JPH0894813A - 軽量反射鏡 - Google Patents

軽量反射鏡

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JPH0894813A
JPH0894813A JP26835993A JP26835993A JPH0894813A JP H0894813 A JPH0894813 A JP H0894813A JP 26835993 A JP26835993 A JP 26835993A JP 26835993 A JP26835993 A JP 26835993A JP H0894813 A JPH0894813 A JP H0894813A
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達政 中村
Yoshiaki Okamoto
義昭 岡本
Kunio Yoshida
国雄 吉田
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OKAMOTO KOGAKU KAKOSHO KK
Shin Etsu Quartz Products Co Ltd
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OKAMOTO KOGAKU KAKOSHO KK
Shin Etsu Quartz Products Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、1m以上の更には10m以
上の大口径の軽量反射鏡であっても容易に形成可能にし
た軽量反射鏡を提供することを目的とする。 【構成】 本発明は、かかる技術的課題を達成するため
に、先ずドーナツ型の軽量反射鏡において、シリカガラ
ス多孔質体からなる保持体層の、少なくとも鏡面側と共
に内径及び外径側を所定肉厚の透明シリカガラス層で被
覆してなるドーナツ型軽量反射鏡である点。前記保持体
層を半径方向に分割するごとく内径側の透明シリカガラ
ス層と外径側の透明ガラス層間を連設する透明シリカガ
ラス材からなるリブを半径方向に複数本形成した点を特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は軽量反射鏡に係り、特に
中央部に円形開口(以下内径という)を有するカセグレ
ン構造の大形のドーナツ型軽量反射鏡に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より太陽光やレーザ光、マイクロ波
などの電磁波や光を集光させるために軽量反射鏡を用い
ているが、この種の軽量反射鏡は光軸上に前記軽量反射
鏡と対面可能に凸面鏡その他の反射鏡等を対峙させ、該
凸面鏡により外部よりの入射光を受光し前記軽量反射鏡
に反射させることにより精度よい集光を可能にしてい
る。従ってこの種の装置においては、前記凸面鏡に精度
よく入射光を導くために、軽量反射鏡の中央部を円形に
開口させたカセグレン構造のドーナツ型軽量反射鏡を用
いたものが多い。そしてかかる装置を天体望遠鏡やレー
ザ集光装置として利用する場合において、高集光効率と
高受光効率を得るために、軽量反射鏡を大形化し、より
具体的には直径が300〜3000mm、更には10m
以上のものが要求されるようになってきた。
【0003】そしてこれらの大形のドーナツ型軽量反射
鏡においては集光ビームの輻射や環境温度の変化による
微妙な板素材の体積変化による鏡面うねり等が発生す
る。又、前記軽量反射鏡は所定曲率に形成したガラス研
磨素材表面に光学的反射層としての金属蒸着膜を400
〜800℃のCVD法により形成させるものであるため
に、前記熱変形等がその軽量反射鏡の性能を低下させる
恐れがある。この為、従来装置においては熱変形率の小
さいシリカガラスを用いて前記軽量反射鏡を形成する場
合が多いが、この様なシリカガラスを用いて熱変形を抑
制しても前記軽量反射鏡はこれを操作用の支持台に支持
させ任意の方向に自由に回転操作させるものであるため
に、該軽量反射鏡が大形化するに連れ、その反射鏡自体
の自重により支持角殿変化等の姿勢の変化により鏡面歪
が生じ、性能の低下が問題となっている。
【0004】かかる欠点を解消するために本出願人は、
ドーナツ型でない従来の軽量反射鏡や反射鏡等におい
て、反射鏡基体が、透明なシリカガラス製鏡面形成層を
表面に有する面をもち、該層を保持する保持層が、内部
に含まれる全気孔体積の30%以上の独立気泡を含み、
0.1〜1.2g/cm3の見かけ密度を有するシリカ
ガラス多孔性発泡体層からなる軽量化反射鏡体を提案し
ている。(特開平5−60909)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記の中
央部に円形開口を有する軽量反射鏡と異なり、ドーナツ
型軽量反射鏡、特に外径が300mm以上のドーナツ型
軽量反射鏡においては、特に姿勢を鏡面が垂直に近付け
ば近付くほど、中央部の円形開口に集中荷重がかかりや
すく、そしてかかる集中荷重は外形が大形化すればする
ほど拡大し、該中央部に歪や鏡面変形が生じやすい。而
も前記従来技術は前記多孔質発泡体をルツボを用いて一
体成形により形成する場合が多く、この為軽量反射鏡の
外径が大きくなればなるほどこれを成形するるつぼを大
きくせざるを得ず、結果として1m以上の大口径の軽量
反射鏡の形成が不可能になっている。
【0006】そこで本発明は内部に内部にシリカガラス
多孔質体を充填し、軽量化を図った場合においても中央
部の円形開口に生じる集中荷重を極力逃しつつ又例え集
中荷重が生じてもこれを歪や鏡面変形が生じない程度に
軽減し得るドーナツ型軽量反射鏡を提供することを目的
とする。本発明の他の目的は、1m以上の更には10m
以上の大口径の軽量反射鏡であっても容易に形成可能に
した軽量反射鏡を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決する為の手段】本発明は、かかる技術的課
題を達成するために、先ずドーナツ型の軽量反射鏡にお
いて、 シリカガラス多孔質体からなる保持体層の、少なくと
も鏡面側と共に内径及び外径側を所定肉厚の透明シリカ
ガラス層で被覆してなるドーナツ型軽量反射鏡である
点。この様な構成はカセグレン構造の軽量反射鏡におい
ては新規である。 前記保持体層を半径方向に分割するごとく内径側の透
明シリカガラス層と外径側の透明ガラス層間を連設する
透明シリカガラス材からなるリブを半径方向に複数本形
成した点 そして好ましくは図1に示すように、内径側より若しく
は外径側より所定内角をもって放射状に延設する一対の
リブ19と該一対のリブ19間に挟まれる外径若しくは
内径側の透明ガラス弧状片17、18、をからなり、内
部にシリカガラス多孔質体16(以下セグメント基体と
いう)を充填した略三角形状のセグメント10をドーナ
ツ状に連設した点を特徴とする。尚本発明は前記カセグ
レン構造の軽量反射鏡のみならず、前記従来に軽量反射
鏡にも適用可能であり、この為、請求項3記載の発明に
おいて、前記保持体層を半径方向に分割するごとく外径
側の透明ガラス層間を連設する透明シリカガラス材から
なるリブ19を半径方向に複数本形成したことを特徴と
する技術を提案する。
【0008】
【作用】かかる技術手段によれば、前記保持体層16
は、気泡を多数含んでいるために、軽量化が達成される
と共に、該気泡を介して表面の透明層を連結する多数の
網目部材が位置することになるためにあらゆる方向に対
して実質的に等しい三次元的抵抗強度を有する点は前記
した通りであるが、そして更に本発明は前記保持体層1
6を半径方向に分割するごとくリブ19を設けてあるた
めに該リブ19により強度性が増し、軽量反射鏡を大形
化しても強度的に何等問題が生じることがない。而もこ
の場合略三角形状のセグメント10をドーナツ状に連設
した場合、三角形は強度的に最も強いものであるため
に、前記効果が一層増幅される。又本発明は前記保持体
層16即ち発泡体をセグメント単位で成形可能であるた
めに、大形の軽量反射鏡の製作する場合においてもこれ
に対応して保持体層16を大形化する必要がなく、その
製作が容易である。
【0009】この場合前記保持体層16の発泡体の見か
け密度はカセグレン構造の軽量反射鏡の場合0.1〜
0.5g/cm3の範囲に設定し、網目密度を高めるの
がよい。又カセグレン構造の軽量反射鏡の場合前記内径
側の肉厚を、外径側の肉厚に対し小に設定するととも
に、該内径の肉厚を内径の半径の5%以上に設定するの
がよい。更に、前記保持体層16を構成する発泡体を独
立気泡、若しくは連通気泡の何れに形成してもよいが、
連通気泡で形成する場合は減圧下においた連通気泡で形
成するのがよく、更に好ましくは前記保持体層16の全
表面を所定肉厚の透明シリカガラス層で被覆した場合に
おいて、前記石英ラスガラス層の一部に連通気泡にまで
達する貫通孔20を個々のセグメント単位で形成するの
がよい。
【0010】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を例示
的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている
構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に
特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみ
に限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
【0011】ドーナツ型軽量反射鏡の実施例について製
造順序にしたがって図2に基づいて説明する。先ず、カ
ーボン製坩堝内に、金属不純物が 0.5ppm 以下で
ある熱気相法高純度非晶質シリカガラス微粉を予め 8
50℃ のアンモニアガス+窒素ガス雰囲気内で2時間
程熱処理した前記石英ガ ラス微粉を充填し、減圧雰囲
気(10-2tor)で 1650〜1700℃ にて2時
間加熱処理して前記シリカガラス微粉を融着発泡させ、
多数の独立気泡よりなる密度 0.1〜0.4g/cm3
のシリカガラス発泡体を得る。尚、連通気泡の発泡体を
得る場合は、前記して得られたシリカガラス発泡体を弗
酸20%、水80%の溶液中に約10min浸漬するこ
とにより、前記独立気泡間の薄膜が破開されつつ沈殿
し、完全に浸漬した後において気泡同士が連通したシリ
カガラス連通発泡体が得られる。
【0012】次いで、これを図2に示すように製作する
ドーナツ形状に合わせ、内径側より若しくは外径側より
所定内角をもって放射状に延設する略三角形状の弧状片
にカットして直径が1500mm、高さが800mmの
円板状の多孔性発泡体からなるセグメント基体16を作
成する。尚、この基体16は、見かけ密度は前記したよ
うに0.1〜0.4g/cm3で、含有する独立気泡の
全気孔体積にしめる割合は約70%程度であった。この
独立気泡の含有率は、部材の見かけ密度と部材を構成す
るシリカガラス自体の密度の測定及び元の多孔性発泡体
である部材を前記したように弗酸20%、水80%の溶
液中に浸漬けしてから得られる連通気孔の体積から容易
に得られる。
【0013】次に前記基体16と同一外形の縁部を有す
る三角蓋体状のセグメントカバー体12を透明シリカガ
ラス材で形成する。そして該カバー体12は外縁側12
bと底面肉厚12cを5mmに設定すると共に、内縁側
肉厚12aを5mmに設定する。次に前記軽量反射鏡の
鏡面形状に合わせ、所定曲率にプレス成形したドーナツ
円板状の鏡面板を製作した後、これを前記セグメント1
0に合わせ三角形状に切断して鏡面セグメント13を形
成する。
【0014】そして不図示の炉内載置面上に、セグメン
トカバー体12を開口が上向きに向けて載置した後、そ
の内面全面にわたってシリカ微粉末を厚さ約1mm程度
介在させた後、前記基体16を嵌入し、更にその上面に
シリカ微粉末を介して鏡面セグメント13を載置する。
そして前記鏡面セグメント13上面に鏡面形状に合わせ
所定曲率に凸設した不図示のカーボン製重しを載置した
状態で、約1400℃の温度の減圧雰囲気で加熱溶着一
体化させた。尚前記重しにより基体16の発泡体が圧縮
されるために、その圧縮量を見越してセグメントカバー
体12の高さを基体16の高さより若干低く設定する。
この操作において、セグメントカバー体12及び鏡面セ
グメント13と基体16との間に介在させたシリカ微粉
末は、溶着一体化の際に収縮してカバー体13等の透明
シリカガラスと多孔性発泡体からなる基体16を完全に
一体化させ層厚は消滅していた。なお、シリカ微粉末
は、四塩化珪素を酸水素火炎で燃焼酸化分解して得られ
たものを、5μm以下に調整して使用した。
【0015】次に前記の様にして得られたセグメント1
0は、図1に示すようにドーナツ状に集合させてそのリ
ブ19同士の連設面を溶接して一体化させた後、鏡面側
を研削且つ研磨して所定の曲率面に形成する。そして前
記軽量反射鏡素体の鏡面に400〜800℃のCVD法
によりアルミ蒸着膜を形成し、光学的反射層を形成す
る。尚前記のようにセグメント基体16を独立気泡でな
く連通気泡の発泡体で形成する場合は、前記セグメント
10を成形する際に真空状態で成形することにより、減
圧セグメント成形でき、大出力のレーザビームで鏡面層
を介して保持体層16内が加熱されても熱膨張等が生じ
ることなく、好ましい。尚、前記の構成を取らずに図1
に示すように前記基体16を囲繞するカバー体セグメン
ト13に小孔20を穿孔しても前記減圧連通気泡と同様
な作用を営むことが出来る。
【0016】
【効果】以上記載のごとく本発明によれば、夫々セグメ
ントは気泡を多数含んた発泡体で形成されている為に、
軽量化が達成されると共に、該集合連設して形成される
リブ19により強度性が増し、軽量反射鏡を大形化して
も強度的に何等問題が生じることがない。而もこの場合
略三角形状のセグメントをドーナツ状に連設した場合、
三角形は強度的に最も強いものであるために、前記効果
が一層増幅される。又本発明は発泡体をセグメント単位
で成形可能であるために、大形の軽量反射鏡の製作する
場合においてもこれに対応して保持体層16を大形化す
る必要がなく、1m以上更には10m程度の軽量反射鏡
でも容易に製作可能である。等の種々の著効を有す。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例にかかるドーナツ型レンズを示
し、(A)は全体斜視図、(B)は横断面図、(C)は
縦断面図を示す。
【図2】セグメントの分解斜視図を示す。
【符号の説明】
19 リブ 16 多孔質体 17 ガラス弧状片 18 ガラス弧状片
フロントページの続き (72)発明者 吉田 国雄 大阪府摂津市鳥飼野2−2−3−303

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリカガラス多孔質体からなる保持体層
    の、少なくとも鏡面側と共に内径及び外径側を所定肉厚
    の透明シリカガラス層で被覆してなるドーナツ型軽量反
    射鏡よりなり、 前記保持体層を半径方向に分割するごとく内径側の透明
    シリカガラス層と外径側の透明ガラス層間を連設する透
    明シリカガラス製リブを半径方向に複数本形成したこと
    を特徴とするドーナツ型軽量反射鏡
  2. 【請求項2】 内径側より若しくは外径側より所定内角
    をもって放射状に延設する一対のリブと該一対のリブ間
    に挟まれる外径若しくは内径側の透明ガラス弧状片をか
    らなり内部にシリカガラス多孔質体を充填した略三角形
    状のセグメントをドーナツ状に連設してなる請求項1記
    載のドーナツ型軽量反射鏡
  3. 【請求項3】 シリカガラス多孔質体からなる保持体層
    の、少なくとも鏡面側と共に径側を所定肉厚の透明シリ
    カガラス層で被覆してなる軽量反射鏡において、 前記保持体層を半径方向に分割するごとく外径側の透明
    ガラス層間を連設する透明シリカガラス材からなるリブ
    を半径方向に複数本形成したことを特徴とする軽量反射
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009205108A (ja) * 2008-02-29 2009-09-10 Mitsubishi Electric Corp 軽量化ミラーおよびその製造方法
JP2010170133A (ja) * 2009-01-19 2010-08-05 Schott Ag ガラス又はガラスセラミック製のミラー支持体の基板
JP2010277022A (ja) * 2009-06-01 2010-12-09 Nec Toshiba Space Systems Ltd 光学装置
JP2015080486A (ja) * 2013-10-21 2015-04-27 日本電気硝子株式会社 鏡面体及び鏡面体構造物
EP2960700A1 (fr) * 2014-06-27 2015-12-30 Thales Procede de fabrication d'un miroir
JP2020034757A (ja) * 2018-08-30 2020-03-05 京セラ株式会社 ミラー
US10926431B2 (en) 2013-06-25 2021-02-23 Schott Ag Tool head and glass or glass ceramic article producible using the tool head
JP2022128274A (ja) * 2021-02-22 2022-09-01 三菱電機株式会社 主反射鏡製造方法、および、観測装置
JP2023153922A (ja) * 2019-11-28 2023-10-18 京セラ株式会社 ミラー

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009205108A (ja) * 2008-02-29 2009-09-10 Mitsubishi Electric Corp 軽量化ミラーおよびその製造方法
JP2010170133A (ja) * 2009-01-19 2010-08-05 Schott Ag ガラス又はガラスセラミック製のミラー支持体の基板
JP2010277022A (ja) * 2009-06-01 2010-12-09 Nec Toshiba Space Systems Ltd 光学装置
US8444281B2 (en) 2009-06-01 2013-05-21 Nec Toshiba Space Systems, Ltd. Optical device
US10926431B2 (en) 2013-06-25 2021-02-23 Schott Ag Tool head and glass or glass ceramic article producible using the tool head
JP2015080486A (ja) * 2013-10-21 2015-04-27 日本電気硝子株式会社 鏡面体及び鏡面体構造物
EP2960700A1 (fr) * 2014-06-27 2015-12-30 Thales Procede de fabrication d'un miroir
FR3023011A1 (fr) * 2014-06-27 2016-01-01 Thales Sa Procede de fabrication d'un miroir
US9952403B2 (en) 2014-06-27 2018-04-24 Thales Method for manufacturing a mirror
JP2020034757A (ja) * 2018-08-30 2020-03-05 京セラ株式会社 ミラー
JP2023153922A (ja) * 2019-11-28 2023-10-18 京セラ株式会社 ミラー
JP2022128274A (ja) * 2021-02-22 2022-09-01 三菱電機株式会社 主反射鏡製造方法、および、観測装置

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