JP2011069929A5 - - Google Patents

Description

双眼鏡

本発明は、手振れによる像振れを低減する防振（像振れ補正）機能を有する双眼鏡に関する。

双眼鏡は、使用者が手で持って使用することが多いため、手振れによる像振れを低減する防振機能を搭載することで使い勝手を向上させることができる。双眼鏡の防振機能は、左右の光学系の一部を、双眼鏡の振れによる像振れを打ち消す方向に光軸に直交する方向にアクチュエータによってシフトさせることで実現される。

双眼鏡では、同じ構成を有する光学系が左右に並べて配置されており、左右の光学系によって形成される光学像は両眼で同時に観察される。このため、左右の光学系内において同時に防振動作を行わせることが必要である。

特許文献１，２には、左右の防振レンズを一体的に保持するレンズ保持部材を、該レンズ保持部材およびベース部材のうち一方に形成された穴部に、他方に保持されたガイド軸を通す構成によって、光軸に直交する２方向にガイドする双眼鏡が開示されている。

特開平１０−０２０２１３号公報 特開平１０−３０１０３５号公報

しかしながら、特許文献１，２にて開示された双眼鏡におけるレンズ保持部材のガイド構成では、該ガイド軸と穴部との間の隙間によってレンズ保持部材が光軸方向に変位する。特に、左右に防振レンズを保持したレンズ保持部材が光軸方向に対して斜めに傾くように変位する（倒れる）と、左右の光学系によって形成されている光学像のピントや大きさが左右で異なってしまい、両眼で観察している使用者に違和感を与えるおそれがある。

また、ガイド軸と穴部との間には摺動摩擦が生じ、これが駆動抵抗となるので、アクチュエータによるレンズ保持部材の微小駆動に不利である。

本発明は、防振機能におけるレンズ保持部材の駆動抵抗を小さくしつつ、両眼で良好な光学像を観察できるようにした双眼鏡を提供する。

本発明の一側面としての双眼鏡は、左右の光学系を有する双眼鏡であって、前記左右の光学系の一部を構成する左右の防振レンズと、該左右の防振レンズをそれぞれ保持する左右のレンズ保持部と該左右のレンズ保持部を連結する連結部とを有し、光軸方向に対して直交する方向にシフト可能なレンズ保持部材と、前記レンズ保持部材の光軸方向での位置決め基準となる基準部材と、前記レンズ保持部材のシフトに応じて転動し、前記レンズ保持部材と前記基準部材との間における前記左右の防振レンズのそれぞれの周囲に少なくとも３つずつ配置されたボールからなるボール群と、前記レンズ保持部材と前記基準部材とを前記ボール群に押し付ける方向の付勢力を作用させる付勢部材と、を有し、前記連結部は、前記付勢部材の付勢力によって、前記ボール群のうち前記左右の防振レンズのそれぞれの周囲に配置された３つのボールが前記レンズ保持部材に当接するように変形する可撓性を有することを特徴とする。

本発明によれば、ボールの転動を利用してレンズ保持部材のシフトをガイドするので、レンズ保持部材の駆動抵抗を小さくすることができる。しかも、レンズ保持部材の連結部の変形（可撓性）を利用して、レンズ保持部材を左右のボール群のすべてに当接させることができる。したがって、レンズ保持部材の光軸方向に対する倒れを防止することができ、両眼観察に適した良好な左右の光学像を提示することができる。

本発明の実施例１である防振ユニットを後側から見たときの分解斜視図。 実施例１の防振ユニットを前側から見たときの分解斜視図。 実施例１の双眼鏡の外観斜視図。 実施例１の双眼鏡の断面図。 実施例１の双眼鏡の分解斜視図。 実施例１の防振ユニットを、横方向ガイドと後部ベースの組込み状態で前側から見たときの斜視図。 実施例１の防振ユニットを、横方向ガイドと後部ベースの組込み状態で後側から見たときの斜視図。 実施例１の防振ユニットにおけるボールと付勢力との関係を説明する図。 実施例１の防振ユニットにおける可動鏡筒の連結部の曲げ変形を説明する斜視図。 上記連結部の捩れ変形を説明する斜視図。 実施例１の防振ユニットらおけるボールとベース鏡筒と可動鏡筒との関係を説明する図。 実施例１における防振ユニットと電気基板の斜視図。 本発明の実施例２の防振ユニットにおける可動鏡筒の斜視図。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

図３、図４および図５には、本発明の実施例である双眼鏡の構成を示している。図３には双眼鏡の外観を示している。一点鎖線で示すＯＬは左の対物光学系の光軸、ＯＲは右の対物光学系の光軸である。ＥＬは左の接眼光学系の光軸であり、ＥＲは右の接眼光学系の光軸である。左と右は双眼鏡を観察する両眼の左右に対応している。

また、図３は左右の対物光学系の光軸ＯＬ、ＯＲの間隔と左右の接眼光学系の光軸ＥＬ、ＥＲの間隔が同一の状態を表している。図４は図３の状態の双眼鏡で、対物光学系の左の光軸ＯＬと接眼光学系の左の光軸ＥＬを共に含む平面で切った双眼鏡の断面を示している。図５は双眼鏡を分解して示している。

まず、双眼鏡に設けられた左右の光学系の構成について説明する。Ｌ１Ｌ、Ｌ１Ｒは左右の保護ガラスである。Ｌ２Ｌ、Ｌ２Ｒは左右の前玉レンズ、Ｌ３Ｌ、Ｌ３Ｒは左右の固定レンズ、Ｌ４Ｌ、Ｌ４Ｒは左右の対物光学系の一部又は全部よりなる左右の防振レンズとしての左右の可動レンズである。Ｌ２Ｌ、Ｌ３Ｌ、Ｌ４Ｌは左の対物光学系を構成し、Ｌ２Ｒ、Ｌ３Ｒ、Ｌ４Ｒは右の対物光学系を構成している。これらにより左右の対物光学系が構成される。

Ｌ５Ｌ、Ｌ５Ｒは左右の正立光学系を構成する左右のポロII型プリズムである。Ｌ６Ｌ、Ｌ６Ｒは左右の接眼光学系を構成する左右の接眼レンズである。左の接眼レンズＬ６Ｌの光軸は左の接眼光学系の光軸ＥＬに一致し、右の接眼レンズＬ６Ｒの光軸は右の接眼光学系の光軸ＥＲに一致する。以上により、左右の観察光学系が構成されている。

次に、メカニカルな構造について説明する。１Ｌ、１Ｒはそれぞれ、前玉レンズＬ２Ｌ、Ｌ２Ｒを保持する前玉鏡筒、２は左右の固定レンズＬ３Ｌ、Ｌ３Ｒと左右の可動レンズＬ４Ｌ、Ｌ４Ｒを含む防振ユニット（振れ補正ユニット）である。防振ユニット２の詳細な構成については後述する。

前玉鏡筒１Ｌ、１Ｒは、防振ユニット２の左右の先端部に、バヨネット結合によって結合されて光軸方向の位置が決められる。３は位置決めピンであり、左右のそれぞれに設けられた２本で、前玉鏡筒１Ｌ、１Ｒの光軸が防振ユニット２内の左右の固定レンズＬ３Ｌ、Ｌ３Ｒの光軸と一致するように前玉鏡筒１Ｌ、１Ｒの位置を決める。図５においては、前玉鏡筒１Ｌは防振ユニット２に結合している状態を示し、前玉鏡筒１Ｒは分解した状態を示している。左右それぞれに２本設けられた位置決めピン３のうち、１本は前玉鏡筒１Ｌ、１Ｒと防振ユニット２に設けられた基準の穴部に貫通して挿入され、他方は前玉鏡筒１Ｌ、１Ｒに設けられた穴部と防振ユニット２に設けられた溝部に挿入される。

４は防振ユニット２を駆動制御するための電気基板であり、防振ユニット２に一体的に固定されている。

５Ｌは左右の左の接眼レンズＬ６Ｌを保持する接眼鏡筒であり、右の接眼レンズ群Ｌ６Ｒを保持する接眼鏡筒も図示しないが同様である。６Ｌ、６Ｒは左右のポロII型プリズムＬ５Ｌ、Ｌ５Ｒを保持するプリズムホルダである。７Ｌは接眼鏡筒５Ｌを保持する左の接眼ホルダであり、７Ｒは図示しない右の接眼レンズＬ６Ｒを保持する接眼鏡筒を保持する右の接眼ホルダである。プリズムホルダ６Ｌ、６Ｒと接眼ホルダ７Ｌ、７Ｒはそれぞれ、左右のポロII型プリズムＬ５Ｌ、Ｌ５Ｒと左右の接眼レンズＬ６Ｌ、Ｌ６Ｒが所定の位置関係になるようにビス等により一体化される。

８Ｌ、８Ｒは左右の接眼鏡筒のそれぞれに固定された目当てゴムである。左右の接眼鏡筒の外周壁にはオスヘリコイドネジが、接眼ホルダ７Ｌ、７Ｒの内周壁にはメスヘリコイドネジがそれぞれ結合するように形成されており、いずれかの接眼鏡筒を回転させて光軸方向に進退せしめることで左右の視度調節が可能となっている。以上の構成により左右の接眼ユニット９Ｌ、９Ｒが形成されている。

１０は左右の接眼ユニット９Ｌ、９Ｒを対物光学系の光軸ＯＬ、ＯＲ回りで回転可能に支持すると共に、左右の対物光学系の全部を光軸方向に進退させて観察距離に応じたピント合わせを行う構成の支持部となるベース部材である。ベース部材１０には、高い剛性と精度が必要なので、ベース部材１０は比較的厚い金属板により形成されている。

ベース部材１０のうち、対物光学系の光軸ＯＬ、ＯＲに垂直な部分１０ａには、それぞれの光軸に同軸の開口部１０Ｌ、１０Ｒが設けられている。開口部１０Ｌ、１０Ｒには、プリズムホルダ６Ｌ、６Ｒのそれぞれに設けられた円筒部６Ｌａ、６Ｒａが回転可能に嵌め込まれている。

１１Ｌ、１１Ｒはプリズムホルダ６Ｌ、６Ｒの円筒部６Ｌａ、６Ｒａでの回転の動きを連動させるための連動板である。連動板１１Ｌ、１１Ｒには所定の位置に組み込まれることで光軸方向に付勢力を発生させる複数の腕部１１Ｌｂ、１１Ｒｂがそれぞれ設けられている。腕部１１Ｌｂ、１１Ｒｂは、ベース部材１０の部分１０ａを挟んでプリズムホルダ６Ｌ、６Ｒと連動板１１Ｌ、１１Ｒとそれぞれビスにて締結される。また、連動板１１Ｌ、１１Ｒにはそれぞれ、ギア部１１Ｌａ、１１Ｒａが設けられている。

１２Ｌ、１２Ｒはアイドラギアであり、その回転軸はギア部１１Ｌａ、１１Ｒａと噛み合うようにベース部材１０の部分１０ａに加締め等で固定される。ギア部１１Ｌａ、アイドラギア１２Ｌ、１２Ｒおよびギア部１１Ｒａを噛み合わせることで、接眼ユニット９Ｌ、９Ｒの回転の動きを連動させることができる。

図５においては、接眼ユニット９Ｌ、連動板１１Ｌおよびアイドラギア１２Ｌがベース部材１０の部分１０ａに組み込まれた状態を示し、接眼ユニット９Ｒ、連動板１１Ｒおよびアイドラギア１２Ｒが分解された状態を示している。

接眼ユニット９Ｌ、９Ｒにおける接眼光学系の光軸ＥＬ、ＥＲは、ポロII型プリズムＬ５Ｌ、Ｌ５Ｒにより左右の対物光学系の光軸ＯＬ、ＯＲに対して所定の量だけ偏芯している。このため、接眼ユニット９Ｌ、９Ｒを回転させることで接眼光学系の光軸ＥＬ、ＥＲの幅が変化する。これにより、双眼鏡を使用する観察者の左右の瞳の間隔と接眼光学系の光軸ＥＬ、ＥＲの間隔とを一致させる、いわゆる眼幅調整が可能となる。

１０ｂは左右の対物光学系の光軸ＯＬ、ＯＲに共に平行なベース部材１０の平坦部であり、左右の対物光学系の全部を光軸方向に進退させて、観察距離に応じてピント合わせを行う構成の支持部である。

１３は対物光学系が固定されるフォーカス支持部材であり、ベース部材１０の平坦部１０ｂに対してガイド機構により光軸方向に進退自在に支持および案内されている。

１４は送りねじである。１５は送りねじ１４とその後端部にて結合される操作ダイアルである。１６は送りねじ１４と結合された操作ダイアル１５を定位置で回転可能なように支持する軸受けであり、ベース部材１０の部分１０ａにビスにて固定される。

１７は送りねじ１４と噛み合うラックである。１８はラック１７を送りねじ１４に押し付けて噛み合いを維持するためのラックバネである。ラック１７とラックバネ１８はビスにより一体化され、ラックバネ１８はフォーカス支持部材１３にビスにて固定される。操作ダイアル１５を回転させることで、フォーカス支持部材１３を光軸方向に進退させることができる。

左右の対物光学系を構成する前玉鏡筒１Ｌ、１Ｒがその先端部に組み込まれた防振ユニット２は、４本の対物固定ビス１９によりフォーカス支持部材１３に一体的に固定される。すなわち、フォーカス支持部材１３の光軸方向の進退に伴って、左右の対物光学系が全体として移動することで、観察距離に応じてピント合わせを行うことが可能となる。

２０は下カバー、２１は上カバーである。下カバー２０と上カバー２１は４本のカバー固定ビス２２（１本は図示せず）により一体化され、上述した左右の光学系やメカニカル構造を収容して保護する。

下カバー２０には、防振ユニット２の駆動を制御するための電気基板４に電力を供給するための電池を収納する電池室２０ａが設けられている。また、ベース部材１０は、３箇所の部分１０ｃ（１箇所は図示せず）がそれぞれ緩衝ゴム２３を介して下カバー２０の所定位置にビスにて固定される。

上カバー２１は左右の保護ガラスＬ１Ｌ、Ｌ１Ｒを保持している。２４は保護ゴムであり、下カバー２０と上カバー２１の先端部の保護ガラスＬ１Ｌ、Ｌ１Ｒの外側を覆うことで、落下等による内部への衝撃を緩和する。

２５は防振ユニット２の動作のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるための操作スイッチであり、２６はそのＯＮ状態を表示するＬＥＤである。以上が双眼鏡の全体構成の説明である。

次に、防振ユニット２の構成について、図１および図２を用いて説明する。まず、ここでの説明における方向を定義する。左右の対物光学系の光軸ＯＬ、ＯＲに垂直な平面に対して左右の光軸を結ぶ向きを横方向とする。また、横方向に直交する向きを縦方向とする。接眼光学系側を後側とし、その反対側を前側とする。また、図４において操作ダイアル１５が配置された側を上とし、図４のように左右の対物光学系の光軸ＯＬ、ＯＲを含む平面が地面に対して平行となる姿勢を、双眼鏡の使用上の正姿勢という。図１と図２は防振ユニット２を分解して示しており、図１は斜め後側から、図２は斜め前側から見て示している。

３１は後述する可動鏡筒３２の光軸方向での位置決め基準となる基準部材としてのベース鏡筒であり、左右の固定レンズＬ３Ｌ、Ｌ３Ｒを保持している。可動鏡筒３２は、レンズ保持部材に相当し、左右の可動レンズＬ４Ｌ、Ｌ４Ｒを保持する左右のレンズ保持部とこれらを連結する連結部３２Ｊとを有して樹脂により一体形成されている。連結部３２Ｊは、後述するように、少なくとも曲げ変形および捩れ変形が可能な可撓性を有する。

３３Ｌ、３３Ｒは左右の可動レンズＬ４Ｌ、Ｌ４Ｒの周囲にそれぞれ３つずつ配置された支持ボール（以下、単にボールという）であり、左の３つのボール３３Ｌが左のボール群を構成し、右の３つのボール３３Ｒが右のボール群を構成する。ボール３３Ｌ、３３Ｒは、ステンレス（ＳＵＳ４４０Ｃ）やセラミックス等の材料により形成されている。セラミックは非磁性体で磁石に吸着されないので周囲の磁気により防振ユニット２の動作や組み立て性に影響を及ぼさないので、より好適である。

３１ａＬ、３１ａＲはベース鏡筒３１の左右３箇所ずつに凹部として設けられたボール収納部である。ボール収納部３１ａＬ、３１ａＲにはそれぞれ、ボール３３Ｌ、３３Ｒが収容され、各ボールは各ボール収容部の底面（平面）に転動可能に当接する。各ボール収納部は、各ボールが転動可能な領域を制限する機能を有する。

３２ａＬ、３２ａＲは可動鏡筒３２の左右３箇所ずつに設けられたボール当接面であり、ボール３３Ｌ、３３Ｒが当接する。すなわち、左右のボール群は、ベース鏡筒３１と可動鏡筒３２との間であって可動レンズＬ４Ｌ、Ｌ４Ｒの周囲に配置される。

３４は縦方向ガイドであり、３５ｂ、３５ｃはそれぞれ２つずつ設けられた縦方向ガイドボールである。可動鏡筒３２において、３２ｂは２つの縦方向ガイドボール３５ｂに対して設けられたガイド溝であり、３２ｃは２つの縦方向ガイドボール３５ｃに対して設けられたガイド溝である。縦方向ガイド３４において、３４ｂは２つの縦方向ガイドボール３５ｂに対して設けられたガイド溝であり、３４ｃは２つの縦方向ガイドボール３５ｃに対して設けられたガイド溝である。

可動鏡筒３２と縦方向ガイド３４は、縦方向ガイドボール３５ｂ、３５ｃをガイド溝３２ｂ、３４ｂおよびガイド溝３２ｃ、３４ｃで挟み込むことで、縦方向のみに相対移動可能となっている。

３６は横方向ガイドであり、３７ｄ、３７ｅはそれぞれ、２つおよび１つ設けられた横方向ガイドボールである。横方向ガイド３６において、３６ｄは２つの横方向ガイドボール３７ｄに対して設けられたガイド溝であり、３６ｅは２つの横方向ガイドボール３７ｅに対して設けられたガイド溝である。縦方向ガイド３４と横方向ガイド３６は、横方向ガイドボール３７ｄ、３７ｅをガイド溝３４ｄ、３６ｄおよびガイド溝３４ｅ、３６ｅで挟み込むことで、横方向のみに相対移動可能となっている。

３８は後部ベースである。後部ベース３８は、上部に設けられた後側を向く面３８ａと前側を向く面３８ｂによって、ベース鏡筒３１に設けられた対応する面を光軸方向にて挟み込み、２本の固定ビス３９によってベース鏡筒３１に一体化される。

３６ｆ、３６ｇは横方向ガイド３６の後面に設けられた位置決めピンである。後部ベース３８には、位置決めピン３６ｆ、３６ｇにそれぞれ対応する位置決め穴３８ｆと位置決め長穴３８ｇが、位置決めピン３６ｆ、３６ｇに対して若干の隙間を有する寸法設定で設けられている。横方向ガイド３６は、後部ベース３８に対して、光軸方向へは移動自在に位置決めされる。

４０は左右に配置された前方付勢バネである。前方付勢バネ４０は圧縮コイルバネであり、横方向ガイド３６に設けられた円形の凹部３６ｈと後部ベース３８に設けられた円形の凹部３８ｈにそれぞれの両端が嵌め込まれて保持される。前方付勢バネ４０は、固定の後部ベース３８に対して、横方向ガイド３６を、位置決めピン３６ｆ、３６ｇと位置決め穴３８ｆおよび位置決め長穴３８ｇとをガイドにして、光軸方向前側に付勢している。

４１は回転付勢バネである。回転付勢バネ４１は圧縮コイルバネであり、横方向ガイド３６に設けられた円筒の突起を有する座面３６ｉと、後部ベース３８に設けられた円筒の突起を有する座面３８ｉとの間に、それぞれの円筒突起に両端が嵌め込まれて組み込まれる。回転付勢バネ４１は、固定の後部ベース３８に対して横方向ガイド３６を下方向に付勢している。

横方向ガイド３６と後部ベース３８との関係について、図６と図７を用いて説明する。図６および図７はそれぞれ、横方向ガイドと後部ベースの組込み状態を斜め前および斜め後から見て示している。

図６に示すように、横方向ガイド３６と後部ベース３８との所定の組み込み状態では回転付勢バネ４１の取り付け座面である座面３６ｉと座面３８ｉはほぼ上下方向にて対向しており、回転付勢バネ４１は横方向ガイド３６を下方向に付勢している。

また、図７に示すように、横方向ガイド３６を光軸方向にガイドしている位置決めピン３６ｆ、３６ｇは、回転付勢バネ４１の付勢力によって矢印Ａ方向において位置決め穴３８ｆおよび位置決め長穴３８ｇに押し付けられている。これにより、横方向ガイド３６の回転方向の姿勢変化が制限される。

図１および図２において、４２ｍは防振ユニット２に搭載されている電気素子と、図５にて説明した電気基板４とを電気的に接続するためのフレキシブル基板の一部である。４２ｃは電気基板４上に実装されたコネクタ（不図示）への差込み部である。４３はフレキシブル基板４２ｍを固定するためのフレキ押え板である。

４４は左右の可動鏡筒付勢バネである。可動鏡筒付勢バネ４４は、引っ張りコイルバネであり、両端のフックが可動鏡筒３２の引っ掛け部３２ｄとベース鏡筒３１の引っ掛け部３１ｄとにそれぞれ引っ掛けられ、ベース鏡筒３１に対して可動鏡筒３２を前方に引っ張っている。可動鏡筒付勢バネ４４の具体的な作用については後述する。

次に、防振ユニット２において、可動鏡筒３２を光軸方向に直交する平面内で２方向にシフトさせるアクチュエータとその位置検出を行う構成について説明する。４５Ｐは上下方向の駆動力を発生させるための左右の駆動コイルである。４５Ｙは左右方向の駆動力を発生させるための左右の駆動コイルである。駆動コイル４５Ｐ、４５Ｙは、可動鏡筒３２に接着により取り付けられている。

４２Ｌ、４２Ｒはフレキシブル基板の一部であり、フレキシブル基板４２ｍにつながっている。フレキシブル基板４２Ｌには左側の駆動コイル４５Ｐ、４５Ｙが接続され、フレキシブル基板４２Ｒには右側の駆動コイル４５Ｐ、４５Ｙが接続されている。各駆動コイルには、フレキシブル基板４２ｍの差込み部４２ｃを介して電気基板４から電力が供給される。

４６は駆動磁石であり、４７は駆動磁石４６が発生する磁束を閉じて磁気回路を形成するための駆動ヨークである。駆動ヨーク４７は、駆動磁石４６の背面に配置された背面ヨーク部４７ａと、駆動コイル４５Ｐにて駆動力を得るための空気層を形成する対向ヨーク部４７ｂとを有する。

駆動磁石４６および駆動ヨーク４７は、駆動コイル４５Ｐおよび駆動コイル４５Ｙのそれぞれに対して設けられている。駆動コイル４５Ｐに対して、駆動磁石４６は、図４に示すように上下に２つの着磁領域を有する。各着磁領域には前後方向にＮ極とＳ極が設けられるように着磁され、２つの着磁領域ではＮ極とＳ極が前後方向で反対側に配置されている。また、駆動コイル４５Ｙに対して、駆動磁石４６は、左右に２つの着磁領域を有する（図１および図２参照）。各着磁領域には前後方向にＮ極とＳ極が設けられるように着磁され、２つの着磁領域ではＮ極とＳ極が前後方向で反対側に配置されている。

駆動コイル４５Ｐ、４５Ｙのそれぞれに対して設けられた駆動磁石４６および駆動ヨーク４７は、駆動ヨーク４７が固定ビス４８にてベース鏡筒３１に固定されることで、ベース鏡筒３１によって保持される。駆動コイル４５Ｐ、４５Ｙと、これらに対して設けられた駆動磁石４６および駆動ヨーク４７によって、可動鏡筒３２を光軸方向に直交する平面内で上下方向および左右方向にシフトさせるアクチュエータが構成される。

４９Ｐは可動鏡筒３２の上下方向での位置情報を生成するためのセンサ磁石セットであり、４９Ｙは可動鏡筒３２の左右方向での位置情報を生成するためのセンサ磁石セットである。それぞれの裏面にはセンサバックヨーク５０Ｐ、５０Ｙが配置されており、各センサ磁石セットは、可動鏡筒３２を表側と裏側から磁気的吸着力で挟み込むことで可動鏡筒３２に固定されている。

センサ磁石セット４９Ｐは上下２個の磁石からなり、それぞれの磁石は左右方向に幅の広い同じ直方体の磁石である。上下２個の磁石には、前後方向にてＮ極とＳ極が互いに逆に位置するように配置されている。上下２個の磁石の裏面側では、センサバックヨーク５０Ｐによって磁路が閉じられている。

センサ磁石セット４９Ｙは左右２個の磁石からなり、それぞれの磁石は上下方向に幅の広い同じ直方体の磁石である。左右２個の磁石には、前後方向にてＮ極とＳ極が互いに逆に位置するように配置されている。左右２個の磁石の裏面側では、センサバックヨーク５０Ｙによって磁路が閉じられている。

５１Ｐはセンサ磁石セット４９Ｐに対向するように配置され、可動鏡筒３２の上下方向のシフトに応じた信号を出力するホール素子である。５１Ｙはセンサ磁石セット４９Ｙに対向するように配置され、可動鏡筒３２の左右方向のシフトに応じた信号を出力するホール素子である。４２Ｈはフレキシブル基板の一部であり、フレキシブル基板４２ｍにつながっている。ホール素子５１Ｐ、５１Ｙはフレキシブル基板４２Ｈに実装されている。５２はホール素子を位置決めするための板金であり、フレキシブル基板４２Ｈを押さえて、開口部５２Ｐ、５２Ｙでホール素子５１Ｐ、５１Ｙを位置決めした状態で４本の固定ビス５３によりベース鏡筒３１に固定される。ホール素子５１Ｐ、５１Ｙからの出力を用いて、可動鏡筒３２の上下方向および左右方向での位置情報を得ることができる。

５４は左右の自重支持バネである。自重支持バネ５４は引張りコイルバネであり、それぞれの両端は、縦方向ガイド３４のフック３４ｆと可動鏡筒３２のフック３２ｆに引っ掛けられている。縦方向ガイド３４は、横方向ガイド３６に対して横方向のみに相対移動可能である。横方向ガイド３６は、後部ベース３８に対して前後方向にのみ相対移動可能である。つまり、自重支持バネ５４によって、縦方向ガイド３４に対して可動鏡筒３２を上方向に引き上げることができる。

可動鏡筒３２には、左右の可動レンズＬ４Ｌ、Ｌ４Ｒ、駆動コイル４５Ｐ、４５Ｙ、センサ磁石セット４９Ｐ、４９Ｙおよびセンサバックヨーク５０Ｐ、５０Ｙ等が一体的に取り付けられている。これらを含めた重さを有する可動鏡筒３２が、双眼鏡の正姿勢において上下方向の可動中心位置近傍に位置するように自重支持バネ５４のバネ力を設定することで、通常使用状態において駆動コイル４５Ｐに供給する電力を削減することができる。

次に、図８を用いて、ボール群と前方付勢バネ４０および可動鏡筒付勢バネ４４との関係について説明する。左右の前方付勢バネ４０は、後部ベース３８と横方向ガイド３６の間で圧縮されて光軸方向（前方）への付勢力を発生させる。この付勢力は、横方向ガイド３６から横方向ガイドボール３７ｄ、３７ｅを介して縦方向ガイド３４に作用し、さらに縦方向ガイドボール３５ｂ、３５ｃに伝えられる。つまり、可動鏡筒３２は、直接的には縦方向ガイドボール３５ｂ、３５ｃによって光軸方向に付勢されている。

左右の前方付勢バネ４０が発生する付勢力の合力は、これら前方付勢バネ４０の中心を結ぶ線Ａと２つの縦方向ガイドボール３５ｂを結ぶ線ＢＬとの交点ＣＬ、および線Ａと２つの縦方向ガイドボール３５ｃを結ぶ線ＢＲとの交点ＣＲの位置に作用する。さらに、可動鏡筒３２は、左右の可動鏡筒付勢バネ４４によって前方に引っ張られている。そして、左右の可動鏡筒付勢バネ４４が発生する付勢力と左右の前方付勢バネ４０が発生する付勢力との合力は、交点ＣＬ、ＣＲと左右の可動鏡筒付勢バネ４４の中心とを結ぶ線上の点ＤＬおよびＤＲの位置に作用する。

点ＤＬおよびＤＲは、左右のボール群のそれぞれにおいて３つのボール（３３Ｌ、３３Ｒ）よりも内側、つまりは該３つのボールを頂点とする三角形の領域の内側に位置する。これにより、可動鏡筒３２を３つのボールに作用する押し付け力を均等に近づけることができる。さらに、点ＤＬおよびＤＲを上記三角形の重心位置に近づけることで、３つのボールに作用する押し付け力をより均等に近づけることができる。

このように、本実施例では、左右の前方付勢バネ４０と左右の可動鏡筒付勢バネ４４によって、左右の付勢部材を構成する。ただし、可動鏡筒付勢バネ４４は、左右の付勢力の作用位置をより適正化するために付加されたものであるので、必ずしも設ける必要はない。

可動鏡筒３２は、前述したように、左右の可動レンズＬ４Ｌ、Ｌ４Ｒを保持するレンズ保持部の間を連結部３２Ｊで繋げた形状を有する。

ここで、可動鏡筒３２において可動レンズＬ４Ｌの周囲に設けられた３箇所のボール当接面３２ａＬの光軸方向での高さを必要な機械的精度で揃えることは比較的容易である。３箇所のボール当接面３２ａＬの高さを全て同じにする必要はなく、相対する固定レンズＬ３Ｌとのレンズ間隔と相対倒れが光学性能的に許容できる範囲内に収まればよい。逆に、３箇所のボール当接面３２ａＬの高さを全て同じにすることは困難である。可動レンズＬ４Ｒの周囲に設けられたボール当接面３２ａＲについても同様である。

また、ベース鏡筒３１についても、固定レンズＬ３Ｌの周囲に設けられた３箇所のボール収納部３１ａＬの底面の光軸方向での高さを全て同じにすることは困難である。固定レンズＬ３Ｒの周囲に設けられたボール収納部３１ａＲについても同様である。

したがって、ベース鏡筒３１と可動鏡筒３２を所定の位置に組み込んでも、６つのボール３３Ｌ、３３Ｒとその受け面であるボール当接面３２ａＬ、３２ａＲおよびボール収納部３１ａＬ、３１ａＲの底面とをすべて当接させることはきわめて困難である。仮に可動鏡筒３２が全体的に高剛性で変形しない部材であれば、前方付勢バネ４０と可動鏡筒付勢バネ４４の付勢力が作用しても、６つのボールのうち３つのみがボール当接面３２ａＬ、３２ａＲおよびボール収納部３１ａＬ、３１ａＲの底面に当接するに過ぎない。

このような状態では、可動鏡筒３２が光軸方向にガタつき、可動レンズＬ４Ｌ、Ｌ４Ｒと固定レンズＬ３Ｒ、Ｌ３Ｌ間の間隔が変動したり、可動レンズＬ４Ｌ、Ｌ４Ｒが左右の光学系の光軸に対して倒れたりする可能性が高い。

そこで、本実施例では、可動鏡筒３２における連結部３２Ｊに、前方付勢バネ４０および可動鏡筒付勢バネ４４による付勢力によって、少なくとも曲げ変形および捩れ変形を生じる可撓性を持たせている。連結部３２Ｊが上記付勢力によって変形することで、左右３つずつのボール３３Ｌ、３３Ｒと可動鏡筒３２およびベース鏡筒３１に設けられたボール当接面３２ａＬ、３２ａＲおよびボール収納部３１ａＬ、３１ａＲの底面とをすべて当接させることができる。この結果、可動レンズＬ４Ｌ、Ｌ４Ｒと固定レンズＬ３Ｒ、Ｌ３Ｌ間の間隔を一定に維持することができ、また可動レンズＬ４Ｌ、Ｌ４Ｒの左右の光学系の光軸に対する倒れを防止することもできる。

図９および図１０には、可動鏡筒３２の連結部３２Ｊの可撓性を示している。図９では、連結部３２Ｊに曲げ変形が生じている。図１０では、連結部３２Ｊに捩れ変形が生じている。

図９において、Ｓは連結部３２Ｊが曲げ変形することによって左右の可動レンズＬ４Ｌ、Ｌ４Ｒがそれぞれ矢印Ｂ方向および矢印Ｃ方向に変位する（曲がる）ときの該変位の中心軸である。図１０において、Ｄは連結部３２Ｊが捩れ変形することによって左右の可動レンズＬ４Ｌ、Ｌ４Ｒがそれぞれ矢印Ｅ方向および矢印Ｆ方向に変位する（捩れる）ときの該変位の中心軸である。実際には、曲げ変形と捩れ変形が複合して生じることで、左右３つずつのボール３３Ｌ、３３Ｒと可動鏡筒３２およびベース鏡筒３１に設けられたボール当接面３２ａＬ、３２ａＲおよびボール収納部３１ａＬ、３１ａＲの底面とをすべて当接させることができる。

図１１には、ボール３３Ｌ、３３Ｒとベース鏡筒３１および可動鏡筒３２との関係を示している。図１１の（ａ）、（ｂ）において、ボール３３Ｌ（３３Ｒ）とベース鏡筒３１に設けられたボール収納部３１ａＬ（３１ａＲ）の底面と可動鏡筒３２に設けられたボール当接面３２ａＬ（３２ａＲ）は前述した付勢力によって当接している。

図１１の（ａ）は、ボール３３Ｌ（３３Ｒ）が、ボール収納部３１ａＬ（３１ａＲ）において壁部によって制限された該ボール３３Ｌ（３３Ｒ）の転動が可能な領域のほぼ中央に位置し、可動鏡筒３２もシフト可能な範囲の中央に位置する状態を示している。（ｂ）は、（ａ）で示した位置から可動鏡筒３２が矢印Ａ方向にシフトした状態を示している。このとき、ボール３３Ｌ（３３Ｒ）は、ボール収納部３１ａＬ（３１ａＲ）の底面とボール当接面３２ａＬ（３２ａＲ）とに当接しているので、矢印Ｂの方向に滑らずに転がる。（ｂ）において二点鎖線で示す円は、（ａ）で示したボール３３Ｌ（３３Ｒ）の位置である。このように、可動鏡筒３２のシフトする際には、滑り摩擦ではなく転がり摩擦のみが発生する。転がり摩擦は滑り摩擦に比べてかなり小さな摩擦であるため、可動鏡筒３２の駆動抵抗を小さくすることができる。このことは、アクチュエータによる可動鏡筒３２の微小駆動に対して有利である。

図１２の（ａ）、（ｂ）に示すように、防振ユニット２には、該防振ユニット２の駆動を制御する電気基板４がビスにて一体的に取り付けられる。電気基板４には、双眼鏡の上下方向および左右方向の角速度を検出する振動ジャイロ等の振れセンサ４ａ、４ｂが実装されている。４ｃはマイクロコンピュータであり、振れセンサ４ａ、４ｂからの角速度の情報に基づいて、駆動コイル４５Ｐ、４５Ｙへの通電を制御して、可動鏡筒３２を上下方向および左右方向にシフトさせ、像振れを補正（低減）する。

図１３の（ａ）、（ｂ）には、本発明の実施例２である双眼鏡に用いられる防振ユニットの可動鏡筒を示している。本実施例において、可動鏡筒以外の構成は実施例１と同じである。

１３２Ｌは左の可動レンズＬ４Ｌを保持する左保持鏡筒（レンズ保持部）であり、１３２Ｒは右の可動レンズＬ４Ｒを保持する右保持鏡筒（レンズ保持部）である。１０１は連結板であり、左右の保持鏡筒１３２Ｌ、１３２Ｒに設けられた位置決めピンによって位置決めされた上で、２本のビス１０２により左右の保持鏡筒１３２Ｌ、１３２Ｒに取り付けられる。これにより、連結板１０１によって左右の保持鏡筒１３２Ｌ、１３２Ｒが一体化される。

このように、可動鏡筒は、左右の可動レンズＬ４Ｌ、Ｌ４Ｒをそれぞれ保持する別部材としての保持鏡筒１３２Ｌ、１３２Ｒを連結板（連結部）１０１を用いて一体化されてもよい。

連結板１０１は、薄い金属板により形成され、実施例１の可動鏡筒３２の連結部３２Ｊと同様に、付勢力によって少なくとも曲げ変形および捩れ変形を生じる可撓性を持っている。この可撓性により、実施例１と同様に、左右３つずつのボール３３Ｌ、３３Ｒと可動鏡筒３２およびベース鏡筒３１に設けられたボール当接面３２ａＬ、３２ａＲおよびボール収納部３１ａＬ、３１ａＲの底面とをすべて当接させることができる。

以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。

防振機能におけるレンズ保持部材の駆動抵抗を小さくしつつ、両眼で良好な光学像を観察できる双眼鏡を提供できる。

Ｌ４Ｌ、Ｌ４Ｒ 可動レンズ
２ 防振ユニット
３１ ベース鏡筒
３２ 可動鏡筒
３３Ｌ、３３Ｒ ボール
４０ 前方付勢バネ
４４ 可動鏡筒付勢バネ
１３２Ｌ、１３２Ｒ 保持鏡筒
１０１ 連結板

Claims (2)

1. 左右の光学系を有する双眼鏡であって、
   前記左右の光学系の一部を構成する左右の防振レンズと、
   該左右の防振レンズをそれぞれ保持する左右のレンズ保持部と該左右のレンズ保持部を連結する連結部とを有し、光軸方向に対して直交する方向にシフト可能なレンズ保持部材と、
   前記レンズ保持部材の光軸方向での位置決め基準となる基準部材と、
   前記レンズ保持部材のシフトに応じて転動し、前記レンズ保持部材と前記基準部材との間における前記左右の防振レンズのそれぞれの周囲に少なくとも３つずつ配置されたボールからなるボール群と、
   前記レンズ保持部材と前記基準部材とを前記ボール群に押し付ける方向の付勢力を作用させる付勢部材と、を有し、
   前記連結部は、前記付勢部材の付勢力によって、前記ボール群のうち前記左右の防振レンズのそれぞれの周囲に配置された３つのボールが前記レンズ保持部材に当接するように変形する可撓性を有することを特徴とする双眼鏡。
2. 前記付勢部材は、前記ボール群のうち前記左右の防振レンズのそれぞれの周囲に配置された３つのボールよりも内側の位置で、前記レンズ保持部材を前記ボールに押し付ける方向に付勢力を作用させることを特徴とする請求項１に記載の双眼鏡。