(57)【要約】【課題】荷重や衝撃に対する耐性を有するとともに物体の位置、姿勢、形状を高精度に維持するために有利な技術を提供する。【解決手段】物体を保持する保持機構は、前記物体を支持する複数の支持構造を備え、前記複数の支持構造の各々は、被支持面を有し前記物体に結合された被支持部と、前記被支持面と接触する支持面を有し前記被支持部を支持することによって前記物体を支持する支持部と、前記支持面と前記被支持面との間に配置された緩衝部材と、を含み、前記複数の支持構造の各々において前記支持面と前記被支持面とが接触した状態に維持され、これにより前記物体の位置および姿勢が拘束される。【選択図】図３
2019157955.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体を保持する保持機構であって、
前記物体を支持する複数の支持構造を備え、
前記複数の支持構造の各々は、被支持面を有し前記物体に結合された被支持部と、前記被支持面と接触する支持面を有し前記被支持部を支持することによって前記物体を支持する支持部と、前記支持面と前記被支持面との間に配置された緩衝部材と、を含み、
前記複数の支持構造の各々において前記支持面と前記被支持面とが接触した状態に維持され、これにより前記物体の位置および姿勢が拘束される、
ことを特徴とする保持機構。
【請求項２】
前記緩衝部材は、前記物体に加速度が加わったときに前記支持面と前記被支持面との接触領域に加わる応力を緩和するように作用する、
ことを特徴とする請求項１に記載の保持機構。
【請求項３】
前記緩衝部材は、静止状態において前記支持面と前記被支持面との接触による前記物体の位置および姿勢の拘束の精度に影響を与えないように構成されている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の保持機構。
【請求項４】
前記支持面の一点と前記被支持面の一点とを結ぶ直線上における前記緩衝部材の厚さは、前記支持面の前記一点と前記被支持面の前記一点との距離と同じであるか、該距離より小さい、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の保持機構。
【請求項５】
前記緩衝部材は、前記支持面と前記被支持面との接触部分を取り囲む形状を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の保持機構。
【請求項６】
前記被支持部は、前記被支持面を有するボール部と、前記ボール部と前記物体とを連結する連結部と、を含み、
前記緩衝部材は、前記ボール部に対面する面を含む環状形状を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の保持機構。
【請求項７】
前記ボール部と前記緩衝部材とが同じ熱膨張係数を有する、
ことを特徴とする請求項６に記載の保持機構。
【請求項８】
前記緩衝部材と前記支持面とが接着され、前記緩衝部材と前記被支持面とが接着されている、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の保持機構。
【請求項９】
前記緩衝部材は、接着剤が充填された経路を有する、
ことを特徴とする請求項８に記載の保持機構。
【請求項１０】
前記複数の支持構造の各々は、前記被支持部を前記支持部に押し付ける押し付け機構を更に備える、
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の保持機構。
【請求項１１】
前記複数の支持構造の各々は、前記複数の支持構造を支持するベースと前記支持部との間に配置された可撓性部材と、
を更に備えることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の保持機構。
【請求項１２】
前記緩衝部材は、相互に分割可能な複数の片を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の保持機構。
【請求項１３】
前記物体は、光学素子を含む、
ことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の保持機構。
【請求項１４】
光学装置であって、
光学素子と、
前記光学素子を支持する複数の支持構造と、を備え、
前記複数の支持構造の各々は、被支持面を有し前記光学素子に結合された被支持部と、前記被支持面と接触する支持面を有し前記被支持部を支持することによって前記光学素子を支持する支持部と、前記支持面と前記被支持面との間に配置された緩衝部材と、を含み、
前記複数の支持構造の各々における前記支持面と前記被支持面とは接触した状態に維持され、これにより前記光学素子の位置および姿勢が拘束される、
ことを特徴とする光学装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の光学装置を備えることを特徴とする人工衛星。
【請求項１６】
請求項１５に記載された人工衛星と、
前記人工衛星を放出する放出機構と、
を備えることを特徴とする宇宙航行体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保持機構、光学装置、人工衛星および宇宙航行体に関する。
【背景技術】
【０００２】
宇宙航行体によって運搬される観測衛星に搭載される光学装置には、高い結像性能が求められている。宇宙空間において所望の結像性能を得るためには、宇宙航行体の打上げ前後において、光学装置に搭載される光学素子の位置、姿勢、形状が変化しないことが重要である。また、宇宙航行体に搭載される光学装置の他、地上等において使用される光学装置においても、運搬時に加えられる力や設置後に地震等によって加えられる力に関わらず、光学素子の位置、姿勢、形状が維持されることが望まれる。
【０００３】
光学装置では、光学素子の位置、姿勢、形状を光学設計通りに高い精度で保持するために、直交座標系の並進３軸および回転３軸の合計６自由度に関して光学素子が過不足なく拘束されることが望ましい。このような理想的な保持を実現する保持装置として、複数の球面とそれらにそれぞれ対向する複数の支持面とを有し、各球面とそれに対応する支持面とが係合することにより合計で６自由度を拘束するキネマティック・マウントが広く知られている。
【０００４】
特許文献１には、外部ハウジング部と、内部球体と、一対のＯリングとを備えるキネマティック・マウントが示されている。内部球体は、球体部と、球体部に一体に連接されたベース固定部とから構成され、ベース固定部は、複数のボルトによってベースの上面に固定されている。内部球体の球体部の外周面には、球体部の直径より小さい直径を有する一対の溝が形成され、１つの溝に１つのＯリングが装着されるように、一対の溝に一対のＯリングが装着されている。外部ハウジングは、内部球体の球体部を一対のＯリングを介して挟み込む状態で配置されている。外部ハウジングの上面には、被拘束体がボルトによって固定されている。一対のＯリングは、バネ性を有する。荷重が入力された際には、ばね性を有する一対のＯリングの剛性により荷重が吸収され、一定量の歪が発生した時点で、一対のＯリングに代わって、剛性が高い外部ハウジングおよび内部球体が荷重伝達を受け持つ。したがって、入力荷重に対してキネマティック・マウントの剛性を非線形とすることが可能となり、この結果、微小な変形に対しては低い剛性で歪が吸収しやすくなり、大荷重に対しては変形が大きくなると共に剛性が高くなる。これにより、キネマティック・マウントの強度を充分に確保することができると共に、大変形による破損を回避することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３０７５２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されたキネマティック・マウントでは、通常の荷重のときには、剛性が低いＯリングによって外部ハウジングが支持されるので、外部ハウジング（に固定された被拘束体）の位置および姿勢が荷重によって変動しやすい。また、外部ハウジング（に固定された被拘束体）の位置および姿勢は、経年変化しうる。
【０００７】
本発明は、上記の課題認識を契機としてなされたものであり、荷重や衝撃に対する耐性を有するとともに物体の位置、姿勢、形状を高精度に維持するために有利な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の１つの側面は、物体を保持する保持機構に係り、前記保持機構は、前記物体を支持する複数の支持構造を備え、前記複数の支持構造の各々は、被支持面を有し前記物体に結合された被支持部と、前記被支持面と接触する支持面を有し前記被支持部を支持することによって前記物体を支持する支持部と、前記支持面と前記被支持面との間に配置された緩衝部材と、を含み、前記複数の支持構造の各々において前記支持面と前記被支持面とが接触した状態に維持され、これにより前記物体の位置および姿勢が拘束される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、荷重や衝撃に対する耐性を有するとともに物体の位置、姿勢、形状を高精度に維持するために有利な技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態の光学装置の構成を模式的に示す図。
【図２】図１の光学装置のコリメータ部の構成例を模式的に示す図。
【図３】図２のコリメータ部のミラーを保持する第１実施形態の保持機構の構成を示す図。
【図４】緩衝部材の構成例を模式的に示す断面図。
【図５】図２のコリメータ部のミラーを保持する第２実施形態の保持機構の構成を示す図。
【図６】緩衝部材の構成例を模式的に示す断面図。
【図７】光学装置の応用例を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照しながら本発明をその例示的な実施形態を通して説明する。
【００１２】
図１には、本発明の第１実施形態の光学装置１００の構成が模式的に示されている。光学装置１００は、例えば、光学系１１０と、撮像部（観測部）１２０とを備えうる。一例において、光学系１１０は、グレゴリー型反射望遠鏡である。光学系１１０は、例えば、望遠鏡部４と、コリメータ部５とを含みうる。望遠鏡部４は、例えば、主鏡１と、副鏡２とを含みうる。太陽等の観測対象からの観測光は、主鏡１で反射された後に副鏡２で反射され、コリメータ部５に入射しうる。コリメータ部５は、望遠鏡部４からの観測光を平行光に変換して撮像部１２０に送る。観測光の入射によって望遠鏡部４の光学素子（主鏡１、副鏡２）およびコリメータ部５の光学素子の温度が上昇しないように、光学装置１００には、温調装置が設けられうる。撮像部１２０は、例えば、イメージセンサを含む。撮像部１２０は、更に、拡大光学系等の光学系を含んでもよい。
【００１３】
図７には、光学装置１００の応用例が模式的に示されている。光学装置１００は、例えば、観測衛星等の人工衛星２１０に搭載されうる。人工衛星２１０は、宇宙航行体３００によって地球表面から宇宙空間に運搬されうる。宇宙航行体３００は、人工衛星２１０と、人工衛星２１０を放出する放出機構２２０とを備えうる。人工衛星２１０は、例えば、所定の軌道上において、光学装置１００によって観測対象を観測する。なお、光学装置１００は、地上の構造物に設置されてもよいし、自動車、列車、船舶等の移動体に搭載されてもよい。
【００１４】
図２には、コリメータ部５の構成例が模式的に示されている。コリメータ部５は、例えば、紫外光から赤外光までの広い波長範囲で高い結像性能を得るために、反射鏡のみで構成されうる。図２に示された例では、コリメータ部５は、３枚の光学素子、より具体的には、３枚のミラー（コリメータミラー）３、３ａ、３ｂを含む。ミラー３は保持機構６０によって保持され、保持機構６０はベース１０によって保持され、ベース１０は筺体５１によって保持されうる。ベース１０と筺体５１との間には、ミラー３の位置および姿勢を調整する調整機構（不図示）が配置されうる。同様に、ミラー３ａ、３ｂは保持機構６０ａ、６０ｂによって保持され、保持機構６０ａ、６０ｂはベース１０ａ、１０ｂによって保持され、ベース１０ａ、１０ｂは筺体５１によって保持されうる。ベース１０ａ、１０ｂと筺体５１との間には、ミラー３ａ、３ｂの位置および姿勢を調整する調整機構（不図示）が配置されうる。
【００１５】
図３には、ミラー３を保持する保持機構６０の構成例が模式的に示されている。ミラー３ａ、３ｂを保持する保持機構６０ａ、６０ｂも保持機構６０と同様の構成を有しうる。また、主鏡１、副鏡２をそれぞれ保持する保持機構も、保持機構６０と同様の構成を有しうる。ミラー３は、光を反射する反射面（凹面）と、その反対側の裏面と、反射面の外縁と裏面の外縁とを接続する側面とを有しうる。図３に示された構成例では、ミラー３は、その側面において保持機構６０によって保持される。
【００１６】
ミラー３の母材は、例えば、低熱膨張セラミックスでありうる。低熱膨張セラミックスは、熱膨張率が０．０３ｐｐｍ／℃程度であり、他の材料と比較して非常に小さいため、ミラー３の母材の材料として適している。ミラー３の外形は、例えば、６角柱であり、６角対辺の長さの板厚に対する比は５〜１０程度でありうる。ミラー３の反射面は、高精度な研磨加工がなされ、最表面には紫外光から赤外光までの範囲の光の反射率が高い反射膜が設けられうる。ミラー３による光の吸収率は、例えば０．１程度であり、この場合、ミラー３に入射する光のエネルギーの約１０％が熱としてミラー３に吸収される。吸収された熱によるミラー３の変形を低減するために、ミラー３の裏面側には、温調装置（不図示）が設けられ、ミラー３は、放射伝熱により２３℃±１０℃程度に温調されうる。
【００１７】
保持機構６０は、保持対象の光学素子あるいは物体としてのミラー３を支持する複数の支持構造６を備えうる。保持機構６０は、ミラー３を保持するキネマティック・マウントを構成する。図３に示された例では、保持機構６０は、３つの支持構造６を備えている。各支持構造６は、被支持部７と、支持部９と、１又は複数の緩衝部材８とを含みうる。
【００１８】
被支持部７は、被支持面７ａを有し、保持対象の光学素子あるいは物体としてのミラー３に結合されている。被支持部７は、被支持面７ａを有するボール部７１と、ボール部７１とミラー３（の側面）とを連結する連結部７２とを含みうる。ボール部７１および連結部７２は、一体的に形成されてもよい。ボール部７１は、球面を有し、該球面の一部が被支持面７ａを構成しうる。連結部７２は、例えば、円筒形状を有しうる。被支持部７の連結部７２は、ミラー３の側面に接着等の固定方法によって固定されうる。あるいは、被支持部７は、ミラー３と一体的に形成されてもよい。複数の被支持部７は、この例では、ミラー３の中心軸の周りで１２０度の間隔で配置されている。被支持部７は、被支持部７とミラー３との熱膨張差により大きな応力がミラー３に発生しないように、低熱膨張合金で形成されうる。例えば、被支持部７は、ミラー３と同一材料で構成されうる。
【００１９】
支持部９は、被支持部７の被支持面７ａと接触する支持面９ａを有し、被支持部７を支持することによってミラー３を支持する。支持部９は、ベース１０の一部（例えば、ベース１０に設けられた溝）によって構成されてもよい。支持部９は、例えば、Ｖ溝を有し、Ｖ溝に２つの支持面９ａが配置されうる。この場合、１つの支持部９が２つの支持面９ａを有し、３つの支持部９によって６つの支持面９ａが提供される。そして、各支持面９ａに対して緩衝部材８が設けられうる。これにより、ミラー３の剛体運動が過不足なく拘束されうる。ここで、複数の支持部９の支持面９ａは、ミラー３を過不足なく拘束できればよく、支持面９ａの個数や形状は任意に定められうる。
【００２０】
ベース１０は、ミラー３を筺体５１へ結合するためのインターフェース部である。ベース１０には、複数の支持構造６の各々の支持部９が固定あるいは配置されている。ベース１０は、ミラー３の径方向（ミラー３の中心軸を中心とする半径方向）におけるミラー３の熱膨張係数と、該径方向におけるベース１０の熱膨張係数とがほぼ同じになるように製作されうる。ベース１０は、例えば、ＣＦＲＰで構成されうる。
【００２１】
緩衝部材８は、支持部９の支持面９ａと被支持部７の被支持面７ａとの間に配置される。複数の支持構造６の各々において支持面９ａと被支持面７ａとが接触した状態に維持され、これによりミラー３の位置および姿勢が拘束されうる。緩衝部材８は、ミラー３に加速度（力）が加わったときに、支持面９ａと被支持面７ａとの接触領域に加わる応力を緩和するように作用しうる。緩衝部材８は、静止状態において支持面９ａと被支持面７ａとの接触によるミラー３の位置および姿勢の拘束の精度に影響を与えないように構成されうる。
【００２２】
図４には、緩衝部材８の断面が例示されている。緩衝部材８は、支持部９の支持面９ａと被支持部７（のボール部７１）の被支持面７ａとの接触部を対称軸として回転対称な形状（回転対称の次数は無限大）を有しうる。緩衝部材８は、支持面９ａと被支持面７ａとの接触部分を取り囲む形状を有しうる。緩衝部材８は、例えば、環状形状を有しうる。
【００２３】
緩衝部材８は、被支持部７のボール部７１に対面する第１面８ａと、支持部９（の支持面９ａ）に対面する第２面８ｂとを有しうる。第１面８ａは、ボール部７１の表面に沿った形状（例えば、球面）を有しうる。一例において、支持部９の支持面９ａの一点と被支持部７の被支持面７ａの一点とを結ぶ直線（例えば、図４における直線ＳＬ）上における緩衝部材８の厚さＴは、支持面９ａの当該一点と被支持面７ａの当該一点との距離Ｄと同じであるか、該距離Ｄより小さい。このような構成を有する緩衝部材８は、静止状態において、支持面９ａと被支持面７ａとの接触によるミラー３の位置および姿勢の拘束の精度に影響を与えない。したがって、ミラー３の位置および姿勢を高精度に維持および調整することができる。一方、厚さＴが距離Ｄより大きくなって（即ち、厚さＴと距離Ｄとの差分が大きくなって）、支持面９ａと被支持面７ａとの接触が妨げられると、支持面９ａと被支持面７ａとの接触によるミラー３の位置および姿勢の拘束の精度に影響が現れる。厚さＴと距離Ｄとの関係は、例えば、ミラー３の重量およびボール部７１のヤング率（これらによって、ボール部７１の変形量、あるいは、支持面９ａと被支持面７ａとの接触面積が変化しうる）に応じて決定されうる。緩衝部材８は、相互に分割可能な複数の片を有しうる。
【００２４】
被支持部７のボール部７１と緩衝部材８とは、同じ熱膨張係数を有しうる。このような構成は、温度が変化した場合においても、ミラー３の位置および姿勢を高精度に維持および調整するために有利である。
【００２５】
緩衝部材８の第２面８ｂと支持部９の支持面９ａとは接着されうる。また、緩衝部材８の第１面８ａと被支持部７（のボール部７１）の被支持面７ａとは接着されうる。緩衝部材８は、緩衝部材８の第１面８ａと被支持部７（のボール部７１）の被支持面７ａとの間隙、および、緩衝部材８の第２面８ｂと支持部９の支持面９ａとの間隙に接着剤１１を供給するための経路８ｃを含みうる。例えば、経路８ｃの入口から経路８ｃに注入された接着剤１１は、緩衝部材８の第１面８ａと被支持部７（のボール部７１）の被支持面７ａとの間隙を通り、緩衝部材８の第２面８ｂと支持部９の支持面９ａとの間隙に至り、その後、経路８ｃの出口から排出されうる。接着剤１１は、緩衝部材８とともに緩衝機能を提供しうる。一例において、第１面８ａおよび第２面８ｂに溝が形成され、その溝が経路８ｃに連通するように構成されうる。そのような溝は、均一な厚さで接着剤１１が配置されるように構成されうる。
【００２６】
支持部９の位置および姿勢は、ベース１０を基準として調整されうる。支持部９の位置おおび姿勢は、例えば、不図示のシムによって調整されうる。一例において、ベース１０に対するミラー３の位置および姿勢が調整された後に、緩衝部材８の第２面８ｂと支持部９の支持面９ａとの間隙、および、緩衝部材８の第１面８ａと被支持部７（のボール部７１）の被支持面７ａとの間隙に接着剤１１が供給されうる。このようにして製造された光学装置１００の緩衝部材８は、接着剤１１が充填された経路８ｃを有する。
【００２７】
前述のように、緩衝部材８は、静止状態において、支持面９ａと被支持面７ａとの接触によるミラー３の位置および姿勢の拘束の精度に影響を与えない。また、緩衝部材８は、宇宙航行体３００が加速しているとき、支持部９の支持面９ａと被支持部７の被支持面７ａとの間に作用する応力を分散させる。これにより、支持部９および被支持部７の塑性変形および破損を防ぐことができる。
【００２８】
以下、図５、図６を参照しながら本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態として言及しない事項は、第１実施形態に従いうる。第２実施形態の光学装置１００は、保持機構６０の構成が第１実施形態と異なる。図５には、第２実施形態の保持機構６０の構成例が模式的に示されている。保持機構６０は、ミラー３を保持する。ミラー３ａ、３ｂを保持する保持機構６０ａ、６０ｂも保持機構６０と同様の構成を有しうる。
【００２９】
第２実施形態の保持機構６０は、保持対象の光学素子あるいは物体としてのミラー３を支持する複数の支持構造２６を備えうる。保持機構６０は、ミラー３を保持するキネマティック・マウントを構成する。図５に示された例では、保持機構６０は、３つの支持構造２６を備えている。各支持構造２６は、被支持部７と、支持部９と、１又は複数の緩衝部材８と、押し付け機構９０とを含みうる。各支持構造２６は、ベース１０と支持部９との間に配置された可撓性部材１２を含みうる。ベース１０は、複数の支持構造２６を支持する部材である。可撓性部材１２は、第１実施形態の保持機構６０にも適用されうる。
【００３０】
被支持部７は、被支持面７ａを有し、保持対象の光学素子あるいは物体としてのミラー３に結合されている。被支持部７は、被支持面７ａを有するボール部７１と、ボール部７１とミラー３（の側面）とを連結する連結部７２とを含みうる。ボール部７１および連結部７２は、一体的に形成されてもよい。ボール部７１は、球面を有し、該球面の一部が被支持面７ａを構成しうる。連結部７２は、例えば、円筒形状を有しうる。被支持部７の連結部７２は、ミラー３の側面に接着等の固定方法によって固定されうる。あるいは、被支持部７は、ミラー３と一体的に形成されてもよい。複数の被支持部７は、この例では、ミラー３の中心軸の周りで１２０度の間隔で配置されている。被支持部７は、被支持部７とミラー３との熱膨張差により大きな応力がミラー３に発生しないように、低熱膨張合金で形成されうる。例えば、被支持部７は、ミラー３と同一材料で構成されうる。
【００３１】
支持部９は、被支持部７の被支持面７ａと接触する支持面９ａを有し、被支持部７を支持することによってミラー３を支持する。支持部９は、ベース１０の一部（例えば、ベース１０に設けられた溝）によって構成されてもよい。支持部９は、例えば、Ｖ溝を有し、Ｖ溝に２つの支持面９ａが配置されうる。この場合、１つの支持部９が２つの支持面９ａを有し、３つの支持部９によって６つの支持面９ａが提供される。そして、各支持面９ａに対して緩衝部材８が設けられる。これにより、ミラー３の剛体運動が過不足なく拘束されうる。ここで、複数の支持部９の支持面９ａは、ミラー３を過不足なく拘束できればよく、支持面９ａの個数や形状は任意に定められうる。
【００３２】
押し付け機構９０は、被支持部７を支持部９に押し付ける。押し付け機構９０は、支持部９に連結された支持体９１と、接触面９３ａを有する接触部材９３と、接触部材９３を被支持部７に押し付ける調整部９２とを含みうる。接触部材９３が被支持部７に押し付けられることによって、被支持部７が支持部９の支持面９ａに押し付けられる。調整部９２は、例えば、ネジまたはアクチュエータを含みうる。調整部９２が接触部材９３を被支持部７に押し付ける力は、光学装置１００が受ける加速度の最大値等に応じて決定あるいは調整されうる。具体的には、調整部９２が接触部材９３を被支持部７に押し付ける力は、光学装置１００が受ける加速度によって被支持部７の被支持面７ａと支持部９の支持面９ａとが非接触状態にならないように決定されうる。
【００３３】
緩衝部材８は、支持部９の支持面９ａと被支持部７の被支持面７ａとの間に配置される。また、緩衝部材８は、接触部材９３の接触面９３ａと被支持部７の被支持面７ａとの間に配置される。複数の支持構造２６の各々において、支持面９ａと被支持面７ａとが接触し、接触面９３ａと被支持面７ａとが接触した状態が維持され、これによりミラー３の位置および姿勢が拘束されうる。緩衝部材８は、ミラー３に加速度（力）が加わったときに、支持面９ａと被支持面７ａとの接触領域および接触面９３ａと被支持面７ａとの接触領域に加わる応力を緩和するように作用しうる。緩衝部材８は、静止状態において支持面９ａと被支持面７ａとの接触および接触面９３ａと被支持面７ａとの接触によるミラー３の位置および姿勢の拘束の精度に影響を与えないように構成されうる。
【００３４】
図６には、緩衝部材８の断面が例示されている。支持面９ａと被支持面７ａとの間に配置される緩衝部材８は、支持面９ａと被支持面７ａとの接触部を対称軸として回転対称な形状（回転対称の次数は無限大）を有しうる。また、接触面９３ａと被支持面７ａとの間に配置される緩衝部材８は、接触面９３ａと被支持面７ａとの接触部を対称軸として回転対称な形状（回転対称の次数は無限大）を有しうる。緩衝部材８は、支持面９ａ（または接触面９３ａ）と被支持面７ａとの接触部分を取り囲む形状を有しうる。緩衝部材８は、例えば、環状形状を有しうる。
【００３５】
緩衝部材８は、被支持部７のボール部７１に対面する第１面８ａと、支持面９ａまたは接触面９３ａに対面する第２面８ｂとを有しうる。第１面８ａは、円錐面を有しうる。あるいは、第１面８ａは、ボール部７１の表面に沿った形状（例えば、球面）を有しうる。一例において、支持部９の支持面９ａの一点と被支持部７の被支持面７ａの一点とを結ぶ直線（例えば、図６における直線ＳＬ）上における緩衝部材８の厚さＴは、支持面９ａの当該一点と被支持面７ａの当該一点との距離Ｄと同じであるか、該距離Ｄより小さい。また、一例において、接触部材９３の接触面９３ａの一点と被支持部７の被支持面７ａの一点とを結ぶ直線上における緩衝部材８の厚さＴは、接触面９３ａの当該一点と被支持面７ａの当該一点との距離Ｄと同じであるか、該距離Ｄより小さい。
【００３６】
このような構成を有する緩衝部材８は、静止状態において、支持面９ａと被支持面７ａとの接触によるミラー３の位置および姿勢の拘束の精度に影響を与えない。また、緩衝部材８は、静止状態において、接触面９３ａと被支持面７ａとの接触によるミラー３の位置および姿勢の拘束の精度に影響を与えない。したがって、ミラー３の位置および姿勢を高精度に維持および調整することができる。一方、厚さＴが距離Ｄより大きくなって（即ち、厚さＴと距離Ｄとの差分が大きくなって）、支持面９ａと被支持面７ａとの接触が妨げられると、支持面９ａと被支持面７ａとの接触によるミラー３の位置および姿勢の拘束の精度に影響が現れる。同様に、厚さＴが距離Ｄより大きくなって（即ち、厚さＴと距離Ｄとの差分が大きくなって）、接触面９３ａと被支持面７ａとの接触が妨げられると、接触面９３ａと被支持面７ａとの接触によるミラー３の位置および姿勢の拘束の精度に影響が現れる。厚さＴと距離Ｄとの関係は、例えば、ミラー３の重量およびボール部７１のヤング率に応じて決定されうる。緩衝部材８は、相互に分割可能な複数の片を有しうる。分割された複数の片は、製造誤差による支持面９ａと被支持面７ａとの距離の誤差、または、製造誤差による接触面９３ａと被支持面７ａとの距離の誤差が吸収されるように配置されうる。例えば、支持面９ａと被支持面７ａとの距離が設計値より小さい場合は、それに応じて、複数の片は、互いに離隔して配置されうる。
【００３７】
可撓性部材１２は、例えば、ミラー３の径方向の熱膨張を柔軟に吸収しうる。可撓性部材１２は、例えば、バイポッドで構成されうる。一例において、可撓性部材１２、支持部９およびベース１０は、放電加工によって一体的に形成されうる。他の例において、可撓性部材１２、支持部９およびベース１０は、ネジ等によって機械的に連結されうる。バイポッドは、２本の棒要素で構成されうる。棒要素の両端には、棒要素の軸方向以外の方向に柔軟に棒要素が変形可能なように互いに直交するスリットが設けられうる。一例において、ミラー３と熱膨張係数が近い金属により、ベース１０、可撓性部材１２、支持部２９が一体的に構成されうる。
【００３８】
第１実施形態のように、緩衝部材８の第２面８ｂと支持部９の支持面９ａとは接着され、緩衝部材８の第１面８ａと被支持部７（のボール部７１）の被支持面７ａとは接着されうる。同様に、緩衝部材８の第２面８ｂと接触部材９３の接触面９３ａとは接着され、緩衝部材８の第１面８ａと被支持部７（のボール部７１）の被支持面７ａとは接着されうる。
【００３９】
第２実施形態では、調整部９２が接触部材９３を被支持部７に光学装置１００が受ける加速度の最大値等に応じて調整されうる。また、可撓性部材１２を設けた場合、ミラー３とベース１０との間の熱膨張差が可撓性部材１２によって吸収されうる。これにより、ミラー３の形状変化を低減することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１００：光学装置、６０：保持機構、３：ミラー（光学素子）、６：支持構造、７：被支持部、７ａ：被支持面、８：緩衝部材、９：支持部、９ａ：支持面、１０：ベース、２６：支持構造、７１：ボール部、７２：連結部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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