JP4157480B2 - 双眼鏡 - Google Patents

Description

本発明は、双眼鏡に関する。

一般的な双眼鏡で無限遠を観察した場合、左眼に見える観察視野と右眼に見える観察視野はほぼ完全に重なり、両眼で一つの観察視野に見える。その双眼鏡で数ｍ以下の近距離を観察した場合、左眼と右眼の観察視野の重なる領域が一部しかなくなり、見づらく感じられる。これは一般的な双眼鏡では、主に無限遠〜数十ｍ先の対象を観察することを基本として、左右の対物レンズ光軸を平行に固定しているからであり、その双眼鏡で近距離を観察すると、対象に対する調節値（合焦対象までの距離、ディオプタ[dptr]=[1/メートル]）と「輻輳値」（左右の視線が交差する距離、メートル角[MW]=[1/メートル]）とがあまりにも大きく食い違ってしまうからである。対象を高い倍率で観察する双眼鏡の場合はこの食い違いの影響は顕著で、例えば１０倍の双眼鏡では、この食い違いも肉眼の１０倍になるということであり、この大きな「調節値と輻輳値の食い違い」は眼に負担で、非常に疲れるのである（「輻輳」とは近距離の対象物を見ようとするときに両眼の視軸が集中することであり、その両視軸を挟む角度を「輻輳角」という）。

この問題に鑑み、双眼鏡で近距離を観察するときに両眼の負担を軽減すべく、下記特許文献１ないし３では、近距離を観察する場合に両対物レンズを光軸と直交する方向に移動して互いに接近させることによって、調節値に合わせて輻輳値（輻輳角）を補正する機構を設けた双眼鏡が提案されている。

しかしながら、特許文献１ないし３に記載された双眼鏡における輻輳値補正機構は、いずれも構造が複雑である。

例えば、特許文献２の図８に記載された機構は、対物レンズを上下２本のガイド棒および補助棒に沿って移動させる構成であるが、鏡体内にこれらのガイド棒および補助棒を別部品として設置する必要があり、部品点数が増大し、製造・組立が困難で、製造コストが高い。また、ガイド棒および補助棒は真直な棒であるので、その傾斜角度が一定にならざるを得ず、フォーカシングに伴う輻輳値補正を最適に行うことが困難である。

また、特許文献２の図４に記載された機構は、対物レンズを対物筒内で光軸方向に垂直な方向に移動自在に支持し、この対物筒を鏡筒内で移動自在に支持している。この機構では、レンズ枠、対物筒、鏡筒の少なくとも三重の構造を必要とし、複雑化、大型化を招来する。

また、特許文献１の図８に記載された機構は、プリズムをカムで移動させて輻輳値補正を行うものであるが、フォーカシングのための移動機構と合わせて二つの別々な移動機構を必要とするので、構造が複雑化する。

特許第３０９０００７号公報 特許第３１９６６１３号公報 特許第３１８９３２８号公報

本発明の目的は、簡単な構造で、必要時（近距離観察時）に調節値に合わせて確実に輻輳値補正がなされ、かつその輻輳値補正を高い精度行うことができ、また、使用頻度の高い無限遠合焦状態付近において高い光学的精度が得られる双眼鏡を提供することにある。

このような目的は、下記（１）〜（１１）の本発明により達成される。
（１） 対物光学系、正立光学系および接眼光学系を有する観察光学系を一対備えた双眼鏡であって、
前記観察光学系の一部を移動させることによりフォーカシングを行うフォーカシング機構と、
前記フォーカシング機構の作動に連動して、前記各対物光学系の全部または一部である対物変位要素をその光軸に平行な直線を中心として回動させて前記両対物変位要素の光軸間距離を変化させることにより、輻輳値を補正する輻輳値補正機構とを備え、
前記対物光学系の光軸方向に見たとき、前記各対物変位要素の中心は、無限遠の観察対象物に対応する合焦状態においては当該対物変位要素の回動中心を通り当該双眼鏡の上下方向に平行な直線より外側にあるとともに最近距離の観察対象物に対応する合焦状態においては前記直線より内側にあり、かつ、無限遠の観察対象物に対応する合焦状態における前記各対物変位要素の中心とその回動中心とを結ぶ線分の前記上下方向に対する傾斜角度をαとし、無限遠の観察対象物に対応する合焦状態から近距離側に向けて徐々に前記フォーカシングを行ったとき、ピント合わせ距離が所定の値となるまでは前記傾斜角度αが一定の値に維持されるよう構成されていることを特徴とする双眼鏡。

これにより、対物回転方式による簡単な構造で輻輳値補正機構を構成することができ、製造コストの増大を回避しつつ、輻輳値補正機構を双眼鏡に搭載することができる。そして、観察対象物までの距離に応じた適正な輻輳値補正を行うことができ、特に、必要時（近距離観察時）に、調節値に合わせた確実な輻輳値補正を行うことができる。

（２） 最近距離の観察対象物に対応する合焦状態における前記線分の前記上下方向に対する傾斜角度をβとしたとき、前記αと前記βとは、α＜βなる関係を満足する上記（１）に記載の双眼鏡。

これにより、対物回転方式による輻輳値補正機構を搭載した双眼鏡において、加工上または組立上の誤差が生じた場合であっても、使用頻度の高い無限遠合焦状態の付近における対物光学系（対物変位要素）の光軸の上下方向へのズレを最小限にすることができ、特に高い光学的精度が得られる。

（３） 最近距離の観察対象物に対応する合焦状態における前記線分の前記上下方向に対する傾斜角度をβとしたとき、前記αと前記βとは、α≒βなる関係を満足する上記（１）に記載の双眼鏡。

これにより、対物回転方式による輻輳値補正機構を搭載した双眼鏡において、輻輳値補正に伴う対物光学系（対物変位要素）の光軸の上下方向への変位を最小限に抑えることができ、よって、輻輳値補正を高い精度で行うことができる。

（４） 対物光学系、正立光学系および接眼光学系を有する観察光学系を一対備えた双眼鏡であって、
前記観察光学系の一部を移動させることによりフォーカシングを行うフォーカシング機構と、
前記フォーカシング機構の作動に連動して、前記各対物光学系の全部または一部である対物変位要素をその光軸に平行な直線を中心として回動させて前記両対物変位要素の光軸間距離を変化させることにより、輻輳値を補正する輻輳値補正機構とを備え、
前記対物光学系の光軸方向に見たとき、無限遠の観察対象物に対応する合焦状態においては、前記各対物変位要素の中心とその回動中心とを結ぶ線分は、当該双眼鏡の上下方向にほぼ平行になり、最近距離の観察対象物に対応する合焦状態においては、前記各対物変位要素の中心は、当該対物変位要素の回動中心を通り前記上下方向に平行な直線より内側にあり、
無限遠の観察対象物に対応する合焦状態から近距離側に向けて徐々に前記フォーカシングを行ったとき、ピント合わせ距離が所定の値となるまでは前記線分の前記上下方向に対する角度が変わらないよう構成されていることを特徴とする双眼鏡。

これにより、対物回転方式による輻輳値補正機構を搭載した双眼鏡において、加工上または組立上の誤差が生じた場合であっても、使用頻度の高い無限遠合焦状態の付近における対物光学系（対物変位要素）の光軸の上下方向へのズレを最小限にすることができ、特に高い光学的精度が得られる。

（５） 前記所定の値は、視度＋１０ディオプタの遠視の人が裸眼で見ることを考慮して決定された値である上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の双眼鏡。

これにより、大多数の人（遠視、近視および正常眼を含む）が裸眼のまま双眼鏡を使用しても差し支えなく、適正な輻輳値補正が可能となる。

（６） 前記所定の値は、３〜５ｍである上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の双眼鏡。

これにより、大多数の人（遠視、近視および正常眼を含む）が裸眼のまま双眼鏡を使用しても差し支えなく、適正な輻輳値補正が可能となる。

（７） 前記観察光学系は、前記接眼光学系の、前記正立光学系に対する入射側光軸と射出側光軸とで所定の段差を有し、
前記両対物変位要素を収納する、一体となった本体と、
左側の前記入射側光軸を中心として前記本体に対し回動可能に設置され、左側の前記接眼光学系および前記正立光学系を収納する左鏡体と、
右側の前記入射側光軸を中心として前記本体に対し回動可能に設置され、右側の前記接眼光学系および前記正立光学系を収納する右鏡体とをさらに備え、
前記本体に対し前記左鏡体および前記右鏡体を回動させることにより前記両接眼光学系の前記射出側光軸間距離を調整可能である上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の双眼鏡。

これにより、輻輳値補正に必要な対物変位要素の変位量が小さくて済むので、輻輳値補正機構の搭載に伴う双眼鏡の肥大化を防止することができる。

（８） 前記フォーカシング機構は、前記対物変位要素を移動させることによりフォーカシングを行うものであり、
前記各対物変位要素に対して設けられ、当該対物変位要素が前記フォーカシング機構の作動によって移動するときにこれを案内するとともに当該対物変位要素の回動中心となる、その光軸に平行に配置されたガイド軸と、
前記各対物変位要素に対して設けられ、その光軸に対し傾斜した方向に沿って延びる傾斜部を少なくともその一部に有するガイドレールと、
前記各対物変位要素を保持するレンズ枠に設けられ、前記ガイドレールに係合する係合部とをさらに備え、
前記係合部が前記ガイドレールの傾斜部に係合した状態では、前記フォーカシング機構の作動によって前記各対物変位要素が移動するのに伴って前記各対物変位要素が前記各ガイド軸を中心として回動することにより前記両対物変位要素の光軸間距離が変化する上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の双眼鏡。

これにより、部品点数が少なく組立も容易な、極めて簡単な構造で輻輳値補正機構を構成することができ、双眼鏡の小型化および製造コストの低減が図れる。

（９） 前記対物光学系の光軸方向に見たとき、前記対物変位要素の中心から前記ガイド軸の中心までの距離は、前記対物変位要素の中心から前記係合部までの距離より長い上記（８）に記載の双眼鏡。

これにより、輻輳値補正に伴い対物変位要素が回動する際の光軸の上下方向への変位をより少なくすることができ、輻輳値補正をより高い精度で行うことができる。

（１０） 前記フォーカシング機構は、操作部としての転輪を有し、
前記対物光学系の光軸方向に見たとき、前記転輪の中心から前記ガイド軸の中心までの距離は、前記転輪の中心から前記係合部までの距離より短い上記（８）または（９）に記載の双眼鏡。

これにより、転輪を回転させたとき、各部材が捻じれたり摩擦を生じたりすることなく、対物変位要素をガイド軸に沿ってスムーズかつ高精度に進退させることができる。よって、フォーカシング精度および輻輳値補正精度をより向上することができる。

（１１） 前記フォーカシング機構は、操作部としての転輪を有し、
前記対物光学系の光軸方向に見たとき、前記各ガイド軸は、当該双眼鏡の上下方向に関し、前記転輪とほぼ同じ高さに位置する上記（８）ないし（１０）のいずれかに記載の双眼鏡。

これにより、対物変位要素をガイド軸に沿ってさらにスムーズかつ高精度に進退させることができ、特に優れたフォーカシング精度および輻輳値補正精度が得られる。

本発明の双眼鏡によれば、対物回転方式による簡単な構造で輻輳値補正機構を構成することができ、製造コストの増大を回避しつつ、輻輳値補正機構を双眼鏡に搭載することができる。

そして、観察対象物までの距離に応じた適正な輻輳値補正を行うことができ、特に、必要時（近距離観察時）に、調節値に合わせた確実な輻輳値補正を行うことができる。

また、加工上または組立上の誤差が生じた場合であっても、使用頻度の高い無限遠合焦状態の付近における対物光学系（対物変位要素）の光軸の上下方向へのズレを小さくすることができ、高い光学的精度が得られる。

また、輻輳値補正に伴う対物光学系（対物変位要素）の光軸の上下方向への変位を最小限に抑えることができ、輻輳値補正を高い精度で行うことができる。

また、輻輳値補正をかけ始める距離（輻輳値補正開始距離）を所望に設定することにより、大多数の人（遠視、近視および正常眼を含む）が裸眼のまま双眼鏡を使用しても差し支えなく、適正な輻輳値補正が可能となる。

以下、本発明の双眼鏡を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。

［第１実施形態］
図１、図２および図３は、それぞれ、本発明の双眼鏡の第１実施形態における無限遠の観察対象物に対して合焦したときの状態（以下、「無限遠合焦状態」と言う）を示す断面平面図、断面側面図および断面正面図、図４、図５および図６は、それぞれ、本発明の双眼鏡の第１実施形態における最近距離の観察対象物に対して合焦したときの状態（以下、「最近距離合焦状態」と言う）を示す断面平面図、断面側面図および断面正面図、図７は、輻輳値補正に必要な対物光学系の変位量を説明するための模式図である。なお、本明細書では、図１中の上側および図２中の左側を「前」、図１中の下側および図２中の右側を「後」とし、また、図２および図３中の上側を「上」、下側を「下」として説明する。

図１に示すように、双眼鏡１は、左眼用の観察光学系２Ｌと、右眼用の観察光学系２Ｒと、これらの光学系を収納するケーシングとなる本体３、左鏡体４Ｌおよび右鏡体４Ｒと、観察対象物の距離に合わせてフォーカシング（合焦）を行うためのフォーカシング機構５とを有している。

観察光学系２Ｌ、２Ｒは、それぞれ、対物光学系２１Ｌ、２１Ｒと、正立光学系２２Ｌ、２２Ｒと、接眼光学系２３Ｌ、２３Ｒとを有している。この観察光学系２Ｌ、２Ｒにおける正立光学系２２Ｌ、２２Ｒはポロプリズムで構成されている。これにより、接眼光学系２３Ｌ、２３Ｒの、正立光学系２２Ｌ、２２Ｒに対する入射側光軸Ｏ_２１Ｌ、Ｏ_２１Ｒと射出側光軸Ｏ_２２Ｌ、Ｏ_２２Ｒとの間には所定の段差（間隔）が形成されている。なお、無限遠合焦状態のときには、対物光学系２１Ｌ、２１Ｒの光軸Ｏ_１Ｌ、Ｏ_１Ｒは、入射側光軸Ｏ_２１Ｌ、Ｏ_２１Ｒに一致する。

両対物光学系２１Ｌ、２１Ｒは、共に、一体となった（一つの）本体３に設置されている。これに対し、左側の接眼光学系２３Ｌおよび正立光学系２２Ｌと、右側の接眼光学系２３Ｒおよび正立光学系２２Ｒとは、左鏡体４Ｌと右鏡体４Ｒとに分かれて設置されている。本体３、左鏡体４Ｌおよび右鏡体４Ｒは、それぞれ、１部品で構成されていてもよく、複数の部品を組み合わせて構成されていてもよい。

左鏡体４Ｌ、右鏡体４Ｒは、それぞれ、入射側光軸Ｏ_２１Ｌ、Ｏ_２１Ｒを中心として本体３に対し所定角度範囲で回動可能に連結されており、また、その範囲では任意の状態で摩擦によりその状態を保持することができるようになっている。

左鏡体４Ｌ、右鏡体４Ｒを本体３に対し互いに反対回りに回動させることによって、両接眼光学系の２３Ｌ、２３Ｒの光軸Ｏ_２Ｌ、Ｏ_２Ｒ間距離（射出側光軸Ｏ_２２Ｌ、Ｏ_２２Ｒ間距離）、すなわち眼幅を調整することができる。なお、双眼鏡１には、左鏡体４Ｌ、右鏡体４Ｒを互いに反対回りに連動させる図示しない連動機構が設けられているのが好ましい。

図示の構成では、本体３の前方に開口する窓部には、カバーガラス１２が設置されている。これにより、ゴミ、ホコリなどが本体３内に侵入するのを防止することができる。このカバーガラス１２は、なくてもよい。

鏡体４Ｌ、４Ｒの後端部には、それぞれ、目当て部材１３Ｌ、１３Ｒが接眼光学系２３Ｌ、２３Ｒと同心的に設置されている。目当て部材１３Ｌ、１３Ｒは、光軸Ｏ_２Ｌ、Ｏ_２Ｒ方向に変位可能になっており、図１等に示す収納状態から、後方へ引き出した状態（図示せず）へ移動可能になっている。使用者は、眼鏡着用の有無や、顔の彫りの深さの違いなどに応じ、目当て部材１３Ｌ、１３Ｒの位置を自分に合わせて調整し、目当て部材１３Ｌ、１３Ｒの後端面に目の周囲または眼鏡を当てた状態で接眼光学系２３Ｌ、２３Ｒを覗く。これにより、使用者は、目をアイポイント（かげらずに全視野が見られる位置）に安定的に置くことができる。

対物光学系２１Ｌ、２１Ｒは、本体３内で移動可能になっており、フォーカシング機構５の作動によって移動する。図２および図３に示すように、本体３には、対物光学系２１Ｌ、２１Ｒの移動を案内する案内手段として、ガイド軸１１Ｌ、１１Ｒと、ガイドレール（ガイド溝）３１Ｌ、３１Ｒとが設けられている。

ガイド軸１１Ｌ、１１Ｒは、それぞれ、真直な棒で構成されており、光軸Ｏ_１Ｌ、Ｏ_１Ｒに平行な姿勢で対物光学系２１Ｌ、２１Ｒの上側に設置されている。図３に示すように、対物光学系２１Ｌ、２１Ｒを保持するレンズ枠６Ｌ、６Ｒの上方に形成された突出部６１Ｌ、６１Ｒには、それぞれ、ガイド軸１１Ｌ、１１Ｒを挿通する孔が形成されている。これにより、対物光学系２１Ｌ、２１Ｒは、それぞれ、ガイド軸１１Ｌ、１１Ｒに沿って移動可能であるとともに、ガイド軸１１Ｌ、１１Ｒを中心として回動可能になっている。

ガイドレール３１Ｌ、３１Ｒは、本体３の下側の内壁に形成された溝で構成されている。レンズ枠６Ｌ、６Ｒの下方には、それぞれ、ガイドレール３１Ｌ、３１Ｒに挿入する突起（係合部）６２Ｌ、６２Ｒが形成されている。対物光学系２１Ｌ、２１Ｒがガイド軸１１Ｌ、１１Ｒに沿って移動すると、突起６２Ｌ、６２Ｒは、ガイドレール３１Ｌ、３１Ｒに沿って移動する。

図１に示すように、フォーカシング機構５は、操作部としての転輪（ピントリング）５１と、転輪５１に伴って回転する転輪軸５２と、羽根５３とを有している。転輪５１および転輪軸５２は、平面視で両観察光学系２Ｌ、２Ｒの間に位置しており、本体３に回転可能に支持されている。羽根５３は、転輪軸５２の外周面に形成された雄ネジに螺合する雌ネジを有する基部５３１と、基部５３１から左右へそれぞれ突出する腕５３２Ｌ、５３２Ｒとを有している。腕５３２Ｌ、５３２Ｒの先端部は、レンズ枠６Ｌ、６Ｒの突出部６１Ｌ、６２Ｒに形成された溝に挿入されている。

転輪５１を所定方向に回転させると、基部５３１が転輪軸５２に沿って前進し、この力が腕５３２Ｌ、５３２Ｒを介してレンズ枠６Ｌ、６Ｒに伝達され、対物光学系２１Ｌ、２１Ｒが前方へせり出していく。また、転輪５１を前記所定方向と反対に回転させると、対物光学系２１Ｌ、２１Ｒが後方へ引っ込んでいく。このようなフォーカシング機構５の作動により、フォーカシングを行うことができる。

図１ないし図３に示す無限遠合焦状態においては、対物光学系２１Ｌ、２１Ｒは、後方に引っ込んだ状態になっている。

これに対し、図４ないし図６に示す最近距離合焦状態は、対物光学系２１Ｌ、２１Ｒが前方へ最大にせり出した状態であり、この状態において双眼鏡１の最短ピント合わせ距離が得られる。最短ピント合わせ距離は、特に限定されないが、次に述べるように本発明の双眼鏡１は輻輳値補正機構を備えていて近距離観察にも適しているので、０．３〜１ｍ程度と比較的短いことが望ましい。

双眼鏡１は、フォーカシング機構５の作動に連動して対物光学系２１Ｌ、２１Ｒの光軸Ｏ_１Ｌ、Ｏ_１Ｒ間距離を変化させることにより輻輳値を補正する輻輳値補正機構を有している。本実施形態では、輻輳値補正機構は、前述したガイド軸１１Ｌ、１１Ｒと、ガイドレール３１Ｌ、３１Ｒと、突起６２Ｌ、６２Ｒとで構成されている。以下、双眼鏡１における輻輳値の補正について説明する。

図４に示すように、ガイドレール３１Ｌ、３１Ｒは、対物光学系２１Ｌ、２１Ｒの光軸Ｏ_１Ｌ、Ｏ_１Ｒに対し傾斜した方向に沿って延びる傾斜部３１１Ｌ、３１１Ｒと、傾斜部３１１Ｌ、３１１Ｒの後方に連続して形成され、光軸Ｏ_１Ｌ、Ｏ_１Ｒに平行に延びる平行部３１２Ｌ、３１２Ｒとを有している。傾斜部３１１Ｌ、３１１Ｒは、前方に向かって互いに近づいていくような向きに傾斜している。平行部３１２Ｌ、３１２Ｒの途中個所の側方には、無限遠合焦状態における対物光学系２１Ｌ、２１Ｒの位置を示す指標３２Ｌ、３２Ｒが付されている。

突起６２Ｌ、６２Ｒが平行部３１２Ｌ、３１２Ｒにあるときは、フォーカシング機構５が作動して対物光学系２１Ｌ、２１Ｒが前後に移動しても、光軸Ｏ_１Ｌ、Ｏ_１Ｒ間距離は、変化しない。すなわち、無限遠合焦状態から観察光学系２Ｌ、２Ｒの焦点距離（ピント合わせ距離）が後述する所定の値となるまでは、輻輳値補正がかからないようになっている。比較的遠い距離のものを観察するときには、輻輳値補正は不要だからである。

これに対し、突起６２Ｌ、６２Ｒが傾斜部３１１Ｌ、３１１Ｒにあるときは、フォーカシング機構５が作動して対物光学系２１Ｌ、２１Ｒが前進していくに従い、突起６２Ｌ、６２Ｒが傾斜部３１１Ｌ、３１１Ｒに沿って中央に近づいていくので、対物光学系２１Ｌ、２１Ｒがガイド軸１１Ｌ、１１Ｒを中心として回動することにより、光軸Ｏ_１Ｌ、Ｏ_１Ｒ間距離が次第に小さくなっていき、輻輳値補正がかかる（図３および図６参照）。

このようにして輻輳値補正がかかることにより、近距離を観察するときであっても左眼で見た観察像と右眼で見た観察像とのズレが防止され、見易く快適に観察することができる。

輻輳値補正がかかり始めるとき（突起６２Ｌ、６２Ｒがガイドレール３１Ｌ、３１Ｒ上の境界地点３１３Ｌ、３１３Ｒに位置するとき）の観察光学系２Ｌ、２Ｒの焦点距離（以下、「輻輳値補正開始距離」と言う）は、以下のようにして定めるのが好ましい。

一般に、遠視（視度Ａディオプタ）の人がＢ倍の双眼鏡で無限遠の観察対象物を見るためには、正常眼（視度０ディオプタ）の人が距離Ｂ^２／Ａ（ｍ）にある観察対象物を見る場合と同じ対物位置にしなければならない。

このため、正常眼に合せて距離Ｂ^２／Ａ（ｍ）にある観察対象物を見るのに輻輳値をいくらかでも補正すると、この対物位置で遠視の人が無限遠を見ても、補正がかかってしまう。この状態は、遠視の人にとって、視軸が平行であるにもかかわらず、観察視野が内側に寄っているため、本来の状態に戻そうとして、視軸を開いてしまう。

通常人（視度０〜−１ディオプタ）は、無限遠や近距離の対象物を見るために、視軸を平行にしたり交差させたりしているが、視軸を開くことはない。よって、視軸を開く状態では、目に大きな負担がかかり、非常に疲れる。このために、輻輳値補正をかけ始める距離（輻輳値補正開始距離）が重要となる。

統計的には、遠視の人の中で視度＋１０ディオプタを超える人の割合は、０．７％程度であり、近視および正常眼の人を含めると、その割合はさらに低くなる。よって、輻輳値補正開始距離を定めるにあたり、＋１０ディオプタまで考慮すれば、大多数の人（遠視、近視および正常眼を含む）が裸眼のまま双眼鏡を使用しても差し支えない（ここで言う裸眼のままとは、「視度を補正する為の眼鏡を掛けることが無い」という意味はもちろん、「接眼光学系の位置変更による視度補正等の特別な調整をすることが無い」という意味も含む）。

以上より、輻輳値補正をかけ始める距離は、一般的に使い易い倍率６〜８倍の双眼鏡では、６^２／１０＝３．６（ｍ）、７^２／１０＝４．９（ｍ）、８^２／１０＝６．４（ｍ）より近くする必要がある。かといって、輻輳値補正開始距離が余り近すぎてもなかなか輻輳値補正が始まらず、効果が少ない。よって、本発明において、輻輳値補正開始距離は、７倍程度のごく一般的双眼鏡において万人に効果があり、かつ、目の負担とならない距離として、おおよそ３〜５ｍ程度であるのが好ましい。

本実施形態の実際形態の双眼鏡１では、ガイドレール３１Ｌ、３１Ｒにおける傾斜部３１１Ｌ、３１１Ｒと平行部３１２Ｌ、３１２Ｒとの境界地点３１３Ｌ、３１３Ｒ（図４参照）を、上述の輻輳値補正開始距離に対応した位置とすることにより、適正な輻輳値補正が可能となる。

以上説明したように、双眼鏡１では、輻輳値を補正するに際し、対物光学系２１Ｌ、２１Ｒを左右方向に平行移動させるのではなく、ガイド軸１１Ｌ、１１Ｒを中心として回動させることによって光軸Ｏ_１Ｌ、Ｏ_１Ｒ間距離を変化させる対物回転方式を採用している。これにより、構造を簡単にすることができ、部品点数の削減や組立の容易化に寄与し、製造コストを低減することができる。

このような双眼鏡１では、図３に示すように光軸Ｏ_１Ｌ、Ｏ_１Ｒ方向に見て、対物光学系２１Ｌ、２１Ｒの回動中心であるガイド軸１１Ｌ、１１Ｒの中心を通って双眼鏡１の上下方向に平行な直線４００Ｌ、４００Ｒを想定した場合、無限遠合焦状態においては、対物光学系２１Ｌ、２１Ｒの中心（光軸Ｏ_１Ｌ、Ｏ_１Ｒ）は、この直線４００Ｌ、４００Ｒより外側にある。これに対し、最近距離合焦状態においては、図６に示すように光軸Ｏ_１Ｌ、Ｏ_１Ｒ方向に見たとき、対物光学系２１Ｌ、２１Ｒの中心（光軸Ｏ_１Ｌ、Ｏ_１Ｒ）は、この直線４００Ｌ、４００Ｒより内側にある。すなわち、対物光学系２１Ｌ、２１Ｒの中心（光軸Ｏ_１Ｌ、Ｏ_１Ｒ）とその回動中心（ガイド軸１１Ｌ、１１Ｒの中心）とを結ぶ線分５００Ｌ、５００Ｒは、上下方向に対し無限遠合焦状態と最近距離合焦状態とで反対向きに傾斜する。

ここで、図３に示す無限遠合焦状態におけるこの線分５００Ｌ、５００Ｒの上下方向に対する傾斜角度をαとしたとき、無限遠合焦状態から近距離側に向けて徐々にフォーカシング（転輪５１の操作による対物光学系２１Ｌ、２１Ｒの前方への移動）を行ったとき、前述した輻輳値補正開始距離までは傾斜角度αが一定の値に維持され、さらに同方向にフォーカシングを行うと、αは徐々に減少してゆく。すなわち、無限遠合焦状態から輻輳値補正開始距離までは光軸Ｏ_１Ｌ、Ｏ_１Ｒ間距離は変化しないので輻輳値補正はなされず、それを超えると光軸Ｏ_１Ｌ、Ｏ_１Ｒ間距離が徐々に狭まって輻輳値補正がなされる。

また、図６に示す最近距離合焦状態における線分５００Ｌ、５００Ｒの上下方向に対する傾斜角度をβとしたとき、前記αとβとは、α＜βなる関係を満足する。このような構成により、次のような利点がある。

輻輳値補正によって対物光学系２１Ｌ、２１Ｒがガイド軸１１Ｌ、１１Ｒを中心として回動すると光軸Ｏ_１Ｌ、Ｏ_１Ｒは上下方向にも若干変位する。図３に示す無限遠合焦状態の付近と、図６に示す最近距離合焦状態の付近とで、対物光学系２１Ｌ、２１Ｒが同じ角度だけ回動した場合における光軸Ｏ_１Ｌ、Ｏ_１Ｒの上下方向への変位量を比較すると、上記のようにα＜βとしたことにより、無限遠合焦状態付近で対物光学系２１Ｌ、２１Ｒが回動した場合の方がその上下方向変位量が小さい。よって、ガイドレール３１Ｌ、３１Ｒの位置に加工上または組立上の誤差が生じた場合であっても、使用頻度の高い無限遠合焦状態の付近における光軸Ｏ_１Ｌ、Ｏ_１Ｒの上下方向へのズレを小さくすることができ、光学的精度を向上することができる。

また、本実施形態では、図３に示すように、対物光学系２１Ｒの光軸Ｏ_１Ｒ方向に見たとき、対物光学系２１Ｒの中心（光軸Ｏ_１Ｒ）からガイド軸１１Ｒの中心までの距離Ｄ_１は、対物光学系２１Ｒの中心（光軸Ｏ_１Ｒ）から突起６２Ｒまでの距離Ｄ_２より長くされている。これは、もう一方の対物光学系２１Ｌ側についても同様である。このような構成により、前記距離Ｄ_１が比較的長くなるので、輻輳値補正に伴う光軸Ｏ_１Ｌ、Ｏ_１Ｒの上下方向への変位をより少なくすることができ、輻輳値補正をより高い精度で行うことができる。

なお、対物光学系２１Ｌ、２１Ｒの中心からガイド軸１１Ｌ、１１Ｒの中心までの距離距離Ｄ_１をより長くするため、本体３の上面に窓を設け、ガイド軸１１Ｌ、１１Ｒを本体３の外側に配置するような構成としてもよい。

また、本実施形態では、対物光学系２１Ｌ、２１Ｒの光軸Ｏ_１Ｌ、Ｏ_１Ｒ方向に見たとき、転輪５１の中心からガイド軸１１Ｌ、１１Ｒの中心までの距離は、転輪５１の中心から突起６２Ｌ、６２Ｒまでの距離より短くなっている。これにより、羽根５３がガイド軸１１Ｌ、１１Ｒに近くなり、羽根５３の腕５３２Ｌ、５３２Ｒがガイド軸１１Ｌ、１１Ｒの近傍でレンズ枠６Ｌ、６Ｒに係合するので、転輪５１を回転させたとき、各部材が捻じれたり摩擦を生じたりすることなく、羽根５３からレンズ枠６Ｌ、６Ｒへ力が直接的に伝達して、対物光学系２１Ｌ、２１Ｒをガイド軸１１Ｌ、１１Ｒに沿ってよりスムーズかつ高精度に進退させることができる。よって、フォーカシング精度および輻輳値補正精度をより向上することができる。

さらに、図示の構成では、対物光学系２１Ｌ、２１Ｒの光軸Ｏ_１Ｌ、Ｏ_１Ｒ方向に見たとき、ガイド軸１１Ｌ、１１Ｒは、双眼鏡１の上下方向に関して、転輪５１とほぼ同じ高さに位置している。これにより、羽根５３の腕５３２Ｌ、５３２Ｒの長さを最小限にすることができるので、上記効果がより顕著に発揮され、特に優れたフォーカシング精度および輻輳値補正精度が得られる。

また、本実施形態の双眼鏡１では、前述したようにガイドレール３１Ｌ、３１Ｒは、本体３の下側の内壁に形成された溝で構成されており、本体３に一体になっている。これにより、部品点数が削減でき、組立も容易となる。よって、製造コストの増大を回避しつつ、輻輳値補正機構を搭載することができる。また、構造が簡単になり、ガイドレール３１Ｌ、３１Ｒを高い寸法精度で直に形成できるので、部品積み増しによる寸法誤差などがなく、輻輳値補正をより高い精度で行うことができる。さらに、ガイドレール３１Ｌ、３１Ｒを成型（例えば射出成形）により形成することができるので、光軸Ｏ_１Ｌ、Ｏ_１Ｒに対するガイドレール３１Ｌ、３１Ｒの傾斜角度を自由に設定することができ、傾斜部３１１Ｌ、３１１Ｒと平行部３１２Ｌ、３１２Ｒとの境界地点のように途中で傾斜角度を変化させることも容易に行うことができる。よって、最適な条件で輻輳値補正を行うことができる。

なお、突起６２Ｌ、６２Ｒをガイドレール３１Ｌ、３１Ｒの側面に押し付けるように付勢するバネのような付勢部材を設けてもよく、この場合、ガイドレール３１Ｌ、３１Ｒは、溝でなくてもよく、突起６２Ｌ、６２Ｒが当て付く面を有する段差で構成してもよい。

また、ガイドレール３１Ｌ、３１Ｒを凸条で構成し、レンズ枠６Ｌ、６Ｒにこの凸条が挿入する溝を係合部として設ける構成でもよい。

また、ガイドレール３１Ｌ、３１Ｒは図示の実施形態のように本体３に一体に形成するのが最も好ましいが、別部品で構成したレールを本体３に対し例えば接着、融着等の方法によって固着するようにしてもよい。

また、本実施形態の双眼鏡１は、図１に示すように、使用時において対物光学系２１Ｌ、２１Ｒの光軸Ｏ_１Ｌ、Ｏ_１Ｒ間距離が接眼光学系２３Ｌ、２３Ｒの光軸Ｏ_２Ｌ、Ｏ_２Ｒ間距離（射出側光軸Ｏ_２２Ｌ、Ｏ_２２Ｒ間距離）より常に小さくなるように構成されている。換言すれば、対物光学系２１Ｌ、２１Ｒの光軸Ｏ_１Ｌ、Ｏ_１Ｒ間距離の最大値（図１に示す状態）は、眼幅を最小に調整した状態（ただし、双眼鏡として使用可能な状態を言い、折り畳み状態は含まない。）での接眼光学系２３Ｌ、２３Ｒの光軸Ｏ_２Ｌ、Ｏ_２Ｒ間距離（射出側光軸Ｏ_２２Ｌ、Ｏ_２２Ｒ間距離）より小さくされている。

この構成により、双眼鏡１では、両対物光学系の光軸間距離が両接眼光学系の光軸間距離に等しいダハプリズム双眼鏡や、両対物光学系の光軸間距離が両接眼光学系の光軸間距離より大きい双眼鏡（ツアイスタイプやボシュロムタイプ双眼鏡など）と比べ、輻輳値を補正するために必要な対物光学系２１Ｌ、２１Ｒの変位量が少なくて済む。この理由について図７を参照して説明する。

図７では、右側の光学系のみが図示されているが、左側についても同様である。同図では、無限遠にある無限距離物体を観察するときの右側の対物光学系１００Ｒの位置が実線で示されている。対物光学系１００Ｒから有限距離ａ（調節値、ａ＜０）にある物体２００を、輻輳値を補正した状態で観察するためには、この対物光学系１００Ｒを双眼鏡の中心線に近づけて、破線で示す位置へ移動させる必要がある。このときの対物光学系１００Ｒの移動距離ｙは、対物光学系１００Ｒの焦点距離をｆ、両対物光学系の光軸間距離を２Ｄ、輻輳角を２θ、対物光学系から物体２００の対物光学系１００Ｒによる結像位置までの距離をｂ（ｂ＞０）とすると、図７と結像の公式１／ｂ＝１／ａ＋１／ｆから分かるように、ｙ＝ｂ×ｔａｎθ＝｛ｆ×ａ／（ａ＋ｆ）｝×ｔａｎθ＝｛ｆ×ａ／（ａ＋ｆ）｝×Ｄ／（−ａ＋ｂ）＝Ｄ×[ｆ×ａ／（ａ＋ｆ）／｛−ａ＋ｆ×ａ／（ａ＋ｆ）｝]で求められる。すなわち、輻輳値を補正するために必要な対物光学系１００Ｒの移動距離ｙは、Ｄに比例して大きくなる。逆に言えば、両対物光学系の光軸間距離が短いほど、輻輳値補正に必要な対物光学系の変位量を少なくすることができる。

本実施形態の双眼鏡１では、前述したように対物光学系２１Ｌ、２１Ｒの光軸Ｏ_１Ｌ、Ｏ_１Ｒ間距離が小さいので、上記の理由により、輻輳値補正のために対物光学系２１Ｌ、２１Ｒを光軸Ｏ_１Ｌ、Ｏ_１Ｒと垂直な方向へ移動させる距離が小さくて済む。よって、本体３を肥大化させることなしに輻輳値補正機構を搭載することができ、双眼鏡１全体をコンパクト（小型）にすることができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の双眼鏡の第２実施形態について説明する。なお、この第２実施例については、前記第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。

第２実施形態の双眼鏡１は、前記の傾斜角度αと傾斜角度βとをほぼ同じ（α≒β）としたものである。そして、無限遠合焦状態から輻輳値補正開始距離までは傾斜角度αが一定の値に維持されることについては、第１実施形態と同様である。また、その他の構成についても第１実施形態と同様である。

α≒βとしたことにより、次のような利点がある。
線分５００Ｌ、５００Ｒが直線４００Ｌ、４００Ｒに一致した状態（図示せず）のとき、光軸Ｏ_１Ｌ、Ｏ_１Ｒの位置は最も低くなり、線分５００Ｌ、５００Ｒが直線４００Ｌ、４００Ｒに対し傾斜した状態では、光軸Ｏ_１Ｌ、Ｏ_１Ｒの位置はそれより若干高くなる。すなわち、対物光学系２１Ｌ、２１Ｒが輻輳値補正によってガイド軸１１Ｌ、１１Ｒを中心として回動すると、光軸Ｏ_１Ｌ、Ｏ_１Ｒは上下方向にも若干変位するが、双眼鏡１では、傾斜角度αとβとをほぼ同じにしたことにより、輻輳値補正に伴う光軸Ｏ_１Ｌ、Ｏ_１Ｒの上下方向への変位を最小限に抑えることができる。よって、輻輳値補正を高い精度で行うことができる。

［第３実施形態］
図８は、本発明の双眼鏡の第３実施形態における無限遠合焦状態を示す断面正面図、図９は、本発明の双眼鏡の第３実施形態における最近距離合焦状態を示す断面正面図である。以下、これらの図に基づいて本発明の双眼鏡の第３実施形態について説明するが、前記第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。

図８に示すように、第３実施形態の双眼鏡１’では、光軸Ｏ_１Ｌ、Ｏ_１Ｒ方向に見たとき、無限遠合焦状態においては、対物光学系２１Ｌ、２１Ｒの中心（光軸Ｏ_１Ｌ、Ｏ_１Ｒ）とその回動中心（ガイド軸１１Ｌ、１１Ｒの中心）とを結ぶ線分５００Ｌ、５００Ｒは、双眼鏡の１’上下方向にほぼ平行になる。また、図９に示すように、最近距離合焦状態においては、対物光学系２１Ｌ、２１Ｒの中心（光軸Ｏ_１Ｌ、Ｏ_１Ｒ）は、直線４００Ｌ、４００Ｒより内側にある。すなわち、第３実施形態の双眼鏡１’は、第１実施形態の双眼鏡１における傾斜角度αをほぼ０（ゼロ）としたものに相当する。そして、無限遠合焦状態から輻輳値補正開始距離までは傾斜角度αがほぼ０に維持される（αは変化しない）。また、その他の構成については第１実施形態と同様である。

このような構成としたことにより、第３実施形態の双眼鏡１’では、ガイドレール３１Ｌ、３１Ｒの位置に加工上または組立上の誤差が生じた場合であっても、使用頻度の高い無限遠合焦状態の付近における光軸Ｏ_１Ｌ、Ｏ_１Ｒの上下方向へのズレを最小限にすることができ、光学的精度をさらに向上することができる。

以上、本発明の双眼鏡を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、双眼鏡を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができ、また、任意の構成が付加されていてもよい。

また、図示の実施形態では、対物光学系を１レンズ群（１群２枚）で構成し、フォーカシング動作によって移動するレンズ群と輻輳調節の為のレンズ群を完全に兼用させたが、例えば対物光学系がもっと多くのレンズ群で構成されるような場合には、フォーカシング群と輻輳補正群にそれぞれ別のレンズ群を充てたり、一部を兼用させるような構成にしてもよいし、フォーカシング動作を対物光学系以外に含まれる光学部材で行うことも理論上は可能である。

本発明の双眼鏡の第１実施形態における無限遠合焦状態を示す断面平面図である。 本発明の双眼鏡の第１実施形態における無限遠合焦状態を示す断面側面図である。 本発明の双眼鏡の第１実施形態における無限遠合焦状態を示す断面正面図である。 本発明の双眼鏡の第１実施形態における最近距離合焦状態を示す断面平面図である。 本発明の双眼鏡の第１実施形態における最近距離合焦状態を示す断面側面図である。 本発明の双眼鏡の第１実施形態における最近距離合焦状態を示す断面正面図である。 輻輳値補正に必要な対物光学系の変位量を説明するための模式図である。 本発明の双眼鏡の第３実施形態における無限遠合焦状態を示す断面正面図である。 本発明の双眼鏡の第３実施形態における最近距離合焦状態を示す断面正面図である。

符号の説明

１、１’ 双眼鏡
１１Ｌ、１１Ｒ ガイド軸
１２ カバーガラス
１３Ｌ、１３Ｒ 目当て部材
２Ｌ、２Ｒ 観察光学系
２１Ｌ、２１Ｒ 対物光学系
２２Ｌ、２２Ｒ 正立光学系
２３Ｌ、２３Ｒ 接眼光学系
３ 本体
３１Ｌ、３１Ｒ ガイドレール
３１１Ｌ、３１１Ｒ 傾斜部
３１２Ｌ、３１２Ｒ 平行部
３１３Ｌ、３１３Ｒ 境界地点
３２Ｌ、３２Ｒ 指標
４Ｌ 左鏡体
４Ｒ 右鏡体
５ フォーカシング機構
５１ 転輪
５２ 転輪軸
５３ 羽根
５３１ 基部
５３２Ｌ、５３２Ｒ 腕
６Ｌ、６Ｒ レンズ枠
６１Ｌ、６１Ｒ 突出部
６２Ｌ、６２Ｒ 突起
１００Ｒ 対物光学系
２００ 物体
４００Ｌ、４００Ｒ 直線
５００Ｌ、５００Ｒ 線分
Ｏ_１Ｌ、Ｏ_１Ｒ、Ｏ_２Ｌ、Ｏ_２Ｒ 光軸
Ｏ_２１Ｌ、Ｏ_２１Ｒ 入射側光軸
Ｏ_２２Ｌ、Ｏ_２２Ｒ 射出側光軸

Claims (11)

1. 対物光学系、正立光学系および接眼光学系を有する観察光学系を一対備えた双眼鏡であって、
   前記観察光学系の一部を移動させることによりフォーカシングを行うフォーカシング機構と、
   前記フォーカシング機構の作動に連動して、前記各対物光学系の全部または一部である対物変位要素をその光軸に平行な直線を中心として回動させて前記両対物変位要素の光軸間距離を変化させることにより、輻輳値を補正する輻輳値補正機構とを備え、
   前記対物光学系の光軸方向に見たとき、前記各対物変位要素の中心は、無限遠の観察対象物に対応する合焦状態においては当該対物変位要素の回動中心を通り当該双眼鏡の上下方向に平行な直線より外側にあるとともに最近距離の観察対象物に対応する合焦状態においては前記直線より内側にあり、かつ、無限遠の観察対象物に対応する合焦状態における前記各対物変位要素の中心とその回動中心とを結ぶ線分の前記上下方向に対する傾斜角度をαとし、無限遠の観察対象物に対応する合焦状態から近距離側に向けて徐々に前記フォーカシングを行ったとき、ピント合わせ距離が所定の値となるまでは前記傾斜角度αが一定の値に維持されるよう構成されていることを特徴とする双眼鏡。
2. 最近距離の観察対象物に対応する合焦状態における前記線分の前記上下方向に対する傾斜角度をβとしたとき、前記αと前記βとは、α＜βなる関係を満足する請求項１に記載の双眼鏡。
3. 最近距離の観察対象物に対応する合焦状態における前記線分の前記上下方向に対する傾斜角度をβとしたとき、前記αと前記βとは、α≒βなる関係を満足する請求項１に記載の双眼鏡。
4. 対物光学系、正立光学系および接眼光学系を有する観察光学系を一対備えた双眼鏡であって、
   前記観察光学系の一部を移動させることによりフォーカシングを行うフォーカシング機構と、
   前記フォーカシング機構の作動に連動して、前記各対物光学系の全部または一部である対物変位要素をその光軸に平行な直線を中心として回動させて前記両対物変位要素の光軸間距離を変化させることにより、輻輳値を補正する輻輳値補正機構とを備え、
   前記対物光学系の光軸方向に見たとき、無限遠の観察対象物に対応する合焦状態においては、前記各対物変位要素の中心とその回動中心とを結ぶ線分は、当該双眼鏡の上下方向にほぼ平行になり、最近距離の観察対象物に対応する合焦状態においては、前記各対物変位要素の中心は、当該対物変位要素の回動中心を通り前記上下方向に平行な直線より内側にあり、
   無限遠の観察対象物に対応する合焦状態から近距離側に向けて徐々に前記フォーカシングを行ったとき、ピント合わせ距離が所定の値となるまでは前記線分の前記上下方向に対する角度が変わらないよう構成されていることを特徴とする双眼鏡。
5. 前記所定の値は、視度＋１０ディオプタの遠視の人が裸眼で見ることを考慮して決定された値である請求項１ないし４のいずれかに記載の双眼鏡。
6. 前記所定の値は、３〜５ｍである請求項１ないし５のいずれかに記載の双眼鏡。
7. 前記観察光学系は、前記接眼光学系の、前記正立光学系に対する入射側光軸と射出側光軸とで所定の段差を有し、
   前記両対物変位要素を収納する、一体となった本体と、
   左側の前記入射側光軸を中心として前記本体に対し回動可能に設置され、左側の前記接眼光学系および前記正立光学系を収納する左鏡体と、
   右側の前記入射側光軸を中心として前記本体に対し回動可能に設置され、右側の前記接眼光学系および前記正立光学系を収納する右鏡体とをさらに備え、
   前記本体に対し前記左鏡体および前記右鏡体を回動させることにより前記両接眼光学系の前記射出側光軸間距離を調整可能である請求項１ないし６のいずれかに記載の双眼鏡。
8. 前記フォーカシング機構は、前記対物変位要素を移動させることによりフォーカシングを行うものであり、
   前記各対物変位要素に対して設けられ、当該対物変位要素が前記フォーカシング機構の作動によって移動するときにこれを案内するとともに当該対物変位要素の回動中心となる、その光軸に平行に配置されたガイド軸と、
   前記各対物変位要素に対して設けられ、その光軸に対し傾斜した方向に沿って延びる傾斜部を少なくともその一部に有するガイドレールと、
   前記各対物変位要素を保持するレンズ枠に設けられ、前記ガイドレールに係合する係合部とをさらに備え、
   前記係合部が前記ガイドレールの傾斜部に係合した状態では、前記フォーカシング機構の作動によって前記各対物変位要素が移動するのに伴って前記各対物変位要素が前記各ガイド軸を中心として回動することにより前記両対物変位要素の光軸間距離が変化する請求項１ないし７のいずれかに記載の双眼鏡。
9. 前記対物光学系の光軸方向に見たとき、前記対物変位要素の中心から前記ガイド軸の中心までの距離は、前記対物変位要素の中心から前記係合部までの距離より長い請求項８に記載の双眼鏡。
10. 前記フォーカシング機構は、操作部としての転輪を有し、
    前記対物光学系の光軸方向に見たとき、前記転輪の中心から前記ガイド軸の中心までの距離は、前記転輪の中心から前記係合部までの距離より短い請求項８または９に記載の双眼鏡。
11. 前記フォーカシング機構は、操作部としての転輪を有し、
    前記対物光学系の光軸方向に見たとき、前記各ガイド軸は、当該双眼鏡の上下方向に関し、前記転輪とほぼ同じ高さに位置する請求項８ないし１０のいずれかに記載の双眼鏡。

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