JPH02287308A - 光学ユニットのマウント内のレンズの中心合わせの方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光学ユニット製作法に関するもので、特に、
光学ユニットのマウント内のレンズの中心を合わせる方
法に関するものである。

本発明は、光学器械の使用に関する工学に、特に、零度
以下の温度を含む広い使用温度域内でまた、振動や衝撃
の作用のもとで使用する光学ユニットの組立てを行う際
に、接眼レンズやレンズ群のようにマウント内のレンズ
群の中心合わせが厳しい精度で要求される光学ユニット
とその構成要素を製作するにあたって利用できるもので
ある。

〔従来の技術〕

上記の通り、零度以下の温度を含む広い使用温度域内で
、また、振動や衝撃のもとで稼動する最近の技術におい
ては、高品質の像を保証する光学ユニットが用いられて
いる。このような光学ユニットの像の品質には、これら
のユニットのマウントの中で共通の光軸に一致させてレ
ンズ群の中心を正確に合わせることと、マウントの温度
変化による熱変形のためにレンズ群に起こる圧縮歪の発
生とが大きく影響する。このマウントの熱変形に起因し
たレンズの歪を回避するためにマウントは、レンズとマ
ウントの円筒形のソケットとの間の径方向の設計上の最
小のクリアランスを以てレンズにぴったりと合う様に穿
孔されている。（ヴイ。

ニー、バノヴ、（Ｖ、八、Ｐａｎｏｖ、）光学器械装置
の設計ハンドブック、１９８０年マシノストロニ（Ｍａ
ｓｈｉｎｏ−ｓ　ｔｒｏｅｎ　ｉｅ）出版桂花ロシア、
レニングラード、ビービー、　　（ｐｐ、）２６４−２
６７）これらのクリアランスの量は次の式により決めら
れる。

Δ＝０．５Ｄ　（Ｋ＋−Ｋｇ）（ｔ＋　−ｔｚ）ここに Δ　：レンズとマウントの円筒形ソケットとの間の設計
上の最小クリアランス量 Ｄ　＝レンズの直径 に、；マウント材の熱膨張係数 に２　：レンズのガラスの熱膨張係数 ｔ、：光学ユニットの穿孔されたマウントがレンズと通
合する温度 ｔ！　：光学ユニットの使用温度域内での温度の下限値 光学ユニットを組立てるに際しては、レンズ群はマウン
ト内に取り付けられ、上記の様にして共通の光軸に沿っ
てその中心が合わせられる。

レンズ群と光学ユニットのマウントの円筒形のソケット
との間の設計上の間隙は、光学ユニットの使用温度域の
下限値により決められると共にレンズの直径、マウント
の材料、レンズのガラスの組織等により左右されて大き
くなりがちであり、従って、光学ユニットを組立てる際
に高い精度を以てレンズ群の中心を合わせることが難し
くなる。

レンズ群とマウントの円筒形のソケットとの間の設計上
の最小クリアランス量を減少させるために、レンズのガ
ラスと類似の熱膨張係数を有するチタン合金が光学ユニ
ットのマウントの製作に屡々用いられてきた。しかしな
がら、チタン合金は機械加工が困難であり、また、その
特徴は例えばアルミニウム合金等と比較すると、高比重
であり、高価である。

従来の光学ユニットのマウント内のレンズの中心合わせ
を行なう方法は、共通の光軸に沿って決められた径方向
のクリアランスを有する光学ユニットのマウント内のそ
れぞれの円筒形のソケットの中にレンズを取り付けるこ
とであった。（グイ５ニー、バノヴ、光学器械装置の設
計ハンドブック、１９８０年、マシノストロニ出版桂花
ロシア、レニングラード、　ＰＰ、２６４−２６７） この方法によった場合には、予め決められた径方向のク
リアランスは前記の式により決められる。

この方法では一つの光学ユニット又はレンズが４つのレ
ンズ群より成り立つことが特定されている。

マウントには、熱膨張係数Ｋ　、　＝　２．２　ｘｌＯ
−’　１／ｄｅｇ、のアルミニウム合金を用い、レンズ
のガラスの熱膨張係数は、Ｋｔ　＝０．６７Ｘ１０−’
　１／ｄｅｇである。マウントはｔｌ＝２ｏ”ｃの温度
に於いてレンズと通合するように穿孔された。レンズが
作動可能の最低温度域の限度は一５０℃であった。マウ
ント内のレンズの直径は閤単位で、Ｄｌ、＝７６゜Ｄｔ
　＝７０．Ｄ、＝８６．Ｄ、＝１０４であった。

前記の式に基いて計算したそれぞれの直径のレンズにつ
いての設計上の最小クリアランスの値は、Δｒ　＝０．
０４ｍ５　、Δ、　＝　０．０３７鴫、Δ３　＝　Ｑ、
９４５ｍｍ。

Δａ　””　０．０５５ｍであった。

また、このレンズの分解能（解像度）は４０２１　／　
ｍであった。

光学ユニットのマウント内のレンズ群の中心を合わせる
この方法によれば、レンズ群はソケットの中に配置され
た場合に、レンズ群とマウントの円筒形ソケットとの間
の最小限の径方向の設計上のクリアランスの範囲内で共
通の光軸に対して位置を変えるので、そのレンズ群は組
立て後の形体において、中心が正確に一致していること
は保証できない、このために光学ユニットの像の品質は
設計上の品質よりも悪くなる。

光学ユニットを組立てる際にマウント内のレンズ群の中
心合わせの精度を高く保証するためには、光学ユニット
はその組立ての時に径方向のクリアランスの限界内で、
共通の光軸に対するレンズの位置と傾きの転移が行われ
ることになるが、これには多くの労力を要し、更にレン
ズの像の品質を低下させる。

これに加えて、０°Ｃ以下の温度や振動や衝撃のもとて
光学ユニットを使用する際には、光学ユニットを調整し
なおさねばならぬための損失が起こり、このことはまた
、レンズの像の品質の悪化をもたらす、また、マウント
用としてチタン合金を用いることは、必ずしも常に経済
的に保証されるものとは限らない。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、光学ユニットのマウント内にあるレンズ群の
−ｒ中中心４７合せを行う方法を提供する問題に関する
ものであり、この中においてレンズ群とマウントの円筒
形ソケットの円筒内周面との間の予め決められたクリア
ランスを利用して、光学ユニットの組立ての間にレンズ
群の中心合わせの精度を増し、組立作業の労力を低減し
、マウントを製作する材質としてチタン合金をより廉価
な物質に代え、また、振動、衝撃や零度以下の温度のも
とで作動したときの光学ユニットの調整の損失を排除す
ることにより、究極は実質的に光学ユニットの像の品質
を高めることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は共通の光軸に沿って予め定められた径方向のク
リアランスを有する光学ユニットのマウント内のそれぞ
れの円筒形ソケット内にレンズ群が配設されて成る光学
ユニットのマウント内のレンズ群の中心を一致させる方
法であって、光学ユニットの予め決められた使用可能温
度域に対応した物理的性質を有し、予め決められた径方
向のクリアランスの量と等しい厚みを有する重合体のフ
ィルムをレンズ群を取付けるために設けられたマウント
の円筒形のソケットの円筒形内周面の、お互に等間隔を
保った少くとも３箇所の部分に接着する。

この重合体のフィルムは、ポリエチレンテレフタレート
（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ　ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａ
ｔｅ）を基材としたフィルムであることが望ましい。

この光学ユニットのマウント内のレンズの中心を一致さ
せる方法によればレンズ群が光学ユニットの共通の光軸
より外れることが防止され、光学ユニットの像の品質が
向上し、光学ユニットを組立てるときの労力が軽減され
、振動や衝撃や零度以下の温度のもとにおける光学ユニ
ットの調整の損失が排除され、光学ユニットのマウント
の製作に、チタン合金に代えてより安価な材質を用いる
事が可能となる。

〔実施例〕

添付図面に示された実施例を参照して本発明に関して説
明する。

本発明に基いて光学ユニットのマウント内のレンズ群の
中心合わせを行う方法は、レンズ群６゜７．８．９を入
れる円筒形のソケット２　、３　、４゜５を有する光学
ユニットのマウント１（第１図）を用いて行なう。

レンズ群６．７．８．９　（第１図）と円筒内周面（１
２、１３、１４、１５）との間の予め決められた径方向
のクリアランス１１の量と同じ厚さを持ち、予め決めら
れた光学ユニットの使用可能な温度範囲に通合する物理
的性質を有する重合体のフィルム１０（第１〜３図）が
この時に用いられる。

この重合体のフィルム１０は第２図に示すように、ソケ
ット２．３，４．５の円筒内周面１２　、１３゜１４　
、１５内に３つの等間隔を保って接着している。

レンズ群６，７．８．９　（第１図）は光軸１６を共通
としてそれぞれの円筒形ソケット２，３゜４．５に取り
付けられている。

この重合体のフィルムはなるべくなら、ポリエチレンテ
レフタレート重合体フィルムの方が良い。

しかし、他の重合体のフィルムであってもこの目的に適
した性質を有するのとの、例えばポリエチレン又はポリ
プロピレンを基材としたフィルムであれば用いることが
できる。

重合体のフィルム１０の厚みは、光学装置の使用温度範
囲内で最も低い温度における温度収縮の度合いが重合体
のフィルム１０の初めの厚みの５０〜８０％になる程度
にして選定される。

また、これに加えてこの重合体のフィルムは、円筒形ソ
ケット内の円筒形内周面に全面的に接着されるべきこと
は注意すべきである。

本発明に基いた光学ユニットのマウント内のレンズ群の
中心を合わせる方法の一例を以下図示して説明する。

（例） 光学ユニットは４つのレンズ群６，７，８，９（第１図
）により形成されている。マウントｌの材質はアルミニ
ウム合金である。マウント１内でレンズの中心を合わせ
るためのレンズ群６，７゜８．９の直径はＤ＋　　、Ｄ
ｚ　　、Ｄｘ　　、Ｄａである。

レンズ群６，７．８．９と、マウント１のソケッ）２　
、３　、４　、５の円筒形内周面１２　、１３　、１４
　、１５との間の最小の設計上のクリアランスΔ３．Δ
２゜Δ１．Δ４は圓単位でΔ、　＝０．０４．Δ、　＝
０．０３７　。

Δ３　＝０．０４５　　、Δ、　＝０．０５５である。

レンズのマウント１は、レンズ６．７，８．９の実際の
直径との径方向のクリアランス１１が予め決められた０
、　１　ｍｍになるように穿孔されている。

無色のポリエチレンテレフタレート基重合体フィルム１
０（厚みが０．１　ｍｍでその厚み許容度±０．０１ｍ
ｍ、また、同一のロフトでのフィルム同士の厚みの差が
±０．０２ｍｍ以内）がソケッ）２　、３　。

４．５の円筒形内周面１２　、１３　、１４　、１５内
に３等分された等間隔で接着されている。

次いで、レンズ６．７，８．９はレンズのマウント１に
取付けられ、ねじ付きのリングにより固定されロックさ
れる。

上記のユニットを一５０°Ｃの正常な状態でレンズの分
解能のテストを行った結果、レンズの分解能は４７７１
／ｍｍであった。

〔発明の効果〕

本発明による光学ユニットのマウント内のレンズ群の中
心を一致させる方法によれば光学ユニットの組立てに際
してのレンズ群の中心合わせの精度が上がり、これによ
り、レンズの像の品質が高められ、光学ユニットの組立
ての労力が軽減され、マウントの製作にあたってはチタ
ン合金に代えて安価な材料の使用を可能とし、振動や衝
撃、或は、零度以下の温度の環境時に、光学ユニットの
調整を行わなければならない＃員失を排除することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に基（方法によりマウント内で中心を
合わせられた光学ユニットのマウント内のレンズ群の縦
断面図、 第２図は、第１図の■−■断面図、 第３図は、第２図のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図。 １・・・マウント、 ２．３，４．５・・・円筒ソケット、 ６．７，８．９・・・レンズ、 １０・・・重合体のフィルム、 １１・・・径方向のクリアランス、 １２　、１３　、１４　、１５・・・円筒内周面、１６
・・・共通光軸。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、共通の光軸（１６）の上に、光学ユニットのマウン
   ト（１）の各円筒形ソケット（２、３、４、５）内に所
   定の径方向のクリアランス（１１）を持って取り付けら
   れたレンズ群（６、７、８、９）より成る光学ユニット
   に於いて、光学ユニットのマウント（１）の各ソケット
   （２、３、４、５）内にレンズ群（６、７、８、９）を
   取り付ける前に光学ユニットの所定の使用温度域に通合
   した物理的性質を有し、その厚みが径方向のクリアラン
   ス（１１）量と同一である重合体のフィルム（１０）を
   レンズ群（６、７、８、９）を取り付けるように設計さ
   れたマウント（１）の円筒形ソケット（２、３、４、５
   ）の円筒内周面（１２、１３、１４、１５）に、等間隔
   で少くとも３箇所に接着させたことを特徴とする光学ユ
   ニットのマウント内のレンズ群の中心を合わせる方法。 ２、重合体のフィルム（１０）がポリエチレンテレフタ
   レートを基材としたフィルムであることを特徴とする請
   求項１記載の光学ユニットのマウント内のレンズ群の中
   心を合わせる方法。