[发明专利]聚光透镜和多分割透镜

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚光透镜和多分割透镜。

背景技术

一直以来,众所周知的是，如图15所示,第一面为平面110、第二面为双曲面120,聚光透镜101以使双曲面120的旋转轴C与平面110的法线H所成角度为θ的方式倾斜（日本专利公告特公平7-36041号公报：称为专利文献1）。在如图15所示的聚光透镜101的结构中，相对于旋转轴C以某角度δ入射且在聚光透镜101内与双曲面120的旋转轴C平行的光线，无像差地被聚光至焦点F。其中，设聚光透镜101的折射率为n，则角度δ满足斯涅耳定律，即sin(θ+δ)=nsinθ。因此，在图15的聚光透镜101中，可以抑制轴外像差的产生，并且能够有效地使与平面110的法线H倾斜相交方向上的光线聚光。

另外，专利文献1中公开的聚光透镜101，其对象光线为红外线。专利文献1中公开了利用聚乙烯作为透镜材料。

此外，专利文献1中记载了一种多分割透镜，其并列有多个聚光透镜且各聚光透镜的焦点在同一位置。

此外，专利文献1中提出了如下方案：如图16A和图16B所示，将聚光透镜101设为菲涅耳透镜，为了抑制轴外像差的产生，将第二面的各双曲面121，122，123共有的旋转轴C相对于第一面即平面110倾斜相交。这里，各双曲面121，122，123分别构成透镜面。

专利文献1中记载了如下内容：在图16A和图16B所示的聚光透镜101中，对应于各双曲面121，122，123共有的旋转轴C与平面110之间所成的角度，可以使在焦点处无像差聚光的平行光线与平面110的法线H之间形成角度。因此，图16A和图16B的聚光透镜101中，可以抑制轴外像差的产生，并且能够有效地使与平面110的法线H倾斜相交方向上的光线聚光。

另外，以往提出了相比具有单一的圆锥面的旋转三透镜（axicon lens），可以加深焦点深度的旋转三透镜（日本公开专利公报特开2009-82958号公报：称为专利文献2）。

专利文献2中记载了如下方法：如图17A、图17B和图17C所示，准备3个透镜部件221a，221b，221c,这三个透镜部件中由圆锥面构成的透镜面与光轴OX所成的角度不同。如图17D所示，通过将三个透镜部件221a，221b，221c在光轴方向进行配置，与具有单一的圆锥面的旋转三透镜相比，可以加深焦点深度。另外，在专利文献2中提出，将上述的三个透镜部件221a，221b，221c组合后，可得到具有三个圆锥面的旋转三透镜，但如图17E所示，利用样条曲线（自由曲线）构成透镜面213，也可得到旋转三透镜。在该图17E所示的旋转三透镜的构成中，与具有单一的圆锥面的旋转三透镜相比，可以加深焦点深度。

另外，以往提出了一种光学式检测装置，该光学式检测装置具备多分割透镜和红外线检测元件，所述多分割透镜由焦点位置设为大致相同的多个透镜在一平面上组合而成，所述红外线检测元件为配置在所述焦点位置上的受光元件（例如，日本专利第3090336号公报：称为专利文献3，日本专利第3090337号公报：称为专利文献4）。

专利文献3、4中公开的多分割透镜中的各透镜，其第一面为平面，第二面为双曲面，该双曲面具有相对于第一面的法线倾斜相交的主轴。此外，专利文献3、4中公开的多分割透镜，其对象光线为红外线，且公开了利用聚乙烯作为透镜材料。此外，专利文献3、4中记载了通过射出成型而制作多分割透镜。

发明内容

发明所解决的课题

专利文献1中公开的图15的聚光透镜101中，双曲面120的旋转轴C相对于平面110的法线H倾斜相交，双曲面120相对于平面110的法线H不旋转对称。因此，很难通过车床等进行的旋转加工来制作聚光透镜101和该聚光透镜101用的模具。

此外，在图16A和图16B的聚光透镜101中，构成出射面的各双曲线121，122，123的旋转轴C相对于入射面即平面110的法线H倾斜相交，各双曲面121，122，123相对于平面110的法线H不旋转对称。因此，很难通过车床等进行的旋转加工来制作聚光透镜101和聚光透镜101用的模具。