(57)【要約】  反射部材の個数を減らした場合でも適切な遠景観察が可能な防振光学系、望遠光学系、双眼鏡、及び防振ユニットを提供することを目的とする。  望遠光学系（１１）は、対物光学系（１２）と接眼光学系（１３）との間に、第１反射部材（１５）及び第２反射部材（１６）を備えた防振光学系（１０）を配置している。防振光学系（１０）は、第１反射部材（１５）を第１回動軸（１８）の周りで回動させることで、第１方向（ピッチ方向の）の像振れを補正し、第１反射部材（１５）及び第２反射部材（１６）を一体で第２光軸（１４ｂ）の周りで回動させることで、第１方向に直交する第２方向（ヨー方向）の像振れを補正する。
2016006569.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
望遠光学系を構成する対物光学系と接眼光学系との間に配置され、前記望遠光学系の振れによる光学像の像振れを防止する防振光学系であって、
前記対物光学系の第１光軸に対して傾いて配置され、前記第１光軸を偏向して第２光軸とする第１反射部材と、
前記第２光軸に対して傾いて配置され、前記第２光軸を偏向して前記第１光軸と平行な第３光軸とする第２反射部材と、
を備えており、
前記第１反射部材と前記第２反射部材とのうち、いずれか一方を回動可能な可動反射部材とし、前記可動反射部材を回動させることで第１方向の像振れを補正し、前記第１反射部材と前記第２反射部材とを一体で回動させることで、前記第１方向と直交する第２方向の像振れを補正する防振光学系。
【請求項２】
前記第１方向の像振れを補正するために、前記可動反射部材が回動される第１回動軸は、前記可動反射部材の反射面と前記第２光軸との交点を通り、前記第１光軸と前記第２光軸とがなす平面に対して垂直な軸である請求項１に記載の防振光学系。
【請求項３】
前記第２方向の像振れを補正するために、前記第１反射部材と前記第２反射部材とが一体で回動される第２回動軸は、前記第２光軸である請求項１または２に記載の防振光学系。
【請求項４】
前記第１反射部材と前記第２反射部材とのうち、前記可動反射部材とされたいずれか一方の反射部材を、前記第１方向の像振れが補正可能なように回動自在に保持し、他方の反射部材を固定状態で保持する鏡枠を備える請求項１から３のいずれか１項に記載の防振光学系。
【請求項５】
前記鏡枠は、前記第２方向の像振れを補正可能なように回動自在に保持されている請求項４に記載の防振光学系。
【請求項６】
前記第１光軸と前記第２光軸とがなす角度は、直角である請求項１から５のいずれか１項に記載の防振光学系。
【請求項７】
正の合成焦点距離を有する対物光学系と、接眼光学系とを備え、前記対物光学系と前記接眼光学系との間に、請求項１から６のいずれか１項に記載の前記防振光学系が設けられている望遠光学系。
【請求項８】
前記接眼光学系は、正の合成焦点距離を有し、前記防振光学系と前記接眼光学系との間には、光学像の上下左右を反転する正立光学系が設けられている請求項７に記載の望遠光学系。
【請求項９】
請求項８に記載の前記望遠光学系を、前記第１光軸同士が平行になるように左右一対で並べた左側望遠光学系及び右側望遠光学系により双眼視を可能にした双眼鏡であって、前記左側望遠光学系及び前記右側望遠光学系は、それぞれ独立した前記防振光学系を備える双眼鏡。
【請求項１０】
前記左側望遠光学系の前記防振光学系と、前記右側望遠光学系の前記防振光学系は、前記第１方向の像振れを補正する回動と、前記第２方向の像振れを補正する回動とが同一の回動量となるように、リンク機構で連結されている請求項９に記載の双眼鏡。
【請求項１１】
光学像の像振れを防止する防振ユニットであって、
第１光軸に対して傾いて配置され、前記第１光軸を偏向して第２光軸とする第１反射部材と、
前記第２光軸に対して傾いて配置され、前記第２光軸を偏向して前記第１光軸と平行な第３光軸とする第２反射部材と、
前記第１反射部材と前記第２反射部材とを保持し、前記第２光軸周りに回動自在に配置された保持部材であって、前記第１反射部材と前記第２反射部材とのうち、一方を固定状態に保持し、他方を前記第１光軸と前記第２光軸とがなす平面に垂直な軸周りに回動自在に保持する保持部材と、
を備える防振ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学像の像振れを防止する防振光学系、望遠光学系、双眼鏡、及び防振ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
遠景の光学像を拡大して観察するための光学観察装置として、１つの望遠光学系を備える単眼鏡や、左右方向に並べた一対の望遠光学系を備える双眼鏡などがある。また、手振れなどの振動による光学像の像振れを防止するために、光学像の像振れを補正する防振光学系を備えた光学観察装置も知られている。【０００３】
光学観察装置の防振光学系には、望遠光学系に設けられた正立プリズムを駆動して像振れを補正するものや、複数の反射ミラーを駆動して像振れを補正するものなどがある。反射ミラーを駆動する防振光学系は、正立プリズムを駆動する防振光学系に比べて軽量であり、かつローコストという特徴がある。【０００４】
特許文献１には、望遠光学系を構成する対物光学系と接眼光学系との間に、第１〜第４反射部材を備える防振光学系を配置した光学観察装置が記載されている。第１〜第４反射部材は、反射ミラーにより構成されている。特許文献１の防振光学系は、対物光学系の第１光軸を第１反射部材により偏向して第２光軸とし、第２光軸を第３反射部材により偏向して第３光軸とし、第３光軸を第３反射部材により偏向して第４光軸とし、第４光軸を第４反射部材により偏向して、接眼光学系に入射する第５光軸としている。第２反射部材及び第３反射部材は、それぞれ回動可能な可動反射部材となっており、第２反射部材及び第３反射部材を、直交する２つの回動軸周りでそれぞれ独立して回動させることで、第１方向（ピッチ方向）及び第２方向（ヨー方向）の像振れを補正することができる。【０００５】
特許文献２には、撮影レンズの像側に第１の可動ミラー及び第２の可動ミラーを備える防振光学系を配置した撮影光学系が記載されている。第１の可動ミラーは、撮影レンズの光軸を上方に偏向し、第２の可動ミラーは、第２の可動ミラーで反射された光軸が撮影レンズの光軸と第１の反射光で偏向した光軸を含む平面に対して垂直な方向に偏向する向きに配置されている。第２の可動ミラーで反射された光軸の焦点面には、フィルムが配置されている。第１の可動ミラー及び第２の可動ミラーは、それぞれが独立して回動することにより、撮像装置の動きによるフィルム面上での像振れを補正することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−３３３２０１号公報
【特許文献２】特開平１１−３０５２７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
撮像装置や双眼鏡などの光学観察装置には、撮影画像や観察画像の像振れを補正するために、防振光学系が用いられる。防振光学系は、撮像装置や観察装置に内蔵されるので、収納スペースの確保や応答速度の高速化や、携帯性向上のために、小型・軽量であることが望まれている。しかしながら、特許文献１の防振光学系は、４個の反射部材を必要とし、反射部材の個数分だけ光路も長くなるため、軽量化及び小型化が難しい。【０００８】
一方、特許文献２のように、２つの可動反射部材のみで構成することも考えられるが、この構成では、防振光学系に入射する撮影レンズの光軸の向きと、防振光学系から射出する光軸の向きとが直交してしまうという問題がある。また、２枚の反射部材の反射方向を変更することで、防振光学系に入射する光軸の向きと射出する光軸の向きを合わせることは可能だが、この状態で２枚の反射部材をそれぞれ回動させた場合には、光軸を中心に光学像が回転してしまい、適切な観察や撮像が行えなくなるという問題がある。【０００９】
本発明は、上記課題を解決するために、反射部材の個数を減らした場合でも適切な観察が可能な防振光学系、望遠光学系、双眼鏡、及び防振ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の防振光学系は、望遠光学系を構成する対物光学系と接眼光学系との間に配置され、望遠光学系の振れによる光学像の像振れを防止する。防振光学系は、第１反射部材と、第２反射部材とを備えている。第１反射部材は、対物光学系の第１光軸に対して傾いて配置され、第１光軸を偏向して第２光軸とする。第２反射部材は、第２光軸に対して傾いて配置され、第２光軸を偏向して第１光軸と平行な第３光軸とする。第１反射部材と第２反射部材とのうち、いずれか一方を回動可能な可動反射部材とし、可動反射部材を回動させることで第１方向の像振れを補正する。また、第１反射部材と第２反射部材とを一体で回動させることで、第１方向と直交する第２方向の像振れを補正する。【００１１】
第１方向の像振れを補正するために、可動反射部材が回動される第１回動軸は、可動反射部材の反射面と第２光軸との交点を通り、第１光軸と第２光軸とがなす平面に対して垂直な軸であることが好ましい。【００１２】
第２方向の像振れを補正するために、第１反射部材と第２反射部材とが一体で回動される第２回動軸は、第２光軸であることが好ましい。【００１３】
第１反射部材と第２反射部材とのうち、可動反射部材とされたいずれか一方の反射部材を、第１方向の像振れが補正可能なように回動自在に保持し、他方の反射部材を固定状態で保持する鏡枠を備えることが好ましい。【００１４】
鏡枠は、第２方向の像振れを補正可能なように、回動自在に保持されていることが好ましい。【００１５】
第１光軸と第２光軸とがなす角度は、直角であることが好ましい。【００１６】
また、本発明の望遠光学系は、対物光学系と、接眼光学系とを備える。対物光学系は、正の合成焦点距離を有する。対物光学系と接眼光学系との間に上記の防振光学系が設けられている。また、望遠光学系を構成する接眼光学系は、正の合成焦点距離を有し、防振光学系と接眼光学系との間には、光学像の上下左右を反転する正立光学系が設けられていることが好ましい。【００１７】
また、本発明の双眼鏡は、上記望遠光学系を、第１光軸同士が平行になるように左右一対で並べた左側望遠光学系及び右側望遠光学系により双眼視を可能にしている。左側望遠光学系及び右側望遠光学系は、それぞれ独立した防振光学系を備えている。また、左側望遠光学系の防振光学系と、右側望遠光学系の防振光学系は、第１方向の像振れを補正する回動と、第２方向の像振れを補正する回動とが同一の回動量となるように、リンク機構で連結されていることが好ましい。【００１８】
また、本発明の防振ユニットは、光学像の像振れを防止する。防振ユニットは、第１反射部材と、第２反射部材と、保持部材とを備えている。第１反射部材は、第１光軸に対して傾いて配置され、第１光軸を偏向して第２光軸とする。第２反射部材は、第２光軸に対して傾いて配置され、第２光軸を偏向して第１光軸と平行な第３光軸とする。保持部材は、第１反射部材と第２反射部材とを保持し、第２光軸周りに回動自在に配置されている。保持部材は、第１反射部材と第２反射部材とのうち、一方を固定状態に保持し、他方を第１光軸と第２光軸とがなす平面に垂直な軸周りに回動自在に保持する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、従来の反射部材からなる防振光学系に比べ、反射部材の数を減らすことができるので、防振光学系と、これを利用する望遠光学系、双眼鏡、及び防振ユニットの小型化、軽量化及びローコスト化を図ることができる。また、反射部材の数を減らしても光学像の回転が抑えられるため、遠景の観察を適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】防振光学系を説明する概要図である。
【図２】双眼鏡の外観を示す斜視図である。
【図３】双眼鏡の水平方向断面図である。
【図４】双眼鏡の左眼用光軸に沿った垂直方向断面図である。
【図５】防振機構の構成を示す斜視図である。
【図６】防振光学系を含む左側防振ユニットの分解斜視図である。
【図７】リンク機構の分解斜視図である。
【図８】第２リンク部材の端部形状を示す斜視図である。
【図９】防振機構の平面図である。
【図１０】振れ補正時の防振機構の平面図である。
【図１１】防振機構の左眼用光軸に沿った垂直方向断面図である。
【図１２】振れ補正時の防振機構の左眼用光軸に沿った垂直方向断面図である。
【図１３】第１アクチュエータの斜視図である。
【図１４】第２アクチュエータの斜視図である。
【図１５】防振制御回路のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
［第１実施形態］
図１に示すように、本実施形態の防振光学系１０は、望遠光学系１１を構成する対物光学系１２と接眼光学系１３との間に配置され、望遠光学系１１が設けられた光学観察装置の振れによって望遠光学系１１の光学像に生じた像振れを補正する。
【００２２】
防振光学系１０は、第１反射部材１５と、第２反射部材１６とを備えている。第１反射部材１５は、対物光学系１２の第１光軸１４ａに対して傾いて配置され、第１光軸１４ａを反射により偏向して第２光軸１４ｂとする。第２反射部材１６は、第２光軸１４ｂに対して傾いて配置され、第２光軸１４ｂを反射により偏向して第１光軸１４ａと平行な第３光軸１４ｃとする。第１反射部材１５及び第２反射部材１６には、表面反射型の反射ミラーが用いられている。例えば、第１反射部材１５の反射面１５ａが第１光軸１４ａに対して４５°の傾きで配置されている場合、第１光軸１４ａと第２光軸１４ｂとがなす角度θ１、及び第２光軸１４ｂと第３光軸１４ｃとがなす角度θ２は、それぞれ直角（９０°）になる。
【００２３】
第１反射部材１５と第２反射部材１６とのうちのいずれか一方は、回動可能な可動反射部材となっている。可動反射部材は、例えば、第１反射部材１５である。光学観察装置の第１方向への振れ量に応じて可動反射部材を回動させることにより、第３光軸の偏向方向が変更されるので、第１方向の像振れを補正することができる。また、第１反射部材１５及び第２反射部材１６は、一体で回動可能となっている。光学観察装置の第２方向への振れ量に応じて第１反射部材１５及び第２反射部材１６を一体で回動させることにより、第３光軸の偏向方向が変更されるので、第１方向と直交する第２方向の像振れを補正することができる。
【００２４】
可動反射部材が第１方向の像振れを解消するために回動される第１回動軸は、可動反射部材の反射面と第２光軸との交点を通り、第１光軸と第２光軸とがなす平面に対して垂直な軸である。例えば、第１反射部材１５が可動反射部材である場合には、第１回動軸は、第１反射部材１５の反射面１５ａと第２光軸１４ｂとの交点Ｐ１を通り、第１光軸１４ａと第２光軸１４ｂとがなす平面に対して垂直な回動軸１８となる。同様に、第２反射部材１６が可動反射部材である場合には、第１回動軸は、第２反射部材１６の反射面１６ａと第２光軸１４ｂとの交点Ｐ２を通り、第１光軸１４ａと第２光軸１４ｂとがなす平面に対して垂直な回動軸１９となる。したがって、第１反射部材１５または第２反射部材１６の回動により、第３光軸１４ｃの偏向方向が回動軸１８または回動軸１９を中心にして変更されるので、第１方向の像振れとして、いわゆるピッチ方向の像振れが補正される。
【００２５】
また、第１反射部材１５及び第２反射部材１６が一体で回動される第２回動軸は、例えば第２光軸１４ｂである。したがって、第１反射部材１５及び第２反射部材１６が一体で回動することにより、第３光軸１４ｃの偏向方向が第２光軸１４ｂを中心にして変更されるので、第２方向の像振れとして、いわゆるヨー方向の像振れが補正される。
【００２６】
第１方向及び第２方向の複合的な像振れを補正する場合には、第１反射部材１５を第１回動軸で回動させながら、第１反射部材１５及び第２反射部材１６を一体で第２回動軸の周りに回動させることになる。このような複合的な像振れを補正する場合でも、第１反射部材１５及び第２反射部材１６を一体で回動させているので、光学像が光軸を中心に回動するような現象が抑えられる。
【００２７】
以上説明したように、本実施形態の防振光学系１０は、第１反射部材１５及び第２反射部材１６の２つの反射部材で構成しているため、従来の防振光学系よりも反射部材の数が少なくなり、小型化、軽量化及びローコスト化に寄与することができる。また、第１反射部材１５と第２反射部材１６とのうち、いずれか一方を可動反射部材として第１方向の像振れを補正するとともに、第１方向と直交する第２方向の像振れを補正する場合には、第１反射部材１５及び第２反射部材１６を一体で回動させている。したがって、第１方向と第２方向との複合的な像振れを補正する場合でも、光学像が光軸を中心に回動する現象を抑えることができる。
【００２８】
［第２実施形態］
図２において、本実施形態の双眼鏡３０は、第１実施形態の望遠光学系により構成された左右一対の左側望遠光学系及び右側望遠光学系により、遠景の光学像を拡大して観察するために使用される光学観察装置である。双眼鏡３０の左側望遠光学系及び右側望遠光学系には、第１実施形態で説明した防振光学系１０と同様の防振光学系が設けられている。防振光学系は、双眼鏡３０の前後方向をＹ軸、前後方向に直交する幅方向をＸ軸、Ｙ軸及びＸ軸に直交する垂直な軸をＺ軸とした場合に、Ｘ軸周りのピッチ方向（第１方向）の像振れと、Ｚ軸周りのヨー方向（第１方向に直交する第２方向）の像振れを補正する。
【００２９】
双眼鏡３０は、前面３１ａに左右一対の左側対物開口３２Ｌ及び右側対物開口３２Ｒが設けられた本体部３１と、本体部３１の背面側に設けられた左右一対の左側接眼部３３Ｌ及び右側接眼部３３Ｒとを備えている。双眼鏡３０は、本体部３１を把持して左側対物開口３２Ｌ及び右側対物開口３２Ｒを被観察物に向け、左側接眼部３３Ｌ及び右側接眼部３３Ｒを両眼で覗くことにより、被観察物の拡大された像を観察することができる。
【００３０】
左側対物開口３２Ｌ及び右側対物開口３２Ｒの奥には、左側対物光学系３５Ｌ及び右側対物光学系３５Ｒが設けられている。左側接眼部３３Ｌ及び右側接眼部３３Ｒの内部には、左側接眼光学系３６Ｌ及び右側接眼光学系３６Ｒが設けられている。左側対物光学系３５Ｌ、右側対物光学系３５Ｒ、左側接眼光学系３６Ｌ、及び右側接眼光学系３６Ｒは、それぞれ正の合成焦点距離を有するレンズで構成されている。
【００３１】
左側対物光学系３５Ｌ及び左側接眼光学系３６Ｌは、双眼鏡３０の前後方向（Ｙ軸方向）に沿うように設定された左眼用光軸ＢＬ上に配置されており、左側望遠光学系３７Ｌを構成する。また、右側対物光学系３５Ｒ及び右側接眼光学系３６Ｒは、双眼鏡３０の前後方向に直交する幅方向（Ｘ軸方向）において、左眼用光軸ＢＬと平行に設定された右眼用光軸ＢＲ上に配置されており、右側望遠光学系３７Ｒを構成する。
【００３２】
本体部３１の前面３１ａにおいて、左側対物開口３２Ｌと右側対物開口３２Ｒとの間には、電池収容部３９が設けられている。電池収容部３９には、後述する防振制御回路８６（図１５参照）の電源となる電池４２（図４参照）が収容されている。また、本体部３１の背面側上部には、ピント調整を行う際に回動操作される調整ノブ４０が設けられている。本体部３１の上面右側には、押しボタン式の電源スイッチ４１が設けられている。電源スイッチ４１は、押圧操作時に防振制御回路８６を作動させる。
【００３３】
図３及び図４は、双眼鏡３０の水平方向断面、及び左眼用光軸ＢＬに沿った垂直方向断面を表している。図３及び図４に示すように、双眼鏡３０は、筐体４３、左側対物鏡筒４４Ｌ、右側対物鏡筒４４Ｒ、防振機構４５、制御基板４６、左側正立光学系４７Ｌ、右側正立光学系４７Ｒ、左側接眼鏡筒４８Ｌ及び右側接眼鏡筒４８Ｒを備えている。防振光学系を含む防振機構４５、左側正立光学系４７Ｌ及び右側正立光学系４７Ｒは、左側望遠光学系３７Ｌ及び右側望遠光学系３７Ｒを構成する。
【００３４】
筐体４３は、筐体本体５０と、左側接眼筐体５１Ｌと、右側接眼筐体５１Ｒとを備えている。筐体本体５０は、本体部３１の外装である。左側接眼筐体５１Ｌは、左側接眼部３３Ｌの外装である。右側接眼筐体５１Ｒは、右側接眼部３３Ｒの外装である。本体筐体５３には、左側対物鏡筒４４Ｌ、右側対物鏡筒４４Ｒ、防振機構４５及び制御基板４６が収容される。左側接眼筐体５１Ｌには、左側正立光学系４７Ｌ及び左側接眼鏡筒４８Ｌが収容される。また、右側接眼筐体５１Ｒには、右側正立光学系４７Ｒ及び右側接眼鏡筒４８Ｒが収容される。
【００３５】
左側接眼筐体５１Ｌ及び右側接眼筐体５１Ｒには、左側接眼光学系３６Ｌ及び右側接眼光学系３６Ｒをそれぞれ外部に露呈させるために、左側接眼開口５２Ｌ及び右側接眼開口５２Ｒがそれぞれ設けられている。また、左側接眼筐体５１Ｌ及び右側接眼筐体５１Ｒは、左側接眼部３３Ｌ及び右側接眼部３３Ｒの間隔を、双眼鏡使用者の両眼の間隔に合わせて調整可能にするため、筐体本体５０に対して、左眼用光軸ＢＬ及び右眼用光軸ＢＲを中心としてそれぞれ回動自在となるように嵌合されている。
【００３６】
左側対物鏡筒４４Ｌ及び右側対物鏡筒４４Ｒは、円筒形状をしており、内部に左側対物光学系３５Ｌ及び右側対物光学系３５Ｒをそれぞれ収容している。左側対物鏡筒４４Ｌ及び右側対物鏡筒４４Ｒは、図示しない保持機構によって光軸方向に移動自在となるように保持されている。保持機構は、調整ノブ４０の回動操作により、左側対物鏡筒４４Ｌ及び右側対物鏡筒４４Ｒを光軸方向に移動させる。
【００３７】
防振機構４５は、手振れなどによって光学像に生じた像振れを補正するための機構である。図５に示すように、防振機構４５は、左側防振ユニット５４Ｌ、右側防振ユニット５４Ｒ、リンク機構５５、第１アクチュエータ５６及び第２アクチュエータ５７を備えている。
【００３８】
左側防振ユニット５４Ｌは、左側望遠光学系３７Ｌにおける像振れを補正する機構である。左側防振ユニット５４Ｌは、左側対物光学系３５Ｌと左側接眼光学系３６Ｌとの間に配置され、左側望遠光学系３７Ｌの一部を構成している。また、右側防振ユニット５４Ｒは、右側望遠光学系３７Ｒにおける像振れを補正する機構である。右側防振ユニット５４Ｒは、右側対物光学系３５Ｒと右側接眼光学系３６Ｒとの間に配置され、右側望遠光学系３７Ｒの一部を構成している。
【００３９】
リンク機構５５は、左側防振ユニット５４Ｌと右側防振ユニット５４Ｒとの間を連結し、像振れ補正時に左側防振ユニット５４Ｌと右側防振ユニット５４Ｒとに同一の動作をさせるための機構である。第１アクチュエータ５６及び第２アクチュエータ５７は、左側防振ユニット５４Ｌと右側防振ユニット５４Ｒとの間に配置され、リンク機構５５を駆動することにより、左側防振ユニット５４Ｌ及び右側防振ユニット５４Ｒを動作させる。リンク機構５５を用いることにより、アクチュエータの制御が単純化できるとともに、小型化やローコスト化が可能となる。
【００４０】
左側正立光学系４７Ｌ及び右側正立光学系４７Ｒは、防振機構４５により像振れが補正された光学像の上下左右を反転して、左側接眼光学系３６Ｌ及び右側接眼光学系３６Ｒに入射させる光学系である。左側正立光学系４７Ｌ及び右側正立光学系４７Ｒには、例えばポロプリズムやダハプリズムなどの正立プリズムが用いられる。
【００４１】
左側接眼鏡筒４８Ｌ及び右側接眼鏡筒４８Ｒは、円筒形状をしており、内部に左側接眼光学系３６Ｌ及び右側接眼光学系３６Ｒをそれぞれ収容している。なお、左側対物光学系３５Ｌ、右側対物光学系３５Ｒ、左側接眼光学系３６Ｌ及び右側接眼光学系３６Ｒは、図面の煩雑化を防ぐため、それぞれ１枚のレンズとして図示しているが、それぞれ複数枚のレンズで構成してもよい。
【００４２】
図６に示すように、左側防振ユニット５４Ｌは、鏡枠５９と、第１反射部材６０と、保持板６１と、第２反射部材６２とを備えている。鏡枠５９は、前面側及び背面側が開放された箱形状である。第１反射部材６０は、鏡枠５９内に固定される。保持板６１は、鏡枠５９内に回動自在に支持される。第２反射部材６２は、保持板６１の上面に固定される。第１反射部材６０及び第２反射部材６２には、例えば、表面反射型の反射ミラーが用いられている。なお、鏡枠５９及び保持板６１は、本発明の保持部材に相当する。
【００４３】
第１反射部材６０は、鏡枠５９内に挿入されて、反射面が下方を向くように鏡枠５９の内壁上面に接着剤などで固定されている。図４に示すように、Ｘ軸方向から見た鏡枠５９の内壁上面は、左側対物光学系３５Ｌの光軸である第１光軸６４ａに対して４５°の角度となるように傾斜されている。したがって、第１反射部材６０も第１光軸６４ａに対して４５°の角度となるように保持される。
【００４４】
保持板６１は、矩形の板状部材である。保持板６１の上面には、反射面が上方を向くように、第２反射部材６２が接着剤などで固定されている。保持板６１の両側面には、一対の回動ピン６１ａが設けられている。一対の回動ピン６１ａは、保持板６１が鏡枠５９内に挿入された場合に、鏡枠５９の両側面に設けられた一対の軸受け穴５９ａに挿入される。これにより、保持板６１及び第２反射部材６２は、鏡枠５９内に回動自在に支持される。
【００４５】
保持板６１の下面には、下方に向かって突出されたアーム６１ｂが設けられている。アーム６１ｂの先端には、Ｙ軸方向に突出されてリンク機構５５に連結された連結ピン６１ｃが設けられている。保持板６１は、連結ピン６１ｃを介してリンク機構５５により回動される。なお、保持板６１は、双眼鏡３０に振れが加えられていない状態では、第２反射部材６２が第１反射部材６０と平行になるように、リンク機構５５によって角度が保持されている。
【００４６】
鏡枠５９の上面及び下面の同一Ｚ軸上には、筐体本体５０の内壁上面及び内壁下面に立設された一対の軸受ピン５０ａによって回動自在に支持される一対の軸受けボス５９ｂが設けられている。これにより、鏡枠５９に保持された第１反射部材６０及び第２反射部材６２は、Ｚ軸周りで一体に回動可能となる。また、鏡枠５９の前面側の上部及び下部には、リンク機構５５との連結に利用される一対の上部連結ボス５９ｃ及び下部連結ボス５９ｄが、同一Ｚ軸上に設けられている。
【００４７】
第１反射部材６０及び第２反射部材６２は、本発明の防振光学系に相当する。第２反射部材６２は、本発明の可動反射部材に相当する。第１反射部材６０は、左側対物光学系３５Ｌの第１光軸６４ａを反射により偏向して、第１光軸６４ａに対して直角な第２光軸６４ｂとする。第２反射部材６２は、第２光軸６４ｂを反射により偏向して、第１光軸６４ａと平行な第３光軸６４ｃとする。
【００４８】
保持板６１の回動ピン６１ａは、第２反射部材６２の反射面と第２光軸６４ｂとの交点を通り、第１光軸６４ａと第２光軸６４ｂとがなす平面に垂直な軸である。このため、回動ピン６１ａは、第１回動軸に相当する。したがって、第２反射部材６２は、回動ピン６１ａの周りで回動することにより、第３光軸６４ｃの偏向方向を変更し、第１方向（ピッチ方向）の像振れを補正することができる。
【００４９】
鏡枠５９の軸受けボス５９ｂは、第２光軸６４ｂ上に設けられており、第２回動軸に相当する。したがって、第１反射部材６０及び第２反射部材６２は一体で、軸受けボス５９ｂの周りを回動して第３光軸６４ｃの偏向方向を変更することにより、第１方向に直交する第２方向（ヨー方向）の像振れを補正することができる。
【００５０】
なお、右側防振ユニット５４Ｒは、左側防振ユニット５４Ｌと同一の構成を有しており、左側防振ユニット５４Ｌと同様に筐体本体５０によってＺ軸周りで回動自在に支持されている。また、右側防振ユニット５４Ｒは、左側防振ユニット５４Ｌと同様の構造でリンク機構５５と連結されている。したがって、右側防振ユニット５４Ｒの詳しい説明は省略する。
【００５１】
図７に示すように、リンク機構５５は、第１リンク部材６６と、第２リンク部材６７とを備えている。第１リンク部材６６は、左側防振ユニット５４Ｌと右側防振ユニット５４Ｒの鏡枠５９同士を連結する。第１リンク部材６６は、鏡枠５９に連結することにより、Ｘ軸方向において移動自在に支持される。第２リンク部材６７は、左側防振ユニット５４Ｌと右側防振ユニット５４Ｒの第２反射部材６２同士を連結する。第２リンク部材６７は、第１リンク部材６６により回動自在に支持される。
【００５２】
第１リンク部材６６は、第１アーム６９と、第２アーム７０と、一対の連結部７１とを備える。第１アーム６９の下面には、鏡枠５９の上部連結ボス５９ｃに挿入される連結ピン６９ａが左右一対に設けられている。第２アーム７０の上面には、鏡枠５９の下部連結ボス５９ｄに挿入される連結ピン７０ａが左右一対に設けられている。一対の連結部７１は、第１アーム６９と第２アーム７０とが一体になるように垂直方向に配されている。一対の連結部７１には、Ｙ軸方向に沿うように鏡枠５９の間に向けて突出された左右一対の第３アーム７２がそれぞれ設けられている。第３アーム７２には、連結穴７２ａが同一Ｘ軸上にそれぞれ設けられている。また、一対の連結部７１には、第３アーム７２が設けられているのとは反対側の辺に、第２リンク部材６７との干渉を避けるための切欠７１ａがそれぞれ設けられている。
【００５３】
第２リンク部材６７は、本体アーム７４と、左右一対の連結アーム７５とを備える。本体アーム７４は、Ｘ軸方向に沿うように設けられている。左右一対の連結アーム７５は、本体アーム７４から、Ｙ軸方向に沿うように鏡枠５９の間に向けて突出されている。連結アーム７５の側面には、第１リンク部材６６の第３アーム７２に設けられた連結穴７２ａに挿入される連結ピン７５ａがそれぞれ設けられている。第２リンク部材６７は、連結アーム７５と第３アーム７２とが連結することにより、連結ピン７５ａの軸周りで回動自在となるように、第１リンク部材６６によって支持される。
【００５４】
本体アーム７４の両端には、保持板６１の連結ピン６１ｃに下方から当接する当接部７７がそれぞれ設けられている。図８に示すように、当接部７７の当接面７７ａは、第２リンク部材６７の回動によって当接部７７と連結ピン６１ｃとの当接状態が変化しないようにするため、円弧状にされている。本体アーム７４の両端には、保持板６１の連結ピン６１ｃを当接部７７に当接するように付勢する一対の付勢部材７８が取り付けられている。付勢部材７８としては、例えば金属板からなる板バネが用いられている。
【００５５】
図９及び図１０に示すように、リンク機構５５は、第１リンク部材６６をＸ軸方向に沿って移動させることにより、左側防振ユニット５４Ｌ及び右側防振ユニット５４Ｒを、軸受けボス５９ｂを中心にＺ軸周りで回動させる。これにより、左側防振ユニット５４Ｌ及び右側防振ユニット５４Ｒの第１反射部材６０及び第２反射部材６２がそれぞれ一体で回動するので、第３光軸６４ｃの偏向方向が変更され、第２方向（ヨー方向）の像振れが補正される。また、図１１及び図１２に示すように、第２リンク部材６７が連結ピン７５ａを中心に回動した場合には、左側防振ユニット５４Ｌ及び右側防振ユニット５４Ｒの第２反射部材６２がそれぞれ回動されるので、第３光軸６４ｃの偏向方向が変更され、第１方向（ピッチ方向）の像振れが補正される。
【００５６】
なお、Ｙ軸方向における第１リンク部材６６の第３アーム７２の長さ（連結ピン６９ａから連結穴７２ａまでの長さ）Ｌａと、同方向における第２リンク部材６７の連結アーム７５の長さ（本体アーム７４の中心から連結ピン７５ａまでの長さ）Ｌｂと、鏡枠５９の上部連結ボス５９ｃから軸受けボス５９ｂまでの長さＬｃとは、同一とされている。このように、防振ユニット５４を第１リンク部材６６で回動させる際の回動半径である長さＬａと、第１反射部材６０を第２リンク部材６７で回動させる際の回動半径である長さＬｂ、Ｌｃとが同一となっているので、防振ユニット５４が回転している（傾いている）状態で、第２リンク部材６７の回動が可能となっている。
【００５７】
図１３に示すように、第１アクチュエータ５６は、コイル基板８０と、磁石８１とを備えている。コイル基板８０は、第１リンク部材６６の取付部６６ａに取り付けられている。磁石８１は、板状であり、コイル基板８０と対面するように本体部３１内に固定されている。コイル基板８０には、銅線を巻いたコイル８０ａが設けられている。第１アクチュエータ５６は、いわゆるフラットコイル式のボイスコイルモータ（Voice Coil Motor）であり、コイル８０ａに電流を流すことにより、磁石８１の磁界の中でコイル基板８０がＸ軸方向に移動し、第１リンク部材６６を駆動する。
【００５８】
コイル基板８０には、Ｘ軸用位置センサ８０ｂが設けられている。Ｘ軸用位置センサ８０ｂは、コイル８０ａの内側にコイル基板８０のＸ軸方向の移動量を計測する。Ｘ軸用位置センサ８０ｂは、例えば、ホール素子などの磁気センサであり、磁石８１の磁気を検出して、磁気の強さに応じた検出信号を出力する。
【００５９】
図１４に示すように、第２アクチュエータ５７は、コイル基板８３と、磁石８４とを備えている。コイル基板８３は、第２リンク部材６７の取付部６７ａに取り付けられている。磁石８４は、板状であり、コイル基板８３と対面するように本体部３１内に固定されている。コイル基板８３には、コイル８３ａと、Ｚ軸用位置センサ８３ｂが設けられている。第２アクチュエータ５７は、第１アクチュエータ５６と同様のボイスコイルモータであり、コイル８３ａに電流を流すことにより、磁石８４の磁界の中でコイル基板８３がＺ軸方向に移動し、第２リンク部材６７を駆動する。Ｚ軸用位置センサ８３ｂは、Ｘ軸用位置センサ８０ｂと同様の磁気センサであり、コイル基板８３のＸ軸方向の移動量を計測する。
【００６０】
図１５に示すように、制御基板４６に設けられている防振制御回路８６は、ＲＯＭ（Read Only Memory）８７と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）８８と、振れ量測定８９センサと、ドライバ９０、９１とを備える。ＲＯＭ８７には、制御プログラムが記憶されている。ＣＰＵ８８は、制御プログラムに基づいて防振機構４５を制御する。振れ量測定センサ８９は、双眼鏡３０のＸ軸周り及びＺ軸周りの振れ量を測定する。ドライバ９０、９１は、第１アクチュエータ５６及び第２アクチュエータ５７をそれぞれ駆動する。ＣＰＵ８８には、電源スイッチ４１、Ｘ軸用位置センサ８０ｂ及びＺ軸用位置センサ８３ｂが接続されている。
【００６１】
次に、上記実施形態の作用について説明する。防振制御回路８６は、電源スイッチ４１のオン操作により作動を開始する。振れ量測定センサ８９は、双眼鏡３０のＸ軸周り及びＺ軸周りの振れを検出し、検出信号をＣＰＵ８８に出力する。ＣＰＵ８８は、振れ量測定センサ８９の検出信号と、Ｘ軸用位置センサ８０ｂ及びＺ軸用位置センサ８３ｂにより検出したコイル基板８０及びコイル基板８３の位置情報とに基づき、ドライバ９０、９１を制御し、光学像の像振れが補正されるように第１アクチュエータ５６及び第２アクチュエータ５７を駆動させる。
【００６２】
双眼鏡３０に対し、ピッチ方向の像振れが発生している場合、ＣＰＵ８８は、第２アクチュエータ５７のコイル基板８３をＺ軸方向に移動させる。コイル基板８３の移動により、第２リンク部材６７が連結アーム７５の連結ピン７５ａを中心に回動し、左側防振ユニット５４Ｌ及び右側防振ユニット５４Ｒの各第２反射部材６２は、それぞれ回動ピン６１ａを中心として、Ｘ軸周りに回動される。これにより、第３光軸６４ｃの偏向方向が変更されるので、第１方向（ピッチ方向）の像振れが補正される。
【００６３】
また、双眼鏡３０に対し、ヨー方向の像振れが発生している場合には、ＣＰＵ８８は、第１アクチュエータ５６のコイル基板８０をＸ軸方向に移動させる。コイル基板８０の移動により、第１リンク部材６６がＸ軸方向に移動し、左側防振ユニット５４Ｌ及び右側防振ユニット５４Ｒの各鏡枠５９は、それぞれ軸受けボス５９ｂを中心として、Ｚ軸周りに回動される。これにより、左側防振ユニット５４Ｌ及び右側防振ユニット５４Ｒの各第１反射部材６０及び第２反射部材６２が一体で回動され、第３光軸６４ｃの偏向方向が変更されるので、第２方向（ヨー方向）の像振れを補正することができる。
【００６４】
双眼鏡３０に対し、ピッチ方向及びヨー方向の像振れが発生している場合には、ＣＰＵ８８は、第１アクチュエータ５６及び第２アクチュエータ５７を駆動させ、左側防振ユニット５４Ｌ及び右側防振ユニット５４Ｒの各第２反射部材６２をＸ軸周りで回動させながら、左側防振ユニット５４Ｌ及び右側防振ユニット５４Ｒの各第１反射部材６０及び第２反射部材６２を一体でＺ軸周りに回動させる。このような複合的な像振れを補正する場合でも、第１反射部材６０及び第２反射部材６２を一体で回動させるようにしているので、光学像が光軸を中心に回動するような現象が抑えられている。
【００６５】
本実施形態の双眼鏡３０によれば、従来の反射部材からなる防振光学系を備えた双眼鏡に比べ、反射部材の数を減らすことができるので、双眼鏡の小型化、軽量化及びローコスト化が可能である。また、反射部材の数を減らしても光学像が回転する現象が抑えられているので、遠景の観察を適切に行うことができる。
【００６６】
第１実施形態及び第２実施形態では、対物光学系の第１光軸に対し、第１反射部材を４５°の角度で傾けることにより、第１光軸に対して偏向される第２光軸の角度を９０°にしているが、この第１光軸と第２光軸とがなす角度は、９０°より小さくてもまたは大きくてもよい。また、第１反射部材及び第２反射部材を一体で回動させる場合に、回動軸として第２光軸を用いたが、これに限定されるものではない。例えば、第１光軸と第１反射部材の反射面との交点を通り、かつ第１光軸と第２光軸からなる平面内の軸であれば、自由に選択可能である。
【００６７】
また、第２実施形態では、左側防振ユニット５４Ｌと右側防振ユニット５４Ｒとをリンク機構５５で連結して一体に回動させているが、左側防振ユニット５４Ｌと右側防振ユニット５４Ｒとをそれぞれ別のアクチュエータで回動させてもよい。左側防振ユニット５４Ｌと右側防振ユニット５４Ｒとをリンク機構５５で連結する場合、左側防振ユニット５４Ｌと右側防振ユニット５４Ｒとの間で位置調整を行うための機構が必要となり、複雑な調整作業も必要となる。しかしながら、両者を個別のアクチュエータで駆動させるようにすれば、アクチュエータの制御だけで位置調整が可能になるため、調整作業も簡単になる。
【００６８】
また、上記実施形態では、反射部材として表面反射ミラーを用いたが、裏面反射するプリズムを反射部材として用いてもよい。また、第２実施形態では双眼鏡を例に説明したが、本発明の防振光学系、望遠光学系及び防振ユニットは、単眼鏡にも適用可能である。本発明の防振光学系、望遠光学系及び防振ユニットは、双眼鏡に適用される場合にはそれぞれ左右一対に設けられ、単眼鏡に適用される場合には１つずつ設けられる。さらに、上記各実施形態では、複数の光軸間の位置関係を表すために直角、平行などの用語を用い、あるいは４５°、９０°などの具体的な数値角度を用いて説明している。しかしながら、これらは光学系において要求される精度に応じた誤差で許容される範囲を含むものである。
【００６９】
また、本発明の防振ユニットは、デジタルカメラ等の撮影装置にも適用可能である。撮影装置は、レンズ鏡筒とカメラ本体とを備えている。レンズ鏡筒は、撮影光学系を収納している。カメラ本体は、レンズ鏡筒から射出された光を撮像する撮像センサを有している。撮像センサは、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）型撮像センサやＣＣＤ（Charge Coupled Device）型撮像センサ等である。防振ユニットは、レンズ鏡筒と撮像センサとの間に配置される。
【００７０】
防振ユニットは、レンズ鏡筒とカメラ本体とのいずれかに設けられる。例えば、レンズ鏡筒が交換可能なレンズ交換式の撮影装置において、防振ユニットをレンズ鏡筒内に設ける場合、レンズ鏡筒内には、防振ユニットが設けられる他、防振ユニットを動作させる各部材（例えば、第１アクチュエータ、第２アクチュエータ、及び防振制御回路等）が設けられる。
【００７１】
また、防振ユニットは、光学ファインダー装置を有している撮影装置において、光学ファインダー装置内に設けても良い。
【００７２】
なお、防振ユニットが撮影装置に適用される場合、第１反射部材は、撮影光学系の入射光軸（第１光軸）に対して傾いて配置される。
【符号の説明】
【００７３】
１０  防振光学系
１１  望遠光学系
１２  対物光学系
１３  接眼光学系
１４ａ、６４ａ  第１光軸
１４ｂ、６４ｂ  第２光軸
１４ｃ、６４ｃ  第３光軸
１５、６０  第１反射部材
１５ａ  反射面
１６、６２  第２反射部材
１６ａ  反射面
１８、１９  回動軸
３０  双眼鏡
３７Ｌ  左側望遠光学系
３７Ｒ  右側望遠光学系
５４Ｌ  左側防振ユニット
５４Ｒ  右側防振ユニット
５５  リンク機構
５９  鏡枠
６１  保持板
【図１】
2016006569.tif 000003
【図２】
2016006569.tif 000004
【図３】
2016006569.tif 000005
【図４】
2016006569.tif 000006
【図５】
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【図６】
2016006569.tif 000008
【図７】
2016006569.tif 000009
【図８】
2016006569.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2016006569.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2016006569.tif 000014
【図１３】
2016006569.tif 000015
【図１４】
2016006569.tif 000016
【図１５】
2016006569.tif 000017
【国際調査報告】
2016006569.tif 000018
2016006569.tif 000019
2016006569.tif 000020
2016006569.tif 000021