JPH07333483A - 運動学的マウント - Google Patents
運動学的マウントInfo
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- JPH07333483A JPH07333483A JP7134990A JP13499095A JPH07333483A JP H07333483 A JPH07333483 A JP H07333483A JP 7134990 A JP7134990 A JP 7134990A JP 13499095 A JP13499095 A JP 13499095A JP H07333483 A JPH07333483 A JP H07333483A
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
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- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
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-
- G—PHYSICS
- G12—INSTRUMENT DETAILS
- G12B—CONSTRUCTIONAL DETAILS OF INSTRUMENTS, OR COMPARABLE DETAILS OF OTHER APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G12B5/00—Adjusting position or attitude, e.g. level, of instruments or other apparatus, or of parts thereof; Compensating for the effects of tilting or acceleration, e.g. for optical apparatus
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/18—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors
- G02B7/182—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors
- G02B7/1822—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors comprising means for aligning the optical axis
- G02B7/1824—Manual alignment
- G02B7/1825—Manual alignment made by screws, e.g. for laser mirrors
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- Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 垂直要素の傾斜角が頂部から調整されるのを
可能とする運動学的マウントメカニズムを提供する。 【構成】 二つのブラケット要素55及び60の所望さ
れる相対配向は三つの螺子80、82、及び85を調整
して得られる。これらの螺子の三つの接点が一対の回転
軸140及び142によって基準平面を画定し、回転軸
140が螺子82と85の接点によってx軸に平行に画
定され、回転軸142は螺子82、80の接点によって
y−z平面内で画定され、ミラー法線145が公称ゼロ
傾斜位置にありy軸に平行である。調整螺子の方向が公
称ゼロ傾斜位置の基準平面に直交する角度から相当の角
度をなす。
可能とする運動学的マウントメカニズムを提供する。 【構成】 二つのブラケット要素55及び60の所望さ
れる相対配向は三つの螺子80、82、及び85を調整
して得られる。これらの螺子の三つの接点が一対の回転
軸140及び142によって基準平面を画定し、回転軸
140が螺子82と85の接点によってx軸に平行に画
定され、回転軸142は螺子82、80の接点によって
y−z平面内で画定され、ミラー法線145が公称ゼロ
傾斜位置にありy軸に平行である。調整螺子の方向が公
称ゼロ傾斜位置の基準平面に直交する角度から相当の角
度をなす。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、調整可能なマウント
(取付け)メカニズムに係り、より詳細には、運動学的
マウントとして知られている調整可能なマウントメカニ
ズムの変形に関する。
(取付け)メカニズムに係り、より詳細には、運動学的
マウントとして知られている調整可能なマウントメカニ
ズムの変形に関する。
【0002】
【従来の技術】運動学的マウントは二つの要素を連結す
るための公知のメカニズムであり、これによりこれらの
二つの要素の相対的な配向が調整され得る。一般的な構
成において、第1の要素は三つの係合部分において第2
の要素と係合する三つの係合要素を有しており、第1及
び第2の要素は互いに付勢され、次いで係合要素の内の
少なくとも二つは所望される配向を提供するのに調整可
能な突出部である。他の係合要素は、調整可能であろう
となかろうと、一般的に突出部として形成される。
るための公知のメカニズムであり、これによりこれらの
二つの要素の相対的な配向が調整され得る。一般的な構
成において、第1の要素は三つの係合部分において第2
の要素と係合する三つの係合要素を有しており、第1及
び第2の要素は互いに付勢され、次いで係合要素の内の
少なくとも二つは所望される配向を提供するのに調整可
能な突出部である。他の係合要素は、調整可能であろう
となかろうと、一般的に突出部として形成される。
【0003】調整可能な突出部は、一般的に、第1の要
素によって担持されると共に第2の要素と係合する恐ら
く円形の半球形の端部を有する調整ネジとして実行され
る。第2の要素には、これらの突出部と係合する部分、
即ち、一般的に、半球形の穴又は円錐形の穴を囲む部
分、半円筒形の溝又はV溝を囲む部分、及び平らな部分
が形成される。溝の底部は穴の中心と同一線上にあり、
平らな部分は溝の片側にある。
素によって担持されると共に第2の要素と係合する恐ら
く円形の半球形の端部を有する調整ネジとして実行され
る。第2の要素には、これらの突出部と係合する部分、
即ち、一般的に、半球形の穴又は円錐形の穴を囲む部
分、半円筒形の溝又はV溝を囲む部分、及び平らな部分
が形成される。溝の底部は穴の中心と同一線上にあり、
平らな部分は溝の片側にある。
【0004】第1の要素が第2の要素と係合する三つの
点が基準面を画定すると考えられ、この基準面に対する
法線によって基準方向が定められる。調整ネジが基準面
に対して垂直に延びている設定は公称のゼロ傾斜の設定
であると考えられ得る。第1の要素がネジ方向へ平行に
延びている軸によって特徴付けられると考えられる場
合、このマウントはこのネジ方向へ平行に延びている軸
が基準方向に垂直な二つの平行でない方向に沿って所望
される構成要素(部品)を有するように第1の要素が傾
斜されるのを可能にする。
点が基準面を画定すると考えられ、この基準面に対する
法線によって基準方向が定められる。調整ネジが基準面
に対して垂直に延びている設定は公称のゼロ傾斜の設定
であると考えられ得る。第1の要素がネジ方向へ平行に
延びている軸によって特徴付けられると考えられる場
合、このマウントはこのネジ方向へ平行に延びている軸
が基準方向に垂直な二つの平行でない方向に沿って所望
される構成要素(部品)を有するように第1の要素が傾
斜されるのを可能にする。
【0005】運動学的マウントの公知の使用はミラーの
傾斜角が調整されなければならない光学機器において使
用される。典型的な機器において、ミラーは垂直であ
り、水平光学ベンチへ取り付けられなければならない。
傾斜の調整は略垂直のプレート部分を有する直角ブラケ
ットを取り付けることによって、ミラーを支持プレート
に取付けることによって、及び垂直プレート部分及びミ
ラー支持プレートを運動学的マウントとして構成するこ
とによって提供され得る。調整ネジは水平に延びる(概
してミラーの表面に対して垂直である)。調整ネジが垂
直プレート部分に支えられるか又はミラー支持プレート
に支えられるかによって調整はミラーの後ろ又はミラー
の正面から行われる。この場合、クリアランス(間隙)
が限定されやすいので調整が難しい。
傾斜角が調整されなければならない光学機器において使
用される。典型的な機器において、ミラーは垂直であ
り、水平光学ベンチへ取り付けられなければならない。
傾斜の調整は略垂直のプレート部分を有する直角ブラケ
ットを取り付けることによって、ミラーを支持プレート
に取付けることによって、及び垂直プレート部分及びミ
ラー支持プレートを運動学的マウントとして構成するこ
とによって提供され得る。調整ネジは水平に延びる(概
してミラーの表面に対して垂直である)。調整ネジが垂
直プレート部分に支えられるか又はミラー支持プレート
に支えられるかによって調整はミラーの後ろ又はミラー
の正面から行われる。この場合、クリアランス(間隙)
が限定されやすいので調整が難しい。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は垂直要素の傾
斜角が頂部から調整されるのを可能にする運動学的マウ
ントを提供する。調整用クリアランスがあまり問題にな
らないので、これが調整を容易にして、よりコンパクト
な構成を可能にする。さらに、調整は光学システムにお
いて光路を干渉することなく達成され得る。
斜角が頂部から調整されるのを可能にする運動学的マウ
ントを提供する。調整用クリアランスがあまり問題にな
らないので、これが調整を容易にして、よりコンパクト
な構成を可能にする。さらに、調整は光学システムにお
いて光路を干渉することなく達成され得る。
【0007】従来の技術の運動学的マウントの場合にお
いて、本発明の実施例は互いに付勢された第1及び第2
の要素を含む。第1の要素には三つの係合要素が形成さ
れ、そのうちの少なくとも二つは調整可能な突出部であ
る。第2の要素には第1の要素上で係合要素と係合する
三つの係合部分が形成される。全ての係合要素が突出部
である場合、係合部分は、好ましくは、穴を取り囲む部
分、溝を取り囲む部分、及び平面を画定する部分であ
る。このような場合において、第1の突出部は穴内に着
座し、第2の突出部は溝内に着座し、第3の突出部は平
面上に載置される。
いて、本発明の実施例は互いに付勢された第1及び第2
の要素を含む。第1の要素には三つの係合要素が形成さ
れ、そのうちの少なくとも二つは調整可能な突出部であ
る。第2の要素には第1の要素上で係合要素と係合する
三つの係合部分が形成される。全ての係合要素が突出部
である場合、係合部分は、好ましくは、穴を取り囲む部
分、溝を取り囲む部分、及び平面を画定する部分であ
る。このような場合において、第1の突出部は穴内に着
座し、第2の突出部は溝内に着座し、第3の突出部は平
面上に載置される。
【0008】しかしながら、従来の運動学的マウントに
おいては穴を取り囲む部分と溝を取り囲む部分は概して
平面と同一平面上にあった。本発明の実施例において
は、第2の要素の係合部分の内の一つはこの平面から大
きく離れている。従って、係合要素が係合部分と係合す
る三つの点によって画定される基準平面は調整可能な要
素の運動の方向に対してもはや垂直ではなく、相当傾い
ている。
おいては穴を取り囲む部分と溝を取り囲む部分は概して
平面と同一平面上にあった。本発明の実施例において
は、第2の要素の係合部分の内の一つはこの平面から大
きく離れている。従って、係合要素が係合部分と係合す
る三つの点によって画定される基準平面は調整可能な要
素の運動の方向に対してもはや垂直ではなく、相当傾い
ている。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の実施例におい
て、第1及び第2の要素はL字形であり、互いに付勢さ
れてほぼ矩形の筒体を形成する。第1及び第2の要素は
それぞれ垂直及び水平のプレート部分を有している。第
1の要素は第2の要素上に配置され、一つの係合要素は
第1の要素の水平プレートの底面に位置され、次いで二
つの係合要素は第1の要素の垂直プレートの底面に位置
している。同じように、穴を取り囲む部分は第2の要素
の垂直プレートの頂面に位置し、溝を取り囲む部分及び
平面を画定する部分は第2の要素の水平プレートの頂面
に位置している。
て、第1及び第2の要素はL字形であり、互いに付勢さ
れてほぼ矩形の筒体を形成する。第1及び第2の要素は
それぞれ垂直及び水平のプレート部分を有している。第
1の要素は第2の要素上に配置され、一つの係合要素は
第1の要素の水平プレートの底面に位置され、次いで二
つの係合要素は第1の要素の垂直プレートの底面に位置
している。同じように、穴を取り囲む部分は第2の要素
の垂直プレートの頂面に位置し、溝を取り囲む部分及び
平面を画定する部分は第2の要素の水平プレートの頂面
に位置している。
【0010】本明細書の他の部分及び図面を参照するこ
とによって本発明の特徴及び利点がさらに理解されよ
う。
とによって本発明の特徴及び利点がさらに理解されよ
う。
【0011】本発明の一つの態様は、少なくとも二つが
調整可能な突出部である三つの係合要素を有する第1の
要素と、三つの有効接点において前記係合要素と係合す
るように構成された三つの係合部分を有する第2の要素
と、を備え、前記三つの有効接点が非同一直線上にある
ことにより基準平面が画定され、前記調整可能な突出部
が略平行な移動の軸を有し、これらの移動の軸が前記基
準平面に対して直交する角度から相当な角度を成してい
る、運動学的マウントである。
調整可能な突出部である三つの係合要素を有する第1の
要素と、三つの有効接点において前記係合要素と係合す
るように構成された三つの係合部分を有する第2の要素
と、を備え、前記三つの有効接点が非同一直線上にある
ことにより基準平面が画定され、前記調整可能な突出部
が略平行な移動の軸を有し、これらの移動の軸が前記基
準平面に対して直交する角度から相当な角度を成してい
る、運動学的マウントである。
【0012】本発明の他の態様は、公称の上部水平プレ
ート部分及び公称の垂直に垂れ下がるプレート部分を有
する第1のL字形ブラケット要素を備え、前記第1のブ
ラケット要素が少なくとも二つが調整可能な突出部であ
る三つの係合要素を有し、前記第1の要素の下方に配置
され、公称の下部水平プレート部分及び公称の垂直直立
形プレート部分を有する第2のL字形ブラケット要素を
備え、前記第2のブラケット要素が三つの有効接点にお
いて前記係合要素と係合するように構成された三つの係
合部分を有し、前記係合要素の少なくとも一つが前記第
1のブラケット要素の前記上部水平プレート部分に結合
され、前記係合要素の少なくとも一つが前記第1のブラ
ケット要素の前記垂直プレート部分に結合され、前記係
合部分の少なくとも一つが前記第2のブラケット要素の
前記水平プレート部分上に位置し、前記係合部分の少な
くとも一つが前記第2のブラケット要素の前記垂直プレ
ート部分上に位置する、運動学的マウントである。
ート部分及び公称の垂直に垂れ下がるプレート部分を有
する第1のL字形ブラケット要素を備え、前記第1のブ
ラケット要素が少なくとも二つが調整可能な突出部であ
る三つの係合要素を有し、前記第1の要素の下方に配置
され、公称の下部水平プレート部分及び公称の垂直直立
形プレート部分を有する第2のL字形ブラケット要素を
備え、前記第2のブラケット要素が三つの有効接点にお
いて前記係合要素と係合するように構成された三つの係
合部分を有し、前記係合要素の少なくとも一つが前記第
1のブラケット要素の前記上部水平プレート部分に結合
され、前記係合要素の少なくとも一つが前記第1のブラ
ケット要素の前記垂直プレート部分に結合され、前記係
合部分の少なくとも一つが前記第2のブラケット要素の
前記水平プレート部分上に位置し、前記係合部分の少な
くとも一つが前記第2のブラケット要素の前記垂直プレ
ート部分上に位置する、運動学的マウントである。
【0013】
【実施例】従来の技術の運動学的マウント及び本発明に
よる運動学的マウントの特定の例は、一般に垂直なミラ
ーをミラーの平面における二つの平行でない軸の周りに
回転可能な調整を設けるように取り付けることに関す
る。このように、垂直及び水平のような配向、及び前
後、上下、及び左右のような相対位置は呼称するのに都
合が良い。「フロント(正面)」はある特定の図を見て
いるビュアーに最も近い部分を言う。しかしながら、こ
れらの指定は便宜上行われていると理解されるべきであ
り、明らかな反転や反射が除外されることを意味するも
のではない。以下に記述される斜視図及び等角図におい
てミラーは右外側へ面していると考えられる。
よる運動学的マウントの特定の例は、一般に垂直なミラ
ーをミラーの平面における二つの平行でない軸の周りに
回転可能な調整を設けるように取り付けることに関す
る。このように、垂直及び水平のような配向、及び前
後、上下、及び左右のような相対位置は呼称するのに都
合が良い。「フロント(正面)」はある特定の図を見て
いるビュアーに最も近い部分を言う。しかしながら、こ
れらの指定は便宜上行われていると理解されるべきであ
り、明らかな反転や反射が除外されることを意味するも
のではない。以下に記述される斜視図及び等角図におい
てミラーは右外側へ面していると考えられる。
【0014】図1は従来の技術の運動学的マウントメカ
ニズム10の分解斜視図である。特定の用途は、水平表
面を有すると仮定される固定構造体(図示されていな
い)に相対して垂直に取り付けられたミラー11の調整
可能な傾斜を設けるためにある。これは光学的装置に見
られる構成である。
ニズム10の分解斜視図である。特定の用途は、水平表
面を有すると仮定される固定構造体(図示されていな
い)に相対して垂直に取り付けられたミラー11の調整
可能な傾斜を設けるためにある。これは光学的装置に見
られる構成である。
【0015】ミラーは垂直固定プレート15の右側に示
された移動可能な一般的に垂直なプレート12の右面に
取り付けられる。特定の例において、プレート15には
固定構造体の水平面にボルトで固定されたフランジ17
が形成される。これらの二つのプレートは引張バネ18
によって又は他のあらゆる好適なメカニズムによって互
いに付勢されている。この引張バネ18は垂直プレート
12及び15から延びている引張ピン19によって支持
される。
された移動可能な一般的に垂直なプレート12の右面に
取り付けられる。特定の例において、プレート15には
固定構造体の水平面にボルトで固定されたフランジ17
が形成される。これらの二つのプレートは引張バネ18
によって又は他のあらゆる好適なメカニズムによって互
いに付勢されている。この引張バネ18は垂直プレート
12及び15から延びている引張ピン19によって支持
される。
【0016】プレート12には、その下部正面コーナ
ー、その上部正面コーナー、及びその上部後ろコーナー
近くの三つの平行なネジ穴が形成される。これらのネジ
穴は、半球形又はボール状の端部が形成されているそれ
ぞれの調整穴20、22、及び25(リードネジ)を収
容する。
ー、その上部正面コーナー、及びその上部後ろコーナー
近くの三つの平行なネジ穴が形成される。これらのネジ
穴は、半球形又はボール状の端部が形成されているそれ
ぞれの調整穴20、22、及び25(リードネジ)を収
容する。
【0017】プレート15の右面(フラット表面27と
して示されている)には、その下部正面コーナー近くの
円錐形の穴30及びその上部正面コーナー近くのV溝3
2が形成され、その上部後ろコーナー近くの部分は平ら
な支持面35を画定する。V溝は円錐形の穴の中心を通
過する線に沿って切り取られる。これらの二つのプレー
トが互いに付勢された時、ネジ20の端部は円錐形の穴
30に着座し、ネジ22の端部はV溝32に着座し、次
いでネジ25の端部は支持面35に接する。
して示されている)には、その下部正面コーナー近くの
円錐形の穴30及びその上部正面コーナー近くのV溝3
2が形成され、その上部後ろコーナー近くの部分は平ら
な支持面35を画定する。V溝は円錐形の穴の中心を通
過する線に沿って切り取られる。これらの二つのプレー
トが互いに付勢された時、ネジ20の端部は円錐形の穴
30に着座し、ネジ22の端部はV溝32に着座し、次
いでネジ25の端部は支持面35に接する。
【0018】二つのプレートの所望される相対配向はこ
れらの三つのネジを調整することによって得られる。ネ
ジ22は一般的にこれらのプレートの公称の分離を設定
するように調整され、ネジ20及び25は傾斜を設定す
るように調整される。プレートの調整可能な公称の分離
を提供するために運動学的マウントが必要とされない場
合、ネジ22は固定された半球形の突起部に置き換えら
れ得る。ネジ20の動きがネジ22及び25の接点を結
ぶ線の周りに相対的な回転を生じるが、ネジ25の動き
がネジ20及び22の接点を結ぶ線の周りに相対的な回
転を生じる。
れらの三つのネジを調整することによって得られる。ネ
ジ22は一般的にこれらのプレートの公称の分離を設定
するように調整され、ネジ20及び25は傾斜を設定す
るように調整される。プレートの調整可能な公称の分離
を提供するために運動学的マウントが必要とされない場
合、ネジ22は固定された半球形の突起部に置き換えら
れ得る。ネジ20の動きがネジ22及び25の接点を結
ぶ線の周りに相対的な回転を生じるが、ネジ25の動き
がネジ20及び22の接点を結ぶ線の周りに相対的な回
転を生じる。
【0019】これらのネジはそれらの軸が矩形の三つの
コーナーを画定する点で平面27と交差するように位置
しているのが図示されている。二つのネジがぞれぞれの
直交軸の周りに回転を提供することが所望された場合に
これが必要である。図示されているように、ミラーの正
面即ち右から調整が行われる。しかしながら、ネジ穴が
プレート15内に形成され、穴及び溝がプレート12の
左の表面に形成された場合、調整はミラーの後方即ちプ
レート15の左から行われる。
コーナーを画定する点で平面27と交差するように位置
しているのが図示されている。二つのネジがぞれぞれの
直交軸の周りに回転を提供することが所望された場合に
これが必要である。図示されているように、ミラーの正
面即ち右から調整が行われる。しかしながら、ネジ穴が
プレート15内に形成され、穴及び溝がプレート12の
左の表面に形成された場合、調整はミラーの後方即ちプ
レート15の左から行われる。
【0020】ネジ20の有効接点は穴30の深さに依存
する。穴がネジ20のボール状端部の湾曲の中心が面2
7の平面内にある深さの場合、有効接点は面27の平面
内にある。穴がより深い(又はより浅い)場合、有効接
点は面27の平面より下(又は上)なる。同じことがネ
ジ22の有効接点に適用される。
する。穴がネジ20のボール状端部の湾曲の中心が面2
7の平面内にある深さの場合、有効接点は面27の平面
内にある。穴がより深い(又はより浅い)場合、有効接
点は面27の平面より下(又は上)なる。同じことがネ
ジ22の有効接点に適用される。
【0021】図2は本発明の第1の実施例による運動学
的マウントメカニズム50の分解等角図である。上記の
実施例におけるように、このマウント(取付け)の目的
は垂直に取り付けられたミラー52の調整可能な傾斜を
提供することであるが、運動学的マウントの構造はこの
傾斜調整がミラーの後部又は正面からではなく頂部から
行われることができるように改良される。
的マウントメカニズム50の分解等角図である。上記の
実施例におけるように、このマウント(取付け)の目的
は垂直に取り付けられたミラー52の調整可能な傾斜を
提供することであるが、運動学的マウントの構造はこの
傾斜調整がミラーの後部又は正面からではなく頂部から
行われることができるように改良される。
【0022】このため、このマウントは、それぞれミラ
ーサポート(支持体)及びベースと呼ばれる、第1及び
第2のL字形ブラケット要素55及び60を含む。各ブ
ラケット要素は二つのプレートを有し、そして二つのブ
ラケット要素は矩形断面の筒体の向き合った部分を画定
するように対向関係を有している(運動学的マウントに
よって必要とされる間隔は除く)。
ーサポート(支持体)及びベースと呼ばれる、第1及び
第2のL字形ブラケット要素55及び60を含む。各ブ
ラケット要素は二つのプレートを有し、そして二つのブ
ラケット要素は矩形断面の筒体の向き合った部分を画定
するように対向関係を有している(運動学的マウントに
よって必要とされる間隔は除く)。
【0023】これらの二つのブラケット要素は引張バネ
62又は重力を含めて他の好適なメカニズムによって互
いに付勢されている。引張バネ62は引張ピン63を使
用することによってミラーサポート55に結合される。
この引張バネはミラーサポート内の穴64を貫通し、バ
ネの端部内のループによって引張ピン63に取り付けら
れる。引張ピンの長さは穴64の直径より大きく、引張
ピンはミラーサポートの頂部の溝に着座される。引張バ
ネ62は同様の方法でベース60に結合することができ
る。
62又は重力を含めて他の好適なメカニズムによって互
いに付勢されている。引張バネ62は引張ピン63を使
用することによってミラーサポート55に結合される。
この引張バネはミラーサポート内の穴64を貫通し、バ
ネの端部内のループによって引張ピン63に取り付けら
れる。引張ピンの長さは穴64の直径より大きく、引張
ピンはミラーサポートの頂部の溝に着座される。引張バ
ネ62は同様の方法でベース60に結合することができ
る。
【0024】ミラーサポート55は水平上プレート65
及び垂直に垂れ下がる右プレート67を有する。ミラー
52は右プレートの右表面に取り付けられる。上プレー
トには、その正面左コーナー、その正面右コーナー、及
びその後ろ右コーナーそれぞれの近くの三つのネジ穴7
0、72、及び75が形成される。穴70は上プレート
65の厚さを貫通するにすぎないが、他の穴は右プレー
トの平面内の垂直軸に沿って右プレート67を通って延
びている。三つのネジ穴の中心は好ましくは矩形の三つ
のコーナーを定める。
及び垂直に垂れ下がる右プレート67を有する。ミラー
52は右プレートの右表面に取り付けられる。上プレー
トには、その正面左コーナー、その正面右コーナー、及
びその後ろ右コーナーそれぞれの近くの三つのネジ穴7
0、72、及び75が形成される。穴70は上プレート
65の厚さを貫通するにすぎないが、他の穴は右プレー
トの平面内の垂直軸に沿って右プレート67を通って延
びている。三つのネジ穴の中心は好ましくは矩形の三つ
のコーナーを定める。
【0025】穴70、72、及び75の目的は、それぞ
れの調整ネジ80、82、及び85を支持することであ
る。調整ネジは好ましくは半球形又はボール状の端部を
有している。ネジ80の端部は上プレート65の底面か
ら突出しているが、ネジ82及び85の端部は右プレー
ト67の底部エッジを越えて突出している。このため、
穴70は好ましくはその全長(上プレートの厚さのみ)
に渡ってネジ切りされている。一方、穴72及び75の
各々は、そのそれぞれの調整ネジとの当たりを避けるよ
うにその長さの大部分にわたって大きさが決められ(ヘ
ッドがあればそれも含めて)、穴の下端近くのみでネジ
切りされてもよい。これによってより短いネジを使用す
ることが可能になるが、これらのネジに達するまで十分
に長いアレンキーやネジ回しが必要となる。
れの調整ネジ80、82、及び85を支持することであ
る。調整ネジは好ましくは半球形又はボール状の端部を
有している。ネジ80の端部は上プレート65の底面か
ら突出しているが、ネジ82及び85の端部は右プレー
ト67の底部エッジを越えて突出している。このため、
穴70は好ましくはその全長(上プレートの厚さのみ)
に渡ってネジ切りされている。一方、穴72及び75の
各々は、そのそれぞれの調整ネジとの当たりを避けるよ
うにその長さの大部分にわたって大きさが決められ(ヘ
ッドがあればそれも含めて)、穴の下端近くのみでネジ
切りされてもよい。これによってより短いネジを使用す
ることが可能になるが、これらのネジに達するまで十分
に長いアレンキーやネジ回しが必要となる。
【0026】ベース60は内部コーナーエッジ91に沿
って出会う水平下プレート87及び上方へ延びる垂直左
プレート89を有する。下プレート87は上部水平面9
3を有し、左プレート89は上部水平エッジ面95を有
する。左プレート89には水平エッジの正面近くの上部
水平エッジ面95内に円錐形の穴100が形成される。
下プレート87にはその左正面コーナー近くの上部表面
93内にV溝102が形成され、上部表面93の一部分
がその右後コーナー近くの平らな支持面105を画定す
る。従って、円錐形の穴100は下プレート87の上部
表面の上方に空けられる。
って出会う水平下プレート87及び上方へ延びる垂直左
プレート89を有する。下プレート87は上部水平面9
3を有し、左プレート89は上部水平エッジ面95を有
する。左プレート89には水平エッジの正面近くの上部
水平エッジ面95内に円錐形の穴100が形成される。
下プレート87にはその左正面コーナー近くの上部表面
93内にV溝102が形成され、上部表面93の一部分
がその右後コーナー近くの平らな支持面105を画定す
る。従って、円錐形の穴100は下プレート87の上部
表面の上方に空けられる。
【0027】ミラーサポート55及びベース60が互い
に付勢される時、ネジ80の端部は円錐形の穴100内
に着座し、ネジ82の端部はV溝102内に着座し、ネ
ジ85の端部は支持面105に接触する。二つのブラケ
ット要素の所望された相対配向はこれら三つのネジを調
整することによって得られる。ネジ82はプレートの公
称分離を設定するように一般的に調整され、ネジ80及
び85は傾斜を設定するように調整される。運動学的マ
ウントがミラーサポート55の調整可能な相対高さを提
供する必要がなければ、ネジ82は固定された半球形又
はボール状の突出部に置き換えられ得る。ネジ80の動
きはネジ82及び85の接点を結ぶ線の回りに相対的な
回転を生じるが、ネジ85の動きはネジ80及び82の
接点を結ぶ線の周りに相対的な回転を生じる。
に付勢される時、ネジ80の端部は円錐形の穴100内
に着座し、ネジ82の端部はV溝102内に着座し、ネ
ジ85の端部は支持面105に接触する。二つのブラケ
ット要素の所望された相対配向はこれら三つのネジを調
整することによって得られる。ネジ82はプレートの公
称分離を設定するように一般的に調整され、ネジ80及
び85は傾斜を設定するように調整される。運動学的マ
ウントがミラーサポート55の調整可能な相対高さを提
供する必要がなければ、ネジ82は固定された半球形又
はボール状の突出部に置き換えられ得る。ネジ80の動
きはネジ82及び85の接点を結ぶ線の回りに相対的な
回転を生じるが、ネジ85の動きはネジ80及び82の
接点を結ぶ線の周りに相対的な回転を生じる。
【0028】ブラケット要素が矩形プレートを有してい
るのが示されているが、運動学的マウントの完全な機能
を維持しながら、上プレート65、下プレート87、及
び左プレート89のかなりの部分を取り去ることができ
る。図2には、より少ない材料を使用するようにこれら
のブラケットがどのように形成され得るかを示すダッシ
ュラインが描かれている。
るのが示されているが、運動学的マウントの完全な機能
を維持しながら、上プレート65、下プレート87、及
び左プレート89のかなりの部分を取り去ることができ
る。図2には、より少ない材料を使用するようにこれら
のブラケットがどのように形成され得るかを示すダッシ
ュラインが描かれている。
【0029】図3及び図4は、本発明の第2の実施例の
側面図及び平面図である。図2の要素と機能的に対応し
ている要素には変更があっても図2と同じ参照番号が付
けられている。最初に説明したように、上プレート65
がほぼ三角形状に切り取られているのが示されている。
ミラー52は右プレート67より実質的に大きいのが示
されている。
側面図及び平面図である。図2の要素と機能的に対応し
ている要素には変更があっても図2と同じ参照番号が付
けられている。最初に説明したように、上プレート65
がほぼ三角形状に切り取られているのが示されている。
ミラー52は右プレート67より実質的に大きいのが示
されている。
【0030】図5は本発明の第3の実施例による運動学
的マウントメカニズム130の等角図である。この実施
例においては引張バネがないが、二つのブラケット要素
が重力によって互いに付勢されている。この結果、水平
上プレート65がL字形に切り取られてもよい。また、
ベース60の垂直プレートに代わってポスト(支柱)1
32が提供されている。このポストは頂部円形面上に円
錐形の穴100を有する。
的マウントメカニズム130の等角図である。この実施
例においては引張バネがないが、二つのブラケット要素
が重力によって互いに付勢されている。この結果、水平
上プレート65がL字形に切り取られてもよい。また、
ベース60の垂直プレートに代わってポスト(支柱)1
32が提供されている。このポストは頂部円形面上に円
錐形の穴100を有する。
【0031】図6はミラー52の傾斜がいかにして調整
され得るかを示す(図2の分解図に示された)運動学メ
カニズム50の等角図である。上を指すz軸、右を指す
y軸、及びビュアーを指すx軸を有する座標システムを
定義することは便利が良い。
され得るかを示す(図2の分解図に示された)運動学メ
カニズム50の等角図である。上を指すz軸、右を指す
y軸、及びビュアーを指すx軸を有する座標システムを
定義することは便利が良い。
【0032】ネジ80、82、85、及びベース60と
の間の三つの接点が、基準平面内にある一対の回転軸1
40及び142によって基準平面を画定する。回転軸1
40はネジ82及び85の接点によって画定され、x軸
に平行に延びる。回転軸142はネジ82及び80の接
点によって画定され、y−z平面内にある。ミラー法線
は参照番号145で指定され、公称のゼロ傾斜位置内に
あり、y軸に平行である。
の間の三つの接点が、基準平面内にある一対の回転軸1
40及び142によって基準平面を画定する。回転軸1
40はネジ82及び85の接点によって画定され、x軸
に平行に延びる。回転軸142はネジ82及び80の接
点によって画定され、y−z平面内にある。ミラー法線
は参照番号145で指定され、公称のゼロ傾斜位置内に
あり、y軸に平行である。
【0033】調整ネジはミラーの平面に平行である。従
来の運動学的マウントにおいて、調整ネジは公称のゼロ
傾斜位置の基準平面に対して垂直であった。しかしなが
ら、本発明の運動学的マウントにおいては、調整ネジの
方向が公称のゼロ傾斜位置の基準平面に垂直ではなく、
相当の角度(例えば、20乃至70度)を成している。
来の運動学的マウントにおいて、調整ネジは公称のゼロ
傾斜位置の基準平面に対して垂直であった。しかしなが
ら、本発明の運動学的マウントにおいては、調整ネジの
方向が公称のゼロ傾斜位置の基準平面に垂直ではなく、
相当の角度(例えば、20乃至70度)を成している。
【0034】ネジ80の調整はミラーに軸140の周り
を回転させるが、ネジ85の調整はミラーに軸142の
周りを回転させる。軸142の周りの回転がミラー法線
に影響を与えることもあるが、小さな回転値に対する変
化が最小であることを以下に示す。
を回転させるが、ネジ85の調整はミラーに軸142の
周りを回転させる。軸142の周りの回転がミラー法線
に影響を与えることもあるが、小さな回転値に対する変
化が最小であることを以下に示す。
【0035】図6をさらに参照すると、ミラー法線14
5は一般的にy軸に平行であるように示される単位ベク
トルである。角度θ1 はミラー法線145と軸142の
間の角度である。角度θ2 は軸142の周りのミラーサ
ポートの回転角度である。図6に示されているように、
ミラー法線145がy軸に平行である時、角度θ2 はゼ
ロであると定義される。
5は一般的にy軸に平行であるように示される単位ベク
トルである。角度θ1 はミラー法線145と軸142の
間の角度である。角度θ2 は軸142の周りのミラーサ
ポートの回転角度である。図6に示されているように、
ミラー法線145がy軸に平行である時、角度θ2 はゼ
ロであると定義される。
【0036】nx、ny、及びnzをそれぞれ、x、
y、及びz軸に沿ったミラー法線145の構成要素とす
る。図6に示されているように、nx=0、ny=1、
及びnz=0である。角度θ2 が調整ネジ85によって
変更されると、nx、ny、及びnzの値は以下の式に
よって変化する。
y、及びz軸に沿ったミラー法線145の構成要素とす
る。図6に示されているように、nx=0、ny=1、
及びnz=0である。角度θ2 が調整ネジ85によって
変更されると、nx、ny、及びnzの値は以下の式に
よって変化する。
【0037】nx=sin(θ1 )* sin(θ2 ) ny=cos2 (θ1 )+sin2 (θ1 )* cos
(θ2 ) nz=sin(θ1 )* cos(θ1 )* (1−cos
(θ2 )) 上記の式に示されているように、nzは角度θ2 の余弦
関数である。従って、角度θ2 の小さな値に対して、ミ
ラー法線145はx−y平面に対してほぼ平行のままで
ある。
(θ2 ) nz=sin(θ1 )* cos(θ1 )* (1−cos
(θ2 )) 上記の式に示されているように、nzは角度θ2 の余弦
関数である。従って、角度θ2 の小さな値に対して、ミ
ラー法線145はx−y平面に対してほぼ平行のままで
ある。
【0038】例えば、角度θ1 が45度であり、角度θ
2 が2度である場合、上記の式は以下のように解かれ
る。
2 が2度である場合、上記の式は以下のように解かれ
る。
【0039】nx=0.025 ny=0.9997 nz=0.0003 従って、角度θ2 の相対的に小さな値に対しては、z軸
の周りに相当な傾斜が提供されるが、ミラー法線はx−
y平面に対してほぼ平行のままである。θ1 に対する一
般的な値は20度乃至70度である場合には、傾斜の量
はsinθ1 に比例する。
の周りに相当な傾斜が提供されるが、ミラー法線はx−
y平面に対してほぼ平行のままである。θ1 に対する一
般的な値は20度乃至70度である場合には、傾斜の量
はsinθ1 に比例する。
【0040】結論として、上記から達せられるように、
本発明は、一般的に垂直な平面において要素のほぼ直交
する回転を用いて運動学的マウントを提供することが理
解されることができる。本発明の特定の実施例について
十分に記述してきたが、様々な改良、他の構成、及び同
等のものが使用されてもよい。例えば、円錐形の穴10
0及びV溝102の位置はマウントに何ら影響を与えず
に交換することができる。従って、上記の説明は、請求
項に定義されるように、本発明の範囲を限定するもので
はない。
本発明は、一般的に垂直な平面において要素のほぼ直交
する回転を用いて運動学的マウントを提供することが理
解されることができる。本発明の特定の実施例について
十分に記述してきたが、様々な改良、他の構成、及び同
等のものが使用されてもよい。例えば、円錐形の穴10
0及びV溝102の位置はマウントに何ら影響を与えず
に交換することができる。従って、上記の説明は、請求
項に定義されるように、本発明の範囲を限定するもので
はない。
【0041】
【発明の効果】本発明は垂直要素の傾斜角が頂部から調
整されるのを可能にする運動学的マウントを提供する。
整されるのを可能にする運動学的マウントを提供する。
【図1】従来の技術の運動学的マウントを示す分解斜視
図である。
図である。
【図2】本発明による運動学的マウントの第1の実施例
を示す分解等角図である。
を示す分解等角図である。
【図3】本発明による運動学的マウントの第2の実施例
を示す側面図である。
を示す側面図である。
【図4】本発明による運動学的マウントの第2の実施例
を示す平面図である。
を示す平面図である。
【図5】本発明による運動学的マウントの第3の実施例
を示す分解等角図である。
を示す分解等角図である。
【図6】図示された基準軸を用いた本発明による図2の
運動学的マウントを示す等角図である。
運動学的マウントを示す等角図である。
50 運動学的マウントメカニズム 52 ミラー 55 ミラーサポート 60 ベース 62 引張バネ 63 引張ピン 64 穴 70、72、及び75 ネジ穴 80、82、及び85 調整ネジ 100 円錐形の穴 102 V溝 105 支持面
Claims (23)
- 【請求項1】 少なくとも二つが調整可能な突出部であ
る三つの係合要素を有する第1の要素と、 三つの有効接点において前記係合要素と係合するように
構成された三つの係合部分を有する第2の要素と、 を備え、 前記三つの有効接点が非同一直線上にあることにより基
準平面が画定され、 前記調整可能な突出部が略平行な移動の軸を有し、これ
らの移動の軸が前記基準平面に対して直交する角度から
相当な角度を成している、 運動学的マウント。 - 【請求項2】 前記三つの係合要素が調整可能な突出部
であり、これにより前記第1及び第2の要素が相対的に
回転せずに互いに調整可能に運動するのが可能とされる
請求項1に記載の運動学的マウント。 - 【請求項3】 前記係合部分が穴を取り囲む部分、溝を
取り囲む部分、及び平面を画定する部分を含み、前記係
合部分が突出部であり、一つが前記穴に着座し、一つが
前記溝に着座し、一つが前記平面と接触する、請求項1
に記載の運動学的マウント。 - 【請求項4】 前記穴が円錐形の穴であり、前記溝がV
溝である請求項3に記載の運動学的マウント。 - 【請求項5】 前記溝を取り囲む前記部分が前記平面と
略同一平面上にあり、前記穴を取り囲む前記部分が前記
平面より上へ大きく移動している請求項3に記載の運動
学的マウント。 - 【請求項6】 前記係合部分と係合している前記係合要
素を維持する少なくとも一つの付勢要素を更に備える請
求項1に記載の運動学的マウント。 - 【請求項7】 前記調整可能な突出部の移動の軸と前記
基準平面の角度が20度乃至70度である請求項1に記
載の運動学的マウント。 - 【請求項8】 前記調整可能な突出部の移動の軸と前記
基準平面の角度が約45度である請求項1に記載の運動
学的マウント。 - 【請求項9】 公称の上部水平プレート部分及び公称の
垂直に垂れ下がるプレート部分を有する第1のL字形ブ
ラケット要素を備え、 前記第1のブラケット要素が少なくとも二つが調整可能
な突出部である三つの係合要素を有し、 前記第1の要素の下方に配置され、公称の下部水平プレ
ート部分及び公称の垂直直立形プレート部分を有する第
2のL字形ブラケット要素を備え、 前記第2のブラケット要素が三つの有効接点において前
記係合要素と係合するように構成された三つの係合部分
を有し、 前記係合要素の少なくとも一つが前記第1のブラケット
要素の前記上部水平プレート部分に結合され、前記係合
要素の少なくとも一つが前記第1のブラケット要素の前
記垂直プレート部分に結合され、 前記係合部分の少なくとも一つが前記第2のブラケット
要素の前記水平プレート部分上に位置し、前記係合部分
の少なくとも一つが前記第2のブラケット要素の前記垂
直プレート部分上に位置する、 運動学的マウント。 - 【請求項10】 前記係合部分と係合している前記係合
要素を維持する少なくとも一つの付勢要素を更に備える
請求項9に記載の運動学的マウント。 - 【請求項11】 前記第2のブラケット要素の前記垂直
プレート部分が支柱である請求項9に記載の運動学的マ
ウント。 - 【請求項12】 前記第1のブラケット要素が第1及び
第2の軸の周りで回転可能であり、 前記第1の軸が概して前記第2のブラケット要素の同じ
部分上にある前記接点の内の二つによって画定され、 前記第2の軸が前記第2のブラケット要素の同じ部分上
にない前記接点の内の二つによって画定され、 前記第2の軸が前記第1のブラケット要素の前記垂直部
分に対する法線から相当な角度を成している、 請求項9に記載の運動学的マウント。 - 【請求項13】 前記第2の軸が前記法線と成す角度が
20度乃至70度である請求項12に記載の運動学的マ
ウント。 - 【請求項14】 前記第2の軸が前記法線と成す角度が
約45度である請求項12に記載の運動学的マウント。 - 【請求項15】 前記調整可能な突出部の運動が前記接
点によって画定された平面に対して垂直でない請求項9
に記載の運動学的マウント。 - 【請求項16】 前記三つの係合要素が調整可能な突出
部であり、これによって前記第1及び第2のブラケット
要素が相対的に回転せずに互いに調整可能に移動するの
を可能とする請求項9に記載の運動学的マウント。 - 【請求項17】 前記係合部分が穴を取り囲む部分、溝
を取り囲む部分、及び平面を画定する部分を含み、 前記係合要素が突出部であり、一つが前記穴内に着座
し、一つが前記溝内に着座し、一つが前記平面に接触す
る、 請求項9に記載の運動学的マウント。 - 【請求項18】 前記穴が円錐形の穴であり、前記溝が
V溝である請求項17に記載の運動学的マウント。 - 【請求項19】 前記溝を取り囲む前記部分及び前記平
面が前記第2のブラケット要素の前記水平プレート部分
上に位置し、 前記穴を取り囲む部分が前記第2のブラケット要素の前
記垂直なプレート部分上に位置する、 請求項17に記載の運動学的マウント。 - 【請求項20】 少なくとも一つの付勢要素が一端が前
記第1のブラケット要素に結合され、他端が前記第2の
ブラケット要素に結合された二つの端部を有するバネで
ある請求項9に記載の運動学的マウント。 - 【請求項21】 前記調整可能な突出部が概して第1の
端、第2の端、及び中間部を有する円筒形であり、 前記第1の端が概して円形であり前記係合部分に係合
し、 前記第2の端が前記突出部を回転させる手段を有し、 前記中間部が少なくとも部分的にネジ切りされている、 請求項9に記載の運動学的マウント。 - 【請求項22】 前記第1のブラケット要素が少なくと
も二つの垂直穴を有し、 前記穴が少なくとも部分的に雌ネジ切りされており、 前記調整可能な突出部が前記穴内に少なくとも部分的に
位置し、前記穴と係合することによって、前記調整可能
な部分を回転させることにより他の二つの接点に画定さ
れた前記軸に沿って前記第1のブラケット要素を回転さ
せる、 請求項9に記載の運動学的マウント。 - 【請求項23】 前記第1のブラケット要素の前記垂直
プレート部分に結合されたミラーを更に備える請求項9
に記載の運動学的マウント。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/252,725 US5505422A (en) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | Top adjustable kinematic mount |
| US252725 | 1994-06-02 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07333483A true JPH07333483A (ja) | 1995-12-22 |
Family
ID=22957270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7134990A Pending JPH07333483A (ja) | 1994-06-02 | 1995-06-01 | 運動学的マウント |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5505422A (ja) |
| JP (1) | JPH07333483A (ja) |
| DE (1) | DE19520427A1 (ja) |
| GB (1) | GB2291213B (ja) |
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| JP2007025374A (ja) * | 2005-07-19 | 2007-02-01 | Mitsubishi Electric Corp | 反射鏡支持調整機構 |
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| DE19924055A1 (de) * | 1999-05-26 | 2000-12-21 | Bosch Gmbh Robert | Halterung für ein justierbares Gehäuase |
| DE19924056A1 (de) * | 1999-05-26 | 2000-09-28 | Bosch Gmbh Robert | Halterung für ein justierbares Gehäuse |
| NL1013018C2 (nl) * | 1999-09-10 | 2001-03-13 | Hollandse Signaalapparaten Bv | Stelsel voor het afsteunen van een voorwerp. |
| GB0005814D0 (en) * | 2000-03-11 | 2000-05-03 | Renishaw Plc | Mounting for optical components |
| GB0106977D0 (en) * | 2001-03-21 | 2001-05-09 | Renishaw Plc | Tilting table |
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| US10663690B2 (en) * | 2016-01-27 | 2020-05-26 | Bio-Rad Laboratories, Inc. | High precision and low cross-coupling laser steering |
| CN108776379A (zh) * | 2018-06-25 | 2018-11-09 | 青岛海信激光显示股份有限公司 | 一种合光镜承载结构及投影装置 |
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