照明装置的制作方法

专利名称：照明装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及按照覆盖任意形状被照射物体的表面的方式照射照射光的覆盖 (coating)照明装置。
背景技术：
一直以来，作为照射任意形状的照射光的照明装置，在投影设备中安装被称为遮光器(gobo)或掩模等的过滤器，对从该投影设备射出照射光的投影部进行遮光。由此，通 过了过滤器的照射光成为被剪切为特定形状的状态。具体而言，在以往的照明系统中，在投 影设备中安装被剪切为呈圆形、三角形、四边形等的基础形状的过滤器(遮光器等)，从而 对照射光的轮廓赋予形状。此外，在以往的照明系统中，在想仅照射被照射物体时，在使从投影设备射出的照 射光的投影位置与被照射物体的位置一致后，进行如下的动作通过投影设备的光圈功能 以及变焦功能等使大体的照射光的轮廓与被照射物体的形状一致。而且，在以往有被称为移动投影机的设备，其使用作为投影设备的投影机 (projector)代替照明器具(灯)，进行非专利文献 1、2 (http://WWW· egghouse. com/gobo/ about, htm, http://www. ushiolighting. co. jp/product/productimage/pdf/dl2. pdf)所 记载的那样的空间演出。该移动投影机射出影像光作为照射光。因此，可以自由地设定照 射光的形状、颜色，使其作为动画来变化。但是，即使是该照明系统，在对照射光赋予形状时，也和以往的照明系统同样地采 用了如下的方法利用使基础形状与影像叠合的掩模处理，大体上使照射光的轮廓与被照 射物体的形状一致。而且，在以往，作为对立体形状模型能够有效地表现物体的表面纹理(texture) 的立体显示装置，已知有日本特开2006-338181号公报所记载的技术。但是，在上述以往的照明系统中，采用预先准备的形状过滤器以及光圈、变焦等， 所以对被照射物体只能大体上使照射光的形状一致。此外，在对影像叠合基础形状的掩模 处理中，通过配合被照射物体的形状来作成基础形状，能够进行精度高的形状配合，但是基 础形状被作成二维形状。因此，在从不同的方向观察任意形状的被照射物体时，需要采用不 同的基础形状，通过在不同的位置所配置的多个投影装置来同时向被照射物体投影照明光 的技术，难以运用。

发明内容
因此，本发明鉴于上述情况而提出，目的是提供一种能够由照射光以高精度覆盖 任意形状的被照射物体的照明装置。本发明是向任意形状的被照射物体投影照射光的照明装置，具备向所述被照射物 体投影照射光的多个照射光投影单元、输入照射光信号的照射光信号输入单元、在向所述 被照射物体照射所述照射光时按照用照射光覆盖所述被照射物体的方式校正由所述照射光信号输入单元输入的照射光信号的覆盖校正单元、和采用由所述覆盖校正单元校正后的照射光信号生成照射光从而从所述照射光投影单元进行投影的照射光生成单元。这种结构 的照明装置为了决定上述的课题，覆盖校正单元具有第一照射光信号校正单元，其根据从 各照射光投影单元观察到的所述被照射物体的轮廓，按每个所述照射光投影单元校正所述 照射光信号，并按照通过从多个所述照射光投影单元照射的照射光从多方向覆盖所述被照 射物体的方式，校正所述照射光信号，其中，所述各照射光投影单元是基于包含所述被照射 物体的三维形状、位置和姿势的被照射物体参数、以及包含每个所述照射光投影单元的位 置和姿势的照射光投影参数的各照射光投影单元，照射光生成单元采用由所述第一照射光 信号校正单元校正后的按每个所述照射光投影单元的照射光信号，生成多个照射光。


图1是表示应用了本发明的照明装置的功能性结构的框图。图2是表示通过应用了本发明的照明装置覆盖任意形状的被照射物体的样子的 图。图3是表示对照射光投影范围整体照射光的样子的图。图4是表示被照射物体的形状数据的图。图5是表示在应用了本发明的照明系统中用户对平板状的被照射物体的视点位 置、视野角以及距离的图。图6是说明在应用了本发明的照明系统中由用户观察平板状的被照射物体时用 户观看的影像的图。图7是表示在应用了本发明的照明系统中对平板状的被照射物体的照射光投影 部的投影位置、投影视角以及距离的图。图8是说明在应用了本发明的照明系统中从照射光投影部向平板状的被照射物 体进行光投影的样子的图。图9是说明在应用了本发明的照明系统中由用户观察圆顶(dome)型被照射物体 时用户观看的影像的图。图10是说明在应用了本发明的照明系统中从照射光投影部向圆顶型的被照射物 体进行光投影的样子的图。图11是表示应用了本发明的照明装置的动作程序的流程图。图12是表示通过应用了本发明的照明装置未校正照射光而投影的样子的顶视 图。图13表示通过应用了本发明的照明装置校正照射光而投影的样子的顶视图。图14表示通过应用了本发明的照明装置从其他照射光投影部投影校正后的照射 光的样子的顶视图。图15是表示通过应用了本发明的照明装置从多个照射光投影部投影校正后照射 光的样子的顶视图。图16是表示其他被照射物体的形状数据的图。图17是表示在应用了本发明的照明装置中通过多个照射光投影部形成了重复区 域的样子的顶视图。
图18是说明应用了本发明的照明装置中的坐标运算的顶视图。图19是表示应用了本发明的其他照明装置的功能性结构的框图。图20是表示应用了本发明的其他照明装置的动作程序的流程图。图21是表示背面物体的形状数据的图。图22表示在应用了本发明的其他照明装置中由单一照射光投影部对被照射物体以及背面物体投影照射光的样子的顶视图。图23是表示在应用了本发明的其他照明装置中由其他照射光投影部对被照射物 体以及背面物体投影照射光的样子的顶视图。图24是表示在应用了本发明的其他照明装置中由多个照射光投影部对被照射物 体和背面物体投影照射光的样子的顶视图。图25是说明在应用了本发明的其他照明装置中按照在背面物体上设置重复区域 的方式具有多个照射光投影部的顶视图。图26是说明在应用了本发明的其他照明装置中按照在被照射物体和背面物体上 设置背面物体的方式具有多个照射光投影部的顶视图。图27是表示应用了本发明的其他照明装置的功能性结构的框图。图28是表示应用了本发明的其他照明装置的动作程序的流程图。图29是说明在应用了本发明的其他照明装置中校正亮度的亮度，一 >的图。图30是表示应用了本发明的其他照明装置的功能性结构的框图。图31是表示应用了本发明的其他照明装置的动作程序的流程图。图32表示在应用了本发明的其他照明装置中通过单一照射光投影部对被照射物 体和背面物体投影照射光的样子的顶视图。图33是表示在应用了本发明的其他照明装置中通过其他照射光投影部对被照射 物体和背面物体投影照射光的样子的顶视图。图34是表示在应用了本发明的其他照明装置中通过多个照射光投影部对被照射 物体和背面物体投影照射光的样子的顶视图。图35是表示在应用了本发明的其他照明装置中通过单一照射光投影部对被照射 物体和背面物体投影照射光的样子的顶视图。图36是表示在应用了本发明的其他照明装置中通过多个照射光投影部对被照射 物体和背面物体投影照射光的样子的顶视图。图37是表示在应用了本发明的其他照明装置中向同一重复投影区域由多个照射 光投影部投影照射光的样子的顶视图。图38是表示在应用了本发明的其他照明装置中向同一重复投影区域由更多的照 射光投影部投影照射光的样子的顶视图。
具体实施例方式以下，参照

本发明的实施方式。例如如图1所示，本发明适用于具备如下部件的照明装置由个人计算机等构成 的照射光信号输入部1、第1照射光信号校正部2 ；由照射光生成部3、投影机等构成的多个 照射光投影部4A、4B(以下，总称时简单称为“照射光投影部4”)；由各种接口(interface)构成的被照射物体参数输入部5、照射光投影参数输入部6。另外，在以下的说明中，对有 两个照射光投影部4的例进行说明，但是当然也可以采用更多个照射光投影部4。另外，图 1所示的照明装置由基于具备CPU、ROM、RAM、存储装置等的计算机的硬件构成，但是在图1 中，为了方便而分为各个功能模块进行说明。该照明装置向任意形状的被照射物体投影多个照射光。由此，照明装置使如图2 所示的那样多个照射光覆盖被照射物体的方式观察被照射物体。此外，照明装置不限于单 色的照射光，可以通过多色、或影像的照射光覆盖被照射物体。由此，照明装置实现向大型 被照射物体的多投影、或者从多方向覆盖被照射物体的立体覆盖。通常，若覆盖照射光投影范围的整体从某投影机射出单色的照射光，则如图3所 示，对被照射物体以外也照射照射光从而在被照射物体的背后形成影子。与此相对，如图 2所示，照明装置仅对被照射物体的表面投影多个照射光，并对被照射物体的背景投影背景 色的照射光。由此，通过多个照射光覆盖被照射物体。另外，在以下的说明中，将如图2所 示那样的用于覆盖被照射物体的照射光称为“覆盖光”，将成为被照射物体的背景的照射光 称为“背景光”。被照射物体是图4所示那样的任意形状的立体物。通过计算机图形技术，该被照 射物体被解析为例如表示上面形状的上面形状数据100a、表示正面形状的正面形状数据 100b、表示侧面形状的侧面形状数据100c、表示来自任意角度的形状的任意角度形状数据 IOOd0另外，通过计算机图形技术，除了前述的正面形状、侧面形状、上面形状之外，还可以 加上背面形状来解析被照射物体。该各面的被照射物体的形状数据从被照射物体参数输入 部5提供给第1照射光信号校正部2，用于后述的第1照射光信号校正部2中的校正处理。如后述那样，照明装置为了通过照射光来覆盖被照射物体，对照射光信号实施校 正处理之后，从多个照射光投影部4输出照射光。因此，被照射物体不是特别限定的物体， 可以是凹凸物体、或由一样的平面(或曲面)构成的空间。此外，被照射物体只要是例如墙 壁、地板、天花板、浴室诸设备等构成住宅并露出在表面的部件则是什么都可以。但是，为了 提高从照射光投影部4投影的照射光的色身？的再现性，优选利用屏幕(screen)素材等加 工被照射物体的表面。照射光信号输入部1输入照射光信号之后提供给第1照射光信号校正部2。该照 射光信号输入部1可以从外部的个人计算机输入照射光信号，也可以通过指定单色光的颜 色来生成单色的照明光信号。此外，作为平面影像生成该照射光信号。对于该照射光信号，例如在将单色的照明光作为覆盖光的情况下，照射光投影范 围的整体是单色的影像信号。此外，照射光信号输入部1，在将成为多色的模式图像或影像 的照射光作为覆盖光时，照射光投影范围的整体成为模式图像或影像的影像信号。通过该 照射光信号输入部1而输入或生成的照射光信号提供给第1照射光信号校正部2。照射光生成部3根据从第1照射光信号校正部2所提供的按每个照射光投影部 4A、4B的照射光信号，生成照射光，并对包括光学系统的照射光投影部4A、4B投影照射光。 照射光投影部4A、4B由接收经由照射光生成部3从第1照射光信号校正部2发送的照射光 信号，射出由覆盖光和背景光构成的照射光的投影机构成。第1照射光信号校正部2在对被照射物体照射多个照射光时，进行校正由照射光信号输入部1输入的照射光信号的处理，以利用照射光覆盖被照射物体。具体而言，第1照射光信号校正部2从被照射物体参数输入部5取得包括被照射物体的三维形状、位置和姿 势的被照射物体参数，并从照射光投影参数输入部6取得包括各个照射光投影部4A、4B的 位置和姿势的照射光投影参数。然后，第1照射光信号校正部2基于被照射物体参数和照 射光投影参数，根据从各照射光投影部4A、4B观察的被照射物体的轮廓，按每个照射光投 影部4A、4B校正照射光信号。该照射光信号的校正处理按照通过从多个照射光投影部4A、 4B照射的照射光从多方向覆盖被照射物体的方式校正照射光信号。即，第1照射光信号校 正部2按照使多个照射光所包含的覆盖光的轮廓与被照射物体的轮廓相吻合的方式校正 多个照射光信号。第1照射光信号校正部2首先，按照根据被照射物体的形状剪切照射光中的覆盖光的轮廓的方式校正各照射光信号。由此，第1照射光信号校正部2按照仅对被照射物体 投影覆盖光、对被照射物体以外投影背景光的方式，对覆盖光的照射范围进行剪裁处理。具体而言，第1照射光信号校正部2如以下说明的那样进行使平面影像成为仅映 射在任意形状的被照射物体上而不映射在被照射物体以外的部分的影像的映射处理。例如如图5所示，作为任意形状的被照射物体10，考虑对用户U离开距离L，并对 用户U歪斜地倾斜配置的平板状物体10。从用户U的视点位置Pl以视野角θ 1观看该平 板状物体10。从与用户U的视野中心交叉的平板状物体10上的点Ρ2到用户U,离开距离 Li。在视点位置Pl和平板状物体10上的点Ρ2的位置关系中，如图6(a)所示，考虑 通过从用户U观察的影像面U’在平板状物体10上观察图6(b)所示的格子状的平面影像 1(覆盖光)的情况。在该情况下，在影像面U’显示图6(b)所示的平面影像I并在平板状 物体10显示相同影像时，需要取得影像面U’上的各坐标与平板状物体10上的各坐标的对 应关系。示意性地在图6(a)中示出，影像面U’上的点bl、b2、b3、b4、b5与平板状物体10 上的点al、a2、a3、a4、a5相对应。因此，在平板状物体10上的点al、a2、a3、a4、a5所显示 的影像从用户U被看成影像面U，上的点bl、b2、b3、b4、b5。此外，如图7所示，用户U的视线和平板状物体10交叉的点P2与照射光投影部4 的投影位置P3成为L2的距离。此外，照射光投影部4在规定的投影视角θ 2的范围投影 投影光。在该情况下，照射光投影部4的影像面P’和平板状物体10的位置关系，如图8所 示，平板状物体10上的点al、a2、a3、a4、a5与影像面P’上的点cl、c2、c3、c4、c5相对应。 艮口，从照射光投影部4的投影位置P3延长影像面P，上的点cl、c2、c3、c4、c5所得的直线 上的点成为平板状物体10的点al、a2、a3、a4、a5。根据这样的用户U的视点位置Pl和视野角θ 1、平板状物体10的位置、照射光投 影部4的投影位置Ρ3和投影视角θ 2的关系，对图8(a)所示的照射光投影部4中的影像 面P’上的点cl、c2、c3、c4、c5投影影像时，影像被投影在平板状物体10上的点al、a2、a3、 a4、a5。其结果，成为平板状物体10上的点al、a2、a3、a4、a5被看做图6(a)中的影像面U’ 上的点bl、b2、b3、b4、b5。因此，为了使用户U观看平面影像I，照射光投影部4需要根据 与影像面U，上的各坐标对应的平板状物体10上的各坐标、和与影像面P’上的各坐标对应 的平板状物体10上的各坐标的对应关系，投影图8(b)所示那样的歪斜的平面影像I’。为了实现这样的照明光的投影动作，如图5所示，第1照射光信号校正部2取得表示用户U的视点位置Pl的视点位置、表示视线方向的视点位置姿势参数、和表示用户U的视野角θ 1的视野角参数。这些用户U的参数确定上述影像面U’。此外，第1照射光信号校正部2取得投影从照射光投影部4射出的照明光的平板 状物体10的形状数据。该形状数据例如是CAD数据。这里，视点位置姿势参数是用数值定 义了三维坐标空间中的、X、Y、Z轴上的位置以及轴旋转的旋转角度的参数。该视点位置姿 势参数唯一地确定视点位置Pl和平板状物体10的距离Li、平板状物体10对视点位置Pl 的姿势。此外，所谓平板状物体10的形状数据，是根据用CAD等作成的电子数据，定义三维 坐标空间中的形状区域的数据。该形状数据唯一地确定从视点位置Pl观察的平板状物体 10的形状。这样的平板状物体10的形状数据和用户U的参数确定影像面U，的坐标与平板 状物体10上的坐标的对应关系。此外，如图7所示，对于设置有照射光投影部4的情况，第1照射光信号校正部2取 得表示照射光投影部4的投影位置Ρ3和该照射光投影部4的光轴方向的位置姿势参数、和 表示照射光投影部4的投影视角θ 2的投影视角参数。该照射光投影部4的位置姿势参数 和投影视角参数表示照射光投影部4对平板状物体10投影的影像面P’。该影像面P’确定 后，就确定了从照射光投影部4投影的照明光经由影像面P’被投影到平板状物体10的哪 个坐标。即，照射光投影部4的位置姿势参数和投影视角参数、和平板状物体10的位置姿 势参数和形状数据，唯一地确定由从照射光投影部4射出的照明光所覆盖的平板状物体10 的范围。在照射光投影部4是投影机的情况下，投影位置Ρ3由后焦点？和打入角？定义， 投影视角θ 2根据距投影位置Ρ3 —定距离的水平和垂直方向的投影范围来计算。然后，第1照射光信号校正部2向连接平板状物体10上所显示的照明光的像素 (al、a2、a3、a4、a5)和照射光投影部4的投影位置P3的直线、与影像面P’的交点(cl、c2、 c3、c4、c5)配置像素从而构成平面影像I’，并向平板状物体10投影该平面影像I’。由此， 能够通过影像面P，上的点cl、c2、c3、c4、c5、平板状物体10上的点al, a2、a3、a4、a5、影 像面U’上的点bl、b2、b3、b4、b5的径路使用户U观看没有歪斜的影像。同样地，被照射物体10不仅是平板状物体10这样的形状，即使是圆顶型那样的任 意形状的物体也可以无歪斜地用照明光覆盖，从而使用户U观看被照射物体10。如图9(a) 所示，被照射物体10是圆顶型物体10，如图9(b)所示，考虑使用户U观看格子状的照明光 的情况。在该情况下，由用户U观看影像面U，上的点bl、b2、b3、b4、b5的延長线上的圆顶 型物体10上的点al、a2、a3、a4、a5。与此相对，如图10(a)所示，照射光投影部4向影像面 P’投影投影光。通过了该影像面P’上的点cl、c2、c3、c4、c5的投影光投影到圆顶型物体 10上的点al、a2、a3、a4、a5，被看成图9(a)所示的影像面U，的点bl、b2、b3、b4、b5。因 此，照射光投影部4对影像面50P投影图10(b)所示那样的歪斜的平面影像I’。与此相对， 用户U能够观看图9(b)那样的没有歪斜的平面影像I。通过进行这样的映射处理，第1照射光信号校正部2能够使从照射光信号输入部 1提供的平面影像为仅映射到任意形状的被照射物体上而不映射到被照射物体以外的部分 的影像。实施了该映射处理的影像，通过第1照射光信号校正部2成为用于向被照射物体 投影覆盖光的影像信号。对覆盖光的背景光成为如下的影像信号，即成为与覆盖光相当的 影像部分以外的影像部分。这里，在照射光投影部4A、4B的投影范围的中心轴和被照射物体的中心位置(原点位置)一致的正对状态的情况下，通过由上述映射处理校正了的照射光信号，能够以高 精度覆盖被照射物体。但是，在被照射物体的原点位置和照射光投影部4A、4B的投影范围 的中心轴的配置关系不正对的情况下，仅由第1照射光信号校正部2不能进行充分的校正。 艮口，在照射光投影部4A、4B的光轴从被照射物体的原点位置偏移的情况下，需要将照射光 投影部4A、4B的位置作为参数来对照射光信号进行校正。为此，照明装置根据被照射物体的原点位置和照射光投影部4A、4B的位置的关 系，通过第1照射光信号校正部2进一步对照射光信号进行校正处理。该校正处理对影像 作成时所需的影像显示参数实施平行移动变换和旋转移动变换从而改变影像显示参数。在 该情况下，沿照射光投影范围将影像显示参数变换为上下左右方向不对称的值，从而改变 影像显示参数。由此，即使对被照射物体由照射光投影部4A、4B从任意方向投射照射光，照 明装置进一步校正覆盖光的轮廓，以使覆盖光高精度地仅投影在被照射物体上。具体而言，第1照射光信号校正部2预选从被照射物体参数输入部5和照射光投 影参数输入部6取得被照射物体的位置、照射光投影部4A、4B的位置、被照射物体对照射光 投影部4A、4B的姿势参数，作为校正参数。然后，第1照射光信号校正部2根据所输入的参 数，执行平行移动变换和旋转移动变换。此外，优选照明装置除了照射光投影部4A、4B和被照射物体的位置关系之外，还 采用包括照射光投影部4A、4B的投影视角、光轴位移量等照射光投影部4A、4B的性能的照 明光投影参数，校正照射光信号。下面，参照图11等说明在上述照明装置中通过照射光投影部4A、4B按照覆盖被照 射物体的方式照射时的动作程序。首先，在步骤Sl中，通过照射光信号输入部1输入指定了照射光的色以及亮度的 照射光信号。在步骤S2中，通过被照射物体参数输入部5输入包括图4所示那样的被照射 物体的三维形状、位置和姿势的被照射物体参数。在步骤S3中，通过照射光投影参数输入 部6输入包括照射光投影部4的性能(视角、后焦点、打入角)、位置和姿势的照射光投影参数。在下一步骤S4中，通过第1照射光信号校正部2，比较在步骤S3输入的照射光投 影参数、和现状中存在的照射光投影部4的数量。由此，第1照射光信号校正部2判定是否 存在对被照射物体投影照射光的其他照射光投影部4。在存在其他照射光投影部4的情况 下，在步骤S5中，从照射光投影参数输入部6追加输入照射光投影参数。在不存在其他照射 光投影部4的情况下，使处理进入步骤S6。例如，如图1所示，在由2台照射光投影部4A、 4B构成的情况下，首先在步骤S3输入照射光投影部4A的照射光投影参数，并且在步骤S5 输入照射光投影部4B的照射光投影参数。在步骤S6中，通过第1照射光信号校正部2，根据在步骤S3和步骤S5输入的照射 光投影参数和在步骤S2输入的被照射物体参数，校正在步骤Sl输入的照射光信号。按照 从照射光投影部4观察的被照射物体的轮廓，剪切照射光中的覆盖光的轮廓，由此，按照被 照射物体的原点位置和照射光投影部4的位置关系，进一步校正覆盖光的轮廓。第1照射 光信号校正部2在如照射光投影部4A、4B那样存在2台照射光投影部4时，按每一照射光 投影部4，进行两次照射光信号的校正处理。在下一步骤S7中，通过照射光生成部3，根据在步骤S6校正了的照射光投影部4的照射光信号，生成从照射光投影部4投影的照射光。在下一步骤S8中，通过照射光生成部3，将一方的照射光输出照射光投影部4A。在下一步骤S9中，判定在步骤S6 步骤S8输出了照射光以外的其他照射光投影 部4是否存在。在存在其他照射光投影部4的情况下，在步骤SlO中，向该其他照射光投影 部4输出照射光。在不存在其他照射光投影部4的情况下，由多个照射光投影部4向被照 射物体投影照射光。根据进行这样的动作的照明装置，在步骤S6中，按照从照射光投影部4A观察的被 照射物体的轮廓，剪切照射光中的覆盖光的轮廓，并按照被照射物体的原点位置和照射光 投影部4A的位置关系，进一步校正覆盖光的轮廓。同样地，按照从照射光投影部4B观察的 被照射物体的轮廓，剪切照射光中的覆盖光的轮廓，并按照被照射物体的原点位置和照射 光投影部4B的位置关系，进一步校正覆盖光的轮廓。在不由第1照射光信号校正部2实施校正而从照射光投影部4投影照射光的情况 下，如图12所示，成为蔓延到被照射物体10以外的照射光L。但是，通过进行以上那样的动 作，如图13所示，照明装置可以发出被限制为仅蔓延到被照射物体10中的从照射光投影部 4A观察的轮廓内的覆盖区域IOa的照射光L’。另外，在以下的说明中，如覆盖区域IOa等 那样在说明被照射物体10或后述的背面物体上的范围时，为了明确其位置关系而表示为 层状，但实际上其在被照射物体10或背面物体上。此外，根据该照明装置，如图14所示，在向被照射物体10配置了照射光投影部4B 的情况下，从照射光投影部4B能够向被照射物体10照射校正后的照射光LB’。S卩，与照射 光投影部4A同样地，能够使照射光成为被限制为仅蔓延到从照射光投影部4B观察的轮廓 内的覆盖区域IOb的照射光LB’。这样根据照明装置，同时驱动照射光投影部4A和照射光投影部4B。由此，如图15 所示，照明装置能够仅向被照射物体10的覆盖区域IOa投影校正后的照射光LA’，并仅向被 照射物体10的覆盖区域IOb投影校正后的照射光LB’。此外，例如图16中所示的形状数据，即使对照射光投影部4A、4B存在多个被照射 物体10的情况下，该照明装置也校正为仅覆盖从各照射光投影部4可观察的多个被照射物 体10的轮廓的光？。由此，照明装置能够按照覆盖各被照射物体10的方式投影照射光。如以上说明的那样，根据应用了本发明的照明装置，因为将被照射物体10的参数 作为三维形状输入，所以能够按每个照射光投影部4从三维上的多方向(表面、侧面、背面、 上面等)识别所观察的形状。由此，根据照明装置，即使在对被照射物体10配置了多台照 射光投影部4的情况下，也能够按照以高精度覆盖被照射物体10的方式校正照射光。此外，根据该照明装置，能够通过多个照射光投影部4覆盖被照射物体10，所以能 够跨由1台照射光投影部4的投影区域不能完全覆盖的广大区域覆盖被照射物体10。具体 而言，如前所述的那样同时对被照射物体10的正面和背面投影照射光，能够三维地覆盖被 照射物体10。而且，在由从某照射光投影部4向被照射物体10所投影的照射光产生的影子部 分，还可以投影其他照射光投影部4的照射光，能够实现不存在被照射物体10的影子的照 明环境。下面，参照图17 图19说明应用了本发明的其他结构。
如图17所示，就像分割被照射物体10的表面那样，该照明装置按每个照射光投影 部4A、4B设定投影区域。在该情况下，在由该各照射光投影部4A、4B照射各分割区域时，在 包括相邻分割区域的边界的区域中，配置有多个照射光投影部4A、4B，使由不同的照射光投 影部4A、4B所投影的照射光重复。该照明装置将整体的投影区域分割为从照射光投影部4A观察的被照射物体10的 轮廓内的投影区域、和从照射光投影部4B观察的被照射物体10的轮廓内的投影区域。由 此，照明装置从各个照射光投影部4A、4B投影校正后的照射光LA’、校正后的照射光LB’。 此时，在被照射物体10上，产生投影了校正后的照射光LA’的区域和投影了校正后的照射 光LB’的区域的重复区域10c。为了设置该重复区域10c，通过下记运算决定照射光投影部 4A、4B的配置。首先，如图18所示，通过三维坐标α [Χ、Υ、Ζ](世界坐标)(不图示)来指定包括 被照射物体10、两个以上的照射光投影部4的空间。另外，X、Y、Z是三维方向上的各轴的 坐标，在图18中示出从上面观察被照射物体10和照射光投影部4的样子。其次，作成图3或图16所示那样的被照射物体10的三维形状数据，用三维坐标 β ο [χ (a)、y (a)、z (a)]表现被照射物体10的表面区域。与被照射物体10和照射光投影部 4的三维坐标空间α内的位置、姿势相对应来坐标变换被照射物体10的表面的三维坐标 i3o[X(a)、y(a)、Z(a)]。由此，计算三维坐标空间α内的被照射物体10的表面的形状坐 标Mx (a)、y (a)、ζ (a) ] ο
其次，设定照射光投影部4的投影区域，确定照射光投影部4的中心(光学中心) 的位置、姿势。由此，计算在三维坐标α内的投影区域的坐标Y [x(b)、y(b)、z(b)]。照射 光投影部4的投影区域的坐标Y[x(b)、y(b)、z(b)]通过投影面形状(例如、长宽比4 3 的长方形等)、水平/垂直方向的投影视角值来设定。其次，抽取被照射物体10的表面的形状坐标β [χ (a)、y (a)、ζ (a)]、和投影区域 的坐标:Y [x(b),y (b)、ζ (b)] —致的坐标区域δ [χ (c)、y (c)、ζ (c)]。该坐标区域δ用 于确定照射光投影部4的投影区域所包括的被照射物体10的表面的区域。另外，在图18 中示出被照射物体10的表面的形状坐标β [χ (a)、y (a)、ζ (a)]全都包含在投影区域的坐 标Y [χ (b)、y (b)、ζ (b)]中的样子。但是，在双方一致的坐标区域δ [χ (c)、y (c)、ζ (c)] 中，照射光投影部4包括可以投影的被照射物体10的正面的坐标δ工、和不能投影的被照射 物体10的背面的坐标32的双方。因此，需要从双方一致的坐标区域δ中，去除从照射光 投影部4观察被照射物体10的背面的坐标δ 2。因此，计算包括照射光投影部4的中心(光学中心)、和坐标区域δ [X(C)、y (c)、 z(c)]的多个直线式S。在各直线式S上检测出多个坐标δ时，仅留下该直线式S上所检 测出的坐标S中与照射光投影部4最近的坐标δ，去除这以外的坐标δ。具体而言，在图 18所示的直线式S上检测出坐标δ” δ 2时，仅留下距照射光投影部4的位置近的一方的 坐标S1，删除坐标δ2。由此，作为投影来自照射光投影部4的照射光的区域，能够仅抽取 被照射物体10的表面中坐标δ 3 坐标δ i 坐标δ 4的被照射物体10的正面的坐标区 域ε [x(d)、y(d)、Z(d)]。对2台照射光投影部4A、4B进行这样的坐标运算。由此，照明装置能够获得由照 射光投影部4A在被照射物体10上可以投影的坐标区域ε l[xl(e)、yl(e)、Zl(e)]、和由照射光投影部4B在被照射物体10上可以投影的坐标区域ε 2 [x2 (f)、y2 (f)、z2 (f)]。其次，在被照射物体10上设定分割区域，以设置照射光投影部4A的坐标区域ε1 和照射光投影部4Β的坐标区域ε 2重复的重复区域10c。按该分割区域，配置照射光投影 部4A、4B。由此，能够构筑在被照射物体10上形成重复区域IOc这样的照射光投影部4A、 4B的配置环境。在这样配置了照射光投影部4A、4B的情况下，被照射物体10上的重复区域IOc被 确定为坐标区域ε 1和坐标区域ε2重叠的坐标区域ζ [Xl(g)、yl(g)、zl(g)]。另外，在 存在3台照射光投影部4的情况下，可以按照3台照射光L分别重复的方式，通过进行上述 运算，按照形成重复区域IOc的方式配置3台照射光投影部4。根据这样的照明装置，按照在被照射物体10上存在重复区域IOc的方式配置多个 照射光投影部4。由此，不会在由各照射光投影部4所投影的覆盖光之间形成缝隙，能够由 多个照射光L连续地覆盖被照射物体10。下面，参照图19 图24说明应用了本发明的其他结构。另外，对于与上述照明装 置同样的结构，通过赋予同一符号来省略其详细的说明。如图19所示，该照明装置在具备以下部件的点上与上述图1所示的照明装置不 同进行用于向背面物体投影照射光L的校正处理的第2照射光信号校正部21、输入背面 物体参数的背面物体参数输入部22、使由照射光生成部3生成的照射光的特性变化的照射 光特性设定部23。该照明装置通过第2照射光信号校正部21，根据包括存在于被照射物体 10的背后的任意形状的背面物体的三维形状、位置和姿势的背面物体参数，按照将由各照 射光投影部4照射的照射光分割为覆盖被照射物体10的覆盖光和成为被照射物体10的背 景的背景光的方式校正照射光信号。然后，照明装置通过照射光特性设定部23，分别对由第2照射光信号校正部21所 校正的表示覆盖光的照射光信号和表示背景光的照射光信号设定照射光特性，通过照射光 生成部3生成包括覆盖光和背景光的照射光。这样的照明装置，如图20中所示的其动作那样，在步骤S4中判定为输入了对全部 照射光投影部4的照射光投影参数之后，进行步骤S21。在步骤S21中，通过第2照射光信 号校正部21，从背面物体参数输入部22输入背面物体参数。该背景物体参数除了背景物 体的位置和姿势之外，如图21所示，包括表示板状的背景物体的上面形状的上面形状数据 100a、表示正面形状的正面形状数据100b、表示侧面形状的侧面形状数据100c、表示从任 意角度观察的的形状的任意角度形状数据100d。其次，在步骤S22中，通过第1照射光信号校正部2，根据按每一照射光投影部4的 照射光投影参数和被照射物体参数，校正照射光信号。由此，按照从照射光投影部4观察的 被照射物体的轮廓剪切照射光中的覆盖光的轮廓，并按照被照射物体10的原点位置和照 射光投影部4的位置关系，进一步校正覆盖光的轮廓。此外，在该步骤S22中，根据照射光 投影参数和背面物体参数，将由第1照射光信号校正部2校正后的照射光信号分割为覆盖 光和背景光。然后，在被照射物体10的轮廓内投影覆盖光的照射光信号以及在被照射物体 10的轮廓外投影背景光的照射光信号被提供给照射光生成部3。在下一步骤S23中，通过照射光生成部3，输入表示由照射光特性设定部23所设定 的照射光特性的照射光参数。该照射光参数表示覆盖光的颜色以及亮度、背景光的颜色以及亮度。在下一步骤S24中，通过照射光生成部3，参照在步骤S23中输入的照射光参数，在步骤S22中对进行了校正处理的覆盖光的照射光信号、背景光的照射光信号设定颜色以及 亮度等照射光特性。由此，照射光生成部3生成包括覆盖光和背景光的照射光。然后，在如照射光投影部4A、4B那样，照射光投影部4存在2台时，照明装置按每 个照射光投影部4进行两次照射光信号的校正处理(步骤S21，22)和照射光特性的设定处 理(步骤S23，24)。通过对全部照射光投影部4进行照射光信号的校正处理和照射光特性 处理，从而各个照射光投影部4能够向被照射物体10和背景物体投影照射光生成部3所生 成的照射光(步骤Sll)。通过这样的动作，如图22所示，照明装置能够将投影到被照射物体10的覆盖区域 IOa的覆盖光的特性、投影到背面物体30的背景光投影区域30a的背景光的特性设定不同 的照射光特性之后，从照射光投影部4投影照射光L。此外，如图23所示，照明装置通过2 台照射光投影部4A、4B中的照射光投影部4B能够向被照射物体10的覆盖区域IOb和背面 物体30的背景光投影区域30b投影包含设定了不同的照射光特性的覆盖光和背景光的照 射光LB。然后，照明装置通过2台照射光投影部4A、4B同时投影照射光LA和照射光LB。由 此，如图24所示，能够通过覆盖光覆盖覆盖区域IOa和覆盖区域10b，并向背景光投影区域 30a和背景光投影区域30b投影背景光。这样，根据照明装置，向被照射物体10投影从照射光投影部4投影的覆盖光，向背 面物体30投影从照射光投影部4投影的背景光。由此，能够有效地利用照射光。此外，分 别对向被照射物体10投影的覆盖光和向背面物体30投影的背面光设定不同的照射光特性 (颜色、亮度)。根据情况，不需要像被照射物体10的投影机和背面物体用的投影机那样， 在被照射物体10和背面物体30个别地设置投影机。因此，能够减少照射光投影部4的个 数。此外，如图25所示，该照明装置可以按照在背面物体30上设置从照射光投影部4A 投影的照射光LA与从照射光投影部4B投影的照射光LB重复的重复区域30c的方式，配置 照射光投影部4A、4B。这样的照明装置按每个照射光投影部4A、4B设定分割了背面物体30 的表面的投影区域。在由该各照射光投影部4A、4B照射各分割区域时，按照在包括相邻分 割区域的边界的区域中由不同的照射光投影部4A、4B投影的照射光重复的方式配置多个 照射光投影部4A、4B。这样用于设置重复区域30c的照射光投影部4A、4B的配置位置可以通过进行与参 照图18说明的运算相同的运算来求出。即，将空间在三维坐标α [Χ、Υ、Ζ](世界坐标)中 假设背面物体30的表面的形状坐标β ’ [χ (a)、y (a)、ζ (a)]和照射光投影部4A、4B的投 影区域的坐标:Y [x(b),y (b)、ζ (b)]，抽取双方的坐标一致的坐标区域δ ’ [χ (c)、y (c)、 z(c)]。由此，求出从照射光投影部4A、4B观察的背面物体30的正面的坐标区域ε ’ [x(d)、 y⑷、ζ⑷]。然后，在该背面物体30的正面的坐标区域ε ’ [x (d)、y (d)、ζ (d)]中，在连 接照射光投影部4A、4B和背面物体30的直线上存在被照射物体10的表面的形状坐标 β [χ (a),y (a),ζ (a)]时，删除该直线上的背面物体30的正面的坐标区域ε ’ [χ (d)、y (d)、 ζ(d)]。
通过这样的坐标运算，照明装置求出由照射光投影部4A向背面物体30投影的背 景光投影区域30a、与由照射光投影部4B向背面物体30投影的背景光投影区域30b重复的 重复区域30c的坐标ζ，[xl(g)、yl(g)、zl(g)]。按照设置重复区域30c的方式，决定照 射光投影部4A、4B的配置。根据这样的照明装置，按照在背面物体30上存在重复区域30c的方式配置多个照 射光投影部4。由此，不会在由各照射光投影部4投影的背景光间产生缝隙，能够由多个照 射光L连续地向背面物体30投影光。而且，如图26所示，照明装置可以按照如下方式配置照射光投影部4A、4B，即通 过分别从照射光投影部4A、4B投影的覆盖光形成重复区域10c，并且通过分别从照射光投 影部4A、4B投影的背景光形成重复区域30c。在该情况下，通过进行如上述那样的坐标运 算，能够按照形成重复区域IOc和重复区域30c的双方的方式决定照射光投影部4A、4B的配置。根据这样的照明装置，按照在被照射物体10和背面物体30的双方中存在重复区 域10c、30c的方式配置多个照射光投影部4。由此，在由各照射光投影部4投影的光间不会 产生缝隙，能够由多个照射光L连续地向被照射物体10和背面物体30投影光。下面，参照图27 图29说明应用了本发明的其他结构。另外，对与上述照明装置 同样的结构，通过附加同一符号来省略其详细说明。该照明装置在具备校正由第2照射光信号校正部21校正了的照射光信号的亮度 的第1亮度校正部41的点上与上述实施方式不同。该第1亮度校正部41计算从不同的照 射光投影部4照射的覆盖光和背面光重复的重复区域10c、30c (参照图17、图25、图26)，按 照在该重复区域10c、30c的边界附近亮度一样的方式校正从各照射光投影部4投影的照射 光的亮度。第1亮度校正部41预先保存确定重复区域10c、30c的坐标区域ζ，ζ，[xl (g)、 yl(g)、zl(g)]。在实际上从多个照射光投影部4对被照射物体10、背面物体30投影照射 光时，在该照射光的各个照射光信号中，进行与重复区域10c、30c相当的部分的照射光部 分的亮度调整。此时，第1亮度校正部41例如确定向重复区域10c、30c投影照射光的照射光投影 部4，计算各照射光投影部4与重复区域10c、30c的距离。该各照射光投影部4与重复区 域10c、30c的距离越近，该重复区域10c、30c中的亮度越高。然后，对从各照射光投影部4 投影单一照射光时的亮度的多个照射光投影部4的照射光所投影的重复区域10c、30c的亮 度的上升率越高，与该亮度的上升率成反比例，按照越降低各照射光投影部4的亮度的方 式调整亮度。此时，可以通过运算式来求出各照射光投影部4的亮度。或者，如图29所示， 可以在表示重复区域10c、30c内的亮度分布的亮度图50中按照比中央部50a降低终端部 50b的亮度的方式，改变与各照射光投影部4对应的照射光信号。这样的照明装置，如图28中所示其动作那样，在步骤S21之后，在步骤S22中由第 1照射光信号校正部2和第2照射光信号校正部21进行照射光信号的校正处理。同时，由 第1亮度校正部41基于各参数进行照射光信号的亮度校正处理。此时，第1亮度校正部41 可以基于被照射物体参数、照射光投影参数、背景物体参数计算重复区域10c、30c。或者， 第1亮度校正部41可以读出根据预先设定的照射光投影部4和被照射物体10和背面物体30的位置关系所求出的重复区域10c、30c。然后，第1亮度校正部41对由单一照射光投影 部4投影照射光时的重复区域10c、30c的亮度，按照与由多个照射光投影部4投影照射光 时的重复区域10c、30c的亮度的上升率成反比例的方式校正照射光信号的亮度。这样，根据照明装置，即使在被照射物体10和背面物体30上按照不形成覆盖光和 背景光的缝隙的方式设置了重复区域10c、30c的情况下，也能够进行亮度校正，以避免该 重复区域10c、30c成为比其他部分高的亮度。由此，能够抑制被照射物体10和背面物体30 上的亮度不均，从而成为一样的亮度。下面，参照图30 图34说明应用了本发明的其他结构。另外，对与上述照明装置 相同的结构，通过附加同一符号来省略其详细说明。
如图30所示，该照明装置在具备影/光重复区域确定部62、第2亮度校正部61的 点上与上述照明装置不同。影/光重复区域确定部62计算在由照射光投影部4向被照射 物体10投影了照射光时在背面物体30产生的影区域，并计算该计算的影区域中与从其他 照射光投影部4投影照射光的照射区域重复的影区域即影/光重复范围。第2亮度校正部 61校正照射光的亮度。如图31所示，该影/光重复区域确定部62在步骤S21之后，在步骤S41中计算在 背面物体30形成的影区域。在步骤S42中，通过影/光重复区域确定部62来求出与该影 区域重复的其他照射光投影部4的照射光投影的影/光重复区域。具体而言，如图32所示，影/光重复区域确定部62根据照射光投影部4A的照射 光投影视角(投影范围)、位置以及姿势、被照射物体10的形状、位置以及姿势、背面物体 30的形状、位置以及姿势，计算照射光投影部4A投影了照射光时在背面物体30上产生的被 照射物体10的影区域30d_A(以下，也称为影区域30d)。如图33所示，影/光重复区域确 定部62根据照射光投影部4B的投影视角(投影范围)、位置以及姿势、被照射物体10的形 状、位置以及姿势、背面物体30的形状、位置以及姿势，求出投影照射光投影部4B的照射光 的照射区域。影/光重复区域确定部62计算该照射区域和影区域30d_A重复的影/光重 复区域30e_A (以下，也称为影/光重复区域30e)。影/光重复区域确定部62按每个照射光投影部4进行这样的运算。由此，与对照 射光投影部4A求出的影区域30d_A、影/光重复区域30e_A同样地，如图34所示，对照射 光投影部4B也求出照射光投影部4B向被照射物体10投影了照射光LB时产生的背面物体 30上的影区域30d_B、在该影区域30d_B上照射光投影部4A的照射光LA照射的影/光重 复区域30e_B。沿用图32来说明求出这样的影区域30d的坐标运算。首先，由三维坐标α [Χ、Υ、Ζ](世界坐标)(不图示)来指定包含被照射物体10、 照射光投影部4、背面物体30的空间。另外，Χ、Υ、Ζ是三维方向上的各轴的坐标。接着，作成例如图21所示那样的背面物体30的三维形状数据，用三维坐标ηο [x(h)、y(h)、z(h)]表现背面物体30的表面区域。与在三维坐标空间α内的位置、姿势相 对应，对背面物体30的表面的三维坐标il0[X(h)、y(h)、Z(h)]进行坐标变换。由此，计算 三维坐标空间α内的背面物体30的表面的形状坐标11^01)、701)、201)]。接着，计算连接照射光投影部4Α的中心(光学中心)、和在被照射物体10上投影 照射光的区域坐标ε 1 [Xl (e)、yl (e)、zl (e)]的直线式，从背面物体30的表面的形状坐标n[x(h)、y(h)、z(h)]抽取该直线式中所包含的坐标区域t [x(i)、y(i)、z(i)]。该坐标区域t在照射光投影部4的投影区域中确定由被照射物体10的存在而向背面物体30 的照射被遮断的影区域30d。但是，因为包含产生影区域30d的背面物体30的正面、和不产 生影区域30d的背面物体30的背面，所以需要除去背面的坐标。因此，计算连接照射光投影 部4的中心(光学中心)、和坐标区域t [x(i)、y(i)、z(i)]的直线式，在计算了同一直线 式的情况下，仅留下与照射光投影部4最近的坐标，除去那以外的坐标。由此，能够抽取影 区域30d产生的正面的坐标区域作为背面物体30中产生的影区域的坐标κ [x(j)>y(j)、 ζ (j)]。这样求出的影区域30d的坐标κ [x (j)、y (j)、ζ (j)]与对其他照射光投影部4求 出的照射区域相匹配，抽取一致的部分作为影/光重复区域30e。这样，在从照射光投影部4投影的照射光的背景光中，能够确定可以覆盖由其他 照射光投影部4的照射光产生的影区域30d的影/光重复区域30e。由此，照明装置通过基 于第2亮度校正部61的亮度校正、由步骤S23设定的照射光参数，任意地设定在影/光重 复区域30e的颜色或亮度之后投影照射光。如以上那样，根据照明装置，通过采用多个照射光投影部4，能够对一方的照射光 投影部4的照射光向被照射物体10投影时产生的背面物体30上的影区域30d，投影其他照 射光投影部4的照射光。由此，例如图34所示，通过在能覆盖相互的影区域(30d_A、30d_B) 的位置配置照射光投影部4A、4B，能够由照射光消去被照射物体10的背后的影区域(30d_ A、30d_B)。另外，通过采用多个照射光投影部4，能够构筑在被照射物体10和背面物体30的 任何地方都不存在影区域30d的空间。此外，通过照射光特性设定部23，能够任意地设定向 影/光重复区域30e投影的照射光的特性(颜色、亮度)。由此，不仅能够消去影区域30d， 而且能够用不同颜色的照射光投影影区域30d，或使影区域30d的亮度增加或减少。这样，如图36所示，能够调整影/光重复区域30e的亮度等的第2亮度校正部61 优选按照对照射光投影部4A、4B的双方投影照射光LA、照射光LB的重复区域30g所投影的 照射光也在该重复区域30g的边界附近亮度一样的方式，校正从各照射光投影部4A、4B投 影的照射光的亮度。如图35所示，在配置了照射光投影部4A、被照射物体10和背面物体30的情况下， 在由照射光投影部4A向背面物体30投影了照射光的情况下，空间可以分类为照射区域即 背景光投影区域30a、照射区域外区域30f、由被照射物体10而不能照射的影区域30d。在该情况下，如图36所示，照明装置能够由照射光投影部4A的背景光投影区域和 影区域30d_B求出影/光重复区域30e_B，由照射光投影部4B的背景光投影区域和影区域 30d_A求出影/光重复区域30e_A，能够求出在背面物体30上照射光重叠的重复区域30g。 而且，第2亮度校正部61对相当于向重复区域30g照射的照射光的照射光信号，校正亮度。 由此，能够在与重复区域30g相邻的影/光重复区域30e中成为一样的亮度。由此，能够抑 制背面物体30上的亮度不均，从而用一样的亮度进行向背面物体30上的投影。而且，如图37所示，上述照明装置计算包含被照射物体10和背面物体30的区域， 按照使该区域和多个照射光投影部4的重复投影区域30h —致的方式配置多个照射光投影 部4。由此，可以重合从照射光投影部4照射的照射光。即，按照由各照射光投影部4的投 影视角确定的可投影范围包含重复投影区域30h的方式配置两个以上的照射光投影部4A、4B。这里，照射光投影部4A、4B为了向相同的重复投影区域30h投影照射光，通过照明装置， 正是通过与从各个照射光投影部4A、4B观察的背面物体30相匹配而进行了校正处理，所以 能够实现。由此，如图38所示，在由照射光投影部4的可投影范围覆盖了照射对象区域的状 态下，增加照射光投影部4。由此，能够对重复投影区域30h的整体增加亮度。因此，若从观 察被照射物体10和背面物体30的观察者出发，则能够如从一个照射光投影部4输出的那 样观察由多个照射光投影的被照射物体10和背面物体30。而且，该照明装置在如上述那样向被照射物体10和背面物体30投影照射光时，优 选进行将观察者的视点位置作为了校正参数的影像失真校正处理。该校正处理，在有预先 推荐的被照射物体10的视点位置的情况下，未图示的存储器预先存储并参照用于校正从 该视点位置观察被照射物体10、背面物体30的每一个时的影像失真的校正表。然后，在供 给了照射光信号的情况下，照明装置根据校正表，分别对照射光信号中相当于覆盖光的照 射光信号、相当于背景光的照射光信号，坐标变换各像素，生成没有影像失真的影像。由此， 在从观察者的视点位置观看向被照射物体10投影的影像时，为了无失真地观察该影像，照 明装置能够使影像光歪曲。此外，在输入了测量观察者的视点位置的值时，该照明装置可以根据该测量的值 计算视点位置参数。由此，照明装置能够按照视点位置移动后也能从视点位置无失真地观 赏的方式生成覆盖被照射物体10的覆盖光，并能够生成可以无失真地观赏背面物体30的 背景光。由此，不仅照射光，即使向被照射物体10、背面物体30投影影像，也能够无失真地 观看影像。例如，对模拟了商品形状的被照射物体10显示对象商品影像、对背景物体显示 商品的说明影像等从而能够实施商品展示。此外，对模拟了家具或家电等的形状的被照射 物体10显示家具或家电等的影像、对背面物体30显示室内空间影像从而能够实施虚拟陈 列室。这样，通过显示影像，不仅能够实现向物体的简单的照明，而且能够实现虚拟空间演 出、设计评论等。而且，照明装置通过多个照射光投影部4，射出相互给予了视差的影像光，从而还 能够对被照射物体10、背面物体30显示立体影像。在该情况下，照明装置将用于显示立体 影像的照射光信号供给照射光投影部4，从而将向被照射物体10、背面物体30投影的影像 作为立体来观察。该照明装置通过照射光信号输入部1生成相互给予了视差的右眼用照射 光信号和左眼用照射光信号，并对各个照射光信号实施校正处理。在该情况下，使观察者戴上在右眼和左眼透过的影像光的偏振光方向不同的偏振 光眼镜，照明装置用偏振光方式或时分方式从照射光投影部4射出相互给予了视差且偏振 光方向不同的多种照射光。在用偏振光方式对被照射物体10、背面物体30显示立体影像 时，作为被照射物体10、背面物体30的表面材料，使用保持影像光的偏振光方向的原材料 (银涂饰)，从照射光投影部4的2个光射出口射出偏振光方向不同的右眼用照射光和左眼 用照射光。此外，在用时分方式对被照射物体10、背面物体30显示立体影像时，从一个光射 出口以时分割交互地射出右眼用照射光和左眼用照射光，并取得右眼用照射光和左眼用照 射光的射出时刻与液晶百叶窗眼镜的右眼和左眼百叶窗的切题时刻的同步。由此，根据该照明装置，能够使观察者无失真地观察被照射物体10、背 面物体30上的立体影像。另外，上述实施方式是本发明的一例。因此，本发明不限于上述实施方式，即使在该实施方式以外，若在不脱离本发明的技术思想的范围，则能够根据设计等来进行各种改 变是不言而喻的。产业上的可利用性根据本发明的照明装置，采用多个照射光投影单元，能够由照射光高精度地覆盖 任意形状的被照射物体。
权利要求
一种照明装置，其向任意形状的被照射物体投影照射光，其特征在于，具备多个照射光投影单元，其向所述被照射物体投影照射光；照射光信号输入单元，其输入照射光信号；覆盖校正单元，其在向所述被照射物体照射所述照射光时，按照用照射光覆盖所述被照射物体的方式校正由所述照射光信号输入单元输入的照射光信号；和照射光生成单元，其采用由所述覆盖校正单元校正后的照射光信号生成照射光，从所述照射光投影单元进行投影，所述覆盖校正单元具有第一照射光信号校正单元，其根据从各照射光投影单元观察到的所述被照射物体的轮廓，按每个所述照射光投影单元校正所述照射光信号，并按照通过从多个所述照射光投影单元照射的照射光从多方向覆盖所述被照射物体的方式，校正所述照射光信号，其中，所述各照射光投影单元是基于包含所述被照射物体的三维形状、位置和姿势的被照射物体参数、以及包含每个所述照射光投影单元的位置和姿势的照射光投影参数的各照射光投影单元，所述照射光生成单元采用由所述第一照射光信号校正单元校正后的按每个所述照射光投影单元的照射光信号，生成多个照射光。
2.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，以如下方式配置有多个照射光投影单元；当按每个所述照射光投影单元设定对所述被 照射物体的表面进行分割后的投影区域，并由该各照射光投影单元照射各分割区域时，在 包含相邻分割区域的边界的区域中，由不同的照射光投影单元所投影的照射光是重复的。
3.根据权利要求1或2所述的照明装置，其特征在于，所述覆盖校正单元具备第二照射光信号校正单元，其以如下方式校正所述照射光信号根据包含在所述被照 射物体的背后存在的任意形状的背面物体的三维形状、位置和姿势的背面物体参数，将由 各照射光投影单元照射的照射光分割为覆盖所述被照射物体的覆盖光和成为所述被照射 物体的背景的背景光；和照射光特性设定单元，其分别对由所述第二照射光信号校正单元校正了的表示覆盖光 的照射光信号和表示所述背景光的照射光信号设定照射光特性，从而由所述照射光生成单 元生成包含覆盖光和背景光的照射光。
4.根据权利要求3所述的照明装置，其特征在于，以如下方式配置有多个照射光投影单元当按每个所述照射光投影单元设定对所述背 面物体的表面进行分割后的投影区域，并由该各照射光投影单元照射各分割区域时，在包 含相邻的分割区域的边界的区域中，由不同的照射光投影单元投影的照射光是重复的。
5.根据权利要求2或4所述的照明装置，其特征在于，具备第一亮度校正单元，其计算从不同的照射光投影单元照射的覆盖光和背面光重复 的重复区域，按照在该重复区域的边界附近亮度一样的方式，校正从各照射光投影单元投 影的照射光的亮度。
6.根据权利要求3 5中任一项所述的照明装置，其特征在于，具备影区域计算单元，其计算由从所述照射光投影单元投影的照射光照射所述被照 射物体时在所述背面物体产生的影区域；和影重复范围计算单元，其计算影重复范围，该影重复范围是在由所述影区域计算单元 计算出的影区域中与从其他所述照射光投影单元投影照射光的照射区域重复的所述影区 域，所述照射光特性设定单元设定向由所述影重复范围计算单元计算出的影重复范围投 影的照射光的照射光特性，所述照射光生成单元设定照射光的照射光特性，该照射光的照射光特性是向由所述照 射光特性设定单元所设定的影重复范围投影的照射光的照射光特性。
7.根据权利要求6所述的照明装置，其特征在于，具备第二亮度校正单元，其计算由多个所述照射光投影单元向所述背面物体照射的照 射光的重复区域，按照在该重复区域的边界附近亮度一样的方式，校正由各照射光投影单 元投影的照射光的亮度。
8.根据权利要求1 7中任一项所述的照明装置，其特征在于，计算包含所述被照射物体和所述背面物体的区域，按照使该区域与多个所述照射光投 影单元的投影区域一致的方式，配置多个照射光投影单元，从而使从所述照射光投影单元 照射的照射光重合。
9.根据权利要求1 8中任一项所述的照明装置，其特征在于，所述照射光信号输入单元输入在时间轴上更新图像的影像光信号，作为所述照射光信号，所述照射光信号输入单元具备视点位置输入单元，其输入观察所述被照射物体的观 察者的视点位置；和失真校正单元，其以如下方式校正所述影像光信号为了从由所述视点位置输入单元 输入的观察者的视点位置观看到投影到所述被照射物体的影像时无失真地观察该影像而 使影像光歪曲。
10.根据权利要求9所述的照明装置，其特征在于，所述照射光投影单元从一个或多个影像光射出部射出相互给予了视差的影像光，从而 使所述被照射物体显示立体影像。
全文摘要
本发明提供一种照明装置。按照分别从照射光投影部(4A、4B)观察的被照射物体(10)的轮廓相匹配的方式校正分别从多个照射光投影部(4A、4B)向被照射物体(10)投影的照射光(LA)、照射光(LB)。由此，通过照射光(LA)、比照射光(LA)窄范围的照射光(LA’)、照射光(LB’)覆盖被照射物体(10)的表面。由此，通过多个照射光高精度地覆盖任意形状的被照射物体。
文档编号F21Y101/00GK101828068SQ200880112018
公开日2010年9月8日 申请日期2008年10月9日 优先权日2007年10月17日
发明者河村亮 申请人:松下电工株式会社