CN1207602C - 光学装置和变焦双筒望远镜 - Google Patents

Abstract

一种光学装置，包括：一个可以改变放大率的光学系统；一个为了将光学系统设置到焦点位置而致动的聚焦环；和一个为了改变光学系统的放大率而致动的变焦致动元件。并且变焦致动元件通过施加到致动点的驱动力而绕支撑点转动，该致动点处于比支撑点更远离聚焦环的位置。

Description

光学装置和变焦双筒望远镜

下列在先申请的内容在此引为参考：

2000年1月11日提交的日本专利申请2000-2298。

技术领域

本发明涉及一种光学装置和结合有变焦功能的双筒望远镜，望远镜的放大率可以改变。

背景技术

有一种类型的双筒望远镜，包括左右镜筒部分和一个把这些镜筒部分连接到一起的主体，还带有一个用于聚焦调节的设置到主体上的聚焦环。当观察者转动聚焦环时，镜筒部分中物镜和目镜之间的距离可以改变，并因此可以清楚地观察各种待观察的物体。

在具备一种能够改变观察放大率的变焦功能的双筒望远镜(以下称作变焦双筒望远镜)中，上述双筒望远镜的主体还包括一个变焦杆。当观察者操纵变焦杆同时观察待观察的物体时，他可以改变包含在目镜透镜中的几个透镜组相互之间的间隔，并因而如以下所述，可以改变观察的放大率。

图4是现有变焦双筒望远镜从上看时的局部剖视图。在图4中，除去了顶盖，并且局部剖切后看双筒望远镜，以便观看其内部结构。另外，在剖视图中示出了目镜透镜7和它们的周围结构，并且还示出了聚焦环5和它周围的结构。因为双筒望远镜的结构几乎是关于中心轴4左右侧对称的，所以在下面的描述中，图中的标号只标注在一侧或另一侧。一对左右镜筒部分1和2通过主体3连结到一起。镜筒部分1和2是波罗(Porro)棱镜型，比目镜透镜7更紧密地排列在一起的物镜透镜放置在主体3的前部中。

一般地，变焦光学系统的每个目镜透镜7沿其光轴10包括：一个称作前透镜的第一透镜组11，一个称作中间透镜的第二透镜组12，和一个称作后透镜的第三透镜组13。前透镜11和中间透镜12分别组装在前透镜支架14和中间透镜支架15内。改变前透镜支架14和中间透镜支架15之间的间隔，使得该间隔对于高放大率较大，对于低放大率较小。这通过双筒望远镜使用者的手指搭接弧刷形变焦杆(以下称作变焦杆)6的致动点6a并由此以画弧的方式绕支撑点6b旋转变焦杆而实现。变焦杆6的致动点6a处于比支撑点6b更接近聚焦环5的位置。应注意到光轴10和中心轴4平行。

当转动变焦杆6时，位于其下方的变焦凸轮盘19绕旋转轴19d旋转，使与形成在此凸轮盘19中的一对凸轮槽(图中未示出)接合的一对连接销钉17b和18b平行于中心轴4移动。连接销钉17b固定到连接到前透镜支架14上的前透镜杆上(图中未示出)，而连接销钉18b固定到连接到中间透镜支架15上的中间透镜杆上(图中也未示出)。因此，当变焦杆6旋转时，前透镜支架14和中间透镜支架15可平行于中心轴4，也即平行于光轴10移动，同时改变着它们之间的相对距离。

前透镜杆和中间透镜杆在用做导轨的一对左右平行槽16中滑动。平行槽16形成两级槽，其中一级部分用于导引前透镜杆，另一级部分用于导引中间透镜杆，这些槽的长度在图中用“1”表示。另外，固定到中间透镜杆的连接销钉在一个笔直槽21a中滑动并被导引，而此笔直槽21a设置在从上面压着变焦凸轮盘19的凸轮盘压按元件21中。前透镜杆和中间透镜杆能够以直线移动而没有通过设置于这三个点处的导槽移动。

双筒望远镜常常用于户外观看体育比赛或鸟类观察，所以希望即使在操纵者带手套时、尤其当在寒冷的天气中使用双筒望远镜时也能进行变焦操作和聚焦操作。

但是利用上述的双筒望远镜，因为聚焦环和变焦杆的致动点近挨在一起，所以有一种危险，即当操纵者转动聚焦环以便调节焦点时，它的手指可能无意中会触到变焦杆的致动点，以致于不希望地改变观察的放大率，反之，另一种危险是当操纵者移动变焦杆以便改变观察的放大率时，它的手指可能无意中会触到聚焦环，以致于不希望地扰动焦点。

发明内容

本发明的目的是提供一种拥有增强的可操作性的光学装置和变焦双筒望远镜，使得例如操纵者转动聚焦环时，他的手指不会无意中触到变焦杆的致动点，反之，当操纵者移动变焦杆时，他的手指不会无意中触到聚焦环。

为了达到上述目的，根据本发明的光学装置包括：一个可以改变放大率的光学系统；一个为了将光学系统设置到焦点位置而致动的聚焦环；和一个为了改变光学系统的放大率而致动的变焦致动元件。变焦致动元件通过施加到致动点的驱动力而绕支撑点转动，致动点处于比支撑点更远离聚焦环的位置。

本发明的变焦双筒望远镜包括：左右镜筒部分；位于左右镜筒部分之间的主体；设置到主体的聚焦环，为聚焦而致动；和一个设置到主体聚焦环附近的变焦致动元件，为改变变焦双筒望远镜的观察放大率而致动。变焦致动元件通过施加到致动点的驱动力而绕支撑点转动，致动点处于比支撑点更远离聚焦环的位置。

在此变焦双筒望远镜中，最好变焦致动元件比聚焦环更靠近左右镜筒部分的目镜透镜。

同样，最好聚焦环和变焦致动元件依次沿左右镜筒部分的目镜透镜光轴的方向设置。

附图说明

下面结合附图进行详细说明。附图中：

图1是本发明优选实施例的变焦双筒望远镜从上看的局部剖视图；

图2是本发明优选实施例的变焦双筒望远镜主体结构的平面图；

图3A是本发明优选实施例的变焦双筒望远镜主体结构的平面图；

图3B是图3A的A-A剖面图；

图4是现有双筒望远镜从上看的局部剖视图。

具体实施方式

图1至图3表示根据本发明优选实施例的变焦双筒望远镜。图1是变焦双筒望远镜从上看的局部剖视图，并且与涉及现有技术的图4对应。图2是一个平面图，表示具有变焦杆的变焦双筒望远镜主体的中心部分，并且从中除去了凸轮盘按压元件。另外，图3A表示变焦凸轮盘(图2中所示的其中一个元件)也被除去的变焦双筒望远镜主体的中心部分平面图。图3B是沿图1和图3A中箭头方向所示的A-A线截取的剖面图。在这些附图和下面的解释中，对于对应于图4中现有技术结构部件的部件采用相同的标号。

对于根据优选实施例的变焦双筒望远镜，如同对于图4的变焦双筒望远镜，一对左右镜筒部分1和2通过主体3连接到一起。镜筒部分1和2是Porro棱镜型，比目镜透镜7更紧密排列在一起的物镜透镜放置在主体3的前部中。

变焦光学系统的每个目镜透镜7沿其光轴10包括：一个称作前透镜的第一透镜组11，一个称作中间透镜的第二透镜组12，和一个称作后透镜的第三透镜组13。前透镜11和中间透镜12分别组装在前透镜支架14和中间透镜支架15内。改变前透镜支架14和中间透镜支架15之间的间隔，使得该间隔对于高放大率较大，对于低放大率较小。这通过双筒望远镜使用者的手指搭接弧刷形变焦杆(以下称作变焦杆)6的致动点6a并由此以画弧的方式绕支撑点6b旋转变焦杆而实现。变焦杆6的致动点6a处于比支撑点6b更远离聚焦环5的位置。应注意到光轴10和中心轴4平行。

当变焦杆6转动时，位于其下方的变焦凸轮盘19绕旋转轴19d旋转，使与形成在此凸轮盘19中(见图2)的一对凸轮槽19a和19b接合的一对连接销钉17b和18b平行于中心轴4移动。连接销钉17b固定到连接到前透镜支架14上的前透镜杆17上，而连接销钉18b固定到连接到中间透镜支架15上的中间透镜杆18上。因此，当变焦杆6旋转时，前透镜支架14和中间透镜支架15可以平行于中心轴4、也即平行于光轴10移动，同时改变着它们之间的相对距离。

变焦时，前透镜支架14和中间透镜支架15应如上所述地平行于光轴10移动，同时改变着它们之间的相对距离。如图1所示，有凹口的部分14a固定地设置到前透镜支架14，向内朝中心轴4延伸。另外，卡爪部分(凸)17a固定地设置到前透镜杆17，从中心轴4向外延伸。这些卡爪部分17a卡到有凹口的部分14a中，并且因此当前透镜杆17沿设置于主体中的平行槽16(后面描述)滑动时前透镜支架14也移动。

另一方面，以相同的方式把有凹口的部分15a固定地设置到中间透镜支架15，向内朝中心轴4延伸。另外，卡爪部分18a固定地设置到中间透镜杆18，从中心轴4向外延伸。这些卡爪部分18a卡到有凹口的部分15a中，并因此当中间透镜杆18沿后述的平行槽16滑动时，中间透镜支架15也移动。

如图3A所示，前透镜连接销钉17b固定在前透镜杆17中，而中间透镜连接销钉18b固定到中间透镜杆18中。

如图2所述，前透镜连接销钉17b卡到形成在变焦凸轮盘19中的凸轮槽19a中，同时中间透镜连接销钉18b卡到也形成在变焦凸轮盘19中的凸轮槽19b中。另外，固定在变焦凸轮盘19中的销钉19c插在设置于变焦杆6致动点6a附近的一槽(未示出)中。当变焦杆6转动时，销钉19c也以相同的方向转动，并且变焦凸轮盘19由此绕旋转轴19d旋转，以使前透镜连接销钉17b和中间透镜连接销钉18b平行于中心轴4移动。

图3B是表示平行槽16结构的局部剖面图，是沿图1和图3A中箭头方向看的A-A线的平行槽16的剖面图。如图3B所示，平行槽16做成两阶梯形的槽。一个阶梯形槽部分16a用于导引前透镜杆17，另一个阶梯形槽部分16b用于导引中间透镜杆18。另外，平行槽16做成长度为L，而该长度L长于图4中现有双筒望远镜里的平行槽长度1。因为槽16以此种方式延伸，所以当进行变焦时可以确保对中间透镜杆18有足够的行程，并且即使在不存在图4中所示笔直槽21a时也可以无窜动地滑动。

如图1和2所示的此优选实施例的第一区别特征在于变焦杆6a的致动点6a和支撑点6b之间的位置关系与图4中的相反。于是，可以避免当双筒望远镜的操纵者转动聚焦环以调节焦点并且他的手指偶尔接触到变焦杆的致动点时观察放大率的无意改变，以及避免当通过移动变焦杆和手指无意间触到聚焦环时扰动焦点。

本优选实施例的第二个区别特征在于取消笔直槽21的同时，把平行槽16做得长于图4中现有结构的槽长度，同时朝向目镜透镜和物镜透镜。换言之，把平行槽16做得较长，以致于在即使没有笔直槽时也可以无窜动地滑动。

即，变焦杆6的致动点6a远离聚焦环5定位，前透镜杆17和中间透镜杆18的导向完全由平行槽16执行。通过这样做，当执行变焦时也可以确保对中间透镜杆18有足够的行程，并且即使没有任何笔直槽也可以无窜动地滑动。

应该理解，虽然以上已参考变焦双筒望远镜的优选实施例对本发明做了描述，但本发明并不局限于这一应用。本发明还可以应用到任何一种光学系统(光学装置)，其中一个为调节焦点而操纵的聚焦环紧挨着另一个为改变观察放大率而调节的变焦杆。在这种情况下，如果聚焦环的致动方向和变焦杆的致动方向相同，则本发明的优点更加明显。

Claims (2)

1.一种变焦双筒望远镜，包括：

左右镜筒部分，其具有包含多个透镜，可改变放大率的光学系统；

位于所述左右镜筒部分之间的主体；

聚焦环，其被设置为一部分露出在所述主体的外部，为了将所述光学系统设置到焦点位置而致动；

变焦致动元件，设置在比所述聚焦环更靠近所述左右镜筒部分的光学系统中的目镜透镜侧，通过施加到致动点的驱动力而绕支撑点转动，从而改变所述光学系统的放大率，所述致动点处于比所述支撑点更远离所述聚焦环的位置。

2.一种变焦双筒望远镜，包括：

左右镜筒部分；

位于左右镜筒部分之间的主体；

设置到主体的聚焦环，为聚焦而致动；和

一个设置到主体聚焦环附近的变焦致动元件，为改变变焦双筒望远镜的观察放大率而致动，其中：

变焦致动元件通过施加到致动点的驱动力而绕支撑点转动，该致动点处于比支撑点更远离聚焦环的位置，变焦致动元件比聚焦环更靠近左右镜筒部分的目镜透镜，聚焦环和变焦致动元件依次沿双筒望远镜的中央对称轴的方向设置。

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