一种基于液体透镜的框架眼镜望远系统的制作方法

1.本发明属于望远镜技术领域，尤其涉及一种基于液体透镜的框架眼镜望远系统。


背景技术：

2.望远系统，可实现小焦距搜索目标，大焦距跟踪观察目标，可以在不需要反馈信息的情况下在两种工作模式中进行切换，可根据不同目标状态实现对望远系统类型的自动化调节，提高目标发现概率、目标跟踪精度以及目标观测效果，大大提高了望远系统的使用效能。
3.现有的望远镜采用手动调节达到变焦效果，通过手轮或者扳手，手动调节在快速搜索跟踪目标的情况下，使用极其不便，在实际应用中影响目标发现概率，不方便转换焦距，影响跟踪精度，降低了变焦望远镜的使用效能。


技术实现要素：

4.为解决现有技术存在手动调节望远镜变焦，转换不方便的问题，本发明提供一种基于液体透镜的框架眼镜望远系统，可实现电动变焦，并可以控制焦距大小的变化，提高目标发现概率、跟踪精度和观测效果。
5.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：本发明实施例提出了一种基于液体透镜的框架眼镜望远系统，所述系统包括物镜基座和目镜基座；所述物镜基座上安装有第一透镜基座，第一透镜基座上设有物镜外筒，物镜外筒套设在物镜内筒上，物镜内筒上沿轴向设置有第一可变焦液体透镜；物镜外筒外侧设置有第一从动齿轮，所述物镜基座上还安装有第一微电机，所述第一微电机的输出轴上安装有第一主动齿轮，第一主动齿轮与第一从动齿轮啮合；所述目镜基座上安装有第二透镜基座，第二透镜基座上设有目镜外筒，目镜外筒套设在目镜内筒上，目镜内筒上沿轴向设置有第二可变焦液体透镜；目镜外筒外侧设置有第二从动齿轮，所述目镜基座上还安装有第二微电机，所述第二微电的输出轴上安装有第二主动齿轮，第二主动齿轮与第二从动齿轮啮合。
6.进一步地，第一微电机的输出端还设置有第一缓冲挡板，所述第一缓冲挡板上开有螺栓孔以连接第一主动齿轮，并且通过第一缓冲挡板卡住第一透镜基座。
7.进一步地，第二微电机的输出端还设置有第二缓冲挡板，第二缓冲挡板上开有螺栓孔以连接第二主动齿轮，并且通过第二缓冲挡板卡住第二透镜基座。
8.进一步地，物镜基座的固定端开有若干定位孔，目镜基座的固定端对应开有若干定位孔，物镜基座上的定位孔与目镜基座上的定位孔对齐通过定位孔使物镜基座与目镜基座固定连接，从而确保焦距可调物镜和焦距可调目镜中心焦点位置在同一条直线上。
9.进一步地，在物镜基座上设置有第一缓冲块，在目镜基座设置有第二缓冲块。
10.进一步地，物镜外筒上固定设置有第一挡块，第一透镜基座上设置有第一挡板；目镜外筒上固定设置有第二挡块，第二透镜基座上设置有第二挡板。
11.进一步地，第一挡板和第二挡板的位置根据系统的工作模式所需的焦距可调。
12.进一步地，第一挡板和第二挡板的位置根据焦距调节，满足以下公式：
[0013][0014][0015]
其中，f0'为物镜焦距，fe为目镜焦距，α1为物镜旋转角度，α2为目镜旋转角度；
[0016]
根据预设的物镜焦距、目镜焦距，反推得到物镜旋转角度、目镜旋转角度，以此设置第一挡板和第二挡板的位置。
[0017]
进一步地，物镜到目镜的间距为预设的物镜焦距减去预设的目镜焦距。
[0018]
进一步地，第一主动齿轮与第一从动齿轮的减速比为1:9.8；第二主动齿轮与第二从动齿轮的减速比为1:9.8。
[0019]
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明的基于液体透镜的望远变焦系统，可实现电动变焦，通过电机转动可以控制焦距大小的变化，方便在搜索和跟踪目标进行工作模式的切换，实现根据不同目标状态设置第一透镜基座上的第一挡板的位置和第二透镜基座上设置的第二挡板的位置，以对望远系统类型的自动化调节，提高搜索和跟踪目标的效率，且结构紧凑、设计简单、小巧轻便。克服了手动调焦效率低，准确率差的问题。
附图说明
[0020]
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对发明实施例描述中所需使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
[0021]
图1是本发明基于液体透镜的变焦望远系统的立体结构示意图；
[0022]
图中，1-物镜基座，2-目镜基座，3-第一透镜基座，4-物镜外筒套，5-物镜内筒，6-第一可变焦液体透镜，7-第一从动齿轮，8-第一微电机，9-第一主动齿轮，10-第二透镜基座，11-目镜外筒，12-目镜内筒，13-第二可变焦液体透镜，14-第二从动齿轮，15-第二微电机，16-第二主动齿轮，17-第一缓冲挡板，18-第二缓冲挡板；19-定位孔；20-第一缓冲块；21-第二缓冲块；22-第一挡块；23-第二挡块。
具体实施方式
[0023]
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0024]
在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
[0025]
应当理解，尽管在本发明可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”。
[0026]
下面结合附图，对本发明进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。
[0027]
如图1所示，本发明实施例提出了一种基于液体透镜的框架眼镜望远系统，包括物镜基座1和目镜基座2。所述物镜基座1上安装有第一透镜基座3，第一透镜基座3上设有物镜外筒4，物镜外筒4套设在物镜内筒5上，与物镜内筒5相对转动，物镜内筒5上沿轴向设置有第一可变焦液体透镜6。物镜外筒4外侧设置有第一从动齿轮7，所述物镜基座1上还安装有第一微电机8，所述第一微电机8的输出轴上安装有第一主动齿轮9，第一主动齿轮9与第一从动齿轮7啮合。在本实例中，设计第一主动齿轮9与第一从动齿轮7的减速比为1:9.8。物镜到目镜的间距为预设的物镜焦距减去预设的目镜焦距，公式如下：
[0028][0029]
其中，l为物镜到目镜的间距，f0'为物镜焦距，fe为目镜焦距，α1为物镜旋转角度，α2为目镜旋转角度。
[0030]
本发明提供的望远系统的放大倍数δ的计算公式如下：
[0031][0032]
本实施例中，采用的第一可变焦液体透镜6和第二可变焦液体透镜13的参数满足以下要求：液体透镜类型为平凸-平-平凹；焦距范围为-55mm到无穷大到+55mm；屈光度范围为-18d到+18d；每旋转度的屈光度变化为0.12d；每旋转度的焦距变化为8.33m；可旋转角度为337度。
[0033]
进一步地，第一微电机8的输出端还设置有第一缓冲挡板17，所述第一缓冲挡板17上开有螺栓孔以连接第一主动齿轮9，并且通过第一缓冲挡板17卡住第一透镜基座3使其与物镜基座1不发生相对位移。
[0034]
所述目镜基座2上安装有第二透镜基座10，第二透镜基座10上设有目镜外筒11，目镜外筒11套设在目镜内筒12上，且与目镜内筒12相对转动，目镜内筒12上沿轴向设置有第二可变焦液体透镜13。目镜外筒11外侧设置有第二从动齿轮14，所述目镜基座2上还安装有第二微电机15，所述第二微电机15的输出轴上安装有第二主动齿轮16，第二主动齿轮16与第二从动齿轮14啮合。在本实例中，设计第二主动齿轮16与第二从动齿轮14的减速比为1:9.8。
[0035]
进一步地，第二微电机15的输出端还设置有第二缓冲挡板18，第二缓冲挡板18上开有螺栓孔以连接第二主动齿轮16，并且通过第二缓冲挡板18卡住第二透镜基座10使其与目镜基座2不发生相对位移。
[0036]
进一步地，物镜基座1的固定端开有若干定位孔19，目镜基座2的固定端对应开有
若干定位孔19，物镜基座1上的定位孔与目镜基座2上的定位孔对齐，螺栓穿过定位孔使物镜基座1与目镜基座2固定，从而确保焦距可调物镜和焦距可调目镜中心焦点位置在同一条直线上。
[0037]
特别地，在物镜基座1上设置有第一缓冲块20，在目镜基座2设置有第二缓冲块21，用于保护第一可变焦液体透镜6和第二可变焦液体透镜13。
[0038]
特别地，物镜外筒4上固定设置有第一挡块22，第一透镜基座3上设置有第一挡板(图中未示出)，类似地，目镜外筒11上固定设置有第二挡块23，第二透镜基座10上设置有第二挡板(图中未示出)。其中，第一挡板和第二挡板的位置可调，根据不同目标状态(即搜索目标或跟踪目标的工作模式)设置第一挡板和第二挡板的位置。
[0039]
第一挡板和第二挡板的位置根据焦距调节，满足以下公式：
[0040][0041][0042]
其中，f0'为物镜焦距，fe为目镜焦距，α1为物镜旋转角度，α2为目镜旋转角度。
[0043]
根据预设的物镜焦距、目镜焦距，反推得到物镜旋转角度、目镜旋转角度，以此设置第一挡板和第二挡板的位置。
[0044]
使用时，首先该变焦望远系统处于小焦距，此时使用该望远系统搜索目标，当发现目标时，预设第一透镜基座3上的第一挡板的位置和第二透镜基座10上设置的第二挡板的位置，实现物理限位，可以在不需要反馈信号的情况下在两种工作模式中进行切换。启动第一微电机8和第二微电机15。第一微电机8转动通过第一主动齿轮9与第一从动齿轮7的啮合，带动物镜外筒4，物镜内筒5不转，物镜外筒4相对于物镜内筒5转动从而改变焦距可调物镜的焦距。第二微电机15转动通过第二主动齿轮16与第二从动齿轮14的啮合，带动目镜外筒11，动目镜内筒12不转，目镜外筒11相对于动目镜内筒12从而改变焦距可调物镜的焦距，使液体透镜焦距变大，从而放大望远系统的变焦倍率可清晰的观察跟踪目标；直至物镜外筒4上固定的第一挡块22转动至第一透镜基座3上设置的第一挡板处，目镜外筒11上固定设置的第二挡块23转动至第二透镜基座10上设置的第二挡板处，第一微电机8和第二微电机15停止转动，实现第一微电机8和第二微电机15在望远系统变焦到最大极限位置时自动停止。克服手动变焦效率低、发现目标概率低等问题。
[0045]
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的内容后，将容易想到本技术的其它实施方案。本技术旨在涵盖本技术的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本技术的一般性原理并包括本技术未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的。
[0046]
应当理解的是，本技术并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。