JP2005252690A

JP2005252690A - ハイブリッド光学装置

Info

Publication number: JP2005252690A
Application number: JP2004060849A
Authority: JP
Inventors: Yuji Noguchi; 祐司野口
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-03-04
Filing date: 2004-03-04
Publication date: 2005-09-15

Abstract

【課題】小型の映像表示装置と拡大レンズを内蔵した一対のカプセルをデジタルカメラに内装しカメラと双眼鏡の兼用装置を提供し、又上記一対のカプセルを内装したホルダを両眼の前面に担持すればカメラと双眼鏡と眼鏡を兼ね備えた装置を提供できる。
【解決手段】小窓付き暗室カプセル内に小型の影像表示装置に表示される映像を拡大レンズで覗けるように設け上記拡大レンズで拡大した映像が見えるようにする。上記一対のカプセルをデジタルカメラに内装し両眼で覗けるようにすればカメラ兼双眼鏡となり、又上記一対のカプセルをホルダに内装し、上記ホルダを両眼の前面に担持し眼鏡状にすればカメラと双眼と電子眼鏡を備えたハイブリッド光学装置となる。
【選択図】図６

Description

本発明は、デジタルビデオカメラを兼ねた望遠鏡形式の光学装置であって、左右瞳でそれぞれ内部を覗くことが出来る小窓を有し映像表示装置に表示される同一の電気映像を拡大して見ることが出来るレンズを内臓した一対の暗室カプセルと撮影レンズを系着したデジタルビデオカメラ用筐体からなるハイブリッド光学装置と、更に又眼鏡形式の光学装置であって、左右瞳でそれぞれの内部を覗くことが出来る小窓を有し映像表示装置に表示される同一の電気映像を拡大して見ることが出来るレンズを内臓した一対の暗室カプセルを内装したホルダを上記左右瞳の前面に担持し、撮影レンズを系着したデジタルビデオカメラ用筐体を瞳の周辺に担持したハイブリッド光学装置に関する。

従来、小型のデジタルビデオカメラの映像表示装置は当然ながら面積が狭く、ズームした映像は上記映像表示装置で表示される。又従来のカメラは手で支えるか三脚を使用して使用されるが手振れをしたり、撮影チャンスを逃したりすることがある。又従来の光学的レンズによる眼鏡は眼の視力の劣化に対応しているが双眼鏡のように拡大した映像を提供するものではない。更にテレビジョン等は液晶等による映像表示装置が使用されるが画面の広さに応じ設置場所が必要である。
特許願２００４−００３６５６

本発明は、このような従来の装置が有している問題を解決するものであり、デジタルビデオカメラ用映像表示装置を更に小型化した装置を拡大レンズで拡大して観察出来るようにする。そのため内部を覗ける小窓を有し且つ映像表示装置と拡大レンズを内蔵した一対のカプセルをデジタルビデオカメラの筐体に内装する。そして上記筐体の一面には左右瞳で覗ける上記一対のカプセルの上記窓と対峙面には撮影レンズを系着する。従って上記左右瞳で上記一対のカプセルの窓を通じて上記カプセルの内部を覗けるようにすれば上記撮影レンズで撮影した映像を上記影像表示装置に電気的に表示し拡大レンズで拡大して見ることが出来るので、カメラに装着している映像表示装置の形状に捉われず広い画面で映像を観察することが出来る。第２の課題としては左右瞳の前面に上記一対のカプセルを内装したホルダを担持し、上記一対の暗室カプセルの窓が上記左右瞳で覗けるよう上記ホルダの一面に配置する。又デジタルビデオカメラ用筐体に係着した撮影レンズを瞳の周辺で担持し、上記撮影レンズで撮影した映像を上記カプセルに内蔵している上記影像表示装置に表示する。従って上記映像表示装置に電気的に表示さる上記撮影映像等を上記拡大レンズで拡大して見ることが出来るので、映像表示装置の形状に捉われず広い画面で映像を観察することが出来る。尚上記映像表示装置に電気的に表示さる映像としては上記撮影レンズで撮影した映像とその録画した再生映像及びテレビジョン等の映像又は上記映像に重畳した映像も含むものである。本発明はデジタルビデオカメラ、双眼鏡、眼鏡、テレビジョン等を含む広い光学装置なのでハイブリッド光学装置とした。

そして、先ず上記第一の解決手段としては、内部を覗くことが出来る窓を有し拡大レンズ及び映像表示装置を内蔵した暗室カプセルをデジタルビデオカメラ用筐体に内装したハイブリッド光学装置であって、前記筐体の一面に左右瞳で覗けるよう配置した一対の前記カプセルの前記窓と、前記筐体の前記一面に対峙した面に系着した撮影レンズと、前記映像表装置に電気的に表示される前記撮影レンズの撮影映像を含む映像又は前記映像に重畳した映像と、前記一対のカプセルそれぞれの前記窓が前記左右の瞳で覗けるようにした状態でそれぞれの前記映像表装置に電気的に表示される同一の前記映像をそれぞれの前記拡大レンズで拡大して見ることができるハイブリッド光学装置を提案する。

また、第２の解決手段としては、視界の一部を通して内部を覗くことが出来る窓を有し拡大レンズおよび映像表示装置を内蔵した暗室カプセルを内装したホルダを瞳の前面に担持し、前記瞳の視線方向に存在する視界の一部をファインダの映像として前記瞳の周辺に担持したデジタルビデオカメラ用筐体に係着した撮影レンズで撮影した映像が前記映像表示装置に電気的に表示された映像を前記拡大レンズを通して前記瞳で見ることが出来るハイブリッド光学装置であって、前記ホルダの一面に左右瞳で覗けるよう配置した一対の前記カプセルの前記窓と、前記瞳の側部または前記左右の瞳の上部または前記一面の対峙面で担持し又は可動出来るよう担持した前記筐体に系着した前記撮影レンズと、前記映像表示装置に電気的に表示された前記撮影レンズの撮影映像を含む映像又は前記映像に重畳した映像と、前記ホルダに内装した前記一対のカプセルの前記窓が前記左右の瞳で覗けるようした状態でそれぞれの前記映像表装置に電気的に表示される同一の前記映像をそれぞれの前記拡大レンズで拡大して見ることができるハイブリッド光学装置を提案する。本ハイブリッド光学装置は眼鏡、ヘッド・バンド、キャップ、帽子、ヘルメットにも装着して使用することが出来る。

尚上記第２の解決手段に記載したハイブリッド光学装置は、瞳で見える視界の一部を通して小窓を有するカプセル内部を覗きそのカプセル周辺の視界も同時に見えるようにした。瞳の全てを覆う窓を有するカプセルとしそのカプセルの内部をその窓を通して覗く装置ならばカプセル内部を広く見ることが出来るが、移動しながらでも広範囲に視界を確保でき且つカプセル内の映像を見ることが出来るので安全に目的を達成するためである。

又上記カプセルは瞳で覗ける窓を有し拡大レンズと映像表示装置を内臓した暗室カプセルとしたが、上記カプセルと同様な暗室空間と機能が確保できればカプセルに拘らない。

本発明は、従来の小型のデジタルビデオカメラと異なり双眼鏡形式で映像を撮影でき、広い画面で撮影映像とその録画の再生映像を見ることが出来きる。又スタンド上に設置し机上でも使用できるようにすれば、手で支えなくても撮影、録画の再生、プリント、インターネット、携帯電話等との接続による送受信、テレビジョン等の受信にも使用できる。

デジタルビデオカメラ用筐体に系着した撮影レンズを瞳の周辺に担持する一方、内部を覗く小窓を有し映像表示装置と拡大レンズを内蔵した一対のカプセルを左右瞳の前面に担持したハイブリッド光学装置として使用するときは、手振れなく、一々手でカメラを構えファインダを覗かなくとも随時タイムリな撮影が出来る。

両瞳の正面位置に上記一対の窓を配置したホルダを担持するときは、両瞳を通して見える視界範囲の中心位置に存在する被写体の映像を上記一対の窓を通じて見ることが出来るので、従来の光学レンズを使用した遠近両用の眼鏡とは異なる眼鏡として、カメラのファインダとして、ズーム機能があれば双眼鏡としてとして使用できる。更に上記映像表示装置に表示される撮影レンズで撮影した映像に重畳した映像を情報として見ることが出来る。

又、両瞳を通して見える視界範囲の上半分は通常の視界とし、下半分に上記一対の窓を配置したホルダを担持するときは、上記上半分は広範囲に亙る視界範囲の中心位置にある被写体を見ながら下半分ではその被写体の映像を上記一対の窓を通じ見ることが出来る。従って上記被写体とその被写体映像を比較しながら肉眼の遠近補正用の眼鏡として、カメラのファインダとして、ズーム機能があれば双眼鏡として、更に上記映像表示装置に表示される撮影レンズで撮影した映像以外の映像又はそれらの映像に重畳した映像を情報として見ることが出来る。

上記撮影レンズで撮影した映像及びその録画による再生映像以外の映像としては、テレビジョン、インターネット、携帯電話、GPS等による有線・無線による受信装置からの映像や、その他の録画の再生映像が挙げられる。

その他、インターネットや携帯電話に接続し相互の映像を送受信すれば情報量が倍増する。

尚上記ハイブリッド光学装置を使用するときは、上記カプセル周辺の視界も同時に見ることが出来るので安全に移動出来できる。

以下、本発明の実施形態を図１〜２８に基づいて説明する。

図1〜図５は上記第一の課題に対する図であって、１はデジタルビデオカメラ用の撮影レンズであり、デジタルビデオカメラ用の筐体２とその把手４を示す。上記筐体２の一面にはカプセル８の内部を左右の瞳で覗くことの出来る窓２７を配置し、対峙面にはデジタルビデオカメラ用撮影レンズ１とマイク５とフラッシュ６を系着する。覗き窓２７は両瞳で内部の映像表示装置１４に表示される映像を拡大レンズ３を通して拡大して観察する窓である。簡単に手の届く把手４にコントローラ７を装着し、コントローラ７には最低限必要な電源のオン／オフ・スイッチ、ズーム制御器、シャッタ・スイッチおよび撮影映像の再生・スイッチを装着する。映像表示器１０は外部の映像表示信号を本ハイブリッド光学装置に取り入れるための端末である。外部の映像表示信号の発信装置としては録画の再生装置、テレビジョン等受信機で、映像切替スイッチ１１で切替て取り入れる。イヤーホーン４３は映像を観察しながら同時に音を聞くために使用する。着脱自在なスタンド９は机上で本ハイブリッド光学装置を使用するときに使用する。充電器付きスタンド９とし机上で使用すれば利便性が増す。

上記ハイブリッド光学装置を使用するときは把手４を手で持ちコントローラ７の電源をオンにし、覗き窓２７で被写体に照準しズーム制御器で映像を観察し、シャッタ・スイッチを押し撮影する。映像制御器１0は着脱任意とし必要なときのみ使用する。

図４及び図５は図３（a）の断面図A-Aである。映像表示装置１４と拡大レンズ３を内蔵した一対のカプセル８を筐体２に内装している断面図である。拡大レンズ３は筐体２の一面に配置しその対峙面に撮影レンズ1を系着する。図４はカプセル８を縦方向に直線的に長い構造とした場合である。縦方向に長い構造は片手で迅速に操作出来る利点がある。図5は映像表示装置１４で表示される映像を反射器１５で反射しその反射映像を拡大レンズ３で観察する。横に細長い構造となり両手で支えて操作するに便利である。なお機能的な説明図を図１７〜２１で示す。

図６〜図２９は上記第２の課題に対する図である。

先ず図６〜２１に付いて説明する。１７は本ハイブリッド光学装置の骨格を形成するフレームである。主に眼鏡状の弦１９と透明版２０からなり、撮影レンズ１を系着した筐体２と、一対のカプセル８を内装したホルダ２２を担持する構造である。

先に第一の課題解決に対する図１〜5で説明した筐体２から一対のカプセル８を内装した部分を分離しその部分を独立したホルダ２２とし、筐体２とホルダ２２に2分割する。図６は上記筐体２をフレーム１７の上部に担持した前面斜視図である。フレーム下部では担持アーム先端に装着した可動軸受け２１でホルダ２２を担持する。鼻パッド２３は上記装置を顔面に装着する場合の緩衝器である。本装置を眼鏡状に掛け覗き窓２７でカプセル８の内部を覗くことが出来る。図７に於ける映像制御器１０は、図１〜５で説明した映像制御器１０とコントローラ７を兼ね合わせた制御器とする。図９（a）は筐体２の前面図、図９（b）は筐体２の側面より見た説明図である。リード線２５を通す孔を設けた可動軸２４はフレーム１７で可動できるよう担持する。撮影レンズ１が上下に可動できるようにすうる為である。図１０はフレーム１７の前面図である。リード線２５は筐体2からフレーム１７の縁に沿ってホルダ２２に内装してあるカプセル８内の影像表示装置１４に映像情報を送信する。図１１（a）は上記ホルダ２２の斜視であり（b）は側面より見た説明図である。矢印の方向は瞳１６で視界と映像表示装置１４の映像を拡大レンズ３で見ている視線方向を示す。可動軸２９は可動軸受け２１で可動できるよう担持する。

以下、上記構成の使用を説明する。本ハイブリッド光学装置を眼鏡状に掛け、映像制御器１０のコントローラ７の電源をオンにし、覗き窓２７で被写体に照準し、必要あらば撮影レンズ1を上下に回動させ、ズーム制御器で映像を観察し、シャッタ・スイッチを押し撮影する。なお機能的な説明図を図１７〜２１で示す。

図１２〜１６は図１〜５で説明した筐体２を眼鏡状フレーム１７に小型軽量化して取り付けたハイブリッド光学装置である。軽量小型化するためマイク5やフラッシ6等は補助筐体３０に装着する。図１５は上記図１０と同じく眼鏡状フレームの前面図であるがリード線は映像制御器１０内のコントローラや電源に接続する。図１６（a）はホルダ２２に撮影レンズ１を系着した筐体２を担持した斜視図であり、図１〜５で示した筐体２に可動軸２９を取り付けた装置で機能的には同じである、図１６(b）は側面より見た説明図であり、瞳１６よりにる視界とカプセル８に内臓の映像表示装置１４を拡大レンズ３で観測する説明図である。

図１７〜２１は一対のカプセル８に内蔵した影像表示装置１４、拡大レンズ３、及び反射器１５の説明図である。図17は縦長の直線的なカプセル８を使用し覗き窓２７を覗き影像表示装置１４に表示される被写体映像３２を観察している説明図である。図１８は一対のカプセル８の図１７におけるB-B断面図である。図19は一対のカプセル８を横長にし覗き窓２７で内部を観察している説明図である。映像表示装置１４に映し出される被写体映像３２は反射器１５で反射され拡大レンズ３で拡大して見ることができる。ここに反射器１５は反射鏡またはプリズム等を含む反射器である。瞳の前面は出来るだけ視界を確保しながら映像表示装置の映像も観測出来るようにするのに有利である。図２０は一対のカプセル８の図１９におけるC-C断面図である。映像表示装置１４に表示される被写体映像３２を反射器１５で反射した映像を拡大レンズ３で観測する。図２１はカプセル８に内臓の映像表示装置１４に表示される被写体映像３２を拡大レンズ３で見る場合の機能を表す説明図である。映像表示装置１４に表示される被写体映像３２の高さH1の正立・虚像はH2である。拡大レンズ３から映像表示装置１４に表示される被写体映像３２の映像H1までの距離をX、焦点距離をｆ、被写体映像３２を拡大レンズ３で拡大したH2までの映像距離をDとすればX＜ｆの条件で、倍率はD/fで表されカプセルの規模を判断することが出来る。

図１７〜１８における縦長のカプセル８は双眼鏡形式で使用するず１〜５の装置には支障ないが、眼鏡状形式で使用する場合は眼前の視界を広く確保する必要から出来るだけ上記Xを短くする方が好ましい。しかし上記説明でH２の高さを確保しながら焦点距離f を短くすると拡大レンズ３の倍率が大きくなり映像表示装置１４を小型化する必要がある。図１９〜２０のカプセル８はこの点支障ない。

図２２〜２５はヘッド・バンドに改造したフレーム１７を蝶番Aで担持する構成である。

図２２はヘッド・バンド３３に図６の筐体２、太陽電池パネル３４、蓄電器３５、コントローラ７、アンテナ４４、透明板２０とホルダ２２を装備したハイブリッド光学装置である。フレーム17は改造し蝶番３６で透明板２０を上辺に回動できるように担持する構造とする。透明板２０には担持アーム２８の先端に担持した可動軸受け２１でホルダ２２を可動するよう担持する。またアンテナ４４はテレビジョン等の受信映像用に使用する。充電器３５は太陽電池パネルからの充電も兼ね、コントローラ７に手を伸ばせば電源のオン・オフ、スーム、シャッタ、録画再生が出来るようにする。映像制御器１0は着脱任意とし必要なときのみ使用する。その他、上記構成の使用は図６〜７のハイブリッド光学装置と同じである。

図２３は図22と同じ構成である。異なるところは撮影レンズ１を系着した筐体２をヘッドバンドで担じしないでホルダ２２の前部に撮影レンズ１を系着した筐体２を担持する構造であり図１２〜１３のハイブリッド光学装置と同じ構成で使用する。

図２４は図２３と同じ構成である。但し撮影レンズ１を系着した筐体２は蝶番B３８を介して担持板３７で担持し上記蝶番Bで左右に可動できるよう担持する。

図２５は図２２の構成と同じである。但し撮影レンズ１を系着した筐体２は薄型の筐体とし担持アーム２８で担持する構成とした。

図２６〜図２９は上記ハイブリッド光学装置を使用する場合の視界との関わり合いを説明する図である。

図２６（a）は上記ハイブリッド光学装置を装着し左右瞳１６で正面の視界範囲４０の中心位置にある被写体４１が撮影レンズ１により撮影された映像３２がカプセル８内の映像表示装置１４に映し出されることを説明した側面図である。図２６（b）は正面図である。

図２７は上記装置を装着し瞳１６の正面位置にカプセル３４を吊設した状態で、視界範囲４０、被写体４１、カプセル８内の映像表示装置１４に映し出される映像３２を立体的に表示した説明図である。

図２８〜２９において、４１は視界範囲４０内の被写体であり、上記装置を掛けて一対のカプセル８を両瞳１６の正面位置の下部に吊設した状態で、覗き窓２７を覗くと映像表示装置１４の映像範囲４２に表示される被写体４１を拡大レンズ３で拡大した被写体映像３２が見える。図２６〜２７は一対のカプセル８を両瞳１６の正面位置に吊設した状態なので上記状態と異なる。

図２８（a）は視界範囲4０内の被写体４１を見るとその被写体４１の被写体映像３２が撮影レンズ１により撮影されその映像がカプセル８内の映像表示装置１４に表示される様子を説明した側面図である。図４４（b）は正面図である。

図２９は上記装置を装着し瞳１６の正面位置より下部にカプセル３４を担持した状態で、視界範囲４０、被写体４１、カプセル８内の映像表示装置１４に映し出される映像３２を立体的に表示した説明図である。

第一の課題に対するハイブリッド光学装置の前面外観図。上記装置の後部外観図。（a）図は上記装置の正面図、（b）図はその側面より見た説明図。（a）図は上記装置の図３（a）における断面図A-A。（a）図は上記装置の図３（a）における断面図A-A。第２の課題に対するハイブリッド光学装置の前面外観図。上記装置の後部外観図。（a）上記装置の図６の前面図、（b）は側面図。（a）上記装置の筐体２の前面図、（b）は側面図。（a）図はフレーム１７の正面図、（b）図はその側面の説明図。（a）図はホルダ２２の正面図、（b）図はその側面の説明図。筐体２をホルダ２２の前面に担持した前面外観図。上記図１２の後部外観図。（a）図は上記図１２の前面図、（b）図はその側面図。（a）図はフレーム１７の前面図、（b）図はその側面図。（a）図はホルダ２２と筐体２を合体した側面図、（b）図はその側面より見た説明図。一対のカプセル８を前面より見た説明図。一対のカプセル８の図１７におけるB-B線断面図。一対のカプセル８を前面より見た説明図。一対のカプセル８の図１９におけるC-C線断面図。拡大レンズ３で拡大される被写体映像映像３２の機能説明図。ヘッド・バンド５０で筐体２を上部に装備した前面外観図。ヘッド・バンド５０で筐体２をホルダ２２の前面に装備した前面外観図。ヘッド・バンド５０の側面に筐体２を担持した前面外観図。ヘッド・バンド５０の上面に薄型筐体２を担持した前面外観図。（a）は瞳１６の正面にホルダ２２を担持したハイブリッド光学装置を使用する場合の側面より見た説明図、(b）はその正面図。上記２５図の立体図。（a）は瞳１６の正面より下部にホルダ２２を担持したハイブリッド光学装置を使用する場合の側面より見た説明図、(b）はその正面図。上記２７図の立体図。

符号の説明

１撮影レンズ
２筐体
３拡大レンズ
４把手
５マイク
６フラッシュ
７コントローラ
８カプセル
９スタンド
１０映像制御器
１１映像切替スイッチ
１２シャッタ
１３リード線A
１４映像表示装置
１５反射器
１６瞳
１７フレーム
１８鎧
１９弦
２０透明板
２１可動軸受け
２２ホルダ
２３鼻パッド
２４可動軸
２５リード線B
２６瞳保護板
２７覗き窓
２８担時アーム
２９可動軸
３０補助筐体
３１ダミー・スペース
３２被写体映像
３３ヘッド・バンド
３４太陽電池パネル
３５蓄電器
３６蝶番A
３７担持板
３８蝶番B
３９カプセル窓
４０視界範囲
４１被写体
４２映像範囲
４３イヤーホーン
４４アンテナ

Claims

内部を覗くことが出来る窓を有し拡大レンズ及び映像表示装置を内蔵した暗室カプセルをデジタルビデオカメラ用筐体に内装したハイブリッド光学装置であって、前記筐体の一面に左右瞳で覗けるよう配置した一対の前記カプセルの前記窓と、前記筐体の前記一面に対峙する面に系着した撮影レンズと、前記映像表装置に電気的に表示される前記撮影レンズの撮影映像を含む映像又は前記映像に重畳した映像と、前記一対のカプセルそれぞれの前記窓が前記左右の瞳で覗けるようにした状態でそれぞれの前記映像表装置に電気的に表示される同一の前記映像をそれぞれの前記拡大レンズで拡大して見ることができることを特徴とするハイブリッド光学装置。
視界の一部を通して内部を覗くことが出来る窓を有し拡大レンズおよび映像表示装置を内蔵した暗室カプセルを内装したホルダを瞳の前面に担持し、前記瞳の視線方向に存在する視界の一部をファインダの映像として前記瞳の周辺に担持したデジタルビデオカメラ用筐体に係着した撮影レンズで撮影した映像が前記映像表示装置に電気的に表示された映像を前記拡大レンズを通して前記瞳で見るようにしたハイブリッド光学装置であって、前記ホルダの一面に左右瞳で覗けるよう配置した一対の前記カプセルの前記窓と、前記瞳の側部または前記左右の瞳の上部または前記ホルダの一面の対峙面で担持し又は可動出来るよう担持した前記筐体に系着した前記撮影レンズと、前記映像表示装置に電気的に表示された前記撮影レンズの撮影映像を含む映像又は前記映像に重畳した映像と、前記ホルダの一面に配置した前記一対のカプセルの前記窓が前記左右の瞳で覗けるようした状態でそれぞれの前記映像表装置に電気的に表示される同一の前記映像をそれぞれの前記拡大レンズで拡大して見ることができることを特徴とするハイブリッド光学装置。