[發明專利]一種多探測器光學系統聯動調焦機構及其調焦方法

有效

• 申請號: 201310552362.7
• 申請日: 2013-11-07
• 公開（公告）號: CN103605198A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 劉波;梅超;郝偉;李剛;楊曉旭;鄧曉國
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: G02B7/28
• 分類號: G02B7/28
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 倪金榮

1.一種多探測器光學系統聯動調焦機構，其特征在于：所述調焦機構包括中焦光學分系統（1）、長焦光學分系統（2）、短焦光學分系統（3）、探測器（4）、物面距離計算單元（5）、反饋電路（6）、位置控制單元（7）、位置測量單元（8）、調焦單元（9）、探測器移動模塊（10）；所述探測器是三個，分別與中焦光學分系統（1）、長焦光學分系統（2）、短焦光學分系統（3）相連接；物面距離計算單元（5）與反饋電路（6）相連接；物面距離計算單元（5）與中焦光學分系統（1）、長焦光學分系統（2）、短焦光學分系統（3）連接；反饋電路（6）用于反饋探測器（4）、物面距離計算單元（5）、位置控制單元（7）計算量和控制量；位置控制單元（7）有兩個，分別與中焦光學分系統（1）、短焦光學分系統（3）連接；位置測量單元（8）與長焦光學分系統（2）連接；調焦單元（9）與長焦光學分系統連接；探測器移動模塊（10）帶動探測器（4）移動。

2.根據權利要求1所述的多探測器光學系統聯動調焦機構，其特征在于：所述長焦光學分系統（2）采用主動式調焦，中焦光學分系統（1）、短焦光學分系統（3）采用反饋式被動調焦，反饋信息來自長焦光學分系統（2）調焦量。

3.根據權利要求2所述的多探測器光學系統聯動調焦機構，其特征在于：所述探測器（4）設置在導軌上沿導軌移動，所述探測器（4）與導軌之間設置負載平臺。

4.根據權利要求3所述的多探測器光學系統聯動調焦機構，其特征在于：探測器（4）所在的導軌上設置位移傳感器，位移傳感器與物面距離計算單元（5）連接。

5.根據權利要求4所述的多探測器光學系統聯動調焦機構，其特征在于：物面距離計算單元（5）包括多個子單元，子單元與光學系統的其它分系統一一對應，光學分系統分別計算調焦量，通過反饋電路向對應的分系統反饋調焦量。

6.根據權利要求5所述的多探測器光學系統聯動調焦機構，其特征在于：所述中焦光學分系統（1）焦距f₁=1000mm，口徑2a₁=250mm，F數為4；長焦光學分系統（2）焦距f₂=2000mm，口徑2a₂=360mm，F數為5.6；短焦光學分系統（3）焦距f₃=400mm，口徑2a₃=200mm，F數為2；探測器（4）像元尺寸為14μm×14μm。

7.一種多探測器光學系統聯動調焦方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：

1）長焦光學分系統首先對物面成像，獲取圖像信息；通過人工調焦實現長焦光學分系統準確調焦；

2）通過長焦光學分系統探測器移動量和長焦光學分系統參數獲得物面距離；

3）計算單元分別為中、短焦光學分系統計算出像面變化距離Δl'，反饋給各個中焦光學分系統和短焦光學分系統。

8.根據權利要求7所述的多探測器光學系統聯動調焦方法，其特征在于：所述步驟3）的具體步驟是：

3.1）物面距離計算單元接收長焦光學分系統探測器移動距離的反饋量，將該反饋量轉化為物面距離Δl+l；

3.2）再分別將反饋量轉化為中焦光學分系統、短焦光學分系統探測器移動量，通過反饋電路反饋給控制單元。