WO2023032551A1 - レンズユニット - Google Patents

レンズユニット Download PDF

Info

Publication number
WO2023032551A1
WO2023032551A1 PCT/JP2022/029462 JP2022029462W WO2023032551A1 WO 2023032551 A1 WO2023032551 A1 WO 2023032551A1 JP 2022029462 W JP2022029462 W JP 2022029462W WO 2023032551 A1 WO2023032551 A1 WO 2023032551A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
lens
hole
unit according
lens unit
optical axis
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/029462
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
充 富田
Original Assignee
日本電気硝子株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本電気硝子株式会社 filed Critical 日本電気硝子株式会社
Publication of WO2023032551A1 publication Critical patent/WO2023032551A1/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B15/00—Special procedures for taking photographs; Apparatus therefor

Definitions

  • the present invention relates to a lens unit used in a spectral characteristic measuring device or the like.
  • Patent Document 1 discloses a near-infrared spectroscopic characteristic measurement device equipped with an objective lens that converts signal light from a specimen into parallel light, a phase shifter that is provided in the parallel light, and an imaging lens that forms an image of the specimen on a detection unit.
  • An apparatus is disclosed.
  • Patent Document 2 describes an optical system (objective lens) that converts light from an object into parallel light, a plurality of imaging lenses that form part of the parallel light on a detection unit, and filters provided in each imaging lens. is disclosed, and the design of the visible region objective lens is described.
  • an object of the present invention is to provide an infrared region lens unit that can easily suppress the occurrence of tilt errors.
  • a lens unit for use in an infrared region including at least one wavelength within a range of 7 to 14 ⁇ m, comprising: a first lens; and a second lens, having a notch in the peripheral edge portion of the first lens and/or the second lens, and the first lens and the second lens are separated by an adhesive introduced into the notch are integrated.
  • the lens unit According to the lens unit according to one aspect of the present invention, it becomes easier to suppress the occurrence of tilt errors.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view along an optical axis showing the configuration of the main parts of an optical system to which a lens unit according to an embodiment is applied;
  • FIG. 4 is a cross-sectional view along the optical axis, showing the configuration of the main parts of the lens unit according to the embodiment;
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which the lens unit according to the embodiment is accommodated and fixed in the lens barrel; It is a front view showing the lens unit according to the embodiment.
  • 10 is a cross-sectional view showing a state in which the lens unit of Modification 1 is accommodated and fixed in the lens barrel;
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a state in which a lens unit of modification 2 is accommodated and fixed in a lens barrel; 1 is a cross-sectional view showing a spectral characteristic measuring device to which a lens unit according to an embodiment is applied; FIG.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view along the optical axis showing the configuration of the main parts of an optical system 100 to which the lens unit according to the embodiment is applied.
  • the optical system 100 is an optical system that forms an image of an object plane T on an image plane S on which an image sensor (detection unit) or the like corresponding to a wavelength region in the infrared region (7 ⁇ m to 14 ⁇ m) can be arranged.
  • the infrared region means the wavelength range of 7 ⁇ m to 14 ⁇ m.
  • the optical system 100 includes a first lens unit 4, a second lens unit 5, and a diaphragm 8 according to the lens unit of one aspect of the present invention.
  • the first lens unit 4 is an objective lens, and converts light incident from the object surface T side into parallel light.
  • the first lens unit 4 is configured by arranging a first lens 1, a second lens 2, and a third lens 3 in order from the diaphragm 8 side toward the object plane T side.
  • the second lens unit 5 is an imaging lens that converges parallel light onto the image plane S, and has the same configuration as the first lens unit 4. Specifically, the second lens unit 5 is configured by arranging a first lens 1, a second lens 2, and a third lens 3 in order from the diaphragm 8 side toward the image plane S side.
  • the second lens unit 5 has the same configuration as the first lens unit 4 and is arranged symmetrically with the first lens unit 4 with the diaphragm 8 in the center in the optical system 100 .
  • the aperture of each lens unit is on the parallel light side of the first lens 1 .
  • the diaphragm 8 of each lens unit is configured to be common.
  • the optical system 100 can be applied to a multispectral camera or a hyperspectral camera by placing a filter or phase shifter near the aperture 8 position. Note that the optical system 100 does not have to include the diaphragm 8 .
  • the optical system 100 including the lens unit according to one aspect of the present invention can easily suppress the occurrence of tilt errors. Therefore, it is possible to suppress a decrease in MTF (Modulation Transfer Function) due to the occurrence of tilt errors, reduce the RMS (Root Mean Square) radius of condensed light on the image plane, and suppress aberrations. Also, the resolution is good.
  • MTF Modulation Transfer Function
  • RMS Room Mean Square
  • the MTF in the wavelength range of 7 to 14 ⁇ m at a spatial frequency of 41.7 cycles/mm preferably satisfies 0.35 or more, and more preferably satisfies 0.40 or more within the image circle. With this configuration, the resolution on the image plane S is improved. Note that the spatial frequency of 41.7 cycles/mm corresponds to the Nyquist frequency fN of an image sensor with a pixel pitch of 12 ⁇ m.
  • a lens unit according to one aspect of the present invention will be described below. Since the second lens unit 5 has the same configuration as the first lens unit 4, the first lens unit 4 will be described unless otherwise specified. Also, the first lens unit 4 and the second lens unit 5 may be referred to as the lens unit 4 and the lens unit 5, respectively.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view along the optical axis, showing the configuration of the main parts of the lens unit according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which the lens unit according to the embodiment is accommodated and fixed in the lens barrel.
  • FIG. 4 is a front view showing the lens unit according to the embodiment;
  • the lens unit 4 includes a first lens 1 , a second lens 2 , a third lens 3 , a lens barrel 6 , a first ring portion 65 and a second ring portion 66 .
  • the first lens 1 and the second lens 2 are integrated with an adhesive 12 .
  • the lens barrel 6 has a first hole 61 , a second hole 62 and a third hole 63 .
  • the first hole 61 continues to the second hole 62 and has a larger diameter than the second hole 62 .
  • the second hole 62 continues to the third hole 63 and has a larger diameter than the third hole 63 .
  • the third hole 63 has an edge portion 63a protruding with respect to the axis on the opening side.
  • a third lens 3 is fitted in the third hole 63 .
  • the second lens 2 and the first lens 1 are fitted in the second hole 62 with the second ring portion 66 interposed between them and the third lens 3 .
  • a first ring portion 65 that presses the first lens 1 is fitted in the first hole 61 .
  • Each ring portion 65, 66 positions each lens at a desired position on the lens barrel 6 or fixes the lens at a desired position on the optical axis of the lens barrel 6.
  • Each lens is fixed in a state in which the peripheral edge portions 1c, 2c, 3c are in contact with at least one of the lens barrel 6 and/or the ring portions 65, 66.
  • Peripheral edge portions 1c, 2c, 3c are regions including flange portions, and include first surfaces 1a, 2a, 3a, second surfaces 1b, 2b, 3b, and lens end surfaces.
  • the peripheries 1c, 2c, 3c may comprise part of the optical surface.
  • the third lens 3 is fixed with the second surface 3b engaged with the edge 63a of the lens barrel 6 and the first surface 3a in contact with the second ring portion 66 .
  • the second lens 2 is fixed with the second surface 2 b in contact with the second ring portion 66 and the first surface 2 a in contact with the second surface 1 b of the first lens 1 .
  • the first lens 1 is fixed with the second surface 1 b in contact with the first surface 2 a of the second lens 2 and the first surface 1 a being pressed by the first ring portion 65 . That is, each lens of the lens unit 4 is accommodated and fixed in the lens barrel 6 by being pressed by the first ring portion 65 from the first lens 1 side.
  • the first surface and the second surface are, for example, an area within 10 mm, an area within 8 mm, an area within 5 mm, an area within 3 mm, and an area within 2 mm from the end surface (side surface) of the lens.
  • the lower limit is, for example, 0.5 mm or more and 1 mm or more.
  • the material of the lens barrel 6 is preferably an aluminum alloy such as A5052 or A5056. Moreover, such an aluminum alloy may be subjected to a satin treatment (roughness treatment). Furthermore, it may be used after being black alumite treated.
  • the material of the lens barrel 6 is not limited to an aluminum alloy. For example, it may be made of SUS304 (austenitic stainless steel), and the surface layer thereof may be plated with black trivalent chromium.
  • the first lens 1 and the second lens 2 have notches 1d and 2d.
  • the first lens 1 has a notch 1d on the second surface 1b side.
  • the second lens 2 has a notch 2d on the side of the first surface 2a.
  • the notch 1d is formed at the corner of the second surface 1b, and the notch 2d is formed at the corner of the first surface 2a.
  • the cutouts 1d and 2d are slopes forming a predetermined angle (for example, approximately 45°) with respect to the optical axis. That is, the cutouts 1d and 2d are formed by chamfering. Note that the depth and width of the notches 1d and 2d can be adjusted by appropriately adjusting the angles.
  • the notch may be formed in either one of the first lens 1 and the second lens 2 , and may be formed in both the first lens 1 and the second lens 2 .
  • the cutouts 1d and 2d are preferably formed over the entire circumference of the corners of the second surface 1b and the first surface 2a. This makes it easier to firmly integrate the first lens 1 and the second lens 2 .
  • the cutouts 1d and 2d may be intermittently formed along the circumferential direction of the corners of the second surface 1b and the first surface 2a.
  • the cutouts 1d and 2d preferably have widths of 1 mm to 5 mm and 2 mm to 4 mm in the radial direction of the lens.
  • a portion of the second surface 1b where the notch 1d is not formed (the lens surface on the second surface 1b side) and a portion of the first surface 2a where the notch 2d is not formed (the first surface 2a
  • the second lens 2 is less likely to be integrated with the first lens 1 in a tilted state.
  • the width of the cutouts 1d and 2d in the lens optical axis direction is preferably 1 mm to 5 mm and 2 mm to 4 mm.
  • the portion of the end face of the lens where the notches 1d and 2d are not formed can be brought into good contact with the lens barrel 6, making it easier to suppress the occurrence of tilt errors when attaching the lens to the lens barrel 6. .
  • the first lens 1 and the second lens 2 are integrated by an adhesive 12 introduced into the notches 1d and 2d. In other words, they are integrated by the adhesive 12 introduced into the space (gap 20) formed by the notches 1d and 2d. With the above configuration, it is possible to suppress the entry of impurities between the lenses.
  • an adhesive that is commonly used for bonding purposes can be used.
  • ultraviolet curing type heat curing type, solvent volatilization type, anaerobic curing type, curing agent mixed type, and combination type thereof can be used.
  • an ultraviolet curing type and a thermosetting type it is preferable to use an ultraviolet curing type and a thermosetting type.
  • no adhesive 12 is introduced between the surfaces of the first lens 1 and the second lens 2 that face each other in the optical axis direction except for the cutouts 1d and 2d. That is, it is preferable that the portion where the notch portion 1d is not formed and the portion where the notch portion 2d is not formed are in direct contact. As a result, the second lens 2 is less likely to be integrated with the first lens 1 in a tilted state.
  • the area of the adhesive 12 introduced into the cutouts 1d and 2d is 10% or more and 100% or less, or 10% or more and 90% of the area of the cutouts 1d and 2d. % or less. This makes it difficult for the adhesive 12 to protrude from the cutouts 1d and 2d, making it easier to suppress the occurrence of tilt errors caused by the adhesive 12.
  • the volume of the adhesive 12 introduced into the cutouts 1d and 2d is preferably 10% or more and 100% or less, and preferably 10% or more and 90% or less of the volume of the cutouts 1d and 2d.
  • the volume of the adhesive 12 introduced into the space (the gap 20) formed by the notches 1d and 2d should be 10% or more and 100% or less, or 10% or more and 90% or less of the volume of the gap 20. is preferred.
  • the adhesive 12 is prevented from protruding from the gap 20 , and the occurrence of tilt errors due to the adhesive 12 can be easily suppressed.
  • the adhesive 12 is in contact with the cutouts 1d and 2d and not in contact with the lens barrel 6 . This makes it easier to suppress the occurrence of tilt errors when attaching the lens to the lens barrel 6 .
  • the effective diameter of the first lens 1 is larger than that of the third lens 3 .
  • the optical axis thickness t3 of the third lens 3 is greater than the optical axis thickness of either the first lens 1 or the second lens 2 .
  • the optical axis thickness t3 of the third lens 3 is 0.5 of the second distance d2, which is the distance on the optical axis between the second lens 2 and the third lens 3 (the distance between the surfaces facing each other). It is preferably double to double. In this case, the MTFs in the tangential and sagittal directions at the spatial frequency of 41.7 cycles/mm of the optical system 100 are high.
  • the lens unit 4 has a good resolution compatible with an image sensor in the infrared region, which has a pixel pitch of about the wavelength.
  • a high MTF at the spatial frequency described above means having a good resolution that can correspond to an image sensor with a pitch as narrow as the wavelength.
  • the first distance d1 which is the distance on the optical axis between the first lens 1 and the second lens 2, is preferably smaller than the second distance d2.
  • NA number of numerical aperture
  • the ratio of the second distance d2 to the first distance d1 is preferably 9 or less.
  • lens materials include germanium (Ge), silicon (Si), chalcogenide glass, zinc selenide (ZnSe), and zinc sulfide (ZnS).
  • the chalcogenide glass preferably contains 20 to 90% tellurium (Te) and at least either 0 to 50% germanium (Ge) or 0 to 50% gallium (Ga) in terms of mol %.
  • the Te content is preferably 30 to 88%, 40 to 84%, 50 to 82%, particularly 60 to 80%.
  • the chalcogenide glass has extremely low light absorption over a wide wavelength range in the infrared region, such as wavelengths of 7 to 14 ⁇ m, and tends to have good internal transmittance at least in the above wavelength range.
  • Internal transmittance refers to the transmittance inside the material and does not include the reflection loss on the surface of the material. Specifically, it is possible to achieve an internal transmittance of 90% or more, particularly 95% or more at a wavelength of 10 ⁇ m at a thickness of 2 mm. Such a chalcogenide glass was developed by the present applicant (see International Publication WO2020/105719A1).
  • the chalcogenide glass preferably has an Abbe number of 100 or more, 150 or more, particularly 200 or more at a wavelength of 10 ⁇ m.
  • the chalcogenide glass preferably has a refractive index of 2.5 to 4.0, 2.74 to 3.92, 2.8 to 3.8, particularly 2.9 to 3.7 at a wavelength of 10 ⁇ m.
  • the refractive index is low, it is necessary to make the radius of curvature of the lens smaller than when using a material with a high refractive index, and the processing difficulty of the lens tends to increase.
  • the optical degree of freedom may be impaired, for example, the thickness in the direction of the optical axis will increase.
  • the chalcogenide glass preferably does not contain poisonous substances such as As, Se, and Tl. As a result, the environmental load can be reduced.
  • the third lens 3 is preferably made of a material whose internal transmittance at a wavelength of 10 ⁇ m is equal to or higher than that of the material forming the second lens 2 and equal to or higher than that of the material forming the first lens 1 .
  • the resolution of the image formed by the optical system 100 is improved.
  • the internal transmittance of the material forming the third lens 3 with a thickness of 2 mm is preferably 90% or more, particularly 95% or more at a wavelength of 10 ⁇ m.
  • the third lens 3 is preferably made of chalcogenide glass as described above.
  • the third lens 3 is preferably made of chalcogenide glass with a refractive index of 2.5 to 4.0 at a wavelength of 10 ⁇ m. With the above configuration, the resolution of the image formed by the optical system 100 is improved.
  • the second lens 2 is preferably made of chalcogenide glass with a refractive index of 2.5 to 4.0 at a wavelength of 10 ⁇ m.
  • the above configuration results in better resolution of the image formed by the optical system 100 .
  • the first lens 1 is preferably made of germanium. In this case, the durability and hardness of the first lens 1 are improved.
  • each lens of the lens unit 4 has the following configuration. It is preferable that the first lens 1 have positive power and have a meniscus shape with a concave side on the second lens 2 side.
  • the second lens 2 preferably has negative power.
  • the third lens 3 has a positive power and a meniscus shape that is convex on the second lens 2 side. With these configurations, the lens unit can be made compact.
  • the coating film is formed for purposes such as reducing reflection on the lens surface to improve transmittance and protecting the lens surface.
  • the coating film is preferably made of at least one selected from germanium (Ge), silicon (Si), fluoride, zinc selenide (ZnSe), zinc sulfide (ZnS), and diamond-like carbon.
  • germanium (Ge) germanium
  • Si silicon
  • fluoride zinc selenide
  • ZnSe zinc sulfide
  • diamond-like carbon diamond-like carbon.
  • the first lens 1 has a coating film, and the coating film contains diamond-like carbon. In this case, the durability and hardness of the first lens 1 are improved.
  • a lens having no coating film may be included.
  • peripheral edge portions 1c, 2c, and 3c have a region (non-adhesive region) where the coating film does not adhere to at least one of the lens barrel 6 and/or each ring portion.
  • the coating film does not adhere to at least one of the lens barrel 6 and/or each ring portion.
  • at least one of the first surfaces 1a, 3a and the second surfaces 2b, 3b has a non-adhering area.
  • the lens may be tilted with respect to the lens barrel 6 when the lens is accommodated and fixed in the lens barrel 6 . If such a tilt occurs, there is a risk that a tilt error will occur due to the coating film. Therefore, by adopting a configuration in which the non-adhesion region and the lens barrel 6 and/or the ring portion are in direct contact, it is possible to suppress the inclination of the lens caused by the coating film.
  • the second lens 2 is less likely to be integrated with the first lens 1 in a tilted state.
  • the peripheral edge portion of the lens surface that is engaged with the lens barrel 6 is the second surface 3b. This makes it easier to suppress the occurrence of tilt errors.
  • the thickness of the coating film is preferably 1 ⁇ m or more. Since tilt errors are more likely to occur as the thickness of the coating film increases, the above configuration can effectively suppress the occurrence of tilt errors.
  • the upper limit of the thickness of the coating film is preferably 5 ⁇ m or less.
  • the width of the brim of the lens in the lens radial direction is preferably 2 mm or more, more preferably 5 mm or more. According to the above configuration, the lens can be easily fixed to the lens barrel 6 and/or the ring portion, and the occurrence of tilt errors can be easily suppressed.
  • the upper limit can be, for example, 10 mm or less and 9 mm or less.
  • the outer diameter of the lens is preferably 10 mm or more and 100 mm or less.
  • a lens with such an outer diameter is likely to have a large effect on optical characteristics due to tilt errors, and thus is likely to enjoy the effects of the present invention.
  • With a lens having an outer diameter of less than 10 mm it is difficult to ensure a non-adhesion area while ensuring an optical effective diameter.
  • With a lens having an outer diameter greater than 100 mm the effect of suppressing the tilt error due to the non-adhesion region is reduced.
  • a non-adhering area is preferably formed over the entire periphery of the peripheral edge.
  • the non-adhesion area is formed along the entire circumference of the peripheral portion
  • the non-adhesion area is continuously formed along the circumferential direction of the peripheral edge portion.
  • a non-adhesive area is an area of 1 mm or more, more preferably 1.5 mm or more in the radial direction from the end surface (side surface) of the lens. Occurrence of tilt error is effectively suppressed by having the non-adhesion area in the above-mentioned area.
  • the first lens 1 may have a diaphragm 8 (see FIG. 1) on the side opposite to the second lens 2 in the optical axis direction. Also, the ratio of the diameter of the diaphragm 8 to the effective diameter of the image is preferably 3 to 4.5. With this configuration, when the lens unit 4 is an imaging lens (the first lens unit 4), the NA on the image side is increased. Also, when the lens unit 4 is an objective lens (the second lens unit 5), the NA on the object plane side becomes large.
  • At least one of the facing surfaces of the first lens 1 and the second lens 2 may be a diffractive surface.
  • at least one of the optical surface on the side of the second surface 1b and the optical surface on the side of the first surface 2a may be a diffraction surface. Since the first lens 1 and the second lens 2 are integrated, even if the inner facing optical surfaces are diffractive surfaces, the diffractive surfaces are not damaged or contaminated, and aberrations are suppressed. Also, it is possible to provide a lens unit in which chromatic aberration is less likely to occur.
  • the unevenness of the diffractive surface can be appropriately designed according to the wavelength of the diffracted light. For example, in the case of diffracting light in the infrared region, the unevenness is preferably 1 ⁇ m to 10 ⁇ m and 2 ⁇ m to 9 ⁇ m. In this case, it becomes easier to suppress chromatic aberration.
  • the optical surface of the third lens 3 on the side of the second surface 3b may be an aspherical surface. Since the second surface 3b side is usually arranged at a position where displacement is unlikely to occur, tilt errors are unlikely to occur when the lens is attached to the lens barrel 6 even if the surface is aspherical. In this case, since the second surface b has the non-adhesion area, the tilt error is less likely to occur.
  • NA on the image side is 0.35 or more. Since the NA on the image side is directly related to the resolution, the resolution of the optical system 100 is improved.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state in which the lens unit 13 of Modification 1 is accommodated and fixed in the lens barrel 7.
  • the lens unit 13 includes a first lens 1 , a second lens 2 , a third lens 3 , a lens barrel 7 , a first ring portion 75 and a second ring portion 76 .
  • the lens barrel 7 has a first hole 71 , a second hole 72 , a third hole 73 and a fourth hole 74 .
  • the first hole 71 continues to the second hole 72 and has a larger diameter than the second hole 72 .
  • the first hole 71 has a locking portion 71a.
  • the second hole 72 is a tapered hole connecting the first hole 71 and the third hole 73 .
  • the third hole 73 continues to the fourth hole 74 and has a smaller diameter than the fourth hole 74 .
  • the third hole 73 has a locking portion 73a.
  • a second ring portion 76 is fitted in the fourth hole 74 .
  • a third lens 3 is fitted in the third hole 73 .
  • the second lens 2 , the first lens 1 , and the first ring portion 75 are fitted in the first hole 71 in this order from the third lens 3 side.
  • the ring portions 75 and 76 position each lens at a desired position on the lens barrel 7 or fix the lens at a desired position on the optical axis of the lens barrel 7 .
  • the first ring portion 75 presses the peripheral portion (first surface 1a) of the first lens 1 that is not in contact with the second lens 2 .
  • the second ring portion 76 presses the peripheral portion (second surface 3 b ) of the third lens 3 that is not in contact with the barrel 7 .
  • Each lens is fixed in a state in which the peripheral edge portions 1c, 2c, 3c are in contact with at least one of the lens barrel 7 and/or the ring portions 75, 76.
  • the third lens 3 is fixed in a state where the second surface 3b is pressed by the second ring portion 76 and the first surface 3a is locked by the locking portion 73a.
  • the second lens 2 is fixed in a state where the second surface 2b is locked by the locking portion 71a and the first surface 2a is in contact with the first lens 1.
  • the first lens 1 is fixed with the second surface 1 b in contact with the second lens 2 and the first surface 1 a pressed by the first ring portion 75 . That is, each lens of the lens unit 13 is pressed by the first ring portion 75 from the first lens 1 side, and is pressed by the second ring portion 76 from the third lens 3 side. Contained and secured.
  • the first lens 1 has a notch 1d on the second surface 1b
  • the second lens 2 has a notch 2d on the first surface 2a.
  • the cutouts 1d and 2d are slopes formed at the corners of the second surface 1b and the first surface 2a and forming a predetermined angle (for example, about 45°) with respect to the optical axis. That is, the cutouts 1d and 2d are formed by chamfering. Note that the depth and width of the notches 1d and 2d can be adjusted by appropriately adjusting the angles.
  • the cutouts 1d and 2d are preferably formed over the entire circumference of the corners of the second surface 1b and the first surface 2a. This makes it easier to firmly integrate the first lens 1 and the second lens 2 .
  • the cutouts 1d and 2d may be intermittently formed along the circumferential direction of the corners of the second surface 1b and the first surface 2a.
  • the cutouts 1d and 2d preferably have widths of 1 mm to 5 mm and 2 to 4 mm in the lens radial direction.
  • the portion of the second surface 1b where the notch portion 1d is not formed and the portion of the first surface 2a where the notch portion 2d is not formed can be brought into contact with each other.
  • the second lens 2 is tilted with respect to the first lens 1, it becomes difficult to integrate them.
  • a coating film is formed on the surface of each lens, and it is preferable that the lens has a non-adhering area on the peripheral edge thereof. Direct contact between such a non-adhesive region and the lens barrel 7 and/or the ring portion can suppress tilting of the lens caused by the coating film. That is, according to this modification, it becomes easier to suppress the occurrence of a tilt error caused by the coating film.
  • a non-adhesion region is preferably formed in a portion that contacts at least one of the lens barrel 7 and/or each ring portion.
  • at least one of the first surfaces 1a, 3a and the second surfaces 2b, 3b has a non-adhering area.
  • the lens may be tilted with respect to the lens barrel 7 when the lens is accommodated and fixed in the lens barrel 7 . be. If such a tilt occurs, there is a risk that a tilt error will occur due to the coating film. Therefore, direct contact between the non-adhering area and the lens barrel 7 and/or the ring portion can suppress the inclination of the lens caused by the coating film.
  • the second lens 2 is less likely to be integrated with the first lens 1 in a tilted state.
  • the peripheral edge portions of the lens surface that are engaged with the lens barrel 7 are the second surface 2b and the first surface 3a. This makes it easier to suppress the occurrence of tilt errors.
  • At least one of the facing surfaces of the first lens 1 and the second lens 2 may be a diffractive surface. In this case, it is possible to provide a lens unit in which chromatic aberration is less likely to occur.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state in which the lens unit 14 of Modification 2 is accommodated and fixed in the lens barrel 7. As shown in FIG. In FIG. 6, the same parts as in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • the first lens 1 has a groove 1e as a notch extending in the optical axis direction at a position slightly closer to the optical axis than the end surface of the second surface 1b.
  • the second lens 2 has a groove 2e extending in the optical axis direction at a position slightly closer to the optical axis than the end surface of the first surface 2a.
  • the first lens 1 and the second lens 2 are integrated by an adhesive 12 introduced into a space (gap 21) formed by aligning the openings of the grooves 1e and 2e.
  • the grooves 1e and 2e are preferably formed over the entire circumferences of the second surface 1b and the first surface 2a.
  • the grooves 1e and 2e may be intermittently formed along the circumferential direction of the second surface 1b and the first surface 2a.
  • the width of the grooves 1e and 2e in the lens radial direction is 0.5 mm to 5 mm, more preferably 0.5 mm to 3 mm.
  • the first lens 1 and the second lens 2 are satisfactorily adhered, and the portion of the second surface 1b where the groove 1e is not formed and the portion of the first surface 2a where the groove 2e is not formed are separated. They can be brought into contact with each other satisfactorily, and the second lens 2 is less likely to be integrated with the first lens 1 in a tilted state.
  • the groove portion is not limited to the case where each of the peripheral edge portion 1c and the peripheral edge portion 2c has one groove portion, and may have a plurality of groove portions. Alternatively, a groove may be provided in either one of the peripheral edge portion 1c and the peripheral edge portion 2c.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a spectral characteristic measuring device 200 to which the lens unit according to the embodiment is applied.
  • Spectral characteristic measuring apparatus 200 includes lens unit 4 , lens unit 5 , sample support plate 10 , detector 11 , and phase shifter 9 .
  • the configurations of the lens units 4 and 5 of the spectral characteristic measurement device 200 are the same as the configurations of the lens units 4 and 5 of the optical system 100 .
  • the third lens 3 of the lens unit 4 faces the sample support plate 10
  • the third lens 3 of the lens unit 5 faces the detection section 11 .
  • a phase shifter 9 is arranged between the lens unit 4 and the lens unit 5 .
  • the optical axis of the lens unit 4 and the optical axis of the lens unit 5 are perpendicular to each other at the phase shifter 9 .
  • the optical axis is vertically bent by the reflective phase shifter 9, but the basic optical configuration is the same as that of the transmissive optical system 100 described above.
  • the phase shifter 9 is arranged near the aperture 8 position of the optical system 100 . That is, the lens units 4 and 5 are arranged symmetrically about the phase shifter 9 .
  • the spectral characteristic measuring device 200 uses a reflective phase shifter 9 .
  • the phase shifter 9 includes a fixed mirror section 91 , a movable mirror section 92 and a driving section 93 .
  • the fixed mirror portion 91 and the movable mirror portion 92 are aligned in the direction (x-axis direction) perpendicular to the plane of FIG. are placed.
  • the fixed mirror portion 91 and the movable mirror portion 92 are arranged so as to be inclined at ⁇ degrees (approximately 45 degrees) with respect to the optical axis of the lens unit 4 .
  • the fixed mirror portion 91 and the movable mirror portion 92 are arranged at an angle of ⁇ degrees (approximately 45 degrees) with respect to the optical axis of the lens unit 5 .
  • the movable mirror section 92 is configured to be movable in a direction perpendicular to the plane of the movable mirror section 92 .
  • a phase difference occurs between the first light flux reflected by the fixed mirror section 91 and the second light flux reflected by the movable mirror section 92 .
  • the phase shifter 9 is not limited to a reflection type, and a transmission type phase shifter may be used.
  • the sample With the sample (not shown) supported on the sample support plate 10, the sample is irradiated with infrared light from a light source (not shown). Infrared light is scattered by various components of the sample and the scattered light is incident on the third lens 3 of the lens unit 4 . The scattered light becomes a parallel light beam by the lens unit 4 and reaches the fixed mirror portion 91 and the movable mirror portion 92 of the phase shifter 9 . A portion of the light is reflected by the fixed mirror portion 91 and enters the first lens 1 of the lens unit 5 as the first light flux, and the remaining light is reflected by the movable mirror portion 92 as the second light flux. The first light flux and the second light flux incident on the lens unit 5 are imaged on the light receiving surface of the detection unit 11 to form an interferogram (imaging intensity change (interference light intensity change)).
  • an interferogram imaging intensity change (interference light intensity change)
  • an interferogram waveform By moving the movable mirror portion 92 to give a phase difference to the first light beam and the second light beam, an interferogram waveform can be obtained.
  • the spectral properties of the sample are obtained by Fourier transforming the interferogram. Since the spectral characteristic measurement apparatus 200 includes the lens unit of one embodiment of the present invention, it is possible to suppress a tilt error when attaching the lens, improve the resolution of the image formed on the detection unit 11, and measure the spectral characteristics of the sample. properties can be obtained.
  • Aspect 1 of the present invention is a lens unit used in an infrared region including at least one wavelength in the range of 7 to 14 ⁇ m, comprising a first lens and a second lens, the first lens and/or Alternatively, the second lens has a notch in the peripheral portion thereof, and the first lens and the second lens are integrated by an adhesive introduced into the notch. According to the above configuration, since the first lens and the second lens are integrated, it is possible to prevent impurities from entering between the lenses. In addition, by introducing the adhesive into the cutout portion of the peripheral portion of the lens, it is possible to suppress the adhesive from entering between the surfaces of the lens, thereby suppressing the tilt error caused by the adhesive.
  • Aspect 2 of the present invention is aspect 1, wherein at least one of the facing surfaces of the first lens and the second lens is a diffractive surface. Since the first lens and the second lens are integrated, even if the diffractive surface is provided on the opposing surface, the diffractive surface is not damaged or contaminated, and chromatic aberration can be reduced.
  • the notch portion is formed at a corner portion of the peripheral edge portion and is an inclined surface forming a predetermined angle with respect to the optical axis. According to the above configuration, it is possible to sufficiently introduce the adhesive into the notch without protruding.
  • the width of the notch in the lens radial direction is 1 mm to 5 mm. According to the above configuration, the portions of the peripheral edge portions of the first lens and the second lens 2 where the cutout portion is not formed can be brought into good contact with each other. It becomes difficult to integrate in a tilted state.
  • the notch is a groove formed in the peripheral edge. According to the above configuration, the adhesive is introduced into the cutout portion without overflowing.
  • the volume of the adhesive introduced into the notch is 50% or more and 100% or less of the volume of the notch. According to the above configuration, it is possible to suppress the occurrence of a tilt error caused by the overflow of the adhesive.
  • Aspect 7 of the present invention is any one of Aspects 1 to 6 above, wherein the adhesive is introduced between surfaces facing each other in the optical axis direction, excluding cutout portions of the first lens and the second lens. do not have. According to the above configuration, occurrence of tilt error is suppressed.
  • At least one of the first lens and the second lens has a coating film. According to the above configuration, the reflection on the surface of the lens is reduced and the surface is protected.
  • the first lens has the coating film, and the coating film contains diamond-like carbon. According to the above configuration, durability and hardness are good.
  • the first lens is made of germanium. According to the above configuration, durability and hardness are good.
  • Aspect 11 of the present invention is any one of Aspects 1 to 10 above, further comprising a lens barrel and a third lens, wherein the first lens, the second lens, and the third lens comprise the lens barrel
  • the effective diameter of the first lens is larger than the effective diameter of the third lens
  • the optical axis thickness of the third lens is the light of either the first lens or the second lens. Greater than shaft thickness.
  • Aspect 12 of the present invention is Aspect 11, wherein the optical axis thickness of the third lens is 0.5 times the second distance, which is the distance on the optical axis between the second lens and the third lens. ⁇ 2 times.
  • the NA on the image side is increased, and the condensed RMS radius can be decreased. Also, chromatic aberration can be reduced.
  • Aspect 13 of the present invention is Aspect 11 or 12, wherein the first distance, which is the distance on the optical axis between the first lens and the second lens, is the distance between the second lens and the third lens. is less than a second distance, which is the distance on the optical axis between According to the above configuration, the NA on the image side is increased, and the condensed RMS radius can be decreased.
  • Aspect 14 of the present invention is any one of Aspects 11 to 13, wherein the lens barrel has a first hole, a second hole, and a third hole, and the third hole is fitted with a third lens.
  • the second hole communicates with the third hole and has a diameter larger than that of the third hole.
  • a first lens is fitted therein, and the first hole is connected to the second hole, has a larger diameter than the second hole, and is fitted with a first ring portion that presses the first lens. According to the above configuration, the lens unit can be accommodated compactly.
  • Aspect 15 of the present invention is Aspect 14, wherein the portion of the third lens in contact with the lens barrel and/or the first ring portion, the portion of the second lens in contact with the first ring portion, and the first At least one of the portions of the lens contacting the second ring portion has a region where the coating film is not adhered. According to the above configuration, it is possible to suppress the occurrence of tilt errors due to the coating film at the time of attachment.
  • Aspect 16 of the present invention is any one of Aspects 11 to 13, wherein the lens barrel has a first hole, a second hole, a third hole, and a fourth hole, and the first hole and the The third hole has an engaging portion that engages the peripheral portion of the lens, and the fourth hole continues to the third hole, has a larger diameter than the third hole, and presses the third lens. 2 ring portion is fitted, the third hole connects the fourth hole and the second hole, the third lens is fitted in a state of being locked by the locking portion, and the second hole connects the third hole and the first hole, the first hole continues to the second hole and has a larger diameter than the second hole, and the second lens , the first lens and the first ring part are fitted in order. According to the above configuration, the lens unit can be accommodated compactly.
  • Aspect 17 of the present invention is Aspect 16, wherein the portion of the third lens in contact with the second ring portion and/or the locking portion, the portion of the second lens in contact with the locking portion, and the first At least one portion of the lens contacting the first ring portion has a region where no coating film is adhered. According to the above configuration, it is possible to suppress the occurrence of tilt errors due to the coating film at the time of attachment.
  • Aspect 18 of the present invention is any one of Aspects 11 to 17, wherein the third lens is made of chalcogenide glass having a refractive index of 2.5 to 4.0 at a wavelength of 10 ⁇ m. According to the above configuration, the transmittance of the third lens is high.
  • the second lens is made of chalcogenide glass having a refractive index of 2.5 to 4.0 at a wavelength of 10 ⁇ m. According to the above configuration, the transmittance of the second lens is high.
  • Aspect 20 of the present invention is Aspect 18 or 19 above, wherein the chalcogenide glass contains 20% to 80% Te in terms of mol%.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)

Abstract

チルトエラーの発生を抑制しやすい赤外領域のレンズユニットを提供する。レンズユニット（４）は、７～１４μｍの範囲内の少なくともいずれかの波長を含む赤外線領域で使用されるレンズユニットであって、第１レンズ（１）、及び第２レンズ（２）を備え、第１レンズ（１）及び／又は第２レンズ（２）の周縁部（１ｃ、２ｃ）に切り欠き部（１ｄ、２ｄ）を有し、切り欠き部（１ｄ、２ｄ）に導入された接着剤（１２）により、第１レンズ（１）と第２レンズ（２）とが一体化されている。

Description

レンズユニット
　本発明は、分光特性測定装置等に使用されるレンズユニットに関する。
　特許文献１には、検体からの信号光を平行光にする対物レンズ、平行光中に設けられる位相シフタ、検体像を検出部に結像させる結像レンズを備えた、近赤外分光特性測定装置が開示されている。特許文献２には、物体からの光を平行光にする光学系（対物レンズ）、平行光の一部を検出部に結像させる複数の結像レンズ、それぞれの結像レンズに設けられたフィルタを備えた、撮像システムが開示され、可視領域の対物レンズの設計について記載されている。
日本国特許５６３７４８８号公報 日本国特開２０２０－０６４１６５号公報
　ところで、近赤外領域よりも長波長側の赤外領域（例えば、波長７～１４μｍ）には、物質固有の分子振動に伴う吸収が存在することが知られている。そこで、分光測定技術のさらなる発展のため、ハイパースペクトルカメラ等の分光特性測定装置についても、このような赤外領域への展開が期待されている。しかしながら、測定対象物が近距離にある有限系の分光特性測定装置におけるレンズユニットは、被写体が遠方にある無限系の分光特性測定装置におけるレンズユニットに比べて、レンズ鏡筒部材に対するレンズの取り付け角度のずれ（チルトエラー）が光学特性に及ぼす影響が大きくなりやすいという問題がある。
　上記課題に鑑み、本発明は、チルトエラーの発生を抑制しやすい赤外領域のレンズユニットを提供することを目的とする。
　上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るレンズユニットは、７～１４μｍの範囲内の少なくともいずれかの波長を含む赤外線領域で使用されるレンズユニットであって、第１レンズ、及び第２レンズを備え、前記第１レンズ及び／又は前記第２レンズの周縁部に切り欠き部を有し、前記切り欠き部に導入された接着剤により、前記第１レンズと前記第２レンズとが一体化されている。
　本発明の一態様に係るレンズユニットによれば、チルトエラーの発生を抑制しやすくなる。
実施形態に係るレンズユニットが適用された光学システムの主要部の構成を示す、光軸に沿った断面図である。 実施形態に係るレンズユニットの主要部の構成を示す、光軸に沿った断面図である。 実施形態に係るレンズユニットが鏡筒に収容及び固定されている状態を示す断面図である。 実施形態に係るレンズユニットを示す正面図である。 変形例１のレンズユニットが鏡筒に収容及び固定されている状態を示す断面図である。 変形例２のレンズユニットが鏡筒に収容及び固定されている状態を示す断面図である。 実施形態に係るレンズユニットが適用された分光特性測定装置を示す断面図である。
　〔実施形態〕
　＜光学システム＞
　図１は、実施形態に係るレンズユニットが適用された光学システム１００の主要部の構成を示す、光軸に沿った断面図である。光学システム１００は、赤外領域（７μｍ～１４μｍ）の波長領域に対応したイメージセンサ（検出部）等が配置され得る像面Ｓに、物面Ｔの像を結像する光学システムである。なお、以下では特に説明がない限り、赤外領域は波長７μｍ～１４μｍの領域を意味する。
　光学システム１００は、本発明の一態様のレンズユニットに係る第１レンズユニット４、第２レンズユニット５と、絞り８とを備える。第１レンズユニット４は対物レンズであり、物面Ｔ側から入射した光を平行光とする。第１レンズユニット４は、絞り８側から物面Ｔ側に向かって順に、第１レンズ１、第２レンズ２、及び第３レンズ３が配置されて構成される。
　第２レンズユニット５は平行光を像面Ｓ上に収束させる結像レンズであり、第１レンズユニット４と同様の構成を有する。具体的には、第２レンズユニット５は、絞り８側から像面Ｓ側に向かって順に、第１レンズ１、第２レンズ２、及び第３レンズ３が配置されて構成される。
　第２レンズユニット５は、第１レンズユニット４と同様の構成を有し、光学システム１００において、絞り８を中心に第１レンズユニット４と対称となるように配置される。それぞれのレンズユニットの絞りは、第１レンズ１より平行光側にある。光学システム１００において、それぞれのレンズユニットの絞り８は、共通になるように構成されている。
　光学システム１００は、絞り８位置付近にフィルタ又は位相シフタを配置することなどによって、マルチスペクトルカメラやハイパースペクトルカメラに適用することが可能である。なお、光学システム１００は絞り８を備えていなくてもよい。
　光学システム１００は、本発明の一態様に係るレンズユニットを有することにより、チルトエラーの発生を抑制しやすい。よって、チルトエラー発生に伴うＭＴＦ（変調伝達関数、Modulation Transfer Function）の低下を抑制し、像面上の集光ＲＭＳ（Root Mean Square）半径を小さくでき、収差も抑制される。また、解像度が良好である。
　［光学システムのＭＴＦ］
　空間周波数４１．７ｃｙｃｌｅｓ／ｍｍにおける、波長範囲７～１４μｍにおけるＭＴＦは、イメージサークル内において０．３５以上を満たすことが好ましく、０．４０以上を満たすことがより好ましい。この構成により、像面Ｓにおける解像度が良好となる。なお、空間周波数４１．７ｃｙｃｌｅｓ／ｍｍは、画素ピッチ１２μｍのイメージセンサのナイキスト周波数ｆＮに相当する。
　＜レンズユニット＞
　以下、本発明の一態様に係るレンズユニットについて説明する。第２レンズユニット５は、第１レンズユニット４と同様の構成を有するため、特に言及しない限り、第１レンズユニット４について説明する。また、第１レンズユニット４をレンズユニット４、第２レンズユニット５をレンズユニット５と記載することがある。
　図２は、実施形態に係るレンズユニットの主要部の構成を示す、光軸に沿った断面図である。図３は、実施形態に係るレンズユニットが鏡筒に収容及び固定されている状態を示す断面図である。図４は、実施形態に係るレンズユニットを示す正面図である。レンズユニット４は、第１レンズ１、第２レンズ２、第３レンズ３と、鏡筒６と、第１リング部６５、第２リング部６６とを備える。第１レンズ１と第２レンズ２は、接着剤１２により一体化している。
　鏡筒６は、第１孔６１と、第２孔６２と、第３孔６３とを備える。第１孔６１は、第２孔６２に連なり、第２孔６２より大径である。第２孔６２は、第３孔６３に連なり、第３孔６３より大径である。第３孔６３は、開口側に、軸心に対して突出した縁部６３ａを有する。
　第３孔６３には、第３レンズ３が嵌め込まれている。第２孔６２には、第３レンズ３との間に第２リング部６６を介在させた状態で、第２レンズ２及び第１レンズ１が嵌め込まれている。第１孔６１には、第１レンズ１を押圧する第１リング部６５が嵌め込まれている。各リング部６５、６６は、各レンズを鏡筒６の所要の位置に位置させる、又は鏡筒６の光軸上の所要位置で固定する。具体的には、第１リング部６５は、第１レンズ１の第２レンズ２に接していない方の周縁部（第１面１ａ）を押圧する。
　各レンズは、周縁部１ｃ、２ｃ、３ｃが鏡筒６及び／又は各リング部６５、６６の少なくともいずれかに接する状態で固定される。周縁部１ｃ、２ｃ、３ｃは鍔部（フランジ部）を含む領域であり、第１面１ａ、２ａ、３ａ、第２面１ｂ、２ｂ、３ｂ、及びレンズ端面を含む。周縁部１ｃ、２ｃ、３ｃは光学面の一部を含んでもよい。本実施形態において、第３レンズ３は、第２面３ｂが鏡筒６の縁部６３ａに係止され、かつ第１面３ａが第２リング部６６と当接した状態で固定される。第２レンズ２は、第２面２ｂが第２リング部６６と当接し、かつ第１面２ａが第１レンズ１の第２面１ｂと当接した状態で固定される。第１レンズ１は、第２面１ｂが第２レンズ２の第１面２ａと当接し、かつ第１面１ａが第１リング部６５により押圧された状態で固定される。すなわち、レンズユニット４の各レンズは、第１レンズ１側から第１リング部６５により押圧されることにより鏡筒６に収容及び固定されている。
　第１面及び第２面は、例えば、レンズの端面（側面）から１０ｍｍ以内の領域、８ｍｍ以内の領域、５ｍｍ以内の領域、３ｍｍ以内の領域、２ｍｍ以内の領域である。下限は、例えば０．５ｍｍ以上、１ｍｍ以上である。
　［鏡筒の材料］
　鏡筒６の材質はアルミ合金、例えば、Ａ５０５２やＡ５０５６などを用いることが好ましい。また、このようなアルミ合金は、サテン処理（凹凸処理）を行ってもよい。更に、黒色アルマイト処理された状態で使ってもよい。鏡筒６の材質はアルミ合金に限定されるものではなく、例えば、ＳＵＳ３０４(オーステナイト系ステンレス鋼)製であってもよく、黒色三価クロムめっきを表層に施してあってもよい。
　［切り欠き部］
　図３の拡大図に示すように、第１レンズ１と第２レンズ２は切り欠き部１ｄ、２ｄを有する。具体的には、第１レンズ１は、第２面１ｂ側に切り欠き部１ｄを有する。第２レンズ２は、第１面２ａ側に切り欠き部２ｄを有する。切り欠き部１ｄは第２面１ｂの角部に、切り欠き部２ｄは第１面２ａの角部に形成されている。切り欠き部１ｄ、２ｄは光軸に対して所定の角度（例えば、約４５°）をなす斜面である。即ち、切り欠き部１ｄ、２ｄはＣ面取りにより形成されている。なお、上記角度を適宜調整することにより、切り欠き部１ｄ、２ｄの深さ及び幅を調整することができる。
　切り欠き部は、第１レンズ１と第２レンズ２のいずれか一方に形成されていればよく、第１レンズ１と第２レンズ２の両方に形成されていてもよい。
　切り欠き部１ｄ、２ｄは、第２面１ｂ、第１面２ａの角部の全周に亘って形成されていることが好ましい。これにより、第１レンズ１と第２レンズ２を強固に一体化しやすくなる。切り欠き部１ｄ、２ｄは、第２面１ｂ、第１面２ａの角部の円周方向に沿って、断続的に形成されていてもよい。
　切り欠き部１ｄ、２ｄは、レンズ径方向の幅が１ｍｍ～５ｍｍ、２ｍｍ～４ｍｍであることが好ましい。この場合、第２面１ｂの切り欠き部１ｄが形成されていない部分（第２面１ｂ側のレンズ表面）と、第１面２ａの切り欠き部２ｄが形成されていない部分（第１面２ａ側のレンズ表面）とを良好に当接させることができ、第１レンズ１に対して第２レンズ２が傾いた状態で一体化されにくくなる。
　切り欠き部１ｄ、２ｄは、レンズ光軸方向の幅が、１ｍｍ～５ｍｍ、２ｍｍ～４ｍｍであることが好ましい。この場合、レンズ端面の切り欠き部１ｄ、２ｄが形成されていない部分と鏡筒６とを良好に当接させることができ、レンズを鏡筒６へ取り付ける際のチルトエラー発生を抑制しやすくなる。
　［レンズの一体化］
　第１レンズ１と第２レンズ２は、切り欠き部１ｄ、２ｄに導入された接着剤１２により一体化されている。言い換えると、切り欠き部１ｄ、２ｄにより形成される空間（空隙２０）に導入された接着剤１２により一体化されている。上記構成により、レンズ間への不純物の混入を抑制することができる。
　接着剤１２には、接着用途で通常用いられる接着剤を使用することができる。例えば、接着剤の硬化方法に着目した区分で記載すると、紫外線硬化型、熱硬化型、溶剤揮散型、嫌気硬化型、硬化剤混合型、及びこれらの併用型等を使用することができる。汎用性の観点からは、紫外線硬化型、及び熱硬化型を使用することが好ましい。
　第１レンズ１及び第２レンズ２は、切り欠き部１ｄ、２ｄを除く光軸方向に対向する面間に接着剤１２が導入されていないことが好ましい。即ち、切り欠き部１ｄが形成されていない部分と、切り欠き部２ｄが形成されていない部分とが直接接触していることが好ましい。これにより、第１レンズ１に対して第２レンズ２が傾いた状態で一体化されにくくなる。
　レンズを端面方向から見た場合に、切り欠き部１ｄ、２ｄに導入された接着剤１２の面積が、切り欠き部１ｄ、２ｄの面積に対して、１０％以上１００％以下、１０％以上９０％以下であることが好ましい。これにより、接着剤１２が切り欠き部１ｄ、２ｄからはみ出にくくなり、接着剤１２に起因するチルトエラー発生を抑制しやすくなる。
　切り欠き部１ｄ、２ｄに導入された接着剤１２の体積は、切り欠き部１ｄ、２ｄの体積の１０％以上１００％以下、１０％以上９０％以下であることが好ましい。言い換えると、切り欠き部１ｄ、２ｄにより形成される空間（空隙２０）に導入された接着剤１２の体積は、空隙２０の体積の１０％以上１００％以下、１０％以上９０％以下であることが好ましい。これにより、接着剤１２が空隙２０からはみ出ることを抑制し、接着剤１２に起因するチルトエラー発生を抑制しやすくなる。接着剤１２は、切り欠き部１ｄ、２ｄと接触し、かつ鏡筒６に接触していないことが好ましい。これにより、レンズを鏡筒６へ取り付ける際のチルトエラー発生を抑制しやすくなる。
　［レンズの光軸厚み、間隔］
　本実施形態において、第１レンズ１の有効径は、第３レンズ３の有効径より大きい。また、第３レンズ３の光軸厚みｔ３は、第１レンズ１及び第２レンズ２のいずれの光軸厚みより大きい。これらの構成により、レンズユニット４を結像レンズとして用いた場合、解像度は良好となる。
　第３レンズ３の光軸厚みｔ３は、第２レンズ２と第３レンズ３との間の光軸上の距離（互いに対向する面同士の面間距離）である第２距離ｄ２の０．５倍～２倍であることが好ましい。この場合、光学システム１００の空間周波数４１．７ｃｙｃｌｅｓ／ｍｍにおける、タンジェンシャル方向及びサジタル方向のＭＴＦが高くなる。
　すなわち、レンズユニット４は、波長程度の画素ピッチを有する、赤外領域のイメージセンサに対応できる良好な解像度を有する。上述した空間周波数におけるＭＴＦが高いことは、波長程度の狭ピッチのイメージセンサに対応できる良好な解像度を有することを意味する。
　第１レンズ１と第２レンズ２との間の光軸上の距離である第１距離ｄ１は、第２距離ｄ２より小さいことが好ましい。この場合、像側のＮＡ（開口数）が大きくなり、像面上の集光ＲＭＳ半径を小さくできる。
　第２距離ｄ２の第１距離ｄ１に対する比率は９以下であることが好ましい。
　［レンズの材質］
　レンズの材質として、例えば、ゲルマニウム（Ｇｅ）、シリコン（Ｓｉ）、カルコゲナイドガラス、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）等が挙げられる。カルコゲナイドガラスは、モル％で、テルル（Ｔｅ）２０～９０％を含有し、ゲルマニウム（Ｇｅ）０～５０％、あるいは、ガリウム（Ｇａ）０～５０％の少なくともいずれかを含有することが好ましい。なお、Ｔｅの含有量は、３０～８８％、４０～８４％、５０～８２％、特に６０～８０％であることが好ましい。当該カルコゲナイドガラスは、波長７～１４μｍといった、赤外領域の広い波長範囲に亘って光吸収が極めて小さく、少なくとも上記波長域において、内部透過率が良好になり易い。内部透過率とは、材料内部における透過率をいい、材料表面における反射損失は含まない。具体的には、厚さ２ｍｍにおける内部透過率として、波長１０μｍにおいて９０％以上、特に９５％以上を達成することができる。このようなカルコゲナイドガラスは、本出願人によって開発された（国際公開公報ＷＯ２０２０／１０５７１９Ａ１参照）。
　カルコゲナイドガラスは、波長１０μｍにおけるアッベ数が１００以上、１５０以上、特に２００以上であることが好ましい。アッベ数（ν１０）は、下記の式により算出される。これにより色収差を抑制することができる。
ν１０＝（波長１０μｍにおける屈折率－１）／（波長８μｍにおける屈折率－波長１２μｍにおける屈折率）
　カルコゲナイドガラスは、波長１０μｍにおける屈折率が、２．５～４．０、２．７４～３．９２、２．８～３．８、特に２．９～３．７であることが好ましい。屈折率が低いと、屈折率が高い材料に比べて、レンズの曲率半径をより小さくさせる必要があり、レンズの加工難易度が上がりやすくなる。また、光軸方向の厚みが長くなるなど、光学自由度が損なわれる可能性がある。
　カルコゲナイドガラスは、Ａｓ、Ｓｅ、Ｔｌ等の毒物を含まないことが好ましい。これにより、環境負荷を低減できる。
　第３レンズ３は、波長１０μｍにおける内部透過率が、第２レンズ２を構成する材料と等しいかより高く、かつ、第１レンズ１を構成する材料と等しいかより高い材料からなることが好ましい。上記構成により、光学システム１００により結像される像の解像度が良好になる。例えば、第３レンズ３を構成する材料の厚さ２ｍｍにおける内部透過率は、波長１０μｍにおいて９０％以上、特に９５％以上であることが好ましい。例えば、第３レンズ３は、上述したカルコゲナイドガラスからなることが好ましい。
　第３レンズ３は、波長１０μｍにおける屈折率が２．５～４．０のカルコゲナイドガラスからなることが好ましい。上記構成により、光学システム１００により結像される像の解像度が良好になる。
　第２レンズ２は、波長１０μｍにおける屈折率が２．５～４．０のカルコゲナイドガラスからなることが好ましい。上記構成により、光学システム１００により結像される像の解像度がより良好になる。
　第１レンズ１はゲルマニウムからなることが好ましい。この場合、第１レンズ１の耐久性及び硬さが良好になる。
　［レンズの形状］
　レンズユニット４は、各レンズが以下の構成を有することが好ましい。第１レンズ１は正のパワーを持ち、かつ第２レンズ２側が凹のメニスカス形状を有することが好ましい。第２レンズ２は負のパワーを持つことが好ましい。第３レンズ３は正のパワーを持ち、かつ第２レンズ２側が凸のメニスカス形状を有することが好ましい。これらの構成により、レンズユニットをコンパクトにできる。
　［コーティング膜］
　第１レンズ１及び第２レンズ２のうちの少なくとも一方の表面にコーティング膜を有することが好ましく、第３レンズを含む各レンズの表面にコーティング膜を有することがより好ましい。コーティング膜は、レンズ表面における反射を低減して透過率を向上させる、レンズ表面を保護する等の目的で形成される。コーティング膜は、ゲルマニウム（Ｇｅ）、シリコン（Ｓｉ）、フッ化物、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、及びダイヤモンドライクカーボンから選択される少なくとも１種以上からなることが好ましい。例えば、第１レンズ１がコーティング膜を有し、コーティング膜はダイヤモンドライクカーボンを含むことがより好ましい。この場合、第１レンズ１の耐久性及び硬度が良好になる。なお、コーティング膜を有さないレンズが含まれていてもよい。
　周縁部１ｃ、２ｃ、３ｃは、鏡筒６及び／又は各リング部の少なくともいずれかが接する部分に、コーティング膜が付着していない領域（非付着領域）を有することが好ましい。例えば、第１面１ａ、３ａ、第２面２ｂ、３ｂの少なくとも１つに非付着領域を有することが好ましい。
　レンズにコーティング膜の成膜ずれ、成膜厚みムラ、成膜にじみ等が生じていると、レンズを鏡筒６に収容及び固定する際に、鏡筒６に対してレンズが傾くことがある。このような傾きが生じると、コーティング膜に起因するチルトエラーが生じるおそれがある。そこで、非付着領域と鏡筒６及び／又はリング部とが直接接触する構成とすることにより、コーティング膜に起因するレンズの傾きを抑制することができる。
　第２面１ｂの切り欠き部１ｄが形成されていない部分と、第１面２ａの切り欠き部２ｄが形成されていない部分に非付着領域を有していることが好ましい。これにより、第１レンズ１に対して第２レンズ２が傾いた状態で一体化されにくくなる。
　鏡筒６に接する（係止される）レンズ表面の周縁部に非付着領域を有することが好ましい。本実施形態において、鏡筒６に係止されるレンズ表面の周縁部は第２面３ｂである。これにより、チルトエラーの発生を抑制しやすくなる。
　第１面１ａ、２ａ、３ａ、及び第２面１ｂ、２ｂ、３ｂの各々に非付着領域を有することが特に好ましい。この場合、効果的にチルトエラーの発生を抑制しやすくなる。
　コーティング膜の厚みは、１μｍ以上であることが好ましい。コーティング膜の厚みが大きいほどチルトエラーが発生し易くなるため、上記構成によりチルトエラーの発生を効果的に抑制できる。コーティング膜の厚みの上限は５μｍ以下であることが好ましい。
　レンズの鍔部は、レンズ径方向の幅が２ｍｍ以上であることが好ましく、５ｍｍ以上であることがより好ましい。上記構成によれば、レンズを鏡筒６及び／又はリング部に固定しやすくなり、チルトエラーの発生を抑制しやすい。上限は、例えば１０ｍｍ以下、９ｍｍ以下とすることができる。
　レンズの外径は１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下であることが好ましい。当該外径のレンズは、チルトエラーによる光学特性への影響が大きくなりやすいため、本発明の効果を享受しやすい。レンズの外径が１０ｍｍ未満のレンズでは、光学有効径を担保したまま非付着領域を確保することが困難になる。レンズの外径が１００ｍｍより大きいレンズでは、非付着領域によるチルトエラー抑制効果が小さくなる。
　周縁部の全周に亘って非付着領域が形成されていることが好ましい。ここで、「周縁部の全周に亘って非付着領域が形成されている」とは、周縁部の円周方向に亘って、連続して非付着領域を有することを意味する。上記構成によれば、レンズの取り付け時のチルトエラーの発生が効果的に抑制される。
　レンズの端面（側面）から径方向に１ｍｍ以上、より好ましくは１．５ｍｍ以上の領域が非付着領域であることが好ましい。上述の領域に非付着領域を有することで、効果的にチルトエラーの発生が抑制される。
　［絞り］
　第１レンズ１は、光軸方向において、第２レンズ２と反対側に絞り８（図１参照）を有してもよい。また、絞り８の径の像の有効径に対する比率は３～４．５であることが好ましい。この構成により、レンズユニット４が結像レンズである場合（第１レンズユニット４）、像側のＮＡが大きくなる。また、レンズユニット４が対物レンズである場合（第２レンズユニット５）、物面側のＮＡが大きくなる。
　［レンズの面の形状］
　第１レンズ１と第２レンズ２の対向する面のうち、少なくとも一方の面は回折面であってもよい。具体的には、第２面１ｂ側の光学面、第１面２ａ側の光学面の少なくとも一方が回折面であってもよい。第１レンズ１と第２レンズ２とが一体化されているので、内側で対向する光学面を回折面にしても、回折面の破損及び汚染が生じず、収差も抑制される。また、より色収差が発生しにくいレンズユニットの提供が可能となる。回折面の凹凸の段差は、回折する光の波長に応じて適宜設計することができる。例えば、赤外領域の光を回折する場合、凹凸の段差は１μｍ～１０μｍ、２μｍ～９μｍであることが好ましい。この場合、色収差をより抑制し易くなる。
　第３レンズ３の第２面３ｂ側の光学面は、非球面であってもよい。第２面３ｂ側は、通常、位置ずれが生じ難い位置に配置されるため、非球面にしてもレンズを鏡筒６に取り付ける際にチルトエラーが生じ難い。この場合、第２面ｂが非付着領域を有することで、よりチルトエラーが生じ難くなる。
　［ＮＡ］
　レンズユニット４が結像レンズである場合、像側のＮＡは、０．３５以上を満たすことが好ましい。像側のＮＡは解像度に直結するため、光学システム１００の解像度が向上する。
　＜レンズユニットの変形例１＞
　以下、変形例１のレンズユニット１３について説明する。図５は、変形例１のレンズユニット１３が鏡筒７に収容及び固定されている状態を示す断面図である。レンズユニット１３は、第１レンズ１、第２レンズ２、第３レンズ３と、鏡筒７と、第１リング部７５、第２リング部７６とを備える。
　鏡筒７は、第１孔７１と、第２孔７２と、第３孔７３と、第４孔７４とを備える。第１孔７１は、第２孔７２に連なり、第２孔７２より大径である。第１孔７１は係止部７１ａを有する。第２孔７２は、第１孔７１と第３孔７３とを接続するテーパ状の孔である。第３孔７３は、第４孔７４に連なり、第４孔７４より小径である。第３孔７３は係止部７３ａを有する。
　第４孔７４には、第２リング部７６が嵌め込まれている。第３孔７３には、第３レンズ３が嵌め込まれている。第１孔７１には、第３レンズ３側から順に、第２レンズ２、第１レンズ１、及び第１リング部７５が嵌め込まれている。各リング部７５、７６は、各レンズを鏡筒７の所要の位置に位置させる、又は鏡筒７の光軸上の所要位置で固定する。具体的には、第１リング部７５は、第１レンズ１の第２レンズ２に接していない方の周縁部（第１面１ａ）を押圧する。第２リング部７６は、第３レンズ３の鏡筒７に接していない方の周縁部（第２面３ｂ）を押圧する。
　各レンズは、周縁部１ｃ、２ｃ、３ｃが鏡筒７及び／又は各リング部７５、７６の少なくともいずれかに接する状態で固定される。本変形例において、第３レンズ３は、第２面３ｂが第２リング部７６により押圧され、かつ第１面３ａが係止部７３ａに係止された状態で固定される。第２レンズ２は、第２面２ｂが係止部７１ａに係止され、かつ第１面２ａが第１レンズ１と当接した状態で固定される。第１レンズ１は、第２面１ｂが第２レンズ２と当接し、かつ第１面１ａが第１リング部７５により押圧された状態で固定される。すなわち、レンズユニット１３の各レンズは、第１レンズ１側から第１リング部７５により押圧されること、及び第３レンズ３側から第２リング部７６により押圧されることにより、鏡筒７に収容及び固定されている。
　図５の拡大図に示すように、第１レンズ１は、第２面１ｂに切り欠き部１ｄを有し、第２レンズ２は、第１面２ａに切り欠き部２ｄを有する。切り欠き部１ｄ、２ｄは、第２面１ｂ、第１面２ａの角部に形成され、光軸に対して所定の角度（例えば、約４５°）をなす斜面である。即ち、切り欠き部１ｄ、２ｄはＣ面取りにより形成されている。なお、上記角度を適宜調整することにより、切り欠き部１ｄ、２ｄの深さ及び幅を調整することができる。
　切り欠き部１ｄ、２ｄは、第２面１ｂ、第１面２ａの角部の全周に亘って形成されていることが好ましい。これにより、第１レンズ１と第２レンズ２を強固に一体化しやすくなる。切り欠き部１ｄ、２ｄは、第２面１ｂ、第１面２ａの角部の周方向に沿って、断続的に形成されていてもよい。
　切り欠き部１ｄ、２ｄは、レンズ径方向の幅が１ｍｍ～５ｍｍ、２～４ｍｍであることが好ましい。この場合、取り付け時に、第２面１ｂの切り欠き部１ｄが形成されていない部分と、第１面２ａの切り欠き部２ｄが形成されていない部分とを良好に当接させることができ、第１レンズ１に対して第２レンズ２が傾いた状態で一体化されにくくなる。
　本変形例においても、各レンズの表面にはコーティング膜が形成されていることが好ましく、レンズの周縁部に非付着領域を有することが好ましい。このような非付着領域と鏡筒７及び／又はリング部とが直接接触することにより、コーティング膜に起因するレンズの傾きを抑制することができる。すなわち、本変形例によれば、コーティング膜に起因するチルトエラーの発生を抑制しやすくなる。
　鏡筒７及び／又は各リング部の少なくともいずれかに接する部分に、非付着領域が形成されていることが好ましい。例えば、第１面１ａ、３ａ、第２面２ｂ、３ｂの少なくとも１つに非付着領域を有することが好ましい。
　例えば、レンズにコーティング膜の成膜ずれ、成膜厚みムラ、成膜にじみ等が生じていると、レンズを鏡筒７に収容及び固定する際に、鏡筒７に対してレンズが傾くことがある。このような傾きが生じると、コーティング膜に起因するチルトエラーが生じるおそれがある。そこで、非付着領域と鏡筒７及び／又はリング部とが直接接触することにより、コーティング膜に起因するレンズの傾きを抑制することができる。
　第２面１ｂの切り欠き部１ｄが形成されていない部分と、第１面２ａの切り欠き部２ｄが形成されていない部分に非付着領域を有していることが好ましい。これにより、第１レンズ１に対して第２レンズ２が傾いた状態で一体化されにくくなる。
　鏡筒７に接する（係止される）レンズ表面の周縁部に非付着領域を有することが好ましい。本実施形態において、鏡筒７に係止されるレンズ表面の周縁部は、第２面２ｂ、第１面３ａである。これにより、チルトエラーの発生を抑制しやすくなる。
　第１レンズ１と第２レンズ２の対向する面のうち、少なくとも一方の面は回折面であってもよい。この場合、より色収差が発生しにくいレンズユニットの提供が可能となる。
　＜レンズユニットの変形例２＞
　以下、変形例２のレンズユニット１４について説明する。図６は、変形例２のレンズユニット１４が鏡筒７に収容及び固定されている状態を示す断面図である。図６中、図５と同一部分は同一符号を付して詳細な説明は省略する。
　図６の拡大図に示すように、第１レンズ１は、第２面１ｂの端面から少し光軸側の位置に、光軸方向に延びる、切り欠き部としての溝部１ｅを有する。第２レンズ２は、第１面２ａの端面から少し光軸側の位置に、光軸方向に延びる溝部２ｅを有する。第１レンズ１と第２レンズ２は、溝部１ｅ、２ｅの開口部同士を合わせることにより形成される空間（空隙２１）に導入された接着剤１２により一体化されている。
　溝部１ｅ、２ｅは、第２面１ｂ、第１面２ａの全周に亘って形成されていることが好ましい。溝部１ｅ、２ｅとは、第２面１ｂ、第１面２ａの周方向に沿って、断続的に形成されていてもよい。
　溝部１ｅ、２ｅは、レンズ径方向の幅が０．５ｍｍ～５ｍｍ、より好ましくは０．５ｍｍ～３ｍｍである。この場合、良好に第１レンズ１と第２レンズ２とを接着させるとともに、第２面１ｂの溝部１ｅが形成されていない部分と、第１面２ａの溝部２ｅが形成されていない部分とを良好に当接させることができ、第１レンズ１に対して第２レンズ２が傾いた状態で一体化されにくくなる。溝部は、周縁部１ｃと周縁部２ｃとに、それぞれ１か所ずつ有する場合に限定されず、複数有していてもよい。また、周縁部１ｃ及び周縁部２ｃのいずれか一方に溝部を設けることにしてもよい。
　＜分光特性装置＞
　図７は、実施形態に係るレンズユニットが適用された分光特性測定装置２００を示す断面図である。分光特性測定装置２００は、レンズユニット４と、レンズユニット５と、試料支持板１０と、検出部１１と、位相シフタ９とを備える。分光特性測定装置２００のレンズユニット４及びレンズユニット５の構成は、光学システム１００のレンズユニット４及びレンズユニット５の構成と同様である。
　分光特性測定装置２００においては、レンズユニット４の第３レンズ３が試料支持板１０に対向し、レンズユニット５の第３レンズ３が検出部１１に対向して配置されている。レンズユニット４とレンズユニット５との間には、位相シフタ９が配置されている。レンズユニット４の光軸と、レンズユニット５の光軸とは、位相シフタ９において直交する。分光特性測定装置２００においては、反射型の位相シフタ９で光軸が垂直に折り曲げられているが、基本的な光学構成は上述の透過型の光学システム１００と同じである。位相シフタ９は、光学システム１００の絞り８位置付近に配置されている。すなわち、レンズユニット４と、レンズユニット５とは、位相シフタ９を中心に対称に配置されている。
　本実施形態において、分光特性測定装置２００は、反射型の位相シフタ９を用いている。位相シフタ９は、固定ミラー部９１と、可動ミラー部９２と、駆動部９３とを備える。固定ミラー部９１及び可動ミラー部９２は図６の紙面に垂直な方向（ｘ軸方向）に、可動ミラー部９２が固定ミラー部９１に対してｘ軸方向の奥側になる状態で並ぶように配置されている。固定ミラー部９１及び可動ミラー部９２は、レンズユニット４の光軸に対しα度（約４５度）傾くように配置されている。固定ミラー部９１及び可動ミラー部９２は、レンズユニット５の光軸に対しβ度（約４５度）傾いて配置されている。可動ミラー部９２は、可動ミラー部９２の面に垂直な方向に移動可能に構成されている。これにより、固定ミラー部９１で反射された第１光束と、可動ミラー部９２で反射された第２光束との間に位相差が生じる。なお、位相シフタ９は反射型に限定されず、透過型の位相シフタを使用してもよい。
　試料（不図示）が試料支持板１０上に支持された状態で、光源（不図示）から試料に向けて赤外光が照射される。赤外光は試料の種々の成分によって散乱し、散乱された光はレンズユニット４の第３レンズ３に入射する。散乱光は、レンズユニット４により平行光束となって位相シフタ９の固定ミラー部９１及び可動ミラー部９２に到達する。光の一部は固定ミラー部９１により反射され、第１光束として、残りの光は可動ミラー部９２により反射され、第２光束として、それぞれレンズユニット５の第１レンズ１に入射する。レンズユニット５に入射した第１光束及び第２光束は、検出部１１の受光面で結像し、インターフェログラム（結像強度変化（干渉光強度変化））が形成される。
　可動ミラー部９２を移動させて、第１光束と第２光束へ位相差を付与することにより、インターフェログラムの波形が得られる。インターフェログラムをフーリエ変換することにより、試料の分光特性が得られる。分光特性測定装置２００は、本発明の一態様のレンズユニットを含むため、レンズ取り付け時のチルトエラーを抑制することができ、検出部１１に結像される像の解像度が良好となり、試料の分光特性を取得することができる。
　＜まとめ＞
　本発明の態様１は、７～１４μｍの範囲内の少なくともいずれかの波長を含む赤外線領域で使用されるレンズユニットであって、第１レンズ、及び第２レンズを備え、前記第１レンズ及び／又は前記第２レンズの周縁部に切り欠き部を有し、前記切り欠き部に導入された接着剤により、前記第１レンズと前記第２レンズとが一体化されている。上記構成によれば、第１レンズ及び第２レンズが一体化しているので、レンズ間への不純物の混入を抑制することができる。また接着剤をレンズの周縁部の切り欠き部に導入することにより、レンズの面間に接着剤が入り込むことを抑制し、接着剤に起因するチルトエラーを抑制することができる。
　本発明の態様２は、上記態様１において、前記第１レンズと前記第２レンズの対向する面のうち、少なくとも一方の面は回折面である。第１レンズと第２レンズとが一体化されているので、対向する面に回折面を有していても、回折面の破損及び汚染が生じず、色収差を低減できる。
　本発明の態様３は、上記態様１または２において、前記切り欠き部は、前記周縁部の角部に形成され、光軸に対し所定の角度をなす斜面である。上記構成によれば、接着剤を十分に、かつ、はみ出すことなく、切り欠き部に導入することができる。
　本発明の態様４は、上記態様３において、前記切り欠き部のレンズ径方向の幅が１ｍｍ～５ｍｍである。上記構成によれば、第１レンズ及び第２レンズ２の周縁部の切り欠き部が形成されていない部分同士を良好に当接させることができ、第１レンズ１に対して第２レンズ２が傾いた状態で一体化されにくくなる。
　本発明の態様５は、上記態様１から４までのいずれかにおいて、前記切り欠き部は、前記周縁部に形成された溝部である。上記構成によれば、接着剤がはみ出ることなく、切り欠き部に導入される。
　本発明の態様６は、上記態様１から５までのいずれかにおいて、前記切り欠き部に導入された前記接着剤の体積が、切り欠き部の体積の５０％以上１００％以下である。上記構成によれば、接着剤のはみ出しに起因するチルトエラーの発生を抑制できる。
　本発明の態様７は、上記態様１から６までのいずれかにおいて、前記第１レンズ及び前記第２レンズの切り欠き部を除く、光軸方向に対向する面間に前記接着剤が導入されていない。上記構成によれば、チルトエラーの発生が抑制される。
　本発明の態様８は、上記態様１から７までのいずれかにおいて、前記第１レンズ及び前記第２レンズのうち少なくとも一方がコーティング膜を有する。上記構成によれば、レンズの表面における反射が低減され、表面が保護される。
　本発明の態様９は、上記態様８において、前記第１レンズが、前記コーティング膜を有し、前記コーティング膜はダイヤモンドライクカーボンを含む。上記構成によれば、耐久性及び硬度が良好である。
　本発明の態様１０は、上記態様１から９までのいずれかにおいて、前記第１レンズは、ゲルマニウムからなる。上記構成によれば、耐久性及び硬さが良好である。
　本発明の態様１１は、上記態様１から１０までのいずれかにおいて、鏡筒と、第３レンズと、をさらに備え、前記第１レンズ、前記第２レンズ、及び前記第３レンズが前記鏡筒に収容及び固定されており、前記第１レンズの有効径は、前記第３レンズの有効径より大きく、前記第３レンズの光軸厚みは、前記第１レンズ及び前記第２レンズのいずれの光軸厚みより大きい。上記構成によれば、レンズ取り付け時のチルトエラーを抑制することができる。そのため、レンズユニットを分光特性測定装置に適用した際に、検出部に結像される像の解像度が良好となり、試料の分光特性を取得しやすくなる。
　本発明の態様１２は、上記態様１１において、前記第３レンズの光軸厚みは、前記第２レンズと前記第３レンズとの間の光軸上の距離である第２距離の０．５倍～２倍である。上記構成によれば、像側のＮＡが大きくなり、集光ＲＭＳ半径を小さくすることができる。また、色収差を低減できる。
　本発明の態様１３は、上記態様１１または１２において、前記第１レンズと前記第２レンズとの間の光軸上の距離である第１距離は、前記第２レンズと前記第３レンズとの間の光軸上の距離である第２距離より小さい。上記構成によれば、像側のＮＡが大きくなり、集光ＲＭＳ半径を小さくすることができる。
　本発明の態様１４は、上記態様１１から１３までのいずれかにおいて、前記鏡筒は、第１孔、第２孔、及び第３孔を有し、前記第３孔は、第３レンズが嵌め込まれ、前記第２孔は、前記第３孔に連なり、前記第３孔より大径であり、前記第３レンズとの間に第２リング部を介在させた状態で前記第２レンズ及び前記第１レンズが嵌め込まれ、前記第１孔は、前記第２孔に連なり、前記第２孔より大径であり、前記第１レンズを押圧する第１リング部が嵌め込まれる。上記構成によれば、レンズユニットがコンパクトに収容される。
　本発明の態様１５は、上記態様１４において、前記第３レンズの前記鏡筒及び／又は前記第１リング部に接する部分、前記第２レンズの前記第１リング部に接する部分、並びに前記第１レンズの前記第２リング部に接する部分の少なくとも１つに、コーティング膜が付着していない領域を有する。上記構成によれば、取り付け時に、コーティング膜に起因するチルトエラーの発生が抑制される。
　本発明の態様１６は、上記態様１１から１３までのいずれかにおいて、前記鏡筒は、第１孔、第２孔、第３孔、及び第４孔を有し、前記第１孔及び前記第３孔は、レンズの周縁部を係止する係止部を有し、前記第４孔は、前記第３孔に連なり、前記第３孔より大径であり、前記第３レンズを押圧する第２リング部が嵌め込まれ、前記第３孔は、前記第４孔と前記第２孔とを接続し、前記第３レンズが前記係止部に係止された状態で嵌め込まれ、前記第２孔は、前記第３孔と前記第１孔とを接続し、前記第１孔は、前記第２孔に連なり、前記第２孔より大径であり、前記第２孔側から、前記第２レンズ、前記第１レンズ、及び第１リング部が順に嵌め込まれる。上記構成によれば、レンズユニットがコンパクトに収容される。
　本発明の態様１７は、上記態様１６において、前記第３レンズの前記第２リング部及び／又は前記係止部に接する部分、前記第２レンズの前記係止部に接する部分、並びに前記第１レンズの前記第１リング部に接する部分の少なくとも１つに、コーティング膜が付着していない領域を有する。上記構成によれば、取り付け時に、コーティング膜に起因するチルトエラーの発生が抑制される。
　本発明の態様１８は、上記態様１１から１７までのいずれかにおいて、前記第３レンズは、波長１０μｍにおける屈折率が２．５～４．０のカルコゲナイドガラスからなる。上記構成によれば、第３レンズの透過率が高い。
　本発明の態様１９は、上記態様１１から１８までのいずれかにおいて、前記第２レンズは、波長１０μｍにおける屈折率が２．５～４．０のカルコゲナイドガラスからなる。上記構成によれば、第２レンズの透過率が高い。
　本発明の態様２０は、上記態様１８または１９において、前記カルコゲナイドガラスが、モル％で、Ｔｅ　２０％～８０％を含有する。
　〔附記事項〕
　本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
　１　第１レンズ
　２　第２レンズ
　３　第３レンズ
　１ａ、２ａ、３ａ　第１面
　１ｂ、２ｂ、３ｂ　第２面
　１ｃ、２ｃ、３ｃ　周縁部
　１ｄ、２ｄ　切り欠き部
　１ｅ、２ｅ　溝部
　４　第１レンズユニット
　５　第２レンズユニット
　１３、１４、レンズユニット
　６、７　鏡筒
　６１、７１　第１孔
　６２、７２　第２孔
　６３、７３　第３孔
　７４　　　　第４孔
　６３ａ　縁部
　６５、７５　第１リング部
　６６、７６　第２リング部
　７１ａ、７３ａ　係止部
　８　絞り
　９　位相シフタ
　９１　固定ミラー部
　９２　可動ミラー部
　９３　駆動部
　１０　試料支持板
　１１　検出部
　１２　接着剤
　２０、２１　空隙
　１００　光学システム
　２００　分光特性測定装置
　Ｓ　像面
　Ｔ　物面
　ｔ３　光軸厚み
　ｄ１　第１距離
　ｄ２　第２距離

Claims (20)

  1. 　７～１４μｍの範囲内の少なくともいずれかの波長を含む赤外線領域で使用されるレンズユニットであって、
    　第１レンズ、及び第２レンズを備え、
    　前記第１レンズ及び／又は前記第２レンズの周縁部に切り欠き部を有し、
    　前記切り欠き部に導入された接着剤により、前記第１レンズと前記第２レンズとが一体化されている、レンズユニット。
  2. 　前記第１レンズと前記第２レンズの対向する面のうち、少なくとも一方の面は回折面である、請求項１に記載のレンズユニット。
  3. 　前記切り欠き部は、前記周縁部の角部に形成され、光軸に対し所定の角度をなす斜面である、請求項１または２に記載のレンズユニット。
  4. 　前記切り欠き部のレンズ径方向の幅が１ｍｍ～５ｍｍである、請求項３に記載のレンズユニット。
  5. 　前記切り欠き部は、前記周縁部に形成された溝部である、請求項１から４までのいずれか１項に記載のレンズユニット。
  6. 　前記切り欠き部に導入された前記接着剤の体積が、切り欠き部の体積の１０％以上１００％以下である、請求項１から５までのいずれか１項に記載のレンズユニット。
  7. 　前記第１レンズ及び前記第２レンズの切り欠き部を除く、光軸方向に対向する面間に前記接着剤が導入されていない、請求項１から６までのいずれか１項に記載のレンズユニット。
  8. 　前記第１レンズ及び前記第２レンズのうち少なくとも一方がコーティング膜を有する、請求項１から７までのいずれか１項に記載のレンズユニット。
  9. 　前記第１レンズが、前記コーティング膜を有し、
    　前記コーティング膜がダイヤモンドライクカーボンを含む、請求項８に記載のレンズユニット。
  10. 　前記第１レンズは、ゲルマニウムからなる、請求項１から９までのいずれか１項に記載のレンズユニット。
  11. 　鏡筒と、第３レンズと、をさらに備え、
    　前記第１レンズ、前記第２レンズ、及び前記第３レンズが前記鏡筒に収容及び固定されており、
    　前記第１レンズの有効径は、前記第３レンズの有効径より大きく、
    　前記第３レンズの光軸厚みは、前記第１レンズ及び前記第２レンズのいずれの光軸厚みより大きい、請求項１から１０までのいずれか１項に記載のレンズユニット。
  12. 　前記第３レンズの光軸厚みは、前記第２レンズと前記第３レンズとの間の光軸上の距離である第２距離の０．５倍～２倍である請求項１１に記載のレンズユニット。
  13. 　前記第１レンズと前記第２レンズとの間の光軸上の距離である第１距離は、前記第２レンズと前記第３レンズとの間の光軸上の距離である第２距離より小さい、請求項１１又は１２に記載のレンズユニット。
  14. 　前記鏡筒は、第１孔、第２孔、及び第３孔を有し、
    　前記第３孔は、第３レンズが嵌め込まれ、
    　前記第２孔は、前記第３孔に連なり、前記第３孔より大径であり、前記第３レンズとの間に第２リング部を介在させた状態で前記第２レンズ及び前記第１レンズが嵌め込まれ、
    　前記第１孔は、前記第２孔に連なり、前記第２孔より大径であり、前記第１レンズを押圧する第１リング部が嵌め込まれる、請求項１１から１３までのいずれか１項に記載のレンズユニット。
  15. 　前記第３レンズの前記鏡筒及び／又は前記第２リング部に接する部分、前記第２レンズの前記第２リング部に接する部分、並びに前記第１レンズの前記第１リング部に接する部分の少なくとも１つに、コーティング膜が付着していない領域を有する、請求項１４に記載のレンズユニット。
  16. 　前記鏡筒は、第１孔、第２孔、第３孔、及び第４孔を有し、
    　前記第１孔及び前記第３孔は、レンズの周縁部を係止する係止部を有し、
    　前記第４孔は、前記第３孔に連なり、前記第３孔より大径であり、前記第３レンズを押圧する第２リング部が嵌め込まれ、
    　前記第３孔は、前記第４孔と前記第２孔とを接続し、前記第３レンズが前記係止部に係止された状態で嵌め込まれ、
    　前記第２孔は、前記第３孔と前記第１孔とを接続し、
    　前記第１孔は、前記第２孔に連なり、前記第２孔より大径であり、前記第２孔側から、前記第２レンズ、前記第１レンズ、及び第１リング部が順に嵌め込まれる、請求項１１から１３までのいずれか１項に記載のレンズユニット。
  17. 　前記第３レンズの前記第２リング部及び／又は前記係止部に接する部分、前記第２レンズの前記係止部に接する部分、並びに前記第１レンズの前記第１リング部に接する部分の少なくとも１つに、コーティング膜が付着していない領域を有する、請求項１６に記載のレンズユニット。
  18. 　前記第３レンズは、波長１０μｍにおける屈折率が２．５～４．０のカルコゲナイドガラスからなる、請求項１１から１７までのいずれか１項に記載のレンズユニット。
  19. 　前記第２レンズは、波長１０μｍにおける屈折率が２．５～４．０のカルコゲナイドガラスからなる、請求項１１から１８までのいずれか１項記載のレンズユニット。
  20. 　前記カルコゲナイドガラスが、モル％で、Ｔｅ　２０％～８０％を含有する、請求項１８または１９に記載のレンズユニット。
PCT/JP2022/029462 2021-08-31 2022-08-01 レンズユニット WO2023032551A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021141645A JP2023035048A (ja) 2021-08-31 2021-08-31 レンズユニット
JP2021-141645 2021-08-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023032551A1 true WO2023032551A1 (ja) 2023-03-09

Family

ID=85410985

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/029462 WO2023032551A1 (ja) 2021-08-31 2022-08-01 レンズユニット

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2023035048A (ja)
WO (1) WO2023032551A1 (ja)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002131509A (ja) * 2000-10-19 2002-05-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 複合レンズ、それを用いたレンズ装置および複合レンズの製造方法
JP2007094241A (ja) * 2005-09-30 2007-04-12 Fujinon Corp レンズブロック及びこれを保持するレンズ保持具並びにこれを用いるプロジェクタ
WO2015029645A1 (ja) * 2013-08-28 2015-03-05 コニカミノルタ株式会社 遠赤外線用のレンズ，撮影レンズ系及びカメラシステム
JP2017138563A (ja) * 2016-01-28 2017-08-10 京セラ株式会社 光学素子および撮像装置
JP2017219745A (ja) * 2016-06-09 2017-12-14 日本電産コパル株式会社 レンズ保持機構及び撮像装置
JP2018105905A (ja) * 2016-12-22 2018-07-05 マクセル株式会社 レンズユニット
JP2021056271A (ja) * 2019-09-27 2021-04-08 日本電気硝子株式会社 レンズ部材及びレンズユニット並びにレンズ部材及びレンズユニットの製造方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002131509A (ja) * 2000-10-19 2002-05-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 複合レンズ、それを用いたレンズ装置および複合レンズの製造方法
JP2007094241A (ja) * 2005-09-30 2007-04-12 Fujinon Corp レンズブロック及びこれを保持するレンズ保持具並びにこれを用いるプロジェクタ
WO2015029645A1 (ja) * 2013-08-28 2015-03-05 コニカミノルタ株式会社 遠赤外線用のレンズ，撮影レンズ系及びカメラシステム
JP2017138563A (ja) * 2016-01-28 2017-08-10 京セラ株式会社 光学素子および撮像装置
JP2017219745A (ja) * 2016-06-09 2017-12-14 日本電産コパル株式会社 レンズ保持機構及び撮像装置
JP2018105905A (ja) * 2016-12-22 2018-07-05 マクセル株式会社 レンズユニット
JP2021056271A (ja) * 2019-09-27 2021-04-08 日本電気硝子株式会社 レンズ部材及びレンズユニット並びにレンズ部材及びレンズユニットの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023035048A (ja) 2023-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3309596B1 (en) In-vehicle camera lens unit
US5311611A (en) Imaging ball lens optically immersed with a fiber optic faceplate
JP4077510B2 (ja) 回折撮像レンズと回折撮像レンズ光学系及びこれを用いた撮像装置
US6873463B2 (en) Diffractive optical element and optical system having the same
US7301702B2 (en) Diffractive optical element and optical system including the same
EP0902304A2 (en) Diffractive optical element and optical system having the same
US20100142054A1 (en) Wavelength or polarization sensitive optical assembly and use thereof
JP2001042112A (ja) 回折光学素子及びそれを用いた光学系
JPH09127322A (ja) 回折光学素子
WO2010073573A1 (ja) 回折レンズ、およびこれを用いた撮像装置
US10437009B2 (en) Mount for flat optical surface
EP0895099A2 (en) Diffractive optical element and optical system having the same
WO2011105067A1 (ja) 回折レンズ、およびこれを用いた撮像装置
Antonov et al. Diffractive elements for imaging optical systems
WO2023032551A1 (ja) レンズユニット
JP3476897B2 (ja) 焦点検出光学系
EP1376161B1 (en) Diffractive optical element and optical system provided with the same
WO2023032550A1 (ja) レンズユニット
JP2007171547A (ja) フレネルレンズ、および、このフレネルレンズを用いた液晶プロジェクタ
US5978132A (en) Achromatized and athermalized two-lens reimager
US5940214A (en) Optical arrangement with diffractive optical element
WO2023013574A1 (ja) レンズユニット、光学システム、及び分光特性測定装置
CN117716269A (zh) 透镜单元、光学系统、以及分光特性测定装置
JPWO2023013574A5 (ja)
US6606125B1 (en) Shutter, in particular for an objective, and a CCD-camera

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22864138

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE