JP2015079221A - Optical element support device and adjustment method of optical element support device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学素子、とりわけ、人工衛星等に搭載されて打ち上げられる光学素子を支持する光学素子支持装置及び光学素子支持装置の調整方法に関する。 The present invention relates to an optical element supporting device that supports an optical element, in particular, an optical element that is launched on an artificial satellite or the like, and a method for adjusting the optical element supporting apparatus.
従来の光学素子支持装置として、特許文献１に開示された光学素子保持装置がある。この光学素子保持装置は、６個の弾性部材それぞれの一端を光学素子に、他端を球面座金を介して光学素子保持地板に結合する構成を有する。これら６個の弾性部材のうち３個の弾性部材は光学素子の光軸方向の位置を規定し、その他の３個の弾性部材は光軸方向と垂直な方向の位置を規定するよう配置される。 As a conventional optical element support device, there is an optical element holding device disclosed in Patent Document 1. This optical element holding device has a configuration in which one end of each of the six elastic members is coupled to the optical element and the other end is coupled to the optical element holding base plate via a spherical washer. Of these six elastic members, three elastic members define the position of the optical element in the optical axis direction, and the other three elastic members are arranged to define the position in the direction perpendicular to the optical axis direction. .
また、特許文献２に開示されている反射鏡支持装置は、６本の棒状部材を含み、各棒状部材の両端に設けられた球面ジョイントにより、固定台と反射鏡とを結合する。各球面ジョイントは、ボール、ボールソケット、空気加圧手段、接着剤注入箇所を備える。この球面ジョイントにより固定台と反射鏡を固定する場合、空気加圧手段によってボールをボールソケットの摺動面からわずかに浮上させて、摩擦力を低減させて、摺動部に残存するストレスを軽減させたうえで、接着剤を球面ジョイント内に注入してボールとボールソケットとを固着させる。 Moreover, the reflecting mirror support device disclosed in Patent Document 2 includes six rod-shaped members, and the fixed base and the reflecting mirror are coupled to each other by spherical joints provided at both ends of each rod-shaped member. Each spherical joint includes a ball, a ball socket, air pressurizing means, and an adhesive injection point. When fixing the fixed base and reflector with this spherical joint, the air is slightly lifted from the sliding surface of the ball socket by air pressure means, reducing the frictional force and reducing the residual stress on the sliding part. Then, an adhesive is injected into the spherical joint to fix the ball and the ball socket.
特許文献１に開示されている構成では、組立ての際に、各部品の寸法が厳密には設計値どおりにできていないなどの原因により、球面座金部において接続される部材どうしの角度が設計値からズレて傾き、さらに球面座金の摩擦力によってズレが保持されたままで球面座金部が締結固定されてしまい、弾性部材が光学素子接地板に固定されてしまうことがある。この場合、弾性部材を介して反射鏡に曲げモーメントが加わり、反射鏡等の光学素子が変形してしまう。弾性部材が極めて柔軟であれば、光学素子に加わる曲げモーメントはさほど大きくならない。しかし、人工衛星等に搭載される光学素子支持装置は、打ち上げ時の強大な荷重や振動に耐える必要があり、強度や剛性を保つため、弾性部材として十分に柔軟な部材を使用することができない。よって、弾性部材を介して光学素子に大きな曲げモーメントが加わり、光学素子が変形してしまう。 In the configuration disclosed in Patent Document 1, the angle between the members connected to the spherical washer portion is a design value due to causes such as the dimensions of each component being not exactly as designed at the time of assembly. In some cases, the spherical washer portion is fastened and fixed while the deviation is held by the frictional force of the spherical washer, and the elastic member is fixed to the optical element ground plate. In this case, a bending moment is applied to the reflecting mirror via the elastic member, and the optical element such as the reflecting mirror is deformed. If the elastic member is extremely flexible, the bending moment applied to the optical element is not so large. However, an optical element support device mounted on an artificial satellite or the like needs to withstand a strong load and vibration at the time of launch, and can not use a sufficiently flexible member as an elastic member in order to maintain strength and rigidity. . Therefore, a large bending moment is applied to the optical element through the elastic member, and the optical element is deformed.
特許文献２に開示の構成でも、組立ての際に部品の位置ズレ等が発生すると、反射鏡（光学素子）に曲げモーメントが加わり、反射鏡が変形してしまう。また、ボールとボールソケットを接着剤で固着するため、固着した後の再調整は困難である。さらに、接着剤が硬化するときに生じる収縮によってボールとボールソケットの位置が変化し、球面ジョイントの角度が変化してしまい、反射鏡を固定台に適切に固定することができないことがある。 Even in the configuration disclosed in Patent Document 2, if a component misalignment occurs during assembly, a bending moment is applied to the reflecting mirror (optical element), and the reflecting mirror is deformed. In addition, since the ball and the ball socket are fixed with an adhesive, readjustment after fixing is difficult. Furthermore, the contraction that occurs when the adhesive is cured changes the position of the ball and the ball socket, and the angle of the spherical joint changes, which may prevent the reflector from being properly fixed to the fixing base.
また、光学素子の支持装置の調整が終了した後に、光学素子、支持台を含む本装置周辺の温度が変化した場合には、支持台と光学素子の熱膨張・熱収縮の差から、光学素子に曲げモーメントが加わり、光学素子が変形してしまう。 In addition, if the temperature around the device including the optical element and the support base changes after the adjustment of the support device for the optical element is completed, the optical element is determined from the difference in thermal expansion / contraction between the support base and the optical element. A bending moment is applied to the optical element, and the optical element is deformed.
他の光学装置についても、程度の差はあれ、同様の問題が存在する。 Similar problems exist with other optical devices to some extent.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、光学素子の変形を抑止できる光学素子支持装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an optical element support device capable of suppressing deformation of an optical element.
本発明の光学素子支持装置は、複数の支持機構ユニットを含み、支持機構ユニットの一方の端部と光学素子とが固定され、他方の端部と支持台とが固定され、複数の支持機構ユニットの組み合わせで光学素子を支持する光学素子支持装置である。支持機構ユニットは、光学素子又は支持台に取り付けられる取付部と、支持脚部材と、支持脚部材と取付部との間に配置され、弾性変形可能な弾性ヒンジと、弾性ヒンジと共に支持脚部材と取付部との間に配置され、取付部の支持脚部材に対する相対的な傾動を可能とする傾動部と、取付部の支持脚部材に対する傾動量を調整する傾動調整部と、支持脚部材と取付部との相対的な傾動を固定する傾動固定部と、を有する。 The optical element support device of the present invention includes a plurality of support mechanism units, one end of the support mechanism unit and the optical element are fixed, the other end and the support base are fixed, and the plurality of support mechanism units. It is an optical element support apparatus which supports an optical element with the combination of these. The support mechanism unit includes an attachment portion attached to the optical element or the support base, a support leg member, an elastic hinge that is elastically deformable and is disposed between the support leg member and the attachment portion, and the support leg member together with the elastic hinge. A tilting part that is disposed between the mounting part and enables the tilting of the mounting part relative to the support leg member; a tilt adjustment part that adjusts an amount of tilting of the mounting part with respect to the support leg member; And a tilt fixing part that fixes a tilt relative to the part.
本発明によれば、組立ての際の部品のアライメントずれ、アライメントの調整後に残留する摩擦反力、組立て後に発生する支持台と反射鏡との熱膨張差等、によって発生する曲げモーメントによる光学素子の変形を抑止できる。 According to the present invention, the alignment of components during assembly, the frictional reaction force remaining after alignment adjustment, the thermal expansion difference between the support base and the reflecting mirror generated after assembly, and the like are caused by the bending moment generated by the optical element. Deformation can be suppressed.
以下、本発明に係る反射鏡支持装置（光学素子支持装置）の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。なお、図中、同一符号は同一又は対応部分を示す。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a reflector support device (optical element support device) according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
（実施の形態１）
図１、および図１３に示すように、実施の形態１に係る反射鏡支持装置１０００は、６つの支持機構ユニット２００から構成され、望遠鏡の反射鏡１００を支持台３００上に支持する。なお、図１は、反射鏡１００を斜め裏側方向から見た斜視図であるが、支持台３００は図示省略している。図１３は、反射鏡を側面上方向から見た斜視図であり、支持台３００も図示している。
(Embodiment 1)
As shown in FIGS. 1 and 13, the reflecting mirror support apparatus 1000 according to Embodiment 1 includes six support mechanism units 200 and supports the reflecting mirror 100 of the telescope on a support base 300. FIG. 1 is a perspective view of the reflecting mirror 100 as viewed obliquely from the back side, but the support base 300 is not shown. FIG. 13 is a perspective view of the reflecting mirror as viewed from above the side surface, and also shows the support base 300.
反射鏡１００は、人工衛星に搭載用され、宇宙空間で使用される反射鏡であり、凹面加工されたガラス基板と反射層から形成される。支持台３００は、例えば、炭素繊維複合材料を用いたサンドイッチ板などから構成される。反射鏡１００と、支持台３００は、それぞれの用途のため、異なる材質の部材から構成され、それぞれの熱膨張率（線膨張係数）は一致しないことが多い。 The reflecting mirror 100 is a reflecting mirror that is mounted on an artificial satellite and used in outer space, and is formed of a glass substrate having a concave surface and a reflecting layer. The support base 300 is composed of, for example, a sandwich plate using a carbon fiber composite material. The reflecting mirror 100 and the support base 300 are composed of members made of different materials for each application, and their respective thermal expansion coefficients (linear expansion coefficients) often do not match.
反射鏡支持装置１０００を構成する６つの支持機構ユニット２００はそれぞれ、その一端部が反射鏡１００に固定され、他端部が支持台３００に固定される。 Each of the six support mechanism units 200 constituting the reflector support device 1000 has one end fixed to the reflector 100 and the other end fixed to the support base 300.
支持機構ユニット２００は、構造力学における静定支持の方法で、反射鏡１００を支持する。すなわち、反射鏡１００の空間的な運動の６自由度（並進３方向、回転３方向）を過不足なく拘束する方法で支持する。 The support mechanism unit 200 supports the reflecting mirror 100 by a static support method in structural mechanics. That is, it supports by the method which restrains six degrees of freedom (3 translational directions, 3 rotation directions) of the spatial movement of the reflective mirror 100 without excess and deficiency.
図２に部分断面図で示すように、支持機構ユニット２００は、支持脚部材１０と、支持脚部材１０の両端部にそれぞれ設けられた弾性ヒンジ２０と、断面で示されている２つのジョイント部材３０と、を有する。 As shown in a partial cross-sectional view in FIG. 2, the support mechanism unit 200 includes a support leg member 10, elastic hinges 20 provided at both ends of the support leg member 10, and two joint members shown in cross section. 30.
支持脚部材１０は、略棒状の部材であり、その両端部にはそれぞれ弾性ヒンジ２０が設けられている。ジョイント部材３０は、それぞれ支持機構ユニット２００の両端に配置され、弾性ヒンジ２０に結合されている。ジョイント部材３０は、反射鏡１００または支持台３００に結合される。
ここで、理解を容易にするため、支持脚部材１０の中心軸をＺａ軸、それに直交する２軸を、Ｘａ軸、Ｙａ軸とし、以下の説明ではこれを参照する。
The support leg member 10 is a substantially rod-like member, and elastic hinges 20 are provided at both ends thereof. The joint members 30 are respectively disposed at both ends of the support mechanism unit 200 and coupled to the elastic hinge 20. The joint member 30 is coupled to the reflecting mirror 100 or the support base 300.
Here, in order to facilitate understanding, the center axis of the support leg member 10 is the Za axis, and the two axes orthogonal to the center axis are the Xa axis and the Ya axis, which will be referred to in the following description.
図３に示すように、弾性ヒンジ２０は、板ばね部２０ａと板ばね部２０ｂと両者を繋ぐ中間部２０ｃとを有する。板ばね部２０ａはＸａ軸回りに、板ばね部２０ｂはＹａ軸まわりに、それぞれ曲げ弾性変形を生じやすい板ばね形状に加工されたものである。板ばね部２０ａと２０ｂは、共に、中心軸Ｚａを通る位置に配置されている。
板ばね部２０ａは、例えば、略円筒形状の金属等の弾性体の側面の対向する２カ所に、Ｘａ−Ｚａ平面に関して対称に、且つＸａ軸に平行に切り欠きを形成することにより形成される。一方、板ばね部２０ｂは、中間部２０ｃを置いて、Ｙａ−Ｚａ平面に関して対称に、且つＹａ軸に平行に切り欠きを形成することにより形成される。
板ばね部２０ａと２０ｂの協働により、弾性ヒンジ２０は、Ｘａ軸まわりとＹａ軸まわりに自在に傾動可能である。
As shown in FIG. 3, the elastic hinge 20 includes a leaf spring portion 20a, a leaf spring portion 20b, and an intermediate portion 20c that connects the two. The leaf spring portion 20a is processed around the Xa axis, and the leaf spring portion 20b is processed around the Ya axis into a leaf spring shape that easily causes bending elastic deformation. The leaf spring portions 20a and 20b are both arranged at a position passing through the central axis Za.
The leaf spring portion 20a is formed, for example, by forming a notch symmetrically with respect to the Xa-Za plane and parallel to the Xa axis at two opposing sides of an elastic body such as a substantially cylindrical metal. . On the other hand, the leaf spring portion 20b is formed by forming a notch symmetrically with respect to the Ya-Za plane and parallel to the Ya axis with the intermediate portion 20c.
By the cooperation of the leaf spring portions 20a and 20b, the elastic hinge 20 can freely tilt around the Xa axis and the Ya axis.
板ばね部２０ａと２０ｂには、それぞれ、歪みゲージ２１が配置されている。歪みゲージ２１は、板ばね部２０ａ、２０ｂのそれぞれの開口部（切り欠き）の内部の板厚が薄い部分に、個々にはＺａ方向の伸縮歪みを検知する方向に、かつ、２個の歪みゲージ２１がＺａ軸に対して対称な配置になるように貼り付けられている。 A strain gauge 21 is disposed on each of the leaf spring portions 20a and 20b. The strain gauge 21 is formed in a portion where the plate thickness inside each opening (notch) of the leaf spring portions 20a and 20b is thin, individually in a direction to detect expansion / contraction strain in the Za direction, and two strains. The gauges 21 are attached so as to be symmetrically arranged with respect to the Za axis.
歪みゲージ２１によって測定された各部位の歪み値を参照し、板ばね部２０ａ、２０ｂの表裏の歪み量の差より、板ばね部２０ａと２０ｂの曲げ歪みを検出することが可能である。また、それぞれの開口部の内部には２個の歪みゲージ２１が貼り付けられており、これら２個の歪みゲージ２１によって測定された歪み値の差により、ねじれ量を検出することも可能である。歪みゲージ２１を用いて歪み量の検出を行う際には、歪みアンプ等の付帯的な計測器を電気的に接続して用いるが、これらは周知の態様でよい。 With reference to the strain value of each part measured by the strain gauge 21, it is possible to detect the bending strain of the leaf spring portions 20a and 20b from the difference in the amount of strain between the front and back surfaces of the leaf spring portions 20a and 20b. In addition, two strain gauges 21 are attached inside each opening, and it is also possible to detect the amount of twist based on the difference in strain values measured by these two strain gauges 21. . When the strain amount is detected using the strain gauge 21, an auxiliary measuring instrument such as a strain amplifier is electrically connected and used, but these may be in a known manner.
図４には、支持機構ユニット２００の一方の端部近傍（反射鏡１００に取り付ける側）を示す。以下、反射鏡１００側の端部近傍について主に説明するが、支持台３００に取り付ける側の端部近傍も同様の構成を備える。なお、図４においても、ジョイント部材３０については、その断面を図示している。 FIG. 4 shows the vicinity of one end of the support mechanism unit 200 (the side attached to the reflecting mirror 100). Hereinafter, the vicinity of the end portion on the reflecting mirror 100 side will be mainly described, but the vicinity of the end portion on the side attached to the support base 300 has the same configuration. Also in FIG. 4, the joint member 30 is shown in cross section.
支持脚部材１０の各端部には、弾性ヒンジ２０を介してジョイント部材３０が結合されている。ジョイント部材３０は端末シャフト３１を有する。端末シャフト３１は、その中心軸が、支持脚部材１０の中心軸Ｚａと一致するように、弾性ヒンジ２０に固着または一体加工されている。端末シャフト３１は、中空部３２ａとフランジ３２ｂを有する端末カップ３２の底部中央に開けられた穴３２ｃを貫通し、その軸がＺａ軸上に位置するように配置されている。
端末カップ３２の穴３２ｃは、端末シャフト３１の外径よりもやや大きな単純穴であり、穴３２ｃの中心は、端末シャフト３１の中心軸上に位置する。
A joint member 30 is coupled to each end of the support leg member 10 via an elastic hinge 20. The joint member 30 has a terminal shaft 31. The terminal shaft 31 is fixed or integrally processed to the elastic hinge 20 so that the center axis thereof coincides with the center axis Za of the support leg member 10. The terminal shaft 31 passes through a hole 32c formed in the center of the bottom of the terminal cup 32 having a hollow portion 32a and a flange 32b, and is arranged so that its axis is located on the Za axis.
The hole 32 c of the terminal cup 32 is a simple hole that is slightly larger than the outer diameter of the terminal shaft 31, and the center of the hole 32 c is located on the central axis of the terminal shaft 31.
端末カップ３２は、フランジ３２ｂにあけられた穴３２ｄを貫通するネジ３８によって、端末パッド３３に締結されている。端末カップ３２の底面と端末パッド３３の端面は、設計上の所望の角度となるように配置されている。
端末カップ３２と端末パッド３３は、支持機構ユニット２００を反射鏡１００もしくは支持台３００に取り付けるための取付部としての役割を果たす。反射鏡１００側の端末パッド３３は、接着等によって反射鏡１００に固定される。一方、支持台３００側の端末パッド３３は、たとえばねじ締結等（ねじは図示省略）によって支持台３００に固定される。
The terminal cup 32 is fastened to the terminal pad 33 by a screw 38 that passes through a hole 32d formed in the flange 32b. The bottom surface of the terminal cup 32 and the end surface of the terminal pad 33 are arranged at a desired design angle.
The terminal cup 32 and the terminal pad 33 serve as an attachment part for attaching the support mechanism unit 200 to the reflecting mirror 100 or the support base 300. The terminal pad 33 on the reflecting mirror 100 side is fixed to the reflecting mirror 100 by adhesion or the like. On the other hand, the terminal pad 33 on the support base 300 side is fixed to the support base 300 by, for example, screw fastening or the like (screws are not shown).
さらに、端末シャフト３１の先端側には球面座金３４、３５が取り付けられている。 Furthermore, spherical washers 34 and 35 are attached to the tip end side of the terminal shaft 31.
球面座金３４は、平面側端面部を端末カップ３２の内底部に形成された凹部に嵌め込まれ、端末カップ３２に対して、Ｘａ、Ｙａ方向に位置ずれしないように固定される。嵌め込みのかわりに接着等を用いて球面座金３４を端末カップ３２に固定してもよい。 The spherical washer 34 is fitted in a recess formed on the inner bottom portion of the terminal cup 32 at the flat side end surface portion, and is fixed to the terminal cup 32 so as not to be displaced in the Xa and Ya directions. The spherical washer 34 may be fixed to the terminal cup 32 using an adhesive or the like instead of fitting.
球面座金３４の片面は凹球面として、球面座金３５の片面は凸球面として、構成される。球面座金３４の凹球面と球面座金３５の凸球面とは、相互に接触する球面に沿って摺動可能となるように、球面同士をすりあわせ加工されたものであり、球面は、端末シャフト３１の中心軸（Ｚａ軸上）の延長線上に位置する球面中心点５０を中心とする。 One surface of the spherical washer 34 is configured as a concave spherical surface, and one surface of the spherical washer 35 is configured as a convex spherical surface. The concave spherical surface of the spherical washer 34 and the convex spherical surface of the spherical washer 35 are obtained by rubbing the spherical surfaces so as to be slidable along the spherical surfaces that are in contact with each other. Centered on the spherical center point 50 located on the extension line of the center axis (on the Za axis).
また、端末シャフト３１にはおねじ３１ａが加工されており、球面座金３５には端末シャフト３１のおねじ３１ａと螺合するめねじ３５ａが加工されている。おねじ３１ａとめねじ３５ａを螺合することにより、球面座金３５は端末シャフト３１の先端部に固定される。 The terminal shaft 31 is processed with a male screw 31a, and the spherical washer 35 is processed with a female screw 35a that engages with the male screw 31a of the terminal shaft 31. The spherical washer 35 is fixed to the distal end portion of the terminal shaft 31 by screwing the male screw 31a and the female screw 35a.
端末カップ３２の底側（凸部の外表面側）において、端末シャフト３１の基端部（根元側）にはナット３７、ウェッジ形座金３６ｂ、３６ａが、根元から先端に向けてこの順番に並ぶように装着されている。 On the bottom side of the terminal cup 32 (on the outer surface side of the convex portion), a nut 37 and wedge-shaped washers 36b and 36a are arranged in this order from the base toward the tip at the base end (base side) of the terminal shaft 31. It is so fitted.
ウェッジ形座金３６ａ、３６ｂは、端末シャフト３１（それに固定されている球面座金３５等を含む）と、端末カップ３２（それに固定されている端末パッド３３、球面座金３４等を含む）とを相対的に傾動する傾動調整部としての役割と、ナット３７の端面と端末カップ３２の底面との相対的な傾きを吸収する役割とを兼ね備える。なお、ウェッジ形座金３６ａ、３６ｂを重ねたものを、ウェッジユニット３６とする。 The wedge-shaped washers 36a and 36b have a relative relationship between the terminal shaft 31 (including the spherical washer 35 and the like fixed thereto) and the terminal cup 32 (including the terminal pad 33 and the spherical washer 34 and the like fixed thereto). And a role as a tilt adjusting portion that tilts toward the bottom, and a role of absorbing the relative tilt between the end surface of the nut 37 and the bottom surface of the terminal cup 32. Note that a wedge unit 36 is formed by overlapping wedge-shaped washers 36a and 36b.
図５に示すように、ウェッジ形座金３６ａと３６ｂは、部分的に厚さの異なる金属座金（ワッシャ）であり、それぞれ、一端面は中心軸に対して直交する平面に形成され、他端面は、中心軸に対して傾斜した平面形状を有し、中央に端末シャフト３１の径より大きい穴が形成されている。両ウェッジ形座金３６ａと３６ｂの外周面には、回転調整操作を容易にするためのスパナ溝３６ｄが形成されている。またウェッジ形座金３６ａと３６ｂの外周面の相接する部分には、両者の相対的な回転量を識別する目盛り３６ｃが刻まれている。 As shown in FIG. 5, the wedge-shaped washers 36a and 36b are metal washers (washers) having partially different thicknesses, each having one end surface formed in a plane orthogonal to the central axis and the other end surface being The flat shape is inclined with respect to the central axis, and a hole larger than the diameter of the terminal shaft 31 is formed at the center. A spanner groove 36d for facilitating the rotation adjustment operation is formed on the outer peripheral surfaces of the wedge-shaped washers 36a and 36b. In addition, a scale 36c for identifying the relative rotation amount of the wedge-shaped washers 36a and 36b is engraved on a portion where the outer peripheral surfaces of the wedge-shaped washers 36a and 36b contact each other.
ウェッジ形座金３６ａ、３６ｂは、中心軸に対して傾斜している面どうしを接触させるように重ねられ、端末シャフト３１が中央の穴を貫通している。 The wedge-shaped washers 36a and 36b are overlapped so that the surfaces inclined with respect to the central axis are brought into contact with each other, and the terminal shaft 31 passes through the central hole.
図４に示すナット３７は、端末シャフト３１に形成されたおねじ３１ａと螺合し、ウェッジ形座金３６ａと３６ｂとを、端末カップ３２の底面との間にはさみこんで固定する。 The nut 37 shown in FIG. 4 is screwed into a male screw 31 a formed on the terminal shaft 31, and the wedge-shaped washers 36 a and 36 b are sandwiched between the bottom surface of the terminal cup 32 and fixed.
ナット３７を、端末カップ３２に向かって締めつけると、球面座金３４の凹球面と球面座金３５の凸球面との間の摩擦力が大きくなり、端末シャフト３１が端末カップ３２に対して傾き変動しないように固定される。 When the nut 37 is tightened toward the terminal cup 32, the frictional force between the concave spherical surface of the spherical washer 34 and the convex spherical surface of the spherical washer 35 increases, so that the terminal shaft 31 does not fluctuate with respect to the terminal cup 32. Fixed to.
一方、ナット３７を緩めると、球面座金３４の凹球面と球面座金３５の凸球面との間の摩擦力が小さくなり、球面座金３４は、Ｚａ軸上に位置する球面中心点５０を中心として球面座金３５の凸球面上を摺動可能となる。球面座金３４の摺動に伴って、球面座金３４に固定されている端末カップ３２，端末パッド３３等も、球面中心点５０を中心として、傾動する。これにより、端末シャフト３１等と端末カップ３２等との相対的な傾動が可能となる。 On the other hand, when the nut 37 is loosened, the frictional force between the concave spherical surface of the spherical washer 34 and the convex spherical surface of the spherical washer 35 decreases, and the spherical washer 34 has a spherical surface centered on the spherical center point 50 located on the Za axis. It becomes possible to slide on the convex spherical surface of the washer 35. As the spherical washer 34 slides, the terminal cup 32, the terminal pad 33, etc. fixed to the spherical washer 34 also tilt about the spherical center point 50. Thereby, relative tilting of the terminal shaft 31 or the like and the terminal cup 32 or the like becomes possible.
端末シャフト３１等と端末カップ３２等との相対的な傾斜角度と傾斜方向は、傾動調整部として機能するウェッジ形座金３６ａ、３６ｂの回転角を調整することにより設定される。以下、傾斜角度と傾斜方向を調整する手順について説明する。 The relative inclination angle and inclination direction of the terminal shaft 31 and the terminal cup 32 and the like are set by adjusting the rotation angle of the wedge-shaped washers 36a and 36b that function as the tilt adjustment unit. Hereinafter, a procedure for adjusting the tilt angle and the tilt direction will be described.
図６（ａ）にウェッジユニット３６の基本配置を示す。この図は、図２に示すＹａ軸方向（紙面手前から紙面奥に向かって）に見た場合の側面の外観図を示す。 FIG. 6A shows the basic arrangement of the wedge unit 36. This figure shows an external view of the side surface when viewed in the direction of the Ya axis shown in FIG. 2 (from the front side of the paper to the back of the paper).
ここでは、ウェッジ形座金３６ａ、３６ｂはいずれも、端面どうしの相対傾斜角がαであるとする。また、ウェッジ形座金３６ａ、３６ｂそれぞれの、ある時点での組立て状態におけるＸａ−Ｙａ面上での向きを特定するため、ウェッジ形座金３６ａの最も薄部分から最も厚い部分に向く方向を＋Ｘｗ軸とし、ウェッジ形座金３６ｂの最も薄い部分から最も厚い部分に向く方向を＋Ｘｗ’軸とする。 Here, it is assumed that the wedge-shaped washers 36a and 36b have a relative inclination angle α between the end faces. Further, in order to specify the orientation of each wedge-shaped washer 36a, 36b on the Xa-Ya surface in an assembled state at a certain time, the direction from the thinnest part to the thickest part of the wedge-shaped washer 36a is defined as the + Xw axis. The direction from the thinnest part of the wedge-shaped washer 36b to the thickest part is defined as the + Xw ′ axis.
図６（ｂ）に示すように、＋Ｘｗ軸と＋Ｘｗ’軸を、組立て状態においてＸａ-Ｙａ面に投影した軸の相対角βが１８０度をなす（それぞれの最も薄い部分が互いに逆方向を向く）場合には、図６（ａ）に示すように、ウェッジユニット３６の上端面と下端面の相対的な傾きは０となる。従って、この状態でナット３７を締め付けると、図４に示すように、端末カップ３２の底面は、端末シャフト３１の軸に対して垂直な状態に固定される。このとき、端末カップ３２に固定されている端末パッド３３の端面（設置面）も、端末シャフト３１の軸に対して設計値どおりの所定の角度に固定される。 As shown in FIG. 6B, the relative angle β of the axis projected on the Xa-Ya plane in the assembled state between the + Xw axis and the + Xw ′ axis is 180 degrees (the thinnest portions are opposite to each other). ), The relative inclination of the upper end surface and the lower end surface of the wedge unit 36 is 0, as shown in FIG. Therefore, when the nut 37 is tightened in this state, the bottom surface of the terminal cup 32 is fixed in a state perpendicular to the axis of the terminal shaft 31 as shown in FIG. At this time, the end surface (installation surface) of the terminal pad 33 fixed to the terminal cup 32 is also fixed at a predetermined angle as designed with respect to the axis of the terminal shaft 31.
一方、図７（ｂ）に示すように、相対角βが０度をなす場合には、ウェッジ形座金３６ａと３６ｂは、同一方向を向いて、図７（ａ）に示すように最も薄い部分同士、最も厚い部分同士が重なり、ウェッジユニット３６の下面に対する上面の傾きは２αとなる。ウェッジ形座金３６ａと３６ｂの相対角βを０度と１８０度との間で任意に調整することにより、ウェッジユニット３６の下面と上面の相対傾きを０から２αの間で調整できる（説明のため、この２面の相対角をγとする）。従って、この状態でナット３７を締め付けると、図７（ｃ）に示すように、端末カップ３２の底面は、端末シャフト３１の軸Ｚａに垂直な面（Ｘａ−Ｙａ面）に対して角度γ（０≦γ≦２α）だけ傾いた状態で固定される。このため、端末カップ３２に固定されている端末パッド３３の端面（設置面）も、設計上の所望の角度に対して角度γ（０≦γ≦２α）だけ傾いた状態で固定される。 On the other hand, as shown in FIG. 7B, when the relative angle β is 0 degree, the wedge-shaped washers 36a and 36b face the same direction and are the thinnest part as shown in FIG. 7A. The thickest portions overlap each other, and the inclination of the upper surface with respect to the lower surface of the wedge unit 36 is 2α. By arbitrarily adjusting the relative angle β of the wedge-shaped washers 36a and 36b between 0 ° and 180 °, the relative inclination between the lower surface and the upper surface of the wedge unit 36 can be adjusted between 0 and 2α (for explanation) The relative angle between the two surfaces is γ). Therefore, when the nut 37 is tightened in this state, as shown in FIG. 7C, the bottom surface of the end cup 32 is at an angle γ (with respect to the plane (Xa-Ya plane) perpendicular to the axis Za of the end shaft 31. It is fixed in a tilted state by 0 ≦ γ ≦ 2α). For this reason, the end surface (installation surface) of the terminal pad 33 fixed to the terminal cup 32 is also fixed in a state inclined by an angle γ (0 ≦ γ ≦ 2α) with respect to a desired design angle.
このように、ウェッジ形座金３６ａと３６ｂの相対角βを０度と１８０度との間で任意に調整することにより、ウェッジユニット３６の下面と上面の相対傾きγを０から２αの間で調整できる。さらに、この状態で、ナット３７を締め付けることにより、反射鏡１００又は支持台３００に固定される端末パッド３３の設置面を相対的に０から２αの間で任意の角度γだけ傾き調整することができる。 In this way, the relative inclination γ between the lower surface and the upper surface of the wedge unit 36 is adjusted between 0 and 2α by arbitrarily adjusting the relative angle β of the wedge-shaped washers 36a and 36b between 0 ° and 180 °. it can. Further, by tightening the nut 37 in this state, the installation surface of the terminal pad 33 fixed to the reflecting mirror 100 or the support base 300 can be relatively tilted by an arbitrary angle γ between 0 and 2α. it can.
さらに、相対角βを保ったままで、ウェッジユニット３６全体をＺａ軸まわりに回転させれば、端末パッド３３の傾斜方向を任意の方向に変更することができる。 Furthermore, if the entire wedge unit 36 is rotated around the Za axis while maintaining the relative angle β, the inclination direction of the terminal pad 33 can be changed to an arbitrary direction.
ウェッジ形座金３６ａ、３６ｂの傾き角αを微小にしておけば、微小な傾動角度調整も容易に実現できる。なお、図６、図７等において、ウェッジ角αがわかりやすいように、角度を大きく誇張して図示したが、実際の光学系支持装置においては、反射光の波長と同程度あるいはそれ以下のオーダの鏡面変形を調整することが求められるので、微小角度の調整をすることが必要であり、従って、角度αは極めて微小とすべきである。
また、図５に示すように、ウェッジ形座金３６ａと３６ｂの外周上に目盛３６ｃが刻んであるので、ウェッジ形座金３６ａと３６ｂの相対角度をどれだけ変更したか容易に判別できる。また、スパナ溝３６ｄが形成されているため、ウェッジ形座金３６ａと３６ｂの回転操作が容易である。なお、スパナ溝２６ｄに限らず、ウェッジ形座金３６ａと３６ｂの回転操作を行うため、例えば、ウェッジ形座金３６ａと３６ｂにつまみ等を設けてもよい。
If the inclination angle α of the wedge-shaped washers 36a and 36b is made minute, minute inclination angle adjustment can be easily realized. 6 and 7 and the like, the angle is greatly exaggerated so that the wedge angle α is easy to understand. However, in an actual optical system support device, the wavelength is about the same as or less than the wavelength of reflected light. Since it is required to adjust the mirror surface deformation, it is necessary to adjust the minute angle, and therefore the angle α should be extremely small.
Further, as shown in FIG. 5, since the scale 36c is engraved on the outer periphery of the wedge-shaped washers 36a and 36b, it can be easily determined how much the relative angle between the wedge-shaped washers 36a and 36b has been changed. In addition, since the spanner groove 36d is formed, the wedge-shaped washers 36a and 36b can be easily rotated. In addition, not only the spanner groove 26d but also the wedge-shaped washers 36a and 36b may be rotated, for example, a knob or the like may be provided on the wedge-shaped washers 36a and 36b.
本実施例においては、上記のような構成を有する支持機構ユニット２００を用いて、反射鏡１００に加わっている、曲げモーメント（応力）を低減するために、各支持機構ユニット２００の両端の端末パッド３３の傾斜角度と傾斜方向を、以下の手順により調整する。 In this embodiment, in order to reduce a bending moment (stress) applied to the reflecting mirror 100 using the support mechanism unit 200 having the above-described configuration, terminal pads at both ends of each support mechanism unit 200 are used. The inclination angle and inclination direction of 33 are adjusted by the following procedure.
まず、１つの支持機構ユニット２００を特定し、片端または両端のジョイント部材３０のナット３７をわずかに緩める。
続いて、各ウェッジ形座金３６ａ、３６ｂのウェッジの向き、ウェッジユニット３６のＺａ軸回りの回転を調整することによって、端末パッド３３の傾斜角度、傾斜方向を調整しつつ、各歪みゲージ２１に計測器を接続して、曲げ歪み量を測定する。計測器の各測定値が許容値以下になった状態でナット３７を締め付ける。締め付け後の歪みゲージ２１の測定値を読み取り、必要があれば、再調整を行う。
First, one support mechanism unit 200 is specified, and the nuts 37 of the joint member 30 at one or both ends are slightly loosened.
Subsequently, by measuring the direction of the wedge of each wedge-shaped washer 36a, 36b and the rotation of the wedge unit 36 around the Za axis, the inclination angle and the inclination direction of the terminal pad 33 are adjusted, and each strain gauge 21 is measured. Connect the instrument and measure the amount of bending strain. The nut 37 is tightened in a state where each measurement value of the measuring instrument is below the allowable value. The measured value of the strain gauge 21 after tightening is read, and if necessary, readjustment is performed.
ジョイント部材の角度調整は、両端を同時に少しずつ緩めて調整してもよいし、片側づつ緩めて調整してもよい。 The angle of the joint member may be adjusted by loosening both ends at the same time or by loosening one side at a time.
このような手順を、歪みゲージ２１により測定された曲げ歪み量が調整終了条件を満たすまで、繰り返す。調整終了条件は、例えば、全て（又は所定数）の歪みゲージ２１の測定値が、基準値以下になることである。調整終了条件を充足することで、反射鏡１００への曲げモーメント（応力）は十分小さくなり、反射鏡面の変形・歪みが小さくなり、優れた光学性能が確保される。
以上で調整が完了する。
Such a procedure is repeated until the amount of bending strain measured by the strain gauge 21 satisfies the adjustment end condition. The adjustment end condition is, for example, that all (or a predetermined number) of the measured values of the strain gauges 21 are equal to or less than a reference value. Satisfying the adjustment termination condition sufficiently reduces the bending moment (stress) to the reflecting mirror 100, reduces the deformation / distortion of the reflecting mirror surface, and ensures excellent optical performance.
This completes the adjustment.
なお、支持機構ユニット２００の調整後、本装置周辺の温度が変化した場合、互いに素材の異なる反射鏡１００と支持台３００が互いの熱膨張率の差により、反射鏡１００と支持台３００の伸縮量に差が生じ、支持機構ユニット２００から反射鏡１００に曲げモーメントがある程度作用する。ただし、支持機構ユニット２００の両端部に弾性ヒンジ２０が配置されており、Ｘａ軸方向及びＹａ軸方向に柔軟にたわむ自由度を有している。このため、反射鏡１００に加わる曲げモーメントは、弾性ヒンジ２０の弾性変形により緩和される。このため、本装置周辺の温度が変化した場合でも、反射鏡１００の歪みは抑えられ、優れた光学性能が維持される。 When the temperature around the apparatus changes after the adjustment of the support mechanism unit 200, the reflecting mirror 100 and the supporting base 300, which are made of different materials, expand and contract the reflecting mirror 100 and the supporting base 300 due to the difference in thermal expansion coefficient between them. A difference occurs in the amount, and a bending moment acts on the reflecting mirror 100 from the support mechanism unit 200 to some extent. However, the elastic hinge 20 is arrange | positioned at the both ends of the support mechanism unit 200, and has the freedom degree which bends flexibly in the Xa-axis direction and the Ya-axis direction. For this reason, the bending moment applied to the reflecting mirror 100 is relieved by the elastic deformation of the elastic hinge 20. For this reason, even when the temperature around the apparatus changes, the distortion of the reflecting mirror 100 is suppressed and excellent optical performance is maintained.
以上説明したように、本実施の形態によれば、板ばね部２０ａ、２０ｂに設けた歪みゲージ２１を用いて歪み量を検出しながら、ウェッジ形座金３６ａ、３６ｂの回転角を制御することにより、反射鏡１００に加わる曲げモーメントを許容値以下に抑制することが容易となり、組立て時の反射鏡１００の歪みを抑制することが可能となる。 As described above, according to the present embodiment, by detecting the amount of strain using the strain gauge 21 provided on the leaf spring portions 20a and 20b, the rotation angle of the wedge-shaped washers 36a and 36b is controlled. Further, it becomes easy to suppress the bending moment applied to the reflecting mirror 100 to an allowable value or less, and distortion of the reflecting mirror 100 during assembly can be suppressed.
特に、大型の反射鏡の場合、従来であれば、反射鏡１００の歪みを光学的に測定しながら上述のような調整を行うには、大規模で精緻な光学測定設備を必要とする。本実施の形態によれば、板ばね部２０ａ、２０ｂの歪みを計測するだけでよく、特殊な測定設備は不要であり、簡便な設備で容易に実現できる。さらに、板ばね部２０ａ、２０ｂに歪みゲージ２１を貼り付けるだけであり、組立ても容易である。 In particular, in the case of a large reflector, conventionally, in order to perform the adjustment as described above while optically measuring the distortion of the reflector 100, a large-scale and precise optical measurement facility is required. According to the present embodiment, it is only necessary to measure the distortion of the leaf spring portions 20a and 20b, and no special measurement equipment is required, and it can be easily realized with simple equipment. Furthermore, the strain gauge 21 is simply attached to the leaf spring portions 20a and 20b, and it is easy to assemble.
また、弾性ヒンジ２０は、板ばね形状に加工されており、柔軟にたわむ自由度を有するため、組立てが完了して傾斜角度を固定した後においても、支持台３００と反射鏡１００との熱膨張差等により発生する反射鏡１００への曲げモーメントの作用を抑止することができる。 In addition, the elastic hinge 20 is processed into a leaf spring shape and has a degree of freedom of flexible bending. Therefore, even after the assembly is completed and the inclination angle is fixed, the thermal expansion between the support base 300 and the reflecting mirror 100 is achieved. The action of the bending moment on the reflecting mirror 100 generated by the difference or the like can be suppressed.
さらに、反射鏡１００、支持機構ユニット２００、支持台３００のいずれかの取り付け面に製造誤差による角度誤差、位置誤差等があった場合でも、球面座金３４、３５の摺動とウェッジ形座金３６ａ、３６ｂの調整機能を利用して傾斜角度を任意に調整することができるため、取り付け面の製造誤差による角度誤差、位置誤差を吸収して組立てることができる。 Further, even when there is an angle error or a position error due to a manufacturing error on any of the mounting surfaces of the reflecting mirror 100, the support mechanism unit 200, and the support base 300, the sliding of the spherical washers 34, 35 and the wedge-shaped washers 36a, Since the inclination angle can be arbitrarily adjusted by using the adjustment function 36b, the angle error and the position error due to the manufacturing error of the mounting surface can be absorbed and assembled.
仮に、支持機構ユニット２００が、球面座金３４、３５（傾動部）と、ウェッジ形座金３６ａ、３６ｂ（傾動調整部）と、弾性ヒンジ２０が備える歪みゲージ２１（歪み検出部）とを備えていない場合、組立て調整（アライメント調整）終了時点での弾性ヒンジの曲げ歪み量を十分に小さくできるような傾動調整が行えない。従って、部品の製造誤差等による角度誤差、位置誤差等を吸収するためには、弾性ヒンジ２０を余分にたわませる必要がある。そこへ、組み立て後の固定台と鏡との熱膨張差等による相対変位の吸収に必要な撓み量を加えると、弾性ヒンジ２０に生じる撓み量が大きくなり、反力モーメントが増大する。よって、反射鏡１００の変形量が大きくなって光学性能上の許容限界を超えてしまうという問題が生ずる。 Temporarily, the support mechanism unit 200 does not include the spherical washers 34 and 35 (tilting part), the wedge-shaped washers 36a and 36b (tilting adjustment part), and the strain gauge 21 (strain detection part) included in the elastic hinge 20. In this case, the tilt adjustment that can sufficiently reduce the bending distortion amount of the elastic hinge at the end of the assembly adjustment (alignment adjustment) cannot be performed. Therefore, in order to absorb an angle error, a position error, and the like due to a manufacturing error of a part, it is necessary to bend the elastic hinge 20 excessively. If the amount of bending necessary for absorbing relative displacement due to the difference in thermal expansion between the fixed base and the mirror after assembly is added, the amount of bending generated in the elastic hinge 20 increases, and the reaction force moment increases. Therefore, there arises a problem that the deformation amount of the reflecting mirror 100 becomes large and exceeds the allowable limit on the optical performance.
これに対し、実施の形態１では、弾性ヒンジ２０が、組立て調整（アライメント調整）時の歪み検出機能と、組立て完了後の熱膨張差等による反射鏡１００への外乱モーメント入力の抑止機能との両方を兼ね備えるため、組立て調整時の傾動調整が容易である。さらに、組立て完了時点での弾性ヒンジ２０の残留ひずみをほとんどなくすことができ、組立て完了後にさらに熱膨張差等による相対変位があったとしても、弾性ヒンジ２０の累積撓み量が過度に大きくなることを防止できる。従って、反射鏡１００の鏡面精度を良好に保つことができる。 On the other hand, in the first embodiment, the elastic hinge 20 has a distortion detection function at the time of assembly adjustment (alignment adjustment) and a function of suppressing disturbance moment input to the reflecting mirror 100 due to a difference in thermal expansion after the assembly is completed. Since both are combined, tilt adjustment during assembly adjustment is easy. Further, the residual strain of the elastic hinge 20 at the time of completion of assembly can be almost eliminated, and even if there is a relative displacement due to a difference in thermal expansion or the like after the completion of assembly, the cumulative deflection amount of the elastic hinge 20 becomes excessively large. Can be prevented. Therefore, the mirror surface accuracy of the reflecting mirror 100 can be kept good.
本発明は、上記実施の形態に限定されず、種々の変形及び応用が可能である。
例えば、上記の実施の形態１では、傾動調整部として、２個のウェッジ形座金３６ａ、３６ｂを使用したが、ウェッジ形座金の個数は３個以上であってもよい。ウェッジ形座金の形状、サイズ、材質などは、互いに異なってもよい。
The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications and applications are possible.
For example, in the first embodiment, the two wedge-shaped washers 36a and 36b are used as the tilt adjustment unit, but the number of wedge-shaped washers may be three or more. The shape, size, material, etc. of the wedge-shaped washer may be different from each other.
（実施の形態２）
実施の形態１においては、傾動調整部として、２個のウェッジ形座金を使用したが、端末パッドを安定して任意の方向に任意の角度傾斜させることができるならば、その構成は任意である。以下、傾動調整部の他の構成を備える実施の形態２に係る支持機構ユニット２００を図８を参照しつつ説明する。
なお、以下、支持機構ユニット２００の反射鏡１００側の端部近傍について主に説明するが、支持台３００に取り付ける側の端部近傍も同様の構成を備える。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, two wedge-shaped washers are used as the tilt adjustment unit. However, the configuration is arbitrary as long as the terminal pad can be tilted at any angle in any direction stably. . Hereinafter, a support mechanism unit 200 according to Embodiment 2 having another configuration of the tilt adjustment unit will be described with reference to FIG.
Hereinafter, the vicinity of the end portion of the support mechanism unit 200 on the reflecting mirror 100 side will be mainly described, but the vicinity of the end portion on the side attached to the support base 300 has the same configuration.
実施の形態１と同様に、支持脚部材１０の端部近傍にジョイント部材３０が結合され、ジョイント部材３０は端末シャフト３１を有する。端末シャフト３１は端末カップ３２の底部中央に開けられた穴３２ｃを貫通し、その軸がＺａ軸上に位置するように配置されている。また、球面座金３４は端末カップ３２の内底部に形成された凹部に嵌め込まれ、球面座金３４は、ねじ嵌合により端末シャフト３１に締結固定されている。 Similar to the first embodiment, a joint member 30 is coupled in the vicinity of the end of the support leg member 10, and the joint member 30 has a terminal shaft 31. The terminal shaft 31 passes through a hole 32c opened in the center of the bottom of the terminal cup 32, and is arranged so that its axis is located on the Za axis. The spherical washer 34 is fitted into a recess formed in the inner bottom portion of the terminal cup 32, and the spherical washer 34 is fastened and fixed to the terminal shaft 31 by screw fitting.
実施の形態１では、支持機構ユニット２００は、端末シャフト３１の根元にウェッジ形座金３６ａ、３６ｂを備えていたが、図８に示すように、本実施形態ではウェッジ形座金３６ａ、３６ｂの代わりに球面座金４０ａ、４０ｂを備える。 In the first embodiment, the support mechanism unit 200 includes the wedge-shaped washers 36a and 36b at the base of the terminal shaft 31, but in this embodiment, instead of the wedge-shaped washers 36a and 36b, as shown in FIG. Spherical washers 40a and 40b are provided.
球面座金４０ａ、４０ｂは、球面座金３４、３５と同様に、片面を凹球面または凸球面とし構成され、球面同士を隙間なく滑らかに嵌合するようにすりあわせ加工されたものであり、球面座金４０ａ、４０ｂは、球面を組み合わせた状態において、相互に接触する球面に沿って摺動可能である。ただし、球面座金４０ａ、４０ｂの中心穴は端末シャフト３１の外径よりもやや大きな単純穴である。 Similar to the spherical washers 34 and 35, the spherical washers 40a and 40b are configured such that one side is a concave spherical surface or a convex spherical surface, and the spherical surfaces are fitted to each other so that the spherical surfaces fit smoothly without gaps. 40a and 40b are slidable along the spherical surfaces in contact with each other in a state where the spherical surfaces are combined. However, the central holes of the spherical washers 40 a and 40 b are simple holes that are slightly larger than the outer diameter of the terminal shaft 31.
球面座金３４と端末カップ３２を嵌合させ、球面座金３５を端末シャフト３１にねじ嵌合させ、端末シャフト３１の根元側に球面座金４０ａ、４０ｂ、ナット３７を嵌め込み、ナット３７を締めつけると、球面座金４０ａ、４０ｂは、端末カップ３２側へ押し付けられる。従って、球面座金３４と球面座金３５の間、および球面座金４０ａと球面座金４０ｂの間、球面座金４０ａと端末カップ３２の間の摩擦力が大きくなり、端末シャフト３１が端末カップ３２に固定される。 When the spherical washer 34 and the terminal cup 32 are fitted, the spherical washer 35 is screwed to the terminal shaft 31, the spherical washers 40 a and 40 b and the nut 37 are fitted to the base side of the terminal shaft 31, and the nut 37 is tightened, The washers 40a and 40b are pressed against the terminal cup 32 side. Accordingly, the frictional force between the spherical washer 34 and the spherical washer 35, between the spherical washer 40a and the spherical washer 40b, and between the spherical washer 40a and the terminal cup 32 is increased, and the terminal shaft 31 is fixed to the terminal cup 32. .
すなわち、ナット３７を締め付けると、端末シャフト３１に対する端末パッド３３の傾斜が固定される。一方、ナット３７を緩めると、球面座金３４と球面座金３５、球面座金４０ａと４０ｂは、それぞれ相互に接触する球面に沿って摺動可能となり、端末パッド３３が傾動可能となる。 That is, when the nut 37 is tightened, the inclination of the terminal pad 33 with respect to the terminal shaft 31 is fixed. On the other hand, when the nut 37 is loosened, the spherical washer 34 and the spherical washer 35, and the spherical washers 40a and 40b can slide along the spherical surfaces contacting each other, and the terminal pad 33 can tilt.
球面座金３４、３５、端末カップ３２、端末シャフト３１の相互の取り付け方法は、実施の形態１と同様である。 The mutual mounting method of the spherical washers 34 and 35, the terminal cup 32, and the terminal shaft 31 is the same as that of the first embodiment.
さらに、本実施形態では、略円筒形状の押しネジ支え４２が、端末カップ３２底部近傍の側面の一部と、球面座金４０ａ、４０ｂを覆うようにして、ネジ４３によって取り付けられている。
押しネジ４１は、押しネジ支え４２の側面において、Ｚａ軸に９０度対称な４カ所にネジ嵌合により取り付けられる。押しネジ４１は、押しネジ支え４２を貫通し、その先端は、弾性ヒンジ２０の端部側面に接する。
Further, in the present embodiment, the substantially cylindrical push screw support 42 is attached by the screw 43 so as to cover a part of the side surface near the bottom of the terminal cup 32 and the spherical washers 40a and 40b.
The push screw 41 is attached to the four sides of the push screw support 42 at four positions symmetrical to the Za axis by screw fitting. The push screw 41 penetrates the push screw support 42, and the tip thereof is in contact with the end side surface of the elastic hinge 20.
押しネジ４１は、ネジの送りを利用して押す量を調整できる。押しネジ支え４２に取り付けられたいずれかを引き込み、別のいずれかを押し出すことで、弾性ヒンジ２０の端部側面に対する押し込み量を調整できる。このようにして、端末シャフト３１の傾動の量を調整する。 The pressing screw 41 can adjust the amount of pressing using screw feeding. The amount of push-in with respect to the side surface of the end portion of the elastic hinge 20 can be adjusted by pulling in one of the screws attached to the push screw support 42 and pushing out another one. In this way, the amount of tilting of the terminal shaft 31 is adjusted.
ここでは、押しネジ４１が弾性ヒンジ２０の上部側面を押す方向が、球面中心点５０と押しネジ４１の先端と弾性ヒンジ２０との接触点を結ぶ直線に対して垂直となるように構成されている。 Here, the direction in which the push screw 41 pushes the upper side surface of the elastic hinge 20 is configured to be perpendicular to a straight line connecting the spherical center point 50, the tip of the push screw 41, and the contact point of the elastic hinge 20. Yes.
この実施例においては、支持機構ユニット２００の端末パッド３３の傾斜を、以下のようにして、調整する。
まず、押しネジ支え４２をネジ４３で、端末カップ３２に固定する。そして、４本の押しネジ４１をネジ嵌合させ、押しネジ４１の先端が弾性ヒンジ２０の端部側面に接するようにそれぞれの押しネジ４１を送る。この状態で、ナット３７をわずかに緩め、押しネジ４１によって傾動量の調整を行い、歪みゲージ２１を用いて検出した曲げ歪み量があらかじめ定められた許容値以下になっていることを確認しながらナット３７を締め付ける。ナット３７を締め付けた後、曲げ歪み量が許容値を超えている場合、再度、ナット３７をすこし緩めて、押しネジ４１によって傾動量を調整する。このような手順を繰り返すことによって、曲げ歪み量が許容値以下になる状態で、所望の傾動角度で各部品を固定する。
In this embodiment, the inclination of the terminal pad 33 of the support mechanism unit 200 is adjusted as follows.
First, the push screw support 42 is fixed to the terminal cup 32 with the screw 43. Then, the four push screws 41 are screwed together, and each push screw 41 is sent so that the tip of the push screw 41 is in contact with the end side surface of the elastic hinge 20. In this state, the nut 37 is slightly loosened, the amount of tilting is adjusted by the push screw 41, and it is confirmed that the amount of bending strain detected using the strain gauge 21 is below a predetermined allowable value. Tighten the nut 37. After the nut 37 is tightened, if the amount of bending strain exceeds the allowable value, the nut 37 is slightly loosened again and the tilt amount is adjusted by the push screw 41. By repeating such a procedure, each component is fixed at a desired tilt angle in a state where the amount of bending strain is less than the allowable value.
このとき、押しネジ４１が支持脚部材１０の端末部を押す方向が、球面中心点５０と押しネジ４１先端の作用点を結ぶ直線４４に対して垂直になるように押しネジ４１の位置及び向きが設定されているので、押しネジ４１により球面中心点５０のまわりに無理なくモーメントを発生させることができ、球面座金４０ａ、４０ｂの摺動面である球面に沿って滑らかな動きを得ることができる。 At this time, the position and orientation of the push screw 41 so that the direction in which the push screw 41 pushes the end portion of the support leg member 10 is perpendicular to the straight line 44 connecting the spherical center point 50 and the point of action of the push screw 41 tip. Therefore, a moment can be generated without difficulty by the push screw 41 around the spherical center point 50, and a smooth movement can be obtained along the spherical surface that is the sliding surface of the spherical washers 40a and 40b. it can.
なお、端末シャフト３１の端末カップ３２に対する傾動を固定した後は、押しネジ４１と押しネジ支え４２、ネジ４３は不要となるため、端末カップ３２から取り外してもよい。これらを取り外すことで、人工衛星の打ち上げに際し、反射鏡支持装置１０００の部品重量を減らすことができる。 Note that after the tilt of the terminal shaft 31 with respect to the terminal cup 32 is fixed, the push screw 41, the push screw support 42, and the screw 43 are not necessary, and may be removed from the terminal cup 32. By removing these, it is possible to reduce the component weight of the reflector support device 1000 when the artificial satellite is launched.
上述した構成により、実施の形態１と同様に、端末シャフト３１の傾動調整が容易となる。 With the configuration described above, the tilt adjustment of the terminal shaft 31 is facilitated, as in the first embodiment.
（実施の形態３）
図９に、実施の形態３に係る支持機構ユニット２００の支持脚部材１０の一方の端部近傍（反射鏡１００に取り付ける側）を示す。以下、反射鏡１００側の端部近傍について主に説明するが、支持台３００に取り付ける側の端部近傍も同様の構成を備える。
(Embodiment 3)
FIG. 9 shows the vicinity of one end of the support leg member 10 of the support mechanism unit 200 according to Embodiment 3 (the side attached to the reflecting mirror 100). Hereinafter, the vicinity of the end portion on the reflecting mirror 100 side will be mainly described, but the vicinity of the end portion on the side attached to the support base 300 has the same configuration.
実施の形態１、２と同様に、支持脚部材１０の端部近傍にジョイント部材３０が結合される。
ジョイント部材３０は、球体４５、端末シャフト３１を有する。球体４５には、自身を貫通するめねじ４５ａが設けられており、端末シャフトの外周面にはおねじ３１ａが形成されている。端末シャフト３１の外周面に形成されたおねじ３１ａと球体４５の内部に形成されためねじ４５ａとがネジ嵌合する。端末シャフト３１は、その中心軸がＺａ軸上に位置するように配置される。
Similar to the first and second embodiments, the joint member 30 is coupled in the vicinity of the end of the support leg member 10.
The joint member 30 includes a sphere 45 and a terminal shaft 31. The spherical body 45 is provided with a female screw 45a passing therethrough, and a male screw 31a is formed on the outer peripheral surface of the terminal shaft. The male screw 31a formed on the outer peripheral surface of the terminal shaft 31 and the screw 45a formed inside the spherical body 45 are screw-fitted. The terminal shaft 31 is disposed such that its central axis is located on the Za axis.
さらに、端末カップ３２の内部に、端末カップ３２と球体４５との隙間を埋めるべく、凹型の半球面の一部をなす球面座金４６ａ、４６ｂが配置される。球面座金４６ａ、４６ｂは、それぞれ球体４５を+Ｚａ軸方向、-Ｚａ軸方向から包み込む。 Further, spherical washers 46 a and 46 b forming a part of a concave hemisphere are arranged inside the terminal cup 32 so as to fill a gap between the terminal cup 32 and the sphere 45. The spherical washers 46a and 46b enclose the sphere 45 from the + Za axis direction and the -Za axis direction, respectively.
球体４５の表面、球面座金４６ａ、４６ｂの凹球面は、互いに球面どうしを隙間なく滑らかに嵌合するようにすりあわせ加工されたものである。従って、球面座金４６ａ、４６ｂは、それぞれ球体４５を包み込んだ状態において、球体４５に接触する球面に沿って摺動可能である。 The surface of the sphere 45 and the concave spherical surfaces of the spherical washers 46a and 46b are processed so that the spherical surfaces are smoothly fitted to each other without a gap. Accordingly, the spherical washers 46a and 46b can slide along the spherical surface contacting the sphere 45 in a state where the sphere 45 is encased.
端末カップ３２には、フランジ３２ｂのほか、その円筒の内周に沿って設けられた内周フランジ３２ｅ（以下、内周フランジとする）が形成されている。内周フランジ３２ｅは、球面座金４６ａがシャフトの末端方向へはみ出ることを防止するストッパの役割をする。 In addition to the flange 32b, the terminal cup 32 is formed with an inner peripheral flange 32e (hereinafter referred to as an inner peripheral flange) provided along the inner periphery of the cylinder. The inner peripheral flange 32e serves as a stopper that prevents the spherical washer 46a from protruding toward the end of the shaft.
端末カップ３２の内部には、押さえリング４９が取り付けられており、球面座金４６ａを球体へ押し付ける。押さえリング４９は端末カップ３２とねじ嵌合する構成である。
従って、球体４５を包み込むように配置された球面座金４６ａ、４６ｂは、端末カップ３２から脱落しないように、内周フランジ３２ｅと押さえリング４９とにはさみ込まれることになる。
A pressing ring 49 is attached inside the terminal cup 32 and presses the spherical washer 46a against the sphere. The holding ring 49 is configured to be screwed to the terminal cup 32.
Accordingly, the spherical washers 46 a and 46 b arranged so as to wrap the spherical body 45 are sandwiched between the inner peripheral flange 32 e and the pressing ring 49 so as not to drop off from the terminal cup 32.
押さえリング４９を締め付けると、内周フランジ３２ｅと、押さえリング４９に挟み込まれた球面座金４６ａ、４６ｂが球体４５に押し付けられる。従って、摩擦力が増大し、球体４５は回転不能となり、固定される。一方、押えリング４９を緩めると、球体４５は回転可能となる。 When the pressing ring 49 is tightened, the inner peripheral flange 32 e and the spherical washers 46 a and 46 b sandwiched between the pressing ring 49 are pressed against the sphere 45. Accordingly, the frictional force increases, and the sphere 45 becomes non-rotatable and fixed. On the other hand, when the presser ring 49 is loosened, the sphere 45 can be rotated.
実施の形態２と同様に、端末カップ３２に押しネジ支え４２が取り付けられ、押しネジ４１は、押しネジ支え４２の側面のＺａ軸に９０度対称な４カ所にネジ嵌合により取り付けられる。押しネジ支え４２に取り付けられた４つの押しネジのうちのいずれかを引き込み、別のいずれかを押し出すことで、端末カップ３２と端末シャフト３１との相対角度を変化させることができる。従って、端末シャフト３１の傾動の量を調整できる。 As in the second embodiment, a push screw support 42 is attached to the terminal cup 32, and the push screw 41 is attached by screw fitting at four positions symmetrical to the Za axis on the side surface of the push screw support 42. The relative angle between the terminal cup 32 and the terminal shaft 31 can be changed by pulling in one of the four push screws attached to the push screw support 42 and pushing out another one. Therefore, the amount of tilting of the terminal shaft 31 can be adjusted.
この実施例においては、支持機構ユニット２００の傾動角度を、以下の手順で調整する。 In this embodiment, the tilt angle of the support mechanism unit 200 is adjusted by the following procedure.
まず、押しネジ支え４２をネジ４３で、端末カップ３２に固定する。そして、４本の押しネジ４１をネジ嵌合させ、押しネジ４１の先端が弾性ヒンジ２０の上部側面に接するようにそれぞれの押しネジ４１を送る。この状態で、押さえリング４９をわずかに緩め、押しネジ４１によって傾動量の調整を行い、歪みゲージ２１を用いて検出した曲げ歪み量があらかじめ定められた許容値以下になっていることを確認しながら押さえリング４９を締め付ける。押さえリング４９を締め付けた後、曲げ歪み量が許容値を超えている場合、再度、押さえリング４９をすこし緩めて、押しネジ４１によって傾動量を調整する。このような手順を繰り返すことによって、曲げ歪み量が許容値以下になる状態で、所望の傾動角度で各部品を固定する。 First, the push screw support 42 is fixed to the terminal cup 32 with the screw 43. Then, the four push screws 41 are screwed together, and each push screw 41 is sent so that the tip of the push screw 41 contacts the upper side surface of the elastic hinge 20. In this state, the holding ring 49 is slightly loosened, the amount of tilting is adjusted by the push screw 41, and it is confirmed that the amount of bending strain detected using the strain gauge 21 is below a predetermined allowable value. Tighten the holding ring 49 while tightening. If the amount of bending strain exceeds the allowable value after the press ring 49 is tightened, the press ring 49 is slightly loosened again and the tilt amount is adjusted by the push screw 41. By repeating such a procedure, each component is fixed at a desired tilt angle in a state where the amount of bending strain is less than the allowable value.
上述した構成により、実施の形態１、２と同様に、傾動調整が容易となる。
なお、押さえリング４９を十分に締め込んで端末シャフト３１の端末カップ３２に対する傾動を固定した後は、押しネジ４１と押しネジ支え４２、ねじ４３は取り外してもよい。
With the above-described configuration, tilt adjustment is easy as in the first and second embodiments.
After the press ring 49 is sufficiently tightened to fix the tilt of the terminal shaft 31 with respect to the terminal cup 32, the push screw 41, the push screw support 42, and the screw 43 may be removed.
また、押しネジ４１は、押しネジ支え４２の側面のＺａ軸に１２０度点対称で３箇所、押しネジ支え４２に取り付けてもよい。 In addition, the push screw 41 may be attached to the push screw support 42 at three locations that are 120-degree symmetrical with respect to the Za axis on the side surface of the push screw support 42.
さらに、実施の形態３においては、球面座金４６ａと球面座金４６ｂとの間にすきま４７が設けられており、端末カップ３２の側面に注入孔４８が設けられている。形動調整が完了し、押えリング４９を締めつけた後に、接着剤を注入孔４８から注入し、すきま４７に充填させ、球体４５と球面座金４６ａ、４６ｂとを固着させてもよい。このようにすることで球体４５が傾動しないように確実に固定することができる。 Further, in the third embodiment, a clearance 47 is provided between the spherical washer 46 a and the spherical washer 46 b, and an injection hole 48 is provided on the side surface of the terminal cup 32. After the shape adjustment is completed and the presser ring 49 is tightened, an adhesive may be injected from the injection hole 48 and filled into the clearance 47 to fix the spherical body 45 and the spherical washers 46a and 46b. By doing in this way, it can fix reliably so that the spherical body 45 may not tilt.
上述の実施形態１〜３においては、支持機構ユニット２００の末端側に傾動部、傾動調整部、傾動固定部等を配置したが、図１０に示すように、支持機構ユニット２００の末端側に弾性ヒンジ２０を設け、傾動部（３２，３４，３５，３６，３７）等を、弾性ヒンジ２０より中央よりに配置するようにしてもよい。この場合も、上述の実施形態と同様の効果を得ることができる。 In the above-described first to third embodiments, the tilting portion, the tilt adjusting portion, the tilt fixing portion, and the like are disposed on the distal end side of the support mechanism unit 200. However, as illustrated in FIG. The hinge 20 may be provided, and the tilting portions (32, 34, 35, 36, 37) and the like may be disposed from the center of the elastic hinge 20. Also in this case, the same effect as the above-described embodiment can be obtained.
図２に示すように、支持機構ユニット２００の両端部に傾動部、傾動調整部、傾動固定部等を設ける例を示したが、支持機構ユニット２００の片側のみに、傾動部等を設ける構成であってもよい。このように構成した場合、部分的ではあるが同様の効果を得ることができる。 As shown in FIG. 2, the example in which the tilting unit, the tilt adjusting unit, the tilt fixing unit, and the like are provided at both ends of the support mechanism unit 200 is shown, but the tilting unit and the like are provided only on one side of the support mechanism unit 200. There may be. When configured in this way, the same effect can be obtained although partially.
上述の実施の形態１〜３では、端末シャフト３１の傾動の傾動角を決定するため、歪みゲージ２１の検出値を参照しながら、傾動量の調整と、ナット等の締め、緩みを繰り返したが、傾動調整の方法はこれに限られない。
例えば、板ばね部２０ａ、２０ｂを所定の区画に分け、その全区画について、あらかじめ歪みゲージ２１を用いて歪み量を検出しておき、これらのデータを有限要素解析等の手法による、この反射鏡支持装置（光学素子支持装置）の構造計算モデルにあてはめて、すべてのウェッジ形座金での角度調整量をまとめて算出して、傾動調整をおこなうという手順を用いてもよい。
In the first to third embodiments described above, in order to determine the tilt angle of the tilt of the terminal shaft 31, the adjustment of the tilt amount and the tightening and loosening of the nut and the like were repeated while referring to the detection value of the strain gauge 21. The tilt adjustment method is not limited to this.
For example, the leaf spring portions 20a and 20b are divided into predetermined sections, the strain amount is detected in advance for all the sections using the strain gauge 21, and these data are obtained by a technique such as finite element analysis. It may be applied to the structural calculation model of the support device (optical element support device), and a procedure may be used in which the tilt adjustment is performed by calculating the angle adjustment amount for all the wedge type washers collectively.
また、上記の説明では、歪みゲージ２１で検出される曲げ歪み量が最も小さくなるように調整することを示したが、反射鏡の望ましい形状を保持するにあたって最も適切な歪み量があらかじめ設計計算等によって判明していれば、その適切な歪み量を目標値として傾動調整すればよい。 In the above description, the adjustment is made so that the amount of bending strain detected by the strain gauge 21 is minimized. However, the most appropriate amount of strain for preserving the desired shape of the reflecting mirror is calculated in advance by design calculation or the like. If it is found, the tilt adjustment may be performed with the appropriate distortion amount as a target value.
また、前記歪みゲージ２１は、傾動調整作業が終了した後は不要になるので、板ばね部からはがす、あるいは、リード線部分から先を切断する等して打ち上げ時に不要な部分は除去してよい。歪みゲージ２１に付帯する歪みアンプ等の計測器も、打ち上げ時には付設しなくてよい。 Further, since the strain gauge 21 is not required after the tilt adjustment work is completed, an unnecessary portion at the time of launch may be removed by peeling off the leaf spring portion or cutting the tip of the lead wire portion. . A measuring instrument such as a strain amplifier attached to the strain gauge 21 does not need to be provided at the time of launch.
また、支持機構ユニット２００と反射鏡１００の接合部位を反射鏡１００の裏面に配設する例を説明したが、支持機構ユニット２００と反射鏡１００の接合部位を反射鏡１００の側面に設けてもよい。 Moreover, although the example which arrange | positions the junction part of the support mechanism unit 200 and the reflective mirror 100 on the back surface of the reflective mirror 100 was demonstrated, even if the junction part of the support mechanism unit 200 and the reflective mirror 100 is provided in the side surface of the reflective mirror 100, it is. Good.
図１１は、支持機構ユニット２００と反射鏡１００の接合部位を反射鏡１００の側面に設けた場合の斜視図である。図１と同じく、支持機構ユニット２００の外観は、簡略化して示してある。この例では、反射鏡１００の側面３箇所に接合ブロック２０１を接着等の方法にて接合し、その接合ブロック２０１に、支持機構ユニット２００の端末パッド３３をねじ締結等の方法にて接合している。この場合でも、支持機構ユニット２００は、６本で反射鏡１００を静定支持の方法に従って支持するものであり、図１に示した構成と同様の効果が得られる。 FIG. 11 is a perspective view in the case where the joint portion of the support mechanism unit 200 and the reflecting mirror 100 is provided on the side surface of the reflecting mirror 100. As in FIG. 1, the appearance of the support mechanism unit 200 is simplified. In this example, the joining block 201 is joined to three side surfaces of the reflecting mirror 100 by a method such as adhesion, and the terminal pad 33 of the support mechanism unit 200 is joined to the joining block 201 by a method such as screw fastening. Yes. Even in this case, the six support mechanism units 200 support the reflecting mirror 100 in accordance with the static support method, and the same effect as the configuration shown in FIG. 1 can be obtained.
また、弾性ヒンジ２０の構成も上述のものに限定されない。例えば、図１２に例示するように、１本の細径に形成された四角柱状の弾性体２４から構成されてもよい。弾性体２４の４側面に歪みゲージ２１を配置することにより、ひずみの量と方向を求めることも可能である。 Further, the configuration of the elastic hinge 20 is not limited to that described above. For example, as illustrated in FIG. 12, the elastic body 24 may be composed of a rectangular column-shaped elastic body 24 formed in one small diameter. By disposing the strain gauges 21 on the four side surfaces of the elastic body 24, the amount and direction of strain can be obtained.
上述の実施形態では、人工衛星等に搭載する反射望遠鏡の凹面鏡用の支持機構ユニット２００を中心に説明した。本願発明は、このような場面で使用される場合に特に効果を有する。ただし、本願発明はこれに限定されるものではない。例えば、支持機構ユニット２００が支持する光学ユニットは、変形・歪みが望ましくないものであれば、なんでもよい。例えば、天体望遠鏡用以外の光学装置の凹面反射鏡、凸面反射鏡、凸レンズ、凹レンズ、平板ミラー、半透過ミラーなどでもよい。また、光学素子そのものに限定されず、支持フレーム等を含む広い意味の光学素子を支持するものでもよい。をまた、人工衛星に搭載するものに限定されず、地上で使用されるものでもよい。 In the above-described embodiment, the description has focused on the support mechanism unit 200 for the concave mirror of the reflective telescope mounted on an artificial satellite or the like. The present invention is particularly effective when used in such a situation. However, the present invention is not limited to this. For example, the optical unit supported by the support mechanism unit 200 may be anything as long as deformation and distortion are not desirable. For example, a concave reflecting mirror, a convex reflecting mirror, a convex lens, a concave lens, a flat mirror, a semi-transparent mirror, or the like of an optical device other than that for an astronomical telescope may be used. Further, the optical element is not limited to the optical element itself, and may support a broad meaning optical element including a support frame and the like. Are not limited to those mounted on an artificial satellite, and may be used on the ground.
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明には、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲が含まれる。 As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the specific embodiment which concerns, This invention includes the invention described in the claim, and its equivalent range It is.
１０…支持脚部材 ２０…弾性ヒンジ ２０ａ，２０ｂ…板ばね部 ２０ｃ…中間部 ２１…歪みゲージ ２４…弾性体 ３０…ジョイント部材 ３１…端末シャフト ３１ａ…おねじ ３２…端末カップ ３２ａ…中空部 ３２ｂ…フランジ ３２ｃ…穴 ３２ｄ…穴 ３２ｅ…内周フランジ ３３…端末パッド ３４，３５…球面座金 ３５ａ…めねじ ３６…ウェッジユニット ３６ａ，３６ｂ…ウェッジ形座金 ３６ｃ…目盛り ３７…ナット ３８…ねじ ４０ａ、４０ｂ…球面座金 ４１…押しネジ ４２…押しネジ支え ４３…ねじ ４４…球面中心点と押しネジ先端の作用点を結ぶ直線 ４５…球体 ４５ａ…めねじ ４６ａ，４６ｂ…球面座金 ４７…すきま ４８…注入孔 ４９…押さえリング ５０…球面中心点 １００…反射鏡 ２００…支持機構ユニット ２０１…接合ブロック ３００…支持台 １０００…反射鏡支持装置。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Supporting leg member 20 ... Elastic hinge 20a, 20b ... Leaf spring part 20c ... Intermediate part 21 ... Strain gauge 24 ... Elastic body 30 ... Joint member 31 ... Terminal shaft 31a ... Male screw 32 ... Terminal cup 32a ... Hollow part 32b ... Flange 32c ... Hole 32d ... Hole 32e ... Inner peripheral flange 33 ... Terminal pad 34,35 ... Spherical washer 35a ... Female screw 36 ... Wedge unit 36a, 36b ... Wedge shaped washer 36c ... Scale 37 ... Nut 38 ... Screw 40a, 40b ... Spherical washer 41 ... Push screw 42 ... Push screw support 43 ... Screw 44 ... Straight line connecting spherical center point and action point of push screw tip 45 ... Spherical body 45a ... Female screw 46a, 46b ... Spherical washer 47 ... Gap 48 ... Injection hole 49 ... Presser ring 50 ... Spherical center point 100 ... Reflector 200 ... Support Mechanism unit 201 ... joining blocks 300 ... support stand 1000 ... reflecting mirror supporting device.
Claims (9)
前記支持機構ユニットは、
前記光学素子又は前記支持台に取り付けられる取付部と、
支持脚部材と、
前記支持脚部材と前記取付部との間に配置され、弾性変形可能な弾性ヒンジと、
前記弾性ヒンジと共に前記支持脚部材と前記取付部との間に配置され、前記取付部の前記支持脚部材に対する相対的な傾動を可能とする傾動部と、
前記取付部の前記支持脚部材に対する傾動量を調整する傾動調整部と、
前記支持脚部材と前記取付部との相対的な傾動を固定する傾動固定部と、
を有する光学素子支持装置。 A plurality of support mechanism units, wherein one end portion of the support mechanism unit and the optical element are fixed, the other end portion and the support base are fixed, and the optical element is combined with the plurality of support mechanism units. An optical element support device for supporting,
The support mechanism unit is
An attachment portion attached to the optical element or the support;
A support leg member;
An elastic hinge that is disposed between the support leg member and the mounting portion and is elastically deformable;
A tilting portion that is disposed between the support leg member and the mounting portion together with the elastic hinge and allows the mounting portion to tilt relative to the support leg member;
A tilt adjustment unit for adjusting a tilt amount of the mounting portion with respect to the support leg member;
A tilt fixing portion for fixing a relative tilt between the support leg member and the mounting portion;
An optical element supporting device having
前記支持脚部材又は前記弾性ヒンジに結合され、球面状摺動面を有する第１の摺動部材と、
前記取付部に結合され、前記第１の摺動部材の球面状摺動面に当接する球面状摺動面を有する第２の摺動部材と、
を備える請求項１又は２に記載の光学素子支持装置。 The tilting part is
A first sliding member coupled to the support leg member or the elastic hinge and having a spherical sliding surface;
A second sliding member coupled to the mounting portion and having a spherical sliding surface that contacts the spherical sliding surface of the first sliding member;
An optical element support device according to claim 1 or 2.
前記傾動部に対して、前記球面状摺動面の球面中心のまわりに傾動モーメントを作用させる請求項３に記載の光学素子支持装置。 The tilt adjustment unit is
The optical element support device according to claim 3, wherein a tilting moment is applied to the tilting portion around a spherical center of the spherical sliding surface.
前記支持脚部材の軸方向に積み重ねられた２以上のウェッジ形座金から構成されるウェッジ形座金ユニット、
を備え、
前記ウェッジ形座金ユニットの一面に対する他面の傾きに従って、前記取付部の前記支持脚部材に対する相対的な傾動を可能とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光学素子支持装置。 The tilt adjustment unit is
A wedge-shaped washer unit comprising two or more wedge-shaped washers stacked in the axial direction of the support leg member;
With
4. The optical element support device according to claim 1, wherein the mounting portion can be tilted relative to the support leg member in accordance with an inclination of the other surface with respect to one surface of the wedge-shaped washer unit. 5.
前記第１の摺動部材と前記第２の摺動部材との間の圧力を増大させることにより、摺動面間の摩擦力を大きくして、前記第１の摺動部材と第２の摺動部材との間の摺動を停止する請求項３又は４に記載の光学素子支持装置。 The tilt fixing part is
By increasing the pressure between the first sliding member and the second sliding member, the frictional force between the sliding surfaces is increased, and the first sliding member and the second sliding member are increased. The optical element supporting device according to claim 3 or 4, wherein sliding between the moving member and the moving member is stopped.
前記傾動部により前記取付部の前記支持脚部材に対する相対的な傾動を可能とし、
前記取付部の前記支持脚部材に対する相対的な傾動量を、傾動可能な状態で、前記傾動調整部により調整し、
前記弾性ヒンジの曲げ歪み量を検出し、
検出した曲げ歪み量に基づいて、調整終了条件が満たされたときに、前記傾動固定部により、前記支持脚部材と前記取付部との相対的な傾動を固定する光学素子支持装置の調整方法。 An attachment part attached to an optical element or a support, a support leg member, an elastic hinge that is arranged between the support leg member and the attachment part and is elastically deformable, and the support leg member together with the elastic hinge A tilting part that is disposed between the mounting part and enables the tilting of the mounting part relative to the support leg member; a tilt adjustment part that adjusts a tilting amount of the mounting part relative to the support leg member; An optical element support device including a plurality of support mechanism units each having a tilt fixing portion that fixes a relative tilt between a support leg member and the mounting portion, and supporting the optical element by a combination of the plurality of support mechanism units; The optical element support device adjusting method for adjusting each of the support mechanism units after supporting the optical element on a support base,
The tilting portion enables the mounting portion to tilt relative to the support leg member,
The relative tilting amount of the mounting portion with respect to the support leg member is adjusted by the tilt adjusting portion in a tiltable state,
Detecting the amount of bending strain of the elastic hinge;
An adjustment method of an optical element support device in which relative tilt between the support leg member and the attachment portion is fixed by the tilt fixing portion when an adjustment end condition is satisfied based on a detected amount of bending strain.
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