JPH1012005A - 自動追尾照明装置 - Google Patents
自動追尾照明装置Info
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- JPH1012005A JPH1012005A JP8158639A JP15863996A JPH1012005A JP H1012005 A JPH1012005 A JP H1012005A JP 8158639 A JP8158639 A JP 8158639A JP 15863996 A JP15863996 A JP 15863996A JP H1012005 A JPH1012005 A JP H1012005A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】照射目標を自動的に追尾して投光する自動追尾
照明装置を提供する。 【解決手段】スポットライト１は天井面１３に水平方向
及び垂直方向において回動自在に配設されており、水平
駆動手段３ａがスポットライト１の水平角を変化させ、
垂直駆動手段３ｂがスポットライト１の垂直角を変化さ
せている。ＣＣＤカメラ４が照明空間９内の照射目標８
を撮像する。画像認識装置５はＣＣＤカメラ４の映像を
画像処理して、照射目標８を識別し、その座標を特定す
る。座標演算装置６は照射目標８の移動量からスポット
ライト１の移動量を演算する。可動制御装置７は座標演
算装置６の演算結果を水平駆動手段３ａ及び垂直駆動手
段３ｂの駆動信号に変換して、水平駆動手段３ａ及び垂
直駆動手段３ｂに出力し、スポットライト１を所望の方
向に回動させている。
照明装置を提供する。 【解決手段】スポットライト１は天井面１３に水平方向
及び垂直方向において回動自在に配設されており、水平
駆動手段３ａがスポットライト１の水平角を変化させ、
垂直駆動手段３ｂがスポットライト１の垂直角を変化さ
せている。ＣＣＤカメラ４が照明空間９内の照射目標８
を撮像する。画像認識装置５はＣＣＤカメラ４の映像を
画像処理して、照射目標８を識別し、その座標を特定す
る。座標演算装置６は照射目標８の移動量からスポット
ライト１の移動量を演算する。可動制御装置７は座標演
算装置６の演算結果を水平駆動手段３ａ及び垂直駆動手
段３ｂの駆動信号に変換して、水平駆動手段３ａ及び垂
直駆動手段３ｂに出力し、スポットライト１を所望の方
向に回動させている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、宴会場やホール及
び舞台等の会場において、出演者等を自動的に追尾して
投光する自動追尾照明装置に関するものである。
び舞台等の会場において、出演者等を自動的に追尾して
投光する自動追尾照明装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、人物等の移動する照射目標を
自動的に追尾して投光する自動追尾照明装置としては、
例えば、特開昭６４−３３８０３号公報に示されるよう
に、照射目標となる人物に超音波や電波等の発信器を持
たせるとともに、例えば、15ｍ× 7.5ｍの広さの照明空
間の天井面に２０個程度の受信センサを配設し、この受
信センサの受信信号から発信器、即ち、その発信器を所
持する人物の位置を特定し、照明器具の照射方向を人物
に自動的に追尾させるものがあった。
自動的に追尾して投光する自動追尾照明装置としては、
例えば、特開昭６４−３３８０３号公報に示されるよう
に、照射目標となる人物に超音波や電波等の発信器を持
たせるとともに、例えば、15ｍ× 7.5ｍの広さの照明空
間の天井面に２０個程度の受信センサを配設し、この受
信センサの受信信号から発信器、即ち、その発信器を所
持する人物の位置を特定し、照明器具の照射方向を人物
に自動的に追尾させるものがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記構成の自動追尾照
明装置では、照射目標となる人物が予め発信器を所持し
なければならず、発信器を所持する人物が不便さを感じ
るという問題点があった。また、発信器の位置を正確に
特定するために、照明空間の天井面に受信器を多数配設
するとともに、照明空間における各受信器の位置関係を
明確にする必要があり、施工性が悪いという問題点もあ
った。
明装置では、照射目標となる人物が予め発信器を所持し
なければならず、発信器を所持する人物が不便さを感じ
るという問題点があった。また、発信器の位置を正確に
特定するために、照明空間の天井面に受信器を多数配設
するとともに、照明空間における各受信器の位置関係を
明確にする必要があり、施工性が悪いという問題点もあ
った。
【０００４】本発明は上記問題点に鑑みて為されたもの
であり、照射目標となる人物が不便さを感じることがな
く、施工性を改善した自動追尾照明装置を提供すること
にある。
であり、照射目標となる人物が不便さを感じることがな
く、施工性を改善した自動追尾照明装置を提供すること
にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、上
記目的を達成するために、指向性を有する照明手段と、
照明手段の照射方向を変化させる駆動手段と、照射方向
とともに撮像方向が変化して照射方向と同一方向を撮像
する撮像手段と、撮像手段の映像から照射目標を識別す
るとともに照射目標の座標を特定する画像認識手段と、
画像認識手段における照射目標の移動量から照射方向の
移動量を演算する演算手段と、演算手段の演算結果に基
づいて駆動手段を駆動制御する制御手段とを備えてお
り、発信器等を所持していない照射目標にも対応でき
る。また、受信器等を天井面に多数配設する必要がない
ので、施工性を向上させることができる。さらに、初期
設定時に、照明手段の照射方向を目視により画像認識手
段の照射目標の座標に一致させることができる。
記目的を達成するために、指向性を有する照明手段と、
照明手段の照射方向を変化させる駆動手段と、照射方向
とともに撮像方向が変化して照射方向と同一方向を撮像
する撮像手段と、撮像手段の映像から照射目標を識別す
るとともに照射目標の座標を特定する画像認識手段と、
画像認識手段における照射目標の移動量から照射方向の
移動量を演算する演算手段と、演算手段の演算結果に基
づいて駆動手段を駆動制御する制御手段とを備えてお
り、発信器等を所持していない照射目標にも対応でき
る。また、受信器等を天井面に多数配設する必要がない
ので、施工性を向上させることができる。さらに、初期
設定時に、照明手段の照射方向を目視により画像認識手
段の照射目標の座標に一致させることができる。
【０００６】請求項２の発明では、指向性を有する照明
手段と、照明手段の照射方向を変化させる駆動手段と、
照明手段の照明空間を撮像可能なように照明空間に配設
された撮像手段と、撮像手段の映像から照射目標を識別
するとともに照射目標の座標を特定する画像認識手段
と、画像認識手段における照射目標の座標と照明空間に
おける照明手段及び撮像手段の位置関係とから照射方向
の移動量を演算する演算手段と、演算手段の演算結果に
基づいて駆動手段を駆動制御する制御手段とを備えてい
るので、例えば、鏡に反射させて照射方向を変化させる
ような照明器具にも対応することができ、複数台の照明
手段を制御することもできる。
手段と、照明手段の照射方向を変化させる駆動手段と、
照明手段の照明空間を撮像可能なように照明空間に配設
された撮像手段と、撮像手段の映像から照射目標を識別
するとともに照射目標の座標を特定する画像認識手段
と、画像認識手段における照射目標の座標と照明空間に
おける照明手段及び撮像手段の位置関係とから照射方向
の移動量を演算する演算手段と、演算手段の演算結果に
基づいて駆動手段を駆動制御する制御手段とを備えてい
るので、例えば、鏡に反射させて照射方向を変化させる
ような照明器具にも対応することができ、複数台の照明
手段を制御することもできる。
【０００７】請求項３の発明では、指向性を有する照明
手段と、照明手段の照射方向を変化させる第１の駆動手
段と、照明手段の照明空間を撮像可能なように照明空間
に配設された撮像手段と、撮像手段の撮像方向を変化さ
せる第２の駆動手段と、撮像手段の撮像方向を記憶する
記憶手段と、撮像手段の映像から照射目標を識別すると
ともに照射目標の座標を特定する画像認識手段と、画像
認識手段における照射目標の移動量から第２の駆動手段
の移動量を演算する第２の演算手段と、第２の演算手段
の演算結果と照明空間における撮像手段及び照明手段の
位置関係と記憶手段に記憶された撮像手段の撮像方向と
から照明手段の照射方向の移動量を演算する第１の演算
手段と、第１の演算手段の演算結果に基づいて第１の駆
動手段を駆動制御する第１の制御手段と、第２の演算手
段の演算結果に基づいて第２の駆動手段を駆動制御する
第２の制御手段とを備えているので、撮像手段にあまり
広角でないレンズを使用することができ、遠方に離れた
照射目標でも明確に撮像でき、画像認識を容易に行うこ
とができる。
手段と、照明手段の照射方向を変化させる第１の駆動手
段と、照明手段の照明空間を撮像可能なように照明空間
に配設された撮像手段と、撮像手段の撮像方向を変化さ
せる第２の駆動手段と、撮像手段の撮像方向を記憶する
記憶手段と、撮像手段の映像から照射目標を識別すると
ともに照射目標の座標を特定する画像認識手段と、画像
認識手段における照射目標の移動量から第２の駆動手段
の移動量を演算する第２の演算手段と、第２の演算手段
の演算結果と照明空間における撮像手段及び照明手段の
位置関係と記憶手段に記憶された撮像手段の撮像方向と
から照明手段の照射方向の移動量を演算する第１の演算
手段と、第１の演算手段の演算結果に基づいて第１の駆
動手段を駆動制御する第１の制御手段と、第２の演算手
段の演算結果に基づいて第２の駆動手段を駆動制御する
第２の制御手段とを備えているので、撮像手段にあまり
広角でないレンズを使用することができ、遠方に離れた
照射目標でも明確に撮像でき、画像認識を容易に行うこ
とができる。
【０００８】請求項４の発明では、請求項３の発明にお
いて、撮像手段を複数台備え、第２の演算手段が複数台
の撮像手段の撮像方向から照射目標の照明空間における
３次元座標を演算しているので、照明空間の床面に凹凸
があっても正確に照射目標を捕らえることができる。
いて、撮像手段を複数台備え、第２の演算手段が複数台
の撮像手段の撮像方向から照射目標の照明空間における
３次元座標を演算しているので、照明空間の床面に凹凸
があっても正確に照射目標を捕らえることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
して説明する。 （実施形態１）本実施形態の自動追尾照明装置は、図１
及び図２に示すように、天井面１３に配設されて照明空
間９内の照射目標８を追尾する照明手段たるスポットラ
イト１と、スポットライト１を水平方向及び垂直方向に
おいて回動自在に支持するブラケット２と、ブラケット
２を水平方向に回動させることによってスポットライト
１の照射方向の水平角（ＰＡＮ）を変化させる水平駆動
手段３ａと、スポットライト１を垂直方向に回動させる
ことによってスポットライト１の照射方向の垂直角（Ｔ
ＩＬＴ）を変化させる垂直駆動手段３ｂと、スポットラ
イト１に付設されスポットライト１の照射方向と同一方
向を撮像する撮像手段たる小型のＣＣＤカメラ４と、Ｃ
ＣＤカメラ４の映像から人物等の照射目標８を識別して
照射目標８の座標を特定する画像認識手段たる画像認識
装置５と、画像認識装置５における照射目標８の座標の
移動量からスポットライト１の照射方向の移動量を演算
する演算手段たる座標演算装置６と、座標演算装置６の
演算結果を水平駆動手段３ａ及び垂直駆動手段３ｂのモ
ータの駆動信号に変換して水平駆動手段３ａ及び垂直駆
動手段３ｂに出力する制御手段たる可動制御装置７とか
ら構成されている。
して説明する。 （実施形態１）本実施形態の自動追尾照明装置は、図１
及び図２に示すように、天井面１３に配設されて照明空
間９内の照射目標８を追尾する照明手段たるスポットラ
イト１と、スポットライト１を水平方向及び垂直方向に
おいて回動自在に支持するブラケット２と、ブラケット
２を水平方向に回動させることによってスポットライト
１の照射方向の水平角（ＰＡＮ）を変化させる水平駆動
手段３ａと、スポットライト１を垂直方向に回動させる
ことによってスポットライト１の照射方向の垂直角（Ｔ
ＩＬＴ）を変化させる垂直駆動手段３ｂと、スポットラ
イト１に付設されスポットライト１の照射方向と同一方
向を撮像する撮像手段たる小型のＣＣＤカメラ４と、Ｃ
ＣＤカメラ４の映像から人物等の照射目標８を識別して
照射目標８の座標を特定する画像認識手段たる画像認識
装置５と、画像認識装置５における照射目標８の座標の
移動量からスポットライト１の照射方向の移動量を演算
する演算手段たる座標演算装置６と、座標演算装置６の
演算結果を水平駆動手段３ａ及び垂直駆動手段３ｂのモ
ータの駆動信号に変換して水平駆動手段３ａ及び垂直駆
動手段３ｂに出力する制御手段たる可動制御装置７とか
ら構成されている。
【００１０】この自動追尾照明装置の動作を図３及び図
４を用いて説明する。ＣＣＤカメラ４の撮像面４2 の水
平角の方向をＸ方向、垂直角の方向をＹ方向とする。
尚、本実施形態では説明を簡単にするために、Ｘ方向に
ついてのみ説明する。まず、画像認識装置５が、パター
ンマッチングやカラーマッチング等の既存の画像処理技
術を用いて、ＣＣＤカメラ４の映像を画像処理する。そ
して、画像認識装置５は、照射目標８のパターンを認識
して、ＣＣＤカメラ４の撮像面４2 において、照射目標
８の撮像面４2 の中心からのずれを検出する。
４を用いて説明する。ＣＣＤカメラ４の撮像面４2 の水
平角の方向をＸ方向、垂直角の方向をＹ方向とする。
尚、本実施形態では説明を簡単にするために、Ｘ方向に
ついてのみ説明する。まず、画像認識装置５が、パター
ンマッチングやカラーマッチング等の既存の画像処理技
術を用いて、ＣＣＤカメラ４の映像を画像処理する。そ
して、画像認識装置５は、照射目標８のパターンを認識
して、ＣＣＤカメラ４の撮像面４2 において、照射目標
８の撮像面４2 の中心からのずれを検出する。
【００１１】次に、座標演算装置６が照射目標８の撮像
面４2 の中心からのずれからスポットライト１の照射方
向の移動量を演算する。現在のスポットライト１の照射
方向（図３，図４のＡ方向）が、ＣＣＤカメラ４の撮像
面４2 の略中心に位置している場合、照射目標８の撮像
面４2 の中心からのずれをｎx とすると、スポットライ
ト１の照射方向を照射目標８に一致させるためには、ス
ポットライト１を水平方向において移動角度量θP だけ
移動させる必要がある。ここで、ＣＣＤカメラ４のレン
ズ４1 の焦点距離をｆとすると、スポットライト１の水
平方向の移動角度量θP は、 θP ＝ tan-1（ｎx ／ｆ） となる。また、垂直方向についても、同様の手順でスポ
ットライト１の照射方向の移動角度量を求めることがで
きる。
面４2 の中心からのずれからスポットライト１の照射方
向の移動量を演算する。現在のスポットライト１の照射
方向（図３，図４のＡ方向）が、ＣＣＤカメラ４の撮像
面４2 の略中心に位置している場合、照射目標８の撮像
面４2 の中心からのずれをｎx とすると、スポットライ
ト１の照射方向を照射目標８に一致させるためには、ス
ポットライト１を水平方向において移動角度量θP だけ
移動させる必要がある。ここで、ＣＣＤカメラ４のレン
ズ４1 の焦点距離をｆとすると、スポットライト１の水
平方向の移動角度量θP は、 θP ＝ tan-1（ｎx ／ｆ） となる。また、垂直方向についても、同様の手順でスポ
ットライト１の照射方向の移動角度量を求めることがで
きる。
【００１２】さらに、可動制御装置７が座標演算装置６
の演算結果を水平駆動手段３ａの駆動信号に変換して、
水平駆動手段３ａに出力する。例えば、水平駆動手段３
ａ及び垂直駆動手段３ｂのモータがポテンショメータ等
のセンサーからの検出値をフィードバックしてサーボ駆
動されている場合、可動制御装置７が所望の回転角に応
じたセンサーの検出値から水平駆動手段３ａ及び垂直駆
動手段３ｂのモータの駆動信号を出力して、水平駆動手
段３ａ及び垂直駆動手段３ｂのモータをそれぞれ動作さ
せている。
の演算結果を水平駆動手段３ａの駆動信号に変換して、
水平駆動手段３ａに出力する。例えば、水平駆動手段３
ａ及び垂直駆動手段３ｂのモータがポテンショメータ等
のセンサーからの検出値をフィードバックしてサーボ駆
動されている場合、可動制御装置７が所望の回転角に応
じたセンサーの検出値から水平駆動手段３ａ及び垂直駆
動手段３ｂのモータの駆動信号を出力して、水平駆動手
段３ａ及び垂直駆動手段３ｂのモータをそれぞれ動作さ
せている。
【００１３】上述した一連の処理サイクルにより、照射
目標８の移動によって、照射目標８がＣＣＤカメラ４の
撮像面４2 の中心からずれた場合、そのずれを無くすよ
うに、即ち、スポットライト１の照射方向を照射目標８
に一致させるように、可動制御装置７が水平駆動手段３
ａ及び垂直駆動手段３ｂを逐次駆動制御している。そし
て、この一連の処理サイクルの繰り返しによって、スポ
ットライト１は照射目標８を追尾して投光することがで
きる。 （実施形態２）本実施形態の自動追尾照明装置は、図５
に示すように、照明空間９の天井面１３に配設されて照
明空間９内の人物等の照射目標８を追尾して投光する照
明手段たるスポットライト１と、スポットライト１を水
平方向及び垂直方向において回動自在に支持するブラケ
ット２と、スポットライト１を水平方向において回動さ
せる水平駆動手段３ａと、スポットライト１を垂直方向
において回動させる垂直駆動手段３ｂと、天井面１３の
スポットライト１と異なる位置に配設され照明空間９を
撮像する撮像手段たる小型のＣＣＤカメラ４と、ＣＣＤ
カメラ４によって撮像された映像を画像処理して照射目
標８の座標を特定する画像認識手段たる画像認識装置５
と、画像認識装置５における照射目標８の移動量からス
ポットライト１の照射方向の移動量を演算する演算手段
たる座標演算装置６と、座標演算装置６の演算結果を水
平駆動手段３ａ及び垂直駆動手段３ｂのモータの駆動信
号に変換して水平駆動手段３ａ及び垂直駆動手段３ｂに
出力する制御手段たる可動制御装置７とから構成されて
いる。
目標８の移動によって、照射目標８がＣＣＤカメラ４の
撮像面４2 の中心からずれた場合、そのずれを無くすよ
うに、即ち、スポットライト１の照射方向を照射目標８
に一致させるように、可動制御装置７が水平駆動手段３
ａ及び垂直駆動手段３ｂを逐次駆動制御している。そし
て、この一連の処理サイクルの繰り返しによって、スポ
ットライト１は照射目標８を追尾して投光することがで
きる。 （実施形態２）本実施形態の自動追尾照明装置は、図５
に示すように、照明空間９の天井面１３に配設されて照
明空間９内の人物等の照射目標８を追尾して投光する照
明手段たるスポットライト１と、スポットライト１を水
平方向及び垂直方向において回動自在に支持するブラケ
ット２と、スポットライト１を水平方向において回動さ
せる水平駆動手段３ａと、スポットライト１を垂直方向
において回動させる垂直駆動手段３ｂと、天井面１３の
スポットライト１と異なる位置に配設され照明空間９を
撮像する撮像手段たる小型のＣＣＤカメラ４と、ＣＣＤ
カメラ４によって撮像された映像を画像処理して照射目
標８の座標を特定する画像認識手段たる画像認識装置５
と、画像認識装置５における照射目標８の移動量からス
ポットライト１の照射方向の移動量を演算する演算手段
たる座標演算装置６と、座標演算装置６の演算結果を水
平駆動手段３ａ及び垂直駆動手段３ｂのモータの駆動信
号に変換して水平駆動手段３ａ及び垂直駆動手段３ｂに
出力する制御手段たる可動制御装置７とから構成されて
いる。
【００１４】この自動追尾照明装置の動作を図６乃至図
１０を用いて説明する。ここで、説明を簡単にするため
に、図６に示すように、ＣＣＤカメラ４が照明空間９の
天井面１３の略中心に配設されている場合を考える。初
期設定時、スポットライト１及びＣＣＤカメラ４を天井
面１３の所定の位置に配設した後に、スポットライト１
を回動させて照明空間９内の所定の位置に投光させ、そ
の照射方向を画像認識装置５によって得られた照射目標
の位置に目視により一致させることにより、スポットラ
イト１及びＣＣＤカメラ４の取付け位置や取付け角度等
のパラメータを得ることができる。そして、通常使用時
は、初期設定時に求めたパラメータを基にして、座標演
算装置６は照射目標の移動量からスポットライト１の移
動量を演算している。したがって、初期設定時にスポッ
トライト１及びＣＣＤカメラ４の座標を設計図等から調
べて、その座標を入力する必要がなく、施工時の手間を
省くことができる。
１０を用いて説明する。ここで、説明を簡単にするため
に、図６に示すように、ＣＣＤカメラ４が照明空間９の
天井面１３の略中心に配設されている場合を考える。初
期設定時、スポットライト１及びＣＣＤカメラ４を天井
面１３の所定の位置に配設した後に、スポットライト１
を回動させて照明空間９内の所定の位置に投光させ、そ
の照射方向を画像認識装置５によって得られた照射目標
の位置に目視により一致させることにより、スポットラ
イト１及びＣＣＤカメラ４の取付け位置や取付け角度等
のパラメータを得ることができる。そして、通常使用時
は、初期設定時に求めたパラメータを基にして、座標演
算装置６は照射目標の移動量からスポットライト１の移
動量を演算している。したがって、初期設定時にスポッ
トライト１及びＣＣＤカメラ４の座標を設計図等から調
べて、その座標を入力する必要がなく、施工時の手間を
省くことができる。
【００１５】また、スポットライト１及びＣＣＤカメラ
４の座標を設計図等から求めた場合、スポットライト１
やＣＣＤカメラ４の設計図上の位置と実際の取付け位置
がずれている場合がある。この取付け位置のずれによっ
てスポットライト１の照射方向にずれが発生するため、
スポットライト１やＣＣＤカメラ４の取付け位置を再調
整したり、座標を再設定する必要があったが、本実施形
態の自動追尾照明装置では、初期設定時にスポットライ
ト１の照射方向を目視によって調整しているので、図面
上の取付け位置と実際の取付け位置とのずれを吸収する
ことができ、スポットライト１の照射方向をより高い精
度で制御することができる。
４の座標を設計図等から求めた場合、スポットライト１
やＣＣＤカメラ４の設計図上の位置と実際の取付け位置
がずれている場合がある。この取付け位置のずれによっ
てスポットライト１の照射方向にずれが発生するため、
スポットライト１やＣＣＤカメラ４の取付け位置を再調
整したり、座標を再設定する必要があったが、本実施形
態の自動追尾照明装置では、初期設定時にスポットライ
ト１の照射方向を目視によって調整しているので、図面
上の取付け位置と実際の取付け位置とのずれを吸収する
ことができ、スポットライト１の照射方向をより高い精
度で制御することができる。
【００１６】通常使用時、まず画像認識装置５がＣＣＤ
カメラ４の映像をパターンマッチングやカラーマッチン
グ等の既存の画像処理技術を用いて画像処理して照射目
標８を識別し、その座標を特定する。その結果、図７に
示すように、照射目標８の撮像面４2 における座標が
（ｘt1，ｙt1，０）と得られたとする。ここで、照射目
標８は照明空間９の床面（水平面）にあると考え、その
Ｚ座標を０とする。また、ＣＣＤカメラ４の座標を
（０，０，ｚ）、スポットライト１の座標を（ｘs ，ｙ
s ，ｚs ）としている。
カメラ４の映像をパターンマッチングやカラーマッチン
グ等の既存の画像処理技術を用いて画像処理して照射目
標８を識別し、その座標を特定する。その結果、図７に
示すように、照射目標８の撮像面４2 における座標が
（ｘt1，ｙt1，０）と得られたとする。ここで、照射目
標８は照明空間９の床面（水平面）にあると考え、その
Ｚ座標を０とする。また、ＣＣＤカメラ４の座標を
（０，０，ｚ）、スポットライト１の座標を（ｘs ，ｙ
s ，ｚs ）としている。
【００１７】ところで、ＣＣＤカメラ４の撮像面４2 に
おける座標と実際の照明空間９における座標とは簡単な
比例関係で表すことができ、ｘ，ｙ方向の比例定数をそ
れぞれｋx ，ｋy とすると、実際の照明空間９における
照射目標８の座標（ｘt ，ｙ t ，０）は次式で表すこと
ができる。 ｘt ＝ｋx ×ｘt1 ｙt ＝ｋy ×ｙt1 ここで、実際の照明空間９において、図８に示すよう
に、スポットライト１と照射目標８との位置関係が得ら
れると、両者の座標からスポットライト１の水平角及び
垂直角を演算することができる。スポットライト１の座
標は（ｘs ，ｙs，ｚs ）であるので、スポットライト
１から見た照射目標８の座標は（ｘt −ｘ s ，ｙt −ｙ
s ，−ｚs ）と表すことができる。このスポットライト
１を照明空間９の床面に投影した地点（ｘs ，ｙs ，
０）から、照射目標８までの距離Ｌは次式のように表す
ことができる。
おける座標と実際の照明空間９における座標とは簡単な
比例関係で表すことができ、ｘ，ｙ方向の比例定数をそ
れぞれｋx ，ｋy とすると、実際の照明空間９における
照射目標８の座標（ｘt ，ｙ t ，０）は次式で表すこと
ができる。 ｘt ＝ｋx ×ｘt1 ｙt ＝ｋy ×ｙt1 ここで、実際の照明空間９において、図８に示すよう
に、スポットライト１と照射目標８との位置関係が得ら
れると、両者の座標からスポットライト１の水平角及び
垂直角を演算することができる。スポットライト１の座
標は（ｘs ，ｙs，ｚs ）であるので、スポットライト
１から見た照射目標８の座標は（ｘt −ｘ s ，ｙt −ｙ
s ，−ｚs ）と表すことができる。このスポットライト
１を照明空間９の床面に投影した地点（ｘs ，ｙs ，
０）から、照射目標８までの距離Ｌは次式のように表す
ことができる。
【００１８】 Ｌ＝（（ｘt −ｘS ）2 ＋（ｙt −ｙs ）2 ）1/2 この距離Ｌを用いるとスポットライト１の水平角θp ，
垂直角θt は次式で表される。 θp ＝ cos-1（（ｙt −ｙs ）／Ｌ） θt ＝ tan-1（ｚs ／Ｌ） このようにして、座標演算装置６が照射目標８の移動量
からスポットライト１の水平角θp 及び垂直角θt の移
動量を演算し、可動制御装置７が水平角θp 及び垂直角
θt を水平駆動手段３ａ及び垂直駆動手段３ｂの駆動信
号に夫々変換して、水平駆動手段３ａ及び垂直駆動手段
３ｂに出力する。而して、水平駆動手段３ａ及び垂直駆
動手段３ｂが、スポットライト１を水平方向において水
平角θp、垂直方向において垂直角θt だけ夫々回動さ
せて、スポットライト１の照射方向が照射目標８に一致
するように制御している。そして、次回の処理サイクル
で、画像認識装置５が照射目標８の座標のずれを検出す
ると、座標演算装置６が照射目標８の移動量に応じてス
ポットライト１の移動量を演算し、可動制御装置７が座
標演算装置６の演算結果に基づいて水平駆動手段３ａ及
び垂直駆動手段３ｂを制御して、スポットライト１を照
射目標８に追尾させている。この一連の処理サイクルに
繰り返しによって、スポットライト１は照射目標８の動
きに追尾することができる。 （実施形態３）本実施形態の自動追尾照明装置は、図１
１に示すように、照明空間９内の照射目標８を追尾して
投光する照明手段たるスポットライト１と、スポットラ
イト１を水平方向及び垂直方向において回動自在に支持
するブラケット２と、スポットライト１を水平方向及び
垂直方向にそれぞれ回動させる第１の駆動手段たる水平
駆動手段３ａ及び垂直駆動手段３ｂと、照明空間９内の
照射目標８を撮像する撮像手段たる小型のＣＣＤカメラ
４と、ＣＣＤカメラ４を照射目標８の動きに追尾させる
第２の駆動手段たる回転台１０と、ＣＣＤカメラ４の撮
像方向を記憶する記憶手段たる記憶装置１１と、ＣＣＤ
カメラ４の映像から既存の画像処理技術を用いて照射目
標８を識別するとともに照射目標８の座標を特定する画
像認識手段たる画像認識装置５と、画像認識装置５にお
ける照射目標８の移動量と記憶装置１１に記憶されたＣ
ＣＤカメラ４の撮像方向とからスポットライト１及びＣ
ＣＤカメラ４の移動量を演算する第１及び第２の演算手
段たる座標演算装置６と、座標演算装置６の演算結果を
水平駆動手段３ａ及び垂直駆動手段３ｂのモータの駆動
信号に変換して水平駆動手段３ａ及び垂直駆動手段３ｂ
に出力する第１の制御手段たる可動制御装置７と、座標
演算装置６の演算結果を回転台１０の駆動信号に変換し
て回転台１０に出力する第２の制御手段たる可動制御装
置１２とから構成されている。
垂直角θt は次式で表される。 θp ＝ cos-1（（ｙt −ｙs ）／Ｌ） θt ＝ tan-1（ｚs ／Ｌ） このようにして、座標演算装置６が照射目標８の移動量
からスポットライト１の水平角θp 及び垂直角θt の移
動量を演算し、可動制御装置７が水平角θp 及び垂直角
θt を水平駆動手段３ａ及び垂直駆動手段３ｂの駆動信
号に夫々変換して、水平駆動手段３ａ及び垂直駆動手段
３ｂに出力する。而して、水平駆動手段３ａ及び垂直駆
動手段３ｂが、スポットライト１を水平方向において水
平角θp、垂直方向において垂直角θt だけ夫々回動さ
せて、スポットライト１の照射方向が照射目標８に一致
するように制御している。そして、次回の処理サイクル
で、画像認識装置５が照射目標８の座標のずれを検出す
ると、座標演算装置６が照射目標８の移動量に応じてス
ポットライト１の移動量を演算し、可動制御装置７が座
標演算装置６の演算結果に基づいて水平駆動手段３ａ及
び垂直駆動手段３ｂを制御して、スポットライト１を照
射目標８に追尾させている。この一連の処理サイクルに
繰り返しによって、スポットライト１は照射目標８の動
きに追尾することができる。 （実施形態３）本実施形態の自動追尾照明装置は、図１
１に示すように、照明空間９内の照射目標８を追尾して
投光する照明手段たるスポットライト１と、スポットラ
イト１を水平方向及び垂直方向において回動自在に支持
するブラケット２と、スポットライト１を水平方向及び
垂直方向にそれぞれ回動させる第１の駆動手段たる水平
駆動手段３ａ及び垂直駆動手段３ｂと、照明空間９内の
照射目標８を撮像する撮像手段たる小型のＣＣＤカメラ
４と、ＣＣＤカメラ４を照射目標８の動きに追尾させる
第２の駆動手段たる回転台１０と、ＣＣＤカメラ４の撮
像方向を記憶する記憶手段たる記憶装置１１と、ＣＣＤ
カメラ４の映像から既存の画像処理技術を用いて照射目
標８を識別するとともに照射目標８の座標を特定する画
像認識手段たる画像認識装置５と、画像認識装置５にお
ける照射目標８の移動量と記憶装置１１に記憶されたＣ
ＣＤカメラ４の撮像方向とからスポットライト１及びＣ
ＣＤカメラ４の移動量を演算する第１及び第２の演算手
段たる座標演算装置６と、座標演算装置６の演算結果を
水平駆動手段３ａ及び垂直駆動手段３ｂのモータの駆動
信号に変換して水平駆動手段３ａ及び垂直駆動手段３ｂ
に出力する第１の制御手段たる可動制御装置７と、座標
演算装置６の演算結果を回転台１０の駆動信号に変換し
て回転台１０に出力する第２の制御手段たる可動制御装
置１２とから構成されている。
【００１９】この自動追尾照明装置の動作を図１１乃至
図１３を用いて説明する。ここで、実施形態１と同様の
処理を行って、可動制御装置１２が座標演算装置６の演
算結果に基づいてＣＣＤカメラ４の撮像方向を照射目標
８に一致させているので、その説明は省略する。いま、
記憶装置１１には、現在のＣＣＤカメラ４の撮像方向が
記憶されている。ＣＣＤカメラ４の水平角θmp（ｔ）及
び垂直角θmt（ｔ）は、図１２のｙ軸方向及び図１３の
水平方向を基準として、回転台１０の移動量を累積して
演算されており、その撮像方向（θmp（ｔ），θ
mt（ｔ））は次式で表せる。
図１３を用いて説明する。ここで、実施形態１と同様の
処理を行って、可動制御装置１２が座標演算装置６の演
算結果に基づいてＣＣＤカメラ４の撮像方向を照射目標
８に一致させているので、その説明は省略する。いま、
記憶装置１１には、現在のＣＣＤカメラ４の撮像方向が
記憶されている。ＣＣＤカメラ４の水平角θmp（ｔ）及
び垂直角θmt（ｔ）は、図１２のｙ軸方向及び図１３の
水平方向を基準として、回転台１０の移動量を累積して
演算されており、その撮像方向（θmp（ｔ），θ
mt（ｔ））は次式で表せる。
【００２０】θmp（ｔ）＝Δθmp＋θmp（ｔ−１） θmt（ｔ）＝Δθmt＋θmt（ｔ−１） ここで、θmp（ｔ−１），θmt（ｔ−１）は夫々前回の
処理サイクルでのＣＣＤカメラ４の水平角、垂直角であ
り、Δθmp，Δθmtは夫々今回の処理サイクルでのＣＣ
Ｄカメラ４の水平角の移動量、垂直角の移動量である。
処理サイクルでのＣＣＤカメラ４の水平角、垂直角であ
り、Δθmp，Δθmtは夫々今回の処理サイクルでのＣＣ
Ｄカメラ４の水平角の移動量、垂直角の移動量である。
【００２１】図１３に示すように、スポットライト１及
びＣＣＤカメラ４を照明空間９の床面に投影すると、Ｃ
ＣＤカメラ４を床面に投影した点（０，０，０）から照
射目標８までの距離Ｌm は、ＣＣＤカメラ４の垂直角θ
mt（ｔ）を用いて次式のように表すことができる。 Ｌm ＝ｚm ／ tan（θmt（t ）） また、照射目標８の座標（ｘt ，ｙt ，０）は次式で表
される。
びＣＣＤカメラ４を照明空間９の床面に投影すると、Ｃ
ＣＤカメラ４を床面に投影した点（０，０，０）から照
射目標８までの距離Ｌm は、ＣＣＤカメラ４の垂直角θ
mt（ｔ）を用いて次式のように表すことができる。 Ｌm ＝ｚm ／ tan（θmt（t ）） また、照射目標８の座標（ｘt ，ｙt ，０）は次式で表
される。
【００２２】ｘt ＝Ｌm ・ cos（θmp（ｔ）） ｙt ＝Ｌm ・ sin（θmp（ｔ）） この時、スポットライト１の座標を（ｘs ，ｙs ，
ｚs ）とすると、スポットライト１からみた照射目標８
の座標は（ｘt −ｘs ，ｙt −ｙs ，−ｚs ）となり、
スポットライト１の座標を照明空間９の床面に投影した
点（ｘs ，ｙs ，０）から照射目標８までの距離ＬS は
次式で表される。
ｚs ）とすると、スポットライト１からみた照射目標８
の座標は（ｘt −ｘs ，ｙt −ｙs ，−ｚs ）となり、
スポットライト１の座標を照明空間９の床面に投影した
点（ｘs ，ｙs ，０）から照射目標８までの距離ＬS は
次式で表される。
【００２３】 ＬS ＝（（ｘt −ｘs ）2 ＋（ｙt −ｙs ）2 ）1/2 この距離ＬS の値を用いて、スポットライト１の水平角
θsp及び垂直角θstはそれぞれ次式で表される。 θsp＝ cos-1（（ｙt −ｙs ）／ＬS ） θst＝ tan-1（ｚs ／ＬS ） このようにして、スポットライト１の水平角θsp及び垂
直角θstが求まると、以下実施形態１と同様に、可動制
御装置７が水平角θsp及び垂直角θstを水平駆動手段３
ａ及び垂直駆動手段３ｂの駆動信号にそれぞれ変換し
て、水平駆動手段３ａ及び垂直駆動手段３ｂに出力し、
スポットライト１を所望の方向に回動させて、スポット
ライト１の照射方向を照射目標８に追尾させている。こ
のような処理を繰り返し実行することによって、スポッ
トライト１を照射目標８に追尾させることができる。
θsp及び垂直角θstはそれぞれ次式で表される。 θsp＝ cos-1（（ｙt −ｙs ）／ＬS ） θst＝ tan-1（ｚs ／ＬS ） このようにして、スポットライト１の水平角θsp及び垂
直角θstが求まると、以下実施形態１と同様に、可動制
御装置７が水平角θsp及び垂直角θstを水平駆動手段３
ａ及び垂直駆動手段３ｂの駆動信号にそれぞれ変換し
て、水平駆動手段３ａ及び垂直駆動手段３ｂに出力し、
スポットライト１を所望の方向に回動させて、スポット
ライト１の照射方向を照射目標８に追尾させている。こ
のような処理を繰り返し実行することによって、スポッ
トライト１を照射目標８に追尾させることができる。
【００２４】本実施形態では、ＣＣＤカメラ４の撮像方
向を照射目標８に追尾させているので、ＣＣＤカメラ４
のレンズにあまり広角でないレンズを使用することがで
きる。したがって、遠方に離れた照射目標８でも明確に
撮像でき、画像処理を行う際に照射目標８を容易に判別
することができる。尚、初期設定時、実施形態２と同様
の方法で、スポットライト１の照射方向を画像認識装置
５によって得られた照射目標の位置に目視により一致さ
せているので、その説明は省略する。 （実施形態４）本実施形態では、実施形態３の自動追尾
照明装置において、照明空間内の照射目標を撮像する撮
像手段たるＣＣＤカメラを２台配設している。
向を照射目標８に追尾させているので、ＣＣＤカメラ４
のレンズにあまり広角でないレンズを使用することがで
きる。したがって、遠方に離れた照射目標８でも明確に
撮像でき、画像処理を行う際に照射目標８を容易に判別
することができる。尚、初期設定時、実施形態２と同様
の方法で、スポットライト１の照射方向を画像認識装置
５によって得られた照射目標の位置に目視により一致さ
せているので、その説明は省略する。 （実施形態４）本実施形態では、実施形態３の自動追尾
照明装置において、照明空間内の照射目標を撮像する撮
像手段たるＣＣＤカメラを２台配設している。
【００２５】この自動追尾照明装置は、図１４に示すよ
うに、照明空間９内の照射目標８を照射する照明手段た
るスポットライト１と、スポットライト１を水平方向及
び垂直方向において回動自在に支持するブラケット２
と、スポットライト１を水平方向及び垂直方向にそれぞ
れ回動させる第１の駆動手段たる水平駆動手段３ａ及び
垂直駆動手段３ｂと、照明空間９内の照射目標８を撮像
する２台の撮像手段たるＣＣＤカメラ４ａ，４ｂと、Ｃ
ＣＤカメラ４ａ，４ｂを照射目標８の動きに夫々追尾さ
せる第２の駆動手段たる回転台１０ａ，１０ｂと、ＣＣ
Ｄカメラ４ａ，４ｂの映像から既存の画像処理技術を用
いて照射目標８を判別してその座標を検出する画像認識
手段たる画像認識装置５ａ，５ｂと、画像認識装置５
ａ，５ｂによって検出された照射目標８の移動量からＣ
ＣＤカメラ４ａ，４ｂの移動量をそれぞれ演算する第２
の演算手段たる座標演算装置１５ａ，１５ｂと、座標演
算装置１５ａ，１５ｂの演算結果から回転台１０ａ，１
０ｂを駆動する信号をそれぞれ出力する第２の制御手段
たる可動制御装置１２ａ，１２ｂと、ＣＣＤカメラ４
ａ，４ｂの撮像方向を記憶する記憶手段たる記憶装置１
１と、座標演算装置１５ａ，１５ｂによってそれぞれ検
出された座標から照射目標８の三次元座標を演算する３
次元座標演算装置１４と、３次元座標演算装置１４の演
算結果と記憶装置１１に記憶されたＣＣＤカメラ４ａ，
４ｂの撮像方向からスポットライト１の照射方向を演算
する第１の演算手段たる座標演算装置６と、座標演算装
置６の演算結果を水平駆動手段３ａ及び垂直駆動手段３
ｂの駆動信号に変換して水平駆動手段３ａ及び垂直駆動
手段３ｂに出力する第１の制御手段たる可動制御装置７
とから構成されている。
うに、照明空間９内の照射目標８を照射する照明手段た
るスポットライト１と、スポットライト１を水平方向及
び垂直方向において回動自在に支持するブラケット２
と、スポットライト１を水平方向及び垂直方向にそれぞ
れ回動させる第１の駆動手段たる水平駆動手段３ａ及び
垂直駆動手段３ｂと、照明空間９内の照射目標８を撮像
する２台の撮像手段たるＣＣＤカメラ４ａ，４ｂと、Ｃ
ＣＤカメラ４ａ，４ｂを照射目標８の動きに夫々追尾さ
せる第２の駆動手段たる回転台１０ａ，１０ｂと、ＣＣ
Ｄカメラ４ａ，４ｂの映像から既存の画像処理技術を用
いて照射目標８を判別してその座標を検出する画像認識
手段たる画像認識装置５ａ，５ｂと、画像認識装置５
ａ，５ｂによって検出された照射目標８の移動量からＣ
ＣＤカメラ４ａ，４ｂの移動量をそれぞれ演算する第２
の演算手段たる座標演算装置１５ａ，１５ｂと、座標演
算装置１５ａ，１５ｂの演算結果から回転台１０ａ，１
０ｂを駆動する信号をそれぞれ出力する第２の制御手段
たる可動制御装置１２ａ，１２ｂと、ＣＣＤカメラ４
ａ，４ｂの撮像方向を記憶する記憶手段たる記憶装置１
１と、座標演算装置１５ａ，１５ｂによってそれぞれ検
出された座標から照射目標８の三次元座標を演算する３
次元座標演算装置１４と、３次元座標演算装置１４の演
算結果と記憶装置１１に記憶されたＣＣＤカメラ４ａ，
４ｂの撮像方向からスポットライト１の照射方向を演算
する第１の演算手段たる座標演算装置６と、座標演算装
置６の演算結果を水平駆動手段３ａ及び垂直駆動手段３
ｂの駆動信号に変換して水平駆動手段３ａ及び垂直駆動
手段３ｂに出力する第１の制御手段たる可動制御装置７
とから構成されている。
【００２６】この自動追尾照明装置の動作を図１４乃至
図１６を用いて説明する。ここで、ＣＣＤカメラ４ａ，
４ｂ及び回転台１０ａ，１０ｂは、それぞれ、実施形態
１又は３と同様の処理サイクルで動作しているので、そ
の説明は省略する。尚、ＣＣＤカメラ４ａ，４ｂは一連
の処理サイクルにおいて同期して動作している。この
時、ＣＣＤカメラ４ａ，４ｂの座標を（０，０，
ｚm1），（ｘm2，ｙm2，ｚm2）とし、ＣＣＤカメラ４ａ
の水平角をθm1p 、垂直角をθm1t として、ＣＣＤカメ
ラ４ａの水平角をθm2p 、垂直角をθm2t とすると、Ｃ
ＣＤカメラ４ｂの撮像方向を示す直線の式は、 ｘ＝ｔ・ cos（θm1t ）・ sin（θm1p ） ・・・（１） ｙ＝ｔ・ cos（θm1t ）・ cos（θm1p ） ・・・（２） ｚ＝−ｔ・ sin（θm1t ）＋ｚm1 ・・・（３） で表され、ＣＣＤカメラ４ｂの撮像方向を示す直線の式
は、 ｘ＝ｒ・ cos（θm2t ）・ sin（θm2p ）＋ｘm2 ・・・（４） ｙ＝ｒ・ cos（θm2t ）・ cos（θm2p ）＋ｙm2 ・・・（５） ｚ＝−ｒ・ sin（θm2t ）＋ｚm2 ・・・（６） で表される。ここで、ｔ，ｒはそれぞれ直線を表すパラ
メータである。この２直線の交点が照射目標８の座標
（ｘt ，ｙt ，ｚt ）となるので、（１）〜（６）式よ
り２直線の各座標が等しいとして上式を解くと、パラメ
ータｔは次式のように求めることができる。
図１６を用いて説明する。ここで、ＣＣＤカメラ４ａ，
４ｂ及び回転台１０ａ，１０ｂは、それぞれ、実施形態
１又は３と同様の処理サイクルで動作しているので、そ
の説明は省略する。尚、ＣＣＤカメラ４ａ，４ｂは一連
の処理サイクルにおいて同期して動作している。この
時、ＣＣＤカメラ４ａ，４ｂの座標を（０，０，
ｚm1），（ｘm2，ｙm2，ｚm2）とし、ＣＣＤカメラ４ａ
の水平角をθm1p 、垂直角をθm1t として、ＣＣＤカメ
ラ４ａの水平角をθm2p 、垂直角をθm2t とすると、Ｃ
ＣＤカメラ４ｂの撮像方向を示す直線の式は、 ｘ＝ｔ・ cos（θm1t ）・ sin（θm1p ） ・・・（１） ｙ＝ｔ・ cos（θm1t ）・ cos（θm1p ） ・・・（２） ｚ＝−ｔ・ sin（θm1t ）＋ｚm1 ・・・（３） で表され、ＣＣＤカメラ４ｂの撮像方向を示す直線の式
は、 ｘ＝ｒ・ cos（θm2t ）・ sin（θm2p ）＋ｘm2 ・・・（４） ｙ＝ｒ・ cos（θm2t ）・ cos（θm2p ）＋ｙm2 ・・・（５） ｚ＝−ｒ・ sin（θm2t ）＋ｚm2 ・・・（６） で表される。ここで、ｔ，ｒはそれぞれ直線を表すパラ
メータである。この２直線の交点が照射目標８の座標
（ｘt ，ｙt ，ｚt ）となるので、（１）〜（６）式よ
り２直線の各座標が等しいとして上式を解くと、パラメ
ータｔは次式のように求めることができる。
【００２７】ｔ＝（ｘm2・cos(θm2t ) −ｙm2・sin(θ
m2p ) ）／〔cos(θm1t )×( sin(θm1p ) ・cos(θ
m2p ) −cos(θm1p ) ・sin(θm2p ））〕 上式を式（１）〜（３) に代入すると、照射目標８の座
標（ｘt ，ｙt ，ｚt）は次式のように求めることがで
きる。 ｘt ＝ｔ・cos(θm1t ) ・sin(θm1p ) ｙt ＝ｔ・cos(θm1t ) ・cos(θm1p ) ｚt ＝−ｔ・sin(θm1t ) ＋ｚm1 上述の処理で求めた２直線の交点、即ち、照射目標８の
座標（ｘt ，ｙt ，ｚ t ）を用いて、以下実施形態２と
同様にして、座標演算装置６がスポットライト１の水平
角及び垂直角の移動量を演算し、可動制御装置７が座標
演算装置６の演算結果を水平駆動手段３ａ及び垂直駆動
手段３ｂの駆動信号に変換して水平駆動手段３ａ及び垂
直駆動手段３ｂに出力する。そして、水平駆動手段３ａ
及び垂直駆動手段３ｂがこの駆動信号に基づいてスポッ
トライト１を所望の方向に回動させる。而して、この処
理サイクルを繰り返し実行することにより、スポットラ
イト１の照射方向を照射目標８の動きに追従させること
ができる。
m2p ) ）／〔cos(θm1t )×( sin(θm1p ) ・cos(θ
m2p ) −cos(θm1p ) ・sin(θm2p ））〕 上式を式（１）〜（３) に代入すると、照射目標８の座
標（ｘt ，ｙt ，ｚt）は次式のように求めることがで
きる。 ｘt ＝ｔ・cos(θm1t ) ・sin(θm1p ) ｙt ＝ｔ・cos(θm1t ) ・cos(θm1p ) ｚt ＝−ｔ・sin(θm1t ) ＋ｚm1 上述の処理で求めた２直線の交点、即ち、照射目標８の
座標（ｘt ，ｙt ，ｚ t ）を用いて、以下実施形態２と
同様にして、座標演算装置６がスポットライト１の水平
角及び垂直角の移動量を演算し、可動制御装置７が座標
演算装置６の演算結果を水平駆動手段３ａ及び垂直駆動
手段３ｂの駆動信号に変換して水平駆動手段３ａ及び垂
直駆動手段３ｂに出力する。そして、水平駆動手段３ａ
及び垂直駆動手段３ｂがこの駆動信号に基づいてスポッ
トライト１を所望の方向に回動させる。而して、この処
理サイクルを繰り返し実行することにより、スポットラ
イト１の照射方向を照射目標８の動きに追従させること
ができる。
【００２８】また、ＣＣＤカメラ４ａ，４ｂの取り付け
座標において、高さだけが異なり、上下に重なっている
場合、つまり、ｘm2＝０，ｙm2＝０の場合には、パラメ
ータｔは次式のように求まるので、同様にして２直線の
交点、即ち、照射目標８の座標を求めることができる。 ｔ＝cos(θm2t ) ×（ｚm1−ｚm2) ／（sin(θm1t ) ・
cos(θm2t ) −cos(θm1t ) ・sin(θm2t ）） このように、３次元座標演算装置１４が照射目標８の３
次元座標を演算し、座標演算装置６はこの３次元座標に
基づいてスポットライト１の移動量を演算しているの
で、照明空間９の床面に凹凸があっても、正確に照射目
標８を追尾することができる。
座標において、高さだけが異なり、上下に重なっている
場合、つまり、ｘm2＝０，ｙm2＝０の場合には、パラメ
ータｔは次式のように求まるので、同様にして２直線の
交点、即ち、照射目標８の座標を求めることができる。 ｔ＝cos(θm2t ) ×（ｚm1−ｚm2) ／（sin(θm1t ) ・
cos(θm2t ) −cos(θm1t ) ・sin(θm2t ）） このように、３次元座標演算装置１４が照射目標８の３
次元座標を演算し、座標演算装置６はこの３次元座標に
基づいてスポットライト１の移動量を演算しているの
で、照明空間９の床面に凹凸があっても、正確に照射目
標８を追尾することができる。
【００２９】尚、初期設定時、実施形態２と同様の方法
で、スポットライト１の照射方向を画像認識装置５ａ，
５ｂによって得られた照射目標の位置に目視により一致
させているので、その説明は省略する。
で、スポットライト１の照射方向を画像認識装置５ａ，
５ｂによって得られた照射目標の位置に目視により一致
させているので、その説明は省略する。
【００３０】
【発明の効果】請求項１の発明は、上述のように、指向
性を有する照明手段と、照明手段の照射方向を変化させ
る駆動手段と、照射方向とともに撮像方向が変化して照
射方向と同一方向を撮像する撮像手段と、撮像手段の映
像から照射目標を識別するとともに照射目標の座標を特
定する画像認識手段と、画像認識手段における照射目標
の移動量から照射方向の移動量を演算する演算手段と、
演算手段の演算結果に基づいて駆動手段を駆動制御する
制御手段とを備えているので、発信器等を所持していな
い照射目標にも対応できるという効果がある。また、受
信器等を天井面に配設する必要がないので施工性を向上
させることができるという効果もある。さらに、初期設
定時に照明手段の照射方向を目視により画像認識手段の
照射目標の座標に一致させているので、照明手段や撮像
手段の座標を入力する必要がなく、施工時の手間を省く
ことができるという効果もある。また更に、初期設定時
に照明手段や撮像手段の座標を入力する方法では、照明
手段や撮像手段の取付け位置のずれによって照明手段の
照射方向に誤差が発生するが、本発明では初期設定時に
照明手段の照射方向を目視により画像認識手段の照射目
標の座標に一致させているので、施工時の取付け位置の
ずれを吸収することができ、照明手段がより高い精度で
照射目標に追尾することができるという効果もある。
性を有する照明手段と、照明手段の照射方向を変化させ
る駆動手段と、照射方向とともに撮像方向が変化して照
射方向と同一方向を撮像する撮像手段と、撮像手段の映
像から照射目標を識別するとともに照射目標の座標を特
定する画像認識手段と、画像認識手段における照射目標
の移動量から照射方向の移動量を演算する演算手段と、
演算手段の演算結果に基づいて駆動手段を駆動制御する
制御手段とを備えているので、発信器等を所持していな
い照射目標にも対応できるという効果がある。また、受
信器等を天井面に配設する必要がないので施工性を向上
させることができるという効果もある。さらに、初期設
定時に照明手段の照射方向を目視により画像認識手段の
照射目標の座標に一致させているので、照明手段や撮像
手段の座標を入力する必要がなく、施工時の手間を省く
ことができるという効果もある。また更に、初期設定時
に照明手段や撮像手段の座標を入力する方法では、照明
手段や撮像手段の取付け位置のずれによって照明手段の
照射方向に誤差が発生するが、本発明では初期設定時に
照明手段の照射方向を目視により画像認識手段の照射目
標の座標に一致させているので、施工時の取付け位置の
ずれを吸収することができ、照明手段がより高い精度で
照射目標に追尾することができるという効果もある。
【００３１】請求項２の発明は、指向性を有する照明手
段と、照明手段の照射方向を変化させる駆動手段と、照
明手段の照明空間を撮像可能なように照明空間に配設さ
れた撮像手段と、撮像手段の映像から照射目標を識別す
るとともに照射目標の座標を特定する画像認識手段と、
画像認識手段における照射目標の座標と照明空間におけ
る照明手段及び撮像手段の位置関係とから照射方向の移
動量を演算する演算手段と、演算手段の演算結果に基づ
いて駆動手段を駆動制御する制御手段とを備えているの
で、例えば、鏡に反射させて照射方向を変化させるよう
な照明器具にも対応することができ、複数台の照明手段
を制御することができるという効果がある。また、請求
項１の発明と同様に、照明手段や撮像手段の取付け位置
のずれを吸収することにより、照明手段が高い精度で照
射目標に追尾できるという効果もある。
段と、照明手段の照射方向を変化させる駆動手段と、照
明手段の照明空間を撮像可能なように照明空間に配設さ
れた撮像手段と、撮像手段の映像から照射目標を識別す
るとともに照射目標の座標を特定する画像認識手段と、
画像認識手段における照射目標の座標と照明空間におけ
る照明手段及び撮像手段の位置関係とから照射方向の移
動量を演算する演算手段と、演算手段の演算結果に基づ
いて駆動手段を駆動制御する制御手段とを備えているの
で、例えば、鏡に反射させて照射方向を変化させるよう
な照明器具にも対応することができ、複数台の照明手段
を制御することができるという効果がある。また、請求
項１の発明と同様に、照明手段や撮像手段の取付け位置
のずれを吸収することにより、照明手段が高い精度で照
射目標に追尾できるという効果もある。
【００３２】請求項３の発明は、指向性を有する照明手
段と、照明手段の照射方向を変化させる第１の駆動手段
と、照明手段の照明空間を撮像可能なように照明空間に
配設された撮像手段と、撮像手段の撮像方向を変化させ
る第２の駆動手段と、撮像手段の撮像方向を記憶する記
憶手段と、撮像手段の映像から照射目標を識別するとと
もに照射目標の座標を特定する画像認識手段と、画像認
識手段における照射目標の移動量から第２の駆動手段の
移動量を演算する第２の演算手段と、第２の演算手段の
演算結果と照明空間における撮像手段及び照明手段の位
置関係と記憶手段に記憶された撮像手段の撮像方向とか
ら照明手段の照射方向の移動量を演算する第１の演算手
段と、第１の演算手段の演算結果に基づいて第１の駆動
手段を駆動制御する第１の制御手段と、第２の演算手段
の演算結果に基づいて第２の駆動手段を駆動制御する第
２の制御手段とを備えているので、撮像手段にあまり広
角でないレンズを使用することができ、遠方に離れた照
射目標でも明確に撮像でき、画像認識を容易に行うこと
ができるという効果がある。また、請求項１の発明と同
様に、照明手段や撮像手段の取付け位置のずれを吸収す
ることにより、照明手段が高い精度で照射目標に追尾で
きるという効果もある。
段と、照明手段の照射方向を変化させる第１の駆動手段
と、照明手段の照明空間を撮像可能なように照明空間に
配設された撮像手段と、撮像手段の撮像方向を変化させ
る第２の駆動手段と、撮像手段の撮像方向を記憶する記
憶手段と、撮像手段の映像から照射目標を識別するとと
もに照射目標の座標を特定する画像認識手段と、画像認
識手段における照射目標の移動量から第２の駆動手段の
移動量を演算する第２の演算手段と、第２の演算手段の
演算結果と照明空間における撮像手段及び照明手段の位
置関係と記憶手段に記憶された撮像手段の撮像方向とか
ら照明手段の照射方向の移動量を演算する第１の演算手
段と、第１の演算手段の演算結果に基づいて第１の駆動
手段を駆動制御する第１の制御手段と、第２の演算手段
の演算結果に基づいて第２の駆動手段を駆動制御する第
２の制御手段とを備えているので、撮像手段にあまり広
角でないレンズを使用することができ、遠方に離れた照
射目標でも明確に撮像でき、画像認識を容易に行うこと
ができるという効果がある。また、請求項１の発明と同
様に、照明手段や撮像手段の取付け位置のずれを吸収す
ることにより、照明手段が高い精度で照射目標に追尾で
きるという効果もある。
【００３３】請求項４の発明は、撮像手段を複数台備
え、第２の演算手段が複数台の撮像手段の撮像方向から
照射目標の照明空間における３次元座標を演算している
ので、照明空間の床面に凹凸があっても正確に照射目標
を捕らえることができるという効果がある。
え、第２の演算手段が複数台の撮像手段の撮像方向から
照射目標の照明空間における３次元座標を演算している
ので、照明空間の床面に凹凸があっても正確に照射目標
を捕らえることができるという効果がある。
【図１】実施形態１の自動追尾照明装置を示す概略構成
図である。
図である。
【図２】同上の自動追尾照明装置を示す外観斜視図であ
る。
る。
【図３】同上のＣＣＤカメラの撮像面と実際の照明空間
の関係を示す図である。
の関係を示す図である。
【図４】同上のＣＣＤカメラの撮像面と実際の照明空間
の関係を示す詳細図である。
の関係を示す詳細図である。
【図５】実施形態２の自動追尾照明装置を示す概略構成
図である。
図である。
【図６】同上の自動追尾照明装置と照射目標の位置関係
を示す側面図である。
を示す側面図である。
【図７】同上のＣＣＤカメラの撮像面を示す図である。
【図８】同上のスポットライトと照射目標の位置関係を
示す平面図である。
示す平面図である。
【図９】同上のスポットライトと照射目標の位置関係を
示す側面図である。
示す側面図である。
【図１０】同上のスポットライトの床面への投影図であ
る。
る。
【図１１】実施形態３の自動追尾照明装置を示す概略構
成図である。
成図である。
【図１２】同上の自動追尾照明装置と照射目標の位置関
係を示す側面図である。
係を示す側面図である。
【図１３】同上の自動追尾照明装置の床面への投影図で
ある。
ある。
【図１４】実施形態４の自動追尾照明装置を示す概略構
成図である。
成図である。
【図１５】同上のＣＣＤカメラの床面への投影図であ
る。
る。
【図１６】同上のＣＣＤカメラと照射目標の位置関係を
示す側面図である。
示す側面図である。
１ スポットライト ３ａ 水平駆動手段 ３ｂ 垂直駆動手段 ４ ＣＣＤカメラ ５ 画像認識装置 ６ 座標演算装置 ７ 可動制御装置 ８ 照射目標 ９ 照明空間 １３ 天井面
Claims (4)
- 【請求項１】指向性を有する照明手段と、前記照明手段
の照射方向を変化させる駆動手段と、前記照射方向とと
もに撮像方向が変化して前記照射方向と同一方向を撮像
する撮像手段と、前記撮像手段の映像から照射目標を識
別するとともに前記照射目標の座標を特定する画像認識
手段と、前記画像認識手段における前記照射目標の移動
量から前記照射方向の移動量を演算する演算手段と、前
記演算手段の演算結果に基づいて前記駆動手段を駆動制
御する制御手段とを備えて成ることを特徴とする自動追
尾照明装置。 - 【請求項２】指向性を有する照明手段と、前記照明手段
の照射方向を変化させる駆動手段と、前記照明手段の照
明空間を撮像可能なように前記照明空間に配設された撮
像手段と、前記撮像手段の映像から照射目標を識別する
とともに前記照射目標の座標を特定する画像認識手段
と、前記画像認識手段における前記照射目標の座標と前
記照明空間における前記照明手段及び前記撮像手段の位
置関係とから前記照射方向の移動量を演算する演算手段
と、前記演算手段の演算結果に基づいて前記駆動手段を
駆動制御する制御手段とを備えて成ることを特徴とする
自動追尾照明装置。 - 【請求項３】指向性を有する照明手段と、前記照明手段
の照射方向を変化させる第１の駆動手段と、前記照明手
段の照明空間を撮像可能なように前記照明空間に配設さ
れた撮像手段と、前記撮像手段の撮像方向を変化させる
第２の駆動手段と、前記撮像手段の撮像方向を記憶する
記憶手段と、前記撮像手段の映像から照射目標を識別す
るとともに前記照射目標の座標を特定する画像認識手段
と、前記画像認識手段における前記照射目標の移動量か
ら前記第２の駆動手段の移動量を演算する第２の演算手
段と、前記第２の演算手段の演算結果と前記照明空間に
おける前記撮像手段及び前記照明手段の位置関係と前記
記憶手段に記憶された前記撮像手段の撮像方向とから前
記照明手段の照射方向の移動量を演算する第１の演算手
段と、前記第１の演算手段の演算結果に基づいて前記第
１の駆動手段を駆動制御する第１の制御手段と、前記第
２の演算手段の演算結果に基づいて前記第２の駆動手段
を駆動制御する第２の制御手段とを備えて成ることを特
徴とする自動追尾照明装置。 - 【請求項４】前記撮像手段を複数台備え、前記第２の演
算手段が複数台の前記撮像手段の撮像方向から前記照射
目標の前記照明空間における３次元座標を演算すること
を特徴とする請求項３記載の自動追尾照明装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15863996A JP3271900B2 (ja) | 1996-06-19 | 1996-06-19 | 自動追尾照明装置 |
| US08/878,071 US6079862A (en) | 1996-02-22 | 1997-06-18 | Automatic tracking lighting equipment, lighting controller and tracking apparatus |
| EP97304256A EP0814344A3 (en) | 1996-06-19 | 1997-06-18 | Automatic tracking lighting equipment |
| CNB971174458A CN1192249C (zh) | 1996-06-19 | 1997-06-19 | 自动跟踪照明设备、照明控制器和跟踪设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15863996A JP3271900B2 (ja) | 1996-06-19 | 1996-06-19 | 自動追尾照明装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1012005A true JPH1012005A (ja) | 1998-01-16 |
| JP3271900B2 JP3271900B2 (ja) | 2002-04-08 |
Family
ID=15676114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15863996A Expired - Fee Related JP3271900B2 (ja) | 1996-02-22 | 1996-06-19 | 自動追尾照明装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3271900B2 (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007336445A (ja) * | 2006-06-19 | 2007-12-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 会話支援システム |
| WO2009130644A1 (en) * | 2008-04-23 | 2009-10-29 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | Illumination device with improved remote control |
| JP2010086928A (ja) * | 2008-10-03 | 2010-04-15 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 照明装置 |
| JP2010176913A (ja) * | 2009-01-27 | 2010-08-12 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 照明器具 |
| CN102376156A (zh) * | 2010-08-17 | 2012-03-14 | 苏州工业园区凯艺精密科技有限公司 | 摄像机红外主动跟踪装置及采用该装置的摄像机控制*** |
| GB2500304A (en) * | 2012-01-27 | 2013-09-18 | Mark Roberts Motion Control Ltd | Tracking system having multiple orientable cameras |
| JP2014235907A (ja) * | 2013-06-03 | 2014-12-15 | パナソニック株式会社 | 照明制御システム及び照明制御端末 |
| KR20180094998A (ko) * | 2016-02-01 | 2018-08-24 | 오쿠라 유소키 가부시키가이샤 | 지시 장치 및 분류 시스템 |
| JP2019185938A (ja) * | 2018-04-05 | 2019-10-24 | ミネベアミツミ株式会社 | 制御装置、照明システム、制御方法、およびプログラム |
| JP2020509536A (ja) * | 2017-02-27 | 2020-03-26 | ツァクトラック ゲーエムベーハー | 回転可能及び旋回可能な技術ステージ装置を較正するための方法 |
| JP2020136213A (ja) * | 2019-02-25 | 2020-08-31 | 株式会社ファンテックス | 追尾型照明装置および照明追尾システム |
| KR102162643B1 (ko) * | 2020-02-29 | 2020-10-07 | 주식회사 아이투알테크 | 팔로우 스팟 조명장치 및 조명방법 |
| CN111835984A (zh) * | 2020-07-24 | 2020-10-27 | 中国平安人寿保险股份有限公司 | 智能补光方法、装置、电子设备及存储介质 |
| CN116647743A (zh) * | 2023-06-12 | 2023-08-25 | 佛山市华电智能通信科技有限公司 | 一种图像识别方法以及图像获取装置 |
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|---|---|---|---|---|
| CN104247397A (zh) * | 2012-04-26 | 2014-12-24 | 松下知识产权经营株式会社 | 闪光灯装置及具备闪光灯装置的摄像装置 |
-
1996
- 1996-06-19 JP JP15863996A patent/JP3271900B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US8456568B2 (en) | 2008-04-23 | 2013-06-04 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Illumination device with improved remote control |
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| GB2500304A (en) * | 2012-01-27 | 2013-09-18 | Mark Roberts Motion Control Ltd | Tracking system having multiple orientable cameras |
| GB2507431B (en) * | 2012-01-27 | 2016-05-11 | Mark Roberts Motion Control Ltd | Tracking system and method |
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| CN116647743A (zh) * | 2023-06-12 | 2023-08-25 | 佛山市华电智能通信科技有限公司 | 一种图像识别方法以及图像获取装置 |
| CN116647743B (zh) * | 2023-06-12 | 2023-11-24 | 佛山市华电智能通信科技有限公司 | 一种图像获取装置 |
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| JP3271900B2 (ja) | 2002-04-08 |
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