專利名稱：紅外線單焦點(diǎn)鏡頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種紅外線單焦點(diǎn)鏡頭，更詳細(xì)地說涉及一種廣角且抑制球面像差等的產(chǎn)生的能夠恰當(dāng)?shù)厥褂糜诩t外線熱成像光學(xué)系統(tǒng)、監(jiān)視照相機(jī)的紅外線單焦點(diǎn)鏡頭。在此，紅外線是指包括波長為3000nnT5000nm的中紅外線以及波長為8000nnTl4000nm的遠(yuǎn)紅外線的發(fā)射。
背景技術(shù)：
提出了一種紅外線光學(xué)系統(tǒng)，是以往的紅外線鏡頭，能夠得到良好的圖像，適合于在嚴(yán)酷的環(huán)境下配置的監(jiān)視照相機(jī)等，其特征在于，在從3 μ πΓ 4 μ m的紅外線至遠(yuǎn)紅外線為止的波長域內(nèi)使用，從物體側(cè)起依次由第一透鏡和第二透鏡這兩個透鏡構(gòu)成，該第一透鏡是凸面朝向物體側(cè)的凸彎月形的透鏡，該第二透鏡是凹面朝向物體側(cè)的凸彎月形的透鏡，將第一透鏡和第二透鏡中的至少一個的兩面設(shè)為衍射光學(xué)元件面(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。
專利文獻(xiàn)1:日本特開2010-113191號公報(bào)發(fā)明內(nèi)容_4] 發(fā)明要解決的問題
專利文獻(xiàn)I的紅外線光學(xué)系統(tǒng)中，第一透鏡為凸彎月形透鏡，因此基本上不適合于廣角透鏡。在專利文獻(xiàn)I的實(shí)施例中，全部使用硫族化物作為透鏡材料。硫族化物的折射率低且色散大，因此必須加入衍射光學(xué)元件面以校正色像差。在專利文獻(xiàn)I的實(shí)施例中，全部加入了衍射光學(xué)元件面。
(發(fā)明的目的)
本發(fā)明是鑒于與以往的紅外線鏡頭有關(guān)的上述問題點(diǎn)而完成的，目的在于提供一種廣角、使用色散低的鍺作為透鏡材料且不包括衍射光學(xué)元件面的紅外線單焦點(diǎn)鏡頭。
用于解決問題的方案
本發(fā)明是一種紅外線單焦點(diǎn)鏡頭，從物體側(cè)起依次包括負(fù)的第一透鏡和正的第二透鏡，全視角為24°至55°。
發(fā)明的 效果
本發(fā)明的紅外線單焦點(diǎn)鏡頭雖然包括兩個透鏡，但是也得到以下效果:能夠通過將第一透鏡設(shè)為負(fù)來良好地校正彗差和畸變像差，通過正的第二透鏡來良好地校正由負(fù)的第一透鏡產(chǎn)生的球面像差。
本發(fā)明的實(shí)施方式如下。
(第一實(shí)施方式)
本發(fā)明的紅外線單焦點(diǎn)鏡頭的特征在于，上述第一透鏡和上述第二透鏡包含鍺。使用高折射率且色散低的鍺，由此不加入衍射光學(xué)元件面就能夠校正色像差。
(第二實(shí)施方式)
本發(fā)明的紅外線單焦點(diǎn)鏡頭的特征在于，上述第一透鏡是物體側(cè)面為凸面且具有負(fù)屈光力的透鏡，上述第二透鏡是圖像側(cè)面為凸面且具有正屈光力的透鏡。
本發(fā)明的紅外線單焦點(diǎn)鏡頭雖然包括兩個透鏡，但是也得到以下效果:能夠通過將第一透鏡設(shè)為負(fù)來良好地校正彗差和畸變像差，通過正的第二透鏡來良好地校正由負(fù)的第一透鏡產(chǎn)生的球面像差。
(第三實(shí)施方式)
本發(fā)明的紅外線單焦點(diǎn)鏡頭的特征在于，滿足以下條件式(I)
-4.5 ( fl/f ( -1.55.........(I)
其中，fl為第一透鏡的焦距，
f為整個系統(tǒng)的焦距。
條件式(I)是用于抑制像面彎曲的條件。當(dāng)超過條件式(I)的上限或下限時均難以進(jìn)行像面彎曲的校正。
(第四實(shí)施方式)
本發(fā)明的紅外線單焦點(diǎn)鏡頭的特征在于，滿足以下條件式(2)
0.6d/f 彡 1.9.........(2)
其中，d為第一透鏡與第二透鏡之間的間隔。
條件式(2)是用于不使第二透鏡的透鏡直徑過大并且拉長后焦距的條件。當(dāng)超過條件式⑵的上限時，第二透鏡的透鏡直徑變得過大。當(dāng)超過條件式⑵的下限時，無法得到足夠的后焦距。


圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的紅外線單焦點(diǎn)鏡頭的光學(xué)截面圖。
圖2是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的紅外線單焦點(diǎn)鏡頭的球面像差圖。
圖3是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的紅外線單焦點(diǎn)鏡頭的像散圖。
圖4是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的紅外線單焦點(diǎn)鏡頭的畸變像差圖。
圖5是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的紅外線單焦點(diǎn)鏡頭的光學(xué)截面圖。
圖6是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的紅外線單焦點(diǎn)鏡頭的球面像差圖。
圖7是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的紅外線單焦點(diǎn)鏡頭的像散圖。
圖8是本發(fā)明 的第二實(shí)施方式的紅外線單焦點(diǎn)鏡頭的畸變像差圖。
圖9是本發(fā)明的第三實(shí)施方式的紅外線單焦點(diǎn)鏡頭的光學(xué)截面圖。
圖10是本發(fā)明的第三實(shí)施方式的紅外線單焦點(diǎn)鏡頭的球面像差圖。
圖11是本發(fā)明的第三實(shí)施方式的紅外線單焦點(diǎn)鏡頭的像散圖。
圖12是本發(fā)明的第三實(shí)施方式的紅外線單焦點(diǎn)鏡頭的畸變像差圖。
圖13是本發(fā)明的第四實(shí)施方式的紅外線單焦點(diǎn)鏡頭的光學(xué)截面圖。
圖14是本發(fā)明的第四實(shí)施方式的紅外線單焦點(diǎn)鏡頭的球面像差圖。
圖15是本發(fā)明的第四實(shí)施方式的紅外線單焦點(diǎn)鏡頭的像散圖。
圖16是本發(fā)明的第四實(shí)施方式的紅外線單焦點(diǎn)鏡頭的畸變像差圖。
圖17是本發(fā)明的第五實(shí)施方式的紅外線單焦點(diǎn)鏡頭的光學(xué)截面圖。
圖18是本發(fā)明的第五實(shí)施方式的紅外線單焦點(diǎn)鏡頭的球面像差圖。
圖19是本發(fā)明的第五實(shí)施方式的紅外線單焦點(diǎn)鏡頭的像散圖。
圖20是本發(fā)明的第五實(shí)施方式的紅外線單焦點(diǎn)鏡頭的畸變像差圖。
圖21是本發(fā)明的第六實(shí)施方式的紅外線單焦點(diǎn)鏡頭的光學(xué)截面圖。
圖22是本發(fā)明的第六實(shí)施方式的紅外線單焦點(diǎn)鏡頭的球面像差圖。
圖23是本發(fā)明的第六實(shí)施方式的紅外線單焦點(diǎn)鏡頭的像散圖。
圖24是本發(fā)明的第六實(shí)施方式的紅外線單焦點(diǎn)鏡頭的畸變像差圖。
圖25是本發(fā)明的第七實(shí)施方式的紅外線單焦點(diǎn)鏡頭的光學(xué)截面圖。
圖26是本發(fā)明的第七實(shí)施方式的紅外線單焦點(diǎn)鏡頭的球面像差圖。
圖27是本發(fā)明的第七實(shí)施方式的紅外線單焦點(diǎn)鏡頭的像散圖。
圖28是本發(fā)明的第七實(shí)施方式的紅外線單焦點(diǎn)鏡頭的畸變像差圖。
圖29是本發(fā)明的第八實(shí)施方式的紅外線單焦點(diǎn)鏡頭的光學(xué)截面圖。
圖30是本發(fā)明的第八實(shí)施方式的紅外線單焦點(diǎn)鏡頭的球面像差圖。
圖31是本發(fā)明的第八實(shí)施方式的紅外線單焦點(diǎn)鏡頭的像散圖。
圖32是本發(fā)明的第八實(shí)施方式的紅外線單焦點(diǎn)鏡頭的畸變像差圖。
附圖標(biāo)記說明
1:第一透鏡；2:第二透鏡；rl:第一面；r2:第二面；s3:光圈；r4:第四面；r5 第五面。
具體實(shí)施方式
以下，示出本發(fā)明的紅外線單焦點(diǎn)鏡頭的實(shí)施方式的透鏡數(shù)據(jù)等。波長為ΙΟμπι。
(第一實(shí)施方式)
焦距8.4mm
數(shù)值孔徑F/1.0
視角2ω=50。
權(quán)利要求
1.一種紅外線單焦點(diǎn)鏡頭，其特征在于，從物體側(cè)起依次包括負(fù)的第一透鏡和正的第二透鏡，上述第一透鏡和上述第二透鏡包含鍺。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外線單焦點(diǎn)鏡頭，其特征在于，全視角為24°至55°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的紅外線單焦點(diǎn)鏡頭，其特征在于， 上述第一透鏡是物體側(cè)面為凸面且具有負(fù)屈光力的透鏡，上述第二透鏡是圖像側(cè)面為凸面且具有正屈光力的透鏡。
4.根據(jù)權(quán)利要求廣3中的任一項(xiàng)所述的紅外線單焦點(diǎn)鏡頭，其特征在于， 滿足以下條件式(I) -4.5≤ fl/f ≤ -1.55.........(I) 其中，fl為第一透鏡的焦距， f為整個系統(tǒng)的焦距。
5.根據(jù)權(quán)利要求廣4中的任一項(xiàng)所述的紅外線單焦點(diǎn)鏡頭，其特征在于， 滿足以下條件式(2) .0.6 ≤ d/f ≤ 1.9.........(2) 其中，d為第一透鏡與第二透鏡之間的間隔。
全文摘要
本發(fā)明提供一種紅外線單焦點(diǎn)鏡頭，使用色散低的鍺作為透鏡材料，不包括衍射光學(xué)元件面。在紅外線單焦點(diǎn)鏡頭中，從物體側(cè)起依次包括負(fù)的第一透鏡和正的第二透鏡，上述第一透鏡和上述第二透鏡包含鍺。
文檔編號G02B13/18GK103207445SQ20131000955
公開日2013年7月17日 申請日期2013年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月13日
發(fā)明者布施慎吾 申請人:株式會社騰龍