JP2005010687A

JP2005010687A - 電子双眼鏡

Info

Publication number: JP2005010687A
Application number: JP2003177296A
Authority: JP
Inventors: Makoto Mogamiya; 誠最上谷
Original assignee: Pentax Corp
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 2003-06-20
Filing date: 2003-06-20
Publication date: 2005-01-13
Also published as: US20040257648A1; US7164528B2

Abstract

【課題】接眼部にＬＣＤなど矩形の接眼表示素子を含む電子双眼鏡において、接眼部を光軸と平行な軸を中心に回動させて眼幅調整を行う場合に、機構を複雑にすることなく、光学像を水平にする。
【解決手段】被観察物の光学像を表示する表示領域３４Ｒ、３４Ｌを、表示素子３３Ｒ、３３Ｌの有効表示面積よりも小さくする。この表示領域３４Ｒ、３４Ｌを表示素子３３Ｒ、３３Ｌの有効表示面積の範囲内で移動可能にする。傾斜した表示領域３４Ｒ、３４Ｌを水平に、すなわち光学像を水平にする手段を設ける。
【選択図】図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子双眼鏡に関し、特に、眼幅調整により傾斜した接眼部の表示領域等を水平にする機能を有する電子双眼鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
双眼鏡を使用する時、双眼鏡の接眼部などは以下のいずれかの方法で動かされ、双眼鏡の眼幅は調整される。
（１）左右の接眼部の接眼光軸それぞれに平行な軸を中心に回動させる
（２）左右の接眼部の接眼光軸それぞれに鉛直な方向に滑動させる。
【０００３】
観察者が双眼鏡を両手で保持した状態で眼幅調整する場合、（２）は腕の動きが伴うのに対し、（１）は手首の動きのみで容易に行える。
【０００４】
また（１）は、左右の接眼部の回動軸を共通にする１軸回動式と、独立した回動軸を持つ２軸回動式とがある。
【０００５】
一方、記録媒体を通じて記録が可能で、暗視にも有利な電子双眼鏡が提案されている。電子双眼鏡は、主に、撮像レンズなどの光学系とその光学系により得られる光学像を電気信号に変換する撮像素子を有する撮像部と、その電気信号に基づいて光学像を表示する表示素子や接眼レンズを有する接眼部で構成される。
【０００６】
ＣＣＤ等の撮像素子や、ＬＣＤ等の表示素子は、一般的に矩形である。そのため、眼幅調整を（１）の回動式の双眼鏡で行った場合、回動した角度分、表示素子も傾斜する。よって、表示素子に表示される光学像も傾斜する。これは観察者にとって見にくい。
【０００７】
特許文献１は、接眼部を、接眼光軸を中心に回動させる方法を開示する。この方法によれば、接眼部は、接眼光軸を中心に回動する。従って、ＬＣＤ等の矩形の表示素子が接眼部に含まれていた場合でも、接眼部を適当な角度に回動させれば、傾斜した表示素子を水平にすること、すなわち表示素子に表示された光学像を水平にすることが可能になる。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−２８１５５５号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この方法では、接眼部を機械的に回動させる。従って、眼幅調整のために接眼部の接眼光軸と平行な軸を中心に回動させる機構と、傾斜した表示素子を水平にするために接眼部の接眼光軸を中心に回動させる機構を、用意する必要がある。そのため、機構は複雑になる。
【００１０】
本発明の第１の目的は、上記した従来技術の欠点を除くためになされたもので、眼幅調整のために接眼部を回動した場合に、それに伴う被観察物の光学像の傾斜を、機構を複雑にせずに水平にすることが可能な電子双眼鏡を提供することである。
【００１１】
また本発明の第２の目的は、眼幅調整のために接眼部及び撮像部を回動した場合に、それに伴う被観察物の光学像の傾斜を、機構を複雑にせずに水平にすることが可能な電子双眼鏡を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記第１の目的を達成するため、本発明の電子双眼鏡は、撮像光学系により得られる被観察物の光学像を撮像し光学像を電気信号に変換する撮像素子を有する撮像部と、電気信号に基づいて被観察物の画像を第１、第２表示領域に表示する第１、第２表示素子を有する第１、第２接眼部を備え、第１、第２表示領域が第１、第２表示素子が最も大きく表示できる第１、第２有効表示面積の範囲よりも小さく、第１、第２表示領域がそれぞれ第１、第２表示素子の第１、第２有効表示面積の範囲内で移動可能である。
【００１３】
好ましくは、撮像部の撮像光軸が、第１、第２接眼部の第１、第２接眼光軸と平行であり、第１、第２接眼部を、撮像光軸と平行な軸を中心に回動させる接眼部回動手段と、第１、第２表示領域を、第１、第２表示領域の重心近傍を通り撮像光軸と平行な軸を中心にそれぞれ回動させる表示領域回動手段とを有する
【００１４】
さらに、好ましくは、表示領域回動手段は、第１接眼部と第２接眼部との回動角度を検出する回動角度検出手段を備え、第１、第２表示領域を、第１、第２表示領域の重心近傍を通り撮像光軸と平行な軸を中心に回動角度と同一角度だけ逆方向に回動させる。
【００１５】
また、好ましくは、撮像部の撮像光軸が、第１、第２接眼部の第１、第２接眼光軸と平行であり、撮像光軸と第１接眼光軸の距離と、撮像光軸と第２接眼光軸の距離が同一であり、第１、第２接眼部を、撮像光軸を中心に回動させる接眼部回動手段と、第１、第２表示領域を、第１、第２表示領域の重心を通り撮像光軸と平行な軸を中心に回動させる表示領域回動手段とを有する。
【００１６】
さらに、好ましくは、第１接眼部の回動角度を検出する回動角度検出手段を備え、表示領域回動手段は、第１表示領域を、第１表示領域の重心を通り撮像光軸と平行な軸を中心に回動角度と同一角度だけ逆方向に回動させ、第２表示領域を、第２表示領域の重心を通り撮像光軸と平行な軸を中心に回動角度と同一角度だけ同方向に回動させる。
【００１７】
また、前記第２の目的を達成するため、好ましくは、撮像部が左右一対あり、各撮像部は、撮像領域に被観察物の光学像を撮像し光学像を電気信号に変換する撮像素子を有しており、撮像領域のそれぞれは、前記撮像素子のそれぞれが最も大きく撮像できる有効撮像面積の範囲よりも小さく、撮像領域のそれぞれが、撮像素子のそれぞれの有効撮像面積の範囲内で移動可能である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施形態を説明する。図１〜３に示すように、第１の実施形態にかかる電子双眼鏡は、撮像部１０と、接眼部３０Ｒ、３０Ｌと、画像信号生成部５０と制御部６０とを有する。接眼部３０Ｒ、３０Ｌは左右で同一構成であり、それぞれは、撮像部１０及び画像信号生成部５０と制御部６０と、連結機構を介して互いの光学系の光軸間距離が任意調整できるように連結されている。
【００１９】
撮像部１０は、撮像レンズ１１、赤外線カットフィルタやローパスフィルタ等の各種フィルタ１２と、ＣＣＤ等の撮像素子１３とを有する。撮像素子１３は、撮像レンズ１１、及び各種フィルタ１２を介して拡大して投影された光学像を撮像し電気信号に変換する。撮像部１０は、図示しない焦点調整機構を有してもよい。
【００２０】
右接眼部３０Ｒは、ＬＣＤ等の表示素子３３Ｒと、接眼レンズ３１Ｒとを有し、観察者は接眼レンズ３１Ｒを介して表示された画像を観察する。表示素子３３Ｒは、画像信号生成部５０が供給した、画像信号を、表示領域３４Ｒに表示する。左接眼部３０Ｌも同様に、表示素子３３Ｌと接眼レンズ３１Ｌとを有し、表示素子３３Ｌは、画像信号を表示領域３４Ｌに表示する。
【００２１】
表示領域３４Ｒ、３４Ｌと、表示素子３３Ｒ、３３Ｌは矩形である。表示領域３４Ｒ、３４Ｌは、表示素子３３Ｒ、３３Ｌの最も大きく表示できる有効表示面積の範囲内に含まれており、かつそれよりも小さい。
【００２２】
撮像部１０の撮像光軸Ｘ_１は、接眼部３０Ｒ、３０Ｌの接眼光軸Ｘ_３Ｒ、Ｘ_３Ｌの中間に位置し、互いに平行である。撮像光軸Ｘ_１と右接眼光軸Ｘ_３Ｒの距離と、撮像光軸Ｘ_１と左接眼光軸Ｘ_３Ｌの距離は、同一である。
【００２３】
接眼部３０Ｒ、３０Ｌは、連結機構を介して、撮像光軸Ｘ_１を中心に回動可能である。なお、連結機構においては、互いの接眼部にそれぞれ設けたセクタギア同士（図示せず）が噛合しており、一方の接眼部を動かすと他方の接眼部も連動し、撮像光軸Ｘ_１回りで相反する方向に同じ角度で回動する構成となっている。
【００２４】
表示領域３４Ｒ、３４Ｌは、表示素子３３Ｒ、３３Ｌの有効表示面積の範囲内で、表示領域３４Ｒ、３４Ｌの重心Ｑ_Ｒ、Ｑ_Ｌを通り、撮像光軸Ｘ_１に平行な軸を中心に回動可能である。図４〜６に示されるように本実施形態では、右表示素子３３Ｒの有効表示面積の範囲内で右表示領域３４Ｒの回動範囲を大きくできるように右表示素子３３Ｒの重心と右表示領域３４Ｒの重心Ｑ_Ｒは一致し、いずれも右接眼光軸Ｘ_３Ｒ、またはＸ_３Ｒ’を通る。左表示素子３３Ｌ、左表示領域３４Ｌ及び左接眼光軸Ｘ_３ＬまたはＸ_３Ｌ’の位置関係も同様である。
【００２５】
画像信号生成部５０は、ドライバ５１と、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ：ＣｏｒｒｅｌａｔｅｄＤｏｕｂｌｅＳａｍｐｌｉｎｇ）５２と、タイミングジェネレータ（ＴＧ）５３と、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）５４と、オートゲインコントローラ（ＡＧＣ）５５と、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）５６を有しており、撮像部１０で撮像し変換された被観察物の光学像の電気信号を、接眼部３０Ｒ、３０Ｌで観察できる画像信号に変換し、接眼部３０Ｒ、３０Ｌに供給する。この画像信号生成部５０を経て、図示しない外部記憶装置などに画像信号を変換及び供給することも可能である。
【００２６】
制御部６０は、表示領域３４Ｒ、３４Ｌを表示素子３３Ｒ、３３Ｌの有効表示面積の範囲内において回動させる表示領域回動操作部６１を有する。
【００２７】
表示領域回動操作部６１は、操作ボタン６１ａ、６１ｂ、スライド操作部材６１ｃを有する。操作ボタン６１ａを押下することにより、同一角度で、表示領域３４Ｒ、３４Ｌを互いに逆方向に回動させる。操作ボタン６１ｂを押下することにより、操作ボタン６１ａを押下したときに表示領域３４Ｒ、３４Ｌが回動する角度と同一かつ逆方向に、表示領域３４Ｒ、３４Ｌを回動させる。スライド操作部材６１ｃを操作することにより、操作ボタン６１ａ、６１ｂが１回操作される毎に表示領域３４Ｒ，３４Ｌを回動させる角度を設定する。
【００２８】
ここで、撮像部１０で撮像された被写体画像が、接眼部３０Ｒ、３０Ｌに表示されるまでの各部の動作を説明する。
【００２９】
撮像レンズ１１及び各種フィルタ１２を介して得られる光学的被写体像は、撮像素子１３の受光領域に結像され、撮像素子１３により一定時間蓄積された電荷である電気信号に光電変換される。撮像素子１３の電荷蓄積時間はドライバ５１によって制御される。
【００３０】
光電変換された電気信号は、相関二重サンプリング回路５２によりノイズ成分が低減され、オートゲインコントローラ５５によりゲインが制御され、アナログデジタル変換器５６によりデジタル信号に変換される。これらの動作はタイミングジェネレータ５３がドライバ５１及び相関二重サンプリング回路５２に出力するクロックパルスに従って行われる。
【００３１】
変換されたデジタル信号は、デジタルシグナルプロセッサ５４によりガンマ補正などの種々の画像処理が施される。
【００３２】
画像処理が施された画像信号、すなわち画像信号生成部５０で変換された画像信号は、画像信号生成部５０により接眼部３０Ｒ、３０Ｌにある表示素子３３Ｒ、３３Ｌに供給される。
【００３３】
表示素子３３Ｒ、３３Ｌは、供給された画像信号を表示領域３４Ｒ、３４Ｌに表示する。観察者は、右目で、右接眼レンズ３１Ｒを介して表示された画像を観察し、左目で、左接眼レンズ３１Ｌを介して表示された画像を観察する。
【００３４】
次に、接眼部３０Ｒ、３０Ｌの光軸間距離を、観察者の眼幅に合わせる眼幅調整について説明する。
【００３５】
図４は、眼幅調整のために、接眼部３０Ｒ、３０Ｌを、撮像光軸Ｘ_１を中心に回動させた時の、接眼部３０Ｒ、３０Ｌ、表示素子３３Ｒ、３３Ｌ及び表示領域３４Ｒ、３４Ｌの回動の状態を、接眼部側から見た平面図である。
【００３６】
図４は、眼幅を最大限広げた状態、すなわち、接眼光軸Ｘ_３Ｒ、Ｘ_３Ｌと、撮像光軸Ｘ_１が同一平面上に並んだ状態である。これを初期状態とし、このときの眼幅とＬ_０とする。なお、表示領域３４Ｒは、表示素子３３Ｒの矩形の最大有効表示領域と相似形であり、四点Ａ_Ｒ０、Ｂ_Ｒ０、Ｃ_Ｒ０，Ｄ_Ｒ０を結んで囲まれた領域として定義されている。同様に、表示領域３４Ｌについても、四点Ａ_Ｌ０、Ｂ_Ｌ０、Ｃ_Ｌ０，Ｄ_Ｌ０を結んで囲まれた領域として定義されている。
表示領域回動操作部６１は、この初期状態における表示領域３４Ｒ、３４Ｌを示す各点をその重心Ｑ_Ｒ、Ｑ_Ｌ回りに回動した時の各点の座標を所定演算式により演算して、回動後の表示領域を規定する。
【００３７】
図５は、眼幅を狭くするために、接眼部３０Ｒ、３０Ｌをそれぞれ逆の方向に回動させた状態である。このときの眼幅をＬ_１とする。
【００３８】
図６は、表示素子３３Ｒ、３３Ｌの傾斜を固定させたまま、眼幅調整によって傾斜した表示領域３４Ｒ、３４Ｌを、重心Ｑ_Ｒ、Ｑ_Ｌを通り撮像光軸Ｘ_１と平行な軸を中心に、回動させて表示領域３４Ｒ、３４Ｌの傾斜を水平にした状態である。このときの眼幅はＬ_１のままである。
【００３９】
図７は、操作ボタン６１ａ、６１ｂの押下１回につき、表示領域３４Ｒ、３４Ｌを回動させる角度に変換させるテーブルであり、制御部６０に記憶されている。押下１回につき何度回動させるかについてパターンが数種類用意されており、操作部材６１ｃの操作位置により、操作ボタン６１ａ、６１ｂの押下１回あたりの回動角度が設定される。たとえばパターン▲１▼を選択すると、操作ボタン６１ａの押下１回につき接眼部３０Ｒ、３０Ｌの側から見て右表示領域３４Ｒは反時計方向に１度、左表示領域３４Ｌは時計方向に１度回動し、パターン▲３▼を選択すると、操作ボタン６１ａの押下１回につき接眼部３０Ｒ、３０Ｌの側から見て右表示領域３４Ｒは反時計方向に３度、左表示領域３４Ｌは時計方向に３度回動するなどである。
【００４０】
第１の実施形態の眼幅調整を説明する。第１の実施形態では、眼幅調整のために、接眼部３０Ｒ、３０Ｌについて撮像光軸Ｘ_１を中心に回動された場合、表示素子３３Ｒ、３３Ｌに含まれる表示領域３４Ｒ、３４Ｌも一緒に回動される。従って、表示領域３４Ｒ、３４Ｌは傾斜する。
【００４１】
図５に示されるように、この傾斜は、表示領域３４Ｒ、３４Ｌで互いに逆方向である。この状態で観察することは、観察者にとって快適ではない。
【００４２】
眼幅調整の際、表示領域３４Ｒ、３４Ｌは、接眼部３０Ｒ、３０Ｌと一緒に回動するため、初期状態の表示領域３４Ｒ、３４Ｌが回動した角度は、初期状態の接眼部３０Ｒ、３０Ｌが回動した角度θ_３０Ｒ、θ_３０Ｌと同一かつ同方向である。これらの回動角度θ_３０Ｒ、θ_３０Ｌは、図形の対称性から同一かつ逆方向である。従って、表示領域３４Ｒ、３４Ｌを水平にするために、表示領域３４Ｒ、３４Ｌを回動させる角度θ_３４Ｒ、θ_３４Ｌは、接眼部３０Ｒ、３０Ｌの回動角度θ_３０Ｒ、θ_３０Ｌと同一かつ逆方向である（θ_３０Ｒ＝−θ_３０Ｌ＝−θ_３４Ｒ＝θ_３４Ｌ）。
【００４３】
そこで、傾斜した表示領域３４Ｒ、３４Ｌを水平にするために、操作ボタン６１ａについて押下を行う。押下回数による回動角度は、図７の変換テーブルに、設定されている。表示領域３４Ｒの場合について説明すると、表示領域回動操作部６１は、この初期状態における表示領域を示す各点Ａ_Ｒ０、Ｂ_Ｒ０、Ｃ_Ｒ０、Ｄ_Ｒ０を初期値として、所望の角度分回動した時の各規定点Ａ_Ｒ１、Ｂ_Ｒ１、Ｃ_Ｒ１、Ｄ_Ｒ１の座標を演算して回動後の表示領域３４Ｒを決定する。表示領域３４Ｌについても、同様に、初期状態における表示領域を示す各点Ａ_Ｌ０、Ｂ_Ｌ０、Ｃ_Ｌ０、Ｄ_Ｌ０を初期値として、回動後の表示領域３４Ｌを決定する。観察者が、適当な回数だけ押下を行うことにより、表示領域３４Ｒ、３４Ｌは同一角度かつ逆方向に回動する（図６参照）。このとき、観察者は、接眼部３０Ｒ、３０Ｌにある表示素子３３Ｒ、３３Ｌを見ながら、傾斜した表示領域３４Ｒ、３４Ｌを目分量で水平にする動作を行うことが可能である。操作ボタン６１ａの押下回数が多すぎて、表示領域３４Ｒ、３４Ｌが水平を超えて、逆方向に傾斜した場合には、操作ボタン６１ｂを適当な回数だけ押下して、表示領域３４Ｒ、３４Ｌを水平にする。
【００４４】
この動作の具体例を、図８のフローチャートで説明する。まず、ステップＳ_１１で、電子双眼鏡の電源をＯＮにすることから始まる。ＯＮされない場合はスタンバイ状態となる。次にステップＳ_１２で、撮像された被写体画像を表示領域３４Ｒ、３４Ｌに表示する。眼幅調整が行われて接眼部３０Ｒ、３０Ｌが撮像光軸Ｘ_１を中心に回動された場合は、ステップＳ_１３で、操作ボタン６１ａを押下する。ステップＳ_１４で、右表示領域３４Ｒは左方向すなわち反時計回りで接眼部３０Ｒが回動された方向と逆方向に、左表示領域３４Ｌは右方向すなわち時計回りで接眼部３０Ｌが回動された方向と逆方向に同じ角度だけ回動する。ステップＳ_１５では、操作ボタン６１ｂを押下する。ステップＳ_１６で、右表示領域３４Ｒは右方向に、左表示領域３４Ｌは左方向に同じ角度だけ回動する。
【００４５】
これらの動作により、第１の実施形態では、眼幅調整のために、接眼部３０Ｒ、３０Ｌについて撮像光軸Ｘ_１を中心に回動された場合に、表示素子３３Ｒ、３３Ｌが傾斜した時でも、観察者の手動操作により、画像が表示される表示領域３４Ｒ、３４Ｌを水平にすることが出来、快適に観察を行うことが可能になる。
【００４６】
次に、第２の実施形態を説明する。第１の実施形態と異なるところは、制御部６０が図３に示す表示領域回動操作部６１を有する代わりに、図９に示すように回動角センサー６２及び表示領域回動部６３を有する点である。以下、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００４７】
撮像部１０で撮像された被写体画像が、接眼部３０Ｒ、３０Ｌに表示されるまでの各部の動作は、第１の実施形態と同じである。
【００４８】
この回動角センサー６２は、撮像光軸Ｘ_１を中心として、撮像光軸Ｘ_１に垂直な面上に配置された接眼部の回動角度検出装置であり、眼幅調整前の初期状態における左接眼光軸Ｘ_３Ｌと撮像光軸Ｘ_１の両方を含む平面と、眼幅調整後の左接眼光軸Ｘ_３Ｌ’と撮像光軸Ｘ_１の両方を含む平面とのなす角度θ_３０Ｌを検出する（図１０参照）。具体例を、図１１〜１３で示すと、回動角センサー６２はブラシ６２ａとコード板６２ｂが設けられており、左接眼部３０Ｌが回動してブラシ６２ａとコード板６２ｂが接触する時の２値化出力データを検出することで、それに対応する回動角度θ_３０Ｌを算出する。２値化出力データと回動角度θ_３０Ｌの関係は、図１３に示す変換テーブルを制御部６０に記憶させておき、これを使って算出する。例えば、ブラシ６２ａがコード板６２ｂと２値化出力データ“１”、“１”、“０”、“０”で接触している場合には、回動角度θ_３０Ｌは１２度である。本実施形態では、接眼部３０Ｒ、３０Ｌの回動角度の関係は、θ_３０Ｒ＝−θ_３０Ｌであるので、別途θ_３０Ｒを検出する必要はない。
【００４９】
表示領域回動部６３は、この検出角度θ_３０Ｌを使用して、傾斜した表示領域３４Ｒ、３４Ｌを水平にする。すなわち、表示領域回動操作部６３は、初期状態（θ_３０Ｌ＝０）における表示領域３４Ｌを示す点Ａ_Ｌ０、Ｂ_Ｌ０、Ｃ_Ｌ０、Ｄ_Ｌ０の各座標値が検出角度分θ_３０Ｌ回動した時の座標値を演算して回動後の表示領域３４Ｌを決定する。図５と図６に見られるように、自動表示領域回動部６３は、検出角度θ_３０Ｌと同一角度かつ同じ方向に右表示領域３４Ｒを回動させることで傾斜した表示領域３４Ｒを水平にする。同様に検出角度θ_３０Ｌと同一角度かつ逆方向に左表示領域３４Ｌを回動させることで傾斜した表示領域３４Ｌを水平にする。
【００５０】
この動作の具体例を図１４のフローチャートで説明する。まず、ステップＳ_２１で、電子双眼鏡の電源をＯＮにすることから始まる。ＯＮされない場合はスタンバイ状態となる。次にステップＳ_２２で、撮像された被写体画像を表示領域３４Ｒ、３４Ｌに表示する。ステップＳ_２３で、眼幅調整が行われて接眼部３０Ｒ、３０Ｌが撮像光軸Ｘ_１を中心に回動されたかを判別する。回動された場合は、ステップＳ_２４で、回動角センサー６２が回動角度θ_３０Ｌを検出する。ステップＳ_２５では、検出された回動角度θ_３０Ｌを使って、両表示領域３４Ｒ、３４Ｌを回動させる。
【００５１】
これらの動作により、第２の実施形態では、眼幅調整のために、接眼部３０Ｒ、３０Ｌについて撮像光軸Ｘ_１を中心に回動された場合に、表示素子３３Ｒ、３３Ｌが傾斜した時でも、自動的に、画像が表示される表示領域３４Ｒ、３４Ｌを水平にすることが出来、快適に観察を行うことが可能になる。
【００５２】
次に、第３の実施形態を説明する。図１５〜１７に見られるように、第１の実施形態と異なるところは、撮像部１０Ｒ、１０Ｌが左右に一対配置されているところである。以下、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００５３】
撮像部１０Ｒ、１０Ｌは左右で同一構成であり、それぞれは、接眼部３０Ｒ、３０Ｌ及び画像信号生成部５０と制御部６０と、連結機構を介して互いの光学系の光軸間距離が任意調整できるように連結されている。右撮像部１０Ｒは、撮像レンズ１１Ｒと、各種フィルタ１２Ｒと、撮像素子１３Ｒとを有する。撮像素子１３Ｒは、撮像レンズ１１Ｒを介して拡大して投影された光学像を、撮像領域１４Ｒに撮像し電気信号に変換する。左撮像部１０Ｌも同様に、撮像レンズ１１Ｌと、各種フィルタ１２Ｌと、撮像素子１３Ｌとを有し、撮像素子１３Ｌは、光学像を撮像領域１４Ｌに撮像し電気信号に変換する。
【００５４】
撮像領域１４Ｒ、１４Ｌと、撮像素子１３Ｒ、１３Ｌは矩形である。撮像領域１４Ｒ、１４Ｌは、撮像素子１３Ｒ、１３Ｌの最も大きく撮像できる有効撮像面積の範囲内に含まれており、かつそれよりも小さい。
【００５５】
撮像部１０Ｒ、１０Ｌの撮像光軸Ｘ_１Ｒ、Ｘ_１Ｌは、接眼部３０Ｒ、３０Ｌの接眼光軸Ｘ_３Ｒ、Ｘ_３Ｌと互いに平行である。
【００５６】
回動軸Ｘは、撮像光軸Ｘ_１Ｒ、Ｘ_１Ｌ及び接眼光軸Ｘ_３Ｒ、Ｘ_３Ｌの中間に位置し、互いに平行である。回動軸Ｘと撮像光軸Ｘ_１Ｒの距離と、回動軸Ｘと撮像光軸Ｘ_１Ｌの距離は同一である。回動軸Ｘと接眼光軸Ｘ_３Ｒの距離と、回動軸Ｘと接眼光軸Ｘ_３Ｌの距離は同一である。また、回動軸Ｘと撮像光軸Ｘ_１Ｒの距離と、回動軸Ｘと接眼光軸Ｘ_３Ｒの距離は同一である。
【００５７】
接眼部３０Ｒ、３０Ｌは、連結機構を介して、回動軸Ｘを中心に回動可能である。連結機構の構成については、第１の実施形態における接眼部３０Ｒ、３０Ｌの連結機構と同様である。
【００５８】
表示領域３４Ｒ、３４Ｌは、表示素子３３Ｒ、３３Ｌの有効表示面積の範囲内で、表示領域３４Ｒ、３４Ｌの重心Ｑ_Ｒ、Ｑ_Ｌを通り、回動軸Ｘと平行な軸を中心に回動可能である。本実施形態では、右表示素子３３Ｒの有効表示面積の範囲内で右表示領域３４Ｒの回動範囲を大きくできるように右表示素子３３Ｒの重心と右表示領域３４Ｒの重心Ｑ_Ｒは一致し、いずれも右接眼光軸Ｘ_３ＲまたはＸ_３Ｒ’を通る。左表示素子３３Ｌ、左表示領域３４Ｌ及び左接眼光軸Ｘ_３ＬまたはＸ_３Ｌ’の位置関係も同様である。
【００５９】
撮像部１０Ｒ、１０Ｌは、連結機構を介して、回動軸Ｘを中心に回動可能である。連結機構の構成については、第１の実施形態における接眼部３０Ｒ、３０Ｌの連結機構と同様である。
【００６０】
撮像領域１４Ｒ、１４Ｌは、撮像素子１３Ｒ、１３Ｌの有効撮像面積の範囲内で、撮像領域１４Ｒ、１４Ｌの重心Ｐ_Ｒ、Ｐ_Ｌを通り回動軸Ｘと平行な軸を中心に回動可能である。図１８〜２０に示されるように本実施形態では、右撮像素子１３Ｒの有効撮像面積の範囲内で右撮像領域１４Ｒの回動範囲を大きくできるような右撮像素子１３Ｒと右撮像領域１４Ｒの矩形Ｐ_Ｒの重心がいずれも右撮像光軸Ｘ_１ＲまたはＸ_１Ｒ’を通る点である。左撮像素子１３Ｌ、左撮像領域１４Ｌ及び左撮像光軸Ｘ_１ＬまたはＸ_１Ｌ’の位置関係も同様である。
【００６１】
画像信号生成部５０は、撮像部１０Ｒ、１０Ｌで変換された観察光学像の電気信号を、接眼部３０Ｒ、３０Ｌで観察できる画像信号に変換し、接眼部３０Ｒ、３０Ｌに供給する。
【００６２】
制御部６０は、撮像領域１４Ｒ、１４Ｌを撮像素子１３Ｒ、１３Ｌの有効撮像面積の範囲内において回動させ、表示領域３４Ｒ、３４Ｌを表示素子３３Ｒ、３３Ｌの有効表示面積の範囲内において回動させる撮像領域及び表示領域回動操作部６１を有している。
【００６３】
撮像領域及び表示領域回動操作部６１は、操作ボタン６１ａ、６１ｂ、スライド操作部材６３ｃを有する。操作ボタン６１ａを押下することにより、同一角度で、撮像領域１４Ｒ、１４Ｌ及び表示領域３４Ｒ、３４Ｌを互いに逆方向に回動させる。操作ボタン６１ｂを押下することにより、操作ボタン６１ａを押下したときに撮像領域１４Ｒ、１４Ｌ及び表示領域３４Ｒ、３４Ｌが回動する角度と同一かつ逆方向に、撮像領域１４Ｒ、１４Ｌ及び表示領域３４Ｒ、３４Ｌを回動させる。スライド操作部材６１ｃを操作することにより、操作ボタン６１ａ、６１ｂが１回操作される毎に、撮像領域１４Ｒ、１４Ｌ、及び表示領域３４Ｒ、３４Ｌを回動させる角度を設定する。
【００６４】
撮像部１０Ｒ、１０Ｌで撮像された被写体画像が、接眼部３０Ｒ、３０Ｌに表示されるまでの各部の動作は、第１の実施形態と同じである。第３の実施形態では、撮像部が左右一対設けられているので、右撮像部１０Ｒで撮像された被写体画像は右接眼部３０Ｒに表示され、左撮像部１０Ｌで撮像された被写体画像は左接眼部３０Ｌに表示される。
【００６５】
第３の実施形態では、眼幅調整のために、撮像部１０Ｒ、１０Ｌ及び接眼部３０Ｒ、３０Ｌについて回動軸Ｘを中心に回動した場合、撮像素子１３Ｒ、１３Ｌに含まれる撮像領域１４Ｒ、１４Ｌ及び表示素子３３Ｒ、３３Ｌに含まれる表示領域３４Ｒ、３４Ｌも回動される。従って、図４〜５や図１８〜１９にあるように、その撮像領域１４Ｒ、１４Ｌ及び表示領域３４Ｒ、３４Ｌは傾斜する。
【００６６】
図４及び図１８は、眼幅を最大限広げた状態であり、これを初期状態とし、このときの眼幅をＬ_０とする。表示領域３４Ｒは４点Ａ_Ｒ０、Ｂ_Ｒ０、Ｃ_Ｒ０、Ｄ_Ｒ０で結んで囲まれた領域として定義される。表示領域３４Ｌは４点Ａ_Ｌ０、Ｂ_Ｌ０、Ｃ_Ｌ０、Ｄ_Ｌ０で結んで囲まれた領域として定義される。撮像領域１４Ｒは４点Ｅ_Ｒ０、Ｆ_Ｒ０、Ｇ_Ｒ０、Ｈ_Ｒ０で結んで囲まれた領域として定義される。撮像領域１４Ｌは４点Ｅ_Ｌ０、Ｆ_Ｌ０、Ｇ_Ｌ０、Ｈ_Ｌ０で結んで囲まれた領域として定義される。撮像領域及び表示領域回動操作部６１は、この初期状態における撮像領域１４Ｒ、１４Ｌ及び表示領域３４Ｒ、３４Ｌを示す各点をその重心Ｐ_Ｒ、Ｐ_Ｌ、Ｑ_Ｒ、Ｑ_Ｌまわりに回動させた時の各点の座標を所定演算式により演算して回動後の撮像領域及び表示領域を決定する。
【００６７】
そこで、傾斜した撮像領域１４Ｒ、１４Ｌ及び表示領域３４Ｒ、３４Ｌを水平にするために、操作ボタン６１ａについて押下を行う。押下回数による回動角度は、図７の変換テーブルに、設定されている。
【００６８】
撮像領域１４Ｒの場合について説明すると、撮像領域及び表示領域回動操作部６１は、この初期状態における撮像領域を示す各点Ｅ_Ｒ０、Ｆ_Ｒ０、Ｇ_Ｒ０、Ｈ_Ｒ０を初期値として、所望の角度分回動した時の各規点座標Ｅ_Ｒ１、Ｆ_Ｒ１、Ｇ_Ｒ１、Ｈ_Ｒ１を演算して回動後の撮像領域１４Ｒを決定する。撮像領域１４Ｌについても、同様に、初期状態における撮像領域を示す各点Ｅ_Ｌ０、Ｆ_Ｌ０、Ｇ_Ｌ０、Ｈ_Ｌ０を初期値として回動後の撮像領域１４Ｌを決定する。表示領域３４Ｒについても、同様に、初期状態における表示領域を示す各点Ａ_Ｒ０、Ｂ_Ｒ０、Ｃ_Ｒ０、Ｄ_Ｒ０を初期値として回動後の表示領域３４Ｒを決定する。表示領域３４Ｌについても、同様に、初期状態における表示領域を示す各点Ａ_Ｌ０、Ｂ_Ｌ０、Ｃ_Ｌ０、Ｄ_Ｌ０を初期値として回動後の表示領域３４Ｌを決定する。
【００６９】
観察者が、押下を行うことにより、撮像領域１４Ｒ、１４Ｌは同一角度かつ逆方向に回動し、表示領域３４Ｒ、３４Ｌは同一角度かつ逆方向に回動する（図２０、図６参照）。従って、同じ側から見て、右撮像領域１４Ｒと右表示領域３４Ｒは、同一角度かつ同方向に回動する。このとき、観察者は、接眼部３０Ｒ、３０Ｌにある表示素子３３Ｒ、３３Ｌを見ながら、傾斜した撮像領域１４Ｒ、１４Ｌ及び表示領域３４Ｒ、３４Ｌを目分量で水平にする動作を行うことが可能である。
【００７０】
これらの動作により、第３の実施形態では、眼幅調整のために、接眼部３０Ｒ、３０Ｌについて光軸Ｘを中心に回動され、撮像部１０Ｒ、１０Ｌについて光軸Ｘを中心に回動された場合に、表示素子３３Ｒ、３３Ｌ及び撮像素子１３Ｒ、１３Ｌが傾斜した時でも、観察者の手動操作により、画像が表示される表示領域３４Ｒ、３４Ｌ及び撮像領域１４Ｒ、１４Ｌを水平にすることが出来、快適に観察を行うことが可能になる。
【００７１】
本実施形態では、第１の実施形態と同様に制御部６０は撮像領域及び表示領域回動操作部６１を有し、撮像領域１４Ｒ、１４Ｌ及び表示領域３４Ｒ、３４Ｌを水平にするが、代わりに第２の実施形態と同様に撮像部及び回動角センサー６２と撮像領域及び表示領域回動部６３とを有して、自動で撮像領域１４Ｒ、１４Ｌ及び表示領域３４Ｒ、３４Ｌを水平にしてもよい。この場合、撮像部及び回動角センサー６２は、撮像部１０Ｒ、１０Ｌ、接眼部３０Ｒ、３０Ｌのいずれかの回動角度を検出し、撮像領域及び表示領域回動部６３は、検出した回動角度を使って撮像領域１４Ｒ、１４Ｌ及び表示領域３４Ｒ、３４Ｌの傾斜を水平にする。
【００７２】
いずれの実施形態においても、眼幅調整する際の接眼部及び撮像部の回動については、撮像光軸Ｘ_１または回動軸Ｘを枢軸として行う１軸回動方式を説明した。しかし、撮像光軸Ｘ_１または回動軸Ｘと平行な軸を枢軸としてもよい。また、左右の接眼部及び撮像部の回動の軸を独立させた２軸回動方式であってもよい。また、撮像光軸Ｘ_１または回動軸Ｘを枢軸として、左右の接眼部及び撮像部の回動する半径を同一として説明した。しかし、回動する半径は同一でなくてもよい。各部で独立して、接眼部及び撮像部の回動角度検出や、表示領域及び撮像領域の回動角度の設定を行えば同様の効果が得られるからである。
【００７３】
いずれの実施形態においても、撮像領域１４Ｒ、１４Ｌ及び表示領域３４Ｒ、３４Ｌの移動は、それぞれの重心を通り撮像光軸と平行な軸を中心とした回動に限らない。それぞれの有効撮像面積及び有効表示面積の範囲内で、横方向及び縦方向に移動させることによっても、撮像領域１４Ｒ、１４Ｌ及び表示領域３４Ｒ、３４Ｌを水平にすることはできるからである。
【００７４】
【発明の効果】
本発明は、上記のように、接眼部が回動されてその中に含まれる表示領域が傾斜した場合でも、機構を複雑にせずに表示領域を水平に、すなわち光学像を水平にする効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態における、撮像部側からみた電子双眼鏡の斜視図である。
【図２】第１の実施形態における、接眼部側からみた電子双眼鏡の斜視図である。
【図３】第１の実施形態における、電子双眼鏡の構成図である。
【図４】第１の実施形態における、眼幅調整する前の、表示素子及び表示領域の傾斜状態を表した、接眼部側からみた平面図である。
【図５】第１の実施形態における、眼幅調整した際の、表示素子及び表示領域の傾斜状態を表した、接眼部側からみた平面図である。
【図６】第１の実施形態における、眼幅調整した際の、表示領域の傾斜状態を水平にした、接眼部側からみた平面図である。
【図７】第１の実施形態における、操作ボタンの押下回数と、表示領域の回動角度の変換テーブルである。
【図８】第１の実施形態における、眼幅調整後の、表示領域の回動を手動で行うフローチャートである。
【図９】第２の実施形態における、電子双眼鏡の構成図である。
【図１０】第２の実施形態における、回動角センサーを表した、接眼部側からみた平面図である。
【図１１】第２の実施形態における、眼幅調整前の、回動角センサーを具体的に示した、接眼部側からみた平面図である。
【図１２】第２の実施形態における、眼幅調整後の、回動角センサーを具体的に示した、接眼部側からみた平面図である。
【図１３】第２の実施形態における、回動角センサーの、ブラシとコード板の接触点の２値化出力データと回動角度θ_３０Ｌとの変換テーブルを示した図である。
【図１４】第２の実施形態における、眼幅調整後の、回動角度の検出と表示領域の回動を行うフローチャートである。
【図１５】第３の実施形態における、撮像部側からみた電子双眼鏡の斜視図である。
【図１６】第３の実施形態における、接眼部側からみた電子双眼鏡の斜視図である。
【図１７】第３の実施形態における、電子双眼鏡の構成図である。
【図１８】第３の実施形態における、眼幅調整する前の、撮像素子及び撮像領域の傾斜状態を表した、撮像部側からみた平面図である。
【図１９】第３の実施形態における、眼幅調整する際の、撮像素子及び撮像領域の傾斜状態を表した、撮像部側からみた平面図である。
【図２０】第３の実施形態における、眼幅調整する際の、撮像領域の傾斜状態を水平にした、撮像部側からみた平面図である。
【符号の説明】
１０Ｒ、１０Ｌ撮像部
１１Ｒ、１１Ｌ撮像レンズ
１２Ｒ、１２Ｌ各種フィルタ
１３Ｒ、１３Ｌ撮像素子
１４Ｒ、１４Ｌ撮像領域
３０Ｒ、３０Ｌ接眼部
３３Ｒ、３３Ｌ表示素子
３４Ｒ、３４Ｌ表示領域
５０画像信号生成部
６０制御部
６１ａ、６１ｂ操作ボタン
６２ａブラシ
６３表示領域回動部
Ｘ撮像部、接眼部の回動軸
Ｘ_１Ｒ’、Ｘ_１Ｌ’ 眼幅調整後の撮像部の撮像光軸
Ｘ_３Ｒ、Ｘ_３Ｌ接眼部の接眼光軸
Ｘ_３Ｒ’、Ｘ_３Ｌ’ 眼幅調整後の接眼部の接眼光軸
θ_１０Ｒ、θ_１０Ｌ撮像部の回動角度
θ_３０Ｒ、θ_３０Ｌ接眼部の回動角度
θ_３４Ｒ、θ_３４Ｌ表示領域の回動角度
Ｌ_０、Ｌ_１調整前の眼幅、調整後の眼幅

Claims

撮像光学系により得られる被観察物の光学像を撮像し前記光学像を電気信号に変換する撮像素子を有する撮像部と、
前記電気信号に基づいて前記被観察物の画像を第１、第２表示領域に表示する第１、第２表示素子を有する第１、第２接眼部を備え、
前記第１、第２表示領域が前記第１、第２表示素子が最も大きく表示できる第１、第２有効表示面積の範囲よりも小さく、
前記第１、第２表示領域がそれぞれ前記第１、第２表示素子の第１、第２有効表示面積の範囲内で移動可能であることを特徴とする電子双眼鏡。
前記撮像部の撮像光軸が、前記第１、第２接眼部の第１、第２接眼光軸と平行であり、
前記第１、第２接眼部を、前記撮像光軸と平行な軸を中心に回動させる接眼部回動手段と、
前記第１、第２表示領域を、前記第１、第２表示領域の重心近傍を通り前記撮像光軸と平行な軸を中心にそれぞれ回動させる表示領域回動手段とを有する請求項１に記載の電子双眼鏡。
前記表示領域回動手段は、前記第１接眼部と第２接眼部との回動角度を検出する回動角度検出手段を備え、
前記第１、第２表示領域を、前記第１、第２表示領域の重心近傍を通り前記撮像光軸と平行な軸を中心に前記回動角度と同一角度だけ逆方向に回動させる請求項２に記載の電子双眼鏡。
前記撮像部の撮像光軸が、前記第１、第２接眼部の第１、第２接眼光軸と平行であり、
前記撮像光軸と前記第１接眼光軸の距離と、前記撮像光軸と前記第２接眼光軸の距離が同一であり、
前記第１、第２接眼部を、前記撮像光軸を中心に回動させる接眼部回動手段と、前記第１、第２表示領域を、前記第１、第２表示領域の重心を通り前記撮像光軸と平行な軸を中心に回動させる表示領域回動手段とを有する請求項１に記載の電子双眼鏡。
前記第１接眼部の回動角度を検出する回動角度検出手段を備え、
前記表示領域回動手段は、前記第１表示領域を、前記第１表示領域の重心を通り前記撮像光軸と平行な軸を中心に前記回動角度と同一角度だけ逆方向に回動させ、前記第２表示領域を、前記第２表示領域の重心を通り前記撮像光軸と平行な軸を中心に前記回動角度と同一角度だけ同方向に回動させる請求項４に記載の電子双眼鏡。
前記撮像部が左右一対あり、各撮像部は、撮像領域に被観察物の光学像を撮像し前記光学像を電気信号に変換する撮像素子を有しており、
前記撮像領域のそれぞれは、前記撮像素子のそれぞれが最も大きく撮像できる有効撮像面積の範囲よりも小さく、
前記撮像領域のそれぞれが、前記撮像素子のそれぞれの前記有効撮像面積の範囲内で移動可能であることを特徴とする請求項１に記載の電子双眼鏡。