JP6079906B2

JP6079906B2 - Lightweight mirror

Info

Publication number: JP6079906B2
Application number: JP2016001089A
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: 2016-01-06
Filing date: 2016-01-06
Publication date: 2017-02-15
Anticipated expiration: 2032-08-20
Also published as: JP2016103033A

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。 The present invention relates to a weight-reduced optical mirror (hereinafter also referred to as a weight-reduced mirror).

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）。 For example, in an optical mirror used for an optical sensor mounted on a support such as an artificial satellite, in order to support the optical mirror, a flat surface portion for attaching a pad (suction cup) type support bracket is provided on the back surface of the optical mirror. It is necessary to provide it.
On the other hand, the optical mirror is required to be lighter, and for the purpose of reducing the weight of the optical mirror, a process of reducing the weight by forming a thin portion (rib) on the back side of the optical mirror is performed (for example, Patent Documents). 1).

特開２００３−１８５８１１号公報JP 2003-185811 A

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。 Here, when ribs are formed on the entire rear surface of the optical mirror as a weight reduction process, there is no space in the flat portion for attaching the support fitting on the rear surface. In the case where a plane space is provided on the back surface, the weight of the optical mirror is increased accordingly.
Here, if a slit is formed in the rib provided on the back side of the optical mirror and a support fitting having a structure that can be inserted into the slit can be inserted, the support fixture can be used for optically without providing a flat portion on the back side. It becomes possible to support the mirror.
However, it has been difficult to form slits on the ribs that have been lightened by machining, because of difficulty in processing accuracy, or even when processed, there is a problem that it is expensive.

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。 This invention is made in order to solve the subject which concerns, forms a slit in the rib of the lightweight mirror which reduced weight by rib formation by a simple method, and inserts and fixes a support metal fitting to the formed slit. An object of the present invention is to provide a lightweight mirror that can be supported.

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、前記光学ミラーを支持する支持金具は、前記リブの端部において前記リブの両面から挟み込む形状を有し、前記リブは凹状の段差部を備え、前記支持金具は、前記段差部の段差となったリブの端部で前記リブの両面を挟み込んで固定される。

The lightening mirror according to the present invention is an optical mirror mounted on an artificial satellite, and a rib for reducing the weight of the optical mirror is formed on a back surface side opposite to the mirror surface of the optical mirror, The support fitting that supports the optical mirror has a shape that is sandwiched from both sides of the rib at the end of the rib, the rib includes a concave stepped portion, and the support fitting is a rib that forms a stepped portion of the stepped portion. At both ends of the rib, both sides of the rib are sandwiched and fixed.

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の端部において前記リブの両面から挟み込む形状の支持金具を設けた軽量化ミラーを取得できる。 According to the light weight mirror according to the present invention, it is possible to obtain a light weight mirror provided with a support metal fitting that is sandwiched from both sides of the rib at the end of the rib on the back surface without providing a flat portion on the back surface of the light weight mirror.

（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。(A) It is a figure which shows the slit provided in the rib structure of the weight reduction mirror which concerns on Embodiment 1 of this invention. (B) It is a figure explaining forming the slit 15 by the level | step-difference part 20 and the plates 14a and 14b of both sides. 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。It is an example of the side view of the rib 21 after fixing the plate 14 to the level | step-difference part 20 of the weight reduction mirror which concerns on Embodiment 1 of this invention. 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。It is another example of the side view of the rib 21 after fixing the plate 14 to the level | step-difference part 20 of the weight reduction mirror which concerns on Embodiment 1 of this invention. （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。(A) It is a figure explaining the support metal fitting directly attached to the rib structure of the weight reduction mirror which concerns on Embodiment 2 of this invention. (B) It is an enlarged view of support structure 5 periphery.

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）。 Embodiment 1 FIG.
FIG. 1A is a perspective view of the rear surface side of the lightweight mirror 1 according to the first embodiment. FIG. 1B is a diagram illustrating a forming method for forming the slit 15 according to the first embodiment.
In FIG. 1, 1 is a weight-reduced mirror that has been reduced in weight, 2 is a rib formed on the back surface of the light-weighted mirror 1, 20 is a stepped portion in which a concave depression is formed in a part of the rib 2 from the upper side, 21 Is a rib in which a concave stepped portion 20 is formed in part of the rib 2, 14 a and 14 b are plates, and 15 is a slit formed in the rib 21. In addition, the material of the weight reduction mirror 1 is the processed material which processed the low expansion glass ceramic raw material, for example, and a mirror surface is formed in the single side | surface (a mirror surface is not shown in figure).

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。 As described in the background art, in order to support the lightening mirror 1, a flat part for attaching a support fitting to the back surface (the surface opposite to the mirror surface) of the lightening mirror 1 is usually required.
In the first embodiment, instead of the flat portion for attaching the support fitting, the slit 15 is formed in the rib 2, and the lightweight mirror 1 that can be supported by inserting and fixing the support fitting into the formed slit 15 is provided. explain.

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。 Here, a method of forming the slit 15 in the rib 2 will be described with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1A and 1B, a rib 21 having a stepped portion 20 is formed in advance on a part of the rib 2. The step portion 20 has a concave shape and can be formed by machining the rib 2, for example. Or you may make it form the level | step-difference part 20 in the predetermined position of the rib 2 with a metal mold | die.
The stepped portion 20 does not need to be formed on all the ribs 2 and may be formed in advance at a location where the slit 15 into which the support fitting is inserted is provided. Here, the rib 2 in which the step portion 20 is formed is distinguished as the rib 21 in which the step is formed.

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。 Next, plates 14 a and 14 b having a size larger than the vertical (depth) × horizontal (width) size of the step of the step portion 20 are bonded to the rib 21 from both side surfaces of the step portion 20 of the rib 21. The plates 14a and 14b are preferably made of the same material as that of the rib 21. For example, a processed material obtained by processing a low expansion glass ceramic material is used. The plates 14a and 14b can be bonded together by bonding using an adhesive or fusion bonding using a laser.

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。 FIG. 2 is a side view of the rib 21 after the plates 14 a and 14 b are bonded to the stepped portion 20 of the rib 21. In this way, by fixing the plates 14a and 14b at a position flush with the upper surface of the rib 21, the length × width × depth is the thickness of the rib 21, the width of the step portion 20, and the height of the step portion 20, respectively. A slit can be formed.

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。 As described above, conventionally, it has been difficult to form a slit shape on the rib of the light-weight mirror by machining, but it is difficult to machine by the method of attaching the plate according to the present embodiment. It is possible to provide slits in the ribs without requiring processing.
Moreover, the strength of the rib can be improved by joining the plates.
Further, by providing a slit in the rib for attaching the support fitting, the support fitting can be inserted and fixed in the slit of the rib, and the attachment method itself of the support fitting can be facilitated.

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。 In addition, a slit is formed in the rib by laminating the plate, and a support metal fitting (not shown) is inserted into this slit and fixed. The mirror 1 can be supported.

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。 In the example shown in FIG. 2, the slit 15 is formed flush with the upper surface of the rib. However, the position where the slit is formed is not limited to the position flush with the upper surface of the rib.
FIG. 3 is a view showing another example of the light weight mirror according to the first embodiment, and shows a side view of the rib 21b after the plates 14a and 14b are bonded to the stepped portion 20b of the rib 21b. It is. In the example shown in FIG. 3, the depth of the concave stepped portion formed on the rib 21b is previously formed deeper than the stepped portion 20 of FIG. 2 (stepped portion 20b).
Next, the plates 14a and 14b are bonded to the rib 21 from both side surfaces of the stepped portion 20b of the rib 21b. When the plates 14a and 14b are bonded together, the plates 14a and 14b are bonded at a position lowered from the upper surface position of the rib 21b. For example, bonding is performed at a position that is about 1/2 to 1/3 lower than the height of the rib 21b from the upper surface position of the rib 21b. The plates 14a and 14b can be similarly bonded by bonding using an adhesive or fusion bonding using a laser.

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。 By doing in this way, the slit 15 can be formed inside the height (thickness) direction of the lightening mirror, and the offset between the support point by the support fitting and the gravity center position of the lightening mirror can be suppressed. it can.

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。 Embodiment 2. FIG.
FIG. 4A is a view for explaining a support metal fitting and a support structure used for the lightening mirror according to the second embodiment. The support fitting according to the second embodiment has a structure that can be directly attached to the rib structure of the lightweight mirror. FIG. 4B is an enlarged view of the support fitting and the support structure portion directly attached to the rib structure.
4 (a) and 4 (b), 11 is a weight-reduced mirror with reduced weight, 12 is a rib formed on the light-weighted mirror 11, and 13 is a light-weight mirror structurally attached to the rib 12. The support metal fitting 4 is attached to the support metal fitting 13, or the support metal fitting integrated with the support metal fitting 13 and attached to the rib 12, and 5 is a support structure attached to the support metal fitting 4.
The support fitting 13 is a fitting that has a clip-like shape and is bonded or joined to the end of the rib 12 with both sides thereof sandwiched by a clip having a spring property.

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。 As shown in FIGS. 4A and 4B, in the rib 21 in which the stepped portion 20 is provided in advance, the support metal 13 and the support bracket 4 are attached to the stepped portion 20 and the lightening mirror 11 is supported by the support structure 5. By doing so, it becomes possible to support the neutral surface of the lightening mirror 11, the offset of the center of gravity of the lightening mirror 11 and the support point that supports the lightening mirror is suppressed, and the bending moment generated near the support point is reduced. Can be suppressed.

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。 Further, as shown in FIG. 4B, the shape of the portion to which the support metal fitting 4 and the support structure 5 are attached is constrained to be rotational by making the support metal fitting 4 conical and the indicating structure 5 spherical. The bending moment can be suppressed.

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。 In this way, by changing the support fitting 13 to a support fitting having a shape that can be directly attached to the rib of the weight reduction mirror, it is not necessary to provide a flat portion for attaching the support fitting 13, and the vicinity of the support fitting 13 is not necessary. It is possible to eliminate restrictions on the weight reduction shape.

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。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light weight mirror, 2 rib, 4 Support structure or support metal fitting, 5 Support structure, 11 Light weight mirror, 12 Rib, 13 Support metal fitting, 14a, 14b Plate, 15 Slit, 20, 20b Step part formed in rib 21 , 21, 21b Ribs formed with steps.

Claims

An optical mirror mounted on an artificial satellite,
On the back side, which is the surface opposite to the mirror surface of the optical mirror, a rib for reducing the weight of the optical mirror is formed,
The support bracket for supporting the optical mirror have a shape sandwiching from both sides of the rib at an end portion of the rib,
The rib includes a concave stepped portion,
The support fitting is fixed by sandwiching both sides of the rib at the end of the rib that becomes the step of the stepped portion.
Lightweight mirror characterized by being defined.