專利名稱：光學(xué)單元的光學(xué)位置調(diào)整裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)單元的光學(xué)位置調(diào)整裝置，利用該裝置可以調(diào)整安裝于圓柱狀部件中的透鏡筒相對于該圓柱狀部件的位置。
因此，組成光學(xué)單元的部件按預(yù)定的精確度制造，并在組裝光學(xué)單元之后，透鏡筒設(shè)置在相對于圓柱狀部件的預(yù)定的正確位置處。然而實(shí)際上，光學(xué)單元的每個(gè)部分都有制造誤差，裝配誤差也可能在光學(xué)單元中產(chǎn)生。這樣，將光學(xué)位置調(diào)整裝置組裝到光學(xué)單元中，使得組裝步驟之后相對于圓柱狀部件確定透鏡筒的位置。
通常，希望便攜式光學(xué)裝置結(jié)構(gòu)緊湊或者尺寸較小，因此，需要安裝于便攜式光學(xué)裝置內(nèi)的光學(xué)單元要盡可能緊湊。另外，光學(xué)單元必須根據(jù)操作條件變化所產(chǎn)生的位置偏移而進(jìn)行調(diào)整。
依照本發(fā)明，提供一種光學(xué)單元的光學(xué)位置調(diào)整裝置，包括圓柱狀部件、支撐件、透鏡筒、運(yùn)動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)、環(huán)、以及固定件。
圓柱狀部件可繞其軸轉(zhuǎn)動。支撐件可旋轉(zhuǎn)地支撐圓柱狀部件。透鏡筒置于圓柱狀部件內(nèi)，并可沿圓柱狀部件的中心軸線性移動。運(yùn)動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)將圓柱狀部件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為透鏡筒的線性運(yùn)動。以透鏡筒可以沿其中心軸移動的方式將環(huán)裝配在透鏡筒上。環(huán)相對于透鏡筒是不能轉(zhuǎn)動的。設(shè)置一固定件用于以環(huán)可以從支撐件卸下的方式將環(huán)固定到支撐件。
由于這種結(jié)構(gòu)，當(dāng)固定件從支撐件卸下時(shí)，環(huán)就變?yōu)榭梢赞D(zhuǎn)動的。然后環(huán)轉(zhuǎn)動使透鏡筒因運(yùn)動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)而轉(zhuǎn)動并沿圓柱狀部件的中心軸線性移動。這樣，在透鏡筒精確定位于相對于圓柱狀部件的預(yù)定位置之后，環(huán)通過固定件固定在支撐件時(shí)，完成透鏡筒相對于圓柱狀部件的定位過程。
環(huán)可以包括在環(huán)的至少一部分外圓周上形成的齒，和一鍵部件，其可滑動地與透鏡筒的外表面上形成的并沿其縱向延伸的鍵槽嚙合。在這種情況下，固定件有一齒輪，其與環(huán)的齒相嚙合并通過螺釘固定于支撐件上，當(dāng)螺釘松開時(shí)，環(huán)可轉(zhuǎn)動，當(dāng)螺釘擰緊時(shí)，環(huán)相對支撐件固定。
優(yōu)選地，透鏡筒的一個(gè)端部從圓柱狀部件突出，環(huán)裝配在該端部上。
支撐件可形成有安全槽(relief groove)，該安全槽沿透鏡筒的中心軸延伸，用以避免所述固定件和支撐件之間的干擾。
另外，根據(jù)本發(fā)明，提供一種具有攝影功能的雙筒望遠(yuǎn)鏡，包括內(nèi)框架、一對望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)輪、聚焦機(jī)構(gòu)、圓柱狀部件、支撐件、透鏡筒、運(yùn)動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)、環(huán)、以及固定件。
這對望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)具有固定在內(nèi)框架上的固定部分和相對固定部分運(yùn)動的可動部分，使望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)聚焦在物體上。設(shè)置旋轉(zhuǎn)輪是為了對這對望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行聚焦。該聚焦機(jī)構(gòu)將旋轉(zhuǎn)輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為可動部分相對于固定部分的相對運(yùn)動。該圓柱狀部件可繞其軸轉(zhuǎn)動。該支撐件是內(nèi)框架的一部分，用以旋轉(zhuǎn)地支撐圓柱狀部件。該透鏡筒置于圓柱狀部件內(nèi)，并沿圓柱狀部件的中心軸線性移動，該透鏡筒容納攝影光學(xué)系統(tǒng)。該運(yùn)動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)將圓柱狀部件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為透鏡筒的線性運(yùn)動，從而對攝影光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行聚焦。以透鏡筒可以沿其中心軸移動的方式將環(huán)裝配在透鏡筒中。該環(huán)相對于透鏡筒是不能轉(zhuǎn)動的。設(shè)置一固定件用于以環(huán)可以從支撐件卸下的方式將環(huán)固定到支撐件。


圖1示出具有攝影功能的雙筒望遠(yuǎn)鏡的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其中安裝了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的光學(xué)位置調(diào)整裝置，便攜式裝置是具有攝影功能的雙筒望遠(yuǎn)鏡。圖2是沿圖1的II-II線的剖面圖，圖2中，省略了一些件以簡化附圖。在該實(shí)施例中，雙筒望遠(yuǎn)鏡具有殼體10，該殼體10約呈盒形，包括主殼體部分10A和可動殼體部分10B。
一對望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)12R和12L設(shè)置在殼體10中。望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)12R和12L結(jié)構(gòu)對稱，用作右望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)和左望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)。右望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)12R安裝在主殼體部分10A中，包括物鏡系統(tǒng)13R，正像棱鏡系統(tǒng)14R，以及目鏡系統(tǒng)15R。觀察窗16R在主殼體部分10A的前壁形成，并與物鏡系統(tǒng)13R對準(zhǔn)。左望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)12L安裝在可動殼體部分10B中，包括物鏡系統(tǒng)13L，正像棱鏡系統(tǒng)14L，以及目鏡系統(tǒng)15L。觀察窗16L在可動殼體部分10B的前壁形成，并與物鏡系統(tǒng)13L對準(zhǔn)。
注意為了簡化說明，在下面的描述中，前和后分別定義為相對于一對望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)12R和12L的物鏡系統(tǒng)側(cè)和目鏡系統(tǒng)側(cè)，而右和左分別定義為面向目鏡系統(tǒng)15R和15L的右側(cè)和左側(cè)。
可動殼體部分10B與主殼體部分10A滑動接合，使可動殼體部分10B可以相對于主殼體部分10A移動。也就是說，可動殼體部分10B能在圖1、圖2所示的縮進(jìn)位置與圖3、圖4所示的從縮進(jìn)位置伸出的最大伸出位置之間移動。在殼體部分10A和10B的滑動表面作用適當(dāng)?shù)哪Σ亮?，這樣在可動殼體部分10B從主殼體部分10A伸出或收縮到主殼體部分10A之前必須在其上施加一定的拉伸力或收縮力。這樣，由于作用在殼體部分10A和10B的滑動表面上的適當(dāng)?shù)哪Σ亮?，使得可動殼體部分10B可以在完全縮進(jìn)位置(圖1和圖2)與最大伸出位置(圖3和圖4)之間的光學(xué)位置處被保持或處于靜止不動。
由圖1、2與圖3、4的比較得知，當(dāng)可動殼體部分10B從主殼體部分10A伸出時(shí)，左望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)12L與可動殼體部分10B一起移動，而右望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)12R保持在主殼體部分10A中。因此，通過將可動殼體部分10B定位在相對于主殼體部分10A的任意伸出位置，可以調(diào)節(jié)目鏡系統(tǒng)15R和15L的光軸的間距，即，調(diào)節(jié)瞳孔間距。當(dāng)可動殼體部分10B位于相對于主殼體部分10A的縮進(jìn)位置時(shí)，望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)12R和12L之間的距離最小(圖1和圖2)，當(dāng)可動殼體部分10B位于相對于主殼體部分10A的最大伸出位置時(shí)，望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)12R和12L之間的距離最大(圖3和圖4)。
右望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)12R的物鏡系統(tǒng)13R置于透鏡筒17R中，其安裝于相對于主殼體部分10A的固定位置，正像棱鏡系統(tǒng)14R和目鏡系統(tǒng)15R可以相對于物鏡系統(tǒng)13R前后移動，從而使右望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)12R能夠聚焦。類似地，左望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)12L的物鏡系統(tǒng)13L置于透鏡筒17L中，其安裝在相對于可動殼體部分10B的固定位置，正像棱鏡系統(tǒng)14L和目鏡系統(tǒng)15L可以相對于物鏡系統(tǒng)13L前后移動，從而使右望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)12L能夠聚焦。
透鏡筒17R具有圓柱狀部分18R，其中容納有物鏡系統(tǒng)13R，附加基座19R整體形成于圓柱狀部分18R的下面。附加基座19R有內(nèi)附加部分19R，其從圓柱狀部分18R向殼體10的中心延伸，以及外附加部分19R，從圓柱狀部分18R向殼體10的外部延伸。內(nèi)附加部分19R是側(cè)塊部分，具有相對大的厚度，外附加部分19R是平板部分。
類似地，透鏡筒17L具有圓柱狀部分18L，其中容納有物鏡系統(tǒng)13L，附加基座19L整體形成于圓柱狀部分18L的下面。附加基座19L有內(nèi)附加部分19L，從圓柱狀部分18L向殼體10的中心延伸，以及外附加部分19L，其從圓柱狀部分18L向殼體10的外部延伸。內(nèi)附加部分19L是側(cè)塊，具有相對大的厚度，外附加基座19L是平板部分。
為了完成上述瞳孔間距調(diào)整操作和聚焦操作，在殼體10的底部裝配有圖5所示的光學(xué)系統(tǒng)安裝板20。注意，圖1和圖3中，為了簡化附圖省略了光學(xué)系統(tǒng)安裝板20。
光學(xué)系統(tǒng)安裝板20包括矩形板20A和滑動板20B，矩形板20A固定于主殼體部分10A，滑動板20B可滑動地設(shè)置在矩形板20A上，并固定于可動殼體部分10B。矩形板20A和滑動板20B由適當(dāng)?shù)慕饘俨牧现瞥桑瑑?yōu)選為，輕金屬，如鋁或鋁合金。
滑動板20B具有一矩形部分22，其寬度大約與矩形板20A相同，還具有一伸出部分24，其整體連接到矩形部分22，并從矩形部分22向右伸出。透鏡筒17R的附加基座19R固定于矩形板20A上的預(yù)定位置處，而透鏡筒17L的附加基座19L固定于矩形板20B矩形部分22上的預(yù)定位置處。注意，圖5中，透鏡筒17R的附加基座19R的固定位置以雙點(diǎn)劃線25R圍繞的區(qū)域表示，透鏡筒17L的附加基座19L的固定位置以雙點(diǎn)劃線25L圍繞的區(qū)域表示。
一對導(dǎo)槽26在滑動板20B的矩形部分22上形成，另一個(gè)導(dǎo)槽27在伸出部分24上形成。一對導(dǎo)銷26與該對導(dǎo)槽26滑動接合，導(dǎo)銷27與導(dǎo)槽27滑動接合，這些導(dǎo)銷均固定于矩形板20A上。導(dǎo)槽26和27互相平行，并且沿左右方向延伸相同的長度。導(dǎo)槽26和27中每一個(gè)的長度都對應(yīng)于可動殼體部分10B相對于主殼體部分10A的移動距離，即，該長度對應(yīng)于可動殼體部分10B在縮進(jìn)位置(圖1和圖2)與最大伸出位置(圖3和圖4)之間的距離。
由圖2和圖4可知，光學(xué)系統(tǒng)安裝板20置于殼體10內(nèi)，并與殼體10的底部分開而于其中形成一個(gè)空間。矩形板20A固定于主殼體部分10A，滑動板20B固定于可動殼體部分10B。注意，為了將滑動板20B固定于可動殼體部分10B，設(shè)置有凸緣28，它沿矩形部分22的左側(cè)邊伸出，并固定于可動殼體部分10B內(nèi)形成的隔板29上。
圖6和圖7示出右安裝板30R和左安裝板30L。設(shè)置有右安裝板30R是為了安裝右望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)12R的正像棱鏡系統(tǒng)14R，設(shè)置有左安裝板30L是為了安裝左望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)12L的正像棱鏡系統(tǒng)14L。立板32R和32L沿著右和左安裝板30R和30L的后邊緣安裝。如圖1和3所示，右目鏡系統(tǒng)15R連接到立板32R，左目鏡系統(tǒng)15L連接到立板32L。
如圖6和7所示，右安裝板30R設(shè)置有導(dǎo)塊34R，該導(dǎo)塊固定于板右側(cè)邊附近的下面。導(dǎo)塊34R上形成一凹槽36R，可滑動地容納矩形板20A的右側(cè)邊，如圖7所示。類似地，左安裝板30L設(shè)置有導(dǎo)塊34L，該導(dǎo)塊固定于板左側(cè)邊附近的下面。導(dǎo)塊34L上形成一凹槽36L，可滑動地容納矩形板20B的右側(cè)邊，如圖7所示。
注意由于圖7是沿圖6中VII-VII線的剖面圖，因此光學(xué)系統(tǒng)安裝板20不應(yīng)該在圖7中示出。然而，為了簡化說明，圖7中，光學(xué)系統(tǒng)安裝板20以圖5中VII-VII線形成的剖面形式示出，導(dǎo)塊34R和34L以剖面圖形式示出。
如圖6和圖7所示，右安裝板30R有一沿其左側(cè)邊安裝的側(cè)壁38R，且側(cè)壁38R的下部形成隆起部分40R，該隆起部分中有一通孔用以滑動地容納導(dǎo)桿42R。導(dǎo)桿42R的前端插入附加基座19R的內(nèi)附加部分19R形成的孔43R中，并固定于此。導(dǎo)桿42R的后端插入直立部分44R上形成的孔45R中，并固定于此(參見圖5)，直立部分44R整體形成于矩形板20A的后部。注意，在圖5中，直立部分44R以剖面圖形式示出從而可觀察到孔45R，在圖1和圖3中，導(dǎo)桿42R的后端插入直立部分44R的孔45R中。
類似地，左安裝板30L有一沿其右側(cè)邊設(shè)置的側(cè)壁38L，且側(cè)壁38L的下部形成隆起部分40L，該隆起部分中有一通孔用以滑動地容納導(dǎo)桿42L。導(dǎo)桿42L的前端插入附加基座19L的內(nèi)附加部分19L形成的孔43L中，并固定于此。導(dǎo)桿42L的后端插入直立部分44L上形成的孔45L中，并固定于此，直立部分44L整體形成于矩形板20B的后部。注意，類似于直立部分44R，在圖5中，直立部分44L以剖面圖形式示出從而可觀察到孔45L，在圖1和圖3中，導(dǎo)桿42L的后端插入直立部分44L的孔45L中。
右望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)12R的物鏡系統(tǒng)13R置于右安裝板30R前方的固定位置。因此，當(dāng)右安裝板30R沿導(dǎo)桿42R前后移動時(shí)，物鏡系統(tǒng)13R和正像棱鏡系統(tǒng)14R之間的距離得到調(diào)整，從而完成右望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)12R的聚焦操作。類似地，由于左望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)12L的物鏡系統(tǒng)13L置于左安裝板30L前方的固定位置，通過沿導(dǎo)桿42L前后移動左安裝板30L，物鏡系統(tǒng)13L和正像棱鏡系統(tǒng)14L之間的距離得到調(diào)整，從而完成左望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)12L的聚焦操作。
為了使右、左安裝板30R、30L同時(shí)沿著導(dǎo)桿42R和42L移動，從而使右、左安裝板30R、30L之間的距離可變，安裝板30R和30L通過可延伸連結(jié)器46互相連接，如圖6和7所示。
特別地，可延伸連結(jié)器46包括矩形板狀(1umber-1ike)件46A和叉形件46B，板狀件46A滑動容納于叉形件46B中。板狀件46A并位于側(cè)壁38R的前端，固定連接到側(cè)壁38R的隆起部分40R的下面，叉形件46B在側(cè)壁38L的前端固定連接到側(cè)壁38L的隆起部分40L的下面。件46A和46B的長度均大于可動殼體部分10B的移動距離，即其縮進(jìn)位置(圖1和圖2)和最大伸出位置(圖3和圖4)之間的距離。也就是說，即使可動殼體部分10B從縮進(jìn)位置伸出到達(dá)最大伸出位置，在件46A和46B之間仍然保持滑動接合。
參考圖8，示出沿圖1的VIII-VIII線的縱截面視圖。由圖2，4和8可知，內(nèi)框架48安裝于殼體10內(nèi)，并固定于主殼體部分10A和矩形板20A。內(nèi)框架48包括中心部分48C、從中心部分48C向右延伸的右翼部分48R、從右翼部分48R的右邊緣向下延伸的垂直壁48S、以及從中心部分48C向左延伸的左翼部分48L。
如圖2，4和8所示，具有近似矩形截面的孔49，在中心部分48C的前端部形成，并與主殼體部分10A前壁形成的圓形窗50對準(zhǔn)。具有近似U形的截面的凹進(jìn)部分51，在中心部分48C內(nèi)的孔49的后側(cè)形成，以及邊界壁(boundary wall)53在孔49和凹進(jìn)部分51之間形成。矩形開口54在凹進(jìn)部分51的底部形成，并沿凹進(jìn)部分51的縱向延伸。主殼體部分10A的頂壁設(shè)置有開口，用于露出凹進(jìn)部分51，開口由蓋板55封閉，蓋板55可從開口處移開。
攝影光學(xué)單元56組裝在凹進(jìn)部分51中，此時(shí)蓋板55移開。光學(xué)單元56具有旋轉(zhuǎn)輪筒(即，圓柱狀部件)57和同軸放置于旋轉(zhuǎn)輪筒57內(nèi)的透鏡筒58。旋轉(zhuǎn)輪筒57可旋轉(zhuǎn)地支撐在凹進(jìn)部分51內(nèi)，透鏡筒58可沿其中心軸移動，而在透鏡筒58保持靜止時(shí)使其不能繞中心軸轉(zhuǎn)動。組裝攝影光學(xué)單元56之后，將蓋板55固定以遮蓋凹進(jìn)部分51，然后主殼體部分10A連接到內(nèi)框架48。旋轉(zhuǎn)輪60設(shè)置在旋轉(zhuǎn)輪筒57之上。旋轉(zhuǎn)輪60有一個(gè)在旋轉(zhuǎn)輪筒57外表面上形成的環(huán)形突起，旋轉(zhuǎn)輪60通過蓋板55上形成的開口62而暴露在主殼體部分10A的頂壁外面。
螺旋面64在旋轉(zhuǎn)輪筒57的外表面上形成，環(huán)形件66與螺旋面64螺紋嚙合。也就是說，與旋轉(zhuǎn)輪筒57的螺旋面64嚙合的多個(gè)突起在環(huán)形件66的內(nèi)壁上形成，并以等間距排列。環(huán)形件66外邊緣上形成一平面，可與蓋板55的內(nèi)壁進(jìn)行滑動接合。也就是說，當(dāng)旋轉(zhuǎn)輪筒57轉(zhuǎn)動時(shí)，環(huán)形件66因其平面與蓋板55內(nèi)壁的接合而不會產(chǎn)生轉(zhuǎn)動，因而保持在非轉(zhuǎn)動狀態(tài)。因此，當(dāng)旋轉(zhuǎn)輪筒57轉(zhuǎn)動時(shí)，環(huán)形件66因與螺旋面64螺紋接觸而沿旋轉(zhuǎn)輪筒57的中心軸移動，并且移動方向取決于旋轉(zhuǎn)輪筒57的旋轉(zhuǎn)方向。
舌狀物67從環(huán)形件66伸出，并定位在環(huán)形件66的平面的相對側(cè)。如圖8所示，舌狀物67從中心部分48C的矩形開口54伸出，插入板狀件46A上形成的孔47中。因此，當(dāng)用戶用手指接觸旋轉(zhuǎn)輪60的露出部分而轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)輪筒57時(shí)，例如，環(huán)形件66沿著旋轉(zhuǎn)輪筒57的中心軸移動，如上所述，使得安裝板30R和30L沿著望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)12R和12L的光軸移動。因此，旋轉(zhuǎn)輪60的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為正像棱鏡系統(tǒng)14R和14L以及目鏡系統(tǒng)15R和15L的線性運(yùn)動，從而使得望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)12R和12L能夠進(jìn)行聚焦。
在該實(shí)施例中，一對望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)12R和12L設(shè)計(jì)為，例如，當(dāng)每個(gè)正像棱鏡系統(tǒng)14R和14L，目鏡系統(tǒng)15R和15L定位在最靠近每個(gè)物鏡系統(tǒng)13R和13L的位置，即無限遠(yuǎn)聚焦位置時(shí)，這對望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)12R和12L聚焦在位于雙筒望遠(yuǎn)鏡前40米和無限遠(yuǎn)之間的物體上，當(dāng)觀察雙筒望遠(yuǎn)鏡前2米和40米之間的物體時(shí)，正像棱鏡系統(tǒng)和目鏡系統(tǒng)離開物鏡系統(tǒng)以便聚焦于該物體上。也就是說，當(dāng)正像棱鏡系統(tǒng)離開物鏡系統(tǒng)達(dá)到最大距離時(shí)，這對望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)聚焦于位于雙筒望遠(yuǎn)鏡前約2米距離的物體上。
攝影光學(xué)系統(tǒng)68設(shè)置在透鏡筒58中，同軸地置于旋轉(zhuǎn)輪筒57內(nèi)。攝影光學(xué)系統(tǒng)68具有第一透鏡組68A和第二透鏡組68B。電路板70連接到主殼體部分10A后端壁的內(nèi)表面上。固態(tài)成像裝置(如CCD71)安裝于電路板70上，CCD71的光接收面與攝影光學(xué)系統(tǒng)68對準(zhǔn)。開口在內(nèi)框架48的中心部分48C的后端部形成，并與攝影光學(xué)系統(tǒng)68的光軸對準(zhǔn)。光學(xué)低通濾波器74裝配在開口中。因此，該實(shí)施例中的雙筒望遠(yuǎn)鏡具有與數(shù)字照相機(jī)同樣的攝影功能，從而由攝影光學(xué)系統(tǒng)68獲得的物體的像通過光學(xué)低通濾波器72形成在CCD71的光接收面上。
圖1至4中，攝影光學(xué)系統(tǒng)68的光軸用符號OS表示，右和左望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)12R和12L的光軸OR和OL用符號OR和OL表示。光軸OR和OL互相平行，并且平行于攝影光學(xué)系統(tǒng)68的光軸OS。如圖2和4所示，光軸OR和OL確定平面P，該平面平行于攝影光學(xué)系統(tǒng)68的光軸OS。右和左望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)12R和12L可以平行于平面P移動，從而可以調(diào)整光軸OR和OL之間的距離，即，可以調(diào)整瞳孔間距。
將具有攝影光學(xué)系統(tǒng)68和CCD71的數(shù)字照相機(jī)構(gòu)建成使攝影光學(xué)系統(tǒng)68對物體聚焦，包括對附近的物體聚焦，這種附近的物體位于雙筒望遠(yuǎn)鏡前2米處，例如，類似于通常的數(shù)字照相機(jī)。因此，透鏡筒58的聚焦裝置組裝在攝影光學(xué)單元56中。也就是說，內(nèi)螺紋在旋轉(zhuǎn)輪筒57的內(nèi)壁上形成，同時(shí)外螺紋在透鏡筒58的外壁上形成，使得透鏡筒58螺紋配合在旋轉(zhuǎn)輪筒57內(nèi)。透鏡筒58可沿旋轉(zhuǎn)輪筒57的中心軸移動，但是不能轉(zhuǎn)動。因此，當(dāng)旋轉(zhuǎn)輪筒57轉(zhuǎn)動時(shí)，透鏡筒58因外螺紋和內(nèi)螺紋的螺紋配合而相對于CCD71向前或向后移動，使得附近物體的像聚焦到CCD71的光接收面上。
為了使透鏡筒58在旋轉(zhuǎn)輪筒57內(nèi)沿中心軸移動，透鏡筒58的前端可滑動地安裝于邊界壁53形成的U形開口52中，為了保持透鏡筒58使其不能在旋轉(zhuǎn)輪筒57中轉(zhuǎn)動，在透鏡筒58的前端裝配有環(huán)73，如圖9和10所示。
齒74沿環(huán)73的外圓周形成。小齒輪75通過螺釘76固定于邊界壁53前表面上形成的螺紋孔中，并與齒74嚙合。一對鍵部件77互相沿徑向方向相對地定位，并從環(huán)73的內(nèi)表面整體向內(nèi)突出。鍵部件77與透鏡筒58前端形成、并沿其縱向延伸的一對鍵槽78配合，使得透鏡筒58通過鍵槽78和鍵部件77的嚙合而被引導(dǎo)做線性移動，同時(shí)阻止透鏡筒58的轉(zhuǎn)動。
對于將小齒輪75連接到邊界壁53的前表面這一連接過程，半圓截面槽(或者安全槽(relief groove))79在孔49的內(nèi)表面上形成，并沿透鏡筒58中心軸方向延伸，以避免小齒輪75和中心部分48C之間的干擾。半圓截面槽79從中心部分48C的前端向邊界壁53的前表面延伸。這樣，小齒輪75連接到邊界壁53上，此時(shí)小齒輪75的一半裝配于半圓截面槽79中，并通過螺釘76固定到前表面。
注意小齒輪75的連接過程是在光學(xué)系統(tǒng)安裝板20以及望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)12R和12L組裝到內(nèi)框架48并繼而安裝到主殼體10A之前進(jìn)行。因此，連接過程容易實(shí)現(xiàn)。換句話說，小齒輪75不通過在主殼體10A的前壁上形成的且相對較小的圓形窗50連接。
因此，當(dāng)旋轉(zhuǎn)輪筒57通過旋轉(zhuǎn)輪60的操作而轉(zhuǎn)動時(shí)，透鏡筒58沿?cái)z影光學(xué)系統(tǒng)68的光軸移動。這樣，在旋轉(zhuǎn)輪筒57內(nèi)壁上形成的內(nèi)螺紋和透鏡筒58外壁上形成的外螺紋就構(gòu)成了運(yùn)動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，將旋轉(zhuǎn)輪筒57的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為透鏡筒58的線性運(yùn)動或聚焦運(yùn)動，運(yùn)動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)作為透鏡筒58的聚焦機(jī)構(gòu)。
螺旋面64在旋轉(zhuǎn)輪筒57的外壁上形成，內(nèi)螺紋在旋轉(zhuǎn)輪筒57的內(nèi)壁上形成，它們彼此沿相反的方向傾斜，使得當(dāng)旋轉(zhuǎn)輪筒57以正像棱鏡系統(tǒng)14R和14L以及目鏡系統(tǒng)15R和15L離開物鏡系統(tǒng)13R和13L的方式旋轉(zhuǎn)時(shí)，透鏡筒58離開CCD71移動。因此，附近物體的像可以聚焦在CCD71的光接收面上。根據(jù)望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)12R和12L以及攝影光學(xué)系統(tǒng)68的光學(xué)特性，螺旋面64的螺距和內(nèi)壁上內(nèi)螺紋的螺距互不相同。
如上所述，當(dāng)正像棱鏡系統(tǒng)14R和14L以及目鏡系統(tǒng)15R和15L位于無限遠(yuǎn)聚焦位置，并定位于最接近物鏡系統(tǒng)13R和13L時(shí)，望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)12R和12L聚焦于雙筒望遠(yuǎn)鏡前40米和無限遠(yuǎn)之間的物體上。因此，當(dāng)正像棱鏡系統(tǒng)14R和14L以及目鏡系統(tǒng)15R和15L位于無限遠(yuǎn)聚焦位置時(shí)，透鏡筒58和攝影光學(xué)系統(tǒng)68應(yīng)該精確定位于無限遠(yuǎn)聚焦位置，這一位置最接近于CCD71的光接收面。
然而，由于攝影光學(xué)單元56的每個(gè)部件都具有如上所述的制造誤差和裝配誤差，因此即使正像棱鏡系統(tǒng)14R和14L以及目鏡系統(tǒng)15R和15L位于無限遠(yuǎn)聚焦位置，攝影光學(xué)系統(tǒng)68也不一定精確定位于最接近CCD71的光接收面的無限遠(yuǎn)聚焦位置。
在該實(shí)施例中，環(huán)73和小齒輪75不僅作為保持裝置，將透鏡筒58以非轉(zhuǎn)動狀態(tài)保持在旋轉(zhuǎn)輪筒57內(nèi)，而且還作為光學(xué)位置調(diào)整裝置，光學(xué)地確定攝影光學(xué)系統(tǒng)68相對于CCD71的光接收面的位置。注意，在該實(shí)施例中，通過光學(xué)位置調(diào)整裝置確定攝影光學(xué)系統(tǒng)68相對于CCD71的光接收面的位置，與確定透鏡筒58相對于旋轉(zhuǎn)輪筒57的位置相同。
包括環(huán)73和小齒輪75的光學(xué)位置調(diào)整裝置的作用描述如下。
首先，一對安裝板30R和30L朝向一對物鏡系統(tǒng)13R和13L移動，使正像棱鏡系統(tǒng)14R和14L以及目鏡系統(tǒng)15R和15L相對于物鏡系統(tǒng)13R和13L精確地位于無限遠(yuǎn)聚焦位置。然后，攝影光學(xué)單元56安裝在中心部分48C的凹進(jìn)部分51中，并且攝影光學(xué)單元56的透鏡筒58的前端部從旋轉(zhuǎn)輪筒57伸出，使得環(huán)73裝配在前端部。之后，小齒輪75與環(huán)73的齒74嚙合，并通過螺釘76固定于邊界壁53的前表面。這樣，攝影光學(xué)單元56組裝過程的這一階段停止。注意，由于組裝過程中透鏡筒58位于相對于旋轉(zhuǎn)輪筒57的無限遠(yuǎn)聚焦位置，因此環(huán)形件66的舌狀物67可插入可延伸連結(jié)器46的板狀件46A的孔47中，該可延伸連結(jié)器46使一對安裝板30R和30L互相連接。
攝影光學(xué)單元56組裝之后，測量從透鏡筒58到CCD71的光接收面之間的距離，從而檢查透鏡筒58內(nèi)裝配的攝影光學(xué)系統(tǒng)68是否相對于CCD71的光接收面精確定位于無限遠(yuǎn)聚焦位置。如果透鏡筒58內(nèi)裝配的攝影光學(xué)系統(tǒng)68精確定位于相對應(yīng)的無限遠(yuǎn)聚焦位置，那么透鏡筒58的位置就不需要調(diào)整了。
相反，如果透鏡筒58內(nèi)裝配的攝影光學(xué)系統(tǒng)68偏離無限遠(yuǎn)聚焦位置，那么松開螺釘76，然后轉(zhuǎn)動環(huán)73但不轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)輪筒57，從而使透鏡筒58也和環(huán)73一起轉(zhuǎn)動。這樣，透鏡筒58沿旋轉(zhuǎn)輪筒57的中心軸相對于旋轉(zhuǎn)輪筒57移動，移動方向取決于轉(zhuǎn)動方向。也就是說，攝影光學(xué)系統(tǒng)68沿光軸相對于CCD71的光接收面的位置可以得到精確調(diào)整，從而使得攝影光學(xué)系統(tǒng)68能夠精確定位于相對于CCD71的光接收面的無限遠(yuǎn)聚焦位置。精調(diào)之后，螺釘76再次擰緊，使環(huán)73固定在邊界壁53上，由此完成攝影光學(xué)單元56的組裝過程。
因此，小齒輪75作為固定件以環(huán)73能從內(nèi)框架48卸下的方式將環(huán)73固定于內(nèi)框架48上。利用這一功能，包括環(huán)73和小齒輪75的機(jī)構(gòu)可以用作光學(xué)位置調(diào)整裝置，以確定攝影光學(xué)系統(tǒng)68相對于CCD71的光接收面的位置，通過該機(jī)構(gòu)透鏡筒58可在旋轉(zhuǎn)輪筒57內(nèi)沿中心軸移動，但不能在旋轉(zhuǎn)輪筒57中轉(zhuǎn)動。即，通常，通過設(shè)定73以阻止轉(zhuǎn)動，環(huán)73具有線性導(dǎo)向功能并可防止透鏡筒58轉(zhuǎn)動。為了調(diào)整攝影光學(xué)系統(tǒng)68相對于CCD71的光接收面的位置，環(huán)73設(shè)定為可以轉(zhuǎn)動，從而實(shí)現(xiàn)攝影光學(xué)系統(tǒng)68的位置調(diào)整。因此，根據(jù)該實(shí)施例，除了這種機(jī)構(gòu)(即，環(huán)73和小齒輪75)，在該機(jī)構(gòu)中透鏡筒58可以在旋轉(zhuǎn)輪筒57內(nèi)沿中心軸移動但不轉(zhuǎn)動，不再需要設(shè)置光學(xué)位置調(diào)整裝置來確定攝影光學(xué)系統(tǒng)68相對于CCD71的光接收面的位置。
在攝影光學(xué)系統(tǒng)68進(jìn)行精確位置調(diào)整的過程中，旋轉(zhuǎn)輪筒57不應(yīng)該轉(zhuǎn)動。這可以通過操作人員用手指按壓旋轉(zhuǎn)輪筒57的旋轉(zhuǎn)輪60，或者通過在中心部分48C的凹進(jìn)部分51的表面和旋轉(zhuǎn)輪60之間插入適當(dāng)?shù)募鴮?shí)現(xiàn)。另外，可以利用適當(dāng)工具如鑷子轉(zhuǎn)動小齒輪75，例如，以便轉(zhuǎn)動環(huán)73，或者可以利用鑷子直接轉(zhuǎn)動環(huán)73的齒74。此外，操作人員可以從中心部分48C的凹進(jìn)部分51的上端插入手指而轉(zhuǎn)動環(huán)73的齒74。
注意，盡管在該實(shí)施例中齒74沿環(huán)73的整個(gè)圓周分布，但是齒74也可以僅僅在環(huán)73的一部分圓周上分布。這是因?yàn)閿z影光學(xué)系統(tǒng)68相對于CCD71的光接收面的位置調(diào)整非常小，而且透鏡筒58不能旋轉(zhuǎn)一整圈來調(diào)整攝影光學(xué)系統(tǒng)68的位置。
如圖1至4所示，電源電路板80相對較重，安裝于主殼體部分10A的右端部。如圖2，4，和8所示，控制電路板82設(shè)置于主殼體部分10A的底部和光學(xué)系統(tǒng)安裝板20之間，并固定在底部。電子部件如CPU、DSP、內(nèi)存、電容器等等安裝于控制電路板82上，電路板70和電源電路板80通過扁平柔性導(dǎo)線(未示出)連接到控制電路板82。
在該實(shí)施例中，如圖2，4，和8所示，LCD顯示器84置于主殼體部分10A頂壁的上表面。LCD顯示器84具有扁平矩形板形狀。并以下面方式放置，其前側(cè)和后側(cè)，設(shè)置為對邊，垂直于攝影光學(xué)系統(tǒng)68的光軸，并且LCD顯示器84可繞沿前端裝配的旋轉(zhuǎn)軸86轉(zhuǎn)動。LCD顯示器84通常被折疊或者閉合，如圖8中實(shí)線所示。在這種情況下，由于LCD顯示器84的顯示面面對主殼體部分10A的上表面，所以顯示面不可見。相反，當(dāng)使用CCD71進(jìn)行攝影操作時(shí)，轉(zhuǎn)動LCD顯示器84并使其從折疊位置抬升到圖8虛線所示的顯示位置，從而使LCD顯示器84的顯示面從目鏡系統(tǒng)15R和15L那側(cè)可見。
可動殼體部分10B的左端部分由隔板29分開，形成電池盒88，電池92容納于其中。如圖2和4所示，蓋90安裝在電池盒88的底部。打開蓋90，電池92可以裝入電池盒88或從電池盒88取出。蓋90形成可動殼體部分10B的一部分，并通過適當(dāng)?shù)慕雍蠙C(jī)構(gòu)固定于圖2和圖4所示的閉合位置。
電源電路板80重量相對大些，類似地，電池92的重量也相對大些。在該實(shí)施例中，兩個(gè)相對重些的部件安排在殼體10的兩端。因此，具有攝影功能的雙筒望遠(yuǎn)鏡的重量平衡得以改善。
如圖1和3所示，電極板94和96設(shè)置在電池盒88的前部和后部。電池92在電池盒88中彼此平行排列，并在電池盒中朝向相反的方向以接觸電極板94和96。電極板94電連接于殼體10，電極板96通過電源線(未示出)電連接于電源電路板80，使電力從電池92供應(yīng)到電源電路板80。電源電路板80向安裝于電路板70上的CCD71、電子部件，如安裝于控制電路板82上的微型計(jì)算機(jī)和內(nèi)存、以及LCD顯示器84提供電力。
如圖1至圖4所示，可以在電源電路板80上設(shè)置視頻輸出端102，例如，作為外部連接器，在這種情況下，在主殼體部分10A的前壁上形成孔104，使外部連接器連接到視頻輸出端102上。另外，如圖2和3所示，可以在主殼體部分10A底部的控制電路板82下面設(shè)置CF-卡驅(qū)動器106，CF-卡作為存儲卡可拆卸地裝于CF-卡驅(qū)動器中。
如圖2、4、8所示，螺釘孔構(gòu)成部分108整體形成在主殼體10A底部。螺釘孔構(gòu)成部分108有一定厚度，其截面呈圓形，螺釘孔110在厚度部分形成，其開口朝向底部的外表面。螺釘孔構(gòu)成部分108的螺釘孔108與連到三腳架頭的螺釘相連。
盡管在上述實(shí)施例中，本發(fā)明的光學(xué)單元是攝影光學(xué)單元56，向雙筒鏡裝置提供攝影功能，但是本發(fā)明還適用于組裝在其他光學(xué)裝置中的其他光學(xué)單元。然而，這樣一種光學(xué)單元限定為具有旋轉(zhuǎn)輪筒、置于旋轉(zhuǎn)輪筒中并沿其中心軸移動的透鏡筒、以及將旋轉(zhuǎn)輪筒的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為透鏡筒的線性運(yùn)動或者聚焦運(yùn)動的運(yùn)動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。
盡管這里參考附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做了描述，但是顯而易見地，由本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所做的多種改進(jìn)和改變均不脫離本
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)單元的光學(xué)位置調(diào)整裝置，包括圓柱狀部件，可繞其軸旋轉(zhuǎn)；支撐件，可旋轉(zhuǎn)地支撐所述圓柱狀部件；透鏡筒，置于所述圓柱狀部件內(nèi)，并可沿所述圓柱狀部件的中心軸線性移動；運(yùn)動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，將所述圓柱狀部件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為所述透鏡筒的線性移動；環(huán)，以所述透鏡筒可沿其中心軸移動的方式裝配于所述透鏡筒中，所述環(huán)相對于所述透鏡筒是不能轉(zhuǎn)動的；以及固定件，用于以所述環(huán)能夠從所述支撐件卸下的方式將所述環(huán)固定到所述支撐件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述環(huán)包括在所述環(huán)的至少一部分外圓周上分布的齒，和一鍵部件，其可與所述透鏡筒外表面上形成的并沿其縱軸方向延伸的鍵槽滑動接合，所述固定件具有一齒輪，其與所述環(huán)上的所述齒嚙合，并通過螺釘固定在所述支撐件上，所述環(huán)在所述螺釘松開時(shí)可轉(zhuǎn)動，并在所述螺釘擰緊時(shí)相對于所述支撐件固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述透鏡筒的一個(gè)端部從所述圓柱狀部件伸出，而所述環(huán)裝配在所述端部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述支撐件形成有安全槽，該槽沿所述透鏡筒的中心軸延伸，用以避免所述固定件和所述支撐件之間的干擾。
5.一種具有攝影功能的雙筒望遠(yuǎn)鏡，包括內(nèi)框架；一對望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)，具有固定于所述內(nèi)框架上的固定部分，以及可相對于所述固定部分移動的可動部分，使得所述望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)聚焦到物體上；旋轉(zhuǎn)輪，用于對所述這對望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行聚焦；聚焦機(jī)構(gòu)，將所述旋轉(zhuǎn)輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為所述可動部分相對于所述固定部分的移動；圓柱狀部件，可繞其軸旋轉(zhuǎn)；支撐件，是所述內(nèi)框架的一部分，用以可旋轉(zhuǎn)地支撐所述圓柱狀部件；透鏡筒，置于所述圓柱狀部件內(nèi)，且可沿所述圓柱狀部件的中心軸線性移動，并容納攝影光學(xué)系統(tǒng)；運(yùn)動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，將所述圓柱狀部件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為所述透鏡筒的線性移動，以對所述攝影光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行聚焦；環(huán)，以所述透鏡筒可沿其中心軸移動的方式裝配于所述透鏡筒中，所述環(huán)相對于所述透鏡筒是不能轉(zhuǎn)動的；以及固定件，用于以所述環(huán)能從所述支撐件卸下的方式將所述環(huán)固定于所述支撐件。
全文摘要
一種光學(xué)單元的光學(xué)位置調(diào)整裝置，包括運(yùn)動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，將旋轉(zhuǎn)輪筒的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為透鏡筒的線性運(yùn)動，光學(xué)位置調(diào)整機(jī)構(gòu)確定透鏡筒相對于旋轉(zhuǎn)輪筒的位置。光學(xué)位置調(diào)整裝置具有環(huán)和固定件。以透鏡筒可沿其中心軸移動的方式將環(huán)裝配于透鏡筒中。環(huán)不能相對于透鏡筒轉(zhuǎn)動。裝配一固定件用于以環(huán)可以從框架卸下的方式將環(huán)固定于框架上。
文檔編號G02B7/06GK1456914SQ0313844
公開日2003年11月19日 申請日期2003年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月10日
發(fā)明者蛭沼謙, 舩津剛治 申請人:賓得株式會社