JP2002207231A - 像振れ補正装置および像振れ補正機能付き光学機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アクチュエータのシャフトを両端において駆
動枠材に挟持することで、光学機器の向きによるモータ
の脱調を防止する。 【解決手段】 横駆動枠材３６は２つの補正レンズ１４
Ｒおよび１４Ｌを一体的に保持し、縦駆動枠材３２は横
駆動枠材３６を横方向に移動自在に保持する。縦駆動枠
材３２に２つのガイドピン７４、７６を固定する。一方
のガイドピン７４は縦方向アクチュエータ１３０のシャ
フト１３４の先端部１３４ａに当接する。他方のガイド
ピン７６に取付けた押圧部材１５０は、その先端部１５
４ａにおいてシャフト１３４の基端側端面１３４ｂに点
接触し、シャフト１３４をガイドピン７６に押付ける。
モータ１３２の駆動によりシャフト１３４は回転しつつ
縦方向に進退し、ガイドピン７４、７６がガイド穴６
４、６６内で摺動しつつ縦駆動枠材３２はシャフト１３
４に従動して縦方向に相対移動する。横駆動枠材３６も
同様の機構で横方向に相対移動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、双眼鏡などの光学
機器に関し、特に補正レンズにより像振れを補正する像
振れ補正機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、双眼鏡等において手振れなどによ
り起因する像振れを防止する像振れ補正機能を備えたも
のが知られている。例えば特開２０００−１９９８６２
号公報には、補正光学系を像振れが相殺されるように、
光軸に垂直な平面内で互いに直交する２方向に相対移動
させる像振れ補正装置が示されている。

【０００３】具体的には、補正レンズを２重の駆動枠で
保持し、直交する縦方向および横方向に関してそれぞれ
の駆動枠を相対移動させるための２つの直動型アクチュ
エータを設けている。縦方向について説明すると、直動
型アクチュエータにはモータの回転をリードネジにより
直進運動に変えるシャフトが設けられ、このシャフトは
通常の使用状態では鉛直方向に略一致する縦方向に延
び、その先端は下方に位置し縦方向駆動枠に一体的なガ
イドピンに当接している。縦方向駆動枠はコイルバネに
より上方に引張されており、ガイドピンはシャフトの先
端に下から押付けられている。従って、ガイドピンおよ
び縦方向駆動枠はシャフトに従動して縦方向に相対移動
する。モータによるシャフトの推進力は、通常の使用状
態において縦方向駆動枠を押し下げるのに必要な値、即
ち上方への引張力から縦方向駆動枠およびこれに支持さ
れる横方向駆動枠、横方向アクチュエータおよび補正レ
ンズ等に係る重力を差引いた値に設定されている。

【０００４】しかし、通常の使用状態ではコイルバネの
引張方向が鉛直上方であるが、操作者の保持の仕方や姿
勢によっては引張方向が常に鉛直上方に一致するとは限
らず、、例えば双眼鏡が空間内で上下逆になった場合に
は、引張方向は鉛直下方となる。このため、シャフトに
はバネ力に上記構成の重量を加算した力がかかり、シャ
フトの推力よりシャフトにかかる力が上回ってモータの
脱調を引き起こす恐れがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような問題点に鑑
み、本発明は、光学機器の姿勢によるモータの脱調を防
止し、かつシャフトを駆動枠材に対して正確に位置決め
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の像振れ補正装置
は、光学機器の光軸の振れを補正するための補正光学系
と、補正光学系を保持し、光軸に垂直な平面において所
定方向に移動可能な駆動枠材と、所定方向に対して軸心
が平行に延びるシャフトを有し、このシャフトを軸心に
沿って直進運動させる駆動手段と、駆動枠材に固定され
る一方、シャフトの両端部を挟持することによってシャ
フトの直進運動を駆動枠材に伝達する伝達手段とを備え
ることを最も主要な特徴とする。これにより、シャフト
の直進運動が確実に駆動枠材に伝達され、光学機器がど
のような姿勢をとってもモータが脱調したり、負荷に負
けてしまうことが確実に防止できる。

【０００７】光学機器の通常の使用姿勢において、駆動
枠材の移動方向である所定方向は鉛直方向に実質的に一
致することが好ましく、光学機器が空間内で上下逆にな
った場合でも確実に駆動できる。

【０００８】像振れ補正装置の伝達手段は、具体的には
駆動枠材から光軸に沿って延びシャフトの両端部にそれ
ぞれ対向する２つの突起部と、２つの突起部の少なくと
も一方に取付けられ突起部と協働してシャフトの両端部
を挟持する押圧部材とを備えることが好ましい。また、
２つの突起部は駆動枠材を駆動枠材の移動方向である所
定方向に沿って案内するガイド部材としての役割を有し
ていてもよく、具体的には、所定方向に延びる長穴であ
って突起部が挿通するガイド穴が穿設され、このガイド
穴内で突起部が相対移動することにより駆動枠材が所定
方向に沿って案内される。

【０００９】像振れ補正装置の駆動手段は、モータの回
転をシャフトに伝達する送りネジ機構を備えていてもよ
く、この場合送りネジ機構によりシャフトが回転しつつ
直進運動する際にシャフトの両端部と伝達手段とがそれ
ぞれ点接触することが好ましい。これによりシャフトと
伝達手段との摩擦が小さくなってモータへの負荷が小さ
くなる。

【００１０】像振れ補正装置において、突起部と協働し
てシャフトの両端部を挟持する押圧部材は、例えば突起
部に固定されるケースと、このケースに対してシャフト
の軸心に沿って相対移動可能であって球状の先端部がシ
ャフトの一端部に常に点接触する押ピンと、ケースに収
容されて押ピンをシャフトの軸心方向に沿って付勢する
コイルバネとを備えた構成である。また、押圧部材は突
起部に固定されたセットビスであってもよく、球状の先
端部がシャフトの一端部に常に点接触し、シャフトをそ
の軸心方向に沿って一定の力で押圧する。またさらに、
押圧部材は突起部に固定されたプランジャであってもよ
く、先端部に埋設されシャフトの一端部に常に点接触す
る球と、この球をシャフトの軸心方向に沿って付勢する
コイルバネとを備える。

【００１１】像振れ補正装置において、シャフトの一端
部が球状に形成されるとともに、突起部にシャフトの軸
心に垂直な平面部が形成され、球状の一端部が平面部に
常に点接触してもよい。

【００１２】また、本発明による光学機器は、補正光学
系を光軸に垂直な平面上の互いに直交する第１および第
２方向に相対移動させることによって光軸の振れを補正
する像振れ補正機構を備えた光学機器であって、この像
振れ補正機構が、開口が形成され第１方向に相対移動可
能な第１駆動枠材と、第１方向と平行に延びる第１シャ
フトを有し、この第１シャフトを軸心方向に沿って直進
運動させる第１駆動手段と、第１駆動枠材に固定される
一方、第１シャフトの両端部を挟持することによって第
１シャフトの直進運動を第１駆動枠材に伝達する第１伝
達手段と、開口内において第２方向に相対移動可能であ
り補正光学系を一体的に保持する第２駆動枠材と、第２
方向と平行に延びる第２シャフトを有し、この第２シャ
フトを軸心方向に沿って直進運動させる第２駆動手段
と、第２駆動枠材に固定される一方、第２シャフトの両
端部を挟持することによって第２シャフトの直進運動を
第２駆動枠材に伝達する第２伝達手段とを備え、第２駆
動枠材、第２駆動手段および第２伝達手段が、第１駆動
枠材に支持されることを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
添付図面を参照して説明する。

【００１４】図１は、本発明に係る像振れ補正機能付き
光学機器の第１実施形態を示す図であって、双眼鏡の各
光学系の相対位置関係を簡単に示す斜視図である。双眼
鏡はニ点鎖線で示されるボディ１０内に両眼にそれぞれ
対応する２つの光学系、即ち右眼用の第１光学系１００
Ｒと左眼用の第２光学系１００Ｌとを備える。

【００１５】第１光学系１００Ｒにおいて、対物レンズ
１２Ｒに入射した光束は、補正光学系である補正レンズ
１４Ｒを通過して、２つのポロプリズムから成るプリズ
ム正立系１６Ｒにより反射させられ、複数の光学要素か
ら成る接眼レンズ１８Ｒに導かれる。第２光学系１００
Ｌは第１光学系１００Ｒと同様の構成を有し、対応する
構成については符号のＲをＬに変えて示している。これ
により２つの接眼部３０Ｒ、３０Ｌから目標物が視認さ
れる。

【００１６】第１および第２光学系１００Ｒおよび１０
０Ｌの光軸ＯＰ_RおよびＯＰ_Lは図中一点鎖線でそれぞれ
示され、これら光軸ＯＰ_RおよびＯＰ_Lは所定距離だけ離
れかつ互いに平行である。

【００１７】２つの補正レンズ１４Ｒおよび１４Ｌは第
２駆動枠材である平板状の横駆動枠材３６に一体的に保
持され、さらに横駆動枠材３６は第１駆動枠材である縦
駆動枠材３２に形成された長方形の開口３４に保持され
る。横駆動枠材３６は開口３４内において矢印Ｘで示す
横方向（第２方向）にのみ相対移動可能であり、縦駆動
枠材３２は横駆動枠材３６と共に矢印Ｙで示す縦方向
（第１方向）にのみ相対移動可能である。ここで横方向
を光軸ＯＰ_RおよびＯＰ_Lを含む平面に平行であって光軸
ＯＰ_RおよびＯＰ_Lに垂直な方向に定義し、また縦方向を
光軸ＯＰ_RおよびＯＰ_Lを含む平面と光軸ＯＰ_RおよびＯ
Ｐ_Lとの双方に垂直な方向に定義する。

【００１８】２つの補正レンズ１４Ｒおよび１４Ｌ以外
の他の光学要素１２Ｒ、１６Ｒ、１８Ｒ、１２Ｌ、１６
Ｌおよび１８Ｌはボディ１０内の所定位置に固定される
が、補正レンズ１４Ｒおよび１４Ｌは、縦駆動枠材３２
および横駆動枠材３６によって、光軸ＯＰ_RおよびＯＰ_L
に垂直な平面内においてのみ、横方向および縦方向に一
体的に移動自在である。なお、観察者が通常の使用状態
で双眼鏡を保持した場合、図中矢印Ｙで示す縦方向は鉛
直方向に略一致する。

【００１９】図２は、像振れ補正機構のブロック図であ
る。ボディ１０の表面にはモードスイッチ１０２が設け
られ、通常観察モードと像振れ補正モードとに切替えが
可能である。通常観察モードにおいては、補正レンズ１
４Ｒおよび１４Ｌは図１に示すように他の光学要素１２
Ｒ、１６Ｒ、１８Ｒ、１２Ｌ、１６Ｌおよび１８Ｌの光
軸と一致する基準位置に位置決めされているが、モード
スイッチ１０２により像振れ補正モードに切替えられる
と、手振れ等によりボディ１０が移動すると、その移動
を相殺すべく補正レンズ１４Ｒおよび１４Ｌがボディ１
０内で縦方向あるいは横方向に相対移動する。これによ
り、手振れが生じても観察者は常に像振れのない像を観
察できる。

【００２０】詳述すると、ボディ１０内には、ボディ１
０を保持した時の縦方向および横方向における手振れの
方向および角速度をそれぞれ検出する縦方向角速度セン
サ１０４および横方向角速度検出センサ１１４が設けら
れており、これらセンサ１０４、１１４によって検出さ
れた手振れの方向および角速度に対応する角速度信号は
それぞれ縦方向センサアンプ１０６および横方向センサ
アンプ１１６により増幅されて制御手段１２０に出力さ
れる。制御手段１２０は例えばマイクロコンピュータで
あり、各センサ１０４、１１４から得られた角速度信号
を所定の同期信号に基づいてデジタル値に変換し、さら
にこれを積分演算することによって、手振れによって生
じた縦方向および横方向の角度変位量を算出する。

【００２１】ボディ１０内には縦駆動枠材３２を縦方向
に相対移動させる縦方向アクチュエータ１３０と、横駆
動枠材３６を横方向に相対移動させる横方向アクチュエ
ータ１４０とが設けられる。縦方向アクチュエータ１３
０は、ステッピングモータ１３２と、ステッピングモー
タ１３２の回転駆動力を縦方向の直進運動に変換して縦
駆動枠材３２に伝達するシャフト１３４とを備え、この
ステッピングモータ１３２のステップ数および回転方向
は、制御手段１２０から出力されるパルス信号に基づい
て制御される。このパルス信号には、縦方向について手
振れの方向と反対方向に角度変位量と等しい量だけ縦駆
動枠材３２が移動させるための情報が含まれる。横方向
アクチュエータ１４０の構成および動作についても同様
である。これにより光軸に垂直な２次元方向において手
振れは相殺される。

【００２２】図３〜図５を参照して、縦方向アクチュエ
ータ１３０を含む縦駆動機構について具体的に説明す
る。図３は接眼部３０Ｒおよび３０Ｌ側から見た縦駆動
枠材３２近傍の構成を示す斜視図であって、一部の構成
は破断して示される。図４は図３のＩＶ−ＩＶ線断面の
矢視図であって、横駆動機構は省略される。図５は接眼
部３０Ｒおよび３０Ｌから見た縦駆動機構の平面図であ
る。

【００２３】縦駆動枠材３２は、補正レンズ１４Ｒ、１
４Ｌを保持するのに十分な厚みを持った長方形の板状部
材であり、軽量化と成型の容易さという点から合成樹脂
等から形成される。中央には横駆動枠材３６を収容する
長方形の開口３４が形成され、この開口３４の四隅は丸
み付けられている。縦駆動枠材３２は、厚み方向が光軸
ＯＰ_RおよびＯＰ_Lに一致するように配され、その両側面
は２本の支柱部材４２、５２により挟持される。第１支
柱部材４２は底部４４において光軸ＯＰ_RおよびＯＰ_Lに
平行なボディ内壁１０ａにビス４６で固定され、その長
手方向が矢印Ｙで示す縦方向に一致する四角柱部材であ
る。第２支柱部材５２も同様、底部５４においてビス５
６によりボディ内壁１０ａに固定され、縦方向に延び
る。第１、第２支柱部材４２、５２の対向する２つの側
面４２ａ、５２ａは平行しており、その間の距離は縦駆
動枠材３２の横方向長さに実質的に一致する。縦駆動枠
材３２は僅かなクリアランスを持って側面４２ａおよび
５２ａ間で挟持され、これにより横方向への相対移動は
規制される。

【００２４】第１支柱部材４２の厚みは、縦駆動枠材３
２がガタつくことなくスムーズに摺動するために縦駆動
枠材３２の厚みより僅かに厚く設定され、対物レンズ側
の側面４２ｂおよび接眼部側の側面４２ｃには一部が縦
駆動枠材３２側へ突出するガイド部材４８が密着固定さ
れる。ガイド部材４８は例えば一対の円環状ワッシャで
あり、第１支柱部材４２を光軸方向に貫通するボルト４
３の頭部と、ボルト４３の先端から嵌められるナット４
５とにより第１支柱部材４２に固定され、これにより縦
駆動枠材３２を挟持する。ガイド部材４８は第１柱部材
４２の長手方向において２対設けられ、従って縦駆動枠
材３２は４つのガイド部材４８（図３に３つのみ示す）
によって光軸方向への相対移動が規制される。第２支柱
部材５２についても同様に４つのガイド部材４８（図３
には２つのみ示す）が側面５２ｂおよび５２ｃにそれぞ
れ密着固定される。

【００２５】このように、縦駆動枠材３２は２本の支柱
部材４２、５２によって縦方向への移動のみが許容さ
れ、光軸方向および横方向については所定位置に位置決
めされる。補正レンズ１４Ｒ、１４Ｌおよび横駆動枠材
３６は縦駆動枠材３２に保持され、これと共に一体的に
相対移動する。

【００２６】縦駆動枠材３２の接眼部側には、第３支柱
部材６０がボディ内壁１０ａに２つのビス６２で固定さ
れる。第３支柱部材６０は横方向の略中央に位置する板
状部材であり、その幅（横方向長さ）は２つの補正レン
ズ１４Ｒおよび１４Ｌを通る光束に干渉しない程度の長
さに定められる。第３支柱部材６０には縦方向に並ぶ２
つののガイド穴６４、６６と、これらガイド穴６４、６
６の間において接眼部側（図中手前）へ突出しボディ内
壁１０ａに平行な平板状の台座６８とが形成されてい
る。

【００２７】台座６８には縦方向アクチュエータ１３０
が一体的に固定される。詳述すると、ステッピングモー
タ１３２は円筒状のモータケース１３２ａの内部にモー
タ１３２ｂを収容した構成を有し、このモータケース１
３２ａの一部が台座６８を貫通するとともに、モータケ
ース１３２ａの外周から径外方向に延びる菱形のフラン
ジ１３２ｃが２つのビス７０によって台座６８の上面に
取付けられる。

【００２８】縦方向アクチュエータ１３０のシャフト１
３４はモータ１３２ｂ内を挿通し、その軸心方向は縦方
向に一致する。このシャフト１３４の外周面にはリード
ネジが形成され、モータ１３２ｂの軸受に形成された雌
ネジ（図示せず）に螺合している。モータ１３２ｂが正
転あるいは反転することにより、シャフト１３４は軸心
周りに相対回転すると共に、軸心に一致する縦方向に沿
って進退する。

【００２９】このように、縦方向アクチュエータ１３０
は台座６８即ち第３支柱部材６０を介して１０ａに一体
的に固定されており、シャフト１３４のみが縦方向に相
対移動可能である。

【００３０】シャフト１３４の先端部にはボール１３４
ａが埋設され、これが縦駆動枠材３２に一体的な下部ガ
イドピン７６に図中上方から当接し、これを押圧する。
一方、シャフト１３４の基端側端面１３４ｂは縦方向に
垂直な平面であり、縦駆動枠材３２に一体的な上部ガイ
ドピン７４に固定された押圧部材１５０が当接する。シ
ャフト１３４の縦方向への推進力は２つのガイドピン７
４、７６および押圧部材１５０を介して縦駆動枠材３２
に伝達され、これによりシャフト１３４の進退に伴って
縦駆動枠材３２が縦方向へ相対移動する。

【００３１】下部ガイドピン７６は、金属などの剛性部
材から形成され、円形断面の基端部７６ａにおいて縦駆
動枠材３２の接眼部側側面３２ｃにビス７５で固定され
る。この基端部７６ａは接眼部側へ光軸方向に沿って延
び、第３支柱部材６０のガイド穴６６に挿通する。下部
ガイドピン７６の先端部７６ｂはガイド穴６６からさら
に接眼部側へ突出し、基端部７６ａと同径の円柱から軸
心を含む切断面より半分を除去した半円形断面の柱状を
呈している。先端部７６ｂの長方形の上面７６ｃは光軸
方向および横方向に平行であり、シャフト１３４のボー
ル１３４ａが点接触している。

【００３２】一方、上部ガイドピン７４は下部ガイドピ
ン７６と同じ材料かつ同寸法形状で形成され、さらに先
端部７４ｂに縦方向に貫通した円形断面の取付穴７４ｄ
が形成されている。詳述すると、上部ガイドピン７４は
円形断面の基端部７４ａにおいて縦駆動枠材３２の接眼
部側側面３２ｃにビス７３で固定され、この基端部７４
ａは接眼部側へ光軸方向に沿って延び、第３支柱部材６
０のガイド穴６４に挿通する。ガイドピン７４の先端部
７４ｂはガイド穴６４からさらに接眼部側へ突出し、先
端部７４ｂの取付穴７４ｄには押圧部材１５０のバネケ
ース１５２が一体的に固定される。

【００３３】押圧部材１５０は、円筒形を呈し図中下方
に開口したバネケース１５２を備え、このバネケース１
５２には押ピン１５４の一部が収容される。押ピン１５
４はバネケース１５２の開口から先端部１５４ａが突出
しており、バネケース１５２に対して相対移動可能であ
る。押ピン１５４の基端側はバネケース１５２の内径よ
り僅かに小さい外径の円筒形状を呈し、先端側は先端部
１５４ａに向かって尖る円錐状を呈している。先端部１
５４ａは球状に加工され、シャフト１３４の基端側端面
１３４ｂに点接触している。押ピン１５４は基端側で開
口しており、バネケース１５２および押ピン１５４の内
側には両者を離間する方向へ付勢するコイルバネ１５６
が圧縮された状態で介装される。バネケース１５２およ
び押ピン１５４は金属などの剛性部材から形成される。

【００３４】上述したように、バネケース１５２はガイ
ドピン７４およびビス７３を介して縦駆動枠材３２に一
体的に固定されているので、コイルバネ１５６のバネ力
によって先端部１５４ａがシャフト１３４を鉛直下方に
一定の力で押圧付勢する。このように、シャフト１３４
は両端部において縦駆動枠材３２に一体的な押圧部材１
５０とガイドピン７６とにより一定の付勢力で持って挟
持される。これにより、縦駆動枠材３２はシャフト１３
４に対する縦方向へのガタつきが防止される。コイルバ
ネ１５６による付勢力は、シャフト１３４の回転によっ
て押圧部材１５０やガイドピン７６から外れない程度に
大きく、かつシャフト１３４の回転トルクに影響がない
程度に小さい値に設定される。シャフト１３４と押圧部
材１５０、およびシャフト１３４とガイドピン７６と
は、共に点接触しているため接触面積が極めて小さく、
シャフト１３４回転時に生じる摩擦力が回転トルクへ悪
影響を及ぼすことが防止され、シャフト１３４が円滑に
相対回転できる。

【００３５】シャフト１３４の回転に伴って上部ガイド
ピン７４はガイド穴６４に対して縦方向に摺動する。ガ
イド穴６４は縦方向に延びる長穴で、上部ガイドピン７
４はガイド穴６４の縦方向長さ分だけ相対移動が許容さ
れる。ガイドピン７４の基端部７４ａの直径はガイド穴
６４の横方向長さより僅かに小さく設定され、これによ
りガイド穴６４内で基端部７４ａが円滑に摺動できる。

【００３６】ガイド穴６４の側方には補助コイルバネ１
６０の一端が固定され、この補助コイルバネ１６０は第
２支柱部材５２に向かって延び、その他端が縦駆動枠材
３２の側面３２ｃにビス１６２で固定される。ビス１６
２は補正レンズ１４Ｌの図中上方に位置する部位に設け
られる。上部ガイドピン７４は第１支柱部材４２側へ引
張され、ガイド穴６４の第１柱状部材５２側内壁面に常
に当接し、これにより縦駆動枠材３２の第３支柱部材６
０に対する横方向へのガタつきが防止される。

【００３７】下部ガイドピン７６についても同様、ガイ
ド穴６４と実質的に同寸法形状のガイド穴６６に沿って
縦方向に相対移動し、ガイド穴６６内での基端部７６ａ
のガタつき、即ち縦駆動枠材３２の横方向のガタつきを
防止するためにガイド穴６６の近傍に補助コイルバネ１
６４が設けられる。

【００３８】縦駆動枠材３２の縦方向における相対位置
は、第１支柱部材４２の対物レンズ側に設けられた縦方
向位置検出センサ８０（図４参照）によって検出され
る。具体的には、補正レンズ１４Ｒおよび１４Ｌの光軸
が他の光学要素の光軸に一致する時の縦方向に関する基
準位置（図５に示す位置）が検出される。

【００３９】縦方向位置検出センサ８０は透過型フォト
インタラプタであり、縦駆動枠材３２に向かって開口す
る凹部８２を有し、この凹部内には図示しない発光素子
および受光素子が対向して設けられる。縦駆動枠材３２
には、凹部８２内、即ち発光素子および受光素子間を非
接触で通過可能な薄板８４が固定されており、薄板８４
が発光素子からの光を遮断すると縦方向位置検出センサ
８０の出力が変化する。薄板８４は、縦方向位置検出セ
ンサ８０の出力が変化する時点での縦方向位置が、補正
レンズ１４Ｒおよび１４Ｌの縦方向基準位置と一致する
ように取付けられる。

【００４０】図６は、縦駆動枠材３２を接眼部３０Ｒお
よび３０Ｌから見た平面図であって、図中下方に縦駆動
枠材３２を移動させた状態を示す。図５の状態からステ
ッピングモータ１３２を正転させてシャフト１３４を図
中下方に進行させると、シャフト１３４の両端を挟んだ
上部ガイドピン７４（実質的には押圧部材１５０）およ
び下部ガイドピン７６は、シャフト１３４に従動する、
即ちそれぞれガイド穴６４、６６にガイドされつつ下方
に移動する。これにより、ガイドピン７４、７６と一体
的な縦駆動枠材３２が第１、第２支柱部材４２、５２お
よびガイド部材４８にガイドされつつ下方に移動する。
図６に示すように、上部ガイドピン７４および下部ガイ
ドピン７６がそれぞれのガイド穴６４、６６の下端に当
接すると、縦駆動枠材３２の移動は止まり、このときの
補正レンズ１４Ｒ、１４Ｌの縦方向位置は縦方向基準位
置（Ｙ＝０で示す位置）からΔＹだけ下方に位置する。

【００４１】図７は、縦駆動枠材３２を接眼部３０Ｒお
よび３０Ｌから見た平面図であって、図中上方に縦駆動
枠材３２を移動させた状態を示す。図５の状態からステ
ッピングモータ１３２を正転させてシャフト１３４を図
中上方に進行させると、シャフト１３４の両端を挟んだ
上部ガイドピン７４（実質的には押圧部材１５０）およ
び下部ガイドピン７６は、シャフト１３４に従動する、
即ちそれぞれガイド穴６４、６６にガイドされつつ上方
に移動する。これにより、ガイドピン７４、７６と一体
的な縦駆動枠材３２が第１、第２支柱部材４２、５２お
よびガイド部材４８にガイドされつつ上方に移動する。
図７に示すように、上部ガイドピン７４および下部ガイ
ドピン７６がそれぞれのガイド穴６４、６６の上端に当
接すると、縦駆動枠材３２の移動は止まり、このときの
補正レンズ１４Ｒ、１４Ｌの縦方向位置は縦方向基準位
置（Ｙ＝０で示す位置）からΔＹだけ上方に位置する。

【００４２】このように、縦駆動枠材３２は縦方向につ
いて、ガイド穴６４または６６内におけるガイドピン７
４または７６の移動量（ΔＹの２倍）と同じだけ移動す
ることができる。

【００４３】次に、図８および図９を参照して横方向ア
クチュエータ１４０を含む横駆動機構について説明す
る。図８は対物レンズ１２Ｒおよび１２Ｌ側から見た平
面図、図９は図８のＩＸ−ＩＸ線における横断面図であ
る。なお、横駆動機構以外の構成は破線で示される。

【００４４】縦駆動枠材３２に形成された開口３４は略
長方形の断面を有し、対向する２つの内壁面、即ち上壁
面３４ａと下壁面３４ｂ、右壁面３４ｃと左壁面３４ｄ
とが互いに平行である。

【００４５】この開口３４に収容される横駆動枠材３６
は板状部材であり、合成樹脂等から形成される。横駆動
枠材３６は、開口３４の縦方向長さと実質的に同じ縦方
向長さを有し、また開口３４の横方向長さより短い横方
向長さを有する。またその厚みは横駆動枠材３６がガタ
つくことなく摺動できるように縦駆動枠材３２の厚みよ
り僅かに薄い。これにより、横駆動枠材３６は縦駆動枠
材３２に対して縦方向に位置決めされる。

【００４６】縦駆動枠材３２の対物レンズ側または接眼
部側の側面にはそれぞれ４つ、合計８つの円環状ワッシ
ャ２０４がボルト２０６およびナット２０８により密着
固定される。２対のワッシャ２０４は上壁面３４ａ側に
横方向に並んでおり、それらの外縁の一部は上壁面３４
ａから内側に、即ち横駆動枠材３６側に突出する。残り
の２対のワッシャ２０４は下壁面３４ｂ側に横方向に並
んで、その一部が横駆動枠材３６側に突出する。横駆動
枠材３６は４対のワッシャ２０４によりそれぞれ挟持さ
れることにより、縦駆動枠材３２に対して光軸方向に位
置決めされる。

【００４７】このように、横駆動枠材３６は縦方向およ
び光軸方向に関しては縦駆動枠材３２に対する相対移動
は規制され、横方向にのみ相対移動可能である。横駆動
枠材３６の４隅は開口３４の丸み付けられた４隅に干渉
しないように隅切りが施される。横駆動枠材３６には補
正レンズ１４Ｒ、１４Ｌが嵌められ、それぞれ３つのビ
ス２０２により一体的に固定されている。従って、横駆
動枠材３６の横方向への移動により補正レンズ１４Ｒ、
１４Ｌはボディ１０内で横方向に相対移動する。

【００４８】横駆動枠材３６と上壁面３４ａとの間、横
駆動枠材３６とおよび下壁面３４ｂとの間には、両者が
円滑に摺動するための僅かなクリアランスが設けられて
おり、このクリアランスによるガタつきを防止するため
に横駆動枠材３６を図中上方に引張して上壁面３４ａに
常時当接させる補助コイルバネ２１０が２つ設けられ
る。各補助コイルバネ２１０は一端が横駆動枠材３６の
下の２隅にそれぞれ固定され、他端が縦駆動枠材３２の
上の２隅にそれぞれ固定される。

【００４９】縦駆動枠材３２の対物レンズ側には、取付
部材２２０を介して横方向アクチュエータ１４０が取付
けられる。横方向アクチュエータ１４０は縦方向アクチ
ュエータ１３０と同じ構成を備えており、同一の構成に
は符号に１０を加算して示しその詳細は省略する。

【００５０】取付部材２２０は縦駆動枠材３２の下壁面
３４ｂ側に密着固定され、互いに垂直な２つの平面部２
２２および２２４から成る。第１平面部２２２は２つの
ビス２２６で縦駆動枠材３２に対して平行に密着固定さ
れ、第２平面部２２４は第１平面部２２２の中央側端部
から対物レンズ側に垂直に一体的に延びている。この第
２平面部２２４に横方向アクチュエータ１４０のフラン
ジ１４２ｃがビス固定されることにより、横方向アクチ
ュエータ１４０は縦駆動枠材３２の横方向に関して略中
央に取付けられ、そのシャフト１４４の軸心は横方向に
一致せしめられる。

【００５１】このように、横方向アクチュエータ１４０
は縦駆動枠材３２のみによって支持されるとともに、シ
ャフト１４４のみが縦駆動枠材３２に対して横方向に相
対移動する。

【００５２】横駆動枠材３６の対物レンズ側には略コの
字断面を有する保持部材２３０が固定され、この保持部
材２３０の２つの腕部２３４、２３６によってシャフト
１４４の両端が挟持される。保持部材２３０は２つのビ
ス２３８で横駆動枠材３６に一体的に固定される固定板
部２３２を有し、この固定板部２３２は２つの補正レン
ズ１４Ｒおよび１４Ｌの間であって横駆動枠材３６の図
下端側に配置される。固定板部２３２は横方向に延びて
その両端から２つの腕部２３４、２３６が対物レンズ側
に延びており、シャフト１４４に対向する部位は横方向
に垂直な平板状を呈する。図左側の腕部２３４にはシャ
フト１４４の先端部に埋設されたボール１４４ａが図の
右方から当接し、図右側の腕部２３６には押圧部材２５
０が一体的に固定され、その先端がシャフト１４４の横
方向に垂直な基端側端面１３４ｂに当接する。押圧部材
２５０は縦駆動機構で用いられる押圧部材１５０と同一
の構成および作用を有し、内部に設けられたコイルバネ
（図示せず）によりシャフト１４４を一定の付勢力で腕
部２３４に押し付ける。これにより、横駆動枠材３６は
シャフト１４４の進退に伴って横方向へ相対移動する。
横駆動枠材３６の横方向に関する相対移動可能な距離
は、開口３４の横方向長さから横駆動枠材３６の横方向
長さを差引いた長さに一致する。

【００５３】横駆動枠材３６には薄板２６０が取付けら
れ、この薄板２６０の横方向に関する基準位置を検出す
る横方向位置検出センサ２６２が縦駆動枠材３２に取付
けられる。薄板２６０および横方向位置検出センサ２６
２の構成および作用は、薄板８４および縦方向位置検出
センサ８０と同一である。図８および図９においては、
横駆動枠材３６は基準位置に位置決めされている。

【００５４】以上のように、補正レンズ１４Ｒおよび１
４Ｌは、縦駆動機構および横駆動機構によって、光軸に
垂直な平面内において縦方向および横方向に相対動可能
である。縦方向アクチュエータ１３０のシャフト１３４
は両端において実質的に隙間なく縦駆動枠材３２に一体
的に挟持され、また横方向アクチュエータ１４０のシャ
フト１４４が両端において実質的に隙間なく横駆動枠材
３６に挟持されるので、シャフト１３４および１４４の
推進力が確実に縦駆動枠材３２および横駆動枠材３６に
伝達される。

【００５５】従来では、例えば縦駆動機構において、シ
ャフト１３４は両端で縦駆動枠材３２側に挟持されてお
らず、縦駆動枠材３２をコイルバネによって図５の上方
に引張し、縦駆動枠材３２に一体的な押し金具（ガイド
ピン７６に相当する）をシャフト１３４の先端に押付け
ることによって縦駆動枠材３２を位置決めしていた。こ
のような構成においては、シャフト１３４により縦駆動
枠材３２を押下げる場合にはバネ力以上の推進力で押し
金具を押圧する必要があるが、実際には双眼鏡を通常に
保持した状態では縦駆動枠材３２とこの縦駆動枠材３２
に支持される横駆動機構（横駆動枠材３６、横方向アク
チュエータ１４０、補正レンズ１４Ｒ、１４Ｌ等）とに
係る重力によって図中下方に押圧されているため、実際
にはバネ力から重力（重量）を差引いた力で押圧すれば
よく、モータ１３２の駆動力はバネ力から重力を差引い
た値に設定される。しかし、鉛直下方向が常に図中下方
向に一致するとは限らず、操作者の保持の仕方や姿勢に
よっては、例えば双眼鏡を上下逆に保持した場合には、
鉛直下方向は図中上方向となる。この場合、シャフト１
３４にかかる力は、縦駆動枠材３２および横駆動機構に
係る重力（重量）とバネ力とを合算した値となり、上記
のようにモータ１３２の駆動力をバネ力から重力を差引
いた値に設定していれば、シャフト１３４の図中下方へ
の推力よりシャフト１３４にかかる図中上方への力が上
回ってモータ１３２の脱調を引き起こす原因となる。

【００５６】しかし、第１実施形態においてはコイルバ
ネを用いず、剛性部材であるガイドピン７４、７６およ
び押圧部材１５０によってシャフト１３４の両端を保持
しているので、縦駆動枠材３２および横駆動機構はシャ
フト１３４に安定した状態で常時支持され、シャフト１
３４にかかる力は双眼鏡の向きによって変化することは
ない。従って、第１実施形態の双眼鏡においては、どの
ような姿勢をとってもモータ１３２の脱調が生じること
はないという利点がある。また、従来に比べて負荷が小
さくて済むので、よりトルクの少ない小さなモータの採
用も可能となる。さらに、シャフト１３４とガイドピン
７４および押圧部材１５０とは点接触しているため、相
互間の摩擦が少なく、シャフト１３４の相対回転を妨げ
ることはない。

【００５７】なお、押圧部材１５０の構成は、第１実施
形態のようにバネケース１５２、押ピン１５４およびコ
イルバネ１５６から成るものに限定されず、先端がシャ
フト１３４の基端側端面１３４ｂに点接触しかつこれを
一定の力で押圧する構成であればよい。

【００５８】図１０は第２実施形態を示す図であって、
押圧部材の他の構成を示す斜視図である。他の構成は第
１実施形態と同じであり、ここでは図示および説明を省
略する。押圧部材３５０はセットビスであり、円柱部の
外周面には雄ネジ３５２が形成される。押圧部材３５０
の円柱部の一端側は先端に向かって徐々に径が小さくな
る円錐状を呈し、先端部３５４は球状に加工される。一
方、円柱部の基端側にはドライバによって取付けるため
の溝部３５６が設けられている。ガイドピン３７４の先
端部３７４ｂには雌ネジ３７４ｄが設けられ、この雌ネ
ジ３７４ｄが押圧部材３５０の雄ネジに螺合することに
より、ガイドピン３７４に押圧部材３５０が一体的に取
付けられる。なお、押圧部材３５０の取付は専用のトル
クドライバが用いられ、ガイドピン３７４からの先端部
３５４の突出量、即ちシャフト１３４に対する押圧力が
最適な値となるように調整される。最適な押圧力とは、
シャフト１３４が自在に相対回転でき、かつ先端側のガ
イドピン（図示せず）と押圧部材３５０とから外れない
程度の力である。

【００５９】図１１は第３実施形態を示す図であって、
押圧部材の他の構成を示す縦断面図である。この押圧部
材４５０はプランジャであり、先端にボール４５４が埋
め込まれ、このボール４５４を先端から突出する方向に
付勢するコイルバネ４５８が設けられている点以外は第
２実施形態の押圧部材３５０と同じ構成である。押圧部
材４５０によるシャフト１３４への付勢力はボール４５
４の突出量に応じて予め定められており、目視により付
勢力が確認できる。従って、第２実施形態では専用のト
ルクドライバを用いて付勢力を確認する必要があった
が、第３実施形態においてはトルクドライバを用いる必
要がなく、汎用のドライバでよい。

【００６０】第２実施形態および第３実施形態において
も、第１実施形態と同様、シャフト１３４の基端部側端
面１３４ｂと押圧部材３５０、４５０とは点接触してい
るため、相互間の摩擦が少なく、シャフト１３４の相対
回転を妨げることはない。なお、これら３つの実施例で
は押圧部材側を球状加工し、シャフト基端部側が平面加
工してある例であるが、この逆の加工を施した点接触で
も何ら問題はない。シャフト先端部側も同様である。

【００６１】以上、説明は二眼タイプの双眼鏡を中心に
行なったが、双眼鏡以外の一眼タイプの単眼鏡やスチル
カメラ・ビデオカメラなどの光学機器にも応用可能であ
る。また、モータもステッピングモータに限定されず、
シャフトがモータの回転によって進退する構造であれば
よい。ただしこの場合、シャフトの位置決めを行う制御
機構が別途必要となる。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように本発明の像振れ補正
機能付き光学機器は、補正レンズを相対移動させるため
のアクチュエータのシャフトを両端で剛性部材により保
持するため、正確に位置決めできると共に光学機器の姿
勢によって重力の影響を受け、負荷が変化することによ
るモータの脱調を防止できるという利点がある。また、
よりトルクの少ない小さなモーターの採用も可能で、よ
り低電力・小型軽量化に貢献できる。説明は縦方向中心
であるが、これは横方向も同様である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る像振れ補正機能付き光学機器の第
１実施形態を示す図であって、各光学系の相対位置関係
を簡単に示す斜視図である。

【図２】図１に示す像振れ補正機能付き光学機器の像振
れ補正機構を示すブロック図である。

【図３】接眼部側から見た縦駆動枠材近傍の構成を一部
破断して示す斜視図である。

【図４】図３におけるＩＶ−ＩＶ線断面の矢視図であ
る。

【図５】接眼部側から見た縦駆動機構の平面図であっ
て、補正レンズが基準位置にある状態を示す図である。

【図６】接眼部側から見た縦駆動機構の構成の平面図で
あって、縦駆動枠材を下方に移動させた状態を示す図で
ある。

【図７】接眼部側から見た縦駆動機構の構成の平面図で
あって、縦駆動枠材を上方に移動させた状態を示す図で
ある。

【図８】対物レンズ側から見た横駆動機構の平面図であ
る。

【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線における縦駆動機構の横断
面図である。

【図１０】本発明に係る像振れ補正機能付き光学機器の
第２実施形態を示す図であって、押圧部材の他の構成を
示す斜視図である。

【図１１】本発明に係る像振れ補正機能付き光学機器の
第３実施形態を示す図であって、押圧部材の他の構成を
示す縦断面図である。

【符号の説明】

１０ ボディ １４Ｒ、１４Ｌ 補正レンズ（補正光学系） ３２ 縦駆動枠材（第１駆動枠材） ３６ 横駆動枠材（第２駆動枠材） １３０ 縦方向アクチュエータ（第１駆動手段） １４０ 横方向アクチュエータ（第２駆動手段） １３２、１４２ モータ（第１および第２モータ） １３４、１４４ シャフト（第１および第２シャフト） １５０、２５０、３５０、４５０ 押圧部材

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学機器の光軸の振れを補正するための
   補正光学系と、 前記補正光学系を保持し、前記光軸に垂直な平面におい
   て所定方向に移動可能な駆動枠材と、 前記所定方向に対して軸心が平行に延びるシャフトを有
   し、このシャフトを前記軸心に沿って直進運動させる駆
   動手段と、 前記駆動枠材に固定される一方、前記シャフトの両端部
   を挟持することによって前記シャフトの直進運動を前記
   駆動枠材に伝達する伝達手段とを備えることを特徴とす
   る像振れ補正装置。
2. 【請求項２】 前記光学機器の通常の使用姿勢におい
   て、前記所定方向が鉛直方向に実質的に一致することを
   特徴とする像振れ補正装置。
3. 【請求項３】 前記伝達手段が、前記駆動枠材から前記
   光軸に沿って延び前記シャフトの両端部にそれぞれ対向
   する２つの突起部と、前記２つの突起部の少なくとも一
   方に取付けられ前記突起部と協働して前記シャフトの両
   端部を挟持する押圧部材とを備えることを特徴とする請
   求項１に記載の像振れ補正装置。
4. 【請求項４】 前記光学機器に、前記所定方向に延びる
   長穴であって前記突起部が挿通するガイド穴が穿設さ
   れ、このガイド穴内で前記突起部が相対移動することに
   より前記駆動枠材が前記所定方向に沿って案内されるこ
   とを特徴とする請求項３に記載の像振れ補正装置。
5. 【請求項５】 前記駆動手段がモータの回転を前記シャ
   フトに伝達する送りネジ機構を備え、この送りネジ機構
   により前記シャフトが回転しつつ直進運動する際に前記
   シャフトの両端部と前記伝達手段とがそれぞれ点接触す
   ることを特徴とする請求項１に記載の像振れ補正装置。
6. 【請求項６】 前記押圧部材が、前記突起部に固定され
   るケースと、このケースに対して前記シャフトの軸心に
   沿って相対移動可能であって球状の先端部が前記シャフ
   トの一端部に常に点接触する押ピンと、前記ケースに収
   容されて前記押ピンを前記シャフトの軸心方向に沿って
   付勢するコイルバネとを備えることを特徴とする請求項
   ３に記載の像振れ補正装置。
7. 【請求項７】 前記押圧部材が前記突起部に固定された
   セットビスであって、球状の先端部が前記シャフトの一
   端部に常に点接触し、前記シャフトをその軸心方向に沿
   って一定の力で押圧することを特徴とする請求項３に記
   載の像振れ補正装置。
8. 【請求項８】 前記押圧部材が前記突起部に固定された
   プランジャであって、先端部に埋設され前記シャフトの
   一端部に常に点接触する球と、この球を前記シャフトの
   軸心方向に沿って付勢するコイルバネとを備えることを
   特徴とする請求項３に記載の像振れ補正装置。
9. 【請求項９】 前記シャフトの一端部が球状に形成され
   るとともに、前記突起部に前記シャフトの軸心に垂直な
   平面部が形成され、球状の前記一端部が前記平面部に常
   に点接触することを特徴とする請求項３に記載の像振れ
   補正装置。
10. 【請求項１０】 補正光学系を光軸に垂直な平面上の互
    いに直交する第１および第２方向に相対移動させること
    によって前記光軸の振れを補正する像振れ補正機構を備
    えた光学機器であって、 この像振れ補正機構が、 開口が形成され前記第１方向に相対移動可能な第１駆動
    枠材と、 前記第１方向と平行に延びる第１シャフトを有し、この
    第１シャフトを軸心方向に沿って直進運動させる第１駆
    動手段と、 前記第１駆動枠材に固定される一方、前記第１シャフト
    の両端部を挟持することによって前記第１シャフトの直
    進運動を前記第１駆動枠材に伝達する第１伝達手段と、 前記開口内において前記第２方向に相対移動可能であり
    前記補正光学系を一体的に保持する第２駆動枠材と、 前記第２方向と平行に延びる第２シャフトを有し、この
    第２シャフトを軸心方向に沿って直進運動させる第２駆
    動手段と、 前記第２駆動枠材に固定される一方、前記第２シャフト
    の両端部を挟持することによって前記第２シャフトの直
    進運動を前記第２駆動枠材に伝達する第２伝達手段とを
    備え、 前記第２駆動枠材、前記第２駆動手段および前記前記第
    ２伝達手段が、前記第１駆動枠材に支持されることを特
    徴とする光学機器。