专利名称：双筒望远镜和设置有可旋转抽拉型眼罩的光学装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在目镜部件上设置有眼罩的光学装置，如双筒望远镜。
常规地在双筒望远镜目镜部件的外围连结一个从目镜透镜伸向观察者的柱状眼罩。该眼罩通过应用到环绕观察者眼睛的面而在目镜透镜和观察者的眼睛之间保持一定的距离。这样，观察者的眼睛在大约双筒望远镜中光学系统的光瞳位置处定位，观察者可以获得很大的视场和稳定的观察。对于带眼镜的观察者，眼罩施用到眼镜的表面，目镜透镜和观察者的眼睛之间的距离变得太大，因而不能确保适当的观察。为了克服这一缺点，常规的眼罩构造成可以通过旋转抽拉或可以翻转。
此外，双筒望远镜两个目镜部件的每一个各有一个独立地将目镜透镜在光轴方向移动一定量以调节屈光度的机构。
下面参照图3详细描述配置有可旋转抽拉型眼罩的双筒望远镜的目镜部件。在图3的结构中，目镜支架22固定在双筒望远镜的透镜镜筒体21上。在目镜支架22的内表面上滑动设置柱状目镜透镜镜筒301。目镜透镜镜筒301的内部固定构成目镜透镜的中间透镜12和外透镜13。在目镜透镜镜筒301的外表面固定凸轮销23。在目镜支架22中凸轮销23的位置形成主轴平行于光轴10的线性槽302。凸轮销23通过插入线性槽302而与目镜支架22接合。另一方面，在目镜支架22的外部设置屈光度环20。屈光度环20的内表面与目镜支架22的外表面滑动接触。另外，在屈光度环20中形成螺旋环绕光轴10的螺旋槽20a，凸轮销23的头插入螺旋槽20a中。这样，凸轮销23也与屈光度环23接合。还注意到屈光度环20通过定位件303相对于目镜支架22在光轴10方向固定。因此，屈光度环20绕光轴旋转但在光轴10的方向上固定。
在如图3所示的结构中，因为凸轮销23与屈光度环20的螺旋槽20a以及目镜支架22的线性槽302接合，所以当观察者绕光轴10旋转屈光度环20的滚花部分20b时凸轮销23通过螺旋槽20a的导引在线性槽302的范围内沿光轴10方向移动。于是，凸轮销23固定在其上的目镜透镜镜筒301在光轴10方向上移动并进行屈光度的调节。
另外，在图3的目镜部件结构中，眼罩的结构如下。具体地说，在屈光度环20的外部设置柱状目镜套筒24。目镜套筒24固定在目镜支架22上。因此，即使当屈光度环20旋转时目镜套筒24也不旋转。在固定的目镜套筒24的外部设置目镜凸轮筒25。目镜凸轮筒25的内表面与目镜套筒24的外表面滑动接触。在目镜套筒24中固定眼罩抽拉凸轮销304，其深度达到目镜支架22。在目镜凸轮筒25中形成螺旋环绕光轴10的螺旋槽25a；凸轮销304的头插在螺旋槽25a中；凸轮销304与螺旋槽25a接合。此外，在目镜凸轮筒25的外表面还覆盖目镜橡皮26以进行与观察者的软接触。
这样，当观察者绕光轴10旋转目镜凸轮筒25时，覆盖有目镜橡皮26的目镜凸轮筒25通过被凸轮销304导向的螺旋槽25a在光轴10的方向上整体移动。通过这种方式，可以抽拉眼罩并使其返回初始位置。
接下来参照图2详细描述配置有翻转型眼罩的双筒望远镜的目镜部件。图2所示的目镜部件有多级变焦功能。内透镜杆27和中间透镜杆28分别通过一个机构(未示出)移动到各自的预定位置，该位置对应于观察者通过设置于左右透镜镜筒体21之间的变焦杆(未示出)选定的变焦放大率。这些预定位置设置成在较大的放大率时，内透镜11和中间透镜12之间的距离变大，而在较低的放大率时，该距离变短。内透镜杆27支撑内透镜外支架16的爪状部16a。内透镜外支架16的内部设置其中固定内透镜11的内透镜支架14。在内透镜外支架16的内表面上设置内螺纹；在内透镜支架14的外表面上设置外螺纹；两螺纹螺旋装配。所以内透镜支架14通过绕光轴10旋转在光轴10的方向移动一个对应于旋转角的量。另外，中间透镜杆28支撑中间透镜外支架17的爪状部17a。在中间透镜外支架17的内表面上螺旋安装固定中间透镜12的中间透镜支架15。所以，中间透镜支架15通过绕光轴10旋转在光轴10的方向移动一个对应于旋转角的量。
另一方面，在图2的结构中，目镜支架22固定在透镜镜筒体21上。在目镜支架22的内表面上螺旋安装外透镜13固定其中的外透镜支架19。所以，外透镜支架19通过绕光轴10旋转在光轴10的方向移动一个对应于旋转角的量。外透镜支架19通过螺钉201固定到旋转设置在目镜支架22外部的屈光度环20上。这样，通过屈光度环20旋转，外透镜支架19在光轴10的方向上旋转并移动一个对应于其旋转角的量。
另外，外透镜支架19有一个在光轴10的方向延伸的突出部分19a，并且此突出部分19a插入形成在中间透镜支架15的通孔15b中。因此，中间透镜支架15的旋转伴随着外透镜支架19的旋转。另外，中间透镜支架15配置有一个沿光轴10的方向延伸的突出部分15a，并且此突出部分15a插入形成在内透镜支架14的通孔14b中。因此，内透镜支架14的旋转伴随着外透镜支架19和中间透镜支架15的同时旋转。通过旋转，中间透镜支架15和内透镜支架14在光轴10的方向上移动一个与旋转导致的外透镜支架19的移动量相同的量。这样，因为通过屈光度环20的旋转所有的外透镜支架19、中间透镜支架15和内透镜支架14在相同的方向上移动并且沿光轴10移动相同的量，所以可以执行屈光度的调节。还注意到因为中间透镜支架15和内透镜支架14分别在突出部分19a和突出部分15a的长度范围内移动，所以即使在操纵变焦杆、变焦放大率改变时，也能保持中间透镜支架15和突出部分19a之间的接合以及内透镜支架14和突出部分15a之间的接合。
在图2所示的结构中，眼罩由覆盖屈光度环20的目镜橡皮26构成。在调节屈光度期间，目镜橡皮26与屈光度环20一起一体旋转。对于带眼镜观察的观察者，目镜橡皮26的眼罩部件26a翻转到屈光度环20一侧。
如上所述，关于眼罩，已有可抽拉型和只由目镜橡皮构成的翻转型。但翻转型眼罩在其橡皮的重复翻转部分会因长时间的使用而退化，并在该部分会发生破裂。此外，近年来从设计的角度看一般优选可抽拉型眼罩。但是，虽然在图3所示的没有变焦功能的固定放大光学系统的目镜部件情形中，过去实现了可旋转抽拉型眼罩，但在图2所示的具有变焦功能的目镜部件的情形中仍然不能实现这种类型的眼罩。这是因为配置有变焦功能的目镜部件结构复杂，即设置屈光度环20达到外透镜支架19的目镜侧端面的程度，并且不能象上述那样使用图3所示的包含目镜套筒24、凸轮销304和目镜凸轮筒25的可旋转抽拉的眼罩。另外，通过一些新颖的设计把可旋转抽拉型眼罩连结到图2所示的结构的任何尝试，都将导致比眼罩离目镜橡皮26大一个必须的可旋转抽拉机构所需的量的直径，并且难以实现袖珍的可旋转抽拉型眼罩。
本发明的目的是提供一种双筒望远镜，该望远镜在目镜部件具有变焦功能，并且有一个袖珍的可旋转抽拉型眼罩。
为了实现上述目的，本发明提供下述双筒望远镜。
即提供了一种双筒望远镜，具有透镜镜筒体和一对左右目镜部件，一对左右目镜部件的每一个各具有一个固定在透镜镜筒体上的目镜支架，多个目镜透镜，在光轴方向移动多个目镜透镜中至少一个的变焦部件，在光轴方向移动多个目镜透镜的所有透镜相同量的屈光度调节部件，和一个可旋转抽拉型眼罩部件；其特征在于屈光度调节部件包括一个相对于目镜支架固定的凸轮销和一个连结到多个目镜透镜之一并通过凸轮销导向绕光轴旋转的屈光度环，眼罩部件包括一个旋转设置在屈光度环外部的柱状眼罩元件；且屈光度调节部件的凸轮销还导引柱状眼罩元件的旋转运动。
下面参照附图对本发明的实施例进行描述。附图中
图1是根据本发明实施例的双筒望远镜目镜部件的结构截面图。
图2是常规双筒望远镜具有变焦功能的目镜部件的结构截面图。
图3是常规双筒望远镜具有固定放大光学系统的目镜部件的结构截面图。
图4是根据本发明实施例的双筒望远镜整体结构的局部剖视图。
下面参照图4对本发明优选实施例的双筒望远镜的总体结构进行描述，并参照图1对目镜部件的细节进行描述。实施例的双筒望远镜有一个物镜部件401，一对每个都设置有棱镜的左右透镜镜筒体21和一对具有变焦功能的目镜部件404，其中物镜部件401设置有一对左右物镜透镜。如后所述，目镜部件404的每一个都配置有一个可旋转抽拉型眼罩。另外，在一对左右透镜镜筒体21之间还设置用于聚焦调节的聚焦钮402和用于观察者在多种变焦放大率之间选择一种所需放大率的变焦杆403。
从物镜部件401看，目镜部件404具有做为目镜透镜的依次设置在光轴10上的内透镜11、中间透镜12和外透镜13。目镜部件404包括分别把内透镜11和中间透镜12移动到预定位置的内透镜杆27和中间透镜杆28，所述预定位置对应于变焦杆403设置的变焦放大率。内透镜杆27支撑内透镜外支架16的爪状部16a。在内透镜外支架16的内部设置内透镜11固定其中的内透镜支架14。另外，中间透镜杆28支撑中间透镜外支架17的爪状部17a。中间透镜外支架17的内部设置中间透镜12固定其中的中间透镜支架15。设置在透镜镜筒体21中的未示出的机构把内透镜杆27和中间透镜杆28移动到对应于变焦杆403的变焦放大率设置的预定位置。所以，内透镜11和中间透镜12分别移动到对应于变焦杆403的变焦放大率设置的位置。对应于变焦放大率的位置是一种这样设置的预定位置，即，对于欲获得的理想的变焦放大率，在较大放大率时内透镜1和中间透镜12之间的距离变大，在较小放大率时该距离变短。
另外，在内透镜外支架16的内表面上设置内螺纹；在内透镜支架14的外表面上设置外螺纹；并且内透镜外支架16和内透镜支架14螺旋安装。因此，结构成为当内透镜支架14绕光轴10旋转时在光轴10的方向移动一个对应于其旋转角的量。类似地，中间透镜外支架17和中间透镜支架15螺旋安装。结构成为当中间透镜支架15绕光轴10旋转时在光轴10的方向移动一个对应于旋转角的量。螺纹的螺距确定成内透镜支架14和中间透镜支架15对应于它们旋转角的方向和移动量变得相等。所以，当内透镜支架14和中间透镜支架15旋转相同的角度时，它们都沿光轴10在相同的方向上移动并且移动相同的量。如后所述，利用这种移动进行屈光度的调节。
另一方面，在透镜镜筒体21目镜一侧的端部固定目镜支架22。在目镜支架22的外表面固定两个分开180°角的凸轮销23。在目镜支架22的外部滑动设置屈光度环20。在屈光度环20中形成绕光轴10螺旋的螺旋槽20a，并且凸轮销23的头插入螺旋槽20a中，使凸轮销23和屈光度环20接合。屈光度环20螺旋安装到设置在目镜支架22内部的外透镜支架19。由外透镜内筒18支撑的外透镜13固定到外透镜支架19上。这样，当观察者绕光轴10转动屈光度环20的滚花部分20b时，屈光度环20的螺旋槽20a由相对于目镜支架22固定的凸轮销23导引，屈光度环20旋转的同时在光轴10的方向上移动一个对应于其旋转角的量。随后，固定到屈光度环20的外透镜支架19也在旋转的同时在光轴10的方向上移动。确定屈光度环20的螺旋槽20a的螺距，使得外透镜支架19在光轴10的方向上对应于其旋转角的移动量变得与上述内透镜支架14和中间透镜支架15对应于它们各自的旋转角的移动量相等。
在外透镜支架19上形成在光轴10的方向上延伸的突出部分19a，用于与外透镜支架19的旋转同步地旋转中间透镜支架15。此突出部分19a插入到形成在中间透镜支架15中的通孔15b中。因此，当外透镜支架19旋转时，被突出部分19a带动的中间透镜支架15也同步旋转。另外，在中间透镜支架15上设置在光轴10的方向上延伸的突出部分15a，用于与中间透镜支架15的旋转同步地旋转内透镜支架14。突出部分15a插入到形成在内透镜支架14的通孔14b中。所以，当屈光度环20在旋转的同时在光轴10的方向上移动时，外透镜支架19、中间透镜支架15和内透镜支架14在旋转相同角度的同时在光轴10的方向上移动相同的移动量。由此通过屈光度环20的旋转执行屈光度的调节。
注意到将突出部分19a和15a的大小以及通孔15b和14b的大小确定成不能妨碍通过操纵变焦杆403而在光轴10的方向上移动中间透镜支架15和内透镜支架14，并且在旋转以调节屈光度时不发生跳动。另外，突出部分19a和15a的长度设置成等于或长于中间透镜支架15和内透镜支架14操作变焦杆403时的移动量。因此，中间透镜支架15和内透镜支架14通过操纵变焦杆403而在光轴10方向上的移动不受突出部分19a和15a的妨碍，并且移动量在突出部分19a和突出部分15a的长度之内。所以，可以以任意变焦放大率进行屈光度调节。
接下来描述可旋转抽拉型眼罩的结构。眼罩部件包括设置在屈光度环20外部的目镜套筒24，设置在目镜套筒24静止外部的目镜凸轮筒25，和遮盖目镜凸轮筒25外部的目镜橡皮26。在目镜套筒24中，在凸轮销23的位置处形成圆孔状通孔24a，并且凸轮销23插入这些通孔24a中。另外，目镜套筒24在透镜镜筒体21的一侧有突出部分24b，并且这些突出部分24b设置在形成于屈光度环20的滚花部分20b中的通孔101中，并且装配到目镜支架22的中空部分102。通孔101的周长设置成等于或大于螺旋槽20a的周长。因此，即使当屈光度环20旋转时目镜套筒24也不旋转，并且目镜套筒24不妨碍屈光度环20的旋转。注意到突出部分24b和通孔24a相对于目镜支架22确定目镜套筒24的位置。
目镜凸轮筒25有一个围绕光轴10螺线形形成的螺旋槽25a。在螺旋槽25a中插入凸轮销23的头。由此，当观察者旋转凸轮筒25时，螺旋槽25a被凸轮销23导引的同时旋转。因此，凸轮筒25在光轴10的方向移动一个对应于旋转角的量。这样，可以前后抽拉盖有目镜橡皮26的目镜凸轮筒25，并且可以得到可旋转抽拉型眼罩。
另外，为了提供例如一个插销机构，在目镜套筒24的外表面的一部分上设置一个弹性突出部分(未示出)，并且在目镜凸轮筒25的内表面上设置两个中空部分。弹性突出部分和两个中空部分排列的位置关系是，当目镜凸轮筒25分别被向前抽到最外部位置和抽回到最内部位置时，弹性突出部分装配到两个中空部分的其中一个中。由此，眼罩被插销止停在眼罩被拉到最外部的位置以及抽回到最内部位置。这样，因为要执行眼罩的前后抽拉，必须旋转目镜套筒24施力，克服突出部分的弹力，所以眼罩不能很容易地从抽到最外部位置和抽回到最内部位置的状态移动。由此可以在观察期间将眼罩保持在稳定的位置。
下面对根据本发明实施例的双筒望远镜的各个部件在观察者观察时的操作进行描述。对于不带眼镜的观察者，通过旋转抽出覆盖有目镜橡皮26的目镜凸轮筒25，双筒望远镜可以用在图1所示的眼罩被抽出的状态。当观察者观查采用眼罩的目镜透镜时，如果需要，通过旋转屈光度环20的滚花部分20b，目镜透镜在光轴10方向移动，可以进行屈光度调节。在此屈光度调节操作期间，因为屈光度环20的旋转操作独立于目镜凸轮筒25的旋转操作，所以眼罩的位置不改变。当观察者操纵变焦杆403以改变变焦放大率时，目镜透镜的内透镜11和中间透镜12移动。即使在变焦放大率变化操作期间，眼罩的位置也不改变，并且可以通过屈光度环20进行屈光度调节。另外，对于带眼镜的观察者，通过旋转目镜凸轮筒25，可以很容易地抽回覆盖有目镜橡皮26的目镜凸轮筒25。
如上所述，在根据本发明实施例的双筒望远镜中，其结构做成通过被凸轮销23导引的螺旋槽20a实现外透镜支架19在光轴10方向移动，以调节目镜部件404的屈光度，并且还利用凸轮销23导引螺旋槽25a，用于眼罩的目镜凸轮筒25的抽拉操作。通过此结构，可以把可旋转抽拉型眼罩组合到具有变焦功能的目镜部件404中。另外，在此结构中，因为可旋转抽拉型眼罩的直径近似等于屈光度环20滚花部分20b的直径，所以可以如同翻转型眼罩的情形一样，实现可旋转抽拉型袖珍眼罩。
另外，在本发明的实施例中，在屈光度环20和目镜凸轮筒25之间设置目镜套筒24，此结构使得目镜套筒24本身不旋转，并且同时不妨碍屈光度环20和目镜凸轮筒25的旋转。据此，屈光度环20和目镜凸轮筒25可以不受彼此旋转操作影响而独立旋转。所以，在本发明实施例的目镜部件404中，可以独立地执行屈光度调节和眼罩的抽拉操作。
另外，因为目镜橡皮26不需要翻转，所以可旋转抽拉型眼罩还有一种效果，与翻转型眼罩的目镜橡皮相比，目镜橡皮26的退化较轻。
注意到，虽然在上述实施例中，结构做成在屈光度环20中设置螺旋槽20a，并且螺旋槽20a由凸轮销23导引，外透镜支架19在旋转的同时沿光轴10的方向移动，但也可以采用另外的结构，使屈光度环20不在光轴10的方向移动。例如，结构做成替代螺旋槽20a，在屈光度环20上形成一个环形槽，并且屈光度环20简单地绕光轴10旋转，不在光轴10的方向上移动。另外，外透镜支架19和目镜支架22如图2常规技术中那样相互螺旋装配；在屈光度环20上设置一个突出部分，类似于突出部分19a；并且，与外透镜支架19接合的该突出部分随着屈光度环20的旋转而旋转。所以，结构可以是这样，即，不使用螺旋槽20a，外透镜支架19随着屈光度环20的旋转在光轴10的方向上移动。
虽然在上述实施例中，在具有变焦功能的双筒望远镜的目镜部件中实现一种可旋转抽拉型眼罩，但也可以通过把目镜部件的结构做成如图1所示而使该结构关于具有变焦功能的光学装置如立体显微镜实现一种可旋转抽拉型眼罩。
如上所述，根据本发明提供了一种双筒望远镜，该望远镜在目镜部件中具有变焦功能，同时带有一个袖珍的可旋转抽拉型眼罩。
标号说明10光轴11内透镜12中间透镜13外透镜14内透镜支架14b 通孔15中间透镜支架15a 中间透镜支架的突出部分15b 通孔16内透镜外支架16a 内透镜外支架的爪状部17中间透镜外支架17a 中间透镜外支架的爪状部18外透镜内筒19外透镜支架19a 外透镜支架的突出部分20屈光度环20a 屈光度环的螺旋槽20b 屈光度环的滚花部分21透镜镜筒体22目镜支架23凸轮销24目镜套筒24a 目镜套筒的通孔24b 目镜套筒的突出部分25目镜凸轮筒25a 目镜凸轮筒的螺旋槽26目镜橡皮27内透镜杆28中间透镜杆101 通孔
权利要求
1．双筒望远镜，具有一个透镜镜筒体和一对左右目镜部件，所述一对左右目镜部件的每一个均具有固定在透镜镜筒体上的目镜支架；多个目镜透镜；变焦部件，它在光轴方向移动多个目镜透镜中的至少一个透镜；屈光度调节部件，它在光轴方向移动多个目镜透镜的所有透镜相同的量；和可旋转抽拉型眼罩部件；其特征在于屈光度调节部件包括相对于目镜支架固定的凸轮销和连结到多个目镜透镜之一上并通过凸轮销导向绕光轴旋转的屈光度环，眼罩部件包括旋转设置在屈光度环外部的柱状眼罩元件；且屈光度调节部件的凸轮销还导引柱状眼罩元件的旋转运动。
2．如权利要求1所述的双筒望远镜，其特征在于第二柱状件相对于目镜支架固定地设置在屈光度环和柱状眼罩元件之间，屈光度环旋转的同时沿第二柱状件的内表面滑动，且柱状眼罩元件旋转的同时沿第二柱状件的外表面滑动。
3．如权利要求1或2所述的双筒望远镜，其特征在于屈光度环有与凸轮销接合用于旋转运动的螺旋槽，所述柱状眼罩元件也有与凸轮销接合用于旋转运动的螺旋槽。
4．如权利要求1所述的双筒望远镜，其特征在于眼罩部件包括覆盖柱状眼罩元件的弹性件。
5．一种光学装置，具有一个透镜镜筒体和一对左右目镜部件，所述一对左右目镜部件的每一个均具有固定在透镜镜筒体上的目镜支架；多个目镜透镜；变焦部件，它在光轴方向移动多个目镜透镜中的至少一个透镜；屈光度调节部件，它在光轴方向移动多个目镜透镜的所有透镜相同的量；和可旋转抽拉型眼罩部件；其特征在于屈光度调节部件包括相对于目镜支架固定的凸轮销和连结到多个目镜透镜之一上并通过凸轮销导向绕光轴旋转的屈光度环，眼罩部件包括旋转设置在屈光度环外部的柱状眼罩元件；且屈光度调节部件的凸轮销还导引柱状眼罩元件的旋转运动。
全文摘要
本发明提供双筒望远镜,它在目镜部件中具有变焦功能,且带有袖珍的可旋转抽拉型眼罩。其中,左右目镜部件各配置有固定在透镜镜筒体21上的目镜支架,多个目镜透镜11、12和13,在光轴10方向上移动至少一个目镜透镜的变焦部件,在光轴10方向上移动所有目镜透镜相同量的屈光度调节部件,以及可旋转抽拉型眼罩。屈光度调节部件包括凸轮销23和受该销导引的屈光度环20。眼罩部件包括旋转设置在环20外受销23导引的柱状眼罩元件25。
文档编号G02B23/16GK1304054SQ0013573
公开日2001年7月18日 申请日期2000年12月15日 优先权日2000年1月12日
发明者相川安幸 申请人:株式会社尼康