JPH0933703A - Lens - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a superior sensing lens or superior transmitting lens for electromagnetic waves extending over the visible light region to the millimeter wave region. SOLUTION: The incidence surface is a single curved surface and the projection surface is a curved surface formed by reducing the shape of the incidence surface by the difference in thickness in principle; and this curved surface is divided into 4-8 parts and every divided rings 3-5 are given projecting doughnut shapes having the same refractive index and the same focal positions, projecting doughnut shapes having the same focus positions while made different in refractive index, or projecting doughnut shapes having slight differences in the focal position while made equal in refractive index.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は可視光及び赤外光からミ
リ波に至る範囲の電磁波検出に用いる感知用レンズに関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sensing lens used for detecting electromagnetic waves in the range from visible light and infrared light to millimeter waves.

【０００２】[0002]

【従来の技術】現行の感知用レンズは入射側の曲率はプ
ラスであり、出射側の曲率はマイナスであると言う点に
おいては何れも共通である。而して検出する赤外光など
がレンズ材料に吸収され難くするために、レンズの肉厚
は出来るだけ薄くしなければならない。一般にこの用途
のレンズの焦点位置は第１面の曲率に比較して非常に短
いため、出射側の曲率を小さくしなければならないこ
と、曲率を小さくすると球面収差が大きくなるため、有
効口径を大きく出来ないことなどの制約がある。2. Description of the Related Art Current sensing lenses are common in that the entrance side has a positive curvature and the exit side has a negative curvature. Thus, the thickness of the lens must be made as thin as possible in order to make it difficult for the infrared rays and the like detected to be absorbed by the lens material. Generally, the focal point of a lens for this purpose is very short compared to the curvature of the first surface, so the curvature on the exit side must be made small. If the curvature is made small, the spherical aberration will become large, so the effective aperture will be large. There are restrictions such as things that cannot be done.

【０００３】このため現行のレンズは、出射側曲面を入
射面の曲率から肉厚の分だけ小さくした形状で形成し、
その上に小さな曲率を有する第２曲面を多数、例えば２
０個から５０個も配置するか、あるいは小さな曲率を有
するフレネルレンズ面を多数配置した形状になってい
る。For this reason, in the current lens, the curved surface on the exit side is formed in a shape that is smaller than the curvature of the entrance surface by the thickness.
A large number of second curved surfaces having a small curvature, for example, 2
0 to 50 pieces are arranged, or a large number of Fresnel lens surfaces having a small curvature are arranged.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このような形状のレン
ズは、第１に製作が困難であり、第２に費用が高価につ
き、第３に感知領域に死角が生じやすいなどの欠点があ
る。A lens having such a shape has the following drawbacks: firstly, it is difficult to manufacture, secondly, the cost is high, and thirdly, a blind spot easily occurs in the sensing area.

【０００５】すなわち小さなレンズ面を多数作ること自
体が困難であること、その面を高度の鏡面に磨くことが
難しいこと、レンズとレンズの間には電磁波を感知出来
ないデッドゾーンが形成されること、フレネルレンズ面
の創成には高価な単結晶ダイヤモンドバイトが必要であ
り、且つダイヤモンドバイトで切削可能な材料には制約
があることなど、多くのきわめて難しい問題が現存して
いる。そのため一般にこの用途のレンズは、材料がかな
り安価であるに拘らず、非常に高価である。That is, it is difficult to make a large number of small lens surfaces, it is difficult to polish the surfaces to high-level mirror surfaces, and a dead zone where electromagnetic waves cannot be detected is formed between the lenses. However, many extremely difficult problems still exist, including that an expensive single-crystal diamond tool is required to create the Fresnel lens surface, and that the materials that can be cut by the diamond tool are limited. As a result, lenses for this application are generally very expensive despite the fact that the materials are fairly inexpensive.

【０００６】更にこのような形状のレンズを小型化する
技術は、きわめて難しいと思われる。Further, the technique for downsizing a lens having such a shape seems to be extremely difficult.

【０００７】将来この用途のレンズは感度が良好で感知
領域が広く、且つコストを安くすることが望まれてい
る。又小型化も技術の趨勢である。本発明はこれらの要
望に応えるべく、鋭意研究した結果成されたものであ
る。In the future, it is desired that the lens for this purpose has good sensitivity, a wide sensing area, and a low cost. Miniaturization is also the trend of technology. The present invention was made as a result of earnest research to meet these demands.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明が第２面に形成す
る複数の凸状レンズは、中央のレンズを除けばいわゆる
蒲鉾状、もしくはシリンドリカルレンズを円形にした形
状、すなわち軸回転対称のドーナツ状であって、これら
の輪帯レンズもしくはもっとも外側の周縁レンズは、い
わば第１面の内側に沿って配置するため、中心から離れ
るにしたがって傾斜が大きくなっている。且つ断面を両
凸非球面に作るため、球面収差を大幅に改善することが
出来る。中央のレンズのみは通常の両凸非球面レンズで
ある。According to the present invention, the plurality of convex lenses formed on the second surface are so-called kamaboko shape except for the central lens, or a cylindrical lens having a circular shape, that is, an axially rotationally symmetric donut. Since these annular lenses or the outermost peripheral lenses are arranged along the inside of the first surface, so to speak, the inclination increases as the distance from the center increases. In addition, since the cross section is formed into a biconvex aspherical surface, spherical aberration can be greatly improved. Only the central lens is a normal biconvex aspherical lens.

【０００９】中央のレンズは１つの明瞭な焦点位置を有
している。そのすぐ外側のレンズ、つまり輪帯レンズも
同じ焦点位置を有する。ただしこのレンズはドーナツ状
である。このレンズをもし平面上に配置したら、切れ目
の無い円形の焦線、すなわち３６０度の円弧を示す。と
ころがこのレンズは第１面の曲面に沿って、出射側に傾
斜して配置するため、円計の焦線は１つの点状に合致し
て、中央レンズの焦点位置と完全に重なる。すなわちこ
のレンズの感知角度はレンズ軸の周りに対し、間断なく
３６０度を有している。The central lens has one distinct focus position. The lens immediately outside it, that is, the annular lens, has the same focal position. However, this lens is donut-shaped. If this lens were placed on a plane, it would show an unbroken circular focal line, ie a 360 degree arc. However, since this lens is arranged along the curved surface of the first surface so as to be inclined toward the emitting side, the focal line of the pieometer coincides with one point and completely overlaps the focal position of the central lens. That is, the sensing angle of this lens is 360 degrees around the lens axis without interruption.

【００１０】その外側のレンズの焦線も同じ理由で中央
レンズの焦点位置と重なる。レンズの設計と製作上の制
約から、このレンズに設ける輪帯レンズは中央レンズと
周縁レンズを含めて４個から８個程度であり、且つそれ
だけで十分な機能を有している。強いてこのレンズのデ
ッドゾーンを指摘すれば、レンズとレンズの間の稜線の
部分に過ぎない。稜線の幅を小さくするのはレンズ製作
上の問題である。かくしてこのレンズの感度はきわめて
良好で、感知領域も非常に広いものとなる。For the same reason, the focal line of the lens on the outside overlaps with the focal position of the central lens. Due to the restrictions on the design and manufacture of the lens, the number of ring-shaped lenses provided in this lens is about 4 to 8 including the central lens and the peripheral lens, and this alone has a sufficient function. If you forcibly point out the dead zone of this lens, it is only the ridge between the lenses. Reducing the width of the ridge is a problem in lens manufacturing. Thus, the sensitivity of this lens is very good and the sensing area is also very large.

【００１１】このレンズの焦点位置に焦電型赤外線セン
サーを置けば、例えば人体から発した熱線の焦点がセン
サー上に結ばれ、人体がレンズ軸に対して直角方向に動
いた場合、瞬時に焦点移動が起こって、センサーが確実
に動作する。If a pyroelectric infrared sensor is placed at the focal position of this lens, for example, the focus of the heat ray emitted from the human body is focused on the sensor, and when the human body moves in the direction perpendicular to the lens axis, the focal point is instantly focused. Movement occurs and the sensor operates reliably.

【００１２】[0012]

【作用】本発明によるレンズの作用を更に詳しく説明す
る。The function of the lens according to the present invention will be described in more detail.

【００１３】以上の説明においてレンズの設計に用いる
屈折率は一定であって、複数の凸状レンズの断面はすべ
て同じ形状である。この場合レンズに入射する電磁波が
一定の波長を有していれば、レンズの感度にはほとんど
問題が無い。特に赤外線感知のアクティブ方式のセンサ
ーレンズとして、きわめてすぐれたレンズを提供出来
る。In the above description, the refractive index used for the lens design is constant, and the cross sections of the plurality of convex lenses have the same shape. In this case, if the electromagnetic wave incident on the lens has a constant wavelength, there is almost no problem in the sensitivity of the lens. In particular, it can provide an extremely superior lens as an active sensor lens for infrared detection.

【００１４】しかしいわゆるパッシブ方式の検知システ
ムにおいて、電磁波の発信源がレンズ軸に対して平行方
向、すなわちレンズ正面に遠近移動をする場合、感度が
鈍くなる欠点がある。その理由の１つは焦点結像がレン
ズが非球面であるためにシャープであること、２つは焦
点移動が起きにくいことである。パッシブ方式において
は電磁波の発信源からは、単一な波長でなく、様々な波
長の電磁波が出されるのである。However, in the so-called passive type detection system, there is a drawback that the sensitivity becomes dull when the electromagnetic wave transmission source moves in the direction parallel to the lens axis, that is, in the front of the lens. One of the reasons is that the focus image formation is sharp because the lens is aspherical, and the other is that focus movement is difficult to occur. In the passive system, the electromagnetic wave emission source emits electromagnetic waves of various wavelengths instead of a single wavelength.

【００１５】本発明者は以上のことを踏まえ種々実験を
行なった結果、該凸状レンズのそれぞれの屈折率を発信
源の検知すべきいくつかの波長にあわせて採用し、且つ
それぞれのレンズの焦点位置は等しくする、すなわち検
知センサーの位置に合わせるという方法を取ると、感知
機能が飛躍的に向上することを見い出した。As a result of various experiments based on the above, the present inventor adopted the respective refractive indexes of the convex lens according to several wavelengths to be detected by the transmission source, and It has been found that the sensing function is dramatically improved by adopting a method of making the focal positions equal, that is, adjusting to the position of the detection sensor.

【００１６】その理由は発信源が人体であれば遠くの位
置では、レンズに入射する電磁波は顔面からの成分が多
く、レンズの近くでは腕や手からの成分が多くなり、そ
れぞれの電磁波の波長が異なっていて、もし同じ波長に
対してレンズを設計すると、異なる波長の焦点はセンサ
ー上に結ばないが、屈折率を変えて設計しているため、
広い波長範囲でセンサー上に焦点を結び、また入射高さ
が変わるために焦点移動が起きやすくなることにあると
推察される。このレンズはすなわち請求項２に述べたレ
ンズである。The reason for this is that if the source is the human body, electromagnetic waves entering the lens at the far position have many components from the face, and components near the lens have many components from the arms and hands. However, if the lenses are designed for the same wavelength, the focal points of different wavelengths will not be focused on the sensor, but they are designed by changing the refractive index.
It is presumed that the focal point is easily moved because the focal point is focused on the sensor in a wide wavelength range and the incident height changes. This lens is thus the lens described in claim 2.

【００１７】この用途のレンズの材料には、特殊なセラ
ミックスやガラスが用いられるが、コスト面から高分子
を用いることも多い。高分子の分子量は厳密には一定で
なく、電磁波透過に対する抵抗も、分子配向や結晶化度
により微妙に異なる。A special ceramic or glass is used as the material of the lens for this purpose, but a polymer is often used from the viewpoint of cost. The molecular weight of the polymer is not strictly constant, and the resistance to electromagnetic wave transmission slightly varies depending on the molecular orientation and crystallinity.

【００１８】電磁波センサーは一般にガラスや高分子で
皮膜されている。その皮膜を通して電磁波をセンシング
部分に到達させようとする場合、電磁波の入射角度によ
っては、皮膜部分で屈折したり反射したりして検知不能
になる場合がある。The electromagnetic wave sensor is generally coated with glass or polymer. When an electromagnetic wave is attempted to reach the sensing part through the film, it may be refracted or reflected by the film part to become undetectable depending on the incident angle of the electromagnetic wave.

【００１９】本発明者はさらにこれらのことに注目し
て、該凸状レンズの個々の焦点位置を僅かに変化させる
ことで、レンズの感度を大幅に向上出来得ることを見い
出した。焦点位置は通常では周縁に近づくほど、長めに
するとよい結果が得られる。The present inventor has further noticed these facts and found that the sensitivity of the lens can be greatly improved by slightly changing the respective focal positions of the convex lens. It is usually preferable to make the focal position longer as it approaches the peripheral edge.

【００２０】このレンズは請求項３に述べたレンズであ
る。このレンズを製造するには、たとえば発明者の論文
「ａｎ Ａｓｐｈｅｒｉｃａｌ Ｌｅｎｓ Ｄｅｓｉｇ
ｎ ｂｙ Ｓｐｈｅｒｉｃ Ｇｅｏｍｅｔｒｙ」（１９
８５ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｌｅｎｓ Ｄｅｓ
ｉｇｎ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ＳＰＩＥ）を応用して
非球面設計を行ない、細かなピッチで最適近似曲率を算
出すれば、通常のＮＣフライスまたはマシニングセンタ
ーで簡単にレンズや金型などを加工することが出来る。This lens is the lens described in claim 3. To manufacture this lens, for example, the inventor's paper “an Optical Lens Design” is used.
n by Spheric Geometry "(19
85 International Lens Des
If an aspherical surface is designed by applying the ign Conference SPIE) and the optimum approximate curvature is calculated at a fine pitch, it is possible to easily process a lens or a mold with a normal NC milling machine or a machining center.

【００２１】またレンズ面や金型面の磨きは、本発明の
発明になる研磨用部品（特許第１４６７０６６号）およ
び仕上用工具（特公平７−１２５８８）を応用すれば、
何等の熟練も必要なく自動的に行なうことが出来る。Further, the polishing of the lens surface and the mold surface can be carried out by applying the polishing component (Japanese Patent No. 1467066) and the finishing tool (Japanese Patent Publication No. 7-12588) according to the present invention.
It can be done automatically without any skill required.

【００２２】[0022]

【実施例】次に本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。図１は本発明の一実施例の概略透視図である。図２
は同じレンズの中心断面を示したもの、図３はこのレン
ズの平面図である。図１と図２ではレンズの最も重要な
部分の断面をハッチングしてある。レンズの出射側は中
央レンズと第１輪帯レンズ，第２輪帯レンズ，周縁レン
ズの全部で４つの凸状部で構成されている。Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic perspective view of an embodiment of the present invention. FIG.
Shows a central cross section of the same lens, and FIG. 3 is a plan view of this lens. 1 and 2, the cross section of the most important part of the lens is hatched. The exit side of the lens is composed of a central lens, a first annular zone lens, a second annular zone lens, and a peripheral lens, which are four convex portions in total.

【００２３】レンズ材料は高分子であり、射出成形によ
って製造する。高分子材料はレンズが使われる波長帯に
よりその種類を選定するのである。The lens material is a polymer and is manufactured by injection molding. The type of polymer material is selected according to the wavelength band in which the lens is used.

【００２４】入射側は成形金型ではキャビティであっ
て、レンズ部分は単一の曲面を有し、特許請求項のすべ
てに共通で用いる。The incident side is a cavity in the molding die, and the lens portion has a single curved surface, which is commonly used in all claims.

【００２５】出射側は金型ではコアであり、コアは請求
項の各項に従って設計を変えたものを交換して、それぞ
れのレンズを同じ金型で製造することが出来る。図２の
８はレンズの焦点位置を示したものであるが、特許請求
項３のレンズではこの位置が、出射側の凸状部の形状を
変えることにより、それぞれの輪帯で僅かに変化させる
のである。このレンズの視野角は焦点位置と各レンズの
中心線の関係で決まる。The emitting side is the core of the mold, and the core can be manufactured by the same mold by exchanging the cores having different designs according to the claims. Reference numeral 8 in FIG. 2 shows the focal position of the lens, but in the lens of claim 3, this position is slightly changed in each ring zone by changing the shape of the convex portion on the emitting side. Of. The viewing angle of this lens is determined by the relationship between the focal position and the center line of each lens.

【００２６】試験例１のレンズの視野角は１１２．６
°、試験例２のレンズの視野角は１２４°である。The viewing angle of the lens of Test Example 1 is 112.6.
And the viewing angle of the lens of Test Example 2 is 124 °.

【００２７】図１のスカート部６はレンズを電磁波セン
サーに正確に設置するために必要な部分で、爪部７はレ
ンズをセンサー本体に固定するために必要な部分であ
る。The skirt portion 6 in FIG. 1 is a portion necessary for accurately installing the lens on the electromagnetic wave sensor, and the claw portion 7 is a portion necessary for fixing the lens to the sensor body.

【００２８】図を見て分かるように本発明によるレンズ
の形状はきわめてシンプルであるため、金型加工や磨き
も容易で、従って安価に製造することが可能である。さ
らに小型化することも容易である。As can be seen from the figure, the shape of the lens according to the present invention is extremely simple, so that the mold processing and polishing are easy, and therefore the lens can be manufactured at low cost. Further, it is easy to reduce the size.

【００２９】図４および図５は試験例１のレンズを市販
の焦電型赤外線センサーキットにセットして、キットに
組み込まれたリレーが、電磁波源とレンズとの距離およ
び角度を変えることにより、どの位置で作動したかを測
定した結果である。4 and 5 show that the lens of Test Example 1 is set in a commercially available pyroelectric infrared sensor kit, and the relay incorporated in the kit changes the distance and angle between the electromagnetic wave source and the lens. It is the result of measuring at which position it operated.

【００３０】電磁波源には４つの電熱ヒーターを１０ｃ
ｍ四方の断熱板上に設置し、各々の間には障壁を設け
ず、それぞれ同時に２０℃，２５℃，３０℃，４０℃に
加熱して、図１の中央レンズに向かって正対するように
配置した。人間がヒーターを持つと人体からの電磁波が
影響してリレーが動作するため、ヒーターは車のついた
台の上に設置して、測定の際には人体の影響でセンサー
が動作しない位置から紐で台ごとヒーターを移動させ
た。壁面や窓からの電磁波の反射を避けるため、センサ
ーキットは広い部屋の中央部、床から高さ１．２ｍの位
置に床に垂直に置き、正面方向、すなわち図２に示した
中央レンズの中心線方向を０°とし、これに直角方向を
９０°とした。ヒーターをセンサー位置から半径６．５
ｍの範囲で移動して測定した。Four electromagnetic heaters 10c are provided as an electromagnetic wave source.
It is installed on an m-square heat insulating plate, and there is no barrier between them, and they are heated to 20 ° C, 25 ° C, 30 ° C, and 40 ° C at the same time so that they face each other toward the central lens in Fig. 1. I placed it. When a human has a heater, electromagnetic waves from the human body affect the relay, so the heater is installed on a table with a car, and when measuring, the string is moved from the position where the sensor does not work due to the human body. Moved the heater with the table. In order to avoid the reflection of electromagnetic waves from the walls and windows, the sensor kit should be placed vertically in the center of a large room, 1.2 m above the floor, in the front direction, that is, at the center of the center lens shown in Fig. 2. The line direction was 0 °, and the direction perpendicular thereto was 90 °. Heater from sensor position to radius 6.5
The measurement was carried out by moving in the range of m.

【００３１】図４はヒーターを試験例１のレンズに対し
て円弧状、すなわち電磁波源がセンサーを横切る方向で
移動した場合に、リレー作動が生じたヒーターの最大位
置を測定した結果である。実線は特許請求項１のレン
ズ、破線は請求項２のレンズ、２点鎖線は請求項３のレ
ンズの測定結果を示したものである。FIG. 4 shows the result of measuring the maximum position of the heater at which the relay operation occurred when the heater was moved in an arc shape with respect to the lens of Test Example 1, that is, the electromagnetic wave source moved in the direction traversing the sensor. The solid line shows the measurement result of the lens of claim 1, the broken line shows the measurement result of the lens of claim 2, and the chain double-dashed line shows the measurement result of the lens of claim 3.

【００３２】特許請求項１のレンズでは３０°と４０°
の間で若干の感度低下が見られるが、請求項２と請求項
３のレンズではこの低下が改良されており、しかも全体
として感度が上がっていることが分かる。In the lens of claim 1, 30 ° and 40 °
Although a slight decrease in sensitivity is seen between the two, it is understood that this decrease is improved in the lenses of claims 2 and 3 and that the sensitivity is increased as a whole.

【００３３】図５はヒーターを試験例１のレンズに対し
て正面方向、すなわちセンサーに近づく方向で移動させ
た場合に、リレー作動が生じたヒーターの最大位置を測
定した結果である。線種は図４と同一である。FIG. 5 shows the result of measuring the maximum position of the heater at which relay operation occurred when the heater was moved in the front direction with respect to the lens of Test Example 1, that is, in the direction approaching the sensor. The line type is the same as in FIG.

【００３４】図５ではセンサーに対して遠近移動する発
信源に関しては、図４に示した結果に比べ何れのレンズ
も感度が低下しているが、特許請求項２と請求項３のレ
ンズではこの低下が改良されており、実用上はほとんど
問題の無いことが分かった。In FIG. 5, with respect to the transmission source that moves far and near with respect to the sensor, the sensitivity of each lens is lower than that of the result shown in FIG. 4, but with the lenses of claims 2 and 3, this is the case. The decrease was improved, and it was found that there was practically no problem.

【００３５】（試験例１）スカート部は２４ミリ四方、
各レンズの中心線角度は２２．５°にした。赤外領域の
感知用レンズとして設計し、特許請求項１のレンズでは
１０μｍの波長で設計した。請求項２のレンズでは５，
８，１０，１２μｍの各波長に対し、それぞれ中央レン
ズ，第１輪帯レンズ，第２輪帯レンズ，周縁レンズを設
計した。また請求項３のレンズでは波長は１０μｍ、焦
点位置を各輪帯レンズ毎に０．１ミリ、周縁に向かうに
従い長くした。レンズ材料にはオレフィン系結晶性高分
子を用いた。(Test Example 1) The skirt portion is 24 mm square,
The centerline angle of each lens was 22.5 °. It was designed as an infrared sensing lens, and the lens of claim 1 was designed with a wavelength of 10 μm. In the lens of claim 2, 5,
The central lens, the first ring zone lens, the second ring zone lens, and the peripheral lens were designed for the respective wavelengths of 8, 10, and 12 μm. In the lens according to claim 3, the wavelength is 10 μm, the focal position is 0.1 mm for each annular lens, and the focal length is increased toward the periphery. An olefinic crystalline polymer was used as the lens material.

【００３６】（試験例２）スカート部はなく、直径８ミ
リのレンズで、視野角はレンズ軸両側で１２４°を採用
した。波長０．８μｍ領域の赤外線リモコン用レンズと
して設計した。(Test Example 2) A lens having a diameter of 8 mm without a skirt portion and a viewing angle of 124 ° on both sides of the lens axis was adopted. It was designed as an infrared remote control lens with a wavelength of 0.8 μm.

【００３７】特許請求項３のレンズとし、輪帯レンズは
中央レンズを含めて合計３個、焦点位置を各輪帯レンズ
毎に０．０５ミリ、周縁に向かうに従い長くした。According to the third aspect of the invention, a total of three annular lenses including the central lens are provided, and the focal position is 0.05 mm for each annular lens, and the focal position is made longer toward the periphery.

【００３８】材料の高分子にはＰＭＭＡを用いた。リモ
コン用レンズとしてテストしたところ、誤作動を従来の
単一凸レンズ製品よりほぼ１／３に減少させることが出
来た。PMMA was used as the polymer of the material. When tested as a remote control lens, it was able to reduce malfunctions by almost one-third compared to conventional single-convex lens products.

【００３９】（試験例３）スカート部は３ミリの高さで
直径３６ミリの円形、波長域は３〜５ミリのミリ波素子
として設計した。各輪帯は４つにわけ、レンズ軸両側で
６４°の視野角を取った。視野角を小さくしたのは、こ
のレンズは受信用としてだけでなく、焦点位置からミリ
波を発信させることも要求されたため、指向性を高くす
る必要があったからである。Test Example 3 The skirt portion was designed as a millimeter wave device having a height of 3 mm and a diameter of 36 mm and a wavelength range of 3 to 5 mm. Each ring zone was divided into four, and a viewing angle of 64 ° was taken on both sides of the lens axis. The viewing angle was made small because this lens was required not only for reception but also for transmitting a millimeter wave from the focal position, and therefore it was necessary to increase the directivity.

【００４０】この領域での先行技術は現在は存在してい
ないため、従来品との比較は出来なかったが、受発信と
も十分な高い利得、例えば１３ｄＢ以上が得られた。Since there is no prior art in this area at present, a comparison with the conventional product could not be made, but a sufficiently high gain, for example, 13 dB or more was obtained in both transmission and reception.

【００４１】材料には変性オレフィン系の高分子を用
い、製造は単結晶ダイヤモンドバイトを使って旋盤加工
で行なった。レンズ表面には紫外線防止膜と酸素不透過
膜の２層コートを施した。A modified olefin polymer was used as the material, and the production was carried out by lathe processing using a single crystal diamond tool. The lens surface was coated with a two-layer coating consisting of an ultraviolet protection film and an oxygen impermeable film.

【００４２】[0042]

【発明の効果】現行のレンズの最大の欠点は、価格が原
料に比較してきわめて高価であること、感度が低くセン
サーの感度を上げると、誤動作を生じること、感度領
域、すなわちレンズで言う視野角がやや狭いことであ
る。本発明によるレンズはこれらの何れをも大幅に改善
することが出来た。今後産業や社会生活の上で大きな貢
献が期待される。The greatest drawbacks of the present lenses are that the price is extremely high compared to the raw materials, that if the sensitivity is low and the sensitivity of the sensor is increased, malfunction occurs, and the sensitivity range, that is, the field of view of the lens. The corners are rather narrow. The lens according to the present invention was able to greatly improve any of these. It is expected that the industry and social life will make a great contribution in the future.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明による実施例の透視図である。FIG. 1 is a perspective view of an embodiment according to the present invention.

【図２】図１のレンズの中央断面図である。FIG. 2 is a central cross-sectional view of the lens of FIG.

【図３】図のレンズの平面図である。FIG. 3 is a plan view of the illustrated lens.

【図４】本発明による試験例１のレンズ実装センサーに
対し、赤外電磁波源が水平移動した場合の感度特性を示
したものである。FIG. 4 shows the sensitivity characteristics when the infrared electromagnetic wave source horizontally moves with respect to the lens-mounted sensor of Test Example 1 according to the present invention.

【図５】本発明による試験例１のレンズ実装センサーに
対し、赤外電磁波源が垂直移動した場合の感度特性を示
したものである。FIG. 5 shows the sensitivity characteristics when the infrared electromagnetic wave source moves vertically with respect to the lens-mounted sensor of Test Example 1 according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ レンズ本体 ２ 出射側凸状の中央レンズ ３ 同じく第１輪帯レンズ ４ 同じく第２輪帯レンズ ５ 同じく周縁レンズ ６ レンズのスカート部 ７ レンズの爪部 ８ レンズの焦点位置 ９ 各輪帯レンズの中心線 1 Lens Main Body 2 Convex Central Lens on Ejection Side 3 Same First Ring Zone Lens 4 Same Second Ring Zone Lens 5 Same Edge Lens 6 Lens Skirt 7 Lens Claw 8 Lens Focus Position 9 Lens Rings 9 Center line

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 基本的には２つの面によって形成される
レンズであって、電磁波が入射する面、すなわち第１面
は出射側に対して凹状曲面、すなわち単一なプラス曲面
であり、電磁波が出射する面、すなわち第２面は入射側
に対して凹状、すなわちマイナス曲面を有する凸状部で
あって、且つ該凸状部は複数個から成り、何れも電磁波
の入射中心線に回転対称であることを特徴とするレン
ズ。1. A lens basically formed by two surfaces, the surface on which an electromagnetic wave is incident, that is, the first surface is a concave curved surface with respect to the emission side, that is, a single plus curved surface. The surface from which the light is emitted, that is, the second surface, is a concave portion with respect to the incident side, that is, a convex portion having a negative curved surface, and the convex portion is composed of a plurality of portions, and each is rotationally symmetric with respect to the incident center line of the electromagnetic wave A lens characterized by: 【請求項２】 隣合う複数の該凸状部の屈折率をそれぞ
れ変えて、焦点位置をすべて等しくしたレンズ。2. A lens in which the refractive indices of a plurality of adjacent convex portions are changed so that the focal positions are all the same. 【請求項３】 隣合う複数の該凸状部の焦点を２つ以上
の異なる位置に配置したレンズ。3. A lens in which the focal points of a plurality of adjacent convex portions are arranged at two or more different positions.