TWI795916B - 鏡頭裝置、嵌入有鏡頭裝置之系統、嵌入有鏡頭裝置之檢查裝置、以及操作用程式 - Google Patents

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Abstract

提供鏡頭裝置、嵌入有鏡頭裝置之系統、嵌入有鏡頭裝置之檢查裝置、以及操作用程式，其中，該鏡頭裝置一面利用可連接多數台相機裝置之泛用通訊介面，一面可即時輸出鏡頭動作狀態。 鏡頭裝置1具有：鏡頭機構，內建於鏡頭本體2，用來使光學影像成像；驅動控制部，內建於鏡頭本體2，用來驅動控制鏡頭機構；控制部9，有微電腦，對驅動控制部輸出驅動控制訊號；第一連接部13，有第一通訊介面13b，可與控制部9進行輸出入通訊，且可連接網路21；以及第二連接部16，有第二通訊介面16a，可從控制部9輸出訊號。

Description

鏡頭裝置、嵌入有鏡頭裝置之系統、嵌入有鏡頭裝置之檢查裝置、以及操作用程式
本發明是有關鏡頭裝置、嵌入有鏡頭裝置之系統、嵌入有鏡頭裝置之檢查裝置、以及操作用程式，透過網路，可連接在外部之操作終端機，且可使用在產業用檢查等，特別是有關鏡頭裝置、嵌入有鏡頭裝置之系統；嵌入有鏡頭裝置之檢查裝置；以及操作用程式，可即時輸出鏡頭本體之鏡頭動作之回應訊號。
作為監視用或產業用等相機裝置，一般都使用：IP相機(網路相機)、CCTV(Closed-circuit Television)相機、FA(Factory Automation)相機等。又，作為這種用途之相機裝置具有：稱為C連接座或CS連接座等有互換性之鏡頭連接座，一般構成是在該鏡頭連接座安裝有單焦點鏡頭或可變焦點鏡頭(zoom lens或varifocal等)。組合這些有互換性之相機和鏡頭中，驅動控制聚焦、變焦、及光圈之鏡頭機構，藉此透過鏡頭機構，將光學影像成像，用攝像素子，將該光學影像光電轉換為電氣訊號之影像數據，將該影像數據進行影像處理後，將可視影像顯示在操作畫面上。
在單焦點鏡頭或可變焦點鏡頭中，驅動控制聚焦、變焦、以及光圈之鏡頭機構，藉此可進行聚焦調整、變焦調整、以及光圈調整，為了進行這些調整，一般都使用直流(DC)馬達或步進馬達之電動化產品。
將DC馬達或步進馬達應用在鏡頭機構之驅動控制，且用操作終端機遠距操作鏡頭機構之相機裝置，例如，揭露在專利文獻1。
專利文獻1(JP 5893746)之CCTV鏡頭是將控制部嵌入於變焦鏡頭，藉由外部控制裝置，對控制部、馬達供應電源。又，控制部之基板是用軟性電路構成，可從軟性電路對鏡頭驅動用之各馬達直接進行配線，藉此，可抑制配線數，且可簡化馬達配線。
又，在軟性電路上設置微電腦，微電腦是用串聯通訊線路連接外部控制裝置，依據來自相機側之控制裝置之指令，控制CCTV鏡頭之各馬達，進行變焦調整、聚焦調整。因此，專利文獻1之CCTV鏡頭，是對鏡頭驅動用之各馬達配線及鏡頭控制，謀求簡化。
專利文獻1中，由於鏡頭和操作終端機間之連接形態是透過纜線呈1對1構成，因此為了將鏡頭和操作終端機間之連接形態設定為n對1，通訊線路之構成及控制可能複雜化。
因此，本發明之鏡頭裝置係以一面利用可連接多數台相機裝置之泛用通訊介面，一面可即時輸出鏡頭動作狀態為目的而進行開發。
本發明之目的是提供鏡頭裝置、嵌入有鏡頭裝置之系統、嵌入有鏡頭裝置之檢查裝置、以及操作用程式。鏡頭裝置除了具有泛用通訊介面以外，還具有訊號線，可即時輸出觸發訊號，用另一訊號即時輸出鏡頭之動作資訊，藉此以鏡頭之驅動控制為起點，在鏡頭動作完成前之間，可減輕終端裝置亦即主機側之負載，可在鏡頭動作剛完成後拍攝影像，進行影像處理，最適用於透過影像處理進行檢查等。
為了達成上述目標，本發明是利用相機本體來拍攝光學影像之鏡頭裝置，具有：一鏡頭機構，內建於一鏡頭本體，用來使該光學影像成像； 一驅動控制部，內建於該鏡頭本體，用來驅動控制該鏡頭機構；一控制部，輸出一驅動控制訊號至該驅動控制部；一第一連接部，包含一第一通訊介面，可與該控制部進行通訊，且可連接一網路；以及一第二連接部，包含一第二通訊介面，可從該控制部輸出一訊號。
於一實施例中，該鏡頭機構依據該第一連接部之該第一通訊介面所接收該控制部輸入之一移動動作指令開始動作，該控制部透過該第二連接部之第二通訊介面輸出通知該鏡頭機構完成動作之動作完成訊號。
於一實施例中，基於來自該控制部之移動動作指令，該鏡頭本體獨立於該相機本體被驅動控制。
於一實施例中，一設有一電腦之操作終端機與連接有該鏡頭裝置之該網路連接，於該網路中，自該操作終端機，透過該第一通訊介面，接收該鏡頭裝置之控制部所輸出之該鏡頭機構之移動動作指令後，該鏡頭裝置之該控制部透過該第二通訊介面輸出該鏡頭機構之動作完成訊號到該操作終端機。
於一實施例中，該第一連接部進一步具有一電源供應介面，用來對該鏡頭本體供應電源。
本發明提供一種嵌入有一鏡頭裝置之系統，具有：一相機本體，用來拍攝一光學影像；一鏡頭裝置，包含一鏡頭本體，透過一連接座部結合在該相機本體；以及一操作終端機，透過一網路控制該鏡頭裝置；其中，一鏡頭機構內建於該鏡頭本體，用來使該光學影像成像；一驅動控制部內建於該鏡頭本體，用來驅動控制該鏡頭機構；一控制部，輸出一驅動控制訊號至該驅動控制部；一第一連接部，包含一第一通訊介面，可與該控制部進行通訊，且可連接該網路；以及一第二連接部，包含一第二通訊介面，可從該控制部輸出一訊號到該操作終端機。
於一實施例中，本發明嵌入有鏡頭裝置之系統，依據來自該操作終端機之移動動作指令，該鏡頭本體被獨立於該相機本體驅動控制，透過該鏡頭裝置之該第二連接部之第二通訊介面，對該操作終端機輸出一動作完成訊號。
本發明提供一種嵌入有一鏡頭裝置之檢查裝置，用於對一被檢查物進行檢查，其特徵為具有：一相機本體，用來拍攝一光學影像；一鏡頭裝置，包含一鏡頭本體，透過一連接座部結合在該相機本體；以及一操作終端機，透過一網路，控制該鏡頭裝置；其中，一鏡頭機構內建於該鏡頭本體，用來使該光學影像成像；一驅動控制部內建於該鏡頭本體，用來驅動控制該鏡頭機構；一控制部，對該驅動控制部輸出驅動控制訊號；一第一連接部，包含一第一通訊介面，可與該控制部進行通訊，且可連接該網路；以及一第二連接部，包含一第二通訊介面，可從該控制部輸出一訊號到該操作終端機。
本發明提供一種控制一鏡頭裝置之操作用程式，其中，該鏡頭裝置具有一鏡頭機構，內建於一鏡頭本體，用來使一光學影像成像；一驅動控制部，內建於該鏡頭本體，用來驅動控制該鏡頭機構；一控制部，輸出一驅動控制訊號至該驅動控制部；一第一連接部，包含一第一通訊介面，可與該控制部進行通訊，且可連接一網路；以及一第二連接部，包含一第二通訊介面，可從該控制部輸出一訊號到一操作終端機；該操作用程式具有一接收從該操作終端機輸入到該第一連接部的該第一通訊介面之指令的功能，以及一依據該操作終端機所接收的一指令並執行該指令的功能；該操作程序執行以下步驟：從該操作終端機，接收指令移動該鏡頭機構之鏡頭位置時，對該驅動控制部輸出驅動控制訊號，使鏡頭位置移動之功能；確認該鏡頭機構之鏡頭是否完成移動動作之功能；以及該鏡頭機構之鏡頭完成移動動作後，從該第二通訊介面將該鏡頭機構之一移動完成訊號，即觸發訊號，輸出到該操作終端機之功能。
於一實施例中，該操作程序執行以下步驟：儲存該鏡頭機構之鏡頭位置，作為一位址資訊之功能；讀出事先儲存之該鏡頭機構之該位址資訊，透過該網路之該第一通訊介面輸出一指令，以將該鏡頭裝置移動到所讀出之該位址資訊的移動位置之功能；以及從該第二通訊介面接收該鏡頭機構移動完成訊號之功能。
於一實施例中，除了具有泛用通訊介面外，還具有訊號線，不依賴泛用通訊介面，可即時輸出觸發訊號，用另一訊號從鏡頭裝置即時輸出資訊，藉此以鏡頭機構之驅動為起點，用相機拍攝，且可高速進行檢查。
於一實施例中，除了具有泛用通訊介面外，還具有訊號線，不依賴泛用通訊介面，可即時輸出觸發訊號，用另一訊號從鏡頭裝置即時輸出資訊，藉此在鏡頭回應前之間，可減輕操作終端機亦即主機側之負載。
於一實施例中，由於具有：一鏡頭機構，內建於一鏡頭本體，用來使一光學影像成像；一驅動控制部，內建於該鏡頭本體，用來驅動控制該鏡頭機構；一中央處理部(控制部)，對該驅動控制部輸出一驅動控制訊號；以及一網路，對該中央處理部(控制部)形成一通訊介面，因此用該網路連接該鏡頭機構和該操作終端機，藉此可將該鏡頭機構和該操作終端機間之連接形態擴大到n對1、或n對n之連接形態。
於一實施例中，該鏡頭裝置一面利用可連接多數台相機裝置之泛用通訊介面，一面可即時輸出鏡頭動作狀態，因此不僅如習知般，等待確認該操作終端機、該控制側鏡頭是否動作完成，處理不延遲，且該操作終端機在進行鏡頭動作完成之確認的等待期間，可進行其他處理，因此提高操作終端機之處理效率。
於一實施例中，該鏡頭裝置除具有泛用通訊介面外，還具有訊號線，可即時輸出觸發訊號，透過訊號線，直接連接鏡頭裝置和操作終端機，因此可簡化裝置間構成。
於一實施例中，該鏡頭裝置之第二連接部之訊號線，由於是只從鏡頭裝置輸出，因此可只使用在需即時性時。
由於可將複數台鏡頭裝置和操作終端機間之連接形態擴大到n對1之形態，因此對回應要求即時性之產業用等之相機時，用複數台鏡頭裝置同步、或從複數台鏡頭裝置選擇任意台數之鏡頭裝置進行驅動控制時，可立即對應。
本發明可從操作終端機獨立操作相機本體，因此可控制複數台鏡頭裝置，亦可即時觀察各鏡頭裝置之資訊。
由於依據來自控制部之驅動控制訊號，從相機本體獨立驅動控制鏡頭裝置，因此用網路匯集複數台鏡頭裝置，可採用連接在一台操作終端機之構成、或採用將複數台操作終端機連接在有複數台鏡頭裝置之網路上之構成，且可擴大鏡頭裝置之應用範圍。
由於控制鏡頭裝置之操作終端機，事先儲存事先設定之鏡頭機構之鏡頭位置，因此讀出利用影像處理進行檢查等所儲存之鏡頭位置資訊，藉此可將鏡頭高速控制在規定位置。
又，由於控制鏡頭裝置之操作終端機，可即時接收鏡頭機構之鏡頭動作完成訊號，因此在處理來自相機本體之影像進行檢查之檢查裝置中，可高速處理。
以下，參照圖面，詳細說明本發明之鏡頭裝置、嵌入有鏡頭裝置之系統、嵌入有鏡頭裝置之檢查裝置、以及用來實施操作用程式之形態。又，本發明之鏡頭裝置並非透過泛用通訊介面，而是用另一訊號輸出必須即時性之鏡頭動作資訊，藉此以鏡頭之驅動動作為起點，在回應鏡頭動作完成前之間，可減輕操作終端機亦即主機側負載，並且，在鏡頭動作剛完成後，用相機裝置拍攝影像，透過影像處理可高速進行檢查。
圖1是表示本發明實施形態之鏡頭裝置及操作終端機構成之方塊圖。如圖1所示，本發明實施形態之鏡頭裝置1是用相機裝置19拍攝光學影像，鏡頭裝置1具有：變焦調整用鏡頭機構3、聚焦調整用鏡頭機構4、及光圈調整用單元機構5(統稱為鏡頭機構)，內建於鏡頭本體2，用來使光學影像成像；將變焦用驅動控制部6、聚焦用驅動控制部7、光圈用驅動控制部8，作為驅動控制部，內建於鏡頭本體2，用來驅動控制鏡頭機構；控制部9，對驅動控制部輸出驅動控制訊號；電源供應介面13a，對鏡頭本體2供應電源；第一連接部13，包含第一通訊介面13，可與控制部9進行通訊；以及第二連接部16，包含第二通訊介面16a，可從控制部9輸出訊號。
進行變焦調整之變焦調整用鏡頭機構3是由變焦用導螺桿3a及變焦用驅動馬達3c構成，該變焦用導螺桿3a用於移動鏡頭以變化焦距。使鏡頭移動以進行聚焦調整之聚焦調整用鏡頭機構4是由聚焦用導螺桿4a及聚焦用驅動馬達4c構成。
又，進行光圈調整之光圈調整用單元機構5是由可變光圈F值之光圈單元5a及光圈用驅動馬達5c構成。
變焦用驅動控制部6是依據控制部9所輸出控制變焦調整用鏡頭機構3之變焦用驅動馬達3c的指令，驅動控制變焦用驅動馬達3c。藉此，可進行變焦調整用鏡頭機構3之變焦調整。
聚焦用驅動控制部7是依據控制部9所輸出控制聚焦調整用鏡頭機構4之聚焦用驅動馬達4的指令，驅動控制聚焦用驅動馬達4c。藉此，可進行聚焦用驅動控制部7之聚焦調整。
光圈用驅動控制部8是依據控制部9所輸出光圈調整用單元機構5之光圈用驅動馬達5c的指令，驅動控制光圈用驅動馬達5c。藉此，可進行光圈調整用單元機構5之光圈調整。
控制部9內建微電腦(圖未示)，對控制部輸出的各驅動控制訊號，進行變焦調整、聚焦調整、光圈調整等。又，控制部9透過網路21，可與外部之操作終端機26進行通訊，又，亦可將鏡頭機構之驅動馬達動作完成訊號直接輸出到操作終端機26。
圖1所示之鏡頭裝置1雖表示設有：變焦調整用鏡頭機構3、聚焦調整用鏡頭機構4、光圈調整用單元機構5之例，但視需要，亦可設有：濾光鏡調整用鏡頭機構、擴展器調整用鏡頭機構。
又，濾光鏡調整用鏡頭機構是透過濾光鏡用驅動馬達驅動濾光鏡，藉此，其目的是，調整影像亮度及改善影像對比、透過或反射特定波長、且以特定分歧比將一個影像分割成兩個獨立影像。又，擴展器調整用鏡頭機構是安裝在鏡頭本體2之主鏡頭和相機本體20之間，其目的是透過擴展器用驅動馬達驅動鏡頭，藉此能將主鏡頭之焦距擴展到1.4倍或2倍等。
如圖1所示，使用步進馬達作為變焦用驅動馬達3c、聚焦用驅動馬達4c、光圈用驅動馬達5c。以下，亦將變焦用驅動馬達3c稱為變焦用步進馬達3c，將聚焦用驅動馬達4c稱為聚焦用步進馬達4c，將光圈用驅動馬達5c稱為光圈用步進馬達5c。又，這些驅動馬達亦可使用DC馬達來取代步進馬達，並且，亦可對應使用目的，同時使用步進馬達和DC馬達。
又，如圖1所示，鏡頭本體2設有鏡頭資訊輸出部10，儲存有表示開放光圈之鏡頭功能規格之特性資訊及用來特定鏡頭本體2之特定資訊。鏡頭資訊輸出部10是透過控制部9、網路21、及中央處理部27，將特性資訊及特定資訊送入操作終端機26。此處，特性資訊是指各鏡頭裝置之鏡頭焦距、開放光圈等之鏡頭功能規格。特定資訊是指用來特定鏡頭本體2之資訊，鏡頭模式名稱、鏡頭製造號碼等。
圖1所示之鏡頭本體2之鏡頭資訊輸出部10，為了單獨識別複數台鏡頭本體2，將分配過之資訊作為特定資訊輸出到操作終端機26，藉此操作終端機26能在複數台鏡頭裝置1存在時，以一個定義方式識別鏡頭裝置1。又，圖1所示之實施形態中，雖能設定鏡頭資訊輸出部10輸出特性資訊和特定資訊，但特性資訊和特定資訊是分開的，特性資訊儲存在鏡頭資訊輸出部10以儲存用來識別鏡頭本體2之特定資訊 ，亦可從鏡頭本體輸出部輸出特定資訊。
圖1所示之鏡頭裝置1具有：溫度感測器11，裝設在鏡頭本體2內，用來量測鏡頭本體2之周邊溫度；以及溫度檢測部12，依據來自溫度感測器11的量測訊號，輸出周邊溫度資訊；輸出自溫度檢測部12之溫度資訊，透過網路21，從控制部9輸出到操作終端機26。
本發明之鏡頭裝置1有：電源供應介面13a，對鏡頭本體2供應電源；以及第一通訊介面13b，連接在控制部9，可進行通訊；並且有第一連接部13，可連接網路21。因此，第一連接部13透過網路21與鏡頭本體2的控制部9和操作終端機26的中央處理部27連接，在第一連接部13之電源供應介面13a，亦即在網路21之容許電壓、容許電流之範圍內，確保鏡頭本體2之電源，並且，透過第一連接部13之第一通訊介面13b，可與操作終端機26和中央處理部27進行通訊。
又，對鏡頭本體2供應電源之電源供應介面13a，雖已說明設置在第一連接部13之構成，但亦可不將電源供應介面設置在第一連接部，例如，除了有連接在網路之第一連接部13外，還設置專用電源供應用介面，亦可對鏡頭本體2供應電源。
又，第一連接部13之第一通訊介面13b，例如，是由I2C(Inter Integrated Circuit)、USB、乙太網路(Ethernet)、RS485等泛用通訊界面構成。
又，本發明之鏡頭裝置1具有：第二連接部16，包含第二通訊介面16a，可從控制部9輸出訊號。驅動馬達基於第二連接部16輸出的訊號被驅動後，鏡頭機構之鏡頭開始移動，然後，驅動馬達停止，鏡頭機構之鏡頭被移動至規定位置以完成訊號輸出。第二連接部16不像第一連接部13事先連接在網路21，而是將來自第二連接部16訊號直接輸出到操作終端機26。
又，第二連接部16之輸出訊號，雖已說明鏡頭動作完成之訊號實施形態，但第二連接部16之輸出形態並非限定於這些，作為鏡頭動作狀況之訊號，例如，亦可用來作為輸出鏡頭移動中狀態之訊號。
圖1中，鏡頭本體2之第一連接部13及第二連接部16是以電氣方式，連接在搭載控制部9之控制基板9a(表示於圖2)，控制基板9a內建於圖1之鏡頭本體2。藉此，由於控制基板9a連接有供應電源之電源供應介面13a，因此能對各驅動用馬達(變焦用驅動馬達3c、聚焦用驅動馬達4c、光圈用驅動馬達5c)供應電源。
圖1所示之鏡頭裝置1是用C連接座或CS連接座18，以光學物理性方式與相機本體20連結。
如圖1所示，相機裝置19是由鏡頭裝置1和相機本體20構成，鏡頭裝置1是用鏡頭機構將光學影像成像，相機本體20是透過攝像素子20a，將用鏡頭機構成像之光學影像經光電轉換之訊號作為影像訊號，輸出到影像監視器31。
又，相機裝置19是將透過攝像素子20a經光電轉換之影像訊號處理成可視影像，亦可將該處理過之可視影像顯示於畫面上之影像顯示部設置在相機本體20。
又，如圖1所示，鏡頭裝置1是透過網路21連接在操作終端機26。操作終端機26具有：透過網路21連接在鏡頭本體2之控制部9之中央處理部27、分類部28、數據部29、以及進行顯示資訊和輸入資訊之顯示部30。操作終端機26之中央處理部27有電腦，程式儲存在中央處理部27之儲存裝置(圖未示)，電腦之CPU執行程式及處理操作終端機26之各種功能。
圖1中，操作終端機26之中央處理部27是透過網路21連接在鏡頭本體2之控制部9，與操作終端機26之分類部28及數據部29、鏡頭本體2之驅動控制部及鏡頭資訊輸出部10進行資訊交換。
圖1中，操作終端機26之分類部28是在控制部9和中央處理部27間，設有網路21，當從中央處理部27詢問控制部9時，依據鏡頭資訊輸出部10所回應之訊號，辨識鏡頭本體2，依據該辨識資訊，對鏡頭本體2之鏡頭機構分配驅動控制部。又，圖1中，操作終端機26之數據部29是對分類部28所分配之鏡頭本體2之驅動控制部，輸出由鏡頭移動位置等構成之驅動控制訊號。將來自數據部29之驅動控制訊號輸入到控制部9，並從控制部9輸出到該驅動控制部。
以這種方式，圖1所示之操作終端機26之分類部28、數據部29是在鏡頭裝置1之變焦用驅動控制部6、聚焦用驅動控制部7、光圈用驅動控制部8、鏡頭資訊輸出部10、及溫度檢測部12之間，透過控制部9及網路21以及中央處理部27之路徑，進行交換資訊。
圖2是表示本發明實施形態中作為鏡頭本體之變焦鏡頭外觀，圖2(a)是表示本發明實施形態之鏡頭本體立體圖，圖2(b)是表示本發明實施形態之鏡頭本體側視圖，圖2(c)是表示將圖2(a)所示之本發明實施形態之鏡頭本體在光軸周圍旋轉90度狀態之側視圖。
圖2所示之變焦鏡頭是可變焦點鏡頭，可使焦距(畫角)變化，變更變焦倍率，藉此可調整拍攝範圍廣度。又，當變焦鏡頭變更變焦倍率時，會失焦，因此必須調整焦點亦即使成像位置變化。
圖2所示之變焦鏡頭，在鏡頭本體2之端面配置有C連接座或CS連接座18，形成將鏡頭本體2連結在相機本體20之構成。圖2中，雖使用螺絲結合方式亦即C連接座或CS連接座作為連接座，但連結鏡頭裝置1和相機本體20之連接座並非限定於這些。
如圖2(a)及圖2(b)所示，鏡頭本體2中，嵌入有：對焦之聚焦調整用鏡頭機構4之聚焦用導螺桿4a及聚焦用步進馬達4c、搭載微電腦之控制部9之控制基板9a，如圖2(b)及2(c)所示，嵌入有變焦調整用鏡頭機構3之變焦用導螺桿3a及變焦用步進馬達3c，用來使鏡頭移動以變更焦距，又，如圖2(c)所示，嵌入有可變化光圈F值之光圈用調整單元機構5之光圈單元5a及光圈用步進馬達5c。
接著，說明從鏡頭本體2，將設置於鏡頭裝置1之第一連接部13及第二連接部16之輸出入端朝外部拉出之連接器。圖3(a)是鏡頭裝置1的後視立體圖，從鏡頭本體2之第一連接部13(圖未示)拉出USB連接器14，及從第二連接部16(圖未示)拉出連接器。圖3(a)所示之鏡頭裝置1，將前端有USB連接器14之纜線連接在鏡頭本體2之第一連接部13，利用USB連接器14，將第一連接部13之電源供應13a及第一通訊介面13b之輸出入端朝鏡頭本體2之外部拉出。
又，第二連接部16連接前端有第二連接部用連接器亦即輸出訊號用連接器17之纜線，透過輸出訊號用連接器17，將第二連接部16之第二通訊介面16a之輸出端朝鏡頭本體2之外部拉出。
又，圖3(a)所示之鏡頭裝置1是安裝在相機本體20之相機用鏡頭裝置1，利用CS連接座18，以光學物理性方式連結在相機本體20。
又，圖3(b)是鏡頭本體2的後視立體圖，從第一連接部13(圖未示)拉出乙太網路連接器15及從第2連接部16(圖未示)拉出連接器。
圖3(b)所示之鏡頭裝置1，將前端有乙太網路連接器15之纜線連接在鏡頭本體2之第一連接部13，藉由乙太網路連接器15將第一連接部13之電源供應介面13a及第一通訊介面13b之輸出入端，朝鏡頭本體2之外部拉出。
又，將前端有第二連接部用連接器亦即輸出訊號用連接器17之纜線連接在第二連接部16，藉由輸出訊號用連接器17，將第二連接部16之第二通訊介面16a之輸出端，朝鏡頭本體2之外部拉出。
又，圖3(a)及圖3(b)，雖使用有線連接器作為輸出訊號用連接器17，但亦可用無線通訊方式(紅外線無線、Blue tooth(註冊商標)等) 替代有線連接器以構成輸出訊號用連接器17，亦可連接第二連接部16和中央處理部27(圖示於圖1)，進行通訊。
又，圖3中，雖已說明從設置於鏡頭裝置1之第一連接部13，將USB連接器14朝外部拉出及用乙太網路連接器15，從鏡頭本體2，將USB連接器14朝外部拉出之形態，但作為第一連接部13之第一通訊介面13b，例如，亦可使用I2C，藉此亦可透過I2C用連接器，將電源供應介面13a和第一通訊介面13b之輸出入端，朝鏡頭本體2之外部拉出。又，當另行設置電源供應介面用之連接器時，亦可僅用第一通訊介面13b構成I2C用連接器。並且，取代有第二通訊介面16a之輸出訊號用連接器17，亦可透過I2C用之連接器，將第二通訊介面16a之輸出端朝鏡頭本體2之外部拉出。
又，圖3(b)所示之鏡頭裝置1是安裝在相機本體20之相機用鏡頭裝置1，透過CS連接座18，以光學物理性方式連結在相機本體20。
接著，參照圖4，說明連接鏡頭裝置1和操作終端機26之網路21之構成。圖4(a)是表示以n對1連接鏡頭裝置1和操作終端機26之形態，用網路21連接鏡頭裝置1之第一連接部13，將第二連接部16直接連接在操作終端機26之形態，圖4(b)是表示以n對1連接鏡頭裝置1和操作終端機26之形態，用網路21連接鏡頭本體2之第一連接部13，透過編碼器25，將第二連接部16連接在操作終端機26之形態。
圖4(a)是表示用網路21匯集複數台鏡頭裝置1後，連接在一台操作終端機26之構成，將三台鏡頭裝置1連接在一台操作終端機26之3對1連接形態。如圖4(a)所示，將從三台鏡頭本體2之第一連接部13拉出之USB連接器14連接在構成網路21之網路集線器22，構築3對1之網路21。又，網路集線器22是可從USB連接器14對鏡頭裝置1之供電型。又，如圖4(a)所示，三台鏡頭裝置1不透過網路，而是從第二連接部16之輸出訊號用連接器17直接連接在操作終端機26。
如圖4(a)所示，透過網路21，可用一台操作終端機26一次驅動控制n台鏡頭裝置1。
又，如圖4(b)所示，三台鏡頭裝置1之第二連接部16之輸出訊號用連接器17連接在編碼器25，編碼器25之輸出端連接在操作終端機26，透過編碼器25傳輸來自第二連接部16之訊號，藉此，例如，當網路21連接有16台鏡頭本體2時，透過編碼器25，將來自鏡頭本體2之第二連接部16之16條訊號轉換為4條(4位元)訊號，將轉換後訊號輸出到操作終端機26。藉此，可減少鏡頭本體2和操作終端機26之連接線數。
圖5是表示本發明實施形態之鏡頭裝置1和操作終端機26以n對n連接形態之網路21例方塊圖，表示透過編碼器25連接鏡頭裝置1之第二連接部16和操作終端機26之構成圖。
如圖5所示，將三台鏡頭裝置1之第一連接部13分別並聯在構成網路21之網路集線器22、23，將二台網路集線器22、23並聯在構成網路21之網路集線器24，將n台操作終端機26連接在網路集線器24，在n台鏡頭裝置1和n台操作終端機26間，構築n對n之網路21。
又，圖5所示之實施形態中，來自6台鏡頭裝置1之第二連接部16之各輸出訊號透過編碼器25直接輸入複數台操作終端機26。
如圖5所示，從鏡頭裝置1之控制部9拉出USB連接器14或乙太網路連接器15(圖示於圖3)，作為第一連接部13之輸出入端，將USB連接器14或乙太網路連接器15連接在網路21，透過網路21，連接在各操作終端機26之中央處理部27(圖未示)。
又，從鏡頭裝置1之第二連接部16拉出輸出訊號用連接器17，將輸出訊號用連接器17直接連接在操作終端機26之中央處理部27(圖示於圖1)。
以這種方式，將第二連接部16設置在鏡頭裝置1，將第二連接部16直接連接在操作終端機26，藉此控制鏡頭裝置1之鏡頭動作完成訊號不透過網路21，而直接輸入操作終端機26，因此可即時掌握鏡頭機構之動作。
藉此，鏡頭裝置1和操作終端機26之通訊，對來自操作終端機26之訊號，有鏡頭裝置1回應之通訊形態(協定)，透過第一連接部13亦即泛用通訊介面進行，因此將多數台鏡頭裝置1連接在網路，可用操作終端機26進行控制。
如圖5所示，透過網路21，在n台操作終端機26中，用一台操作終端機26，將驅動控制n台鏡頭裝置1之控制系統、或將n台操作終端機26分別分配在n台鏡頭裝置1，藉此可用對應之一台操作終端機26，作為驅動控制一台鏡頭裝置1之控制系統。
以這種方式，透過來自操作終端機26之泛用通訊介面亦即第一通訊介面13b，依據移動動作指令，可從相機本體20獨立控制鏡頭本體2。
又，除了具有泛用通訊介面外，還具有第二連接部16，輸出不依賴泛用通訊介面且有即時性之觸發訊號，用另一訊號輸出來自鏡頭之必要即時性資訊，藉此操作終端機26，不必像習知通訊形態(協定)那樣，詢問鏡頭裝置1之鏡頭動作狀態，因此在回應鏡頭動作完成前之間，可進行其他處理。因此，可減輕操作終端機26亦即主機側之負載。
以下，參照時序圖，說明關於鏡頭動作訊號，藉由泛用通訊介面之鏡頭裝置1之操作終端機(主機)側之驅動馬達動作狀態(status)之確認動作、以及除了具有泛用通訊介面外，還具有第二連接部16，輸出不依賴泛用通訊介面且具即時性之訊號亦即觸發訊號之本發明鏡頭裝置1之操作終端機(主機)側之驅動馬達動作狀態(status) 之確認動作。
圖6(a)是使用第一通訊介面13b進行鏡頭裝置1之操作終端機(主機)側驅動馬達動作狀態(status) 之確認動作時之時序圖，圖6(b)是使用第二通訊介面16a進行本發明鏡頭裝置1之操作終端機(主機)側驅動馬達動作狀態(status)之確認動作時之時序圖。
以下說明，操作終端機26和其所控制之鏡頭裝置1是透過網路21連接，例如，使變焦用驅動馬達3c從現在值(位址資訊)2000號移動至3000號。
如圖6(a)所示，操作終端機26向鏡頭裝置1擷取變焦用驅動馬達3c之現在值(位址資訊)(時序T1)。鏡頭裝置1向操作終端機26，提供變焦用驅動馬達3c之現在值(位址資訊)是2000號(時序T2)。接著，操作終端機26對鏡頭裝置1發出變焦用驅動馬達3c之位置變成3000號的指令，以使變焦用驅動馬達3c移動至3000號(時序T3)。鏡頭裝置1接收指令後，對變焦用驅動馬達3c進行控制，以令變焦用驅動馬達3c從2000號移動到3000號。又，鏡頭裝置1將變焦用驅動馬達3c之狀態(status)資訊之位元(bit)從代表停止期間的資訊“0”(低位準)，設定為代表動作中資訊“1”(高位準)(時序T4)。
操作終端機26向鏡頭裝置確認變焦用驅動馬達3c是否移動到3000號(時序T5)。鏡頭裝置1輸出“1”(高位準)，作為變焦用驅動馬達3c之狀態資訊(時序T6)。當操作終端機26接收變焦用驅動馬達3c的狀態資訊是“1”(高位準)時，擷取鏡頭裝置1的資訊直到變焦用驅動馬達3c之狀態資訊成為“0”(低位準)(時序T7)。在變焦用驅動馬達3c於動作中，鏡頭裝置1輸出“1”(高位準)作為狀態資訊(時序T8)。在變焦用驅動馬達3c移動到3000號停止後，鏡頭裝置1將狀態資訊設定在“0”(低位準)( 時序T9)。然後，響應來自操作終端機26之後續擷取(時序T10)，鏡頭裝置1輸出“0”(低位準)之狀態資訊(時序T11)。當變焦用驅動馬達3c移動到3000號後停止，操作終端機26基於狀態資訊確認鏡頭移動動作完成(時序T12)。
因此，使用泛用通訊介面亦即第一通訊介面13b之鏡頭裝置1之操作終端機(主機)26側之驅動馬達動作狀態(status)之確認動作，對驅動馬達開始下達移動指令後，在驅動馬達移動動作完成前之間，例如，必須用圖6(a)所示之T5、T7、T10之3次時序進行確認，操作終端機26之處理被確認驅動馬達移動動作完成佔有。因此，操作終端機26之處理效率降低。
本發明之鏡頭裝置1除了具有泛用通訊介面外，還具有第二連接部，有第二通訊介面16a，用來輸出不依賴泛用通訊介面且具即時性之觸發訊號，圖6(a)所示之時序T5以後之處理不同。因此，從圖6(a)所示之圓記號轉移到圖6(b)所示之圓記號。如圖6(b)所示，鏡頭裝置1在變焦用驅動馬達3c移動到3000號停止後，將狀態資訊設定在“0”(低位準)(時序T15)，從第二連接部16，對操作終端機26，輸出通知動作完成之觸發訊號(動作完成訊號) (時序T16)。只要操作終端機26從鏡頭裝置1輸入觸發訊號，則對操作終端機26之CPU通知中斷訊號，變焦用驅動馬達3c移動至3000號後停止，可確認鏡頭移動動作完成(時序T17)。
以這種方式，當確認使用圖1所示之第一通訊介面13b之狀態動作時，圖6(a)所示之時序T5以後之處理，為了確認鏡頭狀況，必須再三進行送信處理，無法即時掌握狀況。又，如不能用適當時序進行送信處理的話，則從鏡頭側不回應，發生不瞭解鏡頭狀況之狀態。因此，本發明不透過第二通訊介面16a，即網路21，可與控制部9進行相互通訊，且可即時掌握鏡頭狀況。
亦即，具有第二連接部，包含第二通訊介面16a，用來輸出不依賴泛用通訊介面且具即時性之觸發訊號，藉此對驅動馬達下達開始移動動作指令後，在驅動馬達移動完成前之間，例如，由於是從圖6(a)所示之時序T3和時序T12之間，時序T3只有一次移動動作指令，因此操作終端機26之處理不必對驅動馬達之移動動作完成進行確認處理，不被確認驅動馬達之移動動作完成佔用。因此，操作終端機26之處理效率不降低。又，驅動馬達停止後，操作終端機26可立即進行下一處理。
如以上所述，如圖1所示，鏡頭裝置1設有：第一連接部13，包括第一通訊介面13b，具連接在控制部9之泛用性，藉此透過網路21，可從操作終端機26進行控制，依據來自操作終端機26之驅動控制訊號，可從相機本體20獨立驅動控制多數台鏡頭本體2。因此，如圖1所示，依據來自控制部9之驅動控制訊號，例如，可從複數台鏡頭機構內，使二台鏡頭機構同步進行驅動控制，或選擇鏡頭機構進行驅動控制。
又，如圖1所示，可透過第二連接部16之第二通訊介面16a，直接連接鏡頭本體2和操作終端機26，可不透過網路21，從控制部9，將透鏡機構通知到達目標位置(位址)之動作完成訊號直接輸出到操作終端機26。
藉此，以鏡頭裝置1之動作完成訊號為起點，用相機裝置拍攝影像，將所拍攝之影像進行處理後，可使用在檢查裝置進行檢查。
接著，參照圖7，說明與操作終端機26之鏡頭裝置1相對應之操作畫面顯示例及操作按鍵。圖7是表示本發明實施形態之操作終端機26之操作畫面顯示例圖。
圖1所示之操作終端機26之分類部28及數據部29是顯示在操作終端機26之顯示部30，藉由顯示在操作畫面上之操作，對鏡頭裝置1進行控制。如圖7所示，在操作終端機26之操作畫面32上配置有：操作按鍵33，用來操作分類部28；以及顯示窗35，用來顯示鏡頭裝置1之選擇資訊，該選擇資訊是藉由操作按鍵33選擇，個別認證分類部28。又，在操作終端機26之操作畫面32上顯示有：連接按鍵36，透過操作系統OS(Operating System)，將分類部28所辨識之網路21上之鏡頭裝置1連接在操作終端機26；中斷按鍵37，從操作終端機26，透過操作系統OS，將透過連接按鍵36連接之鏡頭裝置1分離；顯示窗38，用來顯示連接按鍵36及中斷按鍵37之動作狀態；以及顯示窗35a，用來顯示鏡頭裝置1之選擇資訊。
如圖7所示，在操作終端機26之操作畫面32上，嵌入有溫度測定啟動按鍵73，用來取得由中央處理部27所接收且來自溫度檢測部12之溫度資訊。透過操作溫度測定啟動按鍵73取得鏡頭本體2之周邊溫度資訊，並顯示所取得之溫度作為周邊溫度74。
又，如圖7所示，在用來識別鏡頭裝置1之特定資訊中，除了有鏡頭裝置1之選擇資訊34外，還有：鏡頭模式39，有變焦(伸縮)鏡頭(zoom lens)、變焦鏡頭(varifocal lens)、單焦點鏡頭等；線路40之資訊，連接有複數台鏡頭本體2；以及位置資訊41，在該線路40中，表示各鏡頭本體2。
以這種方式，分類部28依據用來特定鏡頭本體2之特定資訊及特性資訊，分別辨識鏡頭本體2，分類部28將所辨識之鏡頭本體2之選擇資訊(特定資訊)34顯示在顯示窗35，將鏡頭模式(特性資訊)39顯示在鏡頭模式顯示窗43，使線路40之資訊(特定資訊)和位置資訊(特定資訊)41對應顯示。又，圖7中，依據線路40之資訊，辨別連接有複數台鏡頭本體2之線路，依據位置資訊41，顯示是否為線路40上第幾號之鏡頭本體2。又，並非限定於這些顯示例。
又，在操作終端機26之操作畫面32上，嵌入有：作為鏡頭本體2之驅動控制部之變焦用驅動控制部6、聚焦用驅動控制部7、以及對光圈用驅動控制部8分別輸出驅動控制訊號之數據部29。亦即，作為圖1所示之資料部29，設置有：變焦用數據部44，輸出用來驅動控制變焦調整用鏡頭機構3之驅動控制訊號；聚焦用數據部45，輸出用來驅動控制聚焦調整用鏡頭機構4之驅動控制訊號；以及光圈用數據部46，輸出用來驅動控制光圈調整用單元機構5之驅動控制訊號。又，亦可視需要，在操作畫面上，附加：濾光鏡用數據部，將驅動控制訊號輸出到濾光鏡調整用鏡頭機構；以及擴展器用數據部，將驅動控制訊號輸出到擴展器調整用鏡頭機構。
又，如圖7所示，在操作終端機26之操作畫面32上，嵌入有：初始化按鍵47、48、49，在變焦用數據部44、聚焦用數據部45、光圈用數據部46中，將各鏡頭機構初始化。
圖7所示之操作終端機26之操作畫面32上，控制變焦用數據部44、聚焦用數據部45、及光圈用數據部46之驅動馬達是步進馬達，變焦用數據部44依據分類部28所辨識之鏡頭本體2之特性資訊，在鏡頭本體2之焦距內，顯示廣角側廣角焦距50之特性資訊和望遠側望遠焦距51之特性資訊，在廣角焦距50和望遠焦距51之範圍內，顯示使變焦滑桿52滑動，使可變化之焦距位址資訊53、54。並且，變焦用數據部44是從焦距位址資訊53之位置，操作步驟操作按鍵56，顯示用來進行焦點微調整之步驟數資訊55。只要操作左側之步驟操作按鍵56，步驟數設定就會減少，只要操作右側之步驟操作按鍵56，步驟數設定就會增加。
如圖7所示，表示用變焦滑桿52使焦距位址資訊54可變更為「5000」之位置時，只要使變焦滑桿52滑動到焦距位址「5000」，則顯示「5000」之數字，作為焦距位址資訊53、54。
圖7所示之例中，作為鏡頭裝置1之鏡頭，以使用變焦鏡頭為前提，因此當用變焦調整用鏡頭機構3進行變焦時，由於鏡頭焦點失焦，因此必須再次補正鏡頭之焦點位置。聚焦用數據部45顯示變焦調整用鏡頭機構3變焦之焦距(特性資訊)所對應之近點和遠點之聚焦用位址58、59之特性資訊，在該聚焦用位址58、59之範圍內，使聚焦滑桿63移動，顯示表示焦點位置之聚焦用位址資訊60、61。並且，聚焦用數據部45顯示用來進行微調整焦點之步驟數資訊62。
在圖7所示例中，當想改變通過鏡頭之光量以調整影像亮度時，可進行光圈之調整。進行光圈調整之光圈用數據部46顯示光圈調整之最大光圈值(全開)和最小光圈值(全閉)之光圈用位址64、65之特性資訊，在該光圈用位址64、65之範圍內，使光圈滑桿66滑動，顯示表示光圈開閉位置之光圈用位址資訊67、68。並且，光圈用數據部46顯示用來微調整光圈開閉位置之步數資訊69。又，雖顯示將變焦之焦距、聚焦位置、光圈開閉度作為位址資訊，但並非限定於此，亦可顯示焦距或F值來取代位址資訊。
如圖7所示，在操作終端機26之操作畫面32上，嵌入有：執行按鍵70、71、72，依據變焦用數據部44、聚焦用數據部45、及光圈用數據部46之數據，輸出驅動控制訊號，用來使鏡頭機構動作。只要操作執行按鍵70、71、72，則變焦用數據部44、聚焦用數據部45、及光圈用數據部46與變焦用位址相對應，變焦用位址即為焦距位址資訊53(例如「5000」之位置)、聚焦用位址亦即聚焦用位址資訊60(例如「4000」之位置)、光圈用位址亦即光圈用位址資訊67(例如「200」之位置)，將數據輸出到鏡頭裝置1之變焦用驅動控制部6、聚焦用驅動控制部7、光圈用驅動控制部8，用來驅動控制變焦調整用鏡頭機構3之變焦用驅動馬達3c、聚焦調整用鏡頭機構4之聚焦用驅動馬達4c、光圈調整用單元機構5之光圈用驅動馬達5c。
又，在操作終端機26之操作畫面32上，具有預設部75，可預先登錄，由變焦用數據部44、聚焦用數據部45、光圈用數據部46所設定之變焦調整用鏡頭機構3、聚焦調整用鏡頭機構4、光圈調整用單元機構5之位址資訊亦即焦距位址資訊53、54、聚焦用位址資訊60、61、及光圈用位址資訊67、68。預設部75，按壓位於最上段之第一設定按鍵76，藉此在Zoom 1之第一變焦設定位址77登錄焦距位址資訊53之值。又，同時，在Focus 1之第一聚焦設定位址78登錄聚焦用位址資訊60之值，在Iris 1之第一光圈設定位址79登錄光圈用位址資訊67之值。
同樣地，在變焦用數據部44之焦距位址資訊53、聚焦用數據部45之聚焦用位址資訊60、光圈用數據部46之光圈用位址資訊67設定位址資訊，從最上段，按壓位於一下段之第二設定按鍵80， 藉此在Zoom 2之第二變焦設定位址81登錄焦距位址資訊53之值。又，同時，在Focus 2之第二聚焦設定位址82登錄聚焦用位址資訊60之值，在Iris 2之第二光圈設定位址83登錄光圈用位址資訊67之值。
同樣地，在變焦用數據部44之焦距位址資訊53、聚焦用數據部45之聚焦用位址資訊60、光圈用數據部46之光圈用位址資訊67設定位址資訊，按壓第三設定按鍵84， 藉此在Zoom 3之第三變焦設定位址85登錄焦距位址資訊53之值。又，同時，在Focus 3之第三聚焦設定位址86登錄聚焦用位址資訊60之值，在Iris 3之第三光圈設定位址87登錄光圈用位址資訊67之值。
又，在變焦用數據部44之焦距位址資訊53、聚焦用數據部45之聚焦用位址資訊60、光圈用數據部46之光圈用位址資訊67設定位址資訊，按壓第四設定按鍵88， 藉此在Zoom 4之第四變焦設定位址89登錄焦距位址資訊53之值。又，同時，在Focus 4之第四聚焦設定位址90登錄聚焦用位址資訊60之值，在Iris 4之第四光圈設定位址91登錄光圈用位址資訊67之值。
以這種方式，預設部75登錄有焦距位址資訊53，例如，用變焦用數據部44設定之焦距位址資訊53之數值，按壓從第一設定按鍵76到第四設定按鍵88，藉此分別對應從Zoom 1之第一變焦設定位址77到Zoom 4之第四變焦設定位址89。顯示例中，可登錄之焦距位址資訊有4種，但並非限定於此。
操作終端機26，在預設部75中，將變焦用數據部44、聚焦用數據部45、及光圈用數據部46之位址資訊數據，例如，事先登錄相關之檢查裝置中各檢查工程及檢查工程中鏡頭機構之移動位置(位址資訊)。藉此，指定用預設部75登錄檢查裝置中各鏡頭機構之移動位置從第一到第四設定按鍵號碼(設定號碼)，從設定號碼讀出所設定之位址資訊，藉此可輕易設定各檢查工程之各鏡頭機構之移動位置。
接著，參照圖8所示之流程圖，說明用操作終端機26設定鏡頭裝置1。說明鏡頭裝置1安裝在相機本體20內，處理來自相機本體20之影像，適用於檢查裝置進行檢查之鏡頭裝置1之實施形態。又，複數台鏡頭裝置1是用網路21連接在一台操作終端機26。
如圖8所示，首先，藉由操作終端機26選擇鏡頭裝置1(圖8之步驟S1)。鏡頭本體2之選擇是操作圖7所示之操作終端機26之操作畫面上之操作按鍵33，從連接在網路之鏡頭裝置1選擇一台鏡頭本體(裝置)1。所選擇之鏡頭裝置1之本體編號顯示在圖7所示之選擇資訊34之顯示窗35。接著，操作圖7所示之連接按鍵36，藉此符合所選擇之選擇資訊34之鏡頭裝置1是從操作終端機26透過操作系統OS以軟體方式連接(圖8之步驟2)，所連接之本體編號顯示在顯示窗35a。又，在所選擇之鏡頭裝置1之線路40上，顯示有線路編號及所連接之順序41，藉此僅所選擇之鏡頭裝置1成為操作終端機26之操作對象，除此以外之鏡頭裝置1僅存在於網路21上，不以軟體方式連接在操作終端機26，不成為操作終端機26之操作對象。
又，當切換線路40之網路21上之鏡頭裝置1時，操作中斷按鍵37，藉此將符合選擇資訊34之鏡頭裝置1，從操作終端機26，透過操作系統OS以軟體方式分離，分離後，選擇新鏡頭裝置1。
只要鏡頭裝置1以軟體方式連接在操作終端機26，則從圖1所示之鏡頭裝置1之鏡頭資訊輸出部10，將表示鏡頭機構規格之特性資訊及用來辨識鏡頭裝置1之特定資訊透過網路21輸出。操作終端機26之分類部28，依據從圖1所示之鏡頭資訊輸出部10所輸出之特性資訊及特定資訊，辨識鏡頭裝置1，分類部28將鏡頭裝置1之鏡頭模式39顯示於鏡頭模式顯示窗43，使線路40之資訊和順序41之資訊相對應，顯示在操作畫面32。
圖7所示之例中，鏡頭裝置1之選擇資訊34是從線路40(亦即網路21)上選擇「0062C174」(亦即鏡頭裝置1)，該鏡頭模式39是「LENS ABCDEFG」，其所選擇之鏡頭裝置1相當於線路40(網路21)上之順序41之「No2」，顯示在操作畫面32上。藉此，操作人員可掌握鏡頭裝置1之連接狀態。又，當需要鏡頭本體2之周邊溫度資訊時，操作溫度測定啟動按鍵73以顯示鏡頭本體2之溫度感測器11及溫度檢測部12所測定之鏡頭本體2之周邊溫度。
在圖8所示之鏡頭選擇(步驟S1)及鏡頭連接(步驟S2)之處理結束時點，操作圖7所示之操作畫面32、初始化按鍵47、48、49，藉此進行鏡頭裝置1之初始化(圖8之步驟S3)。以下，說明鏡頭裝置1之變焦調整用鏡頭機構3、聚焦調整用鏡頭機構4、光圈調整用單元機構5之初始化處理。
只要操作人員在圖7所示之操作終端機26之操作畫面32上，操作變焦用之初始化按鍵47，則對分類部28所分配之變焦用驅動控制部6發出指令，以將變焦調整用鏡頭機構3初始化(圖8之步驟S10)。依據該指令，讀入變焦調整用鏡頭機構3之現在值，將所讀入之變焦調整用鏡頭機構3之現在值顯示在操作畫面32之焦距位址資訊53、54(圖8之步驟S11)。又，讀入表示變焦調整用鏡頭機構3之「WIDE」及「TELE」之動作範圍之資訊(特性資訊)，將讀入動作範圍顯示在表示變焦調整用鏡頭機構3之動作範圍之廣角焦距位址50和望遠焦距位址51(圖8之步驟S12)。
只要有關變焦調整用鏡頭機構3初始化之一系列處理結束，則開始有關聚焦調整用鏡頭機構4初始化之一系列初始化處理。只要操作人員在圖7所示之操作終端機26之操作畫面32上，操作聚焦用之初始化按鍵48，則對分類部28所分配之聚焦用驅動控制部7發出指令，以將聚焦調整用鏡頭機構4初始化(圖8之步驟S13)。依據該指令，讀入聚焦調整用鏡頭機構4之現在值，將所讀入之聚焦調整用鏡頭機構4之現在值顯示在操作終端機26之操作畫面32之聚焦用位址資訊60、61(圖8之步驟S14)。又，讀入表示聚焦調整用鏡頭機構4之「Near」和「Inf」之動作範圍之資訊(特性資訊)，將所讀入之動作範圍顯示在表示聚焦調整用鏡頭機構4之動作範圍之聚焦用位址58、59(圖8之步驟S15)。
只要有關聚焦調整用鏡頭機構4初始化之一系列處理結束，則開始有關光圈調整用單元機構5初始化之一系列初始化處理。只要操作人員在圖7所示之操作終端機26之操作畫面32上，操作光圈用之初始化按鍵49，則對分類部28所分配之光圈用驅動控制部8發出指令，以將光圈調整用單元機構4初始化(圖8之步驟S16)。依據該指令，讀入光圈調整用單元機構5之現在值，將所讀入之光圈調整用單元機構5之現在值顯示在操作終端機26之操作畫面32之光圈用位址資訊67、68(圖8之步驟S17)。又，讀入表示光圈調整用單元機構5之「Open」和「Close」之動作範圍之資訊(特性資訊)，將所讀入之動作範圍顯示在表示光圈調整用單元機構5之動作範圍之光圈用位址64、65(圖8之步驟18)。
在有關光圈調整用單元機構5初始化之一系列處理結束時點，視需要進行濾光鏡調整用鏡頭機構之初始化處理、擴展器調整用鏡頭機構之初始化處理。
只要上述一系列之初始化處理結束，則驅動控制各鏡頭機構，用相機裝置19拍攝光學影像，一面確認影像，一面事先登錄鏡頭機構之移動位置。其目的是事先登錄檢查裝置中各檢查工程和檢查工程中鏡頭機構之移動位置(位址資訊)之相關性。
首先，進行變焦調整用鏡頭機構之調整(圖8之步驟S4)。變焦調整用鏡頭機構之調整是操作變焦用數據部44之步驟操作按鍵56、操作變焦滑桿52、操作執行按鍵(Goto按鍵)70之任一操作進行調整。藉由這些操作，操作終端機26，將驅動控制鏡頭裝置1之變焦調整用鏡頭機構3之變焦用驅動馬達3c之指令輸出到變焦用驅動控制部6，依據指令，驅動控制變焦用驅動馬達3c，藉此執行變焦調整用鏡頭機構3之變焦調整。
又，變焦用數據部44是在變焦調整用鏡頭機構3之變焦調整結束後，讀入變焦調整用鏡頭機構3之現在變焦值，將所讀入之變焦值作為焦距位址資訊53、54，顯示在操作終端機26之操作畫面32上。
接著，進行聚焦調整用鏡頭機構之調整(圖8之步驟S5)。聚焦調整用鏡頭機構之調整是操作聚焦用數據部45之步驟操作按鍵56、操作聚焦滑桿63、操作執行按鍵(Goto按鍵)71之任一操作進行調整。藉由這些操作，操作終端機26，將驅動控制鏡頭裝置1之聚焦調整用鏡頭機構4之聚焦用驅動馬達4c之指令輸出到聚焦用驅動控制部7，依據指令，驅動控制聚焦用驅動馬達4c，藉此執行聚焦調整用鏡頭機構4之聚焦調整。
又，聚焦用數據部45是在聚焦調整用鏡頭機構4之聚焦調整結束後，讀入聚焦調整用鏡頭機構4之現在聚焦值，將所讀入之聚焦值作為聚焦用位址資訊60、61，顯示在操作終端機26之操作畫面32上。
又，進行光圈調整用單元機構之調整(圖8之步驟S6)。光圈調整用單元機構之調整是操作光圈用數據部46之步驟操作按鍵56、操作光圈滑桿66、操作執行按鍵(Goto按鍵)72之任一操作進行調整。藉由這些操作，操作終端機26，將驅動控制鏡頭裝置1之光圈調整用單元機構5之光圈用驅動馬達5c之指令輸出到光圈用驅動控制部8，依據指令，驅動控制光圈用驅動馬達5c，藉此執行光圈調整用單元機構5之光圈調整。
又，光圈用數據部46是在光圈調整用單元機構5之光圈調整結束後，讀入光圈調整用單元機構5之現在光圈值，將所讀入之光圈值作為光圈位址資訊67、68，顯示在操作終端機26之操作畫面32上。
接著，調整變焦調整用鏡頭機構3、聚焦調整用鏡頭機構4、及光圈調整用單元機構5後，按壓預設部75之第一設定按鍵76。藉此，變焦調整用鏡頭機構3之鏡頭之焦距位址資訊53顯示在第一變焦設定位址77，登錄作為Zoom 1之數據。又，聚焦調整用鏡頭機構4之鏡頭之聚焦用位址資訊60顯示在第一聚焦設定位址78，登錄作為Focus 1之數據。並且，光圈調整用單元機構5之單元之光圈用位址資訊67顯示在第一光圈設定位址79，登錄作為Iris 1之數據。
接著，操作預設部75之設定按鍵，確認設定操作是否結束(圖8所示之步驟S8)。當規定之設定操作結束時，結束鏡頭機構之調整。另一方面，如想進一步操作設定按鍵，繼續操作登錄時，則轉移到步驟S4。
又，藉由變焦調整用鏡頭機構3、聚焦調整用鏡頭機構4、及光圈調整用單元機構5操作預設值，最大可登錄到設定按鍵4之設定位址資訊。又，設定位址之登錄數並非限定於四個。
藉由以上操作，可登錄變焦調整用鏡頭機構、聚焦調整用鏡頭機構、及光圈調整用單元機構之設定位址資訊(位置資訊)。
接著，參照圖9，說明使用鏡頭裝置1之檢查裝置。圖9是說明將本發明實施形態之鏡頭機構使用在檢查裝置時之操作終端機26及鏡頭裝置1之動作流程圖。以下說明，藉由控制檢查裝置之操作終端機26，控制鏡頭裝置1及鏡頭裝置之動作。
檢查裝置具有：相機裝置19，包含鏡頭裝置1，用來拍攝被檢查物；照明裝置，在相機裝置19進行拍攝時，用來照明被檢查物；影像處理裝置，處理來自相機裝置19之影像，並進行檢查；以及操作終端機26，用來與鏡頭裝置1、照明裝置、及影像處理裝置進行通訊及控制。又，鏡頭裝置1和操作終端機26，例如，構成圖4(a)所示之連接形態。又，鏡頭裝置1之變焦調整用鏡頭機構之變焦設定位址、聚焦調整用鏡頭之聚焦調整用鏡頭之聚焦設定位址機構及光圈調整用單元機構之光圈設定位址之數據是登錄在操作終端機26。又，以下說明是一例，並非限定於此。
如圖9所示，首先，檢查裝置之操作終端機26依照檢查工程順序，事先取得依據被檢查物之變焦調整用鏡頭機構、聚焦調整用鏡頭機構、及光圈調整用單元機構所事先登錄之設定位址之數據(位置資訊)(步驟S20)。被檢查物，例如，藉由搬送裝置或機械手臂等，設定在檢查裝置(步驟S21)。操作終端機26準備最初檢查工程所使用之變焦調整用鏡頭機構、聚焦調整用鏡頭機構、及光圈調整用單元機構之設定位址之數據(位置資訊)(步驟S22)。
透過網路，將檢查工程所使用之變焦調整用鏡頭機構、聚焦調整用鏡頭機構、及光圈調整用單元機構之設定位址之數據(位置資訊)輸出到鏡頭裝置1(步驟S23)。鏡頭裝置1從第一連接部13，用控制部9接收各鏡頭機構之移動指令、位址，控制部9對各驅動控制部發行驅動馬達之移動量、移動指令，以使鏡頭移動到規定位置之方式進行控制(步驟S30)。
操作終端機26輸出各鏡頭機構之設定位址資訊(位置資訊)後，確認從鏡頭裝置1之第二連接部16所輸出之動作完成訊號是否輸入(步驟S24)。動作完成訊號之輸入確認，例如，使用內建在操作終端機26之電腦中斷功能，藉此操作終端機26可在動作完成訊號輸入前期間，進行其他處理。
鏡頭裝置1之控制部9是在驅動各鏡頭機構之驅動馬達之動作結束後，確認鏡頭之動作停止(步驟S31)，驅動馬達的動作停止時，從第二連接部16，將移動完成訊號輸出到操作終端機26(步驟S32)。操作終端機26確認來自鏡頭裝置1之動作完成訊號後，開啟照明裝置之照明，對影像處理裝置指示取入來自相機裝置19之影像 (步驟S25)。
又，操作終端機26關閉照明裝置之照明，對影像處理裝置進行影像處理，以檢查被檢查物之方式進行指示(步驟S26)。操作終端機26確認被檢查物之檢查是否結束(步驟S27)，當判斷檢查已結束時(步驟S27為“是”)，對搬送裝置，以將新被檢查物設定在檢查位置之方式進行指示，轉移到步驟S21。
另一方面，當檢查未結束時(步驟S27為“否”)，操作終端機26準備下一檢查工程使用之變焦調整用鏡頭機構、聚焦調整用鏡頭機構、及光圈調整用單元機構之設定位址資訊之資料(位置資訊) (步驟S28)，然後，轉移到步驟S23，繼續進行檢查。
以這種方式，操作終端機26為了可事先登錄，藉由變焦用數據部44、聚焦用數據部45、光圈用數據部46所設定之變焦調整用鏡頭機構3之焦距位址資訊53、聚焦調整用鏡頭機構4之聚焦用位址資訊60、光圈調整用單元機構5之光圈用位址資訊67，在檢查裝置之各檢查工程，事前儲存所登錄之相關位址資訊，藉此可高效率進行檢查。
作為其他實施形態，檢查工程中，依據離被檢查物之距離，調整鏡頭機構之鏡頭移動位置時，依據離被檢查物之距離，將鏡頭裝置之鏡頭機構之鏡頭位置事先登錄，作為設定位址資訊。
在檢查工程中，依據從鏡頭裝置到被檢查物之測定距離資訊，讀出與事先儲存之鏡頭機構移動位置相對應所登錄之設定位址資訊，透過網路之第一通訊介面，輸出指令，移動到鏡頭裝置所讀出之位址資訊之移動位置。
以這種方式，在影像處理檢查中，例如，當被檢查物之位置未定時，依據鏡頭裝置和被檢查物之距離，事先登錄鏡頭機構之最佳位置資訊，作為設定位址資訊，在檢查工程，測定離被檢查物之距離，讀出與測定距離相對應之位址資訊，設定鏡頭機構之鏡頭位置。藉此，可高效率進行檢查。
如上，依本發明，除了有泛用通訊介面外，還有訊號線，用來輸出不依賴泛用介面且具即時性之觸發訊號，用另一訊號，輸出來自鏡頭裝置必須即時性之資訊，藉此以驅動鏡頭機構為起點，用相機拍攝，可高速進行檢查。
又，依本發明，除了有泛用通訊介面外，還有訊號線，用來輸出不依賴泛用介面且具即時性之觸發訊號，用另一訊號，輸出來自鏡頭必須即時性之資訊，藉此在鏡頭回應前之間，可減輕操作終端機亦即主機側之負載。
又，依本發明，由於具有：鏡頭機構，內建於鏡頭本體，用來使光學影像成像；驅動控制部，內建於鏡頭本體，用來驅動控制鏡頭機構；控制部，用來對驅動控制部輸出驅動控制訊號；以及網路，用來對控制部形成通訊介面；因此用網路連接鏡頭和操作終端機間，可將鏡頭和操作終端機間之連接形態擴大成n對1或n對n之連接形態。
由於可將複數台鏡頭裝置和操作終端機間之連接形態擴大成n對1之連接形態，因此當回應要求即時性之產業用等相機時，用複數台鏡頭裝置進行同步、或從複數台鏡頭裝置中選擇任意台數鏡頭裝置進行驅動控制時，亦可立即對應。
本發明，由於可從操作終端機獨立操作相機本體，因此可控制複數台鏡頭裝置，亦可即時觀察各鏡頭裝置之資訊。
依據來自控制部之驅動控制訊號，由於從相機本體獨立驅動控制鏡頭裝置，因此可採用這種構成，用網路匯集複數台鏡頭裝置，連接在一台操作終端機、或將複數台操作終端機連接在有複數台鏡頭裝置之網路上，可擴大鏡頭裝置之應用範圍。
控制鏡頭裝置之操作終端機，由於事先儲存先前所設定之鏡頭機構之鏡頭位置，因此讀出經影像處理之檢查等所儲存之鏡頭位置資訊，藉此可用高速將鏡頭控制在規定位置。
又，控制鏡頭裝置之操作終端機，由於可即時接收鏡頭機構之鏡頭動作完成訊號，因此在處理來自相機本體且進行檢查之檢查裝置中，可進行高速處理。
本發明並非脫離其本質特性，作為多數形式，可進行具體化。因此，主要是說明上述實施形態，當然，並非限制本發明。
1:鏡頭裝置 2:鏡頭本體 3:變焦調整用鏡頭機構 3a:變焦用導螺桿 3c:變焦用驅動馬達(變焦用步進馬達) 4:聚焦調整用鏡頭機構 4a:聚焦用導螺桿 4c:聚焦用驅動馬達(聚焦用步進馬達) 5:光圈調整用單元機構 5a:光圈單元 5c:光圈用驅動馬達(光圈用步進馬達) 6:變焦用驅動控制部 7:聚焦用驅動控制部 8:光圈用驅動控制部 9:控制部(微電腦) 9a:控制基板 10:鏡頭資訊輸出部 11:溫度感測器 12:溫度檢測部 13:第一連接部 13a:電源供應介面 13b:第一通訊介面 14:USB連接器 15:乙太網路連接器 16:第二連接部 16a:第二通訊介面 17:輸出訊號用連接器(第二連接部用連接器) 18:CS連接座 19:相機裝置 20:相機本體 20a:攝像素子 21:網路 22、23、24:網路集線器 25:編碼器 26:操作終端機(主機) 27:中央處理部 28:分類部 29:數據部 30:顯示部 31:影像監視器 32:操作畫面 33:操作按鍵 34:選擇資訊(特定資訊) 35、35a、38:顯示窗 36:連接按鍵 37:中斷按鍵 39:鏡頭模式(特性資訊) 40:線路 41:位置資訊、順序 43:鏡頭模式顯示窗 44:變焦用數據部 45:聚焦用數據部 46:光圈用數據部 47、48、49:初始化按鍵 50:廣角焦距位址 51:望遠焦距位址 52:變焦滑桿 53、54:焦距位址資訊 55:步驟數資訊 56:步驟操作按鍵 58、59:聚焦用位址 60、61:聚焦用位址資訊 62:步驟數資訊 63:聚焦滑桿 64、65:光圈用位址 66:光圈滑桿 67、68:光圈用位址資訊 69:步驟數資訊 70、71、72:執行按鍵 73:溫度測定啟動按鍵 74:周邊溫度 75:預設部 76:第一設定按鍵 77:第一變焦設定位址 78:第一聚焦設定位址 79:第一光圈設定位址 80:第二設定按鍵 81:第二變焦設定位址 82:第二聚焦設定位址 83:第二光圈設定位址 84:第三設定按鍵 85:第三變焦設定位址 86:第三聚焦設定位址 87:第三光圈設定位址 88:第四設定按鍵 89:第四變焦設定位址 90:第四聚焦設定位址 91:第四光圈設定位址
圖1是本發明實施形態之鏡頭裝置及操作終端機構成之方塊圖。 圖2(a)-(c)是本發明實施形態中作為鏡頭本體之變焦鏡頭外觀，其中圖2(a)是本發明實施形態之鏡頭本體立體圖；圖2(b)是本發明實施形態之鏡頭本體側視圖；又，圖2(c)是將圖2(a)所示之本發明實施形態之鏡頭本體在光軸周圍旋轉90度狀態之側視圖。 圖3(a)是在本發明實施形態中，從鏡頭本體之第一連接部拉出USB連接器及從第二連接部拉出連接器之圖，後視鏡頭本體之立體圖； 圖3(b)是在本發明實施形態中，從第一連接部拉出乙太連接器及從第二連接部拉出連接器之圖，後視鏡頭本體之立體圖。 圖4(a)-(b)是表示將本發明實施形態之鏡頭裝置和操作終端機以n對1方式連接形態之網路例方塊圖；其中，圖4(a)是直接連接鏡頭裝置第二連接部和操作終端機之構成圖；及，圖4(b)是透過編碼器連接鏡頭裝置第二連接部和操作終端機之構成圖。 圖5是將本發明實施形態之鏡頭本體和操作終端機以n對n方式連接形態之網路例方塊圖，透過編碼器連接鏡頭裝置之第二連接部和操作終端機之構成圖。 圖6(a)是使用第一通訊介面進行鏡頭裝置之操作終端機(主機)側驅動馬達動作狀態(status)之確認動作時之時序圖； 圖6(b)是使用第二通訊介面進行本發明鏡頭裝置之操作終端機(主機)側驅動馬達動作狀態(status)之確認動作時之時序圖。 圖7是本發明實施形態之操作終端機之操作畫面顯示例圖。 圖8是說明本發明實施形態之鏡頭機構一系列動作之流程圖。 圖9是說明將本發明實施形態之鏡頭機構使用在檢查裝置時之操作終端機及鏡頭裝置動作之流程圖。
1:鏡頭裝置
2:鏡頭本體
3:變焦調整用鏡頭機構
3a:變焦用導螺桿
3c:變焦用驅動馬達(變焦用步進馬達)
4:聚焦調整用鏡頭機構
4a:聚焦用導螺桿
4c:聚焦用驅動馬達(聚焦用步進馬達)
5:光圈調整用單元機構
5a:光圈單元
5c:光圈用驅動馬達(光圈用步進馬達)
6:變焦用驅動控制部
7:聚焦用驅動控制部
8:光圈用驅動控制部
9:控制部(微電腦)
10:鏡頭資訊輸出部
11:溫度感測器
12:溫度檢測部
13:第一連接部
13a:電源供應介面
13b:第一通訊介面
14:USB連接器
16:第二連接部
16a:第二通訊介面
17:輸出訊號用連接器(第二連接部用連接器)
18:CS連接座
19:相機裝置
20:相機本體
20a:攝像素子
21:網路
26:操作終端機(主機)
27:中央處理部
28:分類部
29:數據部
30:顯示部
31:影像監視器

Claims (8)

  1. 一種鏡頭裝置，具有一鏡頭本體，可與一相機本體光學物理地連接，其包含：一鏡頭機構，內建於該鏡頭本體，用來使一光學影像成像；一驅動控制部，用來驅動控制該鏡頭機構；一控制部，輸出一驅動控制訊號至該驅動控制部；一第一連接部，透過一第一通訊介面且透過一網路與一操作終端機通訊連接；以及一第二連接部，透過一第二通訊介面且不透過該網路，向該操作終端機輸出一來自該控制部的訊號；其中，該鏡頭機構依據該第一連接部之該第一通訊介面所接收該控制部輸入之一移動動作指令開始動作，該控制部透過該第二連接部之該第二通訊介面向該操作終端機輸出通知該鏡頭機構完成動作之動作完成訊號。
  2. 如請求項1所述之鏡頭裝置，其中，基於來自該控制部之移動動作指令，該鏡頭本體獨立於該相機本體被驅動控制。
  3. 如請求項1所述之鏡頭裝置，其中，該第一連接部具有一電源供應介面，用來對該鏡頭本體供應電源。
  4. 如請求項1所述之鏡頭裝置，其中，該鏡頭裝置為複數台，該複數台鏡頭裝置與一以上的操作終端機連接。
  5. 一種嵌入有一鏡頭裝置之系統，具有：一相機本體，用來拍攝一光學影像；一鏡頭裝置，包含一鏡頭本體，與該相機本體光學物理地連接；以及 一操作終端機，控制該鏡頭裝置；其中，包含：一鏡頭機構，內建於該鏡頭本體，用來使一光學影像成像；一驅動控制部，用來驅動控制該鏡頭機構；一控制部，輸出一驅動控制訊號至該驅動控制部；一第一連接部，透過一第一通訊介面且透過一網路與該操作終端機通訊連接；以及一第二連接部，透過一第二通訊介面且不透過該網路，向該操作終端機輸出一來自該控制部的訊號；其中，該鏡頭機構依據該第一連接部之該第一通訊介面所接收該控制部輸入之一移動動作指令開始動作，該控制部透過該第二連接部之該第二通訊介面向該操作終端機輸出通知該鏡頭機構完成動作之動作完成訊號。
  6. 一種嵌入有一鏡頭裝置之檢查裝置，用於對一被檢查物進行檢查，其特徵為具有：一相機本體，用來拍攝一光學影像；一鏡頭裝置，包含一鏡頭本體，與該相機本體光學物理地連接；以及一操作終端機，控制該鏡頭裝置；其中，包含：一鏡頭機構，內建於該鏡頭本體，用來使該光學影像成像；一驅動控制部，用來驅動控制該鏡頭機構； 一控制部，對該驅動控制部輸出驅動控制訊號；一第一連接部，透過一第一通訊介面且透過一網路與該操作終端機通訊連接；以及一第二連接部，透過一第二通訊介面且不透過該網路，向該操作終端機輸出一自該控制部的訊號；其中，該鏡頭機構依據該第一連接部之該第一通訊介面所接收該控制部輸入之一移動動作指令開始動作，該控制部透過該第二連接部之該第二通訊介面向該操作終端機輸出通知該鏡頭機構完成動作之動作完成訊號。
  7. 一種控制一鏡頭裝置之操作用程式，其中，該鏡頭裝置具有一鏡頭機構，內建於一鏡頭本體，用來使一光學影像成像；一驅動控制部，內建於該鏡頭本體，用來驅動控制該鏡頭機構；一控制部，輸出一驅動控制訊號至該驅動控制部；一第一連接部，包含一第一通訊介面，可與該控制部進行通訊，且可連接一網路；以及一第二連接部，包含一第二通訊介面，可從該控制部輸出一訊號到一操作終端機；該操作用程式具有一接收從該操作終端機輸入到該第一連接部的該第一通訊介面之指令的功能，以及一依據該操作終端機所接收的一指令並執行該指令的功能；該操作程序執行以下步驟：從該操作終端機，接收指令移動該鏡頭機構之鏡頭位置時，對該驅動控制部輸出驅動控制訊號，使鏡頭位置移動之功能；確認該鏡頭機構之鏡頭是否完成移動動作之功能；以及該鏡頭機構之鏡頭完成移動動作後，從該第二通訊介面不透過該網路將該鏡頭機構之一移動完成訊號，即觸發訊號，輸出到該操作終端機之功能。
  8. 如請求項7所述之控制鏡頭裝置之操作用程式，其中，該操作程序執行以下步驟：儲存該鏡頭機構之鏡頭位置，作為一位址資訊之功能；讀出事先儲存之該鏡頭機構之該位址資訊，透過該網路之該第一通訊介面輸出一指令，以將該鏡頭裝置移動到所讀出之該位址資訊的移動位置之功能；以及從該第二通訊介面接收該鏡頭機構移動完成訊號之功能。
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