JP2002014283A - 赤外線ズームレンズまたは赤外線多焦点レンズ、赤外線イメージングシステム、およびパノラマ観察光学系 - Google Patents
赤外線ズームレンズまたは赤外線多焦点レンズ、赤外線イメージングシステム、およびパノラマ観察光学系Info
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/14—Optical objectives specially designed for the purposes specified below for use with infrared or ultraviolet radiation
-
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- G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
- G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
- G02B15/145—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having five groups only
- G02B15/1451—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having five groups only the first group being positive
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- G02B15/163—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group
- G02B15/167—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group having an additional fixed front lens or group of lenses
- G02B15/173—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group having an additional fixed front lens or group of lenses arranged +-+
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ５群構成で所定の面に非球面形状を備えた、
視野全体および各倍率領域全体で高い結像性能を有しか
つＦ値も小さくコンパクトな赤外線ズームレンズまたは
赤外線多焦点レンズおよび赤外線イメージングシステム
を得る。また、コンパクトな像回転補正プリズムを配置
可能なパノラマ観察光学系を得る。 【構成】 物体側より、合焦機能を有し正の第１レンズ
群Ｇ１、変倍機能を有し負の第２レンズ群Ｇ２、変倍に
伴う補償機能を有し正の第３レンズ群Ｇ３、中間像を形
成する機能を有し正の第４レンズ群Ｇ４、中間像を検出
面１にリレー結像させるための第５レンズ群Ｇ５、マス
ク２およびデュワ窓３が配設され、第４レンズ群Ｇ４お
よび第５レンズ群Ｇ５は各々少なくとも１つの非球面を
有している。また、条件式（１）0.5＜ｆ／ｆ１−４＜
1.0、および（２）2.5＜ｆ４／ｆ５＜3.0を満足する。
視野全体および各倍率領域全体で高い結像性能を有しか
つＦ値も小さくコンパクトな赤外線ズームレンズまたは
赤外線多焦点レンズおよび赤外線イメージングシステム
を得る。また、コンパクトな像回転補正プリズムを配置
可能なパノラマ観察光学系を得る。 【構成】 物体側より、合焦機能を有し正の第１レンズ
群Ｇ１、変倍機能を有し負の第２レンズ群Ｇ２、変倍に
伴う補償機能を有し正の第３レンズ群Ｇ３、中間像を形
成する機能を有し正の第４レンズ群Ｇ４、中間像を検出
面１にリレー結像させるための第５レンズ群Ｇ５、マス
ク２およびデュワ窓３が配設され、第４レンズ群Ｇ４お
よび第５レンズ群Ｇ５は各々少なくとも１つの非球面を
有している。また、条件式（１）0.5＜ｆ／ｆ１−４＜
1.0、および（２）2.5＜ｆ４／ｆ５＜3.0を満足する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、赤外線ズームレン
ズまたは赤外線多焦点レンズ、赤外線イメージングシス
テム、およびパノラマ観察光学系に関し、特に赤外線イ
メージングシステムおよび赤外線による観察の手段を備
えたパノラマ観察光学系に好適な、赤外線ズームレンズ
または赤外線多焦点レンズに関するものである。
ズまたは赤外線多焦点レンズ、赤外線イメージングシス
テム、およびパノラマ観察光学系に関し、特に赤外線イ
メージングシステムおよび赤外線による観察の手段を備
えたパノラマ観察光学系に好適な、赤外線ズームレンズ
または赤外線多焦点レンズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、赤外線用光学系に用いられる
赤外線ズームレンズは、例えば、米国特許第4,411,488
号、同第4,632,498号、同第4,659,171号、同第4,676,58
1号の各明細書や、国内においては特許公報第2,512,881
号および特許公報第2,701,445号に開示されているよう
に、数多く提案されている。これらのものは、アフォー
カルタイプの赤外線ズームレンズであり、射出瞳位置に
配置されたミラー等で走査することにより用いられる。
赤外線ズームレンズは、例えば、米国特許第4,411,488
号、同第4,632,498号、同第4,659,171号、同第4,676,58
1号の各明細書や、国内においては特許公報第2,512,881
号および特許公報第2,701,445号に開示されているよう
に、数多く提案されている。これらのものは、アフォー
カルタイプの赤外線ズームレンズであり、射出瞳位置に
配置されたミラー等で走査することにより用いられる。
【０００３】また近年では、二次元エリアセンサ等に対
して用いることが可能な赤外線レンズも提案されてい
る。例えば、本出願人による赤外線ズームレンズとして
は既に特開平10−213746号公報に開示されたものがあ
る。この赤外線ズームレンズは、明るくかつ視野全体お
よびズーム領域全体で良好な結像性能を有し、エリアセ
ンサに対応したものとされている。
して用いることが可能な赤外線レンズも提案されてい
る。例えば、本出願人による赤外線ズームレンズとして
は既に特開平10−213746号公報に開示されたものがあ
る。この赤外線ズームレンズは、明るくかつ視野全体お
よびズーム領域全体で良好な結像性能を有し、エリアセ
ンサに対応したものとされている。
【０００４】また、特開平11−287951号公報に開示され
た赤外カメラレンズシステムも、エリアセンサ対応の赤
外線用光学系とされている。しかしながら、このレンズ
システムは、レンズ移動によりフォーカシングは行い得
るが焦点距離を変化させ得るレンズ構成とはなっていな
い。
た赤外カメラレンズシステムも、エリアセンサ対応の赤
外線用光学系とされている。しかしながら、このレンズ
システムは、レンズ移動によりフォーカシングは行い得
るが焦点距離を変化させ得るレンズ構成とはなっていな
い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】二次元エリアセンサ等
に対して用いるのに適した、赤外線ズームレンズまたは
赤外線多焦点レンズに関しては以下のような要望があ
り、これらを互いに犠牲にすることなく各要望を満たす
ことが求められている。すなわち、ズームあるいは多焦
点レンズとしては、より広視界で、視野全体および各倍
率領域全体での高い解像力が望まれる。また、赤外線レ
ンズの特性として被写体から放射される熱すなわち赤外
線を集光して検出器面上に像を形成させる光学系である
ために、ＮＥＴＤ（雑音等価温度差）を良くするために
Ｆ値の小さい、すなわち明るいレンズが求められる。さ
らには、カメラ自体の小型化に伴ってレンズのコンパク
ト化の要望も強い。
に対して用いるのに適した、赤外線ズームレンズまたは
赤外線多焦点レンズに関しては以下のような要望があ
り、これらを互いに犠牲にすることなく各要望を満たす
ことが求められている。すなわち、ズームあるいは多焦
点レンズとしては、より広視界で、視野全体および各倍
率領域全体での高い解像力が望まれる。また、赤外線レ
ンズの特性として被写体から放射される熱すなわち赤外
線を集光して検出器面上に像を形成させる光学系である
ために、ＮＥＴＤ（雑音等価温度差）を良くするために
Ｆ値の小さい、すなわち明るいレンズが求められる。さ
らには、カメラ自体の小型化に伴ってレンズのコンパク
ト化の要望も強い。
【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、視野全体および各倍率領域全体で高い結像性能を有
し、かつＦ値も小さくコンパクトな赤外線ズームレンズ
または赤外線多焦点レンズを提供することを目的とする
ものである。また、本発明は上記赤外線ズームレンズま
たは赤外線多焦点レンズを備えた赤外線イメージングシ
ステムおよびパノラマ観察光学系を提供することを目的
とするものである。
で、視野全体および各倍率領域全体で高い結像性能を有
し、かつＦ値も小さくコンパクトな赤外線ズームレンズ
または赤外線多焦点レンズを提供することを目的とする
ものである。また、本発明は上記赤外線ズームレンズま
たは赤外線多焦点レンズを備えた赤外線イメージングシ
ステムおよびパノラマ観察光学系を提供することを目的
とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係る赤外線ズー
ムレンズまたは赤外線多焦点レンズは、物体側より順
に、合焦機能を有し正の屈折力を有する第１レンズ群、
変倍機能を有し負の屈折力を有する第２レンズ群、変倍
により変動した焦点位置を補償する機能を有し正の屈折
力を有する第３レンズ群、少なくとも１つの非球面を有
し中間像を形成するための第４レンズ群、および少なく
とも１つの非球面を有し前記中間像を検出器面にリレー
結像させるための第５レンズ群が配設された構成とされ
ていることを特徴とするものである。
ムレンズまたは赤外線多焦点レンズは、物体側より順
に、合焦機能を有し正の屈折力を有する第１レンズ群、
変倍機能を有し負の屈折力を有する第２レンズ群、変倍
により変動した焦点位置を補償する機能を有し正の屈折
力を有する第３レンズ群、少なくとも１つの非球面を有
し中間像を形成するための第４レンズ群、および少なく
とも１つの非球面を有し前記中間像を検出器面にリレー
結像させるための第５レンズ群が配設された構成とされ
ていることを特徴とするものである。
【０００８】また、以下の条件式（１）および（２）を
満足させるように構成されていることが好ましい。 0.5 ＜ ｆ／ｆ１−４ ＜ 1.0 ……（１） 2.5 ＜ ｆ４ ／ｆ５ ＜ 3.0 ……（２） 但し、 ｆ ：望遠端における全系焦点距離 ｆ１−４ ：望遠端における第１レンズ群から第４レン
ズ群までの合成焦点距離 ｆ４ ：第４レンズ群の焦点距離 ｆ５ ：第５レンズ群の焦点距離
満足させるように構成されていることが好ましい。 0.5 ＜ ｆ／ｆ１−４ ＜ 1.0 ……（１） 2.5 ＜ ｆ４ ／ｆ５ ＜ 3.0 ……（２） 但し、 ｆ ：望遠端における全系焦点距離 ｆ１−４ ：望遠端における第１レンズ群から第４レン
ズ群までの合成焦点距離 ｆ４ ：第４レンズ群の焦点距離 ｆ５ ：第５レンズ群の焦点距離
【０００９】また、前記第５レンズ群と前記検出器面と
の間に開口を制限するためのマスクが配置されており、
かつ前記検出器面の有効なサイズに対して前記マスクを
透過する光束はすべて前記第１レンズ群から前記第５レ
ンズ群に至る光学系を透過されるように構成されること
がより好ましい。
の間に開口を制限するためのマスクが配置されており、
かつ前記検出器面の有効なサイズに対して前記マスクを
透過する光束はすべて前記第１レンズ群から前記第５レ
ンズ群に至る光学系を透過されるように構成されること
がより好ましい。
【００１０】また、本発明に係る赤外線ズームレンズま
たは赤外線多焦点レンズは、温度変化に応じて前記第４
レンズ群もしくは前記第５レンズ群の一部または全部の
レンズの位置を光軸に沿って所定の量だけ移動させるこ
とにより、視野を変化させたときの、温度変化に起因す
る焦点位置の変動を補償するように構成されることがよ
り好ましい。
たは赤外線多焦点レンズは、温度変化に応じて前記第４
レンズ群もしくは前記第５レンズ群の一部または全部の
レンズの位置を光軸に沿って所定の量だけ移動させるこ
とにより、視野を変化させたときの、温度変化に起因す
る焦点位置の変動を補償するように構成されることがよ
り好ましい。
【００１１】さらに、前記第１レンズ群がシリコンを材
料とする正の屈折力を有するメニスカスレンズとゲルマ
ニウムを材料とする負の屈折力を有するレンズとで構成
され、前記第２レンズ群がゲルマニウムを材料とする正
の屈折力を有するレンズとシリコンを材料とする負の屈
折力を有するレンズとで構成され、３〜５μｍの波長帯
域に用いられることが好ましい。
料とする正の屈折力を有するメニスカスレンズとゲルマ
ニウムを材料とする負の屈折力を有するレンズとで構成
され、前記第２レンズ群がゲルマニウムを材料とする正
の屈折力を有するレンズとシリコンを材料とする負の屈
折力を有するレンズとで構成され、３〜５μｍの波長帯
域に用いられることが好ましい。
【００１２】本発明に係る赤外線イメージングシステム
は、上記構成の赤外線ズームレンズまたは赤外線多焦点
レンズ、およびこの赤外線ズームレンズまたは赤外線多
焦点レンズによる像を撮像する撮像手段を具備したこと
を特徴とするものである。
は、上記構成の赤外線ズームレンズまたは赤外線多焦点
レンズ、およびこの赤外線ズームレンズまたは赤外線多
焦点レンズによる像を撮像する撮像手段を具備したこと
を特徴とするものである。
【００１３】本発明に係るパノラマ観察光学系は、上記
赤外線ズームレンズまたは赤外線多焦点レンズと、軸回
りに回動される回動ミラーと、この回動ミラーを回動せ
しめるミラー回動機構と、該回動ミラーの回動に伴う像
の回転を補正する像回転補正プリズムと、該像回転補正
プリズムを回動せしめるプリズム回動機構と、該像回転
補正プリズムにより回転を補正された像を撮像する撮像
手段とを備え、該像回転補正プリズムが前記第４レンズ
群と前記第５レンズ群との間に配設されていることを特
徴とするものである。
赤外線ズームレンズまたは赤外線多焦点レンズと、軸回
りに回動される回動ミラーと、この回動ミラーを回動せ
しめるミラー回動機構と、該回動ミラーの回動に伴う像
の回転を補正する像回転補正プリズムと、該像回転補正
プリズムを回動せしめるプリズム回動機構と、該像回転
補正プリズムにより回転を補正された像を撮像する撮像
手段とを備え、該像回転補正プリズムが前記第４レンズ
群と前記第５レンズ群との間に配設されていることを特
徴とするものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施形態
について図面を参照しつつ説明する。図１および図２は
本発明の実施例１に係る赤外線ズームレンズを備えた赤
外線イメージングシステムの構成を示す図であり、この
赤外線イメージングシステムは、実施例１に係る赤外線
ズームレンズ、および撮像手段を備えてなる。図１は望
遠端におけるレンズ位置を示す図であり、図２はこの赤
外線ズームレンズの望遠端（Ａ）、中間位置（Ｂ）、広
角端（Ｃ）における各レンズ群の位置関係を示す図であ
る。図１および図２を用いて、まず、本発明の赤外線ズ
ームレンズの実施形態を説明する。なお、本発明の赤外
線多焦点レンズの実施形態も、特に記載しない限りこの
ズームレンズの実施形態に準ずるものである。
について図面を参照しつつ説明する。図１および図２は
本発明の実施例１に係る赤外線ズームレンズを備えた赤
外線イメージングシステムの構成を示す図であり、この
赤外線イメージングシステムは、実施例１に係る赤外線
ズームレンズ、および撮像手段を備えてなる。図１は望
遠端におけるレンズ位置を示す図であり、図２はこの赤
外線ズームレンズの望遠端（Ａ）、中間位置（Ｂ）、広
角端（Ｃ）における各レンズ群の位置関係を示す図であ
る。図１および図２を用いて、まず、本発明の赤外線ズ
ームレンズの実施形態を説明する。なお、本発明の赤外
線多焦点レンズの実施形態も、特に記載しない限りこの
ズームレンズの実施形態に準ずるものである。
【００１５】この赤外線ズームレンズは、物体の像を撮
像手段の検出面１上の結像位置Ｐに形成する光学系であ
って、物体側より順に、合焦機能を有し正の屈折力を有
する第１レンズ群Ｇ１、変倍機能を有し負の屈折力を有
する第２レンズ群Ｇ２、変倍により変動した焦点位置を
補償する機能を有し正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ
３、中間像を形成する機能を有し正の屈折力を有する第
４レンズ群Ｇ４、および前記中間像を最終的な検出面１
にリレー結像させるための第５レンズ群Ｇ５が配設され
た構成とされている。図中Ｘは光軸を示し、図２に示す
ようにズーミング時には、第１、第４および第５レンズ
群Ｇ１、Ｇ４、Ｇ５は固定とされる一方、第２および第
３レンズ群Ｇ２、Ｇ３は可動とされるようになってお
り、第２レンズ群Ｇ２を光軸Ｘ方向に移動させることに
より変倍を行うとともに、第３レンズ群Ｇ３を光軸Ｘ方
向に移動させることにより結像位置の補正を行うように
構成されている。
像手段の検出面１上の結像位置Ｐに形成する光学系であ
って、物体側より順に、合焦機能を有し正の屈折力を有
する第１レンズ群Ｇ１、変倍機能を有し負の屈折力を有
する第２レンズ群Ｇ２、変倍により変動した焦点位置を
補償する機能を有し正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ
３、中間像を形成する機能を有し正の屈折力を有する第
４レンズ群Ｇ４、および前記中間像を最終的な検出面１
にリレー結像させるための第５レンズ群Ｇ５が配設され
た構成とされている。図中Ｘは光軸を示し、図２に示す
ようにズーミング時には、第１、第４および第５レンズ
群Ｇ１、Ｇ４、Ｇ５は固定とされる一方、第２および第
３レンズ群Ｇ２、Ｇ３は可動とされるようになってお
り、第２レンズ群Ｇ２を光軸Ｘ方向に移動させることに
より変倍を行うとともに、第３レンズ群Ｇ３を光軸Ｘ方
向に移動させることにより結像位置の補正を行うように
構成されている。
【００１６】なお、第４レンズ群Ｇ４および第５レンズ
群Ｇ５の各レンズ群は、各々少なくとも１つの非球面を
有しており、この非球面形状は下記に示す非球面形状式
により表される。
群Ｇ５の各レンズ群は、各々少なくとも１つの非球面を
有しており、この非球面形状は下記に示す非球面形状式
により表される。
【００１７】
【数１】
【００１８】この第１レンズ群Ｇ１から第４レンズ群Ｇ
４までの構成は、一般的に知られている正負正正タイプ
の４群ズームレンズである。しかしここで、第４レンズ
群Ｇ ４および第５レンズ群Ｇ５の各レンズ群中に各々配
された少なくとも１つの非球面は周辺光束の収差を補正
する効果を有し、球面収差、コマ収差、像面湾曲をバラ
ンス良く補正し、視野全体および各倍率領域全体での高
い解像力を得ることができる。さらに、これらの非球面
を有することにより、レンズ系およびレンズ全長がコン
パクトな赤外線ズームレンズを得ることができる。
４までの構成は、一般的に知られている正負正正タイプ
の４群ズームレンズである。しかしここで、第４レンズ
群Ｇ ４および第５レンズ群Ｇ５の各レンズ群中に各々配
された少なくとも１つの非球面は周辺光束の収差を補正
する効果を有し、球面収差、コマ収差、像面湾曲をバラ
ンス良く補正し、視野全体および各倍率領域全体での高
い解像力を得ることができる。さらに、これらの非球面
を有することにより、レンズ系およびレンズ全長がコン
パクトな赤外線ズームレンズを得ることができる。
【００１９】また、この赤外線ズームレンズは以下の条
件式（１）および（２）を満足するように構成されてい
る。これらの条件式（１）および（２）は、赤外線ズー
ムレンズのコンパクト化と高い結像性能とを両立させる
ための条件式となる。 0.5 ＜ ｆ／ｆ１−４ ＜ 1.0 ……（１） 2.5 ＜ ｆ４ ／ｆ５ ＜ 3.0 ……（２） 但し、 ｆ ：望遠端における全系焦点距離 ｆ１−４ ：望遠端における第１レンズ群Ｇ１から第４
レンズ群Ｇ４までの合成焦点距離 ｆ４ ：第４レンズ群Ｇ４の焦点距離 ｆ５ ：第５レンズ群Ｇ５の焦点距離
件式（１）および（２）を満足するように構成されてい
る。これらの条件式（１）および（２）は、赤外線ズー
ムレンズのコンパクト化と高い結像性能とを両立させる
ための条件式となる。 0.5 ＜ ｆ／ｆ１−４ ＜ 1.0 ……（１） 2.5 ＜ ｆ４ ／ｆ５ ＜ 3.0 ……（２） 但し、 ｆ ：望遠端における全系焦点距離 ｆ１−４ ：望遠端における第１レンズ群Ｇ１から第４
レンズ群Ｇ４までの合成焦点距離 ｆ４ ：第４レンズ群Ｇ４の焦点距離 ｆ５ ：第５レンズ群Ｇ５の焦点距離
【００２０】条件式（１）の下限値を下回るとレンズ全
長が長くなり光学系全体をコンパクトにまとめて構成す
ることが困難となる。また、この上限値を上回るとコマ
収差、像面湾曲の軸外収差の補正が困難となる。この条
件式（１）はまた、リレーレンズ群である第５レンズ群
Ｇ５の、全系に対するパワー比を間接的に規定するもの
でもあり、この数値範囲により、第４レンズ群Ｇ４と第
５レンズ群Ｇ５との間には所定のスペースが確保され
る。詳しくは後述するが、この第４レンズ群Ｇ４と第５
レンズ群Ｇ５との間は、本実施形態の赤外線ズームレン
ズの構成によれば第４レンズ群Ｇ４により中間像が形成
される位置でもあり、本実施形態の赤外線ズームレンズ
をパノラマ観察光学系の一部として組み込む場合には、
この空間はパノラマ観察光学系の像回転補正プリズムを
配置するのに好適なスペースとなる。
長が長くなり光学系全体をコンパクトにまとめて構成す
ることが困難となる。また、この上限値を上回るとコマ
収差、像面湾曲の軸外収差の補正が困難となる。この条
件式（１）はまた、リレーレンズ群である第５レンズ群
Ｇ５の、全系に対するパワー比を間接的に規定するもの
でもあり、この数値範囲により、第４レンズ群Ｇ４と第
５レンズ群Ｇ５との間には所定のスペースが確保され
る。詳しくは後述するが、この第４レンズ群Ｇ４と第５
レンズ群Ｇ５との間は、本実施形態の赤外線ズームレン
ズの構成によれば第４レンズ群Ｇ４により中間像が形成
される位置でもあり、本実施形態の赤外線ズームレンズ
をパノラマ観察光学系の一部として組み込む場合には、
この空間はパノラマ観察光学系の像回転補正プリズムを
配置するのに好適なスペースとなる。
【００２１】条件式（２）はレンズの外径をコンパクト
にして構成し、かつコマ収差、歪曲収差を小さくするた
めの条件であり、上限値および下限値を超えるとこれが
困難となる。
にして構成し、かつコマ収差、歪曲収差を小さくするた
めの条件であり、上限値および下限値を超えるとこれが
困難となる。
【００２２】また、この赤外線ズームレンズの第５レン
ズ群Ｇ５から検出面１への間には、開口を制限するため
のマスク２、およびデュワ窓（撮像手段である赤外線用
カメラの窓）３が配置されている。図示するとおり、検
出面１の有効なサイズに対してマスク２を透過する光束
はすべて第１レンズ群Ｇ１から第５レンズ群Ｇ５に至る
光学系を透過されるように構成されている。このマスク
２は、一般に「コールドシールド」と呼ばれる開口マス
クである。すなわち、赤外線イメージングシステムに用
いられる検出器としては、ハイブリッド方式（InSb、Hg
CdTeを使用）やショットキーバリア型（PtSiを使用）な
どの冷却タイプと、サーモパイルやマイクロボロメータ
を用いた非冷却タイプが知られており、このうち冷却タ
イプの検出器に用いられるレンズでは、従来より検出器
の前に「コールドシールド」と呼ばれる開口マスクが配
置された構成がとられている。この「コールドシール
ド」は、被写体以外からの熱輻射による影響を除去する
機能を担っており、このようなノイズに敏感な冷却タイ
プの検出器に用いられる赤外線光学系では、その射出瞳
を「コールドシールド」と合致させることにより被写体
以外からの熱輻射による影響を除去することにより、良
質な赤外線画像を得ることができる。
ズ群Ｇ５から検出面１への間には、開口を制限するため
のマスク２、およびデュワ窓（撮像手段である赤外線用
カメラの窓）３が配置されている。図示するとおり、検
出面１の有効なサイズに対してマスク２を透過する光束
はすべて第１レンズ群Ｇ１から第５レンズ群Ｇ５に至る
光学系を透過されるように構成されている。このマスク
２は、一般に「コールドシールド」と呼ばれる開口マス
クである。すなわち、赤外線イメージングシステムに用
いられる検出器としては、ハイブリッド方式（InSb、Hg
CdTeを使用）やショットキーバリア型（PtSiを使用）な
どの冷却タイプと、サーモパイルやマイクロボロメータ
を用いた非冷却タイプが知られており、このうち冷却タ
イプの検出器に用いられるレンズでは、従来より検出器
の前に「コールドシールド」と呼ばれる開口マスクが配
置された構成がとられている。この「コールドシール
ド」は、被写体以外からの熱輻射による影響を除去する
機能を担っており、このようなノイズに敏感な冷却タイ
プの検出器に用いられる赤外線光学系では、その射出瞳
を「コールドシールド」と合致させることにより被写体
以外からの熱輻射による影響を除去することにより、良
質な赤外線画像を得ることができる。
【００２３】従来例の上記特開平10−213746号公報に開
示された赤外線ズームレンズは、光学系の射出瞳が赤外
線用カメラの検出面の前に配置された「コールドシール
ド」と一致しておらず、被写体以外からの熱輻射による
影響を除去することが困難であった。なお、同じく従来
例の上記特開平11−287951号公報に開示された赤外カメ
ラレンズシステムは、ズームレンズの構成とはされてい
ないが、赤外線用カメラの検出面の前に配置された「コ
ールドシールド」位置に射出瞳を略一致させた光学系と
されている。
示された赤外線ズームレンズは、光学系の射出瞳が赤外
線用カメラの検出面の前に配置された「コールドシール
ド」と一致しておらず、被写体以外からの熱輻射による
影響を除去することが困難であった。なお、同じく従来
例の上記特開平11−287951号公報に開示された赤外カメ
ラレンズシステムは、ズームレンズの構成とはされてい
ないが、赤外線用カメラの検出面の前に配置された「コ
ールドシールド」位置に射出瞳を略一致させた光学系と
されている。
【００２４】このような状況において、検出面の前の
「コールドシールド」位置に射出瞳を略一致させること
のできる倍率可変の赤外線レンズの開発が望まれるとこ
ろであった。しかしながら、「コールドシールド」位置
に射出瞳を略一致させる構成の光学系は一般に収差補正
が困難であり、性能とコンパクト性をも備えた倍率可変
のレンズの開発は困難を極めていた。
「コールドシールド」位置に射出瞳を略一致させること
のできる倍率可変の赤外線レンズの開発が望まれるとこ
ろであった。しかしながら、「コールドシールド」位置
に射出瞳を略一致させる構成の光学系は一般に収差補正
が困難であり、性能とコンパクト性をも備えた倍率可変
のレンズの開発は困難を極めていた。
【００２５】本実施形態は前述のとおり収差補正が良好
で、明るく、高い解像力を持ち、かつコンパクトな赤外
線ズームレンズとしてこの要望を満足するものであると
ともに、検出面１の有効なサイズに対してマスク２を透
過する光束はすべて第１レンズ群Ｇ１から第５レンズ群
Ｇ５に至る光学系を透過されて、「コールドシールド」
位置に射出瞳を略一致させることができ、開口整合は10
0％である。すなわち、検出面１の有効領域において
は、被写体から放射される熱エネルギー以外の不用な熱
輻射（例えばレンズ鏡筒からの熱輻射）による影響を受
けることがなく、ノイズの少ない良質な赤外線映像を得
ることができる。
で、明るく、高い解像力を持ち、かつコンパクトな赤外
線ズームレンズとしてこの要望を満足するものであると
ともに、検出面１の有効なサイズに対してマスク２を透
過する光束はすべて第１レンズ群Ｇ１から第５レンズ群
Ｇ５に至る光学系を透過されて、「コールドシールド」
位置に射出瞳を略一致させることができ、開口整合は10
0％である。すなわち、検出面１の有効領域において
は、被写体から放射される熱エネルギー以外の不用な熱
輻射（例えばレンズ鏡筒からの熱輻射）による影響を受
けることがなく、ノイズの少ない良質な赤外線映像を得
ることができる。
【００２６】また、本発明に係る赤外線ズームレンズ
は、温度変化に応じて第４レンズ群Ｇ ４もしくは第５レ
ンズ群Ｇ５の一部または全部のレンズの位置を光軸に沿
って所定の量だけ移動させることにより、視野を変化さ
せたときの、温度変化に起因する焦点位置の変動を補償
するように構成されている。
は、温度変化に応じて第４レンズ群Ｇ ４もしくは第５レ
ンズ群Ｇ５の一部または全部のレンズの位置を光軸に沿
って所定の量だけ移動させることにより、視野を変化さ
せたときの、温度変化に起因する焦点位置の変動を補償
するように構成されている。
【００２７】赤外線光学系のレンズ材料として使用され
るシリコンやゲルマニウムは温度変化により屈折率が大
きく変動するという特性がある。そのため、使用時の環
境により温度が変化すると、赤外線光学系の焦点位置が
変動して問題となりやすい。赤外線光学系であっても、
固定焦点レンズの場合は、温度変化の影響を見越して合
焦用レンズの調整範囲に余裕をみておけば解決は可能で
ある。しかしズームレンズまたは赤外線多焦点レンズの
場合は、変倍による焦点位置の変動を補償した上で、温
度変化による焦点位置のずれに対処する必要がある。す
なわち、基準となる温度から温度が変化することにより
焦点位置の変動があると、例えば、望遠端で合焦できて
も広角端では焦点位置がずれてしまうという問題を解決
する必要がある。
るシリコンやゲルマニウムは温度変化により屈折率が大
きく変動するという特性がある。そのため、使用時の環
境により温度が変化すると、赤外線光学系の焦点位置が
変動して問題となりやすい。赤外線光学系であっても、
固定焦点レンズの場合は、温度変化の影響を見越して合
焦用レンズの調整範囲に余裕をみておけば解決は可能で
ある。しかしズームレンズまたは赤外線多焦点レンズの
場合は、変倍による焦点位置の変動を補償した上で、温
度変化による焦点位置のずれに対処する必要がある。す
なわち、基準となる温度から温度が変化することにより
焦点位置の変動があると、例えば、望遠端で合焦できて
も広角端では焦点位置がずれてしまうという問題を解決
する必要がある。
【００２８】本実施形態によれば、温度が変化した場合
に第４レンズ群Ｇ４もしくは第５レンズ群Ｇ５中の一部
または全部のレンズの位置を光軸に沿って所定の量だけ
移動させることにより、広い温度範囲において焦点位置
ずれの無い良質な赤外線画像を得ることができる。例え
ば、後述する実施例１の赤外線ズームレンズでは、温度
が10°Ｃ上昇することにより広角端での焦点位置が物体
方向へ0.05ｍｍ変動する。この赤外線ズームレンズは、
10°Ｃの温度上昇に対し第５レンズ群Ｇ５の物体側の２
枚のレンズＬ８およびＬ９を物体側へ0.19ｍｍ移動させ
ることにより、温度による焦点位置の変動を補償するこ
とができる構成とされている。
に第４レンズ群Ｇ４もしくは第５レンズ群Ｇ５中の一部
または全部のレンズの位置を光軸に沿って所定の量だけ
移動させることにより、広い温度範囲において焦点位置
ずれの無い良質な赤外線画像を得ることができる。例え
ば、後述する実施例１の赤外線ズームレンズでは、温度
が10°Ｃ上昇することにより広角端での焦点位置が物体
方向へ0.05ｍｍ変動する。この赤外線ズームレンズは、
10°Ｃの温度上昇に対し第５レンズ群Ｇ５の物体側の２
枚のレンズＬ８およびＬ９を物体側へ0.19ｍｍ移動させ
ることにより、温度による焦点位置の変動を補償するこ
とができる構成とされている。
【００２９】なお、温度変化に応じて移動されるレンズ
の移動方向および移動量は、基準となる温度からの温度
変化量に対応させて、光学系に付随された記憶装置に予
め入力しておき、この情報に基づき温度変化に応じて、
レンズ移動機構によりこれらのレンズを移動させること
が望ましい。
の移動方向および移動量は、基準となる温度からの温度
変化量に対応させて、光学系に付随された記憶装置に予
め入力しておき、この情報に基づき温度変化に応じて、
レンズ移動機構によりこれらのレンズを移動させること
が望ましい。
【００３０】さらに、本発明に係る赤外線ズームレンズ
は、第１レンズ群Ｇ１がシリコンを材料とする正の屈折
力を有するメニスカスレンズとゲルマニウムを材料とす
る負の屈折力を有するレンズとで構成され、第２レンズ
群Ｇ２がゲルマニウムを材料とする正の屈折力を有する
レンズとシリコンを材料とする負の屈折力を有するレン
ズとで構成されている。このような構成とすることによ
り、本実施形態は特に、３〜５μｍの波長帯域用として
好適な赤外線ズームレンズとなる。
は、第１レンズ群Ｇ１がシリコンを材料とする正の屈折
力を有するメニスカスレンズとゲルマニウムを材料とす
る負の屈折力を有するレンズとで構成され、第２レンズ
群Ｇ２がゲルマニウムを材料とする正の屈折力を有する
レンズとシリコンを材料とする負の屈折力を有するレン
ズとで構成されている。このような構成とすることによ
り、本実施形態は特に、３〜５μｍの波長帯域用として
好適な赤外線ズームレンズとなる。
【００３１】まず第１レンズ群Ｇ１は、８〜12μｍの波
長帯域用のレンズとする場合はゲルマニウムのように屈
折率の波長分散の小さい材料により、１枚の凸メニスカ
スレンズから構成することも可能である。しかしながら
３〜５μｍの波長帯域では、シリコンを材料とする正の
屈折力を有するメニスカスレンズとゲルマニウムを材料
とする負の屈折力を有するレンズという波長分散の異な
る２枚のレンズで構成されることにより、球面収差およ
び軸上色収差がよく補正される。これにより、明るくか
つ全長の短い３〜５μｍの波長帯域用として好適な赤外
線ズームレンズを実現することができる。
長帯域用のレンズとする場合はゲルマニウムのように屈
折率の波長分散の小さい材料により、１枚の凸メニスカ
スレンズから構成することも可能である。しかしながら
３〜５μｍの波長帯域では、シリコンを材料とする正の
屈折力を有するメニスカスレンズとゲルマニウムを材料
とする負の屈折力を有するレンズという波長分散の異な
る２枚のレンズで構成されることにより、球面収差およ
び軸上色収差がよく補正される。これにより、明るくか
つ全長の短い３〜５μｍの波長帯域用として好適な赤外
線ズームレンズを実現することができる。
【００３２】次に第２レンズ群Ｇ２は、８〜12μｍの波
長帯域用のレンズとする場合はゲルマニウムと硫化亜鉛
を材料とする２枚の負の屈折力のレンズで構成する場合
が多い。しかしながら、３〜５μｍの波長帯域では、ゲ
ルマニウムを材料とする正の屈折力を有するレンズとシ
リコンを材料とする負の屈折力を有するレンズで構成す
ることにより倍率色収差を良く補正することができる。
これにより、３〜５μｍの波長帯域用のレンズとしてズ
ームレンズや多焦点レンズによる各変倍領域において、
画質劣化の少ない良質な赤外線画像を得ることができ
る。
長帯域用のレンズとする場合はゲルマニウムと硫化亜鉛
を材料とする２枚の負の屈折力のレンズで構成する場合
が多い。しかしながら、３〜５μｍの波長帯域では、ゲ
ルマニウムを材料とする正の屈折力を有するレンズとシ
リコンを材料とする負の屈折力を有するレンズで構成す
ることにより倍率色収差を良く補正することができる。
これにより、３〜５μｍの波長帯域用のレンズとしてズ
ームレンズや多焦点レンズによる各変倍領域において、
画質劣化の少ない良質な赤外線画像を得ることができ
る。
【００３３】以上説明した赤外線ズームレンズまたは赤
外線多焦点レンズは、例えば２次元アレイセンサを用い
たリアルタイム赤外撮像装置等の、この赤外線ズームレ
ンズまたは赤外線多焦点レンズによる像を撮像する撮像
手段を備えた赤外線イメージングシステムとして用いら
れることにより、撮影された映像を別置したモニタにて
観察したり、複数の観察者により情報を共有したり、映
像を記録することが可能となり有用である。
外線多焦点レンズは、例えば２次元アレイセンサを用い
たリアルタイム赤外撮像装置等の、この赤外線ズームレ
ンズまたは赤外線多焦点レンズによる像を撮像する撮像
手段を備えた赤外線イメージングシステムとして用いら
れることにより、撮影された映像を別置したモニタにて
観察したり、複数の観察者により情報を共有したり、映
像を記録することが可能となり有用である。
【００３４】このような赤外線イメージングシステムの
一例でもあるが、本発明に係る赤外線ズームレンズまた
は赤外線多焦点レンズを備えたパノラマ観察光学系の実
施形態について説明する。図１０は、このパノラマ観察
光学系の構成を示す概略図であり、後述する実施例３に
係る赤外線多焦点レンズを備えたパノラマ観察光学系と
されている。
一例でもあるが、本発明に係る赤外線ズームレンズまた
は赤外線多焦点レンズを備えたパノラマ観察光学系の実
施形態について説明する。図１０は、このパノラマ観察
光学系の構成を示す概略図であり、後述する実施例３に
係る赤外線多焦点レンズを備えたパノラマ観察光学系と
されている。
【００３５】このパノラマ観察光学系において、観察者
は回動ミラー１６からなるパノラマ回動部を、ミラー回
動機構（図示せず）により軸回りに矢印Ａに示すように
回動させることにより、全方位を観察することが可能と
なっている。また、回動ミラー１６は、矢印Ｂに示すよ
うに俯仰可能に構成されている。外部からの光束は、回
動ミラー１６と一体的に回動される、防塵のための窓ガ
ラス１５を透過し、回動ミラー１６により反射されて結
像用の赤外線光学系である本発明の赤外線ズームレンズ
１０に導かれる。この光路上には、この赤外線多焦点レ
ンズ１０の第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間
に、像回転補正プリズム１４が配されている。物体の像
は赤外線多焦点レンズ１０により、マスク１２およびデ
ュワ窓１３を介し撮像手段である赤外線用カメラ１７の
撮像素子１１の結像位置Ｐに結像される。なお、図中Ｘ
は光軸を示す。
は回動ミラー１６からなるパノラマ回動部を、ミラー回
動機構（図示せず）により軸回りに矢印Ａに示すように
回動させることにより、全方位を観察することが可能と
なっている。また、回動ミラー１６は、矢印Ｂに示すよ
うに俯仰可能に構成されている。外部からの光束は、回
動ミラー１６と一体的に回動される、防塵のための窓ガ
ラス１５を透過し、回動ミラー１６により反射されて結
像用の赤外線光学系である本発明の赤外線ズームレンズ
１０に導かれる。この光路上には、この赤外線多焦点レ
ンズ１０の第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間
に、像回転補正プリズム１４が配されている。物体の像
は赤外線多焦点レンズ１０により、マスク１２およびデ
ュワ窓１３を介し撮像手段である赤外線用カメラ１７の
撮像素子１１の結像位置Ｐに結像される。なお、図中Ｘ
は光軸を示す。
【００３６】ここで、像回転補正プリズム１４は奇数回
数の内部反射を行い入射光軸と射出光軸が同軸となるプ
リズムで、回動ミラー１６を水平方向にθ度回動させる
とこれに連動して光軸の回りにθ／２（度）回動するプ
リズム回動機構（図示せず）を備えている。この像回転
補正プリズム１４が回動することにより、後段の撮像手
段により撮像された画像は回動ミラー１６の回動に拘わ
らず回転することがないので、この画像を映し出すモニ
タ上でも画像は回転することなく、観察者はどの方位の
像も観察対象と等しい上下感覚で観察することができ
る。
数の内部反射を行い入射光軸と射出光軸が同軸となるプ
リズムで、回動ミラー１６を水平方向にθ度回動させる
とこれに連動して光軸の回りにθ／２（度）回動するプ
リズム回動機構（図示せず）を備えている。この像回転
補正プリズム１４が回動することにより、後段の撮像手
段により撮像された画像は回動ミラー１６の回動に拘わ
らず回転することがないので、この画像を映し出すモニ
タ上でも画像は回転することなく、観察者はどの方位の
像も観察対象と等しい上下感覚で観察することができ
る。
【００３７】なお、この像回転補正プリズム１４の一例
として、図１０のパノラマ観察光学系には、赤外線を透
過するシリコンを材料とするぺチャンプリズムが配され
ている。図示するようにペチャンプリズムの内部で光路
は折り曲げられことになるので、光学系の全長を短くす
ることができるという効果をも得ることができる。
として、図１０のパノラマ観察光学系には、赤外線を透
過するシリコンを材料とするぺチャンプリズムが配され
ている。図示するようにペチャンプリズムの内部で光路
は折り曲げられことになるので、光学系の全長を短くす
ることができるという効果をも得ることができる。
【００３８】また、このパノラマ観察光学系には、赤外
線多焦点レンズに代えて本発明に係る赤外線ズームレン
ズが配されていてもよい。以下、本実施形態のパノラマ
観察光学系が、本発明に係る赤外線多焦点レンズを備え
ていることによる作用効果について説明するが、特に記
載しない限り本発明に係るズームレンズを用いた場合の
作用効果もこれに準じるものである。
線多焦点レンズに代えて本発明に係る赤外線ズームレン
ズが配されていてもよい。以下、本実施形態のパノラマ
観察光学系が、本発明に係る赤外線多焦点レンズを備え
ていることによる作用効果について説明するが、特に記
載しない限り本発明に係るズームレンズを用いた場合の
作用効果もこれに準じるものである。
【００３９】パノラマ観察光学系において、頭部のミラ
ー旋回に伴う像の回転を、像回転補正機能を有するプリ
ズムを連動させて補正する方法は、従来より行われてい
る。しかし、これまでの一般の赤外線用カメラを用いた
パノラマ観察光学系では、この像回転補正プリズムが大
きくなりがちで、そのため観察光学系全体も大型化する
という問題があった。例えば、従来の一般的な赤外線用
パノラマ観察光学系の構成を図１１に示す。このパノラ
マ観察光学系において、前述した本実施形態に係るパノ
ラマ観察光学系において説明した各部材の名称とその機
能が同様であれば、その符号は下一桁を一致させた番号
を付しており、詳しい説明は省略する。
ー旋回に伴う像の回転を、像回転補正機能を有するプリ
ズムを連動させて補正する方法は、従来より行われてい
る。しかし、これまでの一般の赤外線用カメラを用いた
パノラマ観察光学系では、この像回転補正プリズムが大
きくなりがちで、そのため観察光学系全体も大型化する
という問題があった。例えば、従来の一般的な赤外線用
パノラマ観察光学系の構成を図１１に示す。このパノラ
マ観察光学系において、前述した本実施形態に係るパノ
ラマ観察光学系において説明した各部材の名称とその機
能が同様であれば、その符号は下一桁を一致させた番号
を付しており、詳しい説明は省略する。
【００４０】この従来のパノラマ観察光学系において、
像回転補正プリズム２４は回動ミラー２６と結像用の赤
外線光学系２０との間に配置されている。そのため、像
回転補正プリズム２４に入射する光束は、図示のとお
り、光束径の大きい平行光の状態であり、この光束径の
ままで像回転補正を行われることになる。そのため、プ
リズム２４は光束径に見合った大きさの反射面を備える
必要があり、プリズム２４自体の大型化が避けられな
い。この位置に挿入するプリズム２４としては、平行光
束中であるために、ペチャンプリズムよりも小さな、図
示するような略三角柱形状のプリズム２４を挿入するこ
とが可能である。しかしそれにも拘わらず、このプリズ
ム２４はかなり大きなものとなってしまい、そのために
装置全体としても大型化してしまう。
像回転補正プリズム２４は回動ミラー２６と結像用の赤
外線光学系２０との間に配置されている。そのため、像
回転補正プリズム２４に入射する光束は、図示のとお
り、光束径の大きい平行光の状態であり、この光束径の
ままで像回転補正を行われることになる。そのため、プ
リズム２４は光束径に見合った大きさの反射面を備える
必要があり、プリズム２４自体の大型化が避けられな
い。この位置に挿入するプリズム２４としては、平行光
束中であるために、ペチャンプリズムよりも小さな、図
示するような略三角柱形状のプリズム２４を挿入するこ
とが可能である。しかしそれにも拘わらず、このプリズ
ム２４はかなり大きなものとなってしまい、そのために
装置全体としても大型化してしまう。
【００４１】従来、赤外線用のパノラマ観察光学系で
は、結像用の光学系２０の開発はむしろそれ自身のコン
パクト化の方向に進められており、パノラマ観察光学系
に組み入れられた場合に上述のように像回転補正プリズ
ム２４が大型化してしまうという問題と併せて考えられ
てはいなかった。
は、結像用の光学系２０の開発はむしろそれ自身のコン
パクト化の方向に進められており、パノラマ観察光学系
に組み入れられた場合に上述のように像回転補正プリズ
ム２４が大型化してしまうという問題と併せて考えられ
てはいなかった。
【００４２】しかしながら、光学系２０がコンパクト化
されても像回転補正プリズム２４が大型であれば、パノ
ラマ観察光学系全体としてのコンパクト化を図ることは
難しい。本実施形態のパノラマ観察光学系は、これまで
のものと全く発想を転換し、赤外線光学系１０の光路中
にプリズム１４を配置するという考え方をとるものであ
る。従来の赤外線用のパノラマ観察光学系では、本発明
のように赤外線光学系２０の光路中にプリズム２４を配
置するという構成は全く想定されていない。このこと
は、コンパクト化を目指す赤外線光学系２０の光路中に
は、ある程度の視野範囲を観察可能とするような大きさ
のプリズム２４を配置するだけのスペースを確保するこ
とが難しいことからも明らかである。
されても像回転補正プリズム２４が大型であれば、パノ
ラマ観察光学系全体としてのコンパクト化を図ることは
難しい。本実施形態のパノラマ観察光学系は、これまで
のものと全く発想を転換し、赤外線光学系１０の光路中
にプリズム１４を配置するという考え方をとるものであ
る。従来の赤外線用のパノラマ観察光学系では、本発明
のように赤外線光学系２０の光路中にプリズム２４を配
置するという構成は全く想定されていない。このこと
は、コンパクト化を目指す赤外線光学系２０の光路中に
は、ある程度の視野範囲を観察可能とするような大きさ
のプリズム２４を配置するだけのスペースを確保するこ
とが難しいことからも明らかである。
【００４３】本実施形態のパノラマ観察光学系は、本発
明に係る赤外線多焦点レンズ１０を備えているので、そ
の第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間に像回転
補正プリズム１４を配置することができる。すなわち、
本発明に係る赤外線多焦点レンズ１０は、前述のとおり
第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５の間で一度焦点を
結ぶ構成とされている。したがって、この位置に像回転
補正プリズム１４を配置することによりこのプリズム１
４には、図示のとおり、平行光束に比し光束径の小さい
収斂光束が入射し、プリズム１４を透過する間に焦点を
結び、発散光束として射出される構成とすることができ
る。さらに、レンズ構成図に示すとおり、第４レンズ群
Ｇ４の２枚のレンズと第５レンズ群Ｇ５の物体側の２枚
のレンズとはレンズ系がさほど違わず大きさの似通った
レンズで構成されていることもあり、この位置に配置さ
れる像回転補正プリズム２４としては、小さいプリズム
を用いることができる。なお、この第４レンズ群Ｇ４と
第５レンズ群Ｇ５との間隔は、第１レンズ群Ｇ１から第
４レンズ群Ｇ４までのレンズ群と第５レンズ群Ｇ５との
リレー倍率を規定する上述の条件式（１）により、所定
の間隔となるように構成されていることが望ましい。
明に係る赤外線多焦点レンズ１０を備えているので、そ
の第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間に像回転
補正プリズム１４を配置することができる。すなわち、
本発明に係る赤外線多焦点レンズ１０は、前述のとおり
第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５の間で一度焦点を
結ぶ構成とされている。したがって、この位置に像回転
補正プリズム１４を配置することによりこのプリズム１
４には、図示のとおり、平行光束に比し光束径の小さい
収斂光束が入射し、プリズム１４を透過する間に焦点を
結び、発散光束として射出される構成とすることができ
る。さらに、レンズ構成図に示すとおり、第４レンズ群
Ｇ４の２枚のレンズと第５レンズ群Ｇ５の物体側の２枚
のレンズとはレンズ系がさほど違わず大きさの似通った
レンズで構成されていることもあり、この位置に配置さ
れる像回転補正プリズム２４としては、小さいプリズム
を用いることができる。なお、この第４レンズ群Ｇ４と
第５レンズ群Ｇ５との間隔は、第１レンズ群Ｇ１から第
４レンズ群Ｇ４までのレンズ群と第５レンズ群Ｇ５との
リレー倍率を規定する上述の条件式（１）により、所定
の間隔となるように構成されていることが望ましい。
【００４４】このようにして、本発明に係る赤外線ズー
ムレンズまたは赤外線多焦点レンズを備えることによ
り、本実施形態のパノラマ観察光学系は、視野範囲を狭
めることによりプリズムの小型化を図る構成とは異な
り、従来と同程度の視野を持ちながら像回転補正プリズ
ム１４の小型化を図ることができ、これによりパノラマ
観察光学系全体としてもコンパクトな構成とすることが
できる。
ムレンズまたは赤外線多焦点レンズを備えることによ
り、本実施形態のパノラマ観察光学系は、視野範囲を狭
めることによりプリズムの小型化を図る構成とは異な
り、従来と同程度の視野を持ちながら像回転補正プリズ
ム１４の小型化を図ることができ、これによりパノラマ
観察光学系全体としてもコンパクトな構成とすることが
できる。
【００４５】
【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明の赤外線
ズームレンズまたは赤外線多焦点レンズの実施例１〜３
について説明する。
ズームレンズまたは赤外線多焦点レンズの実施例１〜３
について説明する。
【００４６】＜実施例１＞図１および図２は本実施例に
係る赤外線ズームレンズを備えた赤外線イメージングシ
ステムの構成を示す図であり、このイメージングシステ
ムは実施例１に係る赤外線ズームレンズ、および撮像手
段を備えてなる。図１は望遠端におけるレンズ位置を示
す図であり、図２はこの赤外線ズームレンズの望遠端
（Ａ）、中間位置（Ｂ）、広角端（Ｃ）における各レン
ズ群の位置関係を示す図である。
係る赤外線ズームレンズを備えた赤外線イメージングシ
ステムの構成を示す図であり、このイメージングシステ
ムは実施例１に係る赤外線ズームレンズ、および撮像手
段を備えてなる。図１は望遠端におけるレンズ位置を示
す図であり、図２はこの赤外線ズームレンズの望遠端
（Ａ）、中間位置（Ｂ）、広角端（Ｃ）における各レン
ズ群の位置関係を示す図である。
【００４７】表１に、本実施例に係る赤外線ズームレン
ズの各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの中心
厚および各レンズ間の空気間隔（以下、これらを総称し
て軸上面間隔という）Ｄ（ｍｍ）、屈折率Ｎ、ならびに
各レンズを構成する材料を示す。なお、表１ならびに以
下の表２および３において、表中の数字は物体側からの
順番を表すものであり、面番号の左側に付した＊印は当
該面が上記非球面形状式に示される非球面とされている
ことを示す。また、表１の中段にこの非球面の各定数の
値Ｋ、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０を示し、表１の下段に
上記軸上面間隔Ｄの欄における可変値ｄ１、ｄ２、ｄ３
の、望遠端、中間位置、広角端各位置での値を示す。な
お、本実施例に係る赤外線ズームレンズのＦ値は1.5と
明るく、全系の焦点距離は25〜100ｍｍとされている。
ズの各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの中心
厚および各レンズ間の空気間隔（以下、これらを総称し
て軸上面間隔という）Ｄ（ｍｍ）、屈折率Ｎ、ならびに
各レンズを構成する材料を示す。なお、表１ならびに以
下の表２および３において、表中の数字は物体側からの
順番を表すものであり、面番号の左側に付した＊印は当
該面が上記非球面形状式に示される非球面とされている
ことを示す。また、表１の中段にこの非球面の各定数の
値Ｋ、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０を示し、表１の下段に
上記軸上面間隔Ｄの欄における可変値ｄ１、ｄ２、ｄ３
の、望遠端、中間位置、広角端各位置での値を示す。な
お、本実施例に係る赤外線ズームレンズのＦ値は1.5と
明るく、全系の焦点距離は25〜100ｍｍとされている。
【００４８】
【表１】
【００４９】また、この赤外線ズームレンズは、後述す
る表４に示すとおり、上記条件式（１）および（２）を
満足するように構成されている。また、本実施例に係る
赤外線ズームレンズは、温度が10°Ｃ上昇することによ
り広角端での焦点位置が物体方向へ0.05ｍｍ変動する
が、10°Ｃの温度上昇に対し第５レンズ群Ｇ５中の第８
レンズＬ８および第９レンズＬ９の２枚のレンズを物体
側へ0.19ｍｍ移動することにより温度による焦点位置の
変動を補償することができる。
る表４に示すとおり、上記条件式（１）および（２）を
満足するように構成されている。また、本実施例に係る
赤外線ズームレンズは、温度が10°Ｃ上昇することによ
り広角端での焦点位置が物体方向へ0.05ｍｍ変動する
が、10°Ｃの温度上昇に対し第５レンズ群Ｇ５中の第８
レンズＬ８および第９レンズＬ９の２枚のレンズを物体
側へ0.19ｍｍ移動することにより温度による焦点位置の
変動を補償することができる。
【００５０】＜実施例２＞図３および図４は本実施例に
係る赤外線ズームレンズを備えた赤外線イメージングシ
ステムの構成を示す図であり、このイメージングシステ
ムは実施例２に係る赤外線ズームレンズ、および撮像手
段を備えてなる。図３は望遠端におけるレンズ位置を示
す図であり、図４はこの赤外線ズームレンズの望遠端
（Ａ）、中間位置（Ｂ）、広角端（Ｃ）における各レン
ズ群の位置関係を示す図である。なお、図３、図４およ
び下記表２においては、本実施例に係る赤外線ズームレ
ンズの第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５の間に像回
転補正プリズム４が配置された構成として示されてい
る。
係る赤外線ズームレンズを備えた赤外線イメージングシ
ステムの構成を示す図であり、このイメージングシステ
ムは実施例２に係る赤外線ズームレンズ、および撮像手
段を備えてなる。図３は望遠端におけるレンズ位置を示
す図であり、図４はこの赤外線ズームレンズの望遠端
（Ａ）、中間位置（Ｂ）、広角端（Ｃ）における各レン
ズ群の位置関係を示す図である。なお、図３、図４およ
び下記表２においては、本実施例に係る赤外線ズームレ
ンズの第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５の間に像回
転補正プリズム４が配置された構成として示されてい
る。
【００５１】表２に、本実施例に係る赤外線ズームレン
ズの各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの軸上
面間隔Ｄ（ｍｍ）、屈折率Ｎ、ならびに各レンズを構成
する材料を示す。また、表２の中段に、各非球面の各定
数の値Ｋ、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０を示し、表２の下
段に上記軸上面間隔Ｄの欄における可変値ｄ１、ｄ２、
ｄ３の、望遠端、中間位置、広角端各位置での値を示
す。なお、本実施例に係る赤外線ズームレンズのＦ値は
1.6と明るく、全系の焦点距離は25〜100ｍｍとされてい
る。
ズの各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの軸上
面間隔Ｄ（ｍｍ）、屈折率Ｎ、ならびに各レンズを構成
する材料を示す。また、表２の中段に、各非球面の各定
数の値Ｋ、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０を示し、表２の下
段に上記軸上面間隔Ｄの欄における可変値ｄ１、ｄ２、
ｄ３の、望遠端、中間位置、広角端各位置での値を示
す。なお、本実施例に係る赤外線ズームレンズのＦ値は
1.6と明るく、全系の焦点距離は25〜100ｍｍとされてい
る。
【００５２】
【表２】
【００５３】また、この赤外線ズームレンズは、後述す
る表４に示すとおり、上記条件式（１）および（２）を
満足するように構成されている。また、本実施例に係る
赤外線ズームレンズは、温度が10°Ｃ上昇することによ
り広角端での焦点位置が物体方向へ0.07ｍｍ変動する
が、10°Ｃの温度上昇に対し第４レンズ群Ｇ４の第６レ
ンズＬ６および第７レンズＬ７の２枚のレンズを像側へ
0.09ｍｍ移動することにより温度による焦点位置の変動
を補償することができる。
る表４に示すとおり、上記条件式（１）および（２）を
満足するように構成されている。また、本実施例に係る
赤外線ズームレンズは、温度が10°Ｃ上昇することによ
り広角端での焦点位置が物体方向へ0.07ｍｍ変動する
が、10°Ｃの温度上昇に対し第４レンズ群Ｇ４の第６レ
ンズＬ６および第７レンズＬ７の２枚のレンズを像側へ
0.09ｍｍ移動することにより温度による焦点位置の変動
を補償することができる。
【００５４】＜実施例３＞図５および図６は本実施例に
係る赤外線多焦点レンズを備えた赤外線イメージングシ
ステムの構成を示す図であり、このイメージングシステ
ムは実施例３に係る赤外線２焦点レンズ、および撮像手
段を備えてなる。図５は望遠端におけるレンズ位置を示
す図であり、図６はこの赤外線２焦点レンズの望遠端
（Ａ）および広角端（Ｂ）における各レンズ群の位置関
係を示す図である。なお、図５、図６および下記表３に
おいては、本実施例に係る赤外線２焦点レンズの第４レ
ンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５の間に像回転補正プリズ
ム４が配置された構成として示されている。
係る赤外線多焦点レンズを備えた赤外線イメージングシ
ステムの構成を示す図であり、このイメージングシステ
ムは実施例３に係る赤外線２焦点レンズ、および撮像手
段を備えてなる。図５は望遠端におけるレンズ位置を示
す図であり、図６はこの赤外線２焦点レンズの望遠端
（Ａ）および広角端（Ｂ）における各レンズ群の位置関
係を示す図である。なお、図５、図６および下記表３に
おいては、本実施例に係る赤外線２焦点レンズの第４レ
ンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５の間に像回転補正プリズ
ム４が配置された構成として示されている。
【００５５】表３に、本実施例に係る赤外線２焦点レン
ズの各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの軸上
面間隔Ｄ（ｍｍ）、屈折率Ｎ、ならびに各レンズを構成
する材料を示す。また、表３の中段に、各非球面の各定
数の値Ｋ、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０を示し、表３の下
段に上記軸上面間隔Ｄの欄における可変値ｄ１、ｄ２、
ｄ３の、望遠端および広角端各位置での値を示す。
ズの各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの軸上
面間隔Ｄ（ｍｍ）、屈折率Ｎ、ならびに各レンズを構成
する材料を示す。また、表３の中段に、各非球面の各定
数の値Ｋ、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０を示し、表３の下
段に上記軸上面間隔Ｄの欄における可変値ｄ１、ｄ２、
ｄ３の、望遠端および広角端各位置での値を示す。
【００５６】
【表３】
【００５７】また、この赤外線２焦点レンズは、後述す
る表４に示すとおり、上記条件式（１）および（２）を
満足するように構成されている。また、本実施例に係る
赤外線２焦点レンズは、温度が10°Ｃ上昇することによ
り広角端での焦点位置が物体方向へ0.04ｍｍ変動する
が、10°Ｃの温度上昇に対し第５レンズ群Ｇ５中の第１
１レンズＬ１１および第１２レンズＬ１２の２枚のレン
ズを像側へ0.05ｍｍ移動することにより温度による焦点
位置の変動を補償することができる。
る表４に示すとおり、上記条件式（１）および（２）を
満足するように構成されている。また、本実施例に係る
赤外線２焦点レンズは、温度が10°Ｃ上昇することによ
り広角端での焦点位置が物体方向へ0.04ｍｍ変動する
が、10°Ｃの温度上昇に対し第５レンズ群Ｇ５中の第１
１レンズＬ１１および第１２レンズＬ１２の２枚のレン
ズを像側へ0.05ｍｍ移動することにより温度による焦点
位置の変動を補償することができる。
【００５８】なお、本実施例に係る赤外線２焦点レンズ
のＦ値は1.4と明るく、全系の焦点距離は25ｍｍおよび1
00ｍｍとされている。このレンズはズームレンズ構成で
なく２焦点の切換式レンズとされていることにより、上
述したズームレンズに比べより明るくかつ全長の短いレ
ンズとすることができる。また、ズームレンズ構成に比
べ可動群の第２レンズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３の
位置精度や再現性を良くすることができるため、変倍操
作による視軸位置の変動を小さくすることができ、より
精細な観察に適した変倍可能なレンズを得ることができ
る。
のＦ値は1.4と明るく、全系の焦点距離は25ｍｍおよび1
00ｍｍとされている。このレンズはズームレンズ構成で
なく２焦点の切換式レンズとされていることにより、上
述したズームレンズに比べより明るくかつ全長の短いレ
ンズとすることができる。また、ズームレンズ構成に比
べ可動群の第２レンズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３の
位置精度や再現性を良くすることができるため、変倍操
作による視軸位置の変動を小さくすることができ、より
精細な観察に適した変倍可能なレンズを得ることができ
る。
【００５９】表４に、実施例１〜３に係る赤外線ズーム
レンズまたは赤外線多焦点レンズの上記条件式（１）お
よび（２）に対応する各値を示す。
レンズまたは赤外線多焦点レンズの上記条件式（１）お
よび（２）に対応する各値を示す。
【００６０】
【表４】
【００６１】図７〜９は、実施例１〜３に係る赤外線ズ
ームレンズまたは赤外線多焦点レンズの、球面収差、非
点収差、ディストーションおよび倍率色収差を示す収差
図であって、図７および図８において望遠端（Ａ）、中
間位置（Ｂ）、および広角端（Ｃ）における諸収差を示
し、図９において望遠端（Ａ）および広角端（Ｂ）にお
ける諸収差を示している。これらの図から明らかなよう
に、各実施例１〜３によれば、３〜５μｍの波長帯域に
おいて、視野周辺まで良好な結像性能を有し、かつ、各
倍率領域全体で高い結像性能を有する赤外線ズームレン
ズまたは赤外線多焦点レンズを得ることができる。
ームレンズまたは赤外線多焦点レンズの、球面収差、非
点収差、ディストーションおよび倍率色収差を示す収差
図であって、図７および図８において望遠端（Ａ）、中
間位置（Ｂ）、および広角端（Ｃ）における諸収差を示
し、図９において望遠端（Ａ）および広角端（Ｂ）にお
ける諸収差を示している。これらの図から明らかなよう
に、各実施例１〜３によれば、３〜５μｍの波長帯域に
おいて、視野周辺まで良好な結像性能を有し、かつ、各
倍率領域全体で高い結像性能を有する赤外線ズームレン
ズまたは赤外線多焦点レンズを得ることができる。
【００６２】なお、本発明の赤外線ズームレンズまたは
赤外線多焦点レンズとしては、上記実施例のものに限ら
れるものではなく種々の態様の変更が可能であり、例え
ば各レンズの曲率半径Ｒおよびレンズ間隔（もしくはレ
ンズ厚）Ｄを適宜変更することが可能である。また、赤
外線多焦点レンズとしては、上記実施例３に示した２焦
点レンズに限られるものではなく、３以上の焦点につい
て切り換えて使用できるレンズとされていてもよい。
赤外線多焦点レンズとしては、上記実施例のものに限ら
れるものではなく種々の態様の変更が可能であり、例え
ば各レンズの曲率半径Ｒおよびレンズ間隔（もしくはレ
ンズ厚）Ｄを適宜変更することが可能である。また、赤
外線多焦点レンズとしては、上記実施例３に示した２焦
点レンズに限られるものではなく、３以上の焦点につい
て切り換えて使用できるレンズとされていてもよい。
【００６３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
視野全体および各倍率領域全体で高い結像性能を有し、
かつＦ値も小さくコンパクトな赤外線ズームレンズまた
は赤外線多焦点レンズおよび赤外線イメージングシステ
ムを得ることができる。また、本発明によれば、上記赤
外線ズームレンズまたは赤外線多焦点レンズを備えるこ
とにより、コンパクトな像回転補正プリズムをこのレン
ズ内に配置することが可能となり、従来と同程度の視野
を持ちながらもコンパクトな構成のパノラマ観察光学系
を得ることができる。
視野全体および各倍率領域全体で高い結像性能を有し、
かつＦ値も小さくコンパクトな赤外線ズームレンズまた
は赤外線多焦点レンズおよび赤外線イメージングシステ
ムを得ることができる。また、本発明によれば、上記赤
外線ズームレンズまたは赤外線多焦点レンズを備えるこ
とにより、コンパクトな像回転補正プリズムをこのレン
ズ内に配置することが可能となり、従来と同程度の視野
を持ちながらもコンパクトな構成のパノラマ観察光学系
を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１に係る赤外線ズームレンズの広角端に
おけるレンズ構成を示す図
おけるレンズ構成を示す図
【図２】上記実施例１に係る赤外線ズームレンズの、広
角端（Ａ）、中間位置（Ｂ）、望遠端（Ｃ）における各
レンズ群の位置関係を示す図
角端（Ａ）、中間位置（Ｂ）、望遠端（Ｃ）における各
レンズ群の位置関係を示す図
【図３】実施例２に係る赤外線ズームレンズの広角端に
おけるレンズ構成を示す図
おけるレンズ構成を示す図
【図４】上記実施例２に係る赤外線ズームレンズの、広
角端（Ａ）、中間位置（Ｂ）、望遠端（Ｃ）における各
レンズ群の位置関係を示す図
角端（Ａ）、中間位置（Ｂ）、望遠端（Ｃ）における各
レンズ群の位置関係を示す図
【図５】実施例３に係る赤外線２焦点レンズの広角端に
おけるレンズ構成を示す図
おけるレンズ構成を示す図
【図６】上記実施例３に係る赤外線２焦点レンズの、広
角端（Ａ）、望遠端（Ｂ）における各レンズ群の位置関
係を示す図
角端（Ａ）、望遠端（Ｂ）における各レンズ群の位置関
係を示す図
【図７】上記実施例１に係る赤外線ズームレンズの諸収
差を示す収差図
差を示す収差図
【図８】上記実施例２に係る赤外線ズームレンズの諸収
差を示す収差図
差を示す収差図
【図９】上記実施例３に係る赤外線２焦点レンズの諸収
差を示す収差図
差を示す収差図
【図１０】上記実施例３に係る赤外線２焦点レンズを備
えたパノラマ観察光学系の構成を示す概略図
えたパノラマ観察光学系の構成を示す概略図
【図１１】従来の赤外線用パノラマ観察光学系の構成を
示す概略図
示す概略図
Ｌ１〜Ｌ１２ レンズ Ｒ１〜Ｒ３０ 曲率半径 Ｄ１〜Ｄ２９ 軸上面間隔 Ｇ１〜Ｇ５ レンズ群 Ｘ 光軸 １、１１、２１ 検出面（撮像素子） ２、１２、２２ マスク ３、１３、２３ デュワ窓 ４、１４、２４ 像回転補正プリズム １０、２０ 赤外線結像レンズ １５、２５ 窓ガラス １６、２６ 回動ミラー １７、２７ 赤外線用カメラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｂ 15/00 Ｇ０３Ｂ 15/00 Ｗ Ｆターム(参考） 2H044 EC12 2H087 KA01 NA03 PA11 PA17 PB11 QA02 QA06 QA12 QA21 QA25 QA37 QA41 QA45 RA05 RA12 RA13 RA37 RA41 RA42 RA44 SA23 SA27 SA29 SA32 SA63 SA64 SA72 SA75 SB03 SB13 SB22 SB23 SB37 TA01 TA02 UA02
Claims (7)
- 【請求項１】 物体側より順に、合焦機能を有し正の屈
折力を有する第１レンズ群、変倍機能を有し負の屈折力
を有する第２レンズ群、変倍により変動した焦点位置を
補償する機能を有し正の屈折力を有する第３レンズ群、
少なくとも１つの非球面を有し中間像を形成するための
第４レンズ群、および少なくとも１つの非球面を有し前
記中間像を検出器面にリレー結像させるための第５レン
ズ群が配設された構成とされていることを特徴とする赤
外線ズームレンズまたは赤外線多焦点レンズ。 - 【請求項２】 以下の条件式（１）および（２）を満足
させるように構成されていることを特徴とする請求項１
記載の赤外線ズームレンズまたは赤外線多焦点レンズ。 0.5 ＜ ｆ／ｆ１−４ ＜ 1.0 ……（１） 2.5 ＜ ｆ４ ／ｆ５ ＜ 3.0 ……（２） 但し、 ｆ ：望遠端における全系焦点距離 ｆ１−４ ：望遠端における第１レンズ群から第４レン
ズ群までの合成焦点距離 ｆ４ ：第４レンズ群の焦点距離 ｆ５ ：第５レンズ群の焦点距離 - 【請求項３】 前記第５レンズ群と前記検出器面との間
に開口を制限するためのマスクが配置されており、かつ
前記検出器面の有効なサイズに対して前記マスクを透過
する光束はすべて前記第１レンズ群から前記第５レンズ
群に至る光学系を透過されるように構成された請求項１
または２記載の赤外線ズームレンズまたは赤外線多焦点
レンズ。 - 【請求項４】 温度変化に応じて前記第４レンズ群もし
くは前記第５レンズ群の一部または全部のレンズの位置
を光軸に沿って所定の量だけ移動させることにより、視
野を変化させたときの、温度変化に起因する焦点位置の
変動を補償するように構成されたことを特徴とする請求
項１〜３のうちいずれか１項記載の赤外線ズームレンズ
または赤外線多焦点レンズ。 - 【請求項５】 前記第１レンズ群がシリコンを材料とす
る正の屈折力を有するメニスカスレンズとゲルマニウム
を材料とする負の屈折力を有するレンズとで構成され、
前記第２レンズ群がゲルマニウムを材料とする正の屈折
力を有するレンズとシリコンを材料とする負の屈折力を
有するレンズとで構成され、３〜５μｍの波長帯域に用
いられることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか
１項記載の赤外線ズームレンズまたは赤外線多焦点レン
ズ。 - 【請求項６】 請求項１〜５のうちいずれか１項記載の
赤外線ズームレンズまたは赤外線多焦点レンズ、および
この赤外線ズームレンズまたは赤外線多焦点レンズによ
る像を撮像する撮像手段を具備したことを特徴とする赤
外線イメージングシステム。 - 【請求項７】 請求項１〜５のうちいずれか１項記載の
赤外線ズームレンズまたは赤外線多焦点レンズと、 軸回りに回動される回動ミラーと、 この回動ミラーを回動せしめるミラー回動機構と、 該回動ミラーの回動に伴う像の回転を補正する像回転補
正プリズムと、 該像回転補正プリズムを回動せしめるプリズム回動機構
と、 該像回転補正プリズムにより回転を補正された像を撮像
する撮像手段とを備え、 該像回転補正プリズムが前記第４レンズ群と前記第５レ
ンズ群との間に配設されていることを特徴とするパノラ
マ観察光学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000194022A JP2002014283A (ja) | 2000-06-28 | 2000-06-28 | 赤外線ズームレンズまたは赤外線多焦点レンズ、赤外線イメージングシステム、およびパノラマ観察光学系 |
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|---|---|---|---|
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|---|---|
| JP2002014283A true JP2002014283A (ja) | 2002-01-18 |
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|---|---|---|---|
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| JP (1) | JP2002014283A (ja) |
Cited By (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1577694A3 (en) * | 2004-03-16 | 2005-11-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical system having image rotating function, and optical apparatus |
| US7224535B2 (en) * | 2005-07-29 | 2007-05-29 | Panavision International, L.P. | Zoom lens system |
| JP2007264191A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Nikon Corp | 赤外光学系 |
| RU2310217C2 (ru) * | 2006-01-10 | 2007-11-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (ФГУП "НПО "ГИПО") | Инфракрасный объектив с плавно изменяющимся фокусным расстоянием |
| RU2321873C1 (ru) * | 2006-08-02 | 2008-04-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (ФГУП "НПО "ГИПО") | Инфракрасный объектив с плавно изменяющимся фокусным расстоянием |
| JP2008536175A (ja) * | 2005-04-08 | 2008-09-04 | パナビジョン・インターナショナル・リミテッド・パートナーシップ | 簡素化したズーム構造を持つワイドレンジで広角の複合ズーム |
| EP1967884A1 (en) * | 2007-03-05 | 2008-09-10 | Nikon Corporation | Zoom lens using high refractive index glasses |
| JP2008287121A (ja) * | 2007-05-21 | 2008-11-27 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 遠赤外線カメラ用レンズユニットとその製造方法 |
| FR2916862A1 (fr) * | 2007-05-30 | 2008-12-05 | Sagem Defense Securite | Camera infrarouge comportant un zoom optique de grand rapport et procede correspondant d'observation d'une scene |
| JP2009229980A (ja) * | 2008-03-25 | 2009-10-08 | Olympus Medical Systems Corp | 顕微鏡 |
| EP2041611A4 (en) * | 2006-12-04 | 2009-11-11 | Ricoh Kk | OPTICAL PROJECTION SYSTEM AND IMAGE PROJECTION DEVICE |
| RU2400784C1 (ru) * | 2009-08-21 | 2010-09-27 | Учреждение Российской академии наук Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова Сибирского отделения РАН | Инфракрасный объектив с двумя полями зрения и вынесенной апертурной диафрагмой |
| WO2011025850A1 (en) * | 2009-08-28 | 2011-03-03 | Corning Incorporated | Mid infrared spectral band continuous zoom system |
| US20120229914A1 (en) * | 2011-03-10 | 2012-09-13 | Raytheon Company | Dual field of view refractive optical system for geo synchronous earth orbit |
| CN103576289A (zh) * | 2012-07-31 | 2014-02-12 | 佳能株式会社 | 成像光学系统、使用它的投射型图像显示和图像拾取设备 |
| WO2014038541A1 (ja) | 2012-09-05 | 2014-03-13 | ナルックス株式会社 | 赤外線用撮像光学系 |
| RU2510059C1 (ru) * | 2012-09-21 | 2014-03-20 | Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Инфракрасный объектив с двумя полями зрения и вынесенной апертурной диафрагмой |
| CN103969800A (zh) * | 2014-03-26 | 2014-08-06 | 中国计量学院 | 一种长焦型全景环形成像镜头 |
| US9110276B2 (en) | 2012-01-20 | 2015-08-18 | Raytheon Company | Full-field GEO imager optics with extended spectral coverage |
| RU2567126C1 (ru) * | 2014-12-23 | 2015-11-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (ОАО "НПО ГИПО") | Устройство для формирования инфракрасного изображения |
| RU2569429C1 (ru) * | 2014-11-25 | 2015-11-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (ОАО "НПО ГИПО") | Инфракрасный объектив с плавно изменяющимся фокусным расстоянием |
| RU2578661C1 (ru) * | 2014-12-30 | 2016-03-27 | Акционерное общество "Швабе - Приборы" | Инфракрасный объектив с плавно изменяющимся фокусным расстоянием |
| KR101741602B1 (ko) * | 2014-05-27 | 2017-05-31 | (주)토핀스 | 고배율 연속줌 원적외선 광학계 |
| WO2017195857A1 (ja) * | 2016-05-13 | 2017-11-16 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 結像光学系及び画像投写装置 |
| KR101841200B1 (ko) * | 2015-05-28 | 2018-03-23 | (주)토핀스 | 냉각 열화상카메라 중적외선 10배율 연속줌 광학계 |
| KR101841198B1 (ko) | 2015-05-28 | 2018-03-23 | (주)토핀스 | 비냉각 열화상카메라 6배율 연속줌 광학계 |
| US10939600B2 (en) | 2018-11-28 | 2021-03-02 | International Business Machines Corporation | Flux residue detection |
| CN113448067A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-09-28 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 一种切换式变焦的消热差型长波红外变焦镜头 |
-
2000
- 2000-06-28 JP JP2000194022A patent/JP2002014283A/ja active Pending
Cited By (40)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1577694A3 (en) * | 2004-03-16 | 2005-11-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical system having image rotating function, and optical apparatus |
| US7106530B2 (en) | 2004-03-16 | 2006-09-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical system having image rotating function, and optical apparatus |
| KR101280742B1 (ko) * | 2005-04-08 | 2013-07-05 | 파나비젼 인터내셔널 엘. 피. | 단순화된 줌잉 구조를 갖는 광역 광각 복합 줌 |
| JP2008536175A (ja) * | 2005-04-08 | 2008-09-04 | パナビジョン・インターナショナル・リミテッド・パートナーシップ | 簡素化したズーム構造を持つワイドレンジで広角の複合ズーム |
| US7224535B2 (en) * | 2005-07-29 | 2007-05-29 | Panavision International, L.P. | Zoom lens system |
| RU2310217C2 (ru) * | 2006-01-10 | 2007-11-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (ФГУП "НПО "ГИПО") | Инфракрасный объектив с плавно изменяющимся фокусным расстоянием |
| JP2007264191A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Nikon Corp | 赤外光学系 |
| RU2321873C1 (ru) * | 2006-08-02 | 2008-04-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (ФГУП "НПО "ГИПО") | Инфракрасный объектив с плавно изменяющимся фокусным расстоянием |
| EP2041611A4 (en) * | 2006-12-04 | 2009-11-11 | Ricoh Kk | OPTICAL PROJECTION SYSTEM AND IMAGE PROJECTION DEVICE |
| US9946144B2 (en) | 2006-12-04 | 2018-04-17 | Ricoh Company, Ltd. | Projection optical system and image projecting apparatus |
| EP1967884A1 (en) * | 2007-03-05 | 2008-09-10 | Nikon Corporation | Zoom lens using high refractive index glasses |
| EP3260900A1 (en) * | 2007-03-05 | 2017-12-27 | Nikon Corporation | Zoom-lens using high refractive-index glasses |
| US8040613B2 (en) | 2007-03-05 | 2011-10-18 | Nikon Corporation | Zoom lens, optical apparatus, and method for forming an image of an object |
| JP2008287121A (ja) * | 2007-05-21 | 2008-11-27 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 遠赤外線カメラ用レンズユニットとその製造方法 |
| FR2916862A1 (fr) * | 2007-05-30 | 2008-12-05 | Sagem Defense Securite | Camera infrarouge comportant un zoom optique de grand rapport et procede correspondant d'observation d'une scene |
| WO2008145735A3 (fr) * | 2007-05-30 | 2009-03-12 | Sagem Defense Securite | Camera infrarouge comportant un zoom optique de grand rapport |
| US8379091B2 (en) | 2007-05-30 | 2013-02-19 | Sagem Defense Securite | Infrared camera and method for observing a scene |
| JP2009229980A (ja) * | 2008-03-25 | 2009-10-08 | Olympus Medical Systems Corp | 顕微鏡 |
| RU2400784C1 (ru) * | 2009-08-21 | 2010-09-27 | Учреждение Российской академии наук Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова Сибирского отделения РАН | Инфракрасный объектив с двумя полями зрения и вынесенной апертурной диафрагмой |
| WO2011025850A1 (en) * | 2009-08-28 | 2011-03-03 | Corning Incorporated | Mid infrared spectral band continuous zoom system |
| US20120229914A1 (en) * | 2011-03-10 | 2012-09-13 | Raytheon Company | Dual field of view refractive optical system for geo synchronous earth orbit |
| US9025256B2 (en) * | 2011-03-10 | 2015-05-05 | Raytheon Company | Dual field of view refractive optical system for GEO synchronous earth orbit |
| US9110276B2 (en) | 2012-01-20 | 2015-08-18 | Raytheon Company | Full-field GEO imager optics with extended spectral coverage |
| CN103576289A (zh) * | 2012-07-31 | 2014-02-12 | 佳能株式会社 | 成像光学系统、使用它的投射型图像显示和图像拾取设备 |
| CN103576289B (zh) * | 2012-07-31 | 2016-05-25 | 佳能株式会社 | 成像光学系统、使用它的投射型图像显示和图像拾取设备 |
| US9041848B2 (en) | 2012-07-31 | 2015-05-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Imaging optical system, and projection-type image display apparatus and image pickup apparatus using the same |
| WO2014038541A1 (ja) | 2012-09-05 | 2014-03-13 | ナルックス株式会社 | 赤外線用撮像光学系 |
| US9618660B2 (en) | 2012-09-05 | 2017-04-11 | Nalux Co., Ltd. | Infrared imaging system |
| RU2510059C1 (ru) * | 2012-09-21 | 2014-03-20 | Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Инфракрасный объектив с двумя полями зрения и вынесенной апертурной диафрагмой |
| CN103969800A (zh) * | 2014-03-26 | 2014-08-06 | 中国计量学院 | 一种长焦型全景环形成像镜头 |
| KR101741602B1 (ko) * | 2014-05-27 | 2017-05-31 | (주)토핀스 | 고배율 연속줌 원적외선 광학계 |
| RU2569429C1 (ru) * | 2014-11-25 | 2015-11-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (ОАО "НПО ГИПО") | Инфракрасный объектив с плавно изменяющимся фокусным расстоянием |
| RU2567126C1 (ru) * | 2014-12-23 | 2015-11-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (ОАО "НПО ГИПО") | Устройство для формирования инфракрасного изображения |
| RU2578661C1 (ru) * | 2014-12-30 | 2016-03-27 | Акционерное общество "Швабе - Приборы" | Инфракрасный объектив с плавно изменяющимся фокусным расстоянием |
| KR101841200B1 (ko) * | 2015-05-28 | 2018-03-23 | (주)토핀스 | 냉각 열화상카메라 중적외선 10배율 연속줌 광학계 |
| KR101841198B1 (ko) | 2015-05-28 | 2018-03-23 | (주)토핀스 | 비냉각 열화상카메라 6배율 연속줌 광학계 |
| WO2017195857A1 (ja) * | 2016-05-13 | 2017-11-16 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 結像光学系及び画像投写装置 |
| JPWO2017195857A1 (ja) * | 2016-05-13 | 2019-03-14 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 結像光学系及び画像投写装置 |
| US10939600B2 (en) | 2018-11-28 | 2021-03-02 | International Business Machines Corporation | Flux residue detection |
| CN113448067A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-09-28 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 一种切换式变焦的消热差型长波红外变焦镜头 |
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