JP2002071312A - Irradiation location measuring device - Google Patents

Irradiation location measuring device

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JP2002071312A
JP2002071312A JP2000255339A JP2000255339A JP2002071312A JP 2002071312 A JP2002071312 A JP 2002071312A JP 2000255339 A JP2000255339 A JP 2000255339A JP 2000255339 A JP2000255339 A JP 2000255339A JP 2002071312 A JP2002071312 A JP 2002071312A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To non-contactly conduct the shape, displacement, and irradiation location measurements, without making an object to be measured. SOLUTION: A measuring light source system 100 comprises a first light source to emit a first light pencil of a first wavelength, and a second light source for emitting a second light pencil of a second wavelength and emits a measuring light pencil, on the basis of the first and second light pencils. An illuminating optical system 300 comprises a third light source for emitting a third light pencil to partially illuminate the object to be measured. A measuring optical system 200 comprises a beam splitter to divide the first and second light pencils into a reference light pencil toward a reference plane and a measuring light pencil toward the object to be measured; a reference reflecting mirror to reflect the reference light pencil; and a first light-receiving part for receiving both an interference light pencil obtained by making the reflected measuring light pencil reflected at the object to be measured interfere, with the reference reflected light pencil reflected at the reference reflecting mirror; and the third reflected light pencil of the third light pencil reflected at the object to be measured to form a first light reception signal. An image processing and control part 600 extracts a variable density pattern, which indicates the shape of the object to be measured from the first light reception signal by the interference light pencil and forms an object signal, which indicates changes in the shape and location of the object to be measured from the movement of the variable density pattern.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、照射位置測定装置
に係り、特に、測定対象物の形状とその移動及び測定対
象物に対する光束照射位置を非接触で測定する照射位置
測定装置に関するものである。本発明は、例えば、レー
シック手術等の眼科手術、その他の手術、また、生体以
外の適宜の対象物について、照射位置を測定・制御する
ことを対象とする。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an irradiation position measuring apparatus, and more particularly, to an irradiation position measuring apparatus for measuring the shape and movement of an object to be measured and a light irradiation position on the object without contact. . The present invention is directed to, for example, measuring and controlling the irradiation position of an ophthalmic operation such as a LASIK operation, other operations, and an appropriate object other than a living body.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来は、照射位置の測定に関し、測定対
象物(例えば、眼球等の生体)の動きを測定する対象物
にマーキングを施し、その動きを連続的にモニターする
ことで対象物の動きを測定する方法があった。また、マ
ーキングを非接触で光学的に1次元測定する方法、ある
いはそれらの方法を組み合わせることで3次元移動を測
定する方法がとられてきた。また、一般に、対象物が光
学的粗面をもつ物体である場合、非接触でその形状や変
位を光学的測定する方法としてスペックル干渉測定やモ
アレ縞投影法などが用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, regarding measurement of an irradiation position, marking is performed on an object for measuring the movement of an object to be measured (for example, a living body such as an eyeball), and the movement is continuously monitored to thereby mark the object. There was a way to measure movement. In addition, a method of optically measuring one-dimensionally a marking without contact, or a method of measuring three-dimensional movement by combining those methods has been adopted. In general, when an object is an object having an optically rough surface, a speckle interference measurement, a moiré fringe projection method, or the like is used as a method for optically measuring the shape or displacement of the object without contact.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ように、生体などを対象物とした場合、マーキングは生
体に少なからず影響する。また、従来、対象物に非接触
で、簡単な構成で三次元計測を高速で行うことがむずか
しかった。さらに、従来、反射率の異なる境界面では、
位置測定の誤差が必ずしも小さくはなかった。
However, when a living body or the like is used as an object as in the prior art, the marking has a considerable effect on the living body. Conventionally, it has been difficult to perform three-dimensional measurement at a high speed with a simple configuration without contacting an object. Furthermore, conventionally, at the boundary surface having different reflectance,
The position measurement error was not always small.

【0004】本発明は、以上の点に鑑み、測定対象物に
変位測定用として新たにマーキングを施さずに、非接触
で形状・変位・照射位置を測定することができる照射位
置測定装置を提供することを目的とする。本発明は、照
射光を照射する測定対象物の形状・位置について、干渉
光により反射率境界面での誤差を小さくして正確に測定
することを目的とする。本発明は、対象物の形状を時間
経過により測定することで、対象物の動き及び変位量を
測定することを目的とする。また、本発明は、照射光の
照射位置を測定して照射光の位置制御することを目的と
する。さらに、本発明は、必要に応じて照射光を所定の
同一位置に照射するように自動追尾制御することを目的
とする。
In view of the above, the present invention provides an irradiation position measuring apparatus capable of measuring a shape, a displacement, and an irradiation position in a non-contact manner without newly marking a measurement object for displacement measurement. The purpose is to do. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to accurately measure the shape and position of an object to be irradiated with irradiation light by reducing errors at a reflectance boundary surface by interference light. An object of the present invention is to measure the movement and displacement of an object by measuring the shape of the object over time. Another object of the present invention is to measure the irradiation position of the irradiation light and control the position of the irradiation light. Another object of the present invention is to perform automatic tracking control so as to irradiate irradiation light to a predetermined same position as necessary.

【0005】また、対象物を光学的に測定する場合、そ
の表面が光学的に粗面な場合と滑らかな場合で測定する
方法が異なってくるが、本発明は、特に、表面が光学的
粗面である物体又は生体に適する照射位置測定装置を提
供することを目的とする。
When an object is optically measured, the method of measurement differs depending on whether the surface is optically rough or smooth, but the present invention is particularly applicable to the case where the surface is optically rough. It is an object of the present invention to provide an irradiation position measuring device suitable for a surface object or a living body.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の解決手段
によると、第1波長の第1光束を発する第1光源部と、
第2波長の第2光束を発する第2光源部とを有し、第1
及び第2光束に基づき測定光束を出射する測定光源系
と、測定対象物を部分的に照明する第3光束を発する第
3光源を有する照明光学系と、上記測定光源系からの第
1及び第2光束を、参照面に向かう参照光束と測定対象
物に向かう測定光束とに分離するビームスプリッタ、参
照光束を反射する参照反射鏡、及び、測定光束が測定対
象物から反射された反射測定光束と参照光束が参照反射
鏡で反射された参照反射光束とを干渉させた干渉光束
と、上記照明光学系からの第3光束が測定対象物から反
射された第3反射光束とを受光して第1受光信号を形成
する第1受光部と、を有する測定光学系と、上記測定光
学系の干渉光束による第1受光信号から測定対象物形状
を示す濃淡パターンを抽出し、その濃淡パターンから測
定対象物の形状及び位置変化を示す対象物信号を形成す
る画像処理及び制御部とを備えた照射位置測定装置を提
供する。
According to a first solution of the present invention, a first light source unit for emitting a first light beam of a first wavelength;
A second light source unit that emits a second light beam of a second wavelength;
A measurement light source system that emits a measurement light beam based on the second light beam, an illumination optical system having a third light source that emits a third light beam that partially illuminates the measurement object, and first and second light sources from the measurement light source system. A beam splitter that separates the two light beams into a reference light beam directed to the reference surface and a measurement light beam directed to the measurement object, a reference reflecting mirror that reflects the reference light beam, and a reflected measurement light beam in which the measurement light beam is reflected from the measurement object. An interfering light beam in which the reference light beam interferes with the reference reflected light beam reflected by the reference reflecting mirror, and a third reflected light beam in which the third light beam from the illumination optical system is reflected from the object to be measured are first received. A measuring optical system having a first light receiving section for forming a light receiving signal, and a light / dark pattern indicating the shape of the measuring object is extracted from the first light receiving signal by the interference light beam of the measuring optical system, and the measuring object is extracted from the light / dark pattern. Shape and position Providing irradiation position measuring device and an image processing and control unit to form an object signal indicating a change.

【0007】また、本発明においては、さらに、第3光
束が測定対象物から反射された第3反射光束を受光し、
第3反射光束が含まれる測定対象物像を示す第2受光信
号を形成する第2受光部を有する対象物モニタ系を備
え、
In the present invention, further, the third light beam receives a third reflected light beam reflected from the object to be measured,
An object monitor system having a second light receiving unit for forming a second light receiving signal indicating a measurement object image including the third reflected light flux;

【0008】上記画像処理及び制御系は、上記対象物モ
ニタ系からの第2受光信号に基づき、求めた測定対象物
の位置変化に応じて、測定対象物の表示位置を補正する
ことをひとつの特徴とする。
The image processing and control system corrects the display position of the measurement object in accordance with the obtained position change of the measurement object based on the second light receiving signal from the object monitoring system. Features.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
により説明する。図1は、本発明に関する照射位置測定
装置の第1の実施の形態の構成図である。同図はスペッ
クル干渉縞の変化より対象物の3次元的移動量を測定し
出力する実施の形態を示している。以下に、本発明を眼
科用のレーザ手術装置に適用した実施の形態について説
明を行う。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of an irradiation position measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 shows an embodiment in which a three-dimensional movement amount of an object is measured and output from a change in speckle interference fringes. An embodiment in which the present invention is applied to an ophthalmic laser surgery apparatus will be described below.

【0010】この実施の形態では、変位・形状のための
測定光源系100、変位・形状のための測定光学系20
0、照明光学系300、対象物モニタ系400、画像処
理及び制御系600を備える。図中、測定対象物500
は、一例として、眼球等の球状の生体が示される。
In this embodiment, a measurement light source system 100 for displacement / shape and a measurement optical system 20 for displacement / shape are described.
0, an illumination optical system 300, an object monitor system 400, and an image processing and control system 600. In the figure, the measuring object 500
Indicates a spherical living body such as an eyeball as an example.

【0011】変位・形状のための測定光源系100は、
第1のLD1、第1のレンズ2、第1の光スイッチ3、
第1のファイバ4、第1の変調器5、第2のLD6、第
2のレンズ7、第2の光スイッチ8、第2のファイバ
9、第2の変調器10、ファイバカプラ11、第3のフ
ァイバ12、第3のレンズ13を備える。
The measuring light source system 100 for displacement and shape is
A first LD1, a first lens 2, a first optical switch 3,
A first fiber 4, a first modulator 5, a second LD 6, a second lens 7, a second optical switch 8, a second fiber 9, a second modulator 10, a fiber coupler 11, a third , And a third lens 13.

【0012】第1のLD1は、波長λ1を出力する光源
であり、例えば、レーザダイオード(LD)等が用いら
れる。第1のレンズ2は、第1のLD1の光を集光す
る。第1のファイバ4は、第1のレンズ2で集光された
光が入射する。第1の光スイッチ3は、第1のレンズ2
と第1のファイバ4の間に配置され、第1のLD1の出
力光を通過又は遮断する。第1の変調器5は、第1の光
スイッチ3のドライバである。一方、第2のLD6は、
波長λ2を出力する。第2のレンズ7は、第2のLD6
の光を集光する。第2のファイバ9は、第2のレンズ7
で集光された光が入射する。第2の光スイッチ8は、第
2のレンズ7と第2のファイバ9の間に配置され、第2
のLD6の出力光を通過又は遮断する。第2の変調器1
0は、第2の光スイッチ8を駆動する。なお、波長λ1
とλ2は、例えば、やや異なる800nm前後のもの等
を用いることができる。ファイバカプラ11は、第1の
ファイバ4と第2のファイバ9を結合し、第3のファイ
バ12に導く。第3のレンズ13は、第3のファイバ1
2の出力光を平行光にする。
The first LD 1 is a light source that outputs a wavelength λ1, and for example, a laser diode (LD) or the like is used. The first lens 2 condenses the light of the first LD 1. The light collected by the first lens 2 enters the first fiber 4. The first optical switch 3 includes a first lens 2
And the first fiber 4 for passing or blocking the output light of the first LD 1. The first modulator 5 is a driver of the first optical switch 3. On the other hand, the second LD 6
The wavelength λ2 is output. The second lens 7 has a second LD 6
Of light. The second fiber 9 is connected to the second lens 7
The light condensed at is incident. The second optical switch 8 is disposed between the second lens 7 and the second fiber 9,
Pass or block the output light of the LD6. Second modulator 1
0 drives the second optical switch 8. The wavelength λ1
And λ2 may be, for example, slightly different ones around 800 nm. The fiber coupler 11 couples the first fiber 4 and the second fiber 9 and guides the first fiber 4 and the second fiber 9 to the third fiber 12. The third lens 13 is a third fiber 1
The output light of No. 2 is made parallel light.

【0013】変位・形状のための測定光学系200は、
第1のビームスプリッタ14、第1のミラー15、バン
ドパスフィルタ16、第4のレンズ17、エリアセンサ
18を備える。第1のビームスプリッタ14には、測定
光源系100の第3のレンズ13から出力された平行光
が入射される。第1のミラー15は、第1のビームスプ
リッタ14で分けられた光を反射する。バンドパスフィ
ルタ16は、特定の波長を透過する。特定の波長の例に
ついては、後述する。第4のレンズ17は、測定対象物
500及び第1のミラー15から、第1のビームスプリ
ッタ14を経て入射された光を集光する。エリアセンサ
18は、第4のレンズ17で集光された光を撮影する。
The measuring optical system 200 for displacement / shape is
It includes a first beam splitter 14, a first mirror 15, a bandpass filter 16, a fourth lens 17, and an area sensor 18. The parallel light output from the third lens 13 of the measurement light source system 100 is incident on the first beam splitter 14. The first mirror 15 reflects the light split by the first beam splitter 14. The band pass filter 16 transmits a specific wavelength. Examples of the specific wavelength will be described later. The fourth lens 17 condenses the light incident from the measurement object 500 and the first mirror 15 via the first beam splitter 14. The area sensor 18 photographs the light collected by the fourth lens 17.

【0014】照明光学系300は、手術用レーザ光源1
9、第5のレンズ20、第3のLD21、第3のLD2
1のドライバ22、ガイド光を反射するミラー23、ダ
イクロミラー24、反射ミラー25、凹面鏡26、第2
のビームスプリッタ27を備える。
The illumination optical system 300 includes a surgical laser light source 1.
9, fifth lens 20, third LD 21, third LD2
1, a mirror 23 for reflecting guide light, a dichroic mirror 24, a reflecting mirror 25, a concave mirror 26, a second
Is provided.

【0015】手術用レーザ光源19は、例えば、紫外光
(193nm)のエキシマレーザ等の適宜の高出力レー
ザである。第5のレンズ20は、手術用レーザ光源19
から出射された手術用レーザ光を測定対象物500の表
面に集光し、画像処理及び制御系600により集光位置
を調整する機構を具備する。第3のLD21は、手術用
レーザ光源19の位置調整をするための第3の波長λ3
のガイド光(例えば、近赤外光)を出射する。ダイクロ
ミラー24は、手術用レーザ光とガイド光を混合するも
ので、例えば、紫外光を透過し、近赤外光を反射する。
反射ミラー25は、画像処理及び制御系600により反
射方向を変化する機構を具備する。
The surgical laser light source 19 is an appropriate high-power laser such as an ultraviolet (193 nm) excimer laser. The fifth lens 20 is provided with a surgical laser light source 19.
Is provided with a mechanism for condensing the surgical laser light emitted from the device on the surface of the measurement object 500 and adjusting the condensing position by the image processing and control system 600. The third LD 21 has a third wavelength λ3 for adjusting the position of the surgical laser light source 19.
(For example, near-infrared light). The dichroic mirror 24 mixes surgical laser light and guide light, and transmits, for example, ultraviolet light and reflects near-infrared light.
The reflection mirror 25 has a mechanism for changing the reflection direction by the image processing and control system 600.

【0016】具体的な波長例は次の通りとする。第1の
波長λ1=790nm、第2の波長λ2=810nm、
第3の波長λ3=780nm、等高線間隔 λ1λ2/
(λ2−λ1)=32μm、等。対象物モニタ系400
は、第6のレンズ28、CCDカメラ29を備える。第
6レンズ28は、測定対象物500上の光を集光する。
CCDカメラ29は、第6のレンズ28で集光した光を
撮影する。
A specific example of the wavelength is as follows. A first wavelength λ1 = 790 nm, a second wavelength λ2 = 810 nm,
Third wavelength λ3 = 780 nm, contour line interval λ1λ2 /
(Λ2-λ1) = 32 μm, etc. Object monitor system 400
Is provided with a sixth lens 28 and a CCD camera 29. The sixth lens 28 condenses the light on the measurement object 500.
The CCD camera 29 photographs the light collected by the sixth lens 28.

【0017】画像処理及び制御系600は、変位・形状
測定系の画像処理装置30、CCD画像処理及び手術計
画出力装置31、画像表示ディスプレイ32、レーザ
(ガイド光及び手術用レーザ)の光軸・焦点制御駆動装
置33を備える。画像処理及び制御系600の詳細は後
述する。
The image processing and control system 600 includes an image processing device 30 for a displacement / shape measuring system, a CCD image processing and operation plan output device 31, an image display 32, and an optical axis of a laser (guide light and laser for operation). A focus control driving device 33 is provided. Details of the image processing and control system 600 will be described later.

【0018】以下に、測定光源系100、測定光学系2
00、照明光学系300、対象物モニタ系400、画像
処理及び制御系600の動作について説明する。
Hereinafter, the measurement light source system 100 and the measurement optical system 2
The operations of the illumination optical system 300, the object monitor system 400, and the image processing and control system 600 will be described.

【0019】まず、測定光源系100の動作を、以下に
説明する。第1の波長λ1の第1のLD1は、第1のレ
ンズ2で集光され、第1の光スイッチ3を通り第1のフ
ァイバ4へ入射する。同様に第2の波長λ2の第2のL
D6は、第2のレンズ7で集光され、第2の光スイッチ
8を通り第2のファイバ9へ入射する。2つの光は、フ
ァイバカップラ11で第3のファイバ12に導かれる。
ここで、第1及び第2の光スイッチ3及び8は、第1及
び第2の変調器5及び10でON−OFF制御される。
これにより、一定周期又は、適宜のタイミングで波長λ
1とλ2の光が交互に第3のファイバ12から出力され
る。第3のファイバ12の出力光は、第3のレンズ13
で平行光になる。この平行光が変位の形状測定のための
測定光源となる。
First, the operation of the measurement light source system 100 will be described below. The first LD 1 having the first wavelength λ 1 is condensed by the first lens 2, passes through the first optical switch 3, and enters the first fiber 4. Similarly, the second L of the second wavelength λ2
D 6 is condensed by the second lens 7, passes through the second optical switch 8, and enters the second fiber 9. The two lights are guided to the third fiber 12 by the fiber coupler 11.
Here, the first and second optical switches 3 and 8 are ON / OFF controlled by the first and second modulators 5 and 10.
Thereby, the wavelength λ can be set at a constant period or at an appropriate timing.
Lights of 1 and λ2 are output from the third fiber 12 alternately. The output light of the third fiber 12 is transmitted to the third lens 13
Is turned into parallel light. This parallel light becomes a measurement light source for measuring the shape of the displacement.

【0020】つぎに、測定光学系200の動作を以下に
説明する。変位・形状のための測定光源系100の第3
のレンズ13から出射された測定用平行光は、第1のビ
ームスプリッタ14で分割され、一方は測定対象物50
0入射する。測定対象物500の表面は光学的な粗面で
あるため、その表面で光は散乱する(散乱光)。第1の
ビームスプリッタ14で分割された平行光の他方は、第
1のミラー15へ入射し、そこで、反射する(反射
光)。測定対象物500による散乱光及び第1のミラー
15による反射光は、第1のビームスプリッタ14を介
しバンドパスフィルタ16を透過し、レンズ17で集光
され、エリアセンサ18上で干渉してスペックルパター
ンを形成する。エリアセンサ18で検出された光は、電
気信号に変換され、画像信号となる。ここで、バンドパ
スフィルタ16は、例えば、波長λ1、λ2及びλ3を
透過し、他の波長を透過しない又は透過しにくい特性と
する。また、エリアセンサ18の絞りは、光量が弱すぎ
ない程度にできるだけ絞ってスペックルサイズを大きく
しておくとよい。エリアセンサ18で検出された画像信
号は、画像処理及び制御系600の画像処置システム3
0で画像処理及び対象物の変位・形状が計算される。な
お、実施の形態では、スペックル干渉について説明する
が、これに限らず本発明は、ホログラフィ、モアレ干渉
等の適宜の干渉を適用することができる。
Next, the operation of the measuring optical system 200 will be described below. Third measurement light source system 100 for displacement and shape
The parallel light for measurement emitted from the lens 13 is divided by the first beam splitter 14, and one of the two
0 incidence. Since the surface of the measurement object 500 is an optically rough surface, light is scattered on the surface (scattered light). The other of the parallel lights split by the first beam splitter 14 enters the first mirror 15, where it is reflected (reflected light). The scattered light by the measurement object 500 and the reflected light by the first mirror 15 pass through the band-pass filter 16 through the first beam splitter 14, are collected by the lens 17, interfere with the area sensor 18, and Forming a pattern. The light detected by the area sensor 18 is converted into an electric signal and becomes an image signal. Here, the band-pass filter 16 has, for example, a characteristic that transmits the wavelengths λ1, λ2, and λ3, and does not transmit or hardly transmits other wavelengths. The aperture of the area sensor 18 is preferably reduced as much as possible so that the light amount is not too weak to increase the speckle size. The image signal detected by the area sensor 18 is output to the image processing system 3 of the image processing and control system 600.
At 0, image processing and displacement / shape of the object are calculated. In the embodiments, speckle interference will be described, but the present invention is not limited to this, and appropriate interference such as holography and moiré interference can be applied.

【0021】つぎに、照明光学系300の動作を以下に
説明する。照明光学系300による照明光としては、手
術用レーザ光源19(例えば、紫外域)及びガイド用レ
ーザ21(例えば、近赤外域)がある。手術用レーザ光
源19の出力ビームは焦点距離微調整用の第5のレンズ
20を通り、ダイクロミラー24へ入射する。ガイドレ
ーザとしての第3のLD21の出力ビームは、ミラー2
3で反射され、ダイクロミラー24に入射する。ここ
で、ダイクロミラー24は、一例として、紫外光は透過
し近赤外光は反射する。ダイクロミラー24により手術
用レーザビームとガイド光は混合され、同軸方向に進行
する。つぎに、照明光は反射ミラー25、凹面鏡26、
第2のビームスプリッタ27を反射し、測定対象物50
0を照明する。ここで、反射ミラー25はレーザスポッ
ト位置が凹面鏡の焦点となるように配置し、また、反射
ミラー25にはレーザスポット位置(凹面鏡焦点)を中
心に傾けられるような調整機構がついている。なお、第
5のレンズ20及び反射ミラー25は光軸・焦点制御駆
動装置33により調整・制御される。これにより、反射
ミラー25による反射方向の変化が、凹面鏡26により
平行シフトに変換され、測定対象物500上の照明位置
を制御できる。
Next, the operation of the illumination optical system 300 will be described below. Illumination light from the illumination optical system 300 includes a surgical laser light source 19 (for example, an ultraviolet region) and a guide laser 21 (for example, a near-infrared region). The output beam of the surgical laser light source 19 passes through the fifth lens 20 for fine adjustment of the focal length, and enters the dichroic mirror 24. The output beam of the third LD 21 as a guide laser is
The light is reflected by 3 and enters the dichroic mirror 24. Here, as an example, the dichroic mirror 24 transmits ultraviolet light and reflects near-infrared light. The surgical laser beam and the guide light are mixed by the dichroic mirror 24 and travel in the coaxial direction. Next, the illumination light is reflected mirror 25, concave mirror 26,
The second beam splitter 27 reflects the object 50 to be measured.
Illuminates 0. Here, the reflection mirror 25 is arranged so that the laser spot position is the focal point of the concave mirror, and the reflection mirror 25 is provided with an adjustment mechanism that can be tilted about the laser spot position (concave mirror focal point). The fifth lens 20 and the reflection mirror 25 are adjusted and controlled by the optical axis / focus control driving device 33. Thus, the change in the reflection direction by the reflection mirror 25 is converted into a parallel shift by the concave mirror 26, and the illumination position on the measurement object 500 can be controlled.

【0022】つぎに、対象物モニタ系400の動作を説
明する。照明光及び測定対象物500上の散乱光は、第
6のレンズ28で集光され、CCDカメラ29上に像を
作り、広いエリアを2次元で撮影する。CCDカメラ2
7による撮影画像は、画像処理及び制御系600の画像
処理部31へ出力される。
Next, the operation of the object monitor system 400 will be described. The illumination light and the scattered light on the measurement object 500 are condensed by the sixth lens 28, form an image on the CCD camera 29, and photograph a large area two-dimensionally. CCD camera 2
7 is output to the image processing unit 31 of the image processing and control system 600.

【0023】つぎに、画像処理及び制御系600の動作
について説明する。画像処理及び制御系600の動作と
しては、主に、信号・画像処理、画像表示位置制御、照
明光の照射位置制御があり、以下順に説明する。ここ
で、使用される記号について説明する。P1は、第1の
LD1の点灯に同期して測定されたエリアセンサASの
画像である。P2は、第2のLD6の点灯に同期して測
定されたエリアセンサASの画像である。P3は、第3
のLD21の点灯に同期して測定されたエリアセンサA
Sの画像である。Pは、連続する画像P1と画像P2と
の差分のスペックル画像である。Qは、Pを空間LPF
で変換したノイズの少ない等高線画像。Mは、Qを手術
計画マップと同じ座標に変換したデータ。M_nom
は、手術計画書の物体形状情報。Rは、2枚の等高線画
像Qの差分。ΔCNは、干渉縞の中心あるいは物体の最
も高い位置。ΔXは、物体のX方向変位。ΔYは、物体
のY方向変位。ΔZは、物体のZ方向変位。ΔX‘は、
物体のX‘方向(CCD座標系)変位。ΔY‘は、物体
のY‘方向(CCD座標系)変位。LD3_ASは、A
Sで測定した第3のLD21のビームスポット位置。L
D3_AS‘は、LD3_ASを手術計画マップの座標
系に変換したもの。LD3_AS“は、LD3_ASを
CCD座標系に変換したもの。LD3_CCDは、CC
Dで測定した第3のLD21又は、手術用レーザ光源1
9のビームスポット位置。LD3_CCD‘は、LD3
_CCDを変位補正したもの。LD3_nomは、手術
計画で指定された第3のLD21又は、手術用レーザ光
源19のビームスポット位置。P_CCDは、CCDで
撮影された画像P_CCD‘は、P_CCDを切りだし
変位補正した画像。X_nomは、LD3_nomのX
座標をミラー駆動信号に変換した信号。Y_nomは、
LD3_nomのY座標をミラー駆動信号に変換した信
号。Z_nomは、LD3_nomのZ座標をレンズ駆
動信号に変換した信号。ΔX_eyeは、ΔXをミラー
駆動信号に変換した信号。ΔY_eyeは、ΔYをミラ
ー駆動信号に変換した信号。ΔZ_eyeは、ΔZをレ
ンズ駆動信号に変換した信号。STOPは、手術用レー
ザ光源19をロックする信号。ONは、手術用レーザ光
源19が点灯していることを示す信号。ON−OFF
は、手術計画に基づく手術用レーザ光源19の点灯制御
信号。TR_1は、AS座標をCCD座標に変換するた
めの変換関数。TR_2は、LD3_nomをレンズ、
ミラー駆動信号に変換するための変換関数。TR_3
は、ΔX、ΔY、ΔZをレンズ、ミラー駆動信号に変換
するための関数。TR_4は、AS座標を手術計画座標
に変換するための変換関数。ER1は、LD3_AS
“とLD3_CCD‘の誤差を表すエラー信号で、これ
により、主にAS座標とCCD座標の変換の正誤が判断
できる。ER2は、LD3_nomとLD3_ASの誤
差を表すエラー信号で、これにより、第3のLD21又
は、手術用レーザ光源19の光の変位用ミラー駆動と実
際の変位との一致度が判断できる。ER3は、LD3_
nomとLD3_AS‘の誤差を表すエラー信号で、こ
れにより、物体の変位を補正して物体上の目的の位置に
第3のLD21又は、手術用レーザ光源19の光が照射
されているかが判断できる。ERMは、MとM_nom
の誤差を表すエラー信号。
Next, the operation of the image processing and control system 600 will be described. The operations of the image processing and control system 600 mainly include signal / image processing, image display position control, and irradiation position control of illumination light, which will be described below in order. Here, the symbols used will be described. P1 is an image of the area sensor AS measured in synchronization with the lighting of the first LD1. P2 is an image of the area sensor AS measured in synchronization with the lighting of the second LD 6. P3 is the third
Area sensor A measured in synchronization with the lighting of LD21
It is an image of S. P is a speckle image of the difference between successive images P1 and P2. Q represents P as spatial LPF
Contour image with less noise converted by. M is data obtained by converting Q to the same coordinates as the operation plan map. M_nom
Is the object shape information of the surgery plan. R is the difference between the two contour images Q. ΔCN is the center of the interference fringe or the highest position of the object. ΔX is the displacement of the object in the X direction. ΔY is the displacement of the object in the Y direction. ΔZ is the Z-direction displacement of the object. ΔX ′ is
Displacement of object in X 'direction (CCD coordinate system). ΔY ′ is the displacement of the object in the Y ′ direction (CCD coordinate system). LD3_AS is A
The beam spot position of the third LD 21 measured in S. L
D3_AS ′ is obtained by converting LD3_AS into the coordinate system of the surgery plan map. LD3_AS "is a conversion of LD3_AS into a CCD coordinate system. LD3_CCD is a CC
Third LD 21 measured at D or laser light source 1 for surgery
Nine beam spot positions. LD3_CCD 'is LD3
_ CCD corrected for displacement. LD3_nom is the beam spot position of the third LD 21 or the laser light source 19 for operation specified in the operation plan. P_CCD is an image photographed by the CCD, and P_CCD 'is an image obtained by cutting out the P_CCD and correcting the displacement. X_nom is the X of LD3_nom
A signal obtained by converting coordinates into a mirror drive signal. Y_nom is
A signal obtained by converting the Y coordinate of LD3_nom into a mirror drive signal. Z_nom is a signal obtained by converting the Z coordinate of LD3_nom into a lens drive signal. ΔX_eye is a signal obtained by converting ΔX into a mirror driving signal. ΔY_eye is a signal obtained by converting ΔY into a mirror driving signal. ΔZ_eye is a signal obtained by converting ΔZ into a lens drive signal. STOP is a signal for locking the surgical laser light source 19. ON is a signal indicating that the surgical laser light source 19 is turned on. ON-OFF
Is a lighting control signal of the surgical laser light source 19 based on a surgical plan. TR_1 is a conversion function for converting AS coordinates to CCD coordinates. TR_2 is a lens of LD3_nom,
Conversion function to convert to mirror drive signal. TR_3
Is a function for converting ΔX, ΔY, and ΔZ into lens and mirror drive signals. TR_4 is a conversion function for converting AS coordinates into surgical planning coordinates. ER1 is LD3_AS
"And an error signal indicating the error between LD3_CCD ', and thereby, it is possible to mainly judge whether the conversion between the AS coordinate and the CCD coordinate is correct. ER2 is an error signal indicating the error between LD3_nom and LD3_AS. The degree of coincidence between the actual displacement and the driving of the LD 21 or the mirror for displacement of the light of the surgical laser light source 19 can be determined.
An error signal indicating an error between nom and LD3_AS '. With this, it is possible to determine whether the target position on the object is irradiated with the light of the third LD 21 or the laser light source 19 for surgery by correcting the displacement of the object. . ERM is M and M_nom
Error signal representing the error of.

【0024】[信号・画像処理]図2に、スペックル画
像から移動量を抽出する画像処理の一例についてのフロ
ーチャートを示す。また、図3に、処理画像の説明図を
示す。以下、これらの図を参照して説明する。この処理
は、主に、連続する波長λ1とλ2の2枚のスペックル
画像より形状マップを求める処理(S10)と、2枚の
形状マップからその間の変位を計算する処理(S20)
を含む。
[Signal / Image Processing] FIG. 2 is a flowchart showing an example of image processing for extracting a moving amount from a speckle image. FIG. 3 is an explanatory diagram of a processed image. Hereinafter, description will be made with reference to these drawings. This process is mainly a process of obtaining a shape map from two speckle images of continuous wavelengths λ1 and λ2 (S10) and a process of calculating a displacement between the two shape maps from the two shape maps (S20).
including.

【0025】まず、初期設定・作業により、測定対象物
500の配置、各種パラメータの設定等を行う(S10
1)。つぎに、形状マップ(等高線)を作る形状測定処
理(S10)を説明する。エリアセンサで撮影された画
像をλ1、λ2、λ3のON−OFF信号に同期して読
み込む(S103)。これらの画像をそれぞれ画像P1
(N)、P2(N)、P3(N)とする。このときの画
像P1(N)、P2(N)は図3aのようなスペックル
パターンである。画像P3(N)は、照明光λ3のスポ
ット位置の画像である。この信号処理について詳細に説
明すると、前述のように測定光源系100から出射され
た測定光源は、周期的に波長λ1とλ2の光を放出して
いる。また、同時に照明光学系300からの波長λ3の
照明光も周期的(或いは連続的)に対象物を照明してい
る。エリアセンサ18で検出された画像は画像処理シス
テム30に送信される。画像処置システム30は波長λ
1、λ2のON−OFFに同期して波長λ1のスペック
ル画像及び波長λ2のスペックル画像を交互に読み込
む。ここで、読み込みのサイクルは測定対象物500の
変位が無視できるほど早い速度で繰り返され、連続した
λ1とλ2のスペックル画像P1,P2の時間差は無視
でき、両者は同時とみなすことができる。なお、スペッ
クル干渉縞の測定を行う際、2つのスペックル画像は同
時に撮影するか、あるいは2つの画像の測定時刻の差が
対象物体の変化速度に比べ無視できるほど短い必要があ
る。つまり、測定対象物体の変位が早いほど高速処理が
必要となる。
First, the arrangement of the measurement object 500, the setting of various parameters, and the like are performed by initial setting and work (S10).
1). Next, the shape measurement processing (S10) for creating a shape map (contour lines) will be described. The image captured by the area sensor is read in synchronization with the ON-OFF signals of λ1, λ2, and λ3 (S103). These images are respectively referred to as image P1
(N), P2 (N) and P3 (N). The images P1 (N) and P2 (N) at this time have a speckle pattern as shown in FIG. 3A. The image P3 (N) is an image of the spot position of the illumination light λ3. The signal processing will be described in detail. As described above, the measurement light source emitted from the measurement light source system 100 periodically emits light of wavelengths λ1 and λ2. At the same time, the illumination light of wavelength λ3 from the illumination optical system 300 also periodically (or continuously) illuminates the object. The image detected by the area sensor 18 is transmitted to the image processing system 30. The image processing system 30 has a wavelength λ
1. A speckle image of wavelength λ1 and a speckle image of wavelength λ2 are alternately read in synchronization with ON and OFF of λ2. Here, the reading cycle is repeated at such a high speed that the displacement of the measuring object 500 can be ignored, the time difference between the continuous speckle images P1 and P2 of λ1 and λ2 can be ignored, and both can be regarded as simultaneous. When measuring speckle interference fringes, two speckle images must be photographed at the same time, or the difference between the measurement times of the two images must be so short as to be negligible compared to the change speed of the target object. That is, the faster the displacement of the object to be measured, the faster the processing is required.

【0026】つぎに、この2枚のスペックル画像P1
(N)、P2(N)の差分をとるとスペックル干渉縞が
現れる(S105)。この縞は対象物体の等高線をあら
わし、その間隔は、λ1λ2/(λ1−λ2)である。
これを画像P(N)とおく(P(N)=P2(N)−P
1(N))。画像P(N)は図3bのようなスペックル
干渉縞である。つぎに、このスペックル干渉画像P
(N)をローパスフィルタ(LPF)で2階調あるいは
それ以上の濃淡エリアに分ける。この画像Q(N)を、
図3cに示す。この濃淡の縞が等高線を示している。ま
た、同時に表面形状マップM_AS(X、Y、Z)も作
成する。また、つぎに画像P3(N)よりガイド光のス
ポット位置LD3_AS(X、Y、Z)を求める(S1
07)。そして、画像Q(N)の縞の中心点(或いは基
準となる任意の点)CN(X、Y)を決定する(S10
9)。
Next, the two speckle images P1
When the difference between (N) and P2 (N) is calculated, speckle interference fringes appear (S105). The stripes represent contour lines of the target object, and the interval is λ1λ2 / (λ1−λ2).
This is referred to as an image P (N) (P (N) = P2 (N) -P
1 (N)). Image P (N) is a speckle interference fringe as shown in FIG. 3b. Next, the speckle interference image P
(N) is divided into two or more gradation areas by a low-pass filter (LPF). This image Q (N)
As shown in FIG. The light and shaded stripes indicate contour lines. At the same time, a surface shape map M_AS (X, Y, Z) is created. Next, the spot position LD3_AS (X, Y, Z) of the guide light is obtained from the image P3 (N) (S1).
07). Then, the center point (or any reference point) CN (X, Y) of the stripe of the image Q (N) is determined (S10).
9).

【0027】つぎに、対象物の移動方向・移動量(変
位)の測定についての一例(S20)を説明する。ま
ず、スペックル干渉画像の差 Q(N)−Q(N−1)
を求め、これを画像R(N)とする(S111)。画
像R(N)の例を図3d、h及びfに示す。グレー部は
プラス、黒部はマイナスである。画像R(N)のデータ
より干渉縞の中心を通る直線lnを複数本取り出す。抜
き出したln上のデータを図3e、i及びgに示す。こ
のデータより縞の動きがわかる。図3eは縞が左へシフ
トしていることを示し、図3iは上下運動していること
を示す。また、図3gの場合、非対称性より上下移動と
左右移動が重なっていることを示す。移動量はグレー及
び黒の領域の大きさから求まり、縞の間隔が λ1λ2
/(λ1−λ2) と決まっているため、移動量の絶対
値が求まる(S113)。これを繰り返し行い比較する
ことで、例えば、図の左右方向・上下方向・斜め方向
(2通り)の4方向或いはそれ以上で行うことで、測定
対象物500の変位量ΔX,ΔY,ΔZに対する変位を
求める。
Next, an example (S20) of measuring the moving direction and moving amount (displacement) of the object will be described. First, the difference between speckle interference images Q (N) -Q (N-1)
Is obtained, and this is set as an image R (N) (S111). Examples of image R (N) are shown in FIGS. 3d, h and f. The gray part is positive and the black part is negative. From the data of the image R (N), a plurality of straight lines ln passing through the center of the interference fringes are extracted. The extracted data on ln are shown in FIGS. 3e, i and g. From this data, the movement of the stripes can be seen. FIG. 3e shows that the stripes are shifting to the left, and FIG. 3i shows that they are moving up and down. Also, in the case of FIG. 3g, the vertical movement and the horizontal movement overlap due to asymmetry. The movement amount is obtained from the size of the gray and black areas, and the interval between the stripes is λ1λ2.
/ (Λ1-λ2), the absolute value of the movement amount is obtained (S113). By repeatedly performing this and comparing, for example, by performing the measurement in four directions of the horizontal direction, the vertical direction, and the oblique direction (two types) or more, the displacement of the measurement object 500 with respect to the displacement amounts ΔX, ΔY, ΔZ Ask for.

【0028】つぎに、この変位量ΔX,ΔY,ΔZ及び
ガイド光のスポット位置LD3_AS(X、Y、Z)を
出力する(S115)。変位量ΔX,ΔY,ΔZは、手
術用レーザ光のスポット位置の制御用及び対象物表示画
像の位置補正用として用いられる。ガイド光のスポット
位置LD3位置情報は、その制御状況のモニタ用として
用いられる。以上の処理の結果、終了条件を満たしてい
れば、処理を終了し、満たしていなければ、ステップS
103に戻り処理を繰り返す。
Next, the displacement amounts ΔX, ΔY, ΔZ and the guide light spot position LD3_AS (X, Y, Z) are output (S115). The displacement amounts ΔX, ΔY, ΔZ are used for controlling the spot position of the surgical laser beam and for correcting the position of the target object display image. The spot light LD3 position information of the guide light is used for monitoring the control status. As a result of the above processing, if the termination condition is satisfied, the processing is terminated.
Returning to step 103, the processing is repeated.

【0029】[画像表示位置制御]まず、画像の表示位
置制御について説明する。画像の表示位置制御は、主
に、CCDカメラ29で撮影した動いている測定対象物
500の画像の一部を、あたかも静止しているかのよう
にモニター32に表示する制御である。そのための構成
は、特に、CCDカメラ29、画像処理部31、モニタ
ー32を含む。
[Image Display Position Control] First, image display position control will be described. The display position control of the image is mainly control for displaying a part of the image of the moving measuring object 500 captured by the CCD camera 29 on the monitor 32 as if it were stationary. The configuration for that purpose particularly includes a CCD camera 29, an image processing unit 31, and a monitor 32.

【0030】図4に、画像処理部31における画像処理
についてのフローチャートを示す。また、図5に、CC
D画像の説明図を示す。CCDカメラ29は、図示のよ
うに測定対象物500の画像を広範囲に撮影している。
その画像データは、CCDカメラ29から画像処理系3
1へ送信される。送られてきた画像は、図5のエリア5
1のように広範囲な画像である(S401)。ここで、
CCD画像から第3のLD21によるガイド光のスポッ
ト位置53(LD3_CCD)を求める(S403)。
つぎに、このガイド光スポット位置LD3_CCDを含
む任意の大きさのエリア52を切り出す(S405)。
つぎに、変位測定系で測定した変位信号ΔX、ΔY、Δ
Z及びLD3_AS(X、Y)を読み込む(S40
7)。そして、変位データより画像位置を補正する(S
409)。このとき、補正画像P_CCD‘と同時にス
ポット位置LD3_CCDも補正される。これをスポッ
ト位置LD3_CCD‘とする。この補正画像P_CC
D‘及びスポット位置LD3_AS“をモニター上に表
示する。
FIG. 4 shows a flowchart of image processing in the image processing section 31. Also, FIG.
The explanatory view of the D image is shown. The CCD camera 29 captures an image of the measurement object 500 over a wide area as shown in the figure.
The image data is sent from the CCD camera 29 to the image processing system 3.
1 is transmitted. The sent image is the area 5 in FIG.
The image is a wide range as shown in FIG. 1 (S401). here,
The spot position 53 (LD3_CCD) of the guide light by the third LD 21 is obtained from the CCD image (S403).
Next, an area 52 having an arbitrary size including the guide light spot position LD3_CCD is cut out (S405).
Next, the displacement signals ΔX, ΔY, Δ
Z and LD3_AS (X, Y) are read (S40)
7). Then, the image position is corrected based on the displacement data (S
409). At this time, the spot position LD3_CCD is also corrected simultaneously with the corrected image P_CCD '. This is defined as a spot position LD3_CCD '. This corrected image P_CC
D 'and the spot position LD3_AS "are displayed on the monitor.

【0031】以上のような、画像補正により、対象物の
動きに伴う画像のぶれを抑制することができ、あたかも
静止画像のように見える。
By the above-described image correction, it is possible to suppress the blur of the image accompanying the movement of the object, and the image looks like a still image.

【0032】[照明光の照射位置制御]つぎに、照明光
学系300の制御について説明する。手術用レーザ光の
照射位置は、測定対象物500の形状を目的の形状にす
るための手術計画(ノモグラム)に基づきあらかじめプ
ログラムされている。これに対し、測定対象物500は
常に動いているためこの変位を補正するように照射光の
位置を調整する必要がある。前述のように照明光(第3
の光源)としてはガイド照明光(第3のLD21)と手
術用照明光(手術用レーザ光源19)がある。ガイド光
と手術用照明光との光軸は等しく調整されており、ガイ
ド光の位置をモニタしながら手術用照明光の位置調整を
行う。
[Control of Illumination Light Irradiation Position] Next, control of the illumination optical system 300 will be described. The irradiation position of the surgical laser light is programmed in advance based on a surgical plan (nomogram) for changing the shape of the measurement object 500 to a target shape. On the other hand, since the measurement object 500 is constantly moving, it is necessary to adjust the position of the irradiation light so as to correct this displacement. As described above, the illumination light (third
Illuminators) include guide illumination light (third LD 21) and surgical illumination light (surgical laser light source 19). The optical axes of the guide light and the surgical illumination light are adjusted to be equal, and the position of the surgical illumination light is adjusted while monitoring the position of the guide light.

【0033】以下に、照明光の位置制御について詳細に
説明する。図6に、照明光学系の制御システムの詳細な
構成図を示す。制御システムは、大きく分けて、変位・
形状測定系の画像処理装置30、CCD画像処理及び手
術計画出力装置31、レーザ(ガイド光及び手術用レー
ザ)の光軸・焦点制御駆動装置33を備える。以下に、
これら各装置について詳細に説明する。
Hereinafter, the position control of the illumination light will be described in detail. FIG. 6 shows a detailed configuration diagram of a control system of the illumination optical system. The control system is roughly divided into displacement and
The image processing apparatus 30 includes a shape measurement system image processing device 30, a CCD image processing and operation plan output device 31, and an optical axis / focus control drive device 33 for laser (guide light and laser for operation). less than,
Each of these devices will be described in detail.

【0034】まず、変位・形状測定系の画像処理装置3
0について説明する。エリアセンサAS18で測定され
た画像データP1、P2、P3は、画像処理及び制御系
600の画像処理装置30に入力される。画像P1、P
2は、等高線作成器30−2で等高線Qに変換され記録
される。つぎに変位計算器30−3で連続するあるいは
周期的にサンプルされた2つの等高線画像より、その間
の物体の移動量ΔX、ΔY、ΔZを計算し出力する。一
方、画像P3は、LD3位置抽出器30−1で位置情報
に変換される。変換器(3)30−4は、等高線を形状
変換し、それにガイド先の位置LD3_ASを重ねてM
_ASを求め出力する装置である。
First, the image processing apparatus 3 of the displacement / shape measuring system
0 will be described. The image data P1, P2, and P3 measured by the area sensor AS18 are input to the image processing device 30 of the image processing and control system 600. Images P1, P
2 is converted into a contour Q by a contour creator 30-2 and recorded. Next, the displacement calculator 30-3 calculates and outputs the movement amounts ΔX, ΔY, and ΔZ of the object between the two continuous or periodic sampled contour images. On the other hand, the image P3 is converted into position information by the LD3 position extractor 30-1. The converter (3) 30-4 converts the contour line into a shape, and superimposes the guide position LD3_AS on the contour line to convert the contour to M
This is a device for obtaining and outputting _AS.

【0035】つぎに、CCD画像処理及び手術計画出力
装置31について説明する。この系は大きく分けて画像
処理系と手術計画系がある。CCD画像は、画像補正器
31−4で、変位データΔX‘、ΔY‘をもとに静止画
像P_CCD‘に変換される。変位データΔX‘、ΔY
‘は、画像処理装置30から出力されたデータを、座標
変換器(TR_1)31−3で、ASの座標からCCD
座標に変換されたものである。また、座標変換器に関し
てのTR_1は、その変換関数を示し、比較器31−5
は、変換関数TR_1を校正するための正誤判断器であ
る。また、ノモグラム31−1は、用意された手術計画
を出力する装置である。比較器31−2は、ガイド光位
置が手術計画通りかどうか判断する装置である。
Next, the CCD image processing and operation plan output device 31 will be described. This system is roughly divided into an image processing system and an operation planning system. The CCD image is converted into a still image P_CCD ′ by the image corrector 31-4 based on the displacement data ΔX ′ and ΔY ′. Displacement data ΔX ', ΔY
'Denotes that the data output from the image processing device 30 is converted by the coordinate converter (TR_1) 31-3 from the coordinates of the AS into the CCD.
It has been converted to coordinates. Also, TR_1 for the coordinate converter indicates its conversion function, and the comparator 31-5
Is a true / false judgment unit for calibrating the conversion function TR_1. The nomogram 31-1 is a device that outputs a prepared operation plan. The comparator 31-2 is a device that determines whether the position of the guide light is in accordance with the operation plan.

【0036】つぎに、照明光制御・駆動系33について
説明する。この装置は、手術計画で決められた測定対象
物500上の位置に照明光(手術用レーザ及びガイド
光)を移動するための反射ミラー25及びレンズ20を
移動するための装置である。変換器(TR_2)33−
2は、CCD画像処理及び手術計画出力装置31から出
力された手術計画LD3_nomを変換関数TR_2に
よりミラーレンズ駆動信号X_nom、Y_nom,Z
_nomに変換・出力する。変換器(TR_3)33−
1は、変位計測装置30で測定された対象物の変位Δ
X、ΔY、ΔZをミラー・レンズ位置補正信号ΔX_e
ye、ΔY_eye、ΔZ_eye変換・出力する装置
で、TR_3はその変換関数である。加算器33−3
は、変換器33−1及び33−2から出力された信号を
重ね合わせ反射ミラー25及びレンズ20へ出力する装
置である。
Next, the illumination light control / drive system 33 will be described. This device is a device for moving a reflection mirror 25 and a lens 20 for moving illumination light (surgery laser and guide light) to a position on a measurement target 500 determined by an operation plan. Converter (TR_2) 33-
Reference numeral 2 denotes a mirror lens drive signal X_nom, Y_nom, Z obtained by converting the operation plan LD3_nom output from the CCD image processing and operation plan output device 31 by a conversion function TR_2.
_Nom is converted and output. Converter (TR_3) 33-
1 is the displacement Δ of the object measured by the displacement measuring device 30
X, ΔY, and ΔZ are mirror / lens position correction signals ΔX_e
ye, ΔY_eye, ΔZ_eye conversion / output device, and TR_3 is a conversion function thereof. Adder 33-3
Is a device that outputs the signals output from the converters 33-1 and 33-2 to the superimposing reflection mirror 25 and the lens 20.

【0037】つぎに、制御動作の例についてフローチャ
ートを用いて説明する。処理は、大きく分けて校正処理
と制御処理があり、校正処理終了後、制御処理を開始
し、制御処理が上手く行かない場合、再校正を行う流れ
になっている。図7に、校正処理についてのフローチャ
ート、図8に、制御処理についてのフローチャートをそ
れぞれ示す。
Next, an example of the control operation will be described with reference to a flowchart. The process is roughly divided into a calibration process and a control process. After the calibration process is completed, the control process is started. If the control process is not successful, a recalibration is performed. FIG. 7 shows a flowchart of the calibration process, and FIG. 8 shows a flowchart of the control process.

【0038】(TR_4校正)変換関数TR_4は、実
測の物体形状と手術計画の座標を一致させるための変換
関数であり、以下のように求められる。初めに物体形状
M_ASを測定する(S201)。物体形状M_ASと
手術計画書M_nomと比較し形状サイズ、位置を比較
する(S203)。物体形状M_ASと手術計画書M_
nomのサイズ、位置が許容誤差σより大きい場合(S
205)、物体形状M_AS作成時の変換関数TR_4
の倍率、位置を修正する(S207)。この作業を何度
か繰り返し物体形状M_ASと手術計画書M_nomの
誤差ER_Mが許容量σ以内になれば(S205)、変
換関数TR_4の校正を終了する。
(TR_4 calibration) The conversion function TR_4 is a conversion function for making the measured object shape coincide with the coordinates of the operation plan, and is obtained as follows. First, the object shape M_AS is measured (S201). The object shape M_AS is compared with the operation plan M_nom, and the shape size and position are compared (S203). Object shape M_AS and surgical plan M_
When the size and position of nom are larger than the allowable error σ (S
205), a conversion function TR_4 when creating the object shape M_AS
Is corrected (S207). This operation is repeated several times, and when the error ER_M between the object shape M_AS and the operation plan M_nom falls within the allowable amount σ (S205), the calibration of the conversion function TR_4 ends.

【0039】(TR_2校正)変換関数TR_2は、手
術計画に基づいた照明光のスポット位置LD3_nom
をミラーレンズ位置制御信号に変換する変換関数であ
り、以下のように求められる。
(TR_2 calibration) The conversion function TR_2 is a spot position LD3_nom of the illumination light based on the operation plan.
Is a conversion function for converting into a mirror lens position control signal, which is obtained as follows.

【0040】まず、第3LD21によるガイド光LD3
を点灯する(S209)。つぎに、手術計画に基づいた
照明光のスポット位置LD3_nom(TestN)を
ミラーレンズ駆動信号に変換し、TestN位置にレー
ザを照射する。また、照射位置LD3_ASをエリアセ
ンサASで計測する(S211)。照射位置LD3_A
Sとスポット位置LD3_nom(TestN)を比較
・記録する(S211)。比較一回目は変換関数TR_
2の原点調整を行い次の位置へ進む。比較N回目の場合
は誤差ER_2が許容誤差σより大きい場合(S21
3)、変換関数TR_2の倍率などを校正する(S21
5)。この作業を複数回繰り返し、誤差ER_2が許容
誤差σ以下になれば変換関数TR_2の校正を終了す
る。
First, the guide light LD3 by the third LD 21
Is turned on (S209). Next, the spot position LD3_nom (TestN) of the illumination light based on the operation plan is converted into a mirror lens drive signal, and a laser is irradiated to the TestN position. The irradiation position LD3_AS is measured by the area sensor AS (S211). Irradiation position LD3_A
S and the spot position LD3_nom (TestN) are compared and recorded (S211). The first comparison is the conversion function TR_
Adjust the origin of step 2 and proceed to the next position. In the case of the Nth comparison, the error ER_2 is larger than the allowable error σ (S21
3), calibrate the magnification of the conversion function TR_2, etc. (S21)
5). This operation is repeated a plurality of times. When the error ER_2 becomes equal to or smaller than the allowable error σ, the calibration of the conversion function TR_2 ends.

【0041】(TR_3校正)変換関数TR_3は、変
位データに基づいて照明光のスポット位置を補正するた
めのミラーレンズ位置制御信号に変換する変換関数であ
り、以下のように求められる。まず、位置データLD3
_nomを任意の点に固定し、照射位置の制御を開始す
る(S217)。変位データΔX、ΔY、ΔZを変換関
数TR_3で補正信号ΔX_eye、ΔY_eye、Δ
Z_eyeに変換し、ミラーレンズ位置を対象物の変動
に応じて補正する(S219)。つぎに、照射位置LD
3_ASをエリアセンサASで測定し、変換関数TR_
4で物体上位置LD3_AS‘に変換し、位置LD3_
AS‘とLD3_nomを比較する(S221)。誤差
ER_3が、許容誤差σより大きい場合(S223)、
変換関数TR_3の倍率などを校正する(S225)。
この作業を複数回繰り返し、誤差ER_3が許容誤差σ
以下になれば(S223)、変換関数TR_3の校正を
終了する。
(TR_3 calibration) The conversion function TR_3 is a conversion function for converting into a mirror lens position control signal for correcting the spot position of the illumination light based on the displacement data, and is obtained as follows. First, the position data LD3
_Nom is fixed to an arbitrary point, and control of the irradiation position is started (S217). The displacement data ΔX, ΔY, ΔZ are converted into correction signals ΔX_eye, ΔY_eye, Δ by a conversion function TR_3.
It is converted to Z_eye, and the mirror lens position is corrected according to the fluctuation of the object (S219). Next, the irradiation position LD
3_AS is measured by the area sensor AS, and the conversion function TR_
In 4, the position is converted into the on-object position LD3_AS ′,
AS 'is compared with LD3_nom (S221). If the error ER_3 is larger than the allowable error σ (S223),
The magnification and the like of the conversion function TR_3 are calibrated (S225).
This operation is repeated a plurality of times, and the error ER_3 becomes the allowable error σ
When it becomes the following (S223), the calibration of the conversion function TR_3 ends.

【0042】(TR_1の校正)変換関数TR_1は、
任意のサイズに切りだされたCCD画像を物体の変位に
追従して補正し、静止画像化する際の物体変位をAS座
標からCCD座標に変換するための変換関数であり、以
下のように求められる。
(Calibration of TR_1) The conversion function TR_1 is
This is a conversion function for correcting a CCD image cut to an arbitrary size by following the displacement of an object, and converting the object displacement at the time of forming a still image from AS coordinates to CCD coordinates. Can be

【0043】まず、CCD画像静止化制御が開始される
と(S227)、物体変位ΔX、ΔY、ΔZをCCD座
標の変位ΔX‘、ΔY‘に変換する(S229)。CC
D29で検出した前眼部画像をガイド光LD3のスポッ
ト位置を含む任意の表示範囲に切り出し、対象物変位Δ
X‘、ΔY‘をもとに静止画像P_CCD‘に変換す
る。そして、画像上のガイド光LD3の照射位置LD3
_CCD‘とCCD座標に変換された照射位置LD3_
AS“を比較する。誤差ER_1が許容値σを超える場
合(S233)、座標変換関数TR_1を校正する。
First, when the CCD image stabilization control is started (S227), the object displacements ΔX, ΔY, ΔZ are converted into CCD coordinate displacements ΔX ′, ΔY ′ (S229). CC
The anterior ocular segment image detected at D29 is cut out into an arbitrary display range including the spot position of the guide light LD3, and the object displacement Δ
It is converted into a still image P_CCD 'based on X' and ΔY '. Then, the irradiation position LD3 of the guide light LD3 on the image
_CCD 'and irradiation position LD3_ converted to CCD coordinates
AS ". If the error ER_1 exceeds the allowable value σ (S233), the coordinate conversion function TR_1 is calibrated.

【0044】以下のようにして、変換関数TR_1、T
R_2、TR_3、TR_4の校正が実行される。 (制御)つぎに、図8を参照して、手術計画に基づく測
定対象物の加工処理について説明する。ノモグラムに基
づく手術が開始されると(S301)、ノモグラムに基
づきプログラムされたn番目の工程の位置データLD3
_nom(n)、n=1~n_maxを変換器2(TR
_2)33−2でミラー、レンズの駆動信号ΔX_no
m、ΔY_nom、ΔZ_nomに変換する。一方、測定
された対象物の変位ΔX、ΔY、ΔZは、変換器1(T
R_3)33−1で補正信号ΔX_eye、ΔY_ey
e、ΔZ_eyeに変換される。手術予定の信号と補正
信号は加算され反射ミラー25及び/又はレンズ20の
駆動信号として出力される。これにより照明光は正しい
手術位置に移動する(S303)。
As described below, the conversion functions TR_1, T
Calibration of R_2, TR_3, TR_4 is performed. (Control) Next, with reference to FIG. 8, the processing of the measurement object based on the operation plan will be described. When the operation based on the nomogram is started (S301), the position data LD3 of the n-th step programmed based on the nomogram is obtained.
_Nom (n), n = 1 to n_max are converted to the converter 2 (TR
_2) Mirror and lens drive signal ΔX_no at 33-2
m, ΔY_nom and ΔZ_nom. On the other hand, the measured displacements ΔX, ΔY, and ΔZ of the object are measured by the converter 1 (T
R_3) Correction signals ΔX_eye and ΔY_ey at 33-1
e, ΔZ_eye. The signal of the operation plan and the correction signal are added and output as a drive signal of the reflection mirror 25 and / or the lens 20. Thereby, the illumination light moves to the correct operation position (S303).

【0045】物体上位置LD3_AS‘(実測1)と位
置データLD3_nom(予定)の誤差信号ER_2が
一定範囲以上なら(S305)、手術用レーザ光源19
をロックする(S309)。また、照射位置LD3_C
CD‘(実測2)と位置データLD3_nom(予定)
の誤差信号ER_3が一定範囲以上なら(S307)、
手術用レーザ光源19をロックする(S309)。ステ
ップS309で一定期間(t-max)ロックされている場
合(S311)、ステップS102に戻り、再校正され
る。一方、ロックされている時間が一定時間以下の場
合、ステップS303から処理を実行する。ステップS
305及びS307による照射ロックが実行されないと
きのみ手術用レーザ光源19は点灯する(S313)。
手術用レーザ光源19の点灯時には、ノモグラムへ点灯
信号(照射完了信号)を出力し、次の手術工程へ移る
(S315,S317)。予定の照射(n_max)が
終了すると(S317)、手術が終了する。
If the error signal ER_2 between the on-object position LD3_AS '(actual measurement 1) and the position data LD3_nom (planned) is over a certain range (S305), the surgical laser light source 19
Is locked (S309). The irradiation position LD3_C
CD '(actual measurement 2) and position data LD3_nom (plan)
If the error signal ER_3 is equal to or more than a certain range (S307),
The operation laser light source 19 is locked (S309). If it is locked for a certain period (t-max) in step S309 (S311), the process returns to step S102 and is re-calibrated. On the other hand, if the locked time is equal to or less than the predetermined time, the processing is executed from step S303. Step S
The surgical laser light source 19 is turned on only when the irradiation lock in steps 305 and S307 is not executed (S313).
When the surgical laser light source 19 is turned on, a lighting signal (irradiation completion signal) is output to the nomogram, and the operation proceeds to the next operation step (S315, S317). When the scheduled irradiation (n_max) ends (S317), the operation ends.

【0046】図9は、本発明に照射位置測定装置の第2
の実施の形態の構成図である。同図は、例えば、対象物
体が球体である程度の凹凸を持ちそれが回転運動するよ
うな場合に用いられる実施の形態を示す。この場合、第
1の実施の形態における参照光側のミラー15を、測定
対象物体の曲率に併せた球面ミラー34に置換した。さ
らに、第1の実施の形態におけるレンズ13を移動又は
置換えることで、照射ビームを球面ミラー34の球面上
で波面が一致するように光を集光して入射する。このよ
うな測定光源系100、測定光学系200では、測定対
象物500の回転運動を平行移動のように捕らえること
ができ、より精密な形状測定や変位測定に適応できる。
FIG. 9 shows a second embodiment of the irradiation position measuring apparatus according to the present invention.
It is a lineblock diagram of an embodiment. FIG. 1 shows an embodiment which is used, for example, in a case where the target object is a sphere and has a certain degree of unevenness and rotates. In this case, the mirror 15 on the reference light side in the first embodiment is replaced with a spherical mirror 34 adapted to the curvature of the object to be measured. Further, by moving or replacing the lens 13 in the first embodiment, the irradiation beam condenses and enters the light so that the wavefront coincides with the spherical surface of the spherical mirror 34. In such a measurement light source system 100 and a measurement optical system 200, the rotational movement of the measurement object 500 can be captured as a parallel movement, and can be applied to more precise shape measurement and displacement measurement.

【0047】[0047]

【発明の効果】本発明によると、以上説明した通り、測
定対象物にマーキングせずに、非接触で形状・変位・照
射位置を測定することができる照射位置測定装置を提供
することができる。本発明によると、照射光を照射する
測定対象物の形状・位置について、干渉光により反射率
境界面での誤差を小さくして正確に測定することができ
る。本発明によると、対象物の形状を時間経過により測
定することで、対象物の動き及び変位量を測定すること
ができる。また、本発明によると、照射光の照射位置を
測定して照射光の位置制御することができる。さらに、
本発明によると、必要に応じて照射光を所定の同一位置
に照射するように自動追尾制御することができる。
According to the present invention, as described above, it is possible to provide an irradiation position measuring apparatus capable of measuring a shape, a displacement, and an irradiation position in a non-contact manner without marking a measurement object. According to the present invention, it is possible to accurately measure the shape and position of a measurement object to be irradiated with irradiation light by reducing errors at a reflectance boundary surface by interference light. According to the present invention, the movement and displacement of the object can be measured by measuring the shape of the object over time. Further, according to the present invention, it is possible to control the position of the irradiation light by measuring the irradiation position of the irradiation light. further,
According to the present invention, the automatic tracking control can be performed so that the irradiation light is irradiated to a predetermined same position as needed.

【0048】また、対象物を光学的に測定する場合、そ
の表面が光学的に粗面な場合と滑らかな場合で測定する
方法が異なってくるが、本発明によると、特に、表面が
光学的粗面である物体又は生体に適する照射位置測定装
置を提供することができる。
When an object is optically measured, the method of measurement differs depending on whether the surface is optically rough or smooth. According to the present invention, particularly, the surface is optically rough. An irradiation position measuring device suitable for an object or a living body having a rough surface can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】照射位置測定装置の第1の実施の形態の構成
図。
FIG. 1 is a configuration diagram of a first embodiment of an irradiation position measuring device.

【図2】スペックル画像から移動量を抽出する画像処理
の一例についてのフローチャート。
FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of image processing for extracting a movement amount from a speckle image.

【図3】処理画像の説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram of a processed image.

【図4】画像処理部31における画像処理についてのフ
ローチャート。
FIG. 4 is a flowchart illustrating image processing performed by an image processing unit.

【図5】CCD画像の説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram of a CCD image.

【図6】照明光学系の制御システムの詳細な構成図。FIG. 6 is a detailed configuration diagram of a control system of the illumination optical system.

【図7】校正処理についてのフローチャート。FIG. 7 is a flowchart of a calibration process.

【図8】制御処理についてのフローチャート。FIG. 8 is a flowchart of a control process.

【図9】照射位置測定装置の第2の実施の形態の構成
図。
FIG. 9 is a configuration diagram of an irradiation position measuring device according to a second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、6、21 LD 2、7、13、17、20、28 レンズ 3、8 光スイッチ 4、9、12、 ファイバ 5、10 変調器 11 ファイバカプラ 14、27 ビームスプリッタ 15、23 ミラー 16 バンドパスフィルタ 18 エリアセンサ 19 手術用レーザ光源 22 ドライバ 24 ダイクロミラー 25 反射ミラー 26 凹凸面鏡 29 CCDカメラ 30 画像処理装置 31 手術計画出力装置 32 画像表示ディスプレイ 33 レーザの光軸・焦点制御駆動
装置 100 測定光源系 200 測定光学系 300 照明光源系 400 対象物モニタ 500 測定対象物 600 画像処理及び制御系
1, 6, 21 LD 2, 7, 13, 17, 20, 28 Lens 3, 8 Optical switch 4, 9, 12, Fiber 5, 10 Modulator 11 Fiber coupler 14, 27 Beam splitter 15, 23 Mirror 16 Band pass Filter 18 area sensor 19 surgical laser light source 22 driver 24 dichroic mirror 25 reflecting mirror 26 concave and convex mirror 29 CCD camera 30 image processing device 31 operation plan output device 32 image display display 33 laser optical axis / focus control drive device 100 measurement light source system Reference Signs List 200 Measurement optical system 300 Illumination light source system 400 Object monitor 500 Measurement object 600 Image processing and control system

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F064 AA09 AA11 CC04 FF01 GG02 GG12 GG20 GG22 GG24 GG42 HH03 JJ01 KK01 2F065 AA03 AA04 AA09 AA19 AA53 BB07 BB26 CC16 DD04 EE00 EE05 FF04 FF56 GG06 GG13 GG23 HH03 HH12 HH13 JJ03 JJ08 JJ09 JJ26 LL02 LL12 LL19 LL20 LL22 LL30 NN01 NN08 QQ00 QQ03 QQ04 QQ25 QQ27 QQ33 SS02 SS13  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F-term (reference) 2F064 AA09 AA11 CC04 FF01 GG02 GG12 GG20 GG22 GG24 GG42 HH03 JJ01 KK01 2F065 AA03 AA04 AA09 AA19 AA53 BB07 BB26 CC16 DD04 EE00 EE05 FF04 GG13 GG13 GG13 GG04 GG04 LL02 LL12 LL19 LL20 LL22 LL30 NN01 NN08 QQ00 QQ03 QQ04 QQ25 QQ27 QQ33 SS02 SS13

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第1波長の第1光束を発する第1光源部
と、第2波長の第2光束を発する第2光源部とを有し、
第1及び第2光束に基づき測定光束を出射する測定光源
系と、 測定対象物を部分的に照明する第3光束を発する第3光
源を有する照明光学系と、 上記測定光源系からの第1及び第2光束を、参照面に向
かう参照光束と測定対象物に向かう測定光束とに分離す
るビームスプリッタ、参照光束を反射する参照反射鏡、
及び、測定光束が測定対象物から反射された反射測定光
束と参照光束が参照反射鏡で反射された参照反射光束と
を干渉させた干渉光束と、上記照明光学系からの第3光
束が測定対象物から反射された第3反射光束とを受光し
て第1受光信号を形成する第1受光部と、を有する測定
光学系と、 上記測定光学系の干渉光束による第1受光信号から測定
対象物形状を示す濃淡パターンを抽出し、その濃淡パタ
ーンから測定対象物の形状及び位置変化を示す対象物信
号を形成する画像処理及び制御部とを備えた照射位置測
定装置。
A first light source unit that emits a first light beam of a first wavelength; and a second light source unit that emits a second light beam of a second wavelength.
A measurement light source system that emits a measurement light beam based on the first and second light beams, an illumination optical system that includes a third light source that emits a third light beam that partially illuminates the measurement target, and a first light source system from the measurement light source system. A beam splitter that separates the second light beam into a reference light beam directed to the reference surface and a measurement light beam directed to the measurement object, a reference reflecting mirror that reflects the reference light beam,
And an interference light beam in which a reflected measurement light beam in which a measurement light beam is reflected from an object to be measured and a reference reflected light beam in which a reference light beam is reflected by a reference reflecting mirror, and a third light beam from the illumination optical system are measured objects. A measuring optical system having a first light receiving section for receiving a third reflected light beam reflected from the object to form a first light receiving signal; and a measuring object from the first light receiving signal by the interference light beam of the measuring optical system. An irradiation position measuring device including an image processing and control unit for extracting a shading pattern indicating a shape and forming an object signal indicating a shape and a position change of the measurement object from the shading pattern.
【請求項2】請求項1に記載の照射位置測定装置におい
て、 さらに、第3光束が測定対象物から反射された第3反射
光束を受光し、第3反射光束が含まれる測定対象物像を
示す第2受光信号を形成する第2受光部を有する対象物
モニタ系を備え、 上記画像処理及び制御系は、上記対象物モニタ系からの
第2受光信号に基づき、求めた測定対象物の位置変化に
応じて、測定対象物の表示位置を補正することを特徴と
する照射位置測定装置。
2. The irradiation position measuring apparatus according to claim 1, further comprising: a third light beam receiving a third reflected light beam reflected from the measurement object, and forming an image of the measurement object including the third reflected light beam. An object monitor system having a second light receiving unit for forming a second light reception signal shown in the figure, wherein the image processing and control system is configured to determine the position of the measurement object based on the second light reception signal from the object monitor system. An irradiation position measuring device for correcting a display position of a measurement object according to a change.
【請求項3】請求項1又は2に記載の照射位置測定装置
において、 上記画像処理及び制御系は、さらに、求めた測定対象物
の位置変化に基づき、上記照射光学系による第3光束の
照射位置を制御することを特徴とする照射位置測定装
置。
3. The irradiation position measuring apparatus according to claim 1, wherein the image processing and control system further irradiates the irradiation optical system with a third light beam based on the obtained position change of the measurement object. An irradiation position measuring device for controlling a position.
【請求項4】請求項1乃至3のいずれかに記載の照射位
置測定装置において、 上記測定光源系は、第1光束と第2光束を測定対象物へ
交互に照射する様に出射することを特徴とする光束照射
位置測定装置。
4. The irradiation position measuring apparatus according to claim 1, wherein the measurement light source system emits the first light beam and the second light beam so as to irradiate the measurement object alternately. Characteristic light beam irradiation position measuring device.
【請求項5】請求項4に記載の照射位置測定装置におい
て、 上記測定光源系は、上記第1光源部からの第1光束及び
上記第2光源部からの第2光束を、それぞれ第1周波数
と第2周波数により変調又はスイッチング制御し、 上記照射光学系は、上記第3光源部からの第3光束を、
第1光束及び第2光束とは異なる第3周波数で変調又は
スイッチング制御し、 上記画像処理及び制御系は、上記測定光学系の上記第1
受光部の出力信号を周波数又は時間で弁別することによ
り、第1光束又は第2光束による濃淡パターンと、第3
光束による照射光とに分離することを特徴とする照射位
置測定装置。
5. An irradiation position measuring apparatus according to claim 4, wherein said measuring light source system transmits a first light beam from said first light source unit and a second light beam from said second light source unit to a first frequency, respectively. And the second frequency modulates or performs switching control. The irradiation optical system outputs a third light flux from the third light source unit,
Performing modulation or switching control at a third frequency different from the first light flux and the second light flux, wherein the image processing and control system includes the first
By discriminating the output signal of the light receiving unit by frequency or time, the light and shade pattern by the first light beam or the second light beam and the third light beam
An irradiation position measuring device, wherein the irradiation position is separated into irradiation light by a light beam.
【請求項6】請求項4又は5に記載の照射位置測定装置
において、 上記画像処理及び制御系は、 第1光束が測定対象物から反射された第1反射光束によ
る上記第1受光部の出力信号と、第2光束が測定対象物
から反射された第2反射光束による上記第1受光部の出
力信号とを減算し、その減算された信号における濃淡パ
ターンの移動から測定対象物の形状及び位置変化を測定
するようにしたことを特徴とする照射位置測定装置。
6. The irradiation position measuring device according to claim 4, wherein the image processing and control system outputs the first light beam from the first light receiving unit by a first reflected light beam reflected from the measurement target. The signal is subtracted from the output signal of the first light receiving unit by the second reflected light beam in which the second light beam is reflected from the measurement object, and the shape and position of the measurement object are calculated based on the movement of the shading pattern in the subtracted signal. An irradiation position measuring device characterized by measuring a change.
【請求項7】請求項1乃至6のいずれかに記載の照射位
置測定装置において、 上記照明光学系は、第3光束が、手術用のガイド光束又
は手術用のレーザ光束であることを特徴とする照射位置
測定装置。
7. The irradiation position measuring device according to claim 1, wherein the third light beam is a guide light beam for surgery or a laser light beam for surgery. Irradiation position measuring device.
【請求項8】請求項1乃至7のいずれかに記載の照射位
置測定装置において、 上記画像処理及び制御系は、上記測定光学系からの第1
受信信号及び上記対象物モニタ系からの第2受信信号に
基づいて、物体形状と手術計画の座標とを一致するため
の校正、手術計画及び/又は測定対象物の変位に基づく
照明光のスポット位置の校正、測定対象物の変位に追従
するための校正のいずれか又は複数の校正を実行し、そ
の校正に従って上記照明光学系を制御することを特徴と
する照射位置測定装置。
8. An irradiation position measuring apparatus according to claim 1, wherein said image processing and control system is configured to control the first position from said measuring optical system.
Based on the received signal and the second received signal from the object monitor system, calibration for matching the object shape with the coordinates of the surgical plan, the spot position of the illumination light based on the displacement of the surgical plan and / or the measurement target An illumination position measuring apparatus that executes one or more of calibration of the following and calibration for following a displacement of a measurement object, and controls the illumination optical system according to the calibration.
【請求項9】請求項1乃至8のいずれかに記載の照射位
置測定装置において、 上記測定光学系の参照反射鏡は、測定対象物の曲率に応
じた球面又は略球面の反射面を有し、 上記測定光源系は、参照反射鏡の反射面で波面が略一致
するように測定光源を照射することを特徴とする照射位
置測定装置。
9. The irradiation position measuring apparatus according to claim 1, wherein the reference reflecting mirror of the measuring optical system has a spherical or substantially spherical reflecting surface corresponding to the curvature of the object to be measured. An irradiation position measuring device, wherein the measurement light source system irradiates the measurement light source such that the wavefront substantially coincides with the reflection surface of the reference reflection mirror.
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