CN109313320A

CN109313320A - 光天线装置

Info

Publication number: CN109313320A
Application number: CN201680086280.XA
Authority: CN
Inventors: 辻秀伸; 玉川恭久; 龟山俊平
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2016-06-08
Filing date: 2016-06-08
Publication date: 2019-02-05
Also published as: DK3460553T3; EP3460553A4; JP6203434B1; JPWO2017212570A1; EP3460553B1; WO2017212570A1; EP3460553A1

Abstract

光天线装置(1)具有：透镜光学系统(13)，其会聚激光；光学系统保持部件(10)，其保持透镜光学系统(13)的外周缘部；光连接部件(20)，其配置在透镜光学系统(13)的后侧焦面上；第1轴部(15A、15C)，其从光学系统保持部件(10)的端部朝向光连接部件(20)延伸，具有第1线膨胀系数；以及第2轴部(16A、16C)，其从光连接部件(20)的端部朝向光学系统保持部件(10)延伸。第2轴部(16A、16C)具有与第1线膨胀系数不同的第2线膨胀系数。第1轴部(15A、15C)和第2轴部(16A、16C)在光学系统保持部件(10)与光连接部件(20)之间的规定的固定位置处相互固定。

Description

光天线装置

技术领域

本发明涉及进行激光的发送或接收或激光的发送接收的光天线装置。

背景技术

在激光的发送接收时使用的透镜光学系统中，当温度变动时，透镜阵列或透镜镜筒等透镜保持部件热膨胀或热收缩而使焦距或法兰焦距(flange back)变动，由此，有时与激光的会聚点之间的会聚距离变动。当产生该现象时，例如，产生使用激光的传感器装置的计测值根据温度变动而变动这样的问题。

为了应对这种问题，例如，在专利文献1(日本特开平8-313774号公报)中公开有使产生温度变化时的塑料制准直透镜的焦距的增减与透镜镜筒的线膨胀相互抵消的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平8-313774号公报(例如第0007段)

发明内容

发明要解决的课题

但是，即使进行了专利文献1公开的无热(Athermal：温度补偿)设计，在制造透镜光学系统后，有时也会判明以超过容许范围的方式残存有该透镜光学系统的光学特性的温度依赖性。这种情况下，需要进行透镜阵列和透镜保持部件的再次设计和再次试制，存在使试制期间和开发成本增大这样的课题。

并且，在通过再次设计而变更了透镜光学系统的外形尺寸的情况下，在将该再次设计出的透镜光学系统安装到传感器装置时，在该透镜光学系统与其他部件之间可能产生空间上的干涉。该情况下，不仅需要进行透镜光学系统的再次设计和再次试制，还需要进行传感器装置整体的大幅设计变更。

鉴于上述情况，本发明的目的在于，提供具有能够通过简易且低成本的方法改善透镜光学系统的温度依赖性的构造的光天线装置。

用于解决课题的手段

本发明的一个方式的光天线装置的特征在于，所述光天线装置具有：透镜光学系统，其会聚入射的激光；光学系统保持部件，其保持所述透镜光学系统的外周缘部；光连接部件，其配置在所述透镜光学系统的后侧焦面上；第1轴部，其从所述光学系统保持部件的端部朝向所述光连接部件沿着所述透镜光学系统的光轴方向延伸，在所述光轴方向上具有第1线膨胀系数；以及第2轴部，其从所述光连接部件的一部分朝向所述光学系统保持部件沿着所述光轴方向延伸，在所述光轴方向上具有与所述第1线膨胀系数不同的第2线膨胀系数，所述第1轴部和所述第2轴部在所述光学系统保持部件与所述光连接部件之间的规定的固定位置处相互固定。

发明效果

本发明的光天线装置具有能够通过简易且低成本的方法改善透镜光学系统的光学特性的温度依赖性的构造。

附图说明

图1是概略地示出本发明的实施方式1的光天线装置的整体结构的一例的图。

图2A是图1的光天线装置的主视图，图2B是图1的光天线装置的后视图。

图3是概略地示出实施方式1的透镜光学系统的焦距的温度变化的图。

图4是概略地示出本发明的实施方式2的光天线装置的整体结构的一例的图。

图5A是图4的光天线装置的主视图，图2B是图4的光天线装置的后视图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的各种实施方式进行详细说明。另外，全部附图中标注有相同标号的结构要素具有相同结构和相同功能。

实施方式1

图1是概略地示出本发明的实施方式1的光天线装置1的整体结构的图。并且，图2A是从Z轴负方向观察时的图1的光天线装置1的主视图，图2B是从Z轴正方向观察时的图1的光天线装置1的后视图。图1中概略地示出表示光天线装置1的主要部分的截面构造的端面。图1、图2A和图2B所示的Z轴与该光天线装置1的光轴方向平行。并且，图1、图2A和图2B所示的X轴和Y轴相互垂直，并且与Z轴垂直。

该光天线装置1组入激光雷达(LIDAR：LIght Detection And Ranging)装置等使用激光的有源传感器中使用。激光雷达装置是如下的有源传感器：能够向大气中放射激光，接收由在该大气中浮游的灰尘或微粒子等散射体反射后的激光散射光，测定由于多普勒效应而引起的频率变化量或波长变化量。激光雷达装置能够根据该测定结果计测该散射体的移动速度和移动方向分别作为风速和风向。

如图1、图2A和图2B所示，光天线装置1构成为具有：圆柱形状的透镜光学系统13，其将激光会聚到外部空间中的会聚点P_L，或者接收反射激光RL；作为光学系统保持部件的圆筒形状的会聚距离调整部10，其保持该透镜光学系统13的外周缘部；金属制的作为光连接部件的光输入输出板20，其配置在透镜光学系统13的后侧焦面上；光输入输出部21A～21E，其安装在该光输入输出板20的背面；以及由第1轴部15A～15D和第2轴部16A～16D构成的轴组，其配设在会聚距离调整部10与光输入输出板20之间。

透镜光学系统13例如可以构成为包含由沿着光轴方向(Z轴方向)排列的多枚透镜构成的透镜阵列、以及保持该透镜阵列的外周缘部的透镜镜筒。如图2A所示，透镜光学系统13具有出射或入射激光的圆形的前表面，配置在圆环状的金属制法兰部11的内侧。并且，在透镜光学系统13的外周面与法兰部11的内周面之间形成有螺合部12。

本实施方式的会聚距离调整部10由螺合部12和法兰部11构成。螺合部12由呈螺旋状设置在法兰部11的内周面上的外螺纹部和呈螺旋状设置在透镜光学系统13的外周面上的内螺纹部构成。这些外螺纹部和内螺纹部相互螺合。另外，也可以代替该螺合部12而采用呈螺旋状设置在法兰部11的内表面上的内螺纹部和设置在透镜光学系统13的外周面上的内螺纹部的组。当用户使透镜光学系统13相对于法兰部11绕光轴相对旋转时，该透镜光学系统13的旋转运动被转换成光轴方向的平移运动。例如，能够以顺时针旋转的透镜光学系统13相对于法兰部11向Z轴正方向移动，逆时针旋转的透镜光学系统13相对于法兰部11向Z轴负方向移动的方式构成螺合部12。这样，用户能够对会聚距离进行微调。

如图2A的主视图所示，第1轴部15A～15D绕透镜光学系统13的光轴沿着法兰部11的周向等间隔地配置，这些第1轴部15A～15D的一端部(Z轴负方向侧端部)安装在法兰部11的后侧端部。并且，如图1所示，第1轴部15A、15C从法兰部11的后侧端部朝向光输入输出板20(向Z轴正方向)延伸。同样，其他的第1轴部15B、15D也从法兰部11的后侧端部朝向光输入输出板20(向Z轴正方向)延伸。这样的第1轴部15A～15D由在光轴方向即Z轴方向上具有线膨胀系数α的材料构成。

另一方面，如图2B的后视图所示，第2轴部16A～16D沿着圆形的光输入输出板20的周向等间隔地配置，这些第2轴部16A～16D的一端部安装在光输入输出板20的前表面(Z轴负方向侧的表面)上。并且，如图1所示，第2轴部16A、16C从光输入输出板20的前表面朝向法兰部11(向Z轴负方向)延伸。同样，其他的第2轴部16B、16D也从光输入输出板20的前表面朝向法兰部11延伸。这样的第2轴部16A～16D由在光轴方向即Z轴方向上具有与线膨胀系数α不同的线膨胀系数β的材料构成。作为第1轴部15A～15D的构成材料和第2轴部16A～16D的构成材料的组合，例如，能够使用具有大约12×10^-6/K的线膨胀系数的铁和具有大约23×10^-6/K的线膨胀系数的铝的组合、或具有大约17×10^-6/K的线膨胀系数的不锈钢和具有大约23×10^-6/K的线膨胀系数的铝的组合。

进而，在法兰部11的后侧端部与光输入输出板20的前表面之间的规定位置(轴固定位置)处，第1轴部15A～15D的另一端部(Z轴正方向侧端部)分别与第2轴部16A～16D的另一端部(Z轴负方向侧端部)在沿着光轴方向的方向上连结。例如，如图1所示，第1轴部15A的端部和第2轴部16A的端部相互连结，第1轴部15C的端部和第2轴部16C的端部相互连结。同样，其他的第1轴部15B的另一端部和第2轴部16B的另一端部相互连结，第1轴部15D的另一端部和第2轴部16D的另一端部相互连结。第1轴部15A与第2轴部16A的组、第1轴部15B与第2轴部16B的组、第1轴部15C与第2轴部16C的组和第1轴部15D与第2轴部16D的组具有相同构造和相同尺寸。并且，将第1轴部15A～15D和第2轴部16A～16D相互连结的方法没有特别限定。例如，在第1轴部15A的另一端部形成外螺纹部，在第2轴部15B的另一端部形成适合于该外螺纹部的内螺纹部即可。通过将该第1轴部15A的外螺纹部与第2轴部15B的内螺纹部螺合，能够将第1轴部15A和第2轴部15B相互连结。

另一方面，如图2B所示，光输入输出部21A、21B、…、21E设置在光输入输出板20的背面。这些光输入输出部21A、21B、…、21E分别与光纤等光传播路径22A、22B、…、22E光学耦合。分别在光传播路径22A、22B、…、22E中传播的5条发送用激光在穿过光输入输出部21A～21E和光输入输出板20的孔部后，朝向透镜光学系统13射出。透镜光学系统13使这5条发送用激光分别会聚在5个点。图1所示的光轴上的会聚点P_L是安装在光输入输出板20的中央部的光输入输出部21E的出射光会聚的点。这样，光天线装置1具有能够计测5个视线的结构。相反，来自外部空间的反射激光在被透镜光学系统13会聚后，经由光输入输出部21A～21E输出到光传播路径22A、22B、…、22E。

如图1所示，透镜光学系统13使从光输入输出板20输入到该透镜光学系统13的激光会聚在分开规定的会聚距离L₂的点P_L。并且，设透镜光学系统13的后侧端部与光输入输出板20的前表面之间的光轴方向的长度即法兰焦距为L₁。在本实施方式中，设第1轴部15A与第2轴部16A的组的光轴方向上的全长与法兰焦距L₁一致。当透镜光学系统13的焦距用f表示时，以下的关系式(1)成立。

1/L₁+1/L₂＝1/f (1)

另外，用户使透镜光学系统13旋转并使透镜光学系统13在光轴方向上平移，由此能够使法兰焦距L₁变化。通过上式(1)，通过使法兰焦距L₁变化，能够对会聚距离L₂进行调节。

如图3所示，根据透镜光学系统13中的温度变化ΔT，透镜光学系统13的焦距f变化。另一方面，与温度变化ΔT对应的法兰焦距L₁的变化量ΔL₁(以下称作“法兰焦距变化量ΔL₁”)能够由第1轴部15A～15D和第2轴部16A～16D的线膨胀系数α、β以及第1轴部15A～15D的光轴方向长度与第2轴部16A～16D的光轴方向长度之间的比率决定。本实施方式的光天线装置1构成为与温度变化ΔT对应的焦距f的变化量Δf(以下称作“焦距变化量Δf”)抵消由于法兰焦距变化量ΔL₁而引起的会聚距离变化。

现在，设第1轴部15A的光轴方向长度相对于法兰焦距L₁的比率为c，设第2轴部16A的光轴方向长度相对于法兰焦距L₁的比率为1-c。此时，如图1所示，第1轴部15A的光轴方向长度成为L₁×c，第2轴部16A的光轴方向长度成为L₁×(1-c)。并且，在第1轴部15A～15D的线膨胀系数α和第2轴部16A～16D的线膨胀系数β给定时，第1轴部15A与第2轴部16A的组整体的实效线膨胀系数γ用下面的线性耦合式(2)表现。

γ＝c×α+(1-c)×β (2)

如以下说明的那样，在制造透镜光学系统13后判明残存有由于温度变化而引起的会聚距离L₂的变化的情况下，仅对第1轴部15A～15D的光轴方向长度与第2轴部16A～16D的光轴方向长度之间的比率c进行变更，就能够对实效线膨胀系数γ进行调整。由此，仅更换第1轴部15A～15D和第2轴部16A～16D，就能够抑制由于温度变化而引起的会聚距离的变化。第1轴部15A～15D和第2轴部16A～16D构成为与保持透镜光学系统13的会聚距离调整部10分开的部件，因此，容易更换第1轴部15A～15D和第2轴部16A～16D。由此，能够通过低成本且简易的方法，在较短的试制期间内改善透镜光学系统13的光学特性的温度依赖性。并且，还能够提高透镜设计的自由度。进而，在该方法中，更换第1轴部15A～15D和第2轴部16A～16D后的尺寸实质上没有变化，光天线装置1的外形形状实质上也没有变化。由此，该方法能够避免对组入光天线装置1的有源传感器造成的影响。

而且，与温度变化量ΔT对应的法兰焦距变化量ΔL₁用下式(3)表示。

ΔL₁＝L₁×γ×ΔT (3)

由于透镜光学系统13中的温度变化ΔT而产生透镜阵列的热膨胀和折射率的变化，由此，焦距f变化。在本实施方式中，针对焦距变化量Δf，通过无热设计，根据上式(1)中的温度变化时的法兰焦距L₁的变化而使焦距f变化，以使会聚距离L₂恒定。如果使用实效线膨胀系数γ，则下式(4)近似地成立。

Δf＝L₁×γ×ΔT (4)

由此，由于透镜光学系统13的制造公差等因素而导致的光学特性的偏差，如果设根据温度变化量ΔT而使焦距变化量成为Δf_p时的实效线膨胀系数为γ_p，则下式(5)近似地成立。

Δf_p＝L₁×γ_p×ΔT (5)

并且，在更换第1轴部15A～15D和第2轴部16A～16D后，如果设代替第1轴部15A～15D的第1轴部的长度的比率为c_p，则与上式(2)同样，下式(6)成立。

γ_p＝c_p×α+(1-c_p)×β (6)

如果设由于更换第1轴部15A～15D和第2轴部16A～16D而引起的比率c的变化量为δc，则通过上式(2)、(6)导出下式(7)。

δc＝c_p-c＝(γ_p-γ)/(α-β) (7)

将上式(5)的γ_p(＝Δf_p/(L₁×ΔT))代入式(7)进行整理，能够求出变化量δc。因此，如果使用变化量δc，则导出下式(8)。

c_p＝c+δc

＝c+{1/[L₁×(α-β)]}×(Δf_p/ΔT-L₁×γ) (8)

进而，作为透镜光学系统13的无热化条件，优选满足下面的不等式(9)的条件。这里，焦距变化量Δf和长度L₁的单位为mm(毫米)。

|Δf/ΔT-L₁×γ|<0.001 (9)

通过满足该条件式(9)，能够将焦距变化量Δf与法兰焦距变化量之差抑制得较小，因此，能够得到抑制了由于温度变化而引起的会聚距离变化的光天线结构。

如以上说明的那样，在实施方式1的光天线装置1中，在制造透镜光学系统13后判明残存有由于温度变化而引起的会聚距离L₂的变化的情况下，也能够通过更换第1轴部15A～15D和第2轴部16A～16D这样的简易且低成本的方法，在较短的试制期间内改善透镜光学系统13的光学特性的温度依赖性而不使光天线装置1的外形形状变化。即，通过对第1轴部15A～15D和第2轴部16A～16D的长度的比率c、1-c进行调整，能够对实效线膨胀系数γ进行调整，改善由于温度变化而引起的会聚距离变化。并且，对实效线膨胀系数γ进行调整即可，因此，透镜光学系统13的设计的自由度提高。第1轴部15A～15D和第2轴部16A～16D构成为与保持透镜光学系统13的会聚距离调整部10分开的部件，因此，容易更换第1轴部15A～15D和第2轴部16A～16D。进而，仅对比率c、1-c进行调整即可，因此，在更换时光天线装置1的外形尺寸不会变化。由此，具有针对组入光天线装置1的有源传感器的影响较小这样的有利效果。

另外，在本实施方式中，光输入输出部21A～21E安装在合计5个部位，这是为了进行5个视线的计测。取而代之，也可以根据用途仅在1个部位安装光输入输出部，或者也可以在6个以上的部位安装光输入输出部。并且，光输入输出部的安装位置不限于图2B所示的位置。

并且，在本实施方式中，为了在物理上连接法兰部11与光输入输出板20之间，使用4个第1轴部15A～15D和4个第2轴部16A～16D，但是不限于这4个。也可以采用比4个多的个数以提高刚性，或者，还可以采用比4个少的个数以降低成本。

进而，也可以代替第1轴部15A～15D和第2轴部16A～16D而采用内部具有光路的圆筒形状的轴部的组，以提高刚性。

并且，也可以代替上述具有螺合部12的会聚距离调整部10而使用螺旋件。在使用螺旋件的情况下，透镜光学系统13自身能够进行平移运动而不旋转。

实施方式2

接着，对作为上述实施方式1的变形例的实施方式2进行说明。图4是本发明的实施方式2的光天线装置1A的概略结构图。并且，图5A是从Z轴负方向观察时的光天线装置1A的主视图，图5B是从Z轴正方向观察时的光天线装置1A的后视图。图4中概略地示出表示光天线装置1A的主要部分的截面构造的端面。图4、图5A和图5B所示的Z轴与该光天线装置1A的光轴方向平行。并且，图4、图5A和图5B所示的X轴和Y轴相互垂直，并且与Z轴垂直。

如图4、图5A和图5B所示，光天线装置1A构成为具有透镜光学系统13、会聚距离调整部10、光输入输出板20、固定部件34A～34D、第1轴部35A～35D和第2轴部36A～36D。除了代替图1的第1轴部15A～15D和第2轴部16A～16D而具有固定部件34A～34D、第1轴部35A～35D和第2轴部36A～36D这点以外，本实施方式的光天线装置1A的结构与上述实施方式1的光天线装置1的结构相同。

在本实施方式中，如图5A的主视图所示，第1轴部35A～35D绕透镜光学系统13的光轴沿着法兰部11的周向等间隔地配置，这些第1轴部35A～35D的一端部(Z轴负方向侧端部)安装在法兰部11的后侧端部。并且，如图4所示，第1轴部35A、35C从法兰部11的后侧端部朝向光输入输出板20(向Z轴正方向)延伸。同样，其他的第1轴部35B、35D也从法兰部11的后侧端部朝向光输入输出板20延伸。这样的第1轴部35A～35D由在光轴方向即Z轴方向上具有线膨胀系数α的材料构成。第1轴部35A～35D的构成材料与上述实施方式1的第1轴部15A～15D的构成材料相同。

另一方面，如图5B的后视图所示，第2轴部36A～36D沿着圆形的光输入输出板20的周向等间隔地配置，这些第2轴部36A～36D的一端部(Z轴正方向侧端部)安装在光输入输出板20的前表面上。并且，如图4所示，第2轴部36A、36C从光输入输出板20的前表面朝向法兰部11(向Z轴负方向)延伸。同样，其他的第2轴部36B、36D也从光输入输出板20的前表面朝向法兰部11延伸。这样的第2轴部36A～36D由在光轴方向即Z轴方向上具有与线膨胀系数α不同的线膨胀系数β的材料构成。第2轴部36A～36D的构成材料与上述实施方式1的第2轴部16A～16D的构成材料相同。

第1轴部35A～35D和第2轴部36A～36D在与光轴方向垂直的径向上相互错开的状态下延伸。并且，如图4所示，在法兰部11的后侧端部与光输入输出板20的前表面之间的规定位置(轴固定位置)处，第1轴部35A和第2轴部36A在重合的状态下被固定部件34A在径向上相互固定，第1轴部35C和第2轴部36C在重合的状态下被固定部件34C在径向上相互固定。同样，其他的第1轴部35B和第2轴部36B在重合的状态下被固定部件34B在径向上相互固定，第1轴部35D和第2轴部36D在重合的状态下被固定部件34D在径向上相互固定。第1轴部35A与第2轴部36A的组、第1轴部35B与第2轴部36B的组、第1轴部35C与第2轴部36C的组和第1轴部35D与第2轴部36D的组具有相同构造和相同尺寸。

在本实施方式中，设第1轴部的从第1轴部35A的连接端部到轴固定位置的长度相对于法兰焦距L₁的比率为c，设第2轴部的从第2轴部36A的连接端部到轴固定位置的长度相对于法兰焦距L₁的比率为1-c。与上式(2)同样，此时的实效线膨胀系数γ用下面的线性耦合式(2A)表现。

γ＝c×α+(1-c)×β (2A)

并且，在本实施方式中，也能够导出上式(8)。并且，在本实施方式中，也优选满足上式(9)的条件。

如以上说明的那样，在实施方式2中，也能够得到与上述实施方式1相同的效果。即，在制造透镜光学系统13后判明残存有由于温度变化而引起的会聚距离L₂的变化的情况下，也能够通过更换固定部件34A～34D、第1轴部35A～35D和第2轴部36A～36D或变更固定部件34A～34D的位置这样的简易且低成本的方法，在较短的试制期间内改善透镜光学系统13的光学特性的温度依赖性而不使光天线装置1A的外形形状变化。特别地，在本实施方式中，仅使固定部件34A～34D的位置在光轴方向上错开，就能够变更实效线膨胀系数γ，因此，具有可以不用更换第1轴部35A～35D和第2轴部36A～36D这样的优点。

另外，优选第1轴部35A～35D的长度和第2轴部36A～36D的长度尽可能设定得较长。其理由是，通过较长地设定第1轴部35A～35D与第2轴部36A～36D重合配置的区域，能够较宽地设定固定部件34A～34D的可动范围，由此，能够扩大实效线膨胀系数γ的调整范围。

这里，需要使第1轴部35A～35D的长度和第2轴部36A～36D的长度比法兰焦距L₁短。其理由例如是，使得第1轴部35A～35D的端部不与光输入输出板20碰撞。还需要使第2轴部36A～36D的端部不与法兰部11碰撞。并且，需要设定第1轴部35A～35D的长度的余量，使得在第1轴部35A～35D热膨胀时不与光输入输出板20碰撞。还需要设定第2轴部36A～36D的长度的余量，使得在第2轴部36A～36D热膨胀时不与法兰部11碰撞。

以上参照附图叙述了本发明的各种实施方式，但是，这些实施方式是本发明的例示，还能够采用这些实施方式以外的各种方式。

另外，在本发明的范围内，能够进行上述实施方式1、2的自由组合、各实施方式的任意结构要素的变形或各实施方式的任意结构要素的省略。

产业上的可利用性

本发明的光天线装置具有进行激光的发送或接收或激光的发送接收双方的功能，因此，适合用于激光雷达装置等使用激光的有源传感器。

标号说明

1、1A：光天线装置；10：会聚距离调整部；11：法兰部；12：螺合部；13：透镜光学系统；15A～15D：第1轴部；16A～16D：第2轴部；20：光输入输出板；21A～21E：光输入输出部；22A～22E：光传播路径；34A～34D：固定部件；35A～35D：第1轴部；36A～36D：第2轴部；P_L：会聚点。

Claims

1.一种光天线装置，其特征在于，所述光天线装置具有：

透镜光学系统，其会聚入射的激光；

光学系统保持部件，其保持所述透镜光学系统的外周缘部；

光连接部件，其配置在所述透镜光学系统的后侧焦面上；

第1轴部，其从所述光学系统保持部件的端部朝向所述光连接部件沿着所述透镜光学系统的光轴方向延伸，在所述光轴方向上具有第1线膨胀系数；以及

第2轴部，其从所述光连接部件的一部分朝向所述光学系统保持部件沿着所述光轴方向延伸，在所述光轴方向上具有与所述第1线膨胀系数不同的第2线膨胀系数，

所述第1轴部和所述第2轴部在所述光学系统保持部件与所述光连接部件之间的规定的固定位置处相互固定。

2.根据权利要求1所述的光天线装置，其特征在于，

在所述第1轴部的从所述光学系统保持部件的该端部到所述固定位置的长度相对于所述光学系统保持部件与所述光连接部件之间的法兰焦距的比率表示为c，所述第2轴部的从所述光连接部件的该一部分到所述固定位置的长度相对于所述法兰焦距的比率表示为1-c，所述第1线膨胀系数表示为α，所述第2线膨胀系数表示为β，所述第1轴部和第2轴部的整体的实效线膨胀系数表示为γ时，所述实效线膨胀系数利用

γ＝c×α+(1-c)×β

这样的线性耦合式表示。

3.根据权利要求1所述的光天线装置，其特征在于，

所述第1轴部的所述光轴方向上的一端部与所述光学系统保持部件的该端部连接，

所述第2轴部的所述光轴方向上的一端部与所述光连接部件的该一部分连接，

所述第1轴部的所述光轴方向上的另一端部和所述第2轴部的所述光轴方向上的另一端部在所述固定位置处相互连结。

4.根据权利要求1所述的光天线装置，其特征在于，

所述光天线装置还具有固定部件，该固定部件将所述第1轴部和所述第2轴部在所述固定位置处相互固定，

所述第1轴部和所述第2轴部在与所述光轴方向垂直的方向上相互错开的状态下沿着所述光轴方向延伸，并且在所述固定位置处在所述垂直的方向上重合。

5.根据权利要求2所述的光天线装置，其特征在于，

在温度变化量表示为ΔT，由于所述温度变化量ΔT而引起的所述透镜光学系统的焦距的变动量表示为Δf(单位：毫米)，所述透镜光学系统与所述光连接部件之间的所述光轴方向上的距离表示为L₁时，

|Δf/ΔT-L₁×γ|<0.001

这样的条件式成立。