具有可调整光阑的双放大率双筒望远镜制造技术

本发明专利技术揭示了一种双放大率双筒望远镜（１３），这种望远镜可以在其低放大率设定点（视野较宽）与其高放大率设定点（视野较窄）之间快速转换。较佳的是，转换是用设置在望远镜（１３）的例如过桥（１１）上的一个转换开关（１７）进行。望远镜的每个镜筒（９）具有一个可调孔径光阑。较佳的是，可调孔径光阑是在物镜（１９）的后面，也就是在物镜（１９）与目镜（２１）之间。最佳的是，可调孔径光阑是一个可运动的光圈组件（３１），在低放大率设定点它能够限制通过望远镜的光线，而在高放大率设定点它不限制通过望远镜的光线。通过采用可调孔径光阑，对于两个放大率设定点，可以做到出射光瞳直径进而使用者感觉到的图像的亮度基本上相同。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
对具有关的临时专利申请的交叉参考本专利申请根据USC35§119(e)的规定提出对于2001年12月26日提交的美国临时专利申请60/343,662优先权要求。该临时专利申请的内容已在本文中被全面引用。本专利
本专利技术涉及双放大率双筒望远镜，尤其是，下文中将阐述，涉及一种具有可调整的光阑因而具有基本上恒定的亮度的双放大率双筒望远镜。本专利技术背景授予Ellis I.Betensky的美国专利5371,626、5,500,769、5,532,875以及5,499,140揭示了一种具有一个用于在望远镜的低放大率(视野较宽)与高放大率(视野较窄)之间进行快速转换的结构的双放大率双筒望远镜，本文将引用这些专利的内容。在下文中，本专利技术的说明将结合这些专利的那种基本结构即具有固定的和可运动的部件的双筒望远镜进行。应该理解，本专利技术也适用于具有其它结构的双放大率望远镜。在一个具有不可调孔径光阑(aperture stop)(例如孔径光阑是由望远镜的物镜所限定)的双放大率双筒望远镜被从其低放大率位置(例如5X位置)转换到其高放大率位置(例如10X位置)时，望远镜的出射光瞳的直径将发生很大变化，因而使用者看见的图像的亮度也发生变化。具体地说，望远镜的出射光瞳的尺寸将减小一个等于低放大率对高放大率之比的量。例如，下文将图示说明，按照本专利技术的某些方面，出射光瞳的直径可保持在一个3mm或更小一些的数值，以便得到高质量的图像而又不必用过分复杂因而昂贵的光学系统。如果一个具有不可调孔径光阑的双筒望远镜在其低放大率位置具有这样一个出射光瞳，那么在其高放大率位置其出射光瞳直径仅为1.5mm，就是2∶1(例如10X对5X)的双放大率双筒望远镜。对使用者来说，出射光瞳的尺寸的减小及其造成的亮度的降低是明显的，也是很讨厌的，尤其是，在能够在其两个放大率之间快速转换的双放大率双筒望远镜(这是较佳的)中，这种情况尤其明显。相比之下，那种可变焦距望远镜在其放大率调整范围内的运动相对较慢，因而对使用者来说，其亮度随放大率增大的降低不明显因而也不那么令人讨厌。换一种方式来看，可以针对高放大率位置选择出射光瞳的尺寸，并允许它在低放大率位置变得较大。但是就低成本双筒望远镜而言，这将是一个问题，因为在出射光瞳尺寸增大时很难在低放大率位置校正像差。解决这一问题的一个办法是在高放大率位置用小的出射光瞳，例如像上述那样的直径为1.5mm的出射光瞳。但是，这种变通的作法不是很有吸引力，因为这样的望远镜在高放大率位置时在较暗的光线中的性能将不好，而且在低和高放大率之间亮度的变化对使用者来说也将很明显。本专利技术致力于解决双放大率双筒望远镜的低和高放大率之间的这一亮度差异问题，并且提供一种既能解决这一问题又容易以低成本大批量制造的光学机械系统。本专利技术概述按照本专利技术的第一方面，本专利技术提供一种可以传输光线并具有第一和第二两个设定点(setting)的光学系统，第一设定点提供放大率M1，而第二设定点提供放大率M2，其中(i)M2/M1＞1.0；(ii)所述系统的出射光瞳的直径对于第一设定点为D1，而对于第二设定点为D2；(iii)D2和D1大致相同(即1.0＜D1/D2＜1.5)；以及(iv)第一和第二设定点是这种光学系统的仅有的停靠位置(rest position)。按照本专利技术的第二方面，本专利技术提供一种可以传输光线并具有第一和第二两个设定点的光学系统，第一设定点提供放大率M1，而第二设定点提供放大率M2，其中(i)M2/M1＞1.0；(ii)第一和第二设定点是这种光学系统的仅有的停靠位置；以及(iii)该光学系统包括一个两位置孔径光阑(two position aperture stop)，该孔径光阑在所述系统处于第一设定点时比在所述系统处于第二设定点时限制更多的光线。在本专利技术的这一方面的几个较佳实施例中，光学系统包括一个物镜和一个目镜，两位置孔径光阑是在物镜与目镜之间，并且它离物镜更近。按照本专利技术的第三方面，本专利技术提供一种可传输光线的光学系统，该系统包括(a)具有一个光圈的光圈组件(aperture assembly)，该光圈组件具有两个方位，在其中一个方位该光圈限制光学系统传输的光线的量(限制光线方位)，而在其中另一个方位该光圈不限制光学系统传输的光线的量(非限制光线方位)；(b)一个第一机构，该机构用于使该光圈组件在限制光线方位与非限制光线方位之间运动，该第一机构具有一个运动路径，该路径包括对应于限制光线方位的第一停靠位置和对应于非限制光线方位的第二停靠位置；(c)一个第二机构，该机构具有一个弹簧，该弹簧(1)被构造成能把第一机构偏压于第一停靠位置或者偏压于第二停靠位置；(2)一旦第一机构沿着其运动路径运动超过了一个第一位置就使第一机构自动地转换到所述第一停靠位置；(3)一旦第一机构沿着其运动路径运动超过了一个第二位置就使所述第一机构自动地转换到所述第二停靠位置；以及(d)一个第三机构(例如扳钮开关17、力传递构件62和光圈71)，该机构被构造成(i)在第一机构处在其第一停靠位置时可使第一机构在第一停靠位置与所述第二位置之间运动；以及(ii)在第一机构处在其第二停靠位置时可使第一机构在第二停靠位置与所述第一位置之间运动。按照本专利技术的第四方面，本专利技术提供一种可传输光线的光学系统，该系统包括(a)传输光线的透镜组件(例如物镜19)；(b)一个用于移动透镜组件以使光学系统聚焦的聚焦系统；(c)一个接收来自透镜组件的光线的光圈组件，该光圈组件包括一个具有两个方位的光圈，在其中一个方位该光圈限制光线传输(限制光线方位)，而在另一个方位光圈不限制光线传输(非限制光线方位)；以及(d)用于在两个方位之间转换光圈组件的光圈驱动机构(例如本专利技术的第三方面的第一、第二和第三机构)；其中，在聚焦系统使透镜组件运动时它也使光圈组件运动，但不改变光圈组件的方位。在本专利技术的这一方面的几个较佳实施例中，光圈驱动机构包括一个可运动的构件(例如构件41)，该构件允许光圈组件在聚焦系统使透镜组件和光圈组件运动的过程中保持其方位。在另几个较佳实施例中，光圈组件包括至少一个长槽(例如长槽53)，并且可运动的构件包括至少一个在该至少一个长槽内运动的销子(例如销子55)。在再几个较佳实施例中，该光学系统还包括一个筒壳(例如物镜筒壳29)，该筒壳包括至少一个斜面(例如斜面57)，该斜面接触于可运动的构件(例如接触于构件41的销子55)并引导该构件，以便在光圈驱动机构在两个方位之间转换光圈组件的过程中使光圈组件从非限制光线方位运动到限制光线方位。按照本专利技术的第五方面，本专利技术提供一种可传输光线的光学系统，该系统包括(a)一个包括一个光圈的光圈组件，该光圈组件具有两个方位，在其中一个方位光圈限制光学系统传输的光线的量(限制光线方位)，而在其中另一个方位光圈不限制光学系统传输的光线的量(非限制光线方位)；以及(b)一个用于使该光圈组件在两个方位之间转换的光圈驱动机构(例如本专利技术的第三方面的第一、第二、和第三机构)，该机构包括一个弹簧(例如扭力弹簧59)，在光圈组件处在限制光线方位时该弹簧把光圈组件偏压于所述限制光线方位，而在光圈组件处在非限制光线方位时该弹簧把光圈组件偏压于所述非限制光线方位。按照本专利技术的第六方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可传输光线并具有第一和第二两个设定点的光学系统，所述第一设定点提供放大率Ｍ↓［１］以及所述第二设定点提供放大率Ｍ↓［２］，其中：（ｉ）Ｍ↓［２］／Ｍ↓［１］＞１．０；（ｉｉ）所述光学系统的出射光瞳直径对于所述第一设定点为 Ｄ↓［１］而对于所述第二设定点为Ｄ↓［２］；（ｉｉｉ）Ｄ↓［２］和Ｄ↓［１］大致相同；以及（ｉｖ）所述第一和第二设定点是所述光学系统的仅有的停靠位置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：EI比特斯基，JB卡尔德维尔，KG拉斯克，
申请(专利权)人：光控股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]