JP2019045661A - 光学素子保持装置、及び光学装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本実施例では、光学素子を鏡筒に保持する保持装置の例を示す。本実施例では光学素子としてレンズを用いた例を示すが、保持対象は、ミラー、平行平板ガラス、プリズム、フレネルゾーンプレート、キノフォーム、バイナリオプティックス、ホログラムなどのいずれの光学素子であってもよい。
レンズ3<矯正部材4<鏡筒2
レンズ3よりも鏡筒2の方が膨張しやすいもので形成され、矯正部材4はそれらの間の熱膨張係数を有する。
0.01190+{(0.00865-0.01190)/11.4706}*30.0000=0.00340[mm]
0.00495+{(0.01350-0.00495)/10.2395}*30.0000=0.03000[mm]
レバー部5におけるレンズ接触点53の変位は、レンズ3の外径の熱膨張量と一致する。つまり、温度変化によっても、半径方向においてレンズ3の熱膨張量とレバー部5の熱膨張量が一致するため、レンズ3がズレることなく、レンズ3の中心を光軸6上に維持することができる。これにより、温度が変化する環境下で運用される光学装置において、温度変化によって光学素子と鏡筒との間の熱膨張の差によって光学素子のズレや変形などが生じることによる光学性能の劣化や部品の破損を防止できる。こうして、光学素子と鏡筒とは異なる熱膨張係数の矯正部材と、レバー部(支持部材)とによって、温度変化が生じても光学素子を鏡筒に対して適切な位置に維持することができる。
図4及び図5を参照して実施例2を説明する。実施例2では、実施例1と異なり、各部材の熱膨張係数は以下の関係とする。
矯正部材4<レンズ3<鏡筒2
レンズ3よりも鏡筒2の方が膨張しやすいが、実施例1と異なり矯正部材4の熱膨張がレンズ3及び鏡筒2よりも小さい構成である。
0.04000+{(0.00495-0.04000)/35.0500}*10.0000=0.03000[mm]
0.00495+{(0.04000-0.00495)/13.99200}*10.0000=0.03000[mm]
上記実施例の保持装置を含む光学装置100に係る実施例3を説明する。本実施例では、光軸6の方向に配置された2つのレンズが上記実施例の保持装置1により鏡筒に対して保持されている。一方のレンズ101は比較的熱の影響を受けやすい径の大きいレンズであり、他方のレンズ102は比較的熱の影響を受けやすい薄いレンズである。こうした構成では、温度変化に対してレンズの偏芯を発生させず、高画質(高い光学的性能)を維持できる効果がある。保持装置1により保持される光学素子の形状は、光軸6に関して回転対称の形状に限定されるものではない
2 鏡筒
3 レンズ(光学素子)
4 矯正部材
5 レバー部(支持部材)
6 光軸(軸)
52 鏡筒接続点
53 レンズ接触点(光学素子接触点)
54 矯正部材接続点
Claims (16)
- 外周を有する光学素子を鏡筒に保持する保持装置であって、
前記光学素子を支持する支持部材と、前記支持部材に、前記光学素子の外周に接する状態を維持させるための矯正部材と、を有し、
前記支持部材と前記矯正部材は前記鏡筒に対して前記鏡筒の軸方向にずれて配置され、
前記支持部材は、前記光学素子の外周に接する光学素子接触点と、前記鏡筒に接続する鏡筒接続点と、前記矯正部材に接続する矯正部材接続点と、を有し、
前記鏡筒と前記矯正部材と前記光学素子の材料の熱膨張係数は大小関係を有し、
前記支持部材において、最大の熱膨張係数と最小の熱膨張係数との間の熱膨張係数を有する部材の前記接続点ないし接触点は、最大の熱膨張係数を有する部材の前記接続点ないし接触点と最小の熱膨張係数を有する部材の前記接続点ないし接触点との間に位置することを特徴とする保持装置。 - 複数の前記支持部材が設けられることを特徴とする請求項1に記載の保持装置。
- それぞれ部材の材料の熱膨張係数は、
光学素子<矯正部材<鏡筒、もしくは、光学素子>矯正部材>鏡筒
の大小関係を有し、
前記支持部材のそれぞれにおいて、前記矯正部材接続点は前記光学素子接触点と前記鏡筒接続点との間に位置することを特徴とする請求項2に記載の保持装置。 - それぞれ部材の材料の熱膨張係数は、
矯正部材<光学素子<鏡筒、もしくは、矯正部材>光学素子>鏡筒
の大小関係を有し、
前記支持部材のそれぞれにおいて、前記光学素子接触点は前記矯正部材接続点と前記鏡筒接続点との間に位置することを特徴とする請求項2に記載の保持装置。 - 前記支持部材は、前記鏡筒の軸方向と交差する面に平行な前記鏡筒の端面に、前記鏡筒の軸方向と直交する径方向に搖動可能に取り付けられていることを特徴とする請求項1から4の何れか一項に記載の保持装置。
- 前記支持部材は、前記鏡筒の軸方向と平行に伸びていることを特徴とする請求項5に記載の保持装置。
- 前記支持部材は、前記鏡筒の軸方向と交差する面に平行な前記鏡筒の端面と平行に伸びていることを特徴とする請求項5に記載の保持装置。
- 前記支持部材は、前記鏡筒の軸方向と交差する面に平行な前記鏡筒の端面から前記鏡筒の軸方向と平行な方向に突出した突起部の側面に、前記鏡筒の軸方向と直交する径方向に搖動可能に取り付けられていることを特徴とする請求項7に記載の保持装置。
- 前記支持部材は、前記鏡筒の軸方向に前記矯正部材と重なって設けられていることを特徴とする請求項7または8に記載の保持装置。
- 前記支持部材は、前記矯正部材と前記鏡筒の軸方向に同幅であることを特徴とする請求項9に記載の保持装置。
- 前記支持部材の光学素子接触点は、前記光学素子の外周と相対移動可能に接触していることを特徴とする請求項1から10の何れか一項に記載の保持装置。
- 前記支持部材は前記鏡筒と一体であり、前記支持部材の鏡筒接続点は、前記支持部材における他の部位よりも厚みが薄い弾性ヒンジであることを特徴とする請求項1から11の何れか一項に記載の保持装置。
- 前記支持部材は、前記鏡筒の軸方向の周りに等角度間隔で配置されていることを特徴とする請求項2に記載の保持装置。
- 前記光学素子は、前記鏡筒の軸方向の周りに回転対称な形状を有することを特徴とする請求項1から13の何れか一項に記載の保持装置。
- 前記接続点ないし接触点の前記鏡筒の軸方向ないし前記鏡筒の軸方向と直交する周方向の配置関係が、前記光学素子と前記鏡筒と前記矯正部材のそれぞれの材料の熱膨張係数の値に基づいて設計されていることを特徴とする請求項1から14の何れか一項に記載の保持装置。
- 請求項1から15の何れか一項に記載の保持装置と、前記保持装置により保持された光学素子と、を有することを特徴とする光学装置。
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JP2017168145A JP2019045661A (ja) | 2017-09-01 | 2017-09-01 | 光学素子保持装置、及び光学装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115268180A (zh) * | 2022-07-04 | 2022-11-01 | 北京空间机电研究所 | 一种焦面消热变形支撑结构 |
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2017
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CN115268180A (zh) * | 2022-07-04 | 2022-11-01 | 北京空间机电研究所 | 一种焦面消热变形支撑结构 |
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