JPH05157977A

JPH05157977A - 反射鏡支持装置

Info

Publication number: JPH05157977A
Application number: JP35098091A
Authority: JP
Inventors: Harumasa Toda; 治正遠田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1991-12-10
Filing date: 1991-12-10
Publication date: 1993-06-25

Abstract

(57)【要約】【目的】主として大形の反射鏡において、反射鏡の姿
勢を重力方向に対して変えても、光軸と鏡軸の設定が変
化することなく、分解能が安定した反射鏡が得られる。【構成】複数個の位置決め機構のうちの一部又は全部
において、位置決め機構３０、５０をミラーセル２に取
付ける取付部に、ミラーセル２よりも低い剛性を有する
取付板３４を設け、この取付板と反射鏡１の間に位置決
め体３１を取付け、取付板３４をミラーセル２の裏側か
ら引張り力、又は押付け力を作用させる取付部負荷てこ
４０、５３を設け、反射鏡１の姿勢を変えても、各取付
部の変位差がなくなるようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、主として大形の反射
式望遠鏡において、セルリエ・トラス形の鏡筒にミラー
セルを介した反射鏡支持装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８及び図９は従来の反射鏡支持装置を
示す断面図及び裏面支持機構と位置決め機構のミラーセ
ル底部での配置図である。図において、１は反射鏡、２
は反射鏡１を間隔をあけ収容するミラーセルで、底部２
ａと側板部２ｂを有し鋼板からなる。３は底部２ａ上に
取付けられ、反射鏡１下面に接する位置決め機構で、同
一中心円Ｄ上に等ピッチに３個配設されている。なお、
図９ではミラーセル２の側板部２ｂは図示を略してい
る。

【０００３】５はミラーセル２の裏面に同一中心円Ｅ上
に等ピッチに配設された、例えば９個配設された裏面支
持機構で、次のように構成されている。６はミラーセル
２の裏面に取付けられた支持体、７はこの支持体に中間
部で回動可能に支持された裏面支持てこで、他端部に重
り８が軸方向に移動調整可動にねじ込まれ、一端に支持
軸９が固定され、反射鏡１の裏面を受けている。１０は
ミラーセル２の外側面に円周方向に等ピッチに配設され
た、例えば９個配設された側面支持機構で、次のように
構成されている。１１はミラーセル２の側板部２ｂ外面
に取付けられた支持体、１２はこの支持体に中間部で回
動可能に支持された側面支持てこで、他端部に重り１３
が軸方向に移動調整可能にねじ込まれ、一端に受け軸１
４が回動可能に支持されている。反射鏡１の側面に取付
けられた取付体１５に、受け軸１４の先端が回動可能に
連結されている。

【０００４】ミラーセル２の底部２ａ上の位置決め機構
３の配置を図１０に示す。ミラーセル２は下部トラス１
８（図１１参照）により、側板部が４箇所の結合部１８
ａで保持されている。位置決め機構３の配設数は、通
常、反射鏡１面の位置を幾何学的に決定するのに必要限
度の３個を設ける。また、その配置は、反射鏡１材とミ
ラーセル２材の熱膨張差によって生じる光軸と鏡面のず
れを理論的に０とされるなどの理由により、反射鏡１に
対して同心円上とし、かつ、正三角形の頂点上に位置す
るように円周方向に等ピッチ配置するとともに、反射鏡
１が水平方向を向くときに、正三角形の一辺が水平とな
るように位置させるのが普通である。後の説明の便のた
め、この辺を正三角形の底辺、この底辺に属さない１点
を頂点と呼ぶことにする。図１０において、各位置決め
機構３のうち、Ａ₁は頂点上の位置を、Ａ₂、Ａ₃は底辺
上の位置を示し、Ｑ−Ｑ線は高度軸のミラーセル底部２
ａへの鏡軸方向の投影である。位置決め機構３はＢ図に
示すように、位置決め体３ａからなり、底部２ａ上にボ
ルト４により取付けられており、上面が反射鏡１の裏面
に接している。

【０００５】図１１はセルリエ・トラス形の望遠鏡の要
部斜視図である。セルリエ・トラス形の鏡筒１６は、セ
ンタセクション１７と、ミラーセル２をセンタセクショ
ン１７に取付固定する下部トラス１８、及び副反射鏡２
０をセンタセクション１７に取付け固定する上部トラス
１９からなる。２１はセンタセクション１７に固着され
た回動軸で、軸中心が高度軸Ｐ−Ｐをなし、支持基台に
回動可能に支持されており、電動機（図示しない）によ
り回動される。なお、ミラーセル２に配設されている裏
面支持機構５と側面支持機構１０は、図示を略してい
る。

【０００６】次に動作を説明する。反射鏡１が図８のよ
うに天頂方向を向く場合には、あらかじめ、裏面支持機
構５の裏面支持てこ７の出す力を適切に調整しておくこ
とにより、各支持てこ７の出す力の和を反射鏡１の重量
に釣合わせることができる。このようにすると、反射鏡
１をミラーセル２に触れさせることなく、裏面支持機構
７のみにより宙に保持することが可能になる。このと
き、反射鏡１の重量は裏面支持機構５のみに作用し、位
置決め機構３と側面支持機構１０には作用しない。ま
た、位置決め機構３は、反射鏡１と裏面支持機構５の釣
合いだけでは不安定となる鏡の空間的な位置を、ミラー
セル２に対して決定する役割をなす。

【０００７】反射鏡１が水平方向を向く場合には、あら
かじめ、側面支持機構１０の側面支持てこ１２の出す力
を適切に調整しておくことにより、各支持てこ１２が出
す力の和を反射鏡１の重量に釣り合わせることができ
る。このようにすると、反射鏡１をミラーセル２に触れ
させることなく、側面支持機構１０のみにより宙に保持
することが可能になる。このとき、反射鏡１の重量は側
面支持機構１０のみに作用し、位置決め機構３と裏面支
持機構５には作用しない。また、ここにおいても、位置
決め機構３は、反射鏡１と側面支持機構１０の力の釣合
いだけでは不安定となる鏡の空間的な位置を、ミラーセ
ル２に対して決定する役割をなす。

【０００８】上記のようにして、支持てこ７、１２の調
整を天頂、水平の各方向に対して行っておくことによ
り、反射鏡１が天頂と水平の中間方向を向く場合でも、
側面支持機構１０と裏面支持機構５が分担して反射鏡１
を宙に保持することができる。このとき、位置決め機構
３には、やはり反射鏡の重量は作用しない。

【０００９】これらの裏面支持機構５、側面支持機構１
０は、反射鏡１が重力方向に対して姿勢を変えるとき、
反射鏡１をミラーセル２との相対関係が不変となるよう
に保持、あるいは、副反射鏡２０を相対させた光学系を
構成して用いる場合には、副反射鏡２０との相対位置関
係を保持させる。こうして、保持精度の確保の目的に加
え、鏡面に生じる重力変形を抑制して鏡自身の結像能力
の劣化を防止する、いわゆる分解能の確保を目的とし
て、支持機構５、１０の諸元、個数、位置などを適切に
選択して取付けられる。

【００１０】位置決め機構３は、上記のようにして用い
ると反射鏡の重量を全く負担しなくなるため、強度的に
はあまり意味のない部材となる。そこで、裏面支持機構
のうちの３個を位置決め機構で置き換えて、重量負担を
させる手段もある。このようにしても、支持機構５、１
０の果たす役割は変わらず、構造上は部品点数の削減と
なり、好ましいことになる。

【００１１】従来の反射鏡支持装置が、完全な円筒から
なる鏡筒に用いられ、かつ、ミラーセル２の上縁が円筒
の端部と密着結合されている場合には、上記の支持機構
の目的とする機能を十分に発揮する。しかし、上記図１
１に示すセルリエ・トラス形の鏡筒の場合には、問題が
生じる。

【００１２】図１１のように、下部トラス１８がミラー
セル２を４点でつっており、反射鏡１が水平方向を向く
場合には、ミラーセル２は図１２に示すように、破線で
示す変形前の形状が鉛直方向下方に、センタセクション
に対して全体的に平行に実線で示すように変位するの
で、３箇所の位置決め機構３の光軸方向の変位の差は小
さい。しかし、主としてミラーセル２が下部トラス１８
によってつられる４点の支持点１８ａが円周方向に９０
゜間隔に配置されるのに対して、位置決め機構３の３点
は１２０゜間隔の配置となっている。このため、反射鏡
３が天頂方向を向く場合には、図１３に示すように、位
置決め機構３の光軸方向の変位置の差は、水平方向を向
く場合に比べてかなり大きくなる。破線は変形前を、実
線は変形後の形状を示し、Ｄは位置決め機構３が配設さ
れた中心円を示す。詳細に見ると、正三角形の頂点Ａ₁
の箇所に比べ、底辺に属する２箇所Ａ₂、Ａ₃の変位は大
きくなる。これは、ミラーセル２の変形が下部トラス１
８でつられる４箇所で規制され、それらの近辺では変位
が小さく、離れるにしたがって大きくなるという現象が
あって、正三角形の頂点Ａ₁はトラスでつられる４点に
最も近いことによる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の反
射鏡支持装置では、反射鏡１の鏡軸と光軸の二つの軸を
水平向き（あるいは天頂向き）の姿勢に対して一致する
ように調整したとしても、反射鏡１を天頂方向（あるい
は水平方向）に向けると、二つの軸は一般に一致しなく
なるという問題点があった。この現象は、望遠鏡が大形
になればなるほど顕著となり、ひいては、姿勢に対応し
て分解・追尾精度が変化するという欠点が生じる。

【００１４】この発明は、このような問題点を解決する
ためになされたもので、高度軸の変化に対しても光軸と
鏡軸とのずれが生じない反射鏡支持装置を得ることを目
的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この発明にかかる反射鏡
支持装置は、位置決め機構をミラーセルに取付ける取付
部に改良を施し、取付部の鏡軸方向の剛性を変化できる
ようにし、さらに、裏面支持機構と同様の機能を取付部
に対して果たす、取付部負荷てこ手段を付加したもので
ある。

【００１６】

【作用】この発明においては、あらかじめ、位置決め機
構の取付部の剛性と取付部負荷てこの出す力との組合わ
せを適切に設定しておき、３箇所の位置決め機構の光軸
方向の変位のなかで大きい箇所を抑制するか、又は小さ
い箇所をより大きくするか、さらには、これらの組合わ
せによって、変位差を、反射鏡の姿勢にかかわらず０と
することができる。

【００１７】

【実施例】

実施例１．図１は変位の小さい箇所の変位を大きくし、
他の箇所と変位を均一にするという発想に基づいた実施
例である。３箇所の位置決め機構のうち、正三角形の頂
点Ａ₁に位置する箇所のみに適用した例である。なお、
(A)ではミラーセル２の側板部及び側面支持機構は図示
を略している。図２に図１の頂点Ａ₁に位置する位置決
め機構の側面断面図を、図３に同機構の底面からの斜視
図を示す。これらの図において、３０は位置決め機構
で、次のように構成されている。３１は位置決め体で、
反射鏡１の裏面に接着されたアタッチメント３２にボル
ト３３により結合されている。３４はミラーセル２の切
欠き穴２ｃ部の両側にボルト３５により取付けられた取
付板で、ミラーセル２の材料より通常、板厚が薄く、弾
性係数の低い材料、例えば隣青銅材又は高力アルミ材か
らなる。位置決め体３１は取付板３４上にボルト３６と
ナット３７とで取付けられている。３８はミラーセル２
の裏面にボルト３９により取付けられた支持体、４０は
この支持体３８に一端で回動可能に支持された取付部負
荷てこで、他端部に重り４１が軸方向に移動調整可能に
ねじ込まれている。４２は取付板３４を介しボルト４３
により位置決め体３１に結合された連結体で、取付部負
荷てこ４０の中間部を回動可能に連結している。

【００１８】次に動作を説明する。取付部負荷てこ４０
が発する力は、取付板３４に作用するが、反射鏡１が天
頂方向を向く場合には、取付板３４を鉛直下向きに引張
るように作用し、反射鏡１が水平方向を向く場合にはこ
の作用力は０となる。この現象を利用することにより、
従来、主としてミラーセル２が下部トラス１８によって
つられる４点が円周方向に９０゜間隔に配置されるのに
対して、位置決め機構３の３点が円周方向に１２０゜間
隔に配置されたことに起因して生じた、３箇所の位置決
め機構の光軸方向の変位の差を、小さくすることができ
る。

【００１９】元来、反射鏡１及びその支持機構５、１０
は、ほぼ対称構造となっているので、３箇所の位置決め
機構３及び３０のうち、底辺上の２箇所Ａ₂、Ａ₂に生じ
る変位はほぼ等しい。そこで、これらよりも小さい変位
しか生じない頂点Ａ₁上の位置決め機構３０の箇所の変
位を大きく生じさせるようにし、底辺上の２箇所Ａ₂、
Ａ₃とほぼ等しくなるように設定している。具体的に
は、あらかじめ、計算によって３箇所の位置決め機構
３、３０での変位が等しくなるように、取付板３４の寸
法と取付部負荷てこ４０の諸元を決定しておき、組立て
の後での計算値とのずれは、鏡軸調整の際に取付部負荷
てこ４０の重り４１の位置調整により補正できる。

【００２０】反射鏡１が水平方向を向く場合には、ミラ
ーセル２は従来の場合と同様に、鉛直方向下方にセンタ
セクション１７に対して全体的にほぼ平行に変位するの
で、３箇所の位置決め機構の光軸方向の変位の差は本質
的に小さい。

【００２１】実施例２．図４はこの発明の他の実施例を
示し、変位の大きい箇所を抑制するという発想に基づい
ており、３箇所の位置決め機構のうち、正三角形の底辺
上に位置する２箇所Ａ₂、Ａ₃に適用した例である。図５
に図４の底辺に位置する一方の箇所Ａ₂の位置決め機構
の側面断面図を、図６に同機構の底面からの斜視図を示
す。これらの図において、５０は位置決め機構で、次の
ように構成されており、１、２、２ａ、２ｃ、３１〜３
７は図２、３と同様である。５１はミラーセル２の裏面
にボルト５２により取付けられた支持体、５３はこの支
持体５１に中間部で回動可能に支持された取付部負荷て
こで、他端部に重り５４が軸方向に移動調整可能にねじ
込まれている。５５は取付板３４を介しボルト５６によ
り位置決め体３１に結合された連結体で、取付部負荷て
こ５３の他端を回動可能に連結している。なお、図４に
おいて、底辺に位置する他方の箇所Ａ₃の位置決め機構
５０は、上記箇所Ａ₂位置のものと同一構成で、取付け
方向が異なるのみである。

【００２２】次に動作を説明する。取付部負荷てこ５３
が発する力は、取付板３４に作用するが、反射鏡１が天
頂方向を向く場合には、取付板３４を鉛直方向上向きに
押付けるように作用し、反射鏡１が水平方向を向く場合
にはこの作用力は０となる。この現象を利用することに
より、図１の例と同様に、３箇所の位置決め機構３及び
５０の光軸方向の変位の差を小さくすることができる。
具体的な諸元の決定方法、組立後の調整方法も図１の例
の場合と同様である。

【００２３】実施例３．図７は、実施例１と実施例２を
合わせた別の実施例を示し、３箇所の位置決め機構のう
ち、正三角形の頂点Ａ₁では変位を大きくし、底辺上に
位置する２箇所Ａ₂、Ａ₃では変位を抑制するという発想
に基づいている。頂点Ａ₁に位置決め機構３０を配設
し、底辺上の箇所Ａ₂、Ａ₃には位置機構５０を配設して
いる。

【００２４】実施例３による動作は、上記実施例１、２
が組合わされたものであり、構成としては複雑になる反
面、取付板３４にあまり負担がかからないという長所が
ある。

【００２５】なお、上記実施例では、位置決め機構は支
持機構５とは配設の中心円径を異にした位置にしたが、
同中心円径に配設し、支持機構５のうち正三角形の各頂
点に位置する分を、位置決め機構３０、５０で代りに用
いるようにしても、この発明が適用できるものである。

【００２６】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、複数
個の位置決め機構のうち、一部あるいは全部に、ミラー
セルよりも低い剛性をもつ取付板をミラーセルの切欠き
穴位置に設け、この取付板をミラーセルの裏面側から引
張り、又は押付けの力を作用させる取付部負荷てこを設
け、反射鏡の姿勢の変化に対し、光軸方向の変位のなか
で大きい箇所を抑制するか、又は小さい箇所をより大き
くするか、さらには、これらの組合わせにより変位差を
なくしたので、反射鏡の姿勢の変化による光軸と鏡軸と
の相違が生じなく、安定した分解能と追尾精度を有する
高性能の反射望遠鏡が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による反射鏡支持装置の配
置を示し、(A)は裏面支持機構と位置決め機構のミラー
セル底部での配置図、(B)は反射鏡支持装置の配置を示
す平面図、(C)は(B)のＣ−Ｃ線における断面図である。

【図２】図１の頂点Ａの位置決め機構部の側面断面図で
ある。

【図３】図２の位置決め機構部の下面からの斜視図であ
る。

【図４】この発明の実施例２による反射鏡支持装置の裏
面支持機構と位置決め機構のミラーセル底部での配置図
である。

【図５】図４の箇所Ａ₂の位置決め機構部の側面断面図
である。

【図６】図５の位置決め機構部の下面からの斜視図であ
る。

【図７】この発明の実施例３による反射鏡支持装置の裏
面支持機構と位置決め機構のミラーセル底部での配置図
である。

【図８】従来の反射鏡支持装置の正面断面図である。

【図９】図８の反射鏡支持装置の裏面支持機構と位置決
め機構のミラーセル底部での配置図である。

【図１０】(A)は図８の反射鏡支持装置の配置を示す平
面図、(B)は(A)のＢ−Ｂ線における断面図である。

【図１１】セルリエ・トラス形望遠鏡の概要を示す斜視
図である。

【図１２】図１１の望遠鏡において、反射鏡が水平向き
のときのミラーセルの鏡軸方向変位の状態を示す説明図
である。

【図１３】図１１の望遠鏡において、反射鏡が天頂向き
のときのミラーセルと位置決め機構部取付部の、鏡軸方
向変位の状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１反射鏡２ミラーセル 2a 底部 2b 側板部３位置決め機構 3a 位置決め体５裏面支持機構６裏面支持てこ 10 側面支持機構 12 側面支持てこ 16 セルリエ・トラス形鏡筒 30 位置決め機構 31 位置決め体 34 取付板 40 取付部負荷てこ 50 位置決め機構 53 位置決め負荷てこ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】底部と側板部とからなり内部空間に反射
鏡を収容し、セルリエ・トラス形鏡筒により上記側板部
上部の複数箇所で固着支持されたミラーセルと、このミ
ラーセルの裏面に同中心円上に複数箇所に配設され、裏
面支持てこにより上記反射鏡を裏面から押付け支持する
裏面支持機構と、上記ミラーセルの側板部外面に複数個
所に配設され、側面支持てこにより上記反射鏡を側面か
ら支持する側面支持機構と、上記ミラーセルの底部に同
中心円上に複数箇所に配設された位置決め体が、上記反
射鏡の裏面に接するようにした位置決め機構とを備えた
反射鏡支持装置において、高度軸の変化により上記反射鏡が重力方向に対して姿勢
が変化され、これによる上記ミラーセルの変位の小さい
箇所の上記位置決め機構は、ミラーセルへの取付部に設
けられミラーセルより低い剛性をもつ取付板と、この取
付板上と上記反射鏡の裏面との間に取付けられた位置決
め体と、取付板にミラーセルの裏面側から引張り力を与
える取付部負荷てことからなり、上記ミラーセルの各位
置決め機構の配設箇所の変位差をなくしたことを特徴と
する反射鏡支持装置。
【請求項２】底部と側板部とからなり内部空間に反射
鏡を収容し、セルリエ・トラス形鏡筒により上記側板部
上部の複数箇所で固着支持されたミラーセルと、このミ
ラーセルの裏面に同中心円上に複数箇所に配設され、裏
面支持てこにより上記反射鏡を裏面から押付け支持する
裏面支持機構と、上記ミラーセルの側板部外面に複数個
所に配設され、側面支持てこにより上記反射鏡を側面か
ら支持する側面支持機構と、上記ミラーセルの底部に同
中心円上に複数箇所に配設された位置決め体が、上記反
射鏡の裏面に接するようにした位置決め機構とを備えた
反射鏡支持装置において、高度軸の変化により上記反射鏡が重力方向に対して姿勢
が変化され、これによる上記ミラーセルの変位の大きい
箇所の上記位置決め機構は、ミラーセルへの取付部に設
けられミラーセルより低い剛性をもつ取付板と、この取
付板上と上記反射鏡の裏面との間に取付けられた位置決
め体と、取付板にミラーセルの裏面側から押付け力を与
える取付部負荷てことからなり、上記ミラーセルの各位
置決め機構の配設箇所の変位差をなくしたことを特徴と
する反射鏡支持装置。
【請求項３】底部と側板部とからなり内部空間に反射
鏡を収容し、セルリエ・トラス形鏡筒により上記側板部
上部の複数箇所で固着支持されたミラーセルと、このミ
ラーセルの裏面に同中心円上に複数箇所に配設され、裏
面支持てこにより上記反射鏡を裏面から押付け支持する
裏面支持機構と、上記ミラーセルの側板部外面に複数個
所に配設され、側面支持てこにより上記反射鏡を側面か
ら支持する側面支持機構と、上記ミラーセルの底部上に
同中心円上に複数箇所に配設された位置決め体が、上記
反射鏡の裏面に接するようにした位置決め機構とを備え
た反射鏡支持装置において、高度軸の変化により上記反射鏡が重力方向に対して姿勢
が変化され、これによる上記ミラーセルの変位の小さい
箇所の位置決め機構は、ミラーセルへの取付部に設けら
れミラーセルより低い剛性をもつ取付板と、この取付板
上と、上記反射鏡の裏面との間に取付けられた位置決め
体と、取付板にミラーセルの裏面側から引張り力を与え
る取付部負荷てことからなり、上記ミラーセルの変位の大きい箇所の位置決め機構は、
ミラーセルへの取付部に設けられミラーセルより低い剛
性をもつ取付板と、この取付板上と上記反射鏡の裏面と
の間に取付けられた位置決め体と、取付板にミラーセル
の裏面側から押付け力を与える取付部負荷てことからな
り、上記ミラーセルの各位置決め機構の配設箇所の変位
差をなくしたことを特徴とする反射鏡支持装置。