JP3791412B2

JP3791412B2 - 画像撮影装置の搬送装置

Info

Publication number: JP3791412B2
Application number: JP2001393539A
Authority: JP
Inventors: 明白倉
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2001-12-26
Filing date: 2001-12-26
Publication date: 2006-06-28
Anticipated expiration: 2021-12-26
Also published as: JP2003195431A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像撮影装置の搬送装置に関し、詳細には、家庭用のビデオカメラやデジタルスチルカメラ等（画像撮影装置）を装着し、これを所定の軌道で移動させることで、視差画像の撮影を可能にする画像撮影装置の搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
数秒間に渡って連続撮影された立体動画クリップを、Autostereoscopic Display や、Holographic Stereogram あるいは、Lenticular Stereogram などに出力して、評価したり、楽しんだり、Visualization に利用したりする、といった用途が注目されている。
【０００３】
このような立体動画クリップは、１台の画像撮影装置を動かしながら被写体をいろいろな角度から連続撮影した視差画像により作られる。通常、これらの視差画像は、コンピュータグラフィックスでは、仮想カメラを移動させてレンダリングすることにより得られるが、実写の場合、表示形態に応じた既知のパラメータでこのような連続する視差画像を撮影する必要がある。
【０００４】
従来、ある被写体に対して連続した視差画像を撮影する方式として、ターンテーブル上に被写体を置き、ターンテーブルを回転させながら固定した画像撮影装置で撮影するもの、あるいは特開２０００−４７５５８号に開示されているような、straight track 方式、panning 方式、rotating 方式、及び、re-centering方式等が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記したターンテーブル上に被写体を置いて視差画像を撮影する方式では、被写体が静止物体以外のもの、例えば人間であるような場合、ターンテーブルが回転している間、常に回転中心の位置出しをしておくことが難しいという問題がある。また、上記したいずれの方式も、実際には画像撮影装置、及びこれを駆動するための駆動装置が比較的大掛かりな装置として構成されており、上述した様々な用途があるにも拘わらず、個人が簡単に楽しめるものとして普及させるのが難しい現状となっている。
【０００６】
本発明は、上述した問題に基づいてなされたものであり、画像撮影装置として一般人が手軽に所有している家庭用のビデオカメラや連写機能を有するデジタルスチルカメラ等に着目し、これを利用して、容易に連続した視差画像の撮影を行なうことを可能にする、画像撮影装置の搬送装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明に係る画像撮影装置の搬送装置は、走行用の車輪を備え、画像撮影装置に設けられている固定ネジ孔を利用して、前記画像撮影装置を装着可能にする自走式のキャリアと、このキャリアに設けられ、前記車輪を駆動する駆動手段とを有する画像撮影装置の搬送装置において、前記走行用の車輪は、夫々キャリアに装着された車軸に設けられる前輪と後輪を具備しており、前記前輪と後輪は、表面が摩擦係数の高い材質で形成されると共に、夫々の車軸が非平行となるようにキャリアに設けられており、キャリアが走行した際に円弧状の軌跡を描くように構成されていることを特徴としている。
また、本発明に係る画像撮影装置の搬送装置は、走行用の車輪を備え、画像撮影装置に設けられている固定ネジ孔を利用して、前記画像撮影装置を装着可能にする自走式のキャリアと、このキャリアに設けられ、前記車輪を駆動する駆動手段とを有する画像撮影装置の搬送装置において、前記キャリアは軌跡修正装置を備えており、前記キャリアの移動時に、その移動方向、及び／又は速度を修正可能であることを特徴としている。
また、本発明に係る画像撮影装置の搬送装置は、走行用の車輪を備え、画像撮影装置に設けられている固定ネジ孔を利用して、前記画像撮影装置を装着可能にする自走式のキャリアと、このキャリアに設けられ、前記車輪を駆動する駆動手段とを有する画像撮影装置の搬送装置において、前記キャリアは走行面の変化を検知する検知装置を備えており、この検知装置は、変化を検知した際に、駆動手段の駆動を停止することを特徴としている。
【０００８】
ここで、上記した「画像撮影装置」とは、三脚等に装着される固定ネジ孔を有するビデオカメラや、連写機能を有するデジタルスチルカメラ等、家庭用として用いられているものを意味する。すなわち、本発明においては、自走式のキャリアを、このような一般的に普及している家庭用の画像撮影装置の固定ネジ孔に装着し、駆動手段によって被写体の周りを一定軌跡を描くように駆動させることで、特殊な装置によらなくても、容易に連続した視差画像の撮影を可能にする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像撮影装置の搬送装置（以下、搬送装置とする）の実施形態について、添付図面を参照しながら具体的に説明する。なお、第１実施形態及び第２実施形態において、本発明に係る搬送装置の前提となる搬送装置の実施形態について説明し、これらを踏まえて、第３実施形態において、本発明に係る搬送装置について説明する。
【００１２】
（第１実施形態）
本実施形態に係る搬送装置は、被写体として、新生児を撮影できるようにしたものであり、具体的には、図１に示すように、病院に置かれている新生児用ベッド１の上に寝ている新生児を撮影できるように構成したものである。このため、搬送装置は、新生児を上方側から覆うようにして撮影できる構成となっており、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、透明のプラスチック製の筐体（アクリルケース）１ａの両サイドの壁部１ｂ，１ｂを利用して設置されるように構成されている。
【００１３】
搬送装置１０は、筐体１ａの両壁部１ｂに設置されるプレート状の保持部材２０と、この保持部材２０の表面に固定され、レール状の案内部材３０と、家庭用ビデオカメラやデジタルスチルカメラ（以下、画像撮影装置とする）Ｍが装着され、搬送機構によって前記レール状の案内部材３０に沿って移動するキャリア４０とを備えて構成されている。
【００１４】
保持部材２０は、筐体１ａに安定して設置できるように、下端の両サイドに、各壁部１ｂに沿って前方に向けて延出する一対のアーム２１が設けられており、各アームの先端には、壁部１ｂの上縁部に載置される支持部２２が設けられている。これにより、プレート状の保持部材２０は、その下端が壁部１ｂの上縁部に載せられた状態で、前方に倒れることなく壁部１ｂ上に安定して設置される。
【００１５】
なお、支持部２２の壁部１ｂの上縁と当接する側に、図に示すように曲率を持った湾曲部２２ａを形成しておくことが好ましい。このような湾曲部を形成することで、異なるメーカーのベッドや、規格が異なるベッドに対応させることが可能となる。また、例えば、保持部材２０の下端の両縁に、外方に突出する落下防止用の爪部材２４を設けておくことが好ましい。このような爪部材を設けておくことで、誤って支持部２２を壁部１ｂ上に載せられなかった場合でも、ベッド内部に保持部材２０が倒れ込むことを防止することが可能となる。
【００１６】
前記案内部材３０は、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、ビス等によって保持部材２０の表面に継ぎ合せて固定されており、本実施形態の場合、案内部材３０は、その軌道がキャリア４０に装着される画像撮影装置Ｍの焦点部分を中心とした円弧状（略円弧状を含む）になるように構成されている。すなわち、このような軌道形状とすることにより、画像撮影装置Ｍは、連続した視差画像を撮影する際に被写体である新生児に向けられるため、画像の有効解像度を高めることができる。なお、案内部材３０には、キャリア４０を案内部材３０に沿って移動させるための搬送機構の一部が設けられており、本実施形態では、搬送機構は、概略的に図示するように、案内部材３０に沿うように固定されたラック３１と、キャリア４０に設けられ、ラックに噛合する後述のピニオン４６によって構成されている。
【００１７】
前記キャリア４０は、ベース４１を備えており、このベースには、画像撮影装置Ｍに設けられている固定ネジ孔を利用して、画像撮影装置Ｍが装着されるようになっている。また、ベース４１には、上記案内部材３０にスライド可能に嵌合するガイド４３と、キャリア４０を駆動する駆動手段４５が設けられている。この場合、駆動手段４５はステッピングモータによって構成されており、それによって回転駆動されるピニオン４６が前記のラック３１に噛合することで、キャリア４０は、案内部材３０に沿って滑らかにスライド駆動される。
【００１８】
上記したステッピングモータ４５は、例えば、図４に概略的に示す駆動ユニット５０によって、その駆動制御が行なわれるようになっている。駆動ユニット５０は、制御部５１と、キャリアの原点位置を検知する原点センサ５２と、キャリア４０の加速度を検知する加速度検知部５３と、発光部５４とを備えた構成となっている。
【００１９】
この構成においては、制御部５１に原点センサ５２からの検知信号が入力されるまでは撮影モードに移行できない状態になっており、原点センサ５３が原点位置を検知した後に、撮影開始ボタン（図示せず）を押す等、撮影モードにされることで、制御部５１はステッピングモータ４５に駆動信号を出力するようになっている。そして、キャリア４０が駆動され、加速度検知部５３が、等速乃至は略等速になったことを検知したとき、制御部５１は、発光部５４に発光信号を出力する。この発光部５４の発光は、画像撮影装置Ｍ側の受光素子によって検知され、検知信号が撮影制御部に入力されて連続撮影が開始される。
【００２０】
このように、１つのボタンを操作することで、キャリア４０の移動と、画像撮影装置Ｍの撮影が同期して行なわれるため、特殊な技能無く、高精度に操作することが可能となる。
【００２１】
上記した構成では、キャリア４０の移動距離と撮影時間は、予め同期されており、所定の距離（時間）移動した後、その撮影が終了するとともに、ステッピングモータ４５が減速、停止されるようになっている。具体的には、図２に示した構成においては、両端部における加減速時間を除いて、点線で示す撮影領域内を等速で約１０秒移動するように設定されており、この間に撮影が行なわれるようになっている（ビデオカメラの場合、この間に動画撮影し、ビデオテープやディスク等に記録する。また、デジタルカメラの場合、例えば、連写モードで１秒間に１５コマ撮影し、１５０画像をファイル記録する）。このように、キャリア４０を等速状態にして視差画像の撮影を行なうことで、得られた視差画像を加工する際に、速度変化による補正処理を施す必要がなくなる。
【００２２】
なお、上記した構成において、画像の撮影開始と、キャリア４０（ステッピングモータ４５）の駆動開始は同期させておいても良い。例えば、画像撮影装置Ｍの撮影開始信号を有線又は無線にて、駆動ユニット５０の制御部５１に出力し、この出力が行なわれたときに、制御部５１がステッピングモータ４５に駆動信号を出力するようにしても良い。あるいは、図２（ｂ）に示すように、ベース４１に、画像撮影装置のリモート駆動を可能にするコントローラからの発光を受光する受光素子５７を設けておき、この受光素子５７がコントローラからの発光を受光した際に、ステッピングモータ４５に駆動信号を出力するようにしておくことで、容易に同期駆動を行なうことが可能となる。
【００２３】
上述したような搬送装置の構成によれば、従来では、連続した視差画像の撮影が困難であったベッドに寝ている新生児に対して、単に家庭用の画像撮影装置を装着することで、きわめて簡単かつ高精度に連続した視差画像の撮影が容易に行なえるようになり、新しいアプリケーション展開が可能になる。
【００２４】
また、上述した構成では、キャリア４０を移動させるための搬送機構についてはラックとピニオンによらず適宜変形することが可能であり、それに応じて駆動手段をベース側に設けても良い。また、保持部材２０の表面に固定される案内部材３０は直線状に構成されたものであっても良い。
【００２５】
（第２実施形態）
図５及び図６に示すように、本実施形態に係る搬送装置６０は、被写体を側方側から撮影することを前提としており、自走式のキャリア７０とレール状の案内部材８０とを備えて構成されている。
【００２６】
キャリア７０は、画像撮影装置Ｍに設けられている固定ネジ孔を利用して、画像撮影装置Ｍの装着を行なうネジ孔７１ａを具備したベース７１を備えている。このベース７１は、キャリア７０を一定軌道を描くように案内するレール状の案内部材８０に載置される走行用の車輪７２と、キャリア７０を自走させるための駆動手段（ステッピングモータ）を備えた走行体７５上に設置されており、図６に示すように、画像撮影装置Ｍが装着されるようになっている。
【００２７】
なお、ベース７１は、図７（ａ）に示すように、Ｌ字型のプレートで、夫々の面部に、画像撮影装置Ｍの固定ネジを取り付けるように、ネジ孔７１ａ及び７１ｂを形成しておくことが好ましい。画像撮影装置Ｍの固定を行なうプレートをこのように構成することで、図７（ｂ）に示すように、画像撮影装置Ｍを９０°傾けた状態で装着することが可能となり、視差画像に関し、縦長、及び横長にアスペクト比が取れるようになる。もちろん、このようなプレート形状は、上記した第１の実施形態や、後述する第３の実施形態においても適用することが可能である。
【００２８】
また、前記案内部材８０は、撮影が行なわれる面において、１個所、又は複数箇所、又は全面で支持され、第１の実施形態と同様、画像撮影装置Ｍの焦点部分を中心として、円弧の軌道を規定するように構成されている。この場合、案内部材８０は、分割・組み立て式に構成することで、可搬性が向上すると共に、様々な場所で正確な軌道を簡単に設置することが可能となる。また、案内部材８０を収納時も繋がっているように構成することで、紛失することなく収納できるようになる。
【００２９】
なお、上記したキャリア７０を駆動するための駆動ユニットは、上述した第１の実施形態と同様なものが走行体に組み込まれており、第１の実施形態と同様な駆動制御、及び画像撮影の制御が行なわれる。
【００３０】
（第３実施形態）
図８に示すように、本実施形態に係る搬送装置９０は、被写体を側方側から撮影することを前提としており、自走式のキャリア１００として構成されている。
【００３１】
キャリア１００は、図９に示すように、画像撮影装置に設けられている固定ネジ孔を利用して、画像撮影装置Ｍの装着を行なうネジ孔１０１ａを具備したベース１０１を備えている。このベース１０１は、キャリア１００を一定軌道を描くように自走させる車輪１０２と、キャリア１００を自走させるための駆動手段（ステッピングモータ）を備えた走行体１０５上に、支柱１０６を介して設置されている。
【００３２】
前記走行用の車輪１０２は、図１０に示すように、夫々、走行体１０５に装着されている前後の車軸１０３ａ，１０４ａに設けられる前輪１０３と後輪１０４によって構成されている。そして、前輪１０３と後輪１０４は、表面がゴム等の摩擦係数の高い材質で形成されると共に、夫々の車軸１０３ａ，１０４ａが非平行となるように走行体１０５に装着されており、これにより、キャリア１００が駆動手段によって走行した際に、円弧状の軌跡を描いて、被写体を所定の角度、位置から撮影できるように構成されている。この場合、キャリア１００が往復移動した際に、その移動軌跡が位置ずれしないように、車輪１０２は、四輪駆動型としておくことが好ましい。
【００３３】
キャリアの駆動制御、及び画像撮影の制御については、上述した第１の実施形態と同様な駆動ユニットによって行なうことが可能であるが、更に、キャリアの走行に際して、より精度の高い軌道走行ができるように、例えば、図１１に概略ブロック図として示す軌跡修正装置（ユニット）を設けておくことが好ましい。
【００３４】
軌跡修正ユニット１２０は、制御部１２１と、理想の軌跡を記憶しておき、実際に走行している走行軌跡にずれが生じたことを検知する軌跡感知部１２２と、更に、後述する作用が得られるよう、走行面の変化を検知する変化検知部１２３とを備えており、制御部１２１は、走行体１０５に設けられているステッピングモータや、車輪１０２の操舵を行なう操舵駆動部に対して、制御信号を送るようになっている。
【００３５】
この構成によれば、実際の撮影に先立って、キャリア１００を試験走行して得られた理想の軌跡に対し、実際の撮影時における走行軌跡がずれた場合、軌跡感知部１２２がそのズレを検知し、制御部１２１が修正信号をステッピングモータや操舵駆動部に出力し、キャリア１００の移動速度、及び／又は移動方向の制御を行なうため、視差画像を精度良く撮影することが可能になる。
【００３６】
なお、このようなキャリア１００の走行時における軌跡修正に関しては、適宜変形することが可能である。例えば、キャリア１００に角速度や加速度を検出するセンサを設けておいて駆動状態を制御したり、車輪が接触する平面に、予め定めた軌跡に沿ってルーラーを設置しておき、走行中にルーラーを検知することで駆動状態を制御したり、あるいは、画像撮影装置Ｍで撮影している画像を元に画像処理を行い、走行状態を分析して修正するように構成しても良い（この場合、キャリブレーションのために、被写体が来るはずの位置に、予め画像処理しやすい物体を配置しておく）。
【００３７】
さらに、本実施形態の構成では、キャリア１００はテーブル等に載置されて走行することから、試験走行時、又は実際の撮影時における走行時に、何等かの原因で所定の軌跡から外れた場合、キャリア１００が落下して、画像撮影装置を故障させる等の不具合が生じることもある。このため、上記のように、軌跡修正ユニット１２０に、テーブルの端部等、その走行面の変化を検知する変化検知部１２３を設けておき、変化を検知した際に、ステッピングモータの駆動を停止するようにしておくことが好ましい。
【００３８】
本実施の形態によれば、キャリア自体が自走式であり、また、案内部材を必要としないため、搬送装置の構成が簡略化される。
【００３９】
【発明の効果】
本発明の搬送装置によれば、家庭用のビデオカメラや連写機能を有するデジタルスチルカメラを使用して、容易に連続した視差画像の撮影が行なえるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の前提となる搬送装置が設置可能な新生児用ベッドを示す図。
【図２】第１の実施形態を示しており、（ａ）は新生児用ベッドに搬送装置を設置した状態を側面から見た図、（ｂ）は前方から見た図。
【図３】（ａ）は図２に示す搬送装置に固定される案内部材を示す斜視図、（ｂ）はその断面図。
【図４】搬送装置の駆動手段、及び画像撮影装置の撮影状態の制御を行なう駆動ユニットの一例を示す概略ブロック図。
【図５】第２の実施形態を示す図であり、画像撮影装置を装着した状態を示す図。
【図６】図５に示す搬送装置を、案内部材上に設置した状態を示す図。
【図７】（ａ）は画像撮影装置の装着部分（ベース）の変形例を示す図、（ｂ）は画像撮影装置を装着した状態を示す図。
【図８】本発明に係る搬送装置の第３の実施形態を示す図であり、画像撮影装置を装着した状態を示す図。
【図９】画像撮影装置の装着部分（ベース）を示す図。
【図１０】キャリアを裏面側から見た図であり、それに装着されている車輪を示す図。
【図１１】搬送装置に設けられる軌跡修正ユニットの一例を示す概略ブロック図。
【符号の説明】
１新生児用のベッド
１０，６０，９０搬送装置
２０保持部材
３０，８０案内部材
４０，７０，１００キャリア
７５，１０５走行体
Ｍ画像撮影装置

Claims

走行用の車輪を備え、画像撮影装置に設けられている固定ネジ孔を利用して、前記画像撮影装置を装着可能にする自走式のキャリアと、このキャリアに設けられ、前記車輪を駆動する駆動手段とを有する画像撮影装置の搬送装置において、
前記走行用の車輪は、夫々キャリアに装着された車軸に設けられる前輪と後輪を具備しており、前記前輪と後輪は、表面が摩擦係数の高い材質で形成されると共に、夫々の車軸が非平行となるようにキャリアに設けられており、キャリアが走行した際に円弧状の軌跡を描くように構成されていることを特徴とする画像撮影装置の搬送装置。
走行用の車輪を備え、画像撮影装置に設けられている固定ネジ孔を利用して、前記画像撮影装置を装着可能にする自走式のキャリアと、このキャリアに設けられ、前記車輪を駆動する駆動手段とを有する画像撮影装置の搬送装置において、
前記キャリアは軌跡修正装置を備えており、前記キャリアの移動時に、その移動方向、及び／又は速度を修正可能であることを特徴とする画像撮影装置の搬送装置。
走行用の車輪を備え、画像撮影装置に設けられている固定ネジ孔を利用して、前記画像撮影装置を装着可能にする自走式のキャリアと、このキャリアに設けられ、前記車輪を駆動する駆動手段とを有する画像撮影装置の搬送装置において、
前記キャリアは走行面の変化を検知する検知装置を備えており、この検知装置は、変化を検知した際に、駆動手段の駆動を停止することを特徴とする画像撮影装置の搬送装置。
前記駆動手段は、前記キャリアの駆動開始時、及び駆動停止時を除いて、前記キャリアをほぼ等速に移動させ、この期間内に画像撮影を行なうことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の画像撮影装置の搬送装置。
前記駆動手段は、前記画像撮影装置の撮影開始と同期して前記キャリアの駆動の開始を行なうことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の画像撮影装置の搬送装置。
前記キャリアは、前記画像撮影装置のリモート駆動を可能にするコントローラからの発光を受光する受光部を備えており、前記駆動手段は、前記受光部がコントローラからの発光を受光した際に駆動の開始を行なうことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の画像撮影装置の搬送装置。
前記キャリアは、装着される画像撮影装置に関し、縦長、及び横長にアスペクト比が取れるように、２つ以上の固定ネジ部を有することを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の画像撮影装置の搬送装置。