CN110320659A - 用于通过光学装置进行成像的智能手机配接器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了用于通过光学装置进行成像的智能手机配接器。一种可以用于将例如智能手机的成像装置耦接到例如望远镜的光学装置的配接器。所述配接器可以具有：光学装置安装特征，其将所述配接器安装到所述光学装置；成像装置安装特征，其将所述成像装置安装到所述配接器；以及定位机构，其使所述成像装置安装特征相对于所述光学装置安装特征可调节地定位。所述光学装置安装特征可以具有：第一臂；第二臂，其能够相对于所述第一臂移动以将所述光学装置的部分夹持在所述第一臂与所述第二臂之间；以及锁定装置，其能够被致动以限制所述第二臂远离所述第一臂的运动。所述定位机构可以是可致动的，以沿着三个正交轴相对于所述光学装置移动所述成像装置。

Description

用于通过光学装置进行成像的智能手机配接器

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年3月30提交的标题为“用于通过光学装置进行成像的智能手机配接器(SMARTPHONE ADAPTER FOR IMAGING THROUGHOPTICAL DEVICES)”的第62/650,693号美国临时申请(代理人案号CEL007-PROV)的权益，所述美国临时申请的公开以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明文档涉及用于将例如智能手机的成像系统耦接到光学装置以便允许通过光学装置进行图像捕获的系统和方法。

背景技术

许多人喜欢通过例如望远镜、双筒望远镜等用于远距离观察的光学装置来观察物体。此类光学装置可以使远距离物体看得更近，就像它们更接近用户的位置一样。例如显微镜的其它光学装置被制成用于放大更近的物体，并且可以用于娱乐、科学或商业目的。在许多情况下用户可能想要捕获通过光学装置观察的图像。

一些装置可以帮助将智能手机耦接到光学装置。其中许多没有提供用于调节智能手机与光学装置之间的距离的机构。因此，由智能手机捕获的主题的视图可能太小、太大(即，裁剪)，和/或由于渐晕和/或其它伪影而导致质量差。另外，许多此类装置未足够牢固地附接到光学装置。因此，智能手机相对于成像装置的位置可能随时间推移而移位，从而造成成像装置的未对准。这可能造成图像质量不佳。

发明内容

本公开描述用于将例如智能手机的成像装置连接到例如望远镜的光学装置的配接器。尽管本说明书集中于将智能手机附接到望远镜，但本领域的技术人员将容易地认识到本文中所描述的特征和步骤可容易地应用于不同光学装置和/或成像装置。

在一些实施例中，配接器利用光学装置安装特征将智能手机牢固地连接到望远镜，所述光学装置安装特征包含第一臂和相对于第一臂枢转的第二臂，以在其间夹持望远镜的部分。光学装置安装特征可以允许微调智能手机在三条轴线中相对于望远镜的定位。此可调性使其利用智能手机的相机通过望远镜轻松捕获最佳图像。

臂可以是弹簧负载的，且可限定将配接器连接到望远镜的目镜的夹具。此夹具可实现将配接器快速且方便地连接到望远镜。可能需要提供较紧密的连接，以防止智能手机相对于望远镜的移动，这否则可能由于重力下垂或者在智能手机的触摸屏上的用户压力下移位而发生。此运动可能会导致智能手机的相机与望远镜不对准，这可能会严重降低利用智能手机相机拍摄的图像的质量。可能不需要使用非常紧密的弹簧，因为夹具可能变得难以手动打开。

在至少一个实施例中，所描述的配接器通过包含用于夹具的锁定装置来解决此问题，所述夹具将配接器连接到望远镜。光学装置安装特征可具有螺纹杆，其在第二臂移动时相对于第一臂滑动。螺纹轴环可沿着螺纹杆移动以阻止此类滑动运动，且任选地在沿着螺纹杆进一步前移后，推动第二臂以进一步朝向第一臂移动。因此，光学装置安装特征可牢固地且方便地将弹簧负载的夹具连接紧固到光学装置。这可防止智能手机相对于光学装置的下垂或移位。以此方式机构将弹簧负载的夹具紧密地紧固到光学装置上，以便确保智能手机不相对于光学装置移动。

除了更牢固地安装到望远镜之外，配接器还可提供独特特征，用于通过望远镜改善成像。

当智能手机相机透镜定位成离光学装置的目镜的出射透镜过近或过远时，所得捕获的图像可能会出现不期望的渐晕或裁剪。在至少一个实施例中，所描述的配接器通过包含Z轴微调来解决此问题，所述Z轴微调允许容易地且精确地调整智能手机的相机透镜与光学装置的目镜的出射透镜之间的距离。

此Z轴微调可允许智能手机的相机透镜精确放置在距望远镜的目镜的出射透镜的适当距离处(即，在距目镜的“眼睛间隙”距离处)。这可允许来自光学装置的聚焦光最佳地填充相机透镜，从而提供具有最小化渐晕或裁剪的图像。在至少一个实施例中，可利用齿条小齿轮式传动机构来实现Z轴微调。另外，在至少一个实施例中，还使用齿条小齿轮式传动机构实施沿着X轴和Y轴的微调，从而实现对智能手机相对于望远镜的三维位置的微调。

在一些实施例中，用于将成像装置耦接到光学装置的配接器可包含：光学装置安装特征，其配置成将配接器安装到光学装置；成像装置安装特征，其配置成将成像装置安装到配接器；以及定位机构，其使成像装置安装特征相对于光学装置安装特征可调节地定位。可致动定位机构以沿着Z轴朝向或远离光学装置移动成像装置。

在一些实施例中，用于将成像装置耦接到光学装置的配接器可包含配置成将配接器安装到光学装置的光学装置安装特征。光学装置安装特征可包含：第一臂；第二臂，其可相对于第一臂移动以将光学装置的部分夹持在第一臂与第二臂之间；以及锁定装置，其可被致动以限制第二臂远离第一臂的运动。配接器可进一步包含配置成将成像装置安装到配接器的成像装置安装特征。

在一些实施例中，用于将成像装置耦接到光学装置的配接器可包含配置成将配接器安装到光学装置的光学装置安装特征。光学装置安装特征可包含：第一臂；第二臂，其可相对于第一臂移动以将光学装置的部分夹持在第一臂与第二臂之间；以及锁定装置，其具有螺纹旋钮，所述螺纹旋钮可旋转以使旋钮朝向第二臂前移并接触第二臂，以限制第二臂远离第一臂的运动。配接器可进一步包含配置成将成像装置安装到配接器的成像装置安装特征，和使成像装置安装特征相对于光学装置安装特征可调节地定位的定位机构。可致动定位机构以沿着Z轴朝向或远离光学装置、沿着垂直于Z轴的X轴以及沿着垂直于X轴和Z轴的Y轴移动成像装置。

在一些实施例中，用于将成像装置耦接到光学装置的方法可利用具有光学装置安装特征、成像装置安装特征和定位机构的配接器。光学装置安装特征可用于将配接器安装到光学装置。成像装置安装特征可用于将成像装置安装到配接器。定位机构可用于通过致动定位机构以沿着Z轴朝向或远离光学装置移动成像装置来使成像装置安装特征相对于光学装置安装特征可调节地定位。

附图说明

附图说明若干实施例。它们与描述一起用以解释实施例的原理。本领域的技术人员将认识到在附图中说明的特定实施例仅是示范性的，且并不希望限制范围。

图1是根据一个实施例的包含呈望远镜形式的光学装置的系统的侧视图。

图2A和2B分别是根据一个实施例的图1的配接器的侧视图和透视图，其说明可提供Z轴可调性的一种方式。

图3A和3B分别是根据一个实施例的图1的配接器的前视图和透视图，其说明可执行对望远镜的紧固附接的一种方式。

图4是根据一个实施例的在将智能手机安装到配接器之后图1的配接器的透视图。

图5是根据一个实施例的在Z轴调整期间图1的配接器的透视图。

图6是根据一个实施例的示出在作出Z轴微调之后智能手机相对于目镜的位置的图1的配接器的透视图。

图7是根据一个实施例的示出锁定装置的操作的图1的配接器的透视图。

图8是根据一个实施例的进一步示出锁定装置的操作的图1的配接器的透视图。

图9到14描绘根据一个实施例的用于操作配接器的步骤。

具体实施方式

本文中所描述的技术可用于与任何类型的光学装置连接，包含例如望远镜、定位镜、步枪瞄准镜、单筒望远镜、双筒望远镜和显微镜。

在至少一个实施例中，所描述的配接器包含呈固持智能手机的支架形式的成像装置安装特征，和呈附接到光学装置的目镜部分的弹簧负载夹具形式的光学装置安装特征，其可以是望远镜。弹簧负载夹具可具有张紧/锁定机构，其将张紧和锁定装置稳固地夹持到望远镜上。

如本文中所描述的弹簧负载夹具的独特张紧/锁定杆机构方便且易于使用，且确保配接器牢固地连接到光学装置上。此牢固连接防止智能手机相对于光学装置的任何移动。

配接器可具有三个微调旋钮，其连接到齿条小齿轮式传动机构，以用于智能手机的相机相对于望远镜的目镜的精确X、Y和Z轴定位。Z轴微调旋钮可以允许在平行于望远镜的出射光轴的方向上或在沿着观察者通过望远镜观察对象的轴对智能手机相机的位置进行微调。这可允许容易且精确地调整智能手机的相机距望远镜的目镜的距离，使得由智能手机捕获的图像将具有最小渐晕或裁剪。在至少一个实施例中，使用齿条小齿轮式传动机构来实施Z轴微调。

不具有Z轴调整的其它配接器对由智能手机的相机捕获的图像产生明显渐晕或裁剪。这是因为相机距目镜的出射透镜的距离无法调整。有利的是，本公开可提供对智能手机相对于望远镜的Z轴位置的精细控制，从而提供宽范围的精确可调整定位。

包含光学和成像装置的示例性系统

参看图1，侧视图描绘根据一个实施例的包含呈望远镜110形式的光学装置的系统100。在本申请中，“光学装置”可以是设计成导引、捕获或以其它方式操控光以供用户观察的任何装置。举例来说，光学装置可包含望远镜、双筒望远镜、潜望镜、相机、透镜附件、显微镜和/或利用透镜、镜子和/或棱镜来操纵光的任何其它装置。

在图1的系统100中，光学装置是望远镜110，如所示。望远镜110可接收光106，其可以是地外光，和/或来自任何其它源的光，且可用于为用户提供对象的视图。

如所示出，系统100可包含多个示例性组件。此类组件可包含但无需限于望远镜110、支座112和可呈智能手机114形式的成像装置。在替代实施例中，成像装置无需是智能手机，但可代替地是用于捕获静止和/或视频图像的任何其它装置，例如平板计算机、平板手机、数码相机、基于胶片的相机、摄相机等等。

在某些实施例中，望远镜110可用以观察远处的物体，例如地外物体。在其它实施例中，望远镜110可用于观察更近的地面物体。望远镜110可由支座112支撑，其定向适用于观察和/或拍摄对象。支座112可促进望远镜110在对象处的定向。在一些实施例中，支座112可提供望远镜110的定向的双轴调整(例如，方位角和仰角)。

智能手机114可利用配接器116任选地耦接到望远镜110，以捕获对象的视图，如由望远镜110提供。任选地，智能手机114可用于通过对被望远镜110接收的光的捕获来捕获此类地外或地面主题的图像。实际上，望远镜110可充当智能手机114的透镜系统。

如所示出，望远镜110可具有外壳120，所述外壳120可具有如所示出的大体上管状形状，或在替代实施例中，另一合适的形状，例如正方形或矩形截面形状。外壳120可大小设定成提供所需的孔径尺寸，使得望远镜110可在相对较短的曝光时段内捕获足够光来生成明亮、清晰的图像，而具有极少渐晕。

外壳120可具有孔口端122和观察端124。孔口端122可朝向要观察和/或成像的主题定向。接近观察端124，望远镜110可具有耦接到外壳120的观察端124的目镜130。目镜130可设计成使得被望远镜110捕获的光106的图像聚焦在目镜130处。因此，用户可通过目镜130观察和/或捕获图像。望远镜110可具有视场132。

支座112可具有基座部分150和望远镜安装部分152。基座部分150可为望远镜安装部分152，且因此为望远镜110提供稳定支撑。因此，基座部分150可具有提供此类稳定性的多个支腿154。视需要，支腿154可布置成限定三角架或其它已知支撑结构。望远镜安装部分152可具有一个或多个接头156，其可经调整以改变望远镜110相对于支座112的位置和/或定向。望远镜安装部分152可具有一个或多个安装特征，其与望远镜110配合和/或以其它方式紧固到望远镜，例如经由附接到配件安装件(未示出)或望远镜110的其它支座附接特征。

接头156可以是用户可以多种方式调整的。根据一些实施例，可手动调整接头156并利用固定螺钉或其它固定装置将其固定在其相应的所需定向上。在其它实施例中，接头156可以是电动机驱动的。可使用提供精细控制和锁定能力的步进电动机或其它电动机。此类电动机可视需要是电子控制的。

智能手机114可具有相机162、处理器164、存储器166、通信硬件168和/或能够使智能手机114运行促进图像捕获和/或其它功能的应用程序的其它电子器件。智能手机114还可具有设计成相应地从用户接收输入并向用户提供输出的输入装置170和输出装置172。在一些实施例中，输入装置170和输出装置172可例如以触摸屏的形式集成。

智能手机114可有利地以紧固但可调整的方式耦接到望远镜110。配接器116可实现这一点，如下文将更详细地示出和描述。

示例性配接器

图2A和2B分别是根据一个实施例的图1的配接器116的侧视图和透视图，其说明可提供Z轴可调性的一种方式。

图3A和3B分别是根据一个实施例的图1的配接器116的前视图和透视图，其说明可执行对望远镜110的紧固附接的一种方式。

参看图2A、2B、3A和3B，配接器116可具有将配接器116紧固到望远镜110的光学装置安装特征200、将智能手机114紧固到配接器116的成像装置安装特征202以及控制成像装置安装特征202相对于光学装置安装特征200的相对位置的定位机构204。

如先前所提到，光学装置安装特征200可以显著地限制望远镜110与智能手机114之间的不期望的相对运动的方式将智能手机114紧固地附接到望远镜。因此，光学装置安装特征200可利用定位机构204将智能手机114保持在由用户设定的光学成像位置处。

光学装置安装特征200可具有第一臂210和经由枢轴接头214连接到第一臂210的第二臂212。第一臂210可以是相对于定位机构204静止的，且第二臂212可以是可相对于第一臂210围绕枢轴接头214的旋转轴枢转的。光学装置安装特征200可进一步具有弹性机构，其推动第二臂212以朝向第一臂210枢转，以促进光学装置安装特征200附接到望远镜110，或更具体地说，到目镜130。

弹性机构可包含可存储势能且对另一组件施加力的任何装置。实例包含线性弹簧、扭转弹簧、气弹簧等等。在图2A到3B的配接器116中，弹性机构可任选地呈扭转弹簧216的形式，所述扭转弹簧大体上驻留在枢轴接头214中，其臂被中心螺旋部分推动以更靠近地枢转在一起。扭转弹簧216的臂可推动第二臂212以朝向第一臂210旋转，由此使光学装置安装特征200能够在解锁位置中对目镜130施加夹紧力。

由于扭转弹簧216所施加的力，第二臂212的其余位置可使得第二臂212与第一臂210接触。第二臂212可具有手柄219，其可容易地被用户抓握并朝向配接器116的其余部分推动，从而克服由扭转弹簧216所施加的力并推动第二臂212以旋转远离第一臂210。因此，用户可抓持和致动手柄219以打开由第一臂210和第二臂212限定的夹具，且接着在目镜130在第一臂210与第二臂212之间时，释放手柄219以允许扭转弹簧216返回朝向第一臂210移动第二臂212，从而夹持第一臂210与第二臂212之间的目镜130，如图3A中所示出。还如图3A中所示出，第一臂210和第二臂212可大小设定且塑形成收纳范围介于小直径300到大直径310的组件。

光学装置安装特征200可进一步包含锁定装置218，其可被致动以将第二臂212相对于第一臂210锁定在适当位置。锁定装置218可以是可被致动以限制一个或多个其它构件的运动的任何装置。在配接器116中，锁定装置218可包含螺纹杆220和螺纹轴环222。螺纹杆220可具有与螺纹轴环222的孔内的内螺纹配合的外螺纹。螺纹轴环222可以是滚花的或以其他方式塑形和/或纹理化，使得用户可容易地抓握螺纹轴环222并围绕螺纹杆220的轴旋转所述螺纹轴环，以推动螺纹轴环222，从而沿着螺纹杆220在任一方向上移动。

螺纹杆220可具有沿着其长度延伸的狭槽224。第一销226可延伸通过狭槽224，所述狭槽横向于螺纹杆220的轴。螺纹杆220的一端可以可枢转地耦接到第二销228，所述第二销紧固到第二臂212的手柄219。第一销226可紧固到第一臂210的基座230，且当其驻留在狭槽224中时，可引导螺纹杆220相对于基座230的运动。第一销226可以能够沿着螺纹杆220的长度沿着狭槽224平移。因此，螺纹杆220的一端可相对于手柄219固定，且当螺纹轴环222远离基座230定位时，螺纹杆220的另一端可沿着从基座230连续可变的位移平移。

为了将第二臂212相对于第一臂210锁定在适当位置，可朝向第一销226并因此朝向第一臂210的基座230前移螺纹轴环222。在螺纹轴环222接触基座230后，可确立第一销226与第二销228之间的最小距离，使得手柄219无法朝向基座230移动。因此，第二臂212可锁定在适当位置且无法远离第一臂210移动。

此外，可进一步致动螺纹轴环222，当接触基座230时，以推动手柄219以远离基座230移动，由此推动第二臂212以朝向第一臂210移动。利用第一臂210与第二臂212之间的目镜130，这可使目镜130在第一臂210与第二臂212之间更紧密地抓持。螺纹轴环222的运动所提供的机械优点可使用户能够对目镜130施加比其他方式可实现的更大的夹紧力。可继续致动螺纹轴环222，直到用户认为光学装置安装特征200足够紧密地紧固到目镜130为止。因此，锁定装置218可提供用户可调整的夹持力。在一些实施例中，用户可继续前移螺纹轴环222，直到手动进一步旋转螺纹轴环222变得太困难为止。结果可以是将光学装置安装特征200非常紧固地固定到目镜130。

在操作中，锁定装置218可经由在逆时针方向上旋转螺纹轴环222来连续调整由望远镜110上的第一臂210和第二臂212限定的夹具的张力。用户可以能够根据需要尽可能多地拧紧夹具，因为没有针对螺纹套环222设定锁定位置。存在解锁配置、首先啮合锁定装置218的锁定配置(即，螺纹套环222首先邻接基座230)，以及完全啮合或“锁定”机构的拧紧配置(即，由于机构过紧，用户无法再转动套环)。未设定啮合的量，使得用户可根据需要保持拧紧，直到与望远镜110的连接尽可能紧密(不损坏望远镜110或配接器116)为止。此外，用户可在锁定配置与拧紧配置之间的任何时间处停止旋转螺纹轴环222，以提供光学装置安装特征200的一些可调整张紧。

如图2A到3B中进一步所示，成像装置安装特征202可紧固地收纳智能手机114。成像装置安装特征202可具有基座240，所述基座具有大体上平面表面，智能手机114的背面可抵靠在所述大体上平面表面上。成像装置安装特征202可进一步具有第一侧向握把242、第二侧向握把244和底部凸缘246。底部凸缘246可任选地相对于基座240固定在适当位置，且第一侧向握把242和/或第二侧向握把244可朝外远离基座240的侧边缘滑动，以收纳智能手机114。

更具体地说，第一侧向握把242和第二侧向握把244可沿着侧向轨道248滑动，所述侧向轨道可平行于第一侧向握把242和第二侧向握把244的运动方向延伸。齿条小齿轮式机构等(未示出)可用于控制第一侧向握把242和第二侧向握把244沿着侧向轨道248的运动。在一些实施例中，此类机构可使第一侧向握把242和第二侧向握把244的侧向运动同步，使得当一个侧向握把朝向或远离基座240移动时，另一个朝向或远离基座240移动相同距离。例如弹簧(未示出)的内部偏置机构可朝向基座240偏置第一侧向握把242和第二侧向握把244(即，朝向彼此)，以使得在不存在将第一侧向握把242与第二侧向握把244分开的外力的情况下，第一侧向握把242和第二侧向握把244将智能手机114抓持于其间。

第一侧向握把242可任选地具有容易地被用户抓握的环管250，以促进第一侧向握把242朝向或远离基座240的手动运动。因此，用户可抓持环管250并进行推拉以朝向或远离基座240同时移动第一侧向握把242和第二侧向握把244。

在一些实例中，用户可通过首先拉动环管250以将第一侧向握把242与第二侧向握把244分开而将智能手机114安装到成像装置安装特征202。他或她可接着放置智能手机114，使得智能手机114的背面抵靠在基座240上。接着，他或她可释放环管250以允许第一侧向握把242和第二侧向握把244朝向彼此并朝向智能手机114移动，以抓持基座240上的智能手机114。如将随后所示出，智能手机114包含相机透镜的顶部部分可伸出超过基座240，使得基座240不干扰光从目镜130传递到智能手机114的相机透镜。

在替代实施例中，第一侧向握把242和第二侧向握把244中的仅一个可以是相对于基座240可移动的。举例来说，仅第一侧向握把242可以是沿着侧向轨道248可滑动的，且当第二侧向握把244相对于基座240保持静止时，如上文所描述，所述第一侧向握把可经由环管250朝外拉动。

“定位机构”包含可提供两个组件的可调整定位的任何机构，且可因此包含各种旋转和/或平移装置中的任一个，包含本领域中已知的用于位置调整的任何机械组件。如先前所提到，定位机构204可提供成像装置安装特征202相对于光学装置安装特征200(且因此相对于望远镜110)沿着三个正交轴的可调整定位。

具体来说，当利用紧固到成像装置安装特征202的智能手机114观察智能手机114的屏幕时(图3A中是水平地)，X轴252可定义为左右延伸的轴。当利用紧固到成像装置安装特征202的智能手机114观察智能手机114的屏幕时(在图3A中是竖直地)，Y轴254可定义为上下延伸的轴。利用紧固到成像装置安装特征202的智能手机114(在图3A中到页面中)，Z轴256可定义为垂直于智能手机114的屏幕延伸的轴。

定位机构204可具有X轴调节机构262，其提供成像装置安装特征202相对于光学装置安装特征200沿着X轴252的位置调整。定位机构204还可具有Y轴调节机构264，其提供成像装置安装特征202相对于光学装置安装特征200沿着Y轴254的位置调整。另外，定位机构204可具有Z轴调节机构266，其提供成像装置安装特征202相对于光学装置安装特征200沿着Z轴256的位置调整。

如定位机构204中所体现，X轴调节机构262、Y轴调节机构264和Z轴调节机构266中的每一个可提供成像装置安装特征202相对于光学装置安装特征200的线性平移。各种机械和/或电气驱动的线性致动器可实现此目的。在图2A到3B的示例性实施例中，X轴调节机构262、Y轴调节机构264和Z轴调节机构266中的每一个采用齿条小齿轮式系统的形式。

更具体地说，X轴调节机构262可具有X轴小齿轮272、X轴齿条274和X轴控制旋纽276。Y轴调节机构264可具有Y轴小齿轮282、Y轴齿条284和Y轴控制旋纽286。Z轴调节机构266可具有Z轴小齿轮292、Z轴齿条294和Z轴控制旋纽296。对于X轴调节机构262、Y轴调节机构264和Z轴调节机构266中的每一个，可手动旋转控制旋纽，以引起相关联的小齿轮的旋转，由此诱使对应齿条在对应方向上(沿着X轴252、Y轴254或Z轴256)平移。

X轴调节机构262、Y轴调节机构264和Z轴调节机构266可因此不仅能够用来精细控制成像装置安装特征202相对于光学装置安装特征200沿着对应方向的位置，还可用以将成像装置安装特征202相对于光学装置安装特征200紧固地固持在所选相对位置处。在一些实施例中，出于此目的，可提供单独锁定机构。然而，并入X轴调节机构262、Y轴调节机构264和Z轴调节机构266的齿条小齿轮式系统可具有足够的机械优点以将成像装置安装特征202相对于光学装置安装特征200固持在所选位置中，直到用户进一步致动相关联的控制旋纽为止。

有利的是，X轴调节机构262、Y轴调节机构264和Z轴调节机构266可独立于彼此并以任何次序致动。因此，用户可以对用户最直观的方式定位智能手机114。用户可发现有利的是，首先使用X轴调节机构262和Y轴调节机构264来使智能手机114的相机透镜与目镜130对准。在已实现对准之后，当图像从望远镜110显示在显示屏上时，用户可观察智能手机114的显示屏，以确定是否以及如何调整Z轴调节机构266以实现最佳聚焦和/或图像大小。用户可能希望使用Z轴调节机构266来朝向和/或远离目镜130移动智能手机114，直到来自望远镜110的图像填满智能手机114的屏幕并清晰地聚焦为止。

图4是根据一个实施例的在将智能手机114安装到配接器116之后图1的配接器116的透视图。智能手机114已紧固到成像装置安装特征202。如先前所描述，定位机构204可用于沿着X轴252、Y轴254和Z轴256调整智能手机114相对于目镜130的位置。

图5是根据一个实施例的在Z轴调整期间图1的配接器116的透视图。如所示出，用户可抓握和旋转Z轴控制旋纽296以沿着Z轴256相对于目镜130移动配接器116，直到智能手机114定位于距目镜130的最佳距离处为止。

图6是根据一个实施例的示出在作出Z轴微调之后智能手机114相对于目镜130的位置的图1的配接器的透视图。智能手机114的相机透镜现更接近目镜130定位。视需要，可抓握和旋转X轴控制旋纽276和Y轴控制旋纽286以执行智能手机114相对于目镜130的位置的X轴调整和/或Y轴调整。另外或替代地，此类调整可在Z轴调整之前完成，如先前所描述。

图7是根据一个实施例的示出锁定装置218的操作的图1的配接器的透视图。逆时针旋转螺纹轴环222可延伸螺纹杆220远离第一臂210的基座230(在图2B和3A中更清楚地示出)，使得螺纹杆220推动手柄219以拧紧和锁定光学装置安装特征200在目镜130上的啮合。

图8是根据一个实施例的进一步示出锁定装置218的操作的图1的配接器116的透视图。当未拧紧螺纹轴环222(即，处于解锁位置)时，螺纹杆220可在致动手柄219时通过孔800自由移进和移出基座230。第一销226(在图3A中更清楚地示出)可横穿在螺纹杆220的狭槽224中，以流畅地引导螺纹杆220的运动。

示例性耦接方法

图9到14描绘根据一个实施例的用于操作配接器116的步骤。

第一用户将配接器116紧固到望远镜110，或更具体地说，紧固到目镜130。图9和10中对此予以说明。对于望远镜、双筒望远镜和定位镜，用户可以抓持手柄219并将其朝向基座230推动，以打开由第一臂和第二臂212限定的夹具，如由图9中的箭头900所示出。用户可接着围绕目镜130定位夹具，释放手柄219，并紧固螺纹轴环222。对于显微镜，在执行这些步骤之前，用户可附接配合显微镜目镜的配接器环(未示出)以增大其有效直径，使得光学装置安装特征200可有效地抓持所述显微镜。用户接着使用锁定装置218来将光学装置安装特征200锁定在目镜130上的适当位置，如上文所描述。

接着，用户将智能手机114附接到成像装置安装特征202。图11和12中对此予以说明。用户可通过抓握和拉动环管250来延伸第一侧向握把242，如上文所描述。用户可接着将智能手机114放置在基座240上，以确保智能手机114的底部抵靠在底部凸缘246上且智能手机114的背部抵靠在基座240上，且可接着释放环管250以允许第一侧向握把242朝向基座240移动，使得第一侧向握把242和第二侧向握把244抓持智能手机114的侧面。智能手机114现是固持的且易于成像。

接着，用户继续调整智能手机114相对于目镜130的位置，如先前所描述。图13和14中对此予以说明。用户可打开智能手机114上的相机应用程序，使用X轴控制旋纽276和Y轴控制旋纽286将智能手机114定位在目镜130上方，并使用Z轴控制旋纽296来更接近或更远离目镜130移动智能手机114，直到从望远镜110接收的图像基本上填满智能手机114的相机162的捕获区为止。用户可接着调整焦点并继续捕获图像。

以上描述和提及的图式阐述关于可能的实施例的特定细节。本领域的技术人员将了解，可在其它实施例中实践本文中所描述的技术。首先，组件的特定命名或术语的大小写不是强制性的或重要的，且实施本文中所描述的技术的机构可以具有不同的名称、格式或协议。此外，本文所描述的各种系统组件之间的功能性的特定划分仅是示例性的，且不是强制的；由单个系统组件执行的功能可实际上由多个组件执行，且由多个组件执行的功能可实际上由单个组件执行。

在本说明书中提到“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例结合描述的特定特征、结构或特性包含在至少一个实施例中。短语“在一个实施例中”在说明书中的各处的出现不一定都指同一实施例。

尽管本文中已描述了有限数目的实施例，但享有以上描述的益处的本领域的技术人员将了解，可以在不脱离权利要求书的范围的情况下设计其它实施例。此外，应注意，已主要为便于阅读和指导性目的而选择在说明书中使用的语言，且可能并不是为了划定或包含本发明主题而选择。因此，本公开希望说明性的而非限制性的。

Claims (30)

1.一种用于将成像装置耦接到光学装置的配接器，所述配接器包括：

光学装置安装特征，其配置成将所述配接器安装到所述光学装置；

成像装置安装特征，其配置成将成像装置安装到所述配接器；以及

定位机构，其使所述成像装置安装特征相对于所述光学装置安装特征可调节地定位；

其中能够致动所述定位机构以沿着Z轴朝向或远离所述光学装置移动所述成像装置。

2.根据权利要求1所述的配接器，其中所述定位机构包括：

Z轴齿条；

Z轴小齿轮，其耦接到所述Z轴齿条，使得所述Z轴小齿轮的旋转引起所述Z轴齿条沿着所述Z轴的平移；以及

Z轴致动交接部，其耦接到所述Z轴小齿轮，使得所述Z轴致动交接部的手动旋转引起所述Z轴小齿轮的旋转。

3.根据权利要求1所述的配接器，其中能够进一步致动所述定位机构以沿着垂直于所述Z轴的X轴移动所述成像装置。

4.根据权利要求3所述的配接器，其中能够进一步致动所述定位机构以沿着垂直于所述X轴和所述Z轴的Y轴移动所述成像装置。

5.根据权利要求4所述的配接器，其中所述定位机构包括：

X轴齿条；

X轴小齿轮，其耦接到所述X轴齿条，使得所述X轴小齿轮的旋转引起所述X轴齿条沿着所述X轴的平移；

X轴致动交接部，其耦接到所述X轴小齿轮，使得所述X轴致动交接部的手动旋转引起所述X轴小齿轮的旋转；

Y轴齿条；

Y轴小齿轮，其耦接到所述Y轴齿条，使得所述Y轴小齿轮的旋转引起所述Y轴齿条沿着所述Y轴的平移；

Y轴致动交接部，其耦接到所述Y轴小齿轮，使得所述Y轴致动交接部的手动旋转引起所述Y轴小齿轮的旋转；

Z轴齿条；

Z轴小齿轮，其耦接到所述Z轴齿条，使得所述Z轴小齿轮的旋转引起所述Z轴齿条沿着所述Z轴的平移；以及

Z轴致动交接部，其耦接到所述Z轴小齿轮，使得所述Z轴致动交接部的手动旋转引起所述Z轴小齿轮的旋转。

6.根据权利要求1所述的配接器，其中所述光学装置安装特征包括：

第一臂；以及

第二臂，其能够相对于所述第一臂移动，以将所述光学装置的部分夹持在所述第一臂与所述第二臂之间。

7.根据权利要求6所述的配接器，其中所述光学装置安装特征进一步包括弹性机构，其朝向所述第一臂推动所述第二臂。

8.根据权利要求6所述的配接器，其中所述光学装置安装特征进一步包括锁定装置，其能够被致动以限制所述第二臂远离所述第一臂的运动。

9.根据权利要求8所述的配接器，其中所述锁定装置包括螺纹旋钮，其能够旋转以使所述旋钮朝向所述第二臂前移并接触所述第二臂以限制所述第二臂远离所述第一臂的运动。

10.根据权利要求9所述的配接器，其中所述螺纹旋钮能够进一步旋转，接触所述第二臂，以朝向所述第一臂推动所述第二臂，由此以用户能够调整的夹持力将所述光学装置的所述部分夹持在所述第一臂与所述第二臂之间。

11.一种用于将成像装置耦接到光学装置的配接器，所述配接器包括：

光学装置安装特征，其配置成将所述配接器安装到所述光学装置，所述光学装置安装特征包括：

第一臂；

第二臂，其能够相对于所述第一臂移动，以将所述光学装置的部分夹持在所述第一臂与所述第二臂之间；以及

锁定装置，其能够被致动以限制所述第二臂远离所述第一臂的运动；以及

成像装置安装特征，其配置成将成像装置安装到所述配接器。

12.根据权利要求11所述的配接器，其中所述光学装置安装特征进一步包括弹性机构，其朝向所述第一臂推动所述第二臂。

13.根据权利要求11所述的配接器，其中所述锁定装置包括螺纹旋钮，其能够旋转以使所述旋钮朝向所述第二臂前移并接触所述第二臂以限制所述第二臂远离所述第一臂的运动。

14.根据权利要求13所述的配接器，其中所述螺纹旋钮能够进一步旋转，接触所述第二臂，以朝向所述第一臂推动所述第二臂，由此以用户能够调整的夹持力将所述光学装置的所述部分夹持在所述第一臂与所述第二臂之间。

15.根据权利要求11所述的配接器，其进一步包括定位机构，其使所述成像装置安装特征相对于所述光学装置安装特征可调节地定位；

其中能够致动所述定位机构以沿着Z轴朝向或远离所述光学装置移动所述成像装置。

16.根据权利要求15所述的配接器，其中所述定位机构包括：

Z轴齿条；

Z轴小齿轮，其耦接到所述Z轴齿条，使得所述Z轴小齿轮的旋转引起所述Z轴齿条沿着所述Z轴的平移；以及

Z轴致动交接部，其耦接到所述Z轴小齿轮，使得所述Z轴致动交接部的手动旋转引起所述Z轴小齿轮的旋转。

17.根据权利要求15所述的配接器，其中能够进一步致动所述定位机构以沿着垂直于所述Z轴的X轴移动所述成像装置。

18.根据权利要求17所述的配接器，其中能够进一步致动所述定位机构以沿着垂直于所述X轴和所述Z轴的Y轴移动所述成像装置。

19.根据权利要求16所述的配接器，其中所述定位机构包括：

X轴齿条；

X轴小齿轮，其耦接到所述X轴齿条，使得所述X轴小齿轮的旋转引起所述X轴齿条沿着所述X轴的平移；

X轴致动交接部，其耦接到所述X轴小齿轮，使得所述X轴致动交接部的手动旋转引起所述X轴小齿轮的旋转；

Y轴齿条；

Y轴小齿轮，其耦接到所述Y轴齿条，使得所述Y轴小齿轮的旋转引起所述Y轴齿条沿着所述Y轴的平移；

Y轴致动交接部，其耦接到所述Y轴小齿轮，使得所述Y轴致动交接部的手动旋转引起所述Y轴小齿轮的旋转；

Z轴齿条；

Z轴小齿轮，其耦接到所述Z轴齿条，使得所述Z轴小齿轮的旋转引起所述Z轴齿条沿着所述Z轴的平移；以及

Z轴致动交接部，其耦接到所述Z轴小齿轮，使得所述Z轴致动交接部的手动旋转引起所述Z轴小齿轮的旋转。

20.一种用于将成像装置耦接到光学装置的配接器，所述配接器包括：

光学装置安装特征，其配置成将所述配接器安装到所述光学装置，所述光学装置安装特征包括：

第一臂；

第二臂，其能够相对于所述第一臂移动，以将所述光学装置的部分夹持在所述第一臂与所述第二臂之间；以及

锁定装置，其包括螺纹旋钮，其能够旋转以使所述旋钮朝向所述第二臂前移并接触所述第二臂以限制所述第二臂远离所述第一臂的运动；

成像装置安装特征，其配置成将成像装置安装到所述配接器；以及

定位机构，其使所述成像装置安装特征相对于所述光学装置安装特征可调节地定位；

其中，所述定位机构能够被致动以沿着Z轴朝向或远离所述光学装置、沿着垂直于所述Z轴的X轴以及沿着垂直于所述X轴和所述Z轴的Y轴移动所述成像装置。

21.一种用于利用配接器将成像装置耦接到光学装置的方法，所述方法包括：

利用所述配接器的光学装置安装特征，将所述配接器安装到所述光学装置；

利用所述配接器的成像装置安装特征，将成像装置安装到所述配接器；以及

利用所述配接器的定位机构，通过致动所述定位机构以沿着Z轴朝向或远离所述光学装置移动所述成像装置来使所述成像装置安装特征相对于所述光学装置安装特征可调节地定位。

22.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述定位机构包括Z轴齿条、Z轴小齿轮和Z轴致动交接部；以及

致动所述定位机构以沿着所述Z轴移动所述成像装置包括手动旋转所述Z轴致动交接部以引起所述Z轴小齿轮的旋转，从而引起所述Z轴齿条沿着所述Z轴的平移。

23.根据权利要求21所述的方法，其中使所述成像装置安装特征相对于所述光学装置安装特征可调节地定位进一步包括致动所述定位机构以沿着垂直于所述Z轴的X轴移动所述成像装置。

24.根据权利要求23所述的方法，其中使所述成像装置安装特征相对于所述光学装置安装特征可调节地定位进一步包括致动所述定位机构以沿着垂直于所述X轴和所述Z轴的Y轴移动所述成像装置。

25.根据权利要求24所述的方法，其中：

所述定位机构包括X轴齿条、X轴小齿轮、X轴致动交接部、Y轴齿条、Y轴小齿轮和Y轴致动交接部；

致动所述定位机构以沿着所述X轴移动所述成像装置包括手动旋转所述X轴致动交接部以引起所述X轴小齿轮的旋转，从而引起所述X轴齿条沿着所述X轴的平移；以及

致动所述定位机构以沿着所述Y轴移动所述成像装置包括手动旋转所述Y轴致动交接部以引起所述Y轴小齿轮的旋转，从而引起所述Y轴齿条沿着所述Y轴的平移。

26.根据权利要求21所述的方法，其中：

所述光学装置安装特征包括第一臂和第二臂；以及

将所述配接器安装到所述光学装置包括相对于所述第一臂移动所述第二臂，以将所述光学装置的部分夹持在所述第一臂与所述第二臂之间。

27.根据权利要求26所述的方法，其中：

所述光学装置安装特征进一步包括弹性机构；以及

将所述配接器安装到所述光学装置进一步包括利用所述弹性机构朝向所述第一臂推动所述第二臂。

28.根据权利要求26所述的方法，其中：

所述光学装置安装特征进一步包括锁定装置；以及

将所述配接器安装到所述光学装置进一步包括致动所述锁定装置以限制所述第二臂远离所述第一臂的运动。

29.根据权利要求28所述的方法，其中：

所述锁定装置包括螺纹旋钮；以及

致动所述锁定装置包括旋转所述螺纹旋钮以使所述旋钮朝向所述第二臂前移并接触所述第二臂以限制所述第二臂远离所述第一臂的运动。

30.根据权利要求29所述的方法，其中致动所述锁定装置另外包括进一步旋转所述螺纹旋钮，接触所述第二臂，以朝向所述第一臂推动所述第二臂，由此以用户能够调整的夹持力将所述光学装置的所述部分夹持在所述第一臂与所述第二臂之间。