CN101498834A - 天文望远镜三节可调式电子目镜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种天文望远镜三节可调式电子目镜，包括镜片组、图像传感器和图像传感器驱动电路板，所述图像传感器的光敏面位于天文望远镜物镜的成像面上，还包括安装有场镜的连接筒I和安装有其他镜片的连接筒II，以及图像传感器调节座，本发明的连接筒I、连接筒II和图像传感器调节座之间采用了可调式连接，从而可以通过调节连接筒II和连接筒I之间的间距，来达到控制进入连接筒II的镜片组的入射光大小的目的，通过图像传感器调节座与连接筒之间的调节，再加上由多个镜片组成的镜片组对入射光线进行处理，最终输出的图像分辨率高、色彩饱满，本发明克服了现有的电子目镜无法调节可视范围且并且镜头组设计存在缺陷的问题，非常适合天文观测领域的应用。

Description

天文望远镜三节可调式电子目镜

技术领域

本发明涉及一种电子目镜，特别涉及一种天文望远镜三节可调式电子目镜。

背景技术

天文望远镜是观测天体的重要手段，可以毫不夸大地说，没有望远镜的诞生和发展，就没有现代天文学。随着望远镜在各方面性能的改进和提高，天文学也正经历着巨大的飞跃，迅速推进着人类对宇宙的认识。

从第一架光学望远镜到射电望远镜诞生的三百多年中，光学望远镜一直是天文观测最重要的工具。

电子目镜的出现使被观察目标能够成像在图象传感器上，并转换成视频信号或视频数据流，在电视机或计算机中进行显示，使观察、教学和科研等更为直观生动、便利。

但是，现在还没有专门用在天文望远镜上的电子目镜，由传统的用于光学显微镜的电子目镜改造而来的天文望远镜电子目镜主要由光学焦距转换器及电子图像传感器组成，光学焦距转换器由上下套筒组成，下套筒的下端直接插接于目镜中与原有的光学系统配接，上套筒的上端插入图像传感器的下端固定，不需要对普通天文望远镜或其他光学镜进行改造即可直接插套适用于各种带有目镜的光学仪器，但是，这种电子目镜存在一个很大的缺陷，即进入转换器的入射光线大小无法进行调节，其视场线值比是不能调节的，在某些情况下，不能达到视场要求；另外，这种电子目镜的镜片设置也不能完全满足用于对天文图像进行显示的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种天文望远镜三节可调式电子目镜，能够通过连接筒和图像传感器安装座之间的调节，改变场镜与镜片组之间、图像传感器与镜片组之间的间距，从而达到改变入射光线的视场线值比的目的；并且针对天文观测的特殊性，专门研制出一种适用于天文观测的电子目镜镜片组。

本发明的天文望远镜三节可调式电子目镜，包括镜片组、图像传感器和图像传感器驱动电路板，所述图像传感器的光敏面位于天文望远镜的物镜成像面上，还包括连接筒I和连接筒II，所述镜片组从物方至像方，依次包括同轴设置的场镜和其余镜片，其中，场镜设置在连接筒I中，其余镜片均设置在连接筒II中，所述连接筒I的后部与连接筒II之间采用可调式连接，用以保证场镜和其余镜片之间在轴向方向上的距离可调；

所述电子目镜还包括图像传感器调节座，所述图像传感器和图像传感器驱动电路板均设置在图像传感器调节座内，所述图像传感器调节座的前部与连接筒I或连接筒II的后部之间采用可调式连接，用以保证图像传感器与镜片组之间在轴向方向上的距离可调；

进一步，所述场镜设置在连接筒I的前部空腔内并以压圈固定，所述连接筒II套装在连接筒I的中后部空腔内，所述连接筒I的后部设置有连接部I，所述连接部I的内壁上设置有定位凸台I，所述定位凸台下方设置有内螺纹；

所述连接筒II的后部设置有连接部II，所述连接部II上设置有与定位凸台I相适配的定位凸台II，所述定位凸台II的表面设置有外螺纹，所述连接部I与连接部II之间通过螺纹连接来实现可调式连接；

进一步，所述图像传感器调节座的前部设置有连接部III，所述连接部III的内壁上设置有内螺纹；所述连接部I的外表面上设置有外螺纹，所述连接部I与连接部III之间通过螺纹连接来实现可调式连接；

进一步，所述连接筒II、连接筒I和图像传感器调节座三者之间的连接螺纹均为精密螺纹，所述精密螺纹的螺距取值范围为0.3～1mm。

进一步，所述电子目镜还包括将电子目镜插入天文望远镜目镜筒时用于定位固定的定位部，所述定位部设置在连接筒I的外表面并与连接筒I之间采用可调式连接；

进一步，所述定位部为定位凸台或定位斜面；

进一步，所述电子目镜还包括外壳，所述连接筒I、连接筒II和图像传感器调节座均设置在外壳内部，所述定位部与外壳制成一体，所述外壳与连接筒I的连接部I之间采用可调式连接；

进一步，所述设置在连接筒II内部的镜片共有5片，分为4组，其中第四组镜片为胶合镜片，4组镜片从物方至像方依次具有负、正、正、正的屈光度特性；

进一步，所述可调式连接为螺纹连接；

进一步，所述图像传感器为COMS或CCD传感器。

本发明的有益效果是：

1.本发明的连接筒I、连接筒II之间为可调式连接，通过调节连接筒II和连接筒I之间的间距，从而可以调节光线在通过连接筒I的场镜后进入连接筒II的镜片组的入射光大小，达到调节可视范围的目的，克服了现有的电子目镜无法调节可视范围的问题；通过图像传感器调节座与连接筒之间的调节，能够对成像面进行进一步的调整，直至形成最佳成像平面，形成的天文图像清晰、色彩饱满，非常适合于教学、科研等相关单位的使用；

2.可调式连接采用精密螺纹连接方式，从而可以满足微调需要，调节精度较高，并且有利于成品的加工与制造；

3.相较于现有的电子目镜镜头组，本发明的镜头组加上场镜，采用了一共是6片5组的设计，数量的增加带来了性能上的提升，有效减少了公差的累积，很好的消除了由球差、慧差、畸变、色差、像散等相差问题，所采集得到的图像色彩还原性好，成像质量佳，从物方至像方，六个透镜组采用了正、负、正、正、正的设计来消除像差，使本发明具有高分辨率的成像质量。

本发明的其他优点、目标，和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

附图为本发明结构示意图；

具体实施方式

以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

1-镜片组；2-图像传感器；3-连接筒I；31-连接部I；32-定位凸台；4-连接筒II；41-连接部II；42-定位凸台II；5-图像传感器调节座；51-连接部III；6-定位部；7-外壳；8-图像传感器驱动电路板；11-场镜。

如图所示，镜片组从物方至像方，依次包括同轴设置的场镜11和其余镜片，其中，场镜11设置在连接筒I的前部空腔内并以压圈固定，其余镜片通过压圈或隔圈设置在连接筒II4的内部，连接筒II4装在连接筒I4中后部空腔内，连接筒I3的后部设置有连接部I31，连接部I31的内壁上设置有定位凸台I32，定位凸台I32下方设置有内螺纹；

连接筒II4的后部设置有连接部II41，连接部II41上设置有与定位凸台I32相适配的定位凸台II42，定位凸台II42的表面设置有外螺纹，连接部I31与连接部II41之间通过螺纹连接，由于连接筒I3的后部与连接筒II4之间采用可调式连接，能够保证场镜11和其余镜片之间的距离可调。

当定位凸台I32与定位凸台II42相接触而无法再调整距离时，意味着场镜11和其余镜片之间的距离已是最小，从而起到定位作用。

图像传感器2和图像传感器驱动电路板12均设置在图像传感器调节座5内，图像传感器调节座5的前部设置有连接部III51，连接部III51的内壁上设置有内螺纹；连接部I31的外表面上设置有外螺纹，连接部I31与连接部III51之间通过螺纹连接。由于图像传感器调节座5的前部与连接筒I3后部之间采用可调式连接，从而保证了图像传感器2与镜片组之间的距离可调。

为了保证调节的精确性，连接筒II3、连接筒I4和图像传感器调节座5三者之间的连接螺纹均为精密螺纹，精密螺纹的螺距取值为0.3mm。

另外，电子目镜还包括外壳7，连接筒I3、连接筒II4和图像传感器调节座5均设置在外壳7内部，在外壳7上设置有将电子目镜插入天文望远镜目镜筒时用于定位固定的定位部6，定位部6上设置有与天文望远镜的目镜筒端面紧密接触以定位的定位面。只要将本装置插入到天文望远镜的目镜筒，利用定位部6紧靠目镜筒端面定位，就能使天文望远镜的物镜成像面与图像传感器2的光敏面重合。

为了进一步提高成像效果，消除由球差、慧差、畸变、色差、像散等相差问题，故设置在连接筒II4内部的镜片增加到了5片，分为4组，其中第第4组镜片为胶合镜片，4组镜片从物方至像方依次具有负、正、正、正的屈光度特性，本发明采用的镜片组是专门针对天文望远镜的成像特性而设计，确保了成像的稳定性，最终的输出图像色彩饱满，失真度小。

为过滤掉不必要的光线，连接筒II内部还设置有滤光片8，滤光片8设置在第5组镜片与图像传感器2之间。

本实施例中，图像传感器2采用高灵敏度和高分辨率的COMS传感器，图像传感器12的光敏面位于天文望远镜物镜的成像面上。

图像传感器驱动电路板12的电源线和数据线伸出壳外，使用时，将本装置插入天文望远镜接目镜筒的筒内，则天文望远镜的物镜的光学图像经镜片组后，又经滤光片，由图像传感器转换成电学图像信号输出到显示装置或者计算机。

本发明的调节过程如下：

粗调：通过螺纹调节连接筒II与连接筒I的间距，能够控制光线在通过连接筒I的场镜后进入连接筒II镜片组的入射光大小，从而调节可视范围；

细调：粗调后可能存在有因成像面移动，图像变模糊的问题，此时通过调节图像传感器调节座，使图像传感器芯片调节到最佳成像平面，从而完成视场线值比的调节。

当然，本发明中，连接筒I、连接筒II和图像传感器调节座三者之间的可调节连接方式也不只限定与本发明实施例所提出的螺纹连接，也可以采用其他连接方式，只要能够实现对三者之间的微距调节，满足使用需要即可。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.天文望远镜三节可调式电子目镜，包括镜片组、图像传感器(2)和图像传感器驱动电路板(12)，所述图像传感器(12)的光敏面位于天文望远镜的物镜成像面上，其特征在于：还包括连接筒I(3)和连接筒II(4)，所述镜片组从物方至像方，依次包括同轴设置的场镜(11)和其余镜片，其中，场镜(11)设置在连接筒I(3)中，其余镜片均设置在连接筒II(4)中，所述连接筒I(3)的后部与连接筒II(4)之间采用可调式连接，用以保证场镜(11)和其余镜片之间的距离可调；

所述电子目镜还包括图像传感器调节座(5)，所述图像传感器(2)和图像传感器驱动电路板(12)均设置在图像传感器调节座(5)内，所述图像传感器调节座(5)的前部与连接筒I(3)或连接筒II(4)的后部之间采用可调式连接，用以保证图像传感器(2)与镜片组之间在轴向方向上的距离可调。

2.根据权利要求2所述的天文望远镜三节可调式电子目镜，其特征在于：所述场镜(11)设置在连接筒I(3)的前部空腔内并以压圈固定，所述连接筒II(4)套装在连接筒I(3)的中后部空腔内，所述连接筒I(3)的后部设置有连接部I(31)，所述连接部I(31)的内壁上设置有定位凸台I(32)，所述定位凸台(32)下方设置有内螺纹；

所述连接筒II(4)的后部设置有连接部II(41)，所述连接部II(41)上设置有与定位凸台I(32)相适配的定位凸台II(42)，所述定位凸台II(42)的表面设置有外螺纹，所述连接部I(31)与连接部II(41)之间通过螺纹连接来实现可调式连接。

3.根据权利要求2所述的天文望远镜三节可调式电子目镜，其特征在于：所述图像传感器调节座(5)的前部设置有连接部III(51)，所述连接部III(51)的内壁上设置有内螺纹；所述连接部I(31)的外表面上设置有外螺纹，所述连接部I(31)与连接部III(51)之间通过螺纹连接来实现可调式连接。

4.根据权利要求3所述的天文望远镜三节可调式电子目镜，其特征在于：所述连接筒II(3)、连接筒I(4)和图像传感器调节座(5)三者之间的连接螺纹均为精密螺纹，所述精密螺纹的螺距取值范围为0.3～1mm。

5.根据权利要求4所述的天文望远镜三节可调式电子目镜，其特征在于：所述电子目镜还包括将电子目镜插入天文望远镜目镜筒时用于定位固定的定位部(6)，所述定位部(6)设置在连接筒I(3)的外表面并与连接筒I(3)之间采用可调式连接。

6.根据权利要求5所述的天文望远镜三节可调式电子目镜，其特征在于：所述定位部(6)为定位凸台或定位斜面。

7.根据权利要求6所述的天文望远镜三节可调式电子目镜，其特征在于：所述电子目镜还包括外壳(7)，所述连接筒I(3)、连接筒II(4)和图像传感器调节座(5)均设置在外壳(7)内部，所述定位部(6)与外壳(7)制成一体，所述外壳(7)与连接筒I(3)的连接部I(31)之间采用可调式连接。

8.根据权利要求1至7任一权利要求所述的天文望远镜三节可调式电子目镜，其特征在于：所述设置在连接筒II(4)内部的镜片共有5片，分为4组，其中第四组镜片为胶合镜片，4组镜片从物方至像方依次具有负、正、正、正的屈光度特性。

9.根据权利要求5或7所述的天文望远镜三节可调式电子目镜，其特征在于：所述可调式连接为螺纹连接。

10.根据权利要求1所述的天文望远镜三节可调式电子目镜，其特征在于：所述图像传感器(2)为COMS或CCD传感器。

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