(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象物の拡大画像を取得するための対物レンズを含むレンズユニットからなる光学系及び撮像素子と、
取得した画像を表示画面に表示する表示部と、
前記光学系の光軸方向において前記対物レンズと前記測定対象物の間に設けられ、前記光学系の倍率レンジに応じて実寸法の異なる基準スケールと前記基準スケールの各々に対応し前記基準スケールを識別するために前記基準スケールと共に表示された基準マークとが同一面上に表示されたキャリブレーション用具を、前記光学系の焦点が前記基準マーク及び前記基準スケールが表示された前記同一面上に合う位置に位置決めするためのキャリブレーション用具取付部と、
前記表示画面の単位画素に対応する実寸法を計算するキャリブレーションを実行する処理装置と
を備えた拡大撮像装置の自動キャリブレーション方法において、
前記処理装置が前記撮像素子により得られた画像から前記基準マーク及び前記基準スケールを認識する工程と、
認識された前記基準マークの種類に応じて前記倍率レンジを判別する工程と、
判別された前記倍率レンジに応じた前記基準スケールの長さに対応する画素数に基いて前記キャリブレーションを自動的に実行する工程と、
からなる拡大撮像装置の自動キャリブレーション方法。
【請求項２】
前記倍率レンジが異なる複数種類の前記レンズユニットを交換することで、前記倍率レンジを変更し、
前記倍率レンジに対応する前記基準マークが表示された前記基準スケールを用いることにより前記キャリブレーションを行うことを特徴とする請求項１記載の自動キャリブレーション方法。
【請求項３】
前記レンズユニットはズームレンズであり、前記ズームレンズのズーム操作によって前記レンズユニットの光学倍率を連続的に変えることを特徴とする請求項１又は２に記載の自動キャリブレーション方法。
【請求項４】
測定対象物の拡大画像を取得するための対物レンズを含むレンズユニットからなる光学系及び撮像素子と、
取得した画像を表示画面に表示する表示部と、
前記光学系の光軸方向において前記対物レンズと前記測定対象物の間に設けられ、前記光学系の倍率レンジに応じて実寸法の異なる基準スケールと前記基準スケールの各々に対応し前記基準スケールを識別するために前記基準スケールと共に表示された基準マークとが同一面上に表示されたキャリブレーション用具を、前記光学系の焦点が前記基準マーク及び前記基準スケールが表示された前記同一面上に合う位置に位置決めするためのキャリブレーション用具取付部と、
前記表示画面の単位画素に対応する実寸法を計算するキャリブレーションを実行する処理装置と、
を備えた拡大撮像装置において、
前記処理装置は、前記撮像素子により得られた画像から前記基準マーク及び前記基準スケールを認識し、認識された前記基準マークの種類に応じて前記倍率レンジを判別し、判別された前記倍率レンジに応じた前記基準スケールの長さに対応する画素数に基いて前記キャリブレーションを自動的に実行することを特徴とする拡大撮像装置。
【請求項５】
前記測定対象物を拡散光で照明するために前記光学系の先端部に装着される拡散照明アタッチメントを備え、前記光学系の光軸に対して直角方向から前記キャリブレーション用具を挿入するための開口が前記拡散照明アタッチメントの側面に形成されていることを特徴とする請求項４記載の拡大撮像装置。
【請求項６】
請求項５記載の拡大撮像装置に使用されるキャリブレーション用具であって、前記拡散照明アタッチメントの側面に形成された開口から挿入された状態で、先端部には前記光学系の光軸に対して４５度の角度の反射面を有するミラーが取り付けられ、前記ミラーから前記光軸と直角方向に離れた基端部には前記基準スケールが表示された基準スケール面が設けられ、前記光学系の焦点が前記基準スケール面に結ぶように前記ミラーと前記基準スケール面との距離が設定されていることを特徴とするキャリブレーション用具。
【請求項７】
請求項４記載の拡大撮像装置に使用されるキャリブレーション用具であって、前記光学系の先端部には前記測定対象物を拡散光で照明するために前記光学系の先端部に装着される拡散照明アタッチメントの先端部に装着されるキャップ上部材の内面に前記基準スケール及び前記基準マークが表示されたものであることを特徴とするキャリブレーション用具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、測定対象物の拡大画像を取得するための光学系及び撮像素子と取得した画像を表示画面に表示する表示部とを備えた拡大撮像装置の自動キャリブレーション方法、その方法を利用した拡大撮像装置、及びそのキャリブレーション用具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の拡大撮像装置はビデオマイクロスコープ又はディジタルマイクロスコープと呼称され、精密機械、電子部品、材料、素材、生物関連等、種々の測定対象物の拡大画像を画面上に表示し、目視チェックや計測を行うために使用される。レンズを含む光学系を介して得られた測定対象物の画像はＣＣＤ（電荷結合デバイス）等のイメージセンサで電気信号に変換される。その電気信号を処理して得られた測定対象物の画像信号に基づいて、測定対象物のカラー画像がＣＲＴ（陰極線管）又はＬＣＤ（液晶）等の表示画面に表示される。また、表示画面上の任意の２点間の距離（線分の長さ）や円の半径、任意の３点で決定される角度、複数の任意の点を結ぶ直線で囲まれる面積等を計測して表示画面に表示することができる。
【０００３】
上記のような長さや面積の計測を実寸で行うためには、表示画面を構成する画素単位に対応する実寸法をあらかじめ計算しておく必要がある。一画素当りの実寸法は光学系の倍率（及び画面表示の倍率）から計算することができ、この計算又は処理をキャリブレーションという。
【０００４】
測定対象物に応じて、あるいは拡大画像の用途に応じて、拡大撮像装置の光学系（レンズユニット）を交換して拡大倍率を変えることが行われる。また、ズームレンズを用いる場合は、光学系の倍率を連続的に変えることができる。光学系の倍率が変化すると、表示画面の１画素当りの実寸法が変化するので、上記のキャリブレーションを再実行する必要がある。
【０００５】
大掛かりで高価な拡大撮像装置の中には、レンズ部が現在の光学倍率（ズーム比）を読み取って本体制御部（処理部）にその情報を渡すことにより、本体制御部がキャリブレーションを自動的に行うものがある。この場合は、ズーム操作を行っても表示画面の１画素当りの実寸法が適切に補正されるので、表示画面上での線分の長さや円の半径、閉じた図形の面積等を実寸法に変換して正確に計測することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、比較的安価で小型の拡大撮像装置では、交換レンズに上記のような機能が備えられていないので、レンズを交換するたびにユーザがその光学倍率を設定（入力）してキャリブレーションを再実行させる必要がある。また、ズームレンズを用いてズーム操作を行っている場合は、現在の光学倍率（ズーム比）を正確に知ることができないため、正確なキャリブレーションを行うことができない。
【０００７】
また、前述のように、レンズ部が現在の光学倍率（ズーム比）を読み取って本体制御部にその情報を与えることによりキャリブレーションを自動的に行う機能を有する拡大撮像装置であっても、そのような機能を有効にするには専用の交換レンズユニットを使用する必要がある。そのような自動キャリブレーションシステムに対応していない安価な交換レンズユニットを用いた場合は自動キャリブレーションが実行されないので、表示画面上での線分の長さや円の半径、閉じた図形の面積等を実寸法に変換して計測することはできない。
【０００８】
本発明は上記のような課題に鑑みてなされたものであり、特別な交換レンズユニットを使用することなく、通常の交換レンズユニットを使用しながら、画面上の一画素当りの実寸法を計算するキャリブレーションを自動的に行う拡大撮像装置の自動キャリブレーション方法と拡大撮像装置及びそのキャリブレーション用具を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明による拡大撮像装置の自動キャリブレーション方法は、測定対象物の拡大画像を取得するための対物レンズを含むレンズユニットからなる光学系及び撮像素子と、取得した画像を表示画面に表示する表示部と、前記光学系の光軸方向において前記対物レンズと前記測定対象物の間に設けられ、前記光学系の倍率レンジに応じて実寸法の異なる基準スケールと前記基準スケールの各々に対応し前記基準スケールを識別するために前記基準スケールと共に表示された基準マークとが同一面上に表示されたキャリブレーション用具を、前記光学系の焦点が前記基準マーク及び前記基準スケールが表示された前記同一面上に合う位置に位置決めするためのキャリブレーション用具取付部と、前記表示画面の単位画素に対応する実寸法を計算するキャリブレーションを実行する処理装置とを備えた拡大撮像装置の自動キャリブレーション方法において、前記処理装置が前記撮像素子により得られた画像から前記基準マーク及び前記基準スケールを認識する工程と、認識された前記基準マークの種類に応じて前記倍率レンジを判別する工程と、判別された前記倍率レンジに応じた前記基準スケールの長さに対応する画素数に基いて前記キャリブレーションを自動的に実行することを特徴とする。
【００１０】
このような構成によれば、光学倍率（ズーム比）を読み取る機能を有する特別な交換レンズユニットを使用しなくても、通常の交換レンズユニットで正確なキャリブレーションを自動的に行うことができる。例えばズーム操作を行ったときに、あらかじめ準備したキャリブレーション用具を光学系の視野に挿入すれば、自動的にキャリブレーションが実行される。キャリブレーションが完了すればキャリブレーション用具は不要となるので、光学系の視野から抜き取ればよい。こうして、通常の交換レンズユニットでズーム操作を行っても、表示画面上での線分の長さや円の半径、閉じた図形の面積等を実寸法に変換して正確に計測することができるようになる。また、倍率レンジが大きく変化する場合にも基準スケール長さが適当な画素数範囲に収まるようにすることができる。つまり、倍率レンジに応じて実寸法の異なる複数種類の基準スケールを用意し、それを識別するための基準マークを基準スケールと共に表示しておけば、倍率レンジが大きく異なる複数種類の交換レンズユニットを交換しながら測定を行う場合であっても、各交換レンズユニットの倍率レンジに対応する基準マークが表示された基準スケールを用いることにより、正確なキャリブレーションが自動的に行われる。
【００１３】
また、本発明の拡大撮像装置は測定対象物の拡大画像を取得するための対物レンズを含むレンズユニットからなる光学系及び撮像素子と、取得した画像を表示画面に表示する表示部と、前記光学系の光軸方向において前記対物レンズと前記測定対象物の間に設けられ、前記光学系の倍率レンジに応じて実寸法の異なる基準スケールと前記基準スケールの各々に対応し前記基準スケールを識別するために前記基準スケールと共に表示された基準マークとが同一面上に表示されたキャリブレーション用具を、前記光学系の焦点が前記基準マーク及び前記基準スケールが表示された前記同一面上に合う位置に位置決めするためのキャリブレーション用具取付部と、前記表示画面の単位画素に対応する実寸法を計算するキャリブレーションを実行する処理装置と、を備えた拡大撮像装置において、前記処理装置は、前記撮像素子により得られた画像から前記基準マーク及び前記基準スケールを認識し、認識された前記基準マークの種類に応じて前記倍率レンジを判別し、判別された前記倍率レンジに応じた前記基準スケールの長さに対応する画素数に基いて前記キャリブレーションを自動的に実行することを特徴とする。
【００１４】
このような構成によれば、光学倍率（ズーム比）を読み取る機能を有する特別な交換レンズユニットを使用しないで、通常の交換レンズユニットで正確なキャリブレーションを自動的に行う拡大撮像装置を実現することができる。つまり、ズーム操作を行ったときに、あらかじめ準備したキャリブレーション用具を光学系の視野に挿入すれば、自動的にキャリブレーションが実行される。また、倍率レンジが大きく変化する場合にも基準スケール長さが適当な画素数範囲に収まるようにすることができる。つまり、倍率レンジに応じて実寸法の異なる複数種類の基準スケールを用意し、それを識別するための基準マークを基準スケールと共に表示しておけば、倍率レンジが大きく異なる複数種類の交換レンズユニットを交換しながら測定を行う場合であっても、各交換レンズユニットの倍率レンジに対応する基準マークが表示された基準スケールを用いることにより、正確なキャリブレーションが自動的に行われる。
【００１６】
好ましい実施形態において、拡大撮像装置は測定対象物を拡散光で照明するために光学系の先端部に装着される拡散照明アタッチメントを備え、光学系の光軸に対して直角方向からキャリブレーション用具を挿入するための開口が拡散照明アタッチメントの側面に形成されている。
【００１７】
上記のような拡大撮像装置に使用される本発明のキャリブレーション用具は、拡散照明アタッチメントの側面に形成された開口から挿入された状態で、先端部には光学系の光軸に対して４５度の角度の反射面を有するミラーが取り付けられ、ミラーから光軸と直角方向に離れた基端部には基準スケールが表示された基準スケール面が設けられ、光学系の焦点が基準スケール面に結ぶようにミラーと基準スケール面との距離が設定されていることを特徴とする。
【００１８】
このような構成によれば、ズーム操作等によってキャリブレーションの必要が生じたときに拡散照明アタッチメントの側面の開口からキャリブレーション用具を挿入し、キャリブレーションの再実行が必要ないときはキャリブレーション用具を抜き取ることを簡便に行うことができる。
【００１９】
更に別の好ましい実施形態では、拡大撮像装置は測定対象物を拡散光で照明するために光学系の先端部に装着される拡散照明アタッチメントを備え、キャリブレーション用具は、拡散照明アタッチメントの先端部に装着されるキャップ状部材の内面に基準スケールが表示されたものである。光学系の焦点面が拡散照明アタッチメントの先端部に位置する場合は、このような簡単な構成の拡散照明アタッチメントを拡散照明アタッチメントの先端部に被せるだけで基準スケールが処理装置によって認識され、自動的に正確なキャリブレーションが実行される。キャリブレーション完了後はキャリブレーション用具を取り外せばよい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施形態に係る拡大撮像装置（ビデオマイクロスコープ）の構成を示すブロック図である。この拡大撮像装置は、測定対象物（以下、ワークという）ＷＫを照明するためのランプ１１、イメージセンサ（ＣＣＤ）２０を内蔵するカメラ部１２、ＣＣＤ駆動回路１３、処理装置１４、表示装置１５、インターフェイス１６等で構成されている。カメラ部１２の先端には光学系であるレンズユニット（交換レンズユニット）１９が取り付けられ、その先端には拡散照明アタッチメント１７が取り付けられている。
【００２２】
ランプから発した照明用の光は、光ファイバ１８を通り、レンズユニット１９の先端に取り付けられた拡散照明アタッチメント１７から出射してワークＷＫを照明する。ワークＷＫからの反射光は、レンズユニット１９を経てカメラ部１２のイメージセンサ２０に集光される。イメージセンサ２０は、ワークＷＫの画像情報を含む光の信号を電気信号に変換する。その電気信号はＣＣＤ駆動回路１３を経て処理装置１４に入力される。
【００２３】
処理装置１４は、画像メモリ２１、画像処理手段２２、計測手段２３を含み、画像処理手段２２及び計測手段２３はマイクロプロセッサのソフトウェアで構成されている。ＣＣＤ駆動回路１３からの信号は、画像メモリ２１に蓄積された後、画像処理手段２２が行う二次元フィルタ処理によるエッジ強調等の画像処理を経て、所定の画像信号となる。この画像信号は表示装置１５に与えられ、ワークＷＫの拡大画像が表示装置１５の画面に表示される。表示装置１５は、例えばＳＸＧＡ表示（画素数が１２８０×１０２４の表示）が可能な高精細液晶モニタ装置で構成される。
【００２４】
表示装置１５に表示された拡大画像は、インターフェイス１６を介して処理装置１４に接続されたビデオプリンタ２４から印刷出力することができる。ビデオプリンタ２４には、例えば昇華熱転写方式のディジタルカラープリンタが用いられ、これによって鮮明で高画質のカラープリントを得ることができる。
【００２５】
また、インターフェイス１６には補助記憶装置２５も接続され、表示装置１５に表示された拡大画像をこの補助記憶装置２５に記憶して保存することができる。補助記憶装置２５には、例えば、フレキシブルディスクと上位互換性のある高密度磁気ディスク装置（スーパーディスク）が用いられる。この高密度磁気ディスク装置は１２０ＭＢｙｔｅの記憶容量を有する。画像ファイルは、例えばＪＰＥＧ形式（圧縮画像データ）又はＴＩＦＦ形式（非圧縮画像データ）として記録される。スーパーディスク又はフレキシブルディスクに保存された画像ファイルやテキストファイルは、ディスク読み取り装置を備えた他のパーソナルコンピュータ等で読み込んで活用することも可能である。
【００２６】
更に、インターフェイス１６にはポインティングデバイスとしてのマウス２６も接続される。このマウス２６は、表示装置１５に表示される選択メニューやメッセージに基づいて、拡大撮像装置の各種設定を行い、各種操作を指示するのに用いられる。基本的には、このマウス操作のみによって拡大撮像装置の全機能を利用することができる。
【００２７】
計測手段２３は、表示装置１５に表示された拡大画像上で指示された２点間の距離（線分の長さ）を計測して計測値を表示する処理を行う。線分の長さの他に、曲線の曲率半径、任意の３点で決定される角度、複数の任意の点を結ぶ直線で囲まれる面積等を計測することもできる。画面上で計測に必要な点を指示する際にもマウス２６が使用される。また、上記のような長さや面積等を実寸法で計測するために、一画素当りの実寸法を計算するキャリブレーションを計測手段２３が実行する。
【００２８】
通常、一画素当りの実寸法は、光学系の倍率（及び画面表示の倍率）から計算することができるが、ズームレンズユニットを用いてズーム操作を行っている場合に、現在のズーム比を読み取る機能を有していないズームレンズユニットでは光学系の倍率を正確に決めることができない。本実施形態の拡大撮像装置は、そのような場合でも後述する処理によって正確なキャリブレーションを実行することができる。
【００２９】
図２は、レンズユニット１９とその先端に装着された拡散照明アタッチメント１７を示す図である。図２において、レンズユニット１９（光学系）の光軸である中心線ＡＸから左側は外形を示し、右側は断面を示している。円筒状のレンズユニット１９の内部空間には複数のレンズからなる光学系が内蔵されているが、図２では対物レンズ１９ａのみが描かれている。
【００３０】
また、レンズユニット１９の円筒部材１９ｂには、光ファイバ１８が軸方向に貫通するように設けられている。周方向に一定間隔で複数の光ファイバ１８が設けられ、レンズユニット１９の円筒部材１９ｂの先端部から円環状の照明光が照射されるように構成されている。光ファイバ１８の先端から出射した光は、拡散照明アタッチメント１７の導光部材３５に上面から入射し、円錐面状の内面（下面）から出射する。導光部材３５の内面には光拡散面が形成されており、出射した光は矢印線ＬＴで示すようにあらゆる方向に拡散する。拡散照明アタッチメント１７を構成する可動リング３２の側面には、後述するキャリブレーション用具２７が挿入される開口３４が形成されている。
【００３１】
図３は、キャリブレーション用具２７が挿入された状態の拡散照明アタッチメント１７を示す図である。拡散照明アタッチメント１７は、金属加工品である取付リング３１及び可動リング３２、そして樹脂加工品である導光部材３５を備えている。可動リング３２の側面に形成された開口３４にキャリブレーション用具２７が挿入されている。
【００３２】
取付リング３１の下部外周面には３６０度全周にわたって溝３１ａが形成され、この溝３１ａに係合する４本の小螺子（頭無し螺子）３３が可動リング３２に取り付けられている。複数の小螺子３３が溝３１ａに係合した状態で、可動リング３２は取付リング３１に対して回転自在に構成されている。可動リング３２の上部には、径方向に貫通するスリット３６が形成されており、このスリット３６に遮光板（図示せず）が挿入される。遮光板は、前述した円環状の照明光を部分的に遮る。そして、可動リング３２を取付リング３１に対して回転させることにより、ワークＷＫに照明光が当たる方向を調節することができる。
【００３３】
導光部材３５は透明樹脂（アクリル樹脂等）で作られ、上面の照射光が入射する面３５ａは光の反射損失を抑えるように研磨されている。外周面にはアルミニウムが蒸着された光反射面３５ｂが形成されている。光反射面３５ｂは、外光が導光部材３５の内部に侵入するのを防ぐと共に、導光部材３５に入射した照射光ＬＴが外部に漏れる損失を抑える光反射膜として機能する。アルミニウム層の蒸着に代えて、反射フィルムを貼り付け、又は金属カバーを被せることにより光反射面３５ｂを形成しても良い。内周面には前述のように出射する光を拡散させる光拡散面３５ｃが形成されている。
【００３４】
拡散照明アタッチメント１７の先端部、すなわち導光部材３５の先端部３５ｄはワークＷＫを覆うようにセットされることが多い。そうすることにより、外光の影響を除いて拡散照明アタッチメント１７からの光のみがワークＷＫを照明するようになるので、ワークＷＫの鮮明な画像が得られる。この場合、レンズユニット１９（光学系）の焦点は導光部材３５の先端部３５ｄ近傍に合わせられることになる。
【００３５】
図４は、キャリブレーション用具２７の構造例を示す図面である。（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は基準スケール面（内面）２９ａをそれぞれ示している。
【００３６】
キャリブレーション用具２７は、図３に示すように拡散照明アタッチメント１７の可動リング３２の側面に形成された開口３４から挿入された状態で、先端部には光学系の光軸ＡＸに対して４５度の角度の反射面２８ａを有するミラー２８を備え、ミラー２８から光軸ＡＸと直角方向に離れた基端部には基準スケール４１が表示された基準スケール面２９ａを備えている。すなわち、キャリブレーション用具２７は、先端部のミラー２８と基端部材２９とが一対の側面部材２７ａで接続された枠構造を有し、基端部材２９の内面が基準スケール面２９ａとなっている。
【００３７】
基準スケール面２９ａには、あらかじめ定めた長さの基準スケール４１と共に、レンズユニット（光学系）１９の倍率レンジに応じてあらかじめ定めた基準マーク４２が表示されている。例えば、図４（ｃ）に示すような二重丸の基準マーク４２は高倍率ズームレンズを表し、一重丸の基準マークは中倍率ズームレンズを表し、黒丸の基準マークは低倍率レンズを表すといったように、あらかじめ定めた複数の基準マークのうちの一つが基準スケール４１と共に基準スケール面２９ａに表示されている。なお、図４（ｃ）では基準スケール４１及び基準マーク４２の大きさを誇張して描いている。
【００３８】
また、ミラー２８と基準スケール面２９ａとの距離は、図３に破線ＬＰで示すようにミラー２８の反射面２８ａで直角に曲げられる光路によって、レンズユニット（光学系）１９の焦点が基準スケール面２９ａに結ぶように定められている。もちろん、光軸ＡＸ方向における可動リング３２の側面に形成された開口３４の位置が決まれば上記の適切な距離が決まり、光軸ＡＸに対するキャリブレーション用具２７の挿入深さには無関係である。
【００３９】
本実施形態の拡大撮像装置は、上記のようなキャリブレーション用具２７を用いることにより、処理装置１４（の計測手段２３）が自動的にキャリブレーションを実行する。すなわち、処理装置１４はタイマー割り込みによって一定時間ごとに図５に示すような処理を実行し、図３に示すようにキャリブレーション用具２７が可動リング３２の側面に形成された開口３４から挿入されていると、自動的にキャリブレーションが行われる。
【００４０】
図５は、処理装置１４が自動キャリブレーションのために行うタイマー割り込み処理のフローチャートである。ステップ＃１０１において、イメージセンサ２０から得られた画像の中に基準マーク４２があるか否かがチェックされる。基準マーク４２が無い場合は、キャリブレーション用具２７が挿入されていない場合であり、タイマー割り込み処理を終了してメインルーチンに戻る。
【００４１】
基準マーク４２がある場合は、その基準マーク４２に対応する光学系（レンズユニット１９）の倍率レンジを判別する（ステップ＃１０２）。続くステップ＃１０３において、基準マーク４２の隣に表示された基準スケール４１のエッジ（両端）を抽出し、エッジ間の長さ（基準スケール長さ）を計測する（ステップ＃１０４）。すなわち、この長さに対応する画素数が計測される。
【００４２】
次のステップ＃１０５で基準スケール長さの計測値（画素数）に変化があったか否かをチェックし、変化が無かった場合はタイマー割り込み処理を終了してメインルーチンに戻る。変化があった場合は、ステップ＃１０２で判別した倍率レンジ及びステップ＃１０４で計測された基準スケール長さに対応する画素数に基づいて、一画素当りの長さ（実寸法）が算出され、設定される（ステップ＃１０６）。例えば、実寸法１ｍｍの基準スケール長さの計測値が２００画素であった場合は、１画素当りの実寸法５μｍが算出され、設定される。これで自動キャリブレーションが完了し、メインルーチンに戻る。
【００４３】
図６は、別の実施形態に係るキャリブレーション用具２７の構造例を示す図面である。（ａ）はキャリブレーション用具２７を装着した拡散照明アタッチメント１７の断面図であり、（ｂ）はキャリブレーション用具２７の基準スケール面（内面）２９ａを示している。なお、図６（ｂ）では基準スケール４１及び基準マーク４２の大きさを誇張して描いている。
【００４４】
このキャリブレーション用具２７は、レンズユニット１９の交換等により、キャリブレーションが必要になったときに拡散照明アタッチメント１７の先端部（すなわち導光部材３５の先端部）に装着する。すなわち、導光部材３５の先端部に装着されるキャップ状部材の内面が基準スケール面２９ａであり、図４に示したキャリブレーション用具２７と同様に、基準スケール面２９ａに基準スケール４１及び基準マーク４２が表示されている。
【００４５】
前述のように、通常はレンズユニット（光学系）１９の焦点が導光部材３５の先端部近傍に合わせられる。したがって、図６のように導光部材３５の先端部にキャリブレーション用具２７を装着すれば、その基準スケール面２９ａに焦点が合い、イメージセンサ２０から得られた画像の中に基準スケール４１及び基準マーク４２が認識されることになる。
【００４６】
この実施形態でも、図５を用いて説明した処理装置１４が実行する処理により、キャリブレーションが自動的に行われる。但し、図４に示したキャリブレーション用具２７と異なり、この実施形態のキャップ状キャリブレーション用具２７は、キャリブレーションが必要になったときにのみ拡散照明アタッチメント１７の先端部に装着し、キャリブレーションが完了すれば取り外す必要がある。
【００４７】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記の実施形態に限らず、種々の形態で実施することができる。キャリブレーション用具２７は、図４又は図６に例示した構造のものに限るわけではなく、例えば単なるプレートの表面に基準スケール４１（及び基準マーク４２）を表示したものでもよい。この場合は、通常のワークとＷＫと同様にして基準スケール４１（及び基準マーク４２）を撮像すれば、前述のキャリブレーションが実行される。
【００４８】
また、図４に示したキャリブレーション用具の構造は最も簡素化した構造の一例に過ぎない。外光の悪影響を回避するには、一対の側面部材２７ａの間の空間を天板及び底板で覆って箱体形状とすればよい。機械強度を確保するためにも、そのような構造が好ましい。当然のことながら、ミラー２８の上方箇所は天板で覆ってしまわないように開口を設けておく必要がある。
【００４９】
また、上記の実施形態では、処理装置１４がタイマー割り込みによって一定時間ごとに繰り返しキャリブレーションを実行するが、他の実施形態として、光学系の視野にキャリブレーション用具がセットされたときに一度だけキャリブレーションを実行するようにしてもよい。あるいは所定時間だけタイマー割り込みによるキャリブレーションを繰り返し実行するようにしてもよい。例えば、光学系の視野にキャリブレーション用具がセットされたときに、イメージセンサ２０から得られた画像を処理装置１４が処理して基準スケール４１又は基準マーク４２を識別したことをトリガーとして上記の処理を自動的に実行することが可能である。
【００５１】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の拡大撮像装置の自動キャリブレーション方法と拡大撮像装置及びそのキャリブレーション用具によれば、光学倍率を読み取る機能を有する特別な交換レンズユニットを使用しなくても、通常の交換レンズユニットで正確なキャリブレーションを自動的に行うことができる。こうして、通常の交換レンズユニットでズーム操作を行っても、表示画面上での線分の長さや円の半径、閉じた図形の面積等を実寸法に変換して正確に計測することができる。また、倍率レンジが大きく変化する場合にも基準スケール長さが適当な画素数範囲に収まるようにすることができる。つまり、倍率レンジに応じて実寸法の異なる複数種類の基準スケールを用意し、それを識別するための基準マークを基準スケールと共に表示しておけば、倍率レンジが大きく異なる複数種類の交換レンズユニットを交換しながら測定を行う場合であっても、各交換レンズユニットの倍率レンジに対応する基準マークが表示された基準スケールを用いることにより、正確なキャリブレーションが自動的に行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る拡大撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】レンズユニットとその先端に装着された拡散照明アタッチメントを示す図である。
【図３】キャリブレーション用具が挿入された状態の拡散照明アタッチメントを示す図である。
【図４】キャリブレーション用具の構造例を示す図面である。
【図５】処理装置が自動キャリブレーションのために行うタイマー割り込み処理のフローチャートである。
【図６】別の実施形態に係るキャリブレーション用具の構造例を示す図面である。
【符号の説明】
１４  処理装置
１５  表示装置（表示部）
１７  拡散照明アタッチメント
１９  レンズユニット（光学系）
２０  イメージセンサ（撮像素子）
２７  キャリブレーション用具
２８  ミラー
２９ａ  基準スケール面
４１  基準スケール
４２  基準マーク
ＡＸ  光学系の光軸
３４  開口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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