JP5971025B2

JP5971025B2 - 軽量化ミラー

Info

Publication number: JP5971025B2
Application number: JP2012181294A
Authority: JP
Inventors: 泰介遠藤; 正剛内藤; 将司酒井
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-08-20
Filing date: 2012-08-20
Publication date: 2016-08-17
Anticipated expiration: 2032-08-20
Also published as: JP2014038258A

Description

この発明は、軽量化を施した光学ミラー（以下、軽量化ミラーとも称する）に関するものである。

例えば人工衛星等の支持体に搭載される光学センサに使用される光学ミラーにおいて、光学ミラーを支持するため、光学ミラーの裏面には例えばパッド（吸盤）型の支持金具を取り付けるための平面部を設ける必要がある。
一方、光学ミラーには軽量化が要求されており、光学ミラーを軽量化する目的として、光学ミラーの裏面側に薄肉部（リブ）を形成する軽量化加工が行われている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−１８５８１１号公報

ここで軽量化加工として光学ミラーの裏面全面にリブを形成した場合、裏面には支持金具を取付けるための平面部のスペースが無い。裏面に平面部のスペースを設けた場合には、その分光学ミラーの重みが重くなる。
ここで光学ミラーの裏面側に設けられたリブにスリットを形成し、このスリットに差し込み可能な構造を有した支持金具を挿入することができれば、裏面に平面部を設けることなく、支持金具により光学ミラーを支持することが可能となる。
しかしながら、軽量化加工したリブに更に機械加工によりスリットを形成することは、加工精度上で困難であり、あるいは加工した場合であっても高価なものとなってしまうという課題があった。

この発明は係る課題を解決するためになされるものであり、リブ形成により軽量化を施した軽量化ミラーのリブにスリットを簡易な方法により形成し、形成したスリットに支持金具を挿入し固定することで支持可能とした軽量化ミラーを提供することを目的とする。

この発明に係る軽量化ミラーは、人工衛星に搭載される光学ミラーであって、前記光学ミラーの鏡面の反対側の面である裏面側には前記光学ミラーを軽量化するリブが形成され、前記リブには前記光学ミラーを支持する支持金具を挿入するためのスリットが形成されており、前記リブは凹状の段差部を備え、前記スリットは、前記リブの両面側から、前記凹状の段差部を２枚のプレートで挟んで固定することにより形成される。

この発明に係る軽量化ミラーによれば、軽量化ミラーの裏面に平面部を設けることなく裏面のリブにスリットを設けて当該スリットに支持金具を差し込むことで支持可能な支持構造を備えた軽量化ミラーを取得できる。

（ａ）この発明の実施の形態１に係る軽量化ミラーのリブ構造に設けられたスリットを示す図である。（ｂ）段差部２０と両側のプレート１４ａ、１４ｂによりスリット１５を形成することを説明する図である。この発明の実施の形態１に係る軽量化ミラーの段差部２０にプレート１４を固定した後のリブ２１の側面図の一例である。この発明の実施の形態１に係る軽量化ミラーの段差部２０にプレート１４を固定した後のリブ２１の側面図の他の例である。（ａ）この発明の実施の形態２に係る軽量化ミラーのリブ構造に直接取り付けられた支持金具を説明する図である。（ｂ）支持構造５周辺の拡大図である。

実施の形態１．
図１（ａ）は実施の形態１に係る軽量化ミラー１の裏面側の斜視図である。図１（ｂ）は実施の形態１に係るスリット１５を形成する形成方法を説明する図である。
図１において、１は軽量化を施した軽量化ミラー、２は軽量化ミラー１の裏面上に形成されたリブ、２０はリブ２の一部に上辺から凹状の窪みを入れた段差部、２１はリブ２のうち、一部に凹状の段差部２０が形成されたリブ、１４ａ、１４ｂはプレート、１５はリブ２１に形成されたスリットである。なお、軽量化ミラー１の材料は例えば低膨張ガラスセラミックス素材を加工した加工材であり、その片面に鏡面が形成される（鏡面は図示せず）。

背景技術において説明したように、軽量化ミラー１を支持するため、通常は軽量化ミラー１の裏面（鏡面の反対側の面）に支持金具を取り付けるための平面部が必要となる。
実施の形態１では、支持金具を取り付けるための平面部に代わって、リブ２にスリット１５を形成し、形成したスリット１５に支持金具を挿入し固定することで支持可能とした軽量化ミラー１について説明する。

ここでは図を参照しながら、リブ２にスリット１５を形成する方法について説明する。
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、リブ２の一部に段差部２０を有したリブ２１を予め形成しておく。段差部２０は凹状の形状を有し、たとえばリブ２に対して機械加工で形成することができる。あるいは、金型によりリブ２の所定の位置に段差部２０を形成するようにしてもよい。
なお、段差部２０は全てのリブ２に形成する必要はなく、支持金具を差し込むスリット１５を設ける箇所に予め形成すればよい。ここでは、段差部２０が形成されたリブ２のことを、段差が形成されたリブ２１として区別する。

次に、リブ２１の段差部２０の両側面から、段差部２０の段差の縦（深さ）×横（幅）のサイズより大きいサイズを有するプレート１４ａ、１４ｂをリブ２１に貼り合せる。プレート１４ａ、１４ｂはリブ２１と同じ材質であることが望ましく、例えば低膨張ガラスセラミックス素材を加工した加工材とする。プレート１４ａ、１４ｂの貼り合わせは、接着材を用いた接着あるいはレーザを用いた溶融接合などにより行うことができる。

図２は、リブ２１の段差部２０にプレート１４ａ、１４ｂを貼り合わせた後のリブ２１の側面図である。このようにリブ２１の上面と面一となる位置にプレート１４ａ、１４ｂを固定することにより、縦幅×横幅×深さが各々リブ２１の厚み、段差部２０の幅、段差部２０の縦幅となるスリットを形成することができる。

このように、従来、軽量化ミラーのリブに機械加工にてスリット形状を形成することは加工精度のうえで困難であったが、本実施の形態のプレートを取り付ける方法により、難易度の高い機械加工を要せずに、リブにスリットを設けることが可能となる。
また、プレートを接合することでリブの強度を向上することもできる。
また、支持金具を取り付けるためにリブにスリットを設けることで、支持金具をリブのスリットに差し込み固定することができ、支持金具の取り付け方法自体を容易にすることができる。

また、プレートを貼り合せることによりリブにスリットを形成し、支持金具（図示せず）をこのスリットに挿入し固定することで、従来のように支持金具固定用の平面部を設けることなく、軽量化ミラー１を支持することができる。

なお、図２で示した例ではリブ上面と面一にスリット１５を形成するようにしたが、スリットを形成する位置はリブ上面と面一の位置に限られるものではない。
図３は実施の形態１に係る軽量化ミラーの別の実施例を示した図であり、プレート１４ａ、１４ｂをリブ２１ｂの段差部２０ｂに貼り合わせた後のリブ２１ｂの側面図を示したものである。図３で示した例では、リブ２１ｂに形成する凹状の段差部の深さを図２の段差部２０より予め深く形成しておく（段差部２０ｂ）。
次に、リブ２１ｂの段差部２０ｂの両側面から、プレート１４ａ、１４ｂをリブ２１に貼り合せる。プレート１４ａ、１４ｂを貼り合わせる際には、プレート１４ａ、１４ｂがリブ２１ｂの上面位置から下げられた位置で貼り合せるようにする。例えば、リブ２１ｂの上面位置からリブ２１ｂの高さの1/2〜1/3程度下がった位置で貼り合せるようにする。プレート１４ａ、１４ｂの貼り合わせは、同様に接着材を用いた接着あるいはレーザを用いた溶融接合などにより行うことができる。

このようにすることでスリット１５を軽量化ミラーの高さ（厚さ）方向の内側に形成することができ、支持金具による支持点と、軽量化ミラーの重心位置とのオフセットを抑制することができる。

実施の形態２．
図４（ａ）は、実施の形態２に係る軽量化ミラーに用いる支持金具および支持構造を説明する図である。実施の形態２に係る支持金具は、軽量化ミラーのリブ構造に直接取り付けられる構造を有する。図４（ｂ）は、リブ構造に直接取り付けた支持金具および支持構造部分の拡大図である。
図４（ａ）、（ｂ）において、１１は軽量化を施した軽量化ミラー、１２は軽量化ミラー１１上に形成されたリブ、１３はリブ１２に構造的に取り付けられた軽量化ミラーの支持金具、４は支持金具１３に取り付けられ、または支持金具１３と一体型となりリブ１２に取り付けられた支持金具、５は支持金具４に取り付けられた支持構造である。
支持金具１３はクリップ状の形状を備え、ばね性を有したクリップにより、リブ１２の端部においてその両面を挟んで接着ないし接合される金具である。

図４（ａ）、（ｂ）に示されるように、予め段差部２０を設けたリブ２１において、段差部２０に支持金具１３や支持金具４を取り付けて支持構造５により軽量化ミラー１１を支持することで、軽量化ミラー１１の中立面を支持することが可能となり、軽量化ミラー１１の重心と軽量化ミラーを支持する支持点のオフセットが抑制され、支持点近傍に発生する曲げモーメントを抑制することができる。

また、図４（ｂ）に示すように、支持金具４と支持構造５の取り付く部分の形状は、支持金具４を円錐状にし、指示構造５を球面状にすることにより、回転の変位を拘束することがなくなり、曲げモーメントを抑制することができる。

このように、支持金具１３を、軽量化ミラーのリブに直接取り付けることができる形状の支持金具に変更することで、支持金具１３を取り付けるための平面部を設ける必要がなくなり、支持金具１３近傍の軽量化形状の制約をなくすことができる。

１軽量化ミラー、２リブ、４支持構造または支持金具、５支持構造、１１軽量化ミラー、１２リブ、１３支持金具、１４ａ、１４ｂプレート、１５スリット、２０、２０ｂリブ２１に形成された段差部、２１、２１ｂ段差が形成されたリブ。

Claims

人工衛星に搭載される光学ミラーであって、
前記光学ミラーの鏡面の反対側の面である裏面側には前記光学ミラーを軽量化するリブが形成され、
前記リブには前記光学ミラーを支持する支持金具を挿入するためのスリットが形成されており、
前記リブは凹状の段差部を備え、前記スリットは、前記リブの両面側から、前記凹状の段差部を２枚のプレートで挟んで固定することにより形成されることを特徴とする軽量化ミラー。
前記プレートの縦、横の長さは、前記凹状の段差部の縦、横の長さより大きく、
前記プレートは、前記プレートの一辺と前記リブの一辺とが重なるように前記リブを挟んで固定されており、
前記スリットは前記リブの上面と略面一の面に開口することを特徴とする請求項１記載の軽量化ミラー。
前記光学ミラーと前記プレートはガラスセラミックスから成ることを特徴とする請求項１、２いずれか記載の軽量化ミラー。