JP2009288612A - 双眼装置 - Google Patents

Abstract

【課題】眼幅調整機構の専有空間を減らして、小型化を達成する。
【解決手段】被観察体からの光が入射する左右一対の対物光学系１Ｌ、１Ｒを包含する装置本体３と、ポロプリズム５Ｌ、５Ｒと、対物光学系１Ｌ、１Ｒの光軸ＯＬ、ＯＲから偏心した位置ＯＬ’、ＯＲ’に光軸が配置された接眼光学系６Ｌ、６Ｒを包含する左右一対の接眼ユニット４Ｌ、４Ｒとを備え、一対の接眼ユニット４Ｌ、４Ｒを光軸ＯＬ、ＯＲを中心とし、相互に逆方向に回動させる眼幅調整機構が設けられている。眼幅調整機構は光軸ＯＬ、ＯＲを中心とし回動する接眼ユニット４Ｌ、４Ｒに対して一体に形成、或いは一体的に取り付けられ、光軸ＯＬ、ＯＲを中心としたギア部を有する一対の連動部材７Ｌ、７Ｒと、両連動部材７Ｌ、７Ｒの回動力を伝達する偶数個のアイドラギア８Ｌ、８Ｒにより構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、両眼で被観察体を拡大して見えるようにする双眼鏡、双眼顕微鏡等の双眼装置に関するものである。

従来の双眼装置では、左右のレンズ筒内に対物光学系及び接眼光学系が配置され、左右のレンズ筒を動かすことにより使用者の眼幅に合わせて、左右の接眼レンズの間隔を変えることが可能となっている。また、近年の双眼鏡では、左右の対物光学系を１つの装置本体内に収納させたものがあり、左右の対物光学系の間隔が装置内で固定されている。この場合の眼幅調整方法は、例えば特許文献１、２に開示されている。

特許第３７９４５１９号公報 特開平８−２７１８０４号公報

しかし上述した特許文献１、２は、接眼ユニットをそれぞれ左右一対の対物光学系の光軸を中心とし、相互に反対方向に回動するために、接眼ユニットに一体に形成又は一体的に取り付けられた左右一対の連動部材により連動させている。そして、連動部材の連動部は、左右の対物光学系の光軸から等距離の位置において噛合又は係合している。

つまり、従来の眼幅調整機構が専有する空間は、左右の対物光学系が有する光軸間の空間のうちの眼幅調整機構が回動する面上において、眼幅調整範囲に応じて定まる接眼ユニットが回動する角度範囲となる。そのため、眼幅調整機構が専有する空間は眼幅調整範囲によって決まり、双眼装置の光軸垂直方向の更なる小型化を困難にするという問題点がある。

本発明の目的は、上述の問題点を解消し、眼幅調整機構の専有空間を減少して、小型化を達成し得る双眼装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係る双眼装置は、被観察体からの光が入射する左右一対の対物光学系と、該対物光学系の光軸から光軸偏心手段を介して偏心した位置に光軸を配置した接眼光学系から成る左右一対の接眼ユニットと、前記一対の対物光学系の光軸を中心とし前記一対の接眼ユニットを相互に逆方向に回動させる眼幅調整機構とを有する双眼装置において、前記眼幅調整機構を前記接眼ユニットに対して一体に形成又は一体的に取り付け、前記対物光学系の光軸を中心としたギア部を有する一対の連動部材と、該一対の連動部材の回動力を伝達する偶数個のアイドラギアとを用いて、前記一対の接眼光学系を逆方向に回動させることを特徴とする。

本発明に係る双眼装置によれば、従来装置に比べて装置本体内の光軸直交方向の面で遮断している面積を減少することができ、眼幅調整機構の専有空間を減らし小型化が可能となる。

本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。

図１は実施例１の上方から見た双眼鏡の断面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。双眼鏡は被観察体からの光を入射する左右一対の対物光学系１Ｌ、１Ｒを保持する対物ユニット２Ｌ、２Ｒと、これらを包含する装置本体３と、接眼ユニット４Ｌ、４Ｒとにより構成されている。接眼ユニット４Ｌ、４Ｒは、光軸偏心手段である正立光学系のポロプリズム５Ｌ、５Ｒと、左右一対の接眼光学系６Ｌ、６Ｒとを保持している。

装置本体３には、一対の接眼ユニット４Ｌ、４Ｒが対物光学系１Ｌ、１Ｒの光軸ＯＬ、ＯＲを中心に、回動自在にそれぞれ取り付けられている。これらの接眼ユニット４Ｌ、４Ｒの左右の前端には、一対の連動板７Ｌ、７Ｒがそれぞれ取り付けられている。連動板７Ｌ、７Ｒとの間には、アイドラギア８Ｌ、８Ｒが互いに噛合するように挿入されている。

装置本体３の内部には、対物光学系１Ｌ、１Ｒの光軸ＯＬ、ＯＲに直交する保持部材９が設けられ、この保持部材９には対物光学系１Ｒ、１Ｌの光軸ＯＬ、ＯＲをそれぞれ中心とする貫通孔９ａが設けられている。

接眼ユニット４Ｌ、４Ｒの一部には、対物光学系１Ｌ、１Ｒの光軸ＯＬ、ＯＲを中心として、保持部材９の貫通孔９ａにそれぞれ嵌合される嵌合筒部４ａが設けられている。

接眼ユニット４Ｌ、４Ｒ内の嵌合筒部４ａと接眼光学系６Ｌ、６Ｒの間の正立光学系のポロプリズム５Ｌ、５Ｒは、対物光学系１Ｌ、１Ｒの光軸ＯＬ、ＯＲから偏心した接眼光学系６Ｌ、６Ｒの光軸ＯＬ’、ＯＲ’を作るために配置されている。この際に、ポロプリズム５Ｌ、５Ｒに代えて、ずれ光学系を形成する正立光学系のダハプリズム、平行四辺形のプリズム、ミラー等その他の光軸偏心手段を用いることもできる。

図３は図１のＢ−Ｂ線に沿った要部の断面図である。眼幅調整機構は一方の接眼ユニット４Ｌの端面に固定される連動板７Ｌと、他方の接眼ユニット４Ｒの端面に固定される連動板７Ｒと、その間に挿入されるアイドラギア８Ｌ、８Ｒとから構成されている。

これらの連動板７Ｌ、７Ｒは、金属板によるプレス加工か、或いは合成樹脂による成型により同一形状に形成されたものを裏表を変えて使用している。また、アイドラギア８Ｌ、８Ｒも同様に、金属板によるプレス加工か、合成樹脂による成型により同一形状に形成されたものが使用されている。

連動板７Ｌ、７Ｒは対物光学系１Ｌ、１Ｒの光軸ＯＬ、ＯＲを中心として光束を通過させる円形孔７ａをそれぞれ有し、この円形孔７ａの周囲の環状部７ｂが接眼ユニット４Ｌ、４Ｒの端面に固定されている。また、これらの環状部７ｂに連接して、アイドラギア８Ｌ、８Ｒと噛合するギア部７ｃがそれぞれ設けられている。

保持部材９に接眼ユニット４Ｌ、４Ｒを組み付ける際には、保持部材９の貫通孔９ａに接眼ユニット４Ｌ、４Ｒの嵌合筒部４ａをそれぞれ嵌合する。この状態で、保持部材９に互いに噛合するように取り付けられているアイドラギア８Ｌ、８Ｒと連動板７Ｌ、７Ｒのギア部７ｃとを噛合させ、連動板７Ｌ、７Ｒを接眼ユニット４Ｌ、４Ｒにそれぞれ固定する。図３の連動板７Ｌ、７Ｒの回転中心軸は、対物光学系１Ｌ、１Ｒの光軸ＯＬ、ＯＲを含む平面から偏心した面上に存在しているが、同一面上でもよい。

これにより、例えば一方の接眼ユニット４Ｌが回動した際には、接眼ユニット４Ｌの嵌合筒部４ａが対物光学系１Ｌの光軸ＯＬを中心として回動すると共に、他方の接眼ユニット４Ｒの嵌合筒部４ａも他方の対物光学系１Ｒの光軸ＯＲを中心として従動する。そのため、接眼ユニット４Ｌ、４Ｒが互いに反対方向に回動力を伝達して、接眼光学系６Ｌ、６Ｒの光軸ＯＬ’、ＯＲ’の間隔が変化することになる。

図４は図３と同様の変形例の要部の断面図である。上述のアイドラギア８Ｌ、８Ｒは２個に限定するものではなく、アイドラギア８同士を連結する偶数個であればよく、また偶数個のアイドラギア８は全て同形状でもよい。

このように実施例１では、保持部材９の貫通孔９ａに嵌合した嵌合筒部４ａを有する接眼ユニット４Ｌ、４Ｒを、相互に逆方向に回動させる連動板７Ｌ、７Ｒと偶数個のアイドラギア８とから成る眼幅調整機構を備えている。

このような眼幅調整機構は従来例に比べて、保持部材９における軸上方向の面で遮断している面積を減らし得るように構成できる。従って、保持部材９上における眼幅調整機構の専有空間を減らし小型化できるため、それに伴い装置本体３も小型化でき、双眼鏡の小型化が可能となる。

図５は図１のＡ−Ａ線に沿った実施例２の断面図である。実施例２は実施例１の図１〜図４と同様の構成をしているが、接眼ユニット４Ｌ、４Ｒを保持する部材が実施例１と異なり、装置本体３により保持されている。

装置本体３は対物光学系１Ｌ、１Ｒの光軸ＯＬ、ＯＲに直交する面に、光軸ＯＬ、ＯＲをそれぞれ中心とする装置本体３の貫通孔３ａが設けられている。接眼ユニット４Ｌ、４Ｒの嵌合筒部４ａは光軸ＯＬ、ＯＲを中心として、装置本体３の貫通孔３ａにそれぞれ嵌合されている。

装置本体３に接眼ユニット４Ｌ、４Ｒを組み付ける際には、貫通孔３ａに嵌合筒部４ａをそれぞれ嵌合する。この状態で、装置本体３に互いに噛合するように取り付けられているアイドラギア８Ｌ、８Ｒと連動板７Ｌ、７Ｒのギア部７ｃを噛合し、連動板７Ｌ、７Ｒを接眼ユニット４Ｌ、４Ｒにそれぞれ固定する。

このように実施例２においても、眼幅調整機構は従来例に比べて、装置本体３における軸上方向の面で遮断している面積を減らし得るように構成できる。従って、装置本体３上における眼幅調整機構の専有空間を減少し小型化できるため、双眼鏡の小型化が可能となる。

図６は実施例３の上面から見た断面図、図７は背面図である。実施例１、２と同様の構成をした双眼鏡の一部であるが、図６に示すように連動板７Ｌ、７Ｒが使用されずに、接眼ユニット４Ｌ、４Ｒにギア部４ｂが一体に設けられている。

双眼鏡の装置本体３に一対の接眼ユニット４Ｌ、４Ｒがそれぞれ取り付けられ、これらの接眼ユニット４Ｌ、４Ｒの内側面には、ギア部４ｂが設けられている。ギア部４ｂ同士の間には、アイドラギア８Ｌ、８Ｒが互いに噛合するように挿入されている。

ギア部４ｂとアイドラギア８Ｌ、８Ｒは装置本体３の外部に設けられており、化粧板１０により覆われている。装置本体３には、光軸ＯＬ、ＯＲに直交する面に、光軸ＯＬ、ＯＲをそれぞれ中心とする貫通孔３ａが設けられている。接眼ユニット４Ｌ、４Ｒの嵌合筒部４ａは、装置本体３の貫通孔３ａにそれぞれ嵌合されている。

図７に示すように、眼幅調整機構は一方の接眼ユニット４Ｌに設けられたギア部４ｂと、他方の接眼ユニット４Ｒに設けられたギア部４ｂと、その間に挿入されるアイドラギア８Ｌ、８Ｒとから構成されている。

装置本体３に接眼ユニット４Ｌ、４Ｒを組み付ける際には、装置本体３の貫通孔３ａに接眼ユニット４Ｌ、４Ｒの嵌合筒部４ａをそれぞれ嵌合する。この状態で、互いに噛合するように装置本体３に取り付けられているアイドラギア８Ｌ、８Ｒとギア部４ｂをそれぞれ噛合させる。

そして、接眼ユニット４Ｌ、４Ｒが回動し、眼幅調整可能な形状をした化粧板１０を装置本体３に取り付けて、接眼ユニット４Ｌ、４Ｒとアイドラギア８Ｌ、８Ｒを光軸ＯＬ、ＯＲ方向に付勢する。また、化粧板１０はギア部４ｂとアイドラギア８Ｌ、８Ｒを隠し、保護する役割も果たしている。なお、アイドラギア８Ｌ、８Ｒの光軸ＯＬ、ＯＲ方向の付勢手段は、化粧板１０に限るものではなく、段ビス等の別の手段を用いてもよい。

このように実施例３においても、装置本体３における光軸方向の面で遮断している面積を減少でき、装置本体３上における眼幅調整機構の専有空間を減らして小型化できるため、双眼鏡の小型化が可能となる。

図８は上方から見た実施例４の断面図である。実施例１〜３と同様の構成の双眼鏡であるが、実施例４においては、装置本体３内に、左右一対の対物ユニット２Ｌ、２Ｒと共に、左右一対の振れ補正光学系１１Ｌ、１１Ｒを保持する振れ補正ユニット１２が設けられている。

振れ補正ユニット１２は左右一対の振れ補正光学系１１Ｌ、１１Ｒを、その光軸を対物光学系１Ｌ、１Ｒの光軸ＯＬ、ＯＲと同軸に配置するようにして可動鏡筒１３により保持されている。左右一対の対物ユニット２Ｌ、２Ｒは左右が一体的に固定筒１４に固定され、ガイド板１５が固定筒１４に光軸方向、ピッチ方向のみに固定された構成とされている。

可動鏡筒１３はガイド板１５に対し光軸方向、ヨー方向のみに固定され、カバー部材１６がガイド板１５との間に可動鏡筒１３を挟むように配置され、固定筒１４に固定されている。可動鏡筒１３を支持するガイド板１５は、図示しないヨー方向に配置されたガイドバー１７によって、固定筒１４に対し可動に支持され、ヨーク１８ａ、１８ｂ、２極磁石１９ａ、コイル２０ａによるヨー方向駆動機構が構成されている。

２極磁石１９ａは中央から左右に極が異なるように着磁された一体の磁石であるが、光軸方向に極が異なる２つの磁石を左右に極が異なるように並べてもよい。ヨーク１８ａは２極磁石１９ａの光軸方向前側の磁束を閉じるためのもの、ヨーク１８ｂは２極磁石１９ａの光軸方向後側の磁束を閉じるためのものであり、コイル２０ａはガイド板１５に接着等の手段で固定されている。

コイル２０ａに電流を流すと、２極磁石１９ａの着磁境界に対して略直角方向に、磁石とコイルに発生する磁力線相互の反発によるローレンツ力が発生し、ガイド板１５をヨー方向に移動させる。

可動鏡筒１３はピッチ方向に配置されたガイドバー１７によって、ガイド板１５に対しピッチ方向に可動するように支持され、ヨーク１８ｂ、１８ｃ、２極磁石１９ｂ、コイル２０ｂによりピッチ方向駆動機構が構成されている。

２極磁石１９ｂは２極磁石１９ａと直交方向に着磁されている。ヨーク１８ｂは２極磁石１９ａの光軸方向前側の磁束を閉じるために用いられ、コイル２０ｂは可動鏡筒１３に接着等の手段で固定され、ヨーク１８ｃは２極磁石１９ｂの光軸方向後側の磁束を閉じるために用いられている。

ヨー方向の場合と同様に、コイル２０ｂに電流を流すと、２極磁石１９ｂの着磁境界に対して略直角方向に、磁石とコイルに発生する磁力線相互の反発によるローレンツ力が発生し、可動鏡筒１３をピッチ方向に移動させる。このように、ヨー方向、ピッチ方向の移動を行うことにより、可動鏡筒１３に保持された振れ補正光学系１１Ｌ、１１Ｒを上下左右方向に移動させることができる。

また、ガイド板１５と可動鏡筒１３にそれぞれ固定されているコイル２０ａ、２０ｂの巻き内部空間に、図示しないホール素子がそれぞれ保持されている。ホール素子は磁束密度を電気信号に変換する素子であり、コイル２０ａ、２０ｂに電流が流れたときの２極磁石１９ａ、１９ｂからの磁束密度変化により、ピッチ、ヨーの各方向の位置検出を行う。

図示しない駆動制御基板には、双眼鏡の振れを検出する角速度センサが実装されており、その他の公知の制御回路、駆動回路を有している。この駆動回路基板に実装されている制御回路は、角速度センサの検出信号に基づいて双眼鏡の振れによる像振れを打ち消す方向に、上述のピッチ方向駆動機構とヨーク方向駆動機構とを制御駆動する。

また、上述の振れ補正ユニット１２は振れ補正光学系１１Ｌ、１１Ｒをピッチ方向、ヨー方向にシフトさせるレンズシフト機構の一例であるが、これに限定するものではなく、公知のバリアングルプリズムやジンバル等を用いた振れ補正ユニットでもよい。

このように本実施例４においても、眼幅調整機構の専有空間を減らして小型化できるため、それに伴い装置本体３も小型化でき、双眼鏡も小型となる。

図９は図１のＢ−Ｂ線に沿った実施例５の要部の断面図である。実施例５は実施例１〜４と同様の構成をした双眼鏡の一部である。

保持部材９に接眼ユニット４Ｌ、４Ｒを組み付ける際には、保持部材９の貫通孔９ａに接眼ユニット４Ｌ、４Ｒの嵌合筒部４ａをそれぞれ嵌合する。この状態で、保持部材９に互いに噛合するように取り付けられているアイドラギア８Ｌ、８Ｒと、連動板７Ｌ、７Ｒのギア部７ｃとを噛合させ、連動板７Ｌ、７Ｒを接眼ユニット４Ｌ、４Ｒにそれぞれ固定されている。

この保持部材９を覆う装置本体３に、眼幅調整機構が専有する空間よりも外側で、かつ偶数個のアイドラギア８Ｌ、８Ｒが取り付けられている面を光軸方向に通過する電池収容部２１が配置されている。電池収容部２１には乾電池２２が収容されているが、これに限定するものではなく市販の電池や専用電池等を使用してもよい。

このため、電池収容部２１を眼幅調整機構が専有する空間よりも外側で、かつ偶数個のアイドラギア８が取り付けられている面を光軸方向に通過する位置に配置することが可能となる。従って、装置本体内における眼幅調整機構の専有空間を減らし、その減少した空間を生かして電池収容部２１が配置できる。

図１０は図１のＢ−Ｂ線に沿った実施例６の要部の断面図である。実施例６は実施例１〜４と同様の構成をした双眼鏡の一部である。

保持部材９を覆う装置本体３に、眼幅調整機構が専有する空間よりも外側で、かつ偶数個のアイドラギア８Ｌ、８Ｒが取り付けられている面を光軸方向に通過する第３の光学系を含む双眼装置の付加機構２３が配置されている。

ここで、第３に光学系とは２つの双眼観察系に付加又は追加されるという意味であり、付加される部分が複数の光学系から成る場合でもよい。この付加機構２３の例としては、測距光学系、オートフォーカス光学系、撮影光学系等が挙げられる。

光学系を含まない双眼装置の付加機構２３のための空間としても利用でき、その機構例としては方位計、ＧＰＳ機構、ラジオ等の音響装置、通信装置等があり、光学系を含む付加機構２３を持つ例と同様に配置できる。

このように本実施例６では、装置本体３内における眼幅調整機構の専有空間を減らし、その減らした空間を生かして双眼装置の付加機構２３などを配置でき、単機能、多機能に拘らず双眼鏡の小型化が可能となる。

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことは云うまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。実施例では双眼鏡について説明したが、実体顕微鏡等にも適用できる。

実施例１の上面から見た断面図である。 図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 図１のＢ−Ｂ線に沿った要部の断面図である。 図１のＢ−Ｂ線に沿った変形例の要部の断面図である。 実施例２の図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 実施例３の上面から見た断面図である。 背面図である。 実施例４の上面から見た断面図である。 実施例５の図１のＢ−Ｂ線に沿った要部の断面図である。 実施例６の図１のＢ−Ｂ線に沿った要部の断面図である。

符号の説明

１Ｌ、１Ｒ 対物光学系
２Ｌ、２Ｒ 対物ユニット
３ 装置本体
３ａ 貫通孔
４ａ 嵌合筒部
４Ｌ、４Ｒ 接眼ユニット
４ｂ ギア部
５Ｌ、５Ｒ ポロプリズム
６Ｌ、６Ｒ 接眼光学系
７Ｌ、７Ｒ 連動板
７ａ 円形孔
７ｂ 環状部
７ｃ ギア部
８Ｌ、８Ｒ アイドラギア
９ 保持部材
９ａ 貫通孔
１０ 化粧版
１１Ｌ、１１Ｒ 振れ補正光学系
１２ 振れ補正ユニット
１３ 可動鏡筒
１４ 固定筒
１５ ガイド板
１６ カバー部材
１７ ガイドバー
１８ａ、１８ｂ ヨーク
１９ａ、１９ｂ ２極磁石
２０ａ、２０ｂ コイル
２１ 電池収容部
２３ 付加機構

Claims (1)

1. 被観察体からの光が入射する左右一対の対物光学系と、該対物光学系の光軸から光軸偏心手段を介して偏心した位置に光軸を配置した接眼光学系から成る左右一対の接眼ユニットと、前記一対の対物光学系の光軸を中心とし前記一対の接眼ユニットを相互に逆方向に回動させる眼幅調整機構とを有する双眼装置において、前記眼幅調整機構を前記接眼ユニットに対して一体に形成又は一体的に取り付け、前記対物光学系の光軸を中心としたギア部を有する一対の連動部材と、該一対の連動部材の回動力を伝達する偶数個のアイドラギアとを用いて、前記一対の接眼光学系を逆方向に回動させることを特徴とする双眼装置。

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