透镜镜筒制造技术

透镜镜筒具有：平凸透镜(1)，该平凸透镜(1)的光入射侧的面为凸面，光出射侧的面为平面；双凹透镜(2)，其具有负光焦度，从平凸透镜(1)出射的光入射到该双凹透镜(2)；弯月形透镜(3)，其具有负光焦度，从双凹透镜(2)出射的光入射到该弯月形透镜(3)；平凸透镜(4)，该平凸透镜(4)的光入射侧的面为平面，光出射侧的面为凸面，从弯月形透镜(3)出射的光入射到该平凸透镜(4)；以及镜筒(10)，其保持平凸透镜(1)、双凹透镜(2)、弯月形透镜(3)和平凸透镜(4)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】透镜镜筒
本专利技术涉及使入射光在像面成像的透镜镜筒。
技术介绍
作为通过发送接收激光而计测大气的风向和风速的风计测激光雷达的光天线，有时使用透镜镜筒。透镜镜筒有时由于组装公差而使组装后的性能产生偏差。在以下的专利文献1公开的透镜镜筒中，为了抑制组装公差，在由镜筒保持的2枚透镜的周边部形成平面，并且将保持2枚透镜的镜筒的透镜承受面形成于平面，在将2枚透镜的周边部压靠于镜筒的透镜承受面的状态下进行固定。2枚透镜中的第1透镜是双面为凸面的双凸透镜，第2透镜是入射侧的面为凸面且出射侧的面为凹面的弯月形透镜。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2014-77904号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题现有的透镜镜筒如上所述构成，因此，能够抑制组装公差，但是，由镜筒保持的透镜的枚数仅为2枚，因此，在用作风计测激光雷达的光天线的情况下，有时无法满足风计测激光雷达所要求的波像差。为了提高波像差的性能，需要增加由镜筒保持的透镜的枚数，如果由镜筒保持的透镜的枚数为4枚，则能够满足风计测激光雷达所要求的波像差。但是，双凸透镜和弯月形透镜的面的制造麻烦，因此，在保持4枚双凸透镜和弯月形透镜等透镜的结构中，存在制造成本增加这样的课题。本专利技术正是为了解决上述课题而完成的，其目的在于，得到能够满足风计测激光雷达所要求的波像差的低成本的透镜镜筒。用于解决课题的手段本专利技术的透镜镜筒具有：第1透镜，该第1透镜的光入射侧的面为凸面，光出射侧的面为平面；第2透镜，其具有负光焦度，从第1透镜出射的光入射到该第2透镜；第3透镜，其具有负光焦度，从第2透镜出射的光入射到该第3透镜；第4透镜，该第4透镜的光入射侧的面为平面，光出射侧的面为凸面，从第3透镜出射的光入射到该第4透镜；以及镜筒，其保持第1透镜～第4透镜。专利技术效果根据本专利技术，第1透镜和第4透镜的单面为平面，因此，第1透镜和第4透镜的制造成本得到抑制。因此，具有可得到能够满足风计测激光雷达所要求的波像差的低成本的透镜镜筒的效果。附图说明图1是示出本专利技术的实施方式1的透镜镜筒的结构图。图2是示出本专利技术的实施方式1的透镜镜筒的双凹透镜2和弯月形透镜3的放大图。图3是示出平凸透镜1、双凹透镜2、弯月形透镜3和平凸透镜4中的各面和像面Si的曲率半径等的透镜镜筒规格的一例的表图。图4是示出本专利技术的实施方式2的透镜镜筒的结构图。图5是示出平凸透镜1、单凹透镜2’、弯月形透镜3和平凸透镜4中的各面和像面Si的曲率半径等的透镜镜筒规格的一例的表图。图6是示出本专利技术的实施方式3的透镜镜筒的结构图。图7是示出平凸透镜1、单凹透镜2’、单凹透镜3’和平凸透镜4中的各面和像面Si的曲率半径等的透镜镜筒规格的一例的表图。具体实施方式下面，为了更加详细地说明本专利技术，按照附图对用于实施本专利技术的方式进行说明。实施方式1图1是示出本专利技术的实施方式1的透镜镜筒的结构图，图2是示出本专利技术的实施方式1的透镜镜筒的双凹透镜2和弯月形透镜3的放大图。在图1和图2中，镜筒10是保持平凸透镜1(第1透镜)、双凹透镜2(第2透镜)、弯月形透镜3(第3透镜)和平凸透镜4(第4透镜)的透镜保持构件，作为平面的透镜承受面，从光入射侧起依次具有透镜承受面101(第1透镜承受面)、透镜承受面102(第2透镜承受面)、透镜承受面103(第3透镜承受面)、透镜承受面104(第4透镜承受面)。平凸透镜1的光入射侧的面为凸面，光出射侧的面为平面，具有正光焦度。此外，平凸透镜1在光出射侧的面具有平面的周边部1a，在周边部1a压靠于透镜承受面101的状态下保持平凸透镜1。双凹透镜2的双面为凹面，具有负光焦度。此外，双凹透镜2在光出射侧的面具有平面的周边部2a，在周边部2a压靠于透镜承受面102的状态下保持双凹透镜2。弯月形透镜3的光入射侧的面为凸面，光出射侧的面为凹面，具有负光焦度。此外，弯月形透镜3在光出射侧的面具有平面的周边部3a，在周边部3a压靠于透镜承受面103的状态下保持弯月形透镜3。平凸透镜4的光入射侧的面为平面，光出射侧的面为凸面，具有正光焦度。此外，平凸透镜4在光入射侧的面具有平面的周边部4a，在周边部4a压靠于透镜承受面104的状态下保持平凸透镜4。光圈20设置在双凹透镜2与弯月形透镜3之间。另外，平凸透镜1、4的单面为平面，因此，在制造时，仅对非平面的单面进行研磨即可。因此，例如，与双凹透镜2和弯月形透镜3相比，平凸透镜1、4的研磨用的制造成本较低。R1是平凸透镜1的光入射面的曲率半径，R2是平凸透镜1的光出射面的曲率半径。R3是双凹透镜2的光入射面的曲率半径，R4是双凹透镜2的光出射面的曲率半径。R5是光圈20的曲率半径。R6是弯月形透镜3的光入射面的曲率半径，R7是弯月形透镜3的光出射面的曲率半径。R8是平凸透镜4的光入射面的曲率半径，R9是平凸透镜4的光出射面的曲率半径。D1是平凸透镜1的光入射面与光出射面在光轴X上的间隔，D2是平凸透镜1的光出射面与双凹透镜2的光入射面在光轴X上的间隔。D3是双凹透镜2的光入射面与光出射面在光轴X上的间隔，D4是双凹透镜2的光出射面与光圈20在光轴X上的间隔，D5是光圈20与弯月形透镜3的光入射面在光轴X上的间隔。D6是弯月形透镜3的光入射面与光出射面在光轴X上的间隔，D7是弯月形透镜3的光出射面与平凸透镜4的光入射面在光轴X上的间隔。D8是平凸透镜4的光入射面与光出射面在光轴X上的间隔，D9是平凸透镜4的光出射面与像面Si的成像位置P在光轴X上的间隔。这里，设透镜镜筒整体的焦距为f，平凸透镜1的焦距为f1，双凹透镜2的焦距为f2，弯月形透镜3的焦距为f3，平凸透镜4的焦距为f4。此外，设通过透镜镜筒使光成像的像面Si的曲率半径为Ri。在包含本实施方式1在内的实施方式1～3中，通过满足下述条件(1)，减少波像差相对于透镜镜筒整体的旋转公差的性能劣化。此外，在包含本实施方式1在内的实施方式1～3中，通过满足下述条件(2)～(5)，具有较高的波像差的性能，减少透镜镜筒的组装公差。接着，对动作进行说明。来自光入射侧即物体侧的光束沿着光轴X入射到透镜镜筒。入射到透镜镜筒的光束穿过平凸透镜1、双凹透镜2、弯月形透镜3和平凸透镜4，由此，在像面Si的成像位置P成像。图3是示出平凸透镜1、双凹透镜2、弯月形透镜3和平凸透镜4中的各面和像面Si的曲率半径等的透镜镜筒规格的一例的表图。在图3中，∞表示曲率半径无限大。n1表示平凸透镜1的折射率，n3表示双凹透镜2的折射率，n6表示弯月形透镜3的折射率，n8表示平凸透镜4的折射率。在本实施方式1中，曲率半径R1～R9、Ri、间隔D1～D9、折射率n1、n3、n6、n8、透镜镜筒整体的焦距f、F数Fno、半视场角ω是图3所示的数值。在该数值中，如图3所示，Ri/f＝-2.14，满足条件(1)。此外，f/f1＝0.82、f/f2＝-0.96、f/f3＝-2.55、f/f4＝0.82，满足条件(2)～(5)。在图3的例子中，关于曲率半径，设光入射侧为正。在对由上述数值表示的透镜镜筒的波像差进行模拟时，波像差的均方即RMS如下所述。λ是1.55μm的波长。RMS＝0.0175λ(6)式(6)是半视场角ω为10度的情况，但是，在半视场角ω为0度的情况下，波像差的均方即R本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种透镜镜筒，其中，所述透镜镜筒具有：第1透镜，该第1透镜的光入射侧的面为凸面，光出射侧的面为平面；第2透镜，其具有负光焦度，从所述第1透镜出射的光入射到该第2透镜；第3透镜，其具有负光焦度，从所述第2透镜出射的光入射到该第3透镜；第4透镜，该第4透镜的光入射侧的面为平面，光出射侧的面为凸面，从所述第3透镜出射的光入射到该第4透镜；以及镜筒，其保持所述第1透镜～第4透镜。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种透镜镜筒，其中，所述透镜镜筒具有：第1透镜，该第1透镜的光入射侧的面为凸面，光出射侧的面为平面；第2透镜，其具有负光焦度，从所述第1透镜出射的光入射到该第2透镜；第3透镜，其具有负光焦度，从所述第2透镜出射的光入射到该第3透镜；第4透镜，该第4透镜的光入射侧的面为平面，光出射侧的面为凸面，从所述第3透镜出射的光入射到该第4透镜；以及镜筒，其保持所述第1透镜～第4透镜。2.根据权利要求1所述的透镜镜筒，其特征在于，所述第2透镜的光入射侧的面为凹面，光出射侧的面为平面。3.根据权利要求1所述的透镜镜筒，其特征在于，所述第3透镜的光入射侧的面为平面，光出射侧的面为凹面。4.根据权利要求1所述的透镜镜筒，其特征在于，作为平面的透镜承受面，所述镜筒从光入射侧起依次具有第1透镜承受面、第2透镜承受面、第3透镜承受面和第4透镜承受面，所述第1透镜～第4透镜具有平面的周边部，在平面的周边部与所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：辻秀伸，龟山俊平，玉川恭久，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP