JP2019185013A - 撮影装置、および撮影装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための形態につき説明する。なお、以下に示す構成はあくまでも一例であり、例えば細部の構成については本発明の趣旨を逸脱しない範囲において当業者が適宜変更することができる。また、本実施形態で取り上げる数値は、参考数値であって、本発明を限定するものではない。
・撮影光の撮像面における周辺光量に関する影響力(度)としての光学敏感度
・撮影光の撮像素子の受光面における合焦状態に関する影響力(度)としての光学敏感度
(2)複数の反射光学素子のうち、第1の反射光学素子とは別の第2の反射光学素子(103…106と109…112)を光学フレーム(101)に一体化させておく(第2の工程)。
(3)撮像素子の装着位置への撮影光の到達状態を監視し、その監視結果に応じて第1の反射光学素子を光学フレーム(101)に対して固着する位置姿勢を決定する(第3の工程)。
(4)決定された位置姿勢において、接着などの手法により第1の反射光学素子を光学フレーム(101)に固着する(第4の工程)。
以下、第2実施形態の撮影装置について説明する。第2実施形態の撮影装置については、第1実施形態と異なる箇所を中心に説明する。
第2実施形態の撮影装置は、第1実施形態の鏡筒部材U3L,U3Rの形状と、鏡筒部材U1L,U1Rの鏡筒部材U3L,U3Rと接する位置の形状が異なる。以下、図9を参照して具体的に説明する。
メインフレームである鏡筒部材U1Lに、2つの突起部902が設けられている。サブフレームである鏡筒部材U3Lには、鏡筒部材U1Lの突起部902と対向する位置に、2つの穴部901が設けられている。鏡筒部材U1Lに対し、鏡筒部材U3Lを接近させ、穴部901と突起部902の間に不図示の接着剤を流し込み、接着剤を硬化させることにより鏡筒部材U1Lと鏡筒部材U3Lが接合される。
図9において突起部902は円柱形状であり、穴部901の開口形状は円形であるが、突起部と穴部の形状は、この例に限定されない。突起部902が多角柱形状であって、穴部901の開口形状が多角形であっても構わない。他方、穴部901をメインフレームである鏡筒部材U1Lに形成して、突起部902をサブフレームである鏡筒部材U3Lに形成しても構わない。また、突起部902の数は2つに限られず、1つであっても構わないし、3つ以上であっても構わない。また、フレームと突起部を同一プロセスで製造するという観点においては、突起部の材質は突起部が設けられるフレームと同一であることが好ましい。また、接着剤の種類は特に限定されず、例えば、化学反応で硬化する接着剤や、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化樹脂を使用することができる。
鏡筒部材U1,U3間の距離は最大で2mm以下であることが好ましい。また、鏡筒部材U1,U3間の距離の最小値に対する最大値の比が1.5以下であることが好ましい。また、鏡筒部材U3の最小厚みに対する最大厚みの比が1.3以下であることが好ましい。いずれも、鏡筒部材U3に発生する温度分布が小さくできるためである。
また、鏡筒部材U1と鏡筒部材U3との間には熱伝導率が1.0W/m・K以上である弾性体を設けても良い。鏡筒部材U1と鏡筒部材U3の間の熱伝導を高めて、鏡筒部材U3の温度分布を低減させることができる。弾性体はシート形状であることが好ましく、材質は硬度が低いという観点においてシリコーン系であることが好ましい。商業的に入手可能なものとしては、例えば、積水ポリマテック社製のFEATHERシリーズがある。
図11に示す撮影装置を以下に示す手順で製造した。
まず、射出成形により、メインフレームである鏡筒部材U1(101)およびU2(102)を樹脂で作製した。樹脂は、ポリオレフィン系樹脂(日本ゼオン社製、商品名:ZEONEX E48R)を使用した。また、鏡筒部材U1,U2のサイズは、長さ(図11中のx方向)200mm、高さ(図11中のz方向)40mm、厚さ(図11中のy方向)4mmとした。また、円柱形状である2つの突起部902を鏡筒部材U3RおよびU3Lとの接続箇所にそれぞれ設けた。突起部のサイズは、直径3mm、高さ5mmとした。
次に、蒸着により鏡筒部材U1,U2,U3RおよびU3Lに反射面を形成した。反射面(反射膜)はアルミニウム膜とした。
次に、鏡筒部材U1と鏡筒部材U2とを接合した。
そして、鏡筒部材U1に対し鏡筒部材U3R,U3Lをそれぞれ接近させ、突起部と穴部の間に紫外線硬化型接着剤(協立化学産業社製、商品名:ワールドロック8120TT)を塗布した。紫外線硬化型接着剤に紫外線を照射することにより、鏡筒部材U1と鏡筒部材U3R,U3Lとを接合し、本実施形態の撮影装置を得た。
本実施形態では、突起部と穴部を用いて鏡筒部材U1と鏡筒部材U3R,U3Lとを接合させたため、光学敏感度の高い反射面の位置調整を比較的短い時間で行うことができた。
続いて、上記の撮影装置において、鏡筒部材U1と鏡筒部材U3の最大距離t1、最小距離t2、鏡筒部材U3の最大厚みt3、および最小厚みt4が異なる場合についての鏡筒部材U3の温度変化について、シミュレーション評価を行った。
シミュレーションソフトとして、シーメンスPLMソフトウェア社製のNX CAEを用いて熱解析を行った。解析条件は、初期温度は、鏡筒部材U1の温度を20℃、鏡筒部材U3の温度を25℃とし、初期から600秒間の鏡筒部材U1,U3間の温度差および鏡筒部材U3のミラー面の温度分布を評価した。鏡筒部材U1およびU3の熱伝導率は0.2W/m・K、比熱は1100J/kg・K、大気(鏡筒部材U1およびU3間)の熱伝導率を0.1W/m・Kとした。解析には図12に示す3つのモデルを用いた。
図12(b)のモデルは、t3=t4の条件のときに、t1とt2の比が可変のモデルである。このとき、鏡筒部材U1,U3間の距離の最小距離t2を1mmに固定し、最大距離t1を1mm〜10mmに変化させて熱解析シミュレーションを行った。なお、U1の厚みは4mmとした。その結果を表2に示す。
図12(c)のモデルは、t1=t2の条件のときに、t3とt4の比が可変のモデルである。このとき、鏡筒部材U1,U3間の距離であるt1およびt2を1mmに固定し、鏡筒部材U3の最小厚みt4を4mmに固定し、最大厚み距離t3を4mm〜13mmに変化させて熱解析シミュレーションを行った。なお、U1の厚みは4mmとした。その結果を表3に示す。
(項目1):鏡筒部材U1とU3の温度差が、初期の5℃から2.5℃に半減するまでの半減時間を評価し、その最長時間である最長半減時間で除した数値。
(項目2):鏡筒部材U3の任意の5箇所の点で計算した温度の最大値と最小値の差を評価し、その最大値である最大分布温度で除した数値。
(判定)A:項目1が0.50以下かつ項目2が0.25以下である。
B:項目1が0.50より大きい、もしくは項目2が0.25より大きい。
表2の結果より、鏡筒部材U1,U3間の距離の最小値に対する最大値の比が1.5以下であると、鏡筒部材U3に発生する温度分布が小さくなることが分かった。
表3の結果より、鏡筒部材U3の最小厚みに対する最大厚みの比が1.3以下であると鏡筒部材U3に発生する温度分布が小さくなることが分かった。
なお、本発明は、以上に説明した実施形態や実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で多くの変形が可能である。
Claims (20)
- 光軸が互いに異なり、それぞれが複数の反射面を有する第1の反射光学系および第2の反射光学系と、
前記第1の反射光学系を介して反射された撮影光を受光する第1撮像部と、
前記第2の反射光学系を介して反射された撮影光を受光する第2撮像部と、
フレームと、
を備え、
前記第1の反射光学系が有する前記複数の反射面の一部と、前記第2の反射光学系が有する前記複数の反射面の一部は、前記フレームに設けられた反射面であり、
前記第1の反射光学系が有する前記複数の反射面のうち、前記第1撮像部に向けて前記撮影光を反射させる最終段の反射面は、前記フレームとは別の第1部材の表面に形成された第1反射面であり、
前記第2の反射光学系が有する前記複数の反射面のうち、前記第2撮像部に向けて前記撮影光を反射させる最終段の反射面は、前記フレームとは別の第2部材の表面に形成された第2反射面である、撮影装置。 - 請求項1に記載の撮影装置において、前記第1部材と前記第2部材は、前記フレームに支持されている撮影装置。
- 請求項1または2に記載の撮影装置において、
前記第1反射面の前記フレームに対する位置姿勢が変化した場合の前記第1撮像部における前記撮影光の受光位置の変化は、前記第1の反射光学系が有する前記フレームに設けられた反射面の前記フレームに対する位置姿勢が変化した場合の前記第1撮像部における前記撮影光の受光位置の変化よりも大きく、
前記第2反射面の前記フレームに対する位置姿勢が変化した場合の前記第2撮像部における前記撮影光の受光位置の変化は、前記第2の反射光学系が有する前記フレームに設けられた反射面の前記フレームに対する位置姿勢が変化した場合の前記第2撮像部における前記撮影光の受光位置の変化よりも大きい、撮影装置。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載の撮影装置において、
前記第1反射面の前記フレームに対する位置姿勢が変化した場合の前記第1撮像部における前記撮影光の周辺光量の変化は、前記第1の反射光学系が有する前記フレームに設けられた反射面の前記フレームに対する位置姿勢が変化した場合の前記第1撮像部における前記撮影光の周辺光量の変化よりも大きく、
前記第2反射面の前記フレームに対する位置姿勢が変化した場合の前記第2撮像部における前記撮影光の周辺光量の変化は、前記第2の反射光学系が有する前記フレームに設けられた反射面の前記フレームに対する位置姿勢が変化した場合の前記第2撮像部における前記撮影光の周辺光量の変化よりも大きい、撮影装置。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載の撮影装置において、
前記第1反射面の前記フレームに対する位置姿勢が変化した場合の前記第1撮像部における前記撮影光の合焦状態の変化は、前記第1の反射光学系が有する前記フレームに設けられた反射面の前記フレームに対する位置姿勢が変化した場合の前記第1撮像部における前記撮影光の合焦状態の変化よりも大きく、
前記第2反射面の前記フレームに対する位置姿勢が変化した場合の前記第2撮像部における前記撮影光の合焦状態の変化は、前記第2の反射光学系が有する前記フレームに設けられた反射面の前記フレームに対する位置姿勢が変化した場合の前記第2撮像部における前記撮影光の合焦状態の変化よりも大きい、撮影装置。 - 請求項1から5のいずれか1項に記載の撮影装置において、
前記フレームに設けられた反射面は、前記フレームの曲面に形成された反射膜である撮影装置。 - 請求項1から5のいずれか1項に記載の撮影装置において、
前記第1の反射光学系および前記第2の反射光学系はミラー素子を有する撮影装置。 - 請求項1から7のいずれか1項に記載の撮影装置において、
前記第1部材および前記第2部材が、前記フレームに接着剤により固着されている撮影装置。 - 請求項1から8のいずれか1項に記載の撮影装置において、
前記第1部材と前記フレームのうちの一方に突起部が、他方に穴部が設けられている撮影装置。 - 請求項1から9のいずれか1項に記載の撮影装置において、
前記第1部材と前記フレームとの距離の最小値に対する最大値の比が1.5以下であり、前記第1部材の前記フレームと対向する箇所の厚みの最小値に対する最大値の比が1.3以下である撮影装置。 - 請求項1から10のいずれか1項に記載の撮影装置において、
前記第1部材と前記フレームとの距離が2mm以下である撮影装置。 - 請求項1から11のいずれか1項に記載の撮影装置と、前記撮影装置を基体に接続する接続部とを備えた移動体。
- 光軸が互いに異なり、それぞれが複数の反射面を有する第1の反射光学系および第2の反射光学系と、前記第1の反射光学系を介して反射された撮影光を受光する第1撮像部と、前記第2の反射光学系を介して反射された撮影光を受光する第2撮像部と、フレームと、
を備えた撮影装置の製造方法において、
前記第1の反射光学系において前記第1撮像部に向けて前記撮影光を反射させる最終段の反射面である第1反射面を、前記フレームとは別の第1部材の表面に形成し、
前記第2の反射光学系において前記第2撮像部に向けて前記撮影光を反射させる最終段の反射面である第2反射面を、前記フレームとは別の第2部材の表面に形成し、
前記第1の反射光学系が有する前記複数の反射面のうち前記第1反射面とは異なる反射面と、前記第2の反射光学系が有する前記複数の反射面のうち前記第2反射面とは異なる反射面を、前記フレームに設け、
前記第1撮像部への前記撮影光の到達状態を監視しながら前記第1部材の前記フレームに対する位置姿勢を調整し、調整後の位置で前記第1部材を前記フレームに固定し、
前記第2撮像部への前記撮影光の到達状態を監視しながら前記第2部材の前記フレームに対する位置姿勢を調整し、調整後の位置で前記第2部材を前記フレームに固定する、
撮影装置の製造方法。 - 請求項13に記載の撮影装置の製造方法において、
前記第1反射面の前記フレームに対する位置姿勢が変化した場合の前記第1撮像部における前記撮影光の受光位置の変化は、前記第1の反射光学系が有する前記フレームに設けられた反射面の前記フレームに対する位置姿勢が変化した場合の前記第1撮像部における前記撮影光の受光位置の変化よりも大きく、
前記第2反射面の前記フレームに対する位置姿勢が変化した場合の前記第2撮像部における前記撮影光の受光位置の変化は、前記第2の反射光学系が有する前記フレームに設けられた反射面の前記フレームに対する位置姿勢が変化した場合の前記第2撮像部における前記撮影光の受光位置の変化よりも大きい、
撮影装置の製造方法。 - 請求項13または14に記載の撮影装置の製造方法において、
前記第1反射面の前記フレームに対する位置姿勢が変化した場合の前記第1撮像部における前記撮影光の周辺光量の変化は、前記第1の反射光学系が有する前記フレームに設けられた反射面の前記フレームに対する位置姿勢が変化した場合の前記第1撮像部における前記撮影光の周辺光量の変化よりも大きく、
前記第2反射面の前記フレームに対する位置姿勢が変化した場合の前記第2撮像部における前記撮影光の周辺光量の変化は、前記第2の反射光学系が有する前記フレームに設けられた反射面の前記フレームに対する位置姿勢が変化した場合の前記第2撮像部における前記撮影光の周辺光量の変化よりも大きい、
撮影装置の製造方法。 - 請求項13から15のいずれか1項に記載の撮影装置の製造方法において、
前記第1反射面の前記フレームに対する位置姿勢が変化した場合の前記第1撮像部における前記撮影光の合焦状態の変化は、前記第1の反射光学系が有する前記フレームに設けられた反射面の前記フレームに対する位置姿勢が変化した場合の前記第1撮像部における前記撮影光の合焦状態の変化よりも大きく、
前記第2反射面の前記フレームに対する位置姿勢が変化した場合の前記第2撮像部における前記撮影光の合焦状態の変化は、前記第2の反射光学系が有する前記フレームに設けられた反射面の前記フレームに対する位置姿勢が変化した場合の前記第2撮像部における前記撮影光の合焦状態の変化よりも大きい、
撮影装置の製造方法。 - 請求項13から16のいずれか1項に記載の撮影装置の製造方法において、
前記第1の反射光学系が有する前記複数の反射面のうち前記第1反射面とは異なる反射面と、前記第2の反射光学系が有する前記複数の反射面のうち前記第2反射面とは異なる反射面を、前記フレームの曲面に反射膜を形成して設ける、
撮影装置の製造方法。 - 請求項13から17のいずれか1項に記載の撮影装置の製造方法において、
前記第1部材および前記第2部材を、接着剤により前記フレームに固定する、
撮影装置の製造方法。 - 請求項13から18のいずれか1項に記載の撮影装置の製造方法において、
前記第1撮像部の撮像信号を監視しながら前記第1部材の前記フレームに対する位置姿勢を調整し、
前記第2撮像部の撮像信号を監視しながら前記第2部材の前記フレームに対する位置姿勢を調整する、
撮影装置の製造方法。 - 請求項13から19のいずれか1項に記載の撮影装置の製造方法において、
前記第1部材をサブフレームを介して前記フレームに固着する、
撮影装置の製造方法。
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