[发明专利]双远心的哈特曼传感器连续变倍中继镜头

说明书

技术领域

本发明属于自适应光学、主动光学、光学检测及大口径望远镜波前探测领域，涉及一种满足双远心特性的哈特曼传感器连续变倍中继镜头。 

背景技术

哈特曼波前探测器是一种通过测量波前斜率来获得波前的相位信息光学测量设备，其基本的组成包括微透镜阵列、中继镜头和CCD相机。中继镜头是哈特曼传感器中的重要组件，由于微透镜阵列和CCD相机产品规格的限制，需要中继镜头将微透镜的形成点斑图像按照一定的放大倍率成像到相机靶面上，实现微透镜尺寸和相机象素尺寸的匹配。 

哈特曼传感器的灵敏度和测量精度受光斑质心计算精度限制，而质心计算的精度由点斑在像面上的像素采样率决定，因此中继镜组设计时应考虑充分利用相机的像素数，使传感器达到最佳的性能。而当传感器的光瞳采样率(即光瞳内微透镜子孔径个数)改变时，为保证相机的像素始终被充分利用，应相应地改变中继光路放大倍率。 

目前采用的方法是更换中继镜组，这不但要研制多套不同倍率的中继镜头，而且倍率的变化不连续，更为重要的是需要在机上进行安装调试，显然无法满足快速、频繁切换的要求，尤其在执行观测任务中进行切换更是无法实现。 

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种双远心的哈特曼传感器连续变倍中继镜头，该镜头可以克服中继光路放大倍率固定对点斑采样率的限制，通过连续变倍中继镜头实现微透镜焦面到CCD像面放大倍率的连续变化，实现在光瞳采样率下降时增加中继光路放大倍率，充分利用相机的像素数，提高像斑质心的定位精度；光瞳采样率增加时减小中继光路放大倍率，使所有光瞳内点斑像均落在靶面上，保证测量的口径。 

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下： 

双远心的哈特曼传感器连续变倍中继镜头，该镜头包括：前组镜和后组镜，前组镜和后组镜之间设定光阑；前组镜由前正镜和前负镜组成，后组镜由后正镜和后负镜组成，四片镜子从左至右依次为前正镜、前负镜、后正镜和后负镜；它们同光轴放置，物像共轭距离恒定，且满足： 

l_h1＝f_h2-d_h2 

l_h1′=f_h1×l_h1f_h1+l_h1=f_h1×(f_h2-d_h2)f_h1+f_h2-d_h2]]>

d_h1＝l_h1' 

l_h2＝f_h1-d_h2