(57)【要約】    【課題】  複数のレンズが密着する構成を有するレンズモジュールを具備する光学系に於いて、レンズ間に形成される空間の密閉状態を回避し、気圧変化、温度変化の環境変化にも適応可能とする。    【解決手段】  凹レンズ２を具備するレンズモジュールに於いて、前記凹レンズの凹曲面に密着して他の光学部材３が設けられ、該他の光学部材は前記凹曲面よりも曲率半径の大きい面で該凹曲面に密着して前記凹レンズと前記他の光学部材間に空間７を形成し、前記凹曲面の周縁を横切り前記空間に連通する溝１４を形成した。    【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹レンズを具備するレンズモジュールに於いて、前記凹レンズの凹曲面に密着して他の光学部材が設けられ、該他の光学部材は前記凹曲面よりも曲率半径の大きい面で該凹曲面に密着して前記凹レンズと前記他の光学部材間に空間を形成し、前記凹曲面の周縁を横切り前記空間に連通する溝を形成したことを特徴とするレンズモジュール。
【請求項２】
前記凹レンズは前記凹曲面の周囲にエッジ部が形成され、前記溝は一端が前記凹曲面に開口し、他端が外周面に開口する請求項１のレンズモジュール。
【請求項３】
前記凹レンズは前記凹曲面の周囲にエッジ部が形成され、前記溝は前記凹曲面と前記エッジ部とが成す稜線部に形成された請求項１のレンズモジュール。
【請求項４】
前記溝は前記他の光学部材に刻設され、前記凹レンズの周縁が当接する部分を横断する様設けられた請求項１のレンズモジュール。
【請求項５】
前記凹レンズ、前記他の光学部材のいずれか一方に側溝を刻設し、該側溝は前記溝に連通している請求項１のレンズモジュール。
【請求項６】
前記側溝は外周面の母線に対して傾斜している請求項５のレンズモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複数のレンズを組合せて構成されるレンズモジュールを具備した光学系に関し、特に気圧変化、温度変化の大きい環境で使用される光学機器に用いられる光学系に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
人工衛星に搭載される望遠鏡、真空試験室に設備される撮像装置、極地観測に使用されるカメラ等の光学機器が使用される環境は、気圧変化、温度変化が著しく大きい。この為、これら光学機器の光学系の構成要素の１つであるレンズモジュールは、気圧変化、温度変化が大きく変化した場合にも対応できる様な構造が要求される。又、人工衛星に搭載される望遠鏡等では、可能な限り小型化、軽量化が必要であり、小型化、軽量化はレンズモジュールにも要求されている。
【０００３】
図１０に於いて、従来のレンズモジュールについて説明する。
【０００４】
図１０は、凹レンズ２、凸レンズ３を具備したレンズモジュール１を示しており、前記凹レンズ２、前記凸レンズ３は、鏡筒４に保持され、前記凹レンズ２と前記凸レンズ３との間には間隔環５が挾設され、前記鏡筒４、前記凹レンズ２、前記凸レンズ３によって密閉された空間６が形成される。
【０００５】
前記レンズモジュール１を有する光学機器が気圧変化、温度変化が著しく大きい環境に使用された場合、前記空間６と前記レンズモジュール１外部とでは、気圧差、温度差が発生する。大きな気圧差が生じると、前記凹レンズ２、前記凸レンズ３に外圧が作用することとなり、前記凹レンズ２と前記凸レンズ３の光軸ずれの要因となる。又、大きな温度差、気圧差が生じると、前記空間６に封入された水蒸気により曇りを生じ、レンズの性能低下の要因となる。
【０００６】
図１０で示されるレンズモジュール１では、前記凹レンズ２、前記凸レンズ３が前記鏡筒４に嵌装される構造であり、前記凹レンズ２、前記凸レンズ３と前記鏡筒４間には僅かではあるが間隙が存在する。前記空間６と前記レンズモジュール１外部で気圧差、温度差が生じたとしても、前記空間６と前記レンズモジュール１外部とは僅かな間隙を介して気体の出入りがあり、時間と共に気圧差、曇りは解消される。
【０００７】
又、前記レンズモジュール１に小型化、軽量化が要求された場合、図１１に示される様に、前記間隔環５が省略され、前記凹レンズ２と前記凸レンズ３とが密着された構造が採用される。
【０００８】
前記凹レンズ２と前記凸レンズ３とが密着された場合も、前記凹レンズ２と前記凸レンズ３の曲面の曲率の相違から、前記凹レンズ２と前記凸レンズ３間には空間７が形成される。該空間７は完全に密閉された空間であり、前記レンズモジュール１が気圧変化、温度変化が著しく大きい環境下に置かれた場合、前記空間７と前記レンズモジュール１外部との間には圧力差、温度差、湿度差が生じ、特に圧力差、湿度差は時間が経過しても解消されることはなく、内外圧差による光軸ずれ、水蒸気の結露による曇りが発生する虞れがある。
【０００９】
尚、レンズモジュール１を製作する場合、真空室で組立てる、ドライ窒素ガス環境下で組立てることも考えられるが、特殊な設備を必要とし、コスト高となる。
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−２４９９９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は斯かる実情に鑑み、複数のレンズが密着する構成を有するレンズモジュールに於いて、レンズ間に形成される空間の密閉状態を回避し、気圧変化、温度変化の環境変化にも適応可能なレンズモジュールを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、凹レンズを具備するレンズモジュールに於いて、前記凹レンズの凹曲面に密着して他の光学部材が設けられ、該他の光学部材は前記凹曲面よりも曲率半径の大きい面で該凹曲面に密着して前記凹レンズと前記他の光学部材間に空間を形成し、前記凹曲面の周縁を横切り前記空間に連通する溝を形成したレンズモジュールに係るものである。
【００１３】
又本発明は、前記凹レンズは前記凹曲面の周囲にエッジ部が形成され、前記溝は一端が前記凹曲面に開口し、他端が外周面に開口するレンズモジュールに係り、又前記凹レンズは前記凹曲面の周囲にエッジ部が形成され、前記溝は前記凹曲面と前記エッジ部とが成す稜線部に形成されたレンズモジュールに係り、又前記溝は前記他の光学部材に刻設され、前記凹レンズの周縁が当接する部分を横断する様設けられたレンズモジュールに係り、又前記凹レンズ、前記他の光学部材のいずれか一方に側溝を刻設し、該側溝は前記溝に連通しているレンズモジュールに係り、更に又前記側溝は外周面の母線に対して傾斜しているレンズモジュールに係るものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、凹レンズを具備するレンズモジュールに於いて、前記凹レンズの凹曲面に密着して他の光学部材が設けられ、該他の光学部材は前記凹曲面よりも曲率半径の大きい面で該凹曲面に密着して前記凹レンズと前記他の光学部材間に空間を形成し、前記凹曲面の周縁を横切り前記空間に連通する溝を形成したので、複数のレンズが密着して保持される場合に形成されるレンズ間の空間が溝を介して外部と連通し、気圧変化、温度変化の環境変化にも適応が可能となる。
【００１５】
又本発明によれば、前記凹レンズ、前記他の光学部材のいずれか一方に側溝を刻設し、該側溝は前記溝に連通しているので、レンズが保持手段に保持された状態でも、前記空間とレンズモジュール外部とが溝、側溝を介して連通し、気圧変化、温度変化の環境変化にも迅速な適応が可能となる。
【００１６】
更に又本発明によれば、前記側溝は外周面の母線に対して傾斜しているので、溝を刻設したことを原因としたガタツキを抑制できる等の優れた効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照しつつ本発明を実施する為の最良の形態を説明する。
【００１８】
図１、図２に於いて第１の実施の形態について説明する。尚、図１では鏡筒を省略して示している。
【００１９】
図示されるレンズモジュール１１は、図１中、左方が物体側、右方が結像側とする。
【００２０】
前記レンズモジュール１１には凹レンズ２と凸レンズ３が密着した状態で鏡筒（図示せず）に保持されており、前記凹レンズ２の物体側は大きな曲率半径を有する凹面となっており、又前記凹レンズ２の結像側は、曲率半径の小さい凹面のレンズ有効部１２及び周縁部に屈折に寄与しないエッジ部１３が形成されている。
【００２１】
前記凹レンズ２に密着して設けられる前記凸レンズ３は、物体側面が前記レンズ有効部１２の曲率半径より大きな曲率半径を有する凸面を有し、前記凹レンズ２と前記凸レンズ３間には空間７が形成される。
【００２２】
前記凹レンズ２の前記エッジ部１３には少なくとも１箇所に、半径方向に延びる溝１４が刻設されている。該溝１４は一端が凹曲面に開口し、他端が外周面に開口し、前記空間７と前記凹レンズ２の外周部とを連通し、前記空間７を開放された空間としている。
【００２３】
前記レンズモジュール１１が置かれた環境で、気圧変化、温度変化が生じたとしても、前記溝１４を通って前記空間７と前記レンズモジュール１１の周囲の雰囲気との流通があり、前記空間７と前記レンズモジュール１１外部との間には圧力差、温度差、湿度差が生じることはない。従って、内外圧差による光軸ずれ、水蒸気の結露による曇りの発生が防止される。
【００２４】
図３、図４は第２の実施の形態を示している。
【００２５】
第２の実施の形態では、レンズ有効部１２とエッジ部１３との境界に形成される稜線部１５に溝１４を刻設したものである。前記稜線部１５に前記溝１４を形成した場合も、該溝１４によって空間７と凹レンズ２の外周部とが連通される。
【００２６】
図５、図６は第３の実施の形態を示している。
【００２７】
凹レンズ２のエッジ部１３に半径方向に延びる溝１４を刻設すると共に前記凹レンズ２の外周面に螺旋状（母線に対して傾斜する）の側溝１６を刻設し、該側溝１６と前記溝１４とを連通させたものである。尚、該溝１４は必ずしも、半径方向に合致していなくともよい。
【００２８】
前記側溝１６を設けることで、前記凹レンズ２が鏡筒に保持された状態でも、レンズモジュール１１の外部と空間７（図１参照）とが前記側溝１６、前記溝１４によって連通されるので、急激な圧力変動、温度変動があった場合も前記空間７は前記レンズモジュール１１外部に対して均圧、等温とされる。
【００２９】
尚、前記側溝１６は前記溝１４が設けられていないレンズ、第３の実施の形態では凸レンズ３の外周面に形成されてもよい。要は、前記側溝１６が前記溝１４に空間として連続していればよい。
【００３０】
又、前記側溝１６を母線に対して傾斜させることで、母線に沿った断面では、図７に見られる様に前記側溝１６は断面の一部に現れるのみとなる。従って、該側溝１６を刻設することで、前記凹レンズ２が鏡筒等の保持手段に対してガタツキを生じることがない。
【００３１】
ここで、前記側溝１６が母線に沿って刻設された場合は、図８に示される様に前記側溝１６を刻設した部分はΔｒだけ半径が小さくなり、ガタツキ発生の要因となる。
【００３２】
尚、前記側溝１６は傾斜しているだけで、ガタツキ発生を少なくできるが、好ましくは前記側溝１６の傾斜量は、該側溝１６の始端と、終端で周方向に溝幅の１／２以上ずれていればよい。１／２以上ずれることで、溝を刻設したことを原因としたガタツキはなくなる。
【００３３】
図９は第４の実施の形態を示している。
【００３４】
該第４の実施の形態では、凸レンズ３の稜線部１５が当接する部分に半径方向に延びる溝１７を少なくとも１本刻設したものである。尚、前記凸レンズ３に溝１７を刻設する場合も、第３の実施の形態と同様凸レンズ３の外周面に側溝１６を刻設し、前記溝１７と連通させてもよい。
【００３５】
尚、本発明は凹レンズ２と凸レンズ３との組合せ以外にも、凹レンズ２とフィルタ、カバーガラス等の平板（曲率半径が無限大）状の光学部材との組合せにも実施可能であることは言う迄もない。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の実施の形態の要部を示す断面図である。
【図２】同前第１の実施の形態に用いられる凹レンズの斜視図である。
【図３】同前第２の実施の形態に用いられる凹レンズの斜視図である。
【図４】該凹レンズの断面図である。
【図５】同前第３の実施の形態に用いられる凹レンズの斜視図である。
【図６】該凹レンズの断面図である。
【図７】該凹レンズの溝部の断面図である。
【図８】該凹レンズの溝部の平面図である。
【図９】本発明の第４の実施の形態の要部を示す断面図である。
【図１０】従来のレンズモジュールの要部を示す断面図である。
【図１１】従来の他のレンズモジュールの要部を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
２              凹レンズ
３              凸レンズ
４              鏡筒
７              空間
１１            レンズモジュール
１２            レンズ有効部
１３            エッジ部
１４            溝
１５            稜線部
１６            側溝
【図１】
2008191280.tif 000003
【図２】
2008191280.tif 000004
【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】
2008191280.tif 000009
【図８】
2008191280.tif 000010
【図９】
2008191280.tif 000011
【図１０】
2008191280.tif 000012
【図１１】
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