CN102803861A - 定日镜用凹面反射镜及其制造方法 - Google Patents

Abstract

具备：反射构件(11)，在基材(14)的前表面设置镜面部(15)，周围部的刚性比中央的刚性低，并且能够弹性变形以使镜面部(15)形成凹面的抛物面；框架构件(12)，支承反射构件(11)的背面(16，35)的周围部；以及调整构件(13)，在与反射构件(11)的背面(16，35)或前表面的大致中央相向的位置，安装于框架构件(12)，牵拉反射构件(11)的背面(16，35)或者按压反射构件(11)的前表面使反射构件(11)弹性变形。提供一种不需要冲压设备和金属模具且制造容易并能够形成高精度的凹面的定日镜用凹面反射镜(10)及其制造方法。

Description

定日镜用凹面反射镜及其制造方法

技术领域

本发明涉及在太阳热发电装置等中使用的定日镜用凹面反射镜及其制造方法。

背景技术

近年来，由于全球气候变暖、化石燃料的枯竭等的问题，利用所谓的自然能量、特别是太阳光的能量的技术受到瞩目。在利用太阳光的能量的方法中，举出使用非晶硅等的太阳电池等将太阳光的“光”的能量变换成电能来进行利用的太阳光发电的方法和将太阳光的“热”的能量汇集在集热器等来进行利用的太阳热利用的方法。

作为太阳热利用的方法之一，有使用反光镜、透镜等的光学单元将太阳光聚光于集热器来取出高温的热，利用该热使涡轮机(turbine)旋转，由此进行发电的太阳热发电。关于该太阳光发电中所必须的太阳光聚光系统，迄今提出了各种方案。

例如，在专利文献1中，作为上述的光学单元，示出了在以不发生反射特性随时间变化且能够容易地制造的方式设计的定日镜用凹面反射镜的形成中使用的铝合金薄板材、以及使用其的定日镜用凹面反射镜及其制造方法。铝合金薄板材是在铝合金薄板的表面依次设置粘接剂层、镜面层、耐气候性透明覆盖层以及保护层的各层而形成的。定日镜用凹面反射镜以如下方式进行制造：使用由凹面模具和凸面模具构成的一对金属模具，利用冲压设备将该铝合金薄板材按压变形而成形，以使镜面侧变成凹面，经由粘接单元对上述铝合金薄板材的凸面和形成有凹面的基座的凹面进行粘接，之后除去上述保护层。在铝合金薄板材中，因为在镜面层的上表面侧设置有保护层，所以能够在制造阶段中防止镜面层的损伤，如上述那样，即使在剥离保护层并对装置进行设置之后，也通过耐气候性透明覆盖层来防止镜面层的损伤。这样做，能够防止在定日镜用凹面反射镜中发生镜面层的反射特性随时间变化，并且利用冲压成形能够容易地制造定日镜用凹面反射镜。

可是，在专利文献1的定日镜用凹面反射镜的制造方法中，不仅需要使成本大幅上升的冲压设备和金属模具，而且还存在由于冲压加工导致制造工序增加、使制造复杂化的问题。

此外，在利用冲压成形来制造凹面反射镜的方法中，当考虑到铝合金薄板材等的板材的弹性时，高精度地形成反射镜的凹面是有限度的。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-154179号公报。

发明内容

发明要解决的课题

本发明的课题在于，提供一种不需要冲压设备和金属模具且制造容易并能够形成高精度的凹面的定日镜用凹面反射镜及其制造方法。

用于解决课题的方案

本发明的定日镜用凹面反射镜，具备：反射构件，在基材的前表面设置镜面部，从中央到周围部的各个部位的刚性不同，并能够弹性变形以使所述镜面部形成凹面的抛物面；框架(frame)构件，支承所述反射构件的背面的周围部；以及调整构件，在与所述反射构件的背面或前表面的大致中央相向的位置，安装于所述框架构件，牵拉所述反射构件的背面或者按压所述反射构件的前表面使所述反射构件弹性变形。此外，具备：反射构件，在基材的前表面设置镜面部，周围部的刚性比中央的刚性低，并能够弹性变形；框架构件，支承所述反射构件的背面的周围部；以及调整构件，在与所述反射构件的背面或前表面的大致中央相向的位置，安装于所述框架构件，牵拉所述反射构件的背面或者按压所述反射构件的前表面使所述反射构件弹性变形。

在这里，反射构件的支承至少是3点即可。包含超过3点的多点、以连续的线支承全周的情况。此外，旋转支承也可，固定支承也可。

根据该结构，在框架构件支承反射构件的背面的周围部的状态下，利用安装在框架构件的调整构件，牵拉反射构件的背面或按压反射构件的前表面。由此，反射构件弹性变形，镜面部形成凹面、优选形成抛物面。因为将能够弹性变形的反射构件通过调整构件牵拉反射构件的背面或按压反射构件的前表面而形成凹面反射镜，所以不需要冲压设备和金属模具，制造容易，能够形成高精度的凹面。

优选所述反射构件以外形为圆形、背面的厚度从中央朝向周围部变小的方式形成。根据该结构，不用复杂且高精度地对反射构件的背面进行加工，就能够容易地以周围部的刚性比中央的刚性小的方式制造反射构件。

优选所述反射构件具有：平板部，外形是四角形，并且厚度为固定；以及多个辐射状肋部，分别突出设置在所述平板部的背面的对角线上和该对角线与对角线之间，刚性随着从中央朝向周围部而变低，所述反射构件被4个以上的支点所支承，所述4个以上的支点至少包含在所述多个辐射状肋部中的配设在所述对角线上的辐射状肋部的所述四角形的角部侧的顶端设置的4个支点。根据该结构，平板部按照在背面突出设置的辐射状肋部的形状而弹性变形。因为辐射状肋部的刚性随着从中央朝向周围部而变低，所以被设置在周围部侧的顶端的支点所支承，并以形成抛物面的方式进行弹性变形。因此，反射构件以形成抛物面的方式进行弹性变形。因为将外形是四角形、能够弹性变形的反射构件通过调整构件牵拉反射构件的背面或按压反射构件的前表面而形成凹面反射镜，所以不需要冲压设备和金属模具，制造容易，能够形成高精度的凹面。

优选所述反射构件具有：平板部，外形是四角形，并且厚度为固定；以及多个辐射状肋部，分别突出设置在所述平板部的背面的对角线上和该对角线与对角线之间，刚性随着从中央朝向周围部而变低，在所述多个辐射状肋部中的配设在所述对角线上的辐射状肋部的所述四角形的角部侧的顶端，设置被所述框架构件支承的4个支点，以连接该支点的方式设置周围肋部。根据该结构，平板部按照在背面突出设置的辐射状肋部的形状而弹性变形。因为辐射状肋部的刚性随着从中央朝向周围部而变低，所以被四角形的角部侧的支点所支承，以形成抛物面的方式进行弹性变形。因此，反射构件弹性变形。因为在位于从中央起的等距离的角部设置有支点，所以在牵拉反射构件的背面的中央或按压反射构件的前表面的中央的情况下，反射构件的全部支点与框架构件抵接，能够利用框架构件稳定地支承反射构件。利用该支承，能够形成具有对称性的凹面。通过适当地设定辐射状肋部的刚性和周围肋部的刚性，从而能够将凹面形成为抛物面。

优选所述各辐射状肋部在将从所述平板部的背面突出的高度设为h、将宽度设为b的情况下，使bh³的值为与从所述支点起的距离大致成比例的值。根据该结构，反射构件能够弹性变形来形成大致抛物面。

优选通过辅助肋部对邻接的所述多个辐射状肋部进行连结。根据该结构，能够防止辐射状肋部的倒塌。

本发明的定日镜用凹面反射镜的制造方法的特征在于，形成反射构件，该反射构件在基材的前表面设置镜面部，从中央到周围部的各个部位的刚性不同，并能够弹性变形以使所述镜面部形成凹面的抛物面，利用框架构件支承所述反射构件的基材的背面的周围部，利用设置在所述框架构件的调整构件，牵拉所述反射构件的背面的基材的大致中央或者按压所述反射构件的前表面的镜面部的大致中央使所述反射构件弹性变形。此外，本发明的定日镜用凹面反射镜的制造方法的特征在于，形成反射构件，该反射构件在基材的前表面设置镜面部，周围部的刚性比中央的刚性低，并能够弹性变形，利用框架构件支承所述反射构件的基材的背面的周围部，利用设置在所述框架构件的调整构件，牵拉所述反射构件的背面的基材的大致中央或者按压所述反射构件的前表面的镜面部的大致中央使所述反射构件弹性变形。

本发明的定日镜用凹面反射镜的制造方法的特征在于，形成反射构件，该反射构件在以外形是圆形、背面的厚度从中央朝向周围部变小的方式形成的基材的前表面形成镜面部，并能够弹性变形以使所述镜面部形成凹面的抛物面，安装调整构件，利用框架构件支承所述反射构件的基材的背面的周围部，利用设置在所述框架构件的调整构件，牵拉所述反射构件的背面的基材的大致中央或者按压所述反射构件的前表面的镜面部的大致中央使所述反射构件弹性变形。

本发明的定日镜用凹面反射镜的制造方法的特征在于，形成反射构件，该反射构件在外形是四角形、设置有多个辐射状肋部的厚度固定的平板部的前表面形成镜面部，并能够弹性变形以使所述镜面部形成凹面的抛物面，所述多个辐射状肋部分别突出设置在背面的对角线上和该对角线与对角线之间，刚性随着从中央朝向周围部而变低，并具有至少包含在所述四角形的角部侧的顶端设置的4个支点的4个以上的支点，安装调整构件，通过框架构件利用所述支点支承所述反射构件的基材的背面的周围部，利用设置在所述框架构件的调整构件，牵拉所述反射构件的背面的基材的大致中央或者按压所述反射构件的前表面的镜面部的大致中央使所述反射构件弹性变形。

本发明的定日镜用凹面反射镜的制造方法的特征在于，形成反射构件，该反射构件在外形是四角形、在背面设置有多个辐射状肋部和周围肋部的厚度固定的平板部的前表面形成镜面部，并能够弹性变形以使所述镜面部形成凹面的抛物面，所述多个辐射状肋部分别突出设置在该四角形的对角线上和该对角线与对角线之间，刚性随着从中央朝向周围部而变低，并在所述四角形的角部侧的顶端具有4个支点，所述周围肋部连接所述支点，安装调整构件，通过框架构件利用所述支点支承所述反射构件的基材的背面的周围部，利用设置在所述框架构件的调整构件，牵拉所述反射构件的背面的基材的大致中央或者按压所述反射构件的前表面的镜面部的大致中央使所述反射构件弹性变形。

发明效果

根据本发明，在框架构件支承反射构件的背面的周围部的状态下，利用安装在框架构件的调整构件来牵拉反射构件的背面或按压反射构件的前表面。由此，反射构件弹性变形，镜面部形成凹面、优选形成抛物面。因为将能够弹性变形的反射构件通过调整构件牵拉反射构件的背面或按压反射构件的前表面而形成凹面反射镜，所以不需要冲压设备和金属模具，制造容易，能够形成高精度的凹面。

附图说明

图1是表示本发明第一实施方式的定日镜用凹面反射镜的平面图。

图2是图1的II-II线剖面图。

图3是表示定日镜用凹面反射镜的反射构件的图。

图4是比较太阳的理论直径和利用反光镜反射的像的直径的图。

图5是表示太阳光的利用反光镜进行的反射的图。

图6是表示在将反光镜的直径设为1m的情况下的镜面的最大位移量和到加热部的距离的关系的图。

图7是示意地表示外周被单纯支承、集中负荷作用于中央的圆板的图。

图8是表示从对中央施加有集中负荷的圆板的中心起的距离和弯曲量的关系的图。

图9是表示板厚按各要素的每一个而不同的圆板的图。

图10是表示在将圆板的板厚设为固定的情况下的、圆板的弯曲曲线与抛物线的比较的图。

图11是表示在改变了圆板的板厚的情况下的、圆板的弯曲曲线与抛物线的比较的图。

图12是表示将3块直径不同厚度相同的板重叠起来而形成的圆板的图。

图13是表示在形成凹面之前的第一实施方式的反射镜的组装状态的图。

图14的图14(a)和图14(b)是表示第一实施方式的定日镜用凹面反射镜的变形例的图。

图15是表示本发明的第二实施方式的定日镜用凹面反射镜的平面图。

图16是图15的XVI-XVI线剖面图。

图17是表示第二实施方式的反射构件的图。

图18是表示被单纯支承的辐射状肋部的模型的图。

图19的图19(a)是表示被不位于对角线上的角部和角部之间的中点、与位于通过该中点和中央的一条直线上的另一个中点支承的反射构件所形成的抛物线的图，图19(b)是在对角线方向的反射构件形成了与图19(a)相同的抛物线的情况下在角部产生的间隙的图。

图20是表示在角部的反射构件的利用框架构件的支承构造的图。

图21是表示利用有限元解析法进行解析的反射构件的范围的图。

图22是表示模型1的位移的图。

图23是表示利用模型1进行解析后的倾斜的图。

图24是表示模型2的位移的图。

图25是表示利用模型2进行解析后的倾斜的图。

图26是表示模型3的位移的图。

图27是表示利用模型3进行解析后的倾斜的图。

图28是表示基于有限元法的解析结果来进行设计的反射构件的图。

图29是表示在形成凹面之前的第二实施方式的反射镜的组装状态的图。

图30是表示被固定支承的辐射状肋部的模型的图。

图31是表示被固定支承的另一个辐射状肋部的模型的图。

图32是表示2个模型的弯曲曲线与抛物线的比较的图。

图33是表示本发明第三实施方式的定日镜用凹面反射镜的平面图。

图34是图33的XXXIV-XXXIV线剖面图。

图35是表示第三实施方式的反射构件的图。

图36是表示反射构件的一部分的图。

图37是表示连结了辐射状肋部的顶端的周围肋部的模型的图。

图38是表示刚性极端弱的周围肋部的模型的图。

图39是表示刚性极端强的周围肋部的模型的图。

图40是表示刚性被调整了的周围肋部的模型的图。

图41是表示本发明的另一个实施方式的剖面图。

图42是表示本发明的另一个实施方式的剖面图。

图43是表示本发明的另一个实施方式的辐射状肋部的立体图。

具体实施方式

以下，按照附图说明本发明的实施方式。

1.第一实施方式

图1和图2示出本发明第一实施方式的定日镜用凹面反射镜10。定日镜用凹面反射镜10具备：反射构件11、框架构件12以及调整构件13。

在反射构件11中，在外形为圆形的基材14的前表面设置有镜面部15。如图3所示，反射构件11的基材14的背面16以厚度从中央朝向周围部呈阶梯状地变小的方式形成。即，以周围部的厚度T_O比中央的厚度T_C小的方式形成。在基材14中，周围部的刚性比中央的刚性低，并且能够进行弹性变形以使镜面部15形成凹面的抛物面。反射构件11的基材14是一体形成的基材、将直径不同的板重叠起来形成的基材的哪一个都可以。此外，镜面部15例如可以通过镜面加工、银的蒸镀以及反射镜片材(mirror sheet)的粘贴等任何方法形成。在反射构件11的背面16的中央，接合有后述的调整构件13的棒材25的顶端。

框架构件12具备支承框架部17和安装用框架部18。

支承框架部17是外形为正方形的平板，在中心设置有圆形的贯通孔19。贯通孔19的直径比反射构件11的外径小，只要是棒材25通过的大小即可。支承框架部17具备遍及全周地对反射构件11的外周缘进行支承的圆环状肋20。圆环状肋20的直径比反射构件11的外径小，比贯通孔19大。

在安装用框架部18，设置有通过贯通孔19的中心的十字形的梁部21a和腿部21b。在贯通孔19的轴上的梁部21a，设置有插通调整构件13的棒材25的插通孔22。安装用框架部18被做成能够确保可维持反射构件11形成凹面的状态的程度的强度。安装用框架部18的梁部21a相对于支承框架部17的平板部分隔开间隔也可不隔开间隔也可，但在反射构件11形成了凹面时，以不与背面16干扰的方式设置。

调整构件13具备：棒材25、弹簧26、垫片27以及调整螺母28。

棒材25的一端接合于反射构件11的背面16的中央。棒材25的另一端侧在用于反射构件11形成抛物面的调整范围中被施加螺纹加工。棒材25插通在安装用框架部18的梁部21a的插通孔22中。在棒材25的另一端，拧入有与以框架构件12的安装用框架部18和垫片27夹入弹簧26的方式设计的垫片27抵接的调整螺母28。棒材25通过在框架构件12的贯通孔19的轴向移动，从而对反射构件11施加力使其变形。本实施方式的弹簧26的弹簧常数是45kg/mm。将调整构件13的调整螺母28调整到反射构件11形成所希望的抛物面的位置。所希望的抛物面根据焦点的位置来决定。

〔凹面的设计〕

接着，针对用于反射构件11的镜面部15形成抛物面的凹面的设计方法进行说明。

(镜面的形状)

首先，在最初假定使太阳光在平面状的反光镜反射，并照射到离开距离L的加热部的情况。当将太阳的视半径设为α时，加热部中的太阳的像的半径r_S为

[数式1]

r_S＝Lα。

为了高效地汇集太阳热，在理论值上，以反光镜反射的光需要进入到该半径r_S的范围中。

图4是对将反光镜直径设为1m的情况下的太阳的理论直径(理论直径r_S)和利用反光镜反射的像的直径(反光镜反射直径)进行比较的图。横轴是从反光镜到加热部的距离。可知即使在将加热部从反光镜离开100m的情况下，像的大小也为二倍以上，能量密度相当大地降低。因此，在本发明中，为了不使太阳光的能量密度降低而采用凹面镜。针对凹面镜的凹面形状进行说明。

如图5所示，将反光镜31的中央设为原点，将通过原点的切线方向设为x，将法线方向设为y。将反光镜31的剖面的形状设为抛物线，以下式表示。

[数式2]

y＝ax²

当将以角度β入射到反光镜31的半径r的位置的光在反光镜31反射并照射到加热部32的位置设为r_F时，满足：

[数式3]

r_F≤r_S(-α≤β≤α)。

半径r的法线的倾斜γ以下式表示。

[数式4]

γ＝tan^-1(2ar)

反射光相对于y轴的角度δ以下式表示。

[数式5]

δ＝2γ-β

反射光的数式以下式表示。

[数式6]

$y=-\frac{1}{\tan \mathrm{\δ}}(x-r)+{\mathrm{ar}}^2$

照射到加热部的位置r_F以下式表示。

[数式7]

r_F＝r+(ar²-L)tanδ

在这里，当设L＞＞r时，下式成立。

[数式8]

γ≈2ar，tanδ≈δ

因此，下式成立。

[数式9]

r_F＝r-L(4ar-β)

当将反光镜31的半径设为r_M时，需要满足下式。

[数式10]

在β＝α时，r_F＝r_S，a＝1/4L

在β＝-α时，r_F＝-r_S，a＝1/4L

因此，抛物线的数式以下式表示。

[数式11]

y＝x²/4L

该数式表示焦距为L的抛物线。

图6示出在将反光镜31的直径设为1m的情况下的镜面的最大位移量和到加热部的距离的关系。横轴是到加热部32的距离。可知位移量是非常少的，以现有那样的冲压成形难以实现这样的凹面。

(利用弯曲的凹面的形成)

在本发明的定日镜用凹面反射镜10的制造方法中，不使用冲压设备和金属模具，而对反射构件11的大致中央施加负荷来使反射构件11变形。

例如，如图7所示，在反射构件是圆板33并且外周被单纯支承、集中负荷作用于中央的情况下，当将圆板33的半径设为r_M，将负荷设为P时，圆板33的弯曲w以下式表示。

[数式12]

$w=\frac{{{\mathrm{Pr}}_M}^2}{16\mathrm{\πD}}\{\frac{3+\mathrm{\ν}}{1+\mathrm{\ν}}(1-\frac{r^2}{{r_M}^2})-2\frac{r^2}{{r_M}^2}\ln \frac{r_M}{r}\}$

在这里，

[数式13]

D＝Eh³/12(1-ν²)

E：杨氏模量

ν：泊松比

h：厚度

当针对从在该圆板33的中央施加了集中负荷的圆板33的中心起的距离和弯曲量的关系，对弯曲曲线和抛物线进行比较时，如图8所示，彼此背离。因此，使该圆板33的弯曲曲线成为抛物线形状。

(在使板厚变化的情况下的弯曲)

在如图9所示那样集中负荷P作用于圆板的中央的情况下，从外周起第i个要素i的圆板的倾斜dw/dr、弯曲w、矩(r方向)M_r的通式以下式表示。

[数式14]

$\frac{\mathrm{dw}}{\mathrm{dr}}=\frac{P}{8\mathrm{\π}{D}_i}r(2\ln r-1)+C_{i,1}r+\frac{C_{i,2}}{r}$

$w=\frac{P}{8\mathrm{\π}{D}_i}{r}^2(\ln r-1)+\frac{C_{i,1}}{2}{r}^2+C_{i,2}\ln r+C_{i,3}$

$M_r=\frac{P}{8\mathrm{\π}}\{2(1+\mathrm{\ν})\ln r+(1-\mathrm{\ν})\}+C_{i,1}(1+\mathrm{\ν})D_i$

$D_i=\frac{{{\mathrm{Eh}}_i}^3}{12(1-{\mathrm{\ν}}^2)}$

在这里，C_i，1、C_i，2、C_i，3是由下面表示的边界条件来决定的值。

要素1(圆板的外周部分)

在r＝r_M时，因为M_r＝0，所以

[数式15]

$k=C_{\mathrm{1,1}}=-\frac{P}{8\mathrm{\π}{D}_1}(2\ln r_M+\frac{1-\mathrm{\ν}}{1+\mathrm{\ν}})$

在r＝r_M时，因为w＝0，所以

[数式16]

$0=\frac{P}{8\mathrm{\π}{D}_1}{r_M}^2(\ln r_M-1)+\frac{k}{2}{r_M}^2+C_{\mathrm{1,2}}\ln r_M+C_{\mathrm{1,3}}$

$C_{\mathrm{1,3}}=\frac{P}{8\mathrm{\π}{D}_1}{r_M}^2(1-\ln r_M)-\frac{k}{2}{r_M}^2-C_{\mathrm{1,2}}\ln r_M$

要素i和要素i+1之间

在r＝r_i时，因为w、dw/dr、M_r连续，所以

[数式17]

$\frac{P}{8\mathrm{\π}{D}_i}{r}_i(2\ln r_i-1)+C_{i,1}{r}_i+\frac{C_{i,2}}{r_i}=\frac{P}{8\mathrm{\π}{D}_{i+1}}{r}_i(2\ln r_i-1)+C_{i+\mathrm{1,1}}{r}_i+\frac{C_{i+\mathrm{1,2}}}{r_i}$

$\frac{P}{8\mathrm{\π}{D}_i}{r_i}^2(\ln r_i-1)+\frac{C_{i,1}}{2}{r_i}^2+C_{i,2}\ln r_i+C_{i,3}=\frac{P}{8\mathrm{\π}{D}_{i+1}}{r_i}^2(\ln r_i-1)+\frac{C_{i+\mathrm{1,1}}}{2}{r_i}^2+C_{i+\mathrm{1,2}}\ln r_i+C_{i+\mathrm{1,3}}$

C_i，1D_i＝C_i+1，1D_i+1

要素n(圆板的中央部分)

在r＝0时，因为是有限的，所以

[数式18]

$w=\frac{P}{8\mathrm{\π}{D}_n}{r}^2(\ln r-1)+\frac{C_{n,1}}{4}{r}^2+C_{n,2}\ln r+C_{n,3}$

因此，C_n，2＝0。

当对以上进行总结时，为

[数式19]

$\frac{C_{\mathrm{1,2}}}{r_1}-C_{\mathrm{2,1}}{r}_1-\frac{C_{\mathrm{2,2}}}{r_1}=\frac{{\mathrm{Pr}}_1(2\ln r_1-1)}{8\mathrm{\π}}(\frac{1}{D_2}-\frac{1}{D_1})-{\mathrm{kr}}_1$

$C_{\mathrm{1,2}}(\ln r_1-\ln r_M)-\frac{C_{\mathrm{2,1}}}{2}{r_1}^2-C_{\mathrm{2,2}}\ln r_1-C_{\mathrm{2,3}}=\frac{{{\mathrm{Pr}}_1}^2(\ln r_1-1)}{8\mathrm{\π}}(\frac{1}{D_2}-\frac{1}{D_1})+\frac{{{\mathrm{Pr}}_M}^2(\ln r_M-1)}{8\mathrm{\π}{D}_1}-\frac{k}{2}({r_1}^2-{r_M}^2)$

C_2，1D₂＝kD₁

.

.

.

$C_{i,1}{r}_i+\frac{C_{i,2}}{r_i}-C_{i+\mathrm{1,1}}{r}_i-\frac{C_{i+\mathrm{1,2}}}{r_i}=\frac{P{r}_i(2\ln r_i-1)}{8\mathrm{\π}}(\frac{1}{D_{i+1}}-\frac{1}{D_i})$

$\frac{C_{i,1}}{2}{r_i}^2+C_{i,2}\ln r_i+C_{i,3}-\frac{C_{i+\mathrm{1,1}}}{2}{r_i}^2-C_{i+\mathrm{1,2}}\ln r_i-C_{i+\mathrm{1,3}}=\frac{{{\mathrm{Pr}}_i}^2(\ln r_i-1)}{8\mathrm{\π}}(\frac{1}{D_{i+1}}-\frac{1}{D_i})$

C_i，1D_i-C_i+1，1D_i+1＝0

.

.

.

$C_{n-\mathrm{1,1}}{r}_{n-1}+\frac{C_{n-\mathrm{1,2}}}{r_{n-1}}-C_{n,1}{r}_{n-1}=\frac{{\mathrm{Pr}}_{n-1}(2\ln r_{n-1}-1)}{8\mathrm{\π}}(\frac{1}{D_n}-\frac{1}{D_{n-1}})$

$\frac{C_{n-\mathrm{1,1}}}{2}{r_{n-1}}^2+C_{n-\mathrm{1,2}}\ln r_{n-1}+C_{n-\mathrm{1,3}}-\frac{C_{n,1}}{2}{r_{n-1}}^2-C_{n,3}=\frac{{{\mathrm{Pr}}_{n-1}}^2(\ln r_{n-1}-1)}{8\mathrm{\π}}(\frac{1}{D_n}-\frac{1}{D_{n-1}})$

C_n-1，1D_n-1-C_n，1D_n＝0

(系数的定义)

将各式的系数如以下那样进行置换。

[数式20]

C₁＝C_1，2

C₂＝C_2，1

C₃＝C_2，2

.

.

.

C_3(i-2)+1+j＝C_i，j

.

.

.

C_3(n-3)+4＝C_3n-5＝C_n-1，3

C_3n-4＝C_n，1

C_3n-3＝C_n，3

根据系数矩阵求取各系数。以系数矩阵的对角项不为0的方式调换数式。导出

[数式21]

(1行)

$\frac{C_1}{r_1}-C_2{r}_1-\frac{C_3}{r_1}=\frac{{\mathrm{Pr}}_1(2\ln r_1-1)}{8\mathrm{\π}}(\frac{1}{D_2}-\frac{1}{D_1})-{\mathrm{kr}}_1$

(2行)

C₂D₂＝kD₁

(3行)

.

.

.

$C_1(\ln r_1-\ln r_M)-\frac{C_2}{2}{r_1}^2-C_3\ln r_1-C_4=\frac{{{\mathrm{Pr}}_1}^2(\ln r_1-1)}{8\mathrm{\π}}(\frac{1}{D_2}-\frac{1}{D_1})+\frac{{{\mathrm{Pr}}_M}^2(\ln r_M-1)}{8\mathrm{\π}{D}_1}-\frac{k}{2}({r_1}^2-{r_M}^2)$

(3i-2行)

$\frac{C_{3i-4}}{2}{r_i}^2+C_{3i-3}\ln r_i+C_{3i-2}-\frac{C_{3i-1}}{2}{r_i}^2-C_{3i}\ln r_i-C_{3i+1}=\frac{{{\mathrm{Pr}}_i}^2(\ln r_i-1)}{8\mathrm{\π}}(\frac{1}{D_{i+1}}-\frac{1}{D_i})$

(3i-1行)

C_3i-4D_i-C_3i-1D_i+1＝0

(3i行)

$C_{3i-4}{r}_i+\frac{C_{3i-3}}{r_i}-C_{3i-1}{r}_i-\frac{C_{3i}}{r_i}=\frac{{\mathrm{Pr}}_i(2\ln r_i-1)}{8\mathrm{\π}}(\frac{1}{D_{i+1}}-\frac{1}{D_i})$

(3i-5行)

$\frac{C_{3n-7}}{2}{r_{n-1}}^2+C_{3n-6}\ln r_{n-1}+C_{3n-5}-\frac{C_{3n-4}}{2}{r_{n-1}}^2-C_{3n-3}=\frac{{{\mathrm{Pr}}_{n-1}}^2(\ln r_{n-1}-1)}{8\mathrm{\π}}(\frac{1}{D_n}-\frac{1}{D_{n-1}})$

(3i-4行)

C_3n-7D_n-1-C_3n-4D_n＝0

(3i-3行)

$C_{3n-7}{r}_{n-1}+\frac{C_{3n-6}}{r_{n-1}}-C_{3n-4}{r}_{n-1}=\frac{{\mathrm{Pr}}_{n-1}(2{\ln r}_{n-1}-1)}{8\mathrm{\π}}(\frac{1}{D_n}-\frac{1}{D_{n-1}})$

由于在该式中无对角项，所以乘以r_n-1/2，引出下式。

$\frac{C_{3n-7}}{2}{r_{n-1}}^2+C_{3n-6}\ln r_{n-1}+C_{3n-5}-\frac{C_{3n-4}}{2}{r_{n-1}}^2-C_{3n-3}=\frac{{{\mathrm{Pr}}_{u-1}}^2(\ln r_{n-1}-1)}{8\mathrm{\π}}(\frac{1}{D_n}-\frac{1}{D_{n-1}})$

于是，

$C_{3n-6}(\frac{1}{2}-\ln r_{n-1})-C_{3n-5}+C_{3n-3}=-\frac{{{\mathrm{Pr}}_{n-1}}^2}{16\mathrm{\π}}(\frac{1}{D_n}-\frac{1}{D_{n-1}})$

通过对以上的系数的联立方程式进行求解，从而能够计算出在板厚变化时的圆板的弯曲。

根据以上的数式来计算圆板的弯曲。

图10示出在将圆板的板厚设为固定的情况下的、圆板的弯曲曲线与抛物线的比较。可知弯曲曲线从抛物线相当大地偏离。

接着，图11示出在改变了圆板的板厚的情况下的、圆板的弯曲曲线与抛物线的比较。如图12所示，该圆板是将3块直径不同厚度相同的板重叠起来形成的。即，背面从中央朝向周围部呈阶梯状地形成，使得周围部的厚度比中央的厚度小。最小的板的直径是200mm，第二小的板的直径是700mm，最大的板的直径是1000mm。该弯曲曲线虽然与抛物线不完全一致，但为相当接近的形状。该圆板的最大弯曲量是2.1mm/10kg，相当于焦距30m的反光镜。这样做，能够以反射构件11的镜面部15形成抛物面的方式来设计凹面。理论上，即使改变负荷，抛物面的形状也不会走样，由于弯曲量与负荷成比例，所以通过改变负荷从而能够容易地变更焦距。再有，在将焦距设为固定的情况下，负荷不依赖于板的尺寸而是固定的。这是因为，当板变大时，为了使弯曲量变多而需要大的负荷，另一方面，板的刚性降低，因此需要的负荷的大小相互抵消。

〔定日镜用凹面反射镜的制造〕

接着，说明定日镜用凹面反射镜10的制造过程。

(反射构件的形成)

在反射构件11中，以前表面是平面、背面16从中央朝向周围部成为阶梯状的方式通过铸造一体地形成基材14或者通过将直径不同的板重叠起来并彼此接合来形成基材14。然后，在基材14的前表面通过镜面加工、银的蒸镀、以及反射镜片材的粘贴来形成镜面部15。然后，将调整构件13的棒材25的顶端以在反射构件11的背面16的轴向延伸的方式接合在反射构件11的背面16的中央。

(框架构件和调整构件的安装)

如图13所示，以基材14为上的方式放置反射构件11。然后，在将接合于反射构件11的背面16的调整构件13的棒材25插通到框架构件12的安装用框架部18的插通孔22中之后，框架构件12的圆环状肋20与反射构件11的背面16抵接，以使反射构件11的中央与框架构件12的中央一致的方式将框架构件12放置在反射构件11之上。

然后，使弹簧26的轴与调整构件13的棒材25的轴大致一致地将弹簧26放置在框架构件12的安装用框架部18之上。之后，在弹簧26的上表面放置垫片27，将调整螺母28拧入到调整构件13的棒材25，直到与垫片27抵接为止。

(框架构件的凹面形成)

当抵抗与框架构件12抵接的弹簧26进一步拧入调整螺母28时，反射构件11的背面16和调整螺母28的距离变短，反射构件11的背面16的中央上升。由此，反射构件11以镜面部15侧变为凹面的方式进行变形。拧入调整螺母28来进行调整，直到反射构件11形成所希望的抛物面为止。

这样的话，在框架构件12支承反射构件11的背面16的周围部的状态下，利用安装在框架构件12的调整构件13，在与反射构件11的背面16的大致中央相向的位置对反射构件11的背面16进行牵拉，由此能够使周围部的刚性比中央的刚性低的反射构件11弹性变形，在镜面部15形成抛物面。因为将能够弹性变形的反射构件11通过调整构件13牵拉反射构件11的背面16而形成凹面反射镜，所以不需要冲压设备和金属模具，制造容易，能够形成高精度的凹面。

〔变形例〕

图14(a)和图14(b)示出第一实施方式的定日镜用凹面反射镜10的变形例。在图14(a)所示的定日镜用凹面反射镜10中，在反射构件11，在中央设置有贯通孔。框架构件12的安装用框架部18设置在反射构件11的背面16侧，调整构件13设置在反射构件11的镜面部15侧。调整构件13的棒材25的一端接合于框架构件12的安装用框架部18。在图14(b)所示的定日镜用凹面反射镜10中，框架构件12的安装用框架部18和调整构件13设置在反射构件11的镜面部15侧。在所有的定日镜用凹面反射镜10中，都利用调整构件13从镜面部15侧按压反射构件11。

这样的话，在框架构件12支承反射构件11的背面16的周围部的状态下，利用安装在框架构件12的调整构件13，在与反射构件11的前表面的镜面部15的大致中央相向的位置对反射构件11的前表面进行按压，由此能够使周围部的刚性比中央的刚性低的反射构件11弹性变形，在镜面部15形成抛物面。因为将能够弹性变形的反射构件11通过调整构件13按压反射构件11的前表面而形成凹面反射镜，所以不需要冲压设备和金属模具，制造容易，能够形成高精度的凹面。

2.第二实施方式

图15和图16示出本发明第二实施方式的定日镜用凹面反射镜10。在本实施方式中，对与第一实施方式相同的结构要素标注相同的附图标记并省略说明。

在反射构件11中，如图17所示，在外形为正方形、厚度为固定的平板部34的前表面设置有镜面部15。在平板部34的背面35，在中央设置有轴套(boss)部36，在对角线上和该对角线与对角线之间的2等分线上，分别突出设置有刚性随着从中央的轴套部36朝向周围部而变低的多个辐射状肋部37。即，将多个辐射状肋部37以45°间隔进行配设。在本实施方式的辐射状肋部37中，宽度固定，高度随着从中央朝向周围部而减少。在各辐射状肋部37的周围部侧的顶端设置有支柱部38。支柱部38全部是相同的大小。支柱部38的端面上的点是对后述的框架构件12的腿部41进行支承的支点。如图18所示，辐射状肋部37单纯支承顶端的支柱部38。在反射构件11中，周围部的刚性比中央的刚性低，并且能够弹性变形以使镜面部15形成凹面的抛物面。镜面部15例如可以通过镜面加工、银的蒸镀以及反射镜片材的粘贴等任何方法形成。在反射构件11的背面35的轴套部36切割有内螺纹，拧入后述的调整构件13的棒材25的顶端。通过调整将棒材25拧入到该轴套部36的调整构件13，从而在镜面部15形成抛物面。

各辐射状肋部37被轴套部36和同心圆状的辅助肋部39连结。即，辐射状肋部37和邻接的辐射状肋部37被辅助肋部39连结。通过连结辐射状肋部37和辅助肋部39，从而防止辐射状肋部37相对于平板部34的倒塌。在本实施方式中，虽然将辅助肋部39以与轴套部36呈同心圆状地连续的方式进行配设，但也可以仅在一部分的范围中进行配设，只要是对从中心起的同一距离进行连结的构件，则也可以是环状的肋以外的例如直线上的肋。此外，辅助肋部39的剖面是矩形、圆形等任何形状都可以，不被特别限定。

框架构件12具备梁部40和腿部41。将梁部40设置成以45°间隔呈辐射状地延伸的方式在中央连接。而且，在梁部40，在与反射构件11的支柱部38抵接的位置设置有腿部41。即，框架构件12在8点支承反射构件11的背面35的周围部。在梁部40的中心设置有贯通孔42。框架构件12被做成能够确保可维持反射构件11形成凹面的状态的程度的强度。框架构件12在反射构件11形成了凹面时，使梁部40和反射构件11的背面35的轴套部36不干扰。

〔凹面的设计〕

接着，针对用于反射构件11的镜面部15形成抛物面的凹面的设计方法进行说明。

在反射构件11为正方形的情况下，与第一实施方式不同，没有理论式，因此需要利用有限元法来求解，但在本实施方式中，通过在某种程度上理论地设定辐射状肋部37的形状，从而形成抛物面。

抛物面是在半径方向为抛物线的位移、在圆周方向为同一位移的面。因此，在本实施方式中，辐射状肋部37以相对于凹面镜的轴弯曲成抛物线状的方式来决定形状。

具体地说，位于通过中心的一条直线上的2个辐射状肋部37在集中负荷作用于中央的情况下，在由两侧的支柱部38的支点支承反射构件11的状态下，使上述一条直线上的2个辐射状肋部37弯曲成抛物线状。在将从支点起的距离设为x，将I设为剖面2次矩的情况下，弯曲的通式为

[数式22]

$\frac{d^{2}w}{{\mathrm{dx}}^2}=\frac{\mathrm{Px}}{2\mathrm{EI}}$

因此，

[数式23]

$w=\frac{P}{2E}{\∫}_0^x{\∫}_0^x\frac{x}{I}\mathrm{dx}+C_{1}x+C_2$

该数式成为抛物线的条件是

[数式24]

$\frac{x}{I}=\mathrm{const}$

因此，只要使I＝ax即可。于是，

[数式25]

$w=\frac{P}{2\mathrm{Ea}}{x}^2+C_{1}x+C_2$

当考虑边界条件x＝0：w＝0、x＝r_M：dw/dx＝0时，成为

[数式26]

$w=\frac{P}{2\mathrm{Ea}}x(x-2r_M)$

，成为以负荷点为中心的抛物线。当将从平板部34的背面35突出的辐射状肋部37的高度设为h、将宽度设为b时，为I＝bh³/12，因此在将宽度b设为固定的情况下，高度h为

[数式27]

h∝x^1/3。

实际上在x＝0时，难以得到h＝0，因此从抛物线少许偏离，但以在实际应用上没有妨碍的方式来决定肋形状。这样的话，利用辐射状肋部37，能够使反射构件11弹性变形而形成大致抛物面。虽然在本实施方式中，将辐射状肋部37的宽度b设为固定，对高度h进行变更，但使bh³的值为与从上述支点起的距离大致成比例的值也可。即，在满足该条件的范围中，变更宽度b和高度h的双方也可。

因为在辐射状肋部37连结有辅助肋部39，所以能够使辐射状肋部37的形状难以变样。设置越多的辐射状肋部37，形成的凹面越接近抛物面。这样做，能够以反射构件11的镜面部15形成抛物面的方式来设计凹面。

如图17所示，本实施方式的反射构件11是正方形，在角部和角部与角部的中点设置有支柱部38，因此从中央到支柱部38的距离不同。具体地说，从中央到角部的距离是从中央到上述中点的距离的√2倍。在该情况下，对上述的设计方法加上以下所示的过程。

如图19(a)所示，当在上述中点使支柱部38和框架构件12的腿部41抵接时，如图19(b)所示，在角部的支柱部38与框架构件12的腿部41之间产生间隙。因此，如图20所示，在角部，在支柱部38与框架构件12的腿部41之间插入填隙片43。这样的话，能够使支柱部38与框架构件12的腿部41抵接，能够由框架构件12支承反射构件11的背面35。代替插入填隙片43的方法，而采用将角部的支柱部38的高度形成得比上述中点的支柱部38的高度高的方法也可。

接着，说明由上述设计方法设计的模型的利用有限元法得到的解析结果。

(利用有限元法的解析)

针对图21的施加有阴影的部分，以1/8模型进行计算。在该解析中，由于半径方向的倾斜是重要的，所以以该倾斜进行判断。抛物面的半径方向的倾斜与半径方向的位置成比例(例如，在y＝x²的情况下，倾斜为2x)。因此，在半径方向的倾斜的分布为等间隔的同心圆时成为理想的抛物面。

(模型1)

如图22所示，在模型1中，在斜边设置有半径方向肋(辐射状肋)，在半径方向肋的与四角形的角部对应的位置设置有支点，设置有4根圆周方向肋(辅助肋)。在该情况下，如图22所示，位移是同心圆，但如图23所示，倾斜没有成为同心圆。因此，即使像该模型那样形成反射构件，也不能进行聚光。

(模型2)

如图24所示，在模型2中，对模型1在不是斜边的边上追加半径方向肋(辐射状肋)，在半径方向肋的不是中央的一侧追加支点。如图24所示，位移是同心圆，如图25所示，倾斜也大致是同心圆，因此大致是抛物面。外周部从抛物面偏离。

(模型3)

如图26所示，在模型3中，从模型2除去了圆周方向肋(辅助肋)。在该情况下，如图27所示，与模型2几乎没变化，圆周方向肋的有无对倾斜几乎没有影响。可是，在外周部观察到少许变化。

(最终肋形状)

根据利用有限元法得到的解析结果，可知在反射构件11中，如图28所示，以45°的间隔设置辐射状肋，在该辐射状肋的顶端的、正方形的角部上和角部与角部的中点上设置支点较好。因为圆周方向肋的有无对倾斜几乎没有影响，所以在反射构件11形成辐射面这一方面并不必要。可是，也可以以防止辐射状肋倒塌为目的而配设辅助肋。再有，在肋的数量变多的情况下，通过铝压铸、注塑成形来形成也可。在该情况下，能够实现轻量化。

〔定日镜用凹面反射镜的制造〕

接着，说明定日镜用凹面反射镜10的制造过程。

(反射构件的形成)

在反射构件11中，在外形是正方形并且厚度为固定的平板的背面35接合切割有内螺纹的轴套部36。然后，在正方形的角部和角部与角部之间的中点接合支柱部38。然后，将刚性随着从中央朝向周围部变低的辐射状肋部37以45°的间隔接合在轴套部36与支柱部38之间。这时，在对角线上接合的辐射状肋部37比不在对角线上接合的辐射状肋部37长。然后，将辅助肋部39与轴套部36配置成同心圆状，在辐射状肋部37的上端接合辅助肋部39。然后，在平板的前表面通过镜面加工、银的蒸镀、以及反射镜片材的粘贴来形成镜面部15。

(框架构件和调整构件的安装)

如图29所示，以背面35为上的方式放置反射构件11。然后，在反射构件11的轴套部36拧入调整构件13的棒材25。然后，在将拧入于反射构件11的背面16的调整构件13的棒材25插通到框架构件12的梁部40的贯通孔42中之后，框架构件12的腿部41与反射构件11的背面16的支柱部38抵接，以使反射构件11的中央与框架构件12的中央一致的方式将框架构件12放置在反射构件11之上。

然后，使弹簧26的轴与调整构件13的棒材25的轴大致一致地将弹簧26放置在框架构件12的梁部40之上。之后，在弹簧26的上表面放置垫片27，将调整螺母28拧入到调整构件13的棒材25，直到与垫片27抵接为止。

(反射构件的凹面形成)

当抵抗与框架构件12抵接的弹簧26进一步拧入调整螺母28时，反射构件11的背面35和调整螺母28的距离变短，反射构件11的背面35的中央上升。由此，反射构件11以镜面部15侧变为凹面的方式进行变形。拧入调整螺母28来进行调整，直到反射构件11形成所希望的抛物面为止。这时，在角部的腿部41与反射构件11的支柱部38之间的间隙中插入填隙片43。

这样的话，在框架构件12支承反射构件11的背面35的周围部的状态下，利用安装在框架构件12的调整构件13，在与反射构件11的背面35的大致中央相向的位置对反射构件11的背面35进行牵拉，由此能够使周围部的刚性比中央的刚性低的反射构件11弹性变形，使镜面部15形成抛物面。因为将能够弹性变形的反射构件11通过调整构件13牵拉反射构件11的背面35而形成凹面反射镜，所以不需要冲压设备和金属模具，制造容易，能够形成高精度的凹面。

〔变形例〕

作为第二实施方式的定日镜用凹面反射镜10的变形例，与第一实施方式的图14(a)和图14(b)同样地，配设框架构件12的安装用框架部18和调整构件13也可。

这样的话，在框架构件12支承反射构件11的背面35的周围部的状态下，利用安装在框架构件12的调整构件13，在与反射构件11的前表面的镜面部15的大致中央相向的位置对反射构件11的前表面进行按压，由此能够使周围部的刚性比中央的刚性低的反射构件11弹性变形，使镜面部15形成抛物面。因为将能够弹性变形的反射构件11通过调整构件13按压反射构件11的前表面而形成凹面反射镜，所以不需要冲压设备和金属模具，制造容易，能够形成高精度的凹面。

虽然在本实施方式中，框架构件12的腿部41被反射构件11的支柱部38单纯支承，但不限定于这样的支承方法，通过夹具(clamp)来固定支承反射构件11的支柱部38和框架构件12的腿部41也可。在该情况下，如图30所示，将辐射状肋部37的顶端不设置到支点的位置，如图31所示，将辐射状肋部37的顶端设置在从支点离开的位置。图32示出被固定支承的2个模型的弯曲曲线与抛物线的比较。曲线A是抛物线。曲线B是将辐射状肋部37的顶端设置到支点的位置并进行固定支承的情况下的弯曲曲线。曲线B与曲线A较大地背离。曲线C是将辐射状肋部37的顶端设置在从支点离开的位置并进行固定支承的情况下的弯曲曲线。曲线C在支点附近由于固定支承而背离。而且，在设置有辐射状肋部37的范围中形成大致抛物线。在支点和辐射状肋部37的顶端之间，没有限制变形的构件。因此，在连接支点的附近和上述大致抛物线的状态下能够变形。由此，即使是固定支承，也能够将反射构件11的凹面形成为抛物面。

3.第三实施方式

图33和图34示出本发明第三实施方式的定日镜用凹面反射镜10。在本实施方式中，对与第二实施方式相同的结构要素标注相同的附图标记并省略说明。

在反射构件11中，如图35所示，以22.5°的间隔设置有辐射状肋部37。支柱部38仅配设在正方形的角部。在反射构件11，以连接支柱部38的方式在外周缘设置有周围肋部44。

框架构件12除了将梁部40设置成以90°的间隔呈辐射状地延伸的方式在中央连接的方面之外，与第二实施方式的框架构件12是相同的。

接着，针对用于反射构件11的镜面部15形成抛物面的凹面的设计方法，仅说明与第二实施方式的设计方法不同的方面。

在本实施方式中，相对于第2实施方式的反射构件11，在不位于对角线上的支点与支点的中点上未设置有支柱部38，因此在上述中点附近产生弯曲。因此，为了使弯曲几乎不产生，作为该中点上的支柱部38的替代物，设置有周围肋部44。

由于辐射状肋中的顶端部的弯曲量z与肋长度的平方成比例，所以针对不位于对角线上的支点和支点之间的点，如图36所示那样，当将从上述中点向支柱部38方向的距离设为y、将连结反射构件11的中心和上述中点的线(长度S)与辐射状肋部37所成的角度设为θ并将δ作为根据焦距而决定的值来进行计算时，为

[数式28]

y＝Stanθ

z＝δ/cos²θ

$y^2=S^2\frac{1-{\cos }^2\mathrm{\θ}}{{\cos }^2\mathrm{\θ}}$

δy²＝S²(z-δ)

$z=\mathrm{\δ}\frac{y^2}{S^2}+\mathrm{\δ}$

像这样，以上所示的z表示与y相关的抛物线。因此，使以周围肋部44连结的辐射状肋部37的顶端位于抛物线上。

因为辐射状肋部37具有弹性，所以能够认为顶端进行连结弹簧的举动。弹簧常数根据辐射状肋部37的长度而不同。

图37示出反射构件11的外周的一边。●表示连结有L_O长度的弹簧的辐射状肋部37的顶端部。连结●的线相当于周围肋部44。两端所示的顶端部位于辐射状肋部37中的对角线上，与支柱部38一致。将对角线顶端作为支点，牵拉板的中央，这与将两端所示的顶端部朝向上方向牵拉起来是相同的。这时，周围肋部44成为弯曲成抛物线那样的刚性。

图38示出在周围肋部44的刚性极端弱的情况下的反射构件11的外周的一边。当将两端所示的顶端部朝向上方向牵拉起来时，仅两端所示的顶端部变形，弹簧的长度从L_O变为L_M。

图39示出在周围肋部44的刚性极端强的情况下的反射构件11的外周的一边。当将两端所示的顶端部朝向上方向牵拉起来时，不仅是两端所示的顶端部，全部的顶端部都一起被拉升。弹簧的长度全部变为L_M。

图40示出在调整了周围肋部44的刚性的情况下的反射构件11的外周的一边。因为在成为从中央到上述中点的长度的√2倍的角部中，弯曲变为2倍，所以上述调整以如下方式进行：当将两端所示的顶端部朝向上方向牵拉起来时，上述中点的弹簧的长度伸长δ，两端所示的顶端部的弹簧的长度伸长2δ。像这样，通过设置刚性被调整了的周围肋部44，从而即使在未设置上述中点的支承部的情况下，也能够形成抛物线。

作为第三实施方式的定日镜用凹面反射镜10的变形例，与第一实施方式的图14(a)和图14(b)同样地，配设框架构件12的安装用框架部18和调整构件13也可。

这样的话，在框架构件12支承反射构件11的背面35的周围部的状态下，利用安装在框架构件12的调整构件13，在与反射构件11的前表面的镜面部15的大致中央相向的位置对反射构件11的前表面进行按压，由此能够使周围部的刚性比中央的刚性低的反射构件11弹性变形，使镜面部15形成抛物面。因为将能够弹性变形的反射构件11通过调整构件13按压反射构件11的前表面而形成凹面反射镜，所以不需要冲压设备和金属模具，制造容易，能够形成高精度的凹面。

本发明的实施方式并不限定于上述的内容。例如，在图1、图2所示的本发明的实施方式中，示出了以厚度从中央部朝向周围部呈阶梯状地变小的方式形成基材14的背面16。但是，基材14的背面16只要是以厚度从中央部朝向周围部变小的方式来形成即可，不必须采用阶梯状。例如，如图41所示，以厚度从中央部朝向周围部连续地变小的方式形成基材14的背面16也可。在该情况下，优选通过铸造等将基材14的背面16成形。

此外，要求在本发明的反射构件中刚性随着从其中央朝向周围部而变低。但是并不要求在全部的区域中随着从其中央朝向周围部而变低，也容许在从中央朝向周围部的一部分区域中刚性固定或反之变大。例如，图42所示的定日镜用凹面反射镜与图34所示的是几乎相同的结构，但与图34所示的定日镜用凹面反射镜的不同之处在于，在辐射状肋部37的一部分具有突起部37a。也就是说，在该突起部37a存在的少许部分中，刚性也不会随着从反射构件的中央朝向周围部而变小，但这样的方式的结构也包含在本发明中。

此外，优选呈对角线状地存在的辐射状肋同样地形成为对角线状，但断开一部分也可。例如，如图43那样形成辐射状肋部37也可。

附图标记的说明：

10定日镜用凹面反射镜；

11反射构件；

12框架构件；

13调整构件；

14基材；

15镜面部；

16背面；

17支承框架部；

18安装用框架部；

19贯通孔；

20圆环状肋；

21a梁部；

21b腿部；

22插通孔；

25棒材；

26弹簧；

27垫片；

28调整螺母；

31反光镜；

32加热部；

33圆板；

34平板部；

35背面；

36轴套部；

37辐射状肋部；

38支柱部；

39辅助肋部；

40梁部；

41腿部；

42贯通孔；

T_C中央的厚度；

T_O外周部的厚度。

Claims (12)

1.一种定日镜用凹面反射镜，其特征在于，具备：

反射构件，在基材的前表面设置有镜面部，从中央到周围部的各个部位的刚性不同，并能够弹性变形以使所述镜面部形成凹面的抛物面；

框架构件，支承所述反射构件的背面的周围部；以及

调整构件，在与所述反射构件的背面或前表面的大致中央相向的位置，安装于所述框架构件，牵拉所述反射构件的背面或者按压所述反射构件的前表面使所述反射构件弹性变形。

2.一种定日镜用凹面反射镜，其特征在于，具备：

反射构件，在基材的前表面设置有镜面部，周围部的刚性比中央的刚性低，并能够弹性变形；

框架构件，支承所述反射构件的背面的周围部；以及

调整构件，在与所述反射构件的背面或前表面的大致中央相向的位置，安装于所述框架构件，牵拉所述反射构件的背面或者按压所述反射构件的前表面使所述反射构件弹性变形。

3.根据权利要求2所述的定日镜用凹面反射镜，其特征在于，所述反射构件以外形为圆形、背面的厚度从中央朝向周围部变小的方式形成。

4.根据权利要求2所述的定日镜用凹面反射镜，其特征在于，

所述反射构件具有：

平板部，外形为四角形，并且厚度为固定；以及

多个辐射状肋部，分别突出设置在所述平板部的背面的对角线上和该对角线与对角线之间，刚性随着从中央朝向周围部而变低，

所述反射构件被4个以上的支点所支承，所述4个以上的支点至少包含在所述多个辐射状肋部中的配设在所述对角线上的辐射状肋部的所述四角形的角部侧的顶端设置的4个支点。

5.根据权利要求2所述的定日镜用凹面反射镜，其特征在于，

所述反射构件具有：

平板部，外形为四角形，并且厚度为固定；以及

多个辐射状肋部，分别突出设置在所述平板部的背面的对角线上和该对角线与对角线之间，刚性随着从中央朝向周围部而变低，

在所述多个辐射状肋部中的配设在所述对角线上的辐射状肋部的所述四角形的角部侧的顶端，设置有被所述框架构件支承的4个支点，以连接该支点的方式设置有周围肋部。

6.根据权利要求4或权利要求5所述的定日镜用凹面反射镜，其特征在于，所述各辐射状肋部在将从所述平板部的背面突出的高度设为h、将宽度设为b的情况下，使bh³的值为与从所述支点起的距离大致成比例的值。

7.根据权利要求4或权利要求5的任一项所述的定日镜用凹面反射镜，其特征在于，通过辅助肋部对邻接的所述多个辐射状肋部进行连结。

8.一种定日镜用凹面反射镜的制造方法，其特征在于，

形成反射构件，该反射构件在基材的前表面设置有镜面部，从中央到周围部的各个部位的刚性不同，并能够弹性变形以使所述镜面部形成凹面的抛物面，

利用框架构件支承所述反射构件的基材的背面的周围部，

利用设置在所述框架构件的调整构件，牵拉所述反射构件的背面的基材的大致中央或者按压所述反射构件的前表面的镜面部的大致中央使所述反射构件弹性变形。

9.一种定日镜用凹面反射镜的制造方法，其特征在于，

形成反射构件，该反射构件在基材的前表面设置有镜面部，周围部的刚性比中央的刚性低，并能够弹性变形，

利用框架构件支承所述反射构件的基材的背面的周围部，

利用设置在所述框架构件的调整构件，牵拉所述反射构件的背面的基材的大致中央或者按压所述反射构件的前表面的镜面部的大致中央使所述反射构件弹性变形。

10.一种定日镜用凹面反射镜的制造方法，其特征在于，

形成反射构件，该反射构件在以外形是圆形、背面的厚度从中央朝向周围部变小的方式形成的基材的前表面形成有镜面部，并能够弹性变形以使所述镜面部形成凹面的抛物面，

安装调整构件，利用框架构件支承所述反射构件的基材的背面的周围部，

利用设置在所述框架构件的调整构件，牵拉所述反射构件的背面的基材的大致中央或者按压所述反射构件的前表面的镜面部的大致中央使所述反射构件弹性变形。

11.一种定日镜用凹面反射镜的制造方法，其特征在于，

形成反射构件，该反射构件在外形是四角形、设置有多个辐射状肋部的厚度为固定的平板部的前表面形成有镜面部，并能够弹性变形以使所述镜面部形成凹面的抛物面，所述多个辐射状肋部分别突出设置在背面的对角线上和该对角线与对角线之间，刚性随着从中央朝向周围部而变低，并具有至少包含在所述四角形的角部侧的顶端设置的4个支点的4个以上的支点，

安装调整构件，通过框架构件利用所述支点支承所述反射构件的基材的背面的周围部，

利用设置在所述框架构件的调整构件，牵拉所述反射构件的背面的基材的大致中央或者按压所述反射构件的前表面的镜面部的大致中央使所述反射构件弹性变形。

12.一种定日镜用凹面反射镜的制造方法，其特征在于，

形成反射构件，该反射构件在外形是四角形、在背面设置有多个辐射状肋部和周围肋部的厚度固定的平板部的前表面形成有镜面部，并能够弹性变形以使所述镜面部形成凹面的抛物面，所述多个辐射状肋部分别突出设置在该四角形的对角线上和该对角线与对角线之间，刚性随着从中央朝向周围部而变低，并在所述四角形的角部侧的顶端具有4个支点，所述周围肋部连接所述支点，

安装调整构件，通过框架构件利用所述支点支承所述反射构件的基材的背面的周围部，

利用设置在所述框架构件的调整构件，牵拉所述反射构件的背面的基材的大致中央或者按压所述反射构件的前表面的镜面部的大致中央使所述反射构件弹性变形。

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