[发明专利]一种轻量化小焦距无人机型长波变焦测温镜头

说明书

本发明公开了一种轻量化小焦距无人机型长波变焦测温镜头，其光学系统包括从物侧到靶面依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜；第一透镜为具有正光焦度的前固定镜组；第二透镜为具有负光焦度的变倍镜组；第三透镜为具有正光焦度的补偿镜组；第四透镜为具有负光焦度的后固定组；第五透镜为具有正光焦度的对焦组。上述镜头，兼容长波连续变焦和测温功能于一体；整体重量比较小又能够远距离观测，适合无热机等承受负载不高的飞行器；采用光学系统内部校正，能有有效减少杂散光和电子噪声对非均匀性校正的影响；变倍、补偿光学镜组采用无应力装配，能有效减小光学元器件的面型对像质的影响。

技术领域

本发明涉及一种轻量化小焦距无人机型长波变焦测温镜头，属于长波变焦测温镜头领域。

背景技术

长波连续变焦镜头是目前市场上的常规使用的监控镜头，其主要目的是用大视场发现目标，小视场能辨认或识别目标，利用热辐射效应能全天对重点区域进行检测，在森林防火、岸防监控、道路交通、海事监测等领域具有重要作用。

而红外测温镜头主要是给探测器目标搜集能量，通过不同物体根据温度不同、发出的热辐射强度不一样的特性，得到不同的能量值，通过对比标定，可测算出被测物体的实际温度，其在安防检疫、医疗、电力消防等领域具有一定影响。而目前市场上的测温镜头都是定焦的，位置也是基本固定的，在一些人不适宜进入的区域或高度太高、区域狭窄的地方进行测温的情况下，使用受到限制。现有技术中尚无无人机使用的小焦距长波变焦测温镜头技术的相关报道。

发明内容

针对以上技术的缺陷，本发明提供一种轻量化小焦距无人机型长波变焦测温镜头，适用于640x480红外机芯，适用于在一些人不适宜进入的区域或高度太高、区域狭窄的地方进行测温需求。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种轻量化小焦距无人机型长波变焦测温镜头，其光学系统包括从物侧到靶面依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜；

第一透镜为具有正光焦度的前固定镜组；第二透镜为具有负光焦度的变倍镜组；第三透镜为具有正光焦度的补偿镜组；第四透镜为具有负光焦度的后固定组；第五透镜为具有正光焦度的对焦组。

上述给出了一种大靶面无人机巡检使用的小焦距长波变焦测温镜头的解决方案，在一些人不适宜进入的区域或高度太高、区域狭窄的地方进行测温的情况下，上述轻量化小焦距的长波无人机测温镜头能给予帮助，上述镜头可在远距离利用大视场发现可疑区域，再利用大焦距小视场进行辨认识别，等确认好目标后由无人机带着测温系统靠近目标，再换成大视场小焦距后进行非均匀性校正，然后再进行目标测温，拿到目标的测温值。

上述第一透镜为前固定镜组：由设计的参数决定最大通光口径，其作用是给光学系统提供一个固定的像；第二透镜为变倍镜组：是由一组透镜做线性移动，改变光学系统的焦距；第三透镜为补偿镜组：是由一组透镜做非线性直线运动，补偿变倍组在移动过程中影响整体的像面发生偏移；第四透镜为后固定组：用于将补偿组的像转化成实像；第五透镜为对焦组：用于补偿整体合成的焦距时在不同焦距不同温度下的像面偏移。

本申请给出了一种大靶面无人机巡检使用的小焦距长波变焦测温镜头的解决方案，是适用于640x480红外机芯的轻量化小焦距无人机长波变焦测温镜头。

为校正像差及校正色差的影响，其光学系统采用锗与硫系玻璃材料配合。优选，第一透镜、第二透镜、第三透镜和第五透镜采用锗玻璃材料，锗的折射率高达4.0，有助于像差校正，整体提高像质；第四透镜采用硫系玻璃材料。前述利用不同材料的组合可以有效消除系统的色差特性，减少色差对整组光学系统的影响，同硫系材料，在降低成本的同时，在大批量生产时可以进行精密模压。

上述轻量化小焦距无人机型长波变焦测温镜头的焦距为13mm-45mm，F数为 0.82-1.05，对角线视场角为43.8-12°，适用波段为8-12um。