JPH0336510A - 一つの軸に並行に移動する要素の案内及び操縦装置と、これを含む光学装置 - 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】 本発明はその軸に対して、その可動要素の一切の無駄な
傾斜を最小限にして、軸に並行に移動することが問題で
ある可動要素の移動制御と案内に関するものである。

本発明のねらいは、特に、ただし、除外的にではなく、
光学装置または望遠鏡の再集束機構の中心の一つのレン
ズの動きの案内と制御であり、実際、このような光学装
置では光学的に焦点合はせを実現するために一個または
数個のレンズを移動させることが必要であり、すなわち
、この移動はこのレンズが置かれている光学軸の方向へ
、正確に行はれねばならない。

当該光学装置が与える像の品質はレンズの品質のみなら
ず、光路上のレンズの位置決めの精度によっても左右さ
れる。従って、大事なのは、レンズの移動の案内と制御
は位置決めの手ぬかり最小になるようにすることである
。

レンズの位置決めには２通りの手ぬかりがあり、場合に
よってはこれらが併発することがある。

すなわち、 −先ず、偏心がある。すなわち、これはレンズの軸と、
レンズを貫通すべき光線の光路の軸の視差に、手ぬかり
があることである。

−更には、傾斜がある（英語のＴｉｔｔＣ傾斜）。

すなわち、レンズの軸と光学軸の間に存在する角度であ
る。

良品質の映像にとって最も致命的となるのは大抵の場合
、この後者の型の手ぬかりである。

本発明の主たるねらいは、偏心を出来る限り低減させ乍
らも、この後者の型の不全を最小限にすること、更には
除去することである。

本発明のねらいは、機械的だが、しかし、遊びも、摩擦
もない案内装置を取入れて、簡単で、信頼性があり、安
価で、余り場所ふさぎにならない方法で、前記の結果を
達成し、しかも、先験的に、移動操縦のために唯一つの
力の作用点しか必要としないことである。

このために本発明が提案しているのは、下記のことを特
徴とする、並進軸に平行で、固定軸に対して可動軸を移
動させる案内及び制御装置である。すなわち、 一本装置には軸に直角で、この軸に沿ってずれていて、
それらの各端末において、一方では可動要素に、また一
方では固定要素に夫々はまり込んでいて、これらのはま
り込み区域の、軸に対する距離が、各薄板に対して同じ
であるようにした、少くも一対の並行で、柔軟で平な薄
板を有している。

一可動要素は、これら柔軟薄板に概ね並行に、固定要素
の方向に、柔軟薄板の可動要素と、固定要素への各はめ
こみ区域を隔てている横断距離の少くも半分まで延びて
いる横方向延長部分を有している。

一駆動装置が配置されていて、この軸に並行にこれらの
はめ込み区域の間のほぼ横断中点においてこの延長部分
上に、一つの力を加えるようになっている。

本発明のたまたま組合はされた好ましい配置によれば、 一可動要素の横の延長部分は軸に並行に、柔軟薄板の同
じ側にある。

一駆動装置には一つのセンタポンチがあり、これは軸に
並行に延長部分に単にもたれているだけで、これらの柔
軟薄板は弾性的である。

−可動要素の横の延長部分は、軸に平行に、駆動装置と
、対になった柔軟薄板の間に存在している。

一当該並進軸は水平であり、可動要素はこれらの薄板に
よって固定要素に吊されており、これらの薄板は、この
水平並進軸を含む一垂直面に対して対称になっている。

本発明のもう一つの提案は、下記のことを特徴とする、
固定要素に対して並進運動をする可動光学要素を含む光
学装置である。すなわち、一本装置には、軸に直角であ
って、同該軸に沿ってずれている少くも一対の、並行な
、柔軟な、平な薄板が含まれており、これらは夫々、そ
の端末において、一方では可動要素に、他方では固定要
素にはめこまれており、これらのはめ込み区域の、軸と
の距離は、夫々の薄板について同じである。

一可動要素には、これらの柔軟な薄板にほぼ並行に、固
定軸の方向に、これら柔軟薄板の、可動要素と固定要素
への各はめ込み区域を隔てる横断距離の少くも半分まで
延びている横延長部分が含まれている。

ｍ−つの駆動装置が配置されていて、軸に並行に、これ
らのはめ込み区域間を横断するほぼ中間で、この延長部
分上に力を行使するようになっている。

本発明の他の配置によれば、 一可動光学要素は環状で、これにレンズが装着されてい
る。

一並進軸は水平で、環は一つの垂直面内に配置されてい
る。

一環は骨組に対して、並進軸を含む一つの垂直面に対し
て対称的な唯一対の柔軟薄板によって連結されている。

本発明の目的と、特徴と長所は、付図について、例示と
してであって、制限のためではなく示した下記の説明か
ら明かである。

このレンズ１は環すなわち、その全容において３と印し
た一つの装置によって光学装置に対して固定要素に結合
された丸い金環２にその周辺に維持されており、この光
学装置はここに、金環２に同心の一つの金環によって具
体化されたもので、この金環は、従って、内部可動金環
と言ってよく一方、要素４は外部固定金環と言ってよか
ろう装置３によって、それだけで、光学装置の光学軸ｘ
−Ｘに平行した可動セット１＋２の移動の案内と制御が
保証される。

勿論、レンズの軸は原則的に、前記の光学軸と一致する
。

装置３には相互に平行で、光学軸Ｘ−Ｘに直角に配置さ
れた平で柔軟な２枚の薄板５と６があるこれらに薄板は
曲げ弾性がある方が有利であるこれらの薄板は四角形で
あり、ここでは、はぼ正方形である。これらは同じであ
る。

これらの薄板はそれらの端末５Ａと５Ｂ、６Ａと６Ｂが
夫々、外部金環４及び内部金ｙＡ２と一体になっている
。この一体化を得るため、ここでは、貼付は及び／また
はボルト締めによる。これらの端末５Ａ、５Ｂ、６Ａと
６Ｂは、従って、間隔が等しいはめ込み区域を構成して
いる。

これらの柔軟な薄板を、これらの金環に、これが曲って
いるに拘らず、容易に固定するためにはこれらの金環は
７Ａ、７Ｂと標示した固定ステ−が設けてありこれは外
部金環用であり、８Ａと８Ｂは内部金環用である。これ
らのステーはここではこれら金環と単一の部品をなして
いる。

これらの固定ステー７Ａ、７Ｂ、８Ａ、８Ｂはこれら金
環に対して軸方向に突起しており、従って、柔軟性薄板
が曲ることによって可動セットｌ＋２の外部金環に対す
る潜在的な軸方向の遊間が増大する。

注目すべきことだが、この際、金環２と４の両側にある
薄板５と６の端末のはまり込み区域の軸ｘ−Ｘに対する
距離は等しい。すなわち、５Ｂと６Ｂについては距離℃
で、５Ａと６Ａについては距離旦である。

内部金環２の一方の側には更に、外部金環が一部をなし
ている装置本体の方へ、軸ｘ−Ｘの反対側へ突出してい
て光学軸Ｘ−Ｘに直角になって、脚１０を有する山形の
ステー９が固定されている駆動装置１１は、公知の適当
なものであればどんな型類でもよいが、ここでは矢印Ｆ
で略字しであるが、光学装置の本体に直接または間接に
装着されていて、この脚１０に対して、光学軸に並行に
作用するようになっている。

駆動装置を部分１０にあてがう区域（例えばこの駆動装
置についている可動指またはポンチによって）は、本発
明によれば、ステー８Ａと８Ｂのレベルβと、ステー７
Ａと７ＢのステーのレベルＬの間で光学軸への垂直距離
の概ね中間にあることが分る。

好ましくは、第３図及び第４図によって概略を説明しで
あるように、駆動装置１１は柔軟薄板の弾性的な柔軟性
によって起る弾性的戻りに逆って、脚１０上に単純に乗
りかかつて作用する。

本発明が提案する案内はｘ−ｘに並行な柔軟性と、それ
らの端末において夫々、光学装置の固定要素と可動要素
にはめこまれた柔軟な一対の薄板の、それらの面内のそ
れらのせん断強さの組合せによって得られる。

殆ど、固定ステー８Ａと８Ｂのレベルにおいて、内部金
環２上に力が加はることによって、確認できる通り、じ
かに隣接する薄板上に引張り応力が、また他の薄板上に
は圧縮力が誘発される。これら両薄板上の応力がかよう
に違うのは、それらの面内の薄板の引張と圧縮における
弾性が、レンズ軸の光学軸に対する傾斜を生むことを考
慮すれば当然のことである。

一方、駆動装置によって行はれるスラスト力が図示のよ
うに、一方では固定ステー７Ａと７Ｂと、他方では８Ａ
と８Ｂの間に集中するならば、第４図を調べることによ
って、正確に同じ方法でこれらの両薄板が働き（引張も
圧縮もなく）かつ、従って、光学軸に対して傾斜するこ
となくセット１＋２の移動案内を保証することが分るだ
ろう、これらの応力は結局各はめこみ区域において、軸
ｘ−ｘに並行な係数Ｆ／２の力と、ｈを各はめこみ区域
の間の距離として、同じ係数Ｆｈ／　４のトルクとにな
ることが確認されるだろう。

これらの柔軟な薄板５と６は曲るために、勿論、光学軸
ｘ−ｘに対してステー８Ａと８Ｂの僅かな間隔を生じさ
せ、従ってレンズ軸と、この光学軸の間の偏心を起させ
る。しかし、この偏心は、これがＸに平行な移動の振幅
と共に増大しく所でこの移動は一般には小さく、実際上
は、従来の再集束機構では２ｍｍ以下である）かつ、外
部金環と一体になっている固定ステー７Ａと７Ｂの、Ｘ
−Ｘ軸への距離（Ｌ）が増大する時は減少する（ところ
で、この距離は、第１図と第３図において見られるよう
に、もしこれらのステーが、外部金環４に対して、外方
へ向け、放射状に外らされる場合は特に大きくなるだろ
う）ことを考慮に入れれば、極めて小水準に保つことが
できる。

本発明によれば、案内は機械的類型のものだがしかし、
摩擦も遊隙も介入せしめない。すなわち、この案内は実
際、すべりも、連接も介入せしめないで実現されること
が理解されよう。

更にこの案内は静定的性質のものであり、すなわち、界
面の応力の面で、これは形状のばらつきには敏感でない
。

最後に、この案内は、移動を案内するため力の作用点は
一つしか必要としないし、従って、幾つかの駆動装置間
の何等かの同期化は必要でない。

前記の特長のため、移動の案内と制御装置は極めて単純
化され、大きな信頼性が付与され、しかし、必要空間は
小さく、質量はほどほどとなる本発明は、例えば撮映の
目的で、衛星に搭載する光学装置内の可動光学装置の制
御に特に興味深い。

勿論、前記の説明は、制限的ではない例示としてのみ提
案されたものであり、かつ、当業者によって多くの変形
を提案することができるが、本発明を逸脱するものでは
ない。

第１図から第３図までは、ここでは詳細を示してない光
学装置の特性光学軸ｘ−ｘに平行に移動させたいレンズ
１の装着を示しであるが、構造自体は公知の従来のもの
である。再集束機構が問題となろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、休止状態における可動光学要素の案内と、操
縦制御装置の透視図で、部分的分解図である。 第２図は並進状態にある本装置の別の図である第３図は
本装置の軸方向断面図である。そして第４図は加えられ
る応力とトルクを明かにしている。第３図の詳細図であ
る。 トリエル 手 続 補 正 書 平成 年り月〃 日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一つの固定要素（４）に対して、一つの並進軸（Ｘ
   −Ｘ）に並行に移動する要素（１）の移動を案内し制御
   する装置であって、 一本装置には、軸を横断して、この軸に沿ってずれてい
   て、それぞれその端末、（５Ａ、５Ｂ、６Ａ、６Ｂ）が
   、一方では可動要素（１）に、他方では固定要素（４）
   にはめこまれていて、そのはめこみ区域の、軸への距離
   が各薄板について同じであるような少くも一対の並行で
   柔軟で平な薄板（５、６）が含まれており、 −可動要素（１）には可動要素と固定要素への柔軟薄板
   のはめこみ区域を隔てている横断距離（ｈ）に少くも半
   分に亙って、固定要素の方向へ、柔軟薄板に概ね並行に
   延びている横延長部分（１０）があり、そして、 −一つの駆動装置（１１）が、軸に並行に、これらのは
   めこみ区域の間を横断するほぼ中間でこの延長部分上に
   力（Ｆ）を加えるように配置されていることを特徴とす
   る移動案内及び制御装置。 ２、可動要素の横方向延長部分（１０）が軸に並行に、
   柔軟薄板（５、６）の同じ側にあることを特徴とする請
   求項１記載の移動案内及び制御装置。 ３、薄板が弾性的であり、駆動装置（１１）が軸に並行
   に、延長部分（１０）上に、単によりかかっていること
   を特徴とする請求項１または請求項２記載の移動案内及
   び制御装置。 ４、可動要素の横方向延長部分（１０）が軸に並行に、
   駆動装置と、対をなす柔軟薄板の間にあることを特徴と
   する請求項３記載の移動案内及び制御装置。 ５、当該並進軸（Ｘ−Ｘ）が水平であり、可動要素が固
   定要素にこれらの薄板で吊されており、これらの薄板が
   、この水平な並進軸を含む垂直面に対して対称であるこ
   とを特徴とする請求項１ない４の任意の一項記載の移動
   における案内、制御装置、 ６、一つの室に対して移動する光学要素を有する光学装
   置であって、 一軸に直角で、少くも一対の並行で、この軸に沿ってず
   れていて、夫々それらの端末（５Ａ、５Ｂ、６Ａ、６Ｂ
   ）において、一方では可動要素（１）に、他方では固定
   要素（４）にはめこまれていて、これらのはめこみ区域
   の、軸への距離が各薄板に対して同じである柔軟で平な
   薄板を、本装置が有しており、 −可動要素（１）が、これらの柔軟な薄板の可動要素と
   、固定要素へのはめこみ区域を隔てている横断距離（ｈ
   ）の少くも半分の点まで固定要素の方へ、これらの柔軟
   薄板に概ね並行に延びている横の延長部分（１０）を有
   しており、 −駆動装置（１１）が配置されていて、この軸に平行に
   、これらはめこみ区域の間を横断するほぼ中点で、この
   延長部分上に力（Ｆ）が加はるようになっている光学装
   置。 ７、この可動光学装置が一つの環（２）であり、この中
   にレンズが装着されていることを特徴とする請求項６記
   載の光学装置。 ８、並進軸が水平で、環（２）が一つの垂直面内に配置
   されていることを特徴とする請求項６または請求項７記
   載の光学装置。 ９、環が骨組に対して、並進軸を含む一つの垂直面に対
   して対称的な唯一対の柔軟な薄板によって連結されてい
   ることを特徴とする請求項８記載の光学装置。