(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対物レンズと、光軸方向に移動可能な合焦レンズと、接眼レンズとからなる光学系を２つの鏡筒のそれぞれの内部に収容して構成される双眼鏡であって、
前記対物レンズとして、前記鏡筒に着脱自在に取り付けられる第１の対物レンズと、前記第１の対物レンズと光学仕様が異なり、前記第１の対物レンズに替えて前記鏡筒に着脱自在に取り付けられる第２の対物レンズとを備え、
前記合焦レンズとして、前記鏡筒に着脱自在に取り付けられる第１の合焦レンズと、前記第１の合焦レンズに替えて前記鏡筒に着脱自在に取り付けられる第２の合焦レンズとを備えて構成されることを特徴とする双眼鏡。
【請求項２】
前記第１の対物レンズおよび前記第２の対物レンズは、互いの有効径が等しく、互いの硝材が異なることを特徴とする請求項１に記載の双眼鏡。
【請求項３】
前記対物レンズは、凸レンズと凹メニスカスレンズとが貼り合わされてなり、
前記第１の対物レンズに替えて前記第２の対物レンズが取り付けられるときにおいて、前記第１の対物レンズの凸レンズのアッベ数をνｄとし、前記第２の対物レンズの凸レンズのアッベ数をνｄ′とするとき、
２０≦νｄ′−νｄ
の条件を満足することを特徴とする請求項２に記載の双眼鏡。
【請求項４】
前記第１の合焦レンズおよび前記第２の合焦レンズは、互いの焦点距離および前記鏡筒内における取付位置の少なくともいずれか一方が異なり、前記第１の合焦レンズを設けた前記光学系の倍率と、前記第２の合焦レンズを設けた前記光学系の倍率とが変更されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の双眼鏡。
【請求項５】
前記合焦レンズの着脱交換とともに、前記対物レンズを着脱交換して前記第１の合焦レンズを設けた前記光学系の倍率と、前記第２の合焦レンズを設けた前記光学系の倍率とを変更させることを特徴とする請求項４に記載の双眼鏡。
【請求項６】
前記第１の合焦レンズに替えて前記第２の合焦レンズが取り付けられるときにおいて、前記第１の合焦レンズを設けた前記光学系の倍率をＭとし、前記第２の合焦レンズを設けた前記光学系の倍率をＭ′とするとき、
Ｍ−１≦Ｍ′≦Ｍ＋１
の条件を満足することを特徴とする請求項４または５に記載の双眼鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学系を鏡筒の内部に収容してなる双眼鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
双眼鏡は、野鳥観察やスポーツ観戦など多岐にわたって広く利用されている。双眼鏡の光学系は、対物レンズと、合焦レンズと、接眼レンズとから構成され、各レンズがモールド成形された取付枠に保持され、各レンズを保持した取付枠がモールド成形された鏡筒内に収容される（例えば、特許文献１参照）。双眼鏡には、予め所定倍率が設定された単倍型と、例えば７〜１５倍の範囲で変倍可能なズーム型とがある。一般にズーム型双眼鏡は、接眼レンズの焦点距離を変更させて変倍させるとともに、変倍範囲の全域でバランスのとれた収差補正が行われるように設計されている。このため、状況に応じた倍率で対象物を観察できる反面、倍率によってはアイレリーフが短くなるとともに、単倍型と比べて結像性能が劣る。このようなことから、単倍型双眼鏡に対するニーズも依然として高い。なお、双眼鏡の利用時は手ブレの影響を受けるため、一般には８倍程度の比較的低倍でなければ充分な観察を行えないとされるが、双眼鏡の扱いに慣れた利用者は、１２倍程度の比較的高倍であっても充分な観察を行えるとされている。
【０００３】
【特許文献１】実開平６−２３２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
各双眼鏡メーカは、利用者の多様なニーズに応えるため、倍率や対物レンズの有効径などの光学仕様が異なる各種の単倍型双眼鏡を製品としてラインアップしている。しかしながら、生産上の観点から製品展開には限界があり、例えば倍率は飛び飛びの値にならざるをえない（８倍、１０倍、１２倍など）。また、各種の双眼鏡が製造されているが、光学部品を保持する取付枠やこれらを収容する鏡筒は、光学仕様に合った最適設計がなされており、各製品に応じて作成された金型から成形されている。例えば利用者が求める光学仕様にカスタマイズするためには、結果的にその仕様に合った取付枠や鏡筒を成形する金型を新たに作成しなければならないおそれがあり、現状ではこのような既存製品に対する光学仕様の変更は一切行われていない。また、双眼鏡に限らず、光学部品の取付は、光軸調整や収差補正の観点から非常に高い位置精度で行われている。このため、利用者が所望する光学仕様に変更するために所有する双眼鏡を分解しても、収差補正が良好とされる範囲内で再度組み立て上げることは非常に困難である。
【０００５】
このような現状であるため、例えば、低倍設定された単倍型双眼鏡を所有する利用者が扱いに慣れ、より高倍設定された双眼鏡を求める場合、そのように倍率設定された双眼鏡を新たに購入しなければならなかった。また、アクロマートの対物レンズを設けた双眼鏡を所有する利用者がアポクロマートへの変更を求める場合、新たにアポクロマートの対物レンズを設けた双眼鏡を購入しなければならなかった。このとき、倍率や有効径など、色消し性能以外の仕様については変更したくないとしても、これらの仕様が所有する双眼鏡と同一に設計された製品が既存製品の中にあるとは限らない。
【０００６】
このような問題に鑑み、本発明は、光学仕様を容易に変更できる双眼鏡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】
【０００７】
上記目的達成のため、本発明に係る双眼鏡は、対物レンズと、光軸方向に移動可能な合焦レンズと、接眼レンズとを有して構成される双眼鏡光学系を鏡筒内に収容した双眼鏡であって、対物レンズおよび合焦レンズが鏡筒に対して着脱自在に取り付けられている。そして、対物レンズとして、鏡筒に着脱自在に取り付けられる第１の対物レンズと、この第１の対物レンズと光学仕様が異なり第１の対物レンズに替えて鏡筒に取り付けられる第２の対物レンズとを備え、合焦レンズとして、鏡筒に着脱自在に取り付けられる第１の合焦レンズと、第１の合焦レンズに替えて鏡筒に取り付けられる第２の合焦レンズとを備えている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、対物レンズや合焦レンズの着脱交換だけで光学仕様が変更される。このため、利用者は、所望の光学仕様の双眼鏡を得られる機会が増え、また、購入後における光学仕様の変更を低コストで行うことができる。一方、メーカは、双眼鏡の実質的な製品展開の拡大を低コストで行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。図６に一部を示すように、双眼鏡Ｂは、図示しない基盤と、基盤の左右に取り付けられる鏡筒１と、基盤および左右の鏡筒１の外面を保護するカバー２とから構成され、両鏡筒１の内部に光学系１０（図１）を構成する光学部品が収容される。図１に示すように、光学系１０は、対物レンズ１１、合焦レンズ１２、正立プリズム１３および接眼レンズ１４からなる。
【００１０】
鏡筒１は、モールド成形により所定の内径を有した円筒状に成形されている。図６に一方の鏡筒１の一端開口１ａ側の断面図を示すように、鏡筒１の内部空間に、対物レンズ１１、合焦レンズ１２および正立プリズム１３が配置されている。なお、図示しない他端開口側には、接眼レンズが配置されている。対物レンズ１１は、対物レンズ取付枠５１に保持され、合焦レンズ１２は、合焦レンズ取付枠５２に保持され、正立プリズム１３は、プリズム取付枠５３に保持される。各取付枠５１〜５３は、モールド成形により略円筒状に成形されている。プリズム取付枠５３は、正立プリズム１３を保持した状態で他端開口から鏡筒１の内部に収容され、所定位置に位置決めされる。
【００１１】
対物レンズ取付枠５１は、外径が鏡筒１の内径より僅かに小さい円筒状に成形されており、鏡筒１の内部空間に一端開口１ａから収容される。また、対物レンズ取付枠５１の外側からリング５４が取り付けられる。リング５４は鏡筒１の内部における固定位置を軸方向に調整可能になっている。これにより、対物レンズ取付枠５１が鏡筒１の内部空間に対して軸方向に位置決めされる。
【００１２】
合焦レンズ取付枠５２は、略円筒状に成形されている。合焦レンズ取付枠５２の内部には、それぞれ円筒状に成形された第１〜第３スペーサ５５〜５７が設けられる。第１スペーサ５５は、外径が合焦レンズ取付枠５２の内径より僅かに小さい円筒状に成形され、合焦レンズ取付枠５２の内部に嵌合される。第２および第３スペーサ５６，５７は、外径が第１スペーサ５５の内径と等しい円筒状に成形され、第１スペーサ５５の内部に嵌合される。
【００１３】
このような合焦レンズ取付枠５２において、合焦レンズ１２は、第１スペーサ５５の内部に収容されるとともに、第２および第３スペーサ５６，５７に挟持される。すなわち、第１スペーサ５５により合焦レンズ１２の径方向の位置決め（軸合わせ）が行われ、第１スペーサ５５の内径は、取り付けられる合焦レンズ１２の外径に合わせて設定される。また、第２および第３スペーサ５６，５７により合焦レンズ１２が軸方向に位置決めされ、第２および第３スペーサ５６，５７の軸方向長さは、合焦レンズ１２の取り付け位置に合わせて設定される。さらに、第３スペーサ５７の外側からリング５８が取り付けられる。これにより、合焦レンズ１２および第１〜第３スペーサ５５〜５７が、合焦レンズ取付枠５２の内部に保持される。このような構造により、合焦レンズ１２は、合焦レンズ取付枠５２の内部において、軸方向に、所定範囲内（例えば５０．０ｍｍ）で取り付け位置の調整を行うことができる。
【００１４】
なお、基盤には、利用者が回転操作可能なピント調整ダイヤルが取り付けられている。このピント調整ダイヤルの回転と同期して回転するボールねじ５９が、カバー２の内部において鏡筒１の側方に、鏡筒１の軸方向に延びて取り付けられている。このボールねじ５９には、駒部材６０の一端が螺合している。駒部材６０は、ボールねじ５１が回転するとボールねじ５９の軸上を移動する。また、合焦レンズ取付枠５２は、外周面に溝部５２ａが形成されている。さらに、鏡筒１には基盤側に所定の抜き穴１ｂが形成されている。この抜き穴１ｂは、鏡筒１の軸方向に対して所定長さ（例えば４．０ｍｍ）だけ切り欠かれて形成されている。駒部材６０の他端は、この抜き穴１ｂを介して鏡筒１の内部空間に収容された合焦レンズ取付枠５２の溝部５２ａに嵌合している。このため、ピント調整ダイヤルが回転操作されると、合焦レンズ取付枠５２が鏡筒１の内部空間を軸方向に移動する。また、このとき合焦レンズ取付枠５２の移動範囲は、抜き穴１ｂの上記所定長さにより規定される。
【００１５】
双眼鏡Ｂの光学系１０について、図１（ａ）を参照して概要説明する。なお、図１では、光軸Ｌの左側を物体側としている。図１（ａ）に示すように、光学系１０は、ケプラー望遠鏡をベースとし、物体側から対物レンズ１１、合焦レンズ１２、正立プリズム１３および接眼レンズ１４が順に並んで配置され、正立像１５が正立プリズム１３と接眼レンズ１４との間に形成される。
【００１６】
対物レンズ１１は、クラウンガラスから成形される両凸レンズ１０１と、フリントガラスから成形される凹メニスカスレンズ１０２とのダブレット１１ａからなる正レンズであり、色収差の補正を良好に行うことができる。なお、両凸レンズ１０１および凹メニスカスレンズ１０２は、互いの貼り合わせ面における曲率半径が等しくなるように成形されている。合焦レンズ１２は、凹メニスカスレンズ１０３からなり、上記のとおり、ピント調整ダイヤルの回転に応じて光軸方向に移動する。正立プリズム１３は、ダハプリズムに対する補助プリズムである第１プリズム１０４と、ダハプリズムである第２プリズム１０５とから構成される。両プリズム１０４，１０５を対物レンズ１１と接眼レンズ１３の間に設けることにより、光路を長く確保できるとともに、像を正立させることができる。接眼レンズ１４は、物体側から平凹レンズ１０６および両凸レンズ１０７のダブレット１４ａと、凸メニスカスレンズ１０８とを順に並べてなる正レンズである。また、平凹レンズ１０６および両凸レンズ１０７は、互いの貼り合わせ面における曲率半径が等しくなるように成形されている。
【００１７】
このように構成される双眼鏡Ｂは、販売製品の光学仕様を設定するため、双眼鏡として相応しい数値範囲内に設定された光路全長および有効径に基づき、レンズの径、光学面の曲率半径、光学面間の距離など、光学系１０の設計が適切に行われる。そして、設計どおりになるように、鏡筒１、レンズおよびプリズム、レンズやプリズムの取付枠５１〜５３がそれぞれ成形される。なお、鏡筒１および取付枠５１〜５３はモールド成形されるため、同時にこれらを成形するための金型の設計および作成も行われる。取付枠５１〜５３に保持されたレンズやプリズムは、鏡筒１の内部空間に高い位置精度で取り付けられる。
【００１８】
ここで、図１（ａ）に示す光学系１０を有した双眼鏡が販売製品として出荷されているとする。以下、販売製品におけるデフォルトの光学仕様が設定された光学系１０をデフォルト光学系１０Ｄとし、デフォルト光学系１０Ｄに設けられる対物レンズ１１をデフォルト用対物レンズ１１Ｄとし、デフォルト光学系１０Ｄに設けられる合焦レンズ１２をデフォルト用合焦レンズ１２Ｄとする。
【００１９】
また、この双眼鏡Ｂは、利用者の購入後であっても、図１（ｂ）〜（ｄ）に例示するように仕様変更できるようになっている。このような光学仕様の変更を可能にするため、双眼鏡Ｂには、デフォルト用対物レンズ１１Ｄに替えて鏡筒１に取り付けられるカスタマイズ用対物レンズ１１Ｃと、デフォルト用合焦レンズ１２Ｄに替えて鏡筒１に取り付けられるカスタマイズ用合焦レンズ１２Ｃとが備えられる。以下、このようなカスタマイズ用対物レンズ１１Ｃやカスタマイズ用合焦レンズ１２Ｃを有して構成される光学系１０をカスタマイズ光学系１０Ｃとする。
【００２０】
なお、デフォルト用対物レンズ１１Ｄに替えてカスタマイズ用対物レンズ１１Ｃを取り付けるときは、まず、リング５４を取り外して一体開口１ａから外部に取り出し、対物レンズ取付枠５１を一端開口１ａから外部に取り出す。そして、対物レンズ取付枠５１からデフォルト用対物レンズ１１Ｄを取り外し、替わりにカスタマイズ用対物レンズ１１Ｃを保持させる。カスタマイズ用対物レンズ１１Ｃを保持した対物レンズ取付枠５１を鏡筒１の内部空間に再び収容し、さらに、その外側からリング５４を再び取り付ける。このとき、リング５４の固定位置を調整することにより、所定の調整範囲内（例えば１．０ｍｍ）でカスタマイズ用対物レンズ１１Ｃの光軸方向に対する位置を調整できる。
【００２１】
また、デフォルト用合焦レンズ１２Ｄに替えてカスタマイズ用合焦レンズ１２Ｃを取り付けるときは、まず、上記と同様に、リング５４および対物レンズ取付枠５１を取り出す。そして、合焦レンズ取付枠５２に設けられたリング５８を取り外し、さらに、第３スペーサ５７、デフォルト設定用合焦レンズ１２Ｄ、第２スペーサ５６、第１スペーサ５５の順で合焦レンズ取付枠５２から取り外し、これらを一端開口１ａから外部に取り出す。
【００２２】
そして、カスタマイズ用合焦レンズ１２Ｃの外径に合わせて内径が設定された第１スペーサ５５を合焦レンズ取付枠５２の内部に嵌合させ、カスタマイズ用合焦レンズ１２Ｃの光軸方向に対する位置に合わせて軸方向長さが設定された第２スペーサ５６を第１スペーサ５５の内部に嵌合させ、カスタマイズ用合焦レンズ１２Ｃを第１スペーサ５５の内部に嵌合させ、第３スペーサ５７を第１スペーサ５５の内部に嵌合させ、リング５８を合焦レンズ取付枠５２に取り付ける。これにより、カスタマイズ用合焦レンズ１２Ｃが第１〜第３スペーサ５５〜５７により保持される。そして、上記のとおり、対物レンズ取付枠５１およびリング５４が再び取り付けられる。なお、合焦レンズ取付枠５２は、駒部材６０を介して基盤側に連結されているが、溝部５２ａとの嵌合を解放すれば、一端開口１ａから外部に取り出すことができる。すなわち、合焦レンズ取付枠５２に対する第１〜第３スペーサ５５〜５７、合焦レンズおよびリング５８の着脱を鏡筒１の外部で行い、アセンブリ化された状態で鏡筒１に再び収容させることもできる。
【００２３】
このように、本発明に係る双眼鏡は、簡単に対物レンズ１１および合焦レンズ１２を着脱交換できるようになっている。しかも、リング５４の固定位置の調整により、対物レンズ１１の光軸方向に対する位置調整を簡単に行うことができる。また、合焦レンズ１２の径を変更したい場合であっても、第１スペーサ５５の内径を変更することにより簡単に対応でき、変更前と変更後とで同じ合焦レンズ取付枠５２に合焦レンズ１２を保持させることができる。また、合焦レンズ１２の光軸方向に対する位置を変更したい場合であっても、第２および第３スペーサ５６，５７の軸方向長さを変更することにより簡単に対応でき、変更前と変更後とで同じ合焦レンズ取付枠５２に合焦レンズ１２を保持させることができる。このような構造であるため、以下に示すように、光学仕様の変更を簡単に行うことができる。
【００２４】
表１には、デフォルト光学系１０Ｄにおける各レンズの諸元値を示している。表１には、左側から、第１欄ｍに、各光学面に対して物体側から順に付した番号（面番号と称する）を示し、第２欄ｒに、同じ行の面番号に対応する光学面の曲率半径が示され、第３欄ｄに、同じ行の面番号に対応する光学面から次の光学面までの光軸上の距離（面間隔と称する）が示され、第４欄ｎｄに、同じ行の面番号に対応する光学面から次の光学面までにおけるｄ線に対する屈折率が示され、第５欄νｄに、同じ行の面番号に対応する光学面から次の光学面までにおけるｄ線に対するアッベ数が示されている。なお、図１（ａ）において、各光学面に対し、第１欄ｍの面番号と対応させるためにｍ１〜ｍ１４の符号を付している。図１（ａ），表１に示すように、ダブレット１１ａ，１４ａの貼り合わせ面は一つの光学面としている。第２欄ｒにおいて、光学面が物体側に凸面を向けるときを正とし、光学面が平面のときは0.0と示される。第２欄ｒおよび第３欄ｄにおいて、単位はミリメートルである。第４欄ｎｄおよび第５欄νｄにおいて、空気の屈折率およびアッベ数は記載が省略されている。なお、以下の表２〜表４も、このようにして表１と同じ要領で作成されている。また、以下において、例えば「曲率半径ｒ１」は光学面ｍ１の曲率半径を示し、「面間隔ｄ１」は光学面ｍ１から光学面ｍ２までの距離を示し、「屈折率ｎｄ１」および「アッベ数νｄ１」は、両凸レンズ１０１の屈折率およびアッベ数を示す。
【００２５】
（表１）
m        r       d       nd      νd
1      63.0     8.0    1.517    64.1
2    
-38.7     2.0    1.607    40.4
3    -143.0    36.2
4      80.2     2.0    1.517    64.1
5      39.2    30.0
6      
0.0    40.0    1.569    56.0
7      
0.0     5.0
8      
0.0    40.0    1.569    56.0
9      
0.0    16.8
10      
0.0     2.0    1.755    27.6
11      17.0    10.0    1.620    60.3
12    
-24.0     0.2
13      19.0     5.0    1.620    60.3
14    
175.3
【００２６】
表１に示すように、デフォルト光学系１０Ｄは、光学面ｍ１から光学面ｍ１４までの距離が１９７．２ｍｍであり、倍率Ｍが８倍に設定されている。また、アッベ数νｄ１に示すように、この対物レンズ１１Ｄの両凸レンズ１０１の硝材は、一般的な光学ガラスである。このような硝材からなる両凸レンズ１０１を有した対物レンズ１１Ｄにより、デフォルト光学系１０Ｄにおいて、アクロマート色消しが実現される。
【００２７】
図２には、デフォルト光学系１０Ｄの球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）および歪曲収差（ｃ）を示している。図２（ａ）および図２（ｂ）に、ｄ線、Ｆ線およびＣ線に対する収差図を示し、図２（ｃ）に、ｄ線に対する収差図を示している。図２（ｂ）では、実線がサジタル像面、点線がメリディオナル像面を示している。なお、図３〜図５も、このようにして図２と同じ要領で作成されている。図２に示すように、デフォルト光学系１０Ｄは、各収差が良好に補正され、優れた結像性能が確保されている。
【００２８】
図１（ｂ）には、デフォルト用合焦レンズ１２Ｄに替えてカスタマイズ用合焦レンズ１１Ｃを取り付けた第１のカスタマイズ光学系１０Ｃａを示している。第１のカスタマイズ光学系１０Ｃａは、カスタマイズ用合焦レンズ１２Ｃとして、第１のカスタマイズ用合焦レンズ１２Ｃａを有している。なお、対物レンズ１１は、デフォルト用対物レンズ１１Ｄになっている。表２には、第１のカスタマイズ用光学系１０Ｃａにおける各レンズの諸元値を示している。図３には、第１のカスタマイズ用光学系１０Ｃａにおける収差図を示している。
【００２９】
（表２）
m        r       d      nd      
νd
1      63.0     8.0    1.517    64.1
2    
-38.7     2.0    1.607    40.4
3    -143.0     7.5
4    
130.0     2.0    1.517    64.1
5      70.2    58.6
6      
0.0    40.0    1.569    56.0
7      
0.0     5.0
8      
0.0    40.0    1.569    56.0
9      
0.0    16.8
10      
0.0     2.0    1.755    27.6
11      17.0    10.0    1.620    60.3
12    
-24.0     0.2
13      19.0     5.0    1.620    60.3
14    
175.3
【００３０】
表１と表２を比べると、第１のカスタマイズ用光学系１０Ｃａは、曲率半径ｒ４，ｒ５および面間隔ｄ３，ｄ５が変更されている。一方で、光学面ｍ３から光学面ｍ５までの距離および光学面ｍ１から光学面ｍ１４の距離は同じである。
【００３１】
すなわち、第１のカスタマイズ用合焦レンズ１２Ｃａは、デフォルト用合焦レンズ１２Ｄに対し、凹メニスカスレンズ２０４の曲率半径が両面ｍ３，ｍ４とも大きくなっている。また、対物レンズ１１Ｄと正立プリズム１３との間の距離を同じままとして、合焦レンズ１２Ｃａが対物レンズ１１Ｄに近付けられている。これにより、第１のカスタマイズ光学系１０Ｃａは、対物レンズ側の焦点距離が短くなり、デフォルト光学系１０Ｄに対して倍率が低く設定される。表２から、第１のカスタマイズ光学系１０Ｃａの倍率Ｍ′が、７倍に設定されていることがわかる。
【００３２】
このとき、第１のカスタマイズ用合焦レンズ１２Ｃａは、図１（ａ），（ｂ）に示すように、デフォルト用合焦レンズ１２Ｄに対して径がわずかに大型化するが、第１スペーサ５５の内径を変更することにより、デフォルト用合焦レンズ１２Ｄに合わせて作成された合焦レンズ取付枠５２に第１のカスタマイズ用合焦レンズ１２Ｃａを保持させることができる。また、合焦レンズ１２Ｃａと対物レンズ１１Ｄとの対向間隔（面間隔ｄ３）が７．５ｍｍに変更されており、デフォルト光学系１０Ｄに対して合焦レンズを２９．７ｍｍだけ物体側にシフトさせる必要がある。しかしながら、このシフト量であれば、第２および第３スペーサ５６，５７の軸方向長さの変更により、十分に対応できる。しかも、この対向間隔であれば、ピント調整ダイヤルによる合焦レンズ１２Ｃａの光軸方向への移動も差し支えなく行うことができ、合焦性能を損なわせることがない。さらに、図３に示すように、第１のカスタマイズ光学系１０Ｃａにおいても各収差が良好に補正されており、デフォルト光学系１０Ｄと比べて結像性能が損なわれていない。
【００３３】
このように第１のカスタマイズ光学系１０Ｃａの倍率Ｍ′は、デフォルト光学系１０Ｄの倍率Ｍに対し、倍率が１だけ小さくなっている。デフォルト光学系１０Ｄの倍率Ｍに対し、さらに小さな倍率を設定するには、合焦レンズ１２Ｃと対物レンズ１１の間隔をさらに短くし、合焦レンズ１２Ｃの径を大型化する必要がある。そうすると、デフォルト用合焦レンズ１１Ｄに合わせて作成された合焦レンズ取付枠５２にカスタマイズ用合焦レンズ１２Ｃを収容できなくなる。さらには、対物レンズ側の焦点距離が短くなりすぎ、Ｆナンバーが明るくなりすぎて正立プリズム１３で光束がケラれ、明るさの減少を招くおそれがある。したがって、合焦レンズ１２の着脱交換により倍率が低くなるように変更するにあたっては、このような問題を回避してデフォルト光学系１０Ｄに対して性能が損なわれないように、Ｍ′≧Ｍ−１の範囲で行うことが好ましい。さらに、より安全には、Ｍ′≧Ｍ−０．５の範囲で倍率を変更させることが好ましい。
【００３４】
図１（ｃ）には、デフォルト用合焦レンズ１２Ｄに替えてカスタマイズ用合焦レンズ１１Ｃを取り付けた第２のカスタマイズ光学系１０Ｃｂを示している。第２のカスタマイズ光学系１０Ｃｂは、カスタマイズ用合焦レンズ１２Ｃとして、第２のカスタマイズ用合焦レンズ１２Ｃｂを有する。なお、対物レンズ１１は、デフォルト用対物レンズ１１Ｄになっている。表３には、第２のカスタマイズ用光学系１０Ｃｂにおける各レンズの諸元値を示している。図４には、第２のカスタマイズ用光学系１０Ｃｂにおける収差図を示している。
【００３５】
（表３）
m        r       d       nd      νd
1      63.0     8.0    1.517    64.1
2    
-38.7     2.0    1.607    40.4
3    -143.0    50.8
4      80.2     2.0    1.517    64.1
5      39.2    15.4
6      
0.0    40.0    1.569    56.0
7      
0.0     5.0
8      
0.0    40.0    1.569    56.0
9      
0.0    16.8
10      
0.0     2.0    1.755    27.6
11      17.0    10.0    1.620    60.3
12    
-24.0     0.2
13      19.0     5.0    1.620    60.3
14    
175.3
【００３６】
表１と表３を比べると、第２のカスタマイズ光学系１０Ｃｂは、面間隔ｄ３，ｄ５が変更されている。一方で、曲率半径ｒ４、光学面ｍ３から光学面ｍ５までの距離、光学面ｍ１から光学面ｍ１４までの距離は同じである。
【００３７】
すなわち、第２のカスタマイズ用合焦レンズ１２Ｃｂの凹メニスカスレンズ３０４は、デフォルト用合焦レンズ１２Ｄと比べて曲率半径ｒ５が変更され、さらに、図１（ａ），（ｃ）に示すように、径がわずかに小型化されている。また、対物レンズ１１Ｄと正立プリズム１３との間の距離を同じままとして、合焦レンズ１２Ｃｂの位置が対物レンズ１１Ｄから遠ざけられている。これにより、対物レンズ側の焦点距離が長くなり、第２のカスタマイズ光学系１０Ｃｂは、デフォルト光学系１０Ｄに対し、倍率が高く設定される。表３から、第２のカスタマイズ光学系１０Ｃｂの倍率Ｍ′は、９倍に設定されていることがわかる。
【００３８】
このとき、第２のカスタマイズ用合焦レンズ１２Ｃｂは、径が小型化されているが、第１スペーサ５５の内径を大きくすることにより、合焦レンズ取付枠５２に保持させることができる。また、合焦レンズ１２Ｃｂが正立プリズム１３に近付けられ、合焦レンズ１２Ｃｂおよび正立プリズム１３の対向間隔（面間隔ｄ５）は、１５．４ｍｍに変更されており、デフォルト光学系１０Ｄに対して合焦レンズ１２Ｃｂを１４．６ｍｍだけプリズム側にシフトさせて取り付ける必要がある。しかしながら、このシフト量であれば、第２および第３スペーサ５６，５７の軸方向長さの変更により、十分に対応できる。しかも、この対向間隔であれば、ピント調整ダイヤルによる合焦レンズ１２Ｃａの光軸方向への移動も差し支えなく行うことができ、合焦性能を損なわせることがない。さらに、図４に示すように、第２のカスタマイズ光学系１０Ｃｂにおいても各収差がよく補正されており、デフォルト光学系１０Ｄに対して結像性能が損なわれていない。
【００３９】
このように第２のカスタマイズ光学系１０Ｃｂの倍率Ｍ′は、デフォルト光学系１０Ｄの倍率Ｍに対し、倍率が１だけ大きくなっている。デフォルト光学系１０Ｄの倍率Ｍに対し、さらに大きな倍率を設定するには、合焦レンズ１２Ｃと正立プリズム１３との間隔をさらに短くする必要があり、近距離での合焦を困難にさせるおそれがある。合焦レンズ１２の着脱交換により倍率を高めに変更するにあたっては、このような問題を回避してデフォルト光学系１０Ｄに対して性能を損なわせることがないように、Ｍ′≦Ｍ＋１の範囲で行うことが好ましい。さらに、より安全には、Ｍ′≦Ｍ＋０．５の範囲で倍率を変更することが好ましい。
【００４０】
図１（ｄ）には、デフォルト用対物レンズ１１Ｄに替えてカスタマイズ用対物レンズ１１Ｃを取り付けた第３のカスタマイズ光学系１０Ｃｃを示している。なお、合焦レンズ１２は、デフォルト用合焦レンズ１２Ｄになっている。表３には、第３のカスタマイズ用光学系１０Ｃｃにおける各レンズの諸元値を示している。図５には、第３のカスタマイズ用光学系１０Ｃｃにおける収差図を示している。
【００４１】
（表４）
m       r       d      nd      
νd
1    
57.0     8.0    1.447    91.2
2    -40.3     2.0    1.617    54.0
3    -94.7    36.4
4    
80.2     2.0    1.517    64.1
5    
39.2    30.0
6      0.0    40.0    1.569    56.0
7      0.0     5.0
8      0.0    40.0    1.569    56.0
9      0.0    16.8
10      0.0     2.0    1.755    27.6
11    
17.0    10.0    1.620    60.3
12    -24.0     0.2
13    
19.0     5.0    1.620    60.3
14    175.3
【００４２】
表１と表４を比べると、第３のカスタマイズ光学系１０Ｃｃは、曲率半径ｒ１，ｒ２，ｒ３、面間隔ｄ３、屈折率ｎｄ１，ｎｄ２、アッベ数νｄ１，νｄ２が変更されている。また、面間隔ｄ３を除く他の面間隔は同じであり、全長がその分だけ長くなっている。なお、第３のカスタマイズ光学系１０Ｃｃの倍率Ｍ′は、デフォルト光学系１０Ｄと同じ８倍に設定されている。
【００４３】
カスタマイズ用対物レンズ１１Ｃは、両凸レンズ４０１および凹メニスカスレンズ４０２がいずれも、デフォルト用対物レンズ１１Ｄに対し、アッベ数νｄ１，νｄ２が大きくなっている。このアッベ数νｄ１から、両凸レンズ４０１が、異常分散ガラス（ＥＤガラスとも称される）から成形されており、デフォルト用対物レンズ１１Ｄの両凸レンズ１０１と硝材が異なることがわかる。
【００４４】
カスタマイズ用対物レンズ１１Ｃは、硝材の変更に伴って屈折率ｎｄ１，ｎｄ２が変更されている。第３のカスタマイズ光学系１０Ｃｃは、デフォルト光学系１０Ｄと同じ倍率を確保するため、対物レンズ１１Ｃｃにおける光学面ｒ１〜ｒ３の曲率半径がそれぞれ変更され、対物レンズ１１Ｃと合焦レンズ１２Ｄとの対向間隔（面間隔ｄ３）が３６．４ｍｍに変更されており、デフォルト光学系１０Ｄに対して対物レンズ１１Ｃを物体側に０．２ｍｍだけシフトさせる必要がある。しかしながら、このシフト量であれば、リング５４の固定位置の調整範囲内であり、十分対応できる。
【００４５】
さらに、図５に示すように、この第３のカスタマイズ光学系１０Ｃｃにおいても各収差がよく補正されており、デフォルト光学系１０Ｄに対して結像性能が損なわれていない。特に、Ｆ線、Ｃ線に対する収差については、デフォルト光学系１０Ｄよりも良好に補正されていることがわかる。これは、対物レンズ１１Ｃの両凸レンズ４０１の硝材を異常分散ガラスに変更したことによる。このように、対物レンズ１１を交換するときには、デフォルト用対物レンズ１１Ｄの両凸レンズ１０１のアッベ数をνｄ１とし、カスタマイズ用対物レンズ１１Ｃの両凸レンズ４０１のアッベ数をνｄ１′とするとき、２０≦νｄ１′−νｄ１の範囲で行うようにして硝材を変更することにより、対物レンズ１１Ｃによる分散を有効に低下させることができ、色収差の補正を有効に行わせることができる。
【００４６】
このように、本発明に係る双眼鏡Ｂは、対物レンズ１１や合焦レンズ１２の着脱交換だけで、容易に光学仕様を変更でき、これにより、利用者は所望の光学仕様に設定された双眼鏡Ｂを得る機会が増える。メーカは実質的な製品展開の拡大を低コストで行うことができる。
【００４７】
このとき、合焦レンズ１２を着脱交換して対物レンズ全体の焦点距離を変更することにより、容易に倍率が変更される。さらに、デフォルト光学系１０Ｃの倍率をＭとし、カスタマイズ光学系１０Ｃの倍率をＭ′としたとき、Ｍ−１≦Ｍ′≦Ｍ＋１の範囲に収まるように倍率を変更している。これにより、デフォルト光学系１０Ｄに合わせて成形された合焦レンズ取付枠５２にカスタマイズ用合焦レンズ１２Ｃを保持させることができ、同じくデフォルト光学系１０Ｄに合わせて成形された鏡筒１の内部に収容させることができる。したがって、新たな鏡筒を作成することなく倍率を変更できる。また、各収差を良好に補正でき、デフォルト光学系１０Ｄに対して結像性能が損なわれることがない。また、合焦レンズ１２の取付位置を変更することにより対物レンズ１１側の焦点距離を変化させて倍率の変更を行わせているが、上記範囲を満足するように設定することにより、合焦性能を損なわせることもない。
【００４８】
さらに、この双眼鏡Ｂは、対物レンズ１１の着脱交換により、容易に色消し性能が変更される。このとき、２０≦νｄ１′−νｄ１の条件を満足することにより、デフォルト光学系１０Ｄに対し、確実に色収差の補正を良好にすることができる。
【００４９】
なお、上記実施例では、８倍に設定された双眼鏡に対して７倍あるいは９倍に倍率を変更する場合を説明したが、これはデフォルト光学系１０Ｄに対する倍率変更時の好ましい上限および下限を例示したものであり、Ｍ−１≦Ｍ′≦Ｍ＋１の範囲であれば、例えば７．５倍や８．５倍に変更するなど同様に対応して変更させることができる。また、デフォルト光学系１０Ｄの倍率が８倍のものを販売製品として例示したが、この倍率Ｍは８倍に限らずどのような倍率のものであっても同様に実施することができる。これにより、メーカは実質的な製品展開の拡大を図ることができる。また、合焦レンズ１２の着脱交換による倍率の変更と対物レンズ１１の着脱交換による色消し性能の向上とを同時に行わせることも可能である。なお、正立プリズム１３をダハプリズム型としたが、ポロプリズム型であっても同様に実施することができる。
【００５０】
また、第１および第２のカスタマイズ光学系１０Ｃａ，１０Ｃｂにおいては、合焦レンズ１２の曲率半径の変更や、対物レンズ１１と合焦レンズ１２との距離を変更して倍率を変更しているが、合わせて対物レンズ１１の曲率半径を変更してもよい。このように、合焦レンズ１２とともに対物レンズ１１も同時に仕様変更することで、収差補正をより良好に行うことができる。
【００５１】
さて、このような双眼鏡Ｂのカスタマイズサービスについて、簡単に説明する。このサービスでは、メーカ、利用者および小売店が主体となる。メーカは、双眼鏡の製造工場を有する。この製造工場には、鏡筒やレンズなどを成形する部品成形現場と、レンズを取付枠に保持させるとともにレンズを保持した取付枠を鏡筒に収容させる組立現場と、鏡筒や取付枠を成形するための金型や各光学部品を保管する保管現場とを有する。小売店には、原則的に、デフォルト光学系を有した双眼鏡が発送され、利用者は、小売店に陳列される複数種の双眼鏡の中からデフォルト光学系として所望の仕様が設定されているものを選定して購入する。ここで、利用者が双眼鏡の扱いに慣れ、例えばより高い倍率に設定された双眼鏡を求める場合、従来では新たにそのような倍率に設定された双眼鏡を購入しなければならかった。本発明に係る双眼鏡Ｂにおいては、利用者は、Ｍ−１≦Ｍ′≦Ｍ＋１の範囲内において、所望する倍率を小売店に報告して所有する双眼鏡を預けると、小売店によりその倍率がメーカに伝達されるとともに、この双眼鏡が製造工場に搬送される。
【００５２】
メーカの製造工場では、変更後の倍率が、Ｍ−１≦Ｍ′≦Ｍ＋１の範囲内である限り、同じ鏡筒を用い、保管現場からＭ′を設定するにあたって最適とされる交換用の合焦レンズと第１〜第３スペーサが選択され、組立現場において合焦レンズの着脱交換が行われる。ここで、取り出された合焦レンズは、再度保管現場にて管理され、リユースされる。
【００５３】
このようにしてカスタマイズ光学系を有した双眼鏡が、再び小売店に発送され、利用者に戻る。メーカは、このカスタマイズサービスのために鏡筒や取付枠を作成するための新たな金型を用意する必要がなく、利用者が所有する双眼鏡の構造物をそのまま利用し、レンズを着脱交換するだけで仕様変更された双眼鏡を利用者に提供できる、したがって、利用者は、新たに双眼鏡を購入しなおすよりも低価格で所望する光学仕様に設定された双眼鏡を得る機会を増やすことができる。メーカは、予め想定される様々な倍率に応じて最適な合焦レンズや対物レンズの仕様を設計しておけば、その設計にしたがってレンズを着脱交換するだけで実質的な製品展開の拡大を低コストで行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】双眼鏡の光学系の構成図であり、（ａ）がデフォルト光学系、（ｂ）が第１のカスタマイズ光学系、（ｃ）が第２のカスタマイズ光学系、（ｄ）が第３のカスタマイズ光学系をそれぞれ示している。
【図２】デフォルト光学系における収差図であり、（ａ）が球面収差、（ｂ）が非点収差、（ｃ）が歪曲収差をそれぞれ示している。
【図３】第１のカスタマイズ光学系における収差図であり、（ａ）が球面収差、（ｂ）が非点収差、（ｃ）が歪曲収差をそれぞれ示している。
【図４】第２のカスタマイズ光学系における収差図であり、（ａ）が球面収差、（ｂ）が非点収差、（ｃ）が歪曲収差をそれぞれ示している。
【図５】第３のカスタマイズ光学系における収差図であり、（ａ）が球面収差、（ｂ）が非点収差、（ｃ）が歪曲収差をそれぞれ示している。
【図６】本発明に係る双眼鏡の部分断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
Ｂ  双眼鏡                      １  鏡筒
１０  光学系                    １１  対物レンズ
１２  合焦レンズ                １４  接眼レンズ
１０Ｄ  デフォルト光学系        １０Ｃ  カスタマイズ光学系
１１Ｄ  デフォルト用対物レンズ  １１Ｃ  カスタマイズ用対物レンズ
１２Ｄ  デフォルト用合焦レンズ  １２Ｃ  カスタマイズ用合焦レンズ
１０１，４０１  両凸レンズ（凸レンズ）
【図１】
0004772511.tif 000002
【図２】
0004772511.tif 000003
【図３】
0004772511.tif 000004
【図４】
0004772511.tif 000005
【図５】
0004772511.tif 000006
【図６】
0004772511.tif 000007