JPH1164715A

JPH1164715A - 光学機器

Info

Publication number: JPH1164715A
Application number: JP9222492A
Authority: JP
Inventors: Toshimi Iizuka; 俊美飯塚; Kenji Miyauchi; 健二宮内; Haruhiko Yamauchi; 晴比古山内
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-08-19
Filing date: 1997-08-19
Publication date: 1999-03-05

Abstract

(57)【要約】【課題】光学素子と保持部材とを機械的手段により接
合するとコストアップや大型化を招き、強固な接着剤で
接合すると衝撃や熱歪みにより剥がれや割れが生じ易
い。【解決手段】プリズム等の光学素子１と、この光学素
子を保持する保持部材２とを有する光学機器において、
保持部材として金属材料等からなる部材を用いるととも
に、保持部材と光学素子とを硬化後に弾性を有する弾性
接着剤のみで接合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリズム等の光学
素子を用いた光学機器において、光学素子を保持したり
位置調整したりするための構造に関するものである。

【０００２】関するするものである

【０００３】

【従来の技術】プリズム双眼鏡等の光学機器に用いられ
るプリズムは、機器の光軸の調整を行ったり機器に加わ
る振動や衝撃によるプリズムの移動を防止したりするた
めに、プリズムシートやプリズムホルダー等と呼ばれる
保持部材に押さえ板等の機械的手段によって固定されて
いる。

【０００４】しかし、プリズム双眼鏡等の光学機器はカ
メラ等と同じように携帯して使用されるため、できるだ
け小型で軽量であることが望ましい。このため、押さえ
板等の機械的手段を用いたプリズムの固定方法では、機
器の大型化や重量増加につながり好ましくない。

【０００５】また、光学機器は、レンズの研磨等労働集
約的な製造方法による部分が多く、製造コストの削減は
些細な部分まできめ細かく行わなければならない。しか
し、保持部材をプラスチックやセラミックスにより製造
すると、金型の製造にかかる費用や成形に要する時間が
コスト増を招く。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】一方、接着剤を用いて
プリズムと保持部材とを接合する場合、例えば低温環境
下では、一般に熱膨張率がガラスよりも大きなプラスチ
ック製の保持部材がガラスより多く収縮するしてガラス
を引っ張る方向の力が発生するため、引っ張りに弱いガ
ラスが簡単に割れてしまうという問題がある。このた
め、保持部材としてガラスの熱膨張率と同等の熱膨張率
を有するセラミックス材料を用いる方法が提案されてい
るが、保持部材の材料が制限されてしまうという別の問
題が生じる。そこで、本発明は、プリズム等の光学素子
を所望の材料で作られた保持部材で接合剥がれなく保持
固定できるようにした光学機器を提供することを目的と
している。

【０００７】また、本発明は、光学素子の光軸調整を簡
単に行えるようにした光学機器を提供することをも目的
としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本願第１の発明では、プリズム等の光学素子と、こ
の光学素子を保持する保持部材とを有する光学機器にお
いて、保持部材と光学素子とを硬化後に弾性を有する弾
性接着剤で接合するようにしている。なお、保持部材と
しては、金属材料等からなる部材を用いるのが好まし
い。

【０００９】すなわち、プラスチック材料やセラミック
ス材料に比べて安価な金属材料等により保持部材を作っ
て保持部材の製造コストを削減するとともに、保持部材
とプリズム等のガラス光学素子とを完全硬化後にゴム状
弾性体となる接着剤を用いて接合して、接着剤を用いな
い従来の機械的手段による保持方法に比べて機器の小型
化を図れるようにするとともに、保持部材と光学素子の
熱膨脹差や振動・衝撃による接合の剥がれや光学素子の
割れが起きないようにしている。

【００１０】また、本願第２の発明では、保持部材を、
機器本体に光学素子の光軸に直交する方向に位置変更可
能に取り付けて、光学機器における光学素子の光軸調整
を簡単に行えるようにしている。

【００１１】

【発明の実施の形態】

（第１実施形態）図１には、本発明の第１実施形態であ
る光学機器におけるプリズム保持機構を示している。同
図において、１はポロＩＩ型と呼ばれる正立プリズム
で、２は正立プリズム１を保持する鋼板製の保持部材で
ある。

【００１２】図２には、図１に示した正立プリズム１の
みを接着面側から見た図を示している。１ａは大きな直
角三角形のプリズムで、１ｂ，１ｃはプリズム１ａに接
合された小さな直角三角形プリズムである。１ｄはプリ
ズム１ａを保持部材２に対する接着面である。

【００１３】正立プリズム１では、プリズム１ｃに入射
した光線はプリズム１ａで反射され、プリズム１ｂから
入射した光線と同じ向きに射出される。対物レンズ等の
凸レンズの像は逆さまに結像するが、正立プリズム１を
用いることによって像の上下が反転して正立の像が得ら
れる。

【００１４】図３には、図１に示した保持部材２の構成
を示している。２ａは光線が通過する開口部であり、２
ｂ，２ｃ，２ｄは保持部材２を後述する双眼鏡等の光学
機器の本体に対して位置調整するための長穴である。長
穴２ｃは、長穴２ｂ，２ｄの長手方向に対して直交する
方向に延びている。２ｅ，２ｆ，２ｇは保持部材２を光
学機器に固定するためのネジ穴である。２ｈは正立プリ
ズム１に対する接着面である。

【００１５】このように構成された正立プリズム１と保
持部材２とは、接着面１ｄ，２ｈにおいて、硬化後にゴ
ム状弾性体となる弾性接着剤で接合される。耐熱性や耐
久性を高めたエポキシ接着剤は硬くて脆い欠点があり、
また、ゴム系やビニール系等の柔軟接着剤は耐熱性や耐
久性が不足するという欠点があるが、弾性接着剤はこれ
らの欠点を改善したものである。

【００１６】すなわち、硬化後にゴム状弾性体となる弾
性接着剤は、ゴム状であるがゆえに外的な振動や衝撃な
等による応力を吸収し、熱膨脹や熱収縮等の光学部材の
面精度を悪化させたり破壊させたりする熱歪みを吸収す
ることができる。また、接着界面に応力集中を起こしに
くく、高い剥離強度を持っている等、ガラス等の光学素
子を接着するために最適な接着剤である。

【００１７】本実施形態では、弾性接着剤として、例え
ば特殊シリコーン変性ポリマーをベースにした弾性接着
剤である商品名セメダイン・スーパーＸＮｏ．８００
８（セメダイン株式会社製）を用いている。

【００１８】また、保持部材２の材料としては様々な材
料が使えるが、最も安価な製造方法であるプレス加工に
より簡単に製造することができ、強度も高く、熱膨脹率
がアルミ合金や銅合金に比べてガラスに近い鋼材が最も
望ましい。

【００１９】プリズムの材料として一般的なＢＡＫ４ガ
ラスの熱膨脹係数は７．３×１０^-6である。これに対
し、アルミの熱膨脹係数は２３．１×１０^-6で、ステン
レスの熱膨脹係数は１４．７×１０^-6で、炭素鋼板（Ｓ
ＰＣＣ）の熱膨脹係数は１０．７×１０^-6である。これ
ら金属材料とガラスとの熱膨脹係数の差は、アルミで１
５．８×１０^-6であり、ステンレスで７．４×１０^-6で
あり、炭素鋼板で３．４×１０^-6であり、鋼板はステン
レスの約半分の熱膨脹係数差しかない。つまり上記の材
料の中では、鋼板の熱膨張係数がガラスの熱膨張係数に
最も近く、上記弾性接着剤で接合して実験を行った結
果、−３０゜Ｃの低温度下でもプリズム１は割れること
がなかった。

【００２０】このように弾性接着剤により正立プリズム
１が接合された保持部材２は、図４に示すように光学機
器の機器本体３に取り付けられる。なお、図４では、正
立プリズム１は省略している。

【００２１】図４において、４は鋼板部材２の位置を調
整する工具である。この工具４の先端軸部４ａは、本体
軸部４ｂに対して偏芯して設けられている。５は保持部
材２のネジ穴２ｅ，２ｆ，２ｇに螺合して保持部材２を
機器本体３に固定するためのビスである。なお、図４に
は、ネジ穴２ｇに螺合するビス５のみを示している。機
器本体３には、保持部材２の長穴２ｂに嵌合する軸部３
ｂと、工具４の本体軸部４ａがガタなく嵌合する工具穴
３ｃ，３ｄと、ビス５のネジ径より径が大きなビス貫通
穴３ｅ，３ｆ，３ｇとが形成されている。なお、図４で
は、ビス貫通穴３ｅ，３ｆは保持部材２により隠れて見
えていない。

【００２２】保持部材２を機器本体３に取り付けるとき
には、まず保持部材２の長穴２ｂに機器本体３の軸部３
ｂを嵌合させて、保持部材２を機器本体３に押し付け
る。この状態で、工具４の本体軸部４ｂを機器本体３の
工具穴３ｃに挿入するとともに先端軸部４ａを保持部材
２の長穴２ｃに挿入して工具４を回転させる。これによ
り、先端軸部４ａは本体軸部４ｂの中心軸回りで回転
し、保持部材２を長穴２ｃの幅方向（矢印７の方向、光
軸に直交する方向）に移動させることができる。なお、
このとき、保持部材２の長穴２ｂは軸部３ｂに対して長
手方向にスライドする。

【００２３】また、本体軸部４ｂを機器本体３の工具穴
３ｄに挿入するとともに先端軸部４ａを保持部材２の長
穴２ｄに挿入して工具４を回転させれば、保持部材２を
機器本体３の軸部３ｂを中心に長穴２ｄの幅方向（矢印
６の方向、光軸に直交する方向）に移動させることがで
きる。こうして保持部材２の機器本体３に対する位置調
整を行うことができる。

【００２４】そして、位置調整が終了後、ビス５を機器
本体３のビス貫通穴３ｅ，３ｆ，３ｇを通して保持部材
２のネジ穴２ｅ，２ｆ，２ｇに螺合させ、保持部材２を
機器本体３に固定する。

【００２５】なお、本実施形態では、正立プリズムであ
るポロＩＩ型プリズムを用いた場合について説明した
が、本発明は、ポロＩ型プリズムやダハプリズム等、ポ
ロＩＩ型プリズム以外の正立プリズムおよびクロスダイ
クロプリズム等の正立プリズム以外のプリズムを用いる
場合やプリズム以外の光学素子を用いる場合にも適用す
ることができる。

【００２６】（第２実施形態）図５には、本発明の第２
実施形態である双眼鏡（光学機器）を示している。同図
において、１０は正立プリズムであり、１１はこの正立
プリズム１０を保持する保持部材である。これら正立プ
リズム１０と保持部材１１とは、第１実施形態にて説明
したように、弾性接着剤により接合されている。また、
正立プリズム１０および保持部材１１の構成も、第１実
施形態の正立プリズム１および保持部材２の構成と同様
である。なお、図５における１１ａは、第１実施形態に
おける保持部材２の長穴（２ｃ，２ｄ）に相当する位置
調整用長穴である。

【００２７】１２は左右一対の対物レンズであり、１３
は左右一対の接眼レンズである。１４，１５は接眼レン
ズ１３および正立プリズム１０が接合された保持部材１
１を収容保持する左右の接眼ホルダー（請求の範囲にい
う機器本体）であり、１４ａ，１５ａは接眼ホルダー１
４，１５に設けられた、第１実施形態における機器本体
３の工具穴（３ｃ，３ｄ）に相当する位置調整用穴であ
る。また、１７は第１実施形態におけるビス５に相当す
る保持部材固定用ビスである。

【００２８】１６は対物レンズ１２等を収容保持すると
ともに、接眼ホルダー１４，１５を目幅調節可能に保持
する双眼鏡本体である。

【００２９】このように構成された双眼鏡において、左
右の光学系の光軸が正しく平行でないと左右の像が二重
になり目の疲れの原因となる。このため、第１実施形態
にて説明した調整方法と同様にして、工具を工具穴１４
ａと長穴１１ａとに挿入して、保持部材１１および正立
プリズム１０の位置（光軸に直交する方向の位置）を調
整すれば、左右の光学系の光軸を正しく合わせることが
できる。

【００３０】なお、本実施形態では双眼鏡について説明
したが、本発明は双眼鏡以外の光学機器にも適用するこ
とができる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本願第１の発明に
よれば、保持部材の材料が制限されず、安価で余分な体
積の増加がなく、しかも振動や衝撃等による応力や熱歪
みを吸収でき、耐衝撃性および耐熱性に優れた光学素子
保持構造を有した光学機器を実現することができる。

【００３２】また、本願第２の発明によれば、光学機器
に組み込まれた光学素子の光軸位置を簡単に調整するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態である光学機器における
プリズムと保持部材の接合ユニットの斜視図である。

【図２】上記プリズムの斜視図である。

【図３】上記保持部材の平面図である。

【図４】上記保持部材の機器本体への取り付け方法の説
明図である。

【図５】本発明の第２実施形態である双眼鏡の断面図で
ある。

【符号の説明】

１，１０・・・プリズム１ａ・・・大きい直角プリズム１ｂ，１ｃ・・・小さい直角プリズム２，１１・・・保持部材２ａ・・・開口部２ｂ，２ｃ，２ｄ・・・長穴２ｅ，２ｆ，２ｇ・・・ネジ穴３・・・機器本体３ｂ・・・軸部３ｃ，３ｄ・・・工具穴３ｇ・・・ビス穴４・・・工具５，１７・・・ビス１２・・・対物レンズ１３・・・接眼レンズ１４，１５・・・接眼ホルダー１６・・・双眼鏡本体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光学素子と、この光学素子を保持する保
持部材とを有する光学機器において、前記保持部材と前記光学素子とを硬化後に弾性を有する
弾性接着剤で接合したことを特徴とする光学機器。
【請求項２】前記光学素子と前記保持部材とが、熱膨
張率が異なることを特徴とする請求項１に記載の光学機
器。
【請求項３】前記保持部材が、金属材料により作られ
ていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学機
器。
【請求項４】前記光学素子が、プリズムであることを
特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光学機
器。
【請求項５】前記プリズムが、ポロＩＩ型プリズムで
あることを特徴とする請求項４に記載の光学機器。
【請求項６】前記保持部材が、機器本体に前記光学素
子の光軸に直交する方向に位置変更可能に取り付けられ
たことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の
光学機器。