(57)【要約】【課題】投影方向と３次元情報の獲得方向を変更可能で、且つ補正像の解像度を自由に変更可能にする。【解決手段】入力された像を投影面に対してスポット状または線状に投影表示する投影装置２と、対象の３次元情報に対してスポット状または線状に距離計測する測距装置３と、１つ以上の軸に関して回転可能な全反射ミラーで、角度変化により投影装置と測距装置の光路を任意方向に変化させる回転ミラー４と、入射された光を反射光と透過光に分離するハーフミラー５とを備える。制御装置１は、投影する像情報、ミラー角度、測距装置の画角を含むパラメータと、投影装置の画角を合むパラメータを受信し、これをもとに測距制御と投影制御をし、入力された角度にミラーの向きを変更するよう回転ミラーの回転軸制御を行なう。【選択図】  図１
2004248126.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影装置が像を投影する先に存在する投影面情報を獲得するための任意方向情報投影装置であって、
スポット状または線状に像を投影する投影装置と少なくとも２軸以上を回転軸として回転する第１の回転ミラーもしくはスポット状または線状に像を投影する投影装置と少なくとも１軸以上を回転軸として回転する第１の回転ミラーと、外部から指定されたスポット状または線状の３次元情報を計測する測距装置と、少なくとも１つ以上のハーフミラーと、少なくとも１軸以上を回転軸として回転する第２の回転ミラーと、制御装置とから構成され、
前記制御装置は、前記第１の回転ミラーと前記第２の回転ミラーとを外部からの指示に従って回転させる回転ミラー駆動手段と、前記測距装置から出力された情報の入力、及び、前記投影装置に入力される像情報の出力を制御する投影制御手段とを備え、
前記投影装置は、投影される像が前記投影装置の光路中に配置された前記第１の回転ミラーと前記測距装置の光路中に配置された前記ハーフミラーを反射して投影されるように構成され、
前記測距装置は、３次元情報が前記ハーフミラーを透過して計測されるように構成され、
前記第２の回転ミラーは、前記投影装置が投影する方向、及び、前記測距装置が計測する方向を制御するよう構成される、
ことを特徴とする任意方向情報投影装置。
【請求項２】
投影装置が像を投影する先に存在する投影面情報を獲得するための任意方向情報投影装置であって、
スポット状または線状に像を投影する投影装置と、外部から指定されたスポット状または線状の３次元情報を計測する測距装置と少なくとも２軸以上を回転軸として回転する第１の回転ミラー、もしくは外部から指定されたスポット状または線状の３次元情報を計測する測距装置と少なくとも１軸以上を回転軸として回転する第１の回転ミラーと、少なくとも１つ以上のハーフミラーと、少なくとも１軸以上を回転軸として回転する第２の回転ミラーと、制御装置とから構成され、
前記制御装置は、前記第１の回転ミラーと前記第２の回転ミラーとを外部からの指示に従って回転させる回転ミラー駆動手段と、前記測距装置から出力された情報の入力、及び、前記投影装置に入力される像情報の出力を制御する投影制御手段とを備え、
前記測距装置は、３次元情報が前記測距装置の光路中に配置された前記第１の回転ミラーと前記投影装置の光路中に配置された前記ハーフミラーを反射して計測されるように構成され、
前記投影装置は、投影される像が前記ハーフミラーを透過して投影されるように構成され、
前記第２の回転ミラーは、前記投影装置が投影する方向、及び、前記測距装置が計測する方向を制御するよう構成される、
ことを特徴とする任意方向情報投影装置。
【請求項３】
投影装置が像を投影する先に存在する投影面情報を獲得するための任意方向情報投影装置であって、
スポット状または線状に像を投影する投影装置と少なくとも２軸以上を回転軸として回転する第１の回転ミラー、もしくはスポット状または線状に像を投影する投影装置と少なくとも１軸以上を回転軸として回転する第１の回転ミラーと、外部から指定されたスポット状または線状の３次元情報を計測する測距装置と少なくとも２軸以上を回転軸として回転する第２の回転ミラー、もしくは外部から指定されたスポット状または線状の３次元情報を計測する測距装置と少なくとも１軸以上を回転軸として回転する第２の回転ミラーと、少なくとも１つ以上のハーフミラーと、少なくとも１軸以上を回転軸として回転する第３の回転ミラーと、制御装置とから構成され、
前記制御装置は、前記第１の回転ミラーと前記第２の回転ミラーと前記第３の回転ミラーとを外部からの指示に従って回転させる回転ミラー駆動手段と、前記測距装置から出力された情報の入力、及び、前記投影装置に入力される像情報の出力を制御する投影制御手段とを備え、
前記投影装置は、投影される像が前記投影装置の光路中に配置された前記第１の回転ミラーと前記測距装置の光路中に配置された前記ハーフミラーを反射して投影されるように構成され、
前記測距装置は、３次元情報が前記測距装置の光路中に配備された前記第２の回転ミラーで反射し前記ハーフミラーを透過して計測されるように構成され、
前記第３の回転ミラーは、前記投影装置が投影する方向、及び、前記測距装置が計測する方向を制御するよう構成される、
ことを特徴とする任意方向情報投影装置。
【請求項４】
投影装置が像を投影する先に存在する投影面情報を獲得するための任意方向情報投影装置であって、
スポット状または線状に像を投影する投影装置と少なくとも２軸以上を回転軸として回転する第１の回転ミラー、もしくはスポット状または線状に像を投影する投影装置と少なくとも１軸以上を回転軸として回転する第１の回転ミラーと、外部から指定されたスポット状または線状の３次元情報を計測する測距装置と少なくとも２軸以上を回転軸として回転する第２の回転ミラー、もしくは外部から指定されたスポット状または線状の３次元情報を計測する測距装置と少なくとも１軸以上を回転軸として回転する第２の回転ミラーと、少なくとも１つ以上のハーフミラーと、少なくとも１軸以上を回転軸として回転する第３の回転ミラーと、制御装置とから構成され、
前記制御装置は、前記第１の回転ミラーと前記第２の回転ミラーと前記第３の回転ミラーとを外部からの指示に従って回転させる回転ミラー駆動手段と、前記測距装置から出力された情報の入力、及び、前記投影装置に入力される像情報の出力を制御する投影制御手段とを備え、
前記測距装置は、３次元情報が前記測距装置の光路中に配置された前記第１の回転ミラーと前記投影装置の光路中に配置された前記ハーフミラーを反射して計測されるように構成され、
前記投影装置は、投影される像が前記投影装置の光路中に配置された前記第２の回転ミラーで反射し前記ハーフミラーを透過して投影されるように構成され、
前記第３の回転ミラーは、前記投影装置が投影する方向、及び、前記測距装置が計測する方向を制御するよう構成される、
ことを特徴とする任意方向情報投影装置。
【請求項５】
前記投影制御手段は、
像情報、及びミラー角度、少なくとも前記測距装置の画角を含むパラメータと、少なくとも前記投影装置の画角を含むパラメータを受信し、受信した回転ミラー角度に基づき前記回転ミラー駆動手段により前記投影装置と測距装置の重なった光路中に配置された前記回転ミラーを回転させ、受信した前記測距装置のパラメータに基づき前記回転ミラーの回転角度を算出し、前記回転ミラー駆動手段に対して前記測距装置の前方に位置する回転ミラーの回転を指示し、前記測距装置により計測する投影面の３次元情報を取得する測距手段と、
投影面の３次元情報と回転ミラー角度を利用して像情報の補正処理を行ない、受信した前記投影装置のパラメータに基づき前記回転ミラーの回転角度を算出し、前記回転ミラー駆動手段に対して前記投影装置の前方に位置する回転ミラーの回転を指示し、補正処理を行なった像情報を前記投影装置により投影させる補正像情報投影手段と、
を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の任意方向情報投影装置。
【請求項６】
上記の請求項１〜５のいずれか１項に記載の制御装置の制御を、コンピュータプログラムで記載してそれを実行可能にしたことを特徴とする任意方向情報投影装置の制御プログラム。
【請求項７】
上記の請求項１〜５のいずれか１項に記載の制御装置の制御を、コンピュータで実行可能に記載したプログラムを記録したことを特徴とする記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、投影装置が任意方向に像を投影する先に存在する投影面の３次元情報を獲得する任意方向情報投影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プロジェクタ等の面状に像を投影する投影装置を利用してプロジェクタに入力された像を投影する際、凹凸面など投影装置の光軸と投影面（スクリーン）の法線が一致しない部分では、投影された像に歪みが生じることになる。
【０００３】
このため従来から投影先にある投影面の３次元情報を獲得し、この３次元情報を利用して入力された像に補正を行ない、歪みの少ない投影結果を得る方法が採られている。
【０００４】
このための、投影装置の投影先にある投影面の３次元情報を獲得する方法も提案されている（例えば、非特許文献１参照）。この方法では面状に３次元情報を計測する測距装置と投影装置をハーフミラーを介して配置することにより、投影装置の投影先の投影面の３次元情報を獲得することを可能としている。
【０００５】
【非特許文献１】
Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｎｇ  Ｃｌａｙ：Ａ３−Ｄ  Ｔａｎｇｉｂｌｅ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  ｆｏｒ  Ｌａｎｄｓｃａｐｅ  Ａｎａｌｙｓｉｓ」  （Ｂｅｎ  Ｐｉｐｅｒ，Ｃａｒｌｏ  Ｒａｔｔｉ  ａｎｄ  Ｈｉｒｏｓｈｉ  Ｉｓｈｉｉ，Ｐｒｏｃ．ＣＨＩ２００２，ｐｐ．３５５−３６２，ＡＣＭ  Ｐｒｅｓｓ，Ａｐｒｉｌ  ２００２
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来技術は、投影装置の投影先の投影面の３次元情報を獲得する領域は限定されたものとなる。
【０００７】
このため投影装置の投影先の投影面を任意方向に変更しようとした場合、システム全体を動かすなど大掛かりな装置が必要となってしまう。
【０００８】
また、システム全体を動かすことにより、投影装置と測距装置間の光学関係のずれが生じるため、両装置の出力情報に対して、同一点の３次元計測、像情報投影とするためのデータ校正処理が必要となってしまう。
【０００９】
また、補正像投影の際に投影装置の１ピクセルから投影される投影面上での投影領域サイズ（解像度）が、測距装置及び投影装置の解像度の悪い方に制限され、投影される補正像が見た目悪くなってしまうといった問題がある。
【００１０】
本発明は、上述したような従来技術が有する問題点に鑑みてなされたものであり、投影方向と３次元情報の獲得方向を変更可能で、且つ補正像の解像度を自由に変更可能な任意方向情報投影装置、この制御プログラム、このプログラムを記録した記録媒体を提供する点にある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明は以下の任意方向情報投影装置、制御プログラムおよび記録媒体を特徴とする。
【００１２】
（１）投影装置が像を投影する先に存在する投影面情報を獲得するための任意方向情報投影装置であって、
スポット状または線状に像を投影する投影装置と少なくとも２軸以上を回転軸として回転する第１の回転ミラーもしくはスポット状または線状に像を投影する投影装置と少なくとも１軸以上を回転軸として回転する第１の回転ミラーと、外部から指定されたスポット状または線状の３次元情報を計測する測距装置と、少なくとも１つ以上のハーフミラーと、少なくとも１軸以上を回転軸として回転する第２の回転ミラーと、制御装置とから構成され、
前記制御装置は、前記第１の回転ミラーと前記第２の回転ミラーとを外部からの指示に従って回転させる回転ミラー駆動手段と、前記測距装置から出力された情報の入力、及び、前記投影装置に入力される像情報の出力を制御する投影制御手段とを備え、
前記投影装置は、投影される像が前記投影装置の光路中に配置された前記第１の回転ミラーと前記測距装置の光路中に配置された前記ハーフミラーを反射して投影されるように構成され、
前記測距装置は、３次元情報が前記ハーフミラーを透過して計測されるように構成され、
前記第２の回転ミラーは、前記投影装置が投影する方向、及び、前記測距装置が計測する方向を制御するよう構成される、
ことを特徴とする任意方向情報投影装置。
【００１３】
（２）投影装置が像を投影する先に存在する投影面情報を獲得するための任意方向情報投影装置であって、
スポット状または線状に像を投影する投影装置と、外部から指定されたスポット状または線状の３次元情報を計測する測距装置と少なくとも２軸以上を回転軸として回転する第１の回転ミラー、もしくは外部から指定されたスポット状または線状の３次元情報を計測する測距装置と少なくとも１軸以上を回転軸として回転する第１の回転ミラーと、少なくとも１つ以上のハーフミラーと、少なくとも１軸以上を回転軸として回転する第２の回転ミラーと、制御装置とから構成され、
前記制御装置は、前記第１の回転ミラーと前記第２の回転ミラーとを外部からの指示に従って回転させる回転ミラー駆動手段と、前記測距装置から出力された情報の入力、及び、前記投影装置に入力される像情報の出力を制御する投影制御手段とを備え、
前記測距装置は、３次元情報が前記測距装置の光路中に配置された前記第１の回転ミラーと前記投影装置の光路中に配置された前記ハーフミラーを反射して計測されるように構成され、
前記投影装置は、投影される像が前記ハーフミラーを透過して投影されるように構成され、
前記第２の回転ミラーは、前記投影装置が投影する方向、及び、前記測距装置が計測する方向を制御するよう構成される、
ことを特徴とする任意方向情報投影装置。
【００１４】
（３）投影装置が像を投影する先に存在する投影面情報を獲得するための任意方向情報投影装置であって、
スポット状または線状に像を投影する投影装置と少なくとも２軸以上を回転軸として回転する第１の回転ミラー、もしくはスポット状または線状に像を投影する投影装置と少なくとも１軸以上を回転軸として回転する第１の回転ミラーと、外部から指定されたスポット状または線状の３次元情報を計測する測距装置と少なくとも２軸以上を回転軸として回転する第２の回転ミラー、もしくは外部から指定されたスポット状または線状の３次元情報を計測する測距装置と少なくとも１軸以上を回転軸として回転する第２の回転ミラーと、少なくとも１つ以上のハーフミラーと、少なくとも１軸以上を回転軸として回転する第３の回転ミラーと、制御装置とから構成され、
前記制御装置は、前記第１の回転ミラーと前記第２の回転ミラーと前記第３の回転ミラーとを外部からの指示に従って回転させる回転ミラー駆動手段と、前記測距装置から出力された情報の入力、及び、前記投影装置に入力される像情報の出力を制御する投影制御手段とを備え、
前記投影装置は、投影される像が前記投影装置の光路中に配置された前記第１の回転ミラーと前記測距装置の光路中に配置された前記ハーフミラーを反射して投影されるように構成され、
前記測距装置は、３次元情報が前記測距装置の光路中に配備された前記第２の回転ミラーで反射し前記ハーフミラーを透過して計測されるように構成され、
前記第３の回転ミラーは、前記投影装置が投影する方向、及び、前記測距装置が計測する方向を制御するよう構成される、
ことを特徴とする任意方向情報投影装置。
【００１５】
（４）投影装置が像を投影する先に存在する投影面情報を獲得するための任意方向情報投影装置であって、
スポット状または線状に像を投影する投影装置と少なくとも２軸以上を回転軸として回転する第１の回転ミラー、もしくはスポット状または線状に像を投影する投影装置と少なくとも１軸以上を回転軸として回転する第１の回転ミラーと、外部から指定されたスポット状または線状の３次元情報を計測する測距装置と少なくとも２軸以上を回転軸として回転する第２の回転ミラー、もしくは外部から指定されたスポット状または線状の３次元情報を計測する測距装置と少なくとも１軸以上を回転軸として回転する第２の回転ミラーと、少なくとも１つ以上のハーフミラーと、少なくとも１軸以上を回転軸として回転する第３の回転ミラーと、制御装置とから構成され、
前記制御装置は、前記第１の回転ミラーと前記第２の回転ミラーと前記第３の回転ミラーとを外部からの指示に従って回転させる回転ミラー駆動手段と、前記測距装置から出力された情報の入力、及び、前記投影装置に入力される像情報の出力を制御する投影制御手段とを備え、
前記測距装置は、３次元情報が前記測距装置の光路中に配置された前記第１の回転ミラーと前記投影装置の光路中に配置された前記ハーフミラーを反射して計測されるように構成され、
前記投影装置は、投影される像が前記投影装置の光路中に配置された前記第２の回転ミラーで反射し前記ハーフミラーを透過して投影されるように構成され、
前記第３の回転ミラーは、前記投影装置が投影する方向、及び、前記測距装置が計測する方向を制御するよう構成される、
ことを特徴とする任意方向情報投影装置。
【００１６】
（５）前記投影制御手段は、
像情報、及びミラー角度、少なくとも前記測距装置の画角を含むパラメータと、少なくとも前記投影装置の画角を含むパラメータを受信し、受信した回転ミラー角度に基づき前記回転ミラー駆動手段により前記投影装置と測距装置の重なった光路中に配置された前記回転ミラーを回転させ、受信した前記測距装置のパラメータに基づき前記回転ミラーの回転角度を算出し、前記回転ミラー駆動手段に対して前記測距装置の前方に位置する回転ミラーの回転を指示し、前記測距装置により計測する投影面の３次元情報を取得する測距手段と、
投影面の３次元情報と回転ミラー角度を利用して像情報の補正処理を行ない、受信した前記投影装置のパラメータに基づき前記回転ミラーの回転角度を算出し、前記回転ミラー駆動手段に対して前記投影装置の前方に位置する回転ミラーの回転を指示し、補正処理を行なった像情報を前記投影装置により投影させる補正像情報投影手段と、
を備えることを特徴とする上記の（１）〜（４）のいずれか１項に記載の任意方向情報投影装置。
【００１７】
（６）上記の（１）〜（５）のいずれか１項に記載の制御装置の制御を、コンピュータプログラムで記載してそれを実行可能にしたことを特徴とする任意方向情報投影装置の制御プログラム。
【００１８】
（７）上記の（１）〜（５）のいずれか１項に記載の制御装置の制御を、コンピュータで実行可能に記載したプログラムを記録したことを特徴とする記録媒体。
【００１９】
以上の装置、プログラムおよび記録媒体により、投影面の測距解像度、投影像解像度を回転ミラーの回転角度の細かさにより自由に変更可能となり、非常に見た目の良い像の投影を可能とする。また、投影装置、測距装置を単純化でき、装置全体の小型化を実現可能とする。また、投影方向と３次元情報の計測方向を回転ミラーの角度変化で可能とし、高速な処理を実現可能とする。また、投影装置、測距装置の２つの装置で扱われるデータを関連付ける際に必要な校正処理を不要にし、効率の良い処理を実現可能とする。また、装置間の主点位置、光軸方向のずれによるオクルージョンの問題を避けることができ、効率の良い処理を実現可能とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
【００２１】
図１に示すように、本発明に関わる任意方向情報投影装置は、制御装置１、投影装置２、測距装置３、回転ミラー４とハーフミラー５で構成されている。
【００２２】
投影装置２は、入力された像を投影面に対してスポット状または線状に投影表示する装置であり、例えば、液晶プロジェクタやＬＥＤなどが利用できる。
【００２３】
測距装置３は、対象の３次元情報に対してスポット状または線状に距離計測する装置であり、例えば、能動的光投射方式のレンジファインダや、画像処理を利用した受動的レンジファインダが利用できる。
【００２４】
回転ミラー４は、少なくとも１つ以上の軸に関して回転可能な全反射ミラーで、該回転ミラー４の角度変化により投影装置２と測距装置３の光路を任意方向に変化させる。
【００２５】
ハーフミラー５は、入射された光を反射光と透過光に分離するためにミラー表面に薄膜がコーティングされたものであり、例えばビームスプリッターや、光学フィルタで構成される。本装置において該ハーフミラー５は、投影装置２と測距装置３の光路中に配置されることにより、夫々の装置の光路変更を行なう。
【００２６】
制御装置１は、回転ミラー駆動手段１Ａと投影制御手段１Ｂで構成され、例えば、パーソナルコンピュータにより実現される。制御装置１はユーザからの入力により投影する像情報、ミラー角度、少なくとも測距装置３の画角を含むパラメータと、少なくとも投影装置２の画角を合むパラメータを受信し、これを投影制御手段１Ｂへと転送する。
【００２７】
また、制御装置１により動作する回転ミラー駆動手段１Ａは、入力された角度にミラーの向きを変更するよう回転ミラー４の回転軸制御を行なう。この回転軸制御については、公知の技術や手法を用いることにより実現されるので、ここでの詳細な記述は省略する。
【００２８】
また、投影制御手段１Ｂは、像情報及び回転ミラー角度の入力、及び回転ミラー駆動信号出力及び前記測距装置３から出力される３次元情報の入力、及び像情報の補正処理とその投影出力を行なう。
【００２９】
投影制御手段１Ｂで行なわれる処理フローを図２に示す。同図に示すように、投影制御手段１Ｂは、まず、像情報、及びミラー角度、少なくとも測距装置３の画角を含むパラメータと、少なくとも投影装置２の画角を含むパラメータを受信する（Ｓ１）。続いて、受信した回転ミラー角度に基づき回転ミラー駆動手段１Ａにより投影装置２と測距装置３の重なった光路中に配置された回転ミラー４を回転させる（Ｓ２）。続いて、受信した測距装置３のパラメータに基づき回転ミラー４の回転角度を算出し（Ｓ３）、回転ミラー駆動手段１Ａに対して測距装置３の前方に位置する回転ミラーの回転を指示し（Ｓ４）、測距装置３により計測する投影面の３次元情報を取得する（Ｓ５）。この３次元情報の取得は、スポット状または線状の測距になり、処理Ｓ３〜Ｓ５を繰り返すことで、投影領域の全てについて行う（Ｓ６）。
【００３０】
ここで、ミラー回転角度の算出は、従来から３次元情報計測で利用される回転ミラーとレーザを利用した光切断法等と同様の方法で実現されるのでここでの詳細な記述は省略する。
【００３１】
続いて、投影面の３次元情報と回転ミラー角度を利用して像情報の補正処理を行なう（Ｓ７）。この像情報の補正処理は従来技術（例えば、特開２００１−６１１２１「プロジェクタ装置」記載の方法）と特に変わるところはないので、ここでの詳細な記述は省略する。
【００３２】
続いて、受信した投影装置２のパラメータに基づき回転ミラーの回転角度を算出し（Ｓ８）、回転ミラー駆動手段１Ａに対して投影装置２の前方に位置する回転ミラーの回転を指示し（Ｓ９）、補正処理を行なった像情報を投影装置２により投影させる（Ｓ１０）。これら投影制御は、スポット状または線状の投影になり、処理Ｓ８〜Ｓ１０を繰り返すことで、投影領域全てに投影して処理を終了する（Ｓ１１）。
【００３３】
ここで、投影制御手段１Ｂにおいて測距装置３及び投影装置２の前方に位置する回転ミラー４を変化させる回転角度は、ユーザの指示により変更可能としても良く、これにより投影面の注目領域のみ解像度を細かくして計測することや投影することもできる。
【００３４】
次に、本実施形態を具体的な投影装置を例にして説明する。
【００３５】
図３は、本発明における任意方向情報投影装置の構成の実施形態を示している。図示のように、投影装置２は、それから投影される像の光路中に配置された第１の回転ミラー４Ａと測距装置３の光路中に配置されたハーフミラー５を反射して投影されるように構成される。測距装置３は、３次元情報がハーフミラー５を透過して計測されるように構成される。第２の回転ミラー４Ｂは、投影装置２が投影する方向、及び、測距装置３が計測する方向を制御するよう構成される。
【００３６】
一般に、面状に投影する投影装置２は、解像度が固定（例えば、１０２４×７６８ピクセル等）であるが、このような構成をとることにより、投影装置２の解像度を第１の回転ミラーの回転角度の細かさにより自由に変更可能となり、非常に詳細な補正像の投影が可能となる。
【００３７】
また、図示のように、第２の回転ミラー４Ｂの中心位置と測距装置３の主点間（図面参照）の光路長と、第２の回転ミラー４Ｂの中心位置と投影装置２の主点間の光路長は等しくなるように構成される。このような構成をとることにより、投影装置２、測距装置３の２つの装置で扱われるデータを関連付ける際に必要な校正処理が必要なくなり、かつ装置間の主点位置、光軸方向のずれによるオクルージョンの発生を無くすことが可能となる。
【００３８】
図４は、本発明における任意方向情報投影装置の構成の他の実施形態を示している。測距装置３は、その光路中に配置された第１の回転ミラー４Ａと投影装置２の光路中に配置されたハーフミラー５を反射して３次元情報が計測されるように構成される。投影装置２は、それから投影される像がハーフミラー５を透過して投影されるように構成される。第２の回転ミラー４Ｂは、投影装置２が投影する方向、及び、測距装置３が計測する方向を制御するよう構成される。
【００３９】
このような構成をとることにより、測距装置３の解像度を第１の回転ミラー４Ａの回転角度の細かさにより自由に変更可能となり、非常に詳細な補正像の投影が可能となる。
【００４０】
また、図示のように、第２の回転ミラー４Ｂの中心位置と測距装置３の主点間の光路長と、第２の回転ミラー４Ｂの中心位置と投影装置２の主点間の光路長は等しくなるように構成される。このような構成をとることにより、投影装置２、測距装置３の２つの装置で扱われるデータを関連付ける際に必要な校正処理が必要なくなり、かっ装置間の主点位置、光軸方向のずれによるオクルージョンの発生を無くすことが可能となる。
【００４１】
図５は、本発明における任意方向情報投影装置の構成の他の実施形態を示している。投影装置２は、それから投影される像の光路中に配置された第１の回転ミラー４Ａと測距装置３の光路中に配置されたハーフミラー５を反射して投影されるように構成される。測距装置３は、３次元情報がその光路中に配置された第２の回転ミラー４Ｂで反射し、ハーフミラー５を透過して計測されるように構成される。第３の回転ミラー４Ｃは、投影装置２が投影する方向、及び、測距装置３が計測する方向を制御するよう構成される。
【００４２】
このような構成をとることにより、投影装置２、測距装置３の解像度を夫々第１の回転ミラー４Ａと第２の回転ミラー４Ｂの回転角度の細かさにより自由に変更可能となり、非常に詳細な補正像の投影が可能となる。
【００４３】
また、図示のように、第３の回転ミラー４Ｃの中心位置と測距装置３の主点間の光路長と、第３の回転ミラー４Ｃの中心位置と投影装置２の主点間の光路長は等しくなるように構成される。このような構成をとることにより、投影装置２、測距装置３の２つの装置で扱われるデータを関連付ける際に必要な校正処理が必要なくなり、かつ装置間の主点位置、光軸方向のずれによるオクルージョンの発生を無くすことが可能となる。
【００４４】
図６は、本発明における任意方向情報投影装置の構成の他の実施形態を示している。測距装置３は、その光路中に配置された第１の回転ミラー４Ａと投影装置２の光路中に配置されたハーフミラー５を反射して３次元情報が計測されるように構成される。投影装置２は、それから投影される像がその光路中に配置された第２の回転ミラー４Ｂで反射しハーフミラー５を透過して投影されるように構成される。第３の回転ミラー４Ｃは、投影装置２が投影する方向、及び、測距装置３が計測する方向を制御するよう構成される。
【００４５】
このような構成をとることにより、測距装置３、投影装置２の解像度を夫々第１の回転ミラー４Ａと第２の回転ミラー４Ｂの回転角度の細かさにより自由に変更可能となり、非常に詳細な補正像の投影が可能となる。
【００４６】
また、図示のように、第３の回転ミラー４Ｃの中心位置と測距装置３の主点間の光路長と、第３の回転ミラー４Ｃの中心位置と投影装置２の主点間の光路長は等しくなるように構成される。このような構成をとることにより、投影装置２、測距装置３の２つの装置で扱われるデータを関連付ける際に必要な校正処理が必要なくなり、かつ装置間の主点位置、光軸方向のずれによるオクルージョンの発生を無くすことが可能となる。
【００４７】
なお、上述した実施形態において、投影装置２、測距装置３の光路中に全反射ミラーを加え、その光路を変更したとしても、任意方向の投影面の３次元情報計測及び補正像の投影が可能であることは言うまでもない。
【００４８】
以上、本発明を実施形態例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記の実施形態例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【００４９】
なお、本発明は、図１、図３〜図６に示した装置における図２に示した制御機能の一部又は全部をプログラムとして構成してコンピュータに実行させることができる。また、コンピュータでその各部の処理機能を実現するためのプログラム、あるいはコンピュータにその処理手順を実行させるためのプログラムを、そのコンピュータが読み取り可能な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ＭＯ、ＲＯＭ、メモリカード、ＣＤ、ＤＶＤ、リムーバブルディスクなどに記録して、保存したり、提供したりすることが可能であり、また、インターネットのような通信ネットワークを介して配布したりすることが可能である。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、投影面の測距解像度、投影像解像度を回転ミラーの回転角度の細かさにより自由に変更可能となり、非常に見た目の良い像の投影が可能となるといった効果がある。
【００５１】
また、本発明によれば、投影装置、測距装置を単純化でき、装置全体の小型化が実現可能となるといった効果がある。
【００５２】
また、本発明によれば、投影方向と３次元情報の計測方向を回転ミラーの角度変化で可能となり、高速な処理が実現できるといった効果がある。
【００５３】
また、本発明によれば、投影装置、測距装置の２つの装置で扱われるデータを関連付ける際に必要な校正処理が必要なくなり、効率の良い処理が実現できるといった効果がある。
【００５４】
また、本発明によれば、装置間の主点位置、光軸方向のずれによるオクルージョンの問題を避けることができ、効率の良い処理が実現できるといった効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の任意方向情報投影装置の構成図。
【図２】本発明における投影制御手段で行なわれる処理フロー。
【図３】本発明の一実施形態における装置構成例。
【図４】本発明の一実施形態における装置構成例。
【図５】本発明の一実施形態における装置構成例。
【図６】本発明の一実施形態における装置構成例。
【符号の説明】
１…制御装置
２…投影装置
３…測距装置
４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ…回転ミラー
５…ハーフミラー
１Ａ…回転ミラー駆動手段
１Ｂ…投影制御手段
【図１】
2004248126.tif 000003
【図２】
2004248126.tif 000004
【図３】
2004248126.tif 000005
【図４】
2004248126.tif 000006
【図５】
2004248126.tif 000007
【図６】
2004248126.tif 000008