JP2006267157A

JP2006267157A - 望遠鏡

Info

Publication number: JP2006267157A
Application number: JP2005081135A
Authority: JP
Inventors: Masanobu Kaneko; 雅信金子
Original assignee: Nikon Corp; Nikon Vision Co Ltd
Current assignee: Nikon Corp; Nikon Vision Co Ltd
Priority date: 2005-03-22
Filing date: 2005-03-22
Publication date: 2006-10-05

Abstract

【課題】観察や撮影の際の操作性を向上させることができる望遠鏡を提供する。
【解決手段】対物レンズ１からの光を反射する第１プリズム２１と第２プリズム２２とで正立プリズム系２を構成する。切換機構１０によって第２プリズム２２を移動させてその位置を変えることによって２つの光路（光路Ａ及び光路Ｂ）を切り換える。
【選択図】図２

Description

この発明は望遠鏡に関する。

近年、コンパクト型デジタルスチルカメラ（以下デジタルカメラという）が普及したため、バードウォチングの際に野鳥を撮影する人が増加した。

一般に、デジタルカメラには３倍程度のズームレンズが装着されている。

しかし、倍率を最大にしても、焦点距離は３５ｍｍ判カメラレンズの焦点距離に換算して１００ｍｍ程度にすぎないので、遠く離れた木等にとまっている野鳥を撮影したとき、その細部まで写し取ることはできなかった。

そのため、デジタルカメラと望遠鏡とを組み合わせて数百〜数千ｍｍの焦点距離とし、野鳥を撮影することが行われている。

デジタルカメラと望遠鏡との接続にはいわゆるアタッチメントリングと呼ばれる装置が必要である。

望遠鏡を用いた野鳥の撮影作業は以下のように行われる。

まず、撮影したい野鳥に望遠鏡の照準を合わせ、ピント調節を行う。次に、アタッチメントリングを望遠鏡の接眼レンズに取り付ける。その後、デジタルカメラをアタッチメントリングに接続する。次に、デジタルカメラの液晶画面で野鳥が撮影視野内に捕らえられていることを確認する。必要に応じてピント調節を再度行なう。最後に、シャッタを押す。撮影倍率を変えるときはデジタルカメラのズーム機能を使用する。

なお、ズーム機能を使用しても希望する倍率に達しない場合には、以下の手順で接眼レンズを交換する。

まず、アタッチメントリングからデジタルカメラを取り外す。次に、アタッチメントリングを望遠鏡の接眼レンズから取り外す。その後、接眼レンズを交換する。

接眼レンズの交換の後、上記撮影作業を再び実行する。
特開平４―６７１１５号公報特開平１０―２０２１０号公報

しかし、望遠鏡を用いた撮影作業には以下のような問題がある。

上述のようにシャッタを押すまでに多くの作業を経なければならないため、すべての作業が完了するまでの間に野鳥が移動してしまい、シャッタを押せる段階に至ったときには野鳥が撮影視野内からいなくなることがある。また、デジタルカメラを望遠鏡に取り付ける際に、誤って望遠鏡を動かして照準を外したり、ピントをずらしたりすることがある。その結果、再びピント調整等をやり直さなければならず、シャッタを押すまでに多くの時間がかかる。

この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は観察や撮影の際の操作性を向上させることができる望遠鏡を提供することである。

上記課題を解決するため請求項１記載の発明は、対物レンズと、前記対物レンズからの光を順次反射するように配置された複数の反射部材と、前記複数の反射部材のうちの少なくとも１つの反射部材の位置又は向きを変えることによって光路を切り換える切換手段とを備えていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の望遠鏡において、前記複数の反射部材は複数の直角プリズムであり、そのうちの少なくとも１つの直角プリズムの位置又は向きを前記切換手段によって変えられるように、その１つの直角プリズムを移動又は回転可能にしたことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２記載の望遠鏡において、前記複数の反射部材のうち前記対物レンズからの光を接眼レンズへ反射する反射部材と前記接眼レンズとの光路に対して挿抜可能であって、前記対物レンズの焦点距離を変化させるための光学部材を備えていることを特徴とする。

この発明の望遠鏡によれば、観察や撮影の際の操作性を向上させることができる。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１はこの発明の第１実施形態に係る望遠鏡の断面を示す概念図、図２は正立プリズム系を上から見た概念図である。

この望遠鏡は対物レンズ１と第１プリズム（反射部材）２１と第２プリズム（反射部材）２２とを備えている。

光路Ａ上には接眼レンズ３が配置されている。対物レンズ１、第１プリズム２１、第２プリズム２２及び接眼レンズ３で望遠鏡光学系が構成される。

光路Ｂには接眼レンズ４を介してデジタルカメラ５が配置されている。対物レンズ１、第１プリズム２１、第２プリズム２２、接眼レンズ４及びデジタルカメラ５で超望遠撮影光学系が構成される。

第１プリズム２１と第２プリズム２２とで正立プリズム系２を構成する。第１プリズム２１、第２プリズム２２はそれぞれ直角プリズムである。直角プリズムは断面を直角二等辺三角形とする全反射プリズムである。

第１プリズム２１は対物レンズ１からの光を曲げ（ここでは１８０°）、第２プリズム２２は第１プリズム２１からの光を曲げる（ここでは１８０°）。第２プリズム２２は第１プリズム２１に対して光路上後側に位置する。

この望遠鏡には第２プリズム２２を左右（図２の上下方向）へ移動させる駆動モータ等を有する切換機構（切換手段）１０が採用されている。

第２プリズム２２は図２の実線で示す位置と点線で示す位置との間で移動動作する。

切換機構１０を操作して第２プリズム２２を実線で示す位置へ移動させたとき、第１プリズム２１から第２プリズム２２を経て接眼レンズ３に至る光路Ａが形成される。

このとき、対物レンズ１によって接眼レンズ３の手前に結像された像ＩＡを観察することができる。

切換機構１０を操作して第２プリズム２２を図２の実線で示す位置から点線で示す位置へ移動させたとき、第１プリズム２１から第２プリズム２２、接眼レンズ４を経てデジタルカメラ５に至る対物レンズ１からの光によって光路Ｂが形成される。

このとき、対物レンズ１によって接眼レンズ４の手前に結像された像ＩＢをデジタルカメラ５で撮影することがができる。

この実施形態によれば、切換機構１０を操作するだけで、望遠鏡本来の観察光路である光路Ａからデジタルカメラ５が配置された光路Ｂへ切り換えることができるので、観察、撮影の際の操作性が向上する。例えば、野鳥等を撮影する際、いわゆるシャッタチャンスを逃がしにくくすることができる。

また、観察から撮影、又は撮影から観察へ切り換わる度に、デジタルカメラ５を取り付けたり、取り外したりする必要がないので、デジタルカメラ５を望遠鏡に取り付ける際、誤って望遠鏡を動かして照準を外したり、ピントをずらしたりするのを防止できる。

更に、反射部材は第１、第２プリズム２１，２２だけで構成されているため、両プリズム２１，２２で全反射された光が接眼レンズ３、４から出射され、明るい像が得られるとともに、薄暮時にもコントラストのよい像が得られる。

図３はこの発明の第２実施形態に係る望遠鏡の断面を示す概念図、図４は正立プリズム系を上から見た概念図であり、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。

この実施形態は第２プリズムを２つのプリズム（反射部材）１２２Ａ，１２２Ｂで構成した点で第１実施形態と相違する。

光路Ａ上には接眼レンズ３が配置されている。対物レンズ１、第１プリズム１２１、プリズム１２２Ｂ、プリズム１２２Ａ及び接眼レンズ３で望遠鏡光学系が構成される。

光路Ｂには接眼レンズ４を介してデジタルカメラ５が配置されている。対物レンズ１、第１プリズム１２１、プリズム１２２Ｂ、プリズム１２２Ａ、接眼レンズ４及びデジタルカメラ５によって超望遠撮影光学系が構成される。

第１プリズム１２１とプリズム１２２Ａ，１２２Ｂとで正立プリズム系１０２を構成する。第１プリズム１２１、プリズム１２２Ａ，１２２Ｂはそれぞれ直角プリズムである。

第１プリズム１２１は対物レンズ１からの光を１８０°曲げる。プリズム１２２Ｂは第１プリズム１２１からの光を９０°曲げ、プリズム１２２Ａはプリズム１２２Ｂからの光を９０°曲げる。

この望遠鏡にはプリズム１２２Ａを回転させる駆動モータ等を有する切換機構（切換手段）１１０が採用されている。

プリズム１２２Ａは軸ＡＸ１周りへ回転動作する。

切換機構１１０を操作してプリズム１２２Ａを図４に示す位置に回転させたとき、第１プリズム１２１からプリズム１２２Ｂ、プリズム１２２Ａを経て接眼レンズ３に至る光路Ａが形成される。

切換機構１１０を操作してプリズム１２２Ａを図４に示す位置から軸ＡＸ１周りへ９０°回転させてプリズム１２２Ａの反射面の向きを変えたとき、第１プリズム１２１からプリズム１２２Ｂ、プリズム１２２Ａ、接眼レンズ４を経てデジタルカメラ５に至る光路Ｂが形成される。

このとき、対物レンズ１によって接眼レンズ４の手前に結像された像ＩＢをデジタルカメラ５で撮影することがができる。プリズム１２２Ａからデジタルカメラ５までの光路とプリズム１２２Ａから接眼レンズ３までの光路との間に、直角の位置関係が成立する。

なお、この実施形態ではデジタルカメラ５で取得される像は左右が逆転したものとなるが、画像処理によって左右が逆転しない像に戻す。

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。

図５はこの発明の第３実施形態に係る望遠鏡の断面を示す概念図、図６は正立プリズム系を上から見た概念図であり、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。

この実施形態は第２プリズムをプリズム２２２Ａとプリズム２２２Ｂとで構成するとともに、第１プリズム２２１を１８０°回転できるようにした点で第１実施形態と相違する。

光路Ａ上には接眼レンズ３が配置されている。対物レンズ１、第１プリズム２２１、プリズム２２２Ｂ及び接眼レンズ３で望遠鏡光学系が構成される。

光路Ｂ上には接眼レンズ４を介してデジタルカメラ５が配置されている。対物レンズ１、第１プリズム２２１、プリズム２２２Ａ、接眼レンズ４及びデジタルカメラ５で超望遠撮影光学系が構成される。

第１プリズム２２１とプリズム２２２Ａ，２２２Ｂとで正立プリズム系２０２を構成する。第１プリズム２２１、プリズム２２２Ａ，２２２Ｂはそれぞれ直角プリズムである。

プリズム２２２Ａ，２２２Ｂは第１プリズム２２１で反射された光をそれぞれ接眼レンズ４及び接眼レンズ３へ反射させることができるように配置されている。

この望遠鏡には第１プリズム２２１を回転させる駆動モータ等を有する切換機構（切換手段）２１０が採用されている。

第１プリズム２２１は軸ＡＸ２周りへ回転動作する。

切換機構２１０を操作して第１プリズム２２１を図５の実線で示す位置に回転させたとき、第１プリズム２２１からプリズム２２２Ｂを経て接眼レンズ３へ至る光路Ａが形成される。

切換機構２１０を操作して第１プリズム２２１を図５の実線で示す位置から点線で示す位置まで１８０°回転させたとき、第１プリズム２２１からプリズム２２２Ａ、接眼レンズ４を経てデジタルカメラ５へ至る光路Ｂが形成される。

図７はこの発明の第４実施形態に係る望遠鏡の断面を示す概念図、図８は正立プリズム系を上から見た概念図であり、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。

この実施形態は、第２プリズムをプリズム３２２Ａとプリズム３２２Ｂとで構成するとともに、プリズム３２２Ａの後側に光路を曲げる第３プリズム３２５を配置し、しかも第１プリズム３２１を１８０°回転できるようにした点で、第１実施形態と相違する。

光路Ａ上には接眼レンズ３が配設されている。対物レンズ１、第１プリズム３２１、プリズム３２２Ｂ及び接眼レンズ３で望遠鏡光学系が構成される。

光路Ｂ上には接眼レンズ４を介してデジタルカメラ５が配置されている。対物レンズ１、第１プリズム３２１、プリズム３２２Ａ、第３プリズム３２５、接眼レンズ４及びデジタルカメラ５で超望遠撮影光学系が構成される。

第１プリズム３２１とプリズム３２２Ａ，３２２Ｂと第３プリズム３２５とで正立プリズム系３０２を構成する。第１プリズム３２１、プリズム３２２Ａ，３２２Ｂはそれぞれ直角プリズムである。

プリズム３２２Ｂは第１プリズム３２１で反射された光を接眼レンズ３へ反射させることができるように配置されている。

プリズム３２２Ａは第１プリズム３２１で反射された光を第３プリズム３２５へ反射させることができるように配置されている。第３プリズム３２５はプリズム３２２Ａで反射された光を接眼レンズ４へ反射させることができるように配置されている。

この望遠鏡には第１プリズム３２１を回転させる駆動モータ等を有する切換機構（切換手段）３１０が採用されている。

第１プリズム３２１は軸ＡＸ３周りへ回転動作する。

切換機構３１０を操作して第１プリズム２２１を図７の実線で示す位置に回転させたとき、第１プリズム３２１からプリズム３２２Ｂを経て接眼レンズ３に至る光路Ａが形成される。

切換機構３１０を操作して第１プリズム３２１を図７の実線で示す位置から点線で示す位置まで１８０°回転させたとき、第１プリズム３２１からプリズム３２２Ａ、第３プリズム３２５、接眼レンズ４を経てデジタルカメラ５に至る光路Ｂが形成される。第３プリズム３２５からデジタルカメラ５までの光路とプリズム３２２Ｂから接眼レンズ３までの光路との間に、直角の位置関係が成立する。

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、次の効果を奏する。

光路Ｂ上の接眼レンズ４とデジタルカメラ５との代わりに図示しない別の接眼レンズを取り付ければ、異なる姿勢で観察することができる。

また、予め光路Ａと光路Ｂとに倍率の異なる接眼レンズ４を取り付ければ、異なる倍率での観察を接眼レンズの交換なしに行うことができる。

更に、この実施形態では、２つの光路のなす角度を４５°としたが、その角度は４５°に限定されるものではなく、例えば３０〜９０°の任意の角度であればよい。

図９はこの発明の第５実施形態に係る望遠鏡の断面を示す概念図、図１０は正立プリズム系を上から見た概念図であり、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。

この実施形態は、第１プリズムをプリズム４２１Ａとプリズム４２１Ｂとで構成するとともに、プリズム４２１Ａを１８０°回転させることによって対物レンズ１の光路から退避できるようにした点で第１実施形態と相違する。

光路Ａには接眼レンズ３が配設されている。対物レンズ１、プリズム４２１Ａ、第２プリズム４２２及び接眼レンズ３で望遠鏡光学系が構成される。

プリズム４２１Ａとプリズム４２１Ｂと第２プリズム４２２とで正立プリズム系４０２を構成する。プリズム４２１Ａ、第２プリズム４２２はそれぞれ直角プリズムである。また、ここではプリズム４２１Ｂを直角ダハプリズムとしているが、これに限定されるものではない。

光路Ｂ上にはプリズム４２１Ｂ、レンズ群（光学部材）６及び接眼レンズ４を介してデジタルカメラ５が配置されている。対物レンズ１、プリズム４２１Ｂ、レンズ群６、接眼レンズ４及びデジタルカメラ５で超望遠撮影光学系が構成される。レンズ群６は対物レンズ１の焦点距離（倍率）を変えるためのものである。また、レンズ群７も対物レンズ１の焦点距離を変えるためのものである。レンズ群６，７は図示しない駆動モータ等を有する切換機構４１１によって、光路Ｂに選択的に挿入される。なお、レンズ群６又はレンズ群７の挿抜によって対物レンズ１の焦点位置が変わらない構成となっている。

プリズム４２２は第１プリズム４２１で反射された光を接眼レンズ３へ反射させることができるように配置されている。

プリズム４２１Ｂは対物レンズ１からの光（プリズム４２１Ａを経由しない光）をレンズ群６又はレンズ群７を介して接眼レンズ４へ反射させることができるように配置されている。

この望遠鏡にはプリズム４２１Ａを回転させる駆動モータ等を有する切換機構（切換手段）４１０が採用されている。

プリズム４２１Ａは軸ＡＸ４周りへ回転動作する。

切換機構４１０を操作してプリズム４２１Ａを図９の実線で示す位置に回転させたとき、対物レンズ１からプリズム４２１Ａ、第２プリズム４２２を経て接眼レンズ３に至る光路Ａが形成される。

切換機構４１０を操作してプリズム４２１Ａを図９の実線で示す位置から点線で示す位置まで１８０°回転させたとき、プリズム４２１Ａが対物レンズ１とプリズム４２１Ｂとの間の光路から外れる。

そのため、対物レンズ１からの光がプリズム４２１Ｂに入射し、レンズ群６又はレンズ群７、接眼レンズ４を経てデジタルカメラ５に至る光路Ｂが形成される。

このとき、対物レンズ１によって接眼レンズ４の手前に結像された像ＩＢをデジタルカメラ５によって撮影することができる。

この実施形態によれば、第４実施形態と同様の効果を奏するとともに、次の効果を奏する。

レンズ群６を焦点距離の異なるレンズ群（光学部材）に変えるだけで、接眼レンズ４を交換することなく倍率の変更を行うことができる。

なお、上記各実施形態ではプリズム２２等を光路に対して挿抜する切換手段として、クイックリターン機構（一般にカメラに採用され、撮影時だけミラーを撥ね上げる機構）を用いてもよい。

また，上記各実施形態では野鳥の観察、撮影を一例として取り上げたが、観察、撮影対象は野鳥に限られないことは勿論である。

図１はこの発明の第１実施形態に係る望遠鏡の断面を示す概念図である。図２は正立プリズム系を上から見た概念図である。図３はこの発明の第２実施形態に係る望遠鏡の断面を示す概念図である。図４は正立プリズム系を上から見た概念図である。図５はこの発明の第３実施形態に係る望遠鏡の断面を示す概念図である。図６は正立プリズム系を上から見た概念図である。図７はこの発明の第４実施形態に係る望遠鏡の断面を示す概念図である。図８は正立プリズム系を上から見た概念図である。図９はこの発明の第５実施形態に係る望遠鏡の断面を示す概念図である。図１０は正立プリズム系を上から見た概念図である。

符号の説明

１対物レンズ
３，４接眼レンズ
６，７レンズ群（光学部材）
１０，１１０，２１０，３１０，４１０切換機構（切換手段）
２１，１２１，２２１，３２１，４２１Ａ第１プリズム（反射部材）
２２，４２２第２プリズム（反射部材）
１２２Ａ，１２２Ｂ，２２２Ａ，２２２Ｂ，３２２Ａ，３２２Ｂ，４２１Ｂプリズム（反射部材）
３２５第３プリズム（反射部材）
Ａ，Ｂ光路

Claims

対物レンズと、
前記対物レンズからの光を順次反射するように配置された複数の反射部材と、
前記複数の反射部材のうちの少なくとも１つの反射部材の位置又は向きを変えることによって光路を切り換える切換手段と
を備えていることを特徴とする望遠鏡。
前記複数の反射部材は複数の直角プリズムであり、そのうちの少なくとも１つの直角プリズムの位置又は向きを前記切換手段によって変えられるように、その１つの直角プリズムを移動又は回転可能にしたことを特徴とする請求項１記載の望遠鏡。
前記複数の反射部材のうち前記対物レンズからの光を接眼レンズへ反射する反射部材と前記接眼レンズとの光路に対して挿抜可能であって、前記対物レンズの焦点距離を変化させるための光学部材を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載の望遠鏡。