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JP2004125826A - Image stabilizer - Google Patents

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JP2004125826A
JP2004125826A JP2002285435A JP2002285435A JP2004125826A JP 2004125826 A JP2004125826 A JP 2004125826A JP 2002285435 A JP2002285435 A JP 2002285435A JP 2002285435 A JP2002285435 A JP 2002285435A JP 2004125826 A JP2004125826 A JP 2004125826A
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JP
Japan
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movable holding
holding mechanism
image stabilizing
state
control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002285435A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koichi Nagata
永田　浩一
Hiroyuki Yamaguchi
山口　広之
Yasuhiro Noguchi
野口　泰裕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujinon Corp
Original Assignee
Fuji Photo Optical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Optical Co Ltd filed Critical Fuji Photo Optical Co Ltd
Priority to JP2002285435A priority Critical patent/JP2004125826A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image stabilizer with which a user can obtain a satisfactory observation image over all periods from a time immediately after the user performs the starting operation of still control until a time immediately before the user performs the completing operation of the still control. <P>SOLUTION: In this image stabilizer, since a timing control means starts a still control mechanism and also controls a restrain mechanism so as to perform the control release of a movable holding mechanism by being delayed from the starting timing, the user obtains the satisfactory observation image from a time immediately after the user performs the starting operation of the sill control. Moreover, when the timing control means controls the restrain mechanism so as to complete the operation of the still control mechanism by being delayed from the restrain timing of the movement of the movable holding mechanism, the user obtains the satisfactory observation image over all periods from a time immediately after the user performs the starting operation of still control until a time immediately before the user performs the completing operation of the still control. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学装置において振動により生ずる光学像のブレを防止するための像安定化装置に係わり、例えば双眼鏡等の観察用の光学装置に適用される像安定化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、移動中の車両や船舶等のように振動や揺動を伴う場所で双眼鏡等の光学装置を使用する場合、観察される光学像が振動あるいは揺動してしまい、非常に観察し辛い状態となる。これは、光学装置の光軸に対して観察物体からの光束の射出角度が変動するからである。こうした観察像の劣化を防止するため、像安定化機能を有する像安定光学装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この装置は、像安定動作を行わないとき、または、電源をオフにした状態で持ち運ぶ場合に正立プリズムが他の部分に当たって精度劣化を招くのを防止すべく、正立プリズム（像安定化機構）を筐体に対して固定するケージング機構（制止機構）を備えている。
【０００３】
一方、本出願人は、装置の小型化、軽量化および消費電力低減等の観点から、回転慣性体を用いることなく構成した像安定化装置を提案している（例えば、特許文献２を参照。）。この装置は、正立プリズムを保持するジンバル懸架手段に角度情報検出手段を設け、このジンバル懸架手段の慣性空間に対する回転角を検出し、この検出値に基づきジンバル懸架手段の回動制御を行うことにより像安定化を実現したものである。また、光学装置のケースに、ジンバル懸架手段の回動を規制可能なケージング手段を設け、その回動規制を操作者が適宜、手動操作できるようにした像安定化装置も提案している（例えば、特許文献３参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特公昭５７−３７８５２号公報
【特許文献２】
特許第３０４１１５２号公報
【特許文献３】
特開平１０−１０４６７６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の角度情報検出手段を用いて像安定化装置を構成する場合においても、非使用時や運搬時における安全を考慮して、正立プリズムを筐体に対して固定するケージング機構（制止機構）を備えることが必要になると考えられる。さらに、このような検出手段を構成しようとする場合、可動保持機構の回動姿勢制御を開始または終了するタイミングと、ケージング機構の駆動を終了または開始させるタイミングとを最適化することが好ましいと考えられる。これらのタイミングの兼ね合いによっては、回動姿勢制御の動作が不十分な期間が生じ、観察像の乱れが生じるおそれがある。
【０００６】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、使用者が、静止制御の開始操作をおこなった直後から静止制御の終了操作をおこなう直前までの全ての期間に亘って良好な観察像を得ることのできる像安定化装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の像安定化装置は、筐体によりそれぞれ保持された対物レンズ部および接眼レンズ部と、対物レンズ部と接眼レンズ部との間に配置された正立プリズムとを有する光学装置に適用される像安定化装置であって、正立プリズムを、筐体に対する相対位置が可変となるように保持する可動保持機構と、正立プリズムを慣性系に対して静止させるように、可動保持機構の動きを制御する静止制御機構と、可動保持機構の動きの制止およびその解除を行うための制止機構と、静止制御機構を起動させると共に、その起動タイミングから遅れて可動保持機構の制止解除を行うように制止機構を制御するタイミング制御手段とを備えるようにしたものである。
【０００８】
本発明の像安定化装置では、タイミング制御手段が、静止制御機構を起動させると共に、その起動タイミングから遅れて可動保持機構の制止解除を行うように制止機構を制御するようにしたので、可動保持機構が非制止状態となる前に、静止制御機構を確実に起動させることができる。
【０００９】
本発明の像安定化装置では、さらに、タイミング制御手段が、上記制御に加え、可動保持機構の動きの制止タイミングから遅れて静止制御機構の動作を終了させるように制止機構を制御するように構成することが可能である。
【００１０】
本発明の像安定化装置では、制止機構が、可動保持機構の一部を把持するための把持機構と、係止部を有すると共に、手動操作部に対する操作に応じて移動することにより把持機構を駆動するスライド部材と、手動操作部に対する第１の操作に応じてスライド部材の係止部に係止することによりスライド部材を第１の位置に保持して把持機構による可動保持機構の解放状態を保持させる一方、手動操作部に対する第２の操作に応じてスライド部材の係止部に対する係止を解除してスライド部材を第２の位置に移動させることにより把持機構による可動保持機構の一部を把持させる係止部材とを含んで構成され、タイミング制御手段が、スライド部材の、第２の位置から第１の位置への移動を検知する移動検知部と、この移動検知部によるスライド部材の移動の検知に応じて、静止制御機構を起動させる制御部とを含み、この制御部が、静止制御機構の起動後に可動保持機構の制止解除を行うように把持機構を制御するように構成することが可能である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
［第１の実施の形態］
まず、図１ないし図５を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る像安定化装置を備えた双眼鏡の構成について説明する。図１はこの双眼鏡の外観斜視構成を表し、図２は内部斜視構成を表し、図３はこの双眼鏡の要部の分解斜視構成を表すものである。図４は、図１に示した光学装置におけるＸＹ平面に沿った断面構成を表し、図５は、図３におけるＶ−Ｖ線に沿った矢視断面を表す。なお、図２、図４および図５におけるＢＲ，ＢＬは、それぞれ、右眼用および左眼用光学系の光軸を示している。
【００１３】
図１および図２に示したように、この双眼鏡は、ほぼ直方体形状の筐体であるボディ１により支持された１対の対物レンズ部２０Ｒ，２０Ｌおよび１対の接眼レンズ部１０Ｒ，１０Ｌと、対物レンズ部２０Ｒ，２０Ｌと接眼レンズ部１０Ｒ，１０Ｌとの間に配置された正立プリズム３０Ｒ，３０Ｌと、正立プリズム３０Ｒ，３０Ｌを保持する像安定化装置５とを備えている。接眼レンズ部１０Ｒ，１０Ｌは、それぞれ、右眼用光軸ＢＲおよび左眼用光軸ＢＬに沿って、ボディ１の一側面（後面）に取り付けられている。対物レンズ部２０Ｒ，２０Ｌは、それぞれ、右眼用光軸ＢＲおよび左眼用光軸ＢＬに沿って、接眼レンズ部１０Ｒ，１０Ｌと反対側の面（前面）に取り付けられている。ボディ１の、接眼レンズ部１０Ｒ，１０Ｌが取り付けられた面（後面）には、使用者が後述の像安定化機構５０および制止機構６０に対する操作を行う際に操作する操作レバー６１が設けられ、ボディ１の上面には、後述の制御ユニット４０を起動するための電源スイッチ２が設けられている。
【００１４】
接眼レンズ部１０Ｒ，１０Ｌは、それぞれ、接眼レンズ１２と、この接眼レンズ１２を保持する接眼筒１３と、この接眼筒１３に連結されたプリズムホルダ８０とを含んでいる。プリズムホルダ８０は、入射光を屈曲して光軸を平行移動させるための屈曲用プリズム１１を保持すると共に、回転軸部８０Ｈを有する。この回転軸部８０Ｈは、ボディ１に設けられた開口に光軸ＢＲ，ＢＬを軸として回転可能に嵌め込まれている。このプリズムホルダ８０の回転機構を利用して、接眼筒１１を矢印ＲＴに沿って回転させることにより、使用者の眼幅に応じて１対の接眼レンズ１２の相互間隔を調整可能になっている。
【００１５】
対物レンズ部２０Ｒ，２０Ｌは、それぞれ、対物レンズ２２と、この対物レンズ２２を保持する対物筒２１とを含んでいる。なお、図２〜図５では、接眼レンズ１２および対物レンズ２２の一部のみを示しているが、実際には接眼レンズ１２および対物レンズ２２はいずれも複数のレンズ群により構成することが可能である。
【００１６】
像安定化装置５は、像安定化機構５０と、制止機構６０とを備えている。像安定化機構５０は、双眼鏡全体の振動等に伴う観察像のぶれを防止するためのものであり、制止機構６０は、ボディ１に対する可動保持機構５１（正立プリズム３０Ｒ，３０Ｌ）の相対位置を固定するためのものである。この制止機構６０については後に詳述する。
【００１７】
像安定化機構５０は、正立プリズム３０Ｒ，３０Ｌを揺動可能に保持する可動保持機構５１と、この双眼鏡全体の動作を制御する制御ユニット４０とを含んでいる。制御ユニット４０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置；Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ　）、メモリ、Ａ／Ｄ変換器およびＤ／Ａ変換器等の制御デバイスを含んで構成されている。
【００１８】
可動保持機構５１は、枠型構造をなすアウタジンバル５１Ａと、このアウタジンバル５１Ａ内に収容されると共に正立プリズム３０Ｒ，３０Ｌを保持する箱型構造のインナジンバル５１Ｂとを有し、制御ユニット４０の上方に配置されている。この可動保持機構５１は、正立プリズム３０Ｒ，３０Ｌを、ボディ１に対する相対位置が可変となるように保持するようになっている。
【００１９】
アウタジンバル５１Ａは、回動軸ＪＥを中心として矢印ＲＥの方向（エレベーション方向）に回動可能であり、インナジンバル５１Ｂは、回動軸ＪＥと直交する回動軸ＪＡを中心として矢印ＲＡの方向（アジマス方向）に回動可能になっている。インナジンバル５１Ｂは、２つの開口５２Ｋが設けられた箱の内部に、正立プリズム３０Ｒ，３０Ｌを収容してなる構造を有し、その後面（接眼レンズ部１０Ｒ，１０Ｌに対向する面）の中央部には、固定ピン５１Ｐが設けられている。
【００２０】
像安定化機構５０はまた、アウタジンバル５１Ａおよびインナジンバル５１Ｂにの姿勢の変化をそれぞれ検知するための角速度センサ９０Ａ，９０Ｅと、ポジションセンサ（図示せず）と、アウタジンバル５１Ａおよびインナジンバル５１Ｂをそれぞれ回動させるためのモータ５３Ａ，５３Ｅと、モータ５３Ａ，５３Ｅの起動開始タイミングを検出するためのモータ起動センサ５３Ｓとを有している。ここで、主として角速度センサ９０Ａ，９０Ｅおよびモータ５３Ａ，５３Ｅが、制御ユニット４０と共に、本発明における「静止制御機構」の一具体例に対応する。
【００２１】
角速度センサ９０Ａは、インナジンバル５１Ｂのアジマス方向における加速度を検出するためのものであり、インナジンバル５１Ｂの上面に設けられている。角速度センサ９０Ｅは、アウタジンバル５１Ａのエレベーション方向における加速度を検出するためのものであり、例えば、アウタジンバル５１Ａの前面に設けられている。
【００２２】
モータ５３Ａは、ロータ５３Ａ１とステータ５３Ａ２とによって構成され、回動軸ＪＡ上の、インナジンバル５１Ｂの下面に附設されており、インナジンバル５１Ｂのアジマス方向における角速度に応じた駆動信号に従って回転駆動するようになっている（図５参照）。このアジマス方向の角速度は、角速度センサ９０Ａからの出力信号に基づいて検出される。モータ５３Ｅは、回動軸ＪＥ上の、アウタジンバル５１Ａの側面に附設されており、アウタジンバル５１Ａのエレベーション方向における角速度に応じた駆動信号に従って駆動するようになっている。このエレベーション方向における角速度は、角速度センサ９０Ｅからの出力信号に基づいて検出される。
【００２３】
モータ起動センサ５３Ｓは、例えば、リミットスイッチからなり、スライドラック６５が−Ｘ軸方向に移動すると、モータ起動センサ５３Ｓがスライドラック６５Ｔによって押されて作動し、スライドラック６５の移動開始を検出することができるようになっている。このモータ起動センサ５３Ｓが、本発明における「移動検知部」に対応する一具体例である。
【００２４】
以上のような像安定化機構５０の働きにより、正立プリズム３０Ｒ，３０Ｌを慣性系に対して静止させる制御が行われ、これにより、観察像のぶれを防止することができるようになっている。
【００２５】
像安定化装置５はまた、使用者によって操作されることにより、制止機構６０を駆動して可動保持機構５１の動きの制止（ケージング）およびその解除（アンケージング）を行わせる手動操作部６を備えている。使用者が手動操作部６（操作レバー６１）を操作することにより、制止機構６０を駆動して可動保持機構５１の動きを制止させることができるようになっている。
【００２６】
像安定化装置５はさらに、可動保持機構５１が可動状態（非制止状態またはアンケージング状態）にある場合において、その姿勢が所定時間にわたって一定に保たれた場合や、電源電圧が低下した場合に、制止機構６０を駆動して可動保持機構５１の動きを制止させることが可能なソレノイド６９を備えている。
【００２７】
このように、本実施の形態の像安定化装置５では、手動操作部６に対する手動操作またはソレノイド６９による自動駆動により制止機構６０が駆動され、これにより、像安定動作を行わないとき、または、非使用時における可動保持機構５１（ひいては、正立プリズム）の動きを固定できるようになっている。
【００２８】
次に、図３ないし図５を参照して、制止機構６０の構成について説明する。制止機構６０は、把持機構７と、スライドラック６５と、フック６６とを有している。
【００２９】
把持機構７は、可動保持機構５１のインナジンバル５１Ｂに設けられた固定ピン５１Ｐを把持（クランプ）するためのものであり、固定ピン５１Ｐの軸と直交する方向（矢印７２Ｓの方向）に沿って対になって移動可能な上側部材７２Ａおよび下側部材７２Ｂからなる把持部７２と、スライドラック６５の水平方向の運動を把持部７２の上下方向の運動に変換して伝達する伝達部材７１とを有している。
【００３０】
上側部材７２Ａおよび下側部材７２Ｂは、Ｖ字部を含むほぼ同一の形状を有し、それぞれのＶ字部が互いに向き合うように上下を反転させて組み合わされて配置されている。上側部材７２Ａおよび下側部材７２Ｂの、インナジンバル５１Ｂとは反対側の面には、それぞれＹ軸方向を軸方向とするピン７２ＡＰおよびピン７２ＢＰが立設されている。上側部材７２Ａおよび下側部材７２Ｂは、それぞれ、図示しないガイド部材によって両側を案内されながら、上下に移動可能になっている。
【００３１】
伝達部材７１は、円板状部分７１Ｅと、この円板状部分７１Ｅの円周上の一部に連結された腕状部分７１Ｔ１，７１Ｔ２とを含んでおり、腕状部分７１Ｔ２に取り付けられた後出の引きばね８１により、スライドラック６５の付勢方向とは反対の方向（図中の−Ｘ方向）に付勢されている。腕状部分７１Ｔ２は、把持部７２が固定ピン５１Ｐを把持する位置で後出のストッパー８２によって係止されるようになっている。円板状部分７１Ｅは、その中心をボディ１に固定された支持ピン７３によって支持され、この支持ピン７３の中心を通る回転軸７１Ｊ（Ｙ方向）を中心として矢印７１Ｒの方向に回転可能となっている。円板状部分７１Ｅはまた、回転軸７１Ｊに直交する平面（ＸＺ平面）内において互いに対称な位置に、１対の切り欠き部７１Ａ，７１Ｂを有する。一方の切り欠き部７１Ａは上側部材７２Ａのピン７２ＡＰと係合し、他方の切り欠き部７１Ｂは下側部材７２Ｂのピン７２ＢＰと係合するように構成されている。腕状部分７１Ｔ１の先端付近には、Ｙ軸方向を軸方向とするピン７１Ｐが立設されている。
【００３２】
スライドラック６５は、手動操作部６に対して行われる操作に応じて移動することにより把持機構７を駆動するように機能する。スライドラック６５は、ボディ１に取り付けられた引きばね６８により、ボディ１の方向（図中の＋Ｘ方向）に付勢されると共に、回転軸７１Ｊに直交する矢印６５Ｓの方向（Ｘ軸方向）に沿って直線運動をなし得るように構成されている。
【００３３】
スライドラック６５の、引きばね６８が取り付けられた一端の近傍部分には、Ｚ軸方向に延びる突起部６５Ｔが形成されている。この突起部６５Ｔには、開孔６５Ｈが形成され、ここに伝達部材７１のピン７１Ｐが挿入されるようになっている。この場合、開孔６５Ｈを、ピン７１Ｐの直径よりも大きく形成することにより、開孔６５Ｈとピン７１Ｐとの間に遊びを設けるようにしている。スライドラック６５の移動に伴って伝達部材７１が回転軸７１Ｊを中心として回転し、この結果、上側部材７２Ａおよび下側部材７２Ｂがそれぞれ互いに逆の方向に移動するようになっている。
【００３４】
スライドラック６５の他端側には、矢印６５Ｓに沿った長手方向（Ｘ方向）に延びるラックギヤ部６５Ｇが形成され、後述するピニオンギヤ６４と噛み合うようになっている。さらに、開孔６５Ｈとラックギヤ部６５Ｇとの間には、Ｚ方向に突出した係止部６５Ｋが形成されている。ここで、スライドラック６５が本発明における「スライド部材」の一具体例に対応する。
【００３５】
フック６６は、手動操作部６に対する解放操作に応じてスライドラック６５の係止部６５Ｋに係止することによりスライドラック６５を第１の位置に保持し、把持機構７が可動保持機構５１の固定ピン５１Ｐを解放（リリース）している状態（把持していない状態）を保つように機能する一方、手動操作部６に対する把持操作に応じてスライドラック６５の係止部６５Ｋに対する係止を解除し、スライドラック６５を引きばね６８によって第２の位置に移動させることにより把持機構７によって固定ピン５１Ｐを把持させるように機能するものである。
【００３６】
具体的には、フック６６は、回転軸６６Ｊを軸に回動可能となるように一端が支持されると共に、押しばね６７によってスライドラック６５の方向に付勢されている。フック６６の他端側には係止用の爪部６６Ａが設けられている。この爪部６６Ａは、スライドラック６５が第１の位置にあるときに、押しばね６７によって押されてスライドラック６５の係止部６５Ｋを係止するように構成されている。フック６６はまた、その下面側（−Ｚ方向）に突起部６６Ｔを有しており、この突起部６６Ｔを後述のリリースカム６３の突起部６３Ｔが押し上げることにより、スライドラック６５の係止部６５Ｋに対するフック６６の爪部６６Ａの係止が解除されるようになっている。
【００３７】
フック６６はまた、突起部６６Ｔの反対側の位置においてソレノイド６９と接続されており、このソレノイド６９によって上方に引き上げられることによりスライドラック６５の係止部６５Ｋに対するフック６６の爪部６６Ａの係止が解除されるようになっている。ここで、フック６６が本発明における「係止部材」に対応する一具体例である。
【００３８】
手動操作部６は、操作レバー６１、シャフト６２、リリースカム６３およびピニオンギヤ６４によって構成されている。操作レバー６１は、Ｙ軸に平行な回転軸６２Ｊを中心として矢印６１Ｒの方向に回転するように構成され、回転軸６２Ｊを軸に回転するシャフト６２の一端に取り付けられている。リリースカム６３は、シャフト６２の他端に取り付けられ、操作レバー６１の操作に応じて回転するようになっている。ピニオンギヤ６４は、操作レバー６１とリリースカム６３との間のシャフト６２上に、リリースカム６３と隣接して取り付けられている。
【００３９】
ここで、図６を参照して手動操作部６の構造についてより詳細に説明する。なお、この図６は、図１ないし図３とは反対側から眺めた手動操作部６の分解斜視図である。
【００４０】
操作レバー６１およびリリースカム６３は、それぞれの中心位置に設けられた軸穴６１Ｈおよび軸穴６３Ｈを通るシャフト６２に固定されており、軸６２Ｊを中心として一体として回転するようになっている。リリースカム６３の周縁端の一部には、上記した突起部６３Ｔが形成されている。リリースカム６３には、リリースカム６３の回転方向に細長く伸びた１対の円弧状開孔６３Ｋ１，６３Ｋ２が形成されている。
【００４１】
操作レバー６１とリリースカム６３との間に設けられたピニオンギヤ６４には、リリースカム６３と向かい合った面に１対のピン６４Ｐ１，６４Ｐ２が設けられている。ピニオンギヤ６４は、その軸穴６４Ｈを通るシャフト６２には固定されておらず、シャフト６２とは独立して回転するようになっている。ピニオンギヤ６４は、ピン６４Ｐ１，６４Ｐ２がリリースカム６３の円弧状開孔６３Ｋ１，６３Ｋ２にそれぞれ挿入されるように組み付けられる。
【００４２】
この手動操作部６では、リリースカム６３が一方向に回転すると、ピン６４Ｐ１，６４Ｐ２が円弧状開孔６３Ｈ１，６３Ｈ２の内壁に突き当たるまでの不感期間を経たのちに、ピニオンギヤ６４が追従して同方向に回転するので、リリースカム６３の回転開始タイミングとピニオンギヤ６４の回転開始タイミングとの間にわずかな時間差を設けることができる。これにより、スライドラック６５に対するフック６６の係止が解除されてからスライドラック６５が移動を開始というタイミング関係を実現することができ、制止機構６０によるインナジンバル５１Ｂの制止解除をスムースに行うことが可能になる。
【００４３】
次に、以上のような構成の双眼鏡および像安定化装置５の動作について説明する。
【００４４】
この双眼鏡では、観測対象からの入射光は対物レンズ２２等により集光される。対物レンズの集光で作られた像は上下左右が反転しており、正立プリズム３０Ｒ，３０Ｌを通過することにより、再度反転して元に戻される。正立プリズム３０Ｒ，３０Ｌを通過した光は、さらに、屈曲用プリズム１１を通過して光路が横方向（光軸と直交する方向）にシフトされたのち、接眼レンズの前方で結像する。使用者は、この空中像を接眼レンズ１２によって拡大して観察することができる。その際、双眼鏡全体が振動してしたとしても、観察像は像安定化機構５０の作用によって安定化される。
【００４５】
像安定化装置５は、次のように機能する。
【００４６】
まず、使用者により電源スイッチ２が操作されて本体電源が投入されると、制御ユニット４０や角速度センサ９０Ａ，９０Ｅ等が通電される。なお、電源投入前においては、可動保持機構５１は、制止機構６０によって動きが制止された状態（制止状態またはケージ状態）、すなわち、インナジンバル５１Ｂの固定ピン５１Ｐが把持機構７によって把持された状態になっている。
【００４７】
続いて、操作レバー６１が時計回り方向に操作されると、スライドラック６５が−Ｘ方向に移動を開始する。このスライドラック６５の移動開始はモータ起動センサ５３Ｓによって検出され、モータ５３Ａ，５３Ｅが起動される。すなわち、像安定化機構５０が起動される。ピン７１Ｐと開孔６５Ｈとの間に遊びを設けてあるので、この起動タイミングよりも少し遅れて、制止機構６０の把持機構７が固定ピン５１Ｐを解放する。このため、モータ５３Ａ，５３Ｅによる可動保持機構５１の姿勢制御が開始する前に可動保持機構５１がふらふらと不安定な状態になることを回避できる。
【００４８】
上記のように、制止機構６０の把持機構７が固定ピン５１Ｐを解放することにより、可動保持機構５１のアウタジンバル５１Ａおよびインナジンバル５１Ｂが、制止状態から非制止状態に移行する。このように、像安定化機構５０による姿勢制御を開始したのち固定ピン５１Ｐの解放を開始することにより、より安定した観察像を得ることができる。詳細については後述する。
【００４９】
この状態において、ボディ１の揺れや振動等に起因してアウタジンバル５１Ａがインナジンバル５１Ｂと共にエレベーション方向に回動しようとすると、角速度センサ９０Ｅから出力される出力信号に基づいてアウタジンバル５１Ａのエレベーション方向における角速度が検出される。その角速度に応じた駆動信号に基づいてモータ５３Ｅが駆動することにより、アウタジンバル５１Ａの動きを相殺する方向のトルクがアウタジンバル５１Ａに供給される。
【００５０】
同様に、インナジンバル５１Ｂがアジマス方向に回動しようとすると、角速度センサ９０Ａから出力される出力信号に基づいてインナジンバル５１Ｂのアジマス方向における角速度が検出される。こののち、その角速度に応じた駆動信号に基づいてモータ５３Ａが駆動することにより、インナジンバル５１Ｂの動きを相殺する方向のトルクがインナジンバル５１Ｂに供給される。
【００５１】
これにより、慣性系に対して静止しているようにアウタジンバル５１Ａおよびインナジンバル５１Ｂの姿勢が制御されるため、観察像が安定化される。
【００５２】
ここで、操作レバー６１が反時計回り方向に操作されると、スライドラック６５が＋Ｘ方向に移動する。これにより、制止機構６０の把持機構７が固定ピン５１Ｐを把持し、可動保持機構５１のアウタジンバル５１Ａおよびインナジンバル５１Ｂが、非制止状態から制止状態に移行する。ピン７１Ｐと開孔６５Ｈとの間に遊びを設けてあるので、この状態移行よりも少し遅れてスライドラック６５の移動がモータ起動センサ５３Ｓによって検出され、モータ５３Ａ，５３Ｅが停止する。すなわち、像安定化機構５０が動作を停止する。
【００５３】
次に、図７（Ａ）〜（Ｃ）および図８（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、制止機構６０の動作についてより詳細に説明する。なお、これらの図は、図３においてＹ軸方向に沿って接眼レンズ部１０Ｒ，１０Ｌの側から眺めた平面図であり、操作レバー６１の図示は省略している。
【００５４】
制止機構６０の動作は、制止（ケージング）動作と解除（アンケージング）動作とに大別できる。ここで、ケージング動作とは、把持部７２が固定ピン５１Ｐを把持することにより、像安定化機構５０を制止状態に移行させる動作である。アンケージング動作とは、把持部７２が固定ピン５１Ｐを解放することにより、像安定化機構５０を非制止状態に移行させる動作である。本実施の形態の制止機構６０は、手動操作部６に対する操作に基づくアンケージング動作およびケージング動作が可能であるほか、ソレノイド６９による自動ケージング動作が可能である。
【００５５】
最初に、図７（Ａ）〜（Ｃ）を参照してアンケージング動作について説明する。このアンケージング動作は、上記したように、手動操作によってのみ行うことが可能である。
【００５６】
図７（Ａ）は、固定ピン５１Ｐが把持部７２によって把持されている状態、すなわち、制止（ケージング）状態を示す。この状態では、可動保持機構５１が回動不可となっており、像安定化機構５０が機能を停止している。フック６６の爪部６６Ａは、スライドラック６５の係止部６５Ｋの上に乗り上げて係止が解除されており、押しばね６７によって係止部６５Ｋに押しつけられている。スライドラック６５は、引きばね６８により、最もボディ１に近い側（矢印６８Ｓ１の方向）の位置（第２の位置）に引き寄せられている。このとき、伝達部材７１は、腕状部分７１Ｔ２に取り付けられた引きばね８１によって矢印８１Ｓの方向に引き寄せられ、反時計方向に傾いた状態となっているため、把持機構７の上側部材７２Ａおよび下側部材７２Ｂは互いに最も接近した位置にあり、固定ピン５１Ｐを把持している。さらに、伝達部材７１はストッパー８２により係止されているため、ピン７１Ｐが開孔６５Ｈの内壁とは接しておらず離れた状態となっている。
【００５７】
図７（Ｂ）は、図７（Ａ）の状態から、手動により操作レバー６１を時計回り方向に回転させることによりリリースカム６３を時計回り方向（矢印６３Ｒ１の方向）に少し回転させた状態を示す。リリースカム６３を回転させると、同時にピニオンギヤ６４が回転を開始する。このピニオンギヤ６４とラックギヤ部６５Ｇとが噛み合うことにより、スライドラック６５は、矢印６５Ｓ１の方向（矢印６８Ｓ１とは反対の方向）に移動を開始する。スライドラック６５の移動開始はモータ起動センサ５３Ｓによって検知され、制御ユニット４０によってモータ５３Ａ，５３Ｅが起動される。すなわち、像安定化機構５０が動作を開始し、可動保持機構５１のアウタジンバル５１Ａおよびインナジンバル５１Ｂの姿勢制御が始まる。ピン７１Ｐと開孔６５Ｈとの間に遊びがあるので、この姿勢制御の開始より少し遅れてスライドラック６５の移動に伴って伝達部材７１が回転軸７１Ｊを軸に時計回り方向（矢印７１Ｒ１の方向）に回転する。このため、上側部材７２Ａが上方向（矢印７２Ｓ１の方向）へ動くと共に、下側部材７２Ｂが下方向（矢印７２Ｓ２の方向）へ動き、固定ピン５１Ｐの解放が開始される。
【００５８】
図７（Ｃ）は、手動により操作レバー６１をさらに時計回り方向（矢印６３Ｒ１）に回転させることにより、図７（Ｂ）の状態からリリースカム６３をさらに矢印６３Ｒ１の方向に回転させた状態を示す。リリースカム６３の回転によりスライドラック６５がさらに矢印６５Ｓ１の方向へ移動するので、フック６６の爪部６６Ａは押しばね６７の押圧に抗して係止部６５Ｋを乗り越え、これに係合する。すなわち、スライドラック６５がフック６６によって係止された状態となる。一旦この状態になると、スライドラック６５は、引きばね６８によって矢印６８Ｓ方向に引っ張られるものの係止部６５Ｋがフック６６の爪部６６Ａに突き当たるので、操作レバー６１から手を放しても図７（Ａ）の状態に戻ることはない。
【００５９】
スライドラック６５の移動に伴って伝達部材７１は回転軸７１Ｊを軸に矢印７１Ｒ１の方向にさらに回転するので、把持部７２の上側部材７２Ａが上方向（矢印７２Ｓ１の方向）へ動くと共に下側部材７２Ｂが下方向（矢印７２Ｓ２の方向）へ動く。そして、図７（Ｃ）に示したスライドラック６５の位置（第１の位置）において固定ピン５１Ｐが完全に解放され、非制止（アンケージング）状態となる。この状態では、像安定化機構５０が稼動状態にあり、可動保持機構５１のアウタジンバル５１Ａおよびインナジンバル５１Ｂの姿勢制御が行われる。
【００６０】
ここで、本実施の形態の像安定化装置５におけるアンケージング動作の特徴的作用について、比較例と比較して説明する。
【００６１】
仮に、像安定化機構５０による姿勢制御と固定ピン５１Ｐの解除とを同時におこなうようにすると、一時的に可動保持機構５１のぶれが生じてしまい、不安定な観察像となってしまう場合がある。これは、モータ５３Ａ，５３Ｅが起動して姿勢制御が始まる前に可動保持機構５１が非制止状態となってしまい、操作レバー６１を制止位置から非制止位置へ操作した直後の僅かな期間において姿勢制御がまったくなされないことに起因する。例えば、観察者が姿勢制御機能を使用しないで観察をおこなっている状態から可動保持機構５１の姿勢制御を開始しようとした場合に、操作レバー６１の操作タイミングと同時に把持機構７が固定ピン５１Ｐを解放してしまうと、重力によって正立プリズム３０Ｒ，３０Ｌの光軸が一時的に上下方向にぶれてしまうので観察像が視界から外れてしまうこともある。
【００６２】
このような比較例に対し、本実施の形態では、ピン７１Ｐと開孔６５Ｈとの間に遊びを設け、固定ピン５１Ｐの解放動作が行われる前にモータ起動センサ５３Ｓによってスライドラック６５の移動開始を検知してモータ５３Ａ，５３Ｅを起動するようにしている。すなわち、可動保持機構５１の姿勢制御を開始したのちに可動保持機構５１を非制止状態に移行するようにしている。このため、可動保持機構５１を非制止状態とした当初から、ぶれのない安定した観察像を得ることができる。
【００６３】
次に、図８（Ａ）〜（Ｃ）を参照してケージング動作について説明する。まず、手動操作部６による手動でのケージング動作について説明する。
【００６４】
図８（Ａ）は、可動保持機構５１の固定ピン５１Ｐが把持部７２によって把持されていない非制止状態（図７（Ｃ）と同じ状態）を示す。この状態では、スライドラック６５がフック６６により第１の位置に係止されており、像安定化機構５０は、モータ５３Ａ，５３Ｅによる可動保持機構５１の姿勢制御が行われる稼動状態にある。
【００６５】
続く図８（Ｂ）は、手動により操作レバー６１を反時計回り方向（矢印６３Ｒ２）にわずかに回転させることにより、リリースカム６３を矢印６３Ｒ２の方向に少し回転させた状態を示す。リリースカム６３が矢印６３Ｒ２の方向に回転すると、リリースカム６３の突起部６３Ｔがフック６６の突起部６６Ｔを押し上げることにより、フック６６が上方に持ち上げられて爪部６６Ａがスライドラック６５の係止部６５Ｋから外れ、係止が解除される。
【００６６】
リリースカム６３の円弧状開孔６３Ｋ１，６３Ｋ２とピニオンギヤ６４のピン６４Ｐ１，６４Ｐ２との間には、回転方向に遊びが設けられているため、上記の係止解除がなされる前の段階では、ピニオンギヤ６４は回転を開始していない。係止が解除されると、スライドラック６５が引きばね６８によって矢印６５Ｓ２の方向に移動を開始する。これにより、伝達部材７１が、回転軸７１Ｊを軸として反時計回り方向（矢印７１Ｒ２）に回転するので、上側部材７２Ａは下方向（矢印７２Ｓ２の方向）へ動き、下側部材７２Ｂは上方向（矢印７２Ｓ１の方向）へ動く。すなわち、把持部７２は固定ピン５１Ｐを把持する方向に移動を開始する。
【００６７】
このように、手動操作部６に対する第２の操作のタイミングから遅れてスライドラック６５が移動を開始するようにしたので、フック６６の爪部６６Ａが係止部６５Ｋから完全に外れてからスライドラック６５が移動を開始するようにすることができる。このため、フック６６やスライドラック６５等に過度の負荷をかけることなく、無理なくスムーズに把持動作の操作を行うことが可能である。
【００６８】
フック６６によるスライドラック６５の係止が解除された時点で操作レバー６１から手を放すと、図８（Ｃ）に示したように、引きばね６８によって引っ張られたスライドラック６５が、第２の位置に向かって一気に移動を開始する。これに伴い、腕状部分７１Ｔ２が引きばね８１によって矢印８１Ｓの方向に引っ張られ、伝達部材７１が回転軸７１Ｊを軸として反時計回り方向（矢印７１Ｒ２）に回転し、腕状部分７１Ｔ２がストッパー８２の先端に突き当たる位置で係止される。このため、上側部材７２Ａが下方向（矢印７２Ｓ２の方向）へ移動すると共に下側部材７２Ｂが上方向（矢印７２Ｓ１の方向）へ移動する。この結果、上側部材７２Ａおよび下側部材７２Ｂが相互に接近し、固定ピン５１Ｐを把持する。この段階で、完全に固定ピン５１Ｐが把持され、像安定化機構５０は、可動保持機構５１が自由に動くことができない制止状態（図７（Ａ）と同じ状態）となる。この際、ピン７１Ｐと開孔６５Ｈとの間に遊びを設けたことにより、固定ピン５１Ｐが把持されるタイミングよりも少し遅れて、スライドラック６５がモータ起動センサ５３Ｓの検出位置を通過し第２の位置までの移動を完了する。このため、制止状態へ移行したのちにモータ起動センサ５３Ｓによりスライドラック６５の移動が検出され、モータ５３Ａ，５３Ｅが停止し、姿勢制御が停止する。さらに、スライドラック６５が第２の位置まで移動するのに伴い、スライドラック６５のラックギア部６５Ｇにかみ合っているピニオンギア６４が反時計回り方向に回転する結果、操作レバー６１も同方向に回転して元の制止状態ポジションに戻る。
【００６９】
次に、ソレノイド６９による自動ケージング動作について説明する。
【００７０】
次に、図９および図８を参照して、ソレノイド６９を用いた自動駆動によるケージング動作について説明する。図９は、本体電源が投入された状態において、ソレノイドが駆動するまでの制御ユニット４０の動作を表すものである。
【００７１】
制御ユニット４０は、まず、可動保持機構５１のアウタジンバル５１Ａおよびインナジンバル５１Ｂが非制止状態（アンケージ状態）にあるか否かを判断する（Ｓ１０１）。この判断は、例えば、モータ起動センサ５３Ｓからの検出信号の有無に基づくスライドラック６５の位置検出によって可能である。
【００７２】
可動保持機構５１が制止状態であれば（ステップＳ１０１；Ｎ）、そのまま終了する。非制止状態にある場合には（ステップＳ１０１；Ｙ）、制御ユニット４０は、次に、バッテリ電圧Ｖｂをチェックする（ステップＳ１０２）。バッテリ電圧Ｖｂがしきい値Ｖｔｈ以下の場合は（ステップＳ１０２；Ｎ）、即時、ソレノイド駆動信号ＤＲを出力し（ステップＳ１０７）、ソレノイド駆動による自動ケージング動作を行う。バッテリー電圧Ｖｂがしきい値Ｖｔｈよりも大きい場合は、続いて、振れや振動等による角速度センサ９０Ａ，９０Ｅからの出力信号（以下、振れ信号という。）の有無を判断する（ステップＳ１０３）。
【００７３】
このように、バッテリ電圧の低下時においても像安定化機構５０の自動ケージング動作を行うようにしたので、電圧低下に伴って像安定化機構５０が誤動作することによる不都合をも防止することができる。
【００７４】
ステップＳ１０３において、制御ユニット４０は、振れ信号がある場合には双眼鏡が使用中であると判断してステップＳ１０３に戻り、引き続き、振れ信号の有無検出を行う。一方、振れ信号が無い場合には双眼鏡が使用されていない状態であると判断し、タイマ（図示せず）をスタートさせたのち（ステップＳ１０４）、再度、振れ信号の有無を確認する（ステップＳ１０５）。ここで振れ信号が検出された場合には（ステップＳ１０５；Ｙ）、タイマをリセットしたうえで（ステップＳ１０７）、ステップＳ１０３に戻る。
【００７５】
ステップＳ１０５においても振れ信号が検出されなかった場合には（ステップＳ１０５；Ｎ）、タイマがタイムアップしたかどうかを判断する（ステップＳ１０６）。この結果、タイムアップしなかった場合、すなわち、振れ信号が一定時間以内に検出された場合には（ステップＳ１０６；Ｎ）、双眼鏡が使用されていると判断し、ステップＳ１０５に戻る。タイムアップした場合、すなわち、振れ信号が一定時間検出されなかった場合には（ステップＳ１０６；Ｙ）、双眼鏡が使用されていないと判断し、ソレノイド駆動信号ＤＲを出力し（ステップＳ１０８）、以下に説明するようなソレノイド駆動による自動ケージング動作を行う。
【００７６】
まず、図８（Ａ）の状態において、ソレノイド６９が駆動されると、フック６６が上方に持ち上げられ、フック６６の爪部６６Ａが係止部６５Ｋから外れる。これにより、スライドラック６５は係止状態から解放される。
【００７７】
スライドラック６５が係止状態から解放されると、図８（Ｂ）に示したように、スライドラック６５は引きばね６８によって矢印６８Ｓ１方向に移動を開始し、伝達部材７１が回転軸７１Ｊを軸として反時計回り方向（矢印７１Ｒ２）に回転を開始する。このため、把持部７２の上側部材７２Ａが下方向（矢印７２Ｓ２の方向）へ動き始めると共に下側部材７２Ｂが上方向（矢印７２Ｓ１の方向）へ動き始める。そして、最終的に図８（Ｃ）の状態となり、把持部７２が固定ピン５１Ｐを把持することとなる。このようにして、ソレノイド６９により、固定ピン５１Ｐが把持され、可動保持機構５１が制止状態に移行する。この際、ピン７１Ｐと開孔６５Ｈとの遊びにより、固定ピン５１Ｐが把持されるタイミングよりも少し遅れて、スライドラック６５がモータ起動センサ５３Ｓの検出位置を通過し第２の位置までの移動を完了する。このため、制止状態へ移行したのちにモータ起動センサ５３Ｓによりスライドラック６５の移動が検出され、モータ５３Ａ，５３Ｅが停止し、姿勢制御が停止する。さらに、スライドラック６５が第２の位置まで移動するのに伴い、スライドラック６５のラックギア部６５Ｇにかみ合っているピニオンギア６４が反時計回り方向に回転する結果、操作レバー６１も同方向に回転して元の制止状態ポジションに戻る。
【００７８】
なお、制御ユニット４０におけるソフトウェア制御により、非制止状態のままで電源スイッチ２のオフ操作がなされた場合であってもすぐには電源が切れず、ソレノイド６９を駆動して、制止状態になってから電源が切れるようにしている。
【００７９】
ここで、本実施の形態の像安定化装置５におけるケージング動作の特徴的作用について、比較例と比較して説明する。
【００８０】
仮に、像安定化機構５０による姿勢制御の終了と固定ピン５１Ｐの把持とを同時におこなうようにすると、一時的に可動保持機構５１のぶれが生じてしまい、不安定な観察像となってしまう場合がある。これは、操作レバー６１を制止位置から非制止位置へ操作し、固定ピン５１Ｐの把持が完全に行われる前にモータ５３Ａ，５３Ｅが停止することで姿勢制御が終了し、可動保持機構５１が非制止状態となってしまい、モータ５３Ａ，５３Ｅが停止した直後の僅かな期間において姿勢制御がまったくなされないことに起因する。例えば、観察者が姿勢制御機能を利用して観察をおこなっている状態から可動保持機構５１の姿勢制御を終了しようとした場合に、操作レバー６１の操作タイミングと同時に把持機構７が固定ピン５１Ｐを把持するようにしてしまうと、重力によって正立プリズム３０Ｒ，３０Ｌの光軸が一時的に上下方向にぶれてしまうので観察像が視界から外れてしまうこともある。
【００８１】
このような比較例に対し、本実施の形態では、ピン７１Ｐと開孔６５Ｈとの間に遊びを設け、固定ピン５１Ｐの把持動作が行われた後にモータ起動センサ５３Ｓによってスライドラック６５の移動を検知してモータ５３Ａ，５３Ｅを停止するようにしている。すなわち、可動保持機構５１を制止状態に移行したのちに可動保持機構５１の姿勢制御を停止するようにしている。このため、可動保持機構５１を制止状態とするまで、ぶれのない安定した観察像を得ることができる。
【００８２】
以上のように、本実施の形態の像安定化装置５によれば、固定ピン５１Ｐの解放動作が行われる前にモータ起動センサ５３Ｓによってスライドラック６５の移動開始を検知してモータ５３Ａ，５３Ｅを起動するようにしている。すなわち、可動保持機構５１の姿勢制御を開始したのちに可動保持機構５１を非制止状態に移行するようにしたので、可動保持機構５１を非制止状態とした当初から、ぶれのない安定した観察像を得ることができる。
【００８３】
さらに、本実施の形態の像安定化装置５では、スライドラック６５の移動が、固定ピン５１Ｐが把持されるタイミングよりも少し遅れてモータ起動センサ５３Ｓにより検知され、モータ５３Ａ，５３Ｅを停止するようにしている。すなわち、姿勢制御を機能させた状態のまま可動保持機構５１を非制止状態から制止状態に移行するようにしたので、可動保持機構５１を制止状態とするまで、ぶれのない安定した観察像を得ることができる。したがって、可動保持機構５１を非制止状態としてから再び制止状態とするまでの全ての期間に亘って良好な観察像を得ることが可能となる。
【００８４】
また、本実施の形態の像安定化装置５によれば、像安定化機構５０が非制止状態にある場合において、角速度センサ９０Ａ，９０Ｅからの振れ信号が所定時間にわたって制御ユニット４０に入力されなかったとき、すなわち、非制止状態にある可動保持機構５１が所定時間にわたって一定姿勢を保った場合に、ソレノイド６９を駆動してスライドラック６５に対するフック６６の係止を解除し、像安定化機構５０の可動保持機構５１の動きを自動的に制止させるようにしている。このため、双眼鏡を非制止状態のまま放置した場合には自動的に制止状態に戻ることが可能である。したがって、非制止状態のまま放置された場合に生ずるであろう不都合（性能劣化や損傷等）を効果的に防ぐことができ、双眼鏡としての高い信頼性を確保することが可能である。
【００８５】
しかも、そのような機能をソレノイドを用いた簡易な機構で実現しているので、双眼鏡全体の小型化、軽量化および省電力化を図るうえで支障が生じるおそれが少ない。
【００８６】
［第２の実施の形態］
次に、図１０ないし図１３を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る像安定化装置について以下に説明する。なお、第１の実施の形態に用いた図１ないし図８における構成要素と実質的に同一の要素については、本実施の形態においても同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００８７】
上記した第１の実施の形態では、本体電源を投入するための電源スイッチ２と像安定化機構５０を起動および停止する手動操作部６とを個別に設けるようにした場合について説明した。これに対し本実施の形態では、上記の電源スイッチ２と手動操作部６とを一体化した手動操作部１６を設けるようにした場合について説明する。従って、本実施の形態の像安定化装置を搭載した双眼鏡は、電源スイッチ２を備えていない点が異なるほかは、図１と同様の外観構成である。
【００８８】
まず、図１０を参照して、本実施の形態の像安定化装置１５における特徴部分の構成について説明する。図１０は、像安定化装置１５の要部構成を示す部分分解斜視図である。
【００８９】
本実施の形態の手動操作部１６は、操作レバー１６１と、シャフト１６２と、リリースカム１６３およびピニオンギヤ１６４によって構成されている。操作レバー１６１は、指示部１６１Ａを有しており、ケージング動作およびアンケージング動作の操作を行うだけでなく、本体電源を投入して制御ユニット４０等の起動を行うことが可能なように構成されている。具体的には、指示部１６１Ａを、ボディ１に表示された電源投入位置Ｐ、待機位置Ｈおよび姿勢制御位置Ｂの各ポジションに合わせることにより各操作を行うようになっている。この操作レバー１６１の操作による像安定化装置１５の機能および動作については、後述する。
【００９０】
リリースカム１６３はその周縁端の一部に突起部１６３Ｔを有し、第１の実施の形態と同様、操作レバー１６１が一端に取り付けられたシャフト１６２の他端に取り付けられており、操作レバー１６１の操作に応じてＹ軸に沿った回転軸を中心に回転するようになっている。
【００９１】
また、制止機構６０は、リリースカム１６３によって駆動可能な位置にマイクロスイッチ４１を有している。このマイクロスイッチ４１は、ボディ１に固定された本体部４１Ａと、その本体部４１Ａに付設された板ばね４１Ｂおよびボタン４１Ｃとからなる（図１１参照）。外力を与えると板ばね４１Ｂはたわみ、その際にボタン４１Ｃを押し込む一方、外力を取り除くと板ばね４１Ｂは形状を復元し、同時にボタン４１Ｃも元の状態に戻るようになっている。さらに、ボタン４１Ｃが押される度に本体電源のオン状態とオフ状態とを切り換え、その状態をそのまま維持するようになっている。
【００９２】
像安定化装置１５は、次のように機能する。
【００９３】
まず、使用者により、操作レバー１６１の指示部１６１Ａが待機位置Ｈから電源投入位置Ｐまで反時計回り方向に操作され、本体電源が投入されると、制御ユニット４０や角速度センサ９０Ａ，９０Ｅ等が通電される。電源投入位置Ｐで操作レバー１６１から手を放すと、指示部１６１Ａは自動的に待機位置Ｈに戻るが、本体電源は通電された状態を維持する。
【００９４】
続いて、操作レバー１６１が待機位置Ｈから姿勢制御位置Ｂまで時計回り方向に操作されると、スライドラック６５が−Ｘ方向に移動を開始し、これがモータ起動センサ５３Ｓによって検出され、像安定化機構５０が起動される。この起動タイミングから少し遅れて、制止機構６０が固定ピン５１Ｐを解放するので、可動保持機構５１が制止状態から非制止状態に移行する。これにより、像安定化機構５０による姿勢制御が実質的に機能するようになる。
【００９５】
ここで、操作レバー１６１が姿勢制御位置Ｂから待機位置Ｈまで反時計回り方向に操作されると、スライドラック６５が＋Ｘ方向に移動する。これにより、制止機構６０が固定ピン５１Ｐを把持し、可動保持機構５１が非制止状態から制止状態に移行する。制止機構６０が固定ピン５１Ｐを把持するタイミングから少し遅れて、スライドラック６５の移動がモータ起動センサ５３Ｓによって検出され、像安定化機構５０が動作を停止する。
【００９６】
次に、図１１（Ａ）〜（Ｄ）、図１２（Ａ）〜（Ｃ）および図１３（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、像安定化装置１５の動作についてより詳細に説明する。図１１（Ａ）〜（Ｄ）は、図１０においてＹ軸方向に沿って接眼レンズ部１０Ｒ，１０Ｌの側から眺めた要部平面図であり、主に、操作レバー１６１の操作とリリースカム１６３の動きとの関係を説明するものである。なお、図１１（Ａ）〜（Ｄ）では、ピニオンギヤ１６４の図示を省略している。図１２（Ａ）〜（Ｃ）および図１３（Ａ）〜（Ｃ）は、図１０においてＹ軸方向に沿って接眼レンズ部１０Ｒ，１０Ｌの側から眺めた制止機構６０全体の平面図である。なお、図１２（Ａ）〜（Ｃ）および図１３（Ａ）〜（Ｃ）では、操作レバー１６１の図示を省略している。
【００９７】
まず、図１１（Ａ）〜（Ｃ）および図１２（Ａ）〜（Ｃ）を参照して本体電源の投入動作および像安定化装置５のアンケージング動作について説明する。
【００９８】
図１１（Ａ）および図１２（Ａ）は、固定ピン５１Ｐが把持部７２によって把持されている状態、すなわち、制止（ケージング）状態を示す。この状態では、指示部６１Ａが待機位置Ｈにあり、可動保持機構５１が回動不可となっており、像安定化機構５０が機能を停止している。
【００９９】
図１１（Ｂ）および図１２（Ｂ）は、図１１（Ａ）および図１２（Ａ）の状態から、手動により操作レバー１６１を反時計回り方向（矢印１６Ｒ２の方向）に回転させた状態を示す。指示部１６１Ａが電源投入位置Ｐを指示する位置まで操作レバー１６１を回転させると、リリースカム１６３の突起部１６３Ｔがマイクロスイッチ４１の板ばね４１Ｂをたたき、その板ばね４１Ｂがボタン４１Ｃを押すことによりマイクロスイッチ４１が作動する。これにより、本体電源が投入され、制御ユニット４０や角速度センサ９０Ａ，９０Ｅ等が起動される。この際、待機位置Ｈから電源投入位置Ｐまでの回転角は、リリースカム１６３とピニオンギヤ１６４との間に設けられた回転方向の遊びに対応する角度なので、リリースカム１６３の回転による動力はピニオンギヤ１６４に伝達されない。したがって、スライドラック６５は移動しない。ここで、操作レバー１６１から手を放すと、板ばね４１Ｂの復元力により突起部１６３Ｔが押し戻されるので、図１１（Ａ）および図１２（Ａ）の状態に戻るが、本体電源は通電された状態を維持する。
【０１００】
続く図１１（Ｃ）および図１２（Ｃ）は、本体電源投入後の図１１（Ａ）および図１２（Ａ）の状態から、手動により操作レバー１６１を時計回り方向（矢印１６Ｒ１の方向）に回転させた状態を示す。指示部１６１Ａが姿勢制御位置Ｂを指示する位置まで操作レバー１６１を回転させると、リリースカム１６３の回転によりスライドラック６５が矢印６５Ｓ１の方向へ移動するので、フック６６の爪部６６Ａが係止部６５Ｋを乗り越え、スライドラック６５がフック６６によって係止される。この際、開孔６５Ｈとピン７１Ｐとの遊びがあるため、スライドラック６５の移動よりも少し遅れて伝達部材７１が時計回り方向（矢印７１Ｒ１の方向）に回転し、把持部７２が固定ピン５１Ｐを解放することで非制止（アンケージング）状態となる。一旦この状態になると、操作レバー１６１から手を放しても図７（Ａ）の状態に戻ることはない。この状態において、像安定化機構５０による姿勢制御が機能する。
【０１０１】
次に、図１１（Ａ），（Ｂ），（Ｄ）および図１３（Ａ）〜（Ｃ）を参照して像安定化装置５のケージング動作および本体電源の停止動作について説明する。
【０１０２】
図１３（Ａ）は、図１２（Ｃ）の状態から、手動により操作レバー１６１を姿勢制御位置Ｂから反時計回り方向（矢印１６Ｒ２の方向）にわずかに回転させることにより、リリースカム１６３を矢印１６Ｒ２の方向に少し回転させた状態を示す。この操作により、フック６６によるスライドラック６５の係止が解除される。この時点で操作レバー６１から手を離すと、図１３（Ｂ）に示したように、引きばね６８によって引っ張られたスライドラック６５が、一気に第２の位置まで移動する。これにより、ピニオンギア６４が反時計回り方向に回転するので、図１１（Ｄ）に示したように操作レバー１６１は、指示部１６１Ａが待機位置Ｈに戻る。この結果、完全に固定ピン５１Ｐが把持され、像安定化機構５０は、可動保持機構５１が自由に動くことができない制止（ケージング）状態（図１２（Ａ）と同じ状態）となる。こののち、ピン７１Ｐと開孔６５Ｈとの遊びにより、把持部７２が固定ピン５１Ｐを把持するタイミングから少し遅れてスライドラック６５の移動がモータ起動センサ５３Ｓによって検出される。これにより、モータ５３Ａ，５３Ｅが停止し、姿勢制御が停止する。なお、制止状態で一定時間使用せずに放置した場合に、自動的に電源が切断されるようにしてもよい。
【０１０３】
続く、図１３（Ｃ）は、図１１（Ｄ）および図１３（Ｂ）の状態から、手動により操作レバー１６１をさらに反時計回り方向（矢印１６Ｒ２の方向）に回転させた状態を示す。指示部１６１Ａが電源投入位置Ｐを指示する位置まで操作レバー１６１を回転させると（図１１（Ｂ））、マイクロスイッチ４１が作動する。これにより、本体電源が切断され、制御ユニット４０や角速度センサ９０Ａ，９０Ｅ等が停止される。ここで、操作レバー１６１から手を放すと、板ばね４１Ｂの復元力により突起部１６３Ｔが押し戻されるので、図１１（Ａ）および図１３（Ｂ）（図１２（Ａ）と同様）の状態に戻り、ケージング動作および本体電源の停止動作が完了する。
【０１０４】
本実施の形態の像安定化装置１５において、本体電源を投入せずに操作レバー１６１を直ちに姿勢制御位置Ｂの方向へ回転させた場合には、非制止状態への移行を受け付けず、待機位置Ｈに戻すようにすることが望ましい。なお、その場合には、本体電源の投入のみ行われるようにしてもよい。
【０１０５】
以上、本実施の形態の像安定化装置１５によれば、本体電源の起動および停止操作と像安定化機構５０の起動および停止操作とを一括して行うことのできる手動操作部１６を設けるようにしたので、第１の実施の形態で得られる効果に加え、以下のような効果がある。
【０１０６】
第１に、第１の実施の形態における電源スイッチ２を省くことができ、簡素な装置構成とすることができる。第２に、本体電源の投入操作を行う場合と像安定化機構５０の起動操作を行う場合とで、操作レバー１６１の操作方向を反対方向にしたので、本体電源の投入から像安定化機構５０に対する起動命令を出力するまでのシステム立ち上げに要する時間を十分に確保でき、姿勢制御の基準となる可動保持機構５１の初期位置を正しく取得することができる。このため、正常な姿勢制御を行うことができる。第３に、第１の実施の形態のように電源スイッチ２と手動操作部６とを個別に設けた場合には、使用者が手動操作部６の操作を行うべきところを誤って電源スイッチ２を操作してしまう可能性があるが、本実施の形態ではそのような誤操作を防止できる。
【０１０７】
以上、実施の形態およびいくつかの変形例を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明の像安定化装置は、双眼鏡のみならず、単眼鏡にも適用可能である。さらに、これらの観察用ビューワのみならず、例えば業務用のテレビカメラや家庭用のビデオカメラ等の撮影装置にも適用可能である。
【０１０８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１ないし請求項３のいずれかに１項に記載の像安定化装置によれば、タイミング制御手段が、静止制御機構を起動させると共に、その起動タイミングから遅れて可動保持機構の制止解除を行うように制止機構を制御するようにしたので、可動保持機構の制止解除を行った当初から、ぶれのない安定した観察像を得ることができる。すなわち、使用者が静止制御（姿勢制御）の開始操作をおこなった直後から、良好な観察像を得ることができる。
【０１０９】
特に、請求項２に記載の像安定化装置によれば、タイミング制御手段が、上記制御に加え、可動保持機構の動きの制止タイミングから遅れて静止制御機構の動作を終了させるように制止機構を制御するようにしたので、可動保持機構を制止状態とするまで、ぶれのない安定した観察像を得ることができる。すなわち、使用者が静止制御の開始操作をおこなった直後から静止制御の終了操作をおこなう直前までの全ての期間に亘って良好な観察像を得ることができる。
【０１１０】
また、請求項３に記載の像安定化装置によれば、制止機構が、可動保持機構の一部を把持するための把持機構と、係止部を有すると共に、手動操作部に対する操作に応じて移動することにより把持機構を駆動するスライド部材と、手動操作部に対する第１の操作に応じてスライド部材の係止部に係止することによりスライド部材を第１の位置に保持して把持機構による可動保持機構の解放状態を保持させる一方、手動操作部に対する第２の操作に応じてスライド部材の係止部に対する係止を解除してスライド部材を第２の位置に移動させることにより把持機構による可動保持機構の一部を把持させる係止部材とを含むようにした。さらに、タイミング制御手段が、スライド部材の、第２の位置から第１の位置への移動を検知する移動検知部と、この移動検知部によるスライド部材の移動の検知に応じて、静止制御機構を起動させる制御部とを含み、その制御部が、静止制御機構の起動後に可動保持機構の制止解除を行うように把持機構を制御するようにした。これにより、比較的簡単な構成で制止機能を実現することができる。このため、このような機能の追加に伴う装置の大型化、重量化および消費電力の増大等の問題が少なく、コンパクトで利便性の高い光学装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る像安定化装置を備えた双眼鏡の外観構成を表す斜視図である。
【図２】図１に示した双眼鏡における内部構成を説明するための斜視図である。
【図３】図１に示した双眼鏡における内部構成の要部を説明するための部分分解斜視図である。
【図４】図１に示した双眼鏡におけるＸＹ平面に沿った断面構成を表す断面図である。
【図５】図１に示した双眼鏡におけるＹＺ平面に沿った断面構成を表す断面図である。
【図６】図１に示した双眼鏡における手動操作部の構造を表す斜視図である。
【図７】図１に示した双眼鏡における制止機構のアンケージング動作を説明するための説明図である。
【図８】図１に示した双眼鏡における制止機構のケージング動作を説明するための説明図である。
【図９】図１に示した双眼鏡における制御ユニットの動作を説明するための流れ図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る像安定化装置の要部構成を示す部分分解斜視図である。
【図１１】図１０に示した像安定化装置における手動操作部の操作を説明するための要部平面図である。
【図１２】図１０に示した像安定化装置における本体電源の起動動作および制止機構のアンケージング動作を説明するための説明図である。
【図１３】
図１０に示した像安定化装置における制止機構のケージング動作および本体電
源の停止動作を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１…ボディ、５…像安定化装置、６，１６…手動操作部、７…把持機構、４１…マイクロスイッチ、５０…像安定化機構、５１…可動保持機構、５３Ａ，５３Ｅ…モータ、６０…制止機構、６１…操作レバー、６３…リリースカム、６４…ピニオンギヤ、６５…スライドラック、６９…ソレノイド、７１…伝達部材、９０Ａ，９０Ｅ…角速度センサ。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image stabilizing device for preventing blurring of an optical image caused by vibration in an optical device, and more particularly to an image stabilizing device applied to an observation optical device such as binoculars.
[0002]
[Prior art]
For example, when an optical device such as binoculars is used in a place where vibration or swing occurs, such as a moving vehicle or a ship, an observed optical image is shaken or swung, making it very difficult to observe. It becomes. This is because the exit angle of the light beam from the observation object changes with respect to the optical axis of the optical device. In order to prevent such deterioration of the observed image, an image stabilizing optical device having an image stabilizing function is known (for example, see Patent Document 1). This apparatus uses an erecting prism (an image stabilizing mechanism) to prevent the erecting prism from hitting other parts and deteriorating accuracy when the image stabilizing operation is not performed or when the power is turned off and carried. ) Is fixed to the housing.
[0003]
On the other hand, the present applicant has proposed an image stabilizing device configured without using a rotating inertial body from the viewpoint of reducing the size, weight, and power consumption of the device (for example, see Patent Document 2). ). In this apparatus, gimbal suspension means holding an erect prism is provided with angle information detection means, a rotation angle of the gimbal suspension means with respect to inertial space is detected, and rotation of the gimbal suspension means is controlled based on the detected value. This realizes image stabilization. In addition, an image stabilizing device has been proposed in which a case of an optical device is provided with a caging unit capable of restricting rotation of a gimbal suspension unit, and the rotation can be manually operated by an operator as appropriate (for example, an image stabilizing device). And Patent Document 3.).
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 57-37852
[Patent Document 2]
Japanese Patent No. 3041152
[Patent Document 3]
JP-A-10-104676
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Even when an image stabilizing device is configured using the above angle information detecting means, a caging mechanism (a stopping mechanism) for fixing the erect prism to the housing in consideration of safety during non-use or transportation. It is considered necessary to provide Further, when configuring such a detecting means, it is considered preferable to optimize the timing of starting or ending the rotation posture control of the movable holding mechanism and the timing of ending or starting the driving of the caging mechanism. Can be Depending on the balance of these timings, a period in which the operation of the rotation posture control is insufficient occurs, and the observation image may be disturbed.
[0006]
The present invention has been made in view of such a problem, and its purpose is to cover the entire period from immediately after the user has performed the start operation of the static control to immediately before performing the end operation of the static control. An object of the present invention is to provide an image stabilizing device capable of obtaining a good observation image.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The image stabilizing device of the present invention is applied to an optical device having an objective lens unit and an eyepiece unit respectively held by a housing, and an erecting prism arranged between the objective lens unit and the eyepiece unit. A movable holding mechanism for holding the erect prism so that the relative position with respect to the housing is variable, and a movable holding mechanism for holding the erect prism stationary with respect to the inertial system. A stationary control mechanism for controlling the movement, a braking mechanism for restraining and releasing the movement of the movable holding mechanism, and a stationary control mechanism that is activated, and the movable holding mechanism is released with a delay from the activation timing. And timing control means for controlling the stopping mechanism.
[0008]
In the image stabilizing device of the present invention, the timing control means starts the stationary control mechanism and controls the stop mechanism so as to release the stop of the movable holding mechanism with a delay from the start timing. It is possible to reliably start the stationary control mechanism before the mechanism enters the non-inhibited state.
[0009]
In the image stabilizing device of the present invention, the timing control means may further comprise, in addition to the above control, controlling the stop mechanism so as to end the operation of the stationary control mechanism with a delay from the stop timing of the movement of the movable holding mechanism. It is possible to do.
[0010]
In the image stabilizing device of the present invention, the stopping mechanism has a gripping mechanism for gripping a part of the movable holding mechanism, and a locking part, and moves the gripping mechanism in accordance with an operation on the manual operation part to thereby control the gripping mechanism. The sliding member to be driven is locked to the locking portion of the sliding member in response to the first operation on the manual operation unit, thereby holding the sliding member at the first position and releasing the movable holding mechanism by the gripping mechanism. On the other hand, a part of the movable holding mechanism by the gripping mechanism is released by releasing the locking of the slide member to the locking part and moving the slide member to the second position in accordance with the second operation on the manual operation part. A timing detecting means for detecting the movement of the slide member from the second position to the first position; and a slide detecting means for detecting the movement of the slide member from the second position to the first position. A control unit that activates the stationary control mechanism in response to the detection of the movement of the holding member, and the control unit controls the gripping mechanism so as to release the suspension of the movable holding mechanism after the activation of the stationary control mechanism. It is possible to configure.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0012]
[First Embodiment]
First, a configuration of binoculars including an image stabilizing device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 illustrates an external perspective configuration of the binoculars, FIG. 2 illustrates an internal perspective configuration, and FIG. 3 illustrates an exploded perspective configuration of a main part of the binoculars. 4 illustrates a cross-sectional configuration along the XY plane of the optical device illustrated in FIG. 1, and FIG. 5 illustrates a cross-sectional view taken along line VV in FIG. BR, BL in FIGS. 2, 4, and 5 indicate the optical axes of the right-eye optical system and the left-eye optical system, respectively.
[0013]
As shown in FIGS. 1 and 2, the binoculars include a pair of objective lens units 20R and 20L and a pair of eyepiece units 10R and 10L supported by a body 1 that is a substantially rectangular parallelepiped housing. The apparatus includes erecting prisms 30R and 30L disposed between the objective lens units 20R and 20L and the eyepiece units 10R and 10L, and an image stabilizing device 5 that holds the erecting prisms 30R and 30L. The eyepiece units 10R and 10L are attached to one side surface (rear surface) of the body 1 along the right-eye optical axis BR and the left-eye optical axis BL, respectively. The objective lens units 20R, 20L are attached to the surfaces (front surfaces) opposite to the eyepiece lens units 10R, 10L along the right-eye optical axis BR and the left-eye optical axis BL, respectively. On a surface (rear surface) of the body 1 on which the eyepieces 10R and 10L are attached, an operation lever 61 that is operated when a user performs an operation on an image stabilizing mechanism 50 and a stopping mechanism 60 described later is provided. A power switch 2 for activating a control unit 40 described later is provided on the upper surface of the body 1.
[0014]
Each of the eyepiece units 10R and 10L includes an eyepiece 12, an eyepiece 13 for holding the eyepiece 12, and a prism holder 80 connected to the eyepiece 13. The prism holder 80 holds the bending prism 11 for bending the incident light and moving the optical axis in parallel, and has a rotating shaft 80H. The rotation shaft portion 80H is rotatably fitted around openings provided in the body 1 around the optical axes BR and BL. By using the rotation mechanism of the prism holder 80 to rotate the eyepiece tube 11 along the arrow RT, the mutual distance between the pair of eyepiece lenses 12 can be adjusted according to the eye width of the user. .
[0015]
Each of the objective lens units 20R and 20L includes an objective lens 22 and an objective tube 21 that holds the objective lens 22. 2 to 5 show only a part of the eyepiece lens 12 and the objective lens 22, however, in practice, the eyepiece lens 12 and the objective lens 22 can be configured by a plurality of lens groups. is there.
[0016]
The image stabilizing device 5 includes an image stabilizing mechanism 50 and a stopping mechanism 60. The image stabilizing mechanism 50 is for preventing blurring of an observation image due to vibration of the entire binoculars, and the stopping mechanism 60 is for controlling the relative position of the movable holding mechanism 51 (erect prisms 30R, 30L) with respect to the body 1. It is for fixing. The stopping mechanism 60 will be described later in detail.
[0017]
The image stabilizing mechanism 50 includes a movable holding mechanism 51 for swingably holding the erect prisms 30R and 30L, and a control unit 40 for controlling the operation of the entire binoculars. The control unit 40 includes control devices such as a central processing unit (CPU), a memory, an A / D converter, and a D / A converter.
[0018]
The movable holding mechanism 51 includes an outer gimbal 51A having a frame structure, and an inner gimbal 51B having a box structure accommodated in the outer gimbal 51A and holding the erect prisms 30R, 30L. It is arranged above. The movable holding mechanism 51 holds the erect prisms 30R and 30L such that the relative position with respect to the body 1 is variable.
[0019]
The outer gimbal 51A is rotatable about the rotation axis JE in the direction of the arrow RE (elevation direction). The inner gimbal 51B is rotated about the rotation axis JA perpendicular to the rotation axis JE. In the direction (azimuth direction). The inner gimbal 51B has a structure in which the erect prisms 30R and 30L are housed inside a box provided with two openings 52K, and the center of the rear surface (the surface facing the eyepieces 10R and 10L). The portion is provided with a fixing pin 51P.
[0020]
The image stabilizing mechanism 50 also includes angular velocity sensors 90A and 90E for detecting changes in attitude of the outer gimbal 51A and the inner gimbal 51B, a position sensor (not shown), and the outer gimbal 51A and the inner gimbal 51B. It has motors 53A and 53E for rotating each, and a motor start sensor 53S for detecting the start start timing of the motors 53A and 53E. Here, the angular velocity sensors 90A and 90E and the motors 53A and 53E together with the control unit 40 correspond to a specific example of the "stationary control mechanism" in the present invention.
[0021]
The angular velocity sensor 90A detects the acceleration of the inner gimbal 51B in the azimuth direction, and is provided on the upper surface of the inner gimbal 51B. The angular velocity sensor 90E is for detecting the acceleration of the outer gimbal 51A in the elevation direction, and is provided, for example, on the front surface of the outer gimbal 51A.
[0022]
The motor 53A is constituted by a rotor 53A1 and a stator 53A2, is attached to the lower surface of the inner gimbal 51B on the rotation axis JA, and rotates in accordance with a drive signal corresponding to the angular velocity of the inner gimbal 51B in the azimuth direction. (See FIG. 5). The angular velocity in the azimuth direction is detected based on an output signal from the angular velocity sensor 90A. The motor 53E is attached to the side surface of the outer gimbal 51A on the rotation axis JE, and is driven according to a drive signal corresponding to the angular velocity of the outer gimbal 51A in the elevation direction. The angular velocity in the elevation direction is detected based on an output signal from the angular velocity sensor 90E.
[0023]
The motor start sensor 53S is formed of, for example, a limit switch. When the slide rack 65 moves in the −X-axis direction, the motor start sensor 53S is pushed by the slide rack 65T to operate, and detects the start of movement of the slide rack 65. Can be done. The motor activation sensor 53S is a specific example corresponding to the “movement detection unit” in the present invention.
[0024]
The operation of the image stabilizing mechanism 50 as described above controls the erecting prisms 30R and 30L to stand still with respect to the inertial system, thereby preventing blurring of the observed image. .
[0025]
The image stabilizing device 5 also includes a manual operation unit 6 that is operated by a user to drive the stopping mechanism 60 to stop (caging) the movement of the movable holding mechanism 51 and release (uncaging) the movement. Have. When the user operates the manual operation unit 6 (operation lever 61), the movement of the movable holding mechanism 51 can be stopped by driving the stopping mechanism 60.
[0026]
Further, the image stabilizing device 5 is provided when the movable holding mechanism 51 is in a movable state (an unrestricted state or an uncaging state) and the posture is kept constant for a predetermined time or when the power supply voltage is reduced. And a solenoid 69 capable of driving the stopping mechanism 60 to stop the movement of the movable holding mechanism 51.
[0027]
As described above, in the image stabilizing device 5 of the present embodiment, the stop mechanism 60 is driven by the manual operation of the manual operation unit 6 or the automatic drive by the solenoid 69, so that the image stabilizing operation is not performed, or The movement of the movable holding mechanism 51 (and thus the erect prism) when not in use can be fixed.
[0028]
Next, the configuration of the stopping mechanism 60 will be described with reference to FIGS. The stopping mechanism 60 includes the gripping mechanism 7, a slide rack 65, and a hook 66.
[0029]
The gripping mechanism 7 is for gripping (clamping) a fixing pin 51P provided on the inner gimbal 51B of the movable holding mechanism 51, and is arranged along a direction (direction of arrow 72S) orthogonal to the axis of the fixing pin 51P. A grip part 72 composed of an upper member 72A and a lower member 72B that can move as a pair, and a transmission member 71 that converts horizontal movement of the slide rack 65 into vertical movement of the grip part 72 and transmits the same. Have.
[0030]
The upper member 72A and the lower member 72B have substantially the same shape including a V-shaped portion, and are arranged in an upside down combination so that the respective V-shaped portions face each other. On the surface of the upper member 72A and the lower member 72B on the side opposite to the inner gimbal 51B, a pin 72AP and a pin 72BP each having an axial direction in the Y-axis direction are provided upright. The upper member 72A and the lower member 72B can move up and down while being guided on both sides by guide members (not shown).
[0031]
The transmission member 71 includes a disc-shaped portion 71E, and arm-shaped portions 71T1 and 71T2 connected to a part of the circumference of the disc-shaped portion 71E, and is attached to the arm-shaped portion 71T2. The slide spring 65 is urged by the extension spring 81 in a direction (−X direction in the drawing) opposite to the direction in which the slide rack 65 is urged. The arm-shaped portion 71T2 is locked by a stopper 82 described later at a position where the grip portion 72 grips the fixing pin 51P. The center of the disc-shaped portion 71E is supported by a support pin 73 fixed to the body 1, and is rotatable in the direction of an arrow 71R around a rotation axis 71J (Y direction) passing through the center of the support pin 73. ing. The disc-shaped portion 71E also has a pair of notches 71A and 71B at positions symmetrical to each other in a plane (XZ plane) orthogonal to the rotation axis 71J. One notch 71A is configured to engage with the pin 72AP of the upper member 72A, and the other notch 71B is configured to engage with the pin 72BP of the lower member 72B. In the vicinity of the tip of the arm-shaped portion 71T1, a pin 71P having an axial direction in the Y-axis direction is provided upright.
[0032]
The slide rack 65 functions to drive the gripping mechanism 7 by moving in accordance with an operation performed on the manual operation unit 6. The slide rack 65 is urged by a pull spring 68 attached to the body 1 in the direction of the body 1 (+ X direction in the figure) and in the direction of an arrow 65S (X-axis direction) orthogonal to the rotation shaft 71J. It is configured to be able to make a linear motion along.
[0033]
A protrusion 65T extending in the Z-axis direction is formed on a portion of the slide rack 65 near one end where the pull spring 68 is attached. An opening 65H is formed in the projection 65T, and the pin 71P of the transmission member 71 is inserted into the opening 65H. In this case, by forming the opening 65H larger than the diameter of the pin 71P, play is provided between the opening 65H and the pin 71P. As the slide rack 65 moves, the transmission member 71 rotates about the rotation shaft 71J, and as a result, the upper member 72A and the lower member 72B move in directions opposite to each other.
[0034]
On the other end side of the slide rack 65, a rack gear portion 65G extending in the longitudinal direction (X direction) along the arrow 65S is formed so as to mesh with a pinion gear 64 described later. Further, a locking portion 65K protruding in the Z direction is formed between the opening 65H and the rack gear portion 65G. Here, the slide rack 65 corresponds to a specific example of “slide member” in the present invention.
[0035]
The hook 66 holds the slide rack 65 at the first position by engaging with the engaging portion 65K of the slide rack 65 in response to the release operation on the manual operation unit 6, and the gripping mechanism 7 fixes the movable holding mechanism 51. While functioning to keep the pin 51P released (released) (not gripped), the locking of the slide rack 65 with the locking portion 65K is released in accordance with the gripping operation on the manual operation portion 6. By moving the slide rack 65 to the second position by the pull spring 68, the gripping mechanism 7 functions to grip the fixing pin 51P.
[0036]
Specifically, one end of the hook 66 is supported so as to be rotatable about a rotation shaft 66 </ b> J, and is urged in the direction of the slide rack 65 by a pressing spring 67. At the other end of the hook 66, a locking claw 66A is provided. When the slide rack 65 is at the first position, the claw portion 66A is configured to be pressed by the pressing spring 67 to lock the locking portion 65K of the slide rack 65. The hook 66 also has a protrusion 66T on the lower surface side (−Z direction), and the protrusion 63T of the release cam 63 described later pushes up the protrusion 66T, so that the locking portion 65K of the slide rack 65 is pressed. The hook 66A of the hook 66 is unlocked from the hook 66.
[0037]
The hook 66 is also connected to a solenoid 69 at a position opposite to the protrusion 66T, and the hook 69 is pulled up by the solenoid 69 to lock the hook 66A of the hook 66 with the locking portion 65K of the slide rack 65. Is released. Here, the hook 66 is a specific example corresponding to the “locking member” in the present invention.
[0038]
The manual operation unit 6 includes an operation lever 61, a shaft 62, a release cam 63, and a pinion gear 64. The operation lever 61 is configured to rotate in the direction of an arrow 61R around a rotation axis 62J parallel to the Y axis, and is attached to one end of a shaft 62 that rotates about the rotation axis 62J. The release cam 63 is attached to the other end of the shaft 62, and is configured to rotate according to the operation of the operation lever 61. The pinion gear 64 is mounted adjacent to the release cam 63 on a shaft 62 between the operation lever 61 and the release cam 63.
[0039]
Here, the structure of the manual operation unit 6 will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 6 is an exploded perspective view of the manual operation unit 6 viewed from the opposite side to FIGS.
[0040]
The operation lever 61 and the release cam 63 are fixed to a shaft hole 61H provided at a center position thereof and a shaft 62 passing through the shaft hole 63H, and are integrally rotated about a shaft 62J. The protrusion 63T described above is formed on a part of the peripheral edge of the release cam 63. The release cam 63 is formed with a pair of arc-shaped openings 63K1 and 63K2 that are elongated in the rotation direction of the release cam 63.
[0041]
The pinion gear 64 provided between the operation lever 61 and the release cam 63 is provided with a pair of pins 64P1 and 64P2 on a surface facing the release cam 63. The pinion gear 64 is not fixed to the shaft 62 passing through the shaft hole 64H, and rotates independently of the shaft 62. The pinion gear 64 is assembled such that the pins 64P1 and 64P2 are inserted into the arc-shaped openings 63K1 and 63K2 of the release cam 63, respectively.
[0042]
In the manual operation unit 6, when the release cam 63 rotates in one direction, the pinion gear 64 follows in the same direction after a dead period until the pins 64P1 and 64P2 hit the inner walls of the arc-shaped openings 63H1 and 63H2. , A slight time difference can be provided between the rotation start timing of the release cam 63 and the rotation start timing of the pinion gear 64. This makes it possible to realize a timing relationship in which the slide rack 65 starts to move after the hook 66 is released from the engagement with the slide rack 65, and the restraint mechanism 60 can smoothly release the restraint of the inner gimbal 51B. Will be possible.
[0043]
Next, the operation of the binoculars and the image stabilizing device 5 configured as described above will be described.
[0044]
In the binoculars, incident light from the observation target is collected by the objective lens 22 and the like. The image formed by the condensing of the objective lens is inverted up and down and left and right, and passes through the erecting prisms 30R and 30L to be inverted again and returned to the original. The light that has passed through the erecting prisms 30R and 30L further passes through the bending prism 11 so that the optical path is shifted in the horizontal direction (the direction orthogonal to the optical axis), and then forms an image in front of the eyepiece. The user can magnify and observe this aerial image with the eyepiece lens 12. At this time, even if the entire binoculars vibrate, the observation image is stabilized by the operation of the image stabilizing mechanism 50.
[0045]
The image stabilizing device 5 functions as follows.
[0046]
First, when the power switch 2 is operated by the user to turn on the main body, the control unit 40, the angular velocity sensors 90A and 90E, and the like are energized. Before the power is turned on, the movable holding mechanism 51 is in a state where the movement is stopped by the stopping mechanism 60 (a stopped state or a cage state), that is, in a state where the fixing pin 51P of the inner gimbal 51B is held by the holding mechanism 7. It has become.
[0047]
Subsequently, when the operation lever 61 is operated in the clockwise direction, the slide rack 65 starts moving in the −X direction. The start of the movement of the slide rack 65 is detected by the motor start sensor 53S, and the motors 53A and 53E are started. That is, the image stabilizing mechanism 50 is activated. Since a play is provided between the pin 71P and the opening 65H, the gripping mechanism 7 of the stopping mechanism 60 releases the fixing pin 51P a little later than the start timing. Therefore, it is possible to prevent the movable holding mechanism 51 from becoming unstable in an unstable state before the attitude control of the movable holding mechanism 51 by the motors 53A and 53E is started.
[0048]
As described above, when the gripping mechanism 7 of the restraining mechanism 60 releases the fixing pin 51P, the outer gimbal 51A and the inner gimbal 51B of the movable holding mechanism 51 shift from the restrained state to the non-broken state. As described above, by starting the release of the fixing pin 51P after the posture control by the image stabilizing mechanism 50 is started, a more stable observation image can be obtained. Details will be described later.
[0049]
In this state, if the outer gimbal 51A attempts to rotate in the elevation direction together with the inner gimbal 51B due to shaking, vibration, or the like of the body 1, the outer gimbal 51A elevates based on the output signal output from the angular velocity sensor 90E. The angular velocity in the direction of the vehicle is detected. When the motor 53E is driven based on a drive signal corresponding to the angular velocity, a torque in a direction to offset the movement of the outer gimbal 51A is supplied to the outer gimbal 51A.
[0050]
Similarly, when the inner gimbal 51B attempts to rotate in the azimuth direction, the angular velocity of the inner gimbal 51B in the azimuth direction is detected based on the output signal output from the angular velocity sensor 90A. Thereafter, the motor 53A is driven based on a drive signal corresponding to the angular velocity, whereby torque in a direction to offset the movement of the inner gimbal 51B is supplied to the inner gimbal 51B.
[0051]
Thereby, the attitude of the outer gimbal 51A and the inner gimbal 51B is controlled so as to be stationary with respect to the inertial system, so that the observation image is stabilized.
[0052]
Here, when the operation lever 61 is operated in the counterclockwise direction, the slide rack 65 moves in the + X direction. Accordingly, the holding mechanism 7 of the stopping mechanism 60 holds the fixing pin 51P, and the outer gimbal 51A and the inner gimbal 51B of the movable holding mechanism 51 shift from the non-stopped state to the stopped state. Since a play is provided between the pin 71P and the opening 65H, the movement of the slide rack 65 is detected by the motor start sensor 53S a little later than this state transition, and the motors 53A and 53E stop. That is, the operation of the image stabilizing mechanism 50 is stopped.
[0053]
Next, with reference to FIGS. 7A to 7C and FIGS. 8A to 8C, the operation of the stopping mechanism 60 will be described in more detail. These drawings are plan views as viewed from the eyepieces 10R and 10L along the Y-axis direction in FIG. 3, and the illustration of the operation lever 61 is omitted.
[0054]
The operation of the stopping mechanism 60 can be roughly classified into a stopping (caging) operation and a releasing (uncaging) operation. Here, the caging operation is an operation of shifting the image stabilizing mechanism 50 to the stopped state by the gripping portion 72 gripping the fixing pin 51P. The uncaging operation is an operation in which the gripping unit 72 releases the fixing pin 51P to shift the image stabilizing mechanism 50 to the non-inhibited state. The stopping mechanism 60 of the present embodiment is capable of performing an uncaging operation and a caging operation based on an operation on the manual operation unit 6, and is also capable of performing an automatic caging operation by a solenoid 69.
[0055]
First, the uncaging operation will be described with reference to FIGS. This uncaging operation can be performed only by manual operation as described above.
[0056]
FIG. 7A shows a state in which the fixing pin 51P is gripped by the grip portion 72, that is, a restrained (caging) state. In this state, the movable holding mechanism 51 cannot rotate, and the image stabilizing mechanism 50 has stopped functioning. The hook 66 </ b> A of the hook 66 rides on the locking portion 65 </ b> K of the slide rack 65 to release the locking, and is pressed against the locking portion 65 </ b> K by the pressing spring 67. The slide rack 65 is pulled by the pulling spring 68 to a position (second position) closest to the body 1 (in the direction of arrow 68S1). At this time, the transmission member 71 is pulled in the direction of the arrow 81S by the tension spring 81 attached to the arm-shaped portion 71T2 and is inclined counterclockwise, so that the upper member 72A and the lower The side members 72B are located closest to each other and grip the fixing pin 51P. Further, since the transmission member 71 is locked by the stopper 82, the pin 71P is not in contact with the inner wall of the opening 65H and is separated therefrom.
[0057]
FIG. 7B shows a state in which the release cam 63 is slightly rotated clockwise (in the direction of the arrow 63R1) by manually rotating the operation lever 61 from the state of FIG. 7A. Show. When the release cam 63 is rotated, the pinion gear 64 starts rotating at the same time. The engagement of the pinion gear 64 and the rack gear portion 65G causes the slide rack 65 to start moving in the direction of the arrow 65S1 (the direction opposite to the arrow 68S1). The start of movement of the slide rack 65 is detected by the motor activation sensor 53S, and the motors 53A and 53E are activated by the control unit 40. That is, the image stabilizing mechanism 50 starts operating, and the attitude control of the outer gimbal 51A and the inner gimbal 51B of the movable holding mechanism 51 starts. Since there is play between the pin 71P and the opening 65H, the transmission member 71 moves clockwise in the clockwise direction (the direction of the arrow 71R1) about the rotation shaft 71J as the slide rack 65 moves slightly after the start of the posture control. ) To rotate. Therefore, the upper member 72A moves upward (in the direction of arrow 72S1), and the lower member 72B moves downward (in the direction of arrow 72S2), and the release of the fixing pin 51P is started.
[0058]
FIG. 7C illustrates a state in which the release lever 63 is further rotated in the direction of the arrow 63R1 from the state of FIG. 7B by manually rotating the operation lever 61 in the clockwise direction (arrow 63R1). Show. The slide rack 65 is further moved in the direction of the arrow 65S1 by the rotation of the release cam 63, so that the claw 66A of the hook 66 rides over the locking portion 65K against the pressing of the pressing spring 67 and engages with it. That is, the slide rack 65 is locked by the hook 66. Once in this state, although the slide rack 65 is pulled in the direction of arrow 68S by the pull spring 68, the locking portion 65K abuts against the claw portion 66A of the hook 66. ) Does not return to the state.
[0059]
With the movement of the slide rack 65, the transmission member 71 further rotates in the direction of the arrow 71R1 about the rotation shaft 71J, so that the upper member 72A of the grip portion 72 moves in the upward direction (the direction of the arrow 72S1) and the lower member moves. 72B moves downward (in the direction of arrow 72S2). Then, at the position (first position) of the slide rack 65 shown in FIG. 7 (C), the fixing pin 51P is completely released, and is in a non-restricted (uncaging) state. In this state, the image stabilizing mechanism 50 is in the operating state, and the attitude control of the outer gimbal 51A and the inner gimbal 51B of the movable holding mechanism 51 is performed.
[0060]
Here, the characteristic action of the uncaging operation in the image stabilizing device 5 of the present embodiment will be described in comparison with a comparative example.
[0061]
If the attitude control by the image stabilizing mechanism 50 and the release of the fixing pin 51P are performed simultaneously, the movable holding mechanism 51 may temporarily shake, resulting in an unstable observation image. . This is because the movable holding mechanism 51 is in the non-restricted state before the motors 53A and 53E are started and the posture control is started, and the posture is set for a short period immediately after the operation lever 61 is operated from the restricted position to the non-restricted position. This is due to the lack of control. For example, when the observer attempts to start the posture control of the movable holding mechanism 51 from a state in which the observation is performed without using the posture control function, the gripping mechanism 7 moves the fixing pin 51P simultaneously with the operation timing of the operation lever 61. If released, the optical axis of the erecting prisms 30R, 30L will temporarily move up and down due to gravity, so that the observed image may be out of view.
[0062]
In contrast to such a comparative example, in the present embodiment, a play is provided between the pin 71P and the opening 65H, and the movement of the slide rack 65 is started by the motor start sensor 53S before the releasing operation of the fixing pin 51P is performed. Is detected, and the motors 53A and 53E are started. That is, after the attitude control of the movable holding mechanism 51 is started, the movable holding mechanism 51 is shifted to the non-restricted state. For this reason, a stable observation image without blur can be obtained from the beginning when the movable holding mechanism 51 is set in the non-stop state.
[0063]
Next, the caging operation will be described with reference to FIGS. First, a manual caging operation by the manual operation unit 6 will be described.
[0064]
FIG. 8A shows a non-restricted state in which the fixing pin 51P of the movable holding mechanism 51 is not gripped by the grip portion 72 (the same state as FIG. 7C). In this state, the slide rack 65 is locked at the first position by the hook 66, and the image stabilizing mechanism 50 is in an operating state in which the attitude of the movable holding mechanism 51 is controlled by the motors 53A and 53E.
[0065]
FIG. 8B shows a state in which the release cam 63 is slightly rotated in the direction of the arrow 63R2 by slightly rotating the operation lever 61 manually in the counterclockwise direction (the arrow 63R2). When the release cam 63 rotates in the direction of the arrow 63R2, the projection 63T of the release cam 63 pushes up the projection 66T of the hook 66, so that the hook 66 is lifted upward and the claw 66A is engaged with the locking portion of the slide rack 65. 65K is released, and the lock is released.
[0066]
Since there is play in the rotation direction between the arc-shaped openings 63K1 and 63K2 of the release cam 63 and the pins 64P1 and 64P2 of the pinion gear 64, at the stage before the above-mentioned lock release is performed, the pinion gear 64 has not started rotating. When the lock is released, the slide rack 65 starts moving in the direction of arrow 65S2 by the pull spring 68. Accordingly, the transmission member 71 rotates counterclockwise (arrow 71R2) about the rotation shaft 71J, so that the upper member 72A moves downward (direction of arrow 72S2), and the lower member 72B moves upward (arrow 72S2). (In the direction of arrow 72S1). That is, the grip portion 72 starts moving in the direction of gripping the fixing pin 51P.
[0067]
As described above, the slide rack 65 starts to move with a delay from the timing of the second operation on the manual operation unit 6, so that the slide rack 65 is completely disengaged from the hook 66A of the hook 66 from the locking portion 65K. 65 can start moving. For this reason, it is possible to smoothly and smoothly perform the gripping operation without applying an excessive load to the hook 66, the slide rack 65, and the like.
[0068]
When the operation lever 61 is released when the lock of the slide rack 65 by the hook 66 is released, as shown in FIG. 8C, the slide rack 65 pulled by the pull spring 68 is moved to the second position. Start moving at a stroke toward the position. Accordingly, the arm portion 71T2 is pulled in the direction of arrow 81S by the tension spring 81, the transmission member 71 rotates counterclockwise (arrow 71R2) about the rotation shaft 71J, and the arm portion 71T2 is moved to the stopper 82. Is locked at a position where it comes into contact with the tip of the. Therefore, the upper member 72A moves downward (direction of arrow 72S2), and the lower member 72B moves upward (direction of arrow 72S1). As a result, the upper member 72A and the lower member 72B approach each other and grip the fixing pin 51P. At this stage, the fixing pin 51P is completely grasped, and the image stabilizing mechanism 50 is in a stopped state where the movable holding mechanism 51 cannot move freely (the same state as FIG. 7A). At this time, since the play is provided between the pin 71P and the opening 65H, the slide rack 65 passes through the detection position of the motor activation sensor 53S and is slightly delayed from the timing at which the fixing pin 51P is gripped. Move to the position of is completed. Therefore, after the shift to the stop state, the movement of the slide rack 65 is detected by the motor start sensor 53S, the motors 53A and 53E are stopped, and the posture control is stopped. Further, as the slide rack 65 moves to the second position, the pinion gear 64 meshing with the rack gear portion 65G of the slide rack 65 rotates counterclockwise, so that the operation lever 61 also rotates in the same direction. To return to the original restrained position.
[0069]
Next, an automatic caging operation by the solenoid 69 will be described.
[0070]
Next, a caging operation by automatic driving using the solenoid 69 will be described with reference to FIGS. FIG. 9 illustrates an operation of the control unit 40 until the solenoid is driven in a state where the main body power is turned on.
[0071]
The control unit 40 first determines whether or not the outer gimbal 51A and the inner gimbal 51B of the movable holding mechanism 51 are in the non-restricted state (uncaged state) (S101). This determination can be made, for example, by detecting the position of the slide rack 65 based on the presence or absence of a detection signal from the motor activation sensor 53S.
[0072]
If the movable holding mechanism 51 is in the stopped state (step S101; N), the process is terminated as it is. If it is in the non-stop state (step S101; Y), the control unit 40 next checks the battery voltage Vb (step S102). When the battery voltage Vb is equal to or lower than the threshold value Vth (step S102; N), the solenoid driving signal DR is output immediately (step S107), and the automatic caging operation by the solenoid driving is performed. If the battery voltage Vb is higher than the threshold value Vth, it is subsequently determined whether there is an output signal from the angular velocity sensors 90A and 90E (hereinafter referred to as a shake signal) due to shake or vibration (step S103).
[0073]
As described above, the automatic stabilizing operation of the image stabilizing mechanism 50 is performed even when the battery voltage drops, so that it is possible to prevent the inconvenience caused by the malfunction of the image stabilizing mechanism 50 due to the voltage drop. .
[0074]
In step S103, if there is a shake signal, the control unit 40 determines that the binoculars are in use, returns to step S103, and continuously detects the presence or absence of a shake signal. On the other hand, if there is no shake signal, it is determined that the binoculars are not used, and a timer (not shown) is started (step S104), and the presence or absence of a shake signal is checked again (step S105). ). If a shake signal is detected here (step S105; Y), the timer is reset (step S107), and the process returns to step S103.
[0075]
If no shake signal is detected in step S105 (step S105; N), it is determined whether the timer has expired (step S106). As a result, when the time is not up, that is, when the shake signal is detected within a predetermined time (step S106; N), it is determined that the binoculars are used, and the process returns to step S105. If the time is up, that is, if no shake signal has been detected for a certain period of time (step S106; Y), it is determined that the binoculars are not used, and a solenoid drive signal DR is output (step S108). The automatic caging operation by the solenoid drive as described will be performed.
[0076]
First, when the solenoid 69 is driven in the state of FIG. 8A, the hook 66 is lifted upward, and the claw 66A of the hook 66 is disengaged from the locking portion 65K. Thus, the slide rack 65 is released from the locked state.
[0077]
When the slide rack 65 is released from the locked state, as shown in FIG. 8B, the slide rack 65 starts moving in the direction of the arrow 68S1 by the pull spring 68, and the transmission member 71 rotates about the rotation shaft 71J. And starts rotating in the counterclockwise direction (arrow 71R2). Therefore, the upper member 72A of the grip portion 72 starts moving downward (direction of arrow 72S2), and the lower member 72B starts moving upward (direction of arrow 72S1). Finally, the state shown in FIG. 8C is reached, and the holding section 72 holds the fixing pin 51P. In this manner, the fixed pin 51P is gripped by the solenoid 69, and the movable holding mechanism 51 shifts to a stopped state. At this time, due to the play between the pin 71P and the opening 65H, the slide rack 65 passes through the detection position of the motor start sensor 53S and moves to the second position slightly later than the timing at which the fixing pin 51P is gripped. Complete. Therefore, after the shift to the stop state, the movement of the slide rack 65 is detected by the motor start sensor 53S, the motors 53A and 53E are stopped, and the posture control is stopped. Further, as the slide rack 65 moves to the second position, the pinion gear 64 meshing with the rack gear portion 65G of the slide rack 65 rotates counterclockwise, so that the operation lever 61 also rotates in the same direction. To return to the original restrained position.
[0078]
Even if the power switch 2 is turned off in the non-inhibited state by the software control in the control unit 40, the power is not turned off immediately, and the solenoid 69 is driven to enter the inhibited state. So that the power is turned off.
[0079]
Here, the characteristic operation of the caging operation in the image stabilizing device 5 of the present embodiment will be described in comparison with a comparative example.
[0080]
If the end of the posture control by the image stabilizing mechanism 50 and the holding of the fixed pin 51P are performed simultaneously, the movable holding mechanism 51 may be temporarily shaken, resulting in an unstable observation image. There is. This is because the operating lever 61 is operated from the restricted position to the non-restricted position, and the motor 53A, 53E is stopped before the fixing pin 51P is completely gripped, whereby the attitude control ends, and the movable holding mechanism 51 is released. This is because the posture control is not performed at all in a short period immediately after the motors 53A and 53E are stopped, since the motors 53A and 53E are stopped. For example, when the observer attempts to end the posture control of the movable holding mechanism 51 from a state in which the observation is being performed using the posture control function, the gripping mechanism 7 moves the fixing pin 51P simultaneously with the operation timing of the operation lever 61. If the user grips the prisms, the optical axes of the erecting prisms 30R and 30L temporarily move up and down due to gravity, so that the observed image may be out of view.
[0081]
In contrast to such a comparative example, in the present embodiment, a play is provided between the pin 71P and the opening 65H, and after the gripping operation of the fixing pin 51P is performed, the movement of the slide rack 65 is controlled by the motor activation sensor 53S. Upon detection, the motors 53A and 53E are stopped. That is, the attitude control of the movable holding mechanism 51 is stopped after the movable holding mechanism 51 is shifted to the stopped state. For this reason, a stable observation image without blur can be obtained until the movable holding mechanism 51 is brought into the stopped state.
[0082]
As described above, according to the image stabilizing device 5 of the present embodiment, before the release operation of the fixing pin 51P is performed, the motor start sensor 53S detects the start of the movement of the slide rack 65 and controls the motors 53A and 53E. I have to start. In other words, after the attitude control of the movable holding mechanism 51 is started, the movable holding mechanism 51 is shifted to the non-restricted state. Can be obtained.
[0083]
Further, in the image stabilizing device 5 of the present embodiment, the movement of the slide rack 65 is detected by the motor activation sensor 53S a little later than the timing at which the fixing pin 51P is gripped, and the motors 53A and 53E are stopped. I have to. That is, since the movable holding mechanism 51 is shifted from the non-restricted state to the restricted state with the posture control functioning, a stable observation image without blurring is obtained until the movable holding mechanism 51 is in the restricted state. be able to. Therefore, it is possible to obtain a good observation image over the entire period from when the movable holding mechanism 51 is set in the non-suppressed state until the movable holding mechanism 51 is set in the stopped state again.
[0084]
Further, according to image stabilizing device 5 of the present embodiment, when image stabilizing mechanism 50 is in the non-stop state, shake signals from angular velocity sensors 90A and 90E are not input to control unit 40 for a predetermined time. In other words, when the movable holding mechanism 51 in the non-restricted state maintains a fixed posture for a predetermined time, the solenoid 69 is driven to release the hook 66 on the slide rack 65, and the image stabilizing mechanism 50 The movement of the movable holding mechanism 51 is automatically stopped. Therefore, when the binoculars are left in the non-stop state, it is possible to automatically return to the stop state. Therefore, it is possible to effectively prevent inconvenience (deterioration of performance, damage, etc.) that would occur when the apparatus is left in the unrestricted state, and it is possible to secure high reliability as binoculars.
[0085]
In addition, since such a function is realized by a simple mechanism using a solenoid, there is little possibility that problems will be caused in reducing the size, weight, and power consumption of the entire binoculars.
[0086]
[Second embodiment]
Next, an image stabilizing device according to a second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. Elements substantially the same as those in FIGS. 1 to 8 used in the first embodiment are denoted by the same reference numerals in the present embodiment, and description thereof will not be repeated.
[0087]
In the first embodiment described above, a case has been described in which the power switch 2 for turning on the main body and the manual operation unit 6 for starting and stopping the image stabilizing mechanism 50 are separately provided. On the other hand, in the present embodiment, a case will be described in which a manual operation unit 16 in which the power switch 2 and the manual operation unit 6 are integrated is provided. Therefore, the binoculars equipped with the image stabilizing device of the present embodiment have the same appearance configuration as that of FIG. 1 except that the binoculars do not include the power switch 2.
[0088]
First, with reference to FIG. 10, a configuration of a characteristic portion in the image stabilizing device 15 of the present embodiment will be described. FIG. 10 is a partially exploded perspective view showing a main configuration of the image stabilizing device 15.
[0089]
The manual operation unit 16 according to the present embodiment includes an operation lever 161, a shaft 162, a release cam 163, and a pinion gear 164. The operation lever 161 has an instruction portion 161A, and is configured to not only perform operations of the caging operation and the uncaging operation, but also to turn on the power of the main body and start the control unit 40 and the like. ing. Specifically, each operation is performed by adjusting the instructing unit 161A to each of the power-on position P, the standby position H, and the attitude control position B displayed on the body 1. The function and operation of the image stabilizing device 15 by operating the operation lever 161 will be described later.
[0090]
The release cam 163 has a protruding portion 163T at a part of the peripheral edge thereof, and similarly to the first embodiment, the operation lever 161 is attached to the other end of the shaft 162 having one end attached thereto. Is rotated about a rotation axis along the Y axis in response to the operation of.
[0091]
Further, the stopping mechanism 60 has a microswitch 41 at a position where it can be driven by the release cam 163. The microswitch 41 includes a main body 41A fixed to the body 1, a leaf spring 41B and a button 41C attached to the main body 41A (see FIG. 11). When an external force is applied, the leaf spring 41B bends. At this time, the button 41C is pushed in. On the other hand, when the external force is removed, the leaf spring 41B restores its shape, and at the same time, the button 41C also returns to its original state. Further, each time the button 41C is pressed, the power of the main body is switched between the on state and the off state, and the state is maintained as it is.
[0092]
The image stabilizer 15 functions as follows.
[0093]
First, when the user operates the indicating portion 161A of the operation lever 161 in the counterclockwise direction from the standby position H to the power-on position P and turns on the main body, the control unit 40 and the angular velocity sensors 90A and 90E are turned on. It is energized. When the operator releases the operation lever 161 at the power-on position P, the instruction section 161A automatically returns to the standby position H, but the main body power supply is maintained in the energized state.
[0094]
Subsequently, when the operation lever 161 is operated clockwise from the standby position H to the posture control position B, the slide rack 65 starts moving in the −X direction, which is detected by the motor start sensor 53S, and the image stabilization is performed. The mechanism 50 is activated. Slightly after the start timing, the stopping mechanism 60 releases the fixed pin 51P, so that the movable holding mechanism 51 shifts from the stopped state to the non-stop state. Thereby, the attitude control by the image stabilizing mechanism 50 substantially functions.
[0095]
Here, when the operation lever 161 is operated counterclockwise from the attitude control position B to the standby position H, the slide rack 65 moves in the + X direction. Thereby, the stopping mechanism 60 grips the fixed pin 51P, and the movable holding mechanism 51 shifts from the non-stopped state to the stopped state. The movement of the slide rack 65 is detected by the motor start sensor 53S a little after the timing when the stopping mechanism 60 grips the fixing pin 51P, and the operation of the image stabilizing mechanism 50 stops.
[0096]
Next, the operation of the image stabilizing device 15 will be described in more detail with reference to FIGS. 11A to 11D, 12A to 12C, and 13A to 13C. . 11 (A) to 11 (D) are plan views of main parts viewed from the eyepieces 10R and 10L along the Y-axis direction in FIG. 10, and mainly show operation of the operation lever 161 and release cam 163. This is to explain the relationship with the movement. 11A to 11D, illustration of the pinion gear 164 is omitted. FIGS. 12A to 12C and FIGS. 13A to 13C are plan views of the entire stopping mechanism 60 as viewed from the eyepieces 10R and 10L along the Y-axis direction in FIG. . 12A to 12C and FIGS. 13A to 13C, the illustration of the operation lever 161 is omitted.
[0097]
First, with reference to FIGS. 11 (A) to 11 (C) and FIGS. 12 (A) to 12 (C), the operation of turning on the main body power and the uncaging operation of the image stabilizing device 5 will be described.
[0098]
FIGS. 11A and 12A show a state in which the fixing pin 51P is gripped by the gripper 72, that is, a restrained (caging) state. In this state, the instruction section 61A is at the standby position H, the movable holding mechanism 51 is not allowed to rotate, and the function of the image stabilizing mechanism 50 is stopped.
[0099]
FIGS. 11B and 12B show a state in which the operation lever 161 is manually rotated in the counterclockwise direction (the direction of arrow 16R2) from the state of FIGS. 11A and 12A. Show. When the operation lever 161 is rotated to a position where the indicating section 161A indicates the power-on position P, the projection 163T of the release cam 163 strikes the leaf spring 41B of the microswitch 41, and the leaf spring 41B pushes the button 41C. The micro switch 41 operates. Thereby, the main body power is turned on, and the control unit 40, the angular velocity sensors 90A, 90E, and the like are activated. At this time, the rotation angle from the standby position H to the power-on position P is an angle corresponding to the play in the rotation direction provided between the release cam 163 and the pinion gear 164. Not communicated to Therefore, the slide rack 65 does not move. Here, when the operation lever 161 is released, the projection 163T is pushed back by the restoring force of the leaf spring 41B, and the state returns to the state of FIGS. 11A and 12A. Maintain state.
[0100]
FIGS. 11C and 12C show that the operation lever 161 is manually turned clockwise (in the direction of arrow 16R1) from the state of FIGS. 11A and 12A after the main body power is turned on. This shows a rotated state. When the operation lever 161 is rotated to a position at which the instruction unit 161A indicates the posture control position B, the slide rack 65 moves in the direction of the arrow 65S1 due to the rotation of the release cam 163. After passing over 65K, the slide rack 65 is locked by the hook 66. At this time, since there is play between the opening 65H and the pin 71P, the transmission member 71 rotates clockwise (in the direction of the arrow 71R1) slightly later than the movement of the slide rack 65, and the grip 72 is fixed to the fixing pin 51P. Is released, the state becomes unrestrained (uncaging). Once in this state, the state of FIG. 7A does not return even if the operation lever 161 is released. In this state, the posture control by the image stabilizing mechanism 50 functions.
[0101]
Next, the caging operation of the image stabilizing device 5 and the stopping operation of the main body power supply will be described with reference to FIGS. 11 (A), (B), (D) and FIGS. 13 (A) to 13 (C).
[0102]
FIG. 13A shows that the release cam 163 is moved from the state shown in FIG. 12C by slightly rotating the operation lever 161 counterclockwise (in the direction of arrow 16R2) from the attitude control position B manually. It shows a state where it is slightly rotated in the direction of 16R2. By this operation, the locking of the slide rack 65 by the hook 66 is released. At this point, when the operator releases the operating lever 61, the slide rack 65 pulled by the pull spring 68 moves to the second position at a stretch as shown in FIG. 13B. As a result, the pinion gear 64 rotates in the counterclockwise direction, so that the instruction portion 161A of the operation lever 161 returns to the standby position H as shown in FIG. As a result, the fixed pin 51P is completely gripped, and the image stabilizing mechanism 50 is in a stopped (caging) state (the same state as in FIG. 12A) in which the movable holding mechanism 51 cannot move freely. Thereafter, due to the play between the pin 71P and the opening 65H, the movement of the slide rack 65 is detected by the motor start sensor 53S a little later than the timing when the holding portion 72 holds the fixing pin 51P. Thereby, the motors 53A and 53E stop, and the attitude control stops. Note that the power supply may be automatically turned off when the apparatus is not used for a certain period of time in the suspended state and left unused.
[0103]
Subsequently, FIG. 13C shows a state in which the operation lever 161 is further manually rotated in the counterclockwise direction (the direction of the arrow 16R2) from the state of FIGS. 11D and 13B. When the operation unit 161 is rotated to a position where the instruction unit 161A indicates the power-on position P (FIG. 11B), the microswitch 41 operates. As a result, the power supply of the main body is turned off, and the control unit 40, the angular velocity sensors 90A, 90E and the like are stopped. Here, when the operation lever 161 is released, the protrusion 163T is pushed back by the restoring force of the leaf spring 41B, and the state shown in FIGS. 11A and 13B (similar to FIG. 12A) is obtained. Returning, the caging operation and the operation of stopping the main body power supply are completed.
[0104]
In the image stabilizing device 15 of the present embodiment, when the operation lever 161 is immediately rotated in the direction of the posture control position B without turning on the main body power supply, the shift to the non-inhibited state is not accepted, and the standby position is not accepted. It is desirable to return to H. In this case, only the power of the main body may be turned on.
[0105]
As described above, according to the image stabilizing device 15 of the present embodiment, the manual operation unit 16 that can simultaneously perform the start and stop operations of the main body power supply and the start and stop operations of the image stabilizing mechanism 50 is provided. Therefore, in addition to the effects obtained in the first embodiment, the following effects are obtained.
[0106]
First, the power switch 2 in the first embodiment can be omitted, and a simple device configuration can be achieved. Secondly, since the operation direction of the operation lever 161 is reversed between the case where the main body power is turned on and the case where the image stabilization mechanism 50 is started, the image stabilization mechanism 50 is turned on after the main body power is turned on. , A sufficient time required for system startup until a start command is output can be obtained, and the initial position of the movable holding mechanism 51 serving as a reference for attitude control can be correctly obtained. For this reason, normal attitude control can be performed. Third, when the power switch 2 and the manual operation unit 6 are separately provided as in the first embodiment, the power switch 2 is erroneously indicated where the user should operate the manual operation unit 6. May be operated, but in the present embodiment, such an erroneous operation can be prevented.
[0107]
As described above, the present invention has been described with reference to the embodiment and some modifications, but the present invention is not limited to these, and various modifications are possible. For example, the image stabilizing device of the present invention is applicable not only to binoculars but also to monoculars. Further, the present invention can be applied to not only these observation viewers but also, for example, a photographing device such as a commercial television camera or a home video camera.
[0108]
【The invention's effect】
As described above, according to the image stabilizing device according to any one of claims 1 to 3, the timing control means activates the stationary control mechanism and moves with a delay from the activation timing. Since the stopping mechanism is controlled so as to release the holding of the holding mechanism, a stable observation image without blurring can be obtained from the beginning when the holding of the movable holding mechanism is released. That is, a good observation image can be obtained immediately after the user performs the start operation of the static control (posture control).
[0109]
In particular, according to the image stabilizing device of the second aspect, in addition to the above control, the timing control means controls the stop mechanism so as to end the operation of the stationary control mechanism with a delay from the stop timing of the movement of the movable holding mechanism. Since the control is performed, a stable observation image without blur can be obtained until the movable holding mechanism is brought into the stopped state. That is, a good observation image can be obtained over the entire period from immediately after the user performs the start operation of the still control to immediately before the end operation of the still control.
[0110]
Further, according to the image stabilizing device of the third aspect, the stopping mechanism has a gripping mechanism for gripping a part of the movable holding mechanism, and a locking portion, and according to an operation on the manual operating portion. A sliding member that drives the gripping mechanism by moving, and a gripping mechanism that holds the slide member at the first position by being locked to a locking portion of the slide member in response to a first operation on the manual operation unit While holding the movable holding mechanism in the released state, the gripping mechanism is released by releasing the locking of the slide member to the locking portion and moving the slide member to the second position in accordance with the second operation on the manual operation portion. And a locking member for gripping a part of the movable holding mechanism. Further, the timing control means includes a movement detection unit for detecting movement of the slide member from the second position to the first position, and a stationary control mechanism in response to detection of movement of the slide member by the movement detection unit. And a control unit for starting, and the control unit controls the gripping mechanism so as to release the stop of the movable holding mechanism after the start of the stationary control mechanism. As a result, the stopping function can be realized with a relatively simple configuration. For this reason, there are few problems such as an increase in the size, weight, and an increase in power consumption due to the addition of such a function, and a compact and highly convenient optical device can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view illustrating an external configuration of binoculars provided with an image stabilizing device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view illustrating an internal configuration of the binoculars shown in FIG.
FIG. 3 is a partially exploded perspective view for explaining a main part of an internal configuration of the binoculars shown in FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a cross-sectional configuration along an XY plane of the binoculars illustrated in FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a cross-sectional configuration along a YZ plane of the binoculars illustrated in FIG.
6 is a perspective view illustrating a structure of a manual operation unit in the binoculars illustrated in FIG.
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining an uncaging operation of a restraining mechanism in the binoculars shown in FIG. 1;
FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining a caging operation of a stopping mechanism in the binoculars shown in FIG.
FIG. 9 is a flowchart for explaining the operation of a control unit in the binoculars shown in FIG.
FIG. 10 is a partially exploded perspective view illustrating a main part configuration of an image stabilizing device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a plan view of a main part for explaining operation of a manual operation unit in the image stabilizing device shown in FIG. 10;
FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining a start operation of a main body power supply and an uncaging operation of a stopping mechanism in the image stabilizing device shown in FIG. 10;
FIG. 13
The caging operation of the stopping mechanism in the image stabilizing device shown in FIG.
FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining a source stop operation.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Body, 5 ... Image stabilizing device, 6, 16 ... Manual operation part, 7 ... Grasping mechanism, 41 ... Micro switch, 50 ... Image stabilizing mechanism, 51 ... Movable holding mechanism, 53A, 53E ... Motor, 60 ... Stopping mechanism, 61: operation lever, 63: release cam, 64: pinion gear, 65: slide rack, 69: solenoid, 71: transmission member, 90A, 90E: angular velocity sensor.

Claims (3)

筐体によりそれぞれ保持された対物レンズ部および接眼レンズ部と、前記対物レンズ部と接眼レンズ部との間に配置された正立プリズムとを有する光学装置に適用される像安定化装置であって、
前記正立プリズムを、前記筐体に対する相対位置が可変となるように保持する可動保持機構と、
前記正立プリズムを慣性系に対して静止させるように、前記可動保持機構の動きを制御する静止制御機構と、
前記可動保持機構の動きの制止およびその解除を行うための制止機構と、
前記静止制御機構を起動させると共に、その起動タイミングから遅れて前記可動保持機構の制止解除を行うように前記制止機構を制御するタイミング制御手段と
を備えたことを特徴とする像安定化装置。An image stabilizing device applied to an optical device having an objective lens unit and an eyepiece unit respectively held by a housing, and an erect prism disposed between the objective lens unit and the eyepiece unit. ,
A movable holding mechanism that holds the erecting prism such that a relative position with respect to the housing is variable,
A stationary control mechanism that controls the movement of the movable holding mechanism so that the erecting prism is stationary with respect to an inertial system;
A stopping mechanism for stopping and releasing the movement of the movable holding mechanism,
An image stabilizing apparatus comprising: a timing control unit that starts the stationary control mechanism and controls the stop mechanism so as to release the stop of the movable holding mechanism with a delay from the start timing. さらに、前記タイミング制御手段は、上記制御に加え、
前記可動保持機構の動きの制止タイミングから遅れて前記静止制御機構の動作を終了させるように前記制止機構を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の像安定化装置。Further, in addition to the above control, the timing control means
2. The image stabilizing apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls the stop mechanism so as to end the operation of the stationary control mechanism with a delay from a stop timing of the movement of the movable holding mechanism. 前記制止機構は、
前記可動保持機構の一部を把持するための把持機構と、
係止部を有すると共に、前記手動操作部に対する操作に応じて移動することにより前記把持機構を駆動するスライド部材と、
前記手動操作部に対する第１の操作に応じて前記スライド部材の係止部に係止することにより前記スライド部材を第１の位置に保持して前記把持機構による前記可動保持機構の解放状態を保持させる一方、前記手動操作部に対する第２の操作に応じて前記スライド部材の係止部に対する係止を解除して前記スライド部材を第２の位置に移動させることにより前記把持機構による前記可動保持機構の一部を把持させる係止部材と
を含んで構成され、
前記タイミング制御手段は、
前記スライド部材の、前記第２の位置から前記第１の位置への移動を検知する移動検知部と、
この移動検知部による前記スライド部材の移動の検知に応じて、前記静止制御機構を起動させる制御部と
を含み、
前記制御部は、前記静止制御機構の起動後に前記可動保持機構の制止解除を行うように前記把持機構を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の像安定化装置。The stopping mechanism includes:
A gripping mechanism for gripping a part of the movable holding mechanism,
A slide member having a locking portion and driving the gripping mechanism by moving in accordance with an operation on the manual operation portion,
The slide member is held at the first position by being locked to the locking portion of the slide member in response to a first operation on the manual operation portion, and the released state of the movable holding mechanism by the gripping mechanism is maintained. On the other hand, the movable holding mechanism by the gripping mechanism is released by releasing the locking of the slide member to the locking portion and moving the slide member to the second position in accordance with the second operation on the manual operation portion. And a locking member for gripping a part of the
The timing control means includes:
A movement detection unit that detects movement of the slide member from the second position to the first position;
A control unit that activates the stationary control mechanism in response to detection of the movement of the slide member by the movement detection unit,
2. The image stabilizing device according to claim 1, wherein the control unit controls the gripping mechanism so as to release the stop of the movable holding mechanism after activation of the stationary control mechanism. 3.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011028125A (en) * 2009-07-28 2011-02-10 Tamron Co Ltd Image blur preventing device, lens system, and image pickup device
WO2014192464A1 (en) * 2013-05-30 2014-12-04 富士フイルム株式会社 Shake correction device and observation device

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