(57)【要約】      （修正有）【課題】共通の光軸に対して高い精度でレンズを配列することを容易にし、この処理では、温度が変化する場合に損傷の影響を受けにくいレンズ構造を提供する。【解決手段】光学ユニット用のレンズ構造（１）は、少なくとも２つのレンズ（１１〜１４）と、少なくとも２つのレンズ（１１〜１４）が連続して配置された共通ケース（１５）とを備える。レンズ（１１〜１４）は、軸方向に、傾斜角度で並べられる。レンズは、互いに向き合う当接面（２）を形成し、隣接レンズ（１１〜１４）は、当接面を介して互いに当接する。一連の残りのレンズ（１２〜１４）が、各隣接レンズ（１１〜１４）の互いに向き合う当接面（２）によって互いに対して並べられ、その結果、一連のすべてのレンズ（１１〜１４）が、共通の光軸（１６）に対して、半径方向に、軸方向に、且つ傾斜角度で並べられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のスペクトル範囲内で透過的に屈折するよう動作する光学ユニット用のレンズ構造（１）であって、
それぞれが前記所定のスペクトル範囲内を透過する材料からなる少なくとも２つのレンズ（１１〜１４，１１４）と、
前記少なくとも２つのレンズ（１１〜１４，１１４）が連続して配置された共通ケース（１５）と、
を備え、
前記レンズ（１１〜１４，１１４）は、共通の光軸（１６）に対して少なくとも実質的に半径方向に、軸方向に、且つ傾斜角度で並べられ、
各場合において、一連の互いに隣接するレンズ（１１〜１４，１１４）は、それらの間の相対的な動きを可能にするよう取り付けられ、前記レンズは、その透過性材料で互いに向き合う当接面（２）を形成し、前記隣接レンズ（１１〜１４，１１４）は、前記当接面を介して互いに当接し、
弾性張力付与手段（２１）が、一連のレンズ（１１〜１４，１１４）が前記軸方向にプレテンションされるように設けられ、
一連の前記レンズのただ１つ（１１）のみが、前記共通ケース（１５）を介して軸方向に配置され、一連の前記レンズの一部のみ（１１，１１４）が前記共通ケース（１５）を介して半径方向に並べられ、
一連の前記残りのレンズ（１２〜１４，１１４）が、前記各隣接レンズ（１１〜１４，１１４）の互いに向き合う前記当接面（２）によって互いに対して並べられ、その結果、一連のすべてのレンズ（１１〜１４，１１４）が、前記共通の光軸（１６）に対して、半径方向に、軸方向に、且つ前記傾斜角度で並べられるレンズ構造（１）。
【請求項２】
前記所定のスペクトル範囲が赤外線にあり、特に、前記所定のスペクトル範囲の全体又は一部が２μｍ〜１３μｍの波長範囲を備える請求項１に記載のレンズ構造（１）。
【請求項３】
前記少なくとも２つのレンズ（１１〜１４，１１４）の少なくとも一部が、前記所定のスペクトル範囲で透過する異なる材料からなる請求項１又は２に記載のレンズ構造（１）。
【請求項４】
隣接レンズ（１１〜１４，１１４）の互いに向き合う前記当接面（２）が前記レンズ（１１〜１４，１１４）の半径方向外側領域に形成され、光学的有効面（４３，５３）が、隣接レンズ（１１〜１４，１１４）の半径方向内側領域に形成され、隣接レンズ（１１〜１４，１１４）が、光学的有効面（４３，５３）ではなく、互いに向き合う当接面（２）でのみ互いに当接する請求項１から３のいずれか１項に記載のレンズ構造（１）。
【請求項５】
各場合の一連の互いに隣接しているレンズ（１１〜１４，１１４）が、互いに向き合っている第１の当接面（４１，５１）を形成し、互いに向き合っている前記第１の当接面（４１，５１）の少なくとも１つが、各場合において前記それぞれのレンズ（１１〜１４，１１４）の前記光軸（７１，７２）に対してほぼ平坦でほぼ垂直であるように実現され、
特に、前記第１の当接面（４１，５１）の最大局部傾斜角度αが絶対値１５°を超えず、前記局部傾斜角度αが、前記レンズ（１１〜１４，１１４）の前記光軸（７１，７２）に垂直に延びる基準面（ＢＥ）及び前記レンズ（１１〜１４，１１４）の前記光軸（７１，７２）を含む断面（ＳＥ）において測定され、
特に、前記第１の当接面（４１，５１）が、前記それぞれのレンズ（１１〜１４，１１４）の前記光軸（７１，７２）に対して回転対称的に実現される請求項１から４のいずれか１項に記載のレンズ構造（１）。
【請求項６】
各場合に互いに向き合う前記第１の当接面（４１，５１）の少なくとも１つは、前記それぞれのレンズ（１１〜１４，１１４）の前記光軸（７１，７２）に対して垂直に延び、特に、前記第１の当接面（４１，５１）が、リング状の平面（４１ａ，５１ａ）として実現される請求項５に記載のレンズ構造（１）。
【請求項７】
一連のそれぞれ隣接するレンズ（１１〜１４，１１４）が、互いに向き合う第２の当接面（４２，５２）を形成し、前記第２の当接面（４２，５２）の一方が、他方のレンズ（１１〜１４，１１４）に向かって広がる開口部（５２ａ）を形成し、及び／又は前記第２の面（４２，５２）のうちの一方が他方のレンズ（１１〜１４，１１４）に向かって先細になる突起（４２ａ）を形成する請求項１から６のいずれか１項に記載のレンズ構造（１）。
【請求項８】
前記第２の当接面（４２，５２）の少なくとも１つの局所傾斜角度αが２５°と６５°との間、好ましくは３０°と６０°との間の絶対値を有し、前記局部傾斜角度αが、前記レンズ（１１〜１４，１１４）の前記光軸（７１，７２）に垂直に延びる基準面（ＢＥ）及び前記レンズ（１１〜１４，１１４）の前記光軸（７１，７２）を含む断面（ＳＥ）において測定される請求項７に記載のレンズ構造（１）。
【請求項９】
前記第２の当接面（４２，５２）の１つ以上は、円錐台及び／又は球面セグメント及び／又は円環セグメントの前記側面に少なくとも実質的に従って形成される請求項７又は８に記載のレンズ構造（１）。
【請求項１０】
互いに向き合う前記第２の当接面（４２，５２）の一方が、他方のレンズ（１１〜１４，１１４）に向かって広がって少なくとも実質的に円錐台の前記側面に対応する開口部（５２ａ）を形成し、互いに向き合う第２の当接面（４２，５２）の他方が、他方のレンズ（１１〜１４，１１４）に向けて先細りであって環状セグメントの前記側面に少なくとも実質的に対応する突起（４２ａ）を形成する請求項７から９のいずれか１項に記載のレンズ構造（１）。
【請求項１１】
前記レンズ構造（１）が、所望の温度Ｔｓｏｌｌで、隣接するレンズ（１１〜１４，１１４）の互いに向き合う前記第１の当接面（４１，５１）が順番に互いに当接しており、特に、平面的に互いに当接しており、隣接レンズ（１１〜１４，１１４）の互いに向き合う前記第２の当接面（４２，５２）の間に遊びが残るように実現され、特に、前記所期の温度Ｔｓｏｌｌが２０℃である請求項５又は６、及び７から１０のいずれか１項に記載のレンズ構造（１）。
【請求項１２】
前記共通ケース（１５）によって半径方向に整列された前記レンズ（１１，１１４）の前記部分の全レンズ（１１，１１４）の前記透過性材料が熱膨張係数を有し、前記ケース（１５）の前記材料の前記熱膨張係数との差が、前記共通ケース（１５）によって半径方向に整列されていない前記レンズ（１２〜１４）の前記部分の全レンズ（１２〜１４）の前記透過性材料の対応する差よりも小さい請求項１から１１のいずれか１項に記載のレンズ構造（１）。
【請求項１３】
前記ケース（１５）によって軸方向に整列された前記レンズ（１１）が、前記一連のレンズ（１１〜１４，１１４）の第１の端部（３）に配置され、前記弾性張力付与手段（２１）が係合されるレンズ（１４，１１４）が、前記第１の端部（３）の反対側に位置する前記一連のレンズ（１１〜１４，１１４）の第２の端部（４）に配置される請求項１から１２のいずれか１項に記載のレンズ構造（１）。
【請求項１４】
すべての光学的有効面（４３，５３）及び当接面（２）が、レンズ（１１〜１４，１１４）の片側の製造中に同じクランプ動作で生成される請求項１から１３のいずれか１項に記載のレンズ構造（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定のスペクトル範囲において透過性で屈折するように動作する光学ユニットのためのレンズ構造に関し、本レンズ構造は、
−それぞれが所定のスペクトル範囲で透過する材料からなる少なくとも２つのレンズと、
−少なくとも２つのレンズが連続して配置された共通ケースと、を備え、
レンズは、共通の光軸に対して、少なくとも実質的に半径方向、軸方向、及び傾斜角度で整列している。
【０００２】
このようなレンズ構造は、特許文献１（米国特許第２０１６／０２８２５９３Ａ１号明細書）により開示されている。
【背景技術】
【０００３】
透過性の屈折光学ユニットは、物体の光学画像を構築するのに役目を果たす。光（例えば、可視光又は赤外光）は、光学ユニットのレンズを介して伝搬し、その過程で、レンズ材料の屈折率と各レンズの周囲の屈折率との差に基づいてレンズの界面で屈折する。光の偏光は、界面の形状及び界面における屈折率の差によって決定される。光が光学撮像のために屈折する界面は、光学的有効面とも呼ぶことができる。
【０００４】
最も単純な場合、透過性の屈折光学ユニットは、単一のレンズのみを備えることができるが、その特性を併せ持つためには、通常、複数のレンズが連続して配置される。可視光の範囲内で適用する場合、複数のレンズの屈折力が、特に顕著な拡大又は縮小のためにしばしば組み合わされる。
【０００５】
複数のレンズを光伝播方向に連続的に組み合わせるには、十分に正確な半径方向及び軸方向の位置合わせ、及びレンズ構造の共通光軸に対するこれらのレンズ又はその光軸の傾斜に対する十分に正確な位置合わせが必要である。
【０００６】
これを確実にするために、光学要素（レンズ）の経時的に異なる位置調整及び固定変形が開発された。これらの概要は、非特許文献１（Ｃａｒｌ  Ｈａｎｓｅｒ  Ｖｅｒｌａｇ，Ｍｕｎｉｃｈ，７ｔｈ  ｅｄｉｔｉｏｎ，２０１４に掲載されたＨ．Ｎａｕｍａｎｎらによる、Ｈａｎｄｂｕｃｈ  Ｂａｕｅｌｅｍｅｎｔｅ  ｄｅｒ  Ｏｐｔｉｋ［Ｏｐｔｉｃａｌ  ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  ｈａｎｄｂｏｏｋ］）で提供されている。
【０００７】
特許文献１（米国特許出願公開第２０１６／０２８２５９３Ａ１号明細書）でも実現されている１つの変形例では、光学要素が共通ケース内で軸方向に支持される。共通ケース内のさらなる他のすべての光学要素は、スペーサを介してそれぞれの先行する光学要素で支持され、留め具は最後の光学要素の後ろに軸方向に係合する。各光学要素は、共通ケースによって半径方向に個別に整列される。この設計では、起こり得るエラー（例えば、スペーサ及び光学要素のエッジ厚が異なる）が、光学アセンブリ内で加算されて伝搬する可能性があり、最終光学要素の光軸の位置が比較的顕著に傾斜位置となる可能性がある。
【０００８】
各光学要素が共通ケース内の専用の停止面と専用固定部を有する場合、エラーの伝播は回避される。しかしながら、この設計では、組み立て性を確保するために、光学要素間の直径を大きくする必要がある。
【０００９】
両方の設計において、光学要素の半径方向の整列は、共通ケースの内壁によって、それぞれの光学要素の半径方向エッジ（側面）に対してもたらされる。半径方向エッジと光学要素の光軸との間の局所距離は、製造公差に支配され、その結果、光学要素の光軸のずれが共通光軸に対して現れる。
【００１０】
さらに、光学要素のエッジ（側面）と共通ケースの内壁との間に顕著な半径方向のギャップが残っており、このギャップは、同様に共通光軸に対する光学要素のずれを容易にし、その結果、光学収差を一般にもたらす。このギャップは、構造要素の製造公差を補償し、また、光学要素の半径方向クランプと、共通ケースに対して光学要素の相対的な半径方向熱膨張が生じる場合の光学要素における張力の対応する蓄積とを防止するために必要であり、これがなければ、光学要素に歪みをもたらし、撮像特性に悪影響を及ぼす。半径方向ギャップが小さすぎると、特に、保管、輸送、及び通常使用の場合に起こり得る温度変化を考慮すると、光学要素が破壊される可能性さえある。逆に、半径方向のギャップが非常に大きい場合に偏心、ひいては光学収差も増加する。
【００１１】
特許文献２（独国特許出願公開第１０  ２００４  ０４８  ０６４  Ａ１号明細書）又は特許文献３（独国特許出願公開第１０  ２００５  ０２３  ９７２  Ａ１号明細書）は、各レンズがそれぞれマウント（ホルダ）に配置され、それぞれのマウントによって共通ケース内に半径方向に設置された顕微鏡対物レンズを開示している。
【００１２】
個々の各レンズは、いわゆる旋盤センタリングの範囲内で専用マウントに固定され、その外部輪郭は特殊なアライメント旋盤で後処理される。この処理中に光学要素の光軸が測定される。マウントの後処理は、後処理されたマウント上の配向判定輪郭が光学要素の光軸に対してより正確に配置されるように実行される。いわゆるアライメント接着結合の場合には、同様に光学要素の光軸が測定され、光学要素がそのマウント内で接着され、前記光学要素がマウント内に正確に配置される。この結果として、光学要素の光軸の半径方向位置における、マウントに対する、又はマウントのエッジに対する、許容誤差を最小限にすることが可能であり、これは、共通ケース内での配列を決定づける。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１６／０２８２５９３Ａ１号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１０  ２００４  ０４８  ０６４  Ａ１号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第１０  ２００５  ０２３  ９７２  Ａ１号明細書
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】Ｃａｒｌ  Ｈａｎｓｅｒ  Ｖｅｒｌａｇ，Ｍｕｎｉｃｈ，７ｔｈ  ｅｄｉｔｉｏｎ，２０１４に掲載されたＨ．Ｎａｕｍａｎｎらによる、Ｈａｎｄｂｕｃｈ  Ｂａｕｅｌｅｍｅｎｔｅ  ｄｅｒ  Ｏｐｔｉｋ［Ｏｐｔｉｃａｌ  ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  ｈａｎｄｂｏｏｋ］
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
旋盤センタリング及びアライメント接着結合は、特に、共通ケース内の半径方向整列に関連するマウントの側面から光学要素の光軸の半径方向距離の公差を最小限に抑えることによって、光学系の光学収差を低減するための選択肢である。しかしながら、光学要素及びマウント、又はマウント及び共通ケースの異なる（半径方向の）熱膨張は、これらの設計において問題を残している。さらに、旋盤センタリング及びアライメント接着接合は複雑で高価である。
【００１６】
本発明は、単純で費用対効果の高い方法で、共通の光軸に対して良好な精度でのレンズの位置調整を容易にし、この処理では、温度が変化する場合にエラー及び損傷の影響を受けにくいレンズ構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
この目的は、上記したタイプのレンズ構造を用いて簡単で効果的に達成され、各場合において、シーケンス内で互いに隣接するレンズは、それらの間の相対的移動を可能にするように取り付けられ、前記レンズは、その透過性材料で互いに向き合う当接面を形成し、隣接レンズは前記当接面により互いに当接し、
一連のレンズが軸方向にプレテンションされる弾性張力付与手段が設けられ、
一連のレンズ内のただ１つのみが共通ケースを介して軸方向に配置され、一連のレンズの一部のみが共通ケースを介して半径方向に並べられ、
一連のレンズの残りは、それぞれ隣接するレンズの互いに向き合う当接面によって互いに対して配置され、その結果、一連のすべてのレンズが、共通の光軸に対して、半径方向、軸方向、且つ傾斜角度で配置されることを特徴とする。
【００１８】
本発明は、共通ケース内に配置され、張力付与手段によって（共通の光軸に沿って）軸方向に弾性的にプリテンションされた、レンズのルーズスタックを形成することを提案する。ケースによって軸方向に整列されたレンズ（好ましくは直接的に、又は間接的だが別のレンズによるものではなく、ケース上に軸方向に支承される）は、スタックの基部を形成する。
【００１９】
異なる熱膨張係数及び温度変化の結果として、共通ケースとレンズスタックとの間の軸方向の膨張に差がある場合、張力付与手段は、圧縮応力が高すぎる結果としてレンズが損傷することなく、膨張の際にこれらの差を補償することができる。ここで、軸方向の膨張の差は、この場合の軸方向の熱膨張に直接的に起因する可能性があり、そうでなければ、例えば、互いに向き合い、くさび状又はじょうご状の形態で作用する、隣接レンズの当接面の場合、レンズ同士の軸方向の変位を引き起こすレンズの半径方向の熱膨張に起因する可能性がある。
【００２０】
レンズの一部、典型的には、１つ又は２つのレンズが、共通ケースによって半径方向に整列され、すなわち、ケースの内壁のために半径方向の移動に関して制限される。レンズのこの部分又はその透過性材料に対して、（例えば、ケース材料に対して最大で２５％の差がある）透過性材料の熱膨張係数にほぼ等しい熱膨張係数を有するケース材料を選択することができる。この場合、予想される温度変化の場合（保管中、搬送中、又は通常動作中）、共通ケース内の各レンズの半径方向クランプを防止するには、比較的小さい半径方向のギャップで十分であり、典型的な半径方向のギャップの幅（所期の温度Ｔｓｏｌｌの場合、例えば２０℃）は、通常１５μｍ以下、又はレンズ直径の１０００分の１以下である。レンズの光軸の起こり得るずれは、それに応じて小さくなり、したがって、光学収差を小さく保つことができる。
【００２１】
レンズの残りの（残余）部分（通常は２つ以上のレンズ）は、共通ケースによって半径方向に整列しておらず、これらレンズの半径方向の配列を損なうことなく、各レンズと共通ケースとの間に実質的に任意の大きさの半径方向のギャップを設けることができる。特に、予測される温度変化の場合（例えば、保管又は輸送中の、使用操作のために所期の温度間隔から外れている場合でも）には確実に相互の半径方向の接触がないほど大きくなるように共通ケースへの半径方向のギャップを実現することができる。共通ケースへの典型的な半径方向のギャップは、レンズの残りの部分に対して１５０μｍ以上である。この残りの部分のレンズの半径方向の整列は、隣接するレンズに対する当接面を介してのみもたらされる。例えば、くさび形又はじょうご状で作用する当接面によって、互いに向き合う隣接するレンズの当接面を適切に設計することにより、レンズの異なる半径方向の熱膨張が半径方向の張力にならず、互いに関連したレンズの軸方向の変位になることを保証することが可能であり、これは損傷の危険なしに弾性張力付与手段に対して可能である。
【００２２】
本発明の範囲内では、個々のレンズ用のマウント（ホルダ）は不要である。共通ケース内のアセンブリの場合、レンズは、一般的に、共通ケース内の一方の側で連続して、又はルーズスタックとして開放された実質的に円柱状の空洞に簡単に挿入され得、及び（典型的には、例えば、ねじを締めることによって、張力付与要素を閉じ且つ／又は締めることにより）実質的に固定され得る。
【００２３】
半径方向に整列するとは、それに垂直な（所望の）共通光軸に対する変位に対するレンズ（レンズの光軸）の（正しい）位置決めを意味する。軸方向に整列するとは、共通光軸に沿った所望の位置に対する共通光軸に沿った変位に対するレンズの（正しい）位置決めを意味する。傾斜角度で位置決めするとは、（所望の）共通光軸に対するレンズの光軸の（正しい）傾きを意味する。
【００２４】
用途の多くの場合、１つのレンズのみがケースを介して半径方向に位置合わせされる。しばしば、このレンズはケースによって軸方向にも整列される。ケースによって軸方向に整列されたレンズは、典型的には、ケースによって傾斜角度でも整列され、及び／又は共通ケース内の共通光軸の向きを設定することに留意されたい。
【００２５】
本発明の好適な実施態様
本発明に係るレンズ構造の好適な実施態様では、所定のスペクトル範囲は赤外線にあり、特に、所定のスペクトル範囲の全体又は一部が２μｍ〜１３μｍの波長範囲を含む。特に、本発明は、赤外線顕微鏡対物レンズに使用するのに適している。さらに、旋盤処理後に残っている表面粗さは、一般的に、長波長のために赤外スペクトル領域において重要ではない傾向があるので、赤外スペクトル範囲内の適切なレンズは、旋盤方法、特にダイヤモンド旋盤で容易に製造することができる。赤外光を用いて試料に関する分光情報を得ることができ、この情報は、例えば、試料の化学組成を判定する際に使用することができる。このために、試料は、特に、赤外線顕微鏡で検査することができる。試料の表面上に自身を向けるためには、通常、小倍率で試料を観察することができることも望まれる。可視及び赤外線スペクトル範囲で使用可能な顕微鏡用途のミラー対物レンズは、中央オブスキュレーションが大きいために小倍率には適していない。赤外線透過性レンズの材料は、通常、広いスペクトル範囲にわたって屈折率の強い波長依存性を有する。その結果、単一レンズが、強い色収差をもたらす。これらを補償するために、本発明に係るレンズ構造において、異なる透過性材料で作られたレンズを組み合わせることが可能である（これに関しては以下も参照）。したがって、本発明に係るレンズベースの対物レンズ又はレンズ構造をＩＲ顕微鏡に使用することは、本発明の範囲内で可能である。
【００２６】
一実施態様では、所定のスペクトル範囲が可視光の範囲内にあるように、特に、所定のスペクトル範囲の全部又は一部が３９０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長範囲を含むようにすることも同様に可能である。
【００２７】
有利な実施態様は、少なくとも２つのレンズの少なくとも一部が、所定のスペクトル範囲で透過する異なる材料からなるよう提供される。屈折率は、多くの光学材料、特に赤外線スペクトル範囲において、波長依存性が強い。その場合、すべてのレンズが同じ光学材料から製造される個々のレンズ又は光学系の場合には、顕著な色収差を受け入れなければならない。これとは対照的に、この実施態様の範囲内で、異なる波長依存性の屈折挙動を有する異なる透過性材料が適切な方法で組み合わされる場合、全体的に（個々のレンズと比較して）色収差が低減された波長依存性の相互（少なくとも部分的な）補償によってレンズ構造をもたらすことが可能である。さらに、異なる透過性材料は、通常、異なる熱膨張係数を有する。これにより、透過性材料（レンズ材料）の１つによく適合する熱膨張係数を有するケース材料を容易に見つけ出すか又は選択することができ、その場合、このレンズ材料は、共通ケースによって半径方向に導かれるレンズ又は複数のレンズに使用することができることが示される。
【００２８】
光学的有効面が隣接するレンズの半径方向内側領域に形成され、隣接するレンズが互いに向き合う当接面のみで互いに当接するが、光学的有効面ではない、レンズの半径方向外側領域に形成されるべき隣接するレンズの互いに向き合う当接面を提供する実施態様もまた好ましい。この設計は実際にその価値が証明されている。光学的有効面及び当接面は、空間的にも機能的にも互いに分離されており、したがって、互いに独立して幾何学的に設計することができる。
【００２９】
互いに向き合っている第１の当接面を形成するために、各場合での一連の互いに隣接しているレンズを提供する実施態様も有利であり、互いに向き合っている第１の当接面の少なくとも１つは、各場合においてそれぞれのレンズの光軸に対してほぼ平坦でほぼ垂直であるように実現され、
特に、第１の当接面の最大局部傾斜角度αが絶対値１５°を超えず、局部傾斜角度αが、レンズの光軸に垂直に延びる基準面及びレンズの光軸を含む断面において測定され、
特に、第１の当接面が、それぞれのレンズの光軸に対して回転対称的に実現される。レンズは、第１の当接面を介して、隣接するレンズに対して軸方向に、及び傾斜角度で整列させることができる。実質的に平坦な（特に段差のない）及びほぼ垂直な実施態様のために、第１の当接面について軸方向オフセットがない（又は、傾斜角度が最大でも１５°の場合に軸方向オフセットがわずかである）、互いに対する半径方向の摺動が可能である。典型的には、互いに向き合う２つの第１の当接面は、レンズのそれぞれの光軸に対してほぼ平坦でほぼ垂直に構造されている。第１の当接面は、互いからずれているか、又は互いに離れている部分的な面を有していてもよいことに留意すべきである。回転対称の当接面は、特に製造が容易であり、レンズ間の位置ずれを回避する。
【００３０】
好ましい構造では、各場合に互いに向き合う第１の当接面の少なくとも１つは、それぞれのレンズの光軸に対して垂直に延びており、特に、第１の当接面は、リング状の平面として形成されている。（正確に）垂直な第１の当接面の場合、隣接するレンズの各半径方向変位位置において、軸方向オフセットのない平面（面）相互当接を達成することができ、その結果、局所的な圧力負荷が低く保たれる。この構造は、レンズ、特にソフトレンズ材料の場合には、ＩＲスペクトル範囲での使用でしばしば見られるような変形を避けるのを助け、その結果、良好な撮像特性を得ることができる。リング状の平面は製造が容易であり、レンズの全周にわたって均一な圧力分布を可能にする。
【００３１】
一連のそれぞれ隣接するレンズが互いに向き合う第２の当接面を形成する一実施態様も同様に有利であり、第２の当接面の一方が他方のレンズに向かって広がる開口部を形成し、及び／又は第２の面のうちの一方が他方のレンズに向かって先細になる突起を形成する。第２の当接面は、「センタリング」又は「傾斜」当接面と呼ぶこともできる。典型的には、互いに向き合う第２の当接面の１つは、開口部で実現され、他の１つは、突起で実現される。第２の当接面は、互いに分離されているか、又は互いからずらされている部分面を有することもできるが、第２の当接面は、典型的には、それぞれのレンズの光軸に対して回転対称的に実現されることに留意すべきである。第２の当接面は、隣接するレンズに対して半径方向にそれぞれのレンズを整列させる働きをする。特に、互いに関連する半径方向の動きは、レンズ又は第２の当接面の相互係合によって制限される。ここでは、特に、隣接するレンズの相対的な半径方向膨張が、相互誘導によって軸方向摺動に変換され得る、拡開開口部及び／又は先細突出部を使用してくさび状又はじょうご状の相互誘導をもたらすことができる。
【００３２】
この実施態様の好ましい構造では、第２の当接面の少なくとも１つの局所傾斜角度αが２５°と６５°との間、好ましくは３０°と６０°との間の絶対値を有するようにし、局部傾斜角度αは、レンズの光軸に垂直に延びる基準面及びレンズの光軸を含む断面において測定される。ここで、隣接するレンズの相互当接が可能な領域における局部傾斜角度αを考慮するだけでよい。原則として、レンズの軸方向オフセット又は良好な相互摺動への半径方向拡張の良好な偏向機能は、指定された傾斜角度範囲で達成することができ、ラジアルプレイは同時に低く維持することができる。傾斜角度がより急に（より大きく）なると、ラジアルプレイが減少し、傾斜角度がより平坦に（より小さく）なると、互いに対する隣接レンズの摺動が改善され（摺動性は材料に依存する摩擦係数にも依存する）、どちらの態様も、特定の傾斜角度範囲内で互いと結合することができる。特に、第２の当接面として、傾斜角度α＝４５°の錐台側面を設定することが可能である。
【００３３】
好ましい構造において、第２の当接面の１つ以上は、円錐台及び／又は球面セグメント及び／又は円環セグメントの側面に少なくとも実質的に従って形成される。これらの形態は実際に価値があると証明されており、製造が容易である。
【００３４】
互いに向き合う第２の当接面の一方が、他方のレンズに向かって広がって少なくとも実質的に円錐台の側面に対応する開口部を形成し、互いに向き合う第２の当接面の他方が、他方のレンズに向けて先細りであって冠状ディスクの側面に少なくとも実質的に対応する突起を形成する構造が、特に好ましい。「持ち上げ」の場合、この設計は、簡単な方法で、信頼性の高い、２つのレンズ間の円周方向のライン状の（及び、点のみではない）接触の設定を可能にし、前記接触は、当接面が点状に互いに対して配置された結果として生じるであろうように、張力ピークの回避を助け、したがって、当接面での応力を軽減するのを助ける。
【００３５】
第１及び第２の当接面を有する実施態様の有利な構造では、レンズ構造は、所期の温度Ｔｓｏｌｌで、隣接するレンズの互いに向き合う第１の当接面は、一連に互いに当接しており、特に、平面的に互いに当接しており、隣り合うレンズの互いに向き合う第２の当接面の間に遊びが残るように実現され、特に、所期の温度Ｔｓｏｌｌが２０℃である。第２の当接面の間の遊び（公称ギャップ）の結果として、ある量の遊びがレンズのセンタリング（半径方向配列）に残る。通常、小さなセンタリング誤差は多くの用途で許容される。それに応じて、遊びは、レンズ構造の所望の撮像特性に対して許容されるセンタリング誤差を超えないように、所期の温度Ｔｓｏｌｌ（又は所期の温度間隔、例えば、１５〜４０℃）で非常に小さくなければならない。次いで、レンズの透過性材料の熱膨張係数が異なる場合の所期の温度（又は所期の温度間隔）からの小さな温度偏差について、ギャップは、第２の当接面の（通常は非面的な）接触に起因するレンズの持ち上げ（すなわち、第１の当接面の互いからの持ち上げ）を回避し、その結果、レンズ上の局所的な圧力の上昇が回避される。軸方向の整列及び傾斜角度での整列は、第１の当接面を介して、隣接、特に、平面（面）隣接の場合に、非常に正確に維持される。しかしながら、レンズの持ち上げは、ある程度まで正当化することができることに留意すべきである。持ち上げられた状態では、半径方向整列は正確に維持されるが、軸方向整列は変更され、レンズは互いに対して傾けることができるが、これは特定の境界内で許可される。さらに、所期の温度Ｔｓｏｌｌ（又は、所期の温度間隔）は、所望の用途に依存することに留意すべきである。所期の温度Ｔｓｏｌｌでの典型的な遊び（中心位置の場合の公称ギャップ幅）は、通常１５μｍ以下である。
【００３６】
共通ケースによって半径方向に整列されたレンズ部分の全レンズの透過性材料が熱膨張係数を有し、ケースの材料の熱膨張係数との差が、共通ケースによって半径方向に整列されていないレンズ部分の全レンズの透過性材料の対応する差よりも小さい、実施態様もまた有利である。言い換えれば、共通ケースによって半径方向に整列されたレンズの１つ又は複数の透過性材料の熱膨張係数は、ケース材料の熱膨張係数に最も近くなる。この結果、レンズ及びケースの様々な半径方向の熱膨張に対する補償空間として設定されなければならない半径方向ギャップを最小化することが可能になる。したがって、本発明に係るレンズ構造の光学収差は、全体として最小限に抑えられる。
【００３７】
好適な実施態様では、ケースによって軸方向に整列されたレンズが一連のレンズの第１の端部に配置され、弾性張力付与手段が関連するレンズが、第１の端部の反対側に位置する一連のレンズの第２の端部に配置される。この設計は実際に価値があることが証明されており、典型的には弾性要素が配列の第２の端に当接する。
【００３８】
一般に適用されることは、弾性張力付与手段が異なる構造を有し得ることであり、典型的には、それらは、少なくとも１つの弾性要素（例えば、ばね又はエラストマー製の本体）及びケースにおいて軸方向に調整可能な張力付与要素を備え、一連のレンズ（レンズスタック）及び弾性要素が、調整可能な張力付与要素とケースの（静止した）対向軸受けとの間に軸方向に整列される。張力付与手段は、好ましくは、そこから生じるレンズの局所的な張力のピーク及び変形を防止するために、できるだけ均一な（特に、周縁にわたって均一な、及び／又は接触面にわたって均一な）レンズスタックに接触圧を加える。張力付与手段が、
−一連のレンズの一端のレンズ（特に、このレンズの光軸に対して垂直に延びる平面当接リング面を備えるレンズ）に対して当接する当接リングと、
−ねじ、特に雄ねじを介してケースの逆ねじにねじ込まれる張力付与リングと、
−少なくとも３つのばね要素、特に、当接リングと張力付与リングとを相互接続する板ばね要素と、
を備える実施態様が好ましい。ばね要素は、典型的には、当接リング及び張力付与リングの円周の周りに一様な分布で配置される。通常、ばね定数が同じ正確に３つのばね要素が用意される。ばね要素は、通常、斜めに、及び／又は当接リングと張力付与リングとの間のある円周方向角度範囲にわたって、好ましくは、およそ、当接リングと張力付与リングとの間の、例えば、おおよそ、当接リング又は張力付与リングの半径を有する螺旋経路による、仮想円筒側面上で、伸びる。
【００３９】
すべての光学的有効面及び当接面がレンズの片側の製造中に同じクランプ動作で生成される実施態様が特に好ましい。これにより、光学的有効面の特に高い位置合わせ精度が得られる。再クランプによる製造公差の導入が回避される。また、共通ケース内の半径方向整列に関連するレンズのエッジ（外側の円筒状の面）も、同じクランプ動作で同様に生成されることが好ましい。
【００４０】
さらに、レンズが少なくとも部分的に、好ましくは完全に、旋盤によって、特にダイヤモンド旋盤によって製造される実施態様が好ましい。旋盤はコスト効率がよく、本発明の範囲内で光学的有効面及び当接面の両方として非常に適した回転対称面を比較的正確に製造することを可能にする。赤外線における所定のスペクトル範囲の場合、旋盤後に残った粗さは撮像特性にもそれほど影響を及ぼさない。可視光の範囲内の所定のスペクトル範囲の場合には、例えば、軽度の後研磨によって、表面粗さを低減するための後処理をすることができる。
【００４１】
一実施態様では、金型プレスによって少なくとも部分的に、好ましくは完全に、レンズを製造することも同様に可能である。プレス工具は、光学的有効面と当接面の両方をあらかじめ判定し、その結果、これらは互いに良好な精度で位置合わせすることができる。プレスは、特に、レンズの初期材料を軟化及び／又は均質化するために、熱の印加下で行うことができる。
【００４２】
同様に、干渉計により調整された製造方法によってレンズが少なくとも部分的に、好ましくは完全に製造される実施態様が好ましい。その結果、工具送り中に特に高い精度を達成することができる。
【００４３】
本発明のさらなる利点は、説明及び図面から明らかになる。同様に、上述した特徴及び以下でさらに説明する特徴は、本発明によれば、それぞれ単独で、又は任意の組み合わせで一緒に使用することができる。図示され記載される実施態様は、包括的なリストであると理解されるべきではなく、本発明を説明する例示的な特徴を有すると理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】１つのレンズのみが共通ケースによって半径方向に整列されている、本発明に係るレンズ構造の第１の実施の形態の概略縦断面図である。
【図２】係合解除張力付与装置を備えた、図１のレンズ構造の概略斜視図である。
【図３】レンズスタックの領域における図１のレンズ構造の断面の拡大図である。
【図４】持ち上げられた状態にある２つの隣接するレンズの縦断面図である。
【図５】持ち上げられ、傾斜状態にある２つの隣接レンズの縦断面図を示す。
【図６】共通ケースによって半径方向に整列された２つのレンズを備える、レンズスタックの領域内の、本発明に係るレンズ構造の第２の実施の形態の断面の拡大図である。
【図７】小さな傾斜角度を有する第１の当接面を有するレンズを備える、レンズスタックの領域における、本発明に係るレンズ構造の第３の実施の形態の断面の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
本発明は、図面に示され、例示的な実施の形態に基づいてより詳細に説明される。
【００４６】
すべての図は、それぞれ縮尺通りではない模式的な図を示す。特に、より明確に識別するために、ギャップを誇張して図示している。
【００４７】
図１及び図２は、第１の実施の形態における、本発明に係るレンズ構造１を示しており、この場合、共通ケース１５内に配置された４つのレンズ１１，１２，１３，１４を備えている。レンズ１１，１２，１３，１４は、共通の光軸１６に沿って連続して配置されている。レンズ１１〜１４は、光（この場合、赤外光）がレンズ構造１を介して実質的に共通の光軸１６に沿って（図１の右から左へ）伝搬する光学撮像を設定するよう働く。この光学撮像のために、レンズ１１〜１４は、半径方向（すなわち、光軸１６に対して直角）に、及び軸方向（すなわち、光軸１６の横方向）に、及び傾斜角度（すなわち、共通の光軸１６に対して各レンズ１１〜１４の光軸の傾斜角度）で、共通の光軸１６に対して整列される。ここでは、光の屈折がレンズ表面で生じる。
【００４８】
レンズのうちのただ１つ、すなわち、レンズ１１〜１４の第１の端部３のレンズ１１のみが、図示の実施の形態で共通ケース１５によって軸方向に配置される。この目的のために、レンズ１１は、この場合は左側の、円周方向の接触面１８を有する共通ケース１５の円周方向肩部１７に当接している。この軸方向の当接により、同時に、レンズ１１を傾斜角度に対して設定する（すなわち、レンズ１１の光軸の傾斜角度が、共通の光軸１６に対して設定される）。さらに、レンズのうちの１つだけ、この場合はレンズ１１が、共通ケース１５によって半径方向に配置され、すなわち、このレンズ１１の所望の半径方向の位置決めがケース１５によって直接行われるよう、共通ケース１５によって半径方向にしっかりと保持される。
【００４９】
一連の次のレンズ１２は、レンズ１１によって保持され、それによって、半径方向に、軸方向に、及び傾斜角度に関して設定される。このために、レンズ１１，１２は、互いに向き合う当接面２を形成する。同様に、レンズ１３はレンズ１２によって保持され、レンズ１４はレンズ１３によって保持される。特に、レンズ１２，１３，及び１４は、ケース１５によって半径方向又は軸方向に保持されていない（この点に関しては、図３も参照）。
【００５０】
互いに当接するレンズ１１〜１４は、レンズスタック２０とも呼ばれ、張力付与手段２１によって軸方向に張力がかけられる。このために、張力付与装置２２は、レンズスタック２０の第２の右側端部４において、レンズ１４で、いくらかの力で、右側から押圧する。ここでは、張力付与手段２１又は張力付与装置２２は、平面当接リング面２３ａを有するレンズ１４の接触面２４上に配置される当接リング２３を備える。当接リング２３は、複数のばね要素２５、この場合には３つの板ばね状ばね要素２５を介して張力付与リング２６に連結される。張力付与リング２６は、ケース１５の軸方向に調整可能な張力付与要素の役目を果たす。このために、張力付与リング２６は、ねじ２７（この場合、雄ねじ）を備え、それにより、ケース１５で、対応するカウンタねじ２８（この場合、雌ねじ）にねじ込むことができる。当接リング２３がレンズ１４を押圧する力は、張力付与リング２６のねじ込み深さによって設定することができる。ネジ留め位置は、接着スポット（これ以上詳細には示さず）によって固定することができる。
【００５１】
図示の実施の形態では、ケース１５は、さらに、光学構造に取り付けるための端部側接続ねじ（この場合、雄ねじ）２９を備える。
【００５２】
共通ケース１５内のレンズ１１〜１４の配列は、図３においてより詳細に説明される。
【００５３】
ケース１５によって半径方向及び軸方向に直接配置されたレンズ１１は、第１に、平面状のリング状接触面１８を有するケース１５の平面状のリング状肩部１７に当接される。第２に、レンズ１１は、その半径方向エッジ（外側の円筒側面）３０を有するケース１５の内壁３１にほぼ当接し、実際には、（ケース１５内のレンズ１１の中心位置を仮定して）半径方向に約１０μｍの最小ギャップ３２が残っており、特に、レンズ１１をケース１５内の肩部１７に導くことができるようにする（レンズを挿入する）。さらに、この最小ギャップ３２は、ケース１５の内壁３１の内径及びレンズ１１の外径に対する製造ばらつき、並びにレンズ１１とケース１５と間の半径方向の（まずは、通常動作中だが、さらに搬送及び保管中の、予想される温度変動の場合の）起こり得る熱膨張差を、レンズ１１を内壁３１で半径方向にクランプすることなく、補償するのに十分である。ケース１５とレンズ１１の材料は、熱膨張の（線形）係数ができるだけ類似するように、互いに適合されることが好ましく、レンズの材料の熱膨張係数が、ケース１５の材料の熱膨張係数から最大で２５％ずれていることが好ましい。残りのレンズ１２〜１４は、典型的には異なる任意の材料からなり、レンズ１１〜１４すべての材料が、レンズ構造に設けられたスペクトル範囲で透過（通過）する仕様を有する。赤外線の場合のレンズの典型的な材料には、ゲルマニウム（例えば、レンズ１２の場合、熱膨張計数α＝５．５×１０−６  １／Ｋ）、セレン化亜鉛（例えば、レンズ１３の場合、熱膨張計数α＝７．６×１０−６  １／Ｋ）、及びＧＡＳＩＲ（登録商標）１（例えば、レンズ１１及び１４の場合、熱膨張係数α＝１７×１０−６  １／Ｋ）を含む。次に、真鍮は、α＝１８．５×１０−６  １／Ｋの熱膨張係数を有するケース材料に適しており、ＧＡＳＩＲ（登録商標）１と真鍮との材料の組み合わせの場合、熱膨張係数の差は、ケース材料に対してわずか約８．１％である。
【００５４】
レンズ１１の半径方向外側領域には、隣接レンズ１２の第１の当接面４１と第２の当接面４２とが設けられている。ここで、第１の当接面４１は、レンズ１１の光軸７１（ここでは、共通の光軸１６と一致する）に垂直である平坦なリング面４１ａとして実現されている。第２の当接面４２は、ここでは、レンズ１２に向かって先細になる突起４２ａとして実現されており、この場合、突起は、円環部分の側面に対応する。さらに、レンズ１１は、半径方向の内側領域に光学的有効面４３を備え、光学的有効面は、レンズ１２に面しているが、レンズ１２には接触していない。
【００５５】
レンズは、均一な材料から製造され、その中に当接面２、４１，４２及び光学的有効面４３の両方が加工されている。一般的に、すべての当接面２，４１，４２、光学的有効面４３，５３、任意選択的にケース（シリンダの側面）３０、及び任意選択的にケース１５又は張力付与手段２１への接触面１８，２４による半径方向整列に関連するエッジは、たった１回のクランプ動作のみ又はレンズ側（前側、後側）ごとに１回のみのクランプ動作で製造され、製造公差を最小化し、ここでは、典型的な製造方法は、旋盤、特に、ダイヤモンド旋盤を含む。
【００５６】
隣接レンズ１１の第１の当接面５１及び第２の当接面５２が、レンズ１２上に、半径方向外側領域に再び形成される。同様に、第１の当接面５１は、レンズ１２の光軸７２（共通の光軸１６と一致する）に垂直である平坦なリング面５１ａとして実現されている。ここで、第２の当接面５２は、ここでは円錐台の側面の形でレンズ１１に向かって広がる開口部５２ａとして実現されている。レンズ１１に面して、レンズ１２は、半径方向内側領域に位置する光学的有効面５３を形成する。
【００５７】
通常、室温（２０℃）にあるが、用途に応じてそれから逸脱して選択することもできる、所期の温度の場合、第１の当接面４１，５１が互いに当接し、突起４２ａが開口部５２ａに係合する。ここで、向き合う第２の当接面４２，５２の間には小ギャップ６１が残る。小ギャップ６１は、通常、中心位置を仮定して約１０〜１５μｍの幅ＢＲを有する（すなわち、ギャップ６１が図３に誇張されて描かれている）。したがって、第１の当接面４１、５１が互いに当接している場合、第１の当接面４１，５１によってレンズ１１，１２が半径方向に互いに摺動することができる小さい半径方向の遊びのみが残る。これにより、たとえレンズ１２がケース１５によって直接設定されていなくても、共通の光軸１６上でのレンズ１２の半径方向整列が保証される。特に、レンズ１２の半径方向エッジ６２は、それと向き合う内壁６３から大ギャップ６４によって分離され、大ギャップ６４は、典型的には、レンズ１２がケース１５内で締め付けられず、製造公差のために締め付けられず、レンズ１２がレンズ１１に対して半径方向に摺動しても締め付けられず、熱膨張の影響によっても締め付けられないように１５０μｍ以上の半径方向ギャップ幅を有する。
【００５８】
第１の当接面４１，５１を介したレンズ１１の平面的な当接によって、軸方向整列及びレンズ１２の傾斜角度の整列が保証される。
【００５９】
同様に、レンズ１３は、対応する第１及び第２の当接面を介してレンズ１２に対して配置され、レンズ１４は、適切な第１及び第２の当接面を介してレンズ１３に対して配置される。レンズ１４上の軸方向に押圧される当接リング２３は、レンズスタック２０のレンズ１１〜１４が軸方向の遊びなしに互いに向き合うことを保証する。結果的に、すべてのレンズ１１〜１４は、共通ケース１５内、特に、共通の光軸１６に沿って、半径方向、軸方向、及び傾斜角度に対して、整列され、これは、ケース１５によるさらなる寄与を必要としない（自己センタリング）。
【００６０】
相対的に強い温度変化の場合に、及びレンズ１１〜１４の材料が異なる場合に起こる可能性があることは、突起４２ａを形成するレンズ１１が、関連する開口部５２ａを形成するレンズ１２よりも半径方向に相対的に強く膨張する（又は、それほど強く縮小しない）ことである。その結果、最終的に第２の当接面４２，５２が互いに接触するまで、第２の当接面４２，５２の間のギャップ６１が減少する。
【００６１】
第２の当接面４２，５２の間で接触している状態では、レンズ１２に対するレンズ１１のさらなる相対的な半径方向拡張により、レンズ１２が突起４２ａから軸方向に離れるように変位し、図４（簡略化するために、レンズ１１，１２のみを示す）を参照すると、第１の当接面４１，５１の（面）接触が失われている（持ち上げられている）。したがって、レンズ１１，１２は、第２の当接面４２，５２で互いに摺動する。
【００６２】
ここで、レンズ１１，１２に損傷を与えることなく、張力付与手段の力に抗するレンズ１２の軸方向変位が容易に可能である。第２の当接面４２，５２の傾斜角度α（及び、十分に小さい摩擦）のために、レンズ１１，１２もまた、動かなくなることは無く、ここで再度、傾斜角度に関して図３を参照されたい。第２の当接面４２，５２の典型的な傾斜角度αは、３０°〜６０°、好ましくは、約４５°である。この場合、錐台側面形状の開口部５２ａは、一様な傾斜角度α＝４５°を有し、環状ディスク側面形状の突起４２ａは、３５°と５０°の間の局部傾斜角度αを形成する。局部傾斜角度αは、各当接面４２，５２、この場合、第２の当接面で、各レンズ１１，１２の光軸７１，７２に垂直に伸びる基準面ＢＥに対して（例えば、接線によって）測定され、レンズ１１，１２の光軸を含む断面ＳＥ（この場合、図の平面）で決定される。
【００６３】
図３のレンズ１２〜１４の熱膨張は、他のレンズ１１〜１４に対してだけでなく、これらのレンズが半径方向に誘導されないのでケース１５に対しても、重要ではないことに留意されたい。
【００６４】
持ち上げの結果、すなわち、第２の当接面４２，５２によるレンズ１１，１２間の当接接触の利用により、レンズ１１，１２が互いに対して傾いている可能性があり、レンズ１１の光軸７１が、レンズ１２の光軸７２に対して顕著に傾いている。これに関して、図５を参照されたい（簡略化のため、ここで再度レンズ１１，１２のみを示しており、傾きを誇張して示している）。しかし、ここでは、第１の当接面４１，５１によって傾きが制限されるが、その理由は、最終的に、第１の当接面４１，５１が、この場合、下側領域において、点状に相互当接するためである。結果的に、個々の場合において、「持ち上げ」にもかかわらず、レンズ構造のための所定の仕様を依然として維持し得ることが可能である。
【００６５】
図６は、本発明に係るレンズ構造の第２の実施の形態を示しており、これは、レンズスタック２０の領域における図１〜図３のレンズ構造にほぼ対応している。したがって、本質的な相違点のみを説明することを意図している。
【００６６】
この場合も、４つのレンズ１１，１２，１３，１１４が共通ケース１５内に配置される。レンズ１１は、レンズのみとしてケース１５によって直接軸方向に配置される。この実施の形態では、２つのレンズ、すなわち、レンズ１１及び１１４が、ケース１５によって直接半径方向に並べられる。残りのレンズ１２，１３は、レンズ１１及び１１４によって半径方向に並べられる。レンズスタック２０の半径方向の整列は、ケース１５による２つのレンズ１１，１１４の半径方向の整列の結果として、全体的にさらに正確であり得る。しかし、この実施の形態では、両方のレンズ１１，１１４に対するケース１５内の半径方向のクランプの結果として、特に、ケース１５に合致する材料選択によって、半径方向の張力が存在しないことを保証することが必要である。その結果、この実施の形態ではレンズ１１，１２，１３，１１４の材料選択は全体的にわずかに制限されている。さらに、ケース１５の内壁３１，８１の様々な部分は、互いに対して高い精度で製造されなければならない。
【００６７】
図７は、本発明に係るレンズ構造の第３の実施の形態におけるレンズスタック２０の領域を示す。図６との本質的な相違点のみを説明する。
【００６８】
ここで、レンズ１１，１２は、第１の当接面４１，５１によって互いに当接している。ここで、レンズ１１の第１の当接面４１は、（この場合、共通の光軸１６と一致する）レンズ１１の光軸７１に垂直である、基準面ＢＥに対して測定される、この場合、約７°の非常に小さな傾斜角度αを有する円錐大の側面として実現される。傾斜角度αが測定される断面ＳＥ（この場合、図の平面）は、レンズ１１の光軸７１を含む。ここで、レンズ１２の第１の当接面５１は、円環セグメントの側面として実現されている。第１の当接面４１の小さな傾斜角度αは、レンズ１１，１２の半径方向の遊び（第２の当接面４２，５２の間の小さなギャップ６１を参照）にわたってレンズ１１，１２が比較的小さく傾くことを可能にするのみである。しかしながら、この起こり得る傾きは、傾斜角度αが十分小さい場合には通常許容される。
【符号の説明】
【００６９】
１  レンズ
２  当接面
３  第１の端部
４  第２の端部
１１  レンズ（ケースによって半径方向及び軸方向に整列）
１２〜１４  レンズ
１５  共通ケース
１６  共通の光軸
１７  肩部
１８  接触面
２０  レンズスタック
２１  張力付与手段
２２  張力付与装置
２３  当接リング
２３ａ  当接リング面
２４  接触面
２５  ばね要素
２６  張力付与リング
２７  ねじ
２８  カウンタねじ
２９  接続ねじ
３０  半径方向エッジ
３１  内壁
３２  ギャップ（レンズ１１における内壁／半径方向エッジ）
４１  第１の当接面
４１ａ  平坦なリング面
４２  第２の当接面
４２ａ  突起
４３  光学的有効面
５１  第１の当接面
５１ａ  平坦なリング面
５２  第２の当接面
５２ａ  開口部
５３  光学的有効面
６１  ギャップ（第２の当接面）
６２  半径方向エッジ
６３  内壁
６４  ギャップ（レンズ１２における半径方向エッジ／内壁）
７１  光軸（レンズ１１）
７２  光軸（レンズ１２）
８１  内壁
１１４  レンズ（ケースによって半径方向に整列）
α  傾斜角度
ＢＥ  基準面
ＢＲ  幅（ギャップ６１）
ＳＥ  断面
【図１】
2019032507.tif 000003
【図２】
2019032507.tif 000004
【図３】
2019032507.tif 000005
【図４】
2019032507.tif 000006
【図５】
2019032507.tif 000007
【図６】
2019032507.tif 000008
【図７】
2019032507.tif 000009
【外国語明細書】
2019032507000001.pdf
2019032507000002.pdf
2019032507000003.pdf
2019032507000004.pdf