JP2007132973A - Observation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、観察装置に関するものである。 The present invention relates to an observation apparatus.
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。 In telescopes and binoculars, there is a need for magnifying and observing distant objects and observing and enjoying images unrelated to the outside scene. As an example of responding to such a request, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-96765 (Patent Document 1) forms an image by switching light from the outside and light from a display device such as an LCD, and observes through an eyepiece. An apparatus is disclosed.
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。
The principle is shown in FIG. When used as a telescope, the
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。
However, the optical system described in Patent Document 1 has a problem in that the distance between the
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。 The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a small observation device that can observe a distant object and an image of a display device simultaneously or by switching. To do.
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。 A first means for solving the above problem is an observation device for observing an intermediate image of an object formed by an objective lens with an eyepiece, and switches an optical path disposed between the objective lens and the intermediate image. An optical path splitting unit, a display unit, and an imaging optical system are provided. The imaging optical system forms an image of the display unit at the position of the intermediate image of the object, and both the intermediate image of the object and the image of the display unit are simultaneously formed. Alternatively, the image forming optical system may be switched to be observed with an eyepiece, and the imaging optical system includes a first lens having a positive optical power and a second lens having a negative optical power. An observation apparatus comprising a lens and having an air space between the first lens and the second lens.
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。 In this means, the imaging optical system is constituted by a first lens having a positive optical power and a second lens having a negative optical power, and between the first lens and the second lens. The distance between the display means and the imaging optical system can be shortened by the action of the second lens having a negative optical power, so that the observation apparatus can be reduced in size. can do.
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。 The second means for solving the problem is the first means, wherein the display means is focused by moving all or part of the imaging optical system. Is.
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。 In this means, the display means can be focused by moving all or part of the imaging optical system, so that a clear image can be observed.
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。 According to this means, it is possible to provide a small observation apparatus that can observe a distant object and an image of a display device simultaneously or by switching.
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。
Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a principle diagram showing an outline of an optical system according to an embodiment of the present invention. When used as a telescope, the
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。
When an image on the display device 5 such as an LCD is observed, the
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。
In this embodiment, as shown in FIG. 1, the position of the
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。
In the above description, the
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。
FIG. 2 is a diagram showing the optical system according to the embodiment of the present invention in more detail, and the configuration and operation thereof are the same as those shown in FIG. As the objective lens 1, two bonded lenses are used to function as a convex lens. When the mirror is at the
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。
When the mirror is at the
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。 As described above, the term “lens” in the present specification and claims is not necessarily a single lens, and a plurality of lenses are used as a bonded lens or a lens group, and one lens is used for optical design. Including what is considered as a lens. In the above description, the telescope has been described as an example, but it goes without saying that the present invention includes binoculars. When applied to binoculars, it is preferable to provide a pair of left and right optical systems in FIG. In this case, the number of the display devices 5 may be one, for example, the optical path may be branched into two in the middle of the imaging optical system, and the image of the display device 5 may be guided to the left and right eyepieces.
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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Objective lens, 2 ... Mirror, 3 ... Eyepiece lens, 4 ... Intermediate image, 5 ... Display apparatus, 6 ... 1st lens, 7 ... Erecting prism, 8 ... 2nd lens, 9a ... Right angle
Claims (2)
The observation apparatus according to claim 1, wherein the display unit is focused by moving all or part of the imaging optical system.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005323138A JP2007132973A (en) | 2005-11-08 | 2005-11-08 | Observation device |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
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ID=38154716
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JP2005323138A Pending JP2007132973A (en) | 2005-11-08 | 2005-11-08 | Observation device |
Country Status (1)
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Cited By (1)
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- 2005-11-08 JP JP2005323138A patent/JP2007132973A/en active Pending
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