(57)【要約】【課題】従来に比してより操作性、利便性に優れ、２つの目標間の相対方位角を視野内においてディジタル表示し得る視野内表示付眼鏡装置を提供する。【解決手段】表示装置７０の回路基板７２には、マイクロコンピュータ７５が搭載されており、ＥＮＴキー７８の短押しが検出されるようになっている。そして、本装置を第１の目標に向けてＥＮＴキー７８の短押しが検出されると液晶表示ユニット７１に表示されている方位角がメモリ８０に記憶されて相対方位角計測状態となる（ステップＳ１０６，Ｓ１０８，Ｓ１１０）。次いで、本装置を第２の目標に向けてＥＮＴキー７８の短押しが再度検出されると、メモリ８０に記憶された第１の目標の方位角と第２の目標の方位角との相対方位角が液晶表示ユニット７１に表示されるようになっている（ステップＳ１１２，Ｓ１１４，Ｓ１１６参照）。【選択図】          図５
2006208513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
観察対象を見るための対物光学系および接眼光学系と、
方位を検出して所定の信号として出力する方位検出手段と、
前記接眼光学系の視野内に、前記方位検出手段の出力信号に基づいて方位角を表示する情報表示手段とを、備えた視野内表示付眼鏡装置であって、
データを記憶する記憶手段と、
所定のスイッチの設定が第１の設定状態となったか否かを検出し、当該第１の設定状態となったことが検出された際に、前記方位検出手段により検出された方位角を基準方位角として前記記憶手段に記憶せしめる基準方位設定手段と、
前記基準方位設定手段によって前記記憶手段への前記基準方位角の記憶がなされた後に前記所定のスイッチの設定が第２の設定状態となったか否かを検出し、当該第２の設定状態となったことが検出された際に、前記方位検出手段により検出された方位角から前記記憶手段に記憶されている基準方位角を減算し、当該減算値を相対方位角として前記情報表示手段に表示せしめる相対方位表示制御手段と、
を具備してなることを特徴とする視野内表示付眼鏡装置。
【請求項２】
前記相対方位表示制御手段は、前記減算値を表示する際に、前記情報表示手段における表示を点滅状態とせしめる点滅制御手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の視野内表示付眼鏡装置。
【請求項３】
前記相対方位表示制御手段は、前記第１の設定状態となったことが検出された際に、前記情報表示手段における方位角の表示を強制的に零とすることを特徴とする請求項１または２記載の視野内表示付眼鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、景観や物体等の観察対象を拡大等して見るための、双眼鏡、単眼鏡等の望遠鏡や顕微鏡等（以下「双眼鏡等」と称する）に関し、特に、双眼鏡等の視野内に文字や図形等の情報を表示する機能を搭載した視野内表示付眼鏡装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、双眼鏡等にレーザ測距計を組み込んで観察対象までの距離を観測したり、電子コンパスやＧＰＳ（Global Positioning System）の受信機を組み込んで、双眼鏡等を向けている方向や現在の位置を測定したり、カメラを組み込んで観察対象等を撮像したりする技術が知られている。また、双眼鏡等に表示装置を組み込んで、得られた測定データや映像等の情報を視野内に表示する技術も知られており、このような表示装置としては、小型で消費電力が少なく、また高精細な画像が得られるなどの理由により、液晶表示装置を用いてディジタル表示を行うようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特願２００２−２２１６７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような視野内にディジタル表示を可能とした双眼鏡等であっても、操作性や利便性などにおいて必ずしも満足したものが提案されて実用に供されている訳ではなく、さらなる改良が望まれているのが現状である。
【０００５】
例えば、所定の観察対象の絶対的方位角のみならず、第１の観察対象から第２の観察対象までの相対的方位角を簡易な操作により、視野内において認識したいという要求があり、従来技術においては、このような要求に応えることができなかった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、より操作性、利便性に優れ、特に、２つの観察対象間の相対方位角を視野内においてディジタル表示し得る視野内表示付眼鏡装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の視野内表示付眼鏡装置は、
観察対象を見るための対物光学系および接眼光学系と、
方位を検出して所定の信号として出力する方位検出手段と、
前記接眼光学系の視野内に、前記方位検出手段の出力信号に基づいて方位角を表示する情報表示手段とを、備えた視野内表示付眼鏡装置であって、
データを記憶する記憶手段と、
所定のスイッチの設定が第１の設定状態となったか否かを検出し、当該第１の設定状態となったことが検出された際に、前記方位検出手段により検出された方位角を基準方位角として前記記憶手段に記憶せしめる基準方位設定手段と、
前記基準方位設定手段によって前記記憶手段への前記基準方位角の記憶がなされた後に前記所定のスイッチの設定が第２の設定状態となったか否かを検出し、当該第２の設定状態となったことが検出された際に、前記方位検出手段により検出された方位角から前記記憶手段に記憶されている基準方位角を減算し、当該減算値を相対方位角として前記情報表示手段に表示せしめる相対方位表示制御手段とを具備してなることを特徴とするものである。
【０００８】
なお、上記「第１の設定状態」と上記「第２の設定状態」との違いは、設定位置や設定操作が互いに異なる場合の他、例えば同じ押下スイッチの第１回目の押下状態と第２回目の押下状態の違い等によるものであってもよい。
【０００９】
また、前記相対方位表示制御手段は、前記減算値を表示する際に、前記情報表示手段における表示を点滅状態とせしめる点滅制御手段を設ける構成としても好適である。
【００１０】
さらに、前記相対方位表示制御手段は、前記第１の設定状態となったことが検出された際に、前記情報表示手段における方位角の表示を強制的に零とするよう構成してもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の視野内表示付眼鏡装置は、所定のスイッチの簡単な操作を行うだけで所望する２つの観察対象間の相対方位角を視野内の情報表示手段に表示することができるようにしたので、相対方位角測定を簡易な作業によって迅速、かつ、正確に行うことができ、従来に比して、極めて操作性が良好で、利便性の高い視野内表示付眼鏡装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の一実施形態に係る視野内表示付眼鏡装置（以下「本実施形態装置」と称する）の構成を概略的に示す図、図２は図１に示す表示装置の構成を示す拡大図であり、図３は視野内の状態を概略的に例示する図である。
【００１３】
図１に示すように本実施形態装置では、筐体１０内において、互いに接合された２枚の対物レンズ２１，２２からなる対物光学系２０と、２個の直角プリズム３１，３２からなる正立像形成手段としてのポロプリズム３０と、対物光学系２０の略結像面位置に配されたレチクル板４１と、６枚の接眼レンズ５１〜５６からなる接眼光学系５０と、非偏光を略直線偏光に変換する直線偏光フィルタ６１とが、光軸Ｌに沿って観察対象側よりこの順序で配設されている。
【００１４】
また、上述のポロプリズム３０と接眼光学系５０との間の光軸Ｌ外の位置には、情報表示手段としての表示装置７０が配されている。なお、ポロプリズム３０は、プリズム保持部材３３を介して筐体１０に保持されており、上述のレチクル板４１および表示装置７０は、レチクル鏡室部材４２およびレチクル鏡室保持部材４３を介して筐体１０に保持されている。
【００１５】
また、上述の接眼光学系５０は、接眼レンズ鏡筒５７を介して筐体１０に保持されており、上述の直線偏光フィルタ６１は、この接眼レンズ鏡筒５７に取り付けられた接眼部材６２によって、接眼光学系５０の最も観察者寄りの位置に保持されている。なお、接眼部材６２によって保持された直線偏光フィルタ６１は、光軸Ｌを中心として回転させることが可能に構成されており、この回転により、その透過軸の方向を任意に変え得るようになっている。
【００１６】
本実施形態装置は、双眼鏡タイプの眼鏡装置に本発明を適用してなるものであり、図１に示すのはその左鏡筒の構成である。そして、図示されていない右鏡筒の構成は、上述のレチクル板４１および表示装置７０を備えていない点を除けば、上述した左鏡筒の構成と基本的に同一である。
【００１７】
表示装置７０は、図２に示されたように液晶表示ユニット７１と、この液晶表示ユニット７１の背面側にスペーサ７４Ａ，７４Ｂを介して配された回路基板７２と、この回路基板７２上に実装されたバックライトユニット７３とを備えてなるものである。
【００１８】
液晶ユニット７１の表面側には、１／４波長板からなる円偏光フィルタ８１と、所定の大きさに形成された開口部８２ａを有するマスク板８２とが配設されている。なお、上述のレチクル板４１は、円形の光学ガラス板の一部領域が切り欠かれた形状をなしており、表示装置７０、円偏光フィルタ８１、およびマスク板８２は、この切り欠かれた領域に配されている。また、レチクル板４１の図中右側の面は、十字線やこの十字線に刻まれた目盛り等のレチクル（図３に視野内の十字線像を示す）が形成されたレチクル面４１ａとなっており、マスク板８２の図中右側の面は、このレチクル面４１ａと略面一となるように配されている。
【００１９】
このような構成により、図３に示すように観察者の視野内（図中円内の領域）には、開口部８２ａから臨む表示装置７０の表示画像を、円偏光フィルタ８１を介して見ることができる情報表示領域９１と、マスク板８２により遮光されるため暗く見える非表示領域９２と、観察対象の像を観察し得る観察領域９３とが形成され、観察者は観察対象の拡大された像と共に、表示装置７０により表示される文字や図形等の所定の情報を、視野内の一部すなわち観察領域９３の外部において見ることが可能となっている。なお、本実施形態装置においては、詳細は後述するがコンパスを備えており、表示装置７０には、方位情報がディジタル表示されるようになっている。
【００２０】
そして、本実施形態装置においては、表示装置７０からの表示光は、円偏光フィルタ８１を透過する際に直線偏光から略円偏光に変換されて、直線偏光フィルタ６１に到達する。このため、直線偏光フィルタ６１の透過軸がどのような向きに設定されていても、直線偏光フィルタ６１により表示光が大幅に減光されることがなく、表示装置７０により視野内の一部領域に表示された情報を常に明るく見ることができるものとなっている。
【００２１】
次に、表示装置７０の動作制御を行うための電気回路部分の構成例について、図４を参照しつつ説明する。
【００２２】
表示装置７０は、先に述べたように、液晶表示ユニット７１と、回路基板７２と、バックライトユニット７３とを備えており、回路基板７２には、マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）７５、方位検出手段としてのコンパスＩＣ７６、および点灯駆動回路７７などが設けられる他、図示されない他の回路、例えば、電源電圧の供給の制御を行うための回路などが配されたものとなっている。
【００２３】
マイクロコンピュータ７５は、公知・周知の構成を有してなるもので、後述するような表示に関する種々の動作制御やコンパスＩＣ７６からのデータに基づく方位角度の演算処理などが行われるようになっている。このマイクロコンピュータ７５は、主電源９５が接続されており、後述するＥＮＴキー７８が所定の押下状態とされた際に、マイクロコンピュータ７５や他の回路部分への電源電圧の供給が開始されるようになっている。また、マイクロコンピュータ７５には、各種データの保存のための記憶手段としてのメモリ（図４においては便宜的に「ＲＡＭ」と表記）８０が接続されている。このメモリ８０は、データの書込みおよび読出しが自在にできるようになっている半導体メモリであればよく、特定の種類に限定される必要はないものである。
【００２４】
また、このマイクロコンピュータ７５には、筐体１０の適宜な箇所に設けられたＥＮＴキー（エンターキー）７８およびＭＯＤＥキー（モードキー）７９が接続されており、特に、ＥＮＴキー７８は、後述するようにその押下状態が検出され、電源電圧の供給や表示状態の制御などに供されるようになっている。なお、ＭＯＤＥキー７９は、その押下状態によって、動作モードの変更などに用いられるものであるが、後述するマイクロコンピュータ７５による表示装置７０の動作制御例においては、必須のスイッチとなるものではない。
【００２５】
コンパスＩＣ７６は、方位情報を生成するための回路が集積回路化されたものである。この種のＩＣとしては、例えば、磁気センサを用いたものなどが知られている。より具体的には、例えば、感度の良好性や小型化容易性などの点で従来品に優り、近年、多く実用に供されているアモルファス材料のＭＩ効果（Magneto-impedaEffect）を利用したコンパスＩＣなどが好適である。
【００２６】
コンパスＩＣ７６からの出力信号は、マイクロコンピュータ７５に予め記憶されている方位データ算出処理のプログラムによって処理され、ディジタル方位データに変換されて点灯駆動回路７７へ供給されることで、液晶表示ユニット７１に検出された方位がディジタル表示されるようになっている。なお、方位データ算出処理プログラムは、一般に、コンパスＩＣ７６のメーカなどから提供されており、これを用いるのが好適である。
【００２７】
点灯駆動回路（図４においては便宜的に「ＤＲＶ」と表記）７７は、マイクロコンピュータ７５からのディジタル方位データを液晶表示ユニット７１に表示するために必要な液晶表示ユニット７１への駆動信号を出力すると共に、バックライトユニット７３の点灯に必要な駆動信号を出力するようになっているものである。なお、バックライトユニット７３は、図示されないバックライトとその点灯に必要な電子部品がユニット化されたものである。
【００２８】
次に、かかる構成において、マイクロコンピュータ７５によって実行される表示装置７０の動作制御の実施例について、図５に示されたフローチャートを参照しつつ説明する。
【００２９】
このマイクロコンピュータ７５による表示装置７０の動作制御は、２つの観察対象の間の相対方位角度の計測機能を実現するためのものである。
【００３０】
以下、具体的に説明すれば、まず、ＥＮＴキー７８が使用者によって長押しされた状態（第２の押下状態）にされると、“ＰＯＷＥＲ  ＯＮ”の状態、すなわち、主電源９５の電圧が、回路基板７２、液晶表示ユニット７１およびバックライトユニット７３へ供給されることとなる（ステップＳ１００，Ｓ１０２参照）。
【００３１】
ここで、「長押し」、「短押し」の区別は、例えば、スイッチが押下されている時間の長短によって区別するのが好適である。より具体的には、マイクロコンピュータ７５において検出されるスイッチの押下時間が、例えば、１秒以下の場合は、「短押し」と判定し、これを越える時間に亘って押下された場合は「長押し」と判定するなどの基準が考えられるが、かかる時間の設定は、特定の値に限定される必要はないことは勿論である。
【００３２】
電力供給の開始と共に、コンパスＩＣ７６からの方位データがマイクロコンピュータ７５に取り込まれて演算処理され、その演算結果は、液晶表示ユニット７１におけるディジタル表示のため、所定の信号形式で点灯駆動回路７７へ出力される。そして、点灯駆動回路７７は、マイクロコンピュータ７５から入力された信号に基づいて、液晶表示ユニット７１を駆動し、その結果、この時点の観察対象へ向けられている本実施形態装置の方位がリアルタイム表示されることとなる（ステップＳ１０４参照）。すなわち、リアルタイム表示は、本実施形態装置が方位方向でパンニングされるに従い時々刻々と変化する方位が液晶表示ユニット７１にそのまま表示される表示状態である。
【００３３】
次いで、マイクロコンピュータ７５は、ＥＮＴキー７８の押下を検出する状態となり（ステップＳ１０６参照）、ＥＮＴキー７８が押下されたと判断されると、長押しされたか短押しされたかが判断され（ステップＳ１０８参照）、長押しされたと判定された場合には、回路基板７２などへの主電源９５による電力供給が断（ＰＯＷＥＲ  ＯＦＦ）とされ液晶表示ユニット７１の表示機能が停止されることとなる（ステップＳ１１８参照）。
【００３４】
一方、ステップＳ１０８においてＥＮＴキー７８が短押しされた（第１の押下状態）と判断された場合には、この時点において液晶表示ユニット７１に表示されている方位が、メモリ８０に記憶されると同時に、液晶表示ユニット７１における方位は、点灯駆動回路７７を介してマイクロコンピュータ７５により点滅状態で表示されることとなる（ステップＳ１１０参照）。
【００３５】
ここで、点滅状態のより具体的な例としては、例えば、図３に示された液晶表示ユニット７１の表示例において、方位データ、すなわち、「２３０」の数値の全部または一部（一桁）を点滅状態とするとよい。また、方位データと数字以外の特定の文字を交互に表示させるようにしてもよい。例えば、図３の表示例において、「２３０」と「‐‐‐」とを交互に表示させてもよい。なお、点滅の仕方は、これらに限定されるものではないことは勿論であり、適宜、選定されるべきものである。
【００３６】
さらに、ステップＳ１１０において、液晶表示ユニット７１における表示を、強制的に零として、点滅状態とするようにしても好適である。
【００３７】
また、ここで、メモリ８０に記憶された方位データは、相対方位角度計測の開始点、換言すれば、基準点（あるいは基準方位角）となるものである。また、ステップＳ１１０における点滅表示は、本実施形態装置が相対方位角度の計測開始状態となったことを使用者に知らしめるためになされるものである。
【００３８】
かかる状態において、使用者は、上述の基準点から相対方位角度の計測を所望する観測対象へ本実施形態装置を方位方向でパンニングすることとなる。
【００３９】
このパンニングの際、本実施形態装置は、ＥＮＴキー７８の押下の有無を検出する状態となり（ステップＳ１１２参照）、ＥＮＴキー７８が押下されたと判定されると、長押しされたか短押しされたかが判断されることとなる（ステップＳ１１４参照）。そして、ＥＮＴキー７８が長押しされたと判定された場合には、先に説明したステップＳ１１８の処理へ進むこととなる。一方、ステップＳ１１４において、短押しされたと判定された場合には、先に基準方位角としてメモリ８０に記憶された方位角が読み出されて、当該基準方位角と、このステップＳ１１４でＥＮＴキー７８の短押しが検出された時点の方位との差が相対方位角として算出され、液晶表示ユニット７１に所定時間（例えば、１０秒程度）の間、表示されることとなる（ステップＳ１１６参照）。
【００４０】
すなわち、使用者は、相対方位角度の計測の基準点を決定（ステップＳ１１０参照）した後、パンニングを行い視野内（図３参照）に相対方位角度の計測を所望する観測対象を捉えた際に、ＥＮＴキー７８を短押しすることで、基準方位角とＥＮＴキー７８が短押しされた際の方位角との差分が演算されて、２つの観測対象間の相対方位角度として液晶表示ユニット７１に表示されることとなる。
【００４１】
そして、この後、リアルタイム表示状態に戻り（ステップＳ１０４参照）、以後、再びＥＮＴキー７８の押下の有無を検出する状態となる（ステップＳ１０６参照）。
【００４２】
従来は、このような相対方位を計測しようとする場合、基準とされる観察対象の方位角を確認し、その方位角を筆記するか、または作業者が記憶するか等した後、相対方位を求めようとする観察対象へパンニングし、その方位角を確認し、この方位角を先の基準とした方位角から減算して求めるのが一般的であった。
【００４３】
これに対して、本実施形態装置では、上述したようなＥＮＴキー７８の簡単な操作によって即座に相対方位角を求めることができ、操作性、利便性の高い眼鏡装置が提供され、相対方位角の計測のみならず、関連する作業の効率化を図ることができることとなるものである。
【００４４】
上述したようなマイクロコンピュータ７５による表示装置７０の動作制御のため、マイクロコンピュータ７５には、ソフト的に図６に示されたように基準方位設定手段５０１と、相対方位表示制御手段５０２と、点滅制御手段５０３とが備えられたものと捉えることができる。
【００４５】
すなわち、基準方位設定手段５０１は、ＥＮＴキー７８が短押しされた際に、その時点の方位角をメモリ８０に記憶されるため、図５で説明したステップＳ１０６，Ｓ１０８，Ｓ１１０の処理を実行するものである。また、相対方位表示制御手段５０２は、基準方位設定手段５０１によってＥＮＴキー７８の短押しがなされて、その時点の方位角がメモリ８０に記憶された後に、ＥＮＴキー７８の短押しが検出された際に相対方位角を表示するため、図５で説明したステップＳ１１２，Ｓ１１４，Ｓ１１６を実行するものである。さらに、点滅制御手段５０３は、基準方位設定手段５０１によってメモリ８０に方位角が記憶された際に、ステップＳ１１０の処理実行の際に液晶表示ユニット７１を点滅状態とするためのものである。
【００４６】
最後に、本実施形態装置を用いての相対方位角計測の手順について概括的に説明する。
まず、本実施形態装置は、ＥＮＴキー７８が長押しされてリアルタイム表示状態にあるとする（ステップＳ１０４参照）。かかる状態において、相対方位角を計測しようとする２つの目標のうち、本実施形態装置を第１の目標に向け、本実施形態装置の視野内に第１の目標を捉える。次いで、ＥＮＴキー７８を短押しし、相対方位角計測開始状態とする（ステップＳ１０８，Ｓ１１０参照）。
【００４７】
かかる状態において、本実施形態装置を第２の目標へ向けて、第２の目標を捉え、ＥＮＴキー７８を再度短押しすることで、情報表示領域９１には、第１の目標と第２の目標間の相対方位角が所定時間表示され、相対方位角の計測作業を終えることができる。
【００４８】
なお、本発明の視野内表示付眼鏡装置としては、上記実施形態のものに限られるものではなく、その他の種々の態様の変更が可能である。例えば、設定スイッチの設定態様としては、押下スイッチの押下状態に限られるものではなく、スライドスイッチのスライド状態、あるいは回転スイッチの回転状態等とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施形態に係る視野内表示付眼鏡装置の概略構成図
【図２】図１に示す表示装置の拡大図
【図３】視野内の状態を概略的に例示する図
【図４】表示装置の電気回路部分の一構成例を示す構成図
【図５】マイクロコンピュータによって実行される表示装置の動作制御を示すフローチャート
【図６】図５に示された表示装置の動作制御を実行するためマイクロコンピュータにおいて実現される機能手段の構成を示すブロック図
【符号の説明】
【００５０】
１０      筐体
２０      対物光学系
５０      接眼光学系
５７      接眼レンズ鏡筒
７０      液晶表示装置
７１      液晶表示ユニット
７２      回路基板
７３      バックライトユニット
７５      マイクロコンピュータ
７６      コンパスＩＣ
７７      点灯駆動回路
７８      ＥＮＴキー
８０      メモリ
９５      主電源
【図１】
2006208513.tif 000003
【図２】
2006208513.tif 000004
【図３】
2006208513.tif 000005
【図４】
2006208513.tif 000006
【図５】
2006208513.tif 000007
【図６】
2006208513.tif 000008