CN219811078U - 一种防抖天顶镜及其构成的望远镜 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种防抖天顶镜及其构成的望远镜，其中，防抖天顶镜包括具有两个镜筒的外壳，设置在所述外壳内部的反射镜，两个所述镜筒和反射镜之间形成一条反射光路；所述反射镜通过防抖装置安装于所述外壳内。另外，望远镜包括物镜、目镜以及上述的防抖天顶镜；所述物镜和目镜分别与所述防抖天顶镜的两个所述镜筒连接。本实用新型通过防抖装置来带动反射镜在两个不同的方向上俯仰摆动，以抵消望远镜的抖动，使观测时能够获取更加清晰的图像。

Description

一种防抖天顶镜及其构成的望远镜

技术领域

本实用新型涉及望远镜技术领域，具体是指一种防抖天顶镜及其构成的望远镜。

背景技术

天顶镜是为了方便观测目标而设计的实现光路反射折弯的望远镜附件。传统的天顶镜结构如图1所示，其包括壳体，壳体上设置有两个相互垂直的镜筒，壳体内部设置有反射镜，两个镜筒和反射镜形成一条反射光路，通过将天顶镜安装在天文望远镜上，当观测天体时，观测人员无需大幅度的仰头，使观测过程更加轻松。

但是，传统的天顶镜不具备防抖功能，观测过程中，天文望远镜在放大目标的同时，也会把微小的抖动同步放大，即使天文望远镜安装在三脚架上，也经常因为人手触摸、风吹微动等原因导致图像明显的抖动，影响观测效果。为此，本实用新型设计一种具有防抖功能的天顶镜，其能够为天文望远镜提供防抖功能，以提高观测效果。

发明内容

为了解决当前存在的问题，本实用新型设计一种具有防抖功能的天顶镜，其能够为天文望远镜提供防抖功能，以提高观测效果。

一种防抖天顶镜，包括具有物镜镜筒和目镜镜筒的外壳，设置在所述外壳内部的反射镜，物镜镜筒、反射镜以及目镜镜筒之间形成一条反射光路；所述反射镜通过防抖装置安装于所述外壳内。

进一步的，所述防抖装置包括旋转支架框，设置在所述旋转支架框上的反射镜安装架，以及分别与所述旋转支架框和反射镜安装架连接的驱动组件；所述驱动组件能够驱动所述旋转支架框和反射镜安装架分别在第一方向和第二方向做俯仰摆动，所述第一方向与第二方向相互垂直；所述反射镜设置在所述反射镜安装架的顶部。

所述驱动组件包括设置在所述反射镜安装架上的内轴磁钢，设置在所述旋转支架框上的内轴驱动电路板，与所述内轴驱动电路板电性连接的内轴驱动线圈和内轴霍尔传感器，设置在所述放置支架框上的外轴磁钢，安装在外壳内的主控电路板，与所述主控电路板电性连接的外轴驱动线圈、外轴霍尔传感器以及陀螺仪；所述内轴驱动线圈和内轴霍尔传感器均与内轴磁钢相对设置，所述外轴驱动线圈和外轴霍尔传感器均与外轴磁钢相对设置，所述内轴驱动电路板与主控电路板电性连接。

所述旋转支架框的相对两侧分别设置有外轴支撑轴，两根所述外轴支撑轴分别通过外轴轴承安装于所述外壳相对的两块侧板上，以使所述旋转支架框能以所述外轴支撑轴为支点俯仰摆动。

所述反射镜安装架的相对两侧分别设置有内轴支撑轴，两个所述内轴支撑轴分别通过内轴轴承安装于所述旋转支架框上，以使所述反射镜安装架能以所述内轴支撑轴为支点俯仰摆动。

所述外壳的底板上设置有底部固定槽，其侧板上设置有侧边固定槽，所述主控电路板插设在底部固定槽和侧边固定槽内。

一种望远镜，包括物镜、目镜以及上述的防抖天顶镜；所述物镜与防抖天顶镜的物镜镜筒连接，所述目镜则与防抖天顶镜的目镜镜筒连接。

与现有技术相比，本申请实施例具有如下有益效果：本实用新型通过防抖装置来带动反射镜在两个不同的方向上俯仰摆动，以抵消望远镜的抖动，使观测时能够获取更加清晰的图像。

附图说明

在此所述的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。在各图中，相同标号表示相同部件。其中，

图1为传统天顶镜的剖示图。

图2为本实用新型的天顶镜的分解图。

图3为本实用新型的防抖装置的分解图。

图4为本实用新型的望远镜的结构图。

上述附图中的附图标记为：1—物镜，2—目镜，3—外壳，4—防抖装置，5—侧板，6—物镜镜筒，7—底部固定槽，8—侧边固定槽，9—目镜镜筒，21—反射镜，22—反射镜安装架，23—内轴磁钢，24—旋转支架框，25—内轴驱动电路板，26—外轴磁钢，27—主控电路板，28—外轴霍尔传感器，29—外轴驱动线圈，30—内轴轴承，31—外轴支撑轴。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，如果本申请的说明书和权利要求书及上述附图中涉及到术语“第一”、“第二”等，其是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，如果涉及到术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，如果涉及到术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等，其指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，在本申请中，如果涉及到术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”等应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

实施例1

如图2所示，本实施例公开了一种防抖天顶镜，其包括外壳3，该外壳3的内部具有安装腔，安装腔内通过防抖装置4安装有一个反射镜21。外壳3的顶部设有两块斜板，两块斜板互相垂直，使得外壳3的顶部呈三角形。两块斜板上分别设置有一个与其垂直设置的镜筒6，两个镜筒6和反射镜21之间形成一条反射光路，即光从其中一个镜筒6进入外壳3，经反射镜21后从另外一个镜筒6射出外壳3。本实施例中的反射镜21选择通用的1.25英寸规格反射镜。

如图3所示，该防抖装置4包括旋转支架框24、反射镜安装架22以及驱动组件。安装时，旋转支架框24连接在外壳3相对的两块侧板5上，反射镜安装架22则安装在旋转支架框24上，反射镜21则安装在反射镜安装架22的顶部，驱动组件则与旋转支架框24和反射镜安装架22连接。

驱动组件能够驱动旋转支架框24和反射镜安装架22分别在第一方向和第二方向做俯仰摆动，并且，第一方向与第二方向相互垂直。例如，驱动组件能够驱动旋转支架框24在左右方向上俯仰摆动，并且能够驱动反射镜安装架22在前后方向上做俯仰摆动。

为了能够使旋转支架框24和反射镜安装架22能够俯仰摆动，如图2、3所示，该旋转支架框24的相对两侧分别设置有一根外轴支撑轴31，相应的，外壳3的相对两块侧板5上则分别安装有外轴轴承，两根外轴支撑轴31则安装在外轴轴承的轴承孔中，以使两根外轴支撑轴31分别通过外轴轴承安装于外壳3相对的两块侧板5上，因此，旋转支架框24能以外轴支撑轴31为支点俯仰摆动。

另外，反射镜安装架22的相对两侧则分别设置有内轴支撑轴，两个内轴支撑轴则分别通过内轴轴承30安装于旋转支架框24的相对两侧上，其安装方式与旋转支架框24的安装方式一样，因此，反射镜安装架22能以内轴支撑轴为支点俯仰摆动。

具体的，该驱动组件包括内轴磁钢23、内轴驱动电路板25、内轴驱动线圈、内轴霍尔传感器、外轴磁钢26、主控电路板27、外轴驱动线圈29、外轴霍尔传感器28和陀螺仪。该内轴磁钢23固定设置在反射镜安装架22上，内轴驱动电路板25设置在旋转支架框24上，内轴驱动线圈和内轴霍尔传感器均设置在内轴驱动电路板25上，并且均与内轴驱动电路板25电性连接。该内轴驱动线圈和内轴霍尔传感器均与内轴磁钢23相对设置，当内轴驱动电路板25对内轴驱动线圈通电时，内轴驱动线圈能够驱动内轴磁钢23，使反射镜安装架22以内轴支撑轴为支点俯仰摆动，内轴霍尔传感器则能够获取内轴磁钢23的转动角度。

另外，外轴磁钢26设置在放置支架框24上。外壳3的底板上设置有底部固定槽7，其侧板5上设置有侧边固定槽8，主控电路板27插设在底部固定槽7和侧边固定槽8内，以使主控电路板27得以固定在外壳3内。外轴驱动线圈29和外轴霍尔传感器28设置在主控电路板27上，并且均与主控电路板27电性连接。外轴驱动线圈29和外轴霍尔传感器28均与外轴磁钢26相对设置，当主控电路板27对外轴驱动线圈29通电时，外轴驱动线圈29驱动外轴磁钢26使旋转支架框24以外轴支撑轴31为支点俯仰摆动，外轴霍尔传感器28则获取外轴磁钢26的转动角度。该陀螺仪也设置在主控电路板27上，并与主控电路板27电性连接，其用于获取天顶镜的抖动运动数据。

在本实施例中，内轴驱动线圈和外轴驱动线圈29均可选用直径10mm、厚度1mm的圆形线圈来实现。内轴磁钢23和外轴磁钢26的规格均为15×8×1mm，磁化方向为宽度磁化。外轴霍尔传感器28和内轴霍尔传感器均采用SS49E传感器，陀螺仪采用ICM20602陀螺仪传感器。

该内轴驱动电路板25与主控电路板27通过柔性连接排线进行连接，因此不影响旋转支架框24和反射镜安装架22的摆动。主控电路板27作为防抖装置的控制器，其可采用GD32L233低功耗单片机作为处理器，以接收处理各传感器的信息；主控电路板27上可设置USB接口，USB通信芯片选用CH341芯片，而外壳3的侧板上可设置供USB接口伸出的穿孔，内轴驱动电路板25与主控电路板27为常规技术，在此不做过多说明。

当天顶镜出现抖动时，陀螺仪检测天顶镜的俯仰角速度数据，从而得到俯仰运动目标量，内轴霍尔传感器检测出其与内轴磁钢23的移动距离数据作为控制反馈量，将上述反馈量和目标量输入反馈控制算法，计算出控制输出量，并驱动内轴驱动线圈推动内轴磁钢23偏转，使反射镜安装架22做相应的俯仰摆动。与此同时，外轴霍尔传感器28检测出其与外轴磁钢26的移动距离数据作为控制反馈量，将该反馈量与目标量输入反馈控制算法，计算出控制输出量，并使外轴驱动线圈29工作，驱动外轴磁钢26摆动，使旋转支架框24做相应的俯仰摆动，从而抵消天顶镜的抖动给图像带来的影响。

实施例2

如图4所示，本实施例公开一种望远镜，其包括物镜1、目镜2以及实施例1中所述的防抖天顶镜，该物镜1与防抖天顶镜的物镜镜筒6连接，目镜2则与防抖天顶镜的目镜镜筒9连接。通过设置防抖天顶镜，可以使望远镜具备防抖功能。本实施例中，物镜选择常规的1000mm焦距天文望远镜物镜，目镜使用焦距20mm的广角目镜，实际放大倍数为50倍。

需要注意的是，本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

另外，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本实用新型公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本实用新型的公开范围并落入本实用新型的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本实用新型说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种防抖天顶镜，包括具有物镜镜筒(6)和目镜镜筒(9)的外壳(3)，设置在所述外壳(3)内部的反射镜(21)，物镜镜筒(6)、反射镜(21)以及目镜镜筒(9)之间形成一条反射光路；其特征在于，所述反射镜(21)通过防抖装置(4)安装于所述外壳(3)内；

所述防抖装置(4)包括旋转支架框(24)，设置在所述旋转支架框(24)上的反射镜安装架(22)，以及分别与所述旋转支架框(24)和反射镜安装架(22)连接的驱动组件；所述驱动组件能够驱动所述旋转支架框(24)和反射镜安装架(22)分别在第一方向和第二方向做俯仰摆动，所述第一方向与第二方向相互垂直；所述反射镜(21)设置在所述反射镜安装架(22)的顶部。

2.根据权利要求1所述的防抖天顶镜，其特征在于，所述驱动组件包括设置在所述反射镜安装架(22)上的内轴磁钢(23)，设置在所述旋转支架框(24)上的内轴驱动电路板(25)，与所述内轴驱动电路板(25)电性连接的内轴驱动线圈和内轴霍尔传感器，设置在所述旋转支架框(24)上的外轴磁钢(26)，安装在外壳(3)内的主控电路板(27)，与所述主控电路板(27)电性连接的外轴驱动线圈(29)、外轴霍尔传感器(28)以及陀螺仪；所述内轴驱动线圈和内轴霍尔传感器均与内轴磁钢(23)相对设置，所述外轴驱动线圈(29)和外轴霍尔传感器(28)均与外轴磁钢(26)相对设置，所述内轴驱动电路板(25)与主控电路板(27)电性连接。

3.根据权利要求2所述的防抖天顶镜，其特征在于，所述旋转支架框(24)的相对两侧分别设置有外轴支撑轴(31)，两根所述外轴支撑轴(31)分别通过外轴轴承安装于所述外壳(3)相对的两块侧板(5)上，以使所述旋转支架框(24)能以所述外轴支撑轴(31)为支点俯仰摆动。

4.根据权利要求3所述的防抖天顶镜，其特征在于，所述反射镜安装架(22)的相对两侧分别设置有内轴支撑轴，两个所述内轴支撑轴分别通过内轴轴承(30)安装于所述旋转支架框(24)上，以使所述反射镜安装架(22)能以所述内轴支撑轴为支点俯仰摆动。

5.根据权利要求2所述的防抖天顶镜，其特征在于，所述外壳(3)的底板上设置有底部固定槽(7)，其侧板(5)上设置有侧边固定槽(8)，所述主控电路板(27)插设在底部固定槽(7)和侧边固定槽(8)内。

6.一种望远镜，其特征在于，包括物镜(1)、目镜(2)以及上述权利要求1～5任一项所述的防抖天顶镜；所述物镜(1)与防抖天顶镜的物镜镜筒(6)连接，所述目镜(2)则与防抖天顶镜的目镜镜筒(9)连接。