JP2016128903A - 折り畳み式ブリッジを有するデジタル光学機器 - Google Patents

Abstract

【課題】接眼レンズを用いてディスプレイ上で観察される画像が、観察されるシーンに対する又は水平方向に対する配向を保持し、正立像のままとなるデジタル光学機器を提供する。
【解決手段】２つの接眼レンズと、接眼レンズ間距離をユーザの瞳孔間距離に適合させるための折り畳み式ブリッジを有するデジタル光学機器１０であって、画像センサ３２が記録した画像の第１の部分の境界を画定する第１の傾斜角度だけ傾斜した第１の境界フレーム５６，５８が画定され、第１の傾斜角度は折り畳み角度に応じて画定される。傾斜した第１の境界フレームによって境界が画定される第１の部分は、第１又は第２のディスプレイ４２，４４に送信され、観察されるシーンに対する又は水平方向に対する絶対的配向を維持したまま、シーンに対して又は水平方向に対して画像又は各画像部分を回転させることなく、機械的に傾斜した第１又は第２のディスプレイによって表示される。
【選択図】図５

Description

本発明は、２つの接眼レンズと、接眼レンズ間距離をユーザの瞳孔間距離に適合させるための折り畳み式ブリッジとを備える、デジタル光学機器、特にデジタルフィールドグラスに関する。

フィールドグラスは主に、両眼で遠距離の対象物を拡大して観察できるよう、両眼用の実施形態で得られる。この目的のために、従来のアナログフィールドグラスは典型的には、例えば所謂シアター若しくはオペラグラスのような、又はプリズム式フィールドグラスのようなレンズ設計によって実現されている。従来のアナログフィールドグラスは、それぞれが対物レンズを有する互いに接続された２つの望遠鏡と、プリズム系と、接眼レンズとで構成される。２つの望遠鏡それぞれにおいて、対物レンズが生成する中間画像は、関連する接眼レンズを用いて観察され、この対物レンズは、ユーザの各眼球水晶体と共に網膜上に像を生成する。

電子フィールドグラスと呼ばれる場合もあるデジタルフィールドグラスでは、対物レンズは、まず、二次元分解能を有する電子画像センサ、例えばＣＣＤ又はＣＭＯＳチップ上で画像化を行う。このように画像センサによってデジタル的又は電子的に記録された画像をデジタル的又は電子的に処理して、１つ又は複数の電子ディスプレイ上で表示できる。デジタルフィールドグラスは、１つの対物レンズ及び１つの画像センサのみを有する場合もあり、その画像は左側及び右側ディスプレイ上に表示される。このようなフィールドグラスは対物レンズを１つしか有していないが、それにも関わらず左右の接眼レンズを有し、これによってユーザは左側接眼レンズを通して左眼で左側ディスプレイを、そして右側接眼レンズを通して右眼で右側ディスプレイを観察できる。このようなデジタルフィールドグラスは２つの接眼レンズを有するため、これらは、対物レンズが１つしか存在しない場合であっても、デジタル双眼鏡と呼ばれる場合もある。例えばデジタルフィールドグラスの利点は、観察された画像を記録、例えば撮影して、同時に更なる光学的負担を必要とすることなく双眼鏡観察結果として電子的に保存できることである。更に双眼鏡型フィールドグラスは、例えば画像安定装置等の更なる光学又は電子構成部品を含むことができる。

双眼鏡型フィールドグラスの場合に横方向の接眼レンズ間距離を個々のユーザの瞳孔間の距離、所謂瞳孔間距離に適合させるために、フィールドグラスのブリッジを、所謂折り畳み式ブリッジとして実現できる。折り畳み式ブリッジを有するフィールドグラスの場合、２つの接眼レンズは、少なくとも１つのピボットヒンジを有する折り畳み式ブリッジのヒンジデバイスによって、互いに対して枢動可能に接続される。従ってユーザは、２つの接眼レンズの枢動運動を用いて、接眼レンズ間距離を個々の瞳孔間距離に適合させる。接眼レンズ間距離の調整の典型的な間隔は、およそ５５ｍｍ〜７５ｍｍの範囲であってよい。

比較的大型のフィールドグラスは典型的には、単一の中央ピボットヒンジを有するヒンジデバイスを有し、このデバイスでは、２つの接眼レンズが反対方向に同じだけ下向きに枢動して、接眼レンズ間距離を低減する。より小型のフィールドグラスの場合、折り畳み式ブリッジは、剛性中央ブリッジ部分と、第１又は第２の接眼レンズ用の第１及び第２の非中央ピボットヒンジとを有し、第１及び第２の非中央ピボットヒンジは互いに独立して枢動可能であり、これによって２つの接眼レンズはそれぞれ、他方の接眼レンズとは独立して枢動できる。このようなフィールドグラスは、コンパクトフィールドグラスと呼ばれることもある。

典型的には、画像センサ及び２つのディスプレイは矩形であり、画像センサが記録した画像は２つのディスプレイ上に、画像センサ及びディスプレイの矩形形状に関して１対１で表示される。即ち、表示される画像のディスプレイに対する配向は、折り畳み式ブリッジの位置とは独立して、従ってディスプレイの水平方向に対する絶対的配向とは独立して保持される。換言すると、ディスプレイが表示しユーザが観察する画像は、ユーザが折り畳み式ブリッジの折り畳み角度を調整すると、水平方向に対して、光軸に対して平行な軸の周りで、ディスプレイと共に回転する。これにより、ユーザが２つの接眼レンズを下向きに枢動させて折り畳み式ブリッジの枢動角度を低減し、これによって接眼レンズ間距離を低減させると、左側画像は左側ディスプレイと共に反時計回り方向に回転し、右側画像は右側ディスプレイと共に時計回りに回転する。これに関連してユーザが観察する画像の回転は、典型的には望ましくない。

特許文献１、２はそれぞれ、デジタルカメラを有する双眼鏡について記載している。折り畳み式ブリッジの位置に関連する画像の傾斜は考慮されていない。

特許文献３は、画像を記録するためにビーム経路内に撮像素子を導入した双眼鏡システムについて記載している。このシステムは、導体パターンの形態の、回転角度を決定する手段を含む。画像データはセグメント毎の画像処理によって補正される。ユーザは画像を、ディスプレイによってではなく、従来通り光学素子によって観察する。このフィールドグラスには、記録された画像の表示は存在しない。従ってこの双眼鏡システムは、デジタルフィールドグラスのペアではなく、従来のアナログフィールドグラスのペアであり、ＣＣＤを、プリズム系の後ろ側の２つの光ビーム経路のうちの１つに、一時的にのみ挿入できる。ＣＣＤをビーム経路に挿入している間、このビーム経路はユーザに対してブロックされる。

特許文献４は、デジタルフィールドグラス内の２つのＬＣＤ上の画像表示野を、対物レンズ及びセンサに対して定義し、続いて各ＬＣＤ上の画像を回転させることを提案している。これにより、ユーザは接眼レンズ内の画像表示野において矩形の正立像を見ることができるが、上記画像表示野は各ＬＣＤよりも有意に小さく、従ってＬＣＤの大部分が未使用のままとなり、各接眼レンズによって視認できる視野よりもＬＣＤを有意に大きくする必要があるため、不利である。これは接眼レンズのコスト、電力消費、空間的条件及び設計に対して不利な影響を有し得る。

特開平１１‐０６４７４０号 特開平１１‐１１２８５１号 特開２００４‐１９１８６１号 米国特許第７１６４５２８Ｂ２号

従って一般に、本発明の目的は、接眼レンズを用いてディスプレイ上で観察される画像が、折り畳み式ブリッジの調整とは独立して、観察されるシーンに対する又は水平方向に対する配向を保持し、正立像のままとなるデジタル光学機器、特に折り畳み式ブリッジを有するデジタルフィールドグラスを提供することである。

この目的の更なる態様は、ディスプレイの領域を理想的な様式で使用できる、上述のようなデジタル光学機器、特に折り畳み式ブリッジを有する上述のようなデジタルフィールドグラスを提供することである。

この目的の更なる態様は、ディスプレイのコスト及びエネルギ消費を節約でき、接眼レンズのコンパクトな設計を可能とする、上述のようなデジタル光学機器、特に折り畳み式ブリッジを有する上述のようなデジタルフィールドグラスを提供することである。

本発明の目的は、独立請求項の主題によって達成される。本発明の有利な発展形態は従属請求項において定義される。

本発明は、接眼レンズ間距離をユーザの瞳孔間距離に適合させるための折り畳み式ブリッジを有するデジタル光学機器、より詳細にはデジタルフィールドグラス（電子光学機器と呼ばれる場合もある）、更に詳細には電子フィールドグラスに関する。

デジタル光学機器は、ユーザの第１の眼のための第１の電子ディスプレイを有する第１の接眼レンズと、ユーザの第２の眼のための第２の電子ディスプレイを有する第２の接眼レンズと、光軸を定義し、観察されるシーンを電子画像センサ上で画像化する対物レンズとを備える。例えば画像センサは、二次元分解能を有する従来の、典型的には矩形のＣＣＤ又はＣＭＯＳ画像センサである。

デジタル光学機器は更に、ヒンジデバイスを有する折り畳み式ブリッジを備え、第１及び第２の接眼レンズは上記ヒンジデバイスによって、枢動可能な様式で、光軸に対して平行に、互いに接続される。ユーザはこれを用いて、ヒンジデバイスの折り畳み角度を調整することにより、第１の接眼レンズと第２の接眼レンズとの間の接眼レンズ間距離を、自身の瞳孔間距離に適合させることができる。折り畳み角度は、ヒンジデバイスの枢軸に対して垂直な平面内における、ヒンジデバイスに対する第１の接眼レンズと第２の接眼レンズとの間の角度として形成される。ヒンジデバイスの折り畳み角度を調整することにより、第１及び／又は第２のディスプレイを、光軸に対して垂直な平面内において、光軸に対して平行な軸の周りで、画像センサに対して機械的に傾斜させる。

本発明によると、光軸に対して平行な軸の周りで画像センサに対して第１の傾斜角度だけ傾斜した第１の境界フレームが、画像センサが記録した画像内で画定され、上記境界フレームは、画像センサが記録した画像の、画像センサに対して斜めになった第１の部分の境界を画定する。換言すると、第１の境界フレームの縁部は、矩形画像センサの縁部に対してある角度で延在する。傾斜した境界フレーム、及び上記傾斜フレームと接続する上記斜めになった部分の境界の画定によって理解されるべきことは、記録された画像は回転せず、記録された画像は、観察されるシーンに対する記録された画像の配向によってある角度で単に切り取られるものの維持されているということである。シーンを観察するにあたってこれは、（垂直上向き又は下向きの観察の場合を除いて）水平方向に対する記録された画像の配向が、折り畳み式ブリッジの調整にかかわらず維持されることを意味する。

換言すると、第１の境界フレームの第１の傾斜角度は、第１又は第２のディスプレイの機械的傾斜に応じて現在設定されているヒンジデバイスの折り畳み角度に応じて画定される。

そして、画像センサが記録した画像の、傾斜した第１の境界フレームによって境界が画定される上記第１の部分、即ち記録された画像の中間部分は、第１又は第２のディスプレイに送信され、第１又は第２の機械的に傾斜したディスプレイによって表示される。

このように、観察されるシーンの対象物の画像は、折り畳み角度に応じて傾斜しているディスプレイに対する配向ではなく、観察されるシーンに対する配向が維持されたまま、第１及び／又は第２のディスプレイに送信され、そして上記対象物の画像の、折り畳み角度に応じて傾斜しているディスプレイに対する配向ではなく、観察されるシーンに対する配向が維持されたまま、現在設定されている折り畳み角度とは独立して第１及び／又は第２のディスプレイ上に表示され、これにより、第１及び／又は第２のディスプレイ上に表示された対象物の画像は、折り畳み角度を調整しても回転せず、画像センサが記録する画像は単に斜めに切り出されたものであり、観察されるシーンに対する対象物の画像の配向は、画像センサを用いた記録から、第１及び／又は第２のディスプレイ上での表示まで、現在設定されている折り畳み角度とは独立して維持される。

このように、上記送信及び各ディスプレイの起動は、観察されるシーンに対する又は水平方向に対する記録された画像の絶対的配向を維持したまま、即ち観察されるシーンに対して又は水平方向に対して記録された画像が回転することなく、行われる。換言すると、記録された画像は、画像センサによる記録から各ディスプレイ上での表示まで、又は各プロセスステップ中、観察されるシーンに対して及び水平方向に対して正立したままであり、従って画像センサ上に周囲に対して水平及び垂直に延在する直線は、画像センサによる記録から各ディスプレイ上での表示まで、又は各プロセスステップ中、水平及び垂直な直線のままである。換言すると、画像センサに対して斜めの第１の部分は、画像センサが記録する画像から取られており、上記部分は、第１又は第２のディスプレイ上に表示される際に、第１及び／又は第２のディスプレイを略完全に満たす。従って第１及び／又は第２の部分は、折り畳み式ブリッジの調整によって生成された第１及び／又は第２のディスプレイの機械的傾斜に従って、既に「傾斜した状態で切り出されて（ｃｕｔｏｕｔ ｉｎ ａ ｔｉｌｔｅｄ ｍａｎｎｅｒ）」いるが、各ディスプレイへの送信中及び各ディスプレイ上での表示中、観察されるシーンに対して又は水平方向に対して回転しない。従って、記録された画像の配向、即ち画像コンテンツは、画像センサによる画像の記録から第１及び第２のディスプレイ上での表示まで、画像センサに対して又はデジタル光学機器に対して全体として維持される。

従って、画像センサ上で既に斜めに切り出され、第１及び／又は第２のディスプレイ上に示された各画像は、ディスプレイを完全に満たすことができ、これにより有利には、例えばディスプレイ上での画像の回転によって生成される、使用可能なディスプレイ領域の損失を回避できる。結果として、デジタル光学機器のディスプレイの領域を、設定された折り畳み角度、即ちいずれの現在設定されている折り畳み角度とは独立して、完全に使用できる。

好ましくは、第１の斜めの部分は、画像センサが記録した画像よりも小さく、またこの第１の部分は好ましくは、調整可能な折り畳み角度それぞれにおいて、画像センサのセンサ領域内にある。

好ましくは、第１の境界フレームの第１の傾斜角度は、ヒンジデバイスの設定された折り畳み角度それぞれに関する、第１又は第２のディスプレイの機械的傾斜の傾斜角度に対応し、画像センサが記録した画像の、傾斜した第１の境界フレームによって境界が画定される第１の部分は、観察されるシーンに対して又は水平方向に対して及びデジタル光学機器に対して全体として回転することなく、第１又は第２のディスプレイに送信され、そして、観察されるシーンに対して又は水平方向に対して及びデジタル光学機器に対して全体として回転することなく、第１又は第２のディスプレイ上に表示される。従って、画像センサが記録した画像の、傾斜した第１の境界フレームによって境界が画定される第１の部分は、記録された画像の配向を維持したまま、及び観察されるシーンに対するこの部分の配向を維持したまま、第１又は第２のディスプレイに送信され、第１又は第２のディスプレイ上に表示される。

デジタル光学機器の好ましい対称な実施形態によると、画像センサは、ヒンジデバイスの折り畳み角度の調整時に観察されるシーンに対して実質的に傾斜しない、光学機器の部分に対して締結される。例えば画像センサは、折り畳み角度の調整にかかわらず水平方向に対する配向が維持される、折り畳み式ブリッジの部分に対して締結できる。この目的のために、折り畳み式ブリッジは、例えば互いに対して連結された２つのピボットヒンジを備えることができ、これら２つの連結されたピボットヒンジは反対方向に対称に枢動し、非枢動ブリッジ部分が、反対方向に連結された２つのピボットヒンジ間に配設される。反対方向の連結は、例えば歯付きホイール又はベルトドライブを用いて実装できる。

好ましくは、光軸に対して平行な軸の周りで画像センサに対して第２の傾斜角度だけ傾斜した第２の境界フレームが、画像センサが記録した画像内で画定され、従ってこの第２の境界フレームは、画像センサが記録した画像の第２の斜めの部分の境界を画定する。第２の境界フレームの第２の傾斜角度は、第２のディスプレイの機械的傾斜に応じたヒンジデバイスの現在設定されている折り畳み角度に応じて画定される。

好ましくは、第２の斜めの部分は、画像センサが記録した画像よりも小さく、またこの第２の部分は好ましくは、調整可能な折り畳み角度それぞれにおいて、画像センサのセンサ領域内にある。

この対称なデジタル光学機器において、画像センサが記録した画像の、傾斜した第１の境界フレームによって境界が画定される第１の部分は、特に観察されるシーンに対して又は水平方向に対して回転することなく、第１の機械的に傾斜したディスプレイによって表示され、また、画像センサが記録した画像の、傾斜した第２の境界フレームによって境界が画定される第２の部分は、特に観察されるシーンに対して又は水平方向に対して回転することなく、第２の機械的に傾斜したディスプレイによって表示される。

このプロセスにおいて、有利なことに、両方のディスプレイ全体を使用するにもかかわらず、画像の処理を簡単なものに保つことができる。

この対称なデジタル光学機器において、画像センサは、光学機器の通常使用中に折り畳み角度を調整する際には傾斜せず、横断方向に水平に整列されたままである。「通常使用（ｎｏｒｍａｌ ｕｓｅ）」は、第１の接眼レンズと第２の接眼レンズとの間の接続ラインが略水平に保持されていることを意味する。従って矩形画像センサの場合、この矩形画像センサは、折り畳み角度の調整にかかわらず正立した配向のままとなり、これにより、画像センサの上縁部及び下縁部は水平に延在し、画像センサの左縁部及び右縁部は垂直に延在し、この配向は折り畳み角度の調整にかかわらず不変のままとなる。換言すると、画像センサの上縁部及び下縁部は、デジタルフィールドグラスの使用中、第１の接眼レンズと第２の接眼レンズとの間の接続ラインに対して平行なままとなる。換言すると、画像センサが記録した画像内の第１及び／又は第２の境界フレームは、折り畳み角度の調整に応答して回転する。

好都合には、画像センサに対する第１の境界フレームの第１の傾斜角度及び画像センサに対する第２の境界フレームの第２の傾斜角度は、ヒンジデバイスの現在設定されている折り畳み角度に関して、互いに対して自動的に画定される。

好ましくは、デジタル光学機器はデジタルフィールドグラスのペアであり、ヒンジデバイスは単一の中央ピボットヒンジ又は反対方向に連結されたピボットヒンジを備え、第１及び第２の接眼レンズが上記ピボットヒンジの周りで反対方向に枢動する。

ここで、上記唯一の画像センサは好ましくは、この画像センサが、光学機器の通常使用中に折り畳み角度を調整する際には、水平に整列されたままとなるように、ヒンジデバイスに締結される。換言すると、第１及び第２の接眼レンズは画像センサに対して反対方向に、それぞれ折り畳み角度の半分だけ枢動する。従って、画像センサに対する第１の境界フレームの第１の傾斜角度と、画像センサに対する第２の境界フレームの第２の傾斜角度とは等しく、かつヒンジデバイスの現在設定されている折り畳み角度に関して反対方向である。画像センサに対する第１の境界フレームの第１の傾斜角度は、水平方向に対する第１のディスプレイの機械的傾斜の傾斜角度に等しく、画像センサに対する第２の境界フレームの第２の傾斜角度は、水平方向に対する第２のディスプレイの機械的傾斜の傾斜角度に等しい。従って本発明は、この形態のデジタルフィールドグラスに特に好適である。

好ましくは、デジタルフィールドグラスは基準折り畳み角度を有し、この基準折り畳み角度において、第１及び第２のディスプレイは通常使用中、水平方向に対して平行に延在する。この基準折り畳み角度は、折り畳み式ブリッジのゼロ位置と呼ぶこともできる。ヒンジデバイスの折り畳み角度を測定して、現在の折り畳み角度それぞれに関して基準折り畳み角度に対する差分折り畳み角度を決定することによって、第１及び第２のディスプレイそれぞれを、水平方向に対して反対方向に、上記差分折り畳み角度の半分だけ機械的に傾斜させる。本発明に従ってこれを補償するために、折り畳み式ブリッジの各位置に関して、画像センサに対する第１の境界フレームの第１の傾斜角度を差分折り畳み角度の半分として定義し、画像センサに対する第２の境界フレームの第２の傾斜角度を、反対の回転方向における差分折り畳み角度の半分として定義する。

唯一の中央ピボットヒンジ又は２つの連結されたピボットヒンジを有する実施形態に対する代替案として、ヒンジデバイスは、２つの独立した非中央ピボットヒンジを有することもできる。このタイプのデジタルフィールドグラスは典型的には、コンパクトフィールドグラスと呼ばれる。従ってこの場合、第１のピボットヒンジはセンタリングされていない状態で第１の接眼レンズに属し、デジタルフィールドグラスは更に、第２の接眼レンズ用のセンタリングされていない第２のピボットヒンジと、２つのピボットヒンジの間に配設された中央剛性ブリッジ部分とを備え、第１及び第２の接眼レンズは、中央剛性ブリッジ部分に対して互いに独立して枢動できる。この場合、唯一の画像センサは、第１及び第２のピボットヒンジの折り畳み角度の反対方向かつ同一の調整時、即ち通常使用中に、画像センサが略水平なままとなるように、中央剛性ブリッジ部分に締結される。ここで、画像センサに対する第１の境界フレームの第１の傾斜角度は、第１のピボットヒンジの折り畳み角度に応じて画定され、画像センサに対する第２の境界フレームの第２の傾斜角度は、第２のピボットヒンジの折り畳み角度に応じて画定される。

有利にはこれにより、２つの接眼レンズの使用可能な表示領域の不必要な損失なしに、２つの接眼レンズの独立した傾斜を補償できる。

しかしながら本発明は、非対称なデジタルフィールドグラスのために使用することもでき、この非対称なデジタルフィールドグラスでは、画像センサが２つのディスプレイのうちの１つ（以下では例として第２のディスプレイとする）と共に共通のハウジング鏡筒内に配設される。ヒンジデバイスの折り畳み角度を調整する際、第２のディスプレイ及び画像センサを有するハウジング鏡筒は、光軸に対して平行な軸の周りで、水平方向に対して機械的に傾斜し、これにより第２のディスプレイ及び画像センサは共に、ヒンジデバイスの折り畳み角度の調整によって、光軸に対して平行な軸の周りで同一の角度だけ傾斜する。従ってこれは、画像センサに対する第１及び第２のディスプレイの異なる相対的傾斜を引き起こす。これは、第２のディスプレイが画像センサに対して何ら機械的に傾斜しない一方で、第１のディスプレイは画像センサに対して、上記折り畳み角度と全く同じだけ機械的に傾斜するためである。

以下の実施形態は、上述のような非対称なデジタルフィールドグラスにおいて第１及び第２のディスプレイの機械的傾斜を補償するために提供される。

一実施形態ではまず、水平に整列された中間境界フレームが、画像センサが記録した画像内に画定され、この中間境界フレームは、画像センサが記録した画像の中間部分の境界を画定し、これにより、画像センサが傾斜しているにもかかわらず水平な中間部分が初めに形成される。この中間部分は好ましくは、画像センサが記録した画像よりも小さい。

続いて水平に整列された中間境界フレーム又は中間部分内に、中間境界フレームに対する第１及び／又は第２の傾斜角度によって、第１及び／又は第２の境界フレームが画定され、上記第１及び／又は第２の傾斜角度は第１及び／又は第２のディスプレイの機械的傾斜に対応する。

更なる実施形態では、中間境界フレームは、画像センサに対して傾斜した中間境界フレームによって境界が画定された中間部分が水平方向に対して平行に存在するように、各折り畳み角度に関して水平方向に対して平行に画定される。更に、画像センサに対して傾斜していない第３の境界フレームが、画像センサが記録した画像内に画定され、この第３の境界フレームは、画像センサが記録した画像の、画像センサに対して平行な第３の部分の境界を画定する。好ましくは第１の部分と第３の部分とは同一のサイズを有する。

更に、中間部分に対して傾斜した第１の境界フレームが、水平方向に対して平行に存在する中間部分内に画定され、この第１の境界フレームは第１の部分の境界を画定し、また水平方向に対するこの第１の境界フレームの傾斜は、第１のディスプレイの機械的傾斜に対応する。そして第１の部分は第１のディスプレイに送信され、観察されるシーンに対する又は水平方向に対する画像の回転なしに第１のディスプレイによって表示され、また画像センサが記録した画像の、画像センサに対して傾斜していない第３の部分は、第２のディスプレイに送信され、観察されるシーンに対する又は水平方向に対する画像の回転なしに第２のディスプレイによって表示される。

更なる実施形態では、第１及び第２のディスプレイは基準折り畳み角度において、水平方向に対して平行に延在し、差分折り畳み角度は基準折り畳み角度に関して決定される。第１の境界フレームの第１の傾斜角度は、差分折り畳み角度と同等の大きさとなるように画定される。更に、画像センサに対して傾斜していない第３の境界フレームが、画像センサが記録した画像内で画定され、この第３の境界フレームは、画像センサが記録した画像の、画像センサに対して平行な第３の部分の境界を画定する。好ましくは第１の部分と第３の部分とは同一のサイズを有する。

続いて、画像センサが記録した画像の、傾斜した第１の境界フレームがその境界を画定する第１の部分は、第１のディスプレイに送信され、観察されるシーンに対する又は水平方向に対する画像の回転なしに第１のディスプレイによって表示され、また画像センサが記録した画像の、画像センサに対して傾斜していない第３の部分は、第２のディスプレイに送信され、観察されるシーンに対する又は水平方向に対する画像の回転なしに第２のディスプレイによって表示される。

好ましくは、画像センサは矩形形状を有し、第１及び／又は第２のディスプレイは矩形、非正方形又は正方形形状を有し、第１及び／又は第２の境界フレームの形状はそれぞれ、第１及び第２のディスプレイと同一のアスペクト比で画定される。

第１及び／又は第２の接眼レンズは場合によっては、機械的な制約によって、ユーザが視認できる第１及び／又は第２のディスプレイの領域を制限する。それにもかかわらず、各ディスプレイのサイズは、ディスプレイが少なくとも１次元（ｘ又はｙ）において、各ディスプレイの視認可能な領域よりも有意に大きくはならないように選択され、これにより各ディスプレイの領域を理想的な様式で使用できる。

第１及び／又は第２のディスプレイの形状が矩形、非正方形又は正方形であり、第１及び第２のディスプレイの視認可能な領域が円形である場合、第１及び／又は第２のディスプレイは、上記円形の視認可能な領域の直径が、少なくとも１次元（ｘ又はｙ）において各ディスプレイを完全に包含するように選択される。

第１及び／又は第２の接眼レンズが、機械的な制約によって、ユーザが視認できる第１及び／又は第２のディスプレイの領域を制限する場合、第１及び第２のディスプレイの視認可能な領域内に存在するのは、実質的に、画像センサの画像データによって作動される第１及び／又は第２のディスプレイのピクセルのみである。視認可能な領域の外側のピクセルは暗いままであり、その結果、ディスプレイ技術に応じてエネルギを節約できる。

従って、第１及び／又は第２のディスプレイの視認可能な領域が円形である場合、画像センサからの画像データによって作動されるのは、第１及び第２のディスプレイの円形の視認可能な領域内のピクセルのみである。

本発明の更なる実施形態によると、第１及び／又は第２のディスプレイは円形形状を有し、アクティブなディスプレイ領域はユーザが視認可能な領域のサイズに略対応する。

好ましくは、デジタル光学機器は第１及び／又は第２の折り畳み式ブリッジセンサを有し、これを用いて、ヒンジデバイスの又は第１及び／若しくは第２のピボットヒンジの折り畳み角度を測定する。測定された１つ又は複数の折り畳み角度に応答して、画像センサに対する第１の境界フレームの第１の傾斜角度及び／又は画像センサに対する第２の境界フレームの第２の傾斜角度を、例えばマイクロコントローラ、ＦＰＧＡ、ＤＳＰ又はＡＳＩＣによって自動的に画定できる。第１及び／又は第２の折り畳み式ブリッジセンサは、例えば磁気センサとして又は歪みゲージとして実現される。例えばこのような折り畳み式ブリッジセンサは、ドイツ特許第１０２０１２２００５１４Ａ１号、ドイツ特許第１０２０１２０００８６１Ａ１号、国際公開第２０１３／１０４６５４Ａ１号に記載されており、折り畳み式ブリッジセンサに関連するこれらの特許文献の開示は参照により本出願に援用される。

しかしながら、光学機器は設定デバイスを有することもでき、ユーザはこれを用いて、画像センサに対する第１の境界フレームの第１の傾斜角度及び／又は画像センサに対する第２の境界フレームの第２の傾斜角度を手動で画定できる。

特別な実施形態によると、画像センサが記録した画像は長期間保存される。これは内部及び外部データメモリ上で実装できる。記録された画像（この場合「画像（ｉｍａｇｅ）」はビデオ、即ち複数の画像のシーケンスも含んでよい）は、第１及び／又は第２の接眼レンズを用いた第１及び／又は第２のディスプレイ上での観察のために後に再びロードされる。このような画像の時間差観察の場合、画像センサに対する第１の境界フレームの第１の傾斜角度及び／又は画像センサに対する第２の境界フレームの第２の傾斜角度の画定は、後の観察中に設定されるヒンジデバイスの折り畳み角度に応じて、上記後の観察時にのみ実行される。

これより本発明を、例示的実施形態に基づき、図面を参照して、更に詳細に説明する。ここで、同等及び同様の要素は部分的に同一の参照記号を付されており、様々な例示的実施形態の特徴は互いに組み合わせることができる。

図１は、デジタル双眼鏡タイプフィールドグラスの概略上面図である。 図２は、中央折り畳み式ブリッジ及び中央画像センサを有するデジタル双眼鏡タイプフィールドグラスの概略図である。 図３は、図２のデジタル双眼鏡タイプフィールドグラスの概略図である。 図４は、折り畳み式ブリッジが基準位置にあるときの、図２のフィールドグラスを用いた撮像の概略図である。 図５は、折り畳み角度が低減された、図４と同様の図である。 図６は、折り畳み式ブリッジの基準位置における、コンパクトフィールドグラスの概略図である。 図７は、折り畳み角度が両側において低減された、図６と同様の図である。 図８は、画像センサが２つの鏡筒のうちの一方に配設された、デジタル双眼鏡タイプフィールドグラスの更なる実施形態の概略図である。 図９は、図８のデジタル双眼鏡タイプフィールドグラスを用いた撮像の第１の変形例の概略図である。 図１０は、図８のデジタル双眼鏡タイプフィールドグラスを用いた撮像の第２の変形例の概略図である。 図１１は、図８のデジタル双眼鏡タイプフィールドグラスを用いた撮像の第３の変形例の概略図である。 図１２は、撮像センサが２つの鏡筒のうちの一方に配設された、デジタルコンパクトフィールドグラスの概略図であり、撮像の第１の変形例を示す。 図１３は、図１２のデジタルコンパクトフィールドグラスを用いた撮像の第２の変形例の概略図である。 図１４は、図１２のデジタルコンパクトフィールドグラスを用いた撮像の第３の変形例の概略図である。 図１５は、歯車機構を有する折り畳み式ブリッジの概略図である。 図１６は、ベルト機構を有する折り畳み式ブリッジの概略図である。 図１７は、境界フレームの画定の変形例を示す。

図１を参照すると、デジタルフィールドグラス１０は、右側鏡筒１２及び左側鏡筒１４の形態の第１及び第２のハウジング半体を有する。２つの鏡筒１２、１４は折り畳み式ブリッジ１６を用いて接続され、この折り畳み式ブリッジ１６はこの例では中央ピボットヒンジ１８．０を有するヒンジデバイス１８を有し、２つの鏡筒１２、１４は中央ピボットヒンジ１８．０の軸の周りで互いに関して対称に枢動できる。右側鏡筒１２及び左側鏡筒１４はそれぞれ右側接眼レンズ２２及び左側接眼レンズ２４を有し、右側接眼レンズ２２及び左側接眼レンズ２４の光軸Ａ１、Ａ２は接眼レンズ間距離Ｄを画定する。ユーザの瞳孔間距離に対して接眼レンズ間距離Ｄを適合させるために、２つの鏡筒１２、１４は、折り畳み角度がより小さくなるように互いに向かって枢動する。

図１に示すデジタル双眼鏡タイプフィールドグラス１０は、単一の中央に配設された対物レンズ２６を有し、この対物レンズ２６は、２つの鏡筒１２、１４が枢動するとき、即ちユーザが２つの鏡筒１２、１４を同じように下向きに枢動させるとき、即ち従来通り通常使用中に２つの光軸Ａ１、Ａ２間の接続ラインが水平に保持されているときに、水平方向に関する絶対的配向を維持するよう、折り畳み式ブリッジ１６に締結される。

図２を参照すると、中央対物レンズ２６は対物レンズ構成２８を有し、図面では簡単にするために、この対物レンズ構成２８は単なる１つのレンズとして記号化されている。レンズ構成２８は、観察されるシーン３０を中央画像センサ３２上に画像化する。この例では、画像センサ３２は矩形画像センサであり、これは高さより幅が僅かに大きく（典型的には画像センサは例えば３：２、４；３又は１６；９のアスペクト比（幅：高さ）を有する）、従ってシーン３０の矩形画像を記録する。画像センサ３２が記録した画像は更に、デジタル処理ユニット、例えばマイクロコントローラ、ＦＰＧＡ、ＤＳＰ又はＡＳＩＣの形態の制御及び画像処理デバイス３６によって処理され、右側の第１のディスプレイ４２、左側の第２のディスプレイ４４上に表示される。ユーザは右目４６及び左眼４８を用いて、それぞれ右側ディスプレイ４２、左側ディスプレイ４４上に表示されたデジタル的に生成された画像を、接眼レンズ構成５２、５３を通して見る。上記画像は、画像センサ３２から得られ、制御及び画像処理デバイス３６を用いて処理されたものであり、また図面では簡単にするために、上記接眼レンズ構成５２、５４の１つのレンズのみを記号化して示している。

図３を参照すると、２つの鏡筒１２、１４をヒンジデバイス１８の周りで枢動させて、２つの接眼レンズ２２、２４の２つの光軸Ａ１、Ａ２の接眼レンズ間距離Ｄを調整することによって、デジタル双眼鏡タイプフィールドグラス１０の折り畳み角度αが調整されていても、中央に配設された対物レンズ２６と、中央に配設された画像センサ３２との整列は、水平方向Ｈに対して平行に整列されたままである（図１５、１６参照）。

図４は、デジタル双眼鏡タイプフィールドグラス１０の基準位置を示す。この基準位置では、折り畳み式ブリッジ１６は基準折り畳み角度αＲを有し、これは典型的には、２つの鏡筒１２、１４の枢動運動のための上側停止地点を形成するが、必ずしもそうではない。折り畳み式ブリッジ１６が図示されている基準位置にある場合、矩形の右側ディスプレイ４２及び矩形の左側ディスプレイ４４は、水平方向Ｈに対して平行に整列される。ここで画像センサ３２は画像３４を記録する。右側の第１の境界フレーム５６及び左側の第２の境界フレーム５８は、折り畳み式ブリッジ１６の図示されている基準位置において画像センサ３２が記録した画像３４内で画定される。従って右側境界フレーム５６、左側境界フレーム５８は右側画像部分６２、左側画像部分６４の境界を画定し、２つの境界フレーム５６、５８は特に、折り畳み式ブリッジ１６の図示されている基準位置において、水平方向Ｈに対して平行に延在する。境界フレーム５６、５８又は画像部分６２、６４は、これらが右側ディスプレイ４２、左側ディスプレイ４４を完全に満たし、右側ディスプレイ４２、左側ディスプレイ４４を使用するように、選択される。従って、記録された画像３４からの右側部分６２、左側部分６４は、右側ディスプレイ４２、左側ディスプレイ４４に表示されるように記録され、この例では、２つの画像部分６２、６４は画像センサ３２より小さい。従って図４では、折り畳み式ブリッジ１６が、ディスプレイ４２、４４が水平方向Ｈに対して平行に整列されている、即ちまだ機械的に傾斜していない基準位置にあるため、境界フレーム５６、５８及び記録された画像３４の部分６２、６４はまだ著しい傾斜はしていない。

機械的制約により、ユーザはそれぞれ、右側接眼レンズ２２、左側接眼レンズ２４において円形視野６６、６８を見る。ここで視野６６、６８の直径ｄは、ディスプレイ４２、４４の領域が理想的な様式で使用されるように、右側ディスプレイ４２、左側ディスプレイ４４の高さｈに略対応する。

次に図５は、基準位置から離れた折り畳み式ブリッジ１６の折り畳み位置における、デジタル双眼鏡タイプフィールドグラス１０を示し、この位置にあることにより、右側鏡筒１２、左側鏡筒１４は互いに向かって枢動し、従って接眼レンズの直径は図４の基準位置におけるものより小さくなる。この場合、折り畳み式ブリッジ１６は折り畳み角度αを有し、これは基準折り畳み角度αＲ未満である。ここで基準折り畳み角度αＲは必ずしも１８０°ではないが、一般性を失うことなく、基準折り畳み角度αＲは典型的には１８０°より僅かに小さい。

２つの鏡筒１２、１４の枢動の結果、右側ディスプレイ４２の角度δ１の傾斜及び左側ディスプレイ４４の角度δ２の傾斜が生成される。この例では、左側ディスプレイ４２、右側ディスプレイ４４の傾斜は、角度δ１、δ２が等しくかつ反対方向となるように、対称である。従ってヒンジデバイス１８のこのような対称な設計において、以下が適用される：
δ２＝‐δ１＝（αＲ‐α）／２

この実施形態では、画像センサ３２を有する対物レンズ２６は、水平方向Ｈに対するその配向が、２つの鏡筒１２、１４の枢動運動によって影響されないままとなるように、即ち対物レンズ２６、より正確には矩形の画像センサ３２が、いずれの折り畳み角度αに関して水平方向Ｈに対して平行に整列されたままとなるように、折り畳み式ブリッジ１６に取り付けられる。従って、画像センサ３２が記録した画像３４の、水平方向Ｈに対する配向は、折り畳み角度αの現在の設定とは独立している。記録された画像３４において、右側ディスプレイ４２のために、角度β１だけ時計回りに傾斜した右側境界フレーム５６と、角度β２だけ半時計回りに傾斜した左側境界フレーム５８とが画定される。従って、各境界フレーム５６、５８の縁部５６ａ〜ｄ、５８ａ〜ｄは、画像３２の縁部３２ａ〜ｄに対して斜めに、従って画像センサ３２が記録した画像３４の縁部３４ａ〜ｄに対して斜めに延在する。この例では、右側傾斜角度β１、左側傾斜角度β２は同一かつ反対方向であり、これにより境界フレーム５６、５８は、それぞれ角度β１、β２だけ反対方向に傾斜した画像部分６２、６４の境界を画定する。ここで留意するべきは、画像センサ３２に対して、及び水平方向Ｈに対して傾斜するのは境界フレーム５６、５８又は画像部分６２、６４であるが、表示される画像３４は回転しないことである。観察されるシーンに対する又は水平方向に対する、表示される画像３４の配向は、ユーザがデジタル双眼鏡タイプフィールドグラス１０をまっすぐに保持する場合、各ディスプレイ上での表示まで、これらのプロセスステップにおいて不変のままである。

角度β１、β２だけ反対方向に傾斜した各画像部分６２、６４は、ディスプレイ４２、４４と同じ程度だけ傾斜され、即ちβ１＝δ１、β２＝δ２が当てはまり、これにより画像部分６２、６４は、画像センサ３２に対する、及び水平方向Ｈに対する配向が維持されたまま、即ち画像が正立し、回転しないまま、右側ディスプレイ４２、左側ディスプレイ４４上に、ディスプレイ領域を完全に使用して表示される。これは対象物３１の画像３３によっても識別でき、この画像３３は、画像処理中に記録された画像３４内で正立したままの木として記号化されており、観察されるシーンに対して又は水平方向に対して回転しない。

従って、２つのディスプレイ４２、４４が表示する画像は、現在設定されている折り畳み角度αとは独立して、即ちいずれの折り畳み角度αに関して正立しており、それにもかかわらず２つのディスプレイ４２、４４の領域全体を活用できる。ここで画像自体は、画像センサ３２に対して、及び観察されるシーンに対して又は水平方向Ｈに対して回転せず、代わりに上述のように、画像は単に斜めの境界フレーム５６、５８によって切り出される。

図６、７は、デジタル双眼鏡タイプフィールドグラス１０を示し、このデジタル双眼鏡タイプフィールドグラス１０では、折り畳み式ブリッジ１６は、独立した右側ピボットヒンジ１８．１及び左側ピボットヒンジ１８．２を有するヒンジデバイスを有する。画像センサ３２を有する対物レンズ２６が取り付けられる中央剛性ブリッジ部分１７は、右側ピボットヒンジ１８．１及び左側ピボットヒンジ１８．２に固定される。図６は、コンパクトフィールドグラス１０のペアを基準位置において示し、この基準位置では、右側ディスプレイ４２、左側ディスプレイ４４は水平方向Ｈに対して平行に延在する。基準位置では、右側ピボットヒンジ１８．１及び左側ピボットヒンジ１８．２は、右側基準角度α１Ｒ及び左側基準角度α２Ｒを有する。

図７を参照すると、デジタル双眼鏡タイプフィールドグラス１０は、基準位置に対して調整された折り畳み角度α１、α２と共に示されている。この実施形態において、右側ディスプレイ４２、左側ディスプレイ４４の機械的傾斜角度δ１、δ２が異なることができるように、２つの鏡筒１２、１４が互いに独立して枢動できることを識別できる。この例では、剛性ブリッジ部分１７が水平に保持されているときに、２つのディスプレイ４２、４４の機械的傾斜角度δ１、δ２に対して、以下の関係が当てはまる：
δ１＝α１Ｒ‐α１
δ２＝α２Ｒ‐α２
傾斜した境界フレーム５６、５８及び傾斜した画像部分６２、６４は、図５に基づいて説明した例と同様に画定され、その違いは、ここでは異なる傾斜角度β１＝δ１、β２＝δ２を画定できることである。

図８を参照すると、画像センサ３２を有する対物レンズ２６は、デジタル双眼鏡タイプフィールドグラス１０の更なる実施形態において、折り畳み式ブリッジ１６において、回転に関して固定された様式で中央に配設される代わりに、２つの鏡筒１２、１４のうちの１つに配設することもできる。この例では、画像センサ３６を有する対物レンズ３２は、左側の第２の鏡筒１４内に配設される。これにより、画像センサ３２が左側ディスプレイ４４に応じて傾斜されることになる。従って、画像センサ３２と左側ディスプレイ４４との間に相対的傾斜が存在せず、その一方で右側ディスプレイ４２と画像センサ３２との間には常に相対的傾斜が存在するままとなる。これは、画像処理及び２つのディスプレイ４２、４４上での表示の適切な適合によって、以下のように解決される。

図９を参照すると、ある変形例において、水平な中間境界フレーム７２がまず、画像センサ３２が記録した画像３４内で画定される。水平な中間境界フレーム７２は、記録された画像３４の、水平方向Ｈに対して平行に整列された中間部分７４の境界を画定する。続いて、水平な中間境界フレーム７２に対して傾斜した右側ディスプレイ４２及び左側ディスプレイ４４に関して、図４、５に基づいて説明したような手順が実施され、右側の傾斜した境界フレーム５６及び左側の傾斜した境界フレーム５８が、記録された画像の水平に整列された中間部分７４内に画定される。従って、図５に記載の実施形態と同様に、時計回り方向に角度β１だけ傾斜した境界フレーム５６、反時計回り方向に角度β２だけ傾斜した境界フレーム５８が、中間部分７４内において中間部分７４に対して画定される。時計回り方向に傾斜した画像部分６２は右側ディスプレイ４２上に表示され、反時計回り方向に傾斜した画像部分６４は左側ディスプレイ４４上に表示される。

図１０を参照すると、更なる変形例では、水平方向Ｈに対して平行に延在する中間境界フレーム７２がまず、右側ディスプレイ４２に関して画定され、これによって水平に延在する中間部分７４の境界が画定される。右側ディスプレイ４２上での表示のために、図９に基づいて説明した変形例に従って手順が実施され、即ち水平方向に延在する中間部分７４に対し時計回りに角度β１だけ傾斜した右側境界フレーム５６が、水平な中間部分７４内に画定される。続いて、傾斜した右側境界フレーム５６によって境界が画定された、傾斜した画像部分６２が、同じだけ傾斜した右側ディスプレイ４２上に表示される。左側鏡筒１４と共に傾斜した画像センサ３２に対して平行に延在する第３の境界フレーム７６は、左側ディスプレイ４４のための画像３４内に画定される。従ってこの第３の境界フレーム７６は、画像センサ３２及び記録された画像３４に対して平行に延在する第３の画像部分７８を画定する。第３の画像部分７８は、傾斜した右側画像部分６２と同一の寸法を有する。従って画像は、左側ディスプレイ４４のために、右側ディスプレイ４２のためのものと同様の画像寸法が得られるように、単に画像センサ３２に対して平行に切り出される。水平方向Ｈに対する第３の境界フレーム７６の傾斜は、水平方向Ｈに対する画像センサ３２の傾斜に対応する。

図１１は、画像センサ３２を２つの鏡筒のうちの１つ（この場合は左側鏡筒１４）と共に機械的に傾斜させたときの画像処理及び表示に関する更なる変形例を示す。ここで、図１０に基づいて説明した変形例と同様に、第３の境界フレーム７６が左側ディスプレイ４４上の表示のために画定され、この第３の境界フレームは、機械的に傾斜した画像センサ３２に対して平行に傾斜し、従って水平方向Ｈに対して角度β２だけ傾斜する。換言すると、第３の境界フレーム７６又はこの境界フレーム７６によって境界が画定された第３の画像部分７８は、記録された画像３４に対して平行に延在する。

右側ディスプレイ４２上での表示のために、ここでは傾斜した右側境界フレーム５６が、画像センサ３２が記録した画像３４内に直接画定される。この右側境界フレーム５６は、水平方向Ｈに対する傾斜角度β１、又は画像センサ３２若しくは記録された画像３４に対する傾斜角度２×β１によって画定される。ここで角度２×β１は、相対的な折り畳み角度αＲ‐αに対応する。従って、右側ディスプレイ４２上に表示される右側画像部分６２を切り出すための右側境界フレーム５６は、右側ディスプレイ４２と左側ディスプレイ４４との間の相対角度によって直接切り出される。左側ディスプレイ４４、即ち画像センサ３２を有する鏡筒内のディスプレイのための画像は、右側ディスプレイ４２のためのものと同一の画像寸法が得られるように、画像センサ３２に対して平行に切り出される。

再び図４、５を参照すると、矩形、非正方形ディスプレイ４２、４４の代わりに正方形ディスプレイ４２、４４を使用することもできる。これは、接眼レンズによる円形の機械的制約６８が存在する場合に生成される表示領域の損失が比較的少なく、即ち無駄が比較的少ない点で有利である。光学的制約が課された円形の視野部分６８の外側にある、表示領域の範囲８２は、好ましくは画像データによって作動されない。換言すると、好ましくは、円形の視野部分６８内に位置する視認可能なディスプレイのピクセルのみが、制御及び画像処理デバイス３６のソフトウェアによって作動される。あるいは円形ディスプレイ４２、４４を使用することもできる。

折り畳み角度αは、折り畳み式ブリッジセンサ８４を用いて自動的に検出でき、これにより、測定された折り畳み角度に応答して、境界フレーム５６、５８の傾斜角度β１、β２が、制御及び画像処理デバイス３６によって自動的に画定される。あるいは、デジタル双眼鏡タイプフィールドグラス１０は例えばロータリーノブである設定デバイス８６を有することができ、境界フレームの傾斜角度β１、β２はこの設定デバイス８６を用いて設定される。例えばこのような設定デバイス８６は図３に示されている。

図１２〜１４を参照すると、折り畳み式ブリッジ１６が、独立した右側ピボットヒンジ１８．１及び左側ピボットヒンジ１８．２を有するヒンジデバイス１８を有する、デジタル双眼鏡タイプコンパクトフィールドグラス１０のペアが示されている。これに関して、図６、７に示す例示的実施形態を参照できる。しかしながら、図９〜１１に示す例示的実施形態によると、対物レンズ２６は、２つの鏡筒１２、１４のうちの１つ（この例では左側の第２の鏡筒１４）内に配設される。ここで１つ又は複数の境界フレーム５６、５８、７２、７６が、図９〜１１に基づいて説明したように画定され、ここで、２つの独立したピボットヒンジ１８．１、１８．２を有するコンパクトフィールドグラスにおける左側及び右側折り畳み角度の合計α１＋α２は、上記１つのピボットヒンジ１８．０を有するフィールドグラスにおける折り畳み角度αに対応する。

図１５は、互いに連結された２つのピボットヒンジ１８．３、１８．４を備えるヒンジデバイスを有する折り畳み式ブリッジの概略図である。２つのピボットヒンジ１８．３、１８．４の連結は、例えば歯車機構９２（図１５）又はベルト機構９４（図１６）といった機構を用いて実装される。連結は、ブリッジ部分９６に対して対称かつ反対方向のピボットヒンジ１８．３、１８．４の枢動が機構９２、９４によって行われるように実現される。対物レンズ２６、画像センサ３２は、２つの鏡筒１２、１４又は２つのディスプレイ４２、４４が対物レンズ２６に対して及び画像センサ３２に対して対称かつ反対方向に枢動するよう、ブリッジ部分９６に締結される。

図４〜１４に示す例示的実施形態では、境界フレーム５６、５８、７２、７６はそれぞれ画像センサ３２より小さい。換言すると、斜めの境界フレームは完全に画像センサ３２内に画定され、斜めの画像部分は完全に記録された画像３４内にある。従って、画像センサ３２が記録した画像３４の使用されない縁部は、この例示的実施形態では境界フレームの周辺にあるままとなる。この利点は、典型的には画像センサ３２より低い解像度を有する１つ又は複数のディスプレイ４２、４４全体を使用できることである。しかしながら、図１７を参照すると、斜めの境界フレーム（図１７ではこれは左側境界フレーム５８である）を、画像センサ３２とおよそ同一のサイズを有するものとして画定することもできる。これにより、画像部分６４の角領域９８はいずれの画像情報も含まなくなる。というのは、上記角において、画像部分６４が画像センサ３２を超えて突出するためである。しかしながら、この失われた角領域９８は好ましくは（特に円形の）視野６８の外側の領域８２にあり、これにより、この円形の視野６８内において、視野において視認可能な画像成分は少なくとも実質的に失われない。これは右側境界フレーム５６及び残りの境界フレーム７２、７６にも対応して当てはまる。

結論として、記録された画像３４の補正が提案され、この補正においてセンサ画像の一部分が保存される。記録された画像３４はユーザに対して常に正立した状態で表示されるため、表示の補正は、折り畳み式ブリッジの位置によってディスプレイ４２、４４が互いに対して傾斜した場合に行われる。この目的のために、次の時点で各ディスプレイ４２、４４全体を満たす各部分が、記録された画像３４から取られる。この部分は、ディスプレイの傾斜に従ってそれぞれ傾斜するように、上記記録された画像３４から切り出され、続いて上記記録された画像３４のこの既に斜めになった部分は、関連するディスプレイに送信されてそこに表示される。

上述の実施形態は例示的なものであると理解するべきであること、及び本発明はこれらの実施形態に限定されず、その代わりに請求項の保護範囲から逸脱することなく多面的に変更できることは、当業者には明らかである。更に、複数の特徴は、これらが明細書、請求項、図面又はその他のいずれの場所に開示されていたかどうかにかかわらず、またこれらの特徴が他の特徴と共に説明されていたとしても、本発明の基本的な構成要素を別個に定義することも明らかである。

１０ デジタル光学機器
１２ 右側鏡筒
１４ 左側鏡筒
１６ 折り畳み式ブリッジ
１７ ブリッジ部分
１８ ヒンジデバイス
１８．０ 中央ピボットヒンジ
１８．１ 右側ピボットヒンジ
１８．２ 左側ピボットヒンジ
１８．３ 右側ピボットヒンジ
１８．４ 左側ピボットヒンジ
２２ 右側接眼レンズ
２４ 左側接眼レンズ
２６ 対物レンズ
２８ 対物レンズ構成
３０ シーン
３１ 対象物
３２ 画像センサ
３２ａ‐ｄ 画像センサの縁部
３３ 対象物の画像
３４ 記録された画像
３４ａ‐ｄ 記録された画像の縁部
３６ 画像処理デバイス
４２ 右側ディスプレイ
４４ 左側ディスプレイ
４６ 右眼
４８ 左眼
５２ 右側接眼レンズ構成
５４ 左側接眼レンズ構成
５６ 右側境界フレーム
５６ａ‐ｄ 右側境界フレームの縁部
５８ 左側境界フレーム
５８ａ‐ｄ 左側境界フレームの縁部
６２ 右側画像部分
６４ 左側画像部分
６６ 右側視野
６８ 左側視野
７２ 中間境界フレーム
７４ 中間部分
７６ 第３の境界フレーム
７８ 第３の画像部分
８２ 視野の外側にあるディスプレイの領域
８４ 折り畳み式ブリッジセンサ
８６ 設定デバイス
９２ 歯車機構
９４ ベルト機構
９６ ブリッジ部分
９８ 角領域
Ａ 光軸
Ａ１ 右側接眼レンズの軸
Ａ２ 左側接眼レンズの軸
ｄ 視野の直径
Ｄ 接眼レンズの直径
ｈ ディスプレイの高さ
Ｈ 水平方向
α 折り畳み角度
α１ 右側折り畳み角度
α２ 左側折り畳み角度
αＲ 基準折り畳み角度
αＲ‐α 差分折り畳み角度
α１Ｒ 右側基準折り畳み角度
α２Ｒ 左側基準折り畳み角度
β１ 右側境界フレームの傾斜角度
β２ 左側境界フレームの傾斜角度
δ１ 右側ディスプレイの傾斜角度
δ２ 左側ディスプレイの傾斜角度

Claims (17)

1. 接眼レンズ間距離（Ｄ）をユーザの瞳孔間距離に適合させるための折り畳み式ブリッジ（１６）を有するデジタル光学機器（１０）であって：
   前記ユーザの第１の眼（４６）のための第１の電子ディスプレイ（４２）を有する第１の接眼レンズ（２２）；
   前記ユーザの第２の眼（４８）のための第２の電子ディスプレイ（４４）を有する第２の接眼レンズ（２４）；
   光軸（Ａ）を定義し、観察されるシーン（３０）を画像センサ（３２）上で画像化する対物レンズ（２６）；
   ヒンジデバイス（１８）を有する折り畳み式ブリッジ（１６）
   を備える、デジタル光学機器（１０）において、
   前記第１及び第２の接眼レンズ（２２、２４）は、前記ヒンジデバイス（１８）の折り畳み角度（α）を調整することにより、前記第１の接眼レンズ（２２）と前記第２の接眼レンズ（２４）との間の前記接眼レンズ間距離（Ｄ）を、前記ユーザの個々の前記瞳孔間距離に適合させることができるように、前記ヒンジデバイス（１８）によって互いに接続され、
   前記ヒンジデバイス（１８）の前記折り畳み角度（α）を調整することにより、前記第１及び／又は第２のディスプレイ（４２、４４）は、前記光軸（Ａ）に対して平行な軸（Ａ１、Ａ２）の周りで、前記画像センサ（３２）に対して機械的に傾斜させられ、
   前記画像センサ（３２）に対して第１の傾斜角度（β１）だけ傾斜した第１の境界フレーム（５６）が、前記画像センサ（３２）が記録した前記画像（３４）内で画定され、前記第１の境界フレームは、前記画像センサ（３２）が記録した前記画像（３４）の第１の部分（６２）の境界を画定し、
   前記第１の境界フレーム（５６）の前記第１の傾斜角度（β１）は、前記ヒンジデバイス（１８）の前記折り畳み角度（α）に応じて画定され、
   前記観察されるシーン（３０）の対象物（３１）の画像（３３）は、前記観察されるシーン（３０）に対する配向が維持されたまま、前記第１及び／又は第２のディスプレイ（４２、４４）に送信され、そして前記対象物（３１）の前記画像（３３）の、前記観察されるシーン（３０）に対する配向が維持されたまま、前記第１及び／又は第２のディスプレイ（４２、４４）上に表示され、これにより、前記第１及び／又は第２のディスプレイ（４２、４４）上に表示された前記対象物（３１）の前記画像は、前記折り畳み角度を調整しても回転せず、前記画像センサ（３２）が記録した前記画像（３４）は単に斜めに切り出されたものであり、前記観察されるシーンに対する前記対象物（３１）の前記画像（３３）の前記配向は、前記画像センサ（３２）を用いた記録から、前記第１及び／又は第２のディスプレイ（４２、４４）上での表示まで、現在設定されている前記折り畳み角度とは独立して維持される、デジタル光学機器（１０）。
2. 前記第１の境界フレーム（５６）の前記第１の傾斜角度（β１）は、前記第１又は第２のディスプレイ（４２、４４）の機械的傾斜の傾斜角度に対応し、
   前記画像センサ（３２）が記録した前記画像（３４）の、傾斜した前記第１の境界フレーム（５６）によって境界が画定される前記第１の部分（６２）は、前記観察されるシーン（３０）に対する前記記録された画像（３４）の配向を維持したまま、前記第１又は第２のディスプレイ（４２、４４）に送信され、前記第１又は第２のディスプレイ（４２、４４）上に表示される、請求項１に記載のデジタル光学機器（１０）。
3. 前記画像センサ（３２）は、前記ヒンジデバイス（１８）の前記折り畳み角度（α）の調整時に前記観察されるシーン（３０）に対して実質的に傾斜しない、前記光学機器（１０）の部分に対して締結され、
   前記画像センサ（３２）に対して第２の傾斜角度（β２）だけ傾斜した第２の境界フレーム（５８）が、前記画像センサ（３２）が記録した前記画像（３４）内で画定され、前記第２の境界フレームは、前記画像センサ（３２）が記録した前記画像（３４）の第２の部分（６４）の境界を画定し、前記第２の境界フレーム（５８）の第２の傾斜角度（β２）は、前記ヒンジデバイス（１８）の前記折り畳み角度（α）に応じて画定され、
   前記画像センサ（３２）が記録した前記画像（３４）の、傾斜した前記第１の境界フレーム（５６）によって境界が画定される前記第１の部分（６２）は、機械的に傾斜した第１のディスプレイ（４２）によって表示され、
   前記画像センサ（３２）が記録した前記画像（３４）の、傾斜した前記第２の境界フレーム（５８）によって境界が画定される前記第２の部分（６４）は、機械的に傾斜した第２のディスプレイ（４４）によって表示される、請求項１又は２に記載のデジタル光学機器（１０）。
4. 前記画像センサ（３２）に対する前記第１の境界フレーム（５６）の前記第１の傾斜角度（β１）及び前記画像センサ（３２）に対する前記第２の境界フレーム（５８）の前記第２の傾斜角度（β２）は、互いに対して反対方向に画定される、請求項１〜３のいずれか１項に記載のデジタル光学機器（１０）。
5. 前記ヒンジデバイス（１８）は、１つの中央ピボットヒンジ（１８．０）又は反対方向に連結された複数のピボットヒンジ（１８．３、１８．４）を備え、前記第１及び第２の接眼レンズ（２２、２４）は、前記ピボットヒンジの周りで反対方向に枢動し、
   前記画像センサ（３２）は、前記光学機器（１０）の使用中に前記ヒンジデバイス（１８）の前記折り畳み角度（α）を調整する際に前記画像センサ（３２）が水平に整列されたままとなるように、前記ヒンジデバイス（１８）に締結され、前記画像センサ（３２）に対する前記第１の境界フレーム（５６）の前記第１の傾斜角度（β１）及び前記画像センサ（３２）に対する前記第２の境界フレーム（５８）の前記第２の傾斜角度（β２）は、等しくかつ反対方向であり、
   前記画像センサ（３２）に対する前記第１の境界フレーム（５６）の前記第１の傾斜角度（β１）は、前記観察されるシーン（３０）に対する前記第１のディスプレイ（４２）の傾斜角度に対応し、前記画像センサ（３２）に対する前記第２の境界フレーム（５８）の前記第２の傾斜角度（β２）は、前記観察されるシーン（３０）に対する前記第２のディスプレイ（４４）の傾斜角度に対応する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のデジタル光学機器（１０）。
6. 基準折り畳み角度（αＲ）において、前記第１及び第２のディスプレイ（４２、４４）は、水平方向（Ｈ）に対して平行に延在し、前記基準折り畳み角度（αＲ）に対して差分折り畳み角度（αＲ‐α）が決定され、ここで前記画像センサ（３２）に対する前記第１の境界フレーム（５６）の前記第１の傾斜角度（β１）は、前記差分折り畳み角度の半分として定義され、前記画像センサ（３２）に対する前記第２の境界フレーム（５８）の前記第２の傾斜角度（β２）は、反対の回転方向における前記差分折り畳み角度の半分として定義される、請求項１〜５のいずれか１項に記載のデジタル光学機器（１０）。
7. 前記ヒンジデバイスは、独立した第１及び第２のピボットヒンジ（１８．１、１８．２）と、前記第１のピボットヒンジ（１８．１）と前記第２のピボットヒンジ（１８．２）との間に配設された中央剛性ブリッジ部分（１７）とを備え、ここで前記第１のピボットヒンジ（１８．１）は、センタリングされていない状態で前記第１の接眼レンズ（２２）に属し、前記第２のピボットヒンジ（１８．２）は、センタリングされていない状態で前記第２の接眼レンズ（２４）に属し、前記第１及び第２の接眼レンズ（２２、２４）は、前記中央剛性ブリッジ部分（１７）に対して互いに独立して枢動でき、
   前記画像センサ（３２）は、前記中央ブリッジ部分（１７）に締結され、
   前記画像センサ（３２）に対する前記第１の境界フレーム（５６）の前記第１の傾斜角度（β１）は、前記第１のピボットヒンジ（１８．１）の前記折り畳み角度（α１）に応じて画定され、前記画像センサ（３２）に対する前記第２の境界フレーム（５８）の前記第２の傾斜角度（β２）は、前記第２のピボットヒンジ（１８．２）の前記折り畳み角度（α２）に応じて画定される、請求項１〜４のいずれか１項に記載のデジタル光学機器（１０）。
8. 前記第２のディスプレイ（４４）及び前記画像センサ（３２）は、共通のハウジング部分（１４）内に配設され、前記ハウジング部分（１４）は、前記ヒンジデバイス（１８）の前記折り畳み角度（α）を調整することによって、前記光軸（Ａ）に対して平行な軸の周りで、前記観察されるシーン（３０）に対して機械的に傾斜し、これにより前記第２のディスプレイ（４４）及び前記画像センサ（３２）は共に、前記ヒンジデバイス（１８）の前記折り畳み角度（α）を調整することによって、前記光軸（Ａ）に対して平行な前記軸の周りで同一の角度（δ２）だけ傾斜し、
   水平に整列された中間境界フレーム（７２）が、前記画像センサ（３２）が記録した前記画像（３４）内に画定され、前記中間境界フレームは、前記画像センサ（３２）が記録した前記画像（３４）の中間部分（７２）の境界を画定し、
   前記第１及び／又は第２の境界フレーム（５６、５８）は、水平に整列された前記中間境界フレーム（７２）に対する前記第１及び／又は第２の傾斜角度（β１、β２）によって、前記中間境界フレーム（７２）内に画定され、前記第１及び／又は第２の傾斜角度（β１、β２）は前記第１及び／又は第２のディスプレイ（４２、４４）の機械的傾斜に対応する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のデジタル光学機器（１０）。
9. 前記第２のディスプレイ（４４）及び前記画像センサ（３２）は、共通のハウジング部分（１４）内に配設され、前記ハウジング部分（１４）は、前記ヒンジデバイスの前記折り畳み角度（α）を調整することによって、前記光軸（Ａ）に対して平行な軸の周りで、前記観察されるシーン（３０）に対して機械的に傾斜し、これにより前記第２のディスプレイ（４４）及び前記画像センサ（３２）は共に、前記ヒンジデバイス（１８）の前記折り畳み角度（α）を調整することによって、前記光軸（Ａ）に対して平行な前記軸の周りで同一の角度だけ傾斜し、
   前記中間境界フレーム（７２）は、各前記折り畳み角度（α）に関して、前記画像センサ（３２）に対して傾斜した前記中間境界フレーム（７２）によって境界が画定された前記中間部分（７４）が前記水平方向（Ｈ）に対して平行に存在するように、前記水平方向（Ｈ）に対して平行に画定され、
   前記画像センサ（３２）に対して傾斜していない第３の境界フレーム（７６）が、前記画像センサ（３２）が記録した前記画像（３４）内に画定され、前記第３の境界フレームは、前記画像センサ（３２）が記録した前記画像の、前記画像センサに対して平行な第３の部分（７８）の境界を画定し、
   前記中間部分（７４）に対して傾斜した前記第１の境界フレーム（５６）は、前記水平方向（Ｈ）に対して平行に存在する前記中間部分（７４）内に画定され、前記第１の境界フレームは前記第１の部分（６２）の境界を画定し、また前記観察されるシーン（３０）に対する前記第１の境界フレームの傾斜は、前記第１のディスプレイ（４２）の機械的傾斜に対応し、
   前記第１の部分（６２）は前記第１のディスプレイ（４２）に送信されて前記第１のディスプレイ（４２）によって表示され、また前記画像センサ（３２）が記録した前記画像（３４）の、前記画像センサ（３２）に対して傾斜していない第３の部分（７８）は、前記第２のディスプレイ（４４）に送信されて前記第２のディスプレイ（４４）によって表示される、請求項１〜４のいずれか１項に記載のデジタル光学機器（１０）。
10. 前記第２のディスプレイ（４４）及び前記画像センサ（３２）は、共通のハウジング部分（１４）内に配設され、前記ハウジング部分（１４）は、前記ヒンジデバイス（１８）の前記折り畳み角度（α）を調整することによって、前記光軸（Ａ）に対して平行な軸の周りで、前記観察されるシーン（３０）に対して機械的に傾斜し、これにより前記第２のディスプレイ（４４）及び前記画像センサ（３２）は共に、前記ヒンジデバイス（１８）の前記折り畳み角度（α）を調整することによって、前記光軸（Ａ）に対して平行な前記軸の周りで同一の角度だけ傾斜し、
    前記第１及び第２のディスプレイ（４２、４４）は、前記基準折り畳み角度（αＲ）において前記水平方向に対して平行に延在し、前記差分折り畳み角度（αＲ‐α）が前記基準折り畳み角度（αＲ）に関して決定され、
    前記第１の境界フレーム（５６）の前記第１の傾斜角度（β１）は、前記差分折り畳み角度（αＲ‐α）と同じ大きさとなるように画定され、
    前記画像センサ（３２）に対して傾斜していない第３の境界フレーム（７６）が、前記画像センサ（３２）が記録した前記画像（３４）内に画定され、前記第３の境界フレームは、前記画像センサ（３２）が記録した前記画像（３４）の、前記画像センサ（３２）に対して傾斜していない第３の部分（７８）の境界を画定し、
    前記画像センサ（３２）が記録した前記画像（３４）の、傾斜した前記第１の境界フレーム（５６）によって境界が画定される前記第１の部分（６２）は、前記第１のディスプレイ（４２）に送信されて前記第１のディスプレイ（４２）によって表示され、また前記画像センサ（３２）が記録した前記画像（３４）の、前記画像センサ（３２）に対して傾斜していない第３の部分（７８）は、前記第２のディスプレイ（４４）に送信されて前記第２のディスプレイ（４４）によって表示される、請求項１〜４のいずれか１項に記載のデジタル光学機器（１０）。
11. 前記第１及び／又は第２の接眼レンズ（２２、２４）は、機械的な制約によって、前記ユーザが視認できる前記第１及び／又は第２のディスプレイの領域を制限し、特に各前記ディスプレイ（４２、４４）は、少なくとも１次元において、前記視認可能な領域よりも大きくない、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のデジタル光学機器（１０）。
12. 前記第１及び／又は第２のディスプレイ（４２、４４）は、矩形、非正方形又は正方形の形状を有し、前記第１及び／又は第２のディスプレイ（４２、４４）の前記視認可能な領域は円形であり、前記円形の視認可能な領域の直径は、１次元において各前記ディスプレイを少なくとも完全に包含する、請求項１１に記載のデジタル光学機器（１０）。
13. 前記第１及び／又は第２の接眼レンズ（２２、２４）は、機械的な制約によって、前記ユーザが視認できる前記第１及び／又は第２のディスプレイ（４２、４４）の前記領域を制限し、実質的に、前記第１及び／又は第２のディスプレイ（４２、４４）の前記視認可能な領域内に存在する、前記第１及び／又は第２のディスプレイ（４２、４４）のピクセルのみが、前記画像センサ（３２）の画像データによって作動される、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のデジタル光学機器（１０）。
14. 少なくとも１つの折り畳み式ブリッジセンサ（８４）を更に備え、前記折り畳み式ブリッジセンサ（８４）を用いて、前記ピボットヒンジ（１８．０、１８．１、１８．２、１８．３、１８．４）のうちの少なくとも１つの前記折り畳み角度（α、α１、α２）が測定され、前記画像センサ（３２）に対する前記第１の境界フレーム（５６）の前記第１の傾斜角度（β１）及び／又は前記画像センサ（３２）に対する前記第２の境界フレーム（５８）の前記第２の傾斜角度（β２）は、前記少なくとも１つの折り畳み式ブリッジセンサ（８４）によって測定された、前記少なくとも１つのピボットヒンジ（１８．０、１８．１、１８．２、１８．３、１８．４）の前記折り畳み角度に応答して自動的に画定され；あるいは
    前記光学機器（１０）は設定デバイス（８６）を有し、前記ユーザは前記設定デバイス（８６）を用いて、前記画像センサ（３２）に対する前記第１の境界フレーム（５６）の前記第１の傾斜角度（β１）及び／又は前記画像センサ（３２）に対する前記第２の境界フレーム（５８）の前記第２の傾斜角度（β２）を手動で画定できる、請求項１〜１３のいずれか１項に記載のデジタル光学機器（１０）。
15. 前記画像センサ（３２）が記録した前記画像（３４）は保存され、前記第１及び／又は第２の接眼レンズ（２２、２４）を用いた前記第１及び／又は第２のディスプレイ（４２、４４）上での観察のために後に再びロードでき、
    前記画像センサ（３２）に対する前記第１の境界フレーム（５６）の前記第１の傾斜角度（β１）及び／又は前記画像センサ（３２）に対する前記第２の境界フレーム（５８）の前記第２の傾斜角度（β２）の画定は、前記後の観察において設定される前記ヒンジデバイス（１８）の前記折り畳み角度（α、α１、α２）に応じて、前記後の観察時に実行される、請求項１〜１４のいずれか１項に記載のデジタル光学機器（１０）。
16. 接眼レンズ間距離（Ｄ）をユーザの瞳孔間距離に適合させるための折り畳み式ブリッジ（１６）を有する、特に請求項１〜１５のいずれか１項に記載のデジタル光学機器（１０）であって、
    前記ユーザの第１の眼（４６）のための第１の電子ディスプレイ（４２）を有する第１の接眼レンズ（２２）；
    前記ユーザの第２の眼（４８）のための第２の電子ディスプレイ（４４）を有する第２の接眼レンズ（２４）；
    光軸（Ａ）を定義し、観察されるシーン（３０）を画像センサ（３２）上で画像化する対物レンズ（２６）；
    ヒンジデバイス（１８）を有する折り畳み式ブリッジ（１６）
    を備える、デジタル光学機器（１０）において、
    前記第１及び第２の接眼レンズ（２２、２４）は、前記ヒンジデバイス（１８）の折り畳み角度（α）を調整することにより、前記第１の接眼レンズ（２２）と前記第２の接眼レンズ（２４）との間の前記接眼レンズ間距離（Ｄ）を、前記ユーザの個々の前記瞳孔間距離に適合させることができるように、前記ヒンジデバイス（１８）によって互いに接続され、
    前記ヒンジデバイス（１８）の前記折り畳み角度（α）を調整することにより、前記第１及び／又は第２のディスプレイ（４２、４４）は、前記光軸（Ａ）に対して平行な軸（Ａ１、Ａ２）の周りで、前記画像センサ（３２）に対して機械的に傾斜させられ、
    前記画像センサ（３２）に対して第１の傾斜角度（β１）だけ傾斜した第１の境界フレーム（５６）が、前記画像センサ（３２）が記録した前記画像（３４）内で画定され、前記第１の境界フレームは、前記画像センサ（３２）が記録した前記画像（３４）の第１の部分（６２）の境界を画定し、
    前記第１の境界フレーム（５６）の前記第１の傾斜角度（β１）は、前記ヒンジデバイス（１８）の前記折り畳み角度（α）に応じて画定される、デジタル光学機器（１０）。
17. デジタルフィールドグラスとして実現される、請求項１〜１６のいずれか１項に記載のデジタル光学機器（１０）。

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