(57)【要約】【課題】  手振れ補正機能付き光学機器において、使用状態に応じてきめ細かな省電力化を行う。【解決手段】  機器を作動／停止させる操作スイッチ１５と、水平光軸に対し下向き方向の傾きを検出する傾斜センサ１６を有し、操作スイッチ１５の押し時間の違いに基づいて機器の作動期間を予め決められた固定作動時間と任意作動時間の何れかに設定する作動時間判定動作Ａ１６を行い、固定作動時間が選択され、かつ傾き検知された場合には機器の作動停止を許可し、また任意作動時間が選択され、かつ傾斜センサ１６による傾き検知された場合には機器の電源オフによる作動停止を禁止するように制御する。【選択図】  図１
2006195375.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動／停止の操作を行う操作スイッチと、該操作スイッチの押し時間の違いに基づいて、作動期間を所定の作動時間と前記操作スイッチが押されている間だけ作動する任意作動時間の何れかを設定する作動時間設定手段と、水平光軸に対し下向き方向の傾きを検出する傾き検知手段とを備え、該傾き検知手段の出力と前記作動時間設定手段の設定結果に基づいて作動停止を許可又は禁止する光学機器であって、前記所定作動時間が選択されかつ前記傾きが検知された場合には作動停止を許可し、前記任意作動時間が選択されかつ前記傾きが検知された場合には作動停止を禁止する制御手段を有することを特徴とする光学機器。
【請求項２】
振れを検知する振れ検知手段を備え、前記傾き検知手段は所定検出期間続けて傾きを検出することで傾きを検知し、前記振れ検知手段から得られる振れの振幅に応じて前記所定検出期間を可変することを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
【請求項３】
前記傾き検出手段は光軸に対し水平かつ対物光学系と接眼光学系の間に配設したことを特徴とする請求項１又は２に記載の光学機器。
【請求項４】
前記作動停止は電源をオフすることにより行うことを特徴とする請求項２に記載の光学機器。
【請求項５】
請求項１〜３の何れか１つの請求項に記載の光学機器を備えた双眼鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手振れ補正機能を有する例えば双眼鏡等に省電力技術を適用した光学機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子制御によって手振れ補正機能を作動させる双眼鏡の省電力技術に関する技術として、手振れ補正機能をオフすると、所定時間駆動電力を遮断して待機モードに移行する技術が特許文献１に開示されている。
【０００３】
また、手振れ補正機能を有するカメラでは、長時間露光が行われた時や、レンズの焦点距離が短い時には、自動的に手振れ補正機能をオフすることで、省電力化を行う技術が特許文献２に開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１９９１２２号公報
【特許文献２】特開平９−２１１５１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述の技術はきめ細かな省電力化がなされておらず、電池の消耗が大きいという問題点がある。
【０００６】
本発明の目的は、上述の問題点を解消し、使用状態に応じてきめ細かな省電力化を可能とする光学機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明に係る光学機器の技術的特徴は、作動／停止の操作を行う操作スイッチと、該操作スイッチの押し時間の違いに基づいて、作動期間を所定の作動時間と前記操作スイッチが押されている間だけ作動する任意作動時間の何れかを設定する作動時間設定手段と、水平光軸に対し下向き方向の傾きを検出する傾き検知手段とを備え、該傾き検知手段の出力と前記作動時間設定手段の設定結果に基づいて作動停止を許可又は禁止する光学機器であって、前記所定作動時間が選択されかつ前記傾きが検知された場合には作動停止を許可し、前記任意作動時間が選択されかつ前記傾きが検知された場合には作動停止を禁止する制御手段を有することにある。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る光学機器によれば、操作状況及び設置状況に応じた省電力化を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１は手振れ補正機能を有する双眼鏡における光学系、電気系及び動作過程の説明図を示している。手振れ補正機能を備えた双眼鏡１の内部には、光軸に沿って、光軸方向に移動してフォーカス調整を可能とする対物光学系２、振れ補正光学素子である光軸可変プリズム３、左右眼用の一対のプリズム４、接眼光学系５が配列されている。
【００１１】
更に双眼鏡１内には、マイクロプロセッサから成るＣＰＵ１１が設けられ、光学系の光軸可変プリズム３との間を、位置検出回路１２ａ、１２ｂ、ボイスコイルモータ１３ａ、１３ｂ、駆動回路１４を介して接続されている。また、ＣＰＵ１１には操作スイッチ１５、傾斜センサ１６、電池１７を接続した昇圧電源回路１８、制御電源回路１９、駆動電源回路２０、Ｐ（ピッチ）角速度センサ２１ａを接続した増幅器２２ａ、Ｙ（ヨー）角速度センサ２１ｂを接続した増幅器２２ｂが接続されている。また、昇圧電源回路１８の出力は制御電源回路１９、駆動電源回路２０に接続され、操作スイッチ１５の出力が昇圧電源回路１８に接続されている。
【００１２】
電池１７は手振れ補正機能の電力であり、操作スイッチ１５は手振れ補正機能の作動／停止を操作する。昇圧電源回路１８は操作スイッチ１５からのトリガを受けて動作し電池１７の電圧を安定化させ、制御電源回路１９は昇圧電源回路１８から出力される電力をＣＰＵ１１に供給し、駆動電源回路２０は昇圧電源回路１８から出力される電力を駆動回路１４に供給する。
【００１３】
傾斜センサ１６は双眼鏡１のチルト方向に反応するように配置され、下向きを検出するボール遮光型フォトインタラプタや加速度センサ等から成っている。２つのボイスコイルモータ１３ａ、１３ｂは光軸可変プリズム３のピッチ方向及びヨー方向を駆動するアクチュエータである。位置検出回路１２ａは光軸可変プリズム３のピッチ方向の変位位置を検出し、位置検出回路１２ｂはヨー方向の変位位置を検出し、角速度センサジャイロ等から成る２つの角速度センサ２１ａ、２１ｂは、双眼鏡１のピッチ方向及びヨー方向の振れを検出する。
【００１４】
ＣＰＵ１１は内部メモリに記憶されたプログラムにより次の動作を行う。
【００１５】
手振れ補正動作Ａ１１：増幅器２２ａ、２２ｂを介した角速度センサ２１ａ、２１ｂからの２つの増幅出力信号により、光軸可変プリズム３を用いて手振れ補正を行う。
【００１６】
フィルタ演算動作Ａ１２：手振れ補正機能が必要とする周波数帯（０．１Ｈｚ〜２０Ｈｚ）をフィルタにより抽出する。
【００１７】
角変位変換動作Ａ１３：フィルタ演算動作Ａ１２において抽出された角速度データを積分演算して角変位信号に変換する。
【００１８】
周波数検知動作Ａ１４：角変位変換動作Ａ１３により手振れ周波数を検知し、フィルタ演算動作Ａ１２にフィードバックさせて、より適正な手振れ周波数を処理し、同時に後述する検知タイマ動作のタイマをリセットし、適正な手振れを検知した場合には、後述する下向き検出動作を無効にする。
【００１９】
パン／チルト検知動作Ａ１５：角変位変換動作Ａ１３によって得られる手振れ変位データの振幅レベルに基づいてパン／チルトを判定する。そして、パン／チルトが判定されると、フィルタ演算定数を高域側に変更することで、パン／チルトが行われたときに光軸可変プリズム３の補正範囲を規制して、機械端突き当てに伴う揺れ戻しを防止する。更に、パン／チルトを判定している間には検知タイマ動作のタイマをリセットして下向き検出動作の判定を無効にする。
【００２０】
作動時間判別動作Ａ１６：操作スイッチ１５が押されたことを検知すると共に、操作スイッチ１５が押された時間に応じて作動時間を判別する。
【００２１】
作動タイマ動作Ａ１７：作動時間判別動作Ａ１６の判定に応じて手振れ補正動作Ａ１１の作動時間を設定し、作動時間設定フラグを立てる。
【００２２】
待機モード動作Ａ１８：作動タイマ動作Ａ１７で設定した時間に達すると手振れ補正動作Ａ１１を終了し、駆動電源回路２０をオフさせる駆動停止フラグを立てると共に、昇圧電源回路１８をオフさせるまでの時間を設定する。
【００２３】
検知タイマ動作Ａ１９：傾斜センサ１６からの信号を受けて、双眼鏡１が下に傾いたことを検出する検知時間を設定する。
【００２４】
下向き検知動作Ａ２０：検知タイマ動作Ａ１９が所定時間続けて下向き検出されたことを判定する。
【００２５】
省電力モード動作Ａ２１：下向き検知動作Ａ２０からの下向き検出判定と作動時間設定フラグを受けて、手振れ補正動作Ａ１１の期間中でも手振れ補正動作Ａ１１の終了フラグを立てる。
【００２６】
作動管理動作Ａ２２：各動作からの指令を受けて手振れ補正動作Ａ１１の作動／停止及び各電源回路１８、１９、２０を制御して省電力化を実行する。
【００２７】
図２は制御アルゴリズムのタイミングチャート図であり、操作スイッチ１５が押された時間に応じ、作動タイマ動作Ａ１７により設定した作動時間だけ手振れ補正動作Ａ１１を行う固定作動時間モードと、操作スイッチ１５が押された期間だけ手振れ補正動作Ａ１１を行う任意作動時間モードと、手振れ補正動作Ａ１１後の待機モード動作Ａ１８とを有している。ここで関連する動作は、作動時間判別動作Ａ１６、作動タイマ動作Ａ１７、待機モード動作Ａ１８、作動管理動作Ａ２２である。
【００２８】
操作スイッチ１５の操作（ａ）〜下向き検知動作（ｆ）において、操作スイッチ１５がＴ０１の期間押され、直ちに開放されると、立ち上がりと同時のＴ５１で手振れ補正動作Ａ１１を初期化して手振れ補正動作を期間Ｔ３１で実行すると共に、操作スイッチ１５の判定期間（ｃ）の例えば１秒以内の期間Ｔ２１に操作スイッチ１５が時間Ｔ５２で開放されると、手振れ補正動作Ａ１１の固定作動時間モードが選択されたと判断して、予め設定された時間の計数を期間Ｔ１１で実行する（作動時間判別動作Ａ１６→作動タイマ動作Ａ１７）。
【００２９】
やがて、手振れ補正動作Ａ１１の期間の計数が終了すると、手振れ補正動作Ａ１１を期間Ｔ２２で停止すると同時に、期間Ｔ３８で待機モード動作Ａ１８に移行して、駆動電源回路２０の停止までのタイマ計数を開始する（作動タイマ動作Ａ１７→待機モード動作Ａ１８→作動管理動作Ａ２２→駆動電源回路２０）。
【００３０】
待機モード動作Ａ１８が終了するまでに、再び操作スイッチ１５が押さなければ昇圧電源回路１８をオフにする（作動管理動作Ａ２２→昇圧電源回路１８）。ここまでの作動状態がタイマ計数による固定作動時間モードであり、傾斜センサ１６による下向き検知動作Ａ２０がない場合の動作である。
【００３１】
次に、操作スイッチの判定期間（ｃ）の時間Ｔ２３を超えて、操作スイッチ１５が期間Ｔ０３押され続けると、手振れ補正動作Ａ１１は任意作動時間モードが選択されたと判断して、作動計数をリセットしたまま、操作スイッチ１５が開放されるまで手振れ補正動作Ａ１１を継続する（作動時間判別動作Ａ１６→作動管理動作Ａ２２→手振れ補正動作Ａ１１）。
【００３２】
この間、傾斜センサ１６による下向き検知動作Ａ２０があっても、手振れ補正動作Ａ１１は継続される。ここまでは操作スイッチ１５が押されている間、強制作動を実行する任意作動時間モードであり、傾斜センサ１６による下向き検知動作Ａ２０がある場合の動作である。
【００３３】
次に、再び操作スイッチ１５が期間Ｔ０５押され直ちに開放されると、固定作動時間モードが選択されたと判断して、手振れ補正動作Ａ１１の時間が設定され、作動タイマが計数を期間Ｔ１３だけ実行する。手振れ補正動作Ａ１１の期間Ｔ３５に、傾斜センサ１６によって下向き検知動作Ａ２０がなされると、手振れ補正動作Ａ１１を停止して、期間Ｔ５３で省電力モード動作Ａ２１により計数を開始する（傾斜センサ１６→検知タイマ動作Ａ１９→下向き検知動作Ａ２０→省電力モード動作Ａ２１→作動管理動作Ａ２２→駆動電源回路２０）。
【００３４】
この間、傾斜センサ１６によって下向き検知動作Ａ２０がなされず、水平状態の検知がされると手振れ補正動作Ａ１１は復帰するが、下向き検知動作Ａ２０を継続すると、やがて省電力モード動作Ａ２１の計数期間Ｔ５３が切れて手振れ補正機能の電源も停止する（省電力モード動作Ａ２１→作動管理動作Ａ２２→昇圧電源回路１８）。
【００３５】
図３は動作シーケンスのフローチャート図である。操作スイッチ１５の作動（ステップＳ０１）に連動して昇圧電源回路１８が起動すると（ステップＳ０２）、ＣＰＵ１１が作動し手振れ補正動作Ａ１１が開始される（ステップＳ０３）。ほぼ同時に、操作スイッチ１５の押される時間を計測して（ステップＳ０４）、所定時間以上押され続けられているか、所定時間内で操作スイッチ１５が開放されたかを作動時間判別動作Ａ１６により検出する（ステップＳ０５）。
【００３６】
操作スイッチ１５の押し時間が所定時間よりも短ければ、固定期間作動モードと判断して（ステップＳ０６）、予め設定された時間（例えば５分）を手振れ補正動作Ａ１１の期間として作動タイマ動作Ａ１７を設定する（ステップＳ０７）。
【００３７】
手振れ補正動作Ａ１１中に傾斜センサ１６による下向き検知動作Ａ２０がなければ（ステップＳ０８）、作動タイマ動作Ａ１７が終了していることを確認して（ステップＳ０９）、手振れ補正動作Ａ１１を停止して（ステップＳ１０）、待機モード動作Ａ１８に移行する（ステップＳ１１）。
【００３８】
また、手振れ補正動作Ａ１１中に所定期間続けて傾斜センサ１６によって下向き検知動作Ａ２０がなされると（ステップＳ０８）、手振れ補正動作Ａ１１の設定期間を待たずに、即時に手振れ補正動作Ａ１１を停止して（ステップＳ１２）、省電力モード動作Ａ２１に移行する（ステップＳ１３）。下向き検知動作Ａ２０の期間中に、角速度センサ２１ａ、２１ｂの信号に基づく振れ情報の振幅レベルの変化があると、下向き検知動作Ａ２０の期間は更新され可変となる。
【００３９】
次に、下向き検知動作Ａ２０が一旦確定された後に、省電力モード動作Ａ２１としての例えば３０秒の待機タイマ時間が設定される。ここでも、省電力モード動作Ａ２１の期間中に双眼鏡１の振れ状態を角速度センサ２１ａ、２１ｂの信号に基づく振れ情報の振幅レベルの大小等から下向き検知動作Ａ２０が安定して継続されているか否か、下向き検知動作Ａ２０の情報の信頼性を判定する（ステップＳ１４）。
【００４０】
ここで、下向き検知動作Ａ２０の情報の信頼性がなければ一旦、省電力モード動作Ａ２１での待機タイマ時間をリセットして（ステップＳ１５）、手振れ補正動作Ａ１１を再開し（ステップＳ１６）、改めて下向き検知動作Ａ２０が得られるか否か判定する（ステップＳ０８）。
【００４１】
下向き検知動作Ａ２０が設定された省電力タイマ期間中、安定して継続検知されていると判定すると（ステップＳ１４）、昇圧電源回路１８を停止していれば（ステップＳ１７）、手振れ補正機能の電力は遮断される（ステップＳ１８）。
【００４２】
一方、ステップＳ０５で作動時間判定動作Ａ１６により操作スイッチ１５が押された時間だけ手振れ補正動作Ａ１１を実行する任意作動モードと判定されると（ステップＳ１９）、作動管理動作Ａ２２は操作スイッチ１５の開放を確認し（ステップＳ２０）、同時に手振れ補正動作Ａ１１を停止して（ステップＳ１０）、駆動電源回路２０を停止し駆動電力を遮断する。
【００４３】
更に、待機モード動作Ａ１８に移行して（ステップＳ１１）、待機タイマ（例えば３分）を設定し、次の操作スイッチ１５が押されて手振れ補正動作Ａ１１を再開する場合に備え、制御電源回路１９を維持して待機する。この待機期間中、操作スイッチ１５が押されなければ（ステップＳ２１）、待機モード動作Ａ１８を終了し、待機タイマは計数を終了して（ステップＳ２２）、昇圧電源回路１８を停止し電力は遮断される（ステップＳ１８）。また、操作スイッチ１５が押されていれば、手振れ補正動作Ａ１１に戻る（ステップＳ０３）。
【００４４】
図４は双眼鏡１の内部における傾斜センサ１６の概略配置及び下向き検知動作Ａ２０の状態の説明図である。ボール遮光型フォトインタラプタである傾斜センサ１６は、双眼鏡１の対物光学系２と接眼光学系５の間で、かつ光軸可変プリズム３とプリズム４の間の実装基板上に配設されている。
【００４５】
この図４は双眼鏡１の通常の使用状態である水平時を示しており、傾斜センサ１６の内部のボール１６ａは受光を妨げず、論理値で“１”を出力する。
【００４６】
図５は双眼鏡１が机や台の上に置かれて下向き状態であり、このとき傾斜センサ１６の内部のボール１６ａは重力によって発光／受光光路中にある溝に移動して受光を遮光し、論理値で“０”を出力することで、ＣＰＵ１１は下向き検知動作Ａ２０により双眼鏡１が下向き状態であることを検出できる。
【００４７】
以上の説明では、双眼鏡の作動が手振れ補正機能を有する場合を述べたが、この機能に限定されず、作動装置がＡＦ（オートフォーカス）装置や、測距装置である場合も同様な効果が得られることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】実施例の双眼鏡の光学系、電気系及び動作過程の説明図である。
【図２】制御アルゴリズムのタイミングチャート図である。
【図３】動作シーケンスのフローチャート図である。
【図４】双眼鏡が水平状態の説明図である。
【図５】双眼鏡が下向き状態の説明図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  双眼鏡
２  対物光学系
３  光軸可変プリズム
４  プリズム
５  接眼光学系
１１  ＣＰＵ
１５  操作スイッチ
１６  傾斜センサ
１６ａ  ボール
１８  昇圧電源回路
１９  制御電源回路
２０  駆動電源回路
２１  角速度センサ
【図１】
2006195375.tif 000003
【図２】
2006195375.tif 000004
【図３】
2006195375.tif 000005
【図４】
2006195375.tif 000006
【図５】
2006195375.tif 000007