[发明专利]满足光瞳匹配的哈特曼传感器变焦准直镜头

权利要求书

1.一种满足光瞳匹配的哈特曼传感器变焦准直镜头，其特征在于，该准直镜头由变倍镜组（5）和补偿镜组（13）组成；所述变倍镜组（5）和补偿镜组（13）可通过沿光轴方向移动，使准直镜头的焦距连续变化，并保持出射光束始终准直；所述变倍镜组（5）和补偿镜组（13）分别由一片双胶合透镜组成。

2.根据权利要求1所述的满足光瞳匹配的哈特曼传感器变焦准直镜头，其特征在于，是通过凸轮机构带动变倍镜组（5）和补偿镜组（13）透镜沿光轴方向移动；所述凸轮机构包括：导向筒（1）、滚珠（2）、变倍镜座（3）、镜组紧定螺钉（4）、凸轮转筒（6）、导向轴承（7）、补偿导向轴（8）、预紧紧定螺钉（9）、预紧滑块（10）、驱动齿轮（11）、驱动电机（12）、补偿镜座（14）和变倍导向轴（15）；

所述驱动齿轮（11）随驱动电机（12）一起转动，通过驱动齿轮（11）传动，凸轮转筒（6）在滚珠（2）的作用下绕导向筒（1）中心轴转动；

所述变倍导向轴（15）和补偿导向轴（8）各有2个导向轴承（7），分别位于凸轮转筒（6）和导向筒（1）的凸轮槽内；随着凸轮转筒（6）的转动，变倍导向轴（15）和补偿导向轴（8）将沿凸轮转筒（6）的凸轮槽移动；而同时在导向筒（1）的凸轮槽作用下，变倍导向轴（15）和补偿导向轴（8）只能沿轴向移动；

所述变倍镜座（3）与变倍导向轴（15）固连，变倍镜组（5）通过镜组紧定螺钉（4）固定在变倍镜座（3）内；所述补偿镜座（14）与补偿导向轴（8）固连，补偿镜组（13）通过镜组紧定螺钉（4）固定在补偿镜座（14）内；所述变倍镜组（5）和补偿镜组（13）将按设计好的凸轮转筒（6）上的凸轮曲线沿光轴方向移动，实现准直透镜的焦距连续变化；

所述预紧滑块（10）用于预紧滚珠（2），使凸轮转筒（6）、滚珠（2）、导向筒（1）组成回转轴系，凸轮滚筒（6）能够绕导向筒（1）中心轴旋转；所述预紧紧定螺钉（9）用于固定预紧滑块（10）。

3.根据权利要求1或2所述的满足光瞳匹配的哈特曼传感器变焦准直镜头，其特征在于，所述准直镜头物方数值口径NA=0.05455；所需焦距f=20～13.33mm、具有1.5倍变化；出射光束口径为D_exp=2.2mm～1.45mm，形成2.25倍的空间采样频率变化。

4.根据权利要求1或2所述的满足光瞳匹配的哈特曼传感器变焦准直镜头，其特征在于，所述双胶合透镜的负光焦度元件均采用高折射率的火石玻璃ZF7，正光焦度元件均采用冕牌玻璃ZK1，所述两元件单独校正轴向色差。

5.根据权利要求1所述的满足光瞳匹配的哈特曼传感器变焦准直镜头，其特征在于，在变倍过程中，变倍镜组（5）与第一像面始终留有一定距离。

6.根据权利要求1所述的满足光瞳匹配的哈特曼传感器变焦准直镜头，其特征在于，随着所述准直镜头焦距的变化，哈特曼传感器相机靶面上的形成的点斑区域面积具有小于等于4倍的变化，可以通过相机开窗方式改变相机的采集帧频。