TW594046B - Optical viewer instrument with photographing function - Google Patents

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594046 五、發明說明（1) 【發明所屬 本發明 【先前技術 如吾人 單筒望遠鏡 等。當使用 希望拍攝的 景象，因為 是在更換期 一種含照相 器内含 光學觀 舉 6 - 2 3 3 0 中，僅 筒望遠 照相透 時候， 糸統’ 鏡系統 進行聚 統及該 行聚焦 的照 看儀 例來 號中 是將 鏡包 鏡糸 亦能 般來 兩者 的前 焦。 目鏡 之前 之技術領域】 係關於具有照相功能之光學觀看儀器。 ] 所熟知的，光學觀看儀器（例如雙筒望遠鏡、 或類似的儀器）可用以觀看運動比賽、野鳥 此種光學觀看儀器時，使用者經常都會觀看其 物體。一般來說，通常都無法拍攝到所需要的 他（她）必須將該光學觀看儀器更換成相機，但 間拍攝時機便已經消失。為此，本發明便提出 機之光學觀看儀器，因而，利用該光學觀看儀 相機便能夠立即進行照相，同時仍然可透過該 器繼續進行觀測。 說，日本專利特許公開申請案（KOKAI )第 便發表一種雙筒望遠鏡及照相機的組合，其 該照相機安裝於該雙筒望遠鏡中。當然，該雙 括一對望遠鏡透鏡系統，而該照相機則包括一 統。當透過該對望遠鏡透鏡系統觀測一目標的 夠以該照相機對該目標進行照相。 說，望遠鏡透鏡系統包括一物鏡系統及一目鏡 之間互相關聯，當該物鏡系統的後焦點與該目 焦點彼此實質一致時，便可對無限遠處的目標 因此，為對近距目標進行聚焦，必須該物鏡系 系統彼此相對地移開。亦即，在對近距目標進 ，必須將聚焦機制併入該望遠鏡透鏡系統之

第6頁 594046 五、發明說明（2) 令 0 舉例來說，在一雙筒望遠鏡中，該聚焦機制係由一移 動-轉換機制所構成，其具有一轉輪，用以將該轉輪的一 旋轉移動轉變成每個望遠鏡透鏡系統中的物鏡系統與目鏡 系統間的相對水平移動。亦即，在雙筒望遠鏡中，可以手 動旋轉該轉輪的方式，對一近距目標進行聚焦。 在前述的公開申請案（Κ0ΚΑΙ)第6-2330號中所發表的 具有照相機的雙筒望遠鏡中，該望遠鏡透鏡系統可當作該 照相機的光學取景系統，因此，可利用其内含的照相機拍 攝經由兩個望遠鏡透鏡系統所觀測到的目標。然而，該前 述的公開申請案（KOKAI )第6 - 2 3 3 0號中並未提及對其内含 的照相機進行聚焦。 美國專利案號4，0 6 7，0 2 7則發表另一種含有使用鹵化 銀軟片之照相機的雙筒望遠鏡。在此具有相機的雙筒望遠 鏡中，會將第一聚焦機制併入一對望遠鏡透鏡系統中，用 以對目標進行聚焦；並且將第二聚焦機制併入其内含的照 相機的照相透鏡系統中，用以對目標進行聚焦。該第一及 第二聚焦機制都具有一共同的轉輪，兩著可相互連動作 業，因此，以手動的方式旋轉該共同的轉輪便能夠一起操 作。亦即，當藉由操作該第一聚焦機制對經由該望遠鏡透 鏡系統所觀測到的目標進行聚焦時，便可藉由操作該第二 聚焦機制，透過該照相透鏡系統，將所觀測到的目標聚焦 於該i化銀軟片之影像框表面。 一般來說，在使用i化銀軟片的相機領域中，為能夠

第7頁 594046 五、發明說明（3) 經由該照相透鏡系統對光學影像進行正確的聚焦，必須將 照相透鏡系統的聚焦機制設計成使其光學影像的模糊度 (其係經由該照相透鏡系統所得到的）落在允許的明晰圈範 圍内。如吾人所熟知的，該允許的明晰圈主要係取決於該 鹵化銀軟片中所使用的感光材料特徵。舉例來說，在3 5 m m 的鹵化銀軟片中，將一般人的解析能力因素考慮進來的 話，吾人可假設該允許的明晰圈的直徑δ約為3 0 /z m，或 是約為軟片影像框對角線的1 / 1 0 0 0。 同樣地，可以下面的方式，根據該允許的明晰圈的直 徑δ定義該照相透鏡系統的焦深：

焦深=2 X δ X F 此處，「F」代表的是該照相透鏡系統的f值。 因此，為能夠拍攝到非常清晰的目標，欲拍攝的目標必須 聚焦於上面所定義的焦深範圍内。根據該照相透鏡系統的 焦深會隨著上述的參數（5、F)及該i化銀軟片的感光度 而改變。當焦深範圍太窄時，便很難以手動操作該聚焦機 制的方式，將該目標帶入該焦深的狹窄範圍内。 美國專利案號4，0 6 7，0 2 7發表該手動操作的聚焦機 制，但是卻未詳細說明適合該第一及第二聚焦機制手動作 業的望遠鏡透鏡系統及照相透鏡系統。因此，無法確定以 手動操作該第一及第二聚焦機制是否能達到該望遠鏡透鏡 系統及該照相透鏡系統的聚焦目的。

第8頁 594046 五、發明說明（4) 相反地，當光學觀看儀器（例如雙筒望遠鏡、單筒望 遠鏡或類似的儀器）採用的是使用固態影像感測器（例如 CCD (電荷耦合裝置）影像感測器）的數位相機時，為確保該 望遠鏡透鏡系統及該照相透鏡系統的手動聚焦有令人滿意-的效果，除了上面討論的問題之外，還必須考慮該望遠鏡 透鏡系統及該照相透鏡系統的光學設計中的其它特定問 ~ 題，其包括該固態影像感測器在内。 簡言之，在習知的案例中，並未建議應該如何設計具 有一照相功能之光學觀看儀器，方能以手動聚焦的方式以 所需要的聚焦精確度達到該照相透鏡系統的正確聚焦效 果。 丨 此外，在前述公開申請案（Κ0ΚΑΙ )第6 - 2 3 3 0號中所發 表的具有相機的雙筒望遠鏡的體積非常龐大，因為其僅是 將該照相機附加在該雙筒望遠鏡中。同樣地，在美國專利 案號4, 067, 027中，由於用以安裝i化銀軟片暗盒的相機 盒子的關係，所以該照相機的體積亦非常龐大。 【發明内容】 所以，本發明的其中一項目的便是提供一種含有數位 相機系統的光學觀看儀器，其包括望遠鏡透鏡系統及照相 透鏡系統，其中，利用手動操作的聚焦機制便可正確地進 行該望遠鏡透鏡系統的聚焦及該照相透鏡系統的聚焦。 丨 本發明的另一項目的便是提供一種具有數位相機的雙筒望 遠鏡，其配置方式相當輕巧。 * 根據本發明之第一項觀點，提供一種具有照相功能之

第9頁 594046 五、發明說明（5) 光學觀看儀器，其包括··用以觀測目標的望遠鏡光學系 統；數位相機系統，其包括固態影像感測器及照相光學系 統，兩者之間互相關聯，因而目標可透過該照相光學系統 以照相影像的方式形成於該固態影像感測器的光接收面之 中；以及一與該望遠鏡光學系統及該照相光學系統相關聯 的可手動操作的聚焦機制，因此，可透過該望遠鏡光學系 統對該目標進行聚焦，以及透過該照相光學系統對該目標 進行聚焦。該具有照相功能之光學觀看儀器的特徵為滿足 下面的條件： 65 < y2/ [lOOOxPF (ω/Τ)2] < 95 且 F < 6 此處，「F」代表的是該照相光學系統的f值； 「y」代表的是該固態影像感測器的最大影像高度（mm )， 其係定義成該固態影像感測器的光接收面對角線長度的一 半， 「ω」代表的是該望遠鏡光學系統一半視域角度 (rad); 「T」代表的是該一半視域角度「ω」與該照相光學 系統的半視域角度「0」（rad)的視域比值（Τ= ω/ 0 );以 及 「Ρ」代表的是該固態影像感測器的像素間距。 根據本發明之第二項觀點，提供一種具有照相功能之 光學觀看儀器，其包括：望遠鏡光學系統，其具有光學物

594046 五、發明說明（6) 鏡系統、光學正像系統及一學目鏡系統，因而可觀測一目 標，該光學正像及目鏡系統可沿著該望遠鏡光學系統的光 軸相對於該光學物鏡系統進行移動；位於該望遠鏡光學系 統旁邊的可旋轉的管狀軸；安裝於該管狀軸内的照相光學 系統；與該照相光學系統對齊的固態影像感測器，因而其 與該照相光學系統的後端相隔一特定距離；第一聚焦機 制，用以將該管狀軸的旋轉移動轉變成該光學正像及目鏡 系統與該光學物鏡系統間的相對水平移動，因而可透過該 望遠鏡光學系統對該目標進行聚焦；第二聚焦機制，用以 將該管狀軸的旋轉移動轉變成該照相光學系統相對於該固 態影像感測器的水平移動，因而可將該目標聚焦於該固態 影像感測器的光接收面中；以及可手動操作用以旋轉移動 該管狀軸的系統，使得該第一及第二聚焦機制可彼此連動 作業。該具有照相功能之光學觀看儀器的特徵為滿足上述 的條件。 就本發明之第二項觀點來說，該第二聚焦機制的構造 可在該管狀軸的旋轉移動與該照相光學系統的水平移動間 建立起線性關係。同樣的情形，該第一聚焦機制的構造亦 可在該管狀軸的旋轉移動與該光學正像及目鏡系統與該光 學物鏡系統間的相對水平移動之間建立起線性關係。 或者，該第二聚焦機制的構造可在該管狀軸的旋轉移 動與該照相光學系統的水平移動間建立起一非線性關係。 同樣的情形，該第一聚焦機制的構造亦可在該管狀軸的旋 轉移動與該光學正像及目鏡系統與該光學物鏡系統間的相

第11頁 594046 五、發明說明（7) 對水平移動之間建立起一非線性關係。 另外，就本發明之第二項觀點來說，可能會有第一望 遠鏡光學系統及第二望遠鏡光學系統，取代前述的望遠鏡 光學系統。同樣的情形，第一及第二望遠鏡光學系統都包 括光學物鏡系統、光學正像系統及光學目鏡系統，因而可 觀測目標，該光學正像及目鏡系統可沿著該第二望遠鏡光 學系統的光軸相對於該光學物鏡系統水平移動。該管狀軸 係放置在該第一及第二望遠鏡光學系統之間，而該第一聚 焦機制可進一步將該管狀軸的旋轉移動轉變成内含於每個 望遠鏡光學系統中之該光學正像及目鏡系統與内含於每個 望遠鏡光學系統中之該光學物鏡系統之間的水平移動，因 而可經由該第一及第二望遠鏡光學系統對該目標進行聚 焦。 視需要，該第一及第二望遠鏡光學系統都可安裝於一 機殼内，該機殼可能包括兩個彼此可移動嚙合的機殼區 段。該等個別的第一及第二望遠鏡光學系統可裝配在該等 機殼區段之内，使得藉由將該兩個機殼區段相對地移動便 可調整該第一及第二望遠鏡光學系統的光軸之間的距離。 較佳的係，其中一個機殼區段可與另一個機殼區段產生滑 動嚙合，因此，藉由將該兩個機殼區段相對地滑動便可讓 該第一及第二望遠鏡光學系統的光軸在一共同的幾何平面 中移動。 根據本發明之第三項觀點，提供一種具有照相功能之 雙筒望遠鏡，其包括：一對望遠鏡光學系統，各具有光學

第12頁 594046 五、發明說明（8) 物鏡系統、光 標，該光學正 的光軸相對於 其包括固態影 聯，因而目標 成於該固態影 鏡光學系統相 該管狀軸的旋 之該光學正像 之該光學物鏡 鏡光學系統對 該管狀軸之中 統對齊，因而 離。 就本發明 作的聚焦機制 該管狀軸的旋 影像感測器的 感測器的光接 與該照相光學 請注意， 上述的條件。 在本發明 的構造可在該 學正 像及 該光 像感 可透 像感 關聯 轉移 及目 系統 該目 ， 而 其與 像系統 目鏡系 學物鏡 測器及 過該照 測器的 的可手 動轉變 鏡系統 之間的 標進行 該固態 該照相 及光 統可 系統 照相 相光 光接 動操 成内 與内 水平 聚焦 影像 光學 學目 沿著 進行 光學 學系 收面 作的 含於 含於 移動 。該 感測 系統 鏡糸 對應 移動 系統 統以 之中 聚焦 每個 每個 ，因 照相 器則 的後 統， 的望 •，數 ，兩 照相 ；以 機制 望遠 望遠 而可 光學 會與 端相 因而 遠鏡 位相 者之 影像 及與 ，因 鏡光 鏡光 經由 系統 該照 隔一 可觀 光學 機系 間互 的方 該對 此， 學系 學系 該對 係安 相光 特定 測目 系統 統， 相關 式形 望遠 可將 統中 統中 望遠 裝於 學系 距 之第三項觀點來說，較佳的係，該可手動操 會進一步與該照相光學系統有關，因此可將 轉移動轉變成該照相光學系統相對於該固態 水平移動，因而可將目標聚焦在該固態影像 收面中，所以該對望遠鏡光學系統的聚焦可 系統的聚焦連動作業。 該具有照相功能之雙筒望遠鏡的特徵為滿足 之第三項觀點中，該可手動操作的聚焦機制 管狀軸的旋轉移動與該照相光學系統的水平

第13頁 594046 五、發明說明（9) 移動間建立起線性關係。同樣的情形，該 焦機制的構造亦可在該管狀軸的旋轉移動 目鏡系統與該光學物鏡系統間的相對水平 線性關係。 或者，該可手動操作的聚焦機制的構 的旋轉移動與該照相光學系統的水平移動 關係。同樣的情形，該可手動操作的聚焦 在該管狀軸的旋轉移動與該光學正像及目 物鏡系統間的相對水平移動之間建立起非 該具有照相功能之雙筒望遠鏡可能進 容納該對望遠鏡光學系統的機殼，該機殼 殼區段，彼此可相互移動嚙合，而且該等 學系統係裝配在該等機殼區段中，因此， 殼區段相對地移動便可調整該等望遠鏡光 間的距離。較佳的係，其中一個機殼區段 區段產生滑動嚙合，因此，藉由將該兩個 滑動便可讓該第一及第二望遠鏡光學系統 的幾何平面中移動。 【實施方式】 第一圖所示的係根據本發明含有數位 鏡之内部配置圖，而第二圖所示的則係沿 II-II之剖面圖。 該含有數位相機之雙筒望遠鏡包括一 一主機殼區段10A及一可移動的機殼區段1 聚及起 的像立 作正建 操學間 動光之 手該動 可與移 造可在該管狀軸 間建立起非線性 機制的構造亦可 鏡系統與該光學 線性關係。 一步包括一用以 可能包括兩個機 個別的望遠鏡光 藉由將該兩個機 學系統的光軸之 可與另一個機殼 機殼區段相對地 的光袖在一共同 相機之雙筒望遠 著第一圖的線 彳 機殼1 0 ’其具有 -0 B ;以及一對安

第14頁 594046 五、發明說明（ίο) 裝在該機殼1 0之内的望遠鏡透鏡系統1 2 R及1 2 L，兩組系統 的光學特性完全相同。望遠鏡透鏡系統1 2 R及1 2 L分別係針 對人類的右眼及左眼，並且相對其中間線呈對稱排列。 右望遠鏡透鏡系統1 2 R係裝配在主機殼區段1 〇 A内，並 且包括一物鏡系統1 4 R、一正像稜鏡系統1 6 R及一目鏡系統 1 8 R。該主機殼區段1 0 A的前護壁係由視窗1 9 R所構成，其 會對齊於該右望遠鏡透鏡系統的物鏡系統1 4 R。 左望遠鏡透鏡系統1 2 L係裝配在可移動的機殼區段1 〇 B 内，並且包括一物鏡系統1 4 L、一正像稜鏡系統1 6 L及一目 鏡系統1 8 L。該可移動的機殼區段1 〇 B的前護壁係由視窗 1 9 L所構成，其會對齊於該左望遠鏡透鏡系統的物鏡系統 14L ° 該可移動的機殼區段1 0 B會與該主機殼區段1 〇 A滑動嚙 合，因此彼此可相對地移動。亦即，該可移動的機殼區段 10B可在第二圖所示的内縮位置及第三圖所示的一最大外 伸位置之間與該主機殼區段1 0 A相對地移動。 會有適當的摩擦力作用在機殼區段10A及10B的滑動面 上，因此在該可移動的機殼區段1 〇 B能夠從該主機殼區段 1 0 A向外伸出之前，必須施加特定的延伸力量在該可移動 的機殼區段1 0B之上。同樣地，在該可移動的機殼區段1 〇B 能夠内縮至該主機殼區段1 0 A之前，亦必須施加特定的收 縮力量在該可移動的機殼區段10B之上。因此，由於有適 當的摩擦力作用在機殼區段1 0 A及1 0 B的滑動面上，所以該 可移動的機殼區段1 0 B便能夠固定或靜置於該内縮位置（第

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二圖）及該最大外伸位置（第三圖）之間。 ^ π ^ if 一圖及第三圖可清楚地看見，當該可移動的機殼 區&10B從該主機殼區段10A向外伸出之後，左望遠鏡透鏡 系統12L會與該可移動的機殼區段10β 一起移動，但是右望 遠鏡透鏡系統1 2 R則仍然會靜置在該機殼區段1 〇 A之中。因 此，藉由將該可移動的機殼區段10B從該主機殼區段10八向 外伸出，便可調整該右望遠鏡透鏡系統12R及左望遠鏡透 鏡系統1 2 L的光軸之間的距離，使該距離與使用者的瞳孔 距一致。亦即，藉由該可移動的機殼區段1 0 B與該主機殼 區段1 0 A之間的相對滑動，便可實施瞳孔距的調整。

在此具體實施例中，右望遠鏡透鏡系統1 2 R的物鏡系 統1 4 R係安裝在相對於該主機殼區段1 0 A為固定的位置處， 不過，正像稜鏡系統1 6 R及目鏡系統1 8 R則可相對於該物鏡 系統1 4 R前後移動，因而可對欲透過該右望遠鏡透鏡系統 1 2 R觀測的目標進行聚焦。同樣地’左望遠鏡透鏡系統1 2 L 的物鏡系統14L係安裝在相對於該可移動的機殼區段10B為 固定的位置處，不過，正像棱鏡系統1 6 L及目鏡系統1 8 L則 可相對於該物鏡系統1 4L前後移動’因而可對欲透過該左 望遠鏡透鏡系統1 2 L觀測的目標i進行聚焦。 為達到瞳孔調整及該右望遠鏡透鏡系統1 2 R與左望遠 鏡透鏡系統1 2L的聚焦目的，該機殼1 必須配備一固定板 配件2 0，如第四圖所示，並且該右望遠鏡透鏡系統1 2 R與 左望遠鏡透鏡系統1 2L則會以後面所述，方式安置在該固 定板配件2 〇之上。請注意，雖然可在第一圖中看到該固定

第16頁 594046 五、發明說明（12) 板配件2 0，不過並未顯示以免使該圖過度複雜。 如第四圖所示，該固定板配件2 0包括一矩形平板部件 2 0 A，以及一可在該矩形平板部件2 0 A之上滑動的滑動平板 部件2 0 B。該矩形平板部件2 0 A具有一縱向長度，以及一短 於該縱向長度的橫向長度。該滑動平板部件2 0 B包括一矩 形區段2 2，其寬度實質上等於該矩形平板部件2 0 A的橫向 長度；以及從該區段22整體伸出的一區段24，區段2 2與2 4 的一縱向長度實質上等於該矩形平板部件2 0 A的縱向長 度。 滑動平板部件2 0 B具有一對形成於該矩形區段2 2中的 導槽2 6，以及一形成於該外伸區段2 4中的導槽2 7。另一方 面，會有一對短栓元件2 6 ’及一短栓元件2 7 ’固接在該矩形 平板部件2 0 A，使得該對短栓元件2 6 ’可以滑動的方式收納 在該對導槽2 6之中，而短栓元件2 7 ’則可以滑動的方式收 納在該導槽27之中。導槽26及27係以彼此平行的方式延 伸，而且每個導槽的長度都相當於該可移動的機殼區段 1 0 B於該内縮位置（第二圖）及該最大外伸位置（第三圖）之 間的移動距離。 如第二圖及第三圖所示，該固定板配件2 0係配置在機 殼1 0之内，與該機殼1 0的底部隔開。雖然圖中未顯示，其 實該矩形平板部件2 0 A係以適當的方式固接至該主機殼區 段1 0A。該滑動平板部件20B具有一從該矩形區段22整體伸 出的突出部2 8，而且該突出部2 8係固接至位於該可移動的 機殼區段1 0 B之中的隔板2 9，如第二圖及3所示。因此，當

第17頁 594046 五、發明說明（13) Π f Ϊ的機殼區段1〇B相對於該主機殼區段10A移動時， ^ 2 、板部件2(^便能夠與該可移動的機殼區段10B —起 移動。 右差遠鏡透鏡系統1 2 R的物鏡系統i 4 R係固定在該矩形 2部件m的元件符號14R，之斜線區，左望遠鏡透鏡系 、” 的物鏡系統1 4 L則係固定在該滑動平板部件2 0 B之矩 形區段22的元件符號14L，之斜線區。 第五圖所示的係配置在該固定板配件2 〇之上的右底板 3 0R及左底板30L，而個別的正像稜鏡系統丨6R及丨6L則係分 別戈置在右底板30R及左底板3〇L之上，如第一圖所示。同 時’從第五圖及6中可清楚地看出，個別的右底板3 〇R及左 底板3 0L於沿著其後緣處各具有直立平板32R及32[，而個 別的目鏡系統1 8 R及1 8 L則會連接至該等直立平板3 2 R及 32L，如第一圖所示。 右底板3 0 R係由該矩形平板部件2 〇 a以移動方式支撐， 因此正像稜鏡系統1 6 R及目鏡系統1 8 R便可相對於該物鏡系 統1 4 R前後移動。同樣地，左底板3 〇 L係由該滑動平板部件 2 0 B以移動方式支撐，因此正像稜鏡系統丨6 l及目鏡系統 1 8 L便可相對於該物鏡系統1 4 L前後移動。 詳吕之’右底板30R具有一套管鞋導引34R，其係固定 在右側緣附近的下方，如第五圖及第六圖所示。套管鞋導 引34R係由溝槽36R所構成的（第六圖），其可以滑動方式接 收該矩形平板部件2 0 A的右側緣，如第二圖及第三圖所 示。同時，右底板3 OR沿著其左側緣具有一側護壁3 8R，該

第18頁 594046 五、發明說明（14) 側護壁3 8 R的下部係形成一隆起部4 〇 R，其具有一鑿穿孔， 用以滑動方式接納導桿4 2R。導桿42 R的兩端會被一對夾具 部件44R固定支撐，該對夾具係從該矩形平板部件2〇a整體 突出（第一圖及第四圖）。因此，載有直豎的稜鏡系統16R - 及目鏡系統1 8R的右底板3 OR便可相對於該物鏡系統1 4R前 後移動。 1 同樣地，左底板3 0L具有一套管鞋導引34L，其係固定 在左側緣附近的下方，如第五圖及第六圖所示。套管鞋導 引34L係由一溝槽3 6L所構成的（第六圖），其可以滑動方式 接收該滑動平板部件2 0 B的左側緣，如第二圖及第三圖所 示。同時，左底板3 0 L沿著其右侧緣具有〆侧護壁3 8 L，該 _ 側護壁3 8 L的下部係形成一隆起部4 0 L，其具有一鑿穿孔， 用以滑動方式接納一導桿4 2 L。導桿4 2 L的雨端會被一對夾 具部件4 4 L固定支撐住，該對夾具係從該滑動平板部件2 0 B 整體突出（第一圖及第四圖）。因此，載有正像稜鏡系統 16L及目鏡系統18L的左底板30L便可相對於該物鏡系統14L 前後移動。 請注意，如上述，第一圖中並未顯示該固定板配件 20，僅顯示出夾具部件44R及44L。 利用上述的配置，便可藉由將該可移動的機殼區段 1 0 B從該主機殼區段1 〇 A移開，或是朝其移動’以進行右望鲁 遠鏡透鏡系統1 2 R及左望遠鏡透鏡系統1 2 L的瞳孔調整。進 一步地說，藉由右底板30R與物鏡系統14R之間的前後水平-移動，便可調整右望遠鏡透鏡系統1 2 R的聚焦情形’而且

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五、發明說明（15) 藉由左底板3 0L與物鏡系統14L之間的前後水平移動， 調整左望遠鏡透鏡系統1 2L的聚焦情形。 為同時移動右底板3 OR與左底板3 〇l，以改變兩者 的距離，右底板30R與左底板30L必須以可伸縮的連結哭^ 相互連接。 σσ 詳言之，從第五圖可非常清楚地看出，該可伸縮的 結器46包括一矩形塊狀部件46Α，以及一可以滑動方式收 納該塊狀部件46Α的又形部件46Β。該塊狀部件46Α係^捲 在该侧遵壁3 8 R之隆起部4 0 R下方的前端，而該叉形部件 46Β則係固接在該側護壁38L之隆起部4〇[下方的前端。部 件4 6 Α及4jB的長度都大於該可移動的機殼區段1〇Β於其^ 縮位置（第二圖）及其最大外伸位置（第三圖）之間的移動距 離。亦即，即使該可移動的機殼區段丨〇 Β從内縮位置（第二 圖）延伸至最大外伸位置（第三圖），部件46Α &46Β之間仍~ 然保持可滑動的嚙合。因此，任何時候都可確保底板3 〇 R 及3 0L會同時水平移動，因而便可確保右光學系統（丨6R、 18R)與左光學糸統（16L、18L)會同時水平移動。 請注意，從第五圖可非常清楚地看出，該塊狀部件 4 6 A係由一矩形孔4 7所構成的，其用途將於後面作敘述。 第七圖所示的係沿著第一圖的線V I I - V I I之剖面圖。 從第一圖及第七圖可清楚地看見，該主機殼區段l〇A於其 前護壁中會形成一圓形窗48，當該可移動的機殼區段10B 位於内縮的位置時（第二圖），該圓形窗4 8係位於該機殼1 〇 之前護壁的中心位置。

第20頁 594046 五、發明說明（16) 如第一圖及第七圖所示，該主機殼區段10A具有一内 側前套件5 0，其係從該前護壁的内護壁表面整體突出，圍 繞住該圓形窗4 8，並且該内側前套件5 0係與該主機殼區段 1 0 A的頂端護壁整合在一起。同時，内側後套件5 2則係從 . 該主機殼區段1 0 A的頂端護壁整體地懸吊著，並且會與該 内側前套件5 0對齊。 ' 管狀軸5 4係以可轉動的方式配備於該内側前套件5 0及 該内側後套件5 2之間，並受其支撐，而且其中具有一體成 型的轉輪5 6。如第七圖所示，矩形開孔5 8係形成於該主機 殼區段1 0 A的頂端護壁中，該轉輪5 6會有一部份經由該矩 形開孔5 8顯露於外面。因此，以使用者的手指轉動該轉輪 ® 5 6的顯露部份便能夠轉動該管狀軸5 4。 該管狀軸54具有一公螺絲60，其係形成於該管狀軸前 端與該轉輪5 6之間的外周圍護壁表面附近，而環型部件6 2 則會旋入該管狀軸5 4的公螺絲6 0中。如第二圖、第三圖及 第七圖所示，該環型部件6 2具有一體成型的放射狀延伸部 6 4，以及從該放射狀延伸部6 4整體突出的矩形突出部6 5。 該矩形突出部6 5會插入形成於該可伸縮連結器4 6之塊狀部 件46A中的矩形孔47之中，並且與其密合。 利用上述的配置，當藉由手動轉動轉輪56以轉動該管 狀軸5 4的時候，該環型部件6 2便可沿著該管狀軸5 4的縱向 φ 中心軸移動，因此，便可讓底板30A及3 0B同時水平移動， 因而便可讓右光學系統（1 6 R、1 8 R )與左光學系統（1 6 L、 · 1 8 L )同時水平移動。亦即，互相以螺紋嚙合的管狀軸5 4及

第21頁 594046 五、發明說明（17) 環型部件6 2會構成一種移動轉換機制，用以將該轉輪5 6的 旋轉移動轉變成右光學系統（16R、18R)與左光學系統 (16L、18L)的水平移動，而且該移動轉換機制可作為右望 遠鏡透鏡系統1 2 R及左望遠鏡透鏡系統1 2 L的聚焦機制。 右望遠鏡透鏡系統12R及左望遠鏡透鏡系統12L的光學 設計方式可在該正像透鏡系統（1 6 R、1 6 L )及該目鏡系統 (1 8 R、1 8 L )最靠近其對應的物鏡系統（1 4 R、1 4 L )時，對位 於無限遠處的目標進行聚焦。因此，在對近距目標進行聚 焦之前，必須將該正像透鏡系統（1 6 R、1 6 L )及該目鏡系統 從其對應的物鏡系統（1 4 R、1 4 L )移開。當該正像透鏡系統 (1 6 R、1 6 L )及該目鏡系統與其對應的物鏡系統（1 4 R、1 4 L ) 距離最遠時，便能夠對最近的目標進行聚焦。 從第一圖及第七圖可非常清楚地看出，在該管狀軸5 4 内具有一透鏡筒6 6，在該透鏡筒6 6中則固定著照相透鏡系 統6 7，其包括一第一透鏡系統6 8及一第二透鏡系統7 〇。另 一方面，影像感測器控制電路板7 2係固接在該主機殼區段 1 〇 A的後護壁之内護壁表面中，一 CC])影像感測器7 4則係安 置在該影像感測器控制電路板72中，因此，該CCD影像感 ，器74的光接收面便可與固定在該透鏡筒6 6中的照相透鏡 系統6 7對齊。該内側後套件5 2在其後側會形成一内環凸緣 7 5 ’而光低通瀘波器7 6則會與該内環凸緣7 5密合。簡單地 說:辑相透鏡系統6 7、CCD影像感測器74及光低通濾波器 7 6會，成一部數位相機’而欲拍攝的目標則會經由該照相 透鏡系統67及該光低通濾波器76聚焦於該CCD影像感測器

第22頁 594046 五、發明説明（18) 7 4的光接收面中。 舉例來說，在將最近距目標（其係位於該數位相機的 前面1 · 5公尺處）拍攝成清晰的影像之前，就如同常見的數 位相機般’必須將聚焦機制併入該照相透鏡系統6 7中。進 一步地說’該照相透鏡系統6 7的聚焦機制必須與該右望遠 鏡透鏡系統1 2 R及該左望遠鏡透鏡系統丨2 l的聚焦機制連動 作業，因為該等望遠鏡透鏡系統1 2 R及1 2 L係當作内含的數 位相機的取景系統。亦即，當透過該右望遠鏡透鏡系統 1 2 R及該左望遠鏡透鏡系統1 2 L觀測到一具有非常清晰影像 的目標時，所觀測到的目標必定是透過該照相透鏡系統6 7 聚焦在該CCD影像感測器74的光接收面中。 為達此目的，會在該管狀軸54的内周圍護壁表面及該 透鏡筒6 6的外周圍護壁表面附近形成個別的母螺絲及公螺 絲，使得該透鏡筒6 6能夠與該管狀軸5 4以螺紋產生嗜合。 該透鏡筒6 6的前端部份會插入該内側前套件5 〇之中，而且 在邊透鏡筒6 6的前端部份中則會形成一對相反的插件溝槽 7 8，從其前緣量測，每個插件溝槽7 8都會延伸一段預設^ 距離。另一方面，在該内側前套件5 〇的内護壁中則會形成 一對相反的插件孔，而且會有兩根梢狀元件8 〇成對地插入 該等插件孔中，以便與插件溝槽78嚙合（如第七圖所示）， 從而防止該透鏡筒66轉動。 因此’當藉由手動轉動轉輪56以轉動該管狀軸“的時 候，由於該管狀軸5 4與該透鏡筒6 6以螺紋喝合的關係，該 透鏡筒6 6便會沿著該照相透鏡系統6 7的光料水平^動。^

第23頁 594046 五、發明說明（19) 即，形成於該管狀軸5 4的内周圍護壁表面及該透鏡筒6 6的 外周圍護壁表面附近的母螺絲及公螺絲會構成一種移動轉 換機制，用以將該轉輪5 6的旋轉移動轉變成該透鏡筒6 6的 水平移動，而且該移動轉換機制可作為該照相透鏡系統6 7 的聚焦機制。 相對於形成於該管狀軸5 4的内周圍表面附近的母螺 絲，形成於該管狀軸5 4的外周圍表面附近的公螺絲6 0係其 倒置螺絲。因此，當藉由手動轉動轉輪5 6將該正像稜鏡系 統（1 6 R、1 6 L )及該目鏡系統（1 8 R、1 8 L )朝後移動，遠離其 對應的物鏡系統（14R、14L)時，該透鏡筒66便會朝前移 動，遠離該CCD影像感測器74。因此，當該正像稜鏡系統 (16R、16L)及該目鏡系統（18R、18L)朝後移動，將近距目 標聚焦於望遠鏡透鏡系統（1 2R、1 2L)中時，因為該透鏡筒 6 6朝前移動的關係，因此該照相透鏡系統6 7亦朝前移動， 所以便可將所觀測到的近距目標聚焦於該C C D影像感測器 7 4的光接收面中。 請注意，理所當然地，形成於該管狀軸5 4的外周圍表 面附近的公螺絲6 0的螺距係取決於該右望遠鏡透鏡系統 1 2 R及該左望遠鏡透鏡系統1 2 L的光學特徵，而形成於該管 狀軸5 4的内周圍表面附近的母螺絲的螺距則係取決於該照 相透鏡系統67的光學特徵。 如第二圖、第三圖及第四圖所示，在該主機殼區段 1 0 A的底部護壁中會形成一母螺孔8 1 ，其係用以將該具有 數位相機的雙筒望遠鏡安置於三腳架上。亦即，當將該具

594046 五、發明說明（20) 有數位相機的雙筒望遠鏡安置於三腳架上時，該母螺孔8 1 便會與該三腳架的公螺絲以螺紋產生嚙合。從第二圖可清 楚地發現，當該可移動的機殼區段1 0 B位於内縮的位置 時，該母螺孔8 1係位於該内縮機殼1 0的中點，並且係在該 照相透鏡系統6 7的光軸下面。同時，從第七圖可清楚地發 現，該母螺孔8 1係接續著該主機殼區段1 0 A的前方底緣。 如第一圖、第二圖及第三圖所示，在該主機殼區段 1 0 A的右側部份具有一電源電路板8 2，該電路板會連接至 固定安裝於該主機殼區段1 0A内的框型結構83。同時，如 第二圖、第三圖及第七圖所示，在該主機殼區段10A内具 有一主控制電路板8 4，該電路板係配置在該固定板配件2 0 的下方。雖然圖中未顯示，不過該主控制電路板8 4係由該 主機殼區段1 0 A的底部提供適當且穩固的支撐。各種電子 元件，例如微電腦、記憶體電路等，都可安置於該主控制 電路板8 4之上。 在此具體實施例中，可從第二圖、第三圖及第七圖明 顯看出，在該主機殼區段1 0 A的頂端護壁中配置著一 LCD(液晶顯示器）面板單元86。該LCD面板單元86係以旋轉 方式安置於樞軸8 8之上，該樞軸8 8則係由該主機殼區段 1 0 A的頂端護壁提供適當的支撐，並且可沿著其頂端前緣 伸展。該L C D面板單元8 6通常係位於第七圖實線所示的内 縮位置中，因此其顯示螢幕會面向該主機殼區段1 0 A的頂 端護壁表面。所以，當該LCD面板單元86位於該内縮位置 時，使用者或觀看者便無法觀看其顯示螢幕。當以手動方

第25頁 594046 五、發明說明（21) 式將該L C D面板單元8 6從該内縮位置旋轉至部份如第七圖 虛線所示的顯示位置時，使用者或觀看者便能夠觀看其顯 示螢幕。 ^ 如第一圖、第二圖及第三圖所示，該可移動的機殼區. 段1 0B的左侧部份會被隔板29分割，從而界定出一電池室 9 〇 ’用以接納兩顆電池9 2。該等電池9 2會透過一條彈性電— 源供應電線（未顯示）提供電力給該電源電路板8 2，接著， =電源電路板82便會透過一條彈性電源供應電線（未顯示） 提供電力給影像感測器控制電路板7 2、主控制電路板8 4及 LCD面板單元86等。 從第 之上 機殼 請注 個， 具體 用以 係當 相機 該電 罩96 鐵或 如第 下方 板82 該主 取。 中一 在此 ， 子9 5 數位 示， 磁遮 銅、 84的 二圖^第二圖可非常清楚地看出，在該電源電路 女置著兩個連接器端子9 4及9 5，而外界則可透過 =段1 0 A之前護壁中的兩個存取開口對其進行存 思:在第一圖中，僅顯示出兩個存取開口中的其 ，兀件符號為9 5，（其為連接器端子9 5的開口）。 實施例中，連接器端子94係當作視訊連接器端 將該數位相機連接至一家用電視機；而連接器端 = USB(通用序列匯排流）連接器端子，用以將該 嗎ί至個人電腦。如第一圖、第二圖及第三圖所 路二8】連同該等連接器端子94及⑽都會被電 類似的材料）所構成。 例如， 二圖、第三圖及第七圖所示，在 安置著-適當的記憶卡存取機，例如=⑵

^^046 L發明說~--- 底^）卡存取機9 7，並且其係配置在該主機殼區段丨〇 Β的 八°卩遵壁及該主控制電路板8 4之間。記憶卡或C F卡都可以 刀離的方式載入該CF卡存取機97中。 合雖然圖中未顯示，不過，該具有數位相機的雙筒望遠 、’兄會配備各種的開關，例如一電源〇N/〇FF開關、顯示器開 關、解除開關、選項開關等，該等開關都係配置在主機殼 區段1 0的頂端護壁中。 如上述’欲拍攝的目標會經由該照相透鏡系統6 7及該 光低通濾波器76聚焦於該cCD影像感測器74的光接收面 中。當將電源ON/OFF開關調整成on時，該CCD影像感測器 7 4便會將聚焦後的目標影像轉換成類比影像-像素信號訊 框。當將該顯示器開關調整為ON時，便會以適當的時間間 隔從該C C D影像感測器7 4中陸續地讀出細化後的類比影像一 像素信號訊框，每個訊框中的細化類比影像—像素信號經 過適當處理之後，便可轉換成數位影像-像素信號訊框。 該數位影像-像素信號訊框會陸續地儲存在該主控制 電路板8 4中的訊框記憶體中，並且可以數位視訊信號的方 式從該訊框記憶體中讀出。該數位視訊信號會被轉換成類 比視afl 5虎’然後便可依照该視訊影像以動態圖像的方 式’將該目標影像再生於該L C D面板單元8 6中。亦即，使 用者可在該LCD面板單元86中監看欲拍攝的目標。 當將該解除開關調整為ON時，便可從該CCd影像感測 器7 4中讀出全類比靜態影像-像素信號訊框，而不必經過 細化處理’而且經過適當處理之後，便可轉換成全數位靜

594046 五、發明說明（23) 悲影像-像素#號说框。然後，便可將該全數位靜態影像一 像素信號訊框儲存在該主控制電路板8 4的訊框記憶體中， 並且進行適當的影像處理。然後，便可將經過處理的數位 靜態影像-像素信號訊框依照既定的格式儲存在以卡記憶 體中（該卡係載入於C F卡記憶體存取機9 7中）。 當操作選擇開關選擇再生模式時，便可將每個訊框中 的數位靜態影像—像素信號細化，並且從該CF卡記憶體存 取機9J α的CF卡記憶體中讀出，並且於經過處理之後'產生 二Λ 2产、。接著，便可依照該視訊影像，以靜態影像的方 ^ : j該被拍攝的影像再生於該LCD面板單元86中。視需 Μ雷^ ί由視訊連接器端子9 4將該視訊影像饋送至家用 像。$為中’以便在家用的電視機中再生該被拍攝的影 I# i Ϊ地，亦可經由USB連接器端子95將每個訊框中的 擒# ί怨影像—像素信號從該CF記憶體卡饋送至具有印表 像作ϋ Ϊ腦中，從而便可利用印表機印出該被拍攝的影 存敗撫士拷貝。理所當然地，當個人電腦配備一CF記憶卡 *日可’彳文C F兄憶卡存取機9 7卸載下來的C F記憶卡便可 載亥個人電腦的CF記憶卡存取機中。 與特t f J在此具體實施例中’該照相透鏡系統6 7的光 Ξ的曰^ 5又计，成，能夠利用該可手動操作的聚焦機制對最 隹。: 其係位於該數位相機的前面1 · 5公尺處）進行聚 ^正*該ΐ條件下’於達到所需要的聚焦精確度之前’必 、 石且最佳地決定該照相透鏡系統6 7的景深，其係由下

第28頁 594046 五、發明說明（24) 面各參數來定義：該照相透鏡系統6 7的一焦距「f」、該 照相透鏡系統67的一f值F、該CCD影像感測器74的允許明 晰圈的直徑（5等。 如上面的討論，在使用3 5 m m的鹵化銀軟片的相機中， 該允許的明晰圈的直徑δ可定義成約為該軟片影像框對角 線的1 / 1 0 0 0。不過，在使用CCD影像感測器74的數位相機 中，該允許的明晰圈的直徑（5的定義如下：

(5 -aP 此處，「P」是該CCD影像感測器74的像素間距；以及 「a」則是適當的常數。 當將該允許的明晰圈的直徑δ簡單地定義成該CCD影 像感測器7 4的像素間距時，便是將常數「a」設定為 「1」。在此具體實施例中，因為該CCD影像感測器74併入 該光低通濾波器7 6，因此常數「a」的範圍可選擇在約 「1.3」至約「3. 0」之間。 詳言之，當該CCD影像感測器74未併入該光低-通濾波 器7 6，而且欲拍攝的目標所呈現的空間頻率與該C C D影像 感測器7 4的像素間距一致時，於呈現所關心的空間頻率區 域中再生的影像中便會產生雲紋。簡單地說，由於有該光 低通濾波器7 6的關係，所以在被該照相透鏡系統6 7所捕捉 到的光束之中會將高空間頻率成分（其幾乎等於該CCD影像 感測器的像素間距）移除，因而可防止產生雲紋。因此， 常數「a」可設定在大於「1」的範圍中（從約「1 . 3」至約 「3.0」之間）。

594046 五、發明說明（25) 如果以「Di」及「D。」分別代表該照相透鏡系統6 7的 焦深及景深的話，那麼焦深「Di」及景深「D。」的定義如 下：

Di = aPF

D^fVD^fVaPF 另一方面，該照相透鏡系統6 7的焦距「f」的定義如 下： f=y/tan( ω/Τ) 此處，「y」代表的是該CCD影像感測器74的最大影像 高度（mm)，其係定義成該CCD影像感測器74的光接收面對 角線長度的一半； 「ω」代表的是該右望遠鏡透鏡系統1 2 R及左望遠鏡 透鏡系統1 2 L的半視域角度（r a d );以及 「T」代表的是該半視域角度「ω」與該照相透鏡系 統67的半視域角度「（9」（rad)的視域比值（Τ=ω/ 0)。 因此，該照相透鏡系統6 7的景深「D。」可表示成： D0 = y2/[tan2( ω/Τ) X aPF] 因為右望遠鏡透鏡系統1 2 R及左望遠鏡透鏡系統1 2 L係 用以放大及觀測遠方的目標，因此其實際的視域角度非常

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五、發明說明（27) 「 、 rp, 、 「^^及^」的數值，使其滿足下面的 0 」 1 」 」 條件方程式：

65<y2/[l〇〇〇 X PF( ω/Τ)2]<95

在此條件方程式中，臨界數值「6 5」及「9 5」都是從 以前所累積的照相透鏡系統設計知識中憑經驗產生的，在 照相透鏡系統的設計領域中都相當熟習該等數值。雖然臨 界數值「6 5」及「9 5」係可改變的，不過，該等數值係構 成一種準則，用以讓與該右望遠鏡透鏡系統1 2 R及左望遠 鏡透鏡系統1 2L的手動操作聚焦機制連動作業的聚焦機制 正確地執行該照相透鏡系統6 7的聚焦。

如果「y2/[1000xPF(6j/T)2]」小於下臨界值「65」 ，話，便可操縱該照相透鏡系統6 7使其成為近距泛焦透鏡 ，統’其焦距非常的寬廣。在此情形中，便不需要能夠讓 該照相透鏡系統6 7的聚焦機制與該右望遠鏡透鏡系統丨2 R 及左望遠鏡透鏡系統1 2 L的聚焦機制連動作業的前、述複雜 =二二T置。亦即，舉例來說，透鏡筒66可以滑式收 近距狀軸54之内’使其僅能夠在遠距目標聚焦位置及 及W聚/、位置之間移動，並且與該右望遠鏡透鏡系統 左望迫鏡透鏡糸統12L的聚焦機制沒有任何關係。使 ^ I決定究竟應該將該透鏡筒66放置在遠距目標聚隹位 $近距目標聚焦位置。請注意，當該照相 …完整的泛焦透鏡系統時，…將聚

第32頁 594046 五、發明說明（28) 照相透鏡系統6 7之中。 當選擇參數「y」、「ω」、「P」、「T」及「F」的 數值時，應該如下所述般地考慮各種狀況。 首先，像素間距「Ρ」會隨著所使用的CCD影像感測器 74的種類而改變，其會影響該CCD影像感測器74的敏感度 及該照相透鏡系統67的f數值「F」。亦即，為使該CCD影 像感測器74的敏感度較高，必須讓該CCD影像感測器74的 像素間距「P」變得比較大（即降低該CCD影像感測器74的 像素數量），或是讓該CCD影像感測器74的最大影像高度 「y」變得比較大。 當該CCD影像感測器74的像素數量減少，而該CCD影像 感測器7 4的最大影像高度「y」保持不變的情形下，所拍 攝的影像品質便會下降。相反地，當該CCD影像感測器74 的像素數量增加，而該CCD影像感測器74的最大影像高度 「y」保持不變的情形下，對應每個像素的像素面積會變 得比較小，因而導致該CCD影像感測器74的敏感度變低。 為提高該CCD影像感測器74的敏感度，必須提高該CCD 影像感測器7 4的最大影像高度「y」。提高最大影像高度 「y」會造成大體積的C C D影像感測器（7 4 )。在此情形中， 如果該照相透鏡系統6 7的視域角度保持不變的話，該照相 透鏡系統6 7的焦距「f」便會變得非常長，導致需要有體 積非常大的照相透鏡系統（67)。同時，一般來說，CCD影 像感測器的敏感度都會低於鹵化銀軟片。 考慮上面所討論的條件，該照相透鏡系統6 7的f數值

594046 五、發明說明（29) 「F」的設定值必須小於「6」（F < 6 )。 將「y2/[ 1 0 0 0 X PF( ω/Τ)2]」設定成小於臨界值 「6 5」的意思是，「y / ( ω / Τ )」會比較小、「Ρ」會比較 大或f數值「F」會比較大。讓「y / ( ω / Τ )」比較小的意思 是，最大影像高度「y」比較小，或視域比值「Τ」比較 小。如已經討論過的部分，當最大影像高度「y」變得比 較小，但是並未降低該CCD影像感測器74的像素數量時， 該CCD影像感測器74的敏感度便會降低。當該CCD影像感測 器74的像素間距增加（即該CCD影像感測器74的像素數量減 少）時，為維持該CCD影像感測器74的敏感度，所拍攝的影 像品質便會下降。相反地，當視域比值「T」變得太大， 該照相透鏡系統6 7的拍攝面積便會大於該右望遠鏡透鏡系 統1 2 R及該左望遠鏡透鏡系統1 2 L的觀視區，因此，便無法 以該右望遠鏡透鏡系統1 2 R及該左望遠鏡透鏡系統1 2 L作為 該照相透鏡系統6 7的光學取景透鏡系統。同時，如已經討 論過的部分，像素間距「P」及f數值「F」增加亦會造成 不良的效果。 當「y2/[ 1 0 0 0 X PF( ω/Τ)2]」大於上臨界值「95」的 話，該照相透鏡系統6 7的焦距便會變得非常的狹窄。在此 情形中，便難以利用與該右望遠鏡透鏡系統1 2 R及左望遠 鏡透鏡系統1 2 L的手動操作聚焦機制連動作業的聚焦機制 正碟地執行該照相透鏡系統6 7的聚焦。 詳言之，當可藉由手動轉動轉輪56以操作該右望遠鏡 透鏡系統1 2 R及左望遠鏡透鏡系統1 2 L的聚焦機制對目標進

594046 五、發明說明（30) 行聚焦時，該聚焦機制的聚焦精確度便會取決於該使用者 眼睛的自我聚焦能力。亦即，以屈光度± 1. 0度對該目標 進行聚焦，由於使用者眼睛的自我聚焦能力的關係，其便 可觀測到該目標經過正確聚焦後的影像。換句話說，雖然 透過該右望遠鏡透鏡系統1 2 R及該左望遠鏡透鏡系統1 2 L可 觀測到該目標經過正確聚焦後的影像，但是當「y2/ [ 1 0 0 0 X PF( ω/Τ)2]」大於上臨界值「95」時，卻無法保證能夠 透過該照相透鏡系統6 7將所觀測到的目標正確地聚焦在該 CCD影像感測器74的光接收面中。 簡單地說，當「y2 / [ 1 0 0 0 X PF( ω/Τ)2]」大於上關鍵 值「9 5」時，在能夠利用該照相透鏡系統6 7對欲拍攝的目 標進行正確的聚焦之前，應該將自動操作聚焦（AF )機制併 入該照相透鏡系統6 7之中。 無論如何，當考慮上面所討論的問題時^在能夠以手 動聚焦方式適當且正確地操作該照相透鏡系統6 7的聚焦機 制之前，都必須選擇參數「y」、「ω」、「Ρ」、「Τ」 及「F」的數值，使其滿足上述的條件方程式。 舉例來說，當使用1 / 3英吋的CC D影像感測器（7 4 )時， 可以下面的方式選擇參數「y」、「ω」、「Ρ」、「T」 及「F」： y = 2. 9 8mm ω=0· 06231rad(3. 57 ° ) P = 0.0047mm(4.7 //m) T=0. 78

第35頁 594046 五、發明說明（31) F-4 在此例中， 「74」° 同樣地，當使用1 / 2 . 7英吋的影像感測器（7 4 )時 y2/[ 1 0 0 0 X PF( ω/Τ)2]」的數值為 以下面的方式選擇參數「y rF」·· y = 3. 3 2mm ω = 0. 06231rad(3. 57 P = 0.0042mm(4.2 //m) T=0. 70 F = 4 在此例中， ω

T 可 及 y2/[ 1 0 0 0 x PF( ω/Τ)2]」的數值為 83 第八圖所示的係與第七圖相同的圖式，其顯示的係前 述含數位相機的雙筒望遠鏡具體實施例的修改例。請注 意，在第八圖中，與第七圖相同元件會以相同的參考符號 表示。 在第八圖所示的修改具體實施例中，該右望遠鏡透鏡 系統1 2 R及左望遠鏡透鏡系統1 2 L的聚焦機制或移動轉換機 制係由該管狀軸5 4的外周圍護壁表面附近的凸輪溝槽9 8， 以及一從環型部件6 2的内護壁表面伸出的短栓狀凸輪隨動 件1 0 0所構成的，其中該凸輪隨動件1 0 0係嚙合於該凸輪溝 槽9 8之中。請注意，在第八圖中，該凸輪溝槽9 8係以虛線 表示成開展於平面中。因此，與前述的具體實施例相同，

第36頁 594046 五、發明說明（32) ί ΐ ί2的旋轉移動會被轉變成該右光學系統（1⑽、1 8R) 及左光子糸統（1 6 L·、1 8 L )的水平移動。 …同H、在該修改具體實施例中，該照相透鏡系統6 7的 4 ,、、、機制或移動轉換機制係由該管狀轴54的内周圍 面附近的凸輪溝槽102，以及—從透鏡筒66的外護壁表面表 伸出的短栓狀凸輪隨動件丨04所構成的，其中該凸輪隨動 件104係嚙合於該凸輪溝槽102之中。請注意，與凸輪溝槽 9 8相同，該凸輪溝槽1 〇 2係以虛線表示成開展於平面中。 因此’與前述的具體實施例相同，該轉輪5 6的旋轉移動會 被轉變成該透鏡筒66的水平移動。 從第八圖可清楚地看出，凸輪溝槽98與丨〇2的方向彼 此相反。因此，當藉由手動轉動轉輪5 6將該正像棱鏡系統 (16R、16L)及該目鏡系統（18R、18L)朝後移動，遠離其對 應的物鏡系統（1 4 R、1 4 L )時，該透鏡筒6 6便會朝前移動， 遠離該C C D影像感測器7 4。因此，與前述的具體實施例相 同，當該正像稜鏡系統（1 6 R、1 6 L )及該目鏡系統（1 8 R、 1 8 L )朝後移動，將近距目標聚焦於望遠鏡透鏡系統（1 2 R、 1 2 L )中時，因為該透鏡筒6 6便朝前移動，所以該照相透鏡 系統6 7亦會朝前移動的關係，所以便可將所觀測到的近距 目標聚焦於該CCD影像感測器74的光接收面中。 在第一圖至第七圖所示的前述具體實施例中，因為該 右望遠鏡透鏡系統1 2 R及左望遠鏡透鏡系統1 2 L的聚焦機制 或移動轉換機制都係由公螺絲及母螺絲所構成的，因此， 轉輪5 6的旋轉移動與該右光學系統（1 6 R、1 8 R )及左光學系

第37頁 594046 五、發明說明（33) 統（1 6 L、1 8 L)的水平移動之間有線性的關係。同樣地，因 為该知、相透鏡糸統6 7的聚焦機制或移動轉換機制係由公螺 絲及母螺絲所構成的，因此，轉輪56的旋轉移動與該該照 相透鏡糸統6 7的水平移動之間有線性的關係。 不過’貫際上’右光學系統（1 6 R、1 8 R )及左光學系統 (1 6 L、1 8 L)的聚焦位置與從該右光學系統及左光學系統 (1 6 R、1 8 R及1 6 L、1 8 L )的聚焦位置至物鏡系統j 4 R及i 4乙所 量測到的距離之間，未必成線性關係。同樣地，照相透鏡 系統6 7的聚焦位置與從該照相透鏡系統6 7的聚焦位置至該 C C D影像感測器7 4的光接收面所量測到的距離之間，亦未 必成線性關係。 因此，在該右光學系統及左光學系統（16R、18R及 1 6 L、1 8 L )以及該照相透鏡系統6 7精確地定位於個別的聚 焦位置之前’每個移動轉換機制都應該如第八圖所示般地 由凸輪溝槽（9 8、1 0 2 )以及凸輪隨動件（丨〇 〇、丨〇 4 )所構 成，因為如此方能配合物鏡系統1 4R及1 4L及CCD影像感測 器7 4，以非線性的方式移動該右光學系統及左光學系統 (1 6 R、1 8 R及1 6 L、1 8 L )以及該照相透鏡系統6 7。簡單地 說，利用凸輪溝槽9 8及1 0 2以及凸輪隨動件1 〇 〇及1 〇 4，便 可將該右光學系統及左光學系統（1 6 R、1 8 R及1 6 L、1 8 L )以 及該照相透鏡精確地定位於其個別的聚焦位置中。 當然’因為該右望遠鏡透鏡系統1 2R及左望遠鏡透鏡 系統1 2L以及該照相透鏡系統6 7都具有特定的焦深，因此 利用公螺絲及母螺絲便能夠輕易地形成相對應的移動轉換

第38頁 594046 五、發明說明（34)

機制。不過，當欲聚焦的目標靠近該具有數位相機的雙筒 望遠鏡時，便很難將該光學系統（1 6 R、1 8 R ; 1 6 L、1 8或 6 7)的聚焦位置及其對應的距離之間的關係予以線性近似 化。舉例來說，該右望遠鏡透鏡系統1 2 R及左望遠鏡透鏡 系統1 2 L以及該照相透鏡系統6 7都係設計成能夠聚焦最近 距的目標（位於該具有數位相機的雙筒望遠鏡前面1 . 0公尺 以内）時，便無法將該光學系統（161?、181?;161、18或67) 的聚焦位置及其對應的距離之間的關係予以線性近似化。 在此情形中，便必須利用如第八圖般的個別的凸輪溝槽9 8 及1 0 2以及個別的凸輪隨動件1 0 0及1 0 4形成該聚焦機制或 移動轉換機制。 雖然上述的具體實施例係關於含有數位相機的雙筒望 遠鏡，不過本發明的觀念卻可具現於其它含有數位相機的 光學觀看儀器中，例如一單筒望遠鏡。

同時，在上述的具體實施例中，雖然機殼係由一主機 殼區段及一可移動的機殼區段互相滑動嚙合而組成，用以 對該右望遠鏡透鏡系統及該左望遠鏡透鏡系統進行瞳孔調 整，不過本發明的觀念卻可具現於其它類型的含有數位相 機的雙筒望遠鏡中，舉例來說，該雙筒望遠鏡的右望遠鏡 透鏡系統及左望遠鏡透鏡系統亦可繞著一聚焦轉輪軸線旋 轉，用以對該右望遠鏡透鏡系統及該左望遠鏡透鏡系統進 行瞳孔調整。 最後，熟習該技藝的人士將會瞭解，前面所說明的僅 係該儀器的較佳具體實施例，在不脫離本發明的精神及範

第39頁 594046 五、發明說明（35) 疇下可對其進行各種變化及修改。

第40頁 594046 圖式簡單說明 【圖式簡單說明】 第一圖所示的係根據本發明之含有數位相機之雙筒望 遠鏡之剖面圖； 第二圖所示的係沿著第一圖的線I I - I I之剖面圖，其 中，在相對於主機殼區段的内縮位置處則顯示一可移動的 機殼區段； 第三圖所示的係與第二圖相同的剖面圖，其中，該可 移動的機殼區段係顯示於相對於主機殼區段的外伸位置 處； 第四圖所示的係安裝於由該主機殼區段及該可移動機 殼區段所構成的機殼内的固定板配件平面圖； 第五圖所示的係配置在該固定板配件之上的右底板及 左底板平面圖； 第六圖所示的係沿著第五圖的線V I - V I所看到之正面 圖； 第七圖所示的係沿著第一圖的線V I I - V I I之剖面圖； 以及 第八圖所示的係與第七圖相同的剖面圖，其顯示的係 第一圖至第七圖中之具體實施例的一修改例。 [主要元件符號對照說明] 1 0…機殼 1 0A…主機殼區段 1 0B…可移動的機殼區段 1 2R…右望遠鏡透鏡系統

594046 圖式簡單說明 1 2L…左望遠鏡透鏡系統 2 0···固定板配件 20A…矩形平板部件 2 0B…滑動平板部件 3 OR…右底板 30L…左底板 46…連結器 46A…塊狀部件 4 6B…叉形部件

5 0…内側前套件 52…内側後套件 54…管狀軸 56…轉輪 62…環型部件 6 6…透鏡筒 68…第一透鏡系統 70…第二透鏡系統 7 4…CCD影像感測器 7 6…光低通濾、波器 86…LCD面板單元

第42頁

Claims (1)

1. 594046 六、申請專利範圍 1. 一種具有照相功能之光學觀看儀器，包括： 用以觀測目標的望遠鏡光學系統； 數位相機系統，包括固態影像感測器及照相光學系 統，兩者之間互相關聯，因而目標可透過該照相光學系 統以照相影像的方式形成該固態影像感測器的光接收面 中；以及 與該望遠鏡光學系統及該照相光學系統相關聯的可 手動操作的聚焦機制，用以透過該望遠鏡光學系統對該 目標進行聚焦，並且透過該照相光學系統對該目標進行 聚焦， 其中，滿足下面的條件： 65<y2/[1000x PF( ω/Τ)2]<95 且F<6 此處，「F」代表的是該照相光學系統的f值； 「y」代表的是該固態影像感測器的最大影像高度 (mm )，其係定義成該固態影像感測器的光接收面對角線 長度的一半； 「ω」代表的是該望遠鏡光學系統一半視域角度 (rad) ·， 「T」代表的是該半視域角度「ω」與該照相光學 系 統的半視域角度「0」（rad)的視域比值（Τ= ω / 0 ); 以及 「Ρ」代表的是該固態影像感測器的像素間距。 2. —種具有照相功能之光學觀看儀器，包括： 望遠鏡光學系統，包括光學物鏡系統、光學正像系統及

   594046 六、申請專利範圍 光學目鏡系統，因而可觀測目標，該光學正像及目鏡系 統可沿著該望遠鏡光學系統的光軸相對於該光學物鏡系 統水平移動； 位於該望遠鏡光學系統旁邊的可旋轉的管狀軸； 安裝於該管狀軸内的照相光學系統； 與該照相光學系統對齊的固態影像感測器，使其會 與該照相光學系統的後端相隔一特定距離； 第一聚焦機制，用以將該管狀軸的旋轉移動轉變成 該光學正像及目鏡系統與該光學物鏡系統之間的相對水 平移動，因而可透過該望遠鏡光學系統對該目標進行聚 焦； 第二聚焦機制，用以將該管狀軸的旋轉移動轉變成 該照相透鏡系統與該固態影像感測器之間的水平移動， 因而可將該目標聚焦於該固態影像感測器的光接收之 中；以及 可手動操作的系統，用以讓該管狀軸進行旋轉，使 得該第一及第二聚焦機制可彼此連動作業， 其中，滿足下面的條件： 65<y2/[ 1000 x PF( ω/Τ)2]<95 且F<6 此處，「F」代表的是該照相光學系統的f值； 「y」代表的是該固態影像感測器的最大影像高度 (mm )，其係定義成該固態影像感測器的光接收面對角線 長度的一半； 「ω」代表的是該望遠鏡光學系統一半視域角度

   594046 六、申請專利範圍 (rad ); 「T」代表的是該半視域角度「ω」與該照相光學系 統 的半視域角度「0」（rad)的比值（Τ=ω/0);以及 「Ρ」代表的是該固態影像感測器的像素間距。 3. 如申請專利範圍第2項之具有照相功能之光學觀看儀 器，其中該第二聚焦機制的構造可在該管狀軸的旋轉移 動與該照相光學系統的水平移動間建立起一線性關係。 4. 如申請專利範圍第3項之具有照相功能之光學觀看儀

   器，其中該第一聚焦機制的構造可在該管狀軸的旋轉移 動與該光學正像及目鏡系統與該光學物鏡系統的水平移 動間建立起一線性關係。 5. 如申請專利範圍第2項之具有照相功能之光學觀看儀 器，其中該第二聚焦機制的構造可在該管狀軸的旋轉移 動與該照相光學系統的水平移動間建立起一非線性關 係。 6. 如申請專利範圍第5項之具有照相功能之光學觀看儀 器，其中該第一聚焦機制的構造可在該管狀軸的旋轉移 動與該光學正像及目鏡系統與該光學物鏡系統的水平移 動間建立起一非線性關係。 7. 如申請專利範圍第2項之具有照相功能之光學觀看儀

   器，其中該望遠鏡光學系統係定義成第一望遠鏡光學系 統，進一步包括第二望遠鏡光學系統，其包括光學物鏡 系統、光學正像系統及光學目鏡系統，因而可觀測物 件，該光學正像及目鏡系統皆可沿著該第二望遠鏡光學

   第45頁 594046 六、申請專利範圍 系統的光軸相對於該光學物鏡系統相對移動；該管狀轴 係位於該第一及第二望遠鏡光學系統之間，該第一聚焦 機制可進一步將該管狀軸的旋轉移動轉變成内含於該第 二望遠鏡光學系統中之該光學正像及目鏡系統與内含於 -該第二望遠鏡光學系統中之該光學物鏡系統之間的水平 移動，因而可經由該第二望遠鏡光學系統對該目標進行 _ 聚焦。 8. 如申請專利範圍第7項之具有照相功能之光學觀看儀 器，進一步包括用以收納該第一及第二望遠鏡光學系統 的機殼，該機殼包括兩個彼此可移動嚙合的機殼區段， 該等個別的第一及第二望遠鏡光學系統可裝配在該等機 修 殼區段之内，使得藉由將該兩個機殼區段相對地移動便 可調整該第一及第二望遠鏡光學系統的光軸之間的距 離。 9. 如申請專利範圍第8項之具有照相功能之光學觀看儀 器，其中該等機殼區段其中一個可與另一個機殼區段產 生滑動嚙合，因此，藉由將該兩個機殼區段相對地滑動 便可讓該第一及第二望遠鏡光學系統的光軸在一共同的 幾何平面中移動。 10. 一種具有照相功能之雙筒望遠鏡，包括： 一對望遠鏡光學系統，各具有一光學物鏡系統、一 | 光學正像系統及一光學目鏡系統，因而可觀測目標，該 光學正像及目鏡系統可沿著對應的望遠鏡光學系統的光 -軸相對於該光學物鏡系統進行相對移動；

   第46頁 594046 六、申請專利範圍 數位相機系統，其包括固態影像感測器及照相光學 系統，兩者之間互相關聯，因而目標可透過該照相光學 系統以照相影像的方式形成於該固態影像感測器的光接 收面中； 位於該等望遠鏡光學系統之間可旋轉的管狀軸；以 及

   與該對望遠鏡光學系統相關聯的可手動操作的聚焦 機制，因此，可將該管狀軸的旋轉移動轉變成内含於每 個望遠鏡光學系統中之該光學正像及目鏡系統與内含於 每個望遠鏡光學系統中之該光學物鏡系統之間的水平移 動，因而可經由該對望遠鏡光學系統對該目標進行聚 焦， 其中該照相光學系統係安裝於該管狀軸之中，而該 固態影像感測器則會與該照相光學系統對齊，因而其與 該照相光學系統的後端相隔一特定距離。

   11. 如申請專利範圍第1 0項之具有照相功能之雙筒望遠 鏡，其中該可手動操作的聚焦機制會進一步與該照相光 學系統有關，因此可將該管狀軸的旋轉移動轉變成該照 相光學系統相對於該固態影像感測器的水平移動，因而 可將目標聚焦在該固態影像感測器的光接收面中，所以 該對望遠鏡光學系統的聚焦可與該照相光學系統的聚焦 連動作業。 1 2.如申請專利範圍第1 1項之具有照相功能之雙筒望遠 鏡，其中滿足下面的條件：

   第47頁 594046 六、申請專利範圍 65<y2 / [ 1 0 0 0 X PF( ω/Τ)2] <9 5 且F<6 此處，「F」代表的是該照相光學系統的f值； 「y」代表的是該固態影像感測器的最大影像高度 (mm )，其係定義成該固態影像感測器的光接收面對角線 長度的一半， 「ω」代表的是每個望遠鏡光學系統一半視域角度 (rad )； 「T」代表的是該半視域角度「ω」與該照相光學 系 統的一半視域角度「0」（r a d)的視域比值（Τ = ω /

   0 );以 及 「P」代表的是該固態影像感測器的像素間距。 13. 如申請專利範圍第1 1項之具有照相功能之雙筒望遠 鏡，其中該可手動操作的聚焦機制的構造可在該管狀軸 的旋轉移動與該照相光學系統的水平移動間建立起一線 性關係。 1 4.如申請專利範圍第1 3項之具有一照相功能之雙筒望遠 鏡，其中該可手動操作的聚焦機制的構造可進一步在該 管狀軸的旋轉移動與該光學正像及目鏡系統與該光學物 鏡系統的水平移動間建立起一線性關係。

   1 5.如申請專利範圍第1 1項之具有一照相功能之雙筒望遠 鏡，其中，該可手動操作的聚焦機制的構造可在該管狀 軸的旋轉移動與該照相光學系統的水平移動間建立起一 非線性關係。 1 6 .如申請專利範圍第1 5項之具有照相功能之雙筒望遠

   第48頁 594046 六、申請專利範圍 鏡，其中，該可手動操作的聚焦機制的構造可進一步在 該管狀軸的旋轉移動與該光學正像及目鏡系統與該光學 物鏡系統的水平移動間建立起一非線性關係。 1 7.如申請專利範圍第1 1項之具有一照相功能之雙筒望遠 鏡，進一步包括用以收納該等望遠鏡光學系統的機殼， 該機殼包括兩個彼此可移動嚙合的機殼區段，該等個別 的望遠鏡光學系統可裝配在該等機殼區段之内，使得藉 由將該兩個機殼區段相對地移動便可調整該等望遠鏡光 學系統的光軸之間的距離。

   1 8.如申請專利範圍第1 1項之具有照相功能之雙筒望遠 鏡，其中，該等機殼區段其中一個可與另一個機殼區段 產生滑動嚙合，因此，藉由將該兩個機殼區段相對地滑 動便可讓該第一及第二望遠鏡光學系統的光軸在一共同 的幾何平面中移動。

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