JPS6291802A - Observation measurement device - Google Patents
Observation measurement deviceInfo
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- JPS6291802A JPS6291802A JP60232802A JP23280285A JPS6291802A JP S6291802 A JPS6291802 A JP S6291802A JP 60232802 A JP60232802 A JP 60232802A JP 23280285 A JP23280285 A JP 23280285A JP S6291802 A JPS6291802 A JP S6291802A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、観察計測の手段としてテレビカメラ及びカラ
ーモニタを用い、かつ近赤外光による二次元情報によっ
て被検物の状態、形状等の計測を行う観察計測装置に関
するものである。Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field] The present invention uses a television camera and a color monitor as a means of observation and measurement, and uses two-dimensional information using near-infrared light to determine the state, shape, etc. of an object. The present invention relates to an observation and measurement device that performs measurements.
[従来の技術]
被検物像を撮像し、その二次元情報を用いて計測する装
置は種々知られているが、例えば眼科手術用に角膜形状
を測定するオペレーションケラトメータを例にとって従
来装置を説明する。[Prior Art] Various devices are known that capture an image of an object to be examined and make measurements using its two-dimensional information. explain.
第7図は従来のオペレーションケラトメータの構成図で
あり、Eは被検眼、Cはその角膜である。被検眼Eには
例えばハロゲン球から成る照明光源1からの光が、波長
カットフィルタ2、コリメータレンズ3を介して照射さ
れる。ここで、波長カットフィルタ2は近赤外光よりも
長波長側の光を遮断し、短波長側の光を透過する特性を
有している。被検眼Eの角膜Cによる反射光は、大口径
の対物レンズ5を経て、一対の立体視光学系に導かれる
。立体視光学系はリレーレンズ6a、6bと接眼レンズ
7a、7bにより構成されており、リレーレンズ6aと
接眼レンズ7aとの間及びリレーレンズ6bと接眼レン
ズ7bとの間には、それぞれグイクロイックミラー8及
び光束分配器9が介挿されている。グイクロイックミラ
ー8は近赤外光よりも長波長側の光を反射し、短波長側
の光を透過する特性を有し、その反射側には測定部が設
けられている。この測定部は順次に結像レンズ10、近
赤外光を透過させるバンドパスフィルタ11、COD等
の二次元固体撮像素子がら成る光電変換器12が配置さ
れている。一方、光束分配器9の反射側には、結像レン
ズ131反射ミラー14を経てカラーテレビカメラ15
が配置されており、その出力はVTR16に記録又はカ
ラーモニタ17に映出されるようになっている。また、
対物レンズ5の前方には、キセノン閃光放電管から成る
リング状光源18が設けられ、測光用の投影光学系とな
っている。FIG. 7 is a block diagram of a conventional operation keratometer, in which E is the eye to be examined and C is its cornea. Light from an illumination light source 1 made of, for example, a halogen bulb is irradiated onto the eye E through a wavelength cut filter 2 and a collimator lens 3. Here, the wavelength cut filter 2 has a characteristic of blocking light with a longer wavelength than near-infrared light and transmitting light with a shorter wavelength. Light reflected by the cornea C of the eye E to be examined is guided to a pair of stereoscopic optical systems via a large-diameter objective lens 5. The stereoscopic optical system is composed of relay lenses 6a, 6b and eyepieces 7a, 7b, and a guichroic lens is provided between the relay lens 6a and the eyepiece 7a and between the relay lens 6b and the eyepiece 7b, respectively. A mirror 8 and a light beam distributor 9 are inserted. The guichroic mirror 8 has a characteristic of reflecting light on the longer wavelength side than near-infrared light and transmitting light on the shorter wavelength side, and a measuring section is provided on the reflection side. In this measuring section, an imaging lens 10, a bandpass filter 11 that transmits near-infrared light, and a photoelectric converter 12 consisting of a two-dimensional solid-state imaging device such as a COD are arranged in this order. On the other hand, a color television camera 15 is provided on the reflection side of the light flux distributor 9 via an imaging lens 131 and a reflection mirror 14.
is arranged, and its output is recorded on a VTR 16 or displayed on a color monitor 17. Also,
A ring-shaped light source 18 made of a xenon flash discharge tube is provided in front of the objective lens 5, and serves as a projection optical system for photometry.
上述の構成のオペレーションケラトメータの作用を説明
すると、第7図においてリング状光源18は被検眼Eの
角膜C上に反射像Rを形成する。この反射像Rは対物レ
ンズ5、グイクロイックミラー8等を介して、光電変換
器12上に第8図に示す投影像R°とじて結像される。To explain the operation of the operation keratometer configured as described above, in FIG. 7, the ring-shaped light source 18 forms a reflected image R on the cornea C of the eye E to be examined. This reflected image R is formed as a projected image R° shown in FIG. 8 on the photoelectric converter 12 via the objective lens 5, the gicroic mirror 8, etc.
この場合に、投影指標としてのリング状光源18は、円
周上に複数個の光源が設けられたものであってもよいし
、投影指標として光路中にリング状スリットを設けても
よい。ここで、角膜Cは一般にトーリック面と見做され
るため、リング状光源18が真円であっても角膜反射像
Rは楕円となり、測定光学系による投影像R′も楕円と
なる。In this case, the ring-shaped light source 18 serving as the projection index may be one in which a plurality of light sources are provided on the circumference, or a ring-shaped slit may be provided in the optical path as the projection index. Here, since the cornea C is generally regarded as a toric surface, even if the ring-shaped light source 18 is a perfect circle, the corneal reflected image R will be an ellipse, and the projected image R' by the measurement optical system will also be an ellipse.
第8図に示す光電変換器12上に投影された投影像R′
と、これを横切る適当な間隔の3木の走査線S1、S2
、S3により投影像R°との交点S1°、S1″、 S
2’ 、 S2”、S3’、93″が求まる。これらの
交点のうち、5点の座標から投影像R′の楕円形状を求
めて、被検眼Eの角膜曲率を算出することができる。Projection image R' projected onto the photoelectric converter 12 shown in FIG.
and three scanning lines S1, S2 at appropriate intervals that cross this.
, S3, the intersection with the projected image R° S1°, S1″, S
2', S2'', S3', and 93'' are found. The corneal curvature of the eye E to be examined can be calculated by determining the elliptical shape of the projected image R' from the coordinates of five of these intersection points.
一般に、楕円の方程式は任意の座標軸x、yに対し、
ax2+by2+2cxy+dx+ey+ 1 = 0
と書き表せる。ここで、a−eの5個の定数が未知数で
あるから、平面上の楕円の形状は5点の座標から決定さ
れ、最小3木の走査線S1、S2、s3を使用すればよ
いことになる。Generally, the equation of an ellipse is as follows for any coordinate axes x and y: ax2+by2+2cxy+dx+ey+ 1 = 0
It can be written as Here, since the five constants a-e are unknown, the shape of the ellipse on the plane is determined from the coordinates of the five points, and it is sufficient to use the minimum three tree scanning lines S1, S2, and s3. Become.
第7図において照明光源1を点灯すれば、光源1を発し
た光の内、可視波長域の光はフィルタ2を透過し、レン
ズ3を介して角11!J Cを一様に照明する。角膜C
からの散乱反射光は対物レンズ5で収斂作用を受け、更
に各リレーレンズ6a、6bでそれぞれ結像される。こ
れらの像はバララックスを有し、各像は各接眼レンズ7
a、7bを通して立体視観察される。In FIG. 7, when the illumination light source 1 is turned on, among the light emitted from the light source 1, light in the visible wavelength range passes through the filter 2 and passes through the lens 3 to the corner 11! JC is uniformly illuminated. Corneal C
The scattered reflected light is subjected to a convergence effect by the objective lens 5, and is further imaged by each relay lens 6a, 6b. These images have balarax, and each image is different from each eyepiece 7.
Stereoscopic observation is performed through a and 7b.
適当な時点で、測定用のリング状光源18を瞬時的に点
灯して角膜Cを照明すると、角膜Cで反射された光は対
物レンズ5とリレーレンズ6aで収斂作用を受ける。そ
の後に、ダイクロイックミラー8で側方の測定部に反射
する際には近赤外光よりも長波長側の光を反射し、結像
レンズ10により光電変換器12上にリング状の虚光源
像R′を結像する。そして、角膜Cで反射した光の内、
近赤外光よりも短波長側の可視光はダイクロイックミラ
ー8を透過するので、光電変換器12に達することはな
く、また仮にダイクロイックミラー8で可視光が多少反
射したとしても、バンドパスフィルタ11で遮断される
ために、光電変換時の雑音になることはない、なお、光
電変換器12で検出された情報に基づいて演算された角
膜曲率に関する長袖、短軸方向の曲率と軸の角度等の値
は、装置の外部又は内部に表示することができる。At an appropriate time, when the ring-shaped light source 18 for measurement is turned on momentarily to illuminate the cornea C, the light reflected by the cornea C is converged by the objective lens 5 and the relay lens 6a. After that, when the dichroic mirror 8 reflects the light to the measurement section on the side, the light with a longer wavelength than the near-infrared light is reflected, and the imaging lens 10 forms a ring-shaped imaginary light source image on the photoelectric converter 12. Image R'. Of the light reflected by the cornea C,
Visible light with a shorter wavelength than near-infrared light passes through the dichroic mirror 8, so it does not reach the photoelectric converter 12, and even if some visible light is reflected by the dichroic mirror 8, it will not reach the bandpass filter 11. In addition, the long sleeve, curvature in the short axis direction, axis angle, etc. related to the corneal curvature, which are calculated based on the information detected by the photoelectric converter 12, will not become noise during photoelectric conversion. The value of can be displayed externally or internally to the device.
また、通常では手術の様子を記録又は共電するために、
光束分配器9、カラーテレビカメラ15を介して検者が
目視する像と同等の観察像を、VTR16に記録又はカ
ラーモニタ17Fに提示する。この場合に、リング状光
源18を点灯させると、カラーテレビカメラ15の撮像
面上にも反射像Rが投影像として結像される。In addition, usually in order to record or transmit the details of the surgery,
An observed image equivalent to the image visually viewed by the examiner via the light flux distributor 9 and the color television camera 15 is recorded on the VTR 16 or presented on the color monitor 17F. In this case, when the ring-shaped light source 18 is turned on, a reflected image R is also formed on the imaging surface of the color television camera 15 as a projected image.
この場合に、カラーテレビカメラ15の撮像面上の投影
像を光電変換器12上の投影像R′と同等に検出するこ
とが可能であれば、前述の測定部のダイクロイックミラ
ー8、結像レンズ10、バンドパスフィルタ11、光電
変換器12は不要となるわけである。しかし、従来のカ
ラーテレビカメラ15は近赤外光領域には感度を持たな
いため、リング状光源18の反射像Rを照明光から分離
して検出することができず、照明光源1からの光が測定
時の雑音となり測定不能となってしまう、また、これを
防止するために、測定時と観察時とを時間分割する手段
も考えられるが、観察の連続性が遮たげられてしまうこ
とになる。In this case, if it is possible to detect the projected image on the imaging surface of the color television camera 15 in the same manner as the projected image R' on the photoelectric converter 12, the dichroic mirror 8 of the measurement section described above, the imaging lens 10, bandpass filter 11, and photoelectric converter 12 are no longer necessary. However, since the conventional color television camera 15 is not sensitive to the near-infrared light region, the reflected image R of the ring-shaped light source 18 cannot be detected separately from the illumination light, and the light from the illumination light source 1 cannot be detected separately. However, in order to prevent this, it is possible to divide the time between measurement and observation, but this would interrupt the continuity of observation. Become.
このような理由から、従来この種の装置では2種類の像
受光部、つまり測定用光電変換器12とカラーテレビカ
メラ15が不可欠であり、システムは非常に高価かつ大
型、複雑になるという欠点がある。For this reason, conventionally, this type of device requires two types of image receiving sections, namely a photoelectric converter for measurement 12 and a color television camera 15, which has the drawback of making the system very expensive, large, and complicated. be.
また、このオペレーションケラトメータの例では、立体
′&観察を行う2系統の目視光学系を持っているが、本
発明で解決しようとしている問題は、目視光学系又は立
体観察系の有無には直接関係はなく、被検物を二次元カ
ラー観察及び二次元計測を行う機器一般に共通の欠点で
ある。In addition, in this example of an operation keratometer, there are two visual optical systems for stereoscopic & observation, but the problem to be solved by the present invention is directly dependent on the presence or absence of the visual optical system or the stereoscopic observation system. This is unrelated and is a common shortcoming of devices that perform two-dimensional color observation and two-dimensional measurement of a test object.
[発明の目的]
本発明の目的は、被検物のカラーモニタによるa察を行
い、かつ被検物に投影された指標の二次元情報を用いて
、被検物の状態、形状等の計測を連続的に行い、従来に
比してより安価、かつ単純な構成の観察計測装置を提供
することにある。[Object of the Invention] An object of the present invention is to perform an inspection of the object to be inspected using a color monitor, and to measure the condition, shape, etc. of the object by using two-dimensional information of the index projected onto the object. It is an object of the present invention to provide an observation and measurement device that is cheaper and has a simpler configuration than conventional ones.
[発明の概要]
上述の目的を達成するための本発明の要旨は、被検物を
照明する照明手段と、被検物に向けて近赤外光領域の光
を含む計測用光を投影する投影手段と、被検物を撮像部
に結像させる結像手段と、可視光と近赤外光とに感度を
有する撮像部・可視光を3色の波長領域に分解すると共
に近赤外光を透過する特性を有するフィルタを備えたカ
ラーテレビカメラと、前記照明手段から発し被検物を経
て前記カラーテレビカメラに入射する光束のうち可視光
領域の光のみを選択入射させる手段と、前記カラーテレ
ビカメラの出力から可視光によるカラー画像を映出する
手段と、前記カラーテレビカメラの出力から近赤外光に
よる被検物の計測信号を抽出して測定処理を行う手段と
を有することを特徴とした観察計測装置である。[Summary of the Invention] The gist of the present invention for achieving the above-mentioned object is to provide an illumination means for illuminating a test object, and for projecting measurement light including light in the near-infrared region toward the test object. A projection means, an imaging means for forming an image of the object on an imaging section, and an imaging section that is sensitive to visible light and near-infrared light.・Separates visible light into three color wavelength ranges and generates near-infrared light. a color television camera equipped with a filter having a property of transmitting the color; a means for selectively inputting only light in the visible light region from among the luminous flux emitted from the illumination means and incident on the color television camera after passing through the object; It is characterized by comprising means for projecting a color image using visible light from the output of a television camera, and means for extracting a measurement signal of a test object using near-infrared light from the output of the color television camera and performing measurement processing. This is an observation and measurement device.
[発明の実施例]
本発明を第1図〜第6図に図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。[Embodiments of the Invention] The present invention will be described in detail based on embodiments illustrated in FIGS. 1 to 6.
第1図は本実施例の構成図であり、第7図と同一の符号
は同一の作用を有する部材である。第7図と同様に照明
光源1、波長カッ)フィルタ2、結像レンズ3から成る
照明光学系により、可視光で被検部Eを照明するように
なっており、更に測定用光源20からの近赤外光を含む
測定光が開口21、レンズ22を介して被検部Eへ投影
されるようになっている。そして、被検物Eに対向する
対物レンズ23の光軸上には、光束分配器24、光路内
に抜き挿し自在に配置されたフィルタ25、カラーテレ
ビカメラ26が配置され、テレビカメラ26の前部には
固体撮像素子26aが付設され、その前面には3色スト
ライプフィルタ26bがモザイク状に配列されている。FIG. 1 is a configuration diagram of this embodiment, and the same reference numerals as in FIG. 7 indicate members having the same functions. As in FIG. 7, an illumination optical system consisting of an illumination light source 1, a wavelength filter 2, and an imaging lens 3 illuminates the test area E with visible light. Measurement light including near-infrared light is projected onto the test area E via the aperture 21 and lens 22. On the optical axis of the objective lens 23 facing the object E, there are arranged a light beam distributor 24, a filter 25 that can be inserted into and removed from the optical path, and a color television camera 26, and in front of the television camera 26. A solid-state image sensor 26a is attached to the portion, and three-color stripe filters 26b are arranged in a mosaic pattern in front of the solid-state image sensor 26a.
テレビカメラ26の出力はカラー信号処理回路27、モ
ノクロ信号処理回路28に送られ、カラー信号処理回路
27の出力はカラーモニタ17に、モノクロ信号処理回
路28の出力は演算回路29に接続されている。また、
光束分配器24の反射側には接収レンズ30が配置され
ている。The output of the television camera 26 is sent to a color signal processing circuit 27 and a monochrome signal processing circuit 28, the output of the color signal processing circuit 27 is connected to the color monitor 17, and the output of the monochrome signal processing circuit 28 is connected to an arithmetic circuit 29. . Also,
A reciprocating lens 30 is arranged on the reflection side of the light flux distributor 24.
被検部Eにおける照明光源1及び測定用光源20による
開口21の反射像は、対物レンズ23によりテレビカメ
ラ26の撮像素子26a上へ結像される。対物レンズ2
3の後方に設けられている光束分配器24は、対物レン
ズ23からの光束の一部を接眼レンズ30に偏向するの
で、検者はこの接眼レンズ30を通して被検物Eを目視
することも可能である。The reflected image of the aperture 21 by the illumination light source 1 and measurement light source 20 in the test area E is formed onto the image pickup element 26a of the television camera 26 by the objective lens 23. Objective lens 2
The light beam distributor 24 provided at the rear of the object lens 3 deflects a part of the light beam from the objective lens 23 to the eyepiece lens 30, so that the examiner can visually observe the object E through the eyepiece lens 30. It is.
本実施例のテレビカメラ26は単管式のものが用いられ
ており、可視光及び近赤外光に感度を持つCODから成
る固体撮像素子26aの前に、前述したように3色スト
ライプフィルタ26bが設置されているカラーテレビカ
メラであって、カラー画像を形成するカラー信号処理回
路27により、R,G、Hの3チヤンネルの映像信号を
得るようになっている。この信号を必要に応じて、例え
ばNTSC変換により信号処理して、カラーモニタ17
に被検物像を映出する。第2図(a)、(b) 、 (
c)はストライプフィルタ26bを構成する3色のフィ
ルタのそれぞれの分光特性を例示し、何れも可視光を選
択的に透過し、700nm以上の近赤外光を全て透過す
る特性を持っている。ここに例示したものは、赤、緑、
青の3色の特性であるが、これらの補色特性を持たせる
ことも可能である。The television camera 26 of this embodiment uses a single-tube type, and as described above, a three-color stripe filter 26b is installed in front of a solid-state image sensor 26a made of COD that is sensitive to visible light and near-infrared light. This color television camera is equipped with a color signal processing circuit 27 that forms a color image to obtain three channels of R, G, and H video signals. This signal is processed, for example, by NTSC conversion, as necessary, and the color monitor 17
The image of the object to be inspected is projected. Figure 2 (a), (b), (
c) illustrates the spectral characteristics of each of the three color filters constituting the stripe filter 26b, all of which have the characteristic of selectively transmitting visible light and transmitting all near-infrared light of 700 nm or more. The examples shown here are red, green,
These are the characteristics of the three colors of blue, but it is also possible to have complementary color characteristics.
また、テレビカメラ26の出力を撮像素子のそれぞれの
画素に対して等価な処理を行う、つまり3色フィルタに
対応した色信号処理を行わない計測用モノクロ信号を出
力するモノクロ信号処理回路28に送出し、処理回路2
8の出力を演算回路29により演算することによって、
所望の計測値を得ることが可能である。Further, the output of the television camera 26 is sent to a monochrome signal processing circuit 28 that performs equivalent processing on each pixel of the image sensor, that is, outputs a monochrome signal for measurement without color signal processing corresponding to a three-color filter. and processing circuit 2
By calculating the output of 8 by the calculation circuit 29,
It is possible to obtain desired measured values.
従来例で説明したオペレーションケラトメータに本発明
を応用すれば、モノクロ信号処理回路28は第8図にお
ける3本の走査線S1、S2、S3を取り出す手段に相
当する。本実施例で撮像素子として固体撮像素子26a
を用いた理由は、上述のような信号を抽出することが比
較的容易であるからである。照明光学系中に配されたフ
ィルタ2は近赤外光カット−可視光透過フィルタであり
、その特性は第3図のBで示されている。If the present invention is applied to the operation keratometer described in the conventional example, the monochrome signal processing circuit 28 corresponds to the means for extracting the three scanning lines S1, S2, and S3 in FIG. In this embodiment, a solid-state image sensor 26a is used as an image sensor.
The reason for using this is that it is relatively easy to extract the above-mentioned signal. The filter 2 arranged in the illumination optical system is a near-infrared light cut-visible light transmission filter, and its characteristics are shown by B in FIG.
次に、この実施例の動作を説明すると、a察状態では照
明光源1から出射される照明光は、フィルタ2の作用に
より可視光のみの成分となっているから、3色ストライ
プフィルタ26bにより3色に分解され、カラー信号処
理回路27からはR,G、Bの映像信号が出力され、カ
ラーモニタ17上には被検部Eのカラー画像が映出され
る。Next, to explain the operation of this embodiment, in the a detection state, the illumination light emitted from the illumination light source 1 has a visible light component only due to the action of the filter 2. The image is separated into colors, and the color signal processing circuit 27 outputs R, G, and B video signals, and a color image of the subject E is displayed on the color monitor 17.
また、計測用モノクロ信号を出力するモノクロ信号処理
回路28からも各画素の前方に配されたストライプフィ
ルタ26bの特性により、選択的に透過された光による
微弱な信号が出力されている。Furthermore, due to the characteristics of the stripe filter 26b disposed in front of each pixel, the monochrome signal processing circuit 28 that outputs the measurement monochrome signal outputs a weak signal due to selectively transmitted light.
ここで、近赤外光領域に充分な光量を持つ測定用光源2
0を点灯すると、撮像素子26a上には例えばリング状
の開口21の近赤外光の反射像が結像される。この様子
はカラーテレビモニタ17上にも映出されるが、モノク
ロ信号処理回路28では各画素が等価に処理されるため
、カラーテレビモニタ17上の走査線の分解能に対して
、より高い分解能を持った状態で検出されることになる
。Here, a measurement light source 2 having sufficient light intensity in the near-infrared light region is used.
0, a reflected image of near-infrared light from the ring-shaped aperture 21, for example, is formed on the image sensor 26a. This state is also displayed on the color TV monitor 17, but since each pixel is processed equally in the monochrome signal processing circuit 28, the resolution is higher than that of the scanning line on the color TV monitor 17. It will be detected in the same state.
この場合における近赤外光による反射像と可視光のみの
照明光のS/N比の問題は、一般に、(1)撮像素子2
6aを構成する各画素の分光感度が、第4図に示すよう
に近赤外光領域にピークを持っていること、(2)発光
素子も近赤外光領域に大出力を持つものが容易に得られ
ること、(3)可視光による照明光は3色ストライプフ
ィルタ26bにより減光されること、の3点を考えれば
、充分なS/N比をとることは容易である。In this case, the problem of the S/N ratio between the reflected image of near-infrared light and illumination light of only visible light is generally solved by (1) image sensor 2
The spectral sensitivity of each pixel constituting 6a has a peak in the near-infrared region as shown in Figure 4, and (2) the light-emitting element can easily have a large output in the near-infrared region. It is easy to obtain a sufficient S/N ratio by considering the following three points: (3) visible light illumination light is attenuated by the three-color stripe filter 26b.
以上のことから、未実施例ではテレビ、目視の両観察の
連続性を保持しながら測定を行うことが可能である。い
ま、テレビ観察の連続性が不要な場合には、測定時に光
束分配器24の後方に第3図のAに示す特性を有する近
赤外透過・可視カットフィルタ25を挿入すれば、この
S/N比の問題は完全に解決され、測定用光源20の出
力を低く押えることが可能であり、更には撮像素子26
aも入射光量の許容幅の狭いものが利用できる。From the above, it is possible to carry out measurements while maintaining the continuity of both television and visual observation in the unimplemented examples. Now, if continuity of TV viewing is not required, this S/ The problem of the N ratio is completely solved, it is possible to keep the output of the measurement light source 20 low, and furthermore, the output of the image sensor 26
For a, a type with a narrow tolerance range for the amount of incident light can be used.
また、照明光源lと測定用光源20を別個に設けなくと
も、1個で共用するようにしてもよい。Further, the illumination light source 1 and the measurement light source 20 do not have to be provided separately, but may be used in common.
更に、目視観察の連続性が問題とならない場合には、照
明光と測定光とを時間分割してもよいし、その際には照
明系のフィルタ2を取り外し、対物レンズ23の後方の
任意の位置でフィルタ2.25を入れ換えるようにして
もよいことは明らかである。Furthermore, if the continuity of visual observation is not a problem, the illumination light and measurement light may be time-divided. It is clear that filters 2.25 may also be interchanged in position.
以上の何れの場合においても、計測用モノクロ信号を出
力するモノクロ信号処理回路28を備えていれば、より
分解能の高い、つまり精度の良い計測が可能となる。ま
た一方、観察の連続性のみ重要であって、計測の精度は
さほど必要ではない場合もあり得る。この場合には、前
述のように高いS/N比がとり易いという利点のみに注
目し、計測用信号は通常のカラー画像信号を用いること
も可能である。この場合には、第1図に示す計測用モノ
クロ信号を出力するモノクロ信号処理回路28は不要で
あり、カラー画像を形成するカラー信号処理回路27か
ら必要な信号のみを演算回路29へ入力すればよく、装
置はより簡素化される。In any of the above cases, if the monochrome signal processing circuit 28 that outputs the monochrome signal for measurement is provided, higher resolution, that is, more accurate measurement is possible. On the other hand, there may be cases where only the continuity of observation is important and the accuracy of measurement is not so necessary. In this case, it is also possible to focus only on the advantage of being able to easily obtain a high S/N ratio as described above, and to use a normal color image signal as the measurement signal. In this case, the monochrome signal processing circuit 28 that outputs the measurement monochrome signal shown in FIG. Often, the device becomes simpler.
なお、カラーテレビカメラは単管式ではなく、3管式を
用いてもよい、この場合には、第5図に示すように色分
解プリズム31を各撮像管26R,26G、26Bの前
方に設ける。このプリズム31の分光透過率は、各撮像
管26R126G、28Bに対してそれぞれ第6図(a
)、(b) 、 (c)に示すようになっており、撮像
管26BのチャンネルにはB十近赤外光IRの光が入射
する。従って、モノクロ計測用の撮像管としては撮像管
26Bを用いればよいことになる。Note that the color television camera may be a three-tube type instead of a single-tube type. In this case, a color separation prism 31 is provided in front of each of the imaging tubes 26R, 26G, and 26B as shown in FIG. . The spectral transmittance of this prism 31 is shown in FIG.
), (b), and (c), the near-B infrared light IR enters the channel of the image pickup tube 26B. Therefore, the image pickup tube 26B may be used as the image pickup tube for monochrome measurement.
[発明の効果]
以上説明したように本発明に係る観察計測装置は、カラ
ーテレビカメラシステムにより被検物の観察と411定
とを可能とし、従来装置に比較して極めて簡素で小型化
することができ、かつ同等以上の性能を持つことが可能
である。更には1種々の条件により必要性能が限定され
る場合においては、その構成要素の一部を取り除くこと
によって、より安価で小型化することが可能である。[Effects of the Invention] As explained above, the observation and measurement device according to the present invention enables observation and 411 measurement of a test object using a color television camera system, and is extremely simple and compact compared to conventional devices. It is possible to have the same or better performance. Furthermore, if the required performance is limited by various conditions, it is possible to reduce the cost and size by removing some of the components.
図面は本発明に係る観察計測装置の実施例を示し、第1
図はその構成図、第2図は3色ストライプフィルタの特
性図、第3図は照明観察用フィルタの特性図、第4図は
撮像素子の分光感度の特性図、第5図はカラーテレビカ
メラの他の実施例の構成図、第6図は色分解プリズムの
特性図であり、第7図は従来のオペレーションケラトメ
ータの構成図、第8図は計測処理の説明図である・符号
1は照明光源、2.25はフィルタ、17はカラーテレ
ビモニタ、20は測定用光源、21は開口、23は対物
レンズ、24は光束分配器、26はカラーテレビカメラ
、26aは撮像素子、26bは3色ストライプフィルタ
、26R126G、26Bは撮像管、27はカラー信号
処理回路、28はモノクロ信号処理回路、29は演算回
路、30は接眼レンズ、31は色分解プリズムである。
特許出願人 キャノン株式会社
第2図
(G) (b’l (C)第
3囚 竿4図
115図
慕6m
(G) (b>
(C)
400 70Onm
入The drawings show an embodiment of the observation and measurement device according to the present invention.
The figure shows its configuration, Figure 2 shows the characteristics of the three-color stripe filter, Figure 3 shows the characteristics of the filter for illumination observation, Figure 4 shows the characteristics of the spectral sensitivity of the image sensor, and Figure 5 shows the characteristics of the color TV camera. FIG. 6 is a characteristic diagram of a color separation prism, FIG. 7 is a diagram of a conventional operation keratometer, and FIG. 8 is an explanatory diagram of measurement processing. 2.25 is a filter, 17 is a color television monitor, 20 is a measurement light source, 21 is an aperture, 23 is an objective lens, 24 is a light flux distributor, 26 is a color television camera, 26a is an image pickup device, 26b is 3 Color stripe filters, 26R126G, 26B are image pickup tubes, 27 is a color signal processing circuit, 28 is a monochrome signal processing circuit, 29 is an arithmetic circuit, 30 is an eyepiece, and 31 is a color separation prism. Patent applicant Canon Co., Ltd. Figure 2 (G) (b'l (C) 3rd prisoner Rod 4 Figure 115 Figure 6m (G) (b> (C) 400 70 Onm
Claims (1)
外光領域の光を含む計測用光を投影する投影手段と、被
検物を撮像部に結像させる結像手段と、可視光と近赤外
光とに感度を有する撮像部・可視光を3色の波長領域に
分解すると共に近赤外光を透過する特性を有するフィル
タを備えたカラーテレビカメラと、前記照明手段から発
し被検物を経て前記カラーテレビカメラに入射する光束
のうち可視光領域の光のみを選択入射させる手段と、前
記カラーテレビカメラの出力から可視光によるカラー画
像を映出する手段と、前記カラーテレビカメラの出力か
ら近赤外光による被検物の計測信号を抽出して測定処理
を行う手段とを有することを特徴とした観察計測装置。 2、前記可視光領域の光を選択する手段は、可視光領域
のみに発光領域を持つ光源を有する照明手段とした特許
請求の範囲第1項に記載の観察計測装置。 3、前記可視光領域の光を選択する手段は、前記照明手
段内に設けた可視光透過・近赤外光カットフィルタとし
た特許請求の範囲第1項に記載の観察計測装置。 4、前記可視光領域の光を選択する手段は、前記結像手
段中に挿入自在に設けた可視光透過・近赤外光カットフ
ィルタとした特許請求の範囲第1項に記載の観察計測装
置。 5、前記照明手段と投影手段は共用し得るようにした特
許請求の範囲第1項に記載の観察計測装置。 6、前記カラーテレビカメラは単管式とし、該テレビカ
メラに備えた前記フィルタはモザイク状に設置した3色
ストライプフィルタとした特許請求の範囲第1項に記載
の観察計測装置。 7、前記撮像素子の出力から、カラー画像を形成する処
理回路と、前記撮像素子の3色ストライプフィルタの後
方の画素に対して等価な処理を行い計測用モノクロ信号
を出力する処理回路とを設けた特許請求の範囲第1項に
記載の観察計測装置。 8、前記結像手段中に光束分配手段を設け、目視により
被検物を観察し得るようにした特許請求の範囲第1項に
記載の観察計測装置。[Claims] 1. An illumination means for illuminating the test object, a projection means for projecting measurement light including light in the near-infrared region toward the test object, and an imaging unit for directing the test object to the imaging section. An image forming unit that forms an image, an imaging unit that is sensitive to visible light and near-infrared light, and a color filter that separates visible light into three color wavelength ranges and has a filter that transmits near-infrared light. a television camera, a means for selectively inputting only light in the visible light range from among the luminous flux emitted from the illumination means and incident on the color television camera via the object; and a color image using visible light from the output of the color television camera. 1. An observation and measurement device comprising: means for displaying an image; and means for extracting a measurement signal of an object using near-infrared light from the output of the color television camera and performing measurement processing. 2. The observation and measurement device according to claim 1, wherein the means for selecting light in the visible light region is illumination means having a light source having a light emitting region only in the visible light region. 3. The observation and measurement device according to claim 1, wherein the means for selecting light in the visible light region is a visible light transmission/near-infrared light cut filter provided within the illumination means. 4. The observation and measurement device according to claim 1, wherein the means for selecting light in the visible light region is a visible light transmitting/near-infrared light cutting filter that is insertably provided in the imaging means. . 5. The observation and measurement device according to claim 1, wherein the illumination means and the projection means can be used in common. 6. The observation and measurement device according to claim 1, wherein the color television camera is a single-tube type, and the filter provided in the television camera is a three-color stripe filter arranged in a mosaic pattern. 7. A processing circuit that forms a color image from the output of the image sensor, and a processing circuit that performs equivalent processing on pixels behind the three-color stripe filter of the image sensor and outputs a monochrome signal for measurement. An observation and measurement device according to claim 1. 8. The observation and measurement device according to claim 1, wherein a light flux distribution means is provided in the imaging means so that the object to be inspected can be visually observed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60232802A JPS6291802A (en) | 1985-10-18 | 1985-10-18 | Observation measurement device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60232802A JPS6291802A (en) | 1985-10-18 | 1985-10-18 | Observation measurement device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6291802A true JPS6291802A (en) | 1987-04-27 |
Family
ID=16944990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60232802A Pending JPS6291802A (en) | 1985-10-18 | 1985-10-18 | Observation measurement device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6291802A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105122784A (en) * | 2012-10-24 | 2015-12-02 | 本田技研工业株式会社 | Object recognition in low and high light conditions |
-
1985
- 1985-10-18 JP JP60232802A patent/JPS6291802A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105122784A (en) * | 2012-10-24 | 2015-12-02 | 本田技研工业株式会社 | Object recognition in low and high light conditions |
| JP2015535412A (en) * | 2012-10-24 | 2015-12-10 | 本田技研工業株式会社 | Object recognition in low and high lux conditions |
| US9469251B2 (en) | 2012-10-24 | 2016-10-18 | Honda Motor Co., Ltd. | Object recognition in low-lux and high-lux conditions |
| US9852332B2 (en) | 2012-10-24 | 2017-12-26 | Honda Motor Co., Ltd. | Object recognition in low-lux and high-lux conditions |
| CN105122784B (en) * | 2012-10-24 | 2018-09-25 | 本田技研工业株式会社 | Object recognition in low and high light conditions |
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