JP6703424B2 - 光学照準装置 - Google Patents

Description

本発明は、ライフル等の銃器の照準を行う光学照準装置に関する。

ライフル等の銃器の照準を行う照準装置として、筒形状を有した光学照準装置（ライフルスコープとも称される）が知られている。この光学照準装置において、焦点距離の調整用のつまみが筒の側部や上部についているものが知られている（例えば特許文献１や２を参照）。

米国特許第８４４９１３１号公報 米国特許第６００５７１１号公報

光学照準装置は、外筒と、この外筒に対して可動する内筒を備え、つまみを回すことで内筒が光軸上で移動する構造を有している。光学照準装置は、レチクル（視準用の十字線等）を備えているが、レチクルの表示と狙点の位置にずれが生じると、銃器の命中精度が低下する。上記の焦点距離の調整機構は可動部を有するが、この可動部の光軸のずれは、上記のレチクルの目盛と狙点の位置のずれの要因となる。

特許文献２には、内筒に外側から接触する板バネ１１６によって光軸方向に可動する内筒を弾性的に保持する構造が記載されている。しかしながら、特許文献２の構造は、板バネ１１６が光軸方向に延在し、その先端部分が内筒の外周に接触する構造である。このため、内筒を光軸方向に動かした際に、光軸方向における内筒への板バネの接触位置が変化し、光軸のズレや衝撃を受けた際の光軸のズレが懸念される。

このような背景において、本発明は、光軸方向に可動する内筒の光軸のズレを抑える構造を有した光学照準装置を得ることを目的とする。

請求項１に記載の発明は、焦点距離の調整が可能な光学照準装置であって、外筒と、
前記外筒の内側に配置され、前記外筒に対して軸方向に移動可能なフォーカス用内筒と、
前記フォーカス用内筒を前記外筒に対して軸方向に移動させる移動機構と、前記フォーカス用内筒に配置され、焦点距離の調整を行うレンズと、前記フォーカス用内筒を前記移動機構へ向け軸方向に弾性的に押すコイルバネと、前記フォーカス用内筒に配置され、前記外筒の内側を弾性的に押す複数の板バネとを備え、前記板バネは、軸方向から見た径方向外側の方向に凸形状となるように弾性的に湾曲させられた状態で前記フォーカス用内筒の外側に固定され、前記凸形状の部分が前記外筒の内側に弾性的に接触していることを特徴とする光学照準装置である。

本発明によれば、コイルバネによって、内筒の軸方向におけるガタが抑えられ、特に焦点距離の調整時におけるガタが抑えられる。また、板バネによって当該内筒の光軸方向のずれが抑えられる。特に板バネが湾曲した状態で両端が内筒に束縛され、湾曲した凸の部分で外筒の内側を付勢することで、内筒の軸方向における外筒に対する位置の違いによる保持力の偏差が生じない構造とできる。この構造によれば、焦点の調整に起因する光軸のずれが生じ難く、また高い耐衝撃性が得られる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記板バネは、その長手方向の両端が前記フォーカス用内筒の外周に設けられた凹部の両端に突き当たることで変形していることを特徴とする。請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記外筒の内側には、前記板バネが摺動する光軸方向に延在するガイド溝が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、光軸方向に可動する内筒の光軸のズレを抑える構造を有した光学照準装置が得られる。

実施形態の全体斜視図である。 実施形態の全体断面図である。 フォーカス機構の展開図である。 フォーカス機構の断面拡大図である。 フォーカス機構の断面図である。 フォーカス機構の４５度方向からの断面図である。 フォーカス機構の部分斜視図である。 外筒（鏡筒）の分解断面図である。

（構造）
図１および図２には、実施形態の光学照準装置１００が示されている。光学照準装置１００は、外筒１０１を有している。外筒１０１は、鏡筒と呼ばれる部材であり、断面が円形の筒状の筐体である。外筒１０１の軸方向（光軸方向）の内側両端には、それぞれが複数のレンズで構成される対物レンズ群１０２と接眼レンズ１０３群が固定されている。外筒１０１の内側には、断面が円形のフォーカス用内筒（フォーカスセル）１０４が軸方向（光軸方向）に移動可能な状態で収められている。フォーカス用内筒１０４は、フォーカスレンズ１０５を備えている。フォーカスレンズ１０５が、フォーカス用内筒１０４と共に光軸上を移動することで、光学照準装置１００の焦点距離の調整、すなわちピントの調整が行われる。

フォーカス用内筒１０４には、軸方向（光軸方向）から見て９０°間隔の位置の二か所に板バネ１０７が嵌め込まれ固定されている。２つの板バネ１０７は、軸方向から見て１００°や１２０°といった角度位置に配置されていてもよい。板バネ１０７は、細長い板状（短冊状）の形状を有し、軸中心（光軸中心）から離れる方向（径外側の方向）に凸となる湾曲形状に弾性的に変形させられた状態でフォーカス用内筒１０４の外周に設けられた板バネ収容用の凹部１０６（図３参照）に嵌め込まれて固定されている。板バネ１０７は、その長手方向の長さが凹部１０６の軸方向の長さより大きな寸法に設定されている。そして、板バネ１０７を軸方向から見て径方向外側（外筒１０１の内周面に向かう方向）に凸となるように撓めた状態で板バネ１０７の長手方向の両端を凹部１０６内側の軸方向の両端の内壁に突き当てて接触させることで、上記の凸形状に弾性的に湾曲させられた状態が得られている。板バネ１０７の数は、３つ以上であってもよい。

また、フォーカス用内筒１０４を外筒１０１の内側に組み込む前の状態では、板バネ１０７が凹部１０６に嵌め込まれた状態において、凸形状に湾曲した板バネ１０７の凸部の先端がフォーカス用内筒１０４の外周より外側（径方向外側の方向）に僅かに突出している構造とされている。

フォーカス用内筒１０４が外筒１０１に対して動くように、フォーカス用内筒１０４の外径は、外筒１０１の内径よりも僅かに小さい値（相対的な移動が可能な程度の寸法）に設定されている。フォーカス用内筒１０４が外筒１０１の内側に収められている状態において、弾性的に湾曲した２つの板バネ１０７は、その凸形状の部分で外筒１０１内側に設けられたガイド溝１０１ａに接触する。ガイド溝１０１ａは、光軸方向に延在し、板バネ１０７（フォーカス用内筒１０４）の光軸方向への動きをガイドする。板バネ１０７は、ガイド溝１０１ａに接触することで、外筒１０１の内側を弾性的に押している（図６参照）。この板バネ１０７の反発力の反力により、フォーカス用内筒１０４は弾性的に押され、外筒１０１の内側にガタが抑えられた状態で保持されている。

フォーカス用内筒１０４の側面には、径方向に延在する円柱形状のピン１０８が固定されている。ピン１０８は、サイドフォーカスノブ１０９に係合している。サイドフォーカスノブ１０９は、ピント調整のための調整ダイヤルであり、サイドフォーカスノブ１０９を回すことで、フォーカスレンズ１０５が光軸上を動く。サイドフォーカスノブ１０９は、ダイヤル部１０９ａ、カム押さえ部１０９ｂ、カム１０９ｃにより構成されている。

サイドフォーカスノブ１０９は、光軸に対して垂直な方向に回転軸を有する。カム１０９ｃには、ピン１０８が摺動可能な状態で嵌るピン溝１１０が形成されている。ピン溝１１０は、サイドフォーカスノブ１０９の回転中心からの距離が徐々に変化（単調増加または単調減少）する可変半径溝構造のＣ型形状を有している。

外筒１０１には、光軸方向に延在する長孔１０１ｂが設けられ、そこをピン１０８が貫通している。長孔１０１ｂがあることでピン１０８は、光軸方向に動くことができるが、フォーカス用内筒１０４が光軸の回りを回転することはできないように、その動きが規制されている。

サイドフォーカスノブ１０９を回すと、カム１０９ｃが一体となって回転し、ピン１０８に対してピン溝１１０が相対的に摺動して動く。ピン溝１１０は、回転中心からの距離が徐々に変化する構造で、且つ、ピン１０８は光軸方向のみに動けるので、サイドフォーカスノブ１０９を回すと、ピン溝１１０に摺動可能に嵌合し、その位置がピン溝１１０に束縛されたピン１０８は、光軸方向に移動する。そして、ピン１０８が光軸方向に動くことで、フォーカス用内筒１０４が光軸方向で移動し、焦点の調整（ピントの調整）が行われる。

上記のメカニズムにより、サイドフォーカスノブ１０９を回すことによるフォーカスの調整（光学照準装置１００の光学焦点の調整）が行われる。上記のフォーカス用内筒１０４の光軸方向における移動において、板バネ１０７が外筒１０１の内周に対して摺動し、フォーカス用内筒１０４の偏心が抑えられつつフォーカス用内筒１０４の光軸方向への移動が許容される。

また、フォーカス用内筒１０４は、コイルバネ１１１（図２、図３，図４参照）によって軸方向（接眼レンズ１０３の方向）に弾性的に押され、光軸方向のガタの発生が抑えられている。なお、コイルバネ１１１のフォーカス用内筒１０４に接触する側と軸方向の反対側は、外筒１０１の内側に固定された位置決めリング１１２に接触している。

コイルバネ１１１には以下の機能がある。まず、ピン１０８と溝１１０の相対的な摺動を利用し、しかもピン１０８がフォーカス用内筒１０４の片側側面に固定されている関係で、駆動力の伝達にロスがある。そのため、サイドフォーカスノブ１０９の回転量とフォーカス用内筒１０８の移動量との対応には、誤差が存在する。仮にコイルバネ１１１がないと、上記の誤差の影響により、サイドフォーカスノブ１０９を回転させてのピントの調整にガタが生じ易く、サイドフォーカスノブ１０９の回転に対するフォーカス用内筒１０８の追従性が悪い。コイルバネ１１１があると、その反発力により、フォーカス用内筒１０４に常に軸方向へのバイアス力が加わるため、上記の誤差の発生が抑えられ、サイドフォーカスノブ１０９の回転に対するフォーカス用内筒１０８の追従性が改善される。また、コイルバネ１１１の付勢力によってサイドフォーカスノブ１０９の回転に適度な抵抗が生じ、ピントの微調整を行う際の操作性が改善される。

図１における符号１２０は、レチクル（照準用の十字線やマーク）を照明するＬＥＤ（図示省略）の輝度を調整する調整ノブである。外筒１０１の内側には、レチクルを微動させるための内筒１２１が配置されている（図２参照）。内筒１２１の内側には、レチクルが設けられたレチクル配置部１１３および図示省略したズームレンズ群が配置されている。内筒１２１は、ボ−ル支持部１２２を支点として三次元的に可動する。レチクル配置部１１３は、ガラス等の光学的に透明で円形の２枚の光透過部材の間に十字線等のレチクルパターンを挟んだ構造を有している。

内筒１２１の可動は、左右方向微動用ノブ１２３および上下方向微動用ノブ１２４によって行われる。この２つのノブを回すことで、照準視野内におけるレチクルの位置の調整が行われる。なお、左右方向微動用ノブ１２３および上下方向微動用ノブ１２４は、通常保護キャップが被せてあり、レチクルの調整は、この保護キャップを外した状態で行われる。また、内筒１２１は、上記の光軸の上下左右方向への微調整時にガタが生じないようにコイルばね１１４（図２，図４参照）によって軸に垂直な方向に付勢されている。

外筒１０１の下部には、銃器上部の光学照準器取り付け部１３２（図１参照）に光学照準装置１００を固定するための取り付けマウント１３０が固定されている。符号１３１は、取り付けマウント１３０を銃器に取り付けた状態を固定するためのレバーである。

（優位性）
以上述べたように、焦点距離の調整が可能な光学照準装置１００は、外筒１０１、外筒１０１の内側に配置され、外筒１０１に対して軸方向に移動可能なフォーカス用内筒１０４、フォーカス用内筒１０４を外筒１０１に対して軸方向に移動させるピン１０８、フォーカス用内筒１０４を軸方向に弾性的に押すコイルバネ１１１を備え、フォーカス用内筒１０４は、焦点距離の調整を行うフォーカスレンズ１０５、フォーカス用内筒１０４の外周に配置され、外筒１０１の内側を弾性的に押す複数の板バネ１０７を備え、板バネ１０７は、軸方向から見た径方向外側の方向に凸形状となるように弾性的に湾曲させられた状態でフォーカス用内筒１０４の外側に固定され、その凸形状の部分が外筒１０１の内側に弾性的に接触している構造を有している。

この構造によれば、コイルバネ１１１によってフォーカスレンズ１０５を備えたフォーカス用内筒１０４の軸方向におけるガタが抑えられる。この軸方向のガタが抑えられることで、ピント調整の操作性が改善される。板バネ１０７によるフォーカス用内筒１０４の保持構造は、外筒１０１に対するフォーカス用内筒１０４の軸方向における位置が違ってもフォーカス用内筒１０４における板バネ１０７の位置は同じであるので、フォーカス用内筒１０４の軸方向における位置の違いによる保持力の偏差が生じない構造とできる。このため、焦点の調整に起因する光軸のずれが生じ難くまた、高い耐衝撃性が得られる。

特に上記の構造では、レチクル配置部１１３の前にフォーカスレンズ１０５が配置されているので、フォーカス用内筒１０４の光軸のずれがレチクルと狙点のずれにつながり易い。本実施形態では、フォーカス用内筒１０４の光軸のずれが生じ難い構造となっているので、照準時における視野内でのレチクルと狙点のずれが効果的に抑えられる。

１００…光学照準装置、１０１…外筒、１０２…対物レンズ群、１０３…接眼レンズ群、１０４…フォーカス用内筒、１０５…フォーカスレンズ、１０６…凹部、１０７…板バネ、１０８…ピン、１０９…サイドフォーカスノブ、１１０…ピン溝、１１１…コイルバネ、１１２…位置決めリング、１１３…レチクル配置部、１２１…内筒、１２２…ボール支持部、１２３…左右方向微動ノブ、１２４…上下方向微動ノブ、１３０…台座、１３１…固定用レバー。

Claims (3)

1. 焦点距離の調整が可能な光学照準装置であって、
   外筒と、
   前記外筒の内側に配置され、前記外筒に対して軸方向に移動可能なフォーカス用内筒と、
   前記フォーカス用内筒を前記外筒に対して軸方向に移動させる移動機構と、
   前記フォーカス用内筒に配置され、焦点距離の調整を行うレンズと、
   前記フォーカス用内筒を前記移動機構へ向け軸方向に弾性的に押すコイルバネと、
   前記フォーカス用内筒に配置され、前記外筒の内側を弾性的に押す複数の板バネと
   を備え、
   前記板バネは、軸方向から見た径方向外側の方向に凸形状となるように弾性的に湾曲させられた状態で前記フォーカス用内筒の外側に固定され、
   前記凸形状の部分が前記外筒の内側に弾性的に接触していることを特徴とする光学照準装置。
2. 前記板バネは、その長手方向の両端が前記フォーカス用内筒の外周に設けられた凹部の両端に突き当たることで変形していることを特徴とする請求項１に記載の光学照準装置。
3. 前記外筒の内側には、前記板バネが摺動する光軸方向に延在するガイド溝が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の光学照準装置。

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