(57)【要約】【課題】製造コストが低い、結像性能に優れた遠赤外線光学系及び遠赤外線イメージング装置を提供すること。【解決手段】２枚又は３枚のレンズで構成され、そのうちの少なくとも１枚以上のレンズがシリコンレンズであり、シリコンレンズの中心厚の合計及び遠赤外線センサーの最大像高に関する所定の条件式を満足する遠赤外線光学系。【選択図】図１
2017090786.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２枚又は３枚のレンズで構成され、そのうちの少なくとも１枚以上のレンズがシリコンレンズであり、下記条件式を満足することを特徴とする遠赤外線光学系。
条件式（１）    0.143  ≦  Dt / Sh  ≦  2.5
ただし、
Dt  ：  シリコンレンズの中心厚の合計
Sh  ：  遠赤外線センサーの最大像高
【請求項２】
下記条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の遠赤外線光学系。
条件式(２）    0.16 ≦ F / Dt  ≦  1.2
ただし、
F ： 光学系のＦナンバー（Fｎ）
【請求項３】
前記シリコンレンズが以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の遠赤外光学系。
条件式（３）  500  ≦  ν ≦  2000
ただし、
ν={（波長10μmでの屈折率）-1}/{（波長8μmでの屈折率）-(波長14μmでの屈折率)}
【請求項４】
前記遠赤外線光学系は、物体側より第１レンズ及び第２レンズによって構成されており、
前記第１レンズが光軸上で物体側に凸面を有する正の屈折力を有し、前記第２レンズの少なくとも１面が非球面であることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の遠赤外線光学系。
【請求項５】
前記第１レンズの少なくとも１面が非球面であることを特徴とする請求項４に記載の遠赤外線光学系。
【請求項６】
前記遠赤外線光学系は、物体側より第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズによって構成されており、
前記第１レンズが光軸上で物体側に凸面を有する正の屈折力を有し、前記第２レンズ及び第３レンズの少なくとも１面が非球面であることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の遠赤外線光学系。
【請求項７】
前記シリコンレンズの酸素含有量が２×１０16ａｔｍ／ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１から６に記載の遠赤外線光学系。
【請求項８】
前記シリコンレンズは、FZ法により、又は、従来のCZ法に比べ１／１００以下の酸素量で生成されたCZ法により形成されていること特徴とする請求項１から６に記載の遠赤外線光学系。
【請求項９】
請求項１から８のうちのいずれか一項に記載の遠赤外線光学系と、その像面側に当該遠赤外線光学系によって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子と、を備えたことを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠赤外線光学系に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、環境や人体の温度分布の測定や暗所での侵入監視等に、波長８μｍ〜１４μｍの遠赤外線撮像素子と赤外線用レンズを組み合わせた遠赤外線カメラが使用されてきた。赤外線用レンズは、単焦点レンズやズームレンズであり、ユーザーが撮像目的、撮像範囲、撮像環境等を勘案して選択していた。
監視用光学系、モノキュラー（単眼鏡）、車載用撮像装置等の用途では、近年、赤外線センサーの高解像力化すなわち狭ピッチ化が進み、それに伴い、遠赤外線光学系レンズのコストダウンを要求されるようになった。
【０００３】
遠赤外線レンズに使用される光学硝子材料は、ゲルマニウムやカルコゲナイド等の希少金属である。これらの光学材料は、世界的に流通量や使用量が少なく、採掘・生産場所も限られているため、非常に高価である。そのため、遠赤外線用光学系に使用するレンズ製品自体の価格が非常に高く、遠赤外線用光学系は、１枚から３枚の極力少ない枚数で構成されることが多い。
【０００４】
近赤外線光学系では、赤外線を透過する光学硝子材料の中で使用技術が最も確立されていてかつ価格が上記ゲルマニウムやカルコゲナイドに比べて圧倒的に安価なシリコンを硝子材料として使用した赤外線光学系が製造されている。一方、遠赤外線光学系では、シリコンの透過率が低く赤外線センサーの感度が低くなってしまい、遠赤外線画像の劣化が著しい。そのため、一般的に、遠赤外線撮像系の光学硝子材料としてシリコンを使用することは避けられてきた。
【０００５】
また、従来、カルコゲナイド、ZNSE（ジンクセレン）、ZNS（ジンクサルファイド）で構成された遠赤外線光学系では、これらの光学硝子材料の色分散が大きいため、色収差補正を行うにために、回折光学素子面を一面以上入れなければならなかった。しかし、遠赤外線撮像系に光回折光学素子面を入れると、その回折効果により遠赤外線画像の劣化がもたらされてしまう。
【０００６】
赤外線光学系に関する従来技術として、シリコンレンズは、シリコン材料からなるレンズ部分を有し、該レンズ部分の周囲の少なくとも一部には、ＭＥＭＳ(Micro Electro Mechanical System)デバイスを含むシリコン基板に接合されるガラス部を配置し、レンズと光学素子との間の気密性を向上させる技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
赤外線光学系に関する従来技術として、物体側から像面側にかけて第１光学素子、第２光学素子、第３光学素子、第４光学素子を備え、前記第４光学素子が正の屈折力を有し、
前記第２光学素子と前記第３光学素子との間に絞りが設けられていると共に、前記第１光学素子及び前記第４光学素子がシリコン（Ｓi）、カルコゲナイドガラス、硫化亜鉛（ＺｎＳ）の何れかによって作製され、前記第２光学素子及び前記第３光学素子が樹脂材料で作製され、且つ前記物体側の面又は前記像面側の面の少なくとも一方の面が非球面とされ、遠赤外線領域で良好な光学特性を有し、なおかつ低コストで実現可能な赤外線光学系及び赤外線撮像装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
赤外線光学系に関する従来技術として、被写体側から順に第１レンズ、第２レンズを配置し、前記第１ レンズは高耐湿または低透湿レンズ材料からなり、 第２レンズは低耐湿または高透湿レンズ材料からなる赤外光学系樹脂材料中に無機材料微粒子を分散させた材料からなるレンズを用いた赤外光学系が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１４−０２６１３９号公報
【特許文献２】特開２０１２−１４１５２２号公報
【特許文献３】特開２０１１−１５８５５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１に開示されたシリコンレンズは、シリコンと光学素子の気密性を向上させる方法でパッケージング技術である。
【００１１】
特許文献２に開示された赤外線用光学系は、４枚構成であり３群に樹脂が使用されている。４枚構成でありシリコンに加え樹脂も使用しているため、透過率が低くなってしまう。更に、開口数が１．８と高いため、近年の狭ピッチ化した遠赤外線センサーでは各受光素子の受光量が少なくなり、赤外感度が低下し、赤外画像が劣化する恐れが高い。
【００１２】
特許文献３に開示された赤外線用光学系は、２枚構成でシリコンを使用はするが、二枚目の樹脂レンズは、樹脂材料中に無機材料微粒子を分散させた材料からなるレンズである。従って、前記２枚目のレンズによる透過率の低下はさけられない。
【００１３】
（発明の目的）
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであって、製造コストが低く、結像性能に優れた遠赤外線光学系及び撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一態様に係る遠赤外線光学系は、２枚ないし３枚のレンズで構成され、そのうちの少なくとも１枚以上がシリコンレンズであり、下記条件式を満足することを特徴とする。
条件式（1）    0.143  ≦  Dt / Sh  ≦  2.5
ただし
Dt  ：  シリコンレンズの中心厚の合計
Sh  ：  遠赤外線センサーの最大像高
【００１５】
また、本発明の一態様に係る撮像装置は、上述の遠赤外線光学系と、その像面側に当該遠赤外線光学系によって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の遠赤外線光学系及び撮像装置によれば、製造コストが低く、結像性能に優れた遠赤外線光学系及び撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本願第１発明の第１実施例の遠赤外線光学系の光学断面図である。
【図２】本願第１発明の第１実施例の遠赤外線光学系の縦収差の収差図である。
【図３】本願第１発明の第２実施例の遠赤外線光学系の光学断面図である。
【図４】本願第１発明の第２実施例の遠赤外線光学系の縦収差の収差図である。
【図５】本願第１発明の第３実施例の遠赤外線光学系の光学断面図である。
【図６】本願第１発明の第３実施例の遠赤外線光学系の縦収差の収差図である。
【図７】本願第１発明の第４実施例の遠赤外線光学系の光学断面図である。
【図８】本願第１発明の第４実施例の遠赤外線光学系の縦収差の収差図である。
【図９】本願第１発明の第５実施例の遠赤外線光学系の光学断面図である。
【図１０】本願第１発明の第５実施例の遠赤外線光学系の縦収差の収差図である。
【図１１】本願第１発明の第６実施例の遠赤外線光学系の光学断面図である。
【図１２】本願第１発明の第６実施例の遠赤外線光学系の縦収差の収差図である。
【図１３】本願第１発明の第７実施例の遠赤外線光学系の光学断面図である。
【図１４】本願第１発明の第７実施例の遠赤外線光学系の縦収差の収差図である。
【図１５】本願第１発明の第８実施例の遠赤外線光学系の光学断面図である。
【図１６】本願第１発明の第８実施例の遠赤外線光学系の縦収差の収差図である。
【図１７】本願第１発明の第９実施例の遠赤外線光学系の光学断面図である。
【図１８】本願第１発明の第９実施例の遠赤外線光学系の縦収差の収差図である。
【図１９】本願第１発明の第１０実施例の遠赤外線光学系の光学断面図である。
【図２０】本願第１発明の第１０実施例の遠赤外線光学系の縦収差の収差図である。
【図２１】本願第１発明の第１１実施例の遠赤外線光学系の光学断面図である。
【図２２】本願第１発明の第１１実施例の遠赤外線光学系の縦収差の収差図である。
【図２３】本願第１発明の第１２実施例の遠赤外線光学系の光学断面図である。
【図２４】本願第１発明の第１２実施例の遠赤外線光学系の縦収差の収差図である。
【図２５】本願第１発明の第１３実施例の遠赤外線光学系の光学断面図である。
【図２６】本願第１発明の第１３実施例の遠赤外線光学系の縦収差の収差図である。
【図２７】本願第１発明の第１４実施例の遠赤外線光学系の光学断面図である。
【図２８】本願第１発明の第１４実施例の遠赤外線光学系の縦収差の収差図である。
【図２９】本願第１発明の第１５実施例の遠赤外線光学系の光学断面図である。
【図３０】本願第１発明の第１５実施例の遠赤外線光学系の縦収差の収差図である。
【図３１】本願第２発明の構成説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の一態様に係る遠赤外線光学系は、２枚ないし３枚のレンズで構成され、そのうちの少なくとも１枚以上がシリコンレンズであり、下記条件式を満足する。
条件式（１）    0.143  ≦  Dt / Sh  ≦  2.5
ただし
Dt  ：  シリコンレンズの中心厚の合計
Sh  ：  遠赤外線センサーの最大像高
【００１９】
第１発明によれば、遠赤外線光学系のレンズに使用される光学硝子材料として比較的安価なシリコンを使用することにより、製造コストを低く抑えることができる。また、該シリコンを使用したレンズ（以降、シリコンレンズ）の中心厚の合計と遠赤外線の透過光量との関係を調整することによって、結像用遠赤外線を十分に確保し、かつ結像性能に優れた遠赤外線光学系とすることができる。
【００２０】
条件式（１）は遠赤外線センサーの最大像高に対するシリコンレンズの総中心厚の規定を示したものである。第１発明の遠赤外線光学系では少なくとも一枚のシリコンレンズを採用している。
【００２１】
条件式(1)の下限を下回ると、レンズコバ厚が薄くなり過ぎ、レンズ製造が困難となる。また条件式(1)の上限を上回ると、遠赤外線吸収が多く、遠赤外線領域の透過率が著しく低下し画像劣化になってしまう。なお、一般的に、シリコンレンズは、ゲルマニウムやカルコゲナイドと比較し12μmから14μmの光線の吸収により透過率が低く、シリコンレンズの総厚が大きいと解像性能が良くても遠赤外感度が低下してしまい、画像を劣化させる要因となることが知られている。
【００２２】
条件式（１）の下限については、上述の効果を得る上で、０．２であることが好ましく、０．３であることがより好ましく、０．３５であることが更に好ましい。
【００２３】
一方で、条件式（１）の上限については、上述の効果を得る上で、２．２であることが好ましく、２．０であることがより好ましく、１．５であることが更に好ましい。
【００２４】
なお、上述の遠赤外線光学系と、その像面側に当該遠赤外線光学系によって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子と、を備える撮像装置も同様である。
【００２５】
本発明の他の態様に係る遠赤外線光学系は、下記条件式を満足することが好ましい。
条件式(２）    0.16 ≦ F / Dt  ≦  1.2
ただし、
F ： 光学系のＦナンバー（Fｎ）
【００２６】
条件式（２）は、シリコンレンズの総中心厚に対するＦナンバーを規定を示したものである。上述の条件式（１）により遠赤外線センサーの最大像高に対するシリコンレンズの総中心厚を規定することにより透過光量を確保するのみならず、条件式（２）により遠赤外線光学系のＦナンバーを規定することにより，遠赤外領域で画像の劣化を相乗的に抑えることができる。
【００２７】
条件式（２）の下限を下回ると、Ｆナンバーが明るくなり過ぎ、非点収差補正が困難になり望ましくない。また条件式（２）の上限を上回ると、Ｆナンバーが暗くなり、遠赤外感度が低下し、画像劣化になってしまう。
【００２８】
条件式（２）の下限については、上述の効果を得る上で、０．２であることが好ましく、０．２５であることがより好ましく、０．３であることが更に好ましい。
【００２９】
一方で、条件式（２）の上限については、上述の効果を得る上で、１．１５であることが好ましく、１．１であることがより好ましく、１．０であることが更に好ましい。
【００３０】
本発明の更に他の態様に係る遠赤外線光学系は、前記シリコンレンズが以下の条件式を満足することが好ましい。
条件式（３）  500  ≦  ν ≦  2000
ただし、
ν={（波長10μmでの屈折率）-1}/{（波長8μmでの屈折率）-(波長14μmでの屈折率)}
【００３１】
条件式（３）は、遠赤外線における軸上色収差、倍率色収差、軸外色収差等の光学性能を良好にするための条件である。条件式（３）を満たす光学ガラスの材料としては、Ｇ
（ν＝９４２）、Ｓｉ（ν＝１５６２）等が挙げられる。条件（３）の範囲外になると、諸色収差の発生により結像性能の低下をもたらす。
【００３２】
条件式（３）の下限については、上述の効果を得る上で、６００であることが好ましく、８００であることがより好ましく、９００であることが更に好ましい。
【００３３】
一方で、条件式（３）の上限については、上述の効果を得る上で、１８００であることが好ましく、１７００であることがより好ましく、１６００であることが更に好ましい。
【００３４】
本発明の更に他の態様に係る遠赤外線光学系は、物体側より第１レンズ及び第２レンズによって構成されており、前記第１レンズが光軸上で物体側に凸面を有する正の屈折力を有し、前記第２レンズの少なくとも１面が非球面であることが好ましい。
【００３５】
上記の構成によれば、第１レンズが光軸上で物体側に凸面を有する正の屈折力を有している。これにより、歪曲収差を補正することができる。
【００３６】
また、上記の構成によれば、第２レンズが少なくとも一面に非球面を有している。これにより、球面収差の補正、及び第１レンズで発生した非点収差を容易かつ効率的に補正することができる。この条件から逸脱した場合、球面収差、非点収差等の光学性能が悪化し、光学性能の悪い遠赤外線光学系となってしまう。
【００３７】
更に、上述した第１発明の第２レンズが少なくとも一面に非球面を有している態様において、前記第１レンズの少なくとも１面が非球面であることが好ましい。
【００３８】
第１レンズの少なくとも１面を非球面とすることにより、上述のように第２レンズが少なくとも一面に非球面を有している態様において球面収差、非点収差を補正することができると共に、さらに第２レンズで補正しきれないコマ収差を補正することができる。
【００３９】
本発明の更に他の態様に係る遠赤外線光学系は、物体側より第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズによって構成されており、前記第１レンズが光軸上で物体側に凸面を有する正の屈折力を有し、前記第２レンズ及び第３レンズの少なくとも１面が非球面であることが好ましい。
【００４０】
上記の構成によれば、遠赤外線光学系は３枚のレンズで構成され、第１レンズの最物体側面が光軸上で物体側に凸形状をなす正の屈折力を有し、第２レンズ及び第３レンズの少なくとも一面に非球面を有している。これにより、遠赤外線光学系は、第１レンズで発生した非点収差を第２レンズ及び第３レンズの備える面の少なくとも何れかに形成された非球面において補正することができる。この条件から逸脱した場合、球面収差、非点収差等の光学性能が悪化し、解像の悪い遠赤外線光学系となってしまう。
【００４１】
本発明の更に他の態様に係る遠赤外線光学系は、前記シリコンレンズの酸素含有量が以下であることが好ましい。
【００４２】
また、本発明の更に他の態様に係る遠赤外線光学系は、前記シリコンレンズが、FZ法又は従来のCZ法に比べ1/1000以下の酸素量で生成されたCZ法で形成されていることが好ましい。
【００４３】
従来のCZ法で生成されたシリコンにおいては、波長9μm付近で吸収帯が発生する。その原因として、従来のCZ法でシリコンを生成する際に生成されたシリコンレンズ中に酸素が必要以上に残ってしまうことが挙げられる。従って、従来のCZ法で生成されたシリコンをそのままで使用すると、シリコン中心肉厚が厚くなるにつれて9μmの吸収が大きくなり、著しく画像劣化が起こってしまう。ここで、従来のCZ法で生成されたシリコンレンズ中の酸素含有量は２×１０18ａｔｍ／ｃｍ程度であることが知られている。
【００４４】
これに対し、9μm帯吸収を軽減するために、CZ法でシリコンを生成する際にシリコンの酸素濃度を1/100以下（より好ましくは1/400以下であり、更に好ましくは1/1000以下）に制御する（すなわち、脱酸素を行う）。これにより、生成されたシリコンレンズの酸素含有量を２×１０16ａｔｍ／ｃｍ以下（より好ましくは５×１０15ａｔｍ／ｃｍ以下であり、更に好ましくは２×１０15ａｔｍ／ｃｍ以下）、すなわち従来のCZ法で生成されたシリコンレンズの1/100以下まで低減することができる。従って、このように生成されたシリコンレンズをもちいることにより、9μm帯吸収を軽減することができるため、遠赤外透過率を向上させ、遠赤外領域で画像の劣化を抑えることができる。
【００４５】
以上の理由より、9μmでの吸収の少ないFZ法で生成したシリコン、または前記脱酸素を行ったCZ法で生成したシリコンを使用することにより、遠赤外波長域での透過率の低下を少なくし、赤外感度の低下を抑えて、良好な画像が形成することができる。
【００４６】
以下、本発明の遠赤外線光学系及び撮像装置の実施例を図に基づいて説明する。
各実施例の表において、ｆは全系の波長10μmでの焦点距離、ＦはFナンバー、Shは遠赤外線センサーの最大像高、νは｛（波長10μmでの屈折率）−１｝／｛（波長8μmでの屈折率｝−（波長14μmでの屈折率）｝を示す。
【００４７】
また、非球面１（ASP1）偶数次非球面は次式で定義されるものとする。
z=ch2/[1+{1-(1+k)c2h2}1/2]+A4h4+A6h6+A8h8+A10h10・・・
（但し、cは曲率(1/r)、hは光軸からの高さ、kは円錐係数、A4、A6、A8、A10・・・は各次数の非球面係数を示す）
非球面２（ASP2）奇数次非球面は次式で定義されるものとする。
z=ch2/[1+{1-(1+k)c2h2}1/2]+B3h3+B4h4+B5h5+B6h6+B7h7+B8h8+B9h9+B10h10・・・
（但し、cは曲率(1/r)、hは光軸からの高さ、kは円錐係数、B3、B4、B5、B6、B7、B8、B9、B10・・・は各次数の非球面係数を示す）
【００４８】
各縦収差図は、左側から順に、球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、歪曲収差（％）を示す。球面収差図において、縦軸はＦナンバーを表し、実線は波長10μmの特性である。非点収差図において、縦軸は半画角を表し、線Ｓは波長10μmのサジタル平面、線Ｍは波長10μmのメリディオナル平面の特性である。歪曲収差図において、縦軸は半画角を表す。
【実施例１】
【００４９】
本発明の第１実施例を図面を参照して説明する。図１は物体距離無限遠状態における遠赤外線光学系１の構成を示す。図２は、各状態における収差図を示す。遠赤外線光学系１は、図１に示すように、第１レンズＬ１、絞りＳ、第２レンズＬ２、光学フィルターＣＧを有する。
【００５０】
表１及び表２は第１実施例の数値データである。
（表１）
【表１】
2017090786.tif 000003
【００５１】
（表２）
【表２】
2017090786.tif 000004
【００５２】
第１実施例の条件式に係る値は、以下の通りである。
条件式（１）  Dt ／ Sh ＝ 0.3
条件式（２）  F ／ Dt ＝  0.964
条件式（３）  ν  =  1562.2
【実施例２】
【００５３】
本発明の第２実施例を図面を参照して説明する。図３は物体距離無限遠状態における遠赤外線光学系２の構成を示す。図４は、各状態における収差図である。遠赤外線光学系２は、図３に示すように、第１レンズＬ１、絞りＳ、第２レンズＬ２、光学フィルターＣＧを有する。
【００５４】
表３及び表４は第２実施例の数値データである。
（表３）
【表３】
2017090786.tif 000005
【００５５】
（表４）
【表４】
2017090786.tif 000006
【００５６】
第２実施例の条件式に係る値は、以下の通りである。
条件式（１）  Dt ／ Sh ＝ 0.775
条件式（２）  F ／ Dt ＝  0.373
条件式（３）  ν  =  1562.2
【実施例３】
【００５７】
本発明の第３実施例を図面を参照して説明する。図５は物体距離無限遠状態における遠赤外線光学系３の構成を示す。図６は、各状態における収差図である。遠赤外線光学系３は、図５に示すように、第１レンズＬ１、絞りＳ、第２レンズＬ２、光学フィルターＣＧを有する。
【００５８】
表５及び表６は第３実施例の数値データである。
（表５）
【表５】
2017090786.tif 000007
【００５９】
（表６）
【表６】
2017090786.tif 000008
【００６０】
第３実施例の条件式に係る値は、以下の通りである。
条件式（１）  Dt ／ Sh ＝ 0.3
条件式（２）  F ／ Dt ＝  0.924
条件式（３）  ν  =  1562.2
【実施例４】
【００６１】
本発明の第４実施例を図面を参照して説明する。図７は物体距離無限遠状態における遠赤外線光学系４の構成を示す。図８は、各状態における収差図である。遠赤外線光学系４は、図７に示すように、第１レンズＬ１、絞りＳ、第２レンズＬ２、光学フィルターＣＧを有する。
【００６２】
表７及び表８は第４実施例の数値データである。
（表７）
【表７】
2017090786.tif 000009
【００６３】
（表８）
【表８】
2017090786.tif 000010
【００６４】
第４実施例の条件式に係る値は、以下の通りである。
条件式（１）  Dt ／ Sh ＝ 0.784
条件式（２）  F ／ Dt ＝  0.226
条件式（３）  ν  =  1562.2
【実施例５】
【００６５】
本発明の第５実施例を図面を参照して説明する。図９は物体距離無限遠状態における遠赤外線光学系５の構成を示す。図１０は、各状態における収差図である。遠赤外線光学系５は、図９に示すように、第１レンズＬ１、絞りＳ、第２レンズＬ２、光学フィルターＣＧを有する。
【００６６】
表９及び表１０は第５実施例の数値データである。
（表９）
【表９】
2017090786.tif 000011
【００６７】
（表１０）
【表１０】
2017090786.tif 000012
【００６８】
第５実施例の条件式に係る値は、以下の通りである。
条件式（１）  Dt ／ Sh ＝ 0.429
条件式（２）  F ／ Dt ＝  0.301
条件式（３）  ν  =  1562.2
【実施例６】
【００６９】
本発明の第６実施例を図面を参照して説明する。図１１は物体距離無限遠状態における遠赤外線光学系６の構成を示す。図１２は、各状態における収差図である。遠赤外線光学系６は、図１１に示すように、第１レンズＬ１、絞りＳ、第２レンズＬ２、光学フィルターＣＧを有する。
【００７０】
表１１及び表１２は第５実施例の数値データである。
（表１１）
【表１１】
2017090786.tif 000013
【００７１】
（表１２）
【表１２】
2017090786.tif 000014
【００７２】
第６実施例の条件式に係る値は、以下の通りである。
条件式（１）  Dt ／ Sh ＝ 0.49
条件式（２）  F ／ Dt ＝  0.434
条件式（３）  ν  =  1562.2
【実施例７】
【００７３】
本発明の第７実施例を図面を参照して説明する。図１３は物体距離無限遠状態における遠赤外線光学系７の構成を示す。図１４は、各状態における収差図である。遠赤外線光学系７は、図１３に示すように、第１レンズＬ１、絞りＳ、第２レンズＬ２、光学フィルターＣＧを有する。
【００７４】
表１３及び表１４は第７実施例の数値データである。
（表１３）
【表１３】
2017090786.tif 000015
【００７５】
（表１４）
【表１４】
2017090786.tif 000016
【００７６】
第７実施例の条件式に係る値は、以下の通りである。
条件式（１）  Dt ／ Sh ＝ 1.25
条件式（２）  F ／ Dt ＝  0.36
条件式（３）  ν  =  1562.2
【実施例８】
【００７７】
本発明の第８実施例を図面を参照して説明する。図１５は物体距離無限遠状態における遠赤外線光学系８の構成を示す。図１６は、各状態における収差図である。遠赤外線光学系８は、図１５に示すように、第１レンズＬ１、絞りＳ、第２レンズＬ２、光学フィルターＣＧを有する。
【００７８】
表１５及び表１６は第８実施例の数値データである。
（表１５）
【表１５】
2017090786.tif 000017
【００７９】
（表１６）
【表１６】
2017090786.tif 000018
【００８０】
第８実施例の条件式に係る値は、以下の通りである。
条件式（１）  Dt ／ Sh ＝ 0.571
条件式（２）  F ／ Dt ＝  0.248
条件式（３）  ν  =  1562.2
【実施例９】
【００８１】
本発明の第９実施例を図面を参照して説明する。図１７は物体距離無限遠状態における遠赤外線光学系９の構成を示す。図１８は、各状態における収差図である。遠赤外線光学系９は、図１７に示すように、第１レンズＬ１、絞りＳ、第２レンズＬ２、光学フィルターＣＧを有する。
【００８２】
表１７及び表１８は第９実施例の数値データである。
（表１７）
【表１７】
2017090786.tif 000019
【００８３】
（表１８）
【表１８】
2017090786.tif 000020
【００８４】
第９実施例の条件式に係る値は、以下の通りである。
条件式（１）  Dt ／ Sh ＝ 2.5
条件式（２）  F ／ Dt ＝  0.204
条件式（３）  ν  =  1562.2
【実施例１０】
【００８５】
本発明の第１０実施例を図面を参照して説明する。図１９は物体距離無限遠状態における遠赤外線光学系１０の構成を示す。図２０は、各状態における収差図である。遠赤外線光学系１０は、図１９に示すように、第１レンズＬ１、絞りＳ、第２レンズＬ２、光学フィルターＣＧを有する。
【００８６】
表１９及び表２０は第１０実施例の数値データである。
（表１９）
【表１９】
2017090786.tif 000021
【００８７】
（表２０）
【表２０】
2017090786.tif 000022
【００８８】
第１０実施例の条件式に係る値は、以下の通りである。
条件式（１）  Dt ／ Sh ＝ 2.5
条件式（２）  F ／ Dt ＝  0.18
条件式（３）  ν  =  1562.2
【実施例１１】
【００８９】
本発明の第１１実施例を図面を参照して説明する。図２１は物体距離無限遠状態における遠赤外線光学系１１の構成を示す。図２２は、各状態における収差図である。遠赤外線光学系１１は、図２１に示すように、第１レンズＬ１、絞りＳ、第２レンズＬ２、光学フィルターＣＧを有する。
【００９０】
表２１及び表２２は第１１実施例の数値データである。
（表２１）
【表２１】
2017090786.tif 000023
【００９１】
（表２２）
【表２２】
2017090786.tif 000024
【００９２】
第３実施例の条件式に係る値は、以下の通りである。
条件式（１）  Dt ／ Sh ＝ 2.5
条件式（２）  F ／ Dt ＝  0.16
条件式（３）  ν  =  1562.2
【実施例１２】
【００９３】
本発明の第１２実施例を図面を参照して説明する。図２３は物体距離無限遠状態における遠赤外線光学系１２の構成を示す。図２４は、各状態における収差図である。遠赤外線光学系１２は、図２３に示すように、第１レンズＬ１、絞りＳ、第２レンズＬ２、光学フィルターＣＧを有する。
【００９４】
表２３及び表２４は第１２実施例の数値データである。
（表２３）
【表２３】
2017090786.tif 000025
【００９５】
（表２４）
【表２４】
2017090786.tif 000026
【００９６】
第１２実施例の条件式に係る値は、以下の通りである。
条件式（１）  Dt ／ Sh ＝ 0.5
条件式（２）  F ／ Dt ＝  0.8
条件式（３）  ν  =  1562.2
【実施例１３】
【００９７】
本発明の第１３実施例を図面を参照して説明する。図２５は物体距離無限遠状態における遠赤外線光学系１３の構成を示す。図２６は、各状態における収差図である。遠赤外線光学系１３は、図２５に示すように、第１レンズＬ１、絞りＳ、第２レンズＬ２、光学フィルターＣＧを有する。
【００９８】
表２５及び表２６は第１３実施例の数値データである。
（表２５）
【表２５】
2017090786.tif 000027
【００９９】
（表２６）
【表２６】
2017090786.tif 000028
【０１００】
第１３実施例の条件式に係る値は、以下の通りである。
条件式（１）  Dt ／ Sh ＝ 0.214
条件式（２）  F ／ Dt ＝  0.72
条件式（３）  ν  =  1562.2
【実施例１４】
【０１０１】
本発明の第１４実施例を図面を参照して説明する。図２７は物体距離無限遠状態における遠赤外線光学系１４の構成を示す。図２８は、各状態における収差図である。遠赤外線光学系１４は、図２７に示すように、第１レンズＬ１、絞りＳ、第２レンズＬ２、光学フィルターＣＧを有する。
【０１０２】
表２７〜表２９は第１４実施例の数値データである。
（表２７）
【表２７】
2017090786.tif 000029
【０１０３】
（表２８）
【表２８】
2017090786.tif 000030
【０１０４】
（表２９）
【表２９】
2017090786.tif 000031
【０１０５】
第１４実施例の条件式に係る値は、以下の通りである。
条件式（１）  Dt ／ Sh ＝ 0.607
条件式（２）  F ／ Dt ＝  0.369
条件式（３）  ν  =  1562.2
【実施例１５】
【０１０６】
本発明の第１５実施例を図面を参照して説明する。図２９は物体距離無限遠状態における遠赤外線光学系１５の構成を示す。図３０は、各状態における収差図である。遠赤外線光学系１５は、図１に示すように、第１レンズＬ１、絞りＳ、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、光学フィルターＣＧを有する。
【０１０７】
表３０及び表３１は第１５実施例の数値データである。
（表３０）
【表３０】
2017090786.tif 000032
【０１０８】
（表３１）
【表３１】
2017090786.tif 000033
【０１０９】
第１５実施例の条件式に係る値は、以下の通りである。
条件式（１）  Dt ／ Sh ＝0.588
条件式（２）  F ／ Dt ＝  0.3
条件式（３）  ν  =  1562.2
【０１１０】
なお、本実施例では、遠赤外線光学系１５の第１レンズＬ１が正の屈折力を有し、第２レンズＬ２が負の屈折力を有し、第３レンズＬ３が正の屈折力を有する構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、遠赤外線光学系１５において、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、及び第３レンズＬ３は、各々順に正、正、及び負の屈折力を有していてもよいし、任意の構成を採用することができる。
【０１１１】
本発明の実施例の撮像装置１００は、図３１に示すように、遠赤外線光学系１を有する。また、撮像装置１００の有する遠赤外線光学系１の結像位置には、遠赤外線光学系１によって形成された光学像を電気的信号に変換する遠赤外線光電変換素子１０２（撮像素子）が配置されている。遠赤外線光電変換素子１０２は、画像信号処理ユニット１０４に接続されている。
【０１１２】
装置１００が遠赤外線光学系１を備える構成を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、遠赤外線光学系１〜１５の何れの遠赤外線光学系を備えていてもよい。
【０１１３】
本発明に係る遠赤外線光学系は、上述のように構成することにより、遠赤外線光学系、例えば、波長が８μｍ〜１４μｍの遠赤外線を使用する遠赤外線サーモグラフィ用レンズ、遠赤外線監視カメラ用レンズ、車載用レンズ等の遠赤外線レンズなどに好適に利用することができる。
【符号の説明】
【０１１４】
Ｓ              絞り
ＣＧ            光学フィルター
Ｌ１            第１レンズ
Ｌ２            第２レンズ
Ｌ３            第３レンズ
１〜１５        遠赤外線光学系
１００          遠赤外線イメージング装置
１０２          遠赤外線光電変換素子
１０４          画像信号処理ユニット
【図１】
2017090786.tif 000034
【図２】
2017090786.tif 000035
【図３】
2017090786.tif 000036
【図４】
2017090786.tif 000037
【図５】
2017090786.tif 000038
【図６】
2017090786.tif 000039
【図７】
2017090786.tif 000040
【図８】
2017090786.tif 000041
【図９】
2017090786.tif 000042
【図１０】
2017090786.tif 000043
【図１１】
2017090786.tif 000044
【図１２】
2017090786.tif 000045
【図１３】
2017090786.tif 000046
【図１４】
2017090786.tif 000047
【図１５】
2017090786.tif 000048
【図１６】
2017090786.tif 000049
【図１７】
2017090786.tif 000050
【図１８】
2017090786.tif 000051
【図１９】
2017090786.tif 000052
【図２０】
2017090786.tif 000053
【図２１】
2017090786.tif 000054
【図２２】
2017090786.tif 000055
【図２３】
2017090786.tif 000056
【図２４】
2017090786.tif 000057
【図２５】
2017090786.tif 000058
【図２６】
2017090786.tif 000059
【図２７】
2017090786.tif 000060
【図２８】
2017090786.tif 000061
【図２９】
2017090786.tif 000062
【図３０】
2017090786.tif 000063
【図３１】
2017090786.tif 000064