專利名稱：紅外線透鏡的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種紅外線透鏡，更詳細而言，涉及ー種利用紅外線而形成鮮明的成像，從而能夠在紅外線熱像儀或監視攝像機中較好適用的紅外線透鏡。此處，所謂紅外線，是包含波長為3000nm 5000nm的中紅外線，以及波長為8000nm 14000nm的遠紅外線的
輻射線。
背景技術：
使用了醫療用或エ業用所采用的紅外線、尤其是使用了波長為IOOOOnm左右的遠紅外線用探測器、光導攝像管的靈敏度較低。另外，這些光學系統中使用得較多的鍺等紅外線用材料與一般的可見光光學透鏡的材料相比較，由 于折射率較高，因此反射率也較高，此夕卜，也有對紅外線的透射率較低的材料。因此，在這些測量儀器的光學系統中，要求F值(S卩，光圈值、光圈系數)小的大口徑比的所謂的亮度。以往的紅外線透鏡中，視角為30°左右，與焦距相比能確保充分的后焦距，在7μπι 14μπι的波段內能實現良好的光學性能，作為該種紅外線用透鏡，提出ー種紅外線用透鏡，該透鏡自物體一側依次包括凸面朝向物體ー側的正彎月形狀的第I透鏡LI、光圈、凹面朝向物體ー側的負彎月形狀的第2透鏡L2、以及凸面朝向物體ー側的正彎月形狀的第3透鏡L3。其中，當設整個系統的焦距為f，設第2透鏡L2的靠物體一側的面的曲率半徑為r4，設第2透鏡L2的靠像ー側的面的曲率半徑為r5，設第2透鏡L2的中心厚度為d4吋，滿足下述的條件式(I)、(2)。O. 4 < |r4|/f < O. 82...........................(I)O. 9 < (I r4 | +d4) / | r5 | < I. 10. · · (2)(參照專利文獻I)。另ー方面，提出了一種能夠利用簡單的機構而進行高速響應的包括了驅動器的手抖動校正透鏡單元(參照專利文獻2)，該透鏡單元具有固定側構件12 ;可動側構件14 ;將該可動側構件支承于與固定側構件平行的平面上的可動側構件支承部件18 ;固定側構件上安裝的至少三個驅動用線圈20 ;在可動側構件上與各驅動用線圈對應的位置上分別安裝的驅動用磁體22 ;用于檢測可動側構件相對于固定側構件的位置的位置檢測部件24 ;以及控制部件36，其基于對可動側構件應該移動到的位置進行指示的信號，而生成針對各驅動用線圈的線圈位置指令信號，該控制部件36基于該線圈位置指令信號以及由位置檢測部件檢測出的位置信息，對各驅動用線圈中流動的驅動電流進行控制。(以上所標注的附圖標記均為在專利文獻2中使用的附圖標記，僅供審查員參考專利文獻2時使用，并未在本申請的附圖中出現)專利文獻I :日本特開2010-039243號公報專利文獻2 :日本特開2006-106177號公報專利文獻I的紅外線用透鏡中，F值為I. 10，然而，帶來了如下問題，S卩，用于利用紅外線熱像儀、監視攝像機上裝有的受光元件而得到鮮明的圖像的光量會不足。尤其是，因紅外線熱像儀、監視攝像機的振動而引起的各受光元件中的入射時間變短，用于利用受光元件而得到鮮明的圖像的光量會不足是個較大的問題。對專利文獻2的具有了驅動器的手抖動校正透鏡單元而言，其目的在于，在可見光的普通的攝像機中，使圖像靜止，防止形成并記錄抖動圖像，而沒有要增加每個光電元件的入射光量的意圖。

發明內容
本發明是鑒于以往的紅外線透鏡的上述的問題點而做出的，其目的是提供ー種能夠確保朝向受光元件的充分的紅外線入射光量，能夠形成鮮明的紅外線圖像的紅外線透鏡。
本技術方案的紅外線透鏡的特征在于，由自物體一側依次設置的具有正光焦度的第I透鏡單元，以及后續透鏡單元構成；上述后續透鏡単元包含比第I透鏡單元靠像ー側配置的第2透鏡組，以及比上述第2透鏡組靠像ー側配置的第3透鏡組；使上述后續透鏡単元在與光軸正交的方向上位移而進行圖像模糊校正。根據本技術方案的紅外線透鏡，能夠提供ー種能夠確保朝向受光元件的充分的紅外線入射光量，能夠形成鮮明的紅外線圖像的紅外線透鏡。此外，通過使第I透鏡單元為正光焦度而具有如下效果，即通過了第I透鏡單元的光束變得具有聚集性，后續透鏡單元變得小徑、輕量化，使圖像模糊校正的驅動系統變為小驅動カ的系統。此外，與通過使第I透鏡單元在與光軸正交的方向上位移而進行圖像模糊校正的結構相比，使后續透鏡単元在與光軸正交的方向上位移而進行圖像模糊校正具有如下效果，即，能夠易于將紅外線透鏡的保護性保持為較高，此外，易于保護圖像模糊校正機構免受來自紅外線透鏡外部的接觸和沖擊。本發明的技術方案如以下所述。一個實施方式的紅外線透鏡在第I技術方案所述的紅外線透鏡的基礎之上，其特征在于上述后續透鏡単元具有比上述第3透鏡組靠像一側的第4透鏡組，上述第4透鏡組具有正光焦度。另ー實施方式的紅外線透鏡在第I技術方案所述的紅外線透鏡的基礎之上，其特征在于上述后續透鏡単元具有比第3透鏡組靠像一側的第4透鏡組，上述第4透鏡組具有負光焦度。另ー實施方式的紅外線透鏡在第I至第3技術方案之中任一項所述的紅外線透鏡的基礎之上，其特征在于上述后續透鏡単元具有比上述第4透鏡組靠像一側的第5透鏡組，上述第5透鏡組具有正光焦度。另ー實施方式的紅外線透鏡在第I至第3技術方案之中任一項所述的紅外線透鏡的基礎之上，其特征在于上述后續透鏡単元具有比上述第4透鏡組靠像一側的第5透鏡組，上述第5透鏡組具有負光焦度。另ー實施方式的紅外線透鏡在第I技術方案所述的紅外線透鏡的基礎之上，其特征在于上述后續透鏡單元僅由上述第2透鏡組和上述第3透鏡組構成。
另ー實施方式的紅外線透鏡在第I至第3技術方案之中任一項所述的紅外線透鏡的基礎之上，其特征在于上述后續透鏡單元僅由上述第2透鏡組、上述第3透鏡組以及上述第4透鏡組構成。另ー實施方式的紅外線透鏡在第I至第5技術方案之中任一項所述的紅外線透鏡的基礎之上，其特征在于上述后續透鏡單元僅由上述第2透鏡組、上述第3透鏡組、上述第4透鏡組以及上述第5透鏡組構成。另ー實施方式的紅外線透鏡在第I至第8技術方案之中任一項所述的紅外線透鏡的基礎之上，其特征在干由上述第2透鏡組進行圖像模糊校正。另ー實施方式的紅外線透鏡在第I至第8技術方案之中任一項所述的紅外線透鏡的基礎之上，其特征在干由上述第3透鏡組進行 圖像模糊校正。另ー實施方式的紅外線透鏡在第2至第8技術方案之中任一項所述的紅外線透鏡的基礎之上，其特征在干由上述第4透鏡組進行圖像模糊校正。另ー實施方式的紅外線透鏡在第4、第5、第8技術方案之中任一項所述的紅外線透鏡的基礎之上，其特征在干由上述第5透鏡組進行圖像模糊校正。另ー實施方式的紅外線透鏡在第2至第5、第7、第8技術方案之中任一項所述的紅外線透鏡的基礎之上，其特征在于上述紅外線透鏡使上述第2透鏡組和上述第4透鏡組位移而進行變焦距動作。另ー實施方式的紅外線透鏡在第I至第13技術方案之中任一項所述的紅外線透鏡的基礎之上，其特征在于上述第I透鏡單元，以及上述后續透鏡単元的上述各透鏡組全部由非接合單體透鏡構成。另ー實施方式的紅外線透鏡在第I至第14技術方案之中任一項所述的紅外線透鏡的基礎之上，其特征在于上述第I透鏡單元，以及上述后續透鏡単元的上述各透鏡組全部由鍺形成。另ー實施方式的紅外線透鏡在第I至第14技術方案之中任一項所述的紅外線透鏡的基礎之上，其特征在于上述第I透鏡單元，以及上述后續透鏡単元的上述各透鏡組全部由硫屬化物(chalcogenide)形成。另ー實施方式的紅外線透鏡在第I至第16技術方案之中任一項所述的紅外線透鏡的基礎之上，其特征在于上述第2透鏡組具有正光焦度。另ー實施方式的紅外線透鏡在第I至第16技術方案之中任一項所述的紅外線透鏡的基礎之上，其特征在于上述第2透鏡組具有負光焦度。另ー實施方式的紅外線透鏡在第I至第18技術方案之中任一項所述的紅外線透鏡的基礎之上，其特征在于上述第3透鏡組具有正光焦度。另ー實施方式的紅外線透鏡在第I至第18技術方案之中任一項所述的紅外線透鏡的基礎之上，其特征在于上述第3透鏡組具有負光焦度。在上述各實施方式中，能夠更有效地確保朝向受光元件的充分的紅外線入射光量，更有效地形成鮮明的紅外線圖像。此外，能夠使后續透鏡単元變得更小徑、輕量化，使圖像模糊校正的驅動系統變為更小驅動カ的系統。


圖I是本發明的第I實施方式的紅外線透鏡的光學剖視圖。圖2是本發明的第I實施方式的紅外線透鏡的球面像差圖。圖3是本發明的第I實施方式的紅外線透鏡的彎曲像差圖。圖4是本發明的第I實施方式的紅外線透鏡的畸變像差圖。圖5是本發明的第2實施方式的紅外線透鏡的光學剖視圖。圖6是本發明的第2實施方式的紅外線透鏡的球面像差圖。
圖7是本發明的第2實施方式的紅外線透鏡的彎曲像差圖。圖8是本發明的第2實施方式的紅外線透鏡的畸變像差圖。圖9是本發明的第3實施方式的廣角(WIDE)狀態的紅外線透鏡的光學剖視圖。圖10是本發明的第3實施方式的廣角狀態的紅外線透鏡的球面像差圖。圖11是本發明的第3實施方式的廣角狀態的紅外線透鏡的彎曲像差圖。圖12是本發明的第3實施方式的廣角狀態的紅外線透鏡的畸變像差圖。圖13是本發明的第3實施方式的遠攝(TELE)狀態的紅外線透鏡的光學剖視圖。圖14是本發明的第3實施方式的遠攝狀態的紅外線透鏡的球面像差圖。圖15是本發明的第3實施方式的遠攝狀態的紅外線透鏡的彎曲像差圖。圖16是本發明的第3實施方式的遠攝狀態的紅外線透鏡的畸變像差圖。圖17是本發明的第4實施方式的廣角狀態的紅外線透鏡的光學剖視圖。圖18是本發明的第4實施方式的廣角狀態的紅外線透鏡的球面像差圖。圖19是本發明的第4實施方式的廣角狀態的紅外線透鏡的彎曲像差圖。圖20是本發明的第4實施方式的廣角狀態的紅外線透鏡的畸變像差圖。圖21是本發明的第4實施方式的遠攝狀態的紅外線透鏡的光學剖視圖。圖22是本發明的第4實施方式的遠攝狀態的紅外線透鏡的球面像差圖。圖23是本發明的第4實施方式的遠攝狀態的紅外線透鏡的彎曲像差圖。圖24是本發明的第4實施方式的遠攝狀態的紅外線透鏡的畸變像差圖。
具體實施例方式以下表示本發明的紅外線透鏡的實施方式的透鏡數據等。(第I實施方式)由3組3個透鏡構成。光學全長58. 96mm后焦距9. 26mm半視角8. 9面號 曲率半徑 厚度間隔 半徑 折射率 焦距
152.2813 2.513.2 4.0032 48.604(鍺)
278.5343 7.012.8 s光圈 16.81710.0
3-18.5258 5.09.0 4.0032 4514.299(鍺)
4-22.2464 14.38310.8
524.7474.0 9.6 4.0032 30.856(鍺)
629.6694.0 8.5使第2透鏡(面號3、4)朝向與光軸正交方向位移時，
偏轉角0.15
圖像面上的偏移量0.092
透鏡移位量0.778
圖像面/透鏡移位量0.118使第3透鏡(面號5、6)朝向與光軸正交方向位移吋，
偏轉角0.15
圖像面上的偏移量0.092
透鏡移位量0.231
圖像面/透鏡移位量0.398(第2實施方式)由3組3個透鏡構成。光學全長69. 98mm后焦距9. 68mm半視角6. 25面號曲率半徑厚度間隔半徑折射率焦距
150.45063.519.94.0032 58.254(鍺)
267.205215.019.3 s 光圈20.54713.0
3-47.10086.09.54.0032 -83.209(鍺)
4-63.587210.7610.2
530.50634.59.64.0032 30.386(鍺)
640.7545 4.0 8.6使第2透鏡(面號3、4)朝向與光軸正交方向位移吋，
偏轉角0.1
圖像面上的偏移量0.087
透鏡移位量0.331
圖像面/透鏡移位量0.262使第3透鏡(面號5、6)朝向與光軸正交方向位移吋，
偏轉角0.1
圖像面上的偏移量0.087
透鏡移位量0.216
圖像面/透鏡移位量0.403(第3實施方式)由4組4個透鏡構成。
廣角遠攝
光學全長 167.100mm 167.100mm后焦距 33.700mm 29.840mm 廣角遠攝
焦距34.93104.34
F 值1.051.07
半視角9.13.0
D244.2969.88
D430.595.0
D636.0239.88
BEST0.005-0.028
面號曲率半徑厚度間隔半徑折射率焦距
1137.576 9.0 50.7 4.0032 108.718(鍺)
2226.09 D2 48.6
3-158.358 3.0 15.8 4.0032 -24.257(鍺)
4136.825 D4 15.6
556.757 4.0 17.0 2.6038 89.199(硫屬化物)
690.0 D6 25.1
769.083 6.5 24.3 4.0032 32.483(鍺)
8220.0第2、3、4、5和8面是由以下的非球面式表示的非球面。第6面是由以下的DOE (衍
射光學兀件Diffractive Optical Element)式表不的DOE面。式I
權利要求
1.一種紅外線透鏡，其特征在于該紅外線透鏡由自物體一側依次設置的具有正光焦度的第I透鏡單元，以及后續透鏡單元構成，上述后續透鏡單元包含比第I透鏡單元靠像一側配置的第2透鏡組，以及比上述第2透鏡組靠像一側配置的第3透鏡組；使上述后續透鏡單元在與光軸正交的方向上位移而進行圖像模糊校正。
2.根據權利要求I所述的紅外線透鏡，其特征在于上述后續透鏡單元具有比上述第3透鏡組靠像一側的第4透鏡組，上述第4透鏡組具有正光焦度。
3.根據權利要求I所述的紅外線透鏡，其特征在于上述后續透鏡單元具有比上述第3透鏡組靠像一側的第4透鏡組，上述第4透鏡組具有負光焦度。
4.根據權利要求2或3所述的紅外線透鏡，其特征在于上述后續透鏡單元具有比上述第4透鏡組靠像一側的第5透鏡組，上述第5透鏡組具有正光焦度。
5.根據權利要求2或3所述的紅外線透鏡，其特征在于上述后續透鏡單元具有比上述第4透鏡組靠像一側的第5透鏡組，上述第5透鏡組具有負光焦度。
6.根據權利要求I所述的紅外線透鏡，其特征在于上述后續透鏡單元僅由上述第2透鏡組和上述第3透鏡組構成。
7.根據權利要求2或3所述的紅外線透鏡，其特征在于上述后續透鏡單元僅由上述第2透鏡組、上述第3透鏡組以及上述第4透鏡組構成。
8.根據權利要求4或5所述的紅外線透鏡，其特征在于上述后續透鏡單元僅由上述第2透鏡組、上述第3透鏡組、上述第4透鏡組以及上述第5透鏡組構成。
9.根據權利要求I至8之中任一項所述的紅外線透鏡，其特征在于由上述第2透鏡組進行圖像模糊校正。
10.根據權利要求I至8之中任一項所述的紅外線透鏡，其特征在于由上述第3透鏡組進行圖像模糊校正。
11.根據權利要求2 5、7、8之中任一項所述的紅外線透鏡，其特征在于由上述第4透鏡組進行圖像模糊校正。
12.根據權利要求4、5、8之中任一項所述的紅外線透鏡，其特征在于由上述第5透鏡組進行圖像模糊校正。
13.根據權利要求2、3、4、5、7、8之中任一項所述的紅外線透鏡，其特征在于上述紅外線透鏡使上述第2透鏡組和上述第4透鏡組位移而進行變焦距動作。
14.根據權利要求I至13之中任一項所述的紅外線透鏡，其特征在于上述第I透鏡單元，以及上述后續透鏡單元的上述各透鏡組全部由非接合單體透鏡構成。
15.根據權利要求I至14之中任一項所述的紅外線透鏡，其特征在于上述第I透鏡單元，以及上述后續透鏡單元的上述各透鏡組全部由鍺形成。
16.根據權利要求I至14之中任一項所述的紅外線透鏡，其特征在于上述第I透鏡單元，以及上述后續透鏡單元的上述各透鏡組全部由硫屬化物形成。
17.根據權利要求I至16之中任一項所述的紅外線透鏡，其特征在于上述第2透鏡組具有正光焦度。
18.根據權利要求I至16之中任一項所述的紅外線透鏡，其特征在于上述第2透鏡組具有負光焦度。
19.根據權利要求I至18之中任一項所述的紅外線透鏡，其特征在于上述第3透鏡組具有正光焦度。
20.根據權利要求I至18之中任一項所述的紅外線透鏡，其特征在于上述第3透鏡組具有負光焦度。
全文摘要
本發明提供一種能夠確保朝向受光元件的充分的紅外線入射光量，能夠形成鮮明的紅外線圖像的紅外線透鏡。本發明的紅外線透鏡的特征在于由自物體一側依次設置的具有正光焦度的第1透鏡單元，以及后續透鏡單元構成，上述后續透鏡單元包含比第1透鏡單元靠像一側配置的第2透鏡組，以及比上述第2透鏡組靠像一側配置的第3透鏡組；使上述后續透鏡單元在與光軸正交的方向上位移而進行圖像模糊校正。
文檔編號G02B13/14GK102681146SQ20121004213
公開日2012年9月19日 申請日期2012年2月22日 優先權日2011年2月22日
發明者安藤稔, 川口浩司, 渡邊祐子 申請人:株式會社騰龍