[发明专利]一种无热化热成像光学系统

权利要求书

1.一种无热化热成像光学系统，其特征在于，沿光线入射方向从物方至像方依次包括第一透镜(1)、第二透镜(2)、第三透镜(3)、第四透镜(4)和红外焦平面探测器(5)；

所述第一透镜(1)为凸凹形负光焦度透镜；所述第二透镜(2)为双凸形正光焦度透镜；所述第三透镜(3)为弯月形负光焦度透镜；所述第四透镜(4)为弯月形正光焦度透镜；

所述第一透镜(1)的物侧面(S1)设置为球面，第一透镜(1)的像侧面(S2)设置为非球面；所述第二透镜(2)的物侧面(S3)设置为球面，第二透镜(2)的像侧面(S4)设置为非球面；所述第三透镜(3)的物侧面(S5)设置为球面，第三透镜(3)的像侧面(S6)设置为非球面；所述第四透镜(4)的物侧面(S7)设置为非球面，第四透镜(4)的像侧面(S8)设置为球面；

所述非球面的面型满足下式：

且所述非球面的面型参数如下表所示：

；

所述第三透镜(3)的像侧面上设置有衍射环带，所述衍射环带构造中心波长为10μm，衍射阶为+1阶，相位分布满足下列表达式：

且所述第三透镜(3)的像侧面(S6)加工的衍射环带参数如下表所示：

。

2.根据权利要求1所述的无热化热成像光学系统，其特征在于，所述第一透镜(1)、第二透镜(2)、第三透镜(3)和第四透镜(4)采用晶系材料或者硫系玻璃材料。

3.根据权利要求2所述的无热化热成像光学系统，其特征在于，所述第一透镜(1)的折射率n1≥4；第二透镜(2)的折射率n2≥2.8；第三透镜(3)的折射率n3≥2.4；第四透镜(4)的折射率n4≥4。

4.根据权利要求1-3任一项所述的无热化热成像光学系统，其特征在于，所述光学系统的组合焦距为f，所述第一透镜(1)的焦距f1满足：7.5≤|f1/f|≤27.6；所述第二透镜(2)的焦距f2满足：0.9≤|f2/f|≤1.3；所述第三透镜(3)的焦距f3满足：4.5≤|f3/f|≤38.2；所述第四透镜(4)的焦距f4满足：2.3≤|f4/f|≤7.8。

5.根据权利要求1-3任一项所述的无热化热成像光学系统，其特征在于，还包括孔径光阑(0)，所述孔径光阑(0)设置于所述第一透镜(1)与所述第四透镜(4)之间。

6.根据权利要求5所述的无热化热成像光学系统，其特征在于，所述孔径光阑(0)设置于第二透镜(2)的物侧面(S3)上。

7.根据权利要求6所述的无热化热成像光学系统，其特征在于，所述所述第一透镜物侧面(S1)的曲率半径满足460mm≤R1≤490mm；所述第一透镜像侧面(S2)的曲率半径满足135mm≤R2≤168mm；所述第二透镜物侧面(S3)的曲率半径满足51mm≤R3≤58mm；第二透镜像侧面(S4)的曲率半径满足-78mm≤R4≤-70mm；所述第三透镜物侧面(S5)的曲率半径满足12mm≤R5≤16mm；所述第三透镜像侧面(S6)的曲率半径满足11mm≤R6≤14mm；所述第四透镜物侧面(S7)的曲率半径满足-22mm≤R7≤-18mm；所述第四透镜像侧面(S8)的曲率半径满足-22mm≤R8≤-18mm。

8.根据权利要求1-3或6任一项所述的无热化热成像光学系统，其特征在于，所述第一透镜像侧面(S2)中心与所述所述第二透镜物侧面(S3)中心之间的间隔d12的范围满足12.5mm≤d12≤13.9mm；所述第二透镜像侧面(S4)中心与所述第三透镜物侧面(S5)中心之间的间隔d23的范围满足0.5mm≤d23≤3.3mm，所述第三透镜像侧面(S6)中心与所述第四透镜物侧面(S7)中心之间的间隔d34的范围满足1mm≤d34≤5.2mm；第四透镜像侧面(S8)中心至所述红外焦平面探测器(5)成像面之间的距离BFL的范围满足9.4mm≤BFL≤10.5mm。