(57)【要約】公知の構成部分支承装置は６つの平行に接続されたツウジョイントリンク部材（Ｈｅｘａｐｏｄｅ）を使用しており、これらのツウジョイントリンク部材が６つの自由度で高精度で調節可能ではあるが、しかし相互に関連してしか調節可能ではないか又は結合部材を介し直列に接続された、単軸的に回転可能なジョイントを有し、誤差加算のもとで２つの回転偏位しか許さず、カルテシアン座標系の原点としての仮想点にて合致する複数のツウジョイントリンク部材を使用している。最高の精度でかつ再現性をもってかつ軸方向の剛性で構成部分をすべての６つの自由度で支承することを可能にする支承装置を提供するために、本発明の装置では、それぞれ２つの３軸的に回転可能なジョイント（Ｊ１，Ｊ２）を有する６つの平行に接続されたツウジョイントリンク部材（２Ｊ１，２Ｊ２，２Ｊ３，２Ｊ４，２Ｊ５，２Ｊ６）が設けられ、これらのツウジョイントリンク部材（２Ｊ１，２Ｊ２，２Ｊ３，２Ｊ４，２Ｊ５，２Ｊ６）が回転偏位（ｘｒｏｔ，ｙｒｏｔ，ｚｒｏｔ）及び並進偏位（ｘｔｒａｎｓ，ｙｔｒａｎｓ，ｚｔｒａｎｓ）ができるだけ１つのツウジョイントリンク部材（２Ｊ１，２Ｊ２，２Ｊ３，２Ｊ４，２Ｊ５，２Ｊ６）の調節だけで達成可能（特定な調整）であるように座標平面（ＸＹ，ＸＺ，ＺＹ）に分配されて配置されている。ツウジョイントリンク部材（２Ｊ１，２Ｊ２，２Ｊ３，２Ｊ４，２Ｊ５，２Ｊ６）におけるジョイント（Ｊ１，Ｊ２）としては有利にはフレキシブルジョイント（Ｊ１，Ｊ２）、特に弾性的なファイバジョイントが用いられている。可能な使用対象は光学的な構成部材、特にミラーの支承装置である。
2004506529.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
小さな偏位のために構成部材を多軸的に精密調整可能に支承するための装置であって、高い軸方向の剛性を有する少なくとも４つのツウジョイントリンク部材を有し、該ツウジョイントリンク部材の中心軸が互いに間隔をおいて配置された、少なくとも単軸的に回転可能な２つのジョイントを通って延びている多リンク型のフレームに前記構成部分が結合されるように構成されており、前記ツウジョイントリンク部材が互いに静的な作用関係で、
（イ）３つのツウジョイントリンク部材（２Ｊ１，２Ｊ２，２Ｊ３）が１つの共通の仮想交点（Ｐ）を有しているように、
（ロ）前記仮想交点（Ｐ）がカルテシアン座標系（ｘ，ｙ，ｚ）の原点であるように、
（ハ）点（イ）による３つのツウジョイントリンク部材（２Ｊ１，２Ｊ２，２Ｊ３）の２つのツウジョイントリンク部材（２Ｊ１，２Ｊ２）がその中心軸（ＭＡ）で前記カルテシアン座標系（ｘ，ｙ，ｚ）の第１の平面（ＹＺ）に位置しているように、
（ニ）点（イ）による３つのツウジョイントリンク部材（２Ｊ１，２Ｊ２，２Ｊ３）の第３のツウジョイントリンク部材（２Ｊ３）がその中心軸（ＭＡ）で前記カルテシアン座標系の前記第１の平面（ＹＺ）に対して直角である第２の平面（ＸＹ）に位置しているように、
配置されている形式のものにおいて、前記構成部材（Ｅ）を３軸的に、最大６つの可能なカルテシアン軸（ｘｒｏｔ，ｙｒｏｔ，ｚｒｏｔ，ｘｔｒａｎｓ，ｙｔｒａｎｓ，ｚｔｒａｎｓ）にて精密調整可能に支承するために前記フレームが、３軸的に回転可能なジョイント（Ｊ１，Ｊ２）を有する６つのツウジョイントリンク部材（２Ｊ１，２Ｊ２，２Ｊ３，２Ｊ４，２Ｊ５，２Ｊ６）を用いて６リンク型フレームとして構成されており、前記ツウジョイントリンク部材（２Ｊ１，２Ｊ２，２Ｊ３，２Ｊ４，２Ｊ５，２Ｊ６）のすべてが互いに静的に平行な作用関係で配置されており、この場合、
（ホ）第４のツウジョイントリンク部材（２Ｊ４）がその中心軸（ＭＡ）で同様に前記第２の平面（ＸＹ）に位置しており、
（ヘ）第５のツウジョイントリンク部材（２Ｊ５）が設けられ、この第５のツウジョイントリンク部材（２Ｊ５）の中心軸（ＭＡ）が同様に前記第１の平面（ＹＺ）に位置しており、
（ト）第６のツウジョイントリンク部材（２Ｊ６）が設けられ、この第６のツウジョイントリンク部材（２Ｊ６）の中心軸（ＭＡ）が前記カルテシアン座標系（ｘ，ｙ，ｚ）により設定された第３の平面（ＸＺ）に位置していることを特徴とする、構成部材を多軸的に精密調整可能に支承するための装置。
【請求項２】
回転偏位（ｘｒｏｔ，ｙｒｏｔ，ｚｒｏｔ）を生ぜしめるために、第４、第５及び第６のツウジョイントリンク部材（２Ｊ４，２Ｊ５，２Ｊ６）から形成された第２のグループの少なくとも１つのツウジョイントリンク部材（２Ｊ４，２Ｊ５，２Ｊ６）が、カルテシアン座標系（ｘ，ｙ，ｚ）の原点（Ｐ）に対し規定された間隔（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３）をおいて配置されている、請求項１記載の装置。
【請求項３】
並進偏位（ｘｔｒａｎｓ，ｙｔｒａｎｓ，ｚｔｒａｎｓ）を生ぜしめるために、第４、第５及び第６のツウジョイントリンク部材（２Ｊ４，２Ｊ５，２Ｊ６）から形成された第２のグループの少なくとも１つのツウジョイントリンク部材（２Ｊ４，２Ｊ５，２Ｊ６）が、第１、第２及び第３のツウジョイントリンク部材（２Ｊ１，２Ｊ２，２Ｊ３）から形成された第１のグループのそれぞれ１つのツウジョイントリンク部材（２Ｊ１，２Ｊ２，２Ｊ３）に対して平行に配置されている、請求項１又は２記載の装置。
【請求項４】
ツウジョイントリンク部材（２Ｊ１，２Ｊ２，２Ｊ３，２Ｊ４，２Ｊ５，２Ｊ６）がカルテシアン座標系（ｘ，ｙ，ｚ）の３つの平面（ＸＹ，ＸＺ，ＺＹ）からわずかにずらして配置されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
【請求項５】
６リンク型フレームにおける６つのツウジョイントリンク部材（２Ｊ１，２Ｊ２，２Ｊ３，２Ｊ４，２Ｊ５，２Ｊ６）の配置が、支承しようとする構成部分（Ｅ）の寸法に付加的に適合させられている、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
【請求項６】
構成部材軸線（ＥＡ）がカルテシアン軸線（ｘ，ｙ，ｚ）に対し同軸に向けられている、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。
【請求項７】
共通の仮想交点（Ｐ）がカルテシアン座標系（ｘ，ｙ，ｚ）の原点として、支承しようとする構成部分（Ｅ）の表面（Ｓ）に位置している、請求項１から６までのいずれか１項記載の装置。
【請求項８】
ツウジョイントリンク部材（２Ｊ１，２Ｊ２，２Ｊ３，２Ｊ４，２Ｊ５，２Ｊ６）がその中心軸（ＭＡ）に沿って長さ可変に構成されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の装置。
【請求項９】
６つのカルテシアン軸（ｘｒｏｔ，ｙｒｏｔ，ｚｒｏｔ，ｘｔｒａｎｓ，ｙｔｒａｎｓ，ｚｔｒａｎｓ）の１つに関する各偏位のために、ジョイント（Ｊ１，Ｊ２）又はツウジョイントリンク部材（２Ｊ１，２Ｊ２，２Ｊ３，２Ｊ４，２Ｊ５，２Ｊ６）の長さ変化（Ｌ）又は移動を行なう個有の装置が設けられている、請求項１から８までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１０】
３軸的に回転するジョイント（Ｊ１，Ｊ２）がフレキシブルなジョイントとして構成されている、請求項１から９までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１１】
フレキシブルなジョイントが、２つの剛性的な、ソケットとして構成されたジョイント端部と、その間にある変形域としての短い繊維材料部分とを有する弾性的なファイバジョイントとして構成されている、請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
繊維材料が鋼ワイヤとして構成されている、請求項１１記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は小さな偏位のために構成部材を多軸的に精密調整可能に支承するための装置であって、高い軸方向の剛性を有する少なくとも４つのツウジョイントリンク部材を有し、該ツウジョイントリンク部材の中心軸が互いに間隔をおいて配置された、少なくとも単軸的に回転可能な２つのジョイントを通って延びている多リンク型のフレームに前記構成部分が結合されるように構成されており、前記ツウジョイントリンク部材が互いに静的な作用関係で、
（イ）３つのツウジョイントリンク部材（２Ｊ１，２Ｊ２，２Ｊ３）が１つの共通の仮想交点（Ｐ）を有しているように、
（ロ）前記仮想交点（Ｐ）がカルテシアン座標系（ｘ，ｙ，ｚ）の原点であるように、
（ハ）点（イ）による３つのツウジョイントリンク部材（２Ｊ１，２Ｊ２，２Ｊ３）の２つのツウジョイントリンク部材（２Ｊ１，２Ｊ２）がその中心軸（ＭＡ）で前記カルテシアン座標系（ｘ，ｙ，ｚ）の第１の平面（ＹＺ）に位置しているように、
（ニ）点（イ）による３つのツウジョイントリンク部材（２Ｊ１，２Ｊ２，２Ｊ３）の第３のツウジョイントリンク部材（２Ｊ３）がその中心軸（ＭＡ）で前記カルテシアン座標系の前記第１の平面（ＹＺ）に対して直角である第２の平面（ＸＹ）に位置しているように、
配置されている形式のものに関する。
【０００２】
前記形式の支承装置を有するフレームはＥＰ０６６５３８９号明細書により公知であり、光学的な構成部分、例えばレンズ又は特にミラーを、調節精度「１」で２゜までのフレーム偏位を精密調整できる可能性を持って支承するために用いられる。公知の装置で支承しようとする構成部分は最高２本の軸線を中心として回転させられることができる。それぞれ１つの軸を中心とした回転のためには当該装置は互いに斜めに位置する２つのツウジョイントリンク部材を有している。これらのツウジョイントリンク部材の仮想の延長は仮想交点としての回転極を生ぜしめる。この交点は公知の支承装置においては、支承しようとする構成部分の上側の方面に位置している。両方のツウジョイントリンク部材は前記回転線が垂直に配置された第１の平面に位置している。明細書には全部で３つのツウジョイントリンク部材を介し、２つの回転軸にて支承する可能性が述べられてはいるが、このためには原則的には４つのツウジョイントリンク部材を介して支承することが有利である。何故ならばこの支承装置の方が制御が容易でかつ正確になるからである。第２の両方のツウジョイントリンク部材（もしくは第３のツウジョイントリンク部材）は、同様に前記交点に向けられかつ第１の平面に直交する第２の平面に位置している。これによって第２の回転軸は静的に定められた系にて規定されるかもしくはカルテシアン座標系がその原点で回転極に位置することになる。しかし、公知の支承装置においては、最大２軸的に回転可能な支承しか実現させようとしていないので、第３の軸には注意が払われていない。
【０００３】
ＥＰ０６６５３８９号明細書に開示された、常に対を成してツウジョイントリンク部材を形成しかつツウジョイントリンク部材の対向する端部に配置されたジョイントは、単軸に構成されているので、高い調節精度に必要な軸方向の剛性を達成することはできる。しかしこれは、それぞれ１つの平面内に配置されたツウジョイントリンク部材も単軸的な偏位しか許さないという結果をもたらす。したがって２軸的に回転可能な支承を実現するためには、公知の装置では、第１の回転方向のための両方の第１のツウジョイントリンク部材と第２の回転方向のための両方の第２のツウジョイントリンク部材とは互いに静的に直列な作用関係で配置されている。この場合、当該ツウジョイントリンク部材の直列的な接続は比較的に複雑に組み立てられた、公知のフレームにおける別の部材としての結合体を介して達成されている。さらにこの結合体は凹球面で案内されたリニアモータによって自動的に制御されなければならない。この場合には４００Ｈｚまでの領域における高い傾動ダイナミックの達成が目的とされている。しかしツウジョイントリンク部材の直列は原則的には不都合である。何故ならばこれによって各ツウジョイントリンク部材にて発生する調整誤差の加算と、高い調節精度のために必要なフレームの軸方向の剛性の減退とが発生するからである。したがってこの公知の装置においては装置の長手軸線方向に配置されかつ軸方向の補強だけに役立つ少なくとも１つの別のツウジョイントリンク部材が設けられている。
【０００４】
個々のジョイントリンク部材の直列接続は種々の他の文献からも公知である。これは通常は直列に接続されたスタック装置における案内である。例えばＦＲ２７６１４８６号によれば最大６つの自由度でμｍの領域の精密調整を行なうための装置が公知である。この装置はそれぞれ３つの調節可能なマイクロメータねじを有する３つの個別のタワーを有している。この３つのタワーには支承しようとする構成部分のためのサポートが結合されている。このサポートは１つのフレームに対し相対的に６軸的に精密調整可能である。さらに球軸受の適当な配置によってカルダン式の構成を実現しかつ昇降テーブルと凹面状の走行軌道を有するゴニオメータとの組合せで支承を実現している装置も公知である。
【０００５】
個々のツウジョイントリンク部材の間の静的に平行な関係を有する軸方向に剛性の６軸的な支承のための装置としては、典型的な構成形態であるいわゆる「Ｈｅｘａｐｏｄｅ」がＦＲ２７５７４４０号明細書によって公知である。これは１つの円にジグザグに配置された６つの長さ調節可能なロッドを有する６脚の調整装置である。前記ロッドは各端部にそれぞれ１つの球軸受を有するツウジョイントリンク部材として構成されている。しかし、球軸受には常には許容可能ではない欠点、例えば高精度の調節の再現性を妨げる、互いに転動しあう球表面と走行路とにおける製作上の形状誤差による推測統計学的な運動誤差がひそんでいる。前記非平面性が潤滑剤又は被覆層で補償されると、このような球軸受は限られた状態でしか使用することはできない。特に真空条件下での運転に用いることには適しない。ヘクサポードを使用した場合の最大の欠点は多軸的な調節を達成するための個々のツウジョイントリンク部材の複雑な協働にある。単軸の調節のためにですら通常は６つのツウジョイントリンク部材のすべてを動かすか又はその長さを調節することが必要である。この場合には条件となる関連性は簡単には認知できない。したがってマニュアル調節は困難を伴い、手間をかけてあらかじめ形成された製表システムを用いてはじめて可能になる。これを助けられるのはコンピュータの助けを借りた自動的な制御だけであると想われる。しかしこの制御のためには面倒で時間のかかるコンピュータプログラムが作成されなければならない。さらに特に費用のかかる自動制御では、長さ変化を達成するために電気的に作動される調節モータが必要である。しかし、全システムに対する調節モータの熱の導入は有害に作用し、ひいては不都合である。
【０００６】
本発明にもっとも近い公知技術が開示されている最初に述べた文献ＥＰ０６６５３８９号から出発して、本発明の課題は、冒頭に述べた形式の構成部分を精密調整可能に多軸的に支承するための装置を改良して、支承しようとする構成部分が最大６つの自由度でカルテシアン座標系の原点を中心として可動であるようにすることである。この場合には偏位は計算的な設定と制御しようとする駆動装置とに大きな費用をかけることなしに実現可能でかつできるだけ互いに無関係に簡単に実施できるようにしたい。又、必要な調節運動の数はできるだけ少なくしたい。支承装置の軸方向の剛性は維持され、できるだけ低い費用で特に微細に調節可能で、高い精度で、耐振性である機械的な支承が実現されるようにしたい。
【０００７】
本発明の課題を解決するために、本発明によれば、構成部分を３軸的に、最大６つの可能なカルテシアン軸に関して精密調整可能に支承するために、フレームが３軸のジョイントを有する６つのツウジョイントリンク部材を用いて６リンク型フレームとして構成されかつすべてのツウジョイントリンク部材が互いに静的に平行な作用関係で配置されており、この場合、
（ホ）第４のツウジョイントリンク部材がその中心軸線で同様に第１の平面内に位置しており、
（ヘ）第５のツウジョイントリンク部材が設けられ、この第５のツウジョイントリンク部材の中心軸が同様に前記第１の平面に位置しており、
（ト）第６のツウジョイントリンク部材の中心がカルテシアン座標系にて張設された第３の平面に位置している。
【０００８】
本発明による装置は原理的に一般的な形で、カルテシアン座標系の３軸的な偏位を生ぜしめるために、つまり全体として最大６つのカルテシアン軸（３つの回転軸と３つの並進軸）に関する偏位を達成するために６つのツウジョイントリンク部材を配置するという特徴で記載されている。実現のための根本的な条件は、ステーをベースとしたシステムの小さな回転のための回転軸がステーの理論的な交点によって規定されるということである。これによって本発明の装置の作用形式はきわめて簡単になり、相互にきわめてわずかにしか影響を及ぼさない個々の偏位は、１つから最高３つまでのツウジョイントリンク部材のマニュアル調節によって達成される。この場合、所定の偏位方向を相応に優先させることができる。本発明の装置は静的に一義的に決定されかつ特に軸方向で安定しかつ耐振性を有している。これによって最高の調節精度が達成される。この精度をさらに改善するためには、６つのツウジョイントリンク部材の間の静的に平行な作用関係が寄与する。ツウジョイントリンク部材の平行接続によって発生する誤差はより推測統計学的になりかつ体系的な性質は累積されなくなり、総誤差は比較的にわずかに保たれる。
【０００９】
あらかじめ決められた調節は遊びなく、最高の精度で再現される。
【００１０】
第１、第２及び第３のツウジョイントリンク部材はカルテシアン座標システムの原点と３つのカルテシアン平面の方向とを規定する第１のグループを形成する。この場合には２つの平面はツウジョイントリンク部材の位置によって決められ、第３の平面は自動的に原点における直交条件によって生じる。したがってこの平面には第１のグループからのツウジョイントリンク部材は位置していない。第４、第５及び第６のツウジョイントリンク部材はそれぞれ３つの平面の１つに位置するツウジョイントリンク部材から成る第２のグループを形成する。これら第４、第５及び第６のツウジョイントリンク部材の配置は、達成しようとする偏位にとって重要である。ツウジョイントリンク部材が、任意ではあるが、もちろん技術的に有意義な配向で前記平面内に位置していると、事情によってはまったく必要ではない組合わされた偏位が与えられる。
【００１１】
したがって本発明による装置の構成によれば、回転偏位を生ぜしめるために、第４、第５及び第６のツウジョイントリンク部材から形成された第２のグループの少なくとも１つのツウジョイントリンク部材がカルテシアン座標系の原点に対し規定された間隔をおいて配置されるか又は並進的な偏位を生ぜしめるために第４、第５及び第６のツウジョイントリンク部材によって形成された第２のグループからの少なくとも１つのツウジョイントリンク部材が第１、第２及び第３のツウジョイントリンク部材によって形成された第１のグループのそれぞれ１つのツウジョイントリンク部材に対し平行であると有意義でかつ有利である。回転偏心にとっては、このような形式で、直接的にマニュアル調節に用いられるか又は駆動装置の固定にも役立つことのできるてこ腕が生ぜしめられる。並進的な運動性のもとでは、別のツウジョイントリンク部材の前記配置によって相当する部体縁の平行移動を可能に平行四辺形が生ぜしめられる。このような形式で配置されたツウジョイントリンク部材の他の作用形式についてはここではこれ以上触れず、繰返しを回避するために特別な記載部分における実施例を参照されたい。
【００１２】
本発明による装置に対しては種々の使用が考えられる。頻繁な使用は、２０ｍから３０ｍの距離をおいても点精度の調整が最高の精度で可能であるように光線を表面にて反射するための傾動ミラーの支承である。光線との相互作用下にある光学的な構成部分を使用した場合にはこの光線が他の構成部材、特に構成部材の支承装置によっても妨げられないことが重要である。したがって本発明による別の構成では有利な形式で、ツウジョイントリンク部材をカルテシアン座標系の３つの平面からわずかにずらして配置することが提案されている。これによって本発明の装置の支承原理の変化が生じることはないが、使用者は個々のツウジョイントリンク部材の配置を所定の領域内で変更することができる。これは「わずか」という概念で表現したい。何故ならばここでのｍｍ単位の表示は、他の構成パラメータとの関連性に基づき意味がないからである。重要であることは各ツウジョイントリンク部材が、光線が妨げられない距離でしか相応する平面からずらされていないことである。さらにこれによって個々のツウジョイントリンク部材の監視可能性が容易になる。公知技術による処置、例えば構成部分の下面の自由な接近性又は妨害する構成部分における構成的な切欠きは本発明では不要である。
【００１３】
本発明の装置における個々のツウジョイントリンク部材の配置の別の変更は、本発明による別の構成にしたがって、６リンク型フレームにおける６つのツウジョイントリンク部材の配置が付加的に、支承しようとする構成部材の寸法に適合させられていることによって可能である。この場合にも、装置の作用原理は変化させられない。しかし、個々のツウジョイントリンク部材の配分形式では１つのツウジョイントリンク部材しか配置されていない平面が出現することがあるので、例えば扁平な、方形の構成部分（ミラー）の場合には、この平面を構成部分の狭幅端面におく必要がある。これによってツウジョイントリンク部材の支承の問題は回避された。この場合、本発明による別の構成によれば、構成部分軸線がカルテシアン軸に対し同軸に向けられていることが前提条件となっている。カルテシアン座標系の個々の平面及び軸線に対する平行な配属を含む前述の配属は、前記エレメントと達成しようとする偏位との配属に際しての見通しを高める。しかしこれは決して常に必要ではないか又は可能ではない。例えば立方体を先端又は球を介して支承することもできる。
【００１４】
本発明にもっとも近い公知技術により公知であるツウジョイントリンク部材は構成的には変化可能ではなくかつ単軸に構成されている。つまりツウジョイントリンク部材は要求された高い軸方向の剛性を保証するために１つの軸だけに沿った傾動しか許さない。傾動角は全ツウジョイントリンク部材が球面シェルの上を案内された中央の駆動装置を介して達成される。しかしながらこの使用にとって特に重要なことは秒あたり４００調節までを有する傾動運動にて達成しようとする高いダイナミックでもある。しかしながら、全構造をできるだけ損なわないためにできるだけわずかな調節しか行なう必要がない使用に際しては、本発明の別の構成ではツウジョイントリンク部材がその中心軸線に沿って長さを変化させることができるように構成されていると有利である。これは例えば、高い軸方向の剛性を有しているとの利点を持つスピンドル構造で実現される。このような構造は、本発明による別の構成によれば、６つのカルテシアン軸の１つに関するあらゆる偏位のために、ツウジョイントリンク部材又はジョイントの長さ変化又は移動を行なう個有の装置が設けられることで可能である。この場合には前記装置は前述のスピンドルであることができる。しかし個々のツウジョイントリンク部材がフレームに移動可能に、例えばマイクロメータねじを介して移動可能に支承されていることもできる。
【００１５】
ジョイントの３軸的に回転可能な構成は、支承装置にてすべてのツウジョイントリンク部材が平行配置されている場合に本発明の装置の簡単な偏位の可能性を提供する。しかしこの場合にはジョイントに課された要求をジョイントが満たすことに注意を払う必要がある。典型的な３軸的なジョイントとしての球軸受の使用には、既に冒頭に述べた欠点、特に平坦でない転動による高い推測統計学的な地形測量的な誤差と真空における運転に対する頻繁な不能性を有している。同じことは、回転的な球軸受又は滑り軸受並びに取囲むケーシングに支承された球状のインサートから成るカルダン式の配置にも当嵌まる。したがって本発明の別の構成によれば、３軸のジョイントがフレキシブルなジョイントとして構成されていることもできる。この場合には、支承装置の軸方向の剛性が保証されなければならない。フレキシブルなジョイントは自体公知であって、ジョイントに課された条件を満たす。このようなジョイントの構成形態は交差して配置されていることができる板ばねジョイント、クロスばねジョイント及び固体ジョイントを含む。この場合にはこれは相応の材料狭窄を伴うモノリスティックな解決策である。
【００１６】
特に有利であることは、本発明の別の構成に応じて、フレキシブルなジョイントが、２つの剛性の、ソケットとして構成されたジョイント端部とその間にある変形領域としての短い繊維材料部分とを有する弾性的なファイバジョイントとして構成されていることである。特に別の構成によれば繊維材料は鋼ワイヤとして構成されている。このような弾性的なファイバジョイントは構造が簡単でかつ製作が容易である。適当な半製品が存在することで、材料加工によってのみ与えられる構成（狭窄）は回避される。これはたわみジョイントの利点（無遊び性、再現性、真空有能性）と、典型的な球継手の３軸的な運動性とを結合する。軸方向の剛性はモノリスティックな可撓性の構成部材に較べてきわめて高い。繊維材料の直径に対する、ジョイント端部の間の繊維材料の自由長さの比で、可能な曲げ角は決定される。繊維材料の横断面で、負荷可能性並びに軸方向の引っ張り及び圧縮強度が決定される。変形領域のファイバ状の構造によって、ファイバジョイントは過負荷に際して突然に破壊するのではなく、繊維材料が次第に脱落する形での疲労現象を示す。したがってファイバジョイントは常に破壊前に適宜に交換されるようになる。過負荷が大きい場合にはファイバジョイントは折れ曲がるか圧しつぶされるが、ジョイント端部を結合状態に保つので、結合自体は維持される。軸方向の剛性のさらなる増強は、繊維材料が互いに撚り合わされるか又は組合わされた多数の細い単繊維から成っていることで達成される。この場合には特に、繊維材料が鋼ワイヤの形で構成されていることができる。このような鋼ワイヤは安価でかつあらかじめ大量生産されて種々の構成で（例えばボーデンワイヤとして）、種々の寸法で、種々の材料から製造することができる。さらにこのような弾性的なファイバジョイントの場合には、繊維材料はクランプ、据え込み又は接着でジョイント端部に固定的に結合することができる。このような簡単な結合技術は、このようなファイバジョイントの容易な製造可能性を助け、確実な運転を保証する。
【００１７】
以下、概略的な図面に基づき本発明を詳細に説明する。
【００１８】
図１には上面Ｓがコンカーブに成形されたミラーが６リンク部材として構成された構成部分Ｅとして示されている。図示の関係は構成部分Ｅが６リンク型フレームに６つのツウジョイントリンク部材２Ｊ１，２Ｊ２，２Ｊ３，２Ｊ４，２Ｊ５及び２Ｊ６によって支承されていることによって生じる。図１においては見やすさを理由に、構成部分Ｅ（灰色に図示）を支承するために該構成部分Ｅに６つのツウジョイントリンク部材２Ｊ１，２Ｊ２，２Ｊ３，２Ｊ４，２Ｊ５及び２Ｊ６が結合されている各結合個所だけが示されている。６リンク型フレームにおける第２の支承はそれぞれ６つのツウジョイントリンク部材２Ｊ１，２Ｊ２，２Ｊ３，２Ｊ４，２Ｊ５及び２Ｊ６の反対側の端部で行なわれる。適当に成形されたフレーム（図面には破線で図示）は構成的に可能なあらゆる構成を有し、このようなフレームのための一般的な技術的な認識に相当する構成を有している。６つのツウジョイントリンク部材２Ｊ１，２Ｊ２，２Ｊ３，２Ｊ４，２Ｊ５及び２Ｊ６はすべてフレームと支承しようとする構成部分Ｅとの間に、静的に互いに平行に配置されている。
【００１９】
この一般的な配置は図２に示された段部を有する構成部分Ｅを支承するための別の構成にも示されている。しかしここでは図１のたいていの補助線及び平面並びに符号は省略した。単に６つのツウジョイントリンク部材２Ｊ１，２Ｊ２，２Ｊ３，２Ｊ４，２Ｊ５及び２Ｊ６と交点Ｐにおける座標系ｘ，ｙ，ｚだけが示されている。しかし図２においては交点Ｐを一緒に形成する２つのツウジョイントリンク部材２Ｊ１，２Ｊ２は位置を変えることができないように構成されていることが判る。前記２つのツウジョイントリンク部材２Ｊ１，２Ｊ２は構成部分の固定に役立ち、ｙ軸及びｚ軸の方向での構成部分の並進運動は意図されていない。可能な運動は矢印で記入されている。
【００２０】
ツウジョイントリンク部材２Ｊ１，２Ｊ２及び２Ｊ３は第１のグループを形成し、支承しようとする構成部分Ｅの上面Ｓにおける仮想の共通の交点Ｐを有するように配置されている。この交点には軸線ｘ，ｙ及びｚと互いに直交する平面ＸＹ，ＸＺ及びＹＺを有するカルテシアン座標系の原点が置かれている。しかし座標系の軸称は交換可能であり、配向は選ばれた実施例では構成部分Ｅの物体縁に沿って行なわれている。両方のツウジョイントリンク部材２Ｊ１と２Ｊ２はその中心軸ＭＡで座標系の平面ＹＺに位置している。第３のツウジョイントリンク部材２Ｊ３はその中心軸ＭＡで座標系の第２の平面ＸＹに位置しており、この第３のツウジョイントリンク部材の方向はすべての３つの平面にて、したがって第３の平面ＸＺにおいても規定されている。第２のグループは３つのツウジョイントリンク部材２Ｊ４，２Ｊ５及び２Ｊ６によって形成されている。これらのツウジョイントリンク部材２Ｊ４，２Ｊ５及び２Ｊ６の内、第４のツウジョイントリンク部材２Ｊ４は中心軸線ＭＡで同様に第２の平面ＸＹに配置されている。同時に第５のツウジョイントリンク部材２Ｊ５はその中心軸ＭＡで同様に第１の平面ＹＺに位置している。この結果、第１の平面ＹＺには３つのツウジョイントリンク部材２Ｊ１，２Ｊ２及び２Ｊ５が配置され、第２の平面ＸＹは２つのツウジョイントリンク部材２Ｊ３，２Ｊ４とを有している。第３の平面ＸＺにおいては第６のツウジョイントリンク部材２Ｊ６がその中心軸ＭＡで位置しているので、この平面ＸＺは１つのツウジョイントリンク部材しか有していない。したがって支承されたツウジョイントリンク部材の数に応じて前記平面は支承体の作用面として異なる大きさを有し、支承しようとする構成部分Ｅの幾何学的な表面Ｓに適合させられることができる。したがってわずかな構成部分寸法は有利には第６のツウジョイントリンク部材２Ｊ６だけが垂直に配置されたｙ軸の方向に配置されることが有利である。
【００２１】
似た配置は図３に示されている。この場合にはすべてのツウジョイントリンク部材２Ｊ１，２Ｊ２，２Ｊ３，２Ｊ４，２Ｊ５及び２Ｊ６は互いに直角に配置されている。構成部分Ｅはこの場合には扁平な直方体の形を有している。実際の使用例としては例えばコンカーブな上面Ｓを有する傾動ミラーが考えられる。傾動ミラーＥはこの実施例では構成部分寸法ＥＳがｙ軸方向に位置するように支承されている。したがって構成部分軸線ＥＡはカルテシアン軸ｘ，ｙ，ｚに対し同軸に位置している。回転変位を生ぜしめるためには図示の実施例ではすべての３つの軸ｘｒｏｔ，ｙｒｏｔ，ｚｒｏｔのすべてを中心とした回転が可能であり、第２のグループのすべての３つのツウジョイントリンク部材２Ｊ４，２Ｊ５及び２Ｊ６はカルテシアン座標系の原点Ｐに対し規定された間隔Ｒ１，Ｒ２及びＲ３（てこ腕）で配置されている。この間隔は回転半径Ｒと呼ぶことができ、静的なメカニックを考慮して自由に選択可能である。この場合、ツウジョイントリンク部材２Ｊ４，２Ｊ５，２Ｊ６は適当な回転円に対し接線方向に位置している。この回転円は構成部材Ｅの３つのカルテシアン平面にて、理論的な円形の線を生ぜしめ、この線に沿って該当するツウジョイントリンク部材をどこにでも配置し、回転円の平面上の垂直な回転軸を中心とした回転（時計回り又は逆時計回り）を生ぜしめることができる（図１をも参照）。
【００２２】
さらに並進偏位は図３に示された実施例では３つの軸線ｘｔｒａｎｓ，ｙｔｒａｎｓ，ｚｔｒａｎｓのすべてに沿って可能である。第２のグループの３つのツウジョイントリンク部材２Ｊ４，２Ｊ５及び２Ｊ６のすべては、さらに付加的に、軸線ｘｔｒａｎｓ，ｙｔｒａｎｓ，ｚｔｒａｎｓに沿った並進に対し平行又は垂直に配置されている。これによってカルテシアン軸ｘｔｒａｎｓ，ｙｔｒａｎｓ，ｚｔｒａｎｓに沿った構成部分側の適当な平行移動もしくは並進を行なう平行四辺形が生じる。
【００２３】
図４には構成部分Ｅを支承するための図３に示されたツウジョイントリンク構造が簡易化されて斜視図で示されている。ここに示された実施例では構成部分Ｅは照射する光線を高精度で反射する傾動凹面鏡である。この場合にも図面を見やすくするためにたいていの補助線と平面並びに細部を示す符号は図３から省いてある。
【００２４】
図面には構成部分Ｅの位置を６つのカルテシアン軸ｘｔｒａｎｓ，ｙｔｒａｎｓ，ｚｔｒａｎｓ，ｘｒｏｔ，ｙｒｏｔ，ｚｒｏｔの全部に関して変化させるために役立つ６つのツウジョイントリンク部材２Ｊ１，２Ｊ２，２Ｊ３，２Ｊ４，２Ｊ５及び２Ｊ６が示されている。図示のボールジョイントは３軸的に回動可能な運動性を示し、同様に図示の長さ変化は構成部材Ｅにおける係合点の移動の可能性だけを示すことを意図している。
【００２５】
図５の表に示された制御マトリックスにおいては、最大６つの可能な自由度の各々に関する偏位を惹起すことができるためにはどのツウジョイントリンク部材が制御されなければならないかが示されている。はっきり判ることは、３つの回転軸ｘｒｏｔ，ｙｒｏｔ，ｚｒｏｔのすべてを中心とした回転は、唯一のツウジョイントリンク部材２Ｊ４，２Ｊ５，２Ｊ６を調節するか又は移動させることで与えることができることである。又、ｘ方向の並進も専らツウジョイントリンク部材２Ｊ３の運動だけで惹き起こされる。したがって前記偏位はきわめて簡単でかつ再現可能な最高の精度で人的に又は自動的な作動によってそれぞれ１つの駆動装置だけで達成可能である。さらにこの場合に有意義であることは、構成部材がミラーである場合には特に、回転運動が並進運動よりも著しく大きな影響を構成部分の位置決めに対し有していることである。ｚ方向での並進にとっては２つのツウジョイントリンク部材２Ｊ２，２Ｊ４を同じ値だけ調節することが必要である。これも依然として簡単な調節であると言うことができる。最大では、ｙ方向の並進移動のために３つのツウジョイントリンク部材２Ｊ１，２Ｊ５，２Ｊ６が同じ値だけ調節されなければならない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装置の詳細としての、６つのツウジョイントリンク部材の原理的な配置の概略図。
【図２】図１の配置概略図を簡略化して立体的に示した図。
【図３】本発明の装置の実施例としての６つのツウジョイントリンク部材の直交配置を示した図。
【図４】図３の配置を簡略化して立体的に示した図。
【図５】図３に示した配置の制御マトリックス。
【符号の説明】
Ｅ　構成部分
ＥＡ　構成部分軸線
ＥＳ　構成部分Ｅの小さい構成部分寸法
Ｓ　構成部分Ｅの上面
Ｊｍ　ジョイント（ｍ＝１，２）
２Ｊｎ　ツウジョイントリンク部材（ｎ＝１，２，３，４，５，６）
ＭＡ　ジョイントＪｍの中心軸
Ｐ　仮想の共通交点（原点）
Ｌ　ジョイントＪｍの長さ調節
Ｒ　回転軸
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３　原点Ｐに対する規定された間隔
ｘ，ｙ，ｚ　カルテシアン座標系の軸
ｘｒｏｔ，ｙｒｏｔ，ｚｒｏｔ　回転運動軸線としての軸
ｘｔｒａｎｓ，ｙｔｒａｎｓ，ｚｔｒａｎｓ　並進運動軸線としての軸
ＸＹ，ＸＺ，ＹＺ　カルテシアン座標系の平面
【図５】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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