JP3795207B2

JP3795207B2 - 拡大観察ユニット

Info

Publication number: JP3795207B2
Application number: JP34221397A
Authority: JP
Inventors: 政寛猪俣
Original assignee: Keyence Corp
Current assignee: Keyence Corp
Priority date: 1997-11-26
Filing date: 1997-11-26
Publication date: 2006-07-12
Anticipated expiration: 2017-11-26
Also published as: JPH11164293A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、いわゆるマイクロスコープのような拡大観察装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、図１０に示すような拡大観察装置１００が知られている。図１０において、撮像部１０１で撮像された拡大画像は、本体部１０２に内蔵された信号処理回路を介して、専用モニタ１０３に映し出される。この拡大観察装置１００は、撮像部１０１が本体部１０２とケーブル１０４で接続されているので、いわゆる顕微鏡と異なり、対象物Ｔを切り出す必要がないなどの利点を有する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記拡大観察装置１００には、把手１０５を設けて持ち運べるようにしたものもあるが、複雑な画像処理機能や測定機能などの種々の機能を備えている関係上、拡大観察装置１００が大型化し、そのため、持ち運びづらい。
【０００４】
一方、前記拡大観察装置１００にはアナログやディジタルの映像信号を出力する出力ポートが設けられており、該出力ポートを介して、テレビやパソコンのモニタに拡大画像を映し出すことができる。ここで、拡大観察装置１００の専用モニタ１０３は小さいので見づらいなどの理由から、拡大観察装置１００に搭載した専用モニタ１０３の利用価値が低く、そのため、他のモニタを用いる場合が多い。一方、専用モニタ１０３を備えていることにより、その分だけコストが高くなる。
【０００５】
本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされたもので、その目的は、かかる拡大画像を得る装置を、種々の用途に使い得るようにして利用価値を高めることである。
【０００６】
前記目的を達成するために、本拡大観察ユニットは、まず、以下に説明する拡大観察装置と拡大撮像装置によって構成される。
拡大観察装置は、該ユニットの子機を構成しており、拡大画像を撮像する第１撮像部および該第１撮像部からの撮像情報に基づいた映像を映し出す映像手段を備えている。
一方、拡大撮像装置は、前記ユニットの親機を構成しており、拡大画像を撮像する第２撮像部および該第２撮像部からの撮像情報に画像処理を施す画像処理手段を備えている。
【０００７】
本第１発明（請求項１）の拡大観察ユニットは、前記親機の第２撮像部で撮像した撮像情報に基づいた映像を、通信手段を介して、前記子機の映像手段に映し出せるようにしたものである。
本第１発明によれば、親機で画像処理を施した撮像情報を子機の映像手段に映し出せるので、親機にモニタがなくても拡大画像を見ることができる。
【０００８】
本第２発明（請求項３）の拡大観察ユニットは、前記子機の第１撮像部で撮像した撮像情報を、前記親機の画像処理手段によって画像処理できるようにしたものである。
【０００９】
本第２発明によれば、子機で得た撮像情報を親機で画像処理等を施すことができるから、子機には複雑な画像処理を行う機能が必要ないので、子機を小型化することができる。したがって、子機が携帯し易くなるから、現場に持ち運び易いなど利用価値が高まる。
【００１０】
また、本発明において、「撮像情報に基づいた映像情報」とは、「撮像情報そのままの情報の他に、画素の欠けなどを補正した情報や、前記撮像情報に画像処理を施した情報をいう。
【００１１】
また、本発明において、「通信手段」とは、一般に、ケーブルないしコネクタで構成されるが、本発明の親機と子機とを別々の場所で用いることができることを明確にするための構成要素である。なお、「通信手段」としては無線の通信手段などを採用してもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面にしたがって説明する。
図１において、親機（拡大撮像装置）Ｐと、子機（拡大観察装置）Ｃとで、拡大観察ユニットが構成される。
【００１５】
まず、子機Ｃについて説明する。
図１に示すように、子機Ｃは、液晶モニタ（映像手段）１０を有する子機本体部１と、第１撮像部２とを備えている。前記子機本体部１と第１撮像部２とは、第１撮像部２に一体に連結された第１ケーブル３で互いに接続されている。該第１ケーブル３は、第１コネクタ３０によって、子機本体部１に対して取外し自在に接続されている。前記液晶モニタ１０は、子機本体部１における略直方体形状の子機本体ケース１１の外表面に設けられている。
【００１６】
図２において、前記第１撮像部２は、第１筒状体２０によって筐体が構成されている。該第１筒状体２０内には、ＣＣＤ（第１撮像素子）２４、ＣＣＤ駆動回路２５および結像用の第１レンズユニット２６が収容されている。該第１レンズユニット２６は、たとえば複数枚の結像用のレンズからなり、いわゆるピント調整を行うことで、対象物Ｔの像をＣＣＤ２４上に結像させる。
【００１７】
前記第１筒状体２０の先端には、第１照明ヘッド４０が固定されている。該照明ヘッド４０は、多数のＬＥＤ（発光ダイオード：光源の一例）４１からの光を対象物Ｔに照射するためのもので、たとえば、透明のアクリル樹脂の外表面に金属薄膜が蒸着された導光手段で構成されている。前記ＬＥＤ４１は、図２（ｂ）の円周上に、たとえば等角度ピッチで全周にわたって設けられている。
【００１８】
図３に示すように、前記ＬＥＤ４１は、照明スイッチ４２および主電源スイッチ１２ａを介して、子機本体部１に内蔵された二次電池１２および電源回路（図示せず）に接続されており、前記主電源スイッチ１２ａおよび照明スイッチ４２が閉成している状態で点灯して、連続的な照明光で図２の対象物Ｔに光を照射する。対象物Ｔで反射された光は、第１レンズユニット２６で集光されてＣＣＤ２４上に結像し、光電変換された後、撮像信号（撮像情報）としてＣＣＤ駆動回路２５により読み出され、図３の第１信号処理回路１３に入力される。第１信号処理回路１３は、撮像信号を第１画像メモリ１３ａに順次記憶させると共に、記憶させた撮像信号に基づいた対象物の拡大画像を液晶モニタ１０に映し出させる。前記子機本体部１にはシャッタ釦１４が設けられており、該シャッタ釦１４を押下することにより、第１信号処理回路１３は液晶モニタ１０に映し出している（第１画像メモリ１３ａに記憶させた）画像を記録媒体１５に記憶させる。
【００１９】
なお、記録媒体１５は、たとえば、カード状の筐体内にＲＡＭを収容してなり、子機本体部１に形成した挿入口（図示せず）から挿入されて媒体用コネクタ１３ｂを介して第１信号処理回路１３に接続される。また、子機本体部１には、親機Ｐからの映像情報（映像信号）が入力される入力ポートと、親機Ｐに映像情報などを出力する出力ポートとが一体となった第２コネクタ１７が設けられている。
【００２０】
つぎに、子機Ｃ単体の使用例について説明する。
まず、主電源スイッチ１２ａをＯＮにして、図１の対象物Ｔに照明ヘッド４０を近づけ照明スイッチ４２をＯＮにすると、液晶モニタ１０に対象物Ｔの拡大画像が映し出される。該拡大画像を見ながら撮像の必要な部分を探し出した後、シャッタ釦１４を押下すると、拡大画像が図３の記録媒体１５に記憶される。このように、本子機Ｃは、拡大画像を撮像することができると共に、拡大画像を液晶モニタ１０に映し出すことができる。
【００２１】
つぎに、親機Ｐについて説明する。
図１に示すように、親機Ｐには映像手段が設けられていない。該親機Ｐは、第２撮像部２Ａと親機本体部５とが第２ケーブル３Ａおよび光ファイバケーブル３Ｂで互いに接続されてなる。
【００２２】
図４に示すように、前記第２撮像部２Ａは、ＣＣＤ（第２撮像素子）２４Ａおよび第２レンズユニット２６Ａが第２筒状体２０Ａ内に収容されている。該第２撮像部２Ａの先端には第２照明ヘッド（照明装置）４０Ａが取り付けられている。該第２照明ヘッド４０Ａには、第２筒状体２０Ａ内に挿通された光ファイバ（導光手段）３１および前記光ファイバケーブル３Ｂを介して、親機本体部５に内蔵されたハロゲンランプ（光源）３２から照明光が供給される。親機本体部５には、ＣＣＤ駆動回路２５Ａが収容されており、該ＣＣＤ駆動回路２５Ａは第２ケーブル３Ａおよび第３コネクタ３３を介してＣＣＤ２４Ａの電荷を読み出す。なお、第２撮像部２ＡのＣＣＤ２４Ａは、図２の第１撮像部２のＣＣＤ２４よりも画素数が多く、また、図４のランプ３２は、図２のＬＥＤ４１よりも光量が大きい。
【００２３】
親機本体部５には、第２信号処理回路５０およびモード設定部５１が内蔵されていると共に、第２信号処理回路５０に接続された第４、第５、第６および第７のコネクタ５４〜５７が設けられている。前記第２信号処理回路５０は画像処理手段５８、測定手段５９および第２画像メモリ５０ａを備えている。前記画像処理手段５８は、モード設定部５１の設定に応じて第２画像メモリ５０ａに記憶された撮像情報に画像処理を施すものである。なお、モード設定部５１の設定に応じて情報の処理内容と、入出力するポート（コネクタ）が選択される。また、２つの信号処理回路５０，１３は、相互に、あるいは、パソコンなどとの通信制御を行う。
【００２４】
前記測定手段５９は、幾何学的な値を算出する機能で、液晶モニタ１０上においてクリック（指定）された２点間の距離、３点で定義された角度、線分で囲まれた所定の領域の面積などを算出するものである。なお、これらの幾何学的な値は、入力された第２レンズユニット２６Ａまたは第１レンズユニット２６の倍率と、画素数とから算出される。
【００２５】
前記第４コネクタ５４は、第２画像メモリ５０ａに記憶された撮像情報に基づいた映像信号を出力する出力ポートと、たとえば子機Ｃからの撮像情報を入力する入力ポートとを備えた入出力ポートで構成されており、図５に示すように、子機本体部１の第２コネクタ１７に直接接続できるようになっている。すなわち、親機Ｐの第２撮像部２Ａで撮像した撮像情報は、そのまま、あるいは、画像処理手段５８によって画像処理した映像情報として、第２信号処理回路５０が第４コネクタ５４，１７を介して、子機Ｃの第１信号処理回路１３に伝送して液晶モニタ１０に映し出せるようになっている。また、図６に示すように、子機Ｃの第１撮像部２で撮像した撮像情報は、第１信号処理回路１３が第２コネクタ１７，５４を介して、親機Ｐの第２信号処理回路５０に伝送した後、更に画像処理手段５８で画像処理して、再び第２信号処理回路５０から第１信号処理回路１３に当該画像処理した映像情報を、子機Ｃの液晶モニタ１０に映し出せるようになっている。したがって、親機Ｐにはモニタがなくても映像を見ることができる。
【００２６】
また、前記図４の第２信号処理回路５０は、ディジタルの撮像情報をアナログのカラーテレビジョン信号（輝度信号と色信号を重畳した信号）に変換して、該テレビジョン信号を第５コネクタ５５から出力する。すなわち、第５コネクタ５５に図７のアナログ式のテレビ６０を接続することで、第２撮像部２Ａで撮像した拡大画像を見ることができる。また、前記第６コネクタ５６は、たとえばＲＳ２３２Ｃのようなシリアルの入出力ポートであり、第６コネクタ５６にパソコン６１を接続することで、第２画像メモリ５０ａに記憶された映像信号が第６コネクタ５６からパソコン６１に出力することができるようになっている。
【００２７】
図８に示すように、前記第７コネクタ５７は、他の撮像装置７０からの撮像情報を取り込むためのものである。他の撮像装置７０から取り込まれた撮像情報は、第２信号処理回路５０に入力された後、所定の画像処理が施されてテレビ６０等に映し出すことができる。なお、他の撮像装置としては、たとえば内視鏡や動画を記録するビデオスコープがある。
【００２８】
図４の親機本体部５は記録媒体１５を接続するための媒体用コネクタ５０ｂを有しており、記録媒体１５に記憶されている撮像情報を第２信号処理回路５０に取り込めるようになっている。すなわち、図３の子機Ｃで撮像されて記録媒体１５に記憶された撮像情報が、図４の画像処理手段５８によって画像処理できるように構成されている。
【００２９】
つぎに、本拡大観察ユニットの使用例について説明する。
図９（ａ）のように、子機本体部１に記録媒体１５を装填して、子機Ｃによって撮像した拡大画像を記録媒体１５に記憶（記録）させる。つぎに、図９（ｂ）のように、前記記録媒体１５を親機本体部５に装填すると共に、親機本体部５に子機本体部１を接続して、記録媒体１５に記録された撮像情報を第２信号処理回路５０で読み取って、これを第４コネクタ５４および第２コネクタ１７を介して子機本体部１の第１信号処理回路１３に伝送して、子機本体部１の液晶モニタ１０に拡大画像を映し出させる。さらに、当該画像を見ながら、所望の画像処理を画像処理手段５８で行わせて、画像処理した映像情報をリアルタイムで子機本体部１に伝送することにより、画像処理した映像を液晶モニタ１０で見ることができる。
【００３０】
ここで、子機Ｃは画像処理手段を有していないので、図１のように、小型化できるから、該子機Ｃを調査現場や事故現場に容易に持ち歩くことができる（携帯性が良い）。したがって、図１０の大きな拡大観察装置１００に比べ利用価値が高まる。
【００３１】
また、図１の１台の親機Ｐと複数台の子機Ｃとを常備することにより、複数人がそれぞれ子機Ｃを持ち出して使用することができる。ここで、子機Ｃは複雑ないしは高度の画像処理機能や測定機能を備えていないので安価であるから、複数人が同時に使用できるようにしても、コストが差程高くならない。すなわち、従来の拡大観察装置１００を複数台購入するよりも超かに安価になる。
【００３２】
なお、図９（ｃ）のように、親機本体部５にテレビ６０やパソコン６１を接続して、子機Ｃで撮像した画像を大きなモニタで観察してもよい。また、第６コネクタ５６にプリンタを接続して拡大画像をプリントアウトしてもよい。
【００３３】
なお、図１の矢印Ａで示すように、子機本体部１を接続する第４コネクタ５４を起倒自在に設けておけば、子機本体部１が見易くなる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、親機で撮像した撮像情報を子機の映像手段に映し出せるので、親機にモニタがなくても拡大画像を見ることができる。また、複雑な画像処理機能および測定機能を備えていない子機を別体にすることで、子機の携帯性が高まって、利用価値が高まる。
【００３５】
また、請求項３の発明によれば、子機で得た撮像情報に親機で画像処理等を施すことができるから、複雑な画像処理機能を子機に装備する必要がないので、子機の携帯性が高まって、利用価値が高まる。
【００３６】
このように、本発明は親機と子機に機能を分割したので、１台の親機と複数台の子機を持っておくことで、携帯性に優れた子機を持ち歩くことができるなど従来の拡大観察装置を複数台持つよりも、安価で、かつ、利用価値が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の拡大観察ユニットを示す概略斜視図である。
【図２】第１撮像部を示す一部断面した側面図および光源の配列を示す平面図である。
【図３】子機の概略構成図である。
【図４】親機の概略構成図である。
【図５】拡大観察ユニットの使用例を示す概略構成図である。
【図６】拡大観察ユニットの使用例を示す概略構成図である。
【図７】拡大観察ユニットの使用例を示す概略構成図である。
【図８】拡大観察ユニットの使用例を示す概略構成図である。
【図９】拡大観察ユニットの使用例を示す概略構成図である。
【図１０】従来の拡大観察装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
Ｃ：子機
１：子機本体部
２：第１撮像部
３：第１ケーブル
１０：液晶モニタ
１３ｂ：媒体用コネクタ
１５：記録媒体
１７：第２コネクタ
２０：第１筒状体
２４，２４Ａ：撮像素子
２６：第１レンズユニット
２６Ａ：第２レンズユニット
Ｐ：親機
５：親機本体部
２Ａ：第２撮像部
２０Ａ：第２筒状体
３１，３Ｂ：導光手段
３Ａ：第２ケーブル
５０ｂ：媒体用コネクタ
５８：画像処理手段
４０Ａ：照明装置

Claims

拡大画像を撮像する第１撮像部および該第１撮像部からの撮像情報に基づいた映像を映し出す映像手段を備えた拡大観察装置からなる子機と、
拡大画像を撮像する第２撮像部および該第２撮像部からの撮像情報に画像処理を施す画像処理手段を備えた拡大撮像装置からなる親機とを組合せて拡大観察ユニットを構成し、
前記親機の第２撮像部で撮像した撮像情報に基づいた映像情報を、通信手段を介して、前記子機の映像手段に映し出せるようにした拡大観察ユニット。
請求項１において、
前記親機の画像処理手段によって画像処理した映像情報を、前記通信手段を介して、前記子機の映像手段に映し出せるようにした拡大観察ユニット。
拡大画像を撮像する第１撮像部および該第１撮像部からの撮像情報に基づいた映像を映し出す映像手段を備えた拡大観察装置からなる子機と、
拡大画像を撮像する第２撮像部および該第２撮像部からの撮像情報に画像処理を施す画像処理手段を備えた拡大撮像装置からなる親機とを組合せて拡大観察ユニットを構成し、
前記子機の第１撮像部で撮像した撮像情報を前記親機の画像処理手段によって画像処理できるようにした拡大観察ユニット。
請求項３において、
前記親機の画像処理手段によって画像処理した映像情報を、通信手段を介して、前記子機の映像手段に映し出せるようにした拡大観察ユニット。
請求項１，２，３もしくは４において、
前記親機の画像処理手段を内蔵した親機本体部に、ケーブルを介することなく、前記子機の映像手段をコネクタで接続できるようにした拡大観察ユニット。
請求項１ないし５のいずれか１項において、
前記子機は、第１撮像素子および結像用の第１レンズユニットを収容する第１筒状体を備えた前記第１撮像部と、前記映像手段を備えた子機本体部とが第１ケーブルで接続され、
前記親機は、第２撮像素子および結像用の第２レンズユニットを収容する第２筒状体を備えた前記第２撮像部と、前記画像処理手段を内蔵した親機本体部とが第２ケーブルで接続されている拡大観察ユニット。
請求項１ないし６のいずれか１項において、
前記子機および親機は、同一の記録媒体を装着する媒体用コネクタを有している拡大観察ユニット。
請求項１ないし７のいずれか１項において、
前記親機は測定機能を備えている拡大観察ユニット。
請求項１もしくは４において、
前記通信手段は、無線の通信手段であることを特徴とする拡大観察ユニット。
請求項１ないし９のいずれか１項において、
前記親機は、前記子機の映像手段上において指定された２点間の距離、前記子機の映像手段上において指定された３点で定義された角度、あるいは、前記子機の映像手段上において指定された線分で囲まれた所定の領域の面積のいずれかを算出する測定手段を更に有することを特徴とする拡大観察ユニット。