[實用新型]一種小型無熱化熱成像光學系統

有效

• 申請號: 202220666475.4
• 申請日: 2022-03-25
• 公開（公告）號: CN216848318U
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 陳騰飛;杭平平;王高剛
• 申請（專利權）人: 浙江大立科技股份有限公司
• 主分類號: G02B13/00
• 分類號: G02B13/00;G02B13/18;G02B13/14
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所(普通合伙) 11386
• 代理人: 吳華杰

本實用新型涉及一種小型無熱化熱成像光學系統，屬于無熱化成像光學系統技術領域，解決了現有無熱化光學系統受光照強度、溫度等限制無法清晰成像且結構復雜的問題。一種小型無熱化熱成像光學系統，沿光線入射方向從物方至像方依次包括第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡和紅外焦平面探測器；所述第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡和第四透鏡的折射率均在2.4以上；所述光學系統的組合焦距為f，所述第一透鏡的焦距f1滿足：7.5≤|f1/f|≤27.6；所述第二透鏡的焦距f2滿足：0.9≤|f2/f|≤1.3；所述第三透鏡的焦距f3滿足：4.5≤|f3/f|≤38.2；所述第四透鏡的焦距f4滿足：2.3≤|f4/f|≤7.8。本實用新型的光學系統能夠適應光照度低、寬溫度范圍環境，且整體結構小型化。

技術領域

本實用新型涉及無熱化成像光學系統技術領域，尤其涉及一種小型無熱化熱成像光學系統。

背景技術

隨著光學技術的不斷發展，對光學系統的成像質量、工作溫度以及體積小型化均提出更高要求。當環境溫度發生變化時，由于光學系統的光學元件和機械元件產生熱效應，導致光學系統的像面發生偏離，成像質量變低，最終影響成像系統的綜合性能。現有的無熱化光學系統會出現以下問題：

(1)現有技術為了使熱成像光學系統能夠適應溫差大的各種環境，會采用硅、鍺、硫化鋅、硒化鋅等晶系材料和硫化物作為熱成像光學系統的透鏡材料，雖然這些材料的折射率溫度系數相比可見光透鏡材料要大得多，但是溫度變化會使最佳像面發生偏移，從而導致圖像模糊進而導致成像質量下降。

(2)現有技術中為了提高光學系統的成像質量，光學系統大多采用較多個數的球面透鏡來校正像差，使得所需鏡片數量多，增加了光學系統整體的重量和體積以及成本。

實用新型內容

鑒于上述的分析，本實用新型旨在提供一種小型無熱化熱成像光學系統，用以解決現有無熱化光學系統受光照強度和溫度限制無法清晰成像且結構復雜的問題。

本實用新型的目的主要是通過以下技術方案實現的：

一種小型無熱化熱成像光學系統，沿光線入射方向從物方至像方依次包括第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡和紅外焦平面探測器；所述第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡和第四透鏡的折射率均在2.4以上；所述光學系統的組合焦距為f，所述第一透鏡的焦距f1滿足：7.5≤|f1/f|≤27.6；所述第二透鏡的焦距f2滿足：0.9≤|f2/f|≤1.3；所述第三透鏡的焦距f3滿足：4.5≤|f3/f|≤38.2；所述第四透鏡的焦距f4滿足：2.3≤|f4/f|≤7.8。

進一步地，所述第一透鏡的折射率n1≥4；第二透鏡的折射率n2≥2.8；第三透鏡的折射率n3≥2.4；第四透鏡的折射率n4≥4。

進一步地，所述第一透鏡為凹凸形負光焦度透鏡；所述第二透鏡為雙凸形正光焦度透鏡；所述第三透鏡為彎月形負光焦度透鏡；所述第四透鏡為彎月形正光焦度透鏡。

進一步地，還包括孔徑光闌。

進一步地，所述孔徑光闌設置于第二透鏡的物側面上。

進一步地，所述第三透鏡的像側面上設置有衍射環帶。

進一步地，所述第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡和第四透鏡的物側面或像側面為球面，另一面為非球面。

進一步地，所述第一透鏡的物側面、第二透鏡的物側面、第三透鏡的物側面和第四透鏡的像側面設置為球面；第一透鏡的像側面、第二透鏡的像側面、第三透鏡的像側面和第四透鏡的物側面設置為非球面。