[实用新型]一种可见光成像装置

说明书

本实用新型公开了一种可见光成像装置，包括开设有聚光腔和反射腔的套筒，反射腔内设有直角反射棱镜，可见光探测器固定在反射腔的出口处，聚光腔中心线与可见光探测器的探测器靶面中心相垂直；所述的聚光腔内开设有多个透镜固定台，透镜固定在圈架上并通过其嵌套在透镜固定台上；所述的透镜包括依次设置在聚光腔头部的第一透镜和第二透镜，以及设置在聚光腔尾部并相贴合的第三透镜、第四透镜和第五透镜；第二透镜与第三透镜之间设有小孔光阑；探测器靶面与第四透镜的成像焦点镜面对称。本实用新型可以满足在飞行中的高精度可见光探测拍摄；能够兼顾50～100000lux范围内的成像质量，在一定的气象条件下通过较大视场，获得较高的成像质量。

技术领域

本实用新型属于探测器技术领域，涉及一种可见光成像装置。

背景技术

随着包括无人机在内的飞行器技术的不断发展成熟，无人机已被广泛应用到航拍、遥感测绘、森林防火等工业及商业用途。而为了实现这些功能，往往需要在飞行器上搭载拍摄装置，进行各种角度的航拍。当前的可见光拍摄装置的光学设计很难兼顾大光谱范围成像的质量，然而在飞行中的航拍时，由于气象条件或其他原因影响到光照变化时，拍摄装置就很难得到好的拍摄效果。

发明内容

本实用新型解决的技术问题在于提供一种可见光成像装置，能够兼顾 50～100000lux范围内的成像质量，可以在较大视场的情况下，获得较高的成像质量。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：

一种可见光成像装置，包括开设有聚光腔和反射腔的套筒，反射腔内设有直角反射棱镜，可见光探测器固定在反射腔的出口处，聚光腔中心线与可见光探测器的探测器靶面中心相垂直；所述的聚光腔内开设有多个透镜固定台，透镜固定在圈架上并通过其嵌套在透镜固定台上；

所述的透镜包括依次设置在聚光腔头部的第一透镜和第二透镜，以及设置在聚光腔尾部并相贴合的第三透镜、第四透镜和第五透镜；第二透镜与第三透镜之间设有小孔光阑；探测器靶面与第四透镜的成像焦点镜面对称。

所述的圈架通过螺纹嵌套在聚光腔内，透镜固定台上、圈架外侧均设有相匹配的螺纹。

所述的第一透镜为弯月形薄透镜，第二透镜为厚透镜；第三透镜为校正色差的胶合镜，第四透镜为校正场曲的厚透镜，第五透镜为校正球差的薄透镜；改变第二透镜与第四透镜之间的距离可校正像散。

所述的第一透镜为双单透镜或多单透镜。

所述的直角反射棱镜的出射面上还设有滤光片。

所述的直角反射棱镜通过固定胶与反射腔的侧壁相固定；所述的滤光片通过固定胶与直角反射棱镜的出射面相固定。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型提供的可见光成像装置，可以满足应用于包括无人机在内的飞行器在飞行中的高精度可见光探测拍摄；本实用新型通过在透镜光路中插入一个小孔光阑，即在强光环境下通过小孔光阑可以显著地减小光通量，当外部光强变弱时小孔光阑再退出光路，以提高弱光成像效果；本实用新型的透镜设置透镜趋于对称型，而对称系统垂轴像差很容易校正，只需要考虑球差、色差、场曲、像散的校正；还通过后半系统的厚透镜的结构变化校正场曲，利用薄透镜的弯曲校正球差，改变两块厚透镜间的距离可以校正像散，并在厚透镜中引入胶合面来校正色差；从而能够兼顾50～100000lux范围内的成像质量，在一定的气象条件下通过较大视场，获得较高的成像质量。

附图说明

图1为本实用新型的光学系统示意图；

图2为本实用新型的结构示意图。

其中，1501为第一透镜，1502为第二透镜，1503为第三透镜，1504为第四透镜，1505为第五透镜，1506为可见光探测器，1507为滤光片，1508 为直角反射棱镜，1509为小孔光阑。