JP2002182018A

JP2002182018A - 軽量化ミラーおよびその検査方法

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Publication number: JP2002182018A
Application number: JP2000382133A
Authority: JP
Inventors: Hisayuki Mukai; 久幸迎; Shinji Miura; 紳治三浦; Hiroyuki Namikawa; 弘行南川
Original assignee: Ohara Inc; Nikon Corp; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Ohara Inc; Nikon Corp; Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2000-12-15
Filing date: 2000-12-15
Publication date: 2002-06-26
Anticipated expiration: 2020-12-15
Also published as: JP3926560B2

Abstract

(57)【要約】【課題】バックプレートの取リ付けに関し、加工時間
の短縮化、取リ付け作業の簡便化および時間短縮化、バ
ックプレート取リ付け費用の低減を図った軽量化ミラー
を提供すること、並びに、コアに対するバックプレート
の取リ付け状態を簡便に検査できるようにした軽量化ミ
ラーの検査方法を提供すること。【解決手段】バックプレートを、コアに形成された個
々の凹穴の開口形状より大きい複数のバックプレート形
成部材に分割する。また、このバックプレートの材料
は、ミラー構成体を構成するガラス材料と同一または同
等の線膨張係数を有する材料とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、軽量化ミラーに
関し、特に、人工衛星等の移動体に搭載される望遠鏡や
光学センサないし光アンテナに使用される軽量化ミラー
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０は従来の軽量化ミラーを示す図で
あり、この図において、１は板状のガラス材料からなる
ミラー構成体、２はこのミラー構成体１の一方の表面を
研磨して形成した鏡面、３はミラー構成体１の他方の表
面に形成された複数の凹穴、４はこの凹穴３から構成さ
れたコアをそれぞれ示す。この従来の軽量化ミラーで
は、図１０のように、コア４側に施した複数の凹穴３の
開口部にバックプレートをつけず、凹穴３の入り口を開
口したまま使用していた。この場合、小型軽量化ミラー
では、重量が軽く、重量に比較して剛性も十分高く、移
動体に搭載された場合でもあまり大きな荷重が発生しな
いので、コア４側をバックプレートにより補強しなくて
も問題がなかった。

【０００３】図１１は従来の軽量化ミラーの別の例を示
す図であり、この図において、１は板状のガラス材料か
らなるミラー構成体、２はこのミラー構成体１の一方の
表面を研磨して形成した鏡面、３はミラー構成体１の他
方の表面に形成された複数の凹穴、４はこの凹穴３から
構成されたコア、５はミラー構成体１のコア４側に取り
付けられたバックプレートをそれぞれ示す。この従来の
中規模の大きさの軽量化ミラーでは、移動体に搭載した
ときに被る荷重が大きくなるため、図１１のように、コ
ア４の凹穴３の開口部を略全面覆うような形状を成すバ
ックプレート５が取り付けられていた。なお、ミラー構
成体１に対してバックプレート５を取り付ける方法とし
ては接着や溶着が用いられていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の軽量化ミラーの
うち、図１０に示す方式では、軽量化ミラーサイズが直
径３００ｍｍ程度より大型になると、重量が大きくな
り、剛性不足により固有値が低下し、移動体の主要振動
モードと共振して大荷重が発生しやすいという問題があ
った。また、強度不足により、移動体に搭載した際に、
振動荷重などに耐えられなくなるという問題もあった。

【０００５】また、図１１に示す方式では、軽量化ミラ
ーサイズが中規模の場合は軽量かつ高剛性を確保しやす
いが、直径６００ｍｍ程度より大型になると、バックプ
レート５をミラー構成体１のコア４側に取り付ける際
に、接触して固着するべき面積が大きいため、バックプ
レート５とコア４のいずれについても、平面度と面粗さ
の両面で厳しい加工精度を必要とした。このため、加工
が難しく、長時間の加工が必要で、コストが高くなると
いう課題があった。また、接触面全面を均一に固着させ
ることが難しく、不良品が発生するリスクが高いため、
歩留りが悪いという課題があった。

【０００６】この発明は、かかる問題を解決するために
なされたものであり、バックプレートの取リ付けに関
し、加工時間の短縮化、取リ付け作業の簡便化および時
間短縮化、バックプレート取リ付け費用の低減を図った
軽量化ミラーを提供すること、並びに、コアに対するバ
ックプレートの取リ付け状態を簡便に検査できるように
した軽量化ミラーの検査方法を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係る軽量化ミ
ラーは、板状のガラス材料からなり、一方の表面を研磨
して鏡面と成し、他方の表面には複数の凹穴からなるコ
アを形成してなるミラー構成体と、前記ガラス材料と同
一または同等の線膨張係数を有する材料からなり、前記
ミラー構成体のコア側表面に取り付けられて前記ミラー
構成体を補強する板状のバックプレートとを具備し、前
記バックプレートは、前記コアに形成された個々の凹穴
の開口形状より大きい複数のバックプレート形成部材に
分割されているものである。

【０００８】ここに、前記ガラス材料は、アモルファス
ガラス材料の他にガラスセラミックス材料も含むものと
する。

【０００９】また、上記構成によれば、バックプレート
をミラー構成体のコア側に取り付ける際、分割されたバ
ックプレート形成部材毎に取り付ければよい。したがっ
て、バックプレート形成部材をミラー構成体に接触させ
て固着するための接触面積が小さくなる。したがって、
バックプレート形成部材やミラー構成体のコア側表面に
要求される接触部の平面度および面粗さは従来に比し緩
和され、加工が容易となり、加工時間が短縮され、か
つ、取リ付け作業も容易となり取リ付け作業時間の短縮
を図ることができ、コスト低減に寄与できる。なお、バ
ックプレート形成部材の大きさおよび個数は、バックプ
レート形成部材の加工性、取り付け作業性等を考慮して
総合的に見てコスト低減が最高となるように決めればよ
い。

【００１０】また、前記バックプレート形成部材は、全
て、形状寸法が同一であるように構成してもよい。

【００１１】このように構成すれば、バックプレート形
成部材の加工、および、バックプレート形成部材の取リ
付け作業の共通化を図ることができ、より一層コスト低
減を可能とすることができる。

【００１２】また、前記複数の凹穴は、前記ミラー構成
体の周縁に形成された凹穴を除く全てについて、形状寸
法が同一である同一開口部とされ、前記バックプレート
形成部材は、前記凹穴の同一開口部に対応した形状寸法
としてもよい。

【００１３】このように構成すれば、バックプレート形
成部材が小型化され、バックプレート形成部材１枚あた
りのバックプレート形成部材とミラー構成体のコア側表
面との接触面積がより小さくなり、その結果バックプレ
ート形成部材とミラー構成体のコア側表面との固着のた
めの接触部の平面度および面粗さの精度がより一層緩和
され、加工がより一層容易となり、コストをより一層低
減することが可能となる。

【００１４】また、前記バックプレート形成部材は、前
記同一開口部の凹穴全てに対して取り付けられているも
のとしてもよい。

【００１５】このように構成すれば、バックプレート形
成部材とミラー構成体とに要求される加工精度を緩和し
ながら、強度および剛性の高い直径６００ｍｍを超過す
るような大型の軽量化ミラーを実現することができる。
また、この場合、要求される加工精度の緩和により、不
良品が発生するリスクが低減され、歩留りが向上する。

【００１６】また、前記凹穴は、前記同一開口部の形状
が略正三角形であり、前記バックプレート形成部材は、
この同一開口部の凹穴に対して一つおきに取り付けられ
ているものとしてもよい。

【００１７】このように構成すれば、バックプレート形
成部材が一つおきの凹穴に取り付けられるにもかかわら
ず、バックプレート形成部材が周縁部の一部の凹穴を除
く凹穴の３辺に接触して取り付けられることになり、従
来の軽量化ミラーと同等の強度剛性を確保することがで
きる。したがって、冗長的なバックプレート形成部材の
取リ付けを回避することにより、より効果的に軽量化で
きるという効果がある。

【００１８】また、前記凹穴は、前記同一開口部の形状
が略正三角形であり、また、前記凹穴のうち前記コアの
中心に対し一定円周上に等間隔に配置された凹穴におけ
る略正三角形の３頂点それぞれが、この軽量化ミラーを
他部材に固定するための固定具が設けられる固定部を成
し、前記バックプレート形成部材は、この固定部を成す
３頂点を備えた凹穴に隣接する全ての凹穴に取り付けら
れているものとしてもよい。

【００１９】このように構成すれば、大荷重を受けた
り、高剛性を必要とする固定部の周辺がバックプレート
形成部材により補強されるので、数少ないバックプレー
ト形成部材により、効果的に強度剛性を向上させること
ができ、コアによる軽量効果をより一層大きくすること
ができる。

【００２０】また、前記凹穴は、前記同一開口部の形状
が略正三角形であり、また、前記凹穴のうち前記コアの
中心に対し一定円周上に等間隔に配置された凹穴におけ
る略正三角形の３頂点それぞれが、この軽量化ミラーを
他部材に固定するための固定具が設けられる固定部を成
し、前記バックプレート形成部材は、前記等間隔に配置
された凹穴の外周部およびこの凹穴の中心同士を直線的
に結ぶ線上に存在する全ての凹穴に取り付けられている
ものとしてもよい。

【００２１】このように構成すれば、大荷重を受けた
り、高剛性を必要とする固定部相互間がバックプレート
形成部材により補強されるので、数少ないバックプレー
ト形成部材により、効果的に強度剛性を向上させること
ができ、コアによる軽量効果を大きくすることができ
る。

【００２２】また、前記ミラー構成体は、その周縁を等
分する位置に、この軽量化ミラーを他部材に固定するた
めの固定具が設けられる固定部を有し、前記バックプレ
ート形成部材は、この固定部のうち隣接する固定部の両
端同士を結ぶ直線の間に存在する全ての凹穴に取り付け
られているものとすることもできる。

【００２３】このように構成すれば、大荷重を受けた
り、高剛性を必要とする固定部相互間がバックプレート
形成部材により補強されるので、数少ないバックプレー
ト形成部材により、効果的に強度剛性を向上させること
ができ、コアによる軽量効果を大きくすることができ
る。

【００２４】また、前記バックプレート形成部材は、前
記ミラー構成体に対する配置場所に応じて異なる厚さで
あるものとしてもよい。

【００２５】このように構成すれば、必要に応じてバッ
クプレート形成部材の厚さを最適化して、効果的に強度
剛性を確保し、軽量効果を大きくすることが可能とな
る。

【００２６】また、この発明による軽量化ミラーの検査
方法は、一方の表面を研磨して鏡面と成し、他方の表面
には複数の凹穴からなるコアを形成してなるミラー構成
体と、前記ミラー構成体のコア側表面に取り付けられて
前記ミラー構成体を補強する板状のバックプレートとを
具備し、前記バックプレートは、前記コアに形成された
個々の凹穴の開口形状より大きい複数のバックプレート
形成部材に分割されている軽量化ミラーにおいて、前記
バックプレート形成部材に加速度計を取り付け、前記ミ
ラー構成体に対しモーダルハンマーないしはマイクロバ
イブレータなどの加振機を使用して振動を印加し、前記
加速度計で測定した応答波形と固有値とを判定基準とし
て、前記加速度計を取り付けたバックプレート形成部材
の取リ付け加工の合否判定をするものである。

【００２７】上記構成によれば、コアに対する個々のバ
ックプレート形成部材の接着状態および溶着状態が正常
であるかどうかの検査を、容易、かつ、精度良く行うこ
とができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の
実施の形態１に係る軽量化ミラーを示し、中心を通る半
径方向の線で切断した略半分の部分を斜視図で表してい
る。なお、他半分はこの図１のものと対称的に構成され
ているものとする。この図１において、１は板状のガラ
ス材料からなるミラー構成体、２はこのミラー構成体１
の一方の表面を研磨して形成した鏡面、３はミラー構成
体１の他方の表面に形成された複数の凹穴（図面では１
個の凹穴にのみ符号を付している）、４はこの凹穴３か
ら構成されたコアである。また、ミラー構成体１は中央
部に円柱状の孔１０を具備している。

【００２９】凹穴３の開口形状は、略正三角形状を成す
ように形成されている。なお、コア４の殆どの凹穴が略
正三角形の凹穴３として形成されているが、ミラー構成
体１の円筒状外周壁に隣接する部分では、この円筒状外
周壁と略正三角形の２辺を構成するリブとで形成される
凹穴３１ができる。この凹穴３１は、ミラー構成体１の
外形に影響を受けるため、正三角形とはならない。

【００３０】そして、このように形成されたミラー構成
体１に対し、一部の凹穴３、具体的には、前記円柱状の
孔１０の周りの複数の凹穴３を覆うようにバックプレー
ト５が取り付けられている。また、このバックプレート
５は、複数のバックプレート形成部材５１に分割されて
いる。

【００３１】ミラー構成体１に使用する材料としては、
温度変化によるミラー熱変形を抑制しやすいことに配慮
して、例えば、クリアセラム-Ｚ（クリアセラムは株式
会社オハラの登録商標）などの極低膨張ガラスセラミッ
クス材料や、ＳｉＯ₂−ＴｉＯ₂系組成の極低膨張アモル
ファスガラス材料等の線膨張係数がゼロに近い材料が適
している。

【００３２】バックプレート形成部材５１は、上記ミラ
ー構成体１と同一の材料ないしは同等の線膨張係数を有
する材料から形成されており、上記コア４に形成された
個々の凹穴３の開口形状よりやや大きい略正三角形状に
形成されている。より詳細には、コア４では、前記略正
三角形状の複数の凹穴３の相互間にミラー構成体１を形
成する材料がリブ状に残されており、各バックプレート
形成部材５１は、この凹穴３の開口部の形状と同一でか
つ若干寸法が大きく、より具体的には、各辺共上記リブ
の厚さの半分以下分だけ大きく成形されている。また、
バックプレート形成部材５１の形状および寸法は、同一
に統一されている。そして、バックプレート５としてバ
ックプレート形成部材５１をコア４に取り付ける際は、
バックプレート形成部材５１の周縁部と上記リブの接触
面とが固着されることにより行われている。

【００３３】また、バックプレート５をコア４に取り付
ける方法としては、平面度を維持したままそれぞれの接
触面を十分研磨して密着させるオプティカルコンタクト
（光学接着）と呼ばれる方法により実現することができ
る。また、真空中で使用する人工衛星搭載用望遠鏡など
に利用する場合には、さらに昇温して固着させる方法
や、圧力を作用させながら昇温固着させるダイレクトボ
ンディング（直接接合）と呼ばれる方法により、固着強
度を向上させつつ均一性を向上することが可能となる。
また、トールシール（米国Varian社の登録商標）等の接
着剤で接着する方法も可能であることはいうまでもな
い。

【００３４】なお、各バックプレート形成部材５１の中
央部には、円形孔５１ａが設けられている。この円形孔
５１ａは、空気抜きおよび加工用ツーリングホールを兼
ねたものであり、人工衛星搭載用望遠鏡などに使用され
る際に、コア４とバックプレート形成部材５１との間に
残留空気が存在しないようにするものである。

【００３５】また、コア４を形成する凹穴３の開口形状
は、略正三角形状のものであるが、より詳細には、各三
角形の彫り込みの隅部には、回転加工した際にドリル等
のツールの跡が残っているものである。また、個々の略
正三角形の頂点部分には、さらに軽量化するために、小
さな円形の凹穴３ａが施されている。

【００３６】実施の形態１では、上記のようにバックプ
レート５が複数のバックプレート形成部材５１により構
成されているので、このバックプレート形成部材５１を
ミラー構成体１のコア４側に取り付ける際、接触して固
着するための接触面積が小さくなる。したがって、バッ
クプレート形成部材５１やミラー構成体１のコア４側表
面に要求される接触部の平面度および面粗さは従来に比
し緩和されるので、バックプレート５の加工が容易とな
り、その加工時間が短縮される。また、バックプレート
形成部材５１とミラー構成体１との接触面前面を均一に
固着させることが容易になるので、バックプレート５の
取リ付け作業が容易となり、取り付け作業時間の短縮を
行うことができ、これに加えて、バックプレート５を取
り付けることについての歩留りも向上し、総合的に見て
バックプレート５の取り付けコストを低減することがで
きる。

【００３７】また、前記バックプレート形成部材５１
は、全て同一形状かつ同一寸法であるように構成されて
いるので、バックプレート形成部材５１の加工、およ
び、バックプレート形成部材５１の取リ付け作業の共通
化を図ることができ、より一層コスト低減を可能とする
ことができる。

【００３８】上記実施の形態１において、次のように変
形してもよい。（１）また、凹穴３およびバックプレート５を構成す
るバックプレート形成部材５１の大きさおよび個数は、
バックプレート形成部材の加工性、取り付け作業性等を
考慮して総合的に見てコスト低減が最高となるように決
めればよい。（２）バックプレート５を構成するバックプレート形
成部材５１は、厚さ、形状などを配置される場所により
変え得るように、複数種類のバックプレート形成部材５
１を使用してもよい。（３）また、コア４の凹穴３の開口形状は、略正三角
形に限ったものではなく、これを円形または正三角形以
外の他の多角形とし、この凹穴３の形状に合わせてバッ
クプレート形成部材５１の形状を変更してもよい。ま
た、同様に、前記凹穴３を四角形状の彫り込みによるエ
ッグクレー構造や、六角形状に彫り込むハニカム構造と
してもよい。

【００３９】実施の形態２．次に、実施の形態２につい
て図２に基づき説明する。図２は、この発明の実施の形
態２に係る軽量化ミラーのコア側表面図である。なお、
実施の形態１と同一の要素には同一の符号を付し、その
詳細説明を省略する。

【００４０】実施の形態１においては、バックプレート
形成部材５１は一部の凹穴３に取り付けられていたが、
図２の実施の形態２においては、コア４における開口部
形状が略正三角形である略同一形状の凹穴３の全てに対
して個別にバックプレート形成部材５１が取り付けられ
ている。なお、この図においては、識別性を考慮しバッ
クプレート形成部材５１にハッチングを施している。

【００４１】また、鏡面２を形成するミラー構成体１
は、実施の形態１でも述べたように、コア側表面からか
ら見て円形として構成されているため、コア４の殆どの
凹穴が略正三角形の凹穴３として扱えるが、ミラー構成
体１の円筒状外周壁に隣接する部分では、この円筒状外
周壁と略正三角形の２辺を構成するリブとで形成される
正三角形にならない凹穴３１ができ、この凹穴３１には
バックプレート形成部材５１が取り付けられていない
が、必要に応じて異型のバックプレートを取り付けても
よいことは勿論である。

【００４２】この実施の形態２では、ミラー構成体１の
周縁に形成された一部の凹穴３１を除く全ての凹穴３
が、形状寸法が同一または略同一とした開口部とされ、
バックプレート形成部材５１は、凹穴３の同一開口部に
対応した形状寸法とされているので、バックプレート形
成部材５１が小型化され、バックプレート形成部材５１
とミラー構成体１のコア４側表面との接触面積がより小
さくなり、その結果バックプレート形成部材５１とミラ
ー構成体１のコア４側表面との固着のための接触部の平
面度および面粗さの精度がより一層緩和され、加工がよ
り一層容易となり、コストをより一層低減することが可
能となる。

【００４３】また、前記バックプレート形成部材５１
は、開口部形状が同一の凹穴３全てに対して取り付けら
れているので、バックプレート形成部材５１とミラー構
成体１とに要求される加工精度を緩和しながら、強度お
よび剛性の高い直径６００ｍｍを超過するような大型の
軽量化ミラーを実現することができる。また、この場
合、要求される加工精度の緩和により、不良品が発生す
るリスクが低減され、歩留りが向上する。

【００４４】実施の形態３．次に、実施の形態３につい
て図３に基づき説明する。図３は、この発明の実施の形
態３に係る軽量化ミラーのコア側表面図である。なお、
実施の形態１と同一の要素には同一の符号を付し、その
詳細説明を省略する。

【００４５】実施の形態２においては、バックプレート
形成部材５１は開口部が略正三角形状を成す凹穴３全て
に取り付けられていたが、図３の実施の形態３において
は、コア４の開口部が略正三角形状を成す凹穴３に対し
一つおきに、したがって、約半数の凹穴３にバックプレ
ート形成部材５１を取り付けている。

【００４６】したがって、この実施の形態３では、バッ
クプレート形成部材５１が一つおきの凹穴３に取り付け
らているにもかかわらず、バックプレート形成部材５１
が周縁部の一部の凹穴３を除く凹穴３の３辺に接触して
取り付けられることになり、従来の軽量化ミラーと同等
の剛性を確保することができる。また、余分なバックプ
レート形成部材を省略しているので、より効果的に軽量
化できるという効果がある。

【００４７】実施の形態４．次に、実施の形態４につい
て図４に基づき説明する。図４は、この発明の実施の形
態４に係る軽量化ミラーのコア側表面図である。なお、
実施の形態１と同一の要素には同一の符号を付し、その
詳細説明を省略する。

【００４８】図４において、凹穴３は、実施の形態２の
場合と同様に、同一開口部の形状が略正三角形である。
また、この凹穴３のうちコア４の中心（すなわち、ミラ
ー構成体の中心）に対し、一定円周上に等間隔に配置さ
れた三つの凹穴３における略正三角形の３頂点６ａ、６
ｂ、６ｃそれぞれが、この軽量化ミラーを他部材に固定
するための固定具が設けられる固定部を成している。な
お、固定部を成す３頂点６ａ、６ｂ、６ｃは、例えば、
当該軽量化ミラーを使用した望遠鏡を人工衛星等に搭載
して打ち上げる際などに、軽量化ミラーを保持するため
に使用するものである。

【００４９】そして、三つの凹穴３それぞれの３頂点６
ａ、６ｂ、６ｃには、図４に示されるように、それぞれ
ねじ孔ないしは固定具挿入用孔が設けられており、この
３頂点６ａ、６ｂ、６ｃ１式で固定のための１グループ
を構成している。したがって、この固定のための１グル
ープは、前記コア４の中心に対し、等位相角（この実施
の形態４では１２０度）の位置にそれぞれ配置され、コ
ア４上で合計３グループ構成されている。

【００５０】一方、前記バックプレート形成部材５１
は、固定部を成す３頂点６ａ、６ｂ、６ｃを備えた三つ
の凹穴３に隣接する全ての凹穴３に取り付けられてい
る。

【００５１】以上のように、実施の形態２では、バック
プレート形成部材５１は開口部が略正三角形状を成す凹
穴３全てに取り付けられていたのに対し、実施の形態４
においては特定の位置の凹穴３に対してのみバックプレ
ート形成部材５１が取り付けられている。すなわち、実
施の形態４においては、凹穴３のうちコア４の中心に対
し、一定円周上に等間隔に配置された凹穴３における略
正三角形の３頂点６ａ、６ｂ、６ｃそれぞれが、この軽
量化ミラーを他部材に固定するための固定具が設けられ
る固定部を成し、バックプレート形成部材５１は、この
固定部を成す３頂点６ａ、６ｂ、６ｃを備えた凹穴３に
隣接する全ての凹穴３に取り付けられている。したがっ
て、実施の形態４では、大荷重を受けたり、高剛性を必
要とする固定部の周辺がバックプレート形成部材５１に
より補強されるので、数少ないバックプレート形成部材
５１により、効果的に強度剛性を向上させることがで
き、コア４による軽量効果をより一層大きくすることが
できる。

【００５２】実施の形態５．次に、実施の形態５につい
て図５に基づき説明する。図５は、この発明の実施の形
態５に係る軽量化ミラーのコア側表面図である。なお、
実施の形態４と同一の要素には同一の符号を付し、その
詳細説明を省略する。

【００５３】この実施の形態５では、図５に示すよう
に、また、実施の形態４の場合と同様に、コア４の中心
に対し、一定円周上に等間隔に配置された（この場合１
２０度の等位相角で配置された）三つの凹穴３における
略正三角形の３頂点６ａ、６ｂ、６ｃそれぞれが、この
軽量化ミラーを他部材に固定するための固定具が設けら
れる固定部を成している。そして、バックプレート形成
部材５１は、この固定部を成す３頂点６ａ、６ｂ、６ｃ
を備えた三つの凹穴３の外周およびこの凹穴の中心同士
を直線的に結ぶ線上にある全ての凹穴３に取り付けられ
ている。

【００５４】したがって、実施の形態５では、大荷重を
受けたり、高剛性を必要とする固定部相互間がバックプ
レート形成部材５１により補強されるので、数少ないバ
ックプレート形成部材５１により、効果的に強度剛性を
向上させることができ、コア４による軽量効果をより一
層大きくすることができる。

【００５５】実施の形態６．次に、実施の形態６につい
て図６に基づき説明する。図６は、この発明の実施の形
態６に係る軽量化ミラーのコア側表面図である。なお、
実施の形態４と同一の要素には同一の符号を付し、その
詳細説明を省略する。

【００５６】この実施の形態６では、図６に示すよう
に、固定部を成す固定台座７がミラー構成体１の側面に
配置されている。すなわち、円盤状のミラー構成体１の
側面部を円周方向に均等に３分割する３個所に固定部が
設けられている。そして、バックプレート形成部材５１
は、上記３個所の固定部のうち隣接する固定部の両端同
士を結ぶ直線の間に存在する全ての凹穴３に取り付けら
れている。

【００５７】したがって、実施の形態６では、実施の形
態５の場合とほぼ同様に、大荷重を受けたり、高剛性を
必要とする固定部相互間がバックプレート形成部材５１
により補強されるので、数少ないバックプレート形成部
材５１により、効果的に強度剛性を向上させることがで
き、コア４による軽量効果をより一層大きくすることが
できる。

【００５８】実施の形態７．次に、実施の形態７につい
て図７に基づき説明する。図７は、この発明の実施の形
態７に係る軽量化ミラーの部分側断面図である。なお、
実施の形態１と同一の要素には同一の符号を付し、その
詳細説明を省略する。

【００５９】この実施の形態７では、バックプレート形
成部材５１は、コア４の配置場所に応じて異なる厚さと
されている。一般的に、円盤状の軽量化ミラーの周縁部
は、構造的には拘束が弱く、強度剛性上余裕があるの
で、バックプレート形成部材５１を取り付けるとしても
薄いものでよい。一方、固定部（図７には図示されてい
ない）付近では大荷重を受け、高剛性化が必要となるた
め、厚いバックプレート形成部材５１を取り付けるのが
好ましい。

【００６０】このように実施の形態７によれば、バック
プレート形成部材５１は、コア４の裏面の配置場所に応
じて異なる厚さとしているので、必要に応じてバックプ
レート形成部材５１の厚さを最適化することができ、効
果的に強度剛性を確保し、軽量効果を大きくすることが
可能となる。

【００６１】実施の形態８．次に、実施の形態８につい
て図８に基づき説明する。図８は、この発明の実施の形
態８に係る軽量化ミラーのコア側表面図である。なお、
実施の形態１と同一の要素には同一の符号を付し、その
詳細説明を省略する。

【００６２】この実施の形態８は、実施の形態４におけ
るバックプレート形成部材５１を４個分まとめて略正三
角形状のバックプレート形成部材５２としたものであ
る。そして、このバックプレート形成部材５２を取り付
け可能な最大数取り付けている。なお、各バックプレー
ト形成部材５２の中央部には、円形孔５２ａが設けられ
ている。この円形孔５２ａは、空気抜きおよび加工用ツ
ーリングホールを兼ねたものであり、人工衛星搭載用望
遠鏡などに使用される際に、コア４とバックプレート形
成部材５２との間に残留空気が存在しないようにするも
のである。

【００６３】このようにバックプレート形成部材５２
は、その大きさは必ずしも凹穴３の形状大きさに対応し
たものとしなくてもよく、適宜バックプレート形成部材
５２の加工性や取り付け作業性を配慮して、総合的に見
て最もコスト低減に寄与できるような大きさにすればよ
い。なお、この実施の形態８は、実施の形態１における
変形例の一つに相当する。

【００６４】実施の形態９．次に、実施の形態９につい
て図９に基づき説明する。図９は、この発明の実施の形
態９に係る軽量化ミラーの部分側断面図であり、この発
明の検査方法を説明するためのものである。なお、実施
の形態１と同一の要素には同一の符号を付し、その詳細
説明を省略する。

【００６５】図９において、８はバックプレート形成部
材５１に簡易的に貼付される加速度計、９はミラー構成
体１に対してインパルスまたは振動を印加する加振機で
ある。この加振機としては、ハンマリング試験で振動モ
ードを測定するモーダルハンマでもよいし、マイクロバ
イブレータのような加振機でもよく、いずれもミラー構
成体１が破損しない程度の入力で使用する。また、この
実施の形態９では、バックプレート形成部材５１が同一
形状で複数使用され、コア４との固着状態もいずれのバ
ックプレート形成部材５１についても同様になるため、
正常な固着ができていれば固有値や振動の伝達特性が同
等になる。しかし、例えば３角形のバックプレート形成
部材５１の１辺の固着が不良であれば、固有値が他より
低下するので、検査で発見可能となる。また、応答倍率
が他より小さかったり、共振点で波形のなまりがある場
合は、異物混入や接着不良の兆候が発見可能となる。

【００６６】上記のように実施の形態９によれば、コア
４に対する個々のバックプレート形成部材５１の接着状
態および溶着状態が正常であるかどうかの検査を、容
易、かつ、精度良く行うことができる。

【００６７】

【発明の効果】第１の発明に係る軽量化ミラーによれ
ば、バックプレートは、コアに形成された個々の凹穴の
開口形状より大きい複数のバックプレート形成部材に分
割されているので、加工が容易となり、加工時間が短縮
され、かつ、取リ付け作業の容易化、作業時間の短縮化
を行うことができ、また、歩留りの向上もあり、総合的
に見てバックプレートの取り付けコストを低減すること
ができる。

【００６８】また、第２の発明によれば、第１の発明に
おいて、バックプレート形成部材は、全て、形状寸法が
同一であるように構成されるので、凹穴およびバックプ
レートの加工、および、バックプレートの取リ付け作業
の共通化を図ることができ、より一層コスト低減を可能
とすることができる。

【００６９】また、第３の発明によれば、第２の発明に
おいて、前記複数の凹穴は、前記ミラー構成体の周縁に
形成された凹穴を除く全てについて、形状寸法が同一で
ある同一開口部とされ、前記バックプレート形成部材
は、前記凹穴の同一開口部に対応した形状寸法とされて
いるので、バックプレート形成部材とミラー構成体のコ
ア側表面との固着のための接触部の平面度および面粗さ
の精度がより一層緩和され、加工がより一層容易とな
り、コストをより一層低減することが可能となる。

【００７０】また、第４の発明によれば、第３の発明に
おいて、前記バックプレート形成部材は、前記同一開口
部の凹穴全てに対して取り付けられているので、バック
プレート形成部材とミラー構成体とに要求される加工精
度を緩和しつつ大型の軽量化ミラーを実現することがで
きる。また、この場合、要求される加工精度の緩和によ
り、不良品が発生するリスクが低減され、歩留りが向上
する。

【００７１】また、第５の発明によれば、第３の発明に
おいて、前記凹穴は、前記同一開口部の形状が略正三角
形であり、前記バックプレート形成部材は、この同一開
口部の凹穴に対して一つおきに取り付けられているの
で、従来の軽量化ミラーと同等の剛性が確保可能な上、
冗長的なバックプレート形成部材の取リ付けを回避する
ことにより、より効果的に軽量化できる。

【００７２】また、第６の発明によれば、第３の発明に
おいて、前記凹穴は、前記同一開口部の形状が略正三角
形であり、また、前記凹穴のうち前記コアの中心に対し
一定円周上に等間隔に配置された凹穴における略正三角
形の３頂点それぞれが、この軽量化ミラーを他部材に固
定するための固定具が設けられる固定部を成し、前記バ
ックプレート形成部材は、この固定部を成す３頂点を備
えた凹穴に隣接する全ての凹穴に取り付けられているの
で、大荷重を受けたり、高剛性を必要とする固定部の周
辺がバックプレート形成部材により補強されるので、数
少ないバックプレート形成部材により、効果的に強度剛
性を向上させることができ、コアによる軽量効果をより
一層大きくすることができる。

【００７３】また、第７の発明によれば、第３の発明に
おいて、前記凹穴は、前記同一開口部の形状が略正三角
形であり、また、前記凹穴のうち前記コアの中心に対し
一定円周上に等間隔に配置された凹穴における略正三角
形の３頂点それぞれが、この軽量化ミラーを他部材に固
定するための固定具が設けられる固定部を成し、前記バ
ックプレート形成部材は、前記等間隔に配置された凹穴
の外周および凹穴の中心同士を直線的に結ぶ線上に存在
する全ての凹穴に取り付けられているので、大荷重を受
けたり、高剛性を必要とする固定部相互間がバックプレ
ート形成部材により補強されるので、数少ないバックプ
レート形成部材により、効果的に強度剛性を向上させる
ことができ、コアによる軽量効果を大きくすることがで
きる。

【００７４】また、第８の発明によれば、第３の発明に
おいて、前記ミラー構成体は、その周縁を等分する位置
に、この軽量化ミラーを他部材に固定するための固定具
が設けられる固定部を有し、前記バックプレート形成部
材は、この固定部のうち隣接する固定部の両端同士を結
ぶ直線の間に存在する全ての凹穴に取り付けられている
ので、大荷重を受けたり、高剛性を必要とする固定部相
互間がバックプレート形成部材により補強されるので、
数少ないバックプレート形成部材により、効果的に強度
剛性を向上させることができ、コアによる軽量効果を大
きくすることができる。

【００７５】また、第９の発明によれば、第１から第９
の発明において、前記バックプレート形成部材は、前記
ミラー構成体に対する配置場所に応じて異なる厚さであ
るので、必要に応じてバックプレートの厚さを最適化し
て、効果的に強度剛性を確保し、軽量効果を大きくする
ことができる。

【００７６】また、第１０の発明に係る軽量化ミラーの
検査方法によれば、一方の表面を研磨して鏡面と成し、
他方の表面には複数の凹穴からなるコアを形成してなる
ミラー構成体と、前記ミラー構成体のコア側表面に取り
付けられて前記ミラー構成体を補強する板状のバックプ
レートとを具備し、前記バックプレートは、前記コアに
形成された個々の凹穴の開口形状より大きい複数のバッ
クプレート形成部材に分割されている軽量化ミラーにお
いて、前記バックプレート形成部材に加速度計を取り付
け、前記ミラー構成体に対しモーダルハンマーないしは
マイクロバイブレータなどの加振機を使用して振動を印
加し、前記加速度計で測定した応答波形と固有値とを判
定基準として、前記加速度計を取り付けたバックプレー
ト形成部材の取リ付け加工の合否判定をするので、コア
に対する個々のバックプレート形成部材の接着状態およ
び溶着状態が正常であるかどうかの検査を、容易、か
つ、精度良く行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１に係る軽量化ミラー
について、中心を通る半径方向の線で切断した略半分の
部分を斜視図で表している。である。

【図２】この発明の実施の形態２に係る軽量化ミラー
のコア側表面図である。

【図３】この発明の実施の形態３に係る軽量化ミラー
のコア側表面図である。

【図４】この発明の実施の形態４に係る軽量化ミラー
のコア側表面図である。

【図５】この発明の実施の形態５に係る軽量化ミラー
のコア側表面図である。

【図６】この発明の実施の形態６に係る軽量化ミラー
のコア側表面図である。

【図７】この発明の実施の形態７に係る軽量化ミラー
の部分側断面図である。

【図８】この発明の実施の形態８に係る軽量化ミラー
のコア側表面図である。

【図９】この発明の実施の形態９に係る軽量化ミラー
の部分側断面図であり、この発明の検査方法を説明する
ためのものである。

【図１０】従来の軽量化ミラーの一例を示す、片半分
の斜視図である。

【図１１】従来の軽量化ミラーの別の例を示す、片半
分の斜視図である。

【符号の説明】

１ミラー構成体、２鏡面、３凹穴、４コア、５
バックプレート、６ａ、６ｂ、６ｃ固定部を成す凹
穴の３頂点、７固定部を成す固定台座、３１凹穴、５
１、５２バックプレート形成部材、８加速度計、９
加振機。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者迎久幸東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者三浦紳治東京都千代田区丸の内３丁目２番３号株式会社ニコン内 (72)発明者南川弘行神奈川県相模原市小山１丁目15番30号株式会社オハラ内Ｆターム(参考） 2H042 DA13 DC09 DE00 DE09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】板状のガラス材料からなり、一方の表面
を研磨して鏡面と成し、他方の表面には複数の凹穴から
なるコアを形成してなるミラー構成体と、前記ガラス材料と同一または略同等の線膨張係数を有す
る材料からなり、前記ミラー構成体のコア側表面に取り
付けられて前記ミラー構成体を補強する板状のバックプ
レートとを具備し、前記バックプレートは、前記コアに形成された個々の凹
穴の開口形状より大きい複数のバックプレート形成部材
に分割されていることを特徴とする軽量化ミラー。
【請求項２】前記バックプレート形成部材は、全て、
形状寸法が同一であることを特徴とする請求項１記載の
軽量化ミラー。
【請求項３】前記複数の凹穴は、前記ミラー構成体の
周縁に形成された凹穴を除く全てについて、形状寸法が
同一である同一開口部とされ、前記バックプレート形成
部材は、前記凹穴の同一開口部に対応した形状寸法とさ
れていることを特徴とする請求項２記載の軽量化ミラ
ー。
【請求項４】前記バックプレート形成部材は、前記同
一開口部の凹穴全てに対して取り付けられていることを
特徴とする請求項３記載の軽量化ミラー。
【請求項５】前記凹穴は、前記同一開口部の形状が略
正三角形であり、前記バックプレート形成部材は、この
同一開口部の凹穴に対して一つおきに取り付けられてい
ることを特徴とする請求項３記載の軽量化ミラー。
【請求項６】前記凹穴は、前記同一開口部の形状が略
正三角形であり、また、前記凹穴のうち前記コアの中心
に対し一定円周上に等間隔に配置された凹穴における略
正三角形の３頂点それぞれが、この軽量化ミラーを他部
材に固定するための固定具が設けられる固定部を成し、
前記バックプレート形成部材は、この固定部を成す各頂
点に隣接する全ての凹穴に取り付けられていることを特
徴とする請求項３記載の軽量化ミラー。
【請求項７】前記凹穴は、前記同一開口部の形状が略
正三角形であり、また、前記凹穴のうち前記コアの中心
に対し一定円周上に等間隔に配置された凹穴における略
正三角形の３頂点それぞれが、この軽量化ミラーを他部
材に固定するための固定具が設けられる固定部を成し、
前記バックプレート形成部材は、前記等間隔に配置され
た凹穴の外周およびこの凹穴の中心同士を直線的に結ぶ
線上に存在する全ての凹穴に取り付けられていることを
特徴とする請求項３記載の軽量化ミラー。
【請求項８】前記ミラー構成体は、その周縁を等分す
る位置に、この軽量化ミラーを他部材に固定するための
固定具が設けられる固定部を有し、前記バックプレート
形成部材は、この固定部のうち隣接する固定部の両端同
士を結ぶ直線の間に存在する全ての凹穴に取り付けられ
ていることを特徴とする請求項３記載の軽量化ミラー。
【請求項９】前記バックプレート形成部材は、前記ミ
ラー構成体に対する配置場所に応じて異なる厚さとされ
ていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に
記載の軽量化ミラー。
【請求項１０】一方の表面を研磨して鏡面と成し、他
方の表面には複数の凹穴からなるコアを形成して成るミ
ラー構成体と、前記ミラー構成体のコア側表面に取り付
けられて前記ミラー構成体を補強する板状のバックプレ
ートとを具備し、前記バックプレートは、前記コアに形
成された個々の凹穴の開口形状より大きい複数のバック
プレート形成部材に分割されている軽量化ミラーにおい
て、前記バックプレート形成部材に加速度計を取り付
け、前記ミラー構成体に対しモーダルハンマーないしは
マイクロバイブレータなどの加振機を使用して振動を印
加し、前記加速度計で測定した応答波形と固有値とを判
定基準として、前記加速度計を取り付けたバックプレー
ト形成部材の取リ付け加工の合否判定をする軽量化ミラ
ーの検査方法。