JP2005292671A - 撮影装置及び二次元画像データ - Google Patents

Abstract

【課題】 被写体の三次元画像作製のために必要な複数の二次元画像を、画像の撮影倍率を気にすることなく容易に撮影でき、且つ撮影の方向によって被写体の配置を置き換えることなく容易に撮影できること。
【解決手段】 眼鏡フレーム１の三次元画像作成のために、複数の所定方向から当該眼鏡フレームの二次元画像を撮影して取得する眼鏡フレーム撮影装置１０において、眼鏡フレームを撮影する固定されたカメラ１１と、眼鏡フレームを載置し、カメラ１１による所定方向からの撮影を可能とするように移動する載置テーブル１２と、眼鏡フレームの撮影箇所と同一面上に合致させるべく載置テーブルに設けられた前面スケール２０Ａ、左側面スケール２０Ｂ、右側面スケール２０Ｃ、天面スケール２０Ｄとを有し、カメラが、眼鏡フレームとスケールを同一の二次元画像に同一倍率で撮影して、画像の撮影倍率に関し互いに関連付けられた二次元画像を複数取得するものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、被写体の三次元画像作成のために、複数の所定方向から被写体の二次元画像を撮影して取得する撮影装置と、この撮影装置により撮影された二次元画像データとに関する。

被写体としての眼鏡フレームを選択し決定する際に使用される眼鏡フレーム選択システム、あるいは眼鏡フレームの装用シミュレーションシステムにおいては、予め、各種眼鏡フレームを撮影して二次元画像又は三次元画像のデータとして格納しておく必要がある。

例えば、特許文献１に記載の眼鏡フレームの撮影方法によれば、特に金属製の眼鏡フレームのように表面反射の強いフレームであっても、表面に写り込みがなく、より自然で審美的な撮影ができる撮影方法が記載されている。また、眼鏡フレームの置き台が、眼鏡フレームと共に昇降、回転、揺動可能であり、カメラの位置が一定であっても多様な方向から眼鏡フレームを撮影できることが記載されている。

また、特許文献２に記載された、三次元画像表示のための画像を撮影する画像撮影装置によれば、カメラなどの撮影装置を所定の位置に設置でき、再現性のある正確な座標データを持つ二次元画像を得ることができる撮影装置が記載されている。
国際公開番号ＷＯ０１/１４４８６８号公報 特開２００１−３２６８３３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の眼鏡フレームの撮影方法は、眼鏡フレームの撮影画像をより自然で審美的に取得する方法であって、眼鏡フレームの二次元の電子カタログ作成用画像の取得を目的としている。そのため、ひとつの眼鏡フレームを多様な方向から撮影するとあるが、上方からの撮影は含まれない。また、撮影された画像は撮影倍率が異なり、個々の画像間に関連性が無い。このように、この従来の眼鏡フレームの撮影方法を実施する撮影装置は、上方からの撮影が不可能であり、しかも、個々の二次元画像間に関連性がないことから、取得した複数の二次元画像から三次元画像を作成することができない。

また、特許文献２に記載の画像撮影装置では、撮影画像に対する座標データを撮影の度にその都度管理する必要があり、その照合が煩雑であって手間の掛かる作業となる。また特に、金属製の眼鏡フレームのように表面反射の強いフレームにあっては、表面にカメラや背景などの写り込み像が形成されてしまう。更に、被写体を中心にカメラを円弧状に移動させるので、少なくともカメラが円弧状に移動する直径分の大きさが装置に必要であり、このため装置が大型化してしまう。

本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、被写体の三次元画像作製のために必要な複数の二次元画像を、画像の撮影倍率を気にすることなく容易に撮影でき、且つ撮影の方向によって被写体の配置およびカメラを置き換えることなく、容易に撮影できる撮影装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、画像の撮影倍率に関し互いに関連付けられた二次元画像データを提供することにある。

請求項１に記載の発明に係る撮影装置は、被写体の三次元画像作成のために、複数の所定方向から当該被写体の二次元画像を撮影して取得する撮影装置において、上記被写体を撮影する固定されたカメラと、上記被写体を載置し、上記カメラによる所定方向からの撮影を可能とするように移動する載置テーブルと、上記被写体の撮影箇所と同一面上に合致させるべく上記載置テーブルに設けられた撮影倍率の基準となるスケールとを有し、上記カメラが上記被写体と上記スケールを同一の二次元画像に同一倍率で複数の所定方向より撮影して、その撮影した複数の二次元画像が撮影倍率に関し互いに関連付けられて構成されたことを特徴とするものである。

請求項２に記載の発明に係る撮影装置は、請求項1に記載の発明において、カメラによる被写体の撮影方向が、前方向、左方向、右方向、左斜め後方向、右斜め後方向、及び上方向の６方向であることを特徴とするものである。

請求項３に記載の発明に係る撮影装置は、請求項1または２に記載の発明において、上記載置テーブルの上方へ進出可能な反射部材が設けられ、カメラは、この反射部材により反射された上記載置テーブル上の被写体の像を撮影することで、当該被写体を上方向から撮影するよう構成されたことを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明に係る撮影装置は、請求項３に記載の発明において、上記載置テーブルは、反射部材の進出時に、カメラの光軸よりも下方に移動して位置付けられることを特徴とするものである。

請求項５に記載の発明に係る撮影装置は、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明において、上記載置テーブルに載置された被写体へは、光学的遮蔽部材を介して照明手段から照明がなされることを特徴とするものである。

請求項６に記載の発明に係る撮影装置は、請求項１乃至５のいずれかに記載の発明において、上記載置テーブルと反射部材の移動が制御手段により制御され、この制御手段により載置テーブルと反射部材が、カメラによる所定方向からの撮影位置に順次設定されることを特徴とするものである。

請求項７に記載の発明に係る撮影装置は、請求項１乃至６のいずれかに記載の発明において、上記載置テーブルには、被写体の一部を隠すための仕切板が出入可能に設けられたことを特徴とするものである。

請求項８に記載の発明に係る撮影装置は、請求項１乃至７のいずれかに記載の発明において、上記被写体が眼鏡フレームであることを特徴とするものである。

請求項９に記載の発明に係る二次元画像データは、請求項１乃至８のいずれかに記載の撮影装置により撮影されて取得されたことを特徴とするものである。

請求項１、２または８に記載の発明によれば、載置テーブルに設けられたスケールを被写体の撮影箇所と同一面上に合致させ、カメラが、これらの被写体とスケールを同一の二次元画像に同一倍率で撮影して、画像の撮影倍率に関し互いに関連付けられた二次元画像を複数取得することから、これらの二次元画像に撮影されたスケールを基準に、複数の二次元画像を同一の撮影倍率となるように拡大縮小して修正すればよいので、被写体の撮影時には画像の撮影倍率を気にすることなく被写体を撮影することができる。

また、被写体を載置する載置テーブルが、被写体を撮影する固定されたカメラによる所定方向の撮影を可能とするように移動できることから、撮影方向によって被写体の配置を置き換える必要がないので、撮影を容易に実施できる。

請求項３に記載の発明によれば、カメラは、載置テーブルの上方へ進出した反射部材により反射された、載置テーブル上の被写体の像を撮影することで、当該被写体を上方向から撮影するので、この上方向からの撮影の場合においても、カメラ及び被写体の配置換えを実施する必要がない。

請求項４に記載の発明によれば、載置テーブルが、反射部材の進出時には、カメラの光軸よりも下方に移動して位置付けられることから、反射部材の進出時においても装置の大型化を回避できる。

請求項５に記載の発明によれば、載置テーブルに載置された被写体へは、光学的遮蔽部材を介して照明手段から照明がなされることから、光沢をもつ被写体であっても、その二次元画像にカメラや背景等の写り込み像が形成されないように撮影することができる。

請求項６に記載の発明によれば、載置テーブルと反射部材の移動が制御手段により制御され、この制御手段により載置テーブルと反射部材が、カメラによる所定方向からの撮影位置に順次設定されることから、載置テーブルと反射部材の移動を自動化でき、撮影動作を簡略化できる。

請求項７に記載の発明によれば、載置テーブルに突出した仕切板により、被写体の一部を隠して撮影でき、また仕切板を収納して被写体の全体を撮影できるので、所望の二次元画像を良好に取得することができる。

請求項９に記載の発明によれば、画像の撮影倍率に関し互いに関連付けられた複数の二次元画像データを得ることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。
図１は、本発明に係る撮影装置の一実施形態が適用された眼鏡フレーム撮影装置を示す側断面図であり、（Ａ）が上方向以外の撮影時、（Ｂ）が上方向撮影時をそれぞれ示す図である。図２は、図１の眼鏡フレーム撮影装置を更に詳細に示す側断面図である。図３は、図２のIII‐III矢視図である。

これらの図１〜図３に示す装置は、被写体としての眼鏡フレーム１の三次元画像を作製するために、複数の所定方向から当該眼鏡フレーム１の二次元画像を撮影して取得する眼鏡フレーム撮影装置１０である。この眼鏡フレーム撮影装置１０により撮影されて取得された二次元画像は、眼鏡フレーム１を前方向、左方向、右方向、左斜め後方向、右斜め後方向及び上方向からそれぞれ撮影した６つの二次元画像である。

この眼鏡フレーム撮影装置１０は、カメラ１１が装置ハウジング２５の外側に取り付けられ、装置ハウジング２５内に載置テーブル１２、テーブル駆動機構１３、反射手段としての反射ミラー１４、ミラー駆動機構１５、照明手段としての照明ランプ１６及び光学的遮蔽部材１７が配置され、更に、載置テーブル１２に仕切板１８、仕切板駆動機構１９、スケール２０及びスケール移動機構２１が設けられて構成される。この眼鏡フレーム撮影装置１０の外観を図１０に示す。

図１及び図２に示す眼鏡フレーム撮影装置１０の構成要素のうち、カメラ１１を除き、装置ハウジング２５及びこの装置ハウジング２５内に設置された構成要素を撮影装置本体２６と称する。図１２に示すように、撮影装置本体２６、カメラ１１、制御手段としての制御用コンピュータ２７、及び三次元画像作成装置２８が例えばＬＡＮ回線29のような通信回線により互いに接続されている。撮影装置本体２６及びカメラ１１が制御用コンピュータ２７により制御可能に構成される。

また、このカメラ１１にて撮影された二次元画像データは、制御用コンピュータ２７に記録され保存される。この制御用コンピュータ２７に保存された複数の二次元画像データ（後述の如く、画像の撮影倍率に関し互いに関連づけられた二次元画像データ）が三次元画像作成装置２８に取り込まれて合成され、三次元画像が作成され、この三次元画像データが制御用コンピュータ２７に記録され保存される。

図２及び図３に示すように、装置ハウジング２５は開口３０を有する箱形状であり、この開口３０が蓋２４により閉塞される。装置ハウジング２５内には、円錐形状の壁からなる光学的遮蔽部材１７が設置され、この光学的遮蔽部材１７の内部に前記載置テーブル１２が配置される。この載置テーブル１２には、開口３０を通して搬出入される眼鏡フレーム１(図１)が載置される。また、上記光学的遮蔽部材１７は、無模様で一色（例えば乳白色）に着色されたものであり、この光学的遮蔽部材１７の外側に照明ランプ１６が配置される。照明ランプ１６の光は、光学的遮蔽部材１７を通して載置テーブル１２に載置された眼鏡フレーム１１へ照射され、この眼鏡フレーム１に照明を施す。これにより、光沢を持つ眼鏡フレーム１であっても、眼鏡フレーム１の画像にカメラ１１や背景の写り込み像が形成されることが防止される。また、蓋２４にも照明ランプ３１が設置され、この照明ランプ３１によっても、載置テーブル１２上の眼鏡フレーム１に適宜照明がなされる。

上記カメラ１１は、そのレンズが円錐形状の光学的遮蔽部材１７の頂点部分に位置づけられように、装置ハウジング２５の外側に、ブラケット３２を用いて固定して取り付けられる。このカメラ１１は、載置テーブル１２に載置された眼鏡フレーム１を、装置ハウジング２５に設けられた撮影窓２２を通して前述の６方向から撮影し、各方向の二次元画像を取得するものであり、銀塩カメラまたはデジタルカメラなど限定するものではない。

このカメラ１１の光軸Ｐは、図１（Ａ）に示すように、載置テーブル１２上に載置された眼鏡フレーム１の上方向以外の撮影時には、この載置テーブル１２上の眼鏡フレーム１と略同一高さになるように、載置テーブル１２の高さが設定される。また、図１（Ｂ）に示すように、載置テーブル１２上の眼鏡フレーム１を上方向から撮影する場合には、載置テーブル１２が下降され、カメラ１１の光軸Ｐは、後述の如く、進出した反射ミラー１４の中央位置と略同一高さとなるように、反射ミラー１４の位置が設定される。

上記載置テーブル１２は、眼鏡フレーム１を載置するものであり、カメラ１１が眼鏡フレーム１を前記６方向から撮影し得るように、昇降（図１（Ａ）の矢印Ａ方向）、回転（図１（Ａ）の矢印Ｂ方向）及び揺動（図１（Ａ）の矢印Ｃ方向）の各動作がテーブル駆動機構１３により実施可能とされる。このテーブル駆動機構１３は、図４及び図５に示すように、揺動モータ３３、昇降モータ３４及び回転モータ３５を備え、揺動モータ３３がフレーム３６に設置される。このフレーム３６は、装置ハウジング２５の図示しない装置フレームに支持される。

フレーム３６には、一対のスイングアーム３７がブリッジ部３８によって一体化されたスイングユニット３９が、揺動自在に支持される。このスイングアーム３７の下面にラックギヤ４０が設けられる。これらのラックギア４０は、フレーム３６に軸支されたシャフト４１に回転一体に取り付けられたギヤ４２に噛み合う。上記シャフト４１の一端にギヤ４３が固定され、このギア４３は、揺動モータ３３のモータシャフトに回転一体に取り付けられた駆動ギヤ４４に噛み合う。従って、揺動モータ３３の正転または逆転により、この回転力が駆動ギヤ４４、ギヤ４３、４２及びラックギヤ４０を介してスイングユニット３９へ伝達され、このスイングユニット３９がフレーム３６に対し図１（Ａ）の矢印Ｃ方向に揺動する。

このスイングユニット３９のブリッジ部３８にナット４５及びガイドブッシュ４６が嵌合して固定されている。ガイドブッシュ４６にガイドロッド４７が摺動自在に貫通され、このガイドロッド４７の下端部にモータ支持プレート４８が固定される。ガイドロッド４７の上端部は、ギヤボックス４９に固定される。また、ナット４５には台形ねじ５０が螺合され、この台形ねじ５０の上端部がギヤボックス４９に当接する。台形ねじ５０の下端部はモータ支持プレート４８を貫通し、その先端に従動プーリ５１が固定される。モータ支持プレート４８に昇降モータ３４が設置され、この昇降モータ３４のモータシャフトに回転一体に取り付けられた駆動プーリ５２と、上記従動プーリ５１とがタイミングベルト５３により連結される。

従って、昇降モータ３４の正転または逆転により、その駆動力が駆動プーリ５２、タイミングベルト５３、従動プーリ５１及び台形ねじ５０へ伝達されてこの台形ねじ５０が回転し、これにより、ガイドロッド４７及びガイドブッシュ４６のガイド作用で、台形ねじ５０がスイングユニット３９のブリッジ部３８に対し昇降し、この結果、ギヤボックス４９がフレーム３６に対し、図１（Ａ）の矢印Ａ方向に昇降する。

ギヤボックス４９には回転モータ３５が設置され、この回転モータ３５のモータシャフトにウォームギヤ５４が回転一体に取り付けられる。このウォームギヤ５４は、テーブル受け台５５に回転一体に設けられたウォームホイール５６に噛み合う。従って、回転モータ３５の正転または逆転により、その駆動力がウォームギヤ５４及びウォームホイール５６を経てテーブル受け台５５へ伝達され、このテーブル受け台５５がフレーム３６に対し図１（Ａ）の矢印Ｂ方向に正転または逆転する。

上記テーブル受け台５５に載置テーブル１２が取り付けられるので、この載置テーブル１２は、スイングユニット３９の揺動により揺動し、ギヤボックス４９の昇降により昇降し、テーブル受け台５５の正逆方向の回転により正逆方向に回転する。これらの載置テーブル１２の揺動、昇降及び回転の各動作は、揺動モータ３３、昇降モータ３４及び回転モータ３５が手動操作されることで手動制御も可能であるが、揺動モータ３３、昇降モータ３４及び回転モータ３５が前記制御用コンピュータ２７（図１２）により制御されることで、この制御用コンピュータ２７により自動制御も可能とされる。この結果、制御用コンピュータ２７からの制御信号によって、載置テーブル１２に載置された眼鏡フレーム１をカメラ１１により前方向、左方向、右方向、左斜め後方向、右斜め後方向、上方向から撮影する際の各撮影位置に、載置テーブル１２がそれぞれ位置付け可能とされる。

図１に示す反射ミラー１４は、載置テーブル１２の上方へ進出可能に設けられ、前述のごとく、この進出時に反射ミラー１４の中央位置がカメラ１１の光軸Ｐと略同一高さになるよう設定される。これにより、カメラ１１は、反射ミラー１４が反射した載置テーブル１２上の眼鏡フレーム１の像を撮影することで、カメラ１１自身及び眼鏡フレーム１を移動させることなく、当該眼鏡フレーム１を上方から撮影する。この反射ミラー１４の進出時には、載置テーブル１２は、カメラ１１の光軸Ｐよりも低い最下降位置に移動して位置付けられる。

更に、反射ミラー１４の進出時及び反射ミラー１４の進出収納動作中には、載置テーブル１２の揺動、昇降及び回転、並びに仕切板１８の後述の突出及び収納動作が禁止されて、反射ミラー１４と載置テーブル１２及び仕切板１８との干渉が未然に防止され安全が図られる。また、載置テーブル１２の揺動、昇降及び回転、並びに仕切板１８の突出及び収納動作は、反射ミラー１４の収納時のみに実施可能とされる。

上記反射ミラー１４の進出及び収納は、図２及び図６に示すミラー駆動機構１５により実施される。つまり、このミラー駆動機構１５は、ミラー駆動モータ５７、スライドレール５８及びミラー保持部材５９を有して構成される。スライドレール５８は、多段階に伸縮するレールであり、装置ハウジング２５の装置フレーム(不図示)に固定された固定プレート６０と、この固定プレート６０にスライド自在に嵌合された第１レール６１と、この第１レール６１にスライド自在に嵌合された第２レール６２とを有してなり、第２レール６２にミラー保持部材５９が取り付けられる。

このミラー保持部材５９は、反射ミラー１４を保持すると共に、両側部にラックギヤ６３を備える。また、前記ミラー駆動モータ５７はモータフレーム６５に設置され、モータシャフトに駆動プーリ６４が回転一体に取り付けられる。この駆動プーリ６４は、タイミングベルト６６を介して従動プーリ６７に連結される。この従動プーリ６７は、上記ラックギヤ６３に噛み合うギヤ６８と回転一体に構成される。従って、ミラー駆動モータ５７の駆動力が駆動プーリ６４、タイミングベルト６６、従動プーリ６７、ギヤ６８及びラックギヤ６３へ伝達されることにより、ミラー保持部材５９はスライドレール５８の作用で載置テーブル１２の上方へ進出し、または原位置に収納される。

この反射ミラー１４の進出及び収納動作も、ミラー駆動モータ５７が手動操作されることで手動制御可能であるが、ミラー駆動モータ５７が前記制御用コンピュータ２７（図１２）により制御されることで、この制御用コンピュータ２７により自動制御可能とされる。この反射ミラー１４は、上記ミラー駆動機構１５によって、載置テーブル１２上に載置された眼鏡テーブル１をカメラ１１が上方向から撮影する場合にのみ載置テーブル１２の上方へ進出され、上方向以外の撮影時には収納される。

図７に示す載置テーブル１２は、テーブルフレーム６９上に、眼鏡フレーム１に直接接触するテーブルプレート７０が配置されたものであり、このテーブルプレート７０に対し仕切板１８が出入可能に構成される。この仕切板１８は、光学的遮蔽がなされており照明光が透過せず、その表面は反射が少なく無模様の乳白色であり、その突出時にカメラ１１に対して眼鏡フレーム１の一部を隠すものである。つまり、眼鏡フレーム１は眼鏡レンズが嵌め込まれる玉型のリム２の両側からテンプル３が延在して構成されるが、これらの両テンプル３間に、突出した仕切板１８が位置付けられるようにして、眼鏡フレーム１は載置テーブル１２のテーブルプレート７０に載置される。眼鏡フレーム１を左方向または右方向から撮影する際には、奥側のテンプル３がノイズとなるので、この奥側のテンプル３を仕切板１８により隠すことで、手前側のテンプル３のみをカメラ１１により撮影する。

この仕切板１８を出入させる機構が、図４及び図９に示す前記仕切板駆動機構１９である。ここで、仕切板１８は、第１段仕切板７１及び第２段仕切板７２を備えてなり、第１段仕切板７１に設けられた出入方向に延びる長孔７３に、第２段仕切板７２のピン７４が挿入されることで、両者７１及び７２が相対移動可能に連結される。第２段仕切板７２の下縁からは可撓性の帯７５が延在している。上記仕切板駆動機構１９は、この帯７５と摩擦接触するホイール７６と、このホイール７６をギヤ７７を介して回転駆動する仕切板駆動モータ７８とを有して構成される。

仕切板駆動モータ７８の正転または逆転によりホイール７６が正転または逆転して、帯７５が、ホイール７６による摩擦力の作用で、テーブルプレート７０に対し押し出され、または引き込まれる。帯７５の押し出しにより第２段仕切板７２が突出動作を開始し、この第２段仕切板７２のピン７４が第１段仕切板７１を引き上げて、仕切板１８がテーブルプレート７０から突出する。また、帯７５がテーブルプレート７０に対し引き込まれることにより、第２段仕切板７２が収納動作を開始し、この第２段仕切板７２のピン７４が第１段仕切板７１を押し下げて、仕切板１８がテーブルフレーム６９内に収納される。仕切板１８が完全に収納された状態でも、仕切板１８の第２段仕切板７２は、テーブルプレート７０から若干突出した位置に位置付けられる。

この仕切板１８の突出及び収納動作も、仕切板駆動モータ７８が手動操作されることで手動制御可能であるが、仕切板駆動モータ７８が前記制御用コンピュータ２７（図１２）により制御されることで、この制御用コンピュータ２７により自動制御可能とされる。

図７及び図８に示すように、載置テーブル１２は前記スケール２０を備える。このスケール２０は前面スケール２０Ａ、左側面スケール２０Ｂ、右側面スケール２０Ｃ及び天面スケール２０Ｄである。前面スケール２０Ａは、載置テーブル１２のテーブルプレート７０に眼鏡フレーム１が直接接触して載置されたとき、この眼鏡フレーム１のリム２と同一の垂直面上に合致するように、載置テーブル１２のテーブルフレーム６９に固着される。これにより、載置テーブル１２に載置された眼鏡フレーム１をカメラ１１が前方向から撮影したとき、その二次元画像上に眼鏡フレーム１のリム２と前面スケール２０Ａとが同一倍率で同一画面に撮影され、正確な倍率データを有する前方向二次元画像が取得される。

上記左側面スケール２０Ｂは、載置テーブル１２のテーブルプレート７０に眼鏡フレーム１が直接接触して載置されたとき、この眼鏡フレーム１の左側のテンプル３と同一の垂直面上に合致するように、後述のスケール移動機構２１により移動可能に当該スケール移動機構２１に固着される。また、右側面スケール２０Ｃは、載置テーブル１２のテーブルプレート７０に眼鏡フレーム１が直接接触して載置されたとき、この眼鏡フレーム１の右側のテンプル３と同一の垂直面上に合致するように、同じく後述のスケール移動機構２１により移動可能に当該スケール移動機構２１に固着される。これらにより、載置テーブル１２に載置された眼鏡フレーム１をカメラ１１が左方向または右方向から撮影したとき、眼鏡フレーム１の左側テンプル３と左側面スケール２０Ｂとが同一倍率で同一の二次元画像に撮影され、また、眼鏡フレーム１の右側テンプル３と右側面スケール２０Ｃとが同一倍率で同一の二次元画像に撮影されて、正確な倍率データを有する左方向二次元画像及び右方向二次元画像が取得される。

更に、天面スケール２０Ｄには、載置テーブル１２において眼鏡フレーム１が直接接触して載置されるテーブルプレート７０に固着される。これにより、載置テーブル１２に載置された眼鏡フレーム１をカメラ１１が上方向から撮影したとき、その二次元画像上に眼鏡フレーム１と天面スケール２０Ｄとが同一倍率で同一の画面に撮影されて、正確な倍率データを有する上方向二次元画像が取得される。

上述のように、前方向、左方向、右方向及び上方向のそれぞれの二次元画像が正確な倍率データを有することで、これらの二次元画像は、撮影倍率に関し互いに関連付けられた画像となる。従って、これらの各二次元画像に撮像された前面スケール２０Ａ、左側面スケール２０Ｂ、右側面スケール２０Ｃ及び天面スケール２０Ｄを基準に各画像を拡大または縮小することで、これらの各画像を同一倍率に修正することが可能となる。

左側面スケール２０Ｂ及び右側面スケール２０Ｃを移動させる前記スケール移動機構２１は、図５及び図９に示すように、左右一対のスケールプレート７９及び８０と、左右一対のダンパギヤ８１及び８２とを有して構成される。スケールプレート７９及び８０がスライド自在にテーブルフレーム６９に設けられ、また、ダンパギヤ８１及び８２が回転自在にテーブルフレーム６９に軸支される。スケールプレート７９に左側面スケール２０Ｂが固着され、スケールプレート８０に右側面スケール２０Ｃが固着される。スケールプレート７９はダンパギヤ８１に噛み合い、当該スケールプレート７９のスケールレバー８３が操作されることで、ダンパギヤ８１を回転させながらスライドして、左側面スケール２０Ｂを所望位置まで移動させる。また、スケールプレート８０はダンパギヤ８２に噛み合い、当該スケールプレート８０のスケールレバー８４が操作されることで、ダンパギヤ８２を回転させながらスライドして、右側面スケール２０Ｃを所望位置まで移動させる。

上述のように構成された眼鏡フレーム撮影装置１０の操作・表示パネル８５は、図１０及び図１１に示すように、装置ハウジング２５の前方のカメラ１１上方位置に設けられる。この操作・表示パネル８５において、載置テーブル1２の現在位置は、「ROTATION」「UP/DOWN」「SWING」の各表示窓８６、８７、８８にそれぞれ回転位置、昇降位置、揺動位置が数値表示される。LAMPの「SIDE」と「BACK」は、撮影する眼鏡フレーム１のタイプによって任意に選択可能な照明ボタンであり、照明ボタン８９が照明ランプ１６用のボタンであり、照明ボタン９０が照明ランプ３１用のボタンである。「ORIGIN」は、載置テーブル１２のメカ的な原点位置を検出する原点ボタン９１である。「FRAME SET」は、眼鏡フレーム１をセットする位置に載置テーブル１２を１８０°回転させて位置付けるセット位置設定ボタン９２である。

「MIRROR」は、反射ミラー１４を手動操作で進出または収納させる反射ミラーボタン９３である。「PARTITION」は、仕切板１８を手動操作で出入させる仕切板ボタン９４である。「STEP」は、カメラ１１による各方向の撮影を順次進行させるために、載置テーブル１２等を移動させるステップボタン９５である。また、表示窓８６、８７、８８横の回転ボタン９６、昇降ボタン９７、揺動ボタン９８は、手動操作において操作している間だけ載置テーブル１２を回転、昇降、揺動させるボタンである。「STOP」は、各動作を停止させる非常停止ボタン９９である。「AUTO」は、一連の撮影動作を開始させるオートボタン１００である。

上述のように構成された眼鏡フレーム撮影装置１０による眼鏡フレーム１の撮影動作は、マニュアル撮影、セミオート撮影及びオート撮影の３種類である。

マニュアル撮影は、図１の載置テーブル１２、反射ミラー１４及び仕切り板１８の位置を、作業者が操作・表示パネル８５(図１１)の表示窓８６、８７、８８等により確認しながら、回転ボタン９６、昇降ボタン９７、揺動ボタン９８、反射ミラーボタン９３及び仕切板ボタン９４を手動操作して、載置テーブル１２、反射ミラー１４、仕切板１８を動作させ、カメラ１１のシャッターを手動操作して所定の６方向からの撮影を可能とする。

セミオート撮影は、載置テーブル１２、反射ミラー１４及び仕切板１８の動作手順を予めプログラミングさせておき、作業者が操作・表示パネル８５(図１１)のステップボタン９５を操作する度に、制御用コンピュータ２７の作用で載置テーブル１２等が所定の各撮影位置に位置付けられ、カメラ１１による所定の６方向からの撮影を可能としている。効率的な撮影を考慮して、右方向、前方向、左方向、左斜め後方向、上方向、右斜め後方向の順序で撮影方向がプログラミングされており、載置テーブル１２等を移動させて撮影を可能とする。なお、撮影方向の順序のプログラミングは任意に変更可能である。これにより、作業者は、載置テーブル１２等の細かい位置を気に掛けることなく、操作・表示パネル８５のステップボタン９５とカメラ１１のシャッターを操作することのみで、各方向の撮影を実施することができる。

更に、オート撮影は、載置テーブル１２、反射ミラー１４及び仕切板１８の動作手順、並びにカメラ１１のシャッターの操作を予めプログラミングし、操作・表示パネル８５（図１１）のオートボタン１００を一度操作することにより、制御用コンピュータ２７の作用で載置テーブル１２等の位置が所定の各撮影位置に設定され、それらの各撮影位置でカメラ１１により二次元画像が撮影されるものである。この場合、撮影手順の順序は、セミオート撮影の場合と同様であるが、任意に変更可能である。

以上のように構成された眼鏡フレーム撮影装置１０による眼鏡フレーム１の撮影動作から三次元画像作成までの手順を、図１３及び図１４を用いて詳説する。
［Ａ］セミオート撮影
図１（Ａ）及び図１４（ａ）に示すように、撮影準備として、カメラ１１の光軸Ｐ（レンズの中心）と載置テーブル１２の中心とが位置するように、カメラ１１を固定する。この状態で、操作・表示パネル８５（図１１）のセット位置設定ボタン９２を操作して、載置テーブル１２の前面（前面スケール２０Ａが存在する側）をカメラ１１と反対方向に配置し、この載置テーブル１２に眼鏡フレーム１をセットする（Ｓ１）。

次に、図７及び図８に示すように、載置テーブル１２上の眼鏡フレーム１のリム２が載置テーブル１２の前面スケール２０Ａと同一の垂直面上に合致、つまり前面スケール２０Ａの真上になるように眼鏡フレーム１を位置調整する。と同時に、スケール移動機構２１のスケールレバー８３及び８４を操作して、左側面スケール２０Ｂが眼鏡フレーム１の左側のテンプル３と同一の垂直面上に、また右側面スケール２０Ｃが眼鏡フレーム１の右側のテンプル３と同一の垂直面上にそれぞれ合致するように、左側面スケール２０Ｂ及び右側面スケール２０Ｃを移動させる。このようにして、載置テーブル１２のスケール２０を載置テーブル１２上の眼鏡フレーム１に合致させるスケール調整を実施する（Ｓ２）。

その後、操作・表示パネル８５（図１１）のセットボタン９５を操作して、撮影動作を開始する（Ｓ３）。セットボタン９５が操作される度に、載置テーブル１２、反射ミラー１４及び仕切板１８は、予めプログラミングされた６方向の各撮影位置へ移動する。載置テーブル１２上の眼鏡フレーム１が適切な撮影位置にあれば、カメラ１１のシャッターを手動操作することで撮影を実施する。眼鏡フレーム１の撮影位置が適切でない場合には、操作・表示パネル８５の回転ボタン９６、昇降ボタン９７、揺動ボタン９８をそれぞれ操作して載置テーブル１２の位置を微調整する。この載置テーブル１２の位置は、操作・表示パネル８５の表示窓８６、８７及び８８の数値表示によりリアルタイムで確認できる。

このステップＳ３の撮影手順を更に具体的に説明する。
ステップＳ２の終了後に操作・表示パネル８５のステップボタン９５を操作すると、載置テーブル１２が９０度時計回りに回転し、仕切板１８が突出する（図１４（ｂ））。この状態で、カメラ１１のシャッターを手動操作して、眼鏡フレーム１の右方向を撮影する（Ｓ４）。この撮影後操作・表示パネル８５のステップボタン９５を操作すると、載置テーブル１２が９０度時計回りに回転する（図１４（ｃ））。この状態で、カメラ１１のシャッターを手動操作して眼鏡フレーム１の前方向を撮影する（Ｓ５）。次に、操作・表示パネル８５のステップボタン９５を操作して載置テーブル１２を９０度時計回りに回転させ（図１４（ｄ））、カメラ１１のシャッターを手動操作して眼鏡フレーム１の左方向を撮影する（Ｓ６）。

次に、操作・表示パネル８５のステップボタン９５を操作すると、仕切板１８が収納され、載置テーブル１２は４５度時計回りに回転すると共に、カメラ１１側を下げる方向に１２度揺動(傾斜)する（図１４（ｅ））。この状態で、カメラ１１のシャッターを手動操作して、眼鏡フレーム１の左斜め後方向を撮影する（Ｓ７）。

その後、操作・表示パネル８５のステップボタン９５を操作すると、載置テーブル１２はカメラ１１側を上げる方向に１２度揺動(傾斜)して水平状態となり、引き続いて、この載置テーブル１２が反時計方向に１３５度回転する。この状態では、載置テーブル１２の前面がカメラ１１の方向に位置付けられる。載置テーブル１２がこの位置に位置付けられた後、載置テーブル１２が下降し、その後、反射ミラー１４が載置テーブル１２の上方まで進出する（図１４（ｆ））。この状態で、カメラ１１のシャッターを手動操作して、眼鏡フレーム１の上方向を撮影する（Ｓ８）。

次に、操作・表示パネル８５のステップボタン９５を操作すると、反射ミラー１４が収納され、その後に載置テーブル１２が上昇し、反時計方向に１３５度回転する。更に載置テーブル１２は、カメラ１１側を下げる方向に１２度揺動(傾斜)する（図１４（ｇ））。この状態で、カメラ１１のシャッターを手動操作して、眼鏡フレーム１の右斜め後方向を撮影する（Ｓ９）。

この右斜め後方向の撮影後、操作・表示パネル８５のステップボタン９５を操作すると、載置テーブル１２が、カメラ１１側を上げる方向に１２度揺動(傾斜)して水平状態となり、次に下降する。その後、載置テーブル１２が反時計方向に４５度回転し、載置テーブル１２の前面がカメラ１１と反対位置の取り出し位置となり（図１４（ｈ））、載置テーブル１２から眼鏡フレーム１が取り出されて、眼鏡フレーム１の撮影が終了する（Ｓ１０）。

上述のステップＳ３（つまり、ステップＳ４〜Ｓ１０）の撮影手順は、制御用コンピュータ２７の制御により実施されるが、この制御用コンピュータ２７は、更に、これらの撮影により撮像された６方向（前方向、左方向、右方向、左斜め後方向、右斜め後方向及び上方向）の二次元画像データを取り込み、三次元画像作成装置２８へ送信する（Ｓ１１）。

三次元画像作成装置２８は、これらの二次元画像にトリミングなどの画像処理を実施し、各二次元画像を同一倍率に調整して合成し、三次元画像作成する（Ｓ１２）。この作成された三次元画像データ及び上記各二次元画像データは、制御用コンピュータ２７に取り込まれて記録され保存される（Ｓ１３）。

［Ｂ］オート撮影
セミオート撮影の場合のステップＳ１及びＳ２と同様にしてカメラ１１を固定し、載置テーブル１２上に眼鏡フレーム１をセットし、載置テーブル１２のスケール２０を載置テーブル１２上の眼鏡フレーム１に合致させて調整する。次に、操作・表示パネル８５のオートボタン１００を操作して撮影動作を開始する。載置テーブル１２、反射ミラー１４及び仕切板１８は、制御用コンピュータ２７の制御により、予めプログラミングされた各撮影位置に順次移動し、更に制御用コンピュータ２７の制御により、各撮影位置でカメラ１１のシャッターが自動的に操作されて、ステップＳ４〜Ｓ９の各方向（右方向、前方向、左方向、左斜め後方向、上方向、右斜め後方向）における眼鏡フレーム１の撮影が実行される。

この各方向の撮影終了後に、眼鏡フレーム１を眼鏡フレーム撮影装置１０から取り出す（Ｓ１０）。そして、セミオート撮影の場合と同様にして、撮影された二次元画像データが制御用コンピュータ２７に取り込まれ（Ｓ１１）、三次元画像作成装置２８にて三次元画像データが作成され（Ｓ１２）、二次元画像データ及び三次元画像データが制御用コンピュータ２７に保存される（Ｓ１３）。

［Ｃ］マニュアル撮影
セミオート撮影の場合のステップＳ１及びＳ２と同様にして、カメラ１を固定し、載置テーブル１２上に眼鏡フレーム１をセットし、載置テーブル１２のスケール２０を載置テーブル１２上の眼鏡フレーム１に合致させて調整する。次に、所定方向からの眼鏡フレーム１の二次元画像撮影のために、操作・表示パネル８５の表示窓８６、８７及び８８で載置テーブル１２の位置を確認しつつ、回転ボタン９６、昇降ボタン９７及び揺動ボタン９８を操作して載置テーブル１２を回転、昇降、揺動させ、反射ミラーボタン９３を操作して反射ミラー１４を進出または収納させ、仕切板ボタン９４を操作して仕切板１８を突出または収納させて、載置テーブル１２上の眼鏡フレーム１を各撮影位置に手動で設定する。各撮影位置でカメラ１１のシャッターを手動操作して眼鏡フレーム１を撮影する。

載置テーブル１２上の眼鏡フレーム１を手動で各撮影位置に移動する際、眼鏡フレーム１や眼鏡フレーム撮影装置１０の安全を図るために、図１（Ａ）のように、反射ミラー１４が完全に収納されている状態（上方向撮影以外の撮影位置）でのみ載置テーブル１２の回転、昇降及び揺動動作、並びに仕切板１８の突出収納動作を可能とする。また、図１（Ｂ）のように、上方向撮影位置で、反射ミラー１４が載置テーブル１２の上方に設置されている場合には、載置テーブル１２の回転、昇降及び揺動動作、並びに仕切板１８の突出及び収納動作は禁止される。

この各方向の撮影終了後に、眼鏡フレーム１を眼鏡フレーム撮影装置１０から取り出す（Ｓ１０）。そして、セミオート撮影の場合と同様にして、撮影された二次元画像データが制御用コンピュータ２７に取り込まれ（Ｓ１１）、三次元画像作成装置２８にて三次元画像データが作成され（Ｓ１２）、二次元画像データ及び三次元画像データが制御用コンピュータ２７に保存される（Ｓ１３）。

以上のように構成されたことから、上記実施の形態によれば、次の効果（１）〜（９）を奏する。
（１）載置テーブル１２に設けられたスケール２０の左側面スケール２０Ｂ及び右側面スケール２０Ｃを、眼鏡フレーム１のテンプル３と同一の垂直面上に合致させるべくスケール移動機構２１により移動し、カメラ１１が、前面スケール２０Ａ及び前面スケール２０Ｄの場合と同様に、これらの左側面スケール２０Ｂ、右側面スケール２０Ｃを眼鏡フレーム１と同一の二次元画像に同一倍率で撮影して、画像の撮影倍率に関し互いに関連付けられた前方向、左方向、右方向、上方向の各二次元画像を取得することから、これらの二次元画像に撮影された前面スケール２０Ａ、左側面スケール２０Ｂ、右側面スケール２０Ｃ、天面スケール２０Ｄを基準に、複数の二次元画像を同一の撮影倍率となるように拡大縮小して修正すればよいので、眼鏡フレーム１の撮影時には、画像の撮影倍率を気にすることなく当該眼鏡フレーム１を撮影することができる。

（２）眼鏡フレーム１を載置する載置テーブル１２が、眼鏡フレーム１を撮影する固定されたカメラ１１による前方向、左方向、右方向、左斜め後方向、右斜め後方向の撮影を可能とするように移動（回転、昇降、揺動）できることから、これらの撮影方向によって眼鏡フレーム１の配置を置き換える必要がないので、眼鏡フレーム１の撮影を容易に実施できる。

（３）カメラ１１が、載置テーブル１２の上方へ進出した反射ミラー１４に反射した、載置テーブル１２上の眼鏡フレーム１の像を撮影することで、当該眼鏡フレームを上方向から撮影するので、この上方向からの撮影の場合においても、カメラ１１及び眼鏡フレーム１の配置換えを実施する必要がないので、撮影を容易化できると共に、眼鏡フレーム１を強固に保持して変形させる恐れもない。

（４）載置テーブル１２が反射ミラー１４の進出時には、カメラ１１の光軸Ｐよりも下方の最下降位置に移動して位置付けられることから、眼鏡フレーム１４の進出時においても、眼鏡フレーム撮影装置１０の大型化を回避できる。

（５）載置テーブル１２に載置された眼鏡フレーム１では、光学的遮蔽部材１７を通して照明ランプ１６から照明がなされることから、表面反射の強い光沢を持つ眼鏡フレーム１であっても、その二次元画像にカメラ１１や背景等の写り込み像が形成されないように撮影することができる。

（６）載置テーブル１２の移動（回転、昇降、揺動）、反射ミラー１４の進出及び収納動作、仕切板１８の突出及び収納動作が制御用コンピュータ２７により一連の動作に制御され、この制御用コンピュータ２７により載置テーブル１１、反射ミラー１４及び仕切板１８が、カメラ１１による所定方向（前方向、左方向、右方向、左斜め後方向、右斜め後方向、上方向）からの撮影位置に順次設定されることから、載置テーブル１２、反射ミラー１４及び仕切板１８の移動を自動化でき、撮影動作を簡略化できる。

（７）載置テーブル１２に突出した仕切板１８により、眼鏡フレーム１の奥側のテンプル３を隠して眼鏡フレーム１の左方向及び右方向を撮影でき、また仕切板１８を収納して眼鏡フレーム１の全体を、左斜め後方向及び右斜め後方向において撮影できるので、所望の二次元画像を良好に取得することができる。

（８）眼鏡フレーム撮影装置１０により撮影される二次元画像には、スケール２０（前面スケール２０Ａ、左側面スケール２０Ｂ、右側面スケール２０Ｃ、天面スケール２０Ｄ）が眼鏡フレーム１と同一倍率で同一の画像に撮影されるので、画像の撮影倍率に関し互いに関連付けられた複数の二次元画像データを得ることができ、これらの二次元画像データを合成することによって、三次元画像データを容易に作成することができる。

（９）眼鏡フレーム撮影装置１０の撮影装置本体２６及びカメラ１１、並びに制御用コンピュータ２７及び三次元画像作成装置２８をＬＡＮ回線２９で接続してシステム化し、眼鏡フレーム撮影装置１０及び三次元画像作成装置２８を制御用コンピュータ２７が制御すると共に、カメラ１１により撮影された二次元画像データを制御用コンピュータ２７が取り込んだ後、三次元画像作成装置２８へ送信することから、眼鏡フレーム撮影装置１０の撮影装置本体２６に眼鏡フレーム１をセットしてから三次元画像データを作製するまでの作業を効率的に実施できる。

以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、上記実施の形態におけるスケール２０の左側面スケール２０Ｂ及び右側面スケール２０Ｃは、スケール移動機構２１により個別に移動されるものを述べたが、図１５に示すスケール移動機構１０１によって、同時に移動されるものでもよい。このスケール移動機構１０１では、テーブルフレーム６９にスケールプレート１０２及び１０３がスライド自在に配設され、このスケールプレート１０２に左側面スケール２０Ｂが、スケールプレート１０３に右側面スケール２０Ｃがそれぞれ固着される。また、テーブルフレーム６９には、互いに噛み合うギヤ１０４及び１０５が回転自在に軸支される。このギヤ１０４とスケールプレート１０２にリンク１０６が回動自在に枢支され、ギヤ１０４とスケールプレート１０３にリンク１０７が回動自在に枢支される。

ギヤ１０５をα方向に回転することで、ギヤ１０４、スケールプレート１０２及び１０３を介して左側面スケール２０Ｂと右側面スケール２０Ｃが同時に接近方向に移動する。また、ギヤ１０５をβ方向に回転することで、同様にして左側面スケール２０Ｂと右側面スケール２０Ｃが同時に離反方向に移動する。このようにして、左側面スケール２０Ｂ及び右側面スケール２０Ｃを移動させて、これらの左側面スケール２０Ｂ及び右側面スケール２０Ｃを、載置テーブル１２に載置された眼鏡フレーム１のテンプル３と同一垂直面上に合致させてもよい。

また、上記眼鏡フレーム撮影装置１０では、眼鏡フレーム１を被写体とするものを述べたが、眼鏡フレーム以外の被写体を撮影する撮影装置に、本発明を適応できる。

本発明に係る撮影装置の一実施形態が適用された眼鏡フレーム撮影装置を示す側断面図であり、（Ａ）が上方向以外の撮影時、（Ｂ）が上方向撮影時をそれぞれ示す図である。 図１の眼鏡フレーム撮影装置を更に詳細に示す側断面図である。 図２のIII‐III矢視図である。 図２の載置テーブル駆動機構等を示す断面図である。 図４のV矢視図である。 図１及び図２の反射ミラー及び反射ミラー駆動機構を示し、（Ａ）が側面図、（Ｂ）が図６（Ａ）のVI矢視図である。 図１及び図２の載置テーブルを示す斜視図である。 図７の載置テーブルの正面図である。 図５のIX矢視図である。 図１及び図２の眼鏡フレーム撮影装置を示す全体図である。 図１０の操作・表示パネルを示す図である。 図１及び図２の眼鏡フレーム撮影装置を接続したＬＡＮ回線図である。 図１及び図２の眼鏡フレーム撮影装置による撮影動作手順などを示すフローチャートである。 図１及び図２の眼鏡フレーム撮影装置による撮影の順序を示す図である。 載置テーブルにおけるスケール移動機構の変形例を示す平面図である。

符号の説明

１ 眼鏡フレーム（被写体）
１０ 眼鏡フレーム撮影装置（撮影装置）
１１ カメラ
１２ 載置テーブル
１４ 反射ミラー（反射部材）
１６ 照明ランプ（照明手段）
１７ 光学的遮蔽部材
１８ 仕切板
２０ スケール
２０Ａ 前面スケール
２０Ｂ 左側面スケール
２０Ｃ 右側面スケール
２０Ｄ 天面スケール
２７ 制御用コンピュータ

Claims (9)

1. 被写体の三次元画像作成のために、複数の所定方向から当該被写体の二次元画像を撮影して取得する撮影装置において、
   上記被写体を撮影する固定されたカメラと、
   上記被写体を載置し、上記カメラによる所定方向からの撮影を可能とするように移動する載置テーブルと、
   上記被写体の撮影箇所と同一面上に合致させるべく上記載置テーブルに設けられた撮影倍率の基準となるスケールとを有し、
   上記カメラが上記被写体と上記スケールを同一の二次元画像に同一倍率で複数の所定方向より撮影して、その撮影した複数の二次元画像が撮影倍率に関し互いに関連付けられて構成されたことを特徴とする撮影装置。
2. カメラによる被写体の撮影方向が、前方向、左方向、右方向、左斜め後方向、右斜め後方向、及び上方向の６方向であることを特徴とする請求項1に記載の撮影装置。
3. 上記載置テーブルの上方へ進出可能な反射部材が設けられ、カメラは、この反射部材により反射された上記載置テーブル上の被写体の像を撮影することで、当該被写体を上方向から撮影するよう構成されたことを特徴とする請求項1または２に記載の撮影装置。
4. 上記載置テーブルは、反射部材の進出時に、カメラの光軸よりも下方に移動して位置付けられることを特徴とする請求項３に記載の撮影装置。
5. 上記載置テーブルに載置された被写体へは、光学的遮蔽部材を介して照明手段から照明がなされることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の撮影装置。
6. 上記載置テーブルと反射部材の移動が制御手段により制御され、この制御手段により載置テーブルと反射部材が、カメラによる所定方向からの撮影位置に順次設定されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の撮影装置。
7. 上記載置テーブルには、被写体の一部を隠すための仕切板が出入可能に設けられたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の撮影装置。
8. 上記被写体が眼鏡フレームであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の撮影装置。
9. 請求項１乃至８のいずれかに記載の撮影装置により撮影されて取得されたことを特徴とする二次元画像データ。

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