JP3751963B2 - Sphericality judgment method and curved screen construction method - Google Patents
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Description
本発明は真球度判定方法及び曲面スクリーンの施工方法に係り、特に、判定対象の曲面の真球度を判定する真球度判定方法、及び、該真球度判定方法を利用して、所定の材料から成る表面層が最上層に形成されたスクリーン面を所定の球面に一致するように仕上げるための曲面スクリーンの施工方法に関する。 The present invention relates to a sphericity determination method and a curved screen construction method, and in particular, a sphericity determination method for determining a sphericity of a curved surface to be determined, and a sphericity determination method using the sphericity determination method. The present invention relates to a method for constructing a curved screen for finishing a screen surface having a surface layer made of the above material as a top layer so as to coincide with a predetermined spherical surface.
展示会やイベント等のプレゼンテーションでは、写真画像やCG等の二次元画像を平面スクリーン等へ投影することで画像を提示することが多いが、平面スクリーン等への二次元画像の投影は単なる拡大表示であるため視覚的な臨場感に乏しいという欠点があり、視覚的な臨場感を増大させるには、二次元画像を曲面スクリーンへ投影表示することが有効である。但し、曲面スクリーンはスクリーン面を球面に一致させることを目標として施工されるものの、スクリーン面の全面を球面に一致させることは難しく、球面からずれている部分が生ずることがある。そして、スクリーン面内に球面からずれている部分が存在していると、画像の投影に伴って影が生じ、この影が視認されることで視覚的な臨場感が大きく阻害されるという問題がある。特に曲面スクリーンの用途の1つである訓練シミュレーション等では、視覚的な臨場感に対する要求水準が非常に高く、曲面スクリーンのスクリーン面の真球度についても非常に高い精度が要求されている。 In presentations such as exhibitions and events, images are often presented by projecting two-dimensional images such as photographic images and CG onto a flat screen, but the projection of a two-dimensional image onto a flat screen or the like is simply an enlarged display. Therefore, there is a disadvantage that visual presence is poor, and in order to increase visual presence, it is effective to project and display a two-dimensional image on a curved screen. However, although the curved screen is constructed with the goal of making the screen surface coincide with the spherical surface, it is difficult to make the entire screen surface coincide with the spherical surface, and a portion deviating from the spherical surface may occur. And if there is a part deviating from the spherical surface in the screen surface, a shadow is generated with the projection of the image, and the visual sense of reality is greatly hindered by visually recognizing this shadow. is there. Particularly in training simulations, which are one of the uses of curved screens, the level of demand for visual presence is extremely high, and the sphericity of the screen surface of curved screens is also required to be very high.
従来、曲面スクリーンの施工は、スクリーン面上に略等間隔で設定した多数の測定点の3次元位置をセオドライトで各々測定し、測定した3次元位置と球面上の位置との偏差を求めることでスクリーン面の真球度を確認し、スクリーン面上の各測定点が球面上に位置するようにスクリーン面の仕上げを調整することによって行っていた。この施工方法でスクリーン面の真球度を向上させるには、測定点の間隔を狭くすることが考えられるが、セオドライトによって3次元位置を測定するためには、スクリーン面上の測定点位置にマークを付し、測定点位置に付したマークに合わせてセオドライトの向きを調節する、という煩雑な視準作業を行う必要があるのに対し、測定点の間隔を狭くすると測定点の数が大幅に増大し(例えば間隔を1/2にすると測定点の数は4倍に増える)、測定に多大な時間を要することになるので現実的ではない。 Conventionally, curved screens are constructed by measuring the three-dimensional positions of a large number of measurement points set at approximately equal intervals on the screen surface with a theodolite, and obtaining the deviation between the measured three-dimensional positions and the positions on the spherical surface. The sphericity of the screen surface was confirmed, and the finishing of the screen surface was adjusted so that each measurement point on the screen surface was located on the spherical surface. In order to improve the sphericity of the screen surface with this construction method, it is conceivable to narrow the interval between measurement points. However, in order to measure the three-dimensional position with theodolite, mark the measurement point position on the screen surface. It is necessary to carry out the complicated collimation work of adjusting the theodolite direction according to the mark attached to the measurement point position, but if the interval between the measurement points is narrowed, the number of measurement points is greatly increased. The number of measurement points increases (for example, if the interval is halved, the number of measurement points increases four times), and it takes a lot of time for measurement, which is not realistic.
上記に関連して特許文献1には、送信部からのパルス信号を被測定鏡面(例えばアンテナ)に照射し、被測定鏡面から反射されたパルス信号を受信部で受信し、パルス信号の送受信の間のクロックパルスを計数することを、被測定鏡面に対して球面走査しながら繰り返すことで、被測定面の鏡面精度を測定する技術が開示されている。 In relation to the above, Patent Document 1 discloses that a pulse signal from a transmission unit is irradiated on a mirror surface to be measured (for example, an antenna), a pulse signal reflected from the mirror surface to be measured is received by a reception unit, and transmission / reception of pulse signals is performed. A technique for measuring the accuracy of the mirror surface of the surface to be measured is disclosed by repeating counting the clock pulses in between while performing spherical scanning on the surface of the mirror to be measured.
また、特許文献2には、非球面の測定を縞走査シェアリング干渉方式で行い、平面・球面の測定を縞走査トワイマングリーン型の干渉測定方式で行うように構成された表面形状測定装置が開示されている。 Further, Patent Document 2 discloses a surface shape measuring apparatus configured to perform measurement of an aspheric surface by a fringe scanning shearing interference method and perform measurement of a plane / spherical surface by a fringe scanning Twiman Green type interference measurement method. It is disclosed.
また、特許文献3には、光源からの光束を点光源形成手段経由で被検面に照射し、被検面にて反射されて点光源形成手段を経由した測定用光束を、所定形状の波面を有する参照用光束と互いに干渉させ、干渉縞の状態に基づいて被検面の面形状を計測する干渉計において、点光源形成手段と被検面の頂点との間隔を測長するための測長手段を設けた構成が開示されている。
前述のように、曲面スクリーンのスクリーン面に対しては、スクリーン面が球面に一致するように仕上げる施工作業が行われる。これに対して特許文献1乃至3に記載の技術では、何れも曲面の形状は高精度に測定できるものの、上記の施工作業において、曲面の形状を測定した結果から曲面を具体的にどのように仕上げれば曲面を球面に一致させることができるのかを把握するのは容易ではなく、上記の技術を適用したとしても、曲面を球面に一致するように仕上げる施工作業に時間を要し、曲面を精度良く仕上げることも難しいという問題があった。 As described above, construction work is performed on the screen surface of the curved screen so that the screen surface matches the spherical surface. On the other hand, in the techniques described in Patent Documents 1 to 3, the shape of the curved surface can be measured with high accuracy, but in the construction work described above, how the curved surface is specifically determined from the result of measuring the shape of the curved surface. It is not easy to know whether the curved surface can be matched with a spherical surface if it is finished, and even if the above technique is applied, it takes time to finish the curved surface so that it matches the spherical surface. There was a problem that it was difficult to finish accurately.
本発明は上記事実を考慮して成されたもので、曲面が球面に一致するように仕上げる施工作業が行われる場合にも、該施工作業を容易に行えるように曲面の真球度を判定できる真球度判定方法を得ることが第1の目的である。 The present invention has been made in consideration of the above facts, and even when construction work is performed so that the curved surface matches a spherical surface, the sphericity of the curved surface can be determined so that the construction work can be easily performed. A first object is to obtain a sphericity determination method.
また本発明は、曲面スクリーンが球面に一致するように仕上げることを容易に実現できる曲面スクリーンの施工方法を得ることが第2の目的である。 The second object of the present invention is to obtain a method for constructing a curved screen that can easily realize finishing so that the curved screen matches a spherical surface.
球面上の点Pで球面に接する平面(接平面)は、点Pが球面上の何れの位置に位置している場合にも球面の中心Oと点Pを結ぶ直線OPに直交し、接平面の法線(接平面に直交する直線)は直線OPに一致する。これに対し、非球面の曲面上の点P'における曲面の法線(すなわち点P'で曲面に接する接平面の法線)は直線OP'に必ずしも一致せず、球面に対する点P'の位置での曲面の傾きに応じて直線OP'との角度偏差が生ずる。本願発明者等は、曲面上の或る位置での曲面の法線の角度偏差の大きさ及び方向を求めれば、前記位置で曲面に接する接平面がどの方向にどの程度傾いているか、すなわち前記位置及びその周辺で曲面がどの方向にどの程度傾いているかを把握できることに想到した。そして本願発明者等は、曲面上に複数設定した測定点位置及びその周辺で曲面がどの方向にどの程度傾いているかを把握できれば、曲面が球面に一致するように仕上げる施工作業を行う場合にも、曲面が球面に一致するように仕上げることを容易に行なえることに想到して本発明を成すに至った。 A plane (tangential plane) that is in contact with the spherical surface at the point P on the spherical surface is orthogonal to the straight line OP that connects the center O of the spherical surface and the point P, regardless of the position of the point P on the spherical surface. The normal line (a straight line perpendicular to the tangent plane) coincides with the straight line OP. On the other hand, the normal of the curved surface at the point P ′ on the curved surface of the aspherical surface (that is, the normal of the tangent plane that touches the curved surface at the point P ′) does not necessarily coincide with the straight line OP ′, and the position of the point P ′ with respect to the spherical surface An angle deviation from the straight line OP ′ is generated according to the inclination of the curved surface at. When the inventors of the present application obtain the magnitude and direction of the angle deviation of the normal of the curved surface at a certain position on the curved surface, the direction in which the tangent plane that touches the curved surface at the position is inclined, that is, We have come up with the idea that it is possible to grasp how much the curved surface is tilted in which direction and its position. If the inventors of the present application can grasp how much the curved surface is inclined in which direction at the measurement point positions set around the curved surface and the periphery thereof, even when performing construction work to finish the curved surface to coincide with the spherical surface. The present invention has been accomplished by conceiving that the curved surface can be easily finished so as to coincide with the spherical surface.
上記に基づき請求項1記載の発明に係る真球度判定方法は、所定の球面に仕上げるべき判定対象の曲面に対し、該判定対象の曲面上に設定した測定点の3次元座標を測定すると共に、前記測定点に光ビームを照射して反射方向を測定し、測定した3次元座標及び反射方向に基づいて、前記所定の球面の中心と前記測定点を結ぶ第1の直線の方向に対する前記測定点位置における前記判定対象の曲面の法線の角度偏差の大きさ及び方向を求めることを、任意の間隔で前記判定対象の曲面上に複数設定した各測定点について各々行うことで、判定対象の曲面の真球度を判定する。 Based on the above, the sphericity determination method according to the first aspect of the present invention measures the three-dimensional coordinates of the measurement points set on the determination target curved surface with respect to the determination target curved surface to be finished into a predetermined spherical surface. , Irradiating the measurement point with a light beam to measure the reflection direction, and based on the measured three-dimensional coordinates and the reflection direction, the measurement with respect to the direction of the first straight line connecting the center of the predetermined spherical surface and the measurement point The determination of the magnitude and direction of the angle deviation of the normal of the curved surface to be judged at a point position is performed for each of the plurality of measurement points set on the curved surface to be judged at an arbitrary interval. Determine the sphericity of the curved surface.
請求項1記載の発明では、所定の球面に仕上げるべき判定対象の曲面上に任意の間隔で複数の測定点を設定し、各測定点について、例えばセオドライト等を用いて3次元座標を測定すると共に、光ビーム(例えばレーザビーム)を照射して反射方向を測定し、測定した3次元座標及び反射方向に基づいて、所定の球面の中心と測定点を結ぶ第1の直線の方向に対する測定点位置における判定対象の曲面の法線の角度偏差の大きさ及び方向を求めることで、判定対象の曲面の真球度を判定しており、請求項1記載の発明を実施することで、各測定点位置及びその周辺で判定対象の曲面がどの程度傾いているかを把握することができる。 In the first aspect of the invention, a plurality of measurement points are set at arbitrary intervals on the curved surface to be determined to be finished to a predetermined spherical surface, and for each measurement point, for example, three-dimensional coordinates are measured using a theodolite or the like. Measure the reflection direction by irradiating a light beam (for example, a laser beam), and based on the measured three-dimensional coordinates and the reflection direction, the measurement point position with respect to the direction of the first straight line connecting the center of the predetermined spherical surface and the measurement point The sphericity of the curved surface to be determined is determined by obtaining the magnitude and direction of the angle deviation of the normal line of the curved surface to be determined in each of the measurement points. It is possible to grasp how much the curved surface to be judged is inclined at the position and its periphery.
これにより、判定対象の曲面が球面に一致するように仕上げる施工作業が行われる場合にも、判定対象の曲面を球面に一致させるためには個々の測定点位置及びその周辺で判定対象の曲面をどの方向にどの程度修正すればよいのかを、前記施工作業を行う作業者に容易かつ正確に認識させることができる。従って、請求項1記載の発明によれば、判定対象の曲面が球面に一致するように仕上げる施工作業が行われる場合にも、該施工作業を容易に行えるように曲面の真球度を判定することができる。また、判定対象の曲面の法線の角度偏差の大きさ及び方向を用いることで、単に測定点の3次元座標のみを用いる場合と比較して、判定対象の曲面を球面に精度良く一致させることを、測定点の数を増大させることなく実現することができる。 As a result, even when construction work is performed so that the determination target curved surface matches the spherical surface, in order to make the determination target curved surface coincide with the spherical surface, the determination target curved surface is positioned at and around each measurement point position. The operator performing the construction work can easily and accurately recognize how much correction is required in which direction. Therefore, according to the first aspect of the present invention, the sphericity of the curved surface is determined so that the construction work can be easily performed even when the construction work is finished so that the curved surface to be judged matches the spherical surface. be able to. In addition, by using the magnitude and direction of the angular deviation of the normal of the curved surface to be judged, the curved surface to be judged can be matched with the spherical surface more accurately than when only the three-dimensional coordinates of the measurement points are used. Can be realized without increasing the number of measurement points.
なお、請求項1記載の発明において、反射方向の測定に用いる光ビームは可視光であることが好ましい。これにより、セオドライト等を用いて測定点の3次元座標を測定する際に、判定対象の曲面上の測定点に光ビームを照射することで判定対象の曲面上に形成される光スポットを、3次元座標の測定のための視準作業の基準(マーク)として用いることができ、測定点にマークを付す等の作業が不要となる。 In the first aspect of the invention, the light beam used for measuring the reflection direction is preferably visible light. Thereby, when measuring the three-dimensional coordinates of the measurement point using theodolite or the like, the light spot formed on the determination target curved surface by irradiating the measurement point on the determination target curved surface with 3 It can be used as a reference (mark) for collimation work for measurement of dimensional coordinates, and work such as marking a measurement point becomes unnecessary.
また、請求項1記載の発明において、測定点に光ビームを照射して反射方向を測定することは、例えば請求項2に記載したように、反射面が測定点における判定対象の曲面の接平面と平行になるように平面ミラーを測定点に配置すると共に、所定の球面の略中心に光源を配置し、光源から射出された光ビームを平面ミラーで反射させ、第1の直線の方向に沿った位置が光源の発光点と略等しくされた検出面上での反射光ビームの照射位置を検出することで実現できる。光源を所定の球面の略中心に配置することで、測定点に配置した平面ミラーで反射された光ビームの軌跡は、測定点位置における判定対象の曲面の法線に略一致することになるので、測定点位置における判定対象の曲面の法線の角度偏差の大きさ及び方向を、検出面上での反射光ビームの照射位置から容易に求めることができる。 In the first aspect of the present invention, the measurement of the reflection direction by irradiating the measurement point with the light beam means that, for example, the reflection surface is a tangent plane of the curved surface to be determined at the measurement point. A plane mirror is arranged at the measurement point so as to be parallel to the light source, a light source is arranged at the approximate center of a predetermined spherical surface, the light beam emitted from the light source is reflected by the plane mirror, and along the direction of the first straight line This can be realized by detecting the irradiation position of the reflected light beam on the detection surface whose position is substantially equal to the light emitting point of the light source. By arranging the light source at the approximate center of a predetermined spherical surface, the trajectory of the light beam reflected by the plane mirror arranged at the measurement point substantially coincides with the normal of the curved surface to be determined at the measurement point position. The magnitude and direction of the angle deviation of the normal line of the curved surface to be determined at the measurement point position can be easily obtained from the irradiation position of the reflected light beam on the detection surface.
また、請求項2記載の発明において、例えば請求項3に記載したように、平面ミラーは外形形状が円形であり、周縁部が全周に亘って判定対象の曲面に接するように配置することで、反射面が接平面と平行になるように配置することが好ましい。これにより、平面ミラーの反射面が接平面と平行になるように配置することを非常な簡単に実現することができる。 Further, in the invention described in claim 2, for example, as described in claim 3, the flat mirror has a circular outer shape, and the peripheral portion is arranged so as to be in contact with the curved surface to be determined over the entire circumference. The reflecting surface is preferably arranged so as to be parallel to the tangential plane. Thereby, it can be realized very simply that the reflecting surface of the plane mirror is arranged in parallel with the tangential plane.
また、請求項2記載の発明において、判定対象の曲面の法線の角度偏差の大きさ及び方向を求めることは、例えば請求項4に記載したように、検出面上での反射光ビームの照射位置と光源の発光点との距離をE1、測定点の3次元座標から求まる所定の球面の中心と測定点との距離をR、平面ミラーの厚みをD1、前記所定の球面の中心と前記光源の発光点との距離をD2としたときに、判定対象の曲面の法線の角度偏差Δθの大きさを、
Δθ=[sin-1(E1÷(R−D1−D2))]÷2
に従って演算すると共に、角度偏差Δθの方向として前記照射位置と前記発光点とを結ぶ第2の直線の方向を求めることで実現できる。
In addition, in the invention described in claim 2, the magnitude and direction of the angle deviation of the normal line of the curved surface to be determined can be obtained by, for example, irradiating the reflected light beam on the detection surface as described in claim 4. The distance between the position and the light emitting point of the light source is E1, the distance between the center of the predetermined spherical surface obtained from the three-dimensional coordinates of the measuring point and the measuring point is R, the thickness of the plane mirror is D1, the center of the predetermined spherical surface and the light source When the distance from the light emitting point is D2, the magnitude of the angle deviation Δθ of the normal of the curved surface to be determined is
Δθ = [sin −1 (E1 ÷ (R−D1−D2))] ÷ 2
And calculating the direction of the second straight line connecting the irradiation position and the light emitting point as the direction of the angle deviation Δθ.
請求項5記載の発明に係る曲面スクリーンの施工方法は、所定の材料から成る表面層が最上層に形成されたスクリーン面を所定の球面に一致するように仕上げるための曲面スクリーンの施工方法であって、前記スクリーン面を前記判定対象の曲面とし、請求項1乃至請求項4の何れか1項記載の真球度判定方法を適用することで、前記スクリーン面上に複数設定した各測定点における3次元座標と、前記第1の直線の方向に対する各測定点位置における前記スクリーン面の法線の角度偏差の大きさ及び方向を各々求め、前記スクリーン面上の各測定点の3次元座標、スクリーン面の法線の角度偏差の大きさ及び方向に基づき、各測定点位置及びその周辺で前記所定の材料の塗布又は前記表面層の研削を行うことで、前記スクリーン面を各測定点位置及びその周辺で前記所定の球面に一致するように仕上げた後に、前記スクリーン面の各測定点位置及びその周辺における曲率に倣って、前記スクリーン面のうち各測定点の間に相当する範囲に対して前記所定の材料の塗布又は前記表面層の研削を行うことで、前記各測定点の間に相当する範囲を前記所定の球面に一致するように仕上げることを特徴としている。 The method for constructing a curved screen according to the invention described in claim 5 is a method for constructing a curved screen for finishing a screen surface having a surface layer made of a predetermined material as the uppermost layer so as to coincide with a predetermined spherical surface. The screen surface is the curved surface to be determined, and the sphericity determination method according to any one of claims 1 to 4 is applied, so that a plurality of measurement points set on the screen surface are measured. The three-dimensional coordinates and the magnitude and direction of the angle deviation of the normal of the screen surface at each measurement point position with respect to the direction of the first straight line are respectively obtained, Each screen surface is measured by applying the predetermined material or grinding the surface layer at and around each measurement point position based on the magnitude and direction of the angle deviation of the surface normal. After finishing so as to coincide with the predetermined spherical surface at the position and its periphery, in accordance with the position of each measurement point on the screen surface and the curvature at the periphery thereof, in the range corresponding to the measurement point on the screen surface. On the other hand, by applying the predetermined material or grinding the surface layer, a corresponding range between the measurement points is finished to coincide with the predetermined spherical surface.
請求項5記載の発明では、所定の材料から成る表面層が最上層に形成されたスクリーン面を所定の球面に一致するように仕上げるにあたり、本発明に係る真球度判定方法を適用することで、スクリーン面上に複数設定した各測定点における3次元座標と、第1の直線の方向に対する各測定点位置におけるスクリーン面の法線の角度偏差の大きさ及び方向を各々求め、スクリーン面上の各測定点の3次元座標、スクリーン面の法線の角度偏差の大きさ及び方向に基づき、各測定点位置及びその周辺で所定の材料の塗布又は表面層の研削を行うことで、スクリーン面を各測定点位置及びその周辺で所定の球面に一致するように仕上げる。 According to the fifth aspect of the present invention, in finishing the screen surface having the surface layer made of the predetermined material as the uppermost layer so as to coincide with the predetermined spherical surface, the sphericity determination method according to the present invention is applied. Then, the three-dimensional coordinates at each measurement point set on the screen surface and the magnitude and direction of the angle deviation of the normal of the screen surface at each measurement point position with respect to the direction of the first straight line are obtained, respectively. Based on the three-dimensional coordinates of each measurement point and the magnitude and direction of the angle deviation of the normal of the screen surface, by applying a predetermined material or grinding the surface layer at each measurement point position and its periphery, the screen surface Each measurement point position and its periphery are finished so as to coincide with a predetermined spherical surface.
前述のように、各測定点における3次元座標、スクリーン面の法線の角度偏差の大きさ及び方向が既知であれば、判定対象の曲面を球面に一致させるためには個々の測定点位置及びその周辺で判定対象の曲面をどの方向にどの程度修正すればよいのかを容易かつ正確に認識できるので、各測定点位置及びその周辺で所定の材料の塗布又は表面層の研削を行うことで、各測定点位置及びその周辺でスクリーン面を所定の球面に正確に一致するように仕上げることを容易に行うことができる。 As described above, if the three-dimensional coordinates at each measurement point and the magnitude and direction of the normal deviation of the screen surface are known, each measurement point position and Since it is possible to easily and accurately recognize how much and in what direction the curved surface to be judged should be corrected in the periphery, by applying a predetermined material or grinding a surface layer at each measurement point position and its periphery, It is possible to easily finish the screen surface at each measurement point position and its periphery so as to exactly match a predetermined spherical surface.
そして請求項5記載の発明では、スクリーン面の各測定点位置及びその周辺における曲率に倣って、スクリーン面のうち各測定点の間に相当する範囲に対して所定の材料の塗布又は表面層の研削を行うことで、各測定点の間に相当する範囲を所定の球面に一致するように仕上げる。このときには、各測定点位置及びその周辺でスクリーン面が所定の球面に正確に一致されているので、各測定点位置及びその周辺における曲率に倣うことで、スクリーン面上の各測定点の間に相当する範囲を所定の球面に正確に一致するように仕上げることを容易に行うことができる。従って、請求項5記載の発明によれば、曲面スクリーンが球面に一致するように仕上げることを容易に実現することができる。 According to the invention described in claim 5, according to the position of each measurement point on the screen surface and the curvature at the periphery thereof, the application of a predetermined material or the surface layer is applied to the range corresponding to the area between the measurement points on the screen surface. By performing grinding, a range corresponding to each measurement point is finished so as to coincide with a predetermined spherical surface. At this time, since the screen surface is exactly coincident with a predetermined spherical surface at each measurement point position and its periphery, by following the curvature at each measurement point position and its periphery, between each measurement point on the screen surface. It is possible to easily finish the corresponding range so as to exactly match a predetermined spherical surface. Therefore, according to the fifth aspect of the present invention, it is possible to easily realize finishing so that the curved screen matches the spherical surface.
以上説明したように本発明は、任意の間隔で判定対象の曲面上に複数設定した各測定点について、3次元座標を測定すると共に光ビームを照射して反射方向を測定し、3次元座標及び反射方向に基づいて、所定の球面の中心と測定点を結ぶ第1の直線の方向に対する測定点位置における判定対象の曲面の法線の角度偏差の大きさ及び方向を求めることを各々行うようにしたので、曲面が球面に一致するように仕上げる施工作業が行われる場合にも、該施工作業を容易に行えるように曲面の真球度を判定できる、という優れた効果を有する。 As described above, the present invention measures three-dimensional coordinates and measures the reflection direction by irradiating a light beam at each measurement point set on a curved surface to be determined at an arbitrary interval. Based on the reflection direction, the magnitude and direction of the angle deviation of the normal line of the curved surface to be determined at the measurement point position with respect to the direction of the first straight line connecting the center of the predetermined spherical surface and the measurement point are respectively determined. Therefore, even when construction work is performed so that the curved surface matches the spherical surface, the sphericity of the curved surface can be determined so that the construction work can be easily performed.
また本発明は、本発明に係る真球度判定方法を適用することで、所定の材料から成る表面層が最上層に形成されたスクリーン面上に複数設定した各測定点における3次元座標、スクリーン面の法線の角度偏差の大きさ及び方向を各々求め、求めた各測定点の3次元座標、スクリーン面の法線の角度偏差の大きさ及び方向に基づき各測定点位置及びその周辺で所定の材料の塗布又は表面層の研削を行うことで、スクリーン面を各測定点位置及びその周辺で所定の球面に一致するように仕上げた後に、スクリーン面の各測定点位置及びその周辺における曲率に倣ってスクリーン面のうち各測定点の間に相当する範囲に対して所定の材料の塗布又は表面層の研削を行うことで、各測定点の間に相当する範囲を所定の球面に一致するように仕上げるので、曲面スクリーンが球面に一致するように仕上げることを容易に実現できる、という優れた効果を有する。 In addition, the present invention applies the sphericity determination method according to the present invention, so that a plurality of three-dimensional coordinates and screens at each measurement point set on a screen surface on which a surface layer made of a predetermined material is formed as the uppermost layer. Determine the magnitude and direction of the angle deviation of the normal of the surface, and determine the measurement point position and its surroundings based on the three-dimensional coordinates of each measured point and the magnitude and direction of the angle deviation of the normal of the screen surface. After finishing the screen surface so that it coincides with a predetermined spherical surface at each measurement point position and its periphery by applying the material or grinding the surface layer, the curvature at each measurement point position and its periphery on the screen surface is adjusted. Then, by applying a predetermined material or grinding the surface layer to a range corresponding to each measurement point on the screen surface, the corresponding range between each measurement point matches a predetermined spherical surface. To finish Can be easily realized that the finish so curved screen matches the spherical surface, has an excellent effect that.
以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。図1には、広視野角視覚シミュレータのスクリーンとして利用可能な曲面スクリーン10が示されている。 Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a curved screen 10 that can be used as a screen of a wide viewing angle visual simulator.
図示は省略するが、広視野角視覚シミュレータは、複数台の投影装置(例えば液晶プロジェクタ)、これらの投影装置が接続されたブレンディング・ユニット、及び、該ブレンディング・ユニットに接続された画像処理装置を含んで構成されている。画像処理装置は、曲面スクリーン10のスクリーン面(曲面スクリーンの内壁面)に投影すべき画像(シミュレーション画像)の基となる基準画像の画像データを記憶しており、該画像データに所定の画像処理を施してブレンディング・ユニットへ出力する。ブレンディング・ユニットは、画像処理装置から入力された画像データを各投影装置用の画像データ(曲面スクリーン10上で合成するための画像データ)に変換した後に各投影装置へ出力する。これにより、曲面スクリーン10には複数台の投影装置からの画像が合成された画像が投影されることになり、曲面スクリーン10のスクリーン面の比較的広い範囲に、視覚的な臨場感の高いシミュレーション画像を表示させることができる。 Although not shown, the wide viewing angle visual simulator includes a plurality of projection apparatuses (for example, liquid crystal projectors), a blending unit to which these projection apparatuses are connected, and an image processing apparatus connected to the blending unit. It is configured to include. The image processing apparatus stores image data of a reference image that is a basis of an image (simulation image) to be projected on the screen surface of the curved screen 10 (inner wall surface of the curved screen), and performs predetermined image processing on the image data. And output to the blending unit. The blending unit converts the image data input from the image processing device into image data for each projection device (image data to be synthesized on the curved screen 10), and then outputs the image data to each projection device. As a result, an image obtained by synthesizing images from a plurality of projection devices is projected onto the curved screen 10, and a simulation with a high visual presence is provided over a relatively wide range of the screen surface of the curved screen 10. An image can be displayed.
曲面スクリーン10は真球の下部が取り除かれた形状とされ、スクリーン面として用いられる略球面の内壁面を備えている。曲面スクリーン10はベース部10Aと表面層10Bから成り、運搬及び組み立てを容易とするためにベース部10Aが複数個の曲面パーツに分割されている。曲面スクリーン10は複数個の曲面パーツに分割された状態で設置箇所へ運搬され、運搬された曲面パーツが互いに連結されることでベース部10Aが組み立てられる。ベース部10Aが組み立てられると、ベース部10Aの内周面に所定の材料が塗布されることで表面層10Bが形成され、その後、曲面スクリーン10のスクリーン面(本発明に係る判定対象の曲面に相当)が所定の球面(例えば半径5〜10m程度の真球の表面)に一致するように仕上げる球面仕上げ施工作業が行われる。 The curved screen 10 has a shape in which a lower part of a true sphere is removed, and includes a substantially spherical inner wall surface used as a screen surface. The curved screen 10 includes a base portion 10A and a surface layer 10B. The base portion 10A is divided into a plurality of curved parts for easy transportation and assembly. The curved screen 10 is transported to the installation location in a state of being divided into a plurality of curved parts, and the base part 10A is assembled by connecting the transported curved parts to each other. When the base portion 10A is assembled, a surface layer 10B is formed by applying a predetermined material to the inner peripheral surface of the base portion 10A, and then the screen surface of the curved screen 10 (the curved surface to be judged according to the present invention). Spherical finishing construction work is performed to finish so as to match a predetermined spherical surface (for example, the surface of a true sphere having a radius of about 5 to 10 m).
続いて、球面仕上げ施工作業の実施にあたり、曲面スクリーン10のスクリーン面の真球度を測定・判定するために用いられるレーザセオドライトについて説明する。図2に示すように、レーザセオドライト12は可視光のレーザビームを射出するレーザユニット14を備えている。レーザユニット14は、略平行に配置された一対の支持板16の間に掛け渡されている回動軸18を介して支持板16に軸支されており、回動軸18を中心として図2矢印A方向に回動可能とされている。また、一対の支持板16は旋回ベース20に取り付けられており、旋回ベース20は回動軸18の長手方向に直交する軸回り(図2矢印B方向)に回転可能にベース部材22に支持されている。
Next, a laser theodolite used for measuring and determining the sphericity of the screen surface of the curved screen 10 in carrying out the spherical finishing work will be described. As shown in FIG. 2, the
スクリーン面の真球度の測定・判定を行う場合、レーザセオドライト12は、所定の球面の中心に相当する位置(図1に示す位置C)に、ベース部材22が略水平となるように配置されるので、レーザセオドライト12から射出されるレーザビームは、ベース部材22に対して旋回ベース20を図2矢印B方向に回転させることで射出方向の水平角が変化し、レーザユニット14を図2矢印A方向に回動させることで射出方向の上下角が変化する。なお、スクリーン面の真球度の測定・判定を行う場合、所定の球面の中心を挟んで各々所定距離隔てた位置(図1に示す位置D)には、スクリーン面上の所定の測定点の3次元座標を測定するためのセオドライト(図示省略)が各々配置される。
When measuring and determining the sphericity of the screen surface, the
また、レーザユニット14の先端部(発光点の近傍)には円形の受光板24が取り付けられている。レーザセオドライト12による真球度の測定・判定は、図4に示す平面鏡26をスクリーン面上の所定の測定点位置に配置し、平面鏡26へ向けてレーザビームを射出し、平面鏡26で反射されたレーザビームの受光板24上での照射位置を読み取ってレーザビームの反射角度を求めることにより為される。図3に示すように、受光板24には、受光板24の中心と受光板24上でのレーザビームの照射位置との距離E1を読み取るための同心円状の目盛りと、受光板24の中心に対する受光板24上でのレーザビームの照射位置の角度ψを読み取るための放射状の目盛りが各々記録されている。なお、本実施形態に係る平面鏡26は、円柱状(例えば直径3cm程度)で上面26Aに反射面が形成され、底面26Bの周縁が全周に亘ってスクリーン面に接するように配置される。
A circular
次に本実施形態の作用として、本実施形態に係る球面仕上げ施工作業について、図6のフローチャートを参照しながら説明する。前述のように、この球面仕上げ施工作業は、図1に示す位置Cにレーザセオドライト12が配置され、図1に示す位置Dにセオドライトが各々配置された状態で実施される。
Next, as an operation of the present embodiment, the spherical finishing work according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. As described above, this spherical finishing work is performed in a state where the
球面仕上げ施工作業では、まず曲面スクリーン10のスクリーン面上に複数設定した測定点の中から測定対象の測定点を選択し、レーザセオドライト12から射出されたレーザビームが、曲面スクリーン10のスクリーン面上の測定対象の測定点位置に照射されるように、レーザセオドライト12のレーザユニット14を図2矢印A方向に回動させてレーザビームの射出方向の上下角を調整すると共に、レーザセオドライト12の旋回ベース20を図2矢印B方向に回転させてレーザビームの射出方向の水平角を調整する視準作業を行う(ステップ100)。なお、本実施形態では個々の測定点の間隔が約1mとなるようにスクリーン面上に測定点を設定している。所定の球面の半径が5〜10m程度の場合、測定点の数は100〜数百程度となる。
In the spherical finishing construction work, first, a measurement point to be measured is selected from a plurality of measurement points set on the screen surface of the curved screen 10, and the laser beam emitted from the
レーザセオドライト12の視準作業が完了すると、レーザセオドライト12を点灯させ、レーザユニット14からレーザビームを射出させる(ステップ102)。これにより、スクリーン面上の測定対象の測定点位置に光スポットが形成される。次に、この光スポットを基準として用い、図1に示す位置Dに各々配置した2台のセオドライトが測定対象の測定点位置を指向するように水平角及び上下角を調整する視準作業を行う(ステップ104)。上記のように、レーザセオドライト12から射出されたレーザビームによって測定対象の測定点位置に光スポットを形成させることにより、セオドライトに対する視準作業を行うにあたって測定対象の測定点位置にマーク等を付す作業を行う必要がなくなる。
When collimation work of the
セオドライトに対する視準作業が完了すると、視準作業完了後の各セオドライトの指向方向の水平角及び上下角を読み取り、読み取った水平角及び上下角に基づいて測定対象の測定点の3次元座標を演算(三点測量)によって導出する(ステップ106)。なお、距離を測定する機能を備えたセオドライトを用いれば、測定対象の測定点の3次元座標を単一のセオドライトによって測定することも可能である。 When the collimation work for the theodolite is completed, the horizontal and vertical angles of each theodolite after the collimation work are read, and the 3D coordinates of the measurement point to be measured are calculated based on the read horizontal and vertical angles. Derived by (three-point survey) (step 106). In addition, if the theodolite provided with the function which measures distance is used, it is also possible to measure the three-dimensional coordinate of the measurement point of a measuring object with a single theodolite.
次に、測定対象の測定点位置におけるスクリーン面の法線の角度偏差を測定する。すなわち、まずスクリーン面上の測定対象の測定点位置に平面鏡26を配置する(ステップ108)。これは、例えば作業者が平面鏡26を把持し、平面鏡26の底面26Bの周縁が全周に亘ってスクリーン面に接するように、平面鏡26の底面26Bをスクリーン面に押し当てることによって行うことができる。これにより、平面鏡26の反射面(上面)26Aは、測定対象の測定点位置でスクリーン面と接する仮想接平面と略平行になる。次にレーザセオドライト12を点灯させる(ステップ110)。
Next, the angle deviation of the normal of the screen surface at the measurement point position to be measured is measured. That is, first, the
レーザセオドライト12に対する視準作業は既に完了しているので、この点灯に伴い、レーザセオドライト12から射出されたレーザビームは、所定の球面の中心と測定点を結ぶ第1の直線に沿って射出されて測定対象の測定点位置に位置している平面鏡26の反射面(上面)26Aの略中央で反射される。ここで、測定対象の測定点位置において、所定の球面に対するスクリーン面の傾きがゼロであれば、平面鏡26に入射されたレーザビームは第1の直線に沿って正反射され、レーザセオドライト12の発光点に入射されることになるが、平面鏡26で反射されたレーザビームの平面鏡26からの射出角度(レーザビームの反射角度)は、実際には測定対象の測定点位置での所定の球面に対するスクリーン面の傾きに応じて変化し、第1の直線の方向に対してレーザビームの反射方向に角度偏差が生ずることで、平面鏡26で反射されたレーザビームはレーザセオドライト12の受光板24に入射される。
Since collimation work on the
続いて、受光板24上でのレーザビームの照射位置(レーザビームの照射により形成される光スポットの位置)を確認し、受光板24に記録されている目盛りに基づき、受光板24の中心(レーザユニット14の発光点)と受光板24上でのレーザビームの照射位置との距離E1及び受光板24の中心に対する受光板24上でのレーザビームの照射位置の角度ψを目視で読み取る(ステップ112)。そして、図5に示すように、測定対象の測定点の3次元座標から所定の球面の中心と測定点との距離Rを演算し、平面鏡26の厚みをD1、所定の球面の中心とレーザユニット14の発光点との距離をD2としたときに、測定対象の測定点におけるスクリーン面の法線(測定対象の測定点でスクリーン面に接する仮想接平面に直交する法線)の角度偏差Δθの大きさを次の(1)式に従って演算する(ステップ114)。また、角度ψを角度偏差Δθの方向とする。
Δθ=[sin-1(E1÷(R−D1−D2))]÷2 …(1)
上記のようにして測定対象の測定点の3次元座標、該測定点位置におけるスクリーン面の角度偏差Δθの大きさ及び方向が求まると、距離Rと所定の球面の半径との差が許容範囲内か否か、及び、角度偏差Δθの大きさが許容範囲内か否かを判定することで、測定対象の測定点位置においてスクリーン面が所定の球面に一致しているか否か判定する(ステップ116)。判定が否定された場合には、測定対象の測定点の3次元座標、該測定点位置における角度偏差Δθの大きさ及び方向に基づき、球面仕上げ施工作業を行う作業者に対し、測定対象の測定点及びその周辺における球面仕上げ施工作業を指示し(ステップ118)、該指示に従い作業者による球面仕上げ施工作業が行われる(ステップ120)。
Subsequently, the irradiation position of the laser beam on the light receiving plate 24 (the position of the light spot formed by the laser beam irradiation) is confirmed, and based on the scale recorded on the
Δθ = [sin −1 (E1 ÷ (R−D1−D2))] ÷ 2 (1)
When the three-dimensional coordinates of the measurement point to be measured and the size and direction of the angle deviation Δθ of the screen surface at the measurement point position are obtained as described above, the difference between the distance R and the radius of the predetermined spherical surface is within the allowable range. And whether or not the size of the angle deviation Δθ is within an allowable range, thereby determining whether or not the screen surface coincides with a predetermined spherical surface at the measurement point position to be measured (step 116). ). If the determination is negative, based on the three-dimensional coordinates of the measurement point to be measured and the magnitude and direction of the angle deviation Δθ at the measurement point position, the measurement target is measured for the worker who performs the spherical finishing work. A spherical finishing work is instructed at the point and its surroundings (step 118), and the spherical finishing work is performed by the operator according to the instruction (step 120).
具体的には、例えば距離Rが所定の球面の半径よりも小さく、且つその差が許容範囲を越えていた場合には、測定対象の測定点位置において、スクリーン面が所定の球面よりも手前側に位置していることを作業者に伝達する。本実施形態では、曲面スクリーン10の表面層10Bを形成する材料として、塗布やサンダー等を用いた研削が容易な材料を用いており、上記のように測定対象の測定点位置でスクリーン面が所定の球面よりも手前側に位置していた場合、作業者は、測定対象の測定点位置やその周辺の表面層10Bをサンダー等によって研削することで、測定対象の測定点の3次元座標(距離R)を所定の球面に一致させる作業を行う。また、例えば距離Rが所定の球面の半径よりも大きく、且つその差が許容範囲を越えていた場合には、測定対象の測定点位置において、スクリーン面が所定の球面よりも奥側に位置していることを作業者に伝達する。この場合、作業者は、測定対象の測定点位置やその周辺の表面層10Bに所定の材料を塗布することで、測定対象の測定点の3次元座標(距離R)を所定の球面に一致させる作業を行う。 Specifically, for example, when the distance R is smaller than the radius of a predetermined spherical surface and the difference exceeds the allowable range, the screen surface is closer to the front side than the predetermined spherical surface at the measurement point position to be measured. To the operator. In the present embodiment, a material that can be easily ground by application or sander is used as a material for forming the surface layer 10B of the curved screen 10, and the screen surface is predetermined at the measurement point position of the measurement target as described above. If the operator is positioned on the near side of the spherical surface, the operator grounds the measurement point position of the measurement target and the surrounding surface layer 10B with a sander or the like, so that the three-dimensional coordinates (distance of the measurement target measurement point) An operation of matching R) with a predetermined spherical surface is performed. Further, for example, when the distance R is larger than the radius of the predetermined spherical surface and the difference exceeds the allowable range, the screen surface is located on the back side of the predetermined spherical surface at the measurement point position to be measured. Communicate to the workers. In this case, the operator applies a predetermined material to the measurement point position of the measurement target and the surrounding surface layer 10B so that the three-dimensional coordinates (distance R) of the measurement point of the measurement target coincide with the predetermined spherical surface. Do work.
また、例えば測定対象の測定点位置におけるスクリーン面の角度偏差Δθの大きさが許容範囲を越えていた場合には、測定対象の測定点位置において、スクリーン面が所定の球面に対して傾いていることを、傾きの方向(角度偏差Δθの方向)と共に作業者に伝達する。この場合、作業者はスクリーン面の傾きの方向に応じて、測定対象の測定点位置やその周辺の表面層10Bを研削したり所定の材料を塗布することで、測定対象の測定点やその周辺を所定の球面に一致させる作業を行う。 Further, for example, when the magnitude of the angle deviation Δθ of the screen surface at the measurement point position of the measurement object exceeds the allowable range, the screen surface is inclined with respect to a predetermined spherical surface at the measurement point position of the measurement object. This is transmitted to the operator together with the direction of inclination (direction of angle deviation Δθ). In this case, according to the direction of the inclination of the screen surface, the operator grinds the measurement point position of the measurement target and the surrounding surface layer 10B or applies a predetermined material, thereby measuring the measurement point of the measurement target and the periphery thereof. An operation is performed to match the sphere with a predetermined spherical surface.
このように、本実施形態では、スクリーン面上の測定点の3次元座標に加え、測定点位置におけるスクリーン面の法線の角度偏差の大きさ及び方向を測定するので、測定点位置でスクリーン面が傾いていた場合にも、スクリーン面がどの方向にどの程度傾いているのかを作業者に容易かつ正確に認識させることができる。また、曲面スクリーン10の表面層10Bは、曲率が略一定になるように事前に大雑把な仕上げが行われているので、測定点位置におけるスクリーン面の法線の角度偏差の大きさ及び方向を測定することで、スクリーン面がどの方向にどの程度傾いているのかを測定点位置及びその周辺の比較的広い範囲に亘って把握することができ、スクリーン面の比較的広い範囲を所定の球面に一致させることができる。 Thus, in this embodiment, in addition to the three-dimensional coordinates of the measurement point on the screen surface, the magnitude and direction of the angle deviation of the normal of the screen surface at the measurement point position are measured. Even when the screen is tilted, the operator can easily and accurately recognize in which direction and how much the screen surface is tilted. Further, since the surface layer 10B of the curved screen 10 is roughly finished in advance so that the curvature becomes substantially constant, the magnitude and direction of the normal deviation of the screen surface at the measurement point position are measured. By doing so, it is possible to grasp how much the screen surface is tilted in which direction and over a relatively wide range of the measurement point position and its surroundings, and match the relatively wide range of the screen surface to a predetermined spherical surface. Can be made.
作業者による球面仕上げ施工作業が行われると、先に説明した測定対象の測定点の3次元座標の測定、該測定点位置におけるスクリーン面の法線の角度偏差の大きさ及び方向の測定が再度行われる(ステップ100〜ステップ114)。3次元座標、角度偏差の大きさ及び方向を再度測定した結果、測定対象の測定点位置においてスクリーン面が所定の球面に一致していないと判定された場合は、上述した球面仕上げ施工作業が再度行われるが、測定対象の測定点位置においてスクリーン面が所定の球面に一致している(差が許容範囲内)と判定された場合(ステップ116の判定が肯定された場合)は、スクリーン面上に設定した全ての測定点に対して球面仕上げ施工作業を行ったか否か判定する(ステップ122)。判定が否定された場合は、球面仕上げ施工作業を未実施の測定点に対して上述した作業(ステップ100〜ステップ120)を繰り返す。これにより、スクリーン面上に設定した全ての測定点及びその周辺において、スクリーン面が所定の球面に一致されることになる。
When the spherical finishing work is performed by the operator, the measurement of the three-dimensional coordinates of the measurement point to be measured and the measurement of the magnitude and direction of the angle deviation of the normal of the screen surface at the measurement point position are performed again. Performed (Step 100 to Step 114). If it is determined that the screen surface does not coincide with the predetermined spherical surface at the measurement point position to be measured as a result of measuring the three-dimensional coordinates and the magnitude and direction of the angular deviation again, the spherical finishing work described above is performed again. If it is determined that the screen surface coincides with a predetermined spherical surface at the measurement point position to be measured (the difference is within the allowable range) (if the determination in
各測定点及びその周辺に対する球面仕上げ施工作業が完了すると(ステップ122の判定が肯定されると)、作業者は、スクリーン面上の測定点及びその周辺を基準として、測定点及びその周辺におけるスクリーン面の曲率に倣い、スクリーン面上の測定点の間に相当する範囲が同一の曲率となるように仕上げる球面仕上げ施工作業を行う(ステップ124)。このときには、各測定点位置及びその周辺でスクリーン面が所定の球面に一致されているので、スクリーン面上の各測定点の間に相当する範囲を所定の球面に一致するように仕上げることを容易に行うことができる。これにより、曲面スクリーン10のスクリーン面の全面が、所定の球面に一致するように仕上げることができる。
When the spherical finishing work for each measurement point and its surroundings is completed (when the determination in
なお、上記では受光板24に記録された目盛りに基づき、受光板24上でのレーザビームの照射位置を目視で読み取る態様を説明したが、これに限定されるものではなく、受光板24上にレーザビームを検出する受光素子を2次元に配列させる等により、受光板24上でのレーザビームの照射位置を自動的に検出するようにしてもよい。
In the above description, the mode in which the irradiation position of the laser beam on the
10 曲面スクリーン
10B 表面層
12 レーザセオドライト
14 レーザユニット
24 受光板
26 平面鏡
10 curved screen
Claims (5)
Δθ=[sin-1(E1÷(R−D1−D2))]÷2
に従って演算すると共に、角度偏差Δθの方向として前記照射位置と前記発光点とを結ぶ第2の直線の方向を求めることを特徴とする請求項2記載の真球度判定方法。 The distance between the irradiation position of the reflected light beam on the detection surface and the light emission point of the light source is E1, the distance between the center of the predetermined spherical surface obtained from the three-dimensional coordinates of the measurement point and the measurement point is R, and the plane mirror The thickness of the predetermined spherical surface is D1, and the distance between the center of the predetermined spherical surface and the light emitting point of the light source is D2, and the magnitude of the angle deviation Δθ of the normal of the curved surface to be determined is
Δθ = [sin −1 (E1 ÷ (R−D1−D2))] ÷ 2
3. The sphericity determination method according to claim 2, further comprising: calculating a direction of a second straight line connecting the irradiation position and the light emitting point as a direction of the angle deviation Δθ.
前記スクリーン面を前記判定対象の曲面とし、請求項1乃至請求項4の何れか1項記載の真球度判定方法を適用することで、前記スクリーン面上に複数設定した各測定点における3次元座標と、前記第1の直線の方向に対する各測定点位置における前記スクリーン面の法線の角度偏差の大きさ及び方向を各々求め、
前記スクリーン面上の各測定点の3次元座標、スクリーン面の法線の角度偏差の大きさ及び方向に基づき、各測定点位置及びその周辺で前記所定の材料の塗布又は前記表面層の研削を行うことで、前記スクリーン面を各測定点位置及びその周辺で前記所定の球面に一致するように仕上げた後に、
前記スクリーン面の各測定点位置及びその周辺における曲率に倣って、前記スクリーン面のうち各測定点の間に相当する範囲に対して前記所定の材料の塗布又は前記表面層の研削を行うことで、前記各測定点の間に相当する範囲を前記所定の球面に一致するように仕上げる
ことを特徴とする曲面スクリーンの施工方法。 A method for constructing a curved screen for finishing a screen surface having a surface layer made of a predetermined material as a top layer so as to substantially match a predetermined spherical surface,
The screen surface is set as the curved surface to be determined, and the sphericity determination method according to any one of claims 1 to 4 is applied, so that a three-dimensional measurement point is set at a plurality of measurement points set on the screen surface. Obtain the coordinates and the magnitude and direction of the angle deviation of the normal of the screen surface at each measurement point position with respect to the direction of the first straight line,
Based on the three-dimensional coordinates of each measurement point on the screen surface and the magnitude and direction of the angle deviation of the normal of the screen surface, the predetermined material is applied or the surface layer is ground at and around each measurement point position. After finishing the screen surface to match the predetermined spherical surface at each measurement point position and its periphery,
By applying the predetermined material or grinding the surface layer to a range corresponding to each measurement point position on the screen surface in accordance with the curvature at each measurement point position on the screen surface and the periphery thereof. A method for constructing a curved screen, wherein a range corresponding to each of the measurement points is finished so as to coincide with the predetermined spherical surface.
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
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