JPWO2005074288A1 - 撮像装置、撮像レンズ、撮像レンズへのデータ書込方法 - Google Patents

Abstract

撮像装置のレンズを交換しても，どのレンズに交換しても、ディスプレイの画面上に基準長を表わすスケールを正確な長さで表示できるようにする。撮像装置本体（３）に交換レンズ（４Ｆ、４Ｚ）を装着し、イメージセンサ（２）で撮像された被写体の画像と基準長を表わすスケール（５）とを重ねてディスプレイ（６）の画面に映し出す際に、交換レンズ（４Ｆ、４Ｚ）に設けられた光学倍率出力手段（８）から予め測定された光学倍率あるいは実質倍率を出力させ、光学倍率とイメージセンサ寸法と画面寸法に基づいてディスプレイ（６）の画面上における実質倍率を算出し、スケール設定手段（１７）でその実質倍率とスケールの基準長に基づいてそのスケールの画面上の寸法を設定するようにした。

Description

本発明は、イメージセンサで撮像された被写体の画像と基準長を表わすスケールとを重ねてディスプレイの画面に映し出す画像処理装置を備えたレンズ交換型の撮像装置及びそれに使用する交換レンズに関する。

撮像装置では、ディスプレイの画面で被写体を映し出すときに、その被写体の大きさを容易に把握できるように画面上にスケールを重ねて映し出すことが行われている。
この場合に、レンズの光学倍率が一定であれば、一定の大きさのスケールを表示すれば足りるが、ズームレンズのように光学倍率可変のレンズを用いた場合は、その拡大倍率に応じてスケールの大きさも変更する必要がある。

このような従来の撮像装置は、ズームレンズに使用されている倍率調整用可動レンズ及びフォーカス用可動レンズの位置を検出して、これらに基づいてレンズの光学倍率を演算し、スケールの大きさを設定するようになっている。
特開平１０−２１０３２７号公報

しかしながら、顕微鏡として用いるような拡大倍率が高い撮像装置は、ステージを光軸方向に相対移動させることによりフォーカスを合わせるようにしているため、そのレンズにはフォーカス用可動レンズがなく、また、拡大倍率が高いレンズは被写界深度が極めて浅いため、その被写体距離は一義的に定まるためこれを検出する必要がない。

そこで、倍率調整用可動レンズの駆動部の出力信号に基づいてレンズの位置情報を読み取って倍率を演算し、スケールを設定するようにした撮像装置も提案されている。
特開２０００−１５５２６８号公報

しかしながら、レンズには、単焦点レンズで５％程度、ズームレンズで１０％程度の倍率誤差があるため、単に可動レンズの駆動部の出力信号に基づいて倍率を検出しようとすると、当然５〜１０％程度の誤差を含むことになる。

また、いずれの場合も、ズームレンズからは倍率調整用可動レンズの位置情報が出力され、撮像装置本体でその位置情報に基づき倍率を検出しているので、撮像装置本体側に位置情報を倍率に変換するために必要なレンズ固有のデータを記憶させておく必要がある。
この場合に、レンズ交換ができない従来の撮像装置では、使用するズームレンズ固有のデータは１種類しかないのでそのデータを記憶させておくだけで足りる。

しかしながら、撮像装置を顕微鏡として使用する場合、観察物（被写体）に応じて例えば数倍から数百倍まで広範囲にわたり適切な倍率で観察できることが要望されており、一つのズームレンズのみでは拡大倍率の調整可能な範囲が限られ、倍率を自由に設定することができない。
また、任意の光学特性のレンズを使い分けることができるように、さまざまな種類のレンズを交換使用したいという要望もある。
この場合、レンズ交換が可能な撮像装置を用いれば、その要望に応えることができるが、レンズを交換してしまうと、レンズの位置情報に基づいて倍率を算出する場合のレンズ固有のデータが夫々異なるため、拡大倍率を算出することができない。
また、倍率固定のレンズでは、倍率調整用可変レンズがないので、その位置情報に基づき拡大倍率を算出することもできない。
したがって、画面上に基準長を表わすスケールを正確な長さで表示することが困難であった。

そこで本発明は、撮像装置がレンズ交換型である場合に、どのレンズに交換しても、ディスプレイの画面上に基準長を表わすスケールを正確な長さで表示できるようにすることを技術的課題としている。

この課題を解決するために、本発明に係る撮像装置は、イメージセンサで撮像された被写体の画像と基準長を表わすスケールとを重ねてディスプレイの画面に映し出す画像処理装置を備えたレンズ交換型の撮像装置において、撮像装置本体に装着される交換レンズが、予め設定された光学倍率を出力する光学倍率出力手段を備え、前記画像処理装置が、前記光学倍率、イメージセンサ寸法及び画面寸法に基づいてディスプレイの画面上における実質倍率を算出する実質倍率算出手段と、算出された実質倍率及び表示しようとするスケールの基準長に基づいてスケールを設定するスケール設定手段を備えたことを特徴とする。

また、本発明に係る拡大撮像用交換レンズは、イメージセンサを備えた撮像装置本体に着脱可能に装着される拡大撮像用交換レンズであって、予め測定された光学倍率を出力する光学倍率出力手段を備えたことを特徴とする。

本発明に係る撮像装置によれば、請求項１及び請求項４のように、撮像装置本体に装着される交換レンズが光学倍率出力手段を備えており、夫々のレンズごとに予め設定された光学倍率が個別に出力されるので、レンズを交換しても正確な光学倍率を得ることができる。
また、それぞれの交換レンズに、請求項２及び請求項５のように、レンズ出荷前に個々のレンズについて正確な光学倍率を測定してそのデータを記憶素子に記憶させておくことにより、交換レンズの光学倍率を誤差なく正確に出力させることができる。

そして、この倍率に基づき、イメージセンサ寸法及び画面寸法に基づいてディスプレイ画面上における実質倍率が例えば次式で算出される。
ＭＲ＝ＭＯ×Ｄ／ｄ
ＭＲ：実質倍率
ＭＯ：レンズの光学倍率
Ｄ：ディスプレイの画面寸法
ｄ：イメージセンサ寸法
そして、基準長Ｓのスケールを表示する場合、そのスケールの画像上の長さＬは、次式で求められ、ディスプレイの画面上に正確な長さのスケールを表示できる。
Ｌ＝ＭＲ×Ｓ

さらに、交換レンズが倍率調整用可動レンズを備えたズームレンズである場合は、請求項３及び請求項６のように、可動レンズ位置又はこれに対応する可動部の位置を検出する位置センサと、予め測定された光学倍率に基づき位置センサの検出位置に応じて光学倍率を出力する位置−倍率変換データを記憶させた記憶素子を備えているので、光学倍率を調整したときに、位置センサの検出位置に応じて正確な光学倍率が出力され、これに基づきスケールの長さをリアルタイムで正確に変更表示できる。

本例では、レンズ交換しても、ディスプレイの画面上に基準長を表わすスケールを正確な長さで表示できるようにするという課題を、その交換レンズから光学倍率を出力させることにより達成した。

図１は本発明に係る撮像装置の第一実施例を示す説明図、図２は第二実施例を示す説明図、図３乃至図６はデータの書込み読取り手順を示すフローチャートである。

本例の撮像装置１は、イメージセンサ２を備えた撮像装置本体３と、これに交換可能に装着される交換レンズ４Ｆ、４Ｚと、基準長を表わすスケール５をイメージセンサ２から出力された被写体の画像と共にディスプレイ６の画面に重ねて映し出す画像処理装置７を備えている。

交換レンズ４Ｆは倍率固定のレンズで、予め設定された光学倍率ＭＯを出力する光学倍率出力手段８を備えている。
この光学倍率出力手段８は、予め測定された光学倍率ＭＯを記憶させる記憶素子９を備え、例えば１００倍のレンズを設計製造したときに、個々のレンズごとに改めて光学倍率ＭＯを正確に測定し、測定された光学倍率が１０４.３倍とか９８.２倍であったときに、その値を記憶素子９に記憶させておく。

交換レンズ４Ｚは、倍率調整用可動レンズ１０を使用したズームレンズであって、可動レンズ位置又はこれに対応する可動部の位置（倍率調整リングの回転角）を検出する位置センサ１１を備えるとともに、光学倍率出力手段８として、予め測定された光学倍率に基づき位置センサ１１の検出位置に応じて光学倍率を出力する位置−倍率変換データを記憶させた記憶素子１２を備えている。

この交換レンズ４Ｚは、可動レンズ１０の位置に応じて倍率が変化するので、例えば３０倍〜１００倍に倍率調整可能なズームレンズを設計製造したときに、個々のレンズ４Ｚごとに、可動レンズ１０を移動させながら複数の測定点で光学倍率ＭＯｎと、そのときの位置センサ１１から出力された検出位置Ｐｎを測定し、その検出位置Ｐｎ及び光学倍率ＭＯｎに基づき、検出位置を光学倍率に変換する位置−倍率変換データが記憶素子１２に記憶されている。

位置−倍率変換データは、連続して変化する検出位置に応じて正確に光学倍率を出力できるように、例えば、検出位置ＰｎをＸ軸、光学倍率ＭＯｎをＹ軸とするグラフ上に測定点をプロットし、これらを近似線で結んだグラフをデータ化したテーブルなどが用いられている。
そして、可動レンズ１０を移動させるたびに位置センサ１１から検出位置が出力され、その検出位置に応じた光学倍率が出力される

画像処理装置７は、撮像装置本体３のイメージセンサ２から出力された被写体の画像データから画像を生成する画像生成部１３と、交換レンズ４Ｆ、４Ｚから出力される光学倍率に基づいてスケール５を生成するスケール生成部１４と、前記画像生成部１３で生成された画像及びスケール生成部１４で設定されたスケール５を重ねてディスプレイ６の画面に表示させる表示画像出力部１５を備えている。
なお、画像処理装置７は、撮像装置本体３、交換レンズ４Ｆ、４Ｚ及びディスプレイ６が接続される専用機に限らず、パソコン等の汎用機であっても、さらには撮像装置本体３に組み込まれている場合であってもよい。

スケール生成部１４は、ディスプレイ６の画面上における実質倍率ＭＲが算出される実質倍率算出手段１６と、基準長さを表わすスケール５の画面上の長さを決定するスケール設定手段１７を備えている。
実質倍率算出手段１６は、交換レンズ４Ｆ，４Ｚから出力された光学倍率ＭＯと、予め設定されたイメージセンサ２の寸法ｄと、使用するディスプレイ６の画面寸法Ｄに基づいて、ディスプレイ６の画面上における実質倍率ＭＲを次式により算出する。
ＭＲ＝ＭＯ×Ｄ／ｄ
なお、イメージセンサ２の寸法ｄと画面寸法Ｄは対応する部分の寸法であり、例えば、イメージセンサ２の横幅とディスプレイ６の画面の横幅が対応する場合はその横幅である。
また、実質倍率ＭＲの数値を画面上に表示することができるように、実質倍率算出手段１６が表示画像出力部１５に実質倍率ＭＲの文字データを出力する。

ここで、イメージセンサ２の寸法ｄと、使用するディスプレイ６の画面寸法Ｄは既知であるので、この値を予め入力しておけば、交換レンズ４Ｆ、４Ｚから出力される光学倍率ＭＯのみが変数となって実質倍率ＭＲが求められる。
例えば、イメージセンサ２の寸法ｄ＝８ｍｍ、ディスプレイ６の画面寸法Ｄ＝３５６ｍｍである場合に、この撮像装置１の実質倍率ＭＲは、
ＭＲ＝ＭＯ×３５６／８＝４４.５×ＭＯ
で表わされる。
交換レンズ４Ｆ、４Ｚから出力された光学倍率ＭＯ＝２.２倍であれば、ディスプレイ６に表示される被写体の実質倍率ＭＲは、
ＭＲ＝２.２×４４.５＝９７.９倍
となり、文字データは「×９７.９」となる。

また、スケール設定手段１７では、表示しようとするスケール５の基準長Ｓを入力したときに、そのスケール５の画面上の長さＬが次式により算出される。
Ｌ＝ＭＲ×Ｓ
例えば、基準長Ｓ＝１ｍｍを表すスケール５を表示しようとする場合、その画面上の長さＬは、
Ｌ＝９７.９×１ｍｍ＝９７.９ｍｍ
となる。そして、長さ９７.９ｍｍを画素数に変換して、その画素数に応じた長さのスケール５の画像データと、基準長Ｓの寸法を表わす文字データ（例えば「１ｍｍ」）が、表示画像出力部１５に出力される。

これにより、表示画像出力部１５から、イメージセンサ２で撮像された被写体の画像と、基準長Ｓを表わすスケール５と、そのスケール５の寸法をあらわす「１ｍｍ」の文字データと、実質倍率を示す「×９７.９」の文字データを含む画像データが出力され、ディスプレイ６の画面上に表示される。

以上が本発明の一構成例であって、次にその作用について説明する。
まず、交換レンズ４Ｆ，４Ｚを製造する際に、個々のレンズごとに正確に光学倍率を測定し、倍率固定の交換レンズ４Ｆではその光学倍率を記憶素子９に記憶させ、倍率可変の交換レンズ４Ｚでは、可動レンズ１０を移動させながら複数の測定点で測定した光学倍率ＭＯｎと検出位置Ｐｎに基づき、これらの測定点を近似線で結んだグラフのデータを位置−倍率変換データとして記憶素子１２に記憶させておく。

次いで、任意の交換レンズ４Ｆ，４Ｚを撮像装置本体３に装着して、被写体を撮像すると、イメージセンサ２で取り込まれた画像が、画像処理装置７の画像生成部１３を介して、表示画像出力部１５に出力される。

このとき、倍率固定の交換レンズ４Ｆが装着されていれば、光学倍率出力手段８の記憶素子９からそのレンズ４Ｆの光学倍率ＭＯが出力されて、画像処理装置７のスケール生成部１４に入力される。
スケール生成部１４では、光学倍率ＭＯとイメージセンサ２の寸法ｄとディスプレイ６の画面寸法Ｄに基づき実質倍率算出手段１６でディスプレイ６の画面上における実質倍率ＭＲが算出され、この実質倍率ＭＲと基準長Ｓに基づきスケール設定手段１７でスケール５の画面上の長さＬが設定され、そのスケール５の画像データと、基準長Ｓの文字データが表示画像出力部１５に出力される。
その結果、表示画像出力部１５より、被写体の画像データと、スケール５の画像データと、基準長Ｓの文字データと、実質倍率ＭＲ数値データがディスプレイ６に出力されてその画面に表示される。

また、倍率可変の交換レンズ４Ｚが装着されていれば、倍率調整用可動レンズ１０が移動されるたびに、その位置が位置センサ１１により検出され、その検出位置に基づき位置−倍率変換器１２を介して光学倍率が、画像処理装置７のスケール生成部１４に入力される。
そして、上述と同様に、基準長Ｓを表わすスケール５のデータが表示画像出力部１５に出力される。
その結果、表示画像出力部１５より、被写体の画像データと、スケール５の画像データと、基準長Ｓの文字データと、実質倍率ＭＲの数値データがディスプレイ６に出力されてその画面に表示され、倍率を調整するたびに、その交換レンズ４Ｚの光学倍率ＭＯが出力されて実質倍率ＭＲが算出されるので、画面上に表示されるスケール５の長さ及び実質倍率ＭＲがリアルタイムで変更される。

以上述べたように、本発明では、任意の交換レンズ４Ｆ、４Ｚに交換したときに、そのレンズについて予め測定された正確な光学倍率がレンズから出力され、これに基づいて算出された実質倍率でスケールを設定しているので、どのレンズに交換しても、ディスプレイ６の画面上に基準長Ｓを表わすスケール５を正確な長さで表示することができるという大変優れた効果を有する。

図２に示す撮像装置２１は、イメージセンサ２２を備えた撮像装置本体２３に倍率調整可能な撮像レンズ２４が装着され、イメージセンサ２２で撮像された被写体の画像と、基準長を表わすスケール２５とを重ねて、予め設定された画面寸法のディスプレイ２６に映し出すことが想定される画像処理装置２７を備えている。

撮像レンズ２４は、倍率調整用可動レンズ２８位置又はこれに対応する可動部の位置を検出する位置センサ２９を備えると共に、その位置センサ２９の検出位置に対応する光学倍率ＭＯ及び公称倍率ＭＮを出力するマイコン３０を搭載している。
また、倍率調整用可動レンズ２８を操作するズームリング３１が、ズームインジケータ３２に付された実質倍率ＭＲの目盛数値位置で停止されるクリック機構を備えており、例えば、想定された画面寸法のディスプレイを使用した場合に、実質倍率ＭＲが１０倍〜５０倍まで変化する場合に、ズームインジケータ３２に１０倍、２０倍、３０倍、４０倍、５０倍の目盛数値Ｎが付されており、その目盛位置でズームリング３１がクリック停止されるようになっている。

マイコン３０は、その検出位置に対応する倍率データを記憶するデータメモリ３３及びそのデータの読み書きを行うためのプログラムを記憶させるプログラムメモリ３４を備えている。
データメモリ３３には、予め測定された位置センサ２９の検出位置に対応する光学倍率ＭＯを記録した位置−倍率変換テーブル３５が記録されると共に、ディスプレイ上に表示する公称倍率ＭＮを出力する公称倍率出力手段３６を備えている。

位置−倍率変換テーブル３５には、光学倍率測定時に位置センサ２９から出力された検出位置の位置データに対応して光学倍率が記録されると共に、クリック位置に対応する位置データが設定されている。
したがって、位置センサ２９から出力された位置データに応じて光学倍率が出力されるが、ズームリング３１を低倍側から高倍側へ操作したときと、高倍側から低倍側へと操作したときでは、位置センサ２９のバックラッシなどに起因してその検出値が異なる場合が生じ、特に、ズームリング３１を同じクリック位置に合せているにも拘らず、スケール２５の長さが変化する。
このため、本例では、位置センサ２９から出力された検出位置が、クリック機構で停止されるクリック位置を中心として予め設定された所定の誤差範囲内にあるときに、夫々の位置データに対応する光学倍率ではなく、クリック位置として設定された位置データに対応する光学倍率データを強制的に出力するようにしている。

また、撮像レンズ２４に使用されている個々のレンズ倍率の個体差や、ズーム機構の機械的誤差により、所定のクリック位置（例えば２０倍）に合せたとしても、そのときの実質倍率ＭＲが正確に２０倍になることはまずない。
しかも、被写体撮像時に、実質倍率ＭＲはスケール２５の長さに反映されていれば足り、画面に表示される倍率数値としては、むしろ、およその撮像倍率を表わす公称倍率のほうが一般的に用いられる。
そこで、公称倍率出力手段３６は、位置センサ２９から出力される検出位置が、クリック機構で停止される目盛位置を中心として予め設定された所定の誤差範囲内にあるときに、ズームインジケータ３２に表示された目盛数値Ｎに対応する公称倍率データＭＮを出力するようになされている。

また、画像処理装置２７は、撮像装置本体２３のイメージセンサ２２から出力された被写体の画像データから画像を生成する画像生成部３７と、撮像レンズ２４のマイコン３０から出力された光学倍率ＭＯ及び表示しようとするスケール２５の基準長Ｓに基づいてスケールを設定するスケール生成部３８と、ディスプレイ２６に表示する画像を生成する表示画像出力部３９を備えている。
表示画像出力部３９は、前記画像生成部３７で生成された画像に、スケール生成部３８で設定されたスケール２５と、撮像レンズ２４のマイコン３０から公称倍率ＭＮが出力されたときにその公称倍率ＭＮの数値を重ねて表示する画像を生成する。
なお、画像処理装置２７は、撮像装置本体２３、撮像レンズ２４及びディスプレイ２６が接続される専用機に限らず、パソコン等の汎用機であっても、さらには撮像装置本体２３に組み込まれている場合であってもよい。

スケール生成部３８は、ディスプレイ２６の画面上における実質倍率ＭＲを算出する実質倍率算出手段４０と、基準長さを表わすスケール５の画面上の長さを決定するスケール設定手段４１を備えている。
実質倍率算出手段４０は、撮像レンズ２４から出力された光学倍率ＭＯと、予め設定されたイメージセンサ２２の寸法ｄと、使用するディスプレイ２６の画面寸法Ｄに基づいて、ディスプレイ２６の画面上における実質倍率ＭＲを次式により算出する。
ＭＲ＝ＭＯ×Ｄ／ｄ
なお、イメージセンサ２２の寸法ｄと画面寸法Ｄは対応する部分の寸法であり、例えば、イメージセンサ２２の横幅とディスプレイ２６の画面の横幅が対応する場合はその横幅である。
また、実質倍率ＭＲの数値を画面上に表示することができるように、実質倍率算出手段４０が表示画像出力部３９に実質倍率ＭＲの文字データを出力する。

なお、データメモリ３３に位置−倍率データの書込み読取りを行う場合、従来は、マイコン３０のプログラムメモリ３４に、データの入出力が可能なプログラムを記憶させ、このプログラムを用いて、光学倍率測定時に倍率調整用可動レンズ２８の位置データを出力させ、位置−倍率データを測定した後、これをデータメモリ３３に書込み、撮像時に位置データに基づいて実質倍率を出力させるようになっている。
しかしながら、この場合、コネクタを抜き差したりその他の外乱により一時的に過大な電流が流れたときに、データメモリ３３に書き込まれたデータが飛んでしまったり、プログラムが暴走してランダムな数値データが上書きされてしまうという問題が発生した。
このため、本例ではそのようなことが生じないように、以下の手順で位置−倍率データの書込み読出しを行うようにしている。

図３はその手順を示す説明図であって、ステップＳＴＰ１では、位置センサ２９で検出された倍率調整用可動レンズ２８の位置データを出力させるだけの位置データ出力プログラムＰＲＧ１をプログラムメモリ３４に記憶させて、光学倍率測定時に位置データを順次出力させる。
次いで、ステップＳＴＰ２では、測定された光学倍率と位置データの書込み及び読取りが可能なリード／ライトプログラムＰＲＧ２をプログラムメモリ３４に上書きして、データメモリ３３の位置−倍率変換テーブル３５に位置データ及び倍率データを書き込む。
ステップＳＴＰ３では、データメモリ３３に記録された位置−倍率変換テーブル３５の位置データに対応する倍率データの読出しが可能で、データメモリ３３へのデータ書込手段を持たないリードオンリープログラムＰＲＧ３をプログラムメモリ３４に上書きすることにより、撮像時に光学倍率データを出力できるようにしている。

図４は光学倍率測定時に使用する位置データ出力プログラムＰＲＧ１の具体的手順を示し、ステップＳＴＰ１１で位置センサ２９からの出力信号をＡ／Ｄ変換して、ステップＳＴＰ１２でこれを位置データとして出力し、再び、ステップＳＴＰ１１に戻る。
これによれば、ズームリング３１を操作して倍率調整用可動レンズ２８を移動させるたびに、その位置が位置センサ２９により検出されて位置データＰＳＤｎが出力されることとなる。
したがって、例えば、スケールを撮像したときに、その実際の長さと、ディスプレイ２６に移るスケールの長さと、イメージセンサ２２及びディスプレイ６の寸法から光学倍率を算出し、位置データＰＳＤｎに対応する光学倍率データＭＯＤｎを順次求めればよい。

図５はデータ書込み時に使用するリード／ライトプログラムＰＲＧ２の具体例を示し、ステップＳＴＰ２１では、予め測定された位置−倍率データを記憶させたパソコンなどからデータ入力がある度に、そのデータを位置−倍率変換テーブル３５の所定のアドレスに書込んでいき、データ書き込みが終了した時点で、ステップＳＴＰ２２に移行する。
ステップＳＴＰ２２は、位置センサ２９から位置データが出力されたときに、この位置データに基づいて光学倍率データが適正に出力されるか否か確認するためのもので、位置データに対応する光学倍率データが記録されている場合はその値を出力し、記録されていない場合は、その前後の二つの位置データに対応する光学倍率データから算出して出力する。

図６は撮像時に使用するリードオンリプログラムＰＲＧ３の具体例を示し、ステップＳＴＰ３１で、位置センサ２９から出力されている位置データに基づいて光学倍率データを出力し、位置データに対応する光学倍率データが記録されている場合はその値を出力し、記録されていない場合は、その前後の二つの位置データに対応する光学倍率データから算出して出力する。
このプログラムはＰＲＧ３はデータ書込みコマンドを持っていないので、どんなに暴走しても、データメモリ３３の内容を書き換わることがない。

以上が本例の一構成例であって、次にその作用について説明する。
まず、倍率可変の撮像レンズ２４の光学倍率を測定するときは、プログラムメモリ３４に位置データ出力プログラムＰＲＧ１を書込み、倍率調整用可動レンズ２８を移動させながら複数の測定点で測定した光学倍率ＭＲｎと検出位置Ｐｎに基づき、これらの測定点のデータに基づいて位置−倍率変換データを作成する。

次いで、データメモリ３３の位置−倍率変換テーブル３５にデータを書き込むときは、プログラムメモリ３４にリード／ライトプログラムＰＲＧ２を上書きすることにより、位置データ出力プログラムＰＲＧ１を消去し、予め作成した位置−倍率変換データをパソコンなどから入力すれば、リード／ライトプログラムＰＲＧ２により位置−倍率変換テーブル３５にデータが書き込まれる。
この状態で、ズームリング３１を操作すると、倍率調整用可動レンズ２８の位置が位置センサ２９により検出され、位置−倍率変換テーブル３５を参照して位置データＰＳＤに応じた光学倍率ＭＯが出力されて、画像処理装置２７によりディスプレイ２６に基準長Ｓのスケール２５が表示される。
したがって、基準長Ｓに等しい目盛を付した被写体を撮像すれば、倍率を変化させたときに、スケール２５の長さが、被写体の目盛間隔と一致するようにディスプレイ２６に表示されれば、適正にデータ入力されていることが確認できる。

確認作業が完了すると、プログラムメモリ３４にリードオンリプログラムＰＲＧ３を上書きすることにより、リード／ライトプログラムＰＲＧ２を消去する。
そして、被写体を撮像すると、イメージセンサ２２で取り込まれた画像が、画像処理装置２７の画像生成部３７を介して、表示画像出力部３９に出力される。
ここで、ズームリング３１を操作すると、倍率調整用可動レンズ２８の位置が位置センサ２９により検出され、位置−倍率変換テーブル３５を参照して位置データＰＳＤに応じた実質倍率ＭＲが、画像処理装置２７のスケール設定器３８に入力され、基準長Ｓを表わすスケール３５のデータが表示画像出力部３９に出力される。

また、ズームインジケータ３２に付された目盛数値Ｎ（例えば、１０倍、２０倍、３０倍、４０倍、５０倍）の位置でズームリング３１をクリック停止させると、位置センサ２９がバックラッシを含む場合でも、常に、ズームインジケータ３２に表示された目盛数値Ｎに対応する公称倍率データＭＮが出力される。
これにより、ズームリング３１がクリック停止されたときは、必ずその目盛数値Ｎを公称倍率ＭＮとして表示させることができる。
また、同様に、ズームリング３１をクリック停止させると、クリック位置として設定された位置データに対応する光学倍率データが強制的に出力されるので、クリック位置では常に一定の光学倍率ＭＯが出力され、バックラッシなどの影響で変動することがない。

その結果、表示画像出力部３９より、被写体の画像データと、スケール２５の画像データと、基準長Ｓの文字データと、必要に応じて公称倍率ＭＮの数値データがディスプレイ２６に出力されてその画面に表示される。
そして、倍率を調整するたびに光学倍率ＭＯが更新されるので、実質倍率ＭＲも変動し、画面上に表示されるスケール２５の長さも倍率の調整に応じてリアルタイムで変更される。

以上述べたように、本例の撮像レンズ２４を用いた場合、現在撮像している光学倍率ＭＯがリアルタイムで出力されると共に、ズームリング３１をクリック停止したときはその公称倍率が出力されるので、どのレンズに交換しても、ディスプレイ２６の画面上に基準長Ｓを表わすスケール２５を正確な長さで表示することができ、また、クリック位置にあわせたときの公称倍率を表示させることができる。
さらに、撮像時に撮像レンズ２４のマイコン３０に書き込まれているプログラムは、リードオンリプログラムＰＲＧ３であって、データ書込みコマンドがないので、プログラムＰＲＧ３が暴走しても、データメモリ３３内のデータが消失したり、ランダムな数値データが上書きされることがない。

以上述べたように、本発明は、撮像レンズの種類に拘わらず基準長Ｓを表わすスケールを正確な長さで表示することができるので、顕微鏡等に使用されるレンズ交換型の撮像装置の用途に好適である。

本発明に係る撮像装置の第一実施例を示す説明図。 第二実施例を示す説明図。 データの書込み読取り手順を示すフローチャート。 位置データ出力プログラムのフローチャート。 リード／ライトプログラムのフローチャート。 リードオンリプログラムのフローチャート。

符号の説明

１ 撮像装置
２ イメージセンサ
３ 撮像装置本体
４Ｆ、４Ｚ 交換レンズ
５ スケール
６ ディスプレイ
７ 画像処理装置
８ 光学倍率出力手段
９ 記憶素子
１０ 倍率調整用可動レンズ
１１ 位置センサ
１２ 位置−倍率変換器
１６ 実質倍率算出手段
１７ スケール設定手段
２１ 撮像装置
２２ イメージセンサ
２３ 撮像装置本体
２４ 撮像レンズ
２５ スケール
２６ ディスプレイ
２７ 画像処理装置
２８ 倍率調整用可動レンズ
２９ 位置センサ
３０ マイコン

Claims (10)

1. イメージセンサで撮像された被写体の画像と基準長を表わすスケールとを重ねてディスプレイの画面に映し出す画像処理装置を備えたレンズ交換型の撮像装置において、
   撮像装置本体に装着される撮像レンズが、予め設定された光学倍率を出力する光学倍率出力手段を備え、
   前記画像処理装置が、前記光学倍率、イメージセンサ寸法及び画面寸法に基づいてディスプレイの画面上における実質倍率を算出する実質倍率算出手段と、算出された実質倍率及び表示しようとするスケールの基準長に基づいてスケールを設定するスケール設定手段を備えたことを特徴とする撮像装置。
2. 前記光学倍率出力手段が、予め測定された光学倍率を記憶させた記憶素子を備えている請求項１記載の撮像装置。
3. 前記撮像レンズが倍率調整用可動レンズを備えたズームレンズである場合に、前記可動レンズ位置又はこれに対応する可動部の位置を検出する位置センサを備え、前記光学倍率出力手段が、予め測定された光学倍率に基づき位置センサの検出位置に応じて光学倍率を出力する位置−倍率変換データを記憶させた記憶素子を備えている請求項１記載の撮像装置。
4. イメージセンサを備えた撮像装置本体に着脱可能に装着される撮像レンズであって、予め測定された光学倍率を出力する光学倍率出力手段を備えたことを特徴とする撮像レンズ。
5. 前記光学倍率出力手段が、予め測定された光学倍率を記憶させた記憶素子を備えている請求項４記載の撮像レンズ。
6. 前記光学倍率を変更する倍率調整用可動レンズと、その可動レンズ位置又はこれに対応する可動部の位置を検出する位置センサを備え、前記光学倍率出力手段が、予め測定された光学倍率に基づき位置センサの検出位置に応じて光学倍率を出力する位置−倍率変換データを記憶させた記憶素子を備えている請求項４記載の撮像レンズ。
7. 倍率調整可能な撮像レンズを通してイメージセンサで撮像された被写体の画像と、基準長を表わすスケールとを重ねて、予め設定された画面寸法のディスプレイに映し出すことを想定した画像処理装置を備えた撮像装置において、
   前記撮像レンズが、倍率調整用可動レンズ位置又はこれに対応する可動部の位置を検出する位置センサと、予め設定された位置−倍率変換テーブルに基づき位置センサの検出位置に対応する光学倍率及び公称倍率を出力するマイコンを備え、
   前記画像処理装置が、実質倍率及び表示しようとするスケールの基準長に基づいてスケールを設定するスケール設定器を備えたことを特徴とする撮像装置。
8. イメージセンサで撮像された被写体の画像と、基準長を表わすスケールとを重ねて、予め設定された画面寸法のディスプレイに映し出すことが想定される撮像装置本体に装着される撮像レンズであって、
   前記倍率調整用可動レンズを操作するズームリングと、ズームインジケータに付された実質倍率に対応する公称倍率の目盛数値位置で停止されるクリック機構と、倍率調整用可動レンズ位置又はこれに対応する可動部の位置を検出する位置センサと、予め設定された位置−倍率変換テーブルに基づき位置センサの検出位置に対応する光学倍率及び公称倍率を出力するマイコンを備え、
   前記位置センサから出力された検出位置が、前記クリック機構で停止されるクリック位置を中心として予め設定された所定の誤差範囲内にあるときに、ズームインジケータに表示された目盛数値に対応する公称倍率データを出力するようになされたことを特徴とする撮像レンズ。
9. 前記位置センサから出力された検出位置が、前記クリック機構で停止されるクリック位置を中心として予め設定された所定の誤差範囲内にあるときに、クリック位置として設定された位置データに対応する光学倍率データを出力するようになされた請求項８記載の撮像レンズ。
10. 倍率調整用可動レンズ位置又はこれに対応する可動部の位置を検出する位置センサと、その位置センサの検出位置に対応する光学倍率を記憶するデータメモリ及びデータの読み書きを行うプログラムを記憶させるプログラムメモリを有するマイコンを備えた撮像レンズに、位置センサの検出位置に対応する光学倍率を書き込むデータ書込方法であって、
    Ａ：位置センサで検出された倍率調整用可動レンズ位置データを出力させるだけの位置データ出力プログラムをプログラムメモリに記憶させて、光学倍率測定時に位置データを順次出力させ、
    Ｂ：測定された光学倍率と位置データの関係をマイコン内のデータメモリに書き込むデータ書込手段と、前記位置センサで検出された位置データに対応する光学倍率データを出力させるデータ確認手段を備えたリード／ライトプログラムをプログラムメモリに上書きして、位置−光学倍率変換データをデータメモリに記憶させた後、
    Ｃ：前記位置センサで検出された位置データに対応する光学倍率データを出力させるデータ出力手段を有し、データメモリにデータを書き込む書込手段を持たないリードオンリープログラムをプログラムメモリに上書きすることを特徴とするデータ書込方法。
    

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