JP4820165B2 - 測距装置および測距機能付きライフルスコープ - Google Patents

Description

本発明は、ターゲットまでの距離を測定する測距装置および測距機能付きライフルスコープに関する。

従来より、連続的に測距を行うモードと、非連続に測距を行う（１回のみ測距を行う）モードとを手動で切り換える測距装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
米国特許６０２３３２２号公報

しかし、上述した発明では、測距のターゲットに対して狙いを定める照準時にスイッチなどを操作してモードの切り換えを行う必要があるため、照準動作に支障が出る場合があった。
本発明の測距装置およびライフルスコープは、測距時に、照準動作に支障をきたすことなくモードの切り換えを行うことを目的とする。

本発明の測距装置は、複数の動作モードを備え、ターゲットまでの距離を測定する測距装置であって、前記ターゲットへの照準動作時に、前記測距装置の傾きを検出し、検出した前記傾きに基づき、前記測距装置が所定の位置から一旦外れた位置に移動し、再び前記所定の位置に戻る往復動作を行ったか否かを検出する検出部と、前記検出結果に基づいて、前記複数の動作モードのうち、何れかの動作モードを設定する設定部とを備える。
なお、好ましくは、前記複数の動作モードは、連続的に前記距離を測定する第１のモードと、所定回数のみ前記距離を測定する第２のモードと含んでも良い。

本発明の別の測距装置は、複数の表示モードを備え、ターゲットまでの距離を測定する測距装置であって、測定結果と前記ターゲットに関わる情報との少なくとも一方を表示する表示部と、前記ターゲットへの照準動作時に、前記測距装置の傾きを検出し、検出した前記傾きに基づき、前記測距装置が所定の位置から一旦外れた位置に移動し、再び前記所定の位置に戻る往復動作を行ったか否かを検出する検出部と、前記検出結果に基づいて、前記複数の表示モードのうち、何れかの表示モードを設定する設定部とを備える。
なお、好ましくは、前記表示部は、前記複数の表示モードとして、前記測定結果を表示する第１のモードと、前記ターゲットに関わる情報を表示する第２のモードと含んでも良い。

また、好ましくは、前記設定部は、前記検出部により検出した前記傾きが所定の範囲内である場合に、前記設定を行っても良い。

本発明のライフルスコープは、上述した何れかの測距装置を備える。

本発明の測距装置およびライフルスコープによれば、測距時に、照準動作に支障をきたすことなくモードの切り換えを行うことができる。

以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。以下の各実施形態では、図１に示すように、ライフル０に対して着脱可能なライフルスコープ１を用いて説明する。なお、このライフルスコープ１は、本発明の測距装置を備える。
＜第１実施形態＞
第１実施形態のライフルスコープ１は、図２に示すように、対物レンズ２、エレクターレンズ３、表示部４、接眼レンズ５を備える。表示部４は、透過式のＬＣＤなどからなり、ユーザは、接眼レンズ５を介して、対物レンズ２を介したターゲットの像と表示部４に表示された情報とを重畳した状態で観察可能である。

また、ライフルスコープ１は、２つのハーフミラー６，７、レーザー発光部８、パルス発生回路９、レーザー受光部１０、増幅・Ａ／Ｄ回路１１、傾斜角センサ１２を備える。レーザー発光部８は、レーザーダイオードなどの発光部材を備え、レーザー受光部１０は、アバランシェフォトダイオードなどの受光部材を備える。ハーフミラー６，７は、対物レンズ２と接眼レンズ５とを結ぶ光軸上に配置される。また、傾斜角センサ１２は、ライフルスコープ１の傾きを検出する。

パルス発生回路９およびレーザー発光部８から発射されたレーザー光は、ハーフミラー６および接眼レンズ２を介してターゲットに導かれる。そして、ターゲットで反射したレーザー反射光は、ハーフミラー７を介してレーザー受光部１０に入射される。レーザー受光部１０は、入射された光を光電変換し、増幅・Ａ／Ｄ回路１１は、光電変換後のデータに対して所定の処理を行う。なお、本実施形態では、レーザー反射光を対物レンズ２で受光しているが、レーザー反射光専用の受光光学素子を設けても良い。

また、ライフルスコープ１は、各種ユーザ操作を受け付ける操作部１３、各部を制御するＣＰＵ１４を備える。操作部１３は、不図示の電源ボタン、モード切換スイッチ、各種設定ボタンなどを備える。ＣＰＵ１４は、傾斜角センサ１２および操作スイッチ１３の状態を検知するとともに、予め記録したプログラムにしたがって、各部を制御する。また、ＣＰＵ１４は、増幅・Ａ／Ｄ回路１１の出力に基づいて、ターゲットまでの距離を算出する。

第１実施形態のライフルスコープ１は、２つの動作モードを備える。第１の動作モードは、連続的に距離を測定する「スキャンモード」であり、第２の動作モードは、所定回数のみ距離を測定する「ノーマルモード」である。第１実施形態では、ノーマルモードは、１回のみ距離を測定するものとする。
ライフルスコープ１は、上述した２つの動作モードの選択について、２種類の方法を備える。第１の方法は、操作部１３を介したユーザ操作に基づいて、何れかの動作モードを選択する方法であり、第２の方法は、傾斜角センサ１２の検出結果に基づいて、ＣＰＵ１４が自動で何れかの動作モードを選択する方法である。選択方法は、操作部１３を介したユーザ操作に基づいて決定される。すなわち、ユーザは、手動で（操作部１３を介して）動作モードを選択する方法か、自動で動作モードを選択する方法を決定する。なお、傾斜角センサ１２の検出結果に基づいて、ＣＰＵ１４が自動で何れかの動作モードを選択する方法においては、ユーザは、ライフルスコープ１が装着されたライフルの先端を上下方向に往復移動することにより、ライフルスコープ１の傾斜角を意図的に変化させて動作モードの変更を行うことができる。

以下では、本発明の特徴である自動で動作モードを選択する方法について説明する。
操作部１３を介したユーザ操作により電源がＯＮされると、ＣＰＵ１４はこれを検知し、所定の初期動作を行う。そして、予め定められた動作モードを設定してターゲットまでの距離の測定を開始するとともに、傾斜角センサ１２による傾きの検出を開始する。なお、予め定められた動作モードとは、前回ライフルスコープ１が使用された場合の動作モードでも良いし、スキャンモードでも良いし、ノーマルモードでも良い。また、ＣＰＵ１４は、表示部４に対する表示を開始する。ただし、第１実施形態においては、表示部４の内容はどのようなものであっても構わない。

そして、ＣＰＵ１４は、傾斜角センサ１２による検出結果に基づいて、動作モードを順次設定する。
図３に検出の詳細を示す。図３Ａに示すように、傾斜角センサ１２による検出結果が−θ≧の範囲(斜線部)における往復動作である場合には、ＣＰＵ１４は、動作モードを変更する。すなわち、動作モードがスキャンモードに設定されている場合には、ノーマルモードに変更し、動作モードがノーマルモードに設定されている場合には、スキャンモードに変更する。

一方、傾斜角センサ１２による検出結果が−θ＜の範囲外である場合や往復動作でない場合には、ＣＰＵ１４は、傾きを検出しても、動作モードの変更を行わない。すなわち、検出した傾きは、動作モードの変更を行うための動作によるものではないと判断する。
なお、検出範囲の閾値は、操作部１３を介したユーザ操作により設定可能とすると良い。例えば、図３Ｂに示すように、検出範囲の閾値を−θ’とすれば、動作モードの変更が行われる検出範囲を広くすることができる。

また、検出範囲が狭い場合、ユーザの手ブレによる誤検出が懸念される。このような場合には、図４に示すように、閾値を設ければ良い。すなわち、傾斜角センサ１２の出力に対して、予め手ブレ状態の検出レベルに対する閾値（−θ’’）を設け、閾値を超えない場合は手ブレと判断する。このような構成とすることにより、ユーザの手ブレによる誤検出を回避することができる。

以上説明したように、第１実施形態によれば、複数の動作モードを備え、ターゲットまでの距離を測定する測距部と、測距装置の傾きを検出する検出部とを備え、測距装置の傾きの検出結果に基づいて、複数の動作モードのうち、何れかの動作モードを設定する。したがって、測距時に、照準動作に支障をきたすことなく動作モードの切り換えを行うことができる。

特に、ライフルスコープに適用した場合には、ライフルを両手でホールドして、ターゲットに狙いを定めるための姿勢を保ったまま、モード切換スイッチを操作することなく最小限の動作で動作モードを切り換えることができるので好適である。また、動作モードを切り換えるスイッチをライフルスコープやライフル自体に備える必要がないため、交換式のライフルスコープにも適用可能である。また、ライフルスコープやライフルのデザインを制限することがない。

また、第１実施形態によれば、複数の動作モードは、連続的に距離を測定する第１のモードと、所定回数のみ距離を測定する第２のモードと含む。したがって、照準動作に支障をきたすことなく、ターゲットが動いている場合やターゲットは静止しているがユーザがターゲットに近づいて行く場合などには第１のモード（スキャンモード）を設定し、ターゲットが静止している場合には第２のモード（ノーマルモード）を設定することができる。

また、第１実施形態によれば、傾きに基づき、測距装置が所定の位置から一旦外れた位置に移動し、再び前記所定の位置に戻る往復動作を行ったか否かを検出し、往復動作を行ったか否かを検出し、往復動作が検出されると、前述した動作モードの設定を行う。往復動作は、ライフルスコープのユーザにとって一般的な動作であるため、この動作を利用して設定を行うことにより、照準動作に支障をきたすことなく動作モードの切り換えを行うことができる。

また、第１実施形態によれば、傾きが所定の範囲内である場合に、前述した動作モードの設定を行う。したがって、動作モード変更のための動作に基づく傾きとそれ以外の傾きとを正確に判断することができる。
また、第１実施形態によれば、自動で前述した動作モードの設定を行うか、ユーザ操作に基づいて前述した動作モードの設定を行うかを切り換える。したがって、ユーザの希望に合わせて、動作モードの設定を行うことができる。

なお、第１実施形態では、複数の動作モードとして、「スキャンモード」および「ノーマルモード」を例に挙げて説明したが、他の動作モードについても本発明を同様に適用することができる。例えば、使用時の天候に応じた複数の動作モードであっても良いし、測距精度に応じた複数の動作モードであっても良いし、測定距離に応じた複数の動作モード（遠距離モード／近距離モードなど）であっても良い。

＜第２実施形態＞
第２実施形態では、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
第２実施形態のライフルスコープは、図２を用いて説明した第１実施形態のライフルスコープ１と同様の構成を有する。以下では、第１実施形態と同様の符号を用いて説明する。

第２実施形態のライフルスコープ１は、３つの表示モードを備える。第１の表示モードは、測定結果を表示する「距離表示モード」であり、第２の表示モードは、ターゲットに関わる情報として、アイム表示を行う「アイム表示モード」であり、第３の表示モードは、全ての情報を表示する「フルモード」である。図５に各表示モードにおける表示の例を示す。図５Ａは、距離表示モードにおける表示の例を示す。図５Ａに示すように、ＣＰＵ１４は、表示部４のａの部分に、ターゲットまでの距離を表示する。なお、距離表示の際には、距離の単位（メートル／ヤードなど）も同時に表示する。図５Ｂは、アイム表示モードにおける表示の例を示す。図５Ｂに示すように、ＣＰＵ１４は、表示部４のｂの部分に、ターゲットに対して狙いを定める照準時に使用するアイムを表示する。図５Ｃは、フル表示モードにおける表示の例を示す。図５Ｃに示すように、ＣＰＵ１４は、表示部４ａの部分にターゲットまでの距離を表示し、ｂの部分にアイムを表示するとともに、ｃの部分に現在設定されている動作モードを表示し、ｄの部分に電池残量を表示する。

ライフルスコープ１は、上述した３つの表示モードの選択について、２種類の方法を備える。第１の方法は、操作部１３を介したユーザ操作に基づいて、何れかの表示モードを選択する方法であり、第２の方法は、傾斜角センサ１２の検出結果に基づいて、ＣＰＵ１４が自動で何れかの表示モードを選択する方法である。選択方法は、操作部１３を介したユーザ操作に基づいて決定される。すなわち、ユーザは、操作部１３を介して、手動で表示モードを選択する方法か、自動で表示モードを選択する方法を決定する。すなわち、ユーザは、手動で（操作部１３を介して）表示モードを選択する方法か、自動で表示モードを選択する方法を決定する。なお、傾斜角センサ１２の検出結果に基づいて、ＣＰＵ１４が自動で何れかの表示モードを選択する方法においては、ユーザは、ライフルスコープ１が装着されたライフルの先端を上下方向に往復移動することにより、ライフルスコープ１の傾斜角を意図的に変化させて表示モードの変更を行うことができる。

以下では、本発明の特徴である自動で表示モードを選択する方法について説明する。
操作部１３を介したユーザ操作により電源がＯＮされると、ＣＰＵ１４はこれを検知し、所定の初期動作を行う。そして、ターゲットまでの距離の測定を開始するとともに、傾斜角センサ１２による傾きの検出を開始する。そして、予め定められた表示モードを設定して表示部４に対する表示を行う。なお、予め定められた表示モードとは、前回ライフルスコープ１が使用された場合の表示モードでも良いし、距離表示モードでも良いし、アイム表示モードでも良いし、フル表示モードでも良い。また、ターゲットまでの距離の測定に関する動作モードについては、第２実施形態においては、どのようなものであっても構わない。また、動作モードに応じて初期の表示モードを設定しても良い。

そして、ＣＰＵ１４は、傾斜角センサ１２による検出結果に基づいて、表示モードを順次設定する。検出については、第１実施形態と同様に行われる。傾斜角センサ１２による検出結果が−θ≧の範囲(斜線部)における往復動作である場合には、ＣＰＵ１４は、表示モードを変更する。すなわち、３種類の表示モードを順次変更する。
なお、検出範囲の閾値は、第１実施形態と同様に操作部１３を介したユーザ操作により設定可能とすると良い。また、検出範囲が狭い場合には、第１実施形態と同様に、予め手ブレ状態の検出レベルに対する閾値（−θ’’）を設けると良い。

以上説明したように、第２実施形態によれば、ターゲットまでの距離を測定する測距部と、複数の表示モードを備え、測距部による測定結果とターゲットに関わる情報との少なくとも一方を表示する表示部と、測距装置の傾きを検出する検出部とを備え、検出結果に基づいて、複数の表示モードのうち、何れかの表示モードを設定する。したがって、測距時に、照準動作に支障をきたすことなく表示モードの切り換えを行うことができる。

特に、ライフルスコープに適用した場合には、ライフルを両手でホールドして、ターゲットに狙いを定めるための姿勢を保ったまま、最小限の動作で表示モードを切り換えることができるので好適である。また、表示モードを切り換えるスイッチをライフルスコープやライフル自体に備える必要がないため、交換式のライフルスコープにも適用可能である。また、ライフルスコープやライフルのデザインを制限することがない。

また、第２実施形態によれば、複数の表示モードとして、測距部による測定結果を表示する第１のモードと、ターゲットに関わる情報を表示する第２のモードと含む。したがって、照準動作に支障をきたすことなく、ターゲットが動いている場合やターゲットは静止しているがユーザがターゲットに近づいて行く場合などには第１のモード（距離表示モード）を設定し、ターゲットが静止している場合には第２のモード（アイム表示モード）を設定することができる。このように適宜表示モードを設定することにより、距離表示とアイム表示とが混在して、視界が悪くなるのを防ぐことができる。また、ユーザの所望のタイミングで適当な情報を表示することができる。

また、第２実施形態によれば、傾きに基づき、測距装置が往復動作を行ったか否かを検出し、往復動作が検出されると、前述した表示モードの設定を行う。往復動作は、ライフルスコープのユーザにとって一般的な動作であるため、この動作を利用して設定を行うことにより、照準動作に支障をきたすことなく表示モードの切り換えを行うことができる。
また、第２実施形態によれば、傾きが所定の範囲内である場合に、前述した表示モードの設定を行う。したがって、表示モード変更のための動作に基づく傾きとそれ以外の傾きとを正確に判断することができる。

なお、第２実施形態では、複数の表示モードとして、「距離表示モード」、「アイム表示モード」および「フル表示モード」を例に挙げて説明したが、他の表示モードについても本発明を同様に適用することができる。例えば、測定した距離の単位（メートル／ヤードなど）や距離表示の文字サイズに応じた複数の表示モードであっても良いし、表示色（赤／緑など）に応じた複数の表示モードであっても良いし、アイムのデザインに応じた複数の表示モードであっても良い。

また、第２実施形態において、ライフルにおいて使用される他の情報を表示する構成としても良い。例えば、弾道補正に関わる情報などを表示しても良い。
また、第２実施形態では、「フル表示モード」の際に動作モードの表示と電池残量の表示とを行う例を示したが、時刻や傾斜角度、２点間の間隔など他の情報を表示しても良い。また、各表示モードにおける表示内容を、操作部１３を介したユーザ操作に基づいて設定可能としても良い。

また、第１実施形態では動作モードについて説明し、第２実施形態では表示モードについて説明したが、これらを組み合わせる構成としても良い。例えば、垂直方向の傾きに基づいて動作モードを設定し、水平方向の傾きに基づいて表示モードを設定する構成としても良い。また、動作モードの設定に応じて、表示モードを設定する構成としても良い。例えば、動作モードが「スキャンモード」である場合には、表示モードを「アイム表示モード」とし、ターゲットまでの距離が変化した場合のみ「距離表示モード」に変更する構成としても良い。

また、第１実施形態および第２実施形態では、所定の検出範囲内における往復動作に基づいて各モードを設定する例を示したが、一方向への動作に基づいて各モードを設定する構成としても良い。例えば、上方向への動作と下方向への動作に各モードを対応づけても良い。
また、所定の検出範囲内における往復動作の回数により各モードを設定しても良い。

また、第１実施形態および第２実施形態では、レーザー光を用いて、ターゲットまでの距離を測定する例を示したが、測定方法および測定に関する部分の構成はこの例に限定されない。
また、第１実施形態および第２実施形態では、ライフルスコープを例に挙げて説明したが、測距装置、望遠鏡などのフィールドスコープ、狩猟用の猟銃、スポーツ用のライフル、アミューズメント施設などの遊具にも本発明を同様に適用することができる。

ライフルスコープ１の外観図である。 ライフルスコープ１の機能ブロック図である。 傾斜角センサ１２による検出について説明する図である。 傾斜角センサ１２による検出について説明する別の図である。 表示部４の表示例を示す図である。

符号の説明

１，ライフルスコープ ２，対物レンズ ４，表示部 ５，接眼レンズ ８，レーザー発光部 １０，レーザー受光部 １２，傾斜角センサ １３，操作部 １４，ＣＰＵ

Claims (6)

1. 複数の動作モードを備え、ターゲットまでの距離を測定する測距装置であって、
   前記ターゲットへの照準動作時に、前記測距装置の傾きを検出し、検出した前記傾きに基づき、前記測距装置が所定の位置から一旦外れた位置に移動し、再び前記所定の位置に戻る往復動作を行ったか否かを検出する検出部と、
   前記検出結果に基づいて、前記複数の動作モードのうち、何れかの動作モードを設定する設定部と
   を備えたことを特徴とする測距装置。
2. 請求項１に記載の測距装置において、
   前記複数の動作モードは、連続的に前記距離を測定する第１のモードと、所定回数のみ前記距離を測定する第２のモードと含む
   ことを特徴とする測距装置。
3. 複数の表示モードを備え、ターゲットまでの距離を測定する測距装置であって、
   測定結果と前記ターゲットに関わる情報との少なくとも一方を表示する表示部と、
   前記ターゲットへの照準動作時に、前記測距装置の傾きを検出し、検出した前記傾きに基づき、前記測距装置が所定の位置から一旦外れた位置に移動し、再び前記所定の位置に戻る往復動作を行ったか否かを検出する検出部と、
   前記検出結果に基づいて、前記複数の表示モードのうち、何れかの表示モードを設定する設定部と
   を備えたことを特徴とする測距装置。
4. 請求項３に記載の測距装置において、
   前記表示部は、前記複数の表示モードとして、前記測定結果を表示する第１のモードと、前記ターゲットに関わる情報を表示する第２のモードと含む
   ことを特徴とする測距装置。
5. 請求項１または請求項３に記載の測距装置において、
   前記設定部は、前記検出部により検出した前記傾きが所定の範囲内である場合に、前記設定を行う
   ことを特徴とする測距装置。
6. 請求項１から請求項５の何れか１項に記載の測距装置を備えた
   ことを特徴とするライフルスコープ。

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