JP6114015B2 - レーザ投影方法およびレーザ投影装置 - Google Patents

Description

本発明は、レーザ投影方法およびレーザ投影装置に関する。

ＮＣ（Numerical Control）加工機械による加工は、ＮＣプログラムに従い、自動的に進む。一旦、加工が始まると、ＮＣプログラムに従い加工が進むことは加工効率向上などの観点からは有利であるが、ＮＣプログラムに間違いがあった場合には、間違いに気付かずに加工が進んでしまうといった課題がある。また、正確に加工を行うために、加工の途中で加工機のオペレータが補正数値を入力する場合があり、この際に、誤った数値を入力した場合などに、そのまま、誤った加工が施されるといったリスクがある。更に、全ての加工が完了した後に、全ての図面指示部位が正確に加工されているかを確認する必要があるが、加工部位が多い場合などには、確認作業に時間がかかるといった課題や、未加工部位を見逃すといったリスクがある。

これらの課題に対し、レーザビームで設計情報をワークに投影し、人が投影されたレーザ軌跡を確認することにより、設計指示位置に、設計指示通りの加工が施されているかを確かめる方法および装置が提案されている。

例えば、Ｋａｕｆｍａｎらは、米国特許第６，５４７，３９７号（特許文献1）において、レーザビームを二つのガルバノミラーで走査するレーザ描画装置について述べている。また、同じく、Ｋａｕｆｍａｎらは、米国特許第７，３０６，３３９号（特許文献２）にて、レーザ描画装置のレーザビームをワークの特徴的な部位に投影し、該ワークの特徴部位から広がって反射されたレーザビームを検知することで、上記ワークの特徴部位の位置（ワーク上の基準点）を把握することより、ワークとレーザ描画装置の位置関係を把握して、ワークに設計情報などを描画する方法について述べている。

米国特許第６，５４７，３９７号 米国特許第７，３０６，３３９号

しかしながら、特許文献1、２で述べられている技術では、レーザ投影結果を人が目で判断する必要があり、加工漏れの判断程度であれば判断は可能であるが、加工位置が正しいか否かの判断を、また、加工寸法が正しいか否かの判断を正確に行うことは困難である。

そこで、本発明の目的は、レーザビームを用いてワークに設計情報を投影するのみならず、設計情報とワーク上の加工結果との比較判断を簡易に行う方法、および、装置を提供することにある。

本発明は、レーザ投影部から計測対象であるワークに対して、複数のミラー角度を制御してレーザを照射する第１工程と、ステレオカメラによって前記ワークを撮影し、前記ワークの輪郭を抽出し、３次元座標を算出する第２工程と、前記第２工程で算出した前記ワーク輪郭の３次元座標と、前記ミラー角度を比較して、前記レーザ投影部と前記ワークの位置関係を求める第３工程と、前記第３工程で求めた前記レーザ投影部と前記ワークとの位置関係に基づいて、ＣＡＤデータ情報を座標変換し、前記レーザ投影部から前記ワークへＣＡＤデータを描写する第４工程を備えることを特徴とする。

本発明によれば、レーザビームを用いてワークに設計情報を投影するのみならず、設計情報とワーク上の加工結果との比較判断を簡易に行う方法、および、装置を提供することが可能である。

本発明におけるシステム構成を示す図である。 丸穴加工が施されたワークである。 本発明における加工前のワークに、設計情報を投影した様子を示す図である。 本発明における丸穴加工の途中の状態に、設計情報を投影した様子を示す図である。 本発明におけるポンチ痕に、十文字線を投影した様子を示す図である。 本発明における罫書き始点と、罫書き終点位置に、十文字線を投影した様子を示す図である。 本発明における実輪郭と投影輪郭を比較する手順を説明する図である。 本発明における、残り量の定義を説明する図である。 本発明における、ずれ量の定義を説明する図である。 本発明における、円形輪郭を抽出するための画像処理アルゴリズムを説明する図である。 本発明における円形輪郭の抽出結果をステレオカメラ画像に重ね合わせて表示した様子を示す図である。 本発明における円形輪郭の抽出結果をステレオカメラ画像に重ね合わせて表示した結果から、所望の輪郭のみを選択する様子を示す図である。 本発明における、残り量算出結果をワーク上に文字出教示する様子を示す図である。 本発明における、ずれ量算出結果をワーク上に文字出教示する様子を示す 本発明におけるステレオカメラと、ワークと、レーザ投影機の位置関係を把握するための手順を説明する図である。 本発明における、レーザ輝点３次元座標の算出結果をディスプレイ上に表示した様子を示す図である。 本発明における円形基準マーカ、もしくは、投影レーザ輝点の3次元座標を算出するための手順（ソフト操作）を説明する図である。 本発明における円形基準マーカ、もしくは、投影レーザ輝点の3次元座標を算出するための手順（ソフト操作）を説明する別の図である。 本発明におけるワークの基準位置（特徴形状）の3次元座標を算出するための手順（ソフト操作）を説明する図である。 本発明における、ステレオカメラによりワークの基準位置を求めた結果をディスプレイ上に表示した様子を示す図である。 本発明における、ステレオカメラによりワークの基準位置を求めた結果をレーザ投影部からみ基準位置変換した結果をディスプレイ上に表示した様子を示す図である。

本発明は、レーザビームを用いて設計情報をワークに描画する方法に関する。以下、本発明の実施例について、図１から図２０を用いて説明する。

図１に、本発明における座標検知機能付きレーザ投影システムの全体構成を示す。レーザ源１は、レーザ制御部１０と接続されており、レーザ制御部１０を介してレーザ用電源２３から電源が供給される。また、ミラー位置指示・検知部１５からの指令に従い、発振と停止が行われる。具体的な例として、例えば、二つの円を描画する際に、一つ目の円から二つ目の円に移動している最中は、レーザの発振を停止し、二つの円が個別に描かれるようにする。

レーザ源１から発振されたレーザビーム２００は、フォーカシングレンズ３により、所望の距離でビームがフォーカシングされる。所望の距離でビームをフォーカシングするために、フォーカシングレンズ３は、光軸方向に直動する直動ステージ２に搭載されている。直動ステージ２の位置は、直動ステージ制御部１１により制御される。具体的には、後述する、ＣＡＤデータ変換部２１にて決定されるレーザ描画位置でレーザビームがフォーカシングされるように、直動ステージ位置指示・検知部１４にて直動ステージの位置を算出し、算出された位置に直動ステージが移動するように制御される。なお、直動ステージ２には、直動ステージ制御部１１を介して、モータ駆動用電源２５からの電力が供給される。また、直動ステージ制御部１１には、回路用電源２４からも電力が供給される。

フォーカシングレンズ３から出射された集光ビーム２０１は、第１ガルバノミラー４と第２ガルバノミラー５を介してワークに投影される。第１ガルバノミラー４、および、第２ガルバノミラー５の角度は、それぞれ、第１角度制御部１２、および、第２角度制御部１３により制御される。具体的には、後述する、ＣＡＤデータ変換部２１にて決定されるレーザ描画位置に集光ビーム２０１が向かうように、ミラー位置指示・検知部１５にて第１の角度、および、第２の角度を算出し、算出された角度に、第１ガルバノミラー４、および、第２ガルバノミラー５が回転するように制御される。第１ガルバノミラー４、および、第２ガルバノミラー５には、第１角度制御部１２、および、第２角度制御部１３を、介して、モータ駆動用電源２５からの電力が供給される。また、第１角度制御部１２、および、第２角度制御部１３には、回路用電源２４からの電力も供給される。

次に、座標検知部について説明する。本実施例では、座標検知部はステレオカメラで構成される。ステレオカメラ８は、左カメラ６と右カメラ７により構成される。左カメラ６と右カメラ７により撮影された画像は、画像取込み部１７を介してコンピュータ２３に取り込まれる。取り込まれた画像は、画像処理部１８にて処理され、後述する輪郭の抽出などが行われる。その後、座標算出部１９にて、抽出された輪郭の３次元座標が算出される。

ここで、第１角度制御部１２、および、第２角度制御部１３の現在位置（角度）は、常時、ミラー位置指示・検知部１５にて検知されている。相対位置関係算出部２０では、座標算出部１９にて抽出された３次元座標と、ミラー位置指示・検知部１５にて検知された角度を比較することで、レーザ投影部９とステレオカメラ８の相対位置関係、ステレオカカメラ８とワーク２６の位置関係が、更には、レーザ投影部９とワーク２６の位置関係が求められる。ＣＡＤデータ変換部２１では、相対位置関係算出部２０で算出されたレーザ投影部９とワーク２６の相対位置関係に基づき、ＣＡＤデータ２２の情報を座標変換し、レーザ投影部９でワーク上に描画するためのデータを生成する。

次に、図２から図１４を用いて、本実施例について説明する。

図２は二つの円筒穴が２箇所に加工されたワーク２６である。円筒穴の輪郭を、ワーク輪郭２４ａ、および、２４ｂとする。

図３は、円筒穴が加工される前のワーク２６である。このワーク２６に設計データを投影したものが投影輪郭２５である。このように、加工前に設計データを実ワークに投影することで、加工前に加工の最終イメージを実ワーク上にて確認することが可能となることが、本実施例の効果の一つである。

図４は、円筒穴が途中まで加工されたワーク２６である。ワーク輪郭２４ｂと投影輪郭２５を比較することで、実ワーク上で、加工残り量を視覚的に確認することが可能となることが、本実施例の効果の一つである。

図５は、加工位置を示すポンチ跡２８に、十文字線２７を描画した様子である。ＮＣ加工機では、加工前にＮＣ加工機自身によりポンチが打たれる。図５に示すように、加工ポンチ跡２８に、設計上の加工位置、例えば、円筒穴加工であれば円の中心に十文字線２７を投影することで、加工ポンチ位置、すなわち、ＮＣプログラムに入力された加工位置が、設計支持位置と一致しているか否かを、加工前に事前に確認することができ、異なる位置に加工を施してしまう誤切削を、未然に防ぐことが可能となる。

図６は、機械加工の基準となるケガキ線の始点２８ａと終点２８ｂに、各々、十文字線２７ａと２７ｂを描画した様子である。この十文字線２７ａと２７ｂの二つの交点を目安に罫書くことで、設計支持位置に対し正しい位置に罫書くことが可能となる。もしくは、罫書いた後に、十文字線２７ａと２７ｂの二つの交点がケガキ線上にあるか否かを確認することで、設計指示位置に対し正しい位置に罫書いたか否かを確認することが可能となる。

図７に、加工残り量と、加工位置ずれ量を検知する具体的な手順について説明する。先ず、レーザ描画がＯＦＦの状態で左カメラと右カメラで画像を取得する（Ｌ１，Ｒ１）。そして、ワークの輪郭を抽出し（Ｌ２，Ｒ２）、視差補正（Ｌ３，Ｒ３）後にステレオマッチングを行い（ＬＲ１）、ワーク輪郭の３次元座標を算出する（ＬＲ２）。次に、レーザ描画がＯＦＦの状態で、かつ、描画がＯＮの状態で左カメラと右カメラで画像を取得する（Ｌ４，Ｒ４）。そして、レーザ描画がＯＦＦの状態で取得した画像との差画像を生成し（Ｌ５，Ｒ５）、視差補正（Ｌ６，Ｒ６）後にステレオマッチング（ＬＲ３）を行いレーザ描画軌跡の３次元座標を算出する（ＬＲ４）。最後に、算出されたワーク輪郭の３次元座標とレーザ描画軌跡の３次元座標を比較する（ＬＲ５）ことにより、残り量や加工位置ずれ量が求まる（ＬＲ６）。

残り量は、例えば、図８に示すように定義すればよい。また、加工位置ずれ量は、図９に示すように定義すればよい。

ここで、円筒穴の円弧輪郭を抽出するには、例えば、図１０に示す処理を行えばよい。具体的には、先ず、取得画像（Ａ）を二値化し(図１０−（Ｂ）)、続いて、連結成分を計算する (図１０−（Ｃ）)。具体的には、形状特徴量（本実施例では楕円弧）に基づく領域選択を行うことになる。次に、選択された領域を最小外接円に形状変換する(図１０−（Ｄ）)。さらに、円形構造要素により領域を膨張する(図１０−（Ｅ）)。なお、図１０−（Ｅ）では、二つの円弧しか表現されていないが、実際には、図１０−（Ｃ）では、細かく領域選択されているため、実際には、選択された領域と同じ数の円形構造要素がある。そこで、全ての領域の和領域を求める(図１０−（Ｆ）)。すると、図１０−（Ｇ）のように、所望のワーク輪郭が含まれる領域（解析領域）が絞り込まれる。その後、該解析領域内でしきい値処理により画像を分割し(図１０−（Ｈ）)、線分、楕円弧（円弧含む）に分割し(図１０−（Ｉ）)、同じ円に輪郭を結合しする(図１０−（Ｊ）)。具体的には、分割された線分、円弧に楕円を当てはめ、中心位置と半径がある一定の範囲にあるものを同じ円とみなす処理を行う。以上の処理により、所望のワーク輪郭を抽出できる。

このような処理をオペレータが行うためには、例えば、図１１に示すように、モニタ２９上に画像を表示し、オペレータが輪郭抽出ボタン１０７を押下すると、上記の輪郭抽出処理を行い、抽出結果を画像に重ね合わせて表示するようにすれば良い。ここで、所望のワーク輪郭が複数（図１１の例でいうと二個）抽出された場合には、図１２に示すように、マウスポインタ１０２ａで所望の輪郭を選択するようにすれば良い。

レーザ投影部では、文字を描画することもできるため、図１３、図１４に示すように、残り量やずれ量をワークに直接描画し、作業者に視覚的に教示することもできる。このように、作業者に視覚的に残り量やずれ量を示すことで、レーザビームを用いてワークに設計情報を投影するのみならず、設計情報とワーク上の加工結果との比較判断を簡易に行うことが可能である。

次に、図１５を用いて、ステレオカメラ８とレーザ投影部９の相対位置関係を求める方法について説明する。

先ず、ワーク上の適当な位置にレーザビームを投影する（図１５−（ａ））。このとき、第１、第２ガルバノミラーの角度をミラー位置指示・検知部１５にて把握しておく（図１５−（ｂ））。そして、ステレオカメラ８にて、ワーク上のレーザ輝点の３次元座標を測定する（図１５−（ｃ））。この作業（Ｓｔｅｐ１）を３回繰り返す。必要に応じ、４回以上実施しても良い。すると、図１６に示すように、３点以上の位置において、ステレオカメラ原点からみた座標と、レーザ投影部９からみた座標の関係が求まる。ここで、ステレオカメラ８の原点は、例えば、左カメラ６のレンズ中心とする。また、レーザ投影部の原点は、第１ガルバノミラーのミラー中心とする。ここで、第１ガルバノミラーと第２ガルバノミラーの回転中心はずれているが、ずれを考慮した２角度指定の投影方法については、特許文献２に定式化されているので、詳細な説明は省略する。

レーザ投影部９では、第１の角度θｎと第２の角度φｍの二つの角度しか指定しないため、投影したレーザビームが、どの距離でワークに照射されたかを把握することはできない。すなわち、点Ｐ１（θ1、φ1）（ｒ1は不定）、点Ｐ２（θ2、φ2）（ｒ2は不定）、点Ｐ３（θ3、φ3）（ｒ３は不定）の情報だけでは、ワーク面が何処にあるかを決定することはできない。しかしながら、同時にステレオカメラ８で点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の３次元座標をＰ１（ｘ1、ｙ1、ｚ１）、Ｐ2（ｘ2、ｙ2、ｚ2）、Ｐ３（ｘ3、ｙ3、ｚ3）を把握しているので、これらの関係を用いれば、ｒ１、ｒ２、および、ｒ３が一意に求まる。これにより、同時に、ステレオカメラ８とレーザ投影部９の相対位置関係も求まる（図７−（ｆ））。

具体的には、先ず、（θn、φn、ｒn）を直交座標系に変換する
P1：（θ1、φ1、r1）→（r1・cosθ1・cosφ1、r1・cosθ1・sinφ1、r1・sinφ1）
P2：（θ2、φ2、r2）→（r2・cosθ2・cosφ2、r2・cosθ2・sinφ2、r2・sinφ2）
P3：（θ3、φ3、r3）→（r3・cosθ3・cosφ3、r3・cosθ3・sinφ3、r1・sinφ3）
ここで、未知数はr1、r2、r3である。
一方で、ステレオカメラからみたレーザ輝点の座標は、以下の通りである。
P1：（x1、y1、z1）
P2：（x2、y2、z2）
P3：（x3、y3、z3）
ここで、レーザプロジェクタの座標系でも、ステレオカメラの座標系でも、各々の点間距離は変わらないので、以下の式が成り立つ。
|P1-P2|=|p1-p2|
|P2-P3|=|p2-p3|
|P3-P1|=|p3-p1|
以上の通り、未知数3に対し、3つの式があるので、これにより、未知数はr1、r2、r3は一意に求まる。今、ステレオカメラ座標系でのレーザ輝点の座標を、（x1,y1,z1）、（x2,y2,z2）、（x3,y3,z3） とし、レーザプロジェクタ座標系でのレーザ輝点の座標を、（X1,Y1,Z1）、（X2,Y2,Z2）、（X3,Y3,Z3）とする。そして、（x1,y1,z1）、（x2,y2,z2）、（x3,y3,z3）の外心を求め、これを(x0,y0,z0) とする。次に（X1,Y1,Z1）、（X2,Y2,Z2）、（X3,Y3,Z3）の外心を求め、これを(X0,Y0,Z0)する。ここで、ステレオカメラ座標系の原点から外心（x0,y0,z0)に向かうベクトルをAとする。また、レーザプロジェクタ座標系の原点から外心(X0,Y0,Z0)に向かうベクトルをBとする。異なる座標系からみているが、世界座標系では(x0,y0,z0)も(X0,Y0,Z0)も同じ点である。そこで、この点を世界座標系の原点とする。すると、世界座標系の原点からステレオカメラ座標系の原点に向かうベクトルは−A、世界座標系の原点からレーザプロジェクタ座標系の原点に向かうベクトルは-Bとなる。したがって、ステレオカメラ座標系とレーザプロジェクタ座標系の位置関係は、ベクトル-Aとベクトル-Bから容易に求まる。なお、レーザ輝点を、ステレオカメラとレーザプロジェクタから見たときに、２点以上が同一直線上に乗ってしまうと、互いの位置関係が求まらなくなるため、いずれの座標系から見ても、レーザ輝点は同一直線上に載ってはいけないことに留意されたい。

次に、ステレオカメラ８でワーク上のレーザ輝点位置の３次元座標を求める具体的な手順について、図１７、図１８を用いて説明する。先ず、モニタ２９上に、例えば、左カメラ６の画像を表示する。ワーク２６の基準マーカ（レーザ起点）１０１の近傍をマウスポインタ１０２ａで指定すると、拡大ウインドウ１０３ａが表示される。予め、円抽出ボタン１０５を押下しておけば、画像処理部１８では、拡大表示された領域（解析領域）においてレーザ輝点（丸形状）を抽出し、丸の重心を求める。所望の重心が求まったことを確認するために、例えば、円と十文字線１０４ａなどで丸の重心位置を表示するとよい。本システムでは、ステレオカメラの構成をとっているので、座標算出部１９では、ステレオマッチングの手法を用いて、レーザ輝点の位置の３次元座標を算出する。算出された３次元座標は、１０８ａのように、算出された座標値を表示しても良い。あわせて、１０９ａのように第１、第２の角度値を表示しても良い。

図１７では、基準マーカ１０１近傍をマウスでクリックすることによって解析領域を絞り込んだが、図１８に示すように、マウスで四角１１０を描画することで解析領域を絞り込んでも良い。

次に、ステレオカメラ８でワーク上の基準となる位置、例えば、基準マーカ、角などの特徴点の３次元座標を求める具体的な手順について、同じく、図１７、図１８、さらに、図１９を用いて説明する。先ず、モニタ２９上に、例えば、左カメラ６の画像を表示する。今回は、図１７、図１８における丸１０１を基準マーカと読み変える。基準マーカ１０１の近傍をマウスポインタ１０２ａで指定すると、拡大ウインドウ１０３ａが表示される。予め、円抽出ボタン１０５を押下しておけば、画像処理部１８では、拡大表示された領域（解析領域）において基準マーカ１０１（丸形状）を抽出し、丸の重心を求める。所望の重心が求まったことを確認するために、例えば、円と十文字線１０４ａなどで丸の重心位置を表示するとよい。本システムでは、ステレオカメラの構成をとっているので、座標算出部１９では、ステレオマッチングの手法を用いて、基準マーカの３次元座標を算出する。算出された３次元座標は、１０８ａのように、算出された座標値を表示しても良い。あわせて、１０９ａのように第１、第２の角度値を表示しても良い。

図１９に示すように、基準マーカ１０１がない場合でも、ワーク自体に座標が把握されている場所、例えば、コーナ１１４などがあれば、事前にコーナ抽出ボタン１０６を押下して、マウスでコーナ近傍を選ぶことで、コーナを自動認識し、コーナの３次元座標を算出するといった方法もある。

以上の処理により、図２０に示すように、ワーク２６とステレオカメラ８の位置関係が求まる。その後、把握済みのステレオカメラ８とレーザ投影部９の位置関係を用いれば、ワーク２６とレーザ投影部９の位置関係も一意に求まる。

このワーク２６とレーザ投影部９の位置関係に従い、ＣＡＤデータ２２を、ＣＡＤデータ変換部２１で座標変換することにより、レーザ投影用のデータが生成される。このレーザ投影用のデータに基づき、ステージ位置指示・検知部１４、および、ミラー位置指示・検知部１５が、それぞれ、直動ステージ制御部１１、第１角度制御部１２、第２角度制御部１３を介して、直動ステージ２、第１ガルバノミラー、第２ガルバノミラーを駆動することで、描画が行われる。

機械加工における、誤切削の未然防止、加工状況確認、加工抜けチェックを行うためのレーザ投影技術に関する。

1…レーザ源
2…直動ステージ、
3…フォーカシングレンズ、
4…第１ガルバノミラー、
5…第２ガルバノミラー、
6…左カメラ、
7…右カメラ、
8…ステレオカメラ、
9…レーザ投影部、
10…レーザ制御部、
11…直動ステージ制御部、
12、13…角度制御部、
14…直動ステージ位置指示・検知部、
15…ミラー位置指示・検知部、
17…画像取込み部、
18…画像処理部、
19…座標算出部、
20…相対位置関係算出部、
21…ＣＡＤデータ変換部、
22…ＣＡＤデータ、
23…コンピュータ、
24a…ワーク輪郭
25…投影輪郭、
26…ワーク、
27、27a、27b…十文字線
29…モニタ、
101…基準マーカ、
105…円抽出ボタン、
106…コーナ抽出ボタン、
107…輪郭抽出ボタン

Claims (4)

1. レーザ投影部から計測対象であるワークに対して、複数のミラー角度を制御してレーザを照射する第１工程と、
   ステレオカメラによって撮影した前記ワークの撮影画像から前記ワークの輪郭であるワーク輪郭を抽出し、前記ステレオカメラに対して設定されたステレオカメラ座標系における前記ワーク輪郭の３次元座標を算出する第２工程と、
   前記レーザ投影部から前記ワークに照射した前記レーザによる少なくとも３つのレーザ輝点の前記ステレオカメラ座標系における座標と、前記レーザ投影部に対して設定されたレーザ投影部の座標系における前記レーザ輝点の座標と、前記ミラー角度とに基づいて前記ステレオカメラと前記レーザ投影部の相対位置関係を算出し、前記ステレオカメラと前記レーザ投影部の相対位置関係と前記第２工程で算出した前記ワーク輪郭の３次元座標とに基づいて前記レーザ投影部と前記ワークの相対位置関係を求める第３工程と、
   前記第３工程で求めた前記レーザ投影部と前記ワークの相対位置関係に基づいて、ＣＡＤデータ情報を座標変換し、前記レーザ投影部から前記ワークへＣＡＤデータを描写する第４工程と
   を備えることを特徴とするレーザ投影方法。
2. 請求項１記載のレーザ投影方法であって、前記ＣＡＤデータの３次元座標と前記ワークの実輪郭の３次元座標を比較し、その比較結果を前記レーザ投影部から前記ワークへ描写することにより教示する第５工程を含むことを特徴とするレーザ投影方法。
3. 請求項２記載のレーザ投影方法であって、前記第５工程ではディスプレイ上で前記比較結果を教示することを特徴とするレーザ投影方法。
4. 計測対象であるワークに対して、複数のミラー角度を制御してレーザを照射するレーザ投影部と、
   ステレオカメラによって撮影した前記ワークの撮影画像を取り込む画像取込部と、
   前記撮影画像から前記ワークの輪郭であるワーク輪郭を抽出する画像処理部と、
   前記ステレオカメラに対して設定されたステレオカメラ座標系における前記ワーク輪郭の３次元座標を算出する座標算出部と、
   前記レーザ投影部から前記ワークに照射した前記レーザによる少なくとも３つのレーザ輝点の前記ステレオカメラ座標系における座標と、前記レーザ投影部に対して設定されたレーザ投影部の座標系における前記レーザ輝点の座標と、前記ミラー角度とに基づいて前記ステレオカメラと前記レーザ投影部の相対位置関係を算出し、前記ステレオカメラと前記レーザ投影部の相対位置関係と前記ワーク輪郭の３次元座標とに基づいて前記レーザ投影部と前記ワークの相対位置関係を求める相対位置関係算出部と、
   前記相対位置関係算出部で求めた前記レーザ投影部と前記ワークの相対位置関係に基づいて、ＣＡＤデータ情報を座標変換するＣＡＤデータ変換部とを備え、
   前記相対位置関係算出部で求めた前記レーザ投影部と前記ワークの相対位置関係に基づいて、ＣＡＤデータ情報を座標変換し、前記レーザ投影部から前記ワークへＣＡＤデータを描写することを特徴とするレーザ投影装置。