JP2001516471A - 宇宙光学部品設定台用の６自由度ミクロン単位位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は宇宙システムに組込まれる光学部品(3)の支持台(2)を基盤(1)に対してミクロン単位で位置決めする装置に関するもので、基盤(1)に連結している三つの取付け具（4、5、6）を含み、その各取付け具に対して、第一方向の調整をする第一手段(9〜12)、第二方向の調整をする第二手段(20〜22)、第三方向にミクロン単位で調整する第三手段（30〜35）および、基盤（1）に対して支持台（2）を調節された位置に固定するための少なくとも一本の固定用ビスと厚みのある楔から成る手段を含む装置である。

Description

【発明の詳細な説明】 宇宙光学部品設定台用の６自由度ミクロン単位位置決め装置 本発明は宇宙システム、すなわち宇宙空間に打ち上げられることになっ ている例えば人工衛星、軌道ステーション、惑星探査ゾンデなどのようなシステ ムに組込まれる光学部品の設定台をミクロン単位で位置決めする装置に関する。 宇宙システムは多くの場合、例えば画像受信（惑星あるいは天体観測用 ）または時には光線や光信号の放射などに必要な光学システムを内蔵している。 ところが、これら光学システムの効果と精度は、宇宙システムに連結する基盤上 に構築される光学部品の正確な位置決めに密接に依存している。 搭載される光学システムのあるものは、動的といわれる光学部品から成 り、地上から宇宙に対して調整可能となっている。これらのシステムは複雑、重 く、かさ張り、従って非常に高価であるため、機能の上で移動可能性や調整が不 可欠であるような特殊な応用（例えば天体観測のような）のみに限られている。 一方、宇宙システムに内蔵される多くの光学部品は、受動的といわれ、 すなわち地上において基盤に対して調整、固定され、宇宙では位置の調整はでき ないものである。このような光学システムの問題点は、地上における初期の調整 精度の問題、打ち上げの際（打ち上げ時に、システムは一般に30G以上の強い加 速力に耐えなければならない）にこの調整を保持、次に無重力の宇宙空間におい てこの調整が狂わないように維持するという問題である。自由度が1、2または3 （例えば球面鏡の中心位置決め）である場合、あるいは低精度（10ミクロン以上 ）の場合にはこの調整は容易に行われるが、以上のような光学部品を地上におい て６自由度でミクロン単位の精度に位置決めする場合に問題がある。とりわけ惑 星観測用天体望遠鏡の非球面鏡の位置決めの際にこの問題が生じる。非球面鏡は 高解像力を与えることができるのだが、ここで位置決め上の欠陥は球面鏡を備え た天体望遠鏡のようにあおりを使って補正することはできない。 本発明は、宇宙システムの基盤に対し光学部品を地上で非常に高精度で ６自由軸についてミクロン単位で位置決めし、調整位置への固定と、打ち上げ時 および宇宙空間で位置を維持においてこの精度が保持できる装置を提案して、こ のような問題を解決することを目的とするものである。 本発明は、またこの位置決めが容易に、高価でなく行え、かつ宇宙シス テムに内蔵されるパーツが軽重量、小体積になることも目的としている。 本発明は、特に地上観測衛星に内蔵される非球面鏡を備えた望遠鏡の鏡 をミクロン単位で位置づけする装置を対象としている。 これを実現するために、本発明は宇宙システムに内蔵される光学部 品の支持台を、基盤に対してミクロン単位で位置決めする装置に関するもので、 以下に説明される基盤に結合する三つ取付け具を有することに特徴づけられ、そ の各取付け具は ・この取付け具に対する支持台の第一部分である第一方向に移動す る第一調整手段、 ・この取付け具に対する支持台の第二部分である、少なくとも第一 方向に明らかに直交する、第二方向に移動する第二調整手段で、 ・この取付け具に対して設定台の第三部分であり、少なくとも第一 および第二方向に明らかに直交し、第三方向に移動するミクロン単位の第三調整 手段で、このミクロン単位の第三調整手段は支持台の第三部分と取付け具に向か うひとつの部分の間の間隔をミクロン単位で測定できる測定手段を含んでおり、 ・異なる取付け具のそれぞれ第一、第二、第三調整手段は支持台と 光学部品を基盤に対する場所で支え維持することが出来るようにまた、基盤に対 して支持台の位置を６自由度で調整出来るようになっており、 ・基盤に対して支持台を調整した位置に固定する手段は以下のもの から構成され、 ‐ 相対的方向および異なった位置に両立適合する連結手段を介して 、取付け具に対して支持台によって取り付けられ、支持台と取付け具を結合する ための少なくとも一つの固定ビスで、異なる取付け具の異なる調整手段の調整幅 として認められるレンジを考慮することによって、固定ビスと結合手段が締め付 け後に取付け具と支持台を相互に決められた位置に固定するのに適したビスであ り、 ‐ 厚さが支持台の第三部分と取付け具に向かい合う部分の間で測定 される距離によって決まる厚さを持つ少なくとも一つの楔で、この楔は上記結合 手段によって、固定ビス周辺から支持台の取付け具の間の間隔を全部塞ぐように 置かれるものであり、 従って、基盤に対する支持台の位置は地上にて６自由軸で高度の精 度で調整されることが出来、次に、固定用ビスで固定され宇宙システム打ち上げ の際および宇宙空間内でこの調整位置を保持することができる。 三個の別々の取付け具のレベルにおいて三直交軸方向の調整可能性 がありこれによって、支持台と光学部品に対して６自由度で調整ができる。 また、固定用ビスと厚さがミクロン単位で測定される厚さの楔を使 って固定すると光学部品は打ち上げおよび飛行の際に調整ずれが起こらない。 本申請書の中で「少なくとも明らかに一つの方向に」という表現は 、この方向およびこの方向に、この方向に対して異なった調整手段に対する調整 幅に許されるレンジの範囲内で支持台がとりうる角度以下で角偏差がある場合の 角方向を意味すいる。ミクロン単位の位置決め装置に関しては、調整振幅が小さ いので、空間の三方向は装置の一般的な運動に対して、支持台を基準にしても基 盤を基準にしても、同等な方法で決定される。支持台はさらに、公称位置（全て のパーツと組立てが完全であるとして、理論的に定義される基盤に対する支持台 の位置のこと）では基準面と基盤の調整手段支え面に平行となる基準面と調整手 段支え面を決めるのに適している。 この測定では、上記第一、第二、第三方向は基盤あるいは基準支持 台に対して決定、定められることができるが、好ましくは、これら三方向は基盤 に対して決められるのが良い。 また、第一、第二、第三方向は三取付け具と共通な幾何学的方向を 示している。 第一、第二、第三方向は、少なくとも二方向づつが明らかに直交す る三方向である、すなわち、基盤に対する光学部品の公称位置において三方向が 二方向ずつ正当に直交している。しかし、少なくとも一方向が支持台に対して決 定、固定され、一方少なくとも別のもう一方向が基盤に対して決定、固定される ような応用例においては、これらの方向のうち一つないし複数は、ある位置にお いてはこの厳密な直交性条件を満たさなくてもよい。 このように、これら三方向および異なる調整手段が満たさなければ ならない主な条件は、光学部品が動作の最適位置に６自由度でミクロン単位で位 置で決めできるように、少なくともひとつのある振幅レンジにおいて相対的移動 が可能となることである。 有利にも本発明によると、ミクロン単位調整の第三手段は、少なく とも三つの異なる精度、すなわち粗精度、中精度、細精度に従って調整できるよ うに適している。有利にも本発明によると、細精度は１ミクロン以下、上記粗お よび中精度はそれぞ れ100ミクロン、10ミクロン程度である。 有利にも本発明によると、ミクロン単位調整の第三手段は、粗精度 で調整で調整が出来るように適した粗精度の調整装置を有し、また別の細精度調 整装置は中精度と細精度で調整することが出来るように適している。 有利にも本発明によると、粗調整装置は支持台の第三部分と取付け 台上の部分の間の距離測定の手段を有しない。これら測定手段は作られるかまた は細調整装置に内蔵され、あるいは応用例では粗精度と細精度の調整装置は明確 に異なり、特別に準備される。 有利にも本発明によると、粗精度調整装置は以下から構成され、 ‐取付け具ないし支持台に接合している第一パーツに反対方向に働 く力を作用させるための二つの弾性押返し構造、 ‐支持台に（第一パーツが取付け具に接合している場合）あるいは 取付け具に（第一パーツが支持台に接合している場合）それぞれ接合している第 二パーツと補完パーツの間の距離を調整するビス／ナット調整システムで、弾性 押返し構造の一つは上記補完パーツ上を押し当て、もう一つの弾性押付け構造は この第二パーツ上を押し当てる。ここで「接合する」とはパーツが取付け具また は支持台に保持されるあるいはその一部を成しているという意味である。 有利にも本発明によると、押返し構造は圧縮に作業をする。 有利にも本発明によると、二つの弾性返し構造は圧縮される合成弾 性材料から成るシリンダーで、調整された位置では二個のシリンダーが圧縮状態 になるようにビス／ナットシステムが適合される。 有利にも本発明によると、各弾性押返し構造の剛さは、重力を受け ながらも第一、第二調整手段およびミクロン単位調整をする第三細調整手段装置 に与える行為で調整することが出来、支持台を基盤に対する位置に保持すること が出来るよう適している。 有利にも本発明によると、ビス／ナットシステムは上記第一パーツ につくられた中空を貫通する棒を有し、上記第一および第二方向の相対的移動と 調整が可能となるようにこの中空体の内径は棒の外径より大きい。 有利にも本発明によると、第一および第二調整手段による、第一と 第二方向の相対的移動が容易におこなわれるように、中空の各側部、弾性押付け 構造の各端、 第一パーツ上押付け面に静的摩擦係数の小さい材質でつくられた座金が取り付け られる。 有利にも本発明によると、細調整装置は、粗調整装置の弾性押返し 構造に抗して上記第一、第二パーツを押し返すように適合される。 有利にも本発明によると、細調整装置は支持台の第三部分と取付け 具に向い合った部分の間の距離を二つの異なった感度（中感度と低感度）に従っ てミクロン単位で測定する手段を含む。有利にも本発明によると、中感度と低感 度は上記中精度と細精度に対応し特に、それぞれ10ミクロンおよび１ミクロン以 下の程度である。 有利にも本発明によると、細調整装置は取付け具に保持されている 物体と第三方向に移動可能な棒を含み、この棒の自由端は支持台の第三部分の面 に当接してくる。有利にも本発明によると、細調整装置はミクロン差動停止装置 から成る。有利にも本発明によると、このミクロン差動停止装置は、自由端がひ とつの面に当接してくる可動棒を含み、この面は少なくとも公称位置では、この 停止装置の可動棒の移動軸方向に直交している。 有利にも本発明によると、各固定用ビスは少なくとも明らかに上記 第三方向に進行する。 さらに、有利にも本発明によると、結合手段は、各固定用ビスに対 して二対の球面座金が接触状態にあり、これら座金対は、支持台と取付け具の相 対的に異なる方向によって固定用ビスの締付けが可能となるように、それぞれ反 対方向に向いた面に当接してくる、本発明による応用例では、結合手段は、各固 定用ビスに対して、玉継手結合となっている。 有利にも本発明によると、本装置は、各固定用ビスに対して、支持 台には固定用ビス端を受けるためのタップが立てられ、取付け具には固定用ビス の頭を支えている面と固定用ビスの貫通する中空を含むこと、および予定された 調整ストロークの範囲で、基盤に対して支持台が第一、第二方向に調整されたあ らゆる位置において、タップに固定ビスを締め付けるに十分な値で、中空の内径 が固定ビスの外径より大きいことに特徴づけられる装置である。 有利にも本発明によると、結合手段は固定用ビスの頭と取付け具支 持面の間に配置される接触状態の球状面座金一対と、取付け具と支持台の間にあ る固定用ビスの周囲に置かれる接触状態の球状面座金一対を含む。 更にとりわけ、有利にも本発明によると、接触状態の球状面座金一対は支持台の 方に向 けられた取付け具の面に接触してくる。有利にも本発明によると、楔は、取付け 具の面にコンタクトしてくる接触状態の球面状の座金一対と支持台の第三部分の 面の間に配置された一つの座金である。 また、有利にも本発明によると、第一調整手段および／または第二 調整手段は、取付け具または支持台に取付けられているミクロン停止装置を含み 、このミクロン停止装置は自由端がそれぞれ支持台または取付け具に向かい合っ た面にコンタクトしてくる棒を有する。有利にも、各面は、少なくとも公称位置 では、停止装置の軸の移動方向に直交している。 好ましくは本発明によると、第一、第二、第三調整手段のミクロン 単位の停止装置は取付け具と支持台上に取付けられ、可動棒は支持台上の向い合 った面に対して押し当ててくる。 有利にも本発明によると、第一、第二方向の調整手段は取付け具に 対する光学部品の位置決め手段であるので、三つの取付け具は上記第三方向に少 なくとも明らかに直交する同一面上全体に展開する。三個の取付け具はできる限 り近接した相対角度に分配されて（装置上の他の制限や光学システム、特に光学 部品の形状を考慮して）配置されるのが好ましく、すなわち第三方向に少なくと も明らかに平行な軸の周りに互いに120度離れて配置されるのがよい。 有利にも本発明によると、異なった調整手段は調整位置に固定され た後は基盤および／あるいは支持台から取外し分離されるように適する部品であ る。特に、有利にも本発明によると、弾性押戻し構造、ミクロン単位調整第三手 段の粗調整装置のビス/ナットシステム、およびはそれぞれのミクロン停止装置 は、調整位置に固定後に取外しできるように組み立てられる。 有利にも本発明によると、固定手段はあらゆる方向で15Ｇ以上60Ｇ 以下に範囲の最大加速力に調整変更なしで耐えられるようなサイズに設計される 。 本発明は上記または下記に記述される全部ないし一部の特徴の組合 わせでを含むことに特徴づけられる装置にも拡張される。 本発明は、特に宇宙空間から地上観測用望遠鏡の非球面鏡のミクロ ン単位位置決めのための本発明装置の応用にも関する。しかしながら本発明はま た、他の光学システム（干渉計など）や他の宇宙システム（惑星ソンデ、天体観 測衛星、軌道ステーションなど）のための類似した他の全ての光学部品(検出器 、光源、レンズなど)、の ミクロン単位位置決めにも使用できる。 本発明のその他の特徴、目的、長所は以下に添付される図を参照し て示される記述に明示される。 図１は本発明の非球面鏡のミクロン単位位置決めのための装置の製 作法を示す透視図で、装置は調整状態を示すものである。 図２は図１と類似の透視図であるが、装置は飛行中の状態を示すも のである。 図３はひとつの取付け具の固定ビスの断面図と透視図で、装置は図 １の調整状態を示している。 図４は図３と類似であるが、固定ビスの断面の部分的詳細図で、装 置は飛行中の状態を示すものである。 図５は取付け具のひとつの第三調整手段が通っている第二方向の面 による断面図と透視図で、装置は図１の調整状態を示している。 図６は図５と類似で、装置は飛行中の状態を示すものである。 図１において、地上観測衛星に組込まれる非球面鏡望遠鏡の一部を 成している非球面鏡３の支持台２を基盤１に対して、ミクロン単位で位置決めす る装置を示している。基盤１は衛星構造に結合している。望遠鏡のそれぞれの鏡 は本発明によるミクロン単位位置決め装置によって基盤１に結合されている支持 台上に組付けられており、鏡は一枚ずつが他の鏡に対して非常に高い精度で位置 決めされる。 図１において、ミクロン単位位置決め装置は地上における調整状態 を示し、鏡３の主光学軸は少なくとも明らかに水平である。 本発明による装置は基盤１に接合され、支持台２を受けるために基 盤１を貫通してつくられた開口７の周囲に配置されている三つの取付け具4、5、 6を含む。取付け具4、5、6は開口７の周囲に相互の隔たりが出来るだけ120度に 近くなるように配置される。取付け具4、5、6は一般にＴ字型で、支持台２に対 して、開口７に挿入される支持台に向かい合ってくるように、開口７の中心に向 うに従って半径方向に高くなって広がっている部分からなっている。 支持台２は一般に堅固な枠構造（図3、４）で、また鏡３は当然周 知の方法でアイソスタシー組立てを実現するに適した固定具８を用いてこの支持 台２に結合される。 各取付け具4、5、6は、図に示される実施例においては垂直方向で ある第一方向に、支持台２に向かい合う第一部分である13、14、15、16を移動す る少なくとも一個の調整ミクロン単位の停止装置9、10、11、12を含む。 各ミクロン単位停止装置9、10、11、12は取付け具4、5、6の一部で ある停止装置体17と面19に当接してくる作動棒18を含み、面19は棒18の軸方向（ すなわち垂直方向）に少なくとも明らかに垂直で、かつ支持台２の上記第一部分 13、14、15、16に接合している。好ましくは、面19は高硬度の特殊合金（例えば マーヴァル鋼）で別に分割してつくられるのがよい。 本発明の図示される実施例の方法においては、好ましくは、装置は 右上取付け具4、右下取付け具５、左中間位置に置かれた取付け具６を含んでい る。 右上取付け具４は、支持台２に向かい合って第一部分13を下方向に 押返す役目の垂直方向のマイクロ単位停止装置９を有する。右下取付け具５は、 支持台２に向かい合って第一部分14を上方向に押返す役目の垂直方向のマイクロ 単位停止装置10を有する。中間左位置の取付け具６は、支持台２に向かい合って 部分15を下方向に押返す役目の上部垂直マイクロ単位停止装置11と支持台２の部 分16を上方向に押しつける役目の下部垂直マイクロ単位停止装置12を有する。こ のように、9〜12の異なる停止装置は垂直方向反対向きに動けるよう適合してい るため、アイソスタシー調整が可能となる。 支持台２は、作動棒が垂直上向き方向になっている二つのミクロン 単位停止装置10、12によって垂直方向に保持されている。 同様に、各取付け具4、5、6は、支持台２に向かい合って第二部分2 4、25を開口７の面に平行な水平横方向である第二方向に移動すさせる少なくと も一つのミクロン調整停止装置20、21、22を含む。第二方向は。この第二方向は 第一方向に直交している。 ミクロン停止装置20、21、22は垂直ミクロン停止装置9、10、11、1 2と同様に作られ、取付け具4、5、6に保持される体17と自由端が支持台２に接合 している面26に当接してくる可動棒18を含む。面26は停止装置20、21、22の可動 棒の軸に少なくとも明らかに直交展開し、高硬度の合金でつくられた別部品が支 持台２上ひ分割して作られるのがよい。 右上取付け具４は、支持台２に向かい合う部分（図では見えない） を水平 左方向に押返す水平ミクロン停止装置20を有する。右下取付け具５は、支持台２ に向かい合って第二部分24を水平右方向に押返しているミクロン停止装置21を有 する。左中間の取付け具６は、支持台２に向かい合って第二部分25を水平右方向 に押返している水平ミクロン停止装置22を有する。異なる停止装置20〜22もまた 水平横方向で向かい合った方向に作動できるように適合しているので、アイソス タシー調整ができる。従って、異なる垂直ミクロン停止装置9、10、11、12が垂 直方向移動による調整の第一手段9〜12を形成し、また水平ミクロン停止装置20 、21、22はが水平方向移動による調整の第二手段20〜22を形成し、これによって 三つの取付け具4、5、6と基盤１の開口７に対して支持台２を位置決めすること が可能である。 支持台２は、支持台２の異なる部分を決定するための各取付け具4 、5、6に対向するようなかたちで、面から垂直方向に伸びている三つの延長部27 、28、29を含んでいる。この異なった部分は、開口７の中に支持台２の中心位置 合わせ用垂直ミクロン停止装置9〜12と水平ミクロン停止装置20〜22に整合して いる。三延長部27、28、29は、取付け具4、5、6と同じ角度配分、すなわち支持 台２を形成している枠上で互いが少なくとも明らかに120度の隔たりとなるよう 配置される。 このように、垂直ミクロン停止装置9、10、11、12は、取付け具4、 5、6に関して支持台２の第一部分13〜16を第一垂直方向に移動させる調整の調整 手段9〜12を形成している。開口７の面に平行に伸びて水平横方向のミクロン停 止装置20、21、22は、第一方向に直交する第二方向に移動して調整する第二手段 20〜22を形成し、取付け具4、5、6に対する支持台２の第二部分24、25をを形成 している。本図において、この第二方向は水平横方向、すなわち開口７面に平行 な水平方向に対応する。 本発明によるミクロン単位位置決め装置は、さらに、取付け具4、5 、6に対する支持台２の第三部分36、37、38が第一方向および第二方向に直交す る第三方向に移動してミクロン調整する第三手段30〜35を有している。この第三 方向は好ましくは開口７の軸方向で水平方向、すなわち垂直第一方向と水平横第 二方向とに直交する水平方向であるのが好ましい。この第三方向はまた一般に、 望遠鏡の光学軸そして／または鏡３の主軸に対応し、光学システムの状態（中心 位置決まりあるいは軸はずれ）に従って、この第三方向に対して支持台２がほと んど傾いていないか、全然傾いていないかということになる。 より特殊な場合には、平板枠の形である支持台２が完全調整された 位置に ある場合、延長部27、28、29が、開口７の垂直面に対して、従って取付け具4、5 、6に対してきめられる垂直面に対して、ほとんど傾いているかあるいは全然傾 いていない垂直面を決定する。この傾きは、支持台２の第三方向に許される最大 調整移動距離に対応する数10ミリラジアン程度の値の十分小さい値になるため基 盤１を第一、第二、第三方向間の相対角度の基準とし、またこれに対応して支持 台２を垂直、水平横、水平軸方向間に対応する相対角度の基準とすることができ る。 取付け具4、5、6は全体的に第三方向に垂直な面上に進展し、第一 方向の第一調整手段9〜12と第二方向の第二調整手段20〜22は、支持台２と鏡３ を取付け具4、5、6に対して中心位置合わせし、開口７の対して鏡３を中心位置 合わせする手段である。三個の取付け具4、5、6は、少なくとも明らかに第三方 向に平行な軸の周囲に互いに120度離れて配置されるのが好ましい。好ましくは 、調整時に第三方向が少なくとも明らかに水平で、第一方向は少なくとも明らか に垂直であるのがよい。しかしながら、調整時の装置の向きは重要ではなく、別 の方向に向けることもできる。特に、応用例では鏡の光学軸に対応する第三方向 は地上での組立て時に垂直方向と一直線になる。 本発明によると、装置はあらゆる方向で離陸の加速（30G以上）に 耐えられるように締め付け/閉鎖状態にサイズが設計されているので打ち上げ時 のロケットの推進方向にたいする装置の方向は問題とならない。 第三ミクロン調整手段30〜35は、各取付け具4、5、6に対して粗精 度で調整に適合した粗調整装置30、31、32および、中、細精度での調整に適合し た細精度調整装置33、34、35を有する。 図３と図５は、中間左取付け具６の第三調整手段32、35の断面図で ある。同様の機構と装置が他の二つの右上取付け具４と右下取付け具５にも置か れることが明らかなので、以下、第三手段32と35のみについて詳細説明を記述す る。 粗調整装置32は、一端が支持台２のタップ穴41に挿入されるネジや まの切られた棒40を有する。棒40およびネジ穴41は支持台２の水平軸方向に平行 に、すなわち明らかに第三方向に、進展する、この二方向の傾きは公称位置では ゼロ、調整後は少量である。棒40は、中空穴42によって貫かれている取付け具６ の方向に進展する。この中空穴42の内径は棒40の外径より大きい。取付け具６に 対向する支持台２の第三部分38は棒40が軸方向に貫通している弾性合成材料のシ リンダー44を受けるハウジング43を有している。このシリンダー44は支持台２と 取付け具６の間に置かれ、棒40周 囲を取巻く。支持台２のハウジング43の底とシリンダー44の対応する一端の間に 、低静的摩擦係数の素材、例えばテフロンやニュフロン（登録商標）皮膜などで できた少なくとも一つの座金45が置かれる。同様に、低静的摩擦係数の素材、例 えばテフロンやニュフロン（登録商標）皮膜などでできた少なくとも一つの座金 46が、シリンダー44の他端と取付け具６の面52の間に置かれる。 シリンダー44と座金45、46の内径は棒40の外径に対応する。好ましくは、二つの 座金45、46はシリンダー44の両端にそれぞれ置かれるのがよい。 棒40は中空体42の外に嵌まり込み、この中空体42の反対側および取 付け具６から、シリンダー44と同種の弾性合成材料でできたシリンダー47を受け ることができるようになっている。棒40はシリンダー47を軸方向に貫通し、この 棒40の端はナット48を受けている。低静的摩擦係数の素材でできた少なくとも一 つの座金50がナット48とシリンダー47の対応する先端の間に置かれる。同様に、 低静的摩擦係数の素材でできた少なくとも一つの座金51が、シリンダー47の他端 と、中空42の周囲で決定される取付け具６対応する面の間に置かれる。好ましく は、二つの座金50、51がシリンダー47の各両端にそれぞれ着けられるのがよい。 この方法では、異なった座金45、46、50、51は第一方向と第二方向 に、第一、第二調整手段の効果において、取付け具６に対して支持台２から相対 的な移動が容易にできる。 棒40の自由端は、支持台２のネジ穴41に対してこの棒40をビス締め と緩めするに必要な道具を使って結合することが出来るよう適合している。例え ば、この自由端49は角型である。 ナット48は二つのシリンダー44、47を軸方向に圧縮するために棒40 にネジ込まれる。これら二つのシリンダー44、47は、基盤１に対して支持台２が 調整された位置では両方ともそれぞれ圧縮された状態の長さを有する。 このように、二つの弾性シリンダー44、47は、取付け具６上に対立 して、すなわち、中空体42のそれぞれの側に、押返す力を与える弾性押返し機構 を構成している。棒40とナット48は、支持台２の第三部分38とナット48の間の距 離を調整するビス／ナットシステムを構成し、シリンダー47は座金（複数でもよ い）50を介してナット48上に支えられ、一方、シリンダー44は座金（複数でもよ い）51を介して支持台２の第三部分上に支えられている。 各シリンダー44、47の軸方向（第三方向）の剛さは、基盤１に対し て支持台２を重力によって位置に保持、しかし第一調整手段9〜12と第二調整手 段20〜22上および以下に説明されるミクロン単位調整第三手段30〜35の細調整装 置33〜35上に及ぼす作動によって調整できるように適合している。 中空体42の内径と棒40の外径の差は第一および第二方向に調整と相 対的な移動が可能となるように適合される。 図に示されるように、粗調整装置32は取付け具6（シリンダー44が 座金46を介して押し当てに来るシリンダー44上の中空体42の周囲を囲む範囲52で 作られている）に対向する部分と支持台２の第三部分38の間の距離を測定する手 段を持たない。粗調整の場合の測定は、細調整装置35によってつくられたミクロ ン単位測定手段によって実行される。 ナット48をネジ棒40上で締め付けると、二つのシリンダー44、47が 圧縮し、軸方向第三方向に向かって取付け具６が支持台２に接近される。ここで ｐがネジ捧40のピッチ、K１はナット48と取付け具６の間に置かれたシリンダー4 7の軸方向弾性剛さの係数、K２は支持台２と取付け具６の間に置かれたシリンダ ー44の軸方向弾性剛さの係数、とするとこの調整装置32の粗精度は、ナット48の 一回転あたりｐｘK2/(K1+K２)に等しい。すなわち、K1＝K2の場合、この値はp/ ２である。この粗精度はK1とK2の可能な値の範囲で、K1/K2比、およびネジ棒40 とナット48のピッチｐを適当に選択することによって、希望値に定めることがで きる。例えば、ピッチｐが一回転当たり0.5mmでかつK1＝K2の場合、粗精度とし て、四分の一回転に対して、62.5ミクロンを得る。シリンダー44、47は、例えば ゴムのような剛性が50N/mm程度のエラストメール材で作られている。応用例とし ては、シリンダー44、47の代わりに圧縮バネを使うこともできる。 この粗調整装置30〜32の応用例も可能であることを記する。例えば 、棒40とナット48の代わりにビス頭を持つ一本のビスで入れ換えることができる 。その自由端は支持台２のメネジ穴に挿入されるが、このネジ穴は調整のために このビスを締め付けたり、緩めたり出来るために十分な長さをもっているもので ある。また別の応用例では、棒40は、メネジ41の代わりにより大きい直径を持つ 中空穴を有する支持台２を貫通するようにできる。ネジ棒は取付け具６のメネジ の中にネジ込まれ、締め付け用ナットは支持台２の反対側、すなわち鏡３側に配 置される。この場合、弾性押返しのシリン ダーは、支持台２の両側に置かれ、反対方向の押返し力を取付け具上にでなく、 支持台２上に加える。運動的観点からすると、この後者の組立ては、ナットの締 め付けが二つのシリンダーを圧縮し、取付け具６と支持台２を接近させるために 使われるという点で前者と同等になっている。 細調整装置35は支持台２と取付け具６を、粗調整装置32の弾性押返 し用シリンダー44、47に逆らって押返すように適合している。この細調整装置35 は差動式ミクロン停止装置、すなわち二つの異なる精度調整用の二つの調節リン グ、を有するミクロン停止装置で構成される。一つの調節リングは中精度調整用 、もう一つの調節リングは細精度調整用である。細調整の精度は１ミクロン以下 で第三方向で１ミクロン前後の調整が可能である。中精度は例えば10ミクロン程 度である。差動ミクロン単位停止装置35は取付け具６に保持する部品を有し、ま た第三方向に可動する心棒54は、自由端が、支持台２の第三部分38に向かい合う 面55上に押し当ててくる(図５)。停止装置35の調節リングを回転させると、心棒 54が進展し、この面55を押し返し、これによって支持台２を取付け具から離すこ とになり、従ってシリンダー44の圧縮を開放しながらシリンダー47を圧縮する。 三つの差動ミクロン停止装置33〜35は、支持台２を三つとも同じ方 向の軸水平方向に押返し、反対方向の押返し力は粗調整装置30〜32の弾性シリン ダー44、47によって確実にされる。そのとき、基盤１に対して支持台２のこの第 三方向に従ってアイソスタシー調整を行うこともできる。 この差動ミクロン停止装置35は、また支持台２の第三部分38と取付 け具６上の部分の間の距離をミクロン単位で測定できる手段であり、また、10ミ クロン程度の中感度と１ミクロン以下の微感度の二つの異なる調整感度を有する 。ミクロン単位差動停止装置35は第三方向に取付け具６に対する支持台２の位置 のミクロン調整と同時に、支持台２と取付け具６の間の距離のミクロン単位での 測定に使われる。中感度と微感度は中精度と細精度に対応する。応用例としては 、細調整装置とは別のミクロン単位測定手段を考えることも可能である。 この距離の測定には、調整済の位置で停止装置35の心棒54の周りに 標準ゲージ厚さの楔を挿入し、また、支持台２の面55および取付け具６に向い合 う面51が厚さの楔に当接するまでこの停止装置35を緩めれ（すなわち、調節リン グを作動させて心捧54を引込めれ）ばよい。この楔の厚さを知れば、支持台の面 55と取付け具６ の面52の間の初期の距離を決定することができる。さらに、ミクロン差動停止装 置35は副尺を有しているので、この調整位置に復帰することは容易であり、その 時の調整精度は欲する精度の１ミクロンである、 本発明によるミクロン位置決め装置は、従って、三つの調整装置30 、31、32を含み、それらは全て、上記した装置32に類似したものである、こうし て、第三方向の第三ミクロン調整手段30〜35は、ビス/ナットシステムによる粗 段階と、ミクロン差動停止装置による細段階という二段階の調整手段である。 本発明の三つの直交する方向に向いている異なる調整手段9〜12と 、20〜22と、30〜35は支持台２と基盤１の間の結合がアイソスタシー的な全体を 構成している。従って、支持台２を一方向に相対的に移動させても他の直交二方 向内では支持台２の位置調整に影響を与えることはなく、こうして調整が非常に 容易になる。 支持台２の延長26、27、28が向い合ったミクロン停止装置9〜12と 、20〜22と、30〜35の押す方向に垂直に展開する平面19、26、55を決めていると いうことに注意する必要がある。粗調整装置30、32のネジ棒40とメネタップ穴41 の軸に直交し、シリンダー44、47が当接してくる各取付け具4、5、6の各面につ いても同じことがいえる。 記述されたような調整手段によって空間の三方向に対して、三つの 取付け具4、5、6に対してすなわち６自由度で、、機能の最適位置に調整が行わ れると、図2、4、6に示すように、装置の固定手段56〜76と、79〜82を使って、 支持台２を基盤１に対して固定する。調整位置への固定はまた、他の二つの取付 け具4、5についてと同様であることが明白なので、中間左位置の取付け具６のみ を基準として以下に記述する。 固定手段は、ネジ切りされている自由端が支持台２の第三部分28中 にあって第三軸の方向に作られているネジ穴58、59にネジ込まれる平行な二本の ビス56、57を有している。取付け具６は、それぞれの固定ビス56、57を受け入れ るハウジング60、61と、内径がビス56、57の外径より大きい中空穴63、64を有し 、従って支持台２の位置が取付け具６に対してどのような位置に調整されたとし ても、このビス56、57がネジ穴58、59にネジ込むことができる。ハウジング60、 61はビス56、57の頭65、66を受け入れる。各固定用ビスに対して、球状面を持つ 一対の接触座金67、68がビス頭65、66とハウジング60、61の底の間に置かれる、 従って、固定ビスの軸がハウジングの底および中空穴63、64の軸に対してどのよ うに傾いていても、固定用ビス56、57の軸は ハウジングの底の上に従って取付け具６の上に押付けてくる。 中空穴63、64のもう一方の側から、接触している一対の球状面を持 つ別の座金69、70が同様にビス56、57の周囲に置かれ、取付け具６の面71、72と 当接する。さらに、この球状面を持つ別の接触一対の座金73、74がこの球状面を 持つ座金一対69、70と支持台２の第三部分38と向い合った面75、76の間に置かれ る。固定用の二本のビス56、57は、従って、球状面を持つ二対の接触座金67、68 と69、70をから成る結合手段によって取付け具６に連結され、それらはそれぞれ 反対方向に向いている取付け具６の面に向かって押付けにくる。こうして、この ように、第一の座金対67、68はビス56、57の頭の方向に向いているハウジング60 、61の底に向かって押付けに来、第二の座金対69、70は支持台２の方に向かう面 71、72に対して押付けに来る。これらの面（ハウジング60、61の底と面71、72） は、取付け具６の中空穴63、64の出口端の周囲で第三軸に垂直な平面によって定 められる。取付け具６の面71、72は、一対の座金67、68を介して固定用ビス56、 57の頭を支えている面65、66である。 球状面を持つ別の一対の接触座金69、70と支持台２の第三部分38の 上記の面75、76の間に置かれる座金73、74は、調整の時に（例えば修正）差動ミ クロン単位停止装置35をつかって、支持台２の第三部分38と取付け具６に向かい 合う部分の間の距離に応じて厚さが適するように調節される楔の役目を果たして いる。このように、この座金73、74は、球状面を持つ一対の座金69、70で、固定 用ビス56、57の周囲の支持台２と取付け具６の全間隔を覆っている。 固定用ビス56、57の締付けの時、この距離は保存される。その上、 球状面を持つ座金複数対67、68と69、70が取付け具６の対応する面と接触する表 面は、静的摩擦係数ができるだけ大きいようなものであり、したがって、固定用 ビス56、57の締付けによって、第一および第二方向の相対的移動を妨げ、支持台 ２が取付け具６に対して固定される。 実施例の方法では、各取付け具4、5、6に対して、装置は少なくと も二本の固定ビス56、57と、79、80と、81、82を含み、粗調整装置30〜32の両側 に互いに平行で粗調整装置30〜32にできるだけ近いところに配置されることが利 点となっている。予定される固定用ビスの数は、これらのビスが使用状態（特に 打上げ時）における機械的圧力に耐えられるべきなように適合される。粗調整装 置30〜32、細調整装置33〜35、二本の固定用ビス56、57と、79、80と、81、82は 支持台２の第三方向に軸方向 延長部27、28、29と強調し、またそれぞれができるかぎり近接するように配置さ れる。 球状面の接触座金および、中空穴63、64と固定用ビスの間の直径の 差のおかげで、これらの固定ビス56、57と、79、80と、81、82は、異なる取付け 具の異なる調整手段に許される範囲を考慮したときに、支持台２が取付け具4、5 、6に対してとることのできるような異なる位置と相対的方向でもって、支持台 ２にあるメネジ穴58、59に締め付けられることができる。固定ビスと、その手段 58、59と60〜70が支持台２および取付け台６に結合する手段は、締付け後に取付 け具６と支持台２を位置に固定するに適し、固定用ビスは少なくとも明らかに軸 の第三方向に進展する。好ましくは全ての固定用ビスは軸方向に向けられ、同じ 方向に締付けられるのがよい。 図示されない応用例では、各固定ビスに対して、二対の球状面接触 座金を一個の玉継手で置き換えることができる。 別には、異なる調整手段は、調整位置に固定された後、支持台２お よび／または基盤１から取外し分離するに適した部品である。特に、弾性シリン ダー44、47、ネジ棒40とそのナット48、およびその座金45、46、50、51、すなわ ちミクロン調整第三手段の粗調整装置32全体および垂直方向、水平横方向、水平 軸方向であることなるミクロン単位停止装置9〜12、20〜22、33〜35は調整位置 に固定後、取外しされ取付け具６と支持台２から分離することができる。 ミクロン差動停止装置35の心棒54が押し当たる支持台２の第三部分 38の面は、支持台２の対応する延長部27、28、29に対して、ビスによって取りは ずし可能なように取付けられている部品77によってつくられている。この取外し 可能な部品77は、弾性シリンダー44を受けるために、支持台２の第三部分38の中 につくられた溝型のハウジングに収納されるように配置される。このように、面 55を決めているこの部品55が取去られると、ハウジング43は支持台２の中央部の 方に開かれ、そしてシリンダー44を横方向に引抜枸杞とができる。直ぐに、粗調 整装置32をはずすには、角型の先端49のビス40を緩め、面55を形成する部品77を 取外し、シリンダー44を開口から引き抜けばよく、こうしてハウジング43を取り 出すことになる。 第一方向および第二方向のミクロン単位調整停止装置9〜12と20〜2 2は、それぞれの取付け具にビスで固定されている個別の支え78によって保持さ れていることが有利な点である。個別の支え78を取外すと、同時にそれに対応す るミクロン停止装置もはずすことになる。応用例では、ある種のミクロン停止装 置、例えば取付け具６ の水平横方向ミクロン停止装置22および、軸方向差動ミクロン停止装置33、34、 35では、これらのミクロン停止装置体は取付け具のタップの中に直接ビス止め固 定される。全ての固定用ビス56、57と、79、80と、81、82が締付けられ、異なる 調整手段部品が取外されると、図2、4、6に示されるように、位置決め装置は飛 行状態のものとなる。 図４では、垂直ミクロン停止装置9〜12に対する接触面19が図示さ れているが、この面も当然打上げ前に取外すことができる。図3、4では、基盤１ は明確には図示されていず、取付け具4、5、6のみが示されている。 エラストメール製シリンダー44、47は宇宙システムに使用すること はできない（真空中でゴムからガスが発生するため）ので、調整位置に固定後支 持台２から取外ずされる。 異なるミクロン停止装置および、それが相接する面19、26、55は、 中吊りにされる物体の重量を考慮した上で、地上での調整の際に支持台２と鏡３ を支えかつ調整ができるような材料を使用する。更に、差動ミクロン停止装置33 、34、35の可動心捧の当接面55とこの停止装置それ自身は、支持台２を弾性シリ ンダー47と反対方向に取付け具から離すことができるように選択される。停止装 置全体と対応する面は非常に固い材料で、支持台２と鏡３が最大全重量15kgであ ることから、軸方向にかかる50Nから150N程度の大きな力に耐えることができる ようなものである。ことなるミクロン停止装置9〜12と、20〜22と、33〜35には 、例えばMICRO−CONTROLE社（フランス、エヴリー市）で販売されている停止装 置が使用される。 同様に、異なる取付け具4、5、6は固定用ビス56、57の締付けおよ びその後の打上げの際に鏡３位置の調整のくるいを避けるため硬度と強度の非常 に高い材料で作られる。 本発明の装置は以下のように機能する。 座金45、46とシリンダー44を挿入した後まず、取付け具4、5、6の 中空穴42を貫通して支持台２上にあらかじめネジ棒40を取付けし、支持台２を開 口７の中に置く。取り付け具4、5、6はミクロン調整停止装置9〜12と、20〜22と 、33〜35を有している。しかし、調整の時に固定用ビスはつけない。 この初期の中心位置決めを容易にするために、後で固定用ビスに使 われるそれぞれのタップ58、59の中に少なくとも二本の位置決めの植込みボルト が用意される。これらの植込みボルトは取付け具4、5、6に対応する中空穴63、6 4の中に半径方 向に押付ける。 次に、異なる粗調整装置30、31、32のナット48を締付ける。 次に、垂直停止装置9〜12と水平横方向停止装置20〜22の７つの停 止装置をそれぞれの面に当接させることで、支持台２と鏡３の位置決めを行う。 次に、支持台２の傾きと焦点、すなわち傾きと開口７の軸に対する 軸位置について、まず粗調整装置30〜32のナット48によって、次に差動ミクロン 停止装置33〜35をつかって、中精度、その次に細精度の順序でミクロン程度の精 度に位置を調整する。これらの調整を次々と繰返し、光学測定によって得られる 像の質を検査する。最適な位置調整ができたら、上記したように、異なる差動ミ クロン停止装置33〜35によって、支持台２の面55と第三方向の取付け具4、5、6 の面52の間の距離を測定する。次に、この測定距離によって決まる厚さの座金（ 楔）73、74をそれぞれ選び、次に、それを設置し、異なる固定用ビス56、57と、 79、80と、81、82を締付けの公称トルクで締める。得られた像の質をもう一度光 学検査する。この像が満足できない場合は、座金(楔)73、74に与える変更値を計 測するため新しくミクロン測定をおこなう。次に、固定ビスと座金を緩め、取外 し、前の測定に従って座金楔の厚さを変更し、固定ビスを再び取付け、また新た な光学検査を実施する。このように、公称トルク値で固定ビスを締付けた後に得 られる像が満足とみなされるまで次々と繰返す。その後、調整に使用した取外し 可能な全部品を上記下ように取り外す。 本発明の装置は、基盤１に対して支持台２をアイソスタシー的に固 定し、アイソスタシー調整をしている。こうして、鏡３は基盤１に対して非常に 微細なミクロン調整で位置決めと、調整位置での鏡３の固定を、打上げ時に装置 にかかる加速度（典型的には30G以上）に耐えうるように行うことが出来る。 図示される装置は地上観測用宇宙望遠鏡用の非球面鏡のミクロン単 位での位置決めに適応できる。しかし、本発明は、宇宙システムに組込まれる光 学システムにおいて、他の全ての光学部品を６自由度でミクロン単位の位置決め するにも同様に適用できる。 さらに、図で示され説明された、実施方法には他の多数の応用例が 可能である。特に、機械的および動的観点からは同等の実施方法で、調整と固定 の手段が異なるものが考えられる。例えば、ミクロン停止装置9〜12と、20〜22 と、33〜35が取付け具4、5、6上ではなく支持台２面に保持されるもの。同様に 、粗調整装置30〜32が 支持具２にではなく、取付け具4、5、6に固定保持されるもの。また、固定ビス5 6、57と、79、80と、81、82が取付け具上に直接押し当ててくるおよび／または 取付け具のタップにネジ締めされ、固定ビスに貫通される中空穴を有する支持台 ２に結合するために球状面の座金ないし玉継手結合が使われるなど。更に、光学 部品の幾何学形状によっては、三個の取付け具4、5、6の相対的位置は図示説明 されたものと異なることも可能である。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１１年３月５日（１９９９．３．５） 【補正内容】 請求の範囲 1）宇宙システムに組み込まれる光学部品（3）の支持台（2）を基盤（1）に対し てミクロン単位で位置決めする装置で、基盤（1）に密着している三つの取付け 具（4、5、6）を有するもので、それぞれの取付け具（4、5、6）に対し： ・ 取付け具（4、5、6）に対して支持台（2）の第一部分（13〜15） の、第一方向に移動する第一調整手段(9〜12)、 ・ 取付け具（4、5、6）に対して支持台（2）の第二部分（24、25） を、少なくとも明らかに第一方向に垂直な第二方向に移動する第 二調整手段(20〜22)、 ・ 取付け具（4、5、6）に対して支持台（2）の第三部分（36〜38） を、明らかに少なくとも第一方向と第二方向に垂直な第三方向に 移動するミクロン調整第三手段（30〜35）で、このミクロン調整 第三調整手段（30〜35）は、支持台（2）の第三部分（36〜38） と取付け具（4、5、6）に向かう部分の間の距離をミクロン測定 手段（33〜35）を有し、異なる取付け具（4、5、6）の異なる第一、第二、第三 調整手段（9〜12、20〜22、30〜35）は支持台（2）と光学部品（3）を基盤（1） に対する位置にアイソスタシー的に支え保持できるように適合され、また基盤（ 1）に対する支持台（2）の位置を６度の自由度で調整することが出来るもので、 ・ 基盤（1）に対して支持台を調整された位置に固定する手段（56 〜76、79〜82）は、以下の： ‐締付け後に、支持台（2）と取付け具（4、5、6）が互いの位置に 固定するように適合した異なる取付け具（4、5、6）の異なる調整手段、固定ビ ス（56、57、79〜82）および結合手段に対して許される調整の振幅はばを考慮し たときに、取付け具（4、5、6）に対して支持台（2）がとることのできる異なる 位置と相対的方向に両立できる結合手段（58、59、67〜70）を介して支持台（2 ）と取付け具（4、5、6）を連結する少なくとも一本の固定ビス（56、57、79〜8 2）を有し、 ‐支持台（2）の第三部分（36〜38）と取付け具に向かった部分の 間の測定距離に従って決められる厚さをもつ少なくとも一つの楔（73、74）を有 し、この楔（73、74）は、上記結合手段によって固定ビス（56、57、79〜82）を 囲む支持台（2）と取付け具（4、5、6）の間の距離を完全に塞ぐように置かれ、 従って、基盤（1）に対する支 持台（2）の位置は地上で個別に６自由軸で調整され、次に宇宙システムを空間 に打上げる際この位置を保持することができるように固定ビス（56、57、79〜82 ）で固定される、三つの取付け具を含むことに特徴を有するミクロン単位の位置 決めを行う装置。 2）第三ミクロン調整手段（30〜35）が少なくとも三つの異なる精 度、すなわち粗精度、中精度、微精度で調整ができるように適合されてることに 特徴を有する請求項１による装置。 3）微精度が１ミクロン以下であることに特徴を有する請求項２に よる装置。 4）上記の粗、中精度が100ミクロン程度、10ミクロン程度であるこ とに特徴を有する請求項２と３のいずれか１項による装置。 5）第三ミクロン調整手段（30〜35）が粗精度調整ができるに適す る粗調整装置（30〜32）をもち、また中、微精度調整ができるに適する別の微調 整装置(33〜35)を持つことに特徴を有する請求項2〜4のいずれかによる装置。 6）粗調整装置（30〜32）は支持台（2）の第三部分（38）と取付け 具（4、5、6）に向かった部分の間の距離の測定手段を省かれていることに特徴 を有する請求項５による装置。 7）粗調整装置（30〜32）が ‐取付け具（4、5、6）か支持台（2）かに接合する第一部品の上に 対立する復元力を与えるに適した二つの弾性復元機構（44、47）と、 ‐取付け具（4、5、6）か支持台（2）に接合する第二部品と補完部 品（48）の間の距離のビス/ナット調整システム（40、48）で、弾性復元機構の 一つ（47）が上記補完部品（48）上に押し当たり、一方もう一つの弾性復元機構 （44）はこの第二部品上に押し当たるもの、を含むことに特徴を有する請求項５ と６のいずれかによる装置。 8）二つの弾性復元力機構（44、47）は圧縮弾性の合成材料でつく られたシリンダーであり、またビス／ナットシステム（40、48）が、どの調整位 置でもその二本のシリンダー（44、47）が圧縮状態であることに特徴を有する請 求項７による装置。 9）各弾性復元力機構（44、47）の剛さは、基盤（1）に対して支持 台（2）を重力によって位置保持でき、しかし第一、第二調整手段と第三ミクロ ン調整手段の細調整装置（33〜35）に対する作用によっても調整できるようんに 適合していることに特徴を有する請求項７と８のいずれかによる装置。 10）ビス／ナットシステム（40、46）が上記第一部品を貫通して作 られた中空穴（42）を通る心棒（40）を含むこと、またこの中空穴（42）は内径 が心捧（40）の外径より大きく上記第一および第二方向の調整と相対的移動がで きることに特徴を有する請求項７から９のいずれか一つによる装置。 11）静的摩擦係数が小さい材料で作られた座金（45、46、50、51） は、第一および第二調整手段によって、第一方向と第二方向の相対的移動が容易 になるように、中空穴（42）の各側の弾性復元機構（44、47）の各端と第一部品 に向かう当接面の間に配置されることに特徴を有する請求項7〜10のいずれか一 つによる装置。 12）細調整装置（30〜32）は、粗調整装置（30〜32）の弾性復元機 構（44、47）に対向して上記第一および第二部品を押返すに適していることに特 徴を有する請求項7〜11のいずれか一つによる装置。 13）細調整装置（33〜35）は支持台の第三部分と取付け具に向かう 部分の間の距離を二つの異なる感度、すなわち中感度と微感度で、測定するミク ロン測定手段を含むことに特徴を有する請求項5〜12のいずれか一つによる装置 。 14）中感度および微感度が上記中精度と微精度に対応することに特 徴を有する請求項５と13による装置。 15）細調整装置（33〜35）は取付け具（4、5、6）に保持される物 体（53）と第三方向に移動可動でその自由端が支持台（2）の第三部分（36〜38 ）の面（55）に押し当ててくる可動棒（54）を含むことに特徴を有する請求項5 〜14のいずれかによる装置。 16）細調整装置（33〜35）がミクロン差動停止装置を構成すること に特徴を有する請求項5〜15のいずれかによる装置。 17）各固定用ビス（56、57、79〜82）は少なくとも明らかに上記第 三方向に進展することに特徴を有する請求項1〜16のいずれかによる装置。 18）結合手段が、支持台（2）と取付け具（4、5、6）の異なる相対 的方向で固定ビス（56、57、79〜82）の締付が出来るように、各固定用ビス（56 、57、79〜82）に対して、反対方向に向いた面（60、61、71、72）に対して押付 けて来る二対（67〜70）の接触している球状面座金を含むことに特徴を有する請 求項1〜17のいずれか一つによる装置。 19）結合手段が、各固定用ビス（56、57、79〜82）に対して、玉継 手結合 を含むことに特徴を有する請求項1〜17のいずれか一つによる装置。 20）各固定用ビス（56、57、79〜82）に対して、支持台（2）が固 定用ビスの一端を受入れるタップ（58、59）を含み、取付け具（4、5、6）が固 定用ビスの頭（65、66）の支え面（60、61）と固定ビスが貫通している中空穴（ 63、64）を含むこと、また中空穴（63、64）の内径は、基盤（1）に対して支持 台（2）が第一、第二方向のどんな位置に調整されても、タップ（58、59）の中 に固定ビスを締付けできるに十分な値で固定用ビスの外径より大きいことに特徴 を有する請求項1〜19のいずれか一つによる装置。 21）結合手段が、各固定用ビス（56、57、79〜82）の頭（65、66） と取付け具（4、5、6）の支え面（60、61）の間に配置される一対の接触してい る球状面座金（67、68）と、取付け具（4、5、6）と支持台（2）の間で固定ビス の周りに置かれる一対の接触している球状面座金（69、70）を含むことに特徴を 有する請求項1〜20のいずれか一つによる装置。 22）一対の接触している球状面座金（69、70）が支持台（2）の方 に向いている取付け具（4、5、6）の面（71、72）に当接してくることに特徴を 有する請求項21による装置。 23）楔（73、74）が、取付け具の面（71、72）に当接してくるこの 一対の接触している球状面座金（69、70）と、支持台（2）の第三部分（36〜38 ）の面の間に配置される座金であることに特徴を有する請求項22による装置。 24）第一調整手段（9〜12）および／または第二調整手段（20〜22 ）は取付け具（4、5、6）または支持台（2）に保持されるミクロン停止装置、こ のミクロン停止装置は自由端が支持台（2)または取付け具（4、5、6）上のそれ ぞれの面（19、26）に当接しに来る心棒（18）を持つものである、から成ること に特徴を有する請求項1〜23のいずれか一つによる装置。 25）三つの取付け具（4、5、6）は上記第三方向に少なくとも明確 に垂直な同一面に全体的に展開し、第一、第二方向の調整手段は取付け具（4、5 、6）に対して光学部品の中心位置決め手段になっていることに特徴を有する請 求項1〜24のいずれか一つによる装置。 26）異なる調整手段（9〜12、20〜22、30〜35）は、調整位置に固 定した後、基盤（1）および／または支持台（2）から分解し、取り外しできる部 品であること に特徴を有する請求項1〜25のいずれか一つによる装置。 27）ミクロン調整の第三手段（30〜35）の粗調整装置（30〜32）の 弾性復元機構（44、47）とビス／ナットシステム（40、48）と、異なるミクロン 停止装置（9〜12、20〜22、33〜35）は、調整位置に固定された後取外しが出来 るように組立てられることに特徴を有する請求項7、24、26による装置。 28）固定手段（56〜76、79〜82）は調整の変更なしに、あらゆる方 向に最大加速力値が15Gから60Gの間で耐えられるような寸法に設計されることに 特徴を有する請求項1〜27のいずれか一つによる装置。 29）宇宙から地上を観測する三面鏡望遠鏡の非球面鏡（3）のミク ロン単位の位置に対する請求項1〜28のいずれか一つによる装置の応用。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 1）宇宙システムに組み込まれる光学部品（3）の支持台（2）を基盤（1）に対し てミクロン単位の位置決め装置で、基盤（1）に密着している三つの取付け具（4 、5、6）を有することに特徴づけられる装置で、またそれぞれの取付け具（4、5 、6）に対し： ・ 取付け具（4、5、6）に対して支持台（2）の第一部分（13〜15） の、第一方向に移動する第一調整手段(9〜12)、 ・ 取付け具（4、5、6）に対して支持台（2）の第二部分（24、25） を、少なくとも明らかに第一方向に垂直な第二方向に移動する第 二調整手段(20〜22)、 ・ 取付け具（4、5、6）に対して支持台（2）の第三部分（36〜38） を、明らかに少なくとも第一方向と第二方向に垂直な第三方向に 移動するミクロン調整第三手段（30〜35）で、このミクロン調整 第三調整手段（30〜35）は、支持台（2）の第三部分（36〜38） と取付け具（4、5、6）に向かう部分の間の距離をミクロン測定 手段（33〜35）を有し、 異なる取付け具（4、5、6）の異なる第一、第二、第三調整手段（9 〜12、20〜22、30〜35）は支持台（2）と光学部品（3）を基盤（1）に対する位 置に支え保持できるように適合され、また基盤（1）に対する支持台（2）の位置 を６度の自由度で調整することが出来るもので、 ・ 基盤（1）に対して支持台を調整された位置に固定する手段（56 〜76、79〜82）は、以下の： ‐締付け後に、支持台（2）と取付け具（4、5、6）が互いの位置に 固定するように適合した異なる取付け具（4、5、6）の異なる調整手段、固定ビ ス（56、57、79〜82）および結合手段に対して許される調整の振幅はばを考慮し たときに、取付け具（4、5、6）に対して支持台（2）がとることのできる異なる 位置と相対的方向に両立できる結合手段（58、59、67〜70）を介して支持台（2 ）と取付け具（4、5、6）を連結する少なくとも一本の固定ビス（56、57、79〜8 2）を有し、 ‐支持台（2）の第三部分（36〜38）と取付け具に向かった部分の 間の測定距離に従って決められる厚さをもつ少なくとも一つの楔（73、74）を有 し、この楔（73、74）は、上記結合手段によって固定ビス（56、57、79〜82）を 囲む支持台（2）と取付け具（4、5、6）の間の距離を完全に塞ぐように置かれ、 従って、基盤（1）に対する支持台（2）の位置は地上で６自由軸に 対して高精度で調整され、次に宇宙システムを空間に打上げる際この位置を保持 することができるように固定ビス（56、57、79〜82）で固定される、三つの取付 け具を含むことに特徴を有するミクロン単位の位置決めを行う装置。 2）第三ミクロン調整手段（30〜35）が少なくとも三つの異なる 精度、すなわち粗精度、中精度、微精度で調整ができるように適合されてること に特徴を有する請求項１による装置。 3）微精度が１ミクロン以下であることに特徴を有する請求項２に よる装置。 4）上記の粗、中精度が100ミクロン程度、10ミクロン程度であるこ とに特徴を有する請求項２と３のいずれか１項による装置。 5）第三ミクロン調整手段（30〜35）が粗精度調整ができるに適す る粗調整装置（30〜32）をもち、また中、微精度調整ができるに適する別の微調 整装置(33〜35)を持つことに特徴を有する請求項2〜4のいずれかによる装置。 6）粗調整装置（30〜32）は支持台（2）の第三部分（38）と取付け 具（4、5、6）に向かった部分の間の距離の測定手段を省かれていることに特徴 を有する請求項５による装置。 7）粗調整装置（30〜32）が ‐取付け具（4、5、6）か支持台（2）かに接合する第一部品の上に 対立する復元力を与えるに適した二つの弾性復元機構（44、47）と、 ‐取付け具（4、5、6）か支持台（2）に接合する第二部品と補完部 品（48）の間の距離のビス/ナット調整システム（40、48）で、弾性復元機構の 一つ（47）が上記補完部品（48）上に押し当たり、一方もう一つの弾性復元機構 （44）はこの第二部品上に押し当たるもの、を含むことに特徴を有する請求項５ と６のいずれかによる装置。 8）二つの弾性復元力機構（44、47）は圧縮弾性の合成材料でつく られたシリンダーであり、またビス／ナットシステム（40、48）が、どの調整位 置でもその二本のシリンダー（44、47）が圧縮状態であることに特徴を有する請 求項７による装置。 9）各弾性復元力機構（44、47）の剛さは、基盤（1）に対して支持 台（2）を重力によって位置保持でき、しかし第一、第二調整手段と第三ミクロ ン調整手段の細調整装置（33〜35）に対する作用によっても調整できるようんに 適合していることに特 徴を有する請求項７と８のいずれかによる装置。 10）ビス／ナットシステム（40、46）が上記第一部品を貫通して作 られた中空穴（42）を通る心棒（40）を含むこと、またこの中空穴（42）は内径 が心棒（40）の外径より大きく上記第一および第二方向の調整と相対的移動がで きることに特徴を有する請求項７から９のいずれか一つによる装置。 11）静的摩擦係数が小さい材料で作られた座金（45、46、50、51） は、第一および第二調整手段によって、第一方向と第二方向の相対的移動が容易 になるように、中空穴（42）の各側の弾性復元機構（44、47）の各端と第一部品 に向かう当接面の間に配置されることに特徴を有する請求項7〜10のいずれか一 つによる装置。 12）細調整装置（30〜32）は、粗調整装置（30〜32）の弾性復元機 構（44、47）に対向して上記第一および第二部品を押返すに適していることに特 徴を有する請求項7〜11のいずれか一つによる装置。 13）細調整装置（33〜35）は支持台の第三部分と取付け具に向かう 部分の間の距離を二つの異なる感度、すなわち中感度と微感度で、測定するミク ロン測定手段を含むことに特徴を有する請求項5〜12のいずれか一つによる装置 。 14）中感度および微感度が上記中精度と微精度に対応することに特 徴を有する請求項５と13による装置。 15）細調整装置（33〜35）は取付け具（4、5、6）に保持される物 体（53）と第三方向に移動可動でその自由端が支持台（2）の第三部分（36〜38 ）の面（55）に押し当ててくる可動棒（54）を含むことに特徴を有する請求項5 〜14のいずれかによる装置。 16）細調整装置（33〜35）がミクロン差動停止装置を構成すること に特徴を有する請求項5〜15のいずれかによる装置。 17）各固定用ビス（56、57、79〜82）は少なくとも明らかに上記第 三方向に進展することに特徴を有する請求項1〜16のいずれかによる装置。 18）結合手段が、支持台（2）と取付け具（4、5、6）の異なる相対 的方向で固定ビス（56、57、79〜82）の締付が出来るように、各固定用ビス（56 、57、79〜82）に対して、反対方向に向いた面（60、61、71、72）に対して押付 けて来る二対（67〜70）の接触している球状面座金を含むことに特徴を有する請 求項1〜17のいずれか一つによる装置。 19）結合手段が、各固定用ビス（56、57、79〜82）に対して、玉継 手結合を含むことに特徴を有する請求項1〜17のいずれか一つによる装置。 20）各固定用ビス（56、57、79〜82）に対して、支持台（2）が固 定用ビスの一端を受入れるタップ（58、59）を含み、取付け具（4、5、6）が固 定用ビスの頭（65、66）の支え面（60、61）と固定ビスが貫通している中空穴（ 63、64）を含むこと、また中空穴（63、64）の内径は、基盤（1）に対して支持 台（2）が第一、第二方向のどんな位置に調整されても、タップ（58、59）の中 に固定ビスを締付けできるに十分な値で固定用ビスの外径より大きいことに特徴 を有する請求項1〜19のいずれか一つによる装置。 21）結合手段が、各固定用ビス（56、57、79〜82）の頭（65、66） と取付け具（4、5、6）の支え面（60、61）の間に配置される一対の接触してい る球状面座金（67、68）と、取付け具（4、5、6）と支持台（2）の間で固定ビス の周りに置かれる一対の接触している球状面座金（69、70）を含むことに特徴を 有する請求項1〜20のいずれか一つによる装置。 22）一対の接触している球状面座金（69、70）が支持台（2）の方 に向いている取付け具（4、5、6）の面（71、72）に当接してくることに特徴を 有する請求項21による装置。 23）楔（73、74）が、取付け具の面（71、72）に当接してくるこの 一対の接触している球状面座金（69、70）と、支持台（2）の第三部分（36〜38 ）の面の間に配置される座金であることに特徴を有する請求項22による装置。 24）第一調整手段（9〜12）および／または第二調整手段（20〜22 ）は取付け具（4、5、6）または支持台（2）に保持されるミクロン停止装置、こ のミクロン停止装置は自由端が支持台（2）または取付け具（4、5、6）上のそれ ぞれの面（19、26）に当接しに来る心棒（18）を持つものである、から成ること に特徴を有する請求項1〜23のいずれか一つによる装置。 25）三つの取付け具（4、5、6）は上記第三方向に少なくとも明確 に垂直な同一面に全体的に展開し、第一、第二方向の調整手段は取付け具（4、5 、6）に対して光学部品の中心位置決め手段になっていることに特徴を有する請 求項1〜24のいずれか一つによる装置。 26）異なる調整手段（9〜12、20〜22、30〜35）は、調整位置に固 定した 後、基盤（1）および／または支持台（2）から分解し、取り外しできる部品であ ることに特徴を有する請求項1〜25のいずれか一つによる装置。 27）ミクロン調整の第三手段（30〜35）の粗調整装置（30〜32）の 弾性復元機構（44、47）とビス／ナットシステム（40、48）と、異なるミクロン 停止装置（9〜12、20〜22、33〜35）は、調整位置に固定された後取外しが出来 るように組立てられることに特徴を有する請求項7、24、26による装置。 28）固定手段（56〜76、79〜82）は調整の変更なしに、あらゆる方 向に最大加速力値が15Gから60Gの間で耐えられるような寸法に設計されることに 特徴を有する請求項1〜27のいずれか一つによる装置。 29）宇宙から地上を観測する三面鏡望遠鏡の非球面鏡（3）のミク ロン単位の位置に対する請求項1〜28のいずれか一つによる装置の応用。