(57)【要約】      （修正有）【課題】対象物に対して自動的に焦点を合わせることができる高倍率電子双眼鏡を提供する。【解決手段】対象物を撮像する一対の撮像素子ＩＳと、当該一対の撮像素子ＩＳに対象物の像を結像する一対の結像光学系１０と、前記撮像素子ＩＳにより取得された画像、画像を表示する一対の表示部Ｄと、前記対象物までの距離を算出する測距手段と、該測距手段により算出された前記距離を用いて前記結像光学系１０の焦点を前記撮像素子ＩＳに合わせるようにフォーカスレンズを駆動する自動焦点調節手段と、観察しようとする対象物の一点を入力するポインティングデバイスと位相差検出装置を備えてなる高倍率電子双眼鏡において、フォーカスレンズ駆動部が、算出された距離を用いて前記結像光学系１０の焦点を前記撮像素子に合わせるようにフォーカスレンズを駆動することを特徴とする高倍率電子双眼鏡。【選択図】図１
2018124523.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物Ｏｊｔを撮像する一対の撮像素子ＩＳと、当該一対の撮像素子ＩＳに対象物の像を結像する一対の結像光学系１０と、前記撮像素子ＩＳにより取得された画像Ｇ１、画像Ｇ２を表示する一対の表示部Ｄと、前記対象物Ｏｊｔまでの距離ＬＤを算出する測距手段２０と、該測距手段２０により算出された前記距離ＬＤを用いて前記結像光学系１０の焦点を前記撮像素子ＩＳに合わせるようにフォーカスレンズを駆動する自動焦点調節手段３０と、観察しようとする対象物Ｏｊｔの一点Ｐ１を入力するポインティングデバイスＰＤと位相差検出装置ＤＵを備えてなる高倍率電子双眼鏡１００において、
位相差検出装置ＤＵは、画像Ｇ１においてポインティングデバイスＰＤにより入力された対象物Ｏｊｔの一点Ｐ１の座標（ｘ１、ｙ１）を取得すると、当該点Ｐ１を中心とする観察領域ＳＯ１を設定して観察領域ＳＯ１に有る画像Ｇ１である観察画像Ｇ０１を取得すると共に、画像Ｇ２において、点Ｐ２（ｘ２、ｙ２）を（１）式を充足するように設定して、観察領域ＳＯ１を平行移動したそれぞれの点Ｐ２を中心とする観察領域ＳＯ２を設定して観察領域ＳＯ２に有る画像Ｇ２である観察画像Ｇ０２を取得するものとし、ｘ方向変位Δｘ（ｃｍ）を変化させて、観察画像Ｇ０１と観察画像Ｇ０２が一致するｘ方向変位Δｘ、すなわち、位相差ΔＸ（ｃｍ）を算出した後、差分検出装置ＤＵは位相差ΔＸの情報を測距手段２０に送り、測距手段２０は、算出したΔＸを（２）式に代入して、前記対象物Ｏｊｔまでの距離ＬＤを算出すると共に、
フォーカスレンズ駆動部ＦＤが、算出された距離ＬＤを用いて前記結像光学系１０の焦点を前記撮像素子ＩＳに合わせるようにフォーカスレンズを駆動することを特徴とする高倍率電子双眼鏡１００。
ｘ２＝ｘ１＋Δｘ、ｙ２＝ｙ１……（１）式
ＬＤ＝ｆ×Ｂ／ΔＸ……（２）式
ここに、ｆ：結像光学系１０の焦点距離（ｃｍ）
Ｂ：２つの結像光学系１０の距離（ｃｍ）
Δｘ：ｘ方向変位（ｃｍ）
ΔＸ：位相差（ｃｍ）  
【請求項２】
観察画像Ｇ０１と観察画像Ｇ０２の差分画像ΔＧ１２に対して、変位Δｘ（ｃｍ）を変化させて、（３）式のＣＲＶ（Δ）を最小にするΔｘ＝ΔＸを、観察画像Ｇ０１と観察画像Ｇ０２が一致するｘ方向変位であるとして算出することを特徴とする請求項１に記載された高倍率電子双眼鏡１００。
ＣＲＶ（Δｘ）＝δ（１）＋…＋δ（ｉ）＋…＋δ（Ｎ）……（３）式
ここに、ＣＲＶ（Δｘ）：ｘ２＝ｘ１＋Δｘの時の画像評価関数
δ（ｉ）＝｜Ｇ０１（ｉ）−Ｇ０２（ｉ）｜
Ｇ０１（ｉ）: 観察画像Ｇ０１の画素値
Ｇ０２（ｉ）: 観察画像Ｇ０１の画素値
ｉ：自然数であって、ｉ＝１〜Ｎ
Ｎ：自然数であって、観察画像Ｇ０１、Ｇ０２の画素数
Δｘ：ｘ方向変位（ｃｍ）
ΔＸ：位相差（ｃｍ）  
【請求項３】
対象物Ｏｊｔが動く対象物、あるいは、静止した対象物であっても、方向制御装置ＨＤが、以下の式で算出した（Ｄｘ，Ｄｙ）に基づいて、制御量Δφ、Δθを算出し、制御量Δφ、Δθに従って、対象物Ｏｊｔの一点Ｐ１が画面Ｇ１内の目標表示点Ｐｔと一致するように結像光学系１０の向きを制御することを特徴とする請求項１〜２の何れかに記載された高倍率電子双眼鏡１００。
（Ｄｘ，Ｄｙ）＝（（ｘｔ−ｘ１），（ｙｔ−ｙ１））……（４−１）式
ここに、画面Ｇ１内の目標表示点Ｐのｘｙ座標を（ｘｔ、ｙｔ）とする。
（Δφ，Δθ）＝（−Ｄｘ／ｆ，−Ｄｙ／ｆ）……（４−２）式
を特徴とする請求項１〜２の何れかに記載された高倍率電子双眼鏡１００。
【請求項４】
対象物Ｏｊｔが動く対象物、あるいは、静止した対象物であっても、対象物Ｏｊｔの一点Ｐ１の座標（ｘ１、ｘ２）を時々刻々算出し、
方向制御装置ＨＤが、以下の式で算出した（Ｄｘ，Ｄｙ）に基づいて、制御量Δφ、Δθを算出し、制御量Δφ、Δθに従って、対象物Ｏｊｔの一点Ｐ１が画面Ｇ１内の目標表示点Ｐｔと一致するように結像光学系１０の向きを制御することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載された高倍率電子双眼鏡１００。
（Ｄｘ，Ｄｙ）＝（（ｘｔ−ｘ１），（ｙｔ−ｙ１））……（４−１）式
ここに、画面Ｇ１内の目標表示点Ｐのｘｙ座標を（ｘｔ、ｙｔ）とする。
（Δφ，Δθ）＝（−Ｄｘ／ｆ，−Ｄｙ／ｆ）……（４−２）式
【請求項５】
前記一対の撮像素子ＩＳにより取得された２つの画像Ｇ１、Ｇ２は、録画装置ＭＵに記録されることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載された高倍率電子双眼鏡１００。
【請求項６】
一対の結像光学系１０が、単焦点レンズ、又は、可変焦点距離レンズ、望遠ズームレンズからなることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載された高倍率電子双眼鏡１００。
【請求項７】
画像Ｇ１、Ｇ２を表示する一対の表示部Ｄが、ヘッドマウントディスプレイであることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載された高倍率電子双眼鏡１００。
【請求項８】
観察領域ＳＯ１、Ｓ０２が、長方形又は円又は楕円であることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載された高倍率電子双眼鏡１００。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高倍率電子双眼鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
高倍率望遠鏡（倍率が１０倍から１００倍の望遠鏡）では、三脚を用意すれば手振れを防ぐことはできるが、手動で観察したい対象物に当該高倍率望遠鏡を正確に向けたり、対象物に対して焦点を合わせたりするのが非常に困難であり事実上不可能であった。
特に、スポーツ観戦の場合のように、動く対象物を双眼鏡で見る場合、動く対象物を追って双眼鏡の視野に入れると共に、焦点を合わせなければならないが非常に難しい。
高倍率双眼鏡は、ひとみ径が小さくなるため観察する像が暗くて見難い等の従来技術の欠点が指摘されていた。
望遠ズーム機能についても、望遠ズーム機能を装備した双眼鏡は重くなるので、望遠鏡は簡便に携帯できることが第一であると信じられていた。
特に、スポーツ観戦の場合のように、動く対象物を双眼鏡で見る場合、動く対象物を追って双眼鏡の視野に入れると共に、焦点を合わせなければならないが非常に難しい。
高倍率双眼鏡は、ひとみ径が小さくなるため観察する像が暗くて見難い等の従来技術の欠点が指摘されていた。
望遠ズーム機能についても、望遠ズーム機能を装備した双眼鏡は重くなるので、望遠鏡は簡便に携帯できることが第一であると信じられていた。
すなわち、高倍率双眼鏡の従来技術の欠点を列挙すれば、以下のようになる。
（１）手振れを防ぐことができず、画面が振動するので眼が疲れる。
（２）ひとみ径が小さくなるため観察する像が暗くて見難い。
（３）望遠ズーム機能を装備した双眼鏡は重くなるので、望遠鏡は簡便に携帯できない。
（４）手動で観察したい対象物に当該高倍率望遠鏡を正確に向けたり、手動で対象物に対して焦点を合わせたりするのが非常に困難であり事実上不可能であった。
しかし、発明者は、従来の欠点（１）に対しては、三脚を用意すれば対応できる。
従来の欠点（２）に対しては、高倍率双眼鏡の口径を大きくして、ひとみ径を大きくすれば対応できる。
従来の欠点（３）に対しては、望遠ズーム機能を装備した双眼鏡は重くなり、望遠鏡は簡便に携帯できないが、例え重くなってもそれを凌駕した高倍率双眼鏡の機能が有れば問題ないと考えられる。
また、望遠ズームレンズを装備すれば高倍率双眼鏡は重くなるが、可変焦点距離レンズを用いれば、焦点を合わせる操作が必要であるが、機械の力を借りて、対象物に対して焦点を合わせたりする高倍率望遠鏡を採用すれば、高倍率双眼鏡は重くなるという従来技術の欠点は解消される。
従来の欠点（４）に対しては、手動で操作する高倍率望遠鏡のままで対応することは不可能で、機械の力を借りて、観察したい対象物に当該高倍率望遠鏡を正確に向けたり、機械の力を借りて、対象物に対して焦点を合わせたりする高倍率望遠鏡であれば、実現可能である。
【発明の開示】
【０００３】
発明者は、かかる従来技術の欠点に鑑み鋭意研究した結果、本願発明を完成させた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
本願発明に係る電子双眼鏡について、ＦＩ、キーワード検索を行ったところ、本件発明（請求項１〜８に記載された発明）に近い発明等記載文献は、発見されませんでしたので、特許文献の記載は省略する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
○本発明が解決しようとする第１課題
本発明が解決しようとする第１課題は、
対象物を高倍率双眼鏡で観察する場合、観察する対象物が動く対象物か静止した対象物化を問わず、高倍率双眼鏡で観察される対象物の一点を指定すれば、当該点の座標に基づいて、当該対象物に対して自動的に焦点を合わせることができる高倍率電子双眼鏡を提供することである。
○本発明が解決しようとする第２課題
本発明が解決しようとする第２課題は、
対象物が動く対象物であるか静止した対象物であるかに関わらず、高倍率双眼鏡で対象物を観察する場合にあって、観察される対象物の一点が双眼鏡の視野の設定位置で観察することできる高倍率電子双眼鏡を提供することである。
○本発明が解決しようとする第３課題
本発明が解決しようとする第３課題は、
動く対象物を高倍率双眼鏡で観察する場合にあって、動く対象物に追従して移動する対象物の一点が双眼鏡の視野の設定位置で観察することができる高倍率電子双眼鏡を提供することである。
○本発明が解決しようとする第４課題
本発明が解決しようとする第４課題は、
高倍率双眼鏡を手に持たなくても、ヘッドマウントディスプレイに表示させることができる高倍率電子双眼鏡を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
課題を解決するための手段は、本願の［特許請求の範囲］の各請求項に記載の発明である。
特許請求の範囲、明細書、図面等の用語の解釈上の疑義を解消すべく、以下用語の説明を行うこととする。
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＜用語の説明＞
○高倍率電子双眼鏡１００とは、請求項１〜７に記載された高倍率子双眼鏡であって、フォーカスレンズを内蔵する一対の結像光学系１０、一対の撮像素子ＩＳ、システムコントローラー９９、一対の表示部Ｄ、ポインティングデバイスＰＤ(図示せず)、フォーカスレンズ駆動部ＦＤ、方向制御装置ＨＤ、録画装置ＭＵ等から構成される（図１、図6）。
○対象物Ｏｊｔとは、本願発明に係る電子双眼鏡で観察する対象物をいう。
対象物Ｏｊｔには、静止した対象物Ｏｊｔと動く対象物Ｏｊｔの両方が有る。
単に、対象物Ｏｊｔという場合には、対象物Ｏｊｔには、静止した対象物Ｏｊｔと動く対象物Ｏｊｔの両方が含まれる。
動く対象物Ｏｊｔとは、時間ｔが経過するとその輪郭、重心が変化する対象物をいう。
静止した対象物Ｏｊｔとは、時間ｔが経過してもその輪郭、重心が変化しない対象物をいう。
例えば、動く対象物Ｏｊｔとは、観劇、野球・サッカー等のスポーツ観戦、バードウォッチングでは、動く対象物Ｏｊｔとは、役者であったり、スポーツプレーヤー・ボールであったり、鳥であったりする。
静止した対象物Ｏｊｔとは、建物等を観察する場合は、建物、建物の袖看板等の文字であったりする。
●対象点Ｏとは、対象物Ｏｊｔが点である場合の対象物をいう(図２)。
例えば、対象点Ｏとは、レーザーポインターにより白色スクリーンに表示された赤色点をいい、当該対象点Ｏを双眼鏡で観察する場合に、画像Ｇ１にＰ１として、画像Ｇ２にＰ２とて観察される。点Ｐ１と点Ｐ２の座標値から位相差ΔＸ（ｃｍ）が以下の式により算出される。
ΔＸ＝ｘ方向変位差＝｜ｘ１−ｘ２｜＝｜Δｘ１＋Δｘ２｜
ここに、Ｐ１、Ｐ２のｘｙ座標を（ｘ１，ｙ１）、（ｘ２，ｙ１）とする。座標値ｘ１、ｙ１、ｘ２、ｙ１の単位はｃｍとする。
実際には、対象点Ｏが画像Ｇ１、Ｇ２において、明確に点Ｐ１、点Ｐ２の位置が両方とも特定されることはない。
画像Ｇ１における点Ｐ１は、ポインティングデバイスＰＤにより画像Ｇ１において指定された対象物Ｏｊｔの一点Ｐ１の座標（ｘ１、ｙ１）を取得することが可能であるが、画像Ｇ２において、点Ｐ１に相当するＰ２の位置は、明確ではないからである。
Ｐ２の位置を特定するためには、点Ｐ１を中心とする観察領域ＳＯ１を設定すると共に、点Ｐ１をｘ方向にｘ方向変位Δｘだけ平行移動させ、観察領域ＳＯ２もｘ方向にｘ方向変位Δｘだけ平行移動させて、点Ｐ２を中心とする観察領域ＳＯ２設定することが必要である。
○撮像素子ＩＳとは、半導体製造技術を用いて集積回路化された光電変換素子、すなわち半導体のイメージセンサをいう。材料や素子、電荷の転送方式など撮像素子の構成による分類と、走査方式や用途など、応用方法による分類ができる。
○結像光学系１０とは、一対の撮像素子ＩＳに対象物Ｏｊｔの像を結像する一対の結像光学系をいう。
［システムコントローラー９９関連装置等］
○システムコントローラー９９とは、本発明に係る高倍率電子双眼鏡１００の情報処理を行って制御演算を行うマイクロコンピューターである。
システムコントローラー９９は、画像受信手段ＧＲ、測距手段２０、焦点調節手段３０、方向制御手段４０、演算部ＣＵ、メモリー部ＭＹ、画像表示手段ｇＤ、画像記録手段ｇＭ、バスＢｕｓから構成される（図６）。
システムコントローラー９９は、撮像素子ＩＳにより取得された画像Ｇ１、Ｇ２をデジタル画像情報として受信し、画像処理をすることにより、対象物Ｏｊｔの焦点を自動的に合わせ、対象Ｏを自動的に方向制御するように制御演算を行うマイクロコンピューターである。
○ポインティングデバイスＰＤ（本発明に係るポインティングデバイスＰＤ）とは、画像Ｇ１に対象物Ｏｊｔが表示されている場合に、対象象物Ｏｊｔの一点Ｐ１の位置を入力するための装置をいう。
ポインティングデバイスＰＤには、マウスやトラックボール、トラックパッド、タッチパネル等がある。
○測距手段２０とは、前記対象物Ｏｊｔとフォーカスレンズまでの距離ＬＤを算出する手段をいう。
○焦点調節手段３０とは、測距手段２０により算出された前記距離ＬＤを用いて前記結像光学系１０の焦点を前記撮像素子ＩＳに合わせるために、自動フォーカスレンズを所定位置に駆動するために必要なフォーカスレンズの位置の制御量（Δｘ）をフォーカスレンズ駆動部ＦＤに与える手段をいう。
測距手段２０によって、距離ＬＤが算出されたならば、焦点が合ったフォーカスレンズの位置は算出することができる。焦点が合ったフォーカスレンズの位置が算出されれば、フォーカスレンズの位置の制御量は容易に決定され、当該制御量をフォーカスレンズ駆動部ＦＤにあたえて送信し、自動的に焦点合わせを行う。
ここに、制御量（Δｘ）は、（Ａ）式で与えられる。
○方向制御手段４０とは、対象物Ｏｊｔの一点Ｐ１が画面Ｇ１内の目標表示点Ｐｔと一致するよう、動く対象物Ｏｊｔを自動的に方向制御するための演算手段である。
方向制御手段４０は、動く対象物Ｏｊｔを画像Ｇ１、Ｇ２の中で観察できるように、電子双眼鏡の被駆動部を水平角φ方向と仰角θ方向の駆動コントロールをして、動く対象物Ｏｊｔを方向制御するための演算手段である。
○演算部ＣＵとは、測距手段２０、焦点調節手段３０、方向制御手段４０が行う演算以外の演算を行う部分である。
メモリー部ＭＹとは、システムコントローラー９９の内部に設けられた画像情報Ｇ１、Ｇ２、ΔＧ１、ΔＧ２等及びその他必要な情報を記憶する部分をいう。
○画像表示手段ｇＤとは、表示部Ｄに表示するために、画像情報Ｇ１、画像情報Ｇ２を、画像処理した後、表示部Ｄへ送信する手段である。
○画像記録手段ｇＭとは、録画装置ＭＵに記憶するために、画像情報Ｇ１、画像情報Ｇ２を、画像処理した後、録画装置ＭＵへ送信する手段である。
［システムコントローラー９９の外部にある装置等］
○バスＢｕｓとは、システムコントローラー９９の内部の画像受信手段ＧＲ、測距手段２０、焦点調節手段３０、方向制御手段４０、画像表示手段ｇＤ、画像記録手段ｇＭ、演算部ＣＵの相互間を接続するために設けられる共通の通信路をいう。
［システムコントローラー９９の外部にある装置等］
○フォーカスレンズ駆動部ＦＤとは、測距手段２０によって算出された距離ＬＤに基づき、制御量（Δｘ）の情報を焦点調節手段３０から受信し、フォーカスレンズをモーター（図示せず）によって駆動して、フォーカスレンズＦＬの位置を制御量（Δｘ）分増加させることによって、自動的に焦点を合わせるための駆動部をいう。フォーカスレンズＦＬの位置を制御量（Δｘ）分増加させることは、高速で行うことができる。
ここに、制御量（Δｘ）は、（Ａ）式で与えられる。
○方向制御装置ＨＤとは、対象物Ｏｊｔの一点Ｐ１が画面Ｇ１内の目標表示点Ｐｔと一致するよう、結像光学系１０の方向を自動的に制御する興亜倍率高倍率電子双眼鏡１００をモーターによって駆動する装置である。
○方向制御装置ＨＤは、支持台、モーターＭ１、腕部ａｒｍ１、モーターＭ２、腕部ａｒｍ２から構成される。
方向制御装置ＨＤには、対象物Ｏｊｔの一点Ｐ１が画面Ｇ１内の目標表示点Ｐｔと一致するよう、高倍率電子双眼鏡１００をφ方向と仰角θ方向に駆動コントロールして、方向制御手段４０が演算した制御情報を方向制御手段４０より受信した後、対象物Ｏｊｔの一点Ｐ１が画面Ｇ１内の目標表示点Ｐｔと一致するよう、高倍率電子双眼鏡１００をモーターにより駆動する装置をいう。
より具体的には、支持台に載ったモーターＭ１が腕部ａｒｍ１を上向きに回転させて水平角φに向くように高倍率電子双眼鏡１００を駆動し、腕部ａｒｍ１に載ったモーターＭ２が腕部ａｒｍ２を横向きに回転させて仰角θに向くように高倍率電子双眼鏡１００を駆動する方向制御装置ＨＤが開示されている（図５）。
●モーターＭ１とは、支持台の上に載って、腕部ａｒｍ１を上向きに回転させて水平角φに向くように高倍率電子双眼鏡１００を駆動するためのものである。
●腕部ａｒｍ１とは、モーターＭ１の垂直軸に連結されてなり、モーターＭ１によって、上向きに回転させられることにより水平角φに向くように高倍率電子双眼鏡１００を駆動するための部材である。
●モーターＭ２とは、腕部ａｒｍ１の上に載って、腕部ａｒｍ２を横向きに回転させて水平角φに向くように高倍率電子双眼鏡１００を駆動するためのものである。
●腕部ａｒｍ２とは、モーターＭ２の水平軸に直角に連結されてなり、モーターＭ２によって、横向きに回転させられることにより仰角φに向くように高倍率電子双眼鏡１００を駆動するための部材である。
○表示部Ｄとは、撮像素子ＩＳにより取得された画像Ｇ１、Ｇ２を表示するための一対の表示部をいう。
○録画装置ＭＵとは、一対の撮像素子ＩＳにより取得された２つの画像Ｇ１、Ｇ２を主として記録するための装置をいう。
＜記号の説明＞
○画像Ｇ１、Ｇ２とは、一対の撮像素子ＩＳによりそれぞれ取得された画像又は画像データをいう。
○点Ｐ１とは、画像Ｇ１においてポインティングデバイスＰＤを用いて指定された対象物Ｏｊｔの一点をいう。
点Ｐ１の座標は、（ｘ１、ｙ１）で表される。
○観察領域ＳＯ１とは、位相差検出装置ＤＵにより設定される点Ｐ１を中心とする観察する対象物Ｏｊｔの特徴画像を有する点Ｐ１の周辺領域をいう。長方形又は円又は楕円である場合が例示される。
○点Ｐ２とは、画像Ｇ２において、位相差検出装置ＤＵが、点Ｐ２（ｘ２、ｙ２）を（１）式を充足するように設定した点をいう。
点Ｐ２の座標は、（ｘ１、ｙ１）で表される。
点Ｐ２は、点Ｐ１をｘ方向にΔ（ｃｍ）だけ平行移動した点である。
ｘ２＝ｘ１＋Δｘ、ｙ２＝ｙ１……（１）式
○観察画像データＧ０１とは、画像Ｇ１において、設定された観察領域ＳＯ１内の画像Ｇ１又は画像Ｇ１の変換画像(例えば、画像Ｇ１がカラー画像である場合、カラー画像Ｇ１がグレースケール画像に変換された画像)をいう。観察領域ＳＯ１内の画像Ｇ１の画素数Ｎとし、Ｇ０１（１）〜Ｇ０１（Ｎ）で表される。
なお、Ｇ０１は、２次元情報であるが、Ｇ０１（１）〜Ｇ０１（Ｎ）と表しても一般性が失われることはない。
○観察領域ＳＯ２とは、位相差検出装置ＤＵにより設定される点Ｐ２を中心とする観察する対象物Ｏｊｔの特徴画像を有する点Ｐ２の周辺領域をいう。点Ｐ１と同様長方形又は円又は楕円である場合が例示される。
観察領域ＳＯ２は、点Ｐ１の場合と同様に考えて、観察領域ＳＯ１をｘ方向にΔ（ｃｍ）だけ平行移動した領域である。
○観察画像データＧ０２とは、画像Ｇ２において、設定された観察領域ＳＯ2内の画像Ｇ１又は画像Ｇ１の変換画像(例えば、画像Ｇ１がカラー画像である場合、カラー画像Ｇ１がグレースケール画像に変換された画像)をいう。観察領域ＳＯ２内の画像Ｇ２の画素数Ｎとし、Ｇ０２（１）〜Ｇ０２（Ｎ）で表される。
なお、Ｇ０2は、２次元情報であるが、Ｇ０１（１）〜Ｇ０１（Ｎ）と表しても一般性が失われることはない。
●画素とは、画像を構成する最小の単位要素をいう。
●画素数とは、画像が有する画素の総数をいう。
●画素値とは、各画素の光の強さや色を表す数値をいう。
観察画像Ｇ０１と観察画像Ｇ０２の画素値は、画像Ｇ１とG2から画像変換されて1つの数値(自然数、又は実数)で与えられる。例えば、画像Ｇ１がカラー画像である場合、カラー画像Ｇ１がグレースケール画像に変換された画像の明度が1つの数値(自然数、又は実数) となる。
(1)カラー画像
カラー画像では、１つの画素の色を、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３原色で表す。１画素のＲＧＢ要素をそれぞれ８ビットで表す２４ビット画像が多く用いられる。つまり２４ビット画像では、１画素が２４ビット（８ビット×３色）で構成されるということである。
例えば、赤色の部分は（Ｒ  ２５５、Ｇ  ０、Ｂ  ０）となります。青色の部分は（Ｒ  ０、Ｇ  ０、Ｂ  ２５５）、緑色の部分は（Ｒ  ０、Ｇ  ２５５、Ｂ  ０）となる。
ＲＧＢ要素を「加法混色」によって混ぜ合わせて色を生成する。赤色の部分（Ｒ  ２５５、Ｇ  ０、Ｂ  ０）と青色の部分（Ｒ  ０、Ｇ  ０、Ｂ  ２５５）、緑色の部分（Ｒ  ０、Ｇ  ２５５、Ｂ  ０）が重なり合った色は、白の部分（Ｒ  ２５５、Ｇ  ２５５、Ｂ  ２５５）となる。
（２）グレースケール画像
ＲＧＢのカラー画像に対して、白黒の濃淡を表現した画像をグレースケール画像という。グレースケール画像は、１画素を８ビットで表し、色情報は含まず明るさ情報のみを含んでいます。この８ビット画像では、濃淡を２の８乗＝２５６階調まで表すことができる。画素値０が黒、画素値２５５が白になる。●観察画像Ｇ０１と観察画像Ｇ０２が一致するとは、
（１）観察画像Ｇ０１（ｉ）の画素値と観察画像Ｇ０２（ｉ）の画素値の差の絶対値が予め設定された閾値未満である  （ｉ＝１、２…Ｎの全ての画素について成立する）ことをいう。
（２）観察画像Ｇ０１（ｉ）の画素値と観察画像Ｇ０２（ｉ）の画素値の差の絶対値の総和（（ｉ＝１、２…Ｎの全ての画素値について足しあわせた数値））が（予め設定された閾値未満であることをいう。
●表示目標点Ｐｔとは、画像Ｇ１に対象物Ｏｊｔの一点Ｐ１を一致させて表示させるための点であり、予め画像Ｇ１に設定される。
一般には、表示目標点Ｐｔは、画像Ｇ１の中の観察しやすい点が観察者によって設定される。
●（Ｄｘ，Ｄｙ）とは、対象物Ｏｊｔの一点Ｐ１と画面Ｇ１内の目標表示点Ｐｔとの変位差を表し、（４−１）式で算出される。
（Ｄｘ，Ｄｙ）＝（（ｘt−ｘ1），（ｙt−ｙ1））……（４−１）式
ここに、予め設定された画面Ｇ１内の目標表示点Ｐｔのｘｙ座標を（ｘｔ、ｙｔ）とする。
●制御量（Δφ、Δθ）とは、対象物Ｏｊｔの一点Ｐ１が画面Ｇ１内の目標表示点Ｐｔと一致するように、フォーカスレンズ駆動部ＦＤに送信して結像光学系１０の向きを制御するための制御量をいう。具体的には、（４−２）式により与えられる。
すなわち、（Δφ，Δθ）＝（-Ｄｘ／ｆ，-Ｄｙ／ｆ）……（４−２）式、
●制御量（Δｘ）とは、下式で与えられるフォーカスレンズ駆動部ＦＤが、算出された距離ＬＤを用いて前記結像光学系１０の焦点を前記撮像素子ＩＳに合わせるようにフォーカスレンズを駆動するための制御量をいい、下式で与えられる。
フォーカスレンズ駆動部ＦＤは、制御量（Δｘ）を受信することにより、現時点のフォーカスレンズＦＬの位置ｘを制御量（Δｘ）分増加させれば、フォーカスレンズＦＬの位置をｘｏにすることができる。
フォーカスレンズ駆動部ＦＤに与える手段をいう。
Δｘ＝ｘｏ−ｘ……（Ａ）式
ここに、ｘｏは、算出された距離ＬＤより決定される、焦点が合った場合のフォーカスレンズＦＬのあるべき位置（ｃｍ）、ｘは、フォーカスレンズＦＬの現時点の位置（ｃｍ）、ｘ方向は、光軸方向を表す。ｘｏが、算出された距離ＬＤより決定されることは、技術常識である。
●ｘ方向変位Δｘは、画像Ｇ０１をｘ方向にどれだけ平行移動すれば、画像Ｇ０２に重なり合う（画像Ｇ０１と画像Ｇ０２が一致するか）かを算出するための変数である。
画像Ｇ０１の画素Ｇ０１（１）〜Ｇ０１（Ｎ）は、ｘ方向変位Δｘには関係しないが、画像Ｇ０２の画素Ｇ０２（１）〜Ｇ０２（Ｎ）は、ｘ方向変位Δｘに関係する従属関数である。
ただし、高倍率電子双眼鏡１００おいて、一対の結像光学系１０により取得した画像Ｇ１、Ｇ２の結像した対象物Ｏｊｔの像は、ｘ方向にｘ方向変位Δｘ平行移動させるものとし、ｘ方向変位Δｘを段段に増やしていけば、対象物Ｏｊｔの像が原理的に必ず重なる。
本発明において、画像Ｇ１において、焦点を合わせたい点Ｐ１は明確であるが、対象物Ｏｊｔの像（対象物Ｏｊｔの輪郭）は明確に把握されていないが、該点Ｐ１を中心とする観察領域ＳＯ１を設定して観察領域ＳＯ１に有る画像Ｇ１である観測画像データＧ０１を取得することとすれば、観測画像データＧ０１は、対象物Ｏｊｔの像の特徴を多く含んでおり、観測画像データＧ０１は対象物Ｏｊｔの像（対象物Ｏｊｔの輪郭）と同視することができ、
画像Ｇ２において、点Ｐ２（ｘ２、ｙ２）を（１）式を充足するように設定して、観察領域ＳＯ１を平行移動したそれぞれの点Ｐ２を中心とする観察領域ＳＯ２を設定して観察領域ＳＯ２に有る画像Ｇ２である観察画像データＧ０２を取得するものとし、
変位Δ（ｃｍ）を変化させていけば、観察画像データＧ０１と観察画像データＧ０２が一致する変位Δ＝位相差ΔＸが必ず求まることになる。
発明者は、画像Ｇ１、画像Ｇ２の対象物の像を特定するために例えば、対象物の像の輪郭線を抽出する画像処理演算をするまでもなく、ポインティングデバイスＰＤ（例えば、マウス）で観察したい点（焦点を合わせたい点）Ｐ１を指示して入力し、当該点Ｐ１を中心とする観察領域ＳＯ１を設定し、観察領域ＳＯ１に有る画像Ｇ１である観測画像データＧ０１を取得することにより、観測画像データＧ０１が、対象物Ｏｊｔの像（対象物Ｏｊｔの輪郭）と同視できることに気が付き、
画像Ｇ２において、点Ｐ２（ｘ２、ｙ２）を（１）式を充足するように設定して、観察領域ＳＯ１を平行移動したそれぞれの点Ｐ２を中心とする観察領域ＳＯ２を設定して観察領域ＳＯ２に有る画像Ｇ２である観察画像データＧ０２を取得するものとし、変位Δ（ｃｍ）を変化させて、観察画像データＧ０１と観察画像データＧ０２が一致する変位Δ、すなわち、位相差ΔＸ（ｃｍ）を算出することができることを想到し、本発明を完成させた。
■サフィックス２は、他方の撮像素子ＩＳにより取得された画像Ｇ２に関連するものを表す。
ただし、方向制御装置ＨＤにおいては、サフィックス２は、仰角θに向くように駆動する装置を表す。
●画像Ｇ１、Ｇ２とは、一対の撮像素子ＩＳにより取得された２つの画像をいう。これらの画像は２次元画像で表現される。
●表示部Ｄとは、前記撮像素子ＩＳにより取得された画像Ｇ１、Ｇ２を表示する一対の表示部をいう。
●ヘッドマウントディスプレイ（頭部装着ディスプレイ、Ｈｅａｄ  Ｍｏｕｎｔｅｄ  Ｄｉｓｐｌａｙ、ＨＭＤ）とは、頭部に装着するディスプレイ装置のことである。ウェアラブルコンピュータの一つ。スマートグラスとも呼ばれる。両眼・単眼に大別され、目を完全に覆う「没入型」（非透過型）や「透過型」といったタイプがある。３Ｄ／２Ｄにも分類できる。
●距離ＬＤとは、本願発明に係る高倍率電子双眼鏡１００から対象物Ｏｊｔまでの距離（ｃｍ）をいう。厳密には、距離ＬＤとは、高倍率電子双眼鏡１００を構成するフォーカスレンズＦＬから対象物Ｏｊｔまでの距離（ｃｍ）をいう。
●位相差ΔＸ（一般的定義）とは、画像Ｇ１、Ｇ２において、対象点Ｏが結像する点Ｐ１、Ｐ２の位置を測定し、下式により算出したｘ方の変位差である(図2)。
ΔＸ＝ｘ方の変位差＝｜ｘ１−ｘ２｜＝｜Δｘ１＋Δｘ２｜
ここに、Ｐ１、Ｐ２のｘｙ座標を（ｘ１，ｙ１）、（ｘ２，ｙ１）とする。座標値ｘ１、ｙ１、ｘ２、ｙ１の単位はｃｍとする。
観察画像Ｇ０１と観察画像Ｇ０２が点P1と点P2に収束した場合は、位相差ΔＸ（一般的定義）と位相差Δｘ（本発明における定義）は一致する。
●位相差Δｘ（本発明における定義）とは、
画像Ｇ１において指定された点Ｐ１を中心とする観察領域ＳＯ１を設定して観察領域ＳＯ１に有る画像Ｇ１である観測画像データＧ０１を取得すると共に、画像Ｇ２において、点Ｐ２（ｘ２、ｙ２）を（１）式を充足するように設定して、観察領域ＳＯ１を平行移動したそれぞれの点Ｐ２を中心とする観察領域ＳＯ２を設定して観察領域ＳＯ２に有る画像Ｇ２である観察画像データＧ０２を取得するものとし、変位Δ（ｃｍ）を変化させて、観察画像データＧ０１と観察画像データＧ０２が一致する変位Δを求めて算出された位相差（ｃｍ）をいう。
より具体的には、
観測画像データＧ０１と観測画像データＧ０２の差分画像ΔＧ１２に対して、変位Δ（ｃｍ）を変化させて、観察画像データＧ０１と観察画像データＧ０２が一致する変位を算出して、（３）式のＣＲＶ（Δ）を最小にするΔｘを求めて算出された位相差（ｃｍ）をいう。
ここに、ＣＲＶ（Δｘ）：ｘ２＝ｘ１＋ｄｘの時の画像評価関数
δ（ｉ）＝｜Ｇ０１（ｉ）−Ｇ０２（ｉ）｜
Ｇ０１（ｉ）: 観察画像Ｇ０１の画素値
Ｇ０２（ｉ）: 観察画像Ｇ０１の画素値
ｉ：自然数であって、ｉ＝１〜Ｎ
Ｎ：自然数であって、観察画像データＧ０１、Ｇ０２の画素数
Δｘ：ｘ方向変位（ｃｍ）
ΔＸ：位相差（ｃｍ）  
●ｆは、結像光学系１０の焦点距離（ｃｍ）をいう。
●Ｂは、２つの結像光学系１０の距離（ｃｍ）をいう。
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＜位相差ΔＸを観察画像Ｇ０１、Ｇ０２から算出するする手順＞
（１）位相差検出装置ＤＵが、予め設定された観察領域ＳＯ１、観察領域ＳＯ１、２情報を予め受信しておく（図●）。
（２）位相差検出装置ＤＵは、が、画像Ｇ１、Ｇ２）をバスＢｕｓを介して受信する（図●）。
（３）位相差検出装置ＤＵは、画像Ｇ１においてポインティングデバイスＰＤにより入力された対象物Ｏｊｔの一点Ｐ１の座標（ｘ１、ｙ１）を取得する（図●）。
（４）位相差検出装置ＤＵは、当該点Ｐ１を中心とする観察領域ＳＯ１を設定して観察領域ＳＯ１に有る画像Ｇ１である観察画像Ｇ０１を取得する。
（５）ｘ方向変位Δｘ＝Δとする。
（６）位相差検出装置ＤＵは、画像Ｇ２において、点Ｐ２（ｘ２、ｙ２）を（１）式を充足するように設定する。
（７）位相差検出装置ＤＵは、観察領域ＳＯ１を平行移動したそれぞれの点Ｐ２を中心とする観察領域ＳＯ２を設定して観察領域ＳＯ２に有る画像Ｇ２である観察画像Ｇ０２を取得する。
（８）位相差検出装置ＤＵは、観察画像Ｇ０１と観察画像Ｇ０２が一致するか否かを判断する。
（９）観察画像Ｇ０１と観察画像Ｇ０２が一致しないと判断された場合は、ｘ方向変位Δｘ＝  ｘ方向変位Δｘ＋Δとして、（６）〜（９）までを繰り返す。
（１０）観察画像Ｇ０１と観察画像Ｇ０２が一致すると判断された場合は、ｘ方向変位Δｘを位相差ΔＸとし、算出した位相差ΔＸの情報を測距手段２０に送信する。
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＜画像処理による距離ＬＤ算出し、自動的に焦点を合わせる手順＞
（１）一対の撮像素子ＩＳから画像Ｇ１、画像Ｇ２を、画像受信手段ＧＲが、デジタル画像情報として受け取る。画像Ｇ１、画像Ｇ２は、画像受信手段ＧＲから、メモリー部ＭＹに送られ、メモリー部ＭＹに記憶される。
（２）、位相差検出装置ＤＵは、画像受信手段ＧＲから、画像Ｇ１、画像Ｇ２を受信する。
（３）位相差検出装置ＤＵは、画像Ｇ１においてポインティングデバイスＰＤにより入力された対象物Ｏｊｔの一点Ｐ１の座標（ｘ１、ｙ１）を取得する
（４）位相差検出装置ＤＵは、観察画像Ｇ０１と観察画像Ｇ０２を算出する。
（５）位相差検出装置ＤＵは、変位Δｘ（ｃｍ）を変化させて、観察画像Ｇ０１と観察画像Ｇ０２が一致する変位Δｘ、すなわち、位相差ΔＸ（ｃｍ）を算出する。差分検出装置ＤＵは位相差ΔＸの情報を測距手段２０に送り
（６）位相差検出装置ＤＵは、位相差ΔＸの情報を測距手段２０におくる送信する。
（７）測距手段２０は、算出したΔｘを（２）に代入して、前記対象物Ｏｊｔまでの距離ＬＤを算出する。
（８）測距手段２０は、算出された距離ＬＤを、フォーカスレンズ駆動部ＦＤに送信する。
（９）フォーカスレンズ駆動部ＦＤは、受信した距離ＬＤを用いて結像光学系１０の焦点を前記撮像素子ＩＳに合わせるようにフォーカスレンズを駆動する。
（１０）以下、（１）〜（８）までを繰り返す。
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＜対象物Ｏｊｔの一点Ｐ１が画面Ｇ１内の目標表示点Ｐｔと一致するように、方向制御装置ＨＤにより結像光学系１０の向きを制御する手順＞
（１）方向制御手段４０は、メモリー部ＭＹより、予め設定されていた目標表示点Ｐｔの情報を予め受信しておく。
（２）方向制御手段４０は、Ｐ１の座標（ｘ１、ｙ１）と目標表示点Ｐｔ（ｘｔ、ｙｔ）から、水平角の制御量Δφと仰角の制御量Δθを算出する。
（３）方向制御手段４０は、バスＢｕｓを介して、算出した水平角の制御量Δφと仰角の制御量Δθの情報を、方向制御装置ＨＤへ送信する。
（４）方向制御装置ＨＤは、方向制御手段４０より、バスＢｕｓを介して、水平角の制御量Δφと仰角の制御量Δθの情報を受信する。
（５）方向制御装置ＨＤは、（２）平角の制御量Δφと仰角の制御量Δθの制御量に従って、水平角φと仰角θを変化させることによって、モーターＭ１、モーターＭ２を駆動させて、対象物Ｏｊｔの一点Ｐ１が画面Ｇ１内の目標表示点Ｐｔと一致するように結像光学系１０の向きを制御する。
（６）以下、（２）〜（５）までを繰り返す。
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＜ＬＤ＝ｆ×Ｂ／ΔＸ……（２）式の算出方法＞
以下、図２を参照しながら説明する。
ＯＰ１と光軸に挟まれた２つの三角形（灰色部分）は相似であるので、次式を得る。
Δｘ１／ｆ＝Ｂ２／ＬＤ……（２−１）式
ＯＰ２と光軸に挟まれた２つの三角形（灰色部分）は相似であるので、次式を得る。
Δｘ２／ｆ＝Ｂ２／ＬＤ……（２−２）式
（２−１）式＋（２−２）式により、次式を得る。
（Δｘ１＋Δｘ２）／ｆ＝（Ｂ１＋Ｂ２）／ＬＤ……（２−３）式
ここに、Δｘ１＋Δｘ２＝ΔＸ、Ｂ１＋Ｂ２＝Ｂより、
ΔＸ／ｆ＝Ｂ／ＬＤ……（２−４）式
（２−４）式を変形して、(2)式を得る。
ＬＤ＝ｆ×Ｂ／ΔＸ……（２）式
課題を解決するための手段は、本願の特許請求の範囲の各請求項に記載の発明であり、その具体的な解決手段は、以下の通りである。
○第１の発明（請求項１に記載の発明）
●上記の課題を解決するための第１の発明（請求項１に記載の発明）は、
対象物Ｏｊｔを撮像する一対の撮像素子ＩＳと、当該一対の撮像素子ＩＳに対象物の像を結像する一対の結像光学系１０と、前記撮像素子ＩＳにより取得された画像Ｇ１、画像Ｇ２を表示する一対の表示部Ｄと、前記対象物Ｏｊｔまでの距離ＬＤを算出する測距手段２０と、該測距手段２０により算出された前記距離ＬＤを用いて前記結像光学系１０の焦点を前記撮像素子ＩＳに合わせるようにフォーカスレンズを駆動する自動焦点調節手段３０と、観察しようとする対象物Ｏｊｔの一点Ｐ１を入力するポインティングデバイスＰＤと位相差検出装置ＤＵを備えてなる高倍率電子双眼鏡１００において、
位相差検出装置ＤＵは、画像Ｇ１においてポインティングデバイスＰＤにより入力された対象物Ｏｊｔの一点Ｐ１の座標（ｘ１、ｙ１）を取得すると、当該点Ｐ１を中心とする観察領域ＳＯ１を設定して観察領域ＳＯ１に有る画像Ｇ１である観察画像Ｇ０１を取得すると共に、画像Ｇ２において、点Ｐ２（ｘ２、ｙ２）を（１）式を充足するように設定して、観察領域ＳＯ１を平行移動したそれぞれの点Ｐ２を中心とする観察領域ＳＯ２を設定して観察領域ＳＯ２に有る画像Ｇ２である観察画像Ｇ０２を取得するものとし、ｘ方向変位Δｘ（ｃｍ）を変化させて、観察画像Ｇ０１と観察画像Ｇ０２が一致するｘ方向変位Δｘ、すなわち、位相差ΔＸ（ｃｍ）を算出した後、差分検出装置ＤＵは位相差ΔＸの情報を測距手段２０に送り、測距手段２０は、算出したΔＸを（２）式に代入して、前記対象物Ｏｊｔまでの距離ＬＤを算出すると共に、
フォーカスレンズ駆動部ＦＤが、算出された距離ＬＤを用いて前記結像光学系１０の焦点を前記撮像素子ＩＳに合わせるようにフォーカスレンズを駆動することを特徴とする高倍率電子双眼鏡１００である。
ｘ２＝ｘ１＋Δｘ、ｙ２＝ｙ１……（１）式
ＬＤ＝ｆ×Ｂ／ΔＸ……（２）式
ここに、ｆ：結像光学系１０の焦点距離（ｃｍ）
Ｂ：２つの結像光学系１０の距離（ｃｍ）
Δｘ：ｘ方向変位（ｃｍ）
ΔＸ：位相差（ｃｍ）  
○第２の発明（請求項２に記載の発明）
●上記の課題を解決するための第２の発明（請求項２に記載の発明）は、
観察画像Ｇ０１と観察画像Ｇ０２の差分画像ΔＧ１２に対して、変位Δｘ（ｃｍ）を変化させて、（３）式のＣＲＶ（Δ）を最小にするΔｘ＝ΔＸを、観察画像Ｇ０１と観察画像Ｇ０２が一致するｘ方向変位であるとして算出することを特徴とする請求項１に記載された高倍率電子双眼鏡１００である。
ＣＲＶ（Δｘ）＝δ（１）＋…＋δ（ｉ）＋…＋δ（Ｎ）……（３）式
ここに、ＣＲＶ（Δｘ）：ｘ２＝ｘ１＋Δｘの時の画像評価関数
δ（ｉ）＝｜Ｇ０１（ｉ）−Ｇ０２（ｉ）｜
Ｇ０１（ｉ）: 観察画像Ｇ０１の画素値
Ｇ０２（ｉ）: 観察画像Ｇ０１の画素値
ｉ：自然数であって、ｉ＝１〜Ｎ
Ｎ：自然数であって、観察画像Ｇ０１、Ｇ０２の画素数
Δｘ：ｘ方向変位（ｃｍ）
ΔＸ：位相差（ｃｍ）  
○第３の発明（請求項３に記載の発明）
●上記の課題を解決するための第３の発明（請求項３に記載の発明）は、
対象物Ｏｊｔが動く対象物、あるいは、静止した対象物であっても、方向制御装置ＨＤが、以下の式で算出した（Ｄｘ，Ｄｙ）に基づいて、制御量Δφ、Δθを算出し、制御量Δφ、Δθに従って、対象物Ｏｊｔの一点Ｐ１が画面Ｇ１内の目標表示点Ｐｔと一致するように結像光学系１０の向きを制御することを特徴とする請求項１〜２の何れかに記載された高倍率電子双眼鏡１００である。
（Ｄｘ，Ｄｙ）＝（（ｘｔ−ｘ１），（ｙｔ−ｙ１））……（４−１）式
ここに、画面Ｇ１内の目標表示点Ｐのｘｙ座標を（ｘｔ、ｙｔ）とする。
（Δφ，Δθ）＝（−Ｄｘ／ｆ，−Ｄｙ／ｆ）……（４−２）式
○第４の発明（請求項４に記載の発明）
●上記の課題を解決するための第４の発明（請求項４に記載の発明）は、
対象物Ｏｊｔが動く対象物、あるいは、静止した対象物であっても、対象物Ｏｊｔの一点Ｐ１の座標（ｘ１、ｘ２）を時々刻々算出し、
方向制御装置ＨＤが、以下の式で算出した（Ｄｘ，Ｄｙ）に基づいて、制御量Δφ、Δθを算出し、制御量Δφ、Δθに従って、対象物Ｏｊｔの一点Ｐ１が画面Ｇ１内の目標表示点Ｐｔと一致するように結像光学系１０の向きを制御することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載された高倍率電子双眼鏡１００である。
（Ｄｘ，Ｄｙ）＝（（ｘｔ−ｘ１），（ｙｔ−ｙ１））……（４−１）式
ここに、画面Ｇ１内の目標表示点Ｐのｘｙ座標を（ｘｔ、ｙｔ）とする。
（Δφ，Δθ）＝（−Ｄｘ／ｆ，−Ｄｙ／ｆ）……（４−２）式
○第５の発明（請求項５に記載の発明）
●上記の課題を解決するための第５の発明（請求項５に記載の発明）は、
前記一対の撮像素子ＩＳにより取得された２つの画像Ｇ１、Ｇ２は、録画装置ＭＵに記録されることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載された高倍率電子双眼鏡１００である。
○第６の発明（請求項６に記載の発明）
●上記の課題を解決するための第６の発明（請求項６に記載の発明）は、
一対の結像光学系１０が、単焦点レンズ、又は、可変焦点距離レンズ、望遠ズームレンズからなることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載された高倍率電子双眼鏡１００である。
○第７の発明（請求項７に記載の発明）
●上記の課題を解決するための第７の発明（請求項７に記載の発明）は、
画像Ｇ１、Ｇ２を表示する一対の表示部Ｄが、ヘッドマウントディスプレイであることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載された高倍率電子双眼鏡１００である。
○第８の発明（請求項８に記載の発明）
●上記の課題を解決するための第８の発明（請求項８に記載の発明）は、
観察領域ＳＯ１、Ｓ０２が、長方形又は円又は楕円であることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載された高倍率電子双眼鏡１００である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る高倍率電子双眼鏡１００は、上記のような特徴的構成要件から構成され、特徴的構成要件に応じた、以下のような本願発明特有の効果を奏する。
また、上記の各発明に応じた、上記のような特徴的構成要件から構成された高倍率電子双眼鏡１００によれば、本願発明の課題を十分解消することができた。
○第１の発明の効果
第１の発明によれば、
対象物Ｏｊｔを撮像する一対の撮像素子ＩＳと、当該一対の撮像素子ＩＳに対象物の像を結像する一対の結像光学系１０と、前記撮像素子ＩＳにより取得された画像Ｇ１、画像Ｇ２を表示する一対の表示部Ｄと、前記対象物Ｏｊｔまでの距離ＬＤを算出する測距手段２０と、該測距手段２０により算出された前記距離ＬＤを用いて前記結像光学系１０の焦点を前記撮像素子ＩＳに合わせるようにフォーカスレンズを駆動する自動焦点調節手段３０と、観察しようとする対象物Ｏｊｔの一点Ｐ１を入力するポインティングデバイスＰＤと位相差検出装置ＤＵを備えてなる高倍率電子双眼鏡１００において、
位相差検出装置ＤＵは、画像Ｇ１においてポインティングデバイスＰＤにより入力された対象物Ｏｊｔの一点Ｐ１の座標（ｘ１、ｙ１）を取得すると、当該点Ｐ１を中心とする観察領域ＳＯ１を設定して観察領域ＳＯ１に有る画像Ｇ１である観察画像Ｇ０１を取得すると共に、画像Ｇ２において、点Ｐ２（ｘ２、ｙ２）を（１）式を充足するように設定して、観察領域ＳＯ１を平行移動したそれぞれの点Ｐ２を中心とする観察領域ＳＯ２を設定して観察領域ＳＯ２に有る画像Ｇ２である観察画像Ｇ０２を取得するものとし、ｘ方向変位Δｘ（ｃｍ）を変化させて、観察画像Ｇ０１と観察画像Ｇ０２が一致するｘ方向変位Δｘ、すなわち、位相差ΔＸ（ｃｍ）を算出した後、差分検出装置ＤＵは位相差ΔＸの情報を測距手段２０に送り、測距手段２０は、算出したΔＸを（２）式に代入して、前記対象物Ｏｊｔまでの距離ＬＤを算出すると共に、
フォーカスレンズ駆動部ＦＤが、算出された距離ＬＤを用いて前記結像光学系１０の焦点を前記撮像素子ＩＳに合わせるようにフォーカスレンズを駆動することという特徴的な構成要件により、本発明が解決しようとする第１課題〜第５課題を達成することができ、当業者予測不可能な顕著な効果を奏することができた。
ｘ２＝ｘ１＋Δｘ、ｙ２＝ｙ１……（１）式
ＬＤ＝ｆ×Ｂ／ΔＸ……（２）式
ここに、ｆ：結像光学系１０の焦点距離（ｃｍ）
Ｂ：２つの結像光学系１０の距離（ｃｍ）
Δｘ：ｘ方向変位（ｃｍ）
ΔＸ：位相差（ｃｍ）  
○第２の発明の効果
第２の発明によれば、
観察画像Ｇ０１と観察画像Ｇ０２の差分画像ΔＧ１２に対して、変位Δｘ（ｃｍ）を変化させて、（３）式のＣＲＶ（Δ）を最小にするΔｘ＝ΔＸを、観察画像Ｇ０１と観察画像Ｇ０２が一致するｘ方向変位であるとして算出することという特徴的な構成要件により、本発明が解決しようとする第１課題〜第５課題を達成することができ、当業者予測不可能な顕著な効果を奏することができた。
ＣＲＶ（Δｘ）＝δ（１）＋…＋δ（ｉ）＋…＋δ（Ｎ）……（３）式
ここに、ＣＲＶ（Δｘ）：ｘ２＝ｘ１＋Δｘの時の画像評価関数
δ（ｉ）＝｜Ｇ０１（ｉ）−Ｇ０２（ｉ）｜
Ｇ０１（ｉ）: 観察画像Ｇ０１の画素値
Ｇ０２（ｉ）: 観察画像Ｇ０１の画素値
ｉ：自然数であって、ｉ＝１〜Ｎ
Ｎ：自然数であって、観察画像Ｇ０１、Ｇ０２の画素数
Δｘ：ｘ方向変位（ｃｍ）
ΔＸ：位相差（ｃｍ）  
○第３の発明の効果
第３の発明によれば、
対象物Ｏｊｔが動く対象物、あるいは、静止した対象物であっても、方向制御装置ＨＤが、以下の式で算出した（Ｄｘ，Ｄｙ）に基づいて、制御量Δφ、Δθを算出し、制御量Δφ、Δθに従って、対象物Ｏｊｔの一点Ｐ１が画面Ｇ１内の目標表示点Ｐｔと一致するように結像光学系１０の向きを制御することという特徴的な構成要件により、本発明が解決しようとする第１課題〜第５課題を達成することができ、当業者予測不可能な顕著な効果を奏することができた。
（Ｄｘ，Ｄｙ）＝（（ｘｔ−ｘ１），（ｙｔ−ｙ１））……（４−１）式
ここに、画面Ｇ１内の目標表示点Ｐのｘｙ座標を（ｘｔ、ｙｔ）とする。
（Δφ，Δθ）＝（−Ｄｘ／ｆ，−Ｄｙ／ｆ）……（４−２）式
○第４の発明の効果
第４の発明によれば、
対象物Ｏｊｔが動く対象物、あるいは、静止した対象物であっても、対象物Ｏｊｔの一点Ｐ１の座標（ｘ１、ｘ２）を時々刻々算出し、
方向制御装置ＨＤが、以下の式で算出した（Ｄｘ，Ｄｙ）に基づいて、制御量Δφ、Δθを算出し、制御量Δφ、Δθに従って、対象物Ｏｊｔの一点Ｐ１が画面Ｇ１内の目標表示点Ｐｔと一致するように結像光学系１０の向きを制御することという特徴的な構成要件により、本発明が解決しようとする第１課題〜第５課題を達成することができ、当業者予測不可能な顕著な効果を奏することができた。
（Ｄｘ，Ｄｙ）＝（（ｘｔ−ｘ１），（ｙｔ−ｙ１））……（４−１）式
ここに、画面Ｇ１内の目標表示点Ｐのｘｙ座標を（ｘｔ、ｙｔ）とする。
（Δφ，Δθ）＝（−Ｄｘ／ｆ，−Ｄｙ／ｆ）……（４−２）式
○第５の発明の効果
第５の発明によれば、
前記一対の撮像素子ＩＳにより取得された２つの画像Ｇ１、Ｇ２は、録画装置ＭＵに記録されることという特徴的な構成要件により、本発明が解決しようとする第１課題〜第５課題を達成することができ、当業者予測不可能な顕著な効果を奏することができた。
○第６の発明の効果
第６の発明によれば、
一対の結像光学系１０が、単焦点レンズ、又は、可変焦点距離レンズ、望遠ズームレンズからなるこという特徴的な構成要件により、本発明が解決しようとする第１課題〜第５課題を達成することができ、当業者予測不可能な顕著な効果を奏することができた。
○第７の発明の効果
第７の発明によれば、
画像Ｇ１、Ｇ２を表示する一対の表示部Ｄが、ヘッドマウントディスプレイであることという特徴的な構成要件により、本発明が解決しようとする第１課題〜第５課題を達成することができ、当業者予測不可能な顕著な効果を奏することができた。
○第８の発明の効果
第８の発明によれば、
観察領域ＳＯ１、Ｓ０２が、長方形又は円又は楕円であることという特徴的な構成要件により、本発明が解決しようとする第１課題〜第５課題を達成することができ、当業者予測不可能な顕著な効果を奏することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明に係る、高倍率電子双眼鏡１００に関する最良の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
［図１］図１は、本願発明に係る電子双眼鏡１００を表す模式図である。
［図２］図２は、測距手段２０における位相差Δｘを算出する方法を三角測量の原理に基づいて説明する図である。
［図３］図３は、画像Ｇ１、Ｇ２と、画像Ｇ１、Ｇ２に、観察領域ＳＯ１、ＳＯ２の設定により取得した観察画像Ｇ０１、Ｇ０２を表す図である。
図３（Ａ）図は、対象物をＯｊｔを撮像した画像Ｇ１と、画像Ｇ１内に設定される観察領域ＳＯ１を表す図である。
図３（Ｂ）図は対象物をＯｊｔを撮像した画像Ｇ２と、画像Ｇ２内に設定される観察領域ＳＯ２を表す図である。
図３（Ｃ）図は、観察領域ＳＯ１内の画像Ｇ１を抽出した画像ＳＯ１を表す図である。図３（Ｄ）図は、観察領域ＳＯ２内の画像Ｇ２を抽出した画像ＳＯ２を表す図である。
［図４］図４は、本願発明に係る電子双眼鏡１００を使用する状態を示すステップ図を表している。
［図５］図５は、本願発明に係る方向制御装置ＨＤの構成を表す図である。
［図６］図６は、本願発明に係る電子双眼鏡１００のシステム構成図を表している。
［図７］図７は、位相差ΔＸは、画像評価関数ＣＲＶ（Δｘ）の近似曲線を最小とするｘ方向変位Δｘとして算出されることを示す図である。Δｘ２＝ｘ１＋ｊ×Δ（ｊ＝０、１、…）に対するＣＲＶ（Δｘ）の算出データを●でプロットしたものであり、近似曲線（最尤曲線法で近似式は算出される。あるいはスプライン曲線でも近似式は算出される。）を算出し、算出した近似曲線から近似曲線を最小とするｘ方向変位Δｘ(近似曲線の微分地が0となるｘ方向変位Δｘが求まり)が求まり、求まった近似曲線を最小とするｘ方向変位Δｘが、位相差ΔＸである。
［図８］図８は、制御量（Δφ，Δθ）が、（Δφ，Δθ）＝（Ｄｘ／ｆ，Ｄｙ／ｆ）……（４−２）式と表されることを示す図である。
以下、本発明に係る、高倍率電子双眼鏡１００について、図面を参照しながら説明する。
１１１１１＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
上記の高倍率電子双眼鏡１００において、
対象物Ｏｊｔを撮像する一対の撮像素子ＩＳと、当該一対の撮像素子ＩＳに対象物の像を結像する一対の結像光学系１０と、前記撮像素子ＩＳにより取得された画像Ｇ１、画像Ｇ２を表示する一対の表示部Ｄと、前記対象物Ｏｊｔまでの距離ＬＤを算出する測距手段２０と、該測距手段２０により算出された前記距離ＬＤを用いて前記結像光学系１０の焦点を前記撮像素子ＩＳに合わせるようにフォーカスレンズを駆動する自動焦点調節手段３０と、観察しようとする対象物Ｏｊｔの一点Ｐ１を入力するポインティングデバイスＰＤと位相差検出装置ＤＵを備えてなる高倍率電子双眼鏡１００において、
位相差検出装置ＤＵは、画像Ｇ１においてポインティングデバイスＰＤにより入力された対象物Ｏｊｔの一点Ｐ１の座標（ｘ１、ｙ１）を取得すると、当該点Ｐ１を中心とする観察領域ＳＯ１を設定して観察領域ＳＯ１に有る画像Ｇ１である観察画像Ｇ０１を取得すると共に、画像Ｇ２において、点Ｐ２（ｘ２、ｙ２）を（１）式を充足するように設定して、観察領域ＳＯ１を平行移動したそれぞれの点Ｐ２を中心とする観察領域ＳＯ２を設定して観察領域ＳＯ２に有る画像Ｇ２である観察画像Ｇ０２を取得するものとし、ｘ方向変位Δｘ（ｃｍ）を変化させて、観察画像Ｇ０１と観察画像Ｇ０２が一致するｘ方向変位Δｘ、すなわち、位相差ΔＸ（ｃｍ）を算出した後、差分検出装置ＤＵは位相差ΔＸの情報を測距手段２０に送り、測距手段２０は、算出したΔＸを（２）式に代入して、前記対象物Ｏｊｔまでの距離ＬＤを算出すると共に、
フォーカスレンズ駆動部ＦＤが、算出された距離ＬＤを用いて前記結像光学系１０の焦点を前記撮像素子ＩＳに合わせるようにフォーカスレンズを駆動することを特徴とする高倍率電子双眼鏡１００が開示されている。
ｘ２＝ｘ１＋Δｘ、ｙ２＝ｙ１……（１）式
ＬＤ＝ｆ×Ｂ／ΔＸ……（２）式
ここに、ｆ：結像光学系１０の焦点距離（ｃｍ）
Ｂ：２つの結像光学系１０の距離（ｃｍ）
Δｘ：ｘ方向変位（ｃｍ）
ΔＸ：位相差（ｃｍ）  
○第１の発明の効果
第１の発明によれば、
対象物Ｏｊｔを撮像する一対の撮像素子ＩＳと、当該一対の撮像素子ＩＳに対象物の像を結像する一対の結像光学系１０と、前記撮像素子ＩＳにより取得された画像Ｇ１、画像Ｇ２を表示する一対の表示部Ｄと、前記対象物Ｏｊｔまでの距離ＬＤを算出する測距手段２０と、該測距手段２０により算出された前記距離ＬＤを用いて前記結像光学系１０の焦点を前記撮像素子ＩＳに合わせるようにフォーカスレンズを駆動する自動焦点調節手段３０と、観察しようとする対象物Ｏｊｔの一点Ｐ１を入力するポインティングデバイスＰＤと位相差検出装置ＤＵを備えてなる高倍率電子双眼鏡１００において、
位相差検出装置ＤＵは、画像Ｇ１においてポインティングデバイスＰＤにより入力された対象物Ｏｊｔの一点Ｐ１の座標（ｘ１、ｙ１）を取得すると、当該点Ｐ１を中心とする観察領域ＳＯ１を設定して観察領域ＳＯ１に有る画像Ｇ１である観察画像Ｇ０１を取得すると共に、画像Ｇ２において、点Ｐ２（ｘ２、ｙ２）を（１）式を充足するように設定して、観察領域ＳＯ１を平行移動したそれぞれの点Ｐ２を中心とする観察領域ＳＯ２を設定して観察領域ＳＯ２に有る画像Ｇ２である観察画像Ｇ０２を取得するものとし、ｘ方向変位Δｘ（ｃｍ）を変化させて、観察画像Ｇ０１と観察画像Ｇ０２が一致するｘ方向変位Δｘ、すなわち、位相差ΔＸ（ｃｍ）を算出した後、差分検出装置ＤＵは位相差ΔＸの情報を測距手段２０に送り、測距手段２０は、算出したΔＸを（２）式に代入して、前記対象物Ｏｊｔまでの距離ＬＤを算出すると共に、
フォーカスレンズ駆動部ＦＤが、算出された距離ＬＤを用いて前記結像光学系１０の焦点を前記撮像素子ＩＳに合わせるようにフォーカスレンズを駆動することという特徴的な構成要件により、本発明が解決しようとする第１課題〜第５課題を達成することができ、当業者予測不可能な顕著な効果を奏することができた。
ｘ２＝ｘ１＋Δｘ、ｙ２＝ｙ１……（１）式
ＬＤ＝ｆ×Ｂ／ΔＸ……（２）式
ここに、ｆ：結像光学系１０の焦点距離（ｃｍ）
Ｂ：２つの結像光学系１０の距離（ｃｍ）
Δｘ：ｘ方向変位（ｃｍ）
ΔＸ：位相差（ｃｍ）  
○第１の発明の効果
第１の発明によれば、
対象物Ｏｊｔを撮像する一対の撮像素子ＩＳと、当該一対の撮像素子ＩＳに対象物の像を結像する一対の結像光学系１０と、前記撮像素子ＩＳにより取得された画像Ｇ１、画像Ｇ２を表示する一対の表示部Ｄと、前記対象物Ｏｊｔまでの距離ＬＤを算出する測距手段２０と、該測距手段２０により算出された前記距離ＬＤを用いて前記結像光学系１０の焦点を前記撮像素子ＩＳに合わせるようにフォーカスレンズを駆動する自動焦点調節手段３０と、観察しようとする対象物Ｏｊｔの一点Ｐ１を入力するポインティングデバイスＰＤと位相差検出装置ＤＵを備えてなる高倍率電子双眼鏡１００において、
位相差検出装置ＤＵは、画像Ｇ１においてポインティングデバイスＰＤにより入力された対象物Ｏｊｔの一点Ｐ１の座標（ｘ１、ｙ１）を取得すると、当該点Ｐ１を中心とする観察領域ＳＯ１を設定して観察領域ＳＯ１に有る画像Ｇ１である観察画像Ｇ０１を取得すると共に、画像Ｇ２において、点Ｐ２（ｘ２、ｙ２）を（１）式を充足するように設定して、観察領域ＳＯ１を平行移動したそれぞれの点Ｐ２を中心とする観察領域ＳＯ２を設定して観察領域ＳＯ２に有る画像Ｇ２である観察画像Ｇ０２を取得するものとし、ｘ方向変位Δｘ（ｃｍ）を変化させて、観察画像Ｇ０１と観察画像Ｇ０２が一致するｘ方向変位Δｘ、すなわち、位相差ΔＸ（ｃｍ）を算出した後、差分検出装置ＤＵは位相差ΔＸの情報を測距手段２０に送り、測距手段２０は、算出したΔＸを（２）式に代入して、前記対象物Ｏｊｔまでの距離ＬＤを算出すると共に、
フォーカスレンズ駆動部ＦＤが、算出された距離ＬＤを用いて前記結像光学系１０の焦点を前記撮像素子ＩＳに合わせるようにフォーカスレンズを駆動することという特徴的な構成要件により、本発明が解決しようとする第１課題〜第５課題を達成することができ、当業者予測不可能な顕著な効果を奏することができた。
ｘ２＝ｘ１＋Δｘ、ｙ２＝ｙ１……（１）式
ＬＤ＝ｆ×Ｂ／ΔＸ……（２）式
ここに、ｆ：結像光学系１０の焦点距離（ｃｍ）
Ｂ：２つの結像光学系１０の距離（ｃｍ）
Δｘ：ｘ方向変位（ｃｍ）
ΔＸ：位相差（ｃｍ）  
２２２２２＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
上記の高倍率電子双眼鏡１００において、
観察画像Ｇ０１と観察画像Ｇ０２の差分画像ΔＧ１２に対して、変位Δｘ（ｃｍ）を変化させて、（３）式のＣＲＶ（Δ）を最小にするΔｘ＝ΔＸを、観察画像Ｇ０１と観察画像Ｇ０２が一致するｘ方向変位であるとして算出することを特徴とする請求項１に記載された高倍率電子双眼鏡１００が開示されている。
ＣＲＶ（Δｘ）＝δ（１）＋…＋δ（ｉ）＋…＋δ（Ｎ）……（３）式
ここに、ＣＲＶ（Δｘ）：ｘ２＝ｘ１＋Δｘの時の画像評価関数
δ（ｉ）＝｜Ｇ０１（ｉ）−Ｇ０２（ｉ）｜
Ｇ０１（ｉ）: 観察画像Ｇ０１の画素値
Ｇ０２（ｉ）: 観察画像Ｇ０１の画素値
ｉ：自然数であって、ｉ＝１〜Ｎ
Ｎ：自然数であって、観察画像Ｇ０１、Ｇ０２の画素数
Δｘ：ｘ方向変位（ｃｍ）
ΔＸ：位相差（ｃｍ）  
○第２の発明の効果
第２の発明によれば、
観察画像Ｇ０１と観察画像Ｇ０２の差分画像ΔＧ１２に対して、変位Δｘ（ｃｍ）を変化させて、（３）式のＣＲＶ（Δ）を最小にするΔｘ＝ΔＸを、観察画像Ｇ０１と観察画像Ｇ０２が一致するｘ方向変位であるとして算出することという特徴的な構成要件により、本発明が解決しようとする第１課題〜第５課題を達成することができ、当業者予測不可能な顕著な効果を奏することができた。  ＣＲＶ（Δｘ）＝δ（１）＋…＋δ（ｉ）＋…＋δ（Ｎ）……（３）式
ここに、ＣＲＶ（Δｘ）：ｘ２＝ｘ１＋Δｘの時の画像評価関数
δ（ｉ）＝｜Ｇ０１（ｉ）−Ｇ０２（ｉ）｜
Ｇ０１（ｉ）: 観察画像Ｇ０１の画素値
Ｇ０２（ｉ）: 観察画像Ｇ０１の画素値
ｉ：自然数であって、ｉ＝１〜Ｎ
Ｎ：自然数であって、観察画像Ｇ０１、Ｇ０２の画素数
Δｘ：ｘ方向変位（ｃｍ）                                                                                          
ΔＸ：位相差（ｃｍ）  
３３３３３＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
上記の高倍率電子双眼鏡１００において、
対象物Ｏｊｔが動く対象物、あるいは、静止した対象物であっても、方向制御装置ＨＤが、以下の式で算出した（Ｄｘ，Ｄｙ）に基づいて、制御量Δφ、Δθを算出し、制御量Δφ、Δθに従って、対象物Ｏｊｔの一点Ｐ１が画面Ｇ１内の目標表示点Ｐｔと一致するように結像光学系１０の向きを制御することを特徴とする請求項１〜２の何れかに記載された高倍率電子双眼鏡１００が開示されている。
（Ｄｘ，Ｄｙ）＝（（ｘｔ−ｘ１），（ｙｔ−ｙ１））……（４−１）式
ここに、画面Ｇ１内の目標表示点Ｐのｘｙ座標を（ｘｔ、ｙｔ）とする。
（Δφ，Δθ）＝（−Ｄｘ／ｆ，−Ｄｙ／ｆ）……（４−２）式
○第３の発明の効果
第３の発明によれば、
対象物Ｏｊｔが動く対象物、あるいは、静止した対象物であっても、方向制御装置ＨＤが、以下の式で算出した（Ｄｘ，Ｄｙ）に基づいて、制御量Δφ、Δθを算出し、制御量Δφ、Δθに従って、対象物Ｏｊｔの一点Ｐ１が画面Ｇ１内の目標表示点Ｐｔと一致するように結像光学系１０の向きを制御することという特徴的な構成要件により、本発明が解決しようとする第１課題〜第５課題を達成することができ、当業者予測不可能な顕著な効果を奏することができた。
（Ｄｘ，Ｄｙ）＝（（ｘｔ−ｘ１），（ｙｔ−ｙ１））……（４−１）式
ここに、画面Ｇ１内の目標表示点Ｐのｘｙ座標を（ｘｔ、ｙｔ）とする。
（Δφ，Δθ）＝（−Ｄｘ／ｆ，−Ｄｙ／ｆ）……（４−２）式
という特徴的な構成要件により、本発明が解決しようとする第１課題〜第５課題を達成することができ、当業者予測不可能な顕著な効果を奏することができた。
４４４４４＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
上記の高倍率電子双眼鏡１００において、
対象物Ｏｊｔが動く対象物、あるいは、静止した対象物であっても、対象物Ｏｊｔの一点Ｐ１の座標（ｘ１、ｘ２）を時々刻々算出し、
方向制御装置ＨＤが、以下の式で算出した（Ｄｘ，Ｄｙ）に基づいて、制御量Δφ、Δθを算出し、制御量Δφ、Δθに従って、対象物Ｏｊｔの一点Ｐ１が画面Ｇ１内の目標表示点Ｐｔと一致するように結像光学系１０の向きを制御することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載された高倍率電子双眼鏡１００が開示されている。
（Ｄｘ，Ｄｙ）＝（（ｘｔ−ｘ１），（ｙｔ−ｙ１））……（４−１）式
ここに、画面Ｇ１内の目標表示点Ｐのｘｙ座標を（ｘｔ、ｙｔ）とする。
（Δφ，Δθ）＝（−Ｄｘ／ｆ，−Ｄｙ／ｆ）……（４−２）式
○第４の発明の効果
第４の発明によれば、
対象物Ｏｊｔが動く対象物、あるいは、静止した対象物であっても、対象物Ｏｊｔの一点Ｐ１の座標（ｘ１、ｘ２）を時々刻々算出し、
方向制御装置ＨＤが、以下の式で算出した（Ｄｘ，Ｄｙ）に基づいて、制御量Δφ、Δθを算出し、制御量Δφ、Δθに従って、対象物Ｏｊｔの一点Ｐ１が画面Ｇ１内の目標表示点Ｐｔと一致するように結像光学系１０の向きを制御することという特徴的な構成要件により、本発明が解決しようとする第１課題〜第５課題を達成することができ、当業者予測不可能な顕著な効果を奏することができた。
（Ｄｘ，Ｄｙ）＝（（ｘｔ−ｘ１），（ｙｔ−ｙ１））……（４−１）式
ここに、画面Ｇ１内の目標表示点Ｐのｘｙ座標を（ｘｔ、ｙｔ）とする。
（Δφ，Δθ）＝（−Ｄｘ／ｆ，−Ｄｙ／ｆ）……（４−２）式
５５５５５高倍率電子双眼鏡１００＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
上記の高倍率電子双眼鏡１００において、
前記一対の撮像素子ＩＳにより取得された２つの画像Ｇ１、Ｇ２は、録画装置ＭＵに記録されることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載された高倍率電子双眼鏡１００が開示されている。
○第５の発明の効果
第５の発明によれば、
前記一対の撮像素子ＩＳにより取得された２つの画像Ｇ１、Ｇ２は、録画装置ＭＵに記録されることという特徴的な構成要件により、本発明が解決しようとする第１課題〜第５課題を達成することができ、当業者予測不可能な顕著な効果を奏することができた。
６６６６６＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
上記の高倍率電子双眼鏡１００において、
一対の結像光学系１０が、単焦点レンズ、又は、可変焦点距離レンズ、望遠ズームレンズからなるこを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載された高倍率電子双眼鏡１００が開示されている。
○第６の発明の効果
第６の発明によれば、
一対の結像光学系１０が、単焦点レンズ、又は、可変焦点距離レンズ、望遠ズームレンズからなるこという特徴的な構成要件により、本発明が解決しようとする第１課題〜第５課題を達成することができ、当業者予測不可能な顕著な効果を奏することができた。
７７７７７＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
上記の高倍率電子双眼鏡１００において、
画像Ｇ１、Ｇ２を表示する一対の表示部Ｄが、ヘッドマウントディスプレイであることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載された高倍率電子双眼鏡１００が開示されている。
○第７の発明の効果
第７の発明によれば、
画像Ｇ１、Ｇ２を表示する一対の表示部Ｄが、ヘッドマウントディスプレイであることという特徴的な構成要件により、本発明が解決しようとする第１課題〜第５課題を達成することができ、当業者予測不可能な顕著な効果を奏することができた。
８８８８８＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
上記の高倍率電子双眼鏡１００において、
観察領域ＳＯ１、Ｓ０２が、長方形又は円又は楕円であることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載された高倍率電子双眼鏡１００が開示されている。
○第８の発明の効果
第８の発明によれば、
観察領域ＳＯ１、Ｓ０２が、長方形又は円又は楕円であることという特徴的な構成要件により、本発明が解決しようとする第１課題〜第５課題を達成することができ、当業者予測不可能な顕著な効果を奏することができた。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本願発明に係る電子双眼鏡１００を表す模式図である。
【図２】図２は、測距手段２０における位相差Δｘを算出する方法を三角測量の原理に基づいて説明する図である。
【図３】図３は、画像Ｇ１、Ｇ２と、画像Ｇ１、Ｇ２に、観察領域ＳＯ１、ＳＯ２の設定により取得した観察画像Ｇ０１、Ｇ０２を表す図である。図３（Ａ）図は、対象物をＯｊｔを撮像した画像Ｇ１と、画像Ｇ１内に設定される観察領域ＳＯ１を表す図である。図３（Ｂ）図は対象物をＯｊｔを撮像した画像Ｇ２と、画像Ｇ２内に設定される観察領域ＳＯ２を表す図である。図３（Ｃ）図は、観察領域ＳＯ１内の画像Ｇ１を抽出した画像ＳＯ１を表す図である。図３（Ｄ）図は、観察領域ＳＯ２内の画像Ｇ２を抽出した画像ＳＯ２を表す図である。
【図４】図４は、本願発明に係る電子双眼鏡１００を使用する状態を示すステップ図を表している。
【図５】図５は、本願発明に係る方向制御装置ＨＤの構成を表す図である。
【図６】図６は、本願発明に係る電子双眼鏡１００のシステム構成図を表している。
【図７】図７は、位相差ΔＸは、画像評価関数ＣＲＶ（Δｘ）の近似曲線を最小とするｘ方向変位Δｘとして算出されることを示す図である。Δｘ２＝ｘ１＋ｊ×Δ（ｊ＝０、１、…）に対するＣＲＶ（Δｘ）の算出データを●でプロットしたものであり、近似曲線（最優曲線法で近似式は算出される。）を算出し、算出した近似曲線から近似曲線を最小とするｘ方向変位Δｘが求まり、求まった近似曲線を最小とするｘ方向変位Δｘが、位相差ΔＸである。
【図８】図８は、制御量（Δφ，Δθ）が、（Δφ，Δθ）＝（Ｄｘ／ｆ，Ｄｙ／ｆ）……（４−２）式と表されることを示す図である。
【符号の説明】
【００１０】
１００……高倍率電子双眼鏡
１０……結像光学系
ＩＳ……撮像素子
Ｄ……表示部
Ｏ……対象物（静止した対象物、動く対象物）
ＰＤ……ポインティングデバイス
９９……システムコントローラー
ＧＲ……画像受信手段
ＧＵ……画像演算手段
２０……測距手段
３０……焦点調節手段
４０……対象物方向制御手段
ＣＵ……演算部
ＭＹ……メモリー部
ＧＤ……画像表示手段
Ｂｕｓ……画像表示手段
ＦＤ……フォーカスレンズ駆動部ＦＤ
ＨＤ……対象物方向制御装置
Ｄ……表示部
ＭＵ……録画装置
【図１】
2018124523.tif 000003
【図２】
2018124523.tif 000004
【図３】
2018124523.tif 000005
【図４】
2018124523.tif 000006
【図５】
2018124523.tif 000007
【図６】
2018124523.tif 000008
【図７】
2018124523.tif 000009
【図８】
2018124523.tif 000010