專利名稱：光學(xué)裝置和變焦雙筒望遠(yuǎn)鏡的制作方法
下列在先申請(qǐng)的內(nèi)容在此引為參考2000年1月11日提交的日本專利申請(qǐng)2000-2298。
本發(fā)明涉及一種光學(xué)裝置和結(jié)合有變焦功能的雙筒望遠(yuǎn)鏡，望遠(yuǎn)鏡的放大率可以改變。
有一種類型的雙筒望遠(yuǎn)鏡，包括左右透鏡體和一個(gè)把這些透鏡體連接到一起的主體，還帶有一個(gè)用于聚焦調(diào)節(jié)的設(shè)置到主體上的聚焦環(huán)。當(dāng)觀察者轉(zhuǎn)動(dòng)聚焦環(huán)時(shí)，透鏡體中物鏡和目鏡之間的距離可以改變，并因此可以清楚地觀察各種待觀察的物體。
在具備一種能夠改變觀察放大率的變焦功能的雙筒望遠(yuǎn)鏡(以下稱作變焦雙筒望遠(yuǎn)鏡)中，上述雙筒望遠(yuǎn)鏡的主體還包括一個(gè)變焦桿。當(dāng)觀察者操縱變焦桿同時(shí)觀察待觀察的物體時(shí)，他可以改變包含在目鏡透鏡中的幾個(gè)透鏡組相互之間的間隔，并因而如以下所述，可以改變觀察的放大率。
圖4是現(xiàn)有變焦雙筒望遠(yuǎn)鏡從上看時(shí)的局部剖視圖。在圖4中，除去了頂蓋，并且局部剖切后看雙筒望遠(yuǎn)鏡，以便觀看其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。另外，在剖視圖中示出了目鏡透鏡7和它們的周圍結(jié)構(gòu)，并且還示出了聚焦環(huán)5和它周圍的結(jié)構(gòu)。因?yàn)殡p筒望遠(yuǎn)鏡的結(jié)構(gòu)幾乎是關(guān)于中心軸4左右側(cè)對(duì)稱的，所以在下面的描述中，圖中的標(biāo)號(hào)只標(biāo)注在一側(cè)或另一側(cè)。一對(duì)左右透鏡體1和2通過主體3連結(jié)到一起。透鏡體1和2是波羅(Porro)棱鏡型，比目鏡透鏡7更緊密地排列在一起的物鏡透鏡8放置在主體3的前部中。
一般地，變焦光學(xué)系統(tǒng)的每個(gè)目鏡透鏡7沿其光軸10包括一個(gè)稱作前透鏡的第一透鏡組11，一個(gè)稱作中間透鏡的第二透鏡組12，和一個(gè)稱作后透鏡的第三透鏡組13。前透鏡11和中間透鏡12分別組裝在前透鏡支架14和中間透鏡支架15內(nèi)。改變前透鏡支架14和中間透鏡支架15之間的間隔，使得該間隔對(duì)于高放大率較大，對(duì)于低放大率較小。這通過雙筒望遠(yuǎn)鏡使用者的手指搭接弧刷形變焦桿(以下稱作變焦桿)6的致動(dòng)點(diǎn)6a并由此以畫弧的方式繞支撐點(diǎn)6b旋轉(zhuǎn)變焦桿而實(shí)現(xiàn)。變焦桿6的致動(dòng)點(diǎn)6a處于比支撐點(diǎn)6b更接近聚焦環(huán)5的位置。應(yīng)注意到光軸10和中心軸4平行。
當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)變焦桿6時(shí)，位于其下方的變焦凸輪盤19繞旋轉(zhuǎn)軸19d旋轉(zhuǎn)，使與形成在此凸輪盤19中的一對(duì)凸輪槽(圖中未示出)接合的一對(duì)連接銷釘17b和18b平行于中心軸4移動(dòng)。連接銷釘17b固定到連接到前透鏡支架14上的前透鏡桿上(圖中未示出)，而連接銷釘18b固定到連接到中間透鏡支架15上的中間透鏡桿上(圖中也未示出)。因此，當(dāng)變焦桿6旋轉(zhuǎn)時(shí)，前透鏡支架14和中間透鏡支架15可平行于中心軸4，也即平行于光軸10移動(dòng)，同時(shí)改變著它們之間的相對(duì)距離。
前透鏡桿和中間透鏡桿在用做導(dǎo)軌的一對(duì)左右平行槽16中滑動(dòng)。平行槽16形成兩級(jí)槽，其中一級(jí)部分用于導(dǎo)引前透鏡桿，另一級(jí)部分用于導(dǎo)引中間透鏡桿，這些槽的長度在圖中用“1”表示。另外，固定到中間透鏡桿的連接銷釘在一個(gè)筆直槽21a中滑動(dòng)并被導(dǎo)引，而此筆直槽21a設(shè)置在從上面壓著變焦凸輪盤19的凸輪盤壓按元件21中。前透鏡桿和中間透鏡桿能夠以直線移動(dòng)而沒有通過設(shè)置于這三個(gè)點(diǎn)處的導(dǎo)槽移動(dòng)。
雙筒望遠(yuǎn)鏡常常用于戶外觀看體育比賽或鳥類觀察，所以希望即使在操縱者帶手套時(shí)、尤其當(dāng)在寒冷的天氣中使用雙筒望遠(yuǎn)鏡時(shí)也能進(jìn)行變焦操作和聚焦操作。
但是利用上述的雙筒望遠(yuǎn)鏡，因?yàn)榫劢弓h(huán)和變焦桿的致動(dòng)點(diǎn)近挨在一起，所以有一種危險(xiǎn)，即當(dāng)操縱者轉(zhuǎn)動(dòng)聚焦環(huán)以便調(diào)節(jié)焦點(diǎn)時(shí)，它的手指可能無意中會(huì)觸到變焦桿的致動(dòng)點(diǎn)，以致于不希望地改變觀察的放大率，反之，另一種危險(xiǎn)是當(dāng)操縱者移動(dòng)變焦桿以便改變觀察的放大率時(shí)，它的手指可能無意中會(huì)觸到聚焦環(huán)，以致于不希望地?cái)_動(dòng)焦點(diǎn)。
本發(fā)明的目的是提供一種擁有增強(qiáng)的可操作性的光學(xué)裝置和變焦雙筒望遠(yuǎn)鏡，使得例如操縱者轉(zhuǎn)動(dòng)聚焦環(huán)時(shí)，他的手指不會(huì)無意中觸到變焦桿的致動(dòng)點(diǎn)，反之，當(dāng)操縱者移動(dòng)變焦桿時(shí)，他的手指不會(huì)無意中觸到聚焦環(huán)。
為了達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)裝置包括一個(gè)可以改變放大率的光學(xué)系統(tǒng)；一個(gè)為了將光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置到焦點(diǎn)位置而致動(dòng)的聚焦環(huán)；和一個(gè)為了改變光學(xué)系統(tǒng)的放大率而致動(dòng)的變焦致動(dòng)元件。變焦致動(dòng)元件通過施加到致動(dòng)點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)力而繞支撐點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，致動(dòng)點(diǎn)處于比支撐點(diǎn)更遠(yuǎn)離聚焦環(huán)的位置。
本發(fā)明的變焦雙筒望遠(yuǎn)鏡包括左右透鏡體；位于左右透鏡體之間的主體；設(shè)置到主體的聚焦環(huán)，為聚焦而致動(dòng)；和一個(gè)設(shè)置到主體聚焦環(huán)附近的變焦致動(dòng)元件，為改變變焦雙筒望遠(yuǎn)鏡的觀察放大率而致動(dòng)。變焦致動(dòng)元件通過施加到致動(dòng)點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)力而繞支撐點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，致動(dòng)點(diǎn)處于比支撐點(diǎn)更遠(yuǎn)離聚焦環(huán)的位置。
在此變焦雙筒望遠(yuǎn)鏡中，最好變焦致動(dòng)元件比聚焦環(huán)更靠近左右透鏡體的目鏡透鏡。
同樣，最好聚焦環(huán)和變焦致動(dòng)元件依次沿左右透鏡體的目鏡透鏡光軸的方向設(shè)置。
下面結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。附圖中

圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的變焦雙筒望遠(yuǎn)鏡從上看的局部剖視圖；圖2是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的變焦雙筒望遠(yuǎn)鏡主體結(jié)構(gòu)的平面圖；圖3A是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的變焦雙筒望遠(yuǎn)鏡主體結(jié)構(gòu)的平面圖；圖3B是圖3A的A-A剖面圖；圖4是現(xiàn)有雙筒望遠(yuǎn)鏡從上看的局部剖視圖。
圖1至圖3表示根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的變焦雙筒望遠(yuǎn)鏡。圖1是變焦雙筒望遠(yuǎn)鏡從上看的局部剖視圖，并且與涉及現(xiàn)有技術(shù)的圖4對(duì)應(yīng)。圖2是一個(gè)平面圖，表示具有變焦桿的變焦雙筒望遠(yuǎn)鏡主體的中心部分，并且從中除去了凸輪盤按壓元件。另外，圖3A表示變焦凸輪盤(圖2中所示的其中一個(gè)元件)也被除去的變焦雙筒望遠(yuǎn)鏡主體的中心部分平面圖。圖3B是沿圖1和圖3A中箭頭方向所示的A-A線截取的剖面圖。在這些附圖和下面的解釋中，對(duì)于對(duì)應(yīng)于圖4中現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)部件的部件采用相同的標(biāo)號(hào)。
對(duì)于根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例的變焦雙筒望遠(yuǎn)鏡，如同對(duì)于圖4的變焦雙筒望遠(yuǎn)鏡，一對(duì)左右透鏡體1和2通過主體3連接到一起。透鏡體1和2是Porro棱鏡型，比目鏡透鏡7更緊密排列在一起的物鏡透鏡8放置在主體3的前部中。
變焦光學(xué)系統(tǒng)的每個(gè)目鏡透鏡7沿其光軸10包括一個(gè)稱作前透鏡的第一透鏡組11，一個(gè)稱作中間透鏡的第二透鏡組12，和一個(gè)稱作后透鏡的第三透鏡組13。前透鏡11和中間透鏡12分別組裝在前透鏡支架14和中間透鏡支架15內(nèi)。改變前透鏡支架14和中間透鏡支架15之間的間隔，使得該間隔對(duì)于高放大率較大，對(duì)于低放大率較小。這通過雙筒望遠(yuǎn)鏡使用者的手指搭接弧刷形變焦桿(以下稱作變焦桿)6的致動(dòng)點(diǎn)6a并由此以畫弧的方式繞支撐點(diǎn)6b旋轉(zhuǎn)變焦桿而實(shí)現(xiàn)。變焦桿6的致動(dòng)點(diǎn)6a處于比支撐點(diǎn)6b更遠(yuǎn)離聚焦環(huán)5的位置。應(yīng)注意到光軸10和中心軸4平行。
當(dāng)變焦桿6轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，位于其下方的變焦凸輪盤19繞旋轉(zhuǎn)軸19d旋轉(zhuǎn)，使與形成在此凸輪盤19中(見圖2)的一對(duì)凸輪槽19a和19b接合的一對(duì)連接銷釘17b和18b平行于中心軸4移動(dòng)。連接銷釘17b固定到連接到前透鏡支架14上的前透鏡桿17上，而連接銷釘18b固定到連接到中間透鏡支架15上的中間透鏡桿18上。因此，當(dāng)變焦桿6旋轉(zhuǎn)時(shí)，前透鏡支架14和中間透鏡支架15可以平行于中心軸4、也即平行于光軸10移動(dòng)，同時(shí)改變著它們之間的相對(duì)距離。
變焦時(shí)，前透鏡支架14和中間透鏡支架15應(yīng)如上所述地平行于光軸10移動(dòng)，同時(shí)改變著它們之間的相對(duì)距離。如圖1所示，有凹口的部分14a固定地設(shè)置到前透鏡支架14，向內(nèi)朝中心軸4延伸。另外，卡爪部分(凸)17a固定地設(shè)置到前透鏡桿17，從中心軸4向外延伸。這些卡爪部分17a卡到有凹口的部分14a中，并且因此當(dāng)前透鏡桿17沿設(shè)置于主體中的平行槽16(后面描述)滑動(dòng)時(shí)前透鏡支架14也移動(dòng)。
另一方面，以相同的方式把有凹口的部分15a固定地設(shè)置到中間透鏡支架15，向內(nèi)朝中心軸4延伸。另外，卡爪部分18a固定地設(shè)置到中間透鏡桿18，從中心軸4向外延伸。這些卡爪部分18a卡到有凹口的部分15a中，并因此當(dāng)中間透鏡桿18沿后述的平行槽16滑動(dòng)時(shí)，中間透鏡支架15也移動(dòng)。
如圖3A所示，前透鏡連接銷釘17b固定在前透鏡桿17中，而中間透鏡連接銷釘18b固定到中間透鏡桿18中。
如圖2所述，前透鏡連接銷釘17b卡到形成在變焦凸輪盤19中的凸輪槽19a中，同時(shí)中間透鏡連接銷釘18b卡到也形成在變焦凸輪盤19中的凸輪槽19b中。另外，固定在變焦凸輪盤19中的銷釘19c插在設(shè)置于變焦桿6致動(dòng)點(diǎn)6a附近的一槽(未示出)中。當(dāng)變焦桿6轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，銷釘19c也以相同的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，并且變焦凸輪盤19由此繞旋轉(zhuǎn)軸19d旋轉(zhuǎn)，以使前透鏡連接銷釘17b和中間透鏡連接銷釘18b平行于中心軸4移動(dòng)。
圖3B是表示平行槽16結(jié)構(gòu)的局部剖面圖，是沿圖1和圖3A中箭頭方向看的A-A線的平行槽16的剖面圖。如圖3B所示，平行槽16做成兩階梯形的槽。一個(gè)階梯形槽部分16a用于導(dǎo)引前透鏡桿17，另一個(gè)階梯形槽部分16b用于導(dǎo)引中間透鏡桿18。另外，平行槽16做成長度為L，而該長度L長于圖4中現(xiàn)有雙筒望遠(yuǎn)鏡里的平行槽長度1。因?yàn)椴?6以此種方式延伸，所以當(dāng)進(jìn)行變焦時(shí)可以確保對(duì)中間透鏡桿18有足夠的行程，并且即使在不存在圖4中所示筆直槽21a時(shí)也可以無竄動(dòng)地滑動(dòng)。
如圖1和2所示的此優(yōu)選實(shí)施例的第一區(qū)別特征在于變焦桿6a的致動(dòng)點(diǎn)6a和支撐點(diǎn)6b之間的位置關(guān)系與圖4中的相反。于是，可以避免當(dāng)雙筒望遠(yuǎn)鏡的操縱者轉(zhuǎn)動(dòng)聚焦環(huán)以調(diào)節(jié)焦點(diǎn)并且他的手指偶爾接觸到變焦桿的致動(dòng)點(diǎn)時(shí)觀察放大率的無意改變，以及避免當(dāng)通過移動(dòng)變焦桿和手指無意間觸到聚焦環(huán)時(shí)擾動(dòng)焦點(diǎn)。
本優(yōu)選實(shí)施例的第二個(gè)區(qū)別特征在于取消筆直槽21的同時(shí)，把平行槽16做得長于圖4中現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的槽長度，同時(shí)朝向目鏡透鏡和物鏡透鏡。換言之，把平行槽16做得較長，以致于在即使沒有筆直槽時(shí)也可以無竄動(dòng)地滑動(dòng)。
即，變焦桿6的致動(dòng)點(diǎn)6a遠(yuǎn)離聚焦環(huán)5定位，前透鏡桿17和中間透鏡桿18的導(dǎo)向完全由平行槽16執(zhí)行。通過這樣做，當(dāng)執(zhí)行變焦時(shí)也可以確保對(duì)中間透鏡桿18有足夠的行程，并且即使沒有任何筆直槽也可以無竄動(dòng)地滑動(dòng)。
應(yīng)該理解，雖然以上已參考變焦雙筒望遠(yuǎn)鏡的優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做了描述，但本發(fā)明并不局限于這一應(yīng)用。本發(fā)明還可以應(yīng)用到任何一種光學(xué)系統(tǒng)(光學(xué)裝置)，其中一個(gè)為調(diào)節(jié)焦點(diǎn)而操縱的聚焦環(huán)緊挨著另一個(gè)為改變觀察放大率而調(diào)節(jié)的變焦桿。在這種情況下，如果聚焦環(huán)的致動(dòng)方向和變焦桿的致動(dòng)方向相同，則本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)更加明顯。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)裝置，包括一個(gè)可以改變放大率的光學(xué)系統(tǒng)；一個(gè)為了將光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置到焦點(diǎn)位置而致動(dòng)的聚焦環(huán)；和一個(gè)為了改變光學(xué)系統(tǒng)的放大率而致動(dòng)的變焦致動(dòng)元件，其特征在于變焦致動(dòng)元件通過施加到致動(dòng)點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)力而繞支撐點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，該致動(dòng)點(diǎn)處于比支撐點(diǎn)更遠(yuǎn)離聚焦環(huán)的位置。
2.一種變焦雙筒望遠(yuǎn)鏡，包括左右透鏡體；位于左右透鏡體之間的主體；設(shè)置到主體的聚焦環(huán)，為聚焦而致動(dòng)；和一個(gè)設(shè)置到主體聚焦環(huán)附近的變焦致動(dòng)元件，為改變變焦雙筒望遠(yuǎn)鏡的觀察放大率而致動(dòng)，其特征在于變焦致動(dòng)元件通過施加到致動(dòng)點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)力而繞支撐點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，該致動(dòng)點(diǎn)處于比支撐點(diǎn)更遠(yuǎn)離聚焦環(huán)的位置。
3.如權(quán)利要求2所述的變焦雙筒望遠(yuǎn)鏡，其特征在于變焦致動(dòng)元件比聚焦環(huán)更靠近左右透鏡體的目鏡透鏡。
4.如權(quán)利要求2所述的變焦雙筒望遠(yuǎn)鏡，其特征在于聚焦環(huán)和變焦致動(dòng)元件依次沿左右透鏡體的目鏡透鏡光軸的方向設(shè)置。
全文摘要
一種光學(xué)裝置,包括:一個(gè)可以改變放大率的光學(xué)系統(tǒng);一個(gè)為了將光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置到焦點(diǎn)位置而致動(dòng)的聚焦環(huán);和一個(gè)為了改變光學(xué)系統(tǒng)的放大率而致動(dòng)的變焦致動(dòng)元件。并且變焦致動(dòng)元件通過施加到致動(dòng)點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)力而繞支撐點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),該致動(dòng)點(diǎn)處于比支撐點(diǎn)更遠(yuǎn)離聚焦環(huán)的位置。
文檔編號(hào)G02B23/16GK1357776SQ0013451
公開日2002年7月10日 申請(qǐng)日期2000年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月11日
發(fā)明者相川安幸 申請(qǐng)人:株式會(huì)社尼康