JPH1164741A

JPH1164741A - デジタルカメラ付き双眼鏡

Info

Publication number: JPH1164741A
Application number: JP9221823A
Authority: JP
Inventors: Shinji Tsukamoto; 伸治塚本; Shigeo Enomoto; 茂男榎本; Ken Hirunuma; 謙蛭沼
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1997-08-18
Filing date: 1997-08-18
Publication date: 1999-03-05

Abstract

(57)【要約】【目的】構造が簡単でありかつ小型軽量なデジタルカ
メラ付き双眼鏡を提供すること。【構成】対物光学系と接眼光学系を各々有する一対の
観察光学系と；一方の観察光学系における対物光学系と
接眼光学系の間の光路内に進出した撮影位置と、該光路
外に退避した非撮影位置との間で移動可能に支持され、
上記撮影位置にあるとき、上記対物光学系から上記光路
内に進入した光束を該光路外に反射させる可動ミラー
と；この可動ミラーによって上記光路外に反射された光
束を直接受光する撮像素子と；上記可動ミラーを非撮影
時は上記非撮影位置に待機させ、撮影時のみ上記撮影位
置に進出させるミラー駆動手段と；を有するデジタルカ
メラ付き双眼鏡。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、デジタルカメラを一体に有する
双眼鏡に関する。

【０００２】

【従来技術及びその問題点】銀塩フィルム式カメラが付
設された双眼鏡、所謂カメラ付き双眼鏡が知られてい
る。このカメラ付き双眼鏡によれば、観察中の観察対象
物を容易にかつ素早く撮影することができる。この従来
のカメラ付き双眼鏡では、左右一対の観察光学系の一方
の光学系中にビームスプリッタが配設され、さらにこの
ビームスプリッタから出射する光束を入射させてフィル
ム面へ導くプリズムが配置されている。つまり、上記ビ
ームスプリッタにより一方の観察光学系を通る光束の一
部が該光学系外に導かれ、この外部に導かれた光束が上
記プリズムにより反射された後にフィルム面に導かれる
構造となっている。

【０００３】フィルム面上に結ぶ像は、正立像または倒
立像のいずれかである必要がある。上記ビームスプリッ
タにより観察光学系外へ導かれた光束による像は左右反
転（裏返し）像となるため、上記プリズム等の反射光学
系を用いて正立像または倒立像のいずれかにしている。

【０００４】また上記従来のカメラ付き双眼鏡では、ビ
ームスプリッタが設けられた一方の観察光学系では他方
の観察光学系と比べて接眼側に向かう光量が少なくなる
ので、他方の観察光学系の光路内にＮＤフィルターを設
置して左右の観察光学系での接眼側に向かう光量を均等
にしている。

【０００５】以上ように、従来のカメラ付き双眼鏡で
は、１つのビームスプリッタと、少なくとも１つ以上の
プリズム等の反射光学系と、ＮＤフィルターを設ける必
要があるので、装置が大型化してしまう。また、これら
ビームスプリッタ、プリズム及びＮＤフィルターに加
え、フィルム室、カートリッジ室、巻上げ機構、シャッ
ター機構等の機械的要素を設ける必要があるので、装置
の大型化は避けられない。さらに、ビームスプリッタや
ＮＤフィルターを観察光学系の光路内に設置するため、
同口径の双眼鏡に比べて視野が暗くなり観察しにくかっ
た。

【０００６】

【発明の目的】本発明は、以上の問題点に鑑みて成され
たもので、構造が簡単でありかつ小型軽量なデジタルカ
メラ付き双眼鏡を提供することを目的とする。

【０００７】

【発明の概要】本発明は、双眼鏡にデジタルカメラを一
体に設けたデジタルカメラ付き双眼鏡において、対物光
学系と接眼光学系を各々有する一対の観察光学系と；一
方の観察光学系における対物光学系と接眼光学系の間の
光路内に進出した撮影位置と、該光路外に退避した非撮
影位置との間で移動可能に支持され、上記撮影位置にあ
るとき、上記対物光学系から上記光路内に進入した光束
を該光路外に反射させる可動ミラーと；この可動ミラー
によって上記光路外に反射された光束を直接受光する撮
像素子と；上記可動ミラーを非撮影時は上記非撮影位置
に待機させ、撮影時のみ上記撮影位置に進出させるミラ
ー駆動手段と；を有することを特徴としている。

【０００８】つまり本発明を適用したデジタルカメラ付
き双眼鏡は、撮影時に可動ミラーを一方の観察光学系の
光路内に進出させて該光路内を通る光束の一部を該光路
外に導き、この導き出した光束を電子ディバイスである
撮像素子上に直接結像させる構成を有している。この構
成によると、上記可動ミラーにより上記光路外に反射さ
れた反射光束は撮像素子に直接入射するので、撮像素子
上には左右反転（裏返し）像が結像される。しかし、こ
の撮像素子上に結像された像の画像データを一時的に画
像メモリー等に書き込み、その後この一時的に書き込ん
だ画像データを予め設定した所定の読み出し順序で読み
出せば、常に正立像としての画像を得ることができる。
つまり、撮像素子の設置向き及び該撮像素子の撮像面に
結像される像の向きがどのような向きであっても、その
向きに対応した画像データの読み出し順序を予め設定し
ておけば常に正立像としての画像を得ることができる。
よって上記本発明の構成によれば、撮像素子や各光学部
材の配置の自由度が高く、また、上記可動ミラーと撮像
素子との間にプリズム等の反射光学系を設ける必要がな
い。さらに、観察光学系を介しての観察時即ち非撮影時
には可動ミラーを光路外に退避させるため、可動ミラー
を設けない側の観察光学系の光路内にＮＤフィルターを
設ける必要が無く、よって装置の小型化及び軽量化を図
ることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下図示実施形態に基づいて本発
明を説明する。図１は、本発明を適用したデジタルカメ
ラ付き双眼鏡の実施形態を示している。このデジタルカ
メラ付き双眼鏡１０は、ポロプリズム式双眼鏡にデジタ
ルカメラを付設したタイプである。なお同図中では、デ
ジタルカメラ付き双眼鏡１０の観察光学系及び本発明に
係る要部のみを示している。

【００１０】デジタルカメラ付き双眼鏡１０は、一般的
なポロプリズム式双眼鏡が有する左右一対の観察光学
系、即ち対物レンズ群１１Ｌ、ポロプリズム１７Ｌ及び
接眼レンズ群１８Ｌからなる左側観察光学系と、対物レ
ンズ群１１Ｒ、ポロプリズム１７Ｒ及び接眼レンズ群１
８Ｒからなる右側観察光学系とを有している。各ポロプ
リズム（正立光学系）１７Ｌ，１７Ｒの出射面と、対応
の接眼レンズ群１８Ｌ，１８Ｒとの間には、視野絞り１
９Ｌ，１９Ｒが固定されている。

【００１１】各対物レンズ群１１Ｌ，１１Ｒは、対応の
対物光軸Ｏ_L ，Ｏ_R に沿って前後方向に一体で移動可能
に案内されており、デジタルカメラ付き双眼鏡１０本体
の略中央に設けた焦点調節環（図示せず）の回転に応じ
て前後移動する。つまり、該焦点調節環を適宜回転させ
ると、対物レンズ群１１Ｌ，１１Ｒが前後に移動して焦
点調節が行われる。

【００１２】またデジタルカメラ付き双眼鏡１０には、
可動ミラー１２が設けられている。この可動ミラー１２
は、一方の観察光学系の光路Ｐ_R の上方に位置しかつ対
物光軸Ｏ_L ，Ｏ_R の各々に対して略直交する方向に延び
る回動支軸１３にその一端部が固定されており、対物レ
ンズ群１１Ｒとポロプリズム１７Ｒの間の光路Ｐ_R 内に
進出した撮影位置（図１中に実線で示す位置）と、該光
路Ｐ_R 外に退避した非撮影位置（図１中に一点鎖線で示
す位置）との間で回動可能に設けられている。

【００１３】デジタルカメラ付き双眼鏡１０の光路Ｐ_L
と光路Ｐ_R の間には、ミラー駆動モーター１５が固定さ
れており、回動支軸１３は、この駆動モーター１５の回
転軸として備わっている。したがって、可動ミラー１２
は、駆動モーター１５の正逆の回転によって撮影位置ま
たは非撮影位置いずれかの位置に移動される。

【００１４】またデジタルカメラ付き双眼鏡１０には、
該双眼鏡で観察中の観察物体像を電気的な画像データと
して撮像するためのＣＣＤ撮像素子１４が設けられてい
る。このＣＣＤ撮像素子１４は、撮影位置にある可動ミ
ラー１２により光路Ｐ_R 外に反射された光束（観察物体
像）が直接その撮像面（受光面）１４ａ上に結像するよ
うに、撮影位置にある可動ミラー１２から所定長さ離れ
た位置に固定されている。可動ミラー１２とＣＣＤ撮像
素子１４の間には、プリズム等の反射光学系は設けられ
ていない。

【００１５】可動ミラー１２の撮影位置での対物光軸Ｏ
_R に対する傾斜角は、可動ミラー１２により光路Ｐ_R 外
に反射された光束が直接その撮像面１４ａ上に結像する
ように、４５°に設定されている。この可動ミラー１２
の対物光軸Ｏ_R に対する傾斜角は、本実施形態での４５
°のみに限定されず、任意の角度に設定することができ
る。

【００１６】図１中、白抜き矢尻を有する矢印と黒塗矢
尻を有する矢印からなる各像は、ＣＣＤ撮像素子１４に
至るまでの観察物体像の各位置での向きを示している。
これら各矢印の向きから、左右反転（裏返し）画像が撮
像面１４ａ上に結像されることが理解できる。また図１
中、ＣＣＤ撮像素子１４の撮像面１４ａ上に示す矢印Ｄ
は、走査起点及び走査方向を示している。この矢印Ｄの
位置から分かるように、ＣＣＤ撮像素子１４の走査起点
は、正立状態の観察物体像の右上の位置に対応してい
る。

【００１７】またデジタルカメラ付き双眼鏡１０には、
ＣＣＤ撮像素子１４を含む画像記録回路２０が設けられ
ている（図２参照）。画像記録回路２０は、ＣＣＤ撮像
素子１４、アンプ２１、Ａ／Ｄコンバーター２２、画像
メモリー２３、画像処理部２４、及びメインメモリー２
５を有している。さらに画像記録回路２０は、ＣＣＤ撮
像素子１４、Ａ／Ｄコンバーター２２、画像メモリー２
３、画像処理部２４、及びメインメモリー２５の夫々に
電気的に接続されたシステムコントロール部２６と、こ
のシステムコントロール部２６に電気的に接続されたシ
ャッターレリーズスイッチ２７とを有している。またシ
ステムコントロール部２６には、ミラー駆動モーター１
５が電気的に接続されている。

【００１８】シャッターレリーズスイッチ２７は、デジ
タルカメラ付き双眼鏡１０本体に設けられたレリーズ釦
（図示せず）に連動して開閉される。システムコントロ
ール部２６は、シャッターレリーズスイッチ２７の状態
に応じてＣＣＤ撮像素子１４、アンプ２１、Ａ／Ｄコン
バーター２２、画像メモリー２３、画像処理部２４、メ
インメモリー２５、及びミラー駆動モーター１５の各々
を制御する。

【００１９】レリーズ釦を押下するとシャッターレリー
ズスイッチ２７がオンとなり、このシャッターレリーズ
スイッチ２７のオンにより、システムコントロール部２
６は、ミラー駆動モーター１５を起動して可動ミラー１
２を非撮影位置から撮影位置に移動させ、この移動完了
直後、ＣＤ撮像素子１４を駆動して撮像（露光）を開始
する。この撮像完了後、システムコントロール部２６
は、再びミラー駆動モーター１５を起動して可動ミラー
１２を撮影位置から非撮影位置へ退避させる。

【００２０】ＣＣＤ撮像素子１４の光電変換により得ら
れたアナログ画像信号は、アンプ２１によって増幅され
た後Ａ／Ｄコンバーター２２に入力されてデジタル画像
信号に変換される。続いてこの変換されたデジタル画像
信号は、ＲＡＭ等からなる画像メモリー２３に一旦書き
込まれる。このとき画像メモリー２３に書き込まれるデ
ジタル画像信号は、１画面分の左右反転画像の画像デー
タとして書き込まれる。

【００２１】この画像メモリー２３へのデジタル画像信
号の書き込みのとき、ＣＣＤ撮像素子１４の撮像面１４
ａに結像される左右反転画像の水平走査による画像デー
タが１対１で画像メモリー２３に記録される。つまり、
画像メモリー２３のメモリーセルアレイ２３ａ（図３）
にも左右反転画像がビットイメージで記録される。

【００２２】続いて画像処理部２４がこの画像メモリー
２３に書き込まれた画像データを読み出してγ補正、色
補正、データ圧縮等の処理を行い、その後この圧縮処理
等を施した画像データをメインメモリー２５に書き込
む。画像処理部２４は、画像メモリー２３からの画像デ
ータを読み出すとき、画像メモリー２３のメモリーセル
アレイ２３ａのアドレス指定を水平方向に書き込み時と
は左右逆の順序で指定していくことで、左右反転画像の
左右逆つまり正画像（非反転画像）として読み出す。メ
インメモリー２５には、この正画像として読み出された
画像が所定のアドレスに記録される。なおメインメモリ
ー２５は、フラッシュメモリー、磁気ディスク、光磁気
ディスク等の記録媒体から構成することができる。

【００２３】図３は、ＣＣＤ撮像素子１４の撮像面１４
ａに結像される左右反転画像の水平走査による画像情報
が、画像メモリー２３のメモリーセルアレイ２３ａに左
右反転画像のビットイメージとして１対１で記録される
様子を示している。図３中の左図は、ＣＣＤ撮像素子１
４の撮像面１４ａをその裏側から視た場合での水平走査
の様子を示しており、図３中の右図は、この水平走査に
より得られた画像データを画像メモリー２３のメモリー
セルアレイ２３ａへ１対１で記録する様子を示してい
る。メモリーセルアレイ２３ａは、ＣＣＤ撮像素子１４
の画素数に対応する記録セル数、即ちｉ（Ｘ方向での総
セル数）×ｊ（Ｙ方向での総セル数）のセル数からなっ
ている。

【００２４】図４及び図５は、メモリーセルアレイ２３
ａへの画像データの書き込み及び読み出しの処理を示す
フローチャートである。メモリーセルアレイ２３ａへの
画像データの書き込み開始時このフローチャートの処理
に入る。先ず、メモリーセルアレイ２３ａの書き込み位
置（Ｘ，Ｙ）を（０，０）に設定（イニシャライズ）
し、続いてＹに１を加え、さらにＸに１を加えてメモリ
書き込み位置を指定する（ステップＳ１〜Ｓ４）。よっ
て、メモリ書き込み開始時における書き込み位置（書き
込み起点）は（１，１）に設定される。

【００２５】ステップＳ４の後、Ｘがｉ（Ｘが最大）で
あるか否かを判断し、Ｘ＝ｉでなければ即ちＸがｉ未満
（Ｘ＜ｉ）であればステップＳ３、Ｓ４の処理を再度実
行し、Ｘ＝ｉであれば続くステップＳ６に進んでＸを０
とする。

【００２６】ステップＳ６の後、Ｙがｊ（Ｙが最大）で
あるか否かを判断し、Ｙ＝ｊでなければ即ちＹがｊ未満
（Ｙ＜ｊ）であればステップＳ２〜Ｓ６の処理を再度実
行し、Ｙ＝ｊであれば続くステップＳ８に進む。以上の
ステップＳ１〜Ｓ７までの処理により、メモリーセルア
レイ２３ａへの画像データの書き込み位置の全ての指定
が行われる。つまり、書き込み起点（１，１）から、
（２，１），（３，１），・・・，（ｉ，１），（１，
２），（２，２），（３，２），・・・，（ｉ，２），
（１，３），（２，３），・・・・・・，（ｉ，ｊ）の
順序でメモリーセルアレイ２３ａへの画像データの書き
込み位置の全ての指定が行われる。Ａ／Ｄコンバーター
２２から出力された画像データは、この書き込み位置の
指定順にメモリーセルアレイ２３ａへ順次書き込まれ
る。

【００２７】ステップＳ８では（Ｘ，Ｙ）を（ｉ＋１，
０）に設定する。続いてＹに１を加え、さらにＸから１
を減じてメモリ読み出し位置を指定する（ステップＳ９
〜Ｓ１１）。よって、メモリ読み出し開始時における読
み出し位置（読み出し起点）は（ｉ，１）に設定され
る。この読み出し起点は、正立状態の観察物体像の左上
の位置に対応している。

【００２８】ステップＳ１１の後、Ｘが１であるか否か
を判断し、Ｘ＝１でなければステップＳ１０、Ｓ１１の
処理を再度実行し、Ｘ＝１であれば続くステップＳ１３
に進んでＸをｉ＋１とする。

【００２９】その後Ｙがｊ（Ｙが最大）であるか否かを
判断し、Ｙ＝ｊでなければ即ちＹがｊ未満（Ｙ＜ｊ）で
あればステップＳ９〜Ｓ１３の処理を再度実行し、Ｙ＝
ｊであれば本フローチャートの処理を終了する。。以上
のステップＳ８〜Ｓ１４までの処理により、メモリーセ
ルアレイ２３ａへの画像データの読み出し位置の全ての
指定が行われる。つまり、読み出し起点（ｉ，１）か
ら、（ｉ−１，１），（ｉ−２，１），・・・，（１，
１），（ｉ，２），（ｉ−１，２），（ｉ−２，２），
・・・，（１，２），（ｉ，３），（ｉ−１，３），・
・・・・・，（１，ｊ）の順序でメモリーセルアレイ２
３ａへの画像データの読み出し位置の全ての指定が行わ
れる。この読み出し順序により、メモリーセルアレイ２
３ａから読み出される画像データは左右が反転していな
い正画像の画像データとなり、この画像データが圧縮処
理等の実施後メインメモリー２５に記録される。

【００３０】以上の実施形態では、メモリーセルアレイ
２３ａの読み出し起点を（ｉ，１）に設定し、この起点
から（ｉ−１，１），（ｉ−２，１），・・・，（１，
１），（ｉ，２），（ｉ−１，２），（ｉ−２，２），
・・・，（１，２），（ｉ，３），（ｉ−１，３），・
・・・・・，（１，ｊ）の順序でメモリーセルアレイ２
３ａへの画像データの読み出し位置の指定を行う構成に
したが、本発明はこの読み出し位置指定の順序に限定さ
れない。ＣＣＤ撮像素子１４の設置向き及び撮像面１４
ａに結像される像の向きの違いにより、メモリーセルア
レイ２３ａの読み出し起点と、この読み出し起点からの
読み出し方向とを、読み出し後の画像データが正立像の
画像データになるように適宜設定すればよい。

【００３１】例えば、撮像面１４ａに結像される像が左
右反転の倒立像の場合には、メモリーセルアレイ２３ａ
の読み出し起点を（１，ｊ）とし、この起点から（２，
ｊ），（３，ｊ），・・・，（ｉ，ｊ），（１，ｊ−
１），（２，ｊ−１），（３，ｊ−１），・・・，
（ｉ，ｊ−１），（１，ｊ−２），・・・・・・，
（ｉ，１）の順序でメモリーセルアレイ２３ａへの画像
データの読み出し位置の指定を行う構成にすれば、読み
出し後の画像データは正立像の画像データとなる。

【００３２】以上のように、本発明を適用した本実施形
態のデジタルカメラ付き双眼鏡１０は、可動ミラー１２
とＣＣＤ撮像素子１４の間にプリズム等の反射光学系を
一切必要としない。また従来のカメラ付き双眼鏡のよう
にＮＤフィルターを設ける必要がない。よって、これら
プリズム等の反射光学系やＮＤフィルターを必要としな
い分、装置本体の小型化及び軽量化が図られている。ま
たＮＤフィルターを利用しないので観察視野が暗くなら
ない。

【００３３】また上記実施形態では、左右の観察光学系
の間に、ミラー駆動モーター１５と共に、デジタルカメ
ラ部の構成部品（アンプ２１、Ａ／Ｄコンバーター２
２、画像メモリー２３、画像処理部２４、メインメモリ
ー２５、ステムコントロール部２６等）を配置すること
で、装置全体を偏平な形状に構成して小型化を図ること
ができる。

【００３４】上記実施形態では、可動ミラー１２を駆動
するためにミラー駆動モーター１５を用いたが、ソレノ
イドと可動鉄芯からなる電気式駆動手段等を用いて可動
ミラー１２を駆動する構成にしてもよい。

【００３５】本発明は、デジタルカメラを付設した単眼
鏡にも応用することができる。また本発明は、銀塩フィ
ルム式カメラを付設した双眼鏡にも応用することができ
る。この場合には、撮影位置にある可動ミラー１２によ
り反射された観察物体光束をプリズム等の反射光学系に
よって一度反射させた後にフィルム面に結像させる構造
になる。

【００３６】

【発明の効果】以上にように、本発明を適用したデジタ
ルカメラ付き双眼鏡によれば、可動ミラーと撮像素子の
間にプリズム等の反射光学系を設ける必要が無く、また
可動ミラーを設けない側の観察光学系の光路内にＮＤフ
ィルターを設ける必要が無く、さらに、銀塩フィルムを
用いる場合に必要であったフィルム室、カートリッジ
室、巻上げ機構、シャッター機構等の機械的要素を設け
る必要が無いので、装置の小型化、軽量化、コストダウ
ン等を図ることができる。また、ビームスプリッタやＮ
Ｄフィルターを観察光学系の光路内に設置する必要がな
いため、同口径の双眼鏡に比べて視野が暗くなる等の問
題が生じない。

【００３７】さらに、撮像素子の設置向き及び該撮像素
子の撮像面に結像される像の向きがどのような向きであ
っても、その向きに対応した画像データの読み出し順序
を予め設定しておけば常に正立像としての画像を得るこ
とができるので、撮像素子や各光学部材の配置の自由度
が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したデジタルカメラ付き双眼鏡の
実施形態の観察光学系及び本発明に係る要部のみを示す
斜視図である。

【図２】図１に示す実施形態のデジタルカメラ付き双眼
鏡に設けられた画像記録回路を示すブロック回路図であ
る。

【図３】ＣＣＤ撮像素子の撮像面に結像される左右反転
画像の水平走査による画像情報が、画像メモリーのメモ
リーセルアレイに左右反転画像のビットイメージとして
１対１に記録される様子を示す説明図である。

【図４】メモリーセルアレイへの画像データの書き込み
及び読み出しの処理を示すフローチャート図である。

【図５】メモリーセルアレイへの画像データの書き込み
及び読み出しの処理を示すフローチャート図である。

【符号の説明】

１０デジタルカメラ付き双眼鏡１１Ｌ，１１Ｒ対物レンズ群１２可動ミラー１４ＣＣＤ撮像素子１４ａ撮像面１５ミラー駆動モーター１７Ｌ１７Ｒポロプリズム（正立光学系）１８Ｌ１８Ｒ接眼レンズ群１９Ｌ１９Ｒ視野絞り

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対物光学系と接眼光学系を各々有する一
対の観察光学系と；一方の観察光学系における対物光学
系と接眼光学系の間の光路内に進出した撮影位置と、該
光路外に退避した非撮影位置との間で移動可能に支持さ
れ、上記撮影位置にあるとき、上記対物光学系から上記
光路内に進入した光束を該光路外に反射させる可動ミラ
ーと；この可動ミラーによって上記光路外に反射された
光束を直接受光する撮像素子と；上記可動ミラーを非撮
影時は上記非撮影位置に待機させ、撮影時のみ上記撮影
位置に進出させるミラー駆動手段と；を有することを特
徴とするデジタルカメラ付き双眼鏡。
【請求項２】請求項１に記載のデジタルカメラ付き双
眼鏡において、可動ミラーは、上記一方の観察光学系に
おける対物光学系と、この対物光学系の接眼側に設けら
れた正立光学系との間に配置されているデジタルカメラ
付き双眼鏡。
【請求項３】請求項１または２に記載のデジタルカメ
ラ付き双眼鏡において、撮像素子はＣＣＤ撮像素子であ
るデジタルカメラ付き双眼鏡。