[发明专利]红外线透镜

说明书

技术领域

本发明涉及一种红外线透镜，更详细地说，涉及一种利用红外线形成鲜明的成像，从而能够有效地使用在红外线热像仪、监视摄像机上的红外线透镜。在此，红外线指的是包括波长3000nm～5000nm的中红外线及波长8000nm～14000nm的远红外线的辐射线。

背景技术

应用于医疗、工业中的、使用10μm左右的波长的远红外线用的检测器、光导摄像管灵敏度较低。另外，这些光学系统所使用的锗与普通的光学透镜相比，透射率较低。因此，这些测量设备的光学系统要求较小口径比的、所谓的明亮的状态。

作为以往的红外线透镜，提案有下述红外线透镜(参照专利文献1)，由从物体侧依次设置的凸面朝向物体侧的正弯月透镜的第1透镜、作为凹透镜的第2透镜、及凹面朝向物体侧的正弯月透镜的第3透镜构成的三组三片结构的红外线透镜中，当进行如下设定时：

f：整个系统的焦距

f1：第1透镜的焦距

ri：从物体侧起第i个透镜面的曲率半径

di：从物体侧起第i个透镜面的间隔或厚度，

满足

0.79≤f/f1＜0.87

-0.43≤(r1+r5)/r3≤0.076

0.151f≤(d1+d3+d5)≤0.176f

的各条件。

作为其他的以往技术的红外线透镜，提供有由2片弯月透镜构成，且满足规定的条件式，从而谋求低成本化及低重量化，并且紧凑且在实用上具有充分的成像性能的红外线透镜。即，该红外线透镜由第1透镜L₁与第2透镜L₂构成，该第1透镜L₁与第2透镜L₂由凸面朝向物体侧的具有正光焦度的弯月透镜构成。另外，满足以下的条件式(1)～(4)。

0.8＜R_1凸/f＜3.0(1)

0.3＜R_2凸/f＜1.2(2)

0.8＜D/f＜1.4(3)

N₁＞2.0，N₂＞2.0(4)

其中，f是整个系统的焦距，R_1凸及R_2凸是第1透镜L₁及第2透镜L₂的凸面侧曲率半径，D是第1透镜L₁与第2透镜L₂的间隔，N₁及N₂是第1透镜L₁与第2透镜L₂的折射率，各透镜L₁、L₂的材料是锗(参照专利文献2)。

进而，作为其他的以往的红外线透镜，提案有抑制成本，谋求视场角30°左右的广角化，且与焦距相比确保充分的后焦距，且在7μm～14μm的波长带内实现了良好的光学性能的红外线用透镜。该红外线用透镜从物体侧依次具有凸面朝向物体侧的正弯月形状的第1透镜L1、光圈、凹面朝向物体侧的负弯月形状的第2透镜L2、凸面朝向物体侧的正弯月形状的第3透镜L3。当将整个系统的焦距设为f，将第2透镜L2的物体侧的面的曲率半径设为r4，将第2透镜L2的像侧的面的曲率半径设为r5，将第2透镜L2的中心厚度设为d4时，满足下述条件式(1)、(2)。

0.4＜|r4|/f＜0.82.....................................(1)

0.9＜(|r4|+d4)/|r5|＜1.10..........................(2)

(例如，参照专利文献3)

专利文献1日本特开昭62-30208号公报

专利文献2日本特开2000-75203号公报

专利文献3日本特开2010-39243号公报

专利文献1的红外线用透镜在10μm左右的波长范围内残留有色差，而且无法充分地校正球面像差及场曲，改造性能较低，不能够获得鲜明的成像。

专利文献2的红外线用透镜在10μm左右的波长范围内残留有色差，分辨性能较低，不能够获得鲜明的成像。而且，光学全长变长，存在有不适于小型化这样的问题。