JP4030789B2

JP4030789B2 - 光学装置

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Publication number: JP4030789B2
Application number: JP2002114481A
Authority: JP
Inventors: 謙蛭沼; 啓一堀田; 剛治舩津
Original assignee: ペンタックス株式会社
Priority date: 2002-04-17
Filing date: 2002-04-17
Publication date: 2008-01-09
Anticipated expiration: 2022-04-17
Also published as: KR20030082458A; TWI263799B; CN1304869C; JP2003307686A; GB2387668B; TW200401907A; GB0308889D0; US20030197928A1; US7092155B2; GB2387668A; KR100795448B1; DE10317944A1; CN1451989A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、適当な光学系を搭載する光学系搭載板と、この光学系搭載板を収容するケーシングとを具備する光学装置に関し、一層詳しくは該ケーシングの底部には雲台のねじに螺着されるようになったねじ孔形成部が設けられている光学装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上述したような光学装置の一例としては、双眼鏡、カメラ等が挙げられる。このような光学装置では、そのケーシング内に光学系搭載板が収容され、その光学系搭載板上には適当な光学系例えば観察光学系やカメラ等が搭載される。この種の光学装置は通常は三脚の雲台上に設置されるように構成される。即ち、光学装置のケーシングの底部にねじ孔形成部が設けられ、雲台のねじに該ねじ孔形成部を螺着して締め付けることにより光学装置が雲台上に設置される。
【０００３】
一方、上述したような光学装置については、その全体の重量を軽量化することが望まれ、このためケーシングの材料としては、比較的軽量のアルミニウム材料やアルミニウム合金材料等或いは強化プラスチック材料等が使用され、しかもケーシングの壁厚をできるだけ薄くすることが求められる。上述したねじ孔形成部は一般的にはケーシングの底部に一体的に形成されるが、このとき該ねじ孔成形部はそこにねじ孔を形成するために肉厚部とされる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、三脚の雲台上に光学装置を設置するために、該雲台のねじにそのケーシングのねじ孔形成部を螺着して締め付ける際に該ねじ孔形成部に必要以上の大きな回転締付け力が屡々及ぼされ得る。そのような大きな回転締付け力がねじ孔形成部に及ぼされると、ケーシングの底部には過剰な歪み応力が発生し、このときケーシング自体が該歪み応力のために変形を受けたりすることがあり得る。
【０００５】
要するに、光学装置の全体の軽量化のためには、そのケーシングの壁厚を薄くすることが望まれるが、しかし光学装置の雲台上の設置時にそのケーシングに発生し得る過剰な歪み応力による変形を防止するためには該ケーシングの壁厚を無闇に薄くすることはできない。
【０００６】
従って、本発明の目的は、適当な光学系を搭載する光学系搭載板と、この光学系搭載板を収容するケーシングとを具備し、該ケーシングの底部に雲台のねじに螺着されるようになったねじ孔形成部を設けた光学装置であって、該ケーシングの壁厚を比較的薄く抑えた儘で雲台上の設置時に該ケーシングに発生し得る過剰な歪み応力を軽減し得るように構成された光学装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明による光学装置は、適当な光学系を搭載する光学系搭載板と、この光学系搭載板を収容するケーシングとを具備し、該ケーシングの底部には雲台のねじに螺着されるようになったねじ孔形成部が設けられる。本発明によれば、このような光学装置において、ねじ孔形成部が雲台のねじに螺着して締め付けられる際に該ねじ孔形成部に及ぼされる回転締付け力に対抗するように該ねじ孔形成部と該ケーシングの底部の少なくとも一箇所とが光学搭載板に対して係止されていることが特徴とされる。
【０００８】
本発明の好適な実施形態にあっては、ねじ孔形成部に第１の柱状要素が設けられ、ケーシングの底部の内側には第１の柱状要素から所定距離離れた箇所に第２の柱状要素が設けられ、第１及び第２の柱状要素の先端が光学搭載板に係止させられる。好ましくは、ケーシングは強化プラスチック材料から成形された成形品として構成され、ねじ孔形成部と第１及び第２の柱状要素とが該ケーシングと一体成形される。本発明の更に好適な実施形態にあては、第１及び第２の柱状要素の先端のそれぞれに突起部が突出させられ、これら突起部の各々が光学系搭載板に形成された孔に嵌合させられて係止される。また、好ましくは、第１の柱状要素の突起部の中心がねじ孔形成部のねじ孔の中心軸線に一致させられる。
【０００９】
本発明による光学装置については双眼鏡として構成することが可能であり、この場合には光学系搭載板には一対の観察光学系が搭載される。本発明による光学装置が双眼鏡として構成される場合には、好ましくは、ケーシングはケーシング本体部分と、このケーシング本体部分に対して相対的に伸縮し得るように該ケーシング本体部分に係合させられた可動ケーシング部分とから構成され、このとき光学系搭載板はケーシング本体部分側に固定された第１の板部材と、可動ケーシング部分側に固定された第２の板部材とから構成され、一対の観察光学系の一方は第１の板部材上に搭載され、その他方の観察光学系は第２の板部材上に搭載される。このような構成によれば、ケーシング本体部分に対する可動ケーシング部分の相対移動により、一対の観察光学系の光軸間距離を調節することが可能となり、このときねじ形成部についてはケーシング本体部分側に設けられる。
【００１０】
好ましくは、一対の観察光学系の光軸間距離の調節のために、該一対の観察光学系の光軸が所定の平面内で移動するような態様で可動ケーシング部分がケーシング本体部分に対して相対的に平行移動させられる。
【００１１】
一対の観察光学系には合焦機能を与えることが可能であり、この場合には、各観察光学系については、該当板部材上の固定位置に設置された第１の光学系部分と、この第１の光学系部分に対して該観察光学系の光軸に沿って該当板部材上で移動自在となった第２の光学系部分とから構成される。好ましくは、一対の観察光学系の合焦のために、ケーシング本体部分側には、第１の光学系部分に対する第２の光学系部分の移動を生じさせるための合焦機構と、この合焦機構を手動操作するための転輪部とが設けられる。
【００１２】
好ましくは、転輪部が転輪軸筒の周囲拡張部として一体的に形成され、上述の合焦機構は転輪部の回転運動を第１の光学系部分に対する第２の光学系部分の移動に変換する運動変換機構として構成される。このような構成においては、本発明による光学装置即ち双眼鏡に撮影機能を与えるべく転輪軸筒内に撮影光学系を設置することができる。好ましくは、転輪軸筒内には撮影光学系を収容するレンズ鏡筒が該撮影光学系の合焦のためにその光軸に沿って移動自在に設けられ、転輪軸筒とレンズ鏡筒との間には該転輪軸筒の回転運動を撮影光学系の光軸に沿う該レンズ鏡筒の移動に変換するための合焦機構が設けられる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して、本発明による光学装置の一実施形態について説明する。
【００１４】
先ず、図１を参照すると、本発明による光学装置の内部構造が示され、この光学装置は撮影機能付双眼鏡として構成される。図２を参照すると、図１のII-II線に沿う断面図が示されるが、図示の複雑化を避けるために構成要素の幾つかの図示については省かれている。本実施形態では、撮影機能付双眼鏡は略直方形を呈するケーシング１０を具備し、このケーシング１０はケーシング本体部分１０Ａと可動ケーシング部分１０Ｂとから成る。
【００１５】
ケーシング１０内には一対の観察光学系１２Ｒ及び１２Ｌが設けられ、この一対の観察光学系１２Ｒ及び１２Ｌは左右対象な構成を有し、それぞれ右眼観察用及び左眼観察用として使用される。右側観察光学系１２Ｒはケーシング本体部分１０Ａ側に組み込まれ、この右側観察光学系１２Ｒには対物レンズ系１３Ｒ、正立プリズム系１４Ｒ及び接眼レンズ系１５Ｒが含まれる。ケーシング本体部分１０Ａの前方壁には観察窓１６Ｒが形成され、この観察窓１６Ｒは右側観察光学系１２Ｒの対物レンズ系１３Ｒと整列させられる。また、左側観察光学系１２Ｌは可動ケーシング部分１０Ｂ側に組み込まれ、この左側観察光学系１２Ｌには対物レンズ系１３Ｌ、正立プリズム系１４Ｌ及び接眼レンズ系１５Ｌが含まれる。可動ケーシング部分１０Ｂの前方壁には観察窓１６Ｌが形成され、この観察窓１６Ｌは左側観察光学系１２Ｌの対物レンズ系１３Ｌと整列させられる。
【００１６】
なお、以下の記載では、説明の便宜上、前方側及び後方側とはそれぞれ撮影機能付双眼鏡の観察光学系（１２Ｒ、１２Ｌ）に対して対物側及び接眼側として定義され、また右方側及び左方側とは撮影機能付双眼鏡の接眼側に向かった際の右方側及び左方側として定義される。
【００１７】
可動ケーシング部分１０Ｂはケーシング本体部分１０Ａから左方側に引き出し得るように該ケーシング本体部分１０Ａに対して摺動自在に係合させられる。即ち、可動ケーシング部分１０Ｂは図１及び図２に示す収納位置と図３及び図４に示す最大引出し位置との間で左右方向に移動自在とされる。可動ケーシング部分１０Ｂとケーシング本体部分１０Ａとの間の摺動係合面には或る程度の摩擦力が働くようになっており、このためケーシング本体部分１０Ａに対して可動ケーシング部分１０Ｂを移動させる際には双方の部分１０Ａ及び１０Ｂ間に所定以上の引出し力或いは押込み力を及ぼすことが必要となる。要するに、可動ケーシング部分１０Ｂはその収納位置（図１及び図２）と最大引出し位置（図３及び図４）との間の任意の位置で摩擦力で留めておくことが可能である。
【００１８】
図１及び図２と図３及び図４との比較から明らかなように、可動ケーシング部分１０Ｂがケーシング本体部分１０Ａから引き出されたとき、左側観察光学系１２Ｌは可動ケーシング部分１０Ｂと共に移動するが、しかし右側観察光学系１２Ｒはケーシング本体部分１０Ａ側に留められる。即ち、可動ケーシング部分１０Ｂをケーシング本体部分１０Ａに対して任意の引出し位置に位置決めすることにより、右側観察光学系１２Ｒの接眼レンズ系１５Ｒと左側観察光学系１２Ｌの接眼レンズ系１５Ｌとの光軸間距離即ち眼幅を調節することが可能である。勿論、可動ケーシング部分１０Ｂがケーシング本体部分１０Ａに対して収納位置に置かれたとき、右側及び左側観察光学系１２Ｒ及び１２Ｌの光軸間距離は最小値となり（図１及び図２）、可動ケーシング部分１０Ｂがケーシング本体部分１０Ａに対して最大引出し位置に置かれたとき、右側及び左側観察光学系１２Ｒ及び１２Ｌの光軸間距離は最大値となる（図３及び図４）。
【００１９】
本実施形態においては、右側観察光学系１２Ｒの対物レンズ系１３Ｒはレンズ鏡筒１７Ｒ内に収容され、このレンズ鏡筒１７Ｒはケーシング本体部分１０Ａに対して固定位置に設置されるが、その正立プリズム系１４Ｒ及び接眼レンズ系１５Ｒは対物レンズ系１３Ｒに対して前後方向に移動可能であり、これにより右側観察光学系１２Ｒの合焦（フォーカシング）が行われる。同様に、左側観察光学系１２Ｌの対物レンズ系１３Ｌはレンズ鏡筒１７Ｌ内に収容され、このレンズ鏡筒１７Ｌは可動ケーシング部分１０Ｂに対して固定位置に設置されるが、その正立プリズム系１４Ｌ及び接眼レンズ系１５Ｌは対物レンズ系１３Ｌに対して前後方向に移動可能であり、これにより左側観察光学系１２Ｌの合焦（フォーカシング）が行われる。
【００２０】
レンズ鏡筒１７Ｒは対物レンズ系１３Ｒを収容する円筒部１８Ｒと、この円筒部１８Ｒの下側に一体的に成形された取付台１９Ｒとから構成される。取付台１９Ｒは円筒部１８Ｒからケーシング１０の中央側に向かって延びる内側取付部１９Ｒ₁と、円筒部１８Ｒからケーシング１０の外方側に向かって延びる外側取付部１９Ｒ₂とから成なり、内側取付部１９Ｒ₁は比較的肉厚となった側方ブロック部として形成されるのに対して、外側取付部１９Ｒ₂は平坦な形態とされる。
【００２１】
同様に、レンズ鏡筒１７Ｌは対物レンズ系１３Ｌを収容する円筒部１８Ｌと、この円筒部１８Ｌの下側に一体的に成形された取付台１９Ｌとから構成される。また、取付台１７Ｌも円筒部１８Ｌからケーシング１０の中央側に向かって延びる内側取付部１９Ｌ₁と、円筒部１８Ｌからケーシング１０の外方側に向かって延びる外側取付部１９Ｌ₂とから成り、内側取付部１９Ｌ₁は比較的肉厚となった側方ブロック部として形成されるのに対して、外側取付部１９Ｌ₂は平坦な形態とされる。
【００２２】
上述した眼幅調節及び合焦動作を行わせるために、ケーシング１０の底部側には図５に示すような光学系搭載板２０が設けられる。なお、図１及び図３では、図示の複雑化を避けるために光学系搭載板２０は省かれている。
【００２３】
光学系搭載板２０は、ケーシング本体部分１０Ａに対して適宜固定された矩形状の固定板部材２０Ａと、この固定板部材２０Ａ上に摺動自在に配置されかつ可動ケーシング部分１０Ｂに対して適宜固定されたスライド板部材２０Ｂとから成る。本実施形態では、固定板部材２０Ａ及びスライド板部材２０Ｂは適当な金属材料、好ましくは軽量金属材料例えばアルミニウム或いはアルミニウム合金から形成される。
【００２４】
スライド板部材２０Ｂは固定板部材２０Ａの前後方向の幅にほぼ等しい幅を持つ矩形状部２２と、この矩形状部２２から右方側に一体的に延在した延在部２４とから成る。対物レンズ系１３Ｒのレンズ鏡筒１７Ｒはその取付台１９Ｒでもって固定板部材２０Ａ上の所定位置に固定設置され、対物レンズ系１３Ｌのレンズ鏡筒１７Ｌはその取付台１９Ｌでもってスライド板部材２０Ｂの矩形状部２２上の所定位置に固定設置させられる。なお、図５では、レンズ鏡筒１７Ｒの取付台１９Ｒの固定箇所が固定板部材２０Ａ上の二点鎖線２５Ｒで囲まれた領域として示され、一方レンズ鏡筒１７Ｌの取付台１９Ｌの固定箇所がスライド板部材１０Ｂ上の二点鎖線２５Ｌで囲まれた領域として示される。
【００２５】
スライド板部材２０Ｂの矩形状部２２には一対の案内スロット２６が形成され、またその延在部２４には案内スロット２７が形成される。一方、固定板２２には、一対の案内スロット２６に摺動自在に受け入れるようになった一対の案内ピン２６′と、案内スロット２７に摺動自在に受け入れるようになった案内ピン２７′とが植設される。各案内スロット（２６、２７）は左右方向に同じ長さだけ延び、その長さはケーシング本体部分１０Ａに対する可動ケーシング部分１０Ｂの移動距離、即ち可動ケーシング部分１０Ｂの収納位置（図１及び図２）と可動ケーシング部分１０Ｂの最大引出し位置（図３及び図４）との間の距離に対応する。
【００２６】
図２及び図４から明らかなように、光学系搭載板２０はケーシング１０内にその底部から適当な間隔を空けて設置され、このとき固定板部材２０Ａはケーシング本体部分１０Ａ側に適宜固定され、またスライド板部材２０Ｂは可動ケーシング部分１０Ｂ側に適宜固定される。なお、図示の実施形態では、可動ケーシング部分１０Ｂに対するスライド板部材２０Ｂの固定のために、その矩形状部２２の左辺縁の一部に沿って取付片２８が設けられ、この取付片２８が可動ケーシング部分１０Ｂの仕切り壁２９に適宜固着される。
【００２７】
図６及び図７を参照すると、右側観察光学系１２Ｒの正立プリズム系１４Ｒを搭載するための右側マウント板３０Ｒと、左側観察光学系１２Ｌの正立プリズム系１４Ｌを搭載するための左側マウント板３０Ｌが示される。右側マウント板３０Ｒ及び左側マウント板３０Ｌのそれぞれの後方側縁辺に沿って直立板３２Ｒ及び３２Ｌが設けられる。図１及び図３から明らかなように、右側直立板３２Ｒは右側接眼レンズ系１５Ｒの取付座として用いられ、左側直立板３２Ｌは左側接眼レンズ系１５Ｌの取付座として用いられる。
【００２８】
図６及び図７に示すように、右側マウント板３０Ｒの底面にはその右側縁辺のほぼ中央に沿って案内シュー３４Ｒが固着され、この案内シュー３４Ｒには固定板部材２０Ａの右側端縁を摺動自在に受け入れる溝３６Ｒが形成される（図７）。同様に、左側マウント板３０Ｌの底面にはその左側縁辺のほぼ中央に沿って案内シュー３４Ｌが固着され、この案内シュー３４Ｌにはスライド板部材２０Ｂの左側端縁を摺動自在に受け入れる溝３６Ｌが形成される（図７）。
【００２９】
なお、図７は図６のVII-VII線に沿う矢視立面図とされるので、図７には光学系搭載板２０については図示されるべきではないが、しかし説明の便宜上、図７では光学系搭載板２０が図５のVII-VII線に沿う断面図として図示され、また案内シュー３４Ｒ及び３４Ｌも同様な断面図として図示される。
【００３０】
図６及び図７に示すように、右側マウント板３０Ｒの左側縁辺に沿って側壁３８Ｒが設けられ、この側壁３８Ｒの底部側は肥大部４０Ｒとして形成され、この肥大部４０Ｒには案内ロッド４２Ｒを摺動自在に挿通させるボアが形成される。案内ロッド４２Ｒの前方端部はレンズ鏡筒１７Ｒの取付台１９Ｒの内側取付部即ち側方ブロック部１９Ｒ₁に形成された孔４３Ｒに挿通させられて適宜固定保持され、一方案内ロッド４２Ｒの後方端部は固定板部材２０Ａの後方縁辺側に一体的に形成された直立支持片４４Ｒに形成された孔４５Ｒに挿通させられて適宜固定保持される。なお、図５では、直立支持片４４Ｒはその孔４５Ｒが見えるように横断面で図示され、また図１及び図３では、直立支持片４４Ｒはその孔４５Ｒに案内ロッド４２Ｒの後方端部を挿通させた状態で図示されている。
【００３１】
同様に、左側マウント板３０Ｌの右側縁辺に沿って側壁３８Ｌが設けられ、この側壁３８Ｌの底部側は肥大部４０Ｌとして形成され、この肥大部４０Ｌには案内ロッド４２Ｌを摺動自在に挿通させるボアが形成される。案内ロッド４２Ｌの前方端部はレンズ鏡筒１７Ｌの取付台１９Ｌの内側取付部即ち側方ブロック部１９Ｌ₁に形成された孔４３Ｌに挿通させられて適宜固定保持され、一方案内ロッド４２Ｌの後方端部はスライド板部材２０Ｂの矩形状部２２の後方縁辺側に一体的に形成された直立支持片４４Ｌに形成された孔４５Ｌに挿通させられて適宜固定保持される。なお、直立支持片４４Ｒの場合と同様に、図５では、直立支持片４４Ｌはその孔４５Ｌが見えるように横断面で図示され、また図１及び図３では、直立支持片４４Ｌはその孔４５Ｌに案内ロッド４２Ｌの後方端部を挿通させた状態で図示されている。
【００３２】
右側観察光学系１２Ｒの対物レンズ系１３Ｒは右側マウント板３０Ｒの前方側に配置されているので、右側マウント板３０Ｒを案内ロッド４２Ｒに沿って前後に移動させることにより、対物レンズ系１３Ｒと正立プリズム系１４Ｒとの距離が調節させられ、このため右側観察光学系１２Ｒの合焦動作が行われることになる。同様に、左側観察光学系１２Ｌの対物レンズ系１３Ｌは左側マウント板３０Ｌの前方側に配置されているので、左側マウント板３０Ｌを案内ロッド４２Ｌに沿って前後に移動させることにより、対物レンズ系１３Ｌと正立プリズム系１４Ｌとの距離が調節させられ、このため左側観察光学系１２Ｌの合焦動作が行われることになる。
【００３３】
右側マウント板３０Ｒ及び左側マウント板３０Ｌをそれぞれの案内ロッド４２Ｒ及び４２Ｌに沿って同期して移動させると共に右側マウント板３０Ｒに対する左側マウント板３０Ｌの左右方向の移動を許容させるために、図６に最もよく示すように、右側マウント板３０Ｒ及び左側マウント板３０Ｌは伸縮自在の連結手段４６によって互いに連結させられる。
【００３４】
詳述すると、本実施形態では、連結手段４６は、右側マウント板３０Ｒの側壁４０Ｒの肥大部４２Ｒの前方端部から左方側に延びた横断面矩形状のロッド部材４６Ａと、このロッド部材４６Ａを摺動自在に受け入れる二股部材４６Ｂとから成る。ロッド部材４６Ａ及び二股部材４６Ｂの長さについては、可動ケーシング部分１０Ｂが収納位置（図１及び図２）から最大引出し位置（図３及び図４）まで引き出された際にもロッド部材４６Ａと二股部材４６Ｂとの摺動係合が維持される。かくして、可動ケーシング部分１０Ｂがケーシング本体部分１０Ａに対してどのような引出し位置にあっても、右側マウント板３０Ｒ及び左側マウント板３０Ｌはそれぞれの案内ロッド４２Ｒ及び４２Ｌに沿って同期して移動することができる。なお、ロッド部材４６Ａには横断面矩形状の孔４７が形成されるが、この孔４７の機能については後で説明する。
【００３５】
図８を参照すると、図１のVIII-VIII線に沿って切断された縦断面図が示される。図２、図４及び図８から明らかなように、ケーシング１０内には内部フレーム構造４８が設けられ、この内部フレーム４８構造はケーシング本体部分１０Ａと固定板部材２０Ａとに対して適宜固定される。内部フレーム構造４８は中央本体部分４８Ｃと、この中央本体部分４８Ｃから右方に一体的に張り出した右側翼状部分４８Ｒと、この右側翼状部分４８Ｒの右縁辺に沿って一体的に吊下した吊下壁部分４８Ｓと、中央本体部分４８Ｃから左方に一体的に張り出した左側翼状部分４８Ｌとから成る。
【００３６】
図８に示すように、中央本体部分４８Ｃの前方端部にはボア５０が形成され、このボア５０はケーシング本体部分１０Ａの前方壁部に形成された円形窓５１整列させられる。また、中央本体部分４８Ｃには該ボア５０の後方側に略Ｕ字形横断面形状の窪み部５２が形成され、この窪み部５２の底部には矩形状開口部５４が形成される。ケーシング本体部分１０Ａの頂部壁には窪み部５２を露出するようになった開口部が形成され、この開口部は取外し自在の開閉板５５によって閉鎖される。
【００３７】
開閉板５５が取り外されている状態で窪み部５２内には筒状組立体５６は組み付けられる。筒状組立体５６は転輪軸筒５７と、この転輪軸筒５７内に同心状に配置されたレンズ鏡筒５８とから成る。転輪軸筒５７は窪み部５２内で回転自在に保持され、一方レンズ鏡筒５８は後述するように非回転状態に維持されるが、しかしその中心軸線に沿って移動自在とされる。筒状組立体５６の組付後、開閉板５５は例えば窪み部５２を塞ぐようにねじ止めされる。転輪軸筒５７にはその周囲拡張部として転輪部６０が形成され、この転輪部６０は開閉板５５に形成された開口部６２を通してケーシング本体部分１０の頂部壁で外部に露出させられる。
【００３８】
転輪軸筒５７の周囲にはヘリコイドねじ６４が切られ、このヘリコイドねじ６４には環状体６６が螺着される。即ち、環状体６６の内側壁面には転輪軸筒５７のヘリコイドねじ６４に係合するようになった複数の突起要素が等間隔に適宜配置され、環状体６６はそれら突起要素でもって転輪軸筒５７のヘリコイドねじ６４に螺着される。環状体６６の外周面の一部には平坦面が形成され、この平坦面は開閉板５５の内側壁面に摺動自在に係合させられる。即ち、転輪軸筒５７が回転させられたとき、環状体６６はその平坦面と開閉板５５の内側壁面との係合のために転輪軸筒５７と連れ回ることなく非回転自体に維持される。かくして、転輪軸筒５７が回転させられると、環状体６６はその内側壁面の突起要素とヘリコイドねじねじ６４との係合のために転輪軸筒５７の長手方向中心軸線に沿って移動させられ、その移動方向は転輪軸筒５７の回転方向によって決まる。
【００３９】
環状体６６には舌状片６７が一体成形され、この舌状片６７は該環状体６６の平坦面に対して直径方向に位置される。図８に最もよく図示するように、内部フレーム構造４８の中央本体部分４８Ｃの矩形状開口部５４から突出させられて連結手段４７のロッド部材４６Ａの孔４７に挿入させられる。従って、撮影機能付双眼鏡の観察者が例えば人指し指によって転輪部６０の露出部に触れて転輪軸筒５７が回転させられると、環状体６６は上述したように転輪軸筒５７の転輪軸筒５７の長手方向中心軸線に沿って移動させられ、かくしてマウント板３０Ｒ及び３０Ｌが一対の観察光学系１２Ｒ及び１２Ｌの光軸に沿って移動させられることになる。要するに、転輪部６０の回転運動が各観察光学系（１２Ｒ、１２Ｌ）の正立プリズム系（１４Ｒ、１４Ｌ）と接眼レンズ系（１５Ｒ、１５Ｌ）との直線運動に変換させられ、これにより該観察光学系（１２Ｒ、１２Ｌ）の合焦が行われることとなる。
【００４０】
本実施形態では、各観察光学系１２Ｒ及び１２Ｌについては、例えば、正立プリズム系（１４Ｒ、１４Ｌ）と接眼レンズ系（１５Ｒ、１５Ｌ）とがその対物レンズ系（１３Ｒ、１３Ｌ）に最も接近したときに40メール先から無限遠までの観察対象物の合焦が得られるようなレンズ設計とされ、２メートル先から40メートル先までの観察対象物を観察するとき、転輪部６０の回転により正立プリズム系と接眼レンズ系とを対物レンズ系から引き離して観察対象物の合焦が行われる。勿論、正立プリズム系がそれぞれ対物レンズ系から最大距離まで引き離されたとき、２メートル先の観察対象物について合焦が得られることになる。
【００４１】
転輪軸筒５７内に同心状に配置されたレンズ鏡筒５８内には撮影光学系６８が保持され、この撮影光学系６８は第１のレンズ群６８Ａと第２のレンズ群６８Ｂとから構成される。一方、ケーシング本体部分１０Ａの後方側壁部の内側壁面には回路基板７０が取り付けられ、この回路基板７０上には固体撮像素子例えばＣＣＤ(charge-coupled device)撮像素子７２が搭載され、このＣＣＤ撮像素子７２はその受光面が撮影光学系６８と整列するように配置される。内部フレーム構造４８の中央本体部分４８Ｃの後方側端部には撮影光学系６８の光軸に沿って整列させられた開口部が形成され、この開口部には光学的ローパスフィルタ７４が装着される。要するに、本実施形態では、撮影機能付双眼鏡には所謂デジタルカメラとしての撮影機能が与えられ、被写体は撮影光学系６８によって光学的ローパスフィルタ７４を通してＣＣＤ撮像素子７２の受光面に結像させられる。
【００４２】
図１ないし図４では、撮影光学系６８の光軸は参照符号ＯＳで示され、また右側及び左側観察光学系１２Ｒ及び１２Ｌのそれぞれの光軸が参照符号ＯＲ及びＯＬで示される。勿論、右側及び左側観察光学系１２Ｒ及び１２Ｌの光軸ＯＲ及びＯＬは互いに平行であり、しかも撮影光学系６８の光軸ＯＳとも平行である。図２及び図４に示すように、右側及び左側観察光学系１２Ｒ及び１２Ｌの光軸ＯＲ及びＯＬはいずれも撮影光学系６８の光軸ＯＳに平行な平面Ｐ内にあり、右側及び左側観察光学系１２Ｒ及び１２Ｌは該平面Ｐに対して平行に移動することによりその光軸間距離即ち眼幅の調節がなされる。
【００４３】
ところで、撮影光学系６８が適当な距離の近景被写体から無限遠の遠景被写体までの合焦が得られるようなレンズ設計とされ、しかもその合焦可能範囲内だけで撮影を行うことが前提とされている場合には、レンズ鏡筒５８に合焦機構を組み込むことは必要とされない。しかしながら、本発明による撮影機能付双眼鏡を通常のデジタルカメラの場合と同様に、例えば２メール先の近景被写体についても撮影することが望まれる場合には、レンズ鏡筒５８にも合焦機構を組み込むことが必要となる。
【００４４】
そこで、本実施形態では、転輪軸筒５７の内周壁面には雌ねじが形成され、一方レンズ鏡筒５８の外周壁面には雄ねじが形成され、これによりレンズ鏡筒５８は転輪軸筒５７内で螺着される。レンズ鏡筒５８の前方端部はボア５０内に挿入させられ、該前方端部の底部側には図８に示すようにキー溝７６が形成され、キー溝７６はレンズ鏡筒５８の前方端縁からその長手軸線方向に沿って所定長さだけ延びる。一方、内部フレーム構造４８の前方側端部の底部には孔が形成され、該孔にはキー溝７６に係合するようになったピン要素７８が植設される。要するに、キー溝７６とピン要素７８との係合により、レンズ鏡筒５８の回転が阻止される。
【００４５】
かくして、転輪軸筒５７がその転輪部６０の操作により回転させられると、レンズ鏡筒５８はその光軸に沿って移動させられる。即ち、転輪軸筒５７の内周壁面に形成された雌ねじとレンズ鏡筒５８の外周壁面に形成された雄ねじとは該転輪軸筒５７の回転運動をレンズ鏡筒５８の直線運動に変換するための運動変換機能を形成し、この運動変換機構はレンズ鏡筒５８の合焦機構として機能させられる。
【００４６】
転輪軸筒５７の外周壁面に形成されるヘリコイドねじ６４とその内周壁面に形成される雌ねじとは互いに逆向きとされ、このため転輪軸筒５７が光学プリズム系（１４Ｒ、１４Ｌ）と接眼レンズ系（１５Ｒ、１５Ｌ）とをそれぞれ対物レンズ系（１３Ｒ、１３Ｌ）から引き離すように回転させられたとき、レンズ鏡筒５８はＣＣＤ撮像素子７２から遠のくように移動させられ、かくして上述の合焦可能範囲から外れた前景被写体がＣＣＤ撮像素子７２の受光面に合焦された状態で結像される。勿論、転輪軸筒５７の外周壁面のヘリコイドねじ６４のピッチ及びその内周壁面の雌ねじのピッチのそれぞれについては、一対の観察光学系１２Ｒ及び１２Ｌの光学特性及び撮影光学系６８の光学特性に応じて異なったものとされる。
【００４７】
図１ないし図４に示すように、ケーシング本体部分１０Ａの右側端部内には電源回路基板８０が設けられ、この電源回路基板８０はケーシング本体部分１０Ａに対して適宜保持される。図示はされないが、電源回路基板８０には変圧トランス等が搭載されるためにその全体重量は比較的重いものとなる。図２、図４及び図８に示すように、ケーシング本体部分１０Ａの底部壁と光学系搭載板２０との間には主制御回路基板８２が設けられ、この主制御回路基板８２はケーシング本体部分１０Ａの底部壁によって適宜支持される。主制御回路基板８２にはマイクロコンピュータやメモリ等の電子部品が搭載され、ＣＣＤ搭載用回路基板７０及び電源回路基板８０は平坦なフレキシブル配線コード（図示されない）を介して主制御回路基板８２に適宜接続される。
【００４８】
本実施形態では、図２、図４及び図８に示すように、ケーシング本体部分１０Ａの頂部壁の外側壁面にはＬＣＤ(liquid crystal display)表示器８４が配置され、このＬＣＤ表示８４は平坦な矩形状を呈する。ＬＣＤ表示器８４はその一方の対向側辺が撮影光学系６８の光軸に対して直角となるように配置され、しかもその前方側縁辺に沿う回動軸８６のまわりで回動自在とされる。ＬＣＤ表示器８４は通常は図８に実線で示す収納位置に置かれ、このときＬＣＤ表示器８４の液晶表示画面はケーシング本体部分１０Ａの頂部壁の上側壁面に対して直接対向しかつ平行となるような姿勢とされるので、その液晶表示画面は見ることはできない。ＣＣＤ撮像素子７２によって撮影作動が行われるとき、ＬＣＤ表示器８４はその収納位置から図８で破線で部分的に示すような表示位置まで手動操作により回動させられ、このときＬＣＤ表示器８４の液晶表示画面が接眼レンズ系１５Ｒ及び１５Ｌの側から見ることができるようになっている。
【００４９】
先に述べたように、可動ケーシング部分１０Ｂの左側端部内は仕切り壁２９によって仕切られ、その内部はバッテリ充填室８８として使用される。図２及び図４に示すように、バッテリ充填室８８の底部側には開閉蓋９０が設けられ、この開閉蓋９０を開けることにより、バッテリ充填室８８へのバッテリ９２の充填或いはそこからのバッテリ９２の取出しが行われる。なお、開閉蓋９０は可動ケーシング部分１０Ｂの一部を成し、適当な係止手段によって図２及び図４に示すような閉鎖位置に保持される。
【００５０】
上述したように、電源回路基板８０は比較的重量のあるものであり、これに対してバッテリ９２自体も比較的重量のあるものである。本実施形態では、このように比較的重量のある２つのものがケーシング１０の両端側にそれぞれ配置されるので、撮影機能付双眼鏡の全体の重量バランスが良好なものとなる。
【００５１】
図１及び図３に図示するように、バッテリ充填室８８には２つの電極板９４及び９６が前後方向に設けられ、２つのバッテリ９２は２つの電極板９４及び９６間で交互に充填されて直列に配置される。電極板９４はフレーム接地され、一方電極板９６はバッテリ９２から電源回路基板８０への給電のために適当な電源ケーシング（図示されない）を介して電源回路基板８０に接続される。電源回路基板８０はＣＣＤ搭載用回路基板７０上のＣＣＤ撮像素子７２、主制御回路基板８２上のマイクロコンピュータやメモリ等の電子部品及びＬＣＤ表示器８４のそれぞれに対して所定の電圧で給電を行う。
【００５２】
図１ないし図４に示すように、電源回路基板８２には適当な外部接続コネクタとして例えばビデオ出力端子コネクタ出力１０２を設けることが可能であり、ビデオ出力端子コネクタ１０２に外部コネクタを接続させるためにケーシング本体部分１０Ａの前方壁部には孔１０４が形成される。また、図２及び図３に示すように、ケーシング本体部分１０Ａの底部には主制御回路基板８４の下側にＣＦカードホルダ１０６を設けてもよく、このＣＦカードホルダ１０６にはＣＦカードがメモリカードとして抜差し自在に挿入し得るようになっている。
【００５３】
本実施形態では、ケーシング１０のケーシング本体部分１０Ａ及び可動ケーシング部分１０Ｂは共に補強材として例えばカーボン繊維を含む強化プラスチック材料から成形される。ケーシング本体部分１０Ａは２つの部品、即ち頂部側部品１０Ａ₁と底部側部品１０Ａ₂とを互いに継ぎ合わせることによって構成され、図2、図4及び図8では、頂部側部品１０Ａ₁と底部側部品１０Ａ₂との継合わせ目が参照符号１０８によって示される。要するに、頂部側部品１０Ａ₁及び底部側部品１０Ａ₂はそれぞれ強化プラスチック材料から一体成形品として形成された後に適当な接着剤で継ぎ合わせられ、これによりケーシング本体部品１０Ａが得られる。
【００５４】
図９を参照すると、ケーシング本体部分１０Ａの底部側部品１０Ａ₂が平面図として示され、図１０には図９のX-X線に沿う横断面図が示される。
【００５５】
底部側部品１０Ａ₂には矩形状窪み部１１０が設けられ、この矩形状窪み部１１０内にはその中央からやや右寄りにしかもその前方縁辺に接近してねじ孔形成部１１２が一体的に成形される。ねじ孔形成部１１２は横断面円形の肉厚部として形成され、その肉厚部即ちねじ孔形成部１１２には図１０に示すように底部側部品１０Ａ₂の外側底壁面からねじ孔１１４が形成される。ねじ孔形成部１１２はそのねじ孔１１４でもって三脚の雲台のねじに螺着されるようになっている。ねじ孔形成部１１２の頂部には柱状要素１１６が一体的に成形され、その柱状要素１１６の先端からは突起部１１８が突出させられる。また、矩形状窪み部１１０内にはねじ孔形成部１１２から後方側に所定距離だけ隔てられた箇所に柱状要素１２０が一体的に成形され、この柱状要素１２０の先端からは突起部１２２が突出させられる。
【００５６】
本実施形態では、ねじ孔形成部１１２の中心軸線は撮影光学系６８の光軸と直交し、柱状要素１１６及び１２０は撮影光学系６８の光軸に沿ってその直下に配置される。また、図１０から明らかなように、突起部１１８及び１２２は矩形状窪み部１１０の底面から同じ高さレベルに位置させられる。
【００５７】
上述したように、ねじ孔形成部１１２及び柱状要素１２０は矩形状窪み部１１０と一体的に成形されるが、矩形状窪み部１１０に対するねじ孔形成部１１２と柱状要素１２０との接続箇所の補強のために該矩形状窪み部１１０の底部には複数の補強リブ１２４₁ないし補強リブ１２４₈が一体的に成形される。図９から明らかなように、補強リブ１２４₁はねじ孔形成部１１２及び柱状要素１２０の双方中心を通過するように前後方向に延在し、補強リブ１２４₂はねじ孔形成部１１２の右側を通過するように補強リブ１２４₁の右側に沿って平行に延在する。また、補強リブ１２４₃は補強リブ１２４₂から左側に突出しかつ補強リブ１２４₁と直交するように延在し、補強リブ１２４₄ないし１２４₈はねじ孔形成部１１２から放射状に延在する。
【００５８】
図８に最もよく図示するように、撮影機能付双眼鏡が組み立てられたとき、ねじ孔形成部１１２の柱状要素１１６は主制御回路基板８２に形成された貫通孔１２６を挿通させられ、その突起部１１８は固定板部材２０Ａに形成された係止孔孔１２８に嵌合させられて係止される。また、柱状要素１２０は主制御回路基板８２に形成された貫通孔１３０を挿通させられ、その突起部１２２は固定板部材２０Ａに形成された係止孔１３２に嵌合させられて係止される。
【００５９】
かくして、撮影機能付双眼鏡を三脚の雲台上に設置するとき、ねじ孔形成部１１２がそのねじ孔１１４でもって該雲台のねじに螺着されて締め付けられることになるが、このとき該ねじ孔形成部１１２に必要以上の大きな回転締付け力が及ぼされたとしても、そのような大きな回転締付け力は固定板部材２０Ａに係止された柱状要素１１６及び１２０によって受け止められるので、ケーシング本体部分１０Ａの底部での過剰な歪み応力の発生が阻止され得る。換言すれば、撮影機能付双眼鏡の全体の軽量化のために、ケーシング本体部分１０Ａの壁厚が比較的薄くされていても、ねじ孔形成部１１２に及ぼされ得る必要以上の大きな回転締付け力によってケーシング本体部分１０Ａが変形されるというような事態は回避され得る。
【００６０】
なお、図２及び図４から明らかなように、矩形状窪み部１１０の右側領域、即ち補強リブ１２４₂から右側の領域はＣＦカードホルダ１０６の収納のために用いられる。
【００６１】
上述の実施形態では、光学装置の一例として、撮影機能付双眼鏡が取り上げられたが、その他の光学装置、例えばデジタルカメラにも本発明を適用することが可能である。また、上述の実施形態では、ケーシング本体部分１０Ａはねじ孔形成部１１２の柱状要素１１６と柱状要素１２０との二箇所で固定板部材２０Ａに対して係止されるが、必要に応じて、その他の箇所にも柱状要素を設けて、固定板部材２０Ａに対するケーシング本体部分１０Ａの固定を三箇所以上で行うこともできる。
【００６２】
【発明の効果】
以上の記載から明らかなように、本発明による光学装置にあっては、三脚の雲台上への設置時、そのケーシング底部のねじ孔形成部に及ぼされ得る必要以上の大きな回転締付け力については、ねじ孔形成部とケーシングの底部の少なくとも一箇所とで該ケーシングを光学搭載板に対して係止することにより受け止められるので、ケーシングでの過剰な歪み応力の発生が阻止され、このためケーシングの壁厚については従来の場合よりも薄くすることが可能であり、その結果として、光学装置の全体の軽量化に寄与し得ることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光学装置の一実施形態を示す水平面断面図であって、その可動ケーシング部分を収納位置で示す図である。
【図２】図１のII-II線に沿う断面図である。
【図３】図１と同様な水平断面図であって、可動ケーシング部分を最大引出し位置で示す図である。
【図４】図２の同様な断面図であって、可動ケーシング部分を最大引出し位置で示す図である。
【図５】図１の光学装置のケーシング内に設けられる光学系搭載板の平面図である。
【図６】図５に示す光学系搭載板上に設置される右側マウント板及び左側マウント板の平面図である。
【図７】図６のVII-VII線に沿う矢視立面図であって、そこに描かれた光学系搭載板を図５のVII-VII線に沿う断面図として示す図である。
【図８】図１のVIII-VIII線に沿う縦断面図である。
【図９】図１の光学装置のケーシング本体部分の構成部品の１つである底部側部品を示す平面図である。
【図１０】図9のX-X線に沿う横断面図である。
【符号の説明】
１０ケーシング
１０Ａケーシング本体部分
１０Ａ₁ 頂部側部品
１０Ａ₂ 底部側部品
１０Ｂ可動ケーシング部分
１２Ｒ右側観察光学系
１２Ｌ左側観察光学系
２０光学系搭載板
２０Ａ固定板部材
２０Ｂスライド板部材
３０Ｒ右側マウント板
３０Ｌ左側マウント板
４６連結手段
４６Ａロッド部材
４６Ｂ二股部材
４８内部フレーム構造
４８Ｃ中央本体部分
５２窪み部
５５開閉板
５６筒状組立体
５７転輪軸筒
５８レンズ鏡筒
６０転輪部
６６環状体
６８撮影光学系
７０ＣＣＤ搭載用回路基板
７２ＣＣＤ撮像素子
７４光学的ローパスフィルタ
８０電源回路基板
８２主制御回路基板
８４ＬＣＤ表示器
１１０矩形状窪み部
１１２ねじ孔形成部
１１４ねじ孔
１１６柱状要素
１１８突起部
１２０柱状要素
１２２突起部
１２４₁〜１２４₈ 補強リブ
１２６貫通孔
１２８係止孔
１３０貫通孔
１３２係止孔

Claims

適当な光学系を搭載する光学系搭載板と、この光学系搭載板を収容するケーシングとを具備し、前記ケーシングの底部には雲台のねじに螺着されるようになったねじ孔形成部が設けられている光学装置において、
前記ねじ孔形成部が前記雲台のねじに螺着して締め付けられる際に該ねじ孔形成部に及ぼされる回転締付け力に対抗するように該ねじ孔形成部と該ケーシングの底部の少なくとも一箇所とが前記光学系搭載板に対して係止されていることを特徴とする光学装置。
請求項１に記載の光学装置において、前記ねじ孔形成部に第１の柱状要素が設けられ、前記ケーシングの底部の内側には前記第１の柱状要素から所定距離離れた箇所に第２の柱状要素が設けられ、前記第１及び第２の柱状要素の先端が前記光学系搭載板に係止させられることを特徴とする光学装置。
請求項２に記載の光学装置において、前記ケーシングが強化プラスチック材料から成形された成形品として構成され、前記ねじ孔形成部と前記第１及び第２の柱状要素とが前記ケーシングと一体成形されることを特徴とする光学装置。
請求項２または３に記載の光学装置において、前記第１及び第２の柱状要素の先端のそれぞれに突起部が突出させられ、これら突起部の各々が前記光学系搭載板に形成された孔に嵌合させられて係止されることを特徴とする光学装置。
請求項２から４までのいずれか１項に記載の光学装置において、前記第１の柱状要素の突起部の中心が前記ねじ孔形成部のねじ孔の中心軸線に一致させられることを特徴とする光学装置。
請求項１から５までのいずれか１項に記載の光学装置において、双眼鏡としての機能を与えるべく前記光学系搭載板には一対の観察光学系が搭載されることを特徴とする光学装置。
請求項６に記載の光学装置において、前記ケーシングがケーシング本体部分と、このケーシング本体部分に対して相対的に伸縮し得るように該ケーシング本体部分に係合させられた可動ケーシング部分とから成り、前記光学系搭載板が前記ケーシング本体部分側に固定された第１の板部材と、前記可動ケーシング部分側に固定された第２の板部材とから成り、前記一対の観察光学系の一方が前記第１の板部材上に搭載され、その他方の観察光学系が前記第２の板部材上に搭載され、前記ケーシング本体部分に対する前記可動ケーシング部分の相対移動により、前記一対の観察光学系の光軸間距離が調節され、前記ねじ形成部が前記ケーシング本体部分側に設けられることを特徴とする光学装置。
請求項７に記載の光学装置において、前記一対の観察光学系の光軸が所定の平面内で移動するような態様で前記可動ケーシング部分が前記ケーシング本体部分に対して相対的に平行移動させられ、これにより該一対の観察光学系の光軸間距離の調節が行われることを特徴とする光学装置。
請求項７または８に記載の光学装置において、前記一対の観察光学系に合焦機能を与えるために、各観察光学系が該当板部材上の固定位置に設置された第１の光学系部分と、この第１の光学系部分に対して該観察光学系の光軸に沿って該当板部材上で移動自在となった第２の光学系部分とから成ることを特徴とする光学装置。
請求項９に記載の光学装置において、前記一対の観察光学系の合焦のために、前記ケーシング本体部分側には、前記第１の光学系部分に対する前記第２の光学系部分の移動を生じさせるための合焦機構と、この合焦機構を手動操作するための転輪部とが設けられることを特徴とする光学装置。
請求項１０に記載の光学装置において、前記転輪部が転輪軸筒の周囲拡張部として一体的に形成され、前記合焦機構が前記転輪部の回転運動を前記第１の光学系部分に対する前記第２の光学系部分の移動に変換する運動変換機構として構成されることを特徴とする光学装置。
請求項１１に記載の光学装置において、前記転輪軸筒内には撮影光学系が設置されることを特徴とする光学装置。
請求項１２に記載の光学装置において、前記転輪軸筒内には前記撮影光学系を収容するレンズ鏡筒が該撮影光学系の合焦のためにその光軸に沿って移動自在に設けられ、前記転輪軸筒と前記レンズ鏡筒との間には該転輪軸筒の回転運動を前記撮影光学系の光軸に沿う前記レンズ鏡筒の移動に変換するための合焦機構が設けられることを特徴とする光学装置。
請求項１２に記載の光学装置において、前記ねじ孔形成部がそのねじ孔の中心軸線を前記撮影光学系の光軸と直交させるように配置されることを特徴とする光学装置。