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公開番号2025004272
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-15
出願番号2023103827
出願日2023-06-26
発明の名称拡大観察装置
出願人株式会社キーエンス
代理人弁理士法人森本国際特許事務所
主分類G02B 21/36 20060101AFI20250107BHJP(光学)
要約【課題】利便性の高い拡大観察装置を提供する。
【解決手段】拡大観察装置10は、レボルバー41を備える。レボルバー41は、撮像素子7の光路上に複数の対物レンズのうち1つを選択的に配置するレンズ切換部である。レボルバー41に取付けられる対物レンズには、少なくとも1つの広角対物レンズ40dが含まれる。画像登録部207は、レボルバー41によって広角対物レンズ40dが撮像素子7の光路上に配置されている状態で画像生成部301によって生成される観察画像を、ナビゲーション画像として登録する。そして画像登録部207は、ナビゲーション画像における位置と、観察対象物における位置との対応関係を補正するためのナビゲーション補正情報を生成する。移動制御部302は、ナビゲーション画像に対する位置の指定と、ナビゲーション補正情報に基づいて、載置台制御部23による載置台2の移動を制御する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
観察対象物を撮像する撮像素子と、
複数の対物レンズと、
前記撮像素子の光路上に前記複数の対物レンズのうち１つを選択的に配置するレンズ切換部と、
前記撮像素子を制御して観察画像を生成する画像生成部と、
前記観察対象物が載置される載置台と、
前記載置台を水平方向に移動させる載置台制御部と、
前記載置台制御部による前記載置台の移動を制御する移動制御部と、
前記画像生成部により生成された前記観察画像に基づくナビゲーション画像を登録することが可能な画像登録部と、を備え、
前記複数の対物レンズには、少なくとも１つのテレセントリック対物レンズと、前記テレセントリック対物レンズよりも歪曲収差の大きい少なくとも１つの広角対物レンズとが含まれ、
前記レンズ切換部には複数のレンズ取付穴が形成されており、前記レンズ取付穴に前記テレセントリック対物レンズおよび前記広角対物レンズがそれぞれ取付けられ、
前記画像登録部は、前記レンズ切換部によって前記広角対物レンズが前記撮像素子の光路上に配置されている状態で、前記広角対物レンズの口径よりも視野サイズの大きい画像として前記画像生成部によって生成される前記観察画像を、ナビゲーション画像として登録するとともに、前記ナビゲーション画像における位置と、前記観察対象物における位置との対応関係において、前記広角対物レンズの歪曲収差によって生じるずれを補正するためのナビゲーション補正情報を生成し、
前記移動制御部は、前記ナビゲーション画像に対する位置の指定と、前記ナビゲーション補正情報に基づいて、前記載置台制御部による前記載置台の移動を制御する、拡大観察装置。
続きを表示（約 890 文字）【請求項２】
前記画像登録部は、前記広角対物レンズの焦点を前記観察対象物に合わせてから前記観察画像を生成し、生成された前記観察画像を、前記ナビゲーション画像として登録する、請求項１に記載の拡大観察装置。
【請求項３】
前記画像登録部は、前記ナビゲーション補正情報として、
前記ナビゲーション画像における位置と、前記観察対象物における位置との対応関係に応じて前記ナビゲーション画像を補正したナビゲーション補正画像を生成する、請求項１に記載の拡大観察装置。
【請求項４】
前記画像登録部は、予め定められた周期的パターンが記されたキャリブレーションボードを前記観察対象物として生成された前記観察画像に基づいて、前記ナビゲーション補正情報を生成する、請求項１に記載の拡大観察装置。
【請求項５】
前記対物レンズを垂直方向に移動させる垂直移動部をさらに備え、
前記レンズ切換部が前記撮像素子の光路上に配置される前記対物レンズを切り換える際には、切換前の前記対物レンズと、切換後の前記対物レンズとの同焦点距離の差異に応じて、前記垂直移動部が前記対物レンズを垂直方向に移動させる、請求項１に記載の拡大観察装置。
【請求項６】
レンズ切換部が、前記撮像素子の光路上に配置される前記対物レンズを、前記広角対物レンズから前記テレセントリック対物レンズへ切り換える際には、
切換後の前記対物レンズの作動距離が予想され、前記作動距離の予想に応じて警告が行われる、請求項５に記載の拡大観察装置。
【請求項７】
前記垂直移動部が前記対物レンズを垂直方向に移動させた際には、前記対物レンズの高さ測定と、前記対物レンズの焦点調節が行われる、請求項５に記載の拡大観察装置。
【請求項８】
前記画像登録部は、前記観察対象物の互いに異なる部分が撮像された複数の前記観察画像を連結した連結画像を生成し、前記連結画像を前記ナビゲーション画像として登録することが可能な、請求項１に記載の拡大観察装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、拡大観察装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
観察対象物を拡大して観察するために、拡大観察装置が用いられることがある。特許文献１の拡大観察装置では、ユーザーは撮像部によって撮像されるライブ画像を見ながら、撮像部の視野範囲内に観察対象物が入るように、観察対象物を支持する載置台を移動させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－８６２９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら特許文献１の拡大観察装置では、ユーザーは実際に載置台を移動させてみなければ、視野範囲と観察対象物との位置関係を把握することができず、利便性に課題がある。
【０００５】
上記の問題に鑑み、本発明は、利便性の高い拡大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】
上記課題を解決するため、本発明に係る実施形態の一例としての拡大観察装置は、観察対象物を撮像する撮像素子と、撮像素子を制御して観察画像を生成する画像生成部と、複数の対物レンズと、撮像素子の光路上に複数の対物レンズのうち１つを選択的に配置するレンズ切換部と、観察対象物が載置される載置台と、載置台を水平方向に移動させる載置台制御部と、載置台制御部による載置台の移動を制御する移動制御部と、画像生成部により生成された観察画像に基づくナビゲーション画像を登録することが可能な画像登録部と、を備え、複数の対物レンズには、少なくとも１つのテレセントリック対物レンズと、前記テレセントリック対物レンズよりも歪曲収差の大きい少なくとも１つの広角対物レンズとが含まれ、レンズ切換部には複数のレンズ取付穴が形成されており、レンズ取付穴に前記テレセントリック対物レンズおよび広角対物レンズがそれぞれ取付けられ、画像登録部は、レンズ切換部によって広角対物レンズが撮像素子の光路上に配置されている状態で、前記広角対物レンズの口径よりも視野サイズの大きい画像として画像生成部によって生成される観察画像を、ナビゲーション画像として登録するとともに、ナビゲーション画像における位置と、観察対象物における位置との対応関係において、前記広角対物レンズの歪曲収差によって生じるずれを補正するためのナビゲーション補正情報を生成し、移動制御部は、ナビゲーション画像に対する位置の指定と、ナビゲーション補正情報に基づいて、載置台制御部による載置台の移動を制御する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ユーザーはナビゲーション画像に対する位置の指定に基づいて載置台を移動させることができるので、拡大観察装置の利便性が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
拡大観察装置の撮像部の前上方からの斜視図。
撮像部の後上方からの斜視図。
撮像部の右側面図。
撮像部の正面図。
拡大観察装置の構成を概略的に示すブロック図。
対物レンズが取り外された状態のレボルバーの下面を示す図。
テレセントリック対物レンズによる観察画像を説明する図。
広角対物レンズによる観察画像を説明する図。
ナビゲーション画像での指示位置と視野中心のずれを説明する図。
キャリブレーションボードを示す図。
対物レンズの切り換えに伴う観察ヘッドの垂直方向移動を示す図。
フォーカス値グラフを示す図。
フォーカス値がピークを過ぎた状態を示す図。
ナビゲーション画像の登録の流れを示すフロー図。
対物レンズの切り換えの流れを示すフロー図。
ナビゲーション画像を用いた移動制御の流れを示すフロー図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明に係る実施形態の一例としての拡大観察装置１０について説明する。なお、図中、同一又は相当部分については、同一の参照符号を付することで、説明を繰り返さない。また、以下の説明において、前、後、左、右、上、下等の位置又は方向を意味する用語が用いられることがあるが、これらの用語は、実施形態の理解を容易にするために便宜上用いられるものである。これらの用語は、特に明確な言及がない限り、幾何学的に厳密な意味での前、後、左、右、上、下等に限定されない。
【００１０】
図１は、本実施形態の拡大観察装置１０の撮像部１の前上方からの斜視図である。図１に示されているように、拡大観察装置１０は、撮像部１と、情報処理部７１と、表示部７２と、操作部７３とを備える。撮像部１は、通信ケーブル９によって情報処理部７１と接続されている。情報処理部７１は、通信ケーブル９によって表示部７２および操作部７３と接続されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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