JPH0214017Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、接眼レンズ系で観察される対物像と
レチクルとの相対移動をなくしたものであり、こ
の相対移動の解消のために望遠鏡系の正立プリズ
ムをジンバル懸架装置により特定の位置に回動中
心を設けたものである。

従来の技術 望遠鏡、双眼鏡等の光学的な観測を目的とした
光学装置を手で保持して操作する場合には、しば
しばての震えが光学装置に伝わり、またこれらの
光学装置を航空機や車両等に持ち込んで使用する
場合には、航空機、車両等の振動や動揺が光学装
置に伝わり光軸の射出角度が変動し、観察される
光学像を劣化させる事が多い。

前記光学装置に伝わる振動はその振幅がたとえ
小さくとも望遠鏡や双眼鏡等においては視界が狭
いことや、接眼レンズによつて光軸の射出角度が
拡大されることから、最終的に視覚に訴える像は
著しく劣化して観察さるので、倍率が高くなるに
したがつて、振動等によつて生ずる光軸の射出角
度の変動、即ち観察される像の劣化は無視できず
使用に耐えなくなつてくる。

これまでにも、前記光学装置に伝わる振動や動
揺によつて光軸の射出角度が変動し、かんさつさ
れる像が劣化することを防止するための像安定化
のための光学装置は種々提案されている。

例えば、米国特許第3473861号、第3608995号、
第3608997号、特公昭52−23262号、本出願人によ
る特願昭52−88145号等、像安定化のための光学
装置が提案されているが、これ等は全て観察され
る像の安定化を第１の目的として考えられたもの
である。

一方、望遠鏡の対物レンズの焦点位置に焦点鏡
を設けることは、望遠鏡を照準望遠鏡として利用
できるほかに、焦点鏡の目盛りを利用することに
より、被観察物の大きさが概略判つている場合に
は、概略距離が判り、距離が推定できる場合には
被観察ぶつの大きさが判るというように、この利
用価値は非常に大きい。しかしながら前述の如き
これまでに提案されている像安定化のための光学
装置においては、観察される像が振動等によつて
劣化することを極力防止することを目的としうる
ため、これ等の光学装置の望遠鏡を構成する対物
レンズの焦点位置に焦点鏡を置くと、前記光学装
置に振動や動揺が伝わつた場合、観察される光学
像が安定し、像が劣化して観察されることが防止
されるが、原理的に被観察物の対物レンズによる
像に対して焦点鏡の目盛りが相対的に移動するた
め、被観察物の像に焦点鏡の目盛を重ね、被観察
物の大きさを焦点鏡の目盛で読み取ることは非常
に困難である。

本考案は以上の難点に鑑み、望遠鏡や双眼鏡の
ような光学装置に振動や動揺が加わつた場合で
も、像の安定化の程度をやや犠性にするとはい
え、被観察物の像と焦点鏡の目盛との相対移動を
なくした像安定光学装置を提供することを目的と
する。

一般に像安定化のための光学装置とは、望遠鏡
系において、最初に設定した対物レンズ系の入射
光軸と接眼レンズ系の射出光軸を基準にとつた
時、これに振動等が加わつて望遠鏡系が振れた場
合、最初に設定された対物レンズ系の入射光軸に
平行な入射光が対物レンズ系に入射し、接眼レン
ズ系より射出される時、この射出光線が前記基準
にとつた接眼レンズ系の射出光軸となす角（光学
装置の光軸の射出角度）が充分小さくなるように
したものである。しかし、ここで述べる本考案に
おける像安定化のための光学装置は、通常の望遠
鏡系で、倍率をＭとした時、望遠鏡に加わわる振
動による振れ角をθとした場合接眼レンズ系より
の射出光軸が（Ｍ−１）θだけ振れるのに対し
て、この量をθに止めることにより振動等の影響
による観察される像の劣化を極力改善すると同時
に、被観察物の像と焦点鏡の目盛との相対移動を
なくしたことを特徴としたものである。

即ち、本考案は、像安定化のための光学素子と
して入射光軸と射出光軸を同一直線上にとること
のできる正立プリズムを対物レンズ系と接眼レン
ズ系の間に配置した一対の望遠鏡系において、前
記一対の望遠鏡系の対物レンズ系と接眼レンズ系
を前記一対の望遠鏡系の筐体に固着し、前記正立
プリズムを回転慣性体を備え、互いに直交する２
つの回動軸を有するジンバル懸架装置を介して前
記筐体に揺動自在に装着し前記ジンバル懸架装置
の２つの回動軸を、前記一対の望遠鏡の各々の光
軸に平行で且つ前記両光軸の中間位置に設けた仮
想軸上であつて対物レンズから前記正立プリズム
の入射面までの光学距離と、前記正立プリズムの
入射面と射出面までの機械距離と、前記正立プリ
ズムの射出面から対物レンズの焦点面（焦点鏡面
と一致する）までの光学距離との和の中点を通
り、前記望遠鏡系の主なる光軸に直行する面内に
設け、さらに前記対物レンズ系の焦点面には、前
記望遠鏡系の筐体に固着された焦点鏡を配置した
ことを特徴とした像安定光学装置に関するもので
あり、また前記光学装置を構成する望遠鏡系をそ
れぞれ望遠鏡系の主なる光軸（後の説明で定義す
るが像安定化のために筐体に対して揺動自在に取
りつけられた前記正立プリズムを筐体に対して固
定して望遠鏡系の入射光軸を等価的に一直線上に
配置した場合の光軸）が平行であるような一対の
望遠鏡系で構成し、前記一対の望遠鏡系のうちの
片側の対物レンズの焦点面に、前記望遠鏡系の筐
体に固着さた焦点鏡を配置したことを特徴とする
双眼鏡型の像安定光学装置に関するものである。

以下図面を用いて本考案を双眼鏡型で構成した
場合の一実施例で詳細に説明する。

第１図は本考案による像安定化のための光学装
置の基本的な構成を説明するための斜視図で、図
中１ａ，１ｂはそれぞれ対物レンズ系を２ａ，２
ｂは、それぞれ接眼レンズ系を、３ａ，３ｂはそ
れぞれ入射光軸と射出光軸を同一直線上にとるこ
とのできる正立プリズムを示しており、対物レン
ズ１ａ、接眼レンズ２ａ、正立プリズム３ａは第
１の望遠鏡系１０ａを構成し、対物レンズ１ｂ、
接眼レンズ２ｂ、正立プリズム３ｂは同様に第２
の望遠鏡系１０ｂを構成し、この第１、第２の望
遠鏡系１０ａ，１０ｂ一対が双眼鏡系を構成して
いる。

また、対物レンズ１ａの焦点面には目盛１２を
有する焦点鏡１１が配置され、対物レンズ１ｂの
焦点面には目盛のない焦点鏡と同じ程度の厚さの
ガラス板１３が配置されている。このように双眼
鏡型の光学装置においては焦点鏡は左右のうちの
いずれか片側の望遠鏡系にのみ装着し、両側には
入れないのが普通であるが、原理的にはこの焦点
鏡は左右どちら側にいれても良いので、以下の説
明を容易にするため、前記焦点鏡と同じ程度の厚
さのガラス板１３の焦点鏡であるとして説明をす
すめ、必要に応じては、目盛の有無でその区別を
示すことにする。なお実際の場合には前記目盛の
ない焦点鏡と同じ程度の厚さのガラス板１３は省
略することもできることは云うまでもない。

前述の入射光軸と射出光軸を同一直線上にとる
ことのできる正立プリズムとしてはシユミツト
（Sehmidt）の正立プリズム、アツペ（Adbe）の
正立プリズム、バウエルン フエント（banern
fend）の正立プリズム等があるが第２図にシユミ
ツトの正立プリズムの例を示す。シユミツトの正
立プリズムは図に示すようにプリズム２３とプリ
ズム２４から構成されており、プリズム２４の一
部２５がダハ反射面となつている。このような正
立プリズムでは図に示すように入射光軸２１と射
出光軸２２を同一直線上にとることのできる入射
光軸の一が存在する。このような入射光軸２１と
射出光軸２２を同一直線上にとることのできる正
立プリズムにおいては第２図に示す如く光軸２１
より図面上で上側にｈだけ離れて光軸２１に平行
な光線２１′は前記正立プリズムを通つた後は光
線２２′として図面上で射出光軸２２より下側に
ｈだけはなれて光軸２２に平行になると云う性質
をもつている。

本考案による像安定化のための光学装置の説明
では第２図にしめすシユミツトの正立プリズムを
用いた場合について述べる。

さて、第１図において、双眼鏡系を構成する本
光学装置の一対の対物レンズ系１ａ，１ｂおよび
接眼レンズ系２ａ，２ｂは本光学装置の筐体に固
着さており、前記正立プリズム３ａ，３ｂは互い
に直行する回動軸６−６′，７−７′を有するジン
バル懸架装置を介して前記筐体に揺動自在に装着
されている。第１図において、前記正立プリズム
３ａ，３ｂの装着されているジンバル懸架装置が
筐体に対してロツクされている状態、すなわちジ
ンバル懸架装置が筐体に固定された状態、したが
つてジンバル懸架装置に装着されている前記正立
プリズム３ａ，３ｂが筐体に固定された状態で
は、本光学装置は通常の双眼鏡系の構成となるが
この時の各望遠鏡光学系１０ａ，１０ｂの光軸４
ａ，４ｂを本光学装置の主なる光軸と定義し、こ
の言葉を用いることにする。

このように本光学装置の主なる光軸を定義する
と、第１図においては望遠鏡系１０ａ，１０ｂの
主なる光軸４ａ，４ｂがそれぞれ平行であるよう
に一対の望遠鏡系が構成されていることは云うま
でもない。また本光学装置に用いられるジンバル
懸架装置の互いに直行する２つの回動軸６−６′，
７−７′のうちの１つの回動軸６−６′は、前記一
対の望遠鏡光学系１０ａ，１０ｂの各々の主なる
光軸４ａ，４ｂと点Ａ，Ｂにおいて直行し、他の
１つの回動軸７−７′は前記一対の望遠鏡光学系
１０ａ，１０ｂの各々の主なる光軸４ａ，４ｂを
含む平面に垂直で、該光軸４ａ，４ｂの中間に光
軸４ａ，４ｂに対して平行に引かれた仮想軸５を
通るように設定されている。更にジンバル懸架装
置の回動軸の１つ６−６′は一対の望遠鏡系１０
ａ，１０ｂの主なる光軸４ａ，４ｂと点Ａ，Ｂに
おいて直行した時、対物レンズ系１ａ，１ｂと前
記正立プリズム３ａ，３ｂの入射面８ａ，８ｂま
での光学距離Ｌと前記正立プリズム３ａ，３ｂの
入射面８ａ，８ｂと射出面９ａ，９ｂ間の機械距
離Ｍと前記正立プリズム３ａ，３ｂの射出面９
ａ，９ｂから焦点鏡１１，１３までの光学距離Ｎ
の和Ｓ（Ｓ＝Ｌ＋Ｍ＋Ｎ）の中点に位置するよう
に設定されている。実際には対物レンズ系は肉厚
を有する複数枚のレンズによつて構成されている
ので、前記ジンバル懸架装置の回動軸６−６′の
位置は厳密には、対物レンズ系の後側主点（節
点）と前記正立プリズムの入射面までの光学距離
と、前記正立プリズムの入射面から射出面間の機
械的距離と、前記正立プリズムの射出面から対物
レンズの焦点面に置かれた焦点鏡までの光学距離
の和の中点にあることになる。

ここで対物レンズ系の後側主点とは、第１図に
おいて左側より対物レンズ系に平行光線を入れた
時に生ずる対物レンズ系の焦点位置に対応する主
点を云う。なお対物レンズ系が空気中に置かれて
いる場合には主点と節点位置が一致することは云
うまでもない。

なお第１図においては図面が煩雑になるのを避
け、理解を容易にするために筐体、ジンバル懸架
装置、及びジンバル懸架装置に慣性を与える慣性
回転体等を図示していないが、これは後述する実
施例において明らかにする。

第１図において前記正立プリズム３ａ，３ｂ
を、前述の如き条件に基づき互いに直行する２つ
の回動軸６−６′，７−７′の位置を設定されたジ
ンバル懸架装置に装着し、筐体に対して揺動自在
の状態に置き、ジンバル懸架装置に電動機等をも
ちいた回転慣性体を取りつけることにより、前記
正立プリズム３ａ，３ｂを筐体の振動等に対しつ
ねに初期の姿勢を保つようにすると、本光学装置
は以下に述べる理由によつて、振動等に対して、
その光軸の射出角度の変動を小さく押さえ安定に
保ことができ、観察される像の劣化するのを改善
することができると同時に、被観察物の像と焦点
鏡の目盛との相対移動を無くすことができる。

第３図は第１図に示した本考案による光学装置
の垂直方向、即ち第１図で軸７−７′方向の振動
成分に対して光軸の振動を小さく押さえ、また観
察像と焦点鏡目盛との相対移動を防ぐための原理
を説明するもので、第１図のＸ−X′断面を表し
たものである。まず対物レンズ系３１と、入射光
軸と射出光軸を同一直線上に採ることのできる前
記正立プリズム３４と接眼レンズ系３３をその光
軸が同一光軸３２上にあつて前記正立プリズム３
４が、対物レンズ系３１と接眼レンズ系３３の間
にあるように設置し、また対物レンズ３１の焦点
位置に焦点鏡３７が置かれている。このとき光軸
３２に平行に対物レンズ系３１に入射する光線は
光軸３２に平行に接眼レンズ系３３より射出し、
眼３８に入る。ここで前記正立プリズム３４が装
着されているジンバル懸架装置のの垂直方向の振
動成分を保証するための回動軸、すなわち第１図
における回動軸６−６′の位置をＫ点として、こ
の点を回動中心として光軸３２が光軸３２′へ相
対的に角度θだけ傾いたとすると、対物レンズ系
３１は対物レンズ系３１′へ、接眼レンズ系３３
は接眼レンズ系３３′へ、焦点鏡３７は３７′へ、
したがつて対物レンズ系３１の中心のｇ点はg′点
へ接眼レンズ系３３の中心ｈ点はh′点へ焦点鏡の
中心ｊ点はj′点へ移動するが、前記正立プリズム
３４は慣性による元の姿勢を保つように揺動自在
に筐体に装着されているので動かない。一方肉眼
３８も望遠鏡系とは独立であるので動かないとす
る。

したがつて、もとの光軸３２に平行で、傾いた
対物レンズ系３１′の中心g′点を通り３２に平行
な光線３５は、対物レンズ系３１′を通つた後も
光軸３２に平行で、前記正立プリズム３４の入射
面のｎ点に、３２上の点ｍより，だけ離れた
点に入射する。この光線は前記正立プリズムの性
質により前記正立プリズム３４の射出面から、光
軸３２上のｏ点より下側に，＝，だけ離
れた位置ｐ点より光軸３２に平行に射出されるの
で、光軸３２に平行で傾いた対物レンズ３１′に
入射する光線３２′は、光軸３６上の点に結像さ
れる。

したがつて、光軸３２がθだけ傾いたあとの対
物レンズの結像面上に置かれた焦点鏡３７′上の
中心のj′点のもとの焦点鏡３７上の中心ｊ点から
の移動量，′を，と等しくすると、すなわ
ち，′＝，，，＝，′であるから，
j′＝，′であれば光学装置がθだけ傾いても像
は焦点鏡上では移動しないので、光学装置に振動
が加わつた場合でも対物レンズ３１による像と焦
点鏡３７上の目盛は相対的に移動しない。このた
めには光軸３２が傾いた時、対物レンズ３１と焦
点鏡３７は同じ量だけ傾くので第３図において
ｇ，ｋ＝，すなわち対物レンズとその焦点面
上に置かれた焦点鏡の中点に前記正立プリズムを
装着したジンバル懸架装置の回動軸を設ければ良
いことになる。

このとき接眼レンズ３３は対物レンズ３１、焦
点鏡３７と同じ角度θだけ傾き３３′の位置に移
動しその中心ｈはh′に移動する。したがつて接眼
レンズ３３′より射出される光軸３９は、元の光
軸に比べてθだけ振れることになる。通常このよ
うな振動に対する補償装置を持たない場合には、
接眼レンズより射出される光軸は、望遠鏡系の倍
率をＭとすれば（Ｍ−１）θだけ振れることにな
るので、肉眼で観察した場合の被観察物の像の劣
化の程度はθ／｛（Ｍ−１）θ｝＝１／（Ｍ−１）
となり、望遠鏡系の倍率を10倍とすれば像の劣化
の程度は1/9となり実用的効果は非常に大きい。
この場合、先に述べたように被観察物の像と望遠
鏡系に組み込まれている焦点鏡の目盛との相対移
動は起こらない。以上のことは第１図における望
遠鏡系１０ａ，１０ｂについて全く同じように成
り立つことは、この一対の望遠鏡系１０ａ，１０
ｂに共通のジンバル懸架装置の一つの回動軸が６
−６′で示されるように共通であることより明ら
かである。

第４図は、第１図に示した光学装置の水平方向
すなわち図で６−６′で示される方向の振動成分
に対して光軸の射出角度の変動を小さく押さえる
と同時に観察像と焦点鏡目盛との相対移動を防止
するための原理を説明するためのもので、第１図
のＹ−Y′断面を表したものである。第４図中一
対の望遠鏡系１０ａ，１０ｂを構成する対物レン
ズ系前記正立プリズム、接眼レンズ系は第１図と
同じ記号を用いて表してある。第４図はこの光学
装置の水平方向の振動成分を補償するための回動
軸すなわち第１図における軸７−７′が、望遠鏡
系１０ａ，１０ｂの各々の主なる光軸４ａ，４ｂ
を含む平面内にあつて主なる光軸４ａ，４ｂに対
して、その中間に引かれた仮想軸５との交点ｏを
回動中心として、対物レンズ系１ａ，１ｂ、接眼
レンズ系２ａ，２ｂ、焦点鏡１１，１３が前記正
立プリズム３ａ，３ｂに対して相対的な動きをす
る様子を示している。点ｏは前記仮想軸５上にあ
つて前述の説明の如く、対物レンズ系１ａ，１ｂ
と前記正立プリズム３ａ，３ｂの入射面までの光
学距離と前記正立プリズム３ａ，３ｂの入射面と
射出面間の機械距離と、前記正立プリズム３ａ，
３ｂの射出面から焦点鏡１１，１３までの光学距
離の和の中点に設定してある。

第４図において本光学装置が水平方向にθだけ
傾いた場合を考えると、前記正立プリズム３ａ，
３ｂは慣性により元の姿勢を保つ様にジンバル懸
架装置を介して揺動自在に筐体に接着されている
ので動かないが、対物レンズ系１ａ，１ｂと接眼
レンズ系２ａ，２ｂ、焦点鏡１１，１３はそれぞ
れ１a′，１b′，２a′，２b′，１１′，１３′の位置
に移動し、この時の対物レンズ系１a′，１b′及び
接眼レンズ系の２a′，２b′の光軸４a′，４b′は、
元の主なる光軸４ａと４ｂに対してθだけ傾くこ
とになる。

このため対物レンズ系１ａ，１ｂの中心１６
ａ，１６ｂはそれぞれ１６a′，１６b′に移動し、
接眼レンズ系２ａ，２ｂの中心１７ａ，１７ｂは
それぞれ１７a′，１７b′に移動する。これに伴つ
てジンバル懸架装置の回動軸６−６′と望遠鏡系
１０ａ，１０ｂの主なる光軸４ａ，４ｂとの交点
Ａ，ＢはそれぞれA′点、B′点に移動し、A′点は
主なる光軸４ａより図面上うで下側にε，Ｂ点は
主なる光軸４ｂより図面上で上側にεだけずれ
る。このずれ量εは、ｏ点よりＡ点、Ｂ点までの
距離をそれぞれＲとすれば ε＝Ｒ（１−cosθ） で表わすことができる。

望遠鏡系１０ａの主なる光軸４ａに平行で対物
レンズ系１a′の中心１６a′を通る光線１８ａは、
対物レンズ系１a′を通つた後も主なる光軸４ａに
平行となり、前記接眼レンズ系３ａの入射面に主
なる光軸４ａより，だけ離れた点で入射し、
前記正立プリズム３ａの射出面より主なる光軸４
ａより，（但し，＝，）だけ離れた
点より光線１８a′として、主なる光軸４ａに平行
に射出し、焦点鏡１１′上に結像する。

この場合焦点鏡１１の中心１１ａは、１１a′に
移動するので、焦点鏡１１′上での像の移動量Ｘ
は Ｘ＝2ε／cosθ となり、θが小さければＸ≒2εとなる。

一方、望遠鏡系１０ｂの主なる光軸４ｂに平行
で、対物レンズ系１b′の中心１６b′を通る光線１
８ｂは、対物レンズ系１b′を通つた後も主なる光
軸４ｂに平行となるので、前記正立プリズム３ｂ
の入射面に主なる光軸４ｂより′，′だけ離れた
点で入射し、前記正立プリズム３ｂの射出面に主
なる光軸４ｂより′，′（但し′，′＝′，
′）だ
け離れた点より光線１８b′として、主なる光軸４
ｂに平行に射出し、焦点鏡１３′上に結像する。

この場合焦点鏡１３に中心１３ａは１３a′に移
動するので焦点鏡１３′上での像の移動量X′は X′＝2ε／cosθ となり、θが小さければX′≒2εとなり、この移
動方向は望遠鏡系１０ａと１０ｂとでは逆になる
が、焦点鏡上の目盛は第１図の説明で述べた如く
実際には片側にしか入れないので、焦点鏡の目盛
と像のずれが倍になつて観察されることはない。

一般的に望遠鏡や双眼鏡等の光学装置を手で保
持した場合や、車両に持ち込んで使用する場合、
光学装置に加わる振動は上下方向の成分が非常に
大きな割合を占めており、左右方向の振動成分は
上下方向の振動成分に比して少ないことを考える
と焦点鏡上での像の移動量は 2ε＝Ｒ（１−cosθ） であるので、Ｒを小さくとつておけば充分小さく
なり、焦点鏡上での像の移動量は実質上問題とな
らない。

一方接眼レンズ系２a′，２b′より射出される光
軸１４，１５の変動は、接眼レンズが対物レン
ズ、焦点鏡と同じ角度θだけ傾くので基本的には
θだけ振れることになるが、接眼レンズの焦点距
離をf′，ｅとする望遠鏡系１０ａ，１０ｂにおい
てθに ｗ＝2ε／f′，ｅ の僅かな量がそれぞれ加減されるだけである。

いずれにしても、第３図の説明で述べた如く、
この様な補償装置を持たない場合には、接眼レン
ズより射出される光軸は望遠鏡系の倍率をＭとし
た場合、肉眼で観察した場合の被観察物の像の劣
化の程度は、１／（Ｍ−１）になるため、ｗの量
はほとんど影響しないことになる。

なお本実施例の説明では双眼鏡型で本考案の詳
細な説明を行つて来たが、対物レンズと接眼レン
ズが一組から成る望遠鏡系の場合には、上記実施
例の片側だけを使用することもでき、ほかに本出
願人による発明、特公昭52−11381号及び特公昭
52−22544号などに見られる如くジンバル懸架装
置に装着される回転慣性体としてローターの中心
部を光が通過し得るようにした電動機を用いると
第４図におけるＲは零となり、上下、左右方向の
振動に対して第３図の原理がそのまま適用される
ことになることは明白である。

このような場合も含めると、ジンバル懸架装置
の互いに直行する回動軸の位置は、一般的には対
物レンズから前記正立プリズムの入射面までの光
学距離と、前記正立プリズムの入射面と射出面ま
での機械距離と前記正立プリズムの射出面から対
物レンズの焦点面（焦点鏡面）までの光学距離の
和の中点を含み、望遠鏡系のおもなる光軸に直行
する面内に設ければ良いということになる。

第５図から第８図は本考案による像安定光学装
置の具体的な一実施例を示すもので、第６図は第
５図の−断面、第７図は第５図の−断面
を、第８図は第５図の−断面を示すものであ
る。光学装置の筐体は前記一対の正立プリズムを
装着したジンバル懸架装置を取りつける筐体１０
１、前記一対の対物レンズ系を取りつける筐体１
０２、前記一対の接眼レンズ系を取りつける筐体
１０３及びカバー１０４より構成されている。

前記一対の正立プリズム１０５ａ，１０５ｂは
ジンバル懸架装置の内輪部材１０６に固定されて
取りつけられており、前記内輪部材１０６は回動
軸を構成する一対のベアリング１０７及び軸１０
８を介してジンバル懸架装置の外輪部材１０９に
取りつけられており、前記外輪部材１０９は第７
図に示すように回動軸を構成する一対のベアリン
グ１１０及び軸１１１を介して筐体１０１に取り
つけられている。

前記ジンバル懸架装置の内輪部材１０６と外輪
部材１０９を連結する回動軸と、外輪部材１０９
と筐体１０１を連結する回動軸とは互いに直行す
るように構成されているので、前記正立プリズム
１０５ａ，１０５ｂは筐体１０１に対して揺動自
在に動き得る。

さらに前記内輪部材１０６には回転軸がジンバ
ル懸架装置の２つの回動軸の交点を通り２つの回
動軸に直角になるように電動機１１２が取りつけ
られており、この電動機１１２の軸１１２ａの両
端には慣性を与えるための回転慣性体１１３，１
１４が取りつけられている。

なお前記回動軸を構成する軸１０８，１１１は
内部を電流が流れ得る構造を有しており、一端に
おいて接点１１５ａ，１１５ｂと弱い力で接して
おり他端にはリード線（図示せず）が接続されて
スイツチ１２９を介して外部電源とコネクター１
３０により結線されており前記ジンバル懸架装置
の運動を妨げないように電動機に電流を供給し得
るような構造となつている。

本光学装置の望遠鏡系を構成する一対の対物レ
ンズ系１１６ａ，１１６ｂは前記筐体１０２に固
着されており、この筐体１０８は位置決めピン１
１７によつて前記筐体１０１に精度良く固定され
ている。一方、本光学装置の望遠鏡系を構成する
一対の接眼レンズ系１１８ａ，１１８ｂ、焦点鏡
１３１，１３２（但し実際には何れか片側は目盛
の入つていない単なるガラス板）は前記筐体１０
３に固着されており、この筐体１０３は位置決め
ピン１１９によつて前記筐体１０２に精度良く固
定されている。ここで焦点鏡１３１，１３２はど
ちらか一方にのみ目盛が刻まれているものとす
る。

さらに前記回転慣性体１１４には環状のアルミ
板１２０が固定されており前記筐体１０２に設け
られたマグネツト部材１２１との間で渦電流抗力
による歳差運動をおこさせることにより筐体のゆ
つくりした運動（パンニング操作時）には前記ジ
ンバル懸架装置が追従して目標を捕捉できる構造
となつている。

すなわち、仮に光学装置（筐体１０２）が上方
に向けられるように大きな運動をした場合、環状
のアルミ板１２０は電動機の回転慣性体１１４の
高速回転により一定値を慣性保持しようとしてい
るため、マグネツト部材１２１は上方部分のアル
ミ環状部に対して磁束を貫通させるようになり、
下方部分に対してはマグネツト部材１２１が環状
のアルミ板１２０から遠ざかつて行き磁束の影響
を及ぼさない。周知のように運動導体中を磁束が
貫通すると導体中に渦電流が生ずるが、この渦電
流の発生に伴い、渦電流を無くそうとする方向へ
の渦電流抗力が運動導体に及ぼされる。

したがつてこの渦電流抗力は筐体１０２が上方
へ向けられるとアルミ板１２０の上方部分をより
上方へ移動させようとし、その結果ジンバル懸架
された電動機の回転慣勢体１１４の回転軸１１２
ａに対しては渦電流抗力による歳差力が及ぼさ
れ、回転軸１１２ａは筐体１０２の動きに追従し
て動くようにする。

また、本光学装置は平常はジンバル懸架装置を
固定しておくために前記電動機１１２の外周に設
けた円環状部材１２２を前記筐体１０２に取りつ
けられた爪１２３、リング１２５、バネ１２４
（第８図参照）によつてロツクし得るケージング
機構を有しており、これらの爪は自在ケーブル１
２６を介してボタン１２７を押すことにより外部
からアンロツク（アンケージング）できる様にな
つている。

なお第７図中１２８で示す部材はオイルを内蔵
した衝撃吸収用のダンパーであり急激なシヨツク
を吸収するためのものである。

以上、実施例によつて詳細に説明したように、
本考案による像安定光学装置は、一対の望遠鏡系
から成る焦点鏡を有する双眼鏡型の光学装置にお
いて、簡単な構造によつて高性能の像安定化を実
現する装置であり、これによつてこの種焦点鏡を
有する双眼鏡型の像安定光学装置を初めて実用化
可能とするものである。またすでに述べたように
本実施例の片側のみを利用して単眼の焦点鏡を有
する像安定光学装置も容易に実用化できることは
云うまでもなく、実用上望遠鏡、双眼鏡の利用範
囲を広げるので、この利用価値は非常に大である
ことは云うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による像安定光学装置の光学系
の基本構成を示す斜視図、第２図は本考案装置に
利用し得るシユミツトの正立プリズムの例を示す
側面図、第３図は正立プリズムを利用することに
よつて像が安定する原理を説明する側面図、第４
図は本装置において像が安定する原理を説明する
平面図、第５図は本考案の一実施例を示す水平断
面図、第６図は第５図の−線断面図、第７図
は第５図の−線断面図、第８図は第５図の
−線断面図である。 １ａ，１ｂ，１１６ａ，１１６ｂ……対物レン
ズ、２ａ，２ｂ，１１８ａ，１１８ｂ……接眼レ
ンズ、３ａ，３ｂ，１０５ａ，１０５ｂ……正立
プリズム、１０６……ジンバル懸架装置の内輪部
材、１０９……ジンバル懸架装置の外輪部材、１
１２……電動機、１１３，１１４……回転慣性
体、１２３，１２４，１２５……ジンバルロツク
装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 対物レンズ系と、入射光軸と射出光軸とを同一
   直線上にとることの出来る正立プリズムと、接眼
   レンズ系とからなる一対の望遠鏡のうち、任意の
   一つの望遠鏡の対物レンズ系の焦点面に焦点鏡
   （レチクル）を配し、前記一対の対物レンズ系、
   前記一対の接眼レンズ系及び前記焦点鏡（レチク
   ル）を前記望遠鏡の箱筐体に固着し、前記正立プ
   リズムを回転慣性体をその中央に持つ互いに直交
   する２つの回転軸を有するジンバル懸架装置を介
   して前記箱筐体に揺動自在に装着し、前記ジンバ
   ル懸架装置の２つの回転軸を前記望遠鏡の主なる
   光軸に直交する面内で、かつ、前記対物レンズ系
   の主点から前記正立プリズムの入射面までの光学
   距離と前記正立プリズムの入射面から射出面まで
   の機械距離と前記正立プリズムの射出面から前記
   焦点鏡（レチクル）までの光学距離の和の中点に
   設けたことを特徴とする像安定光学装置。