【手続補正書】
【提出日】平成17年8月19日(2005.8.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】三次元距離画像撮像装置及び三次元距離計測方法
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  画像の撮影と三次元距離計測とを行う撮像素子と、
三次元距離計測用の光を出射する投光系と、
前記撮像素子と投光系とを所定の距離を隔てて被写体方向に向けて収納配置する装置本体とを有し、
前記装置本体は、前記撮像素子と投光系との距離を可変調整するベースライン調整機構を有する、
ことを特徴とする三次元距離画像撮像装置。
【請求項２】  前記ベースライン調整機構は、前記装置本体に設けられた伸縮機構を手動操作することにより、撮像素子と投光系との距離を可変調整するものであることを特徴とする請求項１記載の三次元距離画像撮像装置。
【請求項３】  前記装置本体は、前記撮像素子または投光系の一方が設けられる第１の筐体と、前記第１の筐体にスライド可能に接合され、前記撮像素子または投光系の他方が設けられる第２の筐体とを有し、前記ベースライン調整機構は、第２の筐体を第１の筐体に対してスライドさせることにより、撮像素子と投光系との距離を可変調整するものであることを特徴とする請求項２記載の三次元距離画像撮像装置。
【請求項４】  前記ベースライン調整機構は、撮像素子と投光系との調整された距離を検出するベースライン検出手段を有することを特徴とする請求項１記載の三次元距離画像撮像装置。
【請求項５】  画像の撮影と三次元距離計測とを行う撮像素子と、
三次元距離計測用の光を出射する投光系と、
前記撮像素子と投光系とを所定の距離を隔てて被写体方向に向けて収納配置する装置本体とを有し、
前記装置本体は、前記撮像素子の角度を可変調整する撮像角度調整機構を有する、
ことを特徴とする三次元距離画像撮像装置。
【請求項６】  前記撮像角度調整機構は、前記装置本体に設けられた回動機構を手動操作することにより、撮像素子の角度を可変調整するものであることを特徴とする請求項５記載の三次元距離画像撮像装置。
【請求項７】  前記装置本体は、前記撮像素子を設けた分離筐体と、前記分離筐体を装置本体に回動可能に接合したヒンジ部とを有し、前記撮像角度調整機構は、前記分離筐体をヒンジ部を介して回動することにより、撮像素子の角度を可変調整するものであることを特徴とする請求項６記載の三次元距離画像撮像装置。
【請求項８】  前記撮像角度調整機構は、撮像素子の調整された角度を検出する撮像角度検出手段を有することを特徴とする請求項５記載の三次元距離画像撮像装置。
【請求項９】  画像の撮影と三次元距離計測とを行う撮像素子と、
三次元距離計測用の光を出射する投光系と、
前記撮像素子と投光系とを所定の距離を隔てて被写体方向に向けて収納配置する装置本体とを有し、
前記装置本体は、前記撮像素子と投光系との距離を可変調整するベースライン調整機構と、撮像素子の角度を可変調整する撮像角度調整機構とを有する、
ことを特徴とする三次元距離画像撮像装置。
【請求項１０】  前記ベースライン調整機構は、前記装置本体に設けられた伸縮機構を手動操作することにより、撮像素子と投光系との距離を可変調整するものであることを特徴とする請求項９記載の三次元距離画像撮像装置。
【請求項１１】  前記装置本体は、前記撮像素子または投光系の一方が設けられる第１の筐体と、前記第１の筐体にスライド可能に接合され、前記撮像素子または投光系の他方が設けられる第２の筐体とを有し、前記ベースライン調整機構は、第２の筐体を第１の筐体に対してスライドさせることにより、撮像素子と投光系との距離を可変調整するものであることを特徴とする請求項１０記載の三次元距離画像撮像装置。
【請求項１２】  前記ベースライン調整機構は、撮像素子と投光系との調整された距離を検出するベースライン検出手段を有することを特徴とする請求項９記載の三次元距離画像撮像装置。
【請求項１３】  前記撮像角度調整機構は、前記装置本体に設けられた回動機構を手動操作することにより、撮像素子の角度を可変調整するものであることを特徴とする請求項９記載の三次元距離画像撮像装置。
【請求項１４】  前記装置本体は、前記撮像素子を設けた分離筐体と、前記分離筐体を装置本体に回動可能に接合したヒンジ部とを有し、前記撮像角度調整機構は、前記分離筐体をヒンジ部を介して回動することにより、撮像素子の角度を可変調整するものであることを特徴とする請求項１３記載の三次元距離画像撮像装置。
【請求項１５】  前記撮像角度調整機構は、撮像素子の調整された角度を検出する撮像角度検出手段を有することを特徴とする請求項９記載の三次元距離画像撮像装置。
【請求項１６】 三次元距離計測用の光を投光系で出射する工程と、
画像の撮影と三次元距離計測とを行う撮像素子と前記投光系とを所定の距離を隔てて被写体方向に向けて収納配置した装置本体内で、前記撮像素子と投光系との距離をベースライン調整機構によって可変調整する工程と、
を有することを特徴とする三次元距離計測方法。
【請求項１７】  三次元距離計測用の光を投光系で出射する工程と、
画像の撮影と三次元距離計測とを行う撮像素子と前記投光系とを所定の距離を隔てて被写体方向に向けて収納配置した装置本体内で、前記撮像素子の角度を撮像角度調整機構によって可変調整する工程と、
を有することを特徴とする三次元距離計測方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像素子から物体までの距離を高精度で計測するとともに、高解像の画像を出力する三次元画像計測装置に関し、特に被写体から非常に近い位置から遠くの位置までの高解像度な距離計測を可能とした三次元画像計測装置及び三次元距離計測方法に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
そこで本発明の目的は、上述のような実情に鑑み、比較的遠くにある被写体から近距離にある被写体の距離計測やパターン認識を優れた解像度で計測、撮像することができる三次元画像計測装置及び三次元距離計測方法を提供することにある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するため、画像の撮影と三次元距離計測とを行う撮像素子と、三次元距離計測用の光を出射する投光系と、前記撮像素子と投光系とを所定の距離を隔てて被写体方向に向けて収納配置する装置本体とを有し、前記装置本体は、前記撮像素子と投光系との距離を可変調整するベースライン調整機構を有することを特徴とする。
また本発明は、画像の撮影と三次元距離計測とを行う撮像素子と、三次元距離計測用の光を出射する投光系と、前記撮像素子と投光系とを所定の距離を隔てて被写体方向に向けて収納配置する装置本体とを有し、前記装置本体は、前記撮像素子の角度を可変調整する撮像角度調整機構を有することを特徴とする。
また本発明は、画像の撮影と三次元距離計測とを行う撮像素子と、三次元距離計測用の光を出射する投光系と、前記撮像素子と投光系とを所定の距離を隔てて被写体方向に向けて収納配置する装置本体とを有し、前記装置本体は、前記撮像素子と投光系との距離を可変調整するベースライン調整機構と、撮像素子の角度を可変調整する撮像角度調整機構とを有することを特徴とする。
また本発明は、三次元距離計測用の光を投光系で出射する工程と、画像の撮影と三次元距離計測とを行う撮像素子と前記投光系とを所定の距離を隔てて被写体方向に向けて収納配置した装置本体内で、前記撮像素子と投光系との距離をベースライン調整機構によって可変調整する工程とを有することを特徴とする。
三次元距離計測用の光を投光系で出射する工程と、
さらに本発明は、三次元距離計測用の光を投光系で出射する工程と、画像の撮影と三次元距離計測とを行う撮像素子と前記投光系とを所定の距離を隔てて被写体方向に向けて収納配置した装置本体内で、前記撮像素子の角度を撮像角度調整機構によって可変調整する工程とを有することを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の三次元距離画像撮像装置及び三次元距離計測方法では、撮像素子と投光系との距離をベースライン調整機構によって可変調整することにより、被写体の距離に応じて撮像素子と投光系とのベースラインを適宜可変調整することができ、被写体の距離に応じた最適な測定作業により、比較的遠くにある被写体から近距離にある被写体までを適正に測定でき、解像度のよい計測や撮像を行うことが可能となる。
また、本発明の三次元距離画像撮像装置では、撮像素子の角度を可変調整する撮像角度調整機構を有することにより、被写体が近い場合でも最適な撮像を行うことができる。
さらに、このようなベースライン調整機構と撮像角度調整機構の双方を組み合わせることにより、より有効な計測や撮像を行うことが可能となる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による三次元距離画像撮像装置及び三次元距離計測方法の実施の形態例について説明する。
本発明の実施の形態例は、光切断法による三次元距離画像撮像装置にベースライン調整機構と撮像角度調整機構を設けることにより、上述した従来の課題を解決するものである。
すなわち、第１の特徴として、ベースライン調整機構を設けることにより、計測用光源の投光系と撮像素子の距離を調整することにより、被写体が遠くにある場合と近くにある場合の双方で最適な測定を行えるようになる。
また、第２の特徴として、撮像角度調整機構を設けることにより、被写体が極めて近い位置にある場合に、マクロ撮影的に適正な撮影を行うことができる。
なお、このようなベースライン調整機構と撮像角度調整機構は、一方だけでも十分な効果をもつが、双方の組み合わせにより、さらに顕著な効果を得ることができるものである。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の三次元距離画像撮像装置及び三次元距離計測方法では、撮像素子と投光系との距離をベースライン調整機構によって可変調整することにより、被写体の距離に応じて撮像素子と投光系とのベースラインを適宜可変調整することができ、被写体の距離に応じた最適な測定作業により、比較的遠くにある被写体から近距離にある被写体までを適正に測定でき、解像度のよい計測や撮像を行うことが可能となる。
また、本発明の三次元距離画像撮像装置及び三次元距離計測方法では、撮像素子の角度を撮像角度調整機構によって可変調整することにより、被写体が近い場合でも最適な計測や撮像を行うことができる。
さらに、このようなベースライン調整機構と撮像角度調整機構の双方を組み合わせることにより、より有効な計測や撮像を行うことが可能となる。