本發明專利技術公開一種紅外線變焦鏡頭，該紅外線變焦鏡頭由較少的透鏡枚數構成，特別是，即使在聚焦時，像面彎曲像差及球面像差也不會變大。紅外線變焦鏡頭的特征在于由正單透鏡的第一透鏡、負單透鏡的第二透鏡、正單透鏡的第三透鏡構成且整個透鏡為球面透鏡，通過使所述第一透鏡固定且使所述第二透鏡以及所述第三透鏡在光軸上移動而進行聚焦。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種紅外線變焦鏡頭，尤其涉及通過形成由紅外線引起的清晰的成像，從而能夠適用于紅外線熱成像儀或監視攝像機的紅外線變焦鏡頭。在此，所謂紅外線是指包括波長為3000 5000nm的中紅外線以及波長為8000 14000nm的遠紅外線的放射。
技術介紹
應用于醫療或工業上的、使用IOOOOnm左右的波長的遠紅外線用檢測器或攝像管(vidicon)的靈敏度較低。而且，這些光學系統所使用的鍺的透射率低于一般的光學系統。因此，這些測定器的光學系統要求小口徑比的所謂高亮鏡頭。另外，對于變焦成像鏡頭而言，通過改變其焦距來改變成像倍率的操作非常容易，但是如果構成透鏡枚數或透鏡面變 多，則存在光的吸收和反射變多的問題。作為現有的紅外線鏡頭提出有如下的紅外線變焦鏡頭。即，紅外線變焦鏡頭在3000 5000nm或者8000 12000nm的波長區域的紅外線用光學系統中使用，其特征在于從物側依次設置，由I枚或2枚透鏡構成的具有正屈光力第一透鏡組、由I枚或2枚透鏡構成的具有負屈光力的第二透鏡組、由凹面朝向物側的I枚負彎月透鏡構成的第三透鏡組、由I枚凸透鏡構成的第四透鏡組、以及至少由4枚透鏡構成的同時由像面側的最末端透鏡由凸面朝向物側的正彎月透鏡構成的、具有正曲光力的第五透鏡組，而且在聚焦時，所述第一透鏡組、第四透鏡組以及第五透鏡組被固定的同時，所述第二透鏡組以及第三透鏡組能夠移動，從而使所述第二透鏡組沿光軸方向移動，由此進行變倍，同時使所述第三透鏡組沿光軸方向移動，由此進行成像位置的補償，而且滿足下述條件式(I) (3 )。I. 00 < fi / ft(I)f2 / ft <- O. 40 (2)O. 35 < f5 / ft < 0. 70 (3)其中，ft為望遠端的整個系統的焦距，fi為第一透鏡組的焦距，f2為第二透鏡組的焦距，f5為第五透鏡組的焦距(例如，參照專利文獻I)。作為另一現有技術的紅外線鏡頭提出有如下的紅外線用鏡頭(例如，參照專利文獻2)。即，該紅外線用鏡頭不是變焦鏡頭，是一種在防止成本上升的基礎上，謀求視角30°左右的廣角化，相比于焦距確保足夠的后焦距，在7000 14000nm的波長區域實現良好的光學性能的鏡頭，其從物側依次具備凸面朝向物側的正彎月形狀的第一透鏡組LI、光闌、凹面朝向物側的負彎月形狀的第二透鏡組以及凸面朝向物側的正彎月形狀的第三透鏡組L3。當整個系統的焦距為f，第二透鏡組L2的物側的面的曲率半徑為r4，第二透鏡組L2的像側的面的曲率半徑為r5，第二透鏡組L2的中心厚度為d4時，滿足下述條件式(I)、(2)。O. 4 < I r4 I / f < O. 82(I)O. 9 < ( I r4 I + d4) / I r5 I < I. 10 (2)現有技術文獻專利文獻專利文獻I日本專利第3365606號公報專利文獻2日本特開2010-039243號公報專利文獻I的紅外線變焦鏡頭在實施方式中具有8枚 12枚的透鏡，且整個鏡頭系統無法避免大型化，而且由透鏡引起的光吸收也較大。尤其，發生IOOOOnm前后的波長域內的色像差，且當使用IOOOOnm左右的波長域時存在成像性能低下的問題。專利文獻2的紅外線用鏡頭雖然由于3枚透鏡而形成為小型輕量，但并不是紅外線變焦鏡頭。
技術實現思路
本專利技術是有鑒于現有技術的紅外線鏡頭的上述問題而提出的，其目的在于提供一種由較少的透鏡枚數構成的紅外線變焦鏡頭。 特別是，本專利技術的目的在于提供一種即使在聚焦時，像面彎曲像差及球面像差也不會變大的紅外線變焦鏡頭。本專利技術的紅外線變焦鏡頭的特征在于，該紅外線變焦鏡頭為由正單透鏡的第一透鏡、負單透鏡的第二透鏡、正單透鏡的第三透鏡構成且整個透鏡為球面透鏡，而且通過使所述第一透鏡固定且使所述第二透鏡以及所述第三透鏡在光軸上移動而進行聚焦。根據本專利技術，能夠構成由較少的透鏡枚數構成的紅外線變焦鏡頭。尤其，根據本專利技術，能夠構成即使進行聚焦，像面彎曲像差及球面像差也不會變大的紅外線變焦鏡頭。本專利技術的實施方式為如下。在本專利技術中，紅外線變焦鏡頭的特征在于，當fl為第一透鏡的焦距，ft為望遠時的整個系統的焦距時，滿足下述條件式(I )。fl / ft < I. 5 (I)條件式(I)是用于使整個鏡頭系統小型化的條件。當超出條件式(I)的上限時，會發生第二透鏡以及第三透鏡的直徑變大且整個鏡頭系統變長的問題。在另一實施方式中，本專利技術的紅外線變焦鏡頭的特征在于，當d2t為望遠時的第一透鏡和第二透鏡的間距，d2w為廣角時的第一透鏡和第二透鏡的間距，ft為望遠時的整個系統的焦距，fw為廣角時的整個系統的焦距時，滿足下述條件式(2)。I. O < (d2t - d2w) / (ft — fw) < I. 5 (2)條件式(2)是除了使整個鏡頭系統小型化之外，還使球面像差及像面彎曲在所有變焦區域內變小的條件。當小于條件(2)的下限時，尤其會發生像散增加而性能低下的問題。當超出條件式(2)的上限時，尤其會發生彗差增加而性能低下的問題。在另一實施方式中，本專利技術的紅外線變焦鏡頭的特征在于，當r3為第二透鏡的第一透鏡側面的曲率半徑，ft為望遠時的整個系統的焦距時，滿足下述條件式(3)。- O. 6 < r3 / ft - O. 2 (3)條件式(3)是除了使整個鏡頭系統小型化之外，還使彗差在所有變焦區域內變小的條件。當超出條件式(3)的上限以及小于下限時，難以進行彗差的補償。在另一實施方式中，本專利技術的紅外線變焦鏡頭的特征在于，所述整個透鏡的材料為鍺。由于將鍺作為所述整個透鏡的材料，因此可得到色散較少且能夠抑制波長引起的像差的效果。在另一實施方式中，本專利技術的紅外線變焦鏡頭的特征在于，所述透鏡的材料為硫化物(chalcogenide)或鍺。由于將硫化物或鍺作為所述透鏡的材料，因此可得到能夠抑制由溫度引起的變化的效果。附圖說明圖I為本專利技術第一實施方式的紅外線變焦鏡頭的光學剖面圖。圖2為本專利技術第一實施方式的紅外線變焦鏡頭的廣角時的球面像差圖。圖3為本專利技術第一實施方式的紅外線變焦鏡頭的廣角時的子午彗差圖。圖4為本專利技術第一實施方式的紅外線變焦鏡頭的廣角時的弧矢彗差圖。圖5為本專利技術第一實施方式的紅外線變焦鏡頭的望遠時的球面像差圖。圖6為本專利技術第一實施方式的紅外線變焦鏡頭的望遠時的子午彗差圖。圖7為本專利技術第一實施方式的紅外線變焦鏡頭的望遠時的弧矢彗差圖。圖8為本專利技術第二實施方式的紅外線變焦鏡頭的光學剖面圖。圖9為本專利技術第二實施方式的紅外線變焦鏡頭的廣角時的球面像差圖。圖10為本專利技術第二實施方式的紅外線變焦鏡頭的廣角時的子午彗差圖。圖11為本專利技術第二實施方式的紅外線變焦鏡頭的廣角時的弧矢彗差圖。圖12為本專利技術第二實施方式的紅外線變焦鏡頭的望遠時的球面像差圖。圖13為本專利技術第二實施方式的紅外線變焦鏡頭的望遠時的子午彗差圖。圖14為本專利技術第二實施方式的紅外線變焦鏡頭的望遠時的弧矢彗差圖。圖15為本專利技術第三實施方式的紅外線變焦鏡頭的光學剖面圖。圖16為本專利技術第三實施方式的紅外線變焦鏡頭的廣角時的球面像差圖。圖17為本專利技術第三實施方式的紅外線變焦鏡頭的廣角時的子午彗差圖。圖18為本專利技術第三實施方式的紅外線變焦鏡本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種紅外線變焦鏡頭，其特征在于，由正單透鏡的第一透鏡、負單透鏡的第二透鏡、正單透鏡的第三透鏡構成且整個透鏡為球面透鏡，通過使所述第一透鏡固定且使所述第二透鏡以及所述第三透鏡在光軸上移動而進行聚焦。
【技術特征摘要】
...
【專利技術屬性】
技術研發人員：川口浩司，
申請(專利權)人：株式會社騰龍，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。