JP3919454B2 - 反射鏡の固定方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、衛星通信等に用いられる反射鏡を固定機構に固定するための反射鏡の固定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
望遠鏡等の高精度な反射鏡を構成要素として含む光学系においては、次のような工程を経てその組み立てがなされていた。その組み立て方法を示す模式図を図４に示す。まず、鏡体１０１と、その固定機構（図示せず。）とのインターフェースとなるパッド（インターフェースパッドに相当する）１０２を鏡体１０１の側面（鏡体側面）１０１ｂに接着して反射鏡を得る。その後、鏡面１０１ａを研磨して要求精度を達成する。次に、鏡体１０１を固定機構に嵌合させるための突起部１０３ａを有する支持金具１０３をパッド１０２の表面に重ね合わせるように配置し、パッド１０２に設けられたボルト穴１２１と支持金具１０３に設けられたボルト穴１３１にボルト１０４を通し、このボルト１０４によって支持金具１０３を反射鏡１１１に締め付け固定する。
【０００３】
従来は上記のように、支持金具１０３は鏡面１０１ａの研磨処理後、反射鏡１１１の固定機構とのインターフェースとなるパッド１０２にボルト１０４の締め込みによって固定していたが、ボルト１０４を締め込むことによって、鏡体１０１内部に応力が発生し、鏡体１０１の鏡面精度が支持金具１０３の取り付け前よりも劣化するという欠点があり、高精度な鏡面精度を要求される光学系を構築する上で大きな課題であった。
【０００４】
また、鏡体１０１に対して、パッド１０２を接着固定し、さらにパッド１０２に対して支持金具１０３をボルト１０４で締め付け固定した状態で、鏡体１０１の鏡面研磨を行い、鏡面精度を達成するという方法をとった場合でも、鏡面研磨の際に生じる振動によりボルト１０４が緩み、鏡面研磨後に、再度、ボルト１０４を締め直さなくてはならず、その締め直しの際に鏡体１０１に応力が加わり、鏡面精度が劣化してしまうという問題があった。
【０００５】
また、特許番号第２７３２６４９号公報には、反射鏡の取り付け構造として、反射鏡本体と反射鏡支持構造体との間の間隙部分に接着部材を充填し、接着固定させる技術が開示されている。この技術によれば、反射鏡本体と反射鏡支持構造体との両者に応力をかけることなく接着固定することができるために、相互の位置精度を容易に確保することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は上記のような問題を解決するためになされたものであり、鏡体の鏡面精度を劣化させることなく、鏡体側面に配設されたインターフェースパッドと、支持金具とを十分な強度を確保した上で固定する反射鏡の固定方法を得ることを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明による反射鏡の固定方法は、鏡体とこの鏡体の側面に配設されるインターフェースパッドからなる反射鏡を固定機構に固定する反射鏡の固定方法において、上記反射鏡と上記固定機構との間に介在させる支持金具を、上記インターフェースパッドに接着剤を用いて接着する第一の工程、上記鏡体の鏡面を研磨して要求精度を達成する第二の工程、上記インターフェースパッドと上記支持金具をボルトで締め付け固定する第三の工程、上記支持金具に設けられた突起部を上記固定機構に嵌合させて上記反射鏡を上記固定機構に固定する第四の工程を含むものである。
【０００８】
また、この発明による反射鏡の固定方法は、上記のような構成において、鏡体とインターフェースパッドはそれぞれ別の部材によって構成され、上記鏡体の側面に上記インターフェースパッドを接着して反射鏡を得るものである。
【０００９】
さらに、この発明による反射鏡の固定方法は、上記のような構成において、鏡体とインターフェースパッドは同一部材によって構成され、上記鏡体の側面に削り出しによって上記インターフェースパッドを形成して反射鏡を得るものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
実施の形態１.
この発明の実施の形態１の反射鏡の固定方法を図１〜図２を用いて説明する。図１（ａ）は反射鏡を支持機構に固定した状態の反射鏡機構（反射鏡およびその固定機構）の全体図、図１（ｂ）は反射鏡と固定機構との接続部の拡大図である。図２は反射鏡の固定方法を段階的に示す工程図である。
【００１１】
図１において、符号１は円形の鏡面１ａを持つ鏡体、１ｂは鏡体１の側面側を示す鏡体側面、２は鏡体側面１ｂに配設されたインターフェースパッドであり、鏡体１とインターフェースパッド２とによって反射鏡１１が構成される。符号３は反射鏡１１を固定するための支持金具であり、この支持金具３はインターフェースパッド２の表面に重なるように配置され、固定機構４に嵌合させるための突起部３ａが設けられている。インターフェースパッド２と支持金具３はボルト６によって固定される。
【００１２】
符号４は支持金具３の突起部３ａと嵌合する固定機構であり、この固定機構４は、円形の鏡面１ａを持つ鏡体１の側面に、例えば１２０°の間隔で合計３ヶ所に配置される。固定機構４はフレーム５に固定されている。固定機構４は図１（ｂ）に示すように、固定機構下部４ａと固定機構上部４ｂとによって構成され、両者に突起部３ａを挟むように嵌合させ、固定機構下部４ａと固定機構上部４をボルト７によって固定し、突起部３ａが固定機構４から外れないよう固定されている。
【００１３】
図１に示した構造の反射鏡およびその固定機構は、次のような工程によって組み立てが行われる。
まず、図２（ａ）に示すように、未研磨の状態若しくは目標とする鏡面精度を達成していない研磨前鏡面１ａａを持つ鏡体１の側面（鏡体側面）１ｂにインターフェースパッド２を接着し、鏡体１とインターフェースパッド２とからなる反射鏡１１を得る。次に、インターフェースパッド２の支持金具３と接する側の表面に接着剤を塗布し、接着剤塗布面８を形成する。接着剤としては例えばエポキシ系接着剤などを用いることができる。次に、支持金具３をインターフェースパッド２側に矢印方向に沿って移動させて接着剤塗布面８に接着させて固定する。
【００１４】
上記の例では、接着剤塗布面８をインターフェースパッド２側に形成して支持金具３を接着させる場合を示したが、支持金具３側に接着剤を塗布しても良く、また両方の面に接着剤を塗布してから接着し、固定させるようにすることも可能であることは言うまでもない。
【００１５】
なお、図２（ａ）において、符号２１、３１はインターフェースパッド２および支持金具３にそれぞれ設けられ、両者をボルトで締め付けて固定する際のボルト穴を示すものであり、ボルト穴２１、３１は、インターフェースパッド２と支持金具３とを重ね合わせた場合に互いに重なり合う位置に設けられ、インターフェースパッド２側に設けられたボルト穴２１の内側にはネジが切られており、支持金具３側のボルト穴３１はバカ穴となっている。
【００１６】
次に、図２（ｂ）に示すように、鏡体１の鏡面研磨を行って要求精度を達成した鏡面１ａを得る。その後、ボルト穴３１からボルト６を挿入し、インターフェースパッド２と支持金具３をボルト６によって締め付け固定することで、支持金具３を反射鏡１１に最終的に固定する。
その後、支持金具３に設けられた突起部３ａを固定機構４に嵌合させてボルト７によって締め付けて固定し、最終的にフレーム５に反射鏡１１を固定した状態を得る。
【００１７】
上記のような固定方法で反射鏡１１を固定機構４に固定させた場合、インターフェースパッド２と支持金具３とを接着剤によって、両者に応力をかけることなく接着固定し、相互の位置精度を確保した状態で、鏡面１ａの要求精度を達成する研磨を行う。接着剤でインターフェースパッド２と支持金具３を固定し、十分な強度を確保した上で、ボルト６による固定を行うため、その後のボルト６による締め付け固定の際に鏡体１の内部に応力が生じることがなく、支持金具３の固定による反射鏡鏡面精度劣化が起こらない。
さらに、支持金具３と反射鏡１１を接着剤およびボルト６によって固定するため、支持金具３とインターフェースパッド２との間に十分なせん断強度および引張強度を確保することが可能である。
【００１８】
実施の形態２.
先述の実施の形態１においては、反射鏡が鏡体にインターフェースパッドが接着固定されたユニットである場合について説明した。実施の形態１で示した反射鏡１１は、図３（ａ）にその部分断面図を示すように、鏡面１ａの高い鏡面精度が要求される場合はガラス製鏡体１０ａと金属製のインターフェースパッド２によって、別の材質からなる二つの部材を接着固定することで得ていた。
【００１９】
この実施の形態２では、ガラス製鏡体１０ａを用いるほどの鏡面精度が要求されない場合の反射鏡について示す。この場合は、金属鏡が使われることがあり、図３（ｂ）にその部分断面図を示すように、削り出しによって、金属製鏡体１０ｂの鏡体側面１ｂにインターフェースパッド２２を形成し、反射鏡１１を得ることができる。
【００２０】
金属製鏡体１０ｂとインターフェースパッド２２とが同一部材によって一続きに形成された反射鏡１１の固定は次のような工程を経てなされる。
まず、インターフェースパッド２２の表面、または支持金具の表面若しくはその両面に接着剤を塗布し、その接着剤によってインターフェースパッド２２と支持金具とを接着固定する。その後、実施の形態１に示した場合と同様に金属製鏡体１０ｂの鏡面１ａの鏡面精度を達成するよう研磨を行う。次に、ボルトによって支持金具を反射鏡１１に締め付け固定し、さらに支持金具の突起部を固定機構に嵌合させて固定することで、最終的にフレームに反射鏡１１を固定する。
【００２１】
このようなインターフェースパッド２２を削り出しによって金属製鏡体１０ｂと同一部材で一続きに形成した場合、鏡体とパッドをそれぞれ別の部材で形成して接着固定する場合と比較して、インターフェースパッド２２の配置にズレが生じることがなく、また温度変化による膨張率も同じであるために取り扱いが容易となる。インターフェースパッド２２と金属製鏡体１０ｂとの間のせん断強度および引張強度が十分に確保できることについては言うまでもない。
なお、インターフェースパッド２２を削り出しによって形成する段階において、あらかじめボルト穴２１を設けるものとし、その内側にはネジを切っておくものとする。
【００２２】
【発明の効果】
この発明によれば、あらかじめ反射鏡に支持金具を接着した状態で、鏡面研磨を行って要求精度を達成するため、反射鏡と支持金具との相互の位置精度を確保でき、接着剤で反射鏡側に支持金具を固定して、十分な強度を確保しているため、その後、支持金具を反射鏡とをボルトによって締め付け固定しても、反射鏡のボルト固定による反射鏡の鏡面精度劣化を抑制することができる。
さらに、この発明によれば、反射鏡と支持金具とをボルトによる固定だけでなく接着剤による接着によっても固定するために、反射鏡と支持金具との間に十分なせん断強度と、引張強度を持たせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１による反射鏡およびその固定機構を示す図である。
【図２】 この発明の実施の形態１による反射鏡の固定方法を示す図である。
【図３】 この発明の実施の形態２による反射鏡の固定方法を説明する反射鏡の断面図である。
【図４】 従来の技術による反射鏡の固定方法を示す図である。
【符号の説明】
１. 鏡体 １ａ. 鏡面 １ａａ. 研磨前鏡面 １ｂ鏡体側面
２、２２. インターフェースパッド ３. 支持金具 ３ａ. 突起部
４. 固定機構 ４ａ. 固定機構下部 ４ｂ. 固定機構上部 ５. フレーム
６、７. ボルト ８. 接着剤塗布面 １０ａ. ガラス製鏡体
１０ｂ. 金属製鏡体 １１. 反射鏡 ２１、３１. ボルト穴。
【発明の属する技術分野】
この発明は、衛星通信等に用いられる反射鏡を固定機構に固定するための反射鏡の固定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
望遠鏡等の高精度な反射鏡を構成要素として含む光学系においては、次のような工程を経てその組み立てがなされていた。その組み立て方法を示す模式図を図４に示す。まず、鏡体１０１と、その固定機構（図示せず。）とのインターフェースとなるパッド（インターフェースパッドに相当する）１０２を鏡体１０１の側面（鏡体側面）１０１ｂに接着して反射鏡を得る。その後、鏡面１０１ａを研磨して要求精度を達成する。次に、鏡体１０１を固定機構に嵌合させるための突起部１０３ａを有する支持金具１０３をパッド１０２の表面に重ね合わせるように配置し、パッド１０２に設けられたボルト穴１２１と支持金具１０３に設けられたボルト穴１３１にボルト１０４を通し、このボルト１０４によって支持金具１０３を反射鏡１１１に締め付け固定する。
【０００３】
従来は上記のように、支持金具１０３は鏡面１０１ａの研磨処理後、反射鏡１１１の固定機構とのインターフェースとなるパッド１０２にボルト１０４の締め込みによって固定していたが、ボルト１０４を締め込むことによって、鏡体１０１内部に応力が発生し、鏡体１０１の鏡面精度が支持金具１０３の取り付け前よりも劣化するという欠点があり、高精度な鏡面精度を要求される光学系を構築する上で大きな課題であった。
【０００４】
また、鏡体１０１に対して、パッド１０２を接着固定し、さらにパッド１０２に対して支持金具１０３をボルト１０４で締め付け固定した状態で、鏡体１０１の鏡面研磨を行い、鏡面精度を達成するという方法をとった場合でも、鏡面研磨の際に生じる振動によりボルト１０４が緩み、鏡面研磨後に、再度、ボルト１０４を締め直さなくてはならず、その締め直しの際に鏡体１０１に応力が加わり、鏡面精度が劣化してしまうという問題があった。
【０００５】
また、特許番号第２７３２６４９号公報には、反射鏡の取り付け構造として、反射鏡本体と反射鏡支持構造体との間の間隙部分に接着部材を充填し、接着固定させる技術が開示されている。この技術によれば、反射鏡本体と反射鏡支持構造体との両者に応力をかけることなく接着固定することができるために、相互の位置精度を容易に確保することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は上記のような問題を解決するためになされたものであり、鏡体の鏡面精度を劣化させることなく、鏡体側面に配設されたインターフェースパッドと、支持金具とを十分な強度を確保した上で固定する反射鏡の固定方法を得ることを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明による反射鏡の固定方法は、鏡体とこの鏡体の側面に配設されるインターフェースパッドからなる反射鏡を固定機構に固定する反射鏡の固定方法において、上記反射鏡と上記固定機構との間に介在させる支持金具を、上記インターフェースパッドに接着剤を用いて接着する第一の工程、上記鏡体の鏡面を研磨して要求精度を達成する第二の工程、上記インターフェースパッドと上記支持金具をボルトで締め付け固定する第三の工程、上記支持金具に設けられた突起部を上記固定機構に嵌合させて上記反射鏡を上記固定機構に固定する第四の工程を含むものである。
【０００８】
また、この発明による反射鏡の固定方法は、上記のような構成において、鏡体とインターフェースパッドはそれぞれ別の部材によって構成され、上記鏡体の側面に上記インターフェースパッドを接着して反射鏡を得るものである。
【０００９】
さらに、この発明による反射鏡の固定方法は、上記のような構成において、鏡体とインターフェースパッドは同一部材によって構成され、上記鏡体の側面に削り出しによって上記インターフェースパッドを形成して反射鏡を得るものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
実施の形態１.
この発明の実施の形態１の反射鏡の固定方法を図１〜図２を用いて説明する。図１（ａ）は反射鏡を支持機構に固定した状態の反射鏡機構（反射鏡およびその固定機構）の全体図、図１（ｂ）は反射鏡と固定機構との接続部の拡大図である。図２は反射鏡の固定方法を段階的に示す工程図である。
【００１１】
図１において、符号１は円形の鏡面１ａを持つ鏡体、１ｂは鏡体１の側面側を示す鏡体側面、２は鏡体側面１ｂに配設されたインターフェースパッドであり、鏡体１とインターフェースパッド２とによって反射鏡１１が構成される。符号３は反射鏡１１を固定するための支持金具であり、この支持金具３はインターフェースパッド２の表面に重なるように配置され、固定機構４に嵌合させるための突起部３ａが設けられている。インターフェースパッド２と支持金具３はボルト６によって固定される。
【００１２】
符号４は支持金具３の突起部３ａと嵌合する固定機構であり、この固定機構４は、円形の鏡面１ａを持つ鏡体１の側面に、例えば１２０°の間隔で合計３ヶ所に配置される。固定機構４はフレーム５に固定されている。固定機構４は図１（ｂ）に示すように、固定機構下部４ａと固定機構上部４ｂとによって構成され、両者に突起部３ａを挟むように嵌合させ、固定機構下部４ａと固定機構上部４をボルト７によって固定し、突起部３ａが固定機構４から外れないよう固定されている。
【００１３】
図１に示した構造の反射鏡およびその固定機構は、次のような工程によって組み立てが行われる。
まず、図２（ａ）に示すように、未研磨の状態若しくは目標とする鏡面精度を達成していない研磨前鏡面１ａａを持つ鏡体１の側面（鏡体側面）１ｂにインターフェースパッド２を接着し、鏡体１とインターフェースパッド２とからなる反射鏡１１を得る。次に、インターフェースパッド２の支持金具３と接する側の表面に接着剤を塗布し、接着剤塗布面８を形成する。接着剤としては例えばエポキシ系接着剤などを用いることができる。次に、支持金具３をインターフェースパッド２側に矢印方向に沿って移動させて接着剤塗布面８に接着させて固定する。
【００１４】
上記の例では、接着剤塗布面８をインターフェースパッド２側に形成して支持金具３を接着させる場合を示したが、支持金具３側に接着剤を塗布しても良く、また両方の面に接着剤を塗布してから接着し、固定させるようにすることも可能であることは言うまでもない。
【００１５】
なお、図２（ａ）において、符号２１、３１はインターフェースパッド２および支持金具３にそれぞれ設けられ、両者をボルトで締め付けて固定する際のボルト穴を示すものであり、ボルト穴２１、３１は、インターフェースパッド２と支持金具３とを重ね合わせた場合に互いに重なり合う位置に設けられ、インターフェースパッド２側に設けられたボルト穴２１の内側にはネジが切られており、支持金具３側のボルト穴３１はバカ穴となっている。
【００１６】
次に、図２（ｂ）に示すように、鏡体１の鏡面研磨を行って要求精度を達成した鏡面１ａを得る。その後、ボルト穴３１からボルト６を挿入し、インターフェースパッド２と支持金具３をボルト６によって締め付け固定することで、支持金具３を反射鏡１１に最終的に固定する。
その後、支持金具３に設けられた突起部３ａを固定機構４に嵌合させてボルト７によって締め付けて固定し、最終的にフレーム５に反射鏡１１を固定した状態を得る。
【００１７】
上記のような固定方法で反射鏡１１を固定機構４に固定させた場合、インターフェースパッド２と支持金具３とを接着剤によって、両者に応力をかけることなく接着固定し、相互の位置精度を確保した状態で、鏡面１ａの要求精度を達成する研磨を行う。接着剤でインターフェースパッド２と支持金具３を固定し、十分な強度を確保した上で、ボルト６による固定を行うため、その後のボルト６による締め付け固定の際に鏡体１の内部に応力が生じることがなく、支持金具３の固定による反射鏡鏡面精度劣化が起こらない。
さらに、支持金具３と反射鏡１１を接着剤およびボルト６によって固定するため、支持金具３とインターフェースパッド２との間に十分なせん断強度および引張強度を確保することが可能である。
【００１８】
実施の形態２.
先述の実施の形態１においては、反射鏡が鏡体にインターフェースパッドが接着固定されたユニットである場合について説明した。実施の形態１で示した反射鏡１１は、図３（ａ）にその部分断面図を示すように、鏡面１ａの高い鏡面精度が要求される場合はガラス製鏡体１０ａと金属製のインターフェースパッド２によって、別の材質からなる二つの部材を接着固定することで得ていた。
【００１９】
この実施の形態２では、ガラス製鏡体１０ａを用いるほどの鏡面精度が要求されない場合の反射鏡について示す。この場合は、金属鏡が使われることがあり、図３（ｂ）にその部分断面図を示すように、削り出しによって、金属製鏡体１０ｂの鏡体側面１ｂにインターフェースパッド２２を形成し、反射鏡１１を得ることができる。
【００２０】
金属製鏡体１０ｂとインターフェースパッド２２とが同一部材によって一続きに形成された反射鏡１１の固定は次のような工程を経てなされる。
まず、インターフェースパッド２２の表面、または支持金具の表面若しくはその両面に接着剤を塗布し、その接着剤によってインターフェースパッド２２と支持金具とを接着固定する。その後、実施の形態１に示した場合と同様に金属製鏡体１０ｂの鏡面１ａの鏡面精度を達成するよう研磨を行う。次に、ボルトによって支持金具を反射鏡１１に締め付け固定し、さらに支持金具の突起部を固定機構に嵌合させて固定することで、最終的にフレームに反射鏡１１を固定する。
【００２１】
このようなインターフェースパッド２２を削り出しによって金属製鏡体１０ｂと同一部材で一続きに形成した場合、鏡体とパッドをそれぞれ別の部材で形成して接着固定する場合と比較して、インターフェースパッド２２の配置にズレが生じることがなく、また温度変化による膨張率も同じであるために取り扱いが容易となる。インターフェースパッド２２と金属製鏡体１０ｂとの間のせん断強度および引張強度が十分に確保できることについては言うまでもない。
なお、インターフェースパッド２２を削り出しによって形成する段階において、あらかじめボルト穴２１を設けるものとし、その内側にはネジを切っておくものとする。
【００２２】
【発明の効果】
この発明によれば、あらかじめ反射鏡に支持金具を接着した状態で、鏡面研磨を行って要求精度を達成するため、反射鏡と支持金具との相互の位置精度を確保でき、接着剤で反射鏡側に支持金具を固定して、十分な強度を確保しているため、その後、支持金具を反射鏡とをボルトによって締め付け固定しても、反射鏡のボルト固定による反射鏡の鏡面精度劣化を抑制することができる。
さらに、この発明によれば、反射鏡と支持金具とをボルトによる固定だけでなく接着剤による接着によっても固定するために、反射鏡と支持金具との間に十分なせん断強度と、引張強度を持たせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１による反射鏡およびその固定機構を示す図である。
【図２】 この発明の実施の形態１による反射鏡の固定方法を示す図である。
【図３】 この発明の実施の形態２による反射鏡の固定方法を説明する反射鏡の断面図である。
【図４】 従来の技術による反射鏡の固定方法を示す図である。
【符号の説明】
１. 鏡体 １ａ. 鏡面 １ａａ. 研磨前鏡面 １ｂ鏡体側面
２、２２. インターフェースパッド ３. 支持金具 ３ａ. 突起部
４. 固定機構 ４ａ. 固定機構下部 ４ｂ. 固定機構上部 ５. フレーム
６、７. ボルト ８. 接着剤塗布面 １０ａ. ガラス製鏡体
１０ｂ. 金属製鏡体 １１. 反射鏡 ２１、３１. ボルト穴。
Claims (3)
- 鏡体とこの鏡体の側面に配設されるインターフェースパッドからなる反射鏡を固定機構に固定する反射鏡の固定方法において、上記反射鏡と上記固定機構との間に介在させる支持金具を、上記インターフェースパッドに接着剤を用いて接着する第一の工程、上記鏡体の鏡面を研磨して要求精度を達成する第二の工程、上記インターフェースパッドと上記支持金具をボルトで締め付け固定する第三の工程、上記支持金具に設けられた突起部を上記固定機構に嵌合させて上記反射鏡を上記固定機構に固定する第四の工程を含むことを特徴とする反射鏡の固定方法。
- 上記鏡体と上記インターフェースパッドはそれぞれ別の部材によって構成され、上記鏡体の側面に上記インターフェースパッドを接着して反射鏡を得ることを特徴とする請求項１記載の反射鏡の固定方法。
- 上記鏡体と上記インターフェースパッドは同一部材によって構成され、上記鏡体の側面に削り出しによって上記インターフェースパッドを形成して反射鏡を得ることを特徴とする請求項１記載の反射鏡の固定方法。
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