專利名稱：帶有照相功能的光學(xué)觀察器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶有照相功能的光學(xué)觀察器(optical viewer)裝置。
例如，日本實用新案的公開文本(KOKAI)No.6-2330公開了一種雙筒望遠(yuǎn)鏡和相機(jī)的組合裝置，其中相機(jī)僅是簡單地裝在雙筒望遠(yuǎn)鏡上。當(dāng)然，該雙筒望遠(yuǎn)鏡包括一對望遠(yuǎn)鏡鏡頭系統(tǒng)，而相機(jī)則包括一個照相鏡頭系統(tǒng)。在用這對望遠(yuǎn)鏡的鏡頭系統(tǒng)觀察物體時，可通過相機(jī)將所觀察的物體拍攝下來。此外，在這種帶有相機(jī)的雙筒望遠(yuǎn)鏡中，由于相機(jī)僅是簡單地附加到雙筒望遠(yuǎn)鏡上的，因此其操作并不容易。
此外已知的還有一種帶有照相機(jī)的雙筒望遠(yuǎn)鏡，其中利用物鏡系統(tǒng)(其包括在兩個望遠(yuǎn)鏡鏡頭系統(tǒng)的每一個當(dāng)中)作為照相鏡頭系統(tǒng)的一部分。
特別是，每一個望遠(yuǎn)鏡鏡頭系統(tǒng)都包括一個物鏡系統(tǒng)、一個正像棱鏡系統(tǒng)以及一個目鏡(ocular lens)系統(tǒng)。在其中一個望遠(yuǎn)鏡鏡頭系統(tǒng)中裝有一塊半透明反射鏡，其設(shè)置于物鏡系統(tǒng)和正像棱鏡系統(tǒng)之間，相對于相關(guān)望遠(yuǎn)鏡鏡頭系統(tǒng)的光軸成45°角。入射在物鏡系統(tǒng)上的光束被該半透明反射鏡分成兩部分。即一部分光束穿過半透明反射鏡而射向目鏡系統(tǒng)，其余部分光束則受到半透明反射鏡反射，從而被引入照相鏡頭系統(tǒng)。
在這種布置中，此類帶有相機(jī)的雙筒望遠(yuǎn)鏡比日本專利文獻(xiàn)(KOKAI)No.6-2330所公開的帶有相機(jī)的雙筒望遠(yuǎn)鏡更為緊湊。然而，其缺點是照相鏡頭系統(tǒng)的入射光量減少了。
當(dāng)一架照相機(jī)，特別是數(shù)字照相機(jī)，組裝到雙筒望遠(yuǎn)鏡上時，必須在這種帶有照相機(jī)的雙筒望遠(yuǎn)鏡中裝上各種電子裝置。因此，在各種電子裝置能夠帶電之前，必須將電池裝載到這種這種帶有照相機(jī)的雙筒望遠(yuǎn)鏡中。此時，由于電池的重量相對較大，因此在這種帶有照相機(jī)的雙筒望遠(yuǎn)鏡中，安放電池的位置就非常重要了。
特別是，如果這種帶有照相機(jī)的雙筒望遠(yuǎn)鏡在重量上分配不平衡，使用者就很難長時間地穩(wěn)定操作這種帶有照相機(jī)的雙筒望遠(yuǎn)鏡，同時使用者會因重量的不平衡而易于疲勞。此外，重量不平衡還會使照相機(jī)振動。因此，必須考慮重量較重的電池的位置，才能使這種帶有照相機(jī)的雙筒望遠(yuǎn)鏡在重量上比較平衡。
本發(fā)明的另一個目的是提供前述類型的一種帶有照相機(jī)的雙筒望遠(yuǎn)鏡，其在結(jié)構(gòu)上布置緊湊不笨重。
本發(fā)明的一種帶有照相功能的雙筒望遠(yuǎn)鏡，其包括一對望遠(yuǎn)鏡光學(xué)系統(tǒng)，以及一個殼體，該殼體用來接收這對望遠(yuǎn)鏡光學(xué)系統(tǒng)，并具有一個外側(cè)的端部。照相機(jī)系統(tǒng)包括一個照相光學(xué)系統(tǒng)和一個布置在照相光學(xué)系統(tǒng)后面并與之對齊的圖像傳感介質(zhì)。一電子控制系統(tǒng)，其對于照相機(jī)系統(tǒng)的操作進(jìn)行電子控制。電池系統(tǒng)包括至少一個電池以及一個電源電路板，該至少一個電池通過該電源電路板為電子控制系統(tǒng)提供電能。該至少一個電池和電源電路板布置在殼體的外側(cè)端部，這樣就能在殼體的各外側(cè)端部之間達(dá)到重量平衡。
電源電路板可包括一個電磁屏蔽蓋。此時，該電磁屏蔽蓋的厚度可調(diào)，從而使殼體的各外側(cè)端部之間達(dá)到重量平衡。此外，電源電路板所在的外側(cè)端部可具有配重，從而確保外側(cè)端部之間達(dá)到重量平衡。還有，電源電路板可包括一個電磁屏蔽蓋，同時電源電路板所在外側(cè)端部可具有配重，從而確保外側(cè)端部之間達(dá)到重量平衡。
殼體可包括彼此之間能移動接合的兩個殼體部分，望遠(yuǎn)鏡光學(xué)系統(tǒng)分別裝在這兩個殼體部分中，這樣通過一個殼體部分相對于另一殼體部分的移動就能對望遠(yuǎn)鏡光學(xué)系統(tǒng)的光軸進(jìn)行調(diào)節(jié)。作為優(yōu)選，其中一個殼體部分與另一殼體部分為滑動接合，從而通過一個殼體部分相對于另一殼體部分滑動就能使望遠(yuǎn)鏡光學(xué)系統(tǒng)的光軸在同一幾何平面上移動。
每一個望遠(yuǎn)鏡光學(xué)系統(tǒng)可包括一個光學(xué)物鏡系統(tǒng)、光學(xué)正像系統(tǒng)以及一個光學(xué)目鏡系統(tǒng)，光學(xué)正像和目鏡系統(tǒng)能沿著望遠(yuǎn)鏡光學(xué)系統(tǒng)的光軸相對于光學(xué)物鏡系統(tǒng)平移，從而將物體置于焦點。作為優(yōu)選，這帶有照相功能的雙筒望遠(yuǎn)鏡包括一個手動操作、布置在各望遠(yuǎn)鏡光學(xué)系統(tǒng)之間的旋轉(zhuǎn)軸以及一個與望遠(yuǎn)鏡光學(xué)系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的調(diào)焦機(jī)構(gòu)，以便將手動操作的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成每一望遠(yuǎn)鏡光學(xué)系統(tǒng)中光學(xué)正像和目鏡系統(tǒng)與光學(xué)物鏡系統(tǒng)之間的平移運動。
該手動操作的旋轉(zhuǎn)軸可構(gòu)成一個旋轉(zhuǎn)管軸，同時照相光學(xué)系統(tǒng)就裝在該旋轉(zhuǎn)管軸中。作為優(yōu)選，這種帶有照相功能的雙筒望遠(yuǎn)鏡還包括一個布置在旋轉(zhuǎn)管軸和照相光學(xué)系統(tǒng)之間的調(diào)焦機(jī)構(gòu)，以便將旋轉(zhuǎn)管軸的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成照相光學(xué)系統(tǒng)的平移運動，從而通過照相光學(xué)系統(tǒng)將物體置于焦點。
該圖像傳感介質(zhì)可包括一個固態(tài)圖像傳感器，這樣照相機(jī)系統(tǒng)就形成了一個數(shù)字照相機(jī)。此時，通過調(diào)焦機(jī)構(gòu)使照相光學(xué)系統(tǒng)產(chǎn)生平移就能將物體聚焦到固態(tài)圖像傳感器的受光面上。
這種帶有數(shù)字照相機(jī)的雙筒望遠(yuǎn)鏡包括一個殼體10以及裝在殼體10中完全相同的一對望遠(yuǎn)鏡鏡頭系統(tǒng)12R和12L，其中殼體10包括一個主殼體部分10A和一個可移動殼體部分10B。望遠(yuǎn)鏡鏡頭系統(tǒng)12R和12L分別用于人的左、右眼睛，并且在布置上相對于中線為對稱布置。
右邊的望遠(yuǎn)鏡鏡頭系統(tǒng)12R裝在主殼體部分10A中，其包括一個物鏡系統(tǒng)14R、一個正像系統(tǒng)16R和一個目鏡系統(tǒng)18R。主殼體部分10A的前壁上有一個開口19R，該開口19R與右邊的望遠(yuǎn)鏡鏡頭系統(tǒng)的物鏡系統(tǒng)14R對齊。
左邊的望遠(yuǎn)鏡鏡頭系統(tǒng)12L裝在可移動殼體部分10B中，其包括一個物鏡系統(tǒng)14L、一個正像系統(tǒng)16L和一個目鏡系統(tǒng)18L?？梢苿託んw部分10B的前壁上有一個開口19L，該開口19L與左邊的望遠(yuǎn)鏡鏡頭系統(tǒng)的物鏡系統(tǒng)14L對齊。
可移動殼體部分10B與主殼體部分10A滑動接合，從而在彼此之間可相對移動。即，可移動殼體部分10B能相對于主殼體部分10A在圖2所示的收起位置和圖3所示最大伸出位置之間移動。
在殼體部分10A和10B的滑動面上作用有合適的摩擦力，這樣只有在一定的拉力作用在可移動殼體部分10B上才能使可移動殼體部分10B從主殼體部分10A伸出。與此相似，只有在一定的收力作用在可移動殼體部分10B上才能使可移動殼體部分10B收回到主殼體部分10A上。這樣就能通過殼體部分10A和10B滑動表面上合適的摩擦力使可移動殼體部分10B保持或停在(圖2)收起位置和(圖3)最大伸出位置之間的任一位置。
如圖2和圖3所示，當(dāng)可移動殼體部分10B從主殼體部分10A伸出時，左邊的望遠(yuǎn)鏡鏡頭系統(tǒng)12L與可移動殼體部分10B一起移動，而右邊的望遠(yuǎn)鏡鏡頭系統(tǒng)12R則呆在主殼體部分10A中。這樣，只要將可移動殼體部分10B從主殼體部分10A拉出就能調(diào)節(jié)左、右望遠(yuǎn)鏡鏡頭系統(tǒng)12R和12L光軸之間的距離，從而使該距離與使用者的眼距一致。即，通過使可移動殼體部分10B相對于主殼體部分10A的相對滑動就能進(jìn)行眼距的調(diào)節(jié)。
在本實施例中，右側(cè)望遠(yuǎn)鏡鏡頭系統(tǒng)12R的物鏡系統(tǒng)14R裝在主殼體部分10A的一個固定位置處，但正像系統(tǒng)16R和目鏡系統(tǒng)18R可相對于物鏡系統(tǒng)14R前后移動，從而通過右邊的望遠(yuǎn)鏡鏡頭系統(tǒng)12R使被觀察的物體匯聚于焦點。同樣，左側(cè)望遠(yuǎn)鏡鏡頭系統(tǒng)12L的物鏡系統(tǒng)14L裝在可移動殼體部分10B的一個固定位置處，但正像系統(tǒng)16L和目鏡系統(tǒng)18L可相對于物鏡系統(tǒng)14L前后移動，從而通過左邊的望遠(yuǎn)鏡鏡頭系統(tǒng)12L使被觀察的物體匯聚于焦點。
為了對眼距進(jìn)行調(diào)節(jié)以及對左、右望遠(yuǎn)鏡鏡頭系統(tǒng)12L和12R進(jìn)行調(diào)焦，如圖4所示，殼體10上帶有一個支撐板組件20，并且左、右望遠(yuǎn)鏡鏡頭系統(tǒng)12L和12R都安裝在該支撐板組件20上，其安裝方式將在下面詳細(xì)描述。注意，在

圖1中，盡管可以看到支撐板組件20，但為了避免視圖過于復(fù)雜，圖1中沒有顯示。
如圖4所示，支撐板組件20包括一個矩形板件20A和一個可在矩形板件20A上滑動的滑動板件20B。矩形板件20A具有一個長邊和一個長度小于長邊的側(cè)邊?；瑒影寮?0B包括一個寬度與矩形板件20A側(cè)邊基本相等的矩形部分22以及一個從矩形部分22一體伸出的部分24，部分22和24的縱向長度基本等于矩形板件20A的縱向長度。
滑動板件20B在矩形部分22中有一對導(dǎo)槽26，在伸出部分24中有一個導(dǎo)槽27。另一方面，有一對凸件26′和一個凸件27′固定在矩形板件20A上，這樣這對凸件26′就能滑動地收在這對導(dǎo)槽26中，并且凸件27′就能滑動地收在導(dǎo)槽27中。導(dǎo)槽26和27伸出以便彼此平行，同時每一個槽都具有一個長度，該長度對應(yīng)于可移動殼體部分10B在(圖2)收起位置和(圖3)最大伸出位置之間的移動距離。
如圖2、3所示，支撐板組件20布置在殼體10中從而與殼體10的底面分開。盡管圖中沒有顯示出來，但矩形板件20A肯定是以一種適當(dāng)?shù)姆绞焦潭ㄟB接在主殼體部分10A上。滑動板件20B具有一個從矩形部分22一體伸出的突起28，并且該突起28是以固定的方式連接在可移動殼體部分10B中的隔壁29上。這樣，當(dāng)可移動殼體部分10B相對于主殼體部分10A移動時，滑動板件20B就能與可移動殼體部分10B一起移動。
右邊望遠(yuǎn)鏡鏡頭系統(tǒng)12R的物鏡系統(tǒng)14R牢牢固定在矩形板件20A上用標(biāo)記14R′表示的陰影線區(qū)域，并且左邊望遠(yuǎn)鏡鏡頭系統(tǒng)12L的物鏡系統(tǒng)14L牢牢固定在滑動板件20B的矩形部分22上用標(biāo)記14L′表示的陰影線區(qū)域。
圖5所示是布置在支撐板組件20上的左、右安裝板30L和30R，如圖1所示，相應(yīng)的正像棱鏡系統(tǒng)16L和16R分別安裝在左、右安裝板30L和30R上。此外，如圖5和圖6所示，左、右安裝板30L和30R都在各自的后側(cè)邊分別具有安裝板30R和30L，并且如圖1所示，目鏡系統(tǒng)18L和18R分別安裝在立板32L和32R上。
右邊的安裝板30R由矩形板件20A可移動地支撐起來，這樣正像棱鏡系統(tǒng)16R和目鏡系統(tǒng)18R可相對于物鏡系統(tǒng)14R前后移動。同樣，左邊的安裝板30L由滑動板件20B可移動地支撐起來，這樣正像棱鏡系統(tǒng)16L和目鏡系統(tǒng)18L可相對于物鏡系統(tǒng)14L前后移動。
特別是，如圖5和圖6所示，右邊的安裝板30R上有一個導(dǎo)塊34R固定在其下面右側(cè)邊緣附近。導(dǎo)塊34R上形成有導(dǎo)槽36R(見圖6)，如圖2和3所示，其可用來滑動接收矩形板件20A的右側(cè)邊。此外，右邊的安裝板30R沿其左側(cè)邊還具有一個側(cè)壁38R，側(cè)壁38R的下部形成了一個隆起部分40R，該隆起部分40R中有一個通孔以便滑動接收導(dǎo)桿42R。導(dǎo)桿42R的端部通過一對從矩形板件20A一體伸出的固定件44R固定支撐(圖1和圖4)。這樣，承載著正像棱鏡系統(tǒng)16R和目鏡系統(tǒng)18R的、右邊的安裝板30R就能相對于物鏡系統(tǒng)14R前后平移。
同樣，如圖5和圖6所示，左邊的安裝板30L上有一個導(dǎo)塊34L固定在其下面左側(cè)邊緣附近。導(dǎo)塊34L上形成有導(dǎo)槽36L(見圖6)，如圖2和3所示，其可用來滑動接收滑動板件20B的左側(cè)邊。此外，左邊的安裝板30L沿其右側(cè)邊還具有一個側(cè)壁38L，側(cè)壁38L的下部形成了一個隆起部分40L，該隆起部分40L中有一個通孔以便滑動接收導(dǎo)桿42L。導(dǎo)桿42L的端部通過一對從滑動板件20B一體伸出的固定件44L固定支撐(圖1和圖4)。這樣，承載著正像棱鏡系統(tǒng)16L和目鏡系統(tǒng)18L的、左邊的安裝板30L就能相對于物鏡系統(tǒng)14L前后平移。
注意，如上所述，圖1中也沒有顯示支撐板組件20，而只顯示出44R和44L。
利用上述結(jié)構(gòu)，移動可移動殼體部分10B移向或遠(yuǎn)離主殼體部分10A就能進(jìn)行左、右望遠(yuǎn)鏡鏡頭系統(tǒng)12L和12R的眼距調(diào)節(jié)。此外，還能通過安裝板30R相對于物鏡系統(tǒng)14R的前后平移來對右邊的望遠(yuǎn)鏡鏡頭系統(tǒng)12R進(jìn)行調(diào)焦，同時，通過安裝板30L相對于物鏡系統(tǒng)14L的前后平移來對左邊的望遠(yuǎn)鏡鏡頭系統(tǒng)12L進(jìn)行調(diào)焦。
為了同時移動左、右安裝板30L和30R改變左、右安裝板30L和30R之間的距離，安裝板30L和30R通過一個可伸縮連接件46相互連接起來。
特別如圖5所示，可伸縮連接件46包括一個矩形的條件46A和一個叉件46B，并且條件46A可在叉件46B中滑動。條件46A固定連接在其前端側(cè)壁38R的隆起部分40R的下面，叉件46B固定連接在其前端側(cè)壁38L的隆起部分40L的下面。部件46A和46B的長度大于可移動殼體部分10B從(圖2)收起位置到(圖3)最大伸出位置的移動距離。即，當(dāng)可移動殼體部分10B從(圖2)收起位置伸展到(圖3)最大伸出位置時，部件46A和46B之間始終保持滑動接合。這樣，安裝板30L和30R就能同時產(chǎn)生平移，從而保證左光學(xué)系統(tǒng)(16L，18L)和右光學(xué)系統(tǒng)(16R，18R)始終保持同步平移。
注意，如圖5所示，條件46A上形成有一個矩形孔47，其作用將在下面描述。
圖7是沿著圖1中線VII-VII的剖視圖。從圖1和圖7可以看出，主殼體部分10A的前壁上有一個圓口48，并且當(dāng)可移動殼體部分10B處于收起位置時(圖2)，該圓口48位于殼體10前壁的中心位置。
如圖1和圖7所示，主殼體部分10A有一個內(nèi)前套筒50，該內(nèi)前套筒50圍繞圓口48從主殼體部分10A前壁的內(nèi)壁面上一體伸出，同時與主殼體部分10A的頂壁一體形成。此外，內(nèi)后套筒52與主殼體部分10A頂壁一體形成并掛在吊在上面，內(nèi)后套筒52與內(nèi)前套筒50對齊。
管軸54位于內(nèi)前和內(nèi)后套筒50和52之間并被支撐。管軸54可以旋轉(zhuǎn)并具有一個與之一體形成的轉(zhuǎn)輪56。如圖7所示，主殼體部分10A頂壁上有一個矩形開口58，一部分轉(zhuǎn)輪56從該矩形開口58露到外面。這樣使用者通過手指轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)輪56的露出部分就能使管軸54產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動。
管軸54前端到轉(zhuǎn)輪56之間的外周面為外螺紋60，環(huán)狀部件62與管軸54的外螺紋60螺紋連接。如圖2、3和7所示，環(huán)狀部件62上一體形成有一個矩形突起64，同時有一個65從矩形突起64上一體突出。65插裝到可伸縮連接件46的條件46A內(nèi)形成的矩形孔47中。
通過上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)用手驅(qū)動轉(zhuǎn)輪56使管軸54產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動時，環(huán)狀部件62就會沿著管軸54的縱向中軸移動，從而使安裝板30L和30R產(chǎn)生同步平移，并進(jìn)而使左光學(xué)系統(tǒng)(16L，18L)和右光學(xué)系統(tǒng)(16R，18R)同步平移。即，通過螺紋連接在一起的管軸54和環(huán)狀部件62形成了一個用來將轉(zhuǎn)輪56的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換左光學(xué)系統(tǒng)(16L，18L)和右光學(xué)系統(tǒng)(16R，18R)平移運動的運動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，該運動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)用作左、右望遠(yuǎn)鏡鏡頭系統(tǒng)12L和12R的調(diào)焦機(jī)構(gòu)。
左、右望遠(yuǎn)鏡鏡頭系統(tǒng)12L和12R中每一個系統(tǒng)的光路設(shè)計都要使無限遠(yuǎn)的物體在正像系統(tǒng)(16R，16L)和目鏡系統(tǒng)(18R，18L)處于物鏡系統(tǒng)(14R，14L)的最近端時能夠匯聚焦點。因此，在將近端物體匯聚于焦點之前，必須使正像系統(tǒng)(16R，16L)和目鏡系統(tǒng)(18R，18L)遠(yuǎn)離相應(yīng)的物鏡系統(tǒng)(14R，14L)。當(dāng)正像系統(tǒng)(16R，16L)和目鏡系統(tǒng)(18R，18L)處于物鏡系統(tǒng)(14R，14L)最遠(yuǎn)端時，就能將最近的物體匯聚于焦點。
如圖1和圖7所示，管軸54中有一個鏡筒66，包括有第一鏡頭系統(tǒng)68和第二鏡頭系統(tǒng)70的照相鏡頭系統(tǒng)67就放在鏡筒66中。另一方面，圖像傳感器控制電路板72固定連接在殼體10后壁的內(nèi)表面，同時有一個CCD圖像傳感器74安裝在圖像傳感器控制電路板72上從而使CCD圖像傳感器74的受光面與鏡筒66中的照相鏡頭系統(tǒng)67對齊。內(nèi)后套筒52的后端具有一個內(nèi)環(huán)法蘭75，一個光學(xué)低通濾波器76安裝在75中。簡而言之，照相鏡頭系統(tǒng)67、CCD圖像傳感器74以及光學(xué)低通濾波器76形成了一個數(shù)字照相機(jī)，被拍物體通過照相鏡頭系統(tǒng)67和光學(xué)低通濾波器76匯聚在CCD圖像傳感器74的受光面上。
在本實施例中，由于照相鏡頭系統(tǒng)67裝在這個帶有旋轉(zhuǎn)輪56的管軸54中，因此就能使這種帶有照相機(jī)的雙筒望遠(yuǎn)鏡在結(jié)構(gòu)上更為緊湊。一般來說，雙筒望遠(yuǎn)鏡一般都需要一個直徑相對較大的調(diào)焦旋轉(zhuǎn)輪以便對這對望遠(yuǎn)鏡鏡頭系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)焦，同時調(diào)焦旋轉(zhuǎn)輪安裝在一個軸上。根據(jù)本實施例，由于該軸就是用以容納照相鏡頭系統(tǒng)67的管軸54，因此就能以一種精巧的形式將照相鏡頭系統(tǒng)裝在雙筒望遠(yuǎn)鏡中。
例如，在將數(shù)字照相機(jī)前1.5米遠(yuǎn)的——即最近的物體拍成焦點圖像時，與普通的數(shù)字照相機(jī)一樣，必須在照相鏡頭系統(tǒng)67中使用調(diào)焦機(jī)構(gòu)。此外，照相鏡頭系統(tǒng)67的調(diào)焦在操作上必須與左、右望遠(yuǎn)鏡鏡頭系統(tǒng)12L和12R的調(diào)焦機(jī)構(gòu)相關(guān)聯(lián)，這里因為望遠(yuǎn)鏡鏡頭系統(tǒng)12L和12R相當(dāng)于該內(nèi)置照相機(jī)的觀察光學(xué)觀察器系統(tǒng)。即，當(dāng)被觀察的物體通過左、右望遠(yuǎn)鏡鏡頭系統(tǒng)12L和12R匯聚成像時，其也必須通過照相鏡頭系統(tǒng)67匯聚于CCD圖像傳感器74在受光面上。
最后，在管軸54的內(nèi)周面和鏡筒66的外周面上分別形成內(nèi)螺紋和外螺紋，就能使鏡筒66與管軸54實現(xiàn)螺紋連接。將鏡筒66的前端部插入內(nèi)前套筒50中，同時在鏡筒66的前端部對稱地設(shè)置一對鍵槽78，每個鍵槽78都從鏡筒66的前端部向后延伸一預(yù)定的距離。另一方面，內(nèi)前套筒50的內(nèi)壁中對稱地設(shè)置一對孔，將兩個銷釘80成對地插入孔中，如圖7所示與鍵槽78配合，從而防止鏡筒66旋轉(zhuǎn)運動。
因此，當(dāng)手動轉(zhuǎn)輪56使管軸54旋轉(zhuǎn)起來時，鏡筒66會因管軸54和鏡筒66之間的螺紋配合而沿著照相鏡頭系統(tǒng)67的光軸平移。即，管軸54內(nèi)周面和鏡筒66外周面上形成的內(nèi)螺紋和外螺紋構(gòu)成了一個用來將轉(zhuǎn)輪56的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成鏡筒66平移運動的運動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，該運動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)用作照相鏡頭系統(tǒng)67的調(diào)焦機(jī)構(gòu)。
管軸54外周面上形成的外螺紋60相對于管軸54內(nèi)周面上形成的內(nèi)螺紋為反螺紋。因此，當(dāng)手動轉(zhuǎn)輪56使正像棱鏡系統(tǒng)(16R，16L)和目鏡系統(tǒng)(18R，18L)向后移動遠(yuǎn)離各自的物鏡系統(tǒng)(14R，14L)時，鏡筒66向前移動遠(yuǎn)離CCD圖像傳感器74。這樣，當(dāng)正像棱鏡系統(tǒng)(16R，16L)和目鏡系統(tǒng)(18R，18L)向后移動從而將近處的物體匯聚于望遠(yuǎn)鏡鏡頭系統(tǒng)(12R，12L)的焦點時，就能利用鏡筒66以及照相鏡頭系統(tǒng)67的前向運動將近處的觀測物體匯聚在CCD圖像傳感器74的受光面上。
注意，管軸54外周面上形成的外螺紋60具有一個螺距，該螺距由左、右望遠(yuǎn)鏡鏡頭系統(tǒng)12L和12R的光學(xué)特性確定，管軸54內(nèi)周面上形成的內(nèi)螺紋具有一個螺距，其由照相鏡頭系統(tǒng)67的光學(xué)特性確定。
如圖2、3和7所示，殼體10底壁內(nèi)有一個內(nèi)螺紋孔81，其用來將這種帶有數(shù)字照相機(jī)的雙筒望遠(yuǎn)鏡安裝在一個三角架上。即，當(dāng)這種帶有數(shù)字照相機(jī)的雙筒望遠(yuǎn)鏡安裝在一個三腳架上時，同螺紋孔81與三腳架的外螺紋嚙合。從如圖2可知，當(dāng)可移動殼體部分10B處于收起位置時，內(nèi)螺紋孔81位于收起的殼體10的中心照相鏡頭系統(tǒng)67的光軸下面。還有，如圖7所示，內(nèi)螺紋孔81與主殼體部分10A的前底邊相連。
如圖1、2和3所示，殼體10右端部帶有一個電源電路板82，其與固裝在主殼體部分10A中的結(jié)構(gòu)框83相連。還有，如圖2、3和7所示，主殼體部分10A中有一個主控電路板84，其布置在支撐板組件20的下面。盡管圖中沒有示出，但顯然主控電路板84是以適當(dāng)?shù)姆绞焦潭ㄔ谥鳉んw部分10A的底面上的。各種電氣元件如微控制器、存儲電路等都安裝在主控電路板84上。
在本實施例中，如圖2、3和7所示，一個液晶LCD板86布置在主殼體部分10A的頂壁上。該LCD板86為可旋轉(zhuǎn)地安裝在樞軸88上，該樞軸88可由主殼體部分10A的頂壁以適當(dāng)?shù)姆绞街?，并沿著主殼體部分10A的頂部前緣延伸。LCD板86通常都處于在圖7實線所示的收起位置，此時，LCD板86的顯示屏就面向主殼體部分10A的頂面。這樣，當(dāng)LCD板86處于收起位置時，使用者就不能觀看LCD板86的顯示屏。當(dāng)LCD板86從收起位置手動旋轉(zhuǎn)到圖7中虛線所示的顯示位置時，使用者就能觀看LCD板86的顯示屏了。
如上所述，可移動殼體部分10B的外側(cè)端部由隔壁29隔開，從而形成一個電池腔90以便容納兩節(jié)電池92(參見圖1、2和3)。電池92通過一個柔性的電源線(圖中未示出)為電源電路板82供電，該電源電路板82通過柔性的電源線(圖中未示出)為圖像傳感器控制電路板72、主控電路板84、LCD板86等供電。
如圖2、3所示，有兩個連接端子94和95安裝在電源電路板82上，其可通過主殼體部分10A前壁上的兩個接口從外側(cè)與之相接。注意，在圖1中，只由附圖標(biāo)記95′展示出一個供連接端子95使用的接口。在本實施例中，連接端子連接端子94用作視頻接線端子，其用來將數(shù)字照相機(jī)與家庭用的電視相接，連接端子95用作USB(通用串行總線)連接端子，其用來將數(shù)字照相機(jī)與個人電腦相接。如圖1、2、3所示，電源電路板82和連接端子連接端子94和95被一個由導(dǎo)電材料如銅、鋼等制成的電磁屏蔽蓋96罩著。
當(dāng)電池92布置在可移動殼體部分10B的外側(cè)端部時，殼體10以及這種帶有照相機(jī)的雙筒望遠(yuǎn)鏡的重量就不平衡，因為電池相對要比其它元件重許多。然而在實際使用中，這種帶有照相機(jī)的雙筒望遠(yuǎn)鏡可以做到重量平衡，因為份量較重的電源電路板82布置在主殼體部分10A的外側(cè)端部。
還有，在本實施例中，能夠很方便地提高這種帶有照相機(jī)的雙筒望遠(yuǎn)鏡的重量平衡性，因為其它元件即連接端子94和95以及電磁屏蔽蓋96安裝在電源電路板82上。如果需要較好地平衡這種帶有照相機(jī)的雙筒望遠(yuǎn)鏡重量，可根據(jù)電池92的重量對電磁屏蔽蓋96的厚度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
作為選擇，如圖1、2和3所示，可以在主殼體部分10A的外側(cè)端部安裝一個配重CW。在本實施例中，盡管配重CW是連接到主殼體部分10的外端壁的內(nèi)表面，但配重CW也可以安裝在電磁屏蔽蓋96上。配重CW可由合適的金屬材料形成如鋼板、銅板、鋅板、錫板等。
如圖2、3和7所示，有一個合適的存貯卡驅(qū)動器如CF(緊湊式Compact Flash)卡驅(qū)動器97安裝在主控電路板84的下面，并布置在可移動殼體部分10B的底壁和主控電路板84之間。存貯卡或CF卡為可拆地裝載在CF卡驅(qū)動器97中。
盡管圖中沒有顯示，但這種帶有數(shù)字照相機(jī)的雙筒望遠(yuǎn)鏡上都會帶有各種開關(guān)如電源開/閉開關(guān)、顯示開關(guān)、釋放開關(guān)以及選擇開關(guān)等，這些開關(guān)最好都布置在主殼體部分10A的頂壁上。
如上所述，被拍物體通過照相鏡頭系統(tǒng)67和光學(xué)低通濾波器76匯聚于CCD圖像傳感器74的受光面上。在電源開/閉開關(guān)接通時，匯聚后的物像就由CCD圖像傳感器74轉(zhuǎn)換成一幀模擬的圖像像素信號。當(dāng)顯示開關(guān)接通時，就能以適當(dāng)?shù)亻g隔將一幀模擬的稀疏圖像像素信號連續(xù)地從CCD圖像傳感器74讀出，每一幀模擬稀疏圖像像素信號都要經(jīng)過適當(dāng)?shù)靥幚聿⑥D(zhuǎn)換成一幀數(shù)字圖像像素信號。這一幀數(shù)字圖像像素信號連續(xù)地保存在主控電路板84上的幀存貯器中，并可作為數(shù)字視頻信號從幀存貯器中讀取。數(shù)字視頻信號轉(zhuǎn)換成模擬視頻信號，物像根據(jù)視頻信號以運動圖像的形式在LCD板86上復(fù)制出來。即，使用者就能在LCD板86上監(jiān)視被拍物體。
當(dāng)釋放開關(guān)接通時，不經(jīng)稀疏地從CCD圖像傳感器74讀取一幀全模擬靜態(tài)圖像像素信號，其經(jīng)過適當(dāng)?shù)靥幚聿⑥D(zhuǎn)換成一幀全數(shù)字靜態(tài)圖像像素信號。然后，這一幀全數(shù)字靜態(tài)圖像像素信號保存在主控電路板84的幀存貯器中，并可用于合適的圖像處理。之后，就將處理后的一幀數(shù)字靜態(tài)圖像像素信號以給定的格式保存在CF卡驅(qū)動器97中的CF卡存貯器中。
當(dāng)用選擇開關(guān)選擇復(fù)制模式時，每一幀的數(shù)字靜態(tài)圖像像素信號都經(jīng)稀疏處理并從CF卡驅(qū)動器97的CF卡存貯器中讀出，經(jīng)處理后產(chǎn)生視頻信號。然后，根據(jù)視頻信號將拍下的圖像作為一個靜態(tài)圖像在LCD板86上復(fù)制出來。作為選擇，視頻信號可通過視頻連接端子94送到家用電視機(jī)中從而在家用電視上復(fù)制出拍下的圖像。
還有，每一幀的數(shù)字靜態(tài)圖像像素信號都可通過UBS連接端子95從CF存貯卡送到一臺帶有打印機(jī)的個人電腦，從而利用打印機(jī)為拍下的圖像打印出硬拷貝。當(dāng)然，當(dāng)個人電腦帶有CF存貯卡驅(qū)動器時，可將CF存貯卡從CF存貯卡驅(qū)動器97上拆下來，裝載到個人電腦的CF存貯卡驅(qū)動器中。
圖8是類似于圖7，其展示的是前述帶有數(shù)字照相機(jī)的雙筒望遠(yuǎn)鏡的實施例的一種變化。注意，在圖8中，類似于圖7的結(jié)構(gòu)特征采用相同的附圖標(biāo)記。
在圖8所示的實施例中，左、右望遠(yuǎn)鏡鏡頭系統(tǒng)12L和12R的調(diào)焦機(jī)構(gòu)或運動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)是由管軸54外表面上形成的凸輪槽98、短柱形凸輪從動件100形成。其中凸輪從動件100從環(huán)狀部件62的內(nèi)表面伸出并與凸輪槽98嚙合。注意在圖8中，虛線所示的凸輪槽98在一個平面上形成展開。這樣，類似于前述的實施例，轉(zhuǎn)輪56的旋轉(zhuǎn)運動將轉(zhuǎn)換成右光路系統(tǒng)(16R，18R)和左光路系統(tǒng)(16L，18L)的平移運動。
此外，在本實施例中，照相鏡頭系統(tǒng)67的調(diào)焦機(jī)構(gòu)或運動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)是由管軸54外表面上形成的凸輪槽102以及短柱形凸輪從動件104所形成。其中凸輪從動件104從鏡筒66的外表面伸出并與凸輪槽102嚙合。注意類似于凸輪槽98，虛線所示的凸輪槽102在一個平面上形成展開。這樣，類似于前述的實施例，就能將轉(zhuǎn)輪56的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成鏡筒66的平移運動。
如圖8所示，凸輪槽98與102的方向相反。因此，當(dāng)手動轉(zhuǎn)輪56使正像棱鏡系統(tǒng)(16R，16L)和目鏡系統(tǒng)(18R，18L)向后移動遠(yuǎn)離各自的物鏡系統(tǒng)(14R，14L)時，鏡筒66向前移動遠(yuǎn)離CCD圖像傳感器74。這樣，類似于前述實施例，當(dāng)正像棱鏡系統(tǒng)(16R，16L)和目鏡系統(tǒng)(18R，18L)向后移動從而將近處的物體匯聚于望遠(yuǎn)鏡鏡頭系統(tǒng)(12R，12L)的焦點時，就能利用鏡筒66以及照相鏡頭系統(tǒng)67的前向運動將近處的觀測物體匯聚在CCD圖像傳感器74的受光面上。
在前述圖1到圖7的實施例中，由于左、右望遠(yuǎn)鏡鏡頭系統(tǒng)12L和12R的調(diào)焦機(jī)構(gòu)或運動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)是由內(nèi)外螺紋構(gòu)成的，因此在轉(zhuǎn)輪56的旋轉(zhuǎn)運動與右光路系統(tǒng)(16R，18R)和左光路系統(tǒng)(16L，18L)的平移運動之間是線性關(guān)系。同樣，由于照相鏡頭系統(tǒng)67的調(diào)焦機(jī)構(gòu)或運動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)是由內(nèi)外螺紋構(gòu)成的，因此在轉(zhuǎn)輪56的旋轉(zhuǎn)運動與照相鏡頭系統(tǒng)67的平移運動之間是線性關(guān)系。
然而現(xiàn)實中右光路系統(tǒng)(16R，18R)和左光路系統(tǒng)(16L，18L)的調(diào)焦位置以及從左、右光路系統(tǒng)(16L，18L，16R，18R)的調(diào)焦位置到物鏡系統(tǒng)的距離未必是線性關(guān)系。與之相似，照相鏡頭系統(tǒng)67的調(diào)焦位置以及從照相鏡頭系統(tǒng)67的調(diào)焦位置到CCD圖像傳感器74受光面的距離也未必是線性關(guān)系。
因此，在左、右光路系統(tǒng)(16L，18L，16R，18R)和照相鏡頭系統(tǒng)67精確定位在其相應(yīng)的調(diào)焦位置之前，如圖8所示必須用凸輪槽(98，102)和凸輪從動件(100，104)形成運動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，才能相對于物鏡鏡頭系統(tǒng)14L和14R以及CCD圖像傳感器74非線性地移動左、右光路系統(tǒng)(16L，18L，16R，18R)和照相鏡頭系統(tǒng)67。簡而言之，通過凸輪槽98和102以及凸輪從動件100和104就能將左、右光路系統(tǒng)(16L，18L，16R，18R)和照相鏡頭精確定位在它們各自的調(diào)焦位置處。
當(dāng)然，由于左、右望遠(yuǎn)鏡鏡頭系統(tǒng)12L和12R以及照相鏡頭系統(tǒng)67具有一定的焦深，因此利用內(nèi)外螺紋來形成相應(yīng)的運動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)并沒有什么問題。然而，被拍物體離數(shù)字照相機(jī)雙筒望遠(yuǎn)鏡越近，越難在光學(xué)系統(tǒng)(16R；18R；16L；18L或67)的調(diào)焦位置與相應(yīng)的距離之間建立起近似的線性關(guān)系。例如，當(dāng)左、右望遠(yuǎn)鏡鏡頭系統(tǒng)12L和12R以及照相鏡頭系統(tǒng)67在設(shè)計上使一個離數(shù)字照相機(jī)雙筒望遠(yuǎn)鏡小于1.0米的最近物體能夠匯聚成像時，其將無法在光學(xué)系統(tǒng)(16R；18R；16L；18L或67)的調(diào)焦位置與相應(yīng)的距離之間建立起近似的線性關(guān)系。這時，必須如圖8所示，用相應(yīng)的凸輪槽98和102以及相應(yīng)的凸輪從動件100和凸輪從動件104來形成調(diào)焦機(jī)構(gòu)或運動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。
盡管上述實施例是針對一種帶有數(shù)字照相機(jī)的雙筒望遠(yuǎn)鏡而言的，但是本發(fā)明的原理也適用于其它帶有數(shù)字照相機(jī)的光學(xué)觀察器如單筒望遠(yuǎn)鏡。
最后，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員都清楚本發(fā)明前面優(yōu)選實施例的說明以及各種變化和改進(jìn)都不脫離本發(fā)明的精神和范圍。
本發(fā)明涉及申請?zhí)枮镴P2001-301921(申請日為2001年9月28日)、申請?zhí)枮镴P2002-301 960(申請日為2001年9月28日)以及申請?zhí)枮镴P2002-014051(申請日為2002年1月23日)日本專利申請，它們在這里以參考的形式全文并入本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種帶有照相功能的雙筒望遠(yuǎn)鏡，其包括一對望遠(yuǎn)鏡光學(xué)系統(tǒng)；一個殼體，該殼體用來容納所述的這對望遠(yuǎn)鏡光學(xué)系統(tǒng)，所述殼體具有外側(cè)端部；一個照相機(jī)系統(tǒng)，其包括一個照相光學(xué)系統(tǒng)和一個布置在所述照相光學(xué)系統(tǒng)后面并與之對齊的圖像傳感介質(zhì)；一個電子控制系統(tǒng)，其用來對所述照相機(jī)系統(tǒng)的操作進(jìn)行電子控制；一個電池系統(tǒng)，其包括至少一個電池以及一個電源電路板，所述的至少一個電池通過該電源電路板而為所述電子控制系統(tǒng)提供電能；其中所述的至少一個電池和所述電源電路板設(shè)置在所述殼體的外側(cè)端部，使得所述殼體的各外側(cè)端部之間達(dá)到重量平衡。
2.如權(quán)利要求1所述的一種帶有照相功能的雙筒望遠(yuǎn)鏡，其中所述電源電路板具有一個電磁屏蔽蓋，所述電磁屏蔽蓋的厚度可調(diào)，從而確保在殼體的各外側(cè)端部之間達(dá)到重量平衡。
3.如權(quán)利要求1所述的一種帶有照相功能的雙筒望遠(yuǎn)鏡，其中所述電源電路板所在的外側(cè)端部具有配重，從而確保所述殼體的各外側(cè)端部之間達(dá)到重量平衡。
4.如權(quán)利要求1所述的一種帶有照相功能的雙筒望遠(yuǎn)鏡，其中所述電源電路板具有一個電磁屏蔽蓋，而且所述電源電路板所在的外側(cè)端部具有配重，從而確保所述殼體的各外側(cè)端部之間達(dá)到重量平衡。
5.如權(quán)利要求1所述的一種帶有照相功能的雙筒望遠(yuǎn)鏡，其中所述殼體包括彼此之間可移動接合的兩個殼體部分，各所述望遠(yuǎn)鏡光學(xué)系統(tǒng)分別裝在各所述殼體部分中，從而通過所述殼體部分中，一個殼體部分相對于另一殼體部分的移動，即可調(diào)節(jié)各所述望遠(yuǎn)鏡光學(xué)系統(tǒng)的光軸之間的距離。
6.如權(quán)利要求5所述的一種帶有照相功能的雙筒望遠(yuǎn)鏡，其中所述殼體部分中，一個殼體部分可與另一殼體部分滑動接合，從而通過所述殼體部分中，一個殼體部分相對于另一殼體部分的移動，就能使各所述望遠(yuǎn)鏡光學(xué)系統(tǒng)的光軸在同一幾何平面上移動。
7.如權(quán)利要求1所述的一種帶有照相功能的雙筒望遠(yuǎn)鏡，其中各所述望遠(yuǎn)鏡光學(xué)系統(tǒng)中，每一個該望遠(yuǎn)鏡光學(xué)系統(tǒng)都包括一個光學(xué)物鏡系統(tǒng)、一個光學(xué)正像系統(tǒng)以及一個光學(xué)目鏡系統(tǒng)，而且所述光學(xué)正像和目鏡系統(tǒng)均能沿所述望遠(yuǎn)鏡光學(xué)系統(tǒng)的光軸而相對于所述光學(xué)物鏡系統(tǒng)平移，從而物體置于焦點。
8.如權(quán)利要求7所述的一種帶有照相功能的雙筒望遠(yuǎn)鏡，其進(jìn)一步包括一個手動操作的旋轉(zhuǎn)軸，其布置在各所述望遠(yuǎn)鏡光學(xué)系統(tǒng)之間；以及一個與所述望遠(yuǎn)鏡光學(xué)系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的調(diào)焦機(jī)構(gòu)，其用來將所述手動操作的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成每一個望遠(yuǎn)鏡光學(xué)系統(tǒng)中所述光學(xué)正像和目鏡系統(tǒng)與所述光學(xué)物鏡系統(tǒng)之間的平移運動。
9.如權(quán)利要求8所述的一種帶有照相功能的雙筒望遠(yuǎn)鏡，其中所述手動操作的旋轉(zhuǎn)軸構(gòu)成為一個旋轉(zhuǎn)管軸，而且所述照相光學(xué)系統(tǒng)就裝在所述旋轉(zhuǎn)管軸中。
10.如權(quán)利要求9所述的一種帶有照相功能的雙筒望遠(yuǎn)鏡，其進(jìn)一步包括一個調(diào)焦機(jī)構(gòu)，其設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)管軸和所述照相光學(xué)系統(tǒng)之間，用以將所述旋轉(zhuǎn)管軸的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成所述照相光學(xué)系統(tǒng)的平移運動，從而通過所述照相光學(xué)系統(tǒng)而將物體置于焦點。
11.如權(quán)利要求10所述的一種帶有照相功能的雙筒望遠(yuǎn)鏡，其中所述圖像傳感介質(zhì)由一個固態(tài)圖像傳感器構(gòu)成，使得所述照相機(jī)系統(tǒng)形成一個數(shù)字照相機(jī)。
12.如權(quán)利要求11所述的一種帶有照相功能的雙筒望遠(yuǎn)鏡，其中由所述調(diào)焦機(jī)構(gòu)而進(jìn)行的所述照相光學(xué)系統(tǒng)的平移使物體聚焦到所述固態(tài)圖像傳感器的受光面上。
全文摘要
一種帶有照相功能的雙筒望遠(yuǎn)鏡，其包括一對望遠(yuǎn)鏡光學(xué)系統(tǒng)以及一個殼體，該殼體用來容納這對望遠(yuǎn)鏡光學(xué)系統(tǒng)并具有外側(cè)的端部。照相機(jī)系統(tǒng)包括一個照相光學(xué)系統(tǒng)和一個布置在該照相光學(xué)系統(tǒng)后面并與之對齊的固態(tài)圖像傳感器，以及電子控制該照相機(jī)系統(tǒng)的操作的電子控制系統(tǒng)。電池和電源電路板為電子控制系統(tǒng)提供電源。電池和電源電路板設(shè)置在殼體的外側(cè)的端部，使得殼體各外側(cè)端部之間達(dá)到重量平衡。
文檔編號G02B7/06GK1409153SQ0214396
公開日2003年4月9日 申請日期2002年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月28日
發(fā)明者蛭沼謙, 金子敦美, 舩津剛治, 川野潔 申請人:賓得株式會社