JP2006145648A

JP2006145648A - 光学装置

Info

Publication number: JP2006145648A
Application number: JP2004332716A
Authority: JP
Inventors: Koji Watanabe; 孝司渡邉
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2004-11-17
Filing date: 2004-11-17
Publication date: 2006-06-08
Anticipated expiration: 2024-11-17
Also published as: JP4574332B2

Abstract

【課題】ユーザの使い勝手を向上させ、軽量化、低コスト化を図ることができ、また外力がかかった場合に防水構造の破壊を抑制することが可能となる光学装置を提供する。
【解決手段】光学系を保持した光学系保持部材１と、前記光学系を覆うカバーケース１３とを備え、これらの光学系保持部材とカバーケースとは当接部で防水シール３０を介して嵌め合わされて固定され、これにより前記光学系を覆う閉鎖された空間領域が形成された光学装置であって、前記光学系保持部材が、前記カバーケースよりも高い剛性の材質で構成され、三脚座などの固定手段３１が前記光学系保持部材側に設けられた構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、双眼鏡などの観察用光学機器に用いられる構成に関するものであり、特に光学機器の振れ量を測定し、この検出出力によって光学機器の光学像を常に一定の位置に保持するように光軸を偏向させる像振れ補正装置つきの双眼鏡で、防水の機能を有した双眼鏡に関するものである。

従来において、双眼鏡を三脚座に取り付けるようにする構造として、例えば特許文献１のように三脚座アダプターを双眼鏡に取り付け、この三脚座アダプターに三脚を取り付けるようにしたものや、特許文献２のように双眼鏡の中央の回動軸にアダプタを取り付け、このアダプタを介して三脚を取り付けるようにしたものが知られている。
また、特許文献３のように本体の中央部に合焦環を配置した望遠鏡において、本体の下部に三脚座を設け、その三脚座の位置が望遠鏡の重心位置より対物側に構成されているものが知られている。
特開平８−２０１７０４号公報特開２０００−１１１８０３号公報特開２０００−１９４２１号公報

しかしながら、上記従来例の特許文献１、２等のもにおいては三脚座アダプターなどの取り付け部材が別途必要となりコストがかかり不便であり、また、これらのアダプターを携帯しなければならず不便である。さらに特許文献２のものでは、双眼鏡の２光軸の間に回転軸を持たないタイプの双眼鏡等においては、三脚の取り付け構造を構成することが困難である。また、特許文献３の構成においては、操作性の考慮はなされているが、軽量化、防水性等について配慮されていない。特に、上記従来例のいずれのものにも、本体に不意の外力がかかったときに、防水構造が破壊されないようにすることについての配慮がなされていない。

本発明は、上記課題に鑑み、ユーザの使い勝手を向上させ、軽量化、低コスト化を図ることができ、また外力がかかった場合に防水構造の破壊を抑制することが可能となる光学装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、以下のように構成した光学装置を提供するものである。
すなわち、本発明の光学装置は、光学系を保持した光学系保持部材と、前記光学系を覆うカバーケースとを備え、これらの光学系保持部材とカバーケースとは当接部で嵌め合わされて固定され、これにより前記光学系を覆う閉鎖された空間領域が形成された光学装置であって、前記光学系保持部材が、前記カバーケースよりも高い剛性の材質で構成され、三脚座などの固定手段が前記光学系保持部材側に設けられることを特徴としている。また、本発明においては前記光学系保持部材と前記カバーケースとは、前記当接部において防水シールを介して嵌め合わされ、該当接部が水密に構成されていることを特徴としている。

本発明によれば、ユーザの使い勝手を向上させ、軽量化、低コスト化を図ることができ、また外力がかかった場合に防水構造の破壊を抑制することが可能となる光学装置を実現することができる。

本発明は、上記構成により本発明の課題を達成することが可能となるが、本発明の実施の形態においては、この光学装置をより具体的には、１対の対物レンズ、１対の接眼レンズ、複数のプリズムで構成された１対のプリズムユニット、振れ補正光学機構が保持された光学系保持部材と、これらの光学系を覆うカバーケースとを有し、これらの光学系保持部材とカバーケースとを当接部で防水シールを介して嵌め合わせて固定し、これにより前記光学系を覆う閉鎖された空間領域が形成された防水型双眼鏡を構成し、前記カバーケースをプラスチック材で形成すると共に、前記光学系保持部材をカバーケースよりも高い剛性のアルミダイキャスト・マグネシウムダイキャストなどの材質で形成し、三脚座などの固定手段を前記光学系保持部材と前記カバーケースとの当接部よりも、前記１対の対物レンズ側の前記光学系保持部材に設けるようにする。

本実施の形態によれば、三脚座に双眼鏡を取り付けたときなどに不意の力が加わり本体の変形が起きても、光学保持部材とユニットケースの間の水密な構造を保持することができると共に、カバーケースをプラスチック材で構成することで、軽量化、低コスト化を図ることができ、ユーザの使い勝手の良い双眼鏡を得ることができる。

以下に、本発明の実施例について説明する。
本発明の実施例では、上記した本発明を適用して防水型双眼鏡を構成した。
図１は本実施例の三脚座ネジ部を通過する断面での側面からみた防水型双眼鏡の断面図である。
また、図２は本実施例の光軸を通過する上面から見た防水型双眼鏡の断面図であり、図３は本実施例の防水型双眼鏡の全体斜視図である。
図１〜図３において、１は光学保持部材、Ｌ１は対物レンズ群、Ｌ２は振れ補正光学系、Ｌ３はプリズムユニット、Ｌ４は接眼レンズ群である。光学保持部材１には、対物レンズ群Ｌ１、振れ補正光学系Ｌ２、プリズムユニットＬ３と接眼レンズ群Ｌ４を構成した接眼ユニットが各部材を介して取り付けられている。
ここで、光学保持部材１は、高剛性を必要とする部材であることから、アルミダイキャスト・マグネシウムダイキャストなどの材質で作られている。

光学保持部材１の中央上部には、対物レンズ群Ｌ１を保持する対物台２に取り付けられたネジ３と螺合したフォーカス軸４が嵌合しており、対物台２は、不図示の部分において光軸方向のみに移動可能なように規制され、フォーカス軸４にはフォーカスつまみ５が、ネジにより固定されている。
フォーカスつまみ５を回すことにより、対物台２が光軸方向で前後し、観察対象の像に対してピントをあわせることが可能となっている。
６は対物鏡筒であり、対物鏡筒６は対物台２にネジにより固定されており、対物鏡筒６には対物レンズ群Ｌ１が所定のレンズ間隔を持ち且つ光軸を共にして固定されている。
接眼レンズ群Ｌ４は、接眼鏡筒７に溶着による加締めにて所定のレンズ間隔を持ち且つ光軸を共にして固定されている。

７は接眼鏡筒であり、接眼鏡筒７はヘリコイドネジ部７ａによって接眼ホルダー８のヘリコイド部８ａで螺合している。接眼鏡筒７には、カムフォロア９がネジによって固定されており、カムフォロア９は、接眼ホルダー８の外周に嵌合した視度調リング１０に嵌め合わされており、視度調リング１０を接眼レンズ群Ｌ４の光軸を中心に回転させるとカムフォロア９によって連結された接眼鏡筒７がヘリコイドのネジリードに沿って進退することになる。
これにより、観察者の左右の目の視度が異なっている場合に、調整を行うことが可能となる。
この構造は、左右のどちらかに構成されていれば良く、どちらか１方は固定された構造を持っていれば成立する。本実施例の場合は、左右とも同じ構成を持っておりどちらか１方は製造誤差上の光学調整を行った後に接着やネジによる固定を行う方法をとっている。

本実施例の双眼鏡は、対物レンズ群Ｌ１の光軸と接眼レンズ群Ｌ４の光軸とが高さ方向でズレている構成を持っている。対物レンズ群Ｌ１と接眼レンズ群Ｌ４の間に設けられたプリズムユニットＬ３は、対物レンズ群Ｌ１の光軸を上方向へ移動させ、また倒立した対物の像を反転させるために、直角プリズムが３つ用いられている。
プリズムに入射した対物レンズ群Ｌ１の光軸の光線は、プリズムユニット内で折れ曲がり接眼レンズ群Ｌ４の光軸へ出射される。

４００は接眼ユニットであり、接眼ユニット４００はプリズムユニットＬ３を保持したプリズムホルダー１１、接眼鏡筒７、接眼ホルダー８などで構成されており、対物レンズ群Ｌ１の光軸を中心にした光学保持部材１の嵌合穴１ａとプリズムホルダー１１の嵌合軸１１ａとで嵌め合わされている。
接眼ユニット４００内のプリズムホルダー１１には、ギアプレート１２がネジにより取り付けられており、接眼ユニット４００の左右が、このギアベースで結合しており、接眼ユニット４００を対物レンズ群Ｌ１の光軸を中心に回転させると左右の接眼ユニット４００が連動して回転する構成となっている。
この構成により、観察者が双眼鏡を覗くときに観察者の目幅に合った位置へ接眼ユニット４００を調整することが可能である。

対物レンズ群Ｌ１とプリズムユニットＬ３の間には、可変頂角プリズム（ＶＡＰ）ユニット２０が本体２１に構成され、配設されている。
本体２１にはＶＡＰ素子（不図示）が収容されている。ＶＡＰ素子は、２枚の透明板の間がベローズにより液密的に接続され、その中に所定の屈折率を有する透明液体が収容されている。
ＶＡＰ素子は保持枠に保持され、この保持枠に形成されたコイル部と本体２１に形成されたマグネット部とで電磁アクチュエータを構成し、その駆動により左右の各ＶＡＰ素子の対物側の透明板がピッチ（垂直）方向に傾けられ接眼側の透明板がヨー（水平）方向に傾けられる。これによりＶＡＰ素子を通過する光線が偏向させられる。
また、本体２１には双眼鏡本体の垂直方向の振れを検出する振れ検出センサ２２と双眼鏡本体の水平方向の振れを検出する振れ検出センサ２３が取り付けられたメイン基板２４が固定されている。
メイン基板２４には、ＣＰＵが実装されており、振れ検出センサ２２・２３にて検出された双眼鏡の振れ量を演算して、ＶＡＰ素子を電磁アクチュエーターにて所定量駆動させ、振れ補正を行う。

１３はユニットのカバーケース、１００は対物台２に固定された対物鏡筒６で構成された対物鏡筒ユニット、２００はＶＡＰを保持した振れ補正ユニットである。ユニットのカバーケース１３によってこれらの対物鏡筒ユニット１００と振れ補正ユニット２００は覆われている。ユニットのカバーケース１３の対物レンズ群Ｌ１より物体側には、保護ガラス１４が嵌め合わされており、ユニットのカバーケース１３と光学保持部材１によって閉鎖された領域が形成されている。
ユニットのカバーケース１３は、ポリカーボネイト・ＡＢＳなどのプラスチック材料でつくられており、軽量化が計られている。

ユニットのカバーケース１３には、電池ＢＯＸ１５がネジにより固定され、電池ＢＯＸ１５とユニットのカバーケース１３との間にはシールゴム１６が設けられ、電池ＢＯＸ１５とユニットのカバーケース１３との間から水などの侵入が無いように構成されている。
電池ＢＯＸ１５には、電池蓋１７が蓋ロック１８と共に設けられ、電池蓋１７と電池ＢＯＸ１５との間には、シールゴム１９が設けられており、電池蓋１７を閉め、蓋ロック１８でロックしたときに電池ＢＯＸ１５内に水が入らないようにシーリングされている。
電池ＢＯＸ１５には端子が設けられ、端子からはリード線によってメイン基板２４に電源を供給し、防振機構を駆動する。

ユニットのカバーケース１３と光学保持部材１は、ユニットのカバーケースの光学保持部材１と嵌合するように構成されている。その際、この当接部にはシールゴム３０がユニットのカバーケース１３の突起部１３ａによって光学保持部材の溝部１ｂ内で圧縮され挟み込まれている。
シールゴム１６・１９・３０の材質は、ブチルゴムが用いられており、ブチルゴムのポアソン比は０．４以上、望ましくは０．４９程度の材質で、気体透過係数は１０ｇ／ｍ²・２４Ｈ以下、望ましくは４．８ｇ／ｍ²・２４Ｈのものが用いられる。
以上の構成により、不意に外力等が双眼鏡本体に加わった場合にも、ユニットのカバーケース１３と光学保持部材１との間から、水などの侵入を確実に防止することが可能となる。

光学保持部材１には、三脚座ネジ本体３１を取り付けるための顎部１ｃが構成されている。光学保持部材１の顎部１ｃは、光学保持部材１に設けられた溝部１ｂよりも外径側に構成され、且つ三脚座ネジ本体３１および顎部１ｃの三脚ネジ本体３１の取り付け部分は、光学保持部材１に設けられた溝部１ｂよりも対物側に構成されている。
三脚座ネジ本体３１には、フランジ部が形成されており、このフランジ部の部分が顎部１ｃにネジ（図示省略）で固定されている。
三脚座ネジ本体３１は、下カバー３２によって覆われ、三脚座のネジ穴だけが露出する構成となっている。この構成により、三脚ネジ本体３１のネジ穴の位置は、双眼鏡全体のほぼ重心位置に設定されている。
上カバー３３は、ユニットのカバーケース１３にネジにて固定されており、下カバー３２は、ネジによって電池ＢＯＸ１５に固定され、保護ガラス１４の物体側で上カバー３３と噛み合わせ固定されている。
ユニットのカバーケース１３には左右の外装ゴム３４・３５、上カバー３３を固定するネジを隠し、且つ双眼鏡を保持したときに指先がかかる位置に設けられた左右の指かけゴム３６・３７が両面テープと接着剤によって固定されている。
上カバー３３、下カバー３２、外装ゴム３４・３５、指かけゴム３６・３７で双眼鏡の外観を構成している。

上記のように、本実施例の光学機器である双眼鏡では、三脚ネジ本体３１を固定する光学保持部材１の顎部１ｃが、カバーケース１３と光学保持部材１の当接部（カバーケース１３の突起部１３ａ、シールゴム３０および溝部１ｂの部分）とは別部分で、外周側に設けたことにより、三脚ネジ本体３１のネジ穴に三脚の三脚ネジを螺合して三脚を取り付ける際の外力は光学保持部材１の剛性により受けられ、光学保持部材１に保持された光学ユニットに外力を伝えない構造となっている。

本発明の実施例における三脚座ネジ部を通過する断面での側面からみた防水型双眼鏡の断面図。本発明の実施例における光軸を通過する上面から見た防水型双眼鏡の断面図。本発明の実施例における防水型双眼鏡の全体斜視図。

符号の説明

Ｌ１：対物レンズ群
Ｌ２：振れ補正光学系
Ｌ３：プリズムユニット
Ｌ４：接眼レンズ群
１：光学保持部材
２：対物台
３：ネジ
４：フォーカス軸
５：フォーカスつまみ
６：対物鏡筒
７：接眼鏡筒
８：接眼ホルダー
９：カムフォロア
１０：視度調リング
１１：プリズムホルダー
１２：ギアプレート
１３：ユニットのカバーケース
１４：保護ガラス
１５：電池ＢＯＸ
１６：シールゴム
１７：電池蓋
１８：蓋ロック
１９：シールゴム
２０：可変頂角プリズム（ＶＡＰ）ユニット
２１：本体
２２：振れ検出センサ
２３：振れ検出センサ
２４：メイン基板
３０：シールゴム
３１：三脚座ネジ
３２：下カバー
３３：上カバー
３４・３５：外装ゴム
３６・３７：指かけゴム
１００：対物鏡筒ユニット
２００：振れ補正ユニット
４００：接眼ユニット

Claims

光学系を保持した光学系保持部材と、前記光学系を覆うカバーケースとを備え、これらの光学系保持部材とカバーケースとは当接部で嵌め合わされて固定され、これにより前記光学系を覆う閉鎖された空間領域が形成された光学装置であって、
前記光学系保持部材が、前記カバーケースよりも高い剛性の材質で構成され、三脚座などの固定手段が前記光学系保持部材側に設けられることを特徴とする光学装置。
前記光学系保持部材には、１対の対物レンズ、１対の接眼レンズ、複数のプリズムで構成された１対のプリズムユニット、振れ補正光学機構が保持されていることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
前記光学系保持部材と前記カバーケースとは、前記当接部において防水シールを介して嵌め合わされ、該当接部が水密に構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光学装置。
前記防水シールは、ポアソン比が０．４以上の材質で構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学装置。
前記防水シールは、気体透過係数が１０ｇ／ｍ^２・２４Ｈ以下であるゴム部材で構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学装置。
前記三脚座などの固定手段が、前記光学系保持部材と前記カバーケースとの当接部よりも、前記１対の対物レンズ側に構成されていることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の光学装置。