固定翼无人机的制作方法

1.本发明涉及一种固定翼无人机，尤其是一种包含摄像装置的固定翼无人机。
2.

背景技术：

3.无人机主要分为固定翼无人机和旋翼无人机，固定翼无人机往往具有更高的速度优势，高速运行的固定翼无人机对摄像镜头的要求更高。而现有的固定翼无人机的镜头存在着视场角不够大，难以小型化和轻量化以及分辨率不足等问题，为了提升分别了往往还存在非球面数量过多的问题。例如cn207636836u公开的无人机摄像镜头，其视角为55
°
；cn206411328u公开的飞行器视场角仅有95
°
。
4.

技术实现要素：

5.为克服上述问题，本发明提供一种包含摄像装置的固定翼无人机，其能够获得大视角，并能够改善像差、实现高分辨率，并且采用非球面数量较少。
6.根据本公开的一种包含摄像装置的固定翼无人机，其包括无人机主体和镜头模块。其中镜头模块由从物方到像方依序排列的前透镜组、中透镜组和后透镜组组成，前透镜组光焦度为负，中透镜组光焦度为正，后透镜组光焦度为正；其中，前透镜组由第一透镜和第二透镜组成；中透镜组由第三透镜、第四透镜和第五透镜组成；后透镜组由第六透镜、第七透镜和第八透镜组成；光阑位于中透镜组和后透镜组之间。且镜头模块进一步包括滤波片和像面。
7.其中：第一透镜为正透镜，物侧面为凸面，像侧面为凹面；第二透镜为负透镜，物侧面为凸面，像侧面为凹面；第三透镜为负透镜，物侧面为凸面，像侧面为凹面；第四透镜为正透镜，物侧面为凸面，像侧面为凸面；第五透镜为正透镜，物侧面为凸面，像侧面为凸面；第六透镜为正透镜，物侧面为凸面，像侧面为凹面；第七透镜为正透镜，物侧面为凸面，像侧面为凸面；第八透镜为正透镜，物侧面为凸面，像侧面为凹面。
8.且第六透镜与第七透镜胶合。
9.其中，物侧面以及像侧面为凸面或凹面，应当按照本领域惯用的理解方式，表示透镜物侧面以及像侧面靠近光轴的部分为凸面或凹面。
10.根据本公开的镜头模块可满足下列条件式（1）：65《f1/f《70-2《f2/f《-1-2《f12/f《-1
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（1）条件式（1）限定了前透镜组的焦距。满足条件式（1）式，镜头模块具有更大的视场角，当大于条件式（1）的上限时，视场角变小，透镜的屈光力变弱，光学总长增大；当小于条件式（1）的下限时，各透镜的屈光力会过强，大角度光线无法顺利进入中透镜组，因此也会导致视场角变小。
11.根据本公开的镜头模块可满足下列条件式（2）：-35《f3/f《-308《f4/f《95《f5/f《66《f35/f《8
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（2）条件式（2）限定了中透镜组的焦距。满足条件式（2）式时，能够顺利将前透镜组的大角度边缘光线进行会聚，当大于条件式（2）的上限时，视场角变小，透镜的屈光力变弱，光学总长增大；当小于条件式（2）的下限时，各透镜的屈光力会过强，大角度光线会大量丢失，导致难以校正像差。
12.根据本公开的镜头模块可满足下列条件式(3)：14《f6/f《156《f7/f《84《f8/f《55《f68/f《7
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（3）条件式(3)限定了后透镜组的焦距，在满足条件式（3）时，一方面能够很好的将大角度光线会聚成像，另一方面能够获得较短的后焦距，减小镜头模块体积。当大于条件式（3）的上限时，后透镜组聚焦能力减弱，后焦距变大，成像元件（如ccd）与第八透镜距离增大，因此难以减小镜头模块体积；当小于条件式（3）的下限时，大角度光线丢失严重，不能很好的边缘像差，也难以获得大视场角。
13.根据本公开的镜头模块可满足下列条件式(4)：6《f67/f《7-3《f12/(f35+f68)《-2
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（4）条件式（4）限定了胶合透镜的焦距、前透镜组焦距、中透镜组焦距与后透镜组焦距的关系，满足条件式（4）可以进一步保证边缘大视场角的光线会聚成像，减小像差。
14.本发明有六个非球面，分别是第二透镜物侧面，第二透镜像侧面，第三透镜像侧面，第五透镜像侧面，第八透镜物侧面和第八透镜像侧面。
15.根据本公开的镜头模块可满足下列条件式(5)：n1》1.9n2》1.9n3》1.9n4》1.9
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（5）这里，n1是第一透镜的折射率，n2是第二透镜的折射率，n3是第三透镜的折射率，n4是第四透镜的折射率。
16.条件式(5)使得前四篇透镜具有很大的折射率，因此在想去曲折力的情况下能够
显著减小透镜的厚度，进而减小镜头模组的体积。
17.进一步地，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜与第八透镜采用相同的材料。
18.进一步地，根据本公开的镜头模块可满足下列条件式(6)：∣v6-v7∣》10
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（6）这里，v6是第六透镜的阿贝数率，v7是第七透镜的阿贝数。满足条件式(6)使得镜头模块能够较好的校正色差。
19.采用本技术的固定翼无人机，视场角可达124
°
，可以实现镜头模块小型化，非球面数量较少。
20.附图说明
21.图1是根据本公开的固定翼无人机的结构图。
22.图2是根据本公开的固定翼无人机的镜头模块的结构图；其中，1为固定翼无人机，2为无人机主体，3为镜头模块，l1~l8表示第一至第八透镜，sto表示光阑，s1~s26表示各表面序号，img表示像面，g1为前透镜组，g2为中透镜组，g3为后透镜组，a为中心光线，b为40
°
视场角的光线，c为边缘光线。
23.具体实施方式
24.以下，将参照附图来详细描述本公开的实施例。
25.参加图1-图2，本技术公开了一种包含摄像装置的固定翼无人机1，其包括无人机主体2和镜头模块3。其中镜头模块3由从物方到像方依序排列的前透镜组g1、中透镜组g2和后透镜组g3组成，前透镜组g1光焦度为负，中透镜组g2光焦度为正，后透镜组g3光焦度为正；其中，前透镜组g1由第一透镜l1和第二透镜l2组成；中透镜组g2由第三透镜l3、第四透镜l4和第五透镜l5组成；后透镜组g3由第六透镜l6、第七透镜l7和第八透镜l8组成；光阑sto位于中透镜组g2和后透镜组g3之间。且镜头模块进一步包括滤波片和像面img。
26.其中：第一透镜l1为正透镜，物侧面s1为凸面，像侧面s2为凹面；第二透镜l2为负透镜，物侧面s3为凸面，像侧面s4为凹面；第三透镜l3为负透镜，物侧面s5为凸面，像侧面s6为凹面；第四透镜l4为正透镜，物侧面s7为凸面，像侧面s8为凸面；第五透镜l5为正透镜，物侧面s9为凸面，像侧面s10为凸面；第六透镜l6为正透镜，物侧面s12为凸面，像侧面s13为凹面；第七透镜l7为正透镜，物侧面s13为凸面，像侧面s14为凸面；第八透镜l8为正透镜，物侧面s15为凸面，像侧面s16为凹面。
27.且第六透镜l6与第七透镜l7胶合。
28.其中，物侧面以及像侧面为凸面或凹面，应当按照本领域惯用的理解方式，表示透镜物侧面以及像侧面靠近光轴的部分为凸面或凹面。
29.此外，应当注意的是，在本说明书中，第一透镜表示最靠近物方的透镜，第八透镜
表示最靠近图像传感器的透镜。在本说明书中，曲率半径的数值、厚度的数值、透镜的厚度的数值的单位都可以是mm。
30.根据本公开的镜头模块可满足下列条件式（1）：65《f1/f《70-2《f2/f《-1-2《f12/f《-1
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（1）条件式（1）限定了前透镜组g1的焦距。满足条件式（1）式，镜头模块具有更大的视场角，当大于条件式（1）的上限时，视场角变小，透镜的屈光力变弱，光学总长增大；当小于条件式（1）的下限时，各透镜的屈光力会过强，大角度光线无法顺利进入中透镜组，因此也会导致视场角变小。
31.根据本公开的镜头模块可满足下列条件式（2）：-35《f3/f《-308《f4/f《95《f5/f《66《f35/f《8
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（2）条件式（2）限定了中透镜组g2的焦距。满足条件式（2）式时，能够顺利将前透镜组的大角度边缘光线进行会聚，当大于条件式（2）的上限时，视场角变小，透镜的屈光力变弱，光学总长增大；当小于条件式（2）的下限时，各透镜的屈光力会过强，大角度光线会大量丢失，导致难以校正像差。
32.根据本公开的镜头模块可满足下列条件式(3)：14《f6/f《156《f7/f《84《f8/f《55《f68/f《7
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（3）条件式（3）限定了后透镜组g3的焦距，在满足条件式（3）时，一方面能够很好的将大角度光线会聚成像，另一方面能够获得较短的后焦距，减小镜头模块体积。当大于条件式（3）的上限时，后透镜组聚焦能力减弱，后焦距变大，成像元件（如ccd）与第八透镜距离增大，因此难以减小镜头模块体积；当小于条件式（3）的下限时，大角度光线丢失严重，不能很好的边缘像差，也难以获得大视场角。
33.根据本公开的镜头模块可满足下列条件式(4)：6《f67/f《7-3《f12/(f35+f68)《-2
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（4）条件式（4）限定了胶合透镜的焦距、前透镜组焦距、中透镜组焦距与后透镜组焦距的关系，满足条件式（4）可以进一步保证边缘大视场角的光线会聚成像，减小像差。
34.附图2中，a处为中心光线，入射角为0
°
；b处为入射角为40
°
的光线；c处为边缘光线，边缘光线的相对于镜头模块光轴的夹角为62
°
，因此镜头模块的视场角为124
°
。
35.本发明有六个非球面，分别是第二透镜物侧面s3，第二透镜像侧面s4，第三透镜像侧面s6，第五透镜像侧面s10，第八透镜物侧面s15和第八透镜像侧面s16。
36.根据本公开的镜头模块可满足下列条件式(5)：
n1》1.9n2》1.9n3》1.9n4》1.9
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（5）这里，n1是第一透镜l1的折射率，n2是第二透镜l2的折射率，n3是第三透镜l3的折射率，n4是第四透镜l4的折射率。
37.条件式(5)使得前四篇透镜具有很大的折射率，因此在想去曲折力的情况下能够显著减小透镜的厚度，进而减小镜头模组的体积。
38.进一步地，第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4与第八透镜l8采用相同的材料。
39.进一步地，根据本公开的镜头模块可满足下列条件式(6)：∣v6-v7∣》10
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（6）这里，v6是第六透镜l6的阿贝数率，v7是第七透镜l7的阿贝数。满足条件式(6)使得镜头模块能够较好的校正色差。
40.表1示出成像光学系统的参数（表面序号、曲率半径、透镜的厚度、透镜之间的距离、透镜的折射率、透镜的阿贝数，其中长度单元均为
㎜
，f数为7）。
41.[表1]
表2为该成像光学系统采用的非球面系数，非球面的函数表达式为：。
[0042]
非球面系数如下：[表2]
表3为本实施例的镜头模组的光学参数。
[0043]
[表3]f1~f8为各透镜的焦距，f12为前透镜组g1的合焦距，f35为中透镜组g2的合焦距，f68为后透镜组g3的合焦距，f67为胶合透镜的合焦距，f为整个成像光学系统的焦距。
[0044]
虽然以上示例性实施例已被示出和描述，但对本领域的技术人员明显的是，在不脱离由权利要求限定的本公开的精神和范围的情况下，可以对其进行修改和变型。