望遠鏡
【課題】接眼部が対物レンズの光軸と平行になったストレートタイプの望遠鏡の利点と、接眼部が対物レンズの光軸に対し傾斜したアングルタイプの望遠鏡の利点とを兼ね備えた望遠鏡を提供すること。
【解決手段】本発明の地上望遠鏡１は、対物光学系と、その中心線が対物光学系の光軸に対し傾斜している傾斜接眼部２１と、その中心線が対物光学系の光軸に対し平行になっている平行接眼部２２とを備える。地上望遠鏡１の本体１３内には、変位可能に設置された可動導光部材を有し、該可動導光部材を変位させることにより、対物光学系を経た光束を傾斜接眼部２１へ導光する状態と、対物光学系を経た光束を平行接眼部２２へ導光する状態とに切り替え可能な導光光学系が設置されている。可動導光部材を変位させることにより、傾斜接眼部２１を用いて観察する状態と、平行接眼部２２を用いて観察する状態とを選択可能である。
【解決手段】本発明の地上望遠鏡１は、対物光学系と、その中心線が対物光学系の光軸に対し傾斜している傾斜接眼部２１と、その中心線が対物光学系の光軸に対し平行になっている平行接眼部２２とを備える。地上望遠鏡１の本体１３内には、変位可能に設置された可動導光部材を有し、該可動導光部材を変位させることにより、対物光学系を経た光束を傾斜接眼部２１へ導光する状態と、対物光学系を経た光束を平行接眼部２２へ導光する状態とに切り替え可能な導光光学系が設置されている。可動導光部材を変位させることにより、傾斜接眼部２１を用いて観察する状態と、平行接眼部２２を用いて観察する状態とを選択可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、望遠鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
野鳥観察などの地上の観察に用いられ、正立像を観察可能な地上望遠鏡（スポッティングスコープ）が知られている（例えば、特許文献１参照）。地上望遠鏡としては、接眼部の光軸が対物レンズの光軸と平行になっているストレートタイプのものと、接眼部の光軸が対物レンズの光軸に対し４５°程度傾斜したアングルタイプのものとが市販されている。
【０００３】
ストレートタイプの地上望遠鏡は、機動性および操作性に優れ、観察対象物、特に動いている観察対象物を素早く捕らえるのに適している。その反面、観察時の姿勢にやや無理があるので疲労しやすく、長時間の観察には向かないという欠点がある。
【０００４】
これに対し、アングルタイプの地上望遠鏡は、観察時の姿勢に無理がなく、長時間観察するときや、仰角の大きい目標を見るとき、スケッチをするときなどにおいても、疲労することなく楽に行うことができる反面、機動性および操作性に劣る。
【０００５】
このように、ストレートタイプの地上望遠鏡、アングルタイプの地上望遠鏡とも、それぞれに一長一短があった。
【０００６】
【特許文献１】実開平６−６９９２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、接眼部が対物レンズの光軸と平行になったストレートタイプの望遠鏡の利点と、接眼部が対物レンズの光軸に対し傾斜したアングルタイプの望遠鏡の利点とを兼ね備えた望遠鏡を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的は、下記（１）〜（８）の本発明により達成される。
（１） 対物光学系と、
その中心線が前記対物光学系の光軸に対し傾斜している傾斜接眼部と、
その中心線が前記対物光学系の光軸に対し平行になっている平行接眼部と、
変位可能に設置された可動導光部材を有し、該可動導光部材を変位させることにより、前記対物光学系を経た光束を前記傾斜接眼部へ導光する状態と、前記対物光学系を経た光束を前記平行接眼部へ導光する状態とに切り替え可能な導光光学系とを備え、
前記可動導光部材を変位させることにより、前記傾斜接眼部を用いて観察する状態と、前記平行接眼部を用いて観察する状態とを選択可能であることを特徴とする望遠鏡。
【０００９】
このような本発明の望遠鏡によれば、傾斜接眼部と平行接眼部とを両方備え、いずれからでも観察を行うことができるので、従来のストレートタイプの望遠鏡の利点とアングルタイプの望遠鏡の利点との双方を享受することができる。
【００１０】
すなわち、平行接眼部を用いて観察を行うことにより、優れた機動性および操作性が得られ、観察対象物、特に動いている観察対象物を視野内に素早く捕らえることができる。よって、いろいろな観察対象物を次々と見ていくのに好適である。
【００１１】
また、傾斜接眼部を用いて観察を行うことにより、楽な姿勢で観察を行うことができるので、長時間観察するときや、仰角の大きい目標を見るとき、スケッチをするときなどにおいても、疲労することなく楽に観察することができる。
【００１２】
さらに、平行接眼部を用いて観察しながら対象物を視野内に捕らえた後、傾斜接眼部から観察する状態へ切り替え、傾斜接眼部を用いて観察を続行するような使用方法をとることもできる。
【００１３】
このようなことから、本発明の望遠鏡によれば、従来のようにストレートタイプの望遠鏡とアングルタイプの望遠鏡との２台を揃えて状況に応じて使い分けるようにする必要がなく、１台で済ませることができるので、コストパフォーマンスに優れる。
【００１４】
（２） 前記可動導光部材を変位させる操作を行う操作部をさらに備える上記（１）に記載の望遠鏡。
【００１５】
これにより、傾斜接眼部を用いて観察する状態と平行接眼部を用いて観察する状態との切り替えを容易に行うことができる。
【００１６】
（３） 前記操作部が前記可動導光部材に対し固定されており、前記操作部に加えられた力が前記可動導光部材に直接に作用して前記可動導光部材が変位するように構成されている上記（２）に記載の望遠鏡。
【００１７】
これにより、可動導光部材を変位させる機構を極めて簡単な構造とすることができ、常に確実な作動が得られるとともに、製造コストの低減が図れる。
【００１８】
（４） 前記導光光学系は、観察像を正立させる正立光学系を含み、該正立光学系を構成する部材が前記可動導光部材となっている上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の望遠鏡。
【００１９】
これにより、正立光学系の構成部材を可動導光部材としても兼用するので、部品点数の削減、および構造の簡素化が図れる。
【００２０】
（５） 前記正立光学系は、ポロプリズムで構成され、
前記可動導光部材は、前記ポロプリズムを構成する二つの直角プリズムのうちの一方の直角プリズムで構成される上記（４）に記載の望遠鏡。
これにより、さらなる構造の簡素化が図れ、製造コストの低減に寄与する。
【００２１】
（６） 前記可動導光部材を構成する直角プリズム内での、前記光束の進行方向が、前記傾斜接眼部を用いて観察する状態と、前記平行接眼部を用いて観察する状態とで反対の方向となる上記（５）に記載の望遠鏡。
【００２２】
これにより、光路の切り替えを行う際の、可動導光部材たる直角プリズムの変位量を小さくすることができ、小型化に寄与する。
【００２３】
（７） 光軸方向に移動可能に設置されたフォーカスレンズを有する合焦手段をさらに備える上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の望遠鏡。
これにより、観察像のピント合わせを容易に行うことができる。
【００２４】
（８） 前記対物光学系を介して形成される被写体像を撮像する撮像素子と、
前記対物光学系を経た光束を前記撮像素子へ向かう光束と前記可動導光部材へ向かう光束とに分割するビームスプリッタとをさらに備える上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の望遠鏡。
【００２５】
これにより、デジタルカメラとしての機能を付加することができ、観察像と同じ像を電子画像として撮影することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、傾斜接眼部と平行接眼部とを両方備え、いずれからでも観察を行うことができるので、従来のストレートタイプの望遠鏡の利点とアングルタイプの望遠鏡の利点との双方を享受することができる。
【００２７】
すなわち、平行接眼部を用いて観察を行うことにより、優れた機動性および操作性が得られ、観察対象物、特に動いている観察対象物を視野内に素早く捕らえることができる。よって、いろいろな観察対象物を次々と見ていくのに好適である。
【００２８】
また、傾斜接眼部を用いて観察を行うことにより、楽な姿勢で観察を行うことができるので、長時間観察するときや、仰角の大きい目標を見るとき、スケッチをするときなどにおいても、疲労することなく楽に観察することができる。
【００２９】
さらに、平行接眼部を用いて観察しながら対象物を視野内に捕らえた後、傾斜接眼部から観察する状態へ切り替え、傾斜接眼部を用いて観察を続行するような使用方法をとることもできる。
【００３０】
このようなことから、本発明の望遠鏡によれば、従来のようにストレートタイプの望遠鏡とアングルタイプの望遠鏡との２台を揃えて状況に応じて使い分けるようにする必要がなく、１台で済ませることができるので、コストパフォーマンスに優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の望遠鏡を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１ないし図３は、それぞれ、本発明の望遠鏡を地上望遠鏡に適用した場合の実施形態を示す斜視図であり、図１および図２は、傾斜接眼部を用いて観察する状態の図、図３は、平行接眼部を用いて観察する状態の図である。図４は、図１ないし図３に示す地上望遠鏡の光学系を示す断面側面図である。
【００３２】
図１に示すように、本発明の地上望遠鏡（スポッティングスコープ）１は、対物光学系１１を内蔵した鏡筒１２と、鏡筒１２の基端側に設けられた本体１３とを有している。
なお、以下の説明では、鏡筒１２の先端側を地上望遠鏡１の「前」、本体１３側を「後ろ」と言い、前後方向に対し垂直な方向を「横方向」と言う。
【００３３】
本体１３の正面側上方には、ピント操作部材としてのピントリング３２が回転可能に設置されている。本体１３内には、電源となる電池を収納する電池室が設けられており、本体１３の一方の側面には、この電池室の入口を開閉する電池室蓋１４が設けられている。
【００３４】
本体１３からは、ほぼ円筒状の傾斜接眼部２１および平行接眼部２２がそれぞれ突出形成されている。傾斜接眼部２１および平行接眼部２２には、それぞれ、アイピース９を着脱自在に装着することができる。アイピース９内には、接眼光学系９１および視野枠９２が設置されている。
【００３５】
図１および図２は、傾斜接眼部２１にアイピース９が装着され、平行接眼部２２にはゴミ等の侵入を防止する接眼部蓋（キャップ）２５が装着された状態を示している。図３は、平行接眼部２２にアイピース９が装着されて、傾斜接眼部２１にはゴミ等の侵入を防止する接眼部蓋２５が装着された状態を示している。
【００３６】
地上望遠鏡１では、傾斜接眼部２１または平行接眼部２２に装着するアイピース９を、接眼光学系９１の焦点距離が異なる他のアイピース９に交換することにより、観察倍率を変えることができる。また、ズーム式のアイピース９を傾斜接眼部２１または平行接眼部２２に装着して使用してもよい。
【００３７】
傾斜接眼部２１は、その中心線が対物光学系１１の光軸に対し傾斜するような向きで設けられている。すなわち、傾斜接眼部２１に装着されたアイピース９の接眼光学系９１の光軸は、対物光学系１１の光軸に対し傾斜する。傾斜接眼部２１の傾斜角度は、特に限定されないが、４５°程度であるのが好ましい。
【００３８】
平行接眼部２２は、その中心線が対物光学系１１の光軸に対し平行となる向きで設けられている。すなわち、平行接眼部２２に装着されたアイピース９の接眼光学系９１の光軸は、対物光学系１１の光軸と平行になる。
【００３９】
図示の構成では、傾斜接眼部２１と平行接眼部２２とは、平面視で、対物光学系１１の光軸の延長線を挟んで横に並ぶような配置で設けられている。
【００４０】
本体１３内には、後に詳しく説明する導光光学系５が設置されている。この導光光学系５は、対物光学系１１を経た光束を傾斜接眼部２１へ導光する状態と、対物光学系１１を経た光束を平行接眼部２２へ導光する状態とに切り替え可能に構成されている。本体１３の上面には、この切り替え操作を行うための操作部２３が設けられている。操作部２３は、本体１３のハウジングに形成された細長い溝状開口２４に沿って横方向に移動可能になっている。
【００４１】
図１および図２に示すように、操作部２３を傾斜接眼部２１側へ移動させると、対物光学系１１を経た光束が傾斜接眼部２１へ導光される状態となり、傾斜接眼部２１を用いて観察可能となる。これに対し、図３に示すように、操作部２３を平行接眼部２２側へ移動させると、対物光学系１１を経た光束が平行接眼部２２へ導光される状態となり、平行接眼部２２を用いて観察可能となる。
【００４２】
このように、本発明の地上望遠鏡１は、傾斜接眼部２１と平行接眼部２２とを両方備え、いずれからでも観察を行うことができるので、従来のストレートタイプの地上望遠鏡の利点とアングルタイプの地上望遠鏡の利点とを兼ね備えている。
【００４３】
すなわち、平行接眼部２２を用いて観察を行った場合には、優れた機動性および操作性が得られ、観察対象物、特に動いている観察対象物を視野内に素早く捕らえることができる。よって、いろいろな観察対象物を次々と見ていくのに好適である。
【００４４】
また、傾斜接眼部２１を用いて観察を行った場合には、楽な姿勢で観察を行うことができるので、長時間観察するときや、仰角の大きい目標を見るとき、スケッチをするときなどにおいても、疲労することなく楽に観察することができる。
【００４５】
さらに、このような地上望遠鏡１では、平行接眼部２２を用いて観察しながら対象物を視野内に捕らえた後、操作部２３を操作して傾斜接眼部２１から観察する状態へ切り替えるとともにアイピース９を傾斜接眼部２１へ付け替えて、傾斜接眼部２１を用いて観察を続行するような使用方法をとることもできる。
【００４６】
上述したように、本発明の地上望遠鏡１によれば、従来のストレートタイプの地上望遠鏡の利点とアングルタイプの地上望遠鏡の利点とを１台で享受することができるので、コストパフォーマンスに優れる。
【００４７】
本実施形態の地上望遠鏡１は、後述するように、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）撮像素子１６を有しており、対物光学系１１を介して形成された像を撮影し、電子画像として記録する機能を有している。
【００４８】
図２に示すように、本体１３には、ＣＣＤ撮像素子１６で撮像した画像などを表示するディスプレイ１５と、各種の操作スイッチ類４とが設置されている。
【００４９】
ディスプレイ１５は、例えば液晶表示素子などで構成されている。ディスプレイ１５には、ＣＣＤ撮像素子１６で撮像した画像のほか、メニュー画面、各種モードの設定画面などを表示することができる。
【００５０】
操作スイッチ類４としては、電源のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるメインスイッチ４１と、レリーズボタン４２と、メニューキー４３と、ディスプレイ１５のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるディスプレイキー４４と、ディスプレイ１５に表示されるカーソル等を移動させる上方向キー４５１、下方向キー４５２、左方向キー４５３および右方向キー４５４からなる４方向キー４５と、選択した内容を確定するＯＫボタン４６とが設けられている。
【００５１】
なお、本発明は、図示の実施形態に限らず、撮影機能を有しない望遠鏡、すなわちＣＣＤ撮像素子１６のような撮像素子を備えず観察機能のみを有する望遠鏡に適用することもできる。
【００５２】
図４に示すように、鏡筒１２内の先端付近には、対物光学系１１が設置されている。また、本体１３内には、フォーカスレンズ（焦点調節レンズ）３１と、導光光学系５と、ＣＣＤ撮像素子１６と、縮小光学系１８とが設置されている。
【００５３】
フォーカスレンズ３１は、ピントリング３２およびフォーカスレンズ移動機構３３とともに、対物光学系１１を介して形成される像のピントを合わせる合焦手段３を構成するものである。
【００５４】
フォーカスレンズ駆動機構３３は、ピントリング３２と一体となって回転する円筒カム３３１と、ガイド軸３３２と、ガイド軸３３２に沿って移動する従動部材３３３とを有している。従動部材３３３には、円筒カム３３１に形成された螺旋状の溝に係合する突起が形成されている。また、従動部材３３３は、フォーカスレンズ３１を保持するレンズ枠に固定されている。このような構成により、ピントリング３２を回転操作すると、フォーカスレンズ３１が従動部材３３３と共に光軸方向に移動し、これによりピント合わせを行うことができる。
【００５５】
導光光学系（プリズムユニット）５は、複数のプリズムを組み合わせて構成されており、対物光学系１１およびフォーカスレンズ３１を経た光束を、傾斜接眼部２１および平行接眼部２２と、ＣＣＤ撮像素子１６とに導光する機能を有している。
【００５６】
導光光学系５は、第１の直角プリズム５１と、第２の直角プリズム５２と、変位可能に設置された可動導光部材としての第３の直角プリズム５３と、第４の直角プリズム５４と、プリズム５５とを有している。
【００５７】
第１の直角プリズム５１の短辺の面と第２の直角プリズム５２の長辺の面とは接合されており、この接合面は、ビームスプリッタ５６を構成している。
【００５８】
対物光学系１１およびフォーカスレンズ３１を経た光束は、第１の直角プリズム５１へ入射し、ビームスプリッタ５６にて反射して傾斜接眼部２１または平行接眼部２２へ向かう光束と、ビームスプリッタ５６を透過してＣＣＤ撮像素子１６へ向かう光束とに分割される。
【００５９】
ビームスプリッタ５６を透過した光束は、第４の直角プリズム５４内へ進み、第４の直角プリズム５４にて２回反射することにより１８０°向きが変わって前方へ進む。この光路の先には、縮小光学系１８、シャッター１９、光学フィルターユニット１７およびＣＣＤ撮像素子１６がこの順に設置されている。
【００６０】
図５ないし図８は、それぞれ、図１ないし図３に示す地上望遠鏡における導光光学系を示す斜視図であり、図５は、傾斜接眼部で観察するときの状態を斜め前方から見た図、図６は、傾斜接眼部で観察するときの状態を斜め後方から見た図、図７は、平行接眼部で観察するときの状態を斜め前方から見た図、図８は、平行接眼部で観察するときの状態を斜め後方から見た図である。
【００６１】
図５に示すように、導光光学系５を構成する複数のプリズムは、枠状のフレーム７によって保持されている。
第３の直角プリズム５３は、フレーム７に対し横方向へ移動可能に設置されている。フレーム７には、第３の直角プリズム５３を案内するレール７１が形成されている。第３の直角プリズム５３は、このレール７１に沿って、図５および図６に示す位置と、図７および図８に示す位置との間で移動可能になっている。
【００６２】
第３の直角プリズム５３の上面には、前述した操作部２３が突設されている。この操作部２３は、本体１３のハウジングに形成された溝状開口２４を挿通しており、操作部２３の上部は、図１ないし図３に示すように、本体１３の外面に露出している。操作部２３を指で左右に動かすことにより、第３の直角プリズム５３を横方向に移動させることができる。
【００６３】
このように、本実施形態では、操作部２３が可動導光部材としての第３の直角プリズム５３に対し固定されており、操作部２３に加えられた力が可動導光部材に直接に作用して可動導光部材が変位するように構成されているので、極めて簡単な構造とすることができるとともに、常に確実な作動が得られる。ただし、本発明では、このような構成に限らず、操作部２３に加えられた力をカム機構、リンク機構等を介して伝達して可動導光部材を変位させるようにしてもよく、また、操作部２３を電気スイッチで構成し、可動導光部材を電動で変位させるようにしてもよい。
【００６４】
図６に示すように、第１の直角プリズム５１と第３の直角プリズム５３とは、ルーフエッジの向きが互いに９０°異なるような位置関係で配置されている。ビームスプリッタ５６で反射した光束は、第１の直角プリズム５１の他方の短辺の面で反射して前方へ進み、第３の直角プリズム５３へ入射して、第３の直角プリズム５３の二つの短辺の面で順次反射して後方へ向かって出射する。
【００６５】
このような第１の直角プリズム５１と第３の直角プリズム５３とは、観察像を正立させる正立光学系（ポロプリズム）として機能する。これにより、アイピース９において正立像を観察することができる。
【００６６】
傾斜接眼部２１から観察するときの状態では、第１の直角プリズム５１から出射して第３の直角プリズム５３に入射した光束は、第３の直角プリズム５３の図６中で右側の短辺の面、左側の短辺の面でこの順に反射して、第３の直角プリズム５３から後方へ向かって出射する。そして、第３の直角プリズム５３から出射した光束は、プリズム５５に入射する。プリズム５５は、光束を対物光学系１１の光軸に対し傾斜した方向へ向かって出射させる機能を有しており、対物光学系１１の光軸に対し傾斜した出射面５５１を有している。プリズム５５に入射した光束は、プリズム５５内で２回反射し、出射面５５１から、傾斜接眼部２１へ向かって出射する。
【００６７】
これに対し、図８に示すように、平行接眼部２２から観察するときの状態では、第１の直角プリズム５１から出射して第３の直角プリズム５３に入射した光束は、第３の直角プリズム５３の図８中で左側の短辺の面、右側の短辺の面でこの順に反射して、第３の直角プリズム５３から後方へ向かって出射し、そのまま平行接眼部２２へ向かう。
【００６８】
本実施形態では、第３の直角プリズム５３内での、光束の進行方向が、傾斜接眼部２１を用いて観察する状態と、平行接眼部２２を用いて観察する状態とで上述のように反対の方向となるよう構成されている。これにより、光路の切り替えを行う際の第３の直角プリズム５３の変位量を小さくすることができ、小型化に寄与する。
【００６９】
また、第３の直角プリズム５３の移動方向が直線状であるので、レール７１を高精度で形成することができ、光学特性を犠牲にしない。
【００７０】
さらに、第３の直角プリズム５３は、たとえば第４の直角プリズム５４と同一形状のものを流用できるので、製造コストを安価にできる。また独立した接眼部を２つ備えているので、倍率の異なるアイピースを平行接眼部２２と傾斜接眼部２１とにそれぞれ装着し、通常観察時と撮影時の精密な焦点合わせ時とで切り替えて使用することもできる。
【００７１】
また、観察に使用しない接眼部には、フィルムカメラ撮影用アダプタなどの各種アイピース用アクセサリ等を装着して多様な使い方ができる。
【００７２】
図９は、図１ないし図３に示す地上望遠鏡の電気的回路構成を含むブロック図である。以下、この図に基づいて、本実施形態の地上望遠鏡１における、電子画像を撮影するための構成および作用について説明する。
【００７３】
ＣＣＤ撮像素子１６は、その受光面１６１の位置が、アイピース９の視野枠９２の位置（予定焦点位置）と光学的に等価な位置になるように設置されている。これにより、地上望遠鏡１では、対物光学系１１およびフォーカスレンズ３１を介して形成された像をＣＣＤ撮像素子１６により撮像可能になっており、アイピース９での観察像と同じ電子画像を撮影することができる。なお、撮像素子としては、ＣＣＤ撮像素子１６に限らず、例えばＣＭＯＳセンサー等を用いてもよい。
【００７４】
光学フィルターユニット１７は、ＣＣＤ撮像素子１６の受光面１６１側に重ねて設置されている。この光学フィルターユニット１７は、光学ローパスフィルターと、赤外線カットフィルターとが積層されてなるものである。光学ローパスフィルターは、被写体光の空間周波数の中から、ＣＣＤ撮像素子１６の画素間隔で決まる標本化空間周波数に近い空間周波数成分を低減させるものである。光学ローパスフィルターを設けたことにより、偽色（モアレ）が生じるのを防止することができる。
【００７５】
また、赤外線カットフィルターは、赤外波長成分を除去するものである。赤外線カットフィルターを設置したことにより、ＣＣＤ撮像素子１６が人間の目に見えない赤外光を受光してしまうのを防止することができる。
【００７６】
縮小光学系１８は、光束を縮小する機能を有している。ＣＣＤ撮像素子１６に入射する光束は、縮小光学系１８により、ＣＣＤ撮像素子１６のサイズに合うように縮小されて、受光面１６１上に結像する。
【００７７】
地上望遠鏡１は、電気的回路構成として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６０と、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）６１と、記憶手段としてのＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）６２と、撮像信号処理回路６３と、タイミングジェネレータ６４と、画像データ圧縮回路６５と、メモリインターフェース６６と、記憶手段としてのＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）６７とを有している。また、本体１３内には、メモリーカード（記録媒体）１００を装填可能なスロット（図示せず）が設けられている。
【００７８】
ＣＰＵ６０は、予め記憶されたプログラムや操作スイッチ類４からの入力信号に基づいて地上望遠鏡１を統括的に制御する制御手段であり、撮影制御等の各種動作制御を行う。
【００７９】
ＤＳＰ６１は、ＣＣＤ撮像素子１６の駆動制御およびＣＣＤ撮像素子１６からの画素信号から画像データを生成する画像生成手段として機能したり、画像データの圧縮処理やメモリーカード１００への画像データ記録処理など、画像処理および画像記録の処理動作を統括して制御する制御手段として機能したりするプロセッサであり、ＣＰＵ６０と接続され相互に通信して制御の連携が可能な構成となっている。
【００８０】
ＳＤＲＡＭ６２には、画像データ生成等の作業を行う作業領域や、ディスプレイ１５用領域等が予め定められている。
【００８１】
タイミングジェネレータ６４は、ＤＳＰ６１の制御に基づき、ＣＣＤ撮像素子１６および撮像信号処理回路６３に対してサンプルパルスなどを出力し、これらの動作制御を行う。
【００８２】
使用者は、アイピース９を覗いて観察を行う際、観察対象物までの距離に応じてピントリング３２を操作することにより、観察像のピントを合わせることができる。このとき、観察像の結像位置（空中像）が視野枠９２の位置に来たときにアイピース９から覗いた観察像のピントが合うと認識できるように設計されている。別言すると、使用者は、視野枠９２の位置Ｓに形成される像が明瞭に見えるように、ピントリング３２を回してピント合わせを行うように設計されている。
【００８３】
そして、使用者は、撮影・記録しておきたい観察像に出会った場合、レリーズボタン４２を操作して撮影を行うことにより、その観察像と同じ電子画像を撮影・記録することができる。前述したように、ＣＣＤ撮像素子１６の受光面１６１は視野枠９２の位置と光学的に等価な位置にあるので、この状態ではＣＣＤ撮像素子１６の受光面１６１上でも被写体像が結像しており、ピントの合った画像を撮影することができる。
【００８４】
ディスプレイ１５には、次のようにして、ＣＣＤ撮像素子１６により撮像された画像をリアルタイムに動画として表示することができる。
【００８５】
ＣＣＤ撮像素子１６の受光面１６１上に結像した被写体像は、光電変換されて電荷データとなり、この電荷データ（信号）は、ディスプレイ１５に表示するライブビュー画像データ作成のため、ＣＣＤ撮像素子１６から所定画素分ずつ間引かれて順次読み出され、撮像信号処理回路６３にて相関二重サンプリング（ＣＤＳ）、自動利得制御（ＡＧＣ）およびアナログ−デジタル変換がなされた後、ＤＳＰ６１へ入力される。ＤＳＰ６１においては、入力された信号に対して所定のカラープロセス処理やγ補正等の信号処理が施され、ライブビュー画像データ（輝度信号データＹ、二つの色差信号データＣｒ、Ｃｂ）が生成される。
【００８６】
このライブビュー画像データは、ディスプレイ１５の表示画素数に対応して、ＣＣＤ撮像素子１６の有効画素数よりも少ない画素数（間引きしたデータ数）の画像データであり、このライブビュー画像データに基づいてディスプレイ１５の表示がなされる。ライブビュー画像データの生成処理は、ＣＣＤ撮像素子１６の読み出しとともに周期的に更新され、ディスプレイ１５上では、リアルタイムの動画として表示される。
【００８７】
撮影・記録時には、地上望遠鏡１は、次のように動作する。レリーズボタン４２が半押しされて測光スイッチ４２１がオンすると、ＣＰＵ６０は、ＣＣＤ撮像素子１６の出力信号に基づいて露出演算を行う。さらにレリーズボタン４２が全押しされてレリーズスイッチ４２２がオンすると、ＣＰＵ６０は、ＤＳＰ６１へ本露光動作を指示する。本露光指令を受けたＤＳＰ６１は、ＣＣＤ撮像素子１６の不要電荷掃き出し制御や露出制御（電荷蓄積時間制御）を行った後、前記と同様に撮像信号処理回路６３を介し、ＣＣＤ撮像素子１６から画素間引きせずに電荷データを読み出し、ＳＤＲＡＭ６２に一旦保持する。そして、ＤＳＰ６１は、ＳＤＲＡＭ６２から読み出した電荷データに対し所定の信号処理を施すことにより、画素データ数の多い記録用静止原画像データを生成する。
【００８８】
さらに、ＤＳＰ６１は、生成された記録用静止原画像データから画素データ間引き処理をして、表示用静止画像のスクリーンネイル（例えば６４０×４８０画素）を生成し、一定時間、ディスプレイ１５に表示させる。また、ＤＳＰ６１は、生成された記録用静止原画像データに画像データ圧縮回路６５にて画像データ圧縮処理を施し、これにより得られた例えばＪＰＥＧ、ＴＩＦＦ等の所定のフォーマットの圧縮画像データをメモリインターフェース６６を介して出力して、メモリーカード１００に記録する。
【００８９】
以上、本発明の望遠鏡を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、望遠鏡を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
【００９０】
また、本実施形態の地上望遠鏡１は、傾斜接眼部２１および平行接眼部２２に対しアイピース９が着脱自在に装着可能な構成であったが、これに限らず、本発明では、傾斜接眼部２１および平行接眼部２２に対しアイピース９（接眼光学系９１）が固着または内蔵され、交換できないように構成されたものであってもよい。
【００９１】
また、導光光学系の構成は、図示の実施形態に限定されるものではなく、可動導光部材も例えばミラー等の他種の光学部材で構成してもよい。
【００９２】
また、上述した実施形態においては、本発明を地上望遠鏡に適用した場合について説明したが、本発明は、これに限らず、天体望遠鏡を含めた各種の望遠鏡に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の望遠鏡を地上望遠鏡に適用した場合の実施形態を示す斜視図である。
【図２】本発明の望遠鏡を地上望遠鏡に適用した場合の実施形態を示す斜視図である。
【図３】本発明の望遠鏡を地上望遠鏡に適用した場合の実施形態を示す斜視図である。
【図４】図１ないし図３に示す地上望遠鏡の光学系を示す断面側面図である。
【図５】図１ないし図３に示す地上望遠鏡における導光光学系を示す斜視図である。
【図６】図１ないし図３に示す地上望遠鏡における導光光学系を示す斜視図である。
【図７】図１ないし図３に示す地上望遠鏡における導光光学系を示す斜視図である。
【図８】図１ないし図３に示す地上望遠鏡における導光光学系を示す斜視図である。
【図９】図１ないし図３に示す地上望遠鏡の電気的回路構成を含むブロック図である。
【符号の説明】
【００９４】
１ 地上望遠鏡
１１ 対物光学系
１２ 鏡筒
１３ 本体
１４ 電池室蓋
１５ ディスプレイ
１６ ＣＣＤ撮像素子
１６１ 受光面
１７ 光学フィルターユニット
１８ 縮小光学系
１９ シャッター
２１ 傾斜接眼部
２２ 平行接眼部
２３ 操作部
２４ 溝状開口
２５ 接眼部蓋
３ 合焦手段
３１ フォーカスレンズ
３２ ピントリング
３３ フォーカスレンズ移動機構
３３１ 円筒カム
３３２ ガイド軸
３３３ 従動部材
４ 操作スイッチ類
４１ メインスイッチ
４２ レリーズボタン
４２１ 測光スイッチ
４２２ レリーズスイッチ
４３ メニューキー
４４ ディスプレイキー
４５ ４方向キー
４５１ 上方向キー
４５２ 下方向キー
４５３ 左方向キー
４５４ 右方向キー
４６ ＯＫボタン
５ 導光光学系
５１ 第１の直角プリズム
５２ 第２の直角プリズム
５３ 第３の直角プリズム
５４ 第４の直角プリズム
５５ プリズム
５５１ 出射面
５６ ビームスプリッタ
６０ ＣＰＵ
６１ ＤＳＰ
６２ ＳＤＲＡＭ
６３ 撮像信号処理回路
６４ タイミングジェネレータ
６５ 画像データ圧縮回路
６６ メモリインターフェース
６７ ＥＥＰＲＯＭ
７ フレーム
７１ レール
９ アイピース
９１ 接眼光学系
９２ 視野枠
１００ メモリーカード
【技術分野】
【０００１】
本発明は、望遠鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
野鳥観察などの地上の観察に用いられ、正立像を観察可能な地上望遠鏡（スポッティングスコープ）が知られている（例えば、特許文献１参照）。地上望遠鏡としては、接眼部の光軸が対物レンズの光軸と平行になっているストレートタイプのものと、接眼部の光軸が対物レンズの光軸に対し４５°程度傾斜したアングルタイプのものとが市販されている。
【０００３】
ストレートタイプの地上望遠鏡は、機動性および操作性に優れ、観察対象物、特に動いている観察対象物を素早く捕らえるのに適している。その反面、観察時の姿勢にやや無理があるので疲労しやすく、長時間の観察には向かないという欠点がある。
【０００４】
これに対し、アングルタイプの地上望遠鏡は、観察時の姿勢に無理がなく、長時間観察するときや、仰角の大きい目標を見るとき、スケッチをするときなどにおいても、疲労することなく楽に行うことができる反面、機動性および操作性に劣る。
【０００５】
このように、ストレートタイプの地上望遠鏡、アングルタイプの地上望遠鏡とも、それぞれに一長一短があった。
【０００６】
【特許文献１】実開平６−６９９２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、接眼部が対物レンズの光軸と平行になったストレートタイプの望遠鏡の利点と、接眼部が対物レンズの光軸に対し傾斜したアングルタイプの望遠鏡の利点とを兼ね備えた望遠鏡を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的は、下記（１）〜（８）の本発明により達成される。
（１） 対物光学系と、
その中心線が前記対物光学系の光軸に対し傾斜している傾斜接眼部と、
その中心線が前記対物光学系の光軸に対し平行になっている平行接眼部と、
変位可能に設置された可動導光部材を有し、該可動導光部材を変位させることにより、前記対物光学系を経た光束を前記傾斜接眼部へ導光する状態と、前記対物光学系を経た光束を前記平行接眼部へ導光する状態とに切り替え可能な導光光学系とを備え、
前記可動導光部材を変位させることにより、前記傾斜接眼部を用いて観察する状態と、前記平行接眼部を用いて観察する状態とを選択可能であることを特徴とする望遠鏡。
【０００９】
このような本発明の望遠鏡によれば、傾斜接眼部と平行接眼部とを両方備え、いずれからでも観察を行うことができるので、従来のストレートタイプの望遠鏡の利点とアングルタイプの望遠鏡の利点との双方を享受することができる。
【００１０】
すなわち、平行接眼部を用いて観察を行うことにより、優れた機動性および操作性が得られ、観察対象物、特に動いている観察対象物を視野内に素早く捕らえることができる。よって、いろいろな観察対象物を次々と見ていくのに好適である。
【００１１】
また、傾斜接眼部を用いて観察を行うことにより、楽な姿勢で観察を行うことができるので、長時間観察するときや、仰角の大きい目標を見るとき、スケッチをするときなどにおいても、疲労することなく楽に観察することができる。
【００１２】
さらに、平行接眼部を用いて観察しながら対象物を視野内に捕らえた後、傾斜接眼部から観察する状態へ切り替え、傾斜接眼部を用いて観察を続行するような使用方法をとることもできる。
【００１３】
このようなことから、本発明の望遠鏡によれば、従来のようにストレートタイプの望遠鏡とアングルタイプの望遠鏡との２台を揃えて状況に応じて使い分けるようにする必要がなく、１台で済ませることができるので、コストパフォーマンスに優れる。
【００１４】
（２） 前記可動導光部材を変位させる操作を行う操作部をさらに備える上記（１）に記載の望遠鏡。
【００１５】
これにより、傾斜接眼部を用いて観察する状態と平行接眼部を用いて観察する状態との切り替えを容易に行うことができる。
【００１６】
（３） 前記操作部が前記可動導光部材に対し固定されており、前記操作部に加えられた力が前記可動導光部材に直接に作用して前記可動導光部材が変位するように構成されている上記（２）に記載の望遠鏡。
【００１７】
これにより、可動導光部材を変位させる機構を極めて簡単な構造とすることができ、常に確実な作動が得られるとともに、製造コストの低減が図れる。
【００１８】
（４） 前記導光光学系は、観察像を正立させる正立光学系を含み、該正立光学系を構成する部材が前記可動導光部材となっている上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の望遠鏡。
【００１９】
これにより、正立光学系の構成部材を可動導光部材としても兼用するので、部品点数の削減、および構造の簡素化が図れる。
【００２０】
（５） 前記正立光学系は、ポロプリズムで構成され、
前記可動導光部材は、前記ポロプリズムを構成する二つの直角プリズムのうちの一方の直角プリズムで構成される上記（４）に記載の望遠鏡。
これにより、さらなる構造の簡素化が図れ、製造コストの低減に寄与する。
【００２１】
（６） 前記可動導光部材を構成する直角プリズム内での、前記光束の進行方向が、前記傾斜接眼部を用いて観察する状態と、前記平行接眼部を用いて観察する状態とで反対の方向となる上記（５）に記載の望遠鏡。
【００２２】
これにより、光路の切り替えを行う際の、可動導光部材たる直角プリズムの変位量を小さくすることができ、小型化に寄与する。
【００２３】
（７） 光軸方向に移動可能に設置されたフォーカスレンズを有する合焦手段をさらに備える上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の望遠鏡。
これにより、観察像のピント合わせを容易に行うことができる。
【００２４】
（８） 前記対物光学系を介して形成される被写体像を撮像する撮像素子と、
前記対物光学系を経た光束を前記撮像素子へ向かう光束と前記可動導光部材へ向かう光束とに分割するビームスプリッタとをさらに備える上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の望遠鏡。
【００２５】
これにより、デジタルカメラとしての機能を付加することができ、観察像と同じ像を電子画像として撮影することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、傾斜接眼部と平行接眼部とを両方備え、いずれからでも観察を行うことができるので、従来のストレートタイプの望遠鏡の利点とアングルタイプの望遠鏡の利点との双方を享受することができる。
【００２７】
すなわち、平行接眼部を用いて観察を行うことにより、優れた機動性および操作性が得られ、観察対象物、特に動いている観察対象物を視野内に素早く捕らえることができる。よって、いろいろな観察対象物を次々と見ていくのに好適である。
【００２８】
また、傾斜接眼部を用いて観察を行うことにより、楽な姿勢で観察を行うことができるので、長時間観察するときや、仰角の大きい目標を見るとき、スケッチをするときなどにおいても、疲労することなく楽に観察することができる。
【００２９】
さらに、平行接眼部を用いて観察しながら対象物を視野内に捕らえた後、傾斜接眼部から観察する状態へ切り替え、傾斜接眼部を用いて観察を続行するような使用方法をとることもできる。
【００３０】
このようなことから、本発明の望遠鏡によれば、従来のようにストレートタイプの望遠鏡とアングルタイプの望遠鏡との２台を揃えて状況に応じて使い分けるようにする必要がなく、１台で済ませることができるので、コストパフォーマンスに優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の望遠鏡を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１ないし図３は、それぞれ、本発明の望遠鏡を地上望遠鏡に適用した場合の実施形態を示す斜視図であり、図１および図２は、傾斜接眼部を用いて観察する状態の図、図３は、平行接眼部を用いて観察する状態の図である。図４は、図１ないし図３に示す地上望遠鏡の光学系を示す断面側面図である。
【００３２】
図１に示すように、本発明の地上望遠鏡（スポッティングスコープ）１は、対物光学系１１を内蔵した鏡筒１２と、鏡筒１２の基端側に設けられた本体１３とを有している。
なお、以下の説明では、鏡筒１２の先端側を地上望遠鏡１の「前」、本体１３側を「後ろ」と言い、前後方向に対し垂直な方向を「横方向」と言う。
【００３３】
本体１３の正面側上方には、ピント操作部材としてのピントリング３２が回転可能に設置されている。本体１３内には、電源となる電池を収納する電池室が設けられており、本体１３の一方の側面には、この電池室の入口を開閉する電池室蓋１４が設けられている。
【００３４】
本体１３からは、ほぼ円筒状の傾斜接眼部２１および平行接眼部２２がそれぞれ突出形成されている。傾斜接眼部２１および平行接眼部２２には、それぞれ、アイピース９を着脱自在に装着することができる。アイピース９内には、接眼光学系９１および視野枠９２が設置されている。
【００３５】
図１および図２は、傾斜接眼部２１にアイピース９が装着され、平行接眼部２２にはゴミ等の侵入を防止する接眼部蓋（キャップ）２５が装着された状態を示している。図３は、平行接眼部２２にアイピース９が装着されて、傾斜接眼部２１にはゴミ等の侵入を防止する接眼部蓋２５が装着された状態を示している。
【００３６】
地上望遠鏡１では、傾斜接眼部２１または平行接眼部２２に装着するアイピース９を、接眼光学系９１の焦点距離が異なる他のアイピース９に交換することにより、観察倍率を変えることができる。また、ズーム式のアイピース９を傾斜接眼部２１または平行接眼部２２に装着して使用してもよい。
【００３７】
傾斜接眼部２１は、その中心線が対物光学系１１の光軸に対し傾斜するような向きで設けられている。すなわち、傾斜接眼部２１に装着されたアイピース９の接眼光学系９１の光軸は、対物光学系１１の光軸に対し傾斜する。傾斜接眼部２１の傾斜角度は、特に限定されないが、４５°程度であるのが好ましい。
【００３８】
平行接眼部２２は、その中心線が対物光学系１１の光軸に対し平行となる向きで設けられている。すなわち、平行接眼部２２に装着されたアイピース９の接眼光学系９１の光軸は、対物光学系１１の光軸と平行になる。
【００３９】
図示の構成では、傾斜接眼部２１と平行接眼部２２とは、平面視で、対物光学系１１の光軸の延長線を挟んで横に並ぶような配置で設けられている。
【００４０】
本体１３内には、後に詳しく説明する導光光学系５が設置されている。この導光光学系５は、対物光学系１１を経た光束を傾斜接眼部２１へ導光する状態と、対物光学系１１を経た光束を平行接眼部２２へ導光する状態とに切り替え可能に構成されている。本体１３の上面には、この切り替え操作を行うための操作部２３が設けられている。操作部２３は、本体１３のハウジングに形成された細長い溝状開口２４に沿って横方向に移動可能になっている。
【００４１】
図１および図２に示すように、操作部２３を傾斜接眼部２１側へ移動させると、対物光学系１１を経た光束が傾斜接眼部２１へ導光される状態となり、傾斜接眼部２１を用いて観察可能となる。これに対し、図３に示すように、操作部２３を平行接眼部２２側へ移動させると、対物光学系１１を経た光束が平行接眼部２２へ導光される状態となり、平行接眼部２２を用いて観察可能となる。
【００４２】
このように、本発明の地上望遠鏡１は、傾斜接眼部２１と平行接眼部２２とを両方備え、いずれからでも観察を行うことができるので、従来のストレートタイプの地上望遠鏡の利点とアングルタイプの地上望遠鏡の利点とを兼ね備えている。
【００４３】
すなわち、平行接眼部２２を用いて観察を行った場合には、優れた機動性および操作性が得られ、観察対象物、特に動いている観察対象物を視野内に素早く捕らえることができる。よって、いろいろな観察対象物を次々と見ていくのに好適である。
【００４４】
また、傾斜接眼部２１を用いて観察を行った場合には、楽な姿勢で観察を行うことができるので、長時間観察するときや、仰角の大きい目標を見るとき、スケッチをするときなどにおいても、疲労することなく楽に観察することができる。
【００４５】
さらに、このような地上望遠鏡１では、平行接眼部２２を用いて観察しながら対象物を視野内に捕らえた後、操作部２３を操作して傾斜接眼部２１から観察する状態へ切り替えるとともにアイピース９を傾斜接眼部２１へ付け替えて、傾斜接眼部２１を用いて観察を続行するような使用方法をとることもできる。
【００４６】
上述したように、本発明の地上望遠鏡１によれば、従来のストレートタイプの地上望遠鏡の利点とアングルタイプの地上望遠鏡の利点とを１台で享受することができるので、コストパフォーマンスに優れる。
【００４７】
本実施形態の地上望遠鏡１は、後述するように、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）撮像素子１６を有しており、対物光学系１１を介して形成された像を撮影し、電子画像として記録する機能を有している。
【００４８】
図２に示すように、本体１３には、ＣＣＤ撮像素子１６で撮像した画像などを表示するディスプレイ１５と、各種の操作スイッチ類４とが設置されている。
【００４９】
ディスプレイ１５は、例えば液晶表示素子などで構成されている。ディスプレイ１５には、ＣＣＤ撮像素子１６で撮像した画像のほか、メニュー画面、各種モードの設定画面などを表示することができる。
【００５０】
操作スイッチ類４としては、電源のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるメインスイッチ４１と、レリーズボタン４２と、メニューキー４３と、ディスプレイ１５のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるディスプレイキー４４と、ディスプレイ１５に表示されるカーソル等を移動させる上方向キー４５１、下方向キー４５２、左方向キー４５３および右方向キー４５４からなる４方向キー４５と、選択した内容を確定するＯＫボタン４６とが設けられている。
【００５１】
なお、本発明は、図示の実施形態に限らず、撮影機能を有しない望遠鏡、すなわちＣＣＤ撮像素子１６のような撮像素子を備えず観察機能のみを有する望遠鏡に適用することもできる。
【００５２】
図４に示すように、鏡筒１２内の先端付近には、対物光学系１１が設置されている。また、本体１３内には、フォーカスレンズ（焦点調節レンズ）３１と、導光光学系５と、ＣＣＤ撮像素子１６と、縮小光学系１８とが設置されている。
【００５３】
フォーカスレンズ３１は、ピントリング３２およびフォーカスレンズ移動機構３３とともに、対物光学系１１を介して形成される像のピントを合わせる合焦手段３を構成するものである。
【００５４】
フォーカスレンズ駆動機構３３は、ピントリング３２と一体となって回転する円筒カム３３１と、ガイド軸３３２と、ガイド軸３３２に沿って移動する従動部材３３３とを有している。従動部材３３３には、円筒カム３３１に形成された螺旋状の溝に係合する突起が形成されている。また、従動部材３３３は、フォーカスレンズ３１を保持するレンズ枠に固定されている。このような構成により、ピントリング３２を回転操作すると、フォーカスレンズ３１が従動部材３３３と共に光軸方向に移動し、これによりピント合わせを行うことができる。
【００５５】
導光光学系（プリズムユニット）５は、複数のプリズムを組み合わせて構成されており、対物光学系１１およびフォーカスレンズ３１を経た光束を、傾斜接眼部２１および平行接眼部２２と、ＣＣＤ撮像素子１６とに導光する機能を有している。
【００５６】
導光光学系５は、第１の直角プリズム５１と、第２の直角プリズム５２と、変位可能に設置された可動導光部材としての第３の直角プリズム５３と、第４の直角プリズム５４と、プリズム５５とを有している。
【００５７】
第１の直角プリズム５１の短辺の面と第２の直角プリズム５２の長辺の面とは接合されており、この接合面は、ビームスプリッタ５６を構成している。
【００５８】
対物光学系１１およびフォーカスレンズ３１を経た光束は、第１の直角プリズム５１へ入射し、ビームスプリッタ５６にて反射して傾斜接眼部２１または平行接眼部２２へ向かう光束と、ビームスプリッタ５６を透過してＣＣＤ撮像素子１６へ向かう光束とに分割される。
【００５９】
ビームスプリッタ５６を透過した光束は、第４の直角プリズム５４内へ進み、第４の直角プリズム５４にて２回反射することにより１８０°向きが変わって前方へ進む。この光路の先には、縮小光学系１８、シャッター１９、光学フィルターユニット１７およびＣＣＤ撮像素子１６がこの順に設置されている。
【００６０】
図５ないし図８は、それぞれ、図１ないし図３に示す地上望遠鏡における導光光学系を示す斜視図であり、図５は、傾斜接眼部で観察するときの状態を斜め前方から見た図、図６は、傾斜接眼部で観察するときの状態を斜め後方から見た図、図７は、平行接眼部で観察するときの状態を斜め前方から見た図、図８は、平行接眼部で観察するときの状態を斜め後方から見た図である。
【００６１】
図５に示すように、導光光学系５を構成する複数のプリズムは、枠状のフレーム７によって保持されている。
第３の直角プリズム５３は、フレーム７に対し横方向へ移動可能に設置されている。フレーム７には、第３の直角プリズム５３を案内するレール７１が形成されている。第３の直角プリズム５３は、このレール７１に沿って、図５および図６に示す位置と、図７および図８に示す位置との間で移動可能になっている。
【００６２】
第３の直角プリズム５３の上面には、前述した操作部２３が突設されている。この操作部２３は、本体１３のハウジングに形成された溝状開口２４を挿通しており、操作部２３の上部は、図１ないし図３に示すように、本体１３の外面に露出している。操作部２３を指で左右に動かすことにより、第３の直角プリズム５３を横方向に移動させることができる。
【００６３】
このように、本実施形態では、操作部２３が可動導光部材としての第３の直角プリズム５３に対し固定されており、操作部２３に加えられた力が可動導光部材に直接に作用して可動導光部材が変位するように構成されているので、極めて簡単な構造とすることができるとともに、常に確実な作動が得られる。ただし、本発明では、このような構成に限らず、操作部２３に加えられた力をカム機構、リンク機構等を介して伝達して可動導光部材を変位させるようにしてもよく、また、操作部２３を電気スイッチで構成し、可動導光部材を電動で変位させるようにしてもよい。
【００６４】
図６に示すように、第１の直角プリズム５１と第３の直角プリズム５３とは、ルーフエッジの向きが互いに９０°異なるような位置関係で配置されている。ビームスプリッタ５６で反射した光束は、第１の直角プリズム５１の他方の短辺の面で反射して前方へ進み、第３の直角プリズム５３へ入射して、第３の直角プリズム５３の二つの短辺の面で順次反射して後方へ向かって出射する。
【００６５】
このような第１の直角プリズム５１と第３の直角プリズム５３とは、観察像を正立させる正立光学系（ポロプリズム）として機能する。これにより、アイピース９において正立像を観察することができる。
【００６６】
傾斜接眼部２１から観察するときの状態では、第１の直角プリズム５１から出射して第３の直角プリズム５３に入射した光束は、第３の直角プリズム５３の図６中で右側の短辺の面、左側の短辺の面でこの順に反射して、第３の直角プリズム５３から後方へ向かって出射する。そして、第３の直角プリズム５３から出射した光束は、プリズム５５に入射する。プリズム５５は、光束を対物光学系１１の光軸に対し傾斜した方向へ向かって出射させる機能を有しており、対物光学系１１の光軸に対し傾斜した出射面５５１を有している。プリズム５５に入射した光束は、プリズム５５内で２回反射し、出射面５５１から、傾斜接眼部２１へ向かって出射する。
【００６７】
これに対し、図８に示すように、平行接眼部２２から観察するときの状態では、第１の直角プリズム５１から出射して第３の直角プリズム５３に入射した光束は、第３の直角プリズム５３の図８中で左側の短辺の面、右側の短辺の面でこの順に反射して、第３の直角プリズム５３から後方へ向かって出射し、そのまま平行接眼部２２へ向かう。
【００６８】
本実施形態では、第３の直角プリズム５３内での、光束の進行方向が、傾斜接眼部２１を用いて観察する状態と、平行接眼部２２を用いて観察する状態とで上述のように反対の方向となるよう構成されている。これにより、光路の切り替えを行う際の第３の直角プリズム５３の変位量を小さくすることができ、小型化に寄与する。
【００６９】
また、第３の直角プリズム５３の移動方向が直線状であるので、レール７１を高精度で形成することができ、光学特性を犠牲にしない。
【００７０】
さらに、第３の直角プリズム５３は、たとえば第４の直角プリズム５４と同一形状のものを流用できるので、製造コストを安価にできる。また独立した接眼部を２つ備えているので、倍率の異なるアイピースを平行接眼部２２と傾斜接眼部２１とにそれぞれ装着し、通常観察時と撮影時の精密な焦点合わせ時とで切り替えて使用することもできる。
【００７１】
また、観察に使用しない接眼部には、フィルムカメラ撮影用アダプタなどの各種アイピース用アクセサリ等を装着して多様な使い方ができる。
【００７２】
図９は、図１ないし図３に示す地上望遠鏡の電気的回路構成を含むブロック図である。以下、この図に基づいて、本実施形態の地上望遠鏡１における、電子画像を撮影するための構成および作用について説明する。
【００７３】
ＣＣＤ撮像素子１６は、その受光面１６１の位置が、アイピース９の視野枠９２の位置（予定焦点位置）と光学的に等価な位置になるように設置されている。これにより、地上望遠鏡１では、対物光学系１１およびフォーカスレンズ３１を介して形成された像をＣＣＤ撮像素子１６により撮像可能になっており、アイピース９での観察像と同じ電子画像を撮影することができる。なお、撮像素子としては、ＣＣＤ撮像素子１６に限らず、例えばＣＭＯＳセンサー等を用いてもよい。
【００７４】
光学フィルターユニット１７は、ＣＣＤ撮像素子１６の受光面１６１側に重ねて設置されている。この光学フィルターユニット１７は、光学ローパスフィルターと、赤外線カットフィルターとが積層されてなるものである。光学ローパスフィルターは、被写体光の空間周波数の中から、ＣＣＤ撮像素子１６の画素間隔で決まる標本化空間周波数に近い空間周波数成分を低減させるものである。光学ローパスフィルターを設けたことにより、偽色（モアレ）が生じるのを防止することができる。
【００７５】
また、赤外線カットフィルターは、赤外波長成分を除去するものである。赤外線カットフィルターを設置したことにより、ＣＣＤ撮像素子１６が人間の目に見えない赤外光を受光してしまうのを防止することができる。
【００７６】
縮小光学系１８は、光束を縮小する機能を有している。ＣＣＤ撮像素子１６に入射する光束は、縮小光学系１８により、ＣＣＤ撮像素子１６のサイズに合うように縮小されて、受光面１６１上に結像する。
【００７７】
地上望遠鏡１は、電気的回路構成として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６０と、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）６１と、記憶手段としてのＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）６２と、撮像信号処理回路６３と、タイミングジェネレータ６４と、画像データ圧縮回路６５と、メモリインターフェース６６と、記憶手段としてのＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）６７とを有している。また、本体１３内には、メモリーカード（記録媒体）１００を装填可能なスロット（図示せず）が設けられている。
【００７８】
ＣＰＵ６０は、予め記憶されたプログラムや操作スイッチ類４からの入力信号に基づいて地上望遠鏡１を統括的に制御する制御手段であり、撮影制御等の各種動作制御を行う。
【００７９】
ＤＳＰ６１は、ＣＣＤ撮像素子１６の駆動制御およびＣＣＤ撮像素子１６からの画素信号から画像データを生成する画像生成手段として機能したり、画像データの圧縮処理やメモリーカード１００への画像データ記録処理など、画像処理および画像記録の処理動作を統括して制御する制御手段として機能したりするプロセッサであり、ＣＰＵ６０と接続され相互に通信して制御の連携が可能な構成となっている。
【００８０】
ＳＤＲＡＭ６２には、画像データ生成等の作業を行う作業領域や、ディスプレイ１５用領域等が予め定められている。
【００８１】
タイミングジェネレータ６４は、ＤＳＰ６１の制御に基づき、ＣＣＤ撮像素子１６および撮像信号処理回路６３に対してサンプルパルスなどを出力し、これらの動作制御を行う。
【００８２】
使用者は、アイピース９を覗いて観察を行う際、観察対象物までの距離に応じてピントリング３２を操作することにより、観察像のピントを合わせることができる。このとき、観察像の結像位置（空中像）が視野枠９２の位置に来たときにアイピース９から覗いた観察像のピントが合うと認識できるように設計されている。別言すると、使用者は、視野枠９２の位置Ｓに形成される像が明瞭に見えるように、ピントリング３２を回してピント合わせを行うように設計されている。
【００８３】
そして、使用者は、撮影・記録しておきたい観察像に出会った場合、レリーズボタン４２を操作して撮影を行うことにより、その観察像と同じ電子画像を撮影・記録することができる。前述したように、ＣＣＤ撮像素子１６の受光面１６１は視野枠９２の位置と光学的に等価な位置にあるので、この状態ではＣＣＤ撮像素子１６の受光面１６１上でも被写体像が結像しており、ピントの合った画像を撮影することができる。
【００８４】
ディスプレイ１５には、次のようにして、ＣＣＤ撮像素子１６により撮像された画像をリアルタイムに動画として表示することができる。
【００８５】
ＣＣＤ撮像素子１６の受光面１６１上に結像した被写体像は、光電変換されて電荷データとなり、この電荷データ（信号）は、ディスプレイ１５に表示するライブビュー画像データ作成のため、ＣＣＤ撮像素子１６から所定画素分ずつ間引かれて順次読み出され、撮像信号処理回路６３にて相関二重サンプリング（ＣＤＳ）、自動利得制御（ＡＧＣ）およびアナログ−デジタル変換がなされた後、ＤＳＰ６１へ入力される。ＤＳＰ６１においては、入力された信号に対して所定のカラープロセス処理やγ補正等の信号処理が施され、ライブビュー画像データ（輝度信号データＹ、二つの色差信号データＣｒ、Ｃｂ）が生成される。
【００８６】
このライブビュー画像データは、ディスプレイ１５の表示画素数に対応して、ＣＣＤ撮像素子１６の有効画素数よりも少ない画素数（間引きしたデータ数）の画像データであり、このライブビュー画像データに基づいてディスプレイ１５の表示がなされる。ライブビュー画像データの生成処理は、ＣＣＤ撮像素子１６の読み出しとともに周期的に更新され、ディスプレイ１５上では、リアルタイムの動画として表示される。
【００８７】
撮影・記録時には、地上望遠鏡１は、次のように動作する。レリーズボタン４２が半押しされて測光スイッチ４２１がオンすると、ＣＰＵ６０は、ＣＣＤ撮像素子１６の出力信号に基づいて露出演算を行う。さらにレリーズボタン４２が全押しされてレリーズスイッチ４２２がオンすると、ＣＰＵ６０は、ＤＳＰ６１へ本露光動作を指示する。本露光指令を受けたＤＳＰ６１は、ＣＣＤ撮像素子１６の不要電荷掃き出し制御や露出制御（電荷蓄積時間制御）を行った後、前記と同様に撮像信号処理回路６３を介し、ＣＣＤ撮像素子１６から画素間引きせずに電荷データを読み出し、ＳＤＲＡＭ６２に一旦保持する。そして、ＤＳＰ６１は、ＳＤＲＡＭ６２から読み出した電荷データに対し所定の信号処理を施すことにより、画素データ数の多い記録用静止原画像データを生成する。
【００８８】
さらに、ＤＳＰ６１は、生成された記録用静止原画像データから画素データ間引き処理をして、表示用静止画像のスクリーンネイル（例えば６４０×４８０画素）を生成し、一定時間、ディスプレイ１５に表示させる。また、ＤＳＰ６１は、生成された記録用静止原画像データに画像データ圧縮回路６５にて画像データ圧縮処理を施し、これにより得られた例えばＪＰＥＧ、ＴＩＦＦ等の所定のフォーマットの圧縮画像データをメモリインターフェース６６を介して出力して、メモリーカード１００に記録する。
【００８９】
以上、本発明の望遠鏡を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、望遠鏡を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
【００９０】
また、本実施形態の地上望遠鏡１は、傾斜接眼部２１および平行接眼部２２に対しアイピース９が着脱自在に装着可能な構成であったが、これに限らず、本発明では、傾斜接眼部２１および平行接眼部２２に対しアイピース９（接眼光学系９１）が固着または内蔵され、交換できないように構成されたものであってもよい。
【００９１】
また、導光光学系の構成は、図示の実施形態に限定されるものではなく、可動導光部材も例えばミラー等の他種の光学部材で構成してもよい。
【００９２】
また、上述した実施形態においては、本発明を地上望遠鏡に適用した場合について説明したが、本発明は、これに限らず、天体望遠鏡を含めた各種の望遠鏡に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の望遠鏡を地上望遠鏡に適用した場合の実施形態を示す斜視図である。
【図２】本発明の望遠鏡を地上望遠鏡に適用した場合の実施形態を示す斜視図である。
【図３】本発明の望遠鏡を地上望遠鏡に適用した場合の実施形態を示す斜視図である。
【図４】図１ないし図３に示す地上望遠鏡の光学系を示す断面側面図である。
【図５】図１ないし図３に示す地上望遠鏡における導光光学系を示す斜視図である。
【図６】図１ないし図３に示す地上望遠鏡における導光光学系を示す斜視図である。
【図７】図１ないし図３に示す地上望遠鏡における導光光学系を示す斜視図である。
【図８】図１ないし図３に示す地上望遠鏡における導光光学系を示す斜視図である。
【図９】図１ないし図３に示す地上望遠鏡の電気的回路構成を含むブロック図である。
【符号の説明】
【００９４】
１ 地上望遠鏡
１１ 対物光学系
１２ 鏡筒
１３ 本体
１４ 電池室蓋
１５ ディスプレイ
１６ ＣＣＤ撮像素子
１６１ 受光面
１７ 光学フィルターユニット
１８ 縮小光学系
１９ シャッター
２１ 傾斜接眼部
２２ 平行接眼部
２３ 操作部
２４ 溝状開口
２５ 接眼部蓋
３ 合焦手段
３１ フォーカスレンズ
３２ ピントリング
３３ フォーカスレンズ移動機構
３３１ 円筒カム
３３２ ガイド軸
３３３ 従動部材
４ 操作スイッチ類
４１ メインスイッチ
４２ レリーズボタン
４２１ 測光スイッチ
４２２ レリーズスイッチ
４３ メニューキー
４４ ディスプレイキー
４５ ４方向キー
４５１ 上方向キー
４５２ 下方向キー
４５３ 左方向キー
４５４ 右方向キー
４６ ＯＫボタン
５ 導光光学系
５１ 第１の直角プリズム
５２ 第２の直角プリズム
５３ 第３の直角プリズム
５４ 第４の直角プリズム
５５ プリズム
５５１ 出射面
５６ ビームスプリッタ
６０ ＣＰＵ
６１ ＤＳＰ
６２ ＳＤＲＡＭ
６３ 撮像信号処理回路
６４ タイミングジェネレータ
６５ 画像データ圧縮回路
６６ メモリインターフェース
６７ ＥＥＰＲＯＭ
７ フレーム
７１ レール
９ アイピース
９１ 接眼光学系
９２ 視野枠
１００ メモリーカード
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対物光学系と、
その中心線が前記対物光学系の光軸に対し傾斜している傾斜接眼部と、
その中心線が前記対物光学系の光軸に対し平行になっている平行接眼部と、
変位可能に設置された可動導光部材を有し、該可動導光部材を変位させることにより、前記対物光学系を経た光束を前記傾斜接眼部へ導光する状態と、前記対物光学系を経た光束を前記平行接眼部へ導光する状態とに切り替え可能な導光光学系とを備え、
前記可動導光部材を変位させることにより、前記傾斜接眼部を用いて観察する状態と、前記平行接眼部を用いて観察する状態とを選択可能であることを特徴とする望遠鏡。
【請求項２】
前記可動導光部材を変位させる操作を行う操作部をさらに備える請求項１に記載の望遠鏡。
【請求項３】
前記操作部が前記可動導光部材に対し固定されており、前記操作部に加えられた力が前記可動導光部材に直接に作用して前記可動導光部材が変位するように構成されている請求項２に記載の望遠鏡。
【請求項４】
前記導光光学系は、観察像を正立させる正立光学系を含み、該正立光学系を構成する部材が前記可動導光部材となっている請求項１ないし３のいずれかに記載の望遠鏡。
【請求項５】
前記正立光学系は、ポロプリズムで構成され、
前記可動導光部材は、前記ポロプリズムを構成する二つの直角プリズムのうちの一方の直角プリズムで構成される請求項４に記載の望遠鏡。
【請求項６】
前記可動導光部材を構成する直角プリズム内での、前記光束の進行方向が、前記傾斜接眼部を用いて観察する状態と、前記平行接眼部を用いて観察する状態とで反対の方向となる請求項５に記載の望遠鏡。
【請求項７】
光軸方向に移動可能に設置されたフォーカスレンズを有する合焦手段をさらに備える請求項１ないし６のいずれかに記載の望遠鏡。
【請求項８】
前記対物光学系を介して形成される被写体像を撮像する撮像素子と、
前記対物光学系を経た光束を前記撮像素子へ向かう光束と前記可動導光部材へ向かう光束とに分割するビームスプリッタとをさらに備える請求項１ないし７のいずれかに記載の望遠鏡。
【請求項１】
対物光学系と、
その中心線が前記対物光学系の光軸に対し傾斜している傾斜接眼部と、
その中心線が前記対物光学系の光軸に対し平行になっている平行接眼部と、
変位可能に設置された可動導光部材を有し、該可動導光部材を変位させることにより、前記対物光学系を経た光束を前記傾斜接眼部へ導光する状態と、前記対物光学系を経た光束を前記平行接眼部へ導光する状態とに切り替え可能な導光光学系とを備え、
前記可動導光部材を変位させることにより、前記傾斜接眼部を用いて観察する状態と、前記平行接眼部を用いて観察する状態とを選択可能であることを特徴とする望遠鏡。
【請求項２】
前記可動導光部材を変位させる操作を行う操作部をさらに備える請求項１に記載の望遠鏡。
【請求項３】
前記操作部が前記可動導光部材に対し固定されており、前記操作部に加えられた力が前記可動導光部材に直接に作用して前記可動導光部材が変位するように構成されている請求項２に記載の望遠鏡。
【請求項４】
前記導光光学系は、観察像を正立させる正立光学系を含み、該正立光学系を構成する部材が前記可動導光部材となっている請求項１ないし３のいずれかに記載の望遠鏡。
【請求項５】
前記正立光学系は、ポロプリズムで構成され、
前記可動導光部材は、前記ポロプリズムを構成する二つの直角プリズムのうちの一方の直角プリズムで構成される請求項４に記載の望遠鏡。
【請求項６】
前記可動導光部材を構成する直角プリズム内での、前記光束の進行方向が、前記傾斜接眼部を用いて観察する状態と、前記平行接眼部を用いて観察する状態とで反対の方向となる請求項５に記載の望遠鏡。
【請求項７】
光軸方向に移動可能に設置されたフォーカスレンズを有する合焦手段をさらに備える請求項１ないし６のいずれかに記載の望遠鏡。
【請求項８】
前記対物光学系を介して形成される被写体像を撮像する撮像素子と、
前記対物光学系を経た光束を前記撮像素子へ向かう光束と前記可動導光部材へ向かう光束とに分割するビームスプリッタとをさらに備える請求項１ないし７のいずれかに記載の望遠鏡。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−１５４５４６（Ｐ２００６−１５４５４６Ａ）
【公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３４７５４５（Ｐ２００４−３４７５４５）
【出願日】平成１６年１１月３０日（２００４．１１．３０）
【出願人】（００００００５２７）ペンタックス株式会社 (1,878)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月３０日（２００４．１１．３０）
【出願人】（００００００５２７）ペンタックス株式会社 (1,878)
【Ｆターム（参考）】
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