JP3080060B2 - Optical lens device with focus adjustment function - Google Patents

Optical lens device with focus adjustment function

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JP3080060B2
JP3080060B2 JP10047378A JP4737898A JP3080060B2 JP 3080060 B2 JP3080060 B2 JP 3080060B2 JP 10047378 A JP10047378 A JP 10047378A JP 4737898 A JP4737898 A JP 4737898A JP 3080060 B2 JP3080060 B2 JP 3080060B2
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heater
lens
optical
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、焦点調整機能付光
学レンズ装置に係り、特に人工衛星に搭載して使用され
る望遠鏡用レンズのレンズ焦点調整用として好適な焦点
調整機能付光学レンズ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical lens device with a focus adjusting function, and more particularly to an optical lens device with a focus adjusting function suitable for adjusting the lens focus of a telescope lens used mounted on an artificial satellite. .

【0002】[0002]

【従来の技術】図7に従来例を示す。この図7に示す従
来例は、光電変換素子であるCCD(Charge Coupled
Device :電荷結合素子)センサ6の前方に断面が楔
状の楔ガラス111,112を挿入すると共に、この楔
ガラス111,112の厚さに従って屈折率が変化する
ことを利用して結像位置の調整を行うという簡単な構成
を採っている。符号101は光学レンズを示し、符号2
aは被測定光を示す。このため、宇宙空間という周囲条
件の酷しい場所においても長期にわたって耐久性を維持
し得るようになっている。記号L0 は焦点距離を示す。
2. Description of the Related Art FIG. 7 shows a conventional example. The conventional example shown in FIG. 7 is a CCD (Charge Coupled) which is a photoelectric conversion element.
(Device: charge-coupled device) A wedge glass 111, 112 having a wedge-shaped cross section is inserted in front of the sensor 6, and an image forming position is adjusted by utilizing the fact that the refractive index changes according to the thickness of the wedge glass 111, 112. Is performed. Reference numeral 101 indicates an optical lens, and reference numeral 2
a indicates the light to be measured. For this reason, durability can be maintained for a long period of time even in a severe space such as outer space. Symbol L 0 is shown a focal length.

【0003】又、焦点調整機能付の光学レンズの従来例
としては、特開昭59−193429号公報のものがあ
る。
A conventional example of an optical lens having a focus adjusting function is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 59-193429.

【0004】この特開昭59−193429号公報のも
のは、光伝搬媒体の熱変化に伴う屈折率の変化を利用し
て焦点位置を可変制御使用とするものであり、特に光伝
搬媒体の全体を対象として、所定の温度分布を形成し、
これに対応した所定の屈折率分布を形成し、これによっ
て焦点位置を可変設定することを意図したものとなって
いる。
Japanese Unexamined Patent Publication No. Sho 59-193429 discloses a technique in which a focal position is variably controlled by utilizing a change in a refractive index caused by a thermal change of a light propagation medium. Forming a predetermined temperature distribution for
It is intended to form a predetermined refractive index distribution corresponding to this, and thereby variably set the focal position.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例にあっては、CCDセンサ102の幅が短い場合に
は有効であるが、CCDセンサ102の幅が長い場合に
は、楔ガラス111,112が光路を遮る位置を一様に
コントロール(調整)するのが難しいという不都合が生
じ、不適切なものとなっていた。
However, in the above-mentioned conventional example, it is effective when the width of the CCD sensor 102 is short, but when the width of the CCD sensor 102 is long, the wedge glasses 111 and 112 are effective. However, it is difficult to uniformly control (adjust) the position where the optical path is interrupted, which is inappropriate.

【0006】また、特開昭59−193429号公報の
ものは、光伝搬媒体の内部全体を対象として所定の温度
分布を形成してこれに対応した屈折率分布を形成するよ
うにしたものであることから、この屈折率分布の形成の
ための加熱ヒータの形状が複雑化し,更には光伝搬媒体
の外面の広範囲にわたって加熱ヒータを装備しなければ
ならないという不都合が生じ、鏡筒を備えた望遠鏡用の
光学レンズとしては不向きなものとなっていた。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-193429, a predetermined temperature distribution is formed for the entire inside of a light propagation medium, and a refractive index distribution corresponding to the predetermined temperature distribution is formed. Therefore, the shape of the heater for forming the refractive index distribution is complicated, and furthermore, the heater must be provided over a wide area on the outer surface of the light propagation medium. Was unsuitable as an optical lens.

【0007】[0007]

【発明の目的】本発明は、上記従来例の有する不都合を
改善し、構成を複雑化することなく加熱によるレンズの
体積膨張を利用して焦点位置を有効に調整し得る焦点調
整機能付光学レンズ装置を提供することを、その目的と
する。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to improve the disadvantages of the above-mentioned prior art and to provide an optical lens with a focus adjusting function capable of effectively adjusting the focal position by utilizing the volume expansion of the lens by heating without complicating the structure. Its purpose is to provide a device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、人工衛星に搭載して使用される望遠鏡
用の光学レンズと、該光学レンズにて捕捉される所定の
情報を電気信号に変換して所定の信号処理回路へ送り出
すCCDセンサとを備えている。
In order to achieve the above object, according to the present invention , an optical lens for a telescope mounted on an artificial satellite , and predetermined information captured by the optical lens are converted into electric signals. And a CCD sensor for sending the converted signal to a predetermined signal processing circuit.

【0009】そして、前述した光学レンズを、熱によっ
体積の変化する透明部材で形成すると共に、この光学
レンズに、当該光学レンズを加熱するレンズ加熱手段を
併設している。
The above-mentioned optical lens is formed of a transparent member whose volume is changed by heat, and a lens heating means for heating the optical lens is provided on the optical lens .

【0010】 さらに、 前述したレンズ加熱手段を、光学
レンズの周囲に当該光学レンズを取り巻いて装備された
加熱ヒータと、この加熱ヒータに所定の加熱電流を印加
する電源回路と、この電源回路の出力を調整する出力制
御部とを備える構成とする。
Furthermore, the lens heating means mentioned above, a heater that is provided surrounding the optical lens around the optical lens, and a power supply circuit for applying a predetermined heating current to the heater, the output of the power supply circuit And an output control unit for adjusting .

【0011】 そして、 前述した光学レンズを同一軸上に
所定間隔を隔てて2枚装備すると共に、当該各光学レン
ズの周囲に当該光学レンズを取り巻いて加熱ヒータをそ
れぞれ装備すると共に、出力制御部が、前述した各加熱
ヒータを同時に同一条件で駆動制御する第1の複数ヒー
タ制御機能を備えている、という構成を採っている。
[0011] Then, the optical lens described above with equip two at a predetermined distance on the same axis, as well as equipped with a heater surrounding the optical lens around the respective optical lenses, respectively, the output control section And a first plurality of heater control functions for simultaneously driving and controlling the above-mentioned heaters under the same conditions.

【0012】 このため、例えば、装置全体を稼働状態に
設定した場合に、焦点OがCCDセンサ上に届いていな
い場合には制御部はこのCCDセンサからは所定の情報
を得ることができない。
[0012] Thus, if example embodiment, in the case of setting the entire apparatus in the operational state, the focal point O can not get certain information control unit if not received on the CCD sensors from the CCD sensor.

【0013】 かかる事態が発生すると、レンズ加熱手段
は直ちに作動し、光学レンズを加熱する。これにより当
該光学レンズは適度に加熱されてその体積が変化(膨
張)し、焦点OがCCDセンサ上に届いた状態となる。
When such a situation occurs, the lens heating means operates immediately to heat the optical lens. As a result, the optical lens is appropriately heated and its volume changes (expands), so that the focal point O reaches the CCD sensor.

【0014】 これにより、CCDセンサ,反射ミラー及
び光学レンズは望遠鏡の鏡筒へ固定されている場合で
も、光束経路を遮蔽することなくこれに充分対応して焦
点Oの位置合わせを実行することができる。
[0014] Thus, CCD Sensors reflecting mirror and the optical lens, even if it is fixed to the barrel of the telescope, and sufficiently correspond to this without shielding the light beam path to perform the alignment of the focal point O it can.

【0015】 このようにすると、加熱ヒータを高精度に
且つ確実に通電制御することができ、実用性の高いレン
ズ加熱手段を得ることができる。
[0015] Thus, the heater can be and reliably energization control with high precision, it is possible to obtain a highly practical lens heating means.

【0016】 ここで、加熱ヒータについては帯状で伸縮
自在の加熱ヒータとしてもよい。
[0016] Here, it may be a heater telescopic in the strip for the heater.

【0017】 また、請求項2乃至4 記載の各発明では、
前述した請求項2又は3記載の焦点調整機能付光学レン
ズ装置において、前述した光学レンズを同一軸上に所定
間隔を隔てて2枚装備すると共に、当該各光学レンズの
周囲に当該光学レンズを取り巻いて加熱ヒータをそれぞ
れ装備する。
In each of the inventions according to claims 2 to 4 ,
4. The optical lens device with a focus adjusting function according to claim 2 or 3, wherein two of the optical lenses are provided on the same axis at predetermined intervals, and the optical lenses surround the optical lenses. Equipped with heating heaters.

【0018】 そして、前述した出力制御部が、各加熱ヒ
ータを同時に異なった条件で駆動制御する第2の複数ヒ
ータ制御機能を備えている、という構成を採っている。
The output control unit has a second heater control function for simultaneously controlling the driving of each heater under different conditions.

【0019】このため,この請求項2乃至4記載の各発
明においては、前述した請求項2又は3記載の各発明と
同等に機能するほか、更に、状況に応じて他方の加熱ヒ
ータを微調整用として装備することも可能となり、かか
る点において、迅速で且つ高制度に焦点Oの位置調整を
行うことが可能となる。
For this reason, in each of the inventions according to the second to fourth aspects, in addition to functioning equivalently to the above-described each invention of the second or third aspect, the other heater is finely adjusted according to the situation. In such a point, the position of the focus O can be quickly and highly accurately adjusted.

【0020】ここで、前述した第2の複数ヒータ制御機
能の内容を、前述した二つの加熱ヒータの内の一方の加
熱ヒータに対する通電電流値を他方の加熱ヒータに対す
る通電電流値よりも大きくなるように設定してもよい。
Here, the content of the second plurality of heater control functions is set so that the current supplied to one of the two heaters is larger than the current supplied to the other heater. May be set.

【0021】更に、この第2の複数ヒータ制御機能につ
いては、その内容を、前述した二つの加熱ヒータの内の
一方の加熱ヒータを先に通電制御すると共に、その後に
所定のタイミングで他方の加熱ヒータの通電制御に切り
換えるように設定してもよい。
Further, the contents of the second plurality of heater control functions are determined by controlling the energization of one of the two heaters first, and then controlling the other heater at a predetermined timing. It may be set so as to switch to heater energization control.

【0022】このように、本発明では、光学レンズの
積の変化が温度に対して線形な特性を持っているものが
使用されることから、光学レンズの温度を制御すること
で、簡単に光束の焦点位置を前後に制御する事ができ
る。更に、光束の間に光学レンズを2枚挟むと、焦点位
置の調整量が大きい場合又は焦点位置の迅速な位置制御
の場合に有効となる。
As described above, in the present invention, the body of the optical lens is
Since a product whose change in product has a linear characteristic with respect to temperature is used, by controlling the temperature of the optical lens, the focal position of the light beam can be easily controlled back and forth. Further, sandwiching two optical lenses between the light beams is effective when the adjustment amount of the focus position is large or when the focus position is quickly controlled.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、本発明の比較例を図1乃至
図3に基づいて説明する。まず、図1において、符号1
は光学レンズを示す。この光学レンズ1は、人工衛星
搭載して使用される望遠鏡用のレンズで、熱によって膨
張し又は伸縮すると共に屈折率も同時に変化する透明部
材,例えばBK−7又はこれと同等の性質を備えた素材
で形成されている。更に、この光学レンズ1は、本実施
形態にあっては円盤状に形成され、その体積変化率は温
度に対して線形の特性を備えたものとなっている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A comparative example of the present invention will be described below with reference to FIGS. First, in FIG.
Denotes an optical lens. The optical lens 1 is a lens for a telescope mounted on an artificial satellite and has a transparent member that expands or contracts by heat and simultaneously changes the refractive index, for example, BK-7 or a property equivalent thereto. It is formed of a material. Further, in this embodiment, the optical lens 1 is formed in a disk shape, and its volume change rate has a linear characteristic with respect to temperature.

【0024】又、符号2はCCDセンサを示す。このC
CDセンサ2は、前述した光学レンズにて捕捉される所
定の情報を電気信号に変換すると共に所定の信号走査に
よって外部出力される所定の信号処理回路(図示せず)
へ送り出されるようになっている。
Reference numeral 2 denotes a CCD sensor. This C
The CD sensor 2 converts a predetermined information captured by the above-described optical lens into an electric signal and a predetermined signal processing circuit (not shown) externally output by predetermined signal scanning.
To be sent out.

【0025】更に、光学レンズ1の光入力側には反射鏡
3が装備され、外部から到来する被測定光2aを光学レ
ンズ1の軸心に平行に当該光学レンズ1送り込むように
なっている。ここで、前述した光学レンズ1,CCDセ
ンサ2,及び反射鏡3は、いずれもその周囲部又は背面
側が図示しない反射望遠鏡の鏡筒内に伸縮可能な保持部
材を介して保持されるようになっている。
Further, a reflection mirror 3 is provided on the light input side of the optical lens 1 so that the light to be measured 2a arriving from the outside is sent in parallel to the axis of the optical lens 1. Here, the optical lens 1, the CCD sensor 2, and the reflecting mirror 3 are all held at the periphery or the back side thereof through a telescopic holding member (not shown) via a telescopic holding member. ing.

【0026】また、前述した光学レンズ1に、当該光学
レンズ1を加熱するレンズ加熱手段10が併設されてい
る。このレンズ加熱手段10は、図1に示すように、前
述した光学レンズ1の周囲に当該光学レンズ1を取り巻
いて帯状で且つ伸縮自在に装備された加熱ヒータ11
と、この加熱ヒータ11に所定の加熱電流を印加する電
源回路12と、この電源回路12の出力を調整する出力
制御部13とを備えている。符号10Aは被測定光2a
の光束を示す。ここで、加熱ヒータ11については、図
2に示すように光学レンズ1の周囲の厚さ寸法よりも狭
い幅のものを使用してもよい。
A lens heating means 10 for heating the optical lens 1 is provided in addition to the optical lens 1 described above. As shown in FIG. 1, the lens heating means 10 is a heating heater 11 which is provided around the optical lens 1 described above in a band-like and expandable manner around the optical lens 1.
A power supply circuit 12 for applying a predetermined heating current to the heater 11; and an output control unit 13 for adjusting the output of the power supply circuit 12. The reference numeral 10A indicates the measured light 2a
Is shown. Here, the heater 11 may have a width smaller than the thickness dimension around the optical lens 1 as shown in FIG.

【0027】次に、上記比較例の動作を図2(A)
(B)に基づいて説明する。ここで、図2(A)は、光
学レンズ1の周囲温度の焦点距離L1 が短くなって当該
光学レンズ1の焦点OがCCDセンサ2に届かない状態
を示す。
Next, the operation of the comparative example will be described with reference to FIG.
Description will be made based on (B). Here, FIG. 2A shows a state in which the focal length L 1 of the optical lens 1 at the ambient temperature is short and the focal point O of the optical lens 1 cannot reach the CCD sensor 2.

【0028】今、装置全体を稼働状態に設定した場合、
当該装置全体がこの図2(A)に示す状態下にあると、
CCDセンサ2を走査しても当該CCDセンサ2からは
所定の情報を得ることができない。
Now, when the entire apparatus is set to the operating state,
When the entire device is under the state shown in FIG.
Even if the CCD sensor 2 is scanned, predetermined information cannot be obtained from the CCD sensor 2.

【0029】かかる事態が発生すると、図1中における
出力制御部13はCCDセンサ2からの信号が微弱であ
ることから直ちに作動し、電源回路12の出力を加熱ヒ
ータ11に印加するように当該電源回路12を駆動制御
する。これにより、光学レンズ1は加熱ヒータ11によ
って適度に加熱されてその体積が変化(膨張)する。こ
の場合、加熱ヒータ11は光学レンズ1の周囲に装備さ
れていることから当該光学レンズ1は、中心部よりも周
囲部分が大きく体積膨張する。このため、例えば図2
(B)に示すように焦点OがCCDセンサ2上に届いた
状態となる。
When such a situation occurs, the output control unit 13 in FIG. 1 starts operating immediately because the signal from the CCD sensor 2 is weak, and the power supply unit 13 applies the output of the power supply circuit 12 to the heater 11. The driving of the circuit 12 is controlled. Thereby, the optical lens 1 is appropriately heated by the heater 11 and its volume changes (expands). In this case, since the heater 11 is provided around the optical lens 1, the volume of the optical lens 1 expands more in the peripheral portion than in the central portion. For this reason, for example, FIG.
The focus O reaches the CCD sensor 2 as shown in FIG.

【0030】この図2(B)の状態になると、出力制御
部13はCCDセンサ2から所定の情報を得ることがで
きる。その後、出力制御部13は、図2(B)の状態を
維持するために必要な通電電流を演算し、その結果に基
づいて前述した電源回路12を継続して駆動し出力制御
する。
In the state shown in FIG. 2B, the output control section 13 can obtain predetermined information from the CCD sensor 2. After that, the output control unit 13 calculates the supplied current necessary to maintain the state of FIG. 2B, and continuously drives and controls the output of the power supply circuit 12 based on the calculation result.

【0031】これにより、前述したように光学レンズ
1,CCDセンサ2及び反射ミラー3が望遠鏡の鏡筒へ
固定されている場合でも、光束経路を遮蔽することなく
これに充分対応して焦点Oの位置合わせを実行すること
ができる。
Thus, even if the optical lens 1, the CCD sensor 2, and the reflection mirror 3 are fixed to the barrel of the telescope as described above, the focus O can be sufficiently adjusted without blocking the light beam path. Alignment can be performed.

【0032】一方、人工衛星に搭載される反射型望遠鏡
等にあっては、その鏡筒の素材として線膨張係数の低い
金属若しくは複合材料を使用するが、周囲温度条件が過
酷な宇宙空間に於いては、望遠鏡内の温度勾配をゼロに
する事が不可能なため、望遠鏡内には必ず歪みを生じ
る。そして、これが原因で、前述した図2(A)に示す
様に、焦点Oの位置がずれることとなる。かかる状態
は、前述した如くCCDセンサ2,反射ミラー7及びレ
ンズ9が望遠鏡の鏡筒に固定されている場合には顕著に
発生する。
On the other hand, in the case of a reflection type telescope mounted on an artificial satellite, a metal or a composite material having a low linear expansion coefficient is used as a material of the lens barrel. Since it is impossible to reduce the temperature gradient in the telescope to zero, distortion always occurs in the telescope. As a result, as shown in FIG. 2A, the position of the focal point O is shifted. Such a state occurs remarkably when the CCD sensor 2, the reflection mirror 7, and the lens 9 are fixed to the barrel of the telescope as described above.

【0033】これに対し、前述したように光学レンズ1
に貼り付けた状態のレンズ加熱用の加熱ヒータ11に通
電して光学レンズ1を暖めると、図4に示すように当該
光学レンズ1が体積膨張することから光学レンズ1とC
CDセンサ2との間の光束の光路が変化し(光学レンズ
1内ではその厚さが増加して光の通過距離が長くな
る)、これがため、この図2(B)に示すように焦点O
をCCDセンサ2上に合わせることができる。
On the other hand, as described above, the optical lens 1
When the optical lens 1 is heated by energizing a heater 11 for heating the lens attached to the optical lens 1, the optical lens 1 expands in volume as shown in FIG.
The optical path of the light beam to the CD sensor 2 changes (the thickness of the light increases in the optical lens 1 and the light transmission distance increases), and as a result, the focal point O as shown in FIG.
Can be adjusted on the CCD sensor 2.

【0034】次に、他の比較例を図3に基づいて説明す
る。この図3に示す他の実施形態では、前述した光学レ
ンズを同一軸上に所定間隔を隔てて2枚装備する。又、
この各光学レンズ21,22の周囲に、当該光学レンズ
21,22の周囲を取り巻いて加熱ヒータ23,24を
それぞれ装備する。
Next, another comparative example will be described with reference to FIG. In another embodiment shown in FIG. 3, two optical lenses described above are provided on the same axis at predetermined intervals. or,
Heaters 23 and 24 are provided around the optical lenses 21 and 22 around the optical lenses 21 and 22, respectively.

【0035】更に、前述した出力制御部13は、各加熱
ヒータ23,24を同時に同一条件で駆動制御する第1
の複数ヒータ制御機能を備えている。その他の構成は、
前述した図1の比較例と同一となっている。ここで、上
記図3は、焦点位置Oの位置調整後の状態を示す。
Further, the output control unit 13 controls the first and second heaters 23 and 24 simultaneously under the same condition.
The multiple heater control function is provided. Other configurations are
This is the same as the comparative example of FIG. 1 described above. Here, FIG. 3 shows a state after the focus position O is adjusted.

【0036】このようにすると、二つの光学レンズ2
1,22に対する僅かな加熱制御であっても、当該二つ
の光学レンズ21,22の位置を移動させることなくそ
の焦点Oの位置を、図4(A)(B)に示すように広範
囲にわたって調整することがき、二つの光学レンズ2
1,22を同時に駆動することから、光学レンズが1個
の場合に比較してほぼ2倍の速度で焦点Oの位置調整が
可能となり、又短時間に比較的広範囲にわたって迅速に
焦点Oの位置調整を成し得るという利点がある。即ち、
焦点距離L1 を大きく調整する場合に有効である。
In this way, the two optical lenses 2
Even with a slight heating control on the optical lenses 1 and 22, the position of the focal point O is adjusted over a wide range as shown in FIGS. 4A and 4B without moving the positions of the two optical lenses 21 and 22. Two optical lenses 2
Since the optical lenses 1 and 22 are driven at the same time, the position of the focal point O can be adjusted at almost twice the speed as compared with the case where only one optical lens is used. There is the advantage that adjustments can be made. That is,
It is effective in case of increasing adjusting the focal length L 1.

【0037】ここで、図4(A)はレンズ加熱手段10
の稼働前の状態を示し、図4(B)はレンズ加熱手段1
0の稼働後の状態を示す。又、記号L1 0 はそれぞれ
焦点距離を示す。又、上記二つの光学レンズ21,22
の内、図5に示すように、一方の光学レンズ21のみに
加熱ヒータ23を装着するようにしてもよい。このよう
にしても、比較的短時間に焦点位置Oの位置調整を行う
ことができる。上記図5は焦点位置Oの位置調整後の状
態を示す。
FIG. 4A shows the lens heating means 10.
FIG. 4B shows a state before the lens is operated.
0 indicates the state after operation. Symbols L 1 and L 0 each indicate a focal length. The two optical lenses 21 and 22
5, the heater 23 may be attached to only one of the optical lenses 21. Even in this case, the position of the focal position O can be adjusted in a relatively short time. FIG. 5 shows a state after the focal position O is adjusted.

【0038】更に、前述した図3において、出力制御部
13を、前述した加熱ヒータ23,24を同時に異なっ
た条件で駆動制御する第2の複数ヒータ制御機能を備え
た構成としてもよい。
Further, in FIG. 3 described above, the output control section 13 may be provided with a second plurality of heater control functions for simultaneously controlling the driving of the heaters 23 and 24 under different conditions.

【0039】この場合、一方の光学レンズ21に対して
は通電電流値を大きく設定し、他方の光学レンズ21に
対しては通電電流値を小さく設定し(微調整制御)、焦
点OがCCDセンサ2上に近づいた場合には一方の光学
レンズ21に対する通電制御を一時的に停止して他方の
光学レンズ21に対する通電電流制御(微調整制御)に
切り換えるように第2の複数ヒータ制御機能の制御内容
を特定してもよい。
In this case, the energizing current value is set large for one optical lens 21 and the energizing current value is set small for the other optical lens 21 (fine adjustment control). 2, the control of the second multiple heater control function is performed so as to temporarily stop the energization control for one optical lens 21 and switch to the energization current control (fine adjustment control) for the other optical lens 21. The content may be specified.

【0040】又、上記第2の複数ヒータ制御機能として
は、一方の光学レンズ21に対しては通電電流値を大き
く設定すると共に、他方の光学レンズ21に対しては通
電電流値を小さく設定(微調整制御)すると共に、最初
は一方の光学レンズ21の加熱ヒータ23を加熱制御
し、その後に他方の光学レンズ21の加熱ヒータ24を
加熱制御するように切り換え制御するように構成しても
よい。このようにすると、焦点Oの位置調整をより高精
度に且つ迅速に行うことができる。
As the second multiple heater control function, the energizing current value is set large for one optical lens 21 and the energizing current value is set small for the other optical lens 21 ( (Fine adjustment control), and at the same time, switching control may be performed such that the heating of the heater 23 of the one optical lens 21 is controlled first, and then the heating of the heater 24 of the other optical lens 21 is controlled. . In this case, the position of the focal point O can be adjusted more accurately and quickly.

【0041】図6に、本願発明の実施形態を示す。本実
施形態において、図1乃至図5に示 した比較例と同一の
構成については同符号を付して重複する説明は省略する
ものとする。この図6に示す実施形態は、前述した図3
に示す比較例に、前述した各光学レンズ21,22に装
備された一方と他方の加熱ヒータ23,24を個別にオ
ン/オフ(ON/OFF)制御するスイッチ12A,1
2Bを、それぞれ当該加熱ヒータ23,24と電源回路
との間に装備した点に特徴を備えている。ここで、図6
に開示した状態は、スイッチ12A,12Bを同時にオ
ンして前述した図4(B)と同一の状態を設定した場合
の動作例を示す。
FIG. 6 shows an embodiment of the present invention . Real truth
In facilities embodiment, the same comparative example shown in FIGS. 1 to 5
The components are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
Shall be. Implementation embodiment are shown in FIG. 6, FIG. 3 described above
In the comparative example shown in FIG. 2, switches 12A, 1 for individually controlling on / off (ON / OFF) of one and the other heaters 23, 24 provided in the optical lenses 21, 22 described above.
2B is provided between the heaters 23 and 24 and the power supply circuit. Here, FIG.
4 shows an operation example in a case where the switches 12A and 12B are simultaneously turned on to set the same state as that of FIG. 4B described above.

【0042】このため、この図6に示す実施形態にあっ
ては、加熱ヒータ23,24の何れか一方を駆動する場
合,両方同時に駆動する場合,一方を駆動した後に当該
駆動状態を維持したまま他方を駆動する場合等、状況に
応じて種々の通電制御状態を設定することができ、汎用
性の高いレンズ加熱手段を得ることができる。なお、上
記各実施形態にあっては円形の光学レンズについて例示
したが、この光学レンズについては四角形その他の形状
であってもよい。
For this reason, in the embodiment shown in FIG. 6, when either one of the heaters 23 and 24 is driven, when both are driven at the same time, or after one of the heaters is driven, the driving state is maintained. When the other is driven, various energization control states can be set according to the situation, and a highly versatile lens heating unit can be obtained. In the above embodiments, a circular optical lens is exemplified, but the optical lens may have a square shape or another shape.

【0043】[0043]

【発明の効果】本発明は以上のように構成され機能する
ので、これによると、例えば人工衛星に搭載される反射
型望遠鏡等にあっては周囲の温度条件が過酷な宇宙空間
での使用であることから鏡筒に歪みを生じて光学レンズ
の焦点位置Oがずれるが、かかる場合、前述したように
光学レンズに貼り付けた状態のレンズ加熱用の加熱ヒー
タに通電して光学レンズを暖めることによって、前述し
たように当該光学レンズが膨張して光学レンズとCCD
センサとの間の光束の光路を変化せしめ(光学レンズ内
ではその厚さが増加して光の通過距離が長くなる)、こ
れがため、構成を複雑化することなく焦点をCCDセン
サ上に効率よく合わせることができるという望遠鏡用と
しても好適な従来にない優れた焦点調整機能付光学レン
ズ装置を提供することができる。
The present invention is constructed and functions as described above. According to this, for example, in the case of a reflective telescope mounted on an artificial satellite or the like, it can be used in outer space where ambient temperature conditions are severe. Because of this, the lens barrel is distorted and the focal position O of the optical lens shifts. In such a case, the optical lens is heated by energizing the lens heating heater attached to the optical lens as described above. As described above, the optical lens expands and the optical lens and the CCD
The optical path of the light flux between the sensor and the optical path is changed (in the optical lens, the thickness of the light increases and the light transmission distance increases), so that the focal point can be efficiently placed on the CCD sensor without complicating the configuration. It is possible to provide an unprecedented excellent optical lens device with a focus adjusting function that is suitable for a telescope that can be adjusted.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の比較例を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a comparative example of the present invention.

【図2】図1の動作を示す図で、図2(A)は加熱ヒー
タに通電する前の光学レンズの状態を示す説明図、図2
(B)は加熱ヒータを通電し光学レンズを加熱した後の
当該光学レンズの状態を示す説明図である。
FIG. 2 is a diagram showing the operation of FIG. 1, and FIG. 2 (A) is an explanatory diagram showing a state of an optical lens before energizing a heater;
(B) is an explanatory view showing the state of the optical lens after the heater is energized to heat the optical lens.

【図3】本発明の他の比較例を示す概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing another comparative example of the present invention.

【図4】図3の比較例の動作を示す図で、図4(A)は
加熱ヒータに通電する前の光学レンズの状態を示す説明
図、図4(B)は加熱ヒータを通電し光学レンズを加熱
した後の当該光学レンズの状態を示す説明図である。
4A and 4B are diagrams showing the operation of the comparative example of FIG. 3; FIG. 4A is an explanatory diagram showing a state of an optical lens before energizing a heater; FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram showing a state of the optical lens after heating the lens.

【図5】さらに他の比較例を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing still another comparative example .

【図6】本発明の実施形態を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing an embodiment of the present invention .

【図7】従来例を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,21,22 光学レンズ 2 CCDセンサ 10 レンズ加熱手段 11,23,24 加熱ヒータ 12 電源回路 13 出力制御部 1,21,22 Optical lens 2 CCD sensor 10 Lens heating means 11,23,24 Heater 12 Power supply circuit 13 Output control unit

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 26/08 G02B 3/00 G02B 27/40 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G02B 26/08 G02B 3/00 G02B 27/40

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 人工衛星に搭載して使用される望遠鏡用
の光学レンズと、この光学レンズにて捕捉される所定の
情報を電気信号に変換して所定の信号処理回路へ送り出
すCCDセンサとを備え、 前記光学レンズを、熱によって体積の変化する透明部材
で形成すると共に、この光学レンズに、当該光学レンズ
を加熱するレンズ加熱手段を併設し、 前記レンズ加熱手段を、前記光学レンズの周囲に当該光
学レンズを取り巻いて装備された加熱ヒータと、この加
熱ヒータに所定の加熱電流を印加する電源回路と、この
電源回路の出力を調整する出力制御部とを備えた構成と
し、 前記光学レンズを同一軸上に所定間隔を隔てて2枚装備
すると共に、当該各光学レンズの周囲に当該光学レンズ
を取り巻いて加熱ヒータをそれぞれ装備し、 前記出力制御部が、この各加熱ヒータを同時に同一条件
で駆動制御する第1の複数ヒータ制御機能を備えている
ことを特徴とする焦点調整機能付光学レンズ装置。
An optical lens for a telescope mounted on an artificial satellite and a CCD sensor for converting predetermined information captured by the optical lens into an electric signal and sending it to a predetermined signal processing circuit. provided, the optical lens, thereby forming a transparent member which changes in volume by heat, in the optical lens, features a lens heating means for heating the optical lens, the lens heating means around the optical lens The light
Heaters surrounding the lens,
A power supply circuit for applying a predetermined heating current to the heat heater;
A configuration including an output control unit that adjusts the output of the power supply circuit;
And two optical lenses are provided on the same axis at predetermined intervals.
And the optical lens around each optical lens.
, Each of which is equipped with a heater, and the output control unit simultaneously controls the heaters under the same condition.
An optical lens device with a focus adjustment function, comprising: a first plurality of heater control functions for driving and controlling the plurality of heaters .
【請求項2】 人工衛星に搭載して使用される望遠鏡用
の光学レンズと、この光学レンズにて捕捉される所定の
情報を電気信号に変換して所定の信号処理回路へ送り出
すCCDセンサとを備え、 前記光学レンズを、熱によって体積の変化する透明部材
で形成すると共に、この光学レンズに、当該光学レンズ
を加熱するレンズ加熱手段を併設し、 前記レンズ加熱手段を、前記光学レンズの周囲に当該光
学レンズを取り巻いて装備された加熱ヒータと、この加
熱ヒータに所定の加熱電流を印加する電源回路と、この
電源回路の出力を調整する出力制御部とを備えた構成と
し、 前記光学レンズを同一軸上に所定間隔を隔てて2枚装備
すると共に、当該各光学レンズの周囲に当該光学レンズ
を取り巻いて加熱ヒータをそれぞれ装備し、 前記出力制御部が、この各加熱ヒータを同時に異なった
条件で駆動制御する第2の複数ヒータ制御機能を備えて
いることを特徴とする焦点調整機能付光学レンズ装置。
2. For telescopes to be mounted on artificial satellites
Optical lens and a predetermined optical lens captured by the optical lens.
Converts information into electrical signals and sends them out to predetermined signal processing circuits
With a CCD sensor The optical lens is a transparent member whose volume is changed by heat.
And the optical lens is
Lens heating means for heating the The lens heating means is provided around the optical lens with the light
Heaters surrounding the lens,
A power supply circuit for applying a predetermined heating current to the heat heater;
A configuration including an output control unit that adjusts the output of the power supply circuit;
And  Equipped with two optical lenses on the same axis at predetermined intervals
And the optical lens around each optical lens.
, And each of the heaters is equipped with a heater.
Equipped with a second multiple heater control function that controls the drive according to conditions
Is characterized byTo burnOptical lens device with point adjustment function.
【請求項3】 前記第2の複数ヒータ制御機能の内容
を、前記二つの加熱ヒータの内、一方の加熱ヒータに対
する通電電流値を他方の加熱ヒータに対する通電電流値
よりも大きく設定したことを特徴とする請求項2記載の
焦点調整機能付光学レンズ装置。
3. The content of the second plurality of heater control functions is set such that a current supplied to one of the two heaters is larger than a current supplied to the other heater. The optical lens device with a focus adjusting function according to claim 2 .
【請求項4】 前記第2の複数ヒータ制御機能の内容
を、前記二つの加熱ヒータの内の一方の加熱ヒータを先
に通電制御すると共に、その後に所定のタイミングで他
方の加熱ヒータの通電制御に切り換えることを特徴とす
請求項3記載の焦点調整機能付光学レンズ装置。
The wherein the content of said second plurality heater control function, while the energization control one of heater of said two heater first, and then to the other energization control of the heater at a predetermined timing 4. The optical lens device with a focus adjusting function according to claim 3 , wherein the switching is performed.
【請求項5】 前記加熱ヒータを帯状の加熱ヒータとし
たことを特徴とする請求項1,2,3又は4記載の焦点
調整機能付光学レンズ装置。
5. The focus adjustment function with optical lens system according to claim 1, 2, 3 or 4 further characterized in that the heater has a strip of the heater.
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