专利名称：可连续改变观测角度的转角镜的制作方法
技术领域：
本发明总的涉及折射式天文望远镜的观察系统，具体地说，涉及用于该系统中的一种可连续改变观测角度的转角镜。
背景技术：
在进行天文观察时，由于所要观察的是星空目标，当使用折射式望远镜时，如果将目镜直接装在望远镜上，人眼就要仰面观察。图1示出了这种情况，其中标号100表示望远镜，200表示目镜，300表示人的肉眼。如图所示，在此情况下，由于星体方位高低不一，若要直接观测，则观测者的头部必须仰起，从而让人感觉不适，难以满足使用要求。因此，一般都需要在目镜前配置一转角镜，改变光轴方向，以便于观察。
目前一般采用45°转角镜或90°转角镜，以将望远镜光轴偏转45°或90°而利于观察。图2和图3分别示出了采用45°转角镜及90°转角镜的情况，图中标号400和500分别表示90°转角镜和45°转角镜。然而，这两种转角镜皆为固定角度的转角镜。因为观察目标物的方向位置多种多样，固定角度的转角镜仍存在使用不便的缺点。而且，由于固定角度转角镜一般只有45°或90°两种，故光轴无法在45°和90°之间的其它角度偏转。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明的目的在于实现一种可使光轴偏转角度连续改变的转角镜。
为实现上述目的，本发明提供了一种可连续改变观测角度的转角镜，包括壳体，该壳体上有一套筒，用于将转角镜装到望远镜上；目镜管单元，该目镜管单元具有一目镜管和一目镜管支架，目镜管连接于目镜管支架，目镜管支架可枢转地安装在壳体内；反射镜单元，该反射镜单元具有一反射镜、一反镜射支架和转轴，反射镜装在反射镜支架内，反射镜支架通过转轴与目镜管支架连接；以及曲线板，该曲线板可枢转地安装在壳体内并连接于目镜管支架和反射镜支架，该曲线板设计成使反射镜支架的转角为目镜管支架转角的一半。
借助于本发明转角镜，在用折射式望远镜进行天文观察时，不论观察目标位于天空何种方位，只要改变转角镜的转角，就可以使其位于45°到90°范围内的任一转角位置，达到采用固定角度转角镜无法达到的效果，既灵活方便，又能使目镜处于最便于观察的位置，从而获得比较理想的使用效果。
图1是现有技术中直接用肉眼进行观测的示意图；图2是现有技术中借助90°的转角镜进行观测的示意图；图3是现有技术中借助45°的转角镜进行观测的示意图；图4是说明转角镜反射原理的示意图；图5是说明转角镜反射原理的示意图，其中反射面转过α角；图6是根据本发明较佳实施例的转角镜位于90°位置时的剖视图；图7是图1所示转角镜的侧剖视图；图8a-8d分别是目镜管在90°、75°、60°和45°这四个位置时的剖视图；图9a-9b分别示出了在上述四个位置时，曲线板与目镜管支架和反射镜支架上的各限位轴之间的相应位置关系；以及图10示出了限位轴在曲线板上的轨迹。
具体实施例方式
在对本发明的具体结构作描述之前，先来说明一下转角镜的反射原理。
转角镜的光轴是由反射镜转折的。如图4所示，根据反射定律，当入射光线A入射到反射面R上反射时，反射角i′等于入射角i，即i′＝i。如图5所示，假设入射光线A方向不变，当反射面R转动α角使入射角改变时，则入射光线A的入射角为i1＝i+α，反射光线B的反射角也为i′＝i1′+α。
此时，反射光线与入射光线间的夹角为i1+i1′＝i+α+i′+α＝i+i′+2α也就是说，反射光线与入射光线间夹角的变化为反射面转角的二倍。
本发明就是根据以上所述的反射定律，使入射光线的位置不变，当反射面转动时，反射角随之相应改变原理来达到连续改变光轴的偏转角度。
本发明的可连续改变观察角度的转角镜，主要包括壳体、目镜管单元、反射镜单元和曲线板。以下将结合附图来描述它们的具体结构。
如图6和7所示，壳体由转角镜座9、上盖板7和侧盖板16所组成。在转角镜座9上装有套筒1，用于将转角镜装到望远镜上，转角镜座9和侧盖板16之间用螺钉连接。上盖板7连接于目镜管支架13，可随目镜管支架13一起相对于转角镜座9转动。应该理解，所述壳体的结构形式并不是限于上述组合，也可以采用其它的组合，只要能达到上述功能即可。
目镜管单元包括目镜管4和目镜管支架13。目镜就装在目镜管4内，用螺钉3固定。目镜管4可以用螺纹固定在目镜管支架13上，同时将上盖板7固定。目镜管支架13有两个支承臂(图7)，反射镜支架的两转轴11和17分别穿过这两个支承臂，从而使反射镜支架12可以绕转轴相对于目镜管支架13转动。如图1所示，在目镜管支架13的一个支臂上装有限位轴5，其用途将在稍后描述。转轴11和17还分别进入转角镜座9和侧盖板16，将目镜座支架13装在壳体上，并能绕转轴转动。因此，可以使反射镜支架12和目镜管支架13支承在相同转轴上并能分别转动。
反射镜单元包括反射镜2、反射镜支架12以及转轴11和17。反射镜2装在反射镜支架12内，将进入望远镜的光线反射到目镜管4。由于反射镜支架12的转轴11和17分别通过目镜管支架13的两支承臂，因而使反射镜2可随反射镜支架12绕转轴转动。在反射镜支架12上还装有一限位轴10，其用途也将在稍后描述。
曲线板6通过转轴8装在转角镜座9上，并能绕转轴8转动。曲线板6上有二条曲线槽，分别套住目镜管支架13上的限位轴5和反射镜支架12上的限位轴10。这样，当目镜管支架12转动时，限位轴5带动曲线板6绕固定在转角镜座9上的转轴8旋转，曲线板6的另一条曲线槽则带动限位轴10，使反射镜支架12带着反射镜2同步转动。
在本发明的该较佳实施例中，当目镜管支架13转动时，曲线板6通过限位轴5和10带动反射镜支架12转动，使反射镜支架12的转角和目镜座支架转角保持固定的转角比，即反射镜支架转角为目镜管支架转角的一半。
图8a-8d示出了目镜管位于90°、75°、60°和45°四个位置时，与反射镜2的相对位置。图9a-9b示出了在上述四个位置时，曲线板6与限位轴5、10之间的相对位置。
如图10所示，当曲线板6绕转角镜座9上的转轴8转动时，固定于目镜管支架13上的限位轴5和固定于反射镜支架12上的限位轴10的相对位置变化就组成二条轨迹曲线。上面一条限位轴5的运动轨迹曲线为直线。按反射镜支架12转角为目镜座支架13转角的一半来确定限位轴10的位置，对应位置轨迹变化就确定了下面一条曲线槽的形状和位置。
换言之，在图示实施例中是在确定了曲线板转轴8及限位轴5和10的相对位置后，严格按照目镜管支架13和反射镜支架12的转角比为2∶1的关系，确定了限位轴5和10在90°到45°范围内的一系列相对位置轨迹，将轨迹连成曲线，曲线板6上的两条曲线槽就是这样确定的。转角镜的转角范围就是由曲线板6上的曲线槽来限定的。
为了使用更加方便、可靠，在该实施例中，还增加了定位和锁紧装置。
所谓定位装置包括设置在目镜管支架13上的钢球15和设置在侧盖板16上的一组沿圆弧分布的定位孔。钢球15由压簧14压紧，始终与侧盖板接触，当目镜管支架13转动使钢球15进入到侧盖板16的定位孔内时，发出“咔嗒”声音，目镜座的位置就确定了。由于在45°～90°范围内设置了多个定位孔，使用时，可以转动目镜管支架13，到要求位置时钢球15进入相应定位孔，发出“咔嗒”声音，转角镜即进入到使用位置。
所谓锁紧装置，主要包括手轮18和转轴17。手轮18用螺纹与转轴17连接，当需要可靠定位或进行天文摄影时，可将手轮18旋紧，转轴17就使目镜管支架13和侧盖板16压紧，目镜管支架13就不能转动了。为确保目镜管4在90°到45°的变换过程中，目镜观察时有相同的视场，根据本发明的可连续改变观测角度的转角镜在结构上需满足以下要求。
1.转轴11和17的轴线应通过反射镜2的反射面并与套筒1和目镜管4的轴线相交。
2、反射镜支架12和目镜管支架13必须同轴转动，而反射镜支架12的转角应为目镜管支架13转角的一半。
本发明的45°～90°可连续改变观测角度的转角镜在结构上完全满足上述要求，当目镜管4在45°～90°范围内转动时，在目镜视场内，目标不会有明显的偏移。
与传统的固定角度转角镜相比，本发明的可连续改变观测角度的转角镜增加了反射镜支架、目镜管支架、曲线板、转轴以及定位和锁紧装置。
虽然以上通过一较佳实施例对本发明的转角镜作了描述，但熟悉本领域的普通技术人员应该理解，只要满足以上二个条件，在结构上可以进行各种不同的变换。例如，改变角度可大可小，不一定局限于45°～90°；可以不要定位或锁紧装置；曲线板也可做成其它形状或配置在其它位置；可以将曲线板上的曲线槽与目镜管支架和反射镜支架上的限位轴互换位置；转角镜座和侧盖板间的组合也可采用其它方式等。因此，本发明的保护范围不应受到以上详细描述的限制，而是应由所附权利要求书来限定。
权利要求
1.一种可连续改变观测角度的转角镜，包括壳体，该壳体上有一套筒，用于将转角镜装到望远镜上；目镜管单元，该目镜管单元具有一目镜管和一目镜管支架，所述目镜管连接于目镜管支架，所述目镜管支架可枢转地安装在所述壳体内；反射镜单元，该反射镜单元具有一反射镜、一反镜射支架和转轴，所述反射镜装在所述反射镜支架内，所述反射镜支架通过所述转轴与所述目镜管支架连接；以及曲线板，该曲线板可枢转地安装在所述壳体内并连接于所述目镜管支架和所述反射镜支架，该曲线板设计成使所述反射镜支架的转角为所述目镜管支架转角的一半。
2.如权利1所述的可连续改变观测角度的转角镜，其特征在于，所述曲线板上有两条曲线槽，它们分别与所述目镜管支架和所述反射镜支架上的限位轴相配合。
3.如权利1所述的可连续的改变观测角度的转角度，其特征在于，所述壳体包括一转角镜座体、一上盖板和一侧盖板，所述转角镜座体和侧盖板相互联接，所述上盖板连接于所述目镜支架。
4.如权利要求1所述的转角镜，其特征在于，还包括一定位装置，所述定位装置设置在所述目镜支架与所述壳体之间，包括一钢球和一定位孔。
5.如权利要求1所述的转角镜，其特征在于，还包括一锁紧装置，所述锁紧装置包括一手轮，该手轮螺旋连接于所述转轴。
6.如权利要求1所述的转角镜，其特征在于，所述转轴通过所述反射镜的反射面，并与所述套筒和所述目镜管的轴线相交。
7.如以上任一项权利要求所述的转角镜，其特征在于，所述目镜管轴线与所述套筒轴线的夹角在45°～90°的范围内连续地变化。
全文摘要
本发明提供了一种可连续改变观测角度的转角镜，包括壳体，该壳体上有一套筒，用于将转角镜装到望远镜上；目镜管单元，该目镜管单元具有一目镜管和一目镜管支架，目镜管连接于目镜管支架，目镜管支架可枢转地安装在壳体内；反射镜单元，该反射镜单元具有一反射镜、一反镜射支架和转轴，反射镜装在反射镜支架内，反射镜支架通过转轴与目镜管支架连接；以及曲线板，该曲线板可枢转地安装在壳体内并连接于目镜管支架和反射镜支架，该曲线板设计成使反射镜支架的转角为目镜管支架转角的一半。借助于本发明可连续改变观察角度的转角镜，在用折射式望远镜进行星空观察时，不论星体处于何方位都可使目镜处于便于观测的位置。
文档编号G02B23/00GK1804676SQ20051002324
公开日2006年7月19日 申请日期2005年1月12日 优先权日2005年1月12日
发明者沈达忠 申请人:苏州信达光电科技有限公司