[发明专利]成像光学系统、成像设备

权利要求书

1.一种图像拾取光学系统，包括：

第一透镜，设置在孔径光阑附近并且被配置为校正像差；以及

第二透镜，布置在所述第一透镜与图像传感器之间并且被配置为收集光，其中

所述第一透镜是梯度折射率透镜。

2.根据权利要求1所述的图像拾取光学系统，其中，所述第二透镜的焦距与整个所述图像拾取光学系统的焦距大致相同。

3.根据权利要求2所述的图像拾取光学系统，其中，

设计所述第一透镜使得所述第一透镜的折射率分布的二阶微分在半径方向上单调增加。

4.根据权利要求3所述的图像拾取光学系统，其中，所述第二透镜是梯度折射率透镜。

5.根据权利要求4所述的图像拾取光学系统，其中，所述第一透镜或所述第二透镜具有光轴方向上的折射率分布。

6.根据权利要求4所述的图像拾取光学系统，其中，

所述第一透镜和所述第二透镜都具有光轴方向上的折射率分布，并且

设计所述第一透镜和所述第二透镜使得所述第一透镜的折射率分布沿光轴方向的二阶微分与所述第二透镜的折射率分布沿光轴方向的二阶微分的关系是正/负。

7.根据权利要求4所述的图像拾取光学系统，其中，

所述第一透镜和所述第二透镜之一是超材料透镜。

8.根据权利要求7所述的图像拾取光学系统，其中，

构造所述超材料透镜使得在与光轴垂直的任意偏振方向上的折射率在所述超材料透镜的任意点恒定。

9.根据权利要求7所述的图像拾取光学系统，其中，

构造所述超材料透镜使得在任意偏振方向的折射率在所述超材料透镜的任意点恒定。

10.根据权利要求7所述的图像拾取光学系统，其中，所述第二透镜由多个超材料透镜组成。

11.根据权利要求10所述的图像拾取光学系统，其中，

所述第二透镜的所述超材料透镜以预定的间隔排列。

12.根据权利要求1所述的图像拾取光学系统，其中，

当所述第一透镜的折射率分布是

【数学公式1】

0.9≤f2f≤1.1]]>时，

建立【数学公式2】

N＝N₀+nr₁₂·R²+nr₁₄·R⁴+nr₁₆·R⁶+nz₁₁·Z+nz₁₂·Z²+nz₁₃·Z³

其中，r是半径方向位置，z是在光轴方向上的位置，N₁₀是所述第一透镜的标准折射率，nr_1j是折射率分布公式的项r^j的系数，nz_1k是所述折射率分布公式的项z^k的系数，j是偶数，并且k是整数。

13.根据权利要求1所述的图像拾取光学系统，其中，形成红外线图像。

14.根据权利要求1所述的图像拾取光学系统，其中，形成太赫兹波图像。

15.一种图像拾取设备，包括：

图像拾取光学系统，其包括：设置在孔径光阑附近并且被配置为校正像差的第一透镜，以及布置在所述第一透镜与图像传感器之间并且被配置为收集光的第二透镜，所述第一透镜是梯度折射率透镜；

图像检测器，被配置为检测由所述图像拾取光学系统形成的图像；以及

图像信号获得单元，被配置为基于来自所述图像检测器的检测信号获得成像信号。