JP2006251172A - 配光特性可変型照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 パン角・チルト角に加え映像光線放射手段の位置・姿勢を制御して配光特性を柔軟に変更することができる配光特性可変型照明装置を提供する。
【解決手段】配光特性可変型照明装置１は、映像光線を発生する映像光線発生手段１１と、一端で受光した映像光線を他端に伝達する映像光線伝達手段１２と、映像光線伝達手段１２の他端に到達した映像光線を被照明体に向けて放射する映像光線放射手段１３とを含み、映像光線放射手段１３を映像光線発生手段１１から分離して軽量化する。
【選択図】 図１

Description

本発明は配光特性可変型照明装置に係り、特に、配光特性を柔軟に変更することのできる配光特性可変型照明装置に関する。

配光特性を変更することのできる照明装置としては、ムービングライトと総称される照明装置が公知である。

ムービングライトは、光源が放射する光を反射鏡で反射し、色フィルタを介して光を被照明体に投射する。反射鏡の角度および色フィルタを遠隔から制御することにより配光特性を変更することを可能としている。

また、ムービングライトより一層柔軟な配光特性を得るために、光源としてプロジェクタを用いたアートライティング装置も既に提案されている（例えば、非特許文献１参照）。

上記のアートライティング装置は、液晶プロジェクタをパン角およびチルト角を変更可能な操作ロボットに搭載し、プロジェクタから放射されるカラー映像光線で被照明体を照明するものである。
http://www.tlt.co.jp/tlt/art/catalogue/av/av.htm

しかしながら、従来のアートライティング装置は、プロジェクタ自体が相当の重量を有しているため、プロジェクタのパン角およびチルト角の少なくとも一方を変更できるものの、プロジェクタ自体の位置・姿勢を制御することはできないので、配光特性を柔軟に変更することはできないという課題があった。

例えば、別個に撮影した背景映像と被写体映像とを１つの映像に合成する映像合成の分野においては、背景撮影時の照明の配光特性と被写体撮影時の照明の配光特性とが一致していなければ合成画面に不自然さが生じることとなるが、上記の従来のアートライティング装置は位置・姿勢を制御できないので、被写体映像撮影時に背景映像撮影時の配光特性を正確に再現することは困難であった。

本発明は、従来の課題を解決するためになされたものであって、パン角・チルト角に加え映像光線放射手段の位置・姿勢も制御可能とし配光特性を柔軟に変更することのできる配光特性可変型照明装置を提供することを目的とする。

本発明の配光特性可変型照明装置は、映像光線を発生する映像光線発生手段と、一端で受光した前記映像光線を他端に伝達する映像光線伝達手段と、前記映像光線伝達手段の他端に伝達された前記映像光線を被照明体に向けて放射する映像光線放射手段とを含む構成を有している。

この構成により、映像光線放射部を映像光線発生部から分離することにより映像光線放射手段を軽量化できることとなる。

本発明の配光特性可変型照明装置は、前記映像光線放射手段が前記映像光線を放射するときの放射条件を遠隔操作により変更できるレンズ系を含む構成を有している。

この構成により、映像光線の放射条件を遠隔操作により変更できることとなる。

本発明の配光特性可変型照明装置は、前記映像光線放射手段の位置および姿勢を制御する位置・姿勢制御手段を含む構成を有している。

この構成により、映像光線放射手段の位置および姿勢を遠隔操作により変更できることとなる。

本発明の配光特性可変型照明装置は、前記映像光線放射手段が、前記映像光線の拡散度を変更する拡散度変更部を含む構成を有している。

この構成により、放射される映像光線の拡散度を変更できることとなる。

本発明の配光特性可変型照明装置は、前記映像光線発生手段が、映像生成手段によって生成された映像に基づいて前記映像光線を発生するものである構成を有している。

この構成により、動画映像に基づいて映像光線を生成できることとなる。

本発明は、パン角・チルト角に加え、映像光線放射手段の位置・姿勢も制御可能とし配光特性を柔軟に変更することができるという効果を有する配光特性可変型照明装置を提供することができるものである。

以下、本発明の実施の形態の配光特性可変型照明装置について、図面を用いて説明する。
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態の配光特性可変型照明装置１は、図１に示すように、映像光線を発生する映像光線発生手段１１と、一端で受光した映像光線を他端に伝達する映像光線伝達手段１２と、映像光線伝達手段１２の他端に伝達された映像光線を被照明体に向けて放射する映像光線放射手段１３とを含む。

映像光線発生手段１１は、白色光を発生する光源１１１と、光源１１１の前方に設置され、光源１１１から放射された白色光を透過・拡散度に応じた映像光線に変換する液晶板１１２と、映像光線を集光するファイバーテーパ１１３と、映像生成手段１４で生成された映像に基づいて液晶板１１２の透過・拡散度を制御する液晶板制御部１１４とから構成される。

映像光線伝達手段１２は、ファイバーテーパ１１３で集光された映像光線を伝達するために複数本の光ファイバを束ねたイメージファイバ１２１である。

映像光線放射手段１３は、映像光線を放射するときの放射条件を遠隔操作により変更可能なレンズ系１３１を含む。ここで放射条件とは、映像光線を放射するときの放射角度、焦点位置、絞り径、焦点深度等を意味する。

映像光線放射手段１３は、さらに、映像光線の拡散度を変更するために、液晶板と液晶板の偏光度を制御する制御装置とで構成される拡散度変更部１３２を備えていてもよい。

次に、本発明の第１の実施の形態の配光特性可変型照明装置１の動作を説明する。

映像生成手段１４により生成された入力映像は、液晶板制御部１１４を介して液晶板１１２に表示される。液晶板制御部１１４は入力映像に応じて液晶板１１２の透過・拡散度を制御し、光源１１１から放射された白色光を映像光線に変換する。映像光線は、ファイバーテーパ１１３により受光され、イメージファイバ１２１により伝達される。

イメージファイバ１２１により伝達された映像光線は、イメージファイバ１２１の他端から放射され、レンズ系１３１を介して被照明体１５に放射される。映像光線を放射するときの放射角度、焦点位置、絞り径および焦点深度は、レンズ系１３１を遠隔操作することにより変更可能である。

また、拡散度変更部１３２により映像光線放射手段１３から放射される映像光線の拡散度を変更することも可能である。

なお、レンズ系１３１と拡散度変更部１３２の液晶板との間の距離を変更可能として、映像光線をより大幅に変更できるようにしてもよい。

以上説明したように、第１の実施の形態の配光特性可変型照明装置１は、映像光線放射手段１３を映像光線発生手段１１から分離したので、映像光線放射手段１３を軽量化でき、映像光線放射手段１３の位置・姿勢を柔軟に制御することが可能となる。
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態の配光特性可変型照明装置は、図２に示すように、映像光線放射手段１３は、パン角・チルト角に加えて位置・姿勢を制御可能な姿勢制御手段２に搭載される。

図２の姿勢制御手段２は、略１／４円弧の方位角レール２１および方位角レール２１に直交する略１／４円弧の仰角レール２２と、仰角レール２２を搭載して方位角レール２１に沿って走行する方位角レール走行部２３と、仰角レール２２に沿って走行する仰角レール走行部２４と、仰角レール走行部２４に対して回転およびスライド可能に設置されるアーム２５とから構成され、映像光線放射手段１３はアーム２５の先端に取り付けられる。

アーム２５は、中間に折り曲げ可能な関節を有していてもよく、映像光線放射手段１３との接続部に映像光線放射手段１３のチルト角を調整するチルト関節および映像光線放射手段１３のパン角を調整するパン関節を有していてもよい。なお、図２の矢印は、方位角レール走行部２３、仰角レール走行部２４、および各関節の動作方向を表す。

次に、本発明の第２の実施の形態の配光特性可変型照明装置の動作を説明する。

バーチャルリアリティシステム２８で生成された照明条件を受信した制御装置２７は、映像情報に基づいて姿勢制御手段２を操作し、映像光線放射手段１３の位置および姿勢を制御する。

バーチャルリアリティシステム２８で生成された映像情報を受信した映像生成手段１４は映像情報に基づいて映像光線発生用の映像を生成し、映像光線発生手段１１に伝送する。

映像光線発生手段１１は映像光線を発生し、イメージファイバ１２１は映像光線を映像光線放射手段１３に伝達する。映像光線放射手段１３は、姿勢制御手段２により制御された姿勢で映像光線を放射する。

なお、姿勢制御手段２は、図３に示すアーム型ロボットであってもよい。なお、図中の矢印は関節の動作方向を表す。

以上説明したように、本発明の第２の実施の形態の配光特性可変型照明装置は、映像光線放射手段１３が姿勢制御手段２に搭載されているので、被照明体１５への映像光線の放射条件を広範囲に変更することができるとともに、拡散度変更部１３２により映像光線の拡散度を制御することも可能となる。
（第３の実施の形態）
本出願人は、既に、自然な色調および陰影関係で背景と合成することの可能な動的映像を撮影することのできる映像撮影システムを提案しているが、この映像撮影システムにも本発明に係る配光特性可変型照明装置を適用できる。

本出願人が提案済みの映像撮影システムは、図４に示すように、例えば円柱状の全隔壁が透明であるステージ４１と、ステージ４１の隔壁をステージ４１の外側から可視光で照明する少なくとも１つの照明装置４２と、照明装置４２で照射されたステージ４１の内部を撮影する撮影装置４３とを備える。なお、ステージ４１の隔壁の内面は、透明な再帰性反射材で覆われている。

撮影装置４３は、ステージ４１の内部の可視光映像を撮影する可視光映像撮影部と、可視光映像撮影部の光軸上で、ステージ４１の内壁面に赤外光を照射する赤外光照射部と、ステージ内部の赤外光映像を、可視光映像撮影部の光軸上で撮影する赤外光映像撮影部とを備えている。

また、本出願人が提案済みの映像撮影システムは、ステージ４１の内部の被照明体１５を照明するために、ロボット・アーム４５に搭載したキー照明装置４４を備えてもよいが、このキー照明装置４４として本発明に係る配光特性可変型照明装置を適用することができる。

この場合、キー照明装置４４は、映像光線を発生する映像光線発生手段１１と、一端で受光した映像光線を他端に伝達する映像光線伝達手段１２と、映像光線伝達手段１２の他端に伝達された映像光線を被照明体１５に向けて放射する映像光線放射手段１３とで構成される。

即ち、キー照明装置４４として本発明に係る配光特性可変型照明装置を適用した場合には、映像光線で被照明体１５を照射することができることとなる。

バーチャルリアリティシステム２８で生成されたキー照明用の映像は、映像生成手段１４を介して映像光線発生手段１１に伝送される。映像光線発生手段１１が発生した映像光線は、映像光線伝達手段１２を介して映像光線放射手段１３に伝達される。映像光線放射手段１３が放射した映像光線は被照明体１５を照射する。

バーチャルリアリティシステム２８で生成されたキー照明の照明条件は、ロボット・アーム制御装置４６に伝送され、ロボット・アーム４５により映像光線放射手段１３の姿勢を制御する。

以上説明したように、第３の実施の形態の配光特性可変型照明装置によれば、バーチャルリアリティシステムで生成された背景の照明と無理なく合成可能な配光特性で被写体を照明することが可能となる。

以上のように、本発明に係る配光特性可変型照明装置は、映像光線放射手段を映像光線発生手段から分離して軽量化し、パン角・チルト角に加え映像光線放射手段の位置・姿勢を制御することにより、配光特性を柔軟に変更できるという効果を有し、照明装置等として有効である。

本発明の第１の実施の形態における配光特性可変型照明装置のブロック図 本発明の第２の実施の形態における配光特性可変型照明装置のブロック図 本発明の第２の実施の形態における別の配光特性可変型照明装置のブロック図 本発明の第３の実施の形態における配光特性可変型照明装置のブロック図

符号の説明

１ 配光特性可変型照明装置
１１ 映像光線発生手段
１２ 映像光線伝達手段
１３ 映像光線放射手段
１４ 映像生成手段
１５ 被照明体
１１１ 光源
１１２ 液晶板
１１３ ファイバーテーパ
１２１ イメージファイバ
１３１ レンズ系
１３２ 拡散度変更部

Claims (5)

1. 映像光線を発生する映像光線発生手段と、
   一端で受光した前記映像光線を他端に伝達する映像光線伝達手段と、
   前記映像光線伝達手段の他端に伝達された前記映像光線を被照明体に向けて放射する映像光線放射手段とを含む配光特性可変型照明装置。
2. 前記映像光線放射手段が、前記映像光線を放射するときの放射条件を遠隔操作により変更できるレンズ系を含む請求項１に記載の配光特性可変型照明装置。
3. 前記映像光線放射手段の位置および姿勢を制御する位置・姿勢制御手段を含む請求項１または請求項２に記載の配光特性可変型照明装置。
4. 前記映像光線放射手段が、前記映像光線の拡散度を変更する拡散度変更部を含む請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の配光特性可変型照明装置。
5. 前記映像光線発生手段が、映像生成手段によって生成された映像に基づいて前記映像光線を発生するものである請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の配光特性可変型照明装置。

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