JP5853173B2 - Light irradiation system - Google Patents
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Description
本発明は、光を照射する光照射システムに関する。 The present invention relates to a light irradiation system for irradiating light.
光を所望の位置に照射する技術としては、下記の特許文献１〜３に記載されたものが知られている。
As a technique for irradiating light to a desired position, those described in
特許文献１に記載された自動追尾照射装置は、マークの輝度を画像処理して得た位置データに基づいて電動旋回台を駆動して自動追尾する照明である。
The automatic tracking irradiation apparatus described in
特許文献２に記載されたスポットライトは、撮像機でマーカ位置を検出し、これに向かうようにスポットライトの照射方向を制御するものである。
The spotlight described in
特許文献３に記載された追尾装置は、映像信号から検出したマーカ（赤外線発信器）の位置信号に基づいて、追尾信号を出力するものである。 The tracking device described in Patent Document 3 outputs a tracking signal based on a position signal of a marker (infrared transmitter) detected from a video signal.
上述した特許文献に記載された技術では、照射光の照射位置、照射光の特性を事前に設定する必要がある。このため、従来では、マークを人手で設定したりしていた。また、他の手法としては、舞台照明のゴボなどのように人手でマーカの制御・調整をしたり、リモコンでマーカを設定・制御したりしていた。更に他の手法としては、照明装置の調光卓によりマーカの設定・制御したりしていた。 In the technique described in the above-described patent document, it is necessary to set the irradiation position of irradiation light and the characteristics of irradiation light in advance. For this reason, conventionally, the mark has been manually set. In addition, as other methods, the marker is manually controlled / adjusted like a stage lighting gobo, or the marker is set / controlled with a remote controller. As another method, the marker is set and controlled by the dimming console of the lighting device.
上述したように、マーカを用いた照射位置の制御は、マーカを人手で設定・調整する場合には、事前設定から変更できない問題がある。また、人手でマーカの設定・制御をする手法や、リモコンでマーカの設定・制御する手法では、時間的にマーカを変化させることが可能となるが、人手が必要という問題があった。更に、リモコンでマーカの設定・制御しようとしても、高精度な操作は困難であった。例えば、光を右斜め下４５度、距離５００ｍｍの位置に移動させたい場合、リモコンで最短距離を直線的に、等スピードで移動させることは困難である。更にまた、調光卓を使用した場合には、事前にマーカを設定することは専門的な知識や経験が必要であり、初心者ではマーカの設定が困難である。 As described above, the control of the irradiation position using the marker has a problem that it cannot be changed from the preset setting when the marker is manually set and adjusted. In addition, the technique of manually setting and controlling the marker and the technique of setting and controlling the marker with a remote controller can change the marker with time, but there is a problem that a human is required. Furthermore, even if it is attempted to set and control the marker with the remote controller, high-precision operation is difficult. For example, when it is desired to move light to a position 45 degrees diagonally downward to the right and at a distance of 500 mm, it is difficult to move the shortest distance linearly at a constant speed with the remote controller. Furthermore, when a dimming console is used, setting markers in advance requires specialized knowledge and experience, and it is difficult for beginners to set markers.
更に、特許文献１〜３では、照射位置のみを制御しており、その他の要望には対応できないという問題がある。
Further, in
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、所望の位置に所望の光を照射することができる光照射システムを提供することを目的とする。 Then, this invention is proposed in view of the situation mentioned above, and it aims at providing the light irradiation system which can irradiate desired light to a desired position.
本発明の第１の態様に係る光照射システムは、光を照射する光照射部と、前記光照射部から照射される光の照射位置を示すと共に、当該光を特定するマーカ情報を含むマーカと、前記マーカの位置であるマーカ位置を検出すると共に、当該マーカに含まれるマーカ情報を検出するマーカ検出部と、前記マーカ検出部により検出されたマーカ位置に光を照射するような前記光照射部の位置及び姿勢を算出すると共に、当該位置及び姿勢において照射される光の態様を前記マーカ検出部により検出されたマーカ情報に従って算出する制御部と、前記光照射部の位置及び姿勢を、前記制御部により算出された前記光照射部の位置及び姿勢となるよう駆動し、前記光照射部による光の態様を、前記制御部により算出されたマーカ情報に対応した光の態様とするよう前記光照射部を駆動させる駆動部とを有し、前記マーカ情報が照射範囲情報であり、前記制御部が、前記光照射部により照射される光の照射範囲を前記マーカ検出部により検出された照射範囲情報に従って算出し、前記駆動部が、前記光照射部による光の照射範囲を、前記制御部により算出された照射範囲とするよう前記光照射部を駆動させることを特徴とする。 The light irradiation system according to the first aspect of the present invention includes a light irradiation unit that irradiates light, a marker including marker information that identifies the light, and indicates an irradiation position of light irradiated from the light irradiation unit. A marker detection unit that detects a marker position that is the position of the marker, detects marker information included in the marker, and the light irradiation unit irradiates light to the marker position detected by the marker detection unit. And calculating the position and orientation of the light irradiation unit according to the marker information detected by the marker detection unit, and controlling the position and orientation of the light irradiation unit. The light irradiation unit is driven so as to have the position and orientation calculated by the unit, and the light state by the light irradiation unit is changed to the light state corresponding to the marker information calculated by the control unit. A driving unit that drives the light irradiation unit, the marker information is irradiation range information, and the control unit determines the irradiation range of light emitted by the light irradiation unit by the marker detection unit. It is calculated according to the detected irradiation range information, and the driving unit drives the light irradiation unit so that the irradiation range of light by the light irradiation unit is set to the irradiation range calculated by the control unit. .
本発明の第２の態様に係る光照射システムは、上記第１の態様の光照射システムに対し、前記マーカは、前記光照射部から照射される光の強度の分布情報を前記マーカ情報として含み、前記マーカ検出部は、前記強度の分布情報を検出し、前記制御部は、前記マーカ検出部により検出された強度の分布情報に基づいて前記光照射部から照射される光の強度の分布を算出し、前記駆動部は、前記光照射部による光の強度の分布を、前記制御部により算出された強度の分布となるように前記光照射部を駆動させることを特徴とする。 The light irradiation system according to the second aspect of the present invention is different from the light irradiation system according to the first aspect in that the marker includes distribution information of the intensity of light emitted from the light irradiation unit as the marker information. The marker detection unit detects the intensity distribution information, and the control unit determines the intensity distribution of the light emitted from the light irradiation unit based on the intensity distribution information detected by the marker detection unit. The driving unit drives the light irradiation unit so that the light intensity distribution by the light irradiation unit becomes the intensity distribution calculated by the control unit.
本発明の第３の態様に係る光照射システムは、上記第１又は第２の態様の光照射システムに対し、前記マーカは、前記光照射部から照射される光の照度、輝度、光度、光束、色温度、演色性、色の少なくとも一つを含む要素情報を前記マーカ情報として含み、前記マーカ検出部は、前記要素情報を検出し、前記制御部は、前記マーカ検出部により検出された要素情報に基づいて前記光照射部から照射される光の要素を算出し、前記駆動部は、前記光照射部による光の要素を、前記制御部により算出された光の要素となるように前記光照射部を駆動させることを特徴とする。 The light irradiation system according to a third aspect of the present invention is the light irradiation system according to the first or second aspect, wherein the marker is the illuminance, luminance, luminous intensity, and luminous flux of light emitted from the light irradiation unit. Element information including at least one of color temperature, color rendering property, and color is included as the marker information, the marker detection unit detects the element information, and the control unit detects an element detected by the marker detection unit. The light element emitted from the light irradiation unit is calculated based on the information, and the driving unit converts the light element from the light irradiation unit into the light element calculated by the control unit. The irradiation unit is driven.
本発明の第４の態様に係る光照射システムは、上記第１乃至第３の何れかの態様の光照射システムに対し、前記光照射部を複数有し、前記マーカ検出部が前記各光照射部に対応して設けられ、前記マーカが前記各光照射部に対応して設けられ、前記マーカ検出部は、自身に対応した前記光照射部に対応する前記マーカを検出し、前記制御部は、前記各マーカ検出部により検出されたマーカ位置に光を照射するような前記各光照射部の位置及び姿勢を算出すると共に、当該位置及び姿勢において照射される光の態様を前記各マーカ検出部により検出されたマーカ情報に従って算出し、前記駆動部は、前記各光照射部の位置及び姿勢を、前記制御部により算出された前記各光照射部の位置及び姿勢となるよう駆動し、前記各光照射部による光の態様を、前記制御部により算出されたマーカ情報に対応した光の態様とするよう前記各光照射部を駆動させることを特徴とする。 The light irradiation system according to the fourth aspect of the present invention has a plurality of the light irradiation units with respect to the light irradiation system according to any one of the first to third aspects, and the marker detection unit includes the light irradiation units. The marker is provided corresponding to each light irradiation unit, the marker detection unit detects the marker corresponding to the light irradiation unit corresponding to itself, and the control unit The position and orientation of each light irradiating unit that irradiates light to the marker position detected by each marker detecting unit is calculated, and the mode of light emitted at the position and orientation is calculated for each marker detecting unit. The drive unit drives the position and orientation of each light irradiation unit to be the position and posture of each light irradiation unit calculated by the control unit, State of light by light irradiation part And characterized in that to drive the respective light irradiation section to the embodiment of the light corresponding to the marker information calculated by the control unit.
本発明の第５の態様に係る光照射システムは、上記第１乃至第４の何れかの態様の光照射システムに対し、前記マーカを光学的な手段によって生成するマーカ生成部を有することを特徴とする。 The light irradiation system according to the fifth aspect of the present invention includes a marker generation unit that generates the marker by optical means with respect to the light irradiation system according to any one of the first to fourth aspects. And
本発明の第６の態様に係る光照射システムは、上記第１乃至第５の何れかの態様の光照射システムに対し、前記マーカ検出部による前記マーカの検出動作と、前記制御部による算出動作と、前記駆動部による前記光照射部の駆動動作とが、任意の時間間隔で更新されることを特徴とする。 The light irradiation system according to the sixth aspect of the present invention is the light irradiation system according to any one of the first to fifth aspects, wherein the marker detection unit detects the marker and the control unit calculates. The driving operation of the light irradiation unit by the driving unit is updated at an arbitrary time interval.
本発明の第７の態様に係る光照射システムは、上記第１乃至第６の何れかの態様の光照射システムに対し、前記マーカは不可視光により特定され、前記マーカ検出部は、前記マーカを特定する不可視光を検出することを特徴とする。 The light irradiation system according to a seventh aspect of the present invention is the light irradiation system according to any one of the first to sixth aspects, wherein the marker is specified by invisible light, and the marker detection unit detects the marker. The invisible light to be identified is detected.
本発明によれば、マーカをマーカ検出部によって読み取り、光照射部を制御駆動することによって、所望の位置且つ所望の範囲に照射光を照射することができる。 According to the present invention, it is possible to irradiate irradiation light to a desired position and a desired range by reading the marker with the marker detection unit and controlling and driving the light irradiation unit.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態として示す光照射システムは、例えば図１に示すように構成されている。
[First Embodiment]
The light irradiation system shown as 1st Embodiment of this invention is comprised as shown, for example in FIG.
この光照射システムは、光照射部１、マーカ検出部２、制御部３、及び、駆動部４を含む。更に、この光照射システムは、背景２０に貼り付けられたマーカ１０を含む。
The light irradiation system includes a
光照射部１は、マーカ１０により特定される位置に、マーカ１０により特定される範囲に対して照射光Ｌを照射する。この光照射部１は、例えば照明光を照射するスポットライト等で構成されている。光照射部１は、後述するように駆動制御されて、マーカ１０に対応する位置に、マーカ１０で特定された照射光Ｌを照射する。なお、この光照射部１は、照明光に限らず、映像光を出力可能であってもよい。
The
マーカ１０は、光照射部１から照射される照射光Ｌの照射位置を示すと共に、当該照射光Ｌを特定するマーカ情報を含む。このマーカ情報は、光照射部１により照射される照射光Ｌを特定するための情報であれば任意のものであってもよい。このマーカ情報は、後述するように、照射光Ｌの照射位置に加えて、少なくとも照射光Ｌの照射範囲の情報が含まれている。他のマーカ情報の例は、後述する。図１に示す例では、マーカ１０は、円形図形と、数値とによって構成されている。マーカ１０は、円形図形及び数値のみに限定されず、例えば、他の形状の図形や、文字等によって構成されていてもよい。
The
マーカ検出部２は、マーカ１０の位置であるマーカ位置を検出すると共に、当該マーカ１０に含まれるマーカ情報を検出する。このマーカ検出部２は、図１のように、光照射部１の光照射方向とできるかぎり同軸に近いことが望ましい。マーカ検出部２のマーカ１０の検出範囲２ａは、光照射部１の光照射可能範囲を含む。マーカ検出部２の検出範囲の中心軸が、光照射部１の光照射方向と同軸であることによって、マーカ検出部２におけるマーカ１０の検出位置と光照射部１の光照射位置との対応関係が容易となる。なお、マーカ検出部２の検出範囲の中心軸が、光照射部１の光照射方向と同軸ではなくても、マーカ検出部２の検出範囲と光照射部１の光照射範囲との対応関係を設定しておけばよい。
The
マーカ検出部２は、例えば、マーカ１０を含む画像を取得可能な画像取得装置からなる。マーカ検出部２は、取得した画像に対して所定の画像処理を行うことによってマーカ１０の中心位置を検出し、マーカ１０によって示されているマーカ情報を取得できる。このマーカ検出部２により取得したマーカ１０の中心位置情報及びマーカ情報は、制御部３に出力される。
The
制御部３は、マーカ検出部２から供給されたマーカ１０の中心位置情報及びマーカ情報に基づいて駆動部４を制御する。制御部３は、マーカ検出部２により検出されたマーカ位置に照射光Ｌを照射するような光照射部１の位置及び姿勢を算出する。また、制御部３は、当該光照射部１の位置及び姿勢において照射される照射光Ｌの態様を、マーカ検出部２により検出されたマーカ情報に従って算出する。
The control unit 3 controls the drive unit 4 based on the center position information and marker information of the
駆動部４は、光照射部１の位置及び姿勢を、制御部３により算出された光照射部１の位置及び姿勢となるよう駆動する。このような駆動部４は、光照射部１の光照射口の方向を回転させるアクチュエータや、光照射部１自体を上下左右に移動させるアクチュエータ等によって構成されている。また、駆動部４は、光照射部１による照射光Ｌの態様を、制御部３により算出されたマーカ情報に対応したものとするよう光照射部１を駆動させる。このような駆動部４は、光照射部１における照射範囲等を変更する光学回路等で構成されている。
The drive unit 4 drives the position and posture of the
このような光照射システムは、例えば図２に示すようなマーカ１０を備えている。このマーカ１０は、照射光Ｌの中心位置を示す中心指示部１１ａと、照射光Ｌの範囲を示す範囲指示部１１ｂとを含む。範囲指示部１１ｂは、マーカ１０によって特定されるマーカ情報として、照射範囲情報を示す。
Such a light irradiation system includes, for example, a
このようなマーカ１０は、マーカ検出部２によって中心指示部１１ａ及び範囲指示部１１ｂが認識される。制御部３は、光照射部１により照射される照射光Ｌの照射範囲を、マーカ検出部２により検出された範囲指示部１１ｂに対応する照射範囲情報に従って算出する。駆動部４は、光照射部１による照射光Ｌの照射範囲を、制御部３により算出された照射範囲とするよう光照射部１を駆動させる。
Such a
これにより、光照射システムによれば、マーカ１０をマーカ検出部２によって読み取り、光照射部１を制御駆動することによって、所望の位置に所望の範囲の照射光Ｌを照射することができる。また、この光照射システムによれば、照射光Ｌとして照明光を用い、照明方法の空間的（範囲）な制御が簡単且つ正確に実現できる。
Thereby, according to the light irradiation system, the
また、光照射システムは、図３に示すようなマーカ１０であってもよい。このマーカ１０は、照射光Ｌの中心位置を示す中心指示部１１ａと、照射光Ｌの範囲を示す範囲指示部１１ｂと、照射光Ｌの分布を示す分布指示部１１ｃ−１，１１ｃ−２とを含む。
The light irradiation system may be a
分布指示部１１ｃ−１，１１ｃ−２は、マーカ１０によって特定されるマーカ情報として、範囲指示部１１ｂによって特定される範囲のうちの照射光Ｌの強度分布を示す。図３の例では、分布指示部１１ｃ−１と１１ｃ−２の２つの分布指示部１１ｃを含んでいる。
The
このようなマーカ１０は、マーカ検出部２によって中心指示部１１ａ、範囲指示部１１ｂ及び分布指示部１１ｃ−１、１１ｃ−２が認識される。制御部３は、光照射部１により照射される照射光Ｌの照射範囲のうちの強度分布を、マーカ検出部２により検出された分布指示部１１ｃに対応する強度分布情報に従って算出する。例えば中心指示部１１ａから分布指示部１１ｃ−１までの範囲を第１光強度とし、分布指示部１１ｃ−１から分布指示部１１ｃ−２までの範囲を第２光強度とし、分布指示部１１ｃ−２から範囲指示部１１ｂまでの範囲を第３光強度とする。制御部３は、例えば、第１光強度、第２光強度、第３光強度となるに従って次第に強度を低下させてもよい。具体的には、第１光強度を１００％とし、第２光強度を９０％とし、第３光強度を８０％とする。逆に、第１光強度、第２光強度、第３光強度となるに従って次第に光強度を上昇させてもよい。
The
駆動部４は、光照射部１による照射光Ｌの照射範囲における光強度を、制御部３により算出された照射範囲ごとの光強度とするよう光照射部１を駆動させる。
The drive unit 4 drives the
これにより、光照射システムによれば、マーカ１０をマーカ検出部２によって読み取り、光照射部１を制御駆動することによって、所望の位置且つ所望の範囲に、所望の光強度（グラデーション）の照射光Ｌを照射することができる。また、この光照射システムによれば、照射光Ｌとして照明光を用い、照明方法の空間的（範囲、強度）な制御が簡単且つ正確に実現できる。
Thereby, according to the light irradiation system, the
更に、光照射システムは、図４に示すようなマーカ１０であってもよい。このマーカ１０は、図３に示したマーカ１０に加えて、照射光Ｌの特性を示す要素指示部１２を含んでいる。この要素指示部１２は、照射光Ｌの照度、輝度、光度、光束、色温度、演色性、色など、少なくとも一つの照射光Ｌの要素情報を示す。照射光Ｌは、要素指示部１２によって特定される要素に加え、他の要素によって、その光特性が決められる。
Further, the light irradiation system may be a
この要素指示部１２は、３つの数字で表現されている。要素指示部１２の上段は、中心指示部１１ａから分布指示部１１ｃ−１までの範囲における照射光Ｌの特性を示している。要素指示部１２の中段は分布指示部１１ｃ−１から分布指示部１１ｃ−２までの範囲における照射光Ｌの特性を示している。要素指示部１２の下段は分布指示部１１ｃ−２から範囲指示部１１ｂまでの範囲における照射光Ｌの特性を示している。
The
このようなマーカ１０は、マーカ検出部２によって中心指示部１１ａ、範囲指示部１１ｂ、分布指示部１１ｃ−１、１１ｃ−２、及び、要素指示部１２が認識される。制御部３は、光照射部１により照射される照射光Ｌの照射範囲のうちの光特性を、マーカ検出部２により検出された要素指示部１２に従って算出する。例えば中心指示部１１ａから分布指示部１１ｃ−１までの範囲を第１光特性とし、分布指示部１１ｃ−１から分布指示部１１ｃ−２までの範囲を第２光特性とし、分布指示部１１ｃ−２から範囲指示部１１ｂまでの範囲を第３光特性とする。
The
駆動部４は、光照射部１による照射光Ｌの照射範囲における光特性を、制御部３により算出された照射範囲ごとの光特性とするよう光照射部１を駆動させる。
The drive unit 4 drives the
具体的には、要素指示部１２の上段「５０００」によって、中心指示部１１ａから分布指示部１１ｃ−１までの範囲における照射光Ｌの色温度を「５０００」に制御する。要素指示部１２の中段「４７００」によって、分布指示部１１ｃ−１から分布指示部１１ｃ−２までの範囲における照射光Ｌの色温度を「４７００」に制御する。要素指示部１２の下段「４５００」によって、分布指示部１１ｃ−２から範囲指示部１１ｂまでの範囲における照射光Ｌの色温度を「４５００」に制御する。
Specifically, the color temperature of the irradiation light L in the range from the
駆動部４は、光照射部１による照射光Ｌの照射範囲における光特性を、制御部３により算出された照射範囲ごとの光特性とするよう光照射部１を駆動させる。
The drive unit 4 drives the
これにより、光照射システムによれば、マーカ１０をマーカ検出部２によって読み取り、光照射部１を制御駆動することによって、所望の位置且つ所望の範囲に、所望の光特性の照射光Ｌを照射することができる。また、この光照射システムによれば、照射光Ｌとして照明光を用い、照明方法の空間的（範囲、光要素）な制御が簡単且つ正確に実現できる。
Thereby, according to the light irradiation system, the
なお、図４の例では、マーカ１０に分布指示部１１ｃを含む場合を示したが、中心指示部１１ａ、範囲指示部１１ｂに加えて、要素指示部１２のみが含まれていてもよい。この場合、光照射システムは、要素指示部１２で示される特性の照射光Ｌを、中心指示部１１ａによって示される位置に、範囲指示部１１ｂによって示されるマーカ１０の範囲で照射する。
In the example of FIG. 4, the
なお、上述した光照射部１の駆動制御機能は、例えばパーソナルコンピュータ等に記憶されたプログラムをＣＰＵ等のコンピュータによって実行することによって実現してもよい。すなわち、コンピュータがプログラムを実行することにより、マーカ検出部２により検出されたマーカ位置に光を照射するような光照射部１の位置及び姿勢を算出する。また、このコンピュータが、当該位置及び姿勢において照射される光の態様をマーカ検出部２により検出されたマーカ情報に従って算出する。更に、このコンピュータが、光照射部１の位置及び姿勢を、算出された光照射部１の位置及び姿勢となるよう制御する。更に、コンピュータが、光照射部１による光の態様を、算出されたマーカ情報に対応したものとするよう光照射部１を制御する。
In addition, you may implement | achieve the drive control function of the
［第２実施形態］
つぎに、本発明の第２実施形態として示す光照射システムについて説明する。なお、上述した第１実施形態と同一の部分は同一符号を付することによってその説明を省略する。
[Second Embodiment]
Below, the light irradiation system shown as 2nd Embodiment of this invention is demonstrated. Note that the same portions as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
第２実施形態として示す光照射システムは、図５に示すように、複数の光照射部１Ａ，１Ｂを有する。なお、光照射部１Ａ，１Ｂは、それぞれ同様の機能を有していてもよく、異なる機能を有していてもよい。
The light irradiation system shown as 2nd Embodiment has several
光照射システムは、光照射部１Ａ，１Ｂに対応して複数のマーカ検出部２Ａ，２Ｂが設けられる。マーカ検出部２Ａは、光照射部１Ａの光軸と近くなるように設けられている。マーカ検出部２Ｂは、光照射部１Ｂの光軸と近くなるように設けられている。
The light irradiation system includes a plurality of
光照射システムは、光照射部１Ａ，１Ｂに対応して複数の駆動部４Ａ，４Ｂが設けられる。駆動部４Ａは、光照射部１Ａと接続されて、光照射部１Ａを駆動する。駆動部４Ｂは、光照射部１Ｂと接続されて、光照射部１Ｂを駆動する。なお、一台の駆動機構のうち別個の機能によって複数の光照射部１を駆動してもよい。また、駆動部４は、光照射部１の位置及び姿勢を駆動する機能を光照射部１ごとに設け、照射光Ｌの態様を駆動する機能を単一の構成で実現してもよい。
In the light irradiation system, a plurality of
光照射システムは、複数の光照射部１Ａ，１Ｂに対応して、複数のマーカ１０Ａ，１０Ｂが設けられる。光照射部１Ａは、マーカ１０Ａに対して照射光Ｌを照射するよう制御される。光照射部１Ｂは、マーカ１０Ｂに対して照射光Ｌを照射するよう制御される。
In the light irradiation system, a plurality of
マーカ検出部２Ａ，２Ｂは、自身に対応した光照射部１Ａ，１Ｂに対応するマーカ１０Ａ，１０Ｂを検出する。すなわち、マーカ検出部２Ａは、自身に対応した光照射部１Ａに対応するマーカ１０Ａを検出する。マーカ検出部２Ｂは、自身に対応した光照射部１Ｂに対応するマーカ１０Ｂを検出する。
The
このために、マーカ１０Ａ，１０Ｂは、図６に示すように、マーカ特定部１３を有している。このマーカ特定部１３は、自身のマーカ１０と他のマーカ１０とを区別するＩＤ情報である。また、この光照射システムは、マーカ１０のマーカ特定部１３に対応して、光照射部１Ａ，１Ｂ、マーカ検出部２Ａ，２ＢにＩＤ情報が割り当てられている。図５に示すように、光照射部１Ａ、マーカ検出部２Ａには、ＩＤ情報の「１」が割り当てられている。したがって、マーカ検出部２Ａは、ＩＤ情報が「１」のマーカ１０Ａを検出する。また、光照射部１Ｂ、マーカ検出部２Ｂには、ＩＤ情報の「２」が割り当てられている。したがって、マーカ検出部２Ｂは、ＩＤ情報が「２」のマーカ１０Ｂを検出する。
For this purpose, the
制御部３は、各マーカ検出部２Ａ，２Ｂにより検出されたマーカ位置に照射光ＬＡ，ＬＢを照射するような光照射部１Ａ，１Ｂの位置及び姿勢を算出する。また、制御部３は、当該位置及び姿勢において照射される照射光ＬＡ，ＬＢの態様を各マーカ検出部２Ａ，２Ｂにより検出されたマーカ情報に従って算出する。
The control unit 3 calculates the positions and postures of the
図６に示す例において、マーカ１０Ａ，１０Ｂは、それぞれ要素指示部１２として輝度情報が設定されている。図５に示すように、マーカ特定部１３が「１」のマーカ１０Ａは輝度が「１２００」の要素指示部１２を含む。マーカ特定部１３が「２」のマーカ１０Ｂは輝度が「１５００」の要素指示部１２を含む。また、マーカ１０Ａは２つの分布指示部１１ｃを含む。これに対し、マーカ１０Ｂは１つの分布指示部１１ｃのみを含む。更に、マーカ１０Ａは光照射範囲が広いよう範囲指示部１１ｂが設定されている、これに対し、マーカ１０Ｂは狭い光照射範囲となるよう範囲指示部１１ｂが設定されている。
In the example shown in FIG. 6, the luminance information is set for each of the
したがって、制御部３は、双方のマーカ１０Ａ，１０Ｂの位置、光照射範囲等をマーカ検出部２Ａ，２Ｂの検出結果に基づいて算出する。制御部３は、マーカ１０Ａ，１０Ｂの位置、光照射範囲等に基づいて、光照射部１Ａから照射される照射光ＬＡ、光照射部１Ｂから照射される照射光ＬＢの双方について、光照射位置、光照射範囲、輝度、分布を制御する。
Accordingly, the control unit 3 calculates the positions of the
駆動部４は、各光照射部１Ａ，１Ｂの位置及び姿勢を、制御部３により算出された各光照射部１Ａ，１Ｂの位置及び姿勢となるよう駆動する。また、駆動部４は、各光照射部１Ａ，１Ｂによる照射光ＬＡ，ＬＢの態様を、制御部３により算出されたマーカ情報に対応したものとするよう光照射部１Ａ，１Ｂを駆動させる。
The drive unit 4 drives the positions and postures of the
以上のように、光照射システムによれば、複数のマーカ１０、光照射部１、マーカ検出部２を有することによって、所望の複数位置に対して、所望の範囲に、所望の光特性の照射光Ｌを照射することができる。また、この光照射システムによれば、照射光Ｌとして照明光を用い、照明方法の空間的（複数箇所に亘る範囲）な制御が簡単且つ正確に実現できる。
As described above, according to the light irradiation system, by having the plurality of
なお、図５の例では、マーカ１０に要素指示部１２、分布指示部１１ｃを含む場合を示したが、中心指示部１１ａ及び範囲指示部１１ｂに加えてマーカ特定部１３が含まれていればよい。すなわち、マーカ１０に、分布指示部１１ｃ、要素指示部１２を含めるか否かは任意であってもよい。
In the example of FIG. 5, the
［第３実施形態］
つぎに、本発明の第３実施形態として示す光照射システムについて説明する。なお、上述した実施形態と同一の部分は同一符号を付することによってその説明を省略する。
[Third Embodiment]
Next, a light irradiation system shown as a third embodiment of the present invention will be described. Note that the same portions as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
第３実施形態として示す光照射システムは、図７に示すように、マーカ１０を光学的な手段によって生成するマーカ投影部３１とマーカ生成部３２とを有する。
The light irradiation system shown as 3rd Embodiment has the
マーカ生成部３２は、マーカ１０を背景２０に表示させるためのマーカデータを記憶している。このマーカデータは、マーカ１０を表示するための画像データを記憶していてもよい。また、マーカ生成部３２は、マーカ１０の位置、光照射範囲が特定されることによってマーカデータとしての画像データを生成してもよい。マーカ投影部３１は、マーカ生成部３２によって生成されたマーカデータに従って、マーカ１０を背景２０に投影する。マーカ生成部３２及びマーカ投影部３１は、自動的に動作してもよく、ユーザの操作に応じて動作してもよい。
The
この光照射システムは、マーカ生成部３２において、マーカ１０を示すデータを生成する。次にマーカ投影部３１によってマーカ１０を表示する。光照射システムは、マーカ生成部３２の動作とマーカ投影部３１の動作を繰り返すことによって、マーカ１０の表示を制御する。
In the light irradiation system, the
マーカ投影部３１は、可視光でマーカ１０を表示してもよく、不可視光でマーカ１０を表示してもよい。可視光でマーカ１０を表示する場合、マーカ検出部２は、上述したように画像を撮像して、マーカ１０を検出する。また、不可視光でマーカ１０を表示する場合、マーカ検出部２は、不可視光によって表示されたマーカ１０を検出可能な構成とする必要がある。不可視光としては、赤外線光や高周波光等が挙げられる。したがって、マーカ検出部２とマーカ投影部３１とは、出力する不可視光に適した構成とする必要がある。
The
このような光照射システムは、マーカ投影部３１によってマーカ１０が投影されている状態において、当該マーカ１０をマーカ検出部２により検出する。光照射システムは、上述した実施形態と同様に、制御部３によって光照射部１の位置及び姿勢を算出し、照射光Ｌの態様をマーカ検出部２により検出されたマーカ情報に従って算出する。更に、駆動部４は、光照射部１の位置及び姿勢を駆動し、光照射部１による照射光Ｌの態様をマーカ情報に対応したものとする。
In such a light irradiation system, the
以上のように、この光照射システムによれば、物理的にマーカ１０を背景２０に設けなくても、マーカ投影部３１といった光学的手段によって背景２０にマーカ１０を生成できる。したがって、光照射システムは、マーカ１０をマーカ検出部２によって読み取り、光照射部１を制御駆動することによって、所望の位置に所望の範囲の照射光Ｌを照射することができる。また、この光照射システムによれば、照射光Ｌとして照明光を用い、照明方法の空間的（範囲）な制御が簡単且つ正確に実現できる。
As described above, according to this light irradiation system, the
また、この光照射システムによれば、不可視光によってマーカ１０を表示するので、当該マーカ１０の存在をユーザに視認させずに、光照射部１からマーカ１０に向けて照射光Ｌの照射を行うことができる。
Moreover, according to this light irradiation system, since the
また、第３実施形態の光照射システムは、マーカ検出部２によるマーカ１０の検出動作と、制御部３による算出動作と、駆動部４による光照射部１の駆動動作とを、任意の時間間隔で更新してもよい。
In addition, the light irradiation system of the third embodiment includes a detection operation of the
この光照射システムは、図７に示すように、マーカ１０の位置を、マーカ１０’の位置のように移動させてもよい。このとき、マーカ投影部３１は、背景２０におけるマーカ１０の表示位置を変更するよう動作する。このマーカ１０の移動は、マーカ生成部３２によって制御される。
In this light irradiation system, as shown in FIG. 7, the position of the
光照射システムは、移動しているマーカ１０に対して照射光Ｌを追従させるよう動作する。このために、光照射システムは、マーカ検出部２によるマーカ１０の検出動作と、制御部３による算出動作と、駆動部４による光照射部１の駆動動作とを、任意の時間間隔で更新する。具体的には、(A)マーカ検出部２がマーカ１０を検出し、マーカ１０の位置及びマーカ情報を特定する。(B)制御部３において、マーカ検出部２が特定したマーカ位置へ照射光Ｌを照射できる光照射部１の位置及び姿勢を算出する。(C)制御部３において、マーカ情報に応じて照射光Ｌの特性（照射範囲、分布、要素）を設定する。(D)駆動部４において、光照射部１の位置及び姿勢を、制御部３により算出された光照射部１の位置及び姿勢となるよう駆動する。(E)駆動部４において、光照射部１による光の態様を、制御部３により算出されたマーカ情報に対応した光の態様とするよう光照射部１を駆動させる。光照射システムは、上記の(A)〜(E)の動作を任意の時間間隔で繰り返す。これにより、この光照射システムは、マーカ１０からマーカ１０’に移動した場合に、光照射部１の照射光Ｌを、照射光Ｌ’に変更できる。
The light irradiation system operates to cause the irradiation light L to follow the moving
この光照射システムによれば、マーカ１０を自動的に検出して、マーカ１０の位置に、マーカ情報で特定される光照射範囲で照射光Ｌを移動させることができる。これにより、光照射システムは、所望の位置に所望の範囲の照射光Ｌを照射することができる。また、この光照射システムによれば、照射光Ｌとして照明光を用い、照明方法の空間的な制御に加えて、時間的な制御を簡単且つ正確に実現できる。
According to this light irradiation system, the
また、この光照射システムは、マーカ１０の移動のみならず、光照射範囲の時間的な変動、照射光Ｌの特性の時間的な変動に追従してもよいことは勿論である。また、上述したように、不可視光でマーカ１０を表示して、マーカ１０を時間的に変動させてもよいことは勿論である。
In addition, this light irradiation system may follow not only the movement of the
更に、この光照射システムは、背景２０を、各種の情報を表示する背景表示部となっていてもよい。この光照射システムによれば、光照射部１によって照射光Ｌを背景２０に照射しつつ、背景２０に任意の時間間隔で各種の情報を表示する。
Further, in this light irradiation system, the
なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。 The above-described embodiment is an example of the present invention. For this reason, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made depending on the design and the like as long as the technical idea according to the present invention is not deviated from this embodiment. Of course, it is possible to change.
１ 光照射部
１０ マーカ
２ マーカ検出部
３ 制御部
４ 駆動部
３２ マーカ生成部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記光照射部から照射される光の照射位置を示すと共に、当該光を特定するマーカ情報を含むマーカと、
前記マーカの位置であるマーカ位置を検出すると共に、当該マーカに含まれるマーカ情報を検出するマーカ検出部と、
前記マーカ検出部により検出されたマーカ位置に光を照射するような前記光照射部の位置及び姿勢を算出すると共に、当該位置及び姿勢において照射される光の態様を前記マーカ検出部により検出されたマーカ情報に従って算出する制御部と、
前記光照射部の位置及び姿勢を、前記制御部により算出された前記光照射部の位置及び姿勢となるよう駆動し、前記光照射部による光の態様を、前記制御部により算出されたマーカ情報に対応した光の態様とするよう前記光照射部を駆動させる駆動部とを有し、
前記マーカ情報が照射範囲情報であり、
前記制御部が、前記光照射部により照射される光の照射範囲を前記マーカ検出部により検出された照射範囲情報に従って算出し、
前記駆動部が、前記光照射部による光の照射範囲を、前記制御部により算出された照射範囲とするよう前記光照射部を駆動させること
を特徴とする光照射システム。 A light irradiation unit for irradiating light;
A marker including marker information for identifying the light and indicating the irradiation position of the light irradiated from the light irradiation unit,
A marker detection unit that detects a marker position that is the position of the marker and detects marker information included in the marker;
The position and orientation of the light irradiator that irradiates light to the marker position detected by the marker detector is calculated, and the mode of light emitted at the position and orientation is detected by the marker detector. A control unit for calculating according to the marker information;
The marker information calculated by the control unit is driven so that the position and posture of the light irradiation unit become the position and posture of the light irradiation unit calculated by the control unit. A drive unit that drives the light irradiation unit so as to have a light mode corresponding to
The marker information is irradiation range information,
The control unit calculates an irradiation range of light irradiated by the light irradiation unit according to irradiation range information detected by the marker detection unit,
The light irradiation system, wherein the driving unit drives the light irradiation unit so that a light irradiation range by the light irradiation unit is an irradiation range calculated by the control unit.
前記マーカ検出部は、前記強度の分布情報を検出し、
前記制御部は、前記マーカ検出部により検出された強度の分布情報に基づいて前記光照射部から照射される光の強度の分布を算出し、
前記駆動部は、前記光照射部による光の強度の分布を、前記制御部により算出された強度の分布となるように前記光照射部を駆動させることを特徴とする請求項１に記載の光照射システム。 The marker includes distribution information of the intensity of light emitted from the light irradiation unit as the marker information,
The marker detection unit detects the distribution information of the intensity,
The control unit calculates a distribution of intensity of light emitted from the light irradiation unit based on intensity distribution information detected by the marker detection unit,
2. The light according to claim 1, wherein the driving unit drives the light irradiation unit such that a light intensity distribution by the light irradiation unit becomes an intensity distribution calculated by the control unit. Irradiation system.
前記マーカ検出部は、前記要素情報を検出し、
前記制御部は、前記マーカ検出部により検出された要素情報に基づいて前記光照射部から照射される光の要素を算出し、
前記駆動部は、前記光照射部による光の要素を、前記制御部により算出された光の要素となるように前記光照射部を駆動させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光照射システム。 The marker includes, as the marker information, element information including at least one of illuminance, luminance, luminous intensity, light flux, color temperature, color rendering, and color of light emitted from the light irradiation unit,
The marker detection unit detects the element information,
The control unit calculates an element of light emitted from the light irradiation unit based on element information detected by the marker detection unit,
The said drive part drives the said light irradiation part so that the element of the light by the said light irradiation part may turn into the element of the light calculated by the said control part, The Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned. Light irradiation system.
前記マーカ検出部は、自身に対応した前記光照射部に対応する前記マーカを検出し、
前記制御部は、前記各マーカ検出部により検出されたマーカ位置に光を照射するような前記各光照射部の位置及び姿勢を算出すると共に、当該位置及び姿勢において照射される光の態様を前記各マーカ検出部により検出されたマーカ情報に従って算出し、
前記駆動部は、前記各光照射部の位置及び姿勢を、前記制御部により算出された前記各光照射部の位置及び姿勢となるよう駆動し、前記各光照射部による光の態様を、前記制御部により算出されたマーカ情報に対応した光の態様とするよう前記各光照射部を駆動させること
を特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の光照射システム。 A plurality of the light irradiation units, the marker detection unit is provided corresponding to each light irradiation unit, the marker is provided corresponding to each light irradiation unit,
The marker detection unit detects the marker corresponding to the light irradiation unit corresponding to itself,
The control unit calculates the position and orientation of each light irradiation unit that irradiates light to the marker position detected by each marker detection unit, and determines the mode of light emitted at the position and posture. Calculate according to the marker information detected by each marker detector,
The drive unit drives the position and posture of each light irradiation unit to be the position and posture of each light irradiation unit calculated by the control unit, and changes the light mode by each light irradiation unit, The light irradiation system according to any one of claims 1 to 3, wherein each of the light irradiation units is driven so as to have a light mode corresponding to the marker information calculated by the control unit.
前記マーカ検出部は、前記マーカを特定する不可視光を検出すること
を特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の光照射システム。 The marker is identified by invisible light;
The said marker detection part detects the invisible light which specifies the said marker. The light irradiation system as described in any one of Claims 1 thru | or 6 characterized by these.
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