特許 7410559 防振光学装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-26

(45)【発行日】2024-01-10

(54)【発明の名称】防振光学装置

(51)【国際特許分類】

   G03B 5/00 20210101AFI20231227BHJP

   G02B 23/02 20060101ALN20231227BHJP

【ＦＩ】

G03B5/00 J

G02B23/02

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2020025750

(22)【出願日】2020-02-19

(65)【公開番号】P2021131429

(43)【公開日】2021-09-09

【審査請求日】2023-02-01

(73)【特許権者】

【識別番号】000156396

【氏名又は名称】鎌倉光機株式会社

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 春雄

(72)【発明者】

【氏名】宮地 和也

【審査官】藏田 敦之

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１５／００５４９３６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１３２００３１５（ＤＥ，Ａ１）

【文献】特開平０３－１４９９７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／１９９５８２（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｂ ５／００ － ５／０６

Ｇ０２Ｂ ２３／００ －２３／０２

Ｈ０４Ｎ ２３／６８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

筐体と、
前記筐体の一方側に設けられる対物レンズ群と、
前記筐体の他方側に設けられる接眼レンズ群と、
前記対物レンズ群と前記接眼レンズ群との間に位置するように前記筐体に収容される像振れ補正ユニットであって、正立プリズムと、前記正立プリズムを旋回可能に支持する支持機構と、前記正立プリズムを前記支持機構を介して旋回させるアクチュエータと、を有する像振れ補正ユニットと、
前記筐体の角速度である第１角速度を検出する第１検出部と、
前記正立プリズムの角速度である第２角速度を検出する第２検出部と、
前記第１検出部から検出された前記第１角速度と、前記第２検出部から検出された前記第２角速度とに基づいて、前記アクチュエータを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記第２角速度が前記第１角速度と比例係数との掛け算となるように前記アクチュエータを制御し、
前記比例係数は、前記対物レンズ群及び前記接眼レンズ群に対する前記正立プリズムの相対位置に基づき設定される、
望遠鏡。

【請求項2】

請求項１に記載の望遠鏡であって、
前記制御部は、前記対物レンズ群及び前記接眼レンズ群に対する前記正立プリズムの相対位置関連情報を取得し、前記相対位置関連情報に基づいて前記比例係数を算出する、
望遠鏡。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、防振光学装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、対物レンズ群と接眼レンズ群との間に位置するように筐体に収容される像振れ補正ユニットであって、正立プリズムと、正立プリズムを旋回可能に支持する支持機構と、正立プリズムを支持機構を介して旋回させるアクチュエータと、を有する像振れ補正ユニットと、正立プリズムの角速度を検出する角速度検出センサと、角速度検出センサから検出された正立プリズムの角速度に基づいて、アクチュエータを制御する制御部と、を備える防振光学装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１５－７９０８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１では、制御部は、正立プリズムが初期状態と同じ向きになるようにアクチュエータを制御している。

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載の防振光学装置では、正立プリズムが対物レンズ群と接眼レンズ群との中間位置に配置されることを前提としているので、正立プリズムが対物レンズ群と接眼レンズ群との中間位置以外に配置される場合、制御部は、正立プリズムが初期状態と同じ向きになるようにアクチュエータを制御しても、像振れ補正を精度よく行うことができない。

【0006】

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、正立プリズムの配置自由度を向上させるとともに像振れ補正を精度よく行うことができる防振光学装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の態様によれば、筐体と、前記筐体の一方側に設けられる第１光学素子と、前記筐体の他方側に設けられる第２光学素子と、前記第１光学素子と前記第２光学素子との間に位置するように前記筐体に収容される像振れ補正ユニットであって、正立プリズムと、前記正立プリズムを旋回可能に支持する支持機構と、前記正立プリズムを前記支持機構を介して旋回させるアクチュエータと、を有する像振れ補正ユニットと、前記筐体の角速度である第１角速度を検出する第１検出部と、前記正立プリズムの角速度である第２角速度を検出する第２検出部と、前記第１検出部から検出された前記第１角速度と、前記第２検出部から検出された前記第２角速度とに基づいて、前記アクチュエータを制御する制御部と、を備える、防振光学装置が提供される。

【発明の効果】

【0008】

本発明の態様によれば、正立プリズムの配置自由度を向上させるとともに像振れ補正を精度よく行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の第１実施形態に係る防振光学装置を示す断面図である。

【図2】図１におけるＩＩ－ＩＩ線に沿う断面図である。

【図3】防振光学装置の主要構成を示す構成図である。

【図4】防振光学装置を備える双眼鏡を示す断面図である。

【図5】本発明の第１実施形態に係る像振れ補正処理を示すフローチャートである。

【図6】第２角速度が第１角速度と比例係数との掛け算となるようにアクチュエータを制御する理由を説明するための概略説明図である。

【図7】本発明の第２実施形態に係る防振光学装置を示す断面図である。

【図8】本発明の第２実施形態に係る像振れ補正の処理を示すフローチャートである。

【図9A】正立プリズムが対物レンズ群及び接眼レンズ群の移動によって対物レンズ群と接眼レンズ群との中間位置よりも接眼レンズ群側に位置する状態を示す概略状態図である。

【図9B】正立プリズムが対物レンズ群及び接眼レンズ群の移動によって対物レンズ群と接眼レンズ群との中間位置に位置する状態を示す概略状態図である。

【図9C】正立プリズムが対物レンズ群及び接眼レンズ群の移動によって対物レンズ群と接眼レンズ群との中間位置よりも対物レンズ群側に位置する状態を示す概略状態図である。

【図10】本発明の第３実施形態に係る防振光学装置を示す断面図である。

【図11】本発明の第５実施形態に係る防振光学装置を示す断面図である。

【図12】本発明の第５実施形態に係る防振光学装置を示す概略説明図である。

【図13】本発明の第６実施形態に係る防振光学装置を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

（第１実施形態）
以下、図１から図３を参照しながら本発明の第１実施形態に係る防振光学装置の構成について説明する。本明細書においては、全体を通じて、同一の要素には同一の符号を付する。

【0011】

図１は、本発明の第１実施形態に係る防振光学装置１を示す断面図である。図２は、図１におけるＩＩ－ＩＩ線に沿う断面図である。図３は、防振光学装置１の構成を示す構成図である。なお、説明の便宜上、図中において、防振光学装置１の長手方向、幅方向及び高さ方向を、それぞれＸ軸に沿う方向、Ｙ軸に沿う方向及びＺ軸に沿う方向とする。

【0012】

図１から図３に示すように、防振光学装置１は、例えば、目標物を観察するための単眼鏡から構成される。防振光学装置１は、筐体１０、第１光学素子としての対物レンズ群２０、第２光学素子としての接眼レンズ群３０、像振れ補正ユニット７０、第１検出部としての第１角速度検出センサ９１、第２検出部としての第２角速度検出センサ９２、操作部９４及び制御部９０を備える。なお、本実施形態では、防振光学装置１は、単眼鏡（具体的には、単眼望遠鏡）から構成されているが、これに限定されるものではなく、例えば、撮像素子をさらに備える撮像装置から構成されてもよい。

【0013】

筐体１０は、長手方向に沿って延在する筒状（具体的には、円筒状）の部材である。筐体１０には、対物レンズ群２０、接眼レンズ群３０、像振れ補正ユニット７０、第１角速度検出センサ９１、第２角速度検出センサ９２及び制御部９０が設けられる。

【0014】

対物レンズ群２０は、環状（具体的には、円環状）の対物レンズ枠２１を介して筐体１０の一方側としての前方側（図１の左側）に設けられる（固定される）。対物レンズ群２０は、全体として正の屈折力を有し、対物側（図１の左側）から接眼側（図１の右側）に順に配置される正レンズＧ１及び負レンズＧ２から構成される。対物レンズ群２０の光軸２２は、対物レンズ群の中心を通り長手方向に沿って延在する。対物レンズ群２０の接眼側には、対物レンズ群２０の後側焦点２３が形成される。

【0015】

接眼レンズ群３０は、環状（具体的には、円環状）の接眼レンズ枠３１を介して筐体１０の他方側としての後方側（図１の右側）に設けられる（固定される）。接眼レンズ群３０は、全体として正の屈折力を有し、対物側（図１の左側）から接眼側（図１の右側）に順に配置される負レンズＧ３、正レンズＧ４及び正レンズＧ５から構成される。接眼レンズ群３０の光軸３２は、対物レンズ群２０の光軸２２と重なるように接眼レンズ群３０の中心を通り長手方向に沿って延在する。接眼レンズ群３０の対物側には、接眼レンズ群３０の前側焦点３３が形成される。

【0016】

そして、対物レンズ群２０と接眼レンズ群３０とは、後側焦点２３と前側焦点３３とが一致するように配置される。これにより、ユーザが対物レンズ群２０を目標物に向けて接眼レンズ群３０から目標物を観察すると、対物レンズ群２０の後側焦点２３（すなわち、接眼レンズ群３０の前側焦点３３）の位置に発生した目標物の実像を拡大して観察することができる。

【0017】

図１及び図２に示すように、像振れ補正ユニット７０は、手振れ等による筐体１０の像振れを補正するための防振ユニットである。像振れ補正ユニット７０は、対物レンズ群２０と接眼レンズ群３０との間に位置するように筐体１０に収容される。また、像振れ補正ユニット７０は、正立プリズム４０、支持機構としてのジンバル機構５０及びアクチュエータ８０を有する。

【0018】

正立プリズム４０は、倒立像を正立像にするためのプリズムである。正立プリズム４０は、例えば、シュミットペシャンタイプであり、ダハプリズム４１及び補助プリズム４２を含んで構成される。なお、正立プリズム４０は、シュミットペシャンタイプに限らず、例えば、ポロタイプ、アッベケーニッヒタイプ、シュミットプリズム又はアミチプリズムであってもよい。また、正立プリズム４０を構成する反射面の一部又は全部は、平面ミラーで構成されてもよい。

【0019】

ジンバル機構５０は、正立プリズム４０を旋回可能に支持するための支持機構である。ジンバル機構５０は、筐体１０の内側に固定される外枠５１と、高さ方向に沿って延在する第１旋回軸５２を介して旋回可能に外枠５１の内側に支持される内枠６１と、幅方向に沿って延在する第２旋回軸６２を介して旋回可能に内枠６１の内側に支持されるプリズム枠７１と、を有する。プリズム枠７１内には、正立プリズム４０が固定される。

【0020】

正立プリズム４０は、その重心が第１旋回軸５２の延長線及び第２旋回軸６２の延長線上に位置するように配置される。具体的には、正立プリズム４０は、プリズム枠７１と、プリズム枠７１に固定される正立プリズム４０とによって合成される重心が第２旋回軸６２の延長線上に位置するとともに、内枠６１と、内枠６１に支持されるプリズム枠７１及び正立プリズム４０とによって合成される重心が第１旋回軸５２の延長線上に位置するように配置される。これにより、正立プリズム４０をアクチュエータ８０（第１アクチュエータ５４、第２アクチュエータ６４）により最小の駆動力で旋回させることができる。

【0021】

本実施形態では、正立プリズム４０（具体的には、第１旋回軸５２及び第２旋回軸６２、すなわち、正立プリズム４０の重心）は、対物レンズ群２０と接眼レンズ群３０との中間位置１１（すなわち、対物レンズ群２０までの距離と、接眼レンズ群３０までの距離とが等しくなる位置）、具体的には、対物レンズ群２０の後側主点２４と接眼レンズ群３０の前側主点３４との中間位置１１よりも接眼レンズ群３０側に位置するように設けられる。これにより、正立プリズム４０が対物レンズ群２０と接眼レンズ群３０との中間位置１１に設けられる構成に比べ、正立プリズム４０を大きくすることなく、対物レンズ群２０の大口径化を図ることができる。また、防振光学装置１の軽量化及び小型化を正立プリズム４０の小型化によって図ることができる。

【0022】

また、正立プリズム４０（具体的には、第１旋回軸５２及び第２旋回軸６２、すなわち、正立プリズム４０の重心）は、対物レンズ群２０の後側主点２４と接眼レンズ群３０の前側主点３４との中間位置１１と、対物レンズ群２０の後側焦点２３（接眼レンズ群３０の前側焦点３３）との間に位置するように設けられることが好ましい。

【0023】

また、正立プリズム４０は、その共振周波数が１Ｈｚから２０Ｈｚの間の値になるように設定される。具体的には、正立プリズム４０は、第２旋回軸６２周りにプリズム枠７１及び正立プリズム４０が旋回するときの共振周波数が１Ｈｚから２０Ｈｚの間の値になるとともに、第１旋回軸５２周りに内枠６１、プリズム枠７１及び正立プリズム４０が旋回するときの共振周波数が１Ｈｚから２０Ｈｚの間の値になるように設定される。共振周波数は、軸まわりの慣性モーメント及びバネ定数が大きく影響するため、適切な値になるように設定される。

【0024】

ユーザが防振光学装置１を手持ちで使用する場合、手振れの周波数は、一般的に１Ｈｚから２０Ｈｚの範囲にあることが分かっている。ユーザの手振れを打ち消して像振れを補正するためには、結果的にその手振れの周波数に合わせて正立プリズム４０を旋回させる必要がある。正立プリズム４０の共振周波数がユーザの手振れの周波数とほぼ近い特性を持つとき、アクチュエータ８０（第１アクチュエータ５４、第２アクチュエータ６４）は、最小の駆動力で効率的に像振れを補正することができる。

【0025】

アクチュエータ８０は、正立プリズム４０をジンバル機構５０を介して２方向に旋回させるための駆動部である。アクチュエータ８０は、内枠６１を第１旋回軸５２周りに旋回させる第１アクチュエータ５４と、プリズム枠７１を第２旋回軸６２周りに旋回させる第２アクチュエータ６４と、を有する。

【0026】

第１アクチュエータ５４は、外枠５１の内側と内枠６１の外側との間に取り付けられる駆動部である。第１アクチュエータ５４は、外枠５１の内側に取り付けられる第１コイル５５と、第１コイル５５の内側に収容されるように外枠５１の内側に取り付けられる第１位置検出センサ５６と、第１コイル５５と対向するように内枠６１の外側に取り付けられる第１磁石５７と、を含んで構成される。そして、第１コイル５５に電流を流すことにより、外枠５１に対し第１磁石５７が取り付けられる内枠６１を、第１旋回軸５２周りに旋回させることができる。第１コイル５５と第１磁石５７との相対位置情報を第１位置検出センサ５６によって検出することができる。

【0027】

第２アクチュエータ６４は、内枠６１の内側とプリズム枠７１の外側との間に取り付けられる駆動部である。第２アクチュエータ６４は、内枠６１の内側に取り付けられる第２コイル６５と、第２コイル６５の内側に収容されるように内枠６１の内側に取り付けられる第２位置検出センサ６６と、第２コイル６５と対向するようにプリズム枠７１の外側に取り付けられる第２磁石６７と、を含んで構成される。そして、第２コイル６５に電流を流すことにより、内枠６１に対し第２磁石６７が取り付けられるプリズム枠７１を、第２旋回軸６２周りに旋回させることができる。第２コイル６５と第２磁石６７との相対位置情報を第２位置検出センサ６６によって検出することができる。

【0028】

本実施形態では、ジンバル機構５０は、外枠５１、内枠６１及びプリズム枠７１から構成されているが、これに限定されるものではなく、例えば、筐体１０の内側に固定される外枠５１と、旋回軸を介して旋回可能に外枠５１の内側に支持されるプリズム枠７１と、のみから構成されてもよい。この場合、アクチュエータ８０は、第１アクチュエータ５４及び第２アクチュエータ６４を有しておらず、外枠５１の内側とプリズム枠７１の外側との間に取り付けられる駆動部から構成される。

【0029】

第１角速度検出センサ９１は、筐体１０の角速度である第１角速度Ａ、具体的には、手振れ等による筐体１０の傾きに応じた角速度を検出する２軸の角速度検出センサである。本実施形態では、第１角速度検出センサ９１は、筐体１０の内側に取り付けられているが、これに限定されるものではなく、例えば、外枠５１に取り付けられてもよい。

【0030】

第２角速度検出センサ９２は、正立プリズム４０の角速度である第２角速度Ｂ、具体的には、正立プリズム４０の傾きに応じた角速度を検出する２軸の角速度検出センサである。第２角速度検出センサ９２は、プリズム枠７１に取り付けられる。なお、本実施形態では、第１角速度検出センサ９１及び第２角速度検出センサ９２は、いずれもＭＥＭＳ技術を用いたジャイロセンサから構成される。

【0031】

図３に示すように、操作部９４は、像振れ補正処理の開始又は終了を指示する操作スイッチから構成される。操作部９４は、このような操作に応じた操作信号を制御部９０に出力する。

【0032】

本実施形態では、図３に示すように、制御部９０は、第１角速度検出センサ９１から出力される第１角速度Ａと、第２角速度検出センサ９２から出力される第２角速度Ｂとに基づいて、アクチュエータ８０を制御している。しかしながら、制御部９０は、これに限定されるものではなく、第１角速度検出センサ９１から出力される第１角速度Ａと、第２角速度検出センサ９２から出力される第２角速度Ｂと、第１位置検出センサ５６から出力される第１コイル５５と第１磁石５７との相対位置と、第２位置検出センサ６６から出力される第２コイル６５と第２磁石６７との相対位置とに基づいて、アクチュエータ８０を制御してもよい。

【0033】

制御部９０は、コンピュータとしてのＣＰＵから構成される。なお、制御部９０は、複数のマイクロコンピュータから構成することも可能である。

【0034】

また、制御部９０には、メモリ９３が内蔵される。メモリ９３は、後述する比例係数ｋを記録するコンピュータ読取可能な記録媒体である。メモリ９３は、制御部９０において実行される処理プログラム（例えば、像振れ補正処理）又はアルゴリズムプログラムを記録する。なお、本実施形態では、メモリ９３は、制御部９０に内蔵されているが、これに限定されるものではなく、例えば、制御部９０と別体に設けられてもよい。

【0035】

次に、図４を参照しながら防振光学装置１を備える双眼鏡３００について説明する。

【0036】

図４は、防振光学装置１を備える双眼鏡３００を示す断面図である。

【0037】

図４に示すように、双眼鏡（具体的には、双眼望遠鏡）３００は、並列に設けられる一対の単眼鏡（具体的には、単眼望遠鏡）としての一対の防振光学装置１，１と、一対の防振光学装置１，１を連結する連結部材３０１と、を備えて構成される。一対の像振れ補正ユニット７０，７０は、それぞれ独立して一対の防振光学装置１，１に設けられる。

【0038】

本実施形態では、一対の防振光学装置１，１は、それぞれ一対の第１角速度検出センサ９１，９１及び一対の制御部９０を備え、一対の制御部９０は、一対の第１角速度検出センサ９１，９１から出力される第１角速度Ａに基づいて一対のアクチュエータ８０，８０をそれぞれ制御している。しかしながら、一対の防振光学装置１は、これに限定されるものではなく、例えば、一対の防振光学装置１のうちの片方のみに単一の第１角速度検出センサ９１を取り付け、各制御部９０は、当該単一の第１角速度検出センサ９１から出力される第１角速度Ａに基づいて各アクチュエータ８０を制御してもよい。また、一対の防振光学装置１，１は、単一の制御部９０を備えてもよい。この場合、単一の制御部９０は、一対の第１角速度検出センサ９１，９１から出力される第１角速度Ａに基づいて一対のアクチュエータ８０，８０を並行制御する。

【0039】

次に、図５を参照しながら本発明の第１実施形態に係る像振れ補正処理について説明する。

【0040】

図５は、本発明の第１実施形態に係る像振れ補正処理を示すフローチャートである。

【0041】

まず、ユーザによる操作部９４への開始操作によって像振れ補正処理が開始されると、ステップＳ１０に進む。

【0042】

図５に示すように、ステップＳ１０において、第１角速度検出センサ９１は、防振光学装置１の筐体１０の角速度である第１角速度Ａを検出する。そして、第１角速度検出センサ９１は、検出した第１角速度Ａを制御部９０に出力し、ステップＳ２０に進む。

【0043】

次に、ステップＳ２０において、制御部９０は、第１角速度検出センサ９１から出力された第１角速度Ａがゼロであるか否かを判定する。そして、第１角速度Ａがゼロである場合（Ｙｅｓの場合）、すなわち、手振れ等による防振光学装置１の筐体１０の傾きが発生しない場合にステップＳ１０に戻り、第１角速度Ａがゼロではない場合（Ｎｏの場合）にステップＳ３０に進む。

【0044】

次に、ステップＳ２０でＮｏの場合に、ステップＳ３０において、第２角速度検出センサ９２は、ジンバル機構５０に旋回可能に支持される正立プリズム４０の角速度である第２角速度Ｂを検出する。そして、第２角速度検出センサ９２は、検出した第２角速度Ｂを制御部９０に出力し、ステップＳ４０に進む。

【0045】

次に、ステップＳ４０において、制御部９０は、第１角速度検出センサ９１から出力された第１角速度Ａと、第２角速度検出センサ９２から出力された第２角速度Ｂとに基づいて、アクチュエータ８０を制御し、ステップＳ１０に戻る。

【0046】

具体的には、ステップＳ４０において、制御部９０は、第１角速度検出センサ９１から出力された第１角速度Ａと、第２角速度検出センサ９２から出力された第２角速度Ｂと、あらかじめメモリ９３に記録された比例係数ｋに基づいて、第２角速度Ｂが第１角速度Ａと比例係数ｋとの掛け算となるようにアクチュエータ８０を制御する。

【0047】

次に、図６を参照しながら第２角速度Ｂが第１角速度Ａと比例係数ｋとの掛け算となるようにアクチュエータ８０を制御する理由について説明する。

【0048】

図６は、第２角速度Ｂが第１角速度Ａと比例係数ｋとの掛け算となるようにアクチュエータ８０を制御する理由を説明するための概略説明図である。なお、図６において、単一の対物レンズ及び単一の接眼レンズを、それぞれ対物レンズ群２０及び接眼レンズ群３０として示している。

【0049】

図６において、長手方向に沿って延在する面を基準面１６とする。基準面１６は、手振れ等による防振光学装置１の筐体１０の傾きが発生しない場合に筐体１０が延在する方向と平行する。図６に示すように、筐体１０が手振れ等によって矢印１２で示す方向（すなわち、反時計回りの方向）に振れ角度Ｃ傾くと、このような手振れを補正するためには、すなわち、基準面１６に平行な方向（長手方向）に沿って対物レンズ群２０に入射した光線を、接眼レンズ群３０から長手方向沿って出射させるためには、制御部９０は、正立プリズム４０が矢印１３で示す方向（すなわち、時計回り方向）に旋回角度Ｄ旋回されるようにアクチュエータ８０を制御する必要がある。なお、振れ角度Ｃは、基準面１６に対する筐体１０の振れ角度であり、旋回角度Ｄは、基準面１６に対する正立プリズム４０の旋回角度である。

【0050】

ここでは、正立プリズム４０の旋回角度Ｄは、筐体１０の振れ角度Ｃと比例係数ｋとの掛け算となる。第１角速度検出センサ９１から検出された筐体１０の角速度である第１角速度Ａは、筐体１０の振れ角度Ｃを時間で微分した値である。一方、第２角速度検出センサ９２から検出された正立プリズム４０の角速度である第２角速度Ｂは、正立プリズム４０の旋回角度Ｄを時間で微分した値である。すなわち、旋回角度Ｄを振れ角度Ｃで割った値、及び第２角速度Ｂを第１角速度Ａで割った値のいずれも、比例係数ｋである。

【0051】

本実施形態では、正立プリズム４０の位置が対物レンズ群２０と接眼レンズ群３０との中間位置１１よりも接眼レンズ群３０側に位置するので、比例係数ｋは、マイナスとなるようにあらかじめ設定される。この場合、制御部９０は、正立プリズム４０が基準面１６に対し筐体１０の振れ方向と逆方向に旋回されるようにアクチュエータ８０を制御する。

【0052】

比例係数ｋは、対物レンズ群２０及び接眼レンズ群３０に対する正立プリズム４０の相対位置関連情報に基づくものである。具体的には、比例係数ｋは、次式（１）を満たすことが光線追跡の結果より分かっている。ただし、対物レンズ群２０（具体的には、対物レンズ群２０の後側主点２４）と正立プリズム４０（具体的には、第１旋回軸５２及び第２旋回軸６２、すなわち、正立プリズム４０の重心）との間の距離を第１距離Ｅとし、接眼レンズ群３０（具体的には、接眼レンズ群３０の前側主点３４）と正立プリズム４０（具体的には、第１旋回軸５２及び第２旋回軸６２、すなわち、正立プリズム４０の重心）との間の距離を第２距離Ｆとし、接眼レンズ群３０（具体的には、接眼レンズ群３０の前側主点３４）と接眼レンズ群３０の前側焦点３３（対物レンズ群２０の後側焦点２３）との間の距離を第３距離Ｇとする。

【0053】

（数１）
ｋ＝０．５（Ｆ－Ｅ）／（Ｆ－Ｇ）

【0054】

本実施形態の一実施例として、第１距離Ｅ、第２距離Ｆ及び第３距離Ｇをそれぞれ６０ｍｍ、２５ｍｍ及び１５ｍｍとする場合、比例係数ｋは、－１．７５となる。このため、筐体１０の振れ角度Ｃが＋１°である場合、制御部９０は、正立プリズム４０の旋回角度Ｄが－１．７５°となるようにアクチュエータ８０を制御する。

【0055】

本実施形態では、比例係数ｋは、式（１）のみに従って設定されているが、これに限定されるものではなく、例えば、式（１）の他、ジンバル機構５０の作動時の摩擦抵抗等を考慮し、摩擦抵抗等による補正値を付け加えて設定されてもよい。この場合、筐体１０の像振れ補正をより精度よく行うことができる。

【0056】

そして、振れ角度Ｃの手振れを補正するためには、すなわち、基準面１６に平行な方向（長手方向）に沿って対物レンズ群２０に入射した光線を、接眼レンズ群３０から長手方向沿って出射させるためには、制御部９０は、正立プリズム４０の角速度である第２角速度Ｂが筐体１０の角速度である第１角速度Ａと比例係数ｋとの掛け算となるように、アクチュエータ８０を制御すればよい。

【0057】

以上のことから、制御部９０は、第１角速度検出センサ９１から出力された第１角速度Ａと、第２角速度検出センサ９２から出力された第２角速度Ｂと、あらかじめメモリ９３に記録された比例係数ｋに基づいて、第２角速度Ｂが第１角速度Ａと比例係数ｋとの掛け算となるようにアクチュエータ８０を制御することにより、正立プリズム４０が対物レンズ群２０と接眼レンズ群３０との中間位置１１以外に設けられる場合であっても、筐体１０の像振れ補正を像振れ補正ユニット７０（具体的には、像振れ補正ユニット７０の正立プリズム４０）によって精度よく行うことができる。換言すれば、正立プリズム４０の配置自由度を向上させるとともに像振れ補正を精度よく行うことができる。

【0058】

最後に、ユーザによる操作部９４への終了操作によって像振れ補正処理が終了される。

【0059】

次に、本実施形態による作用効果について説明する。

【0060】

本実施形態に係る防振光学装置１は、筐体１０と、筐体１０の一方側に設けられる対物レンズ群２０と、筐体１０の他方側に設けられる接眼レンズ群３０と、対物レンズ群２０と接眼レンズ群３０との間に位置するように筐体１０に収容される像振れ補正ユニット７０であって、正立プリズム４０と、正立プリズム４０を旋回可能に支持するジンバル機構５０と、正立プリズム４０をジンバル機構５０を介して旋回させるアクチュエータ８０と、を有する像振れ補正ユニット７０と、筐体１０の角速度である第１角速度Ａを検出する第１角速度検出センサ９１と、正立プリズム４０の角速度である第２角速度Ｂを検出する第２角速度検出センサ９２と、第１角速度Ａと第２角速度Ｂとに基づいて、アクチュエータ８０を制御する制御部９０と、を備える。

【0061】

この構成によれば、正立プリズム４０の角速度である第２角速度Ｂに加え、筐体１０の角速度である第１角速度Ａを用いることで、正立プリズム４０の配置自由度を向上させるとともに像振れ補正を精度よく行うことができる。

【0062】

また、本実施形態では、制御部９０は、第２角速度Ｂが第１角速度Ａとあらかじめ設定された比例係数ｋとの掛け算となるようにアクチュエータ８０を制御する。

【0063】

この構成によれば、正立プリズム４０が対物レンズ群２０と接眼レンズ群３０との中間位置１１以外に設けられる場合であっても、筐体１０の像振れ補正を像振れ補正ユニット７０（具体的には、像振れ補正ユニット７０の正立プリズム４０）によって精度よく行うことができる。この結果、正立プリズム４０の配置自由度を向上させるとともに像振れ補正を精度よく行うことができる。

【0064】

望遠鏡では、倒立像を正立像にするためには、正立プリズムを使用することが必要であるが、本実施形態に係る防振光学装置１では、備える正立プリズム４０を使用して像振れを補正することができるので、別途、レンズやミラー等の光学素子を追加する必要がない。そして、望遠鏡を防振光学装置１の構成とすることにより、正立プリズム４０を配置する位置や大きさ等の制限が無くなり、様々なタイプの光学装置に応用することができる。本実施形態に係る防振光学装置１によれば、対物レンズ群２０の大口径化、高倍率化、広視界化、小型化、軽量化等の効果が得られる。

【0065】

また、望遠鏡で重要な光学性能である明るさや分解能等は、対物レンズ群２０の口径が大きいほど高性能であるという特徴がある。防振光学装置１では従来の技術よりも高い光学性能を得ることができる。

【0066】

防振光学装置１では、正立プリズム４０を最適な位置に配置することが可能であるので、対物レンズ群２０の辺縁部の光線を取り込むために正立プリズム４０を大型化しなくてもよい。正立プリズム４０を小型化することで、防振光学装置１全体の形状の小型化及び軽量化を図ることができる。正立プリズム４０の小型化は、アクチュエータ８０で効率的に駆動させるうえでも望ましい。

【0067】

本実施形態では、防振光学装置１は、筐体１０、対物レンズ群２０、接眼レンズ群３０及び像振れ補正ユニット７０を備えた構成について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、対物レンズ群２０及び接眼レンズ群３０を備えておらず、筐体１０及び像振れ補正ユニット７０を備えたユニットの形態で生産や流通してもよい。

【0068】

（第２実施形態）
次に、図７を参照しながら第２実施形態に係る防振光学装置１の構成について説明する。なお、本実施形態では、上述した第１実施形態と同様の点については説明を省略し、主に上述した第１実施形態と相違する点について説明する。

【0069】

図７は、本発明の第２実施形態に係る防振光学装置１を示す断面図である。

【0070】

上述した第１実施形態では、対物レンズ群２０が保持される対物レンズ枠２１及び接眼レンズ群３０が保持される接眼レンズ枠３１は、それぞれ筐体１０の前方側及び筐体１０の後方側に固定されているが、これに限定されるものではなく、例えば、図７に示すように、それぞれ長手方向に沿って移動可能に筐体１０の前方側及び筐体１０の後方側に設けられてもよい。このような場合、対物レンズ群２０及び接眼レンズ群３０のうちの少なくとも一方を長手方向に沿って移動させることにより、防振光学装置１のズーミング又はフォーカシングを行うことができる。もちろん、防振光学装置１のズーミング又はフォーカシングは、対物レンズ群２０又は接眼レンズ群３０を構成する複数のレンズのうちの少なくとも一部を長手方向に沿って移動させて行われてもよい。

【0071】

本実施形態では、筐体１０の前方側には、相対位置関連情報の一部分としての対物レンズ枠２１（すなわち、対物レンズ群２０）の第１位置情報を検出する第３位置検出センサ２０３が取り付けられる。筐体１０の後方側には、相対位置関連情報の他の一部分としての接眼レンズ枠３１（すなわち、接眼レンズ群３０）の第２位置情報を検出する第４位置検出センサ２０４が取り付けられる。

【0072】

そして、対物レンズ群２０の移動による第３位置検出センサ２０３から検出された対物レンズ群２０の第１位置情報の変化に伴って、対物レンズ群２０（具体的には、対物レンズ群２０の後側主点２４）と正立プリズム４０（具体的には、第１旋回軸５２及び第２旋回軸６２）との間の第１距離Ｅ（図６参照）が変化する。すなわち、第１距離Ｅは、第１位置情報に基づくものである。同様に、接眼レンズ群３０の移動による第４位置検出センサ２０４から検出された接眼レンズ群３０の第２位置情報の変化に伴って、接眼レンズ群３０（具体的には、接眼レンズ群３０の前側主点３４）と正立プリズム４０（具体的には、第１旋回軸５２及び第２旋回軸６２）との間の第２距離Ｆ（図６参照）が変化する。すなわち、第２距離Ｆは、第２位置情報に基づくものである。

【0073】

したがって、制御部９０は、第３位置検出センサ２０３から検出された対物レンズ群２０の第１位置情報と、第４位置検出センサ２０４から検出された接眼レンズ群３０の第２位置情報とに基づいて、最適な比例係数ｋｖを算出することができる。そして、制御部９０は、第２角速度検出センサ９２から検出された第２角速度Ｂが第１角速度検出センサ９１から検出された第１角速度Ａと算出した最適な比例係数ｋｖとの掛け算となるようにアクチュエータ８０を制御することにより、防振光学装置１のズーミング又はフォーカシングが行われるように対物レンズ群２０又は接眼レンズ群３０を移動させた場合であっても、像振れ補正を精度よく行うことができる。

【0074】

すなわち、制御部９０は、相対位置関連情報としての第１位置情報及び第２位置情報を取得し、第１角速度Ａ、第２角速度Ｂ、第１位置情報及び第２位置情報に基づいて、アクチュエータ８０を制御することにより、防振光学装置１のズーミング又はフォーカシングが行われるように対物レンズ群２０又は接眼レンズ群３０を移動させた場合であっても、像振れ補正を像振れ補正ユニット７０（具体的には、像振れ補正ユニット７０の正立プリズム４０）によって精度よく行うことができる。

【0075】

次に、図８から図９Ｃを参照しながら本発明の第２実施形態に係る像振れ補正処理について説明する。

【0076】

図８は、本発明の第２実施形態に係る像振れ補正処理を示すフローチャートである。図９Ａは、正立プリズム４０が対物レンズ群２０及び接眼レンズ群３０の移動によって対物レンズ群２０と接眼レンズ群３０との中間位置１１よりも接眼レンズ群３０側に位置する状態を示す概略状態図である。図９Ｂは、正立プリズム４０が対物レンズ群２０及び接眼レンズ群３０の移動によって対物レンズ群２０と接眼レンズ群３０との中間位置１１に位置する状態を示す概略状態図である。図９Ｃは、正立プリズム４０が対物レンズ群２０及び接眼レンズ群３０の移動によって対物レンズ群２０と接眼レンズ群３０との中間位置１１よりも対物レンズ群２０側に位置する状態を示す概略状態図である。

【0077】

まず、ユーザによる操作部９４への開始操作によって像振れ補正処理が開始されると、ステップＳ１１に進む。

【0078】

図８に示すように、ステップＳ１１において、第１角速度検出センサ９１は、防振光学装置１の筐体１０の角速度である第１角速度Ａを検出する。そして、第１角速度検出センサ９１は、検出した第１角速度Ａを制御部９０に出力し、ステップＳ２１に進む。

【0079】

次に、ステップＳ２１において、制御部９０は、第１角速度検出センサ９１から出力された第１角速度Ａがゼロであるか否かを判定する。そして、第１角速度Ａがゼロである場合（Ｙｅｓの場合）、すなわち、手振れ等による防振光学装置１の筐体１０の傾きが発生しない場合にステップＳ１１に戻り、第１角速度Ａがゼロではない場合（Ｎｏの場合）にステップＳ３１に進む。

【0080】

次に、ステップＳ２１でＮｏの場合に、ステップＳ３１において、第２角速度検出センサ９２は、ジンバル機構５０に旋回可能に支持される正立プリズム４０の角速度である第２角速度Ｂを検出する。そして、第２角速度検出センサ９２は、検出した第２角速度Ｂを制御部９０に出力し、ステップＳ４１に進む。

【0081】

次に、ステップＳ４１において、第３位置検出センサ２０３は、対物レンズ群２０の第１位置情報を検出するとともに、第４位置検出センサ２０４は、接眼レンズ群３０の第２位置情報を検出する。そして、第３位置検出センサ２０３及び第４位置検出センサ２０４は、検出した第１位置情報及び第２位置情報を制御部９０に出力し、ステップＳ５１に進む。

【0082】

次に、ステップＳ５１において、制御部９０は、第３位置検出センサ２０３から出力された第１位置情報と、第４位置検出センサ２０４から出力された第２位置情報とに基づいて、最適な比例係数ｋｖを算出し、ステップＳ６１に進む。

【0083】

具体的には、ステップＳ５１において、制御部９０は、正立プリズム４０が対物レンズ群２０と接眼レンズ群３０との中間位置１１よりも接眼レンズ群３０側に位置する場合（図９Ａ参照）、マイナスとなるように最適な比例係数ｋｖを算出する。この場合、制御部９０は、正立プリズム４０が基準面１６に対し筐体１０の振れ方向と逆方向に旋回されるようにアクチュエータ８０を制御する。すなわち、制御部９０は、筐体１０に対する正立プリズム４０の相対角度の絶対値が筐体１０の振れ角度Ｃの絶対値よりも大きくなるようにアクチュエータ８０を制御する。

【0084】

このようにすれば、正立プリズム４０を対物レンズ群２０と接眼レンズ群３０との中間位置１１よりも接眼レンズ群３０側に位置させる場合であっても、筐体１０の像振れ補正を精度よく行うことができる。このため、正立プリズム４０が対物レンズ群２０と接眼レンズ群３０との中間位置１１に設けられる構成に比べ、正立プリズム４０を大きくすることなく、対物レンズ群２０の大口径化を図ることができる。また、防振光学装置１の軽量化及び小型化を正立プリズム４０の小型化によって図ることができる。

【0085】

また、ステップＳ５１において、制御部９０は、正立プリズム４０が対物レンズ群２０と接眼レンズ群３０との中間位置１１に位置する場合（図９Ｂ参照）、ゼロとなるように最適な比例係数ｋｖを算出する。この場合、制御部９０は、正立プリズム４０が基準面１６に対し旋回されないようにアクチュエータ８０を制御する。すなわち、制御部９０は、筐体１０に対する正立プリズム４０の相対角度の絶対値が筐体１０の振れ角度Ｃの絶対値と等しくなるようにアクチュエータ８０を制御する。

【0086】

さらに、ステップＳ５１において、制御部９０は、正立プリズム４０が対物レンズ群２０と接眼レンズ群３０との中間位置１１よりも対物レンズ群２０側に位置する場合（図９Ｃ参照）、プラスとなるように最適な比例係数ｋｖを算出する。この場合、制御部９０は、正立プリズム４０が基準面１６に対し筐体１０の振れ方向と同じ方向に旋回されるようにアクチュエータ８０を制御する。すなわち、制御部９０は、筐体１０に対する正立プリズム４０の相対角度の絶対値が筐体１０の振れ角度Ｃの絶対値よりも小さくなるようにアクチュエータ８０を制御する。

【0087】

このようにすれば、正立プリズム４０を対物レンズ群２０と接眼レンズ群３０との中間位置１１よりも対物レンズ群２０側に位置させる場合であっても、筐体１０の像振れ補正を精度よく行うことができる。このため、正立プリズム４０が対物レンズ群２０と接眼レンズ群３０との中間位置１１に設けられる構成、又は正立プリズム４０が対物レンズ群２０と接眼レンズ群３０との中間位置１１よりも接眼レンズ群３０側に設けられる構造に比べ、筐体１０に対する正立プリズム４０の相対角度を小さくすることができる。この結果、アクチュエータ８０の省電力化を図ることができる。

【0088】

以上のことから、ステップＳ５１において、制御部９０は、正立プリズム４０の位置が対物レンズ群２０に対し接眼レンズ群３０に近いほど、小さくなるように最適な比例係数ｋｖを算出する。例えば、制御部９０により算出される最適な比例係数ｋｖは、順に＋０．５、０、－０．５、－１．０、－２．０、－４．０のように変化する。言い換えれば、ステップＳ５１において、制御部９０は、正立プリズム４０の位置が接眼レンズ群３０に対し対物レンズ群２０に近いほど、大きくなるように最適な比例係数ｋｖを算出する。

【0089】

以上、最適な比例係数ｋｖの算出方法（すなわち、設定方法）について説明したが、このような設定方法をそのまま第１実施形態の比例係数ｋの設定に適用してもよい。

【0090】

次に、ステップＳ６１において、制御部９０は、第１角速度検出センサ９１から出力された第１角速度Ａと、第２角速度検出センサ９２から出力された第２角速度Ｂと、算出した最適な比例係数ｋｖとに基づいて、アクチュエータ８０を制御し、ステップＳ１１に戻る。

【0091】

具体的には、ステップＳ６１において、制御部９０は、第２角速度検出センサ９２から出力された第２角速度Ｂが第１角速度検出センサ９１から出力された第１角速度Ａと算出した最適な比例係数ｋｖとの掛け算となるようにアクチュエータ８０を制御し、ステップＳ１１に戻る。したがって、防振光学装置１のズーミング又はフォーカシングが行われるように対物レンズ群２０又は接眼レンズ群３０を移動させた場合であっても、像振れ補正を像振れ補正ユニット７０（具体的には、像振れ補正ユニット７０の正立プリズム４０）によって精度よく行うことができる。

【0092】

最後に、ユーザによる操作部９４への終了操作によって像振れ補正処理が終了される。

【0093】

（変形例）
本実施形態では、ステップＳ３１、ステップＳ４１及びステップＳ５１は、順に実行されているが、これに限定されるものではなく、例えば、ステップＳ３１とステップＳ４１との順番を入れ替えて実行されてもよいし、ステップＳ３１とステップＳ４１とが同時に実行されてもよい。これらの場合、ステップＳ４１の後にステップＳ５１を実行すればよい。

【0094】

また、本実施形態では、対物レンズ枠２１及び接眼レンズ枠３１は、それぞれ長手方向に沿って移動可能に筐体１０の前方側及び筐体１０の後方側に設けられているが、これに限定されるものではなく、例えば、対物レンズ枠２１及び接眼レンズ枠３１のうちのいずれか一方が長手方向に沿って移動可能に筐体１０に設けられてもよい。この場合、移動可能に筐体１０に設けられる対物レンズ枠２１又は接眼レンズ枠３１に対応する第３位置検出センサ２０３又は第４位置検出センサ２０４のみを、筐体１０の前方側又は後方側に取り付ければよい。

【0095】

（第３実施形態）
次に、図１０を参照しながら第３実施形態に係る防振光学装置１の構成について説明する。なお、本実施形態では、上述した第２実施形態と同様の点については説明を省略し、主に上述した第２実施形態と相違する点について説明する。

【0096】

図１０は、本発明の第３実施形態に係る防振光学装置１を示す断面図である。

【0097】

上述した第２実施形態では、筐体１０には、第３位置検出センサ２０３及び第４位置検出センサ２０４が取り付けられているが、これに限定されるものではなく、例えば、第３位置検出センサ２０３及び第４位置検出センサ２０４の代わりに、図１０に示すような距離検出センサ（例えば、レーザ距離検出センサ）２０５が取り付けられてもよい。

【0098】

距離検出センサ２０５は、目標物と防振光学装置１との距離情報を検出するセンサである。距離検出センサ２０５から検出された距離情報の変化に伴って、第１距離Ｅ又は／及び第２距離Ｆが変化する。すなわち、第１距離Ｅ又は／及び第２距離Ｆは、距離情報に基づくものである。

【0099】

したがって、制御部９０は、距離検出センサ２０５から検出された距離情報に基づいて、最適な比例係数ｋｖを算出することができる。そして、制御部９０は、第２角速度検出センサ９２から検出された第２角速度Ｂが第１角速度検出センサ９１から検出された第１角速度Ａと算出した最適な比例係数ｋｖとの掛け算となるようにアクチュエータ８０を制御することにより、防振光学装置１のズーミング又はフォーカシングが行われるように対物レンズ群２０又は接眼レンズ群３０を移動させた場合であっても、像振れ補正を精度よく行うことができる。

【0100】

すなわち、制御部９０は、相対位置関連情報としての距離情報を取得し、第１角速度Ａ、第２角速度Ｂ及び距離情報に基づいて、アクチュエータ８０を制御することにより、防振光学装置１のズーミング又はフォーカシングが行われるように対物レンズ群２０又は接眼レンズ群３０を移動させた場合であっても、像振れ補正を像振れ補正ユニット７０（具体的には、像振れ補正ユニット７０の正立プリズム４０）によって精度よく行うことができる。

【0101】

（第４実施形態）
次に、第４実施形態に係る防振光学装置１の構成について説明する。なお、本実施形態では、上述した第２実施形態と同様の点については説明を省略し、主に上述した第２実施形態と相違する点について説明する。

【0102】

上述した第２実施形態では、筐体１０には、第３位置検出センサ２０３及び第４位置検出センサ２０４が取り付けられているが、これに限定されるものではなく、例えば、第３位置検出センサ２０３及び第４位置検出センサ２０４の代わりに、切替スイッチ（図示しない）が取り付けられてもよい。

【0103】

ユーザは、目標物と防振光学装置１との間の距離に応じて切替スイッチを切り替えることができる。目標物と防振光学装置１との間の距離を変更するために、対物レンズ群２０又は／及び接眼レンズ群３０を前後方向に移動した場合、第１距離Ｅ又は／及び第２距離Ｆが変化する。

【0104】

したがって、制御部９０は、切替スイッチによる距離情報に基づいて、最適な比例係数ｋｖを算出することができる。そして、制御部９０は、第２角速度検出センサ９２から検出された第２角速度Ｂが第１角速度検出センサ９１から検出された第１角速度Ａと算出した最適な比例係数ｋｖとの掛け算となるようにアクチュエータ８０を制御することにより、防振光学装置１のズーミング又はフォーカシングが行われるように対物レンズ群２０又は接眼レンズ群３０を移動させた場合であっても、像振れ補正を精度よく行うことができる。

【0105】

すなわち、制御部９０は、相対位置関連情報としての距離情報を取得し、第１角速度Ａ、第２角速度Ｂ及び距離情報に基づいて、アクチュエータ８０を制御することにより、防振光学装置１のズーミング又はフォーカシングが行われるように対物レンズ群２０又は接眼レンズ群３０を移動させた場合であっても、像振れ補正を像振れ補正ユニット７０（具体的には、像振れ補正ユニット７０の正立プリズム４０）によって精度よく行うことができる。

【0106】

（第５実施形態）
次に、図１１及び図１２を参照しながら第５実施形態に係る防振光学装置１の構成について説明する。なお、本実施形態では、上述した第１実施形態と同様の点については説明を省略し、主に上述した第１実施形態と相違する点について説明する。

【0107】

図１１は、本発明の第５実施形態に係る防振光学装置１を示す断面図である。図１２は、本発明の第５実施形態に係る防振光学装置１を示す概略説明図である。なお、図１２において、単一の対物レンズ及び単一の接眼レンズを、それぞれ対物レンズ群２０及び接眼レンズ群３０として示している。

【0108】

図１１及び図１２に示すように、防振光学装置１は、対物レンズ群の後側焦点２３の位置にレチクル１２３が設置される。レチクル１２３は、透明板材に十字線や目盛り等が刻まれるものである。これにより、防振光学装置１を照準器として使用したり、目標物と防振光学装置１との距離や見込み角等を測定したりすることができる。

【0109】

ユーザが防振光学装置１を手持ちで使用する場合、ユーザの手振れにより筐体１０が上下左右に傾くように振動する場合がある。対物レンズ群２０が下に向くように筐体１０が傾くと、制御部９０は、正立プリズム４０の旋回角度Ｄ（第２角速度Ｂ）が筐体１０の振れ角度Ｃ（第１角速度Ａ）と比例係数ｋとの掛け算となるようにアクチュエータ８０を制御する。これにより、目標物から図１１のＸ軸方向で対物レンズ群２０に入射する光線は、正立プリズム４０を透過した後、対物レンズ群２０の後側焦点２３（レチクル１２３の中心位置）を通過する。ここでは、上下方向の傾き（図１１でＹ軸回りに旋回する方向）について説明したが、左右方向の傾き（図１１でＺ軸回りに旋回する方向）についても同様である。

【0110】

制御部９０は、正立プリズム４０の旋回角度Ｄ（第２角速度Ｂ）が筐体１０の振れ角度Ｃ（第１角速度Ａ）と比例係数ｋとの掛け算となるようにアクチュエータ８０を制御することにより、対物レンズ群２０に入射する光線がずれることなく、対物レンズ群の後側焦点２３（レチクル１２３の中心位置）を通過する。この結果、目標物を観察しているユーザは、手振れによって筐体１０が振動したとしても目標物がレチクル１２３上でずれること無く、補正された像を観察することができる。

【0111】

本実施形態では、比例係数ｋは、次式（２）を満たすことが光線追跡の結果より分かっている。ただし、対物レンズ群２０（具体的には、対物レンズ群２０の後側主点２４）と正立プリズム４０（具体的には、第１旋回軸５２及び第２旋回軸６２）との間の距離を第１距離Ｅとし、正立プリズム４０（具体的には、第１旋回軸５２及び第２旋回軸６２）と対物レンズ群２０の後側焦点２３との間の距離を第４距離Ｈとする（図１２参照）。

【0112】

（数２）
ｋ＝０．５（Ｈ－Ｅ）／Ｈ

【0113】

本実施形態の一実施例として、第１距離Ｅ及び第４距離Ｈをそれぞれ６０ｍｍ及び１５ｍｍとする場合、比例係数ｋは、－１．５となる。このため、筐体１０の振れ角度Ｃが＋１°である場合、制御部９０は、正立プリズム４０の旋回角度Ｄが－１．５°となるようにアクチュエータ８０を制御する。

【0114】

防振光学装置１は、対物レンズ群２０の後側焦点２３の位置に発光素子を設置してもよい。例えば、対物レンズ群の後側焦点２３の位置に発光装置を設置することにより、手振れによって筐体１０が振動したとしても目標物にずれることなく光を照射することができる。防振光学装置１は、対物レンズ群２０の後側焦点２３の位置に受光素子を設置してもよい。例えば、対物レンズ群の後側焦点２３の位置に受光装置を設置することにより、手振れによって筐体１０が振動したとしても目標物で発した光をずれることなく受光することができる。

【0115】

防振光学装置１では、対物レンズ群２０の後側焦点２３の位置に設置するレチクル１２３は、透過型の液晶ディスプレイで構成されてもよい。この場合、ユーザは、目標物の像と同時に必要な情報等を観察することができる。

【0116】

防振光学装置１では、対物レンズ群２０の後側焦点２３の位置に設置するレチクル１２３は、対物レンズ群２０の後側焦点２３より離れた位置に設置し、対物レンズ群２０の後側焦点２３の位置にレンズ等で光学的に投影させてもよい。

【0117】

（第６実施形態）
次に、図１３を参照しながら第６実施形態に係る防振光学装置１の構成について説明する。なお、本実施形態では、上述した第１実施形態と同様の点については説明を省略し、主に上述した第１実施形態と相違する点について説明する。

【0118】

図１３は、本発明の第６実施形態に係る防振光学装置１を示す断面図である。

【0119】

上述した第１実施形態では、防振光学装置１は、単眼鏡から構成されているが、これに限定されるものではなく、例えば、図１３に示すような双眼鏡（具体的には、双眼望遠鏡）から構成されてもよい。この場合、双眼鏡１は、並列に設けられる一対の単眼鏡（具体的には、単眼望遠鏡）４０１，４０２と、一対の単眼鏡４０１，４０２が設けられる筐体４１０と、を備える。

【0120】

一対の単眼鏡４０１，４０２は、一対の対物レンズ群２０，２０、一対の接眼レンズ群３０，３０及び共有する単一の像振れ補正ユニット７０を備える。像振れ補正ユニット７０は、一対の正立プリズム４０，４０及び単一のジンバル機構５０を有する。ジンバル機構５０は、筐体１０の内側に固定される外枠５１と、Ｚ軸方向に沿って延在する第１旋回軸５２を介して旋回可能に外枠５１の内側に支持される内枠６１と、Ｙ軸方向に沿って延在する第２旋回軸６２を介して旋回可能に内枠６１の内側に支持されるプリズム枠７１と、を有する。

【0121】

また、上述した第１実施形態では、プリズム枠７１は、単一の正立プリズム４０が固定されるように構成されているが、これに限定されるものではなく、例えば、図１３に示すような一対の正立プリズム４０，４０が固定されるように構成されてもよい。なお、一対の正立プリズム４０，４０のそれぞれは、一対の単眼鏡４０１，４０２のそれぞれを構成している。

【0122】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上述した実施形態は、本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上述した実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

【符号の説明】

【0123】

１ 防振光学装置
１０ 筐体
２０ 対物レンズ群
３０ 接眼レンズ群
４０ 正立プリズム
５０ ジンバル機構
７０ 像振れ補正ユニット
８０ アクチュエータ
９０ 制御部
９１ 第１角速度検出センサ
９２ 第２角速度検出センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図9C】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】