專利名稱：同步調焦式數碼望遠照相機的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于望遠照相技術領域，特別是一種同步調焦式數碼望遠照相機。
背景技術：
隨著社會的不斷進步發展，人們的生活變得豐富多彩，并逐漸從物質的追求改變為精神的追求，因此，外出旅游，欣賞記錄大自然美景成為時尚。而攜帶望遠鏡、照相機又是旅游者前往旅游景地觀光拍攝的必備工具。望遠鏡雖可觀賞遠處的景物影像，但不能將其攝取記錄，而照相機只能拍照卻不能望遠，二者功能單一，攜帶也不方便。目前，市場上公開并占據市場最多的是一種簡單功能組合的捆綁式望遠照相機，由于該機的相機與望遠鏡不存在結構上的聯系，因此，望遠鏡只起望遠的作用，而相機由于本身的結構特性所限，其拍攝距離受到限制，拍攝范圍僅在15米以外，并且相機上只有拍攝制式和拍攝數量的顯示，不具備回放觀看的拍攝功能，往往使拍攝中一些美好的東西無法留駐，由此給旅游者造成旅游返回后無法彌補的一些遺憾。另外，這種捆綁式的機型不僅造型、體積受限制，而且操作也不方便。隨著科技的進步，已發展出越來越多的數碼相機，如日本02143963專利揭示的一種內置式照相機，是將用于觀察的望遠鏡系統、數碼成像系統均設置在同一個殼體中，通過調整望遠鏡目鏡、棱鏡的調焦方式，來實現拍攝時的聚焦，而且拍攝鏡頭設置在中部，其鏡頭軸線與調焦軸線在同一軸線上。
實用新型內容
本實用新型的目的是設計一種體積小、結構輕巧、攜帶方便，并可將望遠鏡觀察到的景物用高像素的數碼相機清晰拍攝記錄下來的同步調焦式數碼望遠照相機。
為實現本實用新型的目的所采取的技術方案是該機是由數碼照相系統和望遠鏡系統組成，其中，望遠鏡系統的兩個鏡筒組分別位于數碼照相系統的兩側部位，與數碼照相系統主體以鉸鏈軸連接的方式構成可繞鉸鏈軸轉動的雙筒望遠鏡，并由該雙筒望遠鏡作為數碼照相系統的取景器；其主要特征是數碼照相系統具有一個殼體，殼體的后上部設置有功能操作控制面板和與面板鉸鏈連接并可折疊的顯示屏，殼體前部采用流線型的扣合式上、下蓋體，在上蓋體上設置有電源開關按鍵、拍攝按鍵和用于外露調焦手輪的孔，殼體內設置有數碼成像鏡頭組、電池組、電子線路板、中間連接構件以及安裝在中間連接構件上并能使數碼成像鏡頭組和望遠鏡筒組中的物鏡組進行同步運動的調焦機構。
所述中間連接構件為多形體組合的結構件，是由板狀件與連為一體并構成空間兩根平行軸線的空心軸狀的上、下聯體件構成，上聯體件內套裝有調焦機構，下聯體內套裝有數碼成像鏡頭組，并在下聯體的底部設有透過殼體的三腳架通用接口。
所述調焦機構是由帶有齒輪的調焦手輪，偏心手輪軸套，手輪導釘、導向桿、手輪壓圈、調焦連桿、帶有齒輪的從動輪軸，輪軸壓圈、鏡頭導釘組成，其中，調焦手輪、偏心手輪軸套、導向桿、手輪壓圈依次組裝在中間連接構件的上聯體件上，從動輪軸通過輪軸壓圈與中間連接構件中的下聯體件鋼性連接；在調焦手輪和從動輪軸上分別設有曲線導槽，與曲線導槽相對應部位的導向桿上以及數碼成像鏡頭組中分別裝有可沿所設曲線導槽軌跡運動的手輪導釘和鏡頭導釘，調焦連桿通過緊固件與中間連接構件上的導向桿鋼性連接，并與導向桿的軸線呈垂直方向，調焦連桿的兩端通過物鏡導釘與望遠鏡筒組內的物鏡組連接，可在調焦手輪的作用下，帶動兩個鏡筒組內的物鏡組與數碼成像鏡頭組進行同步運動，實現同步調焦的功能。
所述望遠鏡筒組中設置有分劃板組，該分劃板組由分劃板框、分劃板、分劃板壓圈組成，并與棱鏡組粘合連接。通過旋轉目鏡手輪調整，使觀察者清晰觀察到該分劃板，可消除因視力差別而造成拍攝成像質量的差異。
所述用于處理影像資料的電子線路板組包括主線路板、功能線路板、傳感器線路板、顯示屏線路板和拍攝線路板，其中，主線路板固定在中間連接構件板狀體的下部，功能線路板固定在中間連接構件板狀體的上部，其控制線通過線路板上的連接插件與主線路板連接，傳感器線路板固定在傳感器座上，顯示屏線路板固定在可翻轉的顯示屏板內，顯示屏線路板的連線與主線路板之間采用插座連接，拍攝線路板位于殼體內拍攝鍵、電源開關鍵的下方。
按照上述方案制成的同步調焦式數碼望遠照相機，其結構緊湊，設計合理，具有體積小、結構合理、操作方便等優點。該機利用機中設置的同步調焦機構，使數碼成像鏡頭與望遠鏡的成像保持一致，從而有效地提高了成像的質量；同時由望遠鏡作為數碼照相系統的取景器，既能達到望遠效果，清楚的記錄望遠鏡所觀察到的3m至無窮遠距離的景物影像，又能將觀察到的景物清晰的同時拍攝下來，對拍下來的照片可利用顯示屏進行實時回放篩選，現場補充所需照片，避免產生返回后發現照片不好而無法再照的遺憾，同時還可以利用數碼相機的實時監控功能在顯示屏上動態觀察遠處的動物和鳥類的生活，并通過AVI斷片形式記錄下來。因此，該機可廣泛用于旅游娛樂、考古探險、動、植物保護、環境監察等。當關閉相機的電源，該機仍可作為普通的望遠鏡使用，達到一機兩用，攜帶方便的實用效果。
圖1是本實用新型的外型結構示意圖；圖2是本實用新型中數碼照相系統的內部結構剖視圖；圖3是望遠鏡筒組中調焦連桿及分化板的安裝位置示意圖。
具體實施方式
參看圖1，本實用新型的同步調焦式數碼望遠照相機，是由望遠鏡系統、數碼照相系統組成，其中，望遠鏡系統的兩個鏡筒組1分別位于數碼照相系統的兩側部位，與數碼照相系統以鉸鏈軸連接的方式構成可繞鉸鏈軸轉動的雙筒望遠鏡，并由該雙筒望遠鏡作為數碼照相系統的取景器，該望遠鏡筒組1可繞鋼球鉸鏈軸8轉動，以調節和保證目距在設計和使用的范圍內，可起到望遠和取景的雙重作用。
位于雙筒望遠鏡之間的數碼照相系統為310萬象素的帶SD卡、USB輸出和AV輸出的數碼照相機，該系統包括顯示屏4、功能操作控制面板3、調焦手輪7、相機開關按鍵5、拍攝按鍵6和設置在數碼照相系統殼體2內的調焦機構、數碼成像鏡頭組、處理影像資料的電子線路板組、電池組等，其中，拍攝按鍵6和相機開關按鍵5分布在調焦手輪7的兩邊，可方便取景后的拍攝操作；功能操作控制面板3及與面板鉸鏈連接并可折疊的顯示屏4位于殼體2的后上部，在功能操作控制面板3上設置有7個功能操作鍵，分別為菜單鍵、上、下、左、右鍵、確認鍵，省電模式鍵和進入省電狀態的指示燈。顯示屏4和功能操作控制面板3的設計使拍攝者可根據現場拍攝情景實時進行回放，并對拍攝結果進行選擇取舍。殼體2的后側板上設置有SD卡11、AV輸出接口10、USB輸出接口9，該接口具有兩個功能，一是與計算機連接，用于輸出文件或圖像，二是直接作為連接外接電源的輸入接口；AV輸出使得電視即可成為觀看的設備。
參看圖2，是本實用新型中數碼照相系統的內部結構剖視圖。數碼照相系統具有一個殼體2，殼體2的前部為流線型的扣合式上、下蓋體2-3、2-21，上、下蓋體的前端面設置成與殼體內數碼成像鏡頭組2-1對應配合的透鏡窗孔2-23，并在透鏡窗孔處設置有扣裝的鏡頭帽2-24。該鏡頭帽2-24可起到將上下殼體前端口合攏收緊的作用，同時還可起到裝飾的作用。殼體2的底部設置有用于置放電池的電池組2-15及電池蓋2-14。在本實用新型中，中間連接構件2-11是本實用新型的一個主要構件，該構件為多形體狀的組合件，是由一板狀件2-11c及連為一體并構成空間兩根平行軸線具有空心軸狀的上、下聯體件2-11a、2-11b構成，上聯體件2-11a內套裝有調焦機構，下聯體件2-11b用于組裝連接數碼成像鏡頭組2-1，其底部設有透過殼體2的三腳架通用接口2-19，可方便與三腳架連接使用。調焦機構是由帶有齒輪的調焦手輪7，手輪壓圈2-4、導向桿2-5、手輪導釘2-6、偏心手輪軸套2-8，調焦連桿2-9、帶有齒輪的從動輪軸2-20，輪軸壓圈2-22、鏡頭導釘2-2組成，調焦手輪7通過偏心手輪軸套2-8和手輪壓圈2-4固定在中間連接構件2-11的上聯體件2-11a上，偏心手輪軸套2-8的作用是固定調焦手輪7并調整調焦手輪7與從動輪軸2-20上齒輪之間的中心距，確保齒輪轉動的精度要求。從動輪軸2-20通過輪軸壓圈2-22與中間連接構件2-11中的下聯體件2-11b鋼性連接，在調焦手輪7和從動輪軸2-20上分別設有按離焦曲線設計的曲線導槽(圖中未示)，使安裝在導向桿2-5上的手輪導釘2-6以及數碼成像鏡頭組2-1中的鏡頭導釘2-2在曲線導槽中，可分別沿曲線導槽的運動軌跡運動。調焦連桿2-9的兩端通過物鏡導釘1-2與望遠鏡筒組1中的物鏡組1-1連接，并通過物鏡導釘1-2帶動兩個鏡筒組內的物鏡組1-1在調焦機構的作用下，與數碼成像鏡頭組2-1進行同步運動，實現同步調焦的功能。導向桿2-5和調焦連桿2-9通過螺釘2-16固定連接在中間連接構件2-11的上聯體件2-11a上，從動輪軸2-20通過壓圈2-22調整軸向間隙后，固定在中間連接構件2-11的下聯體件2-11b上。導向桿2-5與調焦手輪7之間通過手輪導釘2-6連接，當轉動調焦手輪7時，通過調焦手輪7上的曲線導槽帶動手輪導釘2-6及導向桿2-5移動，并帶動調焦連桿2-9，實現望遠鏡鏡筒組物鏡組1-1的移動(參見圖3)，同時通過調焦手輪7的轉動帶動從動輪軸2-20同步轉動，從動輪軸2-20上的曲線導槽帶動鏡頭導釘2-2移動，使數碼鏡頭組2-1按照離焦曲線導槽運動，最終實現數碼成像鏡頭組2-1和望遠鏡中的物鏡組1-1按照其離焦曲線運動一致，達到同步調焦的目的。
在數碼照相系統的殼體中，所述的用于處理影像資料的電子線路板共有五塊，分別是主線路板2-12、功能線路板2-10、傳感器線路板2-17、顯示屏線路板和拍攝線路板，其中，主線路板2-12固定在中間連接構件2-11板狀體的下部，實現相機的主要拍攝功能，功能線路板2-10固定在中間連接構件2-11板狀件2-11c的上部，實現相機的操作功能設置，其控制線通過線路板上的接插件與主線路板2-12連接，傳感器線路板2-17固定在傳感器座2-18上，通過調焦手輪7的轉動實現成像鏡頭對不同景物的調節，使清晰的景物成在傳感器板2-17的像平面上。顯示屏線路板(圖中未示)固定在可翻轉的顯示屏板內，該線路板的連線與主線路板2-12之間采用插座連接。拍攝線路板位于殼體內拍攝鍵6、電源開關鍵5的下方(圖中未示)。各線路板的設計為公知的常規技術，此處不在贅述。
參看圖3，望遠鏡筒組1采用常規結構，包括取景的物鏡組1-1、能夠倒像的棱鏡組1-3、用于放大目標的目鏡組1-5，所不同的是在棱鏡組1-3設置有分劃板組件1-4，該組件由分劃板框、分劃板、分劃板壓圈組裝而成，并用粘合劑與棱鏡組粘合連為一體。通過設置的分化板，可使不同視力的人在使用該機觀察拍攝目標時，不受視力差別的影響，均能拍攝出理想的清晰畫面，由此解決了因視力差別所造成的拍攝成像質量差異的問題。物鏡組1-1與調焦機構中的調焦連桿2-9通過物鏡導釘1-2連接，并借助調焦手輪7驅動調焦機構帶動物鏡組1-1沿著系統的光軸前后移動，從而實現對遠近物體的觀察。該望遠鏡系統在數碼照相系統開啟使用時為拍攝的取景系統，可對3m～無窮遠處的不同景物進行拍攝，在數碼照相系統不開啟使用時，就是一具雙筒望遠鏡。
權利要求1.一種同步調焦式數碼望遠照相機，該機是由數碼照相系統和望遠鏡系統組成，其中，望遠鏡系統的兩個鏡筒組分別位于數碼照相系統的兩側部位，與數碼照相系統以鉸鏈軸連接的方式構成可繞鉸鏈軸轉動的雙筒望遠鏡，并由該雙筒望遠鏡作為數碼照相系統的取景器；其主要特征是數碼照相系統具有一個殼體，殼體的后上部設置有功能操作控制面板和與面板鉸鏈連接并可折疊的顯示屏，殼體前部采用流線型的扣合式上、下蓋體，在上蓋體上設置有電源開關按鍵、拍攝按鍵和用于外露調焦手輪的開孔，殼體內設置有數碼成像鏡頭組、電池組、電子線路板、中間連接構件以及安裝在中間連接構件上并能使數碼成像鏡頭組和望遠鏡筒組中的物鏡組進行同步運動的調焦機構。
2.根據權利要求1所述的同步調焦式數碼望遠照相機，其特征在于所述中間連接構件為多形體組合的結構件，是由板狀件與構成空間兩根平行軸線的空心軸狀的上、下體件連為一體組成，上聯體件內裝有調焦機構，下聯體裝有數碼成像鏡頭組，并在下聯體的底部設有透過殼體的三腳架通用接口。
3.根據權利要求1所述的同步調焦式數碼望遠照相機，其特征在于所述調焦機構是由帶有齒輪的調焦手輪，偏心手輪軸套，手輪導釘、導向桿、手輪壓圈、調焦連桿、帶有齒輪的從動輪軸，輪軸壓圈、鏡頭導釘組成，其中，調焦手輪、偏心手輪軸套、導向桿、手輪壓圈依次組裝在中間連接構件的上聯體件上，從動輪軸通過輪軸壓圈與中間連接構件中的下聯體件鋼性連接，在調焦手輪和從動輪軸上分別設有曲線導槽，與曲線導槽相對應部位的導向桿上以及數碼成像鏡頭組中分別裝有可沿所設曲線導槽軌跡運動的手輪導釘和鏡頭導釘，調焦連桿通過緊固件與中間連接構件上的導向桿固定連接，并與導向桿的軸線呈垂直方向，調焦連桿的兩端通過物鏡導釘與望遠鏡筒組內的物鏡組連接。
4.根據權利要求1所述的同步調焦式數碼望遠照相機，其特征在于所述望遠鏡筒組中設置有分劃板組，是由分劃板框、分劃板、分劃板壓圈組裝而成，并與棱鏡組粘合連接。
5.根據權利要求1所述的同步調焦式數碼望遠照相機，其特征在于所述數碼成像鏡頭組前端的透鏡窗孔處設置有扣裝的鏡頭帽。
6.根據權利要求1所述的同步調焦式數碼望遠照相機，其特征在于所述的用于處理影像資料的電子線路板組包括主線路板、功能線路板、傳感器線路板、顯示屏線路板和拍攝線路板，其中，主線路板固定在中間連接構件板狀體的下部，功能線路板固定在中間連接構件板狀體的上部，其控制線通過線路板上的接插件與主線路板連接，傳感器線路板固定在傳感器座上，顯示屏線路板固定在可翻轉的顯示屏板內，顯示屏線路板的連接線與主線路板之間采用插座連接，拍攝線路板位于殼體內拍攝鍵、電源開關鍵的下方。
專利摘要本實用新型涉及一種同步調焦式數碼望遠照相機。該機是由數碼照相系統和望遠鏡系統組成，其主要特點是由雙筒望遠鏡作為數碼照相系統的取景器，在數碼照相系統上設置有能夠實施回放并可折疊的顯示屏，并在機體內設置有能使數碼成像鏡頭組和望遠鏡筒組中的物鏡組進行同步運動的調焦機構。使用該機，不僅能達到望遠效果，而且能將觀察到的3m至無窮遠距離的景物影像清晰的拍攝保留下來，并利用顯示屏對拍攝的照片進行回放篩選，且不受使用者視力好壞的影響都能使用。該機可廣泛用于旅游娛樂、考古探險、動、植物保護、環境監察等；具有體積小、便于攜帶、使用方便的實用效果。
文檔編號G03B17/02GK2795887SQ20052013369
公開日2006年7月12日 申請日期2005年10月14日 優先權日2005年2月2日
發明者張麗芳, 丁文偉, 馬濤, 王中雅, 董德承, 蔚俊霞, 何利京 申請人:河南中光學集團有限公司