JPH07110428A - オートフォーカス双眼鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】半透過膜の層数が少なく、視野が明るく、ＡＦ
精度が高いオートフォーカス双眼鏡を提供する。 【構成】左右の鏡筒には、対物レンズ１，ダハプリズム
５，補助プリズム２，接眼レンズ７が設けられ、一方の
鏡筒の補助プリズム２の反射面のうちの１面が半透過面
Ｈである。半透過面Ｈを透過した透過光の光路中に、収
差補正する補正プリズム３，透過光の像を撮像素子で観
察してＡＦ信号を出力するＡＦモジュール４とを設け
る。ＡＦモジュール４の撮像素子を、画素の配列方向が
光軸とダハプリズム５のダハ稜線Ｌとを含む平面に直交
するように配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はオートフォーカス双眼鏡
に関するものであり、更に詳しくは、ＴＴＬ(through t
he taking lens)−ＡＦ(autofocus)方式のオートフォー
カス双眼鏡に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＴＴＬ−ＡＦ方式の双眼鏡として、左右
の鏡筒のうちの一方に設けられた正立プリズム系の反射
面のうちの１面を半透過面とし、その半透過面で光路を
観察用とＡＦ用との２つに分割するものが知られている
(特開昭５５−３８５３２号，特開平４−２０９１５
号，米国特許第５，１２６，５４９号等)。特開平４−
２０９１５号では、前記正立プリズム系としてシュミッ
トプリズムが用いられている。

【０００３】図１３に、このシュミットプリズムＳＰの
断面形状及び光路を示す。シュミットプリズムＳＰは、
ダハ面Ｄを有するダハプリズム５と，反射面のうちの１
面が半透過面Ｈである補助プリズム２とから成ってい
る。ＡＸ₁が観察光学系の光軸、ＡＸ₂がＡＦ光学系の光
軸であり、光軸ＡＸ₂に対する垂直面からダハ稜線Ｌ側
に２２．５°傾いた面(つまり、補助プリズム２中での
２回目の反射面)が、シュミットプリズムＳＰに入射し
た光束を分割する半透過面Ｈとして用いられる。そし
て、分割された光束のうち、半透過面Ｈでの反射光束が
観察用光束として用いられ、半透過面Ｈでの透過光束が
ＡＦ用光束として用いられる。

【０００４】半透過面Ｈは上記のように傾いているの
で、ＡＦ用の透過光束は光軸ＡＸ₂に対して非対称に屈
折される。その結果、ＡＦ用の光束には非点収差が発生
するため、ＡＦ精度(測距精度)が低下してしまうことに
なる。そこで、特開平４−２０９１５号では、非点収差
が発生しないようにするため、半透過面Ｈに補正プリズ
ムを貼り付けることによって、補正プリズムの出射面が
光軸に対し垂直になるようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、かかる構成で
は、半透過面Ｈでの反射率が、接合された補正プリズム
によって低下してしまうことになる。反射率が低下する
と観察用の光量が少なくなるため、双眼鏡としての明る
さが失われるという問題がある。

【０００６】一方、半透過面Ｈは反射面に設けた半透過
膜により形成されるため、半透過膜の層数を増やせば反
射率を上げることは可能である。しかし、半透過膜の層
数を増やすと、品質のバラツキが大きくなったりコスト
上昇を招いたりする等の悪影響が発生してしまう。

【０００７】本発明はこれらの点に鑑みてなされたもの
であって、半透過膜の層数が少なくても視野が明るく、
ＡＦ精度が高いオートフォーカス双眼鏡を提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係るオートフォーカス双眼鏡は、物体側よ
り順に、物体の像を形成する対物レンズ系と，該対物レ
ンズ系で形成された像を反転する正立プリズム系と，該
正立プリズム系で反転された像を観察するための接眼レ
ンズ系とを左右の鏡筒に備え、該左右の鏡筒のうちの少
なくとも一方の正立プリズム系が、ダハ面を有するダハ
プリズムと，反射面のうちの１面が半透過面である補助
プリズムとから成るシュミットプリズムであり、前記半
透過面を透過した透過光の光路中に、該透過光を収差補
正する補正プリズムと，該補正プリズムで収差補正され
た透過光の像を撮像素子で観察してＡＦ信号を出力する
ＡＦモジュールとから成るＡＦ光学系を備えたＴＴＬ−
ＡＦ方式のオートフォーカス双眼鏡であって、前記補正
プリズムは、前記半透過面から所定の間隔をあけて配置
され、前記ＡＦモジュールの撮像素子は、画素の配列方
向が光軸と前記ダハプリズムのダハ稜線とを含む平面に
直交するように配置されていることを特徴とする。

【０００９】前記正立プリズム系をプリズム保持部材で
支持し、ＡＦモジュールをＡＦモジュール保持部材で支
持し、プリズム保持部材とＡＦモジュール保持部材とを
結合するのが好ましい。また、前記ＡＦ光学系が配置さ
れている方の鏡筒に、カメラ三脚等に取付け可能なネジ
穴を設けるのが好ましい。

【００１０】

【作用】このような構成によれば、半透過面で対物レン
ズ系からの光束が観察用の透過光束とＡＦ用の反射光束
とに分割されるが、補助プリズムは半透過面から所定の
間隔をあけて配置されているので、半透過面での反射率
が低下することはない。一方、透過光束はＡＦモジュー
ル側に向かうが、ＡＦモジュールの撮像素子は、画素の
配列方向が光軸とダハプリズムのダハ稜線とを含む平面
に直交するように配置されているので、光軸に対する垂
直面からダハ稜線側に傾斜した半透過面では、光軸に対
して非対称に光束が屈折される。その光束のうち、半透
過面に対する入射角の互いに等しい光束が、ＡＦモジュ
ールによるＡＦに使用される。従って、半透過面で非点
収差が発生しても、ＡＦは非点収差が反映されない光束
に基づいて行われるため、撮像素子の画素の配列方向に
対して垂直方向には結像位置のズレが生じない。その結
果、ＡＦ精度が非点収差の影響を受けることはない。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図１は、本実施例に係るＴＴＬ−ＡＦ方式のオ
ートフォーカス双眼鏡の光学系構成を示す斜視図であ
り、一方の鏡筒について示している。なお、従来例の説
明で既に述べたシュミットプリズムＳＰの各部に関して
は、同一部分には同一符号を付して詳しい説明を省略す
る。

【００１２】図１に示すように、本実施例は、双眼鏡と
して必要な観察光学系として、物体側より順に、物体の
像を形成する対物レンズ１と，対物レンズ系１で形成さ
れた像を反転するシュミットプリズムＳＰと，視野絞り
６と，シュミットプリズムＳＰで反転された像を観察す
るための接眼レンズ７とを左右の鏡筒に備えている。

【００１３】シュミットプリズムＳＰは、先に説明した
ように(図１３)、ダハ面Ｄを有するダハプリズム５と，
半透過面Ｈを有する補助プリズム２とから成る正立プリ
ズムであり、入射してきた光線を半透過面Ｈで観察用の
反射光とＡＦ用の透過光との２つに分割する。

【００１４】通常のシュミットプリズムＳＰには、全部
で６面の反射面があり(補助プリズム２に２面、ダハプ
リズム５に４面)、そのうち５つの面までが全反射を利
用している。残る１つの面は、補助プリズム２の２面の
反射面のうちダハプリズム５に対向していない方の面で
あり、この面への入射角は通常２２．５°前後(図１３)
であるので全反射は起こらない。全反射を起こすために
は屈折率が２．６以上の媒質が必要となり、一般的でな
いためである。よって、この面へは、通常、Ａｇ，Ａｌ
等の蒸着が施されている。

【００１５】本実施例では、前記従来例と同様、この蒸
着を施す面を半透過面Ｈとし、透過光をＡＦ用に使う。
半透過面Ｈは光軸ＡＸ₂と直交する平面に対しダハ稜線
Ｌ側に傾斜しており、半透過面Ｈへの入射角は前述のよ
うに２２．５°前後である。従って、このままでは透過
光には非点収差，像面の倒れ，色収差等が発生し、測距
誤差を起こしてしまう。そこで、楔状の補正プリズム３
により、これらの収差を小さくするようにしている。

【００１６】なお、シュミットプリズムＳＰは、少なく
とも後述のＡＦ光学系を搭載する側の鏡筒用の正立プリ
ズムとして用いれば足りる。左右の鏡筒のうちのいずれ
か一方にのみＡＦ光学系を設ければ、ＡＦモジュール４
からの検出信号に基づいて左右両方の対物レンズ１を同
時に動かすことでＡＦを行うことができるからである。
従って、ＡＦ光学系を搭載しない方の鏡筒には、他の正
立プリズムを用いることも可能である。

【００１７】半透過面Ｈを透過した透過光の光路中に
は、透過光を収差補正する補正プリズム３と，補正プリ
ズム３で収差補正された透過光の像をＣＣＤ(Charge Co
upledDevice)９(図３)で観察してＡＦ信号を出力する位
相差検出方式のＡＦモジュール４とから成るＡＦ光学系
が設けられている。対物レンズ１〜補助プリズム２〜補
正プリズム３〜ＡＦモジュール４に関して光学系を展開
すれば、図３に示すようになる。

【００１８】図３に示すように、ＡＦモジュール４は、
コンデンサレンズ８Ａ，絞りマスク８Ｂ，セパレータレ
ンズ８Ｃ及びＣＣＤ９から成っている。同図中、ダハプ
リズム５のダハ稜線Ｌは図の紙面に沿って存在し、ＣＣ
Ｄ９の画素の配列方向は紙面に対して垂直に位置してい
る。なお、図１及び図３中、焦点面Ｓは対物レンズ系１
による観察光の結像面と等価な位置に位置している。

【００１９】本実施例では、補正プリズム３と補助プリ
ズム２とを接合せずに少し離しているため、非点収差が
わずかに発生している。しかし、その影響がなくなるよ
うに、ＡＦモジュール４のＣＣＤ９とシュミットプリズ
ムＳＰの半透過面Ｈとの位置関係を規定していることに
特徴がある。つまり、補正プリズム３は、半透過面Ｈか
ら所定の間隔(空隙Ｋ)をあけて配置されており、ＡＦモ
ジュール４のＣＣＤ９は、画素の配列方向が光軸ＡＸ₁
とダハプリズム５のダハ稜線Ｌとを含む平面に直交する
ように配置されていることに本実施例の特徴がある。

【００２０】上記のように補助プリズム２は半透過面Ｈ
から所定の空隙Ｋをあけて配置されているので、対物レ
ンズ１からの光束が半透過面Ｈで観察用の透過光束とＡ
Ｆ用の反射光束とに分割される際に、半透過面Ｈでの反
射率の低下によって観察系への光量が不足することはな
い。従って、半透過膜の層数が少なくても、双眼鏡に必
要な明るい視野を得ることができる。

【００２１】次に、上記のように画素の配列方向を光軸
ＡＸ₁とダハプリズム５のダハ稜線Ｌとを含む平面に直
交するように配置する理由を以下に説明する。実際に接
眼レンズ７を覗くと、視野絞り６の円とその円の中の風
景が観察される。ここで、風景を無視してその代わりに
(本当は見えない)ダハ稜線Ｌ及び測距感度域Ｆが見えた
とすれば、例えば図２に示すようになる。測距感度域Ｆ
はＣＣＤ９の画素の配列方向に相当するため、一方向に
広がった形状を成している。

【００２２】被観察物は、縦線状のものが多いため、通
常、測距感度域Ｆが水平に見えるようにＣＣＤ９は配置
される。同図に示すように、ダハ稜線Ｌに垂直な方向と
画素の配列方向との成す角をθとすると、本実施例では
θ＝０°(即ち、測距感度域Ｆの長手方向がダハ稜線Ｌ
方向と垂直)の状態になるように配置されるが、ＡＦモ
ジュール４の配置の仕方によっては、ダハ稜線Ｌ方向と
測距感度域Ｆの長手方向(即ち、画素の配列方向)との位
置関係をいろいろ変化させることが可能である。この角
度θを変化させることは、ＡＦモジュール４を光軸ＡＸ
₂回りに回転させることに対応する。

【００２３】一方、ＡＦ用の撮像素子として用いられて
いるＣＣＤ９は、参照部及び基準部から成っており、こ
れらからの出力情報によって位相差検出方式のＡＦが行
われる。もし、参照部が見ている測距感度域Ｆと基準部
が見ている測距感度域Ｆとが上下方向(即ち、測距感度
域Ｆの長手方向に対して垂直方向)にずれていると、観
察する物体によっては測距誤差が発生してしまう。

【００２４】つまり、観察する物体が縦線状のもの(例
えば、人や樹等のように一般に縦方向の線を持つ被観察
物)であれば、図１０(Ａ)に示すように参照部９Ａ，基
準部９Ｂ上にそれぞれ形成される像ＩＡ，ＩＢが、同図
(Ｂ)に示すように上下方向にずれても問題はない。しか
し、観察する物体が斜線状のもの(ここでは、鉛直方向
に対し４５°の傾きを持っている直線)である場合、同
図(Ｃ)に示すように参照部９Ａ，基準部９Ｂ上にそれぞ
れ形成される像ＩＡ，ＩＢが同図(Ｄ)に示すように上下
方向にずれると、デフォーカス量が変動してしまうこと
になる。デフォーカス量の変動は、測距誤差発生の原因
となる。この誤差を、以下「視差誤差」と呼ぶことにす
る。

【００２５】図１及び図３に示すように、本実施例のプ
リズム配置では、補助プリズム２と補正プリズム３との
間に、光軸ＡＸ₂に対し斜めになった空隙Ｋが存在す
る。この空隙Ｋを形成している２つの面に対する入射角
に注目すると、θ≠０°のときは、前記基準部９Ａに到
達する光線の入射角と参照部９Ｂに到達する光線の入射
角とは大きさが違うため、測距感度域Ｆにズレが発生
し、前記視差誤差が発生してしまうことになる。

【００２６】この点について更に詳しく説明する。図１
２は、補助プリズム２とＣＣＤ９との位置関係を示して
いる。補助プリズム２とＣＣＤ９との間には、補正プリ
ズム３，コンデンサレンズ８Ａ，絞りマスク８Ｂ及びセ
パレータレンズ８Ｃが配されているが、ここでは図示省
略する。図１２中、半透過面Ｈ上に示した光束Ｐａ〜Ｐ
ｆは、これら絞りマスク８ｂ等によって取り出され、Ｃ
ＣＤ９上に導かれる光束を示している。

【００２７】補助プリズム２の半透過面Ｈは、先に述べ
たように光軸ＡＸ₂に対する垂直面からダハ稜線Ｌ側に
傾斜している(つまり、図１３中の角度２２．５°の傾
斜)ので、半透過面Ｈでは光束は光軸ＡＸ₂に対して非対
称に屈折される。ここで、前記２つの面のうちの半透過
面Ｈに関し、ダハ稜線Ｌを鉛直方向に位置させた状態
で、ＡＦモジュール４を光軸ＡＸ₂回りに回転させるこ
とによって、θ＝０°〜９０°にＣＣＤ９の位置を変化
させたときのＣＣＤ９上での結像状態の変化を説明す
る。なお、補正プリズム３の入射面についても、以下の
半透過面Ｈに関する場合と同様である。

【００２８】θ＝０°の状態では、参照部９ａには光束
Ｐａが結像し、基準部９ｂには光束Ｐｂが結像する。こ
のとき、光束Ｐａと光束Ｐｂとは半透過面Ｈに対する入
射角が等しい（つまり、光軸ＡＸ₁とダハプリズム５の
ダハ稜線Ｌとを含む平面に対して対称になっている)た
め、光束Ｐａと光束Ｐｂとが参照部９ａと基準部９ｂと
に対して等しい距離だけ屈折する。従って、図１１(Ａ)
に示すように２つの像ＩＡ，ＩＢはＣＣＤ９に対して垂
直方向にずれることはないので、視差誤差は発生しな
い。

【００２９】０°＜θ＜９０°の場合の一例として、θ
＝４５°での状態を挙げる。この状態では、参照部９ｃ
には光束Ｐｃが結像し、基準部９ｄには光束Ｐｄが結像
する。このとき、光束Ｐｃと光束Ｐｄとは半透過面Ｈに
対する入射角が異なる（つまり、光軸ＡＸ₁とダハプリ
ズム５のダハ稜線Ｌとを含む平面に対して非対称になっ
ている)ので、光束Ｐｃと光束Ｐｄとは参照部９ｃと基
準部９ｄとに対して異なる距離だけ、θ＝０°のときよ
りも互いに離れるように屈折する。この入射角の違いに
よって半透過面Ｈで発生した非点収差は、光束Ｐｃ，Ｐ
ｄにそのまま反映されてしまうため、ＣＣＤ９上では像
ＩＡ，ＩＢがＣＣＤ９に対する長手方向，垂直方向のズ
レを伴って形成されることになる。

【００３０】例えば、ＡＦモジュール４をＣＣＤ９の長
手方向に沿って移動させることにより、図１１(Ａ)と同
様、ＣＣＤ９の中央から等間隔離れた位置に像ＩＡ，Ｉ
Ｂを位置させれば、図１１(Ｂ)に示すように、像ＩＡと
像ＩＢとの間隔がθ＝０°のときよりも大きくあけた状
態となるとともに、２つの像ＩＡ，ＩＢがＣＣＤ９に対
して垂直方向にずれた状態となる。これは、参照部９ｃ
が見ている測距感度域Ｆと基準部９ｄが見ている測距感
度域Ｆとが一致していないことを意味する。このよう
に、０°＜θ＜９０°の場合、２つの像ＩＡ，ＩＢがＣ
ＣＤ９に対して垂直方向にずれることによって、視差誤
差が生じるのである。

【００３１】θ＝９０°の状態では、参照部９ｅには光
束Ｐｅが結像し、基準部９ｆには光束Ｐｆが結像する。
このとき、光束Ｐｅと光束Ｐｆとは半透過面Ｈに対する
入射角が異なる（つまり、光軸ＡＸ₁とダハプリズム５
のダハ稜線Ｌとを含む平面に対して非対称になってい
る)ので、光束Ｐｅと光束Ｐｆとは参照部９ｅと基準部
９ｆとに対して異なる距離だけ、θ＝４５°のときより
も更に互いに離れるように屈折する。しかし、この入射
角の違いは、すべてＣＣＤ９の長手方向のズレとなって
表れることになる。

【００３２】例えば、ＡＦモジュール４をＣＣＤ９の長
手方向に沿って移動させることにより、図１１(Ａ)と同
様、ＣＣＤ９の中央から等間隔離れた位置に像ＩＡ，Ｉ
Ｂを位置させれば、図１１(Ｃ)に示すように、像ＩＡと
像ＩＢとの間隔はθ＝０°のときよりも大きくあけた状
態とはなるが、２つの像ＩＡ，ＩＢはＣＣＤ９に対して
垂直方向にはズレていない状態となる。これは、参照部
９ｅが見ている測距感度域Ｆと基準部９ｆが見ている測
距感度域Ｆとが一致していることを意味する。つまり、
２つの像ＩＡ，ＩＢはＣＣＤ９の長手方向にはズレても
視差誤差とはならないのである。

【００３３】図１１に示すＣＣＤ９と像Ｉａ，Ｉｂとの
位置関係をまとめると次のようなる。ＣＣＤ９の長手方
向に沿った像のズレは、θ＝０°からθ＝９０°にかけ
て大きくはなる。ＣＣＤ９に対する垂直方向の像のズレ
は、θ＝０°からθ＝４５°にかけて大きくなり、θ＝
４５°からθ＝９０°にかけて小さくなる。この垂直方
向の像のズレは、その大きさに相当するデフォーカス量
となって表れる。

【００３４】図４に、角度θを変化させたときの視差誤
差によるデフォーカス量(即ち、ＣＣＤ９に対して垂直
方向の像のズレによって生じる焦点面Ｓ上からの結像位
置のズレ量)を示す。但し、対物レンズ１の焦点距離を
１２２ｍｍ、空隙の光軸ＡＸに対する傾きを２４°、見
る物体の鉛直方向からの傾きを４５°とする。図４で
は、−９０°≦θ≦９０°の範囲について示している
が、その他の範囲においてもデフォーカス量は同じ形で
周期的に変化する。また、観察する物体の鉛直方向から
の傾きが−４５°になると、グラフはθ軸に関して対称
なグラフとなる。

【００３５】このグラフから、視差誤差を０にするには
θ＝…，−９０°，０°，＋９０°，…の値にすればよ
いことが分かる。しかしながら、θ＝−９０°又は＋９
０°等の値をとる場合(これは図３でのＣＣＤ９の画素
の配列方向が紙面上にあることに相当する)、例えば、
測距感度域Ｆの片方の端に入射する光線が空隙Ｋを通る
ときの半透過面Ｈや補正プリズム３の入射面に対する入
射角と、他方の端に入射する光線が空隙Ｋを通るときの
半透過面Ｈや補正プリズム３の入射面に対する入射角と
が異なるので、ＣＣＤ９の受光面に対して像面が傾いた
ような現象が発生する。また、光線の波長の違いによっ
て像のズレが発生する。これらの現象は測距誤差の原因
となる。これに対し、θ＝０°の場合、これらの現象は
画素の配列方向に対して垂直方向にしか生じないため、
ＡＦには影響を与えない。

【００３６】以上のように、ＣＣＤ９は画素の配列方向
が光軸ＡＸ₁とダハプリズム５のダハ稜線Ｌとを含む平
面に直交するように配置されているので、半透過面Ｈで
光軸ＡＸ₂に対して非対称に屈折された光束のうち半透
過面Ｈに対して入射角が等しい光束がＡＦに使用され
る。従って、半透過面で非点収差が発生しても非点収差
が反映されない光束がＡＦに使用されるため、ＡＦ精度
は非点収差の影響を受けることはなく、ＡＦ精度が高い
オートフォーカス双眼鏡を実現することができる。

【００３７】なお、本実施例はオートフォーカス双眼鏡
に関するものであるが、この技術は特に双眼鏡に限るわ
けではなく、スポッティングスコープ等の地上望遠鏡，
その他の単眼鏡にも使用することができる。

【００３８】次に、本実施例の組立構造について説明す
る。図５に示すように、本実施例では、正立プリズム系
を構成するシュミットプリズムＳＰ(補助プリズム２及
びダハプリズム５)がプリズム保持部材１１で支持され
ている。具体的には、プリズム保持部材１１は、プリズ
ム２，３，５の両側からとプリズム２，３，５の底面側
(不図示)とからプリズム２，３，５を保持している。一
方、ＡＦモジュール４はＡＦモジュール保持部材２１で
支持されている。プリズム保持部材１１とＡＦモジュー
ル保持部材２１とは、ネジ２２によって結合された構成
となっている。このようにシュミットプリズムＳＰとＡ
Ｆモジュール４とを保持部材１１，２１で一体的に形成
するのは、以下のような理由によるものである。

【００３９】通常、ＴＴＬ測距を行う双眼鏡や単眼鏡に
おいては、本実施例のように、光学系全体を各プリズム
２，３，５及びプリズム保持部材１１から成るプリズム
ブロック１０と、ＡＦモジュール４及びＡＦモジュール
保持部材２１から成るＡＦユニット２０との２つに分け
て双眼鏡本体に組み込む。プリズムブロック１０とＡＦ
ユニット２０とを双眼鏡本体に組み込む際、プリズムブ
ロック１０及びＡＦユニット２０を共に鏡筒に取り付け
るようにすれば、光軸調整のためにプリズムブロック１
０を動かした場合、プリズムブロック１０とＡＦユニッ
ト２０との位置関係が大きく変わってしまう。対物レン
ズ１や補助プリズム２は、補正プリズム３等から成るＡ
Ｆ光学系の一部としてＡＦに使用されるので、測距視野
と実際の視野との間にズレが生じてしまうことになる。

【００４０】そこで、本実施例ではこのような問題が生
じないようにするために、ＡＦユニット２０を鏡筒に取
り付けるのではなく、プリズムブロック１０に取り付け
ている。そうすることで、プリズムブロック１０を動か
してもＡＦユニット２０との位置関係が変わらないよう
になる。従って、上記のような問題は低減され、取付け
誤差等も少なくすることができるので、結果として、高
いＡＦ精度が得られるのである。

【００４１】次に、光学系全体のコンパクト化を図るた
めの構成を説明する。図６(ａ)は、本実施例に光路を折
り曲げるためのミラーＭを設けた場合の光学系構成を断
面的に示している。このようにミラーＭを１枚、又は１
枚以上設けることにより光路を適当な方向に折り曲げれ
ば、光学系全体の大きさを小さくすることができる。ミ
ラーＭで反射された後に結像された像は、ＡＦモジュー
ル４(図６中には図示せず)で受光され、焦点検出が行わ
れる。

【００４２】シュミットプリズムＳＰへの入射順序を変
えれば、更にＡＦモジュール４の配置を含めた全体の小
型化を図ることができる。図６(ａ)では、(補助プリズ
ム２)〜(ダハプリズム５)の順に光が通るようにシュミ
ットプリズムＳＰを配置しているので、ＡＦ用の光は
(対物レンズ１)〜(補助プリズム２の半透過面Ｈまで)〜
(補正プリズム３)〜(ミラーＭ)の順に通ることになる。
一方、図６(ｂ)では、これとは逆に、(ダハプリズム５)
〜(補助プリズム２)の順に光が通るようにシュミットプ
リズムＳＰを配置しているので、ＡＦ用の光は(対物レ
ンズ１)〜(ダハプリズム５)〜(補助プリズム２の半透過
面Ｈまで)〜(補正プリズム３)〜(ミラーＭ)の順に通る
ことになる。

【００４３】これらを比較すると、後者の方が補正プリ
ズム３までに通る光路が長いことは図６(ａ)(ｂ)から明
かである。従って、後者のようにシュミットプリズムＳ
Ｐを配置すれば、補正プリズム３を出た後の結像点まで
の距離が短くなる。さらに、サイズの小さな補正プリズ
ム３ａ及びミラーＭａを用いることができる。従って、
全体としての大きさをより小さくすることが可能であ
る。

【００４４】次に、三脚取付け用ネジ穴の配置によって
ＡＦ精度を低下させない構成を説明する。通常の双眼鏡
には、三脚に取り付けて使用することができるように、
三脚取付け用ネジ穴が鏡胴に設けられている。本実施例
に係る双眼鏡にも図８に示すように三脚取付け用ネジ穴
３７が設けられており、図７に示すように三脚３５に取
り付けた状態で使用することができる。

【００４５】ところで、本実施例は位相差検出方式を採
用しているため、測距感度域Ｆは前述したように一方向
に広がっている。被観察物は一般に人や樹等の縦方向の
線を持つことが多いため、このような一方向に広がった
測距感度域Ｆを持つ焦点検出手段を用いた場合には、測
距感度域Ｆが視界の中で水平になるように双眼鏡を位置
させた方がＡＦ精度は良くなる。

【００４６】例えば、図９に示すように三脚用取付けネ
ジ穴３７がＡＦモジュール４(図１)を有さない側の鏡筒
３０Ｌに備えられている場合、三脚３５に固定したまま
で眼幅調整を行うと、軸３２を中心に鏡筒３０Ｒが矢印
ｍＲ方向に回動するため、測距感度域Ｆが破線で示すよ
うに傾いてしまう。本実施例では、図８に示すように三
脚用取付けネジ穴３７がＡＦモジュール４を有する側の
鏡筒３０Ｒに設けられているので、このネジ穴３７に三
脚３５を取り付けた状態で眼幅調整を行っても、軸３２
を中心に回動する(矢印ｍＬ方向)のは鏡筒３０Ｌであ
り、測距感度域Ｆは水平のままの位置に保たれる。

【００４７】本実施例では、測距感度域Ｆと半透過面Ｈ
との位置関係を規定した前述の構成(図１１(ａ)参照)に
よって既に良好なＡＦ精度を実現しているが、三脚３５
に取り付けた状態での使用下では、上記のように三脚用
取付けネジ穴３７の位置をＡＦ側鏡筒に設けるという簡
単な構成を採用しただけで、更に良好なＡＦ精度を保つ
ことができるのである。もちろん、三脚用取付けネジ穴
３７の位置をＡＦ側鏡筒に設けるだけでも、三脚取付け
状態での眼幅調整に伴うＡＦ精度の低下を防止すること
ができる。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、シ
ュミットプリズムを構成する補正プリズムが、光路をＡ
Ｆ用に分割する半透過面から所定の間隔をあけて配置さ
れているので、半透過面での反射率の低下はなく、半透
過面を構成するための半透過膜の層数が少なくても視野
を明るくすることができる。また、ＡＦモジュールの撮
像素子は、画素の配列方向が光軸とダハプリズムのダハ
稜線とを含む平面に直交するように配置されているの
で、半透過面で発生した非点収差はＡＦに影響を与え
ず、そのため高いＡＦ精度のオートフォーカス双眼鏡を
実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の光学系の構成を示す斜視
図。

【図２】ダハプリズムのダハ稜線と測距感度域との位置
関係を説明するための図。

【図３】図１の実施例のＡＦ光学系の構成を示す展開
図。

【図４】ＣＣＤの画素配列方向とダハ稜線に垂直な方向
とが成す角θと、デフォーカス量との関係を示すグラ
フ。

【図５】図１の実施例の組立構造を示す斜視図。

【図６】図１の実施例においてシュミットプリズムの取
付け状態を変えたときの光路の違いを説明するための光
学系断面図。

【図７】図１の実施例を三脚に取り付けた状態を示す外
観斜視図。

【図８】図７の状態で眼幅調整を行っている状態を模式
的に示す図。

【図９】図７の状態から三脚の取付け位置を他方の鏡筒
に変えて眼幅調整を行っている状態を模式的に示す図。

【図１０】物体の傾斜状態と、ＣＣＤ上に形成される物
体の像がＣＣＤに対して垂直方向にずれた状態との関係
を模式的に示す図。

【図１１】ＡＦモジュールを回転させることによって、
角度θを変化させたときのＣＣＤとＣＣＤ上に形成され
る像との関係を模式的に示す図。

【図１２】補助プリズム中を半透過面に向けて入射する
光束とＣＣＤとの位置関係を模式的に示す図。

【図１３】図１の実施例に用いることができるシュミッ
トプリズムの断面形状及び光路を示す図。

【符号の説明】

１ …対物レンズ ２ …補助プリズム ３ …補正プリズム ４ …ＡＦモジュール ５ …ダハプリズム ６ …視野絞り ７ …接眼レンズ ８Ａ …コンデンサレンズ ８Ｂ …絞りマスク ８Ｃ …セパレータレンズ ９ …ＣＣＤ ９Ａ，９ａ，９ｃ …参照部 ９Ｂ，９ｂ，９ｄ …基準部 １０ …プリズムブロック １１ …プリズム保持部材 ２０ …ＡＦユニット ２１ …ＡＦモジュール保持部材 ２２ …ネジ ３７ …三脚取付け用ネジ穴 Ｓ …焦点面 Ｆ …測距感度域 Ｄ …ダハ面 Ｌ …ダハ稜線 ＳＰ …シュミットプリズム Ｍ …ミラー ＡＸ₁，ＡＸ₂ …光軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 正人 大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪 国際ビル ミノルタカメラ株式会社内 (72)発明者 長野 晴行 大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪 国際ビル ミノルタカメラ株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】物体側より順に、物体の像を形成する対物
   レンズ系と，該対物レンズ系で形成された像を反転する
   正立プリズム系と，該正立プリズム系で反転された像を
   観察するための接眼レンズ系とを左右の鏡筒に備え、 該左右の鏡筒のうちの少なくとも一方の正立プリズム系
   が、ダハ面を有するダハプリズムと，反射面のうちの１
   面が半透過面である補助プリズムとから成るシュミット
   プリズムであり、前記半透過面を透過した透過光の光路
   中に、該透過光を収差補正する補正プリズムと，該補正
   プリズムで収差補正された透過光の像を撮像素子で観察
   してＡＦ信号を出力するＡＦモジュールとから成るＡＦ
   光学系を備えたＴＴＬ−ＡＦ方式のオートフォーカス双
   眼鏡であって、 前記補正プリズムは、前記半透過面から所定の間隔をあ
   けて配置され、 前記ＡＦモジュールの撮像素子は、画素の配列方向が光
   軸と前記ダハプリズムのダハ稜線とを含む平面に直交す
   るように配置されていることを特徴とするオートフォー
   カス双眼鏡。