JP2005221580A - 撮像機能付き観察装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 利き手や利き目などでグリップする観察姿勢が変わっても表示画像の向きを正しい向きに表示する。
【解決手段】 撮像部と観察光学系とを備えた本体部の底面に表示部を接眼側から表示画像を見ることができるように設ける。表示部が本体部の下に位置する基準の観察姿勢のときには、野外で撮影する場合に底面が庇となるので、撮像部で撮像した画像を鮮明に視認できる。本体部１１には、姿勢センサ６１が内蔵されている。表示部が本体部の上に位置する観察姿勢のときには、姿勢センサ１１から得られる姿勢識別信号に基づいてシステムコントローラ４１が画像データをビデオメモリ６０に書き込む、又は読み出す制御を変えてＬＣＤドライバ５６に送ることでその姿勢に応じた正立の向きでＬＣＤモニタ２５に画像を表示する。
【選択図】 図９

Description

本発明は、双眼鏡や単眼鏡などの観察装置に、電子カメラなどの撮像機能を組み込んだ撮像機能付き観察装置に関し、さらに詳しくは、撮像する被写体の画像や記録済みの画像などを表示する表示部を備えた撮像機能付き観察装置に関するものである。

従来、電子カメラの機能を組み込んだ双眼鏡が知られている（特許文献１）。この電子カメラ付き双眼鏡には、双眼光学系、撮像部、及び表示部とが設けられている。双眼光学系は、両眼で遠景の対象を観察するために、左眼及び右眼用との一対の観察光学系で構成されている。撮像部は、一対の観察光学系で観察する観察対象の被写体像を撮像する。表示部は、撮像部で撮像するスルー画像、及び記録済みの画像を表示する。

特開２００１−２８１５５５号公報

ところで、双眼鏡は、上下逆さまにグリップしても両目で観察することができる。このような姿勢は、観察者の利き手、利き目に起因したり、あるいは、観察する場所や環境などによって変わる。しかしながら、上記特許文献１記載の撮像機能付き双眼鏡は、表示部に表示される画像がグリップする姿勢に係わらず一定の向きで表示されるので、使い勝手が悪かった。

本発明は、グリップする姿勢に応じた向きで表示部の画像を表示するように工夫した撮像機能付観察装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明の撮像機能付き観察装置では、対物レンズと接眼レンズとを有する観察光学系と；前記観察光学系で観察する観察対象の被写体像を撮像する撮像部と；前記撮像部で撮像した被写体像を画像として表示するとともに、前記観察光学系と撮像部とを内蔵する外カバーの外部に、前記画像を前記接眼レンズ側から視認することができるように設けられた表示部と；前記接眼レンズ側から見て前記表示部が前記外カバーに対して上下左右に位置する４姿勢のうちのいずれの姿勢になっているかを検知して姿勢識別信号を送出する姿勢検知手段と；前記表示部に画像を表示する向きを、前記姿勢識別信号に応じて、その信号に対応する姿勢で視認するときに前記表示部に表示する画像が正立画像となるように、表示画像の向きを変更する画像表示制御手段とを備えたものである。

本発明では、接眼レンズ側から見て表示部が上下左右に位置する４つの観察姿勢に応じて、表示部に表示する画像の向きを変更する画像表示変更手段を備えているから、観察者の利き手、利き目に起因したり、あるいは、観察する場所や環境などによって観察姿勢が変わっても表示部に表示される画像を正しい向きで表示することができる。

撮像機能付き双眼鏡１０は、図１に示すように、本体部１１の前面に、観察光学系を構成する対物レンズ１２，１３が所定の間隔隔てた左右にそれぞれ露呈している。本体部１１は、手でグリップする左右側面が円弧となった弁当箱形状をしている。一対の対物レンズ１２，１３の間には、撮像光学系を構成している対物レンズ１４が露呈している。観察光学系及び撮像光学系の光軸は略平行となっている。

本体部１１の上面には、ピント合わせリング１５と電源ボタン１６などが露呈して設けられている。ピント合わせリング１５は、観察光学系のピントを合わせるときに操作する。図２にも示すように、左・右側面には、それぞれシャッタボタン１７とモード切替ボタン１８が設けられている。左右にあるシャッタボタン１７は、観察者の利き手、利き目に起因したり、あるいは、観察する場所や環境などによってグリップする観察姿勢が変わっても操作が容易に行える位置に設けられている。モード切替ボタン１８は、撮影モードと再生モードとのモードを切り替えるときに操作する。なお、シャッタボタンを別に本体部１１の上面又は下面に設けてもよい。

該双眼鏡１０の背面には、前記観察光学系を構成する接眼レンズ２０，２１がそれぞれ露呈している。また、底面には、表示部２３が取り付けられている。表示部２３は、ヒンジ２４を介して起立位置と倒伏位置との間で折り畳み自在となっている。起立位置では、表示部２３の画面（以下、「ＬＣＤモニタ」と称す）２５を接眼レンズ２０，２１の方から覗く姿勢となる。ヒンジ２４は、起立位置のときの表示部２３の上に設けられ、観察光学系の光軸に直交する方向に沿った軸を中心として表示部２３を回転させる。さらに、左側面には、メモリカード着脱用のスロット２６や電池蓋２７が設けられている。倒伏位置では、図３に示すように、ＬＣＤモニタ２５を底面に伏せた姿勢となる。

双眼鏡１０をグリップする姿勢は、図４に示すように接眼レンズ２０，２１の方から見て表示部２３が本体部１１の下に見える基準の横位置姿勢（以下、「基準姿勢」と称す）、図５に示すように表示部２３が上に見える横位置反転姿勢と、図６に示すように表示部２３が右に見える縦位置姿勢、及び、図７に示すように表示部２３が左に見える縦位置反転姿勢との４つの姿勢のうちの一姿勢が択一的にとられる。

本体部１１は、外カバー３０の内部に前記観察光学系と、撮像光学系と撮像機能とを有する撮像部とを備えた構成となっている。外カバー３０は、本体カバー３１と可動カバー３２と構成されており、可動カバー３２は、本体カバー３１に対して左右方向に水平移動自在となっている。本体カバー３１の内部には、一方の観察光学系や撮像光学系、及び表示部２３が直接又は間接的に固定されており、また、可動カバー３２の内部には他方の観察光学系が直接又は間接的に固定されている。観察するときには、図８に示すように、可動カバー３２を引き出して接眼レンズ２０，２１の間隔を眼幅に応じた位置に調整する。

図９に示すように、各観察光学系３５，３６は、物体側から順に配された対物レンズ１２，１３、ダハプリズム３７，３８、及び接眼レンズ２０，２１で構成されている。観察は、接眼レンズ２０，２１を覗きながら、ピント合わせリング１５を操作する。ピント合わせリング１５を操作すると、その操作量に応じてメカ機構である連動機構３９を介して各接眼レンズ２０，２１が観察光学系３５，３６の光軸３５ａ，３６ａの方向に移動する。これにより、観察光学系３５，３６のピント合わせが行える。

次に、操作部４０を構成する電源ボタン１６をオンし、表示部２３を起立位置に回転させる。電源ボタン１６のオンに応答してシステムコントローラ４１がＣＣＤ駆動部４２を駆動する。ＣＣＤ駆動部４２は、ＣＣＤ撮像素子４３を制御して撮像光学系５０により結像される被写体像を光電変換する。変換したアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換器４４に送られ、ここでデジタル変換されて画像データが生成される。その画像データは、バスライン４５を介してＡＥ／ＡＦ処理部４６に送られる。

なお、システムコントローラ４１には、ＲＯＭ４７、ＲＡＭ４８が接続されており、また、システムコントローラ４１は、ＡＥ／ＡＦ処理部４６、メディアＩ／Ｆ５７、画像処理部５５、ビデオメモリ６０、及びＬＣＤドライバ５６を制御する。ＲＯＭ４７には、該双眼鏡１０の各種動作を制御するためのプログラムが記憶されており、システムコントローラ４１は、そのプログラムにしたがって各部を制御する。ＲＡＭ４８は、プログラム実行時に必要な各種変数などが一時的に書き込まれるワークメモリとして利用される。

ＡＥ／ＡＦ処理部４６は、画像データに基づいて、被写体輝度に応じたＡＥ信号、及びコントラストに応じたＡＦ信号をそれぞれ生成してこれらをシステムコントローラ４１に送る。システムコントローラ４１は、ＡＥ信号に基づき適正な露光量となるようにＣＣＤ駆動部４２を制御し、また、ＡＦ信号に基づきコントラストが最大となるようにフォーカスレンズ駆動部４９を制御する。撮像光学系５０は、対物側から順に配置された対物レンズ１４、及びフォーカスレンズ５２とで構成されており、観察光学系と同じ撮影画角が得られる焦点距離となっている。フォーカスレンズ駆動部４９は、ＡＦ信号に基づいてフォーカスレンズ５２を撮像光軸５０ａの方向に移動して撮像光学系５０のピントを被写体に合わせる。

また、画像データは、画像処理部５５に取り込まれ、ここでガンマ補正、ホワイトバランスの調節などが行われた後に、ビデオメモリ６０にいったん書き込まれる。

姿勢センサ６１は、基準姿勢、横位置反転姿勢、縦位置姿勢、及び、縦位置反転姿勢との４つの姿勢を検知して姿勢に応じた姿勢識別信号を送る。システムコントローラ４１は、電源ボタン１６をＯＮした後に、姿勢センサ６１から得られる姿勢識別信号に基づいて表示する画像の向きが姿勢に応じて正しい向きとなるようにビデオメモリ６０の書き込み又は読み込みを制御してＬＣＤモニタ２５に画像を表示する。

姿勢センサ６１は、本体部１１のうちの本体カバー３１に内蔵されており、図１０に示すように、ケース６２に回転部材６３、及び４個の透過型の光電センサ６４〜６７を設けた構成となっている。回転部材６３は、ケース６２の内側で回転自在に支持される。回転部材６３は、回転軸から９０度の角度で広がる略扇形の開口６８が設けられており、重心位置６９が偏芯しており、重心位置６９が回転軸を通る鉛直線上に位置するように回転する。光電センサ６４〜６７は、各々投光器と受光器とで開口６８を検知することでＯＮ信号を送出する。

４個の光電センサ６４〜６７のうちの一対のセンサ６４，６５は、観察姿勢が横位置のときに鉛直方向に並び、これらのうちの一方のセンサ６４は基準姿勢のときに、また他方のセンサ６５は横位置反転姿勢のときにそれぞれＯＮ信号を送出する。また、他方の一対のセンサ６６，６７は、縦位置のときに鉛直方向に並び、これらのうちの一方のセンサ６６は縦位置姿勢のときに、また他方のセンサ６７は縦位置反転姿勢のときにそれぞれＯＮ信号を送出する。システムコントローラ４１は、各センサ６４〜６７から得られる姿勢識別信号を各々監視しており、どのセンサ６４〜６７がＯＮ信号であるかを認識することでその時点の観察姿勢を識別することができる。なお、姿勢センサ６１としては、前述した構成のもの限らず、例えば水銀スイッチを４個使った構成のものなど周知の構成のものであればいずれも採用することができる。

基準姿勢のときには、光電センサ６４からＯＮ信号が入力され、これに応答してシステムコントローラ４１がビデオメモリ６０の書き込み又は読み込みを制御し、読み出した画像データをＬＣＤドライバ５６に送り、図４に示すＬＣＤモニタ２５に記載した向きで画像を表示する。横位置反転姿勢では、光電センサ６５からＯＮ信号が入力され、図５に示すＬＣＤモニタ２５に記載した向きで画像を表示する。縦位置姿勢のときには、光電センサ６６からＯＮ信号が入力され、図６に示すＬＣＤモニタ２５に記載した向きで画像を表示する。縦位置反転姿勢のときには、光電センサ６７からＯＮ信号が入力され、図７に示すＬＣＤモニタ２５に記載した向きで画像を表示する。

ＬＣＤモニタ２５に映し出されたスルー画像は、基準姿勢のときに、ヒンジ２４又は本体部１１の底面側に、天がくる向きで表示される。このとき、表示部２３が該双眼鏡１０の底面に設けられているので、接眼レンズ２０，２１を覗く目の位置から下目使いをすればＬＣＤモニタ２５を容易に見ることができ、例えば本体部の上にある画面を見るのと比べて、目線の送りを無理なく行える。また、該双眼鏡１０の底面が庇の役目を果たすため、日光などの外光が入射せず、よって液晶画面が非常に見やすくなる。さらに、遠近両用メガネを使用している場合、接眼レンズ２０，２１を上目使いで覗いて遠景の被写体を、また下目使いで近景の画面を見るので非常に都合がよい。

ＬＣＤモニタ２５の表示画像又は観察光学系３５，３６を通した観察像を見ながら、シャッタボタン１７を押下する。シャッタボタン１７は、左右側面にそれぞれ設けられているから、どの観察姿勢でも容易に操作することができる。シャッタボタン１７の操作に応答して画像処理部５５からその時点の画像データが通信Ｉ／Ｆ５７を介してメモリカード５８に記録される。記録される画像データは、ＬＣＤモニタ２５に一定時間表示される。このようにして観察しながら、観察対象の被写体像を撮像する。

記録画像を表示するときには、モード切替ボタン１８を操作して再生モードを選択する。再生モードを選択すると、メモリカード５８に記録した画像がＬＣＤモニタ２５に順に表示される。記録画像を見るときには、基準姿勢では表示部２３が邪魔して台の上に置けないので不便である。このため、横位置反転姿勢、すなわち本体部１１の上に表示部２３が来る姿勢にすれば、双眼鏡１０を台の上に水平における。このとき、横位置反転姿勢となっているから、ＬＣＤモニタ２５に表示される再生画像も、その姿勢に応じた正しい向きで自動的に表示される。

不使用時には、電源ボタン１６をＯＦＦするとともに、表示部２３を倒伏位置に回転させる。これにより、表示部２３が折り畳まれるのでコンパクトにすることができる。

なお、上記実施形態では、姿勢検知手段として姿勢センサ６１を設けて自動的に観察姿勢を検知しているが、姿勢検知手段を省略して、代わりに表示画像向き変更ボタンを外部操作可能に設け、このボタンを押すごとに表示する画像を９０度ずつ回転してＬＣＤモニタ２５に表示するように構成してもよい。

上記実施形態では、ＣＣＤ撮像素子４３で撮像する観察対象の被写体像を、観察光学系３５，３６とは別に設けた撮像光学系５０から得られる像としているが、本発明ではこれに限らず、撮像光学系５０を省略し、代わりに観察光学系３５，３６のうちの一方の光路内にハーフミラー又はミラーあるいはプリズム等の反射手段を設けて、この反射手段で観察光学系の光路内を通る光束の一部を前記光路外に反射し、反射された光束をＣＣＤ撮像素子に受光させる構成として、観察光学系から得られる被写体像を撮像対象の像としてもよい。

上記実施形態では、撮像機能を設けた双眼鏡１０の例で説明しているが、撮像機能を設けた単眼鏡にも本発明を採用することができる。また、撮像機能にオートフォーカス機能を備えているが、マニアルフォーカスタイプの撮像機能としてもよい。この場合には、ピント合わせリング１５にメカ的に連動してフォーカスレンズ５２を移動させるように構成すればよい。また、表示部２３の折り畳み機構としては、ヒンジ２４による回転機構だけでなく、スライドしながら回転する機構やヒンジ２４の代わりにリンク機構などを用いて折り畳み自在に設けてもよい。また、双眼鏡１０としては、左右の観察光学系を水平移動して眼幅調整を行うタイプの構造としているが、ブリッジを介して回転させる構成のタイプにも本発明を採用することができる。

撮像機能付き双眼鏡の前面、上面、及び右側面を表す前面側斜視図である。 図１で説明した双眼鏡の背面、底面、及び左側面を表す背面側斜視図である。 表示部を折り畳んだ状態を示す背面側斜視図である。 基準姿勢のときの双眼鏡を示す背面図である。 横位置反転姿勢のときの双眼鏡を示す背面図である。 縦位置姿勢のときの双眼鏡を示す背面図である。 縦位置反転姿勢のときの双眼鏡を示す背面図である。 可動カバーを引き出した状態を示す正面側斜視図である。 双眼鏡の電気的構造の概略を示すブロック図である。 姿勢センサの一例を示す説明図である。

符号の説明

１０ 撮像機能付き双眼鏡
１１ 本体部
１２，１３ 観察光学系の対物レンズ
１４ 撮像光学系の対物レンズ
１５ ピント合わせリング
１７ シャッタボタン
２３ 表示部
２５ ＬＣＤモニタ
６１ 姿勢センサ

Claims (1)

1. 対物レンズと接眼レンズとを有する観察光学系と、
   前記観察光学系で観察する観察対象の被写体像を撮像する撮像部と、
   前記撮像部で撮像する被写体像を画像として表示するとともに、前記観察光学系と撮像部とを内蔵する外カバーの外部に、前記画像を前記接眼レンズ側から視認することができるように設けられた表示部と、
   前記接眼レンズ側から見て前記表示部が前記外カバーに対して上下左右に位置する４姿勢のうちのいずれの姿勢になっているかを検知して姿勢識別信号を送出する姿勢検知手段と、
   前記表示部に画像を表示する向きを、前記姿勢識別信号に応じて、その信号に対応する姿勢で視認するときに前記表示部に表示する画像が正立画像となるように、変更する画像表示制御手段とを備えたことを特徴とする撮像機能付き観察装置。

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