TWI234021B - Method and apparatus for effecting temperature compensation in an optical apparatus - Google Patents

Description

1234021 玖、發明說明： 【發明技術領域】 本發明大體有關裝置內之溫度補償作用，而更明確爲 有關一種使用一被動滯溫作用組件以完成不同組件相對移 動而用以在光學裝置內實施溫度補償之方法及裝置〇 【發明背景】 光學裝置通常需要在較寬廣之溫度範圍內可靠及準確 操作0然而，溫度改變會影響裝置之光學特性。舉例言之 ，在光學裝置具有由譬如鍺材料製成之紅外線透射透鏡時 ，透鏡之折射率相當顯著回應溫度之改變两改變〇缺乏補 償作用，折射率之改變會產生各種問題譬如焦面相對於感 測器或一些其他組件移動，從而降低透鏡所提供之聚焦功 能0 以往曾使用各種技術嚐試提供適當溫度補償以避免此 等問題〇 —此種手法涉及經由使用溫度感測器、回應感測 器之閉路控制系統、及將透鏡重定位於該控制系統下之馬 達驅動定位器進行主動焦距補償。然而，此類型之手法複 雜，故而對許多應用具有成本禁阻性〇此外，複雜性給予 此系統一低於所需之可靠性位準〇 另一已知之補償手法經由使用具有不同熱膨脹係數之 材料完成透鏡之被動重定位。當周圍溫度改變時，材料以 一將透鏡重定位俾保持明晰焦距之方式以不同速率改變尺 寸〇舊法之此類型系統曾包括譬如流體填充伸縮囊、雙金 屬彈簧、及高膨脹率塑膠等組件。然而，通常需要各種額 外之部件俾致力於其他考量0舉例言之，多個單另之荷載 1234021 彈簧予提供以控制背隙及在振動與陡震環境中維持剛性ο 多個單另之部件予提供以便達成初期焦距調整。此外，此 等手法經常牽涉必須加以組裝之多個部件、高精密度製作 、以及單另之鎖合部件、化合物或程序。因此，此等手法 整體而言相當複雜，故而對許多應用具有成本禁阻性〇 一相關考量爲許多舊有手法使用固定螺絲箝夾及鎖合 各同心總成（組裝件），以例如維持初期焦距調整〇然而 ，固定螺絲可能隨時傾向於鬆脫〇此外，固定螺絲會使其 他結構上之螺紋變形，使其難以或不能後續再調整初期之 焦距設定値，並增加部件間之結合力。又，溫度改變可能 使各種部件之尺寸特性以一將固定螺絲所提供抓力有效鬆 弛之方式變動〇 【本發明綜述】 由上，一般可認知已然出現對於用以在光學裝置內完 成被動溫度補償之方法及裝置需求◦依據本發明，一種方 法及裝置予提供以致力於此種需求，並且涉及：支承第一 及第二部件供平行於一第一方向相對運動，該第一部件包 括一型材而其上有一耦合結構面向一約略橫過該第一方向 之第二方向；在該第一及第二部件中之一上提供一屬一光 學系統之一部份之光學組件；以及藉由提供一補償部件補 償該光學系統因溫度改變所致之光學特性變化，該補償部 件在操作上耦合於該第二部件且包括一型材而其上有一耦 合結構面對並在操作上嚙合該第一部件上之耦合結構，該 等型材中之一第一者上具有該等耦合結構中之一第一者， ~2 — 1234021 而該等型材中之一第二者上具有該等耦合結構中之一第二 者0該補償部件具有一熱膨脹係數導致該補償部件藉由經 歷尺寸改變，以一補償溫度改變所致該光學系統之光學特 性變化之量完成該第一及第二部件平行於該第一方向之相 對運動而回應溫度改變，而該第一型材連續將該第一耦合 結構在一約平行於該第二方向之方向上彈性式促抵該第二 稱合結構◦ 【簡要圖說】 對本發明之較佳了解將經由以下詳述併同所附各圖式 予以獲得，圖中： 圖1爲一體現本發明各方面之光學裝置之概示性（線 圖式）前視圖； 圖2爲沿圖1中切線2 — 2所取之圖1裝置之概示性斷 面側視圖； 圖3爲一屬圖1裝置組件之罩殼之概示性前視圖； 圖4爲一屬圖1裝置組件之滯溫部件之概示性側視圖 圖5爲圖4中滯溫部件之概示性前視圖； 圖6爲概示性分解斷面側視圖，以實質放大比例描繪 圖2視圖中之一部份； 圖7爲類似圖2之概示性斷面側視圖，但顯示一屬圖 2裝置替用具體形式之光學裝置； 圖8爲一屬圖7裝置組件之滯溫部件之概示性斷面側 視圖；而 1234021 圖9爲概示性分解斷面側視圖，以實質放大比例描繪 圖7視圖中之一部份〇 【本發明詳述】 圖1爲一體現本發明各方面之光學裝置之概示性前 視圖。圖2爲沿圖1中切線2— 2所取之裝置10之概示性斷 面側視圖。裝置1 〇掌控紅外射線如稍後所論述，且具有一 以虛線11繪示於圖2中光軸。裝置10包括一約爲杯狀之罩 殼12。在所揭示之具體形式中，罩殼12係由一種業界所詳 知且可以鋁合金606 1 -T6現購自衆多販售商之鋁合金製成 〇然而，罩殼12可替換成由一些合宜之材料製成。 圖3爲罩殼1 2之概示性前視圖。現參考圖2及3 ;罩 殼12具有一約爲圓筒形、與軸11同心、且在一末端具有一 約爲圓形之端壁14之管狀側壁13 〇端壁14具有一軸向伸穿 且與軸11同心之圓形開孔1 7 〇在開孔1 7之二反側上提供二 穿過端壁14之徑向延伸槽18及19 〇端壁14在其一內側上亦 有一軸向朝前延伸之環形突起物22,其上有一徑向面朝內 之圓筒形導引表面23〇導引表面23與軸11同心〇 側壁1 3在接近端壁1 4遠端處有一與軸11同心之徑向面 朝內之圓筒形導引表面24〇側壁13在表面24之區域內及其 最接近端壁14之軸向側面上亦有多個面徑向朝內之周邊延 伸螺紋27 〇螺紋27稍後予更詳細討論。 參考圖1及2 ;裝置10亦包括一透鏡承體51〇透鏡承 體51爲管狀，具有約爲截頭錐體之形狀，且與軸11同心〇 在所揭示之具體形式中，透鏡承體51係由相同於罩殼12之 1234021 鋁合金製成，但其可替換成由一些其他合宜之材料製成。 透鏡承體51在其較小端有一徑向面朝外之圓筒形導引表面 53，以滑動方式嚙合罩殼12上之圓筒形導引表面23〇透鏡 承體51在其相反末端上有一徑向面朝外之圓筒形導引表面 54，以滑動方式嚙合罩殼12上之導引表面24。因此，經由 導引表面23與5 3及導引表面24與54之相對滑動，透鏡承體 51能相對於罩殼12軸向並旋轉運動。導引表面23-24及53 - 54皆爲精密機製表面，以便保持透鏡承體51及罩殼12在 其等相對運動期間彼此準確徑向對準。 透鏡承體51之外側在導引表面54之區域內有一周邊槽 溝57。槽溝57內提供一乙腈橡膠〇形環58，但該0形環可 替換成由一些其他合宜之彈性材料譬如矽橡膠製成〇 〇形 環58以密封方式嚙合各在罩殼12及透鏡承體51上所提供之 環形表面，以便協助抗拒水分、灰塵或其他外來物質進入 裝置10內。如由圖1及2中清楚看出，透鏡承體51之前端 在其徑向相反二側上具有二槽溝狀凹陷63及64 〇爲一稍後 更詳細討論之目的，一未予例示之工具可嚙合凹陷63及64 ，俾有助透鏡承體51相對於罩殼12之手動旋轉。 透鏡承體51在接近其前端處有一與軸11同心且具有軸 向及徑向面朝內表面之環形凹陷或槽66〇 —圓形透鏡6 7具 有一座定於凹陷66內之周緣，以使透鏡67之光軸與軸11同 廣闊〇透鏡承體51亦具有一恰在凹陷66前方之環形槽68。 環形槽68盛有業界熟練人士所詳知類型之封裝化合物69〇 封裝化合物69延伸於透鏡67周緣之四周並嚙合，俾將透鏡 -5- 1234021 67牢固持定於透鏡承體51上〇在所掲示之具體形式中，透 鏡6 7係設計以折射紅外線，且由鍺製成，但可替換成以一 些其他合宜之材料製成〇 透鏡承體5 1在接近其後端處有一與軸1 1同心且具有軸 向及徑向面朝內表面之周邊凹陷71〇 —圓形第二透鏡72具 有一座定於凹陷71內之周緣，以使透鏡72之光軸與軸11同 廣闊。在所揭示之具體形式中，透鏡7 2係由與透鏡67相同 之鍺材料製成，但可替換成以一些其他合宜之材料製成〇 該透鏡承體具有一恰在凹陷71前方之環形槽73〇環形槽73 盛有與69處使用者相同之封裝化合物74〇封裝化合物74延 伸於透鏡72周緣之四周並嚙合，俾將透鏡72牢固持定於透 鏡承體51上〇 透鏡67及7 2爲一光學系統之組件，並將紅外線聚焦俾 於一位於端壁1 4稍後方之未例示影像平面形成一影像〇該 光學系統具有其他非屬裝置10之一部份而因此不例示及詳 述於本文中之組件〇 在透鏡67及72間之區域內，透鏡承體51具有一徑向面 朝內之截頭錐形表面，且此截頭錐形表®配置以一螺紋78 。螺紋78不與另一組件上之螺紋協作，但卻作用以減少或 避免自透鏡承體51之截頭錐形內表面作不合宜反射，包括 會降低該光學系統有效操作之反射〇 透鏡承體51在接近其後端處有一徑向朝外突出之環形 凸緣82 〇凸緣82具有四個軸向伸穿之螺？L，此等螺孔中之 二個可見於圖2中之8 3及84 〇該四個螺孔分別位於間隔90 -6- 1234021 ^角之位置上0 參考圖2 ;裝置10亦包括一管狀滯溫部件121 。圖4 爲滯溫部件1 2 1之概示性側視圖，而圖5爲滯溫部件1 2 1 之概示性前視圖。滯溫部件1 2 1以稍後詳述之方式完成裝 置10內之溫度補償。在所揭示具體形式中，滯溫部件121 係由超高分子量聚乙烯（UHMW-PE)製成，具有較高之熱膨 脹係數。合宜之UHMW-PE材料可在商標TIVAR下自印第安 那州Fort Wayne市Poly Hi Solidur公司以融接型TIVAR 1000購得〇然而，滯溫部件121可替換成以一些其他合宜 之材料製成〇 參考圖2、4及5 ;滯溫部件121具有一與軸11同心 之管狀側壁1 2 6 〇側壁1 2 6約爲圓筒形，但更準確爲截頭 錐形，因其直徑自其前端至其後端極緩慢漸細〇滯溫部件 121在側壁126之後端有一環形凸緣127徑向朝內延伸。 凸緣127具有四個軸向伸穿且以均一之90°角間隔成角度 分布之開孔131-134 〇 滯溫部件1 2 1之凸緣1 2 7係藉四個螺絲牢固於透鏡承 體51之凸緣82，其中二個可見於圖2中乏137及138 〇更 明確言之，此四個螺絲各自分別伸穿凸緣1 27上之四個開 孔131-134中之一，且各自與凸緣82上之各個有螺紋開孔 螺合。爲稍後所討論之目的，開孔131-134各具有一較相 關螺絲上螺紋之外徑稍大之內徑〇 滯溫部件1 2 1在其前端之外側上具有周邊延伸之螺紋 148 〇如圖2所示，螺紋148在操作上嚙合罩殼12上提供 1234021 之螺紋27，以便將滯溫部件121及罩殼12實體耦合。螺紋 2 7及1 4 8稍後予詳細討論。滯溫部件1 2 1之外側上與螺紋 148相隔一小段距離處有一周邊延伸之淺槽149 〇又，如 由圖4及5中清楚看出，四個槽溝151-154各自由滯溫部 件121之前端軸向伸入其內。槽溝151-154提供於以均一 之90°角間隔分隔於周邊之位置上〇滯溫部件121位於槽 溝151-154間之部份作用如四個彈性臂161-164 ，各自在 軸向朝前突出。槽149之各個部份橫向伸過臂161-164中 之各個，如此各臂在槽149處較其他部位稍薄，此轉而便 利各臂之彈性撓曲〇 現回到協作之螺紋27及148 ;圖6爲概示性分解斷面 側視圖，屬圖2視圖之一部份，但以實質較大之比例顯示 協作之螺紋27及H8 〇由圖6將注意到，螺紋27及H8之 構形爲當嚙合時，螺紋148之尖梢與相關螺紋27之槽181 之內端多少相分隔，而螺紋27之尖梢與相關螺紋148之槽 182之內端多少相分隔c 罩殼12及滯溫部件121之構形爲於裝置10組裝前，滯 溫部件121上之螺紋148具有一大於罩殼12上螺紋27之最 大主要直徑之最大主要直徑0此在業界通稱干涉配合0當 滯溫部件121內缺乏槽溝151-154時，因干涉配合所致將 難以或不可能將螺紋27及148螺合。然而，槽溝151_154 之效果爲臂161-164之外端可各自徑向柄內撓曲一小段距 離，從而允許螺紋27及148螺合，儘管彼等之初始直徑事 實上界定一干涉配合0 1234021 因此，在圖2所描繪之組裝後裝置1 〇中，該四臂1 6 1 -1 64全予徑向朝內撓曲一小量，而連續以彈性方式將其上 之螺紋148徑向朝外促合於罩殼12上所提供之螺紋27，如 圖6中箭頭176所概示〇結果，且如圖6所示，滯溫部件 121上之螺紋148在其二側上具有恆分別與罩殼12上螺紋 27之側表面嚙合之表面。當然，此先天上意指螺紋27上之 反側表面各自嚙合螺紋148之個別側表面。由於此種藉由 力176連續維持之側壁嚙合，螺紋W8與27間絕無任何軸 向νν背隙〃，故而在罩殼12與滯溫部件121間無軸向活動 之可能性0 溫度改變可能導致罩殼I2及滯溫部件121之小量徑向 膨脹或收縮，會（在螺紋27與148嚙合前）有效變更各者 之初始直徑。然而，臂1 6 1 - 1 64之彈性將以圖6中所示之 方式吸收任何此等徑向尺寸變化，同時保持螺紋148及27 之側表面牢固嚙合0同樣，就徑向之製造公差會以理論上 在各干涉配合螺紋間產生結合之方式累積之限度而言，臂 161-164之彈性將有效吸收任何此類累積之公差，同時保 持螺紋148及27之側表面牢固嚙合。 現將提供關於裝置如何組裝之簡要闡釋。將較小之 透鏡72置於透鏡承體51之凹陷71內，然後將一定量之封裝 化合物74置於槽73內，以便將透鏡72固持於定位。其次， 將較大之透鏡67置於凹陷66內，並在槽68內添加封裝化合 物69，以便將透鏡67固持於定位。然後，用四個螺絲（包 括所例示之二個螺絲137及138 )將滯溫部件121鬆活耦 1234021 合於透鏡承體51〇此四個螺絲尙未完全旋緊〇如上述，開 孔1 3 1 - 1 34之直徑稍大於螺絲上螺紋之外徑。因此，在組 裝程序之此點上，一定程度之活動存在於滯溫部件121與 透鏡承體5 1間之所有方向上。 然後將滯溫部件121及透鏡承體51揷入罩殼12內◦以 人工移動一未予例示之工具使嚙合透鏡承體51上之凹陷63 及64〇然後，用此工具相對於罩殼12以人工使透鏡承體51 及滯溫部件121環繞軸11旋轉，以便將螺紋27及148彼此 螺合。如上相關圖6之討論，臂161-164在螺紋27及148 變成嚙合狀態時各自徑向朝內撓曲，並於其後作用將螺紋 148以一避免螺紋間之任何背隙之方式與螺紋27連續且彈 性式促合。當螺紋27及148變成彼此嚙合狀態時，透鏡承 體51上之導引表面53及54移動成與罩殼12上之導引表面23 及24滑動嚙合〇 如上所知，滯溫部件1 2 1與透鏡承體5 1間之所有方向 上存在一小量之活動，蓋將彼等耦合之螺絲尙未旋緊◦結 果，一旦導引表面23及53變成彼此嚙合’，從而完成透鏡承 體51之後端相對於罩殼12之徑向定位，滯溫部件121之後 端即可相對於透鏡承體5 1之後端徑向移動，直到透鏡承體 5 1之後端處於一在螺絲旋緊後將不傾向於任何方向對透鏡 承體51之後端施加徑向力之位置爲止。在透鏡承體51及滯 溫部件1 2 1之後端彼此依此正確定位時，將其等之後端耦 合之螺絲可以下列方式旋緊。 透鏡承體51予旋轉至一螺絲137及138與罩殼12之端 -10- 1234021 壁1 4上槽溝18及19角度對準之位置。然後，接續通過槽溝 18及19中之各個將一標準趕錐揷入，並用以將螺絲137及 138人工旋緊。然後使透鏡承體51環繞軸11旋轉90° ，以 使其他二個螺絲變成與槽溝18及19對準〇然後用趕錐將此 二其他螺絲接續旋緊〇 裝置1 〇之組裝於此點完成0然則實施下列額外步驟俾 將裝置10安裝於一系統內。將透鏡承體51及滯溫部件121 相對於罩殼12旋轉，以便螺紋H8與螺紋27脫離，並將透 鏡承體51及滯溫部件121軸向撤離罩殼12〇將透鏡承體51 固定於滯溫部件1 2 1之該四個螺絲包括螺絲1 3 7及1 3 8不 再鬆開。然後，使用各自分別伸穿槽溝18-19中之一及/ 或伸穿罩殼12之後壁14上所提供之額外開孔1 86- 1 87 (圖 3)之未例示螺絲將罩殼12牢固安裝於一未予例示之系統 內，以便將後壁14牢固於該系統之一未予例示之部件。在 罩殻12牢固於該系統內之後，透鏡承體51及滯溫部件121 予軸向再挿入罩殼12內，並相對於罩殼i2旋轉以便完成螺 紋27及148之嚙合〇然後，在最終之光學校準步驟期間將 透鏡承體51及滯溫部件121相對於罩殼i2旋轉，以便將透 鏡67及72調整至一在整個光學系統內爲通過裝置10之紅外 線獲致正確焦距之軸向位置0螺紋27及148因此作用以提 供初始焦距調整〇螺紋27與148間之摩擦，包括由臂161 -164之彈性所產生者，抵抗傾向於改變此初始焦距調整之 透鏡承體51及罩殼12相對旋轉。 現將提供有關出現於裝置1〇內回應為度改變之熱補償 -11- 1234021 之簡要闡釋。如上述，溫度之改變導致光學系統光學特性 之改變◦就此言之，一重要之因素爲溫度之改變導致各個 鍺透鏡67及72之折射率改變，轉而會以一在彼等所產生之 影像焦面上導致軸向移動之方式改變其聚焦功能〇 爲提供溫度基補償以反制此類型之光學特性改變，滯 溫部件121具有一熱膨脹係數導致其藉由在軸向長度上膨 脹或收縮而回應溫度改變，俾完成透鏡承體51相對於固定 罩殼12之滑動。裝置10係設計成使此一軸向膨脹或收縮之 量藉一準確反制各種熱因素譬如透鏡67及7 2之折射率變化 之量完成透鏡67及7 2之軸向重定位。結果，儘管溫度改變 ，透鏡67及72產生之影像焦面維持於該系統內之相同軸向 位置，從而確保裝置10在一較寬廣溫度範圍內之可靠光學 操作。 圖7爲一類似圖2之概示性斷面側視圖，但顯示一屬 圖2裝置10之替用具體形式之光學裝置310 〇圖7之裝置 3 1 〇大體類似圖2之裝置1 0，故以下僅詳論顯著之差異〇 此等差異主要有關滯溫部件之結構，及滯溫部件耦合於透 鏡承體之方式〇 更詳細爲裝置310包括一透鏡承體〗21 ，其後端有一 與在圖2中透鏡承體51之後端所提供凸緣82不同之徑向朝 外突出之環形凸緣326 〇更明確言之，凸緣326不具有將 其伸穿之有螺紋開孔，但卻在其外端有一徑向朝外突出之 周邊肋材327 〇肋材327具有約爲梯形之橫斷面形狀〇 圖7之裝置310包括一滯溫部件341 ，而圖8爲滯溫 一 12- 1234021 部件3 4 1之概示性斷面側視圖〇滯溫部件3 4 1有些方面不 同於裝置10之滯溫部件121 ，如下更詳細之討論〇 滯溫部件341乃約爲圓筒形之管，但更準確爲截頭錐 形，因其直徑自其前端至其後端極緩慢漸細〇由圖7及8 明瞭，滯溫部件341之左或前半部大體類似圖2及4中滯 溫部件121之左或前半部。明確言之，其具有構組成與罩 殼1 2上之螺紋2 7干涉配合之周邊延伸螺紋1 4 8 ，以便將滯 溫部件341及罩殼12實體耦合〇其進一步具有周邊延伸之 槽Η9 〇此外，四個槽溝自滯溫部件341之前端軸向伸入 其內，此等槽溝中之三個可見於圖8中之151及153-154 。此等槽溝以90°之間隔彼此偏置〇此0槽溝界定四個彈 性臂，其中二個可見於圖7-8中之M3友164 〇 滯溫部件341之右或後半部在結構上異於圖2中滯溫 部件121之右或後半部。更明確言之，滯溫部件341在其 後端之一內表面上有一周邊延伸之槽34έ 〇槽348具有一 約爲梯形之橫斷面形狀。槽34 8接納透-承體321之凸緣 326上提供之肋材327 ，以便將透鏡承體321及滯溫部件 34 1實體耦合。此肋材與槽間之協作稍後予更詳細討論。 四個槽溝（其中二個可見於351及352 )自滯溫部件341 之後端軸向朝前伸入其內〇此四槽溝提供於以均一之90° 角間隔彼此偏置之周邊分隔位置上〇此等在滯溫部件34 1 後半部之四個槽溝與在其前半部之四個ft溝以45°角偏置 。滯溫部件341之位於槽溝間之各部份作用如四個各爲彈 性可撓之軸向朝後突出臂，此等臂中之全個可見於圖8中 -13- 1234021 之 36 1 -363 ο 圖9爲概示性分解斷面側視圖，以實質放大比例顯示 圖8視圖中包括肋材327及槽348之一部份。肋材327之 主要直徑大於槽348之主要直徑，以使肋材327及槽348 受到與以上關連螺紋27及148所討論之干涉配合相匹擬之 千涉配合。結果，當肋材32 7接納於槽34 8內成圖7及9 中所示之組裝後構形時，在滯溫部件34 1後端之四個彈性 可撓臂各自處於徑向朝外撓曲之狀態，故而各自具有將肋 材327及槽348彼此連續且彈性式促合之效果。 由圖9將注意到，肋材327之外端與槽348之最內表 面彼此稍許分隔，且凸緣326與滯溫部件341上之相對表 面彼此稍許分隔。結果，由於該四可撓臂包括臂3 6 1 - 3 6 3 之彈性，槽348二反側上之傾斜表面恆與肋材327二反側 上之傾斜表面彈性式促合◦此確保透鏡承體321與滯溫部 件341間無軸向活動或背隙〇縱使透鏡承體321及/或滯 溫部件341直徑多少回應溫度變化改變〗各臂之彈性作用 以於透鏡承體321與槽348間保持此種零背隙嚙合。一般 將注意到，此種零背隙嚙合係以廉價且結構簡單之構形予 以達成〇 組裝期間，透鏡承體321上之凸緣3 2 6係向後挿入滯 溫部件341內，故導致在滯溫部件341後端之四個臂361-363藉肋材327朝外撓曲，直到肋材327變成與槽348軸 向對準爲止。各臂於是在肋材327進入槽348時，但甚至 在各臂保持彈性撓曲至少許程度之後，在其本身之彈性下 — 14 — 1234021 徑向朝內扣合。然後以一些合宜之方式將罩殼12安裝於一 未予例示之系統內〇之後，滯溫部件341’及透鏡承體321 予軸向挿入罩殼12內，並相對於罩殼12旋轉俾完成螺紋27 與H8之嚙合。在螺紋27與148變成嚙合狀態時，在滯溫 部件341前端之各臂以一類似早已關連pi-6之具體形式 予詳述之方式徑向朝內撓曲0 一旦螺紋27與148嚙合，使透鏡承體321及滯溫部件 121相對於該罩殼旋轉，以便將透鏡67及72定位於一完成 紅外線正確聚焦之軸向位置上。其後，在裝置10之正常操 作性使用期間，滯溫部件341回應溫度改變完成補償之方 法爲以一實質相同於就圖1-6中滯溫部件121所說明之方 式將該透鏡承體相對於罩殼12軸向移動。 本發明提供許多技術性優點0此等技術性優點包括提 供一結構較簡單且有助被動焦距補償、初始焦距調整、該 焦距調整之自鎖定、在該焦距調整中爲零背隙、寬鬆製造 公差、及易組裝之單一滯溫部件◦一相關之優點爲該零背 隙狀況在該裝置之廣闊操作溫度範圍上維持全效0 另一優點得自使用若干彈性臂，此等臂在該結構內提 供一幾乎恆定之徑向力而完成零背隙及焦距調整鎖定作用 ，且提供徑向柔順性同心維持軸向剛性0徑向分布之力亦 有助該零背隙結構內各配合表面之自定中心作用0 又有一優點得自該滯溫部件爲一種定位成約與一透鏡 之軸同心而需要回應溫度變化進行軸向童定位之管0該滯 溫部件之構形爲將力均匀施加於一支承該透鏡之透鏡單位 -15- 1234021 之周圍，俾減少或避免該透鏡單位傾斜及/或結合之傾向 〇復有一優點得自提供一種縱令於該裝置受到振動或陡震 時仍能可靠維持各透鏡之正確軸向位置之構形。另一優點 爲該實現零背隙及焦距鎖定功能之結構內無固定螺絲〇 雖然已例示及詳述二種具體形式，但一般均將了解有 可能作成各種替代及變更，而不背離由後列申請專和j @圍[ 所界定之本發明精神及範疇〇 -16-

Claims (1)

1234021 上之所述賴合部份分別與具有所述第一型材之所述部件上 之所述耦合部份中之一彈性式促合； 所述第一型材及所述第一耦合結構係所述臂及其上 所述賴合部份中之一*，而所述第一^賴合結構係具有所述第 二型材之所述部件上之所述耦合部份中之一0 3.如申請專利範圍第2項之裝置，其中所述耦合部份 各自包括螺紋，所述螺紋回應所述第一部件及所述補償部 件環繞所述軸之相對旋轉用以完成所述第一部件及所述補 償部件平行於所述軸之相對運動。 4 .如申請專利範圍第3項之裝置，其中所述螺紋予形 製成使所述補償部件上之所述螺紋與所述第一部件上之所 述螺紋回應所述臂之彈性驅促作用以一在平行所述軸之各 方向上提供零背隙之方式被促合0 5 .如申請專利範圍第3項之裝置，其中所述臂之所述 彈性在所述補償部件上之所述螺紋及所述第一部件上之所 述螺紋間產生摩擦力，抵抗所述補償部件與所述第一部件 之相對旋轉〇 6.如申請專利範圍第2項之裝置，真中在所述第一部 件及所述補償部件上之所述耦合部份各自包括一肋材，而 另一所述第一部件及所述補償部件上之#述耦合部份各自 包括一接納個別之所述肋材之槽。 7 ·如申請專利範圍第6項之裝置，其中所述肋材及所 述槽予形製成使所述肋材及所述槽回應所述臂之彈性驅促 作用以一在平行所述軸之各方向上提供零背隙之方式被促 1234021 部件且包括一型材而其上有一耦合結構面對並在操作上嚙 合所述第一部件上之所述耦合結構，所_型材中之一第一 者上具有所述耦合結構中之一第一者，而所述型材中之一 第二者上具有所述耦合結構中之一第二者，所述補償部件 具有一熱膨脹係數導致所述補償部件藉由經歷尺寸改變， 以一補償溫度改變所致該光學系統之光學特性變化之量完 成所述第一及第二部件平行於所述第一方向之相對運動而 回應溫度改變；以及 致使所述第一型材連續將所述第一耦合結構在一約 平行於所述第二方向之方向上彈性式促抵所述第二耦合結 構。 1 3 .如申請專利範圍第1 2項之方法，包括下列步驟： 將具有所述第二型材之所述部件#組成包括多個耦 合部份，係環繞一平行所述第一方向延伸之軸分隔於周邊 上，且各自分別面向一徑向方向；以及 將具有所述第一型材之所述部件構組成包括多個環 繞所述軸分隔於周邊上之彈性臂，各自在鄰近其一外端處 具有一分別面向一徑向方向之耦合部份，且各自予撓曲俾 將其上之所述耦合部份分別與具有所述第二型材之所述部 件上之所述耦合部份中之一彈性式促合，所述第一型材及 所述第一耦合結構係所述臂及其上所述耦合部份中之一， 而所述第二耦合結構係具有所述第二型材之所述部件上之 所述耦合部份中之一 〇 14.如申請專利範圍第13項之方法，包括將所述補償部 1234021 件及所述第一部件各個上之所述稱合部份構組成使所述補 償部件及所述第一部件上之所述耦合部伊回應所述臂之彈 性驅促作用以一在平行所述軸之各方向上提供零背隙之方 式被促合之步驟〇 15.如申請專利範圍第I3項之方法’其中構組具有所述 第一型材之所述部件之步驟包括將各所述臂構組成使其上 之所述耦合部份藉該臂以一在所述裝置之操作溫度範圍上 約略保持恆定之力促抵具有所述第二型材之所述部件上之 對應耦合部份之步驟0 —5 —