[发明专利]一种红外热成像光学系统及其应用

权利要求书

1.一种红外热成像光学系统，其特征在于：沿光轴从物面到像平面，依次由弯月形负光焦度透镜L1、双凸正光焦度透镜L2、光阑S、双凹负光焦度透镜L3以及双凸正光焦度透镜L4组成；

所述弯月形负光焦度透镜L1对轴外主光线的角放大率倒数1/γ满足：

1.5≤1/γ≤2.4；

所述弯月形负光焦度透镜L1的光焦度ΦL1与红外热成像光学系统的光焦度φ满足以下关系：

-0.35≤φL1/φ≤-0.25；

所述双凸正光焦度透镜L2的光焦度ΦL2与红外热成像光学系统的光焦度φ满足以下关系：

0.40≤φL2/φ≤0.55；

所述双凹负光焦度透镜L3的光焦度ΦL3与红外热成像光学系统的光焦度φ满足以下关系：

-0.75≤φL3/φ≤-0.60；

所述双凸正光焦度透镜L4的光焦度为ΦL4与红外热成像光学系统的光焦度φ满足以下关系：

0.90≤φL4/φ≤1.05；

所述弯月形负光焦度透镜L1、双凹负光焦度透镜L3以及双凸正光焦度透镜L4的材料均为硫系玻璃材料，硫系玻璃材料为IG2，IG4或IG6；

所述双凹负光焦度透镜L3的材料为晶体材料，晶体材料为ZnS或ZnSe。

2.根据权利要求1所述的红外热成像光学系统，其特征在于：红外热成像光学系统的光圈F#在0.9到1.2之间；红外热成像光学系统的成像物距范围为1m～3m。

3.一种权利要求1或2所述的红外热成像光学系统在医学领域的应用，其特征在于：红外热成像光学系统作为医用红外热成像的光学成像装置，与非制冷红外探测器匹配使用，以近距离实现人体全身温度场成像，实现对人体全身温度场信息的收集；

红外热成像光学系统的焦距f、非制冷红外探测器的对角线长度H和视场角为ω满足：

ω≥80°。

4.根据权利要求3所述的红外热成像光学系统在医学领域的应用，其特征在于：红外热成像光学系统光的焦度为Φ，Φ_i为第i个透镜的光焦度，hi为第一近轴光线在第i个透镜入射表面的径向高度，x_i为第i个透镜的消热差系数，α_H为成像光学系统结构材料的线膨胀系统，L为成像光学系统镜筒的长度，满足：