(57)【要約】  レンズマウントアセンブリは、レンズリングと、レンズリングに固定された少なくとも１つのレンズとを有するレンズアセンブリを指示するように構成される。レンズマウントアセンブリは、環状ボディから突き出た少なくとも２つの保持アームを有する環状ボディを含むリングマウントと、リングマウントに固定されるように構成されたフレクシャと、少なくとも２つのベローズとを有する。各ベローズは、リングマウントの少なくとも２つの保持アームのそれぞれの保持アームに固定されるように構成される。少なくとも２つのベローズはさらに、フレクシャに係合するように構成される。
2019516132.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズリングと、前記レンズリングに固定された少なくとも１つのレンズとを有するレンズアセンブリを指示するように構成されたレンズマウントアセンブリであって、
環状ボディから突き出た少なくとも２つの保持アームを有する前記環状ボディを含むリングマウントと、
前記リングマウントに固定されるように構成されたフレクシャと、
少なくとも２つのベローズであって、各ベローズが前記リングマウントの少なくとも２つの保持アームの各保持アームに固定されるように構成され、前記少なくとも２つのベローズが前記フレクシャに係合するようにさらに構成された、少なくとも２つのベローズとを有する、
レンズマウントアセンブリ。
【請求項２】
前記少なくとも２つの保持アームの各保持アームは前記リングマウントの環状ボディから垂直に突き出る、請求項１に記載のレンズマウントアセンブリ。
【請求項３】
前記少なくとも２つの保持アームは３つの保持アームを含み、前記少なくとも２つのベローズは３つのベローズを含む、請求項２に記載のレンズマウントアセンブリ。
【請求項４】
前記３つの保持アームは互いに等距離に離間している、請求項３に記載のレンズマウントアセンブリ。
【請求項５】
各保持アームは、前記レンズアセンブリが前記リングマウントにアセンブルされたとき、前記レンズアセンブリの上に突き出るタブ部分を含む、請求項３に記載のレンズマウントアセンブリ。
【請求項６】
各タブ部分は、前記ベローズの少なくとも一部を受け入れる大きさの第１の開口部と、前記レンズマウントアセンブリのリングマウントの保持アームを定位置に固定する位置決めピンまたはファスナーを受け入れる大きさの第２の開口部とを含む、
請求項５に記載のレンズマウントアセンブリ。
【請求項７】
前記リングマウントはさらに３つの脚部を含み、前記３つの脚部は隣接する保持アーム間に間隔を開けられる、請求項３に記載のレンズマウントアセンブリ。
【請求項８】
前記脚部は隣接する保持アーム間に等距離に配置される、
請求項７に記載のレンズマウントアセンブリ。
【請求項９】
各脚部は、前記リングマウント内に前記フレクシャをしっかりと固定する保持エッジを含む、
請求項７に記載のレンズマウントアセンブリ。
【請求項１０】
前記フレクシャは、前記リングマウント内に嵌合する大きさであり、前記リングマウントの３つの脚部によって、前記フレクシャの外縁部を取り囲むリングフィートの保持エッジと係合される、請求項９に記載のレンズマウントアセンブリ。
【請求項１１】
前記フレクシャはより幅が広い３つの部分を含み、より幅が広い各部分はその中に形成された、前記フレクシャを前記リングマウントの前記脚部に固定するファスナーを受け入れる開口部を有する、請求項７に記載のレンズマウントアセンブリ。
【請求項１２】
各ベローズは、２つの円筒形の端部片と、前記端部片間に配置されるベローとを含む、
請求項１に記載のレンズマウントアセンブリ。
【請求項１３】
第１の端部片は、前記リングマウントの保持アームのタブ部分を前記タブ部分の開口部内に係合させるように構成された外面を含み、微調整が可能なように両面にねじが施された、
請求項１２に記載のレンズマウントアセンブリ。
【請求項１４】
第２の他の端部片は、アセンブルされたとき、前記レンズリングのタブ部分のボス内に固定されるように構成されている、請求項１３に記載のレンズマウントアセンブリ。
【請求項１５】
前記端部片の間の前記ベローによって囲まれた空間は、単相熱伝達用に使用するように構成された流体で満たされている、請求項１２に記載のレンズマウントアセンブリ。
【請求項１６】
レンズリングと少なくとも１つのレンズとを含むレンズアセンブリを、リングマウントとフレクシャと少なくとも２つのベローズとを含むレンズマウントアセンブリにアセンブルする方法であって、
前記レンズマウントアセンブリのフレクシャを前記レンズマウントアセンブリのリングマウントに固定することと、
前記レンズリングのタブ部分が前記リングマウントのタブ部分と整列するように、前記レンズアセンブリのレンズリングを前記フレクシャに対して位置決めすることと、
ベローズがレンズリングに係合するように前記ベローズを前記リングマウントに固定することとを含む、
方法。
【請求項１７】
前記フレクシャは前記少なくとも２つのファスナーにより前記リングマウントの脚部に固定される、
請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記少なくとも２つのファスナーは前記リングマウントにもけられた開口部を通してアクセスされる、
請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記ベローズは複数のファスナーにより前記リングマウントに固定される、
請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
光学プラットフォームであって、
ハウジングと、
前記ハウジングにより支持されるように構成された光学デバイスとを有し、前記光学デバイスは、
レンズアセンブリと、
前記レンズアセンブリを支持するように構成されるレンズマウントアセンブリとを有し、前記レンズマウントアセンブリは、
リングマウントと、
前記リングマウントに固定されるように構成されたフレクシャと、
各々が前記リングマウントに固定され、前記フレクシャに係合するように構成される少なくとも２つのベローズとを有する、
光学プラットフォーム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
現代の戦術航空機は、複数のイメージングエイドを使用して、乗組員が場面を見て、場面の標的を選択し、選択された標的に対して武器を向けるのを支援します。可視光、赤外線および／または特定のスペクトルバンドのイメージング装置は、場面の画像を形成する様々な用途で使用される。タイプイメージングスペクトルは、任務、気象条件、場面の性質その他の要因に依存する。
【０００２】
赤外線光学系の１つの形態は、赤外線透過性レンズ材料で作られたいくつかのレンズを含む。レンズは、光路に沿った適切な位置に配置され、レンズマウントアセンブリによって所望の効果を達成する。赤外線レンズ材料の屈折率その他の光学特性は、温度に強く依存し、レンズマウントアセンブリがレンズを適切に位置決めする能力に影響を与える。レンズ材料の光学特性が変化するように温度が変化すると、レンズはもはや互いに対して適切に位置決めされず、赤外線光学系の性能が損なわれる可能性がある。
【０００３】
レンズマウントアセンブリの例は、米国特許第５，５７０，２３８号、同第７，２７０，０２２号および同第８，８２９，４１６号および米国特許出願公開第２００４／０２５７６８２Ａ１号に見出すことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第５，５７０，２３８号
【特許文献２】米国特許第７，２７０，０２２号
【特許文献３】米国特許第８，８２９，４１６号
【特許文献４】米国特許出願公開第２００４／０２５７６８２Ａ１号
【発明の概要】
【０００５】
本開示の一態様は、レンズリングと、前記レンズリングに固定された少なくとも１つのレンズとを有するレンズアセンブリを指示するように構成されるレンズマウントアセンブリに関する。一実施形態では、レンズマウントアセンブリは、環状ボディから突き出た少なくとも２つの保持アームを有する前記環状ボディを含むリングマウントと、前記リングマウントに固定されるように構成されたフレクシャと、少なくとも２つのベローズとを有する。各ベローズは、リングマウントの少なくとも２つの保持アームのそれぞれの保持アームに固定されるように構成される。少なくとも２つのベローズはさらに、フレクシャに係合するように構成される。
【０００６】
レンズマウントアセンブリの実施形態はさらに、前記少なくとも２つの保持アームの各保持アームが前記リングマウントの環状ボディから垂直に突き出るように構成することを含んでも良い。前記少なくとも２つの保持アームは３つの保持アームを含み、前記少なくとも２つのベローズは３つのベローズを含んでもよい。前記３つの保持アームは互いに等距離に離間していてもよい。各保持アームは、前記レンズアセンブリが前記リングマウントにアセンブルされたとき、前記レンズアセンブリの上に突き出るタブ部分を含んでいてもよい。各タブ部分は、前記ベローズの少なくとも一部を受け入れる大きさの第１の開口部と、前記レンズマウントアセンブリのリングマウントの保持アームを定位置に固定する位置決めピンまたはファスナーを受け入れる大きさの第２の開口部とを含んでいてもよい。前記リングマウントはさらに３つの脚部を含んでいてもよく、前記３つの脚部は隣接する保持アーム間に間隔を開けられてもよい。前記脚部は隣接する保持アーム間に等距離に配置されてもよい。各脚部は、前記リングマウント内に前記フレクシャをしっかりと固定する保持エッジを含んでいてもよい。
【０００７】
前記フレクシャは、前記リングマウント内に嵌合する大きさであってもよく、前記リングマウントの３つの脚部によって、前記フレクシャの外縁部を取り囲むリングフィートの保持エッジと係合されてもよい。前記フレクシャはより幅が広い３つの部分を含んでもよく、より幅が広い各部分はその中に形成された、前記フレクシャを前記リングマウントの前記脚部に固定するファスナーを受け入れる開口部を有してもよい。各ベローズは、２つの円筒形の端部片と、前記端部片間に配置されるベローとを含んでもよい。第１の端部片は、前記リングマウントの保持アームのタブ部分を前記タブ部分の開口部内に係合させるように構成された外面を含んでもよく、微調整が可能なように両面にねじが施されてもよい。第２の他の端部片は、アセンブルされたとき、前記レンズリングのタブ部分ボス内に固定されるように構成されていてもよい。前記端部片の間の前記ベローによって囲まれた空間は、単相熱伝達用に使用するように構成された熱膨張係数（「ＣＴＥ」）が高い流体で満たされていてもよい。
【０００８】
本開示の他の一態様は、レンズリングと少なくとも１つのレンズとを含むレンズアセンブリを、リングマウントとフレクシャと少なくとも２つのベローズとを含むレンズマウントアセンブリにアセンブルする方法に関する。一実施形態において、本方法は、前記レンズマウントアセンブリのフレクシャを前記レンズマウントアセンブリのリングマウントに固定することと、前記レンズリングのタブ部分が前記リングマウントのタブ部分と整列するように、前記レンズアセンブリのレンズリングを前記フレクシャに対して位置決めすることと、ベローズがレンズリングに係合するように前記ベローズを前記リングマウントに固定することとを含んでもよい。
【０００９】
本方法の実施形態はさらに、前記フレクシャを前記少なくとも２つのファスナーにより前記リングマウントの脚部に固定することを含んでもよい。前記少なくとも２つのファスナーは前記リングマウントにもけられた開口部を通してアクセスされてもよい。前記ベローズは複数のファスナーにより前記リングマウントに固定されてもよい。
【００１０】
本開示のさらに別の態様は、ハウジングと、前記ハウジングにより支持されるように構成される光学デバイスとを有する光学プラットフォームに関する。前記光学デバイスは、レンズアセンブリと、前記レンズアセンブリを支持するように構成されるレンズマウントアセンブリとを有する。前記レンズマウントアセンブリは、リングマウントと、前記リングマウントに固定されるように構成されるフレクシャと、少なくとも２つのベローズとを有する。各ベローズは前記リングマウントに固定され、前記フレクシャに係合されるように構成される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
添付した図面を参照して、少なくとも一実施形態のさまざまな態様を以下に説明する。図面は縮尺通りに描いたものではない。図面、詳細な説明、または特許請求の範囲に記載されている技術的特徴の後に参照符号を付した場合、それらの参照符号は、図面、詳細な説明、および請求項の明瞭性を高めることを目的として付されている。したがって、参照符号があってもなくても、請求項の要素の範囲を制限することを意図したものではない。図中、様々な図に示された同一のまたはほぼ同一のコンポーネントは、同じ数字で表されている。明りょう化を目的として、すべての図面のすべてのコンポーネントにはラベルを付けていない。図面は、例示および説明のために提供されており、本発明の範囲の規定を意図するものではない。図中、
【図１】光学プラットフォームを有する航空機を示す斜視図である。
【図２】光学アセンブリを支持するように構成される光学プラットフォームを示す斜視図である。
【図３】本開示の一実施形態による小型パッシブレンズマウントアセンブリを示す斜視図である。このアセンブリは光学プラットフォームのフレームに固定されている。
【図４】レンズマウントアセンブリを示す前面図である。
【図５】レンズマウントアセンブリを示す背面図である。
【図６】図５に示すレンズマウントアセンブリを示す分解斜視図である。
【図７】レンズマウントアセンブリの一部を示す斜視図である。
【図８】レンズマウントアセンブリの特徴を示す拡大断面図である。
【図９】レンズマウントアセンブリの特徴を示す拡大断面図である。
【図１０】レンズマウントアセンブリの特徴を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
パッシブアサーマルレンズ（ｐａｓｓｉｖｅ  ａｔｈｅｒｍａｌ  ｌｅｎｓ）マウントは、変動する動作温度下での系の波面誤差を最小化するために重要である。リニアベアリングを使用して焦点補償用の軸方向レンズ移動および非金属拡張ロッドを制御する従来のパッシブアサーマルマウント設計ソリューションは、幾つかの欠点を有する。余分なスペース、不正確なアキシャル／フォーカス並進、ベアリングの過剰な局所的摩耗による低平均故障間隔（ＭＴＢＦ）、ベアリング潤滑剤による異物損傷または破片（ＦＯＤ）、熱過渡応答の遅れ、湿度の変化に敏感なこと、傾き補正の組み込みの難しさなどがある。
【００１３】
温度変化によるフォーカスエラーを補正するための様々な技術があり、焦点シフトを生じる異なるＣＴＥを有する材料の同心管、単一液体充填ベローズ、ピストン駆動油圧リザーバ、バイメタルストリップ、およびアクティブ電子位置決めなどが含まれる。
【００１４】
本明細書で開示されるアサーマルレンズマウントアセンブリは、液体充填金属ベローズと協働して平らな環状板金リングフレクシャを利用して、対物レンズアセンブリを支持する。これらのコンポーネントは、本質的に、薄型／小型でありスペース効率的である。アセンブルされると、マウントアセンブリによって占有される空間が最小限に抑えられる。一実施形態では、３つのベローズを使用して、レンズアセンブリをリングマウントおよびフレクシャに固定する。特に、単一の環状フレクシャは、ベースマウントに３つの点で取り付けられ、フレクシャがばねとして機能し、レンズアセンブリを焦点に固定するプレロード（ｐｒｅｌｏａｄ）を提供する。また、アサーマル（ａｔｈｅｒｍａｌ）レンズマウントアセンブリ上のフレクシャ（ｆｌｅｘｕｒｅ）は、横方向および回転方向の動きに抵抗する剛性を提供する。
【００１５】
レンズアセンブリは、アセンブルされると、ベローズの膨張および収縮のため、焦点方向に自由に並進する。滑り面がないので、十分な予圧が維持されている限り、機械的なゆるみがなくなる。フレクシャが構成されている金属の耐久応力を超えないようにフレクシャを設計することにより、フレクシャは、温度の変化により焦点のより大きな平行移動サイクルに耐えることができる。マウントアセンブリのＭＴＢＦが大幅に改善される。光学アセンブリは、金属どうしの接触の潤滑剤または金属粒子など、ＦＯＤに対して非常に敏感である。フレクシャおよび液体充填ベローズは潤滑剤を必要とせず、アセンブリの構成要素間に金属と金属の接触がなく、それによって最小のＦＯＤを達成する。金属構造の液体充填ベローズは、より高い熱伝導率およびより小さいサイズに起因するより小さい熱質量のため、類似の剛性およびＣＴＥの金属またはポリマーロッドと比較して、はるかに高い熱感度を有する。
【００１６】
熱感度が高いほど、温度変化に対する過渡応答が速くなり、リアルタイムの波面誤差（「ＷＦＥ」）が低下する。すべての金属構造は湿度や湿気を通さないプラットフォームを提供する。ベローズとフレクシャは、設計によって小さな傾き誤差に対処できる。ベローズの高さは独立して調整することができる。結果として、レンズマウントアセンブリの傾きをゼロにすることができる。
【００１７】
本開示の実施形態のレンズマウントアセンブリの１つの態様は、２つの体積効率の良いコンポーネントのシームレスな合成であり、摩擦のないゼロ摩耗焦点移動とレンズアセンブリへの予荷重を提供する環状のリング状のフレクシャ（ｆｌｅｘｕｒｅ）と、正確な熱補償を行う液体が充填されたベローズである。これらの２つのコンポーネントは、過剰な動きやバルクのような従来の熱補償マウントで発生する欠点を排除する。
【００１８】
言うまでもなく、ここに説明するアセンブリ及び方法の実施形態は、以下の説明に記載された、又は添付の図面に図示された構成の詳細やコンポーネントの配置には限定されない。このアセンブリと方法は、他の実施形態に実装することもでき、さまざまな態様で実施され得る。例示のみを目的としてここに具体的な実装の例を示すが、限定を意図するものではない。特に、任意の１つ以上の実施形態に関連して説明された動作、要素、および特徴は、他の実施形態における同様の役割から除外されることを意図しない。
【００１９】
また、ここで用いる用語は、説明を目的としたものであり、限定するものと解すべきではない。また、単数形で言及される本明細書のシステムおよび方法の実施形態または要素または動作に対する任意の言及は、複数のこれらの要素を含む実施形態を包含してもよく、任意の実施形態または要素または動作に対する複数の任意の参照は、単一要素のみを含む実施形態を包含してもよい。単数形または複数形の言及は、現在開示されているシステムまたは方法、それらの構成要素、動作または要素を限定するものではない。ここで「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」「ｈａｖｉｎｇ」、「ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ」、「ｉｎｖｏｌｖｉｎｇ」、及びこれらの変形は、その後に列挙された追加的アイテムを含むことを意味する。「又は（ｏｒ）」との言葉は包含を意味し、「又は」を用いて記述する言葉はどれも記載された言葉の１つ、２つ以上、及び全部を含み得る。表裏、左右および上下（ｔｏｐ  ａｎｄ  ｂｏｔｔｏｍ，ｕｐｐｅｒ  ａｎｄ  ｌｏｗｅｒ）、および縦横の言及は、説明の便宜のためであり、本システムおよび方法またはそれらの構成要素をいずれか１つの位置または空間方向に限定するものではない。
【００２０】
図面を参照すると、より具体的には図１および図２を参照すると、ヘリコプターなどの航空機１２に取り付けられた光学プラットフォーム１０が示されている。図示されているように、光学プラットフォーム１０は、航空機１２の前面に配置され、複数の光学デバイスを支持するように構成された半球形ハウジング１４を含む。一実施形態では、光学プラットフォーム１０のハウジング１４は、光検出及び測距（「ＬＡＤＡＲ」）アセンブリウィンドウ１６及び前方視認赤外線（「ＦＬＩＲ」）ウィンドウ１８を含むように構成され、ＬＡＤＥＲアセンブリとＦＬＩＲカメラをそれぞれサポートしている。言うまでもなく、光学プラットフォーム１０は、光学プラットフォームのハウジング１４内に支持を必要とするレンズアセンブリを有する任意の数の光学デバイスを支持するように構成されてもよい。
【００２１】
図３ないし図６を参照して、一実施形態では、ＦＬＩＲウィンドウ１８の後ろには、光学プラットフォーム１０のフレーム２２に固定されたアサーマルレンズマウントアセンブリ２０が含まれる。図示の通り、レンズマウントアセンブリ２０は、フレーム２２とアセンブルされると、全体的に２４で示されるレンズアセンブリを所望の（焦点）方向に自由に平行移動させる。レンズアセンブリ２４は、全体的に符号２６で示されたレンズリングと、内側レンズリング２９に固定されサポートされた複数のレンズ２８とを含むように構成することができる。レンズリング２６は、それぞれ３２で示された３つのタブ部分を有する環状ボディ３０を含む。内側レンズリング２９は、小さなレンズ中心誤差を補正するために使用されるが、レンズリング２６の環状ボディ３０内に収容される。エラーが修正されると、内側レンズリング２９がレンズリング２６の環状ボディ３０に接着される。レンズリング２８の環状ボディ３０の各タブ部分３２には円形のボス３４が形成される。環状ボディ３０のタブ部分３２は、レンズアセンブリ２４をレンズマウントアセンブリ２０に位置決めして固定するのに使用され、レンズアセンブリの傾き調節機能を提供することができる。ある実施形態では、レンズリング２６の環状ボディ３０およびレンズアセンブリ２４の内側レンズリング２９は、６０６１アルミニウム合金のような金属合金から製造され、直径約３．０インチである。言うまでもなく、レンズリング２６は、任意のタイプの適切な材料から製造され、所望のレンズサイズに適合するようなサイズにすることができる。
【００２２】
図４ないし図６を参照すると、レンズマウントアセンブリ２０は、概して符号３６で示されたリングマウント、フレクシャ３８および概して符号４０で示される３つのベローズを含み、アセンブルされたときに、レンズアセンブリ２４を適所に固定するように構成される。レンズマウントアセンブリ２０は、フレクシャ３８および３つのベローズ４０を設けることによって、リングマウント３６に対するレンズアセンブリ２４の相対的な移動を可能にするように設計されている。特に、フレクシャ３８は柔軟（ｃｏｍｐｌｉａｎｔ）であり、ベローズ４０は端部片６６において調整可能であり、リングマウントアセンブリ２０に対するレンズアセンブリ２４の小さな傾斜調整を可能にする。
【００２３】
一実施形態では、リングマウント３６は、３つの保持アーム４４を有する環状ボディ４２を有する。この３つの保持アームは環状ボディ４２から垂直に突出する。図示した実施形態では、保持アーム４４は互いに等距離すなわち１２０度の間隔を置かれ、３つの係合点でレンズアセンブリ２４に均等な力を提供する。図示されているように、リングマウント３６の環状ボディ４２は３つの開口部４６を含む。この３つの開口部はそれぞれ保持アーム４４に隣接して配置されている。これらの開口部４６は、フレクシャ３８をリングマウント３６に固定する際に、ねじファスナーにアクセスできるように設計されている。
【００２４】
各保持アーム４４は、レンズアセンブリがレンズマウントアセンブリ２０のリングマウント３６にアセンブルされた場合にレンズアセンブリ２４上に突出するタブ部分４８を含む。各タブ部分４８は、ベローズ４０またはその一部を受け入れるように寸法決めされた大きな開口部５０と、レンズマウントアセンブリ２０のリングマウント３６の保持アーム４４を光学プラットフォーム１０のフレーム２２上の定位置に固定する位置決めピンまたはファスナーを受け入れるように寸法決めされた小さな開口部５２とを含む。リングマウント３６の環状ボディ４２は、さらに３つの脚部（それぞれ５４で示す）を含む。この３つの脚部は、隣接する保持アーム４４との間に互いに間隔すなわち１２０°を置いて配置される。一実施形態では、脚部５４は、隣接する保持アーム４４の間に等距離に配置されるが、別の実施形態では、任意の所与の２つの脚部５４の間の距離は変化してもよい。各脚部５４は、リングマウント３６内にフレクシャ３８をしっかりと固定する保持エッジ５６を含む。ある実施形態では、リングマウント３６は、６０６１アルミニウム合金のような金属合金から製造される。
【００２５】
環状フレクシャ３８は、レンズアセンブリがレンズマウントアセンブリ２０に固定された場合に、レンズアセンブリ２４の動きを制御するのを助けるために設けられている。環状フレクシャ３８は、必要に応じて、圧縮時にベローズ４０を補強するとともに、レンズ全体の固有振動数を増加させるための予荷重を提供することができる。一実施形態において、フレクシャ３８はチタンから製造され、直径約３．０インチ、幅０．２インチ、厚さ０．０２０インチである。フレクシャ３８は、リングマウント３６内に嵌合する大きさであり、リングマウントの３つの脚部５４によって、フレクシャの外縁部を取り囲むリングフィートの保持エッジ５６と係合している。レンズマウントアセンブリ２０の他の構成要素に対するベローズ４０の膨張の方向は、設計要件に基づいて逆転することができる。
【００２６】
本構成は、レンズアセンブリをレンズマウントアセンブリ２０とアセンブルする場合、レンズアセンブリ２４のレンズリング２６がフレクシャ３８に対して位置決めされ、フレクシャ３８に固定される（ｓｅａｔ）ように構成されている。図示されているように、フレクシャ３８は、より幅が広いいくつかの（例えば、６つの）部分５８を含み、これらの部分は、より幅の広い部分５８は、締結具、例えばその中の機械ねじを受け入れるそこに形成された開口部６０を有する。ある実施形態では、３つのファスナー６２が使用されて、レンズマウントアセンブリ２０のリングマウント３６を光学プラットフォーム１０のフレーム２２に固定する。さらに、６つのファスナー６４を使用して、フレクシャのより広い部分の開口部６０にファスナーを挿入することによって、フレクシャ３８をリングマウント３６の脚部５４に固定する。図示のように、３つのファスナー６４を使用して、フレクシャ３８をリングマウント３６の脚部５４に直接固定し、３つのファスナーを使用して、フレクシャをレンズリング２６のタブ部分３２（図８）に固定する。フレクシャ３８をレンズリング２６の環状ボディ３０に固定するとき、ファスナー６４は、レンズマウントアセンブリ２０のリングマウント３６の環状ボディ４２に形成された開口部４６を介してアクセスされる。図３ないし図５は、アセンブルされたレンズマウントアセンブリ２０を示し、図６はアセンブルされていないレンズマウントアセンブリを示す。
【００２７】
図７ないし図１０を参照して、各ベローズ４０は、上述したように、レンズアセンブリ２４の小さな傾きを可能にするように、フレクシャ３８に沿って、曲がる時にある程度のコンプライアンスを与えるように設計されている。ここで、「ベローズ（ｂｅｌｌｏｗｓ）」との用語は、圧縮または膨張により体積を変えられる柔軟な構造を記述するために用いられる。図示のように、各ベローズ４０は、ベローズ７０によって分離された２つの円筒形の端部片６６，６８を含む。端部片６６，６８は、３０３ステンレス鋼のようなステンレス鋼から製造することができるが、任意の適切な金属が提供されてもよい。図８に示すように、端部片６６は外面７２を含む。これは、一実施形態では、保持アーム４４のタブ部分４８のより大きな開口部５０の内面に設けられたねじ山と螺合するねじ山が構成されている。端部片６６には、スロット７４が設けられている。これは、フラットヘッドスクリュードライバが端部片６６を回転させて、ベローを保持アーム４４に対して並進させて、レンズアセンブリ２４を必要に応じて平行移動させるために設けられている。液体で満たされたベローズ４０は圧縮可能ではない。端部片６８は、研磨された表面を有するが、ボス３４に押し付けられる。このボス３４はまた摺動摩擦の低い研磨面を有する。端部片６８は、アセンブルされたとき、レンズリング２６のタブ部分３２のボス３４内に固定されるように構成される。
【００２８】
本構成では、ベローズ７０により規定される端部片６６，６８の間の間隔の調整は、より大きい開口部５０のねじ付き外面７２内で時計回りまたは反時計回りに回転することによって端部片６６を軸方向に移動させることによって行える。一実施形態では、ベローズ７０は、ニュージャージー州シーダーグローブ（Ｃｅｄａｒ  Ｇｒｏｖｅ、Ｎｅｗ  Ｊｅｒｓｅｙ）のＳＥＲＶＯＭＥＴＥＲ（登録商標）によって提供される電鋳された金属ベローであってもよい。ベローズ７０の端部は、端部片６６，６８に適切に固定され、気密なアタッチメントを形成する。一実施形態では、ベローズ７０によって囲まれた端部片６６，６８の間の空間は、ミネソタ州セントポールの３Ｍ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｍａｒｋｅｔｓ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎにより提供されるＦＬＵＯＲＩＮＥＲＴ（登録商標）電子液体（ＦＣ−４０）などの、単相熱伝達用で使用するように構成された適切な流体で満たされる。
【００２９】
上述したように、レンズマウントアセンブリ２０とレンズアセンブリ２４を一緒に固定するために、フレクシャ３８は、３つのファスナー６４によってリングマウント３６の脚部５４に固定される。フレクシャ３８が固定されると、レンズアセンブリ２４のレンズリング２６がフレクシャに対して位置決めされ、レンズリングのタブ部分３２は、レンズリングのタブ部分３２がリングマウント３６の保持アーム４４のタブ部分４８と整列するように回転される。次に、ベローズ４０の端部片６６は、リングマウント３６の保持アーム４４のタブ部分４８のより大きい開口部５０内に位置付けられ、端部片６８は、レンズリング２６のタブ部分３２のボス３４内に位置付けられる。レンズマウントアセンブリ２０に対するレンズアセンブリ２４の位置は、ベローズ４０の端部片６６のファスナー７４を回転させることによって調節することができる。この点で、ベローズ４０の回転は、焦点と、レンズマウントアセンブリ２０に対するレンズアセンブリのチルトとを制御する。アセンブルされると、ファスナー６２を使用して、レンズマウントアセンブリ２０のリングマウント３６をフレーム２２に固定することができる。
【００３０】
レンズマウントアセンブリの実施形態は、共振によって引き起こされる損傷に対する耐性をさらに改善する。大型の対物レンズアセンブリは質量が大きく、共振の破壊的影響を受けやすい。このような損傷を避けるために、マウント内に剛性を設けて設計することが望ましいことがある。予荷重は、予荷重された軸受システムと同様に、質量ばね系の固有振動数を増加させる既知の方法である。予荷重されたベアリングアセンブリにおける固有振動数の予測は複雑ですが、非常に成熟している。本開示のレンズマウントアセンブリの実施形態では、液体で満たされたベローズは、圧縮時には硬いが、張力に弱い。ベローズを予荷重（ｐｒｅｌｏａｄ）することは、性能のこの不足を相殺すると同時に、動作周波数の不規則振動に影響されないように十分高いレベルまで固有振動数を上昇させる望ましいアプローチである。
【００３１】
本開示の実施形態は、タブ３２の上のリングマウント３６に取り付けられた小さいばねまたはばねプランジャを使用して、ベローズ４０に押し付けて、フレクシャ３８が予荷重を提供するのを緩和することを含むことができる。フレクシャ３８は、よりニュートラルな状態にあり、結果として偏向する必要はない。フレクシャ３８は、レンズアセンブリ２０に横方向の剛性を提供するとともに、焦点および傾きを自由に移動させる。
【００３２】
本開示の実施形態は、アセンブルされたときに、リングマウント３６によって支持される少なくとも２つのフレクシャ３８を提供して、レンズアセンブリ２０に支持を提供することをさらに含み得る。２つの環状フレクシャを設けることにより、Ｘ軸およびＹ軸回りの回転に対する抵抗が得られる。さらに、リングマウント３８は、一体成形のフレクシャ（ｆｌｅｘｕｒｅ（ｓ））を備えて構成することができる。これにより、別個の環状フレクシャの必要性が回避される。また、レンズマウントアセンブリ２０は２つのベローズ４０で構成することができる。このベローズ４０は、互いに１８０°離間し、対称的な支持を提供する。レンズマウントアセンブリ２０はさらに、４つ以上のベローズであって、図示された実施形態と同様に等間隔に配置されたもので構成することができる。
【００３３】
少なくとも一実施形態の幾つかの態様を説明したが、言うまでもなく、当業者はさまざまな改変、修正、改良を思いつくだろう。かかる改変、修正、及び改良はこの開示の一部であり、本発明の開示内にある。したがって、上記の説明及び図面は単なる例であり、本発明の範囲は添付した請求項及びその等価物の構成により決定されるべきものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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