JP7118024B2 - Reducer and structure - Google Patents

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Description

本発明は、アクチュエータからの入力を減速する減速装置及び減速装置を含む構造体に関する。 The present invention relates to a reduction gear that reduces input from an actuator and a structure that includes the reduction gear.

人工衛星等に搭載される光学望遠鏡等の反射鏡支持機構では、例えば特許文献1に記載されるように、6軸(シフト3軸、チルト3軸)の支持ユニットが用いられる。 2. Description of the Related Art In a reflecting mirror support mechanism for an optical telescope mounted on an artificial satellite or the like, a 6-axis (3-axis shift, 3-axis tilt) support unit is used as described in Patent Document 1, for example.

特開2014-151744号公報JP 2014-151744 A

人工衛星等に搭載される光学望遠鏡等の反射鏡は、複数の分割鏡(セグメント鏡)を組み合わせて構成される。このような分割鏡による反射鏡では、隣り合う分割鏡の間の段差が波長の1/10程度(約10ナノメートル)になるように調整する必要がある。
しかしながら、特許文献1に記載の構成では、分割鏡間の段差を微調整する機構が存在しない。このため、特許文献1に記載の構成では、分割鏡による反射鏡において、高い鏡面精度を得ることができないという課題がある。
A reflecting mirror such as an optical telescope mounted on an artificial satellite or the like is configured by combining a plurality of segmented mirrors (segment mirrors). In such a reflecting mirror composed of split mirrors, it is necessary to adjust so that the step between adjacent split mirrors is about 1/10 of the wavelength (about 10 nanometers).
However, in the configuration described in Patent Document 1, there is no mechanism for finely adjusting the level difference between the split mirrors. Therefore, in the configuration described in Patent Document 1, there is a problem that high mirror surface accuracy cannot be obtained in the reflecting mirror using the segmented mirror.

本発明は、このような課題を解決することを主な目的の一つとしている。より具体的には、本発明は、分割鏡による反射鏡において、高い鏡面精度を得ることを主な目的とする。 One of the main objects of the present invention is to solve such problems. More specifically, the main object of the present invention is to obtain a high degree of mirror surface precision in a reflecting mirror using segmented mirrors.

本発明に係る減速装置は、
分割鏡による反射鏡を支持する反射鏡支持機構に用いられ、
アクチュエータからの入力を1/n(nは1より大きな数)に減速して、前記アクチュエータからの入力の1/nの大きさで出力する梃子と、
前記梃子からの入力を1/m(mは1より大きな数)に減速して、前記梃子からの入力の1/mの大きさで出力するトグル機構とを有する。
A reduction gear according to the present invention includes:
Used in a reflecting mirror support mechanism that supports a reflecting mirror by a segmented mirror,
a lever that decelerates the input from the actuator to 1/n (n is a number greater than 1) and outputs a magnitude of 1/n of the input from the actuator;
a toggle mechanism that decelerates the input from the lever to 1/m (m is a number greater than 1) and outputs a magnitude of 1/m of the input from the lever.

本発明では、アクチュエータからの入力を1/(n×m)に減速することができる。このため、本発明によれば、分割鏡による反射鏡において、高い鏡面精度を得ることができる。 In the present invention, the input from the actuator can be decelerated to 1/(n×m). Therefore, according to the present invention, it is possible to obtain a high degree of mirror surface accuracy in the reflecting mirror using the segmented mirror.

実施の形態1に係る反射鏡支持機構の例を示す図。4A and 4B are diagrams showing an example of a reflector support mechanism according to the first embodiment; FIG. 実施の形態1に係る支持構造、減速装置及びアクチュエータの例を示す図。4A and 4B are diagrams showing examples of a support structure, a reduction gear, and an actuator according to the first embodiment; FIG. 実施の形態1に係る支持構造、減速装置及びアクチュエータの例を示す図。4A and 4B are diagrams showing examples of a support structure, a reduction gear, and an actuator according to the first embodiment; FIG. 実施の形態1に係る梃子及びトグル機構の例を示す図。FIG. 4 shows an example of a lever and toggle mechanism according to the first embodiment; 実施の形態1に係るトグル角度θの例を示す図。4A and 4B are diagrams showing examples of a toggle angle θ according to the first embodiment; FIG. 実施の形態1に係る反射鏡の例を示す図。4A and 4B are diagrams showing an example of a reflecting mirror according to the first embodiment; FIG.

以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。以下の実施の形態の説明及び図面において、同一の符号を付したものは、同一の部分又は相当する部分を示す。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description and drawings of the embodiments, the same reference numerals denote the same or corresponding parts.

実施の形態1.
図1は、本実施の形態に係る反射鏡構造体7000の例を示す。反射鏡構造体7000は、反射鏡1000と反射鏡支持機構700を備えて構成される。
反射鏡1000は、複数の分割鏡100が組み合われた反射鏡である。図1では、作図上の理由により複数の分割鏡100が組み合わされたようには描画されていないが、反射鏡1000は、分割鏡による反射鏡である。
反射鏡支持機構700は、人工衛星等の宇宙航行体に搭載され、光学望遠鏡等の反射鏡1000を支持する。
反射鏡支持機構700は、複数の支持ユニット200と複数の構造体600とで構成される。構造体600は、反射鏡1000を構成するそれぞれの分割鏡100をそれぞれ個別に支持する。構造体600は、それぞれ支持ユニット200によって支持される。構造体600は、鏡台800を有する。
Embodiment 1.
FIG. 1 shows an example of a reflector structure 7000 according to this embodiment. A reflecting mirror structure 7000 includes a reflecting mirror 1000 and a reflecting mirror support mechanism 700 .
A reflecting mirror 1000 is a reflecting mirror in which a plurality of segmented mirrors 100 are combined. Although FIG. 1 does not depict a plurality of segmented mirrors 100 combined for reasons of drawing, the reflecting mirror 1000 is a reflecting mirror made up of segmented mirrors.
A reflecting mirror support mechanism 700 is mounted on a spacecraft such as an artificial satellite, and supports a reflecting mirror 1000 such as an optical telescope.
The reflector support mechanism 700 is composed of a plurality of support units 200 and a plurality of structures 600 . The structure 600 individually supports each segmented mirror 100 that constitutes the reflecting mirror 1000 . The structures 600 are supported by the support units 200 respectively. The structure 600 has a dressing table 800 .

支持ユニット200は、ヘキサポッドパラレルメカニズムによる支持脚である。支持ユニット200は、9本のロッドで構成される。当該9本のロッドのうち3本が組み合わされて三角形状の単位トラスを形成する固定トラス620(支持台)を構成する。固定トラス620を構成するロッドは長さが固定される。固定トラス620を構成するロッドは隣接する2つのロッド同士がそれぞれ結合されて3つの節点を形成する。上記9本のロッドのうち他の6本のロッドは固定トラス620の節点に結合され、組み合わされて調整トラス650を構成する。固定トラス620を構成する各節点に対して、調整トラス650を構成する各2つのロッドの下端部がそれぞれV字形状に結合されて、バイポッドの支持構造を形成する。
調整トラス650を構成する各2つのロッドの上端部は、三角形状の単位トラスをなす鏡台800の3つの節点にそれぞれ結合される。調整トラス650を構成する6本のロッドはそれぞれ長さを伸縮調整することが可能である。当該6本のロッドの伸縮により、鏡台800の位置および姿勢を決定する6軸(シフト3軸、チルト3軸)の変形量(6自由度のパラメータ)を調整制御することが可能である。支持ユニット200は、分割鏡100を支持する構造体600の鏡台800を支持するとともに、分割鏡100の位置および姿勢を粗く調整するための粗調整機構用のトラス構造を形成する。
The support unit 200 is a support leg with a hexapod parallel mechanism. The support unit 200 is composed of nine rods. Three of the nine rods are combined to form a fixed truss 620 (support base) that forms a triangular unit truss. The rods that make up the fixed truss 620 are fixed in length. Two adjacent rods of the rods constituting the fixed truss 620 are connected to each other to form three nodes. The other six rods of the nine rods are connected to the nodes of the fixed truss 620 and combined to form the adjustment truss 650 . To each node of the fixed truss 620, the lower ends of the two rods of the adjusting truss 650 are connected in a V-shape to form a supporting structure for the bipod.
The upper ends of each of the two rods forming the adjustment truss 650 are coupled to the three nodes of the mirror stand 800 forming a triangular unit truss. The length of each of the six rods forming the adjustment truss 650 can be adjusted. By extending and contracting the six rods, it is possible to adjust and control deformation amounts (parameters of six degrees of freedom) of six axes (three shift axes and three tilt axes) that determine the position and attitude of the mirror stand 800 . The support unit 200 supports the mirror stand 800 of the structure 600 that supports the segmented mirror 100 and forms a truss structure for a coarse adjustment mechanism for roughly adjusting the position and orientation of the segmented mirror 100 .

構造体600は、支持構造300と鏡台800と減速装置400とアクチュエータ500とで構成される。支持構造300は、分割鏡100における鏡面の裏面側にそれぞれ固定されて、分割鏡100を支持する。
支持構造300と鏡台800と減速装置400とアクチュエータ500は分割鏡100の位置及び姿勢を微調整する微調整機構を構成する。
鏡台800は3つのロッドを三角形状に組み合わせて、各ロッドの長さの固定された単位トラスを形成し、上記微調整機構を支持する。
A structure 600 is composed of a support structure 300 , a mirror stand 800 , a reduction gear 400 and an actuator 500 . The support structures 300 are fixed to the back sides of the mirror surfaces of the split mirror 100 to support the split mirror 100 .
The support structure 300 , mirror stand 800 , deceleration device 400 and actuator 500 constitute a fine adjustment mechanism that finely adjusts the position and orientation of the segmented mirror 100 .
Mirror base 800 combines three rods in a triangular shape to form a unit truss with a fixed length for each rod and supports the fine adjustment mechanism.

反射鏡1000は、図6に示す反射鏡1000a又は反射鏡1000bのように構成される。
図6の(a)、(b)に示すように、大型の反射鏡1000a又は反射鏡1000bは、複数の分割鏡100a又は分割鏡100bが組み合わされて、あたかも1枚の鏡のように形成される。反射鏡1000bの中央部は、円形もしくは多角形状の穴が形成されている。
それぞれの分割鏡100aは、隣接する分割鏡100aと接してもしくは近接して配置されることで、複数の分割鏡100aが隙間なく敷き詰められて、1枚の大型の反射鏡1000aを構成する。分割鏡100aは例えば六角形状をなすことで、隙間なく敷き詰めることができる。反射鏡1000aは、複数の分割鏡100aの位置及び姿勢を高精度に調整することで、所望の面精度の鏡面形状を形成し維持することができる。
また、それぞれの分割鏡100bは、隣接する分割鏡100bと接してもしくは近接して配置されることで、複数の分割鏡100bが、反射鏡1000bの中央部を除いて隙間なく敷き詰められて、反射鏡1000bを構成する。分割鏡100aは例えば六角形状をなすことで、反射鏡1000bにおける円形もしくは多角形状の穴の周囲に隙間なく敷き詰めることができる。反射鏡1000bは、複数の分割鏡100bの位置及び姿勢を高精度に調整することで、所望の面精度の鏡面形状を形成し維持することができる。
なお、支持ユニット200を介して分割鏡100aおよび構造体600を支持する固定トラス620は、隣接する他の分割鏡100aを支持する固定トラス620と相互に結合されて、全体としてトラス構造の基台部(図示せず)を構成する。この基台部は、人工衛星等の宇宙航行体を構成する構体に、直接または他の支持部材を介して間接的に固定される。
The reflector 1000 is configured like the reflector 1000a or the reflector 1000b shown in FIG.
As shown in FIGS. 6A and 6B, the large reflecting mirror 1000a or 1000b is formed as if it were a single mirror by combining a plurality of split mirrors 100a or 100b. be. A circular or polygonal hole is formed in the central portion of the reflecting mirror 1000b.
Each segmented mirror 100a is arranged in contact with or adjacent to the adjacent segmented mirror 100a, so that a plurality of segmented mirrors 100a are laid out without gaps to form one large reflecting mirror 1000a. The segmented mirrors 100a can be arranged in a hexagonal shape, for example, so that there is no space between them. The reflecting mirror 1000a can form and maintain a mirror surface shape with desired surface precision by adjusting the positions and attitudes of the plurality of segmented mirrors 100a with high precision.
In addition, each of the split mirrors 100b is arranged in contact with or in close proximity to the adjacent split mirror 100b, so that the plurality of split mirrors 100b are spread without gaps except for the central portion of the reflecting mirror 1000b, thereby reflecting the light. Configure mirror 1000b. The segmented mirror 100a, for example, has a hexagonal shape, so that it can be spread around the circular or polygonal hole in the reflecting mirror 1000b without gaps. The reflecting mirror 1000b can form and maintain a mirror surface shape with desired surface accuracy by adjusting the positions and attitudes of the plurality of split mirrors 100b with high accuracy.
The fixed truss 620 supporting the segmented mirror 100a and the structure 600 via the support unit 200 is connected to the fixed truss 620 supporting the other adjacent segmented mirror 100a to form the base of the truss structure as a whole. (not shown). The base portion is fixed directly or indirectly via another supporting member to a structure constituting a space vehicle such as an artificial satellite.

図1では、描画角度の関係により、支持構造300として支持構造300aと支持構造300bのみが描画されているが、支持構造300は6個存在する。なお、支持構造300aと支持構造300bを区別する必要がない場合は、両者をまとめて支持構造300と表記する。
支持構造300の一端部は、減速装置400を介して支持ユニット200の鏡台800を構成する3つのロッドの節点部に接続され、支持固定されている。
6本の支持構造300の他端部は、分割鏡100の鏡面裏面における6つの部位にそれぞれ取り付けられて、分割鏡100を支持する。2脚で1組の支持構造300が鏡台800を構成するロッドの3つの節点部にそれぞれV字形状に取り付けられて、バイポッドの支持構造を形成する。
In FIG. 1, only the support structure 300a and the support structure 300b are drawn as the support structures 300 due to the relationship of the drawing angles, but there are six support structures 300. FIG. Note that when there is no need to distinguish between the support structure 300a and the support structure 300b, both are collectively referred to as the support structure 300. FIG.
One end of the support structure 300 is connected through a reduction gear 400 to a node of three rods forming a mirror stand 800 of the support unit 200 and is supported and fixed.
The other ends of the six supporting structures 300 are respectively attached to six portions on the rear surface of the split mirror 100 to support the split mirror 100 . A pair of two-legged support structures 300 are attached in a V-shape to three nodes of the rods forming the mirror stand 800, respectively, to form a bipod support structure.

アクチュエータ500は、分割鏡間の段差を微調整するために減速装置400に荷重を入力する。アクチュエータ500は、例えば、ステッピングモータやギアドモータ等の回転角を軸方向の並進移動に変換するロータリーアクチュエータである。
減速装置400は、アクチュエータ500からの入力を減速する。
アクチュエータ500と減速装置400は、対になっている。アクチュエータ500と減速装置400との対は、支持構造300ごとに設けられている。つまり、アクチュエータ500と減速装置400との対は、6対存在する。図1では、描画角度の関係より、5対のみが描画されている。
The actuator 500 inputs a load to the deceleration device 400 in order to finely adjust the step between the split mirrors. The actuator 500 is, for example, a rotary actuator such as a stepping motor or a geared motor that converts a rotation angle into axial translational movement.
The deceleration device 400 decelerates the input from the actuator 500 .
The actuator 500 and the reduction gear 400 are paired. A pair of actuator 500 and reduction gear 400 is provided for each support structure 300 . That is, there are six pairs of actuators 500 and reduction gears 400 . In FIG. 1, only five pairs are drawn due to the drawing angle.

図2は、支持構造300と減速装置400とアクチュエータ500の拡大図である。
支持構造300は、一端が分割鏡100に接続しており、他端が減速装置400の一方側に接続されている。減速装置400の他方側は鏡台800を構成するロッドの3つの節点部にそれぞれ支持固定されている。減速装置400はアクチュエータ500に接続されている。アクチュエータ500は、ホルダー501で支持されて減速装置400に接続されている。図2では、減速装置400とアクチュエータ500との接続を分かりやすくするために、ホルダー501を破線で表現している。
前述したように、反射鏡支持機構700の構造体600では、支持構造300と減速装置400とアクチュエータ500の組が6つ存在する。
図3は、図2を別角度から見た図である。図3は、支持構造300と減速装置400とアクチュエータ500を、支持構造300の長手方向(以下、軸方向)に垂直な正面方向から見た状態を示す。図3では、ホルダー501の図示は省略している。
支持構造300は、上記軸方向に垂直な直交する2軸の方向にそれぞれ僅かな微少変位で撓むように、板ばね状の可撓性弾性体が取り付けられており、当該直交2軸周りに僅かな微小角変位可能な2軸回転の疑似的なフリージョイントを形成している。
FIG. 2 is an enlarged view of the support structure 300, the reduction gear 400 and the actuator 500. FIG.
The support structure 300 has one end connected to the split mirror 100 and the other end connected to one side of the reduction gear 400 . The other side of the reduction gear 400 is supported and fixed to three node portions of a rod that constitutes the mirror stand 800 . A reduction gear 400 is connected to an actuator 500 . Actuator 500 is supported by holder 501 and connected to reduction gear 400 . In FIG. 2, the holder 501 is represented by a dashed line in order to make the connection between the reduction gear 400 and the actuator 500 easier to understand.
As described above, in the structure 600 of the reflector support mechanism 700, there are six sets of the support structure 300, the reduction gear 400, and the actuator 500. FIG.
FIG. 3 is a view of FIG. 2 viewed from another angle. FIG. 3 shows the support structure 300, the speed reducer 400, and the actuator 500 viewed from the front perpendicular to the longitudinal direction (hereinafter referred to as the axial direction) of the support structure 300. FIG. In FIG. 3, illustration of the holder 501 is omitted.
The support structure 300 is provided with leaf spring-like flexible elastic bodies so as to bend in the directions of two orthogonal axes perpendicular to the axial direction with slight minute displacements. It forms a pseudo-free joint of biaxial rotation capable of minute angular displacement.

図4は、減速装置400の詳細を示す。図4においても、ホルダー501の図示は省略している。減速装置400は、アクチュエータ500の駆動に応じて、支持構造300における軸方向の長さがナノメーター精度で微少に伸縮し、一方側と他方側の距離間隔が変化する。なお、支持構造300を構成する可撓性弾性体の微小角変位は、減速装置400の軸方向長さ変化に対し影響を及ぼさない程度に極めて小さい。
減速装置400は、梃子401とトグル機構402で構成される。
梃子401は、アクチュエータ500からの入力を1/n(nは1より大きな数)に減速して、アクチュエータ500からの入力の1/nの大きさでトグル機構402に出力する。
トグル機構402は、梃子401からの入力を1/m(mは1より大きな数)に減速して、梃子401からの入力の1/mの大きさで支持構造300に出力する。
つまり、梃子401は、アクチュエータ500により押されるとアクチュエータ500により押されたことによる変位の1/nの大きさの変位でトグル機構402を引く。また、梃子401は、アクチュエータ500により引かれるとアクチュエータ500により引かれたことによる変位の1/nの大きさの変位でトグル機構402を押す。
また、トグル機構402は、梃子401により引かれると梃子401により引かれたことによる変位の1/mの大きさの変位で接続先である支持構造300を引く。また、トグル機構402は、梃子401により押されると梃子401により押されたことによる変位の1/mの大きさの変位で接続先である支持構造300を押す。
このように、本実施の形態に係る減速装置400では、アクチュエータ500からの入力を1とすると、トグル機構402の出力は1/(n×m)になる。
FIG. 4 shows details of the reduction gear 400 . Also in FIG. 4, illustration of the holder 501 is omitted. In the deceleration device 400, the axial length of the support structure 300 slightly expands and contracts with nanometer accuracy according to the driving of the actuator 500, and the distance between one side and the other side changes. It should be noted that the minute angular displacement of the flexible elastic body constituting the support structure 300 is extremely small to such an extent that it does not affect the axial length change of the speed reducer 400 .
The deceleration device 400 is composed of a lever 401 and a toggle mechanism 402 .
Lever 401 decelerates the input from actuator 500 to 1/n (n is a number greater than 1) and outputs to toggle mechanism 402 at 1/n magnitude of the input from actuator 500 .
Toggle mechanism 402 decelerates the input from lever 401 to 1/m (where m is a number greater than 1) and outputs 1/m of the input from lever 401 to support structure 300 .
That is, when the lever 401 is pushed by the actuator 500 , the lever 401 pulls the toggle mechanism 402 with a displacement of 1/n of the displacement caused by the pushing by the actuator 500 . Further, when the lever 401 is pulled by the actuator 500 , the lever 401 pushes the toggle mechanism 402 with a displacement of 1/n of the displacement caused by being pulled by the actuator 500 .
Further, when the toggle mechanism 402 is pulled by the lever 401 , the displacement caused by the pulling by the lever 401 is 1/m to pull the support structure 300 to which it is connected. Further, when the toggle mechanism 402 is pushed by the lever 401 , the toggle mechanism 402 pushes the support structure 300 , which is the connection destination, with a displacement of 1/m of the displacement due to being pushed by the lever 401 .
As described above, in the reduction gear transmission 400 according to the present embodiment, when the input from the actuator 500 is 1, the output of the toggle mechanism 402 is 1/(n×m).

図4では、梃子401がアクチュエータ500からの入力を1/5に減速する例(減速比:1/5)を示している。また、図4では、トグル機構402が梃子401からの入力を1/5に減速する例(減速比:1/5)を示している。つまり、図4では、梃子401とトグル機構402により、アクチュエータ500からの入力を1/25に減速する例(減速比:1/25)を示している。
アクチュエータ500の分解能0.1μm/plsを梃子401とトグル機構402とで1/25に減速することで、理論分解能4nm/plsを達成することができる。
FIG. 4 shows an example in which the lever 401 reduces the input from the actuator 500 to 1/5 (reduction ratio: 1/5). 4 shows an example in which the toggle mechanism 402 reduces the input from the lever 401 to 1/5 (reduction ratio: 1/5). That is, FIG. 4 shows an example in which the lever 401 and the toggle mechanism 402 reduce the input from the actuator 500 to 1/25 (reduction ratio: 1/25).
A theoretical resolution of 4 nm/pls can be achieved by reducing the resolution of 0.1 μm/pls of the actuator 500 to 1/25 using the lever 401 and the toggle mechanism 402 .

梃子401の減速比は、力点から支点までの距離と支点から作用点までの距離を調整することで任意の減速比を実現可能である。図4の例では、力点から支点までの距離と支点から作用点までの距離を5:1にしているため、梃子401の減速比が1/5になっている。
また、トグル機構402は、菱形トグル機構であるため、図5に示すトグル角度θを調整することで任意の減速比を実現可能である。図5では、トグル機構402において1/5の減速比を実現するためのトグル角度(θ=84.3度)を示している。
An arbitrary speed reduction ratio of the lever 401 can be realized by adjusting the distance from the point of force to the fulcrum and the distance from the fulcrum to the point of action. In the example of FIG. 4, the distance from the point of force to the fulcrum and the distance from the fulcrum to the point of action are 5:1, so the reduction ratio of the lever 401 is 1/5.
Further, since the toggle mechanism 402 is a rhombic toggle mechanism, an arbitrary speed reduction ratio can be achieved by adjusting the toggle angle θ shown in FIG. FIG. 5 shows a toggle angle (θ=84.3 degrees) for realizing a reduction ratio of 1/5 in the toggle mechanism 402 .

なお、梃子401及びトグル機構402は、軸受などの滑り、摩擦がある非線形要素ではなく、弾性ヒンジで構成される。すなわち、梃子401及びトグル機構402は、弾性変形し、また、環境変化に対して分割鏡の面変化に影響の小さい材料(つまり、吸排湿が無く、熱変形が小さい材料)で構成される。より具体的には、梃子401及びトグル機構402は金属製である。 Note that the lever 401 and the toggle mechanism 402 are not non-linear elements such as bearings that have slippage and friction, but elastic hinges. That is, the lever 401 and the toggle mechanism 402 are made of a material that is elastically deformable and has little influence on the surface change of the segmented mirror due to environmental changes (that is, a material that does not absorb/discharge moisture and has little thermal deformation). More specifically, lever 401 and toggle mechanism 402 are made of metal.

***実施の形態の効果の説明***
このように、本実施の形態に係る減速装置400では、アクチュエータ500からの入力を1/(n×m)に減速することができる。このため、本実施の形態によれば、分割鏡による反射鏡において、高い鏡面精度を得ることができる。
より具体的には、減速装置400は、6つの減速装置400の各々で10ナノメーター級の精度で支持構造300を引く又は押すことができるので、各分割鏡100の6自由度の位置及び姿勢を高精度に調整することが可能となり、分割鏡の間の段差を10ナノメーター級の精度で調整することができる。
なお、実際の運用では、支持ユニット200の各ロッドの長さをマイクロメーター単位で一致させた後、アクチュエータ500及び減速装置400を用いた微調整を行って、10ナノメーター級の精度で分割鏡の間の段差を調整することが考えられる。
***Description of the effect of the embodiment***
As described above, the reduction gear 400 according to the present embodiment can reduce the input from the actuator 500 to 1/(n×m). Therefore, according to the present embodiment, high mirror surface precision can be obtained in the reflecting mirror using the segmented mirror.
More specifically, the speed reducer 400 can pull or push the support structure 300 with an accuracy of the order of 10 nanometers at each of the six speed reducers 400, so that each segmented mirror 100 has six degrees of freedom of position and orientation. can be adjusted with high accuracy, and the step between the segmented mirrors can be adjusted with an accuracy of 10 nanometers.
In actual operation, after matching the length of each rod of the support unit 200 in units of micrometers, fine adjustment is performed using the actuator 500 and the speed reduction device 400, and the segmented mirror is divided with an accuracy of 10 nanometers. It is conceivable to adjust the step between

また、本実施の形態では、トグル機構402を用いることにより、オフセットのない状態で支持構造300の軸方向にアクチュエータ500からの荷重を受けることが可能になり、支持ユニット200のロッドに曲げ(モーメント)が入らない構造とすることが可能である。これにより、支持ユニット200のロッドをより薄く設計することができ、分割鏡100に影響する歪(モーメント)を小さくすることができる。このため、分割鏡100間の鏡面精度を維持した状態で、分割鏡を組み合わせた反射鏡1000を構成するとともに、反射鏡1000の鏡面精度を維持することが可能である。
また、支持構造300に負荷される荷重が軸中心からオフセットすることがなく、荷重を支持することが可能であるため、分割鏡を支持構造300で静定支持することを維持したまま、減速することが可能になる。
また、本実施の形態によれば、減速装置400を、梃子401及びトグル機構402という2段の減速機構とすることで、コンパクトな構成が得られる。
In addition, in this embodiment, by using the toggle mechanism 402, it becomes possible to receive the load from the actuator 500 in the axial direction of the support structure 300 without offset, and the rod of the support unit 200 is bent (moment ) is possible. Thereby, the rod of the support unit 200 can be designed thinner, and the strain (moment) affecting the segmented mirror 100 can be reduced. Therefore, it is possible to configure the reflecting mirror 1000 by combining the split mirrors while maintaining the mirror surface accuracy between the split mirrors 100 and maintain the mirror surface accuracy of the reflecting mirror 1000 .
In addition, since the load applied to the support structure 300 is not offset from the center of the axis and can support the load, the split mirror is decelerated while maintaining the statically fixed support of the support structure 300. becomes possible.
Further, according to the present embodiment, the speed reduction device 400 is a two-stage speed reduction mechanism including the lever 401 and the toggle mechanism 402, thereby obtaining a compact configuration.

なお、上述した実施の形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明の範囲、本発明の適用物の範囲、および本発明の用途の範囲を制限することを意図するものではない。上述した実施の形態は、必要に応じて種々の変更が可能である。 The above-described embodiments are essentially preferable examples, and are not intended to limit the scope of the present invention, the scope of applications of the present invention, and the range of applications of the present invention. Various modifications can be made to the above-described embodiments as required.

100 分割鏡、110 分割鏡、200 支持ユニット、300 支持構造、400
減速装置、401 梃子、402 トグル機構、500 アクチュエータ、501 ホルダー、600 構造体、620 固定トラス、650 調整トラス、700 反射鏡支持機構、800 鏡台、1000 反射鏡、7000 反射鏡構造体。
100 segmented mirror 110 segmented mirror 200 support unit 300 support structure 400
Reduction gear, 401 Lever, 402 Toggle mechanism, 500 Actuator, 501 Holder, 600 Structure, 620 Fixed truss, 650 Adjustment truss, 700 Reflector support mechanism, 800 Mirror stand, 1000 Reflector, 7000 Reflector structure.

Claims (5)

アクチュエータに接続された梃子と、分割鏡による反射鏡を支持する支持構造と前記梃子とに接続されたトグル機構とを有し、
前記梃子は
前記アクチュエータにより押されると前記アクチュエータにより押されたことによる変位の1/n(nは1より大きな数)の大きさの変位で前記トグル機構を引き、
前記アクチュエータにより引かれると前記アクチュエータにより引かれたことによる変位の1/nの大きさの変位で前記トグル機構を押し、
前記トグル機構は、
前記梃子により引かれると前記梃子により引かれたことによる変位の1/m(mは1より大きな数)の大きさの変位で前記支持構造を引き、
前記梃子により押されると前記梃子により押されたことによる変位の1/mの大きさの変位で前記支持構造を押す、前記反射鏡を支持する反射鏡支持機構に用いられる減速装置。
a lever connected to an actuator, a support structure for supporting the reflecting mirror by the split mirror, and a toggle mechanism connected to the lever,
The lever is
When pushed by the actuator, the toggle mechanism is pulled by a displacement of 1/n (where n is a number greater than 1) of the displacement caused by the pushing by the actuator;
When pulled by the actuator, the toggle mechanism is pushed with a displacement of 1/n of the displacement due to the pull by the actuator;
The toggle mechanism is
when pulled by said lever, pulls said support structure with a displacement in the magnitude of 1/m of the displacement due to being pulled by said lever, where m is a number greater than 1;
A deceleration device used in a reflecting mirror support mechanism for supporting the reflecting mirror , wherein when pushed by the lever, the supporting structure is pushed with a displacement of 1/m of the displacement caused by the pushing by the lever .
前記トグル機構は、
菱形トグル機構である請求項1に記載の減速装置。
The toggle mechanism is
2. A speed reduction device according to claim 1, which is a diamond-shaped toggle mechanism.
前記トグル機構は、
10ナノメーター級の精度で前記支持構造を引く又は押す請求項に記載の減速装置。
The toggle mechanism is
2. A reduction gear as claimed in claim 1 , wherein the support structure is pulled or pushed with an accuracy of the order of 10 nanometers.
前記梃子及び前記トグル機構は、金属製である請求項1に記載の減速装置。 2. The reduction gear transmission according to claim 1, wherein said lever and said toggle mechanism are made of metal. 前記反射鏡と、前記支持構造と、前記アクチュエータと、請求項1に記載の減速装置とを有する構造体。 A structure comprising the reflecting mirror, the support structure, the actuator, and the speed reduction device according to claim 1.
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