JPH0675150A - 温度補償光学アセンブリ - Google Patents

温度補償光学アセンブリ

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JPH0675150A
JPH0675150A JP5067213A JP6721393A JPH0675150A JP H0675150 A JPH0675150 A JP H0675150A JP 5067213 A JP5067213 A JP 5067213A JP 6721393 A JP6721393 A JP 6721393A JP H0675150 A JPH0675150 A JP H0675150A
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JP
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compensating
temperature
optical assembly
ring
assembly according
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JP5067213A
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English (en)
Inventor
Michael J O'brien
ジョセフ オブライアン マイケル
William B Smith
ブラッドレー スミス ウィリアム
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Eastman Kodak Co
Original Assignee
Eastman Kodak Co
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/008—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements with means for compensating for changes in temperature or for controlling the temperature; thermal stabilisation

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  • Lens Barrels (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型かつ広温度範囲で動作可能の受動温度補
償光学アセンブリを提供する。 【構成】 温度補償光学アセンブリは、光ビーム源３
８、コリメータレンズ３６、及び受動温度補償構造２３
を有する。異種素材から形成された複数の同心リング２
４，２６はベースプレート２８によって支持されてお
り、ベースプレート２８から所定の長さだけ上方でたわ
みプレート３０を支持するよう配置されている。これら
リング２４，２６の熱膨張係数の差は、たわみプレート
３０を移動させてシステム焦点距離の熱によるずれを補
償するように選択されており、同時に光ビーム源３８に
対してレンズの半径方向の配列及び角度の配列を維持し
てコリメータレンズ３６の軸方向の動きを制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光学アセンブリにおい
て焦点距離の温度補償を実行するための手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザ出力スキャナにおいて見られるよ
うなある種の光学アセンブリには、レーザダイオード及
びコリメータレンズによって安定した単色視準光ビーム
を得ることが要求される。適切な光学性能を得るために
は、ビーム源は広範囲の環境温度にわたって所定のビー
ム品質を維持しなければならない。従来の装置において
は、ビーム源及びレンズはビーム焦点距離を維持すべく
所望の機械的構造に取り付けられているが、装置は温度
によって誘発される構造的変化を被る。従って、ビーム
品質を維持すべく、受動的に、あるいは能動的に温度補
償が実行される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】受動的な温度補償シス
テムは、温度に関して焦点のずれが実質的に最小である
ような光学システムにおける各種要素の熱膨張係数の差
に依存している。従来の方法では同心管システムを採用
しており、これら同心管が共通する素材から構成されて
いる場合、システムは非常に大きくなる、あるいはかさ
ばってしまう。例えば、米国特許第４、７３０、３３５
号には、光学的にポンピングされた固体レーザの単一の
光学要素をそれぞれ担持する一連の連動管が開示されて
いる。このような装置は大きすぎて応用に適さないこと
が多い。
【０００４】米国特許第４、８６１、１３７号には、光
ビームを屈折させるのに用いられるレンズのためのマウ
ント装置が開示されており、環境温度に従って屈折を行
なうドーナツ状のバイメタル構成要素によってレンズが
支持されている。この方法は、約１ｃｍより小さい直径
を有するレンズを支持するにはそれなりに有効であり得
る。しかしながら、バイメタル構成要素の運動は十分に
制約されておらず、レンズは光軸に対して斜めに、ある
いは傾いて移動する。よって、この開示されている設計
に固有の境界条件によってレンズの線形運動を可能にす
るが、非常に小さい運動範囲にわたってのみ可能であ
る。従って、開示されている方法は広い運動範囲にわた
ってレンズ位置を精密に調整するのには適さない。さら
に、開示されているバイメタル構成要素は半径寸法にわ
たって温度こう配があるため、温度補償の正確さや有効
性の点で十分でない。
【０００５】能動的制御に依存する従来の方法（例え
ば、発熱要素や熱電気クーラが用いられている）には、
この方法固有の欠点がいくつかある。例えば、熱電気ク
ーラは、レーザダイオードビーム源の出力電力及び波長
を安定させるため、米国特許第４、６０４、７５３号に
おいて開示されている装置において採用されている。ま
た、米国特許第４、６５６、６３５号及び米国特許第
４、９９３、８０１号には、ヘッド全体の動作温度を制
御するため熱電気クーラを採用しているビーム源が開示
されている。これらの装置は構成が高価であり、外部電
源を要求する。
【０００６】本発明は上記従来技術の有する課題に鑑み
なされたものであり、その目的は小型で、かつ、広範囲
の温度補償を行うことができる温度補償光学アセンブリ
を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するために、請求項１記載の温度補償光学アセンブリ
は、所定位置にビーム源を固定することにより光ビーム
の光軸を決定する支持手段と、前記ビーム視準手段位置
にて前記ビーム視準手段を配列し、光軸に沿って前記ビ
ーム視準手段を移動させる運動ヒンジを有するたわみプ
レートと、前記支持手段と前記たわみプレート間に接続
され、所定の熱反応を有し前記運動ヒンジを作動させて
前記ビーム視準手段を移動させる温度補償手段とを有す
ることを特徴とする。
【０００８】また、請求項２記載の温度補償光学アセン
ブリは、請求項１記載の光学アセンブリにおいて、前記
温度補償手段は光軸から第１の所定半径Ｒ1 に設置され
所定の熱膨張係数α1 を有する内側補償リングと、光軸
から第２の所定半径Ｒ2 に設置され所定の熱膨張係数α
2 を有する外側補償リングとを有しており、さらに前記
支持手段は、所定の熱膨張係数α3 を有するベースプレ
ートを有することを特徴とする。
【０００９】また、請求項３記載の温度補償光学アセン
ブリは、請求項２記載の光学アセンブリにおいて、前記
外側補償リングは前記たわみプレートと実質的に同種の
素材から形成されていることを特徴とする。
【００１０】また、請求項４記載の温度補償光学アセン
ブリは、請求項３記載の光学アセンブリにおいて、前記
運動ヒンジは前記たわみプレートにおいて前記内側補償
リングと光軸との間に設置されたラジアルノッチを含む
ことを特徴とする。
【００１１】また、請求項５記載の温度補償光学アセン
ブリは、請求項２記載の光学アセンブリにおいて、前記
運動ヒンジはさらに、前記たわみプレートにおいて前記
外側補償リングと光軸との間に配置された第１のラジア
ルノッチと、前記たわみプレートにおいて前記内側補償
リングと前記外側補償リングとの間に設置された第２の
ラジアルノッチとを有することを特徴とする。
【００１２】また、請求項６記載の温度補償光学アセン
ブリは、請求項５記載の光学アセンブリにおいて、前記
内側補償リングは所定長さＬ1 を有し、前記外側補償リ
ングは所定長さＬ2 を有し、前記第１のアジアルノッチ
は所定半径Ｒ3 の位置にあり、前記第２のラジアルノッ
チは所定半径Ｒ4 の位置にあり、焦点距離をＤF として
以下の関係に従って最適化されることを特徴とする。
【００１３】 ＤF ＝Ｌ1 α1 ｛（Ｒ1 −Ｒ3 ）／（Ｒ4 −Ｒ1 ）｝｛Ｌ2 （α2 −α3 ） ＋Ｌ1 （α3 −α1 ）｝ また、請求項７記載の温度補償光学アセンブリは、請求
項１記載の光学アセンブリにおいて、前記支持手段は光
ビーム源を含むことを特徴とする。
【００１４】また、請求項８記載の温度補償光学アセン
ブリは、請求項７記載の光学アセンブリにおいて、前記
光ビーム源は半導体レーザダイオードを有することを特
徴とする。
【００１５】また、請求項９記載の温度補償光学アセン
ブリは、請求項８記載の光学アセンブリにおいて、前記
半導体レーザダイオードは分布型帰還レーザダイオード
であることを特徴とする。
【００１６】また、請求項１０記載の温度補償光学アセ
ンブリは、請求項７記載の光学アセンブリにおいて、前
記支持手段はさらに前記光ビーム源から熱を放散する熱
放散手段を有することを特徴とする。
【００１７】また、請求項１１記載の温度補償光学アセ
ンブリは、請求項１０記載の光学アセンブリにおいて、
前記熱放散手段はさらに熱電気クーラを有することを特
徴とする。
【００１８】さらに、請求項１２記載の温度補償光学ア
センブリは、請求項１０記載の光学アセンブリにおい
て、前記熱放散手段はさらに受動ヒートシンクを有する
ことを特徴とする。
【００１９】このように、本発明の温度補償光学アセン
ブリはレーザダイオードなどのレーザビーム源と、受動
温度補償構造に一緒にマウントされたコリメータレンズ
等のビーム視準手段とを有する。レーザダイオード源は
ベースプレートに取り付けられており、このベースプレ
ートはヒートシンクまたは冷却装置に装着されてアセン
ブリマウント面として機能することが可能である。コリ
メータレンズ等のビーム視準手段は運動ヒンジを有する
たわみプレートに取り付けられている。たわみプレート
は、ベースプレートから所定の長さだけ上方にたわみプ
レートを支持するように配された異種素材の同心リング
によって支持されている。たわみプレートの運動ヒンジ
が動作してシステムの焦点距離の熱による変化を補償
し、同時にレーザダイオード源に対してレンズの半径方
向の配列及び角度の配列を維持してコリメータレンズ等
のビーム視準手段の軸方向運動を制御するように各リン
グの熱膨張係数の差が選択されている。
【００２０】本発明とその目的及び利点は、以下で示さ
れる好ましい実施様態の詳細な記述においてより明らか
にされる。
【００２１】
【実施例】本発明の好ましい実施様態は、以下で添付図
面を参照して記述される。添付図面の同一参照符号は同
一要素を示す。
【００２２】図１に示されているように、本発明の１つ
の好ましい実施様態は、広い動作温度域にわたって実質
的に一定の品質の視準レーザビーム２２を出力するのに
用いられる温度補償光学アセンブリ２０として構成する
ことが可能である。円柱形の温度補償構造２３は、ベー
スプレート２８とたわみプレート３０との間にそれぞれ
装着された外側及び内側補償リング２４、２６を含む。
好ましくはたわみプレートにおいてラジアル（環状）ノ
ッチ３２、３４の形状を有する運動ヒンジによって、た
わみプレート３０の一部あるいは複数の部分において局
所的にたわみプレートを変形することが可能である。ベ
ースプレート２８は十分な厚みと硬さを有しているの
で、たわみプレート３０に生じる変形に比べるとベース
プレートに生じる変形は問題にはならない。温度補償構
造２３は、たわみプレート３０に設置されたコリメータ
レンズ３６を光ビーム２２の光軸に対して温度補償する
ように位置合わせする働きをする。ダイオード３８に対
するコリメータレンズ３６の半径方向の配列及び角度の
配列は、温度補償構造２３の円柱形の形状によって維持
されている。
【００２３】温度変化に応じて補償リング２４、２６が
所望の反応をすることにより、コリメータレンズ３６を
ビーム源に対して軸方向に移動させ、修正しなければ起
こり得るであろう焦点距離のずれを修正する。補償リン
グ２４、２６の素材は、各リングが温度変化に応じて高
さ方向に変化が生じるよう異なる熱膨張係数（α1 及び
α2 ）を有するように選択されている。運動ヒンジは小
さい屈折に関しては上部のたわみプレート３０において
動作可能であるため、コリメータレンズ３６は内側補償
リング２４の上部に設置された支点４０を中心にして
「てこ」動作によって軸方向に移動する。
【００２４】重要な寸法が図２において示されている。
コリメータレンズの運動学的移動の度合は、いくつかの
要因によって制御されることが可能である。各種温度補
償効果は、あるリング高さＬに対してたわみプレート３
０のヒンジ部分の寸法と内側及び外側リングの配置とを
変化させることによって得ることが可能である。ヒンジ
位置（ノッチ３２、３４）におけるたわみプレートの剛
性はたわみプレートの残りの部分における集合体の剛性
に比較して非常に低いため、ラジアルレベルアーム入力
値及び出力値はそれぞれ半径寸法Ｒ4 及びＲ3 によって
設定される。支点４０はＲ３からＲ4 の間の所定の位置
にて内側補償リング半径Ｒ1 を選択することによって確
立される。このてこの配列により、（Ｒ1 −Ｒ3 ）に対
する（Ｒ4 −Ｒ1 ）の比に依存する機械的移動が増減す
る。運動ヒンジ動作は外側補償リング半径Ｒ2 には無関
係であるが、これは曲げモーメントがまさにＲ4 におけ
るヒンジ領域に伝達されるようにたわみプレート３０の
バルク厚みが選択されているためである。また、補償リ
ング２４、２６は異なる熱膨張係数（α1 及びα2）を
有するため、てこのシステムに対する入力はリング長
Ｌ、熱膨張係数差（α1 −α2 ）、及び構造に生じた温
度変化ΔＴに比例する。当業者は上記のパラメタを様々
に変化させることによって構造２３の形状を最適なもの
にし、製作公差に対するセンシティビティやその他の原
因を最小限にすることが考慮されている。例えば、所望
であるなら、半径寸法に対応して異なる剛性を有するた
わみプレートを用いてたわみプレートの反応を非線形的
にすることも可能である。またこのアセンブリは、従来
周知である技術によって組み立て中にはじめから位置合
わせされて集束されるように考慮されている。
【００２５】図３は他の実施例としての光学アセンブリ
２０Ａを示しており、α2 はα1 より大きくなってい
て、そのため周辺温度の増加に伴って焦点距離が増加す
る。
【００２６】図４は他の実施例としての光学アセンブリ
２０Ｂを示しており、周辺温度の増加に伴って焦点距離
が減少する。
【００２７】図５は、適切な素材の選択とアセンブリ２
０、２０Ａ，あるいは２０Ｂの適切な構造によって生じ
る焦点のずれの一例をグラフにて示している。システム
光学焦点のずれ４０は、レンズ焦点距離の変化による影
響と相対的なビーム源の位置とを含む。コリメータレン
ズの位置変化４２は焦点のずれ４０を正確に補償し、こ
れによってレーザビーム焦点距離４４（従って焦点面に
おけるビームスポットサイズ）は光学アセンブリの動作
範囲全体にわたって維持されることが可能である。コリ
メータレンズ構造の性質により、焦点のずれ４０は線形
である。正のずれが示されているが、焦点のずれは正ま
たは負である可能性がある。しかしながら、考慮されて
いるアセンブリは通常動作値（Ｔ0 ）より低い温度（例
えば、Ｔ1 ）や通常動作値（Ｔ0 ）より高い温度（例え
ば、Ｔ2 ）での焦点のずれを完全に補償するように構成
することが可能である。
【００２８】図６において示されているように、リング
長Ｌ1 ，Ｌ2 と、ベースプレートのＣＴＥ（α3 ）同様
リングの熱膨張係数（α1 及びα2 ）は様々に変化する
ことが可能であり、一旦温度に対して光学システム焦点
距離の変化Ｄｆ（光学的及び機械的）が決定されると、
Ｌ1 ，Ｌ2 ，α1 、α2 、及びα3 の値は以下のような
関係に基づいて最適化することが可能である。
【００２９】 ＤF ＝Ｌ1 α1 ｛（Ｒ1 −Ｒ3 ）／（Ｒ4 −Ｒ1 ）｝｛Ｌ2 （α2 −α3 ）＋ Ｌ1 （α3 −α1 ）｝ ここで、Ｌ1 ＝内側補償リング長 Ｌ2 ＝外側補償リング長 Ｒ1 ＝内側補償リング半径 Ｒ3 ＝内側ヒンジ半径 Ｒ4 ＝外側ヒンジ半径 α1 ＝内側補償リング熱膨張係数 α2 ＝外側補償リング熱膨張係数 α3 ＝ベースプレート素材熱膨張係数 ２つの補償リングの長さが等しい場合、 ＤF ＝Ｌ｛α1 −（α2 −α1 ）（Ｒ１−Ｒ3 ）／（Ｒ4 −Ｒ1 ）｝ 一般に上記であげた熱膨張係数は、素材及びアセンブリ
を作成するのに選択された製造方法によって定義され
る。Ｒ3 ，Ｒ4 ，Ｄf 及びＬ2 は典型的には、レンズ特
性及び利用可能なスペースに従って定義され、所望の程
度の温度補償を確立するためにＬ1 とＲ1 は選択可能に
してある。さらに、製作公差の影響を減ずるためには、 ａ．（Ｒ4 −Ｒ3 ）／（Ｒ1 −Ｒ3 ）を最大にする ｂ．α1 を最小にする ｃ．（α2 Ｌ2 ）／（α1 Ｌ1 ）を最大にする、及び ｄ．（Ｒ4 −Ｒ3 ）／（Ｒ1 −Ｒ3 ）＝（α2 Ｌ2 ）／
（α1 Ｌ1 ）とする ことが信じられている。
【００３０】本発明の例示された実施様態４６、４８
は、図７、図８、及び図９において示されているように
構成されている。焦点距離のずれが０．５ミクロン以下
であることを要求する高解像度出力ライタ用に設計され
た温度補償光学ヘッドアセンブリ４６の構成が、図７に
示されている。出力ライタにおける利用可能なスペース
のためアセンブリ４６の設計は次のように限定された。
【００３１】Ｒ4 ＝１．４３インチ Ｌ2 ＝０．６０インチ Ｒ3 ＝０．５７５インチ 製造及び組み立てが容易であることから、外側補償リン
グ５０はアルミニウム（α1 ＝１３．３×１０-6ｉｎ／
ｉｎ／o Ｆ）から形成されており、内側補償リング５２
は３１６ステンレス鋼（α2 ＝９．２×１０-6ｉｎ／ｉ
ｎ／o Ｆ）から形成されており、この２つのリングは同
じ長さに切断された。焦点のずれは、 σ＝−６．５×１０-6ｉｎ／o Ｆ であると測定され、適切な内側温度補償リング半径Ｒ1
は、 Ｒ1 ＝１．１４インチ であるとただちに計算された。いくつかの熱膨張係数が
選択されて焦点のずれの動きとは反対方向にコリメータ
レンズ５４を移動させた。
【００３２】図７において示された実施例において、ビ
ーム源５６はＨｉｔａｃｈｉ Ｍｏｄｅｌ ＨＬ７８０
６Ｇレーザダイオードである。Ｍａｒｌｏｗ Ｉｎｄｕ
ｓｔｒｉｅｓ Ｍｏｄｅｌ ＳＤ１５０７ 熱電気クー
ラ（ワイヤルーティング用の中央口を含むように修正さ
れている）５８が、ベースプレート６０と６０６１―Ｔ
６黒色陽極酸化アルミニウムのラジアルフィンヒートシ
ンク６２との間にはさまれた。１対のハーフカラーリン
グ６４が熱電気クーラ５８をはさみつけており、これに
よって熱電気クーラ界面における応力を最小限にする。
温度補償レーザダイオードマウント６６は、３１６ステ
ンレス鋼から形成されたベースプレート６０に取り付け
られた。テフロン絶縁座金６８により高い熱抵抗が提供
されてダイオードマウント６６をマウントベースから遮
断した。この構成によって、熱電気クーラ５８がダイオ
ードマウント６６だけから熱を取り除くことが可能にな
った。
【００３３】たわみプレート７０と内側補償リング５２
は３１６ステンレス鋼から形成された単一ピースから機
械加工された。電子ビーム溶接技術を用いて内側補償リ
ング５２をベースプレート６０に接着した。次に、６０
６１―Ｔ６アルミニウムから形成された外側補償リング
５０が、ベースプレート６０及びたわみプレート７０に
エポキシ接着された。光学アライメント用取り付け具を
用いて、レンズ５４（Ｓｐｅｃｉａｌ Ｏｐｔｉｃｓ
Ｍｏｄｅｌ ５４―１７―１５―２コリメータレンズ）
をたわみプレート７０のわずかに大きめに形成した穴に
配置した。レーザダイオード５６の動作中に焦点同様半
径方の配列向及び角度の配列が得られ、エポキシを用い
てレンズ／プレート界面を充填してレンズを所定の位置
に設置する。
【００３４】２ミクロンまでの焦点のずれを調整するこ
とのできる応用に好適な低コストの低解像度光学アセン
ブリ４８が、図８において示されている。ヒートシンク
７４は、分布型帰還半導体レーザダイオード７６の形態
をとるビーム源を調整するように設計された。よって、
このようなレーザダイオードに固有な安定性によりビー
ム源の熱放散に対する必要性が減ぜられ、従って熱電気
クーラは必要でなくなる代わりに、レーザダイオードか
らの低いレベルの熱が受動ヒートシンク７４によって冷
却されることが可能である。ベースプレート７６、内側
補償リング、及びたわみプレートは１５％から３０％の
ガラスを混合したポリカーボネートから成形されること
が可能であり、外側補償リング８２は選択されたコリメ
ータレンズのタイプに応じてアルミニウムあるいはステ
ンレス鋼から形成されことが可能である。好ましくは、
レンズ８４は、Ｋｏｄａｋ Ｎｏ９８―Ａ―３８９コリ
メータレンズなど非球形レンズである。
【００３５】図９において示されているように、たわみ
プレート８０は、図１に関連して既に記述されたよう
に、運動ヒンジを形成する薄肉構造上に８個のリブ８６
を含む。ベースプレート７６は同種素材から形成されて
いるので、溶剤ボンドを用いて内側補償リング７８をベ
ースプレート７６に接合してもよく、またエポキシを用
いて外側補償リング８２をたわみプレート８０とベース
プレート７６に接着してもよい。レンズの配列及び焦点
は図７に関連して既に記述されたように達成されるが、
溶剤接着を用いて好ましいレンズ８４を固定してもよ
い。また、あまり問題にならない応用の場合、単一構成
要素のレンズをたわみプレート８０に直接はめこむこと
も考えられる。
【００３６】本発明は、好ましい実施例に特定に言及す
ることによって詳細に記述されたが、本発明の精神と範
囲を逸脱しない限り様々な変更や修正が実行可能である
ことは自明である。
【００３７】
【発明の効果】本発明によって構成された小型の受動温
度補償光学アセンブリは、以下の、そしてその他の利益
及び利点を提供する。このアセンブリの構成要素は容易
に生産されることが可能で、製作公差に対する構成要素
のセンシティビティを最小限にするように首尾よく設計
することができる。このアセンブリは小さいサイズで標
準化することが可能であるが、にもかかわらず広範囲の
温度補償要求を提供するのに好適である。コンパクトな
設計は全体をより小さくしているので、より高速な熱反
応が得られるようになっている。従来技術の受動温度補
償構成において見られるように温度補償に利用可能なパ
ラメタの数が少ない場合と比較して、本発明は制御パラ
メタの３セット（Ｌ、Ｒ、α）を様々に変化させること
によって最適な温度補償を可能にしており、従ってより
高い温度補償精度及び制御を提供する。また、このアセ
ンブリが最終的なレンズ配列を行なう前に不活性ガスを
充填するように構成されて、それによってある程度の機
械的保護とビーム源のための密封環境とを提供すること
も可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によって構成された光学アセンブリの簡
略化された側断面図である。
【図２】図１のアセンブリの側断面図である。
【図３】図１のアセンブリの側断面図である。
【図４】図１のアセンブリの側断面図である。
【図５】環境温度による光学アセンブリ焦点距離のグラ
フ図である。
【図６】図１のアセンブリの別の実施例の側断面図であ
る。
【図７】図１のアセンブリのさらに別の実施例の側断面
図である。
【図８】図１のアセンブリのさらに別の実施例の側断面
図である。
【図９】図８のアセンブリの側斜視図である。
【符号の説明】
２０ 光学アセンブリ ２２ 視準レーザビーム ２３ 温度補償構造 ２４、５２ 内側補償リング ２６、５０ 外側補償リング ２８、６０ ベースプレート ３０、７０、８０ たわみプレート ３２、３４ ノッチ ３６、５４ コリメータレンズ ５８ 熱電気クーラ ６２、７４ ヒートシンク

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ビーム視準手段によってビーム源の視準
    を温度補償して行なう光学アセンブリであって、 所定位置にビーム源を固定することにより光ビームの光
    軸を決定する支持手段と、 前記ビーム視準手段位置にて前記ビーム視準手段を配列
    し、光軸に沿って前記ビーム視準手段を移動させる運動
    ヒンジを有するたわみプレートと、 前記支持手段と前記たわみプレート間に接続され、所定
    の熱反応を有し前記運動ヒンジを作動させて前記ビーム
    視準手段を移動させる温度補償手段と、 を有することを特徴とする温度補償光学アセンブリ。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の温度補償光学アセンブリ
    において、 前記温度補償手段は、 光軸から第１の所定半径Ｒ1 に設置され所定の熱膨張係
    数α1 を有する内側補償リングと、 光軸から第２の所定半径Ｒ2 に設置され所定の熱膨張係
    数α2 を有する外側補償リングと、 を有しており、さらに前記支持手段は、 所定の熱膨張係数α3 を有するベースプレートを有する
    ことを特徴とする温度補償光学アセンブリ。
  3. 【請求項３】 請求項２記載の温度補償光学アセンブリ
    において、 前記外側補償リングは前記たわみプレートと実質的に同
    種の素材から形成されていることを特徴とする温度補償
    光学アセンブリ。
  4. 【請求項４】 請求項３記載の温度補償光学アセンブリ
    において、 前記運動ヒンジは前記たわみプレートにおいて前記内側
    補償リングと光軸との間に設置されたラジアルノッチを
    含むことを特徴とする温度補償光学アセンブリ。
  5. 【請求項５】 請求項２記載の温度補償光学アセンブリ
    において、 前記運動ヒンジはさらに、 前記たわみプレートにおいて前記外側補償リングと光軸
    との間に配置された第１のラジアルノッチと、 前記たわみプレートにおいて前記内側補償リングと前記
    外側補償リングとの間に設置された第２のラジアルノッ
    チと、 を有することを特徴とする温度補償光学アセンブリ。
  6. 【請求項６】 請求項５記載の温度補償光学アセンブリ
    において、 前記内側補償リングは所定長さＬ1 を有し、前記外側補
    償リングは所定長さＬ2 を有し、前記第１のアジアルノ
    ッチは所定半径Ｒ3 の位置にあり、前記第２のラジアル
    ノッチは所定半径Ｒ4 の位置にあり、焦点距離をＤF と
    して以下の関係に従って最適化されることを特徴とする
    温度補償光学アセンブリ。 ＤF ＝Ｌ1 α1 ｛（Ｒ1 −Ｒ3 ）／（Ｒ4 −Ｒ1 ）｝
    ｛Ｌ2 （α2 −α3 ）＋Ｌ1 （α3 −α1 ）｝
  7. 【請求項７】 請求項１記載の温度補償光学アセンブリ
    において、 前記支持手段は光ビーム源を含むことを特徴とする温度
    補償光学アセンブリ。
  8. 【請求項８】 請求項７記載の温度補償光学アセンブリ
    において、 前記光ビーム源は半導体レーザダイオードを有すること
    を特徴とする温度補償光学アセンブリ。
  9. 【請求項９】 請求項８記載の温度補償光学アセンブリ
    において、 前記半導体レーザダイオードは分布型帰還レーザダイオ
    ードであることを特徴とする温度補償光学アセンブリ。
  10. 【請求項１０】 請求項７記載の温度補償光学アセンブ
    リにおいて、 前記支持手段はさらに前記光ビーム源から熱を放散する
    熱放散手段を有することを特徴とする温度補償光学アセ
    ンブリ。
  11. 【請求項１１】 請求項１０記載の温度補償光学アセン
    ブリにおいて、 前記熱放散手段はさらに熱電気クーラを有することを特
    徴とする温度補償光学アセンブリ。
  12. 【請求項１２】 請求項１０記載の温度補償光学アセン
    ブリにおいて、 前記熱放散手段はさらに受動ヒートシンクを有すること
    を特徴とする温度補償光学アセンブリ。
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