(57)【要約】      （修正有）【課題】被写体の周囲の明るさが、被写体に投影されるパターンの映像に及ぼす影響を低減する。【解決手段】１つの態様において、装置１は、レーザ１００と、走査機構１２０と、カメラ１３０と、コントローラ１５０とを備える。レーザは、レーザ光を線状に照射する。走査機構は、レーザ光を第１方向に走査する。カメラは、所定数の撮像素子ラインで構成される撮像ラインが当該撮像ラインごとに順次露光されるように、第１方向と同一の方向にある第２の方向に向かって撮像素子ライン単位で走査し、レーザ光で形成される所定のパターンの撮像を実行する。コントローラは、撮像ラインが順次露光されるタイミングとレーザ光が走査されるタイミングを同期させる。【選択図】図１
2017101965.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を線状に照射するレーザと、
前記レーザ光を第１方向に走査する走査機構と、
所定数の撮像素子ラインで構成される撮像ラインが当該撮像ラインごとに順次露光されるように、前記第１方向と同一の方向にある第２の方向に向かって前記撮像素子ライン単位で走査し、前記レーザ光で形成される所定のパターンの撮像を実行するカメラと、
前記撮像ラインが順次露光されるタイミングと前記レーザ光が走査されるタイミングを同期させるコントローラと
を備える装置。
【請求項２】
前記走査機構は、前記カメラの近傍であって、かつ前記カメラの前記撮像ラインと同一の方向に配置される請求項１に記載の装置。
【請求項３】
レーザ光を照射するレーザと、
前記レーザ光を第１方向に走査する第１走査機構と、
前記レーザ光を第２方向に走査する第２走査機構と、
所定数の撮像素子ラインで構成される撮像ラインが当該撮像ラインごとに順次露光されるように、前記第２方向と同一の方向にある第３の方向に向かって前記撮像素子ライン単位で走査し、前記レーザ光で形成される所定のパターンの撮像を実行するカメラと、
前記撮像ラインが順次露光されるタイミングと前記レーザ光が走査されるタイミングを同期させるコントローラと
を備える装置。
【請求項４】
前記第２走査機構は、前記カメラの近傍であって、かつ前記カメラの前記撮像ラインと同一の方向に配置される請求項３に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、カメラから取り込んだ被写体の映像に基づいて測距可能な装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カメラから取り込んだ被写体を立体的に記録する距離画像センサがある。例えば、特許文献１には、所定のパターンの映像が投影された被写体の画像を撮影し、撮影した被写体の画像におけるパターンの歪み量から、被写体までの距離を測定する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−４７５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の技術は、被写体に投影されるパターンの映像が周囲の明るさに大きな影響を受けてしまい、パターンの映像を鮮明に撮影することが難しいという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
１つの態様に係る装置は、レーザと、走査機構と、カメラと、コントローラとを備える。レーザは、レーザ光を線状に照射する。走査機構は、レーザ光を第１方向に走査する。カメラは、所定数の撮像素子ラインで構成される撮像ラインが当該撮像ラインごとに順次露光されるように、第１方向と同一の方向にある第２の方向に向かって撮像素子ライン単位で走査し、レーザ光で形成される所定のパターンの撮像を実行する。コントローラは、撮像ラインが順次露光されるタイミングとレーザ光が走査されるタイミングを同期させる。
【０００６】
他の態様に係る装置は、レーザと、第１走査機構と、第２走査機構と、カメラと、コントローラとを備える。レーザは、レーザ光を照射する。第１走査機構は、レーザ光を第１方向に走査する。第２走査機構は、レーザ光を第２方向に走査する。カメラは、所定数の撮像素子ラインで構成される撮像ラインが当該撮像ラインごとに順次露光されるように、第２方向と同一の方向にある第３の方向に向かって撮像素子ライン単位で走査し、レーザ光で形成される所定のパターンの撮像を実行する。コントローラは、撮像ラインが順次露光されるタイミングとレーザ光が走査されるタイミングを同期させる。
を備える
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、実施形態１に係る装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図２】図２は、実施形態１に係る装置によるレーザ光の照射の例を示す図である。
【図３】図３は、実施形態１に係るコントローラによる処理の例を説明するための図である。
【図４】図４は、実施形態１に係るコントローラによる処理の例を説明するための図である。
【図５】図５は、実施形態１に係る装置により実行される処理の例を示すフローチャートである。
【図６】図６は、実施形態１に係る装置により実行される処理の例を示すフローチャートである。
【図７】図７は、実施形態１に係る装置によるレーザ光の照射の他の例を示す図である。
【図８】図８は、実施形態１に係る装置の走査機構とカメラとの位置関係を模式的に示す図である。
【図９】図９は、実施形態１に係る装置により照射される光の軌跡の例を示す図である。
【図１０】図１０は、実施形態１に係る装置により照射される光の軌跡の例を示す図である。
【図１１】図１１は、実施形態１に係る装置により照射される光の軌跡の例を示す図である。
【図１２】図１２は、実施形態１に係る装置により照射される光の軌跡とは異なる軌跡の例を示す図である。
【図１３】図１３は、実施形態１に係る装置により照射される光の軌跡とは異なる軌跡の例を示す図である。
【図１４】図１４は、実施形態１に係る装置により照射される光の軌跡とは異なる軌跡の例を示す図である。
【図１５】図１５は、実施形態２に係る装置の機能構成の例を示すブロック図である。
【図１６】図１６は、実施形態２に係る装置によるレーザ光の照射の例を示す図である。
【図１７】図１７は、実施形態２に係る装置によるレーザ光の照射の例を示す図である。
【図１８】図１８は、実施形態２に係る装置により実行される処理の例を示すフローチャートである。
【図１９】図１９は、実施形態１に係る処理と同様の処理を実現する装置の他の構成例を示す図である。
【図２０】図２０は、実施形態２に係る処理と同様の処理を実現する装置の他の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本出願に係る装置を実施するための複数の実施形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【０００９】
図１は、実施形態１に係る装置１の機能構成の一例を示すブロック図である。なお、図１には、実施形態１に係る装置１を説明する上で必要と認める機能部のみを図示する。
【００１０】
図１に示すように、装置１は、レーザ１１０と、走査機構１２０と、カメラ１３０と、ストレージ１４０と、コントローラ１５０とを備える。
【００１１】
レーザ１１０は、レーザ光を線状に照射する。レーザ１１０は、レーザ光の照射口にレーザ光を線状にするレンズを装着することによって、レーザ光を線状に照射できる。走査機構１２０は、レーザ１１０から照射されるレーザ光を走査する。走査機構１２０は、例えば、ガルバノスキャナである。カメラ１３０は、レーザ光により形成される所定のパターンの撮像を実行する。カメラ１３０は、例えば、ローリングシャッタ方式のカメラである。
【００１２】
図２は、実施形態１に係る装置１によるレーザ光の照射の例を示す図である。図２に示すように、走査機構１２０は、レーザ１１０から点線状に照射されるレーザ光をレーザ走査方向に走査する。これにより、図２に示すｙ軸方向とは逆方向に向かって、縦縞模様のレーザ光のパターンが形成される。カメラ１３０は、所定数の撮像素子ラインで構成される撮像ラインが当該撮影ラインごとに順次露光されるように、レーザ走査方向と同一の方向にある撮像ライン走査方向に向かって撮像素子ライン単位で走査し、レーザ光で形成される縞模様のパターンの撮像を実行する。図２に示すレーザ走査方向は第１方向の一例であり、図２に示す撮像ライン走査方向は、第２方向の一例である。
【００１３】
ストレージ１４０は、プログラム及びデータを記憶する。ストレージ１４０は、コントローラ１５０の処理結果を一時的に記憶する作業領域として利用されてもよい。ストレージ１４０は、半導体記憶媒体、及び磁気記憶媒体等の任意の非一過的（ｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ）な記憶媒体を含んでよい。ストレージ１４０は、複数の種類の記憶媒体を含んでよい。ストレージ１４０は、メモリカード、光ディスク、又は光磁気ディスク等の記憶媒体と、記憶媒体の読み取り装置との組み合わせを含んでよい。ストレージ１４０は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の一時的な記憶領域として利用される記憶デバイスを含んでよい。ストレージ１４０に記憶されるプログラムには、アプリケーションの動作を支援する支援プログラム（図示略）が含まれる。支援プログラムには、例えば、ＯＳが含まれる。
【００１４】
ストレージ１４０は、同期制御プログラム１４１、カメラアプリケーション１４２、レーザアプリケーション１４３及び設定データ１４０を記憶する。
【００１５】
同期制御プログラム１４１は、所定数の撮像素子ラインで構成される撮像ラインがカメラ１３０により順次露光されるタイミングと、走査機構１２０によりレーザ光が走査されるタイミングを同期させる機能を提供できる。同期制御プログラム１４１は、各種機能を提供するに際し、カメラアプリケーション１４２と連携できる。
【００１６】
カメラアプリケーション１４２は、静止画撮影、動画撮影、編集および管理等を行うための機能を提供できる。カメラアプリケーション１４２は、距離画像の取得、３次元データ変換、及びジャスチャ認識処理等を行うための機能も提供できる。レーザアプリケーション１４３は、レーザの照射等に関する各種処理を制御する機能を提供できる。
【００１７】
設定データ１４４は、装置１の動作に関する各種設定の情報を含む。設定データ１４４には、例えば、カメラ制御用データ１４４ａ及びレーザ制御用データ１４４ｂが含まれる。カメラ制御用データ１４４ａは、撮像ラインの幅、及び露光タイミングに関するデータに対応する。撮像ラインの幅は、カメラ１３０が予め設定される時間に従って撮像素子を露光する際のライン幅である。撮像ラインは、ライン幅の分だけ撮像素子ラインを含む。レーザ制御用データ１４４ｂは、撮像素子ラインごとのレーザ光の照射強度のデータに対応する。
【００１８】
コントローラ１５０は、演算処理装置を含む。演算処理装置は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ−ｏｎ−ａ−Ｃｈｉｐ）、ＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、およびコプロセッサを含むが、これらに限定されない。コントローラ１５０は、装置１の動作を統括的に制御して各種の機能を実現する。
【００１９】
具体的には、コントローラ１５０は、ストレージ１４０に記憶されているデータを必要に応じて参照しつつ、ストレージ１４０に記憶されているプログラムに含まれる命令を実行する。そして、コントローラ１５０は、データ及び命令に応じてレーザ１１０、走査機構１２０及びカメラ１３０等を制御し、レーザ１１０、走査機構１２０及びカメラ１３０等が提供する各種機能を実現する。
【００２０】
コントローラ１５０は、カメラアプリケーション１４２と連携して、カメラ制御用データ１４３ａに基づきカメラ１３０の動作制御を実現する。カメラ１３０の動作制御には、撮像ラインの幅の設定、並びに露光タイミングの制御が含まれる。コントローラ１５０は、レーザアプリケーション１４３と連携して、レーザ１１０の動作制御を実現する。レーザ１１０の動作制御には、露光される撮像ラインに対応するレーザ光の強度の設定が含まれる。
【００２１】
コントローラ１５０は、同期制御プログラム１４１を実行することにより、所定数の撮像素子ラインで構成される撮像ラインがカメラ１３０により順次露光されるタイミングと、走査機構１２０によりレーザ光が走査されるタイミングを同期させる同期処理を実現できる。図３及び図４は、実施形態１に係るコントローラ１５０による処理の例を説明するための図である。図３並び図４は、カメラ１３０の撮像素子を、カメラの撮影方向に対向する方向（図２に示すＺ軸のプラス方向）から見た図に対応する。図３に示すように、コントローラ１５０は、撮像ラインＬがカメラ１３０によって撮像ライン走査方向に順次露光されるタイミングと、走査機構１２０によりレーザ光が撮像ライン走査方向と同一の方向であるレーザ走査方向（図２参照）走査されるタイミングとを同期させる処理を実現する。図４に示すように、撮像ラインＬは、撮像ラインに平行な方向に複数配列される画素Ｐｘで構成される所定数の撮像素子ラインＬｎ１〜Ｌｎｎで構成される。撮像ラインＬは、カメラ１３０が撮像ライン走査方向に向かってΔｄの幅で順次走査を行う結果、撮像ライン走査方向にΔｄの幅でずれながら順次露光される。コントローラ１５０は、カメラ１０の撮像素子に配列される複数の撮像素子ラインのうち、撮像ライン走査方向の最終列の撮像素子ラインが露光されるまで同期処理を継続する。
【００２２】
コントローラ１５０は、撮像ラインが順次露光されるタイミングと、レーザ光が走査されるタイミングを同期させる場合、撮像ラインが順次露光されるタイミングに合わせてレーザ光が走査されるようにしてもよいし、レーザ光が走査されるタイミングに合わせて撮像ラインが順次露光されるようにしてもよい。
【００２３】
図５及び図６を参照しつつ、実施形態１に係る装置１により実行される処理の流れを説明する。図５及び図６は、実施形態１に係る装置１により実行される処理の例を示すフローチャートである。図５及び図６に示す処理は、コントローラ１５０が、ストレージ１４０に記憶されている同期制御プログラム１４１等を実行することにより実現される。
【００２４】
図５及び図６は、例えば、カメラ１３０により撮像ラインが順次露光されるタイミングに合わせてレーザ光の走査が実行されるように、レーザ１１０及び走査機構１２０を制御するための一連の処理の例を示す。
【００２５】
図５に示すように、コントローラ１５０は、カメラ１３０に撮影開始を指示する制御信号を送出する（ステップＳ１０１）。制御信号には、撮像ラインの幅、並びに露光タイミングのデータが含まれる。カメラ１３０は、制御信号に基づいて、撮像ラインを順次露光する撮像処理を実行する。
【００２６】
コントローラ１５０は、カメラ制御用データ１４４ａを取得する（ステップＳ１０２）。
【００２７】
コントローラ１５０は、カメラ制御用データ１４４ａに基づいて、カメラ１３０の露光タイミングに同期して、レーザ１１０及び走査機構１２０を動作させる制御信号をそれぞれ生成する（ステップＳ１０３）。
【００２８】
コントローラ１５０は、レーザ１１０及び走査機構１２０の同期制御処理を実行して、図５に示す処理を終了する。
【００２９】
続いて、図６を用いて、図５のステップＳ１０４に示す同期制御処理の例を説明する。図６に示すように、コントローラ１５０は、レーザ１１０からレーザ光を照射する撮像素子ラインを指定するためのライン指定値Ｎを設定する（ステップＳ２０１）。ステップＳ２０１において、ライン指定値Ｎには、例えば、「Ｎ＝１」が設定される。
【００３０】
次に、コントローラ１５０は、走査機構１２０を撮像素子ラインのＮライン目の位置に設定する（ステップＳ２０２）。
【００３１】
次に、コントローラ１５０は、レーザ制御用データに基づいて、Ｎライン目に対応する強度でレーザ１１０を発光させる（ステップＳ２０３）。次に、コントローラ１５０は、走査機構１２０によるレーザ光の走査を実行する（ステップＳ２０４）。
【００３２】
次に、コントローラ１５０は、撮像素子ラインの１ライン分の走査が完了したかを判定する（ステップＳ２０５）。
【００３３】
コントローラ１５０は、判定の結果、撮像素子ラインの１ライン分の走査が完了していない場合（ステップＳ２０５，Ｎｏ）、ステップＳ２０５の判定を繰り返す。
【００３４】
一方、コントローラ１５０は、判定の結果、撮像素子ラインの１ライン分の走査が完了している場合（ステップＳ２０５，Ｙｅｓ）、走査した撮像素子ラインが最終ラインであるかを判定する（ステップＳ２０６）。
【００３５】
コントローラ１５０は、判定の結果、最終ラインではない場合（ステップＳ２０６，Ｎｏ）、ライン指定値Ｎの値をインクリメント（Ｎ＝Ｎ＋１）して（ステップＳ２０７）、ステップＳ２０２の処理手順に戻り、カメラ１３０による撮像ラインの露光タイミングに同期したレーザ光の照射及び走査を継続する。
【００３６】
コントローラ１５０は、判定の結果、最終ラインである場合（ステップＳ２０６，Ｙｅｓ）、レーザ１１０の発光を停止し（ステップＳ２０８）、図６に示す処理を終了する。
【００３７】
上述してきたように、実施形態１に係る装置１は、所定数の撮像素子ラインで構成される撮像ラインがカメラ１３０により順次露光されるタイミングと、走査機構１２０によりレーザ光が走査されるタイミングを同期させて、レーザ光が形成するパターンをカメラ１３０に撮像させることができる。このように、レーザ光のパターンをカメラ１３０で撮像する際に、撮像ライン単位で少しずつ露光させるので、撮像するレーザ光のパターンに対して周囲の明るさが及ぼす影響を低減できる。
【００３８】
図７は、実施形態１に係る装置１によるレーザ光の照射の他の例を示す図である。実施形態１に係る装置１は、図２に示すようにレーザを照射する例に限定されるものではない。図７に示すように、直線状のレーザ光をレーザ走査方向に走査することにより、図７に示すｘ軸方向に向かって、図２に示す例と同様の縦縞模様のレーザ光のパターンを形成してもよい。コントローラ１５０による処理は、上記と同様である。
【００３９】
図８〜図１４を用いて、実施形態１に係る装置１の走査機構１２０とカメラ１３０との位置関係について説明する。
【００４０】
図８は、実施形態１に係る装置１の走査機構１２０とカメラ１３０との位置関係を模式的に示す図である。図８に示すように、走査機構１２０は、カメラ１３０の近傍であって、かつカメラ１３０の撮像ライン方向と同一の方向（ｘ１軸に平行な方向）に配置される。
【００４１】
図９〜図１１は、実施形態１に係る装置１により照射される光の軌跡の例を示す図である。図１２〜図１４は、実施形態１に係る装置１により照射される光の軌跡とは異なる軌跡の例を示す図である。
【００４２】
図９〜図１１に示すように、実施形態１に係る装置１により照射される光の軌跡は、レーザ光の照射対象物の位置に関わらず、対象物から反射される光が撮像素子１３０ａにおいて撮像ライン走査方向上の同様の位置で結像する。すなわち、実施形態１によれば、カメラ１３０の近傍であって、かつカメラ１３０の撮像ライン方向と同一の方向（ｘ１軸に平行な方向）に走査機構１２０を配置することにより、レーザ光の照射対象物の位置に関わらず、撮像ライン幅をできるだけ狭くすることができる。結果として、カメラ１３０の露光時間を短縮化でき、レーザ光のパターンに対して周囲の明るさが及ぼす影響を極力低減できる。
【００４３】
一方で、図１２〜図１４に示すように、仮に、カメラ１３０の近傍ではあっても、カメラ１３０の撮像走査ライン方向と同一の方向（図８のｙ１軸に平行な方向）に走査機構１２０を配置した場合、装置１により照射される光の軌跡は、レーザ光の照射対象物の位置によって、対象物から反射される光が撮像素子１３０ａにおいて撮像ライン走査方向上の異なる位置で結像する。すなわち、カメラ１３０の撮像走査ライン方向と同一の方向（図８のｙ１軸に平行な方向）に走査機構１２０を配置した場合、レーザ光の照射対象物の位置に対応させるために、撮像ライン幅を広げる必要がある。このため、図１２〜図１４に示す例によれば、図８〜図１１に示す場合と比較して、カメラ１３０の露光時間を短縮化させる度合いが少なくなる結果、レーザ光のパターンに対して周囲の明るさが及ぼす影響を低減させる効果も少なくなる。
【００４４】
このようなことから、実施形態１に係る装置１のように、カメラ１３０の近傍であって、かつカメラ１３０の撮像ライン方向と同一の方向（図８に示すｘ１軸に平行な方向）に走査機構１２０を配置する方が、レーザ光のパターンに対して周囲の明るさが及ぼす影響を低減させるためには望ましい。
【００４５】
上記の実施形態１では、レーザ１１０から線状のレーザ光を照射することにより、縦縞模様のパターンを形成する例を説明したが、これには限定されず、レーザ１１０から通常の点状のレーザ光を照射して縦縞模様のパターンを形成してもよい。図１５は、実施形態２に係る装置２の機能構成の例を示すブロック図である。なお、図１５には、実施形態２に係る装置２を説明する上で必要と認める機能部のみを図示する。
【００４６】
図１５に示すように、実施形態２に係る装置２は、レーザ２１０と、第１走査機構２２０と、第２走査機構２３０と、カメラ２４０と、ストレージ２５０と、コントローラ２６０とを備える。
【００４７】
レーザ２１０は、レーザ光を照射する。第１走査機構２２０は、レーザ１１０から照射されるレーザ光を走査する。第２走査機構２３０は、レーザ１１０から照射されるレーザ光を、第１走査機構２２０とは異なる方向に走査する。第１走査機構２２０及び第２走査機構２３０は、例えば、ガルバノスキャナである。カメラ２４０は、レーザ光により形成される所定のパターンの撮像を実行する。カメラ２４０は、例えば、ローリングシャッタ方式のカメラである。
【００４８】
図１６及び図１７は、実施形態２に係る装置２によるレーザ光の照射の例を示す図である。図１６に示すように、第１走査機構２２０は、レーザ１１０から照射されるレーザ光をレーザ走査方向１に走査し、第２走査機構２３０は、レーザ１１０から照射されるレーザ光をレーザ走査方向２に走査する。これにより、図１６に示すｙ軸方向とは逆方向に向かって、縦縞模様のレーザ光のパターンが形成される。カメラ２４０は、所定数の撮像素子ラインで構成される撮像ラインが当該撮影ラインごとに順次露光されるように、レーザ走査方向２と同一の方向にある撮像ライン走査方向に向かって撮像素子ライン単位で走査し、レーザ光で形成される縞模様のパターンの撮像を実行する。あるいは、図１７に示すように、第１走査機構２２０と第２走査機構２３０の位置を入れ替えることにより、図１７に示すｘ軸方向に向かって、縦縞模様のレーザ光のパターンを形成してもよい。図１６及び図１７に示すレーザ走査方向１は第１方向の一例であり、図１６及び図１７に示すレーザ走査方向２は第２方向の一例であり、図１６及び図１７に示す撮像ライン走査方向は、第３方向の一例である。
【００４９】
同期制御プログラム２５１は、実施形態１に係る同期制御プログラム１４１と基本的に同様の機能を提供できる。コントローラ２６０は、同期制御プログラム２５１を実行することにより、実施形態１に係るコントローラ１５０により実行される処理（図５，図６参照）と基本的に同様の処理を実現できる。
【００５０】
図１８を用いて、実施形態２に係る装置２により実行される処理のうち、実施形態１とは詳細の異なる同期制御処理の流れについて説明する。図１８は、実施形態２に係る装置２により実行される処理の例を示すフローチャートである。図１８に示す処理は、図１６に示すレーザ光の照射の例に対応する。図１８に示す処理は、コントローラ２６０が、カメラ２４０の露光タイミングに同期してレーザ２１０、第１走査機構２２０及び第２走査機構２３０を動作させる制御信号を適宜用いて実行する。レーザ２１０、第１走査機構２２０及び第２走査機構２３０を動作させる制御信号は、コントローラ２６０が、カメラ制御用データ２５４ａに基づいて生成する。
【００５１】
図１８に示すように、コントローラ２６０は、レーザ２１０からレーザ光を照射する撮像素子ラインを指定するためのライン指定値Ｎ（＝１）を設定する（ステップＳ３０１）。ステップＳ３０１において、ライン指定値Ｎには、例えば、「Ｎ＝１」が設定される。
【００５２】
次に、コントローラ２６０は、第２走査機構２３０を撮像素子ラインのＮライン目の位置に設定する（ステップＳ３０２）。
【００５３】
次に、コントローラ２６０は、レーザ２１０からレーザ光を照射する撮像素子ライン上の画素を指定するための画素指定値Ｍを設定する（ステップＳ３０３）。ステップＳ３０３において、画素指定値Ｍには、例えば、「Ｍ＝１」が設定される。
【００５４】
次に、コントローラ２６０は、第１走査機構２２０を撮像素子ラインのＮライン目のＭ画素目の位置に設定する（ステップＳ３０４）。
【００５５】
次に、コントローラ２６０は、撮像素子ラインのＮライン目のＭ画素目に対応する強度でレーザ２１０を発光させる（ステップＳ３０５）。
【００５６】
次に、コントローラ２６０は、第１走査機構２２０及び第２走査機構２３０の走査を実行する（ステップＳ３０６）。
【００５７】
次に、コントローラ２６０は、走査した画素がＮライン目の最終画素であるかを判定する（ステップＳ３０７）。
【００５８】
コントローラ２６０は、判定の結果、最終画素ではない場合（ステップＳ３０７，Ｎｏ）、画素指定値Ｍをインクリメント（Ｍ＝Ｍ＋１）して（ステップＳ３０８）、上記のステップＳ３０４の処理手順に戻り、カメラ２４０による撮像ラインの露光タイミングに同期したレーザ光の照射及び走査を継続する。
【００５９】
一方、コントローラ２６０は、判定の結果、最終画素である場合（ステップＳ３０７，Ｙｅｓ）、走査した撮像素子ラインが最終ラインであるかを判定する（ステップＳ３０９）。
【００６０】
コントローラ２６０は、判定の結果、最終ラインではない場合（ステップＳ３０９，Ｎｏ）、ライン指定値Ｎの値をインクリメント（Ｎ＝Ｎ＋１）して（ステップＳ３１０）、ステップＳ３０２の処理手順に戻り、カメラ２４０による撮像ラインの露光タイミングに同期したレーザ光の照射及び走査を継続する。
【００６１】
一方、コントローラ２６０は、判定の結果、最終ラインである場合（ステップＳ３０９，Ｙｅｓ）、レーザ２１０の発光を停止し（ステップＳ３１１）、図１８に示す処理を終了する。
【００６２】
上記の実施形態では、コントローラが同期制御プログラム等のプログラムを実行することにより、レーザ、カメラ及び走査機構等の機能部の動作を制御し、撮像ラインが順次露光されるタイミングとレーザ光が走査されるタイミングを同期させる処理を含む各種処理を実現する例を説明したが、コントローラが装置の動作を統括的に制御する例に限定されない。以下、図１９及び図２０を用いて、実施形態に係る装置の他の構成を説明する。図１９は、実施形態１に係る処理と同様の処理を実現する装置の他の構成例を示す図である。図２０は、実施形態２に係る処理と同様の処理を実現する装置の他の構成例を示す図である。
【００６３】
例えば、図１９に示す装置３は、実施形態１に係る処理と同様の処理を実現する。図１に示す装置１がコントローラ１５０等を備える一方で、装置３は主制御部及び同期制御回路を備える。主制御部は、コントローラ１５０が実現する処理のうち、カメラ１３０を制御する処理を実現する。主制御部は、カメラ１３０の動作を制御するための制御信号を送出できる。同期制御部回路は、コントローラ１５０が実現する処理のうち、レーザ１１０及び走査機構１２０の動作を制御する処理を実現する。同期制御部回路は、カメラ１３０から送出されるカメラ同期信号に基づいて、レーザ１１０の動作を制御するための発光制御信号、及び走査機構１２０の動作を制御するための走査制御信号を送出できる。図１９に示す装置３は、図１に示す装置１が備えるコントローラ１５０の代わりに、主制御部及び同期制御回路を備えることにより、撮像ラインが順次露光されるタイミングとレーザ光が走査されるタイミングを同期させる処理を含む各種処理を実現する。
【００６４】
例えば、図２０に示す装置４は、実施形態２に係る処理と同様の処理を実現する。図１５に示す装置２がコントローラ２６０等を備える一方で、装置４は主制御部及び同期制御回路を備える。主制御部は、コントローラ２６０が実現する処理のうち、カメラ２４０を制御する処理を実現する。主制御部は、カメラ２４０の動作を制御するための制御信号を送出できる。同期制御部回路は、コントローラ２６０が実現する処理のうち、レーザ２１０、第１走査機構２２０及び第２走査機構２３０の動作を制御する処理を実現する。同期制御部回路は、カメラ２４０から送出されるカメラ同期信号に基づいて、レーザ２１０の動作を制御するための発光制御信号、第１走査機構２２０を制御するための走査制御信号１、及び第２走査機構２３０の動作を制御するための走査制御信号２を送出できる。図２０に示す装置４は、図１５に示す装置２が備えるコントローラ２６０の代わりに、主制御部及び同期制御回路を備えることにより、撮像ラインが順次露光されるタイミングとレーザ光が走査されるタイミングを同期させる処理を含む各種処理を実現する。
【００６５】
各種電子機器は、実施形態１に係る装置１、若しくは実施形態２に係る装置２を実装することにより、装置１若しくは装置２により撮影された画像から被写体の３次元データを精度よく記録することが可能となる。各種電子機器は、被写体の３次元データを用いたジェスチャーの認識処理あるいは形状の認識処理などの認証処理の精度向上も期待できる。
各種電子機器は、被写体の三次元データを用いた処理を行うモバイルフォン、タブレット、携帯型パソコン、デジタルカメラ、メディアプレイヤ、電子書籍リーダ、ナビゲータ、歩数計、活動量計、ウエアラブルデバイス、ヘッドマウントディスプレイ、補聴器、イヤホン、又はゲーム機等の各種機器であってよい。ウエアラブルデバイスは、時計型、メガネ型、靴型、髪留め型、鍵型、ネックレス型、首輪型、指輪型、腕輪型、鞄型などを含む。
【００６６】
本明細書では、添付の請求項に係る技術を完全かつ明瞭に開示するために特徴的な実施形態に関し記載してきた。しかし、添付の請求項は、上記の実施形態に限定されるべきものでなく、本明細書に示した基礎的事項の範囲内で当該技術分野の当業者が創作しうるすべての変形例及び代替可能な構成により具現化されるべきである。
【符号の説明】
【００６７】
１，２，３，４  装置
１１０  レーザ
１２０  走査機構
１３０  カメラ
１４０ストレージ
１４１  同期制御プログラム
１４２  カメラアプリケーション
１４３  レーザアプリケーション
１４４  設定データ
１４４ａ  カメラ制御用データ
１４４ｂ  レーザ制御用データ
１５０  コントローラ
２１０  レーザ
２２０  第１走査機構
２３０  第２走査機構
２４０  カメラ
２５０  ストレージ
２５１  同期制御プログラム
２５２  カメラアプリケーション
２５３  レーザアプリケーション
２５４  設定データ
２５４ａ  カメラ制御用データ
２５４ｂ  レーザ制御用データ
２６０  コントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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