TW202229967A

TW202229967A - 單筒式望遠鏡及其可調式光學機構

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Publication number: TW202229967A
Application number: TW110103379A
Authority: TW
Inventors: 楊景州
Original assignee: 楊景州
Priority date: 2021-01-29
Filing date: 2021-01-29
Publication date: 2022-08-01
Also published as: TWI771884B

Abstract

本發明公開一種單筒式望遠鏡及其可調式光學機構。所述單筒式望遠鏡包含一外殼模組、一鏡筒模組、及一攝像機。所述外殼模組包含安裝有所述攝像機的一外筒體及安裝於所述外筒體的一操控組件。所述鏡筒模組可活動地安裝於所述外筒體內並包含一內筒體、固定於所述內筒體且嚙合所述操控組件的一齒條、及間隔地固定於所述內筒體之內的多個光學鏡片。多個所述光學鏡片定義有一中心光軸。所述操控組件能驅動所述齒條，使所述鏡筒模組相對於所述外殼模組沿平行於所述中心光軸的一方向往復地移動，進而令所述攝像機能用來對一目標物進行對焦作業。

Description

單筒式望遠鏡及其可調式光學機構

本發明涉及一種望遠鏡，尤其涉及一種單筒式望遠鏡及其可調式光學機構。

現有的單筒式望遠鏡包含有一鏡筒及安裝於所述鏡筒末端的一攝像機，並且現有的單筒式望遠鏡是通過移動所述攝像機，據以進行對焦作業。然而，在所述攝像機移動的過程中，現有單筒式望遠鏡容易因為所述攝像機的重量而所有傾斜，進而難以精準地實現上述對焦作業。

於是，本發明人認為上述缺陷可改善，乃特潛心研究並配合科學原理的運用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺陷的本發明。

本發明實施例在於提供一種單筒式望遠鏡及其可調式光學機構，能有效地改善現有單筒式望遠鏡所可能產生的缺陷。

本發明實施例公開一種單筒式望遠鏡，其包括：一外殼模組，包含：一外筒體，具有分別位於相反兩端的一觀測端與一安裝端；及一操控組件，安裝於所述外筒體並位於所述觀測端與所述安裝端之間；一鏡筒模組，可活動地安裝於所述外筒體內並包含有：一內筒體，具有分別位於相反兩端的一第一端與一第二端；一齒條，固定於所述內筒體並且嚙合於所述操控組件；及多個光學鏡片，間隔地固定於所述內筒體之內，並且多個所述光學鏡片定義有一中心光軸；以及一攝像機，其固定於所述外筒體的所述安裝端並鄰近於所述內筒體的所述第二端；其中，所述攝像機與所述外筒體的相對位置保持固定；其中，所述操控組件能驅動所述齒條，使所述鏡筒模組相對於所述外殼模組沿平行於所述中心光軸的一方向往復地移動，進而令所述攝像機能用來對一目標物進行對焦作業。

本發明實施例也公開一種單筒式望遠鏡的可調式光學機構，其包括：一外殼模組，包含：一外筒體，具有分別位於相反兩端的一觀測端與一安裝端；及一操控組件，安裝於所述外筒體並位於所述觀測端與所述安裝端之間；以及一鏡筒模組，可活動地安裝於所述外筒體內並包含有：一內筒體，具有分別位於相反兩端的一第一端與一第二端；一齒條，固定於所述內筒體並且嚙合於所述操控組件；及多個光學鏡片，間隔地固定於所述內筒體之內，並且多個所述光學鏡片定義有一中心光軸；其中，所述操控組件能驅動所述齒條，使所述鏡筒模組相對於所述外殼模組沿平行於所述中心光軸的一方向往復地移動。

綜上所述，本發明實施例所公開的單筒式望遠鏡及其可調式光學機構，通過所述齒條與所述操控組件的配合來調整所述鏡筒模組相對於所述攝像機的位置，據以使所述攝像機無須被移動，進而利於精準地進行對焦作業，並還可容許所述單筒式望遠鏡採用更重的所述攝像機。

為能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，但是此等說明與附圖僅用來說明本發明，而非對本發明的保護範圍作任何的限制。

以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關“單筒式望遠鏡及其可調式光學機構”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。

應當可以理解的是，雖然本文中可能會使用到“第一”、“第二”、“第三”等術語來描述各種元件或者信號，但這些元件或者信號不應受這些術語的限制。這些術語主要是用以區分一元件與另一元件，或者一信號與另一信號。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。

請參閱圖1至圖7所示，其為本發明的一實施例。本實施例公開一種單筒式望遠鏡100，尤其是指一種天文望遠鏡；也就是說，非為單筒式的任何望遠鏡皆不同於本實施例所指的單筒式望遠鏡100。其中，如圖1至圖4所示，所述單筒式望遠鏡100包含有一外殼模組1、可活動地安裝於所述外殼模組1內的一鏡筒模組2、及固定於所述外殼模組1的一攝像機3。

需先說明的是，所述外殼模組1與所述鏡筒模組2於本實施例中也可以合併稱為一可調式光學機構，並且所述可調式光學機構於本實施例中雖是以搭配於所述攝像機3來說明，但本發明不受限於此。舉例來說，在本發明未繪示的其他實施例中，所述可調式光學機構也可以單獨地應用（如：販賣）或搭配其他構件使用。

如圖3至圖5所示，所述外殼模組1包含有一外筒體11及安裝於所述外筒體11（外表面）的一操控組件12。其中，所述外筒體11於本實施例中大致呈圓管狀並定義有一中心線L；也就是說，垂直於所述中心線L的所述外筒體11的任一截面，其為圓心座落在所述中心線L的圓環形。再者，所述外筒體11具有分別位於相反兩端的一觀測端111與一安裝端112，並且所述觀測端111的外徑大於所述安裝端112的外徑。

更詳細地說，所述外筒體11形成有連通於其內部空間113的一安裝槽114；也就是說，所述外筒體11的所述內部空間113能通過所述安裝槽114而連通於一外部空間。於本實施例中，所述安裝槽114是位於所述觀測端111與所述安裝端112的大致中央處的所述外筒體11的部位。

所述操控組件12位於所述觀測端111與所述安裝端112之間；也就是說，位於所述觀測端111與所述安裝端112的大致中央處的所述外筒體11的部位（如：所述安裝槽114），其安裝有所述操控組件12。於本實施例中，所述操控組件12包含有垂直於所述中心線L的一轉軸121及分別安裝於所述轉軸121兩端的兩個手動旋鈕122。

更詳細地說，所述轉軸121形成有多個輪齒123，並且多個所述輪齒123位於所述轉軸121的大致中央處且位在所述安裝槽114內。其中，多個所述輪齒123的至少其中一個可以穿過所述安裝槽114而位於所述外筒體11的所述內部空間113之中。任一個所述手動旋鈕122可以被操控轉動，以驅使所述轉軸121自轉，進而令多個所述輪齒123輪流穿過所述安裝槽114。

然而，所述操控組件12於本實施例中雖是以所述轉軸121搭配兩個手動旋鈕122來說明，但本發明不受限於此。舉例來說，在本發明未繪示的其他實施例中，所述操控組件12也可以是包含有所述轉軸121及搭配於所述轉軸121的一半自動機構。

如圖3至圖5所示，所述鏡筒模組2可活動地安裝於所述外筒體11內，並且所述鏡筒模組2能（通過搭配於所述操控組件12而）相對於所述外殼模組1於一第一位置（如：圖6）與一第二位置（如：圖7）往復地移動，所述攝像機3固定於所述外筒體11的所述安裝端112並位於所述中心線L上。於本實施例中，所述攝像機3與所述外筒體11的相對位置保持固定（如：所述攝像機3鎖固於所述外筒體11），據以使所述單筒式望遠鏡100能夠採用更重的所述攝像機3；例如：所述攝像機3的重量為所述外殼模組1及所述鏡筒模組2的總重量的20%～45%，或者所述攝像機3的重量介於2.5公斤（kg）～4.5公斤，但本發明不以此為限。

所述鏡筒模組2包含有位於所述外筒體11中的一內筒體21、間隔地固定於所述內筒體21之內的多個光學鏡片22、及固定於所述內筒體21並嚙合於所述操控組件12的一齒條23。需說明的是，多個所述光學鏡片22與所述內筒體21的相對位置於本實施例中是限定在保持不變，以排除會產生相對移動的任何鏡片與筒體。

其中，所述內筒體21具有分別位於相反兩端的一第一端211與一第二端212，並且所述第二端212相較於所述第一端211更為鄰近所述安裝端112，而所述內筒體21與所述外筒體11之間形成有一環狀間隙G，並且所述環狀間隙G連通於所述安裝槽114。再者，多個所述光學鏡片22的相對位置保持固定（也就是，多個所述光學鏡片22之間不會產生彼此相對移動），並且多個所述光學鏡片22於本實施例中定義有重疊於所述中心線L的一中心光軸C。

更詳細地說，所述內筒體21於本實施例中包含有一第一筒體21a及連接於所述第一筒體21a的一第二筒體21b，並且所述第一筒體21a的一第一內徑不同於所述第二筒體21b的一第二內徑（如：所述第一內徑大於所述第二內徑）。

其中，遠離所述第二筒體21b的所述第一筒體21a端緣定義為所述第一端211，而遠離所述第一筒體21a的所述第二筒體21b端緣定義為所述第二端212；也就是說，所述第二筒體21b相較於所述第一筒體21a更為鄰近所述攝像機3。需額外說明的是，所述第一筒體21a與所述第二筒體21b的相對位置於本實施例中保持不變。

多個所述光學鏡片22分別固定於所述第一筒體21a與所述第二筒體21b內。進一地說，多個所述光學鏡片22包含有安裝於所述第一筒體21a內的至少一個第一鏡片22a及安裝於所述第二筒體21b內的至少一個第二鏡片22b，並且至少一個所述第一鏡片22a的半徑大於至少一個所述第二鏡片22b的半徑。

據此，所述內筒體21於本實施例中通過包含有多個子筒體（如：所述第一筒體21a與所述第二筒體21b），據以用來安裝具有不同半徑的多個所述光學鏡片22，進而使得所述單筒式望遠鏡100可以符合不同的設計需求。

此外，所述內筒體21於本實施例中是以包含有多個子筒體（如：所述第一筒體21a與所述第二筒體21b）的構造來說明，但本發明不以此為限。舉例來說，在本發明未繪示的其他實施例中，所述內筒體21也可以是一體成形的單件式構造，並且多個所述光學鏡片22也可以具有相同的半徑。

所述齒條23於本實施例中是固定於所述內筒體21（如：所述第一筒體21a）的外表面且位於所述環狀間隙G內，並且所述齒條23呈長形且其長度方向平行於所述中心光軸C。其中，所述齒條23的位置對應於所述安裝槽114，以使多個所述輪齒123中的至少其中一個嚙合於所述齒條23。據此，所述齒條23的安裝位置利用了所述內筒體21與所述外筒體11之間的所述環狀間隙G，據以有效地降低增設所述齒條23時所需的所述內筒體21與所述外筒體11的調整幅度。

進一步地說，所述操控組件12能（通過所述兩個所述手動旋鈕122而以所述轉軸121）驅動所述齒條23，使所述鏡筒模組2相對於所述外殼模組1沿平行於所述中心光軸C的一方向往復地移動，進而令所述攝像機3能用來對一目標物（圖中未示出，如：星體）進行對焦作業。據此，所述單筒式望遠鏡100可以通過所述齒條23與所述操控組件12的配合來調整所述鏡筒模組2相對於所述攝像機3的位置，據以使所述攝像機3無須被移動，進而利於精準地進行對焦作業。

其中，當所述鏡筒模組2位於所述第一位置時（如：圖6），所述鏡筒模組2鄰近所述攝像機3、並與所述觀測端111相隔有一第一遮光深度D1，其為所述外殼模組1的長度的40%～50%。再者，當所述鏡筒模組2位於所述第二位置時（如：圖7），所述鏡筒模組2遠離所述攝像機3、並與所述觀測端111相隔有一第二遮光深度D2，其為所述外殼模組1的所述長度的35%～45%，並且所述第二遮光深度D2小於所述第一遮光深度D1。據此，所述單筒式望遠鏡100於本實施例中通過所述外筒體11與所述鏡筒模組2的結構搭配，據以使得所述鏡筒模組2在移動的過程中，所述外筒體11能夠確保有足夠的遮光效果，據以利於精準地進行對焦作業。

[本發明實施例的技術效果]

綜上所述，本發明實施例所公開的單筒式望遠鏡及其可調式光學機構，通過所述齒條與所述操控組件的配合來調整所述鏡筒模組相對於所述攝像機的位置，據以使所述攝像機無須被移動，進而利於精準地進行對焦作業，並還可容許所述單筒式望遠鏡採用更重的所述攝像機（如：所述攝像機的重量為所述外殼模組及所述鏡筒模組的總重量的20%～45%）。

再者，本發明實施例所公開的單筒式望遠鏡，其善用所述內筒體與所述外筒體之間的所述環狀間隙來安裝所述齒條，據以有效地降低增設所述齒條時所需的所述內筒體與所述外筒體的調整幅度。

另外，本發明實施例所公開的單筒式望遠鏡，其通過所述外筒體與所述鏡筒模組的結構搭配（如：所述第一遮光深度為所述外殼模組的長度的40%～50%，所述第二遮光深度為所述外殼模組的長度的35%～45%），據以使得所述鏡筒模組在移動的過程中，所述外筒體能夠確保有足夠的遮光效果，據以利於精準地進行對焦作業。

以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的專利範圍內。

100:單筒式望遠鏡 1:外殼模組 11:外筒體 111:觀測端 112:安裝端 113:內部空間 114:安裝槽 12:操控組件 121:轉軸 122:手動旋鈕 123:輪齒 2:鏡筒模組 21:內筒體 21a:第一筒體 21b:第二筒體 211:第一端 212:第二端 22:光學鏡片 22a:第一鏡片 22b:第二鏡片 23:齒條 3:攝像機 C:中心光軸 L:中心線 G:環狀間隙 D1:第一遮光深度 D2:第二遮光深度

圖1為本發明實施例的單筒式望遠鏡的立體示意圖。

圖2為圖1中的區域II的放大示意圖。

圖3為圖2的分解示意圖。

圖4為圖1沿剖線IV-IV的剖視示意圖。

圖5為圖4中的區域V的放大示意圖。

圖6為本發明實施例的單筒式望遠鏡在鏡筒模組位於第一位置時的剖視示意圖。

圖7為本發明實施例的單筒式望遠鏡在鏡筒模組位於第二位置時的剖視示意圖。

100:單筒式望遠鏡

1:外殼模組

11:外筒體

111:觀測端

112:安裝端

113:內部空間

114:安裝槽

12:操控組件

121:轉軸

122:手動旋鈕

123:輪齒

2:鏡筒模組

21:內筒體

21a:第一筒體

21b:第二筒體

211:第一端

212:第二端

22:光學鏡片

22a:第一鏡片

22b:第二鏡片

23:齒條

3:攝像機

C:中心光軸

L:中心線

G:環狀間隙

Claims

一種單筒式望遠鏡，其包括：一外殼模組，包含：一外筒體，具有分別位於相反兩端的一觀測端與一安裝端；及一操控組件，安裝於所述外筒體並位於所述觀測端與所述安裝端之間；一鏡筒模組，可活動地安裝於所述外筒體內並包含有：一內筒體，具有分別位於相反兩端的一第一端與一第二端；一齒條，固定於所述內筒體並且嚙合於所述操控組件；及多個光學鏡片，間隔地固定於所述內筒體之內，並且多個所述光學鏡片定義有一中心光軸；以及一攝像機，其固定於所述外筒體的所述安裝端並鄰近於所述內筒體的所述第二端；其中，所述攝像機與所述外筒體的相對位置保持固定；其中，所述操控組件能驅動所述齒條，使所述鏡筒模組相對於所述外殼模組沿平行於所述中心光軸的一方向往復地移動，進而令所述攝像機能用來對一目標物進行對焦作業。
如請求項1所述的單筒式望遠鏡，其中，所述內筒體與所述外筒體之間形成有一環狀間隙，並且所述齒條位於所述環狀間隙內。
如請求項1所述的單筒式望遠鏡，其中，所述齒條呈長形，並且所述齒條的長度方向平行於所述中心光軸。
如請求項1所述的單筒式望遠鏡，其中，所述，所述鏡筒模組能相對於所述外殼模組於一第一位置與一第二位置往復地移動；當所述鏡筒模組位於所述第一位置時，所述鏡筒模組鄰近所述攝像機、並與所述觀測端相隔有一第一遮光深度，其為所述外殼模組的長度的40%～50%；當所述鏡筒模組位於所述第二位置時，所述鏡筒模組遠離所述攝像機、並與所述觀測端相隔有一第二遮光深度，其為所述外殼模組的所述長度的35%～45%，並且所述第二遮光深度小於所述第一遮光深度。
如請求項1所述的單筒式望遠鏡，其中，所述操控組件包含有垂直於所述中心光軸的一轉軸及分別安裝於所述轉軸兩端的兩個手動旋鈕，所述轉軸形成有多個輪齒，並且多個所述輪齒中的至少其中一個嚙合於所述齒條。
如請求項1所述的單筒式望遠鏡，其中，所述外筒體定義有一中心線，並且所述中心線重疊於所述中心光軸；所述攝像機位於所述中心線上，並且所述攝像機的重量為所述外殼模組及所述鏡筒模組的總重量的20%～45%。
如請求項1所述的單筒式望遠鏡，其中，所述內筒體包含有：一第一筒體，具有一第一內徑；其中，所述齒條固定於所述第一筒體的外表面；及一第二筒體，連接於所述第一筒體並具有一第二內徑，並且所述第二內徑不同於所述第一內徑；其中，所述第二筒體相較於所述第一筒體更為鄰近所述攝像機，並且多個所述光學鏡片分別固定於所述第一筒體與所述第二筒體內。
如請求項7所述的單筒式望遠鏡，其中，多個所述光學鏡片包含有安裝於所述第一筒體內的至少一個第一鏡片及安裝於所述第二筒體內的至少一個第二鏡片，並且至少一個所述第一鏡片的半徑大於至少一個所述第二鏡片的半徑。
如請求項7所述的單筒式望遠鏡，其中，多個所述光學鏡片的相對位置保持固定。
一種單筒式望遠鏡的可調式光學機構，其包括：一外殼模組，包含：一外筒體，具有分別位於相反兩端的一觀測端與一安裝端；及一操控組件，安裝於所述外筒體並位於所述觀測端與所述安裝端之間；以及一鏡筒模組，可活動地安裝於所述外筒體內並包含有：一內筒體；一齒條，固定於所述內筒體並且嚙合於所述操控組件；及多個光學鏡片，間隔地固定於所述內筒體之內，並且多個所述光學鏡片定義有一中心光軸；其中，所述操控組件能驅動所述齒條，使所述鏡筒模組相對於所述外殼模組沿平行於所述中心光軸的一方向往復地移動。