JP2017167503A - 赤外線レンズモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】赤外線レンズの温度の調整が容易な赤外線レンズモジュールを提供する。【解決手段】赤外線レンズモジュール１は、赤外線を透過するレンズ１０と、レンズ１０の外周面１３に接触するようにレンズ１０を保持する鏡筒５０と、を備える。レンズ１０の外周面１３の表面粗さはＲａで１．６μｍ以下である。レンズ１０の外周面１３には、レンズ１０を構成する材料よりも熱伝導率が高い材料からなるコーティング層が形成されていてもよい。また、レンズ１０の外周面１３と鏡筒５０との間にはグリスが存在してもよい。【選択図】図１

Description

本発明は赤外線レンズモジュールに関するものである。

赤外線による撮像を行うための赤外線カメラには、赤外線を透過するレンズを備える赤外線レンズモジュールが用いられる。赤外線カメラが気温の低い環境下で使用される場合、赤外線レンズの表面において結露や凍結が発生する場合がある。

赤外線カメラが低温環境下で使用される場合の対応策として、赤外線カメラを、赤外線を透過する窓を有するケース内に格納し、窓をヒータにより加熱することで、結露や凍結を防止する構造が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

特開２００１−５７６４２号公報

しかしながら、特許文献１に開示された構造は、赤外線レンズの温度を調整するものではなく、ケースの窓の温度を調整するものである。そのため、赤外線を透過する窓を有するケースが必須となり、装置が大型化するとともに、コストも上昇する。そこで、赤外線レンズの温度の調整が容易な赤外線レンズモジュールを提供することを目的の１つとする。

本発明に従った赤外線レンズモジュールは、赤外線を透過するレンズと、レンズの外周面に接触するようにレンズを保持する鏡筒と、を備える。レンズの外周面の表面粗さはＲａで１．６μｍ以下である。

上記赤外線レンズモジュールによれば、赤外線レンズの温度の調整が容易な赤外線レンズモジュールを提供することができる。

実施の形態１における赤外線レンズモジュールの構造を示す概略断面図である。 実施の形態２における赤外線レンズモジュールの構造を示す概略断面図である。 実施の形態３における赤外線レンズモジュールの構造を示す概略断面図である。 実施の形態４における赤外線レンズモジュールの構造を示す概略断面図である。 実施の形態５における赤外線レンズモジュールの構造を示す概略断面図である。 実施の形態６における赤外線レンズモジュールの構造を示す概略断面図である。 実施の形態７における赤外線レンズモジュールの構造を示す概略断面図である。 実施の形態８における赤外線レンズモジュールの構造を示す概略断面図である。 実施の形態９における赤外線レンズモジュールの構造を示す概略断面図である。 実施の形態１０における赤外線レンズモジュールの構造を示す概略断面図である。 実施の形態１１における赤外線レンズモジュールの構造を示す概略断面図である。 実施の形態１２における赤外線レンズモジュールの構造を示す概略断面図である。 実施の形態１３における赤外線レンズモジュールの構造を示す概略断面図である。

［本願発明の実施形態の説明］
最初に本願発明の実施態様を列記して説明する。本願の第１の局面における赤外線レンズモジュールは、赤外線を透過するレンズ（赤外線レンズ）と、レンズの外周面に接触するようにレンズを保持する鏡筒と、を備える。レンズの外周面の表面粗さはＲａで１．６μｍ以下である。

本発明者らは、赤外線レンズの温度の調整が容易な赤外線レンズモジュールの構造について検討を行った。その結果、レンズの外周面の粗さを低減し、具体的には粗さをＲａで１．６μｍ以下にまで低減し、かつ当該外周面と鏡筒とが接触する構造を採用することにより、レンズの温度調整が容易になることが明らかとなった。すなわち、レンズの外周面の粗さがＲａで１．６μｍ以下にまで低減されることで、レンズと鏡筒との接触面積が増加し、レンズと鏡筒との間の熱伝導の効率が向上する。そして、鏡筒の温度を何らかの方法により調整することにより、熱伝導の効率が高い状態で鏡筒に接触するレンズの温度を容易に調整することができる。

本願の第１の局面における赤外線レンズモジュールにおいては、鏡筒がレンズの外周面に接触するようにレンズを保持するとともに、レンズの外周面の粗さがＲａで１．６μｍ以下に設定されている。そのため、レンズと鏡筒との間の熱伝導の効率が向上する。その結果、鏡筒の温度を何らかの方法により調整することにより、熱伝導の効率が高い状態で鏡筒に接触するレンズの温度を容易に調整することができる。このように、本願の赤外線レンズモジュールによれば、赤外線レンズの温度の調整が容易な赤外線レンズモジュールを提供することができる。

上記第１の局面における赤外線レンズモジュールにおいて、レンズの外周面には、レンズを構成する材料よりも熱伝導率が高い材料からなるコーティング層が形成されていてもよい。このようにすることにより、レンズと鏡筒との間の熱伝導の効率が上昇し、赤外線レンズの温度の調整が一層容易となる。

上記第１の局面における赤外線レンズモジュールにおいて、レンズの外周面と鏡筒との間にはグリスが存在していてもよい。このようにすることにより、レンズと鏡筒との密着性が向上して熱伝導の効率が上昇する。その結果、赤外線レンズの温度の調整が一層容易となる。

上記第１の局面における赤外線レンズモジュールにおいて、レンズを構成する材料は硫化亜鉛（ＺｎＳ）であってもよい。ＺｎＳから構成されるレンズは、温度変化に対する屈折率の変化が小さい。そのため、ＺｎＳから構成されるレンズを本願のレンズモジュールに採用することで、レンズの焦点位置を所望の範囲とすることが容易となる。

本願の第２の局面における赤外線レンズモジュールは、赤外線を透過するレンズと、レンズを保持する鏡筒と、を備える。鏡筒は、鏡筒本体と、鏡筒本体の一方の端部側に配置されるキャップと、を含む。レンズは、鏡筒本体とキャップとに挟まれて保持される。キャップには、レンズの温度を調整するヒータが設置される。

本願の第２の局面における赤外線モジュールにおいては、レンズを保持するキャップにヒータが設置される。赤外線レンズモジュールの外部からレンズの温度を調整するのではなく、キャップに設置されたヒータによりレンズの温度を調整することで、レンズを所望の温度に調整することが容易となる。このように、本願の赤外線レンズモジュールによれば、レンズの温度の調整が容易な赤外線レンズモジュールを提供することができる。

上記第２の局面における赤外線レンズモジュールにおいて、鏡筒本体のレンズに接触する領域は、キャップのレンズに接触する領域よりも熱伝導率が小さい材料からなっていてもよい。このようにすることにより、鏡筒本体との間の熱伝導が抑制され、レンズの温度の調整が一層容易となる。

上記第２の局面における赤外線レンズモジュールにおいて、キャップの、外部に露出する面以外の面の放射率は０．７以下であってもよい。このようにすることにより、キャップからの放熱量が低減され、レンズの温度の調整が一層容易となる。レンズの温度の調整をさらに容易にする観点から、上記放射率は０．５以下であることが好ましく、０．３以下であることがより好ましい。

上記第２の局面における赤外線レンズモジュールにおいて、レンズを構成する材料は硫化亜鉛であってもよい。ＺｎＳから構成されるレンズは、温度変化に対する屈折率の変化が小さい。そのため、ＺｎＳから構成されるレンズを本願のレンズモジュールに採用することで、レンズの焦点位置を所望の範囲とすることが容易となる。

［本願発明の実施形態の詳細］
次に、本発明にかかる赤外線レンズモジュールの一実施の形態を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１におけるレンズモジュールの、光軸を含む断面を示す概略断面図である。図１を参照して、実施の形態１におけるレンズモジュール１は、レンズ１０と、鏡筒５０とを備える。

レンズ１０は、赤外線、より具体的には波長８μｍ以上１４μｍ以下の光を透過する赤外線レンズである。レンズ１０を構成する材料は、たとえばＺｎＳである。レンズ１０は、第１レンズ面１１と、第２レンズ面１２と、外周面１３とを含む。第１レンズ面１１は、中央に位置し、光軸Ｃと交差する凸面である中央領域１１Ａと、中央領域１１Ａを取り囲む平面である外縁領域１１Ｂとを含む。第２レンズ面１２は、中央に位置し、光軸Ｃと交差する凹面である中央領域１２Ａと、中央領域１２Ａを取り囲む平面である外縁領域１２Ｂとを含む。外周面１３の表面粗さはＲａで１．６μｍ以下である。

鏡筒５０は、キャップ２０と、鏡筒本体３０とを含む。鏡筒本体３０は、円筒状の形状を有する。鏡筒本体３０は、端面において第２レンズ面１２の外縁領域１２Ｂに接触してレンズ１０を支持する。鏡筒本体３０は、たとえば樹脂またはアルミニウム合金などの金属からなる。

キャップ２０は、円筒状であって一方の端部に径方向に突出する突出部２１が形成された形状を有する。キャップ２０は、アルミニウム合金などの金属からなっている。キャップ２０の内周面２２とレンズ１０の外周面１３とが接触する。キャップ２０の内周面２２とレンズ１０の外周面１３とは、全周にわたって接触する。また、キャップ２０の突出部２１と第１レンズ面１１の外縁領域１１Ｂとが接触する。さらに、突出部２１が形成された側とは反対側の端部において鏡筒本体３０の端部と嵌め合う状態で、キャップ２０は鏡筒本体３０に対して固定されている。このようにして、レンズ１０は鏡筒５０に保持される。

本実施の形態の赤外線レンズモジュールであるレンズモジュール１においては、鏡筒５０がレンズ１０の外周面１３に接触するようにレンズ１０を保持するとともに、レンズ１０の外周面１３の粗さがＲａで１．６μｍ以下に設定されている。そのため、レンズ１０と鏡筒５０との間の熱伝導の効率が向上している。さらに、本実施の形態においては、鏡筒５０においてレンズ１０の外周面１３に接触する領域であるキャップ２０がアルミニウム合金などの金属からなっている。そのため、レンズ１０と鏡筒５０との間の熱伝導の効率が一層向上している。その結果、鏡筒５０の温度を何らかの方法により調整（たとえば加熱）することにより、熱伝導の効率が高い状態で鏡筒５０に接触するレンズ１０の温度を容易に調整することができる。このように、レンズモジュール１は、レンズ１０の温度の調整が容易な赤外線レンズモジュールとなっている。なお、レンズ１０と鏡筒５０との間の熱伝導の効率を一層向上させる観点から、レンズ１０の外周面１３の粗さは、Ｒａで０．８μｍ以下であることが好ましい。このような外周面１３の粗さは、たとえば粉末の焼結を含むプロセスにより作製されたレンズ１０の外周面を研削することにより達成することができる。

（実施の形態２）
次に、他の実施の形態である実施の形態２について説明する。図２は、実施の形態２におけるレンズモジュールの、光軸を含む断面を示す概略断面図である。

図２を参照して、実施の形態２におけるレンズモジュール１は、レンズ１０と、鏡筒５０とを備える。

レンズ１０は、赤外線を透過する赤外線レンズである。レンズ１０を構成する材料は、たとえばＺｎＳである。レンズ１０は、第１レンズ面１１と、第２レンズ面１２と、外周面１３とを含む。第１レンズ面１１は、中央に位置し、光軸Ｃと交差する凹面である中央領域１１Ａと、中央領域１１Ａを取り囲む平面である外縁領域１１Ｂとを含む。第２レンズ面１２は、中央に位置し、光軸Ｃと交差する凸面である中央領域１２Ａと、中央領域１２Ａを取り囲む平面である外縁領域１２Ｂとを含む。外周面１３の表面粗さはＲａで１．６μｍ以下である。

鏡筒５０は、キャップ２０と、鏡筒本体３０とを含む。鏡筒本体３０は、円筒状の形状を有する。鏡筒本体３０は、円筒状の内セル３１と、内セル３１の外周を取り囲む中セル３２と、中セル３２の外周を取り囲む外セル３３とを含む。内セル３１および外セル３３は、たとえばアルミニウム合金などの金属からなる。中セル３２は、たとえば樹脂からなる。内セル３１の内周面３１Ｂとレンズ１０の外周面１３とが接触する。内セル３１の内周面３１Ｂとレンズ１０の外周面１３とは、全周にわたって接触する。内セル３１には、内周側に突出する突出部３１Ａが形成されている。内セル３１の突出部３１Ａと第２レンズ面１２の外縁領域１２Ｂとが接触する。

キャップ２０は、円筒状の形状を有する。キャップ２０は、アルミニウム合金などの金属からなっている。キャップ２０は、一方の端面において第１レンズ面１１の外縁領域１１Ｂに接触する。さらに、キャップ２０において外縁領域１１Ｂに接触する領域の外周側の領域において鏡筒本体３０の端部と嵌め合う状態で、キャップ２０は鏡筒本体３０に対して固定されている。このようにして、レンズ１０は鏡筒５０に保持される。

本実施の形態のレンズモジュール１においては、鏡筒５０がレンズ１０の外周面１３に接触するようにレンズ１０を保持するとともに、レンズ１０の外周面１３の粗さがＲａで１．６μｍ以下に設定されている。そのため、レンズ１０と鏡筒５０との間の熱伝導の効率が向上している。さらに、本実施の形態においては、鏡筒５０においてレンズ１０の外周面１３に接触する領域である内セル３１がアルミニウム合金などの金属からなっている。そのため、レンズ１０と鏡筒５０との間の熱伝導の効率が一層向上している。その結果、鏡筒５０の温度を何らかの方法により調整（たとえば加熱）することにより、熱伝導の効率が高い状態で鏡筒５０に接触するレンズ１０の温度を容易に調整することができる。このように、レンズモジュール１は、レンズ１０の温度の調整が容易な赤外線レンズモジュールとなっている。なお、レンズ１０と鏡筒５０との間の熱伝導の効率を一層向上させる観点から、レンズ１０の外周面１３の粗さは、Ｒａで０．８μｍ以下であることが好ましい。

（実施の形態３）
実施の形態３におけるレンズモジュール１は、基本的には実施の形態１のレンズモジュール１と同様の構成を有し、同様の効果を奏する。しかし、実施の形態３のレンズモジュール１は、レンズ１０の外周面１３にコーティング層が形成されている点において実施の形態１の場合とは異なっている。

図３は、実施の形態３におけるレンズモジュールの、光軸を含む断面を示す概略断面図である。図３を参照して、実施の形態３におけるレンズ１０の外周面１３には、コーティング層９１が形成されている。コーティング層９１は、レンズ１０（レンズ１０の本体）を構成するＺｎＳよりも熱伝導率の高い材料からなる。コーティング層９１を構成する材料としては、銅、アルミニウムなどの金属のほか、ＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ Ｌｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎ）などを採用することができる。コーティング層９１は、たとえばめっき、蒸着などの方法により形成することができる。

実施の形態３のレンズモジュール１においては、レンズ１０の外周面１３にコーティング層９１が形成されていることにより、レンズ１０と鏡筒５０との間の熱伝導率が上昇する。その結果、実施の形態３のレンズモジュール１は、レンズ１０の温度の調整が一層容易なレンズモジュールとなっている。

（実施の形態４）
実施の形態４におけるレンズモジュール１は、基本的には実施の形態１のレンズモジュール１と同様の構成を有し、同様の効果を奏する。しかし、実施の形態４のレンズモジュール１においては、レンズ１０の外周面１３と鏡筒５０との間にグリスが存在する点において、実施の形態１の場合とは異なっている。

図４は、実施の形態４におけるレンズモジュールの、光軸を含む断面を示す概略断面図である。図４を参照して、実施の形態４におけるレンズ１０の外周面１３と鏡筒５０（キャップ２０）との間にはグリス９２が存在する。なお、実施の形態４において、図４に示すように外周面１３とキャップ２０との間にはグリス９２が存在するものの、外周面１３とキャップ２０とは接触している。グリス９２は、キャップ２０とレンズ１０との間のわずかな隙間を充填するように存在する。グリス９２は、レンズモジュール１の組立て時において、レンズ１０の外周面１３およびキャップ２０の内周面の一方または両方に塗布される。

実施の形態４のレンズモジュール１においては、レンズ１０の外周面１３とキャップ２０との間にグリス９２が存在することにより、レンズ１０とキャップ２０との密着性が向上し、レンズ１０と鏡筒５０との間の熱伝導率が上昇する。その結果、実施の形態４のレンズモジュール１は、レンズ１０の温度の調整が一層容易なレンズモジュールとなっている。

（実施の形態５）
次に、他の実施の形態である実施の形態５について説明する。図５は、実施の形態５におけるレンズモジュールの、光軸を含む断面を示す概略断面図である。図５を参照して、実施の形態５におけるレンズモジュール１は、レンズ１０と、鏡筒５０と、ヒータ６１とを備える。

レンズ１０は、赤外線、より具体的には波長８μｍ以上１４μｍ以下の光を透過する赤外線レンズである。レンズ１０を構成する材料は、たとえばＺｎＳである。レンズ１０は、第１レンズ面１１と、第２レンズ面１２と、外周面１３とを含む。第１レンズ面１１は、中央に位置し、光軸Ｃと交差する凸面である中央領域１１Ａと、中央領域１１Ａを取り囲む平面である外縁領域１１Ｂとを含む。第２レンズ面１２は、中央に位置し、光軸Ｃと交差する凹面である中央領域１２Ａと、中央領域１２Ａを取り囲む平面である外縁領域１２Ｂとを含む。

鏡筒５０は、キャップ２０と、鏡筒本体３０とを含む。鏡筒本体３０は、円筒状の形状を有する。鏡筒本体３０は、端部において第２レンズ面１２の外縁領域１２Ｂおよび外周面１３に接触してレンズ１０を支持する。

キャップ２０は、円筒状であって一方の端部に径方向内周側に突出する突出部２１が形成された形状を有する。キャップ２０は、アルミニウム合金などの金属からなっている。キャップ２０の内周面２２とレンズ１０の外周面１３とは接触する。また、キャップ２０の突出部２１と第１レンズ面１１の外縁領域１１Ｂとが接触する。キャップ２０は、鏡筒本体３０の一方の端部側に配置される。突出部２１が形成された側とは反対側の端部において、キャップ２０は鏡筒本体３０に対して接触して固定される。このようにして、レンズ１０は鏡筒本体３０とキャップ２０とに挟まれて鏡筒５０に保持される。

キャップ２０には、突出部２１が形成された側とは反対側の端面から軸方向に入り込むように、円環状の溝部２３が形成されている。そして、溝部２３の内部に、レンズ１０の温度を調整するヒータ６１は設置される。ヒータ６１は、溝部２３の側壁に接触して固定される。ヒータ６１は、環状の溝部２３の周方向に沿って延在するように配置される。ヒータ６１は、溝部２３の側壁に全周にわたって接触するように配置されてもよい。ヒータ６１には、配線６２が接続されている。そして、配線６２は、電源（図示しない）に接続されている。電源から配線６２を介して供給される電力によって駆動されるヒータ６１は、レンズ１０を加熱することによりレンズ１０の温度を調整する。ヒータ６１は、たとえばフィルムヒータである。

本実施の形態の赤外線レンズモジュールであるレンズモジュール１においては、レンズ１０の温度を調整するヒータ６１がキャップ２０に形成された溝部２３内に固定される。ヒータ６１をレンズモジュール１の外部に設置し、外部からレンズ１０の温度を調整するのではなく、キャップ２０に固定されたヒータ６１によりレンズ１０の温度を調整（加熱）することで、レンズ１０を所望の温度に調整することが容易となっている。

また、レンズモジュール１において、鏡筒本体３０のレンズ１０に接触する領域は、キャップ２０のレンズ１０に接触する領域よりも熱伝導率が小さい材料からなっていることが好ましい。本実施の形態において、キャップ２０は金属、具体的にはアルミニウム合金からなり、鏡筒本体３０はキャップ２０を構成する金属よりも熱伝導率が小さい材料である樹脂からなっている。これにより、レンズ１０と鏡筒本体３０との間の熱伝導が抑制され、レンズ１０の温度の調整が一層容易となっている。

さらに、レンズモジュール１において、キャップ２０の、外部に露出する面以外の面の放射率は０．７以下であることが好ましい。本実施の形態のキャップ２０において外部に露出する面である突出部２１の内周面２６、突出部２１側の端面２５および外周面２４には黒アルマイト層が形成されている。黒アルマイト層は、アルマイト処理（陽極酸化処理）後に、アルマイト処理によって形成されたアルマイト層（酸化層）の空孔内に黒色の染料を導入することにより形成することができる。黒アルマイト層が形成されることにより、外部に露出する面であるこれらの面の放射率は０．７を超える状態とされている。一方、キャップ２０において外部に露出する面以外の面である突出部２１のレンズ１０に接触する面であるレンズ保持面２７の少なくとも一部および内周面２２の少なくとも一部には黒アルマイト層は形成されていない。突出部２１のレンズ１０に接触する面であるレンズ保持面２７および内周面２２においては、キャップ２０を構成する材料であるアルミニウム合金などの金属が露出していてもよいし、黒アルマイト層よりも放射率の低い表面処理層が露出していてもよい。その結果、突出部２１のレンズ１０に接触する面であるレンズ保持面２７および内周面２２の放射率は０．７以下となっている。これにより、キャップ２０からの放熱量が低減され、レンズ１０の温度の調整が一層容易となっている。レンズ１０の温度の調整をさらに容易にする観点から、上記放射率は０．５以下であることが好ましく、０．３以下であることがより好ましい。

（実施の形態６）
次に、他の実施の形態である実施の形態６について説明する。図６は、実施の形態６におけるレンズモジュールの、光軸を含む断面を示す概略断面図である。図６および図５を参照して、実施の形態６におけるレンズモジュール１は、基本的には実施の形態５の場合と同様の構成を有し、同様の効果を奏する。しかし、実施の形態６のレンズモジュール１は、鏡筒本体３０の構造において実施の形態５の場合とは異なっている。

図６を参照して、実施の形態６の鏡筒本体３０は、キャップ２０に面する側の端部から径方向外側に突出する突出部３４を含む。突出部３４は、実施の形態５における溝部２３の開口を覆う（図５および図６参照）。その結果、溝部２３と突出部３４とにより、環状空間２８が形成される。本実施の形態において、ヒータ６１は、環状空間２８内に設置される。ヒータ６１をレンズモジュール１の外部に設置し、外部からレンズ１０の温度を調整するのではなく、このような態様にてキャップ２０に設置されたヒータ６１によりレンズ１０の温度を調整（加熱）することで、レンズ１０を所望の温度に調整することが容易となっている。また、突出部３４が形成されることにより、ヒータ６１の脱落の発生を抑制することができる。

（実施の形態７）
次に、他の実施の形態である実施の形態７について説明する。図７は、実施の形態７におけるレンズモジュールの、光軸を含む断面を示す概略断面図である。図７および図５を参照して、実施の形態７におけるレンズモジュール１は、基本的には実施の形態５の場合と同様の構成を有し、同様の効果を奏する。しかし、実施の形態７のレンズモジュール１は、キャップ２０の構造において実施の形態５の場合とは異なっている。

図７を参照して、実施の形態７のキャップ２０は、保持部材２９Ａを含む。本実施の形態において、キャップ２０の本体部の鏡筒本体３０とは反対側の端部には径方向外側に突出する突出部が形成されている。一方、本体部の外周側に、中空円筒状の形状を有し、鏡筒本体３０側の端部に径方向内側に突出する突出部が形成された保持部材２９Ａが配置される。これにより、キャップ２０の本体部と保持部材２９Ａとの間に環状空間２８が形成される。本実施の形態において、ヒータ６１は、環状空間２８内に設置される。ヒータ６１は、保持部材２９Ａによって外周側から支持される。ヒータ６１をレンズモジュール１の外部に設置し、外部からレンズ１０の温度を調整するのではなく、このような態様にてキャップ２０に設置されたヒータ６１によりレンズ１０の温度を調整（加熱）することで、レンズ１０を所望の温度に調整することが容易となっている。保持部材２９Ａは、アルミニウム合金などの金属からなっていてもよいし、樹脂からなっていてもよい。保持部材２９Ａを構成する材料として金属を採用することにより、高い耐久性が得られる。保持部材２９Ａを構成する材料として熱伝導率の小さい樹脂を採用することにより、キャップ２０からの放熱を抑制し、レンズ１０を所望の温度に調整することが容易となる。

（実施の形態８）
次に、他の実施の形態である実施の形態８について説明する。図８は、実施の形態８におけるレンズモジュールの、光軸を含む断面を示す概略断面図である。図８および図７を参照して、実施の形態８におけるレンズモジュール１は、基本的には実施の形態７の場合と同様の構成を有し、同様の効果を奏する。しかし、実施の形態８のレンズモジュール１は、鏡筒本体３０およびキャップ２０（保持部材２９Ａ）の構造において実施の形態７の場合とは異なっている。

図８を参照して、実施の形態８の鏡筒本体３０は、キャップ２０に面する側の端部から径方向外側に突出する突出部３４を含む。また、保持部材２９Ａには実施の形態７の場合のような突出部は形成されておらず、保持部材２９Ａは中空円筒状の形状を有する。これにより、キャップ２０の本体部と保持部材２９Ａとの間に環状空間２８が形成される。本実施の形態において、ヒータ６１は、環状空間２８内に設置される。ヒータ６１は、保持部材２９Ａによって外周側から支持される。ヒータ６１をレンズモジュール１の外部に設置し、外部からレンズ１０の温度を調整するのではなく、このような態様にてキャップ２０に設置されたヒータ６１によりレンズ１０の温度を調整（加熱）することで、レンズ１０を所望の温度に調整することが容易となっている。

（実施の形態９）
次に、他の実施の形態である実施の形態９について説明する。図９は、実施の形態９におけるレンズモジュールの、光軸を含む断面を示す概略断面図である。図９および図５を参照して、実施の形態９におけるレンズモジュール１は、基本的には実施の形態５の場合と同様の構成を有し、同様の効果を奏する。しかし、実施の形態９のレンズモジュール１は、キャップ２０の構造において実施の形態５の場合とは異なっている。

図９を参照して、実施の形態９のキャップ２０は、保持部材２９Ｂを含む。本実施の形態において、キャップ２０の内周面には溝が形成されており、当該溝の開口を覆うように、中空円筒状の形状を有する保持部材２９Ｂが配置される。これにより、キャップ２０の本体部と保持部材２９Ｂとの間に環状空間２８が形成される。本実施の形態において、ヒータ６１は、環状空間２８内に設置される。ヒータ６１は、保持部材２９Ｂによって内周側から支持される。ヒータ６１をレンズモジュール１の外部に設置し、外部からレンズ１０の温度を調整するのではなく、このような態様にてキャップ２０に設置されたヒータ６１によりレンズ１０の温度を調整（加熱）することで、レンズ１０を所望の温度に調整することが容易となっている。保持部材２９Ｂは、たとえばアルミニウム合金などの金属からなっていてもよい。

（実施の形態１０）
次に、他の実施の形態である実施の形態１０について説明する。図１０は、実施の形態１０におけるレンズモジュールの、光軸を含む断面を示す概略断面図である。図１０および図９を参照して、実施の形態１０におけるレンズモジュール１は、基本的には実施の形態９の場合と同様の構成を有し、同様の効果を奏する。しかし、実施の形態１０のレンズモジュール１は、鏡筒本体３０およびキャップ２０の構造において実施の形態９の場合とは異なっている。

図１０を参照して、実施の形態１０の鏡筒本体３０は、キャップ２０に面する側の端部から径方向外側に突出する突出部３４を含む。キャップ２０には、実施の形態９の場合のような溝の鏡筒本体３０側の壁は形成されていない。そして、保持部材２９Ｂは、実施の形態９の場合と同様に中空円筒状の形状を有する。これにより、キャップ２０の本体部、保持部材２９Ｂおよび鏡筒本体３０の突出部３４に取り囲まれる環状空間２８が形成される。本実施の形態において、ヒータ６１は、環状空間２８内に設置される。ヒータ６１は、保持部材２９Ｂによって内周側から支持される。ヒータ６１をレンズモジュール１の外部に設置し、外部からレンズ１０の温度を調整するのではなく、このような態様にてキャップ２０に設置されたヒータ６１によりレンズ１０の温度を調整（加熱）することで、レンズ１０を所望の温度に調整することが容易となっている。

（実施の形態１１）
次に、他の実施の形態である実施の形態１１について説明する。図１１は、実施の形態１１におけるレンズモジュールの、光軸を含む断面を示す概略断面図である。図１１および図５を参照して、実施の形態１１におけるレンズモジュール１は、基本的には実施の形態５の場合と同様の構成を有し、同様の効果を奏する。しかし、実施の形態１１のレンズモジュール１は、キャップ２０の構造およびヒータ６１の配置において実施の形態３の場合とは異なっている。

図１１を参照して、キャップ２０は、円筒状であって一方の端部に径方向内周側に突出する突出部２１が形成された形状を有する。キャップ２０は、アルミニウム合金などの金属からなっている。キャップ２０の内周面２２とレンズ１０の外周面１３との間には、間隔（第１の空間）が形成されている。また、キャップ２０の突出部２１と第１レンズ面１１の外縁領域１１Ｂとが接触する。さらに、突出部２１において外縁領域１１Ｂに接触する領域の外周側と外縁領域１１Ｂとの間には隙間（第２の空間）が形成されている。第１の空間および第２の空間は、環状空間２８を構成する。さらに、突出部２１が形成された側とは反対側の端部において鏡筒本体３０の端部と嵌め合う状態で、キャップ２０は鏡筒本体３０に対して固定されている。このようにして、レンズ１０は鏡筒５０に保持される。

そして、実施の形態１１のヒータ６１は、キャップ２０の内周面２２に設置されている。ヒータ６１をレンズモジュール１の外部に設置し、外部からレンズ１０の温度を調整するのではなく、このような態様にてキャップ２０に設置されたヒータ６１によりレンズ１０の温度を調整（加熱）することで、レンズ１０を所望の温度に調整することが容易となっている。

（実施の形態１２）
次に、他の実施の形態である実施の形態１２について説明する。図１２は、実施の形態１２におけるレンズモジュールの、光軸を含む断面を示す概略断面図である。図１２および図１１を参照して、実施の形態１２におけるレンズモジュール１は、基本的には実施の形態１１の場合と同様の構成を有し、同様の効果を奏する。しかし、実施の形態１２のレンズモジュール１は、ヒータ６１の配置において実施の形態１１の場合とは異なっている。

図１２を参照して、実施の形態１２のヒータ６１は、キャップ２０の突出部２１において環状空間２８に面する面（環状空間２８から見て外縁領域１１Ｂとは反対側の面）に設置されている。ヒータ６１をレンズモジュール１の外部に設置し、外部からレンズ１０の温度を調整するのではなく、このような態様にてキャップ２０に設置されたヒータ６１によりレンズ１０の温度を調整（加熱）することで、レンズ１０を所望の温度に調整することが容易となっている。

（実施の形態１３）
次に、他の実施の形態である実施の形態１３について説明する。図１３は、実施の形態１３におけるレンズモジュールの、光軸を含む断面を示す概略断面図である。図１３および図５を参照して、実施の形態１３におけるレンズモジュール１は、基本的には実施の形態５の場合と同様の構成を有し、同様の効果を奏する。しかし、実施の形態９のレンズモジュール１は、キャップ２０の構造において実施の形態５の場合とは異なっている。

図１３を参照して、実施の形態１３のキャップ２０は、保持部材２９Ｃを含む。本実施の形態において、キャップ２０には溝部２３は形成されていない。そして、キャップ２０の本体部の鏡筒本体３０とは反対側の端面側に当該端面に向けて開口する環状の溝を有する円環状の保持部材２９Ｃが配置される。保持部材２９Ｃの溝の開口がキャップ２０の本体部に覆われるように、保持部材２９Ｃが配置される。これにより、キャップ２０の本体部と保持部材２９Ｃとの間に環状空間２８が形成される。本実施の形態において、ヒータ６１は、環状空間２８内に設置される。ヒータ６１をレンズモジュール１の外部に設置し、外部からレンズ１０の温度を調整するのではなく、このような態様にてキャップ２０に設置されたヒータ６１によりレンズ１０の温度を調整（加熱）することで、レンズ１０を所望の温度に調整することが容易となっている。保持部材２９Ｃは、アルミニウム合金などの金属からなっていてもよいし、樹脂からなっていてもよい。保持部材２９Ｃを構成する材料として金属を採用することにより、高い耐久性が得られる。保持部材２９Ｃを構成する材料として熱伝導率の小さい樹脂を採用することにより、キャップ２０からの放熱を抑制し、レンズ１０を所望の温度に調整することが容易となる。

なお、実施の形態４においては、実施の形態１のレンズ１０の外周面１３とキャップ２０との間にグリス９２が存在する場合について説明したが、コーティング層９１が形成された実施の形態３のレンズ１０の外周面１３とキャップ２０との間にグリス９２が存在してもよい。また、図１〜図１３においては、それぞれ一枚のレンズ１０のみを図示したが、レンズ１０の後方（第２レンズ面１２に面する側）に他のレンズが存在してもよい。
また、上記実施の形態においては、ヒータとしてフィルムヒータが採用される場合について説明したが、採用可能なヒータはこれに限られず、たとえば、ラバーヒータ、シートヒータなどの薄型面状ヒータや線状ヒータであってもよい。また、上記実施の形態１〜４と実施の形態５〜１３とは、適宜組み合わせて実施することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、どのような面からも制限的なものではないと理解されるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって規定され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本願の赤外線レンズモジュールは、レンズの温度調整が要求される赤外線レンズモジュールに、特に有利に適用され得る。

１ レンズモジュール
１０ レンズ
１１ 第１レンズ面
１１Ａ 中央領域
１１Ｂ 外縁領域
１２ 第２レンズ面
１２Ａ 中央領域
１２Ｂ 外縁領域
１３ 外周面
２０ キャップ
２１ 突出部
２２ 内周面
２３ 溝部
２４ 外周面
２５ 端面
２６ 内周面
２７ レンズ保持面
２８ 環状空間
２９Ａ 保持部材
２９Ｂ 保持部材
２９Ｃ 保持部材
３０ 鏡筒本体
３１ 内セル
３１Ａ 突出部
３１Ｂ 内周面
３２ 中セル
３３ 外セル
３４ 突出部
５０ 鏡筒
６１ ヒータ
６２ 配線
９１ コーティング層
９２ グリス

Claims (4)

1. 赤外線を透過するレンズと、
   前記レンズの外周面に接触するように前記レンズを保持する鏡筒と、を備え、
   前記レンズの前記外周面の表面粗さはＲａで１．６μｍ以下である、赤外線レンズモジュール。
2. 前記レンズの前記外周面には、前記レンズを構成する材料よりも熱伝導率が高い材料からなるコーティング層が形成されている、請求項１に記載の赤外線レンズモジュール。
3. 前記レンズの前記外周面と前記鏡筒との間にはグリスが存在する、請求項１または２に記載の赤外線レンズモジュール。
4. 前記レンズを構成する材料は硫化亜鉛である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の赤外線レンズモジュール。

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