観察装置
【課題】光学素子を移動させる負荷が小さく、光学素子の可動量を大きくし易くする。
【解決手段】観察装置は、第１の光学素子Ｌ１Ｌ，Ｌ１Ｒを支持する第１の部材９と、第２の光学素子Ｌ４Ｌ，Ｌ４Ｒを支持し、かつ第１の部材を複数のボールを介して光軸方向に移動可能に支持する第２の部材７と、ボールを第１及び第２の部材により挟むための付勢力を発生する付勢手段１１とを有する。第１及び第２の部材は、互いに光軸方向に離れた位置に配置された２つの第１のボール１０ａ，１０ｂの光軸方向への転動を許容し、かつ第１の部材の第２の部材に対する光軸直交方向への変位を阻止するように該第１のボールに係合するガイド部７ａ，７ｂ，９ａ，９ｂと、第１のボールから光軸直交方向に離れて配置された第２のボール１０ｃ，１０ｄの光軸方向への転動を許容するように該第２のボールを保持するボール保持部７ｃ，７ｄ，９ｃ，９ｄとを有する。
【解決手段】観察装置は、第１の光学素子Ｌ１Ｌ，Ｌ１Ｒを支持する第１の部材９と、第２の光学素子Ｌ４Ｌ，Ｌ４Ｒを支持し、かつ第１の部材を複数のボールを介して光軸方向に移動可能に支持する第２の部材７と、ボールを第１及び第２の部材により挟むための付勢力を発生する付勢手段１１とを有する。第１及び第２の部材は、互いに光軸方向に離れた位置に配置された２つの第１のボール１０ａ，１０ｂの光軸方向への転動を許容し、かつ第１の部材の第２の部材に対する光軸直交方向への変位を阻止するように該第１のボールに係合するガイド部７ａ，７ｂ，９ａ，９ｂと、第１のボールから光軸直交方向に離れて配置された第２のボール１０ｃ，１０ｄの光軸方向への転動を許容するように該第２のボールを保持するボール保持部７ｃ，７ｄ，９ｃ，９ｄとを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、双眼鏡等の観察装置に関し、特に観察光学系の一部を光軸方向に移動させる機構を有する観察装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
双眼鏡等の観察装置は、対物光学系が形成する被観察物の光学像を、接眼光学系で拡大して観察することができる光学機器である。そして、対物光学系又は接眼光学系の一部を構成する光学素子を光軸方向
に移動させることで、観察倍率の変更や被観察物へのフォーカシングが行なわれる。
【０００３】
特許文献１には、対物台に一体的に取り付けられた左右一対の対物レンズを光軸方向に移動させることでフォーカシングを行う双眼鏡が開示されている。対物台は、双眼鏡の基体の箇所に形成された凸部上を摺動する。また、対物台に光軸方向に延びるように、かつ互いに光軸方向に離れて形成された２つのガイド孔には、基体に固定された２つのガイド部材がそれぞれ光軸直交方向にて係合する。これにより、対物台は基体に対して光軸方向に移動可能にガイドされる。また、４つのガイドばねによって、対物台と基体は密着状態で保持されている。さらに、基体に定位置で回転可能に保持されたフォーカスねじが対物台に形成された雌ねじと螺合しており、フォーカスねじを回転させることで一対の対物レンズが光軸方向に移動する。
【特許文献１】特開平１０−３１９３２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１にて開示された双眼鏡では、対物台の支持機構とガイド機構とが全て摺動する構成であるため、駆動負荷が大きくなり易い。
【０００５】
また、対物レンズの移動量を増やすためには、対物台を光軸方向にガイドするための２つのガイド孔のそれぞれの光軸方向長さを長くする必要がある。しかし、対物台及び基体の周辺における光軸方向のスペースが限られているので、基体に設ける２つのガイド部材の光軸方向の間隔を狭くしなければならなくなる。ガイド部材とガイド孔とは光軸方向に相対移動可能に係合しているため、これらの間にはガタがある。したがって、２つのガイド部材の光軸方向間隔が狭くなると、一対の対物レンズを移動させるときの位置精度が悪くなるとともに、ガイド部材とガイド孔との摺動部に働く摩擦力も大きくなってしまう。
【０００６】
さらに、フォーカスねじと雌ねじはそれぞれ、基体と対物台に一体的に設けられているので、両者の螺合部の位置精度を高くしないと、対物台と基体との摺動部での摩擦力が増大してしまう。
【０００７】
本発明は、光軸方向に移動可能な光学素子の位置精度を良好なものとし、該光学素子の移動負荷が小さく、さらに該光学素子の可動量を大きくするのに適した構造を有する観察装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面としての観察装置は、観察光学系と、該観察光学系の一部を構成する第１の光学素子を支持する第１の部材と、該観察光学系の他の一部を構成する第２の光学素子を支持し、かつ第１の部材を複数のボールを介して第１の光学素子の光軸方向に移動可能に支持する第２の部材と、複数のボールを第１の部材と第２の部材とにより挟み付けるための付勢力を発生する付勢手段とを有する。複数のボールは、互いに光軸方向に離れた位置に配置された２つの第１のボールと、該２つの第１のボールから光軸直交方向に離れて配置された第２のボールとを含む。そして、第１及び第２の部材は、２つの第１のボールの光軸方向への転動を許容し、かつ第１の部材の第２の部材に対する光軸直交方向への変位を阻止するように該２つの第１のボールにそれぞれ係合する２箇所のガイド部と、第２のボールの光軸方向への転動を許容するように該第２のボールを保持するボール保持部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、光軸方向における少ないスペースで第１の光学素子の大きな移動量を確保することができる。また、移動する第１の光学素子の位置精度を良好とし、かつ駆動負荷が小さな観察装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１、図２及び図３は、本発明の実施例１である観察装置としての双眼鏡の構成を示す。図１は、双眼鏡の左右の光軸を含む面での断面図である。ただし、左右の正立光学系については断面を示していない。図２は該双眼鏡の斜視図、図３は分解斜視図である。
【００１２】
双眼鏡は、左右（一対）の対物光学系と、左右（一対）の正立光学系と、左右（一対）の接眼光学系とにより構成される左右（一対）の観察光学系を有する。図１及び図２に示すＯＬは左側の対物光学系の光軸、ＯＲは右側の対物光学系の光軸であり、ＥＬは左側の接眼光学系の光軸、ＥＲは右側の接眼光学系の光軸である。以下の説明において、主として対物光学系及び接眼光学系の光軸が延びる方向を光軸方向といい、該光軸に直交する方向のうち特に左右方向に相当する方向を光軸直交方向という。
【００１３】
図１〜図３において、Ｌ１Ｌ，Ｌ１Ｒは左右の対物光学系の一部を構成する対物レンズユニットである。Ｌ２Ｌ，Ｌ２Ｒは左右の対物光学系の他の一部を構成する防振レンズユニットであり、対物レンズユニットＬ１Ｌ，Ｌ１Ｒに対して上下左右にシフトすることで対物光学系が形成する物体像を変位させる。
【００１４】
Ｌ３Ｌ，Ｌ３Ｒは左右の正立光学系であるポロII型正立プリズムである。Ｌ４Ｌ，Ｌ４Ｒは左右の接眼光学系を構成する接眼レンズユニットである。ポロII型正立プリズムＬ３Ｌ，Ｌ３Ｒはそれぞれ、左右の対物光学系により倒立像として形成される物体像を正立させるとともに、左右の対物光学系の光軸ＯＬ，ＯＲを左右の接眼光学系の光軸ＥＬ，ＥＲの側にシフトさせる。なお、ポロII型正立プリズムに代えて、ダハプリズム、平行四辺形プリズム、ミラー等を組み合わせて用いてもよい。
【００１５】
１Ｌ，１ＲはレンズユニットＬ１Ｌ，Ｌ１Ｒを保持する対物鏡筒である。２は左右の防振レンズユニットＬ２Ｌ，Ｌ２Ｒを含む防振ユニットである。対物鏡筒１Ｌ，１Ｒは、防振ユニット２の左右の前端部にバヨネット結合により位置決め固定されて一体化されている。
【００１６】
レンズユニットＬ１Ｌ，Ｌ１Ｒの光軸は、防振レンズユニットＬ２Ｌ，Ｌ２Ｒの上下左右の可動範囲内の中心位置にて該防振レンズユニットＬ２Ｌ，Ｌ２Ｒの光軸と一致する。レンズユニットＬ１Ｌ，Ｌ１Ｒと防振レンズユニットＬ２Ｌ，Ｌ２Ｒとにより一体化された左右の対物光学系が構成されている。レンズユニットＬ１Ｌ，Ｌ１Ｒと防振レンズユニットＬ２Ｌ，Ｌ２Ｒが、左右（一対）の第１の光学素子に相当する。
【００１７】
４Ｌ，４Ｒは接眼レンズユニットＬ４Ｌ，Ｌ４Ｒをそれぞれ保持する接眼鏡筒である。３Ｌ，３ＲはポロII型正立プリズムＬ３Ｌ，Ｌ３Ｒ及び接眼鏡筒４Ｌ，４Ｒをそれぞれ保持する支持枠である。接眼レンズユニットＬ４Ｌ，Ｌ４Ｒ及びポロII型正立プリズムＬ３Ｌ，Ｌ３Ｒが、左右（一対）の第２の光学素子に相当する。
【００１８】
５Ｌ，５Ｒは接眼鏡筒４Ｌ，４Ｒのそれぞれに固定されたアイピースゴムであり、観察者の顔における眼の周囲に当接する。
【００１９】
接眼鏡筒４Ｌ，４Ｒの外周にはオスヘリコイドが形成されており、支持枠３Ｌ，３Ｒの内周壁にはメスヘリコイドが形成されている。該オスヘリコイドとメスヘリコイドとが係合した状態で接眼鏡筒４Ｌ，４Ｒを回転させることで、接眼レンズユニットＬ４Ｌ，Ｌ４Ｒを光軸方向に移動させて、視度調節を行うことができる。支持枠３Ｌ，３Ｒ、ポロII型正立プリズムＬ３Ｌ，Ｌ３Ｒ、接眼鏡筒４Ｌ，４Ｒ及び接眼レンズユニットＬ４Ｌ，Ｌ４Ｒにより、左右（一対）の接眼ユニット６Ｌ，６Ｒが構成される。
【００２０】
７は接眼ユニット６Ｌ，６Ｒを左右の対物光学系の光軸ＯＬ，ＯＲの回りにおいて回転可能に支持するベース部材（第２の部材）である。該ベース部材７は、後述する左右の対物光学系を光軸方向に移動させて観察する物体までの距離（以下、観察距離という）に応じてピント合わせを行うフォーカス機構のベースとなる固定部材である。
【００２１】
ベース部材７における左右の対物光学系の光軸ＯＬ，ＯＲに対して垂直な接眼ユニット固定部７Ｅには開口部７Ｌ，７Ｒが形成されており、該開口部７Ｌ，７Ｒには、支持枠３Ｌ，３Ｒに形成された円筒部３Ｌａ，３Ｒａが嵌め込まれる。
【００２２】
８Ｌ，８Ｒは左右の接眼ユニット６Ｌ，６Ｒをそれぞれ、左右の対物光学系の光軸ＯＬ，ＯＲ回りで回転させる回動板である。回動板８Ｌ，８Ｒにはギア部８Ｌａ，８Ｒａが形成されている。これらギア部８Ｌａ，８Ｒａは互いに噛み合っており、一方の回動板を回転させることで、これに連動して他方の回動板は逆方向に回転する。さらに、回動板８Ｌ，８Ｒには、光軸方向に付勢力を発生させる複数の腕部８Ｌｂ，８Ｒｂが形成されている。
【００２３】
ベース部材７の接眼ユニット固定部７Ｅを挟んで、支持枠３Ｌ，３Ｒと回動板８Ｌ，８Ｒとがビスにより締結される。これにより、左右の接眼ユニット６Ｌ，６Ｒはそれぞれ、ベース部材７に対して、左右の対物光学系の光軸ＯＬ，ＯＲ回りで連動回転可能に結合される。
【００２４】
左右の接眼光学系の光軸ＥＬ，ＥＲはそれぞれ、左右の対物光学系の光軸ＯＬ，ＯＲに対してシフトしているので、左右の接眼ユニット６Ｌ，６Ｒを左右の対物光学系の光軸ＯＬ，ＯＲ回りで回転させることで、左右の接眼光学系の光軸ＥＬ，ＥＲ間の幅が変化する。これにより、観察者の左右の眼幅と左右の接眼光学系の光軸ＥＬ，ＥＲ間の幅とを一致させる、いわゆる眼幅調整が可能となる。
【００２５】
また、接眼ユニット６Ｌ，６Ｒのそれぞれにより、左右の接眼レンズユニットＬ４Ｌ，Ｌ４Ｒを通して観察される物体像が眼幅調整時にずれないように、ポロII型正立プリズムＬ３Ｌ，Ｌ３Ｒの位置が調整される。この位置調整では、接眼ユニット６Ｌ，６Ｒの回転軸と接眼レンズユニットＬ４Ｌ，Ｌ４Ｒの光軸とをそれぞれ一致させるようにする。
【００２６】
以下、フォーカス機構について説明する。７Ｆはベース部材７において左右の対物光学系の光軸ＯＬ，ＯＲに平行に拡がるベースプレート部である。
【００２７】
９は左右の対物光学系が固定されるフォーカス支持板（第１の部材）であり、ベースプレート部７Ｆの上側に配置され、ベースプレート部７Ｆに対して光軸方向に移動可能である。１０ａ，１０ｂは第１のボール，１０ｃは第２のボールである。１０ｄは第４のボールである。これらボール１０ａ〜１０ｄは互いに同一の直径を有しており、玉軸受け用鋼球等が用いられる。
【００２８】
７ａ，７ｂはそれぞれ、ベースプレート部７Ｆにおける互いに光軸方向に離れた位置に、光軸方向に延びるように形成され、ボール１０ａ，１０ｂを光軸方向に転動可能に保持するガイド溝部である。７ｃ，７ｄはそれぞれ、ベースプレート部７Ｆにおけるガイド溝部７ａ，７ｂに対して光軸直交方向に離れ、かつ互いに光軸方向に離れた位置に、光軸方向に延びるように形成されて、ボール１０ｃ，１０ｄを光軸方向に転動可能に保持する保持溝部である。
【００２９】
また、９ａ，９ｂはそれぞれ、フォーカス支持板９における互いに光軸方向に離れた位置に、光軸方向に延びるように形成され、ボール１０ａ，１０ｂを光軸方向に転動可能に保持するガイド溝部である。９ｃ，９ｄはそれぞれ、フォーカス支持板９におけるガイド溝部９ａ，９ｂに対して光軸直交方向に離れ、かつ互いに光軸方向に離れた位置に、光軸方向に延びるように形成されて、ボール１０ｃ，１０ｄを光軸方向に転動可能に保持する保持溝部である。
【００３０】
ガイド溝部７ａ，７ｂとガイド溝部９ａ，９ｂは互いに向かい合うようにベースプレート部７Ｆ及びフォーカス支持板９にそれぞれ形成されており、ガイド溝部７ａ，９ａとガイド溝部７ｂ，９ｂとが互いに光軸方向に離れた２箇所のガイド部を構成する。
【００３１】
保持溝部７ｃ，７ｄと保持溝部９ｃ，９ｄも互いに向かい合うようにベースプレート部７Ｆ及びフォーカス支持板９にそれぞれ形成されている。保持溝部７ｃ，９ｃと保持溝部７ｄ，９ｄとが上記２箇所のガイド部に対して光軸直交方向に離れた（かつ互いに光軸方向に離れた）２箇所のボール保持部を構成する。
【００３２】
フォーカス支持板９のベースプレート部７Ｆに対する光軸方向への移動に伴い、各ガイド部及びボール保持部において、各ボールが光軸方向に転動する。これにより、フォーカス支持板９がベースプレート部７Ｆに対して光軸方向に移動する際に発生する負荷（摩擦力）を低減させることができる。なお、ガイド部とボール保持部の形状や作用については後述する。
【００３３】
１１は弾性部材としての板バネであり、ベースプレート部７Ｆに対してフォーカス支持板９とは反対側（下側）に配置されている。板バネは光軸方向を長手方向とするＨ形状に形成されており、その中央の前側（物体側）の部分でビスによりフォーカス支持板９に結合される。１２は４つのボールであり、ベースプレート部７Ｆにおける互いに光軸方向及び光軸直交方向に離れた４箇所に光軸方向に延びるように形成された保持溝部７ｅと、板バネ１１のうち光軸方向に延びる２つの部分との間に挟まれている。
【００３４】
板バネ１１の弾性変形により生じた付勢力は該ビスを介してフォーカス支持板９に伝達される。これにより、フォーカス支持板９は、上記ガイド溝部９ａ，９ｂ及び保持溝部９ｃ，９ｄにおいてボール１０ａ〜１０ｄをベースプレート部７Ｆのガイド溝部７ａ，７ｂ及び保持溝部７ｃ，７ｄに押し付ける。つまり、板バネ１１は、フォーカス支持板９とベースプレート部７Ｆとの間でボール１０ａ〜１０ｄを挟み付けるための付勢力を発生する。
【００３５】
また、ボール１２は、板バネ１１の光軸方向への移動に伴い、該板バネ１１と保持溝部７ｅとの間で光軸方向に転動する。これにより、板バネ１１がフォーカス支持板９と一体的にベースプレート部７Ｆに対して光軸方向に移動する際に発生する負荷（摩擦力）を低減することができる。板バネ１１と４つのボール１２により付勢手段が構成される。板バネ１１の光軸方向及び光軸直交方向における端部はベースプレート部７Ｆ側（上側）に折り曲げられており、これにより４つのボール１２が板バネ１１と保持溝部７ｅとの間に保持される。
【００３６】
なお、本実施例では、板バネ１１とベースプレート部７Ｆとの間に４つのボール１２を配置しているが、ボールを使用せずに、板バネ１１を直接、ベースプレート部７Ｆに当接させてもよい。この場合、板バネ１１はベースプレート部７Ｆに対して摺動することになるが、板バネ１１の形状を摺動摩擦が小さくなるように設定することで、負荷の増加を抑えることができる。
【００３７】
図４及び図５にも示すように、１３は定位置で回転可能な入力部材としての送りねじであり、１４は送りねじ１３の後端に結合され、該送りねじ１３と一体となって回転する操作ダイアルである。１５は操作ダイアル１４を定位置にて回転可能に支持する軸受けであり、接眼ユニット固定部７Ｅから上方に延出した延出部７Ｄにビスにより固定される。送りねじ１３と操作ダイアル１４とにより駆動部材が構成される。なお、後述する実施例４の説明で用いる図ではあるが、図１９には送りねじ１３、操作ダイアル１４及び軸受け１５を分解して示している。
【００３８】
１６は送りねじ１３と噛み合う（係合する）ラック歯１６ａが形成されたラックである。１７はねじ押さえであり、送りねじ１３のラック歯１６ａとの噛み合いを維持するための部材である。ラック１６とねじ押さえ１７により、従動部材が構成される。
【００３９】
１８は結合部材としてのラック付勢バネである。ラック付勢バネ１８は、以下のような形状に形成されている。すなわち、ラック歯１６ａが送りねじ１３に噛み合う上方向（係合方向）を含む上下方向に適度な弾性力（付勢力）を発生するように、上下方向において弾性を有する。また、送りねじ１３の軸方向である光軸方向においては係合方向（又は上下方向）よりも高い剛性を有する。
【００４０】
ラック付勢バネ１８の上端面には、ビス１９及びナット２０により、ラック１６及びねじ押さえ１７が取り付けられる。ラック付勢バネ１８、ラック１６、ねじ押さえ１７、送りねじ１３及び操作ダイアル１４により、駆動手段としての駆動機構が構成される。ラック付勢バネ１８は、フォーカス支持板９の上面にビス２１により結合される。
【００４１】
このように構成される駆動機構において、ラック歯１６ａは送りねじ１３のリード方向に傾いており、図５に示すように、ラック付勢バネ１８の下方向への弾性変形により生ずる上向きの弾性力によって上方に付勢されて送りねじ１３の下端部に噛み合う。
【００４２】
操作ダイアル１４が回転操作されて送りねじ１３が回転（動作）すると、送りねじ１３とラック歯１６ａとの噛み合い作用によって発生した光軸方向への駆動力により、ラック１６、ラック付勢バネ１８及びフォーカス支持板９が光軸方向に移動する。
【００４３】
防振ユニット２には、フォーカス支持板９にビスにより締結されるボス部２ａ，２ｂと、左右方向の位置を決める位置決めピン２ｃと、光軸方向の位置を決める位置決めピン２ｄ，２ｅとが設けられている。ボス部２ａ，２ｂと位置決めピン２ｃは、ベース部材７のベースプレート部７Ｆに形成された開口部７ｆ，７ｇを貫通して、２本のビス２２によりフォーカス支持板９に固定される。位置決めピン２ｄ，２ｅは、フォーカス支持板９に光軸直交方向に延びるように形成された長溝部９ｅ，９ｆに挿入される。これにより、左右の対物光学系がフォーカス支持板９に一体的に固定される。
【００４４】
したがって、上記駆動機構によってフォーカス支持板９が光軸方向に移動されることにより、観察距離に応じて物体に対するフォーカシングを行うことが可能となる。
【００４５】
なお、送りねじ１３の上端部よりもわずかに上方にねじ押さえ１７が配置されることで、外力により送りねじ１３とラック歯１６ａとの噛み合いが外れることが防止される。
【００４６】
また、送りねじ１３の左右方向での位置ずれは、ラック歯１６ａとの噛み合い位置のずれが許容されることで吸収される。また、送りねじ１３の上下方向の位置ずれは、ラック付勢バネ１８の上下方向の弾性変形により吸収される。したがって、送りねじ１３とラック１６との相対的な位置精度が高くなくても、送りねじ１３とラック歯１６ａとの摺動により発生する摩擦力が増大することを防止できる。
【００４７】
次に、フォーカス支持板９とベースプレート部７Ｆ（ベース部材７）とに形成されたガイド部及びボール保持部の形状と作用について、図６、図７及び図８を用いて詳しく説明する。図６は、ボール１０ａ，１０ｃをそれぞれ挟持するガイド部及びボール保持部の光軸方向視における形状を示す断面図であり、該断面図に示す形状がガイド部及びボール保持部の光軸方向両端まで連続している。ボール１０ｂ，１０ｄをそれぞれ挟持するガイド部及びボール保持部も同じ形状を有する。
【００４８】
図６において、ボール１０ａのうち中心から上側に距離ｒ１の位置にある左右の部分には、フォーカス支持板９に形成されたガイド溝部９ａの左右の斜面が当接する。また、ボール１０ａのうち中心から下側に距離ｒ１の位置にある左右の部分には、ベースプレート部７Ｆに形成されたガイド溝部７ａの左右の斜面が当接する。各ガイド溝部における左右の斜面がなす角度（開き角度）はθである。角度θが６０度である場合は、ｒ１は各ボールの半径の半分に等しい。
【００４９】
このような形状を有するガイド部（ガイド溝部７ａ，９ａ）は、ボール１０ａの光軸方向への転動を許容し、かつフォーカス支持板９のベースプレート部７Ｆに対する左右方向（光軸直交方向）への変位を阻止するように、ボール１０ａに左右方向にて係合する。
【００５０】
また、ボール１０ｃのうち中心から下側に距離ｒ１の位置にある左右の部分には、ベースプレート部７Ｆに形成された保持溝部７ｃの左右の斜面が当接する。すなわち、保持溝部７ｃは、ボール１０ｃに左右方向にて係合している。保持溝部７ｃにおける左右の斜面がなす角度は、ガイド溝部７ａと同じθである。ただし、ボール１０ｃのうち上端には、ボール１０ｃの直径よりも大きな幅を有する凹断面形状の保持溝部７ｃの底面に相当する平面部が当接する。該平面部のボール１０ｃの中心からの距離ｒ２は、ボール１０の半径に等しい。
【００５１】
このような形状を有するボール保持部（保持溝部７ｃ，９ｃ）は、ボール１０ｃの光軸方向への転動を許容するように、ボール１０ｃを保持する。
【００５２】
そして、板バネ１１の付勢力によって各ガイド部及び各ボール保持部がボールを挟持した状態で、フォーカス支持板９とベースプレート部７Ｆとが所定の間隔をあけて互いに平行に維持される。
【００５３】
図７には、フォーカス支持板９がベースプレート部７Ｆに対して光軸方向（図の右側から左側）に移動する際の、ボール１０ａを挟持するガイド溝部７ａ，９ａの相対位置の変化を示す。ボール１０ｂを挟持するガイド溝部７ｂ，９ｂの相対位置の変化も同様である。図中の長い横線は、ガイド溝部７ａ，９ａの斜面のうちボール１０ａとの当接ラインを示しており、該長い横線の両端にある短い縦線は、ガイド溝部７ａ，９ａの両端（ストッパ）を示している。
【００５４】
フォーカス支持板９の図中左側への移動に伴い、ガイド溝部７ａ，９ａに当接しているボール１０ａは矢印にて示すように、反時計回りに転動しながら左側に移動する。このとき、ボール１０ａは、ガイド溝部７ａ，９ａに対して同一の距離ｒ１の位置で当接して転動する。このため、固定側であるガイド溝部７ａに対するボール１０ａの光軸方向での移動量と、ボール１０ａに対するガイド溝部９ａの光軸方向での移動量とが同じになる。すなわち、ベースプレート部７Ｆに対するボール１０ａの光軸方向での移動量と、フォーカス支持板９の光軸方向での移動量との比率は、１：２となる。
【００５５】
言い換えれば、ボール１０ａを転動させるように挟持するガイド溝部７ａ，９ａの光軸方向での長さは、フォーカス支持板９の光軸方向での可動量の半分でよい。したがって、フォーカス支持板９の光軸方向での可動量を大きくした場合でも、ベースプレート部７Ｆ及びフォーカス支持板９に形成するガイド溝部７ａ，９ａの長さを短くすることができる。
【００５６】
図８には、フォーカス支持板９がベースプレート部７Ｆに対して光軸方向（図の右側から左側）に移動する際の、ボール１０ｃを挟持する保持溝部７ｃ，９ｃの相対位置の変化を示す。ボール１０ｄを挟持する保持溝部７ｄ，９ｄの相対位置の変化も同様である。図中の長い横線は、保持溝部７ｃ，９ｃの斜面のうちボール１０ｃとの当接ラインを示しており、該長い横線の両端にある短い縦線は、保持溝部７ｃ，９ｃの両端（ストッパ）を示している。
【００５７】
フォーカス支持板９の図中左側への移動に伴い、保持溝部７ｃ，９ｃに当接しているボール１０ｃは矢印にて示すように、反時計回りに転動しながら左側に移動する。このとき、ボール１０ｃは、保持溝部７ｃに対しては距離ｒ１の位置で当接して転動するが、保持溝部７ｃに対しては距離ｒ２の位置で当接して転動する。保持溝部７ｃの両斜面がなす角度θが６０度である場合には、ｒ１はボール１０ｃの半径の半分に等しく、ｒ２はボール１０ｃの半径であり、その比率は１：２である。このため、固定側である保持溝部７ｃに対するボール１０ｃの光軸方向での移動量と、ボール１０ｃに対するガイド溝部９ｃの光軸方向での移動量との比率も１：２となる。これにより、ベースプレート部７Ｆに対するボール１０ｃの光軸方向での移動量と、フォーカス支持板９の光軸方向での移動量との比率は、１：３となる。
【００５８】
言い換えれば、ボール１０ａを転動させるように挟持する保持溝部７ｃ，９ｃのうち保持溝部７ｃの光軸方向での長さは、フォーカス支持板９の光軸方向での可動量の１／３でよい。したがって、フォーカス支持板９の光軸方向での可動量を大きくした場合でも、ベースプレート部７Ｆに形成される保持溝部７ｃの長さを短くすることができる。
【００５９】
なお、上記のように４つのボールがガイド部及びボール保持部によって挟持可能に構成されている場合においては、寸法誤差により、該４つのボールのすべてが同時に挟持状態となることはほとんどなく、通常は３つのボールが挟持状態となる。ただし、ボール１０ａ，１０ｂはフォーカス支持板９の光軸方向へのガイドの役割を担っているので、常に挟持状態でなければならない。したがって、本実施例では、ボール１０ｄと保持溝７ｄ又は９ｄとの間に若干の隙間が形成されるように寸法設定を行い、ボール１０ａ，１０ｂ及びボール１０ｃが確実に挟持状態となるようにしている。ボール１０ｄは、フォーカス支持板９に外力が加わること等による板バネ１１の過剰変形を防止する役割を有する。
【００６０】
図９及び図１０には、フォーカス支持板９が最も接眼ユニット側に位置するときと最も物体側に位置するときにおけるガイド部及びボール保持部の様子を上方（フォーカス支持板９側）から見て示す。なお、ここでの説明と関係がない部材については、図示を省略している。
【００６１】
フォーカス支持板９が最も接眼ユニット側に位置するときと最も物体側に位置するときとでは、ボール１０ａ，１０ｂが光軸方向に移動（転動）しており、ガイド溝部７ａ，９ａの光軸方向での位置関係とガイド溝部７ｂ，９ｂの同位置関係がそれぞれ逆転する。ボール１０ａ，１０ｂがフォーカス支持板９の移動に伴って転動するので、ガイド溝部７ａ，９ａ，７ｂ，９ｂの光軸方向での長さを、フォーカス支持板９の移動量よりも短くすることができる。
【００６２】
以上の説明で明らかなように、本実施例におけるフォーカス支持板９をボール１０ａ〜１０ｄを介して光軸方向にガイドする構成は、従来の構成に対して少ないスペースで、より大きな量のフォーカス支持板９の移動を実現することができる。また、ボール１０ａ，１０ｂとこれらを挟持する接眼ユニット側のガイド部（ガイド溝部７ａ，９ａ）及び物体側のガイド部（ガイド溝部７ｂ，９ｂ）とはガタなく当接（係合）している。このため、これら２箇所のガイド部の光軸方向間隔を短くしても、フォーカス支持板９のベース部材７に対する良好な位置決め精度を確保することができるとともに、フォーカス支持板９を小さな負荷で光軸方向に移動させることができる。
【００６３】
ガイド部及びボール保持部とボールとの間には、適度な粘度を有する潤滑油を塗布することが望ましい。これは、適度な粘度を有する潤滑油は、双眼鏡に外力（衝撃）が加わることによってガイド部及びボール保持部とボールとの位置関係が図７〜図１０に示した所定の関係からずれることをある程度防止することができるからである。また、仮に位置関係がずれた場合でも、ガイド部及びボール保持部とボールとが摺動したときの滑り摩擦力を低減させて、これらを所定の位置関係に容易に戻すことができるからである。以上がフォーカス機構の構成である。
【００６４】
次に、光軸調整機構について説明する。図１１には、図２に示した面Ａでの断面を示している。面Ａは、左右の対物光学系の光軸ＯＬ，ＯＲに対して直交し、防振ユニット２の位置決めピン２ｄ，２ｅを貫く面である。図１１には、左の対物光学系（図では右側に示す）の光軸ＯＬが右の対物光学系（図では左側に示す）の光軸ＯＲに対して下方に位置した状態を示している。
【００６５】
２３は防振ユニット２にビスにより固定された光軸調整部材であり、左右に２つ配置されている。光軸調整部材２３にはそれぞれ、図３にも示すように雌ねじ部２３ａが形成されている。２４は光軸調整ビスであり、フォーカス支持板９に形成された穴２４ａを通って左右の雌ねじ部２３ａに螺合している（ただし、図には、左の対物光学系側の雄ねじ部２３ａに螺合した光軸調整ビス２４のみを示している。
【００６６】
図１１の状態において、左の対物光学系側の光軸調整ビス２４をねじ込んでいくと、光軸調整部材２３のうち左の対物光学系側の部分がフォーカス支持板９に近づいていく（上に変位する）。これにより、防振ユニット２は、フォーカス支持板９に２つのビス２２により固定されている部分を中心として、光軸ＯＬが右上に、光軸ＯＲが右下に移動するように変位する。これにより、左右の接眼ユニット６Ｌ，６Ｒのそれぞれで観察されている物体像の上下方向位置が互いに一致するように光軸ＯＬ，ＯＲが調整される。左右の接眼ユニット６Ｌ，６Ｒのそれぞれで観察されている物体像の左右方向の位置は、同じ量だけ移動する。
【００６７】
左の対物光学系の光軸ＯＬが右の対物光学系の光軸ＯＲに対して上方に位置する状態からの光軸調整においては、右の対物光学系側の光軸調整ビス２４をねじ込めばよい。光軸調整後には、光軸調整ビス２４が振動や衝撃で緩むことを防止するために、接着剤によりフォーカス支持板９又は光軸調整部材２３に対して固定すればより良い。
【００６８】
図１に示す２５は、左右の対物光学系、光軸調整機構、フォーカス機構等を囲う対物側外装部材である。なお、対物側外装部材２５は、図２，図３及び図１１では図示を省略している。
【００６９】
図１及び図１２には、防振ユニット２の構成を示している。図１２に示す３０は防振ユニット２のベース部材である。図１及び図１２に示す３１は、防振レンズユニットＬ２Ｌ，Ｌ２Ｒを保持する可動部材である。可動部材３１がベース部材３０に対して回転せずに上下方向及び左右方向にシフトすることで、左右の対物光学系が形成する物体像も上下方向及び左右方向にシフトする。
【００７０】
３２はベース部材３０に対して左右方向のみに移動可能に支持されたガイド部材である。３３，３４はガイド部材３２の左右方向の動きをガイドするガイドバーである。ガイドバー３３の両端部は、ベース部材３０の溝部３０ａ，３０ｂに圧入又は接着されて固定される。ガイドバー３４の両端部は、ベース部材３０の溝部３０ｃ，３０ｄに圧入又は接着されて固定される。
【００７１】
３５は駆動コイルであり、ガイド部材３２の左右方向中央部に接着により固定されている。３６は駆動マグネットであり、図示するように左右方向にＮ極とＳ極とが配置されるように着磁されている。駆動マグネット３６の背面には、図１に示すようにヨーク３７が吸着されている。ヨーク３７は、駆動マグネット３６の背面側の磁気回路を閉じている。
【００７２】
ベース部材３０には、４つのボス部３０ｅが設けられており、該４つのボス部３０ｅは、ガイド部材３２に形成された左右方向に延びる４つの長孔３２ｆを貫通する。３８はヨークであり、上記４つの長孔３２ｆを貫通したボス部３０ｅの端に、ビスにより固定される。ヨーク３８は、駆動マグネット３６よりも接眼ユニット側にて磁気回路を閉じている。ヨーク３８と駆動マグネット３６との間には、若干の隙間が形成されている。このように、駆動マグネット３６とヨーク３８との間には、駆動コイル３５が配置されている。
【００７３】
駆動コイル３５に通電すると、ローレンツ力が発生してガイド部材３２を左右方向にシフトさせる。ガイド部材３２における駆動コイル３５の中心に相当する位置には、磁気センサであるホール素子３９が取り付けられている。ホール素子３９は、磁束密度に応じた電気信号を出力する。ガイド部材３２が左右方向にシフトしてホール素子３９が駆動マグネット３６に対して左右方向に移動することで、ホール素子３９によって検出される磁束密度が変化し、ホール素子３９から出力される電気信号も変化する。この電気信号を用いることで、ガイド部材３２の左右方向での位置を検出することができる。
【００７４】
４０，４１はガイドバーであり、可動部材３１をガイド部材３２に対して上下方向のみに移動可能に支持している。ガイドバー４０の両端部は、ガイド部材３２に形成された溝部３２ａ，３２ｂに圧入もしくは接着により固定される。ガイドバー４１の両端部は、ガイド部材３２に形成された溝部３２ｃ，３２ｃに圧入もしくは接着により固定される。
【００７５】
４２は駆動コイルであり、可動部材３１に接着により固定されている。４３は駆動マグネットであり、駆動マグネット３６と同じものが向きを９０度異ならせて、すなわち上下方向にＮ極とＳ極とが配置されるように支持部材４５により保持される。
【００７６】
４４は駆動マグネット４３の背面側に吸着されるヨークである。駆動マグネット４３の駆動コイル４２側のヨークとしてヨーク３８を兼用することで、駆動マグネット４３の磁気回路を閉じることができる。
【００７７】
支持部材４５は、ベース部材３０に対して位置決めされたうえでビスにより固定される。
【００７８】
駆動コイル４２に通電すると、ロ−レンツ力が発生して可動部材３１を上下方向にシフトさせることができる。なお、図示はしないが、可動部材３１における駆動コイル４２の中心に相当する位置には、磁気センサであるホール素子４６が取り付けられている。可動部材３１が上下方向にシフトしてホール素子４６が駆動マグネット４３に対して上下方向に移動することで、ホール素子４６によって検出される磁束密度が変化し、ホール素子４６から出力される電気信号も変化する。この電気信号を用いることで、可動部材３１の上下方向での位置を検出することができる。
【００７９】
なお、図示はしていないが、防振ユニット２には電気回路基板が一体的に固定される。該基板には、双眼鏡のピッチ方向（上下方向）及びヨー方向（左右方向）の角速度を検出する角速度センサ（振れセンサ）が取り付けられている。角速度センサとしては、振動ジャイロ等がある。
【００８０】
また、電気回路基板には、ホール素子３９，４６からの出力を処理したり駆動コイル３５，４２への通電を制御したりするマイクロコンピュータ等の電子部品も実装されている。さらに、該基板には、防振ユニット２の電力供給源である電源ユニットや、ユーザが防振機能のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるための操作スイッチや、防振ユニット２の動作状態を示すＬＥＤ等の表示素子も実装されている。
【実施例２】
【００８１】
図１３には、本発明の実施例２である双眼鏡の構成を示す。本実施例は、図１４に示すように、実施例１に対して、フォーカス支持板を光軸方向に移動させるための駆動機構が異なる。
【００８２】
図１３において、ＯＬは左の対物光学系の光軸であり、ＯＲは右の対物光学系の光軸である。ＥＬは左の接眼光学系の光軸であり、ＥＲは右の接眼光学系の光軸である。これらの光学系の構成は実施例１と同じである。
【００８３】
１０９は左右の対物光学系が固定されるフォーカス支持板（第１の部材）であり、実施例１のフォーカス支持板９と基本的に同じものである。駆動機構以外の構成は実施例１と同じであるため、説明は省略する。
【００８４】
図１４において、１１６は実施例１にて説明した送りねじ１３と螺合（係合）する雌ねじ１１６ａを有する従動部材としてのナットである。１１８は結合部材としてのナット付勢バネである。ナット１１６は、２つのビス１１９によってナット付勢バネ１１８の半円弧形状の立ち上がり部に固定される。ナット付勢バネ１１８の左右には脚部１１８ａ，１１８ｂが形成されており、該脚部１１８ａ，１１８ｂは、２つのビス１２１によってフォーカス支持板１０９の上面に固定される。
【００８５】
ナット付勢バネ１１８は、脚部１１８ａ，１１８ｂを含めて以下のような形状に形成されている。すなわち、ナット１１６（雌ねじ１１６ａ）が送りねじ１３に噛み合う上下及び左右方向（係合方向）に適度な弾性力（付勢力）を発生するように、上下及び左右方向において弾性を有する。また、送りねじ１３の軸方向である光軸方向においては係合方向（上下及び左右方向）よりも高い剛性を有する。
【００８６】
実施例１に示した操作ダイアル１４が回転操作されて送りねじ１３が回転することで、送りねじ１３とナット１１６の雌ねじ１１６ａとの螺合作用によって光軸方向への駆動力が発生する。該駆動力により、ナット１１６、ナット付勢バネ１１８及びフォーカス支持板１０９が光軸方向に移動する。
【００８７】
ナット付勢バネ１１８の脚部１１８ａ，１１８ｂが上下方向のうち同一方向に弾性変形することで、送りねじ１１３と雌ねじ１１６ａとの上下方向での位置ずれが吸収される。また、脚部１１８ａ，１１８ｂが上下方向のうち互いに逆方向に弾性変形することで、送りねじ１１３と雌ねじ１１６ａとの左右方向の位置ずれが吸収される。これにより、実施例１と同様に、送りねじ１３とナット１１６との相対的な位置精度が高くなくても、送りねじ１３と雌ねじ１１６ａとの摺動により発生する摩擦力が増大することを防止できる。
【実施例３】
【００８８】
図１５には、本発明の実施例３である双眼鏡の構成を示す。本実施例は、図１６に示すように、実施例１及び２に対して、フォーカス支持板を光軸方向に移動させるための駆動駆動機構の構成が異なる。
【００８９】
図１５において、ＯＬは左の対物光学系の光軸であり、ＯＲは右の対物光学系の光軸である。ＥＬは左の接眼光学系の光軸であり、ＥＲは右の接眼光学系の光軸である。これらの光学系の構成は実施例１と同じである。
【００９０】
２０９は左右の対物光学系が固定されるフォーカス支持板（第１の部材）であり、実施例１のフォーカス支持板９と基本的に同じものである。また、２０７はフォーカス支持板２０９を光軸方向に移動可能に保持し、かつ左右の接眼ユニットが取り付けられるベース部材（第２の部材）であり、実施例１のベース部材７と基本的に同じものである。駆動機構以外の構成は実施例１と同じであるため、説明は省略する。
【００９１】
図１６において、２１６は従動部材としての従動駒であり、２１８は結合部材としての従動駒付勢バネである。従動駒２１６は、２つのビス２１９によって従動駒付勢バネ２１８の上端面に固定される。従動駒付勢バネ２１８は、２つのビス２２１によりフォーカス支持板２０９の上面に固定される。
【００９２】
２１３は入力部材であるスライドノブである。スライドノブ２１３は、双眼鏡の図示しない上面外装部材の内面側に形成されたレールにより光軸方向に移動可能に支持され、観察者が指で操作しやすい形状の突起部２１３ａを上面外装部材の外側に露出させる。従動駒２１６は斜面部２１６ｂを有する。スライドノブ２１３の下面には、図１７に示すように、斜面部２１６ｂと係合する係合部２１３ｂが形成されている。
【００９３】
従動駒付勢バネ２１８は、以下のような形状に形成されている。すなわち、従動駒２１６（斜面部２１６ｂ）がスライドノブ２１３（係合部２１３ｂ）に噛み合う上方向（係合方向）を含む上下方向に適度な弾性力（付勢力）を発生するように、上下方向において弾性を有する。また、スライドノブ２１３の操作方向である光軸方向においては、係合方向（又は上下方向）よりも高い剛性を有する。
【００９４】
スライドノブ２１３をスライド操作することで発生した光軸方向への駆動力により、従動駒２１６、従動駒付勢バネ２１８及びフォーカス支持板２０９が光軸方向に移動する。
【００９５】
スライドノブ２１３の左右方向での位置ずれは、係合部２１３ｂの従動駒２１６の斜面部２１６ｂに対する係合位置のずれが許容されることによって吸収される。また、スライドノブ２１３の上下方向の位置ずれは、従動駒付勢バネ２１８の上下方向の弾性変形により吸収される。したがって、スライドノブ２１３と従動駒２１６との相対的な位置精度が高くなくてもよい。
【実施例４】
【００９６】
図１８には、本発明の実施例４である双眼鏡の構成を示す。本実施例は、図１９に示すように、実施例１に対して、フォーカス機構の構成が異なる。
【００９７】
図１８において、ＯＬは左の対物光学系の光軸であり、ＯＲは右の対物光学系の光軸である。ＥＬは左の接眼光学系の光軸であり、ＥＲは右の接眼光学系の光軸である。これらの光学系の構成は実施例１と同じである。
【００９８】
３０９は左右の対物光学系が固定されるフォーカス支持板（第１の部材）である。また、３０７はフォーカス支持板２０９をボールを介して光軸方向に移動可能に保持し、かつ左右の接眼ユニットが取り付けられるベース部材（第２の部材）である。フォーカス機構以外の構成は実施例１と同じであるため、説明は省略する。
【００９９】
図１９に示すように、フォーカス支持板３０９とベース部材３０７のベースプレート部３０７Ｆには、実施例１と同様にガイド部（ガイド溝部）及びボール保持部（保持溝部）が形成されている。そして、該ガイド部及びボール保持部によってボール１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄが光軸方向に転動可能に保持されている。フォーカス支持板３０９は、実施例１と同様に、ボール１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄを介して、ベースプレート部３０７Ｆに対して所定の間隔をあけた状態で光軸方向に移動可能に支持されている。
【０１００】
３１１ａは矩形の磁石であり、光軸方向又は左右方向にＮ極とＳ極が配置されるように着磁されている。３１１ｂは磁石３１１ａの磁束を閉じるために、強磁性体により形成されたバックヨークである。３０９ｅはフォーカス支持板３０９の一部を曲げ起こして形成された４つの位置決め部であり、磁石３１１ａとバックヨーク３１１ｂの光軸方向及び左右方向での位置決めを行う。
【０１０１】
フォーカス支持板３０９は磁石３１１ａに吸着されない常磁性体、例えば、銅合金やＳＵＳ３０４等のオーステナイト系のステンレス鋼によって形成される。ベース部材３０７を強磁性体である鉄により形成することで、フォーカス支持板３０９上に配置された磁石３１１ａのバックヨーク３１１ｂとは反対面の磁束は、ベース部材３０７内に磁路を形成する。この結果、磁石３１１ａから発生した磁束は、バックヨーク３１１ｂとベース部材３０７を含んで形成される閉じた磁路内を通る。このため、フォーカス支持板３０９は、ベース部材３０７（ベースプレート部３０７Ｆ）に対して磁気的に強く吸引（付勢）される。
【０１０２】
このようにして、本実施例では、ガイド部及びボール保持部においてボール１０ａ〜１０ｄを挟持するための付勢力を、強磁性体と磁石との間に作用する吸引力を利用した非接触方式で作り出している。このため、実施例１のように接触方式で付勢力を作用させる場合のように、フォーカス支持板の光軸方向移動に対する負荷が生じない。
【０１０３】
３１２は３本の段ビスであり、ベースプレート部３０７Ｆ上のビス孔に締め込まれる。段ビス３１２のフランジ部は、フォーカス支持板３０９の上面に対して若干の隙間をあけて配置され、衝撃等の外力によってフォーカス支持板３０９のベースプレート部３０７Ｆに対する浮き上がりや脱落を防止する。
【０１０４】
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
【０１０５】
例えば、上記各実施例では、防振機能を有する双眼鏡について説明したが、防振機能を有さない双眼鏡にも本発明を適用することができる。また、上記各実施例では、左右の対物光学系を光軸方向に移動させてフォーカシングを行うフォーカス機構について説明したが、左右の接眼光学系を光軸方向に移動させてフォーカシングを行うフォーカス機構に本発明を適用してもよい。
【０１０６】
また、本発明は、左右の対物光学系又は接眼光学系の一部を構成するレンズユニット（第１の光学素子）を可動部材（第１の部材）に固定し、該可動部材を固定部材（第２の部材）に対して光軸方向に移動させることで変倍機能を持たせてもよい。
【０１０７】
また、上記各実施例では、フォーカス機構を駆動する駆動機構を手動操作機構とした場合について説明したが、モータやリニアアクチュエータ等の電動アクチュエータを用いた電動機構としてもよい。
【０１０８】
さらに、上記各実施例では、一対の観察光学系（対物光学系、正立光学系及び接眼光学系）を有する双眼鏡について説明したが、本発明は、１つの観察光学系を有する観察装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明の実施例１である双眼鏡の断面図。
【図２】実施例１の双眼鏡の斜視図。
【図３】実施例１の双眼鏡の分解斜視図。
【図４】実施例１における駆動機構の分解斜視図。
【図５】実施例１における駆動機構の背面図。
【図６】実施例１におけるガイド部及びボール保持部の断面図。
【図７】実施例１におけるガイド部の動きを説明する図。
【図８】実施例１におけるボール保持部の動きを説明する図。
【図９】実施例１においてフォーカス支持板が最も接眼ユニット側に位置するときのガイド部及びボール保持部の様子を示す平面図。
【図１０】実施例１においてフォーカス支持板が最も物体側に位置するときのガイド部及びボール保持部の様子を示す平面図。
【図１１】実施例１における光軸調整機構を説明する図。
【図１２】実施例１における防振ユニットの分解斜視図。
【図１３】本発明の実施例２である双眼鏡の斜視図。
【図１４】実施例２における駆動機構の分解斜視図。
【図１５】本発明の実施例３である双眼鏡の斜視図。
【図１６】実施例３における駆動機構の分解斜視図。
【図１７】実施例３における駆動機構に用いられるスライドノブの斜視図。
【図１８】本発明の実施例４である双眼鏡の斜視図。
【図１９】実施例４におけるフォーカス機構の分解斜視図。
【符号の説明】
【０１１０】
ＯＬ，ＯＲ 対物光学系の光軸
ＥＬ，ＥＲ 接眼光学系の光軸
Ｌ１Ｌ，Ｌ１Ｒ 対物レンズユニット
Ｌ２Ｌ，Ｌ２Ｒ 防振レンズユニット
Ｌ３Ｌ，Ｌ３Ｒ ポロII型正立プリズム
Ｌ４Ｌ，Ｌ４Ｒ 接眼レンズユニット
１Ｌ，１Ｒ 対物鏡筒
２ 防振ユニット
３Ｌ，３Ｒ 支持枠
４Ｌ，４Ｒ 接眼鏡筒
６Ｌ，６Ｒ 接眼ユニット
７ ベース部材
８Ｌ，８Ｒ 回動板
９ フォーカス支持板
１０ａ〜１０ｄ ボール
１１ 板バネ
１２ ボール
１３ 送りねじ
１４ 操作ダイアル
１５ 軸受け
１６ ラック
１８，１１８，２１８ 付勢バネ
１１６ ナット
２１８ 従動駒
２１３ スライドノブ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、双眼鏡等の観察装置に関し、特に観察光学系の一部を光軸方向に移動させる機構を有する観察装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
双眼鏡等の観察装置は、対物光学系が形成する被観察物の光学像を、接眼光学系で拡大して観察することができる光学機器である。そして、対物光学系又は接眼光学系の一部を構成する光学素子を光軸方向
に移動させることで、観察倍率の変更や被観察物へのフォーカシングが行なわれる。
【０００３】
特許文献１には、対物台に一体的に取り付けられた左右一対の対物レンズを光軸方向に移動させることでフォーカシングを行う双眼鏡が開示されている。対物台は、双眼鏡の基体の箇所に形成された凸部上を摺動する。また、対物台に光軸方向に延びるように、かつ互いに光軸方向に離れて形成された２つのガイド孔には、基体に固定された２つのガイド部材がそれぞれ光軸直交方向にて係合する。これにより、対物台は基体に対して光軸方向に移動可能にガイドされる。また、４つのガイドばねによって、対物台と基体は密着状態で保持されている。さらに、基体に定位置で回転可能に保持されたフォーカスねじが対物台に形成された雌ねじと螺合しており、フォーカスねじを回転させることで一対の対物レンズが光軸方向に移動する。
【特許文献１】特開平１０−３１９３２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１にて開示された双眼鏡では、対物台の支持機構とガイド機構とが全て摺動する構成であるため、駆動負荷が大きくなり易い。
【０００５】
また、対物レンズの移動量を増やすためには、対物台を光軸方向にガイドするための２つのガイド孔のそれぞれの光軸方向長さを長くする必要がある。しかし、対物台及び基体の周辺における光軸方向のスペースが限られているので、基体に設ける２つのガイド部材の光軸方向の間隔を狭くしなければならなくなる。ガイド部材とガイド孔とは光軸方向に相対移動可能に係合しているため、これらの間にはガタがある。したがって、２つのガイド部材の光軸方向間隔が狭くなると、一対の対物レンズを移動させるときの位置精度が悪くなるとともに、ガイド部材とガイド孔との摺動部に働く摩擦力も大きくなってしまう。
【０００６】
さらに、フォーカスねじと雌ねじはそれぞれ、基体と対物台に一体的に設けられているので、両者の螺合部の位置精度を高くしないと、対物台と基体との摺動部での摩擦力が増大してしまう。
【０００７】
本発明は、光軸方向に移動可能な光学素子の位置精度を良好なものとし、該光学素子の移動負荷が小さく、さらに該光学素子の可動量を大きくするのに適した構造を有する観察装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面としての観察装置は、観察光学系と、該観察光学系の一部を構成する第１の光学素子を支持する第１の部材と、該観察光学系の他の一部を構成する第２の光学素子を支持し、かつ第１の部材を複数のボールを介して第１の光学素子の光軸方向に移動可能に支持する第２の部材と、複数のボールを第１の部材と第２の部材とにより挟み付けるための付勢力を発生する付勢手段とを有する。複数のボールは、互いに光軸方向に離れた位置に配置された２つの第１のボールと、該２つの第１のボールから光軸直交方向に離れて配置された第２のボールとを含む。そして、第１及び第２の部材は、２つの第１のボールの光軸方向への転動を許容し、かつ第１の部材の第２の部材に対する光軸直交方向への変位を阻止するように該２つの第１のボールにそれぞれ係合する２箇所のガイド部と、第２のボールの光軸方向への転動を許容するように該第２のボールを保持するボール保持部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、光軸方向における少ないスペースで第１の光学素子の大きな移動量を確保することができる。また、移動する第１の光学素子の位置精度を良好とし、かつ駆動負荷が小さな観察装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１、図２及び図３は、本発明の実施例１である観察装置としての双眼鏡の構成を示す。図１は、双眼鏡の左右の光軸を含む面での断面図である。ただし、左右の正立光学系については断面を示していない。図２は該双眼鏡の斜視図、図３は分解斜視図である。
【００１２】
双眼鏡は、左右（一対）の対物光学系と、左右（一対）の正立光学系と、左右（一対）の接眼光学系とにより構成される左右（一対）の観察光学系を有する。図１及び図２に示すＯＬは左側の対物光学系の光軸、ＯＲは右側の対物光学系の光軸であり、ＥＬは左側の接眼光学系の光軸、ＥＲは右側の接眼光学系の光軸である。以下の説明において、主として対物光学系及び接眼光学系の光軸が延びる方向を光軸方向といい、該光軸に直交する方向のうち特に左右方向に相当する方向を光軸直交方向という。
【００１３】
図１〜図３において、Ｌ１Ｌ，Ｌ１Ｒは左右の対物光学系の一部を構成する対物レンズユニットである。Ｌ２Ｌ，Ｌ２Ｒは左右の対物光学系の他の一部を構成する防振レンズユニットであり、対物レンズユニットＬ１Ｌ，Ｌ１Ｒに対して上下左右にシフトすることで対物光学系が形成する物体像を変位させる。
【００１４】
Ｌ３Ｌ，Ｌ３Ｒは左右の正立光学系であるポロII型正立プリズムである。Ｌ４Ｌ，Ｌ４Ｒは左右の接眼光学系を構成する接眼レンズユニットである。ポロII型正立プリズムＬ３Ｌ，Ｌ３Ｒはそれぞれ、左右の対物光学系により倒立像として形成される物体像を正立させるとともに、左右の対物光学系の光軸ＯＬ，ＯＲを左右の接眼光学系の光軸ＥＬ，ＥＲの側にシフトさせる。なお、ポロII型正立プリズムに代えて、ダハプリズム、平行四辺形プリズム、ミラー等を組み合わせて用いてもよい。
【００１５】
１Ｌ，１ＲはレンズユニットＬ１Ｌ，Ｌ１Ｒを保持する対物鏡筒である。２は左右の防振レンズユニットＬ２Ｌ，Ｌ２Ｒを含む防振ユニットである。対物鏡筒１Ｌ，１Ｒは、防振ユニット２の左右の前端部にバヨネット結合により位置決め固定されて一体化されている。
【００１６】
レンズユニットＬ１Ｌ，Ｌ１Ｒの光軸は、防振レンズユニットＬ２Ｌ，Ｌ２Ｒの上下左右の可動範囲内の中心位置にて該防振レンズユニットＬ２Ｌ，Ｌ２Ｒの光軸と一致する。レンズユニットＬ１Ｌ，Ｌ１Ｒと防振レンズユニットＬ２Ｌ，Ｌ２Ｒとにより一体化された左右の対物光学系が構成されている。レンズユニットＬ１Ｌ，Ｌ１Ｒと防振レンズユニットＬ２Ｌ，Ｌ２Ｒが、左右（一対）の第１の光学素子に相当する。
【００１７】
４Ｌ，４Ｒは接眼レンズユニットＬ４Ｌ，Ｌ４Ｒをそれぞれ保持する接眼鏡筒である。３Ｌ，３ＲはポロII型正立プリズムＬ３Ｌ，Ｌ３Ｒ及び接眼鏡筒４Ｌ，４Ｒをそれぞれ保持する支持枠である。接眼レンズユニットＬ４Ｌ，Ｌ４Ｒ及びポロII型正立プリズムＬ３Ｌ，Ｌ３Ｒが、左右（一対）の第２の光学素子に相当する。
【００１８】
５Ｌ，５Ｒは接眼鏡筒４Ｌ，４Ｒのそれぞれに固定されたアイピースゴムであり、観察者の顔における眼の周囲に当接する。
【００１９】
接眼鏡筒４Ｌ，４Ｒの外周にはオスヘリコイドが形成されており、支持枠３Ｌ，３Ｒの内周壁にはメスヘリコイドが形成されている。該オスヘリコイドとメスヘリコイドとが係合した状態で接眼鏡筒４Ｌ，４Ｒを回転させることで、接眼レンズユニットＬ４Ｌ，Ｌ４Ｒを光軸方向に移動させて、視度調節を行うことができる。支持枠３Ｌ，３Ｒ、ポロII型正立プリズムＬ３Ｌ，Ｌ３Ｒ、接眼鏡筒４Ｌ，４Ｒ及び接眼レンズユニットＬ４Ｌ，Ｌ４Ｒにより、左右（一対）の接眼ユニット６Ｌ，６Ｒが構成される。
【００２０】
７は接眼ユニット６Ｌ，６Ｒを左右の対物光学系の光軸ＯＬ，ＯＲの回りにおいて回転可能に支持するベース部材（第２の部材）である。該ベース部材７は、後述する左右の対物光学系を光軸方向に移動させて観察する物体までの距離（以下、観察距離という）に応じてピント合わせを行うフォーカス機構のベースとなる固定部材である。
【００２１】
ベース部材７における左右の対物光学系の光軸ＯＬ，ＯＲに対して垂直な接眼ユニット固定部７Ｅには開口部７Ｌ，７Ｒが形成されており、該開口部７Ｌ，７Ｒには、支持枠３Ｌ，３Ｒに形成された円筒部３Ｌａ，３Ｒａが嵌め込まれる。
【００２２】
８Ｌ，８Ｒは左右の接眼ユニット６Ｌ，６Ｒをそれぞれ、左右の対物光学系の光軸ＯＬ，ＯＲ回りで回転させる回動板である。回動板８Ｌ，８Ｒにはギア部８Ｌａ，８Ｒａが形成されている。これらギア部８Ｌａ，８Ｒａは互いに噛み合っており、一方の回動板を回転させることで、これに連動して他方の回動板は逆方向に回転する。さらに、回動板８Ｌ，８Ｒには、光軸方向に付勢力を発生させる複数の腕部８Ｌｂ，８Ｒｂが形成されている。
【００２３】
ベース部材７の接眼ユニット固定部７Ｅを挟んで、支持枠３Ｌ，３Ｒと回動板８Ｌ，８Ｒとがビスにより締結される。これにより、左右の接眼ユニット６Ｌ，６Ｒはそれぞれ、ベース部材７に対して、左右の対物光学系の光軸ＯＬ，ＯＲ回りで連動回転可能に結合される。
【００２４】
左右の接眼光学系の光軸ＥＬ，ＥＲはそれぞれ、左右の対物光学系の光軸ＯＬ，ＯＲに対してシフトしているので、左右の接眼ユニット６Ｌ，６Ｒを左右の対物光学系の光軸ＯＬ，ＯＲ回りで回転させることで、左右の接眼光学系の光軸ＥＬ，ＥＲ間の幅が変化する。これにより、観察者の左右の眼幅と左右の接眼光学系の光軸ＥＬ，ＥＲ間の幅とを一致させる、いわゆる眼幅調整が可能となる。
【００２５】
また、接眼ユニット６Ｌ，６Ｒのそれぞれにより、左右の接眼レンズユニットＬ４Ｌ，Ｌ４Ｒを通して観察される物体像が眼幅調整時にずれないように、ポロII型正立プリズムＬ３Ｌ，Ｌ３Ｒの位置が調整される。この位置調整では、接眼ユニット６Ｌ，６Ｒの回転軸と接眼レンズユニットＬ４Ｌ，Ｌ４Ｒの光軸とをそれぞれ一致させるようにする。
【００２６】
以下、フォーカス機構について説明する。７Ｆはベース部材７において左右の対物光学系の光軸ＯＬ，ＯＲに平行に拡がるベースプレート部である。
【００２７】
９は左右の対物光学系が固定されるフォーカス支持板（第１の部材）であり、ベースプレート部７Ｆの上側に配置され、ベースプレート部７Ｆに対して光軸方向に移動可能である。１０ａ，１０ｂは第１のボール，１０ｃは第２のボールである。１０ｄは第４のボールである。これらボール１０ａ〜１０ｄは互いに同一の直径を有しており、玉軸受け用鋼球等が用いられる。
【００２８】
７ａ，７ｂはそれぞれ、ベースプレート部７Ｆにおける互いに光軸方向に離れた位置に、光軸方向に延びるように形成され、ボール１０ａ，１０ｂを光軸方向に転動可能に保持するガイド溝部である。７ｃ，７ｄはそれぞれ、ベースプレート部７Ｆにおけるガイド溝部７ａ，７ｂに対して光軸直交方向に離れ、かつ互いに光軸方向に離れた位置に、光軸方向に延びるように形成されて、ボール１０ｃ，１０ｄを光軸方向に転動可能に保持する保持溝部である。
【００２９】
また、９ａ，９ｂはそれぞれ、フォーカス支持板９における互いに光軸方向に離れた位置に、光軸方向に延びるように形成され、ボール１０ａ，１０ｂを光軸方向に転動可能に保持するガイド溝部である。９ｃ，９ｄはそれぞれ、フォーカス支持板９におけるガイド溝部９ａ，９ｂに対して光軸直交方向に離れ、かつ互いに光軸方向に離れた位置に、光軸方向に延びるように形成されて、ボール１０ｃ，１０ｄを光軸方向に転動可能に保持する保持溝部である。
【００３０】
ガイド溝部７ａ，７ｂとガイド溝部９ａ，９ｂは互いに向かい合うようにベースプレート部７Ｆ及びフォーカス支持板９にそれぞれ形成されており、ガイド溝部７ａ，９ａとガイド溝部７ｂ，９ｂとが互いに光軸方向に離れた２箇所のガイド部を構成する。
【００３１】
保持溝部７ｃ，７ｄと保持溝部９ｃ，９ｄも互いに向かい合うようにベースプレート部７Ｆ及びフォーカス支持板９にそれぞれ形成されている。保持溝部７ｃ，９ｃと保持溝部７ｄ，９ｄとが上記２箇所のガイド部に対して光軸直交方向に離れた（かつ互いに光軸方向に離れた）２箇所のボール保持部を構成する。
【００３２】
フォーカス支持板９のベースプレート部７Ｆに対する光軸方向への移動に伴い、各ガイド部及びボール保持部において、各ボールが光軸方向に転動する。これにより、フォーカス支持板９がベースプレート部７Ｆに対して光軸方向に移動する際に発生する負荷（摩擦力）を低減させることができる。なお、ガイド部とボール保持部の形状や作用については後述する。
【００３３】
１１は弾性部材としての板バネであり、ベースプレート部７Ｆに対してフォーカス支持板９とは反対側（下側）に配置されている。板バネは光軸方向を長手方向とするＨ形状に形成されており、その中央の前側（物体側）の部分でビスによりフォーカス支持板９に結合される。１２は４つのボールであり、ベースプレート部７Ｆにおける互いに光軸方向及び光軸直交方向に離れた４箇所に光軸方向に延びるように形成された保持溝部７ｅと、板バネ１１のうち光軸方向に延びる２つの部分との間に挟まれている。
【００３４】
板バネ１１の弾性変形により生じた付勢力は該ビスを介してフォーカス支持板９に伝達される。これにより、フォーカス支持板９は、上記ガイド溝部９ａ，９ｂ及び保持溝部９ｃ，９ｄにおいてボール１０ａ〜１０ｄをベースプレート部７Ｆのガイド溝部７ａ，７ｂ及び保持溝部７ｃ，７ｄに押し付ける。つまり、板バネ１１は、フォーカス支持板９とベースプレート部７Ｆとの間でボール１０ａ〜１０ｄを挟み付けるための付勢力を発生する。
【００３５】
また、ボール１２は、板バネ１１の光軸方向への移動に伴い、該板バネ１１と保持溝部７ｅとの間で光軸方向に転動する。これにより、板バネ１１がフォーカス支持板９と一体的にベースプレート部７Ｆに対して光軸方向に移動する際に発生する負荷（摩擦力）を低減することができる。板バネ１１と４つのボール１２により付勢手段が構成される。板バネ１１の光軸方向及び光軸直交方向における端部はベースプレート部７Ｆ側（上側）に折り曲げられており、これにより４つのボール１２が板バネ１１と保持溝部７ｅとの間に保持される。
【００３６】
なお、本実施例では、板バネ１１とベースプレート部７Ｆとの間に４つのボール１２を配置しているが、ボールを使用せずに、板バネ１１を直接、ベースプレート部７Ｆに当接させてもよい。この場合、板バネ１１はベースプレート部７Ｆに対して摺動することになるが、板バネ１１の形状を摺動摩擦が小さくなるように設定することで、負荷の増加を抑えることができる。
【００３７】
図４及び図５にも示すように、１３は定位置で回転可能な入力部材としての送りねじであり、１４は送りねじ１３の後端に結合され、該送りねじ１３と一体となって回転する操作ダイアルである。１５は操作ダイアル１４を定位置にて回転可能に支持する軸受けであり、接眼ユニット固定部７Ｅから上方に延出した延出部７Ｄにビスにより固定される。送りねじ１３と操作ダイアル１４とにより駆動部材が構成される。なお、後述する実施例４の説明で用いる図ではあるが、図１９には送りねじ１３、操作ダイアル１４及び軸受け１５を分解して示している。
【００３８】
１６は送りねじ１３と噛み合う（係合する）ラック歯１６ａが形成されたラックである。１７はねじ押さえであり、送りねじ１３のラック歯１６ａとの噛み合いを維持するための部材である。ラック１６とねじ押さえ１７により、従動部材が構成される。
【００３９】
１８は結合部材としてのラック付勢バネである。ラック付勢バネ１８は、以下のような形状に形成されている。すなわち、ラック歯１６ａが送りねじ１３に噛み合う上方向（係合方向）を含む上下方向に適度な弾性力（付勢力）を発生するように、上下方向において弾性を有する。また、送りねじ１３の軸方向である光軸方向においては係合方向（又は上下方向）よりも高い剛性を有する。
【００４０】
ラック付勢バネ１８の上端面には、ビス１９及びナット２０により、ラック１６及びねじ押さえ１７が取り付けられる。ラック付勢バネ１８、ラック１６、ねじ押さえ１７、送りねじ１３及び操作ダイアル１４により、駆動手段としての駆動機構が構成される。ラック付勢バネ１８は、フォーカス支持板９の上面にビス２１により結合される。
【００４１】
このように構成される駆動機構において、ラック歯１６ａは送りねじ１３のリード方向に傾いており、図５に示すように、ラック付勢バネ１８の下方向への弾性変形により生ずる上向きの弾性力によって上方に付勢されて送りねじ１３の下端部に噛み合う。
【００４２】
操作ダイアル１４が回転操作されて送りねじ１３が回転（動作）すると、送りねじ１３とラック歯１６ａとの噛み合い作用によって発生した光軸方向への駆動力により、ラック１６、ラック付勢バネ１８及びフォーカス支持板９が光軸方向に移動する。
【００４３】
防振ユニット２には、フォーカス支持板９にビスにより締結されるボス部２ａ，２ｂと、左右方向の位置を決める位置決めピン２ｃと、光軸方向の位置を決める位置決めピン２ｄ，２ｅとが設けられている。ボス部２ａ，２ｂと位置決めピン２ｃは、ベース部材７のベースプレート部７Ｆに形成された開口部７ｆ，７ｇを貫通して、２本のビス２２によりフォーカス支持板９に固定される。位置決めピン２ｄ，２ｅは、フォーカス支持板９に光軸直交方向に延びるように形成された長溝部９ｅ，９ｆに挿入される。これにより、左右の対物光学系がフォーカス支持板９に一体的に固定される。
【００４４】
したがって、上記駆動機構によってフォーカス支持板９が光軸方向に移動されることにより、観察距離に応じて物体に対するフォーカシングを行うことが可能となる。
【００４５】
なお、送りねじ１３の上端部よりもわずかに上方にねじ押さえ１７が配置されることで、外力により送りねじ１３とラック歯１６ａとの噛み合いが外れることが防止される。
【００４６】
また、送りねじ１３の左右方向での位置ずれは、ラック歯１６ａとの噛み合い位置のずれが許容されることで吸収される。また、送りねじ１３の上下方向の位置ずれは、ラック付勢バネ１８の上下方向の弾性変形により吸収される。したがって、送りねじ１３とラック１６との相対的な位置精度が高くなくても、送りねじ１３とラック歯１６ａとの摺動により発生する摩擦力が増大することを防止できる。
【００４７】
次に、フォーカス支持板９とベースプレート部７Ｆ（ベース部材７）とに形成されたガイド部及びボール保持部の形状と作用について、図６、図７及び図８を用いて詳しく説明する。図６は、ボール１０ａ，１０ｃをそれぞれ挟持するガイド部及びボール保持部の光軸方向視における形状を示す断面図であり、該断面図に示す形状がガイド部及びボール保持部の光軸方向両端まで連続している。ボール１０ｂ，１０ｄをそれぞれ挟持するガイド部及びボール保持部も同じ形状を有する。
【００４８】
図６において、ボール１０ａのうち中心から上側に距離ｒ１の位置にある左右の部分には、フォーカス支持板９に形成されたガイド溝部９ａの左右の斜面が当接する。また、ボール１０ａのうち中心から下側に距離ｒ１の位置にある左右の部分には、ベースプレート部７Ｆに形成されたガイド溝部７ａの左右の斜面が当接する。各ガイド溝部における左右の斜面がなす角度（開き角度）はθである。角度θが６０度である場合は、ｒ１は各ボールの半径の半分に等しい。
【００４９】
このような形状を有するガイド部（ガイド溝部７ａ，９ａ）は、ボール１０ａの光軸方向への転動を許容し、かつフォーカス支持板９のベースプレート部７Ｆに対する左右方向（光軸直交方向）への変位を阻止するように、ボール１０ａに左右方向にて係合する。
【００５０】
また、ボール１０ｃのうち中心から下側に距離ｒ１の位置にある左右の部分には、ベースプレート部７Ｆに形成された保持溝部７ｃの左右の斜面が当接する。すなわち、保持溝部７ｃは、ボール１０ｃに左右方向にて係合している。保持溝部７ｃにおける左右の斜面がなす角度は、ガイド溝部７ａと同じθである。ただし、ボール１０ｃのうち上端には、ボール１０ｃの直径よりも大きな幅を有する凹断面形状の保持溝部７ｃの底面に相当する平面部が当接する。該平面部のボール１０ｃの中心からの距離ｒ２は、ボール１０の半径に等しい。
【００５１】
このような形状を有するボール保持部（保持溝部７ｃ，９ｃ）は、ボール１０ｃの光軸方向への転動を許容するように、ボール１０ｃを保持する。
【００５２】
そして、板バネ１１の付勢力によって各ガイド部及び各ボール保持部がボールを挟持した状態で、フォーカス支持板９とベースプレート部７Ｆとが所定の間隔をあけて互いに平行に維持される。
【００５３】
図７には、フォーカス支持板９がベースプレート部７Ｆに対して光軸方向（図の右側から左側）に移動する際の、ボール１０ａを挟持するガイド溝部７ａ，９ａの相対位置の変化を示す。ボール１０ｂを挟持するガイド溝部７ｂ，９ｂの相対位置の変化も同様である。図中の長い横線は、ガイド溝部７ａ，９ａの斜面のうちボール１０ａとの当接ラインを示しており、該長い横線の両端にある短い縦線は、ガイド溝部７ａ，９ａの両端（ストッパ）を示している。
【００５４】
フォーカス支持板９の図中左側への移動に伴い、ガイド溝部７ａ，９ａに当接しているボール１０ａは矢印にて示すように、反時計回りに転動しながら左側に移動する。このとき、ボール１０ａは、ガイド溝部７ａ，９ａに対して同一の距離ｒ１の位置で当接して転動する。このため、固定側であるガイド溝部７ａに対するボール１０ａの光軸方向での移動量と、ボール１０ａに対するガイド溝部９ａの光軸方向での移動量とが同じになる。すなわち、ベースプレート部７Ｆに対するボール１０ａの光軸方向での移動量と、フォーカス支持板９の光軸方向での移動量との比率は、１：２となる。
【００５５】
言い換えれば、ボール１０ａを転動させるように挟持するガイド溝部７ａ，９ａの光軸方向での長さは、フォーカス支持板９の光軸方向での可動量の半分でよい。したがって、フォーカス支持板９の光軸方向での可動量を大きくした場合でも、ベースプレート部７Ｆ及びフォーカス支持板９に形成するガイド溝部７ａ，９ａの長さを短くすることができる。
【００５６】
図８には、フォーカス支持板９がベースプレート部７Ｆに対して光軸方向（図の右側から左側）に移動する際の、ボール１０ｃを挟持する保持溝部７ｃ，９ｃの相対位置の変化を示す。ボール１０ｄを挟持する保持溝部７ｄ，９ｄの相対位置の変化も同様である。図中の長い横線は、保持溝部７ｃ，９ｃの斜面のうちボール１０ｃとの当接ラインを示しており、該長い横線の両端にある短い縦線は、保持溝部７ｃ，９ｃの両端（ストッパ）を示している。
【００５７】
フォーカス支持板９の図中左側への移動に伴い、保持溝部７ｃ，９ｃに当接しているボール１０ｃは矢印にて示すように、反時計回りに転動しながら左側に移動する。このとき、ボール１０ｃは、保持溝部７ｃに対しては距離ｒ１の位置で当接して転動するが、保持溝部７ｃに対しては距離ｒ２の位置で当接して転動する。保持溝部７ｃの両斜面がなす角度θが６０度である場合には、ｒ１はボール１０ｃの半径の半分に等しく、ｒ２はボール１０ｃの半径であり、その比率は１：２である。このため、固定側である保持溝部７ｃに対するボール１０ｃの光軸方向での移動量と、ボール１０ｃに対するガイド溝部９ｃの光軸方向での移動量との比率も１：２となる。これにより、ベースプレート部７Ｆに対するボール１０ｃの光軸方向での移動量と、フォーカス支持板９の光軸方向での移動量との比率は、１：３となる。
【００５８】
言い換えれば、ボール１０ａを転動させるように挟持する保持溝部７ｃ，９ｃのうち保持溝部７ｃの光軸方向での長さは、フォーカス支持板９の光軸方向での可動量の１／３でよい。したがって、フォーカス支持板９の光軸方向での可動量を大きくした場合でも、ベースプレート部７Ｆに形成される保持溝部７ｃの長さを短くすることができる。
【００５９】
なお、上記のように４つのボールがガイド部及びボール保持部によって挟持可能に構成されている場合においては、寸法誤差により、該４つのボールのすべてが同時に挟持状態となることはほとんどなく、通常は３つのボールが挟持状態となる。ただし、ボール１０ａ，１０ｂはフォーカス支持板９の光軸方向へのガイドの役割を担っているので、常に挟持状態でなければならない。したがって、本実施例では、ボール１０ｄと保持溝７ｄ又は９ｄとの間に若干の隙間が形成されるように寸法設定を行い、ボール１０ａ，１０ｂ及びボール１０ｃが確実に挟持状態となるようにしている。ボール１０ｄは、フォーカス支持板９に外力が加わること等による板バネ１１の過剰変形を防止する役割を有する。
【００６０】
図９及び図１０には、フォーカス支持板９が最も接眼ユニット側に位置するときと最も物体側に位置するときにおけるガイド部及びボール保持部の様子を上方（フォーカス支持板９側）から見て示す。なお、ここでの説明と関係がない部材については、図示を省略している。
【００６１】
フォーカス支持板９が最も接眼ユニット側に位置するときと最も物体側に位置するときとでは、ボール１０ａ，１０ｂが光軸方向に移動（転動）しており、ガイド溝部７ａ，９ａの光軸方向での位置関係とガイド溝部７ｂ，９ｂの同位置関係がそれぞれ逆転する。ボール１０ａ，１０ｂがフォーカス支持板９の移動に伴って転動するので、ガイド溝部７ａ，９ａ，７ｂ，９ｂの光軸方向での長さを、フォーカス支持板９の移動量よりも短くすることができる。
【００６２】
以上の説明で明らかなように、本実施例におけるフォーカス支持板９をボール１０ａ〜１０ｄを介して光軸方向にガイドする構成は、従来の構成に対して少ないスペースで、より大きな量のフォーカス支持板９の移動を実現することができる。また、ボール１０ａ，１０ｂとこれらを挟持する接眼ユニット側のガイド部（ガイド溝部７ａ，９ａ）及び物体側のガイド部（ガイド溝部７ｂ，９ｂ）とはガタなく当接（係合）している。このため、これら２箇所のガイド部の光軸方向間隔を短くしても、フォーカス支持板９のベース部材７に対する良好な位置決め精度を確保することができるとともに、フォーカス支持板９を小さな負荷で光軸方向に移動させることができる。
【００６３】
ガイド部及びボール保持部とボールとの間には、適度な粘度を有する潤滑油を塗布することが望ましい。これは、適度な粘度を有する潤滑油は、双眼鏡に外力（衝撃）が加わることによってガイド部及びボール保持部とボールとの位置関係が図７〜図１０に示した所定の関係からずれることをある程度防止することができるからである。また、仮に位置関係がずれた場合でも、ガイド部及びボール保持部とボールとが摺動したときの滑り摩擦力を低減させて、これらを所定の位置関係に容易に戻すことができるからである。以上がフォーカス機構の構成である。
【００６４】
次に、光軸調整機構について説明する。図１１には、図２に示した面Ａでの断面を示している。面Ａは、左右の対物光学系の光軸ＯＬ，ＯＲに対して直交し、防振ユニット２の位置決めピン２ｄ，２ｅを貫く面である。図１１には、左の対物光学系（図では右側に示す）の光軸ＯＬが右の対物光学系（図では左側に示す）の光軸ＯＲに対して下方に位置した状態を示している。
【００６５】
２３は防振ユニット２にビスにより固定された光軸調整部材であり、左右に２つ配置されている。光軸調整部材２３にはそれぞれ、図３にも示すように雌ねじ部２３ａが形成されている。２４は光軸調整ビスであり、フォーカス支持板９に形成された穴２４ａを通って左右の雌ねじ部２３ａに螺合している（ただし、図には、左の対物光学系側の雄ねじ部２３ａに螺合した光軸調整ビス２４のみを示している。
【００６６】
図１１の状態において、左の対物光学系側の光軸調整ビス２４をねじ込んでいくと、光軸調整部材２３のうち左の対物光学系側の部分がフォーカス支持板９に近づいていく（上に変位する）。これにより、防振ユニット２は、フォーカス支持板９に２つのビス２２により固定されている部分を中心として、光軸ＯＬが右上に、光軸ＯＲが右下に移動するように変位する。これにより、左右の接眼ユニット６Ｌ，６Ｒのそれぞれで観察されている物体像の上下方向位置が互いに一致するように光軸ＯＬ，ＯＲが調整される。左右の接眼ユニット６Ｌ，６Ｒのそれぞれで観察されている物体像の左右方向の位置は、同じ量だけ移動する。
【００６７】
左の対物光学系の光軸ＯＬが右の対物光学系の光軸ＯＲに対して上方に位置する状態からの光軸調整においては、右の対物光学系側の光軸調整ビス２４をねじ込めばよい。光軸調整後には、光軸調整ビス２４が振動や衝撃で緩むことを防止するために、接着剤によりフォーカス支持板９又は光軸調整部材２３に対して固定すればより良い。
【００６８】
図１に示す２５は、左右の対物光学系、光軸調整機構、フォーカス機構等を囲う対物側外装部材である。なお、対物側外装部材２５は、図２，図３及び図１１では図示を省略している。
【００６９】
図１及び図１２には、防振ユニット２の構成を示している。図１２に示す３０は防振ユニット２のベース部材である。図１及び図１２に示す３１は、防振レンズユニットＬ２Ｌ，Ｌ２Ｒを保持する可動部材である。可動部材３１がベース部材３０に対して回転せずに上下方向及び左右方向にシフトすることで、左右の対物光学系が形成する物体像も上下方向及び左右方向にシフトする。
【００７０】
３２はベース部材３０に対して左右方向のみに移動可能に支持されたガイド部材である。３３，３４はガイド部材３２の左右方向の動きをガイドするガイドバーである。ガイドバー３３の両端部は、ベース部材３０の溝部３０ａ，３０ｂに圧入又は接着されて固定される。ガイドバー３４の両端部は、ベース部材３０の溝部３０ｃ，３０ｄに圧入又は接着されて固定される。
【００７１】
３５は駆動コイルであり、ガイド部材３２の左右方向中央部に接着により固定されている。３６は駆動マグネットであり、図示するように左右方向にＮ極とＳ極とが配置されるように着磁されている。駆動マグネット３６の背面には、図１に示すようにヨーク３７が吸着されている。ヨーク３７は、駆動マグネット３６の背面側の磁気回路を閉じている。
【００７２】
ベース部材３０には、４つのボス部３０ｅが設けられており、該４つのボス部３０ｅは、ガイド部材３２に形成された左右方向に延びる４つの長孔３２ｆを貫通する。３８はヨークであり、上記４つの長孔３２ｆを貫通したボス部３０ｅの端に、ビスにより固定される。ヨーク３８は、駆動マグネット３６よりも接眼ユニット側にて磁気回路を閉じている。ヨーク３８と駆動マグネット３６との間には、若干の隙間が形成されている。このように、駆動マグネット３６とヨーク３８との間には、駆動コイル３５が配置されている。
【００７３】
駆動コイル３５に通電すると、ローレンツ力が発生してガイド部材３２を左右方向にシフトさせる。ガイド部材３２における駆動コイル３５の中心に相当する位置には、磁気センサであるホール素子３９が取り付けられている。ホール素子３９は、磁束密度に応じた電気信号を出力する。ガイド部材３２が左右方向にシフトしてホール素子３９が駆動マグネット３６に対して左右方向に移動することで、ホール素子３９によって検出される磁束密度が変化し、ホール素子３９から出力される電気信号も変化する。この電気信号を用いることで、ガイド部材３２の左右方向での位置を検出することができる。
【００７４】
４０，４１はガイドバーであり、可動部材３１をガイド部材３２に対して上下方向のみに移動可能に支持している。ガイドバー４０の両端部は、ガイド部材３２に形成された溝部３２ａ，３２ｂに圧入もしくは接着により固定される。ガイドバー４１の両端部は、ガイド部材３２に形成された溝部３２ｃ，３２ｃに圧入もしくは接着により固定される。
【００７５】
４２は駆動コイルであり、可動部材３１に接着により固定されている。４３は駆動マグネットであり、駆動マグネット３６と同じものが向きを９０度異ならせて、すなわち上下方向にＮ極とＳ極とが配置されるように支持部材４５により保持される。
【００７６】
４４は駆動マグネット４３の背面側に吸着されるヨークである。駆動マグネット４３の駆動コイル４２側のヨークとしてヨーク３８を兼用することで、駆動マグネット４３の磁気回路を閉じることができる。
【００７７】
支持部材４５は、ベース部材３０に対して位置決めされたうえでビスにより固定される。
【００７８】
駆動コイル４２に通電すると、ロ−レンツ力が発生して可動部材３１を上下方向にシフトさせることができる。なお、図示はしないが、可動部材３１における駆動コイル４２の中心に相当する位置には、磁気センサであるホール素子４６が取り付けられている。可動部材３１が上下方向にシフトしてホール素子４６が駆動マグネット４３に対して上下方向に移動することで、ホール素子４６によって検出される磁束密度が変化し、ホール素子４６から出力される電気信号も変化する。この電気信号を用いることで、可動部材３１の上下方向での位置を検出することができる。
【００７９】
なお、図示はしていないが、防振ユニット２には電気回路基板が一体的に固定される。該基板には、双眼鏡のピッチ方向（上下方向）及びヨー方向（左右方向）の角速度を検出する角速度センサ（振れセンサ）が取り付けられている。角速度センサとしては、振動ジャイロ等がある。
【００８０】
また、電気回路基板には、ホール素子３９，４６からの出力を処理したり駆動コイル３５，４２への通電を制御したりするマイクロコンピュータ等の電子部品も実装されている。さらに、該基板には、防振ユニット２の電力供給源である電源ユニットや、ユーザが防振機能のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるための操作スイッチや、防振ユニット２の動作状態を示すＬＥＤ等の表示素子も実装されている。
【実施例２】
【００８１】
図１３には、本発明の実施例２である双眼鏡の構成を示す。本実施例は、図１４に示すように、実施例１に対して、フォーカス支持板を光軸方向に移動させるための駆動機構が異なる。
【００８２】
図１３において、ＯＬは左の対物光学系の光軸であり、ＯＲは右の対物光学系の光軸である。ＥＬは左の接眼光学系の光軸であり、ＥＲは右の接眼光学系の光軸である。これらの光学系の構成は実施例１と同じである。
【００８３】
１０９は左右の対物光学系が固定されるフォーカス支持板（第１の部材）であり、実施例１のフォーカス支持板９と基本的に同じものである。駆動機構以外の構成は実施例１と同じであるため、説明は省略する。
【００８４】
図１４において、１１６は実施例１にて説明した送りねじ１３と螺合（係合）する雌ねじ１１６ａを有する従動部材としてのナットである。１１８は結合部材としてのナット付勢バネである。ナット１１６は、２つのビス１１９によってナット付勢バネ１１８の半円弧形状の立ち上がり部に固定される。ナット付勢バネ１１８の左右には脚部１１８ａ，１１８ｂが形成されており、該脚部１１８ａ，１１８ｂは、２つのビス１２１によってフォーカス支持板１０９の上面に固定される。
【００８５】
ナット付勢バネ１１８は、脚部１１８ａ，１１８ｂを含めて以下のような形状に形成されている。すなわち、ナット１１６（雌ねじ１１６ａ）が送りねじ１３に噛み合う上下及び左右方向（係合方向）に適度な弾性力（付勢力）を発生するように、上下及び左右方向において弾性を有する。また、送りねじ１３の軸方向である光軸方向においては係合方向（上下及び左右方向）よりも高い剛性を有する。
【００８６】
実施例１に示した操作ダイアル１４が回転操作されて送りねじ１３が回転することで、送りねじ１３とナット１１６の雌ねじ１１６ａとの螺合作用によって光軸方向への駆動力が発生する。該駆動力により、ナット１１６、ナット付勢バネ１１８及びフォーカス支持板１０９が光軸方向に移動する。
【００８７】
ナット付勢バネ１１８の脚部１１８ａ，１１８ｂが上下方向のうち同一方向に弾性変形することで、送りねじ１１３と雌ねじ１１６ａとの上下方向での位置ずれが吸収される。また、脚部１１８ａ，１１８ｂが上下方向のうち互いに逆方向に弾性変形することで、送りねじ１１３と雌ねじ１１６ａとの左右方向の位置ずれが吸収される。これにより、実施例１と同様に、送りねじ１３とナット１１６との相対的な位置精度が高くなくても、送りねじ１３と雌ねじ１１６ａとの摺動により発生する摩擦力が増大することを防止できる。
【実施例３】
【００８８】
図１５には、本発明の実施例３である双眼鏡の構成を示す。本実施例は、図１６に示すように、実施例１及び２に対して、フォーカス支持板を光軸方向に移動させるための駆動駆動機構の構成が異なる。
【００８９】
図１５において、ＯＬは左の対物光学系の光軸であり、ＯＲは右の対物光学系の光軸である。ＥＬは左の接眼光学系の光軸であり、ＥＲは右の接眼光学系の光軸である。これらの光学系の構成は実施例１と同じである。
【００９０】
２０９は左右の対物光学系が固定されるフォーカス支持板（第１の部材）であり、実施例１のフォーカス支持板９と基本的に同じものである。また、２０７はフォーカス支持板２０９を光軸方向に移動可能に保持し、かつ左右の接眼ユニットが取り付けられるベース部材（第２の部材）であり、実施例１のベース部材７と基本的に同じものである。駆動機構以外の構成は実施例１と同じであるため、説明は省略する。
【００９１】
図１６において、２１６は従動部材としての従動駒であり、２１８は結合部材としての従動駒付勢バネである。従動駒２１６は、２つのビス２１９によって従動駒付勢バネ２１８の上端面に固定される。従動駒付勢バネ２１８は、２つのビス２２１によりフォーカス支持板２０９の上面に固定される。
【００９２】
２１３は入力部材であるスライドノブである。スライドノブ２１３は、双眼鏡の図示しない上面外装部材の内面側に形成されたレールにより光軸方向に移動可能に支持され、観察者が指で操作しやすい形状の突起部２１３ａを上面外装部材の外側に露出させる。従動駒２１６は斜面部２１６ｂを有する。スライドノブ２１３の下面には、図１７に示すように、斜面部２１６ｂと係合する係合部２１３ｂが形成されている。
【００９３】
従動駒付勢バネ２１８は、以下のような形状に形成されている。すなわち、従動駒２１６（斜面部２１６ｂ）がスライドノブ２１３（係合部２１３ｂ）に噛み合う上方向（係合方向）を含む上下方向に適度な弾性力（付勢力）を発生するように、上下方向において弾性を有する。また、スライドノブ２１３の操作方向である光軸方向においては、係合方向（又は上下方向）よりも高い剛性を有する。
【００９４】
スライドノブ２１３をスライド操作することで発生した光軸方向への駆動力により、従動駒２１６、従動駒付勢バネ２１８及びフォーカス支持板２０９が光軸方向に移動する。
【００９５】
スライドノブ２１３の左右方向での位置ずれは、係合部２１３ｂの従動駒２１６の斜面部２１６ｂに対する係合位置のずれが許容されることによって吸収される。また、スライドノブ２１３の上下方向の位置ずれは、従動駒付勢バネ２１８の上下方向の弾性変形により吸収される。したがって、スライドノブ２１３と従動駒２１６との相対的な位置精度が高くなくてもよい。
【実施例４】
【００９６】
図１８には、本発明の実施例４である双眼鏡の構成を示す。本実施例は、図１９に示すように、実施例１に対して、フォーカス機構の構成が異なる。
【００９７】
図１８において、ＯＬは左の対物光学系の光軸であり、ＯＲは右の対物光学系の光軸である。ＥＬは左の接眼光学系の光軸であり、ＥＲは右の接眼光学系の光軸である。これらの光学系の構成は実施例１と同じである。
【００９８】
３０９は左右の対物光学系が固定されるフォーカス支持板（第１の部材）である。また、３０７はフォーカス支持板２０９をボールを介して光軸方向に移動可能に保持し、かつ左右の接眼ユニットが取り付けられるベース部材（第２の部材）である。フォーカス機構以外の構成は実施例１と同じであるため、説明は省略する。
【００９９】
図１９に示すように、フォーカス支持板３０９とベース部材３０７のベースプレート部３０７Ｆには、実施例１と同様にガイド部（ガイド溝部）及びボール保持部（保持溝部）が形成されている。そして、該ガイド部及びボール保持部によってボール１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄが光軸方向に転動可能に保持されている。フォーカス支持板３０９は、実施例１と同様に、ボール１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄを介して、ベースプレート部３０７Ｆに対して所定の間隔をあけた状態で光軸方向に移動可能に支持されている。
【０１００】
３１１ａは矩形の磁石であり、光軸方向又は左右方向にＮ極とＳ極が配置されるように着磁されている。３１１ｂは磁石３１１ａの磁束を閉じるために、強磁性体により形成されたバックヨークである。３０９ｅはフォーカス支持板３０９の一部を曲げ起こして形成された４つの位置決め部であり、磁石３１１ａとバックヨーク３１１ｂの光軸方向及び左右方向での位置決めを行う。
【０１０１】
フォーカス支持板３０９は磁石３１１ａに吸着されない常磁性体、例えば、銅合金やＳＵＳ３０４等のオーステナイト系のステンレス鋼によって形成される。ベース部材３０７を強磁性体である鉄により形成することで、フォーカス支持板３０９上に配置された磁石３１１ａのバックヨーク３１１ｂとは反対面の磁束は、ベース部材３０７内に磁路を形成する。この結果、磁石３１１ａから発生した磁束は、バックヨーク３１１ｂとベース部材３０７を含んで形成される閉じた磁路内を通る。このため、フォーカス支持板３０９は、ベース部材３０７（ベースプレート部３０７Ｆ）に対して磁気的に強く吸引（付勢）される。
【０１０２】
このようにして、本実施例では、ガイド部及びボール保持部においてボール１０ａ〜１０ｄを挟持するための付勢力を、強磁性体と磁石との間に作用する吸引力を利用した非接触方式で作り出している。このため、実施例１のように接触方式で付勢力を作用させる場合のように、フォーカス支持板の光軸方向移動に対する負荷が生じない。
【０１０３】
３１２は３本の段ビスであり、ベースプレート部３０７Ｆ上のビス孔に締め込まれる。段ビス３１２のフランジ部は、フォーカス支持板３０９の上面に対して若干の隙間をあけて配置され、衝撃等の外力によってフォーカス支持板３０９のベースプレート部３０７Ｆに対する浮き上がりや脱落を防止する。
【０１０４】
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
【０１０５】
例えば、上記各実施例では、防振機能を有する双眼鏡について説明したが、防振機能を有さない双眼鏡にも本発明を適用することができる。また、上記各実施例では、左右の対物光学系を光軸方向に移動させてフォーカシングを行うフォーカス機構について説明したが、左右の接眼光学系を光軸方向に移動させてフォーカシングを行うフォーカス機構に本発明を適用してもよい。
【０１０６】
また、本発明は、左右の対物光学系又は接眼光学系の一部を構成するレンズユニット（第１の光学素子）を可動部材（第１の部材）に固定し、該可動部材を固定部材（第２の部材）に対して光軸方向に移動させることで変倍機能を持たせてもよい。
【０１０７】
また、上記各実施例では、フォーカス機構を駆動する駆動機構を手動操作機構とした場合について説明したが、モータやリニアアクチュエータ等の電動アクチュエータを用いた電動機構としてもよい。
【０１０８】
さらに、上記各実施例では、一対の観察光学系（対物光学系、正立光学系及び接眼光学系）を有する双眼鏡について説明したが、本発明は、１つの観察光学系を有する観察装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明の実施例１である双眼鏡の断面図。
【図２】実施例１の双眼鏡の斜視図。
【図３】実施例１の双眼鏡の分解斜視図。
【図４】実施例１における駆動機構の分解斜視図。
【図５】実施例１における駆動機構の背面図。
【図６】実施例１におけるガイド部及びボール保持部の断面図。
【図７】実施例１におけるガイド部の動きを説明する図。
【図８】実施例１におけるボール保持部の動きを説明する図。
【図９】実施例１においてフォーカス支持板が最も接眼ユニット側に位置するときのガイド部及びボール保持部の様子を示す平面図。
【図１０】実施例１においてフォーカス支持板が最も物体側に位置するときのガイド部及びボール保持部の様子を示す平面図。
【図１１】実施例１における光軸調整機構を説明する図。
【図１２】実施例１における防振ユニットの分解斜視図。
【図１３】本発明の実施例２である双眼鏡の斜視図。
【図１４】実施例２における駆動機構の分解斜視図。
【図１５】本発明の実施例３である双眼鏡の斜視図。
【図１６】実施例３における駆動機構の分解斜視図。
【図１７】実施例３における駆動機構に用いられるスライドノブの斜視図。
【図１８】本発明の実施例４である双眼鏡の斜視図。
【図１９】実施例４におけるフォーカス機構の分解斜視図。
【符号の説明】
【０１１０】
ＯＬ，ＯＲ 対物光学系の光軸
ＥＬ，ＥＲ 接眼光学系の光軸
Ｌ１Ｌ，Ｌ１Ｒ 対物レンズユニット
Ｌ２Ｌ，Ｌ２Ｒ 防振レンズユニット
Ｌ３Ｌ，Ｌ３Ｒ ポロII型正立プリズム
Ｌ４Ｌ，Ｌ４Ｒ 接眼レンズユニット
１Ｌ，１Ｒ 対物鏡筒
２ 防振ユニット
３Ｌ，３Ｒ 支持枠
４Ｌ，４Ｒ 接眼鏡筒
６Ｌ，６Ｒ 接眼ユニット
７ ベース部材
８Ｌ，８Ｒ 回動板
９ フォーカス支持板
１０ａ〜１０ｄ ボール
１１ 板バネ
１２ ボール
１３ 送りねじ
１４ 操作ダイアル
１５ 軸受け
１６ ラック
１８，１１８，２１８ 付勢バネ
１１６ ナット
２１８ 従動駒
２１３ スライドノブ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
観察光学系と、
前記観察光学系の一部を構成する第１の光学素子を支持する第１の部材と、
前記観察光学系の他の一部を構成する第２の光学素子を支持し、かつ前記第１の部材を複数のボールを介して前記第１の光学素子の光軸方向に移動可能に支持する第２の部材と、
前記複数のボールを前記第１の部材と前記第２の部材とにより挟み付けるための付勢力を発生する付勢手段とを有し、
前記複数のボールは、互いに前記光軸方向に離れた位置に配置された２つの第１のボールと、該２つの第１のボールから光軸直交方向に離れて配置された第２のボールとを含み、
前記第１及び第２の部材は、
前記２つの第１のボールの前記光軸方向への転動を許容し、かつ前記第１の部材の前記第２の部材に対する前記光軸直交方向への変位を阻止するように該２つの第１のボールにそれぞれ係合する２箇所のガイド部と、
前記第２のボールの前記光軸方向への転動を許容するように該第２のボールを保持するボール保持部とを有することを特徴とする観察装置。
【請求項２】
前記付勢手段は、
前記第２の部材に対して前記第１の部材とは反対側に配置され、前記第１の部材に結合された弾性部材と、
該弾性部材と前記第２の部材との間に、前記光軸方向に転動可能に配置された第３のボールとにより構成されていることを特徴とする請求項１に記載の観察装置。
【請求項３】
一対の前記観察光学系を有し、
前記第１の部材は、前記一対の観察光学系のそれぞれの一部を構成する一対の前記第１の光学素子を支持し、
前記第２の部材は、前記一対の観察光学系のそれぞれの他の一部を構成する一対の前記第２の光学素子を支持することを特徴とする請求項１又は２に記載の観察装置。
【請求項４】
前記第１の部材を前記第２の部材に対して前記光軸方向に移動させる駆動手段は、前記第１の部材に結合された結合部材と、該結合部材に固定された従動部材と、該従動部材に係合する入力部材とにより構成され、該入力部材の動作により前記光軸方向への駆動力を発生し、
前記結合部材は、前記従動部材を前記入力部材に係合させる係合方向において弾性力を発生し、かつ前記光軸方向において前記係合方向よりも高い剛性を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の観察装置。
【請求項１】
観察光学系と、
前記観察光学系の一部を構成する第１の光学素子を支持する第１の部材と、
前記観察光学系の他の一部を構成する第２の光学素子を支持し、かつ前記第１の部材を複数のボールを介して前記第１の光学素子の光軸方向に移動可能に支持する第２の部材と、
前記複数のボールを前記第１の部材と前記第２の部材とにより挟み付けるための付勢力を発生する付勢手段とを有し、
前記複数のボールは、互いに前記光軸方向に離れた位置に配置された２つの第１のボールと、該２つの第１のボールから光軸直交方向に離れて配置された第２のボールとを含み、
前記第１及び第２の部材は、
前記２つの第１のボールの前記光軸方向への転動を許容し、かつ前記第１の部材の前記第２の部材に対する前記光軸直交方向への変位を阻止するように該２つの第１のボールにそれぞれ係合する２箇所のガイド部と、
前記第２のボールの前記光軸方向への転動を許容するように該第２のボールを保持するボール保持部とを有することを特徴とする観察装置。
【請求項２】
前記付勢手段は、
前記第２の部材に対して前記第１の部材とは反対側に配置され、前記第１の部材に結合された弾性部材と、
該弾性部材と前記第２の部材との間に、前記光軸方向に転動可能に配置された第３のボールとにより構成されていることを特徴とする請求項１に記載の観察装置。
【請求項３】
一対の前記観察光学系を有し、
前記第１の部材は、前記一対の観察光学系のそれぞれの一部を構成する一対の前記第１の光学素子を支持し、
前記第２の部材は、前記一対の観察光学系のそれぞれの他の一部を構成する一対の前記第２の光学素子を支持することを特徴とする請求項１又は２に記載の観察装置。
【請求項４】
前記第１の部材を前記第２の部材に対して前記光軸方向に移動させる駆動手段は、前記第１の部材に結合された結合部材と、該結合部材に固定された従動部材と、該従動部材に係合する入力部材とにより構成され、該入力部材の動作により前記光軸方向への駆動力を発生し、
前記結合部材は、前記従動部材を前記入力部材に係合させる係合方向において弾性力を発生し、かつ前記光軸方向において前記係合方向よりも高い剛性を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の観察装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１０−５４５７３（Ｐ２０１０−５４５７３Ａ）
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２１６４４８（Ｐ２００８−２１６４４８）
【出願日】平成２０年８月２６日（２００８．８．２６）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２６日（２００８．８．２６）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]