紅外線光學(xué)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的課題在于提供一種能夠獲得明亮的圖像、且能夠適用于廣角-中望遠(yuǎn)的單焦點(diǎn)透鏡的紅外線光學(xué)系統(tǒng)。為了解決上述課題，本發(fā)明適用的紅外線光學(xué)系統(tǒng)的特征在于，所述紅外線光學(xué)系統(tǒng)包括從物體側(cè)開(kāi)始依次配置的具有負(fù)折射本領(lǐng)的第一透鏡組、具有正折射本領(lǐng)的第二透鏡組；第一透鏡組及第二透鏡組均由可使3μm以上14μm以下的紅外波長(zhǎng)區(qū)的光線透過(guò)的紅外線透過(guò)材料所構(gòu)成，且至少其中一個(gè)透鏡包括鍺以外的紅外線透過(guò)材料所構(gòu)成。
【專利說(shuō)明】紅外線光學(xué)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種在紅外波長(zhǎng)區(qū)使用的紅外線光學(xué)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] -直以來(lái)，紅外線光學(xué)系統(tǒng)除了被利用于監(jiān)控或人體認(rèn)證等，而且醫(yī)學(xué)或工業(yè)領(lǐng) 域中被利用于被拍攝物體的熱分布衍射等用途。另外，近年來(lái)，紅外線光學(xué)系統(tǒng)作為車載照 相機(jī)的用途也擴(kuò)大了，紅外線光學(xué)系統(tǒng)除了被利用于監(jiān)控、行駛記錄等，還被利用于夜間行 人或障礙物的檢測(cè)等的駕駛支援等各種用途。伴隨著這種紅外線光學(xué)系統(tǒng)的用途的擴(kuò)大， 不僅僅是對(duì)焦距可變的變焦透鏡，而且對(duì)F值小且能夠獲得明亮圖像的單焦點(diǎn)透鏡的需求 也越來(lái)越大。
[0003] -般地，紅外線光學(xué)系統(tǒng)是組合多片的鍺等對(duì)紅外線具有高折射率的紅外線透過(guò) 透鏡而構(gòu)成的。例如，在專利文獻(xiàn)1中，公開(kāi)了如下的廣角的紅外線光學(xué)系統(tǒng)，其從物體側(cè) 開(kāi)始依次包括：由向著物體側(cè)具有凸面的彎月透鏡所構(gòu)成的第一透鏡、由向著物體側(cè)具有 凸面的正彎月透鏡構(gòu)成的第二透鏡及第三透鏡。另外，在專利文獻(xiàn)2中公開(kāi)了如下的F值 較小的明亮的紅外線光學(xué)系統(tǒng)，其從物體側(cè)開(kāi)始依次包括：由向著物體側(cè)具有凸面的正彎 月透鏡所構(gòu)成的第一透鏡、由向著像面?zhèn)染哂型姑娴恼龔澰峦哥R所構(gòu)成的第二透鏡。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開(kāi)2011-253006號(hào)公報(bào)
[0007] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開(kāi)2010-113191號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0009] 但是，構(gòu)成紅外線光學(xué)系統(tǒng)的紅外線透過(guò)透鏡與可見(jiàn)光用的透鏡的可見(jiàn)光的吸收 率相比，紅外線的吸收率較高，其表面的反射率也較高。因此，隨著構(gòu)成紅外線光學(xué)系統(tǒng)的 透鏡片數(shù)的增加，透鏡的紅外線的吸收/反射也隨之增加，且整個(gè)系統(tǒng)的紅外線的透過(guò)率 會(huì)降低。也就是說(shuō)，上述專利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的紅外線光學(xué)系統(tǒng)雖然是廣角的單焦點(diǎn)透鏡，成 像性能也良好，但與上述專利文獻(xiàn)2所公開(kāi)的紅外線光學(xué)系統(tǒng)相比，由于透鏡片數(shù)多，因而 難以獲得明亮的圖像。另一方面，由于專利文獻(xiàn)2所公開(kāi)的紅外線光學(xué)系統(tǒng)包括兩片透鏡 而構(gòu)成，因此有利于獲得明亮的圖像。但是，在該紅外線光學(xué)系統(tǒng)中，使第一透鏡為凸的正 彎月透鏡，所以適合于標(biāo)準(zhǔn)-望遠(yuǎn)透鏡，而難以適用于廣角透鏡。另外，如果要通過(guò)該透鏡 構(gòu)成來(lái)實(shí)現(xiàn)廣角化，則需要擴(kuò)大第一透鏡的透鏡直徑，此時(shí)，彗形像差等也會(huì)變大，僅靠?jī)?片透鏡無(wú)法充分地進(jìn)行像差校正，并使成像性能降低。
[0010] 于是，本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠獲得明亮的圖像、且能夠適用于廣角-中 望遠(yuǎn)的單焦點(diǎn)透鏡的紅外線光學(xué)系統(tǒng)。
[0011] 用于解決問(wèn)題的手段
[0012] 本發(fā)明人等潛心研究的結(jié)果，通過(guò)采用以下的紅外線光學(xué)系統(tǒng)來(lái)達(dá)成上述課題。
[0013] 本發(fā)明的紅外線光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外線光學(xué)系統(tǒng)包括從物體側(cè)開(kāi)始 依次配置的具有負(fù)折射本領(lǐng)的第一透鏡組、具有正折射本領(lǐng)的第二透鏡組；第一透鏡組及 第二透鏡組均由可使3μπι以上14 μ m以下的紅外線波長(zhǎng)區(qū)的光線透過(guò)的紅外線透過(guò)材料 所構(gòu)成，且至少其中一個(gè)透鏡由鍺以外的紅外線透過(guò)材料所構(gòu)成。
[0014] 優(yōu)選地，本發(fā)明的紅外線光學(xué)系統(tǒng)滿足下述式（1)。
[0015] fjf < -I. 0 · · · (1)
[0016] 其中，上述式（1)中，是第一透鏡的焦距，f是該紅外線光學(xué)系統(tǒng)整體的焦距。
[0017] 優(yōu)選地，本發(fā)明的紅外線光學(xué)系統(tǒng)滿足下述式（2)。
[0018] 0. 35 < f2/f < 5. 5 · · · (2)
[0019] 其中，上述式（2)中，f2是第二透鏡的焦距，f是該紅外線光學(xué)系統(tǒng)整體的焦距。
[0020] 優(yōu)選地，本發(fā)明的紅外線光學(xué)系統(tǒng)滿足下述式（3)。
[0021] (f2/f)/Fno < 5. 6 · · · (3)
[0022] 其中，上述式（3)中，f2是第二透鏡的焦距，f是該紅外線光學(xué)系統(tǒng)整體的焦距， Fno是該紅外線光學(xué)系統(tǒng)整體的F值。
[0023] 發(fā)明效果
[0024] 根據(jù)本發(fā)明，提供一種能夠獲得明亮的圖像、且能夠適用于廣角-中望遠(yuǎn)的單焦 點(diǎn)透鏡的紅外線光學(xué)系統(tǒng)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025] 圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施例1的紅外線光學(xué)系統(tǒng)（紅外線單焦點(diǎn)透鏡）的透鏡構(gòu) 成例的光學(xué)剖面圖。
[0026] 圖2是本發(fā)明的實(shí)施例1的紅外線光學(xué)系統(tǒng)的在切線方向及矢方向上的橫向像差 圖，從上段依次示出ω (半角）=〇· 〇°、ω = 40°、ω = 79°時(shí)的特性。
[0027] 圖3是本發(fā)明的實(shí)施例1的紅外線光學(xué)系統(tǒng)（紅外線單焦點(diǎn)透鏡）的各種像差圖， 示出了球面像差（3 μ m、4 μ m、5 μ m)、像散（矢方向及切線方向）、失真。
[0028] 圖4是示出本發(fā)明的實(shí)施例2的紅外線光學(xué)系統(tǒng)（紅外線單焦點(diǎn)透鏡）的透鏡構(gòu) 成例的光學(xué)剖面圖。
[0029] 圖5是本發(fā)明的實(shí)施例2的紅外線光學(xué)系統(tǒng)的在切線方向及矢方向上的橫向像差 圖，從上段依次示出ω = 〇· 〇°、ω = 12. Γ、ω = 24. Γ時(shí)的特性。
[0030] 圖6是本發(fā)明的實(shí)施例2的紅外線光學(xué)系統(tǒng)（紅外線單焦點(diǎn)透鏡）的各種像差圖， 不出了球面像差（8 μ m、10 μ m、12 μ m)、像散（矢方向及切線方向）、失真。
[0031] 圖7是示出本發(fā)明的實(shí)施例3的紅外線光學(xué)系統(tǒng)（紅外線單焦點(diǎn)透鏡）的透鏡構(gòu) 成例的光學(xué)剖面圖。
[0032] 圖8是本發(fā)明的實(shí)施例3的紅外線光學(xué)系統(tǒng)的在切線方向及矢方向上的橫向像差 圖，從上段依次示出ω = 〇· 〇°、ω = 8. 3°、ω = 16. 9°時(shí)的特性。
[0033] 圖9是本發(fā)明的實(shí)施例3的紅外線光學(xué)系統(tǒng)（紅外線單焦點(diǎn)透鏡）的各種像差圖， 不出了球面像差（8 μ m、10 μ m、12 μ m)、像散（矢方向及切線方向）、失真。
[0034] 圖10是示出本發(fā)明的實(shí)施例4的紅外線光學(xué)系統(tǒng)（紅外線單焦點(diǎn)透鏡）的透鏡 構(gòu)成例的光學(xué)剖面圖。
[0035] 圖11是本發(fā)明的實(shí)施例4的紅外線光學(xué)系統(tǒng)的在切線方向及矢方向上的橫向像 差圖，從上段依次示出ω = 〇. 〇°、ω = 40. 0°、ω = 78. 9°時(shí)的特性。
[0036] 圖12是本發(fā)明的實(shí)施例4的紅外線光學(xué)系統(tǒng)（紅外線單焦點(diǎn)透鏡）的各種像差 圖，示出了球面像差（8 μ m、10 μ m、12 μ m)、像散（矢方向及切線方向）、失真。
[0037] 圖13是示出本發(fā)明的實(shí)施例5的紅外線光學(xué)系統(tǒng)（紅外線單焦點(diǎn)透鏡）的透鏡 構(gòu)成例的光學(xué)剖面圖。
[0038] 圖14是本發(fā)明的實(shí)施例5的紅外線光學(xué)系統(tǒng)的在切線方向及矢方向上的橫向像 差圖，從上段依次示出ω = 〇. 〇°、ω = 40. 0°、ω = 78. 9°時(shí)的特性。
[0039] 圖15是本發(fā)明的實(shí)施例5的紅外線光學(xué)系統(tǒng)（紅外線單焦點(diǎn)透鏡）的各種像差 圖，示出了球面像差（8 μ m、10 μ m、12 μ m)、像散（矢方向及切線方向）、失真。
[0040] 圖16是示出本發(fā)明的實(shí)施例6的紅外線光學(xué)系統(tǒng)（紅外線單焦點(diǎn)透鏡）的透鏡 構(gòu)成例的光學(xué)剖面圖。
[0041] 圖17是本發(fā)明的實(shí)施例6的紅外線光學(xué)系統(tǒng)的在切線方向及矢方向上的橫向像 差圖，從上段依次示出ω = 〇· 〇°、ω = 25. 5°、ω = 74. 5°時(shí)的特性。
[0042] 圖18是本發(fā)明的實(shí)施例6的紅外線光學(xué)系統(tǒng)（紅外線單焦點(diǎn)透鏡）的各種像差 圖，示出了球面像差（8 μ m、10 μ m、12 μ m)、像散（矢方向及切線方向）、失真。
[0043] 圖19是示出本發(fā)明的實(shí)施例7的紅外線光學(xué)系統(tǒng)（紅外線單焦點(diǎn)透鏡）的透鏡 構(gòu)成例的光學(xué)剖面圖。
[0044] 圖20是本發(fā)明的實(shí)施例7的紅外線光學(xué)系統(tǒng)的在切線方向及矢方向上的橫向像 差圖，從上段依次示出ω = 〇. 〇°、ω = 40. 0°、ω = 78. 9°時(shí)的特性。
[0045] 圖21是本發(fā)明的實(shí)施例7的紅外線光學(xué)系統(tǒng)（紅外線單焦點(diǎn)透鏡）的各種像差 圖，示出了球面像差（8 μ m、10 μ m、12 μ m)、像散（矢方向及切線方向）、失真。

【具體實(shí)施方式】
[0046] 以下，對(duì)本發(fā)明的紅外線光學(xué)系統(tǒng)的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
[0047] 1.紅外線光學(xué)系統(tǒng)
[0048] 1-1.透鏡構(gòu)成
[0049] 對(duì)本發(fā)明的紅外線光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)成例進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明的紅外線光學(xué)系統(tǒng)，其特 征在于，所述紅外線光學(xué)系統(tǒng)包括從物體側(cè)開(kāi)始依次配置的具有負(fù)折射本領(lǐng)的第一透鏡組 及具有正折射本領(lǐng)的第二透鏡組，第一透鏡組及第二透鏡組均由透過(guò)3 μ m以上14 μ m以下 的紅外線波長(zhǎng)區(qū)的光線的紅外線透過(guò)材料所構(gòu)成，且至少其中一個(gè)透鏡由鍺以外的紅外線 透過(guò)材料所構(gòu)成。
[0050] 本發(fā)明的紅外線光學(xué)系統(tǒng)包括第一透鏡及第二透鏡這兩片透鏡，構(gòu)成該光學(xué)系統(tǒng) 的透鏡片數(shù)較少。紅外線用透鏡與可見(jiàn)光用透鏡相比，對(duì)光線的吸收率及反射率更高。因 此，通過(guò)減少透鏡片數(shù)，能夠抑制系統(tǒng)整體的紅外線的吸收、反射，從而能夠減小系統(tǒng)整體 的F值，且能夠獲得明亮的圖像。另外，由于紅外線用的攝像器件（受光傳感器）要對(duì)入射 的紅外線的熱能進(jìn)行電子轉(zhuǎn)換，因而，一般容易受到傳感器周圍的熱噪聲的影響，感度也較 低。但是，如上所述地，本發(fā)明的紅外線光學(xué)系統(tǒng)能夠減小F值，因而能夠獲得S/N比小且 畫質(zhì)良好的明亮的圖像。
[0051] 另外，本發(fā)明的紅外線光學(xué)系統(tǒng)盡管包括兩枚透鏡而構(gòu)成，但由于使第一透鏡為 具有負(fù)折射本領(lǐng)的負(fù)透鏡，因此能夠減小彗形像差及像面彎曲，并且，能夠通過(guò)具有正折射 本領(lǐng)的第二透鏡對(duì)具有負(fù)折射本領(lǐng)的第一透鏡所引起的球面像差進(jìn)行良好的校正。另外， 由于使第一透鏡為負(fù)透鏡，擴(kuò)大視場(chǎng)角變得容易。因此，使本發(fā)明的紅外線光學(xué)系統(tǒng)容易適 用于具有廣角-中望遠(yuǎn)的寬度寬的視場(chǎng)角的單焦點(diǎn)透鏡。
[0052] 此處，第一透鏡只要是具有負(fù)折射本領(lǐng)的負(fù)透鏡，則對(duì)其形狀等并無(wú)特別限定，第 二透鏡只要是具有正折射本領(lǐng)的正透鏡，對(duì)其形狀等也無(wú)特別限定。
[0053] 進(jìn)而，在本發(fā)明的紅外線光學(xué)系統(tǒng)中，第一透鏡組及第二透鏡組均由透過(guò)3μπι以 上14 μ m以下的紅外線波長(zhǎng)區(qū)的光線的紅外線透過(guò)材料所構(gòu)成，且至少其中一個(gè)透鏡由鍺 以外的紅外線透過(guò)材料所構(gòu)成。此處，一般地，對(duì)于鍺透鏡，需要通過(guò)拋光、切削進(jìn)行透鏡加 工，而透鏡加工比較困難。因此，第一透鏡及第二透鏡中，至少任一者的透鏡材料采用鍺以 外的紅外線透過(guò)材料，由此，與使用鍺透鏡的情況相比，則加工變得容易。特別地，優(yōu)選第一 透鏡及第二透鏡中，具有非球面的透鏡為由鍺以外的紅外線透過(guò)材料所構(gòu)成的透鏡。
[0054] 此處，本發(fā)明中的紅外線透過(guò)材料是指，透過(guò)3μπι以上14 μ m以下的紅外波長(zhǎng) 區(qū)的光線的材料。作為鍺以外的紅外線透過(guò)材料，具體地，可以舉出硫族化合物、藍(lán)寶石、 ZnSe (硒化鋅）、ZnS (硫化鋅）、硅等。通過(guò)采用紅外線透過(guò)率高的材料，能夠減小該紅外 線光學(xué)系統(tǒng)的F值，能夠獲得S/N比小且畫質(zhì)良好的紅外線圖像。另外，與鍺等晶體材料相 t匕，由于硫族化合物等玻璃材料一般價(jià)格低，且能夠使用模具來(lái)成型，因而更容易進(jìn)行透鏡 加工。
[0055] 在本發(fā)明中，第一透鏡及第二透鏡中的任一者可以是由鍺以外的紅外線透過(guò)材料 構(gòu)成的透鏡，也可以兩個(gè)透鏡都是由鍺以外的紅外線透過(guò)材料構(gòu)成的透鏡。考慮透鏡加工 的容易程度時(shí)，優(yōu)選將具有非球面的透鏡作為由鍺以外的紅外線透過(guò)材料所構(gòu)成的透鏡。 但是，也可以將第一透鏡及第二透鏡中的任一者透鏡作為鍺透鏡自不必說(shuō)，也可以將非球 面透鏡作為鍺透鏡，并無(wú)特別限定。鍺在紅外線透過(guò)材料中，對(duì)紅外線的折射率高、且色散 低。因此，可根據(jù)該紅外線光學(xué)系統(tǒng)所要求的光學(xué)特性，從鍺及鍺以外的紅外線透過(guò)材料中 適宜地進(jìn)行選擇以作為第一透鏡及第二透鏡的透鏡材料。
[0056] 在本發(fā)明的紅外線光學(xué)系統(tǒng)中，優(yōu)選第一透鏡及第二透鏡任一者中的一個(gè)以上的 面為非球面。通過(guò)使第一透鏡及第二透鏡任一者中的一個(gè)以上的面為非球面，能夠良好地 進(jìn)行球面像差或歪曲像差校正，并能夠獲得成像性能良好的紅外線光學(xué)系統(tǒng)。本發(fā)明中，為 了通過(guò)兩片透鏡獲得更良好的成像性能，優(yōu)選使多個(gè)面為非球面。
[0057] 1-2.條件式
[0058] 接下來(lái)，對(duì)本發(fā)明的紅外線光學(xué)系統(tǒng)優(yōu)選滿足的條件式，按以下順序進(jìn)行說(shuō)明。
[0059] 1-2-1.條件式（1)
[0060] 優(yōu)先本發(fā)明的紅外線光學(xué)系統(tǒng)滿足下述式（1)。
[0061] fjf < -I. 0 · · · (1)
[0062] 其中，上述式（1)中，是第一透鏡的焦距，f是該紅外線光學(xué)系統(tǒng)整體的焦距。
[0063] 條件式（1)是規(guī)定第一透鏡的焦距與該紅外線光學(xué)系統(tǒng)整個(gè)系統(tǒng)的焦距之比的 式子。條件式（1)的值低于上述上限值時(shí)，能夠?qū)⑶蛎嫦癫钜种圃谶m當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，也能夠良 好地進(jìn)行彗形像差及像面彎曲的校正，只用兩片透鏡也能夠獲得具有良好的成像性能的紅 外線光學(xué)系統(tǒng)。另一方面，條件式（1)的值在上限值以上時(shí)，球面像差、彗形像差及像面像 差均增大，難以對(duì)它們進(jìn)行校正。
[0064] 根據(jù)上述觀點(diǎn)，優(yōu)選該條件式（1)的值在下述式（Ia)的范圍內(nèi)。
[0065] fjf < -1. 3 · · · (la)
[0066] 1-2-1.條件式（2)
[0067] 首先，對(duì)條件式（2)進(jìn)行說(shuō)明。優(yōu)選地，本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)滿足下述條件式（2)。
[0068] 0. 35 < f2/f < 5. 5 · · · (2)
[0069] 其中，上述式（2)中，f2是第二透鏡的焦距，f是該紅外線光學(xué)系統(tǒng)整體的焦距。
[0070] 條件式（2)是規(guī)定第二透鏡的焦距與該紅外線光學(xué)系統(tǒng)整體的焦距之比的式子。 條件式（2)的值在上述范圍內(nèi)時(shí)，第二透鏡的折射本領(lǐng)在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，能夠?qū)﹀缧蜗癫?或像面彎曲進(jìn)行良好的校正。條件式（2)的值在下限值以下時(shí)，第二透鏡組的折射本領(lǐng)弱， 球面像差等增加，因此將該紅外線光學(xué)系統(tǒng)適用于望遠(yuǎn)透鏡時(shí)，成像性能低，因而不優(yōu)選。 另外，該條件式（2)的值在上限值以上時(shí)，第二透鏡的折射本領(lǐng)強(qiáng)，球面像差等增加，因此 將該紅外線光學(xué)系統(tǒng)用于廣角透鏡時(shí)，成像性能低，因而不優(yōu)選。
[0071] 適用于廣角-中望遠(yuǎn)透鏡時(shí)，從獲得更加良好的成像性能的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選該條 件式（2)的值在下述式（2a)的范圍內(nèi)。
[0072] 0. 4 < f2/f < 5. 3 · · · (2a)
[0073] 1-2-2.條件式（3)
[0074] 接下來(lái)，對(duì)條件式（3)進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明的紅外線光學(xué)系統(tǒng)優(yōu)選滿足下述條件式 ⑶。
[0075] (f2/f)/Fno < 5. 6 · · · (3)
[0076] 其中，上述式（3)中，f2是第二透鏡的焦距，f是該紅外線光學(xué)系統(tǒng)整體的焦距， Fno是該紅外線光學(xué)系統(tǒng)整體的F值。
[0077] 條件式（3)是規(guī)定上述條件式（2)的值與該紅外線光學(xué)系統(tǒng)整體的F值之比的式 子。條件式（3)的值在上述范圍內(nèi)時(shí)，能夠良好地進(jìn)行像差校正，且獲取明亮的圖像。另一 方面，在上述上限值以上時(shí)，由于球面像差、彗形像差等的增大而難以進(jìn)行像差校正。
[0078] 從這些觀點(diǎn)出發(fā)，該條件式（3)的值優(yōu)選在下述式（3a)的范圍內(nèi)。
[0079] (f2/f)/Fno < 5. 4 · · · (3a)
[0080] 此外，從獲得更加明亮的畫像的觀點(diǎn)出發(fā)，條件式（3)的值優(yōu)選大于0。
[0081] 1-3.衍射光學(xué)元件面
[0082] 在該紅外線光學(xué)系統(tǒng)中，也可以在第一透鏡及第二透鏡的各面中，至少任一者的 一個(gè)面上設(shè)置衍射光學(xué)元件面。紅外線光學(xué)系統(tǒng)的透鏡材料（紅外線透過(guò)材料）與可見(jiàn)光 用的透鏡材料相比，存在色散大的傾向，色像差容易變大。因此，將衍射光學(xué)元件面設(shè)置于 透鏡面，由此能夠良好地校正色像差，從而能夠獲得畫質(zhì)良好的紅外圖像。
[0083] 以上所說(shuō)明的本發(fā)明的紅外線光學(xué)系統(tǒng)能夠適用于30° -180°程度的廣角-中 望遠(yuǎn)的寬度的視場(chǎng)角的紅外線單焦點(diǎn)透鏡，能夠獲得F值小、且噪聲少的良好的圖像。該紅 外線光學(xué)系統(tǒng)能夠使用于監(jiān)控?cái)z像機(jī)、紅外熱像儀等各種用途，也適合用于廣角單焦點(diǎn)透 鏡。
[0084] 接下來(lái)，示出實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體說(shuō)明。但是，本發(fā)明并不限定于以下的實(shí) 施例，下述實(shí)施例中記載的透鏡構(gòu)成只不過(guò)是本發(fā)明的一例，在不脫離本發(fā)明的主旨范圍 內(nèi)的前提下，本發(fā)明的紅外線光學(xué)系統(tǒng)的透鏡構(gòu)成可進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏?br> [0085] 【實(shí)施例1】
[0086] 對(duì)本發(fā)明的紅外線光學(xué)系統(tǒng)的實(shí)施例參照附圖進(jìn)行說(shuō)明。圖1示出本實(shí)施例1的 紅外線光學(xué)系統(tǒng)的透鏡構(gòu)成例的光學(xué)剖面圖。
[0087] 如圖1所示，本實(shí)施例1的紅外線光學(xué)系統(tǒng)從物體側(cè)開(kāi)始依次具備具有負(fù)折射本 領(lǐng)的第一透鏡和具有正折射本領(lǐng)的第二透鏡，即，以該兩片透鏡構(gòu)成。第一透鏡是其物體側(cè) 面向物體側(cè)凸出的負(fù)透鏡，第二透鏡是其物體側(cè)面向物體側(cè)凸出的正透鏡，透鏡形狀等如 圖1所示。這些第一透鏡及第二透鏡均由ZnSe形成。另外，在成像面的正前面（物體側(cè)） 配置有鍺制的玻璃罩。
[0088] 接下來(lái)，在本實(shí)施例1中，表1示出了適用了具體數(shù)值的數(shù)值實(shí)施例1的紅外線光 學(xué)系統(tǒng)的透鏡數(shù)據(jù)。表1所示的透鏡數(shù)據(jù)如下。各透鏡的每個(gè)面編號(hào)（Si)均示出各透鏡 面的曲率半徑（Ri)、面間隔（透鏡厚度或相互鄰接的透鏡面在光軸上的間隔（Di))、折射 率、材料名、焦距。另外，透鏡面為非球面時(shí)，在面編號(hào)之后的那一欄賦予"AS"，為衍射光學(xué) 元件面時(shí)，面編號(hào)之后的那一欄賦予"D0E"。另外，透鏡面為非球面時(shí)，該曲率半徑示出近 軸曲率半徑。另外，對(duì)于面編號(hào)，第一透鏡的物體側(cè)面為" 1"，其像面?zhèn)让鏋?2"，第二透鏡 的物體側(cè)面為"3"，其像面?zhèn)让鏋?4"，玻璃罩的物體側(cè)面為"5"，其像面?zhèn)让鏋?6"。這些 在表4、表7、表10、表13、表16及表19中也同樣。但是，表1中，不出的折射率為對(duì)于波長(zhǎng) (λ )= 4 μ m的光線的值，在表4、表7、表10、表13、表16及表19中則不出對(duì)于波長(zhǎng)（λ ) =ΙΟμπι的光線的值。實(shí)施例1是關(guān)于中紅外線區(qū)域中使用的紅外線光學(xué)系統(tǒng)的實(shí)施例， 實(shí)施例2-實(shí)施例7是關(guān)于遠(yuǎn)紅外線區(qū)域中使用的紅外線光學(xué)系統(tǒng)的實(shí)施例。
[0089]【表1】
[0090]

【權(quán)利要求】
1. 一種紅外線光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于， 所述紅外線光學(xué)系統(tǒng)包括從物體側(cè)開(kāi)始依次配置的具有負(fù)折射本領(lǐng)的第一透鏡組、具 有正折射本領(lǐng)的第二透鏡組， 第一透鏡組及第二透鏡組均由可使3 iim以上14 iim以下的紅外線波長(zhǎng)區(qū)的光線透過(guò) 的紅外線透過(guò)材料所構(gòu)成，且至少其中一個(gè)透鏡由鍺以外的紅外線透過(guò)材料所構(gòu)成。
2. 權(quán)利要求1所述的紅外線光學(xué)系統(tǒng)，滿足下述式（1)， fjf < -1. 0 ? ? ? (1) 其中，上述式（1)中，是第一透鏡的焦距，f是該紅外線光學(xué)系統(tǒng)整體的焦距。
3. 權(quán)利要求1所述的紅外線光學(xué)系統(tǒng)，滿足下述式（2)， 0. 35 < f2/f < 5. 5 ? ? ? (2) 其中，上述式（2)中，f2是第二透鏡的焦距，f是該紅外線光學(xué)系統(tǒng)整體的焦距。
4. 權(quán)利要求1所述的紅外線光學(xué)系統(tǒng)，滿足下述式（3): (f2/f) /Fno <5.6* ? ? (3) 其中，上述式（3)中，f2是第二透鏡的焦距，f是該紅外線光學(xué)系統(tǒng)整體的焦距，F(xiàn)no是 該紅外線光學(xué)系統(tǒng)整體的F值。
【文檔編號(hào)】G02B13/06GK104459949SQ201410482190
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月20日
【發(fā)明者】川口浩司, 渡邊祐子, 布施慎吾, 虞翔 申請(qǐng)人:株式會(huì)社騰龍