(57)【要約】【課題】位相シフト法による３次元計測を可能にしながらも、液晶シャッタにおける隣接する画素の透過率を連続的に変化させる場合に比べて応答時間を短縮する。【解決手段】投影装置１は、光源１１と、処理装置３からの制御信号により透過率が個別に制御される画素が２次元格子上に配列された液晶シャッタ１２と、光源１１から出力され液晶シャッタ１２を透過した光束の少なくとも一部を混合して計測対象４の表面に照射させるレンズ１３とを備える。処理装置３は、液晶シャッタ１２にそれぞれ複数列の画素からなり平均透過率が周期的に変化する複数の帯領域を形成させるように制御信号を出力し、レンズ１３は、帯領域を透過した光束を混合して計測対象４の表面に縞状の光パターンを形成させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
明度が連続的かつ周期的に変化する縞状の光パターンを投影する投影装置と、前記投影装置から前記計測対象に投影された前記光パターンを投影方向とは異なる方向から撮像する撮像装置と、同じ周期で位相の異なる複数種類の前記光パターンを前記投影装置から前記計測対象に投影させ、種類の異なる前記光パターンが投影されるたびに前記撮像装置により撮像された複数の画像を用いて前記計測対象の３次元形状を算出する処理装置とを備え、前記投影装置は、光源と、前記処理装置からの制御信号により透過率が個別に制御される画素が２次元格子上に配列された液晶シャッタと、前記光源から出力され前記液晶シャッタを透過した光束の少なくとも一部を混合して前記計測対象の表面に照射させる光学要素とを備え、前記処理装置は、前記液晶シャッタにそれぞれ複数列の画素からなり平均透過率が周期的に変化する複数の帯領域を形成させるとともに、互いに隣接する帯領域間で平均透過率を段階的に変化させるように前記制御信号を出力し、前記光学要素は、前記帯領域を透過した光束を混合して前記計測対象の表面に縞状の前記光パターンを形成させることを特徴とする３次元計測装置。
【請求項２】
前記処理装置は、前記帯領域に含まれる前記画素の透過率を最大と最小との２段階から選択する前記制御信号を前記液晶シャッタに与えることを特徴とする請求項１記載の３次元計測装置。
【請求項３】
前記処理装置は、前記帯領域ごとに透過率を最小にする画素の密度を設定し、かつ前記帯領域ごとの平均透過率を周期内で３段階以上に設定することを特徴とする請求項２記載の３次元計測装置。
【請求項４】
前記処理装置は、前記帯領域の平均透過率を変化させる周期に対応した操作信号を出力し、前記投影装置は、前記操作信号を受けて前記光学要素と前記液晶シャッタとの相対的な距離を変化させる駆動装置を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の３次元計測装置。
【請求項５】
前記処理装置は、前記帯領域ごとに当該帯領域に含まれるすべての画素の透過率を等しく設定し、かつ前記帯領域ごとの平均透過率を周期内で３段階以上に設定することを特徴とする請求項１記載の３次元計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位相シフト法を用いて計測対象の３次元形状を計測する３次元計測装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、計測対象の表面に所定の光パターンを投影する投影装置と、計測対象の表面に形成された光パターンを撮像する撮像装置とを備え、撮像装置が撮像した画像から抽出される情報を用いて、計測対象の３次元形状を計測する技術が種々知られている。この種の計測技術では、三角測量法を利用して撮像装置から計測対象までの距離が計測される。したがって、投影装置が計測対象に光パターンを投影する方向と、撮像装置が光パターンを撮像する方向とは異なる方向に設定される。
【０００３】
この種の計測技術のうち位相シフト法では、明度が周期的かつ連続的に変化する縞状の光パターンが用いられ、同じ周期で位相の異なる複数種類の光パターンが計測対象の表面に順に照射される。位相シフト法では、多くの場合、正弦波状に明度が変化する光パターンが採用される。この場合、明度Ｐｎは、たとえば数１の形式で表される。
【０００４】
【数１】
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【０００５】
投影装置は、たとえば、９０度ずつ位相の異なる４種類の光パターンを投影する。この場合、投影装置の光軸に直交する一つの平面に各光パターンが投影されると、それぞれの光パターンにおける明度の変化は図６（ａ）〜（ｄ）のようになる。図から明らかなように、位置に対する４種類の光パターンの明度を組み合わせは、光パターンの明度が変化する１周期内では一意に決まる。すなわち、光パターンとして平面上に形成される縞が並ぶ方向おける平面上の位置は、４種類の光パターンの明度の組み合わせにより求められる。具体的には、４種類の光パターンを投影装置から計測対象に投影したときに撮像装置における１つの画素（ｕ，ｖ）において得られた明度がＩｎ（ｕ，ｖ）であるとき、数２の計算によって平面上の位置ψ（ｕ，ｖ）が算出される。
【０００６】
【数２】
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【０００７】
撮像装置との距離が既知である平面を基準面に設定すると、上述の原理により、基準面上の各位置ψ（ｕ，ｖ）と撮像装置の各画素（ｕ，ｖ）とが対応付けられる。したがって、計測対象に投影された光パターンの位置ψ（ｕ，ｖ）に対応する撮像装置の画素と、基準面上での位置ψ（ｕ，ｖ）に対応する画素（ｕ，ｖ）との相対位置により、計測対象の基準面からの距離の情報が求められる。位相シフト法を用いて３次元計測を行う技術は、たとえば、特許文献１に記載されている。
【０００８】
ところで、位相シフト法を用いて計測対象の３次元形状を計測するには、明度が周期的かつ連続的に変化する縞状の光パターンを計測対象に投影する必要がある。また、通常は４種類の光パターンを順に投影する必要がある。そのため、多くの場合、光源と液晶シャッタを組み合わせた構成の投影装置が用いられ、液晶シャッタに配列された画素の透過率を調節することにより、４種類の光パターンを作り出している。液晶シャッタは、２次元格子上に画素が配置され、画素ごとに透過率が多段階に調節可能になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−１７７７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、４種類の光パターンを作り出すために用いる液晶シャッタは、透過率の変化量と応答時間との間に、図７に示す関係を有している。図７によれば、透過率が最大と最小との間（つまり、フルレンジ）で変化する場合は、応答時間が１０ｍｓ程度になり、透過率の変化量がフルレンジの半分程度で変化する場合は、応答時間が８０ｍｓ程度になっている。
【００１１】
このことから、位相シフト法で用いる光パターンを作り出すために、液晶シャッタを制御すると、光パターンの切替毎に８０ｍｓの時間を要することになり、４種類の光パターンを投影するには３２０ｍｓの時間を要することになる。すなわち、位相シフト法による３次元計測は、液晶シャッタの画素ごとの透過率を連続的に変化させることに起因して計測時間が長いという問題を有している。
【００１２】
本発明は、明度が連続的に変化する光パターンを用いて位相シフト法による３次元計測を可能にしながらも、液晶シャッタにおける隣接する画素の透過率を連続的に変化させる場合に比べて応答時間を短縮した３次元計測装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る３次元計測装置は、上記目的を達成するために、明度が連続的かつ周期的に変化する縞状の光パターンを投影する投影装置と、投影装置から計測対象に投影された光パターンを投影方向とは異なる方向から撮像する撮像装置と、同じ周期で位相の異なる複数種類の光パターンを投影装置から計測対象に投影させ、種類の異なる光パターンが投影されるたびに撮像装置により撮像された複数の画像を用いて計測対象の３次元形状を算出する処理装置とを備え、投影装置は、光源と、処理装置からの制御信号により透過率が個別に制御される画素が２次元格子上に配列された液晶シャッタと、光源から出力され液晶シャッタを透過した光束の少なくとも一部を混合して計測対象の表面に照射させる光学要素とを備え、処理装置は、液晶シャッタにそれぞれ複数列の画素からなり平均透過率が周期的に変化する複数の帯領域を形成させるとともに、互いに隣接する帯領域間で平均透過率を段階的に変化させるように制御信号を出力し、光学要素は、帯領域を透過した光束を混合して計測対象の表面に縞状の光パターンを形成させることを特徴とする。
【００１４】
この３次元計測装置において、処理装置は、帯領域に含まれる画素の透過率を最大と最小との２段階から選択する制御信号を液晶シャッタに与えることが好ましい。
【００１５】
この３次元計測装置において、処理装置は、帯領域ごとに透過率を最小にする画素の密度を設定し、かつ帯領域ごとの平均透過率を周期内で３段階以上に設定することが好ましい。
【００１６】
この３次元計測装置において、処理装置は、帯領域の平均透過率を変化させる周期に対応した操作信号を出力し、投影装置は、操作信号を受けて光学要素と液晶シャッタとの相対的な距離を変化させる駆動装置を備えることが好ましい。
【００１７】
この３次元計測装置において、処理装置は、帯領域ごとに当該帯領域に含まれるすべての画素の透過率を等しく設定し、かつ帯領域ごとの平均透過率を周期内で３段階以上に設定することが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の構成によれば、明度が連続的に変化する光パターンを用いて位相シフト法による３次元計測を可能にしながらも、液晶シャッタにおける隣接する画素の透過率を連続的に変化させる場合に比べて応答時間が短縮されるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態を示す概略構成図である。
【図２】（ａ）は同上における帯領域の設定例を示す図、（ｂ）は（ａ）図に示した帯領域に対応する光パターンを示す図である。
【図３】（ａ）は同上における帯領域の設定例を示す図、（ｂ）は（ａ）図に示した帯領域に対応する光パターンを示す図である。
【図４】他の実施形態を示す概略構成図である。
【図５】（ａ）（ｂ）は同上における帯領域の設定例を示す図である。
【図６】位相シフト法で用いる光パターンの明度変化の例を示す図である。
【図７】液晶シャッタの動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本実施形態は、計測対象の３次元形状を位相シフト法により計測するために、図２に示すように、計測対象４に光パターンを投影する投影装置１と、計測対象４に投影された光パターンを撮像する撮像装置２とを備える。撮像装置２により撮像された画像は処理装置３に入力され、処理装置３は入力された画像に基づいて計測対象４の表面における３次元形状を計測する。処理装置３は、キーボードやマウスのような入力装置とモニタ装置とを備える汎用のコンピュータと、以下に説明する機能をコンピュータに実現させるプログラムとにより構成される。
【００２１】
撮像装置２は、投影装置１から計測対象４に投影された光パターンを撮像することができる範囲であれば適宜の位置に配置してよい。ただし、図示例では、３次元形状を計測する際に仮想的に設定される基準面（図示せず）を計測対象４が載っているテーブル５の上面と平行な面とするために、撮像装置２の正面方向をテーブル５の表面の法線方向に一致させている。なお、テーブル５の上面は平面とする。
【００２２】
一方、投影装置１は、前記基準面に対する計測対象４の表面の距離を計測するために、光パターンを計測対象４に投影する方向を、前記基準面に対して斜めに交差する方向としている。光パターンは明度が連続的かつ周期的に変化する縞状に形成される。つまり、計測対象４の表面に光パターンが投影されることにより、明度が徐々に変化する縞模様が計測対象４の表面に形成される。なお、光パターンは、縞が並ぶ方向と直交する方向の直線上では明度が実質的に変化しないように設定される。また、光パターンは、一般には、明度の変化が正弦波状になるように設定される。ただし、光パターンは、明度の変化が連続的かつ周期的になるように設定されていればよい。
【００２３】
ここに、「連続的」は、光パターンの明度が変化する方向において、縞模様の１周期内で巨視的に見て明度が徐々に変化することを意図している。したがって、投影装置１は、縞模様の１周期内において明度の変化が２段階しかない光パターンを用いることはできず、明度の変化が三角波状や鋸歯状になる光パターンであれば用いることができる。
【００２４】
位相シフト法は、前記基準面から計測対象４の表面までの距離を三角測量法の原理を用いて計測する技術であり、光切断法と同様に、計測対象４に投影したラインの歪みを利用して距離を計測している。したがって、投影装置１は、光パターンにおける１本の縞の延長方向が、光パターンの投影方向に直交する面と前記基準面との交線に沿うように、光パターンを投影する。
【００２５】
ここに、一般的な光切断法では、計測対象４の表面に１本の線状の光パターンが投影されるので光パターンの線上でしか距離が計測できない。一方、位相シフト法では、計測対象の表面に縞状の光パターンが投影されるとともに、同じ周期で位相の異なる複数種類の光パターンが投影されることにより、縞模様が並ぶ方向における位置が特定される。すなわち、位相シフト法では、計測対象４の表面上で２次元の位置が特定される。
【００２６】
以下では、投影装置１が投影する光パターンにおける明度の変化が正弦波状である場合について説明する。また、以下において、光パターンの種類は４種類であって、位相が９０度ずつ異なる光パターンが用いられる。投影装置１は、処理装置３からの指示により、４種類の光パターンを計測対象４に順に投影するように制御される。
【００２７】
撮像装置２は、処理装置３からの指示により投影装置１が１種類の光パターンを計測対象４に投影するたびに、計測対象４の表面に形成された縞状の光パターンを撮像する。撮像装置２が撮像した画像は処理装置３に入力され、処理装置３は、撮像装置２から取得した４枚の画像を用いることにより、計測対象４の表面の３次元形状を計測する。４種類の画像ごとに位置（ｕ，ｖ）の明度Ｉｎ（ｕ，ｖ）が得られると、処理装置３は、数２を用いることにより、画像内の位置（ｕ，ｖ）に対応する実空間の位置ψ（ｕ，ｖ）を計算する。
【００２８】
数２を用いて求められる位置ψ（ｕ，ｖ）は、光パターンの縞模様における１周期の範囲内での位置であるから、この情報のみでは縞模様の１周期を超える位置の特定ができない。そこで、処理装置３は、縞模様のうちの何番目の縞（縞次数）かを識別し、計測対象４の表面の位置を、縞模様の１周期を超えて特定する機能を備える。処理装置３は、この機能を用いることにより、三角測量法の原理を用いて計測対象４の表面と前記基準面との距離を計算する。以上概要を説明した位相シフト法の原理については周知であるから、これ以上は詳述しない。
【００２９】
ところで、投影装置１は、図１に示すように、光源１１を備え、さらに、光源１１から出力された光束に縞模様のパターンを付与するために、液晶シャッタ１２とレンズのような光学要素１３とを備えている。光源１１は、出力波長域や発光原理を問わないが、小型化や省電力化の目的から発光ダイオードを用いることが好ましい。光源１１は、発光波長が単一の波長域である単色の発光ダイオードでよいが、計測対象４の色が計測に影響する場合はＲＧＢの３色を混色させた白色系の発光ダイオードを用いる。
【００３０】
液晶シャッタ１２は、２次元格子上に画素が配列され、画素ごとに透過率の制御が個別に行われる。この種の液晶シャッタ１２は、画像を表示するためのプロジェクタにおいて採用されている。処理装置３は投影装置１に対して制御信号を与え、投影装置１は、処理装置３から受けた制御信号により、液晶シャッタ１２の画素ごとの透過率を制御する。
【００３１】
投影装置１に設けた光学要素１３は、光源１１から出力され液晶シャッタ１２を透過した光束の少なくとも一部を混合して計測対象４の表面に照射させる。すなわち、光学要素１３は、入射した光束の少なくとも一部が出射後に混合されるように拡散させる機能を備えている。この種の光学要素１３は、たとえば、単一のレンズ、複数個の微小レンズを並べたマイクロレンズアレイ、適宜形状のプリズムを多数並べたプリズム板などが用いられる。以下では、光学要素１３としてレンズを用いる場合について説明する。
【００３２】
単一のレンズ１３を用いる場合、液晶シャッタ１２を通過した光束が計測対象４の表面で焦点が合わないように、液晶シャッタ１２とレンズ１３との間の距離が調節される。液晶シャッタ１２とレンズ１３との関係が適正に設定されていると、液晶シャッタ１２の各画素を透過した光束は、レンズ１３を通して計測対象４の表面に投影されると一部が混合される。すなわち、拡散板を用いる場合のように光束の大部分が混合されるということはなく、比較的近い距離に存在する画素を透過した光束が混合される。
【００３３】
その結果、計測対象４の表面に形成される光パターンは、液晶シャッタ１２の各画素の透過率がそのまま反映されるのではなく、液晶シャッタ１２における各画素の近傍の透過率の平均の照度を有する光パターンが計測対象４の表面に投影される。言い換えると、液晶シャッタ１２における所望範囲の画素の平均透過率が光パターンに反映されるように、レンズ１３によって光束を拡散させる範囲が調節される。
【００３４】
位相シフト法では、明度が連続的かつ周期的に変化する光パターンを計測対象４に投影することが必要である。また、上述のように、計測対象４の表面に投影される光パターンは、液晶シャッタ１２とレンズ１３とにより形成され、レンズ１３は液晶シャッタ１２における所定範囲の平均透過率を光パターンに反映させる。そのため、処理装置３は、２列以上の画素からなる帯領域を液晶シャッタ１２に形成し、帯領域の平均透過率が周期的に変化するように投影装置１に対する制御信号を出力する。
【００３５】
もっとも簡単には、図２（ａ）に示すように、液晶シャッタ１２の画素に許容された最大の透過率を有する帯領域１２１と最小の透過率を有する帯領域１２２との２種類の帯領域１２１、１２２が用いられる。２種類の帯領域１２１、１２２は交互に周期的に並べられ、１周期の中で２種類の帯領域１２１、１２２は同じ幅Ｗ１に設定される。帯領域１２１、１２２の幅Ｗ１は、計測対象４に投影しようとする光パターンの周期に一致させておく。この構成において、液晶シャッタ１２とレンズ１３との距離を調節すると、図２（ｂ）に示すように、計測対象４の表面には液晶シャッタ１２の平均透過率を反映して連続的かつ周期的に明度が変化する光パターン４１が形成される。
【００３６】
ところで、光パターン４１は、明度の最大値と最小値とのレンジが変わらなければ、周期が短くなるほうが位置の分解能が高くなり、周期が長くなるほうが計測対象４の表面における縞模様の連続性を認識しやすくなる。いま、計測対象４の表面に局所的な凹凸が形成されている場合を想定すると、光パターン４１は、凹凸によって途切れることになる。したがって、光パターン４１の周期が短く複数周期分の縞（複数本の縞）が凹凸に投影されている場合には、途切れている縞を対応付ける処理が必要になる。これに対して、光パターンの周期が長く１周期分の縞で凹凸を跨ぐことができれば、縞を対応付ける処理が不要になる。ただし、光パターン４１における明度の変化率が小さくなるから、位置の分解能は低下する。
【００３７】
以上のことから、光パターン４１の周期は、計測対象４の形状に応じて選択するのが望ましい。いま、光パターン４１の周期を変化させるために、液晶シャッタ１２における帯領域１２１、１２２が、図２（ａ）のような狭い幅Ｗ１から図３（ａ）のような広い幅Ｗ２に変更されたとする。ここで、液晶シャッタ１２とレンズ１３との距離が変わっていなければ、レンズ１３が光束を混合させる範囲も変化しないから、帯領域１２１、１２２の中間では光束が混合されても光パターン４１の明度がほとんど変化しないことになる。言い換えると、光パターン４１の明度の変化波形が、正弦波と矩形波との中間の形状になり、数２を適用しても位置を正確に求めることができないという問題が生じる。
【００３８】
この問題を解決するには、帯領域１２１、１２２の幅を変化させたときに、液晶シャッタ１２とレンズ１３との距離を相対的に変化させ、液晶シャッタ１２を透過した光束が混合される範囲を変化させればよい。図４は液晶シャッタ１２とレンズ１３との間の距離を変化させるために、レンズ１３を光軸に沿って移動させる駆動装置１４を設けている。駆動装置１４は、写真用カメラにおいて合焦のためにレンズ１３を移動させる装置と同様の構成であってモータを備え、モータを動作させてレンズ１３の位置を調節する。ここに、駆動装置１４は、液晶シャッタ１２とレンズ１３との距離を相対的にさせればよいから、液晶シャッタ１２を移動させてもよく、また、液晶シャッタ１２とレンズ１３との両方を移動させてもよい。
【００３９】
液晶シャッタ１２に形成される帯領域１２１、１２２の透過率は、処理装置３からの制御信号により制御される。また、駆動装置１４の動作によるレンズ１３の位置は、処理装置３からの操作信号により制御される。すなわち、処理装置３は、制御信号を用いて帯領域１２１、１２２に設定する周期に応じて、液晶シャッタ１２とレンズ１３との距離を調節するように操作信号で駆動装置１４を制御する。
【００４０】
上述した動作例では、液晶シャッタ１２の各帯領域１２１、１２２は、最大の透過率と最小の透過率との２段階のみが選択可能になっている。以下に説明する動作例では、図５に示すように、平均透過率が異なる３段階以上（図示例では５段階）で段階的に変化させた複数の帯領域１２３〜１２７が用いられる。帯領域１２３〜１２７ごとに平均透過率を異ならせる技術としては、画素の透過率を複数段階で制御する技術と、画素の透過率を２段階のみで制御する技術とがある。
【００４１】
前者の技術では、液晶シャッタ１２の各画素の透過率を決める電圧が複数段階から選択され、画素の透過率を決める電圧が帯領域１２３〜１２７を単位として設定される。つまり、図５（ａ）に示すように、一つの帯領域１２３〜１２７に含まれるすべての画素は同じ透過率に設定される。ただし、設定する透過率は不連続に数段階（５段階程度）に設定すればよく、隣接する列ごとに透過率を変化させ、かつ連続的に透過率を変化させる必要はない。したがって、透過率を最大と最小との２段階から選択する場合に比較すると、光パターンの切替に要する時間が長くなるが、液晶シャッタ１２の透過率を連続的に変化させる場合に比較すると、光パターンの切替に要する時間は短縮される。なお、各帯領域１２３〜１２７の透過率は、液晶シャッタ１２の応答時間が最大になる領域を避ける必要がある。
【００４２】
後者の技術では、液晶シャッタ１２の各画素の透過率を決める電圧は、最大の透過率と最小の透過率とに対応する２段階から選択される。また、画素の透過率は個別に制御される。ただし、帯領域１２３〜１２７に含まれる画素の平均透過率を異ならせるために、透過率を最大にする画素と透過率を最小にする画素との分布密度を帯領域１２３〜１２７ごとに異ならせている。
【００４３】
具体的には、帯領域１２３〜１２７は、図５（ｂ）のように、透過率が最小である画素が帯領域１２３〜１２７の範囲内で均等に分散するように配置され、かつ当該画素の個数を異ならせてある。すなわち、帯領域１２３〜１２７は、透過率が最小である画素の密度に応じた平均透過率に設定される。
【００４４】
また、帯領域１２３〜１２７ごとの平均透過率を異ならせるために、図５（ｃ）のように、透過率を最小とした複数本のラインが帯領域１２３〜１２７に形成されてもよい。図示例では、帯領域１２３〜１２７の長手方向に沿ったラインが形成され、帯領域１２３〜１２７が並ぶ方向（帯領域１２３〜１２７の幅方向）におけるライン間の密度が帯領域１２３〜１２７ごとに異なっている。この技術が採用されると、ラインを単位として透過率の制御が行われるから、ライン上の複数画素の透過率が一括して制御されることになり、画素単位で透過率を制御する場合よりも制御が簡単になる。
【００４５】
図５のように平均透過率が多段階に設定されると、平均透過率が２段階に設定されている場合よりも、光パターンにおける明度の変化が滑らかになる。また、図５（ｂ）（ｃ）に示した技術が採用される場合でも、帯領域１２３〜１２７の平均透過率は、不連続に設定されているが、レンズ１３による光束の混合が行われることにより、計測対象４の表面に形成される光パターンでの明度の変化は滑らかになる。
【００４６】
平均透過率を多段階に設定する技術を採用すれば、投影装置１は、レンズ１３を移動させる駆動装置１４を用いることなく、光パターンにおける明度変化の周期を変化させることができる。すなわち、投影装置１の構成が簡単になる。上述した例では、帯領域１２３〜１２７の平均変化率を５段階に設定しているが、平均変化率の段数は光パターンにおける明度変化の周期に応じて適宜に選択される。ただし、平均変化率の段数は、液晶シャッタ１２の階調数に比較して十分に少なく、平均変化率が実質的に段階的になるように設定される。なお、図５（ｃ）に示した技術のように、帯領域１２３〜１２７に設定するラインの密度により平均透過率を制御する技術では、帯領域１２３〜１２７に区切らずに、ラインの間隔を徐々に変化させてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１  投影装置
２  撮像装置
３  処理装置
４  計測対象
１１  光源
１２  液晶シャッタ
１２１、１２２  帯領域
１２３〜１２７  帯領域
１３  レンズ（光学要素）
１４  駆動装置
４１  光パターン
【図１】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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