專利名稱：具有影像拍攝功能的望遠(yuǎn)鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于光學(xué)儀器，是一種帶有影像拍攝裝置的望遠(yuǎn)鏡，具體地說是一種具有影像拍攝功能的望遠(yuǎn)鏡。
背景技術(shù)：
為了能夠看清遠(yuǎn)處的景物，通常我們會(huì)選擇使用望遠(yuǎn)鏡來觀看遠(yuǎn)處的目標(biāo)，有時(shí)，希望將遠(yuǎn)處的景物記錄下來時(shí)僅使用望遠(yuǎn)鏡是不夠的。然而，對于轉(zhuǎn)瞬即逝的遠(yuǎn)處目標(biāo)馬上改用變焦距鏡頭來拍攝可能來不及或錯(cuò)過拍攝美好景物的時(shí)機(jī)。使用變焦距鏡頭長時(shí)間監(jiān)視遠(yuǎn)處的目標(biāo)會(huì)感到很累或不適應(yīng)。對于雙筒望遠(yuǎn)鏡來說使用兩只鏡筒同時(shí)觀看遠(yuǎn)處的景物可以對景物有立體感。
隨著照像和攝像技術(shù)的發(fā)展，為了能同時(shí)觀測景物和將遠(yuǎn)處景物記錄下來，人們設(shè)計(jì)出具有影像攝取裝置或影像儲(chǔ)存功能的望遠(yuǎn)鏡。
“具有數(shù)字影像儲(chǔ)存功能的雙筒望遠(yuǎn)鏡”(CN2485667Y)包括一種雙筒望遠(yuǎn)鏡，是由兩個(gè)鏡筒構(gòu)成，每一鏡筒兩端分設(shè)有物鏡及目鏡，其間并設(shè)有一棱鏡，具有望遠(yuǎn)的功能，一數(shù)字影像儲(chǔ)存及攝錄裝置，設(shè)置于上述兩個(gè)鏡筒之間，其至少具有一影像感應(yīng)器取得影像、一塊門按鍵控制拍攝，拍攝的影像經(jīng)一驅(qū)動(dòng)器及微處理器，將影像壓縮并儲(chǔ)存于一記憶體中，上述雙筒望遠(yuǎn)鏡及數(shù)字影像儲(chǔ)存裝置的光軸平行，使數(shù)字儲(chǔ)存裝置攝取的影像與望遠(yuǎn)鏡看到的畫面相同，而可利用數(shù)字影像儲(chǔ)存裝置拍攝使用者需要的影像。這種結(jié)構(gòu)的望遠(yuǎn)鏡每一鏡筒的物鏡和影像儲(chǔ)存裝置的物鏡是單獨(dú)的，因此從鏡筒的目鏡看到的影像和從影像儲(chǔ)存裝置看到的影像是有差別的。另外，單獨(dú)為攝像、影像紀(jì)錄裝置設(shè)計(jì)單一的光學(xué)系統(tǒng)，使產(chǎn)品的成本過高。
“具同步影像擷取裝置的望遠(yuǎn)鏡”(CN2502286Y)包括一個(gè)含兩個(gè)管體的望遠(yuǎn)鏡，每個(gè)管體有至少一個(gè)可調(diào)整焦距的透鏡；設(shè)有透鏡的另一管體及設(shè)置在該管體一側(cè)的照像機(jī)；在望遠(yuǎn)鏡兩個(gè)管體的中間。還有連接件和其它控制部件等。這種結(jié)構(gòu)的望遠(yuǎn)鏡物鏡也是分開的，從望遠(yuǎn)鏡上看到的影像和從照像機(jī)上看到的影像也是有差別的。另外，單獨(dú)為攝像、影像紀(jì)錄裝置設(shè)計(jì)單一的光學(xué)系統(tǒng)，使產(chǎn)品的成本過高。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型通過在雙筒望遠(yuǎn)鏡上加裝影像拍攝裝置，目的是提供一種具有影像拍攝功能的望遠(yuǎn)鏡。
本實(shí)用新型是由雙筒望遠(yuǎn)鏡和拍攝裝置構(gòu)成的，其特征是在望遠(yuǎn)鏡的物鏡組和目鏡組之間，物鏡的焦平面上有一圖像傳感器。圖像傳感器作為拍攝裝置的一部分。另外配上其它部件，如控制部件電源開關(guān)、拍攝開關(guān)、選單開關(guān)，連接部件USB接口，液晶顯示器等。拍攝裝置可以是感光膠片，或是其它的CMOS、CCD圖像光電敏感元件等。
本實(shí)用新型所述的望遠(yuǎn)鏡包括兩個(gè)鏡筒，每一個(gè)鏡筒具有相同物鏡組、目鏡組和別漢棱鏡組。對本實(shí)用新型來講，兩個(gè)鏡筒是相同的，兩者可以替代。在敘述過程中使用“一個(gè)”和“另一個(gè)”鏡筒，實(shí)質(zhì)是沒有區(qū)別的。
本實(shí)用新型所用望遠(yuǎn)鏡的兩只鏡筒可以同時(shí)觀看遠(yuǎn)處的物體，其中，一個(gè)鏡筒在別漢棱鏡組與目鏡組之間，靠目鏡組一側(cè)有一個(gè)分劃板。分劃板上刻有一個(gè)方框，如圖2所示。該方框的大小與感光膠片或CMOS或CCD影像傳感器的拍攝范圍是相等的。當(dāng)拍攝時(shí)，被攝物體顯示在分劃板上的方框內(nèi)。此時(shí)按動(dòng)快門，即可將顯示在一個(gè)鏡筒內(nèi)分劃板方框內(nèi)遠(yuǎn)方物體的影像通過另一個(gè)鏡筒的拍攝裝置紀(jì)錄下來。
本實(shí)用新型拍攝裝置包括圖像傳感器，傳動(dòng)裝置，位置傳感器等，用于記錄影像的部件。其余記錄影像的部件，可采用現(xiàn)有的市售產(chǎn)品。
本實(shí)用新型設(shè)置一個(gè)按鈕，作為電源開關(guān)，用來接通電源，啟動(dòng)拍攝裝置，液晶顯示器。另一個(gè)按鈕是拍攝開關(guān)，控制拍攝裝置工作。第三個(gè)按鈕是選單開關(guān)，切換觀測或拍攝。
本實(shí)用新型還有USB接口，以便同計(jì)算機(jī)連接。用數(shù)據(jù)線將已經(jīng)拍攝的圖像、圖片傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中，觀看、編輯、或以圖片形式輸出，用于檔案紀(jì)錄，科學(xué)研究等。
本實(shí)用新型的液晶顯示器可以顯示模式狀態(tài)、顯示編輯照片的數(shù)目和已經(jīng)拍攝過的照片的數(shù)目。
本實(shí)用新型是把雙筒望遠(yuǎn)鏡同數(shù)字影像紀(jì)錄裝置結(jié)合，構(gòu)成的具有實(shí)時(shí)捕捉遠(yuǎn)處影像并將影像紀(jì)錄下來的裝置。其優(yōu)勢為在CMOS、或CCD圖像傳感器上所成的圖像，也就是人眼看到的圖像，所見即所得。
本實(shí)用新型可以有數(shù)據(jù)連接端口，使用者可以使用數(shù)據(jù)線將已經(jīng)紀(jì)錄的圖像圖片傳輸?shù)诫娔X中，觀看、編輯、或以圖片形式輸出，用于檔案紀(jì)錄，科學(xué)研究等。


圖1是本實(shí)用新型的外觀平面圖。圖中1為電源開關(guān)，2拍攝開關(guān)，3選單開關(guān)，4主機(jī)身，5主機(jī)身右目鏡筒，6調(diào)焦手輪，7為USB接口，8由機(jī)身組成的滑動(dòng)導(dǎo)軌，9左目鏡筒，10副機(jī)身，11左物鏡筒，12右物鏡筒，13液晶顯示器，14電池盒。
圖2是本實(shí)用新型的鏡筒內(nèi)分劃板的平面圖。
圖3是本實(shí)用新型的平行移動(dòng)式單面反射鏡攝像裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖中15為目鏡組，16單面全反射鏡，21反光鏡位置傳感器，17別漢棱鏡組，18物鏡組，19分劃板，20圖像傳感器。
圖4是本實(shí)用新型的移動(dòng)圖像傳感器獲取即時(shí)影像的原理平面圖。圖中21為位置傳感器，20圖像傳感器。
圖5是本實(shí)用新型的半反射式拍攝裝置的結(jié)構(gòu)平面圖。圖中22為半反半透鏡，23全反射鏡，20圖像傳感器，24減光片。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，說明本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
。為了敘述方便，把一個(gè)鏡筒稱為右鏡筒，另一個(gè)鏡筒稱為左鏡筒。
本實(shí)用新型在右鏡筒物鏡組18和目鏡組15之間的光路上，物鏡組18的焦平面上，安裝有圖像傳感器20。
在左鏡筒別漢棱鏡組17和目鏡組15之間，靠近目鏡組15一側(cè)，安裝有分劃板19。
本實(shí)用新型所用的電源開關(guān)1，拍攝開關(guān)2，選單開關(guān)3的控制方式可以采用常用的開關(guān)方式，在此不詳細(xì)說明。
本實(shí)用新型所用的標(biāo)準(zhǔn)USB接口，也有現(xiàn)成產(chǎn)品。同計(jì)算機(jī)連接，用市售的數(shù)據(jù)線就可以。
本實(shí)用新型所用的液晶顯示器可以采用現(xiàn)有的照相機(jī)或攝相機(jī)的顯示器。
圖3是本實(shí)用新型一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)圖。如圖3所示，在右鏡筒別漢棱鏡組17與目鏡組15之間，安裝一個(gè)能平行移動(dòng)的，與物鏡組18、別漢棱鏡組17和目鏡組15的光軸成45°單面全反射鏡16。單面全反射鏡16可以在與別漢棱鏡組17和目鏡組15的光軸垂直方向上平行移動(dòng)。由于單面全反射鏡16的存在，使從物鏡組18進(jìn)來的影像改變方向，物鏡組18的焦平面發(fā)生九十度偏轉(zhuǎn)。圖像傳感器20安裝在物鏡組18的焦平面上，這時(shí)，圖像傳感器20與物鏡組18、別漢棱鏡組17和目鏡組15的光軸平行。拍攝時(shí)，按動(dòng)拍攝開關(guān)2由傳動(dòng)裝置平移單面全反射鏡16到達(dá)攝錄位置。
當(dāng)單面全反射鏡16的中心點(diǎn)在物鏡組18、別漢棱鏡組17和目鏡組15的光軸上并定位，由圖像傳感器20等組成的拍攝裝置紀(jì)錄的影像，同左鏡筒上的目鏡組觀測到的影像是相同的。當(dāng)單面全反射鏡16的中心點(diǎn)離開物鏡組18、別漢棱鏡組17和目鏡組15的光軸上時(shí)，右鏡筒上的目鏡組15可以觀測到遠(yuǎn)方的物體，左鏡筒上的目鏡組15可以連續(xù)觀看遠(yuǎn)方的物體，兩者觀測的物體相同，此時(shí)相當(dāng)于雙筒望遠(yuǎn)鏡。
本實(shí)施方式所述的圖像傳感器20可以是CMOS、或CCD圖像傳感器。當(dāng)單面反射鏡16的中心移動(dòng)到光軸內(nèi)時(shí)，就將遠(yuǎn)方射入的圖像反射到固定在等位于物鏡組18焦平面的CMOS、或CCD圖像傳感器窗口上，此時(shí)，單面反射鏡16的傳感裝置21觸發(fā)拍攝裝置上的電路，將CMOS、或CCD圖像傳感器中的圖像紀(jì)錄下來。左鏡筒中的分劃板19，可以指示被攝體的拍攝情況。
圖4是本實(shí)用新型一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)圖。如圖4所示，在右鏡筒的別漢棱鏡組17和目鏡組15之間，物鏡組18、別漢棱鏡組17和目鏡組15的光軸上，物鏡組18的焦平面上，安裝有圖像傳感器20。同圖像傳感器20相連接的位置傳感器21，控制圖像傳感器20，可以使圖像傳感器20沿物鏡組18的焦平面移動(dòng)。移動(dòng)后，圖像傳感器20離開物鏡組18、別漢棱鏡組17和目鏡組15的光軸。圖像傳感器20可以通過拍攝開關(guān)2，和位置傳感器21來控制并定位。
當(dāng)圖像傳感器20在物鏡組18、別漢棱鏡組17和目鏡組15的光軸上時(shí)，拍攝裝置通過圖像傳感器20可以把左目鏡筒觀測到的景物，紀(jì)錄下來。紀(jì)錄完畢后，圖像傳感器20平移離開位于物鏡組18、別漢棱鏡組17和目鏡組15的光軸，右鏡筒可以觀測到遠(yuǎn)處景物。此時(shí)，右鏡筒觀測到的景物，同左鏡筒觀測到的景物相同，相當(dāng)于雙筒望遠(yuǎn)鏡。
本實(shí)施方式所述的圖像傳感器20可以是CMOS、或CCD圖像傳感器。物鏡組18的焦距像面位置處安裝一個(gè)可以滑動(dòng)的CMOS、或CCD圖像光電敏感元件。拍攝時(shí)，將CMOS圖像光電敏感元件移動(dòng)到物鏡組18的焦平面處，并定位。由位置傳感器21給出拍攝信號(hào)。當(dāng)拍攝完畢后，CMOS圖像光電敏感元件20離開物鏡組18焦平面處?？衫^續(xù)觀看遠(yuǎn)處的目標(biāo)。分劃板19上面刻有被攝物體的取景圖像范圍，如圖2中的方框，以便于取景使用。
圖5是本實(shí)用新型一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)圖。如圖5所示，在右鏡筒物鏡組18和別漢棱鏡組17之間，物鏡組18和別漢棱鏡組17的光軸上，安裝有半反半透鏡22，將光束分成兩路。其中一路反射光是由與半反半透鏡22平行的全反射鏡23接收，并反射給圖像傳感器20。圖像傳感器20的位置在物鏡組18的焦平面上。另一路經(jīng)透射后，通過別漢棱鏡組17入射到目鏡組15成像。由于進(jìn)入右鏡筒的光束，有一部分被半反半透鏡22反射，其余部分進(jìn)入目鏡組15，為使到達(dá)右鏡筒和左鏡筒上的目鏡組15的光強(qiáng)一致，在左鏡筒上，物鏡組18和別漢棱鏡組17之間，靠近別漢棱鏡組17一側(cè)加上一減光片24使光強(qiáng)減小到等同于右目鏡組15光強(qiáng)。
本實(shí)施方式所述的圖像傳感器20可以是CMOS、或CCD圖像傳感器。半反半透鏡22上的反射光由全反射鏡23反射，進(jìn)入CMOS圖像傳感器內(nèi)部。CMOS圖像傳感器的位置在物鏡組18的焦平面位置。半反半透鏡22的透射光經(jīng)過別漢棱鏡組17入射到目鏡組15后成像在人眼底的視網(wǎng)膜上；進(jìn)入左鏡筒上的光經(jīng)減光片24后光強(qiáng)減弱，以適應(yīng)兩眼的光強(qiáng)。分劃板19上面刻有被攝物體的取景范圍，如圖2中的方框，以便于取景時(shí)使用。
以上三種實(shí)施方式，在裝配時(shí)可適當(dāng)調(diào)整CMOS圖像傳感器20相對于物鏡組18焦平面和調(diào)整位置傳感器21來滿足CMOS圖像傳感器20接收、紀(jì)錄圖像的要求。
本實(shí)用新型的三種實(shí)施方式均可以分別集成于推拉式的調(diào)整瞳距的殼體機(jī)構(gòu)內(nèi)，如圖1。
本實(shí)用新型的雙筒望遠(yuǎn)鏡鏡筒之間的調(diào)整是通過相對于兩個(gè)鏡筒的推拉式機(jī)構(gòu)來完成的，如圖1所示。
如圖1所示，主機(jī)身右目鏡筒5，調(diào)焦手輪6，US B接口7，由機(jī)身塑殼組成的滑動(dòng)導(dǎo)軌8，左目鏡筒9，左物鏡筒11，副機(jī)身10連接為一體并定位。并且，調(diào)整調(diào)焦手輪6時(shí)，左物鏡筒11，右物鏡筒12可以相對于主機(jī)身4和副機(jī)身10平動(dòng)來改變焦點(diǎn)。平動(dòng)時(shí)，左物鏡筒11和右物鏡筒12同步移動(dòng)。左目鏡筒9可以微調(diào)用以改變兩只眼睛視差的匹配問題。液晶顯示器13可以顯示模式狀態(tài)、顯示編輯照片的數(shù)目和已經(jīng)拍攝過的照片的數(shù)目。副機(jī)身10與主機(jī)身4可以相對滑動(dòng)，其目的是用其調(diào)整兩個(gè)鏡筒的中心距，使兩個(gè)鏡筒的光軸適應(yīng)人眼觀看的需要。副機(jī)身10與主機(jī)身4相對滑動(dòng)范圍，即兩個(gè)鏡筒的中心距變化范圍在58毫米至66毫米。電池盒14內(nèi)裝AAA型電池兩節(jié)，并可快速更換。
權(quán)利要求1.一種具有影像拍攝功能的望遠(yuǎn)鏡，是由雙筒望遠(yuǎn)鏡和拍攝裝置構(gòu)成的，其特征是在望遠(yuǎn)鏡的物鏡組(18)和目鏡組(15)之間，物鏡的焦平面上有一圖像傳感器(20)；圖像傳感器(20)作為拍攝裝置的一部分，另外裝配電源開關(guān)(1)、拍攝開關(guān)(2)、選單開關(guān)(3)控制部件、USB接口(7)連接部件，液晶顯示器；所述的望遠(yuǎn)鏡包括兩個(gè)鏡筒，每一個(gè)鏡筒具有相同物鏡組(18)、目鏡組(15)和別漢棱鏡組(17)；一個(gè)鏡筒內(nèi)安裝有圖像傳感器(20)，另一個(gè)鏡筒在別漢棱鏡組(17)與目鏡組(15)之間，靠目鏡組(15)一側(cè)有一個(gè)分劃板(19)，分劃板(19)上刻有一個(gè)方框。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有影像拍攝功能的望遠(yuǎn)鏡，其特征是拍攝裝置所用的圖像傳感器(20)可以是感光膠片，或是其它的CMOS、CCD圖像光電敏感元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有影像拍攝功能的望遠(yuǎn)鏡，其特征是分劃板(19)上方框的大小與感光膠片或CMOS或CCD圖像光電敏感元件拍攝范圍是相等的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有影像拍攝功能的望遠(yuǎn)鏡，其特征是在別漢棱鏡組(17)與目鏡組(15)之間，安裝一個(gè)能平行移動(dòng)的，與物鏡組(18)、別漢棱鏡組(17)和目鏡組(15)光軸成45°的單面全反射鏡(16)，物鏡組(18)的焦平面發(fā)生九十度偏轉(zhuǎn)；圖像傳感器(20)安裝在物鏡組18的焦平面上，圖像傳感器(20)與物鏡組(18)、別漢棱鏡組(17)和目鏡組(15)的光軸平行。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有影像拍攝功能的望遠(yuǎn)鏡，其特征是具有至少一個(gè)探測圖像傳感器(20)的位置傳感裝置(21)，通過按動(dòng)拍攝開關(guān)(2)，控制和移動(dòng)單面全反射鏡(16)移動(dòng)到紀(jì)錄影像的位置并定位，通過位置傳感器(21)觸發(fā)執(zhí)行電路紀(jì)錄影像傳感器(20)中的內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)影像的拍攝功能。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有影像拍攝功能的望遠(yuǎn)鏡，其特征是在右鏡筒的別漢棱鏡組(17)和目鏡組(15)之間，物鏡組(18)、別漢棱鏡組(17)和目鏡組(15)的光軸上，物鏡組(18)的焦平面上，安裝有圖像傳感器(20)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有影像拍攝功能的望遠(yuǎn)鏡，其特征是當(dāng)按下拍攝開關(guān)(2)控制和移動(dòng)圖像傳感器(20)沿物鏡組(18)垂直于光軸的焦平面上移動(dòng)并定位，使圖像傳感器(20)通過觸發(fā)位置傳感器(21)，實(shí)現(xiàn)影像拍攝目的。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有影像拍攝功能的望遠(yuǎn)鏡，其特征是圖像傳感器(20)移動(dòng)后，離開物鏡組(18)、別漢棱鏡組(17)和目鏡組(15)的光軸。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有影像拍攝功能的望遠(yuǎn)鏡，其特征是右鏡筒在物鏡組(18)和別漢棱鏡組(17)之間，物鏡組(18)和別漢棱鏡組(17)的光軸上，安裝有半反半透鏡(22)，將光束分成兩路；其中一路反射光由與半反半透鏡(22)平行的全反射鏡(23)接收，并反射給圖像傳感器(20)，圖像傳感器(20)的位置在物鏡組(18)的焦平面上；另一路經(jīng)透射后，通過別漢棱鏡組(17)入射到目鏡組(15)成像；在左鏡筒上，物鏡組(18)和別漢棱鏡組(17)之間，靠近別漢棱鏡組(17)一側(cè)加上一減光片(24)。
10.根據(jù)權(quán)利要求2或9所述的具有影像拍攝功能的望遠(yuǎn)鏡，其特征是雙筒望遠(yuǎn)鏡鏡筒之間的瞳距調(diào)整是通過相對于兩個(gè)鏡筒的推拉式機(jī)構(gòu)來完成的；由機(jī)身塑殼組成的的滑動(dòng)導(dǎo)軌(8)使主機(jī)身(4)和副機(jī)身(10)可以相對平行運(yùn)動(dòng)并定位，即兩個(gè)鏡筒的光軸可以平行移動(dòng)并定位。
專利摘要本實(shí)用新型屬于光學(xué)儀器，是一種具有影像拍攝功能的望遠(yuǎn)鏡。本實(shí)用新型是由雙筒望遠(yuǎn)鏡和拍攝裝置構(gòu)成的，其特征是在望遠(yuǎn)鏡的物鏡組和目鏡組之間，物鏡的焦平面上有一圖像傳感器。圖像傳感器作為拍攝裝置的一部分，另外配上其它控制部件。所用望遠(yuǎn)鏡的兩只鏡筒可以同時(shí)觀看遠(yuǎn)處的物體，其中，一個(gè)鏡筒在別漢棱鏡組與目鏡組之間有一個(gè)分劃板。拍攝時(shí)，被攝物體顯示在分劃板上的方框內(nèi)。此時(shí)按動(dòng)快門，即可將顯示在一個(gè)鏡筒內(nèi)分劃板方框內(nèi)遠(yuǎn)方物體的影像通過另一個(gè)鏡筒的拍攝裝置記錄下來，圖像傳感器上所成的圖像，也就是人眼看到的圖像，所見即所得。
文檔編號(hào)G02B23/18GK2624233SQ0325172
公開日2004年7月7日 申請日期2003年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月7日
發(fā)明者國春生, 馬彥賓, 高志良, 王文革, 崔守華, 薛艷 申請人:長春奧普光電技術(shù)股份有限公司