一种工作于远红外波段的光学系统及光学镜头的制作方法

本申请涉及透镜领域，具体涉及一种工作于远红外波段的光学系统及光学镜头。

背景技术：

1、工作于远红外波段的光学系统能够良好适应夜、雾、雨等工作环境，因此被广泛应用于车载、安防等领域。相关技术中所提供的工作于远红外波段的光学系统，难以同时兼顾成像质量与系统体积。

技术实现思路

1、本申请的一个目的在于提出一种工作于远红外波段的光学系统及光学镜头，在保证优秀的成像质量的同时，降低了光学系统的体积。

2、根据本申请实施例的一方面，公开了一种工作于远红外波段的光学系统，沿所述光学系统的光轴，由所述光学系统的物侧至所述光学系统的像侧依次包括：第一球面透镜、超透镜、第二球面透镜；

3、所述光学系统满足以下条件：

4、

5、其中，f为所述光学系统的有效焦距，fm1为所述超透镜的有效焦距。

6、在本申请的一示例性实施例中，所述光学系统还满足以下条件：

7、

8、其中，为超透镜在工作波段的最小波长λ1处所提供相位的斜率绝对值，为超透镜在工作波段的最大波长λ2处所提供相位的斜率绝对值，fg1为所述第一球面透镜的有效焦距，fg2为所述第二球面透镜的有效焦距。

9、在本申请的一示例性实施例中，所述光学系统还满足以下条件：

10、

11、其中，f为所述光学系统的有效焦距，n为所述第二球面透镜的折射率，fno为所述光学系统的光圈数，r2为所述第二球面透镜朝向像侧的像侧面的曲率半径。

12、在本申请的一示例性实施例中，所述光学系统还满足以下条件：

13、

14、其中，dgm为所述第一球面透镜与所述超透镜之间于所述光轴上的间距，dmg为所述超透镜与所述第二球面透镜之间于所述光轴上的间距，ttl为所述光学系统的光学总长。

15、在本申请的一示例性实施例中，所述光学系统还满足以下条件：

16、

17、其中，ttl为所述光学系统的光学总长，bfl为所述第二球面透镜朝向像侧的像侧面到像面的距离。

18、在本申请的一示例性实施例中，所述超透镜的有效焦距以及所述第二球面透镜的有效焦距，均为正焦距。

19、在本申请的一示例性实施例中，所述超透镜的有效焦距，大于所述第二球面透镜的有效焦距的三倍。

20、在本申请的一示例性实施例中，所述光学系统还设有与所述超透镜相邻的光阑；所述光阑设于所述超透镜的表面，或者，所述光阑与所述超透镜间隔设置。

21、根据本申请实施例的一方面，公开了一种工作于远红外波段的光学镜头，所述光学镜头包括：如上述任一实施例所提供的光学系统、设于所述光学系统的像面的成像探测器。

22、在本申请的一示例性实施例中，所述光学镜头还设有窗口玻璃；所述窗口玻璃设于所述第二球面透镜与所述成像探测器之间。

23、本申请实施例所提供的工作于远红外波段的光学系统，沿光学系统的光轴，由光学系统的物侧至光学系统的像侧依次包括：第一球面透镜、超透镜、第二球面透镜。第一球面透镜与第二球面透镜相互配合，可以用于矫正光学系统中的主要像差。该光学系统满足以下条件：其中，f为光学系统的有效焦距，fm1为超透镜的有效焦距。通过该条件的约束，使得超透镜能够充分矫正剩余像差的同时，还能够避免超透镜为系统带来过大的负色差，由此保证了优秀的成像质量；并且，相比于传统透镜，超透镜的厚度得以极大缩减，由此减小了光学系统的体积。

24、本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本申请的实践而习得。

25、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

技术特征：

1.一种工作于远红外波段的光学系统，其特征在于，沿所述光学系统的光轴，由所述光学系统的物侧至所述光学系统的像侧依次包括：第一球面透镜、超透镜、第二球面透镜；

2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统还满足以下条件：

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以下条件：

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以下条件：

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以下条件：

6.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述超透镜的有效焦距以及所述第二球面透镜的有效焦距，均为正焦距。

7.根据权利要求6所述的光学系统，其特征在于，所述超透镜的有效焦距，大于所述第二球面透镜的有效焦距的三倍。

8.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统还设有与所述超透镜相邻的光阑；所述光阑设于所述超透镜的表面，或者，所述光阑与所述超透镜间隔设置。

9.一种工作于远红外波段的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头包括：如权利要求1-8任一项所述的光学系统、设于所述光学系统的像面的成像探测器。

10.根据权利要求9所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头还设有窗口玻璃；所述窗口玻璃设于所述第二球面透镜与所述成像探测器之间。

技术总结
本申请提供了一种工作于远红外波段的光学系统及光学镜头，所述光学系统沿其光轴，由其物侧至其像侧依次包括：第一球面透镜、超透镜、第二球面透镜；所述光学系统满足以下条件：其中，f为所述光学系统的有效焦距，f<subgt;m1</subgt;为所述超透镜的有效焦距。本申请在保证优秀的成像质量的同时，减小了光学系统的体积。

技术研发人员：郭帅城,古双雨,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：20230928
技术公布日：2024/5/10