本發(fā)明屬于大口徑望遠(yuǎn)鏡主動光學(xué)探測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種主動光學(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，對光學(xué)系統(tǒng)的像質(zhì)也提出了新的要求，主動光學(xué)作為一種新的測量手段，通過測量波前斜率來獲得波前相位信息，并經(jīng)反饋實時調(diào)整主鏡系統(tǒng)。哈特曼調(diào)焦鏡頭作為主動光學(xué)中的一部分，它的具體作用有：(1)滿足哈特曼相機動態(tài)范圍和采樣頻率；(2)實現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)的倍率調(diào)整。同時安裝微透鏡陣列，使光瞳成像與微透鏡陣列相匹配。

主動光學(xué)作為大口徑望遠(yuǎn)鏡探測的核心技術(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)整其采樣頻率和動態(tài)范圍，從而實時監(jiān)測反饋光學(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構(gòu)和導(dǎo)向機構(gòu)帶動調(diào)焦組件沿光軸移動，由于凸輪曲線是由仿真得出的近似曲線，因此在調(diào)焦過程中會帶入一定的誤差，影響測量精度；而且凸輪的加工相對復(fù)雜，軸向尺寸較大，成本相對較高；在手動調(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)驗力道的不同，撥塊不會及時?？吭谥付ㄎ恢茫瑹o法滿足哈特曼穩(wěn)定快速切換的要求，特別是在觀測使用時，影響使用效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提出一種主動光學(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?？康膯栴}，通過簡單的、易控制的機械結(jié)構(gòu)實現(xiàn)哈特曼相機焦距的調(diào)整，同時避免了因凸輪加工不精而引起的調(diào)焦誤差。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一種主動光學(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)向槽滑動配合，轉(zhuǎn)動所述調(diào)焦螺母帶動調(diào)焦鏡座沿軸向往復(fù)運動。

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)明的一種主動光學(xué)哈特曼調(diào)焦鏡頭采用螺紋副傳動方式實現(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，實現(xiàn)螺紋傳動，調(diào)焦螺母與前組鏡筒和后組鏡筒接觸，實現(xiàn)前后限位。旋動調(diào)焦螺母，帶動調(diào)焦鏡座運動，并通過導(dǎo)向螺釘實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運動到直線運動的轉(zhuǎn)換，從而帶動調(diào)焦鏡沿光軸移動，到達(dá)指定位置后使用鎖緊螺釘將其鎖死，實現(xiàn)快速定位、精準(zhǔn)?？?，結(jié)構(gòu)簡單，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。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式作進(jìn)一步說明。

參見附圖1和附圖2，本發(fā)明的一種主動光學(xué)哈特曼調(diào)焦鏡頭包括：

前組鏡單元1，所述前組鏡單元1包括微透鏡壓圈101、微透鏡102、微透鏡2座、103前組鏡筒104、套筒105和前組膠合鏡106，所述微透鏡102通過微透鏡座103同軸固定在套筒105的一端，所述前組膠合鏡106同軸固定在套筒105的另一端，所述套筒105同軸設(shè)置在所述前組鏡筒104內(nèi)的一端，并通過微透鏡壓圈101壓緊；

后組鏡單元3，所述后組鏡單元3包括導(dǎo)向螺釘301、后組鏡筒302、后組膠合鏡303、后組膠合鏡壓圈304，所述后組膠合鏡303通過后組膠合鏡壓圈304同軸壓緊在所述后組鏡筒302內(nèi)部的一端，所述導(dǎo)向螺釘301和所述鎖緊螺釘306徑向設(shè)置并與所述后組鏡筒302側(cè)壁遠(yuǎn)離后組膠合鏡303的一端螺紋連接；所述后組鏡筒302遠(yuǎn)離后組膠合鏡303的一端設(shè)置的固定耳和前組鏡筒104遠(yuǎn)離套筒105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1和后組鏡單元3連接處的調(diào)焦單元2，所述調(diào)焦單元2包括調(diào)焦鏡座201、調(diào)焦鏡壓圈202、調(diào)焦螺母203和調(diào)焦鏡204，所述調(diào)焦鏡204通過調(diào)焦鏡壓圈202同軸固定在筒狀的調(diào)焦鏡座201內(nèi)，所述調(diào)焦鏡座201外壁和所述調(diào)焦螺母203螺紋配合，所述調(diào)焦螺母203兩端的端面分別和與所述前組鏡筒104和后組鏡筒302的端面接觸，所述調(diào)焦鏡座201兩端分別與所述前組鏡筒104和后組鏡筒302內(nèi)孔過渡配合，所述調(diào)焦鏡座201和所述導(dǎo)向螺釘301對應(yīng)位置開有導(dǎo)向槽，所述導(dǎo)向螺釘301端部和導(dǎo)向槽滑動配合，轉(zhuǎn)動所述調(diào)焦螺母203帶動調(diào)焦鏡座201沿軸向往復(fù)運動。

所述后組鏡單元3還包括過渡座305，所述過渡座305同軸固定在所述后組鏡筒302的端部，所述哈特曼調(diào)焦鏡204頭通過過渡座305和哈特曼相機連接。

所述前組鏡筒104和所述調(diào)焦鏡座201配合處的孔徑大于前組鏡筒104的孔徑，所述后組鏡筒302和所述調(diào)焦鏡座201配合處的孔徑大于后組鏡筒302的孔徑。

所述調(diào)焦鏡座201和所述調(diào)焦螺母203配合處外徑大于調(diào)焦鏡座201兩端部的外徑。

本發(fā)明的調(diào)焦精度為：

其中r為調(diào)焦距離，θ為旋轉(zhuǎn)角度，p為螺距。

由上式可知通過旋轉(zhuǎn)角度和螺距可以實現(xiàn)手動調(diào)焦的定量化，可以根據(jù)要求實現(xiàn)位置的隨動隨停，實現(xiàn)調(diào)焦鏡204的精確定位。