JPS6132020A - 放射ビ−ムの方向調節装置及び方法 - Google Patents

放射ビ−ムの方向調節装置及び方法

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JPS6132020A
JPS6132020A JP13620085A JP13620085A JPS6132020A JP S6132020 A JPS6132020 A JP S6132020A JP 13620085 A JP13620085 A JP 13620085A JP 13620085 A JP13620085 A JP 13620085A JP S6132020 A JPS6132020 A JP S6132020A
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JP
Japan
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shaft
bearing
mirror
adhesive
adjustment
Prior art date
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Pending
Application number
JP13620085A
Other languages
English (en)
Inventor
チヤールズ・ヴインセント・パーキンス
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Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
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Publication date
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    • 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
    • G02B7/1821—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors for rotating or oscillating mirrors

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、鏡に対する法線がシャフトの縦軸線に対して
傾くようにシャフトに鏡を取付け、前記シャフトは支持
構造物に対して回転調節自在に軸受中に据付けられる如
き放射ビームの方向調節装置に関するものである。
また本発明は、鏡の法線がシャフトの縦軸線に対して傾
くように鏡をシャフト上に取付け、前記シャフトを軸受
中にすき開眼めとして配置し、反射ビームの方向を調節
する′ために前記シャフトを前記軸受内で回転さ°せ、
前記調節をした後、前記シャフトを軸受内に固定する工
程を含む如き鏡から反射した放射ビームの方向調節方法
に関するものである。
本発明を適用し1辱る光学装置の例はモノクロメータ又
は干渉計であり、この干渉計は例えばフーリエトランス
フオーム分光計に使用される。かかる機器では、放射ビ
ームは方向を極めて小さな公差で、典型的には秒単位の
角度で変えるように調節し、かつ相当の安定性をもって
方向を維持しなければならない。典型的には、ビームは
ビーム反転又は偏向鏡から反射され、この鏡は方向調節
をなすために便利に使用される。
反転鏡に小さな角度調節を行なう方法は、1969年チ
ャツプマン・アンド・ホール発行、ジエイ・エフ・シエ
ーズ、アール・ニス・スターンハーグ著のテキストブッ
ク“光学分光計の設計“の第11.7章に記載されてい
る。そこに記載されている調節方法は応力下にあるばね
に抗して作動する調節ねじを含んでいる。従ってこの調
節装置は、調節中のみてはなく該機器の使用中にも応力
付加状態にある。従って必然的に応力除去処理が、ヒス
テリンス効果による応力循環を起こす温度変動を利用し
て行なわれる。それ故かかる応力付加された構造物は本
来不安定である。従って本発明の目的は、少なくとも機
器の使用中、そして好適には調節中にも、応力の無い調
節装置を提供することにある。
本発明は、鏡に対する法線がシャフト縦軸線に対して傾
くようにシャフトに鏡を取付け、前記シャフトは支持構
造物に対して回転調節自在に軸受中に据付けられる如き
放射ビームの方向調節装置において、前記シャフトは調
節後接着剤によって軸受内に固定されることを特徴とす
る放射ビームの方向調節装置を提供する。本発明による
装置は小さな方向調節をするのに適しており、そして角
度の正弦値がラジアンで表わした角度に実質的に等しい
如き角度をなして鏡の法線が縦軸線に対して傾いている
点に特徴を有する。
シャフトの縦軸線の方向安定性は、軸受が前記シャフト
に沿って軸線方向に離れている2個の平軸受からなる点
に特徴を有する本発明装置により改善される。
鏡は機器中で焦点合わせ作用を行なうために彎曲させる
こともできる。この場合には、関連する鏡法線は、縦軸
線との交差点で鏡表面に位置するものとする。また、シ
ャフトは焦点合わせ調節を行なうために軸受内で縦に動
かすことができる。
本発明による簡単な装置は、鏡を平面鏡とする点に特徴
を有する。
また、本発明は、鏡の法線がシャフトの縦軸線に対して
傾くように鏡をシャフト上に取付け、前記シャフトを軸
受中にすきま開成めとして配置し、反射ビームの方向を
調節するために前記シャフトを前記軸受内で回転させ、
前記調節をした後、前記シャフトを軸受内に固定する工
程を含む如き鏡から反射した放射ビームの方向調節方法
において、前記シャフトを固定する工程が前記シャフト
と軸受間に接着剤を付着し、そして前記接着剤を硬化さ
せる工程を含むことを特徴とする方法を提供する。
本発明法は、調節前にシャフトに軽い荷重を与えてシャ
フトを軸受に押付け、接着剤が硬化した後に前記荷重を
除く工程を含む点に特徴を有する。
この構成によれば、軸受中のシャフトのすき開成めに起
因する調節中のシャフトの望ましくない動きを減らすこ
とができる。
また本発明法は、前記シャフトに動的荷重を加えてシャ
フトを軸受に押付ける工程を含む点に特徴を有する。か
かる動的荷重の付加においては、縦軸線の位置と方向は
、幾何学的拘束が最小の数となることによって、軸受及
びその支持構造物に対して明確に定められる。更に本発
明法は、お互に軸受のまわりに45°と135°の間の
角度をおいて軸受中に配置した調節自在のねじによって
前記シャフトに動的荷重を加え、ねじの内端とシャフト
間及びシャフトと軸受面間に軽い接触を生じるように前
記ねじを調整し、また接着剤が硬化した後に前記ねじを
除去する工程を含む点に特徴を有する。かくしてシャフ
トと軸受中に残っている応力は最小限度にされる。
また本発明法は、軸受が前記シャフトに沿って軸線方向
に離れた2個の軸受からなる点に特徴を有する。かくし
てシャフトの縦軸線の方向安定性が改良される。
また本発明法は、調節をするためにシャフトを回転させ
る手段をシャフトに取付け、接着剤が硬化した後に前記
手段を除去する工程を含む点に特徴を有する。この構成
の場合においても、シャフトと軸受中に残っている応力
は最小限度にされる。
本発明を具える光学機器においては、該機器を製造中に
組立てるとき、平面鏡により反射した放射ビームの方向
の極めて小さな調節を行なうのが望ましい。
本発明による装置と方法の特徴は、ビーム方向の極めて
小さな角度調節をシャフトの比較的大きな角度の動きに
よって行なうことができる点にある。もし鏡法線とシャ
フト回転軸線間の小さな角度がθラジアンでありかつシ
ャフトを小角度φランアンだけ回転させるものとすれば
、鏡により反射されるビートは次式により与えられる角
度δラジアンたけ偏向せしめられる: δ・2θφ 従って、δはシャフト回転角φに小分数20を乗した値
、Plちφの小さな分数値となる。
以下、本発明を図示の実施例に基づき詳述する。
第1図を参照すれば、平型(plain)円柱シャフト
1は2個の平軸受2,3内にすき開成めされて示されて
いる。前記2個の軸受を支持する構造物は図示の都合上
省略しているが、第2図にはこれを部分断面図として2
0.21により示している。各軸受は半径方向調節ねじ
6と7を支持した2個の半径方向ねじ穴4,5をもつ。
第3図はシャフト軸線に直角をなす平面でとった一方の
軸受の断面図を示す。ねじ6.7をねじ大向に進入させ
て、各ねじをシャフトに接触させ、シャフトを8の個所
で軸受に接触させる。両ねじの半径方向軸線間の角度β
が45°と135°の間にあれば、安定した、三点型の
、動的軸受がシャフトに対して形成され、この軸受はこ
の軸受を通る一平面内の一点に位置する。軸受2から軸
線方向に離れた第二の軸受3は第一の軸受から離れた第
二の平面内の第二点の位置を与え、それ故完全に該構造
体に対するシャフトの位置を定める。ねじ6と7は前記
三点て軽い接触を確実に生じる程度だけ進められ、締付
け2を生じないようになし、かくして応力の内在を避け
、動的なシャフトの位置決めを確実ならしめるが、調節
のためのみでシャフトが自由に回転運動をするようにな
している。
他の型式の動的軸受、例えばシャフトを動力下で■形構
造の2つの側面に当てて載せる如きつ゛イーエツジ(υ
ee edge) を使うこともできる。第3図の軸受
は、シャフトの殆んど全周に狭いギャップが形成されて
、このギャップ内に液状接着剤が毛管作用によって侵入
して行くという利点がある。それ故、シャフトの位置決
めは、一旦接着剤が硬化すれば、固定され、その後ねじ
6,7が除去される。
第1.2図を参照すれば、ガラス基板9がシャフト1の
端に取付けられる。その表面10は正面に金属被覆した
鏡であり、かつシャフトの回転軸線11に直角をなす平
面12に対して成る小さな角度θをなすようにセットさ
れる。それ故、鏡10の法線は軸線11に対して角度θ
をなす。もしシャフト1が先金な一回転をしたならば、
鏡10に対する法線は半頂角θの円錐面を描く。平面1
0と平面12について考えれば、これらの平面10と1
2は、軸線11に対して直角をなしかつ第2図に角度θ
で示す如く、図の紙面に対して直角をなす線内で交差す
る。シャフト1を第2図の位置から小さな回転角度φた
け回転させると、前記法線は平面10と12の交差線と
平行な偏向面内で紙面から上方に偏向し、前記偏向面は
法線によって描かれる円錐面の小さなセクターをなす。
従って、表面10に入射する、軸線11に平行な光線1
3は紙面から上方へ偏向する。平面鏡の光反射法則によ
れば、もしθが、sin θがラジアンで表わしたθに
実軍的に等しくなる程度の小さな角度でありかつシャフ
トが小さな角度φだけ回されれば、反射光線は次式によ
り与えられる角度δだけ偏向させられる: δ−2θφ 例えば、θ−1°、即ち0.0174 ラジアンであれ
ば、 δ−0,0348φ又は φ/28.7となる。
従って、ビーム角度の偏向はシャフト回転角度φの小さ
な分数、即ち1/28.7 になる。回転角度の歯車減
速の効果が与えられ、その歯車比はθの選択によって選
択することができる。
第2図においては、入射光線13は鏡法線に対して角度
θをなす。鏡をビーム反転鏡とする光学機器にふいては
、光線は通常、調節範囲の中央で鏡に入射される。シャ
フトを回転すれば光線は紙面の上方又は下方へ偏向させ
られる。例えば各サブビーム用に1個づつとする2個の
かかる反転鏡調節器をもつマイケルソン干渉計では、鏡
面とシャフト回転軸線に直角をなす平面との交差線はお
互に直角をなすようにセットされて、一方のビーム調節
器が、上/下調節をなし、他方の調節器が左/右調節を
なすようになされる。従って、戻ってくるサフビームを
調節して、しま模様を中心に置くために再結合させるこ
とができる。
他の光学機器においては、長方形の経路に放射ビーl、
を送る必要のあることがある。ビームを90°偏向させ
るために使用する鏡は前記の鏡傾斜調節装置の一部とす
ることができ、この場合ビームは鏡に45°で入射させ
る。
第1,2図には、応力を殆んど生じない制御された方法
でシャフトに回転角度φを与える装置を示す。棒14は
シャフト1用の円形の切欠部をもち、橋渡し片16によ
って前記切欠部に締付けられる。
この橋渡し片は円形の切欠部と止ねし17.18をもつ
。ねじ19はシャフト1から遠い方の端で棒14ノねし
穴に取付けられる。ねじ19は構造物22の一部にもた
れ、ねじ19に接近した弱いばねによってこの構造物に
接触させて保持する。ねじ19を回転させると、角度φ
の小さな角度範囲の回転を生じる。
ばね23がシャフト1に与える力はてこ作用によって大
きく減らされ、従って調節中にシャフトに与えられる応
力は減少する。
使用される接着剤は好適には短時間で硬化する希薄な液
体とし、これは毛管作用によって軸受とシャフト間のギ
ャップ24内に容易に侵入し、調節が乱される前に硬化
するようになす。接着剤が硬化した後、ねじ6,7は、
棒14及び橋渡し片16と共に、取除かれ、シャフト1
とその支持構造物を応力のない状態にしておく。
【図面の簡単な説明】
第1図は放射ビームの方向調節用装置の斜視図;第2図
は第1図の装置のシャフト軸線上の平面でとった断面図
; 第3図は第1図又は第2図に示す1つの軸受のシャフト
軸線と直角をなす平面でとった断面図である。 1・・・内柱シャフト2.3・・・平軸受4.5・・・
半径方向ねじ穴 6.7・・・ねじ     9・・・ガラス基板10・
・・鏡        11・・・軸線13・・・光線
       14・・・棒16・・橋渡し片    
 17.18・・・止ねじ19・・・ねじ      
 22・・・構造物23・・・ばね Rg 、3゜

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、鏡に対する法線がシャフト縦軸線に対して傾くよう
    にシャフトに鏡を取付け、前記シャフトは支持構造物に
    対して回転調節自在に軸受中に据付けられる如き放射ビ
    ームの方向調節装置において、前記シャフトは調節後接
    着剤によって軸受内に固定されることを特徴とする放射
    ビームの方向調節装置。 2、特許請求の範囲第1項記載の装置において、鏡の法
    線は角度の正弦値がラジアンで表した角度に実質的に等
    しくなるような角度だけ前記縦軸線に対して傾いている
    ことを特徴とする装置。 3、特許請求の範囲第1項又は第2項記載の装置におい
    て、軸受は前記シフヤトに沿って軸線方向に離れた2個
    の平軸受からなることを特徴とする装置。 4、特許請求の範囲第1項乃至第3項の何れか1つに記
    載の装置において、鏡は平面鏡とすることを特徴とする
    装置。 5、鏡の法線がシャフトの縦軸線に対して傾くように鏡
    をシャフト上に取付け、前記シャフトを軸受中にすき間
    嵌めとして配置し、反射ビームの方向を調節するために
    前記シャフトを前記軸受中で回転させ、前記調整をした
    後、前記シャフトを軸受内に固定する工程を含む如き鏡
    から反射した放射ビームの方向調節方法において、前記
    シャフトを固定する工程が前記シャフトと軸受間に接着
    剤を付着し、そして前記接着材を硬化させる工程を含む
    ことを特徴とする方法。 6、特許請求の範囲第5項記載の方法において、調節前
    にシャフトに軽い荷重を与えてシャフトを軸受に押し付
    け、接着剤が硬化した後に前記荷重を除く工程を含むこ
    とを特徴とする方法。 7、特許請求の範囲第6項記載の方法において、前記シ
    ャフトに動的荷重を加えてシャフトを軸受に押付ける工
    程を含むことを特徴とする方法。 8、特許請求の範囲第7項記載の方法においてお互いに
    軸受のまわりに45°と135°の間の角度をおいて軸
    受中に配置した調節自在のねじによって前記シャフトに
    動的荷重を加え、ねじの内端とシャフト間及びシャフト
    と軸受面間に軽い接触を生じるように前記ねじを調節し
    、また接着剤が硬化した後に前記ねじを除去する工程を
    含むことを特徴とする方法。 9、特許請求の範囲第5項乃至第8項の何れか1つに記
    載の方法において、軸受が前記シャフトに沿って軸線方
    向に離れた2個の平軸受からなることを特徴とする方法
    。 10、特許請求の範囲第5項乃至第9項の何れか1つに
    記載の方法において、調節をするためにシャフトを回転
    させる手段をシャフトに取付け、接着剤が硬化した後に
    前記手段を除去する工程を含むことを特徴とする方法。
JP13620085A 1984-06-26 1985-06-24 放射ビ−ムの方向調節装置及び方法 Pending JPS6132020A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB08416263A GB2160994A (en) 1984-06-26 1984-06-26 Shaft-mounted mirror in a bearing fixed by adhesive
GB8416263 1984-06-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6132020A true JPS6132020A (ja) 1986-02-14

Family

ID=10563004

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13620085A Pending JPS6132020A (ja) 1984-06-26 1985-06-24 放射ビ−ムの方向調節装置及び方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4637695A (ja)
EP (1) EP0169593A3 (ja)
JP (1) JPS6132020A (ja)
AU (1) AU590721B2 (ja)
GB (1) GB2160994A (ja)

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