(57)【要約】【課題】確実な水密構造を得ることができ、外力がかかった場合に水密構造の破壊を抑制することが可能となる光学装置を提供する。【解決手段】少なくとも二つの部材１，１３により光学系を覆う閉鎖された空間領域が形成され、該二つの部材の当接部が押圧により変形する防水シール部材３０を介して嵌め合わされ、前記当接部が水密に構成されている水密構造の光学装置であって、前記二つの部材は、前記当接部において一方の部材は嵌合溝１ｆを他方の部材は突出部１３ｃを有し、前記突出部によって前記嵌合溝の内部に設けられた前記防水シール部材を押圧変形させており、前記溝の外周長よりも前記防水シール部材の外周長の方が長いことを特徴としている。【選択図】            図４
2006208640.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学系と、溝部を含む第１部材と、該第１部材の溝部と嵌め合わされた突起部を含む第２部材と、前記第１部材の溝部と前記第２部材の突起部とに挟まれたシール部材とを有し、前記第１部材と前記第２部材と前記シール部材とを用いて、前記光学系を囲み、外部空間に対して実質的に水密な光学系空間を形成する光学装置であって、
前記第１部材の溝部の外周の長さよりも前記シール部材の外周の長さの方が長いことを特徴とする光学装置。
【請求項２】
前記突起部の先端部には、前記外部空間側及び前記光学系空間側の両方に逃げが形成されており、
前記外部空間側の逃げの長さが、前記光学系空間側の逃げの長さよりも短いことを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】
前記突起部の先端部には、前記外部空間側及び前記光学系空間側の両方に逃げが形成されており、
前記光学系の光軸を含む断面において、前記外部空間側の逃げの面積が、前記光学系空間側の逃げの面積よりも小さいことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光学装置。
【請求項４】
光学系と、溝部を含む第１部材と、該第１部材の溝部と嵌め合わされた突起部を含む第２部材と、前記第１部材の溝部と前記第２部材の突起部とに挟まれたシール部材とを有し、前記第１部材と前記第２部材と前記シール部材とを用いて、前記光学系を囲み、外部空間に対して実質的に水密な光学系空間を形成する光学装置であって、
前記突起部の先端部には、前記外部空間側及び前記光学系空間側の両方に逃げが形成されており、
前記光学系の光軸を含む断面において、前記外部空間側の逃げの面積が、前記光学系空間側の逃げの面積よりも小さいことを特徴とする光学装置。
【請求項５】
前記外部空間側の逃げの長さが、前記光学系空間側の逃げの長さよりも短いことを特徴とする請求項４に記載の光学装置。
【請求項６】
光学系と、溝部を含む第１部材と、該第１部材の溝部と嵌め合わされた突起部を含む第２部材と、前記第１部材の溝部と前記第２部材の突起部とに挟まれたシール部材とを有し、前記第１部材と前記第２部材と前記シール部材とを用いて、前記光学系を囲み、外部空間に対して実質的に水密な光学系空間を形成する光学装置であって、
前記突起部の先端部には、前記外部空間側及び前記光学系空間側の両方に逃げが形成されており、
前記外部空間側の逃げの長さが、前記光学系空間側の逃げの長さよりも短いことを特徴とする光学装置。
【請求項７】
前記先端部には前記外部空間側及び前記光学系空間側の両方に曲面が形成されており、
前記外部空間側の曲面の曲率半径が、前記光学系空間側の曲率半径よりも小さいことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学装置。
【請求項８】
前記光学系の光軸を含む平面における、前記シール部材の断面積をＳとしたとき、前記突起部のうち前記シール部材に食い込んでいる部分の前記平面における断面積が、０.２Ｓ以上０.４Ｓ以下であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の光学装置。
【請求項９】
前記シール部材の外周長は、前記溝部の外周長の０．９９倍以上〜１．０１倍以下であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の光学装置。
【請求項１０】
前記シール部材は、ループ形状であり、断面形状が四角形で構成されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の光学装置。
【請求項１１】
前記シール部材は、ポアソン比が０．４以上の材質で構成されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の光学装置。
【請求項１２】
前記シール部材は、気体透過係数が１０ｇ／ｍ2・２４Ｈ以下であるゴム部材で構成されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の光学装置。
【請求項１３】
前記第１部材と前記第２部材のいずれか一方が光学系を保持する光学系保持部材であり、いずれか他方が光学系を覆うカバーケースであることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の光学装置。
【請求項１４】
前記光学保持部材には、１対の対物レンズ、１対の接眼レンズ、複数のプリズムで構成された１対のプリズムユニット、振れ補正光学機構が保持されていることを特徴とする請求項１３に記載の光学装置。
【請求項１５】
前記第１部材と前記第２部材のいずれか一方が光学系を覆うカバーケースであり、いずれか他方が光学系等を駆動する電池を収納する電池収納部であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の光学装置。
【請求項１６】
前記第１部材と前記第２部材のいずれか一方が光学系を保持する第１の光学系保持部材であり、いずれか他方が前記第１の光学系保持部材に隣接した光学系を保持する第２の光学系保持部材であって、前記第１の光学系保持部材と第２の光学系保持部材とに光学装置を保持し吊り下げるためのストラップ紐を貫通する穴部を設け、前記穴部にストラップ紐を挿通させたことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の光学装置。
【請求項１７】
前記光学装置が、可搬型の観察光学機器であることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項に記載の光学装置。
【請求項１８】
前記可搬型の観察光学機器が、双眼鏡であることを特徴とする請求項１７に記載の光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学装置、特に像振れ補正装置を有する防水型の光学装置（例えば、双眼鏡や交換レンズ、撮像装置、望遠鏡、プロジェクタ、顕微鏡等）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、カメラ等の光学装置において水密構造を得るため、例えば特許文献１のように二つの部材の当接部に防水部材を介在させるものが知られている。これは図６（Ａ）に示されるように、パッキング（本明細書においては、パッキング、パッキン、シール部材と言う用語は同じ意味の言葉として交換可能に使用する。）６３４が収納される環状溝を、それぞれ溝幅が異なる第１の環状溝６４０と第２の環状溝６４２による二重溝とし、かつパッキング６３４を、その底面の幅が第２の環状溝６４２の溝幅よりも大きく、かつ第１の環状溝６４０の側面との間に隙間ができるように形成し、図６（Ｂ）に示されるように、一方の部材６１６をパッキング６３４に当接させた際、パッキング６３４を環状リブ６３８の押圧により側面方向に変形させると共に、その底面の一部を第２の環状溝６４２に食い込むように変形させることで、環状リブ６３８とパッキング６３４との間と、パッキング６３４と第２の環状溝６４２との間の防水性を確保するようにしたものである。
【０００３】
また、図７（Ａ）に示す特許文献２のように、溝にシール部材を挿入し押圧する突起部７１５を斜面７１５ａで構成したもの、あるいは図７（Ｂ）に示す特許文献３のように、溝７１２内部に挿入するパッキン７６の断面形状を先端が細くなるように構成したものが知られている。
また、光学装置を保持する構造においては、特許文献４のように鏡筒本体内にストラップ挿通路を構成した光学装置が知られている。
【特許文献１】特開平１１−２５８６７７号公報
【特許文献２】実開平４−９９３１号公報
【特許文献３】実開昭６２−１９４２４８号公報
【特許文献４】実開平８−１９４１６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来例の特許文献１のものにおいては、シール部材が溝の内側とも外側とも当接していないために、押し付けられる突起部のズレによりシール部材が捩れ、水密な構成を保つことが困難となる場合がある。
さらに特許文献２のものにおいては、断面が円形状のシール部材に斜めの突起部を当接している構成となっている。このように断面が円形状のシール部材を平面状の突起部７１５ａに押し当てる構成とすると、シール部材と突起部平面の当接している長さが圧力により変形された状態でのシール部材の弦の長さ（ここでは、突起部の斜面７１５ａの長さと略等しい）となることから、接している長さが短くなり、水密な関係に関して多少不利となる。
また、特許文献３のシール部材形状においては、図７（Ｂ）中に記載されている通り、突起部をパッキン７６の平面部に押し付けることによりパッキン７６を変形させ、その突起部とパッキン７６とを当接させることにより水密な関係を構成するようにしたものである。このような構成では、突起部７１４により押圧されたパッキン７６は、下側に変形及び変位する。その状態で、ひとたび外力が働き、突起部がパッキン７６から離れてしまうと（突起部がパッキン７６に対して上側に離れてしまう）、パッキン７６の先端が細くなった部分（図中のパッキン７６の下側の受け部７７近辺の部分）の（上下方向の）弾性力でパッキン７６を元の形状、又は元の位置に戻す力が働くが、その弾性力よりもパッキン７６と溝部７１２の両サイド（左右両側）との接触部の抵抗のほうが大きくなってしまうと、パッキン７６は所定の位置、又は所定の形状に戻ることができなくなってしまう。その結果、水密な構造を保てなくなってしまうことがある。
また、特許文献４の構造においては、ストラップを鏡筒本体とカバーケースに相通させている穴において水密な関係が構成されていない。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑み、確実な水密構造を得ることができ、外力がかかった場合に水密構造の破壊を避けることが可能な光学装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下の（１）〜（１８）のように構成した光学装置を提供するものである。
（１）ー光学系と、溝部を含む第１部材と、該第１部材の溝部と嵌め合わされた突起部を含む第２部材と、前記第１部材の溝部と前記第２部材の突起部とに挟まれたシール部材とを有し、前記第１部材と前記第２部材と前記シール部材とを用いて、前記光学系を囲み、外部空間に対して実質的に水密な光学系空間を形成する光学装置であって、前記第１部材の溝部の外周の長さよりも前記シール部材の外周の長さの方が長いことを特徴とする光学装置。
（２）前記突起部の先端部には、前記外部空間側及び前記光学系空間側の両方に逃げが形成されており、前記外部空間側の逃げの長さが、前記光学系空間側の逃げの長さよりも短いことを特徴とする上記（１）に記載の光学装置。
（３）前記突起部の先端部には、前記外部空間側及び前記光学系空間側の両方に逃げが形成されており、前記光学系の光軸を含む断面において、前記外部空間側の逃げの面積が、前記光学系空間側の逃げの面積よりも小さいことを特徴とする上記（１）または上記（２）に記載の光学装置。
（４）光学系と、溝部を含む第１部材と、該第１部材の溝部と嵌め合わされた突起部を含む第２部材と、前記第１部材の溝部と前記第２部材の突起部とに挟まれたシール部材とを有し、前記第１部材と前記第２部材と前記シール部材とを用いて、前記光学系を囲み、外部空間に対して実質的に水密な光学系空間を形成する光学装置であって、
前記突起部の先端部には、前記外部空間側及び前記光学系空間側の両方に逃げが形成されており、
前記光学系の光軸を含む断面において、前記外部空間側の逃げの面積が、前記光学系空間側の逃げの面積よりも小さいことを特徴とする光学装置。
（５）前記外部空間側の逃げの長さが、前記光学系空間側の逃げの長さよりも短いことを特徴とする上記（４）に記載の光学装置。
（６）光学系と、溝部を含む第１部材と、該第１部材の溝部と嵌め合わされた突起部を含む第２部材と、前記第１部材の溝部と前記第２部材の突起部とに挟まれたシール部材とを有し、前記第１部材と前記第２部材と前記シール部材とを用いて、前記光学系を囲み、外部空間に対して実質的に水密な光学系空間を形成する光学装置であって、前記突起部の先端部には、前記外部空間側及び前記光学系空間側の両方に逃げが形成されており、前記外部空間側の逃げの長さが、前記光学系空間側の逃げの長さよりも短いことを特徴とする光学装置。
（７）前記先端部には前記外部空間側及び前記光学系空間側の両方に曲面が形成されており、前記外部空間側の曲面の曲率半径が、前記光学系空間側の曲率半径よりも小さいことを特徴とする上記（１）〜（６）のいずれかに記載の光学装置。
（８）前記光学系の光軸を含む平面における、前記シール部材の断面積をＳとしたとき、前記突起部のうち前記シール部材に食い込んでいる部分の前記平面における断面積が、０．２Ｓ以上０．４Ｓ以下であることを特徴とする上記（１）〜（７）のいずれかに記載の光学装置。
（９）前記シール部材の外周長は、前記溝部の外周長の０．９９倍以上〜１．０１倍以下であることを特徴とする上記（１）〜（８）のいずれかに記載の光学装置。
（１０）前記シール部材は、ループ形状であり、断面形状が四角形で構成されていることを特徴とする上記（１）〜（９）のいずれかに記載の光学装置。
（１１）前記シール部材は、ポアソン比が０．４以上の材質で構成されていることを特徴とする上記（１）〜（１０）のいずれかに記載の光学装置。
（１２）前記シール部材は、気体透過係数が１０ｇ／ｍ２・２４Ｈ以下であるゴム部材で構成されていることを特徴とする上記（１）〜（１１）のいずれかに記載の光学装置。
（１３）前記第１部材と前記第２部材のいずれか一方が光学系を保持する光学系保持部材であり、いずれか他方が光学系を覆うカバーケースであることを特徴とする上記（１）〜（１２）のいずれかに記載の光学装置。
（１４）前記光学保持部材には、１対の対物レンズ、１対の接眼レンズ、複数のプリズムで構成された１対のプリズムユニット、振れ補正光学機構が保持されていることを特徴とする上記（１３）に記載の光学装置。
（１５）前記第１部材と前記第２部材のいずれか一方が光学系を覆うカバーケースであり、いずれか他方が光学系等を駆動する電池を収納する電池収納部であることを特徴とする上記（１）〜（１２）のいずれかに記載の光学装置。
（１６）前記第１部材と前記第２部材のいずれか一方が光学系を保持する第１の光学系保持部材であり、いずれか他方が前記第１の光学系保持部材に隣接した光学系を保持する第２の光学系保持部材であって、前記第１の光学系保持部材と第２の光学系保持部材とに光学装置を保持し吊り下げるためのストラップ紐を貫通する穴部を設け、前記穴部にストラップ紐を挿通させたことを特徴とする上記（１）〜（１２）のいずれかに記載の光学装置。
（１７）前記光学装置が、可搬型の観察光学機器であることを特徴とする上記（１）〜（１６）のいずれかに記載の光学装置。
（１８）前記可搬型の観察光学機器が、双眼鏡であることを特徴とする上記（１７）に記載の光学装置。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、従来よりも高性能な水密構造を有する光学装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の光学装置は、双眼鏡をはじめ、交換レンズ、撮像装置（スチールカメラ、ビデオカメラ）、望遠鏡、プロジェクタ、顕微鏡等のいずれの光学装置であっても構わないが、本実施例においては双眼鏡を例に挙げて説明を行う。
具体的には、１対の対物レンズ、１対の接眼レンズ、複数のプリズムで構成された１対のプリズムユニット等の光学系や、振れ補正光学機構（手振れによる観察像の振れ量を抑制するために、光学素子を駆動する機構）等を保持する光学系保持部材と、これらの光学系及び光学系保持部材を覆うカバーケースとを有する防水型双眼鏡を例に挙げる。
【０００９】
この本実施例の双眼鏡においては、光学系を囲む空間（光学系を囲む実質的に密閉された空間、以下、光学系空間又は閉鎖された空間領域と称する）を形成する光学系保持部材とカバーケースと（前述の光学系空間を形成するように構成された２つの部材）を防水シール部材を介して当接させる（嵌め合わせて固定する）ことにより、前記光学系を双眼鏡の外部の空間（以下、外部空間、或いは外空間領域と称する）に対して水密に隔離している。すなわち、前記光学系を囲む空間を形成する２つの部材（勿論、２つに限らず、複数の部材であれば構わない）が水密な構造であって、双眼鏡の外部の空間中の水分（水蒸気や、水を含む気体等）が光学系を囲む空間（光学系を覆うように閉鎖された空間領域）内に実質的に侵入できないようにしている。
【００１０】
このような防水型双眼鏡を構成する際、前記カバーケースをプラスチック材で形成し、前記光学系保持部材をカバーケースよりも剛性の高いアルミダイキャストやマグネシウムダイキャストなどの材質で形成している。そして、前記光学保持部材に設けられた溝部（嵌合溝）に防水シール部材を嵌め合わせ（溝部に防水シール部材を当てた状態で）、カバーケースの突起部を前述の溝部に挿入する（光学系保持部材の溝部とカバーケースの突起部を嵌め合う）ことにより、カバーケースの突起部でシール部材を押圧しシール部材を変形させる。このような構成にすれば、光学系保持部材とカバーケースとの間は水密な構成（水は勿論のこと、水蒸気等が実質的に透過することができない構成）とすることができる。
【００１１】
ここで、前記突起部は、図８（ａ）に記載したように、先端形状が先端側に凸の曲面で構成されている。さらにこの曲面は、前記光学系を囲む空間側（双眼鏡の内側、水密構造の内側）と外部空間側（双眼鏡の外側、水密構造の外側）とで互いに曲率が異なる曲面（例えば放物面形状や指数関数曲線に従う面形状等）で構成されている。本実施例においては、光学系を囲む空間側（内側）の曲率半径Ｒｉｎが、外部空間側（外側）の曲率半径Ｒｏｕｔよりも大きくなるような構成としている。ここで、好ましくはＲｉｎ＞２×Ｒｏｕｔを満足することが望ましい。尚、この図８（ａ）の突起部の一部を平面としても構わない。
【００１２】
また、この突起部は、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、光学系を囲む空間側（内側）に設けられた逃げＬｉｎ（突起部の突起方向における面取り部の長さ、又は突起部の突起方向における、実質的に曲率がつけられた曲面部分の長さ）が、外部空間側（外側）の逃げＬｏｕｔよりも長くなるような構成となっていれば、いずれの構成であっても構わない。ここで、Ｌｉｎ＞１．３×Ｌｏｕｔ、より好ましくは、Ｌｉｎ＞１．６×Ｌｏｕｔ、さらに望ましくはＬｉｎ＞２×Ｌｏｕｔを満足することが望ましい。
【００１３】
また、図９は、光学系保持部材とカバーケースと（光学系空間を形成するように構成された部材のうち、互いに嵌め合わせる２つの部材）の隙間の幅、ここでは光学系の光軸と垂直な方向における幅、に関して示している。より詳細には、光学系保持部材の溝部の側面（溝形状になっている部分の側面であるので、勿論溝部の内側の側面のこと）とカバーケースの突起部の側面との外部空間側（外側）及び光学系空間側（内側）の隙間をそれぞれＤｏｕｔ、Ｄｉｎに関して、光学系空間側（内側）の隙間の幅Ｄｉｎが、外部空間側（外側）の隙間の幅Ｄｏｕｔよりも大きいことが望ましい。好ましくはＤｉｎ＞２×Ｄｏｕｔ、さらに望ましくは、Ｄｉｎ＞５×Ｄｏｕｔであることが望ましい。さらに言えば、Ｄｏｕｔは実質的に０である、すなわち光学系保持部材の溝部の側面とカバーケースの突起部の側面との外部空間側（外側）の隙間は実質的に０であり、ほぼ接触するような状態であることが望ましい。別の見方をすれば、光学系保持部材の溝部の内径部と、カバーケースの突起部の内径部とは、接触しないことが望ましい。さらに、シール部材の内径は光学系保持部材の溝部の内径部よりも長く、好ましくは光学系保持部材の溝部の内径部の１．０１倍以上１．２倍以下であることが望ましい。
【００１４】
また、図９（光学系保持部材の溝部及びカバーケースの突起部とを光学系の光軸を含む平面で切ったときの断面図）において、光学系保持部材の形状の一部と、それに対応する（それと接触する）シール部材の一部とが、形状が略一致している（勿論、光学系保持部材の溝部は雌型であり、カバーケースは雄型である）ことが望ましい。具体的には、図９において、光学系保持部材の溝部の一部は略矩形（ここでは、略９０度をなす直角の雌型）であって、それと接触するシール部材の一部も略矩形である。ここでは、光学系保持部材の溝部の一部とそれと接するシール部材の一部とは、シール部材がカバーケースの突起部によって押圧される前の状態において、形状が略一致していることが望ましいが、勿論シール部材が押圧されている状態において、形状が略一致するような構成としても構わない。少なくとも、光学系保持部材の溝部の接触部の形状が曲面の場合にはシール部材の接触部の変形前の形状も曲面であることが望ましく、光学系保持部材の溝部の接触部の形状が１つ又は複数の平面（好ましくは２つ又は３つの平面）で構成されていればシール部材の接触部の変形前の形状も同じ数の平面で構成されていることが望ましく、光学系保持部材の溝部の接触部の形状が凸形状であればシール部材の接触部の変形前の形状は凹形状であるのが好ましく、光学系保持部材の溝部の接触部の形状が凹形状であればシール部材の接触部の変形前の形状は凸形状であることが望ましい。
【００１５】
このように構成することによって、シール部材と光学系保持部材との接触面積を大きくする（図９の断面における接触長さを長くする）ことができ、外部空間から光学系への水又は水蒸気の侵入量を低減することができる（より好ましくは外部空間から光学系への水蒸気の侵入を防ぐことができる）。
また、図８に記載したように、突起部の中で突起方向（光軸と実質的に平行な方向）に関して最も突起している部分（図８（ａ）の場合は点、図８（ｂ）の場合は面になっている）の、光学系の光軸と垂直な方向に関する中心（図８（ａ）の場合は頂点そのもの）が、前記溝部の底面の、光軸と垂直な方向に関する中心よりも、外部空間側（外側）に位置するように構成している。
【００１６】
また、図１０に示したように、前記突起部の先端部には、前記外部空間側及び前記光学系空間側の両方に逃げが形成されている。この逃げの面積に関しては、前記光学系の光軸を含む断面において、前記光学系空間側の逃げの面積が、前記外部空間側の逃げの面積よりも大きくなるように構成することが望ましい。できれば、光学系空間側の逃げの面積は、外部空間側の逃げの面積の１．２倍、より好ましくは１.５倍以上であることが望ましい。
【００１７】
また、突起部の先端部（ここで、先端部とは、突起部のうち先が細くなっている部分、すなわち図８や９に記載したような光軸を含む断面において、突起部の厚みが薄くなる方向に変化し始めた部分から突起部の先端までの部分を意味する）のシール部材と接触する長さ（光軸を含む断面における接触長さ、又は単に接触面積としても構わない）が、外部空間側に比べて光学系空間側の方が大きくなるように構成している。ちなみに、ここで、外部空間側と光学系空間側の境界は、前に定義した最も突起している部分（頂点等）の中心である。
【００１８】
また、図５に記載したように、第１の光学保持部材（ここでは接眼ホルダー）と第２の光学保持部材（ここではプリズムホルダー）をプラスチック部材で形成すると共に、第１の光学保持部材に第２の光学保持部材の突起部と防水シール部材を挿入する溝を設け、第１の光学保持部材と第２の光学保持部材の隣接部に光学装置を吊り下げるためのストラップ紐を挿通する穴を設け、ストラップ紐を第１の光学保持部材と第２の光学保持部材のストラップ通し穴に相通させる構成とすると良い。このように構成すれば、ストラップ紐から双眼鏡に対して大きな衝撃が伝わったとしても、水密構造に与える悪影響を低減する（水密構造の破壊を防ぐ）ことができるという効果が得られる。
【００１９】
本実施の形態によれば、光学保持部材とカバーケースの間に設けた防水シール部材であるシールゴムが所定の押圧で押しつぶされるときに、シールゴムが光学保持部材の溝の内部で押圧変形して外側に寄せ付けられているため、カバーケースの押具合いでシールゴムが捩れたり、部分的に押し付け量が変化したりすることが無く、光学保持部材とユニットケースの間の水密な構造を保持することができると共に、カバーケースをプラスチック材で構成することで、軽量化、低コスト化を図ることができ、また光学装置を吊り下げるためのストラップ紐によって不意の力が加わったときに水密な構造の破壊が起きることが無く、ユーザの使い勝手の良い双眼鏡を得ることができる。
【実施例】
【００２０】
以下に、本発明の実施例について説明する。
本発明の実施例では、上記した本発明を適用して防水型双眼鏡を構成した。
図１は本実施例の三脚座ネジ部を通過する断面での、側面からみた防水型双眼鏡の断面図である。
また、図２は本実施例の光軸を通過する上面から見た防水型双眼鏡の断面図であり、図３は本実施例の防水型双眼鏡の全体斜視図である。
図１〜図３において、１は光学保持部材、Ｌ１は対物レンズ群、Ｌ２は振れ補正光学系、Ｌ３はプリズムユニット、Ｌ４は接眼レンズ群である。光学保持部材１には、対物レンズ群Ｌ１、振れ補正光学系Ｌ２、プリズムユニットＬ３と接眼レンズ群Ｌ４を構成した接眼ユニットが各部材を介して取り付けられている。
ここで、光学保持部材１は、高剛性を必要とする部材であることから、アルミダイキャスト・マグネシウムダイキャストなどの材質で作られている。
【００２１】
光学保持部材１の中央上部には、対物レンズ群Ｌ１を保持する対物台２に取り付けられたネジ３と螺合したフォーカス軸４が嵌合しており、対物台２は、不図示の部分において光軸方向のみに移動可能なように規制され、フォーカス軸４にはフォーカスつまみ５が、ネジにより固定されている。
フォーカスつまみ５を回すことにより、対物台２が光軸方向で前後し、観察対象の像に対してピントをあわせることが可能となっている。
【００２２】
６は対物鏡筒であり、対物鏡筒６は対物台２にネジにより固定されており、対物鏡筒６には対物レンズ群Ｌ１が所定のレンズ間隔を持ち且つ光軸を共にして固定されている。
接眼レンズ群Ｌ４は、接眼鏡筒７に溶着による加締めにて所定のレンズ間隔を持ち且つ光軸を共にして固定されている。
７は接眼鏡筒であり、接眼鏡筒７はヘリコイドネジ部７ａによって接眼ホルダー８のヘリコイド部８ａで螺合している。接眼鏡筒７には、カムフォロア９がネジによって固定されており、カムフォロア９は、接眼ホルダー８の外周に嵌合した視度調リング１０に嵌め合わされており、視度調リング１０を接眼レンズ群Ｌ４の光軸を中心に回転させるとカムフォロア９によって連結された接眼鏡筒７がヘリコイドのネジリードに沿って進退することになる。
これにより、観察者の左右の目の視度が異なっている場合に、調整を行うことが可能となる。
この構造は、左右のどちらかに構成されていれば良く、どちらか一方は固定された構造を持っていれば成立する。本実施例の場合は、左右とも同じ構成を持っておりどちらか一方は製造誤差上の光学調整を行った後に接着やネジによる固定を行う方法をとっている。
【００２３】
本実施例の双眼鏡は、対物レンズ群Ｌ１の光軸と接眼レンズ群Ｌ４の光軸とが高さ方向でズレているように構成されている。対物レンズ群Ｌ１と接眼レンズ群Ｌ４の間に設けられたプリズムユニットＬ３は、対物レンズ群Ｌ１の光軸を上方向へ移動させ、また倒立した対物の像を反転させるために、直角プリズムが３つ用いられている。
プリズムに入射した対物レンズ群Ｌ１の光軸の光線は、プリズムユニット内で折れ曲がり接眼レンズ群Ｌ４の光軸へ出射される。
【００２４】
図４に本実施例における双眼鏡構成の部分斜視図を示す。
図１に示す４００は接眼ユニットであり、この接眼ユニット４００は図４に示すようにプリズムユニットＬ３を保持したプリズムホルダー１１、接眼鏡筒７、接眼ホルダー８などで構成されている。
プリズムホルダー１１と接眼ホルダー８との間は、プリズムホルダー１１に溝部１１ｂが形成され、溝部１１ｂに防水シール部材としてシールゴム４０が挿入されている。
シールゴム４０は輪形状で形成され、シールゴム４０の外周全長はプリズムホルダー１１の溝部１１ｂの外周全長とほぼ同じか、それより長くなるように設定されている。具体的にはシールゴム４０（シール部材、又はシール用環状部材）の外周全長が、溝部１１ｂの外周全長の０．９８倍以上１．０５倍以下（より好ましくは０．９９倍以上及び／又は１．０１倍以下を満足すると尚良い）となるように構成するのが好ましい。
【００２５】
また、光学系の光軸を含む断面（例えば図８（ａ）（ｂ）等）において、接眼ホルダー８の突起部８ｂの先端部角（先端部の最も先端の部分の近傍）は、曲率を持った２つの辺で構成され、この２つの辺の曲率は、双眼鏡における閉鎖された空間領域側と外空間領域側の曲率が各々異なるように構成されている。この曲率は、閉鎖された双眼鏡の空間領域内側に設けられている方が大きく構成されている。
プリズムホルダー１１と接眼ホルダー８はネジによって結合されるが、プリズムホルダー１１の溝部１１ｂと、接眼ホルダー８の突起部８ｂとが当接された際、これらが当接された部位である溝１１ｂの底面と突起部８ｂの先端部の間に隙間が形成されるように構成されている。
また、これらの隙間よりもシールゴム４０の厚みの方が大きく設定されているため、シールゴムが接眼ホルダー８の突起部８ｂと接するようになっており、シールゴムは突起部８ｂにより押圧されて、突起部の一部がシールゴムに食い込む（侵入する）状態となる。その際、シールゴム４０の断面積（光学系の光軸を含む断面積）をＳとしたとき、接眼ホルダー８の突起部８ｂのうち、シールゴムに食い込んでいる部分の断面積（光学系の光軸を含む断面積）が０．２Ｓ以上０．４Ｓ以下（好ましくは０．３Ｓ以下）となるような圧力を突起部と溝部（プリズムホルダーと接眼ホルダー）とにかけることが好ましい。
【００２６】
このような構成のもとで、シールゴム４０を介してプリズムホルダー１１の溝部１１ｂと接眼ホルダー８の突起部８ｂとを当接させると、シールゴム４０が溝部１１ｂの底面と突起部８ｂの先端部で押しつぶされる。その際、接眼ホルダー８の突起部８ｂの先端部角の上記２辺の曲率は、上記したように双眼鏡における閉鎖された空間領域内側に設けられている方が大きく構成されているために、押しつぶされるシールゴム４０はこの双眼鏡の閉鎖された空間領域内側に押しつぶされていき、溝部１１ｂと突起部８ｂの先端部とで形成される空間を満す。これにより、プリズムホルダー１１と接眼ホルダー８の間に水密な構成を保つことができる。
【００２７】
つぎに、本実施例における双眼鏡を吊り下げるためのストラップの構成について説明する。図５に本実施例におけるストラップ通し穴部を上面から見た防水型双眼鏡の断面図を示す。
図５において、プリズムホルダー１１と接眼ホルダー８には、双眼鏡を吊り下げるためのストラップ４１を通す穴部１１ｄと８ｃが設けられている。プリズムホルダー１１の穴部１１ｄと接眼ホルダー８の穴部８ｃは、プリズムホルダー１１と接眼ホルダー８から突出して構成されており、正面から見た投影形状が同じ形状で形成されている。プリズムホルダー１１の穴部１１ｄ周辺と接眼ホルダー８の穴部８ｃ周辺は互いに当接している。
【００２８】
双眼鏡を吊り下げるためのストラップ４１はプリズムホルダー１１の穴部１１ｄと接眼ホルダー８の穴部８ｃを相通して取り付けられている。
ストラップを不意の力で引っ張った時には、プリズムホルダー１１の穴部１１ｄと接眼ホルダー８の穴部８ｃの両方にストラップが通っているために、プリズムホルダー１１と接眼ホルダー８が引き剥がされることは無く、プリズムホルダー１１と接眼ホルダー８の間に狭持されているシールゴム４０の水密性が損なわれることはない。
対物レンズ群Ｌ１の光軸を中心にした光学保持部材１の嵌合穴１ａとプリズムホルダー１１の嵌合軸１１ａとで嵌め合わされている。
【００２９】
接眼ユニット４００内のプリズムホルダー１１には、ギアプレート１２がネジにより取り付けられており、接眼ユニット４００の左右が、このギアベースで結合しており、接眼ユニット４００を対物レンズ群Ｌ１の光軸を中心に回転させると左右の接眼ユニット４００が連動して回転する構成となっている。
この構成により、観察者が双眼鏡を覗くときに観察者の目幅に合った位置へ接眼ユニット４００を調整することが可能である。
【００３０】
対物レンズ群Ｌ１とプリズムユニットＬ３の間には、可変頂角プリズム（ＶＡＰ）ユニット２０が本体２１に構成され、配設されている。
本体２１にはＶＡＰ素子（不図示）が収容されている。ＶＡＰ素子は、２枚の透明板の間がベローズにより液密的に接続され、その中に所定の屈折率を有する透明液体が収容されている。
ＶＡＰ素子は保持枠に保持され、この保持枠に形成されたコイル部と本体２１に形成されたマグネット部とで電磁アクチュエータを構成し、その駆動により左右の各ＶＡＰ素子の対物側の透明板がピッチ（垂直）方向に傾けられ接眼側の透明板がヨー（水平）方向に傾けられる。これによりＶＡＰ素子を通過する光線が偏向屈折させられる。
また、本体２１には双眼鏡本体の垂直方向の振れを検出する振れ検出センサ２２と双眼鏡本体の水平方向の振れを検出する振れ検出センサ２３が取り付けられたメイン基板２４が固定されている。
メイン基板２４には、ＣＰＵが実装されており、振れ検出センサ２２・２３にて検出された双眼鏡の振れ量を演算して、ＶＡＰ素子を電磁アクチュエーターにて所定量駆動させ、振れ補正を行う。
【００３１】
１３はユニットのカバーケース、１００は対物台２に固定された対物鏡筒６で構成された対物鏡筒ユニット、２００はＶＡＰを保持した振れ補正ユニットである。ユニットのカバーケース１３によってこれらの対物鏡筒ユニット１００と振れ補正ユニット２００は覆われている。ユニットのカバーケース１３の対物レンズ群Ｌ１より物体側には、保護ガラス１４が嵌め合わされており、ユニットのカバーケース１３と光学保持部材１によって閉鎖された領域が形成されている。
ユニットのカバーケース１３は、ポリカーボネイト・ＡＢＳなどのプラスチック材料でつくられており、軽量化が計られている。
ユニットのカバーケース１３には、電池ＢＯＸ１５がネジにより固定され、電池ＢＯＸ１５とユニットのカバーケース１３との間にはシールゴム１６が設けられ、電池ＢＯＸ１５とユニットのカバーケース１３との間から水などの侵入が無いように構成されている。
【００３２】
カバーケース１３と電池ＢＯＸ１５との間は、カバーケース１３に溝部１３ｂが形成され、溝部１３ｂに防水シール部材としてシールゴム１６が挿入されている。
図４に示されるように、シールゴム１６は輪形状で形成され、シールゴム１６の外周全長はカバーケース１３の溝部１３ｂの外周全長より長くなるように設定されている。具体的にはシールゴム１６（シール部材、又はシール用環状部材）の外周全長が、溝部１３ｂの外周全長の０．９８倍以上１．０５倍以下（より好ましくは０．９９倍以上及び／又は１．０１倍以下を満足すると尚良い）となるように構成するのが好ましい。
【００３３】
また、光学系の光軸を含む断面（例えば図８（ａ）（ｂ）等）において、電池ＢＯＸ１５の先端部角（先端部の最も先端の部分の近傍）は、曲率を持った２つの辺で構成され、この２つの辺の曲率は、双眼鏡における閉鎖された空間領域側と外空間領域側の曲率が各々異なるように構成されている。この曲率は、閉鎖された双眼鏡の空間領域内側に設けられている方が大きく構成されている。
カバーケース１３と電池ＢＯＸ１５はネジによって結合されるが、カバーケース１３の溝部１３ｂと電池ＢＯＸ１５の突起部１５ｂとが当接された際、これらが当接された部位である溝部１３ｂの底面と突起部１５ｂの先端部の間に隙間が形成されるように構成されている。
また、これらの隙間よりもシールゴム１６の厚みの方が大きく設定されているため、シールゴムが電池ＢＯＸの突出部１５ｂと接するようになっており、シールゴムは電池ＢＯＸの突起部１５ｂにより押圧されて、突起部の一部がシールゴムに食い込む（侵入する）状態となる。その際、シールゴム１６の断面積（光学系の光軸を含む断面積）をＳとしたとき、突起部１５ｂのうち、シールゴムに食い込んでいる部分の断面積（光学系の光軸を含む断面積）が０．２Ｓ以上０．４Ｓ以下（好ましくは０．３Ｓ以下）となるような圧力を突起部と溝部（カバーケースと電池ＢＯＸ）とにかけることが好ましい。
【００３４】
このような構成のもとで、シールゴム１６を介してカバーケース１３の溝部１３ｂと電池ＢＯＸ１５の突起部１５ｂとを当接させると、シールゴム１６が溝部１３ｂの底面と突起部１５ｂの先端部で押しつぶされる。その際、電池ＢＯＸ１５の先端部角の上記２辺の曲率は、上記したように双眼鏡における閉鎖された空間領域内側に設けられている方が大きく構成されているために、押しつぶされるシールゴム１６はこの双眼鏡の閉鎖された空間領域内側に押しつぶされていき、溝部１３ｂと突起部１５ｂの先端部とで形成される空間を満す。これにより、カバーケース１３と電池ＢＯＸ１５との間に水密な構成を保つことができる。
【００３５】
電池ＢＯＸ１５には、電池蓋１７が蓋ロック１８と共に設けられ、電池蓋１７と電池ＢＯＸ１５との間には、シールゴム１９が設けられており、電池蓋１７を閉め、蓋ロック１８でロックしたときに電池ＢＯＸ１５内に水が入らないようにシーリングされている。
電池ＢＯＸ１５には端子が設けられ、端子からはリード線によってメイン基板２４に電源を供給し、防振機構を駆動する。
ユニットのカバーケース１３と光学保持部材１は、ユニットのカバーケースの光学保持部材１と嵌合するように構成されている。
【００３６】
光学保持部材１とカバーケース１３との間は、光学保持部材１に溝部１ｆが形成され、溝部１ｆに防水シール部材としてシールゴム３０が挿入されている。
シールゴム３０は輪形状で形成され、シールゴム３０の外周全長は光学保持部材１の溝部１ｆの外周全長（溝内部の外周の全長）とほぼ同じか、シールゴムを若干弛み加減にするために長くなるように設定されている。具体的にはシールゴム（シール部材、又はシール用環状部材）の外周全長が、溝部外周全長の０．９８倍以上１．０５倍以下（より好ましくは０．９９倍以上及び／又は１．０１倍以下を満足すると尚良い）となるように構成するのが好ましい。
カバーケース１３の先端部角は、曲率を持った２つの辺で構成され（これは断面図８（ａ）における話であって、先端部の形状を立体的に捉えれば、勿論２つの辺で構成されている訳ではなく、異なる曲率を持つ３つ以上の曲面により構成されている）、この２つの辺の曲率は、双眼鏡における閉鎖された空間領域側と外空間領域側の曲率が各々異なるように構成されている。この曲率は、閉鎖された双眼鏡の空間領域内側に設けられている方が大きく構成されている。
光学保持部材１とカバーケース１３はネジによって結合されるが、光学保持部材１の溝部１ｆとカバーケース１３の突起部１３ｃとが当接された際、これらが当接された部位である溝部１ｆの底面と突起部１３ｃの先端部の間に隙間が形成されるように構成されている。
また、これらの隙間よりもシールゴム３０の厚みの方が大きく設定されているため、シールゴム３０はカバーケース１３の突出部１３ｃと接するようになっており、シールゴムは突起部１３ｃにより押圧されて、突起部の一部がシールゴムに食い込む（侵入する）状態となる。その際、シールゴム３０の断面積（光学系の光軸を含む断面積）をＳとしたとき、カバーケース１３の突起部１３ｃのうち、シールゴムに食い込んでいる部分の断面積（光学系の光軸を含む断面積）が０．２Ｓ以上０．４Ｓ以下（好ましくは０．３Ｓ以下）となるような圧力を突起部と溝部とにかけることが好ましい。
【００３７】
このような構成のもとで、シールゴム３０を介して光学保持部材１の溝部１ｆとカバーケース１３の突出部１３ｃとを当接させると、シールゴム３０が溝部１ｆの底面と突出部１３ｃの先端部で押しつぶされる。その際、カバーケース１３の先端部角の上記２辺の曲率は、上記したように双眼鏡における閉鎖された空間領域内側に設けられている方が大きく構成されているために、押しつぶされるシールゴム３０はこの双眼鏡の閉鎖された空間領域内側に押しつぶされていき、溝部１ｆと突出部１３ｃの先端部とで形成される空間を満す。これにより、光学保持部材１とカバーケース１３との間に水密な構成を保つことができる。
【００３８】
シールゴム１６、１９、３０、４０の材質は、ブチルゴムが用いられており、ブチルゴムのポアソン比は０．４以上、望ましくは０．４９程度の材質で、気体透過係数は１０ｇ／ｍ2・２４Ｈ以下、望ましくは４．８ｇ／ｍ2・２４Ｈのものが用いられる。
以上の構成により、不意に外力等が双眼鏡本体に加わった場合にも、ユニットのカバーケース１３と光学保持部材１との間から、水などの侵入を確実に防止することが可能となる。
【００３９】
光学保持部材１には、三脚座ネジ３１を取り付けるための顎部１ｃが構成されている。光学保持部材１の顎部１ｃは、光学保持部材１に設けられた溝部１ｂよりも外径側に構成され、且つ三脚座ネジ３１は、光学保持部材１に設けられた溝部１ｂよりも対物側に構成されている。
三脚座ネジ３１は、光学保持部材１の顎部１ｃにネジで固定されている。
三脚座ネジ３１は、下カバー３２によって覆われ、三脚座のネジ穴だけが露出する構成となっている。
【００４０】
上カバー３３は、ユニットのカバーケース１３にネジにて固定されており、下カバー３２は、ネジによって電池ＢＯＸ１５に固定され、保護ガラス１４の物体側で上カバー３３と噛み合わせ固定されている。
ユニットのカバーケース１３には左右の外装ゴム３４・３５、上カバー３３を固定するネジを隠し、且つ双眼鏡を保持したときに指先がかかる位置に設けられた左右の指かけゴム３６・３７が両面テープと接着剤によって固定されている。
上カバー３３、下カバー３２、外装ゴム３４・３５、指かけゴム３６・３７で双眼鏡の外観を構成している。
【００４１】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施例における三脚座ネジ部を通過する断面での側面からみた防水型双眼鏡の断面図。
【図２】本発明の実施例における光軸を通過する上面から見た防水型双眼鏡の断面図。
【図３】本発明の実施例における防水型双眼鏡の全体斜視図。
【図４】本発明の実施例における双眼鏡構成の部分斜視図。
【図５】本発明の実施例におけるストラップ通し穴部を上面から見た防水型双眼鏡の断面図。
【図６】従来例である特許文献１（特開平１１−２５８６７７号公報）に開示の水密構造の光学装置の構成を示す図。
【図７】従来例の水密構造の構成を示す図であり、（Ａ）は特許文献２（実開平４−９９３１号公報）、（Ｂ）は特許文献３（実開昭６２−１９４２４８号公報）に開示の構成を示す図。
【図８】本発明の実施例における突起部の断面形状を示す図。
【図９】本発明の実施例における突起部と溝部との位置関係を示す断面図。
【図１０】本発明の実施例における、逃げ面積を説明するための図。
【符号の説明】
【００４３】
Ｌ１：対物レンズ群
Ｌ２：振れ補正光学系
Ｌ３：プリズムユニット
Ｌ４：接眼レンズ群
１：光学保持部材
２：対物台
３：ネジ
４：フォーカス軸
５：フォーカスつまみ
６：対物鏡筒
７：接眼鏡筒
８：接眼ホルダー
９：カムフォロア
１０：視度調リング
１１：プリズムホルダー
１２：ギアプレート
１３：ユニットのカバーケース
１４：保護ガラス
１５：電池ＢＯＸ
１６：シールゴム
１７：電池蓋
１８：蓋ロック
１９：シールゴム
２０：可変頂角プリズム（ＶＡＰ）ユニット
２１：本体
２２：振れ検出センサ
２３：振れ検出センサ
２４：メイン基板
３０：シールゴム
３１：三脚座ネジ
３２：下カバー
３３：上カバー
３４・３５：外装ゴム
３６・３７：指かけゴム
４０：シールゴム
４１：ストラップ
１００：対物鏡筒ユニット
２００：振れ補正ユニット
４００：接眼ユニット
【図１】
2006208640.tif 000003
【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】
2006208640.tif 000008
【図７】
2006208640.tif 000009
【図８】
2006208640.tif 000010
【図９】
2006208640.tif 000011
【図１０】
2006208640.tif 000012