(57)【要約】広い温度範囲で高精度にスリット幅を制御することができる幅可変光学スリット機構を提供する。導電性のガイドレールに一対の導電性のキャリッジを、絶縁性の転動体を用いて上記ガイドレールと非接触状態で移動自在に支持するか、又は絶縁性のガイドレールに一対の導電性のキャリッジを、導電性の転動体を用いて上記ガイドレールに移動自在に支持し、上記一対のキャリッジに一対の導電性のスリット形成部材をそれぞれ取り付ける。上記一対のキャリッジに互いに接近する方向の弾性力を付与し、常時は上記一対のスリット形成部材を互いに接触させ、スリット幅を零にしておく。スリット形成時には、上記一対のキャリッジを弾性力に抗して互いに離間する方向に移動させる。
2002066941.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性のガイドレールと、
上記ガイドレールに移動自在に装着される一対の導電性のキャリッジと、
上記一対のキャリッジを上記ガイドレールと非接触状態で移動自在に支持する絶縁性の転動体と、
上記一対のキャリッジにそれぞれ取り付けられた一対の導電性のスリット形成部材
とを具備することを特徴とする幅可変光学スリット機構。
【請求項２】
絶縁性のガイドレールと、
上記ガイドレールに移動自在に装着される一対の導電性のキャリッジと、
上記一対のキャリッジを上記ガイドレールに移動自在に支持する導電性の転動体と、
上記一対のキャリッジにそれぞれ取り付けられた一対の導電性のスリット形成部材
とを具備することを特徴とする幅可変光学スリット機構。
【請求項３】
上記一対のキャリッジに互いに接近する方向の弾性力を付与する弾性部材をさらに含み、常時は上記一対のスリット形成部材を接触状態に保持していることを特徴とする請求項１又は２のいずれか１つに記載のスリット機構。
【請求項４】
上記一対のキャリッジにそれぞれ取り付けられた一対のアームと、
これらアーム間に電気的に絶縁されて取り付けられ、上記一対のキャリッジを互いに接近する方向に付勢する弾性部材
とをさらに含むことを特徴とする請求項１又は２のいずれか１つに記載のスリット機構。
【請求項５】
上記一対のスリット形成部材にスリット幅が零であることを指示する原点信号を発生するための電極がそれぞれ取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載のスリット機構。
【請求項６】
上記一対のキャリッジに互いに離間する方向の押圧力を付与する手段をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載のスリット機構。
【請求項７】
上記一対のアームと当接状態にあり、上記一対のスリット形成部材間に所要の幅のスリットを形成する際に、上記弾性部材の弾性力に抗して上記一対のアームを互いに離間する方向に押圧するように駆動される一対の可動体
とをさらに含むことを特徴とする請求項４に記載のスリット機構。
【請求項８】
回転自在に支承された送りねじと、
この送りねじに螺合され、上記送りねじの回転により互いに離間する方向に又は接近する方向に直線移動する一対のナット
とをさらに具備し、
上記一対の可動体は上記一対の送りナットにそれぞれ取り付けられていることを特徴とする請求項７に記載のスリット機構。
【発明の詳細な説明】
技術分野
この発明は、例えば分光器のような光学器械に使用して好適な幅可変光学スリット機構に関し、詳しく言うと、スリット幅が零のときに原点信号を発生するように構成されている幅可変光学スリット機構に関する。
背景技術
例えば光スペクトラムアナライザには、分光された入射光から所要のスペクトル成分を取り出すために、少なくとも１つのスリット機構が使用されている。このスリット機構は取り出すべきスペクトル成分に応じてスリット幅を可変する必要があり、このスリット幅を高い精度で設定できないと、所要のスペクトル成分のみを取り出すことができなくなる。つまり、スリット機構によって形成されるスリットは光スペクトラムアナライザの分解能に大きな影響を与えるから、スリット機構は所要の幅のスリットをできるだけ高い精度で形成する必要がある。
従来より種々の幅可変光学スリット機構が提案されているが、例えば本出願人が１９９６年１０月４日に出願した特願平８−２６４６９１号（特開平１０−１１１１７５号公報を参照）に開示されている先行技術のスリット機構について図６乃至図８を参照して説明する。
図６は上記特願平８−２６４６９１号に開示された幅可変光学スリット機構の全体構成を示す、一部分を断面にした正面図、図７は図６に示されたスリット機構本体を縦方向（垂直方向）に切断した断面図、図８は図６に示されたスリット機構本体のリニアガイド、スリット形成部材及びブロックを取り出して示す平面図である。図示する幅可変光学スリット機構は、所要の幅のスリットを形成するための種々の構成素子又は部材を含むスリット機構本体と、このスリット機構本体の後述する送りねじ２１を回転駆動するためのパルスモータ２６を含む駆動部とから構成されている。
スリット機構本体はフレーム２３と、一対のスリット形成部材１１Ｌ及び１１Ｒと、これらスリット形成部材１１Ｌ及び１１Ｒがそれぞれ取り付けられる一対のスリット形成部材支持体１２Ｌ及び１２Ｒと、上記フレーム２３の所定の位置に水平方向に取り付けられた断面ほぼ長方形のガイドレール１５とこのガイドレール上に跨座形式で移動自在に支持される一対のキャリッジ１４Ｌ及び１４Ｒとによって構成されたリニアガイド１３と、上記支持体１２Ｌ及び１２Ｒの上面にそれぞれ取り付けられるブロック１８Ｌ及び１８Ｒと、上記支持体１２Ｌ及び１２Ｒの上部において上記フレーム２３の所定の位置に水平方向に回転自在に取り付けられた送りねじ２１と、この送りねじ２１に螺合する一対のナット１９Ｌ及び１９Ｒと、上記送りねじ２１の回転によってこれらナット１９Ｌ及び１９Ｒが移動する際に、それらが送りねじ２１の軸方向に直線的に移動するように案内する一対のスライドガイド２２Ｌ及び２２Ｒと、上記一対のスリット形成部材１１Ｌ及び１１Ｒに対して、常時、互いに接近する方向の力を付与するスプリング１７とを具備している。
上記支持体１２Ｌ及び１２Ｒはこの例では平面ほぼ長方形の細長い板状部材であり、それらの長辺がガイドレール１５の長手方向とほぼ直角をなすように配置され、それらの後部側（図７において右側部分）の下面がこの例では平面ほぼ方形のキャリッジ１４Ｌ及び１４Ｒにそれぞれ取り付けられると共に、それらの後部側の上面に上記ブロック１８Ｌ及び１８Ｒが取り付けられる。上記スリット形成部材１１Ｌ及び１１Ｒは、図８から容易に理解できるように、それらのナイフエッジ状のスリット形成端縁１１ＬＥ及び１１ＲＥが互いに対向するように、支持体１２Ｌ及び１２Ｒのキャリッジ１４Ｌ、１４Ｒ及びフレーム２３よりも前方へ延在する前部側（図７において左側部分）の下面にそれぞれ取り付けられる。これら一対のスリット形成部材１１Ｌ及び１１Ｒのスリット形成端縁１１ＬＥ及び１１ＲＥ間に光が通過する所要の幅のスリットが形成される。なお、図６及び図８は一対のスリット形成部材１１Ｌ及び１１Ｒのスリット形成端縁１１ＬＥ及び１１ＲＥが互いに接触し、スリット幅が零の状態（光を通過させない状態）を示している。
送りねじ２１に螺合する一対のナット１９Ｌ及び１９Ｒは互いに逆ねじが切られており、送りねじ２１が回転すると、互いに接近する方向に或いは互いに離れる方向に移動するように構成されている。つまり、送りねじ２１が時計方向に回転したときには、この例では図６において左側のナット１９Ｌは左側に、右側のナット１９Ｒは右側に移動し（互いに離れる方向に移動し）、逆に、送りねじ２１が反時計方向に回転したときには、左側のナット１９Ｌは右側に、右側のナット１９Ｒは左側に移動する（互いに接近する方向に移動する）。勿論、上記とは逆に移動するようにしてもよい。なお、一対のナット１９Ｌ及び１９Ｒはそれらの上面が対応するスライドガイド２２Ｌ及び２２Ｒの下面とそれぞれ接触状態にあり、これによってこれらナット１９Ｌ及び１９Ｒは送りねじ２１の軸心回りの回転が防止され、直線移動するようになっている。
上記一対のキャリッジ１４Ｌ及び１４Ｒの下面にはガイドレール１５上に跨るためのチャネル状の溝がそれぞれ形成されており、ガイドレール１５に跨座形式で移動自在に戴置されている。これらキャリッジ１４Ｌ及び１４Ｒはそれらの一辺の長さが支持体１２Ｌ及び１２Ｒの短辺の長さよりもかなり長く、支持体１２Ｌ及び１２Ｒはキャリッジ１４Ｌ及び１４Ｒの上面の互いに離れた側の対向する位置に取り付けられており、キャリッジ１４Ｌ及び１４Ｒの上面の互いに近接する側の対向する位置にはそれぞれ２本の係止ねじ１６Ｌ及び１６Ｒがガイドレール１５の両側の位置においてそれぞれ取り付けられている。両キャリッジ１４Ｌ及び１４Ｒの対向する係止ねじ１６Ｌ及び１６Ｒ間には引っ張りスプリング１７がそれぞれ架張されており、その結果、両キャリッジ１４Ｌ及び１４Ｒはこれら２本の引っ張りスプリング１７によって互いに接近する方向に常時付勢されている。
上記一対のブロック１８Ｌ及び１８Ｒはガイドレール１５の長手方向に沿って配列されている。これらブロック１８Ｌ及び１８Ｒの対向する端面には一対のナット１９Ｌ及び１９Ｒより垂下する押圧部１９Ｌａ及び１９Ｒａがそれぞれ当接しており、これによって一対のキャリッジ１４Ｌ及び１４Ｒの互いに接近する方向への移動を制御している。つまり、一対のキャリッジ１４Ｌ及び１４Ｒは上記２本の引っ張りスプリング１７の弾性力によって、常時、押圧部１９Ｌａ及び１９Ｒａと圧接した状態にあるから、これら押圧部１９Ｌａ及び１９Ｒａの移動に伴って一対のキャリッジ１４Ｌ及び１４Ｒも移動することになる。
なお、上記送りねじ２１はフレーム２３に取り付けられた一対のベアリング２４に回転自在に軸支されており、フレーム２３から外部に突出する一端がカップリング２５を介して駆動部のパルスモータ２６と結合されている。
上記構成の幅可変光学スリット機構において、一対のスリット形成部材１１Ｌ及び１１Ｒのスリット形成端縁１１ＬＥ及び１１ＲＥ間に形成されるスリット幅の設定（調整）はパルスモータ２６を駆動することによって行われる。例えば、図６及び図８に示したスリット幅が零の状態から両スリット形成部材１１Ｌ及び１１Ｒを離間させて所定のスリット幅を設定する場合には、パルスモータ２６を駆動して送りねじ２１を例えば時計方向に回転させ、一対のナット１９Ｌ及び１９Ｒを互いに離間する方向に移動させる。これによって一対のブロック１８Ｌ及び１８Ｒがそれぞれ一対のナット１９Ｌ及び１９Ｒの押圧部１９Ｌａ及び１９Ｒａによって押圧されるから、一対のキャリッジ１４Ｌ及び１４Ｒは、２本のスプリング１７の弾性力に抗して、互いに離間する方向に移動する。よって、両スリット形成部材１１Ｌ及び１１Ｒのスリット形成端縁１１ＬＥ及び１１ＲＥ間に所要の幅のスリットを形成することができる。
なお、一対のスリット形成部材１１Ｌ及び１１Ｒを除き、各対のスリット形成部材支持体１２Ｌ及び１２Ｒ、キャリッジ１４Ｌ及び１４Ｒ、ブロック１８Ｌ及び１８Ｒ、ナット１９Ｌ及び１９Ｒ、スライドガイド２２Ｌ及び２２Ｒはそれぞれほぼ同じ形状及びサイズの部材であり、かつ左右対称に配置されている。
ところで、この種の幅可変光学スリット機構においてはスリット幅が零のときに原点信号を発生するように構成されているものが多い。上述した先行技術においては、一対のスリット形成部材１１Ｌ及び１１Ｒ自体が原点信号を発生するための電極を兼ねている。このため、両スリット形成部材１１Ｌ及び１１Ｒは例えば金属製の導電体であり、両スリット形成部材１１Ｌ及び１１Ｒには図８に示すように端子２７Ｌ及び２７Ｒがそれぞれ接続されており、これら端子２７Ｌ及び２７Ｒがリード線を通じて信号電源２８に接続されている。
このように一対のスリット形成部材１１Ｌ及び１１Ｒ自体が原点信号発生電極を兼用しているため、これらスリット形成部材１１Ｌ及び１１Ｒが例えばリニアガイド１３、送りねじ２１、ナット１９等を通じて信号電源２８に接続されることを防止するために、スリット形成部材１１Ｌ及び１１Ｒを電気的に絶縁しておく必要がある。よって、上記先行技術では一対のスリット形成部材１１Ｌ及び１１Ｒを支持する一対のスリット形成部材支持体１２Ｌ及び１２Ｒをそれぞれ絶縁材料、例えば絶縁性の合成樹脂によって形成し、一対のスリット形成部材１１Ｌ及び１１Ｒを他の構成部材から電気的に絶縁している。
上述したように、一対のスリット形成部材支持体１２Ｌ及び１２Ｒは平面ほぼ長方形の細長い板状部材であり、かつリニアガイド１３の対応するキャリッジ１４Ｌ及び１４Ｒに片持ち梁状に取り付けられており、これら支持体１２Ｌ及び１２Ｒのキャリッジ１４Ｌ及び１４Ｒからそれぞれ突出している部分にスリット形成部材支持体１２Ｌ及び１２Ｒが取り付けられている。
絶縁材料（合成樹脂）から製造されたスリット形成部材支持体１２Ｌ及び１２Ｒは温度特性が良好とは言えないので、一対のスリット形成部材１１Ｌ及び１１Ｒによって形成されるスリット幅の温度依存性が大きくなるという難点があり、また、剛性も不十分であるため、機械的安定性の点でも問題があり、高精度のスリットを形成することは困難であった。
発明の開示
この発明の１つの目的は、広い温度範囲で高精度にスリット幅を設定することができる幅可変光学スリット機構を提供することである。
この発明の他の目的は、スリット幅が零のときに原点信号を発生するように構成されている温度依存性の小さい、かつ信頼性の高い幅可変光学スリット機構を提供することである。
上記目的を達成するために、この発明の一面においては、導電性のガイドレールと、上記ガイドレールに移動自在に装着される一対の導電性のキャリッジと、上記一対のキャリッジを上記ガイドレールと非接触状態で移動自在に支持する絶縁性の転動体と、上記一対のキャリッジにそれぞれ取り付けられた一対の導電性のスリット形成部材とを具備する幅可変光学スリット機構が提供される。
この発明の他の面においては、絶縁性のガイドレールと、上記ガイドレールに移動自在に装着される一対の導電性のキャリッジと、上記一対のキャリッジを上記ガイドレールに移動自在に支持する導電性の転動体と、上記一対のキャリッジにそれぞれ取り付けられた一対の導電性のスリット形成部材とを具備する幅可変光学スリット機構が提供される。
好ましい一実施例においては、上記幅可変光学スリット機構は、上記一対のキャリッジにそれぞれ取り付けられた一対のアームと、これらアーム間に電気的に絶縁されて取り付けられ、上記一対のキャリッジを互いに接近する方向に付勢する弾性部材と、上記一対のアームと当接状態にあり、上記一対のスリット形成部材間に所要の幅のスリットを形成する際に、上記弾性部材の弾性力に抗して上記一対のアームを互いに離間する方向に押圧するように駆動される一対の可動体とをさらに含む。
上記一対のキャリッジにそれぞれアームを取り付けずに、上記一対のキャリッジに直接、互いに接近する方向の弾性力を付与するように構成しても、或いは上記一対のキャリッジに直接、互いに離間する方向の押圧力を付与するように構成してもよい。
また、上記幅可変光学スリット機構は、回転自在に支承された送りねじと、この送りねじに螺合され、上記送りねじの回転により互いに離間する方向に又は接近する方向に直線移動する一対のナットとを含み、上記一対の可動体は上記一対の送りナットにそれぞれ取り付けられている。
上記一対のスリット形成部材にはスリット幅が零であることを指示する原点信号を発生するための電極がそれぞれ取り付けられている。代わりに、原点信号を発生するための電極を設けずに、一対のスリット形成部材を、原点信号を発生するための電極として兼用するようにしてもよい。
この発明によれば、一対のスリット形成部材を絶縁支持するための絶縁材より形成された一対のスリット形成部材支持体は不要になる。このため、温度特性が良好となり、十分な剛性が得られ、精度が高くなるから、広い温度範囲で高精度にスリット幅を制御することができる、信頼性に優れた幅可変光学スリット機構を得ることができる。さらに、構成を簡易化させることができる。
発明を実施するための最良の形態
以下、この発明の好ましい実施例について図１〜図５を参照して詳細に説明する。しかしながら、この発明は多くの異なる形態で実施可能であるから、以下に述べる実施例にこの発明が限定されると解釈するべきではない。後述の実施例は、以下の開示が十分で、完全なものであり、この発明の範囲をこの分野の技術者に十分に知らせるために提供されるものである。
図１はこの発明による幅可変光学スリット機構の一実施例の全体構成を示す斜視図であり、リニアガイド３１、一対のほぼＬ字形状のアーム３８Ｌ及び３８Ｒ、引っ張りスプリング４１、一対のスリット形成部材４２Ｌ及び４２Ｒ、一対の電極４３Ｌ及び４３Ｒ等を含むスリット形成部３０と、一対のナット１９Ｌ及び１９Ｒ、送りねじ２１、一対のスライドスライドガイド２２Ｌ及び２２Ｒ、一対の可動体５１Ｌ及び５１Ｒ、パルスモータ２６等を含む駆動機構６０とによって構成されている。
まず、図１乃至図４を参照してスリット形成部３０の構成について説明する。
上記スリット形成部３０のリニアガイド３１は、断面ほぼＬ字形状のスリット形成部支持体３７の基部にその長手方向に沿って取り付けられた断面ほぼ長方形のガイドレール３３と、このガイドレール３３上に跨座形式で移動自在に支持される一対のキャリッジ３２Ｌ及び３２Ｒとによって構成されている。図２及び図３に示すように、これらキャリッジ３２Ｌ及び３２Ｒのほぼ長方形の上面にはほぼＬ字形状のアーム３８Ｌ及び３８Ｒの水平脚部、及び細長い板状のスリット形成部材４２Ｌ及び４２Ｒがそれぞれねじ止めによって取り付けられる。この場合、スリット形成部支持体３７の基部の一側部より立脚する垂直壁側を支持体３７の後部、その反対側を支持体の前部と定義すると、一対のスリット形成部材４２Ｌ及び４２Ｒはキャリッジ３２Ｌ及び３２Ｒのほぼ長方形の上面の互いに近接する側の対向する位置に、それらのナイフエッジ状のスリット形成端縁４２ＬＥ及び４２ＲＥを支持体３７の基部よりも前方へ突出させた状態で、ねじ止めされ、他方、アーム３８Ｌ及び３８Ｒの水平脚部はキャリッジ３２Ｌ及び３２Ｒの長方形の上面の互いに離れた側の対向する位置に、それらの垂直脚部がキャリッジ３２Ｌ及び３２Ｒの前部側の側面に沿って垂下するようにしてねじ止めされる。
これらスリット形成部材４２Ｌ及び４２Ｒはそれらのスリット形成端縁４２ＬＥ及び４２ＲＥが互いに対向した状態に取り付けられ、これらスリット形成端縁４２ＬＥ及び４２ＲＥ間に光が通過する所要の幅のスリットが形成される。なお、図１及び図２は一対のスリット形成部材４２Ｌ及び４２Ｒのスリット形成端縁４２ＬＥ及び４２ＲＥが互いに接触し、スリット幅が零の状態（光を通過させない状態）を示している。
一対のアーム３８Ｌ及び３８Ｒの垂直脚部にはほぼ同じ位置に絶縁材料より形成されたフック３９Ｌ及び３９Ｒがそれぞれ取り付けられており、これらフック３９Ｌ及び３９Ｒ間に引っ張りスプリング４１が架張されている。その結果、両キャリッジ３２Ｌ及び３２Ｒはこの引っ張りスプリング４１によって互いに接近する方向に常時付勢されており、一対のスリット形成部材４２Ｌ及び４２Ｒのスリット形成端縁４２ＬＥ及び４２ＲＥが互いに接触した状態で停止している。
この実施例ではスリット幅が零のときに原点信号を発生するための原点信号発生電極を別個に設けるために、一対のスリット形成部材４２Ｌ及び４２Ｒの上面に一対の原点信号発生電極４３Ｌ及び４３Ｒをそれぞれねじ止めによって取り付ける。一方のスリット形成部材４２Ｌの上面にねじ止めされる一方の電極４３Ｌはほぼ長方形の導電性板状部材であり、他方のスリット形成部材４２Ｒの上面にねじ止めされる他方の電極４３Ｒは一方の電極４３Ｌと接触する側の側面が山形に突出した平面ほぼ５角形の導電性板状部材であり、この実施例では一方の電極４３Ｌよりも厚みが厚い。これら電極４３Ｌ及び４３Ｒは、一対のスリット形成部材４２Ｌ及び４２Ｒのスリット形成端縁４２ＬＥ及び４２ＲＥが互いに接触した状態にあるときに、互いに接触している。
上記一対のアーム３８はステンレス等の金属により形成することができ、一対のスリット形成部材４２Ｌ及び４２Ｒもステンレス等の金属により形成することができる。また、一対の電極４３Ｌ及び４３Ｒはベリリウム銅等の金属により形成することができ、表面に金メッキが施されることが好ましい。勿論、これら材料に限定されるものではない。
一対のキャリッジ３２Ｌ及び３２Ｒはほぼ同じ形状、構造及びサイズの部材であるので、図４には代表例として一方のキャリッジ３２Ｌのみを図示する。キャリッジ３２Ｌの下面には、図４に示すように、ガイドレール３３に遊隙をもって挿入されるチャネル状の溝３２Ｇが形成されている。ガイドレール３３にはその両側面の同じ位置に、長手方向に沿って延在するＶ字状の溝３４、３４がそれぞれ形成されており、これらＶ字状の溝３４、３４とそれぞれ対向するＶ字状の溝３５、３５がキャリッジ３２Ｌの溝３２Ｇの両側面に形成されている。キャリッジ３２Ｌは対向するＶ字状の溝３４及び３５間に転動体３６を配置することによってガイドレール３３とは非接触状態で、かつガイドレール３３に沿って移動自在に支持される。従って、キャリッジ３２Ｌの溝３２Ｇの両側面にそれぞれ形成されるＶ字状の溝３５は、対向するＶ字状の溝３４及び３５間に転動体３６を配置したときに、キャリッジ３２Ｌの溝３２Ｇの水平面がガイドレール３３の上面と接触しない位置に形成される。
他方のキャリッジ３２Ｒも同様に、チャネル状の溝の両側面にガイドレール３３のＶ字状の溝３４、３４とそれぞれ対向するＶ字状の溝がそれぞれ形成されており、対向するＶ字状の溝間に転動体３６を配置することによってガイドレール３３とは非接触状態で、かつガイドレール３３に沿って移動自在に支持されることは言うまでもないことである。
転動体３６は微小な球体であって、各キャリッジ３２Ｌ、３２ＲのＶ字状の溝に所要個数配置される。各キャリッジ３２Ｌ、３２ＲのＶ字状の溝は両端が閉鎖された抜け止め構造になっており、転動体３６は各キャリッジ３２Ｌ、３２ＲのＶ字状の溝内に保持される。
この実施例ではガイドレール３３及び一対のキャリッジ３２Ｌ、３２Ｒはステンレス等の金属製のものが使用され、一方、転動体３６はセラミック等の硬質の絶縁材によって形成されている。しかしながら、これら材料に限定されるものではない。
上述した各構成部材を図３に示すように組み立てることによって、図２に示す外観を有するスリット形成部３０が構成される。このスリット形成部３０は、上述したように、一対のキャリッジ３２Ｌ及び３２Ｒが引っ張りスプリング４１の弾性力によって互いに接近する方向に常時付勢されているため、一対のスリット形成部材４２Ｌ及び４２Ｒのスリット形成端縁４２ＬＥ及び４２ＲＥが互いに接触してスリット幅が零の状態で一対のキャリッジ３２Ｌ及び３２Ｒは停止しており、このとき、一対の電極４３Ｌ及び４３Ｒは接触状態にある。
次に、図１及び図５を参照して駆動機構６０の構成について説明する。
この駆動機構６０は図６乃至図８に示した先行技術の幅可変光学スリット機構における駆動機構と基本的には同様の構成を有しているので、図１及び図５において、図６乃至図８と対応する部分や素子（部材）には同一符号を付けて示し、必要のない限りそれらの説明を省略する。
この実施例においても、送りねじ２１に螺合する一対のナット１９Ｌ及び１９Ｒは互いに逆ねじが切られており、送りねじ２１が回転すると、互いに接近する方向に或いは互いに離間する方向に移動するように構成されている。つまり、送りねじ２１が時計方向に回転したときには、この実施例では図５において左側のナット１９Ｌは左側に、右側のナット１９Ｒは右側に移動し（互いに離間する方向に移動し）、逆に、送りねじ２１が反時計方向に回転したときには、左側のナット１９Ｌは右側に、右側のナット１９Ｒは左側に移動する（互いに接近する方向に移動する）。勿論、上記とは逆に移動するように構成してもよい。
送りねじ２１は平面長方形状の細長いベース部材５２の長手方向の一端縁及び中間部よりそれぞれ立脚する垂直壁５２Ａ及び５２Ｂに取り付けられた一対のベアリングによって回転自在に支承されており、これら垂直壁５２Ａ及び５２Ｂ間において一対のナット１９Ｌ及び１９Ｒが所定の間隔を保持して送りねじ２１に螺合されている。これらナット１９Ｌ及び１９Ｒはそれらの下面がベース部材５２上に固定された対応するスライドガイド２２Ｌ及び２２Ｒの上面とそれぞれ接触状態にあり、これによってこれらナット１９Ｌ及び１９Ｒは送りねじ２１の軸心回りの回転が防止され、直線移動するようになっている。
一対のナット１９Ｌ及び１９Ｒの上面にはブロック状の可動体５１Ｌ及び５１Ｒがそれぞれネジ止めによって取り付けられる。これら可動体５１Ｌ及び５１Ｒは、この駆動機構６０と上記スリット形成部３０とが組み立てられたときに、図１から理解できるように、一対のアームアーム３８Ｌ及び３８Ｒの水平脚部から垂下する垂直脚部の対向する内側の側面にこれら可動体５１Ｌ及び５１Ｒの対向する外側の側面がそれぞれ当接するように、対応するナット１９Ｌ及び１９Ｒの上面の所定の位置にそれぞれねじ止めされる。
この実施例では一対の可動体５１Ｌ及び５１Ｒはステンレス製であり、かつその表面に絶縁被膜が形成されているものが使用された。また、送りねじ２１及び一対のスライドガイド２２Ｌ及び２２Ｒはステンレス製のものが使用され、一対のナット１９Ｌ及び１９Ｒはリン青銅製のものが使用された。しかしながら、これらは単なる例示に過ぎず、他の材料を使用してもよいことは言うまでもない。
ベース部材５２の他端側にはパルスモータ２６を取り付けたホルダ５３が固定され、送りねじ２１はカップリング２５を介してパルスモータ２６と結合されている。
上記構成において、パルスモータ２６を駆動して送りねじ２１を回転させると、一対のナット１９Ｌ及び１９Ｒはスライドガイド２２Ｌ及び２２Ｒに沿って互いに離間する方向又は互いに接近する方向に直線移動するから、これらナット１９Ｌ及び１９Ｒに取り付けられた一対の可動体５１Ｌ及び５１Ｒも同時に、互いに離間する方向又は互いに接近する方向に直線移動することになる。
上記構成のスリット形成部３０と駆動機構６０とは、図１に示すように、一対のアーム３８Ｌ及び３８Ｒの水平脚部から垂下する垂直脚部の対向する内側の側面のキャリッジ３２Ｌ及び３２Ｒより下方に位置する先端部分に、可動体５１Ｌ及び５１Ｒの対向する外側の側面がそれぞれ当接するように配置される。このような配置関係は、スリット形成部３０のほぼＬ字形状の支持体３７及び駆動機構６０のベース部材５２を、図示しないが、このスリット機構を使用する装置のフレーム等の所定の位置に取り付け、固定することによって、容易に得られる。なお、原点信号を取り出すための端子、リード線等の図示は省略する。
上記構成の幅可変光学スリット機構において、例えば、図１に示したスリット幅が零の状態から両スリット形成部材４２Ｌ及び４２Ｒを離間させて所定のスリット幅を設定する場合には、パルスモータ２６を駆動して送りねじ２１を例えば時計方向に回転させ、一対のナット１９Ｌ及び１９Ｒを互いに離間する方向に移動させる。これによって一対の可動体５１Ｌ及び５１Ｒが対応する一対のアーム３８Ｌ及び３８Ｒの垂直脚部を押圧するから、一対のキャリッジ３２Ｌ及び３２Ｒは、引っ張りスプリング４１の弾性力に抗して、互いに離間する方向に移動する。よって、両スリット形成部材４２Ｌ及び４２Ｒのスリット形成端縁４２ＬＥ及び４２ＲＥ間に所要の幅のスリットを形成することができる。
一方、この状態からパルスモータ２６を逆回転させて送りねじ２１を例えば反時計方向に回転させ、一対のナット１９Ｌ及び１９Ｒを互いに接近する方向に移動させると、一対の可動体５１Ｌ及び５１Ｒも互いに接近する方向に移動する。これによって一対のキャリッジ３２Ｌ及び３２Ｒは、スプリング４１の引っ張り力により可動体５１Ｌ及び５１Ｒの移動と連動して互いに接近する方向に移動するから、スリット形成端縁４２ＬＥ及び４２ＲＥ間のスリット幅が狭くなる。そして、スリット形成端縁４２ＬＥ及び４２ＲＥが互いに接触し、スリット幅が零になると、一対の電極４３Ｌ及び４３Ｒも接触するので、スリット幅が零であることを指示する原点信号が発生されることになる。
上記実施例では、一対の電極４３Ｌ及び４３Ｒは金属製の一対のスリット形成部材４２Ｌ及び４２Ｒにそれぞれ直接取り付けられ、さらに、これらスリット形成部材４２Ｌ及び４２Ｒは金属製の一対のキャリッジ３２Ｌ及び３２Ｒにそれぞれ直接取り付けられている。しかしながら、一対のキャリッジ３２Ｌ及び３２Ｒとガイドレール３３間に介在する転動体３６が絶縁体によって形成され、かつ一対のキャリッジ３２Ｌ及び３２Ｒはこの絶縁性の転動体３６によってガイドレール３３とは非接触状態で移動自在に支持されているから、両キャリッジ３２Ｌ及び３２Ｒが金属製のガイドレール３３を通じて電気的に接続されることはない。よって、一対の電極４３Ｌ及び４３Ｒが取り付けられている一対のスリット形成部材４２Ｌ及び４２Ｒもリニアガイド３１を通じて電気的に接続されることはない。
また、金属製の一対のアーム３８Ｌ及び３８Ｒが一対のキャリッジ３２Ｌ及び３２Ｒに直接取り付けられ、これらアーム３８Ｌ及び３８Ｒ間にスプリング４１が架張されると共に、これらアーム３８Ｌ及び３８Ｒの垂直脚部と駆動機構６０の一対の可動体５１Ｌ及び５１Ｒとが接触しているが、スプリング４１は絶縁性フック３９Ｌ及び３９Ｒを介して一対のアーム３８Ｌ及び３８Ｒ間に架張されており、さらに、金属製の一対の可動体５１Ｌ及び５１Ｒはそれらの表面に絶縁被膜が形成されているから、アーム３８Ｌ及び３８Ｒの垂直脚部と可動体５１Ｌ及び５１Ｒ間は電気的に絶縁された状態にあり、スプリング４１や駆動機構６０を介して一対のアーム３８Ｌ及び３８Ｒが電気的に接続されることはない。よって、一対の電極４３Ｌ及び４３Ｒが取り付けられている一対のスリット形成部材４２Ｌ及び４２Ｒもスプリング４１や駆動機構６０を介して電気的に接続されることはない。
なお、上記実施例では原点信号を発生するための一対の電極４３Ｌ及び４３Ｒを一対のスリット形成部材４２Ｌ及び４２Ｒとは別個に設けたが、図６乃至図８に示した上記先行技術のように、別個に電極を設けないで、一対のスリット形成部材４２Ｌ及び４２Ｒ自体を電極として兼用するようにしてもよい。また、スリット幅を規定する一対のスリット形成部材４２Ｌ及び４２Ｒのスリット形成端縁４２ＬＥ及び４２ＲＥが一対のスリット形成部材４２Ｌ及び４２Ｒの移動方向と直角な方向に配列されているが、図６乃至図８に示した上記先行技術のように、スリット形成端縁４２ＬＥ及び４２ＲＥを一対のスリット形成部材４２Ｌ及び４２Ｒの移動方向に対して所定の角度θだけ傾斜した方向に配列するようにしてもよい。
上記のように構成すると、一対のスリット形成部材４２Ｌ及び４２Ｒが原点信号発生用の電極を兼用する場合でも、一対のスリット形成部材４２Ｌ及び４２Ｒに別個の電極を取り付ける場合でも、先行技術の幅可変光学スリット機構において必要であったスリット形成部材支持体は不要となる。また、両電極間の絶縁を確保するために、絶縁性の合成樹脂によって形成されたスリット形成部材支持体を使用する必要がないから、温度特性が良好となる。さらに、一対のスリット形成部材４２Ｌ、４２Ｒ及び一対のアーム３８Ｌ、３８Ｒが直接キャリッジ３２Ｌ、３２Ｒに取り付けられており、キャリッジ３２Ｌ及び３２Ｒに片持ち梁状に取り付けられた部材は存在しないし、また、温度特性や剛性、さらには精度の点で劣る合成樹脂製の部材を用いることなく、例えば金属製の部材を使用することができるから、十分な剛性を得ることができ、機械的に安定している。よって、広い温度範囲において高精度のスリットを形成することができる。その上、構成を簡易化することができる。
なお、上述した実施例では一対の電極４３Ｌ、４３Ｒが取り付けられた一対のスリット形成部材４２Ｌ、４２Ｒがリニアガイド３１を通じて電気的に接続されることを防止するために、硬質の絶縁体の転動体３６を使用したが、転動体３６を絶縁体としないで例えば金属製とし、ガイドレール３３を例えばセラミック等の硬質の絶縁材によって形成しても、同様の作用効果を得ることができる。この場合には、一対のキャリッジ３２Ｌ及び３２Ｒを転動体３６によってガイドレール３３と非接触状態に支持する必要がないという利点もある。転動体３６はこの種のリニアガイドにおいて一般的に使用されているステンレスや軸受鋼等の金属製とすることが好ましい。
また、一対のキャリッジ３２Ｌ及び３２Ｒにそれぞれアーム３８Ｌ及び３８Ｒを取り付け、これらアーム３８Ｌ及び３８Ｒを通じて一対のキャリッジ３２Ｌ及び３２Ｒに互いに接近する方向の弾性力を付与すると共に、一対のキャリッジ３２Ｌ及び３２Ｒを互いに離間させる方向に移動させるように構成したが、一対のキャリッジ３２Ｌ及び３２Ｒに直接、互いに接近する方向の弾性力を付与するようにしても、或いは一対のキャリッジ３２Ｌ及び３２Ｒに直接、互いに離間させる方向の押圧力を付与するように構成してもよい。
以上の説明で明白なように、この発明によれば、一対のスリット形成部材を絶縁支持するための絶縁材より形成された一対のスリット形成部材支持体を不要にすることができる。このため、温度特性や剛性、さらには精度の点で劣る絶縁材より形成された部材を用いることなく、幅可変光学スリット機構を構成することができるから、広い温度範囲で高精度にスリット幅を制御することができる、信頼性に優れた幅可変光学スリット機構を得ることができる。また、一対のスリット形成部材支持体が不要となるから、構成の簡易化を図ることができる。
よって、この発明による幅可変光学スリット機構を、例えば光スペクトラムアナライザに使用すれば、光スペクトラムアナライザの分解能を広い温度範囲で高精度に設定することができるという利点が得られる。
以上、この発明を図示した好ましい実施例について記載したが、この発明の精神及び範囲から逸脱することなしに、上述した実施例に関して種々の変形、変更及び改良がなし得ることはこの分野の技術者には明らかであろう。従って、この発明は例示の実施例に限定されるものではなく、添付の請求の範囲によって定められるこの発明の範囲内に入る全てのそのような変形、変更及び改良をも包含するものであるということを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
図１はこの発明による幅可変光学スリット機構の一実施例の全体構成を示す斜視図である。
図２は図１に示した幅可変光学スリット機構に使用されたスリット形成部を取り出して示す斜視図である。
図３は図２に示したスリット形成部の分解斜視図である。
図４は図２に示したスリット形成部に使用されたリニアガイドを取り出して示す断面図である。
図５は図１に示した幅可変光学スリット機構に使用された駆動機構を取り出して示す斜視図である。
図６は先行技術の幅可変光学スリット機構の全体構成を示す、一部分を断面にした正面図である。
図７は図６に示されたスリット機構本体を縦方向に切断した断面図である。
図８は図６に示されたスリット機構本体のリニアガイド、スリット形成部材及びブロックを取り出して示す平面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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