(57)【要約】【課題】撮像装置の撮像部、レンズユニット等の選定を迅速に行うことができる光学系選定装置および光学系選定方法を提供すること。【解決手段】撮像部とレンズユニットとを有する撮像装置によって撮像する第１撮像範囲を受け付ける第１画面と、前記第１撮像範囲を撮像可能な前記撮像装置を構成する構成要素を表示し、前記構成要素の選択を受け付ける構成要素選択部を有する第２画面と、選択を受け付けた前記構成要素の情報を表示する第３画面と、を表示させる制御部を備え、前記第２画面に表示される前記構成要素は、前記第１撮像範囲と、選択された前記構成要素で構成される前記撮像装置によって撮像する第２撮像範囲との差に基づく撮像範囲評価値を評価値として、前記評価値が小さい順に表示されることを特徴とする光学系選定装置。【選択図】図１
2019118007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像部とレンズユニットとを有する撮像装置によって撮像する第１撮像範囲を受け付ける第１画面と、
前記第１撮像範囲を撮像可能な前記撮像装置を構成する構成要素を表示し、前記構成要素の選択を受け付ける構成要素選択部を有する第２画面と、
選択を受け付けた前記構成要素の情報を表示する第３画面と、を表示させる制御部を備え、
前記第２画面に表示される前記構成要素は、前記第１撮像範囲と、選択された前記構成要素で構成される前記撮像装置によって撮像する第２撮像範囲との差に基づく撮像範囲評価値を評価値として、前記評価値が小さい順に表示されることを特徴とする光学系選定装置。
【請求項２】
前記第１画面で前記撮像装置における第１ワーキングディスタンスを受け付ける請求項１に記載の光学系選定装置。
【請求項３】
前記第１画面で前記撮像装置の第１分解能を受け付ける請求項１または２に記載の光学系選定装置。
【請求項４】
前記第２画面に表示される前記構成要素は、
前記第１ワーキングディスタンスと前記構成要素の第２ワーキングディスタンスとの差に基づくワーキングディスタンス評価値と、
前記第１分解能と前記構成要素の第２分解能との差に基づく分解能評価値と、
前記撮像範囲評価値との少なくとも１つに基づく前記評価値が小さい順に表示される請求項２または３に記載の光学系選定装置。
【請求項５】
前記第１画面で前記撮像装置がエクステンションチューブを有している場合と、前記撮像装置が前記エクステンションチューブを有していない場合の選択を受け付け、
前記第２画面に表示される構成要素は、前記評価値が同じであるとき、前記撮像装置が前記エクステンションチューブを有していない場合、前記撮像装置が前記エクステンションチューブを有している場合の順に表示される請求項１ないし４のいずれか１項に記載の光学系選定装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記第２画面に、前記第１撮像範囲を撮像可能ではない前記撮像装置を構成する構成要素を含めて表示させる請求項１ないし５のいずれか１項に記載の光学系選定装置。
【請求項７】
撮像部とレンズユニットとを有する撮像装置によって撮像する第１撮像範囲を受け付けるステップと、
受け付けた前記第１撮像範囲を撮像可能な前記撮像装置を構成する構成要素を表示するステップと、
前記構成要素の選択を受け付けるステップと、
選択された前記構成要素の情報を表示するステップと、を有し、
前記構成要素は、前記第１撮像範囲と、選択された前記構成要素で構成される前記撮像装置によって撮像する第２撮像範囲との差に基づく撮像範囲評価値を評価値として、前記評価値が小さい順に表示することを特徴とする光学系選定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学系選定装置および光学系選定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ロボットとカメラ（ビジョン）とを組み合わせたロボットシステム、例えば、対象物（ワーク）をカメラで撮像（撮影）し、検査を行うロボットシステムをユーザーが設計し、立ち上げる場合、最適なカメラ、レンズやエクステンションチューブ等の光学系等を選定する必要がある。
【０００３】
具体的には、ロボットシステムにおける対象物の位置、カメラを配置可能な位置等の制約に合わせて、対象物の特徴を確実に捉えることが可能で、ピントが合っている画像を取得できるようなカメラ、レンズ等の光学系を選択する。
【０００４】
従来は、光学系について専門的な知識を有する技術者がその経験を基にして、カメラ、レンズ等の光学系の選定を行っている。しかしながら、カメラ、レンズ等の光学系としては、様々な分解能（解像度）、焦点距離を有する製品が多々存在し、その組み合わせの数は、膨大であり、システムの選定（立ち上げ）に多大な労力および時間を要する。
【０００５】
また、特許文献１には、ロボットのアーム先端に取り付けられたカメラを使用して対象物の検査ポイントを撮像する場合のレンズの焦点距離、カメラの撮像位置および姿勢、ロボットの動き等をシミュレーションする視覚検査装置のシミュレーション装置が開示されている。このシミュレーション装置では、ユーザーが指定したカメラ、レンズを用いて、カメラをどの位置に配置すればよいか等を決定するためにシミュレーションを行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２６９１３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載のシミュレーション装置では、ユーザーが最適なカメラを指定できていない場合、システムの選定に時間がかかるという課題を解決することはできない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００９】
本発明の光学系選定装置は、撮像部とレンズユニットとを有する撮像装置によって撮像する第１撮像範囲を受け付ける第１画面と、
前記第１撮像範囲を撮像可能な前記撮像装置を構成する構成要素を表示し、前記構成要素の選択を受け付ける構成要素選択部を有する第２画面と、
選択を受け付けた前記構成要素の情報を表示する第３画面と、を表示させる制御部を備え、
前記第２画面に表示される前記構成要素は、前記第１撮像範囲と、選択された前記構成要素で構成される前記撮像装置によって撮像する第２撮像範囲との差に基づく撮像範囲評価値を評価値として、前記評価値が小さい順に表示されることを特徴とする。
【００１０】
このような光学系選定装置によれば、撮像装置の撮像部、レンズユニット等の的確な選定を容易かつ迅速に行うことができる。
【００１１】
本発明の光学系選定装置では、前記第１画面で前記撮像装置における第１ワーキングディスタンスを受け付けることが好ましい。
【００１２】
これにより、希望する条件が絞り込まれるため、適確に、撮像装置の撮像部、レンズユニット等の選定を行うことができる。
【００１３】
本発明の光学系選定装置では、前記第１画面で前記撮像装置の第１分解能を受け付けることが好ましい。
【００１４】
これにより、希望する条件が絞り込まれるため、適確に、撮像装置の撮像部、レンズユニット等の選定を行うことができる。
【００１５】
本発明の光学系選定装置では、前記第２画面に表示される前記構成要素は、
前記第１ワーキングディスタンスと前記構成要素の第２ワーキングディスタンスとの差に基づくワーキングディスタンス評価値と、
前記第１分解能と前記構成要素の第２分解能との差に基づく分解能評価値と、
前記撮像範囲評価値との少なくとも１つに基づく前記評価値が小さい順に表示されることが好ましい。
【００１６】
これにより、ユーザーが入力した条件との差分がより小さいもの、すなわち、ユーザーが入力した条件により近いものを容易かつ迅速に把握することができる。
【００１７】
本発明の光学系選定装置では、前記第１画面で前記撮像装置がエクステンションチューブを有している場合と、前記撮像装置が前記エクステンションチューブを有していない場合の選択を受け付け、
前記第２画面に表示される構成要素は、前記評価値が同じであるとき、前記撮像装置が前記エクステンションチューブを有していない場合、前記撮像装置が前記エクステンションチューブを有している場合の順に表示されることが好ましい。
【００１８】
これにより、エクステンションチューブを用いない場合を優先し、撮像装置の撮像部、レンズユニット等の選定を容易かつ迅速に行うことができる。
【００１９】
本発明の光学系選定装置では、前記制御部は、前記第２画面に、前記第１撮像範囲を撮像可能ではない前記撮像装置を構成する構成要素を含めて表示させることが好ましい。
【００２０】
これにより、第１撮像範囲を撮像可能ではない撮像装置を構成する構成要素を把握することができ、その情報を撮像装置の撮像部、レンズユニット等の選定の参照にすることができる。
【００２１】
本発明の光学系選定方法は、撮像部とレンズユニットとを有する撮像装置によって撮像する第１撮像範囲を受け付けるステップと、
受け付けた前記第１撮像範囲を撮像可能な前記撮像装置を構成する構成要素を表示するステップと、
前記構成要素の選択を受け付けるステップと、
選択された前記構成要素の情報を表示するステップと、を有し、
前記構成要素は、前記第１撮像範囲と、選択された前記構成要素で構成される前記撮像装置によって撮像する第２撮像範囲との差に基づく撮像範囲評価値を評価値として、前記評価値が小さい順に表示することを特徴とする。
【００２２】
このような光学系選定方法によれば、撮像装置の撮像部、レンズユニット等の選定を容易かつ迅速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の光学系選定装置の実施形態を示すブロック図である。
【図２】表示装置に表示される画面の１例を示す図である。
【図３】表示装置に表示される画面の１例を示す図である。
【図４】表示装置に表示される画面の１例を示す図である。
【図５】表示装置に表示される画面の１例を示す図である。
【図６】表示装置に表示される画面の１例を示す図である。
【図７】表示装置に表示される画面の１例を示す図である。
【図８】レンズ（光学系）における各値を説明するための図である。
【図９】レンズの主点から被写体までの距離ａ、レンズの主点から撮像面までの距離ｂと、レンズユニット、エクステンションチューブ、撮像部およびワーキングディスタンスとの関係を示す図である。
【図１０】レンズの主点から被写体までの距離ａ、レンズの主点から撮像面までの距離ｂと、レンズユニット、撮像部およびワーキングディスタンスとの関係を示す図である。
【図１１】撮像装置がエクステンションチューブを有していない場合の撮像可能距離の概念図である。
【図１２】撮像装置がエクステンションチューブを有している場合の撮像可能距離の概念図である。
【図１３】図１に示す光学系選定装置を用いて選定を行う撮像装置を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の光学系選定装置および光学系選定方法を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００２５】
また、本発明の用途は、特に限定されず、本発明は、例えば、ロボットシステム（例えば、検査システム）、生産システム等におけるビジョンシステム等に用いることが可能である。
【００２６】
＜実施形態＞
≪光学系選定システム≫
図１は、本発明の光学系選定装置の実施形態を示すブロック図である。図２〜図７は、それぞれ、表示装置に表示される画面の１例を示す図である。図８は、レンズ（光学系）における各値を説明するための図である。図９は、レンズの主点から被写体までの距離ａ、レンズの主点から撮像面までの距離ｂと、レンズユニット、エクステンションチューブ、撮像部およびワーキングディスタンスとの関係を示す図である。図１０は、レンズの主点から被写体までの距離ａ、レンズの主点から撮像面までの距離ｂと、レンズユニット、撮像部およびワーキングディスタンスとの関係を示す図である。図１１は、撮像装置がエクステンションチューブを有していない場合の撮像可能距離の概念図である。図１２は、撮像装置がエクステンションチューブを有している場合の撮像可能距離の概念図である。図１３は、図１に示す光学系選定装置を用いて選定を行う撮像装置を模式的に示す図である。
【００２７】
なお、本明細書において、「水平」とは、完全に水平な場合のみならず、水平に対して±５°以内で傾斜している場合も含む。同様に、本明細書において、「鉛直」とは、完全に鉛直な場合のみならず、鉛直に対して±５°以内で傾斜している場合も含む。また、本明細書において、「平行」とは、２つの線（軸を含む）または面が、互いに完全な平行である場合のみならず、±５°以内で傾斜している場合も含む。また、本明細書において、「直交」とは、２つの線（軸を含む）または面が、互いに完全な直交である場合のみならず、±５°以内で傾斜している場合も含む。
【００２８】
〈光学系選定装置〉
図１に示す光学系選定装置１は、表示装置３１に各種画面（第１画面、第２画面、第３画面等）を表示させる機能を有し、撮像装置４（図１３参照）の撮像部４１、レンズユニット４２（光学系）等の各部の選定を行う際に用いられる。
【００２９】
光学系選定装置１としては、例えばＰＣ（Personal Computer）等の種々のコンピューターを用いることが可能であり、表示装置３１および入力装置３２に対して通信可能に接続されている。なお、光学系選定装置１、表示装置３１および入力装置３２により、光学系選定システムが構成される。
【００３０】
光学系選定装置１は、プロセッサーを備える制御部１１（制御装置）と、制御部１１に通信可能に接続されたメモリー等を備える記憶部１２（記憶装置）と、外部Ｉ／Ｆ（インターフェース）を備える外部入出力部１３（受付部）と、を備えている。外部入出力部１３は、光学系選定装置１の受付部の１例である。光学系選定装置１の各構成要素は、種々のバスを介して相互通信可能に接続されている。
【００３１】
また、光学系選定装置１と表示装置３１とは、例えばケーブル等を用いて有線方式で通信可能に接続されていてもよく、また、無線方式で通信可能に接続されていてもよい。
【００３２】
また、光学系選定装置１と入力装置３２とは、例えばケーブル等を用いて有線方式で通信可能に接続されていてもよく、また、無線方式で通信可能に接続されていてもよい。
【００３３】
制御部１１は、記憶部１２に記憶された各種プログラム等を実行する。これにより、各種演算および判断等の処理を実現できる。
【００３４】
記憶部１２には、制御部１１により実行可能な各種プログラムが保存されている。また、記憶部１２には、外部入出力部１３で受け付けた各種データの保存が可能である。記憶部１２は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性メモリーや、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の不揮発性メモリー等を含んで構成されている。なお、記憶部１２は、非着脱式に限らず、着脱式の外部記憶装置（図示せず）を有する構成であってもよい。
【００３５】
外部入出力部１３は、外部Ｉ／Ｆ（インターフェース）を備え、表示装置３１および入力装置３２との各接続のために用いられる。したがって、外部入出力部１３は、ユーザー（作業者）による入力装置３２の操作（指令）を受け付ける受付部としての機能を有する。また、外部入出力部１３は、表示装置３１のモニターに各種画面に関する信号を出力する出力部としての機能を有する。
【００３６】
また、光学系選定装置１は、前述した構成に加えて、さらに他の構成が付加されていてもよい。また、記憶部１２に保存されている各種プログラムやデータ等は、予め記憶部１２に記憶されたものであってもよいし、例えばＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体（図示せず）に格納されており、この記録媒体から提供されたものでもよいし、ネットワーク等を介して提供されたものであってもよい。
【００３７】
〈表示装置および入力装置〉
図１に示す表示装置３１（表示部）は、ディスプレイを備えており、例えば各種画面を表示する機能を有する。また、表示装置３１としては、特に限定されず、例えば、液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置等の直視型の表示装置、プロジェクター等の投射型表示装置等が挙げられる。
【００３８】
入力装置３２（入力部）は、例えばマウスやキーボード等を含んで構成されている。ユーザーは、入力装置３２を操作することで、光学系選定装置１に対して各種の処理等の指示（入力）を行うことができる。
【００３９】
具体的には、ユーザーは、表示装置３１に表示される各種画面（ウィンドウ等）に対して入力装置３２のマウスでクリックする操作や、入力装置３２のキーボードで文字や数字等を入力する操作により、光学系選定装置１に対する指示を行うことができる。以下、このユーザーによる入力装置３２を用いた指示（入力装置３２による入力）を「操作指示」とも言う。この操作指示は、入力装置３２により、表示装置３１に表示された内容から所望の内容を選択する選択操作や、入力装置３２により、文字や数字等を入力する入力指示等を含む。また、入力には、選択も含まれる。
【００４０】
なお、光学系選定装置１には、表示装置３１および入力装置３２がそれぞれ１つ接続されていてもよいし、それぞれ複数接続されていてもよい。また、表示装置３１および入力装置３２の代わりに、表示装置３１および入力装置３２の機能を兼ね備えた表示入力装置（図示せず）を用いてもよい。表示入力装置としては、例えばタッチパネル等を用いることができる。
【００４１】
〈撮像装置〉
図１３に示すように、撮像装置４は、撮像素子（図示せず）を有する撮像部４１と、複数のレンズ（レンズ群）（図示せず）を有するレンズユニット４２とを備えている。レンズユニット４２は、撮像部４１に着脱可能に取り付けられる。なお、各図面には、撮像装置４の撮像部４１を「カメラ」と表記し、また、レンズユニット４２を「レンズ」と表記する。
【００４２】
また、撮像部４１の撮像素子としては、特に限定されず、例えば、ＣＣＤイメージセンサー、ＣＭＯＳイメージセンサー等が挙げられる。この撮像装置４は、撮像部４１で撮像（撮影）を行って、画像（画像データ）を生成する。
【００４３】
また、撮像装置４には、エクステンションチューブ４３を取り付けることが可能である。すなわち、撮像装置４としては、エクステンションチューブ４３有している場合と、エクステンションチューブ４３を有していない場合とを選択することが可能になっている。エクステンションチューブ４３は、レンズユニット４２の最至近距離よりも短い距離にある対象物（被写体）を撮像するために装着する光学系である。
【００４４】
また、エクステンションチューブ４３は、撮像部４１とレンズユニット４２との間に配置される。すなわち、エクステンションチューブ４３を設ける場合は、撮像部４１にエクステンションチューブ４３を取り付け、エクステンションチューブ４３の先端部にレンズユニット４２を取り付ける。
【００４５】
以上、光学系選定装置１、表示装置３１および入力装置３２（光学系選定システム）と、選定を行う撮像装置４との基本的な構成について簡単に説明した。
【００４６】
≪光学系選定装置（光学系選定システム）の動作等≫
次に、撮像装置４の撮像部４１およびレンズユニット４２等の選定（以下、単に、「撮像装置４の選定」または「選定」とも言う）を行う際の手順、光学系選定装置１（光学系選定システム）の動作（処理）、光学系選定方法を説明する。なお、後述する各演算や判定等は、光学系選定装置１の制御部１１が行う。
【００４７】
光学系選定方法は、撮像部４１とレンズユニット４２とを有する撮像装置４によって撮像撮像範囲（第１撮像範囲）を受け付けるステップ（第１ステップ）と、受け付けた撮像範囲（第１撮像範囲）を撮像可能な撮像装置４を構成する構成要素を表示するステップ（第２ステップ）と、構成要素の選択を受け付けるステップ（第３ステップ）と、選択された構成要素の情報を表示するステップ（第４ステップ）とを有している。各ステップは、制御部１１により実行される。そして、構成要素は、受け付けた撮像範囲（第１撮像範囲と）、選択された構成要素で構成される撮像装置４によって撮像する撮像範囲（第２撮像範囲）との差に基づく撮像範囲評価値を評価値として、評価値が小さい順に表示する。以下、詳細に説明する。
【００４８】
図２に示すように、選定を行う場合は、光学系選定装置１の制御部１１は、表示装置３１に、画面６１、６２を含む画面６を表示させる。画面６１は、第１画面および第３画面を兼ねている。また、画面６２は、第２画面を構成している。なお、画面６１を２つの画面で構成し、その２つの画面のうちの一方を第１画面とし、他方を第３画面としてもよい。ここで、第１画面は、撮像装置４によって撮像する撮像範囲（第１撮像範囲）を受け付けることが可能な画面である。また、第２画面は、受け付けた撮像範囲を撮像可能な撮像装置４を構成する構成要素の選択を受け付けることが可能な構成要素選択部の１例であるリスト６２１を有する画面である。また、第３画面は、選択された構成要素の情報を表示する画面である。
【００４９】
入力時の画面６１には、撮像装置４と、撮像装置４の視野７１と、視野７１の横方向の長さ（以下、「視野幅」とも言う）を表示するテキストボックス６１１と、視野７１の縦方向の長さ（以下、「視野高さ」とも言う）を表示するテキストボックス６１２と、撮像装置４から被写体までの距離（以下、「ワーキングディスタンス」とも言う）を表示するテキストボックス６１３とが表示される。
【００５０】
また、入力時の画面６１には、撮像装置４の撮像部４１の種別（品番）（カメラモデル）を表示するドロップダウンリスト６１４と、レンズユニット４２の種別（品番）（レンズモデル）を表示するドロップダウンリスト６１５と、エクステンションチューブ４３の種別（品番）を表示するドロップダウンリスト６１６と、エクステンションチューブ４３の長さ（寸法）を表示するテキストボックス６１７と、分解能（分解能サイズ）を表示するテキストボックス６１８と、「Ｓｔａｒｔ」と表示されたボタン６１９とが表示されている。
【００５１】
ユーザー（作業者）は、入力装置３２により、選定に用いられる撮像に関する条件（以下、「撮像条件」とも言う）を入力（指定）する操作指示を行う。なお、最終的な操作指示は、入力装置３２により、ボタン６１９を押す。
【００５２】
この場合、必須の撮像条件（パラメーター）は、撮像装置４の希望する視野（撮像装置４によって撮像する撮像範囲）の寸法（以下、「視野サイズ」とも言う）である。また、希望する視野の寸法は、希望する視野の横方向の長さ（視野幅）および縦方向の長さ（視野高さ）で規定され、対象物（以下、「被写体」とも言う）の寸法に対する余裕分も含めて設定される。また、希望する視野幅は、テキストボックス６１１に表示され、希望する視野高さは、テキストボックス６１１に表示される。
【００５３】
また、必須ではないが絞り込みを行うための撮像条件としては、例えば、希望するワーキングディスタンス、希望する分解能（分解能サイズ）、希望する撮像部４１の種別（カメラモデル）、希望するレンズユニット４２の種別（レンズモデル）、希望するエクステンションチューブ４３の長さ等が挙げられる。また、希望する分解能は、被写体の寸法を基にした１画素当たりの分解能である。また、希望する撮像部４１の種別の入力は、撮像部４１の種別を固定するときに行う。また、希望するレンズユニット４２の種別の入力は、レンズユニット４２の種別を固定するときに行う。
【００５４】
また、希望するワーキングディスタンスは、テキストボックス６１３に表示され、希望する撮像部４１の種別は、ドロップダウンリスト６１４に表示され、希望するレンズユニット４２の種別は、ドロップダウンリスト６１５に表示され、希望するエクステンションチューブ４３の長さは、テキストボックス６１７に表示される。
【００５５】
光学系選定装置１の外部入出力部５３が前記操作指示を受け付けると、制御部５１は、選定候補となる撮像部４１の種別とレンズユニット４２の種別とを表示装置３１に表示させる。
【００５６】
これにより、画面６２には、入力された希望する視野（受け付けた撮像範囲）等の撮像条件を満足する撮像装置４を構成する構成要素を含むリスト６２１（構成要素選択部）が表示される。このリスト６２１を用いて所定の構成要素（構成要素の組み合わせ）の選択を受け付けることが可能である。これにより、その選定を容易かつ迅速に行うことができる。
【００５７】
前記構成要素としては、例えば、撮像部４１の種別、レンズユニット４２の種別、エクステンションチューブ４３の長さ、視野幅、視野高さ、分解能、ワーキングディスタンス等が挙げられる。なお、ワーキングディスタンスは、なるべく、受け付けた値に近い値となるようにすることが好ましい。
【００５８】
また、本実施形態では、受け付けた撮像条件を満足する撮像部４１と、レンズユニット４２と、エクステンションチューブ４３との組み合わせが表示されるようになっている。
【００５９】
ここで、画面６２のリスト６２１に表示される構成要素（撮像部４１と、レンズユニット４２と、エクステンションチューブ４３との組み合わせ）は、ユーザーの入力により受け付けた撮像条件（条件）に近い順に表示される。すなわち、画面６２のリスト６２１に表示される構成要素は、ユーザーの入力により受け付けた撮像条件（例えば、第１撮像範囲、第１ワーキングディスタンス、第１分解能等）と、選択された構成要素によって実現される撮像条件（例えば、第２撮像範囲、第２ワーキングディスタンス、第２分解能等）との差に基づく評価値が小さい順に表示される。これにより、ユーザーが入力した撮像条件との差分がより小さいもの、すなわち、ユーザーが入力した撮像条件により近いものを容易かつ迅速に把握することができる。
【００６０】
なお、リスト６２１における表示順は、これに限定されず、例えば、ユーザーが入力した撮像条件から遠い順に表示されるようになっていてもよく、また、ランダムに表示されるようになっていてもよい。
【００６１】
また、入力された撮像条件を満足する撮像部４１と、レンズユニット４２と、エクステンションチューブ４３との組み合わせではなく、例えば、撮像部４１と、レンズユニット４２と、エクステンションチューブ４３とが別々に表示されるようになっていてもよい。
【００６２】
次に、ユーザーは、入力装置３２により、リスト６２１から、所定の撮像部４１と、レンズユニット４２と、エクステンションチューブ４３との組み合わせを選択する操作指示を行う。
【００６３】
光学系選定装置１の外部入出力部５３が前記操作指示を受け付けると、制御部５１は、選択された組み合わせに応じて、結果を表示装置３１に表示させる。これにより、選定を行ったときの各情報を把握することができ、例えば、その結果に満足しない場合等は、選定をやり直すことができる。
【００６４】
図３および図４に示すように、この結果の出力時の画面６１には、撮像装置４と、撮像装置４の視野７１と、視野幅を表示するテキストボックス６１１と、視野高さを表示するテキストボックス６１２と、ワーキングディスタンスを表示するテキストボックス６１３（６１３ａ、６１３ｂ）と、焦点距離を表示するテキストボックス６３１とが表示されており、テキストボックス６１１、６１２、６１３（６１３ａ、６１３ｂ）、６３１に、それぞれ、値が表示される。なお、ワーキングディスタンスは、図３に示す構成例では、１点で表示され、図４に示す構成例では、上限値と下限値の２点で表示されている。
【００６５】
また、出力時の画面６１には、撮像装置４の撮像部４１の種別（品番）（カメラモデル）を表示するテキストボックス６３２と、レンズユニット４２の種別（品番）（レンズモデル）を表示するテキストボックス６３３と、エクステンションチューブ４３の長さを表示するテキストボックス６３４と、分解能（分解能サイズ）を表示するテキストボックス６３５とが表示されている。
【００６６】
また、出力時の画面６１には、図４に示す構成例では、被写界深度を表示するテキストボックス６３６が表示され、図３に示す構成例では、ＦＮｏ（Ｆ値）が第１の値のときの被写界深度を表示するテキストボックス６３６と、ＦＮｏが第１の値と異なる第２の値のときの被写界深度を表示するテキストボックス６３７とが表示されている。第１の値としては、例えば、最小のＦＮｏ（例えば、Ｆ１．４）、第２の値としては、例えば、最大のＦＮｏ（例えば、Ｆ１６．０）である。
【００６７】
そして、撮像装置４の撮像部４１の種別は、テキストボックス６３２に表示され、レンズユニット４２の種別は、テキストボックス６３３に表示される。この場合、撮像部４１の種別およびレンズユニット４２の種別は、それぞれ、サポートされているもののみを表示することが好ましい。
【００６８】
また、テキストボックス６３４、６３５、６３６、６３７には、それぞれ、値が表示される。この場合、エクステンションチューブ４３の長さは、サポートされているもののみを表示することが好ましい。
【００６９】
次に、選定について、具体例を挙げて説明する。
まず、希望する視野サイズ（視野幅：１０ｍｍ、視野高さ１０ｍｍ）を入力し、リスト６２１において所定の組み合わせを選択した場合は、図５に示すように、画面６１と、画面６２とが表示される。
【００７０】
また、希望する視野サイズ（視野幅：１０ｍｍ、視野高さ１０ｍｍ）および希望する分解能（０．１ｍｍ／ｐｉｘｅｌ）を入力し、リスト６２１において所定の組み合わせを選択した場合は、図６に示すように、画面６１と、画面６２とが表示される。
【００７１】
また、希望する視野サイズ（視野幅：１０ｍｍ、視野高さ１０ｍｍ）および希望するワーキングディスタンス（２００ｍｍ）を入力し、リスト６２１において所定の組み合わせを選択した場合は、図７に示すように、画面６１と、画面６２とが表示される。
【００７２】
また、選定については、例えば、以下のように行う。
〈（１）選定に関する事前準備〉
レンズユニット４２の選定（以下、「レンズ選定」とも言う）については、以下の手順に従い計算を行う。前提条件として以下の光学計算式を用いる。
【００７３】
まず、図８に示すレンズ４６（光学系）における各符号は、下記の通りである。
Ａ：被写体の大きさ（寸法）
Ｂ：象の大きさ（寸法）（撮像部４１の撮像素子のサイズの半値）
θ：半画角
ｘ：物体側焦点からの撮像距離
ｘ’：象側焦点から撮像面までの距離（以下、「繰り出し量」とも言う）
ｆ：焦点距離
ａ：主点から被写体までの距離
ｂ：主点から撮像面までの距離
【００７４】
結像公式に関して以下の２つの式を使用する。
ガウスの結像公式：１／ａ＋１／ｂ＋１／ｆ
ニュートンの結像公式：ｘｘ’＝−ｆ２
【００７５】
光学倍率Ｍは、以下の通り定義する。また、光学倍率とは、被写体の大きさＡと、その被写体がレンズ４２１を通して撮像部４１の結像面に映る像の大きさＢとの比である。例えば、光学倍率が１の場合は、Ａ＝Ｂとなる。
Ｍ＝Ｂ／Ａ＝ｂ／ａ＝ｆ／ｘ＝ｘ’／ｆ
【００７６】
撮像装置４の視野サイズＦｏＶについては以下の通り計算する。なお、撮像部４１の撮像素子のサイズの半値は、Ｂである。
ＦｏＶ＝２Ａ＝２Ｂ／Ｍ＝２Ｂｘ／ｆ＝２Ｂｆ／ｘ’
【００７７】
また、画角ＡｏＶについては以下の通り計算する。
ＡｏＶ＝２θ＝２ｔａｎ−１｛−Ｂ／（ｆ＋ｘ’）｝
【００７８】
図９は、レンズの主点から被写体までの距離ａ、レンズの主点から撮像面までの距離ｂと、レンズユニット４２、エクステンションチューブ４３、撮像部４１およびワーキングディスタンスとの関係を示す図である。
【００７９】
図９に示すように、フランジバックＦｂは、レンズマウント面から撮像面までの距離であり、Ｃマウントカメラの場合は、１７．５２６ｍｍになるように設計されている。
【００８０】
ワーキングディスタンスＷＤは、レンズユニット４２の先端から被写体までの距離であり、以下の通り計算する。
ＷＤ＝ａ＋ｂ−Ｌ−Ｆｂ
【００８１】
図１０は、レンズの主点から被写体までの距離ａ、レンズの主点から撮像面までの距離ｂと、レンズユニット４２、撮像部４１およびワーキングディスタンスとの関係を示す図である。
【００８２】
エクステンションチューブ４３を設けることにより、レンズユニット４２の最至近の撮像可能距離よりもさらに近い距離の被写体を撮像することが可能になる。図８に示す繰り出し量ｘ’が、エクステンションチューブ４３の長さ分、増加することになり、それに伴い光学倍率が大きくなり、ａ、ｂの関係性が変わることで最至近よりも近い被写体を撮像することができる。
【００８３】
また、図１１は、撮像装置がエクステンションチューブを有していない場合の撮像可能距離の概念図であり、図１２は、撮像装置がエクステンションチューブを有している場合の撮像可能距離の概念図である。なお、レンズユニット４２は、フォーカス調整機能を持っているものとし、無限遠から最至近距離まで撮像可能であるものとする。
【００８４】
図１１に示すように、撮像装置４は、レンズユニット４２のレンズの繰り出しにより、無限遠８１から最至近８２までのワーキングディスタンスを扱うことができる。
【００８５】
また、図１２に示すように、撮像装置４にエクステンションチューブ４３が取り付けることにより、ワーキングディスタンスの扱える範囲を先端側に移動させることができ、最至近位置を近付けることができる。
【００８６】
レンズユニット４２のレンズの繰り出し量の計算については以下のように計算する。フォーカスのための繰り出し量の範囲を０からｘ’ｆ［ｍｍ］と定義し、エクステンションチューブ４３の長さをＴｌとすると、繰り出し量は、Ｔｌ≦ｘ’≦Ｔｌ＋ｘ’ｆとなり、この範囲でワーキングディスタンスを設定できる。この繰り出し量の範囲で撮像距離、視野サイズ、ワーキングディスタンスを計算する。
【００８７】
なお、繰り出し量ｘ’の範囲は以下のように考えることができる。
（１）フォーカス機構が付いているレンズユニット４２の場合、繰り出し量ｘ’の範囲は、０≦ｘ’≦ｘ’ｆ
【００８８】
（２）フォーカス機構が付いているレンズユニット４２にエクステンションチューブ４３を取り付けた場、繰り出し量ｘ’の範囲は、Ｔｌ≦ｘ’≦Ｔｌ＋ｘ’ｆ
【００８９】
（３）フォーカス機構が付いていないレンズユニット４２の場合、繰り出し量ｘ’は、０である。
【００９０】
〈（２）撮像部関係の計算処理〉
撮像部４１については、以下に示す計算処理を行い、後述する撮像部４１の選定（以下、「撮像部選定」または「カメラ選定」とも言う）およびエクステンションチューブ４３の選定（以下、「エクステンションチューブ選定」とも言う）で使用する。
【００９１】
（２−１）視野、分解能の設定
ユーザーは被写体の寸法および分解能を設定する。但し、被写体の寸法については被写体の外の余裕分も含んで設定する。
【００９２】
（２−２）撮像部４１の撮像素子のサイズ（寸法）の計算
撮像部４１の撮像素子のサイズは以下のように計算する。
撮像素子のサイズ＝画素レート×画素数
【００９３】
但し、水平方向、垂直方向のそれぞれを計算する。また、値が既知であれば、その値を使用してもよい。また、画素レートは、センサー内の１画素あたりの幅、高さである。
【００９４】
（２−３）撮像部４１ごとの分解能の計算
分解能は以下のように計算する。
【００９５】
水平方向の分解能＝撮像素子の水平方向のサイズ／水平方向の画素数
垂直方向の分解能＝撮像素子の垂直方向のサイズ／垂直方向の画素数
【００９６】
（２−４）光学倍率の計算
入力された視野サイズおよび撮像素子のサイズにより光学倍率を求める。
【００９７】
水平方向の光学倍率＝撮像素子の水平方向のサイズ／水平方向の視野
垂直方向の光学倍率＝撮像素子の垂直方向のサイズ／垂直方向の視野
【００９８】
入力された視野のアスペクト比と撮像素子のアスペクト比が異なる場合があるため、ここでは両方向の倍率を計算する。光学倍率については撮像部４１の選定では使用せず、この後のレンズユニット４２の選定で使用する。
【００９９】
〈（３）レンズユニットの選定〉
レンズユニット４２の選定においては、ワーキングディスタンスの指定の有無によりアルゴリズムを使い分ける。
【０１００】
前述した撮像部４１の選定にて選定されたカメラに対して、すべてのレンズユニット４２を使用して計算を行う。
【０１０１】
選定に当たり、撮像部４１およびレンズユニット４２のパラメーターより、ワーキングディスタンス、撮像距離、視野サイズをそれぞれ計算し、使用可能な組み合わせか否かの判定を行う。
【０１０２】
（３−１）ワーキングディスタンスが指定されていない場合
ワーキングディスタンスが指定されていない場合は、以下の順に計算を実施する。
【０１０３】
（３−１−１）撮像距離を計算する
前述の（２−４）にて計算された光学倍率を使用して、撮像距離を計算する。その際に、以下の計算式を用いて計算する。
Ｍ＝ｆ／ｘより、ｘ＝ｆ／Ｍ（ｆは焦点距離、ｘは撮像距離）
【０１０４】
光学倍率として入力された視野サイズと、撮像素子の水平方向のサイズおよび垂直方向のサイズとを用いて２種類の数値が計算されているため、撮像距離も２種類計算する。それらのうち距離が長い方を採用する。
【０１０５】
（３−１−２）繰り出し量を計算する
撮像距離ｘ、焦点距離ｆを用いて繰り出し量ｘ’を以下の式により計算する。なお、以下の式は、ニュートンの結像方式を変形したものである。
ｘｘ’＝−ｆ２より、ｘ’＝ｆ２／ｘ
【０１０６】
（３−１−３）レンズ主点からの距離ａ、ｂを計算する
撮像距離ｘ、繰り出し量ｘ’、焦点距離ｆを用いてレンズ主点から被写体までの距離ａ、レンズ主点から撮像面までのｂをそれぞれ以下の式により計算する。
【０１０７】
ａ＝ｘ＋ｆ
ｂ＝ｘ’＋ｆ
【０１０８】
（３−１−４）ワーキングディスタンスを計算する
レンズ長さＬ、フランジバックＦｂおよびレンズ主点からの距離ａ、ｂを用いてワーキングディスタンスＷＤを以下の式により計算する。
ＷＤ＝ａ＋ｂ−Ｌ＋Ｆｂ＝ａ＋ｂ−Ｌ＋１７．５２６
【０１０９】
なお、Ｃマウントレンズにおいて、フランジバックＦｂは、１７．５２６ｍｍとして設計されている。
【０１１０】
（３−１−５）視野を計算する
撮像素子のサイズの半値Ｂ、焦点距離ｆ、撮像距離ｘを用いて、水平方向、垂直方向の視野サイズＦｏＶを以下の式により計算する。
ＦｏＶ＝２Ｂｘ／ｆ
【０１１１】
なお、画角ＡｏＶについては、さらに繰り出し量ｘ’を用いて以下の式により求められる。
ＡｏＶ＝２ｔａｎ−１｛Ｂ／（ｆ＋ｘ’）｝
【０１１２】
（３−１−６）分解能を計算する
分解能は、視野サイズを撮像素子の画素数で割って計算する。
【０１１３】
（３−２）ワーキングディスタンスが指定されている場合
レンズユニット４２のレンズの繰り出し量により、ワーキングディスタンスの範囲が異なるため、以下の手順に従い、最も設定値に近いワーキングディスタンスを求める。以降、レンズの最大繰り出し量をｘ’ｆとする。レンズの繰り出し量を、例えば０からｘ’ｆまで０．０５ｍｍ刻みに変化させ、設定値に最も近いワーキングディスタンスを以降の式により求める。なお、設定されたワーキングディスタンスが動作範囲外であったとしても最も近い距離のワーキングディスタンスを求める。その理由は、最終的な判定は最後にまとめて実施するためである。
【０１１４】
（３−２−１）撮像距離を計算する
繰り出し量ｘ’、焦点距離ｆを用いて撮像距離ｘを以下の式により計算する。なお、以下の式は、ニュートンの結像方式を変形したものである。
ｘｘ’＝−ｆ２より、ｘ＝ｆ２／ｘ’
【０１１５】
（３−２−２）レンズ主点からの距離ａ、ｂを計算する
前述の（３−１−３）と同様であるので、説明を省略する。
【０１１６】
（３−２−３）ワーキングディスタンスを計算する
前述の（３−１−４）と同様であるので、説明を省略する。
【０１１７】
（３−２−４）視野サイズを計算する
前述の（３−１−５）と同様であるので、説明を省略する。
【０１１８】
（３−３）分解能を計算する
（３−１）または（３−２）において視野サイズが確定したので、その視野サイズと撮像素子の画素数を使用して分解能を計算する。計算式は、前述の（２−３）の計算式と同様である。
【０１１９】
（３−４）候補となるレンズ選定
前述の（２）にて選択された撮像部４１に基づいて、以下の条件がすべて成り立つレンズユニット４２を選択する。
【０１２０】
（条件１）ワーキングディスタンスの距離がレンズユニット４２の最至近距離よりも長いこと。なお、短い場合は、後述するエクステンションチューブ４３を考慮した計算を実施する。
【０１２１】
（条件２）計算された視野サイズ（実視野サイズ）が希望する視野サイズと等しいか、または、希望する視野サイズよりも大きいこと。
【０１２２】
（条件３）前述の（３−３）にて計算された分解能サイズが希望する分解能サイズと等しいか、または、希望する分解能サイズよりも小さいこと。なお、該当するレンズユニット４２がない場合は、その旨を示すメッセージを表示する。
【０１２３】
（条件４）レンズユニット４２のイメージサークルの径が、撮像素子の対角長よりも小さい場合は、そのレンズユニット４２は採用しない。その理由は、イメージサークルよりも撮像素子の対角長が長い場合、ケラレが発生するためである。
【０１２４】
〈（４）エクステンションチューブの選定〉
エクステンションチューブ４３は、装着することで、ワーキングディスタンスをレンズユニット４２の最至近距離よりも短くすることができる。また、これにより撮像可能な最遠位置も近い距離になる。なお、選定の対象となるエクステンションチューブ４３の長さは予め判っている。
【０１２５】
（４−１−１）被写体（対象物）の光学倍率を用いて必要な繰り出し量を計算する
前述の（２−４）で計算した光学倍率Ｍを用いて繰り出し量ｘ’を以下の式により計算する。
Ｍ＝ｘ’／ｆにより、ｘ’＝Ｍｆ
【０１２６】
ここで選定対象のエクステンションチューブ４３の長さをＴｌとしたとき、前記の式にて算出された繰り出し量がフォーカス調整可能範囲であるか否かを判定する。最大の繰り出し量をｘ’ｆと定義する、すなわち、最至近距離の被写体を撮像するときに、繰り出し量が最大となり、その繰り出し量をｘ’ｆと定義する。
【０１２７】
（１）  Ｔｌ＜ｘ’＜Ｔｌ＋ｘ’ｆのときは繰り出し量としては適しているため、以降の計算を実施する。
【０１２８】
（２）  ｘ’＜Ｔｌのときのときは繰り出し量がエクステンションチューブ４３の長さを下回っているので、エクステンションチューブ４３が不要となり、以降の計算を実施する必要はない。但し、エクステンションチューブ４３を取り付けたときの撮像条件が必要であれば、ｘ’＝Ｔｌ（この場合、レンズの繰り出し量は０とする）として以降の計算を実施する。
【０１２９】
（３）  ｘ’＞Ｔｌ＋ｘ’ｆのときは最至近よりもさらに繰り出す必要があるため、さらに長いエクステンションチューブ４３が必要となり、以降の計算を飛ばして、別のエクステンションチューブ４３の計算を実施してもよい。但し、エクステンションチューブ４３を取り付けたときの撮像条件が必要であれば、繰り出し量は、ｘ’＝Ｔｌ＋ｘ’ｆとして計算する。
【０１３０】
（４−１−２）撮像距離を計算する
繰り出し量ｘ’、焦点距離ｆを用いて撮像距離ｘを以下の式により計算する。なお、以下の式は、ニュートンの結像方式を変形したものである。
ｘｘ’＝−ｆ２より、ｘ＝ｆ２／ｘ’
【０１３１】
（４−１−３）レンズ主点からの距離ａ、ｂを計算する
撮像距離ｘ、繰り出し量ｘ’、焦点距離ｆを用いてレンズ主点から被写体までの距離ａ、レンズ主点から撮像面までのｂをそれぞれ以下の式により計算する。
【０１３２】
ａ＝ｘ＋ｆ
ｂ＝ｘ’＋ｆ
【０１３３】
（４−１−４）ワーキングディスタンスを計算する
エクステンションチューブ４３の長さＴｌ、レンズ長さＬ、フランジバックＦｂおよびレンズ主点からの距離ａ、ｂを用いてワーキングディスタンスＷＤを以下の式により計算する。
ＷＤ＝ａ＋ｂ−Ｌ−Ｔｌ＋Ｆｂ＝ａ＋ｂ−Ｌ−Ｔｌ＋１７．５２６
【０１３４】
なお、Ｃマウントレンズにおいて、フランジバックＦｂは、１７．５２６ｍｍとして設計されている。
【０１３５】
（４−１−５）視野サイズ、分解能を計算する
前述の（３−１−５）、（３−１−６）と同様であるので、説明を省略する。
【０１３６】
また、ワーキングディスタンスが指定されている場合については、レンズの繰り出し量ｘ’を、例えば０からｘ’ｆまで０．０５ｍｍ刻みに変化させ、（４−１−２）、（４−１−３）および（４−１−４）と同様の計算を行い、設定値に最も近いワーキングディスタンスを求める。なお、設定されたワーキングディスタンスが動作範囲外であった場合は、動作可能範囲外として対象候補から外す。
【０１３７】
（４−２）候補となるレンズユニット４２、エクステンションチューブ４３の選定条件
次の条件がすべて成り立つレンズユニット４２とエクステンションチューブ４３との組み合わせを選択する。
【０１３８】
（条件１）計算された視野サイズ（実視野サイズ）が希望する視野サイズと等しいか、または、希望する視野サイズよりも大きいこと。
【０１３９】
（条件２）分解能サイズが希望する分解能サイズと等しいか、または、希望する分解能サイズよりも小さいこと。なお、該当するレンズユニット４２とエクステンションチューブ４３との組み合わせがない場合は、その旨を示すメッセージを表示する。
【０１４０】
（条件３）ワーキングディスタンスが設定されている場合は、設定値の±１０ｍｍに入っていること。
【０１４１】
〈（５）付加情報計算〉
付加情報として被写界深度の計算を行う。
【０１４２】
被写界深度計算に必要なパラメーターとしては、例えば、レンズのＦＮｏ（Ｆ値）、撮像距離、焦点距離、許容錯乱円径（本パラメーターは画素レートと同一サイズとする）等が挙げられる。また、被写界深度の計算式は下記の通りである。
【０１４３】
前側深度＝｛（許容錯乱円径）×ＦＮｏ×（撮像距離）２）｝／｛（焦点距離）２＋（許容錯乱円径）×（絞り値）×（撮像距離）｝
【０１４４】
後側深度＝｛（許容錯乱円径）×ＦＮｏ×（撮像距離）２｝／｛（焦点距離）２−（許容錯乱円径）×（絞り値）×（撮像距離）｝
被写界深度＝前側深度＋後側深度
【０１４５】
〈（６）最終出力について〉
撮像可能な撮像部４１と、レンズユニット４２と、エクステンションチューブ４３との組み合わせが複数あった場合は、ユーザーが入力した撮像条件（入力パラメーター）に近いものを優先的に表示する。そのために、以下に示す手順により評価値の計算を行う。以下、「ａｂｓ（）」は、括弧内の数値の絶対値を示す。
【０１４６】
まず、撮像範囲評価値１および撮像範囲評価値２を以下の式により計算する。
撮像範囲評価値１＝ａｂｓ（視野幅（入力）−視野幅（出力値））
撮像範囲評価値２＝ａｂｓ（視野高さ（入力）−視野高さ（出力値））
【０１４７】
また、ワーキングディスタンスが入力されている場合は、ワーキングディスタンス評価値を以下の式により計算する。
【０１４８】
ワーキングディスタンス評価値＝ａｂｓ（ワーキングディスタンス（入力）−ワーキングディスタンス（出力値））
【０１４９】
また、ワーキングディスタンスが入力されていない場合は、ワーキングディスタンス評価値を以下の式により計算する。
ワーキングディスタンス評価値＝０
【０１５０】
また、解像度が入力されているときは、解像度評価値を以下の式により計算する。
解像度評価値＝ａｂｓ（解像度（入力）−解像度（出力））
【０１５１】
また、解像度が入力されていないときは、解像度評価値を以下の式により計算する。
解像度評価値＝０
【０１５２】
そして、評価値を以下の式により計算する。
評価値＝撮像範囲評価値１×係数１＋撮像範囲評価値２×係数２＋ワーキングディスタンス評価値×係数３＋解像度評価値×係数４
【０１５３】
ここで係数１〜４は、例えば、撮像範囲評価値、ワーキングディスタンス評価値、解像度評価値それぞれの重み付け係数である。例えば、係数１〜４は、撮像装置４の選定において最も影響を与える構成要素の評価値を高くするものであってもよいし、撮像装置４の選定において影響の少ない構成要素の評価値を低くするものであってもよい。また、係数１〜４は、前記評価値の単位を揃えるものであってもよいし、ユーザーからの入力を受け付けるものであってもよい。係数１〜４はここに挙げた例に限るものではなく、任意の実数であってもよい。
【０１５４】
評価値の意味合いは、ユーザーからの入力を受け付けた撮像条件と、撮像装置４の構成要素の組み合わせによって実現される撮像条件との差であり、評価値が小さいほど選定結果として好ましいものとして先の順位に表示される。なお、エクステンションチューブ４３が取り付けられていない組み合わせを優先して表示してもよい。
以上で、撮像装置４の撮像部４１、レンズユニット４２等の選定を終了する。
【０１５５】
以上説明したように、光学系選定装置１によれば、撮像装置４の撮像部４１、レンズユニット４２等の選定を容易かつ迅速に行うことができる。
【０１５６】
＜変形例＞
以下、変形例について説明する。
【０１５７】
（変形例１）
画面６２のリスト６２１に、受け付けた撮像範囲等の撮像条件を満足する撮像装置４を構成する構成要素（以下、「撮像条件を満足する構成要素」とも言う）の他、前記撮像条件を満足しない撮像装置４を構成する構成要素（以下、「撮像条件を満足しない構成要素」とも言う）を表示する。
【０１５８】
これにより、撮像条件を満足しない構成要素を把握することができ、その情報を撮像装置４の撮像部４１、レンズユニット４２等の選定の参照にすることができる。
【０１５９】
（変形例２）
撮像条件を満足する構成要素と、撮像条件を満足しない構成要素との表示形態を異ならせる。
【０１６０】
具体例としては、撮像条件を満足する構成要素と、撮像条件を満足しない構成要素との表示色を異ならせる。例えば、撮像条件を満足しない構成要素は、赤で表示する。また、他の具体例としては、撮像条件を満足する構成要素は、実線で表示し、撮像条件を満足しない構成要素は、破線で表示する。
【０１６１】
これにより、撮像条件を満足する構成要素と、撮像条件を満足しない構成要素とを容易に区別することができる。
【０１６２】
（変形例３）
画面６１に、撮像装置４がエクステンションチューブ４３を有している場合の撮像装置４の全長、すなわち、撮像装置４の基端とエクステンションチューブ４３の先端との間の長さを表示してもよい。この場合、例えば、撮像部４１、レンズユニット４２およびエクステンションチューブ４３で構成される撮像装置４の図を表示し、撮像装置４の全長を表示する。これにより、利便性が良い。
【０１６３】
（変形例４）
画面６２に表示される構成要素は、撮像装置４がエクステンションチューブ４３を有していない場合の方が、撮像装置４がエクステンションチューブ４３を有している場合よりもリスト６２１の先に表示される。
【０１６４】
これにより、エクステンションチューブ４３を用いない場合を優先し、選定を容易かつ迅速に行うことができる。
【０１６５】
（変形例５）
画面６２に表示される構成要素は、撮像装置４がエクステンションチューブ４３を有している場合の方が、撮像装置４がエクステンションチューブ４３を有していない場合よりもリスト６２１の先に表示される。
【０１６６】
以上説明したように、光学系選定装置１は、撮像部４１とレンズユニット４２とを有する撮像装置４によって撮像する第１撮像範囲である視野サイズを受け付ける画面６１（第１画面）と、受け付けた第１撮像範囲である視野サイズを撮像可能な撮像装置４を構成する構成要素の選択を受け付けるリスト６２１（構成要素選択部）を有する画面６２（第２画面）と、選択を受け付けた構成要素の情報を表示する画面６１（第３画面）とを表示させる制御部１１を備え、画面６２に表示される構成要素は、第１撮像範囲と、選択された構成要素で構成される撮像装置４によって撮像する第２撮像範囲との差に基づく撮像範囲評価値を評価値として、評価値が小さい順に表示される。
【０１６７】
このような光学系選定装置１によれば、撮像装置４の撮像部４１、レンズユニット４２等の選定を容易かつ迅速に行うことができる。
【０１６８】
また、画面６１（第１画面）で撮像装置４における第１ワーキングディスタンスを受け付けることが可能である。これにより、希望する条件が絞り込まれるため、適確に、撮像装置４の撮像部４１、レンズユニット４２等の選定を行うことができる。
【０１６９】
また、画面６１（第１画面）で撮像装置４の第１分解能を受け付けることが可能である。これにより、希望する条件が絞り込まれるため、適確に、撮像装置４の撮像部４１、レンズユニット４２等の選定を行うことができる。
【０１７０】
また、画面６２（第２画面）に表示される構成要素は、受け付けた第１ワーキングディスタンスと構成要素の第２ワーキングディスタンスとの差に基づくワーキングディスタンス評価値と、受け付けた第１分解能と構成要素の第２分解能との差に基づく分解能評価値と、撮像範囲評価値の少なくとも１つに基づく評価値が小さい順に表示される。これにより、ユーザーが入力した条件との差分がより小さいもの、すなわち、ユーザーが入力した条件により近いものを容易かつ迅速に把握することができる。
【０１７１】
また、前記第１画面で撮像装置４がエクステンションチューブ４３を有している場合と、撮像装置４がエクステンションチューブ４３を有していない場合の選択を受け付け、画面６２（第２画面）に表示される構成要素の表示順は、評価値が同じであるとき、撮像装置４がエクステンションチューブ４３を有していない場合の方が、撮像装置４がエクステンションチューブ４３を有している場合よりも先に表示される。これにより、エクステンションチューブ４３を用いない場合を優先し、撮像装置４の撮像部４１、レンズユニット４２等の選定を容易かつ迅速に行うことができる。
【０１７２】
また、制御部１１は、画面６２（第２画面）に、第１撮像範囲である視野サイズを撮像可能ではない撮像装置４を構成する構成要素を含めて表示させる。これにより、第１撮像範囲である視野サイズを撮像可能ではない撮像装置４を構成する構成要素を把握することができ、その情報を撮像装置４の撮像部４１、レンズユニット４２等の選定の参照にすることができる。
【０１７３】
また、光学系選定方法は、撮像部４１とレンズユニット４２とを有する撮像装置４によって撮像する第１撮像範囲である視野サイズを受け付けるステップと、受け付けた第１撮像範囲である視野サイズを撮像可能な撮像装置４を構成する構成要素を表示するステップと、その構成要素の選択を受け付けるステップと、選択された構成要素の情報を表示するステップと、を有し、構成要素は、第１撮像範囲と、選択された構成要素で構成される撮像装置４によって撮像する第２撮像範囲との差に基づく撮像範囲評価値を評価値として、評価値が小さい順に表示する。
する。
【０１７４】
このような光学系選定方法によれば、撮像装置４の撮像部４１、レンズユニット４２等の選定を容易かつ迅速に行うことができる。
【０１７５】
以上、本発明の光学系選定装置および光学系選定方法を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、他の任意の構成物やステップが付加されていてもよい。また、本発明の光学系選定装置および光学系選定方法を用いた制御装置と、その制御装置によって制御されるロボット、ロボットによって構成されたロボットシステムを構成することができる。
【符号の説明】
【０１７６】
１…光学系選定装置、４…撮像装置、６…画面、１１…制御部、１２…記憶部、１３…外部入出力部、３１…表示装置、３２…入力装置、４１…撮像部、４２…レンズユニット、４３…エクステンションチューブ、４６…レンズ、５１…制御部、５３…外部入出力部、６１…画面、６２…画面、７１…視野、８１…無限遠、８２…最至近、４２１…レンズ、６１１…テキストボックス、６１２…テキストボックス、６１３…テキストボックス、６１４…ドロップダウンリスト、６１５…ドロップダウンリスト、６１６…ドロップダウンリスト、６１７…テキストボックス、６１８…テキストボックス、６１９…ボタン、６２１…リスト、６３１…テキストボックス、６３２…テキストボックス、６３３…テキストボックス、６３４…テキストボックス、６３５…テキストボックス、６３６…テキストボックス、６３７…テキストボックス、ＡｏＶ…画角、Ｂ…半値、Ｆｂ…フランジバック、ＦｏＶ…視野サイズ、Ｍ…光学倍率、ＷＤ…ワーキングディスタンス、ａ…距離、ｂ…距離、ｆ…焦点距離、ｘ…撮像距離、ｘ'…繰り出し量
【図１】
2019118007.tif 000003
【図２】
2019118007.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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