[发明专利]LWIR成像透镜、具有该成像透镜的图像采集系统及相关方法

说明书

成像透镜(250)用于7.5μm–13.5μm(LWIR)的任意子集上的工作波段且包括第一高折射率材料的第一光学元件(210)和第二高折射率材料的第二光学元件(220)。第一光学元件(210)和第二光学元件(220)的至少两个表面(B、E)是光学倍率表面。所有光学倍率表面的最大通光孔径(E)不比与至少55度的视场相对应的图像直径大多于30％。第一和第二高折射率材料(例如硅、锗、硒化锌、硫化锌或硫属化物玻璃)具有在工作波段中大于2.2的折射率和小于75％的每毫米吸收率以及在400nm–650nm的波段中大于75％的每毫米吸收率。

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年1月23日在美国专利商标局提交的名称为“LWIR ImagingLens,Image Capturing System Having the Same,and Associated Methods(LWIR成像透镜、具有该成像透镜的图像采集系统及相关方法)”的未决美国专利申请No.13/356,211的优先权，该申请的全部内容就所有方面而言通过引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及一种用于长波红外(LWIR)区域的成像透镜、包括长波红外成像透镜的图像采集系统及相关方法。

背景技术

与大多数技术一样，无论是作为独立的装置还是集成到移动装置、电子装置等中，都需要热像仪更小和更便宜。

发明内容

本发明涉及一种用于7.5μm–13.5μm的任意子集上的工作波段的成像透镜。成像透镜可以包括：第一高折射率材料的第一光学元件，第一光学元件具有前表面和后表面；以及第二高折射率材料的第二光学元件，第二光学元件具有前表面和后表面，第二光学元件的前表面面对第一光学元件的后表面。第一光学元件和第二光学元件的至少两个表面可以是光学倍率表面。所有光学倍率表面的最大通光孔径可以不比成像透镜的与55度或更大的视场相对应的像圈的直径大多于30％。第一高折射率材料和第二高折射率材料可以具有在工作波段中大于2.2的折射率、在工作波段中小于75％的每毫米厚度吸收率、以及在400nm–650nm的可见光波段中大于75％的每毫米厚度吸收率。

第一高折射率材料和第二高折射率材料可以相同。

第一高折射率材料和第二高折射率材料中的至少一者可以是硅。

最大通光孔径不比像圈的直径大多于20％。

第一光学元件和第二光学元件的三个表面可以是光学倍率表面。

光学倍率表面可以是第一光学元件的前表面和后表面以及第二光学元件的前表面。

所有三个光学倍率表面可以是非球面的。

各个光学倍率表面可以在其顶点处具有正倍率。

各个光学倍率表面可以具有小于100μm的通光孔径上的垂度。

各个光学倍率表面可以具有50μm以下的通光孔径上的垂度。

光学倍率表面中的一个、两个或三个可以是非球面的。

成像透镜的焦比可以小于1.1。

成像透镜可以包括光阑，该光阑位于第一透镜元件的前表面处。

光阑可以与第一透镜元件的前表面有效接触。

光阑可以包括金属(例如铬)孔，该金属孔与第一透镜元件的前表面有效接触。

金属孔可以具有小于200nm的厚度。

在工作波段中通过光阑的透射率可以小于0.5％。

光阑可以附着在第一光学元件的前表面上。

第一光学元件和第二光学元件的中心厚度可以彼此相差在15％内。