JP2006189318A - Object image display device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、物体像表示装置に関し、特に例えば物体の形状や寸法等を検査するのに使用され、当該物体の像を拡大して表示する物体像表示装置に関する。 The present invention relates to an object image display device, and more particularly to an object image display device that is used, for example, to inspect the shape and size of an object and displays an enlarged image of the object.
この種の物体像表示装置として、従来、例えば非特許文献１に開示された投影機がある。この従来技術によれば、表示対象となる物体が、ステージ上に設置される。そして、このステージ上に設置された物体に対し、その下方から光が照射される。この光の一部は、物体の外周縁（輪郭）を通過して、ステージの上方にあるレンズを通り、さらに適宜の光学系を介して当該レンズの上方にあるスクリーンに投射される。これによって、当該スクリーンに、物体の輪郭を拡大して表す投影像が、映し出される。そして、この投影像を基に、物体の形状や寸法等が検査される。また、このとき、物体の図面、例えば製作用図面が描かれたチャートシート（半透明紙）が、粘着テープ等によりスクリーンに貼り付けられ、この製作用図面と投影像との比較によって、当該物体の検査が行われることがある。このように物体の図面と投影像とを同じスクリーン上で比較することにより、当該物体の検査が容易になる。
しかし、上述の如くスクリーンにチャートシートが貼り付けられると、当該チャートシートによる光の散乱や減衰作用によって、スクリーンが暗くなり、見難くなってしまう。また、上述した粘着テープ等の粘着力の低下、或いは外力の影響等によって、チャートシートがスクリーンから剥がれ落ちることもある。さらに、上述のレンズは、倍率の異なるものに交換可能とされているが、当該レンズが交換されたときは、交換されたレンズの倍率に合わせてチャートシートをも貼り換える必要があり、非常に面倒である。このように、従来技術では、チャートシートが利用されることで却って不都合が生じる場合があり、これによって作業効率が低下する、という問題がある。 However, when the chart sheet is affixed to the screen as described above, the screen becomes dark due to light scattering and attenuation by the chart sheet, making it difficult to see. In addition, the chart sheet may be peeled off from the screen due to a decrease in the adhesive strength of the above-mentioned adhesive tape or the like, or the influence of external force. Furthermore, although the above-mentioned lens can be replaced with a lens having a different magnification, when the lens is replaced, it is necessary to reattach the chart sheet in accordance with the magnification of the replaced lens. It is troublesome. As described above, in the conventional technique, there is a case in which inconvenience may be caused by using the chart sheet, which causes a problem that work efficiency is lowered.
そこで、この発明は、従来よりも作業効率を向上させることができる物体像表示装置を提供することを、目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an object image display device capable of improving the working efficiency as compared with the prior art.
かかる目的を達成するために、この発明の物体像表示装置は、表示画面を有する表示手段と、表示対象となる物体が設置される設置手段と、この設置手段に設置された物体の光学像がレンズを通して入射されると共に入射された光学像を電気信号に変換する撮像手段と、この撮像手段から出力される電気信号に基づいて物体の映像、言わば物体像を、表示手段の表示画面に表示する第１表示制御手段と、を具備する。さらに、物体の図面を表す図面データが記憶された記憶手段と、この記憶手段に記憶された図面データに基づいて当該図面を物体像に重畳させた状態で表示手段の表示画面に表示する第２表示制御手段と、を具備するものである。 In order to achieve such an object, an object image display device of the present invention includes a display unit having a display screen, an installation unit in which an object to be displayed is installed, and an optical image of the object installed in the installation unit. An image pickup unit that enters through the lens and converts the incident optical image into an electric signal, and an object image, that is, an object image is displayed on the display screen of the display unit based on the electric signal output from the image pickup unit. First display control means. Further, a storage means storing drawing data representing the drawing of the object, and a second display for displaying the drawing on the display screen of the display means in a state of being superimposed on the object image based on the drawing data stored in the storage means. Display control means.
即ち、この発明では、設置手段に物体が設置されると、この物体の光学像がレンズを通して撮像手段に入射される。撮像手段は、入射された光学像を電気信号に変換する。そして、この電気信号に基づいて、第１表示制御手段が、表示手段の表示画面に物体像を表示する。さらに、記憶手段には、物体の図面を表す図面データが記憶されている。そして、この図面データに基づいて、第２表示制御手段が、当該図面を物体像に重畳させた状態で表示手段の表示画面に表示する。つまり、同一の表示画面に、物体像と図面とが、互いに重畳された状態で表示される。従って、例えばこれら物体像と図面とを比較することで、当該物体の形状や寸法等を容易に検査することができる。 That is, in the present invention, when an object is installed on the installation means, an optical image of the object is incident on the imaging means through the lens. The imaging unit converts the incident optical image into an electrical signal. Then, based on this electrical signal, the first display control means displays an object image on the display screen of the display means. Further, the storage means stores drawing data representing the drawing of the object. And based on this drawing data, a 2nd display control means displays the said figure on the display screen of a display means in the state superimposed on the object image. That is, the object image and the drawing are displayed on the same display screen in a state where they are superimposed on each other. Therefore, for example, by comparing these object images with the drawings, the shape and dimensions of the object can be easily inspected.
なお、この発明においては、複数のレンズと、これら複数のレンズのいずれかを任意に有効化する有効化手段と、をさらに備えてもよい。この場合、物体の光学像は、有効化手段によって有効化されたレンズを通して撮像手段に入射される。そして、第２表示制御手段は、有効化手段によって有効化されたレンズの倍率に応じた大きさで物体の図面を表示する。かかる構成によれば、有効化手段によって任意のレンズが有効化されると、有効化されたレンズの倍率に応じた大きさで物体像が表示画面に表示される。これと同様に、物体の図面もまた、当該有効化されたレンズの倍率に応じた大きさ、つまり物体像と同じ大きさで、表示画面に表示される。 In the present invention, a plurality of lenses and an enabling means for arbitrarily enabling any of the plurality of lenses may be further provided. In this case, the optical image of the object is incident on the imaging unit through the lens enabled by the enabling unit. The second display control means displays the drawing of the object with a size corresponding to the magnification of the lens validated by the validation means. According to this configuration, when an arbitrary lens is validated by the validation means, an object image is displayed on the display screen with a size corresponding to the magnification of the validated lens. Similarly, the drawing of the object is also displayed on the display screen with a size corresponding to the magnification of the activated lens, that is, the same size as the object image.
さらに、レンズは、ズームレンズであってもよい。この場合、第２表示制御手段は、当該ズームレンズの倍率に応じた大きさで物体の図面を表示する。この構成によれば、ズームレンズの倍率が任意の倍率に設定されると、その倍率に応じた大きさで物体像が表示画面に表示される。これと同様に、物体の図面も、当該ズームレンズの倍率に応じた大きさ、つまり物体像と同じ大きさで、表示画面に表示される。 Further, the lens may be a zoom lens. In this case, the second display control means displays the drawing of the object with a size corresponding to the magnification of the zoom lens. According to this configuration, when the magnification of the zoom lens is set to an arbitrary magnification, the object image is displayed on the display screen with a size corresponding to the magnification. Similarly, the drawing of the object is also displayed on the display screen with a size corresponding to the magnification of the zoom lens, that is, the same size as the object image.
なお、ここで言う図面は、物体の公差を線図で表す公差図を含むものであってもよい。このようにすれば、物体の形状や寸法等が公差内に入っているか否かを直観的に把握することができる。 The drawing referred to here may include a tolerance diagram that represents a tolerance of an object in a diagram. In this way, it is possible to intuitively grasp whether or not the shape, dimensions, etc. of the object are within the tolerance.
さらに、レンズは設置手段の上方に位置し、表示画面は当該レンズの上方に位置するのが、望ましい。即ち、上述の従来技術においては、設置手段に対応するステージの上方にレンズが位置し、このレンズの上方に表示画面に対応するスクリーンが位置する。従って、設置手段の上方にレンズが位置し、レンズの上方に表示画面が位置するようにすれば、これら設置手段，レンズおよび表示画面の互いの位置関係が、従来技術における位置関係と同様になる。従って、従来技術と同様の感覚で、換言すれば違和感なく、この発明の物体像表示装置を取り扱うことができる。 Further, it is desirable that the lens is located above the installation means and the display screen is located above the lens. That is, in the above-described prior art, a lens is positioned above the stage corresponding to the installation means, and a screen corresponding to the display screen is positioned above the lens. Therefore, if the lens is positioned above the installation means and the display screen is positioned above the lens, the positional relationship among the installation means, the lens, and the display screen is the same as that in the prior art. . Therefore, the object image display device of the present invention can be handled with the same feeling as in the prior art, in other words, without a sense of incongruity.
この発明によれば、撮像手段から出力される電気信号に基づく物体像と、図面データに基づく図面とが、互いに重畳された状態で同一の表示画面に表示されるので、これら物体像と図面との比較が容易になり、ひいては物体の検査が容易になる。従って、例えば、これと同様の比較を行うのにチャートシートをスクリーンに貼り付ける必要のある上述した従来技術に比べて、物体を検査する際の作業効率が向上する。 According to the present invention, the object image based on the electrical signal output from the imaging means and the drawing based on the drawing data are displayed on the same display screen in a state of being superimposed on each other. Can be easily compared, and in turn, inspection of objects can be facilitated. Therefore, for example, work efficiency when inspecting an object is improved as compared with the above-described conventional technique in which a chart sheet needs to be attached to a screen to perform the same comparison.
この発明の一実施形態について、図１から図１２を参照して説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図１に示すように、この実施形態の物体像表示装置１０は、設置手段としての基台部１２と、この基台部１２の上方に設けられたヘッド部１４と、これら基台部１２とヘッド部１４とを互いに連結する連結部１６とを、備えている。
As shown in FIG. 1, the object
基台部１２は、概略直方体の形状をしており、その内部には、図１に点線１８で示すように、画像処理装置、例えばパーソナルコンピュータ（厳密にはその本体）が収容されている。そして、この基台部１２の上には、ＸＹＺステージ２０が載置されており、このＸＹＺステージ２０の上に、表示対象となる図示しない物体が設置される。なお、物体の形状によっては、当該物体はＸＹＺステージ２０上で図示しない支持具によって支持される。また、ＸＹＺステージ２０は、手動により直接操作することができるが、後述するようにパーソナルコンピュータ１８によって操作することもできる。
The
そして、ＸＹＺステージ２０の上方、詳しくは略真上に、リング状のＬＥＤ（Light Emitting Diode）光源装置２２が、設けられている。このＬＥＤ光源装置２２は、白色ＬＥＤをリング状に並べたものであり、その中空部２４の中心を後述する有効レンズ２６の光軸に合わせ、かつ下方（ＸＹＺステージ２０がある方向）に向けて投光するように、設けられている。また、このＬＥＤ光源装置２２は、上下方向（有効レンズ２６の光軸方向）に沿って任意に移動可能とされている。なお、このＬＥＤ光源装置２２の明るさ（光度）は、図示しない光源用電源装置によって任意に調整可能とされている。
Further, a ring-shaped LED (Light Emitting Diode)
さらに、ＬＥＤ光源装置２２の上方に、有効レンズ２６を含む複数本、例えば３本のレンズ２６，２６および２６を備えたターレット式のレンズ交換機構２８が、設けられている。このレンズ交換機構２８は、ヘッド部１４の下側部分に設けられており、各レンズ２６，２６および２６は、それぞれの入射側を真下に向けた状態で取り付けられている。そして、各レンズ２６，２６および２６のうち、この物体像表示装置１０の最も前方寄りにあるものが、有効とされ、つまり有効レンズ２６とされる。なお、この有効レンズ２６は、レンズ交換機構２８（手動による回転操作）によって任意に切り換えることができる。また、各レンズ２６，２６および２６は、互いに拡大倍率の異なる単焦点形のものであり、それぞれの拡大倍率は、例えば１０倍，２０倍および５０倍とされている。さらに、各レンズ２６，２６および２６は、それぞれのピント面が互いに一致するように設計されている。そしてさらに、レンズ交換機構２８は、図示しない昇降機構により上下方向に沿って任意に移動可能とされており、このレンズ交換機構２８の上下動によって、有効レンズ２６のフォーカス調整が行われる。
Further, above the LED
このように、ＸＹＺステージ２０の略真上にリング状のＬＥＤ光源装置２６が位置しており、このＬＥＤ光源装置２６のさらに上方に有効レンズ２６が位置している。そして、ＬＥＤ光源装置２６は、その中空部２４の中心を有効レンズ２６の光軸に合わせ、かつ下方に向けて投光するように、換言すれば当該中空部２４の両開口端を上下方向に向けた状態で、設けられている。従って、ＸＹＺステージ２０上に物体が設置されると、この物体の光学像が、ＬＥＤ光源装置２２の中空部２４を介して、有効レンズ２６に入射される。
As described above, the ring-shaped LED
有効レンズ２６に入射された光学像は、当該有効レンズ２６を通って、ヘッド部１４内に設けられた撮像手段としての後述するＣＣＤ（Charge Coupled Device）型のカメラ３０の受光部に入射される。このカメラ３０は、受光部に入射された光学像を電気信号に変換し、変換された電気信号は、上述したパーソナルコンピュータ１８を経由して、ヘッド部１４内に設けられた液晶型のディスプレイ３２に入力される。これによって、当該ディスプレイ３２の表示画面に、物体の拡大映像、つまり物体像が、表示される。なお、ディスプレイ３２は、その表示画面（前面）を物体像表示装置１０の前方側に向けた状態で、有効レンズ２６（レンズ交換機構２８）の上方に設けられている。また、当該ディスプレイ３２は、液晶型に限らず、ＣＲＴ（Cathode
Lay Tube）型等の他の形式のものであってもよい。
The optical image incident on the
Other types such as a Lay Tube) type may be used.
ところで、この実施形態の物体像表示装置１０は、上述の如くディスプレイ３２の表示画面に物体像を表示するという機能の他に、物体の図面、例えばＣＡＤ（Computer-Aided Design）で描かれた製作用図面を当該物体像に重畳（合成）させた状態で表示画面に表示するという言わば図面合成表示機能を、備えている。これを実現するために、この実施形態の物体像表示装置１０は、電気的には例えば図２に示すような構成とされている。
By the way, the object
即ち、この実施形態の物体像表示装置１０は、上述したようにパーソナルコンピュータ１８を備えており、当該パーソナルコンピュータ１８は、図２に示すようにカメラ３０から出力される電気信号が入力される信号処理部５０を有している。この信号処理部５０は、入力された電気信号に対し、輝度調整処理やコントラスト調整処理等の所定のアナログ信号処理を施す。そして、この処理後の信号を、例えばビットマップ形式のディジタル画像データ、言わば物体像データに変換する。また、場合によっては、信号処理部５０は、当該変換後の物体像データに対し、ディジタルフィルタリング処理等の所定のディジタル信号処理を施す。そして、この物体像データは、物体像メモリ５２というフレームメモリに一時記憶された後、合成部５４に入力される。
That is, the object
パーソナルコンピュータ１８はまた、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）を備えた制御部５６を有している。そして、この制御部５６には、入力装置５８と記憶装置６０とが接続されている。このうち、入力装置５８は、制御部５６に対し各種命令を与えるためのものであり、例えばキーボードおよびマウスから成る。一方、記憶装置６０は、例えば磁気ディスク（ハードディスク）装置や光ディスク装置から成り、当該記憶装置６０には、表示対象となる物体の製作用図面を表す例えばＤＸＦ（Drawing
Interchange Format）形式のＣＡＤデータが、記憶されている。
The
Interchange Format) format CAD data is stored.
ここで、入力装置５８から制御部５６に対し、表示対象となる物体（詳しくは、ＸＹＺステージ２０に設置されている、またはこれから設置される物体）のＣＡＤデータを読み出す旨の命令が与えられると、当該制御部５６は、与えられた命令に従ってそのＣＡＤデータを記憶手段６０から読み出す。そして、読み出されたＣＡＤデータに基づいて、当該ＣＡＤデータに従う図面を画像として表示するためのディジタル画像データ、言わば図面データを生成する。なお、この図面データは、製作用図面の点および線部分のみを色付きの（言わば不透明な）画素で表し、それ以外の部分を透明な画素で表すためのビットマップ形式のデータである。そして、この図面データは、図面メモリ６２というフレームメモリに一時記憶された後、上述の合成部５４に入力される。
Here, when a command for reading CAD data of an object to be displayed (specifically, an object installed on the
合成部５４は、物体像メモリ５２から入力される物体像データと、図面メモリ６２から入力される図面データとを、合成する。そして、合成後の言わば合成画像データを、アナログ信号に変換する。変換された信号、言わば合成画像信号は、パーソナルコンピュータ１８による処理後信号として出力され、ディスプレイ３２に入力される。これによって、当該ディスプレイ３２の表示画面に、物体像と製作用図面とが合成された言わば合成画像が表示される。
The combining
図３に、当該合成画像の一表示例を示す。この図３は、図４に示すような軸受部品が物体とされ、この物体のうち点線７０で囲まれた部分が表示対象とされたときの状態を示す。この図３に示すように、ディスプレイ３２の表示画面には、その面積の大半を占める矩形の画像表示領域１００が、当該表示画面の左上寄りの位置に表示される。そして、この画像表示領域１００内に、合成画像が表示され、具体的には、実線１０２で示す物体像と、点線１０４で示す図面、厳密には公差を点線で表す公差図とが、互いに重畳された状態で表示される。
FIG. 3 shows a display example of the composite image. FIG. 3 shows a state in which the bearing component as shown in FIG. 4 is an object, and a portion surrounded by a dotted
このとき、上述した物体像メモリ５２には、図５（ａ）に示すような物体像１０２を表示するための物体像データが記憶されており、図面メモリ６２には、図５（ｂ）に示すような図面（公差図）１０４を表示するための図面データが記憶されている。そして、これら物体像データと図面データとが互いに合成されることで、換言すれば図５（ａ）に示す言わば第１レイヤと図５（ｂ）に示す言わば第２レイヤとが互いに合成されることで、図５（ｂ）に示すような合成画像が構成される。なお、図５（ｂ）に示す図面１０４については、上述したように点および線部分（図５（ｂ）において点線で示す部分）のみが色付きの画素で表され、それ以外の部分は透明な画素で表される。従って、この図５（ｂ）に示す図面１０４が図５（ａ）に示す物体像１０２に重畳されても、当該図面１０４によって物体像１０２が全面的に塗り潰されることはなく、図５（ｃ）に示す如くこれら物体像１０２と図面１０４とが重畳された合成画像が構成される。
At this time, the above-described
このように、この実施形態の物体像表示装置１０によれば、ディスプレイ３２の表示画面に、物体像１０２と図面（公差図）１０４とが互いに重畳された状態で表示される。従って、これら物体像１０２と図面１０４とを比較することで、物体の形状や寸法等を容易に検査することができ、特に例えば当該形状や寸法等が公差（許容範囲）内に入っているか否かを容易に判定することができる。このことは、単に物体を検査するときのみならず、例えば図面（設計）に従って物体を加工するとき等にも、極めて有効である。また、上述した従来技術とは異なり、図面が描かれたチャートシートを別途表示画面に貼り付ける必要もないので、当該チャートシートにより表示画面が暗くなったり、或いは当該チャートシートが剥がれ落ちたりする、という不都合も生じない。
As described above, according to the object
さらに、この実施形態においては、基台部１２の上に置かれたＸＹＺステージ２０の上方に、有効レンズ２６が位置し、この有効レンズ２６のさらに上方に、ディスプレイ３２の表示画面が位置する。即ち、これらＸＹＺステージ２０，有効レンズ２６およびディスプレイ３２の表示画面の相対的な位置関係は、上述した従来技術におけるステージ，レンズおよびスクリーンの相対的な位置関係と同様である。このような位置関係とされているので、オペレータは、従来技術と同様の感覚で、換言すれば違和感なく、この実施形態の物体像表示装置１０を取り扱うことができる。
Further, in this embodiment, the
なお、上述の判定結果（検査結果）は、必要に応じて記憶装置６０に記憶することができる。また、画像表示領域１００に表示されている合成画像についても、当該記憶装置６０に記憶することができる。さらに、物体像１０２のみを記憶することもできる。そして、これら記憶装置６０に記憶された内容（判定結果，合成画像および物体像１０２）を、表示画面に表示（再生）させることもできる。また、詳しくは説明しないが、画像表示領域１００に表示されている物体像１０２から、物体の任意箇所の寸法や角度，面積等を計測することもできる。さらに、物体が立体的なものである場合には、当該物体のＺ軸方向の複数箇所に順次フォーカスを合わせるというフルフォーカス機能も、備えられている。これら記憶（再生），計測およびフルフォーカス機能に係る動作は、入力装置５８からの命令に応じて制御部５６により実行される。このため、図３に示すように、ディスプレイ３２の表示画面の右側部分には、入力装置５８によって操作可能なボタン（厳密にはボタンを模擬した図形）や入力欄等の各種操作子１１０，１１０，…が表示されている。即ち、これらの操作子１１０，１１０，…が入力装置５８によって操作（クリック）されると、これに応答して、制御部５６が適宜の動作（記憶（再生），計測またはフルフォーカス機能に係る動作）を実行する。
Note that the above-described determination result (inspection result) can be stored in the storage device 60 as necessary. The composite image displayed in the
また、上述の合成画像が表示された当初は、物体像１０２の位置と図面１０４の位置とがずれていることがある。この場合、上述したＸＹＺステージ２０によってこれら物体像１０２の位置と図面１０４の位置とが合わせられる。具体的には、図３に示すように、ディスプレイ３２の表示画面の下側部分には、当該ＸＹＺステージ２０をＸ軸，Ｙ軸およびＺ軸のそれぞれに移動させるための合計６つの矢印ボタン１２０，１２０，…が表示されている。そして、これらの矢印ボタン１２０，１２０，…が入力装置５８によって操作（クリック）されると、これに応答して、制御部５６が、ＸＹＺステージ２０を制御するためのステージ制御信号を生成する。このステージ制御信号は、ＸＹＺステージ２０に与えられ、ＸＹＺステージ２０は、当該ステージ制御信号に従ってそのステージ部分（上面）をＸ軸，Ｙ軸およびＺ軸のそれぞれに適宜移動させる。このようにＸＹＺステージ２０が制御されることによって、物体像１０２の位置が調整され、ひいては当該物体像１０２の位置と図面１０４の位置とが合わせられる。
In addition, when the above-described composite image is initially displayed, the position of the
さらに、図３に示すように、それぞれの矢印ボタン１２０の右横方には、当該矢印ボタン１２０が１回操作される毎にＸＹＺステージ２０（ステージ部分）をどれくらい移動させるのか、つまり移動量を入力するためのフィールド１２２が、設けられている。即ち、任意の矢印ボタン１２０が１回操作されると、その矢印ボタン１２０の右横方のフィールド１２２に入力されている数値（単位：［μｍ］）分だけ、当該矢印ボタン１２０に対応する方向にＸＹＺステージ２０が移動する。従って、ＸＹＺステージ２０を比較的に大きく（言わば大まかに）移動させたいときには、当該フィールド１２２に比較的に大きい数値を入力すればよい。一方、ＸＹＺステージ２０を比較的に小さく（言わば少しずつ）移動させたいときには、当該フィールド１２２に比較的に小さい数値を入力すればよい。
Further, as shown in FIG. 3, on the right side of each
なお、上述した信号処理部５０におけるアナログ信号処理およびディジタル信号処理もまた、制御部５６によって制御される。即ち、入力装置５８によって当該アナログ信号処理またはディジタル信号処理を行う旨の操作が成されると、これに応答して、制御部５６が信号処理部５０を制御するための処理制御信号を生成する。この処理制御信号は、信号処理部５０に与えられ、信号処理部５０は、当該処理制御信号に従ってアナログ信号処理またはディジタル信号処理を行う。
The analog signal processing and digital signal processing in the
さて、図３に示す状態において、例えばレンズ交換機構２８により有効レンズ２６が切り換えられた、とする。すると、当然に、画像表示領域１００に表示されている物体像１０２は、新たな有効レンズ２６の倍率に応じた大きさで表示される。なお、レンズ交換機構２８は、有効レンズ２６が切り換えられても、当該有効レンズ２６の光軸位置は変わらないように設計されている。従って、物体像１０２は、その中心位置を不変としたまま、新たな有効レンズ２６の倍率に応じた大きさで表示される。
Now, in the state shown in FIG. 3, for example, it is assumed that the
そして、このように有効レンズ２６が切り換えられたとき、当該有効レンズ２６が切り換わったことを表すレンズ切換信号が、レンズ交換機構２８から制御部５６に送られる。制御部５６は、このレンズ切換信号に応じて、図面１０４の表示倍率を変更するべく、図面データを生成し直す。即ち、制御部５６は、新たな有効レンズ２６の倍率に応じた大きさで図面１０４を表示させるための図面データを生成する。このとき、図面１０４の中心部分は不変とされたまま、当該図面１０４の大きさのみが変更されるような図面データが生成される。なお、制御部５６は、図６に示すようなテーブルを有しており、このテーブルには、各レンズ２６，２６および２６（レンズ［１］，［２］および［３］）のそれぞれが有効とされたときの倍率、具体的には後述するように当該各レンズ２６，２６および２６の倍率にディスプレイ３２の表示画面のサイズが加味された言わば物体像表示装置１０全体の総合的な倍率、に関するデータが記憶されている。そして、制御部５６は、このテーブルを参照することで、新たな有効レンズ２６に対応する倍率を認識し、この認識結果に基づいて、上述の如く図面データを生成し直す。生成し直された図面データは、図面メモリ６２を経て、合成部５４に入力される。この結果、画像表示領域１００には、新たな有効レンズ２６の倍率に応じた大きさ、つまり物体像１０２と同じ大きさの図面１０４が、当該物体像１０２に重畳された状態で表示される。
When the
図７に、例えば有効レンズ２６が上述した図３のときよりも倍率の大きいものに切り換えられたときの、ディスプレイ３２の表示画面の一表示例を示す。この図７に示すように、画像表示領域１００に表示されている合成画像、つまり物体像１０２と図面１０４とは、新たな有効レンズ２６に応じた大きさで表示される。そして、これら物体像１０２と図面１０４との位置関係、つまり中心位置は、不変である。
FIG. 7 shows a display example of the display screen of the
このように有効レンズ２６が切り換えられると、物体像１０２のみならず、図面１０４までも、新たな有効レンズ２６の倍率に応じた大きさで表示される。しかも、これら物体像１０２と図面１０４との位置関係は、維持される。従って、上述した従来技術の如くレンズの交換に応じてチャートシートをも貼り換える必要がある、というような不都合も生じない。
When the
ここで、この実施形態の物体像表示装置１０による実際の検査作業の手順について、詳しく説明する。
Here, the procedure of the actual inspection work by the object
まず、当該検査作業に先立ち、オペレータは、図８に示す手順に従って初期設定作業を行う。即ち、オペレータは、ステップＳ１として、ＸＹＺステージ２０上に、所定寸法の図示しない参考用試料（例えば定規のようなもの）を設置する。これによって、当該参考用試料の物体像が、ディスプレイ３２の表示画面（画像表示領域１００）に表示される。
First, prior to the inspection work, the operator performs an initial setting work according to the procedure shown in FIG. That is, the operator installs a reference sample (such as a ruler) (not shown) having a predetermined size on the
そして、オペレータは、ステップＳ３において、表示画面に表示された物体像の寸法、具体的には当該物体像のうち実際の寸法が既知である部分の寸法を、測定（実測）する。そして、ステップＳ５において、当該ステップＳ３における測定結果と実際の参考用試料の寸法との比率を、計算する。これによって、現在の有効レンズ２６の倍率にディスプレイ３２の表示画面のサイズが加味された総合的な倍率が、求められる。さらに、ステップＳ７において、当該ステップＳ５における計算結果を入力装置５８により入力する。入力された計算結果は、上述の図６に示すテーブルに記憶される。
In step S3, the operator measures (actually measures) the size of the object image displayed on the display screen, specifically, the size of the portion of the object image whose actual size is known. In step S5, the ratio between the measurement result in step S3 and the actual size of the reference sample is calculated. As a result, a total magnification obtained by adding the size of the display screen of the
そして、オペレータは、ステップＳ９において、上述のステップＳ１〜ステップＳ７を全てのレンズ２６，２６および２６について一通り行ったか否かを判断し、未だである場合には、ステップＳ１１において、有効レンズ２６を切り換えた後、当該ステップＳ１〜ステップＳ７を繰り返す。一方、全てのレンズ２６，２６および２６についてステップＳ１〜ステップＳ７を実行し終えた場合には、この図８に示す一連の初期設定作業を終了する。
Then, in step S9, the operator determines whether or not the above-described steps S1 to S7 have been performed for all the
かかる初期設定作業（言わば校正作業）を行うことによって始めて、正確な検査作業を行うことができる。即ち、検査作業においては、図９に示すように、オペレータは、まず、ステップＳ３１として、入力装置５８を操作することで、これから検査を行おうとする物体のＣＡＤデータを読み出す。これによって、例えば図１０に示すように、当該ＣＡＤデータに従う図面（公差図）１０４が、ディスプレイ３２の表示画面（画像表示領域１００）に表示される。
An accurate inspection work can be performed only by performing such initial setting work (ie, calibration work). That is, in the inspection work, as shown in FIG. 9, the operator first operates the
続いて、オペレータは、ステップＳ３３において、物体のどの部分を拡大して表示させたいのかを図面１０４上で選択する。具体的には、入力装置５８の操作（例えばマウスのドラッグ操作）によって、例えば図１０に一点鎖線１３０で示すように、当該図面１０４のうち希望の部分を矩形模様で指定する。すると、図１１に示すように、図面１０４が、当該矩形模様１３０で指定された部分の中心を基準として、有効レンズ２６の倍率に応じた大きさで拡大表示される。
Subsequently, in step S33, the operator selects on the drawing 104 which part of the object is to be enlarged and displayed. Specifically, by operating the input device 58 (for example, dragging the mouse), a desired portion of the drawing 104 is designated by a rectangular pattern, for example, as indicated by a dashed
そして、オペレータは、ステップＳ３５において、検査対象である物体をＸＹＺステージ２０上に設置する。これによって、当該物体の物体像が、ディスプレイ３２の表示画面に表示される。そして、ステップＳ３７において、ＸＹＺステージ２０を操作することで、物体像の位置と図面の位置とを合わせる。これによって、上述した図３に示すように、物体像１０２と図面１０４とが重畳された合成画像が得られる。
In step S35, the operator installs an object to be inspected on the
このステップＳ３７において位置調整を行った後、オペレータは、ステップＳ３９において、物体の形状や寸法等を検査する。具体的には、物体像１０２と図面１０４とを比較することで、物体の形状や寸法等が公差内に入っているか否かを検査する。そして、ステップＳ４１において、ステップＳ３９における検査結果を記憶し、この図９に示す一連の検査作業を終了する。
After performing the position adjustment in step S37, the operator inspects the shape, dimensions, etc. of the object in step S39. Specifically, by comparing the
なお、図９のステップＳ３３において表示対象エリア（矩形模様）１３０が選択されたとき、パーソナルコンピュータ１８内の制御部５６は、自身の図示しないメモリに記憶された物体像表示プログラムに従って、図１２に示す図面データ生成処理を実行する。なお、物体像表示プログラムは、フロッピディスクやＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc-ROM）、或いはＤＶＤ等の適宜の記録媒体によって提供される。
Note that when the display target area (rectangular pattern) 130 is selected in step S33 of FIG. 9, the
図１２に示すように、制御部５６は、まず、ステップＳ５１において、表示対象エリア１３０の中心位置を決定する。そして、ステップＳ５３に進み、上述の図６に示すテーブルを参照し、現在の有効レンズ２６に対応する倍率を認識する。そして、ステップＳ５５に進み、当該ステップＳ５３における認識結果、つまり現在の有効レンズ２６に対応する倍率に基づいて、図面データを生成する。このとき、上述のステップＳ５１で決定された中心位置を基準として当該図面データが生成される。そして、ステップＳ５７において、当該図面データを図面メモリに転送する。このステップＳ５７の実行を以て、制御部５６は、一連の図面データ生成処理を終了する。
As shown in FIG. 12, the
また、図９のステップＳ３９において有効レンズ２６が切り換えられたとき、制御部５６は、上述の物体像表示プログラムに従って、図１３に示す倍率変更処理を実行する。
When the
即ち、まず、ステップＳ７１において、図６のテーブルを参照し、現在の有効レンズ２６に対応する倍率を認識する。そして、ステップＳ７３において、当該ステップＳ７１における認識結果に基づいて、図面データを生成し直す。このとき、上述した図面データ生成処理のステップＳ５１で決定された中心位置を基準として、当該図面データが生成される。そして、ステップＳ７５に進み、新たに生成し直された図面データを図面メモリに転送し、この図１３に示す一連の倍率変更処理を終了する。
That is, first, in step S71, the table of FIG. 6 is referred to and the magnification corresponding to the current
なお、この実施形態においては、画像処理装置としてパーソナルコンピュータ１８を用いたが、これに限らない。即ち、この実施形態を実現するための専用の画像処理装置を用いてもよい。そして、図２以外の構成によって、当該画像処理装置を実現してもよい。
In this embodiment, the
また、図３などに示す表示画面のデザインは、飽くまで一例であって、これに限定されるものではない。例えば、図面（公差図）１０４を物体像１０２とは異なる色彩で表したり、当該図面１０４に代えてＣＧ（Computer Graphics）画像等を表示させたりしてもよい。また、図面１０４とＣＧ画像等とを重ねて同時に表示させてもよい。さらに、ＸＹＺステージ２０の座標や、或る基準位置からの移動量等の情報を、表示画面に表示させてもよい。
Moreover, the design of the display screen shown in FIG. 3 etc. is an example until it gets tired, and is not limited to this. For example, the drawing (tolerance diagram) 104 may be represented by a color different from that of the
そして、各レンズ２６，２６および２６の倍率は、ここで説明した値に限らない。また、当該レンズ２６の本数は、３本に限定されるものでもない。カメラ３０もまた、ＣＣＤ型のものに限定されない。
The magnifications of the
さらに、単焦点形のレンズ２６，２６および２６に代えて、ズームレンズを用いてもよい。この場合、ズームレンズの倍率に応じて図面１０２の表示倍率を変更させるように構成すればよい。
Further, a zoom lens may be used in place of the single-
また、上述したＬＥＤ光源装置２２の明るさを、パーソナルコンピュータ１８によって制御できるようにしてもよい。そして、当該ＬＥＤ光源装置２２以外の光源装置を採用してもよい。
Further, the brightness of the LED
そしてさらに、ＸＹＺステージ２０に代えて、回転（θ調整）機能を備えたステージ等の他のステージを用いてもよい。
Furthermore, instead of the
また、物体像データおよび図面データは、ビットマップ形式に限らず、ＧＩＦ（Graphics Interchange Format）やＪＰＥＧ（Joint Photographic
Experts Group）形式等の他の形式のデータであってもよい。
The object image data and drawing data are not limited to the bitmap format, but include GIF (Graphics Interchange Format) and JPEG (Joint Photographic).
Data in other formats such as an Experts Group) format may be used.
さらに、図面データの元となるＣＡＤデータは、ＤＸＦ形式に限らず、これ以外の形式のデータであってもよい。また、この実施形態では、ＣＡＤデータに基づいて図面データを生成し、この図面データに基づいて表示画面（画像表示領域１００）に図面１０４を表示するようにしたが、これに限らない。例えば、ＣＡＤデータに基づいて、直接、当該表示画面に図面１０４を表示（描画）するようにしてもよい。 Furthermore, the CAD data that is the basis of the drawing data is not limited to the DXF format, but may be data in other formats. In this embodiment, the drawing data is generated based on the CAD data, and the drawing 104 is displayed on the display screen (image display area 100) based on the drawing data. However, the present invention is not limited to this. For example, the drawing 104 may be directly displayed (drawn) on the display screen based on CAD data.
そして、上述した図９に示す検査作業を行う前に、一般に知られているパターンマッチング法等により或る程度の（言わば前置的な）良否判定を行ってもよい。 Then, before performing the above-described inspection operation shown in FIG. 9, a certain degree (in other words, preposition) quality determination may be performed by a generally known pattern matching method or the like.
さらに、上述した図９に示す検査作業のステップＳ３３において、図１０に示す如く表示対象エリアを矩形模様１３０で指定することとしたが、これに限らない。例えば、表示対象エリアの中心位置（中心点）のみを指定することで、指定された中心位置を基準として図面１０４が拡大表示されるようにしてもよい。
Furthermore, in step S33 of the inspection work shown in FIG. 9 described above, the display target area is designated by the
１０ 物体像表示装置
１２ 基台部
１８ パーソナルコンピュータ
２０ ＸＹＺステージ
２６ レンズ
２８ レンズ交換機構
３０ カメラ
３２ ディスプレイ
５２ 物体像メモリ
５６ 制御部
６２ 図面メモリ
５４ 合成部
６０ 記憶装置
DESCRIPTION OF
Claims (5)
表示対象となる物体が設置される設置手段と、
上記設置手段に設置された上記物体の光学像がレンズを通して入射されると共に入射された該光学像を電気信号に変換する撮像手段と、
上記撮像手段から出力される上記電気信号に基づいて上記物体の映像を上記表示画面に表示する第１表示制御手段と、
上記物体の図面を表す図面データが記憶された記憶手段と、
上記記憶手段に記憶された上記図面データに基づいて上記図面を上記映像に重畳させた状態で上記表示画面に表示する第２表示制御手段と、
を具備する、物体像表示装置。 Display means having a display screen;
An installation means for installing an object to be displayed;
An imaging means for converting the incident optical image into an electrical signal while the optical image of the object installed in the installation means is incident through a lens;
First display control means for displaying an image of the object on the display screen based on the electrical signal output from the imaging means;
Storage means for storing drawing data representing the drawing of the object;
Second display control means for displaying the drawing on the display screen in a state of being superimposed on the video based on the drawing data stored in the storage means;
An object image display device comprising:
上記複数のレンズのいずれかを任意に有効化する有効化手段と、
をさらに備え、
上記光学像は上記有効化手段によって有効化されたレンズを通して上記撮像手段に入射され、
上記第２表示制御手段は上記有効化されたレンズの倍率に応じた大きさで上記図面を表示する、
請求項１に記載の物体像表示装置。 A plurality of the above lenses;
Enabling means for arbitrarily enabling any of the plurality of lenses;
Further comprising
The optical image is incident on the imaging means through a lens validated by the validation means,
The second display control means displays the drawing with a size corresponding to the magnification of the validated lens;
The object image display apparatus according to claim 1.
上記第２表示制御手段は上記レンズの倍率に応じた大きさで上記図面を表示する、
請求項１に記載の物体像表示装置。 The lens is a zoom lens,
The second display control means displays the drawing with a size corresponding to the magnification of the lens;
The object image display apparatus according to claim 1.
上記表示画面は上記レンズの上方に位置する、
請求項１ないし４のいずれかに記載の物体像表示装置。 The lens is located above the installation means;
The display screen is located above the lens;
The object image display device according to claim 1.
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