JP3151031U

JP3151031U - ゴルフ練習におけるインパクトの瞬間を捉えるカメラシステム

Info

Publication number: JP3151031U
Application number: JP2009001818U
Authority: JP
Inventors: 活美小森
Original assignee: ARTRAY Co Ltd
Current assignee: ARTRAY Co Ltd
Priority date: 2009-03-26
Filing date: 2009-03-26
Publication date: 2009-06-04
Anticipated expiration: 2019-03-26

Abstract

【課題】ゴルフ練習におけるインパクトの瞬間を捉える、簡易な構成のカメラシステムを提供する。【解決手段】クラブがゴルフボールに当たる瞬間を検出する光学センサと、カメラ本体２０とを備え、前記カメラ本体は、前記光学センサからのトリガ信号に応答して、所定のタイミングで複数個のストロボを順次発光させると共にシャッターを切って、クラブヘッド１４ａ及びボール１６をストロボ撮影するカメラシステム１０である。【選択図】図５

Description

本考案は、ゴルフ練習に利用されるインパクトの瞬間を捉えるカメラシステムに関する。

ゴルフの練習では、クラブがボールを確実にヒットしているか否かを確かめ、少しずつ矯正しながら練習する。ボールの弾道によりヒットの状況は大体予測できるが、プレイヤは、クラブヘッドがボールに当たるインパクトの瞬間を目視により捉えることは出来ない。

従来より、このようなインパクトの瞬間を捉えることが可能なカメラとして、高速度動画撮影カメラ、各種データ測定用の高性能のカメラシステム等がある。

しかし、高速度動画撮影カメラは、非常に高価であり、ゴルフの練習用に簡単に装備することは出来ない。同様に、各種データ測定用の高性能のカメラシステムもあるが、高価であり、ゴルフの練習用に簡単に装備することは出来ない。

更に、現時点に於いて、ハイビジョンを使ったストロボ撮影カメラは実現されていない。

そこで、本考案は、ゴルフ練習におけるインパクトの瞬間を捉える、簡易な構成のカメラシステムを提供することを目的とする。

更に、本考案は、インパクトの瞬間の高精細な画像を得ることが出来るカメラシステムを提供することを目的とする。

本考案に係るカメラシステムは、ゴルフ練習に利用されるインパクトの瞬間を捉えるカメラシステムであって、クラブがゴルフボールに当たる瞬間を検出する光学センサと、カメラ本体とを備え、前記カメラ本体は、前記光学センサからのトリガ信号に応答して、所定のタイミングで複数個のストロボを順次発光させると共にシャッターを切って、クラブヘッド及びボールをストロボ撮影することを特徴とする。

そのカメラシステムにおいて、前記カメラ本体は、被写体を結像するレンズと、結像された入射光を受光するＣＣＤと、ＣＣＤからのアナログ画像データを前処理するＡＦＥと、前処理されたデジタル画像データを信号処理してＳＤＲＡＭに書き込み可能とする第１のＦＰＧＡ−１と、信号処理された画像データを書き込む複数個ＳＤＲＡＭと、前記ＳＤＲＡＭから交代に読み出された画像データを信号処理する第２のＦＰＧＡ−２と、第２のＦＰＧＡ−２からの画像データをモニタに表示可能に処理するＨＤＭＩＬＳＩと、モニタと、前記光学センサからのトリガ信号Ｔｒｇに応答して、各種の駆動パルス信号を生成し、これらの要素を所定のタイミングで駆動するタイミングジェネレータとを有するようにしてもよい。

そのカメラシステムにおいて、前記カメラ本体は、更に、第２のＦＰＧＡ−２からの画像データを取り出すＵＳＢＩ／Ｆと、ＵＳＢＩ／Ｆを介して画像データを取り込むＰＣとを有するようにしてもよい。

そのカメラシステムにおいて、前記カメラ本体は、ハイビジョン対応のストロボカメラであってもよい。

また、そのカメラシステムにおいて、前記カメラ本体を２組備え、第１のカメラ本体は、略水平の横方向から、クラブヘッドとボールのインパクトの瞬間を撮影し、第２のカメラ本体は、垂直の上方向から、クラブヘッドとボールのインパクトの瞬間を撮影するようにしてもよい。

本考案によれば、ゴルフ練習におけるインパクトの瞬間を捉える、簡易な構成のカメラシステムを提供することが出来る。

更に、本考案によれば、インパクトの瞬間の高精細な画像を得ることが出来るカメラシステムを提供することが出来る。

図１は、インパクトの瞬間を捉えるカメラシステムの使用状況を示す図である。図２は、カメラ本体の外形形状を示す図である。図３Ａは、このカメラシステムの動作の概要である。図３Ｂは、このカメラシステムの動作の概要である。図４は、このカメラシステムにより、インパクトの瞬間を捉えた画像を模写した図である。図５は、インパクトの瞬間を捉えるカメラの構成のブロック図である。図６は、インパクトの瞬間を二方向から捉えるカメラの構成のブロック図である。

本考案は、ゴルフ練習に利用されるインパクトの瞬間を捉えるカメラシステムの実施形態に関して、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中、同じ要素に対しては同じ参照符号を付して、重複した説明を省略する。このインパクトの瞬間を捉えるカメラシステムは、ハイビジョン対応のストロボカメラの特徴を有する。

［第１実施形態］
（インパクトの瞬間を捉えるカメラシステム）
図１は、インパクトの瞬間を捉えるカメラシステム１０の使用状況を示す図である。プレイヤ１１が、ドライバの練習しているところを示している。このカメラシステム１０は、プレイヤ１１が振ったクラブ１４がゴルフボール１６に当たる瞬間（インパクトの瞬間）を検出する光学センサ１８と、この光学センサからのトリガ信号に応答してクラブヘッド１４ａ及びボール１６を撮影するカメラ本体２０とを備えている。

このカメラシステム１０は、１個のカメラを用いた簡単なシステムであり、ゴルフ練習場等に比較的廉価に装備することが出来る。このカメラシステム１０は、インパクトの瞬間の高精細の映像を、その場で直ちに見ることが出来る。更に、このカメラシステム１０は、ハイビジョン対応のＨＤＭＩ(High-Definition Multimedia Interface)のメガピクセルカメラを使ったインパクトの瞬間を捉えるシステムである。更に、このカメラシステム１０は、カメラ本体２０のケース内に、全ての処理機能を収納した構造になっている。従って、カメラ本体とは別個にカメラコントロールユニットを設けた他のシステムに比較して、持ち運び移動に便利であり、比較的廉価に提供することが出来る。

図２は、カメラ本体２０の外形形状を示す図である。カメラ本体ケース２０ａは、撮影方向を上下・左右に回転可能な脚部２０ｂに設置されている。この回転可能な脚部２０ｂを利用して、カメラ本体２０をボール１６の方向に向けることが出来る。

図３Ａ及び３Ｂは、このカメラシステムの動作の概要である。

図３Ａに示すように、このカメラシステムは、カメラ本体２０と、光学センサ１８とを備え、カメラ本体には複数個のストロボＳＴ（図では４個：ＳＴ１〜ＳＴ４）が装備されている。光学センサ１８がインパクトの瞬間（ｔ０）を検出し、カメラ本体２０にトリガ信号Ｔｒｇを送る。

図３Ｂに示すように、カメラ本体２０は、このトリガ信号Ｔｒｇを受けて（時刻ｔ０）、このトリガ信号から予め設定された時間ｘ後（時刻ｔ１）に、第１のストロボＳＴ１を約1マイクロ秒間フラッシュ発光させると共にシャッターを切る。更に、トリガ信号から予め設定された時間（ｘ＋ｔ12）後（時刻ｔ２）で、同様に第２のストロボＳＴ２をフラッシュ発光させると共にシャッターを切る。これを繰り返し、フラッシュを複数回（例えば、2〜4回）発光して、１つのフレーム内に複数枚の静止画像を連続的に撮影する。

インパクトの瞬間（ｔ０）、その直後の瞬間（ｔ１）、更にその直後の瞬間（ｔ２）、…を同じフレーム内に連続的に撮影することにより、インパクトの状況及びその後のボールの弾道を視覚的に容易に把握することができる。

光学センサ１８の設置する位置によって、第１のストロボＳＴ１をフラッシュ発光させるタイミングが異なる。トリガ信号Ｔｒｇから第１のストロボＳＴ１発光までの時間ｘは、タイミング設定スイッチ２４を使用して、増加（ｕｐ）又は減少（ｄｏｗｎ）することにより設定することが出来る。同様に、タイミング設定スイッチ２４を使用して、第１のストロボ発光から第２のストロボ発光までの時間ｔ１２、第２のストロボ発光から第３のストロボ発光までの時間ｔ２３、第３のストロボ発光から第４のストロボ発光までの時間ｔ３４を、夫々任意に設定することができる。

なお、第１のストロボＳＴ１と第３のストロボＳＴ３を１個のストロボで兼用してもよい。同様に、第２と第４のストロボＳＴ２，ＳＴ４を１個のストロボで兼用してもよい。

図４は、このカメラシステム１０により、インパクトの瞬間を捉えた画像２４を模写した図である。時間ｔ１でクラブ１４のヘッド１４ａがインパクトする瞬間のボール１６ａ、瞬間ｔ２のボール１６ｂ、瞬間ｔ３のボール１６ｂ、…が、１画面内に撮影されている。これによって、インパクトの状況及びその後のボールの弾道が明確に分かる。

視野とフラッシュ発光時間の関係は、次の関係にある。例えば、スイングスピードが約50ｍ/secのプレイヤの場合、1画面で捉える視野を１ｍとした場合、20ｍｓｅｃで振り抜ける。従って、例えば、ｔ１２＝ｔ２３＝ｔ３４＝４ｍｓｅｃと設定してフラッシュ発光させると、略１ｍの視野の画面内に、視野で20ｃｍずつ移動した４個のボールがストロボ撮影される。
（インパクトの瞬間を捉えるカメラの構成）
図５は、インパクトの瞬間を捉えるカメラの構成２０Ａのブロック図である。このカメラの構成は、カメラ本体２０のケースに収納されている。このカメラは、画像圧縮を行わない、非圧縮データを取り扱うカメラである。

このカメラは、被写体を結像するレンズ３０と、結像された入射光を受光するＣＣＤ３２と、ＣＣＤからのアナログ画像データを前処理するＡＦＥ３４と、前処理されたデジタル画像データを信号処理してＳＤＲＡＭに書き込み可能とする第１のＦＰＧＡ−１（３６）と、信号処理された画像データを書き込む複数個（図の場合は１組の）ＳＤＲＡＭ３８ａ，３８ｂと、１組のＳＤＲＡＭから交代に読み出された画像データを信号処理する第２のＦＰＧＡ−２（４０）と、この画像データをモニタに表示可能に処理するＨＤＭＩＬＳＩ４２と、モニタ４４と、第２のＦＰＧＡ−２（４０）からの画像データを取り出すＵＳＢＩ／Ｆ４６と、ＵＳＢＩ／Ｆを介して画像データを取り込むＰＣ(personal computer)４８とを備えている。

なお、光学センサ１８からのトリガ信号Ｔｒｇに応答して、各種の駆動パルス信号を生成し、これらの構成要素を所定のタイミングで駆動するタイミングジェネレータは図示されてない。上述したタイミング設定スイッチ２４によって設定される各種の時間（即ち、ＴｒｇからＳＴ１発光までの時間ｘ、ＳＴ１発光からＳＴ２発光までの時間ｔ１２、ＳＴ２発光からＳＴ３発光までの時間ｔ２３、ＳＴ３発光からＳＴ４発光までの時間ｔ３４）は、このタイミングジェネレータにより設定される。

各構成要素について説明する。

レンズ３０は、被写体（クラブ１４のヘッド部及びボール１６）をＣＣＤに結像させる光学系レンズである。

ＣＣＤ(Chargr Coupled Devices)３２は、300〜500画素のＣＭＯＳセンサであり、結像した被写体のアナログ撮影データで出力する。

ＡＦＥ(Analog Front End)は、アナログ−デジタル演算回路ともいう。ＡＦＥ３２は、アナログ撮影データに対して、相関二重サンプリング処理、利得調整、黒レベル除去等を行い、デジタル画像データに変換する。このデジタル画像データはＲＡＷデータとも呼ばれる。

ＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)は、プログラミングすることができるＬＳＩである。ＦＰＧＡ−１（３６）は、ＲＡＷデータであるデジタル画像データをＲＧＢ／ＹＣ変換処理し、ホワイトバランス補正、オートアイリス処理、ガンマ補正処理、圧縮伸長処理等の各種信号処理を行う。

ＳＤＲＡＭ(Synchronous DRAM)３８ａ、３８ｂは、メインメモリであり、図のように２個の場合、デジタル画像データを交代的に（ピンポン動作で）書き込む。

画像出力部１４は、画像処理部１３から取り込んだ画像データを図示しない表示モニタに表示したり、図示しない記録メディアに格納したりする。

ＨＤＭＩＬＳ(High-Definition Multimedia Interface LSI)Ｉ４２は、画像データをＨＤＭＩに変換処理するコントローラである。その他、ＤＶＩ(Degital Video Interface)、ＨＤＳＤＩ(High Definition Serial Digital Interface)に変換するコントローラであってもよい。

［第２実施形態］
図６は、インパクトの瞬間を二方向から捉えるカメラの構成２０Ｂのブロック図である。２台のカメラＣ１，Ｃ２を利用して、例えば、インパクトの瞬間のクラブ１４のヘッド１４ａ及びボール１６を、略水平の横方向から撮影すると同時に略垂直の上方向から撮影する。略水平の横方向の画像から、ヘッド１４ａの上下方向の芯（スイートスポット）でヒットしているか否かが明らかになる。略垂直の上方向からの画像から、ヘッドの左右方向の芯でヒットしているか否かが明らかになる。

図６のカメラ構成２０Ｂは、図５のカメラ構成２０Ａと比較すると、カメラＣ１として、レンズ３０ａ、ＣＣＤ３２ａ、ＡＦＥ３４ａ、第１のＦＰＧＡ−１（３６ａ）及びＳＤＲＡＭ３８ａ，３８ｂと、カメラＣ２として、レンズ３０ｂ、ＣＣＤ３２ｂ、ＡＦＥ３４ｂ、第１のＦＰＧＡ−１（３６ｂ）及びＳＤＲＡＭ３８ｃ，３８ｄとが並列にあり、これらの出力がＦＰＧＡ−２（４０）に接続されている点で相違する。

なお、タイミングジェネレータは図示していない。上述したタイミング設定スイッチ２４によって設定される各種の時間（即ち、ＴｒｇからＳＴ１発光までの時間ｘ、ＳＴ１発光からＳＴ２発光までの時間ｔ１２、ＳＴ２発光からＳＴ３発光までの時間ｔ２３、ＳＴ３発光からＳＴ４発光までの時間ｔ３４）は、タイミングジェネレータにより設定され、カメラＣ１及びＣ２の両方に送られる。

［実施形態の利点・効果］
本実施形態に係るインパクトの瞬間を捉えるカメラシステムは、次のような利点・効果を有している。

(1)１個のカメラを用いた簡単なシステムであり、ゴルフ練習場等に比較的廉価に装備することが出来る。

(2) ハイビジョン対応であり、高精細の画像を得ることが出来る。

(3) カメラ本体２０のケース内に、全ての処理機能を収納した簡易な構造になっている。従って、持ち運び移動に便利であり、比較的廉価に提供することが出来る。

［変形例その他］
以上により、インパクトの瞬間を捉えるカメラシステムの実施形態を説明したが、本考案はこれに限定されない。本考案は、本実施形態に対して当業者が容易になし得る追加、削除、変更、改良等を含むものである。

本考案の技術的範囲は、添付の実用新案登録請求の範囲の記載によって定められる。

１０：カメラシステム、１１:プレイヤ、１４:クラブ、１４ａ：クラブヘッド、１６：ゴルフボール、２０：カメラ本体、２０ｂ：本体脚部、３０：レンズ、３２：ＣＣＤ、３４：ＡＦＥ、３６：第１のＦＰＧＡ、３８：ＳＤＲＡＭ、４０：第２のＦＰＧＡ、４２：ＨＤＭＩＬＳＩ、４４：モニタ、４６：ＵＳＢＩ／Ｆ、４８:ＰＣ、ＳＴ：ストロボ

Claims

ゴルフ練習に利用されるインパクトの瞬間を捉えるカメラシステムであって、
クラブがゴルフボールに当たる瞬間を検出する光学センサと、
カメラ本体とを備え、
前記カメラ本体は、前記光学センサからのトリガ信号に応答して、所定のタイミングで複数個のストロボを順次発光させると共にシャッターを切って、クラブヘッド及びボールをストロボ撮影するカメラシステム。
請求項１に記載のカメラシステムにおいて、前記カメラ本体は、
被写体を結像するレンズと、
結像された入射光を受光するＣＣＤと、
ＣＣＤからのアナログ画像データを前処理するＡＦＥと、
前処理されたデジタル画像データを信号処理してＳＤＲＡＭに書き込み可能とする第１のＦＰＧＡ−１と、
信号処理された画像データを書き込む複数個ＳＤＲＡＭと、
前記ＳＤＲＡＭから交代に読み出された画像データを信号処理する第２のＦＰＧＡ−２と、
第２のＦＰＧＡ−２からの画像データをモニタに表示可能に処理するＨＤＭＩＬＳＩと、
モニタと、
前記光学センサからのトリガ信号Ｔｒｇに応答して、各種の駆動パルス信号を生成し、これらの要素を所定のタイミングで駆動するタイミングジェネレータとを有している、
カメラシステム。
請求項１に記載のカメラシステムにおいて、
前記カメラ本体は、更に、
第２のＦＰＧＡ−２からの画像データを取り出すＵＳＢＩ／Ｆと、
ＵＳＢＩ／Ｆを介して画像データを取り込むＰＣとを有している、カメラシステム。
請求項１又は２に記載のカメラシステムにおいて、
前記カメラ本体は、ハイビジョン対応のストロボカメラである、カメラシステム。
請求項１又は２に記載のカメラシステムにおいて、
前記カメラ本体を２組備え、
第１のカメラ本体は、略水平の横方向から、クラブヘッドとボールのインパクトの瞬間を撮影し、
第２のカメラ本体は、垂直の上方向から、クラブヘッドとボールのインパクトの瞬間を撮影する、カメラシステム。