JPH08160276A - レンズ抱持体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光学機器のレンズ抱持体に係わり、特に温度
変化に起因する焦点ずれを補正するレンズ抱持体に関
し、長さが短い小形な焦点補正機能付のレンズ抱持体を
提供する。 【構成】軸心が光学機器本体の受光体の光軸に一致する
よう一方の開口側を光学機器本体の基台に固着する筒形
の鏡筒と、鏡筒の内側に挿入して基台側を鏡筒の基台側
に固着する第１の筒体と、第１の筒体の内側に挿入して
反基台側を第１の筒体の反基台側に固着する第１の連結
部材と、第１の連結部材の内側に挿入して基台側を第１
の連結部材の基台側に固着する第２の筒体とを備え、第
２の筒体は、反基台側の開口部にレンズ系が受光体の光
軸に一致するよう直接又はレンズホルダを介して装着さ
れるものであり、第１の連結部材は、熱膨張係数が該第
１，第２の筒体のそれぞれの熱膨張係数よりも大きいも
のとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光学機器のレンズ抱持
体に係わり、特に温度変化に起因する焦点ずれを補正す
るレンズ抱持体に関する。

【０００２】光学機器に使用される集光レンズは、周囲
温度が下がると屈折率が小さくなるように変化して焦点
距離が長くなり、周囲温度が上がると屈折率が大きくな
るように変化して焦点距離が短くなる。

【０００３】したがって、周囲温度が−３０℃〜＋６０
℃範囲で周囲温度が変化する環境で使用される赤外線検
知器等の光学機器においては、焦点補正機能を備えたレ
ンズ抱持体が要求される。

【０００４】

【従来の技術】焦点補正機能を備えた従来のレンズ抱持
体を、図８，９を参照しながら説明する。

【０００５】図８，９は、特開平６ー１４６９４号（名
称焦点補正機構）の実施例に記載さたものである。図に
おいて、２は、例えば赤外線検出素子等のような受光体
である。

【０００６】詳述すると、受光体２は、サファイア等か
らなる基板の表面に、１個または複数個が並列して形成
されている。受光体２は、Ｈｇ_1-X Ｃｄ_X Ｔｅ結晶を基
板の表面に形成したほぼ短冊形で、中央部が受光部であ
り、受光部の両側の表面に金属膜を形成し電極とし、そ
れぞれの電極をリードを導出している。

【０００７】光学機器本体１は、基台４上に装着した筒
形の筐体と、筐体の天井板とは間隔を保持するように筐
体内に装着された受光体２と、受光体２を所定の低温度
（約80Ｋ）に冷却し得るように受光体２を形成した基板
の裏面側に装着した冷却装置（例えばペルチェ効果型冷
却素子を用いた冷却装置）と、から構成されている。

【０００８】また、筐体の天井板の受光体２の直上の部
分に設けた孔に、Ｇe 等からなる赤外線透過板３を嵌着
して、外部からの赤外線が赤外線透過板３を経て受光体
２の受光面に集光するようにしている。

【０００９】物体が放出する赤外線を受光体２に集光
し，その赤外線を受光体２で検出してその物体を検知す
るために、受光体２が軸心に一致するように、筒形の鏡
筒10を光学機器本体１の基台４に取付け、この鏡筒10内
に摺動移動可能に集光レンズ系５を装着し、物体から放
出される赤外線を受光体２の受光面に集光するようにし
ている。

【００１０】さて、レンズ系５は温度が上がると、屈折
率が大きくなるように変化して焦点距離が短くなり、温
度が下がると屈折率が小さくなるように変化して、焦点
距離が長くなる。

【００１１】一方、上述の赤外線検知器等お光学機器
は、周囲温度が−３０℃〜＋６０℃範囲で周囲温度が変
化する環境で使用される。したがって、周囲温度が変化
するとレンズ系５の焦点距離が変化し、このことに伴
い、受光体２の受光面に赤外線が集光しなくなる。

【００１２】従来のレンズ抱持体は下記のようにして、
焦点補正機能を付与している。物体が放出する赤外線を
レンズ５により受光体２に集光し，その物体を検知す
る。受光体２の軸心と筒形の鏡筒10の軸心が一致するよ
うに、鏡筒10を光学機器本体に取付けている。

【００１３】鏡筒10の材料は、 アルミニウム・・・・・ 熱膨張係数は2.3 ×10^-5 ステンレス鋼・・・・・・熱膨張係数は1.1 ×10^-5 等が考えられる。

【００１４】鏡筒を軽くするという点からはアルミニウ
ムが好ましい。しかし後述するバーの熱膨張係数との差
を大きくするという点からは、ステンレス鋼が望まし
い。６は、鏡筒10の材料と同じ材料からなり、鏡筒10内
にしっくりと挿入し得る円筒形で、中空部にレンズ系５
を挿着したレンズホルダである。

【００１５】50は、鏡筒10内に挿入され鏡筒10の根元部
分にねじ51で固着された環帯状のバー基台部であり、バ
ー基台部50の上端面から、一対のバー50-1,50-2 が直径
の両端部に対向し、上方に延伸している。

【００１６】このように一体に成形されたバー基台部,5
0-1,50-2の材料は、その熱膨張係数が鏡筒10の熱膨張係
数よりも大きい例えは有機高分子材料である。熱膨張係
数よりも大きい有機高分子材料としては、下記のもの考
えられる。

【００１７】 ポリテトラフルオロエチレン・・・・・・熱膨張係数は１０× 10^-5 ポリカーボネイト・・・・・・・・熱膨張係数は ７×10^-5 60-1,60-2 は、鏡筒10内に挿入し得るように形成された
金属板からなる半円状の環帯形状のアームである。

【００１８】アーム60-1の一方の端部に固着片64-1を設
け、固着片64-1の上部にレンズホルダ６挿することで、
レンズホルダ６に連結するピン65-1を垂設させている。
また、アーム60-2も同様に、一方の端部に固着片64-2を
設け、固着片64-2の上部にレンズホルダ６の他の孔( 前
述の孔に直径方向に対向して設けた孔) に遊挿すること
で、レンズホルダ６に連結するピン65-2を垂設させてい
る。

【００１９】一方、鏡筒10の殻部の内面に、ピン状の支
点61-1,61-2 を直径方向に対向して垂設させている。ア
ーム60-1は、中間の所定の個所が支点61-1を軸にして、
鏡筒10の内壁面に接する揺動運動自在に鏡筒10内に装着
されている。

【００２０】アーム60-1の一方の端部は、前述のように
ピン65-1を介して鏡筒10に枢支連結し、他方の端部は、
バー50-1の先端部のピン52-1に枢支連結している。ま
た、他方のアーム60-2は、中間の所定の個所が支点61-2
を軸にして、鏡筒10の内壁面に接する揺動運動自在に鏡
筒10内に先のアーム60-1に対向して装着されている。

【００２１】アーム60-2の一方の端部は、前述のように
ピン65-2に枢支連結し、他方の端部は、バー50-2の先端
部にピン52-2を介して枢支連結している。上述のように
構成されているので、周囲温度が例えば上昇すると、レ
ンズ系５の屈折率が大きくなり、レンズ系５の焦点距離
が短くなる。

【００２２】しかし、それぞれのバー50-1,50-2 が一様
に膨張して先端方向（実線矢印で示す）に伸び、それぞ
れのアーム60-1,60-2 が支点61-1,61-2 を軸にして揺動
運動し傾斜する。このことにより、アーム60-1,60-2 の
梃子作用により、レンズホルダ６の相対向する部分が同
等の力で、受光体２に近寄る方向に引っ張られ、レンズ
ホルダ６即ちレンズ系５が、所定量（焦点距離の短縮
量）だけ受光体２に近寄る。

【００２３】即ち、レンズ系５の焦点ずれが自動的に補
正されて、赤外線が受光体２の受光面で集束する。周囲
温度が降下すると、レンズ系５の焦点距離が長くなる。
しかし、それぞれのバー50-1,50-2 が一様に収縮して、
それぞれのアーム60-1,60-2 が支点61-1,61-2 を軸にし
て揺動運動し傾斜する。このことにより、アーム60-1,6
0-2 の梃子作用により、レンズホルダ６の相対向する部
分が同等の力で、受光体２から遠のく方向に押され、レ
ンズホルダ６即ちレンズ系５が、所定量だけ受光体２か
ら離れる。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】上述の焦点補正機能を
備えたレンズ抱持体の焦点補正量は、バーの熱膨張係数
と、バーの長さにより定まるものである。

【００２５】したがって、温度変化範囲が大きい環境に
対応する光学機器は、鏡筒の長さ、即ちレンズ抱持体長
が大きくなるという問題点があった。本発明はこのよう
な点に鑑みて創作されたもので、長さが短い小形な焦点
補正機能付のレンズ抱持体を提供することを目的として
いる。

【００２６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、図１に例示したように、軸心が光学機器
本体１の受光体２の光軸に一致するよう、一方の開口側
を光学機器本体１の基台４に固着する筒形の鏡筒10と、
鏡筒10の内側に挿入して基台側を、鏡筒10の基台側に固
着する第１の筒体11と、第１の筒体11の内側に挿入して
反基台側を、第１の筒体11の反基台側に固着する第１の
連結部材21と、第１の連結部材21の内側に挿入して基台
側を、第１の連結部材21の基台側に固着する第２の筒体
12とを備える。

【００２７】第２の筒体12は、反基台側の開口部にレン
ズ系５が、直接又はレンズホルダ６を介して装着される
ものであり、第１の連結部材21は、熱膨張係数が第１，
２の筒体11,12 のそれぞれの熱膨張係数よりも大きいも
のである構成とする。

【００２８】或いはまた、図示省略したが、第１の筒体
が無くて第１の連結部材が直接前記鏡筒に挿入され、第
１の連結部材の反基台側が鏡筒の反基台側に固着されて
なる構成とする。

【００２９】図２に例示したように、第２の筒体12の内
側に挿入して反基台側を第２の筒体12の反基台側に固着
する第２の連結部材22、第２の連結部材22の内側に挿入
して基台側を第２の連結部材22の基台側に固着する第３
の筒体、と複数の筒体と複数の連結部材とが交互に前記
鏡筒の内側に挿入装着されてなるものとする。

【００３０】最内側の筒体は、反基台側の開口部にレン
ズ系５が、直接又はレンズホルダ６を介して装着される
ものであり、各連結部材は、熱膨張係数が前記各筒体の
それぞれの熱膨張係数よりも大きいものである構成とす
る。

【００３１】図３に例示したように、円筒帯31-1の一方
の端面に、断面円弧形の突出板31-2が等ピッチで配設さ
れ、それぞれの突出板31-2の先端に内側に突起31-3を有
する第１の筒体31と、第１の筒体31と同形状の第２の筒
体32と、両端近傍の外周面のそれぞれにリング形溝41-
1,41-2 を有する外径が第１の筒体31の円筒帯31-1の内
径より小さい円筒形の連結筒41とを有する。

【００３２】そして、双方の突出板31-2,32-2 が噛合す
るよう組み合わせた状態で該第１の筒体31と該第２の筒
体32とを連結筒41の外側に嵌挿し、第１，第２の筒体3
1,32のそれぞれの突起を、連結筒41の対応するリング形
溝41-1,41-2 に係合して、第１, 第２の筒体31,32 と連
結筒41とが組立てられてなる複合体100 を設ける。

【００３３】この複合体100 は、鏡筒10内に挿入され
て、第１の筒体31の円筒帯31-1が鏡筒10の基台側に固着
されるものであり、第２の筒体32は反基台側の開口部に
レンズ系５が、直接又はレンズホルダ６を介して装着さ
れるものであり、連結筒41は、熱膨張係数が第１，第２
の筒体31,32 のそれぞれの熱膨張係数よりも大きいもの
である構成とする。

【００３４】図４，５に例示したように、前記複合体10
0 に相似形でそれよりも小さい第２の複合体110 が複合
体100 内に挿入され、複合体100 の第２の筒体32の突出
板32-2と第２の複合体110 の第１の筒体33の円筒帯33-1
とが、複合体100 の連結筒41のスロット48を遊貫するピ
ン38を介して連結され、第２の複合体内に第３の複合
体、第３の複合体内に第４の複合体と、複数の複合体が
順次挿入連結されてなるものとする。

【００３５】そして、最内側の複合体の第２の筒体は、
反基台側の開口部にレンズ系５が直接又はレンズホルダ
６を介して装着されるものであり、連結筒は、熱膨張係
数が各筒体のそれぞれの熱膨張係数よりも大きいもので
ある構成とする。

【００３６】図６に例示したように、鏡筒10の開口側に
軸心方向の摺動移動自在に挿入する筒形のレンズホルダ
６と、レンズホルダ６の軸心孔に装着されるレンズ系５
と、鏡筒10の殻部に垂設した支点を軸にして梃子状の揺
動運動自在に、前記の最内側の筒体12K とレンズホルダ
６と間に介在するよう装着された半環帯状の一対のアー
ム60-1,60-2 とを備える。

【００３７】各アーム60-1,60-2 は、それぞれ一方の端
部が最内側の筒体12に枢支連結し、他方の端部がレンズ
ホルダ６に枢支連結するものであり、各筒体は、熱膨張
係数が前記の各連結部材のそれぞれの熱膨張係数よりも
大きいものとする。

【００３８】図７に例示したように、前記鏡筒10の開口
側に軸心方向の摺動移動自在に挿入される筒形のレンズ
ホルダ６と、レンズホルダ６の軸心孔に装着されるレン
ズ系５と、前記の最内側の複合体の第２の筒体32K とレ
ンズホルダ６と間に介在するように、鏡筒10の殻部に垂
設した支点を軸にして梃子状の揺動運動自在に、前記の
最内側の複合体の第２の筒体32K とレンズホルダ６と間
に介在する装着された、半環帯状の一対のアーム60-1,6
0-2 とを備える。

【００３９】各アーム60-1,60-2 は、それぞれの一方の
端部が最内側の複合体の第２の筒体32に枢支連結し、他
方の端部がレンズホルダ６に枢支連結するものであり、
各筒体は、熱膨張係数が前記の各連結筒のそれぞれの熱
膨張係数よりも大きいものである構成とする。

【００４０】

【作用】光学機器の受光体の光軸上に装着するレンズ系
の焦点距離の変動量（焦点のずれ量）は、周囲温度の変
化に比例する。詳述すると周囲温度が変化してレンズ系
の温度が上昇すると焦点距離が短くなり、レンズ系の温
度が低くなると焦点距離が長くなる。

【００４１】さて、請求項１の発明によれば、鏡筒の内
側に第１の筒体，第１の連結部材，第２の筒体がこの順
に重層するように挿入され、基台側と反基台側とが交互
に固着されており、第２の筒体に直接又はレンズホルダ
を介してレンズ系が装着されている。

【００４２】請求項１の発明においては、第１の連結部
材の熱膨張係数は、筒体の熱膨張係数の２倍以上大きい
ものとする。したがって、周囲温度が上昇すると第１の
筒体，及び第２の筒体は反基台側方向に延伸するが、そ
れ以上の長さで第１の連結部材が基台側方向に延伸す
る。よって、レンズ系は受光体に近寄る方向に移動す
る。

【００４３】また、周囲温度が降下すると、レンズ系は
受光体から離れる方向に移動する。即ち、筒体と連結部
材の熱膨張係数、及び第１の連結部材の長さを選択する
ことで、周囲温度の変化に伴って発生するレンズ系の焦
点ずれが、自動的に補正される。

【００４４】また、第２の筒体に直接又はレンズホルダ
を介してレンズ系が装着されているので、従来の梃子状
に揺動運動するアームを備えたものに較べて、鏡筒の長
さが短いレンズ抱持体が提供される。

【００４５】請求項３，７の発明もまた、請求項１とほ
ぼ同等の作用，効果を有する。請求項２の発明によれ
ば、同一長さの鏡筒で、レンズ系の温度変化に対する移
動量が、請求項１の発明のほぼ３倍以上になる。

【００４６】したがって、より長さが短い小形な焦点補
正機能付のレンズ抱持体が提供される。請求項４の発明
によれば、同一長さの鏡筒で、レンズ系の温度変化に対
する移動量が、請求項３の発明のほぼ２倍以上になる。

【００４７】請求項５発明によれば、各筒体は、熱膨張
係数が各連結部材の熱膨張係数よりも大きい。また請求
項６の発明によれば、各筒体は、熱膨張係数が前記の各
連結筒の熱膨張係数よりも大きい。

【００４８】そして、いずれの発明も、それぞれ一方の
端部が最内側の筒体（又は複合体の第２の筒体）に枢支
連結し、他方の端部がレンズホルダに枢支連結した、鏡
筒内で梃子状に揺動するアームを備えている。

【００４９】よって、周囲温度が上昇すると最内側の筒
体（又は複合体の第２の筒体）が受光体から離れる方向
に移動する。このことに伴いアームの梃子作用によりレ
ンズ系は、受光体に近づく方向に移動する。

【００５０】また、周囲温度が降下すると、最内側の筒
体（又は複合体の第２の筒体）が受光体に近づく方向に
移動する。このことに伴いアームの梃子作用によりレン
ズ系は、受光体から離れる方向に移動する。

【００５１】したがって、筒体と連結部材（又は連結
筒）の熱膨張係数、及び筒体の長さを選択することで、
周囲温度の変化に伴って発生するレンズ系の焦点ずれ
が、自動的に補正される。

【００５２】なお、一個の連結部材（又は連結筒）を備
えた請求項５又は６の発明でも、温度変化によるレンズ
系の移動量が、連結部材（又は連結筒）長と同じ長さの
バーを備えた従来のレンズ抱持体に較べて、ほぼ２倍と
なる。

【００５３】したがって、鏡筒の長さが短いレンズ抱持
体が提供される。

【００５４】

【実施例】以下図を参照しながら、本発明を具体的に説
明する。なお、全図を通じて同一符号は同一対象物を示
す。

【００５５】図１は請求項１の発明の実施例の断面図、
図２は請求項２の発明の実施例の断面図、図３は請求項
３の発明の分離した形で示す斜視図である。図４は請求
項４の発明の実施例の断面図、図５は請求項４の発明の
分離した形で示す斜視図であり、図６は請求項５の発明
のー実施例の断面図、図７は請求項６の発明のー実施例
の断面図である。

【００５６】図において、２は、光学機器本体１の一方
の端部に搭載された例えば赤外線検出素子等のような受
光体である。10は、アルミニウム（熱膨張係数は2.3 ×
10^-5）, ステンレス鋼( 熱膨張係数は1.1 ×10^-5) 等か
らなる円筒形の鏡筒であって、鏡筒10は軸心が受光体２
の光軸に一致するように、一方の端部が光学機器本体１
の基台４に固着されている。

【００５７】図１において、11は、鏡筒10と同じ材料か
らなる円筒形の第１の筒体である。第１の筒体11は鏡筒
10内に挿入され基台側の外周面が、鏡筒10の基台側の内
周面にねじ51（４本のねじ）を用いて固着されている。

【００５８】なお、ねじでなく、ピンで固着してもよ
い。21は、熱膨張係数が第１の筒体11の熱膨張係数より
も少なくとも２倍以上大きい円筒形の第１の連結部材で
ある。

【００５９】第１の連結部材21の材料は、例えば、ポリ
テトラフルオロエチレン（熱膨張係数は１０× 1
0^-5），ポリカーボネイト（熱膨張係数は７×10^-5）等
の有機高分子材料等が考えられる。

【００６０】第１の連結部材21は第１の筒体11内にしっ
くりと挿入され反基台側の外周面が、第１の筒体11の反
基台側の内周面にねじ又はピン（いずれも４本程度) を
用いて固着されている。

【００６１】なお、ろー材または接着剤を用いて、第１
の連結部材21の反基台側を第１の筒体11に固着してもよ
い。12は、第１の筒体11と同材料からなる円筒形の第２
の筒体である。第２の筒体12は第１の連結部材21内にし
っくりと挿入され基台側の外周面が、第１の連結部材21
の基台側の内周面にねじ又はピン（いずれも約４本) を
用いて固着されている。

【００６２】なお、ろー材または接着剤等を用いて、第
２の筒体12の基台側を第１の連結部材21に固着してもよ
い。第２の筒体12の軸心孔の反基台側近傍に、光軸が受
光体２の光軸に一致するように、レンズ系５が装着され
ている。

【００６３】このレンズ系５は、常温時にその焦点が受
光体２の受光面に一致されているものとする。上述のよ
うに構成されているので、周囲温度が上昇すると第１の
筒体11及び第２の筒体12は反基台側方向に延伸するが、
それ以上の長さで第１の連結部材21が基台側方向（実線
矢印で示す) に延伸する。よって、レンズ系５は受光体
２に近寄る方向に移動する。

【００６４】また、周囲温度が降下すると、レンズ系５
は受光体２から離れる方向に移動する。したがって、筒
体と連結部材の熱膨張係数、及び第１の連結部材の長さ
を選択することで、周囲温度の変化に伴って発生するレ
ンズ系５の焦点ずれが、自動的に補正される。

【００６５】従来の梃子状に揺動運動するアームを備え
たものに較べて、上述のように構成されたレンズ抱持体
は、鏡筒の長さが短い。図２において、６は、鏡筒10の
開口側にしっくりと挿入される外径寸法を有する鏡筒10
と同材料からなる段付円筒状のレンズホルダである。

【００６６】レンズ系５は、光軸がレンズホルダ６の軸
心に一致するように、レンズホルダ６の軸心孔に挿入固
着されている。第１の筒体11は鏡筒10内に挿入され基台
側の外周面が、鏡筒10の基台側の内周面にねじ51（４本
のねじ）を用いて固着されている。

【００６７】第１の連結部材21は第１の筒体11内にしっ
くりと挿入され反基台側の外周面が、ろー材または接着
剤を用いて、第１の筒体11の反基台側の外周面に固着さ
ている。

【００６８】第２の筒体12は第１の連結部材21内にしっ
くりと挿入され基台側の外周面が、第１の連結部材21の
基台側の内周面にろー材または接着剤を用いて固着され
ている。

【００６９】第２の連結部材22は第２の筒体12内にしっ
くりと挿入され反基台側の外周面が、ろー材または接着
剤を用いて、第２の筒体12の反基台側の外周面に固着さ
れている。

【００７０】第３の筒体13は、第２の連結部材22内にし
っくりと挿入され基台側の外周面が、第２の連結部材22
の基台側の内周面にろー材または接着剤を用いて固着さ
れている。

【００７１】第１, 第２，第３の筒体11,12,13は、同材
料からなり、例えばアルミニウム,ステンレス鋼等であ
る。第１, 第２の連結部材21,22 は、熱膨張係数が前記
の筒体の熱膨張係数より大きい同材料からなり、例えば
ポリテトラフルオロエチレン，ポリカーボネイト等の有
機高分子材料である。

【００７２】この第２の連結部材22の開口側に、レンズ
ホルダ６の外径が小さい側の円筒部を挿入し、ねじを用
いてレンズホルダ６を第２の連結部材22に固着してい
る。上述のように構成されているので、同一長さの鏡筒
で、レンズ系の温度変化に対する移動量が請求項１のほ
ぼ３倍になる。

【００７３】図３において、31は、鏡筒10内に挿入し得
る外径寸法の円筒帯31-1と、円筒帯31-1の一方の端面に
等ピッチで配設された断面円弧形の一対の突出板31-2
と、それぞれの突出板31-2の先端に内側に突出するよう
に設けた突起31-3とからなる第１の筒体である。

【００７４】32は、第１の筒体31の円筒帯31-1の内径寸
法に等しい内径寸法の円筒帯32-1と、円筒帯32-1の一方
の端面に等ピッチで配設された断面円弧形の一対の突出
板32-2と、それぞれの突出板32-2の先端に内側に突出す
るように設けた突起32-3とからなる第２の筒体である。

【００７５】第１, 第２の筒体31,32 は、同材料からな
り、例えばアルミニウム, ステンレス鋼等である。41
は、外径寸法が第１の筒体31の内径寸法よりも小さく、
第１の筒体31内にしっくりと挿入される外径寸法の円筒
形の連結筒である。

【００７６】連結筒41の基台側近傍（図では右側端部)
の外周に、第２の筒体32の突起32-3が挿入係合するリン
グ形溝41-2を設けてある。また、反基台側近傍の（図で
は左側端部）の外周に、第１の筒体31の突起31-3が挿入
係合するリング形溝41-1を設けてある。

【００７７】連結筒41は、熱膨張係数が前記筒体の熱膨
張係数よりも大きい材料からなり、例えばポリテトラフ
ルオロエチレン，ポリカーボネイト等の有機高分子材料
である。

【００７８】第１の筒体31と第２の筒体32とを、双方の
突出板31-2,32-2 が噛合するよう組み合わせた状態で、
第１の筒体31と該第２の筒体32とを連結筒41の外側に嵌
挿し、第１，第２の筒体31,32 のそれぞれの突起を、連
結筒41の対応するリング形溝41-1,41-2 に係合して、第
１, 第２の筒体31,32 と連結筒41とが組合せられてなる
複合体100 を設けている。

【００７９】第１の筒体31の円筒帯31-1を基台側にして
複合体100 を、鏡筒10内に挿入し、第１の筒体31の円筒
帯31-1に設けたねじ孔31A に、鏡筒10の殻の孔に頸部を
嵌入したねじを螺着して、第１の筒体31を鏡筒10に固着
している。

【００８０】この連結筒41の開口側に、レンズホルダ６
の外径が小さい側の円筒部を挿入し、ねじの頸部を第２
の筒体32の孔32A に嵌入しねじ部をレンズホルダ６のね
じ孔6Aに螺着することで、レンズホルダ６即ちレンズ系
５を、第２の筒体32に固着している。

【００８１】上述のように構成されているので、周囲温
度が上昇すると第１の筒体は反基台側方向に延伸する
が、それよりも２倍以上の長さで連結筒41が基台側方向
に延伸する。そして、第２の筒体32は反基台側方向に延
伸する。

【００８２】しかし、連結筒41の延伸量が第１，第２の
筒体31,32 の延伸量の和よりも大きい。したがって、レ
ンズ系は基台方向即ち受光体に近寄る方向に移動する。
また、周囲温度が降下すると、レンズ系は受光体から離
れる方向に移動する。

【００８３】即ち、筒体と連結筒の熱膨張係数、及び連
結筒長さを選択することで、周囲温度の変化に伴って発
生するレンズ系の焦点ずれが、自動的に補正される。図
４，５において、110 は、複合体100 に相似形でそれよ
りも小さい第２の複合体110 である。

【００８４】詳述すると第２の複合体110 の第１の筒体
33は、複合体100 の連結筒41内に挿入し得る外径寸法の
円筒帯33-1と、円筒帯33-1の一方の端面に等ピッチで配
設された断面円弧形の一対の突出板33-2と、それぞれの
突出板33-2の先端に内側に突出するように設けた突起と
からなる。

【００８５】第２の複合体110 の第２の筒体34は、第１
の筒体33の円筒帯33-1の内径寸法に等しい内径寸法の円
筒帯34-1と、円筒帯34-1の一方の端面に等ピッチで配設
された断面円弧形の一対の突出板34-2と、それぞれの突
出板34-2の先端に内側に突出するように設けた突起とか
らなる。

【００８６】第２の複合体110 の連結筒42は、外径寸法
が第１の筒体33の内径寸法よりも小さく、第１の筒体33
内にしっくりと挿入される外径寸法の円筒形で、連結筒
42の基台側近傍（図では右側端部) の外周に、第２の筒
体34の突起が挿入係合するリング形溝42-2を設けてあ
る。また、反基台側近傍の（図では左側端部）の外周
に、第１の筒体33の突起が挿入係合するリング形溝42-1
を設けてある。

【００８７】第１の筒体33と第２の筒体33とを、双方の
突出板33-2,34-2 が噛合するよう組み合わせた状態で、
第１の筒体33と該第２の筒体34とを連結筒42の外側に嵌
挿し、第１，第２の筒体33,34 のそれぞれの突起を、連
結筒42の対応するリング形溝42-1,42-2 に係合して、第
１, 第２の筒体33,34 と連結筒42とを組立てている。

【００８８】第２の複合体110 を複合体100 内に挿入
し、複合体100 の第２の筒体32の突出板32-2と第２の複
合体110 の第１の筒体33の円筒帯33-1とが、複合体100
の連結筒41のスロット48を遊貫するピン38を介して連結
している。

【００８９】詳述すると、ピン38の外側先端部は複合体
100 の第２の筒体32の突出板32-2の孔32A に圧入され、
ピン38の内側先端部は第２の複合体110 の第１の筒体33
の円筒帯33-1の孔37A に圧入されている。

【００９０】一方、第２の複合体110 の連結筒42の開口
側に、レンズホルダ６の外径が小さい側の円筒部を挿入
し、ねじの頸部を第２の筒体34の孔34A に嵌入しねじ部
をレンズホルダ６のねじ孔に螺着することで、レンズホ
ルダ６即ちレンズ系５を、第２の複合体110 の第２の筒
体34に固着している。

【００９１】第１の筒体31の円筒帯31-1を基台側にして
複合体100,110 を、鏡筒10内に挿入し、複合体100 の第
１の筒体31の円筒帯31-1に設けたねじ孔31A に、鏡筒10
の殻の孔に頸部を嵌入したねじを螺着して、複合体100
の第１の筒体31を鏡筒10に固着している。

【００９２】上述のように構成されているので、同一長
さの鏡筒で、レンズ系の温度変化に対する移動量が、請
求項３の発明のほぼ２倍になる。図６において、第１の
筒体11K は鏡筒10内に挿入され基台側の外周面が、鏡筒
10の基台側の内周面にねじ等を用いて固着されている。

【００９３】第１の連結部材21K は第１の筒体11K 内に
しっくりと挿入され反基台側の外周面が、ろー材または
接着剤を用いて、第１の筒体11K の反基台側の外周面に
固着されている。

【００９４】第２の筒体12K は第１の連結部材21K 内に
しっくりと挿入され基台側の外周面が、第１の連結部材
21K の基台側の内周面にろー材または接着剤を用いて固
着されている。

【００９５】第１の連結部材21K は、鏡筒10と同材料か
らなり、例えばアルミニウム, ステンレス鋼等である。
第１の筒体11K ，第２の筒体12K は、熱膨張係数が第１
の連結部材21K よりも少なくとも２倍以上大きい材料か
らなり、例えばポリテトラフルオロエチレン，ポリカー
ボネイト等の有機高分子材料である。

【００９６】また、鏡筒10の開口側に、軸心方向の摺動
移動自在に筒形のレンズホルダ６が挿入され、レンズホ
ルダ６の軸心孔にレンズ系５が装着されている。60-1,6
0-2 は、鏡筒10の殻部に垂設した支点61-1を軸にして梃
子状の揺動運動自在に第２の筒体12K とレンズホルダ６
と間に介在するよう、鏡筒10内に装着された半環帯状の
一対のアームである。

【００９７】各アーム60-1,60-2 は、それぞれ一方の端
部が第２の筒体12K にピン52-1またはピン52-2を介して
枢支連結されている。また、アーム60-1,60-2 は、それ
ぞれ他方の端部がレンズホルダ６にピン65-1又は図示省
略した他のピンを介して枢支連結されている。

【００９８】なお、上述のアームの機構は従来例と同様
な機構である。上述のように構成されているので、周囲
温度が上昇すると第２の筒体12K が受光体２から離れる
方向に移動する。このことに伴いアームの梃子作用によ
りレンズ系５は、受光体２に近づく方向に移動する。

【００９９】また、周囲温度が降下すると、第２の筒体
12K が受光体２に近づく方向に移動する。このことに伴
いアームの梃子作用によりレンズ系５は、受光体２から
離れるに移動する。

【０１００】したがって、筒体と連結部材の熱膨張係
数、及び筒体の長さを選択することで、周囲温度の変化
に伴って発生するレンズ系５の焦点ずれが、自動的に補
正される。

【０１０１】なお、温度変化によるレンズ系の移動量
が、連結部材長と同じ長さのバーを備えた従来のレンズ
抱持体に較べて、ほぼ２倍となる。したがって、鏡筒の
長さが短いレンズ抱持体が提供される。

【０１０２】図７において、31K は、鏡筒10内に挿入し
得る外径寸法の円筒帯と、円筒帯の一方の端面に等ピッ
チで配設された断面円弧形の一対の突出板と、それぞれ
の突出板の先端に内側に突出するように設けた突起とか
らなる第１の筒体である。

【０１０３】32K は、第１の筒体31K の円筒帯の内径寸
法に等しい内径寸法の円筒帯と、円筒帯の一方の端面に
等ピッチで配設された断面円弧形の一対の突出板と、そ
れぞれの突出板の先端に内側に突出するように設けた突
起とからなる第２の筒体である。

【０１０４】41K は、外径寸法が第１の筒体31K の内径
寸法よりも小さく、第１の筒体31K内にしっくりと挿入
される外径寸法の円筒形の連結筒である。連結筒41K の
基台側近傍（図では右側端部) の外周に、第２の筒体32
K の突起が挿入係合するリング形溝を設けてある。ま
た、反基台側近傍の（図では左側端部）の外周に、第１
の筒体31K の突起が挿入係合するリング形溝を設けてあ
る。

【０１０５】連結筒41K の材料は、鏡筒10と同材料であ
って、例えば、例えばアルミニウム, ステンレス鋼等で
ある。第１, 第２の筒体31K,32K は、熱膨張係数が連結
筒41K の熱膨張係数よりも大きい材料からなり、例えば
ポリテトラフルオロエチレン，ポリカーボネイト等の有
機高分子材料である。

【０１０６】第１の筒体31K と第２の筒体32K とを、双
方の突出板が噛合するよう組み合わせた状態で、第１の
筒体31K と第２の筒体32K とを連結筒41K の外側に嵌挿
し、第１，第２の筒体31K,32K のそれぞれの突起を、連
結筒41K の対応するリング形溝に係合して、第１, 第２
の筒体31K,32K と連結筒41K とを組合せて、複合体100
K を設けている。

【０１０７】複合体100 K を鏡筒10内に挿入し、第１の
筒体31K の基台側を鏡筒10の基台側に固着している。そ
して、梃子状に揺動運動するアーム60-1,60-2 を介し
て、レンズホルダ６と連結筒41K を連結している。

【０１０８】上述のように構成されたレンズ抱持体は、
温度変化によるレンズ系の移動量が、連結筒と同じ長さ
のバーを備えた従来のレンズ抱持体に較べて、ほぼ２倍
となる。請求項７の発明は図示省略したが、その構成
は、請求項１又は２記載の第１の筒体が無くて、第１の
連結部材の反基台側が鏡筒の開口側に固着され、固着端
部が交互に入れ替わって第１の連結部材内に第２の筒
体、第２の連結部材、・・・・・が順次挿入装着されてなる
ものであり、最内側の筒体はレンズ系が受光体の光軸に
一致するよう反基台側の開口部に、直接又はレンズホル
ダを介して装着されるものである。

【０１０９】なお、各連結部材は、熱膨張係数が各筒体
の熱膨張係数よりも大きいものである。上述のように構
成されたレンズ抱持体は、従来の梃子状に揺動運動する
アームを備えたものに較べて、鏡筒の長さが短い。

【０１１０】

【発明の効果】上述のように構成されているので本発明
は、以下に記載されるような効果を奏する。

【０１１１】周囲温度の変化に伴って発生する光学機器
のレンズ系の焦点ずれが、自動的に補正される。請求項
１，３，７の発明は、従来の梃子状に揺動運動するアー
ムを備えたものに較べて、鏡筒の長さが短い。

【０１１２】請求項２の発明は、同一長さの鏡筒で、レ
ンズ系の温度変化に対する移動量が、請求項１の発明の
ほぼ３倍以上になる。請求項４の発明によれば、同一長
さの鏡筒で、レンズ系の温度変化に対する移動量が、請
求項３の発明のほぼ２倍以上になる。

【０１１３】請求項５，６の発明は、一個の連結部材
（又は連結筒）を備えたものでも、温度変化によるレン
ズ系の移動量が、連結部材（又は連結筒）長と同じ長さ
のバーを備えた従来のレンズ抱持体に較べて、ほぼ２倍
となるので、鏡筒の長さの縮減効果が著しい。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の発明の実施例の断面図である。

【図２】請求項２の発明の実施例の断面図である。

【図３】請求項３の発明の分離した形で示す斜視図であ
る。

【図４】請求項４の発明の実施例の断面図である。

【図５】請求項４の発明の分離した形で示す斜視図であ
る。

【図６】請求項５の発明のー実施例の断面図である。

【図７】請求項６の発明のー実施例の断面図である。

【図８】従来例の断面図であって、(A) は軸方向の断面
図、(B) は(A) に示す鎖線ＸーＸ部分の断面図である。

【図９】従来例の要所を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 光学機器本体 ２ 受光体 ４ 基台 ５ レンズ系 ６ レンズホルダ 10 鏡筒 11,31,33,11K,31K 第１の筒体 12,32,34,12K 第２の筒体 13 第３の筒体 21 第１の連結部材 22 第２の連結部材 31-1,32-1,33-1,34-1 円筒帯 31-2,32-2,33-2,34-2 突出板 31-3,32-3 突起 41,42P,41K 連結筒 41-1,41-2 リング形溝 60-1,60-2 アーム 100,100K 複合体 110 第２の複合体

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸心が光学機器本体の受光体の光軸に一
   致するよう、一方の開口側を該光学機器本体の基台に固
   着する筒形の鏡筒と、 該鏡筒の内側に挿入し基台側を、該鏡筒の基台側に固着
   する第１の筒体と、 該第１の筒体の内側に挿入して反基台側を、該第１の筒
   体の反基台側に固着する第１の連結部材と、 該第１の連結部材の内側に挿入して基台側を、該第１の
   連結部材の基台側に固着する第２の筒体とを備え、 該第２の筒体は、反基台側の開口部にレンズ系が直接又
   はレンズホルダを介して装着されるものであり、 該第１の連結部材は、熱膨張係数が該第１，第２の筒体
   のそれぞれの熱膨張係数よりも大きいものであることを
   特徴とするレンズ抱持体。
2. 【請求項２】 前記第２の筒体の内側に挿入して反基台
   側を該第２の筒体の反基台側に固着する第２の連結部
   材、該第２の連結部材の内側に挿入して基台側を該第２
   の連結部材の基台側に固着する第３の筒体、と複数の筒
   体と複数の連結部材とが交互に前記鏡筒の内側に挿入装
   着されてなり、 最内側の筒体は、反基台側の開口部にレンズ系が直接又
   はレンズホルダを介して装着されるものであり、 各連結部材は、熱膨張係数が前記各筒体のそれぞれの熱
   膨張係数よりも大きいものであることを特徴とするレン
   ズ抱持体。
3. 【請求項３】 円筒帯の一方の端面に断面円弧形の突出
   板が等ピッチで配設され、該突出板の先端部内側に突起
   を有する第１の筒体と、該第１の筒体と同形状の第２の
   筒体と、両端近傍の外周面のそれぞれにリング形溝を有
   する外径が該第１の筒体の円筒帯の内径より小さい円筒
   形の連結筒とを有し、 該第１の筒体と該第２の筒体とが双方の該突出板が噛合
   するよう組合せられて該連結筒の外側に嵌挿され、該第
   １，第２の筒体のそれぞれの突起が該連結筒の対応する
   リング形溝に係合して、該第１, 第２の筒体と該連結筒
   とが組立てられてなる複合体を備え、 該複合体は、前記鏡筒内に挿入されるものであり、 該第１の筒体は、該円筒帯が該鏡筒の基台側に固着され
   るものであり、 該第２の筒体は、反基台側の開口部にレンズ系が直接又
   はレンズホルダを介して装着されるものであり、 該連結筒は、熱膨張係数が該第１，第２の筒体のそれぞ
   れの熱膨張係数よりも大きいものであることを特徴とす
   るレンズ抱持体。
4. 【請求項４】 請求項３記載の複合体に相似形でそれよ
   りも小さい第２の複合体が、該複合体内に挿入され、 該第２の複合体の第１の筒体の円筒帯が、該複合体の連
   結筒を遊貫するピンを介して該複合体の第２の筒体の突
   出板に連結され、 該第２の複合体内に第３の複合体、該第３の複合体内に
   第４の複合体と、複数の複合体が順次挿入連結されてな
   り、 最内側の複合体の第２の筒体は、反基台側の開口部にレ
   ンズ系が直接又はレンズホルダを介して装着されるもの
   であり、 該連結筒は、熱膨張係数が前記各筒体のそれぞれの熱膨
   張係数よりも大きいものであることを特徴とするレンズ
   抱持体。
5. 【請求項５】 前記鏡筒の開口側に軸心方向の摺動移動
   自在に挿入する筒形のレンズホルダと、 該レンズホルダの軸心孔に装着されるレンズ系と、 該鏡筒の殻部に垂設した支点を軸にして梃子状の揺動運
   動自在に、請求項１又は２記載の最内側の筒体と該レン
   ズホルダと間に介在するよう装着された、半環帯状の一
   対のアームとを備え、 該各アームは、それぞれ一方の端部を該最内側の筒体に
   枢支連結し、他方の端部を該レンズホルダに枢支連結す
   るものであり、 各筒体は、熱膨張係数が請求項１又は２記載の各連結部
   材のそれぞれの熱膨張係数よりも大きいものであること
   を特徴とするレンズ抱持体。
6. 【請求項６】 前記鏡筒の開口側に軸心方向の摺動移動
   自在に挿入する筒形のレンズホルダと、 該レンズホルダの軸心孔に装着されるレンズ系と、 該鏡筒の殻部に垂設した支点を軸にして梃子状の揺動運
   動自在に、請求項３又は４記載の最内側の複合体の第２
   の筒体と該レンズホルダと間に介在するよう装着され
   た、半環帯状の一対のアームとを備え、 該各アームは、それぞれの一方の端部を最内側の複合体
   の第２の筒体に枢支連結し、他方の端部を該レンズホル
   ダに枢支連結するものであり、 各筒体は、熱膨張係数が請求項３又は４記載の各連結筒
   のそれぞれの熱膨張係数より大きいものであることを特
   徴とするレンズ抱持体。
7. 【請求項７】 第１の筒体が無くて、第１の連結部材が
   直接前記鏡筒に挿入され、該第１の連結部材の反基台側
   が該鏡筒の反基台側に固着されてなることを特徴とする
   請求項１又は２記載のレンズ抱持体。