用于中红外波段的光学系统及包含其的光学设备的制作方法

本申请涉及红外成像的，具体地，本申请涉及用于中红外波段的光学系统及包含其的光学设备。

背景技术：

1、不同于常规的用于可见光波段的光学系统，用于红外波段的光学系统能够选用的材料受到极大的限制。绝大多数在可见光波段具有良好透过率的材料在红外波段的透过率极低甚至透过率为零。

2、现有红外光学系统常用的材料包括蓝宝石、锗(ge)、硅(si)、硒化锌(znse)、硫化硒(zns)、氟化钙(gaf2)、氟化钡(baf2)以及硫系玻璃等。然而，这些材料至少具有价格昂贵、加工难度高、化学稳定性差等缺陷中的一种或多种。故而造成红外光学系统的材料、设计及加工成本高企以及难以小型化等缺陷，不利于红外光学系统的推广应用。

3、因此，亟需一种成本更低的小型化红外光学系统。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中红外光学系统成本高昂且难以小型化的问题，本申请实施例一方面提供了一种用于中红外波段的光学系统。

2、该光学系统包括从物侧到像侧依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和孔径光阑；

3、其中，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜和所述第四透镜中的任一透镜为超透镜，其余透镜为折射透镜。

4、可选地，所述光学系统满足：

5、

6、其中，ds1为所述光学系统的有效进光孔径，ttl为所述光学系统的光学总长，fov为所述光学系统的视场角。

7、可选地，所述光学系统还满足：

8、0.6≤bfl/s1..8≤1.72

9、其中，bfl为所述光学系统的后截距，s1..8为所述第一透镜的物侧表面到所述第四透镜的像侧表面的距离。

10、可选地，所述光学系统还满足：

11、0.88<∑et/∑ct<1.05；

12、其中，∑et为所述光学系统中折射透镜的边缘厚度之和，∑ct为所述光学系统中折射透镜的中心厚度之和。

13、可选地，所述光学系统还满足：

14、0.045<zmax-zmin<0.125

15、其中，zmin为所述光学系统中折射透镜的最小定心系数；zmax为所述光学系统中折射透镜的最大定心系数。

16、可选地，所述光学系统还满足：

17、0.38<dsto/ds1<0.61；

18、其中，dsto为所述孔径光阑的有效通光直径；ds1为所述光学系统的有效进光孔径。

19、可选地，所述光学系统还满足：

20、

21、其中，为所述光学系统中超透镜的光焦度；为所述光学系统的光焦度。

22、可选地，所述光学系统还包括冷光阑；所述冷光阑与所述孔径光阑的位置重合。

23、可选地，所述第二透镜的光焦度为负。

24、另一方面，本申请实施例提供了一种用于中红外波段的光学设备，其特征在于，所述光学设备包括如上述任一实施例提供的光学系统和图像传感器；

25、所述图像传感器被配置于所述光学系统的像面。

26、本申请实施例提供的用于中红外波段的光学系统和设备，至少取得了以下

27、有益效果：

28、本申请实施例提高的用于中红外波段的光学系统和设备，通过引入超透镜，在确保光学性能的前提下减少了光学系统中红外折射镜片的数量，降低了材料、加工及设计成本，并进一步地实现了光学系统的小型化。

技术特征：

1.一种用于中红外波段的光学系统，其特征在于，所述光学系统包括从物侧到像侧依次排列的第一透镜(10)、第二透镜(20)、第三透镜(30)、第四透镜(40)和孔径光阑(50)；

2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足：

3.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统还满足：

4.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统还满足：

5.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统还满足：

6.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统还满足：

7.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统还满足：

8.根据权利要求1-7中任一所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统还包括冷光阑；所述冷光阑与所述孔径光阑(50)的位置重合。

9.根据权利要求1-7中任一所述的光学系统，其特征在于，所述第二透镜(20)的光焦度为负。

10.一种用于中红外波段的光学设备，其特征在于，所述光学设备包括如权利要求1-9中任一所述的光学系统和图像传感器；

技术总结
本申请提供了一种用于中红外波段的光学系统及包含其的光学设备，属于红外成像的技术领域。该光学系统包括从物侧到像侧依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和孔径光阑；其中，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜和所述第四透镜中的任一透镜为超透镜，其余透镜为折射透镜。该光学系统显著地降低了红外光学系统的成本，同时促进了小型化。

技术研发人员：王春宇,林合山,郝成龙,谭凤泽,朱健
受保护的技术使用者：深圳迈塔兰斯科技有限公司
技术研发日：20230727
技术公布日：2024/3/24