CN108431662A - 红外线用成像透镜 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种比以往更廉价的红外线用成像透镜。红外线用成像透镜10从物体侧起依次具备：第1透镜(L1)，由在1mm厚的情况下，波长8μm以上、13μm以下的红外线的最低透过率为40％以上的硅形成；以及第2透镜(L2)，由硫属化物玻璃形成。在1mm厚的情况下，波长8μm以上、13μm以下的红外线的最低透过率为40％以上的硅例如在CZ法中，可通过控制氧浓度而廉价地获得。
Description
技术领域
本发明涉及一种通过红外线来使被摄物的像在图像传感器的拍摄面上成像的红外线用成像透镜。
背景技术
近年来，利用所谓的远红外线(波长3μm～15μm左右的红外线)对周边环境等被摄物进行摄影的监控摄像机或车载摄像机等正在普及。这些摄像机所搭载的红外线用成像透镜当然使用包含红外线的透过率高的材料的透镜。例如，专利文献1～专利文献4的红外线用成像透镜使用硫属化物玻璃(chalcogenide glass)、ZnS(硫化锌)、Ge(锗)、或ZnSe(硒化锌)。除此以外，蓝宝石(sapphire)等对于红外线也具有高透过率，因此可用于红外线用成像透镜。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2010-113191号公报
专利文献2：日本专利特开2011-128538号公报
专利文献3：日本专利特开2011-237669号公报
专利文献4：日本专利特开2012-103461号公报
发明内容
发明所要解决的问题
红外线用成像透镜由于必须对红外线具有高透过率，因此可使用的材料(material)被限定在比较少数的材料，但这些材料的价格均高。尤其，若使用结晶的材料，则只有通过研磨来形成非球面，因此红外线用成像透镜的价格变得非常高。此种红外线用成像透镜的高价成为推迟利用红外线对周边环境等进行摄影的监控摄像机或车载摄像机等的普及的原因之一，因此要求更廉价地制造销售红外线用成像透镜。
常用于红外线用成像透镜的材料之中，硫属化物玻璃比较廉价，也可以通过模具成形来形成非球面并容易地获得所期望的光学性能。因此，如专利文献1～专利文献4的红外线用成像透镜那样，在近年来的红外线用成像透镜中，硫属化物玻璃的使用频度高。但是，硫属化物玻璃虽说在以往用于红外线用成像透镜的材料之中比较廉价，但若与用以通过可见光来拍摄被摄物的透镜(以下，称为可见光用成像透镜)中所使用的材料进行比较，价格仍然非常高。
在可见光用成像透镜中，例如使用树脂或合成石英(SiO2)等廉价的材料，但红外线(特别是远红外线)非常容易被这些材料吸收。例如，就耐候性或温度依存性的观点而言，合成石英也可以用于红外线用成像透镜，但存在强烈吸收9μm附近的红外线这一缺点。因此，若将合成石英用于红外线用成像透镜，则因摄影光量的不足等而难以获得所期望的图像。因此，如根据在专利文献1～专利文献4等中未使用而也可知那样，在以往的红外线用成像透镜中不使用合成石英。
合成石英吸收9μm附近的红外线的原因在于：除硅(Si)以外，也包含氧。因此，相对于合成石英，若为不包含氧的硅的结晶等，则9μm附近的红外线的吸收得到抑制，因此可用作红外线用成像透镜的材料。但是，不包含氧的硅结晶通常利用高价的浮区法(FloatingZone Method)来制造，因此成本反而变高。因此，在以往的红外线用成像透镜中，不将硅的结晶等用作材料。
除FZ法以外，作为制造硅的结晶的代表性的方法，例如乔赫拉尔斯基法(Czochralski Method)也为人所知。CZ法可比FZ法更廉价地获得硅的结晶，但存在包含大量氧等杂质，无法获得纯粹的硅结晶这一缺点。但是，近年来，即便是CZ法，也可以控制氧等杂质的混入量，而可获得保持廉价，并降低所含有的氧的浓度(以下，称为氧浓度)，且抑制了远红外线的吸收的硅结晶。因此，期望使用抑制了远红外线的吸收的硅结晶，更廉价地提供红外线用成像透镜。
再者，由于在以往的红外线用成像透镜中无法使用硅的原委，因此使用硅时的红外线用成像透镜并不为人所知。另外，透镜的性能也根据所使用的材料而大幅度变化，因此仅通过将以往的高价的红外线用材料替换成硅，无论如何也无法获得对监控摄像机或车载摄像机所要求的画质的图像。
本发明的目的在于提供一种使用氧浓度低至至少经得起在红外线中使用的程度、且抑制了9μm附近的红外线的吸收的硅，从而比以往更廉价的红外线用成像透镜。
解决问题的技术手段
本发明的红外线用成像透镜从物体侧起依次具备：第1透镜，由在1mm厚的情况下，波长8μm以上、13μm以下的红外线的最低透过率为40％以上的硅形成；以及第2透镜，由硫属化物玻璃形成。
优选第1透镜的物体侧的面为球面、且像侧的面为球面。
优选第2透镜的物体侧的面为非球面、且像侧的面为非球面。
优选在第1透镜与第2透镜之间具有光圈，第1透镜在物体侧为凸的弯月形透镜(meniscus lens)，第2透镜在像侧为凸的弯月形透镜。
优选第2透镜的物体侧的面为衍射面。
优选当将整个系统的焦点距离设为f，将所述第1透镜的焦点距离设为f1时，满足
(式1)1.1≤f1/f≤1.6。
优选当将第1透镜的中心厚度设为D1，将所述第2透镜的中心厚度设为D4时，满足
(式2)1.6≤D4/D1≤6.0。
优选当将第1透镜的物体侧的面的曲率半径设为R1，将第1透镜的像侧的面的曲率半径设为R2时，满足
(式3)1.25≤R2/R1≤1.70。
优选当将第1透镜的焦点距离设为f1，将第1透镜的像侧的面与第2透镜的物体侧的面的距离设为Δ时，满足
(式4)2.4≤f1/Δ≤3.2。
发明的效果
本发明通过使用包含在1mm厚的情况下，波长8μm以上、13μm以下的红外线的最低透过率为40％以上的硅的透镜，可比以往更廉价地提供红外线用成像透镜。
附图说明
图1是红外线用成像透镜的剖面图。
图2是表示1mm厚的硅的透过率的图表。
图3是表示实施了抗反射涂布的1mm厚的硅的透过率的图表。
图4是实施例1的红外线用成像透镜的剖面图。
图5是表示实施例1的(A)球面像差(spherical aberration)、(B)像散(astigmatism)、及(C)失真(distortion)的图表。
图6是表示实施例1的相对于空间频率的调制传递函数(Modulation TransferFunction，MTF)的图表。
图7是实施例2的红外线用成像透镜的剖面图。
图8是表示实施例2的(A)球面像差、(B)像散、及(C)失真的图表。
图9是表示实施例2的相对于空间频率的MTF的图表。
图10是实施例3的红外线用成像透镜的剖面图。
图11是表示实施例3的(A)球面像差、(B)像散、及(C)失真的图表。
图12是表示实施例3的相对于空间频率的MTF的图表。
图13是实施例4的红外线用成像透镜的剖面图。
图14是表示实施例4的(A)球面像差、(B)像散、及(C)失真的图表。
图15是表示实施例4的相对于空间频率的MTF的图表。
图16是实施例5的红外线用成像透镜的剖面图。
图17是表示实施例5的(A)球面像差、(B)像散、及(C)失真的图表。
图18是表示实施例5的相对于空间频率的MTF的图表。
图19是实施例6的红外线用成像透镜的剖面图。
图20是表示实施例6的(A)球面像差、(B)像散、及(C)失真的图表。
图21是表示实施例6的相对于空间频率的MTF的图表。
图22是实施例7的红外线用成像透镜的剖面图。
图23是表示实施例7的(A)球面像差、(B)像散、及(C)失真的图表。
图24是表示实施例7的相对于空间频率的MTF的图表。
图25是实施例8的红外线用成像透镜的剖面图。
图26是表示实施例8的(A)球面像差、(B)像散、及(C)失真的图表。
图27是表示实施例8的相对于空间频率的MTF的图表。
具体实施方式
如图1所示，红外线用成像透镜10是通过远红外线来使被摄物的像在图像传感器11的拍摄面S8上成像的透镜。红外线用成像透镜10是沿着光轴Z1，从物体侧起依次具有第1透镜L1与第2透镜L2这两片透镜的两片构成的透镜系统。另外，红外线用成像透镜10在第1透镜L1与第2透镜L2之间具备光圈S3。图像传感器11通过盖玻片CG来保护拍摄面S8，因此红外线用成像透镜10经由盖玻片CG而使被摄物的像在拍摄面S8上成像。
第1透镜L1由在1mm厚的情况下，波长8μm以上、13μm以下的红外线的最低透过率为40％以上的硅形成。在1mm厚的情况下，波长8μm以上、13μm以下的红外线的最低透过率为40％以上这一条件在硅所含有的氧的浓度低(例如，氧浓度比通过以往的CZ法所制造的一般的硅低)时得到满足。以下，为了与以往的氧浓度高的硅进行区分，将第1透镜L1的材料权宜地称为低氧硅，将氧浓度相对高的以往的硅称为高氧硅。
如在图2中由虚线所示那样，1mm厚的高氧硅显著吸收波长约9μm附近的红外线。因此，若以波长8μm以上、13μm以下的波长频带来看，高氧硅的透过率在波长约9μm附近变成最低，其最低透过率低于40％。另一方面，如在图2中由实线所示那样，1mm厚的低氧硅与高氧硅相比，使氧浓度下降，由此波长约9μm附近的红外线的透过率上升，波长8μm以上、13μm以下的红外线的最低透过率变成40％以上。相对于高氧硅，低氧硅能够以何种程度抑制红外线的吸收(特别是波长9μm附近的红外线的吸收)取决于低氧硅的氧浓度，但只要至少波长8μm以上、13μm以下的红外线的最低透过率变成40％以上，便可用于红外线用成像透镜10。
低氧硅例如在CZ法中，可通过控制氧浓度而廉价地获得。低氧硅也可以通过价格更高的FZ法来获得，但若为相同的特性，则通常利用最廉价的方法来制造。因此，低氧硅比以往的红外线用材料更廉价。
再者，如图3所示，若分别对低氧硅(实线)及高氧硅(虚线)实施相同的抗反射涂布，则相对于各自的作为材料的红外线的透过率(参照图2)，透过率均整体性地提升。因此，若实施抗反射涂布，则即便是高氧硅(虚线)，也可以使波长8μm以上、13μm以下的红外线的最低透过率变成40％以上。但是，透过率因抗反射涂布而提升的波长频带或透过率的提升的程度取决于抗反射涂布的性能。另外，波长约9μm附近的红外线的吸收显著这一材料本身的特性不变。
因此，“波长8μm以上、13μm以下的红外线的最低透过率为40％以上”这一条件始终是与第1透镜L1的材料本身的特性相关的条件，不包含抗反射涂布的性能。但是，当其实际构成红外线用成像透镜10时，并非不能对第1透镜L1实施抗反射涂布，第1透镜L1当然是对低氧硅实施抗反射涂布来形成。具体而言，在红外线用成像透镜10中，对第1透镜L1的物体侧的面S1及像侧的面S2、或两者中的任一个面实施抗反射涂布。因此，第1透镜L1具有例如由图3的实线所示的透过率特性。
形成第1透镜L1的低氧硅为结晶，从铸块等中切出并进行研磨后使用，由此保持氧饱和度低的状态。因此，第1透镜L1无法通过模具成形等的加热加压来形成非球面，当要使第1透镜L1的物体侧的面S1或像侧的面S2变成非球面时，必须通过研磨来形成非球面。但是，若通过研磨来形成非球面，则第1透镜L1的成本上升，其结果，无法廉价地制造红外线用成像透镜10。因此，在红外线用成像透镜10中，将第1透镜L1设为球面透镜。即，第1透镜L1的物体侧的面S1为球面、且像侧的面S2为球面。
另外，第1透镜L1兼任红外线用成像透镜10的保护构件(例如盖玻片)。即，红外线用成像透镜10虽然在监控摄像机或车载摄像机等严酷的环境中使用，但无需在比第1透镜L1更前方设置保护构件来保护红外线用成像透镜10。
例如，硫属化物玻璃脆、耐候性等也低，因此利用硫属化物玻璃至少形成最靠近物体侧的透镜的以往的红外线用成像透镜必须在红外线用成像透镜的前方设置保护构件来保护红外线用成像透镜(特别是最靠近物体侧的由硫属化物玻璃形成的透镜)。保护构件例如为不具有作为透镜的光焦度的平行平板。但是，保护构件必须使摄影所需的红外线充分地透过，因此在保护构件中也必须使用耐候性等良好的高价的红外线用玻璃材料等。如此，必须在保护构件中使用高价的材料这一点也成为以往的红外线用成像透镜的成本上升的原因之一。相对于此，在红外线用成像透镜10中，位于最靠近物体侧的第1透镜L1由低氧硅这一耐候性等高、且廉价的材料形成，因此不使用以往的红外线用成像透镜中所需的高价的保护构件也无妨。其结果，红外线用成像透镜10可比以往的红外线用成像透镜更廉价地构成。
第2透镜L2是由硫属化物玻璃形成的透镜。所谓硫属化物玻璃，是指包含硫(S)或硒(Se)、碲(Te)等被称为硫属元素的性质相互类似的一系列的元素的至少一个来代替氧(O)作为主成分的玻璃。硫属化物玻璃在各种红外线用玻璃材料之中比较廉价。因此，红外线用成像透镜10利用硫属化物玻璃来形成第2透镜L2，由此作为红外线用成像透镜10整体，也变成廉价的构成。
另外，硫属化物玻璃可通过模具成形而容易地形成非球面。因此，在红外线用成像透镜10中，将由硫属化物玻璃形成的第2透镜L2设为非球面透镜，由此修正红外线用成像透镜10的各种像差，即便在由低氧硅形成第1透镜L1的情况下，也可以获得作为红外线用成像透镜10整体所需的成像性能。更具体而言，第2透镜L2的物体侧的面S4为非球面、且像侧的面S5为非球面。如此，将第2透镜L2的两面设为非球面，由此即便在由低氧硅形成第1透镜L1、且将第1透镜L1的两面设为球面的情况下，也容易获得良好的成像性能。
进而，第2透镜L2的物体侧的面S4成为衍射面。这是为了修正色差。再者，当通过衍射面来修正色差时，衍射面尽可能地位于光圈S3的附近可更良好地修正色差。因此，在红外线用成像透镜10中，将可形成衍射面的第2透镜L2的物体侧的面S4及像侧的面S5之中，更靠近光圈S3的物体侧的面S4设为衍射面。
除此以外，红外线用成像透镜10在第1透镜L1与第2透镜L2之间具有光圈S3，将第1透镜L1在物体侧设为凸的弯月形透镜，且将第2透镜L2在像侧设为凸的弯月形透镜。其原因在于：通过在两片构成的透镜系统中设为相对于光圈S3对称的凹凸配置，而容易良好地修正各种像差。通过此配置，尤其可良好地修正因将第1透镜L1设为球面透镜而产生的像面弯曲。
另外，当将整个系统的焦点距离设为f，将第1透镜L1的焦点距离设为f1时，红外线用成像透镜10满足
(式1)1.1≤f1/f≤1.6。
通过满足此式1的条件，容易改善因将第1透镜L1设为由低氧硅形成的球面透镜而容易增大的像面弯曲。至少可将起因于此第1透镜L1的构成的像面弯曲抑制在可通过第2透镜L2的各非球面来良好地修正的范围内。
当将第1透镜L1的中心厚度设为D1，将第2透镜L2的中心厚度设为D4时，红外线用成像透镜10满足
(式2)1.6≤D4/D1≤6.0。
通过满足此式2的条件，容易改善因将第1透镜L1设为由低氧硅形成的球面透镜而容易增大的球面像差。至少可将起因于此第1透镜L1的构成的球面像差抑制在可通过第2透镜L2的各非球面来良好地修正的范围内。
另外，当将第1透镜L1的物体侧的面S1的曲率半径设为R1，将第1透镜L2的像侧的面S2的曲率半径设为R2时，红外线用成像透镜10满足
(式3)1.25≤R2/R1≤1.70。
通过满足此式3的条件，容易改善因将第1透镜L1设为由低氧硅形成的球面透镜而容易增大的像面弯曲。至少可将起因于此第1透镜L1的构成的像面弯曲抑制在可通过第2透镜L2的各非球面来良好地修正的范围内。
另外，当将第1透镜L1的焦点距离设为f1，将第1透镜L1的像侧的面S2与第2透镜L2的物体侧的面S4的距离设为Δ时，红外线用成像透镜10满足
(式4)2.4≤f1/Δ≤3.2。
当f1/Δ小于式4的下限值时(f1/Δ＜2.4)，起因于第1透镜L1的构成的像面弯曲增大。当f1/Δ大于式4的上限值时(3.2＜f1/Δ)，起因于第1透镜L1的构成的球面像差增大。因此，当f1/Δ为所述式4的范围外时，存在即便将第2透镜L2设为非球面透镜，也无法良好地修正像面弯曲或球面像差的情况。即，只要将f1/Δ纳入所述式4的范围内，则即便由低氧硅形成第1透镜L1、且将第1透镜L1设为球面透镜，也容易同时抑制作为其缺点的球面像差及像面弯曲的两像差的增大。可将起因于第1透镜L1的构成的球面像差及像面弯曲至少纳入可通过第2透镜L2的非球面来良好地修正的范围内。
当如红外线用成像透镜10那样，由低氧硅形成第1透镜L1、且将第1透镜L1设为球面透镜时，优选满足所述式1～式4的条件的至少任一个，特别优选满足式1～式4的所有条件。
如上所述，红外线用成像透镜10利用低氧硅来形成第1透镜L1，并利用硫属化物玻璃来形成第2透镜L2，由此比以往的红外线用成像透镜更廉价。而且，红外线用成像透镜10通过将第1透镜L1的两面设为球面、或将第2透镜L2的两面设为非球面、设为相对于光圈S3对称的凹凸构成、或将第2透镜L2的物体侧的面S4设为衍射面，而廉价且具有良好的成像性能。另外，通过满足式1～式4的条件，可改善由为了廉价而利用低氧硅形成第1透镜L1、且将第1透镜L1设为球面透镜所产生的缺点并获得良好的成像性能。
[实施例]
以下，对所述红外线用成像透镜10的实施例进行说明。图4表示实施例1的红外线用成像透镜10的剖面图。面编号是从第1透镜L1的物体侧的面S1起依次由Si(i＝1～8)表示。S3为光圈，S6为盖玻片CG的物体侧的面，S7为盖玻片CG的像侧的面，S8为图像传感器11的拍摄面。面间隔Di(i＝1～7，单位为mm)是从面Si至面Si+1的间隔。
另外，将实施例1的透镜数据示于下述表1～表3中。表1表示实施例1的红外线用成像透镜10的各面Si的面编号i、各面Si的曲率半径Ri(i＝1～8，单位为mm)、面间隔Di、对于波长10μm的红外线的折射率ni(i＝1～7)、以及第1透镜L1及第2透镜L2的材料。另外，标注在面编号Si上的“﹡”符号表示非球面，“#”符号表示衍射面。不存在“﹡”符号及“#”符号的曲面均为球面。
[表1]
非球面由下述数学式1的非球面式表示。在数学式1的非球面式中，“Z”为非球面的深度(mm)，“h”为从光轴至透镜面为止的距离(mm)，“C”为近轴曲率(即，当将近轴曲率半径设为R(mm)时C＝1/R)，“K”为圆锥常数，“Ai”为非球面系数。在表2中表示实施例1的各非球面(参照表1﹡符号)的“K”及“Ai”。
[数学式1]
[表2]
衍射面由下述数学式2的光程差函数表示。在衍射面将光程长度差的负荷量作为与光轴的距离“r”的光程差函数中，“r”为与光轴的距离(mm)，“Cn”(n＝1～10)为衍射面系数。在表3中表示实施例1的衍射面(参照表1#符号)的衍射面系数Cn。
[数学式2]
[表3]
另外，图5(A)针对实施例1的波长8μm、波长10μm、及波长12μm的各红外线表示球面像差。图5(B)针对波长10μm的红外线，表示实施例1的矢状(sagittal)(径向(radial))方向的像散S、及正切(tangential)(经向(meridional))方向的像散T。图5(C)针对波长10μm的红外线，表示实施例1的失真。再者，实施例1的红外线用成像透镜10是用于四分之一视频图形阵列(Quarter Video Graphics Array，QVGA)(320×240)17μm间距的图像传感器11的透镜，因此最大像高为3.4mm。
在图6中，针对实施例1的红外线用成像透镜10，表示相对于空间频率的轴上(像高0.0mm)的MTF(Modulation Transfer Function)、及最大像高3.4mm中的正切方向的MTF(符号T)与径向方向的MTF(符号R)。
与所述实施例1同样地，将实施例2～实施例6的红外线用成像透镜10的剖面图、各种透镜数据、各种像差、及MTF示于图7～图27及表4～表24中。但是，实施例2的红外线用成像透镜10是用于QVGA(320×240像素)17μm间距的图像传感器11的透镜，最大像高为3.41mm。实施例3及实施例4的红外线用成像透镜10是用于QVGA(320×240像素)12μm间距的图像传感器11的透镜，最大像高为2.41mm。实施例5及实施例6的红外线用成像透镜10是用于QVGA(384×288像素)17μm间距的图像传感器11的透镜，最大像高为4.09mm。实施例7的红外线用成像透镜10是用于QVGA(320×240像素)12μm间距的图像传感器11的透镜，最大像高为2.41mm。实施例8的红外线用成像透镜10是用于QVGA(320×240像素)12μm间距的图像传感器11的透镜，最大像高为2.40mm。
[表4]
[表5]
[表6]
[表7]
[表8]
[表9]
[表10]
[表11]
[表12]
[表13]
[表14]
[表15]
[表16]
[表17]
[表18]
[表19]
[表20]
[表21]
[表22]
[表23]
[表24]
在下述表25及表26中，表示所述实施例1～实施例8的F值(FNo)等其他性能、用以算出式1～式4的各值的参数之中未记载在所述透镜数据中的参数、及式1～式4的各值。“f”为红外线用成像透镜10的整个系统的焦点距离，“f1”为第1透镜L1的焦点距离，“D1”(S1与S2的面间隔)为第1透镜L1的中心厚度，“D4”(S4与S5的面间隔)为第2透镜L2的中心厚度。“Δ”为第1透镜L1的像侧的面S2与第2透镜L2的物体侧的面S4的距离，即所述透镜数据的面间隔D2与面间隔D3的合计。MTF为各栏中所示的分辨率(LP/mm(Line Pairs permilimeter))中的MTF。如根据表25及表26而可知那样，实施例1～实施例8的各红外线用成像透镜10均满足式1～式4的条件。另外，如根据表25及表26、以及所述各实施例的像差图及MTF的图表而可知那样，实施例1～实施例8的各红外线用成像透镜10虽然利用低氧硅形成第1透镜L1、且将两面设为球面，但具有良好的成像性能。
[表25]
[表26]
[比较例]
专利文献1～专利文献4中所记载的各实施例的以往的红外线用成像透镜是仅使用以往的高价的红外线用材料的透镜，因此无法简单地与本发明的红外线用成像透镜10进行比较，但与本发明的红外线用成像透镜10同样地为两片构成的红外线用成像透镜，因此以下以比较例的形式进行说明。
首先，专利文献1的实施例1(以下，称为比较例1)～实施例5(以下，称为比较例5)的红外线用成像透镜无光圈，如表27所示，第1透镜及第2透镜均由硫属化物玻璃形成。而且，关于式1～式4的条件，如由粗字及下划线所示那样，存在偶然满足一部分的条件的情况，但并非在所有实施例中满足式1～式4的条件，因此可知在专利文献1中，未以有意图地满足式1～式4的条件的方式构成红外线用成像透镜。
[表27]
专利文献2的实施例1(以下，称为比较例6)～实施例7(以下，称为比较例12)的红外线用成像透镜的最前面成为实质上的光圈，如表28所示，第1透镜及第2透镜由硫属化物玻璃或硫化锌(ZnS)形成。而且，关于式1～式4的条件，如由粗字及下划线所示那样，存在偶然满足一部分的条件的情况，但并非在所有实施例中满足式1～式4的条件，因此可知专利文献2也未以有意图地满足式1～式4的条件的方式构成红外线用成像透镜。
[表28]
专利文献3的实施例1(以下，称为比较例13)～实施例12(以下，称为比较例24)的红外线用成像透镜的最前面成为实质上的光圈，在表29及表30中，第1透镜及第2透镜由硫属化物玻璃、锗(Ge)、或硒化锌(ZnSe)形成。关于式1～式4的条件，如由粗字及下划线所示那样，存在偶然满足一部分的条件的情况，但并非在所有实施例中满足式1～式4的条件，因此可知专利文献3也未以有意图地满足式1～式4的条件的方式构成红外线用成像透镜。
[表29]
[表30]
另外，专利文献4的实施例1(以下，称为比较例25)及实施例2(以下，称为比较例26)的红外线用成像透镜无光圈，如表31所示，第1透镜及第2透镜均由硫属化物玻璃形成。专利文献4的红外线用成像透镜未部分地满足式1～式4的条件。
[表31]
如上所述，以往的红外线用成像透镜未以满足式1～式4的条件的方式构成的原因在于：在如本发明的红外线用成像透镜10那样两片构成的透镜系统中，式1～式4是在利用低氧硅形成第1透镜、且将第1透镜设为球面透镜的情况下特有的条件，将以往的高价的红外线用玻璃材料用于第1透镜及第2透镜的以往的红外线用成像透镜无需以满足式1～式4的方式构成。
再者，所述实施形态及实施例可进行各种变更。例如，除所述实施例中所列举的红外线用成像透镜10以外，也可以改变曲率半径或折射率、其他透镜数据，而构成形状或配置及成像性能与红外线用成像透镜10同等的红外线用成像透镜。
符号的说明
10：红外线用成像透镜
L1：第1透镜
L2：第2透镜
S3：光圈
CG：盖玻片
S8：拍摄面
Claims (9)
1.一种红外线用成像透镜，其从物体侧起依次包括：
第1透镜，由在1mm厚的情况下，波长8μm以上、13μm以下的红外线的最低透过率为40％以上的硅形成；以及
第2透镜，由硫属化物玻璃形成。
2.根据权利要求1所述的红外线用成像透镜，其中所述第1透镜的物体侧的面为球面、且像侧的面为球面。
3.根据权利要求1或2所述的红外线用成像透镜，其中所述第2透镜的物体侧的面为非球面、且像侧的面为非球面。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的红外线用成像透镜，其中在所述第1透镜与所述第2透镜之间具有光圈，
所述第1透镜在物体侧为凸的弯月形透镜，
所述第2透镜在像侧为凸的弯月形透镜。
5.根据权利要求4所述的红外线用成像透镜，其中所述第2透镜的物体侧的面为衍射面。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的红外线用成像透镜，其中当将整个系统的焦点距离设为f，将所述第1透镜的焦点距离设为f1时，满足
(式1) 1.1≤f1/f≤1.6。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的红外线用成像透镜，其中当将所述第1透镜的中心厚度设为D1，将所述第2透镜的中心厚度设为D4时，满足
(式2) 1.6≤D4/D1≤6.0。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的红外线用成像透镜，其中当将所述第1透镜的物体侧的面的曲率半径设为R1，将所述第1透镜的像侧的面的曲率半径设为R2时，满足
(式3) 1.25≤R2/R1≤1.70。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的红外线用成像透镜，其中当将所述第1透镜的焦点距离设为f1，将所述第1透镜的像侧的面与所述第2透镜的物体侧的面的距离设为Δ时，满足
(式4) 2.4≤f1/Δ≤3.2。
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