(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
傾動ミラーと支持体とを含む、光学装置内で光ビームを選択的に偏向又は透過するための傾動ミラー装置において、
前記傾動ミラー（１、１ａ）は、作動位置において該傾動ミラー（１、１ａ）を精密に支持するための３面支持部（６ａ、６ｂ、６ｃ）を有する前記支持体（５）に配されること、
前記傾動ミラー（１、１ａ）は、その一側面上に鏡面として構成される反射領域（２）を有し、かつその終端部分が傾動軸（１４）を含み該傾動軸（１４）に沿って互いに反対方向に突出する一対の突出部（４ａ、４ｂ）を有する円筒状部分（４）として構成されること、
前記３面支持部（６ａ、６ｂ、６ｃ）は、前記一対の突出部（４ａ、４ｂ）を受容するための一対の平坦な精密面（６ｂ、６ｃ）と、作動位置において前記傾動ミラー（１、１ａ）と当接する平坦な精密面（６ａ）とから構成され、及び
前記反射領域（２）が位置しかつ前記一対の突出部（４ａ、４ｂ）の周面が接する第一の平坦な共通面（Ｅ１）と、前記３つの平坦な精密面（６ａ〜６ｃ）が位置する第二の平坦な共通面（Ｅ２）は、該傾動ミラー（１）の作動位置では一致する（重なる）（Ｅ１≡Ｅ２）こと
を特徴とする傾動ミラー装置。
【請求項２】
前記支持体（５）は、前記一対の突出部（４ａ、４ｂ）のための付加的な当接面（７ａ、７ｂ；７ｃ、７ｄ）を有すること、
該当接面（７ａ、７ｂ；７ｃ、７ｄ）は、前記一対の平坦な精密面（６ｂ、６ｃ）に対し実質的に垂直に配されること
を特徴とする請求項１に記載の傾動ミラー装置。
【請求項３】
前記傾動ミラー（１）は、その円筒状部分（４、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）と一体的に形成されること、及び
前記支持体（５）は、前記精密ないし当接面（６ａ〜６ｃ、７ａ〜７ｄ）を有する柱状ないしＵ字状部分と一体的に形成されること
を特徴とする請求項１又は２に記載の傾動ミラー装置。
【請求項４】
前記円筒状部分（４）と前記傾動ミラー（１）は、粘着、パテ固定又は溶接によって精密に位置決めされて互いに結合されていること、
前記精密ないし当接面（６ａ〜６ｃ、７ａ〜７ｄ）を有する柱状ないしＵ字状部分と前記支持体（５）は、粘着、パテ固定又は溶接によって精密に位置決めされて互いに結合されていること
ことを特徴とする請求項１〜３の一に記載の傾動ミラー装置。
【請求項５】
前記傾動ミラー（１）は、前記円筒状部分（４）と同一の材料から形成され、かつ前記支持体(５)は、前記精密ないし当接面（６ａ〜６ｃ、７ａ〜７ｄ）を有する柱状ないしＵ字状部分と同一の材料から形成されると共に、該材料が、ガラス材料、セラミックス材料又はガラスセラミックス材料から構成されること
を特徴とする請求項１〜４の一に記載の傾動ミラー装置。
【請求項６】
前記平坦な精密面（６ａ）の一部に、当接点を形成する非平坦面が形成されること
を特徴とする請求項１〜５の一に記載の傾動ミラー装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学装置の光路ないし光ビームを選択的にオン／オフ切換（透過／偏向）するための傾動ミラー装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及びその問題点】
異なる経路上の光ビームを多機能光学装置によって偏向するためにミラーを傾動させる装置は、多数知られている。例えば、顕微鏡内の傾動ミラーによって被検試料からの光ビームを選択的に観察者の眼又は記録媒体に配することができる。ミラーを２つの光ビーム経路（光ビームの進行状態）間でのみ切り換える場合、例えば、ミラーが、第一の位置では光ビームを偏向するために光路内に配され（これを作動位置という）、第二の位置では光路外に配される構成が選択される。そのような構成は、作動位置における高角度精度・高再現性を必要とする。
【０００３】
例えば、ドイツ特許DE-PS2 029 850から、その第一図を参酌すると、吊り上げ磁石によって光路の内外に旋回的オン／オフ切り換えを行う顕微鏡のフォトメータが既知である。
【０００４】
ドイツ特許公開DE-OS2 341 038にも、45°傾斜位置の傾動ミラーがその第一図に示されているが、この傾動ミラーは、その45°位置でマクロ顕微鏡（Makro-Mikroskop）の垂直結像光路を閉鎖し、結像光路に垂直な差込入射光路を接眼（観察）システムへ差込入射する。
【０００５】
更に、ドイツ特許公開DE-OS2 717 033から、顕微鏡写真撮影用測光装置が既知であるが、これは、その第二図を参酌すると、手動で操作可能な支持体によって偏向ミラーを作動位置へ摺動させるようにして偏向ミラーを光路に配することができるようにしたものである。
【０００６】
更に、背面又は側面にミラーを有する旋回支持体が機械的傾動軸に固定されている装置も既知である。この装置では、正確な角度偏向は、傾動軸の配置及び当接部に対するミラーないし支持体の当接によって定められる。当接部及び/又は傾動軸は、ミラーの厚さが種々異なり、支持体の製造公差が種々異なる場合であってもできるだけ正確に角度偏向を調節することができるように、調節可能に構成されている。しかしながら、傾動操作を行なう毎に、その後、傾動ミラーを再びその本来の角度位置に配するためには、傾動軸の支承部に対する要求が大きくなる。更に、作動位置においてミラーの位置も調節し直さなければならない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
それゆえ、本発明の課題は、従来技術による装置の上述の欠点を解消し、精密に位置決め・支持され、更に低コストで製造可能であり、しかもあらゆる光学装置で使用可能な傾動ミラー装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の一視点によれば、上記の課題を解決するために、傾動ミラーと支持体とを含む、好ましくは顕微鏡等の光学装置内で光ビームを選択的に偏向又は透過するための傾動ミラー装置が提供される。この傾動ミラー装置において、傾動ミラーは、作動位置（状態）において傾動ミラーを精密に支持するための３面支持部を有する支持体に配されること、傾動ミラーは、その一側面上に鏡面として構成される反射領域を有し、かつその終端部分が傾動軸を含み該傾動軸に沿って互いに反対方向に突出する一対の突出部を有する円筒状（ないし円柱状、本願において「円筒状」と称する）部分として構成されること、及び前記３面支持部は、前記一対の突出部を受容するための一対の平坦な精密面と、作動位置において前記傾動ミラーと当接する平坦な精密面とから構成され、及び前記反射領域が位置しかつ前記一対の突出部の周面が接する第一の平坦な共通面と、前記３つの平坦な精密面が位置する第二の平坦な共通面は、該傾動ミラーの作動位置では一致する（重なる）ことを特徴とする（形態１・基本構成）。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を示す。なお、形態２〜６は従属請求項の対象でもある。
（形態１）  上記基本構成参照。
（形態２）  傾動ミラー装置は、支持体が、一対の突出部のための付加的な当接面を有すること、当接面が、一対の平坦な精密面に対し実質的に垂直に配されることが好ましい。
（形態３）  傾動ミラー装置は、傾動ミラーが、その円筒状部分と一体的に形成されること、及び支持体が、精密ないし当接面を有する柱状ないしＵ字状部分と一体的に形成されることが好ましい。
（形態４）  傾動ミラー装置は、円筒状部分と傾動ミラーが、粘着、パテ固定又は溶接によって精密に位置決めされて互いに結合されていること、精密ないし当接面を有する柱状ないしＵ字状部分と支持体が、粘着（Kleben）、パテ固定（Kitten）又は溶接（Schweissen）によって精密に位置決めされて互いに結合されていることが好ましい。
（形態５）  傾動ミラー装置は、傾動ミラーが、円筒状部分と同一の材料から形成され、かつ支持体が、精密ないし当接面を有する柱状ないしＵ字状部分と同一の材料から形成されると共に、該材料が、ガラス材料、セラミックス材料又はガラスセラミックス材料から構成されることが好ましい。
（形態６）  傾動ミラー装置は、平坦な精密面の一部に、当接点を形成する非平坦面が形成されることが好ましい。
【００１０】
本発明の傾動ミラー装置の利点は、高位置決め精度及び高再現性を実現するために必要なことは、精密処理された平坦部によって構成される３つの面のみであるということと、作動位置の調節（例えば作動位置における更なる位置調節）が不要であることにある。特殊構造の機械的傾動軸やそのような軸の精密な支持（装置）も必須ではない。更に、機械装置、即ち場合によって起こり得るミラーの横方向運動を制限するための当接構造体に対する構造面に関する要求も大きくないという点でも有利である。
【００１１】
【実施例】
本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、特許請求の範囲に付した図面参照符号は、発明の理解の容易化のためであって、本発明を図示の態様に限定することを意図しない。また、以下の実施例も発明の理解の容易化のために過ぎず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において当業者により実施可能な付加・置換等を排除することも意図しない。なお、この点に関しては、出願から補正後に至るまで同様である。
【００１２】
図１（ａ）に、その下面に鏡面反射領域２を有する傾動ミラー１を示した。傾動ミラー１の終端部には、その軸が傾動ミラー１の傾動軸１４と一致する円筒状部分４が形成される。図１（ａ）から分かる通り、円筒状部分４は、傾動ミラー１の両側部から多少（外方に）「延長」し、突出部４ａ及び４ｂを形成する。例えば手動操作可能なレバー３によって、この傾動ミラー１は、その軸１４周りで旋回ないし傾動することができる。
【００１３】
この傾動ミラー１は、入射光路又は反射光路又は透過光路のための開口８を有するプレート状体として構成される支持体５（図１（ｂ）参照）と組み合わせられる。図１（ｂ）には、更に、プレート状体の一方の側面の一端縁部に配された精密面６ａ〜６ｃが描かれており、傾動ミラー１の両側に接するよう配された一対の精密面６ｂ及び６ｃは、円筒状部分４の突出部４ａないし４ｂのための精密支持面として作動する。支持体５の上記側面の他方の辺縁領域には、精密当接面６ａが形成され、精密面６ａ及び６ｂ及び６ｃが協働して傾動ミラー１のための「３面支持部」（ないし３点支持部）６ａ〜６ｃを構成するように、各精密面６ａ〜６ｃが配置・構成される。傾動ミラー１が望ましくない横方向（軸１４に対する直交方向）の変位を起こさないようにするために、当接面７ａ〜７ｄが、精密支持面６ｂ及び６ｃに対し屈曲された位置ないし状態に形成される。これらの精密面（６ｂ、７ａ、７ｂ、６ｃ、７ｃ、７ｄ）は、図示の例の如く一対のＵ字形の突部上面ないし側面として形成され、これらの突部の互いに対向する内側面７ｅ、７ｆは傾動ミラー１の一対の側面１ｂ、１ｃと相対的に摺動可能に配される。これにより、傾動ミラー１の傾動軸１４の回りの傾動が許容されると共に軸方向（ミラー横方向）の実質的な位置の確保が達成される。
【００１４】
図２には、作動位置にある傾動ミラー装置が、傾動ミラー１と支持体５とが互いに引き離された状態で描かれている。図２から分かる事は、反射領域２を有する傾動ミラー１の下面が、仮想の面Ｅ１上に位置し、円筒状部分４ないしその突出部４ａ及び４ｂも同様に仮想の面Ｅ１上に位置することである。このことを数学的に表現すれば、仮想面Ｅ１の軌跡（延長線）が円筒状部分４の円形断面の円周（上の１点）と接することを意味する。このような位置関係は、精密加工技術によってのみ実現可能である。これを行なう手段の１つは、円筒状部分４と傾動ミラー１とを−共通の基盤上に載せて−互いに固定的に結合することである。これは、例えば、粘着、パテ固定又は溶接によって行なうことができる。他方、傾動ミラー１と円筒状部分４とを一体的に形成することも可能であろう。この場合、例えば、切削精密加工処理によって、２つの部分（１及び４）が仮想面Ｅ１上に位置するまで、傾動ミラーの下面が平面的に切削される。図２には、柱状の精密当接面６ａと精密支持面６ｃのみが描かれているが、精密支持面６ｂは、精密支持面６ｃの陰に隠れている。更に図２から分かる事は、精密面６ａ〜６ｃの各面が、同様に、仮想面Ｅ２内に位置していることである。上述したように、この２つの仮想面Ｅ１及びＥ２は、傾動ミラーの作動位置では、重なって一致する。そのため、Ｅ１≡Ｅ２が成立する。
【００１５】
図３（ａ）には、作動位置外にあり、支持体５と組み合わされた傾動ミラー１が描かれている。この状態では、光路１３は開口８を自由に通過することができる。
【００１６】
図３（ｂ）には、作動位置にある傾動ミラー１が示されている。この作動位置では、入射光路９は、傾動ミラー１の反射領域２で反射され、反射光路１０として偏向される。更に、傾動ミラーの精密な傾動運動を引き起こす力ベクトル１１がレバー３に作用する様子を極く大雑把に示した。この力によって、３面支持部６ａ〜６ｃは、ある程度押圧力を受ける。傾動ミラー１をオフ切換するために、この力１１の代わりに対抗力１２（これは力ベクトル１２に対応する）を作用させる。対抗力１２の作用方向は、明らかに、面６ａ〜６ｃから形成される支持三角形の外部にある。更に強調されるべきことは、傾動ミラー１をオン切換しかつ作動位置で保持するためにレバー３に力を印加する（図３（ａ）に示す反時計方向の回転トルク）が、好ましくはその際その力のベクトル１１が３点支持点ないし３面支持面６ａ〜６ｃの内部で傾動ミラー１の支持面と交差するように作用する。また例えば図３（ａ）のように、傾動ミラー１がその作動位置から外れた方向へ運動するものとした場合、力は図３ｂに示す時計方向の回転トルクを生ずるように作用され、好ましくはその力のベクトル１２が上述の３つの点ないし３つの面から構成される三角形の外部において支持面と交差するように作用される。そのため、傾動ミラー１は、三面支持面から離隔するように運動し、その経路は、支持されるべき３つの領域の内の２つに対し巧く制限され、傾動ミラーは、一種の回転ないし傾動運動を行う。その際場合によっては生じうる横方向（軸１４の方向）の摺動は、装置の機能に対し無害であるが、必要に応じ適当な手段（例えば傾動ミラーの側端部１ｂ、１ｃ又はそれらから軸１４に平行な方向（横方向）に突出する突出部（もしくはリセス）、及びそれらに対向配置する支持体部分の内側面７ｅ、７ｆに形成した当接面等）によって機能的に制限される。
【００１７】
図４（ａ）には、傾動ミラー１の一変形例を示した。これは、より正確に言えば、円筒状部分４の突出部にのみ小さい変更を加えたものである。この図から分かる事は、円筒状突出部４ｃ及び４ｄが平坦化領域４ｃ’及び４ｄ’を有するということである。この平坦化領域は、傾動ミラー１の下面と共に補助面的に第一共通面Ｅ１内に位置する。その様子を図４（ｂ）に示した。この傾動ミラーの変形例の構造は、第一共通面Ｅ１を１つの精密切削加工プロセスによって実現することができるという製造技術上の利点を有する。更に強調されるべきことは、並進ないし傾動ないし回動プロセスを運動のタイプによらず傾動運動の妨げとならないように、平坦化領域４ｃ’及び４ｄ’が狭いいわば線状の「ウェブ」（帯状面）として形成されるということである。
【００１８】
図５（ａ）及び図５（ｂ）には、傾動ミラー１ａ及びそれに対応する支持体の第二実施例を示した。図５（ａ）には、傾動ミラー１ａの上面が示されるが、その下方に位置する支持部材の本来の本体部分は陰に隠れて見えない。そのため支持体部分５ａは、支持体の本体部分の両側で外方に（曲げられたように）突き出ている。このアーム状外曲支持体部分５ａは、その各端部領域際ないし各端部領域上に円筒状当接体ないし回動体５ｂを担持する。これは、また、シリンダ状（円柱ないし円筒状）連続形成体であり得る。尤も、一体的なシリンダ状形成体５ｂの代わりに、２つのシリンダ状部分から構成することも可能である。
【００１９】
図５（ｂ）は、図５（ａ）の矢視Ａ−Ａ断面図である。図５（ｂ）から、傾動ミラー１ａがその終端領域に例えば（側端部の左端から右端まで）連続的に繋がった細溝として形成され得る受容部を有するということが分かる。この細溝は、一又は複数の当接回動体５ｂを受容する。図５（ｂ）には、傾動ミラー１ａが、作動位置において、受容部１５の上部が一又は複数の当接回動体５ｂと接触しないよう配置されている様子が示されている。そのため、傾動ミラー１ａが三面支持部６ａ〜６ｃ上のみにおいて精密に支持されることも保証される。従って、シリンダ状形成体５ｂの機能は、専ら、傾動ミラー１ａが作動位置外へ移動させられるときの当接（ガイド用）回動体として作動するということにある。受容部１５の断面形状には、例えば従属請求項に記載したように、いくつものバリエーションが有り得る。精密支持面６ｂ及び６ｃは、傾動ミラー１ａのこの実施例では、当接回動体５ｂを指向する部分が面取りされ（丸められ）るように構成されている。そのため傾動ミラーの並進、傾動及び回動運動の複合的運動プロセスが改善される。
【００２０】
傾動ミラー１ａを傾動させるための更に幾つもの機械的変形構造を取ることは勿論可能である。例えば、傾動ミラーが、連続的な受容部の代わりに、その後部領域に、支持体５の対応するピン、即ちシリンダ状部分が嵌入する唯２つのスリーブ状の孔を有することも考えられるであろう。
【００２１】
支持体５の本体部分並びに支持体部分５ａ及び５ｂを一体的に構成することも可能である。
【００２２】
円柱状部分４、４ｃ、４ｄ、４ｃ’及び４ｄ’が組み込まれる傾動ミラー、及び傾動ミラー１ａの材料、並びに支持体部分５ａ及び５ｂを含んだ支持体５の材料として、例えば、ガラス、ガラスセラミックス又はセラミックス材料が考えられる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の独立請求項１（基本構成）によって、所定の課題として掲げた効果が上述の通り達成される。即ち、本発明の傾動ミラー装置は、高位置正確性及び高再現性のために、３つの精密処理面部分によって形成される面（Ｅ１≡Ｅ２）のみが必要であり、作動位置の後調節を省略することができる。更に、特別に構成される機械的傾動軸及びそのような軸の精密支持（ないし軸受け支持）は必須ではなく場合によって起こり得る傾動ミラーの横方向運動を制限するための機械装置、即ち当接構造体に関しても、特殊な構造も要求されない。このため、本発明の傾動ミラー装置は、低コストで製造可能であり、しかもあらゆる光学装置で使用可能である。
各従属請求項により、既述のとおり更に付加的な効果がそれぞれ達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）  本発明の傾動ミラーの第一実施例。
（ｂ）  図１（ａ）の傾動ミラーに属する支持体。
【図２】作動位置における傾動ミラー（装置）の−「分裂させて」描いた−側面図。
【図３】（ａ）  （作動位置外の）支持体が配された傾動ミラー。
（ｂ）  （作動位置にある）支持体に精密に配置・位置決めされた傾動ミラー。
【図４】（ａ）  傾動ミラーの一変形例。
（ｂ）  支持体部分を概略のみ示した上記変形例の−「分裂させて」描いた−側面図。
【図５】（ａ）  支持体がその下方に位置する傾動ミラー（装置）の第二実施例の上面図。この図では、支持体部分は二・三しか描かれていない。
（ｂ）  ３面当接によって精密に配置・位置決めする支持体部分を有する図５（ａ）の傾動ミラーの側面図。この模式図では面は２つしか描かれていない。
【符号の説明】
１、１ａ        傾動ミラー
２              （１）又は（１ａ）の反射領域
３              レバー
４              （１）の円筒状部分
４ａ、４ｂ      （４）の突出部
４ｃ、４ｄ      （１）の円筒状連結突出部
４ｃ’、４ｄ’  （４ｃ）又は（４ｄ）の平坦化領域
５              （１）のための支持体
５ａ、５ｂ      （１ａ）のための支持体部分
５ａ            （５ｂ）のためのアーム状外曲支持体部分
５ｂ            （１ａ）のための円筒状当接回動体
６ａ〜６ｃ      精密面
６ａ            精密当接面
６ｂ、６ｃ      精密支持面
７ａ〜７ｄ      当接面
８              光ビーム（９）又は（１３）のための開口
９              入射光路
１０            反射光路
１１            （作動位置へ向わせる）力のベクトル
１２            （作動位置から離脱させる）力のベクトル
１３            透過光路
１４            傾動軸
１５            （１ａ）の傾動運動を精密に行うための（１ａ）に形成された受容部
Ｅ１            （２）及び（４）ないし（４ｃ’、４ｄ’）の第一共通面
Ｅ２            （６ａ）、（６ｂ）及び（６ｃ）の第二共通面
【図１】
0004104920.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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