CN1450379A - 具有照相功能的光学观测器件 - Google Patents

Abstract

具有照相功能的光学观察器件包括一个照相光学系统，一个望远镜光学系统和一个设置在照相光学系统的光轴上的固态成像装置。照相光学系统形成图像。望远镜光学系统可以起照相光学系统的取景器光学系统的作用。固态成像装置以光电方式将图像转换为图像信号；并以逐行扫描方式输出图像信号。

Description

具有照相功能的光学观测器件

技术领域

本发明涉及具有照相功能的光学观测器件，照相光学系统安装在其中。

背景技术

众所周知，诸如双目望远镜或单目望远镜等光学观测器件，是用来观察运动、野生鸟类等目的的。当使用这样的双目望远镜时，使用者经常会遇到他想要照一些所看到的东西的情形。通常，他或她会失去所要拍摄的景致，因为他或她必须将双目望远镜换成照相机，而且在此期间，机会就会错过。基于这个原因，提出包括相机的双目望远镜，借此在用双目望远镜进行观测的同时可以立即使用在双目望远镜中的相机进行照相。

例如，(KOKAI)6-2330号日本实用新型公报中公开了一种具有照相功能的双目望远镜，亦即具有双目望远镜和相机复合功能，其中相机简单地安装在双目望远镜上。双目望远镜提供了一对望远镜光学系统用来观察放大的物体，而且照相光学系统用于对被观测物体照相。望远镜光学系统对不仅作为照相光学系统的区景器(viewfinder)，而且是一个双目望远镜系统。注意，上面描述的日本出版物没有公开照相机是用卤化银胶片还是使用固态成像器件作为记录介质的。

USP4067027号公开了另一种类型的具有照相功能的双目望远镜，其具有一对望远镜光学系统和一个照相光学系统。同上面类似，望远镜光学系统不仅作为照相光学系统的区景器，而且是一个双目望远镜系统。在USP中描述的具有照相功能的双目望远镜的相机是用卤化银胶片作为记录介质的。

当以这种方式设计具有照相功能的光学观察器件时，使用固态成像装置如CCD的数码相机安装在诸如双目望远镜或者单目望远镜等望远镜光学器件里。这里有一系列的问题需要加以解决。首先，当望远镜光器件提供照相功能时，由于增加的重量而容易引起相机抖动，因此设计时需要避免由于相机抖动引起的图像畸变。第二因为具有照相功能的光学观察器件的易于携带很重要，所以望远镜光学系统的整体结构必需紧凑轻便。同样由于经济性是很重要的，所以望远镜光学系统的制造以及安装成本越低越好。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种具有照相功能的光学观察器件，其中由相机抖动引起的被成像图像的畸变很难发生，另外整体结构不仅紧凑，重量轻，而且制造和安装成本尽可能地降低。

依据本发明，提供的具有照相功能的光学观察器件包括一个照相光学系统，一个远距离照相光学观察系统和一个固态成像装置(imaging device)。

照相光学系统形成一个图像，远距离照相光学观察系统具有作为照相光学系统的取景器光学系统的功能。固态成像器件光电地将图像转换为图像信号，并以逐行扫描的方法将图像信号输出。

优选地，远距离照相光学观察系统具有固定在预定位置处的第一部件，和能够相对于第一部件沿远距离照相光学观察系统的光轴移动以便于远距离照相光学系统能聚焦的第二部件。其上安装有照相光学系统的旋转轮圆柱体被设置在靠近远距离照相光学观察系统。第一聚焦机构位于旋转轮圆柱体和第二部件之间，第一聚焦机构用来将旋转轮圆柱体的旋转运动转黄为第二部件的线性移动以便于远距离照相光学观察系统能够聚焦。第二聚焦机构处于旋转轮圆柱体和照相光学系统之间，第二聚焦机构是用来将旋转轮圆柱体的旋转运动转换为照相光学系统的线性移动。

远距离照相光学观察系统可包括一对望远镜光学系统。旋转轮圆柱体位于望远镜光学系统对的之间。光学观察器件进一步可包括一个壳体，壳体内装有一对望远镜光学系统。壳体进而分为第一和第二壳体部分，他们可相互移动。一对望远镜光学系统的其中之一安放在第一壳体部分里，望远镜光学系统对的另一个安放在第二壳体部分中，第一和第二个壳体部分中的一个可相对于另一个移动以便调节光瞳间距。

优选地，第一和第二壳体部分其中之一以滑动方式安放在另一个壳体部分当中。第一和第二壳体部分可相对移动以便于一对望远镜光学系统的光轴在公共平面内来调节光瞳间距。

附图说明

参考附图并从下面的描述中可以更好地明白本发明的目标和优点，其中：

图1是依据本发明的具有照相功能的光学观察器件实施例的水平截面视图，其状态是可移动壳体部分处于收缩位置；

图2是图1中沿II-II线的截面视图；

图3类似于图1中的水平截面视图，可移动壳体部分处于最大延伸位置；

图4类似于图2中的水平截面视图，可移动壳体部分处于最大延伸位置；

图5是光学系统安装板的平面视图，光学系统安装板设置在图1中所示的光学器件壳体内；

图6是左右安装板的平面视图，他们安装在图5中所示的光学系统安装板上；

图7是沿图6中VII-VII方向观察的纵向视图，其中光学系统安装板以沿图5中VII-VII方向截面视图标示；

图8是沿图1中VIII-VIII方向观察的纵向视图；以及

图9是安装在具有照相功能的光学观察器件的控制电路板上的控制电路的方框图。

具体实施方式

下面将参考附图来描述本发明。

图1示出的是具有照相功能的光学观察器件的内部结构，本发明的实施例采用这种结构，光学观察器件是具有照相功能的双目望远镜。图2是沿图1中II-II线的截面视图，而且在图2中，为图简单起见，一些部件被忽略掉了。在本实施例中，双目望远镜有一个壳体10，壳体10包括一个主壳体部分10A和一个可移动壳体部分10B。

在壳体10中提供一对望远镜光学系统12R和12L。望远镜光学系统12R和12L具有对称结构，并用做右望远镜光学系统和左望远镜光学系统。右望远镜光学系统12R被安装在主壳体部分10A里，并包含一个物镜系统13R，一个正像棱镜(erecting prism)系统14R和一个目镜透镜系统15R。观察窗16R形成于主壳体部分10A的前壁上，并与物镜透镜系统13R对齐。左望远镜光学系统12L被安装在可移动的壳体部分10B中，并包含一个物镜系统13L，一个正像棱镜系统14L和一个目镜透镜系统15L。观察窗16L形成于可移动壳体部分10B的前壁上，并与物镜透镜系统13L对齐。

注意，为解释简单起见，在下面的描述中前和后是相对于一对望远镜光学系统12R和12L，分别定义为物镜系统一侧和目镜系统一侧。而左和右分别定义为，当面对目镜系统15R和15L时的左侧和右侧。

可移动壳体部分10B是以滑动方式与主壳体部分10A啮合在一起的，以便于可移动壳体部分10B可相对于主壳体部分10A相对移动。也就是说，可移动壳体部分10B可在收缩位置和最大拉伸位置之间移动，收缩位置如图1和2所示，而最大拉伸位置如图3和4所示，其中可移动壳体部分可从收缩位置被拉出来。适当的摩擦力作用在壳体部分10A和10B的滑动表面上。这样在使可移动壳体部分10B能够从主壳体部分10A拉伸出来或压缩进去之前必须对可移动部分壳体10B施加移动的拉力或收缩力。这样，保证可移动壳体部分10B在完全收缩位置(图1和2)和最大延伸位置(图3和4)之间仍可保持或停止在光学位置，这是由于适当的摩擦力作用在壳体部分10A和10B上的结果。

从图1和2与图3和4比较中可明白，当把可移动壳体部分10B从主壳体部分10A中抽出时，左望远镜光学系统12L连同可移动壳体部分10B一起移动，而右望远镜光学系统10A保持在主壳体部分10A中不动。这样，相对于主壳体部分10A，通过使可移动壳体部分10B位于任意延伸位置，目镜透镜系统15R和15L之间的距离，亦即光瞳间距得以调节。当相对于主壳体部分10A，可移动壳体部分10B设置在收缩位置时，望远镜光学系统12R和12L之间的距离将变得最小(图1和2)，并且当可移动壳体部分10B相对于主壳体部分10A被设置在最大拉伸位置时，望远镜光学系统12R与12L之间的距离将是最大的(图3和4)。

右望远镜光学系统12R的物镜透镜系统13R被安放在一个透镜筒17R中，它被安装在相对于主壳体部分10A的固定位置处，而正像棱镜系统14R和目镜透镜系统15R可以相对于物镜透镜系统13R做前后移动以便于右望远镜光学系统12R能够聚焦。类似地，左望远镜光学系统12L的物镜透镜系统13L被安放在一个透镜筒17L中，它被安放在相对于主壳体部分10B的固定位置处，而正像棱镜系统14L和目镜透镜系统15L可以相对于物镜透镜系统13L前后移动以便于左望远镜光学系统12L能够聚焦。

透镜筒17R有一个圆柱体部分18R，物镜透镜系统13R安放在其里面，并且一个一体形成的固定底座19R位于圆柱体部分18R的下面。固定底座(attaching base)19R里面有一个内部固定底座部分18R′，和一个外部固定底座部分18R″。前者从圆柱体部分18R向壳体10中心延伸，后者从圆柱体部分18R向壳体10外部延伸。内部固定底座19R′是一个具有较大厚度的侧块部分，而外部固定底座19R″是一个平坦部分。

类似地，透镜筒17L有一个圆柱体部分18L，物镜透镜系统13L安放在其中，并且一个一体构成的固定底座19L位于圆柱体部分18L下面。固定底座19L里面有一个内部固定底座部分18L′，和一个外部固定底座部分18L″。前者从圆柱体部分18L向壳体10中心延伸，后者从圆柱体部分18L向壳体10外部延伸。内部固定底座19L′是一个具有较大厚度的侧块部分，而外部固定底座19L″是一个平坦部分。

为了进行上面描述的光瞳间距调节操作和聚焦操作，在壳体10的底侧提供一个如图5中所示的光学系统安装板20。应当注意到，为简单起见，在图1和3中，忽略了光学系统安装板20。

光学系统安装板20包括一个固定到主壳体部分10A上的长方形板20A，和一个以滑动方式放置在长方形板20A上并固定到可移动壳体部分10B上的滑板20B。长方形板20A和滑板20B由合适的金属材料构成的，最好是轻金属诸如铝或者铝合金。

滑板20B具有一个长方形部分22和一个延伸部分24，前者与长方形板20A具有几乎相同的宽度，后者与长方形部分22一体地连接并从该长方形部分22向右方延伸。透镜筒17R的固定底座19R固定在长方形板20A的预定位置，透镜简17L的固定底座19L固定在长方形板20A的预定位置。应当注意到，在图5中透镜筒17R的固定底座19R的固定位置是以被双点划线25R包围的部分来标示，而且透镜筒17L的固定底座19L的固定位置是以被双点划线25L包围的部分来标示。

在滑板20B的长方形部分22中形成一个导槽对26，而在延伸部分24里形成另一个导槽27。与导槽26以滑动方式啮合在一起的一对导销26′，以及与导槽27以滑动方式啮合在一起的导销27′都固定在长方形板20A上。导槽26和27相互平行，并沿左右方向延伸相同的长度。每个导槽26和27的长度相应于可移动壳体部分10B相对于主壳体部分10A的可移动距离，也就是可移动壳体部分10B(图1和2)的收缩位置与可移动壳体部分(图3和4)最大拉伸位置之间的距离。

从图2和4中可以明白，光学系统安装板20被放置在壳体10中，而且与壳体10底部分离并形成一个空间。长方形板20A被固定到主壳体部分10A上，并且滑板20B固定到可移动壳体部分10B上。应当注意到，为了将滑板20B固定到可移动壳体部分10B上，这里提供了一个凸缘28，其沿长方形部分22的左侧沿延伸，并固定到形成于可移动壳体部分10B的隔板29上。

图6和7示出的是一个右安装板30R和一个左安装板30L。右安装板30R是用来安装右望远镜光学系统12R的正像棱镜系统14R的，而左安装板30L是用来安装左望远镜光学系统12L的正像棱镜系统14L的。沿左右安装板30R和30L的后周边具有立式板32R和32L。如图1和3中所示，右目镜透镜系统15R连接于立式板32R上，而左目镜透镜系统15L连接于立式板32L上。

如图6和7所示，右安装板30R在右侧沿附近提供有一个导向板34R并固定在其下侧。导向板34R形成一个槽36R，其以滑动方式容纳长方形板20A的右侧沿，如图7所示。类似地，右安装板30L在左侧沿附近提供有一个导向板34L并固定在其下侧。导向板34L形成一个槽36L，其以滑动方式容纳长方形板20B的左侧沿。如图7所示。

应当注意到，因为图7是沿图6VII-VII线的截面视图，光学系统安装板20不应当在图7中标示出来，然而，为解释简单起见，在图7中光学系统安装板20是沿图5中VII-VII线标示的截面，而且导向板34R和34L是以截面视图形式标示的。

如图6和7所示，右安装板30R沿其左侧沿提供有一个侧壁38R，而且侧壁38R的下部形成一个膨胀部分40R，其有一个通孔用来以滑动方式容纳导杆42R。导杆42R的前端插入到形成于固定底座19R的内连接部分19R′的孔43R中，并固定其上。导杆42R的后端被插入到形成于长方形板20A的后沿的直立段44R上形成的孔45R里，并固定在其上(见图5)。注意，在图5中，直立段44R是以截面视图标示的以便于能够看到孔45R，而且在图1和3中，导杆42R的后端被插入到直立段44R的孔45R当中。

类似地，左安装板30L沿右侧沿提供有一个侧壁38L，而且侧壁38L的下部形成一个膨胀部分40L，其有一个通孔用来以滑动方式容纳导杆42L。导杆42L的前端插入到形成于固定底座19L的内连接部分19L′的孔43L中，并固定在其上。导杆42L的后端被插入到形成于长方形板20B的后沿的直立段44L上形成的孔45L里，并固定其上(见图5)。注意，在图5中，直立段44L是以截面视图标示的以便于能够看到孔45L，而且在图1和3中，导杆42L的后端被插入到直立段44L的孔45L中。

右望远镜光学系统12R的物镜透镜系统13R被设置在右安装板30R的前部的静态位置处。因此，当右安装板30R沿导杆42R来回移动时，物镜透镜系统13R和正像棱镜系统14R之间的距离得以调节，以便于能够对右望远镜光学系统12R进行聚焦操作。类似地，因为左望远镜光学系统12L的物镜透镜系统13L被设置在左安装板30L的前部的静态位置处。因此，当左安装板30L沿导杆42L来回移动时，物镜透镜系统13L和正像棱镜系统14L之间的距离得以调节以便于能够对左望远镜光学系统12L进行聚焦操作。

为了能够同时沿导杆42R和42L移动左右安装板30R和30L以便于左右安装板30R和30L之间的距离是可变的，安装板30R和30L通过一个可伸展的连接器46相互连接在一起，如图5和6所示。

特别是，可伸展的连接器46包括一个长方形块状件46A，和一个叉状件46B，叉状件46B以滑动方式容纳长方形块状件46A。长方形块状件46A牢固地连接于位于其前端的侧壁38R的膨胀部分40R的下部，而叉状件46B牢固地连接于位于其前端的侧壁38L的膨胀部分40L的下部。构件46A和46B的长度大于可移动壳体部分10B在收缩位置(图1和2)与最大拉伸位置(图3和4)之间移动的距离。亦即，即使可移动壳体部分10B从收缩位置延伸到最大拉伸位置时，在构件46A和46B之间能够保持滑动啮合。

参考图8，图8示出的是沿图1中VIII-VIII线形成的垂向截面视图。从图2、4和8中可以明白，内框48安放在壳体10当中，并固定在主壳体部分10A和长方形板20A上。内框48具有一个中心部分48C，一个从中心部分48C向右延伸的右翼部分48R，一个从右翼部分48R的右外侧向下延伸的垂直壁48S以及一个从中心部分48C向左延伸的左翼部分48L。

如图8中所示，在中心部分48C的前端形成一个孔50并与形成于主壳体部分10A前壁的圆窗51对齐。在中心部分48C的后部形成凹槽52，并在凹槽52的底部形成一个方形开口54。主壳体部分10A的顶壁提供一个开口用来将凹槽52露出来，而且开口用一个可移开的盖板55盖住。

当盖板55被移去时，管状组件56被安装在凹槽52当中。管状组件56有一个旋转轮圆柱体57和一个同轴设置在旋转轮圆柱体57上的透镜筒58。旋转轮圆柱体57以旋转方式支撑在由凹槽52中，透镜筒58可沿中心轴移动而透镜筒58保持静止不动以便于不沿中心轴转动。在组装完管状组件56后，盖板55被固定以盖住凹槽52。在旋转轮圆柱体57上提供有一个旋转轮60。旋转轮60有一个形成于旋转轮圆柱体57外表面的环状突起，而且旋转轮60通过形成于盖板55上的开口62将其露在主壳体部分10A的顶壁外面。

旋转轮圆柱体57的外表面形成螺旋体64，环状件66通过螺纹安装在螺旋体64上。即，与旋转轮圆柱体57啮合的多个突起形成在环状件的内表面，并设置成具有同样的间隔。一个平表面形成在环状件的外周边，并且可滑动地与盖板55的内壁啮合。也就是，当旋转轮圆柱体57旋转时，由于平表面同盖板55内壁的啮合作用，环状件66并不转动，并保持在非旋转状态。这样，当旋转轮圆柱体57旋转时，由于与螺旋体64以螺纹方式接触，环状件66沿旋转轮圆柱体57的中心轴移动。而且其移动方向取决于旋转轮圆柱体57的旋转方向。

舌形物67从环状件66中凸出出来，并被设置在环状组件66的扁平面的对侧。如图8所示，舌形物67从中心部分48C的长方形开口54中凸出出来，并被插进形成于杆件46A上的孔47中。因此，比如当用户通过用手指接触旋转轮60的露出部分来转动旋转轮圆柱体57时，如上面描述的，环状件66就沿旋转轮圆柱体57的中心轴移动以便于安装板30R和30L沿望远镜光学系统12R和12L的光轴移动。这样，旋转轮60的旋转运动就转换成正像棱镜系统14R和14L与目镜透镜系统15R和15L的线性运动，以便于望远镜光学系统12R和12L能够聚焦。

在本实施例中，望远镜光学系统12R和12L对是以这种方式设计的，比如，当从任意一个正像棱镜系统14R和14L以及目镜透镜系统15R和15L到任意一个物镜透镜系统13R和13L之间的距离是最短时，一对望远镜光学系统12R和12L能够将位于双目望远镜前40米到无穷远处之间的物体聚焦，而当观察处于双目望远镜前2米到40米之间的物体时，正像棱镜系统和目镜透镜系统就与物镜透镜系统分离以便于能够聚焦物体。亦即，当正像棱镜系统与物镜透镜系统分离到达最大位置时，一对望远镜光学系统可将处于双目望远镜前近2米处的物体聚焦。

在透镜筒58里提供一个照相光学系统68，透镜筒58轴向设置在旋转轮圆柱体57中。照相光学系统具有第一透镜组68A和第二透镜组68B。电路板70安装在主壳体部分10A的后端壁的内表面。固态成像装置如CCD72被安装在电路板70上，而且CCD72的光接收表面与照相光学系统68对齐。在内框48的中心部分48C的后端形成了一个开口，并与照相光学系统68的光轴对齐。一个光低通滤波器74安装在开口处。这样，本实施例的双目望远镜具有与数码相机相同的照相功能，以便于由照相光学系统68获得的物像作为光学像能够在CCD72的光接收表面上形成，其光电转换为一帧的图像信号。

在图1到4中，照相光学系统68的光轴是以参考序号OS来标示的，而左右望远镜光学系统12R和12L的光轴是以参考序号OL和OR来标示的。光轴OL和OR是相互平行，并与照相光学系统68的光轴OS平行。如图2和4所示，光轴OR和OL定义平面P，其与照相光学系统68的光轴OS平行。左右望远镜光学系统12L和12R能够沿着与平面P平行的方向移动以便光轴OR和OL之间的距离，即光瞳间距得以调节。

当照相光学系统68制造成能够进行全聚焦照相时，照相光学系统68能够对包括近物体以及无穷远处的在内的物体聚焦，近物体是指位于双目望远镜前预定距离处的物体，而远物体是指位于无穷远处的物体。而且照相操作仅仅在使用全聚焦照相术时完成，照相机构不需要安装在透镜筒58中。然而当双目望远镜要对近物体，即位于双目望远镜前小于2米处的物体时进行照相时，类似于常用照相机，这时透镜筒58需要提供聚焦机构。

因此，在旋转轮圆柱体57的内壁形成阴螺纹，而与阴螺纹啮合在一起的阳螺纹形成于透镜筒58的外壁。透镜简58的前端被插入到孔50当中，而前端底部形成一个键槽76，键槽76在纵向方向上从透镜筒58的前端延伸一预定的长度。在内框48的前端底部形成一个孔，而销78植在孔中与键槽76啮合在一起，这样，键槽与销的啮合阻止透镜筒58旋转。

因此，当通过操作旋转轮60转动旋转轮圆柱体57时，透镜筒58将沿照相光学系统68的光轴移动。这样，在旋转轮圆柱体57内壁上形成的阴螺纹以及在透镜筒58外壁上形成的阳螺纹组成一个移动转换机构，其将旋转轮57的转动转变为线性移动或者透镜筒58的聚焦运动。

在旋转轮圆柱体57的外壁上形成的螺旋体64和在旋转轮圆柱体57内壁上形成的阴螺纹在相反方向相互倾斜，以便于当旋转轮圆柱体57的旋转方式使得正像棱镜系统14R和14L以及目镜透镜系统15R和15L与物镜透镜系统13R和13L分开时，透镜筒58移动以便于与CCD72分开。基于这个原因，近物体图像能够聚焦到CCD72的光接收表面上。螺旋体64的节距和内壁阴螺纹的节距依据一对望远镜光学系统12R和12L以及照相光学系统68的光特性是相互不同的。

如图1到4所示，电源电路板80设置在主壳体部分10A的右端部分。如图2、4和8所示，控制电路板82设置在主壳体部分10A底部与光学系统安装板20之间，并固定在其底部。电子元件诸如CPU、DSP、存储器、电容等都安装在控制电路板82上，而且电路板70和电源电路板80都通过柔性扁电缆(未示出)连接到控制电路板82上。

在本实施例中，如图2、4和8所示，LCD监控器安装在主壳体部分10A的顶壁的上表面。LCD监控器呈扁平长方形片形板状。LCD监控器84设置成以便于位于相反两侧的前后侧与照相光学系统68的光轴垂直，而且LCD监控器84绕沿前侧设置的旋转轴86旋转。LCD监控器84通常可沿图8中的实线折叠或合拢。在这种条件下，由于LCD监控器84的显示面面对着主壳体部分10A的上表面，就看不见监控器的显示面。相反地，当用CCD72进行照相操作时，LCD监控器84旋转并从折叠位置升到如在图8中虚线所示的显示位置，以便于LCD监控器84显示表面能够从目镜透镜系统15R和15L侧面看见。

可移动壳体部分10B的左端部分被隔板29分割并形成一个用来安放电池的电池舱88。如图2和4所示，在电池舱88的底壁有个盖子90。通过打开盖子90，电池92可以放进或者从其中取出。盖子90形成了可移动壳体部分10B的一部分，并通过合适的啮合机构固定在图2和4所示的闭合位置。

电源电路板80的重量相对来讲比较大，类似地，电池92的重量也比较大。在本实施例中，两个重量比较大的组件被设置在壳体10的两端。因此，具有照相功能的双目望远镜的重量平衡得以改善。

如图1和3所示，电极板94和96设置在电池舱88的前后部分。电池92在电池舱88内相互平行放置，在电池舱内以相反方向放置以便于与电极板94和96接触。电极板94以电连接方式与壳体10连接，而且电极板96通过电源电缆(未示)与电源电路板80连接，以便于从电池92供给的电能被供给到电源供给电路板80上。电源电路板80为安装在电路板70上的CCD72提供电能，诸如微电脑以及存储器等电子元件被安装在控制电路板82和LCD监控器84上。

如图1到4所示，在电源电路板80上提供一个例如视频输出端子102作为外部连接器是可能的。在这种情形下，在主壳体部分10A前壁上形成一孔104，以便外部连接器连接到视频输出端子102上。还有，如图2和3所示，在位于主壳体部分10A的底部上的控制电路板82的下面提供一个CF卡驱动器106，CF卡以可取下的方式安装在其内作为存储卡。

如图2、4和8所示，螺丝孔形成部件108一体地形成于主壳体部分10A的底部。螺丝孔形成部件108是一个具有圆截面的厚型部分，而开口在底部外表面的螺丝孔110形成于厚型部分的内部。螺丝孔形成部件108的螺丝孔110与连接在三脚架头部的螺丝连接。

图9是安装在控制电路板82上的控制电路的方块图。数字信号处理(DSP)电路112有一个微型计算机，其从整体上控制双目望远镜。在图9中示出的是照相光学系统68的原理图，而且安放照相光学系统68的透镜筒58以方块示出。CCD72、CCD监控器84以及CF卡驱动器106也以方块标示，并且视频输出端子102示意地标示。

在本实施例中，CCD(PS-CCD072是逐行扫描型CCD，也就是说，以逐行扫描方法将一帧图像信号输出。换句话说，不采用图像信号读取方法而是采用逐行扫描方法(比如隔行扫描法)的CCD。

众所周知，在采用逐行扫描法或隔行扫描法的CCD中，CCD72的光接收表面上以距阵的形式设置许许多多的光电二极管，并在每个光电二极管垂线附近提供一个垂直转换通路。一个水平转换通路将所有垂直转换通路的端部连接起来。当在CCD72的光接收表面上形成一幅光学图像时，每个光电二极管上累计充电电荷。累计的充电电荷的数量取决于接收的光量，而且累计的电荷与一个象素信号对应。

在逐行扫描方法中，所有累计的充电电荷同时串行移位到相应的垂直转换通路中，并进一步一次一个水平线地再次沿垂直转换通路转移到水平转换通路中，以便于一次将一个水平线的图像信号从水平转换通路输出。相反地，在隔行扫描方法中，比如说从奇数行光电二极管将充电电荷移位到相应的垂直转换通路当中，并进而一次一个水平线地沿垂直通路转换到水平通路中，以便于从水平转换通路中将一水平行的图像信号输出出去。当对光电二极管奇数行的读操作完成后，类似地将光电二极管偶数行的充电电荷读出来。

这样，在逐行扫描方式中，一帧的图像信号被同时位移到垂直转换通路，相对于移动的或者时间变化的物体而言，一帧图像信号具有固定不变的图像信息。相反地，在隔行扫描方法中，相对于奇数场的图像信号的位移到垂直转换通路中而言，偶数场的图像信号的位移到垂直转换通路中则存在一个预定的延迟时间。因此，对偶数场的图像信号的暴露时间(也就是电荷充电时间)相对延长了一个延迟时间。结果是，来自于奇数场的图像信号的图像信息与来自偶数场的图像信号的图像信息之间存在一个时间差，所以从奇数场和偶数场图像信号的图像信息获得的图像会抖动，即，图像会抖使再现图像恶化。物体运动得越快图像恶化越明显。

如果采用使用隔行扫描方法的CCD器件，由奇数场图像信号获得的图像信息同由偶数场图像信号获得的图像信息引起的时差就可消除，这需为CCD提供一个机械式快门(shutter)。亦即，CCD的暴露时间(即电荷累积时间)是由机械式快门控制的。在两场的图像信息都从CCD中读出，机械式快门关闭，所以消除了时间差。

然而，为了安装CCD的机械式快门，需要大的空间，这就引起具有照相功能的双目望远镜的体积庞大的问题。进而，如果要使机械式快门以高速度高准确性地被控制，那么机械式快门的成本会提高。结构会变得大起来。因此将机械式快门安装在具有照相功能的双目望远镜当中将变得不可能。这里当移动壳体部分10B被推进主壳体部分10A中时，一对望远镜光学系统12R和12L光轴之间的距离大约50mm。

因此，如上面所描述的，在本实施例中，由于使用的是采用逐行扫描方法的CCD72，因此在CCD72内部安装机械式快门是不必要的，因此具有照相功能的双目望远镜的制造成本就会降低。还有，对于采用逐行扫描方法的CCD72，爆光时间(电子电荷累计时间)是电子方式控制的，叫做电子快门。由于采用电子快门，进行准确高速的快门操作如1/2000-1/10000每秒是可以的，而对于机械式快门是困难的。因此，照相光学系统68的孔径值被设定为小值(即更亮)，或者图像信号的增益(在卤化银胶片中，相应于ISO灵敏度)提高，以便于具有照相功能的双目望远镜的数字相机能够在不受到相机抖动严明显响的情况下来进行照相操作。

在图9中，模式选择开关(MSW)114、释放开关(SWR)以及位于主壳体部分10A上表面的图像选择开关(PSW)118都被连接到数字信号处理电路112。这里提供一个电源开关(未示)，开关114、116以及118通过打开电源开关而触发。

提供模式选择开关114是用来选择各种操作模式，当模式选择开关选中记录模式时，CCD72被触发，其结果是启动了从CCD72中输出图像信息。亦即，根据DSP112提供的CCD驱动电路的驱动脉冲，将图像信息从CCD72中读出来。

来自于CCD72的图像信号被相关的双采样电路(CDS)120进行采样保持，并经过A/D转换器122转换成数字图像信号。数字图像信号被输入到DSP112，这里数字图像信号经过诸如伽玛校正以及黑度校正等图像处理。数字图像信号被存储在动态RAM(DRAM)124，例如是可读写的外部大容量存储器。DSP112根据一帧数字图像信号的亮度来计算下一帧CCD72的爆光时间。每次一帧数字图像信号都被写到DRAM124中。也就是说，从CCD72中读取每帧图像信号的时间是依据物体的亮度不同而不一样的。因此，CCD72常常适当地爆光以产生高质量的图像信号。注意，存储在DRAM124中的每帧数字图像信号被下个处理获得的数字图像信号所覆盖。

另一方面，DSP112以预定的时间间隔(比如，在NTSC彩色系统里，是每秒30次)从DRAM124中读取一帧数字图像信号，并且数字图像信号经过变薄处理而获得减少的图像数据。在DSP112中，在LCD监控器84上显示的图像视频信号是基于这缩减的数据而生成的。视频信号输出到LCD驱动器126，以便于物体图像在LCD监控器84上得以重现和指示。并且，在DSP112中，基于缩减的图像数据产生复合视频信号并通过放大器128和视频输出端子102输出到外部器件。亦即，由照相光学系统的形成的物像必要时由TV显示器指示。

如上面描述的，当模式选择开关114选择记录模式时，LCD监控器84显示的物像为移动的图像。在记录模式过程当中，当打开释放开关116时，DSP112从DRAM124中读取一帧数字图像信号，最佳爆光时间(亦即，最佳电子电荷累计时间)是基于数字图像信号的亮度而计算出来的。电荷释放信号输出到CCD72。基于这个原因，累计的电荷从所有的CCD72的光电二极管中释放出来。恰在此之后，爆光开始以对一个静止图像成像。

在最佳电荷累计时间完后，由于开始爆光，一帧图像信号便从CCD72中读出来，并经过如上面所述的图像处理后，存储在DRAM124中。在完成本存储处理过程后，在一预定时间(比如5秒)内禁止将数字图像信号写操作到DRAM124。也就是说，虽然在对静止图像的照相操作完成后重新开始从CCD72中读取图像信号的操作，基于读图像信号获得的数字图像信号在写禁止期间并不写进DRAM124当中，而是被放弃了。注意，由于LCD监控器84显示的视频图像信号以及复合视频信号是连续不断地进行的，  照相图像由LCD监控器84和TV显示器作为静态图像加以显示，同时写操作是被禁止的。

当写操作是被禁止时，DSP112能从DRAM124中读取一帧数字图像信号并对数字图像信号依据JPEG，进行预定的图像压缩处理，利如，在数字图像信号上，以生成压缩的图像数据。进而，在DSP112中，一帧数字图像信号经过变薄而以生成缩减的图像数据(比如小型图像数据)。压缩的图像数据和缩减的图像数据(或者小型图像数据)通过一接口130被传送到CF卡驱动器106，并依据预定的格式将数据记录在CF卡中。

当模式选择开关114选择重现模式时，DSP112控制CF卡驱动器106读取所有的小型图像数据并将其存储到DRAM124当中，以便于LCD监控器84能根据记录在CF卡上的小型图像数据将其显示出来。而后DSP112根据小型图像的数目计算每个小型图像的大小以及位置，从DRAM124中读取小型图像数据，并对小型图像数据进行变薄处理以生成视频信号。这样，根据小型图像数据在LCD监控器上显示所有的小型图像。

当小型图像在LCD监控器84上显示时，如果通过图片选择开关118选择了其中一个小型图像的话，DSP112从CF卡中读取相应被选中的小型图像的压缩数据，并进行图像扩展处理以及图像数据重现处理，并将重现的图像数据写回到DRAM124中。DSP112从DRAM124中读取再现的图像数据并对图像数据进行变薄处理以生成视频信号，以便于在LCD监控器上显示想要的图像。

从CF卡驱动器106中取出CF卡并放进具有图像重现能力的计算机上以便于对压缩的图像数据和小型图像数据进行预定的处理是可能的。

注意，本发明可应用到具有照相功能的单目望远镜上。

虽然这里是参考附图来描述本发明的实施例的，显然在不偏离本发明的范围的情况下，本领域的技术人员可以进行许多的改进和变化。

目前与所述有关的公开物包含在日本专利申请号2002-106388(申请日期2002-4-9)，通过参考结合在本发明中。

Claims (6)

1.一种具有照相功能的光学观察器件，包括：

一个形成图像的照相光学系统；

一个用于所述的照相光学系统可以起取景器光学系统作用的远摄照相光学观察系统；以及

一个将所述的图像光电转换为图像信号并以逐行扫描方法输出所述图像信号的固态成像装置。

2.依据权利要求1的光学观察器件，其特征在于，所述的远摄照相光学观察系统具有固定于预定位置的第一部件，以及相对于所述的第一部件沿所述的远摄照相光学观察系统的光轴移动的第二部件，以便所述的远摄照相光学观察系统能聚焦，一个所述的照相光学系统安装在其上的旋转轮圆柱体，被放置成靠近所述的远摄照相光学观察系统，一个将所述旋转轮圆柱体的旋转运动转换为所述的第二部件的线性运动的第一聚焦机构，以便所述远摄照相光学观察系统聚焦，设置在所述的旋转轮圆柱体和所述的第二部件之间，一个将所述旋转轮圆柱体的旋转运动转换为所述照相光学系统的线性运动的第二聚焦机构，以便所述的照相光学系统聚焦在所述的固态成像装置上，设置在所述旋转轮圆柱体和所述照相光学系统之间。

3.依据权利要求2的光学观察器件，其特征在于，所述的第一部件包括一个物镜系统，以及所述第二部件包括一个正像棱镜系统和一个目镜系统的。

4.依据权利要求2的光学观察器件，其特征在于，所述的远摄照相光学观察系统包括一对望远镜光学系统，所述旋转轮圆柱体设置在所述一对望远镜光学系统之间。

5.依据权利要求4的光学观察器件，其特征在于，还包括一个安放所述一对望远镜的壳体，所述的壳体具有第一和第二壳体部分，它们之间可相互移动，所述一对望远镜光学系统中的一个被放置在所述的第一壳体部分，所述一对望远镜光学系统中的另一个被放置在所述的第二壳体部分，所述的第一和第二壳体部分中的一个可相对于第一和第二壳体部分中的另一个相对移动，以便光瞳间距可以调节。

6.依据权利要求5的光学观察器件，其特征在于，所述的第一和第二壳体部分中的一个可滑动地安放在所述的第一和第二壳体部分中的另一个中，所述的第一和第二壳体部分可相对移动以便所述的一对望远镜光学系统的光轴在一个公共平面内移动以调节光瞳间距。

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