JP4731448B2 - 観察装置および撮影装置 - Google Patents

Description

本発明は、視度調整が可能な観察装置および撮影装置に関するもので、撮影装置は例えばデジタルカメラであり、観察装置は例えばデジタルカメラのファインダとして適用可能なものである。

デジタルカメラなどでデジタル画像を撮影するとき、撮影範囲を決定するファインダの一方式として、撮像素子の出力を小型のＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）やＬＣＤ（液晶表示素子）などからなるモニターに表示し、その像を接眼光学系で拡大観察する所謂ＥＶＦ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｉｅｗ Ｆｉｎｄｅｒ）方式が広く用いられている。ＥＶＦのように拡大された虚像を観察する観察装置においては、観察者の視力に合わせて視度を調整することが良好な観察像を得るために望ましいため、多くの場合、視度の調整手段が内蔵されている。しかしながら、視野像や一般的な被写体像のみが表示されているに過ぎないとすれば、これらの視野像や被写体像のみを観察しながら正しく視度の調整を行うことは容易ではなく、観察者の技能に大きく左右される。そのため、視度調整手段が装備されていながら、それが生かされていない場合が散見される。

そこで、観察装置の視度を正しく調整する方法として、特許文献１や特許文献２に記載されているような発明が提案されている。特許文献１記載の発明は、眼鏡などに無線タグを内蔵し、無線タグに記録されかつ送出される撮影者情報に基づいて視度値を観察装置で読み取り、視度を自動で調整する方法である。この方法は観察装置単独では機能しないため、眼鏡を用いない程度の視力の観察者には対応が困難である。また、予め登録された情報で視度が調整されるため、同じ観察者であっても眼の疲労の度合いなどによる視力の変動には対応できない。さらに、無線タグを内蔵した眼鏡を使用しているユーザーにしか対応することができないこと、システムとしてのコストが高くなることなど、製品化するには多くの課題を解決しなければならない。

特許文献２記載の発明は、観察者の眼球各部からの反射光を利用して観察装置内で視度を測定し、自動的に視度調整を行なうというものである。この方法は、観察者の眼鏡使用の有無や視力の変動にも対応可能であるが、システムとしての構成が複雑になり、コストが高くなり、装置が大型化する難点がある。したがって、このようなコスト高、大型化を考慮すると、特許文献１記載の発明と同様に、一般的な消費者向けの商品に導入することは難しいものと予想される。

さらに、特許文献３では、多重焦点光学部材を使用することにより視度の調整そのものを必要としないファインダ装置が提案されている。多重焦点光学部材を用いた製品としては遠近両用の眼鏡レンズやコンタクトレンズなどがある。これらは、異なる焦点域を異なる物体距離に対応させて使うものであり、また個々の観察者の視力の状態に合わせて製作される。これに対して特許文献３記載の発明は、１種類の多重焦点光学部材を、物体距離が一定で異なる焦点域を異なる観察者に対応させて使うものである。このようなファインダ装置によれば、多くの観察者にとって生理的に不愉快さを感じ、安定した観察がし難いという難点がある。

特開２００４−２４５９１０号公報 特許第３２１９５３４号公報 特開平０９−２３６８５１号公報

本発明は、上記従来技術の問題点を解消するためになされたもので、観察者が容易に正確な視度調整を行うことが可能な視度調整補助機能付きの観察装置を低コストで得ることを目的とする。

請求項１に係る発明は、撮影装置が備える装着部に取り付け可能な取り付け部と、撮像装置の撮影レンズにより結像された像を表示する表示装置と、この表示装置に表示された像を観察する接眼光学系と、この接眼光学系の視度を変更する視度調整手段とを有し、撮影装置に対して着脱可能な観察装置であって、上記視度調整手段により視度を調整する際に上記表示装置の視野内に表示すべき視度調整用図像が保存されており、上記視度調整手段の操作を検知する検知手段と、この検知手段からの検知信号によって上記表示装置を制御する制御装置を有し、上記検知手段は上記視度調整手段の操作または上記視度調整手段の操作による上記接眼光学系の移動を検知することにより検知信号を出力するように構成され、上記制御装置は上記検知手段から出力される検知信号によって上記表示装置に上記視度調整用図像を表示するように上記表示装置を制御することを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１記載の発明において、視度調整用の図像は、表示装置に表示されている像にオーバーレイして表示されることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１または２記載の発明において、視度調整手段は、接眼光学系を構成する光学素子の一部または全部を移動して視度を変更することを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明において、接眼光学系は、正または負の屈折力を有するレンズ、少なくとも１面の反射面を有するプリズム、反射面を有するミラーを備えていることを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明において、表示装置は、透過または反射照明により像を表示する液晶素子を使用した表示装置であることを特徴とする。

請求項６に係る発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の発明において、表示装置は、自己発光により像を表示するＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）またはＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子を使用した表示装置であることを特徴とする。

請求項７に係る発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の発明において、視度調整用図像は、コントラストまたは空間周波数が高い図像からなることを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、像を表示する表示装置と、この表示装置に表示された像を観察する接眼光学系と、この接眼光学系の視度を変更する視度調整手段とを有する観察装置であって、上記視度調整手段により視度を調整する際に上記表示装置の視野内に表示すべき視度調整用図像が保存されていることを特徴とするため、観察者は視度を合わせやすい図像を見ながら正確な視度の調整を容易に行なうことが可能となる。
また、視度調整手段の操作を検知する検知手段と、この検知手段からの検知信号によって表示装置を制御する制御装置を有し、上記検知手段は視度調整手段の操作または接眼光学系の移動を検知することにより検知信号を出力するように構成され、上記制御装置は上記検知手段から出力される検知信号によって表示装置に視度調整用図像を表示するように表示装置を制御するため、特別な操作を行なうことなく視度調整用図像が表示され、視度調整が容易になる。特別な操作部材を設ける必要が無いため、コストやデザイン上で有利となる効果もある。

請求項２に係る発明によれば、前項記載の発明において、視度調整用の図像は、表示装置に表示されている像にオーバーレイして表示されるため、観察装置本来の目的で使用中にもその行為を中断することなく視度の調整を行うことが可能となる。

請求項３に係る発明によれば、前項記載の発明において、視度調整手段は、接眼光学系を構成する光学素子の一部または全部を移動して視度を変更することを特徴とするため、低コストで動作が確実な機構で視度の調整を行うことが可能となる。

請求項４に係る発明によれば、前項記載の発明において、接眼光学系は、正または負の屈折力を有するレンズ、少なくとも１面の反射面を有するプリズム、反射面を有するミラーを備えているため、接眼光学系の構成を様々なタイプの構成にすることが可能になる。

本発明に用いる表示装置は、請求項５に係る発明のように、透過または反射照明により像を表示する液晶素子を使用し、あるいは、請求項６に係る発明のように、自己発光により像を表示するＣＲＴまたはＥＬ素子を使用することができる。また、このような表示装置に、様々な種類の視度調整用図像を容易に表示することができ、必要に応じて視度調整用図像を任意に切替えて表示することが可能となる。

請求項７に係る発明によれば、観察装置を有する撮影装置であって、視度調整用図像は、コントラストまたは空間周波数が高い図像からなっているため、観察者が視度を合わせる際に、コントラストが最も高くなる位置や、最も細かいパターンが読み取れる位置を探すことができ、その位置により、容易に正確な視度調整を行うことが可能となる。

以上のとおり、本発明によれば、視度を調整したいときにのみ視度調整用の像を表示させて、容易にかつ正確な視度調整を行うことが可能な視度調整補助機能付きの観察装置を低コストで提供することができる。

以下、本発明にかかる観察装置の実施例について図面を参照しながら説明する。
図１ないし図６は、本発明にかかる観察装置の各種光学系の構成例を模式的に示している。これらの図には示していないが、観察装置は各種カメラなどの撮影装置や監視装置あるいは顕微鏡などに装着されている。図示されない撮像レンズによってＣＣＤなどの撮像素子に対象物の画像が結像され、撮像素子によって電気信号に変換された画像信号により表示装置１に対象物の画像が表示されるように構成されている。表示装置１は制御装置２によって動作が制御されるようになっていて、制御装置２の制御によって表示装置１には被写体などの対象物の画像とともに、視度調整のための図像（以下「視度調整用図像」という）もオーバーレイして表示することができるようになっている。視度調整用図像は適宜のメモリなどに予め保存されている。

表示装置１に表示される画像は、接眼光学系３により拡大されて観察者に観察される構成となっている。接眼光学系３は視度調整手段によって光軸方向に移動させられ、観察者の視力に応じて視度調整可能となっている。視度調整が行なわれようとしている、あるいは行なわれていることを検知する検知手段４が設けられていて、この検知手段４から検知信号が出力されることにより、制御装置２が視度調整用図像の情報をメモリなどから読み出して表示装置１に表示するように、制御装置２のプログラムが構成されている。上記検知手段４は、視度調整手段が操作され、あるいは接眼光学系３が移動していることを検知して信号を出力するように構成するとよい。表示装置１は、透過または反射照明により像を表示する液晶素子を使用した表示装置であってもよいし、自己発光により像を表示するＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）またはＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子を使用した表示装置であってもよい。

図１乃至図５は、視度調整のための接眼光学系３を構成する光学素子の各種移動形式を示す。視度の調整方式は種々考えられるが、接眼光学系３を構成する光学素子全体またはその一部を移動させることにより、接眼光学系３全体の屈折力を変化させて行なうことが実用的である。図１は接眼光学系３が１枚のレンズで構成されていて、この１枚のレンズを移動させることにより、したがって接眼光学系３全体を移動させて視度調整が行なわれるようになっている。図２に示す実施例は、接眼光学系３が３枚のレンズＬ１，Ｌ２，Ｌ３で構成され、そのうち一部のレンズ群Ｌ２，Ｌ３を光軸方向に移動させて視度調整を行なう方式になっている。もちろん、接眼光学系３全体を移動させてもよい。上記３枚のレンズはいずれも正の屈折力を持つレンズであるが、負の屈折力を有するレンズを組み合わせてもよい。

図３に示す実施例は、接眼光学系３を、表示装置１側から順にレンズＬ１、反射ミラー５、互いに直角をなす２面に反射面を有するプリズム６、１面に反射面を有するプリズム７、レンズＬ２により構成したものである。レンズＬ２はプリズム７の出射面に接合されていて、プリズム７は屈折率を持つプリズムとなっている。上記レンズＬ１は表示装置１の表示面と平行に配置され、レンズＬ１の光軸はミラー５によって直角に曲げられ、プリズム６の一つの反射面でレンズＬ１の光軸と平行な方向に曲げられた後プリズム６の他の反射面でさらに直角に曲げられ、もう一つのプリズム７で直角に曲げられて、レンズＬ１の光軸の延長上において表示装置１の表示を観察するように構成されている。上記プリズム６はレンズＬ１の光軸に対し直角をなす方向に移動可能になっていて、これにより表示装置１から観察眼までの光路長を変化させ、視度調整を行なう構成となっている。

図４、図５は視度調整手段の別の実施例をより具体的に示している。図４に示す実施例では、傾斜カム９を備えたレバー８を有し、接眼光学系３を構成するレンズの外周部に一体に設けたピン１０を傾斜カム９のカム面に押圧している。レバー８は接眼光学系３の光路を邪魔しない位置で接眼光学系３の光軸に直交する方向に直線的にスライドさせることができ、これにより、接眼光学系３を光軸方向に移動させる構成となっている。なお傾斜したカムではなく傾斜した溝などを用いてもよい。

図５に示す実施例は、ダイヤル１１を、その中心を回転軸として回転させることにより、これと一体の偏心カム１２で接眼光学系３を移動させるように構成されている。偏心カム１２のカム面に、接眼光学系３を構成するレンズの外周部に一体に設けたピン１０が押圧されている。ダイヤル１１は接眼光学系３の光路を邪魔しない位置に、接眼光学系３の光軸に直交する方向の軸を中心として回転させることができるように取り付けられている。ダイヤル１１に代えて、回転軸を持つレバーによって接眼光学系３を移動させるようにしてもよい。

図６に示す実施例は、接眼光学系３を収めた接眼枠１４が、接眼枠受け１３にネジ勘合部１５によって勘合された構成となっている。接眼枠１４を接眼光学系３の光軸を中心として回転させることにより、ネジ勘合部１５のネジに沿って接眼光学系３が光軸方向に移動し、視度を調整することが可能となる。

図２乃至図６には示していないが、これらに示す実施例も、図１について説明した検知手段４と同様の検知手段を備えるとともに、図１について説明した制御装置２と同様の制御装置を備えている。上記検知手段は、視度調整手段を構成するレバーやダイヤル類に観察者の指が接触していることを検知する静電スイッチ等の検知スイッチで構成することができる。あるいは、視度調整手段を構成するレバーやダイヤル類をロックするロック手段に連動して動作するスイッチであって、ロック手段によるロック解除を検知するスイッチで構成することができる。これらスイッチからの出力を用いて表示装置１に視度調整用図像を表示させるように制御装置２が動作する。上記検知手段は、視度調整手段の操作によって接眼光学系が移動することを検知することにより検知信号を出力するように構成してもよい。また、表示装置１に視度調整用図像を表示させるための単独の操作スイッチを用いてもよい。

なお、表示装置１に視度調整用図像が表示された像は、タイマーを用いて一定時間経過後に表示を止めるようにするとよい。または前記ロック手段の動作に連動するスイッチのＯＮを検知して表示を止めるようにしてもよい。あるいは観察装置が搭載されたカメラなどの機器の別の操作部材を操作することにより非表示とするように構成してもよい。

次に、視度調整用図像の例について説明する。図７（ａ）に示す例は、画面を左右に二分して明暗のコントラストにより視度を合わせ易くした像である。赤（Ｒ），緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色でカラー表示を行なう表示装置を用いている場合は、白／黒以外の白／緑などの組合せで表示してもよい。図７（ｂ）および図７（ｃ）に示す例も、図３（ａ）に示す例と同様にコントラストにより視度を合わせ易くする像の実施例で、図７（ｂ）はストライプ（縞）のチャートに、図７（ｃ）はチェックのチャートにしてある。

図８は視度調整用図像のさらに別の実施例を示している。図８（ａ）の例は、空間周波数が変化する縞のチャートである。この例によれば、より細かい縞を観察することができるため、視度の調整を正確に行うことが可能となる。平行な縞の他に、直径方向に縞のピッチが変化するジーメンススターや同心円の図像を用いてもよい。また各種の解像チャートを表示してもよい。図８（ｂ）の例は、文字あるいは記号のサイズを漸近的に小さくして配列した図像の例である。この例でも、より細かい文字あるいは記号を判読することができるように視度を調整することにより、容易に正確な視度の調整が可能となる。

次に、本発明にかかる観察装置を備えた撮影装置の実施例について図９ないし図１４を参照しながら説明する。図９ないし図１１は撮影装置の一実施例を示しており、上記観察装置を備えたコンパクトデジタルカメラの例である。図９乃至図１１において、カメラ本体の前面側には、撮影レンズなどからなる撮影光学系２０と、フラッシュ窓２２が配置され、カメラ本体の上面側には、シャッターボタン２１、アクセサリーシュー２３が配置されている。カメラ本体の背面側には、カメラ本体に内蔵された観察光学系の接眼部２５、視度調整ダイヤル２６、各種操作ボタン２７、撮像された画像その他の情報を表示する表示装置２８が配置されている。表示装置２８は例えば液晶表示パネルからなる。

上記内蔵された観察光学系とは、図１乃至図６について説明したような、表示装置１、接眼光学系３を含む観察装置の光学系のことである。上記視度調整ダイヤル２６は、接眼光学系３の全体または一部を移動させることにより、または、表示装置１から観察眼に至る光路長を可変することにより、観察者の視力に応じた視度調整を可能にするものである。そして、視度調整を行なうとき、これを検知手段が検知することにより、前記制御手段２が視度調整用図像を表示装置１に表示するように、視度調整用図像の読み出し制御および表示制御を行なう。

図１２乃至図１４は、本発明にかかる観察装置を備えた撮影装置の別の実施例を示すもので、観察装置を撮影装置に対して着脱可能としたものである。この例でも、撮影装置はカメラであり、カメラ本体３５に、撮影光学系３６、シャッターボタン３７、電源ボタン３８、アクセサリーシューなどからなる観察装置の装着部を備えている。この装着部に装着される観察装置３０は、この観察装置３０をカメラ本体３５の上記装着部に取り付ける取り付け部３１、接眼光学系３、視度調整ダイヤル３２を備えている。視度調整ダイヤル３２は、図９乃至図１１に示す例における視度調整ダイヤル２６と同様に、これを操作することによって観察者の視力に応じた視度調整を行うことができる。また、視度調整に伴って前記制御手段２が視度調整用図像を表示装置１に表示するように制御する。

本発明にかかる観察装置の一実施例を示す光学配置図である。 本発明にかかる観察装置の別の実施例を示す光学配置図である。 本発明にかかる観察装置のさらに別の実施例を示す光学配置図である。 本発明にかかる観察装置のさらに別の実施例を示す光学配置図である。 本発明にかかる観察装置のさらに別の実施例を示す光学配置図である。 本発明にかかる観察装置のさらに別の実施例を示す光学配置図である。 本発明に適用可能な視度調整用図像の各種例を示す図である。 本発明に適用可能な視度調整用図像の別の各種例を示す図である。 本発明にかかる撮影装置の一実施例を示す正面図である。 上記撮影装置の平面図である。 上記実施例の背面図である。 本発明にかかる観察装置のさらに別の実施例を示す斜視図である。 上記観察装置を別の角度から示す斜視図である。 上記観察装置を装着した撮影装置の実施例を示す斜視図である。

符号の説明

１ 表示装置
２ 制御装置
３ 接眼光学系
４ 検知手段
５ ミラー
６ プリズム
７ プリズム

Claims (7)

1. 撮影装置が備える装着部に取り付け可能な取り付け部と、撮像装置の撮影レンズにより結像された像を表示する表示装置と、この表示装置に表示された像を観察する接眼光学系と、この接眼光学系の視度を変更する視度調整手段とを有し、撮影装置に対して着脱可能な観察装置であって、
   上記視度調整手段により視度を調整する際に上記表示装置の視野内に表示すべき視度調整用図像が保存されており、
   上記視度調整手段の操作を検知する検知手段と、この検知手段からの検知信号によって上記表示装置を制御する制御装置を有し、
   上記検知手段は上記視度調整手段の操作または上記視度調整手段の操作による上記接眼光学系の移動を検知することにより検知信号を出力するように構成され、
   上記制御装置は上記検知手段から出力される検知信号によって上記表示装置に上記視度調整用図像を表示するように上記表示装置を制御することを特徴とする観察装置。
2. 視度調整用の図像は、表示装置に表示されている像にオーバーレイして表示されることを特徴とする請求項１記載の観察装置。
3. 視度調整手段は、接眼光学系を構成する光学素子の一部または全部を移動して視度を変更することを特徴とする請求項１または２記載の観察装置。
4. 接眼光学系は、正または負の屈折力を有するレンズ、少なくとも１面の反射面を有するプリズム、反射面を有するミラーを備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の観察装置。
5. 表示装置は、透過または反射照明により像を表示する液晶素子を使用した表示装置であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の観察装置。
6. 表示装置は、自己発光により像を表示するＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）またはＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子を使用した表示装置であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の観察装置。
7. 視度調整用図像は、コントラストまたは空間周波数が高い図像からなることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の観察装置。

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