(57)【要約】      （修正有）【課題】３次元空間内で移動可能且つ変形可能な対象物の位置、向き、及び変形量を判定し追跡するシステムを提供する。【解決手段】対象物の夫々異なった部分に取付ける複数のマーカと、複数のマーカが順番に且つ反復してエネルギのパルスを放射するようにマーカを駆動する手段と、第１、第２及び第３リニア・センサ・アレイとを備えており、前記リニア・センサ・アレイの各々は、その長手方向アレイ軸心が３次元空間の外縁に沿って延在するように直交配設されている。前記リニア・センサ・アレイの各々は、複数のセンサを備えており、複数のセンサの各々は、視野領域内にあるマーカから放射されたエネルギに応答して出力信号を送出するようにし、処理装置はリニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った個々のマーカの１次元位置をから、３次元位置を判定する。【選択図】図１
2005031022.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３次元空間内で移動可能且つ変形可能な対象物の位置、向き、及び変形量を判定し追跡するためのシステムにおいて、
前記対象物の夫々異なった部分に取付ける複数のマーカと、
前記複数のマーカが順番に且つ反復してエネルギのパルスを放射するように前記複数のマーカを駆動する駆動手段と、
第１リニア・センサ・アレイ、第２リニア・センサ・アレイ、及び第３リニア・センサ・アレイと、
処理手段とを備えており、
前記リニア・センサ・アレイの各々は、その長手方向アレイ軸心が前記３次元空間の外縁に沿って延在するように配設されており、
前記リニア・センサ・アレイの各々は、その長手方向アレイ軸心が他の２つの前記リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心のいずれとも平行にならないようにして配設されており、
３つの前記リニア・センサ・アレイは、それらの夫々の長手方向アレイ軸心が同一平面上に位置しないようにして配設されており、
前記リニア・センサ・アレイの各々は、複数のセンサを備えており、それら複数のセンサは当該リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った方向に一列に並べて間隔を置いて配設されており、
前記複数のセンサの各々は、その視野領域が、前記３次元空間の部分領域であって扁平な形状を有する扁平視野領域から成り、該扁平視野領域は当該リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に略々直交して延在しており、
前記複数のセンサの各々は、当該センサの視野領域内にある前記マーカから放射されたエネルギに応答して出力信号を送出するようにしてあり、
前記処理手段は、前記複数のマーカの駆動のタイミングと前記複数のセンサの出力信号とに応答して、前記第１、第２、及び第３リニア・センサ・アレイの各々の長手方向アレイ軸心に沿った前記複数のマーカの各々の位置を反復して判定し、そして、判定したマーカ位置に基づいて、前記対象物の全体としての位置、向き、及び変形量を判定し追跡し得るように構成されている、
ことを特徴とするシステム。
【請求項２】
３つの前記リニア・センサ・アレイの夫々の長手方向アレイ軸心が互いに直交していることを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項３】
更に、第４リニア・センサ・アレイ、第５リニア・センサ・アレイ、及び第６リニア・センサ・アレイを備えており、
前記第４、第５、及び第６リニア・センサ・アレイの各々は、その長手方向アレイ軸心が前記３次元空間の外縁に沿って延在するように配設されており、
前記第１リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心と前記第４リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心とは間隔を置いて互いに平行に延在しており、前記第２リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心と前記第５リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心とは間隔を置いて互いに平行に延在しており、前記第３リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心と前記第６リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心とは間隔を置いて互いに平行に延在しており、
前記第４、第５、及び第６リニア・センサ・アレイの各々は、複数のセンサを備えており、それら複数のセンサは当該リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った方向に一列に並べて間隔を置いて配設されており、
前記第４、第５、及び第６リニア・センサ・アレイの前記複数のセンサの各々は、その視野領域が、前記３次元空間の部分領域であって扁平な形状を有する扁平視野領域から成り、該扁平視野領域は当該リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に略々直交して延在しており、
前記第４、第５、及び第６リニア・センサ・アレイの前記複数のセンサの各々は、当該センサの視野領域内にある前記マーカから放射されたエネルギに応答して出力信号を送出するようにしてあり、
前記処理手段は、前記複数のマーカの各々について、前記第１リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った当該マーカの判定位置と前記第４リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った当該マーカの判定位置とに基づいて前記第１リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った当該マーカの補正位置を判定し、前記第２リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った当該マーカの判定位置と前記第５リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った当該マーカの判定位置とに基づいて前記第２リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った当該マーカの補正位置を判定し、前記第３リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った当該マーカの判定位置と前記第６リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った当該マーカの判定位置とに基づいて前記第３リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った当該マーカの補正位置を判定するように構成されている、
ことを特徴とする請求項１又は２記載のシステム。
【請求項４】
前記処理手段が、前記複数のマーカのうちのあるマーカについて、前記第１リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った当該マーカの位置を判定することができ、前記第４リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った当該マーカの位置を判定することができない場合に、前記第１リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った当該マーカの判定位置に基づいて、前記第１リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った当該マーカの補正位置を判定するように構成されており、
前記処理手段が、前記複数のマーカのうちのあるマーカについて、前記第４リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った当該マーカの位置を判定することができ、前記第１リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った当該マーカの位置を判定することができない場合に、前記第４リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った当該マーカの判定位置に基づいて、前記第１リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った当該マーカの補正位置を判定するように構成されており、
前記処理手段が、前記複数のマーカのうちのあるマーカについて、前記第１リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った当該マーカの位置と、前記第４リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った当該マーカの位置とを判定することができる場合に、前記第１リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った当該マーカの判定位置と、前記第４リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った当該マーカの判定位置との平均値を取ることで、前記第１リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った当該マーカの補正位置を判定するように構成されている、
ことを特徴とする請求項３記載のシステム。
【請求項５】
更に、前記第１、第２、第３、第４、第５、及び第６リニア・センサ・アレイを互いに組付ける組付手段を備えており、該組付手段は、前記第１及び第４リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心の延在方向におけるそれら第１及び第４リニア・センサ・アレイの間の相対位置と、前記第２及び第５リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心の延在方向におけるそれら第２及び第５リニア・センサ・アレイの間の相対位置と、前記第３及び第６リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心の延在方向におけるそれら第３及び第６リニア・センサ・アレイの間の相対位置とを調節可能なように構成されていることを特徴とする請求項３又は４記載のシステム。
【請求項６】
前記複数のセンサの各々がアナログ出力信号を送出するように構成されており、前記システムが更に、前記複数のセンサの各々のアナログ出力信号を少なくとも１０ビットのデジタル信号に変換する変換手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項記載のシステム。
【請求項７】
前記複数のマーカの各々が少なくとも１個のＬＥＤを備えており、前記駆動手段が電流制御手段を備えており、前記電流制御手段は、前記ＬＥＤに供給される駆動パルスが定電流パルスとなるように電流を制御するものであることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項記載のシステム。
【請求項８】
前記複数のセンサの各々の前記扁平視野領域は、前記リニア・センサ・アレイの側方から見たときの形状が、小さな角度をもって拡がった形状となっており、
各々の前記リニア・センサ・アレイにおいて互いに隣り合う２つの前記センサの視野領域どうしが前記３次元空間内の一部領域において互いに重なり合う部分を有するようにすることで、１つの前記マーカが、各々の前記リニア・センサ・アレイにおいて２つ以上の前記センサの視野領域に同時に入り得るようにしてあり、
前記センサは、前記リニア・センサ・アレイの側方から見たときに、当該リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に対して垂直に入射するエネルギに対する感度が最も高く、
前記処理手段は、前記リニア・センサ・アレイの各々について、当該リニア・センサ・アレイにおける２つ以上の前記センサからの出力信号の分布を判定し、そして、判定した分布における極大値の位置を判定することによって、当該リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った前記マーカの位置を判定するように構成されている、
ことを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項記載のシステム。
【請求項９】
前記処理手段は、前記極大値の位置として判定した判定位置が、当該判定位置のすぐ両側に位置している２つの前記センサの間のどの位置にあるかに応じて、当該判定位置に補正を施すように構成されていることを特徴とする請求項９記載のシステム。
【請求項１０】
前記補正における補正量は、前記極大値の位置として判定した前記判定位置が、当該判定位置のすぐ両側に位置している２つのセンサの間のどの位置にあるかに応じた関数であり、該関数は略々正弦関数であることを特徴とする請求項１０記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３次元空間内で移動可能且つ変形可能な対象物の位置、向き、及び変形量を判定し追跡するためのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のシステムとしては、既に公知のものがあり、例えばコンピュータ・ジェネレーテッド・アニメーション（ＣＧアニメーション）の制作などに使用されている。この用途において、移動可能且つ変形可能な対象物に該当するのは、アニメーションに登場するキャラクター（アニメーション・キャラクター）の動きを演じる俳優であり、その俳優の身体の様々な部分が活動する際の、それら身体各部の位置を判定するようにしている。そして、判定した身体各部の位置に基づいて、その俳優の全体としての位置、向き、及び変形量を判定し、追跡するようにしている。更に、判定した位置、向き、及び変形量に、コンピュータを用いてアニメーション・キャラクターをあてはめることによって、生きているかのごとく真に迫ったアニメーションを制作することができる。
【０００３】
公知のこの種のシステムのうちに、２台ないし３台のビデオカメラを夫々に異なった位置に設置して、俳優がその中で演技をする３次元空間をそれらビデオカメラで観察するようにしたシステムがある。このシステムにおいては、俳優の身体の様々な箇所に、例えばＬＥＤなどの、エネルギを放射するマーカを取付けて、俳優が演技をしている間、それらマーカを順番に且つ反復してオンにする。そして、撮影して得られたビデオ画像内における個々のマーカの位置の検出結果と、ビデオ画像の各フレームの撮影タイミングと個々のマーカがオンになるタイミングとの相対関係についての知識とに基づいて、俳優の身体の様々な部分の位置を判定し追跡することができ、従って、その俳優の全体としての位置、向き、及び変形量を判定し追跡することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
かかる公知のシステムにおいては、オンになったマーカが映っているビデオ画像に基づいて、その画像を撮影したカメラを基準とした２次元角座標系における当該マーカの位置を求め、より詳しくは、そのカメラの光軸を基準とした当該マーカの位置の上下方向角度と左右方向角度とを求めるようにしており、このこと自体は、何の困難もなく容易に行うことができる。しかしながら、実際に意味を持つのは、俳優がその中で演技をする空間の３次元座標系（例えばＸＹＺ直交座標系）における当該マーカの位置であり、それを求めるためには、２台以上のカメラの夫々から得られた２次元角座標に対して、非常に複雑で膨大な計算量を必要とする三角法の計算処理を施さねばならず、更に、その計算処理においては、それらカメラの配設位置、並びにそれらカメラの光軸の延在方向も考慮しなければならない。
【０００５】
本発明の目的は、３次元座標系におけるマーカ位置の判定を、上述した公知のシステムの場合と比べて、より簡明な方式で行えるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、３次元空間内で移動可能且つ変形可能な対象物の位置、向き、及び変形量を判定し追跡するための、以下のごときシステムが提供される。このシステムは、前記対象物の夫々異なった部分に取付ける複数のマーカと、前記複数のマーカが順番に且つ反復してエネルギのパルスを放射するように前記複数のマーカを駆動する駆動手段と、第１リニア・センサ・アレイ、第２リニア・センサ・アレイ、及び第３リニア・センサ・アレイと、処理手段とを備えており、前記リニア・センサ・アレイの各々は、その長手方向アレイ軸心が前記３次元空間の外縁に沿って延在するように配設されており、前記リニア・センサ・アレイの各々は、その長手方向アレイ軸心が他の２つの前記リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心のいずれとも平行にならないようにして配設されており、３つの前記リニア・センサ・アレイは、それらの夫々の長手方向アレイ軸心が同一平面上に位置しないようにして配設されており、前記リニア・センサ・アレイの各々は、複数のセンサを備えており、それら複数のセンサは当該リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った方向に一列に並べて間隔を置いて配設されており、前記複数のセンサの各々は、その視野領域が、前記３次元空間の部分領域であって扁平な形状を有する扁平視野領域から成り、該扁平視野領域は当該リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に略々直交して延在しており、前記複数のセンサの各々は、当該センサの視野領域内にある前記マーカから放射されたエネルギに応答して出力信号を送出するようにしてあり、前記処理手段は、前記複数のマーカの駆動のタイミングと前記複数のセンサの出力信号とに応答して、前記第１、第２、及び第３リニア・センサ・アレイの各々の長手方向アレイ軸心に沿った前記複数のマーカの各々の位置を反復して判定し、そして、判定したマーカ位置に基づいて、前記対象物の全体としての位置、向き、及び変形量を判定し追跡し得るように構成されている。各々のリニア・センサ・アレイの複数のセンサの視野領域を上述したように構成してあるため、各々のリニア・センサ・アレイによって、当該リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った個々のマーカの１次元位置を簡明な方式で判定することができる。そして、かかる構成の３つのリニア・センサ・アレイを、それらが互いに重複することなく、観察対象領域である３次元空間の外縁に沿って延在するように配設することによって、マーカの１次元位置を３つ判定し、それによって当該マーカの３次元位置を判定できるようにしている。
【０００７】
３つの前記リニア・センサ・アレイの夫々の長手方向アレイ軸心が互いに直交している構成とすることが好ましい。この場合、それら３つのリニア・センサ・アレイの３本の長手方向アレイ軸心を、観察対象領域である３次元空間のＸＹＺ直交座標の３本の座標軸と見なすことができる。
【０００８】
このシステムは、次のような構成のものとしてもよい。即ち、更に、第４リニア・センサ・アレイ、第５リニア・センサ・アレイ、及び第６リニア・センサ・アレイを備えており、前記第４、第５、及び第６リニア・センサ・アレイの各々は、その長手方向アレイ軸心が前記３次元空間の外縁に沿って延在するように配設されており、前記第１リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心と前記第４リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心とは間隔を置いて互いに平行に延在しており、前記第２リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心と前記第５リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心とは間隔を置いて互いに平行に延在しており、前記第３リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心と前記第６リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心とは間隔を置いて互いに平行に延在しており、前記第４、第５、及び第６リニア・センサ・アレイの各々は、複数のセンサを備えており、それら複数のセンサは当該リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った方向に一列に並べて間隔を置いて配設されており、前記第４、第５、及び第６リニア・センサ・アレイの前記複数のセンサの各々は、その視野領域が、前記３次元空間の部分領域であって扁平な形状を有する扁平視野領域から成り、該扁平視野領域は当該リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に略々直交して延在しており、前記第４、第５、及び第６リニア・センサ・アレイの前記複数のセンサの各々は、当該センサの視野領域内にある前記マーカから放射されたエネルギに応答して出力信号を送出するようにしてある構成としてもよい。この場合、前記処理手段は、前記複数のマーカの各々について、前記第１リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った当該マーカの当初判定位置と前記第４リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った当該マーカの当初判定位置とに基づいて前記第１リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った当該マーカの補正位置を判定し、前記第２リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った当該マーカの当初判定位置と前記第５リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った当該マーカの当初判定位置とに基づいて前記第２リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った当該マーカの補正位置を判定し、前記第３リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った当該マーカの当初判定位置と前記第６リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った当該マーカの当初判定位置とに基づいて前記第３リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った当該マーカの補正位置を判定するように構成しておけばよい。以上のように、更にリニア・センサ・アレイを追加することによって、２つの利点が得られる。第１に、例えばマーカを取付ける対象物（俳優）それ自体や、その他の物体（他の俳優）によって、あるマーカが隠されてしまい、あるリニア・センサ・アレイから、そのマーカが見えないことがあり得るが、そのような場合であっても、そのリニア・センサ・アレイと平行に配設されている追加のリニア・センサ・アレイからそのマーカが見えていれば、そのマーカの位置を判定することができる。第２に、あるマーカが、互いに平行な２つのリニア・センサ・アレイのいずれからも見えている場合には、そのマーカの位置の判定精度を向上させることができる。これらを可能とするためには、このシステムが、次のように動作し得るようにしておくことが好ましい。即ち、前記処理手段が、前記複数のマーカのうちのあるマーカについて、前記第１リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った当該マーカの位置を判定することができ、前記第４リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った当該マーカの位置を判定することができない場合に、前記第１リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った当該マーカの判定位置に基づいて、前記第１リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った当該マーカの補正位置を判定し、また、前記処理手段が、前記複数のマーカのうちのあるマーカについて、前記第４リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った当該マーカの位置を判定することができ、前記第１リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った当該マーカの位置を判定することができない場合に、前記第４リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った当該マーカの判定位置に基づいて、前記第１リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った当該マーカの補正位置を判定し、また、前記処理手段が、前記複数のマーカのうちのあるマーカについて、前記第１リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った当該マーカの位置と、前記第４リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った当該マーカの位置とを判定することができる場合に、前記第１リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った当該マーカの判定位置と、前記第４リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った当該マーカの判定位置との平均値を取ることで、前記第１リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った当該マーカの補正位置を判定するようにすることが好ましい。
【０００９】
更に、前記第２及び第５リニア・センサ・アレイから送出される信号、並びに、前記第３及び第６リニア・センサ・アレイから送出される信号も、以上と同様に処理してよいことはいうまでもない。
【００１０】
このシステムは、更に、前記第１、第２、第３、第４、第５、及び第６リニア・センサ・アレイを互いに組付ける組付手段を備えたものとすることが好ましく、該組付手段は、前記第１及び第４リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心の延在方向におけるそれら第１及び第４リニア・センサ・アレイの間の相対位置と、前記第２及び第５リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心の延在方向におけるそれら第２及び第５リニア・センサ・アレイの間の相対位置と、前記第３及び第６リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心の延在方向におけるそれら第３及び第６リニア・センサ・アレイの間の相対位置とを調節可能なように構成されたものである。かかる組付手段を備えることによって、このシステムは、使用に先立って較正を施すことが可能となり、その較正を実行するには、例えば、１つのマーカをオンにした上で、第１及び第４リニア・センサ・アレイの相対位置を調節して、それらリニア・センサ・アレイから夫々に得られる、それらリニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心の延在方向における当該マーカの判定位置が、互いに等しくなるようにし、また、第２及び第５リニア・センサ・アレイの相対位置を調節して、それらリニア・センサ・アレイから夫々に得られる、それらリニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心の延在方向における当該マーカの判定位置が、互いに等しくなるようにし、また、第３及び第６リニア・センサ・アレイの相対位置を調節して、それらリニア・センサ・アレイから夫々に得られる、それらリニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心の延在方向における当該マーカの判定位置が、互いに等しくなるようにすればよい。
【００１１】
更に多くのリニア・センサ・アレイを追加するようにしてもよく、実際に、本発明の好適実施例のうちの１つは、全部で１２本のリニア・センサ・アレイを備えており、それらリニア・センサ・アレイは、観察対象領域である３次元空間を内包する直方体の１２本の稜に該当する位置に配設されている。
【００１２】
前記複数のセンサの各々が、アナログ出力信号を送出するように構成されている場合には、このシステムが更に、前記複数のセンサの各々のアナログ出力信号をデジタル信号に変換する変換手段を備えているようにすることが好ましい。また、あるセンサの視野領域内にあるマーカが、そのセンサに非常に接近していても出力信号が飽和することなく、そのセンサから遠く離れていてもマーカ位置を十分な精度をもって測定できるようにするためには、そのデジタル信号を１０ビット以上のものとすることが好ましく、１２ビット以上のものとすればなお好ましい。
【００１３】
前記複数のマーカの各々が少なくとも１個のＬＥＤを備えているようにし、そのＬＥＤを駆動する電力を、例えば対象物（俳優）に着装させた電源ユニットなどから供給するようにするのもよい。電源ユニットとＬＥＤとを接続する配線の長さは、必要最小限の長さとすることが好ましいが、そうすると、マーカごとに配線の長さが異なることになる。もし、全てのマーカのＬＥＤを一定電圧で駆動したならば、接続する配線が長いものほど、電気抵抗が大きくなることから、ＬＥＤの光り方が弱くなるという問題が生じる。この問題を克服するためには、前記駆動手段が電流制御手段を備えているようにし、この電流制御手段が、前記ＬＥＤに供給される駆動パルスが定電流パルスとなるように電流を制御するようにするとよい。
【００１４】
次のような構成も、好適な構成である。即ち、前記複数のセンサの各々の前記扁平視野領域は、前記リニア・センサ・アレイの側方から見たときの形状が、小さな角度をもって拡がった形状となっており、各々の前記リニア・センサ・アレイにおいて互いに隣り合う２つの前記センサの視野領域どうしが前記３次元空間内の一部領域において互いに重なり合う部分を有するようにすることで、１つの前記マーカが、各々の前記リニア・センサ・アレイにおいて２つ以上の前記センサの視野領域に同時に入り得るようにしてあり、前記センサは、前記リニア・センサ・アレイの側方から見たときに、当該リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に対して垂直に入射するエネルギに対する感度が最も高く、前記処理手段は、前記リニア・センサ・アレイの各々について、当該リニア・センサ・アレイにおける２つ以上の前記センサからの出力信号の分布を判定し、そして、判定した分布における極大値の位置を判定することによって、当該リニア・センサ・アレイの長手方向アレイ軸心に沿った前記マーカの位置を判定するように構成されているようにすることが好ましい。このようにすることで、長手方向アレイ軸心に沿ったマーカの位置を、長手方向アレイ軸心に沿ったセンサのピッチ（間隔）より更に細かい精度をもって測定することが可能となる。
【００１５】
ただし、これに関しては、次のことが判明している。即ち、位置を判定しようとしているマーカが、ある１つのセンサの真正面に位置しているか、または、隣り合う２つのセンサの丁度中間の真正面に位置しているときには、判定した前記分布における極大値の位置は、実際に、長手方向アレイ軸心に沿った当該マーカの位置を正確に示すものとなっている。ところが、当該マーカがそのどちらにも該当しない位置にあるときには、判定した前記分布における極大値の位置と、長手方向アレイ軸心に沿った当該マーカの実際の位置との間に、小さいながらも誤差が生じている。そこで、このシステムの精度を向上させるために、次のようにすることが好ましく、即ち、前記処理手段は、前記極大値の位置として判定した判定位置が、当該判定位置のすぐ両側に位置している２つの前記センサの間のどの位置にあるかに応じて、当該判定位置に補正を施すように構成されているようにするのがよい。更に、その誤差の大きさは、前記極大値の位置として判定した前記判定位置が、当該判定位置のすぐ両側に位置している２つのセンサの間のどの位置にあるかに応じた関数であり、該関数は略々正弦関数であるということも、判明している。従って、前記補正における補正量は、前記極大値の位置として判定した前記判定位置が、当該判定位置のすぐ両側に位置している２つのセンサの間のどの位置にあるかに応じた関数とし、該関数を略々正弦関数とすることが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
これより添付図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施例について説明して行くが、ただし、以下に説明する実施例は、あくまでも、具体例を提示することを目的としたものである。
【００１７】
図１に示すように、本発明の第１実施例に係るシステム１０は、互いに略々同一構造の３本のリニア・センサ・アレイを備えており、それらリニア・センサ・アレイは、Ｘセンサ・アレイ１２、Ｙセンサ・アレイ１４、及びＺセンサ・アレイ１６である。それら３本のリニア・センサ・アレイ１２、１４、１６は、夫々の長手方向アレイ軸心Ｘ、Ｙ、Ｚが互いに直交するように配設されており、また、コーナ連結部材１８によって互いに連結されており、観察空間１９の外縁に沿って延在するように配設されている。３本のリニア・センサ・アレイのうちの、例えばＸセンサ・アレイ１２は、図１及び図２に示すように、複数の赤外線センサ２０を備えており、それら複数のセンサ２０は、Ｘ軸に沿った方向に一列に並べて、一定のピッチＰをもって間隔を置いて配設されている。このピッチＰは、例えば７５ｍｍである。更に、複数のセンサ２０から成るセンサ列の正面に、コリメータ・プレート２２が配設されており、このコリメータ・プレート２２とセンサ２０との間の間隔、即ち高さＨは、例えば２５ｍｍである。コリメータ・プレート２２には、複数のコリメータ・スロット２４が、一列に並ぶようにして、間隔を置いて形成されており、それらコリメータ・スロット２４の間隔は、センサ２０の間隔と同一であり、即ちピッチＰとされている。各々のコリメータ・スロット２４は、対応するセンサ２０の真正面に位置するようにしてある。各コリメータ・スロット２４は、このＸセンサ・アレイ１２の長手方向アレイ軸心Ｘに直交する方向に延在している。各コリメータ・スロット２４の長さＬ及び幅Ｗは、例えば６０ｍｍ及び３ｍｍである。あるコリメータ・スロット２４を通過して入った光が、それに隣接するコリメータ・スロット２４に対応したセンサ２０へ入射するのを防止するために、もし必要ならば、仕切板（不図示）を設けるようにしてもよい。以上の構成によれば、各センサ２０の視野領域は、即ち、各センサ２０の有感領域から外界を眺めたときに視野に入り得る領域は、観察領域１９の部分領域であってかなり薄い扁平な形状を有する扁平視野領域２６となる。そして、この扁平視野領域２６は、Ｘセンサ・アレイ１２の側方から見たときの形状が、センサ２０から離れるにつれて小さな角度Ａで拡がる形状となっており、また、Ｘセンサ・アレイ１２の軸心Ｘに沿って見たときの形状が、センサ２０から離れるにつれて約９０度という大きな角度Ｂで拡がる形状となっている。各々のセンサ２０の扁平視野領域２６の主面２８は、Ｘセンサ・アレイ１２の軸心Ｘに直交して延在している。尚、Ｙセンサ・アレイ１４及びＺセンサ・アレイ１６も、以上に説明したＸセンサ・アレイ１２と同様に構成されている。
【００１８】
図３に示すように、Ｘセンサ・アレイ１２の複数のセンサ２０の夫々の扁平視野領域の主面２８は全てＸ軸に直交して延在しており、また、それら主面２８は上述したピッチＰをもって間隔を置いて延在している。同様に、図４及び図５に示すように、Ｙセンサ・アレイ１４の複数のセンサ２０の夫々の扁平視野領域の主面２８は全てＹ軸に直交して延在し、Ｚセンサ・アレイ１６の複数のセンサ２０の夫々の扁平視野領域の主面２８は全てＺ軸に直交して延在しており、それら主面２８は、上述したピッチＰをもって間隔を置いて延在している。
【００１９】
各センサ２０は、そのセンサへ入射する赤外線の光量に応じた電圧値の出力信号Ｖを送出するように構成されている。
【００２０】
図６は、Ｘセンサ・アレイ１２の複数のセンサ２０のうちの、ある１つのセンサ２０の出力信号Ｖの変化を示したグラフであり、このグラフは、赤外線光源３０が図３に示した経路３２に沿って移動したときに、即ち、当該センサ２０の扁平視野領域の主面２８に沿って当該センサ２０から等距離を保って移動したときに、当該センサ２０の出力信号Ｖがどのように変化するかを示したものである。出力信号Ｖは、光源３０が当該センサ２０の法線上にきたときに、即ち、光源３０からの入射光の入射角が０度になったときに極大値を取っている。そして、その入射角が法線からどちらの側へ傾斜して行く場合も、その入射角が大きくなるにつれて出力信号Ｖは徐々に低下し、やがてコリメータ・スロット２４の端部が入射光を遮りはじめると同時に、出力信号Ｖは急激に低下してカットオフとなっている。
【００２１】
図７は、Ｘセンサ・アレイ１２の複数のセンサ２０のうちの、ある１つのセンサ２０の出力信号Ｖの変化を示したグラフであり、ただしこのグラフは、赤外線光源３０が図３に示した経路３４に沿って移動したときに、即ち、Ｘ軸に対して平行な経路に沿って移動したときに、当該センサ２０の出力信号Ｖがどのように変化するかを示したものである。出力信号Ｖは、光源３０が当該センサ２０の扁平視野領域の主面２８上にきたときに極大値を取っている。そして、光源３０がその主面２８から離れると、どちらの側へ離れる場合にも、コリメータ・スロット２４の側縁部が光源３０からの入射光を遮りはじめると同時に、出力信号Ｖは急激に低下している。図８は、Ｘセンサ・アレイ１２の複数のセンサ２０のうちの、ある１つのセンサ２０の出力信号Ｖの変化を示したグラフであり、ただしこのグラフは、赤外線光源３０が図３に示した経路３６に沿って移動したときに、即ち、Ｘ軸に対して平行で、経路３４と比べてＸセンサ・アレイ１２からより遠くにある経路に沿って移動したときに、当該センサ２０の出力信号Ｖがどのように変化するかを示したものである。この図８の場合も、図７の場合と同様に、出力信号Ｖは、光源３０が当該センサ２０の扁平視野領域の主面２８上にきたときに極大値を取っている。そして、光源３０がその主面２８から離れると、どちらの側へ離れる場合にも、出力信号Ｖは急激に低下している。図７と図８とで出力信号Ｖを比較すると、図８の方が、出力信号Ｖの極大値が小さいが、これは、光源３０がセンサ２０からより遠くにあることによるものである。また、図８の方が、出力信号Ｖが非ゼロ値を取るＸ方向の範囲が広くなっているが、これも、光源３０がセンサ２０からより遠くにあることによるものである。
【００２２】
図９に示すように、センサ２０の扁平視野領域２６は、当該センサ２０から離れるにつれて、小さい角度ではあるものの、角度Ａをもって拡がっているため、互いに隣接するセンサ２０どうしは、そのセンサ・アレイ１２に近接した領域以外の領域では、それらセンサの扁平視野領域２６どうしが部分的に重なり合っている。例えば、図９に示す状況においては、赤外線光源３０が、同時に４つのセンサ２０の夫々の扁平視野領域２６（ハッチングを施して示した）に包含される位置に、位置している。図１０は、図９に示す状況にあるときの、センサ・アレイ１２の複数のセンサ２０の出力信号Ｖを示した図である。それらセンサ２０の大部分は、低レベルの出力信号Ｖ（これは周囲光によるものである）しか送出しておらず、光源３０を扁平視野領域２６に包含している４つのセンサ２０だけが高レベルの出力信号Ｖを送出している。
【００２３】
Ｘセンサ・アレイ１２の長手方向アレイ軸心に沿った光源３０の位置（光源３０のＸ座標）を判定するための方法としては、様々な方法を採用することができるが、それらのうちで、簡明であることのみを主眼とした１つの方法として、Ｘセンサ・アレイ１２の複数のセンサ２０のうちの、どのセンサ２０の出力信号Ｖが最も大きいかを判定し（図１０では、第ｍ番センサがそれに該当している）、Ｘセンサ・アレイ１２の長手方向アレイ軸心に沿った当該センサ（第ｍ番センサ）の位置をもって、光源３０のＸ座標であると見なすという方法がある。この方法を用いて光源３０のＸ座標を判定した場合には、その位置判定の解像度は、センサ２０やスロット２４の間隔であるピッチＰに等しくなる。
【００２４】
光源３０のＸ座標を判定するための、より優れた結果が得られる方法の１つとして、次のような方法もある。その方法においては、先ず、図１１に示すように、高レベルの出力信号Ｖを送出している複数のセンサ２０の夫々のＸ位置に対して、それら出力信号Ｖのレベルを表す点をプロットし、そして、プロットしたそれら複数の点に１本の曲線Ｖ（ｘ）をあてはめる。続いて、そのあてはめた曲線の極大値Ｖｍａｘの位置を判定し、そして、その極大値Ｖｍａｘの位置をもって、光源３０のＸ座標Ｘｍであると見なすようにする。この方法によれば、上述した簡明であることのみを主眼とした方法と比べて、より高い精度が得られる。プロットした点にあてはめる曲線Ｖ（ｘ）の形態は、任意の適当な形態とすればよく、また、その曲線をあてはめる際のあてはめ方法も、任意の適当な方法を用いればよい。ただし、その曲線の形態を、Ｖ（ｘ）＝ａＸ2＋ｂＸ＋Ｃで表される二次多項式とし、その曲線あてはめ方法を、最小二乗法によるあてはめ方法とすることによって、好適な結果が得られる。このような曲線あてはめ方法それ自体は公知のものであり、また極大値の判定方法も公知のものを用いればよい。
【００２５】
ただし、上に説明したようにして、プロットした複数の点に１本の曲線をあてはめる方法を用いた場合には、その判定結果に誤差が含まれることがあるということが判明している。この誤差の原因として考えられるのは、コリメータ・スロット２４の側縁部における光路差によるフラウンホーファーの回折である。これに関して、位置を判定しようとしている光源３０が、ある１本のコリメータ・スロット２４及びそれに対応したセンサ２０の真正面に位置しているとき（即ち、第ｍ番センサの主面２８上に位置しているとき）は、その誤差はゼロになっている。また、光源３０が、その隣の第ｍ＋１番センサの主面２８上に位置しているときも、その誤差はゼロになっている。更に、光源３０が、第ｍ番センサの主面２８と、その隣の第ｍ＋１番センサの主面２８との間の、丁度それらの中間に位置しているときも、その誤差はゼロになっている。これに対して、光源３０が、第ｍ番センサの主面２８と、その隣の第ｍ＋１番センサの主面２８との間にあって、しかも、それら主面２８の丁度中間の位置から外れた位置にあるときは、光源３０の判定位置に誤差Ｅが含まれており、この誤差Ｅの大きさは、図１２に示すように、センサ２０の主面２８に対する光源３０の相対位置に応じて略々正弦波状に変化する。この誤差を補償するには、例えば次のようにすればよい。先ず、光源３０を、隣り合う２つのセンサ２０間の距離の４分の１だけ、あるセンサ２０の主面２８から外れたところに正確に位置付けて、その誤差の大きさを測定することにより、正弦波状に変化する誤差の振幅Ｅｍａｘを測定する。続いて、上に説明したようにして判定した、光源３０の判定位置Ｘｍから、補償値を減じることにより、その判定位置Ｘｍに補正を施すようにし、それによって、補正位置Ｘｃ＝Ｘｍ−（Ｅｍａｘ・ｓｉｎ（２π・Ｘｍ／Ｐ））が得られる。また、これとは別の補正方法として、光源３０が隣り合う２つのセンサ２０間の様々な位置にあるときの夫々の誤差Ｅを、予め測定して参照テーブルに格納しておき、それら格納しておいた誤差の値を参照して、判定位置Ｘｍに補正を加えるようにしてもよい。
【００２６】
図７〜図１２に関する以上の説明は、Ｘセンサ・アレイ１２について説明したものであるが、その説明の内容は、Ｙセンサ・アレイ１４及びＺセンサ・アレイ１６にも該当するものである。
【００２７】
以下に図１〜図１３を参照して、このシステム１０の残りの部分について説明し、また更に、このシステム１０を用いて２人の俳優３２（図１では見やすさを考慮してそのうちの１人だけを示した）の位置、向き、及び変形量をを判定する際の、その判定の仕方についても説明する。各々の俳優３２は、赤外線光源から成る複数のマーカ３０を着装し（着装するマーカ３０の個数は例えば３０個であるが、ただし図１にはそのうちの３個だけを示した）、それらマーカ３０は、俳優３２の身体上ないし着衣上の要所々々に取付けられる。更に、各々の俳優３２は、着装ユニット３６を、例えば腰のベルトに取付けるなどして身に着けており、複数のマーカ３０は、夫々に異なった長さの配線ケーブル３４を介して着装ユニット３６に接続されている。このシステム１０は更に、処理ユニット３８を備えており、この処理ユニット３８は、配線ケーブル４０を介して、センサ・アレイ１２、１４、１６に接続されており、また、アンテナ４２、４４を介した無線通信によって個々の着装ユニット３６と通信できるようにしてある。
【００２８】
図１３から明らかなように、各々の着装ユニット３６は、無線受信／復号化部４６を備えており、この無線受信／復号化部４６は、符号化された無線信号を処理ユニット３８から受信する機能を果たし、また、制御部４８へ同期信号を供給する機能を果たすものである。制御部４８は、駆動部５０に接続されており、この駆動部５０は、複数のマーカ３０の各々を所定の順番で、且つ、所定の反復速度で反復して発光させることができ、マーカ３０を駆動するための駆動パルスのパルス幅は、例えば１０〜２０マイクロ秒である。着装ユニット３６には更に、様々な構成要素へ電力を供給するための充電可能な電池５２が内蔵されている。この電池５２からは、マーカ３０を駆動するための駆動パルスが、定電流制御部５４を介して供給されるようにしてあり、このようにしているのは、マーカ３０ごとに配線ケーブル３４の長さが異なる（従って、その抵抗値が異なる）ことから、その抵抗値のばらつきに影響されることなく、複数のマーカ３０を等しい発光強度で駆動することができるようにするためである。
【００２９】
センサ・アレイ１２、１４、１６の各々は、制御部５６を備えている。また、センサ・アレイ１２、１４、１６の各々は、当該センサ・アレイの複数のセンサ２０の各々に対応して１つずつのＡ／Ｄコンバータ及びラッチ回路５８を備えており、このＡ／Ｄコンバータ及びラッチ回路５８は、対応するセンサ２０から供給される出力信号Ｖを、１２ビットのデジタル値に変換して保持する機能を果たすものである。
【００３０】
処理ユニット３８は、処理装置６０、メモリ６２、ハード・ディスク・ドライブ６４、モニタ６８を接続するためのビデオ・アダプタ６６、Ｉ／Ｏポート７０、無線符号化／送信部７２、及びネットワーク・アダプタ７４を備えている。処理ユニット３８には更に、キーボードをはじめとする一般的なハードウェア（不図示）なども装備される
このシステム１０は、以下の動作を実行するように構成され、また、プログラムされている。
【００３１】
処理装置６０は、無線符号化／送信部７２に、２つの着装ユニット３６のうちの一方を送信先として指定した同期信号を送信させる。２つの着装ユニット３６は、その各々が、送信された同期信号を無線受信／復号化部４６において受信し、そして、その受信した同期信号が、みずからを送信先として指定したものか否かを判定する。みずからが送信先として指定されていると判定した着装ユニット３６においては、無線受信／復号化部４６が制御部４８へ同期信号を供給し、その同期信号の供給を受けた制御部４８が駆動部５０を制御して、その着装ユニット３６に接続されている複数のマーカ３０を、所定の順番で、且つ、所定の反復速度で反復して発光させる。
【００３２】
また一方で、処理装置６０は、Ｉ／Ｏポート７０を介してセンサ・アレイ１２、１４、１６の各々へも同期信号を送出している。センサ・アレイ１２、１４、１６の各々においては、受取った同期信号に応答して、そのセンサ・アレイの制御部５６が、個々のセンサ２０に対応したＡ／Ｄコンバータ及びラッチ回路５８を制御して、ラッチ動作を実行させる。このラッチ動作は、マーカ３０の発光の反復速度と同一の反復速度で実行され、それによって、センサ２０の出力信号がデジタル信号に変換されてラッチされる。また、このラッチ動作は、マーカ３０が光パルスを放射する際に、その光パルスの持続時間の略々中点においてセンサ２０からの出力信号がラッチされるように、マーカ３０の発光動作にタイミングを合わせて実行される。各々のセンサ・アレイの全てのセンサ２０出力信号をラッチするある１回のラッチ動作と、その次の回のラッチ動作との間に、全てのセンサ２０の各々に対応した全てのラッチされた出力信号が、次々と制御部５６によって読み出されて、配線ケーブル４０及びＩ／Ｏポート７０を介して処理装置６０へ送出される。
【００３３】
以上の構成によれば、ある１つのマーカ３０が１つの光パルスを放射する度に、３本のセンサ・アレイ１２、１４、１６の全てのセンサ２０の夫々に対応した全ての１２ビットのデジタル出力信号が、処理装置６０へ供給される。処理装置６０は、供給されたそれら出力信号に対して、センサ・アレイ１２、１４、１６の各々ごとに処理を施し、この処理は図１０〜図１２に関して上で説明した処理方式に従って実行され、それによって、そのマーカ３０が発光した時点での、そのマーカ３０のＸ座標、Ｙ座標、及びＺ座標が判定される。
【００３４】
一方の着装ユニット３６について、その着装ユニット３６に接続されている複数のマーカ３０を順番に発光させて実行する１回の実行サイクルが完了したならば、処理装置６０は、無線符号化／送信部７２に、他方の着装ユニット３６を送信先として指定した同期信号を送信させる。そして、上述したプロセスを再び実行することによって、この他方の着装ユニット３６に接続されている複数のマーカ３０の各々が発光した時点での、当該マーカ３０のＸ座標、Ｙ座標、及びＺ座標を判定する。そして、この他方の着装ユニット３６について、それに接続されている複数のマーカ３０を順番に発光させて実行する１回の実行サイクルが完了したならば、以上に説明したプロセスの全体を、また最初から反復して実行する。このようにすることで、２人の俳優３２に取付けた複数のマーカ３０の位置が反復して求められ、更にそれによって、２人の俳優３２の位置、向き、及び変形量の追跡が可能となる。こうして求めた位置は、後刻利用できるようにハード・ディスク・ドライブ６４に格納してもよく、また、ネットワーク・アダプタ７４を介して別の機器へ送出してもよく、或いは、処理装置６０が、それら位置をモニタ６８上に画像表示するようにしてもよい。
【００３５】
以上に説明した本発明の実施例に対しては、様々な改変ないし拡張を施すことが可能である。
【００３６】
例えば、図１４に示すように、１２本のリニア・センサ・アレイを、直方体形状の観察空間１９の１２本の稜に沿って延在するように配設するようにしてもよく、１２本のリニア・センサ・アレイの内訳は、４本のＸセンサ・アレイ１２００、１２０１、１２１０、１２１１、４本のＹセンサ・アレイ１４００、１４０１、１４１０、１４１１、それに、４本のＺセンサ・アレイ１６００、１６０１、１６１０、１６１１である。それら１２本のリニア・センサ・アレイからの出力信号を処理するには、先ず最初に、各々のリニア・センサ・アレイごとに個別に出力信号を処理して、リニア・センサ・アレイごとに位置判定を実行し、それに続いて、例えば４本のＸセンサ・アレイ１２００、１２０１、１２１０、１２１１の各々について判定した４つのＸ位置に対して、更に処理を施すことによって、ただ１つのＸ位置を判定する。リニア・センサ・アレイごとの位置判定に関しては、例えば発光したマーカ３０が、あるＸセンサ・アレイのどのセンサ２０からも見えない位置にあった場合などには、そのＸセンサ・アレイのどのセンサ２０からの出力信号も特定のスレショルドを超えていないという事態が発生することがあり得る。処理装置６０は、あるＸセンサ・アレイにおいてそのような事態が発生していると判断したときには、そのＸセンサ・アレイについてはＸ位置の判定を行わないようにすればよい。また、例えば発光したマーカ３０が、あるＸセンサ・アレイに近接しすぎていた場合や、あるＸセンサ・アレイの複数のセンサ２０のうちの幾つかからは見えない位置にあった場合などには、そのＸセンサ・アレイのセンサ２０のうちの、所定個数以下のセンサ２０からの出力信号しか、特定のスレショルドを超えていないという事態が発生することがあり得る。この場合にも、処理装置６０は、あるＸセンサ・アレイにおいてそのような事態が発生していると判断したときには、そのＸセンサ・アレイについてはＸ位置の判定を行わないようにすればよい。そして、処理装置６０は、個々のＸセンサ・アレイについて実際に判定を行って得られたＸ位置の判定値を勘案して、最終的な判定結果としての１つのＸ位置を判定するようにすればよい。その際には、複数のＸ位置の判定値の平均値をもって、最終的なＸ位置とするのも１つの方法であり、またそれとは別の方法として、例えば次のような方法を採用してもよい。その方法とは、（ａ）Ｘ位置の判定値が４つとも得られた場合には、それらのうちの２番目に大きい判定値と３番目に大きい判定値との平均値をもって最終的なＸ位置とし、（ｂ）得られたＸ位置の判定値が３つであった場合には、それら判定値のうちの中央値をもって最終的なＸ位置とし、（ｃ）得られたＸ位置の判定値が２つであった場合には、それら２つの判定値の平均値をもって最終的なＸ位置とし、そして（ｄ）Ｘ位置の判定値が１つしか得られなかった場合には、その判定値をもって最終的なＸ位置とする、というものである。その他の８本のセンサ・アレイからの出力信号も、以上に説明した４本のＸセンサ・アレイからの出力信号と同様に処理すればよい。
【００３７】
図１４に示した構成において、１２本のセンサ・アレイは、直方体の８つの角に相当する箇所で、８個の連結部材１８によって互いに連結されている。それら連結部材１８のうちの少なくとも幾つかを、例えばネジ式の調節機構（不図示）などを使用した調節可能なものとして、各座標軸に対応した４本ずつのセンサ・アレイのうちの少なくとも３本のセンサ・アレイを、当該座標軸の延在方向に位置調節可能にしておくとよい。そのようにしておけば、このシステム１０を使用する前に、１つのマーカ３０を静止した状態で発光させて、各座標軸に対応した４本ずつのセンサ・アレイについて判定される当該座標の４つの判定値が全て同一になるように、それらセンサ・アレイの相対位置を調節することが可能となる。
【００３８】
以上に本発明の幾つかの実施例を説明したが、それら実施例はあくまでも、具体例を提示することを目的としたものであり、それら実施例に対しては、本発明の範囲から逸脱することなく様々な改造ないし拡張を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】３本のリニア・センサ・アレイ（Ｘセンサ・アレイ、Ｙセンサ・アレイ、及びＺセンサ・アレイ）を備えた本発明の第１実施例の斜視図である。
【図２】Ｘセンサ・アレイの一部破断した拡大斜視図であり、センサ及びコリメータ・プレートを示した図である。
【図３】Ｘセンサ・アレイの複数のセンサの夫々の主面を示した斜視図である。
【図４】Ｙセンサ・アレイの複数のセンサの夫々の主面を示した斜視図である。
【図５】Ｚセンサ・アレイの複数のセンサの夫々の主面を示した斜視図である。
【図６】リニア・センサ・アレイの長手方向軸心に直交する平面に沿って入射する光の入射角が変化するときの、そのセンサ・アレイの複数のセンサのうちの１つのセンサの感度の変化を示したグラフである。
【図７】リニア・センサ・アレイの長手方向軸心に沿って光源の位置が変化するときの、そのセンサ・アレイの複数のセンサのうちの１つのセンサの感度の変化を示したグラフである。
【図８】図７と同様のグラフであるが、ただし、光源がセンサ・アレイの長手方向軸心から更に遠く離れている場合のグラフである。
【図９】Ｘセンサ・アレイの一部の縮小側面図であり、複数のセンサの夫々の視野領域を示した図である。
【図１０】１本のリニア・センサ・アレイの複数のセンサの夫々の出力をプロットした図である。
【図１１】図１０のプロットした複数の出力にあてはめた曲線を示した図である。
【図１２】誤差曲線を示した図である。
【図１３】図１のシステムのブロック図である。
【図１４】本発明の第２実施例における複数のリニア・センサ・アレイの斜視図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０  システム
１２  Ｘセンサ・アレイ
１４  Ｙセンサ・アレイ
１６  Ｚセンサ・アレイ
１８  連結部材
１９  ３次元空間（観察空間）
２０  センサ
２２  コリメータ・プレート
２４  コリメータ・スロット
２６  センサの扁平視野領域
２８  扁平視野領域の主面
３０  マーカ（赤外線光源）
３２  対象物（俳優）
３６  着装ユニット
３８  処理ユニット
６０  処理装置
【図１】
2005031022.tif 000003
【図２】
2005031022.tif 000004
【図３】
2005031022.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2005031022.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2005031022.tif 000013
【図１２】
2005031022.tif 000014
【図１３】
2005031022.tif 000015
【図１４】
2005031022.tif 000016
【外国語明細書】
2005031022000001.pdf