CN1280651C - 一种单筒双目观察望远镜 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种单筒双目观察望远镜，利用四块互成一定夹角的反射镜组成的转像机构来替代用棱镜组成的转像机构，大大降低了产品的生产成本，并巧妙的利用了这种转像机构的特点，将其中的第一平面反射镜设置成半透半反镜，使其同时具有了转像与分光的功能，大大简化了产品的结构，减少了产品的部件，此时，在半透半反镜后设置一个结构相同的第二转像机构及一个目镜，就可以实现在单筒望远镜上进行双目观察的目的，并且具有产品结构简单，产品制造成本低，重量轻，体积小的优点，与类似的用棱镜制造的单筒双目的望远镜相比，本发明的制造成本只是它的千分之一，便于大范围推广应用。

Description

一种单筒双目观察望远镜
技术领域
本发明涉及一种望远镜，尤其是涉及一种单筒双目观察望远镜。
背景技术
现有的光学望远镜主要用于对远距离物体的放大观察，其种类主要包括单筒和双筒望远镜。望远镜一般包括物镜、目镜和设置在物镜和目镜之间的转像机构，这些转像机构一般由两块以上的棱镜构成，这种棱镜构成的转像机构的加工要求较高，棱镜的本身的重量也比较重，产品质的成本相对较高，在一个望远镜中，转像机构的成本占了较大的比重。在人们的日常使用中，由于双筒望远镜的体积较大，以及部件较多造成的重量较重及成本相对较高的缺陷，使得人们在使用大孔径、长焦距、高放大倍率的观察望远镜(如观靶镜、天文望远镜等)时均采用单筒望远镜。但是单筒望远镜也存在一个主要的缺陷，即它的单筒单目的结构与人们日常生活中的双目视物的习惯不相符合，而且单目视物时间过长容易使眼睛产生疲劳。为此，人们试图设计一种单筒双目的望远镜，如1999年10月13日公告授权的98213003.1号中国实用新型专利公开了一种单筒双目望远镜，在转像机构之后设置了由一组棱镜组成的分光装置，通过分光装置在来自物镜的单束光线分为两束，分别进入左、右两个目镜，在单筒望远镜上产生了可以双目视物的效果。但是这种望远镜的结构复杂，分光装置还需要增加四块棱镜，由此大大增加了产品的制造成本，不适宜在需求量较大的天文望远镜和观靶镜等产品上推广应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种结构简单、体积小、重量轻、制造成本低的单筒双目观察望远镜。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种单筒双目观察望远镜，包括物镜、第一目镜和第一转像机构，所述的第一转像机构包括第一平面反射镜、第二平面反射镜、第三平面反射镜和第四平面反射镜，光路经过所述的物镜后，依次经过所述的第一平面反射镜、所述的第二平面反射镜、所述的第三平面反射镜和所述的第四平面反射镜的反射后到达所述的第一目镜，所述的第一平面反射镜的入射面与所述的第二平面反射镜的入射面垂直，所述的第二平面反射镜的入射面与所述的第三平面反射镜的入射面相互重合，所述的第三平面反射镜的入射面与所述的第四平面反射镜的入射面相互垂直，所述的第一平面反射镜的入射角、所述的第二平面反射镜的入射角和所述的第三平面反射镜的入射角均等于45度，所述的第一平面反射镜为半透半反镜，所述的第一平面反射镜后设置有与所述的第一转像机构结构相同的第二转像机构和第二目镜，所述的光路到达所述的第一平面反射镜后分束为反射光和透射光，所述的反射光到达所述的第一目镜，所述的透射光经过所述的第二转像机构后到达所述的第二目镜，所述的第四平面反射镜的入射角为15度～75度。
所述的第四平面反射镜的入射角最好为30度。
所述的第二转像机构由第五平面反射镜、第六平面反射镜、第七平面反射镜和第八平面反射镜组成，所述的透射光束依次经过所述的第五平面反射镜、所述的第六平面反射镜、所述的第七平面反射镜和所述的第八平面反射镜的反射后到达所述的第二目镜，所述的第五平面反射镜是全反射镜，所述的第八平面反射镜的入射角与所述的第四平面反射镜的入射角相等。
本发明的望远镜还包括第一固定装置、第二固定装置、第一移动装置和第二移动装置，所述的第三平面反射镜与所述的第四平面反射镜设置在所述的第一固定装置内，所述的第一固定装置与所述的第一目镜设置在第一移动装置上，所述的第七平面反射镜与所述的第八平面反射镜设置在所述的第二固定装置内，所述的第二固定装置与所述的第二目镜设置在第二移动装置上，所述的第一移动装置与所述的第二移动装置之间设置有相对于中心等距移动的连动机构。
所述的连动机构可以是曲轴连杆机构。
可以在所述的第一目镜与所述的第一转像机构之间设置第一辅助反射镜，在所述的第二目镜与所述的第二转像机构之间设置第二辅助平面反射镜，所述的第一目镜和所述的第二目镜可以为天文观察目镜组。
所述的物镜与所述的第一转像机构之间可以设置有分光装置，经过所述的物镜的光路到达所述的分光装置后分出一路光束到所述的第一转像机构，并分出一路光束到达第三转像机构，所述的第三转像机构的结构和特性与所述的第一转像机构完全相同，到达所述的第三转像机构的光束分成两路，一路到达第三目镜，一路经过第四转像机构后到达第四目镜。
所述的分光装置还可以分出一路光束到达第五转像机构，所述的第五转像机构的结构和特性与所述的第一转像机构完全相同，到达所述的第五转像机构的光束分成两路，一路到达第五目镜，一路经过第六转像机构后到达第六目镜。
与现有技术相比，本发明的优点在于利用四块互成一定夹角的反射镜组成的转像机构来替代用棱镜组成的转像机构，大大降低了产品的生产成本，并巧妙的利用了这种转像机构的特点，将其中的第一平面反射镜设置成半透半反镜，使其同时具有了转像与分光的功能，大大简化了产品的结构，减少了产品的部件，此时，在半透半反镜后设置一个结构相同的第二转像机构及一个目镜，就可以实现在单筒望远镜上进行双目观察的目的，并且具有产品结构简单，产品制造成本低，重量轻，体积小的优点，与类似的用棱镜制造的单筒双目的望远镜相比，本发明的制造成本只是它的十分之一，便于大范围推广应用；本发明可以根据需要来很方便地调整在目镜之前的平面反射镜的入射角度，从而使目镜的光轴相对于物镜的光轴倾斜一定的角度，以方便人们在诸如观靶镜这样的应用场合使用；本发明的结构还可以很方便地利用固定在曲轴机构上的移动装置来调整两个目镜之间的距离，并使其相对于物镜的光轴的移动距离保持相等，同时不会引起光轴的变化，以此来适应人们不同的瞳距的需要；本发明只要将物镜进行更换并适当在结构上作一定的微调就可以构成一个双目观察的天文望远镜；而在物镜后的光路上或其它的相应位置上设置一个分光装置，可以构成一个成本低廉的多人观察的望远镜。本发明的优点还可以很方便地应用在需要多人观察及双目观察，但要求制造成本低而便于普及应用的各种光学观察设备，如显微镜等。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为第四平面反射镜的入射角的示意图；
图3为固定有移动装置的曲轴机构的示意图；
图4为曲轴机构工作时的示意图；
图5为本发明实施例二的示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例一：一种单筒双目观察望远镜，包括物镜1、第一目镜2和第一转像机构3，第一转像机构3包括第一平面反射镜31、第二平面反射镜32、第三平面反射镜33和第四平面反射镜34，第一平面反射镜31的入射面与的第二平面反射镜32的入射面垂直，第二反射镜32的入射面与第三反射镜33的入射面相互重合，第三反射镜33的入射面与第四反射镜34的入射面相互垂直，第一反射镜31的入射角、第二反射镜32的入射角和第三反射镜33的入射角均等于45度，而第四平面反射镜34的入射角α为30度，第一平面反射镜31为半透半反镜，第一平面反射镜31后设置有与第一转像机构结构3相同的第二转像机构4和第二目镜5，第二转像机构4由第五平面反射镜41、第六平面反射镜42、第七平面反射镜43和第八平面反射镜44组成，光路8到达第一平面反射镜31后分束为反射光81和透射光82，反射光81依次经过第二平面反射镜32、第三平面反射镜33和第四平面反射镜34的反射后到达第一目镜2，透射光束82依次经过第五平面反射镜41、第六平面反射镜42、第七平面反射镜43和第八平面反射镜44的反射后到达第二目镜5，第五平面反射镜42是全反射镜，第八平面反射镜44的入射角α与第四平面反射镜34相等，为30度，第三平面反射镜33与第四平面反射镜34设置在第一固定装置(图未显示)内，第一固定装置与第一目镜2设置在第一移动装置6上，第七平面反射镜43与第八平面反射镜44设置在第二固定装置(图未显示)内，第二固定装置与第二目镜5设置在第二移动装置7上，第一移动装置6与第二移动装置7之间设置有曲轴连杆机构9，它包括中心连杆91，中心连杆91的中部用轴92固定，使中心连杆91能够绕轴92摆动，中心连杆91的两端轴接有等距长度的左连接杆93和右连接杆94分别连接第一移动装置6与第二移动装置7，当中心连杆91绕轴92摆动时，第一移动装置6相对于中心移动的距离ΔA与第二移动装置7相对于中心的移动距离ΔB相等。
实施例二：本实施例的其它结构与实施例一相同，不同之处是第一目镜2与第一转像机构3之间设置有第一辅助反射镜(未显示)，第二目镜5与第二转像机构4之间设置有第二辅助平面反射镜(未显示)，第四平面反射镜34的入射角α为45度，第一目镜2和第二目镜5为天文观察目镜组。
实施例三：本实施例与实施例一或实施例二的结构相同，不同之处是在物镜1与第一转像机构3之间设置有分光装置10，经过物镜1的光路8到达分光装置后分出一路光束到第一转像机构3，并分出一路光束到达第三转像机构11，第三转像机构11的结构和特性与第一转像机构3完全相同，到达第三转像机构11的光束分成两路，一路到达第三目镜12，一路经过第四转像机构13后到达第四目镜14，分光装置10还分出一路光束到达第五转像机构15，第五转像机构15的结构和特性与第一转像机构3完全相同，到达第五转像机构15的光束分成两路，一路到达第五目镜16，一路经过第六转像机构17后到达第六目镜18，由此构成一个可供三人同时观察的单筒双目望远镜，该实施例的分光装置可以选择不同的元件构成，以便分出更多的光束来构成一个多人同时观察的单筒双目望远镜，在本实施例中，第四平面反射镜34的入射角α为60度。
实施例四：本实施例的结构与上述实施例基本相同，不同之处是第四平面反射镜34的入射角α为15度。
实施例五：本实施例的结构与上述实施例基本相同，不同之处是第四平面反射镜34的入射角α为75度。

Claims (8)

1、一种单筒双目观察望远镜，包括物镜、第一目镜和第一转像机构，所述的第一转像机构包括第一平面反射镜、第二平面反射镜、第三平面反射镜和第四平面反射镜，光路经过所述的物镜后，依次经过所述的第一平面反射镜、所述的第二平面反射镜、所述的第三平面反射镜和所述的第四平面反射镜的反射后到达所述的第一目镜，所述的第一平面反射镜的入射面与所述的第二平面反射镜的入射面垂直，所述的第二平面反射镜的入射面与所述的第三平面反射镜的入射面相互重合，所述的第三平面反射镜的入射面与所述的第四平面反射镜的入射面相互垂直，所述的第一平面反射镜的入射角、所述的第二平面反射镜的入射角和所述的第三平面反射镜的入射角均等于45度，其特征在于所述的第一平面反射镜为半透半反镜，所述的第一平面反射镜后设置有与所述的第一转像机构结构相同的第二转像机构和第二目镜，所述的光路到达所述的第一平面反射镜后分束为反射光和透射光，所述的反射光到达所述的第一目镜，所述的透射光经过所述的第二转像机构后到达所述的第二目镜，所述的第四平面反射镜的入射角为15度～75度。
2、如权利要求1所述的一种单筒双目观察望远镜，其特征在于所述的第四平面反射镜的入射角为30度。
3、如权利要求1所述的一种单筒双目观察望远镜，其特征在于所述的第二转像机构由第五平面反射镜、第六平面反射镜、第七平面反射镜和第八平面反射镜组成，所述的透射光束依次经过所述的第五平面反射镜、所述的第六平面反射镜、所述的第七平面反射镜和所述的第八平面反射镜的反射后到达所述的第二目镜，所述的第五平面反射镜是全反射镜，所述的第八平面反射镜的入射角与所述的第四平面反射镜的入射角相等。
4、如权利要求3所述的一种单筒双目观察望远镜，其特征在于它还包括第一固定装置、第二固定装置、第一移动装置和第二移动装置，所述的第三平面反射镜与所述的第四平面反射镜设置在所述的第一固定装置内，所述的第一固定装置与所述的第一目镜设置在第一移动装置上，所述的第七平面反射镜与所述的第八平面反射镜设置在所述的第二固定装置内，所述的第二固定装置与所述的第二目镜设置在第二移动装置上，所述的第一移动装置与所述的第二移动装置之间设置有相对于中心等距移动的连动机构。
5、如权利要求4所述的一种单筒双目观察望远镜，其特征在于所述的连动机构是曲轴连杆机构。
6、如权利要求1所述的一种单筒双目观察望远镜，其特征在于所述的第一目镜与所述的第一转像机构之间设置有第一辅助反射镜，所述的第二目镜与所述的第二转像机构之间设置有第二辅助平面反射镜，所述的第一目镜和所述的第二目镜为天文观察目镜组。
7、如权利要求1～6中任一项权利要求所述的一种单筒双目观察望远镜，其特征在于所述的物镜与所述的第一转像机构之间设置有分光装置，经过所述的物镜的光路到达所述的分光装置后分出一路光束到所述的第一转像机构，并分出一路光束到达第三转像机构，所述的第三转像机构的结构和特性与所述的第一转像机构完全相同，到达所述的第三转像机构的光束分成两路，一路到达第三目镜，一路经过第四转像机构后到达第四目镜。
8、如权利要求7所述的一种单筒双目观察望远镜，其特征在于所述的分光装置还分出一路光束到达第五转像机构，所述的第五转像机构的结构和特性与所述的第一转像机构完全相同，到达所述的第五转像机构的光束分成两路，一路到达第五目镜，一路经过第六转像机构后到达第六目镜。
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