JP7328006B2 - 光学機器 - Google Patents

Description

本発明は、光学機器に関する。

従来、手振れによる像振れを低減し、使い勝手を向上させるために、防振機能を有する双眼鏡やカメラなどの光学機器が知られている。レンズシフト方式を用いた双眼鏡の防振機能は、一対の光学系の一部を構成する一対の防振レンズを、光軸に直交する方向（ピッチ方向およびヨー方向）のうち双眼鏡の振れによる像振れを打ち消す方向へシフトさせることで実現される。双眼鏡では一対の光学系によって形成される光学像は両眼で同時に観察されるため、一対の防振レンズを連結させ、一対の防振レンズの外形側に一対のピッチ用およびヨー用アクチュエータを配置することで、一対の防振レンズを同時かつ同じようにシフトさせる。特許文献１では、一方のアクチュエータが一対の防振レンズの間に設けられた光学機器が開示されている。

特開２０１６－２９４０３号公報

しかしながら、特許文献１の光学機器では、他方のアクチュエータが外形側に配置されており、装置全体が大型化する可能性がある。

本発明は、小型化可能な光学機器を提供することを目的とする。

本発明の一側面としての光学機器は、被観察体からの光が入射する一対の対物光学系と、一対の対物光学系の光軸に対して偏心した光軸を備える一対の接眼光学系と、一対の対物光学系と一対の接眼光学系との間に設けられた防振ベース部材と、一対の防振光学系と、一対の防振光学系を保持し、防振ベース部材に対して移動可能な可動部材と、可動部材の一対の対物光学系の光軸に直交する方向への移動を規制する規制部材と、可動部材に対して一対の対物光学系のそれぞれの光軸を含む面に直交する第１の方向への駆動力を発生させる一対の第１の駆動力発生手段と、可動部材に対して一対の対物光学系の光軸および第１の方向に直交する第２の方向への駆動力を発生させる第２の駆動力発生手段とを有し、一対の第１の駆動力発生手段は、一対の対物光学系の光軸に沿って見たとき、一対の対物光学系のそれぞれの光軸を通る第１の直線と一対の接眼光学系のそれぞれの光軸を通る第２の直線との間、または一対の対物光学系の光軸に沿って見たとき、第１の直線および第２の直線の少なくとも一方の直線上に設けられ、第２の駆動力発生手段は、一対の防振光学系の間に設けられ、一対の対物光学系の光軸に直交する断面において、規制部材、第１の駆動力発生手段および第２の駆動力発生手段のそれぞれ少なくとも一部が配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、小型化可能な光学機器を提供することができる。

本発明の実施形態に係る双眼鏡を上方から見た断面図である。 図１のＡ－Ａ線に沿った断面図である。 図１のＢ－Ｂ線に沿った要部の断面図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。

図１は、本発明の実施形態に係る双眼鏡（光学機器）１を上方から見た断面図である。図２は、図１のＡ－Ａ線に沿った断面図である。図３は、図１のＢ－Ｂ線に沿った要部の断面図である。

双眼鏡１は、被観察体からの光を入射する左右一対の対物光学系１０１Ｌ，１０１Ｒを保持する対物ユニット１０２Ｌ，１０２Ｒ、これらを抱含するベース部材１０３、および接眼ユニット１０４Ｌ，１０４Ｒにより構成されている。接眼ユニット１０４Ｌ，１０４Ｒはそれぞれ、正立方光学系のプリズム１０５Ｌ，１０５Ｒ、および左右一対の接眼光学系１０６Ｌ，１０６Ｒを保持している。また、接眼ユニット１０４Ｌ，１０４Ｒの前端にはそれぞれ、連動板１０７Ｌ，１０７Ｒが取り付けられている。接眼光学系１０６Ｌ，１０６Ｒの光軸ＯＬ’，ＯＲ’はそれぞれ、プリズム１０５Ｌ，１０５Ｒにより対物光学系１０１Ｌ，１０１Ｒの光軸ＯＬ，ＯＲに対して偏心している。接眼ユニット１０４Ｌ，１０４Ｒは、光軸ＯＬ，ＯＲを中心として回動自在にベース部材１０３に取り付けられている。接眼ユニット１０４Ｌ，１０４Ｒを操作し、回動させることで、光軸ＯＬ’，ＯＲ’の間隔（眼幅）を調整可能である。ここで、図３に示される、光軸ＯＬ，ＯＲに直交し、光軸ＯＬ，ＯＲを通る直線ＸＸに対して直交する方向をピッチ方向、平行な方向をヨー方向とする。

像振れ補正装置１０８は、防振ベース部材１０９、左右一対の防振レンズ（防振光学系）１１０Ｌ，１１０Ｒ、可動部材（保持部材）１１１、ピッチ方向規制部材１１２Ｐ、およびヨー方向規制部材１１２Ｙを有する。防振ベース部材１０９は、光軸方向において対物光学系１０１Ｌ，１０１Ｒと接眼光学系１０６Ｌ，１０６Ｒとの間に設けられ、像振れ補正装置１０８の制御を行う素子が実装された制御基板１１３を保持している。可動部材１１１は、防振レンズ１１０Ｌ，１１０Ｒを保持し、防振ベース部材１０９に対して移動可能に構成されている。可動部材１１１が防振ベース部材１０９に対してピッチ方向およびヨー方向へ移動することで像振れを補正することができる。ピッチ方向規制部材１１２Ｐ、およびヨー方向規制部材１１２Ｙはそれぞれ、可動部材１１１のピッチ方向およびヨー方向の移動を規制する。

可動部材１１１には、駆動コイル１１４Ｐ，１１４Ｙが固定されている。防振ベース部材１０９には、駆動磁石１１５Ｐ，１１５Ｙ、および駆動磁石１１５Ｐ，１１５Ｙが発生する磁束を閉じて磁気回路を形成するための駆動ヨーク１１６Ｐ，１１６Ｙが設けられている。駆動コイル１１４Ｐ，１１４Ｙ、駆動磁石１１５Ｐ、１１５Ｙ、および駆動ヨーク１１６Ｐ，１１６Ｙによって２つのアクチュエータ（ピッチ用アクチュエータとヨー用アクチュエータ）が構成される。これら２つのアクチュエータは、可動部材１１１を光軸方向に直交する平面内で上下方向（縦方向、ピッチ方向）および左右方向（横方向、ヨー方向）にシフトさせる第１の駆動力発生手段と第２の駆動力発生手段を構成する。なお、第１の駆動力発生手段と第２の駆動力発生手段は、一方が縦方向の駆動力を発生し、他方が横方向の駆動力を発生すれば、本実施形態に限定されるものではない。

２つの駆動コイル１１４Ｐはそれぞれ、可動部材１１１に対して、光軸方向から見て光軸ＯＬ’，ＯＲ’の位相に配置されている。駆動ヨーク１１６Ｐは、駆動磁石１１５Ｐの背面に配置された背面ヨーク部１１６Ｐａと、駆動コイル１１４Ｐにて駆動力を得るための空気層を形成する対向ヨーク部１１６Ｐｂとを有する。駆動磁石１１５Ｐおよび駆動ヨーク１１６Ｐは、駆動コイル１１４Ｐに対向して配置される。

駆動コイル１１４Ｙは、防振レンズ１１０Ｌ，１１０Ｒの間に配置されている。駆動磁石１１５Ｙは、駆動コイル１１４Ｙに対向する第１駆動磁石（第１の磁石）１１５Ｙ１と、駆動コイル１１４Ｙに第１駆動磁石１１５Ｙ１とは反対側で対向する第２駆動磁石（第２の磁石）１１５Ｙ２とを有する。駆動磁石１１５Ｙおよび駆動ヨーク１１６Ｙは、駆動コイル１１４Ｙを光軸方向に挟んで対向して設けられる。第１駆動磁石１１５Ｙ１および第２駆動磁石１１５Ｙ２をそれぞれが駆動コイル１１４Ｙに対向するように設けることで、従来２つ設けられていたアクチュエータを１つにしたことによる駆動力の不足が発生することを抑制することができる。

フォーカス板（合焦動作部）１１７は、フォーカス群として対物ユニット１０２Ｌ，１０２Ｒを固定する。フォーカス板１１７には、フォーカスねじ１１９と噛み合うラック部１１８が設けられている。フォーカスねじ１１９には、操作ダイヤル１２０が一体的に固定されている。操作ダイヤル１２０を回転させることでフォーカス板１１７およびフォーカス群が光軸方向へ進退し、ピント合わせ（合焦動作）が行われる。

本実施形態では、ヨー用アクチュエータは、防振レンズ１１０Ｌ，１１０Ｒの間に設けられている。これにより、像振れ補正装置１０８をヨー方向において小型化することが可能となる。また、２つのピッチ用アクチュエータは、光軸ＯＬ，ＯＲを通る直線ＸＸ（第１の直線）と光軸ＯＬ’，ＯＲ’を通る直線（第２の直線）との間に設けられている。すなわち、光軸方向から見て従来、接眼ユニット１０４Ｌ，１０４Ｒが対物ユニット１０２Ｌ，１０２Ｒから突出している範囲内に２つのピッチ用アクチュエータが設けられている。これにより、像振れ補正装置１０８の外形サイズに影響する範囲を限定することができるため、像振れ補正装置１０８がピッチ方向において大型化することを防止することが可能となる。このような構成により、双眼鏡１を小型化可能である。

なお、接眼ユニット１０４Ｌ（１０４Ｒ）は、対物ユニット１０２Ｌ（１０２Ｒ）の周囲に設けられていればよい。例えば、接眼ユニット１０４Ｌ，１０４Ｒは、光軸ＯＬ’，ＯＲ’を通る直線が光軸ＯＬ，ＯＲを通る直線ＸＸが一致するように設けられていてもよい。この場合、２つのピッチ用アクチュエータは、光軸ＯＬ，ＯＲを通る直線ＸＸ、および光軸ＯＬ’，ＯＲ’を通る直線の少なくとも一方の直線上に設けられていればよい。これにより、双眼鏡１を小型可能である。

本実施形態では、接眼ユニット１０４Ｌ，１０４Ｒを操作し、眼幅を調整した際に、２つのピッチ用アクチュエータは対物光学系１０１Ｌ，１０１Ｒに対して接眼光学系１０６Ｌ，１０６Ｒが偏心している位相に位置するように構成されている。これにより、双眼鏡１を中央が窪んだ形状とすることが可能となるため、ユーザーは双眼鏡１を中央に指をかけて保持することが可能となり、ホールド性を向上することができる。特に、２つのピッチ用アクチュエータは、双眼鏡１が初期状態（接眼ユニット１０４Ｌ，１０４Ｒが操作されていない状態）である場合にこのような位相に位置していることが好ましい。初期状態は、光軸ＯＬ’，ＯＲ’の間隔が最大となる状態であってもよいし、最小となる状態であってもよいし、所定値となる状態であってもよい。

また、ピッチ方向規制部材１１２Ｐには、駆動磁石１１５Ｙと駆動ヨーク１１６Ｙの少なくとも一部が挿通される開口部１１２Ｐａが設けられている。すなわち、駆動磁石１１５Ｙと駆動ヨーク１１６Ｙの少なくとも一部は、光軸ＯＬ，ＯＲに直交する方向において、ピッチ方向規制部材１１２Ｐと重なっている。これにより、像振れ補正装置１０８が光軸方向へ大型化することを抑制することができる。なお、ヨー方向規制部材１１２Ｙに駆動磁石１１５Ｙと駆動ヨーク１１６Ｙの少なくとも一部が相通される開口部を設けてもよい。

フォーカス板１１７は、光軸ＯＬ，ＯＲに直交する方向から見て、２つのピッチ用アクチュエータを結ぶ範囲に設けられている。これにより、フォーカス板１１７の外形側への突出を低減し、双眼鏡１を中央が窪んだ形状とすることが可能となるため、ホールド性を向上することができる。

なお、本実施形態では、光軸ＯＬ’，ＯＲ’がピッチ方向へ偏心される場合について説明したが、偏心方向はヨー方向であってもよい。偏心方向がヨー方向である場合、防振レンズ１１０Ｌ，１１０Ｒの間に配置されるアクチュエータをピッチ用、光軸ＯＬ’，ＯＲ’の偏心方向に配置されるアクチュエータをヨー用とする。この場合、ピッチ用アクチュエータでは、駆動磁石１１５Ｐが２つの駆動磁石から構成され、２つの駆動磁石は駆動コイル１１４Ｐを挟んで対向して配置される。また、フォーカス板１１７は、２つのヨー用アクチュエータを結ぶ範囲に設けられる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

０Ｌ 光軸
０Ｒ 光軸
０Ｌ’ 光軸
０Ｒ’ 光軸
１ 双眼鏡（光学機器）
１０１Ｌ 対物光学系
１０１Ｒ 対物光学系
１０５Ｌ プリズム（光軸偏心手段）
１０５Ｒ プリズム（光軸偏心手段）
１０６Ｌ 接眼光学系
１０６Ｒ 接眼光学系
１０９ 防振ベース部材
１１０Ｌ 防振レンズ（防振光学系）
１１０Ｒ 防振レンズ（防振光学系）
１１１ 可動部材
１１４Ｐ 駆動コイル（第１の駆動力発生手段）
１１４Ｙ 駆動コイル（第２の駆動力発生手段）
１１５Ｐ 駆動磁石（第１の駆動力発生手段）
１１５Ｙ 駆動磁石（第２の駆動力発生手段）
１１６Ｐ 駆動ヨーク（第１の駆動力発生手段）
１１６Ｙ 駆動ヨーク（第２の駆動力発生手段）

Claims (6)

1. 被観察体からの光が入射する一対の対物光学系と、
   該一対の対物光学系の光軸に対して偏心した光軸を備える一対の接眼光学系と、
   前記一対の対物光学系と前記一対の接眼光学系との間に設けられた防振ベース部材と、
   一対の防振光学系と、
   該一対の防振光学系を保持し、前記防振ベース部材に対して移動可能な可動部材と、
   前記可動部材の前記一対の対物光学系の前記光軸に直交する方向への移動を規制する規制部材と、
   前記可動部材に対して前記一対の対物光学系のそれぞれの光軸を含む面に直交する第１の方向への駆動力を発生させる一対の第１の駆動力発生手段と、
   前記可動部材に対して前記一対の対物光学系の前記光軸および前記第１の方向に直交する第２の方向への駆動力を発生させる第２の駆動力発生手段とを有し、
   前記一対の第１の駆動力発生手段は、前記一対の対物光学系の光軸に沿って見たとき、前記一対の対物光学系のそれぞれの光軸を通る第１の直線と前記一対の接眼光学系のそれぞれの光軸を通る第２の直線との間、または前記一対の対物光学系の光軸に沿って見たとき、前記第１の直線および前記第２の直線の少なくとも一方の直線上に設けられ、
   前記第２の駆動力発生手段は、前記一対の防振光学系の間に設けられ、
   前記一対の対物光学系の前記光軸に直交する断面において、前記規制部材、前記第１の駆動力発生手段および前記第２の駆動力発生手段のそれぞれ少なくとも一部が配置されていることを特徴とする光学機器。
2. 前記一対の第１の駆動力発生手段は、前記一対の接眼光学系のそれぞれの光軸の間隔を調整することで、前記一対の対物光学系に対して前記一対の接眼光学系が偏心している位置に位置することが可能であることを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
3. 前記第２の方向は、前記一対の対物光学系のそれぞれの光軸を結ぶ線に平行であることを特徴とする請求項１または２に記載の光学機器。
4. 前記第２の駆動力発生手段は、前記可動部材に設けられた少なくとも１つのコイルと、前記防振ベース部材に設けられ、前記コイルに対向する第１の磁石と、前記コイルに前記第１の磁石とは反対側で対向する第２の磁石とを備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の光学機器。
5. 前記一対の対物光学系を前記一対の対物光学系の前記光軸に沿って移動させることで、合焦動作を行う合焦動作部を更に有し、
   該合焦動作部は、前記一対の対物光学系の前記光軸に直交する方向から見て前記一対の第１の駆動力発生手段のそれぞれを結ぶ範囲に設けられていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の光学機器。
6. 前記規制部材には、前記第２の駆動力発生手段の少なくとも一部が挿通される開口部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の光学機器。