專利名稱：直筒望遠鏡光學系統及利用其制造的超大視場直筒式望遠鏡的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種直筒望遠鏡光學系統及利用其制造的超大視場直筒式望遠鏡。
目前，一般采用別漢棱鏡的直筒式望遠鏡光學系統，如
圖1所示，這種光學系統中別漢棱鏡置于靠近場鏡5的位置，在視場角度相同的情況下，體積增大、成本較大，而且只采用一片場鏡5，視場角不夠大，這也會使望遠鏡筒的體積增大，目鏡6、物鏡1一般是球面透鏡，所以像差也大，該光學系統調焦的方法是調整物鏡1與別漢棱鏡的距離來實現的，對光軸平行度穩定性不好。
利用上述直筒式望遠鏡光學系統制造出來的市場上通用的直筒式望遠鏡，一般的視場角小于9度，要增大視場角到16至18度左右，必須增大其體積，增加成本，體積增大后，攜帶使用不方便，因此不適用在觀看體育比賽和文藝表演和旅游觀光等活動上；目鏡未采用非球面技術消除色差和像差，成像質量差；通過調整物鏡與別漢棱鏡的距離來調焦的，所以光軸平行度穩定性不好，容易出現雙像；此外，結構也較為復雜。
本發明的目的是提供一種直筒式望遠鏡光學系統，它在體積較小、質量較輕、不犧牲放大倍數的情況下實現較大的視場角。
本發明的另一個目的是提供一種利用上述所述的光學系統制造的超大視場直筒式望遠鏡，它體積較小，質量較輕，在同樣的放大倍數的情況下具有較大的視場角，并且成本較低，結構簡單，適用于觀看體育比賽和文藝表演和旅游觀光等活動上。
本發明的直筒式望遠鏡光學系統由如下技術方案來實現的它包括物鏡、別漢棱鏡和目鏡系統，其中別漢棱鏡包括兩塊棱鏡，別漢棱鏡設置在靠近物鏡的位置上，別漢棱鏡到物鏡的距離a小于別漢棱鏡到目鏡系統中的場鏡的距離b，調整距離b實現調焦。
上述所述的物鏡可以是膠合透鏡。
上述所述的物鏡可以是非球面鏡。
上述所述的目鏡系統至少包括二塊目鏡和一塊場鏡。
上述所述的目鏡可以是膠合的透鏡。
上述所述的調整距離b是通過整體移動目鏡系統中除第一塊目鏡以外的所有鏡片來實現。
上述所述目鏡可以是非球面鏡。
本發明利用上述望遠鏡光學系統制造的超大視場直筒式望遠鏡，它的鏡筒結構包括望遠鏡筒座、調焦傳動部件、物鏡筒組件和別漢棱鏡組件，另外它還包括視度調節組件和調焦筒座組件，其中a)物鏡筒組件包括物鏡筒座和物鏡筒座外套組成，其中物鏡筒座通過物鏡筒座外套安裝在望遠鏡筒座上，物鏡安裝在物鏡筒座的端部；別漢棱鏡組件包括別漢棱鏡和別漢棱鏡筒座，別漢棱鏡安裝在別漢棱鏡筒座上；別漢棱鏡筒座安裝在物鏡筒座尾部；b)調焦筒座組件包括調焦筒座和隔圈，目鏡、場鏡通過隔圈安裝在調焦筒座里面，隔圈粘接在調焦筒座里面，調焦筒座的側面設置有凸臺，凸臺置于望遠鏡筒座的限位槽中；c)調焦傳動部件包括鈕蓋、螺桿、螺桿外套和滑塊，螺桿套在螺桿外套里面，螺桿外套安裝在望遠鏡筒座里面，鈕蓋與螺桿的端部連接固定在一起，螺桿的尾部與滑塊螺紋連接，滑塊的頂端連接在凸臺上。
d)視度調節組件包括視度調節圈、視度調節筒、目鏡筒和套圈，目鏡系統中的第一塊目鏡安裝在目鏡筒里面，目鏡筒外面套有視度調節筒，目鏡筒上凸塊安裝在視度調節筒上的螺旋槽里面，視度調節圈套在套圈外面，視度調節筒套在套圈的里面，套圈安裝在望遠鏡筒座上，目鏡筒上的其中一塊凸塊卡在視度調節圈上的兩卡板之間。
本發明的直筒式望遠鏡光學系與現有技術相比具有如下優點1)在不犧牲放大倍數的情況下具有較大的視場角，達到約16度至18度，體積較小，光學系統直徑小于25mm、長度小于100mm，成本較低，成像質量好。
本發明的超大視場直筒式望遠鏡與現有技術相比具有如下優點在不犧牲放大倍數的情況下具有較大的視場角，達到約16度至18度，體積較小，便于攜帶，成本較低，成像質量好，結構簡單合理，光軸平行度較好。
下面結合附圖對本發明作詳細的說明圖1是采用別漢棱鏡的傳統直筒式望遠鏡光學系統的光路圖2是本發明的直筒式望遠鏡光學系統的光路圖；圖3是本發明的直筒式望遠鏡光學系統第一種結構圖；圖4是本發明的直筒式望遠鏡光學系統第二種結構圖；圖5是本發明的直筒式望遠鏡光學系統第三種結構圖；圖6本發明的直筒式望遠鏡光學系統第四種結構圖；圖7是本發明的直筒式望遠鏡光學系統第五種結構圖；圖8是本發明的直筒式望遠鏡光學系統第六種結構圖；圖9是本發明的直筒式望遠鏡光學系統第七種結構圖；圖10是本發明的直筒式望遠鏡光學系統第八種結構圖；圖11是本發明的直筒式望遠鏡光學系統第九種結構圖；圖12是本發明的直筒式望遠鏡光學系統第十種結構圖；圖13是本發明的直筒式望遠鏡光學系統第十一結構圖；圖14是本發明的超大視場直筒式望遠鏡的結構圖；圖15是本發明的超大視場直筒式望遠鏡的視度調節組件結構圖；圖16是圖15的A-A剖視圖。
如圖2所示，本發明的直筒望遠鏡光學系統包括物鏡(1)、別漢棱鏡(2)和目鏡系統，其中別漢棱鏡(2)包括棱鏡(3)和棱鏡(4)，另外別漢棱鏡(2)設置在靠近物鏡(1)的位置上，別漢棱鏡(2)到物鏡(1)的距離a小于別漢棱鏡(2)到目鏡系統中的場鏡(5)的距離b，調整距離b實現調焦。本光學系統中別漢棱鏡(2)到物鏡(1)的距離a是相對不動的，當要調焦時，整體移動除第一塊目鏡(6)以外的目鏡系統的其余鏡片達到調整距離b的目的；當要調節視度時，調整移動第一塊目鏡(6)，達到調整距離c的目的。
該光學系統中目鏡系統至少包括二塊目鏡(6)和一塊場鏡(5)，采用兩片場鏡(5)的如圖2、圖4、圖5、圖8、圖9、圖13所示，采用一塊場鏡(5)的如圖3、圖6、圖7、圖10、圖11、圖12所示。
物鏡(1)是膠合透鏡，目鏡(6)是單透鏡，如圖2、圖3、圖5、圖7所示。如圖8、圖10、圖11所示，目鏡(6)可以是膠合的透鏡，物鏡(1)是單透鏡。
物鏡(5)為膠合透鏡、目鏡(6)也為膠合透鏡的如圖4至圖7所示。
該光學系統物鏡(1)和目鏡(6)制造成非球面鏡。
上述光學系統在不犧牲放大倍數的情況下實現較大的視場角，傳統的體積一樣大的望遠鏡光學系統，視場角一般小于9度，而本發明的光學系統可以達到16度至18度的視場角；并且由于目鏡(6)和物鏡(5)是非球面透鏡，消除像差和色差，目鏡(6)和物鏡(5)是膠合透鏡的形式，消除了色差，提高了本光學系統的成像質量，本光學系統既可以應用在直筒式單筒望遠鏡，也可以應用在直筒式雙筒望遠鏡。
本發明的直筒式望遠鏡光學系統既適用于直筒式單筒望遠鏡，也適用于直筒式雙筒望遠鏡，直筒式雙筒望遠鏡的左筒結構和右筒結構是完全對稱，這樣一來零件數目較小，開發費用低，成本低。
如圖14、圖15、圖16所示，本發明一種利用上述望遠鏡光學系統制造的超大視場直筒式望遠鏡，它的鏡筒結構包括望遠鏡筒座(7)、調焦傳動部件、物鏡筒組件和別漢棱鏡組件，另外它還包括視度調節組件和調焦筒座組件，其中a)物鏡筒組件包括物鏡筒座(8)和物鏡筒座外套(9)組成，其中物鏡筒座(8)通過物鏡筒座外套(9)安裝在望遠鏡筒座(7)上，物鏡(1)安裝在物鏡筒座(8)的端部；別漢棱鏡組件包括別漢棱鏡(2)和別漢棱鏡筒座(10)，別漢棱鏡(2)安裝在別漢棱鏡筒座(10)上；別漢棱鏡筒座(10)安裝在物鏡筒座(8)尾部；b)調焦筒座組件包括調焦筒座(11)和隔圈(12)，目鏡(5)、場鏡(6)通過隔圈(12)安裝在調焦筒座(11)里面，隔圈(12)粘接在調焦筒座(11)上，調焦筒座(11)的側面設置有凸臺(18)，凸臺(18)置于望遠鏡筒座(7)的限位槽(13)中；c)調焦傳動部件包括鈕蓋(14)、螺桿(15)、螺桿外套(16)和滑塊(17)，螺桿(15)套在螺桿外套(16)里面，螺桿外套(16)安裝在望遠鏡筒座(7)里面，鈕蓋(14)與螺桿(15)的端部連接固定在一起，螺桿(15)的尾部與滑塊(17)螺紋連接，滑塊(17)的頂端連接在凸臺(18)上。
d)視度調節組件包括包括視度調節圈(19)、視度調節筒(20)、目鏡筒(21)和套圈(24)，目鏡系統中的第一塊目鏡(6)安裝在目鏡筒(21)里面，目鏡筒(21)外面套有視度調節筒(20)，目鏡筒(21)上凸塊(22)安裝在視度調節筒(20)上的螺旋槽(23)里面，視度調節圈(19)套在套圈(24)外面，視度調節筒(20)套在套圈(24)的里面，套圈(24)安裝在望遠鏡筒座(7)上，目鏡筒(21)上的其中一塊凸塊(22)卡在視度調節圈(19)上的兩卡板(25)之間。
本發明的超大視場直筒式雙筒望遠鏡，除具有上述直筒望遠鏡光學系統的優點之外，結構更為簡單，由于望遠鏡左筒和右筒的結構完全對稱，所以零件種類較小，開發費用低，從而降低產品成本；通過調節調焦筒座(11)的移動，達到調焦的目的，望遠鏡筒座(7)的制做的精度可以確保調焦筒座(11)在移動后的左筒和右筒的光軸達到比較好的平行度。
權利要求
1.直筒望遠鏡光學系統，包括物鏡(1)、別漢棱鏡(2)和目鏡系統，其中別漢棱鏡(2)包括棱鏡(3)和棱鏡(4)，其特征在于別漢棱鏡(2)設置在靠近物鏡(1)的位置上，別漢棱鏡(2)到物鏡(1)的距離a小于別漢棱鏡(2)到目鏡系統中的場鏡(5)的距離b，調整距離b可以實現調焦。
2.根據權利要求1所述的直筒望遠鏡光學系統，其特征在于物鏡(1)是膠合透鏡。
3.根據權利要求1所述的直筒望遠鏡光學系統，其特征在于物鏡(1)是非球面鏡
4.根據權利要求1所述的直筒望遠鏡光學系統，其特征在于目鏡系統至少包括二塊目鏡(6)和一塊場鏡(5)。
5.根據權利要求4所述的直筒望遠鏡光學系統，其特征在于目鏡(6)可以是膠合透鏡。
6.根據權利要求4所述的直筒望遠鏡光學系統，其特征在于目鏡(6)可以是非球面鏡。
7.根據權利要求4所述的直筒望遠鏡光學系統，其特征在于第一塊目鏡(6)與第二塊目鏡(6)的距離c是可以調整的。
8.根據權利要求1所述的直筒望遠鏡光學系統，其特征在于調整距離b是通過整體移動目鏡系統中除第一塊目鏡(6)以外的所有鏡片來實現。
9.利用上述望遠鏡光學系統制造的超大視場直筒式望遠鏡，它鏡筒的結構包括望遠鏡筒座(7)、調焦傳動部件、物鏡筒組件和別漢棱鏡組件，其特征在于它還包括視度調節組件和調焦筒座組件，其中a)物鏡筒組件包括物鏡筒座(8)和物鏡筒座外套(9)組成，其中物鏡筒座(8)通過物鏡筒座外套(9)安裝在望遠鏡筒座(7)上，物鏡(1)安裝在物鏡筒座(8)的端部；別漢棱鏡組件包括別漢棱鏡(2)和別漢棱鏡筒座(10)，別漢棱鏡(2)安裝在別漢棱鏡筒座(10)上；別漢棱鏡筒座(10)安裝在物鏡筒座(8)尾部；b)調焦筒座組件包括調焦筒座(11)和隔圈(12)，目鏡(5)、場鏡(6)通過隔圈(12)安裝在調焦筒座(11)里面，隔圈(12)粘接在調焦筒座(11)上，調焦筒座(11)的側面設置有凸臺(18)，凸臺(18)置于望遠鏡筒座(7)的限位槽(13)中；c)調焦傳動部件包括鈕蓋(14)、螺桿(15)、螺桿外套(16)和滑塊(17)，螺桿(15)套在螺桿外套(16)里面，螺桿外套(16)安裝在望遠鏡筒座(7)里面，鈕蓋(14)與螺桿(15)的端部連接固定在一起，螺桿(15)的尾部與滑塊(17)螺紋連接，滑塊(17)的頂端連接在凸臺(18)上。d)視度調節組件包括視度調節圈(19)、視度調節筒(20)、目鏡筒(21)和套圈(24)，目鏡系統中的第一塊目鏡(6)安裝在目鏡筒(21)里面，目鏡筒(21)外面套有視度調節筒(20)，目鏡筒(21)上凸塊(22)安裝在視度調節筒(20)上的螺旋槽(23)里面，視度調節圈(19)套在套圈(24)外面，視度調節筒(20)套在套圈(24)的里面，套圈(24)安裝在望遠鏡筒座(7)上，目鏡筒(21)上的其中一塊凸塊(22)卡在視度調節圈(19)上的兩卡板(25)之間。
全文摘要
直筒望遠鏡光學系統,包括物鏡(1)、別漢棱鏡(2)和目鏡系統,其中別漢棱鏡(2)包括棱鏡(3)和棱鏡(4),別漢棱鏡(2)設置在靠近物鏡(1)的位置上,別漢棱鏡(2)到物鏡(1)的距離a小于別漢棱鏡(2)到目鏡系統中的場鏡(5)的距離b,調整距離b可以實現調焦,利用該光學系統制造出來的望遠鏡體積較小,質量較輕,同樣的放大倍數時有較大的視場角,并且成本較低,結構簡單,適用于觀看體育比賽和文藝表演等活動上。
文檔編號G02B23/02GK1315666SQ00114170
公開日2001年10月3日 申請日期2000年3月30日 優先權日2000年3月30日
發明者溫寶泉, 蕾偉佳 申請人:中山日榮塑料電子制品有限公司