JP3231687B2 - 手振れ補正機構を有する双眼装置及び単眼装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、手振れ補正機構を有する双眼装
置及び単眼装置に関する。

【０００２】

【従来技術及びその問題点】手振れ補正機構を有する観
察用の双眼装置や単眼装置では、口径の大きい対物レン
ズの近傍に手振れ補正機構を配置すると、大径の補正光
学系が必要となる。また、双眼装置では、対物レンズの
有効径が大きいと、左右の補正光学系の間隔も大きくな
る。補正光学系が大型で重ければ、その駆動機構には大
きな負担がかかり、電力消費が大きくなる。これを解決
するため、例えば特開平２−２８４１１３号では、双眼
装置の光学系内にミラーを配して左右の光学系の光束を
接近させ、該光束の接近位置に手振れ補正機構を設ける
ことで補正光学系の小径化を図っているが、手振れ補正
系がミラーを挟んで分割されているため、正立系の大型
化が避けられない。

【０００３】また、光軸と直交する平面方向に補正光学
系を駆動させる手振れ補正機構では、該補正光学系の移
動は一般に、光軸と直交する平面内（観察画面）におけ
る上下方向と左右方向の２軸方向で行われる。しかし、
鏡体を略水平に保持するような通常の使用状態では、補
正光学系の駆動方向のうち一方（上下方向）は重力方向
に一致してしまう。すると補正光学系を重力に抗する方
向（一般には鏡体の上方）へ移動させることになるが、
該方向への補正光学系の駆動は、他方向への駆動に比し
てトルクの大きい駆動手段や大容量の電源を要するた
め、補正機構が大型で重くなってしまう。加えて重力に
抗する方向とその反対方向では、補正光学系の駆動に関
する反応速度やアクチュエータに流す電流や電圧を変え
なくてはならず、駆動制御が複雑になる。

【０００４】特開平３−２３７４３８号は、カメラの像
振れ補正装置に関するものであるが、補正光学系の駆動
方向を、重力方向と一致しないように２軸に分離して前
述の重力に関する問題の解決を図っている。しかし、上
下、左右の直交軸を基準に設計されている光学系に関し
て、パンニングやティルティングに応じて補正特性を変
化させようとする場合、光学系の上下、左右の直交軸と
補正光学系の駆動方向を異ならせることは制御の複雑化
を招き、好ましくない。また、特開平６−４３３６５号
のように補正光学系に可変頂角プリズムを用いて重力の
影響を排除することもできるが、可変頂角プリズム自体
の製作が難しく高価であり、かつ高度な制御技術を要す
るという欠点がある。

【０００５】

【発明の目的】本発明は、補正光学系の駆動に関する重
力の影響を解消または減少させ、かつ補正光学系及び正
立光学系を小型に構成して、手振れ補正機構を有する双
眼装置及び単眼装置の軽量小型化に寄与することを目的
とする。

【０００６】

【発明の概要】本発明は、対物レンズ系、正立プリズム
系、及び該正立プリズム系の後方に配された観察用の光
学系をそれぞれ左右に一対有する双眼装置において、左
右の正立プリズム系をそれぞれ、２面ずつの反射面を有
し上下方向に分割された分割サブプリズムから構成し、
左右の対物レンズ系の光軸を含む平面が水平方向に向い
ている水平保持状態で該上下の分割サブプリズム間の光
路が垂直方向を向き、この分割サブプリズムの間の垂直
方向光路上に、上下方向用手振れ補正機構及び左右方向
用手振れ補正機構を設けたことを特徴としている。上下
方向に配された分割サブプリズムの間では、水平保持状
態で光軸が双眼装置の上下方向、すなわち垂直方向に向
いている。したがって、例えば、該垂直方向の光路上
に、光軸と直交する方向へ補正レンズを移動させるタイ
プの手振れ補正機構を設置すると、補正レンズの駆動方
向を水平観察状態での水平方向とすることができ、補正
レンズの駆動に関して重力の影響を受けにくくなる。ま
た、分割サブプリズム間では対物レンズ系の直後位置よ
りも光束が収斂されるので、該位置に手振れ補正機構を
設置することで補正レンズの口径を小さく抑えることが
可能となる。

【０００７】上下方向に分割した分割サブプリズムの間
の垂直方向光路上に設けられる上下方向用手振れ補正機
構及び左右方向用手振れ補正機構は、左右の光軸と直交
する平面内で互いに直交する２方向に直進移動可能に支
持された２方向直進枠と、この２方向直進枠にそれぞれ
左右の光軸上に位置させて支持された補正レンズと、双
眼装置に加わる手振れの大きさと方向に応じて上記２方
向直進枠を上記２方向へ駆動する一対のアクチュエータ
とを備えた一体型の手振れ補正機構とすることが好まし
い。また、２方向直進枠の駆動手段は、２方向直進枠の
周囲に磁界を生成する磁界生成手段と、上記磁界中で２
方向直進枠に固定され、双眼装置に加わる手振れの大き
さと方向に応じて通電制御することにより、２方向直進
枠を上記２方向へ駆動する駆動力を発生する一対の通電
コイルとを備えた構成としてもよい。これらの構成で
は、補正レンズの枚数が必要最小限に抑えられ、手振れ
補正機構の小型軽量化が可能になる。

【０００８】また、上下方向用手振れ補正機構と左右方
向用手振れ補正機構のうち一方は、左右の光軸の間に該
光軸と平行な回動中心軸を有する揺動アームと、この揺
動アームの両端部にそれぞれ左右の光軸上に位置させて
支持された補正レンズと、双眼装置に加わる手振れの大
きさと方向に応じて上記揺動アームを正逆に駆動するア
クチュエータとを備えた構成とし、上下方向用手振れ補
正機構と左右方向用手振れ補正機構のうち他方は、左右
の光軸を結ぶ線分と平行な方向に独立して移動可能な一
対の左右移動枠と、この一対の左右移動枠にそれぞれ左
右の光軸上に位置させて支持された補正レンズと、双眼
装置に加わる手振れの大きさと方向に応じて上記一対の
左右移動枠を正逆に駆動するアクチュエータとを備えた
構成とすることも可能である。

【０００９】本発明はまた、対物レンズ系、正立プリズ
ム系、及び該正立プリズム系の後方に配された観察用の
光学系をそれぞれ左右に一対有する双眼装置において、
左右の正立プリズム系をそれぞれ、２面ずつの反射面を
有し上下方向に分割された分割サブプリズムから構成
し、左右の対物レンズ系の光軸を含む平面が水平方向に
向いている水平保持状態で該上下の分割サブプリズム間
の光路が垂直方向を向き、この分割サブプリズムの間の
垂直方向光路上に、上下方向用手振れ補正機構または左
右方向用手振れ補正機構のいずれか一方を設けたことを
特徴としている。

【００１０】本発明はさらに、対物レンズ系と観察用の
光学系の間に正立プリズム系を有する単眼装置におい
て、正立プリズム系を、２面ずつの反射面を有し上下方
向に分割された分割サブプリズムから構成し、対物レン
ズ系の光軸が水平方向に向いている水平保持状態で該上
下の分割サブプリズム間の光路が垂直方向を向き、この
分割サブプリズムの間の垂直方向光路上に、上下方向用
手振れ補正機構又は／及び左右方向用手振れ補正機構を
設けたことを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１と図２に双眼鏡の一実施形態
を示す。同図には、観察用双眼装置の一例として、左右
で対をなす光学系を有する双眼鏡が示されている。この
双眼鏡は、左右で対をなす光学系を有しており、右眼用
の光学系（各図中の向かって左側）の最前部には右対物
レンズ１１が配置され、左眼用の光学系（各図中の向か
って右側）の最前部には左対物レンズ１２が配置されて
いる。右対物レンズ１１と左対物レンズ１２の後方に
は、それぞれに計４面の反射面を有する左右の正立プリ
ズム系１３、１４が置かれ、さらに後方には右接眼レン
ズ１５と左接眼レンズ１６が設けられる。図９に示すよ
うに、対物レンズ１１、１２はそれぞれ倒立像Ｉａ、Ｉ
ｂを形成する。なお、以下の各実施形態においては、対
物レンズ系と接眼レンズ系は多群構成であってもよい。

【００１２】右眼用光学系内の正立プリズム系１３は、
上下方向に配置された一対の分割サブプリズム１３ａ、
１３ｂからなっている。分割サブプリズム１３ａ、１３
ｂは、第２ポロプリズム（ポロプリズムII型）を半分に
分割したものであり、それぞれが２面の反射面を有して
いる。下側の分割サブプリズム１３ａは、その２つの反
射面で光束を反射して、上記倒立状態の像Ｉａに対して
右に（時計方向に）９０度回転された回転像Ｉｃ（図１
０）を形成させるように配置されている。光束はさら
に、上側の分割サブプリズム１３ｂの２つの反射面で反
射されて右接眼レンズ１５に至り、正立像として観察さ
れる。

【００１３】正立プリズム系１３と同様に、左眼用光学
系内の正立プリズム系１４は、第２ポロプリズムを２つ
に分けて上下方向に配置した分割サブプリズム１４ａ、
１４ｂからなっている。上記正立プリズム系１３とこの
正立プリズム系１４は、双眼鏡の左右方向へ平行に位置
をずらせた同構造をなしている。従って分割サブプリズ
ム１４ａもその２面で光束を反射して、上記倒立像Ｉｂ
に対して右に９０度回転された回転像Ｉｄ（図１０）を
形成させる。光束はさらに分割サブプリズム１４ｂの２
面で反射されて左接眼レンズ１６に入り、正立像として
観察される。

【００１４】以上の左右の光学系は水平観察（保持）状
態において、対物レンズ（１１、１２）から正立プリズ
ム系（１３、１４）までは光路が水平で、正立プリズム
系（１３、１４）内では光路が垂直になり、さらに正立
プリズム系（１３、１４）から接眼レンズ（１５、１
６）までは再び光路が水平になっている。従って左右の
光学系の光軸はそれぞれ、対物レンズ（１１、１２）か
ら正立プリズム系（１３、１４）までの水平方向の光軸
ＯＴと、該光軸ＯＴと直交して垂直方向に延びる正立プ
リズム系（１３、１４）内の光軸ＯＰと、正立プリズム
系（１３、１４）から接眼レンズ（１５、１６）まで上
記光軸ＯＴと平行に延びる水平方向の光軸ＯＥとからな
るクランク状をなしている。

【００１５】この双眼鏡では、第１の分割サブプリズム
（分割サブプリズム１３ａ、１４ａ）と第２の分割サブ
プリズム（分割サブプリズム１３ｂ、１４ｂ）との間の
垂直方向光路上に、双眼鏡に加わった上下及び左右方向
の手振れを補正することが可能な一体型手振れ補正機構
１７が設けられている。図２に示すように一体型手振れ
補正機構１７は、横長矩形の一体レンズ枠１８の内部に
並んで一対の円形開口が形成されており、この一対の円
形開口内に左右の光軸ＯＰ上に位置する一対の補正レン
ズ１９、２０が保持されている。一対の補正レンズ１
９、２０は互いに同感度である。一体レンズ枠１８の両
側にはコ字形の一対の摺動案内バー２１が張り出してお
り、この摺動案内バー２１のｙ方向直線部２１ａが、鏡
筒内に形成された一対の支持腕部２２内に摺動自在に貫
通している。この一対のｙ方向直線部２１ａと一対の支
持腕部２２の関係によって、一体レンズ枠１８は、図２
中のｙ方向（一体レンズ枠１８の短手方向）に直進移動
可能に案内されている。ｙ方向は、左右の補正レンズ１
９、２０を通る一対の光軸ＯＰを含む平面と直交する方
向である。

【００１６】一体レンズ枠１８の板面の中央付近には第
１押し引き用突起２３が突設されていて、この第１押し
引き用突起２３に左右方向用直動アクチュエータ２４の
プランジャー２４ａの端部が当接されている。プランジ
ャー２４ａは、左右方向用直動アクチュエータ２４の通
電制御により進退され、第１押し引き用突起２３を介し
て一体レンズ枠１８に駆動力を与える。それぞれのｙ方
向直線部２１ａと支持腕部２２の間には、第１押し引き
用突起２３を介して一体レンズ枠１８をプランジャー２
４ａに押し付けるための一対のコイルばね２６が配され
ている。よって、左右方向用直動アクチュエータ２４を
駆動させてプランジャー２４ａを進退させると、上記一
対の摺動案内バー２１のｙ方向直線部２１ａが一対の支
持腕部２２の案内を受け、一体レンズ枠１８が上記ｙ方
向へ正逆に駆動される。

【００１７】一体型手振れ補正機構１７の設置位置で
は、回転像Ｉｃ、Ｉｄは上記倒立像Ｉａ、Ｉｂに対して
右に９０度回転されている。従って、左右方向用直動ア
クチュエータ２４による一体レンズ枠１８の移動方向
（ｙ方向）は、各回転像Ｉｃ、Ｉｄの左右方向に一致す
る。つまり一体レンズ枠１８を図２中のｙ方向に沿って
直進移動させれば、左右の補正レンズ１９、２０がそれ
ぞれの像の左右方向へ変位され、双眼鏡に加わった左右
方向の手振れを補正することができる。

【００１８】さらに横長矩形の一体レンズ枠１８には、
左右端部から中央に向けて、各端部にそれぞれ２つずつ
の摺動案内孔２７ａ、２７ｂが穿設されている。各一対
の摺動案内孔２７ａ、２７ｂには、上記摺動案内バー２
１にそれぞれ一対が平行に備えられているｘ方向直線部
２１ｂが摺動可能に嵌まっている。一体レンズ枠１８
は、計４つの摺動案内孔２７ａ、２７ｂ内で計４つのｘ
方向直線部２１ｂをスライドさせることによって、図２
中のｘ方向（一体レンズ枠１８の長手方向）へ移動する
ことができる。ｘ方向は、左右の補正レンズ１９、２０
を通る一対の光軸ＯＰを結ぶ線分方向である。つまりｘ
方向とｙ方向は、左右の光軸ＯＰを含む平面と直交する
面内（左右の光軸ＯＰと直交する平面内）において、互
いに直交している。

【００１９】一体レンズ枠１８の一側面には第２押し引
き用突起２８が突設されていて、この第２押し引き用突
起２８に上下方向用直動アクチュエータ２９のプランジ
ャー２９ａの端部が当接されている。一方の摺動案内バ
ー２１と一体レンズ枠１８の間には、第２押し引き用突
起２８を介して一体レンズ枠１８をプランジャー２９ａ
に押し付けるための一対のコイルばね３０が配されてい
る。よって、上下方向用直動アクチュエータ２９の通電
制御によりプランジャー２９ａを進退させると、摺動案
内孔２７ａ、２７ｂとｘ方向直線部２１ｂの関係によっ
て一体レンズ枠１８は上記ｘ方向に移動される。

【００２０】上下方向用直動アクチュエータ２９を起動
させたときの一体レンズ枠１８の移動方向（ｘ方向）
は、左右方向用直動アクチュエータ２４による移動方向
（ｙ方向）と直交している。前述の通り一体型手振れ補
正機構１７の設置位置では、左右の光学系ともに倒立像
Ｉａ、Ｉｂに対して右に９０度回転された回転像Ｉｃ、
Ｉｄが形成されているから、該ｘ方向は、各回転像Ｉ
ｃ、Ｉｄの上下方向へ一致する。つまり一体レンズ枠１
８を図２中のｘ方向に沿って直進移動させれば、左右の
補正レンズ１９、２０がそれぞれの像の上下方向へ変位
され、双眼鏡に加わった上下方向の手振れを補正するこ
とができる。

【００２１】左右方向用直動アクチュエータ２４には、
左右方向の手振れ補正用の図示しない制御回路が接続し
ている。この制御回路には、一体レンズ枠１８のｙ方向
への移動位置を検出する補正レンズ位置検出センサ（不
図示）と、双眼鏡の左右方向への手振れ量を検出する振
れ検出センサ（不図示）とが接続されている。制御回路
は、振れ検出センサで検出された左右方向への手振れの
大きさ及び方向に基づき、左右方向での補正値（補正レ
ンズの移動量）を計算する。この補正値は、一体レンズ
枠１８に保持される補正レンズ１９、２０の位置出力と
比較され、その比較結果に差があるときに、制御回路
は、該差信号がゼロとなる方向に一体レンズ枠１８を駆
動すべく、左右方向用直動アクチュエータ２４に駆動信
号を送り、双眼鏡に加わった左右方向の手振れを補正す
る。上下方向用直動アクチュエータ２９にも図示しない
別系統の制御回路が接続されていて、補正レンズ位置検
出センサ（不図示）で一体レンズ枠１８のｘ方向への移
動位置を検出しつつ、振れ検出センサ（不図示）で検出
された上下方向の手振れの大きさと方向に応じて直動ア
クチュエータ２９に通電して、左右の光軸をそれぞれ像
の上下方向に補正することができる。

【００２２】このように、左右の正立プリズム系をそれ
ぞれ上下方向に分割された分割サブプリズムから構成
し、該分割サブプリズム間の垂直方向光路上に上下方向
用及び左右方向用の手振れ補正機構を設置すると、以下
の利点がある。まず、双眼鏡の上下方向（垂直方向）に
延びる光軸ＯＰは水平観察状態における重力の作用方向
と略一致しており、一体型手振れ補正機構１７の補正レ
ンズ１９、２０の移動は、この左右の光軸ＯＰ（重力の
作用方向）と直交する平面内で行われる。つまり双眼鏡
を極端に立てたり横倒しにしない限り重力の作用方向に
補正レンズが駆動されないので、補正レンズの駆動に関
して重力の影響を受けにくい。よって通常に使用する範
囲においては、大トルクの駆動機構や大容量の電源を設
ける必要はない。加えて、分割サブプリズムの間では対
物レンズ系の直後よりも光束が収斂されるため、該位置
に手振れ補正機構を設置することで、補正レンズの口径
を小さく抑え、駆動機構にかかる負担を小さなものにす
ることができる。

【００２３】図３は、一体型手振れ補正機構の異なる態
様である。この一体型手振れ補正機構１２０は、上記一
体レンズ枠１８と同位置（左右の光軸ＯＰ上）に設置さ
れており、左右の光軸ＯＰ上に補正レンズ１９’、２
０’を位置させる一体レンズ枠１２１を有している。一
体レンズ１２１の両側には、コ字形の一対の摺動案内バ
ー１２２が設けられ、この摺動案内バー１２２のｙ方向
直線部１２２ａが、鏡筒内に形成された一対の支持腕部
１２３内に摺動自在に貫通している。この一対のｙ方向
直線部１２２ａと一対の支持腕部１２３の関係によっ
て、一体レンズ枠１２１は、ｙ方向に直進移動可能に案
内されている。それぞれの摺動案内バー１２２は、一対
のｘ方向直線部１２２ｂが、一体レンズ枠１２１内にｘ
方向へ形成した不図示の摺動案内孔に摺動可能に嵌まっ
ており、一体レンズ枠１２１はｘ方向にも移動可能であ
る。つまり、一体レンズ枠１２１は、光軸ＯＰと直交す
る平面内において、互いに直交するｘ、ｙ方向に移動可
能に支持されている。

【００２４】一体レンズ枠１２１の前後には一対のヨー
ク板１２４、１２５が固定され、ヨーク板１２４と一体
レンズ枠１２１の間には、一対の永久磁石１２６がｘ方
向に平行に配されている。ヨーク板１２５と一体レンズ
枠１２１の間には、一対の永久磁石１２７がｙ方向に平
行に配されている。また、一体レンズ枠１２１の略中央
には、ヨーク板１２８が取り付けられている。これによ
り、一体レンズ枠１２１の周囲では、磁束線α、βで表
される磁界が生成される。

【００２５】一体レンズ枠１２１にはさらに、上記磁界
中に位置させて一対の枠状の駆動コイルが固定されてい
る。図中では、ヨーク板１２４に対向する駆動コイル１
２９のみを図示しているが、裏面側にはヨーク板１２５
に対向する枠状の駆動コイル（不図示）が設けられてい
る。

【００２６】以上の構成により、駆動コイル１２９に流
れる正逆の電流により、一体レンズ枠１２１にはｙ方向
の正逆の駆動力が生じる。同様に、ヨーク板１２５に対
向する側の不図示の駆動コイルに流れる正逆の電流によ
り、一体レンズ枠１２１にはｘ方向の正逆の駆動力が生
じる。従って、双眼鏡に加わった手振れの方向と大きさ
に応じて一対の駆動コイルを通電制御することで、左右
の補正レンズ１９’、２０’を左右の光軸ＯＰと直交す
る平面内で直交する２方向に駆動させることができる。
前述の通り、この一体型手振れ補正機構１２０でも、一
体レンズ枠１２１の駆動方向は重力方向を含まず、また
左右の補正レンズ１９’、２０’は光束の収斂位置にあ
るので小径に構成できるという利点がある。

【００２７】なお、一体レンズ枠１２１には、ｘスリッ
ト１３０、ｙスリット１３１が形成されている。ｘスリ
ット１３０を挟んで発光素子１３２と受光素子１３３が
配置されていて、ｘスリット１３０と通過した光を検知
することで、一体レンズ枠１２１のｙ方向の移動位置が
検出される。同様に、ｙスリット１３１を挟んで設置さ
れた発光素子１３４と受光素子１３５によって、ｙスリ
ット１３１を通過した光を検知して一体レンズ枠１２１
のｘ方向の移動位置が検出される。

【００２８】図４から図８に双眼鏡の異なる実施形態を
示す。この双眼鏡は、左右で一対の対物レンズ３１、３
２と、一対の正立プリズム系３３、３４と、一対の接眼
レンズ３５、３６を有しており、左右一対の正立プリズ
ム系３３、３４はそれぞれ上下方向に分割された分割サ
ブプリズム３３ａ、３３ｂ及び分割サブプリズム３４
ａ、３４ｂからなっている。双眼鏡の光軸はそれぞれ符
号ＯＴ、ＯＰ、ＯＥで示すように左右で平行なクランク
状をなしていて、分割サブプリズムの間の光軸ＯＰは双
眼鏡の上下方向、すなわち水平観察（保持）状態での垂
直方向に向かっている。

【００２９】対物レンズ３１、３２と正立プリズム系３
３、３４の間は、上記実施形態と同様に倒立状態の像Ｉ
ａ、Ｉｂ（図９）が形成される。また、正立プリズム系
３３の構成及び配置は、先の第１実施形態と同じであ
り、下側の分割サブプリズム３３ａの２面で反射された
光束は、上記倒立像Ｉａが右に９０度回転された回転像
Ｉｅ（図１１）を形成し、さらに上側の分割サブプリズ
ム３３ｂの２面で反射されて正立像として観察される。
一方、正立プリズム系３４は、左右の光軸ＯＴの中間位
置を挟んで正立プリズム系３３と対称の配置となってお
り、下側の分割サブプリズム３４ａの２面で反射された
光束は、上記倒立像Ｉｂに対して左に９０度回転された
回転像Ｉｆ（図１１）を形成し、上側の分割サブプリズ
ム３４ｂの２面で反射されて正立像として観察される。
つまり分割サブプリズムの間の左右の光軸ＯＰ上では、
右眼用光学系上の回転像Ｉｅと左眼用光学系上の回転像
Ｉｆは、それぞれが上記倒立像Ｉａ、Ｉｂに対して９０
度異なる回転位相であると同時に、互いに１８０度反転
した状態にある。

【００３０】下側の分割サブプリズム３３ａ、３４ａと
上側の分割サブプリズム３３ｂ、３４ｂの間の垂直方向
光路上には、左右方向用手振れ補正機構３７と上下方向
用手振れ補正機構３８が設けられている。図５及び図６
に示すように、左右方向用手振れ補正機構３７は、駆動
ギヤ４０ａを有する回動軸４０と、この回動軸４０に直
交する方向へ正逆に延設された右補正レンズ枠４１及び
左補正レンズ枠４２とからなる揺動アーム３９を備え
る。揺動アーム３９の回動軸４０は、左右の光軸ＯＰの
中間位置に置かれている。右補正レンズ枠４１には右眼
用光学系の補正レンズ４３が保持され、左補正レンズ枠
４２には左眼用光学系の同種の補正レンズ４４が保持さ
れる。補正レンズ４３、４４は互いに同感度の負レンズ
であり、それぞれ左右の光軸ＯＰ上に位置している。揺
動アーム３９の駆動ギヤ４０ａには、モータ４５のピニ
オンギヤ４５ａが噛み合っており、モータ４５の正逆駆
動によって揺動アーム３９が回動軸４０を中心に揺動さ
れる。

【００３１】前述した通り、左右方向用手振れ補正機構
３７の設置位置では、倒立像Ｉａ、Ｉｂに対してそれぞ
れ９０度回転されると共に、互いに上下左右が反転され
た回転像Ｉｅ、Ｉｆが形成されている。従って揺動アー
ム３９を揺動させると、各補正レンズ４３、４４は、該
回転像Ｉｅ、Ｉｆに対してはそれぞれ上下方向へ若干移
動されつつ、主として左右方向に移動することになる。
このとき回転像Ｉｅ、Ｉｆは互いに左右が反転している
ので、揺動アーム３９の揺動によって補正レンズ４３、
４４は各回転像Ｉｅ、Ｉｆに対してそれぞれ左右同方向
に変位されることになる。例えば、図６で揺動アーム３
９が時計方向に回転すると、各補正レンズ４３、４４は
それぞれ主として各回転像Ｉｅ、Ｉｆの左手方向へ変位
される。反対に揺動アーム３９が反時計方向に回転する
と、補正レンズ４３、４４は主として各回転像Ｉｅ、Ｉ
ｆの右手方向に変位する。つまり揺動アーム３９を駆動
することによって、双眼鏡に加わった左右方向の手振れ
を補正することができる。

【００３２】図７に示すように、上下方向用手振れ補正
機構３８は、軸部にピニオンギヤ４６ａを備えたモータ
４６を有している。右眼用光学系の補正レンズ４７は右
補正レンズ枠４８に保持され、左眼用光学系の補正レン
ズ４９は左補正レンズ枠５０に保持されている。補正レ
ンズ４７、４９は互いに同感度の正レンズであり、左右
の光軸ＯＰ上に位置されている。右補正レンズ枠４８か
らは、ピニオンギヤ４６ａに噛み合う右側ラック５１が
延設されている。一方、左補正レンズ枠５０からは、右
側ラック５１と反対の位置でピニオンギヤ４６ａと噛み
合う左側ラック５２が延設されている。右側ラック５１
と左側ラック５２は、ピニオンギヤ４６ａを中心とする
正逆方向へ略平行に延びていて、ピニオンギヤ４６ａを
回転させると、右補正レンズ枠４８と左補正レンズ枠５
０は互いに左右の光軸ＯＰを結ぶ線分方向で正逆駆動さ
れる。例えば、右補正レンズ枠４８と左補正レンズ枠５
０は、ピニオンギヤ４６ａが図７中の時計方向に回転す
れば上記線分方向で離間し、ピニオンギヤ４６ａが反時
計方向に回転すれば接近する。

【００３３】分割サブプリズムの間において左右の回転
像Ｉｅ、Ｉｆは互いに上下左右が反転した状態にあるの
で、右補正レンズ枠４８と左補正レンズ枠５０の上記正
逆移動により、補正レンズ４７、４９はそれぞれ回転像
Ｉｅ、Ｉｆ対して上下同方向に変位される。つまり双眼
鏡に加わった上下方向の手振れを補正することが可能で
ある。

【００３４】左右方向用手振れ補正機構３７のモータ４
５には、左右方向の手振れ補正用制御回路（不図示）が
接続されている。この制御回路には、揺動アーム３９の
回転位置を検出する補正レンズ位置検出センサ（不図
示）と、双眼鏡の左右方向に加わる手振れを検知する振
れ検出センサ（不図示）とが接続されている。制御回路
は、振れ検出センサで検出された左右方向への手振れの
大きさと方向に応じて、該手振れを解消する方向へ揺動
アーム３９を揺動するべくモータ４５に通電する。上下
方向用手振れ補正機構３８のモータ４６にも別系統の制
御回路（不図示）が接続されていて、振れ検出センサで
検出された上下方向の手振れの大きさと方向に応じて、
該手振れを解消する方向へ右補正レンズ枠４８と左補正
レンズ枠５０を正逆駆動するべくモータ４６に通電す
る。

【００３５】以上の第２実施形態においても、左右方向
用手振れ補正機構３７及び上下方向用手振れ補正機構３
８を上下方向に配された分割サブプリズムの間の垂直方
向光路上に設けたため、全ての補正レンズは、水平観察
状態における重力の作用方向と略一致する光軸ＯＰに対
して、これと直交する方向、すなわち水平方向へ駆動さ
れる。つまり、通常の使用状態では、重力に抗する方向
への補正レンズの移動は行われない。特に、左右方向用
手振れ補正機構３７では補正レンズは左右の光軸ＯＰの
中間位置を中心とする円周上を変位され、上下方向用手
振れ補正機構３８では補正レンズは左右の光軸ＯＰを結
ぶ線分方向で正逆に駆動されるため、双眼鏡を上下に傾
けても、補正レンズの駆動方向と重力の作用方向が一致
することがない。また、対物レンズ系の直後よりも光束
が収斂する位置に補正レンズが置かれるので、補正レン
ズの口径を小さく抑えることができる。

【００３６】なお第１の実施形態においては、分割サブ
プリズム間での像の回転方向は正面から見て右方向（時
計方向）に９０度としたが、左方向（反時計方向）に９
０度回転させてもよい。また第２の実施形態では、分割
サブプリズム間で左右の像を１８０度反転した状態を創
成するには、上記の正立プリズム系３３と正立プリズム
系３４の位置を入れ換えることによっても可能である。

【００３７】以上の実施形態においては、正立プリズム
系の後方に配される観察用の光学系を接眼レンズ系とし
た双眼鏡に基づいて説明したが、接眼レンズ系に代え
て、あるいは接眼レンズ系に加えて、ＣＣＤなどの撮像
素子と該撮像素子に結像させるための結像光学系とを配
置したタイプの双眼装置に本発明を適用することもでき
る。

【００３８】また、以上の実施形態では、上下方向に配
した分割サブプリズム間に上下及び左右方向用の手振れ
補正機構を配したが、双眼装置の使用状況に応じて、該
位置に上下方向用または左右方向用のいずれか一方の手
振れ補正機構のみを配置することも有効である。例え
ば、走行中の自動車で双眼鏡を扱う場合には、主に上下
方向の振動が大きい。そこで、分割したサブプリズムの
間には、上下方向用の手振れ補正機構のみを配置して、
双眼鏡の上下方向の手振れに限って補正を行ってもよ
い。逆に左右方向の手振れ補正が主として必要であれ
ば、分割サブプリズムの間には左右方向用のみの手振れ
補正機構を配してもよい。いずれにしろ双眼装置の上下
方向に向かう光軸上（垂直光路上）に置かれる補正レン
ズが、該光軸と直交する面内で駆動されるので、重力の
影響を受けにくく、駆動機構や電源を軽量で小型なもの
にできる。また、対物レンズ系の直後よりも左右それぞ
れの光束が収斂されているため、補正レンズの径を小さ
く抑えることができる。加えて補正レンズの駆動は一方
向でよいため、アクチュエータを含む駆動機構がひとつ
で足りる。このとき設置される手振れ補正機構は、上記
のように左右の補正レンズを一体に平行移動させる方式
や一体に揺動させる方式、あるいは左右の補正レンズを
接離方向に正逆移動させる方式のいずれでもよい。

【００３９】以上説明したように本発明は、鏡体内で上
下方向に分割したサブプリズムの間の垂直方向光路を手
振れ補正機構の設置位置としたことに特徴を有している
が、該構成は双眼装置に限らず望遠鏡のような単眼装置
に用いても有効である。つまり、正立プリズム系を有す
る単眼装置において、該正立プリズム系を、想定される
使用状態において上下方向に位置されるように分割、配
置した分割サブプリズムから構成する。この分割サブプ
リズムの間の光路が通常の使用状態で重力の作用方向
（垂直方向）に向くため、該光路上に手振れ補正機構を
設置すれば、補正レンズを光軸に対して直交する面内で
駆動させたときに、その駆動方向が重力の作用方向と一
致することがない。さらに手振れ補正機構の設置位置で
はある程度光束が収斂されるため補正レンズを小径化で
きる。分割サブプリズム間の垂直方向光路上には、上下
方向用と左右方向用の両方の手振れ補正機構を設置して
もよいし、いずれか一方向用の手振れ補正機構のみを設
置してもよい。なお、本発明が対象とする単眼装置は、
前述の双眼装置と同様に、正立プリズム系の後方に、接
眼レンズ系や、撮像素子と結像光学系などを配し得る観
察用の単眼装置であって、単眼鏡に限定されるものでは
ない。

【００４０】

【発明の効果】以上から、上下方向に分割した分割サブ
プリズム間の垂直光路上に手振れ補正機構を配置するこ
とにより、補正光学系の駆動に関して重力の影響を受け
にくくなり、かつ補正光学系とその駆動機構を小型にで
き、大トルクの駆動手段や大容量の電源が不要となる。
よって手振れ補正機構を有する双眼装置や単眼装置の軽
量小型化に貢献することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の双眼装置の光学系の実施形態を示す斜
視図である。

【図２】図１の一体型手振れ補正機構を光軸と平行な方
向から見た図である。

【図３】一体型手振れ補正機構の異なる形態を示す斜視
図である。

【図４】双眼装置の光学系の異なる実施形態を示す斜視
図である。

【図５】図４の左右方向用及び上下方向用手振れ補正機
構を光軸と直交する方向から見た図である。

【図６】図４の左右方向用手振れ補正機構を光軸と平行
な方向から見た図である。

【図７】図４の上下方向用手振れ補正機構を光軸と平行
な方向から見た図である。

【図８】図６の左右方向用手振れ補正機構と図７の上下
方向用手振れ補正機構とを合わせて光軸と直交する方向
から見た図である。

【図９】図１及び図４の双眼装置における、対物レンズ
系と正立プリズム系の間での像の見え方を概念的に表す
図である。

【図１０】図１の双眼装置における、分割サブプリズム
の間での像の見え方を概念的に表す図である。

【図１１】図４の双眼装置における、分割サブプリズム
の間での像の見え方を概念的に表す図である。

【符号の説明】

Ｉａ Ｉｂ Ｉｃ Ｉｄ Ｉｅ Ｉｆ 像 ＯＴ ＯＰ ＯＥ 光軸 １１ 右対物レンズ １２ 左対物レンズ １３ 正立プリズム系 １３ａ １３ｂ 分割サブプリズム １４ 正立プリズム系 １４ａ １４ｂ 分割サブプリズム １５ 右接眼レンズ １６ 左接眼レンズ １７ 一体型手振れ補正機構 １８ 一体レンズ枠 １９ ２０ 補正レンズ ２１ 摺動案内バー ２１ａ ｙ方向直線部 ２１ｂ ｘ方向直線部 ２４ 左右方向用直動アクチュエータ ２７ａ ２７ｂ 摺動案内孔 ２９ 上下方向用直動アクチュエータ ３７ 左右方向用手振れ補正機構 ３８ 上下方向用手振れ補正機構 ３９ 揺動アーム ４３ ４４ 補正レンズ ４５ モータ ４６ モータ ４７ ４９ 補正レンズ ５１ 右側ラック ５２ 左側ラック

フロントページの続き (72)発明者 金井 守康 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭 光学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−284113（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−186437（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 23/02 G02B 7/06 G02B 23/18 G02B 27/64 G03B 5/00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対物レンズ系、正立プリズム系、及び該
   正立プリズム系の後方に配された観察用の光学系をそれ
   ぞれ左右に一対有する双眼装置において、 左右の正立プリズム系をそれぞれ、２面ずつの反射面を
   有し上下方向に分割された分割サブプリズムから構成
   し、上記左右の対物レンズ系の光軸を含む平面が水平方
   向に向いている水平保持状態で該上下の分割サブプリズ
   ム間の光路が垂直方向を向き、 この分割サブプリズムの間の垂直方向光路上 に、上下方
   向用手振れ補正機構及び左右方向用手振れ補正機構を設
   けたことを特徴とする手振れ補正機構を有する双眼装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の双眼装置において、上記
   分割サブプリズムの間の垂直方向光路上に設けられる上
   下方向用手振れ補正機構及び左右方向用手振れ補正機構
   は、 左右の光軸と直交する平面内で互いに直交する２方向に
   直進移動可能に支持された２方向直進枠と、この２方向
   直進枠にそれぞれ左右の光軸上に位置させて支持された
   補正レンズと、双眼装置に加わる手振れの大きさと方向
   に応じて上記２方向直進枠を上記２方向へ駆動する一対
   のアクチュエータとを備えた一体型の手振れ補正機構で
   ある手振れ補正機構を有する双眼装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の双眼装置において、上記
   分割サブプリズムの間の垂直方向光路上に設けられる上
   下方向用手振れ補正機構及び左右方向用手振れ補正機構
   は、 左右の光軸と直交する平面内で互いに直交する２方向に
   直進移動可能に支持された２方向直進枠と、 この２方向直進枠にそれぞれ左右の光軸上に位置させて
   支持された補正レンズと、 上記２方向直進枠の周囲に磁界を生成する磁界生成手段
   と、 上記磁界中で２方向直進枠に固定され、双眼装置に加わ
   る手振れの大きさと方向に応じて通電制御することによ
   り、２方向直進枠を上記２方向へ駆動する駆動力を発生
   する一対の通電コイルと、 を備えた一体型の手振れ補正機構である手振れ補正機構
   を有する双眼装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の双眼装置において、上記
   分割サブプリズムの間の垂直方向光路上に設けられる上
   下方向用手振れ補正機構と左右方向用手振れ補正機構の
   うち一方は、左右の光軸の間に該光軸と平行な回動中心
   軸を有する揺動アームと、この揺動アームの両端部にそ
   れぞれ左右の光軸上に位置させて支持された補正レンズ
   と、双眼装置に加わる手振れの大きさと方向に応じて上
   記揺動アームを正逆に駆動するアクチュエータとを備
   え、 上下方向用手振れ補正機構と左右方向用手振れ補正機構
   のうち他方は、左右の光軸を結ぶ線分と平行な方向に独
   立して移動可能な一対の左右移動枠と、この一対の左右
   移動枠にそれぞれ左右の光軸上に位置させて支持された
   補正レンズと、双眼装置に加わる手振れの大きさと方向
   に応じて上記一対の左右移動枠を正逆に駆動するアクチ
   ュエータとを備えている手振れ補正機構を有する双眼装
   置。
5. 【請求項５】 対物レンズ系、正立プリズム系及び該正
   立プリズム系の後方に配された観察用の光学系をそれぞ
   れ左右に一対有する双眼装置において、 左右の正立プリズム系をそれぞれ、２面ずつの反射面を
   有し上下方向に分割された分割サブプリズムから構成
   し、上記左右の対物レンズ系の光軸を含む平面が水平方
   向に向いている水平保持状態で該上下の分割サブプリズ
   ム間の光路が垂直方向を向き、 この分割サブプリズムの間の垂直方向光路上 に、上下方
   向用手振れ補正機構または左右方向用手振れ補正機構の
   いずれか一方を設けたことを特徴とする手振れ補正機構
   を有する双眼装置。
6. 【請求項６】 対物レンズ系と観察用の光学系の間に正
   立プリズム系を有する単眼装置において、 正立プリズム系を、２面ずつの反射面を有し上下方向に
   分割された分割サブプリズムから構成し、上記対物レン
   ズ系の光軸が水平方向に向いている水平保持状態で該上
   下の分割サブプリズム間の光路が垂直方向を向き、 この分割サブプリズムの間の垂直方向光路上 に、上下方
   向用手振れ補正機構又は／及び左右方向用手振れ補正機
   構を設けたことを特徴とする手振れ補正機構を有する単
   眼装置。