本发明涉及光学镜头，尤其涉及一种长波红外光谱成像镜头。
背景技术：
1、8～14μm是长波红外的大气窗口，也是常温物体热辐射能量集中的波段。长波红外具有很强的穿透能力，它的穿透深度远比中波红外和短波红外深，可以通过云层，雾霾，雨雪等天气条件下观测到地面物体。在应用方面，红外长波镜头可用于全天时监视、空间遥感探测、火灾监测、红外天文学等领域。
2、随着长波红外探测器的发展，对探测目标的精度要求也越来越高。辐射校正和辐射定标的精度直接影响了图像的质量，常见的方法有实验室定标、机上/星上定标、场地定标等。但是相关技术中的长波红外镜头在辐射定标方面表现不佳，进而会影响到成像的质量。
技术实现思路
1、本发明提供一种长波红外光谱成像镜头，用以解决相关技术中的长波红外镜头在辐射定标方面表现不佳，进而会影响到成像的质量的缺陷，本申请的方案可以方便黑体定标以及实现和前端系统实现更好的匹配，达到高精度的定标要求。并且通过对光线的限制，在杜瓦窗口处形成实出瞳，实现近似冷光阑100％匹配。
2、本发明提供一种长波红外光谱成像镜头，用于长波红外光谱成像，从物面到像面依次包括同光轴设置的光阑、第一弯月透镜、第二弯月透镜、第三弯月透镜、第四弯月透镜和第五弯月透镜、杜瓦窗口、集成滤光片；
3、第一弯月透镜为正透镜，第二弯月透镜为负透镜，第三弯月透镜为正透镜，第四弯月透镜为正透镜，第五弯月透镜为负透镜；
4、第一弯月透镜的靠近物面一侧为偶次非球面，第四弯月透镜的靠近物面一侧为偶次非球面，第二弯月透镜、第三弯月透镜以及第五弯月透镜均为球面镜。
5、根据本发明提供的长波红外光谱成像镜头，第一弯月透镜的中心厚度d1满足14毫米≤d1≤18毫米；
6、第二弯月透镜的中心厚度d2满足5毫米≤d2≤10毫米；
7、第三弯月透镜的中心厚度d3满足5毫米≤d3≤10毫米；
8、第四弯月透镜的中心厚度d4满足4毫米≤d4≤8毫米；
9、第五弯月透镜的中心厚度d5满足5毫米≤d5≤10毫米。
10、根据本发明提供的长波红外光谱成像镜头，第一弯月透镜的靠近物面一侧距离光阑的距离p1满足50毫米≤p1≤70毫米；
11、第二弯月透镜的靠近物面一侧距离第一弯月透镜的靠近像面一侧的距离p2满足20毫米≤p2≤30毫米；
12、第三弯月透镜的靠近物面一侧距离第二弯月透镜的靠近像面一侧的距离p3满足30毫米≤p3≤40毫米；
13、第四弯月透镜的靠近物面一侧距离第三弯月透镜的靠近像面一侧的距离p4满足80毫米≤p4≤90毫米；
14、第五弯月透镜的靠近物面一侧距离第四弯月透镜的靠近像面一侧的距离p5满足2毫米≤p5≤7毫米；
15、杜瓦的靠近物面一侧距离第五弯月透镜的靠近像面一侧的距离p6满足2毫米≤p5≤10毫米；
16、集成滤光片靠近物面一侧距离的杜瓦窗口靠近像面一侧的距离p7满足30毫米≤p5≤40毫米；
17、像面距离杜瓦窗口靠近像面一侧的距离p8满足0毫米≤p5≤1毫米；
18、根据本发明提供的长波红外光谱成像镜头，第一弯月透镜的靠近物面一侧的曲率半径r1满足80毫米≤r1≤90毫米；
19、第一弯月透镜的靠近像面一侧的曲率半径r2满足150毫米≤r2≤160毫米；
20、第二弯月透镜的靠近物面一侧的曲率半径r3满足24毫米≤r3≤27毫米；
21、第二弯月透镜的靠近像面一侧的曲率半径r4满足15毫米≤r4≤20毫米；
22、第三弯月透镜的靠近物面一侧的曲率半径r5满足-60毫米≤r5≤-50毫米；
23、第三弯月透镜的靠近像面一侧的曲率半径r6满足-50毫米≤r6≤-40毫米；
24、第四弯月透镜的靠近物面一侧的曲率半径r7满足50毫米≤r7≤60毫米；
25、第四弯月透镜的靠近像面一侧的曲率半径r8满足90毫米≤r8≤100毫米；
26、第五弯月透镜的靠近物面一侧的曲率半径r9满足-160毫米≤r9≤-150毫米；
27、第五弯月透镜的靠近像面一侧的曲率半径r10满足-135毫米≤r10≤-130毫米。
28、根据本发明提供的长波红外光谱成像镜头，第一弯月透镜的靠近物面一侧，以及第四弯月透镜的靠近物面一侧的非球面面型符合如下公式：
29、
30、其中z为矢高，c为曲率，r为透镜上某一点到光轴的径向距离，k为圆锥系数，a4、a6以及a8均为非球面系数。
31、根据本发明提供的长波红外光谱成像镜头，第一弯月透镜的靠近物面一侧满足：
32、a4＝7.26e-8，a6＝4.36e-12，a8＝5.75e-15，k＝-1.37。
33、根据本发明提供的长波红外光谱成像镜头，第四弯月透镜的靠近物面一侧满足：
34、a4＝6.30e-6，a6＝-5.80e-9，a8＝3.87e-12，k＝-8.71。
35、根据本发明提供的长波红外光谱成像镜头，第一弯月透镜的焦距f1满足58毫米≤f1≤59毫米；
36、第二弯月透镜的焦距f2满足-80毫米≤f2≤-79毫米；
37、第三弯月透镜的焦距f3满足53毫米≤f3≤54毫米；
38、第四弯月透镜的焦距f4满足38毫米≤f4≤39毫米；
39、第五弯月透镜的焦距f5满足-4109毫米≤f5≤-4108毫米。
40、根据本发明提供的长波红外光谱成像镜头，第一弯月透镜、第三弯月透镜、第四弯月透镜的材料为锗；
41、第二弯月透镜以及第五弯月透镜的材料为硫化锌；
42、根据本发明提供的长波红外光谱成像镜头，所述集成滤光片为多通道集成的滤光片，配合光谱tdi技术获得高灵敏度光谱图像。
43、杜瓦窗口及集成滤光片材料为锗。
44、本发明提供的长波红外光谱成像镜头中，可以通过将光阑设置在镜头的最靠近物面一侧，由于光阑具有限制光束以及调节光线强度等作用，因此可以在黑体定标过程中，对进入系统的黑体光线进行更为精确的控制，从而实现高精度的辐射测量校准，另一方面，本申请的方案中还将设置的各种透镜设置为弯月透镜，可以显著减少球面像差，提高成像质量，同时通过正透镜以及负透镜的组合，将入射的光线进行汇聚以及发散的变换，如此可以使镜头对于光束的汇聚或者发散效果更好，可以更好的提升红外光谱成像镜头的光学性能，有效减少成像的像差，进一步提高成像的质量，另外通过控制光线入射角，使在杜瓦窗口处形成实出瞳，近似实现冷光阑100％匹配。
1.长波红外光谱成像镜头，其特征在于，用于长波红外光谱成像，从物面到像面依次包括同光轴设置的光阑、第一弯月透镜、第二弯月透镜、第三弯月透镜、第四弯月透镜和第五弯月透镜、杜瓦窗口、集成滤光片；
2.根据权利要求1所述的长波红外光谱成像镜头，其特征在于，所述第一弯月透镜的中心厚度d1满足14毫米≤d1≤18毫米；
3.根据权利要求1所述的长波红外光谱成像镜头，其特征在于，所述第一弯月透镜的靠近物面一侧距离所述光阑的距离p1满足50毫米≤p1≤70毫米；
4.根据权利要求1所述的长波红外光谱成像镜头，其特征在于，所述第一弯月透镜的靠近物面一侧的曲率半径r1满足80毫米≤r1≤90毫米；
5.根据权利要求1所述的长波红外光谱成像镜头，其特征在于，所述第一弯月透镜的靠近物面一侧，以及所述第四弯月透镜的靠近物面一侧的非球面面型符合如下公式：
6.根据权利要求5所述的长波红外光谱成像镜头，其特征在于，所述第一弯月透镜的靠近物面一侧满足：
7.根据权利要求5所述的长波红外光谱成像镜头，其特征在于，所述第四弯月透镜的靠近物面一侧满足：
8.根据权利要求1所述的长波红外光谱成像镜头，其特征在于，所述第一弯月透镜的焦距f1满足58毫米≤f1≤59毫米；
9.根据权利要求1所述的长波红外光谱成像镜头，其特征在于，所述第一弯月透镜、所述第三弯月透镜、所述第四弯月透镜的材料为锗；
10.根据权利要求1所述的长波红外光谱成像镜头，其特征在于，所述集成滤光片为多通道集成的滤光片，配合光谱tdi技术获得高灵敏度光谱图像。
