專(zhuān)利名稱(chēng)：可連續(xù)改變觀測(cè)角度的轉(zhuǎn)角鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及折射式天文望遠(yuǎn)鏡的觀察系統(tǒng)，具體地說(shuō)，涉及用于該系統(tǒng)中的一種可連續(xù)改變觀測(cè)角度的轉(zhuǎn)角鏡。
背景技術(shù)：
在進(jìn)行天文觀察時(shí)，由于所要觀察的是星空目標(biāo)，當(dāng)使用折射式望遠(yuǎn)鏡時(shí)，如果將目鏡直接裝在望遠(yuǎn)鏡上，人眼就要仰面觀察。圖1示出了這種情況，其中標(biāo)號(hào)100表示望遠(yuǎn)鏡，200表示目鏡，300表示人的肉眼。如圖所示，在此情況下，由于星體方位高低不一，若要直接觀測(cè)，則觀測(cè)者的頭部必須仰起，從而讓人感覺(jué)不適，難以滿(mǎn)足使用要求。因此，一般都需要在目鏡前配置一轉(zhuǎn)角鏡，改變光軸方向，以便于觀察。
目前一般采用45°轉(zhuǎn)角鏡或90°轉(zhuǎn)角鏡，以將望遠(yuǎn)鏡光軸偏轉(zhuǎn)45°或90°而利于觀察。圖2和圖3分別示出了采用45°轉(zhuǎn)角鏡及90°轉(zhuǎn)角鏡的情況，圖中標(biāo)號(hào)400和500分別表示90°轉(zhuǎn)角鏡和45°轉(zhuǎn)角鏡。然而，這兩種轉(zhuǎn)角鏡皆為固定角度的轉(zhuǎn)角鏡。因?yàn)橛^察目標(biāo)物的方向位置多種多樣，固定角度的轉(zhuǎn)角鏡仍存在使用不便的缺點(diǎn)。而且，由于固定角度轉(zhuǎn)角鏡一般只有45°或90°兩種，故光軸無(wú)法在45°和90°之間的其它角度偏轉(zhuǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述缺陷，本發(fā)明的目的在于實(shí)現(xiàn)一種可使光軸偏轉(zhuǎn)角度連續(xù)改變的轉(zhuǎn)角鏡。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種可連續(xù)改變觀測(cè)角度的轉(zhuǎn)角鏡，包括殼體，該殼體上有一套筒，用于將轉(zhuǎn)角鏡裝到望遠(yuǎn)鏡上；目鏡管單元，該目鏡管單元具有一目鏡管和一目鏡管支架，目鏡管連接于目鏡管支架，目鏡管支架可樞轉(zhuǎn)地安裝在殼體內(nèi)；反射鏡單元，該反射鏡單元具有一反射鏡、一反鏡射支架和轉(zhuǎn)軸，反射鏡裝在反射鏡支架內(nèi)，反射鏡支架通過(guò)轉(zhuǎn)軸與目鏡管支架連接；以及曲線(xiàn)板，該曲線(xiàn)板可樞轉(zhuǎn)地安裝在殼體內(nèi)并連接于目鏡管支架和反射鏡支架，該曲線(xiàn)板設(shè)計(jì)成使反射鏡支架的轉(zhuǎn)角為目鏡管支架轉(zhuǎn)角的一半。
借助于本發(fā)明轉(zhuǎn)角鏡，在用折射式望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行天文觀察時(shí)，不論觀察目標(biāo)位于天空何種方位，只要改變轉(zhuǎn)角鏡的轉(zhuǎn)角，就可以使其位于45°到90°范圍內(nèi)的任一轉(zhuǎn)角位置，達(dá)到采用固定角度轉(zhuǎn)角鏡無(wú)法達(dá)到的效果，既靈活方便，又能使目鏡處于最便于觀察的位置，從而獲得比較理想的使用效果。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中直接用肉眼進(jìn)行觀測(cè)的示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)中借助90°的轉(zhuǎn)角鏡進(jìn)行觀測(cè)的示意圖；圖3是現(xiàn)有技術(shù)中借助45°的轉(zhuǎn)角鏡進(jìn)行觀測(cè)的示意圖；圖4是說(shuō)明轉(zhuǎn)角鏡反射原理的示意圖；圖5是說(shuō)明轉(zhuǎn)角鏡反射原理的示意圖，其中反射面轉(zhuǎn)過(guò)α角；圖6是根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例的轉(zhuǎn)角鏡位于90°位置時(shí)的剖視圖；圖7是圖1所示轉(zhuǎn)角鏡的側(cè)剖視圖；圖8a-8d分別是目鏡管在90°、75°、60°和45°這四個(gè)位置時(shí)的剖視圖；圖9a-9b分別示出了在上述四個(gè)位置時(shí)，曲線(xiàn)板與目鏡管支架和反射鏡支架上的各限位軸之間的相應(yīng)位置關(guān)系；以及圖10示出了限位軸在曲線(xiàn)板上的軌跡。
具體實(shí)施例方式
在對(duì)本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)作描述之前，先來(lái)說(shuō)明一下轉(zhuǎn)角鏡的反射原理。
轉(zhuǎn)角鏡的光軸是由反射鏡轉(zhuǎn)折的。如圖4所示，根據(jù)反射定律，當(dāng)入射光線(xiàn)A入射到反射面R上反射時(shí)，反射角i′等于入射角i，即i′＝i。如圖5所示，假設(shè)入射光線(xiàn)A方向不變，當(dāng)反射面R轉(zhuǎn)動(dòng)α角使入射角改變時(shí)，則入射光線(xiàn)A的入射角為i1＝i+α，反射光線(xiàn)B的反射角也為i′＝i1′+α。
此時(shí)，反射光線(xiàn)與入射光線(xiàn)間的夾角為i1+i1′＝i+α+i′+α＝i+i′+2α也就是說(shuō)，反射光線(xiàn)與入射光線(xiàn)間夾角的變化為反射面轉(zhuǎn)角的二倍。
本發(fā)明就是根據(jù)以上所述的反射定律，使入射光線(xiàn)的位置不變，當(dāng)反射面轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，反射角隨之相應(yīng)改變?cè)韥?lái)達(dá)到連續(xù)改變光軸的偏轉(zhuǎn)角度。
本發(fā)明的可連續(xù)改變觀察角度的轉(zhuǎn)角鏡，主要包括殼體、目鏡管單元、反射鏡單元和曲線(xiàn)板。以下將結(jié)合附圖來(lái)描述它們的具體結(jié)構(gòu)。
如圖6和7所示，殼體由轉(zhuǎn)角鏡座9、上蓋板7和側(cè)蓋板16所組成。在轉(zhuǎn)角鏡座9上裝有套筒1，用于將轉(zhuǎn)角鏡裝到望遠(yuǎn)鏡上，轉(zhuǎn)角鏡座9和側(cè)蓋板16之間用螺釘連接。上蓋板7連接于目鏡管支架13，可隨目鏡管支架13一起相對(duì)于轉(zhuǎn)角鏡座9轉(zhuǎn)動(dòng)。應(yīng)該理解，所述殼體的結(jié)構(gòu)形式并不是限于上述組合，也可以采用其它的組合，只要能達(dá)到上述功能即可。
目鏡管單元包括目鏡管4和目鏡管支架13。目鏡就裝在目鏡管4內(nèi)，用螺釘3固定。目鏡管4可以用螺紋固定在目鏡管支架13上，同時(shí)將上蓋板7固定。目鏡管支架13有兩個(gè)支承臂(圖7)，反射鏡支架的兩轉(zhuǎn)軸11和17分別穿過(guò)這兩個(gè)支承臂，從而使反射鏡支架12可以繞轉(zhuǎn)軸相對(duì)于目鏡管支架13轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖1所示，在目鏡管支架13的一個(gè)支臂上裝有限位軸5，其用途將在稍后描述。轉(zhuǎn)軸11和17還分別進(jìn)入轉(zhuǎn)角鏡座9和側(cè)蓋板16，將目鏡座支架13裝在殼體上，并能繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，可以使反射鏡支架12和目鏡管支架13支承在相同轉(zhuǎn)軸上并能分別轉(zhuǎn)動(dòng)。
反射鏡單元包括反射鏡2、反射鏡支架12以及轉(zhuǎn)軸11和17。反射鏡2裝在反射鏡支架12內(nèi)，將進(jìn)入望遠(yuǎn)鏡的光線(xiàn)反射到目鏡管4。由于反射鏡支架12的轉(zhuǎn)軸11和17分別通過(guò)目鏡管支架13的兩支承臂，因而使反射鏡2可隨反射鏡支架12繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。在反射鏡支架12上還裝有一限位軸10，其用途也將在稍后描述。
曲線(xiàn)板6通過(guò)轉(zhuǎn)軸8裝在轉(zhuǎn)角鏡座9上，并能繞轉(zhuǎn)軸8轉(zhuǎn)動(dòng)。曲線(xiàn)板6上有二條曲線(xiàn)槽，分別套住目鏡管支架13上的限位軸5和反射鏡支架12上的限位軸10。這樣，當(dāng)目鏡管支架12轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，限位軸5帶動(dòng)曲線(xiàn)板6繞固定在轉(zhuǎn)角鏡座9上的轉(zhuǎn)軸8旋轉(zhuǎn)，曲線(xiàn)板6的另一條曲線(xiàn)槽則帶動(dòng)限位軸10，使反射鏡支架12帶著反射鏡2同步轉(zhuǎn)動(dòng)。
在本發(fā)明的該較佳實(shí)施例中，當(dāng)目鏡管支架13轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，曲線(xiàn)板6通過(guò)限位軸5和10帶動(dòng)反射鏡支架12轉(zhuǎn)動(dòng)，使反射鏡支架12的轉(zhuǎn)角和目鏡座支架轉(zhuǎn)角保持固定的轉(zhuǎn)角比，即反射鏡支架轉(zhuǎn)角為目鏡管支架轉(zhuǎn)角的一半。
圖8a-8d示出了目鏡管位于90°、75°、60°和45°四個(gè)位置時(shí)，與反射鏡2的相對(duì)位置。圖9a-9b示出了在上述四個(gè)位置時(shí)，曲線(xiàn)板6與限位軸5、10之間的相對(duì)位置。
如圖10所示，當(dāng)曲線(xiàn)板6繞轉(zhuǎn)角鏡座9上的轉(zhuǎn)軸8轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，固定于目鏡管支架13上的限位軸5和固定于反射鏡支架12上的限位軸10的相對(duì)位置變化就組成二條軌跡曲線(xiàn)。上面一條限位軸5的運(yùn)動(dòng)軌跡曲線(xiàn)為直線(xiàn)。按反射鏡支架12轉(zhuǎn)角為目鏡座支架13轉(zhuǎn)角的一半來(lái)確定限位軸10的位置，對(duì)應(yīng)位置軌跡變化就確定了下面一條曲線(xiàn)槽的形狀和位置。
換言之，在圖示實(shí)施例中是在確定了曲線(xiàn)板轉(zhuǎn)軸8及限位軸5和10的相對(duì)位置后，嚴(yán)格按照目鏡管支架13和反射鏡支架12的轉(zhuǎn)角比為2∶1的關(guān)系，確定了限位軸5和10在90°到45°范圍內(nèi)的一系列相對(duì)位置軌跡，將軌跡連成曲線(xiàn)，曲線(xiàn)板6上的兩條曲線(xiàn)槽就是這樣確定的。轉(zhuǎn)角鏡的轉(zhuǎn)角范圍就是由曲線(xiàn)板6上的曲線(xiàn)槽來(lái)限定的。
為了使用更加方便、可靠，在該實(shí)施例中，還增加了定位和鎖緊裝置。
所謂定位裝置包括設(shè)置在目鏡管支架13上的鋼球15和設(shè)置在側(cè)蓋板16上的一組沿圓弧分布的定位孔。鋼球15由壓簧14壓緊，始終與側(cè)蓋板接觸，當(dāng)目鏡管支架13轉(zhuǎn)動(dòng)使鋼球15進(jìn)入到側(cè)蓋板16的定位孔內(nèi)時(shí)，發(fā)出“咔嗒”聲音，目鏡座的位置就確定了。由于在45°～90°范圍內(nèi)設(shè)置了多個(gè)定位孔，使用時(shí)，可以轉(zhuǎn)動(dòng)目鏡管支架13，到要求位置時(shí)鋼球15進(jìn)入相應(yīng)定位孔，發(fā)出“咔嗒”聲音，轉(zhuǎn)角鏡即進(jìn)入到使用位置。
所謂鎖緊裝置，主要包括手輪18和轉(zhuǎn)軸17。手輪18用螺紋與轉(zhuǎn)軸17連接，當(dāng)需要可靠定位或進(jìn)行天文攝影時(shí)，可將手輪18旋緊，轉(zhuǎn)軸17就使目鏡管支架13和側(cè)蓋板16壓緊，目鏡管支架13就不能轉(zhuǎn)動(dòng)了。為確保目鏡管4在90°到45°的變換過(guò)程中，目鏡觀察時(shí)有相同的視場(chǎng)，根據(jù)本發(fā)明的可連續(xù)改變觀測(cè)角度的轉(zhuǎn)角鏡在結(jié)構(gòu)上需滿(mǎn)足以下要求。
1.轉(zhuǎn)軸11和17的軸線(xiàn)應(yīng)通過(guò)反射鏡2的反射面并與套筒1和目鏡管4的軸線(xiàn)相交。
2、反射鏡支架12和目鏡管支架13必須同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，而反射鏡支架12的轉(zhuǎn)角應(yīng)為目鏡管支架13轉(zhuǎn)角的一半。
本發(fā)明的45°～90°可連續(xù)改變觀測(cè)角度的轉(zhuǎn)角鏡在結(jié)構(gòu)上完全滿(mǎn)足上述要求，當(dāng)目鏡管4在45°～90°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在目鏡視場(chǎng)內(nèi)，目標(biāo)不會(huì)有明顯的偏移。
與傳統(tǒng)的固定角度轉(zhuǎn)角鏡相比，本發(fā)明的可連續(xù)改變觀測(cè)角度的轉(zhuǎn)角鏡增加了反射鏡支架、目鏡管支架、曲線(xiàn)板、轉(zhuǎn)軸以及定位和鎖緊裝置。
雖然以上通過(guò)一較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的轉(zhuǎn)角鏡作了描述，但熟悉本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，只要滿(mǎn)足以上二個(gè)條件，在結(jié)構(gòu)上可以進(jìn)行各種不同的變換。例如，改變角度可大可小，不一定局限于45°～90°；可以不要定位或鎖緊裝置；曲線(xiàn)板也可做成其它形狀或配置在其它位置；可以將曲線(xiàn)板上的曲線(xiàn)槽與目鏡管支架和反射鏡支架上的限位軸互換位置；轉(zhuǎn)角鏡座和側(cè)蓋板間的組合也可采用其它方式等。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍不應(yīng)受到以上詳細(xì)描述的限制，而是應(yīng)由所附權(quán)利要求書(shū)來(lái)限定。
權(quán)利要求
1.一種可連續(xù)改變觀測(cè)角度的轉(zhuǎn)角鏡，包括殼體，該殼體上有一套筒，用于將轉(zhuǎn)角鏡裝到望遠(yuǎn)鏡上；目鏡管單元，該目鏡管單元具有一目鏡管和一目鏡管支架，所述目鏡管連接于目鏡管支架，所述目鏡管支架可樞轉(zhuǎn)地安裝在所述殼體內(nèi)；反射鏡單元，該反射鏡單元具有一反射鏡、一反鏡射支架和轉(zhuǎn)軸，所述反射鏡裝在所述反射鏡支架內(nèi)，所述反射鏡支架通過(guò)所述轉(zhuǎn)軸與所述目鏡管支架連接；以及曲線(xiàn)板，該曲線(xiàn)板可樞轉(zhuǎn)地安裝在所述殼體內(nèi)并連接于所述目鏡管支架和所述反射鏡支架，該曲線(xiàn)板設(shè)計(jì)成使所述反射鏡支架的轉(zhuǎn)角為所述目鏡管支架轉(zhuǎn)角的一半。
2.如權(quán)利1所述的可連續(xù)改變觀測(cè)角度的轉(zhuǎn)角鏡，其特征在于，所述曲線(xiàn)板上有兩條曲線(xiàn)槽，它們分別與所述目鏡管支架和所述反射鏡支架上的限位軸相配合。
3.如權(quán)利1所述的可連續(xù)的改變觀測(cè)角度的轉(zhuǎn)角度，其特征在于，所述殼體包括一轉(zhuǎn)角鏡座體、一上蓋板和一側(cè)蓋板，所述轉(zhuǎn)角鏡座體和側(cè)蓋板相互聯(lián)接，所述上蓋板連接于所述目鏡支架。
4.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)角鏡，其特征在于，還包括一定位裝置，所述定位裝置設(shè)置在所述目鏡支架與所述殼體之間，包括一鋼球和一定位孔。
5.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)角鏡，其特征在于，還包括一鎖緊裝置，所述鎖緊裝置包括一手輪，該手輪螺旋連接于所述轉(zhuǎn)軸。
6.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)角鏡，其特征在于，所述轉(zhuǎn)軸通過(guò)所述反射鏡的反射面，并與所述套筒和所述目鏡管的軸線(xiàn)相交。
7.如以上任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的轉(zhuǎn)角鏡，其特征在于，所述目鏡管軸線(xiàn)與所述套筒軸線(xiàn)的夾角在45°～90°的范圍內(nèi)連續(xù)地變化。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種可連續(xù)改變觀測(cè)角度的轉(zhuǎn)角鏡，包括殼體，該殼體上有一套筒，用于將轉(zhuǎn)角鏡裝到望遠(yuǎn)鏡上；目鏡管單元，該目鏡管單元具有一目鏡管和一目鏡管支架，目鏡管連接于目鏡管支架，目鏡管支架可樞轉(zhuǎn)地安裝在殼體內(nèi)；反射鏡單元，該反射鏡單元具有一反射鏡、一反鏡射支架和轉(zhuǎn)軸，反射鏡裝在反射鏡支架內(nèi)，反射鏡支架通過(guò)轉(zhuǎn)軸與目鏡管支架連接；以及曲線(xiàn)板，該曲線(xiàn)板可樞轉(zhuǎn)地安裝在殼體內(nèi)并連接于目鏡管支架和反射鏡支架，該曲線(xiàn)板設(shè)計(jì)成使反射鏡支架的轉(zhuǎn)角為目鏡管支架轉(zhuǎn)角的一半。借助于本發(fā)明可連續(xù)改變觀察角度的轉(zhuǎn)角鏡，在用折射式望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行星空觀察時(shí)，不論星體處于何方位都可使目鏡處于便于觀測(cè)的位置。
文檔編號(hào)G02B23/00GK1804676SQ20051002324
公開(kāi)日2006年7月19日 申請(qǐng)日期2005年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月12日
發(fā)明者沈達(dá)忠 申請(qǐng)人:蘇州信達(dá)光電科技有限公司