(57)【要約】【課題】  遠景被写体に加えて近景被写体も撮像する。【解決手段】  撮像機能付き双眼鏡１０には、観察光学系３５，３６と同じ像倍率となっている撮像光学系１４と、その光学系１４で結像する遠景被写体像を撮像する遠景用撮像素子４３と、その撮像素子４３で撮像した画像を外部に表示するＬＣＤモニタ２５とが設けられている。撮像光学系５０は、対物レンズ１４、及びフォーカスレンズ５２とで構成されている。外部に設けた倍率切換ボタンを操作すると、対物レンズ１４の前にワイドコンバージョンレンズ５３が挿入され、撮像光学系５０の像倍率が観察光学系３５，３６よりも小さい像倍率に変更される。これにより近景被写体が撮像素子４３で撮像され、その撮像画像はＬＣＤモニタ２５に表示される。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対物レンズと接眼レンズとを有する観察光学系と、前記観察光学系で観察する観察対象の被写体像を前記観察光学系と同じ倍率で結像する撮像光学系と、前記撮像光学系で結合する被写体像を撮像する撮像素子と、前記撮像素子で撮像した被写体像を画像として外部に表示する表示手段と、前記撮像光学系の像倍率を前記観察光学系よりも小さい像倍率に変更する変倍手段とを設けたことを特徴とする撮影機能付き観察装置。
【請求項２】
前記変倍手段は、前記撮像光学系の像倍率を変更するワイドコンバージョンレンズと、前記ワイドコンバージョンレンズを前記観察光学系と撮像光学系とを内蔵する本体部の外部のうちの前記撮像光学系の前に選択的に着脱する着脱手段とで構成されていることを特徴とする請求項１記載の撮影機能付き観察装置。
【請求項３】
前記変倍手段は、倍率変更用の外部操作部材と、前記撮像光学系の像倍率を変更するワイドコンバージョンレンズと、前記外部操作部材の操作に応答して前記ワイドコンバージョンレンズを前記観察光学系と撮像光学系とを内蔵する本体部の内部のうちの前記撮像光学系の前でかつその光軸上に挿入する挿入位置とこれから退避する退避位置との間で移動させる移動手段とで構成されていることを特徴とする請求項１記載の撮像機能付き観察装置。
【請求項４】
対物レンズと接眼レンズとを有する観察光学系と、前記観察光学系と同じ像倍率となっている遠景用撮像光学系で結像される、前記観察光学系で観察する観察対象の被写体像を撮像する遠景用撮像部と、前記観察光学系よりも小さい像倍率となっている近景用撮像光学系で結像される、前記観察光学系で観察する観察対象の被写体像を撮像する近景用撮像部と、倍率変更用の外部操作部材と、前記外部操作部材の操作に応答して前記遠景用撮像部と近景用撮像部とのうちの何れか一方から得られる画像データを選択的に入力する切換手段と、前記入力される画像データに基づいた画像を外部に表示する表示手段とを備えたことを特徴とする撮像機能付き観察装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、双眼鏡や単眼鏡などの観察装置に、電子カメラや写真用カメラなどの撮像機能を組み込んだ撮像機能付き観察装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子カメラや写真用カメラなどの撮像機能を組み込んだ双眼鏡が知られている（特許文献１、特許文献２）。このような双眼鏡には、双眼光学系、及び撮像部とが別々に設けられている。双眼光学系は、両眼で遠景の対象を観察するために、左眼及び右眼用との一対の観察光学系で構成されている。撮像部は、一対の観察光学系で観察対象の被写体を撮像するために、撮像光学系と、その光学系で結像される被写体像を記録媒体に記録する撮像機構とで構成されている。撮像光学系の像倍率は、観察光学系と同じ像倍率となっている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２８１５５５号公報
【特許文献２】実公昭６０−２７３７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、双眼鏡は、遠景の対象を観察するものであり、予め増倍率が固定されているのが一般的である。したがって、前述した各公報記載の双眼鏡では、撮像機能を使って近景の被写体を撮像することができない。また、このような双眼鏡以外に、電子カメラや写真用カメラを一緒に持ち歩くと、携帯するのが面倒となる。
【０００５】
本発明は、遠景の被写体以外に、近景の被写体も撮像することができるように工夫した撮像機能付き観察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】
【０００６】
前記目的を達成するために、本発明の撮像機能付き観察装置では、観察光学系と同じ像倍率となっている撮像光学系の像倍率を観察光学系よりも小さい像倍率に変更する変倍手段を設けたものである。撮像光学系は、対物レンズと接眼レンズとを有する観察光学系とは別に設けられており、通常は観察光学系で観察している観察対象の被写体像を観察光学系と同じ倍率で撮像素子に結像する。
【０００７】
変倍手段としては、双眼鏡の本体部、すなわち観察光学系と撮像光学系とを内蔵する本体部の外でかつ撮像光学系の前に、ワイドコンバージョンレンズを着脱自在に取り付けるように構成してもよいし、そのワイドコンバージョンレンズを予め本体部に内蔵しておき、近景撮影時に操作する外部操作に応じて撮像光学系の前の光軸上に自動的に挿入するように構成してもよい。
【０００８】
また、観察光学系と同じ像倍率となっている遠景用撮像光学系で結像する像を撮像する遠景用撮像部とは別に、近景用撮像部を設けても良い。近景用撮像部は、観察光学系よりも小さい像倍率で観察像を結像する近景用撮像光学系と、その光学系で結像する像を撮像する近景用撮像素子とで構成されている。この場合、遠景用撮像部と近景用撮像部との何れか一方から撮像信号を入力するために撮像信号切換手段を設ける必要がある。この撮像信号切換手段を外部操作部材の操作に応じて切り換え作動させることで近景画像又は遠景画像のうちの所望する画像を取り込んで表示部に表示するように構成すればよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、撮像光学系の像倍率を観察光学系よりも小さい像倍率に変更する変倍手段を設けているから、観察光学系と同じ像倍率の観察像を撮像することに加えて、観察光学系よりも小さい像倍率の観察像も撮像することができる。また、外部操作に応じて自動的に変倍するようにした発明では、変倍操作を簡便に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、図面を用いて本発明の実施様態を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１１】
撮像機能付き双眼鏡１０には、図１に示すように、本体部１１の前面に、観察光学系を構成する対物レンズ１２，１３が所定の間隔隔てた左右にそれぞれ露呈している。本体部１１は、手でグリップする左右側面が円弧となった弁当箱形状をしている。一対の対物レンズ１２，１３の間には、撮像光学系を構成している対物レンズ１４が露呈している。観察光学系及び撮像光学系の光軸は略平行となっている。
【００１２】
本体部１１の上面には、ピント合わせリング１５、電源ボタン１６、シャッタボタン１７、モード切替ボタン１８、及び、倍率切替ボタン１９などが露呈して設けられている。ピント合わせリング１５は、観察光学系のピントを合わせるときに操作する。倍率切替ボタン１９は、観察光学系よりも小さい倍率に撮像光学系の倍率を変更するときに操作する。なお、ボタン１９の代わりスライドスイッチを用いてもよい。モード切替ボタン１８は、撮影を行う撮影モードと、記録画像を再生する再生モードとのモードを切り替えるときに操作する。
【００１３】
該双眼鏡１０の背面には、前記観察光学系を構成する接眼レンズ２０，２１がそれぞれ露呈している。また、底面には、表示部２３が取り付けられている。表示部２３は、ヒンジ２４を介して起立位置と倒伏位置との間で折り畳み自在になっている。起立位置では、表示部２３の画面（以下、「ＬＣＤモニタ」と称す）２５を接眼レンズ２０，２１の方から覗く姿勢となる。ヒンジ２４は、起立位置のときの表示部２３の上に設けられ、観察光学系の光軸に直交する方向に沿った軸を中心として表示部２３を回転させる。さらに、左側面には、メモリカード着脱用のスロット２６や電池蓋２７が設けられている。倒伏位置では、図３に示すように、ＬＣＤモニタ２５を底面に伏せた姿勢となる。
【００１４】
本体部１１は、外カバー３０の内部に前記観察光学系と、撮像光学系と撮像機能とを有する撮像部とを備えた構成となっている。外カバー３０は、本体カバー３１と可動カバー３２と構成されており、可動カバー３２は、本体カバー３１に対して左右方向に水平移動自在となっている。本体カバー３１の内部には、一方の観察光学系や撮像光学系、及び表示部２３が直接又は間接的に固定されており、また、可動カバー３２の内部には他方の観察光学系が直接又は間接的に固定されている。観察するときには、図４に示すように、可動カバー３２を引き出して接眼レンズ２０，２１の間隔を眼幅に応じた位置に調整する。
【００１５】
図５に示すように、各観察光学系３５，３６は、物体側から順に配された対物レンズ１２，１３、ダハプリズム３７，３８、及び接眼レンズ２０，２１で構成されている。観察は、接眼レンズ２０，２１を覗きながら、ピント合わせリング１５を操作する。ピント合わせリング１５を操作すると、その操作量に応じてメカ機構である連動機構３９を介して各接眼レンズ２０，２１が観察光学系３５，３６の光軸３５ａ，３６ａの方向に移動する。これにより、観察光学系３５，３６のピント合わせが行える。
【００１６】
次に、操作部４０を構成する電源ボタン１６をオンにし、表示部２３を起立位置に回転させる。電源ボタン１６のオンに応答してシステムコントローラ４１がＣＣＤ駆動部４２を駆動する。ＣＣＤ駆動部４２は、ＣＣＤセンサ４３を制御して撮像光学系５０で結像される被写体像を光電変換する。変換したアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換器４４に送られ、ここでデジタル変換されて画像データが生成される。その画像データは、バスライン４５を介してＡＥ／ＡＦ処理部４６に送られる。
【００１７】
なお、システムコントローラ４１には、ＲＯＭ４７、ＲＡＭ４８が接続されており、また、システムコントローラ４１は、ＡＥ／ＡＦ処理部４６、メディアＩ／Ｆ５７、画像処理部５５、ビデオメモリ５９、及びＬＣＤドライバ５６を制御する。ＲＯＭ４７には、該双眼鏡１０の各種動作を制御するためのプログラムが記憶されており、システムコントローラ４１は、そのプログラムにしたがって各部を制御する。ＲＡＭ４８は、プログラム実行時に必要な各種変数などが一時的に書き込まれるワークメモリとして利用される。
【００１８】
ＡＥ／ＡＦ処理部４６は、画像データに基づいて、被写体輝度に応じたＡＥ信号、及びコントラストに応じたＡＦ信号をそれぞれ生成してこれらをシステムコントローラ４１に送る。システムコントローラ４１は、ＡＥ信号に基づき適正な露光量となるようにＣＣＤ駆動部４２を制御し、また、ＡＦ信号に基づきコントラストが最大となるようにフォーカスレンズ駆動部４９を制御する。撮像光学系５０は、対物側から順に配置された対物レンズ１４、及びフォーカスレンズ５２とで構成されており、観察光学系３５，３６と同じ倍率となっている。フォーカスレンズ駆動部４９は、ＡＦ信号に基づいてフォーカスレンズ５２を撮像光軸５０ａの方向に移動して撮像光学系５０のピントを被写体に合わせる。
【００１９】
撮像部には、ワイドコンバージョンレンズ５３が挿脱自在に設けられている。ワイドコンバージョンレンズ５３は、移動機構５４により挿入位置と退避位置との間で移動される。挿入位置のときには、本体部１１の内部でかつ対物レンズ１４の前の撮像光軸５０ａの上に位置し、撮像光学系５０の像倍率を観察光学系３５，３６よりも小さい像倍率に変更する。退避位置のときには、撮像光軸５０ａの上から直交方向に退避し、撮像光学系５０の像倍率を観察光学系３５，３６と同じ像倍率に変更する。移動機構５４は、アクチュエータと、そのアクチュエータの駆動を利用してワイドコンバージョンレンズ５３を移動するメカ的な機構とで構成されており、アクチュエータは、システムコントローラ４１により駆動が制御される。システムコントローラ４１は、倍率切替ボタン１９の操作ごとに応答してアクチュエータを駆動してワイドコンバージョンレンズ５３を挿入位置と退避位置との間に交互に移動させる。
【００２０】
また、Ａ／Ｄ変換器４４から送られる画像データは、画像処理部５５に取り込まれ、ここでガンマ補正、ホワイトバランスの調節などが行われた後に、ビデオメモリ５９にいったん書き込まれる。システムコントローラ４１は、ビデオメモリ５９から画像データを読み出して、これをＬＣＤドライバ５６に送るよう制御する。ＬＣＤドライバ５６は、画像データをエンコードして撮像画像をＬＣＤモニタ２５にスルー表示させる。
【００２１】
ＬＣＤモニタ２５に映し出されたスルー画像は、ヒンジ２４又は本体部１１の底面側に、天がくる向きで表示される。このとき、表示部２３が該双眼鏡１０の底面に設けられているので、接眼レンズ２０，２１を覗く目の位置から下目使いをすればＬＣＤモニタ２５を容易に見ることができ、例えば本体部１１の上にある画面を見るのと比べて、目線の送りを無理なく行える。また、該双眼鏡１０の底面が庇の役目を果たすため、日光などの外光が入射せず、よって液晶画面が非常に見やすくなる。さらに、遠近両用メガネを使用している場合、接眼レンズ２０，２１を上目使いで覗いて遠景の被写体を、また下目使いで近景の画面を見るので非常に都合がよい。
【００２２】
ＬＣＤモニタ２５の表示画像（又は観察光学系３５，３６を通した観察像）を見ながら、シャッタボタン１７を押下する。シャッタボタン１７の操作に応答して画像処理部５５からその時点の画像データが通信Ｉ／Ｆ５７を介してメモリカード５８に記録される。記録される画像データは、ＬＣＤモニタ２５に一定時間表示される。このようにして観察しながら、観察対象の被写体像を撮像する。
【００２３】
近景被写体を撮像する場合には、倍率切替ボタン１９を操作する。この操作に応答してシステムコントローラ４１は、移動機構５４を構成するアクチュエータを駆動してワイドコンバージョンレンズ５３を挿入位置に移動する。これにより、撮像光学系５０は、対物レンズ１４の前にワイドコンバージョンレンズ５３を追加した構成となり、撮像光学系５０の像倍率は観察光学系３５，３６よりも小さい像倍率に変更される。勿論、オートフォーカスも作動するから、近景被写体にピントの合った画像で入力され、ＬＣＤモニタ２５には、その小さい倍率となった近景被写体の画像が表示される。そして、そのＬＣＤモニタ２５の画像を見ながらシャッタレリーズを行うことで近景被写体の画像もメモリカード５８に記録することができる。再び遠景被写体を撮像する場合には、倍率切替ボタン１９を操作する。これにより、ワイドコンバージョンレンズ５３が撮像光学系５０の光軸５０ａの上から退避する。
【００２４】
記録画像を表示するときには、モード切替ボタン１８を操作して再生モードを選択する。再生モードを選択すると、メモリカード５８に記録した画像がＬＣＤモニタ２５に順に表示される。
【００２５】
不使用時には、電源ボタン１６をＯＦＦするとともに、表示部２３を倒伏位置に回転させる。これにより、表示部２３が折り畳まれるのでコンパクトにすることができる。
【実施例２】
【００２６】
上記実施形態では、ワイドコンバージョンレンズ５３を外部操作に応答して撮像光学系５０の光軸５０ａの上に自動的に挿入するように構成しているが、本発明ではこれに限らず、撮像機能付き双眼鏡１０の外部でかつ対物レンズ１４の前の撮像光軸５０ａの上にワイドコンバージョンレンズ部材を着脱自在に取り付けるようにしてもよい。
【００２７】
例えば、図６に示すように、本体部１１の前面にある対物レンズ１４を露呈する撮影窓６０は、一段凹んだ面に形成されており、この面の周りの内壁には、雌ねじ６１が形成されている。ワイドコンバージョンレンズ部材６２は、ワイドコンバージョンレンズ６３をホルダ６４で保持した構成となっている。ホルダ６４には、後方に突出した筒が形成されており、筒の外周に前記雌ねじ６１に螺合する雄ねじ６５が形成されている。
【００２８】
撮像光学系５０の倍率を変えるときには、ホルダ６４の筒を撮影窓６０に合わせて回転することで雌ねじ６１に雄ねじ６５が嵌合してホルダ６４が撮影窓６０の前に位置決めされて取り付けられる。これにより、撮像光学系５０の前にワイドコンバージョンレンズ６３が追加され、撮像光学系５０の倍率が観察光学系３５，３６よりも小さい倍率に変更される。観察光学系３５，３６で観察するのと同じ遠景被写体を撮像するときには、ホルダ６４を逆回転して撮影窓６０から取り外せばよい。
【実施例３】
【００２９】
また、近景用の光学系と撮像素子とからなる近景用撮像部を別に設けても良い。図７に示す例では、表示部２３のうちのＬＣＤモニタ２５の面とは逆の面に、近景用撮影窓７０が設けられ、その奥に近景用撮像部を構成する近景用撮像光学系７１が内蔵されている。近景用撮像部７２は、図８に示すように、近景用撮像光学系７１以外に、固定絞り７３、及び、近景用のＣＣＤセンサ７４が設けられており、近景用撮像部７２のピントはパンフォーカスとなっている。近景用撮像光学系７１は、２つの撮像レンズ７１ａ，７１ｂで構成されている。このように、観察光学系３５，３６で観察するのと同じ遠景被写体を撮像するときには、ＣＣＤセンサ４３で撮像した画像データを入力し、また、図９に示すように、近景被写体を撮像するときには、別に設けた近景用のＣＣＤセンサ７４で撮像した画像データを入力する。このため、この実施形態には、倍率切替ボタン１９の操作に応じて何れか一方の画像信号をＡ／Ｄ変換器４４に入力するための切換器７５が設けられている。倍率切替ボタン１９を操作すると、システムコントローラ４１が切換器７５を切り換え制御して、近景用のＣＣＤセンサ７４から得られる画像信号をＡ／Ｄ変換器４４に入力する。これにより、ＬＣＤモニタ２５に表示される画像が遠景画像から近景画像に切り替わる。
【００３０】
このような近景用撮像部７２は、パンフォーカスのタイプであり、しかも、ＣＣＤセンサ７４として、例えば１１万画素や３１万画素などの画素数をもつ１／７インチ型程度の小型のＣＣＤセンサなどを用いれば小型化が可能であるため、厚みの薄い、例えば液晶の表示部２３などに重ねて内蔵させることができる。このようにすると、ＬＣＤモニタ２５に表示される画像を見ながら撮影することができるので簡便である。また、表示部２３の上にある本体部１１の底面がフードの役目になり、近景用撮像光学系７１のレンズに強い光が入ってレンズの縁が光ったり、鏡筒内の乱反射によって像のコントラストが悪くなったりすることを未然に防止することができる。なお、撮像素子としてＣＣＤセンサの代わりにＣＭＯＳセンサを用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
上記各実施形態では、撮像機能を設けた双眼鏡１０の例で説明しているが、撮像機能を設けた単眼鏡にも本発明を採用することができる。また、実施例１では、撮像機能にオートフォーカス機能を備えているが、マニアルフォーカスタイプの撮像機能としてもよい。この場合には、ピント合わせリング１５にメカ的に連動してフォーカスレンズ５２を移動させるように構成すればよい。また、表示部２３の折り畳み機構としては、ヒンジ２４による回転機構だけでなく、スライドしながら回転する機構やヒンジ２４の代わりにリンク機構などを用いて折り畳み自在に設けてもよい。また、双眼鏡１０としては、左右の観察光学系を水平移動して眼幅調整を行うタイプの構造としているが、ブリッジを介して回転させる構成のタイプにも本発明を採用することができる。さらに、実施例３では、撮像素子を２つも用いているが、ローコスト化を図るために、一つの撮像素子で兼用することもできる。この場合、遠景用光学系と撮像素子との間の光路上にミラーなどの光路変更部材を挿脱自在に設け、外部操作に応じて光路変更部材を挿入して近景用光学系から入射する近景の被写体像を撮像素子の結像面に結像させるように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】撮像機能付き双眼鏡の前面、上面、及び右側面を表す前面側斜視図である。
【図２】図１で説明した双眼鏡の背面、底面、及び左側面を表す背面側斜視図である。
【図３】表示部を折り畳んだ状態を示す背面側斜視図である。
【図４】可動カバーを引き出した状態を示す正面側斜視図である。
【図５】撮像機能付き双眼鏡の電気的構造の概略を示すブロック図である。
【図６】撮像機能付き双眼鏡の前にワイドコンバージョンレンズを着脱自在に取り付けるようにした他の例を示す斜視図である。
【図７】表示部に近景用撮像光学系を内蔵した他の例を示す斜視図である。
【図８】図７で説明した近景用撮像部の要部を示す説明図である。
【図９】図７で説明した双眼鏡の電気的概略を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０  撮像機能付き双眼鏡
１１  本体部
１２，１３  観察光学系の対物レンズ
１４  撮像光学系の対物レンズ
１５  ピント合わせリング
１７  シャッタボタン
２３  表示部
２５  ＬＣＤモニタ
５３  ワイドコンバージョンレンズ
５４  移動機構
６２  ワイドコンバージョンレンズ部材
７２  近景用撮像部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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