JP3875823B2 - 観察用光学機器のアイピース着脱装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【技術分野】
本発明は、観察用光学機器のアイピース着脱装置に関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】
望遠鏡などの観察用光学機器では、アイピースを光学機器本体に取り付けるためにコレット式の着脱装置を用いたものがある。コレット式の着脱機構は一般に、アイピースから円筒状の取付スリーブを突出させ、この取付スリーブの外周面を、機器本体側に設けた保持環で内径方向に押圧して摩擦係合させることでアイピースを固定する。
【０００３】
このようなコレット式の着脱装置では、例えば、ズームタイプのアイピースを装着した状態でズームリングを周方向に回転させようとすると、その回転トルクによって、保持環と取付スリーブの間の摩擦係合に抗してアイピース全体が回転してしまう可能性があった。
【０００４】
【発明の目的】
本発明はしたがって、着脱が容易で確実にアイピースを固定することのできる観察用光学機器のアイピース着脱装置を得ることを目的とする。
【０００５】
【発明の概要】
本発明は、対物光学系を有する観察用光学機器の本体に接眼光学系を有するアイピースを着脱させるアイピース着脱装置において、アイピースに設けた、接眼光学系の光軸を中心とする円筒状をなしその軸線方向に沿って本体内に挿入される取付スリーブ；本体内に設けられ、該本体内に挿入された取付スリーブの外周面と摩擦係合してアイピースを保持する縮径状態と、該取付スリーブに対する摩擦係合を解除してアイピースを抜き取り可能にさせる拡径状態とに変形可能な保持環；この保持環を拡縮変形させる、外部から操作可能な操作部材；円筒状の取付スリーブに、その先端部に開放させて外周面上に形成した少なくとも一つの回転規制溝；及び、本体内に径方向内方に突出させて設けた、回転規制溝に係合可能な少なくとも一つの回転規制ピン；を備え、取付スリーブの本体内への挿入によって上記回転規制ピンが回転規制溝に対して上記先端開放部から係合し、該本体に対する取付スリーブの周方向回転を規制することを特徴としている。このアイピース着脱装置によれば、本体への装着状態では回転トルクが作用してもアイピースは回転されることがなく、簡単な構成で着脱性を損なわずにアイピースを確実に固定できる。
【０００８】
本体内の回転規制ピンを、取付スリーブ側の回転規制溝に係合可能なロック位置と、このロック位置から径方向外方に退避して回転規制溝とは係合しないアンロック位置とに進退可能にし、この回転規制ピンをロック位置へ移動付勢する付勢手段を有するように構成してもよい。このように構成することで、取付スリーブに回転規制溝を設けないタイプのアイピースであっても、回転規制ピンと干渉させずに装着できる。
【０００９】
本発明はまた、対物光学系を有する観察用光学機器の本体に接眼光学系を有するアイピースを着脱させるアイピース着脱装置において、アイピースに設けた、接眼光学系の光軸を中心とする円筒状をなしその軸線方向に沿って本体内に挿入される取付スリーブ；本体内に設けられ、該本体内に挿入された取付スリーブの外周面と摩擦係合してアイピースを保持する縮径状態と、該取付スリーブに対する摩擦係合を解除してアイピースを抜き取り可能にさせる拡径状態とに変形可能な保持環；この保持環を拡縮変形させる、外部から操作可能な操作部材；本体内の保持環に周方向に位置を異ならせて形成され、保持環の拡縮変形を可能にさせる複数の割り溝；及び、アイピースにおける取付スリーブまたは該取付スリーブと一体の部材に設けた、割り溝に係合可能な少なくとも一つの回転規制ピン；
を備え、取付スリーブの本体内への挿入によって回転規制ピンが割り溝と係合し、該本体に対する取付スリーブの周方向回転を規制することを特徴としている。該構成では、本来、保持環を拡縮させるために設けた割り溝を本体側の回転規制溝として利用しているため、本体側に回転規制用の機構や部材を別途設ける必要がなく、構成をより簡略化できる。
【００１０】
この場合、アイピース側の回転規制ピンは、保持環の割り溝に係合可能なロック位置と、該割り溝とは係合しないアンロック位置とに進退可能であり、この回転規制ピンをロック位置へ移動付勢する付勢手段を有していることが望ましい。また回転規制ピンは、本体に対する取付スリーブの挿脱方向と平行な方向に進退可能であることが好ましい。
【００１１】
以上の各態様のアイピース着脱装置は特に、取付スリーブと一体の固定環と、該固定環に対して相対回転可能に支持され、外部から回転操作可能な回転操作環とをアイピースが有している場合に好適である。つまり、アイピースの装着状態では、回転操作環を操作して回転トルクが加わっても、固定環や取付スリーブは本体に対して回転されないので、良好な操作性が得られる。アイピースの回転操作環は例えば、その回転に応じてアイピース内に支持された可動変倍レンズ群を光軸方向に進退させるズーム操作環とすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明を適用する観察用光学機器の一例としてのスポッティングスコープ（地上用望遠鏡）１０の外観を示している。スポッティングスコープ１０は、図示しない対物光学系を内蔵したスコープ本体１１と、このスコープ本体１１に対して着脱可能で接眼光学系を内蔵したアイピース１２とから構成されている。スコープ本体１１とアイピース１２の間にはアイピース着脱装置１３が設けられている。以下、このアイピース着脱装置１３の具体的構成を図２以下を参照して説明する。
【００１３】
図２ないし図５は本発明によるアイピース着脱装置の第一の実施形態を示している。この着脱装置は、ズームタイプのアイピース１２Ｚと、固定焦点タイプのアイピース１２Ｎのいずれもスコープ本体１１に着脱させることが可能である。まず、スコープ本体１１側の着脱機構について説明する。
【００１４】
本体ハウジング２０の後端付近の内方には固定筒２１が設けられており、この固定筒２１には保持環２２がねじ結合されている。図２ないし図５には表れていないが、保持環２２には光軸と平行な割り溝が複数形成されており（後述する別実施形態の図８を参照）、この複数の割り溝を設けたことにより、保持環２２は径方向に拡縮することが可能となっている。保持環２２に対し、進退ねじ２３を介して操作環（操作部材）２４が支持されている。操作環２４は、回転させることによって、保持環２２に対して進退ねじ２３に従って光軸と平行な方向に移動される。
【００１５】
操作環２４は、光軸に対して傾斜する押圧面２４ａを、同様に傾斜された保持環２２の被押圧面２２ａに係合させており、操作環２４が回転に伴って保持環２２に対して光軸方向に移動されると、被押圧面２２ａに対する押圧面２４ａの押圧状態が変化して保持環２２に上述の拡縮動作を行わせることができる。具体的には、光軸前方に移動するように操作環２４を締め込むと、押圧面２４ａが被押圧面２２ａを押圧して保持環２２が縮径し、光軸後方に移動されるように操作環２４を回転させると、被押圧面２２ａに対する押圧が解消されて保持環２２が拡径する。保持環２２は、このような拡縮変形が可能なように金属材料で形成されている。図に符号２５で示す部材は、この金属製の保持環２２の縮径時にアイピース側の取付スリーブを保護するための樹脂製の保護部材である。
【００１６】
固定筒２１の前端部付近には、回転規制ピン２６が内径方向に向けて突設されている。回転規制ピン２６は、固定筒２１の周方向における所望の位置に一つ設けられている。詳細は後述するが、この回転規制ピン２６によって、スコープ本体１１に装着した状態のアイピース１２Ｚの回転を規制することができる。
【００１７】
続いて、スコープ本体１１に着脱されるズームタイプのアイピース１２Ｚの構成を説明する。アイピース１２Ｚは、互いに相対的な回転は可能で光軸方向には相対移動しないように結合された、内側の固定環３０と外側の回転環（回転操作環、ズーム操作環）３１を有している。回転環３１の一部は、アイピース１２Ｚの外面に露出するズーム操作部３１ａとなっている。
【００１８】
固定環３０の内部には、対物側からそれぞれ第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、および第３レンズ群Ｌ３が支持されており、この各レンズ群Ｌ１〜Ｌ３がアイピース１２Ｚにおける接眼光学系を構成している。第３レンズ群Ｌ３は、固定環３０の後端付近に固定されており、光軸方向へは移動しない。第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２はそれぞれ光軸に沿って移動可能な可動変倍レンズ群であり、各レンズ群の支持枠からは、径方向外方へ向けてガイド突起３２、３３が突設されている。ガイド突起３２とガイド突起３３はそれぞれ、固定環３０に形成した光軸と平行なガイド溝３４に移動可能に嵌まっている。このガイド溝３４に対するガイド突起３２及び３３の係合関係によって、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２は、固定環３０に対しては光軸方向にのみ移動可能に直進案内される。なお、ガイド突起３２及び３３、ガイド溝３４はそれぞれ周方向に位置を異ならせて複数が設けられているが、図では一つのみが示されている。
【００１９】
各ガイド突起３２、３３からはさらに径方向外方に向けカムピン３５、３６が突設されており、各カムピン３５、３６はそれぞれ、回転環３１の内周面に形成した有底の１群用カム溝３７と２群用カム溝３８に嵌まっている。１群用カム溝３７と２群用カム溝３８は互いに異なる軌跡のカム溝である。この１群用カム溝３７と２群用カム溝３８は、カムピン３５、３６に対応させてそれぞれ複数形成されているが、図には一つのみが示されている。
【００２０】
以上の構成から、ズーム操作部３１ａを把持して回転環３１を回転させると、１群用カム溝３７と２群用カム溝３８の軌跡に従って、固定環３０に直進案内された第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２が互いに光軸方向へ異なる移動軌跡で進退する。この第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の光軸方向での相対移動によって、アイピース１２Ｚにおける接眼光学系の焦点距離が変化し、アイピース１２Ｚをスコープ本体１１に装着した状態ではスポッティングスコープ１０の観察倍率を変えることができる。なお、アイピース１２Ｚにおけるズーム機構の構成は以上の構成に限定されるものではない。
【００２１】
アイピース１２Ｚの前面には、固定環３０の一部として挿入規制面３９が形成されている。挿入規制面３９は光軸と直交する平面であり、この挿入規制面３９から前方（スコープ本体１１側）へ向けて、光軸を中心とする円筒状の取付スリーブ４０が形成されている。取付スリーブ４０は固定環３０と一体の部材である。
【００２２】
図２ないし４に示すように、取付スリーブ４０の先端部には、外周面の一部を切り欠いて８つの回転規制溝４１が形成されている。各回転規制溝４１は取付スリーブ４０の前端面に連通（開放）しており、スコープ本体１１側に設けた上述の回転規制ピン２６が、光軸前方から該回転規制溝４１に係合することが可能となっている。光軸前方への取付スリーブ４０の突出量は、アイピース１２Ｚをスコープ本体１１に装着したときに、この回転規制溝４１の光軸方向位置が回転規制ピン２６に対応するように設定されている。
【００２３】
以上の構成のアイピース１２Ｚは、次のようにスコープ本体１１に対して着脱される。図３は、アイピース１２Ｚをスコープ本体１１から取り外した状態を示しており、装着するときにはアイピース１２Ｚを同図の矢印Ａ方向、すなわち取付スリーブ４０の軸線方向に移動させる。するとスコープ本体１１の保持環２２及び固定筒２１の内側に取付スリーブ４０が挿入され、取付スリーブ４０が一定量挿入されると、その先端部に形成した回転規制溝４１に対して回転規制ピン２６が係合する（図２）。回転規制ピン２６と回転規制溝４１が係合した時点で、アイピース１２Ｚ側の挿入規制面３９は保持環２２の後端部に当接してそれ以上の挿入が規制される。回転規制ピン２６は本体ハウジング２０に対する固定部材であり、回転規制溝４１は固定環３０と一体の取付スリーブ４０に形成されているため、回転規制ピン２６と回転規制溝４１が係合すると、スコープ本体１１に対してアイピース１２Ｚ全体（固定環３０）が周方向に回転しないように規制される。なお、取付スリーブ４０の挿入時に回転規制溝４１と回転規制ピン２６の周方向位置が対応していない場合には、回転規制ピン２６が取付スリーブ４０の前端面に当接して途中で挿入規制されるが、本実施形態では取付スリーブ４０には周方向に等間隔で８つの回転規制溝４１が形成されているため、該挿入規制状態においてアイピース１２Ｚの回転位相を最大でも４５度弱ずらせば、いずれかの回転規制溝４１を回転規制ピン２６と係合させることができる。
【００２４】
回転規制ピン２６と回転規制溝４１が係合するまで取付スリーブ４０が挿入されると、操作環２４を締付方向に回転させる。上述したように、操作環２４の締付方向の回転に応じて保持環２２が縮径され、該保持環２２（及び保護部材２５）の内周面が取付スリーブ４０の外周面に押し付けられて摩擦係合する。この摩擦係合により、アイピース１２Ｚはスコープ本体１１から脱落しないように保持され、装着が完了する。スコープ本体１１からアイピース１２Ｚを取り外すときには、締付方向とは逆方向に操作環２４を回転させて保持環２２による取付スリーブ４０の保持を解除させた後、アイピース１２Ｚを後方へ引き抜けばよい。
【００２５】
本実施形態のアイピース着脱機構では、アイピース装着状態においてズーム操作を行っても、アイピース１２Ｚ全体が回転するおそれがない。すなわち、回転規制ピン２６と回転規制溝４１の係合によって取付スリーブ４０の回転は規制されており、この取付スリーブ４０は固定環３０と一体に形成または固定されているので該固定環３０も回転規制され、アイピース１２Ｚではスコープ本体１１に対して回転環３１のみが回転可能となる。よってズーム操作のために回転環３１を回転させても固定環３０が回転せず、良好な操作感が得られる。なお、本実施形態では取付スリーブ４０に８つの回転規制溝４１を形成して、アイピースの装着性が損なわれないようにしているが、少なくとも一つの回転規制溝４１があれば、回転規制ピン２６と係合させて回転規制させることは可能である。
【００２６】
このように、本実施形態のアイピース着脱機構によれば、簡単な構成で着脱性を損なわずに、装着状態のアイピース１２Ｚの不要な回転を規制することができるが、さらに図５に示すように、天体望遠鏡などと共用される従来タイプのアイピース１２Ｎを装着することも可能である。同図に示すアイピース１２Ｎは非ズームタイプであり、固定の接眼レンズ（接眼光学系）ＦＬを内部に有するアイピース本体４５と、このアイピース本体４５から前方へ突出された取付スリーブ４６を有している。
【００２７】
取付スリーブ４６の軸方向長さは、上述したアイピース１２Ｚの取付スリーブ４０の軸方向長さよりも短く、挿入規制面４７がスコープ本体１１の後端部に当接してスコープ本体１１に対するアイピース１２Ｎの挿入が規制された状態では、取付スリーブ４６の前端部はスコープ本体１１内に設けた回転規制ピン２６よりも光軸後方に位置している。別言すれば、アイピース１２Ｎを最大に挿入しても回転規制ピン２６と取付スリーブ４６はオーバーラップしない位置関係にある。よって、スコープ本体１１に回転規制ピン２６が設けられていても、アイピース１２Ｎの装着時には回転規制ピン２６と取付スリーブ４６は干渉せず、アイピース１２Ｎの挿入が規制された状態で操作環２４を締付方向に回転させれば保持環２２が取付スリーブ４６と摩擦係合し、アイピース１２Ｎを支障なく装着することができる。アイピース１２Ｎはズーム用の回転操作部を有しておらず、通常の使用状態では周方向の回転トルクが作用しないため、回転規制ピン２６で回転規制せずとも保持環２２と取付スリーブ４６の摩擦係合によりアイピース１２Ｎを十分に保持できる。アイピース１２Ｎを取り外すときには、操作環２４を締付方向とは逆方向に回転させて取付スリーブ４６に対する摩擦係合を解除させてからアイピース１２Ｎを後方へ抜き取ればよい。
【００２８】
図６ないし図８は本発明によるアイピース着脱装置の第二の実施形態である。同図では第一実施形態と対応する部材に関しては同符号で示す。図８に示すように、保持環２２には径方向への拡縮を可能にさせる８つの割り溝（回転規制溝）５０が、周方向に等間隔で形成されている。各割り溝５０は、その開口部をスコープ本体１１の後端側に臨ませている。一方、アイピース１２Ｚ側には、取付スリーブ４０の根本付近に、径方向外方へ突出する回転規制ピン５１が一つ設けられている。この回転規制ピン５１は、各割り溝５０に対して進入可能なサイズに形成されている。
【００２９】
図７に示すアイピースの取り外し状態からアイピース１２Ｚを矢印Ａ方向に移動させると、保持環２２及び固定筒２１の内側に取付スリーブ４０が挿入される。取付スリーブ４０が一定量挿入されると、その根本付近に形成した回転規制ピン５１が、保持環２２側の割り溝５０に係合する（図６）。回転規制ピン５１と割り溝５０が係合した時点で、アイピース１２Ｚ側の挿入規制面３９が保持環２２の後端部に当接してそれ以上の挿入が規制されている。保持環２２は固定筒２１を介して本体ハウジング２０に固定され、回転規制ピン５１は取付スリーブ４０及び固定環３０に対して固定されているため、回転規制ピン５１と割り溝５０が係合すると、スコープ本体１１に対してアイピース１２Ｚ（固定環３０）が周方向に回転しないように規制される。なお、取付スリーブ４０の挿入時に割り溝５０と回転規制ピン５１の周方向位置が合っていない場合には、回転規制ピン５１が保持環２２の後部に当接して途中で挿入規制されるが、本実施形態では保持環２２には周方向に等間隔で８つの割り溝５０が形成されているため、該挿入規制状態においてアイピース１２Ｚの回転位相を最大でも４５度弱ずらせば、回転規制ピン５１をいずれかの割り溝５０に進入させることができる。
【００３０】
回転規制ピン５１が割り溝５０に係合するまで取付スリーブ４０が挿入されると、操作環２４を締付方向に回転させる。すると保持環２２が縮径され、該保持環２２及び２５の内周面が取付スリーブ４０の外周面に押し付けられて摩擦係合し、アイピース１２Ｚの装着が完了する。割り溝５０は８つ設けられているため、一つの割り溝５０内に回転規制ピン５１が係合していても、他の７つの割り溝５０によって保持環２２は十分に縮径することができる。スコープ本体１１からアイピース１２Ｚを取り外すときには、締付方向とは逆方向に操作環２４を回転させて保持環２２による取付スリーブ４０の保持を解除させた後、アイピース１２Ｚを後方へ引き抜けばよい。
【００３１】
以上の第二の実施形態によっても、アイピース装着状態では割り溝５０と回転規制ピン５１が係合しているため、ズーム操作を行ってもアイピース１２Ｚ全体（固定環３０）が回転するおそれがなく良好な操作感が得られる。特に、本実施形態では、本来、保持環２２を拡縮させるために設けた割り溝５０をスコープ本体１１側の回転規制溝として利用しているため、スコープ本体１１には回転規制用の特別な機構や部材を設ける必要がなく、構成をより簡略化できる。また、本実施形態において、図５のような、回転操作部を備えないアイピース１２Ｎを装着する場合には、このアイピース１２Ｎとスコープ本体１１のいずれにも特別な回転規制用の部材が設けられていないので、従来のコレット式着脱装置と同様の操作でアイピース１２Ｎを着脱させることができる。
【００３２】
図９ないし図１１は本発明によるアイピース着脱装置の第三の実施形態である。この実施形態は、スコープ本体１１に設けた回転規制ピン５５が径方向に進退可能である点が第一の実施形態と異なる。すなわち、回転規制ピン５５は、固定筒２１に径方向に貫通させて形成した進退孔５６に、その軸部を移動可能に挿通させており、弾性板ばね５７によって径方向内方に向けて付勢されている。回転規制ピン５５は、ピンヘッド５５ａが固定筒２１の外周面に係合する位置で径方向内方への移動が規制され、このときピンヘッド５５ａとは反対側の軸部の先端が固定筒２１の内周面から突出する（図９、図１０）。この突出状態で回転規制ピン５５はアイピース１２Ｚの回転を規制するため、回転規制ピン５５の当該付勢位置をロック位置と呼ぶ。そして、回転規制ピン５５は、弾性板ばね５７を弾性変形させることによって固定筒２１の内方へ突出しないアンロック位置（図１１に実線で示す）へ移動することが可能である。
【００３３】
図１０に示すアイピースの取り外し状態では、回転規制ピン５５は弾性板ばね５７によってロック位置に保持されている。ここで同図の矢印Ａ方向にアイピース１２Ｚを移動させると、保持環２２及び固定筒２１の内側に取付スリーブ４０が挿入され、取付スリーブ４０が一定量挿入されるとその先端部に形成した回転規制溝４１が、固定筒２１から内径方向に突出された回転規制ピン５５と係合する（図９）。回転規制溝４１が回転規制ピン５５とが係合した時点で、アイピース１２Ｚ側の挿入規制面３９が保持環２２の後端部に当接してそれ以上の挿入が規制されるので、操作環２４を締付方向に回転させてアイピース１２Ｚを固定する。この固定状態では回転規制ピン５５と回転規制溝４１が係合して固定環３０を回転規制しているため、回転環３１を回転させてズーミングを行っても、アイピース１２Ｚ全体が回転してしまうことがない。
【００３４】
なお、取付スリーブ４０の挿入時に回転規制溝４１と回転規制ピン５５の周方向位置が合っていない場合には、回転規制ピン５５が取付スリーブ４０の前端部に当接して途中で挿入規制されるが、上述のように取付スリーブ４０には周方向に等間隔で８つの回転規制溝４１が形成されているため、アイピース１２Ｚの回転位相を若干ずらせば、回転規制ピン５５をいずれかの回転規制溝４１に進入させることができる。アイピース１２Ｚを取り外すときには、操作環２４を締付方向とは逆方向に回転させて取付スリーブ４０に対する摩擦係合を解除させてからアイピース１２Ｚを後方へ抜き取ればよい。アイピース１２Ｚを取り外した後も回転規制ピン５５はロック位置に保持される。
【００３５】
図１１は、本実施形態において非ズームタイプのアイピース１２Ｎを装着した状態を示している。このアイピース１２Ｎは、取付スリーブ５８の軸方向長さがズームタイプのアイピース１２Ｚの取付スリーブ４０の軸方向長さとほぼ同じであり、取付スリーブ５８前端部の外周面には、前方へ向かうほど内径側に傾斜するピン押圧面５９が形成されている。このアイピース１２Ｎをスコープ本体１１に装着する際には、取付スリーブ５８が保持環２２及び固定筒２１の内側に挿入されると、ロック位置に保持されている回転規制ピン５５に対してピン押圧面５９が接触する。ここで、回転規制ピン５５は径方向に移動可能に支持されているため、取付スリーブ５８の挿入動作に伴ってピン押圧面５９との接触位置が変化すると、弾性板ばね５７を弾性変形させながらアンロック方向へ移動される。図１１に示す位置まで取付スリーブ５８を挿入した後、操作環２４を締付方向に回転させれば、アイピース１２Ｎを固定することができる。
【００３６】
アイピース１２Ｎの装着に際して、回転規制ピン５５は径方向外方のアンロック位置に移動されるため、装着が妨げられることはない。アイピース１２Ｎを取り外すときには、操作環２４を締付方向とは逆方向に回転させて取付スリーブ５８に対する摩擦係合を解除させてからアイピース１２Ｎを後方へ抜き取ればよい。取付スリーブ５８が後方へ退避すれば、アンロック位置に押し込まれていた回転規制ピン５５が、弾性板ばね５７の力によってロック位置に復帰する。
【００３７】
以上の第三の実施形態によっても、アイピース装着状態では回転規制溝４１と回転規制ピン５５が係合しているため、ズーム操作を行ってもアイピース１２Ｚ全体（固定環３０）が回転するおそれがなく良好な操作感が得られる。そして本実施形態では、スコープ本体１１側に設けた回転規制ピン５５をロック位置とアンロック位置に進退可能にしたので、回転規制溝４１を備えないタイプのアイピース１２Ｎであっても取付スリーブの軸方向長さに関わらず装着することができ、より多くの種類のアイピースが取付可能となる。
【００３８】
なお、本実施形態では、アイピース１２Ｚの取付スリーブ４０の前端部に、回転規制溝４１に加えてピン押圧面５９と同様の傾斜面を設けてもよい。該構成によれば、アイピース１２Ｚの回転位相に関わらず、スコープ本体１１に対して取付スリーブ４０を最奥まで挿入させることができる。取付スリーブ４０を最奥まで挿入したときに、回転規制ピン５５といずれかの回転規制溝４１の周方向位置が一致していれば、そのまま両者が係合しているのでアイピース１２Ｚの回転が規制される。一方、取付スリーブ４０を最奥まで挿入したときに、回転規制ピン５５と回転規制溝４１の周方向位置が一致していなければ、取付スリーブ４０に形成したピン押圧面５９と同様の傾斜面によって回転規制ピン５５がアンロック位置に移動されている。ここでアイピース１２Ｚを若干回転させれば、回転規制ピン５５といずれかの回転規制溝４１との周方向位置が一致して弾性板ばね５７の付勢力で回転規制ピン５５がロック位置に進出し、アイピース１２Ｚの回転が規制される。
【００３９】
図１２及び図１３は本発明によるアイピース着脱装置の第四の実施形態である。この実施形態は、ロック位置とアンロック位置に移動可能な回転規制ピン６０をアイピース１２Ｚ側に設けた点が第三の実施形態と異なる。スコープ本体１１側のアイピース着脱部の構成は、第二の実施形態と同じである。
【００４０】
アイピース１２Ｚを構成する固定環３０には、光軸方向に位置を異ならせて前壁部６１と内方フランジ６２が設けられており、前壁部６１を貫通して光軸方向へ進退孔６３が形成されている。回転規制ピン６０は、この進退孔６３に軸部を挿通することで光軸方向に移動可能に支持されており、前壁部６１と内方フランジ６２の間にピンヘッド６０ａを位置させている。ピンヘッド６０ａが前壁部６１に係合する状態が回転規制ピン６０のロック位置であり、該ロック位置では回転規制ピン６０の軸部の先端が挿入規制面３９から前方に突出している（図１３参照）。ピンヘッド６０ａと内方フランジ６２の間には圧縮ばね６４が配されており、回転規制ピン６０はロック位置へ付勢されている。回転規制ピン６０は、この圧縮ばね６４を縮ませることにより、図に鎖線で示すアンロック位置に移動可能である。アンロック位置では、回転規制ピン６０の軸部は前壁部６１内に収納され、挿入規制面３９からは突出しない。
【００４１】
図１３に示すアイピースの取り外し状態では、回転規制ピン６０は圧縮ばね６４によってロック位置に保持されている。ここで同図の矢印Ａ方向にアイピース１２Ｚを移動させると、保持環２２及び固定筒２１の内側に取付スリーブ４０が挿入され、取付スリーブ４０が一定量挿入されると、挿入規制面３９から突出された回転規制ピン６０の軸部が、保持環２２側の割り溝５０内に進入して係合する（図１２）。回転規制ピン６０と割り溝５０が係合した時点で、アイピース１２Ｚ側の挿入規制面３９が保持環２２の後端部に当接してそれ以上の挿入が規制されるので、操作環２４を締付方向に回転させてアイピース１２Ｚを固定する。この固定状態では、回転規制ピン６０と割り溝５０が係合して固定環３０を回転規制しているため、回転環３１を回転させてズーミングを行っても、アイピース１２Ｚ全体が回転してしまうことがない。アイピース１２Ｚを取り外すときには、操作環２４を締付方向とは逆方向に回転させて取付スリーブ４０に対する摩擦係合を解除させてからアイピース１２Ｚを後方へ抜き取ればよい。アイピース１２Ｚを取り外した後も回転規制ピン５５はロック位置に保持される。
【００４２】
本実施形態では、アイピース１２Ｚの進退方向に回転規制ピン６０が移動可能であるため、取付スリーブ４０の挿入時に割り溝５０と回転規制ピン６０の周方向位置が合っていない場合には、回転規制ピン６０の先端部が保持環２２の後部に当接すると回転規制ピン６０はアンロック方向に移動し、取付スリーブ４０を最奥まで挿入させることができる。ここでアイピース１２Ｚを若干回転させれば、回転規制ピン６０といずれかの割り溝５０との周方向位置が一致した時点で圧縮ばね６４の付勢力で回転規制ピン６０がロック位置に進出し、アイピース１２Ｚの回転が規制される。
【００４３】
以上の第四の実施形態によっても、アイピース装着状態では割り溝５０と回転規制ピン６０が係合しているため、ズーム操作を行ってもアイピース１２Ｚ全体（固定環３０）が回転するおそれがなく良好な操作感が得られる。第二の実施形態と同様に、本実施形態は保持環２２を拡縮させるために設けた割り溝５０をスコープ本体１１側の回転規制溝として利用しているため、スコープ本体１１には回転規制用の特別な機構や部材を設ける必要がなく、構成をより簡略化できる。また、本実施形態において、図５及び図１１のようなアイピース１２Ｎを装着する場合には、このアイピース１２Ｎとスコープ本体１１のいずれにも特別な回転規制用の部材が設けられていないので、従来のコレット式着脱装置と同様の操作でアイピース１２Ｎを着脱させることができる。
【００４４】
なお、アイピース１２Ｚ側にロック位置とアンロック位置に進退可能な回転規制ピンを設けるという観点からは、第二の実施形態における回転規制ピン５５を径方向に移動可能とすることも理論的には可能である。しかし、保持環２２よりも内側に位置する取付スリーブ４０において回転規制ピン５５を径方向に移動させると、該回転規制ピン５５が光路内に進出して観察用光束に悪影響を及す可能性を考慮しなくてはならず、これを避けるために、取付スリーブ４０及びその周囲を大径化する必要が生じる。これに対し、本実施形態のように回転規制ピン６０を光軸と平行な方向に進退移動させる構成では、観察用光束に悪影響が及びにくく、径の大型化を最小限に抑えることができる。
【００４５】
以上の各実施形態の説明から明らかなように、本発明のアイピース着脱装置では、円筒状の取付スリーブに対して径方向に拡縮可能な保持環を摩擦係合させるいわゆるコレット式の着脱機構に加えて、アイピース（１２Ｚ）の装着に応じて互いに係合する回転規制機構を該アイピースとスコープ本体とに設けたので、ズーム操作のような回転トルクが作用してもアイピースは回転されることがなく、操作性がよい。また、いずれの実施形態においても、回転規制機構を備えない従来タイプのアイピース（１２Ｎ）が取付可能であり、汎用性が高い。
【００４６】
但し、本発明は図示した実施形態に限定されない。例えば、本発明の着脱機構における回転規制機構は、以上の各実施形態のように回転操作部を有するアイピース（１２Ｚ）の装着時に機能することが望ましいが、回転操作部を備えないタイプのアイピース（１２Ｎ）を装着状態で回転規制させてもよい。積極的な回転操作を行わないアイピースであっても、使用中に不用意に回転しない方が使用感が良い。また、アイピースに設けられた回転操作部は、ズーム操作用の回転環以外のもの、例えば視度調整用のリングなどであってもよい。また、回転規制機構を構成する回転規制ピンや回転規制溝（割り溝）の数や周方向の位置は任意である。
【００４７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、着脱が容易で確実にアイピースを固定することが可能な観察用光学機器のアイピース着脱装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した観察用光学機器の一例であるスポッティングスコープを側方から見た外観図である。
【図２】本発明によるアイピース着脱装置の第一の実施形態を示す、ズームタイプのアイピース装着状態の上半側断面図である。
【図３】図２の装着状態からアイピースを取り外した状態を示す上半断面図である。
【図４】図２及び図３のアイピースを正面から見た図である。
【図５】第一の実施形態のアイピース着脱装置で、非ズームタイプのアイピースを装着した状態の上半断面図である。
【図６】本発明によるアイピース着脱装置の第二の実施形態を示す、ズームタイプのアイピース装着状態の上半側断面図である。
【図７】図６の装着状態からアイピースを取り外した状態を示す上半断面図である。
【図８】図６の断面線VIII-VIIIに沿う断面図である。
【図９】本発明によるアイピース着脱装置の第三の実施形態を示す、ズームタイプのアイピース装着状態の上半側断面図である。
【図１０】図９の装着状態からアイピースを取り外した状態を示す上半断面図である。
【図１１】第三の実施形態のアイピース着脱装置で、非ズームタイプのアイピースを装着した状態の上半断面図である。
【図１２】本発明によるアイピース着脱装置の第四の実施形態を示す、ズームタイプのアイピース装着状態の上半側断面図である。
【図１３】図１２の装着状態からアイピースを取り外した状態を示す上半断面図である。
【符号の説明】
１０ スポッティングスコープ（地上用望遠鏡、観察用光学機器）
１１ スコープ本体
１２ １２Ｎ １２Ｚ アイピース
１３ アイピース着脱装置
２０ 本体ハウジング
２１ 固定筒
２２ 保持環
２４ 操作環（操作部材）
２６ ５１ ５５ ６０ 回転規制ピン
３０ 固定環
３１ 回転環（回転操作環、ズーム操作環）
３９ ４７ 挿入規制面
４０ ４６ ５８ 取付スリーブ
４１ 回転規制溝
５０ 割り溝（回転規制溝）
５６ ６３ 進退孔
５７ 弾性板ばね（付勢手段）
５９ ピン押圧面
６１ 前壁部
６２ 内方フランジ
６４ 圧縮ばね（付勢手段）
【技術分野】
本発明は、観察用光学機器のアイピース着脱装置に関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】
望遠鏡などの観察用光学機器では、アイピースを光学機器本体に取り付けるためにコレット式の着脱装置を用いたものがある。コレット式の着脱機構は一般に、アイピースから円筒状の取付スリーブを突出させ、この取付スリーブの外周面を、機器本体側に設けた保持環で内径方向に押圧して摩擦係合させることでアイピースを固定する。
【０００３】
このようなコレット式の着脱装置では、例えば、ズームタイプのアイピースを装着した状態でズームリングを周方向に回転させようとすると、その回転トルクによって、保持環と取付スリーブの間の摩擦係合に抗してアイピース全体が回転してしまう可能性があった。
【０００４】
【発明の目的】
本発明はしたがって、着脱が容易で確実にアイピースを固定することのできる観察用光学機器のアイピース着脱装置を得ることを目的とする。
【０００５】
【発明の概要】
本発明は、対物光学系を有する観察用光学機器の本体に接眼光学系を有するアイピースを着脱させるアイピース着脱装置において、アイピースに設けた、接眼光学系の光軸を中心とする円筒状をなしその軸線方向に沿って本体内に挿入される取付スリーブ；本体内に設けられ、該本体内に挿入された取付スリーブの外周面と摩擦係合してアイピースを保持する縮径状態と、該取付スリーブに対する摩擦係合を解除してアイピースを抜き取り可能にさせる拡径状態とに変形可能な保持環；この保持環を拡縮変形させる、外部から操作可能な操作部材；円筒状の取付スリーブに、その先端部に開放させて外周面上に形成した少なくとも一つの回転規制溝；及び、本体内に径方向内方に突出させて設けた、回転規制溝に係合可能な少なくとも一つの回転規制ピン；を備え、取付スリーブの本体内への挿入によって上記回転規制ピンが回転規制溝に対して上記先端開放部から係合し、該本体に対する取付スリーブの周方向回転を規制することを特徴としている。このアイピース着脱装置によれば、本体への装着状態では回転トルクが作用してもアイピースは回転されることがなく、簡単な構成で着脱性を損なわずにアイピースを確実に固定できる。
【０００８】
本体内の回転規制ピンを、取付スリーブ側の回転規制溝に係合可能なロック位置と、このロック位置から径方向外方に退避して回転規制溝とは係合しないアンロック位置とに進退可能にし、この回転規制ピンをロック位置へ移動付勢する付勢手段を有するように構成してもよい。このように構成することで、取付スリーブに回転規制溝を設けないタイプのアイピースであっても、回転規制ピンと干渉させずに装着できる。
【０００９】
本発明はまた、対物光学系を有する観察用光学機器の本体に接眼光学系を有するアイピースを着脱させるアイピース着脱装置において、アイピースに設けた、接眼光学系の光軸を中心とする円筒状をなしその軸線方向に沿って本体内に挿入される取付スリーブ；本体内に設けられ、該本体内に挿入された取付スリーブの外周面と摩擦係合してアイピースを保持する縮径状態と、該取付スリーブに対する摩擦係合を解除してアイピースを抜き取り可能にさせる拡径状態とに変形可能な保持環；この保持環を拡縮変形させる、外部から操作可能な操作部材；本体内の保持環に周方向に位置を異ならせて形成され、保持環の拡縮変形を可能にさせる複数の割り溝；及び、アイピースにおける取付スリーブまたは該取付スリーブと一体の部材に設けた、割り溝に係合可能な少なくとも一つの回転規制ピン；
を備え、取付スリーブの本体内への挿入によって回転規制ピンが割り溝と係合し、該本体に対する取付スリーブの周方向回転を規制することを特徴としている。該構成では、本来、保持環を拡縮させるために設けた割り溝を本体側の回転規制溝として利用しているため、本体側に回転規制用の機構や部材を別途設ける必要がなく、構成をより簡略化できる。
【００１０】
この場合、アイピース側の回転規制ピンは、保持環の割り溝に係合可能なロック位置と、該割り溝とは係合しないアンロック位置とに進退可能であり、この回転規制ピンをロック位置へ移動付勢する付勢手段を有していることが望ましい。また回転規制ピンは、本体に対する取付スリーブの挿脱方向と平行な方向に進退可能であることが好ましい。
【００１１】
以上の各態様のアイピース着脱装置は特に、取付スリーブと一体の固定環と、該固定環に対して相対回転可能に支持され、外部から回転操作可能な回転操作環とをアイピースが有している場合に好適である。つまり、アイピースの装着状態では、回転操作環を操作して回転トルクが加わっても、固定環や取付スリーブは本体に対して回転されないので、良好な操作性が得られる。アイピースの回転操作環は例えば、その回転に応じてアイピース内に支持された可動変倍レンズ群を光軸方向に進退させるズーム操作環とすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明を適用する観察用光学機器の一例としてのスポッティングスコープ（地上用望遠鏡）１０の外観を示している。スポッティングスコープ１０は、図示しない対物光学系を内蔵したスコープ本体１１と、このスコープ本体１１に対して着脱可能で接眼光学系を内蔵したアイピース１２とから構成されている。スコープ本体１１とアイピース１２の間にはアイピース着脱装置１３が設けられている。以下、このアイピース着脱装置１３の具体的構成を図２以下を参照して説明する。
【００１３】
図２ないし図５は本発明によるアイピース着脱装置の第一の実施形態を示している。この着脱装置は、ズームタイプのアイピース１２Ｚと、固定焦点タイプのアイピース１２Ｎのいずれもスコープ本体１１に着脱させることが可能である。まず、スコープ本体１１側の着脱機構について説明する。
【００１４】
本体ハウジング２０の後端付近の内方には固定筒２１が設けられており、この固定筒２１には保持環２２がねじ結合されている。図２ないし図５には表れていないが、保持環２２には光軸と平行な割り溝が複数形成されており（後述する別実施形態の図８を参照）、この複数の割り溝を設けたことにより、保持環２２は径方向に拡縮することが可能となっている。保持環２２に対し、進退ねじ２３を介して操作環（操作部材）２４が支持されている。操作環２４は、回転させることによって、保持環２２に対して進退ねじ２３に従って光軸と平行な方向に移動される。
【００１５】
操作環２４は、光軸に対して傾斜する押圧面２４ａを、同様に傾斜された保持環２２の被押圧面２２ａに係合させており、操作環２４が回転に伴って保持環２２に対して光軸方向に移動されると、被押圧面２２ａに対する押圧面２４ａの押圧状態が変化して保持環２２に上述の拡縮動作を行わせることができる。具体的には、光軸前方に移動するように操作環２４を締め込むと、押圧面２４ａが被押圧面２２ａを押圧して保持環２２が縮径し、光軸後方に移動されるように操作環２４を回転させると、被押圧面２２ａに対する押圧が解消されて保持環２２が拡径する。保持環２２は、このような拡縮変形が可能なように金属材料で形成されている。図に符号２５で示す部材は、この金属製の保持環２２の縮径時にアイピース側の取付スリーブを保護するための樹脂製の保護部材である。
【００１６】
固定筒２１の前端部付近には、回転規制ピン２６が内径方向に向けて突設されている。回転規制ピン２６は、固定筒２１の周方向における所望の位置に一つ設けられている。詳細は後述するが、この回転規制ピン２６によって、スコープ本体１１に装着した状態のアイピース１２Ｚの回転を規制することができる。
【００１７】
続いて、スコープ本体１１に着脱されるズームタイプのアイピース１２Ｚの構成を説明する。アイピース１２Ｚは、互いに相対的な回転は可能で光軸方向には相対移動しないように結合された、内側の固定環３０と外側の回転環（回転操作環、ズーム操作環）３１を有している。回転環３１の一部は、アイピース１２Ｚの外面に露出するズーム操作部３１ａとなっている。
【００１８】
固定環３０の内部には、対物側からそれぞれ第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、および第３レンズ群Ｌ３が支持されており、この各レンズ群Ｌ１〜Ｌ３がアイピース１２Ｚにおける接眼光学系を構成している。第３レンズ群Ｌ３は、固定環３０の後端付近に固定されており、光軸方向へは移動しない。第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２はそれぞれ光軸に沿って移動可能な可動変倍レンズ群であり、各レンズ群の支持枠からは、径方向外方へ向けてガイド突起３２、３３が突設されている。ガイド突起３２とガイド突起３３はそれぞれ、固定環３０に形成した光軸と平行なガイド溝３４に移動可能に嵌まっている。このガイド溝３４に対するガイド突起３２及び３３の係合関係によって、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２は、固定環３０に対しては光軸方向にのみ移動可能に直進案内される。なお、ガイド突起３２及び３３、ガイド溝３４はそれぞれ周方向に位置を異ならせて複数が設けられているが、図では一つのみが示されている。
【００１９】
各ガイド突起３２、３３からはさらに径方向外方に向けカムピン３５、３６が突設されており、各カムピン３５、３６はそれぞれ、回転環３１の内周面に形成した有底の１群用カム溝３７と２群用カム溝３８に嵌まっている。１群用カム溝３７と２群用カム溝３８は互いに異なる軌跡のカム溝である。この１群用カム溝３７と２群用カム溝３８は、カムピン３５、３６に対応させてそれぞれ複数形成されているが、図には一つのみが示されている。
【００２０】
以上の構成から、ズーム操作部３１ａを把持して回転環３１を回転させると、１群用カム溝３７と２群用カム溝３８の軌跡に従って、固定環３０に直進案内された第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２が互いに光軸方向へ異なる移動軌跡で進退する。この第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の光軸方向での相対移動によって、アイピース１２Ｚにおける接眼光学系の焦点距離が変化し、アイピース１２Ｚをスコープ本体１１に装着した状態ではスポッティングスコープ１０の観察倍率を変えることができる。なお、アイピース１２Ｚにおけるズーム機構の構成は以上の構成に限定されるものではない。
【００２１】
アイピース１２Ｚの前面には、固定環３０の一部として挿入規制面３９が形成されている。挿入規制面３９は光軸と直交する平面であり、この挿入規制面３９から前方（スコープ本体１１側）へ向けて、光軸を中心とする円筒状の取付スリーブ４０が形成されている。取付スリーブ４０は固定環３０と一体の部材である。
【００２２】
図２ないし４に示すように、取付スリーブ４０の先端部には、外周面の一部を切り欠いて８つの回転規制溝４１が形成されている。各回転規制溝４１は取付スリーブ４０の前端面に連通（開放）しており、スコープ本体１１側に設けた上述の回転規制ピン２６が、光軸前方から該回転規制溝４１に係合することが可能となっている。光軸前方への取付スリーブ４０の突出量は、アイピース１２Ｚをスコープ本体１１に装着したときに、この回転規制溝４１の光軸方向位置が回転規制ピン２６に対応するように設定されている。
【００２３】
以上の構成のアイピース１２Ｚは、次のようにスコープ本体１１に対して着脱される。図３は、アイピース１２Ｚをスコープ本体１１から取り外した状態を示しており、装着するときにはアイピース１２Ｚを同図の矢印Ａ方向、すなわち取付スリーブ４０の軸線方向に移動させる。するとスコープ本体１１の保持環２２及び固定筒２１の内側に取付スリーブ４０が挿入され、取付スリーブ４０が一定量挿入されると、その先端部に形成した回転規制溝４１に対して回転規制ピン２６が係合する（図２）。回転規制ピン２６と回転規制溝４１が係合した時点で、アイピース１２Ｚ側の挿入規制面３９は保持環２２の後端部に当接してそれ以上の挿入が規制される。回転規制ピン２６は本体ハウジング２０に対する固定部材であり、回転規制溝４１は固定環３０と一体の取付スリーブ４０に形成されているため、回転規制ピン２６と回転規制溝４１が係合すると、スコープ本体１１に対してアイピース１２Ｚ全体（固定環３０）が周方向に回転しないように規制される。なお、取付スリーブ４０の挿入時に回転規制溝４１と回転規制ピン２６の周方向位置が対応していない場合には、回転規制ピン２６が取付スリーブ４０の前端面に当接して途中で挿入規制されるが、本実施形態では取付スリーブ４０には周方向に等間隔で８つの回転規制溝４１が形成されているため、該挿入規制状態においてアイピース１２Ｚの回転位相を最大でも４５度弱ずらせば、いずれかの回転規制溝４１を回転規制ピン２６と係合させることができる。
【００２４】
回転規制ピン２６と回転規制溝４１が係合するまで取付スリーブ４０が挿入されると、操作環２４を締付方向に回転させる。上述したように、操作環２４の締付方向の回転に応じて保持環２２が縮径され、該保持環２２（及び保護部材２５）の内周面が取付スリーブ４０の外周面に押し付けられて摩擦係合する。この摩擦係合により、アイピース１２Ｚはスコープ本体１１から脱落しないように保持され、装着が完了する。スコープ本体１１からアイピース１２Ｚを取り外すときには、締付方向とは逆方向に操作環２４を回転させて保持環２２による取付スリーブ４０の保持を解除させた後、アイピース１２Ｚを後方へ引き抜けばよい。
【００２５】
本実施形態のアイピース着脱機構では、アイピース装着状態においてズーム操作を行っても、アイピース１２Ｚ全体が回転するおそれがない。すなわち、回転規制ピン２６と回転規制溝４１の係合によって取付スリーブ４０の回転は規制されており、この取付スリーブ４０は固定環３０と一体に形成または固定されているので該固定環３０も回転規制され、アイピース１２Ｚではスコープ本体１１に対して回転環３１のみが回転可能となる。よってズーム操作のために回転環３１を回転させても固定環３０が回転せず、良好な操作感が得られる。なお、本実施形態では取付スリーブ４０に８つの回転規制溝４１を形成して、アイピースの装着性が損なわれないようにしているが、少なくとも一つの回転規制溝４１があれば、回転規制ピン２６と係合させて回転規制させることは可能である。
【００２６】
このように、本実施形態のアイピース着脱機構によれば、簡単な構成で着脱性を損なわずに、装着状態のアイピース１２Ｚの不要な回転を規制することができるが、さらに図５に示すように、天体望遠鏡などと共用される従来タイプのアイピース１２Ｎを装着することも可能である。同図に示すアイピース１２Ｎは非ズームタイプであり、固定の接眼レンズ（接眼光学系）ＦＬを内部に有するアイピース本体４５と、このアイピース本体４５から前方へ突出された取付スリーブ４６を有している。
【００２７】
取付スリーブ４６の軸方向長さは、上述したアイピース１２Ｚの取付スリーブ４０の軸方向長さよりも短く、挿入規制面４７がスコープ本体１１の後端部に当接してスコープ本体１１に対するアイピース１２Ｎの挿入が規制された状態では、取付スリーブ４６の前端部はスコープ本体１１内に設けた回転規制ピン２６よりも光軸後方に位置している。別言すれば、アイピース１２Ｎを最大に挿入しても回転規制ピン２６と取付スリーブ４６はオーバーラップしない位置関係にある。よって、スコープ本体１１に回転規制ピン２６が設けられていても、アイピース１２Ｎの装着時には回転規制ピン２６と取付スリーブ４６は干渉せず、アイピース１２Ｎの挿入が規制された状態で操作環２４を締付方向に回転させれば保持環２２が取付スリーブ４６と摩擦係合し、アイピース１２Ｎを支障なく装着することができる。アイピース１２Ｎはズーム用の回転操作部を有しておらず、通常の使用状態では周方向の回転トルクが作用しないため、回転規制ピン２６で回転規制せずとも保持環２２と取付スリーブ４６の摩擦係合によりアイピース１２Ｎを十分に保持できる。アイピース１２Ｎを取り外すときには、操作環２４を締付方向とは逆方向に回転させて取付スリーブ４６に対する摩擦係合を解除させてからアイピース１２Ｎを後方へ抜き取ればよい。
【００２８】
図６ないし図８は本発明によるアイピース着脱装置の第二の実施形態である。同図では第一実施形態と対応する部材に関しては同符号で示す。図８に示すように、保持環２２には径方向への拡縮を可能にさせる８つの割り溝（回転規制溝）５０が、周方向に等間隔で形成されている。各割り溝５０は、その開口部をスコープ本体１１の後端側に臨ませている。一方、アイピース１２Ｚ側には、取付スリーブ４０の根本付近に、径方向外方へ突出する回転規制ピン５１が一つ設けられている。この回転規制ピン５１は、各割り溝５０に対して進入可能なサイズに形成されている。
【００２９】
図７に示すアイピースの取り外し状態からアイピース１２Ｚを矢印Ａ方向に移動させると、保持環２２及び固定筒２１の内側に取付スリーブ４０が挿入される。取付スリーブ４０が一定量挿入されると、その根本付近に形成した回転規制ピン５１が、保持環２２側の割り溝５０に係合する（図６）。回転規制ピン５１と割り溝５０が係合した時点で、アイピース１２Ｚ側の挿入規制面３９が保持環２２の後端部に当接してそれ以上の挿入が規制されている。保持環２２は固定筒２１を介して本体ハウジング２０に固定され、回転規制ピン５１は取付スリーブ４０及び固定環３０に対して固定されているため、回転規制ピン５１と割り溝５０が係合すると、スコープ本体１１に対してアイピース１２Ｚ（固定環３０）が周方向に回転しないように規制される。なお、取付スリーブ４０の挿入時に割り溝５０と回転規制ピン５１の周方向位置が合っていない場合には、回転規制ピン５１が保持環２２の後部に当接して途中で挿入規制されるが、本実施形態では保持環２２には周方向に等間隔で８つの割り溝５０が形成されているため、該挿入規制状態においてアイピース１２Ｚの回転位相を最大でも４５度弱ずらせば、回転規制ピン５１をいずれかの割り溝５０に進入させることができる。
【００３０】
回転規制ピン５１が割り溝５０に係合するまで取付スリーブ４０が挿入されると、操作環２４を締付方向に回転させる。すると保持環２２が縮径され、該保持環２２及び２５の内周面が取付スリーブ４０の外周面に押し付けられて摩擦係合し、アイピース１２Ｚの装着が完了する。割り溝５０は８つ設けられているため、一つの割り溝５０内に回転規制ピン５１が係合していても、他の７つの割り溝５０によって保持環２２は十分に縮径することができる。スコープ本体１１からアイピース１２Ｚを取り外すときには、締付方向とは逆方向に操作環２４を回転させて保持環２２による取付スリーブ４０の保持を解除させた後、アイピース１２Ｚを後方へ引き抜けばよい。
【００３１】
以上の第二の実施形態によっても、アイピース装着状態では割り溝５０と回転規制ピン５１が係合しているため、ズーム操作を行ってもアイピース１２Ｚ全体（固定環３０）が回転するおそれがなく良好な操作感が得られる。特に、本実施形態では、本来、保持環２２を拡縮させるために設けた割り溝５０をスコープ本体１１側の回転規制溝として利用しているため、スコープ本体１１には回転規制用の特別な機構や部材を設ける必要がなく、構成をより簡略化できる。また、本実施形態において、図５のような、回転操作部を備えないアイピース１２Ｎを装着する場合には、このアイピース１２Ｎとスコープ本体１１のいずれにも特別な回転規制用の部材が設けられていないので、従来のコレット式着脱装置と同様の操作でアイピース１２Ｎを着脱させることができる。
【００３２】
図９ないし図１１は本発明によるアイピース着脱装置の第三の実施形態である。この実施形態は、スコープ本体１１に設けた回転規制ピン５５が径方向に進退可能である点が第一の実施形態と異なる。すなわち、回転規制ピン５５は、固定筒２１に径方向に貫通させて形成した進退孔５６に、その軸部を移動可能に挿通させており、弾性板ばね５７によって径方向内方に向けて付勢されている。回転規制ピン５５は、ピンヘッド５５ａが固定筒２１の外周面に係合する位置で径方向内方への移動が規制され、このときピンヘッド５５ａとは反対側の軸部の先端が固定筒２１の内周面から突出する（図９、図１０）。この突出状態で回転規制ピン５５はアイピース１２Ｚの回転を規制するため、回転規制ピン５５の当該付勢位置をロック位置と呼ぶ。そして、回転規制ピン５５は、弾性板ばね５７を弾性変形させることによって固定筒２１の内方へ突出しないアンロック位置（図１１に実線で示す）へ移動することが可能である。
【００３３】
図１０に示すアイピースの取り外し状態では、回転規制ピン５５は弾性板ばね５７によってロック位置に保持されている。ここで同図の矢印Ａ方向にアイピース１２Ｚを移動させると、保持環２２及び固定筒２１の内側に取付スリーブ４０が挿入され、取付スリーブ４０が一定量挿入されるとその先端部に形成した回転規制溝４１が、固定筒２１から内径方向に突出された回転規制ピン５５と係合する（図９）。回転規制溝４１が回転規制ピン５５とが係合した時点で、アイピース１２Ｚ側の挿入規制面３９が保持環２２の後端部に当接してそれ以上の挿入が規制されるので、操作環２４を締付方向に回転させてアイピース１２Ｚを固定する。この固定状態では回転規制ピン５５と回転規制溝４１が係合して固定環３０を回転規制しているため、回転環３１を回転させてズーミングを行っても、アイピース１２Ｚ全体が回転してしまうことがない。
【００３４】
なお、取付スリーブ４０の挿入時に回転規制溝４１と回転規制ピン５５の周方向位置が合っていない場合には、回転規制ピン５５が取付スリーブ４０の前端部に当接して途中で挿入規制されるが、上述のように取付スリーブ４０には周方向に等間隔で８つの回転規制溝４１が形成されているため、アイピース１２Ｚの回転位相を若干ずらせば、回転規制ピン５５をいずれかの回転規制溝４１に進入させることができる。アイピース１２Ｚを取り外すときには、操作環２４を締付方向とは逆方向に回転させて取付スリーブ４０に対する摩擦係合を解除させてからアイピース１２Ｚを後方へ抜き取ればよい。アイピース１２Ｚを取り外した後も回転規制ピン５５はロック位置に保持される。
【００３５】
図１１は、本実施形態において非ズームタイプのアイピース１２Ｎを装着した状態を示している。このアイピース１２Ｎは、取付スリーブ５８の軸方向長さがズームタイプのアイピース１２Ｚの取付スリーブ４０の軸方向長さとほぼ同じであり、取付スリーブ５８前端部の外周面には、前方へ向かうほど内径側に傾斜するピン押圧面５９が形成されている。このアイピース１２Ｎをスコープ本体１１に装着する際には、取付スリーブ５８が保持環２２及び固定筒２１の内側に挿入されると、ロック位置に保持されている回転規制ピン５５に対してピン押圧面５９が接触する。ここで、回転規制ピン５５は径方向に移動可能に支持されているため、取付スリーブ５８の挿入動作に伴ってピン押圧面５９との接触位置が変化すると、弾性板ばね５７を弾性変形させながらアンロック方向へ移動される。図１１に示す位置まで取付スリーブ５８を挿入した後、操作環２４を締付方向に回転させれば、アイピース１２Ｎを固定することができる。
【００３６】
アイピース１２Ｎの装着に際して、回転規制ピン５５は径方向外方のアンロック位置に移動されるため、装着が妨げられることはない。アイピース１２Ｎを取り外すときには、操作環２４を締付方向とは逆方向に回転させて取付スリーブ５８に対する摩擦係合を解除させてからアイピース１２Ｎを後方へ抜き取ればよい。取付スリーブ５８が後方へ退避すれば、アンロック位置に押し込まれていた回転規制ピン５５が、弾性板ばね５７の力によってロック位置に復帰する。
【００３７】
以上の第三の実施形態によっても、アイピース装着状態では回転規制溝４１と回転規制ピン５５が係合しているため、ズーム操作を行ってもアイピース１２Ｚ全体（固定環３０）が回転するおそれがなく良好な操作感が得られる。そして本実施形態では、スコープ本体１１側に設けた回転規制ピン５５をロック位置とアンロック位置に進退可能にしたので、回転規制溝４１を備えないタイプのアイピース１２Ｎであっても取付スリーブの軸方向長さに関わらず装着することができ、より多くの種類のアイピースが取付可能となる。
【００３８】
なお、本実施形態では、アイピース１２Ｚの取付スリーブ４０の前端部に、回転規制溝４１に加えてピン押圧面５９と同様の傾斜面を設けてもよい。該構成によれば、アイピース１２Ｚの回転位相に関わらず、スコープ本体１１に対して取付スリーブ４０を最奥まで挿入させることができる。取付スリーブ４０を最奥まで挿入したときに、回転規制ピン５５といずれかの回転規制溝４１の周方向位置が一致していれば、そのまま両者が係合しているのでアイピース１２Ｚの回転が規制される。一方、取付スリーブ４０を最奥まで挿入したときに、回転規制ピン５５と回転規制溝４１の周方向位置が一致していなければ、取付スリーブ４０に形成したピン押圧面５９と同様の傾斜面によって回転規制ピン５５がアンロック位置に移動されている。ここでアイピース１２Ｚを若干回転させれば、回転規制ピン５５といずれかの回転規制溝４１との周方向位置が一致して弾性板ばね５７の付勢力で回転規制ピン５５がロック位置に進出し、アイピース１２Ｚの回転が規制される。
【００３９】
図１２及び図１３は本発明によるアイピース着脱装置の第四の実施形態である。この実施形態は、ロック位置とアンロック位置に移動可能な回転規制ピン６０をアイピース１２Ｚ側に設けた点が第三の実施形態と異なる。スコープ本体１１側のアイピース着脱部の構成は、第二の実施形態と同じである。
【００４０】
アイピース１２Ｚを構成する固定環３０には、光軸方向に位置を異ならせて前壁部６１と内方フランジ６２が設けられており、前壁部６１を貫通して光軸方向へ進退孔６３が形成されている。回転規制ピン６０は、この進退孔６３に軸部を挿通することで光軸方向に移動可能に支持されており、前壁部６１と内方フランジ６２の間にピンヘッド６０ａを位置させている。ピンヘッド６０ａが前壁部６１に係合する状態が回転規制ピン６０のロック位置であり、該ロック位置では回転規制ピン６０の軸部の先端が挿入規制面３９から前方に突出している（図１３参照）。ピンヘッド６０ａと内方フランジ６２の間には圧縮ばね６４が配されており、回転規制ピン６０はロック位置へ付勢されている。回転規制ピン６０は、この圧縮ばね６４を縮ませることにより、図に鎖線で示すアンロック位置に移動可能である。アンロック位置では、回転規制ピン６０の軸部は前壁部６１内に収納され、挿入規制面３９からは突出しない。
【００４１】
図１３に示すアイピースの取り外し状態では、回転規制ピン６０は圧縮ばね６４によってロック位置に保持されている。ここで同図の矢印Ａ方向にアイピース１２Ｚを移動させると、保持環２２及び固定筒２１の内側に取付スリーブ４０が挿入され、取付スリーブ４０が一定量挿入されると、挿入規制面３９から突出された回転規制ピン６０の軸部が、保持環２２側の割り溝５０内に進入して係合する（図１２）。回転規制ピン６０と割り溝５０が係合した時点で、アイピース１２Ｚ側の挿入規制面３９が保持環２２の後端部に当接してそれ以上の挿入が規制されるので、操作環２４を締付方向に回転させてアイピース１２Ｚを固定する。この固定状態では、回転規制ピン６０と割り溝５０が係合して固定環３０を回転規制しているため、回転環３１を回転させてズーミングを行っても、アイピース１２Ｚ全体が回転してしまうことがない。アイピース１２Ｚを取り外すときには、操作環２４を締付方向とは逆方向に回転させて取付スリーブ４０に対する摩擦係合を解除させてからアイピース１２Ｚを後方へ抜き取ればよい。アイピース１２Ｚを取り外した後も回転規制ピン５５はロック位置に保持される。
【００４２】
本実施形態では、アイピース１２Ｚの進退方向に回転規制ピン６０が移動可能であるため、取付スリーブ４０の挿入時に割り溝５０と回転規制ピン６０の周方向位置が合っていない場合には、回転規制ピン６０の先端部が保持環２２の後部に当接すると回転規制ピン６０はアンロック方向に移動し、取付スリーブ４０を最奥まで挿入させることができる。ここでアイピース１２Ｚを若干回転させれば、回転規制ピン６０といずれかの割り溝５０との周方向位置が一致した時点で圧縮ばね６４の付勢力で回転規制ピン６０がロック位置に進出し、アイピース１２Ｚの回転が規制される。
【００４３】
以上の第四の実施形態によっても、アイピース装着状態では割り溝５０と回転規制ピン６０が係合しているため、ズーム操作を行ってもアイピース１２Ｚ全体（固定環３０）が回転するおそれがなく良好な操作感が得られる。第二の実施形態と同様に、本実施形態は保持環２２を拡縮させるために設けた割り溝５０をスコープ本体１１側の回転規制溝として利用しているため、スコープ本体１１には回転規制用の特別な機構や部材を設ける必要がなく、構成をより簡略化できる。また、本実施形態において、図５及び図１１のようなアイピース１２Ｎを装着する場合には、このアイピース１２Ｎとスコープ本体１１のいずれにも特別な回転規制用の部材が設けられていないので、従来のコレット式着脱装置と同様の操作でアイピース１２Ｎを着脱させることができる。
【００４４】
なお、アイピース１２Ｚ側にロック位置とアンロック位置に進退可能な回転規制ピンを設けるという観点からは、第二の実施形態における回転規制ピン５５を径方向に移動可能とすることも理論的には可能である。しかし、保持環２２よりも内側に位置する取付スリーブ４０において回転規制ピン５５を径方向に移動させると、該回転規制ピン５５が光路内に進出して観察用光束に悪影響を及す可能性を考慮しなくてはならず、これを避けるために、取付スリーブ４０及びその周囲を大径化する必要が生じる。これに対し、本実施形態のように回転規制ピン６０を光軸と平行な方向に進退移動させる構成では、観察用光束に悪影響が及びにくく、径の大型化を最小限に抑えることができる。
【００４５】
以上の各実施形態の説明から明らかなように、本発明のアイピース着脱装置では、円筒状の取付スリーブに対して径方向に拡縮可能な保持環を摩擦係合させるいわゆるコレット式の着脱機構に加えて、アイピース（１２Ｚ）の装着に応じて互いに係合する回転規制機構を該アイピースとスコープ本体とに設けたので、ズーム操作のような回転トルクが作用してもアイピースは回転されることがなく、操作性がよい。また、いずれの実施形態においても、回転規制機構を備えない従来タイプのアイピース（１２Ｎ）が取付可能であり、汎用性が高い。
【００４６】
但し、本発明は図示した実施形態に限定されない。例えば、本発明の着脱機構における回転規制機構は、以上の各実施形態のように回転操作部を有するアイピース（１２Ｚ）の装着時に機能することが望ましいが、回転操作部を備えないタイプのアイピース（１２Ｎ）を装着状態で回転規制させてもよい。積極的な回転操作を行わないアイピースであっても、使用中に不用意に回転しない方が使用感が良い。また、アイピースに設けられた回転操作部は、ズーム操作用の回転環以外のもの、例えば視度調整用のリングなどであってもよい。また、回転規制機構を構成する回転規制ピンや回転規制溝（割り溝）の数や周方向の位置は任意である。
【００４７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、着脱が容易で確実にアイピースを固定することが可能な観察用光学機器のアイピース着脱装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した観察用光学機器の一例であるスポッティングスコープを側方から見た外観図である。
【図２】本発明によるアイピース着脱装置の第一の実施形態を示す、ズームタイプのアイピース装着状態の上半側断面図である。
【図３】図２の装着状態からアイピースを取り外した状態を示す上半断面図である。
【図４】図２及び図３のアイピースを正面から見た図である。
【図５】第一の実施形態のアイピース着脱装置で、非ズームタイプのアイピースを装着した状態の上半断面図である。
【図６】本発明によるアイピース着脱装置の第二の実施形態を示す、ズームタイプのアイピース装着状態の上半側断面図である。
【図７】図６の装着状態からアイピースを取り外した状態を示す上半断面図である。
【図８】図６の断面線VIII-VIIIに沿う断面図である。
【図９】本発明によるアイピース着脱装置の第三の実施形態を示す、ズームタイプのアイピース装着状態の上半側断面図である。
【図１０】図９の装着状態からアイピースを取り外した状態を示す上半断面図である。
【図１１】第三の実施形態のアイピース着脱装置で、非ズームタイプのアイピースを装着した状態の上半断面図である。
【図１２】本発明によるアイピース着脱装置の第四の実施形態を示す、ズームタイプのアイピース装着状態の上半側断面図である。
【図１３】図１２の装着状態からアイピースを取り外した状態を示す上半断面図である。
【符号の説明】
１０ スポッティングスコープ（地上用望遠鏡、観察用光学機器）
１１ スコープ本体
１２ １２Ｎ １２Ｚ アイピース
１３ アイピース着脱装置
２０ 本体ハウジング
２１ 固定筒
２２ 保持環
２４ 操作環（操作部材）
２６ ５１ ５５ ６０ 回転規制ピン
３０ 固定環
３１ 回転環（回転操作環、ズーム操作環）
３９ ４７ 挿入規制面
４０ ４６ ５８ 取付スリーブ
４１ 回転規制溝
５０ 割り溝（回転規制溝）
５６ ６３ 進退孔
５７ 弾性板ばね（付勢手段）
５９ ピン押圧面
６１ 前壁部
６２ 内方フランジ
６４ 圧縮ばね（付勢手段）
Claims (7)
- 対物光学系を有する観察用光学機器の本体に接眼光学系を有するアイピースを着脱させるアイピース着脱装置において、
アイピースに設けた、接眼光学系の光軸を中心とする円筒状をなしその軸線方向に沿って上記本体内に挿入される取付スリーブ；
本体内に設けられ、該本体内に挿入された取付スリーブの外周面と摩擦係合してアイピースを保持する縮径状態と、該取付スリーブに対する摩擦係合を解除してアイピースを抜き取り可能にさせる拡径状態とに変形可能な保持環；
この保持環を拡縮変形させる、外部から操作可能な操作部材；
上記円筒状の取付スリーブに、その先端部に開放させて外周面上に形成した少なくとも一つの回転規制溝；及び
上記本体内に径方向内方に突出させて設けた、上記回転規制溝に係合可能な少なくとも一つの回転規制ピン；
を備え、
上記取付スリーブの本体内への挿入によって上記回転規制ピンが回転規制溝に対して上記先端開放部から係合し、該本体に対する取付スリーブの周方向回転を規制することを特徴とする観察用光学機器のアイピース着脱装置。 - 請求項１記載のアイピース着脱装置において、
上記本体内の回転規制ピンは、上記取付スリーブ側の回転規制溝に係合可能なロック位置と、このロック位置から径方向外方に退避して回転規制溝とは係合しないアンロック位置とに進退可能であり、
この回転規制ピンをロック位置へ移動付勢する付勢手段を有している観察用光学機器のアイピース着脱装置。 - 対物光学系を有する観察用光学機器の本体に接眼光学系を有するアイピースを着脱させるアイピース着脱装置において、
アイピースに設けた、接眼光学系の光軸を中心とする円筒状をなしその軸線方向に沿って上記本体内に挿入される取付スリーブ；
本体内に設けられ、該本体内に挿入された取付スリーブの外周面と摩擦係合してアイピースを保持する縮径状態と、該取付スリーブに対する摩擦係合を解除してアイピースを抜き取り可能にさせる拡径状態とに変形可能な保持環；
この保持環を拡縮変形させる、外部から操作可能な操作部材；
上記本体内の保持環に周方向に位置を異ならせて形成され、保持環の上記拡縮変形を可能にさせる複数の割り溝；及び
上記アイピースにおける取付スリーブまたは該取付スリーブと一体の部材に設けた、上記割り溝に係合可能な少なくとも一つの回転規制ピン；
を備え、
上記取付スリーブの本体内への挿入によって上記回転規制ピンが割り溝と係合し、該本体に対する取付スリーブの周方向回転を規制することを特徴とする観察用光学機器のアイピース着脱装置。 - 請求項３記載のアイピース着脱装置において、
上記アイピース側の回転規制ピンは、上記保持環の割り溝に係合可能なロック位置と、該割り溝とは係合しないアンロック位置とに進退可能であり、
この回転規制ピンをロック位置へ移動付勢する付勢手段を有している観察用光学機器のアイピース着脱装置。 - 請求項４記載のアイピース着脱装置において、上記回転規制ピンは、本体に対する取付スリーブの挿脱方向と平行な方向に進退可能である観察用光学機器のアイピース着脱装置。
- 請求項１から５いずれか１項記載のアイピース着脱装置において、上記アイピースは、上記取付スリーブと一体の固定環と、該固定環に対して相対回転可能に支持され、外部から回転操作可能な回転操作環とを有している観察用光学機器のアイピース着脱装置。
- 請求項６記載のアイピース着脱装置において、上記回転操作環は、その回転に応じてアイピース内に支持された可動変倍レンズ群を光軸方向に進退させるズーム操作環である観察用光学機器のアイピース着脱装置。
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