全塑料廣角雙筒望遠鏡的製作方法

2023-07-29 00:02:41 1

專利名稱：全塑料廣角雙筒望遠鏡的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種全塑料廣角雙筒望遠鏡。
望遠鏡分為兩大類克卜勒望遠鏡和伽裡略望遠鏡。克卜勒望遠鏡像質好，性能指標較高，即放大倍率與視場角較大，但其需設置稜鏡轉像系統，結構複雜，體積較大，體積一般約為150×100×50(mm)，造價較高，日本產的約19～28美元，雲南光學儀器廠的該類產品出廠價約16美元，重量較重，約1～1.5kg。伽裡略望遠鏡的入瞳在目鏡後，它與在物鏡框上的入窗相距甚遠，像差難於校正，且存在不可避免的漸暈，性能指標較低。西安光學測量儀器廠1988年生產的大視場望遠鏡可達3X、16°和3X、19°，但均採用光學玻璃製成，主要缺點是重量較大，約325g，成本校高，在觀看文藝表演、體育比演或旅遊觀景時，所持手臂極易疲勞，使用，攜帶均不方便。已問世的塑料望遠鏡，因光學塑料、光學樹脂折射率較低，因而性能指標較低，對於3X望遠鏡，其視場角僅約為8°，使用的局限性較大，其光學筒長亦較長。
本發明的目的在於避免上述現有技術中的不足之處，而提供一種視場大、筒長短、體積小、重量輕、成體低、使用攜帶方便的全塑料廣角雙筒望遠鏡。
本發明的設計方案如下本發明採用傳統的伽裡略望遠鏡原理，以光學塑料、光學樹脂替代光學玻璃，使其結構簡單、重量較輕；用物鏡後加彎月透鏡來加大物鏡的光焦度，縮短焦距；使主面前移，縮短物鏡與目鏡間的間距，達到縮短筒長、增大視野之目的。
一種全塑料廣角雙筒望遠鏡，包括物鏡系統和目鏡(3)，所述物鏡系統包括主物鏡(1)，其特殊之處在於所述主物鏡(1)包括雙凸透鏡(4)和與之凹凸配合、位於其內側的雙凹透鏡(5)；所述物鏡系統還包括設置於主物鏡(1)後、與其雙凹透鏡(5)凹凸配合的彎月透鏡(2)。
本發明的彎月透鏡(2)可由一片彎月透鏡構成，或由兩片同向設置的彎月透鏡(8)、(9)構成。
本發明的目鏡(3)可由一雙凹單片透鏡構成，或由凸面相對設置的兩片彎月透鏡(6)、(7)構成。
本發明的物鏡系統及目鏡(3)所用透鏡均為光學塑料、光學樹脂。
附面說明如下

圖1～3分別為本發明三個實施例的結構原理圖。
下面將結合附圖對本發明作進一步詳述本發明主要由物鏡系統和目鏡3構成。物鏡系統由主物鏡1和設於其後的彎月透鏡2構成，主物鏡1由一片雙凸透鏡4和與之凹凸配合貼靠在一起的一片雙凹透鏡5構成。本發明的透鏡均採用光學塑料、光學樹脂材料。
圖1為2.5X廣角雙筒望遠鏡的結構原理圖，其雙凸透鏡4兩面的曲率半徑r1=38.09(mm)，r2-53.2(mm)，雙凸透鏡4的厚度d1=7(mm)；雙凹透鏡5的曲率半徑ra=89.55(mm)，雙凹透鏡5的厚度d2=1.5(mm)；彎月透鏡2由一片彎月透鏡構成，其曲率半徑r4=27.9(mm),r5=421(mm)，厚度d4=4(mm)；彎月透鏡2與雙凹透鏡4間的間距d3=0.1～0.2(mm)；目鏡3由一雙凹單片透鏡構成，其曲率半徑r6=-39.25(mm),r7=12.7(mm)，其厚度d8=0.8(mm)；目鏡3與彎月透鏡2間的間距d5=22.59(mm)。本實施例中雙凸透鏡4、彎月透鏡2和目鏡3均採用聚甲基炳稀酸甲酯材料，即PMMA材料；雙凹透鏡5採用聚碳酸酯材料，即PC材料。
本實施例光學筒長36mm，出瞳孔徑1～3mm，出瞳距離6mm，視度範圍-10～+5屈光度，瞳間距58～75mm，視場角14°。
圖2為3X廣角雙筒望遠鏡的結構原理圖。其雙凸透鏡4的曲率半徑r1=47.97(mm),r2=-48.88(mm)，厚度d1=7.8(mm)；雙凹透鏡5的曲率半徑ra=155.55(mm)，厚度d2=1.6(mm)；彎月透鏡2的曲率半徑r4=29.33(mm),r5=160.66(mm)，厚度d4=5.5(mm)；彎月透鏡2與雙凹透鏡5間的間距d8=0.1～0.2(mm)；目鏡5由兩片彎月透鏡6、7構成，彎月透鏡6與彎月透鏡2間的間距d5=28.37(mm)，彎月透鏡6的曲率半徑r6=-30.93(mm),r7=-135.34(mm)，其厚度d6=0.8(mm)；彎月透鏡6、7間的間距d7=0.2(mm)；彎月透鏡7的曲率半徑r8=82.22(mm)，r9=10.44(mm)，其厚度d8=0.8(mm)。本實施例視場角12°，光學筒長45.2mm，出瞳孔徑1～3mm，出瞳距離6mm，視度範圍-10～+5屈光度，瞳間距58～75mm。本實施例中除雙凹透鏡5採用PC材料外，其餘透鏡均採用PMMA材料。
圖3為4X廣角雙筒望遠鏡的結構原理圖。其雙凸透鏡4的曲率半徑r1=49.75(mm),r2=-53.33(mm)，厚度d1=10.5(mm)；雙凹透鏡5的曲率半徑r3=124.44(mm)，厚度d2=1.8(mm)；彎月透鏡2由兩片同向設置的彎月透鏡8、9構成，彎月透鏡8與雙凹透鏡5間的間距d3=0.1(mm)，彎月透鏡8與9之間的間距d5=0.1(mm)；彎月透鏡8的曲率半徑r4=42.88(mm),r5=160.0(mm)，其厚度d4=5.2(mm)；彎月透鏡9的曲率半徑r6=39.99(mm),r7=134.66(mm)，其厚度d6=6.0(mm)；目鏡3由兩片彎月透鏡6、7構成，兩者間的間距d9=0.1(mm)；彎月透鏡6與彎月透鏡9間的間距d7=26.09(mm)；彎月透鏡6的曲率半徑r8=-13.958(mm),r9=-521(mm)，厚度d6=0.8(mm)；彎月透鏡7的曲率半徑r10=180.64(mm),r11=10.85(mm)，厚度d10=0.8(mm)。本實施例中除雙凹透鏡5採用PC材料外，其餘均採用PMMA材料，本實施例視場角10°，光學筒長51.5mm，出瞳孔徑1～3mm，出瞳距離6mm，視度範圍-10～+5屈光度，瞳間距58～75mm。
本發明與現有技術相比具有如下優點1、以光學塑料、光學樹脂替代光學玻璃，可一次壓注成型，生產工藝簡單，原材料及加工成本均較低，生產成本大幅度降低，產品價格低廉，且重量較輕，2.5X和3X望遠鏡重量均在125g以下，4X望遠鏡在250g以下，使用、攜帶方便；2、通過縮短物鏡和目鏡之間距，增大了視場角，光學簡長較短，對於2.5X、3X、4X望遠鏡，當Lp′=6mm時，其視場角分別為13～14°、11～12°、9～10°，其光學簡長分別為34～38(mm)、42～48(mm)、50～56(mm)，物鏡有效口徑相應為26～30(mm)、32～36(mm)、38～46(mm)；3、適用範圍廣，可製成眼鏡式望遠鏡，尤適於旅遊、現場觀看文藝表演、體育比賽等。
權利要求
1.一種全塑料廣角雙筒望遠鏡，包括物鏡系統和目鏡(3)，所述物鏡系統包括主物鏡(1)，其特徵在於所述主物鏡(1)包括雙凸透鏡(4)和與之凹凸配合、位於其內側的雙凹透鏡(5)；所述物鏡系統還包括設置於主物鏡(1)後、與其雙凹透鏡(5)凹凸配合的彎月透鏡(2)。
2.如權利要求1所述的全塑料廣角雙筒望遠鏡，其特徵在於所述彎月透鏡(2)由一片彎月透鏡構成，或由兩片同向設置的彎月透鏡(8)、(9)構成。
3.如權利要求1或2所述的全塑料廣角雙筒望遠鏡，其特徵在於所述目鏡(3)由一雙凹單片透鏡構成，或由凸面相對設置的兩片彎月透鏡(6)、(7)構成。
4.如權利要求3所述的全塑料廣角雙筒望遠鏡，其特徵在於所述物鏡統及目鏡(3)所用透鏡均為光學塑料、光學樹脂。
全文摘要
一種全塑料廣角雙筒望遠鏡,由物鏡系統和目鏡構成,物鏡系統由主物鏡和設於其後的彎月透鏡構成,主物鏡由一片雙凸透鏡和一片雙凹透鏡構成;目鏡由一雙凹單片透鏡或二片彎月透鏡構成。本發明透鏡均採用光學塑料、光學樹脂,體積小,重量輕,視場角大,成本低,使用、攜帶均方便。
文檔編號G02B21/02GK1209561SQ9710864
公開日1999年3月3日 申請日期1997年8月22日 優先權日1997年8月22日
發明者徐沛堯, 陳鍔雲 申請人:西安光學測量儀器廠