KR101068078B1 - 촬상장치, 촬상렌즈, 촬상렌즈에의 데이터 기록방법 - Google Patents

Abstract

촬상장치의 렌즈를 교환해도, 어느 렌즈로 교환해도, 디스플레이의 화면상에 기준 길이를 나타내는 스케일을 정확한 길이로 표시할 수 있게 한다.

촬상장치 본체(3)에 교환렌즈(4F, 4Z)를 장착하고, 이미지센서(2)로 촬상된 피사체의 화상과 기준 길이를 나타내는 스케일(5)을 겹쳐서 디스플레이(6)의 화면에 비출 때에, 교환렌즈(4F, 4Z)에 설치된 광학배율 출력수단(8)으로부터 미리 측정된 광학배율 또는 실질배율을 출력시키고, 광학배율과 이미지센서 치수와 화면 치수에 기초하여 디스플레이(6)의 화면상에서의 실질배율을 산출하고, 스케일 설정수단(17)으로 그 실질배율과 스케일의 기준 길이에 기초하여 그 스케일의 화면상의 치수를 설정하도록 했다.

이미지센서, 피사체, 화상처리장치, 촬상장치, 광학배율 출력수단, 광학배율, 실질배율 산출수단, 스케일 설정수, 배율조정용 가동렌즈, 줌 링, 공칭배율, 클릭 기구, 위치센서, 마이크로컴퓨터, 줌 인디케이터, 촬상렌즈

Description

촬상장치, 촬상렌즈, 촬상렌즈에의 데이터 기록방법{IMAGE PICKUP APPARATUS, IMAGE PICKUP LENS, AND DATA WRITING METHOD TO IMAGE PICKUP LENS}

본 발명은 이미지센서로 촬상된 피사체의 화상과 기준 길이를 나타내는 스케일을 겹쳐서 디스플레이의 화면에 비추는 화상처리장치를 구비한 렌즈 교환형의 촬상장치 및 그것에 사용하는 교환렌즈에 관한 것이다.

촬상장치에서는, 디스플레이의 화면에서 피사체를 비출 때에, 그 피사체의 크기를 용이하게 파악할 수 있게 화면상에 스케일을 겹쳐서 비추는 것이 행해지고 있다.

이 경우에, 렌즈의 광학배율이 일정하면, 일정한 크기의 스케일을 표시하면 충분하지만, 줌렌즈와 같이 광학배율 가변의 렌즈를 사용한 경우에는, 그 확대배율 에 따라 스케일의 크기도 변경할 필요가 있다.

이러한 종래의 촬상장치는, 줌렌즈에 사용되고 있는 배율조정용 가동렌즈 및 포커스용 가동렌즈의 위치를 검출하고, 이것들에 기초하여 렌즈의 광학배율을 연산하고, 스케일의 크기를 설정하도록 되어 있다.

[특허문헌 1] 일본 특개평 10-210327호 공보

그러나, 현미경으로서 사용하는 것과 같은 확대배율이 높은 촬상장치는, 스 테이지를 광축방향으로 상대적으로 이동시킴으로써 포커스를 맞추도록 하고 있기 때문에, 그 렌즈에는 포커스용 가동렌즈가 없고, 또, 확대배율이 높은 렌즈는 피사계 심도가 극히 얕기 때문에, 그 피사체 거리는 일의적으로 정해지기 때문에 이것을 검출할 필요가 없다.

그래서, 배율조정용 가동렌즈의 구동부의 출력신호에 기초하여 렌즈의 위치정보를 읽어내서 배율을 연산하고, 스케일을 설정하도록 한 촬상장치도 제안되어 있다.

[특허문헌 2] 일본 특개 2000-155268호 공보

그러나, 렌즈에는 단초점 렌즈에서 5% 정도, 줌렌즈에서 10% 정도의 배율 오차가 있기 때문에, 단지 가동렌즈의 구동부의 출력신호에 기초하여 배율을 검출하려고 하면, 당연히 5∼10% 정도의 오차를 포함하게 된다.

또, 어느 경우도, 줌렌즈로부터는 배율조정용 가동렌즈의 위치정보가 출력되고, 촬상장치 본체에서 그 위치정보에 기초하여 배율을 검출하고 있으므로, 촬상장치 본체측에 위치정보를 배율로 변환하기 위해서 필요한 렌즈 고유의 데이터를 기억시켜 놓을 필요가 있다.

이 경우에, 렌즈 교환을 할 수 없는 종래의 촬상장치에서는, 사용하는 줌렌즈 고유의 데이터는 1종류 밖에 없으므로 그 데이터를 기억시켜 두는 것 만으로 족하다.

그러나, 촬상장치를 현미경으로서 사용하는 경우, 관찰물(피사체)에 따라 예를 들면 수 배부터 수 백배까지 광범위에 걸쳐 적절한 배율로 관찰할 수 있는 것이 요망되고 있고, 하나의 줌렌즈만으로는 확대배율의 조정가능한 범위가 한정되어, 배율을 자유롭게 설정할 수 없다.

또, 임의의 광학특성의 렌즈를 구별하여 사용할 수 있도록, 여러 종류의 렌즈를 교환하여 사용하고 싶다는 요망도 있다.

이 경우, 렌즈 교환이 가능한 촬상장치를 사용하면, 그 요망에 부응할 수 있지만, 렌즈를 교환하면, 렌즈의 위치정보에 기초하여 배율을 산출하는 경우의 렌즈 고유의 데이터가 각각 상이하기 때문에, 확대배율을 산출할 수 없다.

또, 배율고정의 렌즈에서는, 배율조정용 가변 렌즈가 없으므로, 그 위치정보에 기초하여 확대배율을 산출할 수도 없다.

따라서, 화면상에 기준 길이를 나타내는 스케일을 정확한 길이로 표시하는 것이 곤란했다.

(발명이 이루고자 하는 기술적 과제)

그래서 본 발명은, 촬상장치가 렌즈 교환형일 경우에, 어느 렌즈로 교환해도, 디스플레이의 화면상에 기준 길이를 나타내는 스케일을 정확한 길이로 표시할 수 있고, 그리고, 줌 링을 클릭 정지한 때에는 실질배율 여하에 상관없이 줌 인티케이터에 표시된 수치를 표시할 수 있도록 하는 것을 기술적 과제로 하고 있다.

(과제를 해결하기 위한 수단)

이 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 촬상장치는, 배율조정 가능한 촬상렌즈를 통하여 이미지센서로 촬상된 피사체의 화상과, 기준 길이를 나타내는 스케일을 겹치고, 미리 설정된 화면 치수의 디스플레이에 비추는 것을 상정한 화상처리장치를 구비한 촬상장치에 있어서,
상기 촬상렌즈가, 배율조정용 가동렌즈를 조작하는 줌 링과, 줌 인디케이터에 붙여진 실질배율에 대응하는 공칭배율의 눈금 수치 위치에서 정지되는 클릭 기구와, 상기 배율조정용 가동렌즈 위치 또는 이것에 대응하는 가동부의 위치를 검출하는 위치센서를 구비함과 동시에,
미리 설정된 위치-배율 변환 테이블에 기초하여 위치센서의 검출위치에 대응하는 광학배율 데이터와 상기 위치 센서로부터 출력된 검출위치가 상기 클릭 기구로 정지되는 클릭 위치를 중심으로 하여 미리 설정된 소정의 오차 범위 내에 있을 때에, 줌 인터케이터에 표시된 눈금 수치에 대응하는 공칭배율 데이터를 출력하는 마이크로컴퓨터를 구비하고,
상기 화상처리장치가, 상기 광학배율 데이터, 이미지 센서 크기 및 화면 크기에 기초하여 디스플레이의 화면 상에 있어서의 실질배율을 산출하는 실질배율 산출 수단과, 산출된 실질배율 및 표시하려고 하는 스케일의 기준 길이에 기초하여 스케일을 설정하는 스케일 설정수단과 상기 스케일, 공칭배율 및 피사체의 화면을 디스플레이에 표시시키는 표시화면 출력부를 구비한 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따른 확대촬상용 교환렌즈는, 이미지센서로 촬상된 피사체의 화상과, 기준 길이를 나타내는 스케일을 겹치고, 미리 설정된 화면 치수의 디스플레이에 비추는 것이 상정되는 촬상장치 본체에 장착되는 촬상렌즈로서,
배율조정용 가동렌즈를 조작하는 줌 링과, 줌 인디케이터에 붙여진 실질배율에 대응하는 공칭배율의 눈금 수치 위치에서 정지되는 클릭 기구와, 상기 배율조정용 가동렌즈 위치 또는 이것에 대응하는 가동부의 위치를 검출하는 위치센서를 구비함과 동시에,
미리 설정된 위치-배율 변환 테이블에 기초하여 위치센서의 검출위치에 대응하는 광학배율 데이터 및 상기 위치센서로부터 출력된 검출위치가, 상기 클릭 기구로 정지되는 클릭 위치를 중심으로 하여 미리 설정된 소정의 오차범위 내에 있을 때에, 줌 인디케이터에 표시된 눈금 수치에 대응하는 공칭배율 데이터를 출력하는 마이크로컴퓨터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

(발명의 효과)

본 발명에 따른 촬상장치에 의하면, 배율 조정 가능한 줌 렌즈 등의 촬상 렌즈를 장착하여 촬상한 경우에, 그 촬상 렌즈에 내장된 마이크로컴퓨터로부터, 배율 조정용 가동렌즈위치에 대응한 광학배율 데이터 및 공칭배율 데이터가 실시간으로 출력된다.

그리고, 화상처리장치에는, 광학배율 데이터, 이미지센서 크기 및 화면 크기에 기초하여 디스플레이 화면상에 있어서의 실질배율이 산출되고, 이 실질배율에 기초하여 스케일이 설정되어, 그 스케일이 디스플레이상에 표시되기 때문에, 배율조정한 때에도 스케일의 길이가 실시간으로 변경되고, 정확한 길이의 스케일을 디스플레이에 표시시킬 수 있다.

또한, 촬상 렌즈에 사용되는 각각의 렌즈 배율의 개체차이나 줌 기능의 기계적인 오차에 의해, 소정의 클릭 위치(예를 들어 20배)에 합치시켜도, 그 때의 실질배율이 정확히 20배로 되는 것은 거의 없다. 그럼에도 불구하고, 피사체 촬상시에 실질배율은 스케일의 길이에 반영되면 족하고, 화면에 표시되는 배율 수치로서는, 차라리 대략의 촬상배율을 표시하는 공칭배율이 일반적으로 사용된다. 그래서, 줌 링을 클릭 정지한 때에는 그 공칭배율 데이터를 출력시켜, 이 데이터에 기초하여 공칭배율의 수치를 디스플레이상에 표시시키는 것이 가능하다.

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도 1은 본 발명에 따른 촬상장치의 제 1 실시예를 도시하는 설명도,

도 2는 제 2 실시예를 도시하는 설명도,

도 3은 데이터의 기록/판독 수순을 나타내는 플로우차트,

도 4는 위치 데이터 출력 프로그램의 플로우차트,

도 5는 리드/라이트 프로그램의 플로우차트,

도 6은 리드 온리 프로그램의 플로우차트 이다.

(부호의 설명)

1 촬상장치 2 이미지센서

3 촬상장치 본체 4F, 4Z 교환렌즈

5 스케일 6 디스플레이

7 화상처리장치 8 광학배율 출력수단

9 기억소자 10 배율조정용 가동렌즈

11 위치센서 12 위치-배율 변환기

16 실질배율 산출수단 17 스케일 설정수단

21 촬상장치 22 이미지센서

23 촬상장치 본체 24 촬상렌즈

25 스케일 26 디스플레이

27 화상처리장치 28 배율조정용 가동렌즈

29 위치센서 30 마이크로컴퓨터

본 예에서는, 렌즈를 교환해도, 디스플레이의 화면상에 기준 길이를 나타내는 스케일을 정확한 길이로 표시할 수 있도록 한다는 과제를, 그 교환렌즈로부터 광학배율 데이터 및 공칭배율 데이터를 출력시킴으로써 달성했다.
또한, 본 명세서 중, 실시예2가 청구항 제1하 내지 제4항의 발명에 대응한다.

도 1은 본 발명에 따른 촬상장치의 제 1 실시예를 도시하는 설명도, 도 2는 제 2 실시예를 도시하는 설명도, 도 3 내지 도 6은 데이터의 기록/판독 수순을 도시하는 플로우차트이다.

(실시예 1)

본 예의 촬상장치(1)는, 이미지센서(2)를 구비한 촬상장치 본체(3)와, 이것에 교환 가능하게 장착되는 교환렌즈(4F, 4Z)와, 기준 길이를 나타내는 스케일(5)을 이미지센서(2)로부터 출력된 피사체의 화상과 함께 디스플레이(6)의 화면에 겹쳐서 비추는 화상처리장치(7)를 구비하고 있다.

교환렌즈(4F)는 배율고정의 렌즈로, 미리 설정된 광학배율 데이터(MO)를 출력하는 광학배율 출력수단(8)을 구비하고 있다.

이 광학배율 출력수단(8)은, 미리 측정된 광학배율 데이터(MO)를 기억시키는 기억소자(9)를 구비하고, 예를 들면 100배의 렌즈를 설계 제조했을 때에, 개개의 렌즈마다 다시 광학배율 데이터(MO)를 정확하게 측정하고, 측정된 광학배율이 104.3배라든가 98.2배이었을 때에, 그 값을 기억소자(9)에 기억시켜 둔다.

교환렌즈(4Z)는, 배율조정용 가동렌즈(10)를 사용한 줌렌즈로서, 가동렌즈 위치 또는 이것에 대응하는 가동부의 위치(배율조정 링의 회전각)를 검출하는 위치센서(11)를 구비함과 동시에, 광학배율 출력수단(8)으로서, 미리 측정된 광학배율에 기초하여 위치센서(11)의 검출위치에 따라 광학배율을 출력하는 위치-배율 변환 데이터를 기억시킨 기억소자(12)를 구비하고 있다.

이 교환렌즈(4Z)는, 가동렌즈(10)의 위치에 따라 배율이 변화되므로, 예를 들면 30배∼100배로 배율조정 가능한 줌렌즈를 설계 제조했을 때에, 개개의 렌즈(4Z)마다, 가동렌즈(10)를 이동시키면서 복수의 측정점에서 광학배율 데이터(MOn)와, 그 때의 위치센서(11)로부터 출력된 검출위치(Pn)를 측정하고, 그 검출위치(Pn) 및 광학배율 데이터(MOn)에 기초하여, 검출위치를 광학배율로 변환하는 위치-배율 변환 데이터가 기억소자(12)에 기억되어 있다.

위치-배율 변환 데이터는, 연속해서 변화되는 검출위치에 따라 정확하게 광학배율 데이터를 출력할 수 있도록, 예를 들면 검출위치(Pn)를 X축, 광학배율 데이터(MOn)를 Y축으로 하는 그래프상에 측정점을 정하고, 이것들을 근사선으로 이은 그래프를 데이터화 한 테이블 등이 사용되고 있다.

그리고, 가동렌즈(10)를 이동시킬 때마다 위치센서(11)로부터 검출위치가 출력되고, 그 검출위치에 따른 광학배율 데이터가 출력된다.

화상처리장치(7)는, 촬상장치 본체(3)의 이미지센서(2)로부터 출력된 피사체의 화상 데이터로부터 화상을 생성하는 화상생성부(13)와, 교환렌즈(4F, 4Z)로부터 출력되는 광학배율에 기초하여 스케일(5)을 생성하는 스케일 생성부(14)와, 상기 화상생성부(13)에서 생성된 화상 및 스케일 생성부(14)에서 설정된 스케일(5)을 겹쳐서 디스플레이(6)의 화면에 표시시키는 표시화상 출력부(15)를 구비하고 있다.

또한, 화상처리장치(7)는, 촬상장치 본체(3), 교환렌즈(4F, 4Z) 및 디스플레이(6)가 접속되는 전용기에 한하지 않고, 퍼스널 컴퓨터 등의 범용기이어도, 나아가서는 촬상장치 본체(3)에 편입되어 있는 경우이어도 된다.

스케일 생성부(14)는 디스플레이(6)의 화면상에 있어서의 실질배율(MR)이 산출되는 실질배율 산출수단(16)과, 기준 길이를 나타내는 스케일(5)의 화면상의 길이를 결정하는 스케일 설정수단(17)을 구비하고 있다.

실질배율 산출수단(16)은, 교환렌즈(4F, 4Z)로부터 출력된 광학배율 데이터(MO)와, 미리 설정된 이미지센서(2)의 치수(d)와, 사용하는 디스플레이(6)의 화면 치수(D)에 기초하여, 디스플레이(6)의 화면상에 있어서의 실질배율(MR)을 다음식에 의해 산출한다.

MR=MO×D/d

또한, 이미지센서(2)의 치수(d)와 화면 치수(D)는 대응하는 부분의 치수이며, 예를 들면 이미지센서(2)의 횡폭과 디스플레이(6)의 화면의 횡폭이 대응하는 경우는 그 횡폭이다.

또, 실질배율(MR)의 수치를 화면상에 표시할 수 있도록, 실질배율 산출수단(16)이 표시화상 출력부(15)에 실질배율(MR)의 문자 데이터를 출력한다.

여기에서, 이미지센서(2)의 치수(d)와, 사용하는 디스플레이(6)의 화면 치수(D)는 이미 알고 있으므로, 이 값을 미리 입력해 두면, 교환렌즈(4F, 4Z)로부터 출력되는 광학배율 데이터(MO)만이 변수가 되어 실질배율(MR)이 구해진다.

예를 들면, 이미지센서(2)의 치수(d)=8mm, 디스플레이(6)의 화면 치수(D)=356mm인 경우에, 이 촬상장치(1)의 실질배율(MR)은,

MR=MO×356/8=44.5×MO

로 표시된다.

교환렌즈(4F, 4Z)로부터 출력된 광학배율 데이터(MO)=2.2배 이면, 디스플레이(6)에 표시되는 피사체의 실질배율(MR)은,

MR=2.2×44.5=97.9배

가 되고, 문자 데이터는 「×97.9」가 된다.

또, 스케일 설정수단(17)에서는, 표시하려고 하는 스케일(5)의 기준 길이(S)를 입력했을 때에, 그 스케일(5)의 화면상의 길이(L)가 다음식에 의해 산출된다.

L=MR×S

예를 들면, 기준 길이(S)=1mm를 나타내는 스케일(5)을 표시하려고 하는 경우, 그 화면상의 길이(L)는,

L=97.9×1mm=97.9mm

가 된다. 그리고, 길이 97.9mm를 화소수로 변환하여, 그 화소수에 따른 길이의 스케일(5)의 화상 데이터와, 기준 길이(S)의 치수를 나타내는 문자 데이터(예를 들면 「1mm」)가, 표시화상 출력부(15)에 출력된다.

이것에 의해, 표시화상 출력부(15)로부터, 이미지센서(2)로 촬상된 피사체의 화상과, 기준 길이(S)를 나타내는 스케일(5)과, 그 스케일(5)의 치수를 나타내는 「1mm」의 문자 데이터와, 실질배율을 나타내는 「×97.9」의 문자 데이터를 포함하는 화상 데이터가 출력되고, 디스플레이(6)의 화면상에 표시된다.

이상이 본 발명의 1구성예로서, 다음에 그 작용에 대해 설명한다.

우선, 교환렌즈(4F, 4Z)를 제조할 때에, 개개의 렌즈마다 정확하게 광학배율을 측정하고, 배율고정의 교환렌즈(4F)에서는 그 광학배율을 기억소자(9)에 기억시키고, 배율 가변의 교환렌즈(4Z)에서는, 가동렌즈(10)를 이동시키면서 복수의 측정점에서 측정한 광학배율 데이터(MOn)와 검출위치(Pn)에 기초하여, 이것들의 측정점을 근사선으로 연결한 그래프의 데이터를 위치-배율 변환 데이터로서 기억소자(12)에 기억시켜 둔다.

이어서, 임의의 교환렌즈(4F, 4Z)를 촬상장치 본체(3)에 장착하여, 피사체를 촬상하면, 이미지센서(2)로 받아들인 화상이, 화상처리장치(7)의 화상생성부(13)를 통하여 표시화상 출력부(15)에 출력된다.

이때, 배율고정의 교환렌즈(4F)가 장착되어 있으면, 광학배율 출력수단(8)의 기억소자(9)로부터 그 렌즈(4F)의 광학배율 데이터(MO)가 출력되어, 화상처리장치(7)의 스케일 생성부(14)에 입력된다.

스케일 생성부(14)에서는, 광학배율 데이터(MO)과 이미지센서(2)의 치수(d)와 디스플레이(6)의 화면 치수(D)에 기초하여 실질배율 산출수단(16)으로 디스플레이(6)의 화면상에서의 실질배율(MR)이 산출되고, 이 실질배율(MR)과 기준 길이(S)에 기초하여 스케일 설정수단(17)으로 스케일(5)의 화면상의 길이(L)가 설정되고, 그 스케일(5)의 화상 데이터와, 기준 길이(S)의 문자 데이터가 표시화상 출력부(15)에 출력된다.

그 결과, 표시화상 출력부(15)로부터, 피사체의 화상 데이터와, 스케일(5)의 화상 데이터와, 기준 길이(S)의 문자 데이터와, 실질배율(MR) 수치 데이터가 디스플레이(6)에 출력되어 그 화면에 표시된다.

또, 배율 가변의 교환렌즈(4Z)가 장착되어 있으면, 배율조정용 가동렌즈(10)가 이동될 때마다, 그 위치가 위치센서(11)에 의해 검출되고, 그 검출위치에 기초하여 위치-배율 변환기(12)를 통하여 광학배율 데이터가 화상처리장치(7)의 스케일 생성부(14)에 입력된다.

그리고, 상기와 같이, 기준 길이(S)를 나타내는 스케일(5)의 데이터가 표시화상 출력부(15)에 출력된다.

그 결과, 표시화상 출력부(15)로부터, 피사체의 화상 데이터와, 스케일(5)의 화상 데이터와, 기준 길이(S)의 문자 데이터와, 실질배율(MR)의 수치 데이터가 디스플레이(6)에 출력되어 그 화면에 표시되고, 배율을 조정할 때마다, 그 교환렌즈(4Z)의 광학배율 데이터(MO)가 출력되어 실질배율(MR)이 산출되므로, 화면상에 표시되는 스케일(5)의 길이 및 실질배율(MR)이 리얼타임으로 변경된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는, 임의의 교환렌즈(4F, 4Z)로 교환했을 때에, 그 렌즈에 대해 미리 측정된 정확한 광학배율이 렌즈로부터 출력되고, 이것에 기초하여 산출된 실질배율로 스케일을 설정하고 있으므로, 어느 렌즈로 교환해도, 디스플레이(6)의 화면상에 기준 길이(S)를 나타내는 스케일(5)을 정확한 길이로 표시할 수 있다는 매우 우수한 효과를 갖는다.

(실시예 2)

도 2에 도시하는 촬상장치(21)는, 이미지센서(22)를 구비한 촬상장치 본체(23)에 배율조정 가능한 촬상렌즈(24)가 장착되고, 이미지센서(22)로 촬상된 피사체의 화상과, 기준 길이를 나타내는 스케일(25)을 겹치고, 미리 설정된 화면 치수의 디스플레이(26)에 비추는 것이 상정되는 화상처리장치(27)를 구비하고 있다.

촬상렌즈(24)는 배율조정용 가동렌즈(28)위치 또는 이것에 대응하는 가동부의 위치를 검출하는 위치센서(29)를 구비함과 동시에, 그 위치센서(29)의 검출위치에 대응하는 광학배율 데이터(MO) 및 공칭배율 데이터(MN)를 출력하는 마이크로컴퓨터(30)를 탑재하고 있다.

또, 배율조정용 가동렌즈(28)를 조작하는 줌 링(31)이, 줌 인디케이터(32)에 부속된 실질배율(MR)의 눈금 수치 위치에서 정지되는 클릭 기구를 구비하고 있고, 예를 들면 상정된 화면 치수의 디스플레이를 사용한 경우에, 실질배율(MR)이 10배∼50배까지 변화되는 경우에, 줌 인디케이터(32)에 10배, 20배, 30배, 40배, 50배의 눈금 수치(N)가 붙여져 있어, 그 눈금위치에서 줌 링(31)이 클릭 정지되게 되어 있다.

마이크로컴퓨터(30)는, 그 검출위치에 대응하는 배율 데이터를 기억하는 데이터 메모리(33) 및 그 데이터의 읽기 쓰기를 행하기 위한 프로그램을 기억시키는 프로그램 메모리(34)를 구비하고 있다.

데이터 메모리(33)에는, 미리 측정된 위치센서(29)의 검출위치에 대응하는 광학배율 데이터(MO)를 기록한 위치-배율 변환 테이블(35)이 기록됨과 동시에, 디스플레이상에 표시하는 공칭배율 데이터(MN)를 출력하는 공칭배율 출력수단(36)을 구비하고 있다.

위치-배율 변환 테이블(35)에는, 광학배율 측정시에 위치센서(29)로부터 출력된 검출위치의 위치 데이터에 대응하여 광학배율 데이터(MO)가 기록됨과 동시에, 클릭 위치에 대응하는 위치 데이터가 설정되어 있다.

따라서, 위치센서(29)로부터 출력된 위치 데이터에 따라 광학배율 데이터(MO)가 출력되는데, 줌 링(31)을 저배율측으로부터 고배율측으로 조작했을 때와, 고배율측으로부터 저배율측으로 조작했을 때에서는, 위치센서(29)의 백래시 등에 기인하여 그 검출값이 상이한 경우가 발생하고, 특히, 줌 링(31)을 동일한 클릭 위치에 맞추고 있음에도 불구하고, 스케일(25)의 길이가 변화된다.

이 때문에, 본 예에서는, 위치센서(29)로부터 출력된 검출위치가, 클릭 기구로 정지되는 클릭 위치를 중심으로 하여 미리 설정된 소정의 오차범위 내에 있을 때에, 각각의 위치 데이터에 대응하는 광학배율 데이터가 아니라, 클릭 위치로서 설정된 위치 데이터에 대응하는 광학배율 데이터를 강제적으로 출력하도록 하고 있다.

또, 촬상렌즈(24)에 사용되고 있는 개개의 렌즈 배율의 개체차나, 줌 기구의 기계적 오차에 의해, 소정의 클릭 위치(예를 들면 20배)에 맞추었다고 해도, 그때의 실질배율(MR)이 정확하게 20배로 되는 경우는 거의 없다.

게다가, 피사체 촬상시에, 실질배율(MR)은 스케일(25)의 길이에 반영되어 있으면 충분하고, 화면에 표시되는 배율수치로서는, 오히려, 대략적인 촬상배율을 의미하는 공칭배율 쪽이 일반적으로 사용된다.

그래서, 공칭배율 출력수단(36)은 위치센서(29)로부터 출력되는 검출위치가, 클릭 기구로 정지되는 눈금위치를 중심으로 하여 미리 설정된 소정의 오차범위 내에 있을 때에, 줌 인디케이터(32)에 표시된 눈금 수치(N)에 대응하는 공칭배율 데이터(MN)를 출력하도록 되어 있다.

또, 화상처리장치(27)는, 촬상장치 본체(23)의 이미지센서(22)로부터 출력된 피사체의 화상 데이터로부터 화상을 생성하는 화상생성부(37)와, 촬상렌즈(24)의 마이크로컴퓨터(30)로부터 출력된 광학배율 데이터(MO) 및 표시하고자 하는 스케일(25)의 기준 길이(S)에 기초하여 스케일을 설정하는 스케일 생성부(38)와, 디스플레이(26)에 표시하는 화상을 생성하는 표시화상 출력부(39)를 구비하고 있다.

표시화상 출력부(39)는, 상기 화상생성부(37)에서 생성된 화상에, 스케일 생성부(38)에서 설정된 스케일(25)과, 촬상렌즈(24)의 마이크로컴퓨터(30)로부터 공칭배율 데이터(MN)가 출력되었을 때에 그 공칭배율 데이터(MN)의 수치를 겹쳐서 표시하는 화상을 생성한다.

또한, 화상처리장치(27)은, 촬상장치 본체(23), 촬상렌즈(24) 및 디스플레이(26)가 접속되는 전용기에 한하지 않고, 퍼스널 컴퓨터 등의 범용기이어도, 나아가서는 촬상장치 본체(23)에 편입되어 있는 경우이어도 된다.

스케일 생성부(38)는, 디스플레이(26)의 화면상에서의 실질배율(MR)을 산출하는 실질배율 산출수단(40)과, 기준길이를 나타내는 스케일(5)의 화면상의 길이를 결정하는 스케일 설정수단(41)을 구비하고 있다.

실질배율 산출수단(40)은, 촬상렌즈(24)로부터 출력된 광학배율 데이터(MO)와, 미리 설정된 이미지센서(22)의 치수(d)와, 사용하는 디스플레이(26)의 화면 치수(D)에 기초하여 디스플레이(26)의 화면상에서의 실질배율(MR)을 다음식에 의해 산출한다.

MR=MO×D/d

또한, 이미지센서(22)의 치수(d)와 화면 치수(D)는 대응하는 부분의 치수이며, 예를 들면, 이미지센서(22)의 횡폭과 디스플레이(26)의 화면의 횡폭이 대응하는 경우는 그 횡폭이다.

또, 실질배율(MR)의 수치를 화면상에 표시할 수 있도록, 실질배율 산출수단(40)이 표시화상 출력부(39)에 실질배율(MR)의 문자 데이터를 출력한다.

또한, 데이터 메모리(33)에 위치-배율 데이터의 기록/판독을 행하는 경우, 종래는, 마이크로컴퓨터(30)의 프로그램 메모리(34)에, 데이터의 입출력이 가능한 프로그램을 기억시키고, 이 프로그램을 사용하여, 광학배율 측정시에 배율조정용 가동렌즈(28)의 위치 데이터를 출력시키고, 위치-배율 데이터를 측정한 후, 이것을 데이터 메모리(33)에 기록하고, 촬상시에 위치 데이터에 기초하여 실질배율을 출력시키도록 되어 있다.

그러나, 이 경우, 커넥터를 빼내거나 그 밖의 외란에 의해 일시적으로 과대한 전류가 흘렀을 때에, 데이터 메모리(33)에 기록된 데이터가 날아가버리거나, 프로그램이 폭주하여 랜덤한 수치 데이터가 덮어써져 버린다고 하는 문제가 발생했다.

이 때문에, 본 예에서는 그러한 것이 발생하지 않도록, 이하의 수순으로 위치-배율 데이터의 써넣기/읽어내기를 행하도록 하고 있다.

도 3은 그 수순을 나타내는 설명도로서, 스텝 STP1에서는, 위치센서(29)로 검출된 배율조정용 가동렌즈(28)의 위치 데이터를 출력시키는 것 뿐인 위치 데이터 출력 프로그램 PRG1을 프로그램 메모리(34)에 기억시켜, 광학배율 측정시에 위치 데이터를 차례로 출력시킨다.

이어서, 스텝 STP2에서는, 측정된 광학배율과 위치 데이터의 기록 및 판독이 가능한 리드/라이트 프로그램 PRG2을 프로그램 메모리(34)에 덮어 쓰고, 데이터 메모리(33)의 위치-배율 변환 테이블(35)에 위치 데이터 및 배율 데이터를 기록한다.

스텝 STP3에서는, 데이터 메모리(33)에 기록된 위치-배율 변환 테이블(35)의 위치 데이터에 대응하는 배율 데이터의 읽어내기가 가능하고, 데이터 메모리(33)에 의 데이터 기록수단을 갖지 않는 리드 온리 프로그램 PRG3를 프로그램 메모리(34)에 덮어 씀으로써, 촬상시에 광학배율 데이터를 출력할 수 있게 하고 있다.

도 4는 광학배율 측정시에 사용하는 위치 데이터 출력 프로그램 PRG1의 구체적 수순을 나타내고, 스텝 STP11에서 위치센서(29)로부터의 출력신호를 A/D 변환하고, 스텝 STP12에서 이것을 위치 데이터로서 출력하고, 다시, 스텝 STP11로 되돌아간다.

이것에 의하면, 줌 링(31)을 조작하여 배율조정용 가동렌즈(28)를 이동시킬 때마다, 그 위치가 위치센서(29)에 의해 검출되어 위치 데이터(PSn)가 출력되게 된다.

따라서, 예를 들면 스케일을 촬상했을 때, 그 실제의 길이와, 디스플레이(26)로 이동하는 스케일의 길이와, 이미지센서(22) 및 디스플레이(6)의 치수로부터 광학배율을 산출하고, 위치 데이터(PSn)에 대응하는 광학배율 데이터(MOn)를 차례로 구하면 된다.

도 5는 데이터 기록 시에 사용하는 리드/라이트 프로그램 PRG2의 구체적인 예를 도시하고, 스텝 STP21에서는, 미리 측정된 위치-배율 데이터를 기억시킨 퍼스널 컴퓨터 등으로부터 데이터 입력이 있을 때마다, 그 데이터를 위치-배율 변환 테이블(35)의 소정의 어드레스에 기록해 가고, 데이터 기록이 종료된 시점에서, 스텝 STP22로 이행한다.

스텝 STP22는, 위치센서(29)로부터 위치 데이터가 출력되었을 때에, 이 위치 데이터에 기초하여 광학배율 데이터가 적정하게 출력되는지의 여부를 확인하는 위 한 것으로, 위치 데이터에 대응하는 광학배율 데이터가 기록되어 있는 경우는 그 값을 출력하고, 기록되어 있지 않은 경우에는, 그 전후의 2개의 위치 데이터에 대응하는 광학배율 데이터로부터 산출하여 출력한다.

도 6은 촬상시에 사용하는 리드 온리 프로그램 PRG3의 구체적인 예를 도시하고, 스텝 STP31에서 위치센서(29)로부터 출력되고 있는 위치 데이터에 기초하여 광학배율 데이터를 출력하고, 위치 데이터에 대응하는 광학배율 데이터가 기록되어 있는 경우는 그 값을 출력하고, 기록되어 있지 않은 경우에는, 그 전후의 2개의 위치 데이터에 대응하는 광학배율 데이터로부터 산출하여 출력한다.

이 프로그램 PRG3는 데이터 기록 명령을 가지고 있지 않으므로, 아무리 폭주해도, 데이터 메모리(33)의 내용을 바꿔쓰는 일은 없다.

이상이 본 예의 1구성예이며, 다음에 그 작용에 대해 설명한다.

우선, 배율 가변의 촬상렌즈(24)의 광학배율을 측정할 때는, 프로그램 메모리(34)에 위치 데이터 출력 프로그램 PRG1을 기록하고, 배율조정용 가동렌즈(28)를 이동시키면서 복수의 측정점에서 측정한 광학배율과 검출위치에 기초하고, 이들 측정점의 데이터에 기초하여 위치-배율 변환 데이터를 작성한다.

이어서, 데이터 메모리(33)의 위치-배율 변환 테이블(35)에 데이터를 기록할 때는, 프로그램 메모리(34)에 리드/라이트 프로그램 PRG2를 덮어 씀으로써, 위치 데이터 출력 프로그램 PRG1을 소거하고, 미리 작성한 위치-배율 변환 데이터를 퍼스널 컴퓨터 등으로부터 입력하면, 리드/라이트 프로그램 PRG2에 의해 위치-배율 변환 테이블(35)에 데이터가 기록된다.

이 상태에서, 줌 링(31)을 조작하면, 배율조정용 가동렌즈(28)의 위치가 위치센서(29)에 의해 검출되고, 위치-배율 변환 테이블(35)을 참조하여 위치 데이터(PS)에 따른 광학배율 데이터(MO)가 출력되어, 화상처리장치(27)에 의해 디스플레이(26)에 기준 길이(S)의 스케일(25)이 표시된다.

따라서, 기준 길이(S)와 동등한 눈금을 붙인 피사체를 촬상하면, 배율을 변화시켰을 때에, 스케일(25)의 길이가 피사체의 눈금 간격과 일치하도록 디스플레이(26)에 표시되면, 적정하게 데이터 입력되어 있는 것을 확인할 수 있다.

확인작업이 완료되면, 프로그램 메모리(34)에 리드 온리 프로그램 PRG3을 덮어 씀으로써, 리드/라이트 프로그램 PRG2를 소거한다.

그리고, 피사체를 촬상하면, 이미지센서(22)로 받아들인 화상이 화상처리장치(27)의 화상생성부(37)를 통하여 표시화상 출력부(39)에 출력된다.

여기에서, 줌 링(31)을 조작하면, 배율조정용 가동렌즈(28)의 위치가 위치센서(29)에 의해 검출되고, 위치-배율 변환 테이블(35)을 참조하여 위치 데이터(PS)에 따른 실질배율(MR)이 화상처리장치(27)의 스케일 설정기(38)에 입력되고, 기준 길이(S)를 나타내는 스케일(35)의 데이터가 표시화상 출력부(39)에 출력된다.

또, 줌 인디케이터(32)에 붙여진 눈금 수치(N)(예를 들면 10배, 20배, 30배, 40배, 50배)의 위치에서 줌 링(31)을 클릭 정지시키면, 위치센서(29)가 백래시를 포함하는 경우에도, 항상, 줌 인디케이터(32)에 표시된 눈금 수치(N)에 대응하는 공칭배율 데이터(MN)가 출력된다.

이것에 의해, 줌 링(31)이 클릭 정지되었을 때는, 반드시 그 눈금 수치(N)를 공칭배율로서 표시시킬 수 있다.

또, 마찬가지로, 줌 링(31)을 클릭 정지시키면, 클릭 위치로서 설정된 위치 데이터에 대응하는 광학배율 데이터가 강제적으로 출력되므로, 클릭 위치에서는 항상 일정한 광학배율 데이터(MO)가 출력되어, 백래시 등의 영향으로 변동되는 일이 없다.

그 결과, 표시화상 출력부(39)로부터, 피사체의 화상 데이터와, 스케일(25)의 화상 데이터와, 기준 길이(S)의 문자 데이터와, 필요에 따라서 공칭배율 데이터(MN)의 수치 데이터가 디스플레이(26)에 출력되어 그 화면에 표시된다.

그리고, 배율을 조정할 때마다 광학배율 데이터(MO)가 갱신되므로, 실질배율(MR)도 변동하고, 화면상에 표시되는 스케일(25)의 길이도 배율의 조정에 따라 리얼타임으로 변경된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 예의 촬상렌즈(24)를 사용한 경우, 현재 촬상하고 있는 광학배율 데이터(MO)가 리얼타임으로 출력됨과 동시에, 줌 링(31)을 클릭 정지했을 때는 그 공칭배율 데이터(MN)가 출력되므로, 어느 렌즈로 교환해도, 디스플레이(26)의 화면상에 기준 길이(S)를 나타내는 스케일(25)을 정확한 길이로 표시할 수 있고, 또, 클릭 위치에 맞췄을 때의 공칭배율을 표시시킬 수 있다.

또한, 촬상시에 촬상렌즈(24)의 마이크로컴퓨터(30)에 기록되어 있는 프로그램은, 리드 온리 프로그램 PRG3로서, 데이터 기록 명령이 없으므로, 프로그램 PRG3가 폭주해도, 데이터 메모리(33) 내의 데이터가 소실되거나, 랜덤한 수치 데이터가 덮어 써지는 일이 없다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 촬상렌즈의 종류에 구애받지 않고 기준 길이(S)를 나타내는 스케일을 정확한 길이로 표시할 수 있으므로, 현미경 등에 사용되는 렌즈 교환형의 촬상장치의 용도에 적합하다.

Claims (10)

1. 배율조정 가능한 촬상렌즈를 통하여 이미지센서로 촬상된 피사체의 화상과, 기준 길이를 나타내는 스케일을 겹치고, 미리 설정된 화면 치수의 디스플레이에 비추는 것을 상정한 화상처리장치를 구비한 촬상장치에 있어서,

   상기 촬상렌즈가, 배율조정용 가동렌즈를 조작하는 줌 링과, 줌 인디케이터에 붙여진 실질배율에 대응하는 공칭배율의 눈금 수치 위치에서 정지되는 클릭 기구와, 상기 배율조정용 가동렌즈 위치 또는 이것에 대응하는 가동부의 위치를 검출하는 위치센서를 구비함과 동시에,

   미리 설정된 위치-배율 변환 테이블에 기초하여 위치센서의 검출위치에 대응하는 광학배율 데이터와, 상기 위치 센서로부터 출력된 검출위치가 상기 클릭 기구로 정지되는 클릭 위치를 중심으로 하여 미리 설정된 소정의 오차 범위 내에 있을 때에, 줌 인터케이터에 표시된 눈금 수치에 대응하는 공칭배율 데이터를 출력하는 마이크로컴퓨터를 구비하고,

   상기 화상처리장치가, 상기 광학배율 데이터, 이미지 센서 크기 및 화면 크기에 기초하여 디스플레이의 화면 상에 있어서의 실질배율을 산출하는 실질배율 산출 수단과, 산출된 실질배율 및 표시하려고 하는 스케일의 기준 길이에 기초하여 스케일을 설정하는 스케일 설정수단과, 상기 스케일, 공칭배율 및 피사체의 화상을 디스플레이에 표시시키는 표시화상 출력부를 구비한 것을 특징으로 하는 촬상장치.
2. 이미지센서로 촬상된 피사체의 화상과, 기준 길이를 나타내는 스케일을 겹치고, 미리 설정된 화면 치수의 디스플레이에 비추는 것이 상정되는 촬상장치 본체에 장착되는 촬상렌즈로서,

   배율조정용 가동렌즈를 조작하는 줌 링과, 줌 인디케이터에 붙여진 실질배율에 대응하는 공칭배율의 눈금 수치 위치에서 정지되는 클릭 기구와, 상기 배율조정용 가동렌즈 위치 또는 이것에 대응하는 가동부의 위치를 검출하는 위치센서를 구비함과 동시에,

   미리 설정된 위치-배율 변환 테이블에 기초하여 위치센서의 검출위치에 대응하는 광학배율 데이터 및 상기 위치센서로부터 출력된 검출위치가, 상기 클릭 기구로 정지되는 클릭 위치를 중심으로 하여 미리 설정된 소정의 오차범위 내에 있을 때에, 줌 인디케이터에 표시된 눈금 수치에 대응하는 공칭배율 데이터를 출력하는 마이크로컴퓨터를 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상렌즈.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 위치센서로부터 출력된 검출위치가 상기 클릭 기구로 정지되는 클릭 위치를 중심으로 하여 미리 설정된 소정의 오차범위 내에 있을 때에, 클릭 위치로서 설정된 위치 데이터에 대응하는 광학배율 데이터를 출력하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 촬상렌즈.
4. 배율조정용 가동렌즈 위치 또는 이것에 대응하는 가동부의 위치를 검출하는 위치센서와, 그 위치센서의 검출위치에 대응하는 광학배율 데이터를 기억하는 데이터 메모리 및 데이터의 읽기 쓰기를 행하는 프로그램을 기억시키는 프로그램 메모리를 갖는 마이크로컴퓨터를 구비한 촬상렌즈에, 위치센서의 검출위치에 대응하는 광학배율 데이터를 기록하는 데이터 기록방법으로서,

   A: 위치센서로 검출된 배율조정용 가동렌즈 위치 데이터를 출력시키는 것 뿐인 위치 데이터 출력 프로그램을 프로그램 메모리에 기억시켜, 광학배율 측정시에 위치 데이터를 차례로 출력시키고,

   B: 측정된 광학배율과 위치 데이터의 관계를 마이크로컴퓨터 내의 데이터 메모리에 기록하는 데이터 기록수단과, 상기 위치센서로 검출된 위치 데이터에 대응하는 광학배율 데이터를 출력시키는 데이터 확인 수단을 구비한 리드/라이트 프로그램을 프로그램 메모리에 덮어 써서, 위치-광학배율 변환 데이터를 데이터 메모리에 기억시킨 후,

   C: 상기 위치센서로 검출된 위치 데이터에 대응하는 광학배율 데이터를 출력시키는 데이터 출력수단을 갖고, 데이터 메모리에 데이터를 기록하는 기록수단을 갖지 않는 리드 온리 프로그램을 프로그램 메모리에 덮어 쓰는 것을 특징으로 하는 데이터 기록방법.
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