JP2015022277A

JP2015022277A - 光学機器

Info

Publication number: JP2015022277A
Application number: JP2013152798A
Authority: JP
Inventors: 片岸　勇一; Yuichi Katagishi; 勇一片岸; 中村　昌弘; Masahiro Nakamura; 昌弘中村
Original assignee: Nikon Vision Co Ltd
Current assignee: Nikon Vision Co Ltd
Priority date: 2013-07-23
Filing date: 2013-07-23
Publication date: 2015-02-02

Abstract

【課題】性能を低下させることなく交換できる光学部品を備える。【解決手段】光学機器であって、対物光学系を保持する対物ユニットと、対物ユニットに対して着脱され、対物ユニットに取り付けられた場合に対物光学系から射出された光束が入射するプリズム光学系を保持するプリズムユニットと、対物光学系の光軸の周りを回転することにより対物ユニットおよびプリズムユニットの少なくとも一方に螺合して、対物ユニットおよびプリズムユニットを相互に連結する連結部とを備える。【選択図】図５

Description

本発明は、光学機器に関する。

光学系の一部を交換できる光学機器がある（例えば、特許文献１参照）。
［特許文献］米国特許出願公開第２０１２／０１６２７５７号明細書

しかしながら、光学系の一部を着脱できる構造にすると、光学的な性能の低下防止と、着脱作業の簡便性とを両立させることが難しかった。

本発明の第一態様によると、対物光学系を保持する対物ユニットと、対物ユニットに対して着脱され、対物ユニットに取り付けられた場合に対物光学系から射出された光束が入射するプリズム光学系を保持するプリズムユニットと、対物光学系の光軸の周りを回転することにより対物ユニットおよびプリズムユニットの少なくとも一方に螺合して、対物ユニットおよびプリズムユニットを相互に連結する連結部とを備える光学機器が提供される。

上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。これらの特徴群のサブコンビネーションもまた発明となり得る。

フィールドスコープシステム１００の構成例を示す模式図である。標準対物ユニット２００の断面図である。合焦機構２４０の拡大断面図である。連結機構２３０の拡大断面図である。傾斜型プリズムユニット４００の断面図である。結合された標準対物ユニット２００および傾斜型プリズムユニット４００の断面図である。連結機構２３０の部分拡大断面図である。接眼ユニット５００の断面図である。結合された傾斜型プリズムユニット４００および接眼ユニット５００の断面図である。結合された大口径対物ユニット６００および直視型プリズムユニット７００の断面図である。結合された標準対物ユニット２００およびカメラマウントユニット８００の断面図である。

次に、発明の実施の形態を通じて本発明の態様を説明する。下記の実施形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明される特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、フィールドスコープシステム１００の構成例を示す模式図である。フィールドスコープシステム１００は、標準対物ユニット２００、大口径対物ユニット６００、三脚座３００、傾斜型プリズムユニット４００、直視型プリズムユニット７００、カメラマウントユニット８００、接眼ユニット５００等を含む。また、カメラマウントユニット８００に対応するレンズマウントを有するカメラボディ９００も、フィールドスコープシステム１００の一部をなすといえる。

なお、以降の説明においては、標準対物ユニット２００および大口径対物ユニット６００の光学系の光軸方向について、物体側、即ち、図中左側を前側または先側と記載する。また、物体側と反対側、即ち、図中右側を後側と記載する。

フィールドスコープシステム１００において、標準対物ユニット２００および大口径対物ユニット６００はそれぞれ、連結機構２３０を後側端部に有する。また、傾斜型プリズムユニット４００、直視型プリズムユニット７００およびカメラマウントユニット８００はそれぞれ、連結部４３０を前端に有する。

標準対物ユニット２００および大口径対物ユニット６００の連結機構２３０と、傾斜型プリズムユニット４００、直視型プリズムユニット７００およびカメラマウントユニット８００の連結部４３０は、互いに連結することができる。よって、フィールドスコープシステム１００においては、標準対物ユニット２００および大口径対物ユニット６００のいずれかに対して、傾斜型プリズムユニット４００、直視型プリズムユニット７００およびカメラマウントユニット８００から選択した部材を結合させて、互いに仕様の異なるフィールドスコープを形成できる。

また、フィールドスコープシステム１００において、傾斜型プリズムユニット４００および直視型プリズムユニット７００はそれぞれ、保持部４４０を後端に有する。また、接眼ユニット５００は、前端に保持部４４０を有する。接眼ユニット５００の保持部４４０は、傾斜型プリズムユニット４００の保持部４４０にも、直視型プリズムユニット７００の保持部４４０にも連結させることができる。よって、単一の接眼ユニット５００を用いて、傾斜型フィールドスコープまたは直視型フィールドスコープのいずれかを形成できる。

更に、フィールドスコープシステム１００において、カメラマウントユニット８００は、カメラボディ９００のレンズマウント部９４０と互換性を有するカメラマウント部８４０を有する。よって、標準対物ユニット２００および大口径対物ユニット６００の連結機構２３０にカメラマウントユニット８００を連結した場合は、フィールドスコープにカメラボディ９００を連結して、標準対物ユニット２００および大口径対物ユニット６００のいずれかを望遠レンズの代わりに用いることができる。

また更に、仕様が異なる接眼ユニット５００、カメラボディ９００を用意することにより、上記のようなフィールドスコープの仕様のバリエーションは更に多くなる。また、いずれのバリエーションにおいても、標準対物ユニット２００および大口径対物ユニット６００に対して取り付けることができる環状部３１０を有する三脚座３００の使用または不使用を選択できる。

このように、フィールドスコープシステム１００においては、対物レンズとプリズムとを分離して脱着できるので、その組み合わせによっていろいろな観察状況に柔軟に対応できる。また、プリズムと接眼レンズとを分離できるので，接眼ユニット５００を異なる倍率のものに交換することにより、観察倍率も容易に変更できる。

よって、フィールドスコープシステム１００を用いることにより、一体化したフィールドスコープを何種類も持参して使い分ける場合と同じ観察を、軽量な機材で実行できる。また、重複する部材を省くことができるので、機材を用意する費用の面でも有利になる。

なお、フィールドスコープシステム１００の要素は上記の例に限られるわけではない。例えば、標準対物ユニット２００および大口径対物ユニット６００と交換する要素として、顕微鏡等を加えてもよい。また、傾斜型プリズムユニット４００および直視型プリズムユニット７００と交換する要素として、プリズムに換えて反射鏡を用いた軽量なプリズムユニットを加えてもよい。更に、カメラマウントユニット８００と交換する要素として、他の規格のカメラマウント、撮影レンズが固定されたカメラ、ビデオカメラ、微光暗視装置、放射温度計等に結合するユニットを加えてもよい。

図２は、フィールドスコープシステム１００に含まれる標準対物ユニット２００の断面図である。標準対物ユニット２００は、対物光学系を収容する本体２１０を備える。対物光学系は、共通の光軸Ｘ_１に沿って配置された対物レンズ２２２、フォーカスレンズ２２４およびリレーレンズ２２６を含む。また、本体２１０は、後端側から順に、連結機構２３０、合焦機構２４０、三脚座３００およびフード２６０を備える。

観察対象の像を導く対物レンズ２２２は、鏡筒である本体２１０の前端近傍の内側に、押え環２２１により固定される。対物レンズ２２２と本体２１０との間には、Ｏリング２２８が挟まれ、対物レンズ２２２に対して本体２１０の内側は、外部に対して気密に封止される。

フォーカスレンズ２２４は、合焦機構２４０により光軸Ｘ_１方向に駆動される移動枠２２３に支持される。リレーレンズ２２６は、本体２１０の後端に取り付けられた嵌合部材２３４に対して、押え環２２５により固定される。嵌合部材２３４およびリレーレンズ２２６と押え環２２５との間には、弾性を有する防水リング２２９が挟まれる。これにより、リレーレンズ２２６に対して本体２１０の内側は、外部に対して気密に封止される。

フード２６０は、本体２１０の先端近傍において、本体２１０と同軸に、本体２１０の外周に沿って装着される。フード２６０は、本体２１０の外周面に沿って、光軸Ｘ_１方向に移動させることができる。フード２６０を前方に引き出した場合は、光軸Ｘ_１に対して大きく傾いた光束が対物光学系に入射することを防止できる。

本体２１０の先端外周においてフード２６０の内面と接する部分には、潤滑性を有する摺動部材２１２が配される。また、フード２６０の後端内周において本体２１０外面と接する部分には、潤滑性を有する摺動部材２６２が配される。これにより、フード２６０は、引き出し位置と収納位置との間を、本体２１０に対して円滑に移動する。また、摺動部材２１２、２６２は、本体２１０およびフード２６０が擦過により傷つくことを防止する。

三脚座３００は、環状部３１０および脚部３２０を有する。環状部３１０は、標準対物ユニット２００の本体２１０に設けられた周溝２１３に嵌まり込み、本体２１０にねじ込まれた押え環２１５により後方側から押えられる。これにより、三脚座３００の、本体２１０からの脱落が防止される。

脚部３２０は、環状部３１０から本体２１０の径方向に延在する。脚部３２０の図中下面には、三脚ねじ３３０が設けられる。これにより、標準対物ユニット２００を、三脚等に固定できる。なる、三脚ねじ３３０を複数設けてもよい。複数の三脚ねじ３３０は、同時に用いてもよいし、選択的に一方を用いてもよい。

上記のように、本体２１０は、三脚座３００の環状部３１０に支持される。これにより、三脚座３００が三脚等に固定された状態であっても、光軸Ｘ_１のまわりに本体２１０を回転させることができる。よって、例えば、標準対物ユニット２００をカメラボディ９００と組み合わせて使用する場合に、三脚座３００を固定したまま、縦位置撮影および横位置撮影を切り替えることができる。なお、本体２１０を三脚座３００に対して回転させる場合に配慮して、環状部３１０を収容した周溝２１３の内面に摺動部材２１４を設けてもよい。

標準対物ユニット２００において、三脚座３００の後方には、合焦機構２４０が配される。次に、図３を参照して合焦機構２４０について説明する。

図３は、標準対物ユニット２００における合焦機構２４０の拡大断面図である。合焦機構２４０は、本体２１０の外周に配された操作リング２５０を有する。

操作リング２５０の外周面には、操作部材２５１が装着され、ユーザの操作を容易にしている。操作部材２５１は、エラストマ、革等の柔軟な材料の他、表面をローレット加工した金属、プラチスチック等の硬質な材料によっても形成できる。操作リング２５０は、ユーザが操作部材２５１を操作することにより、本体２１０の外側で光軸Ｘ_１まわりを回転する。

操作リング２５０の内側には、操作リング２５０と同軸に、粗動カムリング２４８、微動カムリング２４４が順次配される。粗動カムリング２４８は、操作リング２５０に対してねじ止めされて、操作リング２５０と一体的に、光軸Ｘ_１の周りを回転する。操作リング２５０および粗動カムリング２４８は、本体２１０に対して後方からねじ込まれた押え環２１６により、光軸Ｘ_１方向の移動を規制される。

粗動カムリング２４８は、光軸Ｘ_１と直交する面に対して傾斜して形成された粗動カム溝２４９を有する。粗動カム溝２４９は、微動カムリング２４４に対して固定された粗動カムピン２４６と係合する。これにより、操作リング２５０の回転により生じた駆動力が、粗動カムリング２４８から微動カムリング２４４に伝達される。

微動カムリング２４４は、粗動カムピン２４６と共に、光軸Ｘ_１と直交する面に対して傾斜して形成された微動カム溝２４５を有する。微動カム溝２４５には、微動カムピン２４１に装着された微動カラー２４２が係合する。微動カムピン２４１は、フォーカスレンズ２２４を保持する移動枠２２３に対して固定されているので、微動カムリング２４４が光軸Ｘ_１の周りを回転した場合に生じる駆動力は、移動枠２２３に伝達される。

微動カムピン２４１に装着された微動カラー２４２は、標準対物ユニット２００の本体２１０に形成された直進穴２４３とも係合する。直進穴２４３は、光軸Ｘ１と平行な方向に延在するので、微動カラー２４２は、本体２１０の周方向への移動を規制される。よって、微動カムリング２４４から微動カラー２４２に駆動力が伝達された場合、移動枠２２３は光軸Ｘ_１方向に限って移動する。

これにより、フォーカスレンズ２２４が光軸Ｘ１方向に移動して、標準対物ユニット２００の光学系の焦点位置を移動させる。よって、操作リング２５０を回転させることにより、標準対物ユニット２００を用いて形成したフィールドスコープのピントを調節することができる。

なお、粗動カムリング２４８に設けられた粗動カム溝２４９の回転方向の長さは、微動カムリング２４４に設けられた微動カム溝２４５の回転方向の長さよりも長い。また、粗動カムリング２４８と微動カムリング２４４の同じ回転量について比較した場合、光軸Ｘ_１と平行な方向の駆動量は、粗動カム溝２４９による粗動カムピン２４６の駆動量の方が、微動カム溝２４５による微動カムピン２４１の駆動量よりも長い。よって、移動枠２２３に対して固定された微動カムピン２４１が、微動カム溝２４５により駆動されている場合は、操作リング２５０の回転量に対するフォーカスレンズ２２４の移動量の割合が小さく、フォーカスレンズ２２４の微妙な位置を調節できる。

また、操作リング２５０をひとつの回転方向に回転し続けた場合、微動カム溝２４５の終端に微動カラー２４２が当接した状態で、粗動カム溝２４９を有する粗動カムリング２４８が更に回転する。このため、微動カムリング２４４に植設された粗動カムピン２４６に係合する粗動カラー２４７は、粗動カムリング２４８の粗動カム溝２４９に駆動される。これにより、微動カムリング２４４、微動カラー２４２、微動カムピン２４１が一体となって、光軸Ｘ_１と平行な方向に移動する。この移動は、微動カム溝２４５よりも駆動量が多く設定された粗動カム溝２４９によるので、フォーカスレンズ２２４は高速に移動する。

このように、微動カム溝２４５の終端に微動カラー２４２が当接しない範囲で操作リング２５０を回転すると、フォーカスレンズ２２４の動きが遅くなり、より高い精度でピントを合わせることができる。また、微動カム溝２４５の終端に微動カラー２４２が当接した状態で操作リング２５０を回転すると、フォーカスレンズ２２４を高速に移動させることができる。これにより、例えば、移動する観察対象を迅速に追跡できる。

なお、合焦機構２４０は、操作リング２５０と粗動カムリング２４８との間に一部が挟まれた変形調整リング２５２を有する。変形調整リング２５２の前端は、操作リング２５０に対してねじ固定され、操作リング２５０に植設されたセットビス２５３により、操作リング２５０に対して回転方向の相対位置を固定される。

更に、合焦機構２４０は、上記変形調整リング２５２と押え環２１６との間に挟まれた、防水リング２１７を有する。防水リング２１７は、円周状に繋がった環状の突起部を有し、当該突起部を変形調整リング２５２および押え環２１６の双方に押し付けて弾性変形することにより、操作リング２５０および押え環２１６の間隙を気密に封止して、操作リング２５０の回転を妨げることなく、当該間隙が浸水経路となることを防止する。

更に、合焦機構２４０においては、操作リング２５０と変形調整リング２５２との間にはＯリング２５４が挟まれる。これにより、操作リング２５０と変形調整リング２５２との間が気密に封止され、浸水経路となることが防止される。

このように、操作リング２５０の前端および後端は防水構造を有し、操作リング２５０の端部に沿って、本体２１０の内部に浸水することが防止される。なお、セットビス２５３を弛めた場合、変形調整リング２５２は操作リング２５０に対して回すことができる状態になる。

変形調整リング２５２を操作リング２５０に対して回転させた場合、変形調整リング２５２は、光軸Ｘ_１と平行な方向に移動する。これにより、変形調整リング２５２の側面が、防水リング２１７を変形させる力の強さが変化する。よって、防水リング２１７による防水が破れない範囲で変形調整リング２５２を回転させることにより、操作リング２５０を回転させる場合の操作トルクを調整することができ、フィールドスコープにおける合焦操作の操作性を向上させることができる。

ここで、再び図２を参照すると、標準対物ユニット２００において、合焦機構２４０の更に後方、即ち、本体２１０の略後端には、連結機構２３０が配される。次に、図４を参照して、連結機構２３０について説明する。

図４は、標準対物ユニット２００における連結機構２３０の拡大断面図である。標準対物ユニット２００は、操作部２３２および嵌合部材２３４を含む。

操作部２３２は、全体として環状の形状を有し、本体２１０を内側に挿通される。操作部２３２の後端側は、嵌合部材２３４の周面から離れた位置に、光軸Ｘ_１に面して形成された連結ねじ２３１を有する。

嵌合部材２３４は、本体２１０の後方から本体２１０の後端を覆って装着され、押え環２１６との間に操作部２３２を光軸Ｘ_１方向に挟む。嵌合部材２３４は、前端側内面に形成されたねじ山２３３を、本体２１０の外周面に形成されたねじ山２１９にねじ込むことにより、本体２１０に対してねじ固定される。これにより、操作部２３２は、本体２１０の外周において、光軸Ｘ_１の周りを回転できる状態で、光軸Ｘ_１と平行な方向について本体２１０に対して位置決めされる。

また、嵌合部材２３４の外周面は、光軸Ｘ_１を中心軸とする円筒形の形状を有し、傾斜型プリズムユニット４００、直視型プリズムユニット７００、カメラマウントユニット８００の連結部４３０の一部と相補的な形状を有する嵌合面２３５を形成する。

更に、嵌合部材２３４の後端面には、リレーレンズ２２６の周囲を包囲する防水リング２１７が配される。防水リング２１７は抜け止め溝２１８を内側に有し、リレーレンズ２２６の周囲において嵌合部材２３４に形成された抜け止め部２３６に嵌めることにより固定される。これにより、後方から平坦な面を押し付けられた場合に、リレーレンズ２２６の周囲を気密に封止することができる。なお、嵌合部材２３４の後端面において、防水リング２１７よりも外側の領域は、光軸Ｘ_１に対して直交する平坦な平面をなす。

また更に、嵌合部材２３４の後端面には、嵌合部材２３４の内外を連通させる封入口２３７が設けられる。封入口２３７は、嵌合部材２３４の後端面側から、光軸Ｘ_１と平行な方向にねじ込まれた封止ねじ２３８と、封止ねじ２３８のねじ頭および嵌合部材２３４の間に挟まれたワッシャ２３９とにより気密に封止される。

ここで、再び図２を参照すると、標準対物ユニット２００は、防水、防曇構造を有する。既に説明した通り、標準対物ユニット２００において、対物レンズ２２２と本体２１０との間、リレーレンズ２２６および嵌合部材２３４と押え環２２５との間、封入口２３７と封止ねじ２３８との間は、それぞれ気密に封止されている。よって、本体２１０の内部に、水等の液体の他、塵芥類のような個体が侵入することが防止される。

更に、標準対物ユニット２００は、本体２１０の封入口２３７から注入した乾燥空気、窒素ガス等により本体２１０内部を充填して、対物レンズ２２２、フォーカスレンズ２２４、リレーレンズ２２６の曇りを防止することができる。本体にガスを充填した場合は、封止ねじ２３８により封入口２３７を封止することにより、光学系の曇りを防止した状態を長期にわたって維持できる。

図５は、フィールドスコープシステム１００に含まれる傾斜型プリズムユニット４００の断面図である。傾斜型プリズムユニット４００は、一対の外枠４１２、４１４により形成された外殻４１０に光学系を収容する。外枠４１２、４１４は、防水リング４１６を挟んで、ビス４１８により互いにねじ固定される。これにより、気密な外殻４１０が形成される。

傾斜型プリズムユニット４００の光学系は、対物光学系が形成した像を正像にするプリズム４２２を含む。また、傾斜型プリズムユニット４００の光学系は、プリズム４２２の入射面および射出面の直前および直後に配されたレンズ４２４、４２６を含む。

プリズム４２２は、入射光軸Ｘ_２に対して傾斜した射出光軸Ｘ_３を有する。なお、一般にプリズムには予め定められた光軸はない。しかしながら、傾斜型プリズムユニット４００におけるプリズム４２２は、入射光軸Ｘ_２と射出光軸Ｘ_３とを設定することにより、前方に連結される標準対物ユニット２００等の射出光軸と、後方に保持される接眼ユニット５００等の入射光軸とを合わせている。

また、傾斜型プリズムユニット４００は、連結部４３０および保持部４４０を備える。連結部４３０は、傾斜型プリズムユニット４００の前側に配され、標準対物ユニット２００、大口径対物ユニット６００等の連結機構２３０に連結される。保持部４４０は、傾斜型プリズムユニット４００の後側に配され、接眼ユニット５００の差し込み部５４０を保持する。

連結部４３０は、傾斜型プリズムユニット４００において前側に位置する一方の外枠４１２に一部が収容される。連結部４３０において外枠４１２から前方に突き出した部分の外面には、連結ねじ４３１が設けられる。連結ねじ４３１は、標準対物ユニット２００等の連結機構２３０の操作部２３２に形成された連結ねじ２３１と螺合する。

連結部４３０において外枠４１２から前方に突き出した部分の内面には、嵌合面４３２が形成される。嵌合面４３２は、標準対物ユニット２００等の連結機構２３０における嵌合面２３５と相補的な形状を有する。また、連結部４３０において嵌合面４３２により形成された凹部の奥には、入射光軸Ｘ_２と直交する平坦な当接面４３３が形成される。

当接面４３３の一部は、入射光軸Ｘ_２の方向に陥没して、レンズ室４３４および封入口４３７を形成する。レンズ室４３４には、防水リング４２５を挟んた押え環４２３により、レンズ４２４が固定される。また、封入口４３７は、ワッシャ４３８およびＯリング４３９を挟んでねじ込まれた封止ねじ４３６により気密に封止される。これにより、連結部４３０の底部は、気密に封止される。

傾斜型プリズムユニット４００において、プリズム４２２は、後方側の外枠４１４に収容されたプリズム保持部４２１に保持される。プリズム保持部４２１に保持されたプリズム４２２の入射面は、連結部４３０のレンズ室４３４に固定されたレンズ４２４と平行になる。

後方の外枠４１４の後側には、保持部４４０が配される。保持部４４０は、全体として筒状の形状を有し、保持筒４４２、操作筒４４４および締めつけリング４４７を有する。保持筒４４２の内面は、接眼ユニット５００の差し込み部５４０と略相補的な内面形状を有する。

保持筒４４２の先端には、防水リング４２９を挟んで取り付けられた押え環４２７により、プリズム４２２の射出面と平行に、レンズ４２６が固定される。これにより、保持筒４４２の底部は気密に封止される。

保持筒４４２自体は、後側の外枠４１４に差し込まれて、押え環４４９により固定される。保持筒４４２と、プリズム保持部４２１との間隙は、Ｏリング４４８により気密に封止されるので、保持筒４４２が取り付けられた部分においても、外殻４１０の内側は、外部に対して気密に封止される。

なお、傾斜型プリズムユニット４００は、連結部４３０に設けた封入口４３７から乾燥空気、窒素ガス等を外殻４１０の内部に充填して、レンズ４２４、４２６およびプリズム４２２の曇りを防止できる。外殻４１０にガスを充填した場合は、封止ねじ４３６により封入口４３７を封止して、光学系の曇りを防止した状態を長期にわたって維持できる。

保持部４４０において、保持筒４４２の外面に形成されたねじ山４４１には、操作筒４４４の内面に形成されたねじ山４４３がねじ込まれる。これにより、操作筒４４４を回転操作した場合に、操作筒４４４は、保持筒４４２の中心軸に沿って進退する。

ただし、保持部４４０は、操作筒４４４に対して先側に、操作筒４４４に隣接して配された抜け止めリング４５１を有する。抜け止めリング４５１は、セットビス４５２により固定される。よって、操作筒４４４を廻し過ぎた場合は抜け止めリング４５１に当接するので、操作筒４４４が保持筒４４２から脱落することは防止される。

操作筒４４４の外周面には、操作リング４５３が装着される。操作リング４５３は、エラストマ、革等の滑り難い材料により形成され、ユーザによる操作筒４４４の操作を容易にしている。操作リング４５３は、表面をローレット加工した金属、プラチスチック等の硬質な材料でも形成できる。

保持部４４０において、保持筒４４２の内部には、締めつけリング４４７が収容される。締めつけリング４４７は、保持筒４４２の内面に形成されたテーパ部４４６と、操作筒４４４の後端に設けられた段差４５４との間に挟まれる。また、締めつけリング４４７自体も、保持筒４４２のテーパ部４４６に対向する端面にテーパ部４４５を有する。

締めつけリング４４７は、リングの一部を取り除いたＣ型の形状を有する。よって、操作筒４４４が射出光軸Ｘ_３と平行に前方に移動した場合、締めつけリング４４７は、操作筒４４４の段差４５４に押されて前方に移動し、更に、テーパ部４４６の内面に沿って内側に撓んで内径を縮小する。よって、予め締めつけリング４４７の内側に、接眼ユニット５００の差し込み部５４０が差し込まれていた場合、締めつけリング４４７は差し込み部５４０を外側から締めつける。これにより、接眼ユニット５００は、保持部４４０から抜けにくくなる。

図６は、標準対物ユニット２００と傾斜型プリズムユニット４００とを結合した状態を示す断面図である。他の図と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。また、図面が煩雑になることを避ける目的で、一部参照番号の記載を省略している。

標準対物ユニット２００と傾斜型プリズムユニット４００とを結合する場合は、まず、標準対物ユニット２００の連結機構２３０における嵌合部材２３４を、傾斜型プリズムユニット４００の連結部４３０における嵌合面４３２の内側にさし込む。これにより、嵌合部材２３４と嵌合面４３２とが互いに嵌合する。

続いて、連結部４３０の先端に位置する連結ねじ４３１が、操作部２３２の後端に位置する連結ねじ２３１に接するので、操作部２３２を回転させることにより、連結ねじ２３１、４３１を相互にねじ込むことができる。連結ねじ２３１、４３１をねじ込むにつれて、傾斜型プリズムユニット４００の連結部４３０は、標準対物ユニット２００の前方に向かって移動する。

連結ねじ２３１、４３１のねじ込みにより嵌合部材２３４と嵌合面４３２とを更に深く嵌合すると、やがて、嵌合部材２３４の後側端面が、連結部４３０の当接面４３３に当接する。これにより、嵌合部材２３４と連結部４３０は、嵌合面２３５、４３２を互いに接すると共に、嵌合部材２３４の後側端面が当接面４３３に押し付けられる。こうして、標準対物ユニット２００および傾斜型プリズムユニット４００とは、互いに位置決めされる。

このように、フィールドスコープシステム１００においては、互いに相補的な形状を有する嵌合面２３５、４３２を含む嵌合部を介して連結機構２３０と連結部４３０とを連結することにより、標準対物ユニット２００と傾斜型プリズムユニット４００とが分離できる構造でありながら光学的な性能が低下することを防止している。また、嵌合面２３５、４３２の嵌合に加えて、連結ねじ２３１、４３１のねじ込みにより、嵌合部材２３４の後端面を当接面４３３に押し付けて、標準対物ユニット２００および傾斜型プリズムユニット４００の相互の位置決め精度を更に高く保っている。

ここで、嵌合面２３５、４３２が光軸Ｘ_１と平行な方向について互いに接する長さである嵌合長さＬと、互いに連結された標準対物ユニット２００および傾斜型プリズムユニット４００の全長Ｔとの比Ｌ／Ｔは０．１以下であることが好ましい。同比Ｌ／Ｔが０．１を超えた場合は、嵌合長が長くなるので、傾斜型プリズムユニット４００等を標準対物ユニット２００に対して円滑に連結または分離することが難くなる場合がある。

なお、標準対物ユニット２００の封入口２３７と、それを封止する封止ねじ２３８は、嵌合部材２３４の後側端面に配されている。また、傾斜型プリズムユニット４００においても、封入口４３７と、それを封止する封止ねじ４３６は、当接面４３３に配されている。よって、標準対物ユニット２００および傾斜型プリズムユニット４００が連結されている場合、標準対物ユニット２００の封入口２３７および封止ねじ２３８は傾斜型プリズムユニット４００により覆い隠される。また、傾斜型プリズムユニット４００の封入口４３７および封止ねじ４３６は、標準対物ユニット２００により覆い隠される。

これにより、標準対物ユニット２００および傾斜型プリズムユニット４００を互いに連結した組立体においては、封入口２３７、４３７および封止ねじ２３８、４３６が本体２１０および外殻４１０の表面に現れない。従って、フィールドスコープシステム１００においては、他の部材を付け加えることなく、封入口２３７、４３７および封止ねじ２３８、４３６を保護することができる。また、製造コストおよび部品コストを上昇させることなく、フィールドスコープの外観を向上させることができる。

なお、上記の例では、嵌合部材２３４の嵌合面２３５と、連結部４３０の嵌合面４３２とは、それぞれ平滑な円筒面をなす。よって、傾斜型プリズムユニット４００を標準対物ユニット２００に取り付ける場合に、光軸Ｘ_１を中心とする回転位置について、傾斜型プリズムユニット４００を任意の位置に固定することができる。よって、観察対象の位置に応じて観察しやすい向きに傾斜型プリズムユニット４００を固定できる。更に、上記嵌合面２３５、４３２にキー等を設けて、垂直、水平等の位置に傾斜型プリズムユニット４００を案内してもよい。

図７は、互いに結合された標準対物ユニット２００と傾斜型プリズムユニット４００における連結機構２３０および連結部４３０を拡大して示す断面図である。図６と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。

図６を参照して既に説明したように、連結機構２３０により標準対物ユニット２００および傾斜型プリズムユニット４００が連結されている場合、連結機構２３０における嵌合部材２３４の嵌合面２３５と、連結部４３０における嵌合面４３２とは、互いに嵌合して標準対物ユニット２００および傾斜型プリズムユニット４００を相互に位置決めする。また、嵌合部材２３４の後端面も、連結部４３０の当接面４３３に当接して、標準対物ユニット２００および傾斜型プリズムユニット４００の位置決めをいっそう確実にしている。

ここで、嵌合面２３５、４３２が光軸Ｘ_１と平行な方向について互いに接する長さである嵌合長さＬと、嵌合面２３５、４３２の共通の内径Ｄとの比Ｌ／Ｄは、０．１以上、且つ、２．０以下であることが好ましい。同比Ｌ／Ｄが０．１未満の場合、嵌合面２３５、４３２の間に生じた間隙により、標準対物ユニット２００および傾斜型プリズムユニット４００相互の位置決めが不十分になり、標準対物ユニット２００の光軸Ｘ_１に対する傾斜型プリズムユニット４００の入射光軸Ｘ_２の傾きが無視できない大きさになる場合がある。ここで、「無視できない大きさ」とは、例えば、標準対物ユニット２００における光軸Ｘ_１と、プリズム４２２の入射面における法線とがなす角度が０．２°を超える場合を意味する。

また、比Ｌ／Ｄが２．０を超える場合は、嵌合長さＬが長くなりすぎ、連結機構２３０および連結部４３０の連結または分離が円滑ではなくなる場合がある。更に、上記のような観点から、比Ｌ／Ｄは、０．３以上、且つ、１．３以下とすることがより好ましい。

なお、標準対物ユニット２００および傾斜型プリズムユニット４００が連結されている場合、連結機構２３０の後側端面と連結部４３０の当接面４３３との間では、防水リング２１７が当接面４３３に押し付けられて弾性変形し、標準対物ユニット２００および傾斜型プリズムユニット４００の間隙を気密に封止する。これにより、標準対物ユニット２００から傾斜型プリズムユニット４００へ伝播する光束の光路上に水滴、塵芥等が入り込むことが防止される。

ただし、防水リング２１７は、嵌合部材２３４の後側端面と連結部４３０の当接面４３３との間隔が狭くなるまで、当接面４３３に当接しない。よって、傾斜型プリズムユニット４００を標準対物ユニット２００に連結する場合、嵌合部材２３４を嵌合面４３２にさし込み始めた当初は、防水リング２１７の存在は、嵌合部材２３４の妨げにはならない。

更に、嵌合部材２３４が深くさし込まれて防水リング２１７が当接面４３３に接する段階になると、連結ねじ２３１、４３１が互いに噛み合う。よって、嵌合部材２３４の後端面は、操作部２３２を回転させることにより当接面４３３に接近する。この場合は、連結ねじ２３１、４３１の作用により防水リング２１７が当接面４３３に押し付けられるので、防水リング２１７を弾性変形させる力が、操作部２３２を回転させる妨げとなることはない。

このように、フィールドスコープシステム１００においては、連結機構２３０と連結部４３０との嵌合長を直径Ｄに対して長くとることにより、標準対物ユニット２００と傾斜型プリズムユニット４００とが分離できる構造でありながら、光学的な性能と防水性能の低下を防止している。

また、フィールドスコープシステム１００においては、操作部２３２を回転させることにより連結機構２３０および連結部４３０を連結させる構造により、標準対物ユニット２００および傾斜型プリズムユニット４００を円滑且つ容易に連結できる。更に、連結および分離が容易な構造でありながら、標準対物ユニット２００および傾斜型プリズムユニット４００の間が気密に封止され、フィールドスコープとしての防水性能の低下も防止されている。

なお、上記の連結機構２３０においては、操作部２３２を回転させることにより、連結部４３０を保持する。このため、標準対物ユニット２００と傾斜型プリズムユニット４００とを相互に回転させることなく両者を連結できる。よって、標準対物ユニット２００および傾斜型プリズムユニット４００において相互に当接する面に、例えば、電気接点、光信号コネクタ等を配して、両者を連結する場合に同時に結合させることができる。また同様に、当接する面にギア、クラッチ等による動力伝達機構を設けて、機械的に結合させることもできる。

また、上記の例では、互いに結合する標準対物ユニット２００および傾斜型プリズムユニット４００のうち、標準対物ユニット２００に、回転する操作部２３２を有する連結機構２３０を配置した。しかしながら、傾斜型プリズムユニット４００側に連結機構２３０を設け、標準対物ユニット２００の連結部４３０と結合させる構造にすることもできる。

図８は、接眼ユニット５００の断面図である。接眼ユニット５００は、本体５１０および接眼レンズ５２０を備える。

本体５１０は円筒形の形状を有し、光軸Ｘ_４を有する接眼レンズ５２０を収容する。また、本体５１０の前端は、他の部分に対して相対的に径が細い差し込み部５４０を有する。差し込み部５４０は、外周面の長手方向の一部に、差し込み部５４０の外周面に対して凹部をなす周溝５４２を有する。周溝５４２には、Ｏリング５３０が収容される。差し込み部５４０は、傾斜型プリズムユニット４００および直視型プリズムユニット７００の保持部４４０に差し込むことができる。

なお、接眼ユニット５００の差し込み部５４０の形状および寸法は、天体望遠鏡の接眼レンズに対して定められた規格に合わせてもよい。これにより、製造コストを抑制できると共に、天体望遠鏡とフィールドスコープとで接眼レンズを共用することができる。更に、接眼レンズに対して適用できる部品、アダプタ、アクセサリ等を流用することもできる。

図９は、接眼ユニット５００を保持する傾斜型プリズムユニット４００の断面図である。他の図と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。また、図面が煩雑になることを避ける目的で、一部参照番号の記載を省略している。

接眼ユニット５００を傾斜型プリズムユニット４００に保持させる場合は、まず、接眼ユニット５００の差し込み部５４０を、傾斜型プリズムユニット４００の保持部４４０における保持筒４４２に差し込む。これにより、差し込み部５４０は、保持筒４４２に収容される。

続いて、操作リング４５３を介して、保持部４４０の操作筒４４４を回転操作する。これにより、図５を参照して説明したように、締めつけリング４４７の内径が縮小されて、接眼ユニット５００の差し込み部５４０を締めつける。こうして、接眼ユニット５００は、保持部４４０によって保持され、傾斜型プリズムユニット４００に対して位置決めされると共に、傾斜型プリズムユニット４００から脱落することが防止される。

なお、締めつけリング４４７は、差し込み部５４０を周囲から等方的に締めつける。よって、締めつけリング４４７により締めつけた場合も、接眼ユニット５００の光軸Ｘ_４が、当該光軸Ｘ_４と交差する方向に変位することが防止される。

また、差し込み部５４０が保持部４４０に差し込まれた場合、接眼ユニット５００のＯリング５３０は、操作筒４４４の内面と差し込み部５４０との間隙を気密に封止する。これにより、保持部４４０と差し込み部５４０との間隙から液体、塵芥等が侵入することが防止される。

なお、Ｏリング５３０は、締めつけリング４４７が差し込み部５４０を締めつける前の段階から弾性変形する太さを有してもよい。これにより、差し込み部５４０を保持部４４０に差し込んだ場合に、締めつけリング４４７が差し込み部を締めつける前に、Ｏリング５３０の弾性変形により接眼ユニット５００を保持部４４０に差し込んだ状態を保持できる。よって、締めつけリング４４７が差し込み部５４０を締めつける前に保持部４４０の傾きが変化したような場合であっても、接眼ユニット５００が脱落することが防止される。

こうして、接眼ユニット５００を装着された傾斜型プリズムユニット４００を標準対物ユニット２００等に連結することにより、接眼ユニット５００に設定された倍率で拡大された像を観察できる。接眼ユニット５００を、他の接眼ユニット５００、例えば倍率、明るさ等の異なる接眼ユニット５００と交換できることはもちろんである。

図１０は、フィールドスコープシステム１００において、互いに結合された大口径対物ユニット６００および直視型プリズムユニット７００の断面図である。大口径対物ユニット６００において、連結機構２３０、合焦機構２４０、フード２６０および三脚座３００は、標準対物ユニット２００と共通の機械的構造を有する。また、直視型プリズムユニット７００において、連結部４３０および保持部４４０は、図９に示した傾斜型プリズムユニット４００と共通の機械的構造を有する。よって、共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。

大口径対物ユニット６００は、対物光学系を収容する本体６１０を備える。また、本体６１０は、後端側から順に、連結機構２３０、合焦機構２４０、三脚座３００およびフード２６０を備える。

大口径対物ユニット６００の対物光学系は、共通の光軸Ｘ_１１に沿って配置された対物レンズ６２２、フォーカスレンズ６２４およびリレーレンズ６２６を含む。大口径対物ユニット６００における対物光学系は、標準対物ユニット２００の対物光学系よりも径の大きなレンズを用いて形成される。このため、標準対物ユニット２００よりも明るい像が得られる。ただし、大口径対物ユニット６００は、標準対物ユニット２００に比較すると、寸法も重量も大きい。

観察対象の像を導く対物レンズ６２２は、鏡筒である本体６１０の前端近傍の内側に、押え環６２１により固定される。対物レンズ６２２と本体６１０との間には、Ｏリング６２８が挟まれ、外部に対して気密に封止される。

リレーレンズ６２６は、本体２１０の後端に取り付けられた嵌合部材２３４に対して、防水リング６２９を挟んだ押え環６２５により固定される。嵌合部材２３４およびリレーレンズ２２６と押え環２２５との間には、弾性を有する防水リング２２９が挟まれる。これにより、リレーレンズ６２６に対して本体６１０の内側は、外部に対して気密に封止される。上記のような構造により、大口径対物ユニット６００は、標準対物ユニット２００と同様に、防水性を有する。

更に、大口径対物ユニット６００も、連結機構２３０内の後側端面に設けた封入口２３７から乾燥空気、窒素ガス等を本体６１０の内部に充填して、光学系の曇りを防止できる。本体６１０にガスを充填した場合は、封止ねじ２３８により封入口２３７を封止して、光学系の曇りを防止した状態を長期にわたって維持できる。

フォーカスレンズ６２４は、合焦機構２４０により光軸Ｘ_１１方向に駆動される移動枠２２３に支持される。合焦機構２４０の機械的構造は、図２および図３に示した標準対物ユニット２００と共通であり、操作部材２５１を回転操作することによりフォーカスレンズ６２４を光軸Ｘ_１１方向に移動させて、大口径対物ユニット６００における対物光学系を合焦させることができる。

大口径対物ユニット６００における連結機構２３０の機械的構造は、図２および図４に示した標準対物ユニット２００の連結機構２３０と共通である。また、少なくとも、操作部２３２における連結ねじ２３１および嵌合部材２３４の外周に形成された嵌合面２３５の寸法は、標準対物ユニット２００における連結機構２３０と同じである。よって、大口径対物ユニット６００の連結機構２３０は、図５に示した傾斜型プリズムユニット４００の連結部４３０に結合することもできる。

大口径対物ユニット６００におけるフード２６０も、図２に示した標準対物ユニット２００の場合と同様に、本体６１０の先端近傍に装着され、光軸Ｘ_１１方向に移動させることができる。フード２６０を前方に引き出した場合は、光軸Ｘ_１１に対して大きく傾いた光束が対物光学系に入射することを防止できる。フード２６０と本体６１０との摺動部に摺動部材２１２、２６２を設けて擦過を軽減できることも、標準対物ユニット２００の場合と同様である。

大口径対物ユニット６００における三脚座３００も、環状部３１０が、本体６１０に設けられた周溝６１３に嵌まり込み、本体６１０にねじ込まれた押え環６１５により後方側から押えられる。三脚座３００自体の構造と機能は、標準対物ユニット２００に装着された三脚座３００と同じである。

図１０に示す直視型プリズムユニット７００は、一対の外枠７１２、７１４により形成された外殻７１０に光学系を収容する。外枠７１２、７１４は、防水リング７１６を挟んで、ビス７１８により互いにねじ固定される。これにより、気密な外殻７１０が形成される。

外殻７１０に収容された直視型プリズムユニット７００の光学系は、対物光学系が形成した倒立像を正立正像にするプリズム７２２を含む。プリズム７２２は、入射光軸Ｘ_１２に対して平行な射出光軸Ｘ_１３を有する。ただし、射出光軸Ｘ_１３は、入射光軸Ｘ_１２とは異なる位置にある。

なお、一般にプリズムには予め定められた光軸はない。しかしながら、直視型プリズムユニット７００においては、プリズム７２２に対する入射光軸Ｘ_１２および射出光軸Ｘ_１３を設定することにより、前方に連結される大口径対物ユニット６００等の射出光軸と、後方に保持される接眼ユニット５００等の入射光軸とを合わせている。

また、直視型プリズムユニット７００の光学系は、プリズム７２２の入射面および射出面の直前および直後に配されたレンズ７２４、７２６を含む。一方のレンズ７２４は、防水リング７２５を挟んで押え環７２３により、連結部４３０に対して気密に固定される。他方のレンズ７２６は、防水リング７２９を挟んだ押え環７２７により、保持筒４４２に対して気密に固定される。

直視型プリズムユニット７００は、外殻７１０の前面に連結部４３０を備える。連結部４３０において、前側の外枠７１２から前方に突出した部分は、傾斜型プリズムユニット４００の連結部４３０と同じ形状と寸法を有する。よって、直視型プリズムユニット７００の連結部４３０は、連結機構２３０を通じて、大口径対物ユニット６００に連結できる。連結部４３０は、一方のレンズ７２４を気密に保持する。

また、直視型プリズムユニット７００は、外殻７１０の後面に保持部４４０を備える。保持部４４０は、傾斜型プリズムユニット４００に取り付けられた保持部４４０と同じ機械的構造を有し、レンズ７２６を気密に保持する。これにより、外殻７１０は外部に対して気密に封止されるので、直視型プリズムユニット７００も防水性を有する。

更に、直視型プリズムユニット７００も、連結部４３０内に設けた封入口４３７から乾燥空気、窒素ガス等を外殻７１０の内部に充填して、プリズム７２２およびレンズ７２４、７２６の曇りを防止できる。外殻７１０の内部にガスを充填した場合は、封止ねじ４３６により封入口４３７を封止して、光学系の曇りを防止した状態を長期にわたって維持できる。

直視型プリズムユニット７００の保持部４４０には、入射光軸Ｘ_１２および射出光軸Ｘ_１３と平行に、即ち、図中水平に接眼ユニット５００を装着できる。よって、直視型プリズムユニット７００が大口径対物ユニット６００と連結されている場合、保持部４４０に保持された接眼ユニット５００の光軸Ｘ_４は、対物ユニットの光軸と平行になる。これにより、対物レンズ２２２、６２２の光軸の方向と、接眼レンズ５２０の光軸Ｘ_４の方向とが平行になるので、観察対象を視野内に補足しやすくなる。

なお、大口径対物ユニット６００の連結機構２３０と、直視型プリズムユニット７００の連結部４３０とを結合した場合も、連結機構２３０における嵌合部材２３４の嵌合面２３５と、連結部４３０における嵌合面４３２とが、互いに嵌合して大口径対物ユニット６００および直視型プリズムユニット７００を相互に位置決めする。また、嵌合部材２３４の後端面も、連結部４３０の当接面４３３に当接して、大口径対物ユニット６００および直視型プリズムユニット７００の位置決めをいっそう確実にしている。

ここで、連結機構２３０および連結部４３０の嵌合長さＬと、互いに連結された大口径対物ユニット６００および直視型プリズムユニット７００の全長Ｔとの比Ｌ／Ｔは、０．１以下であることが好ましい。その理由は、図６を参照して既に説明した通りである。

また、嵌合面２３５、４３２の嵌合長さＬと、嵌合面２３５、４３２の共通の内径Ｄとの比Ｌ／Ｄは、０．１以上、且つ、２．０以下であることが好ましく、更に、０．３以上、且つ、１．３以下とすることがより好ましい。その理由は、図７を参照して既に説明した通りである。

このように、フィールドスコープシステム１００においては、大口径対物ユニット６００と直視型プリズムユニット７００を用いる場合も、連結機構２３０と連結部４３０との嵌合長を直径Ｄに対して長くとることにより、大口径対物ユニット６００と直視型プリズムユニット７００とが分離できる構造でありながら、光学的な性能と防水性能の低下を防止している。

大口径対物ユニット６００の連結機構２３０は、標準対物ユニット２００の連結機構２３０と同じ仕様を有する。また、直視型プリズムユニット７００の連結部４３０は、傾斜型プリズムユニット４００の連結部４３０と同じ仕様を有する。よって、大口径対物ユニット６００に直視型プリズムユニット７００を連結することもできるし、標準対物ユニット２００に直視型プリズムユニット７００を連結することもできる。

なお、大口径対物ユニット６００および直視型プリズムユニット７００が連結されている場合、連結機構２３０の後側端面と連結部４３０の当接面４３３との間では、防水リング２１７が当接面４３３に押し付けられて弾性変形し、大口径対物ユニット６００および直視型プリズムユニット７００の間隙を気密に封止する。これにより、大口径対物ユニット６００から直視型プリズムユニット７００へ伝播する光束の光路上に水滴、塵芥等が入り込むことが防止される。

上記のような大口径対物ユニット６００および直視型プリズムユニット７００を連結し、更に、直視型プリズムユニット７００の保持部４４０に接眼ユニット５００を保持させることにより、大口径のフィールドスコープを形成できる。このようなフィールドスコープを用いていて、例えば、観察現場において観察対象が高い位置にあることが判った場合、直視型プリズムユニット７００を連結した大口径対物ユニット６００では、対物レンズ６２２を上方に向け、且つ、直視型プリズムユニット７００の接眼ユニット５００が下方を向くので、観察者は、接眼レンズ５２０を下方から見上げなければならない。

ここで、フィールドスコープシステム１００では、直視型プリズムユニット７００を傾斜型プリズムユニット４００に交換することができる。更に、接眼ユニット５００を直視型プリズムユニット７００から傾斜型プリズムユニット４００に移設することにより、光学的な条件を変えることなく、楽な姿勢で観察対象を観察できるフィールドスコープを形成できる。

このような場合に、直視型のフィールドスコープと傾斜型フィールドスコープとをそれぞれ用意して交換することと比較すると、プリズムユニットを２種類用意するだけで、大口径対物ユニット６００と接眼ユニット５００とを兼用できるので、機材の総量を大幅に削減できる。また、そのような機材をそろえる費用も節約できる。

図１１は、フィールドスコープシステム１００において、標準対物ユニット２００およびカメラマウントユニット８００を連結した状態を示す断面図である。標準対物ユニット２００については既に詳述したので重複する説明は省く。カメラマウントユニット８００は、本体８１０、レンズ８２０、連結部４３０およびカメラマウント部８４０を備える。

本体８１０は、全体として円筒形の形状を有し、レンズ８２０を収容する。レンズ８２０は、光学系の収差を補正するために設けられる。また、レンズ８２０は、カメラマウント部８４０に結合されるカメラボディ９００側から見た場合に、対物光学系の焦点距離を短くして、Ｆ値を小さくする光学的機能を有する。これにより、カメラボディ９００から標準対物ユニット２００の光学系を通じて撮像できる画像の視野角を拡げ、像を明るく鮮明にすることができる。

なお、レンズ８２０は、例えば、対物光学系の焦点距離を長くするレンズを用いることで、望遠レンズとして用いても良いし、対物光学系の焦点距離を保つレンズ（対物光学系の焦点距離が変わらないレンズ）を用いて、カメラの撮像素子に結像できるように用いても良い。レンズ８２０は、用途に合わせて様々な種類のレンズを用いることができる。

連結部４３０は、本体８１０の前端に固定される。連結部４３０の機械的な構造は、傾斜型プリズムユニット４００および直視型プリズムユニット７００の連結部４３０と共通である。よって、カメラマウントユニット８００は、連結部４３０を通じて、連結機構２３０を備える標準対物ユニット２００および大口径対物ユニット６００に連結できる。

カメラマウント部８４０は、本体８１０の後端に固定される。また、カメラマウント部８４０は、マウント爪８４２を有する。マウント爪８４２は、カメラボディ９００のレンズマウント部９４０と嵌合して、カメラボディ９００をカメラマウントユニット８００に対して固定する。

また、カメラマウント部８４０は、接点、配線および電子回路を更に有してもよい。接点は、マウント爪の近傍に配される。これにより、カメラボディ９００がレンズマウント部９４０に取り付けられた場合に、カメラボディ９００のレンズマウント部９４０に設けられた接点と接して、カメラマウントユニット８００とカメラボディ９００との間の電気信号を結合する。

また、接点は、配線を介してカメラマウント部８４０側の電子回路にも接続される。これにより、カメラボディ９００がレンズマウント部９４０に取り付けられた場合に、カメラボディ９００はに設けられた電子回路と、カメラマウントユニット８００の電子回路とが接続される。よって、例えば、カメラボディ９００は、カメラマウントユニット８００の電子回路８４８からフィールドスコープに関する情報を取得できる。

なお、既に説明した通り、カメラマウントユニット８００に設けられた連結部４３０は、連結機構２３０を備える標準対物ユニット２００に対して、光軸Ｘ_１の周りに回転させることなく連結できる。よって、標準対物ユニット２００およびカメラマウントユニット８００の間にも、連結した場合に接続される接点を設けて信号および電力を標準対物ユニット２００まで伝達することもできる。これにより、例えば、カメラボディ９００に対して、標準対物ユニット２００の情報も伝えることができる。また、標準対物ユニット２００が防振機構等を備える場合に、カメラボディ９００から電力供給を受けることができる。

カメラマウントユニット８００において、連結部４３０は、傾斜型プリズムユニット４００および直視型プリズムユニット７００の連結部４３０と同じ機械的構造を有する。よって、連結機構２３０を介して、カメラマウントユニット８００を標準対物ユニット２００に連結できる。

標準対物ユニット２００の連結機構２３０と、カメラマウントユニット８００の連結部４３０とを結合した場合も、連結機構２３０における嵌合部材２３４の嵌合面２３５と、連結部４３０における嵌合面４３２とが、互いに嵌合して標準対物ユニット２００およびカメラマウントユニット８００を相互に位置決めする。また、嵌合部材２３４の後端面も、連結部４３０の当接面４３３に当接して、標準対物ユニット２００およびカメラマウントユニット８００の位置決めをいっそう確実にしている。

ここで、標準対物ユニット２００およびカメラマウントユニット８００を連結した場合、連結機構２３０および連結部４３０の嵌合長さＬと、互いに連結された大口径対物ユニット６００および直視型プリズムユニット７００の全長Ｔとの比Ｌ／Ｔは、０．１以下であることが好ましい。その理由は、図６を参照して既に説明した通りである。

このように、フィールドスコープシステム１００においては、標準対物ユニット２００とカメラマウントユニット８００とを連結して用いる場合も、連結機構２３０と連結部４３０との嵌合長を直径Ｄに対して長くとることにより、標準対物ユニット２００とカメラマウントユニット８００とが分離できる構造でありながら、光学的な性能の低下を防止している。

よって、標準対物ユニット２００等を、恰も望遠レンズとして使用することができる。また、傾斜型プリズムユニット４００および直視型プリズムユニット７００に換えてカメラマウントユニット８００を連結することにより、カメラボディ９００に至る光路からプリズムを除いて、色収差の少ない撮像ができる。

ただし、フィールドスコープシステム１００においては、標準対物ユニット２００または大口径対物ユニット６００に、傾斜型プリズムユニット４００または直視型プリズムユニット７００を連結したまま、更に、撮影レンズを備えたカメラボディ９００を傾斜型プリズムユニット４００または直視型プリズムユニット７００の後段に連結するアダプタを用意してもよい。これにより、レンズ交換のできないカメラを用いることができると共に、カメラのオートフォーカス機構を利用できる。

なお、フィールドスコープシステム１００の構成要素は、図１に示したものに限られない。連結機構２３０および保持部４４０との互換性さえあれば、ビデオカメラ、放射温度計等の他の機材をシステムに加えることができる。また、連結機構２３０および保持部４４０における結合を解いた場合に露出するレンズ等を保護する保護キャップ等もフィールドスコープシステム１００の一部となり得る。

以上、本発明の態様を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず」、「次に」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１００フィールドスコープシステム、２００標準対物ユニット、２１０、５１０、６１０、８１０本体、２１２、２１４、２６２摺動部材、２１３、５４２、６１３周溝、２１５、２１６、２２１、２２５、４２３、４２７、４４９、６２１、６１５、６２５、７２３、７２７押え環、２１７、２２９、４１６、４２５、４２９、６２９、７１６、７２５、７２９防水リング、２１８抜け止め溝、２１９、２３３、４４１、４４３ねじ山、２２２、６２２対物レンズ、２２３移動枠、２２４、６２４フォーカスレンズ、２２６、６２６リレーレンズ、２２８、２５４、４３９、４４８、５３０、６２８Ｏリング、２３０連結機構、２３１、４３１連結ねじ、２３２操作部、２３４嵌合部材、２３５、４３２嵌合面、２３６抜け止め部、２３７、４３７封入口、２３８、４３６封止ねじ、２３９、４３８ワッシャ、２４０合焦機構、２４１微動カムピン、２４２微動カラー、２４３直進穴、２４４微動カムリング、２４５微動カム溝、２４６粗動カムピン、２４７粗動カラー、２４８粗動カムリング、２４９粗動カム溝、２５０、４５３操作リング、２５１操作部材、２５２変形調整リング、２５３セットビス、２６０フード、３００三脚座、３１０環状部、３２０脚部、３３０三脚ねじ、４００傾斜型プリズムユニット、４１０、７１０外殻、４１２、４１４、７１２、７１４外枠、４１８、７１８ビス、４２１プリズム保持部、４２２、７２２プリズム、４２４、４２６、７２４、７２６、８２０レンズ、４３０連結部、４３３当接面、４３４レンズ室、４４０保持部、４４２保持筒、４４４操作筒、４４５、４４６テーパ部、４４７締めつけリング、４５１抜け止めリング、４５２セットビス、４５４段差、５００接眼ユニット、５２０接眼レンズ、５４０差し込み部、６００大口径対物ユニット、７００直視型プリズムユニット、８００カメラマウントユニット、８４０カメラマウント部、８４２マウント爪、９００カメラボディ、９４０レンズマウント部

Claims

対物光学系を保持する対物ユニットと、
前記対物ユニットに対して着脱され、前記対物ユニットに取り付けられた場合に前記対物光学系から射出された光束が入射するプリズム光学系を保持するプリズムユニットと、
前記対物光学系の光軸の周りを回転することにより前記対物ユニットおよび前記プリズムユニットの少なくとも一方に螺合して、前記対物ユニットおよび前記プリズムユニットを相互に連結する連結部と
を備える光学機器。
前記対物ユニットおよび前記プリズムユニットは、互いに相補的な形状で、前記光軸の方向に沿って一方を他方に対して挿抜できる嵌合部を有し、
前記嵌合部の嵌合長Ｌと前記嵌合部の直径Ｄとの比Ｌ／Ｄが、０．１以上、且つ、２．０以下である請求項１に記載の光学機器。
前記比Ｌ／Ｄが、０．３以上、且つ、１．３以下である請求項２に記載の光学機器。
前記嵌合部において互いに嵌合した前記対物ユニットおよび前記プリズムユニットの全長Ｔと、前記嵌合部における嵌合長Ｌとの比Ｌ／Ｔが０．１以下である請求項２または請求項３に記載の光学機器。
前記プリズムユニットおよび前記対物ユニットの一方に設けられ、前記対物ユニットおよび前記プリズムユニットの間で弾性変形して、前記対物ユニットおよび前記プリズムユニットの間隙を液密に封止するシール部を更に備える請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の光学機器。
前記対物ユニットは、前記対物光学系の雰囲気を気密に封止する開閉可能な栓部を備え、前記栓部は、前記プリズムユニットを前記対物ユニットに対して連結した場合に、前記プリズムユニットにより覆い隠される位置に設けられる請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の光学機器。
前記対物光学系は、前記対物光学系の焦点を前記光軸の方向に移動させる合焦光学系を含み、
前記対物ユニットは、ユーザによる操作量に応じて前記合焦光学系を移動させる粗動操作部と、ユーザによる操作量に応じて前記合焦光学系を移動させて、前記粗動操作部と同じ操作量に対して前記合焦光学系の移動量が相対的に小さい微動操作部と
を備える請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の光学機器。
前記対物ユニットおよびプリズムユニットの少なくとも一方は、外部からの液体の侵入を阻止する防水構造を有する請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の光学機器。
前記プリズムユニットに換えて前記対物ユニットに対して一端を連結され、他端を撮像装置に結合される撮像装置結合ユニットを更に備える請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の光学機器。
一端を前記対物ユニットに対して連結された前記プリズムユニットの他端において前記プリズムユニットに対して着脱され、前記プリズムユニットに対して取り付けられて前記プリズム光学系から射出された光束が入射する接眼光学系を保持する接眼ユニットと、
前記接眼ユニットおよび前記プリズムユニットを相互に連結する第２の連結部と、
を更に備える請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載の光学機器。
前記プリズムユニットおよび前記接眼ユニットは、互いに相補的な形状で、前記接眼ユニットの光軸と平行な方向に沿って一方を他方に対して挿抜できる嵌合部を備える請求項１０に記載の光学機器。