(57)【要約】【課題】  遠方の物体と表示装置の映像を、同時に、又は切り換えて観察可能な観察装置であって、小型のものを提供する。【解決手段】  ＬＣＤ等の表示装置５の映像を観察するときは、ミラー２が光路に挿入される。そして、正の光学パワーを持つ第１のレンズ６と、負の光学パワーを持つ第２のレンズ８とからなる結像レンズ系によって、表示装置５の像が同じく中間像４として、望遠鏡として使用するときと同じ位置に結像し、接眼レンズ３で拡大観察される。負の光学パワーを持つ第２のレンズ８が設けられているために、結像光学系と表示装置５との距離を短くしても、中間像４を、望遠鏡として使用する位置と同じ位置に形成することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対物レンズによって形成された物体の中間像を、接眼レンズによって観察する観察装置であり、対物レンズと中間像との間に配置された光路切換または光路分割手段と、表示手段と結像光学系を有し、前記結像光学系によって表示手段の像を物体の中間像の位置に形成し、物体の中間像と表示手段の像の両方を同時に又は切り換えて接眼レンズにより観察できるようにしたことを特徴とする観察装置であって、前記結像光学系は、正の光学パワーを持つ第１のレンズと、負の光学パワーを持つ第２のレンズから構成され、前記第１のレンズと第２のレンズとの間に空気間隔を有することを特徴とする観察装置。
【請求項２】
前記結像光学系の全部または一部を移動することで、表示手段の合焦を行うことを特徴とする請求項１に記載の観察装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、観察装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
望遠鏡や双眼鏡において、遠方の物体を拡大して観察すると共に、外界の景色とは関係のない映像を観察して楽しむというニーズがある。このような要望に応えるものの一例として、特開平９−９６７６５号公報（特許文献１）には、外界からの光線と、ＬＣＤ等の表示装置からの光線を切り換えて結像させ、接眼レンズを通して観察する装置が開示されている。
【０００３】
その原理を、図４に示す。望遠鏡として使用するときは、光路切り換え手段であるミラー２２が光路に挿入されていない。よって、対物レンズ２１によって、物体の像が中間像２４として結像し、接眼レンズ２３で拡大観察される。ＬＣＤ等の表示装置２５の映像を観察するときは、ミラー２２が光路に挿入される。そして、結像レンズ２６によって、表示装置２５の像が同じく中間像２４として、望遠鏡として使用するときと同じ位置に結像し、接眼レンズ２３で拡大観察される。なお、望遠鏡として使用するとき観察される像が正立するように、正立プリズム２７が設けられている。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−９６７６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されるような光学系では、結像レンズ２６と表示装置２５との間の距離が大きくなり、装置が大型化するという問題点がある。特許文献１は、固定式の観察用双眼鏡を前提としたものであるのでそれでも問題とならないが、可搬型の望遠鏡や双眼鏡においては、装置が大きくなりすぎ、実際上、このような光学系を採用することが不可能であるという問題点がある。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、遠方の物体と表示装置の映像を、同時に、又は切り換えて観察可能な観察装置であって、小型のものを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するための第１の手段は、対物レンズによって形成された物体の中間像を、接眼レンズによって観察する観察装置であり、対物レンズと中間像との間に配置された光路切換または光路分割手段と、表示手段と結像光学系を有し、前記結像光学系によって表示手段の像を物体の中間像の位置に形成し、物体の中間像と表示手段の像の両方を同時に又は切り換えて接眼レンズにより観察できるようにしたことを特徴とする観察装置であって、前記結像光学系は、正の光学パワーを持つ第１のレンズと、負の光学パワーを持つ第２のレンズから構成され、前記第１のレンズと第２のレンズとの間に空気間隔を有することを特徴とする観察装置である。
【０００８】
本手段においては、結像光学系を、正の光学パワーを持つ第１のレンズと、負の光学パワーを持つ第２のレンズから構成し、前記第１のレンズと第２のレンズとの間に空気間隔を有するようにしているので、負の光学パワーを持つ第２のレンズの作用によって、表示手段と結像光学系との間の距離を縮めることができ、よって、観察装置を小型化することができる。
【０００９】
前記課題を解決するための第２の手段は、前記第１の手段であって、前記結像光学系の全部または一部を移動することで、表示手段の合焦を行うことを特徴とするものである。
【００１０】
本手段においては、結像光学系の全部または一部を移動することで、表示手段の合焦を行うことができるので、明瞭な画像を観察することが可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本手段によれば、遠方の物体と表示装置の映像を、同時に、又は切り換えて観察可能な観察装置であって、小型のものを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態の例を、図を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態の光学系の概要を示す原理図である。望遠鏡として使用するときは、光路切り換え手段であるミラー２が、対物レンズ１と接眼レンズ３を結ぶ光路に挿入されていない。よって、対物レンズ１によって、物体の像が中間像４として結像し、接眼レンズ３で拡大観察される。なお、望遠鏡として使用するとき観察される像が正立するように、正立プリズム７が設けられている。この構成は、特許文献１に記載されるものとほぼ同じである。
【００１３】
ＬＣＤ等の表示装置５の映像を観察するときは、ミラー２が対物レンズ１と接眼レンズ３を結ぶ光路（以下、「観察光学系の光路」という）に挿入される。そして、正の光学パワーを持つ第１のレンズ６と、負の光学パワーを持つ第２のレンズ８とからなる結像光学系によって、表示装置５の像が同じく中間像４として、望遠鏡として使用するときと同じ位置に結像し、接眼レンズ３で拡大観察される。なお、図１においては、装置のさらなる小型化を図るために、２枚のミラーＭを用いて光路を曲げ、この光路と観察光学系の光路とを平行にすることで、結像光学系の光軸方向の装置の大きさを大きくすることなく、結像光学系の光路長を長くしている。この実施の形態においては、負の光学パワーを持つ第２のレンズ８が設けられているために、結像光学系と表示装置５との距離を短くしても、中間像４を、望遠鏡として使用する位置と同じ位置に形成することができる。
【００１４】
なお、この実施の形態においては、図１に示すように、第２のレンズ８の位置を可変としている。これにより、コードの付いた表示装置５を移動させなくても、表示装置５の合焦が可能となる。合焦を行うためには、第１のレンズ６の位置を可変としてもよく、又、第１のレンズ６と第２のレンズ８を同時に移動させてもよいことは言うまでもない。コードの付いた表示装置５を移動させないので、装置の信頼性を向上させることができる。
【００１５】
なお、以上の説明においては、光路切り換え手段としてミラー２を使用していたが、ミラー２の代わりに、ハーフミラーを使用すれば、ハーフミラーを観察光学系の光路に挿入したとき、外界の像と、表示装置の像とを重ね合わせて観察することができる。又、ハーフミラーは、観察光学系の光路上に固定して設置してもよい。
【００１６】
図２は、本発明の実施の形態の光学系をより詳しく示した図であり、その構成と作用は、図１に示したものと同じである。対物レンズ１として、２枚の貼り合わせレンズを使用して、凸レンズとしての働きをさせている。ミラーが２ａの位置にあるとき、ミラー２ａは観察光学系の光路から外れており、対物レンズ１を透過した光は、２つの直角全反射プリズム９ａ、９ｂで構成されるポロプリズムからなる正立プリズムに入射し、中間像４として正立した像を形成する。この像を、２枚の貼り合わせレンズと１枚の凸レンズからなり凸レンズとしての働きをする接眼レンズ３で拡大して観察する。なお、ポロプリズムの概要を図３に示した。図２のポロプリズムは、図３を紙面上の上方から見た構成に相当し、２つの直角全反射プリズム９ａ、９ｂの組合せにより、像の上下左右を反転させることができる。
【００１７】
ミラーが２ｂの位置にあるとき、ミラー２ｂは観察光学系の光路に挿入されており、表示装置５からの光が正立プリズムに入射し、中間像４を形成する。この像を、接眼レンズ３で拡大して観察する。第１のレンズとして２枚の貼り合わせレンズと１枚の凸レンズからなり、凸レンズとしての働きをするレンズ群を使用し、第２のレンズとして２枚の貼り合わせレンズからなり凹レンズとしての働きをするレンズ群を使用している。
【００１８】
このように、本明細書及び請求の範囲で単に「レンズ」というのは、必ずしも１枚のレンズとは限らず、複数枚のレンズを貼り合わせレンズやレンズ群として使用し、光学設計上１枚のレンズとみなしているものを含むものである。又、以上の説明においては、望遠鏡を例に説明したが、本発明が双眼鏡をも含むことは言うまでもない。双眼鏡に適用する場合には、図１の光学系を左右一対に設けることが好ましい。又、この場合、表示装置５は１つとし、例えば結像光学系の途中で光路を２つに分岐させ、左右の接眼レンズに表示装置５の画像を導くようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態の光学系の概要を示す原理図である。
【図２】本発明の実施の形態の光学系をより詳しく示した図である。
【図３】ポロプリズムの概要を示す図である。
【図４】従来の、外界からの光線と、ＬＣＤ等の表示装置からの光線を切り換えて、結像させ、接眼レンズを通して観察する装置の光学系の概要を示す図である。
【符号の説明】
【００２０】
１…対物レンズ、２…ミラー、３…接眼レンズ、４…中間像、５…表示装置、６…第１のレンズ、７…正立プリズム、８…第２のレンズ、９ａ…直角全反射プリズム、９ｂ…直角全反射プリズム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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