專利名稱：望遠鏡及雙眼機身構件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及望遠鏡及雙眼機身構件。
背景技術：
以往，具備形成無限遠物體的像的物鏡光學系統(tǒng)、將由該物鏡光學系統(tǒng)形成的物 體的像放大的目鏡光學系統(tǒng)的望遠鏡已經廣為所知(例如參照日本特公平6-14131號公 報)。但是，迄今為止尚未提出過可以實現(xiàn)雙眼觀察的望遠鏡，所謂雙眼觀察就是利用2 個目鏡光學系統(tǒng)觀察由1個物鏡光學系統(tǒng)形成的物體的像。所以，可以考慮向如上所述的 以往的望遠鏡中導入雙眼光學系統(tǒng)而構成可以實現(xiàn)雙眼觀察的望遠鏡，然而為了將望遠鏡 的全長保持較短需要縮短物鏡光學系統(tǒng)的焦點距離。但是，一旦縮短物鏡光學系統(tǒng)的焦點 距離，則物鏡光學系統(tǒng)與由物鏡光學系統(tǒng)形成的物體的像的間隔就被縮短，因此無法確保 用于導入雙眼光學系統(tǒng)的空間，從而難以實現(xiàn)。

發(fā)明內容
于是，本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，其目的在于，提供一種可以對用單一的物 鏡光學系統(tǒng)形成的物體的像進行雙眼觀察的緊湊而操作性良好的望遠鏡。為了解決上述問題，本發(fā)明的第一方式提供一種望遠鏡，是具有單一的物鏡光學 系統(tǒng)和雙眼機身構件的望遠鏡，其特征在于，上述雙眼機身構件具備用于結合上述物鏡光 學系統(tǒng)的卡口部、用于控制上述物鏡光學系統(tǒng)的控制部。另外，本發(fā)明的第二方式提供一種雙眼機身構件，是具有雙眼光學系統(tǒng)的雙眼機 身構件，其特征在于，具備用于結合物鏡光學系統(tǒng)的卡口部、用于控制上述物鏡光學系統(tǒng)的 控制部。根據本發(fā)明，可以提供能夠對用單一的物鏡光學系統(tǒng)形成的物體的像進行雙眼觀 察的緊湊而操作性良好的望遠鏡及雙眼機身構件。


圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式的望遠鏡的構成的側視圖。圖2是表示本發(fā)明的第一實施方式的望遠鏡的構成的俯視圖。圖3是表示本發(fā)明的第二實施方式的望遠鏡的構成的側視圖。圖4是表示本發(fā)明的第三實施方式的望遠鏡的構成的側視圖。圖5是表示本發(fā)明的第四實施方式的望遠鏡的構成的側視圖。圖6是表示從本發(fā)明的第一實施方式的望遠鏡中去掉光路偏轉光學系統(tǒng)的樣子 的參照圖。圖7是表示本發(fā)明的第五實施方式的望遠鏡的構成的側視圖。圖8是表示本發(fā)明的第五實施方式的望遠鏡的構成的俯視圖。
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圖9是表示本發(fā)明的第六實施方式的望遠鏡的構成的側視圖。圖10是表示本發(fā)明的第七實施方式的望遠鏡的構成的側視圖。圖11是表示本發(fā)明的第八實施方式的望遠鏡的構成的側視圖。圖12是表示本發(fā)明的第八實施方式的望遠鏡的構成的俯視圖。圖13是表示本發(fā)明的第九實施方式的望遠鏡的構成的側視圖。圖14是表示本發(fā)明的第九實施方式的望遠鏡的構成的俯視圖。圖15是本發(fā)明的望遠鏡的立體圖。圖16是將本發(fā)明的望遠鏡的替換透鏡部安裝于機身部上的圖。圖17是表示本發(fā)明的第十實施方式的機身部內的反射鏡的配置的立體圖。圖18A、圖18B是具備第十實施方式的導光光學系統(tǒng)的光路，圖18A是其XZ平面 圖，圖18B是XY平面圖。圖18C、圖18D是沒有導光光學系統(tǒng)時的從替換透鏡部到光束分割光學系統(tǒng)的光 路的比較圖，圖18C是其XZ平面圖，圖18D是其XY平面圖。圖19是表示本發(fā)明的第十一實施方式的機身部內的直角脊棱鏡和反射鏡的配置 的圖。圖20是表示本發(fā)明的第十二實施方式的機身部內的反射鏡配置的圖。圖21A、圖21B表示本發(fā)明的第十二實施方式的導光光學系統(tǒng)的光路，圖21A是其 XZ平面圖，圖21B是其XY平面圖。
具體實施例方式下面，基于附圖對本發(fā)明的各實施方式的望遠鏡進行詳細說明。(第一實施方式)圖1及圖2是表示本發(fā)明的第一實施方式的望遠鏡的構成的側視圖及俯視圖。本實施方式的望遠鏡1在殼體6內具備物鏡光學系統(tǒng)2、光路偏轉光學系統(tǒng)3、正 立中繼光學系統(tǒng)4、以及雙眼光學系統(tǒng)5。物鏡光學系統(tǒng)2是用于將來自未圖示的物體的光成像而形成物體的一次像(反轉 像)A的透鏡，其配置于最靠近物體側。如圖1所示，光路偏轉光學系統(tǒng)3由下述反射鏡構成，S卩、將來自物鏡光學系統(tǒng)2 的光垂直地(圖1上方)反射的第一反射鏡3a、將來自該第一反射鏡3a的光朝向物體側垂 直地(圖1左方)反射的第二反射鏡3b、將來自該第二反射鏡3b的光朝向與第一反射鏡 3a的反射光軸平行的方向(圖1上方)反射的第三反射鏡3c、將來自該第三反射鏡3c的 光朝向與物鏡光學系統(tǒng)2的光軸平行的方向(圖1右方)反射的第四反射鏡3d。正立中繼光學系統(tǒng)4是用于將形成了物體的一次像A的光再成像而形成二次像 (正立像)B的光學系統(tǒng)，并由下述透鏡構成，即、在第一反射鏡3a與第二反射鏡3b之間配 置于一次像A附近的第一正立中繼透鏡4a、在第四反射鏡3d的緊后方作為成像透鏡配置的 第二正立中繼透鏡4b。而且，第一正立中繼透鏡4a是場鏡，為了將來自物鏡光學系統(tǒng)2的光束有效地導 向第二正立中繼透鏡4b，可以將物鏡光學系統(tǒng)2的射出光瞳形成于第二正立中繼透鏡4b的 附近。
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雙眼光學系統(tǒng)5是作為顯微鏡的雙眼鏡筒廣為所知的被稱作所謂didentop ( ”一 r >卜W )型的棱鏡配置的光學系統(tǒng)，如圖2所示，由將正立中繼光學系統(tǒng)4的光路(從 物體的一次像A到二次像B的光路)一分為二的光路分割棱鏡7、被配置于該光路分割棱鏡 7的透過光路上的左眼光學系統(tǒng)5a、被配置于反射光路上的右眼光學系統(tǒng)5b構成。左眼光學系統(tǒng)5a由將透過了光路分割棱鏡7的光垂直地反射的三角棱鏡8、將來 自該三角棱鏡8的光向與物鏡光學系統(tǒng)2的光軸平行的方向(圖2右方)反射的三角棱鏡 9、目鏡光學系統(tǒng)10a構成。另外，右眼光學系統(tǒng)5b由將由光路分割棱鏡7反射的光向與物 鏡光學系統(tǒng)2的光軸平行的方向(圖2右方)反射的三角棱鏡11、修正光路長度的四角棱 鏡12、目鏡光學系統(tǒng)10b構成。此外，按照可以在使用者處看到用正立中繼光學系統(tǒng)4再成 像的二次像的虛像的方式形成。而且，右眼光學系統(tǒng)5b (也包括光路分割棱鏡7)及左眼光學系統(tǒng)5a被設為分別 能夠以與物鏡光學系統(tǒng)2的光軸平行地設定的機構軸為中心轉動。由此，本實施方式的望 遠鏡1的使用者，可以通過以該機構軸為中心轉動左眼光學系統(tǒng)5a及右眼光學系統(tǒng)5b，而 將它們的間隔與眼寬匹配地調整。在該構成的本實施方式的望遠鏡1中，來自未圖示的物體的光由物鏡光學系統(tǒng)2 成像而形成一次像A。此后，形成了一次像A的光由第一反射鏡3a反射，在經過第一正立 中繼透鏡4a后，再由第二、第三、第四反射鏡3b、3c、3d反射。此后，該光在經過第二正立中 繼透鏡4b后，由光路分割棱鏡7分割而導向左眼光學系統(tǒng)5a及右眼光學系統(tǒng)5b。射入左 眼光學系統(tǒng)5a的光，在由2個三角棱鏡8、9反射后，形成二次像B。另外，射入右眼光學系 統(tǒng)5b的光，在經過三角棱鏡11和四角棱鏡12后，與左眼光學系統(tǒng)5a相同地形成二次像B。 這樣，望遠鏡1的使用者，就可以通過窺視左眼光學系統(tǒng)5a及右眼光學系統(tǒng)5b的目鏡光學 系統(tǒng)10a、10b，來觀察物體的正立像。以上，本實施方式的望遠鏡1通過對由物鏡光學系統(tǒng)2形成的一次像A利用正立 中繼光學系統(tǒng)4進行中繼，而在光路中確保配置雙眼光學系統(tǒng)5的空間。但是，在未使用光路偏轉光學系統(tǒng)3的情況下，如果利用正立中繼光學系統(tǒng)4來確 保配置雙眼光學系統(tǒng)5的空間，并且盡可能地不使本望遠鏡1的亮度降低，則本實施方式的 望遠鏡1的全長就會如圖6所示地增大。特別是，正立中繼光學系統(tǒng)4的光路的長度變長。 這里，正立中繼光學系統(tǒng)4的全長由其倍率和焦點距離決定，在物鏡光學系統(tǒng)2的成像面 (一次像面A)與第二正立中繼透鏡4b之間、以及第二正立中繼透鏡4b與二次像面B之間， 分別具有規(guī)定的空間。由此，為了實現(xiàn)本實施方式的望遠鏡1的全長的縮短化，需要實現(xiàn)正 立中繼光學系統(tǒng)4的全長的縮短化。而且，在第二正立中繼透鏡4b與二次像面B之間，需 要配置構成雙眼光學系統(tǒng)5的各棱鏡，并且為了使與左右眼的眼寬對應的左右各自的二次 像的間隔可變，需要規(guī)定的光路長度，因而不優(yōu)選將該部分縮短化。所以，在該正立中繼光 學系統(tǒng)4中，利用物鏡光學系統(tǒng)2的成像面A與第二正立中繼透鏡4b之間的空間來實現(xiàn)全 長的縮短化。所以，本實施方式的望遠鏡1中，通過在物鏡光學系統(tǒng)2與光路分割棱鏡7之間配 置上述的光路偏轉光學系統(tǒng)3，利用它將光路偏轉而形成向物體側行進的光路，來實現(xiàn)全長 的縮短化。而且，由于由物鏡光學系統(tǒng)2形成的一次像A被利用正立中繼光學系統(tǒng)4正立 化，因此通過在光路偏轉光學系統(tǒng)3中將光路偏轉偶數(shù)次，來維持像的正立狀態(tài)。
更具體來說，本實施方式的望遠鏡1中，以由下式表示的長度ALA的量將全長縮 短化。在下式中，如果將LA1、LA2、LA3、LA4設定得過大，則左眼光學系統(tǒng)5a及右眼光學系 統(tǒng)5b的光軸與物鏡光學系統(tǒng)2的光軸的間隔就會變得過大，在裸視的中心看到的景色與用 本望遠鏡1看時的中心看到的景色有很大不同，從而損害本望遠鏡1的操作性。由此，最好 通過調整LA3、LA4的大小來實現(xiàn)全長的縮短化。特別是由于LA3是朝向反方向傳播的光 路，因此能夠以2倍的參與度來實現(xiàn)全長的縮短化。ALA = LA1+LA2+2LA3+LA4其中，LA1 從光路偏轉光學系統(tǒng)3的第一反射鏡3a到一次像面A的光軸上的距離、LA2 從一次像面A到第二反射鏡3b的光軸上的距離、LA3 從第二反射鏡3b到第三反射鏡3c的光軸上的距離、LA4 從第三反射鏡3c到第四反射鏡3d的光軸上的距離、LA5 從第四反射鏡3d到第二正立中繼透鏡4b的最終透鏡面的光軸上的距離。另外，在本實施方式的望遠鏡1中，觀察像的亮度是由左眼光學系統(tǒng)5a及右眼光 學系統(tǒng)5b中具備的目鏡光學系統(tǒng)10a、10b的光瞳直徑的大小決定的。通常來說，人的瞳孔 的大小一般在明亮的環(huán)境中直徑為2mm左右，如果本望遠鏡1的目鏡光學系統(tǒng)10a、10b的 光瞳直徑小于人的瞳孔直徑，則觀察像就會比用裸眼觀看物體時更暗，如果這種情況達到 極端的程度，則難以使用本望遠鏡1。所以，本實施方式的望遠鏡1的正立中繼光學系統(tǒng)4被按照滿足以下的條件式(1) 的方式構成。條件式(1)是如下的條件式，即，在將正立中繼光學系統(tǒng)4盡可能地靠近物鏡 光學系統(tǒng)2地配置(盡可能地減小一次像面A與正立中繼光學系統(tǒng)4的最終透鏡面的間 隔)的同時，充分地確保觀察像的亮度。條件式(1)3 彡(2/3) (fe/fo) 小 o其中，0 正立中繼光學系統(tǒng)4的倍率、fo 物鏡光學系統(tǒng)2的焦點距離、 o 物鏡光學系統(tǒng)2的入射光瞳直徑(有效直徑)、fe 目鏡光學系統(tǒng)10a、10b的焦點距離、下面，對條件式⑴的導出進行說明。一般來說，對于望遠鏡的光瞳直徑( e)，如果將望遠鏡的倍率設為m，則可以用 以下的式子表示。(2)小 e =小 o/m另外，由于望遠鏡的倍率m像眾所周知的那樣，可以用(3)表示，(3)m = fo/fe因此式(2)為(4)小 e =小 o fe/fo在本發(fā)明的情況下，對于物鏡光學系統(tǒng)的焦點距離fo，在物鏡光學系統(tǒng)2的焦點 距離上乘以正立中繼光學系統(tǒng)4的倍率的值相當于上述式(4)的fo。所以，本發(fā)明的光學 系統(tǒng)的光瞳直徑為
(5)小 e =小 o fe/ (fo & )如前所述，不希望光瞳直徑極端地小于眼的瞳孔直徑，最好為2mm以上，然而在白 天所用的測量用的望遠鏡中，即使光瞳直徑是1. 5mm的值，也可以使視力的降低很少地使 用，因此如果將小e設為1.5，則(6) 1. 5 彡小 o f e/ (fo 3 )如果將它針對中繼光學系統(tǒng)的倍率3進行改寫，則可以得到式(1)。(1) 3 彡(2/3) (fe/fo) 小 o而且，如果為了舒適地使用而將光瞳直徑設為2mm以上，則最好設為(la) 3 ( (1/2) (fe/fo) 小 o以上，根據本實施方式，可以實現(xiàn)如下的望遠鏡1，S卩，能夠對用單一的物鏡光學系 統(tǒng)2形成的物體的像進行雙眼觀察，操作性良好，在維持像的亮度的同時，充分地實現(xiàn)了全 長的縮短化。(第二實施方式)對于本實施方式及以下的各實施方式的望遠鏡，對與上述第一實施方式相同的構 成的部分使用相同的符號而省略其說明，對不同的構成的部分進行詳細說明。圖3是表示本發(fā)明的第二實施方式的望遠鏡的構成的側視圖。本實施方式的望遠鏡20具備與上述第一實施方式的望遠鏡1中具備的光路偏轉 光學系統(tǒng)3不同的構成的光路偏轉光學系統(tǒng)21。如圖3所示，本實施方式的望遠鏡20的光路偏轉光學系統(tǒng)21，由將來自物鏡光學 系統(tǒng)2的光垂直地(圖1上方)反射的第一全反射棱鏡21a、將來自該第一全反射棱鏡21a 的光朝向物體側垂直地(圖1左方)反射的第二全反射棱鏡21b、將來自該第二全反射棱鏡 21b的光向與第一全反射棱鏡21a的射出光軸平行的方向(圖1上方)反射再向與物鏡光 學系統(tǒng)2的光軸平行的方向(圖1右方)反射的第三全反射棱鏡21c構成。利用該構成，本實施方式的望遠鏡20，起到與上述第一實施方式相同的效果，另外 由于通過具備由單一的全反射棱鏡21a、21b、21c構成的光路偏轉光學系統(tǒng)21，與用反射膜 反射的情況相比，可以減少整個可見波長區(qū)域中的光量的衰減，因此可以觀察到物體的更 為明亮的像。而且，雖然本實施方式的望遠鏡20的光路偏轉光學系統(tǒng)21僅由全反射棱鏡構成， 然而并不限定于此，當然也可以將反射鏡與全反射棱組合而構成。(第三實施方式)圖4是表示本發(fā)明的第三實施方式的望遠鏡的構成的側視圖。本實施方式的望遠鏡30具備與上述第二實施方式相同的光路偏轉光學系統(tǒng)21， 如圖4所示在第二全反射棱鏡21b與第三全反射棱鏡21c之間的光路中配置第二正立中繼 透鏡4b，與上述各實施方式相比，確保從第二全反射棱鏡21b到第三全反射棱鏡21c的距離 LA3更大。利用該構成，本實施方式的望遠鏡30起到與上述第二實施方式相同的效果，另外 由于可以將光路分割棱鏡7以后的光學構件更為接近第三全反射棱鏡21c地配置，因此可 以進一步實現(xiàn)全長的縮短化。(第四實施方式)
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圖5是表示本發(fā)明的第四實施方式的望遠鏡的構成的側視圖。本實施方式的望遠鏡40具備與上述第二實施方式相同的光路偏轉光學系統(tǒng)21， 如圖5所示，第三全反射棱鏡21c被配置為，將來自第二全反射棱鏡21b的光向與第一全反 射棱鏡21a的射出光軸平行的方向(與上述第二實施方式相反為圖1下方)反射繼而向與 物鏡光學系統(tǒng)2的光軸平行的方向(圖1右方)反射。利用該構成，本實施方式的望遠鏡40起到與上述第二實施方式相同的效果，另外 通過使第一全反射棱鏡21a與第二全反射棱鏡21b之間的光路與第三全反射棱鏡21c的射 出光軸交叉，就可以使第三全反射棱鏡21c的射出光軸更接近物鏡光學系統(tǒng)2的光軸。所 以，由于可以減小左眼光學系統(tǒng)5a及右眼光學系統(tǒng)5b的各目鏡光學系統(tǒng)10a、10b的光軸 與物鏡光學系統(tǒng)2的光軸的距離，因此可以減少利用本望遠鏡的觀察與利用裸視的觀察的 視差，從而可以很容易地將望遠鏡的視場對準使用者所瞄準的物體。(第五實施方式)圖7及圖8是表示本發(fā)明的第五實施方式的望遠鏡的構成的側視圖及俯視圖。本實施方式的望遠鏡50具備與上述各實施方式的望遠鏡中具備的光路偏轉光學 系統(tǒng)不同的構成的光路偏轉光學系統(tǒng)51。如圖7所示，本實施方式的望遠鏡50的光路偏轉光學系統(tǒng)51，由將來自物鏡光學 系統(tǒng)2的光垂直地(圖7下方)反射的第一反射鏡51a、將來自該第一反射鏡51a的光朝向 物體側垂直地(圖7左方)反射的第二反射鏡51b、將來自該第二反射鏡51b的光向與第一 反射鏡51a的反射光軸平行的方向(圖7上方)反射的第三反射鏡51c、將來自該第三反射 鏡51c的光向與物鏡光學系統(tǒng)2的光軸平行的方向(圖7右方)反射的第四反射鏡51d構 成。另外，光路偏轉光學系統(tǒng)51通過將第三反射鏡51c與第四反射鏡51d的距離LA4 設定得比第一反射鏡51a與第二反射鏡51b的距離(LA1+LA2)更大，從而形成物鏡光學系 統(tǒng)2與第一反射鏡51a之間的光路和第三反射鏡51c與第四反射鏡51d之間的光路大致垂 直地交叉的反射鏡配置。利用該構成，本實施方式的望遠鏡50可以起到與上述第一實施方式相同的效果。 另外，通過如前所述地使第三反射鏡51c與第四反射鏡51d的距離LA4大于第一反射鏡51a 與第二反射鏡51b的距離(LA1+LA2)，就可以減小第二反射鏡51b與第三反射鏡51c的距離 LA3。這樣，在本實施方式的望遠鏡50中，可以將光路偏轉光學系統(tǒng)51充分地遠離物鏡光 學系統(tǒng)2地配置。這樣的話，對于在制造本望遠鏡50時，防止支承物鏡光學系統(tǒng)2的支承 部件與支承光路偏轉光學系統(tǒng)51的支承部件的物理的干擾十分有利，另外，在如下情況的 適用性方面也是優(yōu)異的，即，向物鏡光學系統(tǒng)2中裝入對焦機構或防抖機構，或采用作為物 鏡光學系統(tǒng)2可以切換地使用替換透鏡的構成。(第六實施方式)圖9是表示本發(fā)明的第六實施方式的望遠鏡的構成的側視圖。本實施方式的望遠鏡60具備與上述各實施方式的望遠鏡中具備的光路偏轉光學 系統(tǒng)不同的構成的光路偏轉光學系統(tǒng)61。如圖9所示，本實施方式的望遠鏡60的光路偏轉光學系統(tǒng)61，由將來自物鏡光學 系統(tǒng)2的光垂直地(圖9下方)反射的第一全反射棱鏡61a、將來自該第一全反射棱鏡61a
11的光朝向物體側垂直地(圖9左方)反射繼而向與第一全反射棱鏡61a的射出光軸平行的 方向(圖9上方)反射的第二全反射棱鏡61b、將來自該第二全反射棱鏡61b的光向與物鏡 光學系統(tǒng)2的光軸平行的方向(圖9右方)反射的第三全反射棱鏡61c構成。另外，光路偏轉光學系統(tǒng)61通過將第二全反射棱鏡61b與第三全反射棱鏡61c的 距離設定得比第一全反射棱鏡61a與第二全反射棱鏡61b的距離大，從而形成物鏡光學系 統(tǒng)2與第一全反射棱鏡61a之間的光路和第二全反射棱鏡61b與第三全反射棱鏡61c之間 的光路大致垂直地交叉的棱鏡配置。利用該構成，本實施方式的望遠鏡60可以起到與上述第五實施方式相同的效果。 另外，通過分別具備由單一的全反射棱鏡61a、61b、61c構成的光路偏轉光學系統(tǒng)61，與用 反射膜(反射鏡)反射的情況相比，可以減少在整個可見波長區(qū)域中的光量的衰減，因此可 以觀察到物體的更為明亮的像。而且，雖然本實施方式的望遠鏡60的光路偏轉光學系統(tǒng)61僅由全反射棱鏡構成， 然而并不限定于此，當然也可以將反射鏡與全反射棱鏡組合地構成。(第七實施方式)圖10是表示本發(fā)明的第七實施方式的望遠鏡的構成的側視圖。本實施方式的望遠鏡70具備與上述各實施方式的望遠鏡中具備的光路偏轉光學 系統(tǒng)不同的構成的光路偏轉光學系統(tǒng)71。如圖10所示，本實施方式的望遠鏡70的光路偏轉光學系統(tǒng)71，由將來自物鏡光學 系統(tǒng)2的光垂直地(圖10下方)反射的全反射棱鏡71a、將來自該全反射棱鏡71a的光朝 向物體側垂直地(圖10左方)反射的第一反射鏡71b、將來自該第一反射鏡71b的光按照 使入射光軸與射出光軸的夾角為鈍角的方式向物體側傾斜方向(圖10斜上方)反射的第 二反射鏡71c、將來自該第二反射鏡71c的光向與物鏡光學系統(tǒng)2的光軸平行的方向(圖 10右方)反射的第三反射鏡71d構成。利用該構成，本實施方式的望遠鏡70可以起到與上述第五實施方式相同的效果。 另外，如前所述，通過將來自第一反射鏡71b的光利用第二反射鏡71c向物體側傾斜方向反 射，而形成物鏡光學系統(tǒng)2與全反射棱鏡71a之間的光路和第二反射鏡71c與第三反射鏡 71d之間的光路傾斜地交叉的反射鏡配置。這樣，同上述第五實施方式的第三反射鏡51c與 第四反射鏡51d的距離LA4相比，可以確保第二反射鏡71c與第三反射鏡71d的距離更大， 從而可以進一步實現(xiàn)全長的縮短化。以上，根據上述各實施方式，可以實現(xiàn)能夠對用單一的物鏡光學系統(tǒng)形成的物體 的像進行雙眼觀察的、緊湊而操作性良好的望遠鏡。而且，在上述各實施方式的望遠鏡中，如果將光路偏轉光學系統(tǒng)3的第一反射鏡 3a(或光路偏轉光學系統(tǒng)21的第一全反射棱鏡21a、光路偏轉光學系統(tǒng)51的第一反射鏡 51a、光路偏轉光學系統(tǒng)61的第一全反射棱鏡61a、光路偏轉光學系統(tǒng)71的全反射棱鏡 71a)設為半透半反鏡或快速復原反射鏡(quick-return mirror)，此外在形成于該第一反 射鏡3a的透過光路上的一次像面上配置受光元件或攝像元件，則還可以構成自動變焦光 學系統(tǒng)或數(shù)碼相機光學系統(tǒng)。另外，在上述各實施方式的望遠鏡中，正立中繼光學系統(tǒng)4的第一正立中繼透鏡 4a如上所述地將來自物鏡光學系統(tǒng)2的光束有效地導向第二正立中繼透鏡4b，起到實現(xiàn)第二正立中繼透鏡4b的小型化的效果。但是，第一正立中繼透鏡4a并非必需的，也可以將其 省略而實現(xiàn)全長的進一步的縮短化。(第八實施方式)圖11及圖12是表示本發(fā)明的第八實施方式的望遠鏡的構成的剖面圖及俯視圖。本實施方式的望遠鏡80在殼體6內具備物鏡光學系統(tǒng)2、光路偏轉光學系統(tǒng)3、中 繼光學系統(tǒng)4及雙眼光學系統(tǒng)5。物鏡光學系統(tǒng)2是用于將來自未圖示的物體的光成像而形成物體的一次像(反轉 像)A的透鏡，其配置于最靠近物體側。如圖11所示，光路偏轉光學系統(tǒng)3由將來自物鏡光學系統(tǒng)2的光垂直地(圖11 下方)反射的反射鏡3a、將來自該反射鏡3a的光朝向物體側垂直地(圖11左方)反射而 導向后述的光路分割棱鏡7的五脊棱鏡3b、如圖12所示將由光路分割棱鏡7分割的光分別 朝向像側地向與物鏡光學系統(tǒng)2的光軸平行的方向(圖12右方)反射的一對全反射棱鏡 系統(tǒng)3c、3d構成。更具體來說，五脊棱鏡3b將來自反射鏡3a的光先向像側反射，再將其向與物鏡光 學系統(tǒng)2的光軸平行的方向(圖11左方)反射，從而擔負著將在五脊棱鏡3b以后的光學 系統(tǒng)中左右反轉的物體的像正立化的作用。另外，全反射棱鏡系統(tǒng)3c、3d中的全反射棱鏡系統(tǒng)3c由將由光路分割棱鏡7反射 的光朝向物體側垂直地(圖12左方)反射的全反射棱鏡13a、將來自該全反射棱鏡13a的 光垂直地(圖12下方)反射再向與物鏡光學系統(tǒng)2的光軸平行的方向(圖12右方)反射 而導向后述的左眼光學系統(tǒng)5a的全反射棱鏡13b構成。此外，全反射棱鏡系統(tǒng)3d由將透 過了光路分割棱鏡7的光垂直地(圖12上方)反射的全反射棱鏡14a、將來自該全反射棱 鏡14a的光朝向與物鏡光學系統(tǒng)2的光軸平行的方向(圖12右方)垂直地反射而導向后 述的右眼光學系統(tǒng)5b的全反射棱鏡14b構成。中繼光學系統(tǒng)4是用于將形成了物體的一次像A的光再成像而形成二次像B的光 學系統(tǒng)，由在反射鏡3a與五脊棱鏡3b之間配置于一次像A附近的第一中繼透鏡4a、在五脊 棱鏡3b的緊后方作為成像透鏡配置的第二中繼透鏡4b構成。而且，第一中繼透鏡4a是場鏡，為了將來自物鏡光學系統(tǒng)2的光束有效地導向第 二中繼透鏡4b可以在第二中繼透鏡4b的附近形成物鏡光學系統(tǒng)2的射出光瞳。如圖12所示，雙眼光學系統(tǒng)5由將中繼光學系統(tǒng)4的光路(從物體的一次像A到 二次像B的光路)一分為二的光路分割棱鏡7、配置于該光路分割棱鏡7的反射光路上的左 眼光學系統(tǒng)5a、配置于透過光路上的右眼光學系統(tǒng)5b構成，與上述的全反射棱鏡系統(tǒng)3c、 3d—起構成作為顯微鏡的雙眼鏡筒廣為所知的所謂didentop型的光學系統(tǒng)。而且，左眼光 學系統(tǒng)5a僅由目鏡光學系統(tǒng)IOa構成。而右眼光學系統(tǒng)5b由修正與左眼光學系統(tǒng)5a的 光路長差的四角棱鏡12、目鏡光學系統(tǒng)IOb構成。另外，左眼光學系統(tǒng)5a和右眼光學系統(tǒng)5b分別被設定為能夠以與物鏡光學系統(tǒng)2 的光軸平行地設定的未圖示的機構軸為中心轉動。具體來說，本實施方式中左眼光學系統(tǒng) 5a在全反射棱鏡14a的入射光軸的延長線上設定機構軸，能夠以其為中心與光路分割棱鏡 7、棱鏡13a及全反射棱鏡13b —體化地轉動。另外，右眼光學系統(tǒng)5b在全反射棱鏡14a的 入射光軸的延長線上設定機構軸，能夠以其為中心與全反射棱鏡14a、全反射棱鏡14b及四
13角棱鏡12 —體化地轉動。利用該構成，本實施方式的望遠鏡80的使用者通過使左眼光學 系統(tǒng)5a和右眼光學系統(tǒng)5b以各自的機構軸為中心轉動，就可以將它們的間隔與眼寬匹配 地調整。在該構成的本實施方式的望遠鏡80中，來自未圖示的物體的光由物鏡光學系統(tǒng)2 成像，在由反射鏡3a反射后形成一次像Α。此后，形成了一次像A的光，經過第一中繼透鏡 4a而由五脊棱鏡反射，再經過第二中繼透鏡4b后，由光路分割棱鏡7分割。由光路分割棱 鏡7反射的光，由全反射棱鏡13a、13b反射而導向左眼光學系統(tǒng)5a，形成二次像B。另一方 面，透過了光路分割棱鏡7的光由全反射棱鏡14a、14b反射而導向右眼光學系統(tǒng)5b，在經過 四角棱鏡12后，與左眼光學系統(tǒng)5a相同地形成二次像B。這樣，望遠鏡80的使用者就可以 通過窺視左眼光學系統(tǒng)5a及右眼光學系統(tǒng)5b的目鏡光學系統(tǒng)10a、10b，來觀察物體的正立 像。以上，本實施方式的望遠鏡80通過將由物鏡光學系統(tǒng)2形成的一次像A利用中繼 光學系統(tǒng)4進行中繼，即使不延長物鏡光學系統(tǒng)2的焦點距離，也可以在光路中確保配置雙 眼光學系統(tǒng)5的空間。但是，在未使用光路偏轉光學系統(tǒng)3的情況下，如果利用中繼光學系統(tǒng)4來確保配 置雙眼光學系統(tǒng)5的空間，并且盡可能地不使本望遠鏡80的亮度降低，則本實施方式的望 遠鏡80的全長就會如圖6所示地增大。特別是，中繼光學系統(tǒng)4的光路的長度變長。這里， 中繼光學系統(tǒng)4的全長是由其倍率和焦點距離決定的，如圖6所示，在物鏡光學系統(tǒng)2的成 像面(一次像面A)與第二中繼透鏡4b之間、以及第二中繼透鏡4b與二次像面B之間，分 別具有規(guī)定的空間。由此，為了最大限度地實現(xiàn)本實施方式的望遠鏡80的全長的縮短化， 需要實現(xiàn)中繼光學系統(tǒng)4的全長的縮短化，還需要實現(xiàn)雙眼光學系統(tǒng)5的全長的縮短化。所以，本實施方式的望遠鏡80中，在物鏡光學系統(tǒng)2的像側設置上述的構成的光 路偏轉光學系統(tǒng)3。通過在中繼光學系統(tǒng)4及雙眼光學系統(tǒng)5中分別形成利用該光路偏轉 光學系統(tǒng)3將光路偏轉而向物體側行進的光路(以下將該光路稱作“偏轉光路”。)，來實現(xiàn) 這些光學系統(tǒng)4、5的全長的縮短化。這樣，本實施方式的望遠鏡80是如下的構成，即，光路偏轉光學系統(tǒng)3將中繼光學 系統(tǒng)4的光路偏轉而形成上述偏轉光路，此外在該偏轉光路中配置有光路分割棱鏡7。由 此，第二中繼透鏡4b與光路分割棱鏡7之間的光路也成為偏轉光路，S卩，由于可以從中繼光 學系統(tǒng)4直至雙眼光學系統(tǒng)5地形成偏轉光路，因此可以最大限度地實現(xiàn)本望遠鏡80的全 長的縮短化。以上，根據本實施方式，可以實現(xiàn)如下的望遠鏡80，S卩，能夠對用單一的物鏡光學 系統(tǒng)2形成的物體的像進行雙眼觀察，操作性良好，在維持像的亮度的同時，最大限度地實 現(xiàn)全長的縮短化。另外，本實施方式的望遠鏡80由于如上所述，可以利用從中繼光學系統(tǒng)4直至雙 眼光學系統(tǒng)5地形成的偏轉光路充分地實現(xiàn)全長的縮短化，因此可以減小光路偏轉光學系 統(tǒng)3中的反射鏡3a與五脊棱鏡3b的間隔。所以，由于可以減小左眼光學系統(tǒng)5a及右眼光 學系統(tǒng)5b的各光軸與物鏡光學系統(tǒng)2的光軸的距離，因此可以減少觀察與利用裸視的觀察 的視差，可以很容易地將望遠鏡的視野對準使用者所瞄準的物體，還可以實現(xiàn)本望遠鏡80 的上下方向(圖11上下方向)的全長的縮短化。
(第九實施方式)圖13及圖14是表示本發(fā)明的第九實施方式的望遠鏡的構成的剖面圖及俯視圖。本實施方式的望遠鏡90中，將全反射棱鏡13a的射出面與全反射棱鏡13a的入射 面、光路分割棱鏡7的透過光的射出面與全反射棱鏡14a的入射面、全反射棱鏡14b的射出 面與四角棱鏡12的入射面分別貼合。另外，本實施方式的望遠鏡90在左眼光學系統(tǒng)5a中，具備將來自全反射棱鏡13b 的光垂直地(圖14上方)反射再向與物鏡光學系統(tǒng)2的光軸平行的方向(圖14右方)反 射的全反射棱鏡15a。此外，在右眼光學系統(tǒng)5b中，具備將來自四角棱鏡12的光垂直地(圖 14下方)反射再向與物鏡光學系統(tǒng)2的光軸平行的方向(圖14右方)反射的全反射棱鏡 15b。而且，左眼光學系統(tǒng)5a和右眼光學系統(tǒng)5b分別與上述第八實施方式相同，被設為 能夠以與物鏡光學系統(tǒng)2的光軸平行地設定的未圖示的機構軸為中心轉動。具體來說，在 左眼光學系統(tǒng)5a中，在全反射棱鏡13b的射出光軸的延長線上設定機構軸，能夠以其為中 心使目鏡光學系統(tǒng)IOa和全反射棱鏡15a —體化地轉動。另外，在右眼光學系統(tǒng)5b中，在 右眼光學系統(tǒng)5b中，在四角棱鏡12的射出光軸的延長線上設定機構軸，能夠以其為中心使 目鏡光學系統(tǒng)IOb和全反射棱鏡15b —體化地轉動。利用該構成，本實施方式的望遠鏡90 的使用者可以通過使左眼光學系統(tǒng)5a和右眼光學系統(tǒng)5b以各自的機構軸為中心轉動，而 將它們的間隔與眼寬匹配地調整。利用以上的構成，本實施方式的望遠鏡90可以起到與上述第八實施方式相同的 效果。另外，由于是在眼寬調整之時僅使左眼光學系統(tǒng)5a與右眼光學系統(tǒng)5b的公共的光 學要素(目鏡光學系統(tǒng)IOa和全反射棱鏡15a、目鏡光學系統(tǒng)IOb和全反射棱鏡15b)轉動 的構成，因此可以實現(xiàn)更適于眼寬調整的構成，還可以實現(xiàn)轉動機構的簡化。以上，根據上述各實施方式，可以實現(xiàn)如下的望遠鏡，S卩，能夠對用單一的物鏡光 學系統(tǒng)形成的物體的像進行雙眼觀察，并實現(xiàn)了全長的縮短化。而且，在上述各實施方式的望遠鏡中，如果將光路偏轉光學系統(tǒng)3的反射鏡3a設 為半透半反鏡或或快速復原反射鏡，此外在形成于該反射鏡3a的透過光路上的一次像面 上配置受光元件或攝像元件，則還可以構成自動變焦光學系統(tǒng)或數(shù)碼相機光學系統(tǒng)。另外，在上述各實施方式的望遠鏡中，中繼光學系統(tǒng)4的第一中繼透鏡4a，如上所 述地將來自物鏡光學系統(tǒng)2的光束有效地導向第二中繼透鏡4b，起到實現(xiàn)第二中繼透鏡4b 的小型化的效果。但是，第一中繼透鏡4a并非必需的，也可以將其省略而實現(xiàn)全長的進一 步的縮短化。另外，雖然在上述各實施方式的望遠鏡中，光路偏轉光學系統(tǒng)4的全反射棱鏡系 統(tǒng)3c、3d分別僅由全反射棱鏡構成，然而并不限定于此，當然也可以利用反射鏡與全反射 棱鏡的組合、或僅利用反射鏡來構成。(第十實施方式)圖15是本實施方式的望遠鏡110的立體圖。望遠鏡110由雙眼部111、機身部 112、作為物鏡光學系統(tǒng)的替換透鏡部113構成。雙眼部111由于是用兩只眼睛觀察，因此 形成左右的鏡筒，鏡筒可以分別調節(jié)為觀察者的眼寬。機身部112形成單眼光路的光學系 統(tǒng)，由多個反射鏡或透鏡構成。另外，機身部112設有進行各種控制的控制部114。替換透鏡部113可以根據使用目的安裝變焦透鏡及單焦點透鏡等規(guī)格不同的透鏡。例如替換透鏡 部113搭載有自動對焦(AF)機構或防手抖(Vibration Reduction = VR)機構等。在機身部112中形成有卡口部116，可以將透鏡側的卡口部116a與機身側的卡口 部116b結合。通過使卡口部116與單反相機的卡口形狀相同，就可以使用以往制造的單反 相機的替換透鏡。另外，在各個卡口部116中形成有接點117?？诓?16的接點117將機 身部112與替換透鏡部113電連接，可以用于所連接的替換透鏡部113的信息的取得、來自 機身部112的電源供給及運算處理結果的傳輸。例如，卡口部116的接點117將機身部112 的控制部114運算出的最適于替換透鏡部113的自動對焦(AF)的移動量傳送給替換透鏡 部113。替換透鏡部113內的電機以所供給的信號進行對焦透鏡的驅動。望遠鏡110將機身側卡口部116b制成適合單反相機的透鏡側卡口部116a的形 狀。由此，觀察者就可以根據目的將各種單反相機的替換透鏡部113安裝于機身部112上。 單反相機的替換透鏡迄今為止已經生產出很多，另外生產出多種替換透鏡，有很多的觀察 者。例如，有低倍替換透鏡、搭載防手抖機構的替換透鏡、可變焦替換透鏡或高倍替換透鏡 等多種替換透鏡。由此，觀察者通過買入機身部112，就可以在機身部112上安裝使用高性 能且高功能的單反相機的替換透鏡。觀察者可以根據需要改變替換透鏡的倍率及透鏡直 徑，可以消費最適于使用目的的望遠鏡110。例如，如果將低倍替換透鏡安裝于機身部12 上，就可以作為顯微鏡使用，如果使用從標準到中望遠程度的變焦替換透鏡，則成為觀察風 景等的望遠鏡110，如果使用透鏡直徑大的中長望遠的替換透鏡，則成為適于天體觀測的望 遠鏡。圖16是將替換透鏡部113安裝于機身部112上的圖，是表示射入望遠鏡110的外 來光的光路LR的圖。替換透鏡部113由第一透鏡組Li、第二透鏡組L2、第三透鏡組L3、光 圈部PP構成，具備驅動第二透鏡組L2的電機、驅動第三透鏡組L3的電機等。通過驅動電 機，將第二透鏡組L2沿光軸方向(Z軸方向)移動，使替換透鏡部113的焦點一致。另外， 通過驅動電機，第三透鏡組L3沿與光軸正交的方向(XY軸方向)移動，從而防止手抖。光 圈部PP設置于第二透鏡組L2與第三透鏡組L3之間，對通過替換透鏡部113的光量進行調 節(jié)?？刂撇?14與使用目的對應地進行替換透鏡的光圈部PP的調整?？刂撇?14根 據來自替換透鏡部113的入光量或被觀察物的周圍的亮度來調整光圈部PP，不僅使入光量 變化，而且還使景深(DOF)變化。圖16中，射入替換透鏡部113的外來光LR順次通過第一透鏡組Li、第二透鏡 組L2、光圈部PP、第三透鏡組L3，射入機身部112。在機身部112內，配置有由第一反射鏡 141、第二反射鏡142、第三反射鏡143及第四反射鏡144構成的導光光學系統(tǒng)(偏轉光學系 統(tǒng))140。由導光光學系統(tǒng)140反射多次的外來光LR，被導向光束分割光學系統(tǒng)150。光束 分割光學系統(tǒng)150由半透半反鏡153、第五反射鏡154、第六反射鏡155及第七反射鏡156構 成。光束分割光學系統(tǒng)150將外來光LR—分為二，分別射入雙眼部111的左右的鏡筒，通 過2處目鏡159。如上所述，望遠鏡110可以使用單眼的替換透鏡部113以雙眼進行觀察。圖17是表示機身部112內的反射鏡配置的第十實施方式。來自替換透鏡部113的進入機身部112內的外來光LR經由導光光學系統(tǒng)140到 達光束分割光學系統(tǒng)150的2處目鏡159。
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未圖示的被觀察物被利用替換透鏡部113作為第一次像IM_A(反轉像)形成。此 外，配置有置于第一次像IM-A的附近的場鏡148。該場鏡148及中繼透鏡149使第一次像 作為第二次像IM-B(正立像)再成像。由于導光光學系統(tǒng)140具有像反轉功能，因此最終 觀察者借助目鏡159觀察到被觀察物的倒立像。場鏡148具有決定望遠鏡110(圖16)的 視場直徑的作用，是為了可以有效地利用替換透鏡部113的光束而將替換透鏡部113的射 出光瞳形成于中繼透鏡149的附近的構件。中繼透鏡149具有延長光路的作用。光束分割光學系統(tǒng)150是被稱作didentop型的光學系統(tǒng)，利用半透半反鏡153或 棱鏡將光軸OA分割。由于利用場鏡148及中繼透鏡149，將由替換透鏡部113得到的反轉 像(第一次像IM-A)制成正立像(第二次像IM-B)，因此在光束分割光學系統(tǒng)150中不進行 像的反轉。從第一次像IM-A到第二次像IM-B的距離由中繼透鏡149的倍率β和焦點距離決 定。為了縮短望遠鏡110(圖16)的Z軸方向的全長，需要縮短從第一次像IM-A到第二次 像IM-B的Z軸方向的距離。本實施例中，通過在替換透鏡部113與光束分割光學系統(tǒng)150 之間仍舊維持像的正立的同時，用導光光學系統(tǒng)140使光路彎曲，來縮短望遠鏡110(圖16) 的Z軸方向的全長。使用圖18A、18B、18C、18D對望遠鏡110的Z軸方向的全長變短進行說 明。圖18A及圖18B是第十實施方式的導光光學系統(tǒng)140的光路，是描繪從替換透鏡 部113到光束分割光學系統(tǒng)150的半透半反鏡153的圖。圖18A是其XZ平面圖，圖18B是 其XY平面圖。圖18C及圖18D是描繪沒有導光光學系統(tǒng)140時的從替換透鏡部113到光 束分割光學系統(tǒng)150的半透半反鏡153的圖。圖18C是其XZ平面圖，圖18D是其XY平面 圖。如圖17及圖18A、18B所示，首先，從Z軸方向通過替換透鏡部113的外來光LR由 作為全反射反射鏡的第一反射鏡141反射而將方向變?yōu)閄軸方向，由第二反射鏡142反射 而將方向變?yōu)閅軸方向。繼而，外來光LR由第三反射鏡143反射而將方向變?yōu)閄軸方向， 改變了方向的外來光LR由第四反射鏡144反射而將方向變?yōu)閆軸方向。由第四反射鏡144 反射的外來光LR被導向光束分割光學系統(tǒng)150。而且，雖然在圖18A、圖18B中未圖示，然 而在第一反射鏡141與第二反射鏡142之間配置有場鏡148，在第三反射鏡143與第四反射 鏡144之間配置有中繼透鏡149。如圖18A、18B所示，將從第一反射鏡141到第二反射鏡142的光路長度設為L11， 將從第二反射鏡142到第三反射鏡143的光路長度設為L12，將從第三反射鏡143到第四反 射鏡144的光路長度設為L13。另外，將從第四反射鏡144到半透半反鏡153的光路長度設 為L15。如果比較圖18A和圖18C則可以明白，對于在Z軸方向上將光路長度L11、光路長 度L12和光路長度L13合計而得的長度，第十實施方式一方變短。如圖17所示，由于必須使雙眼部111的左右的目鏡159的間隔W1，與觀察者的眼 睛的間隔(寬度)基本一致，因此望遠鏡110在X軸方向上需要規(guī)定的長度。只要在間隔 Wl的范圍程度中確保光路長度Lll和光路長度L13，則圖15所示的望遠鏡110的X軸方向 的尺寸不需要那么大。另一方面，如果可以縮短將光路長度L11、光路長度L12和光路長度 L13合計而得的Z軸方向的長度，則望遠鏡110的操作性就會提高。但是，由于如果增大光 路長度L12，則替換透鏡部113的光軸與光束分離光學系統(tǒng)150的光軸就會過于分開而損害操作性，因此最好調整光路長度Lll和光路長度L13而實現(xiàn)全長的縮短。而且，雖然在第十 實施方式中，從第一反射鏡141到第四反射鏡144使用了全反射反射鏡，然而當然也可以使 用全反射棱鏡。(第十一實施方式)圖19是表示在機身部112內配置直角脊棱鏡和反射鏡的第十一實施方式。如圖19所示，首先，從Z軸方向通過替換透鏡部113的外來光LR由作為全反射反 射鏡的第一反射鏡141反射而將方向變?yōu)閄軸方向，射入場鏡148。通過場鏡148的外來 光LR由第二直角脊棱鏡142P反射而將方向變?yōu)閅軸方向。繼而，外來光LR由第三反射鏡 143反射而將方向變?yōu)閅軸方向，改變了方向的外來光LR射入中繼透鏡149。通過中繼透 鏡149的外來光LR由第四直角脊棱鏡144P反射而將方向變?yōu)閆軸方向。由第四直角脊棱 鏡144P反射的外來光LR被導向光束分割光學系統(tǒng)150。與第十實施方式不同，對于像的朝向，第二直角脊棱鏡142P使像左右反轉，第四 直角脊棱鏡144P使之上下反轉。這樣，觀察者就可以借助目鏡159觀察到正立像。(第十二實施方式)圖20是表示機身部112內的反射鏡的配置的第十二實施方式。圖21A及圖21B 是具備第十二實施方式的導光光學系統(tǒng)(偏轉光學系統(tǒng))140的光路，是描繪從替換透鏡部 113到光束分割光學系統(tǒng)150的半透半反鏡153的圖。圖21A是其XZ平面圖，圖21B是其 XY平面圖。如圖20及圖21A、21B所示，從Z軸方向通過替換透鏡部113的外來光LR由作為 全反射反射鏡的第一反射鏡141反射而將方向變?yōu)閄軸方向，由第二反射鏡142E反射而將 方向變?yōu)閆軸方向。繼而，外來光LR由第三反射鏡142E反射而將方向變?yōu)閄軸方向，改變 了方向的外來光LR由第四反射鏡144反射而將方向變?yōu)閆軸方向。由第四反射鏡144反 射的外來光LR被導向光束分割光學系統(tǒng)150。而且，雖然在圖21A、21B中未圖示，然而在第 一反射鏡141與第二反射鏡142E之間配置有場鏡148，在第三反射鏡143E與第四反射鏡 144之間配置有中繼透鏡149。如圖21A、21B所示，將從第一反射鏡141到第二反射鏡142E的光路長度設為L11， 將從第二反射鏡142E到第三反射鏡143E的光路長度設為L12，將從第三反射鏡143E到第 四反射鏡144的光路長度設為L13。另外，將從第四反射鏡144到半透半反鏡153的光路長 度設為L15。如果比較第十二實施方式的圖21A和第十實施方式的圖18A，則圖21A的Z軸 方向的長度長出光路長度L12。另一方面，如果比較第十二實施方式的圖21B和第十實施方 式的圖18B，則可以明白，第十二實施方式中替換透鏡部113的光軸與射入半透半反鏡153 的光軸一致。如圖20所示，由于必須使雙眼部111的左右的目鏡159的間隔Wl與觀察者的眼 睛的間隔基本一致，因此望遠鏡110在X軸方向上需要規(guī)定的長度。只要在間隔Wl的范圍 內確保光路長度Lll和光路長度L13，則不會有圖15所示的望遠鏡110的X軸方向的尺寸 變大的情況。另一方面，如果可以縮短將光路長度Lll和光路長度L13合計而得的Z軸方 向的長度，則望遠鏡110的操作性就會提高。另外，由于替換透鏡部113的光軸與光束分割 光學系統(tǒng)150的光軸一致，因此操作性優(yōu)異。雖然從第十實施方式到第十二實施方式中，對中繼透鏡為1個的情況進行了說
18明，然而中繼透鏡也可以配置2個以上。在對望遠鏡110追加攝影功能的情況下，也可以將 第一反射鏡141設為快速復原反射鏡，在背后配置CXD等攝像元件。另外，也可以將第一反 射鏡141設為半透半反鏡，在背后設置取入自動對焦用的光的AF功能。AF功能可以獲得替 換透鏡部113的自動對焦信號。 另外，在上述各實施方式的望遠鏡的物鏡光學系統(tǒng)中，還可以裝入變焦機構或防 抖機構。例如，雙眼鏡將由物鏡光學系統(tǒng)、正立棱鏡和目鏡光學系統(tǒng)構成的一對目鏡光學系 統(tǒng)以眼寬的量分開而獨立地具備。由此，在將雙眼鏡的各物鏡光學系統(tǒng)設為變焦透鏡的情 況下，如果在變焦時在變焦透鏡之間產生輕微的移動誤差，則它就會被目鏡光學系統(tǒng)放大， 對觀察像造成不良影響。所以，對于各變焦透鏡的變焦機構要求非常高的驅動精度和調整， 其結果是，導致重型化或高價化。而且，該結果在將雙眼鏡的各物鏡光學系統(tǒng)的1個光學元 件設為防抖透鏡的情況下也是相同的。與之不同，上述各實施方式的望遠鏡由于如上所述 是具備單一的物鏡光學系統(tǒng)的構成，因此即使在裝入變焦機構或防抖機構的情況下，也不 需要如前所述的驅動精度或調整，具有不會導致重型化或高價化的優(yōu)點。而且，上述各實施 方式的望遠鏡還可以作為物鏡光學系統(tǒng)例如搭載相機用的變焦透鏡或防抖光學系統(tǒng)。
權利要求
一種望遠鏡，是具有單一的物鏡光學系統(tǒng)和雙眼機身構件的望遠鏡，其特征在于，所述雙眼機身構件具備用于結合所述物鏡光學系統(tǒng)的卡口部、用于控制所述物鏡光學系統(tǒng)的控制部。
2.根據權利要求1所述的望遠鏡，其特征在于， 所述雙眼機身構件具有雙眼光學系統(tǒng)， 從物體側起順次具有形成所述物體的一次像的物鏡光學系統(tǒng)； 對所述一次像進行中繼并形成二次像的中繼光學系統(tǒng)； 將所述中繼光學系統(tǒng)的光路分成2條的光路分割機構；一對雙眼光學系統(tǒng)，它們分別包括形成由所述中繼光學系統(tǒng)成像的所述二次像的虛像 的目鏡光學系統(tǒng)，并將由所述光路分割機構分割的光路導向雙眼。
3.根據權利要求2所述的望遠鏡，其特征在于，具有將所述望遠鏡的光路偏轉并形成向物體側行進的光路的光路偏轉光學系統(tǒng)。
4.根據權利要求3所述的望遠鏡，其特征在于，所述光路偏轉光學系統(tǒng)被配置于所述物鏡光學系統(tǒng)與所述光路分割機構之間。
5.根據權利要求4所述的望遠鏡，其特征在于， 所述光路偏轉光學系統(tǒng)具有將來自物鏡光學系統(tǒng)的光大致垂直地偏轉的第一偏轉機構、將來自該第一偏轉機構的 光朝向物體側大致垂直地偏轉的第二偏轉機構、將來自該第二偏轉機構的光向與所述第一 偏轉機構的射出光軸大致平行的方向偏轉的第三偏轉機構、將來自該第三偏轉機構的光朝 向像側并向與所述物鏡光學系統(tǒng)的光軸大致平行的方向偏轉的第四偏轉機構。
6.根據權利要求5所述的望遠鏡，其特征在于，所述第三偏轉機構將來自所述第二偏轉機構的光向如下的方向偏轉，即，與所述第一 偏轉機構的射出光軸大致平行、且與所述第一偏轉機構的射出光軸的行進方向相反的方 向。
7.根據權利要求4所述的望遠鏡，其特征在于， 所述光路偏轉光學系統(tǒng)具有將來自物鏡光學系統(tǒng)的光沿不同的方向偏轉的第一偏轉機構、將來自該第一偏轉機構 的光朝向物體側偏轉的第二偏轉機構、將來自該第二偏轉機構的光按照與所述物鏡光學系 統(tǒng)的射出光軸傾斜地交叉的方式偏轉的第三偏轉機構、將來自該第三偏轉機構的光朝向像 側并向與所述物鏡光學系統(tǒng)的光軸大致平行的方向偏轉的第四偏轉機構。
8.根據權利要求6所述的望遠鏡，其特征在于，所述第三偏轉機構與所述第四偏轉機構的距離大于所述第一偏轉機構與所述第二偏 轉機構的距離。
9.根據權利要求5所述的望遠鏡，其特征在于，所述光路偏轉光學系統(tǒng)的至少2個所述偏轉機構由單一的棱鏡構成。
10.根據權利要求2所述的望遠鏡，其特征在于，滿足以下的條件式， β ( (2/3) · (fe/fo) · Φ ο其中β表示所述中繼光學系統(tǒng)的倍率、 fo表示所述物鏡光學系統(tǒng)的焦點距離、 Φο表示所述物鏡光學系統(tǒng)的有效直徑、 fe表示所述目鏡光學系統(tǒng)的焦點距離。
11.根據權利要求2所述的望遠鏡，其特征在于，具有將所述一次像正立化并形成二次像的正立中繼光學系統(tǒng)，作為所述中繼光學系統(tǒng)。
12.根據權利要求2所述的望遠鏡，其特征在于，具有變焦透鏡，作為所述物鏡光學系統(tǒng)。
13.根據權利要求2所述的望遠鏡，其特征在于，具有防抖光學系統(tǒng)，作為所述物鏡光 學系統(tǒng)。
14.根據權利要求1所述的望遠鏡，其特征在于， 所述雙眼機身構件具有雙眼光學系統(tǒng)， 從物體側起順次具有形成所述物體的一次像的物鏡光學系統(tǒng)；對所述一次像進行中繼并形成二次像的中繼光學系統(tǒng)；雙眼光學系統(tǒng)，其包括將所述中繼光學系統(tǒng)的光路分成2條的光路分割機構；將由該 光路分割機構分割的光路導向雙眼的一對目鏡光學系統(tǒng)， 所述望遠鏡具有偏轉光學系統(tǒng)，所述偏轉光學系統(tǒng)在所述中繼光學系統(tǒng)及所述雙眼光學系統(tǒng)中形成將所述望遠鏡中 的光路偏轉并向物體側行進的偏轉光路。
15.根據權利要求14所述的望遠鏡，其特征在于，所述偏轉光學系統(tǒng)將所述中繼光學系統(tǒng)的光路偏轉并形成向物體側行進的所述偏轉 光路，所述光路分割機構被配置在所述偏轉光路上。
16.根據權利要求15所述的望遠鏡，其特征在于， 所述偏轉光學系統(tǒng)具有將來自所述物鏡光學系統(tǒng)的光大致垂直地偏轉的第一偏轉機構、將來自該第一偏轉機 構的光朝向物體側大致垂直地偏轉而導向所述光路分割機構的第二偏轉機構、將由所述光 路分割機構分割的光分別朝向像側并向與所述物鏡光學系統(tǒng)的光軸大致平行的方向偏轉 的一對第三偏轉機構。
17.根據權利要求16所述的望遠鏡，其特征在于，所述第二偏轉機構為五脊棱鏡。
18.根據權利要求14所述的望遠鏡，其特征在于，滿足以下的條件式， β ( (2/3) · (fe/fo) · Φ ο其中β表示所述中繼光學系統(tǒng)的倍率、 fo表示所述物鏡光學系統(tǒng)的焦點距離、 Φο表示所述物鏡光學系統(tǒng)的有效直徑、 fe表示所述目鏡光學系統(tǒng)的焦點距離。
19.根據權利要求14所述的望遠鏡，其特征在于，具有變焦透鏡，作為所述物鏡光學系統(tǒng)。
20.根據權利要求14所述的望遠鏡，其特征在于，具有防抖光學系統(tǒng)，作為所述物鏡光 學系統(tǒng)。
21.根據權利要求1所述的望遠鏡，其特征在于， 所述雙眼機身構件具有雙眼光學系統(tǒng)， 具備導光光學系統(tǒng)和光束分割光學系統(tǒng)，所述導光光學系統(tǒng)具有將來自所述物鏡光學系統(tǒng)的光線向與作為所述物鏡光學系統(tǒng) 的光軸方向的第一方向垂直的第二方向反射的第一反射面、將該第一反射面的反射光向與 所述第一方向和所述第二方向垂直的第三方向反射的第二反射面、將該第二反射面的反射 光向所述第二方向反射的第三反射面、將該第三反射 面的反射光向所述第一方向反射的第 四反射面，所述光束分割光學系統(tǒng)將來自所述導光光學系統(tǒng)的光分割給所述雙眼光學系統(tǒng)。
22.根據權利要求21所述的望遠鏡，其特征在于，所述第一反射面或者所述第四反射面的一方、和所述第二反射面與所述第三反射面的 一方的反射面，是直角脊棱鏡或直角脊反射鏡的反射面。
23.根據權利要求1所述的望遠鏡，其特征在于， 所述雙眼機身構件具有雙眼光學系統(tǒng)， 具備導光光學系統(tǒng)和光束分割光學系統(tǒng)，所述導光光學系統(tǒng)具有將來自所述物鏡光學系統(tǒng)的光線向與作為所述物鏡光學系統(tǒng) 的光軸方向的第一方向垂直的第二方向反射的第一反射面、將該第一反射面的反射光向所 述第一方向反射的第二反射面、將該第二反射面的反射光向所述第二方向反射的第三反射 面、將該第三反射面的反射光向所述第一方向反射的第四反射面，所述光束分割光學系統(tǒng)將來自所述導光光學系統(tǒng)的光分割給所述雙眼光學系統(tǒng)， 所述物鏡光學系統(tǒng)的光軸與所述第四反射面的反射光的光軸一致。
24.根據權利要求23所述的望遠鏡，其特征在于，在所述第三反射面與所述第四反射 面之間配置有中繼透鏡。
25.根據權利要求24所述的望遠鏡，其特征在于，在將所述中繼透鏡的倍率設為β時， 滿足以下的條件式，β ( (1/2) X (fe/fo) X Φο其中，fe表示所述目鏡光學系統(tǒng)的焦點距離、fo表示所述物鏡光學系統(tǒng)的焦點距離、 Φο表示所述物鏡光學系統(tǒng)的光瞳直徑。
26.根據權利要求23所述的望遠鏡，其特征在于，在所述第一反射面與所述第二反射 面之間配置有場鏡。
27.根據權利要求1所述的望遠鏡，其特征在于，所述物鏡光學系統(tǒng)是能夠在所述雙眼機身構件上拆裝的替換透鏡， 該替換透鏡具有變焦功能或防抖功能。
28.—種雙眼機身構件，是具有雙眼光學系統(tǒng)的雙眼機身構件，其特征在于， 具備用于結合物鏡光學系統(tǒng)的卡口部、用于控制所述物鏡光學系統(tǒng)的控制部。
29.根據權利要求28所述的雙眼機身構件，其特征在于， 所述物鏡光學系統(tǒng)是能夠在所述雙眼機身構件上拆裝的替換透鏡， 該替換透鏡具有變焦功能或防抖功能。
全文摘要
本發(fā)明提供一種望遠鏡及雙眼機身構件，其能夠對用單一的物鏡光學系統(tǒng)形成的物體的像進行雙眼觀察。本發(fā)明的望遠鏡是具有單一的物鏡光學系統(tǒng)113和雙眼機身構件(111、112)的望遠鏡110，其特征在于，上述雙眼機身構件具備用于結合上述物鏡光學系統(tǒng)113的卡口部116、用于控制上述物鏡光學系統(tǒng)的控制部114。
文檔編號G02B23/18GK101932966SQ20098010399
公開日2010年12月29日 申請日期2009年2月4日 優(yōu)先權日2008年2月5日
發(fā)明者寺澤秀典, 新井聰, 田中正司, 金子雅信 申請人:株式會社尼康