JPH04204610A - 光学装置 - 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３ この発明は７例えば地球観測用光学センサのように人工
衛星や宇宙基地笠に搭載して宇宙空間で使用する光学装
置に関するものである。

″従来の技術］ 第３図は従来の光学装置の一例を示す図である第３図に
おいて、（１）は検出器、（２）はレンズまたはミラー
、（３）は上記検出器（１）、レンズまたはミラー（２
）を支持する複数の支持枠、（４）は上記複数の支持（
３）を互いに接合する鏡筒、（５）はに副支持枠（３）
または鏡筒（４）を取付面に固定する支持構造、（６）
は光学装置を固定するための固定面を有する人工衛星、
（７）は複数のレンズまたはミラー（２）の形成する光
軸、（８）は上記検出器（１）を支持する支持枠（３）
と上記レンズ（２）を支持する支持枠（３）を接合し２
両者の相対距離を定める焦点調節機構である。

従来の光学装置は上記のように構成さね、検出器（１）
は支持枠（３）、及び鏡筒（４）の位置を設定すること
によりレンズ、ミラー（２）の形成するイイへ点の位置
に設定されていた。また支持枠（３）及び鏡筒（４）は
複数の支持構造（５）により人Ｔ二衛星（６）に固定さ
れていた。

１発明か解決しようとする課題− 上記のような従来の光学装置−〇は、上記鏡筒（４）の
材料として分層材料または繊維強化複合材料を用いてい
た。

ところが鏡筒（４）の光軸方向の線膨張係数が大きいた
め使用環境温度が変化すると、複数の支持枠（３）を接
合する鏡筒（４）の光軸方向に熱変形が生じ、検出器（
１）の位置がレンズ、ミラー（２）の形成する焦点の位
置からずれ、この結果検出器により得られる画像がぼけ
るという課題があった。

また光軸方向の線膨張係数が小さ（なるような繊維配向
を施した複合材料を用いた場合、熱変形による画像のぼ
けは回避できるが、湿度の変動に基づく膨潤変形が生じ
、熱変形と同様の画像ぼけが発生するという課題があっ
た。

また人工衛星（６）の取付面が変形または寸法変化する
と、複数の支持構造（５）の相対的位置が変化し、この
結果検出器（１）の位置がレンズ、ミラー（２）の形成
する焦点の位置からずれるため、検出器により得られる
画像がぼけるという問題点があったさらに上記の問題点
を解決する手段のひとつとして焦点調節機構（８）によ
り検出器（１）の位置を焦点位置に一致するよう調節す
るという手段もあったが、構成か複雑になり１重量が増
加するという問題点があった。

この発明はかかる課題を解決するためになされたもので
あり１人工衛星（６）の変形や環境温度及び環境湿度の
変化にかかわらず、検出器（１）の位置がレンズ、ミラ
ー（２）の形成する焦点の位置と一致するような光学装
置を実現することを目的とする。

１課題を解決するための手段］ この発明に係る光学装置は、鏡筒の材料として光軸方向
に膨潤係数及び線膨張係数が共にほぼＯになるような材
料を用い、かつ支持構造がこの鏡筒を一個所のみで支え
る構造としたものである。

［作用コ この発明により、使用環境温度が変化しても、鏡筒の熱
変形は光軸方向に対してはほとんと発生しない。また使
用環境湿度が変化しても、鏡筒の膨潤変形は光軸方向に
対してほとんど発生しない。

しかも人工衛星取付面の変形７寸法変化かあってもその
変化か鏡筒へ伝わらないため、検出器の位置は常にレン
ズ、ミラーの形成する焦点の位置と一致する。

１実施例コ 第１図はこの発明による光学装置の実施例を示す図、第
２図はこの発明による鏡筒を実現するための１例として
繊維強化複合材料の繊維配向を示す図である。

第１図において（１）から（３）は従来のものと同様で
あり、（４）は上記複数の支持枠（３）を接合する鏡筒
、（５）は上記鏡筒（４）の１個所を支持する支持構造
、　（６）、　（７）ば従来のものと同様である。

この発明による光学装置は上記のように構成され、検出
器（１）は支持枠（３）、及び鏡筒（４ａ）の位置を設
定することによりレンズ、ミラー（２）の形成する焦点
の位置に設定され、さらに鏡筒（４）は支持構造（５）
によりただ１箇所のみを支えられて人工衛星（６）に固
定される。

また上記鏡筒（４）の材料としては２例えば第２図に示
すように、光軸（７）に対して十〇、の配向角の繊維（
９ａ）及び±θ、の配向角の繊維（９ｂ）を用いた４方
向材料のＣＦＲＰを用いることにより、炭素繊維とプラ
スチック材料との膨張係数の違いに基づいて発生するボ
ア・ノン比の異方性を利用して。

鏡筒（４）の光軸方向の膨張係数をほぼ０にすることが
できる。

同時にＣＦＲＰの光軸方向の線膨張係数が負の値となる
ので１両端に固定する取付金具として正の線膨張係数率
を有するチタン合金等の材料を用い、かつＣＦＲＰと取
付金具の長さの比が両者の線膨張係数の大きさの比に対
して逆数となるように取付金具の長さを設定することに
より、ＣＦＲＰの収縮特性と取付金具の膨張特性が相殺
して取付金具を含めたＣＦＲＰ製鏡簡の鏡筒張係数をほ
ぼＯにすることができる。

発明の効果１ 以上のようにこの発明によれば、焦点調節機構を付加す
ることなしに検出器の位置がレンズ、ミラーの形成する
焦点の位置と一致するので、常に鮮明な画像を取得可能
な光学装置を実現できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による光学装置の実施例を示す図、第
２図はこの発明による鏡筒を実現するための１例と］−
で繊維強化複合材料の繊維配向を示す図、第３図は従来
の光学装置の実施例を示す図である。 図において、（１）は検出器、（２）はレンズまたはミ
ラー、（３）は支持枠、（４）は鏡筒、（５）は支持構
造、（６）は人■−衛星、（ア）は光軸、（８）は焦点
調節機構、（９）は繊維である。なお各図中同一符号は
同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 検出器、複数のレンズまたはミラー、上記検出器、レン
   ズ、ミラーを支持する複数の支持枠、上記複数の支持枠
   を互いに接合する鏡筒、上記支持枠または鏡筒を取付面
   に固定する支持構造により形成される光学装置において
   、上記鏡筒として光軸方向に線膨張係数が小さくなり、
   かつ膨潤係数が小さくなるような材料を用い、かつ上記
   支持構造として鏡筒のうち一個所のみを支えていること
   を特徴とする光学装置。