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JP2003083716A - Input device as well as light emitting target device and image acquisition device used for the same - Google Patents

Input device as well as light emitting target device and image acquisition device used for the same

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JP2003083716A
JP2003083716A JP2001277435A JP2001277435A JP2003083716A JP 2003083716 A JP2003083716 A JP 2003083716A JP 2001277435 A JP2001277435 A JP 2001277435A JP 2001277435 A JP2001277435 A JP 2001277435A JP 2003083716 A JP2003083716 A JP 2003083716A
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JP
Japan
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light
timing
timing signal
light emitting
emitting
Prior art date
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Application number
JP2001277435A
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Japanese (ja)
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JP3748526B2 (en
Inventor
Shunichi Numazaki
俊一 沼崎
Norio Mihara
功雄 三原
Takahiro Harashima
高広 原島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that when reflected light is changed into an image, its separation from a background and the separtion of each part (a body and a hand) become more difficult the more distant an object is. SOLUTION: In the device, light is emitted to the object, only reflected light from the object is separated from background light so as to be imaged as an image, and the shape and the movement of the object are detected easily. The operation or the like of a distant object is acquired stably. Light is emitted from the image acquisition device so as to be synchronized with a transmitted timing signal, it is detected by the image acquisition device, and the position of the light emitting target device can be detected.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、人物の動作などを
非接触に獲得する技術であって、特にその検出をより安
定的に行わせるために対象人物が保持したり装着したり
する入力装置および入力装置に用いる発光ターゲット装
置、入力装置に用いる画像獲得装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for non-contactly acquiring a motion of a person, and in particular, an input device held or worn by a target person in order to more stably detect the motion. The present invention also relates to a light emission target device used for an input device and an image acquisition device used for the input device.

【0002】[0002]

【従来の技術】人物の動作をその人物と非接触で獲得す
るための技術は古くより行われており、特に画像センサ
(カメラ)の入力を解析することにより、その中に映っ
ている人物の動作を獲得する技術は長く研究・開発が行
われてきている。しかし、画像の持つ情報の多さ、複雑
さゆえに、安定して動作情報を取り出すのは難しい。
2. Description of the Related Art A technique for acquiring a person's motion in a non-contact manner with the person has been used for a long time, and in particular, by analyzing the input of an image sensor (camera), the person in the image can be detected. Research and development have been conducted for a long time in the technology of acquiring movements. However, it is difficult to stably extract motion information because of the large amount of information and complexity of images.

【0003】その現状に対し、特開平10−17744
9号公報において、アクティブに光を発光し、その物体
反射光を画像センサで撮像することにより、背景などが
除去され、対象物体のみの画像を得る手法が公開されて
いる。これは遠い背景からの反射光の強さは、近くにあ
る対象物体からの反射光にくらべ極めて小さくなるた
め、画像にほとんど映らなくなることを利用している。
To address the current situation, Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-17744
In Japanese Patent Publication No. 9, a method is disclosed in which a background or the like is removed and an image of only a target object is obtained by actively emitting light and capturing the reflected light of the object with an image sensor. This utilizes the fact that the intensity of reflected light from a distant background is much smaller than that of reflected light from a nearby target object, so that it is hardly reflected in the image.

【0004】また、特開平9−243325号公報によ
れば、発光体を身に付け、それをCCDカメラで取得す
ることで、光源の位置が特定でき、体の動作を取得する
ことが出来ることが示されている。しかし、ここでは通
常のカメラで動作を取得しているため、背景に窓など明
るい部分が映ってしまい、検出に支障をきたす恐れがあ
った。また、映った光源の大きさによって距離が求めら
れることには言及しているが、それ以外の幾何学的特徴
量の取得に関しては言及されていない。
According to Japanese Patent Laid-Open No. 9-243325, the position of the light source can be specified and the movement of the body can be acquired by wearing the light emitting body and acquiring it with a CCD camera. It is shown. However, here, since the operation is acquired by a normal camera, a bright portion such as a window may be reflected in the background, which may hinder the detection. Further, although it is mentioned that the distance is obtained depending on the size of the reflected light source, it is not mentioned about the acquisition of other geometrical feature values.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】特開平10−1774
49に示される装置を用いた場合、対象物体の距離範囲
を伸ばそうとすると問題が発生する。すなわち、対象物
体の距離が遠くなると、対象物体と背景との距離の比が
だんだん小さくなってくる。物体からの反射光の強さは
実際には距離だけでなく、物体表面の反射率などにも依
存するため、それらの条件によっては、背景と対象物体
との分離が難しくなる場合がある。
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-1774
When the device shown in 49 is used, a problem occurs when trying to extend the distance range of the target object. That is, as the distance of the target object increases, the ratio of the distance between the target object and the background gradually decreases. Since the intensity of the reflected light from the object actually depends not only on the distance but also on the reflectance of the surface of the object, etc., it may be difficult to separate the background and the target object depending on these conditions.

【0006】基本的には、反射光の強さは物体距離の2
乗に反比例するため、例えば30cmのものと60cmのも
のは強度が4倍違うため、その分離が容易である。しか
し、1mと1m30cmの場合(同じ距離の差は30cm
であるが)、強度比が1:0。6程度になるため、距離
が離れるに従い背景と物体の分離が難しくなってくる。
[0006] Basically, the intensity of reflected light is equal to the object distance of 2
Since it is inversely proportional to the power, for example, the strength of 30 cm and the strength of 60 cm are 4 times different, so that the separation is easy. However, in case of 1m and 1m 30cm (the difference of the same distance is 30cm
However, since the intensity ratio is about 1: 0.6, it becomes difficult to separate the background and the object as the distance increases.

【0007】本願発明は、このような状況においても容
易に動作を検出できるように、対象物体(この場合、多
くにおいては人物)が装着したり保持したりする、補助
的な発光ターゲット装置を提案するものである。またこ
れらの補助的な装置と連動するための画像獲得装置につ
いても述べ、それらを組み合わせた入力装置を提案する
ものである。
The present invention proposes an auxiliary light emitting target device to be attached to or held by a target object (in this case, a person in many cases) so that the motion can be easily detected even in such a situation. To do. It also describes an image acquisition device for interlocking with these auxiliary devices, and proposes an input device combining them.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本願発明はタイミング信
号を光または無線により発信するためのタイミング信号
発信手段と、このタイミング信号発信手段にて発信され
た前記タイミング信号を受信するためのタイミング信号
受信手段と、このタイミング信号受信手段にて受信した
タイミング信号に対応するタイミングで発光するための
発光手段と、この発光手段によって発光される光を、特
定形状で拡散発光させるための光拡散手段と、この光拡
散手段を介して拡散された前記発光手段による光を、そ
れ以外の外光を除去して撮像するための撮像手段を有す
ることを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a timing signal transmitting means for transmitting a timing signal by light or radio, and a timing signal receiving means for receiving the timing signal transmitted by the timing signal transmitting means. Means, light emitting means for emitting light at a timing corresponding to the timing signal received by the timing signal receiving means, and light diffusing means for diffusing the light emitted by the light emitting means in a specific shape. It is characterized in that it has an image pickup means for taking an image of the light emitted by the light emitting means diffused through the light diffusing means by removing other external light.

【0009】また、タイミング信号を光または無線によ
り発信するためのタイミング信号発信手段と、このタイ
ミング信号発信手段にて発信された前記タイミング信号
を受信するためのタイミング信号受信手段と、このタイ
ミング信号受信手段にて受信したタイミング信号に対応
するタイミングで発光するための発光手段と、この発光
手段によって発光される光を、特定形状で拡散発光させ
るための光拡散手段と、この光拡散手段を介して拡散さ
れた前記発光手段による光であって、前記発光手段の発
光するタイミングに関連付けられた特定の時間に発せら
れた光のみを撮像するための撮像手段を有することを特
徴とする。
Further, a timing signal transmitting means for transmitting a timing signal by light or radio, a timing signal receiving means for receiving the timing signal transmitted by the timing signal transmitting means, and a timing signal receiving means. Through a light emitting means for emitting light at a timing corresponding to the timing signal received by the means, a light diffusing means for diffusing the light emitted by the light emitting means in a specific shape, and the light diffusing means. It is characterized by having an image pickup means for picking up only the light diffused by the light emitting means and emitted at a specific time associated with the timing of light emission of the light emitting means.

【0010】また、本願発明は画像獲得装置からのタイ
ミング信号に応じて、光を発するための発光ターゲット
装置であって、前記画像獲得装置からの前記タイミング
信号をを受信するためのタイミング信号受信手段と、こ
のタイミング信号受信手段にて受信したタイミング信号
に対応するタイミングで発光するための発光手段と、こ
の発光手段によって発光される光を、特定形状で拡散発
光させるための光拡散手段とを有する発光ターゲット装
置である。
The present invention is a light emission target device for emitting light in response to a timing signal from the image acquisition device, and a timing signal receiving means for receiving the timing signal from the image acquisition device. And a light emitting means for emitting light at a timing corresponding to the timing signal received by the timing signal receiving means, and a light diffusing means for diffusing the light emitted by the light emitting means in a specific shape. It is a light emitting target device.

【0011】また、画像獲得装置からのタイミング信号
に応じて、光を発するための発光ターゲット装置であっ
て、前記画像獲得装置からの前記タイミング信号をを受
信するためのタイミング信号受信手段と、このタイミン
グ信号受信手段にて受信したタイミング信号に対応する
タイミングで発光するための発光手段と、この発光手段
によって発光される光の状態を制御するためのスイッチ
手段と、前記発光手段によって発光される光であって、
前記スイッチ手段によって制御された光を特定形状で拡
散発光させるための光拡散手段とを有する発光ターゲッ
ト装置である。
Further, a light emission target device for emitting light in response to a timing signal from the image capturing device, and timing signal receiving means for receiving the timing signal from the image capturing device, and Light emitting means for emitting light at a timing corresponding to the timing signal received by the timing signal receiving means, switch means for controlling the state of light emitted by the light emitting means, and light emitted by the light emitting means. And
And a light diffusing unit for diffusing and emitting the light controlled by the switch unit in a specific shape.

【0012】また、本願発明は画像を取得すべき物体を
発光させるための発光ターゲット装置に対して、発光タ
ーゲット装置の発光を促すためのタイミング信号を光ま
たは無線により発信するためのタイミング信号発信手段
と、 このタイミング信号発信手段のタイミング信号に
より前記発光ターゲット装置の発光手段から発せられる
光をそれ以外の外光を除去して撮像するための撮像手段
を有することを特徴とする画像獲得装置である。
Further, according to the present invention, a timing signal transmitting means for optically or wirelessly transmitting a timing signal for urging the light emitting target device to emit light to a light emitting target device for emitting light from an object whose image is to be acquired. And an image capturing unit for capturing the light emitted from the light emitting unit of the light emitting target device according to the timing signal of the timing signal transmitting unit by removing other external light. .

【0013】また、画像を取得すべき物体を発光させる
ための発光ターゲット装置に対して、発光ターゲット装
置の発光を促すためのタイミング信号を光または無線に
より発信するためのタイミング信号発信手段と、このタ
イミング信号発信手段のタイミング信号により前記発光
ターゲット装置の発光手段から発せられる光であって、
この発光のタイミングに関連付けられた特定の時間に発
せられた光のみを撮像するための撮像手段を有すること
を特徴とする画像獲得装置である。
Further, a timing signal transmitting means for transmitting a timing signal for urging the light emitting target device to emit light to the light emitting target device for emitting light from an object whose image is to be acquired, by means of a timing signal transmitting means. Light emitted from the light emitting means of the light emitting target device according to the timing signal of the timing signal transmitting means,
The image acquisition device is characterized by having an imaging means for imaging only the light emitted at a specific time associated with the timing of this light emission.

【0014】このような構成を有することにより、取得
対象となる物体が遠い距離にあっても対象物体にターゲ
ット装置を装着または保持して動作することで、対象物
体の動きを確実に検出できる。
With such a configuration, the movement of the target object can be reliably detected by mounting or holding the target device on the target object to operate even if the object to be acquired is at a long distance.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下において、本願発明の実施例
について図面を用いて説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0016】<基本となるシステム> 図1は、本願発
明が対象としている、反射光画像獲得装置の基本構成を
示している。反射光画像獲得装置の詳細については、特
開平10−177449号公報に詳細に記述されている
ため、ここでは、概要を示すのにとどめる。発光部12
はLEDなどの光源により、取得対象物体14を照射す
る。この場合、近赤外光などを用いると対象が人物であ
る場合に、まぶしさを感じずに済む。次に、発光部12
から照射した光が対象物体に反射して戻り、光学系4を
経てイメージセンサ1に結像する。
<Basic System> FIG. 1 shows the basic configuration of a reflected light image acquisition apparatus, which is the object of the present invention. The details of the reflected light image acquisition device are described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-177449, so only the outline will be given here. Light emitting unit 12
Illuminates the acquisition target object 14 with a light source such as an LED. In this case, if near infrared light or the like is used, it is not necessary to feel glare when the target is a person. Next, the light emitting unit 12
The light emitted from is reflected by the target object and returns, and forms an image on the image sensor 1 via the optical system 4.

【0017】このイメージセンサ1は、通常の画像とは
異なり、発光した光の物体反射光のみが画像として取得
できるような構成になっている。具体的には、短時間に
LEDを発光し、発光時と、その前後の非発光時と2度
の撮像を行い、その差分を取り出すことで実現する。こ
の機能は、イメージセンサそのもの、もしくはイメージ
センサとその周辺回路による制御部11により実現され
る。
The image sensor 1 is constructed so that, unlike a normal image, only the object-reflected light of the emitted light can be acquired as an image. Specifically, it is realized by emitting light from the LED in a short time, performing imaging twice when light is emitted and before and after no light emission, and extracting the difference. This function is realized by the image sensor itself or the control unit 11 including the image sensor and its peripheral circuits.

【0018】<発光ターゲット装置> 図2に、本願発
明の第1の実施例に関して述べる。画像獲得装置5は、
図1の画像獲得装置の構成とほぼ同じである。
<Light Emitting Target Device> FIG. 2 illustrates a first embodiment of the present invention. The image acquisition device 5
The configuration is almost the same as that of the image acquisition device in FIG.

【0019】画像獲得装置5は発光部2によって、タイ
ミング信号を発光する。発光ターゲット装置6の受光部
7は、この光を受光しタイミング制御部8に伝える。タ
イミング制御部8では、この受光した信号から、タイミ
ング信号を取り出し、そのタイミング信号に関連づけら
れたしかるべきタイミングで発光部10を発光させる。
発光部10によって発光された光は光拡散板9によって
特定の形状で拡散される。光拡散板9はこの光を透過さ
せる物体と透過されない物体とから成り、特定の形状に
拡散発光するように構成される。
The image capturing device 5 causes the light emitting section 2 to emit a timing signal. The light receiving unit 7 of the light emission target device 6 receives this light and transmits it to the timing control unit 8. The timing control unit 8 extracts a timing signal from the received light signal and causes the light emitting unit 10 to emit light at an appropriate timing associated with the timing signal.
The light emitted by the light emitting unit 10 is diffused in a specific shape by the light diffusion plate 9. The light diffusion plate 9 is composed of an object that transmits this light and an object that does not transmit the light, and is configured to diffuse and emit light in a specific shape.

【0020】発光部2は、図1の発光部12と似ている
が、この場合はタイミング信号を発信する手段として機
能する。これは光だけではなく、無線や超音波などあら
ゆる無線電送手段が用いられてもよい。
The light emitting section 2 is similar to the light emitting section 12 of FIG. 1, but in this case it functions as a means for transmitting a timing signal. This is not limited to light, and any wireless transmission means such as wireless or ultrasonic waves may be used.

【0021】また、従来の反射光画像獲得装置をそのま
ま用いることもできる。それは、もともとの画像獲得装
置の発光部は、広い発光指向特性を持っているため、撮
像対象範囲に存在する受光部であればこれを受光するこ
とが可能であるからである。この受光するための発光タ
ーゲットは、常に画像獲得装置に正対しているとは限ら
ないため、拡散板などで光が拡散されることは重要であ
る。
Further, the conventional reflected light image acquisition device can be used as it is. This is because the light emitting unit of the original image acquisition device has a wide light emitting directional characteristic, and thus any light receiving unit existing in the imaging target range can receive the light. The light emitting target for receiving light does not always face the image acquisition device, so it is important that the light is diffused by the diffusion plate or the like.

【0022】ここで、画像獲得装置5における、タイミ
ング信号生成タイミングと、イメージセンサの撮像タイ
ミングにはいくつかのバリエーションが考えられる。一
番簡単な例は、タイミング信号の発信と同時に撮像する
ことである。つまり、画像獲得装置5はほとんど基本の
システムと同様に動作する。発光ターゲット装置6は、
受光部7でタイミングを受け取ると即座に発光を開始す
る。それにより若干のディレイはあっても、ほぼ発光タ
ーゲット装置の発光部10の発光と、画像獲得装置5に
よる撮像は同期する。これを図3(a)に示す。
Here, in the image acquisition device 5, several variations can be considered in the timing signal generation timing and the image sensor imaging timing. The simplest example is to image at the same time as the timing signal is transmitted. That is, the image acquisition device 5 operates almost like a basic system. The light emitting target device 6 is
When the light receiving unit 7 receives the timing, it immediately starts emitting light. Therefore, even if there is a slight delay, the light emission of the light emitting unit 10 of the light emission target device and the imaging by the image acquisition device 5 are substantially synchronized. This is shown in FIG.

【0023】なお、図3では、タイミング発生パルスと
発光ターゲットの発光パルスが同じ幅であるが、単にタ
イミングを与えるだけであり、発光幅が固定であるなら
ば、必ずしもパルス幅が同じである必要はない。これは
以下の他のバリエーションの場合も同じである。
In FIG. 3, the timing generation pulse and the light emission pulse of the light emission target have the same width, but if the light emission width is fixed and the light emission width is fixed, the pulse widths need not necessarily be the same. There is no. This also applies to the other variations below.

【0024】図3(a)のタイミングで動作させると、
基本のシステムと全く同じ画像獲得装置5を撮像側で用
いることができる。しかし、基本のシステムをそのまま
用いてしまうと、取得された画像は、画像獲得装置5が
発したタイミング光18の反射光と、発光ターゲット装
置6による発光19との両方を含んだものになってしま
う。対象物体が比較的遠い場合は影響が少ないが、近い
場合は、反射光だけでもかなりの光量になってしまうの
で、対象物体の検出が難しくなってしまう可能性があ
る。
When operated at the timing shown in FIG. 3 (a),
The same image acquisition device 5 as the basic system can be used on the imaging side. However, if the basic system is used as it is, the acquired image includes both the reflected light of the timing light 18 emitted by the image acquisition device 5 and the light emission 19 by the light emission target device 6. I will end up. When the target object is relatively far, the influence is small, but when the target object is near, the reflected light alone causes a considerable amount of light, which may make it difficult to detect the target object.

【0025】そのような場合には、図3(b)のよう
に、タイミング信号の発光18と、発光ターゲットの発
光19をずらせば良い。そうすることにより、反射光と
ターゲットの発光が混在することは無くなる。また、図
3(c)のように、2回の撮像を行うと、タイミング信
号の発光による反射光18とターゲットの発光19を別
々に取得することも可能になる。
In such a case, the light emission 18 of the timing signal and the light emission 19 of the light emission target may be shifted as shown in FIG. 3 (b). By doing so, the reflected light and the light emission of the target do not coexist. Further, as shown in FIG. 3C, when the imaging is performed twice, the reflected light 18 due to the emission of the timing signal and the emission 19 of the target can be separately acquired.

【0026】また、基本のシステムとは構成を変更し、
電波や超音波などを用いれば干渉の心配はないし、タイ
ミング発生側の光18とターゲットの光19の波長を異
ならせ、フィルタにより干渉しないように構成してもよ
い。また、蛍光灯など変動する周囲光の影響を除去する
ためには、変調光を発光し、受光側で復調することで動
作が安定するようになる。
Further, the configuration is changed from the basic system,
If radio waves or ultrasonic waves are used, there is no fear of interference, and the wavelengths of the light 18 on the timing generation side and the light 19 of the target may be different, and the interference may be prevented by a filter. Further, in order to remove the influence of fluctuating ambient light such as a fluorescent lamp, the modulated light is emitted and demodulated on the light receiving side to stabilize the operation.

【0027】発光ターゲット装置6の発光部10はひと
つでなくても良い。複数の発光部が同時に発光しても良
いし、複数の発光部が順に発光することもあり得る。ま
た、状況に応じて選択された発光部が発光しても良い。
The light emitting unit 10 of the light emitting target device 6 does not have to be one. A plurality of light emitting units may emit light at the same time, or a plurality of light emitting units may emit light in sequence. Further, the light emitting unit selected according to the situation may emit light.

【0028】図4は発光ターゲット装置の発光部が複数
ある例である。例えば、ボクシングのグローブに見立て
た発光ターゲット装置に発光部15,16をおのおの埋
め込み、タイミング信号に同期して発光させる。このグ
ローブに見立てた発光ターゲット装置を人物17が操作
する。ここで、図1の画像獲得装置のように反射光画像
のみを用いると、手だけでなく体全体も映るため、その
中から手の部分を切り出す必要が生じる。しかしこのよ
うにアクティブにターゲットを発光させることで、グロ
ーブの位置だけを正確に取得することができる。
FIG. 4 shows an example in which the light emitting target device has a plurality of light emitting portions. For example, each of the light emitting units 15 and 16 is embedded in a light emitting target device like a boxing glove to emit light in synchronization with a timing signal. A person 17 operates a light emission target device that is likened to this glove. Here, when only the reflected light image is used as in the image acquisition apparatus of FIG. 1, not only the hand but also the whole body is imaged, and therefore it is necessary to cut out the hand portion from that. However, by actively emitting the target light in this way, only the position of the globe can be accurately acquired.

【0029】また、2つのグローブを明確に分離して取
得したければ、ひとつのタイミング信号に対し、各々異
なるタイミングで発光し、2回撮像することで実現可能
である。その場合のタイミング信号の例を図5に示す
(この例は、発光部が3つの場合)。受信したタイミン
グ信号18に対し、3つの発光手段を駆動するためのタ
イミング信号21、22、23を順次発生させており、
それにあわせて3回の撮像を行っている(24)。
If the two gloves are to be clearly separated and obtained, it can be realized by emitting light at different timings for one timing signal and capturing the image twice. An example of the timing signal in that case is shown in FIG. 5 (this example has three light emitting units). Timing signals 21, 22, 23 for driving the three light emitting means are sequentially generated with respect to the received timing signal 18.
Along with that, imaging is performed three times (24).

【0030】また、図6のようにタイミング発生側よ
り、タイミングと同時に、コード情報を送り、そのコー
ドにあわせて異なる発光手段を発光させるようにするこ
ともできる。25、28がタイミングと共にコード情報
を送っている波形パタンであり、26、29はそれぞれ
異なる発光手段に対応する駆動信号である。これによ
り、モードにより異なる特徴量を取得したい場合などに
適用することができる。
Further, as shown in FIG. 6, code information may be sent from the timing generation side at the same time as the timing, and different light emitting means may be caused to emit light in accordance with the code. Reference numerals 25 and 28 are waveform patterns transmitting code information with timing, and reference numerals 26 and 29 are drive signals corresponding to different light emitting means. As a result, the present invention can be applied to the case where it is desired to acquire the feature amount that differs depending on the mode.

【0031】<スイッチを持った発光ターゲット装置>
発光ターゲット装置にスイッチを付け加え、そのスイ
ッチの状態によって、発光ターゲット装置の状態が変わ
るように構成するとより応用範囲が広がる。
<Light emitting target device with switch>
If a switch is added to the light emitting target device and the state of the light emitting target device is changed depending on the state of the switch, the range of application is further expanded.

【0032】図7はこのスイッチを持った発光ターゲッ
トの構成図を示す。図2のブロック図との構成の違い箇
所のみ説明する。図7の発光ターゲット装置の構成は、
図2の構成の発光ターゲット装置31にスイッチ部32
を付加したものである。これは例えばボタンやスライド
レバーなど様々な形態が考えられる。受光部7で受光さ
れたタイミング信号でタイミング制御部8が発光部10
を発光させるが、その際にスイッチ手段からの入力によ
って、異なる状態で発光させる。
FIG. 7 is a block diagram of a light emitting target having this switch. Only differences from the block diagram of FIG. 2 will be described. The configuration of the light emission target device of FIG.
The light emitting target device 31 having the configuration of FIG.
Is added. Various forms such as a button and a slide lever can be considered. The timing control unit 8 controls the light emitting unit 10 based on the timing signal received by the light receiving unit 7.
Light is emitted, and at that time, light is emitted in different states depending on the input from the switch means.

【0033】構成の仕方は様々あるが、回路をなるべく
シンプルなままに維持するには、拡散反射する部分の一
部や全部を、スイッチ動作で一時的に覆るような機構に
しておき、発光の形状の変化を捉えるようにするのが良
い。
Although there are various ways to configure the structure, in order to keep the circuit as simple as possible, a mechanism for temporarily covering a part or all of the diffusely reflecting portion by a switch operation is used to emit light. It is better to capture changes in shape.

【0034】このような構成の発光ターゲット装置をビ
デオゲーム用の入力装置として考えると、主にプレイヤ
ーによって操作されて使用されることになる。そして、
その入力装置にスイッチが付いており、そのスイッチを
押すことによって様々な状態を表せれば、より楽しめる
ようになる。
When the light emitting target device having such a structure is considered as an input device for a video game, it is mainly operated by a player and used. And
If the input device has a switch and you can express various states by pressing the switch, you can enjoy more.

【0035】例えば、拳銃の形をした遊具にこの装置を
取り付けるものとする。拳銃を近くに画像獲得装置が設
置されているような画面に向けると、拳銃の方向が検出
することができる。引き金はスイッチになっており、引
き金を引くことで発光ターゲット装置の状態が変わる。
例えば、通常は発光していない発光部10が追加で発光
したり、発光量が一時的に増減したり、拡散反射させる
形状が変化する。そして、画像獲得装置の処理よってこ
の変化は検出され、拳銃の引き金が引かれたことが検出
される。
For example, assume that the device is attached to a playarm-shaped play equipment. If the pistol is aimed at a screen where an image acquisition device is installed nearby, the direction of the pistol can be detected. The trigger is a switch, and the state of the light emitting target device is changed by pulling the trigger.
For example, the light emitting unit 10 that normally does not emit light may additionally emit light, the amount of light emission may temporarily increase or decrease, or the shape of diffuse reflection may change. Then, this change is detected by the processing of the image acquisition device, and it is detected that the handgun is triggered.

【0036】また、ゲームの中で使われるアイテム(道
具)としての遊具を作った場合、そこにスイッチがあ
り、それを押すごとに様々なモードに変わるようになれ
ば、そのアイテムの使用方法に広がりが出てくる。
When a playground equipment is made as an item (tool) used in the game, there is a switch there, and if the mode changes to various modes each time the switch is pressed, the usage method of the item is changed. Spread out.

【0037】<発光ターゲットがタイミングを主導する
形態> 以上の例では、いずれも画像獲得装置側より、
発光のタイミングを指定した。次の例では、発光ターゲ
ットが自発的に発光し、画像獲得装置側は、その発光タ
イミングを検出すると同時に、画像を取得する形態を示
す。この場合、発光ターゲット側は、受光部という構成
を持たなくて良いため、より単純な回路構成となり、発
光ターゲットをより低コストで構成できるメリットがあ
る。
<Mode in which Light Emitting Target Leads Timing> In each of the above examples, the image capturing device side
The timing of light emission was specified. In the following example, the light emission target spontaneously emits light, and the image acquisition device side detects the light emission timing and simultaneously acquires an image. In this case, since the light emitting target side does not have to have a light receiving unit, the circuit has a simpler circuit configuration, and the light emitting target can be configured at a lower cost.

【0038】この実施例の構成を図8に示す。発光ター
ゲット35はよりシンプルな構成となり、発光制御部3
3が発光部34をパルス上に発光させるのみである。光
拡散板9はこれまでのものと同様である。画像獲得装置
38では、受光部36で光拡散板9を経由した光を受光
するが、これは発光のタイミングを検出するために用い
られる。受光部36の出力はタイミング検出部37でタ
イミング信号に変換され、制御部3に送られる。制御部
3はこのタイミング信号に従ってイメージセンサ1に撮
像させる。撮像のタイミングは、図3(a)のように、
発光ターゲットが発光していると判断される時に撮像動
作を行う。実際には、それと近接して、非発光時に第2
の撮像を行い、差分出力として、発光ターゲットのみの
画像を得ることになる。
The structure of this embodiment is shown in FIG. The light emission target 35 has a simpler structure, and the light emission control unit 3
3 only causes the light emitting section 34 to emit light on a pulse. The light diffusing plate 9 is the same as the conventional one. In the image acquisition device 38, the light receiving unit 36 receives the light that has passed through the light diffusion plate 9, and this is used to detect the timing of light emission. The output of the light receiving unit 36 is converted into a timing signal by the timing detection unit 37 and sent to the control unit 3. The control unit 3 causes the image sensor 1 to take an image in accordance with this timing signal. The timing of imaging is as shown in FIG.
The imaging operation is performed when it is determined that the light emitting target is emitting light. In fact, in the vicinity of it, the second
The image of only the light emission target is obtained as the differential output.

【0039】<拡散面の形状> ここで、これまで述べ
てきた発光ターゲット装置の拡散板9の拡散面の形状に
ついて述べる。特に、発光ターゲットの光源の位置取得
するのに適している拡散板9の拡散面の形状の幾何学的
特徴量について述べる。
<Shape of Diffusing Surface> Here, the shape of the diffusing surface of the diffusing plate 9 of the light emitting target device described above will be described. In particular, the geometrical feature amount of the shape of the diffusion surface of the diffusion plate 9 suitable for acquiring the position of the light source of the light emission target will be described.

【0040】本願発明のような目的で使われる拡散面形
状のうち、もっともシンプルなものは、図9(a)のよ
うに周りを黒色で囲まれた、円状の拡散形状である。こ
こで、検出された画像にこの拡散面からの光のみが映っ
ていれば、その重心などを計算することで、発光ターゲ
ットの光源の位置を容易に求めることが出来る。黒色で
周りを囲むのは、仮に周囲に画像に移りこむような光源
があったとしても、拡散面の回りは必ず何も映らない領
域があるため、そのような外部光源から分離させること
が容易になるからである。
Of the diffusion surface shapes used for the purpose of the present invention, the simplest one is a circular diffusion shape surrounded by black as shown in FIG. 9 (a). Here, if only the light from the diffusion surface is reflected in the detected image, the position of the light source of the light emission target can be easily obtained by calculating the center of gravity of the light. Surrounding the area with black color makes it easy to separate it from such an external light source, because even if there is a light source that may move into the image, there is a region around the diffusion surface where nothing is reflected. Because.

【0041】また、図9(b)のように、黒色の領域は
必ずしも円形でなくても四角でも良い。必ずしも黒色で
ある必要はないし、影響を与える外部光源が無い場合に
は、無くても構わない。単純に位置だけを求めたい場合
にはこのような形状が適している。また、ターゲットま
での距離によって、その画像内での大きさが変わるた
め、面積を計算すれば、距離を求めることが出来る。
Further, as shown in FIG. 9 (b), the black area may not necessarily be circular but may be square. It does not necessarily have to be black, and may be omitted if there is no external light source that affects it. Such a shape is suitable for simply obtaining the position. Further, since the size in the image changes depending on the distance to the target, the distance can be obtained by calculating the area.

【0042】しかし、拡散面が円である場合は、その面
が画像獲得装置の方向からずれると、図9(c)のよう
に形状が楕円に変化する。この場合でも最も長い系を求
めれば、距離に換算できるが、面積を用いた場合は、若
干小さくなってしまう。そこで、拡散面が球状であれ
ば、図9(d)のように発光ターゲットの向きによらず
常に円に見えるため、面積を距離に変換することが可能
になる。しかし、一般的には全く球状に拡散面を構成す
るのはそれほど容易ではない。
However, in the case where the diffusion surface is a circle, if the surface deviates from the direction of the image acquisition device, the shape changes to an ellipse as shown in FIG. 9C. Even in this case, if the longest system is obtained, it can be converted into the distance, but if the area is used, it becomes slightly smaller. Therefore, if the diffusion surface is spherical, it always looks like a circle regardless of the direction of the light emitting target as shown in FIG. 9D, so that the area can be converted into a distance. However, in general, it is not so easy to form the diffusion surface in a completely spherical shape.

【0043】また、他の形状として、図10(a)のよ
うな形状が考えられる。この場合、複数の光源40〜4
3が画像として映り、それらの中心距離をターゲットま
での距離に換算することが出来る。この場合は、発光部
を複数持つ場合もあるし、ひとつの発光部を、拡散板の
形状で複数に分ける場合もある。この場合、 発光ター
ゲットの向きによって四角形がゆがむため、それらの計
算より、面の向きを求めることができる。
As another shape, a shape as shown in FIG. 10 (a) can be considered. In this case, the plurality of light sources 40-4
3 appears as an image, and their center distance can be converted into the distance to the target. In this case, there may be a plurality of light emitting parts, or one light emitting part may be divided into a plurality of light emitting parts in the shape of a diffusion plate. In this case, since the quadrangle is distorted depending on the orientation of the light emitting target, the orientation of the surface can be obtained from those calculations.

【0044】また、図10(b)のような形状にする
と、向きをより精度良く求めることができる。ここで
は、発光部44が他の4つの発光部が位置する平面より
前に飛び出している。画像撮像装置にまっすぐ向いてい
る場合は、発光部44の位置と他の4つの発光部の位置
の真ん中が同じになるが、ずれている場合は一致しな
い。このような形状の拡散板を拳銃のような遊具の先に
取り付けると、照準が合っているかどうかを効率的に検
出できる。
Further, if the shape is as shown in FIG. 10B, the orientation can be obtained more accurately. Here, the light emitting portion 44 projects in front of the plane on which the other four light emitting portions are located. When facing straight to the image pickup device, the positions of the light emitting portion 44 and the middle of the positions of the other four light emitting portions are the same, but when they are not aligned, they do not match. When the diffuser plate having such a shape is attached to the tip of a play equipment such as a pistol, it is possible to efficiently detect whether or not the sight is aligned.

【0045】また、発光ターゲットの向きを効率よく求
めたい場合は、さらに異なる形状の拡散面を使用すると
よい。例えば、図11(a),(b)のような拡散面を
用いれば、ターゲットが画像獲得装置の方向に向いた状
態での回転(傾き)を検出できる。この形状では、大き
な発光面45の横に小さな発光面46がある。大きな発
光面の中心に対して、小さな発光面がどの位置(上下左
右)にあるかを見れば、回転方向の位置が分かる。
Further, in order to efficiently obtain the direction of the light emitting target, it is preferable to use a diffusing surface having a different shape. For example, if a diffusion surface as shown in FIGS. 11A and 11B is used, it is possible to detect rotation (tilt) in a state where the target faces the image acquisition device. In this shape, there is a small light emitting surface 46 next to the large light emitting surface 45. The position in the rotation direction can be known by looking at the position (upper, lower, left, and right) of the small light emitting surface with respect to the center of the large light emitting surface.

【0046】図11(c)の場合は、左右反転した場合
は見分けがつかないが、両側にある分、発光ターゲット
の向きを検出する精度が上がる。つまり、図11(c)
のような発光ターゲットを用いた場合、図12に示すよ
うな様々な向きを検出できる。
In the case of FIG. 11 (c), it is indistinguishable when the image is horizontally inverted, but the accuracy of detecting the direction of the light emission target is increased because the light emission target is on both sides. That is, FIG. 11 (c)
When such a light emitting target is used, various directions as shown in FIG. 12 can be detected.

【0047】図12(a)のように、まっすぐ向いてい
る場合は、中央の大きな発光面は円であり、その中心を
求めることで、ターゲット位置が分かる。また、図12
(b),(c)のように傾いた場合は、その円のひずみ
かたで向きが分かる。例えば、中央の大きな発光面45
は楕円状に見えるが、その長径の方向を軸に傾いている
ことがわかり、傾きの度合いは、長径と短径の比で分か
る。また、図12(d)のように回転している場合は、
小さな発光面を結んだ直線の傾きで検出できる。
As shown in FIG. 12 (a), when facing straight, the large light emitting surface in the center is a circle, and the target position can be found by finding the center. In addition, FIG.
When tilted as in (b) and (c), the direction can be known by the distortion of the circle. For example, the large light emitting surface 45 in the center
Looks like an ellipse, but it is found that it is tilted about the direction of its major axis, and the degree of tilt can be found from the ratio of the major axis to the minor axis. Also, when rotating as shown in FIG.
It can be detected by the inclination of a straight line connecting small light emitting surfaces.

【0048】また、図13のように棒状の遊具に、何ヶ
所かの発光部47〜49を設けて、その棒の向きなどを
検出することが出来る。これは剣を持って戦うようなゲ
ームに適している。複数の発光部の中心を通る線から、
剣の長手方向が分かり、その長手方向に垂直な方向の幅
を見れば、その発光面の距離が分かる。
Further, as shown in FIG. 13, the rod-shaped play equipment may be provided with a plurality of light emitting portions 47 to 49 to detect the direction of the rod. This is suitable for games where you fight with a sword. From the line passing through the center of multiple light emitting parts,
By knowing the longitudinal direction of the sword and looking at the width in the direction perpendicular to the longitudinal direction, the distance of the light emitting surface can be known.

【0049】拡散形状はこれ以外にも様々考えられる
が、特定の幾何学的特徴量を効率的に検出するために形
作られた拡散形状はすべて本特許の範囲内にある。
Various other diffusion shapes are conceivable, but all diffusion shapes formed to efficiently detect a specific geometric feature amount are within the scope of this patent.

【0050】<反射率の異なる物体で構成された反射タ
ーゲット> これまでの実施例はいずれも、発光ターゲ
ットが光を発光して、画像獲得装置によってその幾何学
的情報が捉えやすくするものであった。次に、発光部は
使わずに、かつ画像獲得装置による動作検出を補助する
装置を説明する。この装置は、反射光画像獲得装置の発
光部が発光する光を、よく反射する物体と、逆に反射し
ない(吸収する)物体を、取得したい幾何学的情報を適
切に取り出せるように工夫された形状、配置で構成され
たものである。
<Reflective Target Consisting of Objects Having Different Reflectances> In all of the above embodiments, the light emitting target emits light to make it easy for the image acquisition device to capture the geometric information. It was Next, a device that does not use the light emitting unit and assists the motion detection by the image acquisition device will be described. This device has been devised so that the geometric information to be acquired can be appropriately extracted from an object that reflects light emitted by the light emitting part of the reflected light image acquisition device well and an object that does not reflect (absorb) light. It is composed of shapes and arrangements.

【0051】図14は発光部を用いない反射ターゲット
を用いた入力装置の構成である。この場合、図1に記載
の、基本となる反射光画像獲得装置と共に用いられる。
つまり、画像獲得装置の発光部12からの光を反射ター
ゲット50にて反射する。反射ターゲット50は上述し
たように、反射する物体と、逆に反射しない(吸収す
る)物体を、取得したい幾何学的情報を適切に取り出せ
るように工夫された形状、配置で構成する。そして、反
射率の高い形状の部分による反射光を光学系4を介して
イメージセンサ1にて受光する。イメージセンサ1の撮
像のタイミングや発光部12の発光のタイミングは、図
1や図2の構成と同様に制御部11にて制御する。
FIG. 14 shows the structure of an input device using a reflective target which does not use a light emitting section. In this case, it is used with the basic reflected light image acquisition device shown in FIG.
That is, the light from the light emitting unit 12 of the image acquisition device is reflected by the reflection target 50. As described above, the reflection target 50 is configured such that the reflecting object and the oppositely non-reflecting (absorbing) object are shaped and arranged so that the desired geometrical information can be properly extracted. Then, the image sensor 1 receives the light reflected by the portion having the high reflectance, via the optical system 4. The image capturing timing of the image sensor 1 and the light emitting timing of the light emitting unit 12 are controlled by the control unit 11 as in the configuration of FIGS. 1 and 2.

【0052】なお、反射率の高い部分の形状は、発光タ
ーゲットと同様に、特定の特徴量を求めるのに適した形
状をしていることが特徴となる。
It is to be noted that the shape of the portion having a high reflectance is characterized in that it has a shape suitable for obtaining a specific characteristic amount, like the light emitting target.

【0053】また、発光ターゲットと同様に、スイッチ
手段を持って、そのスイッチの状態によって反射ターゲ
ットの形状が変わるようにするのも効果的である。
As with the light emitting target, it is also effective to have a switch means so that the shape of the reflective target changes depending on the state of the switch.

【0054】このような構成により、発光部を用いるよ
りは、検出は楽では無いが、反射率の高いものを用いれ
ば、体などに装着しても、体自体よりも十分明るい反射
光を得ることが出来るので、検出は比較的容易になる。
またこの場合は、反射率の高い物体の周りを反射率の低
い物体で囲むのが重要になる。そうすることで、比較的
反射率の高いものが近くに存在しても、十分弁別でき
る。この場合、逆に反射率の低い物体の周りを高い物体
で囲んでも同様の効果がある。
With such a structure, detection is easier than using a light emitting section, but if a high reflectance is used, even if it is worn on the body, reflected light that is sufficiently brighter than the body itself can be obtained. Therefore, the detection is relatively easy.
Further, in this case, it is important to surround an object having high reflectance with an object having low reflectance. By doing so, even if there is a thing with a relatively high reflectance nearby, it can be sufficiently discriminated. In this case, on the contrary, the same effect can be obtained by surrounding the object having the low reflectance with the object having the high reflectance.

【0055】以上のような、本願発明の実施形態によれ
ば次のような作用効果が得られる。つまり、従来でも発
光手段によって対象物体を照射し、その物体反射光のみ
を画像として撮像する手段を用いると、近くの対象物体
を背景から分離して検出することができ、その動きなど
の情報を容易に取り出せることが出来た。
According to the embodiment of the present invention as described above, the following operational effects can be obtained. In other words, even if a means for illuminating a target object with a light emitting means and capturing only the object reflected light as an image is used in the related art, it is possible to detect a nearby target object separately from the background, and to detect information such as its movement. I was able to take it out easily.

【0056】しかし、遠くの対象物体を取得しようとす
ると、次第に背景との輝度差が少なくなり、検出が容易
でなくなってくる。また体全体を捉えた場合、そこから
手だけの位置を検出するような場合は、ある程度の画像
解析が必要であった。本発明はそのような状況に用いる
ことができ、遠い距離にあってもその装置を装着または
保持して動作することで、その動きを確実に検出でき
る。
However, when trying to acquire a distant target object, the difference in brightness from the background gradually decreases, and detection becomes difficult. In addition, when capturing the whole body and detecting the position of only the hand from it, some image analysis was required. The present invention can be used in such a situation, and its movement can be reliably detected by operating with the device mounted or held even at a long distance.

【0057】一方、ビデオゲームのようなアプリケーシ
ョンにこれらを適用する場合の効果を考えてみる。から
だの動作を使ってゲームを楽しむことが出来るのは非常
にその楽しみを増大させるものである。しかし場合によ
っては、何か「もの」を持って動作をするほうがよりリ
アルである場合がある。例えば、射撃をするゲームであ
れば、手で拳銃の形を作るのも良いが、やはり拳銃の形
をした遊具を持って、遊ぶのがよりリアルであり楽し
い。また剣術を使うゲームであれば、剣に相当する棒状
の遊具を持って振り回すほうがより楽しい。
On the other hand, let us consider the effect when these are applied to an application such as a video game. Being able to enjoy the game using body movements greatly enhances the enjoyment. However, in some cases, it is more realistic to carry something with something. For example, in a shooting game, you can make a pistol shape with your hands, but it is more realistic and fun to play with a pistol-shaped play equipment. Also, if it is a game that uses swordplay, it is more fun to swing around with a rod-shaped play equipment equivalent to a sword.

【0058】その場合にその遊具を効率的に検出できる
装置があれば、非常に効果的である。遊具を色でマーキ
ングしておき、ビデオカメラで撮影して色情報を元に検
出するという方法もあるが、複雑な背景から同じ色を拾
ってしまったり、まわりの照明条件で色が変わって見え
たりするなど、十分な精度で検出することは非常に難し
い。本発明に依れば、検出は非常に容易となる。
In this case, it is very effective if there is a device capable of efficiently detecting the play equipment. There is also a method of marking the playground equipment with a color and shooting it with a video camera and detecting it based on the color information, but the same color is picked up from a complicated background, or the color changes depending on the surrounding lighting conditions. It is very difficult to detect it with sufficient accuracy. According to the present invention, the detection becomes very easy.

【0059】現在でも、ゲームをするための様々な遊具
はある。例えば加速度センサを内蔵していて、その動き
を検出するようなものもある。しかし、正確な位置を求
めるのは比較的難しく、またそれ専用の装置を作るには
それなりのコストがかかる。本発明では、画像獲得装置
は比較的複雑なシステムであるが、発光ターゲットや反
射ターゲットは非常に簡単な装置であり非常に廉価に製
造できる。画像獲得装置さえはじめに購入すれば、あと
は比較的安価な遊具を購入するだけでさまざまな遊び方
が出来るようになる。
Even today, there are various play equipments for playing games. For example, there is one that has a built-in acceleration sensor and detects its movement. However, it is relatively difficult to obtain an accurate position, and it is costly to make a dedicated device. In the present invention, the image acquisition device is a relatively complicated system, but the light emitting target and the reflective target are very simple devices and can be manufactured at a very low cost. If you purchase an image acquisition device at the beginning, you will be able to play in a variety of ways simply by purchasing relatively inexpensive play equipment.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上、説明したように本願発明よれば、
取得対象となる物体が遠い距離にあっても対象物体にタ
ーゲット装置を装着または保持して動作することで、対
象物体の動きを確実に検出できるという優れた効果を奏
し得る。
As described above, according to the present invention,
Even if the object to be acquired is at a long distance, by mounting or holding the target device on the target object to operate, it is possible to reliably detect the movement of the target object.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本願発明の一実施例の基本となる反射光撮像装
FIG. 1 is a reflected light image pickup device that is the basis of an embodiment of the present invention.

【図2】本願発明の一実施例である発光ターゲット装置
と画像獲得装置
FIG. 2 is a diagram showing a light emitting target device and an image acquisition device according to an embodiment of the present invention.

【図3】本願発明の一実施例である発光ターゲットと画
像獲得装置の動作タイミングを示す図
FIG. 3 is a diagram showing operation timings of a light emitting target and an image acquisition device according to an embodiment of the present invention.

【図4】本願発明の一実施例である複数の発光ターゲッ
トを用いた例
FIG. 4 is an example using a plurality of light emitting targets according to an embodiment of the present invention.

【図5】本願発明の一実施例である発光ターゲットと画
像獲得装置の動作タイミングを示す図
FIG. 5 is a diagram showing operation timings of a light emitting target and an image acquisition device according to an embodiment of the present invention.

【図6】本願発明の一実施例である発光ターゲットと画
像獲得装置の動作タイミングを示す図
FIG. 6 is a diagram showing operation timings of a light emitting target and an image acquisition device according to an embodiment of the present invention.

【図7】本願発明の一実施例であるスイッチ部を持つ発
光ターゲットの例
FIG. 7 is an example of a light emitting target having a switch unit according to an embodiment of the present invention.

【図8】本願発明の一実施例であるタイミング信号を受
信しない発光ターゲットの例
FIG. 8 is an example of a light emitting target that does not receive a timing signal according to an embodiment of the present invention.

【図9】本願発明の一実施例である発光ターゲットの拡
散面の形状の例
FIG. 9 is an example of the shape of a diffusion surface of a light emitting target according to an embodiment of the present invention.

【図10】本願発明の一実施例である発光ターゲットの
拡散面の形状の例
FIG. 10 is an example of the shape of a diffusion surface of a light emitting target according to an embodiment of the present invention.

【図11】本願発明の一実施例である発光ターゲットの
拡散面の形状の例
FIG. 11 is an example of the shape of a diffusion surface of a light emitting target according to an embodiment of the present invention.

【図12】本願発明の一実施例である発光ターゲットの
拡散面の形状の例
FIG. 12 is an example of the shape of a diffusion surface of a light emitting target according to an embodiment of the present invention.

【図13】本願発明の一実施例である発光ターゲットの
拡散面の形状の例
FIG. 13 is an example of the shape of a diffusion surface of a light emitting target according to an embodiment of the present invention.

【図14】本願発明の一実施例である反射ターゲットの
FIG. 14 is an example of a reflective target according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 イメージセンサ 2 発光部 3 制御部 4 光学系 5 画像獲得装置 6 発光ターゲット装置 7 受光部 8 タイミング制御部 9 光拡散板 10 発光部 1 image sensor 2 Light emitting part 3 control unit 4 Optical system 5 Image acquisition device 6 Emission target device 7 Light receiving part 8 Timing control section 9 Light diffuser 10 Light emitting part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原島 高広 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 Fターム(参考) 2C001 BC05 CA00 CA08 2F065 BB05 CC16 FF04 GG07 GG08 JJ03 JJ26 NN02 QQ13 5C022 AA15 AB15 AB64 AB68 AC69 5C054 CA01 CA04 CA08 CG07 CH02 FC04 FC13 HA15    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Takahiro Harashima             1st Komukai Toshiba-cho, Sachi-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa             Inside the Toshiba Research and Development Center F-term (reference) 2C001 BC05 CA00 CA08                 2F065 BB05 CC16 FF04 GG07 GG08                       JJ03 JJ26 NN02 QQ13                 5C022 AA15 AB15 AB64 AB68 AC69                 5C054 CA01 CA04 CA08 CG07 CH02                       FC04 FC13 HA15

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】タイミング信号を光または無線により発信
するためのタイミング信号発信手段と、 このタイミング信号発信手段にて発信された前記タイミ
ング信号を受信するためのタイミング信号受信手段と、 このタイミング信号受信手段にて受信したタイミング信
号に対応するタイミングで発光するための発光手段と、 この発光手段によって発光される光を、特定形状で拡散
発光させるための光拡散手段と、 この光拡散手段を介して拡散された前記発光手段による
光を、それ以外の外光を除去して撮像するための撮像手
段を有することを特徴とする入力装置。
1. A timing signal transmitting means for transmitting a timing signal by light or wireless, a timing signal receiving means for receiving the timing signal transmitted by the timing signal transmitting means, and a timing signal receiving means. A light emitting means for emitting light at a timing corresponding to a timing signal received by the means, a light diffusing means for diffusing the light emitted by the light emitting means in a specific shape, and a light diffusing means via the light diffusing means. An input device comprising: an image pickup unit for taking an image of the diffused light emitted from the light emitting unit by removing other external light.
【請求項2】タイミング信号を光または無線により発信
するためのタイミング信号発信手段と、 このタイミング信号発信手段にて発信された前記タイミ
ング信号を受信するためのタイミング信号受信手段と、 このタイミング信号受信手段にて受信したタイミング信
号に対応するタイミングで発光するための発光手段と、 この発光手段によって発光される光を、特定形状で拡散
発光させるための光拡散手段と、 この光拡散手段を介して拡散された前記発光手段による
光であって、前記発光手段の発光するタイミングに関連
付けられた特定の時間に発せられた光のみを撮像するた
めの撮像手段を有することを特徴とする入力装置。
2. A timing signal transmitting means for transmitting a timing signal by light or radio, a timing signal receiving means for receiving the timing signal transmitted by the timing signal transmitting means, and a timing signal receiving means. A light emitting means for emitting light at a timing corresponding to a timing signal received by the means, a light diffusing means for diffusing the light emitted by the light emitting means in a specific shape, and a light diffusing means via the light diffusing means. An input device comprising: an image pickup unit for picking up only the diffused light emitted by the light emitting unit and emitted at a specific time associated with the timing at which the light emitting unit emits light.
【請求項3】画像獲得装置からのタイミング信号に応じ
て、光を発するための発光ターゲット装置であって、 前記画像獲得装置からの前記タイミング信号をを受信す
るためのタイミング信号受信手段と、 このタイミング信号受信手段にて受信したタイミング信
号に対応するタイミングで発光するための発光手段と、 この発光手段によって発光される光を、特定形状で拡散
発光させるための光拡散手段とを有する発光ターゲット
装置。
3. A light emission target device for emitting light in response to a timing signal from the image acquisition device, and timing signal receiving means for receiving the timing signal from the image acquisition device, A light emission target device having a light emitting means for emitting light at a timing corresponding to the timing signal received by the timing signal receiving means, and a light diffusing means for diffusing and emitting the light emitted by the light emitting means in a specific shape. .
【請求項4】画像獲得装置からのタイミング信号に応じ
て、光を発するための発光ターゲット装置であって、 前記画像獲得装置からの前記タイミング信号をを受信す
るためのタイミング信号受信手段と、 このタイミング信号受信手段にて受信したタイミング信
号に対応するタイミングで発光するための発光手段と、 この発光手段によって発光される光の状態を制御するた
めのスイッチ手段と、 前記発光手段によって発光される光であって、前記スイ
ッチ手段によって制御された光を特定形状で拡散発光さ
せるための光拡散手段とを有する発光ターゲット装置。
4. A light emission target device for emitting light in response to a timing signal from the image acquisition device, and timing signal receiving means for receiving the timing signal from the image acquisition device, Light emitting means for emitting light at a timing corresponding to the timing signal received by the timing signal receiving means, switch means for controlling the state of light emitted by the light emitting means, and light emitted by the light emitting means. And a light diffusing unit for diffusing and emitting light controlled by the switch unit in a specific shape.
【請求項5】前記発光手段は複数個で構成され、前記ス
イッチ手段にて発光させる発光手段を選択させること
で、発光の状態を制御することを特徴とする請求項4記
載の発光ターゲット装置。
5. The light emission target device according to claim 4, wherein the light emission means is composed of a plurality of light emission means, and the light emission state is controlled by selecting the light emission means to be emitted by the switch means.
【請求項6】前記スイッチ手段にて前記発光手段の発光
の強さを変化させることで発光の状態を制御することを
特徴とする請求項4に記載の発光ターゲット。
6. The light emission target according to claim 4, wherein the light emission state of the light emission target is controlled by changing the intensity of light emission of the light emission means by the switch means.
【請求項7】画像獲得装置からのタイミング信号に応じ
て、光を発するための発光ターゲット装置であって、 前記画像獲得装置からの前記タイミング信号をを受信す
るためのタイミング信号受信手段と、 このタイミング信号受信手段にて受信したタイミング信
号に対応するタイミングで発光するための発光手段と、 この発光手段によって発光される光を、特定形状で拡散
発光させるための光拡散手段と、 この光拡散手段によ
る光の拡散形状を制御するためのスイッチ手段を有する
ことを特徴とする発光ターゲット装置。
7. A light emission target device for emitting light in response to a timing signal from the image acquisition device, and timing signal receiving means for receiving the timing signal from the image acquisition device, A light emitting means for emitting light at a timing corresponding to the timing signal received by the timing signal receiving means, a light diffusing means for diffusing and emitting the light emitted by the light emitting means in a specific shape, and the light diffusing means. And a switch means for controlling the diffusion shape of light by the light emitting target device.
【請求項8】画像を取得すべき物体を発光させるための
発光ターゲット装置に対して、発光ターゲット装置の発
光を促すためのタイミング信号を光または無線により発
信するためのタイミング信号発信手段と、 このタイミング信号発信手段のタイミング信号により前
記発光ターゲット装置の発光手段から発せられる光をそ
れ以外の外光を除去して撮像するための撮像手段を有す
ることを特徴とする画像獲得装置。
8. A timing signal transmitting means for transmitting, by light or wirelessly, a timing signal for urging the light emitting target device to emit light to a light emitting target device for emitting light from an object whose image is to be acquired. An image acquisition device comprising: an image pickup means for taking an image of light emitted from the light emitting means of the light emitting target device by removing the outside light other than the light emitted from the light emitting means of the light emitting target device according to the timing signal of the timing signal transmitting means.
【請求項9】画像を取得すべき物体を発光させるための
発光ターゲット装置に対して、発光ターゲット装置の発
光を促すためのタイミング信号を光または無線により発
信するためのタイミング信号発信手段と、 このタイミング信号発信手段のタイミング信号により前
記発光ターゲット装置の発光手段から発せられる光であ
って、この発光のタイミングに関連付けられた特定の時
間に発せられた光のみを撮像するための撮像手段を有す
ることを特徴とする画像獲得装置。
9. A timing signal transmitting means for transmitting, by light or wirelessly, a timing signal for urging the light emission target device to emit light to a light emission target device for causing an object for which an image is to be obtained to emit light. The light emitting means of the light emitting target device emits light according to the timing signal of the timing signal transmitting means, and has an image pickup means for picking up only light emitted at a specific time associated with the timing of the light emission. Image acquisition device characterized by.
【請求項10】パルス状に光を発するための発光手段
と、 この発光手段からの発光のタイミングを検出するための
タイミング検出手段と、 このタイミング検出手段によって検出された発光のタイ
ミングに同期し、前記発光のタイミングあるいは発光の
タイムングと関連付けられた特定の時間に発光した光の
みを、撮像するための撮像手段とを有することを特徴と
する入力装置。
10. A light emitting means for emitting light in a pulsed form, a timing detecting means for detecting a timing of light emission from the light emitting means, and a light emitting timing synchronized by the light emitting timing detected by the timing detecting means, An input device, comprising: an image capturing unit for capturing only light emitted at a specific time associated with the emission timing or the emission timing.
【請求項11】発光のタイミングを検出するためのタイ
ミング検出手段と、このタイミング検出手段によって検
出された発光のタイミングに同期し、前記発光のタイミ
ングあるいは発光のタイムングと関連付けられた特定の
時間に発光した光のみを、撮像するための撮像手段とを
有する画像獲得装置に対し、パルス状に光を発するため
の発光手段を有することを特徴とする発光ターゲット装
置。
11. A timing detection unit for detecting the timing of light emission, and light emission at a specific time associated with the timing of the light emission or the timing of the light emission in synchronization with the timing of the light emission detected by the timing detection unit. A light emission target device comprising: a light emitting means for emitting light in a pulse shape, in contrast to an image acquisition device having an image capturing means for capturing only the emitted light.
【請求項12】前記発光手段は、発光のタイミングを変
調光で送信し、撮像するためのパルス光を発光すること
を特徴とする請求項10に記載の入力装置。
12. The input device according to claim 10, wherein the light emitting means transmits the timing of light emission by modulated light and emits pulsed light for imaging.
【請求項13】発光のタイミングを検出するためのタイ
ミング検出手段と、このタイミング検出手段によって検
出された発光のタイミングに同期し、前記発光のタイミ
ングあるいは発光のタイムングと関連付けられた特定の
時間に発光した光のみを、撮像するための撮像手段とを
有する画像獲得装置に対し、パルス状に光を発するため
の発光手段と、 この発光手段による発光の状態を制御するためのスイッ
チ手段を有することを特徴とする発光ターゲット装置。
13. A timing detection unit for detecting the timing of light emission, and light emission at a specific time associated with the timing of the light emission or the timing of the light emission in synchronization with the timing of the light emission detected by the timing detection unit. The image acquisition device having an image pickup means for picking up only the emitted light is provided with a light emitting means for emitting light in a pulse shape and a switch means for controlling the light emitting state of the light emitting means. A characteristic light emitting target device.
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