(57)【要約】【課題】色収差を避けることができる望遠鏡及び望遠鏡の防振装置を提供する。【解決手段】手でグリップされるグリップ部材４に、望遠鏡ＴＳの光軸に直交する水平方向軸２０２Ｌ，２０２Ｒを介して台座２０９を回転可能に設ける。台座２０９には望遠鏡ＴＳが載置される。グリップ部材４には、台座２０９を回転させるモータ３と水平方向軸２０２Ｌ，２０２Ｒ周りの角加速度を検知するジャイロセンサ５と制御手段を構成するモータ駆動回路及びＣＰＵ７とを設ける。モータ駆動回路、ＣＰＵ７は、ジャイロセンサ５の検知結果に基いて角加速度を打ち消す方向へモータ３を駆動する。【選択図】図３
2008257111.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
手でグリップされるグリップ部材と、
望遠光学系と、
前記望遠光学系の光軸に直交する水平方向軸と、
前記水平方向軸を介して前記グリップ部材の内部に収納され、前記グリップ部材に対して軸回転可能に設けられ、前記望遠光学系を内蔵する筐体と、
前記グリップ部材に設けられ、前記筐体を回転させる駆動手段と前記水平方向軸周りの角加速度を検知する角加速度センサと、
前記角加速度センサの検知結果に基いて前記角加速度を打ち消す方向へ前記駆動手段を制御する制御手段と
を備えていることを特徴とする望遠鏡。
【請求項２】
手でグリップされるグリップ部材と、
望遠光学系と、
前記望遠光学系を内蔵する筐体と、
前記筐体を望遠光学系の光軸に直交する水平方向軸と、
前記水平方向軸を介して前記グリップ部材に対して軸回転可能に支持するとともに、前記望遠光学系の光軸及び前記水平方向軸に直交する垂直方向軸を介して前記垂直方向軸と前記グリップ部材に回転可能に支持された支持部材と、
前記支持部材に設けられ、前記筐体を前記水平方向軸周りに回転させる第１の駆動手段と、
前記グリップ部材に設けられ、前記支持部材を前記垂直方向軸周りに回転させる第２の駆動手段と前記水平方向軸周り及び前記垂直方向軸周りの角加速度を検知する角加速度センサと、
前記角加速度センサの検知結果に基いて前記角加速度を打ち消す方向へ前記第１、第２の駆動手段を制御する制御手段と
を備えていることを特徴とする望遠鏡。
【請求項３】
手でグリップされるグリップ部材と、
前記望遠鏡の光軸に直交する水平方向軸と、
前記水平方向軸を介して前記グリップ部材に回転可能に設けられた望遠鏡を載置可能な台座と、
前記グリップ部材に設けられ、前記台座を回転させる駆動手段と前記水平方向軸周りの角加速度を検知する角加速度センサと、
前記角加速度センサの検知結果に基いて前記角加速度を打ち消す方向へ前記駆動手段を制御する制御手段と
を備えていることを特徴とする望遠鏡の防振装置。
【請求項４】
前記望遠鏡を前記台座に固定するための固定手段を備えていることを特徴とする請求項３記載の望遠鏡の防振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は望遠鏡及び望遠鏡の防振装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、手ぶれによって観察対象物の像がぶれないようにする防振機構を備えた双眼鏡が知られている。
【０００３】
例えば、観察対象物側から順に、保護ガラス、対物レンズユニット、バリアングルプリズムユニット及び接眼ユニットを、左右の対物光軸上にそれぞれ配置した双眼鏡がある。バリアングルプリズムユニットが防振機構として用いられている
(例えば、特開２００５−３０９３２１号公報参照)。
【特許文献１】特開２００５−３０９３２１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、上述の双眼鏡には、対物光軸上の対物レンズユニットと接眼ユニットとの間に防振機構としてバリアングルプリズムユニットが配置されているので、色収差の発生を避けることはできないという問題があった。
【０００５】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は色収差の発生を避けることができる望遠鏡及び望遠鏡の防振装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため請求項１記載の発明は、手でグリップされるグリップ部材と、望遠光学系と、前記望遠光学系の光軸に直交する水平方向軸と、前記水平方向軸を介して前記グリップ部材の内部に収納され、前記グリップ部材に対して軸回転可能に設けられ、前記望遠光学系を内蔵する筐体と、前記グリップ部材に設けられ、前記筐体を回転させる駆動手段と前記水平方向軸周りの角加速度を検知する角加速度センサと、前記角加速度センサの検知結果に基いて前記角加速度を打ち消す方向へ前記駆動手段を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする望遠鏡である。
【０００７】
請求項２記載の発明は、手でグリップされるグリップ部材と、望遠光学系と、前記望遠光学系を内蔵する筐体と、前記筐体を望遠光学系の光軸に直交する水平方向軸と、前記水平方向軸を介して前記グリップ部材に対して軸回転可能に支持するとともに、前記望遠光学系の光軸及び前記水平方向軸に直交する垂直方向軸を介して前記垂直方向軸と前記グリップ部材に回転可能に支持された支持部材と、前記支持部材に設けられ、前記筐体を前記水平方向軸周りに回転させる第１の駆動手段と、前記グリップ部材に設けられ、前記支持部材を前記垂直方向軸周りに回転させる第２の駆動手段と前記水平方向軸周り及び前記垂直方向軸周りの角加速度を検知する角加速度センサと、前記角加速度センサの検知結果に基いて前記角加速度を打ち消す方向へ前記第１、第２の駆動手段を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする望遠鏡である。
【０００８】
請求項３記載の発明は、手でグリップされるグリップ部材と、前記望遠鏡の光軸に直交する水平方向軸と、前記水平方向軸を介して前記グリップ部材に回転可能に設けられた望遠鏡を載置可能な台座と、前記グリップ部材に設けられ、前記台座を回転させる駆動手段と前記水平方向軸周りの角加速度を検知する角加速度センサと、前記角加速度センサの検知結果に基いて前記角加速度を打ち消す方向へ前記駆動手段を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする望遠鏡の防振装置である。
【０００９】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の望遠鏡の防振装置において、前記望遠鏡を前記台座に固定するための固定手段を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、防振装置を有する望遠鏡の観察像の色収差の発生を避けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１（ａ）はこの発明の第１実施形態に係る双眼鏡の側面図、図１（ｂ）はその１ｂ−１ｂ線に沿う断面を示す概念図である。
【００１３】
この双眼鏡（望遠鏡）はグリップ部材４と望遠光学系ＴＬと双眼鏡ボディ（筐体）１とジャイロセンサ（角加速度センサ）５と基板６とを備えている。
【００１４】
双眼鏡ボディ１は、円筒状の左の双眼鏡ボディ１Ｌと円筒状の右の双眼鏡ボディ１Ｒとで構成されている。双眼鏡ボディ１Ｌ，１Ｒには望遠光学系ＴＬがそれぞれ内蔵されている。左の双眼鏡ボディ１Ｌと右の双眼鏡ボディ１Ｒとは機軸ＭＡを中心としてそれぞれ所定角度回転可能である。したがって、双眼鏡ボディ１Ｌ，１Ｒの間隔を使用者の眼幅に調整することができる。
【００１５】
双眼鏡ボディ１Ｌは望遠光学系ＴＬの光軸に直交する水平方向軸２Ｌを介してグリップ部材４Ｌに回転可能に設けられている。また、双眼鏡ボディ１Ｒは望遠光学系ＴＬの光軸に直交する水平方向軸２Ｒを介してグリップ部材４Ｒに回転可能に設けられている。
【００１６】
水平方向軸２Ｌの一端は双眼鏡ボディ１Ｌにビス（図示せず）で固定され、水平方向軸２Ｌの他端はグリップ部材４Ｌに支持されたモータ３の回転軸（図示せず）に接続されている。また、水平方向軸２Ｒの一端は双眼鏡ボディ１Ｒにビス（図示せず）で固定され、水平方向軸２Ｒの他端はグリップ部材４Ｒに回転可能に支持されている。なお、水平方向軸２Ｌと水平方向軸２Ｒとは同一仮想直線上に位置する。
【００１７】
グリップ部材４は左のグリップ部材４Ｌと右のグリップ部材４Ｒとで構成され、それぞれ手でグリップされる。グリップ部材４Ｌは左の双眼鏡ボディ１Ｌの中間部のほぼ半分を取り囲むように配置されている。また、グリップ部材４Ｒは右の双眼鏡ボディ１Ｒの中間部のほぼ半分を取り囲むように配置されている。
【００１８】
グリップ部材４Ｌ，４Ｒの断面形状ほぼＵ字形である。グリップ部材４Ｌには双眼鏡ボディ１を回転させるモータ（駆動手段）３が設けられている。モータ３としては、低速回転トルクの大きい減速ギアを有するモータ（例えばギアドモータ）や超音波モータ（超音波を発生させるステータ（圧電セラミック）とロータ（動体）とで構成され、コイルや磁石を使わないモータ）等を用いることができる。
【００１９】
ジャイロセンサ５はグリップ部材４Ｌに設けられている。ジャイロセンサ５は水平方向軸２Ｌ，２Ｒ周りの角加速度を検知する。ジャイロセンサ５は例えば振動ジャイロである。ジャイロセンサ５で検知された角加速度は手ブレ信号としてＣＰＵ７へ出力される。
【００２０】
基板６には、図示しないモータ駆動回路が形成されているとともに、ＣＰＵ７が実装されている。基板６はグリップ部材４Ｌに設けられている。ＣＰＵ７は手ブレ信号を入力し、手ブレ信号に基いて水平方向軸２Ｌ，２Ｒ周りの角加速度を打ち消すための計算を行い、モータ駆動回路に制御信号を出力する。モータ駆動回路とＣＰＵ７とで制御手段が構成される。
【００２１】
モータ駆動回路はワイヤ６ａ，６ｂ，６ｃを介してジャイロセンサ５、駆動用電源８及びモータ３に接続されている。モータ駆動回路は制御信号にしたがって水平方向軸２Ｌ，２Ｒ周りの角加速度を打ち消す方向へモータ３を駆動する。
【００２２】
次に、この双眼鏡の防振動作を説明する。
【００２３】
使用者が双眼鏡のグリップ部材４Ｌ，４Ｒを手で持っているとする。手ブレが生じたとき、水平方向軸２Ｌ，２Ｒ周りの角加速度が発生する。ジャイロセンサ５はこの角加速度を検知し、手ブレ信号としてＣＰＵ７へ出力する。ＣＰＵ７は手ブレ信号に基いて水平方向軸２Ｌ，２Ｒ周りの角加速度を打ち消すための計算を行い、モータ駆動回路に制御信号を出力する。モータ駆動回路は制御信号にしたがって水平方向軸２Ｌ，２Ｒ周りの角加速度を打ち消す方向へモータ３を駆動する。この双眼鏡の動作を慣性座標系（ニュートンの運動法則が成り立つ座標系）で見たとき、水平方向軸２Ｌ，２Ｒ周りへグリップ部材４だけが回転し、双眼鏡ボディ１は回転せず、静止する。その結果、この双眼鏡の防振機能が働いていることがわかる。
【００２４】
この実施形態によれば、従来例のように防振機構として用いたプリズムユニットを対物光軸上に配置していないので、防振機能が働いても、望遠光学系ＴＬの有する光学性能を維持することができ、色収差の発生を避けることができる。なお、ジンバルを用いた防振機構に比べても偏芯による色収差の発生は少ない。
【００２５】
図２（ａ）はこの発明の第２実施形態に係る双眼鏡の側面図、図２（ｂ）はその２ｂ−２ｂ線に沿う断面を示す概念図であり、第１実施形態と共通する部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００２６】
この実施形態は双眼鏡ボディ１を水平方向軸２Ｌ，２Ｒ周りだけでなく垂直方向軸１０周りにも回転させることができるようにした点で第１実施形態と相違する。
【００２７】
この双眼鏡（望遠鏡）はグリップ部材１０４と望遠光学系ＴＬと双眼鏡ボディ（筐体）１と支持部材９とジャイロセンサ（角加速度センサ）１０５と基板１０６とを備えている。なお、この双眼鏡では眼幅間隔は接眼部１Ａで調整される。
【００２８】
支持部材９は底面９ａと底面９ａに対して垂直に延びる側面９ｂ，９ｃとで構成されている。支持部材９はほぼＵ字形に形成されており、双眼鏡ボディ１の下方及び側面を囲んでいる。支持部材９の底面９ａには垂直方向軸１０がビス（図示せず）で固定されている。支持部材９は垂直方向軸１０を介してグリップ部材１０４に回転可能に設けられている。
【００２９】
双眼鏡ボディ１Ｌは水平方向軸２Ｌを介して支持部材９に回転可能に設けられている。また、双眼鏡ボディ１Ｒは水平方向軸２Ｒを介してグリップ部材４Ｒに回転可能に設けられている。
【００３０】
水平方向軸２Ｌの一端は双眼鏡ボディ１Ｌにビス（図示せず）で固定され、水平方向軸２Ｌの他端は支持部材９に支持されたモータ（第１の駆動手段）３Ａの回転軸（図示せず）に接続されている。また、水平方向軸２Ｒの一端は双眼鏡ボディ１Ｒにビス（図示せず）で固定され、水平方向軸２Ｒの他端は支持部材９に回転可能に支持されている。
【００３１】
グリップ部材１０４は支持部材９のほぼ全部及び双眼鏡ボディ１の中間部の大部分を囲むように支持部材９の外側に配置され、手でグリップされる。なお、この実施形態ではグリップ部材１０４の断面形状をほぼＣ字形にして双眼鏡の軽量化を図っているが、グリップ部材１０４の断面形状をほぼＯ字形にして支持部材９及び双眼鏡ボディ１の全部を取り囲むようにしてもよい。グリップ部材１０４には垂直方向軸１０を介して支持部材９を回転させるモータ（第２の駆動手段）３Ｂが設けられている。モータ３Ｂとしては、ギアドモータや超音波モータ等を用いることができる。
【００３２】
また、グリップ部材１０４にはジャイロセンサ１０５、モータ駆動回路、ＣＰＵ７及び駆動電源８が設けられている。ジャイロセンサ１０５は水平方向軸２Ｌ，２Ｒ周り及び垂直方向軸１０周りの角加速度を検知する（一方向の加速度センサを２個異なる方向へ向けて設置してもよい）。ジャイロセンサ５で検知された角加速度は手ブレ信号としてＣＰＵ７へ出力される。
【００３３】
基板１０６には、図示しないモータ駆動回路が形成されているとともに、ＣＰＵ７が実装されている。基板１０６はグリップ部材１０４に設けられている。ＣＰＵ７は手ブレ信号を入力し、手ブレ信号に基いて水平方向軸２Ｌ，２Ｒ周り及び垂直方向軸１０周りの角加速度を打ち消すための計算を行い、モータ駆動回路に制御信号を出力する。モータ駆動回路とＣＰＵ７とで制御手段が構成される。
【００３４】
モータ駆動回路はワイヤ１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ，１０６ｄを介してジャイロセンサ１０５、駆動用電源８、モータ３Ａ及びモータ３Ｂに接続されている。モータ駆動回路は制御信号にしたがって水平方向軸２Ｌ，２Ｒ周り及び垂直方向軸１０周りの角加速度を打ち消す方向へモータ３Ａ及びモータ３Ｂを駆動する。
【００３５】
次に、この双眼鏡の防振動作を説明する。
【００３６】
使用者が双眼鏡のグリップ部材１０を手で持っているとする。手ブレが生じたとき、水平方向軸２Ｌ，２Ｒ周り及び垂直方向軸１０周りの角加速度が発生する。ジャイロセンサ１０５はこの角加速度を検知し、手ブレ信号としてＣＰＵ７へ出力する。ＣＰＵ７は手ブレ信号に基いて水平方向軸２Ｌ，２Ｒ周り及び垂直方向軸１０周りの角加速度を打ち消すための計算を行い、モータ駆動回路に制御信号を出力する。モータ駆動回路は制御信号にしたがって水平方向軸２Ｌ，２Ｒ周り及び垂直方向軸１０周りの角加速度を打ち消す方向へモータ３Ａ及びモータ３Ｂを駆動する。この双眼鏡の動作を慣性座標系で見たとき、水平方向軸２Ｌ，２Ｒ周り及び垂直方向軸１０周りへグリップ部材４だけが回転し、双眼鏡ボディ１は回転せず、双眼鏡ボディ１は回転せず、静止する。その結果、この双眼鏡の防振機能が働いたことがわかる。
【００３７】
この実施形態によれば、水平方向軸２Ｌ，２Ｒ周り及び垂直方向軸１０周りの防振を行うことができるので、第１実施形態よりも色収差の発生を少なくすることができる。
【００３８】
図３（ａ）はこの発明の第３実施形態に係る双眼鏡の防振装置の側面図、図３（ｂ）はその３ｂ−３ｂ線に沿う断面を示す概念図であり、第１実施形態と共通する部分には同一符号を付してその説明を省略する。図３は双眼鏡の防振装置に双眼鏡を装着した状態を示している。
【００３９】
この双眼鏡の防振装置はグリップ部材４と台座２０９とジャイロセンサ（角加速度センサ）５とモータ駆動回路とＣＰＵ７とを備えている。
【００４０】
グリップ部材４は左のグリップ部材４Ｌと右のグリップ部材４Ｒとで構成され、それぞれ手でグリップされる。グリップ部材４Ｌは双眼鏡ボディ２０１Ｌの中間部のほぼ半分及び台座２０９の左端部を取り囲むように配置されている。また、グリップ部材４Ｒは双眼鏡ボディ２０１Ｒの中間部のほぼ半分及び台座２０９の右端部を取り囲むように配置されている。
【００４１】
台座２０９は底面２０９ａと底面２０９ａに対して垂直な２つの側面２０９ｂ，２０９ｃとで構成されている。台座２０９はほぼＵ字形に形成され、底面２０９ａと側面２０９ｂ，２０９ｃとで形成される空間には双眼鏡（望遠鏡）ＴＳが載置されている。なお、双眼鏡ＴＳは図示しないゴムバンド、ねじ等の固定手段を用いて台座２０９に固定されている。
【００４２】
台座２０９は水平方向軸２０２Ｌ，２０２Ｒを介してグリップ部材４Ｌ，４Ｒに回転可能に設けられている。水平方向軸２０２Ｌの一端は側面２０９ｂにビス（図示せず）で固定され、水平方向軸２０２Ｌの他端はグリップ部材４Ｌに支持されたモータ３の回転軸（図示せず）に接続されている。また、水平方向軸２０２Ｒの一端は側面２０９ｃにビス（図示せず）で固定され、水平方向軸２０２Ｒの他端はグリップ部材４Ｒに回転可能に支持されている。
【００４３】
また、グリップ部材４Ｌ，４Ｒと台座２０９との間に形成される隙間を図示しない蛇腹等を用いて塞ぐのが好ましい。この構成によって隙間内への塵埃等の侵入を防止できる。
【００４４】
この双眼鏡の防振装置の防振動作は第１実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００４５】
この実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏するとともに、台座２０９に載置可能であれば双眼鏡であれば容易に防振機能を付加することができ、便利である。
【００４６】
なお、上記各実施形態ではこの発明を双眼鏡に適用したが、単眼鏡に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図１（ａ）はこの発明の第１実施形態に係る双眼鏡の側面図、図１（ｂ）はその１ｂ−１ｂ線に沿う断面を示す概念図である。
【図２】図２（ａ）はこの発明の第２実施形態に係る双眼鏡の側面図、図２（ｂ）はその２ｂ−２ｂ線に沿う断面を示す概念図である。
【図３】図３（ａ）はこの発明の第３実施形態に係る双眼鏡の防振装置の側面図、図３（ｂ）はその３ｂ−３ｂ線に沿う断面を示す概念図である。
【符号の説明】
【００４８】
１，２０１：双眼鏡ボディ（筐体）、２Ｌ，２Ｒ，２０２Ｌ，２０２Ｒ：水平方向軸、３：モータ（駆動手段）、３Ａ：モータ（第１の駆動手段）、３Ｂ：モータ（第２の駆動手段）、４，１０４，４Ｌ，４Ｒ：グリップ部材、５，１０５：ジャイロセンサ（角加速度センサ）、６，１０６：基板、７：ＣＰＵ、９：支持部材、１０：垂直方向軸、４，１０４：グリップ部材、２０９：台座、ＴＬ：望遠光学系、ＴＳ：双眼鏡（望遠鏡）。
【図１】
2008257111.tif 000003
【図２】
2008257111.tif 000004
【図３】
2008257111.tif 000005