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公開番号2025100791
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-03
出願番号2025069139,2021044047
出願日2025-04-18,2021-03-17
発明の名称デジタル投影機、工作機械及び投影像表示方法
出願人株式会社アマダ,株式会社アマダマシナリー
代理人弁理士法人きさらぎ国際特許事務所
主分類H04N 23/695 20230101AFI20250626BHJP(電気通信技術)
要約【課題】広い視野を確保しつつ高精度な測定を行う。
【解決手段】一態様のデジタル投影機は、被加工物に対して光を照射する光源と、光源からの照射により生じた被加工物の投影像を撮像する低倍カメラ機構と、投影像の光路上に設けられたビームスプリッタと、ビームスプリッタにより分割された投影像を、低倍カメラ機構よりも狭い範囲で、かつ、低倍カメラ機構よりも高倍率で撮像する高倍カメラ機構と、低倍カメラ機構により撮像された低倍画像及び高倍カメラ機構により撮像された高倍画像を表示するディスプレイとを備え、高倍カメラ機構は、投影像を所定の倍率に拡大する高倍結像レンズと、拡大された投影像を撮像する高倍用カメラと、投影像に対する高倍用カメラの撮像位置を変更する高倍用カメラ移動機構とを含む。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
被加工物に対して光を照射する光源と、
前記光源からの照射により生じた被加工物の投影像を撮像する低倍カメラ機構と、
前記投影像の光路上に設けられたビームスプリッタと、
前記ビームスプリッタにより分割された投影像を、前記低倍カメラ機構よりも狭い範囲で、かつ、前記低倍カメラ機構よりも高倍率で撮像する高倍カメラ機構と、
前記低倍カメラ機構により撮像された低倍画像及び前記高倍カメラ機構により撮像された高倍画像を表示するディスプレイと
を備え、
前記高倍カメラ機構は、
前記投影像を所定の倍率に拡大する高倍結像レンズと、
拡大された前記投影像を撮像する高倍用カメラと、
前記投影像に対する前記高倍用カメラの撮像位置を変更する高倍用カメラ移動機構と
を含む、
デジタル投影機。
続きを表示（約 820 文字）【請求項２】
前記ディスプレイ上における前記高倍画像の表示位置を変更可能に構成されており、
前記高倍用カメラ移動機構は、前記高倍画像の表示位置の変更に応じて前記高倍用カメラの撮像位置を変更するよう構成されている
請求項１に記載のデジタル投影機。
【請求項３】
被加工物と前記低倍カメラ機構及び／又は前記高倍カメラ機構との間の光路上において中間焦点が形成されるよう構成されており、
前記低倍カメラ機構は、前記ビームスプリッタを透過し分割された投影像及び反射し分割された投影像のいずれか一方の投影像を撮像するよう構成されており、
前記高倍カメラ機構は、前記ビームスプリッタを反射し分割された投影像及び透過し分割された投影像のいずれか他方の投影像を撮像するよう構成されている
請求項１又は２に記載のデジタル投影機。
【請求項４】
前記ディスプレイ上に、前記低倍画像と前記高倍画像とを重ねて表示可能に構成されている請求項１～３のいずれか１項に記載のデジタル投影機。
【請求項５】
請求項１～４のいずれか１項に記載のデジタル投影機を備える工作機械。
【請求項６】
請求項１～４のいずれか１項に記載のデジタル投影機を用いた投影像表示方法であって、
被加工物に対して光を照射する光照射工程と、
前記光照射工程により生じた被加工物の投影像を前記低倍カメラ機構により撮像する低倍撮像工程と、
前記高倍カメラ機構により、前記ビームスプリッタにより分割された前記投影像を、前記低倍カメラ機構よりも狭い範囲で、かつ、前記低倍カメラ機構よりも高倍率で撮像する高倍撮像工程と、
前記低倍撮像工程により撮像された低倍画像及び前記高倍撮像工程により撮像された高倍画像を前記ディスプレイに表示する表示工程と
を含む投影像表示方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル投影機、工作機械及び投影像表示方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、カメラによって撮像した砥石車の先端形状の画像を、被加工物（ワーク）の加工形状を表示した表示画面に同時に表示して、表示画面に表示されたワークの加工形状に対して砥石車の先端形状の画像を相対的に移動し、接触した複数箇所の位置を求めてティーチングを行う光倣い研削盤が知られている（特許文献１）。
【０００３】
特許文献１の光倣い研削盤では、表示画面上に拡縮用アイコンが表示され、この拡縮用アイコンを操作することにより、表示画面に表示されたワークの加工形状の画像や砥石車の先端形状の画像等を拡大及び縮小することが可能に構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００８－１０５１１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、金型パーツや工具等の加工製品はますます微細化かつ高精度化しており、これに伴い、光倣い研削盤には、ミクロン単位での研削加工やワーク形状測定が要求されている。特許文献１の光倣い研削盤では、拡縮用アイコンにより各種画像を拡大することが可能であるが、視野を広めるために低倍率で撮像された画像の一部を画像処理で拡大するものに過ぎないため、当業者が必要とする視野範囲を本出願時点での高解像度のカメラ（所謂４Ｋカメラや８Ｋカメラ等の高画素カメラ）を用いて撮像したとしても、ミクロン単位での高精度な測定を行うことが困難である。
【０００６】
また、特許文献１の光倣い研削盤において、ミクロン単位で測定できる程度にカメラの倍率を高めると、視野（撮像範囲）が極端に狭くなり、表示画面上に表示された画像がワークや砥石車のどの部位を観察するものであるのかが分かり難いという問題や、観察部位を変更するためにワークや砥石車を微小移動させただけで表示画面上の画像が大きく変化し、観察部位を見失いやすい等の問題が生じるおそれがある。
【０００７】
本発明の一態様は、広い視野を確保しつつ高精度な測定を行うことができるデジタル投影機、工作機械及び投影像表示方法である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係るデジタル投影機は、被加工物に対して光を照射する光源と、前記光源からの照射により生じた被加工物の投影像を撮像する低倍カメラ機構と、前記投影像の光路上に設けられたビームスプリッタと、前記ビームスプリッタにより分割された投影像を、前記低倍カメラ機構よりも狭い範囲で、かつ、前記低倍カメラ機構よりも高倍率で撮像する高倍カメラ機構と、前記低倍カメラ機構により撮像された低倍画像及び前記高倍カメラ機構により撮像された高倍画像を表示するディスプレイとを備え、前記高倍カメラ機構は、前記投影像を所定の倍率に拡大する高倍結像レンズと、拡大された前記投影像を撮像する高倍用カメラと、前記投影像に対する前記高倍用カメラの撮像位置を変更する高倍用カメラ移動機構とを含む。
【０００９】
また、本発明の一態様に係る工作機械は、このようなデジタル投影機を備える。
【００１０】
さらに、本発明の一態様に係る投影像表示方法は、上述したデジタル投影機を用いた投影像表示方法であって、被加工物に対して光を照射する光照射工程と、前記光照射工程により生じた被加工物の投影像を前記低倍カメラ機構により撮像する低倍撮像工程と、前記高倍カメラ機構により、前記ビームスプリッタにより分割された前記投影像を、前記低倍カメラ機構よりも狭い範囲で、かつ、前記低倍カメラ機構よりも高倍率で撮像する高倍撮像工程と、前記低倍撮像工程により撮像された低倍画像及び前記高倍撮像工程により撮像された高倍画像を前記ディスプレイに表示する表示工程とを含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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