JPH04234013A - 超広帯域色消しレンズ - Google Patents
超広帯域色消しレンズInfo
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- JPH04234013A JPH04234013A JP3175477A JP17547791A JPH04234013A JP H04234013 A JPH04234013 A JP H04234013A JP 3175477 A JP3175477 A JP 3175477A JP 17547791 A JP17547791 A JP 17547791A JP H04234013 A JPH04234013 A JP H04234013A
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- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 12
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims abstract description 11
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims 1
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- UJSDJDKCDICPPJ-UHFFFAOYSA-L [F-].[Ca+2].[O-2].[Mg+2].[F-].[Ca+2] Chemical group [F-].[Ca+2].[O-2].[Mg+2].[F-].[Ca+2] UJSDJDKCDICPPJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- MQRAZUJGWRNIGQ-UHFFFAOYSA-M [O-2].[Mg+2].[F-].[Ca+2].[O-2].[Mg+2] Chemical group [O-2].[Mg+2].[F-].[Ca+2].[O-2].[Mg+2] MQRAZUJGWRNIGQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
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Classifications
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/02—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of crystals, e.g. rock-salt, semi-conductors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
- F41G7/00—Direction control systems for self-propelled missiles
- F41G7/20—Direction control systems for self-propelled missiles based on continuous observation of target position
- F41G7/22—Homing guidance systems
- F41G7/2253—Passive homing systems, i.e. comprising a receiver and do not requiring an active illumination of the target
-
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- F41G7/2293—Homing guidance systems characterised by the type of waves using electromagnetic waves other than radio waves
-
- G—PHYSICS
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- 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
- G02B13/146—Optical objectives specially designed for the purposes specified below for use with infrared or ultraviolet radiation with corrections for use in multiple wavelength bands, such as infrared and visible light, e.g. FLIR systems
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光学システムに関し、特
に色消しレンズに関する。
に色消しレンズに関する。
【０００２】本発明は、特定の応用のための実施例に関
しここに記載されているが、本発明がそれに限定されな
いことを理解されるべきである。当業者は、本発明の技
術的範囲内の付加的な変化、応用、実施例および本発明
が非常に有効である付加的な分野を認識するであろう。
しここに記載されているが、本発明がそれに限定されな
いことを理解されるべきである。当業者は、本発明の技
術的範囲内の付加的な変化、応用、実施例および本発明
が非常に有効である付加的な分野を認識するであろう。
【０００３】
【従来の技術】赤外線および可視光の光学システムは、
検出器の情景からのエネルギを集めるあるいは位置づけ
るレンズを必要とする。例えば、遠隔感知装置のような
応用において、単一の検出器上にの複数の波長からエネ
ルギを集めることを可能にする光学的配置を提供するこ
とが望ましい。例えば、可視および赤外線の光学的性能
の必要性は、ある種のミサイルシステムで認められてい
る。ミサイルは、単一の帯域（赤外線）動作に通常限定
されている。既知の技術に見られる複数の波長帯域の性
能を供給する幾つかの光学的材料と共に複雑な光学的配
置を使用するため、これらの配置は製造するのに費用が
かかり、維持することが難しい合成物で形成される光学
素子を通常使用する。合成物の多くは、研磨が困難で、
脆く、機械的な歪みでコールドフローあるいは変形しや
すく、温度の変化で破損しやすい。さらに、この方法は
同時には行われない。複数の波長帯域の動作は、時間を
浪費しまたさらに厳しい使命を容認できない順次的な方
法で通常実行される。
検出器の情景からのエネルギを集めるあるいは位置づけ
るレンズを必要とする。例えば、遠隔感知装置のような
応用において、単一の検出器上にの複数の波長からエネ
ルギを集めることを可能にする光学的配置を提供するこ
とが望ましい。例えば、可視および赤外線の光学的性能
の必要性は、ある種のミサイルシステムで認められてい
る。ミサイルは、単一の帯域（赤外線）動作に通常限定
されている。既知の技術に見られる複数の波長帯域の性
能を供給する幾つかの光学的材料と共に複雑な光学的配
置を使用するため、これらの配置は製造するのに費用が
かかり、維持することが難しい合成物で形成される光学
素子を通常使用する。合成物の多くは、研磨が困難で、
脆く、機械的な歪みでコールドフローあるいは変形しや
すく、温度の変化で破損しやすい。さらに、この方法は
同時には行われない。複数の波長帯域の動作は、時間を
浪費しまたさらに厳しい使命を容認できない順次的な方
法で通常実行される。
【０００４】複数の波長帯域の動作の提供のそれより少
し劣る他の通常の方法は、曲面ミラーの使用を含む。し
かしながら、曲面ミラーの光学的配置は通常複雑であり
、システムの視野を限定あるいは妨げやすい。それ故、
これらのシステムは使用される素子の数に限定され、そ
のためおよび故に限定された特性を提供する。
し劣る他の通常の方法は、曲面ミラーの使用を含む。し
かしながら、曲面ミラーの光学的配置は通常複雑であり
、システムの視野を限定あるいは妨げやすい。それ故、
これらのシステムは使用される素子の数に限定され、そ
のためおよび故に限定された特性を提供する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】したがって、従来の屈
折システムは限定される波長の範囲、例えば０．４乃至
０．７ミクロン（可視）、３．５乃至５ミクロン（近赤
外線）あるいは８乃至１２ミクロン（中間赤外線）での
み通常色消しされ、あるいは間にある波長で補正なしに
これらの２つの帯域にわたって自主的に色消しされる。 遠隔感知装置は、０．４乃至５ミクロンの連続的な範囲
の間、測定に依存する。このように、可視光からエネル
ギ分光の赤外線範囲の複数の波長の動作を供給すること
は代替的な技術に必要である。
折システムは限定される波長の範囲、例えば０．４乃至
０．７ミクロン（可視）、３．５乃至５ミクロン（近赤
外線）あるいは８乃至１２ミクロン（中間赤外線）での
み通常色消しされ、あるいは間にある波長で補正なしに
これらの２つの帯域にわたって自主的に色消しされる。 遠隔感知装置は、０．４乃至５ミクロンの連続的な範囲
の間、測定に依存する。このように、可視光からエネル
ギ分光の赤外線範囲の複数の波長の動作を供給すること
は代替的な技術に必要である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このような技術の必要性
は、超広帯域色消しレンズを提供する本発明により満足
される。そのレンズは、光学的に整列して配置されたカ
ルシウムフッ化物あるいはマグネシウム酸化物の３つの
交互の素子で形成される。第１の実施例において、素子
はカルシウムフッ化物の第１の正（収束）の素子、マグ
ネシウム酸化物の第２の負（発散）の素子、およびカル
シウムフッ化物の第３の正の素子により構成され、クッ
クトリプレットで配置される。第２の実施例において、
広角トリプレットは、マグネシウム酸化物の第１の負の
素子、カルシウムフッ化物の第２の正の素子、およびマ
グネシウム酸化物の第３の素子により構成される。
は、超広帯域色消しレンズを提供する本発明により満足
される。そのレンズは、光学的に整列して配置されたカ
ルシウムフッ化物あるいはマグネシウム酸化物の３つの
交互の素子で形成される。第１の実施例において、素子
はカルシウムフッ化物の第１の正（収束）の素子、マグ
ネシウム酸化物の第２の負（発散）の素子、およびカル
シウムフッ化物の第３の正の素子により構成され、クッ
クトリプレットで配置される。第２の実施例において、
広角トリプレットは、マグネシウム酸化物の第１の負の
素子、カルシウムフッ化物の第２の正の素子、およびマ
グネシウム酸化物の第３の素子により構成される。
【０００７】両方の実施例において、本発明はエネルギ
スペクトルの可視光から近赤外線部分までの多く波長帯
域、すなわち０．５ミクロン乃至５ミクロンにわたって
色収差その他の収差に対して同時に補正される色消し光
学システムを提供する。
スペクトルの可視光から近赤外線部分までの多く波長帯
域、すなわち０．５ミクロン乃至５ミクロンにわたって
色収差その他の収差に対して同時に補正される色消し光
学システムを提供する。
【０００８】
【実施例】本発明の利点を明らかにするために添付図面
を参照して実施例を説明する。
を参照して実施例を説明する。
【０００９】図１は、本発明の超広帯域色消しレンズ系
１０の第１の実施例であり図２は同様の第２の実施例で
ある。各実施例において、レンズ系１０は３つの交互の
光学素子１２，１４ および１６で形成される。光学エ
ネルギ１８の入射光が検出器２０に焦点を結ぶように素
子１２，１４および１６は相対的に光学的に整列されて
いる。
１０の第１の実施例であり図２は同様の第２の実施例で
ある。各実施例において、レンズ系１０は３つの交互の
光学素子１２，１４ および１６で形成される。光学エ
ネルギ１８の入射光が検出器２０に焦点を結ぶように素
子１２，１４および１６は相対的に光学的に整列されて
いる。
【００１０】第１の実施例において、レンズ系１０は収
束される（正）第１および第３の素子１２および１６と
発散される（負）第２の素子１４でクックトリプレット
として形成される。本発明に従って、第１および第３の
素子１２および１６はカルシウムフッ化物で構成され、
第２の素子１４はマグネシウム酸化物で構成される。
束される（正）第１および第３の素子１２および１６と
発散される（負）第２の素子１４でクックトリプレット
として形成される。本発明に従って、第１および第３の
素子１２および１６はカルシウムフッ化物で構成され、
第２の素子１４はマグネシウム酸化物で構成される。
【００１１】第２の実施例において、レンズ系１０は発
散される（負）第１および第３の素子１２および１６お
よび収束される（正）第２の素子１４で広角トリプレッ
トとして形成される。本発明に従って、第１および第３
の素子１２および１６はマグネシウム酸化物で構成され
、第２の素子１４はカルシウムフッ化物で形成される。
散される（負）第１および第３の素子１２および１６お
よび収束される（正）第２の素子１４で広角トリプレッ
トとして形成される。本発明に従って、第１および第３
の素子１２および１６はマグネシウム酸化物で構成され
、第２の素子１４はカルシウムフッ化物で形成される。
【００１２】最良の実施態様において、各実施例の素子
１２，１４ および１６それぞれは、単結晶構造で形成
される。 当業者に理解されるように、図１の実施例はさらに狭い
視野（ＦＯＶ）の図２の実施例より通常は大口径である
。故に、図２の実施例は広いＦＯＶが集光能力以上に重
視される応用にさらに適する。（これに関連して、集光
能力（ｓｐｅｅｄ）はレンズを通過する光学エネルギの
収束率を言う。レンズが大口径であればあるほど、ター
ゲット検出器に収束する出力エネルギは速い。集光能力
は通常レンズの直径に対する出力ビームの焦点距離の割
合であるレンズの”ｆナンバー”として表される。ｆナ
ンバーが低ければ低いほど、レンズは大口径である。）
１２，１４ および１６それぞれは、単結晶構造で形成
される。 当業者に理解されるように、図１の実施例はさらに狭い
視野（ＦＯＶ）の図２の実施例より通常は大口径である
。故に、図２の実施例は広いＦＯＶが集光能力以上に重
視される応用にさらに適する。（これに関連して、集光
能力（ｓｐｅｅｄ）はレンズを通過する光学エネルギの
収束率を言う。レンズが大口径であればあるほど、ター
ゲット検出器に収束する出力エネルギは速い。集光能力
は通常レンズの直径に対する出力ビームの焦点距離の割
合であるレンズの”ｆナンバー”として表される。ｆナ
ンバーが低ければ低いほど、レンズは大口径である。）
【００１３】両方の実施例において、本発明は色彩およ
び、エネルギスペクトルの可視から近赤外線部分までの
多重波長帯域、すなわち０．５ミクロン乃至５ミクロン
にわたる色その他の収差の同時に補正される色消し光学
システムを供給する。
び、エネルギスペクトルの可視から近赤外線部分までの
多重波長帯域、すなわち０．５ミクロン乃至５ミクロン
にわたる色その他の収差の同時に補正される色消し光学
システムを供給する。
【００１４】上記の各レンズは、通常の方法で設計およ
び形成されている。実際に、レンズは第１にカリフォル
ニアのパサデナのオプチカルリサーチアソシエートのＣ
ｏｄｅＶ、あるいはニューヨークのフィッシャーズの
サイエンティフィック カルキュレーション社より
ＡｃｃｏｓＶのようなコンピュータの光学設計プログラ
ムを使用して設計される。各素子の通常の形は、各表面
の曲率半径、素子の材料選択および素子の厚さを特定す
ることにより入力される。素子間の空間もまたここに特
定される。システムの要求は所望のｆナンバー、焦点距
離、および例示としてスポットサイズに関する映像の質
に関して入力される。次に、システムが良好な特性を与
える波長範囲が特定され入力される。可変パラメータが
特定される。（これらは、通常選択された材料の限定に
決定されるあるいはまた基づく機械的制限に通常基づく
。）最適のランが要求される光学的特性を得るために、
通常数回繰返し行われる。プログラムは、以下のものを
出力する。 １）以下のものの示された各表面の表における光学的規
範、 ａ）各表面の曲率半径、 ｂ）各表面に伴う材料、 ｃ）表面の厚さ ２）特定されるＦＯＶにおける映像の品質に関する特性
（スポットサイズに関して測定される）。
び形成されている。実際に、レンズは第１にカリフォル
ニアのパサデナのオプチカルリサーチアソシエートのＣ
ｏｄｅＶ、あるいはニューヨークのフィッシャーズの
サイエンティフィック カルキュレーション社より
ＡｃｃｏｓＶのようなコンピュータの光学設計プログラ
ムを使用して設計される。各素子の通常の形は、各表面
の曲率半径、素子の材料選択および素子の厚さを特定す
ることにより入力される。素子間の空間もまたここに特
定される。システムの要求は所望のｆナンバー、焦点距
離、および例示としてスポットサイズに関する映像の質
に関して入力される。次に、システムが良好な特性を与
える波長範囲が特定され入力される。可変パラメータが
特定される。（これらは、通常選択された材料の限定に
決定されるあるいはまた基づく機械的制限に通常基づく
。）最適のランが要求される光学的特性を得るために、
通常数回繰返し行われる。プログラムは、以下のものを
出力する。 １）以下のものの示された各表面の表における光学的規
範、 ａ）各表面の曲率半径、 ｂ）各表面に伴う材料、 ｃ）表面の厚さ ２）特定されるＦＯＶにおける映像の品質に関する特性
（スポットサイズに関して測定される）。
【００１５】次に所望ならば、プログラムは公差の分析
を実行する。制作あるいは製造図は、プログラムの出力
に基づく形および公差が使用される材料を特定するため
に提供される。最終的に、レンズは適格の光学的製造業
者による通常の方法で製造される。
を実行する。制作あるいは製造図は、プログラムの出力
に基づく形および公差が使用される材料を特定するため
に提供される。最終的に、レンズは適格の光学的製造業
者による通常の方法で製造される。
【００１６】このように、本発明は特定の応用のための
特定の実施例に関してここに記載される。当業者は本発
明の技術的範囲内の付加的な変形、応用および実施例を
認識するであろう。かなり多数のレンズは、本発明の技
術的範囲内から逸脱することなしに特定の応用の要求を
満たすために使用される。さらに、本発明は単結晶構造
に限定されない。多結晶構造もまた使用される。それ故
本発明の技術的範囲内のこのような応用、変化および実
施例を添付される特許請求の範囲によりカバーすること
を意図している。
特定の実施例に関してここに記載される。当業者は本発
明の技術的範囲内の付加的な変形、応用および実施例を
認識するであろう。かなり多数のレンズは、本発明の技
術的範囲内から逸脱することなしに特定の応用の要求を
満たすために使用される。さらに、本発明は単結晶構造
に限定されない。多結晶構造もまた使用される。それ故
本発明の技術的範囲内のこのような応用、変化および実
施例を添付される特許請求の範囲によりカバーすること
を意図している。
【図１】カルシウムフッ化マグネシウム酸化カルシウム
フッ化物構造でクックトリプレットとして形成される本
発明の超広帯域色消しレンズの第１の実施例。
フッ化物構造でクックトリプレットとして形成される本
発明の超広帯域色消しレンズの第１の実施例。
【図２】マグネシウム酸化カルシウムフッ化マグネシウ
ム酸化物構造で広角トリプレットとして形成される本発
明の超広帯域色消しレンズの第２の実施例。
ム酸化物構造で広角トリプレットとして形成される本発
明の超広帯域色消しレンズの第２の実施例。
１０…レンズ系、１２，１４，１６…光学素子。
Claims (2)
- 【請求項１】 カルシウムフッ化物で形成される第１
の素子と、マグネシウム酸化物で形成され、第１の素子
と光学的に整列した第２の素子と、カルシウムフッ化物
で形成され、第１および第２の素子と光学的に整列した
第３の素子とを具備する超広帯域色消しレンズ。 - 【請求項２】 マグネシウム酸化物で形成される第１
の素子と、カルシウムフッ化物で形成され、第１の素子
と光学的に整列した第２の素子と、マグネシウム酸化物
で形成され、第１および第２の素子と光学的に整列した
第３の素子とを具備する超広帯域色消しレンズ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US55297390A | 1990-07-16 | 1990-07-16 | |
| US552973 | 1990-07-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04234013A true JPH04234013A (ja) | 1992-08-21 |
| JP2683463B2 JP2683463B2 (ja) | 1997-11-26 |
Family
ID=24207595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3175477A Expired - Lifetime JP2683463B2 (ja) | 1990-07-16 | 1991-07-16 | 超広帯域色消しレンズ |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0467240B1 (ja) |
| JP (1) | JP2683463B2 (ja) |
| CA (1) | CA2044571C (ja) |
| DE (1) | DE69105062T2 (ja) |
| GR (1) | GR3015016T3 (ja) |
| IL (1) | IL98514A (ja) |
| NO (1) | NO301306B1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7035023B2 (en) | 2003-04-24 | 2006-04-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Lens system |
| JP2012103351A (ja) * | 2010-11-08 | 2012-05-31 | National Institute Of Information & Communication Technology | レーザ光結像用の色消しレンズ |
| CN109856785A (zh) * | 2019-03-16 | 2019-06-07 | 南京华群光电技术有限公司 | 三片式长波红外定焦镜头 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4417888A1 (de) * | 1994-05-21 | 1995-11-23 | Steinheil Optronik Gmbh | Refraktives Breitband-Ir-Objektiv |
| US5781336A (en) * | 1995-11-28 | 1998-07-14 | Lockheed Martin Corporation | Method and system for multi-spectral imaging in the visible and infrared spectrums |
| US5864436A (en) * | 1997-09-04 | 1999-01-26 | Raytheon Company | Constant deviation objective lens |
| RU2174695C1 (ru) * | 2000-03-06 | 2001-10-10 | Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Светосильный объектив для ближней ик-области спектра |
| DE10217544A1 (de) * | 2002-04-17 | 2003-11-06 | Zeiss Carl Jena Gmbh | Laser-Scanning-Mikroskop mit Kollimator- und/oder Pinholeoptik |
| US7710667B2 (en) | 2008-06-25 | 2010-05-04 | Aptina Imaging Corp. | Imaging module with symmetrical lens system and method of manufacture |
| US7773317B2 (en) | 2008-07-01 | 2010-08-10 | Aptina Imaging Corp. | Lens system with symmetrical optics |
| DE102013006917A1 (de) * | 2013-04-20 | 2014-10-23 | Diehl Bgt Defence Gmbh & Co. Kg | Suchkopf für einen Lenkflugkörper |
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