CN115857142A - 用于热成像的镜头和包含其的热成像装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种用于热成像的镜头和包含其的热成像装置，属于热成像的技术领域。该用于热成像的镜头包括从物侧到像侧依次设置的第一超透镜和第二超透镜；其中，所述第一超透镜为补偿透镜，所述第二超透镜为调制透镜。该镜头抑制了环境温度变化对镜头性能的影响。

Description

用于热成像的镜头和包含其的热成像装置

技术领域

本公开涉及热成像的技术领域，具体地，本公开涉及用于热成像的镜头和包含其的热成像装置。

背景技术

热成像的原理是通过镜头接收目标的红外辐射，并通过光电转换等技术手段将目标的温度分布场转换为可视图像。热成像技术广泛应用于安防监控、工业自动化、消费电子等领域。

然而由于光学材料的热不稳定性，当环境温度变化时，镜头中镜片的曲率、厚度、折射率以及镜片间的距离均会发生变化，从而引起镜头的焦距发生变化，使镜头的像面发生位移。因此，导致了当环境温度发生变化时，镜头的性能急剧下降，成像质量恶化。现有技术中为了克服环境温度对镜头性能的影响，通常采用锗、硒化锌、硫系玻璃等两种以上热差系数不同的材料作为镜片材料。但是，这种设计方案仅能满足-20℃到+40℃的温差范围。

因此，亟需能够适用于更宽温差范围的镜头。

发明内容

为了解决现有技术中镜头性能受环境温度所限制的问题，本申请实施例提供了一种用于热成像的镜头和包含其的热成像装置。

第一方面，本申请提供了一种用于热成像的镜头，所述用于热成像的镜头包括从物侧到像侧依次设置的第一超透镜和第二超透镜；

其中，所述第一超透镜为补偿透镜，所述第二超透镜为调制透镜。可选地，所述第一超透镜和所述第二超透镜还满足：

f₁≥10.8mm；

f₂≤0.58mm；

f₁为所述第一超透镜的焦距，f₂为所述第二超透镜的焦距；d为所述第一超透镜与所述第二超透镜的间距。

可选地，所述用于热成像的镜头还满足：

其中，f为所述用于热成像的镜头的有效焦距；f₁为所述第一超透镜的焦距，f₂为所述第二超透镜的焦距；d为所述第一超透镜与所述第二超透镜的间距。

可选地，所述用于热成像的镜头还满足：

f₂<b<f；

其中，b为所述用于热成像的镜头的后截距；f为所述用于热成像的镜头的有效焦距；f₂为所述第二超透镜的焦距。

可选地，所述第一超透镜与所述第二超透镜中的每一个均包括基底和多个周期性排布在所述基底一侧的纳米结构。

可选地，所述第一超透镜与所述第二超透镜中每一个的相位均至少满足如下关系之一：

其中，r为所述基底的中心到任一所述纳米结构的中心的距离；x、y为所述纳米结构在所述基底的坐标；f_ML为所述第一超透镜或所述第二超透镜的焦距；λ为入射光束的中心波长；

为入射光束初始相位，a_i为各阶相位系数；i为大于等于1的整数。

可选地，所述第一超透镜与所述第二超透镜中每一个的相位均满足如下约束：

Δneff≤C；

其中，neff为所述第一超透镜或所述第二超透镜的等效折射率；k为入射光束的波矢；Hd为所述纳米结构的高度；Δneff为所述第一超透镜或所述第二超透镜的最大neff与最小neff的差值；C为常数；r为所述基底(11)的中心到任一所述纳米结构(12)的中心的距离；λ为入射光束的中心波长。

可选地，所述基底的材料包括氮化硅、氧化钛、氮化镓、磷化镓、氢化非晶硅、非晶硅、晶体硅、晶体锗、硫化锌和硒化锌中的任意一种或多种。

可选地，所述纳米结构的材料包括氮化硅、氧化钛、氮化镓、磷化镓、氢化非晶硅、非晶硅、晶体硅、晶体锗、硫化锌和硒化锌中的任意一种或多种。

可选地，所述纳米结构为偏振不敏感结构。

可选地，所述纳米结构为偏振敏感结构。

第二方面，本申请实施例还提供了一种热成像装置，所述热成像装置包括如上述任一实施例所提供的用于热成像的镜头和红外传感器；

所述红外传感器设置于所述用于热成像的镜头的像面。

本申请所提供的技术方案至少取得了以下技术效果：

本申请实施例提供的用于热成像的镜头，通过沿物侧到像侧依次设置的第一超透镜和第二超透镜，并且第一超透镜为补偿透镜，第二超透镜为调制透镜，从而克服了环境温度变化对镜头性能的影响。

附图说明

所包括的附图用于提供本申请的进一步理解，并且被并入本说明书中构成本说明书的一部分。附图示出了本申请的实施方式，连同下面的描述一起用于说明本申请的原理。

图1示出了本申请实施例提供的用于热成像的镜头的一种可选的结构示意图；

图2示出了本申请实施例提供的超透镜的一种可选的结构示意图；

图3示出了本申请实施例提供的超透镜的一种可选的结构示意图；

图4示出了本申请实施例提供的超透镜的纳米结构的一种可选的结构示意图；

图5示出了本申请实施例提供的超透镜的纳米结构的又一种可选的结构示意图；

图6示出了本申请实施例提供的超透镜的纳米结构的一种可选的排列示意图；

图7示出了本申请实施例提供的超透镜的纳米结构的再一种可选的排列示意图；

图8示出了本申请实施例提供的超透镜的纳米结构的又一种可选的排列示意图；

图9示出了本申请实施例提供的超透镜未对相位系数进行约束的相位分布图；

图10示出了本申请实施例提供的超透镜对相位系数进行约束的相位分布图；

图11示出了本申请实施例提供的用于热成像的镜头的一种可选的结构在环境温度为-40℃时的调制传递函数图像；

图12示出了本申请实施例提供的用于热成像的镜头的一种可选的结构在环境温度为-12℃时的调制传递函数图像；

图13示出了本申请实施例提供的用于热成像的镜头的一种可选的结构在环境温度为16℃时的调制传递函数图像；

图14示出了本申请实施例提供的用于热成像的镜头的一种可选的结构在环境温度为44℃时的调制传递函数图像；

图15示出了本申请实施例提供的用于热成像的镜头的一种可选的结构在环境温度为72℃时的调制传递函数图像；

图16示出了本申请实施例提供的用于热成像的镜头的一种可选的结构在环境温度为100℃时的调制传递函数图像；

图17示出了本申请实施例提供的对比例的结构示意图；

图18示出了本申请实施例提供的对比例在环境温度为-40℃时的调制传递函数图像；

图19示出了本申请实施例提供的对比例在环境温度为-12℃时的调制传递函数图像；

图20示出了本申请实施例提供的对比例在环境温度为16℃时的调制传递函数图像；

图21示出了本申请实施例提供的对比例在环境温度为44℃时的调制传递函数图像；

图22示出了本申请实施例提供的对比例在环境温度为72℃时的调制传递函数图像；

图23示出了本申请实施例提供的对比例在环境温度为100℃时的调制传递函数图像。

图中附图标记分别表示：

1-第一超透镜；2-第二超透镜；11-基底；12-纳米结构；13-填充材料；14-增透膜。

具体实施方式

现将在下文中参照附图更全面地描述本申请，在附图中示出了各实施方式。然而，本申请可以以许多不同的方式实施，并且不应被解释为限于本文阐述的实施方式。相反，这些实施方式被提供使得本申请将是详尽的和完整的，并且将向本领域技术人员全面传达本申请的范围。通篇相同的附图标记表示相同的部件。再者，在附图中，为了清楚地说明，部件的厚度、比率和尺寸被放大。

本文使用的术语仅用于描述具体实施方式的目的，而非旨在成为限制。除非上下文清楚地另有所指，否则如本文使用的“一”、“一个”、“该”和“至少之一”并非表示对数量的限制，而是旨在包括单数和复数二者。例如，除非上下文清楚地另有所指，否则“一个部件”的含义与“至少一个部件”相同。“至少之一”不应被解释为限制于数量“一”。“或”意指“和/或”。术语“和/或”包括相关联的列出项中的一个或更多个的任何和全部组合。

除非另有限定，否则本文使用的所有术语，包括技术术语和科学术语，具有与本领域技术人员所通常理解的含义相同的含义。如共同使用的词典中限定的术语应被解释为具有与相关的技术上下文中的含义相同的含义，并且除非在说明书中明确限定，否则不在理想化的或者过于正式的意义上将这些术语解释为具有正式的含义。

“包括”或“包含”的含义指明了性质、数量、步骤、操作、部件、部件或它们的组合，但是并未排除其他的性质、数量、步骤、操作、部件、部件或它们的组合。

本文参照作为理想化的实施方式的截面图描述了实施方式。从而，预见到作为例如制造技术和/或公差的结果的、相对于图示的形状变化。因此，本文描述的实施方式不应被解释为限于如本文示出的区域的具体形状，而是应包括因例如制造导致的形状的偏差。例如，被示出或描述为平坦的区域可以典型地具有粗糙和/或非线性特征。而且，所示出的锐角可以被倒圆。因此，图中所示的区域在本质上是示意性的，并且它们的形状并非旨在示出区域的精确形状并且并非旨在限制权利要求的范围。

在下文中，将参照附图描述根据本申请的示例性实施方式。

本申请实施例提供了一种用于热成像的镜头，如图1所示，该镜头包括第一超透镜1和第二超透镜2。其中，第二超透镜2为调制透镜，用于对入射红外光的偏折起主要作用；第一超透镜1为补偿透镜，用于对整个镜头提供相位补偿，对镜头成像时的像差进一步改善。

超透镜是一种超表面，超表面为一层亚波长的人工纳米结构膜。与传统折射透镜改变光程差的原理不同，超透镜通过其上设置的纳米结构单元来对入射光的振幅、相位和偏振进行调制。其中需要说明的是，纳米结构可理解为包含全介质或电浆子的、能够导致相位突变的亚波长结构，而纳米结构单元为通过对超透镜进行划分而得到以每个纳米结构为中心的结构单元。传统透镜的厚度通常在毫米级甚至厘米级，温度变化引起的透镜厚度、面型的变化对光程差的影响巨大。而超透镜中纳米结构为亚波长的结构，通常为纳米级的尺寸，温度变化不足以影响纳米结构导致的相位突变，因此对超透镜的光学性能的影响微乎其微。因此，本申请实施例提供的用于热成像的镜头相比采用传统透镜的镜头能够适应更宽范围的温度变化。

根据本申请的实施方式，第一超透镜1与第二超透镜2中的每一个均包括基底11和多个周期性排布在基底11一侧的纳米结构12。为方便描述，后文中将第一超透镜1和第二超透镜2统称为超透镜。图2示出了本申请实施例提供的超透镜的一种可选的结构示意图。图3示出了本申请实施例提供的超透镜的又一种可选的结构示意图。

示例性地，本申请实施例提供的纳米结构12可以是偏振无关结构，此类结构对入射光施加一个传播相位。根据本申请的实施方式，纳米结构12可以是正结构，也可以是负结构。例如，纳米结构12的形状包括圆柱、中空圆柱、正方形棱柱、中空正方形棱柱等。图4示出了纳米结构12为圆柱时的纳米结构单元的结构示意图。

示例性地，纳米结构12可以是偏振相关结构，此类结构对入射光施加一个几何相位。纳米结构12可以是正结构也可以是负结构。例如，纳米结构12可以是椭圆形柱、纳米鳍等结构。图5示出了纳米结构12为纳米鳍时的纳米结构单元的结构示意图。

进一步地，在超透镜中纳米结构周期性排布在基底上，其中每个周期中的纳米结构组成一个超结构单元，其中超结构单元为可密堆积图形，例如可以为正四边形、正六边形等等，每个周期中包含一组纳米结构，并且超结构单元的顶点和/或中心例如可以设置有纳米结构。在超结构单元为正六边形的情况下，正六边形各顶点和中心位置至少设置有一个纳米结构。或者，在其为正方形的情况下，正方形各顶点和中心位置至少设置有一个纳米结构。理想状态下，超结构单元应为六边形顶点及中心排布的纳米结构，或者为正方形顶点及中心排布的纳米结构，应当理解，实际产品可能因超透镜形状的限制，在超透镜边缘有纳米结构的缺失，使其不满足完整的六边形/正方形。具体的，如图6、图7和图8所示，上述超结构单元由纳米结构按照规律排布而成，若干个超结构单元成阵列排布形成超表面结构。

如图6示出的一个实施例，超结构单元包括一个中间的纳米结构和环绕其的6个与其距离相等的周边的纳米结构，各周边纳米结构沿着环周均匀分布，组成正六边形，也可理解为多个纳米结构组成的正三角形互相组合。

如图7示出的一个实施例，超结构单元包括一个中间的纳米结构和环绕其的4个与其距离相等的周边的纳米结构，组成正方形。

超结构单元及其密堆/阵列的形式也可以是圆周排列的扇形，如图8示出的，包括两个弧形边的扇形，也可以是一个弧形边的扇形，如图8的左下角区域，在扇形的各边交点以及中心设置有纳米结构。

为简洁和清楚起见，实施例附图中只绘制了超结构单元中心设置的纳米结构，应理解，在图中六边形、正方形、扇形的轮廓顶点/交点处也设置有纳米结构。

根据本申请的实施方式，可选地，纳米结构的排列周期大于或等于0.3λ_c，且小于或等于2λ_c；其中，λ_c为工作波段的中心波长。根据本申请的实施方式，可选地，纳米结构的高度大于或等于0.3λ_c，且小于或等于5λ_c；其中，λ_c为工作波段的中心波长。根据本申请的实施方式，示例性地，纳米结构的特征尺寸大于或等于0.2λ_c，且小于或等于0.8λ_c；λ_c为入射辐射的中心波长。可选地，基底11的厚度小于或等于0.3毫米。

根据本申请的时候方式，基底11的材料包括氮化硅、氧化钛、氮化镓、磷化镓、氢化非晶硅、非晶硅、晶体硅、晶体锗、硫化锌和硒化锌中的任意一种或多种。可选地，纳米结构12的材料包括氮化硅、氧化钛、氮化镓、磷化镓、氢化非晶硅、非晶硅、晶体硅、晶体锗、硫化锌和硒化锌中的任意一种或多种。纳米结构12的材质与基底11的材质可以相同，也可以不同。

在又一些可选的实施方式中，如图3所示，本申请实施例提供的超透镜还包括增透膜14。增透膜被设置于基底11远离纳米结构12的一侧；或者，增透膜14被设置于纳米结构12与空气相邻的一侧。增透膜14的作用是使反射光干涉相消，对入射的辐射起到增加透过率并减少反射的作用。

根据本申请的实施方式，如图3、图4和图5所示，超透镜还包括填充材料13，填充材料13填充于纳米结构12之间，并且，填充材料13对工作波段的消光系数小于0.01。可选地，填充材料13包括空气或在工作波段透明或半透明的其他材料。根据本申请的实施方式，填充材料的折射率与纳米结构12的折射率之间的差值的绝对值应大于或等于0.5。

需要注意的是，本申请实施例提供的超透镜可以通过半导体工艺加工，具有重量轻、厚度薄、结构及工艺简单、成本低及量产一致性高等优点。

进一步地，本申请实施例提供的超透镜的相位至少满足如下公式(1-1)至公式(1-3)中任一：

其中，r为基底11的中心到任一纳米结构12的中心的距离；x、y为纳米结构12在基底11的坐标；f_ML为超透镜的焦距；λ为入射光束的中心波长；

为入射光束初始相位，a_i为各阶相位系数，i为大于等于1的整数。对于第一超透镜1，f_ML为第一超透镜的焦距f₁；对于第二超透镜2，f_ML为第二超透镜的焦距f₂。

对于满足上述公式(1-1)至上述公式(1-3)的超透镜，其设计自由度较高，对于同一调制能力可能对应多种相位系数解，其中有些解会导致超透镜的相位分布产生如图9所示的剧烈变化。理论上，这些相位分布剧烈变化的超透镜能够用于本申请实施例提供的镜头。事实上，这种相位震荡难以甚至不能通过常规的超透镜加工工艺制备。

更有利地，为了使超透镜既满足镜头成像性能的需求又满足加工工艺的要求，本申请实施例提供的超透镜还需满足：

Δneff≤C；(2-2)

其中，neff为超透镜的等效折射率；k为入射光束的波矢；Hd为纳米结构12的高度；Δneff为超透镜的最大neff与最小neff的差值；C为常数；r为基底11的中心到任一所述纳米结构12的中心的距离；λ为入射光束的中心波长。C的取值由超透镜的目标相位决定，超透镜的目标相位由本申请提供的用于热成像的镜头的设计参数确定。对于第一超透镜1，neff和Δneff分别为第一超透镜1的等效折射率以及最大neff与最小neff的差值；对于第二超透镜2，neff和Δneff分别为第二超透镜2的等效折射率以及最大neff与最小neff的差值。图10示出了通过公式(2-1)和(2-2)进行优化和约束后，本申请实施例提供的超透镜的相位。图10中经过公式(2-1)和公式(2-2)优化的超透镜的相位分布较之图9所示的超透镜的相位分布更为简单，加工难度更低。

进一步地，为了保证本申请提供的用于热成像的镜头能够在环境温度-60℃至80℃之间稳定地获得清晰的成像，该镜头还满足公式(3-1)至公式(3-3)：

f₁≥10.8mm；(3-1)

f₂≤0.58mm；(3-2)

其中，f₁为第一超透镜1的焦距，f₂为第二超透镜2的焦距；d为第一超透镜1与第二超透镜2的间距。

更进一步地，本申请实施例提供的用于热成像的镜头还满足公式(4)：

其中，f为用于热成像的镜头的有效焦距；f₁为第一超透镜1的焦距，f₂为第二超透镜2的焦距；d为第一超透镜1与第二超透镜2的间距。

根据本申请的实施方式，该镜头的后截距(即第二超透镜2与该镜头的像面的间距)满足：f₂<b<f；(5)

公式(5)中，b为该用于热成像的镜头的后截距；f为该用于热成像的镜头的有效焦距；f₂为第二超透镜2的焦距。

实施例

本申请实施例提供了一种示例性的用于热成像的镜头，如图1所示，该镜头包括第一超透镜1和第二超透镜2。其中，第一超透镜1为补偿透镜，第二超透镜2为调制透镜。该示例性的实施例中，用于热成像的镜头的系统参数具体如表1-1所示。该镜头中从物侧到像侧的各个表面的表面属性如表1-2所示。

表1-1镜头具体参数

镜头参数	数值
		工作波长	10μm
视场角	60°
		入瞳直径	3.6mm
有效焦距	3.6mm
		F#	1

表1-2镜头中各表面属性

需要说明的是，表1-2中当球面的曲率半径为无限时，球面可看作平面。表1-2中示例的镜头结构中，第一超透镜1具有纳米结构的一侧表面朝向像面，第二超透镜2具有纳米结构的一侧表面背离像面。借此，可以使超透镜的纳米结构处于镜头的内部空间中，避免安装及使用过程中对纳米结构造成损伤。

该示例中用于热成像的镜头在不同环境温度下(-40℃、-12℃、16℃、44℃、72℃、100℃)的调制传递函数(MTF，Modulation Transfer Function)依次如图11至图16所示。图11至图16中纵坐标为调制传递函数，横坐标为空间截止频率，T，S分别表示弧矢和子午两个方向的曲线。对比图11至图16可知，该镜头在不同环境温度下的调制传递函数相同。参见图11至图16，该镜头在不同视场下的调制传递函数均接近衍射极限。也就是说，该用于热成像的镜头成像质量优秀。该镜头在空间截止频率50lp/mm、0.8视场处对应的不同温度下的调制传递函数如表1-3所示。由表1-3可知，该镜头在-40℃至+100℃之间，调制传递函数一致。换言之，-40℃至+100℃之间的环境温度变化对该镜头的成像性能没有影响。

表1-3实施例提供的镜头在不同温度下的MTF

对比例

本申请实施例还提供了上述示例的对比例。对比例中的镜头参数与实施例中的镜头参数相同，如表1-1所示。为满足表1-1中的参数要求，对比例中的镜头包括沿物侧到像侧依次排列的三片折射透镜，其结构如图17所示。该对比例提供的镜头在不同温度下的调制传递函数如图18至图23所示。图18至图23分别为该对比例提供的镜头在-40℃、-12℃、16℃、44℃、72℃、100℃的环境温度下的调制传递函数。该对比例提供的镜头在空间截止频率50lp/mm、0.8视场处对应的不同温度下的调制传递函数如表2-1所示。图18至图23和表2-1均示出了该对比例提供的调制传递函数在不同温度下的成像性能不稳定。由图18至图23和表2-1可知，当环境温度处于16℃至44℃之间时，该对比例提供的镜头成像质量接近本申请实施例提供的镜头；而在16℃至44℃之外的环境温度下，该对比例提供的镜头的成像质量明显下降。

表2-1对比例提供的镜头在不同温度下的MTF

第二方面，本申请还提供了一种热成像装置，该装置包括上述任一实施例提供的用于热成像的镜头和红外传感器。红外传感器设置于上述镜头的像面，能够将接收到的红外信号转换为电信号。

综上所述，本申请提供的用于热成像的镜头，通过沿物侧到像侧依次设置的第一超透镜和第二超透镜，并且第一超透镜为补偿透镜，第二超透镜为调制透镜，从而克服了环境温度变化对镜头性能的影响。本申请还通过设置第一超透镜与第二超透镜的焦距与二者之间的间距，保证了该镜头在不同环境温度下的成像质量稳定。此外，本申请提供的镜头通过对超透镜的相位进行约束，使超透镜更易于加工。

以上所述，仅为本申请实施例的具体实施方式，但本申请实施例的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请实施例披露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请实施例的保护范围之内。因此，本申请实施例的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种用于热成像的镜头，其特征在于，所述用于热成像的镜头包括从物侧到像侧依次设置的第一超透镜(1)和第二超透镜(2)；

其中，所述第一超透镜(1)为补偿透镜，所述第二超透镜(2)为调制透镜。

2.根据权利要求1所述的用于热成像的镜头，其特征在于，所述第一超透镜(1)和所述第二超透镜(2)还满足：

f₁≥10.8mm；

f₂≤0.58mm；

f₁为所述第一超透镜(1)的焦距，f₂为所述第二超透镜(2)的焦距；d为所述第一超透镜(1)与所述第二超透镜(2)的间距。

3.根据权利要求1所述的用于热成像的镜头，其特征在于，所述用于热成像的镜头还满足：

其中，f为所述用于热成像的镜头的有效焦距；f₁为所述第一超透镜(1)的焦距，f₂为所述第二超透镜(2)的焦距；d为所述第一超透镜(1)与所述第二超透镜(2)的间距。

4.根据权利要求1所述的用于热成像的镜头，其特征在于，所述用于热成像的镜头还满足：

f₂<b<f；

其中，b为所述用于热成像的镜头的后截距；f为所述用于热成像的镜头的有效焦距；f₂为所述第二超透镜(2)的焦距。

5.根据权利要求1至4中任一所述的用于热成像的镜头，其特征在于，所述第一超透镜(1)与所述第二超透镜(2)中的每一个均包括基底(11)和多个周期性排布在所述基底(11)一侧的纳米结构(12)。

6.根据权利要求5所述的用于热成像的镜头，其特征在于，所述第一超透镜(1)与所述第二超透镜(2)中每一个的相位均至少满足如下关系之一：

其中，r为所述基底(11)的中心到任一所述纳米结构(12)的中心的距离；x、y为所述纳米结构(12)在所述基底(11)的坐标；f_ML为所述第一超透镜(1)或所述第二超透镜(2)的焦距；λ为入射光束的中心波长；

为入射光束初始相位，a_i为各阶相位系数；i为大于等于1的整数。

7.根据权利要求5所述的用于热成像的镜头，其特征在于，所述第一超透镜(1)与所述第二超透镜(2)中每一个的相位均满足如下约束：

Δneff≤C；

其中，neff为所述第一超透镜(1)或所述第二超透镜(2)的等效折射率；k为入射光束的波矢；Hd为所述纳米结构(12)的高度；Δneff为所述第一超透镜(1)或所述第二超透镜(2)的最大neff与最小neff的差值；C为常数；r为所述基底(11)的中心到任一所述纳米结构(12)的中心的距离；λ为入射光束的中心波长。

8.根据权利要求5所述的用于热成像的镜头，其特征在于，所述基底(11)的材料包括氮化硅、氧化钛、氮化镓、磷化镓、氢化非晶硅、非晶硅、晶体硅、晶体锗、硫化锌和硒化锌中的任意一种或多种。

9.根据权利要求5所述的用于热成像的镜头，其特征在于，所述纳米结构(12)的材料包括氮化硅、氧化钛、氮化镓、磷化镓、氢化非晶硅、非晶硅、晶体硅、晶体锗、硫化锌和硒化锌中的任意一种或多种。

10.根据权利要求5所述的用于热成像的镜头，其特征在于，所述纳米结构(12)为偏振不敏感结构。

11.根据权利要求5所述的用于热成像的镜头，其特征在于，所述纳米结构(12)为偏振敏感结构。

12.一种热成像装置，其特征在于，所述热成像装置包括如权利要求1至11中任一所述的用于热成像的镜头和红外传感器；

所述红外传感器设置于所述用于热成像的镜头的像面。

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