CN112241054A - 变倍系统 - Google Patents

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CN112241054A CN201910645506.0A CN201910645506A CN112241054A CN 112241054 A CN112241054 A CN 112241054A CN 201910645506 A CN201910645506 A CN 201910645506A CN 112241054 A CN112241054 A CN 112241054A
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Abstract

本发明涉及一种变倍系统，包括本体、光学镜组、变倍环以及转换单元。该光学镜组设置于该本体内。该变倍环套设于该本体，并用于相对于该本体转动以控制该光学镜组，从而调整该变倍系统的倍率。该转换单元包括感测单元以及基准组件，该变倍环的转动令该基准组件产生位移，而使该感测单元输出相应于该变倍系统的倍率的电信号。其中，该感测单元与该基准组件相隔一预定距离。

Description

变倍系统
技术领域
本发明有关于一种变倍系统，特别是指一种以非接触的方式侦测倍率的变倍系统。
背景技术
传统的变倍系统常包括光学镜组，且该光学镜组包括内镜筒以及外镜筒。操作时，相对于该内镜筒转动该外镜筒，使得该内镜筒内的第一透镜以及第二透镜分别沿着该内镜筒的轴向移动二不相同的距离，如此以达到变倍功能。
此外，该变倍系统常藉由弹簧针(Pogo Pin)与电阻条来侦测倍率，其中，该电阻条则设置于该内镜筒，而该弹簧针设置于该外镜筒，并接触该电阻条。当该外镜筒相对于该内镜筒转动时，该弹簧针将在该电阻条上滑动。因此，藉由分析该弹簧针在该电阻条上的位置，就可得到该变倍系统的倍率。
由于该弹簧针与该电阻条之间相互接触，长时间使用后，该弹簧针或该电阻条可能产生变形或磨损的现象，造成侦测到的倍率偏离实际倍率(即误差)。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中的变倍系统会由于组件之间的变形或磨损造成侦测到的倍率存在误差的问题，提供一种变倍系统，其采用非接触的方式来侦测倍率，以解决组件之间因为接触产生变形或磨损所造成的问题。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是，提供一种变倍系统的一较佳实施例包括本体、光学镜组、变倍环以及转换单元。该光学镜组设置于该本体内。该变倍环套设于该本体，并用于相对于该本体转动以控制该光学镜组，从而调整该变倍系统的倍率。该转换单元包括感测单元以及基准组件，该变倍环的转动令该基准组件产生位移，而使该感测单元输出相应于该变倍系统的倍率的电信号。其中，该感测单元与该基准组件相隔一预定距离。
在另一实施例中，其中该感测单元设置于该本体的外表面，而该基准组件设置于该变倍环的内表面，并对应于该感测单元。
在另一实施例中，其中该感测单元与该本体的该外表面之间更设有屏蔽层。
在另一实施例中，其中该感测单元包括感应线圈，而该基准组件包括金属件。
在另一实施例中，其中该变倍环相对于该本体转动，以带动该基准组件沿着该本体的周向相对于该感测单元移动。
在另一实施例中，其中该光学镜组包括外镜筒以及内镜筒，该外镜筒可转动地套设于该内镜筒，而该变倍环连结于该外镜筒。
在另一实施例中，该变倍系统更包括变倍环连接件，该变倍环连接件依序穿过该变倍环、该本体与该外镜筒，且该变倍环用于相对于该本体转动，以带动该外镜筒相对于该内镜筒转动。
在另一实施例中，其中该变倍系统设于瞄准装置，该瞄准装置包括目镜组、物镜组及补偿机构，其中该光学镜组、该目镜组及该物镜组组成该瞄准装置之光轴，该补偿机构设置于该本体，并包括基座、调整单元以及调整盖，其中，该调整盖用以相对于该基座转动该调整单元，以调整该光轴，从而对该瞄准装置进行弹着补偿。
在另一实施例中，该变倍系统更包括处理单元，该处理单元链接于该转换单元，并用于接收该电信号，以计算出该变倍系统的倍率。
在另一实施例中，其中该基准组件与该感测单元相互间的该距离与该变倍环的角度分辨率的比值的范围为4.75～5.25。
实施本发明的变倍系统，具有以下有益效果：本发明的变倍系统中的基准组件与感测单元采用非接触的方式来侦测倍率，因而具有以下效益：(1)消除因为组件变形所造成的误差，提高测量精度；(2)解决组件之间相互磨损的问题，延长使用寿命。
附图说明
图1描述本发明的变倍系统的剖视图。
具体实施方式
请参阅图1，本发明变倍系统100的其中一实施例包括本体1、变倍环2、光学镜组3、转换单元4以及处理单元(未绘示)。其中，变倍环2相对于本体1转动以控制光学镜组3，从而调整变倍系统100的倍率，转换单元4用于将变倍环2的转动信息(例如转动角度或转动圈数)转换成相应于变倍系统100的倍率的电信号，而该处理单元可根据该电信号，计算出变倍系统100的倍率。以下详细说明这些组件的组装：
值得注意的是，变倍系统100适用于瞄准装置、望远镜、测距装置及相机镜筒等需要光学变倍的装置。其中以瞄准装置为例进行说明，该瞄准装置包括目镜组(未绘示)、物镜组(未绘示)及补偿机构(未绘示)，而光学镜组3、该目镜组及该物镜组组成该瞄准装置之光轴(未绘示)。该补偿机构设置于本体1，并包括基座、调整单元以及调整盖，其中，该调整盖用以相对于该基座转动该调整单元，以调整该光轴，从而对该瞄准装置进行弹着补偿。
如图1所示，光学镜组3设置于本体1内，并包括外镜筒31、内镜筒33、第一透镜35以及第二透镜37。其中，第一透镜35与第二透镜37可移动地设置于内镜筒33内，而外镜筒31可转动地套设于内镜筒33的外侧。变倍环2可转动地套设于本体1的外侧，且变倍环连接件21依序穿过变倍环2、本体1与外镜筒31，使得变倍环2链接于光学镜组3的外镜筒31，其中变倍环连接件21可以是一个螺丝、销、钉等连接件。
转换单元4设置于本体1与变倍环2之间，并包括感测单元41以及基准组件43。其中，感测单元41设置于本体1的外表面上的第一凹槽11。值得注意的是，由于本体1为金属材质，屏蔽层更设置于第一凹槽11，且位于感测单元41与本体1之间，以避免感测单元41受到本体1的干扰而有噪声影响。换句话说，感测组件41可设置于该屏蔽层的外表面而不与第一凹槽11的内壁接触。可以理解的是，第一凹槽11并非为必须的结构，该屏蔽层也可设置于本体1的外表面，而感测组件41则设置于该屏蔽层的外表面。基准组件43设置于变倍环2的内表面上的第二凹槽23，并对应于感测单元41。值得注意的是，基准组件43与感测单元41将相隔一预定距离，换言之，基准组件43未接触于感测单元41。另外，该处理单元电性链接于转换单元4。
于本实施例中，该处理单元包括微控制器(Micro Control Unit，MCU)。基准组件43包括金属件，其中该金属件可以是铜、铁或铝材质所制。感测单元41包括感应线圈(coils)，其中该感应线圈被设置于柔性印刷电路板(Flexible Printed Circuit，FPC)而呈长条状。假设短边向称宽度而长边向称长度，该金属件能至少覆盖该感应线圈的宽度。
在执行变倍功能时，用户相对于本体1转动变倍环2，以带动光学镜组3的外镜筒31相对于内镜筒33转动，从而使第一透镜35与第二透镜37沿着内镜筒33的轴向相对于内镜筒33移动二不相同的距离，以达成变倍系统100的变倍目的。
此外，当变倍环2相对于本体1转动时，基准组件43将被变倍环2带动来沿着本体1的周向相对于感测单元41移动。具体而言，此时基准组件43会移动于感测单元41所产生一磁场中，而感测单元41中的该感应线圈所输出的一电压值(即该电信号)又会根据基准组件43的位移相对应地产生变化。该处理单元接收该电压值，并根据该电压值的大小判断变倍环2的转动信息(例如转动角度或转动圈数)，以实时计算出变倍系统100的倍率。
前述有提到该金属件需至少覆盖该感应线圈的宽度，这是为了确保转换单元4的量测分辨率(或称精度)。除了注意该金属件的覆盖范围以外，该金属件因该变倍环周向移动而产生的环状位移量也不应该超过该感应线圈的长度，且基准组件43与感测单元41相互间之该预定距离也被限制在一定的范围内。可以理解的是，该预定距离越远，感测单元41的感应效果越不佳，进而降低转换单元4的量测分辨率。假设该预定距离为0.5±5％公厘(mm)(即，该预定距离的范围为0.475～0.525公厘(mm))，则变倍环2在旋转运动时的角度分辨率可达到0.1±5％度(degree)(即，变倍环2的角度分辨率的范围为0.095～0.105公厘(mm))。换言之，于本实施例中，基准组件43与感测单元41相互间之该预定距离与变倍环2的角度分辨率的比值约为5±5％，即，该预定距离与角度分辨率的比值的范围为4.75～5.25。通常越高倍比的变倍系统，就越需要越高分辨率的转换单元4量测，其中所述之高倍比的变倍系统通常是指5倍比以上(含5倍比)变倍的变倍系统。
相较于以接触的方式(例如使用弹簧针(Pogo Pin)与电阻条)来侦测倍率的系统，本发明的变倍系统100中的基准组件43与感测单元41采用非接触的方式来侦测倍率，因而具有以下效益：(1)消除因为组件变形所造成的误差，提高测量精度；(2)解决组件之间相互磨损的问题，延长使用寿命。

Claims (10)

1.一种变倍系统，其特征在于，包括：
本体；
光学镜组，设置于该本体内；
变倍环，套设于该本体，并用于相对于该本体转动以控制该光学镜组，从而调整该变倍系统的倍率；以及
转换单元，包括感测单元以及基准组件，该变倍环的转动令该基准组件产生位移，而使该感测单元输出相应于该变倍系统的倍率的电信号；
其中，该感测单元与该基准组件相隔一距离。
2.如权利要求1所述的变倍系统，其特征在于，该感测单元设置于该本体的外表面，而该基准组件设置于该变倍环的内表面，并对应于该感测单元。
3.如权利要求2所述的变倍系统，其特征在于，该感测单元与该本体的该外表面之间更设有屏蔽层。
4.如权利要求1所述的变倍系统，其特征在于，该感测单元包括感应线圈，而该基准组件包括金属件。
5.如权利要求1所述的变倍系统，其特征在于，该变倍环相对于该本体转动，以带动该基准组件沿着该本体的周向相对于该感测单元移动，而该电信号为该感测单元所输出的一电压值。
6.如权利要求1所述的变倍系统，其特征在于，该光学镜组包括外镜筒以及内镜筒，该外镜筒可转动地套设于该内镜筒，而该变倍环连结于该外镜筒。
7.如权利要求6所述的变倍系统，其特征在于，更包括变倍环连接件，该变倍环连接件依序穿过该变倍环、该本体与该外镜筒，且该变倍环用于相对于该本体转动，以带动该外镜筒相对于该内镜筒转动。
8.如权利要求6所述的变倍系统，其特征在于，该变倍系统设于瞄准装置，该瞄准装置包括目镜组、物镜组及补偿机构，其中该光学镜组、该目镜组及该物镜组组成该瞄准装置的光轴，该补偿机构设置于该本体，并包括基座、调整单元以及调整盖，其中，该调整盖用以相对于该基座转动该调整单元，以调整该光轴，从而对该瞄准装置进行弹着补偿。
9.如权利要求1所述的变倍系统，其特征在于，更包括处理单元，该处理单元链接于该转换单元，并用于接收该电信号，以计算出该变倍系统的倍率。
10.如权利要求1所述的变倍系统，其特征在于，该基准组件与该感测单元相互间的该距离与该变倍环的角度分辨率的比值的范围为4.75～5.25。
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