JP2001142167A - パノラマ撮影装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 所定の風景等をあたかもある視点から３６０
度周辺を見渡したかのように表示するパノラマ表示装置
用のデータソースを容易に得ることができる、パノラマ
撮影装置を提供することを課題としている。 【解決手段】 所定の対象物を撮影して画像データを出
力するカメラ３を固定部１側に支持するアタッチメント
２を、レンズ３ａの中心線ＬＣが旋回軸心Ｃ１に対して
垂直になるようにカメラ３を固定的に支持する固定支持
部７と、カメラ３のレンズ３ａの中心線ＬＣが旋回軌跡
を描くようにアクチュエータ１８により固定支持部７を
回動自在に支持する旋回支持部８と、該旋回支持部８を
水平に対して傾斜揺動させる傾斜調整部９と、所定の撮
影場所においてカメラ３の旋回中心から捕捉する外周方
向の画像データを取り込むべく上記アクチュエータ１８
及びカメラ３の作動を制御するコントローラ４とから構
成し、上記傾斜調整部９が旋回支持部８の旋回中心線を
垂直に保持する傾斜制御装置を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は所定の風景等をパ
ノラマを表示するパノラマ装置用のデータソースを取り
込むパノラマ撮影装置に関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】所定の風
景等をあたかもある視点から３６０度周辺を見渡したか
のように表示するパノラマムービーをディスプレイ上等
に表示するパノラマバーチャルリアリティー装置（以下
パノラマＶＲ装置と呼ぶ）が一般的に知られており、パ
ノラマＶＲ装置で表示（再現）する風景等のデータ（パ
ノラマデータ）を用意することによって、パノラマＶＲ
装置の利用者（ユーザー）がパノラマＶＲ装置で上記パ
ノラマデータに依る風景等を、該風景の場所に対する遠
隔地（例えば自宅等）で表示させることが可能となって
いる。

【０００３】なお上記パノラマＶＲ装置は通常パノラマ
ＶＲ用のアプリケーションソフトウエア（アプリケーシ
ョン）がセットアップされたパーソナルコンピュータか
らなり（つまりパーソナルコンピュータで上記アプリケ
ーションを走らせると、このコンピュータがパノラマＶ
Ｒ装置となる）、一般的にコンピュータを利用したデー
タ通信等によるパノラマデータのデータ交換により幅広
いユーザが未知の風景等をコンピュータ上に容易に表示
せしめることができる。

【０００４】一方上記パノラマデータ用のデータソース
は、風景等の画像のデジタルデータであり、デジタルカ
メラ等で風景を撮影すること等で得ることができる。す
なわち風景（パノラマムービーのターゲット）を撮影す
ることができる所定の定点にデジタルカメラを配置し、
このカメラを水平方向に３６０度回転させて所定の回転
角度毎に写真を撮影（画像データをキャプチャ）して得
られる複数のデジタル写真（画像データ）が上記データ
ソースとなる。

【０００５】つまり各画像データを連続させるとターゲ
ットの３６０°方向の画像（風景）を平面に展開したも
のとなる。そしてパノラマＶＲ装置（アプリケーショ
ン）は得られたデータソースからパノラマデータを構築
し、このパノラマデータからターゲットのパノラマムー
ビ表示する。なおパノラマＶＲ装置は一般的にパノラマ
ムービの任意の部分をカーソル操作等で回転やズームさ
せて表示することができる。

【０００６】一方パノラマデータを作成するに必要なデ
ジタル写真（画像データ）の数は撮影するカメラの視野
角度に依存し、さらに各写真（画像データ）は所定の範
囲でターゲットの撮影部分をオーバーラップさせる必要
がある。例えば視野角度が２０°の広角レンズ（通常広
角レンズが使用される）を使用し、撮影するデジタル写
真の５０％をオーバーラップさせる場合、カメラを１０
°毎に回転させて、各停止位置（撮影開始位置を０°と
すると０°，１０°，２０°…３５０°）で写真を撮影
させ、合計３６回撮影する（回転させる）ことで、ター
ゲットの３６０°方向のデジタル写真、すなわち当該タ
ーゲットのパノラマムービーのデータソースを得ること
ができる。

【０００７】このときカメラの回転面が水平に対して傾
斜すると、パノラマムービーの視点が傾斜する（つまり
ターゲットを斜めに３６０°方向で見たようなパノラマ
ムービーとなってしまう）こととなり、このためカメラ
の旋回面、すなわちレンズの中心線が水平となるように
カメラを設置し、カメラの旋回中心（旋回軸）をレンズ
の中心線に対して垂直に設定する必要がある他、レンズ
の焦点と旋回中心とを一致させる（旋回中心がレンズの
焦点を通る）必要もある。なぜならレンズの焦点と旋回
中心とが一致しないと、撮影される画像（写真）の奥行
きが異なり、パノラマムービの遠近感の精度が低下する
ためである。

【０００８】以上のようにターゲット撮影のためのカメ
ラセッティングや旋回操作等は比較的難しく、パノラマ
データ用のデータソースを得ることは容易ではない。つ
まりカメラのセッティングや旋回精度がパノラマムービ
ー用のデータソースを得るためのコストに大きく影響を
与え、低コストでデータソースを得るためには、カメラ
のセッティングや旋回精度を落とさざるをえないことが
ある。

【０００９】この場合パノラマムービーの再現性が悪化
し、換言するとパノラマＶＲ装置によるパノラマムービ
ーの再現性を高くするためには、比較的多額なコストを
データソース（デジタル写真）を得るために使用し、比
較的精度の高いデータソースを得る必要があるが、この
場合は必然的にパノラマデータが高コストとなるという
欠点があった。このため容易にパノラマデータのデータ
ソースを得る（デジタル写真を撮影する）ことができ
る、パノラマＶＲ装置用等のパノラマ撮影装置が望まれ
ていた。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明のパノラマ撮影装置は、所定の対象物を撮影す
るカメラ３と、該カメラ３を固定部１側に支持するアタ
ッチメント２を備え、該アタッチメント２がカメラ３を
固定的に支持する固定支持部７と、該固定支持部７を、
カメラ３のレンズ３ａの中心線ＬＣが旋回軌跡を描くよ
うに回動自在に支持する旋回支持部８と、該旋回支持部
８を水平に対して傾斜揺動させる傾斜調整部９とを備
え、旋回支持部８に固定支持部７を旋回駆動せしめるア
クチュエータ１８を設けると共に、カメラ３が旋回中心
から所定の撮影場所の外周方向の画像を捕捉して撮影す
るべく上記アクチュエータ１８及びカメラ３の作動を制
御するコントローラ４を設け、固定支持部７がレンズ３
ａの中心線ＬＣが旋回軸心Ｃ１に対して垂直になるよう
にカメラ３を支持せしめ、上記傾斜調整部９が旋回支持
部８の旋回中心線を垂直に保持する傾斜制御装置を備え
たことを第１の特徴としている。

【００１１】第２に固定支持部７が、旋回軸心Ｃ１がレ
ンズ３ａの焦点を通過するようカメラ３を支持せしめる
ことを特徴としている。

【００１２】第３にコントローラ４が、画像の撮影を行
うべくカメラ３側を所定のステップ角度毎に回転せしめ
るとともに画像データを取り込む自動撮影手段を備えた
ことを特徴としている。

【００１３】第４に自動撮影手段が、レンズ３ａの視野
角度に応じてステップ角度の変更を行うステップ角度切
換手段を備えたことを特徴としている。

【００１４】第５に傾斜制御装置が、旋回支持部８を載
置する調整部材２２と、該調整部材２２を少なくとも３
点で支持する支持部材２５とを備え、該支持部材２５が
少なくとも２点においてアクチュエータ３３により支持
高さ調節可能に駆動される構成としたことを特徴として
いる。

【００１５】第６にコントローラが、高さ調整可能な２
点の支持部材２６をアクチュエータ３３により駆動して
旋回軸１６が垂直となるように調整部材２２の傾斜角度
を調整設定する傾斜制御手段を備えたことを特徴として
いる。

【００１６】第７に調整部材２２側に旋回軸１６の傾斜
角度を検出する傾斜センサ３７を設け、傾斜制御手段が
上記傾斜センサ３７からの出力に基づいて調整部材２２
の傾斜角度を自動的に設定するものであることを特徴と
している。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は本発明のパノラマムービー
用のパノラマ撮影装置の正面斜視図であり、該撮影装置
は従来公知のカメラ用等の三脚１と、該三脚１の上部に
取り付けられたアタッチメント２から構成されている。
そして撮影用のカメラ３がアタッチメント２に取り付け
られる。なおカメラ３は撮影した写真又は映像をデジタ
ルデータとして保存するいわゆるデジタルカメラ又デジ
タルビデオである。またアタッチメント２には、アタッ
チメント２及びカメラ３の作動を電気的に制御するコン
トロールボックス４が接続されている。

【００１８】そして上記撮影装置はコントロールボック
ス４による制御でアタッチメント２によりカメラ３を所
定の撮影場所の外周方向の画像を捕捉して撮影するべ
く、水平方向に所定の旋回角度毎に一時停止させながら
旋回させるとともに、各停止位置でデジタル写真を撮影
（画像データを取得）することで、カメラ３を設置した
場所（ターゲット）の３６０°方向のデジタル写真（画
像データ）を得ることができ、すなわち「従来の技術」
の項で述べたターゲットのパノラマデータのデータソー
スを得ることができ、このデータを所定のメディアに記
憶せしめる構造となっている。

【００１９】なおデータソースの記憶メディアとして、
例えば一般的にカメラ３側に挿入可能な各種記憶メディ
ア（メモリカードやフロッピーディスク等）や、あるい
はコントロールボックス４やパーソナルコンピュータ等
に所定の記憶メディア（例えば光磁気ディスクやハード
ディスク）に対応するドライブ（光磁気ディスクドライ
ブやハードディスクドライブ等）を配置し、該ドライブ
に対応するメディアを使用することができる。

【００２０】これにより上記メディアに記憶せしめられ
たデータソースを前述の「従来の技術」の項で述べたパ
ノラマＶＲ装置側に転送することで、パノラマＶＲ装置
により上記ターゲットのパノラマムービーを表示するこ
とができる。なお本実施形態の場合はカメラ３にあらか
じめ設けられているメモリカードドライブに挿入される
メモリカードにデータソースが記録せしめられる構造と
なっている。

【００２１】このためパノラマＶＲ装置がいわゆるパー
ソナルコンピュータとパノラマＶＲ用のアプリケーショ
ンソフトウエアから構成されている場合は、上記メモリ
ーカードをパーソナルコンピュータ側に装着してデータ
を読み込ませることでパノラマＶＲ装置側（パーソナル
コンピュータ）に容易にデータソースの転送を行うこと
ができる。なおカメラ３と上記パーソナルコンピュータ
をケーブル等で接続してパーソナルコンピュータ側にデ
ータソースを直接保存せしめるようにしてもよい。

【００２２】次に本発明のパノラマムービー用撮影装置
について詳細に説明する。ただし固定部である上記三脚
１は従来公知のものであるため詳細な説明は割愛する
が、上記アタッチメント２は三脚１における通常カメラ
を取付ける部分（カメラ取付部）に、カメラ取り付け用
のネジ等を介して（従来カメラを三脚に取り付ける場合
と同様に）着脱自在に固定される。

【００２３】上記アタッチメント２は図１〜図３に示さ
れるようにカメラ３を固定的に支持する固定支持部７
と、該固定支持部７を旋回（回転）自在に支持する旋回
支持部８と、該旋回支持部８を傾斜揺動（左右傾動動作
を許容した上下揺動）自在に支持する傾斜調整部９とを
備え、上記傾斜調整部９が三脚１に固定されている。

【００２４】これにより旋回支持部８における固定支持
部７を旋回せしめる旋回軸は傾斜調整部９の左右傾動が
許容された揺動により傾斜調整されるが、一方カメラ３
は固定支持部７を介して旋回支持部８に支持され、旋回
支持部８による上記旋回軸の旋回駆動により旋回軸を中
心に旋回せしめられ、すなわち傾斜調整部９はカメラ３
の旋回中心線、換言すれはカメラ３の回転面（旋回面）
の傾斜調整装置として機能している。

【００２５】一方固定支持部７は図４に示されるように
カメラ３を、通常カメラを三脚等に取り付ける場合に使
用するネジ等を利用して側方から固定する縦ステー１１
と、該縦ステー１１の基端部側をスライド調節自在に支
持固定せしめる横ステー１２等からなり、該横ステー１
２が旋回支持部８の旋回軸１６に固定されている。この
とき縦ステー１１はプレート状をなし、横ステー１２が
旋回軸１６に取り付けられた状態の時に旋回軸１６の軸
心Ｃ１と直交する方向に長孔１３が設けられている。

【００２６】そしてカメラ３はレンズ３ａの中心線ＬＣ
が長孔１３と平行になるように該長孔１３を介してネジ
等により縦ステー１１に取り付けられる。つまりカメラ
３をレンズ３ａの中心線ＬＣと旋回軸１６の軸心Ｃ１が
直交した状態を保ったまま長孔１３方向にスライド移動
せしめることができる。また縦ステー１１は横ステー１
２に対して前述のようにスライド調節自在であり、旋回
軸１６の軸心Ｃ１とレンズ３ａの中心線ＬＣとの距離を
調節することができる。

【００２７】そしてカメラ３は図４に示されるように旋
回軸１６の軸心Ｃ１がレンズ３ａの中心線ＬＣを通過す
るとともに旋回軸心がレンズ３ａの焦点を通過する位置
に設定される。つまり固定支持部７へのカメラ３の取り
付けは上記条件に従って作業者等により比較的シビアに
予め行われる。

【００２８】次に前述の旋回支持部８の構造について説
明する。旋回支持部８は図５，図６に示されるようにボ
ックス状のケース１４を外装として構成され、上記旋回
軸１６が該ケース１４に上下方向に回転自在に軸支せし
められていると共に、ステッピングモータ１８がケース
１４の外側に、駆動軸線１７が上記旋回軸１６（旋回軸
心）に直交するように取り付けられた構造となってい
る。

【００２９】そして旋回軸１６のケース１４からの突出
端側に前述の固定支持部７（横ステー１１）が螺合状態
で固定される。一方ステッピングモータ１８の駆動軸と
旋回軸１６はケース１４内においてベベルギヤ１９等に
より連結されており、ステッピングモータ１８の駆動に
より旋回軸１６が旋回駆動せしめられ、固定支持部７、
すなわちカメラ３を、カメラ３と旋回軸１６との位置関
係が前述のように設定された状態で旋回せしめる。なお
ステッピングモータ１８は後述するように前述のコント
ロールボックス４側により作動が制御される。

【００３０】一方上記傾斜調整部９は図７，図８に示さ
れるように平面視で各頂点部分がＲ面取りされた略正三
角柱形状をなすケース２１を外装として構成され、該ケ
ース２１の上面板２２がケース２１の底面板２３に対し
て左右傾動を許容した状態で上下揺動自在に支持された
構造となっている。つまり上面板２２が旋回支持部８を
傾斜揺動自在に載置する調整部材となっている。そして
上記上面板２２の上面に前述の旋回支持部８が取り付け
られるが、本実施形態の場合上面板２２からは上方に雄
ねじ部２０が突設されており、該雄ねじ部２０に旋回支
持部８のケース１４の底面が螺合状態で取り付けられ
る。

【００３１】このとき上記上面板２２は各頂点部分近傍
で支柱２５を介して底面板２３に３点で支持されている
が、支柱２５のうち２つは後述するように長さ（上面板
２２の支持高さ）が変更調節される可変長支柱２６であ
り、残りの１つは長さが固定された固定長支柱２７とな
っている。つまり可変長支柱２６の長さを変更調整する
ことで底面板２３に対する上面板２２（旋回支持部８）
の傾斜が変更調節される構造となっている。

【００３２】さらに詳細に説明すると、各支柱２６，２
７は基端部分が底面板２３に固定されており、先端部に
より上面板２２を支持している。そして固定長支柱２７
は先端部が上面板２２に穿設された支柱連結用の孔２８
に、該孔２８に取り付けられたガイド部材２９を介して
挿入されているが、該ガイド部材２９に形成された固定
長支柱２７（先端部２７ａ）の挿入用の挿入孔２９ａは
固定長支柱２７の先端部２７ａに対して比較的大きな嵌
合誤差を有している。

【００３３】そして先端部２７ａは該挿入孔２９ａにゴ
ム等の弾性力を有する弾性部材３０を介して挿入され、
上面板２２は固定長支柱２７を基準とした左右傾動及び
上下揺動が許容されている。なお上記先端部２７ａの弾
性部材３０の上側には、固定長支柱２７の弾性部材３０
からの抜けを防止するリング３１が設けられている。

【００３４】一方前述の可変長支柱２６は図９に示され
るように、ステッピングモータ３３と該ステッピングモ
ータ３３により上下スライドせしめられるロッド３４等
により構成されており、すなわちモータ３３を駆動して
ロッド３４を上下スライドさせることで全長（支持高
さ）が可変する構造となっている。そしてこの可変長支
柱２６はステー３６を介してステッピングモータ３３側
が底面板２３に固定されているとともに、ロッド３４の
先端が上面板２２に下方から当接せしめられている。

【００３５】そして上記ロッド３４はモータ３３を貫通
しており、モータ３３の下方側（底面板２３側）にも突
出している。このときモータ３３の下方側にはモータ３
３より下方側に突出する前記ロッド３４の位置を検出す
る位置センサ５０が設けられており、ロッド３４の上限
及び下限と、両限界点間のロッド３４の原点、すなわち
モータ３３の駆動の基準点を検知するように設定されて
いる。

【００３６】なお本実施形態の場合位置センサ５０はフ
ォトセンサであり、ロッド３４の下端を最上方位置のフ
ォトセンサ５０ａで検知するとロッド３４の上限である
ことを、最下位置のフォトセンサ５０ｃで検知するとロ
ッド３４の下限であることを、中間位置のフォトセンサ
５０ｂで検知すると原点であると検出するように設定さ
れている。

【００３７】なお上面板２２は両モータ３３（可変長支
柱２６）近傍においてスプリング３５により底面板２３
側に付勢せしめられており、つまり上面板２２は可変長
支柱２６のロッド３４に弾力的に押圧せしめられてい
る。これにより両可変長支柱２６の各ステッピングモー
タ３３を駆動することで上面板２２が前述のように左右
傾動を含む上下揺動せしめられ、底面板２３に対する角
度が調整される。

【００３８】すなわち上面板２２，可変長支柱２６，固
定長支柱２７により旋回支持部の傾斜を調整して、旋回
中心線（旋回軸心）を垂直に保持する傾斜制御装置が構
成されている。このとき上面板２２の下面２２ａには、
両可変長支柱２６の近傍に上面板２２の傾斜状態を検出
する傾斜センサ３７が固定されて設けられており、後述
するように該傾斜センサ３７からの出力に基づいて両ス
テッピングモータ３３がコントロールボックス４により
作動制御されている。

【００３９】次に上記コントロールボックス４の構造及
び作動について説明する。該コントロールボックス４は
前述のように各モータ１８，３３及びカメラ３の作動を
制御せしめるように構成されており、図１０に示される
ように旋回支持部８側及びカメラ３側の制御ケーブルを
接続するロータ入力端子５１と、傾斜調整部９側の制御
ケーブルを接続するレベル入力端子５２とを有している
とともに、後述するように制御状態をユーザ側に報知す
るインジケータ４３，制御用の各種スイッチ４０，４
２，４４，４６等が設けられている。

【００４０】そして上記制御用のスイッチを介したユー
ザ側の操作により、後述するように傾斜調整部９の両ス
テッピングモータ３３及び旋回支持部８のステッピング
モータ１８、さらにカメラ３のシャッターの作動を電気
的に制御し、自動的にパノラマデータのデータソースを
作成する（カメラ３によりターゲットを撮影せしめる）
ように構成されている。

【００４１】すなわちコントロールボックス４内には図
１１に示されるような中央演算装置（ＣＰＵ６１）を備
えた制御装置３８が設けられており、該制御装置３８は
ＣＰＵ６１の出力側にカメラ３のシャッター制御用の端
子、ステッピングモータ１８，３３の駆動用のドライバ
３９，インジケータ４３等が、入力側に後述する傾斜セ
ンサ３７の処理部６２，制御用のスイッチ４０，４２，
４４，４６，位置センサ５０等が接続されて構成されて
いる。

【００４２】なお傾斜センサ３７の出力ケーブル，傾斜
調整部９のステッピングモータ３３のケーブル，位置セ
ンサ５０ａ，５０ｂ，５０ｃの出力ケーブルが上記レベ
ル入力端子５１を介して、カメラ３のシャッタ制御用ケ
ーブル，旋回支持部８のステッピングモータ１８のケー
ブルがロータ入力端子５２を介して制御装置３８側に接
続されている。

【００４３】そして制御装置３８（ＣＰＵ６１）はステ
ッピングモータ３３の作動を傾斜センサ３７からのデー
タに基づいて制御してカメラ４の旋回面を自動的に設定
調節する傾斜自動制御手段と、ステッピングモータ１８
を自動駆動してカメラ３を所定角度毎に一時停止させな
がら３６０°回転せしめるとともに、一時停止時毎にシ
ャッターを作動させてデジタル写真を撮影せしめる自動
撮影手段とを備えている。

【００４４】まず上記傾斜自動制御手段について説明す
る。上記傾斜センサ３７からの出力はセンサ出力の処理
を行う処理部６２を介してＣＰＵ６１に入力されてお
り、ＣＰＵ６１（傾斜自動制御手段）はこの処理部６２
からの信号に基づいてドライバ３９を介してステッピン
グモータ３３を制御するように構成されている。

【００４５】なお上記傾斜センサ３７は、傾斜センサ３
７（上面板２２）が水平状態にある時に既知の一定の電
圧を出力し、傾斜センサ３７（上面板２２）に傾斜が生
じると傾斜角度に応じて出力電圧がリニアに変化するも
のとなっており、傾斜センサ３７は上面板２２と一体に
傾斜するため、すなわち傾斜センサ３７は上面板２２の
傾斜に応じてリニアに電圧を出力する。

【００４６】このとき本実施形態における傾斜センサ３
７は±１０°の傾斜がセンシング有効（制御可能な程度
に傾斜角度に対して電圧がリニアに変化する）範囲であ
り、傾斜センサ３７（上面板２２）の水平時の電圧が
２．５Ｖ，−１０°に傾斜したときに２．０Ｖ，＋１０
°に傾斜したときに３．０Ｖと電圧を出力する構造とな
っている。

【００４７】一方前述の処理部６２は図１２に示される
ように、増幅回路付き作動アンプ６３と比較器（コンパ
レータ）６４から構成されており、傾斜センサ３７の出
力が差動アンプ６３の一方の入力端子ｉ１に入力されて
いるとともに、差動アンプ６３の他の入力端ｉ２に所定
の基準電圧が入力され、さらに差動アンプ６３の出力が
コンパレータ６４の一方の入力端ｉｃ１に、また所定の
基準電圧がコンパレータ６４の他の入力端ｉｃ２に入力
された構造となっている。そして本実施形態の場合はｉ
２に２．２５Ｖが、ｉｃ２に２．５Ｖの基準電圧が入力
せしめられている。

【００４８】このときｉ１の電圧をＶ１，ｉ２の電圧を
Ｖ２とすると差動アンプ６３は出力に（Ｖ１−Ｖ２）に
比例した電圧が出力される構造となっており、すなわち
傾斜センサ３７（上面板２２）の水平状態（Ｖ１＝２．
５Ｖ）において差動アンプ６３の出力には（２．５−
２．２５）×１０＝２．５Ｖが出力せしめられるように
設定されている。つまり差動アンプ６３は１０倍の増幅
を行うアンプとなっている。

【００４９】なお本実施形態においては取り扱い可能な
傾斜センサ３７の傾斜範囲を−０．５°〜＋０．５°と
し、これによりＶ１の電圧範囲が２．２５≦Ｖ１≦２．
７５Ｖ，差動アンプ６３の出力電圧をＶｃ１とすると、
Ｖｃ１の電圧範囲が０≦Ｖｃ１≦５Ｖとなる。

【００５０】一方コンパレータ６４は両入力端子ｉｃ
１，ｉｃ２に入力される電圧を比較し、ｉｃ２の電圧を
Ｖｃ２（２．５Ｖ）とした場合、Ｖｃ１＜Ｖｃ２の時Ｈ
（５Ｖ）を、Ｖｃ１＞Ｖｃ２のときＬ（０Ｖ）を出力端
子に出力するように構成されたものとなっている。

【００５１】つまり傾斜センサ３７（上面板２２）が水
平から−方向に傾斜して、ｉ１の電圧（Ｖ１）が２．２
５≦Ｖ１＜２．５の範囲をとる場合は、Ｖｃ１が０≦Ｖ
ｃ１＜２．５となり、Ｖｃ１＜Ｖｃ２となるため、コン
パレータ６４からはＨが出力され、また傾斜センサ３７
（上面板２２）が水平から＋方向に傾斜して、ｉ１の電
圧（Ｖ１）が２．５＜Ｖ１≦２．７５の範囲をとる場合
は、Ｖｃ１が２．５＜Ｖｃ１≦５．０となり、Ｖｃ１＞
Ｖｃ２となるため、コンパレータ６４からはＬが出力さ
れる。

【００５２】そしてこのコンパレータ６４の出力が処理
部６２の出力としてＣＰＵ６１に入力されるが、ＣＰＵ
６１においては、前述の制御用のスイッチの１つである
水平制御開始スイッチ４０がＯＮされると、ステッピン
グモータ３３を回転させる指示をドライバ３９側に出力
してモータ３３を回転せしめるとともに、コンパレータ
６４の出力をチェックする。

【００５３】そしてＣＰＵ６１はコンパレータ６４から
の信号がＬからＨ又はＨからＬに変化するまでドライバ
３９を介してステッピングモータ３３にパルスを供給し
てステッピングモータ３３を回転し続け、コンパレータ
６４の信号が上記のように変化すると、ドライバ３９側
にパルスの供給を停止せしめる指示を出し、すなわちコ
ンパレータ６４からの出力信号の変化直後、換言すると
傾斜センサ３７の出力電圧が２．５Ｖとなった直後にス
テッピングモータ３３を自己励磁状態で停止せしめ、こ
れにより上面板２２が水平に位置決め調整される。

【００５４】なおＣＰＵ６１は水平制御開始スイッチ４
０がＯＮとなると、ステッピングモータ３３を上下いず
れかの方向に回転せしめ、コンパレータ６４の信号が上
記変化する点でモータ３３を停止せしめるが、モータ３
３の回転方向は上記情報のみでは特定できないため、モ
ータ３３の回転指示があると、モータ３３をいずれか一
方の方向に回転させてロッド３４をいったん上下どちら
かに移動させ、もしモータ３３を上記条件で停止させる
前にロッド３４の上限又は下限を位置センサ５０ａ，５
０ｃが検知すると、モータ３３を反対方向に回転させ、
上面板２２の水平制御を行う。

【００５５】このとき旋回支持部８の旋回軸１６は上面
板２２に対して垂直に設定されているため、旋回軸１６
（軸心ｃ１）は常に水平面に対して垂直に調整され、こ
れにより旋回支持部８によりカメラ３を回転せしめる場
合のカメラ３の旋回面は水平となる。

【００５６】すなわち従来に比較してカメラ３の旋回面
の水平を出すための調整個所が少なくなり、カメラ旋回
面の水平を容易に出すことができる。特にカメラ３の取
り付け調整は、固定支持部７により旋回支持部８の旋回
軸１６に対するカメラ３の位置を前述のように調整する
のみでよく、旋回軸１６の水平面に対する垂直調整を行
う必要がない。ただし平面板２２に対する旋回軸１６の
垂直調整はシビアに行う必要があるが、これはアタッチ
メント２の組み付け状態で調整できるため、撮影の現場
でのシビアな旋回軸１６の垂直調整は不要である。

【００５７】つまりカメラ３及びアタッチメント２の調
整を撮影現場以外の場所で予め行うことができ、撮影現
場においてはカメラ３の旋回面の大雑把な水平調整を三
脚１等により行うことで、シビアな水平調整はアタッチ
メント２側（傾斜支持部９）で自動的に行われ、カメラ
３の旋回面の水平調整は容易である。

【００５８】次に自動撮影手段について説明する。前述
のように写真の撮影枚数（何度回転する毎に写真を撮影
するか）はカメラ３に装着されるレンズ３ａのサイズ
（視野角度）に依存して決定される。例えば視野角度が
２０°のレンズ３ａを使用し、５０％オーバーラップさ
せる場合、カメラ３を１０°毎に回転させて写真を撮影
させ、３６回回転させることで、ターゲットの３６０°
方向の写真の撮影、すなわちパノラマムービーのデータ
ソースを得ることができる。

【００５９】このため上記制御装置３８側には各レンズ
のサイズに応じたカメラ３の１回の回転角度及び自動シ
ャッターの設定が予め記憶せしめられている記憶部４１
が接続されているとともに、上記各設定を呼び出す切換
スイッチ４２が前述の制御用のスイッチとして設けられ
ており、各設定は切換スイッチ４２にタッチする毎に切
り換えられて呼び出される。

【００６０】すなわち自動撮影手段にはレンズ３ａの視
野角度に応じたステップ角度の設定変更をおこなうステ
ップ角度切換手段が備えられており、例えば３６枚の写
真を撮影せしめる必要があるレンズを取り付けたカメラ
の場合、切換スイッチ４２によりカメラを１０°毎に回
転させ、各回転毎にシャッターを切る設定を呼び出すこ
とで、この設定にしたがって自動的にステッピングモー
タ１８が駆動され、カメラ３のシャッターが切られる。

【００６１】なおステッピングモータ１８は前述のドラ
イバ３９により駆動され、１回の回転により回転せしめ
られる角度の切換は、１回の回転時にステッピングモー
タ１８に与えられる総パルス数により容易に制御を行う
ことができるが、この制御は一般的に知られたものであ
り、詳細についてはここでは割愛する。

【００６２】またコントロールボックス４には前述のパ
イロットランプとして現在の設定を表示せしめるインジ
ケータ４３が設けられている。例えば３６枚の写真をと
る必要があるレンズを装着した場合は、インジケータ４
３の３６枚の位置が点灯するように切換スイッチ４２を
所定回数タッチすることで、３６枚の写真を撮影するた
めの上記のような設定が呼び出され、制御用のスイッチ
である撮影スタートスイッチ４４を押すことで、上記設
定にしたがってカメラ３が旋回せしめられて写真が撮影
され、データソースが記録せしめられる。

【００６３】なお制御用のスイッチとして上記自動撮影
開始後にステッピングモータ１８及びカメラ３（シャッ
ター）の作動を停止させる停止スイッチ４６も設けられ
ており、ユーザが任意に作動を停止させることができ
る。またコントロールボックス４には無線によるコント
ローラが備えられており、上記撮影スタートスイッチ４
４の代わりに該コントローラによりカメラ３の旋回開始
と停止をコントロールすることができる。

【００６４】以上に示される構造によりカメラ３３の旋
回面が傾斜自動制御手段により自動的に水平に調節さ
れ、この傾斜自動制御手段による旋回面の水平調整後に
自動撮影手段によりカメラ３を旋回せしめてシャッター
を自動的に作動させることで、比較的精度の高いパノラ
マムービー用のソースデータを容易に得ることができ、
つまりより安価に高精度名パノラマデータを生成するこ
とができる。

【００６５】このとき本実施形態においては上面板２２
に２つの傾斜センサ３７が取り付けられているため、両
傾斜センサ３７が共に水平状態となることで上面板２２
の水平制御が行われ、上面板２２の水平状態、すなわち
カメラ３の旋回面の水平状態をより高精度で管理するこ
とができる。なお傾斜センサ３７からの出力電圧が前述
の範囲を超えている場合は、ＣＰＵ６１側からエラーを
出力するよう構成されている。

【００６６】また自動撮影手段を呼び出す（撮影スター
トスイッチ４４を押す）ことで、カメラ３を旋回させる
前に、いったん傾斜自動制御手段を呼び出してカメラの
旋回面の自動調整を強制的に行わせ、この自動調整終了
後にカメラ３を旋回させて自動的に写真を撮影させるよ
うに構成してもよい。この場合はカメラの旋回面の自動
調整を忘れて撮影を行う等が防止され、常に精度の高い
データソースを得ることができる。

【００６７】なお上記実施形態においては静止画撮影用
のデジタルカメラをカメラとして使用とした場合につい
て説明したが、カメラ３を通常のカメラ（フィルムに静
止画を撮影せしめる）とし、自動撮影手段をシャッタを
メカ的に制御できる構成とすることで、画像をフィルム
に撮影せしめて、このフィルムをフィルムスキャナ等を
介して画像データとすることでパノラマ装置用のデータ
を得ることができる。

【００６８】またカメラ３としてデジタルビデオを使用
する場合は、連続しての画像撮影が可能であるため、場
合によってはカメラ（デジタルカメラ）を所定ステップ
毎に停止させずに、画像を撮影せしめるべきポイントの
画像データのみを抽出するように構成してもよい。

【００６９】

【発明の効果】以上のように構成される本発明の構造に
よると、カメラの旋回軸心が傾斜制御装置により自動的
に垂直に保持調整されるため、カメラの旋回面が自動的
に水平に調節され、この旋回面の水平調整後に自動撮影
手段によりカメラを旋回せしめて画像を自動的に撮影せ
しめることで、比較的精度の高いパノラマ装置用のソー
スデータを容易に得ることができ、つまりより安価に高
精度名パノラマデータを生成することができるという効
果がある。

【００７０】また旋回軸心がレンズの焦点を通過するよ
うに固定支持部がカメラを支持せしめることで、より高
精度なパノラマデータを得ることができる。一方自動撮
影手段がレンズの視野角度に応じてアクチュエータのス
テップ角度を設定するステップ角度切換手段を備えた場
合は、アクチュエータ側を直接設定調整することなし
に、カメラの自動旋回をより容易に指示することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】パノラマ撮影装置の正面斜視図である。

【図２】カメラを取り付けた状態のアタッチメント部分
の斜視図である。

【図３】アタッチメント部分の斜視図である。

【図４】固定支持部の正面図及び側面図である。

【図５】旋回支持部の平面図である。

【図６】旋回支持部の側面図である。

【図７】傾斜調整部の要部側断面図である。

【図８】傾斜調整部の要部平断面図である。

【図９】可変長支柱部分の要部断面図である。

【図１０】コントローラの平面図である。

【図１１】制御装置のブロック図である。

【図１２】処理部のブロック図である。

【符号の説明】

１ 固定部 ２ アタッチメント ３ カメラ ３ａ レンズ ４ コントローラ ７ 固定支持部 ８ 旋回支持部 ９ 傾斜調整部 １６ 旋回軸） １８ ステッピングモータ（アクチュエータ） ２２ 上面板（調整部材） ２５ 支柱（支持部材） ３３ ステッピングモータ（アクチュエータ） ３７ 傾斜センサ ＬＣ レンズの中心線 Ｃ１ 旋回軸心

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１２年７月３１日（２０００．７．３
１）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明のパノラマ撮影装置は、所定の対象物を撮影す
るカメラ３と、該カメラ３を支持するアタッチメント２
とを備え、該アタッチメント２がカメラ３を旋回自在
に、且つレンズの中心線ＬＣをカメラ３の旋回軸心Ｃ１
に直交させて支持する旋回支持部８と、該旋回支持部８
を左右方向及び前後方向の水平に対してそれぞれ傾斜揺
動させる傾斜調整部９とを備え、上記旋回軸芯Ｃ１の傾
斜状態の検出に基づいて、カメラ３の旋回面が水平とな
るように前記傾斜調整部９を自動調節するコントローラ
４を備えたことを第１の特徴としている。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】第２に旋回支持部８に、旋回軸心Ｃ１がレ
ンズ３ａの焦点を通過するようカメラ３を支持せしめた
ことを特徴としている。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】第３に旋回部支持部８を旋回駆動せしめる
アクチュエータ１８を設け、コントローラ４がカメラ３
の外周方向の所定の撮影箇所の画像を捕捉して撮影すべ
く上記アクチュエータ１８及びカメラ３の作動を制御す
るとともに、画像の撮影を行うべくカメラ３を所定のス
テップ角度毎に回転せしめ且つ画像データを取り込む自
動撮影手段を備えたことを特徴としている。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】第５に傾斜調整部９が、旋回支持部８を載
置する調整部材２２と、該調整部材２２を少なくとも３
点で支持する支持部材２５とを備え、該支持部材２５が
少なくとも２点においてアクチュエータ３３により支持
高さ調節可能に駆動されることを特徴としている。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】第６にコントローラ４が、高さ調整可能な
２点の支持部材２６をアクチュエータ３３により駆動し
て、カメラ３の旋回面が水平となるように調整部材２２
の傾斜角度を調整設定する傾斜制御手段を備えたことを
特徴としている。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】第７に調整部材２２側に旋回軸芯Ｃ１の傾
斜角度を検出する傾斜センサ３７を設け、傾斜制御手段
が上記傾斜センサ３７からの出力に基づいて調整部材２
２の傾斜角度を自動的に設定するものであることを特徴
としている。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２３】上記アタッチメント２は図１〜図３に示さ
れるようにカメラ３を固定的に支持する固定支持部７
と、該固定支持部７を旋回（回転）自在に支持する旋回
支持部８と、該旋回支持部８を傾斜揺動（左右及び前後
方向の傾動動作を行う上下揺動）自在に支持する傾斜調
整部９とを備え、上記傾斜調整部９が三脚１に固定され
ている。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３７】なお上面板２２は両モータ３３（可変長支
柱２６）近傍においてスプリング３５により底面板２３
側に付勢せしめられており、つまり上面板２２は可変長
支柱２６のロッド３４に弾力的に押圧せしめられてい
る。これにより両可変長支柱２６の各ステッピングモー
タ３３を駆動することで上面板２２が前述のように左右
傾動を含む上下揺動（左右及び前後方向の傾動動作を行
う上下揺動）せしめられ、底面板２３に対する角度が調
整される。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の対象物を撮影するカメラ（３）
   と、該カメラ（３）を固定部（１）側に支持するアタッ
   チメント（２）を備え、該アタッチメント（２）がカメ
   ラ（３）を固定的に支持する固定支持部（７）と、該固
   定支持部（７）を、カメラ（３）のレンズ（３ａ）の中
   心線（ＬＣ）が旋回軌跡を描くように回動自在に支持す
   る旋回支持部（８）と、該旋回支持部（８）を水平に対
   して傾斜揺動させる傾斜調整部（９）とを備え、旋回支
   持部（８）に固定支持部（７）を旋回駆動せしめるアク
   チュエータ（１８）を設けると共に、カメラ（３）が旋
   回中心から所定の撮影場所の外周方向の画像を捕捉して
   撮影するべく上記アクチュエータ（１８）及びカメラ
   （３）の作動を制御するコントローラ（４）を設け、固
   定支持部（７）がレンズ（３ａ）の中心線（ＬＣ）が旋
   回軸心（Ｃ１）に対して垂直になるようにカメラ（３）
   を支持せしめ、上記傾斜調整部（９）が旋回支持部
   （８）の旋回中心線を垂直に保持する傾斜制御装置を備
   えたパノラマ撮影装置。
2. 【請求項２】 固定支持部（７）が、旋回軸心（Ｃ１）
   がレンズ（３ａ）の焦点を通過するようカメラ（３）を
   支持せしめる請求項１のパノラマ撮影装置。
3. 【請求項３】 コントローラ（４）が、画像の撮影を行
   うべくカメラ（３）側を所定のステップ角度毎に回転せ
   しめるとともに画像データを取り込む自動撮影手段を備
   えた請求項１又は２のパノラマ撮影装置。
4. 【請求項４】 自動撮影手段が、レンズ（３ａ）の視野
   角度に応じてステップ角度の変更を行うステップ角度切
   換手段を備えた請求項１又は２又は３のパノラマ撮影装
   置。
5. 【請求項５】 傾斜制御装置が、旋回支持部（８）を載
   置する調整部材（２２）と、該調整部材（２２）を少な
   くとも３点で支持する支持部材（２５）とを備え、該支
   持部材（２５）が少なくとも２点においてアクチュエー
   タ（３３）により支持高さ調節可能に駆動される構成と
   した請求項１又は２又は３又は４のパノラマ撮影装置。
6. 【請求項６】 コントローラが、高さ調整可能な２点の
   支持部材（２６）をアクチュエータ（３３）により駆動
   して旋回軸（１６）が垂直となるように調整部材（２
   ２）の傾斜角度を調整設定する傾斜制御手段を備えた請
   求項５のパノラマムービー用撮影装置。
7. 【請求項７】 調整部材（２２）側に旋回軸（１６）の
   傾斜角度を検出する傾斜センサ（３７）を設け、傾斜制
   御手段が上記傾斜センサ（３７）からの出力に基づいて
   調整部材（２２）の傾斜角度を自動的に設定するもので
   ある請求項６のパノラマ撮影装置。