JP6447980B2

JP6447980B2 - 光学観察装置

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Publication number: JP6447980B2
Application number: JP2017019211A
Authority: JP
Inventors: 安藤　邦郎; 邦郎安藤; 和也宮地
Original assignee: 鎌倉光機株式会社
Priority date: 2017-02-06
Filing date: 2017-02-06
Publication date: 2019-01-09
Anticipated expiration: 2037-02-06
Also published as: JP2018128483A

Description

この発明は、フィールドスコープ等の可視光望遠鏡において、観察目的とする対象物の発見を容易にする赤外線映像手段を備えた光学観察装置に関する。

従来、バードウォッチングのように遠方の小さな観察対象物を観察する場合は、フィールドスコープや双眼鏡のような高倍率の光学観察装置が用いられている。

また、上記の光学観察装置は遠方の小物体を観察するために例えば５０倍といった高倍率に構成されているために固定した観察範囲（視野）は数度といったように狭くなり、また視野内に野鳥のような小さい観察物を見つけるのは困難であり、実際の観察にはある程度の経験や勘が必要であった。

赤外光領域の赤外光像は、可視光領域の可視光像では得られない観察対象物の情報が得られるので、これまでにも、特許文献１、特許文献２のような赤外画像と可視画像を併用（合成）する種々の提案がなされている。また特許文献２で開示されているように可視画像観察装置に赤外画像を併用することで目標検出を容易にする技術が提案されているが、いずれも可視領域の電子画像と赤外線領域の電子画像を電子的手段で合成している。

特公昭５１−４８８６号公報特公平６−１７８２９号公報

高倍率の光学観察装置による観察対象物の検出・観察能力を向上させる。

上記課題を解決するために、本発明の光学観察装置は光軸が平行な観察用の可視光望遠鏡装置と探索用の赤外光映像装置より構成され、可視光対物光学系によって結像された観察視野の可視光像と赤外光映像装置によって得られた探索視野の抽出画像を同時に観察することが出来ることを主要な特徴とするものである。

観察視野内に捕捉出来なかった野鳥のような観察対象を赤外光映像装置の探索視野内に捕捉し、観察装置の光軸を探索視野内で観察対象の方向へ誘導することによって観察対象を観察視野内へと誘導することが出来る。観察対象を観察視野内の中央付近で捕捉したら、画像消去手段により抽出画像を消去することができ、観察用接眼光学系を通して観察視野内の観察対象物を明瞭に観察することができる。

この光学観察装置は、平行な二本の光軸の一方の光軸上に配置された、可視光像を結像する可視光対物光学系と、前記可視光対物光学系によって結像された可視光像を観察する観察用接眼光学系と、他方の光軸上に配置された、赤外光像を結像する赤外光結像光学系と、前記赤外光像の結像位置に配置された赤外光センサーと、前記赤外光センサーで検出された信号の一部分を抽出して画像信号化する信号処理装置と、前記信号処理装置によって画像信号化された抽出画像を表示する画像表示装置と、前記抽出画像を前記観察用接眼光学系の焦点位置に投影する投影光学系とにより構成され、観察用接眼光学系が探索用としても観察用としても利用することが出来る。

さらに、この光学観察装置は、平行な二本の光軸の一方の光軸上に配置された、可視光像を結像する可視光対物光学系と、前記可視光対物光学系によって結像された可視光像を観察する観察用接眼光学系と、他方の光軸上に配置された、赤外光像を結像する赤外光結像光学系と、前記赤外光像の結像位置に配置された赤外光センサーと、前記赤外光センサーで検出された信号の一部分を抽出して画像信号化する信号処理装置と、前記観察用接眼光学系の焦点位置に配置された、前記信号処理装置によって画像信号化された抽出画像を表示する透過型画像表示装置とにより構成することもでき、その場合抽出画像を観察用接眼光学系の焦点位置に投影する投影光学系が不要となる。

画像表示装置に表示される抽出画像は信号処理装置において観察対象物の放射温度もしくは放射温度範囲（例えば鳥類の場合３８℃〜４２℃）に応じて設定出来、また変更可能な構成をとることができる。

画像消去手段は画像表示装置の機能を無効化する外部操作可能な操作部材により構成できる。

このような画像消去手段は、探索後に抽出画像を観察視野から消去できるので抽出画像が観察視野に影響を及ぼす事がない。

抽出画像の画角は可視光像の視野角よりも広いことが望ましく、またその画角は変更可能であることがさらに望ましい。

本発明の光学観察装置は、従来の望遠鏡類では発見しづらい木々の茂みの中の野鳥のような観察対象物や薄暗い状況下での観察対象物は探索用の抽出画像を観察用視野内において観察視野像と同時に観察されるので、観察対象物が探索視野内で容易に発見・捕捉できるとともに捕捉された観察対象物を観察視野の中心付近に位置するように光学観察装置を誘導できるので野外観察が非常に容易になる。

図１は光学観察装置の一実施例の概略構成を示した構成図である。（実施例１）図２（Ａ）は可視光望遠鏡装置の視野である前方の観察領域の木立の葉の茂みの中に観察対象物として野鳥がいる場合の観察領域の光景の一例を示す説明図である。図２（Ｂ）は図２（Ａ）の可視光望遠鏡装置の視野角と同一の視野角を有する赤外光映像装置の視野画像の一例を示す説明図であり、図２（Ａ）と同一の視野のサーモ画像を示している。図２（Ｃ）は図２(Ａ）の観察視野の可視光像と図２（Ｂ）の探索視野のサーモ画像を重ね合わせて示した説明図である。図２（Ｄ）は図２（Ｂ）の赤外光映像装置のサーモ画像から識別的に抽出して画像表示するための設定抽出温度を特定の温度範囲（例えば多くの野鳥類の体温を含む放射温度範囲である３８℃〜４２℃）に設定した場合の抽出画像の説明図である。図２（Ｅ）は図２（Ａ）の観察視野像と図２（Ｄ）の抽出画像を重ね合わせた説明図である。図３（Ａ）は本発明の光学観察装置の観察用可視光望遠鏡装置の視野角のほぼ２倍の視野角に内包された探索領域としての前方の光景とその探索領域内の観察用可視光望遠鏡装置の視野像を示す説明図である。図３（Ｂ）は光学観察装置で実際に観察される観察視野像を示す説明図である。図３（Ｃ）は探索視野内の抽出画像を基準に光学観察装置の光軸を移動して観察対象物の野鳥を観察視野の中央付近で捕捉する様子を示す説明図である。図３（Ｄ）は観察対象物の野鳥を観察視野の中央付近で捕捉した様子を示す説明図である。図３（Ｅ）は観察対象物の野鳥を視野の中央付近で捕捉した時の光学観察装置の観察視野像と探索領域としての前方の光景との空間的相対位置を示す説明図である。図３（Ｆ）は観察対象物の野鳥を視野の中央付近で捕捉した時の光学観察装置の観察視野像を示す。図４は本発明の光学観察装置の第二の実施例の概略構成を示した構成図である。（実施例２）

一般にバードウォッチング等ではフィールドスコープと呼ばれる望遠鏡や双眼鏡が用いられている。フィールドスコープは単眼の地上望遠鏡で三脚に取付けて使うことが多く、接眼レンズを交換することで簡単に倍率を変えることができるので野鳥等の野外観察に適している。

日中のように明るい状況下での野外観察では、見通しの良い前方光景中の野鳥や水辺の野鳥等を観察する場合には、観察対象物である野鳥を観察装置の視野内に捕捉することは比較的容易でその詳細部分まで観察できるが、木々の葉の茂みの中の野鳥や夕方のような薄暮の野外の野鳥などはその探索や捕捉には苦労することが多く、経験や勘が要求されることも多いのが現状である。

動物においては哺乳類と鳥類だけが恒温動物で体温が一定に保たれており、それ以外の多くの動物は変温動物である。鳥類の体温あるいは熱放射温度はおおよそ３８〜４２℃の範囲内にあり、その中でも小型の野鳥は大型のものに比べてより体温が高いので、赤外線を使用し温度分布画像で表示した赤外線画像（サーモ画像）で見ると、比較的容易に見つけ出すことが可能になる。

また、恒温動物でも犬や猫等の体温は鳥類の体温範囲よりも低く略３９℃以下であることが多い。そのため赤外線画像を温度分布画像で表示する場合、観察対象物の温度または温度範囲に合わせて特定の温度または温度範囲を設定すれば犬や猫等のみを画像として抽出することが出来るので、観察対象物の探索・発見を容易に行うことが可能となる。

一方、近年非冷却型の赤外センサーが比較的入手可能となっている。非冷却赤外センサーを用いて得られるサーモ画像は、フィールドスコープで得られる光学像や可視光センサーを用いて得られる画像に比べて画素数が少なく、そのため画質は著しく劣るが、赤外センサーを用いて得られるサーモ画像は観察対象物の温度分布を画像化できるので観察対象物の識別能力が高い。

このように、フィールドスコープのような光学的な観察装置に比べ、観察対象物の識別能力の高いサーモ画像が得られる赤外サンサーを併用することでバードウォッチング等の野外観測に適した光学観察装置を提供する事が可能になる。具体的には赤外光映像装置で得られるサーモ画像を液晶表示装置（ＬＣＤ）等の画像表示装置に表示し、このサーモ画像を可視光望遠鏡装置の接眼光学系の焦点面に投影し、このサーモ画像と可視光望遠鏡装置で得られた可視光像とを光学観察装置の観察接眼光学系を通して同時に観察する構造を備えることによって実現することができる。

図１は、本発明の第１の実施例である光学観察装置１Ａの概略構成図である。図中１０はフィールドスコープのような可視光望遠鏡装置、２０は赤外光映像装置であってそれぞれの光軸１０ｘ及び２０ｘは互いに平行に配置されており、光学観察装置１Ａはさらに、可視光望遠鏡装置１０及び赤外光映像装置２０でそれぞれ形成された可視光像と抽出画像を同時に視認・観察するための投影光学系３１、及び抽出画像を可視光望遠鏡装置１０の視野から消去するための、操作部材２７を備えている。これらの可視光望遠鏡装置１０と赤外光映像装置２０は構造的に一体化されて光学観察装置１Ａが構成され、操作部材２７は光学観察装置１Ａの筐体外部に設けられている。

可視光望遠鏡装置１０は可視光対物光学系１１、正立プリズム１２及び観察用接眼光学系１３がこの順序で光路上に配列されて構成されている。また、赤外光映像装置２０は赤外光像を結像する赤外光結像光学系２１、この赤外光結像光学系２１の結像位置に配置された非冷却赤外イメージセンサー等の赤外光センサー２３、この赤外光センサー２３で検出された信号の一部分を抽出して画像信号化するための信号処理装置２５と、信号処理装置によって画像信号化された抽出画像を表示する液晶表示装置やＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置などのような画像表示装置２４Ａから構成されている。

投影光学系３１は、可視光望遠鏡装置１０の光路上に配置されたハーフミラー３３と、画像表示装置２４Ａに表示された抽出画像を可視光対物光学系１１の焦点面１４（観察用接眼光学系１３の焦点位置）に投影するリレーレンズ３２より構成されている。従って、可視光対物光学系１１の焦点面１４においては可視光対物光学系１１によって形成された可視光像と、赤外光結像光学系２１の赤外光像からの信号を信号処理装置２５によって画像表示装置２４Ａに表示された抽出画像の両方が重畳された像が、可視光望遠鏡装置１０の観察用接眼光学系１３を通して同時に拡大して視認することができる。

また、赤外光映像装置２０の信号処理装置２５は必要に応じてサーモ画像の一部を部分表示する機能や、抽出画像を非表示にする機能を持ち、光学観察装置１Ａの筐体外部に設けられた操作部材２７を操作することよってその機能を選択できる。その結果、観察用接眼光学系１３の視野からは探索視野の抽出画像が消去され、可視光望遠鏡装置１０の観察用接眼光学系１３を通して観察されるのは観察視野の像だけとすることができる。

また赤外光映像装置２０の赤外光結像光学系２１と赤外光センサー２３の間に着脱可能なシャッター２２を設けることで、赤外光センサー２３の画素ごとの感度ばらつきを補正することができる。

赤外光映像装置２０の画像表示装置２４Ａは赤外光結像光学系２１で赤外光センサー２３上に形成された赤外光像を信号処理装置２５によって画像信号化して抽出画像として表示する。赤外光映像装置２０の信号処理装置２５は前記赤外光センサー２３で検出された信号の一部分を抽出して画像信号化する機能を有する。本発明では、赤外光センサー２３で検出された信号の一部分を抽出する画像抽出は、信号処理装置２５に予め設定された温度もしくは温度範囲に対応する赤外光像部分のみを抽出画像として画像信号化するように構成されている。例えば、赤外光映像装置２０の視野内の対象物を、特定の放射温度を有する対象物だけに制限して画像表示装置２４Ａに表示させるための抽出温度もしくは抽出温度範囲を不図示の温度設定手段を操作することによって設定することが出来るように構成されている。

バードウォッチングのように野外において鳥類を観察する場合、抽出温度範囲を鳥類の体温範囲である例えば３８℃〜４２℃に設定すれば、視野内の光景内に野鳥が存在する場合、野鳥だけ（野鳥を含む抽出温度範囲内の対象物）が画像表示装置２４Ａに表示されることになる。また、信号処理装置２５と画像表示装置２４Ａは設定温度範囲に包含される視野内の物体の画像に所定の色、例えば赤色、を付して画像表示装置２４Ａ上で表示出来るように構成されている。信号処理装置２５は設定放射温度の範囲外の放射温度を持つ対象物の赤外光像は画像信号化されないので画像表示装置２４Ａには表示されない。すなわち、画像表示装置２４Ａには設定された抽出温度もしくは抽出温度範囲の放射温度を有する対象物のみが抽出表示されることになる。勿論、バードウォッチングに特化した光学観察装置であれば、この抽出温度範囲を固定して鳥類のだけを抽出表示するように構成すれば装置の価格低減に資することが出来る。

図２（Ａ）は観察者の前方の光景（被観察視野）である木立の繁る葉の茂みである前景４１に存在する観察対象物である野鳥４２を、例えば図１の光学観察装置１Ａの可視光望遠鏡装置１０と同様な周知の可視光望遠鏡装置で観察している場合の観察視野４０内の画像を模式的に描写したものである。

また、図２（Ｂ）は図２（Ａ）と同一の光景（被観察視野）４１を例えば図１の光学観察装置１Ａの赤外光映像装置２０と同様な赤外光映像装置で探索している場合の探索視野４０Ｒのサーモ画像４１Ｒを模式的に描写したものである。このサーモ画像は温度分布画像として視認されるが、赤外光センサーは概して画素数も少ないので画像自体の分解度（解像度）は低く、その結果野鳥のサーモ画像４２Ｒはその形状や輪郭等の細部が不明確で画質の悪い画像となってしまう。

図２（Ｃ）は図２（Ａ）の可視光望遠鏡装置の観察視野４０の像と図２（Ｂ）の赤外光映像装置の探索視野４０Ｒのサーモ画像４１Ｒを単純に合成（重ね合わせ）した状態の画像を模式的に示すものである。この場合、探索視野４０Ｒの質が悪いサーモ画像４１Ｒが観察視野４０の光景４１の可視光像に重畳されるので，質の悪いサーモ画像の方が視覚的に優位となってしまい、実際の観察視野の観察はほとんど不可能になってしまうのが現状である。

ところで、赤外光映像装置２０のように抽出温度範囲が設定可能に構成された本発明の光学観察装置１Ａでは、抽出温度範囲を観察対象物の熱放射温度、例えば観察対象物のである野鳥の体温３８℃〜４２℃、に設定するとともに、抽出温度範囲によって抽出された探索視野内の設定放射温度を有する観察対象物、例えば野鳥、を特定の目視観察で視認し易い色、例えば赤色、で画像表示装置２４Ａに表示するように信号処理を行ってサーモ画像の一部分として画像信号処理すると、図２（Ｄ）に示すように観察対象物である野鳥の赤色サーモ画像４２Ｒだけが抽出され画像表示装置２４Ａに表示される。従って、可視光望遠鏡装置１０の観察視野像とこの赤外光映像装置２０の探索視野画像を合成（重ね合わせ）すると、図２（Ｅ）のように前景の明瞭な像の中に観察対象物である特徴のある色で表示された野鳥が容易にそして明確に視認することができる。ここで抽出画像を消去すると図２（Ａ）の光学像が観察できる。

可視光望遠鏡装置の観察視野と赤外光映像装置の探索視野が同じであって、観察対象物が観察視野内に存在する場合について図２（Ａ）〜（Ｅ）に基づいて説明したが、可視光望遠鏡装置の観察視野内に観察対象物が存在していない場合、観察対象物を探索・発見すること自体が難しい。

本発明の光学観察装置１Ａは、可視光望遠鏡装置１０の観察視野内に観察対象物が存在していない場合であっても赤外光映像装置２０によって観察対象物を容易に探索・発見することが出来て観察が行えるものであり、以下にその作用を説明する。

図３（Ａ）は前方の木立の繁る葉の茂みである前景４１中の観察を意図した仮想観察領域４５の内側ではあるが可視光望遠鏡装置１０の視野（観察視野）４０の外側に観察対象としての野鳥４２が存在している場合であって、この仮想観察領域４５は可視光望遠鏡装置１０の視野の２倍程度の広さに設定されそのほぼ中央領域に光学観察装置１Ａの可視光望遠鏡装置１０の視野４０を向けた様子を示している。図３（Ａ）において可視光望遠鏡装置１０の視野４０を実線で示し、可視光望遠鏡装置１０の視野の２倍程度の広さの仮想観察領域４５を点線で示している。可視光望遠鏡装置１０の観察視野４０は観察領域４５のほぼ中央に重なっている。この場合、図３（Ｂ）に示すように光学観察装置１Ａの観察視野即ち可視光望遠鏡装置１０の観察視野４０内には観察対象物であるの野鳥４２の姿を捕捉することが出来ない。

そこで、赤外光映像装置２０の視野（探索視野）４０Ｒを可視光望遠鏡装置１０の視野（観察視野）４０の２倍程度の大きさを有するものとし、即ち図３（Ａ）の仮想観察領域４５にほぼ一致させると、この赤外光映像装置２０はその探索視野４０Ｒ内に観察対象物の野鳥４２を捕捉することができる。前述したように、赤外光映像装置２０の赤外光結像光学系２１で赤外センサー２３上に形成された探索視野４０Ｒの赤外光像を画像表示装置２４Ａの信号処理装置２５によって設定抽出温度範囲内の熱放射温度を有する観察対象物である野鳥４２を抽出してサーモ画像信号に変換した上で特定の視認し易い色、例えば赤色、で画像表示装置２４Ａに表示するように信号処理を行ってサーモ画像の一部分として抽出画像信号処理すると、サーモ画像信号に変換し特定の色に着色された抽出画像として赤い野鳥のサーモ画像４２Ｒが画像表示装置２４Ａ上に表示されると、図３（Ｃ）に実線で示された探索視野４０Ｒの抽出画像が得られ、観察領域４５内から抽出された野鳥の抽出画像４２Ｒが赤色の画像として画像表示装置２４Ａ上に表示される。なお、図３（Ｃ）中の十字線４６は赤外光映像装置２０の視野枠内に設けられており、その交点は光軸２０ｘを表している。

ここで、可視光望遠鏡装置１０と赤外光映像装置２０が一体となった光学観察装置１Ａを、赤外光映像装置２０の光軸２０ｘ（即ち十字線４６）を探索対象物である野鳥のサーモ画像４２Ｒの方向（矢印４７）へ移動させると、赤外光映像装置２０の視野が同じ方向へ移動するので、野鳥４２と赤外光映像装置２０の光軸２０ｘが相対的に接近する。赤外光映像装置２０の視野４０Ｒ内においては十字線４６が野鳥の抽出画像４２Ｒに接近する。さらに継続して移動し、探索視野４０Ｒを点線で描かれた位置（観察領域４５）まで移動すれば、野鳥の抽出画像４２Ｒは赤外光映像装置２０の視野の中央付近へ移動する。

この時、赤外光映像装置２０と一体となった可視光望遠鏡装置１０も赤外光映像装置２０と一体的に同じ方向へ実線位置から点線位置へと移動するので、図３（Ｅ）に示すように被観察対象物である野鳥４２を観察視野４０の中央付近で捕捉することが出来る。図３（Ｅ）は光学観察装置１Ａを移動し被観察対象物である野鳥４２を観察視野４０の中央付近で捕捉した状態の時の光学観察装置１Ａと可視光望遠鏡装置１０の観察視野４０の相対位置を示しており、図３（Ｆ）は中央付近で被観察対象物である野鳥４２を捕捉した時の光学観察装置１Ａによる実際の観察視野４０の状態を示している。

赤外光映像装置２０の探索視野４０Ｒ中央付近で被観察対象物である抽出画像で表示された野鳥４２Ｒを捕捉したら、赤外光映像装置２０の操作部材２７を外部から手動的に操作して信号処理装置２５の信号化機能を無効化して、抽出画像４２Ｒを光学観察装置の可視光望遠鏡装置１０の視野から消去する。その結果、可視光望遠鏡装置１０の観察視野４０の可視光像だけが観察用接眼光学系１３を介して観察することができる。

以上の実施例では両装置の視野を基準にして説明をしているが、本発明の光学観察装置は、図１に示した構成のように可視光望遠鏡装置１０の観察用接眼光学系１３を赤外光映像装置２０で形成される抽出画像による観察対象物の探索にも共用している場合には、抽出画像を可視光望遠鏡装置の視野枠に寸法的に同じにしても良く、赤外光映像装置２０の視野が可視光望遠鏡装置１０の視野の２倍である場合には、赤外光映像装置２０の抽出画像（図３（Ｃ））は１/２の大きさに縮小して図３（Ｄ）に示す可視光望遠鏡装置１０の観察視野とほぼ一致させても良い。抽出画像の画角は、観察用接眼光学系で観察する可視光像の視野角よりも広いことが望ましく、抽出画像の画角を変更可能とすることも可能であり、こうすることによって本発明の光学観察装置の利用範囲を広くすることが出来る。

また、赤外イメージセンサーは画素数が少なく、観察対象物である野鳥等の抽出画像は形状や輪郭がはっきりしない赤い点像の集合体で可視光望遠鏡装置の視野内に表示されるので、可視光望遠鏡装置の中心部に十字等のレチクルを設けておけば、可視光望遠鏡装置の視野より広い赤外光映像装置の視野を重ね合わせ、抽出画像の赤い点像をレチクル十字線と重なるように光学観察装置を移動させ、抽出画像の赤い点像がレチクル十字線と重なったら赤外光映像装置の機能を停止させて画像非表示の状態にすると野鳥等の被観察物の探索及び観察が容易になる。

図４は本発明の第２の実施例の光学観察装置１Ｂを示し、図１に示した第１の実施例に係わる光学観察装置１Ａと同様な構成を有している（同一の参照符号は同一の構成要素を示している）。即ち、本第２実施例の光学観察装置１Ｂは、可視光望遠鏡装置１０と赤外光映像装置２０より構成される。可視光望遠鏡装置１０は可視光対物光学系１１、正立プリズム１２及び観察用接眼光学系１３がこの順序で光路上に配列されて構成されている。また、赤外光映像装置２０は赤外光像を結像する赤外光結像光学系２１、この赤外光結像光学系２１の結像位置に配置された非冷却赤外イメージセンサー等の赤外光センサー２３、この赤外光センサー２３で検出された信号の一部分を抽出して画像信号化するための信号処理装置２５と、信号処理装置によって画像信号化された抽出画像を表示する透過型画像表示装置２４Ｂから構成されている。透過型画像表示装置２４Ｂは可視光望遠鏡装置１０の光路上であって可視光望遠鏡装置１０の可視光対物光学系１１の焦点面１４（観察用接眼光学系１３の焦点位置）に配設され、信号処理装置２５によって信号処理された抽出画像を表示する。

この第２の実施例の光学観察装置１Ｂによれば、可視光望遠鏡装置１０の可視光対物光学系１１の焦点面１４に配置された透過型画像表示装置２４Ｂを使用することで第１の実施例で用いたリレーレンズ３２とハーフミラ―３３が不要となり、可視光望遠鏡装置１０の可視光対物光学系１１によって形成された観察視野４０の可視光像と赤外光映像装置２０の抽出画像の両方が可視光望遠鏡装置１０の観察用接眼光学系１３を通して同時に拡大して観察することができ、第１の実施例の光学観察装置１Ａと全く同等の作用・効果を得る事が出来る。

透過型画像表示装置２４Ｂとしては、ＴＦＴ液晶、無機ＥＬ、有機ＥＬ、高分子分散型液晶、その他の技術を用いた表示パネルが使用可能である。また、ＴＦＴ液晶の様な特定の画素が不透明となるもの、無機ＥＬや有機ＥＬの様な特定の画素が発光するもの、高分子分散型液晶の様な特定の画素が不透明となり外部からの光を反射させるもの等々を用いることが出来、いずれの表示パネルも特定の画素以外は透明となっている。

図１で示した第１の実施例の光学観察装置１Ａでは、可視光望遠鏡装置１０の正立プリズム１２と接眼レンズ１３の間にハーフミラー３３を設けているので、フィールドスコープ等の望遠鏡装置を本発明の可視光望遠鏡装置１０に適用する場合には、望遠鏡は新しい筐体にハーフミラー３３を保持する機構を有する特有な構造が避けられないが、図４で示した第２の実施例の光学観察装置１Ｂでは接眼レンズ部に透過型画像表示装置を付設するだけで済むので従来の望遠鏡装置を利用することができるので、その実用上の大きな効果をもたらす。

１Ａ、１Ｂ光学観察装置
１１可視光対物光学系
１３観察用接眼光学系
２１赤外光結像光学系
２３赤外光センサー
２４Ａ画像表示装置
２４Ｂ透過型画像表示装置
２５信号処理装置
２７操作部材
３１投影光学系

Claims

平行な二本の光軸の一方の光軸上に配置され可視光像を結像する可視光対物光学系と、正立プリズムと、前記可視光対物光学系によって結像された可視光像を観察する観察用接眼光学系と、から成る可視光望遠鏡装置と、
他方の光軸上に配置され赤外光像を結像する赤外光結像光学系と、前記赤外光像の結像位置に配置された赤外光センサーと、前記赤外光センサーで検出された信号の一部分を前記可視光望遠鏡装置の観察対象物の指標として抽出して画像信号化する信号処理装置と、前記信号処理装置によって画像信号化された抽出画像を表示する画像表示装置と、から成る赤外光映像装置と、
前記抽出画像を前記観察用接眼光学系の焦点位置に投影する投影光学系と、
前記抽出画像を消去する外部操作可能な操作部材と、
により構成され、
前記赤外光映像装置は前記可視光望遠鏡装置の観察視野の周囲を完全に包含する探索視野を有し、
前記抽出画像は設定された温度範囲に対応する赤外光像部分のみを目視観察で視認し易い色で表示された画像であり、
前記抽出画像を指標として、観察対象物が前記可視光望遠鏡装置の視野の中央付近に捕捉されるように誘導することが可能であり、
前記抽出画像を消去することで前記可視光望遠鏡装置の視野内で観察対象物のみの観察が可能であることを特徴とする光学観察装置。
平行な二本の光軸の一方の光軸上に配置され可視光像を結像する可視光対物光学系と、正立プリズムと、前記可視光対物光学系によって結像された可視光像を観察する観察用接眼光学系と、から成る可視光望遠鏡装置と、
他方の光軸上に配置され赤外光像を結像する赤外光結像光学系と、前記赤外光像の結像位置に配置された赤外光センサーと、前記赤外光センサーで検出された信号の一部分を前記可視光望遠鏡装置の観察対象物の指標として抽出して画像信号化する信号処理装置と、前記信号処理装置によって画像信号化された抽出画像を表示する透過型画像表示装置と、から成る赤外光映像装置と、
前記抽出画像を消去する外部操作可能な操作部材と、
により構成され、
前記透過型画像表示装置は前記観察用接眼光学系の焦点位置に配置されており、
前記赤外光映像装置は前記可視光望遠鏡装置の観察視野の周囲を完全に包含する探索視野を有し、
前記抽出画像は設定された温度範囲に対応する赤外光像部分のみを目視観察で視認し易い色で表示された画像であり、
前記抽出画像を指標として、観察対象物が前記可視光望遠鏡装置の視野の中央付近に捕捉されるように誘導することが可能であり、
前記抽出画像を消去することで前記可視光望遠鏡装置の視野内で観察対象物のみの観察が可能であることを特徴とする光学観察装置。
可視光像を結像する可視光対物光学系と、正立プリズムと、接眼光学系と、から成る可視光望遠鏡装置の、前記接眼光学系と交換可能な光学観察装置であって、
前記可視光対物光学系によって結像された可視光像を観察する観察用接眼光学系
と、
前記可視光対物光学系の光軸と平行な光軸上に配置され赤外光像を結像する赤外光結像光学系と、前記赤外光像の結像位置に配置された赤外光センサーと、前記赤外光センサーで検出された信号の一部分を前記可視光望遠鏡装置の観察対象物の指標として抽出して画像信号化する信号処理装置と、前記信号処理装置によって画像信号化された抽出画像を表示する透過型画像表示装置と、から成る赤外光映像装置と、
前記抽出画像を消去する外部操作可能な操作部材と、
により構成され、
前記透過型画像表示装置は前記観察用接眼光学系の焦点位置に配置されており、
前記赤外光映像装置は前記可視光望遠鏡装置の観察視野の周囲を完全に包含する探索視野を有し、
前記抽出画像は設定された温度範囲に対応する赤外光像部分のみを目視観察で視認し易い色で表示された画像であり、
前記抽出画像を指標として、観察対象物が前記可視光望遠鏡装置の視野の中央付近に捕捉されるように誘導することが可能であり、
前記抽出画像を消去することで前記可視光望遠鏡装置の視野内で観察対象物のみの観察が可能であることを特徴とする光学観察装置。
前期抽出画像の大きさを縮小して前記観察用接眼光学系で観察する可視光像の観察視野の大きさとほぼ一致させたことを特徴とする請求項１ないし３記載の光学観察装置。