具有集成偏光透鏡的觀察裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一對(duì)雙筒望遠(yuǎn)鏡,包括具有一個(gè)或多個(gè)目鏡鏡片與視野埠的目鏡、定向且定位在安裝框上的偏光透鏡、一個(gè)或多個(gè)棱鏡以及物鏡;其中所述偏光透鏡被固定在所述目鏡與所述一個(gè)或多個(gè)棱鏡之間、且被成形為提供光學(xué)正確圖像、以及被定向在豎直平面中而實(shí)質(zhì)過(guò)濾折射的平行光。本發(fā)明可應(yīng)用于狩獵或運(yùn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡與潛望鏡,以及其他形式的觀察裝置。
【專利說(shuō)明】具有集成偏光透鏡的觀察裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是涉及觀察裝置的領(lǐng)域。本發(fā)明特別地但不限于應(yīng)用于雙筒望遠(yuǎn)鏡、狩獵與運(yùn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡、單筒望遠(yuǎn)鏡、來(lái)福瞄準(zhǔn)鏡(rifle scope)、顯微鏡、潛望鏡與萬(wàn)花筒。
【背景技術(shù)】
[0002]落在表面的光波會(huì)被反射在超過(guò)一個(gè)平面中,即水平、垂直或?qū)蔷€的平面,造成非極化的光波。當(dāng)觀察者觀察反射非極化光波的表面時(shí),非極化光波強(qiáng)烈地?fù)糁杏^察者的眼睛,并且產(chǎn)生刺眼的強(qiáng)光。表面反射與刺眼的強(qiáng)光典型地出現(xiàn)在水以及其他發(fā)亮的表面上。為了最小化或消除刺眼的強(qiáng)光且因此提供觀察者適當(dāng)?shù)挠^察,必須將所述非極化光波偏光化。偏光化的光波是其中反射光波在單一平面上的光波,稱為操作豎直平面。將非極化的光波轉(zhuǎn)換為在預(yù)定方向具有波定向的極化光波的過(guò)程稱為偏光化作用。光的偏光化作用有助于減少刺眼的強(qiáng)光以及使得圖像觀察清楚。
[0003]有許多用于偏光化光波的方法,包含通過(guò)非極化光波的傳輸、反射、散射與折射的偏光化作用。通過(guò)折射的偏光化作用是通過(guò)將非極化的光波從一種材料傳送至另一材料而進(jìn)行。
[0004]關(guān)于雙筒望遠(yuǎn)鏡,已經(jīng)有不同的涂層應(yīng)用在透鏡,用來(lái)過(guò)濾光以及減少眩光。這些無(wú)眩光涂層僅過(guò)濾光,實(shí)際上并不會(huì)將光偏光化。
[0005]已經(jīng)有許多嘗試提供具有透鏡的雙筒望遠(yuǎn)鏡,其通過(guò)在目鏡或物鏡處增加可更換的外部透鏡或是通過(guò)增加偏光化玻璃組而將光偏光化。US2383186描述樞接在雙筒望遠(yuǎn)鏡目鏡的端部周圍的偏光透鏡。相對(duì)地,US3528724、US5264916與US5404225描述在遠(yuǎn)離雙筒望遠(yuǎn)鏡的透鏡數(shù)組及前方使用可移動(dòng)的偏光透鏡。US2007064307采取不同的方式,其中描述了偏光眼鏡與雙筒望遠(yuǎn)鏡的f禹合。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)的雙筒望遠(yuǎn)鏡遭遇問(wèn)題。透鏡上的涂層對(duì)于通過(guò)透鏡數(shù)組的光不提供真實(shí)的偏光化作用。當(dāng)現(xiàn)有技術(shù)的雙筒望遠(yuǎn)鏡使用偏光透鏡時(shí),時(shí)常有聚焦的問(wèn)題。
[0007]發(fā)明目的
[0008]本發(fā)明的目的是提供一種觀察裝置,其在觀察物體時(shí)減少眩光,以及克服一個(gè)或多個(gè)上述問(wèn)題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]本發(fā)明是通過(guò)試驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)而建立的。發(fā)明人認(rèn)為在端蓋上,外部配合的偏光濾鏡具有聚焦長(zhǎng)度不連續(xù),造成通過(guò)透鏡的視野未被完全偏光化,以及造成偏光化的圖像被洗出邊緣附近。再者,發(fā)現(xiàn)位置與方向?qū)τ诖_保鏡片可過(guò)濾掉水平光是重要的。本發(fā)明是通過(guò)體現(xiàn)需要在觀察裝置的光路徑內(nèi)、于正確的位置與方向中內(nèi)部安裝偏光透鏡而建立。
[0010]在本發(fā)明的一方面中,提供一種包括目鏡、偏光透鏡、一個(gè)或多個(gè)棱鏡以及物鏡的觀察裝置,其中所述偏光透鏡是被安裝在所數(shù)目鏡與所述一個(gè)或多個(gè)棱鏡中的一個(gè)之間,以及所述偏光透鏡被成形為提供光學(xué)正確圖像,并且定向在豎直平面中用于實(shí)質(zhì)過(guò)濾水平光。
[0011]優(yōu)選地,所述觀察裝置具有偏光透鏡,所述偏光透鏡被成形、定位與定向,用來(lái)在所有時(shí)間提供跨過(guò)整個(gè)視野的實(shí)質(zhì)清楚的偏光化圖像,除了聚焦之外不需要任何調(diào)整。
[0012]優(yōu)選地,所述偏光透鏡定位在固定的位置,其中當(dāng)聚焦所述觀察裝置時(shí),所述偏光透鏡不會(huì)旋轉(zhuǎn)。所述目鏡包括一個(gè)或多個(gè)目鏡透鏡,且可被旋轉(zhuǎn)而聚焦被折射的圖像。
[0013]所述偏光透鏡優(yōu)選地被安裝成與所述棱鏡相鄰。
[0014]優(yōu)選地,所述偏光透鏡定位在所述一個(gè)或多個(gè)棱鏡與目鏡之間的安裝框中。更優(yōu)選地,所述安裝框與所述一個(gè)或多個(gè)棱鏡相鄰。所述安裝框更優(yōu)選地正確地隔開(kāi)所述目鏡與所述偏光透鏡,用來(lái)提供聚焦對(duì)準(zhǔn)。
[0015]優(yōu)選地,所述偏光透鏡具有一個(gè)或多個(gè)引導(dǎo)件,用來(lái)引導(dǎo)所述偏光透鏡定位至正確的定向位置。在一種形式中,所述偏光透鏡具有激光標(biāo)記,指不偏光透鏡的正確方向。
[0016]所述偏光透鏡具有一個(gè)或多個(gè)引導(dǎo)件,用來(lái)導(dǎo)引所述偏光透鏡定位至正確的定向位置,所述引導(dǎo)件能夠與所述安裝框上對(duì)應(yīng)的定位件對(duì)準(zhǔn)。在一種實(shí)施方式中,所述偏光透鏡上的所述引導(dǎo)件是突出物,而所述定位件被成形為環(huán)繞所述安裝框上的孔洞的凹部?;蛘?,所述引導(dǎo)件可以是所述偏光透鏡上的標(biāo)記,以及所述定位件可以是相應(yīng)的標(biāo)記,并且對(duì)準(zhǔn)這些標(biāo)記以使所述偏光透鏡處于正確對(duì)準(zhǔn)。
[0017]所述觀察裝置包含雙筒望遠(yuǎn)鏡、狩獵或運(yùn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡以及潛望鏡中的任何一個(gè)。在實(shí)施方式中,當(dāng)所述觀察裝置是一對(duì)雙筒望遠(yuǎn)鏡時(shí),所述偏光透鏡優(yōu)選地可與普羅棱鏡(poro-prism)雙筒望遠(yuǎn)鏡以及屋脊棱鏡雙筒望遠(yuǎn)鏡使用。
[0018]在另一方面,本發(fā)明廣義存在于觀察裝置,所述觀察裝置包括具有一個(gè)或多個(gè)目鏡鏡片與視野埠(view port)的目鏡、定向與定位在安裝框上的偏光透鏡、一個(gè)或多個(gè)棱鏡,以及物鏡鏡片,其中所述偏光透鏡固定在所述目鏡與所述一個(gè)或多個(gè)棱鏡之間,以及被成形為提供光學(xué)正確圖像并且定向在豎直平面中,實(shí)質(zhì)過(guò)濾被折射的水平光。
[0019]優(yōu)選地,所述安裝框安裝在所述一個(gè)或多個(gè)棱鏡上或與所述一個(gè)或多個(gè)棱鏡相關(guān)聯(lián),用來(lái)將所述偏光透鏡定位成與所述一個(gè)或多個(gè)棱鏡相鄰。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0020]為了使本發(fā)明可更容易被理解,提出【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。
[0021]圖1為根據(jù)本發(fā)明一對(duì)雙筒望遠(yuǎn)鏡的前視圖;
[0022]圖2說(shuō)明圖1所示的一對(duì)雙筒望遠(yuǎn)鏡沿著A-A線的橫截面圖;
[0023]圖3顯示所述偏光透鏡相對(duì)于圖1所示的雙筒望遠(yuǎn)鏡中的其他透鏡的定位;
[0024]圖4說(shuō)明圖1所示雙筒望遠(yuǎn)鏡的偏光透鏡的前視圖;
[0025]圖5說(shuō)明圖1所示雙筒望遠(yuǎn)鏡中偏光透鏡的側(cè)視圖;
[0026]圖6說(shuō)明用于如圖1所示偏光透鏡的安裝框,其中㈧、⑶、(C)、⑶與(E)分別顯不俯視圖、側(cè)視透視圖、側(cè)視圖、另一側(cè)視圖以及仰視圖;以及
[0027]圖7顯示用于偏光透鏡的另一安裝框,其中(A)、(B)、(C)、(D)與(E)分別顯示俯視圖、側(cè)視透視圖、側(cè)視圖、另一側(cè)視圖以及仰視圖。
【具體實(shí)施方式】[0028]本申請(qǐng)案具有集成偏光透鏡的觀察裝置的優(yōu)選實(shí)施方式將參考附圖詳述如下請(qǐng)。所述優(yōu)選實(shí)施方式并不限制本申請(qǐng)案的范圍與界限,以及描述是以示范與說(shuō)明方式提供。
[0029]本申請(qǐng)案的實(shí)施方式以及各種特征與優(yōu)點(diǎn)細(xì)節(jié)在以下描述中參考非限制實(shí)施方式來(lái)解釋。省略已知組件與工藝技術(shù)的描述,而不必要地不混淆此處的實(shí)施方式。此處所使用的例子僅用于促使了解可實(shí)施本文實(shí)施方式的方式,更進(jìn)一步使本領(lǐng)域的技術(shù)人員實(shí)施本文的實(shí)施方式。因此,范例不應(yīng)被解讀為限制本文實(shí)施方式的范圍。
[0030]特定實(shí)施方式的以下描述將完全呈現(xiàn)此處實(shí)施方式的通常本質(zhì),其他人可通過(guò)應(yīng)用目前的知識(shí)來(lái)修飾和/或采用此特定實(shí)施方式于各種應(yīng)用,而不脫離所涵蓋的觀念,以及因而此采用與修飾應(yīng)該且意圖以所揭露實(shí)施方式的均等物意義與范圍來(lái)解釋。可理解本文使用的語(yǔ)法與用詞是為了描述而非限制。因此,雖然本文的實(shí)施方式已經(jīng)被描述為優(yōu)選實(shí)施方式,本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)理解此處的實(shí)施方式可以如此處所描述實(shí)施方式的精神與范圍內(nèi)的修飾實(shí)施。
[0031]本發(fā)明設(shè)想目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷的觀察裝置。本發(fā)明的偏光透鏡是內(nèi)部定位的透鏡,以及目的是減少眩光與反射。由于所述偏光透鏡與安裝框的位置,所述目鏡必然比現(xiàn)有技術(shù)已知雙筒望遠(yuǎn)鏡的目鏡延伸更多。所述偏光透鏡的定位使得對(duì)于不同觀察條件是光學(xué)正確的。本發(fā)明致力于偏光透鏡的預(yù)定形狀、厚度、位置與定向,來(lái)提供光學(xué)正確圖像。未涉及移動(dòng)部分。所述偏光透鏡永久集成于雙筒望遠(yuǎn)鏡觀察平面內(nèi)。
[0032]以下的優(yōu)選實(shí)施方式將關(guān)于雙筒望遠(yuǎn)鏡被描述。然而,置換透鏡的實(shí)施方式與方法可應(yīng)用于其他觀察裝置,包含狩獵與運(yùn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡、單筒望遠(yuǎn)鏡、來(lái)福瞄準(zhǔn)鏡(riflescope)、顯微鏡、潛望鏡與萬(wàn)花筒。
[0033]參閱附圖1至7,根據(jù)本發(fā)明,以附圖標(biāo)記10表示具有偏光透鏡的雙筒望遠(yuǎn)鏡。
[0034]雙筒望遠(yuǎn)鏡10具有兩個(gè)觀察管11。每一個(gè)觀察管11具有包含多個(gè)目鏡透鏡19的目鏡12、偏光透鏡14、安裝框15、棱鏡16、調(diào)整鏡17與物鏡18。圖1與圖2所示的雙筒望遠(yuǎn)鏡10是具有IOx放大倍率與42mm物鏡直徑的屋脊式雙筒望遠(yuǎn)鏡(因此10x42)。
[0035]物鏡18使非偏光化的光波從表面或物體反射通過(guò)至雙筒望遠(yuǎn)鏡10中。物鏡18所傳輸?shù)墓獠ㄐ纬傻膱D像被倒轉(zhuǎn)。而后,光通過(guò)棱鏡16,其再次倒轉(zhuǎn)圖像,使得圖像可從目鏡12以正確的定向被看到。
[0036]偏光透鏡14被固定在安裝框15中并且與棱鏡16相鄰,安裝框15提供偏光透鏡14的正確位置與定向。通過(guò)使用定向突出物21而正確定位偏光透鏡14,定向突出物21使得偏光透鏡14僅位于一個(gè)位置。
[0037]偏光透鏡14位于棱鏡16的光路徑上,而將非偏光化的光波進(jìn)行偏光化作用,由此減少來(lái)自非偏光化的光波的眩光。偏光透鏡14被固定在預(yù)定的位置,用來(lái)提供跨過(guò)整個(gè)視野的清楚偏光化圖像,而不需要除了聚焦之外的任何調(diào)整。
[0038]如圖4與圖5所示,偏光透鏡14具有預(yù)定的直徑α以及彎曲角Θ。預(yù)定的形狀、厚度、位置與定向目的在于通過(guò)阻擋反射的非偏光化的光波與水平平面中的眩光,來(lái)提供光學(xué)且正確定向的圖像。
[0039]圖6顯示安裝框15用于具有孔洞20的屋脊式雙筒望遠(yuǎn)鏡10,在孔洞20上,使用引導(dǎo)件22將偏光透鏡14定位在正確的定向。相對(duì)地,圖7所示的安裝框30可被用于大尺寸的普羅式(poro-type)雙筒望遠(yuǎn)鏡。安裝框30適合用于普羅式雙筒望遠(yuǎn)鏡8x56。利用安裝框30,孔洞31稍微偏離中心而容納普羅式雙筒望遠(yuǎn)鏡中不同的光路徑。偏光透鏡可被定位在孔洞31上方,以及通過(guò)將凹狀引導(dǎo)件34與偏光透鏡突出物對(duì)準(zhǔn)而被正確定向。
[0040]具有適當(dāng)安裝框的偏光透鏡可被內(nèi)部集成在屋脊式雙筒望遠(yuǎn)鏡與普羅式雙筒望遠(yuǎn)鏡中。安裝框提供與棱鏡相隔的位置以及正確定向,來(lái)提供具有偏光化光的光學(xué)正確圖像。
[0041]優(yōu)選實(shí)施方式涉及一對(duì)雙筒望遠(yuǎn)鏡,其具有一個(gè)或多個(gè)目鏡鏡片與視野埠的目鏡、定向并定位在安裝框上的偏光透鏡、一個(gè)或多個(gè)棱鏡以及物鏡;其中所述偏光透鏡被固定在目鏡與所述一個(gè)或多個(gè)棱鏡之間,以及被成形為提供光學(xué)正確圖像,以及被定向在豎直平面中,實(shí)質(zhì)過(guò)濾折射的水平光。本發(fā)明具有狩獵或運(yùn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡與潛望鏡以及其他形式的觀察裝置的應(yīng)用。
[0042]優(yōu)點(diǎn)
[0043]本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的優(yōu)點(diǎn)包括提供一對(duì)雙筒望遠(yuǎn)鏡,其消除眩光且同時(shí)在整個(gè)視野中提供實(shí)質(zhì)光學(xué)正確圖像。
[0044]本發(fā)明可應(yīng)用于各種觀察裝置,包括雙筒望遠(yuǎn)鏡、望遠(yuǎn)鏡、單筒望遠(yuǎn)鏡以及潛望鏡。
[0045]奪化
[0046]當(dāng)然可理解雖然已透過(guò)本發(fā)明示例給出上述說(shuō)明,但是對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,所有如此及其他的修飾與變化明顯的皆落在如本文提出的本發(fā)明的廣泛范圍與界限內(nèi)。本說(shuō)明書與權(quán)利要求書全文中,“包括”一詞及其變化不排除其他添加物、組件、整體或步驟。
【權(quán)利要求】
1.一種觀察裝置,包括目鏡、偏光透鏡、一個(gè)或多個(gè)棱鏡以及物鏡;其中所述偏光透鏡被固定在所述目鏡與所述一個(gè)或多個(gè)棱鏡中的一個(gè)之間,以及所述偏光透鏡被成形為提供光學(xué)正確圖像,并且被定向在豎直平面中用來(lái)實(shí)質(zhì)過(guò)濾水平光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觀察裝置,其特征在于,所述偏光透鏡被定位在安裝框中,所述安裝框位于所述一個(gè)或多個(gè)棱鏡與所述目鏡之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的觀察裝置,其特征在于,所述偏光透鏡被定位在固定的位置,當(dāng)聚焦所述觀察裝置時(shí),所述偏光透鏡不會(huì)旋轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的觀察裝置,其特征在于,所述偏光透鏡被安裝成緊鄰所述棱鏡。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的觀察裝置,其特征在于,所述安裝框正確地分隔所述目鏡與所述偏光透鏡,用來(lái)提供聚焦對(duì)準(zhǔn)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的觀察裝置,其特征在于,所述安裝框緊鄰所述一個(gè)或多個(gè)棱鏡。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的觀察裝置,其特征在于,所述偏光透鏡具有一個(gè)或多個(gè)引導(dǎo)件,用來(lái)導(dǎo)引所述偏光透鏡定位至正確的定向位置,所述引導(dǎo)件能夠與所述安裝框上相應(yīng)的定位件對(duì)準(zhǔn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的觀察裝置,其特征在于,所述偏光透鏡上的所述引導(dǎo)件是突出物,而所述定位件被成形為環(huán)繞所述安裝框上的孔洞的凹部。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的觀察裝置,其特征在于,所述引導(dǎo)件是位于所述偏光透鏡上的標(biāo)記,以及所述定位件是相應(yīng)標(biāo)記,對(duì)準(zhǔn)這些標(biāo)記以使所述偏光透鏡處于所述正確定向。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的觀察裝置,其特征在于,所述觀察裝置是普羅棱鏡雙筒望遠(yuǎn)鏡與屋脊棱鏡雙筒望遠(yuǎn)鏡。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的觀察裝置,其特征在于,所述觀察裝置包括雙筒望遠(yuǎn)鏡、狩獵或運(yùn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡以及潛望鏡中的任何一個(gè)。
【文檔編號(hào)】G02B5/30GK103842884SQ201280035622
【公開(kāi)日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月19日
【發(fā)明者】史賓賽·雷哲·巴頓 申請(qǐng)人:百福德光學(xué)私人有限公司, 伊恩·溫克沃斯