[发明专利]红外线光学系统和红外成像装置

权利要求书

1.一种红外线光学系统，包括：

沿着从物体侧朝向图像平面侧的方向配置的第一光学元件、第二光学元件、第三光学元件和第四光学元件，

其中，所述第四光学元件具有正折射率，

在所述第二光学元件和所述第三光学元件之间设置有光阑，

所述第一光学元件和所述第四光学元件由硅、硫属化物玻璃和硫化锌中的任一种制成，以及

所述第二光学元件和所述第三光学元件由树脂材料制成，并且各个所述第二光学元件和所述第三光学元件的面向所述物体的表面和面向所述图像平面的表面中的至少一个为非球面表面。

2.根据权利要求1所述的红外线光学系统，

其中，制成所述第二光学元件和所述第三光学元件的树脂材料为聚烯烃树脂。

3.根据权利要求2所述的红外线光学系统，

其中，所述树脂材料为直链聚烯烃树脂。

4.根据权利要求2所述的红外线光学系统，

其中，所述树脂材料为高密度聚乙烯或超高分子量聚乙烯。

5.根据权利要求1所述的红外线光学系统，

其中，所述第二光学元件和所述第三光学元件各自具有被设定为使得穿过所述第二光学元件和所述第三光学元件的光所传输的最长光学路径长度为2mm以下的厚度。

6.根据权利要求5所述的红外线光学系统，

其中，各个所述第二光学元件和所述第三光学元件的最长光学路径长度为1mm以下。

7.根据权利要求1所述的红外线光学系统，

其中，各个所述第二光学元件和所述第三光学元件的各个面向所述物体的表面和面向所述图像平面的表面的有效区域被形成为在二次微分之后所述有效区域是连续的。

8.根据权利要求1所述的红外线光学系统，

其中，在所述第二光学元件和所述第三光学元件的所述表面中的任一表面上设置有衍射结构。

9.根据权利要求1所述的红外线光学系统，

其中，所述第二光学元件为具有凸物体侧表面的弯月透镜，并且所述第三光元件为具有凹物体侧表面的弯月透镜。

10.根据权利要求1所述的红外线光学系统，

其中，所述第一光学元件和所述第四光学元件由硅制成，并且

所述硅是在使用浮区法、丘克拉斯基法或外加磁场的丘克拉斯基法的任一方法的晶体生长工艺中产生的，并具有400Ω/cm以上的电阻率和1.5×10¹⁸/cm³以下的氧浓度。

11.根据权利要求1所述的红外线光学系统，

其中，所述第一光学元件具有面向所述物体的表面和面向所述图像平面的表面，并且它们中的一个表面为平坦表面，而另一个表面为球面表面。

12.根据权利要求11所述的红外线光学系统，

其中，所述第一光学元件的面向所述物体的表面为平坦表面。

13.根据权利要求1所述的红外线光学系统，

其中，所述第一光学元件为平板。

14.根据权利要求1所述的红外线光学系统，

其中，所述第四光学元件具有面向所述物体的表面和面向所述图像平面的表面，并且它们中的一个表面为平坦表面，而另一个表面为球面表面。

15.根据权利要求14所述的红外线光学系统，

其中，所述第四光学元件的面向所述图像平面的表面为平坦表面。

16.根据权利要求1所述的红外线光学系统，

其中，所述红外线光学系统具有1.8以下的f数和25度以上的视角。

17.一种红外线成像装置，包括：

红外线光学系统，包括沿着从物体侧朝向图像平面侧的方向配置的第一光学元件、第二光学元件、第三光学元件和第四光学元件，所述第四光学元件具有正折射率，在所述第二光学元件和所述第三光学元件之间设置有光阑，所述第一光学元件和所述第四光学元件由硅、硫属化物玻璃和硫化锌中的任一种制成，所述第二光学元件和所述第三光学元件由树脂材料制成，并且各个所述第二光学元件和所述第三光学元件的面向所述物体的表面和面向所述图像平面的表面中的至少一个为非球面表面；

红外线检测单元，检测通过所述红外线光学系统收集的红外光；以及

图像信号获取单元，基于由所述红外线检测单元提供的红外线检测信号来产生红外线图像信号。