【技术实现步骤摘要】
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。
技术介绍
1、针对工作于远红外波段的光学系统，为降低光学系统的体积，相关技术中提出有以超透镜和折射透镜共同组成的光学系统的方案。但是，在相关技术所提出的方案中，其光学系统难以同时兼顾大视场角与高透过率。
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，以使得光学系统能够同时兼顾大视场角与高透过率。
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，由所述光学系统的物面至所述光学系统的像面，依次包括：超透镜、折射透镜；
3、所述超透镜包括基底以及设于所述基底的微纳结构；所述微纳结构设于所述超透镜朝向所述像面的第二表面；光线在所述超透镜的第二表面上的入射角，小于或等于45°；
4、所述折射透镜朝向所述物面的第一表面，相对于所述物面呈凹陷状；所述折射透镜朝向所述像面的第二表面，相对于所述像面呈凸起状；所述折射透镜的光焦度为正光焦度。
5、在本申请的一示例性实施例中，所述光学系统满足以下条件：
6、
7、其中，fov为所述光学系统的视场角，单位为度；n1为所述超透镜的折射率。
8、在本申请的一示例性实施例中，所述光学系统满足以下条件：
9、
10、其中，k为修正系数，单位为mm*℃；σ为所述折射透镜的折射率温度系数，单位为1/℃；ttl为所述光学系统的光学总长
11、在本申请的一示例性实施例中，所述光学系统满足以下条件：
12、
13、其中，c1为所述折射透镜的第一表面的曲率，单位为1/mm；c2为所述折射透镜的第二表面的曲率，单位为1/mm；h为所述折射透镜的厚度，单位为mm；φm为所述超透镜的光焦度，单位为1/mm。
14、在本申请的一示例性实施例中，所述光学系统满足以下条件：
15、
16、其中，l为由所述超透镜朝向物侧的第一表面至所述折射透镜的第二表面之间的距离，bfl为由所述折射透镜的第二表面至所述像面之间的距离；l与bfl同单位。
17、在本申请的一示例性实施例中，所述微纳结构为正微纳结构，或者负微纳结构。
18、在本申请的一示例性实施例中，所述光学系统还包括：与所述超透镜相邻设置的光阑；所述光阑设于所述超透镜的表面上，或者，所述光阑与所述超透镜间隔设置。
19、在本申请的一示例性实施例中，所述光学系统还包括：保护玻璃；所述保护玻璃设于所述折射透镜与所述像面之间。
20、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，所述光学镜头包含镜筒、如上述任一实施例所提供的光学系统；
21、所述镜筒的内壁设有阶梯状结构；所述超透镜与所述折射透镜均承靠于所述阶梯状结构处；
22、在所述超透镜与所述阶梯状结构的邻接处，设有用于固定所述超透镜的连接结构；在所述折射透镜与所述阶梯状结构的邻接处，设有用于固定所述折射透镜的连接结构。
23、在本申请的一示例性实施例中，所述连接结构是采用压圈的方式设置得到；或者，所述连接结构是采用点胶的方式设置得到。
24、本申请实施例中，由光学系统的物面至光学系统的像面，依次包括：超透镜、折射透镜。折射透镜的光焦度为正光焦度，由此折射透镜能够对入射的光线起到汇聚作用，进而使得光线聚集至像面处得以成像。将微纳结构设于超透镜朝向像面的第二表面，同时控制光线在超透镜的第二表面上的入射角，小于或等于45°，由此使得光线既能够以大角度入射至光学系统，又不会在通过超透镜时产生明显的谐振，从而使得光学系统能够同时兼顾大视场角与高透过率。
25、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。
26、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。
27、附图说明
28、通过参考附图详细描述其示例实施例，本申请的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。
29、图1示出了本申请一实施例中的工作于远红外波段的光学系统的布局架构图。
30、图2示出了本申请一实施例中的工作于远红外波段的光学镜头的布局架构图。
31、图3示出了本申请一实施例中的工作于远红外波段的光学系统的布局架构图。
32、图4示出了本申请一实施例中的所提供光学系统在常温工作环境下的mtf随视场变化的曲线图。
33、图5示出了本申请一实施例中的所提供光学系统在常温工作环境下的成像点列图。
34、图6示出了本申请一实施例中的所提供光学系统在-40℃工作环境下的mtf随视场变化的曲线图。
35、图7示出了本申请一实施例中的所提供光学系统在-40℃工作环境下的成像点列图。
36、图8示出了本申请一实施例中的所提供光学系统在80℃工作环境下的mtf随视场变化的曲线图。
37、图9示出了本申请一实施例中的所提供光学系统在80℃工作环境下的成像点列图。
38、图10示出了本申请一实施例中的所提供光学系统的场曲图。
39、图11示出了本申请一实施例中的所提供光学系统的畸变图。
40、图12示出了本申请一实施例中的所提供光学系统的轴向像差图。
41、图13示出了本申请一实施例中的所提供光学系统的垂轴色差图。
42、图14示出了本申请一实施例中的工作于远红外波段的光学系统的布局架构图。
43、图15示出了本申请一实施例中的所提供光学系统在常温工作环境下的mtf随视场变化的曲线图。
44、图16示出了本申请一实施例中的所提供光学系统在常温工作环境下的成像点列图。
45、图17示出了本申请一实施例中的所提供光学系统在-40℃工作环境下的mtf随视场变化的曲线图。
46、图18示出了本申请一实施例中的所提供光学系统在-40℃工作环境下的成像点列图。
47、图19示出了本申请一实施例中的所提供光学系统在80℃工作环境下的mtf随视场变化的曲线图。
48、图20示出了本申请一实施例中的所提供光学系统在80℃工作环境下的成像点列图。
49、图21示出了本申请一实施例中的所提供光学系统的场曲图。
50、图22示出了本申请一实施例中的所提供光学系统的畸变图。
51、图23示出了本申请一实施例中的所提供光学系统的轴向像差图。
52、图24示出了本申请一实施例中的所提供光学系统的垂轴色差图。
53、图25示出了本申请一实施例中的工作于远红外波段的光学系统的布局架构图。
54、图26示出了本申请一实施本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种工作于远红外波段的光学系统，其特征在于，由所述光学系统的物面至所述光学系统的像面，依次包括：超透镜、折射透镜；
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，所述微纳结构为正微纳结构，或者负微纳结构。
7.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统还包括：与所述超透镜相邻设置的光阑；所述光阑设于所述超透镜的表面上，或者，所述光阑与所述超透镜间隔设置。
8.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统还包括：保护玻璃；所述保护玻璃设于所述折射透镜与所述像面之间。
9.一种工作于远红外波段的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头包含镜筒、如权利要求1-8任一项所述的光学系统
10.根据权利要求9所述的光学镜头，其特征在于，所述连接结构是采用压圈的方式设置得到；或者，所述连接结构是采用点胶的方式设置得到。
...【技术特征摘要】
1.一种工作于远红外波段的光学系统，其特征在于，由所述光学系统的物面至所述光学系统的像面，依次包括：超透镜、折射透镜；
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，所述微纳结构为正微纳结构，或者负微纳结构。
【专利技术属性】
技术研发人员：赵小波，郝成龙，谭凤泽，朱健，
申请(专利权)人：深圳迈塔兰斯科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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