JP2001033689A - 明るく広角な赤外線レンズ - Google Patents
明るく広角な赤外線レンズInfo
- Publication number
- JP2001033689A JP2001033689A JP11210100A JP21010099A JP2001033689A JP 2001033689 A JP2001033689 A JP 2001033689A JP 11210100 A JP11210100 A JP 11210100A JP 21010099 A JP21010099 A JP 21010099A JP 2001033689 A JP2001033689 A JP 2001033689A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- object side
- wide
- bright
- infrared
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 claims abstract description 14
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 claims description 9
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 17
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 206010010071 Coma Diseases 0.000 description 7
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 5
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000003331 infrared imaging Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- VLJQDHDVZJXNQL-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-n-(oxomethylidene)benzenesulfonamide Chemical compound CC1=CC=C(S(=O)(=O)N=C=O)C=C1 VLJQDHDVZJXNQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000661 Mercury cadmium telluride Inorganic materials 0.000 description 1
- 206010073261 Ovarian theca cell tumour Diseases 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- WPYVAWXEWQSOGY-UHFFFAOYSA-N indium antimonide Chemical compound [Sb]#[In] WPYVAWXEWQSOGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910021340 platinum monosilicide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- SBIBMFFZSBJNJF-UHFFFAOYSA-N selenium;zinc Chemical compound [Se]=[Zn] SBIBMFFZSBJNJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000001644 thecoma Diseases 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/14—Optical objectives specially designed for the purposes specified below for use with infrared or ultraviolet radiation
Abstract
(57)【要約】
【目的】 物体側より、非球面を備え物体側に凸面を向
けた正のメニスカスレンズ、物体側に凸面を向けた負の
メニスカスレンズ、および物体側に凸面を向けた正レン
ズの３枚で構成され、８〜12μｍの波長帯に好適な、良
好な結像性能を有する明るく広角な赤外線レンズを得
る。 【構成】 物体側より、物体側に凸面を向けた正のメニ
スカスレンズからなり像側の面が非球面形状とされた第
１レンズＬ１、物体側に凸面を向け負のメニスカスレン
ズからなる第２レンズＬ２、および物体側に凸面を向け
正の屈折力を有する第３レンズＬ３の３枚で構成され
る。
けた正のメニスカスレンズ、物体側に凸面を向けた負の
メニスカスレンズ、および物体側に凸面を向けた正レン
ズの３枚で構成され、８〜12μｍの波長帯に好適な、良
好な結像性能を有する明るく広角な赤外線レンズを得
る。 【構成】 物体側より、物体側に凸面を向けた正のメニ
スカスレンズからなり像側の面が非球面形状とされた第
１レンズＬ１、物体側に凸面を向け負のメニスカスレン
ズからなる第２レンズＬ２、および物体側に凸面を向け
正の屈折力を有する第３レンズＬ３の３枚で構成され
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、赤外線レンズ、特
に８〜12μｍの波長帯の赤外線イメージングシステムに
用いられる明るく広角な赤外線レンズに関するものであ
る。
に８〜12μｍの波長帯の赤外線イメージングシステムに
用いられる明るく広角な赤外線レンズに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】赤外線イメージングシステムに用いられ
る検出器としては、ハイブリッド方式（InSb,HgCdTeを
使用)やショットキーバリア型（PtSiを使用)などの冷却
タイプと、サーモパイルやマイクロボロメータを用いた
非冷却タイプが知られている。両タイプの特徴として
は、冷却タイプは高感度を達成し得る反面高価でコンパ
クト化が難しいことが問題となり、一方、非冷却タイプ
は低コスト化、コンパクト化が可能であるが温度分解能
は冷却タイプには及ばない。そのため、いずれの場合で
も被写体から放射される熱すなわち赤外線を集光して検
出器面上に像を形成させる光学系には、雑音等価温度差
（以下ＮＥＴＤと称する）を良くするために明るいレン
ズを使用することが望まれるが、特に非冷却タイプで感
度を上げるためには、レンズはＦ値の非常に小さい明る
いものが要求される。
る検出器としては、ハイブリッド方式（InSb,HgCdTeを
使用)やショットキーバリア型（PtSiを使用)などの冷却
タイプと、サーモパイルやマイクロボロメータを用いた
非冷却タイプが知られている。両タイプの特徴として
は、冷却タイプは高感度を達成し得る反面高価でコンパ
クト化が難しいことが問題となり、一方、非冷却タイプ
は低コスト化、コンパクト化が可能であるが温度分解能
は冷却タイプには及ばない。そのため、いずれの場合で
も被写体から放射される熱すなわち赤外線を集光して検
出器面上に像を形成させる光学系には、雑音等価温度差
（以下ＮＥＴＤと称する）を良くするために明るいレン
ズを使用することが望まれるが、特に非冷却タイプで感
度を上げるためには、レンズはＦ値の非常に小さい明る
いものが要求される。
【０００３】赤外線を透過させる光学材料としては、Ｇ
ｅ、Ｓｉ、ＺｎＳｅなどの結晶材料が使用されるが、こ
れらの材料は非常に高価であるため、レンズ枚数が多い
とそれによるコストの上昇が極めて大きい。また材料に
よっては光吸収の割合が大きく、レンズが厚くなったり
レンズ枚数が増えたりすると透過率の低下が問題とな
り、ＮＥＴＤが大幅に劣化する。したがって、レンズ枚
数の削減は赤外線レンズに対する強い要望であり、また
カメラ自体の小型化に応じるためにもコンパクトなレン
ズが要望される。
ｅ、Ｓｉ、ＺｎＳｅなどの結晶材料が使用されるが、こ
れらの材料は非常に高価であるため、レンズ枚数が多い
とそれによるコストの上昇が極めて大きい。また材料に
よっては光吸収の割合が大きく、レンズが厚くなったり
レンズ枚数が増えたりすると透過率の低下が問題とな
り、ＮＥＴＤが大幅に劣化する。したがって、レンズ枚
数の削減は赤外線レンズに対する強い要望であり、また
カメラ自体の小型化に応じるためにもコンパクトなレン
ズが要望される。
【０００４】さらに、検出器の画素数の増加に伴ない、
十分な結像性能と広視界であることが求められている。
このような問題をある程度解決した従来技術としては、
下記公報記載のものが知られている。
十分な結像性能と広視界であることが求められている。
このような問題をある程度解決した従来技術としては、
下記公報記載のものが知られている。
【０００５】英国特許 1,345,506号公報（Fno＝0.80，
2ω＝35゜，３枚レンズ構成）、米国特許 4,030,805号
公報（Fno＝0.59，2ω＝16.5゜,４枚レンズ構成）、特開
昭52- 85834号公報（Fno＝1.0，2ω＝9.2゜，３枚レンズ
構成）、特開昭52- 86344号公報（Fno＝0.9，2ω＝19
゜，３枚レンズ構成）、特開昭52-100247号公報（Fno＝
0.8，2ω＝18゜，４枚レンズ構成）、特開昭62- 5211号
公報（Fno＝0.9，2ω＝10.2゜,３枚レンズ構成）、特開
昭62- 30208号公報（Fno＝0.8，2ω＝10.2゜，３枚レン
ズ構成）。
2ω＝35゜，３枚レンズ構成）、米国特許 4,030,805号
公報（Fno＝0.59，2ω＝16.5゜,４枚レンズ構成）、特開
昭52- 85834号公報（Fno＝1.0，2ω＝9.2゜，３枚レンズ
構成）、特開昭52- 86344号公報（Fno＝0.9，2ω＝19
゜，３枚レンズ構成）、特開昭52-100247号公報（Fno＝
0.8，2ω＝18゜，４枚レンズ構成）、特開昭62- 5211号
公報（Fno＝0.9，2ω＝10.2゜,３枚レンズ構成）、特開
昭62- 30208号公報（Fno＝0.8，2ω＝10.2゜，３枚レン
ズ構成）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報記載の技術はいずれも、上述した要望のうちのいくつ
かを満足するものであるが全てを満足するものとはなっ
ていない。例えば、Ｆ値が小さく明るいものや広視界の
ものであっても、コマ収差や像面湾曲が非常に大きくて
性能上の問題がある。
報記載の技術はいずれも、上述した要望のうちのいくつ
かを満足するものであるが全てを満足するものとはなっ
ていない。例えば、Ｆ値が小さく明るいものや広視界の
ものであっても、コマ収差や像面湾曲が非常に大きくて
性能上の問題がある。
【０００７】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、３枚というコンパクトな構成で、Ｆ値が非常に小さ
くかつ広視界でありながら性能の良好な、明るく広角な
赤外線レンズを提供することを目的とするものである。
で、３枚というコンパクトな構成で、Ｆ値が非常に小さ
くかつ広視界でありながら性能の良好な、明るく広角な
赤外線レンズを提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の明るく広角な赤
外線レンズは、物体側より順に、物体側に凸面を向け正
の屈折力を有するメニスカスレンズからなる第１レン
ズ、物体側に凸面を向け負の屈折力を有するメニスカス
レンズからなる第２レンズ、および物体側に凸面を向け
正の屈折力を有する第３レンズの３枚で構成され、前記
第１レンズは少なくとも一方の面が非球面形状とされて
いることを特徴とするものである。
外線レンズは、物体側より順に、物体側に凸面を向け正
の屈折力を有するメニスカスレンズからなる第１レン
ズ、物体側に凸面を向け負の屈折力を有するメニスカス
レンズからなる第２レンズ、および物体側に凸面を向け
正の屈折力を有する第３レンズの３枚で構成され、前記
第１レンズは少なくとも一方の面が非球面形状とされて
いることを特徴とするものである。
【０００９】また、以下の条件式（１）、（２）、
（３）を満足するように構成されていることが好まし
い。 1.50 ＜ ｆ１−２ ／ ｆ …… （１） 0.45 ＜ ｆ３ ／ ｆ ＜ 0.65 …… （２） 0.55 ＜ Ｄ２−３ ／ ｆ ＜ 0.80 …… （３） ただし、 ｆ ： 全系の焦点距離 ｆ１−２ ： 第１レンズと第２レンズの合成焦点距離 ｆ３ ： 第３レンズの焦点距離 Ｄ２−３ ： 第２レンズと第３レンズの空気間隔
（３）を満足するように構成されていることが好まし
い。 1.50 ＜ ｆ１−２ ／ ｆ …… （１） 0.45 ＜ ｆ３ ／ ｆ ＜ 0.65 …… （２） 0.55 ＜ Ｄ２−３ ／ ｆ ＜ 0.80 …… （３） ただし、 ｆ ： 全系の焦点距離 ｆ１−２ ： 第１レンズと第２レンズの合成焦点距離 ｆ３ ： 第３レンズの焦点距離 Ｄ２−３ ： 第２レンズと第３レンズの空気間隔
【００１０】また、前記第１レンズの像面側の面、およ
び前記第３レンズの物体側の面が非球面形状とされてい
ることが好ましい。さらに、前記第１レンズ、前記第２
レンズおよび前記第３レンズがともにゲルマニウムを材
料として形成され、８〜12μｍの波長帯用として用いら
れることが望ましい。
び前記第３レンズの物体側の面が非球面形状とされてい
ることが好ましい。さらに、前記第１レンズ、前記第２
レンズおよび前記第３レンズがともにゲルマニウムを材
料として形成され、８〜12μｍの波長帯用として用いら
れることが望ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施形態
について図面を参照しつつ説明する。図１に示す実施形
態（実施例１のものを代表させて示している）の明るく
広角な赤外線レンズは、物体側より順に、物体側に凸面
を向け正の屈折力を有するメニスカスレンズからなる第
１レンズＬ１、物体側に凸面を向け負の屈折力を有する
メニスカスレンズからなる第２レンズＬ２、および物体
側に凸面を向け正の屈折力を有するメニスカスレンズか
らなる第３レンズＬ３の３枚で構成され、物体からの光
束をこれら３枚のレンズＬ１〜Ｌ３によって収束し、検
出器の検出面１上の結像位置Ｐに結像する。なお、図中
Ｘは光軸を示す。また、第１レンズＬ１の像面側の面が
非球面形状とされており、この非球面形状は下記に示す
非球面形状式により表される。
について図面を参照しつつ説明する。図１に示す実施形
態（実施例１のものを代表させて示している）の明るく
広角な赤外線レンズは、物体側より順に、物体側に凸面
を向け正の屈折力を有するメニスカスレンズからなる第
１レンズＬ１、物体側に凸面を向け負の屈折力を有する
メニスカスレンズからなる第２レンズＬ２、および物体
側に凸面を向け正の屈折力を有するメニスカスレンズか
らなる第３レンズＬ３の３枚で構成され、物体からの光
束をこれら３枚のレンズＬ１〜Ｌ３によって収束し、検
出器の検出面１上の結像位置Ｐに結像する。なお、図中
Ｘは光軸を示す。また、第１レンズＬ１の像面側の面が
非球面形状とされており、この非球面形状は下記に示す
非球面形状式により表される。
【００１２】
【数１】
【００１３】また、この明るく広角な赤外線レンズは以
下の条件式（１）、（２）、（３）を満足するように構
成されている。 1.50 ＜ ｆ１−２ ／ ｆ …… （１） 0.45 ＜ ｆ３ ／ ｆ ＜ 0.65 …… （２） 0.55 ＜ Ｄ２−３ ／ ｆ ＜ 0.80 …… （３） ただし、 ｆ ： 全系の焦点距離 ｆ１−２ ： 第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の合成
焦点距離 ｆ３ ： 第３レンズＬ３の焦点距離 Ｄ２−３ ： 第２レンズＬ２と第３レンズＬ３の空気
間隔
下の条件式（１）、（２）、（３）を満足するように構
成されている。 1.50 ＜ ｆ１−２ ／ ｆ …… （１） 0.45 ＜ ｆ３ ／ ｆ ＜ 0.65 …… （２） 0.55 ＜ Ｄ２−３ ／ ｆ ＜ 0.80 …… （３） ただし、 ｆ ： 全系の焦点距離 ｆ１−２ ： 第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の合成
焦点距離 ｆ３ ： 第３レンズＬ３の焦点距離 Ｄ２−３ ： 第２レンズＬ２と第３レンズＬ３の空気
間隔
【００１４】なお、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２お
よび第３レンズＬ３は全てゲルマニウムを材料として形
成されている。
よび第３レンズＬ３は全てゲルマニウムを材料として形
成されている。
【００１５】以下に、本実施形態による作用効果につい
て述べる。すなわち、物体側より順に、物体側に凸面を
向けた正メニスカスレンズからなる第１レンズＬ１、物
体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第２レ
ンズＬ２を配置し、第１レンズＬ１の少なくとも一方の
面を非球面形状とすることにより、球面収差およびコマ
収差を良好に補正することができる。また、物体側に凸
面を向けた正の第３レンズＬ３を配置することにより、
像面湾曲および非点収差をバランス良く補正することが
できる。このような構成により、３枚という少ないレン
ズ枚数であっても性能が良好で、明るくかつ広角な赤外
線レンズを得ることができる。
て述べる。すなわち、物体側より順に、物体側に凸面を
向けた正メニスカスレンズからなる第１レンズＬ１、物
体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第２レ
ンズＬ２を配置し、第１レンズＬ１の少なくとも一方の
面を非球面形状とすることにより、球面収差およびコマ
収差を良好に補正することができる。また、物体側に凸
面を向けた正の第３レンズＬ３を配置することにより、
像面湾曲および非点収差をバランス良く補正することが
できる。このような構成により、３枚という少ないレン
ズ枚数であっても性能が良好で、明るくかつ広角な赤外
線レンズを得ることができる。
【００１６】条件式（１）〜（３）はこれらの収差補正
をより良好とするための条件である。条件式（１）を満
足することにより球面収差およびコマ収差の補正が良好
となり、条件式（２）を満足するような第３レンズＬ３
を、条件式（３）を満足するように第２レンズＬ２との
間に所定の間隔をおいて配置することにより、像面湾曲
および非点収差をバランス良く補正することができる。
また条件式（２）はレンズ全長をコンパクトにしつつ必
要なバックフォーカスを確保するための条件にもなって
いる。
をより良好とするための条件である。条件式（１）を満
足することにより球面収差およびコマ収差の補正が良好
となり、条件式（２）を満足するような第３レンズＬ３
を、条件式（３）を満足するように第２レンズＬ２との
間に所定の間隔をおいて配置することにより、像面湾曲
および非点収差をバランス良く補正することができる。
また条件式（２）はレンズ全長をコンパクトにしつつ必
要なバックフォーカスを確保するための条件にもなって
いる。
【００１７】また、第１レンズＬ１に形成される非球面
は、像面側の面に形成されることにより、球面収差およ
びコマ収差を一層良好に補正することができ、Ｆ値が小
さく明るいものでありながら広角な赤外線レンズを得る
ことができる。また、収差補正のみならずレンズ加工の
うえからも、比較的緩い球面となっている像面側の面に
非球面を形成することが好ましい。
は、像面側の面に形成されることにより、球面収差およ
びコマ収差を一層良好に補正することができ、Ｆ値が小
さく明るいものでありながら広角な赤外線レンズを得る
ことができる。また、収差補正のみならずレンズ加工の
うえからも、比較的緩い球面となっている像面側の面に
非球面を形成することが好ましい。
【００１８】レンズ材料については、ゲルマニウムは屈
折率が大きくかつ８〜12μｍの波長帯域では分散が非常
に小さいという特性を有する。そのため、第１レンズＬ
１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３とも全てゲルマニ
ウムを材料として形成することにより、８〜12μｍの波
長帯域に好適な、非常に明るくてかつ広角な赤外線レン
ズを得ることができる。
折率が大きくかつ８〜12μｍの波長帯域では分散が非常
に小さいという特性を有する。そのため、第１レンズＬ
１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３とも全てゲルマニ
ウムを材料として形成することにより、８〜12μｍの波
長帯域に好適な、非常に明るくてかつ広角な赤外線レン
ズを得ることができる。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の実施例１〜３について具体的
に説明する。 ＜実施例１＞本実施例１に係る明るく広角な赤外線レン
ズの構成は実施形態に説明したとおりであり、図１
（Ａ）にその基本構成を示している。また、図１（Ｂ）
の光線図に示すようにこのレンズによれば、物体情報を
担持した光束を、その周辺光束までもけられのない状態
でほぼ100％透過させることができ、明るく広視野な赤
外線レンズとすることができる。
に説明する。 ＜実施例１＞本実施例１に係る明るく広角な赤外線レン
ズの構成は実施形態に説明したとおりであり、図１
（Ａ）にその基本構成を示している。また、図１（Ｂ）
の光線図に示すようにこのレンズによれば、物体情報を
担持した光束を、その周辺光束までもけられのない状態
でほぼ100％透過させることができ、明るく広視野な赤
外線レンズとすることができる。
【００２０】表１に、本実施例１の各レンズ面の曲率半
径Ｒ、各レンズの軸上面間隔（各レンズの中心厚および
各レンズ間の空気間隔）Ｄ、各レンズの波長10μｍにお
ける屈折率Ｎ、および各レンズの形成材料を示す。な
お、実施例１〜３において上記曲率半径Ｒおよび軸上面
間隔Ｄは、レンズ全系の焦点距離ｆを100.0として規格
化されている。また、表１および以下の表において、各
記号に対応させた数字は物体側から順次増加するように
なっており、数字の左側の＊印は非球面であることを示
す。
径Ｒ、各レンズの軸上面間隔（各レンズの中心厚および
各レンズ間の空気間隔）Ｄ、各レンズの波長10μｍにお
ける屈折率Ｎ、および各レンズの形成材料を示す。な
お、実施例１〜３において上記曲率半径Ｒおよび軸上面
間隔Ｄは、レンズ全系の焦点距離ｆを100.0として規格
化されている。また、表１および以下の表において、各
記号に対応させた数字は物体側から順次増加するように
なっており、数字の左側の＊印は非球面であることを示
す。
【００２１】また、表１の下段には本実施例１における
上記非球面形状式に示される非球面の各定数の値を示
す。
上記非球面形状式に示される非球面の各定数の値を示
す。
【００２２】
【表１】
【００２３】＜実施例２＞本実施例２に係る明るく広角
な赤外線レンズの構成は実施形態に説明したとおりであ
り、図２（Ａ）にその基本構成を示す。また、図２
（Ｂ）の光線図に示すようにこのレンズによれば、物体
情報を担持した光束を、その周辺光束までもけられのな
い状態でほぼ100％透過させることができ、明るく広視
野な赤外線レンズとすることができる。
な赤外線レンズの構成は実施形態に説明したとおりであ
り、図２（Ａ）にその基本構成を示す。また、図２
（Ｂ）の光線図に示すようにこのレンズによれば、物体
情報を担持した光束を、その周辺光束までもけられのな
い状態でほぼ100％透過させることができ、明るく広視
野な赤外線レンズとすることができる。
【００２４】表２に、本実施例２の各レンズ面の曲率半
径Ｒ、各レンズの軸上面間隔（各レンズの中心厚および
各レンズ間の空気間隔）Ｄ、各レンズの波長10μｍにお
ける屈折率Ｎ、および各レンズの形成材料を示す。ま
た、表２の下段には本実施例２における上記非球面形状
式に示される非球面の各定数の値を示す。
径Ｒ、各レンズの軸上面間隔（各レンズの中心厚および
各レンズ間の空気間隔）Ｄ、各レンズの波長10μｍにお
ける屈折率Ｎ、および各レンズの形成材料を示す。ま
た、表２の下段には本実施例２における上記非球面形状
式に示される非球面の各定数の値を示す。
【００２５】
【表２】
【００２６】＜実施例３＞本実施例３に係る明るく広角
な赤外線レンズの構成は、ほぼ実施形態に説明したとお
りであるが、第１レンズＬ１の像面側の面に加え第３レ
ンズＬ３の物体側の面も非球面形状とされている。この
非球面形状は第１レンズＬ１の非球面形状と同様の上記
非球面形状式により表される。第３レンズＬ３の物体側
の面をも非球面とすることで、コマ収差をさらに良好に
補正することができ、より明るくかつ広角な赤外線レン
ズを得ることができる。
な赤外線レンズの構成は、ほぼ実施形態に説明したとお
りであるが、第１レンズＬ１の像面側の面に加え第３レ
ンズＬ３の物体側の面も非球面形状とされている。この
非球面形状は第１レンズＬ１の非球面形状と同様の上記
非球面形状式により表される。第３レンズＬ３の物体側
の面をも非球面とすることで、コマ収差をさらに良好に
補正することができ、より明るくかつ広角な赤外線レン
ズを得ることができる。
【００２７】図３（Ａ）に本実施例３に係る明るく広角
な赤外線レンズの基本構成を示す。また、図３（Ｂ）の
光線図に示すようにこのレンズによれば、物体情報を担
持した光束を、その周辺光束までもけられのない状態で
ほぼ100％透過させることができ、明るく広視野な赤外
線レンズとすることができる。
な赤外線レンズの基本構成を示す。また、図３（Ｂ）の
光線図に示すようにこのレンズによれば、物体情報を担
持した光束を、その周辺光束までもけられのない状態で
ほぼ100％透過させることができ、明るく広視野な赤外
線レンズとすることができる。
【００２８】表３に、本実施例３の各レンズ面の曲率半
径Ｒ、各レンズの軸上面間隔（各レンズの中心厚および
各レンズ間の空気間隔）Ｄ、各レンズの波長10μｍにお
ける屈折率Ｎ、および各レンズの形成材料を示す。ま
た、表３の下段には本実施例３における上記非球面形状
式に示される非球面の各定数の値を示す。
径Ｒ、各レンズの軸上面間隔（各レンズの中心厚および
各レンズ間の空気間隔）Ｄ、各レンズの波長10μｍにお
ける屈折率Ｎ、および各レンズの形成材料を示す。ま
た、表３の下段には本実施例３における上記非球面形状
式に示される非球面の各定数の値を示す。
【００２９】
【表３】
【００３０】また、表４に、実施例１〜３に係る明るく
広角な赤外線レンズの、ｆ１−２／ｆ、ｆ３／ｆ、およ
びＤ２−３／ｆの各値を示す。
広角な赤外線レンズの、ｆ１−２／ｆ、ｆ３／ｆ、およ
びＤ２−３／ｆの各値を示す。
【００３１】
【表４】
【００３２】上記表４から明らかなように、実施例１〜
３は条件式（１）〜（３）を全て満足する。
３は条件式（１）〜（３）を全て満足する。
【００３３】図４〜６は、実施例１〜３に係るレンズの
諸収差を示す収差図であり、この図に示すとおり、各実
施例はＦ値＝0.65〜0.70と非常に明るく、画角２ω＝1
7.8°〜20.8°と広角でありながら、周辺視野まで良好
な結像性能を有する赤外線レンズであることが明らかで
ある。
諸収差を示す収差図であり、この図に示すとおり、各実
施例はＦ値＝0.65〜0.70と非常に明るく、画角２ω＝1
7.8°〜20.8°と広角でありながら、周辺視野まで良好
な結像性能を有する赤外線レンズであることが明らかで
ある。
【００３４】なお、本発明の明るく広角な赤外線レンズ
としては、上記実施例のものに限られるものではなく種
々の態様の変更が可能であり、例えば各レンズの曲率半
径Ｒおよびレンズ間隔（もしくはレンズ厚）Ｄを適宜変
更することが可能である。
としては、上記実施例のものに限られるものではなく種
々の態様の変更が可能であり、例えば各レンズの曲率半
径Ｒおよびレンズ間隔（もしくはレンズ厚）Ｄを適宜変
更することが可能である。
【００３５】なお、第３レンズＬ３はメニスカスレンズ
に限られず、物体側に凸面を向け正の屈折力を有する平
凸レンズあるいは両凸レンズとすることも可能である。
に限られず、物体側に凸面を向け正の屈折力を有する平
凸レンズあるいは両凸レンズとすることも可能である。
【００３６】また、第１レンズＬ１は、像面側に限らず
物体側の面あるいは両面が非球面形状とされていてもよ
い。
物体側の面あるいは両面が非球面形状とされていてもよ
い。
【００３７】
【発明の効果】本発明の明るく広角な赤外線レンズによ
れば、Ｆ値が小さく広視界でありながら、光束のけられ
も無く、結像性能も良好な赤外線レンズを、３枚のコン
パクトな構成で実現することができる。
れば、Ｆ値が小さく広視界でありながら、光束のけられ
も無く、結像性能も良好な赤外線レンズを、３枚のコン
パクトな構成で実現することができる。
【図１】本発明の実施例１に係る明るく広角な赤外線レ
ンズを示すレンズ構成図
ンズを示すレンズ構成図
【図２】本発明の実施例２に係る明るく広角な赤外線レ
ンズを示すレンズ構成図
ンズを示すレンズ構成図
【図３】本発明の実施例３に係る明るく広角な赤外線レ
ンズを示すレンズ構成図
ンズを示すレンズ構成図
【図４】本発明の実施例１に係る明るく広角な赤外線レ
ンズの諸収差（球面収差、非点収差、歪曲収差およびコ
マ収差）を示す収差図
ンズの諸収差（球面収差、非点収差、歪曲収差およびコ
マ収差）を示す収差図
【図５】本発明の実施例２に係る明るく広角な赤外線レ
ンズの諸収差（球面収差、非点収差、歪曲収差およびコ
マ収差）を示す収差図
ンズの諸収差（球面収差、非点収差、歪曲収差およびコ
マ収差）を示す収差図
【図６】本発明の実施例３に係る明るく広角な赤外線レ
ンズの諸収差（球面収差、非点収差、歪曲収差およびコ
マ収差）を示す収差図
ンズの諸収差（球面収差、非点収差、歪曲収差およびコ
マ収差）を示す収差図
Ｌ１〜Ｌ３ レンズ Ｒ１〜Ｒ６ 曲率半径 Ｄ１〜Ｄ６ 軸上面間隔 １ 検出面 Ｘ 光軸 Ｐ 結像位置
Claims (5)
- 【請求項１】 物体側より順に、物体側に凸面を向け正
の屈折力を有するメニスカスレンズからなる第１レン
ズ、物体側に凸面を向け負の屈折力を有するメニスカス
レンズからなる第２レンズ、および物体側に凸面を向け
正の屈折力を有する第３レンズの３枚で構成され、前記
第１レンズは少なくとも一方の面が非球面形状とされて
いることを特徴とする明るく広角な赤外線レンズ。 - 【請求項２】 以下の条件式（１）、（２）、（３）を
満足するように構成されていることを特徴とする請求項
１記載の明るく広角な赤外線レンズ。 1.50 ＜ ｆ１−２ ／ ｆ …… （１） 0.45 ＜ ｆ３ ／ ｆ ＜ 0.65 …… （２） 0.55 ＜ Ｄ２−３ ／ ｆ ＜ 0.80 …… （３） ただし、 ｆ ： 全系の焦点距離 ｆ１−２ ： 第１レンズと第２レンズの合成焦点距離 ｆ３ ： 第３レンズの焦点距離 Ｄ２−３ ： 第２レンズと第３レンズの空気間隔 - 【請求項３】 前記第１レンズの像面側の面が非球面形
状とされていることを特徴とする請求項１または２記載
の明るく広角な赤外線レンズ。 - 【請求項４】 前記第１レンズ、前記第２レンズおよび
前記第３レンズがともにゲルマニウムを材料として形成
され、８〜12μｍの波長帯用として用いられることを特
徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項記載の明るく
広角な赤外線レンズ。 - 【請求項５】 前記第３レンズの物体側の面が非球面形
状とされていることを特徴とする請求項１〜４のうちい
ずれか１項記載の明るく広角な赤外線レンズ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11210100A JP2001033689A (ja) | 1999-07-26 | 1999-07-26 | 明るく広角な赤外線レンズ |
| US09/613,835 US6507432B1 (en) | 1999-07-26 | 2000-07-11 | Bright wide-angle infrared lens |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11210100A JP2001033689A (ja) | 1999-07-26 | 1999-07-26 | 明るく広角な赤外線レンズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001033689A true JP2001033689A (ja) | 2001-02-09 |
Family
ID=16583827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11210100A Withdrawn JP2001033689A (ja) | 1999-07-26 | 1999-07-26 | 明るく広角な赤外線レンズ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6507432B1 (ja) |
| JP (1) | JP2001033689A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005308800A (ja) * | 2004-04-16 | 2005-11-04 | Seiko Precision Inc | 撮像レンズおよびこれを備えた撮像モジュール |
| JP2008045891A (ja) * | 2006-08-11 | 2008-02-28 | Chino Corp | 放射温度計 |
| JP2017526953A (ja) * | 2014-08-07 | 2017-09-14 | ハンズ レーザー テクノロジー インダストリー グループ カンパニー リミテッド | 遠赤外結像レンズセット、対物レンズ、及び火源検出器 |
| CN109782421A (zh) * | 2017-11-14 | 2019-05-21 | 新巨科技股份有限公司 | 三片式红外单波长投影镜片组 |
| CN109782422A (zh) * | 2017-11-14 | 2019-05-21 | 新巨科技股份有限公司 | 三片式红外单波长投影镜片组 |
| CN113885183A (zh) * | 2021-09-18 | 2022-01-04 | 安徽光智科技有限公司 | 一种焦距为100mm的长波消热差红外镜头 |
| CN114236784A (zh) * | 2021-12-14 | 2022-03-25 | 安徽光智科技有限公司 | 一种焦距75mm的电动调焦红外镜头 |
| CN114236783A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-03-25 | 安徽光智科技有限公司 | 一种焦距75mm的消热差红外镜头及其装配方法 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4841929B2 (ja) * | 2005-10-21 | 2011-12-21 | 富士フイルム株式会社 | 広角撮像レンズ |
| EP2226666A1 (en) | 2006-01-30 | 2010-09-08 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Infrared lens, infrared camera, and night vision |
| US7672045B2 (en) * | 2007-08-23 | 2010-03-02 | Goodrich Corporation | Compact two-element infrared objective lens and IR or thermal sight for weapon having viewing optics |
| JP2009063942A (ja) * | 2007-09-10 | 2009-03-26 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 遠赤外線カメラ用レンズ、レンズユニット及び撮像装置 |
| JP2009063941A (ja) * | 2007-09-10 | 2009-03-26 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 遠赤外線カメラ用レンズ、レンズユニット及び撮像装置 |
| WO2013032758A1 (en) * | 2011-08-31 | 2013-03-07 | Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. | Graded index metamaterial lens |
| CN107193104A (zh) * | 2017-07-12 | 2017-09-22 | 福建福光股份有限公司 | 长焦距光学被动式无热化红外镜头 |
| CN107357020B (zh) * | 2017-08-01 | 2020-07-17 | 福建福光股份有限公司 | 一种用于双波段导航敏感器的红外镜头 |
| CN113759506B (zh) * | 2021-09-10 | 2022-09-30 | 浙江舜宇光学有限公司 | 光学成像镜头 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1345505A (en) | 1972-07-19 | 1974-01-30 | Dallmeyer Ltd J H | Optical lens for infrared radiation |
| GB1478115A (en) | 1974-02-15 | 1977-06-29 | Pilkington Perkin Elmer Ltd | Infra-red lenses |
| JP2562636B2 (ja) * | 1987-12-25 | 1996-12-11 | 富士写真光機株式会社 | 複写用変倍レンズ系 |
| US5066113A (en) * | 1989-08-18 | 1991-11-19 | Nikon Corporation | Projecting lens |
| US5044706A (en) * | 1990-02-06 | 1991-09-03 | Hughes Aircraft Company | Optical element employing aspherical and binary grating optical surfaces |
| JP4173210B2 (ja) * | 1997-04-30 | 2008-10-29 | フジノン株式会社 | 結像レンズ |
-
1999
- 1999-07-26 JP JP11210100A patent/JP2001033689A/ja not_active Withdrawn
-
2000
- 2000-07-11 US US09/613,835 patent/US6507432B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005308800A (ja) * | 2004-04-16 | 2005-11-04 | Seiko Precision Inc | 撮像レンズおよびこれを備えた撮像モジュール |
| JP4485247B2 (ja) * | 2004-04-16 | 2010-06-16 | セイコープレシジョン株式会社 | 撮像レンズおよびこれを備えた撮像モジュール |
| JP2008045891A (ja) * | 2006-08-11 | 2008-02-28 | Chino Corp | 放射温度計 |
| JP2017526953A (ja) * | 2014-08-07 | 2017-09-14 | ハンズ レーザー テクノロジー インダストリー グループ カンパニー リミテッド | 遠赤外結像レンズセット、対物レンズ、及び火源検出器 |
| CN109782421B (zh) * | 2017-11-14 | 2021-01-08 | 新巨科技股份有限公司 | 三片式红外单波长投影镜片组 |
| CN109782422A (zh) * | 2017-11-14 | 2019-05-21 | 新巨科技股份有限公司 | 三片式红外单波长投影镜片组 |
| CN109782421A (zh) * | 2017-11-14 | 2019-05-21 | 新巨科技股份有限公司 | 三片式红外单波长投影镜片组 |
| CN109782422B (zh) * | 2017-11-14 | 2021-02-26 | 新巨科技股份有限公司 | 三片式红外单波长投影镜片组 |
| CN113885183A (zh) * | 2021-09-18 | 2022-01-04 | 安徽光智科技有限公司 | 一种焦距为100mm的长波消热差红外镜头 |
| CN113885183B (zh) * | 2021-09-18 | 2023-01-06 | 安徽光智科技有限公司 | 一种焦距为100mm的长波消热差红外镜头 |
| CN114236783A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-03-25 | 安徽光智科技有限公司 | 一种焦距75mm的消热差红外镜头及其装配方法 |
| CN114236783B (zh) * | 2021-11-30 | 2023-03-24 | 安徽光智科技有限公司 | 一种焦距75mm的消热差红外镜头及其装配方法 |
| CN114236784A (zh) * | 2021-12-14 | 2022-03-25 | 安徽光智科技有限公司 | 一种焦距75mm的电动调焦红外镜头 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6507432B1 (en) | 2003-01-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103502868B (zh) | 摄像透镜和设置有该摄像透镜的摄像装置 | |
| US7710665B2 (en) | Imaging optical system | |
| JP5539818B2 (ja) | 撮像レンズおよび撮像装置 | |
| CN109521549B (zh) | 超广角镜头 | |
| JP2001033689A (ja) | 明るく広角な赤外線レンズ | |
| JP2007086485A (ja) | 撮像レンズ | |
| JP6741019B2 (ja) | 撮像レンズ及び車載用撮像装置 | |
| US10585263B2 (en) | Imaging lens | |
| CN108535834A (zh) | 光学镜头和成像设备 | |
| JP2000075203A (ja) | 赤外線レンズ | |
| JP2010039243A (ja) | 赤外線用レンズおよび撮像装置 | |
| CN115128769B (zh) | 光学镜头 | |
| US20160299318A1 (en) | Imaging lens | |
| CN115128770B (zh) | 光学镜头 | |
| JP2004271991A (ja) | 撮像レンズ | |
| JPH1039207A (ja) | 結像レンズ | |
| CN115220199A (zh) | 投影镜头 | |
| CN114415349B (zh) | 光学镜头 | |
| CN115128771A (zh) | 光学镜头 | |
| CN115079384A (zh) | 光学镜头 | |
| US6181483B1 (en) | Wide-angle lens with long back focus | |
| JP2001183582A (ja) | 明るく広角な赤外線レンズ | |
| CN113625430B (zh) | 光学系统、取像模组、电子设备及载具 | |
| TWI738354B (zh) | 光學成像鏡頭 | |
| JPH07318797A (ja) | 赤外線用レンズ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20061003 |