【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及光學成像信息，具體而言，涉及一種長波消熱差光學成像鏡頭。
技術介紹
1、紅外成像基于目標與背景輻射度的不同，根據普朗克黑體輻射定律，波長8～12μm的長波紅外用于探測常溫物體輪廓。
2、常用的紅外光學系統消熱差設計方法主要有三種：機械被動式、機電主動式和光學被動式。機械被動式和機電主動式雖然容易實現，但都只補償像面位移，無法保證焦距的補償。而且由于使用了機械裝置，可避免地使系統復雜化，體積變大，重量增加，可靠性降低。而光學被動式消熱差技術既保證了系統的焦距補償，又具有結構相對簡單、尺寸小、重量輕、系統可靠性高等優點，在紅外光學系統消熱差設計中得到了廣泛應用。
3、然而，紅外光學材料對環境溫度較敏感，隨著環境溫度變化，會引起紅外光學系統的焦距、像面位置及像差的變化，成像質量下降。
技術實現思路
1、本專利技術公開的目的在于提供一種長波消熱差光學成像鏡頭，能夠解決上述提到的至少一個技術問題。具體方案如下：
2、根據本專利技術公開的具體實施方式，本專利技術公開了一種長波消熱差光學成像鏡頭，包括：
3、從物方到像方光路上依次設置的：
4、第一透鏡，所述第一透鏡為具有正光焦度的彎月透鏡；
5、第二透鏡，所述第二透鏡為具有負光焦度的雙凹透鏡；
6、第三透鏡，所述第三透鏡為具有正光焦度的彎月透鏡；
7、第四透鏡，所述第四透鏡為具有負光焦度的彎月透鏡；
8、其中，所述第一透鏡、
9、料種類至少為三種；
10、所述透鏡材料包括：硫系玻璃、zns晶體以及鍺晶體。
11、優選地，第一透鏡和所述第四透鏡的透鏡材料為硫系玻璃；
12、所述第二透鏡的透鏡材料為zns晶體；
13、所述第三透鏡的透鏡材料為鍺晶體。
14、優選地，第二透鏡的像側面、所述第三透鏡的像側面和所述第四透鏡的像側面均為非球面。
15、優選地，所述第二透鏡、所述第三透鏡和所述第四透鏡的非球面面型，滿足表達式：
16、
17、其中，c是頂點處的曲率，r為徑向坐標長度；
18、k是二次曲線系數；
19、a、a2、a3、a4分別為高次項系數。
20、優選地，第二透鏡的非球面的面型表達式中：k＝4.634，
21、a＝4.689×10-7，a2＝4.898×10-11，a3＝8.560×10-13，a4＝2.056×10-15；
22、所述第三透鏡的非球面的面型表達式中：k＝-0.257，
23、a＝2.163×10-6，a2＝1.235×10-8，a3＝6.503×10-12，a4＝2.969×10-15；
24、所述第四透鏡的非球面的面型表達式中：k＝-4.621，
25、a＝1.762×10-5，a2＝1.373×10-9，a3＝8.675×10-10，a4＝3.919×10-12。
26、優選地，第一透鏡的中心厚度為10.8mm；
27、所述第二透鏡的中心厚度為8.0mm；
28、所述第三透鏡的中心厚度為8.6mm；
29、所述第四透鏡的中心厚度為10.0mm。
30、優選地，所述硫系玻璃的牌號為hws6。
31、優選地，第一透鏡的焦距與所述近紅外光學成像鏡頭的焦距之間滿足：1.3<f1/f<1.8；
32、所述第二透鏡的焦距與所述近紅外光學成像鏡頭的焦距之間滿足：-4.7<f2/f<-3.8；
33、所述第三透鏡的焦距與所述近紅外光學成像鏡頭的焦距之間滿足：0.8<f3/f<1.5；
34、所述第四透鏡的焦距與所述近紅外光學成像鏡頭的焦距之間滿足：8.3<f4/f<13.4。
35、優選地，還包括：平行平板；
36、所述第二透鏡與所述第一透鏡的空氣間隔為：25.4mm；
37、所述第三透鏡與所述第二透鏡的空氣間隔為：27.2mm；
38、所述第四透鏡與所述第三透鏡的空氣間隔為：6.0mm；
39、所述平行平板與所述第四透鏡的空氣間隔為：5.7mm。
40、優選地，所述光學成像鏡頭的焦距為60mm，f/#為1，工作波段為8-12μm，工作溫度為-40℃-60℃。
41、本專利技術公開實施例的上述方案與現有技術相比，至少具有以下有益效果：
42、本專利技術通過不同透鏡材料的組合以及非球面鏡的面型設計消除光學系統的熱差以及色差，使光學成像鏡頭能夠在工作譜段為8-12μm，工作溫度為-40℃～60℃的條件下無需重新調焦即可清晰成像，適合應用于安防、無人機、工業監測、測溫、森林防火等領域。
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1.一種長波消熱差光學成像鏡頭，其特征在于，包括從物方到像方光路上依次設置的：
2.根據權利要求1所述的光學成像鏡頭，其特征在于，
3.根據權利要求1所述的光學成像鏡頭，其特征在于，所述第二透鏡的像側面、所述第三透鏡的像側面和所述第四透鏡的像側面均為非球面。
4.根據權利要求1所述的光學成像鏡頭，其特征在于，所述第二透鏡、所述第三透鏡和所述第四透鏡的非球面面型，滿足表達式：
5.根據權利要求4所述的光學成像鏡頭，其特征在于，
6.根據權利要求1所述的光學成像鏡頭，其特征在于，
7.根據權利要求1所述的光學成像鏡頭，其特征在于，所述硫系玻璃的牌號為HWS6。
8.根據權利要求1所述的光學成像鏡頭，其特征在于，
9.根據權利要求1所述的光學成像鏡頭，其特征在于，還包括：平行平板；
10.根據權利要求1-9任一項所述的光學成像鏡頭，其特征在于，所述光學成像鏡頭的焦距為60mm，F/#為1，工作波段為8-12μm，工作溫度為-40℃-60℃。
【技術特征摘要】
1.一種長波消熱差光學成像鏡頭，其特征在于，包括從物方到像方光路上依次設置的：
2.根據權利要求1所述的光學成像鏡頭，其特征在于，
3.根據權利要求1所述的光學成像鏡頭，其特征在于，所述第二透鏡的像側面、所述第三透鏡的像側面和所述第四透鏡的像側面均為非球面。
4.根據權利要求1所述的光學成像鏡頭，其特征在于，所述第二透鏡、所述第三透鏡和所述第四透鏡的非球面面型，滿足表達式：
5.根據權利要求4所述的光學成像鏡頭，其特征在于，<...
【專利技術屬性】
技術研發人員：姜洋，穆全全，史屹君，霍東陽，
申請(專利權)人：中國科學院長春光學精密機械與物理研究所，
類型：發明
國別省市：
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