[实用新型]一种用于非制冷长波红外成像的光学被动消热差光学系统

权利要求书

1.一种用于非制冷长波红外成像的光学被动消热差光学系统，包括壳体，其特征在于，从物方到像方，在所述壳体内同光轴依次设置有第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜；其中：所述第一透镜具有负光焦度，其前表面和后表面均为偶次非球面；所述第二透镜具有负光焦度，其前表面为球面，其后表面为偶次非球面；所述第三透镜具有正光焦度，其前表面为球面，其后表面为基底为偶次非球面的二元衍射面；所述第四透镜具有正光焦度，其前表面为球面，其后表面为偶次非球面。

2.根据权利要求1所述的用于非制冷长波红外成像的光学被动消热差光学系统，其特征在于，所述光学系统的光阑面在第三透镜的前表面上。

3.根据权利要求1所述的用于非制冷长波红外成像的光学被动消热差光学系统，其特征在于，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜的前表面和后表面均镀制有增透膜；所述第一透镜的前表面镀制有碳膜，起到保护作用。

4.根据权利要求1所述的用于非制冷长波红外成像的光学被动消热差光学系统，其特征在于，所述第一透镜采用锗材料；所述第二透镜、第三透镜和第四透镜采用IRG206材料；所述壳体为铝质材料。

5.根据权利要求1所述的用于非制冷长波红外成像的光学被动消热差光学系统，其特征在于，所述偶次非球面满足以下表达式：

其中：z表示偶次非球面沿光轴方向在高度为r时的位置距离非球面顶点的矢高，c表示表面顶点的曲率，k表示圆锥系数，α₄、α₆、α₈、α₁₀表示高次非球面系数。

6.根据权利要求1所述的用于非制冷长波红外成像的光学被动消热差光学系统，其特征在于，所述二元衍射面满足以下表示式：

φ＝A₁ρ²+A₂ρ⁴

其中：Φ为衍射面的位相，ρ＝r/r_n,r_n是衍射面规划半径，A₁、A₂是衍射面的位相系数。

7.根据权利要求1-6任一项所述的用于非制冷长波红外成像的光学被动消热差光学系统，其特征在于，所述光学系统的有效焦距为16.66mm、F数为0.93、圆形视场为49.5°、最大畸变为-1.1％。

8.根据权利要求1-6任一项所述的用于非制冷长波红外成像的光学被动消热差光学系统，其特征在于，所述光学系统的工作波段为8μm～12μm，其中心波长为9.6μm。

9.根据权利要求1-6任一项所述的用于非制冷长波红外成像的光学被动消热差光学系统，其特征在于，在所述壳体内位于第四透镜的后方还设置有非制冷长波红外探测器保护窗口，所述非制冷长波红外探测器保护窗口为一块平板玻璃。

10.根据权利要求9所述的用于非制冷长波红外成像的光学被动消热差光学系统，其特征在于，所述光学系统的光学总长为35.5mm。