(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
双眼鏡において、左右の光学系の振動を検出する振動検出手段と、この振動検出手段の検出信号に基づいて、左右の光学系の光路途中に配置したくさびプリズムを運動させて前記左右の光学系により形成される像の振動を防止する防振機構であって、
左右の光学系の光路途中に配置される左右のくさびプリズムを一体に形成し、かつ一体に形成した左右のくさびプリズムを、左右の光学系の光軸に沿って前後に所定長離反させて二枚配置し、
前記前後の二枚のくさびプリズムを、前記左右の光学系の光軸と平行に配置された同軸上の２本の回動軸に別個に固定し、
該２本の回動軸を、一方の回転軸の回転を他方の回転軸に等速で反対方向に伝達する逆転ギヤ機構により連動させて、前記二枚のくさびプリズムを反対方向に回転させること、を特徴とする双眼鏡の防振装置。
【請求項２】
請求項１記載の双眼鏡の防振装置において、前記左右のくさびプリズムは、一体のくさび面の異なる部分で構成されていること、を特徴とする双眼鏡の防振装置。
【請求項３】
請求項２記載の双眼鏡の防振装置において、前記前後のくさびプリズムは、前記左右の光学系の光軸から等距離に配置された同軸の２本の回動軸によって相対回転自在に軸支されていること、を特徴とする双眼鏡の防振装置。
【請求項４】
請求項３記載の双眼鏡の防振装置は、前記一方の回動軸を駆動する駆動手段を備えていること、を特徴とする双眼鏡の防振装置。
【請求項５】
請求項１記載の双眼鏡の防振装置において、前記振動検出手段は、前項左右の光学系の振動を光軸に関する振れとして検出する角速度検出手段であること、を特徴とする双眼鏡の防振装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項記載の双眼鏡の防振装置において、前記左右のくさびプリズムはそれぞれ、左右の光学系の対物レンズの前方に配置されていること、を特徴とする双眼鏡の防振装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、手ブレなどの振動により影響を防止する双眼鏡の防振装置、防振装置を備えた双眼鏡に関する。
【０００２】
【従来技術およびその問題点】
観察者が双眼鏡によって観察している最中に、双眼鏡が何らかの外力によって、あるいはいわゆる手ブレによってブレあるいは振動すると、観察している像（視界）が振動してしまい、非常に観察しずらくなる。そこで、双眼鏡がブレても、観察者の視界がブレないようにする防振機構が種々開発されている。従来の防振機構は、双眼鏡の光軸のブレを検出する角速度検出手段と、入射光を偏向して射出できる補正光学素子を備え、角速度検出手段で検出した光軸のブレに基づいて、観察者が観察している像が移動しない方向に補正光学素子を運動させるものであった。特開平６−２５００９９号公報に開示のものは、補正光学素子として光軸に沿って前後に離反した二枚のくさびプリズムを備え、二枚のくさびプリズムを相反する方向に回転させることにより光束を偏向し、像を動かしている。
【０００３】
この双眼鏡の防振装置は、左右の光学系それぞれについてくさびプリズムを独立して設け、独立した駆動機構で駆動していた。そのため、左右の駆動機構を正確に同期駆動しなければ左右の光軸がずれてしまい、像性能が劣化する。したがって、左右の光学素子それぞれについての駆動機構およびこの駆動機構を介して左右の光学素子を同期して正確に駆動させる制御系が必要である。
また、特開平６−２５０１００号、特開平６−３０８４３１号公報には、左右の補正光学素子を一体にして動かして、左右の光軸のずれを無くすものが開示されている。しかし、補正光学素子の回動軸が光学系の光軸に対して垂直な方向にあるため、駆動機構が上または下に構成され、防振機構をコンパクト化できなかった。
【０００４】
【発明の目的】
本発明は、前記従来の双眼鏡の防振装置の問題に鑑みてなされたものであって、簡単な構成で前後、または左右の補正光学系を連動駆動できる双眼鏡の防振装置を提供することにある。
【０００５】
【発明の概要】
この目的を達成する請求項１に記載の発明は、双眼鏡において、左右の光学系の振動を検出する振動検出手段と、この振動検出手段の検出信号に基づいて、左右の光学系の光路途中に配置したくさびプリズムを運動させて前記左右の光学系により形成される像の振動を防止する防振機構であって、左右の光学系の光路途中に配置される左右のくさびプリズムを一体に形成し、かつ一体に形成した左右のくさびプリズムを、左右の光学系の光軸に沿って前後に所定長離反させて二枚配置し、前記前後の二枚のくさびプリズムを、前記左右の光学系の光軸と平行に配置された同軸上の２本の回動軸に別個に固定し、該２本の回動軸を、一方の回転軸の回転を他方の回転軸に等速で反対方向に伝達する逆転ギヤ機構により連動させて、前記二枚のくさびプリズムを反対方向に回転させること、に特徴を有する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下図示実施の形態に基づいて本発明を説明する。図１は、本発明による防振装置５０を備えた双眼鏡１０の平面図である。この双眼鏡１０は、左右に、光軸方向に可動のフォーカスレンズ（対物レンズ）Ｌ１、像反転プリズム（ポロプリズム）Ｐ、及び接眼レンズ群Ｌ２をそれぞれ備えている。左右のフォーカスレンズＬ１は、詳細は図示しないが、鏡筒本体１１内に、光軸ＯＬ、ＯＲに沿って一体として移動自在に支持されている。なお、左右の像反転プリズムＰ及び接眼レンズ群Ｌ２を支持した左右のレンズ筒１１Ｌ、１１Ｒは、眼幅調整を可能にするために、詳細は図示しないが、それぞれ光軸ＯＬ、ＯＲを軸心として固定鏡筒１１に対して所定角度範囲内で回動自在に支持されている。
【０００７】
左右のフォーカスレンズＬ１の前方（物体側）には、入射した物体光線を偏向させる補正光学素子として、二枚のくさびプリズム５１、５３が配置されている。くさびプリズム５１、５３は、光軸ＯＬ、ＯＲの中間に光軸ＯＬ、ＯＲと平行に配置されかつ回動可能に設けられた同心の回動軸５５、５７の先端部に固定されている。回動軸５５、５７は、一方の回転を等速逆転して他方に伝達する逆転ギヤ機構５９によって連動されている。なお、図示実施の形態のくさびプリズム５１、５３は、水平状態にある双眼鏡１０に対して入射光を、上下方向に偏向可能とすべく配置されている。
【０００８】
物体側のくさびプリズム５１は、連結部５１ａで連結されたくさびプリズム部５１Ｌ、５１Ｒを備え、観察者側のくさびプリズム５３は、連結部５３ａで連結されたくさびプリズム部５３Ｌ、５３Ｒを備えている。つまり、左くさびプリズム部５１Ｌ、５３Ｌが左のフォーカスレンズＬ１の前方に位置し、右くさびプリズム部５１Ｒ、５３Ｒが右のフォーカスレンズＬ１の前方に位置している。左右くさびプリズム部５１Ｌ、５３Ｌ、５１Ｒ、５３Ｒは、回動軸５５、５７に対して直交する平坦面５１Ｌａ、５１Ｒａ、５３Ｌａ、５３Ｒａと、平坦面５１Ｌａ、５１Ｒａ、５３Ｌａ、５３Ｒａに対して一定角度を成すくさび面（傾斜面）５１Ｌｂ、５１Ｒｂ、５３Ｌｂ、５３Ｒｂとを有し、くさび面５１Ｌｂとくさび面５３Ｌｂとが向き合い、くさび面５１Ｒｂとくさび面５３Ｒｂとが向き合った状態に配置されている。なお、くさび面が平坦面と成す角度は限定されない。
【０００９】
くさびプリズム５１、５３は、図２に示した初期状態においては、くさび面５１Ｌｂとくさび面５３Ｌｂ、くさび面５１Ｒｂとくさび面５３Ｒｂが平行な状態にある。この初期状態において、くさびプリズム部５１Ｌ、５１Ｒは、物体光線を、図１において右方向に偏向（屈曲）し、くさびプリズム部５３Ｌ、５３Ｒは右方向に偏向された物体光線を図２において左方向に偏向（屈曲）して、全体としては偏向しないよう構成されている。くさびプリズム部５１Ｌ、５１Ｒは、いずれかの方向に偏向する構成とすることも可能である。
【００１０】
回動軸５５、５７は、一方が駆動装置６１によって直接回転駆動され、他方が逆転ギヤ機構５９を介して反対方向に連動して回転する。つまり、くさびプリズム５１、５３は、駆動装置６１によって所定回転速度で回転駆動され、さらに逆転ギヤ機構５９によって反対方向に同じ速度で連動回転される。
【００１１】
くさびプリズム５１、５３のブレ防止動作について、図２および図３を参照して説明する。尚、図２および図３は、くさび５１、５３を、物体側から見て示してある。図２は、初期状態を示しており、図３はブレ防止のために回動軸５５、５７を回転したときの状態を示している。図２に示した初期状態においては、くさび面５１Ｌｂ、５１Ｒｂ、５３Ｌｂ、５３Ｒｂは平行状態にある。この初期状態では、くさびプリズム部５１Ｌ、５１Ｒは物体光線を、図１において左方向、図２において水平右方向に偏向し、くさびプリズム部５１Ｒ、５３Ｒは物体光線を、図１において右方向、図２において水平左方向に偏向して、全体としては偏向しない。
【００１２】
ここで、駆動装置６１が起動すると、回動軸５５、５７を介してくさびプリズム５１、５３が互いに同一速度で相反する方向に回転し、くさびプリズム５１、５３から射出した光線が上方または下方に屈曲する。図２において、くさびプリズム５１、５３から射出した光線は、前方のくさびプリズム５１が左回転、後方のくさびプリズム５３が右回転すると下方に偏向し、前方のくさびプリズム５１が右回転、後方のくさびプリズム５３が左回転すると上方に偏向する。図３ではくさびプリズム５１が左回転しているので、下方に偏向している。
【００１３】
回動軸５５、５７の回転速度を、本実施例では、角速度検出手段が検出した双眼鏡１０の上下方向（チルト方向）のブレに基づいて制御する。この駆動制御によって、くさびプリズム５１、５３に入射した物体光線が双眼鏡１０のブレ方向とは逆方向に振られ、像ブレ（視界のブレ）が防止される。
【００１４】
次に、この実施例の駆動装置６１の構成について、図４に示した実施例に基づいて説明する。
モータ６３は、ギヤ機構６５を介して回動軸５７を駆動する。回動軸５７は、逆転ギヤ機構５９を介して回動軸５５を、回動軸５７と等速で反対方向に駆動する。
【００１５】
双眼鏡１０のチルト方向（上下方向）のブレを、振動検出手段としての角速度センサ６７で検出する。角速度センサ６７で検出した検出信号は、アンプ６９で増幅され、積分回路７１で積分され、この積分値が第１検出信号ｉｎ１として差動アンプ７９の一方の入力端子に入力される。差動アンプ７９の他方の入力端子には、回動軸５５、５７の回転角（回転位置）データとしての第２検出信号ｉｎ２が入力される。
【００１６】
回動軸５５、５７の回転角は、一方の回動軸５７に固定された永久磁石７３に対向する位置に設けられたＭＲセンサ７５によって検出される。ＭＲセンサ７５が検出した検出信号はアンプ７７で増幅されて、第２検出信号ｉｎ２として差動アンプ７９に他方の入力端子から出力される。差動アンプ７９は、二つの検出信号ｉｎ１、ｉｎ２を比較して、第２検出信号ｉｎ２が第１検出信号ｉｎ１と等しくなるように、モータ６３を回転駆動する。
【００１７】
この実施例によると、双眼鏡１０がブレると、そのブレを角速度センサ６７が検出するので第１検出信号ｉｎ１が変化し、差動アンプ７９の入力に電位差を生じるので、その電位差を減少させる方向にモータ６３が起動してくさびプリズム５１、５３が回転し、くさびプリズム５１、５３から射出する光線が双眼鏡１０のブレ方向とは逆に振られる。このくさびプリズム５１、５３の回転によって、観察している像のブレが防止される。
【００１８】
図５には、本発明の第２の実施の形態を示してある。この第２の実施の形態は、左右のくさびプリズムを単一構造のくさびプリズム２５１、２５３で構成したことに特徴を有する。図１に示した第１の実施の形態と同様の部材には同一の符号を付して説明を省略する。
【００１９】
くさびプリズム２５１、２５３は、くさび面２５１ｂ、２５３ｂを互いに対向させた状態で、回動軸５５、５７に固定されている。くさびプリズム２５１、２５３は、第１の実施の形態と同様に、軸５５、５７に支持され、逆転ギヤ機構５９によって反対方向に連動回動する。そして、双眼鏡１０のブレに応じて駆動装置６１によって駆動され、ブレを防止する。なお、図５の初期状態では、第１の実施の形態と同様に、入射光は偏向されない。
【００２０】
図６には、本発明の第３の実施の形態を示してある。この第３の実施の形態は、くさびプリズム３５１、３５３の回転軸３５５、３５７を、左右の光軸ＯＬ、ＯＲの中間位置ではなく、中間位置よりも下方に設けたことに特徴がある。なお、図１の第１の実施の形態と同様の部材には同様の符号を付して説明を省略する。
【００２１】
一般に、対物レンズを光軸に沿って移動して焦点調整を行なうタイプの双眼鏡では、左右のフォーカスレンズＬ１を一体に支持するピント作動板２１が、図示しないガイド部材によって光軸に沿って前後動自在にガイドされ、光軸ＯＬ、ＯＲと平行に設けられたフォーカス調整ねじ２３の先端部に固定されている。このフォーカス調整ねじ２３の後端部は、双眼鏡１０の後端部に回転自在にかつ軸方向には移動不能に支持されたフォーカス調整転輪２５の雌ねじ部２７に螺合されている。したがって、フォーカス調整転輪２５を回転させると、雌ねじ部２７とフォーカス調整ねじ２３との間のねじ作用によりフォーカス調整ねじ２３が光軸に沿って前後動する。つまり、左右のフォーカスレンズＬ１が光軸に沿って前後動し、焦点調整が行なわれる。
【００２２】
この第３の実施の形態では、くさびプリズム３５１、３５３の回転軸３５５、３５７を、左右の光軸ＯＬ、ＯＲの中間位置よりも下方に配置したので、フォーカス調整ねじ２３と干渉することが無くなり、設計の自由度が広がった。回転軸３５５、３５７を左右の光軸ＯＬ、ＯＲの中間位置から上下どの方向に離反させてもよく、その距離も任意である。なお、くさびプリズム３５１、３５３は、第１の実施の形態のような左右のくさびプリズム独立タイプでもよく、第２の実施の形態のような左右くさびプリズム一体タイプのいずれでもよい。
【００２３】
以上の各実施の形態において、各くさびプリズムは、屈折率が１．４９２  、その頂角が３．９゜、回転角が±１５゜である。これによりブレ補正角として±１゜を確保した。また、前後のくさびプリズムは同一のものを、表裏反転して使用することができる。さらに、図示実施の形態ではくさびプリズムを最も物体側に配置したが、本発明は、くさびプリズムの位置は任意であり、対物レンズの後方、プリズムの後方、接眼レンズの前方などに設けることもできる。
【００２４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り請求項１に記載の発明は、双眼鏡の像ブレを防止する防振機構において、逆転ギヤ機構により左右の前後のくさびプリズムが左右一体として連動回動するので、左右のくさびプリズムを単一の駆動手段で回動駆動することが可能になり、簡単な構成で左右の前後のくさびプリズムを正確に同期させて回動させることが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の防振装置の第１の実施の形態である双眼鏡の要部を示す平面図である。
【図２】同第１の実施の形態のくさびプリズムの初期状態の正面図である。
【図３】同第１の実施の形態のくさびプリズムが動作した後の正面図である。
【図４】同第１の実施の形態の防振装置の回路構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の防振装置の第２の実施の形態を適用した双眼鏡の要部を示す平面図である。
【図６】本発明の防振装置の第３の実施の形態を適用した双眼鏡の要部を示す平面図である。
【図７】同第３の実施の形態のくさびプリズムの動作中の状態を示す正面図である。
【符号の説明】
１０  双眼鏡
１１  鏡筒本体
１２Ｌ  １２Ｒ  レンズ筒
５１  くさびプリズム
５３  くさびプリズム
５５  軸
５７  軸
５９  逆転ギヤ機構
２５１  くさびプリズム
２５３  くさびプリズム
３５１  くさびプリズム
３５３  くさびプリズム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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