[發(fā)明專利]一種主動(dòng)光學(xué)哈特曼調(diào)焦鏡頭

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611232603.X
• 申請(qǐng)日: 2016-12-28
• 公開（公告）號(hào): CN106772962A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王文攀;李宏壯;劉祥意;范磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
• 主分類號(hào): G02B15/14
• 分類號(hào): G02B15/14;G02B7/04
• 代理公司: 長(zhǎng)春菁華專利商標(biāo)代理事務(wù)所(普通合伙)22210
• 代理人: 尹慶娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于大口徑望遠(yuǎn)鏡主動(dòng)光學(xué)探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種主動(dòng)光學(xué)哈特曼調(diào)焦鏡頭。

背景技術(shù)

隨著望遠(yuǎn)鏡口徑的增大，對(duì)光學(xué)系統(tǒng)的像質(zhì)也提出了新的要求，主動(dòng)光學(xué)作為一種新的測(cè)量手段，通過測(cè)量波前斜率來獲得波前相位信息，并經(jīng)反饋實(shí)時(shí)調(diào)整主鏡系統(tǒng)。哈特曼調(diào)焦鏡頭作為主動(dòng)光學(xué)中的一部分，它的具體作用有：(1)滿足哈特曼相機(jī)動(dòng)態(tài)范圍和采樣頻率；(2)實(shí)現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)的倍率調(diào)整。同時(shí)安裝微透鏡陣列，使光瞳成像與微透鏡陣列相匹配。

主動(dòng)光學(xué)作為大口徑望遠(yuǎn)鏡探測(cè)的核心技術(shù)，它可以根據(jù)目標(biāo)亮度、天空背景、大氣湍流和使用條件來調(diào)整其采樣頻率和動(dòng)態(tài)范圍，從而實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)反饋光學(xué)特性，保證主光學(xué)系統(tǒng)的像質(zhì)要求和面形精度。

傳統(tǒng)的哈特曼調(diào)焦鏡頭是通過凸輪機(jī)構(gòu)和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)帶動(dòng)調(diào)焦組件沿光軸移動(dòng)，由于凸輪曲線是由仿真得出的近似曲線，因此在調(diào)焦過程中會(huì)帶入一定的誤差，影響測(cè)量精度；而且凸輪的加工相對(duì)復(fù)雜，軸向尺寸較大，成本相對(duì)較高；在手動(dòng)調(diào)整環(huán)節(jié)，雖然可以通過光瞳成像來控制撥塊位置，但是由于經(jīng)驗(yàn)力道的不同，撥塊不會(huì)及時(shí)停靠在指定位置，無法滿足哈特曼穩(wěn)定快速切換的要求，特別是在觀測(cè)使用時(shí)，影響使用效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種主動(dòng)光學(xué)哈特曼調(diào)焦鏡頭，解決現(xiàn)有技術(shù)存在的無法快速定位與精確停靠的問題，通過簡(jiǎn)單的、易控制的機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)哈特曼相機(jī)焦距的調(diào)整，同時(shí)避免了因凸輪加工不精而引起的調(diào)焦誤差。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一種主動(dòng)光學(xué)哈特曼調(diào)焦鏡頭包括：

前組鏡單元，所述前組鏡單元包括微透鏡壓圈、微透鏡、微透鏡座、前組鏡筒、套筒和前組膠合鏡，所述微透鏡通過微透鏡座同軸固定在套筒的一端，所述前組膠合鏡同軸固定在套筒的另一端，所述套筒同軸設(shè)置在所述前組鏡筒內(nèi)的一端，并通過微透鏡壓圈壓緊；

后組鏡單元，所述后組鏡單元包括導(dǎo)向螺釘、后組鏡筒、后組膠合鏡、后組膠合鏡壓圈，所述后組膠合鏡通過后組膠合鏡壓圈同軸壓緊在所述后組鏡筒內(nèi)部的一端，所述導(dǎo)向螺釘和所述鎖緊螺釘徑向設(shè)置并與所述后組鏡筒側(cè)壁遠(yuǎn)離后組膠合鏡的一端螺紋連接；所述后組鏡筒遠(yuǎn)離后組膠合鏡的一端設(shè)置的固定耳和前組鏡筒遠(yuǎn)離套筒的一端設(shè)置的固定耳通過螺釘同軸固定連接；

以及同軸設(shè)置在前組鏡單元和后組鏡單元連接處的調(diào)焦單元，所述調(diào)焦單元包括調(diào)焦鏡座、調(diào)焦鏡壓圈、調(diào)焦螺母和調(diào)焦鏡，所述調(diào)焦鏡通過調(diào)焦鏡壓圈同軸固定在筒狀的調(diào)焦鏡座內(nèi)，所述調(diào)焦鏡座外壁和所述調(diào)焦螺母螺紋配合，所述調(diào)焦螺母兩端的端面分別和與所述前組鏡筒和后組鏡筒的端面接觸，所述調(diào)焦鏡座兩端分別與所述前組鏡筒和后組鏡筒內(nèi)孔過渡配合，所述調(diào)焦鏡座和所述導(dǎo)向螺釘對(duì)應(yīng)位置開有導(dǎo)向槽，所述導(dǎo)向螺釘端部和導(dǎo)向槽滑動(dòng)配合，轉(zhuǎn)動(dòng)所述調(diào)焦螺母帶動(dòng)調(diào)焦鏡座沿軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

所述后組鏡單元還包括過渡座，所述過渡座同軸固定在所述后組鏡筒的端部，所述哈特曼調(diào)焦鏡頭通過過渡座和哈特曼相機(jī)連接。

所述前組鏡筒和所述調(diào)焦鏡座配合處的孔徑大于前組鏡筒的孔徑，所述后組鏡筒和所述調(diào)焦鏡座配合處的孔徑大于后組鏡筒的孔徑。

所述調(diào)焦鏡座和所述調(diào)焦螺母配合處外徑大于調(diào)焦鏡座兩端部的外徑。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明的一種主動(dòng)光學(xué)哈特曼調(diào)焦鏡頭采用螺紋副傳動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)焦距的連續(xù)調(diào)整，調(diào)焦鏡安裝于調(diào)焦鏡座中，通過調(diào)焦鏡壓圈壓緊，調(diào)焦鏡座為中間高兩邊低，凸起部分有細(xì)牙外螺紋，與調(diào)焦螺母配合，實(shí)現(xiàn)螺紋傳動(dòng)，調(diào)焦螺母與前組鏡筒和后組鏡筒接觸，實(shí)現(xiàn)前后限位。旋動(dòng)調(diào)焦螺母，帶動(dòng)調(diào)焦鏡座運(yùn)動(dòng)，并通過導(dǎo)向螺釘實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)到直線運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換，從而帶動(dòng)調(diào)焦鏡沿光軸移動(dòng)，到達(dá)指定位置后使用鎖緊螺釘將其鎖死，實(shí)現(xiàn)快速定位、精準(zhǔn)停靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，避免因凸輪加工不精而引起的調(diào)焦誤差。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種主動(dòng)光學(xué)哈特曼調(diào)焦鏡頭整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的一種主動(dòng)光學(xué)哈特曼調(diào)焦鏡頭結(jié)構(gòu)剖視圖；

其中：1、前組鏡單元，101、微透鏡壓圈，102、微透鏡，103、微透鏡座，104、前組鏡筒，105、套筒，106、前組膠合鏡，2、調(diào)焦單元，201、調(diào)焦鏡座，202、調(diào)焦鏡壓圈，203、調(diào)焦螺母，204、調(diào)焦鏡，3、后組鏡單元，301、導(dǎo)向螺釘，302、后組鏡筒，303、后組膠合鏡，304、后組膠合鏡壓圈，305、過渡座，306、鎖緊螺釘。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步說明。