(57)【要約】      （修正有）【課題】蓋部材を筐体にねじ止めする際に生じる筐体の歪みを低減し、位置調整された光学部品の位置ずれを防止する。【解決手段】複数の光学部品と、複数の光学部品を収容してそれら光学部品が固定されるとともに、複数の光学部品の少なくとも１つを位置決め調整するための調整用開口部が形成された筐体６と、調整用開口部を閉塞する蓋部材とを備え、蓋部材が筐体６にねじ止めされることなく、調整用開口部が蓋部材により閉塞されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの光学部品と、
前記複数の光学部品を収容してそれら光学部品が固定されるとともに、少なくとも１つの光学部品を位置調整するための調整用開口部が形成された筐体と、
前記調整用開口部を閉塞する蓋部材とを備え、
前記蓋部材が前記筐体にねじ止めされることなく、前記調整用開口部が前記蓋部材により閉塞されている光学装置。
【請求項２】
前記筐体が、前記調整用開口部が形成された第１筐体要素と、前記調整用開口部よりも大きい開口部を有し、当該開口部が前記第１筐体要素に閉塞される第２筐体要素とを備えている請求項１記載の光学装置。
【請求項３】
前記閉塞部材及び前記調整用開口部が、磁石を用いた磁力によって貼り付けられている請求項１又は２記載の光学装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つの光学部品が、少なくとも回折格子及び当該回折格子により分光された各波長の光を検出するための複数の受光素子が配列された光検出器であり、
前記調整用開口部が、前記光検出器の位置調整が可能な位置に形成されている請求項１乃至３の何れかに記載の光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば分光光度計などの筐体内に回折格子や光検出器などの光学部品が収容される光学装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の分光光度計などの光学装置は、特許文献１に示すように、筐体内に、例えばスリット、反射ミラー、回折格子及び光検出器などの複数の光学部品が収容されており、それら部品は筐体内で位置調整した後に固定されている。具体的には、筐体の蓋を開けて、筐体内で光学部品を位置調整して固定した後に、蓋を筐体にねじ止めしている。
【０００３】
しかしながら、蓋を筐体にねじ固定すると、ねじの締結に伴って、筐体が歪んでしまう。そして、筐体が歪むと当該筐体に固定された光学部品の位置が変化してしまい調整が狂ってしまうという問題がある。
【０００４】
なお、筐体や光学部品自体の剛性（機械的強度）を上げることで、蓋体のねじ止めによる筐体の歪みや位置ずれを小さくすることが考えられるが、その場合には、筐体や光学部品が大きくなり重くなってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３１８１５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明は、上記問題点を解決すべくなされたものであり、蓋部材を筐体にねじ止めする際に生じる筐体の歪みを低減して位置調整された光学部品の位置ずれを防止することをその主たる所期課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち本発明に係る光学装置は、少なくとも１つの光学部品と、前記複数の光学部品を収容してそれら光学部品が固定されるとともに、少なくとも１つの光学部品を位置調整するための調整用開口部が形成された筐体と、前記調整用開口部を閉塞する蓋部材とを備え、前記蓋部材が前記筐体にねじ止めされることなく、前記調整用開口部が前記蓋部材により閉塞されていることを特徴とする。
【０００８】
このようなものであれば、蓋部材を筐体にねじ止めすることなく、調整用開口部を蓋部材により閉塞しているので、調整用開口部を介して光学部品の位置調整を行った後に、当該調整用開口部を蓋部材で閉塞しても、筐体に歪みが生じにくく、これによって、調整後の光学部品が位置ずれしてしまうことを防ぐことができる。また、蓋部材を筐体にねじ止めしない構造であり、ねじ止めにより生じる歪み影響を小さくするために筐体の機械的強度を増すべく壁厚を厚くする等の対策を不要とすることができる。
【０００９】
前記筐体が、前記調整用開口部が形成された第１筐体要素と、前記調整用開口部よりも大きい開口部を有し、当該開口部が前記第１筐体要素に閉塞される第２筐体要素とを備えていることが望ましい。これならば、第２筐体要素の開口部を開放させることによって、筐体内への複数の光学部品の取り付けや全体的な位置調整を容易にするとともに、第２筐体要素の開口部を第１筐体要素により閉塞し、これによって生じた位置ずれを、調整用開口部を介して最終的に調整することができる。
【００１０】
前記蓋部材及び前記筐体が、磁石を用いた磁力によって貼り付けられていることが望ましい。これならば、筐体及び蓋部材を貼り付ける構成を簡単にすることができる。例えば、筐体において調整用開口部が形成された壁を磁性体金属により形成し、又は前記壁に磁性体金属部材を設けるとともに、蓋部材を磁石により形成し、又は蓋部材の閉塞面側に磁石を設ける構成等が考えられる。
【００１１】
前記少なくとも１つの光学部品が、少なくとも回折格子及び当該回折格子により分光された各波長の光を検出するための複数の受光素子が配列された光検出器であり、前記調整用開口部が、前記光検出器の位置調整が可能な位置に形成されていることが望ましい。これならば、調整用開口部を介して光検出器の位置調整を行うことで、その他の光学部品の位置ずれによる測定誤差を吸収するように光検出器の位置を調整することができる。また、その後の閉塞が蓋部材を貼り付けることにより行われるので、光検出器を含むその他の位置調整された光学部品の位置ずれを防止することができる。
【発明の効果】
【００１２】
このように構成した本発明によれば、蓋部材を筐体にねじ止めする際に生じる筐体の歪みを低減し、位置調整された光学部品の位置ずれを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態の分光光度計の第１筐体要素を取り外した状態を示す図。
【図２】同実施形態の分光光度計の第１筐体要素を取り付けた状態を示す図。
【図３】同実施形態の分光光度計の蓋部材を貼り付けた状態を示す図。
【図４】同実施形態の調整用開口部及び蓋部材を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に本発明に係る光学装置の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
本実施形態の光学装置１は、分光光度計であり、図１〜図３に示すように、複数の光学部品として、入射スリット２、２つの反射ミラー３ａ、３ｂ、回折格子４及び光検出器５を備えており、これら複数の光学部品２〜５は、筐体６内に収容されて固定されている。光検出器５は、回折格子４により分光された各波長の光を検出するための複数の受光素子がライン状に左右に配列されたラインセンサである。
【００１６】
筐体６の壁（本実施形態では、上壁６ａ）には、図２及び図３に示すように、前記複数の光学部材２〜５の少なくとも１つを位置調整するための調整用開口部Ｈ１が形成されている。本実施形態の調整用開口部Ｈ１は、光検出器５に対応してそれらの上方に形成されている。なお、この調整用開口部Ｈ１は、後述するように蓋部材１０により開閉自在に閉塞される。
【００１７】
また、筐体６の壁において、前記調整用開口部Ｈ１が形成された上壁６ａとは異なる壁（本実施形態では、右側壁６ｂ）には、光検出器５を受光素子の配列方向に沿って移動させるための移動機構７が設けられている。この移動機構７は、ねじ送り機構を用いたものであり、一端が光検出器５が搭載された光検出器搭載台８に当接するとともに、筐体６の側壁に形成された雌ねじ孔７１に螺合したねじ軸体７２を有している。なお、光検出器搭載台８は、筐体６の内部において受光素子の配列方向に沿って移動可能に設けられている。本実施形態の移動機構７は、ねじ軸体７２の先端が光検出器搭載台８に当接しているだけであり、ねじ軸体７２が筐体６内に入り込むと、光検出器搭載台８が押されて配列方向に沿って内側に移動する。一方、ねじ軸体７２を筐体６外側に移動させても、光検出器搭載台８はそのままで、ねじ軸体７２のみが移動する。このとき、光検出器搭載台８を配列方向に沿って外側に移動させるべく、前記調整用開口部Ｈ１から光検出器搭載台８を操作して移動させる。
【００１８】
そして、本実施形態の筐体６は、前記調整用開口部Ｈ１が形成された概略平板状をなす第１筐体要素６０１と、前記調整用開口部Ｈ１よりも大きい開口部Ｈ２を有し、当該開口部Ｈ２が前記第１筐体要素６０１に閉塞される第２筐体要素６０２とを備えている。なお、第１筐体要素６０１及び第２筐体要素６０２は、ねじ止めされることによって固定される。
【００１９】
第１筐体要素６０１は、前記筐体６の上壁６ａを構成するものである。第２筐体要素６０２は、一面（本実施形態では上面）が開口した概略箱形状をなすものであり、その下壁面及び側周壁面に複数の光学部品２〜５が固定される。
【００２０】
具体的には、前壁に形成された光導入ポート９の近傍に入射スリット２が設けられおり、当該入射スリット２を通過した光を反射する第１反射ミラー３ａが前記前壁に対向する後壁の内面に設けられている。この後壁の内面に設けられた第１反射ミラー３ａによって反射された光は、前壁側に設けられた回折格子４によって分光される。そしてこの分光された光は、後壁の内面に設けられた第２反射ミラー３ｂによって反射される。この第２反射ミラー３ｂによって反射された光は、前壁側に設けられた光検出器５によって検出される。これら光検出器５の複数の受光素子は、前記回折格子４によって分光された各波長毎に対応して設けられる。
【００２１】
しかして本実施形態の光学装置１は、図３及び図４に示すように、前記第１筐体要素６０１に形成された調整用開口部Ｈ１を閉塞する蓋部材１０を備えている。この蓋部材１０は、第１筐体要素６０１にねじ止めされることなく貼り付けられるものであり、これによって調整用開口部Ｈ１を閉塞する。
【００２２】
ここで蓋部材１０を第１筐体要素６０１に貼り付けるための構成は、磁石を用いた磁力によって貼り付けることが考えられる。この場合の具体例としては、第１筐体要素６０１を鉄等の磁性体金属により形成し、前記蓋部材１０を磁石により構成することが考えられる。その他、蓋部材１０の閉塞面１０ａ側の面（図４では下面）又は第１筐体要素６０１の外面（図４では上面）の一方に磁石要素を設け、その他方を磁性体金属により形成すること、又は蓋部材１０の閉塞面１０ａ側の面及び第１筐体要素６０１の外面の両方に磁石要素を設けることによって、蓋部材１０を第１筐体要素６０１に貼り付けるようにしても良い。
【００２３】
次に本実施形態の光学装置である分光光度計１の組み立て及び回折格子４及び光検出器５の調整について説明する。
【００２４】
まず、第２筐体要素６０２から第１筐体要素６０１が外された状態（第２筐体要素６０２の開口部Ｈ２が開放された状態）で、第２筐体要素６０２の内部に入射スリット２、第１反射ミラー３ａ、第２反射ミラー３ｂ、回折格子４、光検出器５を取り付ける。
【００２５】
本実施形態では、入射スリット２、第１反射ミラー３ａ、第２反射ミラー３ｂは、筐体６（第２筐体要素６０２）に取り付けると同時に固定される。
【００２６】
一方で、回折格子４及び光検出器５はそれぞれ独立して位置調整可能な構成とされている。回折格子４の位置調整方法は、回折格子４の出射側に、調整用ターゲット（不図示）を配置するとともに、入射スリット２から基準光（所定波長のレーザ光）を入射させて、当該基準光が回折格子４により回折された後に調整用ターゲットに当たるように、回折格子４を回転又は移動させる。これにより、回折格子４の位置調整が行われて、回折格子４が搭載された回折格子搭載台１１が、筐体６（第２筐体要素６０２）にねじ止めされる。
【００２７】
その後、第２筐体要素６０２の開口部Ｈ２に第１筐体要素６０１をねじ止めする。このとき、第１筐体要素６０１の調整用開口部Ｈ１が開放されている。そして、移動機構７及び調整用開口部Ｈ１により、光検出器５を配列方向に沿って位置調整する。具体的には、第２筐体要素６０２の側壁（６ｂ）に設けられた移動機構７のねじ軸体７２をねじ込むことによって、光検出器５に含まれる特定の受光素子に所定波長の光が入射するようにする。ここで、ねじ軸体７２により光検出器搭載台８を内側に移動させ過ぎた場合には、ねじ軸体７２を外側に移動させるとともに、調整用開口部Ｈ１を介して光検出器搭載台８を外側に移動させる。このように光検出器５の位置調整が行われて、光検出器搭載台８が、調整用開口部Ｈ１を介して、筐体６（第２筐体要素６０２）にねじ止めされる。ここで、調整用開口部Ｈ１は、光検出器５を固定するための固定箇所に対向して臨む部分に形成されており、光検出器５のねじ固定が容易である。
【００２８】
その後、第１筐体要素６０１において、前記調整用開口部Ｈ１を覆うように蓋部材１０を貼り付けることによって、前記調整用開口部Ｈ１が蓋部材１０によって閉塞される。
【００２９】
本実施形態では、蓋部材１０が永久磁石であり、第１筐体要素６０１が鉄である。そして、第１筐体要素６０１の少なくとも内面に黒メッキ処理を施している。また、第２筐体要素６０２の少なくとも内面にも黒メッキ処理を施している。本実施形態では、蓋部材１０が磁石であり、蓋部材１０の閉塞面に黒メッキ処理を施していないが、当該黒メッキ処理を施していない部分が、調整用開口部Ｈ１に対応する部分のみであり、その面積を可及的に小さくする構成、つまり、調整用開口部Ｈ１の開口サイズを作業性を妨げない範囲で小さくすればよい。また、蓋部材１０を構成する磁石よりも黒メッキ処理を施したものの方が反射率が小さく、上記の通り黒メッキ処理を施していない部分が、調整用開口部Ｈ１に対応する部分のみであり、その面積を可及的に小さくする構成であるため、迷光による影響を可及的に小さくできる。
【００３０】
また、本実施形態の分光光度計１は、図３に示すように、測定試料が収容された測定セル１２に光源１３からの検査光を照射して得られる透過及び／又は散乱を分光して検出するものである。ここで、測定セル１２又はこれに接続された配管（不図示）から腐食性ガスが漏れ出る場合があり、分光光度計１の内部に侵入して、分光光度計１内の光学部品（反射ミラー３ａ、３ｂ、回折格子４等）が腐食してしまう恐れがある。本実施形態は、蓋部材１０が磁石であり、第１筐体要素６０１の上面に密着することから、調整用開口部Ｈ１から腐食性ガスが浸入することを容易に防止することができる。また、このとき、蓋部材１０は耐腐食性を有する材料から構成することが望ましいため、耐腐食性を有する磁石から構成されている。
【００３１】
このように構成した本実施形態に係る分光光度計１によれば、蓋部材１０を筐体６にねじ止めすることなく貼り付けることによって、調整用開口部Ｈ１を蓋部材１０により閉塞しているので、調整用開口部Ｈ１を介して光学部品の位置調整を行った後に、当該調整用開口部Ｈ１を蓋部材１０で閉塞しても、筐体６にねじ止めにより生じる歪みが生じにくく、これによって、位置調整後の回折格子４及び光検出器５が位置ずれしてしまうことを防ぐことができる。また、蓋部材１０を筐体６にねじ止めしない構造であり、ねじ止めにより生じる歪み影響を小さくするために筐体６の機械的強度を増すべく壁厚を厚くする等の対策を不要とすることができる。
【００３２】
さらに、この分光光度計１によれば、蓋部材１０をねじ止めしない構成であるため、筐体６の高さ寸法を小さくすることができる。なお、筐体６の高さ寸法を小さくする場合、従来通りの蓋部材１０をねじ止めするものでは、回折格子４及び光検出器５とねじとの距離が小さくなり、ねじ止めによる回折格子４及び光検出器５の位置ずれに与える影響が大きくなるという問題がある。
【００３３】
特に、本実施形態の分光光度計１を半導体製造プロセスに用いる薬液濃度モニタ等に適用した場合に筐体６の小型化が有効となる。つまり、半導体製造プロセスはクリーンルームに設置された半導体製造システムにより行われており、クリーンルームのランニングコストは通常の工場に比べ非常に高価で、その中にどれだけの設備を詰め込めるかが非常に重要視されている。そして近年、薬液の濃度モニタリングは、薬液消費量の削減のみならず、歩留まりの向上、品質の向上など多岐の目的に利用され、モニタリングする薬液の種類も増加しており、薬液モニタを使用する頻度及び数量共に増加している。このような理由から、一台一台の濃度モニタの小型化の必要性が増してきている。
【００３４】
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
【００３５】
例えば、前記実施形態では、調整用開口部Ｈ１によって光検出器５の位置調整を行うものであったが、その他の光学部品（例えば、回折格子や反射ミラー等）を位置調整できるように調整用開口部Ｈ１を形成しても良い。また、調整用開口部Ｈ１は１つに限られず、複数個形成しても良い。複数の調整用開口部を形成する場合には、単一の側壁に形成するだけでなく、複数の側壁に形成しても良い。
【００３６】
また、蓋部材１０を筐体６にねじ止めすることなく貼り付ける構成としては、前記実施形態のように磁石を用いた構成の他、蓋部材１０における閉塞面１０ａ側の面と筐体６の外面との間に接着剤を設けて貼り付けるように構成しても良いし、蓋部材１０の閉塞面と筐体６の外面との間に面ファスナーを設けて貼り付けるように構成しても良い。
【００３７】
その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。
【符号の説明】
【００３８】
１・・・光学装置（分光光度計）
２・・・入射スリット
３・・・反射ミラー
４・・・回折格子
５・・・光検出器
６・・・筐体
Ｈ１・・・調整用開口部
Ｈ２・・・開口部
６０１・・・第１筐体要素
６０２・・・第２筐体要素
１０・・・蓋部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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