JP7387827B2

JP7387827B2 - 観察及び誘導用カメラシステム

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Application number: JP2022113911A
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Inventors: 丈二青沼
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Description

本発明は、取り扱いが容易で、多様な方面の観察及び誘導用として好適な、観察及び誘導用カメラシステムに関する。

観察用カメラは、種々の場所で使用されている。従来の観察用カメラは、使用する場所や、場所の状態に応じて、その形態（形、装備、付属品など）、設置方法などが工夫されている。このために種々の観察用カメラはそれぞれ独自に発達しており、高価なものとなっている。

特開２０１７－７５４８１号公報特開２０１７－３９３７０号公報特開２０１６－２１４１１４号公報特開２０２０－５１５３１２号公報特開２００８－１６７２４４号公報

上述したように、従来の観察用カメラは、使用する場所や場所の状態に応じて、その形態（形、装備、付属品など）、設置方法などが工夫され、このために種々の観察用カメラはそれぞれ独自に発達しており、高価なものとなっている。結果として従来の観察用カメラは、多用途性に劣る面がある。

そこでこの発明は、シンプルな構成として、多用途を可能とするとともに、安価に実施可能な竿に装着される観察及び誘導用カメラシステムを提供することを目的とする。

実施形態によれば、
観察及び誘導用のカメラシステムであって、
第1方向の先端部と第２方向の基端部を有する部品であり、前記先端部よりも前記基端部の径が大きく、前記基端部には第１のねじ溝が形成されている脚部と、
光透過性の筒状の部品であって、第１方向端部には前記脚部の前記第１のねじ溝と螺合する第２のねじ溝を有し、第２方向端部には第３のねじ溝を有する第１の筒状光透過部と、
合成樹脂製の筒状の部品であって、第１方向端部には前記筒状光透過部の前記第３のねじ溝と螺合する第４のねじ溝を有し、第２方向端部には第５のねじ溝を有する第１の筒部と、
光透過性の筒状の部品であって、第１方向端部には前記第１の筒部の前記第５のねじ溝と螺合する第６のねじ溝を有し、第２方向端部には第７のねじ溝を有する第２の筒状光透過部と、
合成樹脂製の筒状の部品であって、第１方向端部には前記第２の筒状光透過部の前記第７のねじ溝と螺合する第８のねじ溝を有し、第２方向端部には第９のねじ溝を有する第２の筒部と、を備え、前記脚部、前記第１の筒状光透過部、前記第１の筒部、前記第２の筒状光透過部、前記第２の筒部は、竿を形成しており、さらに
前記第１の筒部と前記第２の筒部の内部には、それぞれ筒状の第１のカメラホルダと、第２のカメラホルダが配置されており、
前記第１のカメラホルダは、前記第１の筒状光透過部の方向を撮像する第１のマイクロ電子カメラを保持し、
前記第１の筒状光透過部内に設けられ、前記第１の筒状光透過部の外からの光を前記竿の軸方向へ反射して、前記第１のマイクロ電子カメラへ導く第１の反射器と、
前記第２のカメラホルダは、前記第２の筒状光透過部の方向を撮像する第２のマイクロ電子カメラを保持し、
前記第２の筒状光透過部内に設けられ、前記第２の筒状光透過部の外からの光を前記竿の軸方向へ反射して、前記第２のマイクロ電子カメラへ導く第２の反射器と、
前記第１のカメラホルダと前記第２のカメラホルダのそれぞれに設けられた第１の基板、第２の基板のそれぞれに搭載された第１の制御部、第２の制御部であって、それぞれは対応する前記第１のマイクロ電子カメラと前記第２のマイクロ電子カメラの少なくともオンとオフ、フォーカスを制御する前記第１の制御部、前記第２の制御部とを有し、
第１の反射器の角度と第２の反射器の角度とが異なり、前記第１のマイクロ電子カメラと前記第２のマイクロ電子カメラに異なる視野での風景を撮影させ、前記第１のマイクロ電子カメラの撮像領域は、前記脚部の中心から、３０ｍｍ～５０ｍｍ離れたエリアの一部を視野範囲に含むように設定されており、
前記第１の基板、前記第２の基板のそれぞれに搭載された第１の送受信部、第２の送受信部であって、それぞれは、対応する前記第１のマイクロ電子カメラ、前記第２のマイクロ電子カメラが撮像した映像を無線で送信すると共に、外部から、カメラ制御信号を受信する前記第１の送受信部、前記第２の送受信部と、
前記第１のカメラホルダ、前記第２のカメラホルダの近くに設けられて、それぞれ電池を保持するための第１の電池ホルダ、第２の電池ホルダと、
前記第１の電池ホルダから対応する前記第１のマイクロ電子カメラ及び前記第１の基板へ配線された第１の電源ライン、前記第２の電池ホルダから対応する前記第２のマイクロ電子カメラ及び前記第２の基板へ配線された第２の電源ラインと、
さらに超音波発振及び受信器、又はスピーカ、又はマイクロホンのいずれか、又はこれらの少なくとも２つを取り付けられており、
前記第１の基板と前記第２の基板のそれぞれの前記第１の制御部及び前記第１の送受信部と前記第２の制御部及び前記第２の送受信部とが生成して送信するデータフォーマットは、
ヘッダー部とデータ部を有し、
前記ヘッダー部は、前記竿のＩＤと各カメラＩＤの配置部を含み、
前記データ部は、各カメラが撮像する各データの配置部を有し、
前記各データはパケットＩＤとエンコードデータを含む、ことを特徴とする、観察及び誘導用カメラシステムが提供される。

図１は一実施形態に係る竿に装着される多用途性カメラ装置の構成例を示す説明図である、図２Ａは、図１のラインＡ１－Ａ２で竿１００を切断して、光透過部１１３を下（脚部側）から見た断面図である、図２Ｂは図１のラインＢ１－Ｂ２で竿１００を切断して、光透過部１１３を上（筒部側）から見た断面図である、図３はカメラ装置３００が構築される筒部１１２の一部であって、マイクロ電子カメラ３１０を保持する方法の一例を示す説明図である、図４は図１に示した実施形態のカメラの信号処理系統の構成説明図である、図５は他の実施形態に係る竿へ装着可能なカメラ装置の構成例を示す説明図である、図６は図５に示した実施形態のカメラの信号処理系統の構成説明図である、図７はさらに他の実施形態を示す構成説明図である、図８はさらにまた他の実施形態を説明する説明図である、図９は図１、図５、図７或は図８に示したカメラ装置を用いた撮影システムのブロックを図である、図１０は、さらに別の実施形態であり、脚部の構造の一例と、カメラ装置の使用例を示す説明図である、図１１は、さらにまた別の実施形態であり、脚部の構造の他の例と、カメラ装置の使用例を示す説明図である、図１２は、また別の実施形態であり、脚部の構造の他の例と、カメラ装置の使用例を示す説明図である、図１３は、本実施形態に関するカメラ装置に設けられている送受信器が採用しているデータフォーマットの一例を示す説明図である。

以下、実施の形態について図面を参照して説明する。

本発明のいくつかの実施形態を説明するが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。さらにまた、請求項の各構成要素において、構成要素を分割して表現した場合、或いは複数を合わせて表現した場合、或いはこれらを組み合わせて表現した場合であっても本発明の範疇である。また、複数の実施形態を組み合わせてもよく、この組み合わせで構成される実施例も発明の範疇である。

また、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合がある。また、使用している名称や用語についても限定されるものではなく、他の表現であっても実質的に同一内容、同趣旨であれば、本発明に含まれるものである。

第１の実施形態について説明する。この実施形態は例えば以下のような状況において利用した場合、極めて有効である。

１）例えば、ゴルフをさらに楽しみたい、例えばグリーン上のボールがカップに向かう様子をカップ側から見たいという要望がある。またゴルフボールがカップの近くで進路方向が変化し、カップから離れる方向へ転がる様子を観察したいという要望もある。

さらにまた、竿の近くを飛び去るボールの様子を見たいという要望もある。このようなシーンとしては、例えばプレーヤが、バンカーから、旗竿を狙ってボールを打ったとき、ボールが旗竿に直接ぶつかる、又は旗竿の右、或は左を飛んでいくシチュエーションがある。

そこで一実施形態は、グリーン上で少なくともカップに向かって転がるゴルフボールの様子をカップ側から撮像できるようにした、竿へ装着可能な竿に装着される多用途性カメラ装置を提供する。そのために、本実施形態は、カップの底に脚部を起立させて使用する竿の軸方向の途中に配置される、竿に装着される多用途性カメラ装置を提供する。

２）また、川、林、森、野原、グラウンド、庭などで手軽に生物を観察する場合、また地面に対する風や雨などの影響、地表の変化などを観察する場合に有効であり、かつ使い勝手が良い、つまり使いやすいカメラ装置が要望されている。

２－１）そこで複数のカメラ設置タイプ（使用タイプ或は設置状態）を容易に変更可能な竿に装着される多用途性カメラ装置を提供する。

そのために前記脚部は、ロック部を有し、その脚部の先端部を延長若しくは方向変換するアダプタを取り付け可能である。

２－２）アダプタがフック形状であれば、撮像カメラを内蔵した筒部を枝などに吊るして使用可能とした、竿に装着される多用途性カメラ装置を提供する。この装置であれば、木の枝などに生息する昆虫、或は木の枝に集まる小鳥、木の枝にある鳥巣などの観察が容易である。

２－３）アダプタがフランジ形状であれば、脚部を例えば川底に起立させて使用できる、竿に装着される多用途性カメラ装置を提供する。この装置であれば、川や湖の中、或は海中の様々な生物の生態観察が可能となる。
２－４）アダプタが矢じり形状であれば、脚部を地面の任意の位置に容易に突き刺して使用できる、竿に装着される多用途性カメラ装置を提供する。この装置であれば、原野に生息する生物（昆虫、爬虫類、野生動物、或は家畜など）の観察が容易となる。

上記の竿に装着される多用途性カメラ装置によると、昆虫の観察、動物の観察・監視、植物の観察・監視、農産物の観察・監視、河川の観察・監視、道路状況や家屋周辺の観察・監視が容易に可能となる。

２－５）さらにまた、上記の多用途性カメラ装置は、複数の装置を誘導システムのセンサー及びガイド用として利用できる。例えば複数の装置が登山道に沿って配置される、あるいは所定の通路に沿って配置される。すると、誘導システムは、登山道や所定の通路の通行人を監視できるとともに、軌道を離れた人には、音声や無線システムにより、注意を促すことができる。この場合、複数の装置は、中継手段・ネットワークを介してサーバと接続され、サーバは指令室と接続される。

図１の本実施形態は、カップの底に脚部を起立させて使用する竿（この場合旗竿と称してもよい）の軸方向の途中に配置される、竿に装着される多用途性カメラ装置を提供する。

実施形態は、筒部１１２と、筒部１１２の一方端を延長して取り付けられ先端部が先細の脚部１１１と、前記筒部１１２の他方端側に向かう軸方向の途中に設けられ、前記筒部１１２の一部を成す光透過部１１３とを有する。また、光透過部１１３から入射する光を受けて前記軸方向の一方へ導く反射体３０３と、筒部１１２の内部に配置され、前記反射体３０３から反射された光を撮像部で受け取る撮像カメラ３１０とを有する。

さらにまた、筒部１１２の内部に配置され、前記撮像カメラ３１０からの撮像信号を含む電波を生成する送信機及び制御器を搭載した制御基板３２０と、筒部１１２の内部に配置され、前記制御基板３２０に搭載された前記送信機及び前記制御器、前記撮像カメラを駆動するためのバッテリー１０００を備える。そして、筒部１１２の前記他方端側を塞ぎ、前記反射体３０３、前記撮像カメラ３１０、前記制御基板３２０そして前記バッテリー１０００を筒部１１２内に閉じ込める蓋部４５０を備える。

上記実施形態は、旗竿に適用された場合に有効である。図１において、１１は、グリーンに設けられたホールであり、ホール１１の中にはカップ１２が配置され、カップ１２の中心には、竿１００が建てられる。竿１００の一端部である脚部１１１の先端（一端）は、カップ１２の底に形成された竿挿入孔に挿入さる。これにより竿１００が垂直方向に起立した状態となる。

前記脚部１１１の基端（他端）は、竿１００の筒部１１２と同軸的に連結されている。筒部１１２と脚部１１１とは径が異なるので、結合手段としての光透過部１１３が利用される。光透過部１１３は、筒部１１２の一部を形成するものであり、この連結具或は結合具と称される場合もある。

光透過部１１３は、一端部が底部を形成し、この底部が脚部１１１の他端と例えば溶接により連結されている。光透過部１１３の他端部は、開口しており、筒部１１２の開口と一体になり、そして連結している。

したがって、この場合、光透過部１１３は、傾斜した側壁を有する。この側壁の複数個所に、窓部２０１－２０４が形成されている。窓部２０１―２０４は例えば側壁を周回して並ぶ。この窓部２０１―２０４は、実施的には透明な合成樹脂、或はガラスなどの平板タイプでもよいが、広角レンズ、或は魚眼レンズを配置されていてもよい。上記の窓部２０１―２０４を有する光透過部１１３は、筒部１１２の一部とみなすことができる。

なお、窓部２０１－２０４を有する光透過部１１３の肉厚は、補強のために、筒部１１２の肉厚よりも厚いほうが好ましい。

竿１００は、筒部１１２と、脚部１１１と、筒部１１２の一部である光透過部１１３とを有する。脚部１１１は、筒部１１２の一端部の軸方向へ位置し、前記筒部１１２の太さよりも小さい太さである。光透過部１１３は、大径部が筒部１１２の一端部に連続して結合され、小径部が脚部１１１に連続して結合する。さらに、光透過部１１３は、その大径部から小径部の間で軸に対して傾斜した傾斜壁を有し、この傾斜壁に複数の窓部２０１－２０４を有する。

さらに脚部１１１は、その先端部を延長若しくは方向変換するアダプタを取り付けることができる。そのために脚部１１１は、当該アダプタをロックするためのロック部４６１が形成されている。この例ではロック部４６１はねじ構造である。このロック部４６１に例えばフックタイプのアダプタが取り付けられると、脚部１１１の延長姿勢は、例えばＶ字型或はＵ字型に曲がった状態となる。そしてアダプタを利用して竿１００を例えば、木の枝に吊り下げることが可能となる。さらに様々な利用体系が可能であり、使い勝手がよい。例えば、カメラ装置を吊り下げ保管する場合、カメラ装置の設置位置を高い位置にする場合、など容易に配置が可能となる。

図２Ａは、図１のラインＡ１－Ａ２で竿１００を切断して、光透過部１１３を下（脚部側）から見た断面図である、竿の上方を見た図である。図２Ｂは図１のラインＢ１－Ｂ２で竿１００を切断して、光透過部１１３を上（筒部側）から見た断面図である。
窓部２０１－２０４は、解放していてもよいが、通常は、ガラス或はプラスチックなどの窓部材がはめ込まれ、また防水・防塵処理がなされている。窓部２０１－２０４の奥には、反射器３０３が配置されている。反射器３０３は、例えば鏡であり、窓部２０１－２０４のそれぞれに対応した鏡（反射部品）を有する。

図２Ｂに示すように、これらの反射部品３０３ａ、３０３ｂ、３０３ｃ、３０３ｄは、各窓部２０１－２０４に対応している。反射部品３０３ａ、３０３ｂ、３０３ｃ、３０３ｄは、ピラミッド形に組み合わせられ、軸周り（３６０度）の視野を確保する構造である。反射部品３０３ａ、３０３ｂ、３０３ｃ、３０３ｄは、固定台３０４に例えば貼り付けられて、反射角度を設定されている。したがって、固定台３０４において、反射部品３０３ａ、３０３ｂ、３０３ｃ、３０３ｄが配置されるそれぞれの面は、反射光を正確にマイクロ電子カメラ３１０のレンズに導入するように精密に製造されている。なお反射器３０３は、四角柱状の外観であるが、三角柱状であってもよい。また窓部は、三角柱状の反射器に対応して３つの窓で構成されていてもよい。さらにまた、前記反射器３０３は、円錐筒状のミラーであってもよい。そして後で説明するカメラの映像処理部は、撮像した映像の縦横の比（アスペクト比）を調整するひずみ調整機能を備えていてもよい。これにより例えば広角レンズ或は魚眼レンズのようなレンズで撮影された映像に対して、そのひずみ調整を行うことができ、画像はひずみを補正した画像となる。

上記の構成により、反射器３０３は、外部から窓部（窓と称してもよい）を介して入射した光を反射して、筒部１１２の他端部（上部）の方向へ導く。すると、反射器３０３で反射された光は、マイクロ電子カメラ３１０の撮像部に入射する。マイクロ電子カメラ３１０は、カメラホルダ３１１を介して、筒部１１２の内部に配置され固定されている。したがって、マイクロ電子カメラ３１０は、反射器３０３、窓部２０１を介して、グリーン上の被写体（例えばゴルフボール）を撮像することができる。例えばグリーン上を転がってカップ１２に向かってくるゴルフボール１０を撮像するためには、カメラのレンズから反射器３０３を介してグリーン上を見た場合、各反射部品の設置角度は、その前方であって斜め下方を捕らえるように調整されるほうが好ましい。そして、カメラ装置３００が反射器３０３を介して、ホール１１又はカップの縁に位置するゴルフボール１０を視野内にキャッチすることが重要である。つまりホール１１又はカップの縁の一部を含む領域が撮像エリアに含まれることが重要である。

さらにカメラホルダ３１１には、基板３２０も取り付けられており、この基板３２０には、マイクロ電子カメラ３１０を制御する制御部、映像処理部及び通信器（送受信器）が搭載されている。マイクロ電子カメラ３１０を保持したカメラホルダ３１１は、筒部１１２の空洞の内壁に突出して形成されたストッパー１２１－１２４により把持されている。尚、図示していないが筒部１１２の他方端部の延長上には、旗を結びつけることができる。

筒部１１２内において、基板３２０の上方には、さらに電池ホルダ３３０が配置される。電池ホルダ３３０は、底を有するカップ形であり、その内部に薄型のバッテリー１０００を配置することができる。このバッテリー１０００からの電力が、先の基板３２０の各種回路及びマイクロ電子カメラ３１０に供給される。電池ホルダ３３０もまた、先のカメラホルダ３１１と同様に、筒部１１２の空洞の内壁に突出して形成されたストッパー１３１－１３４により把持されている。

なお電池ホルダ３３０は、カメラホルダ３１１と一体的に構成されていてもよい。これにより、カメラホルダ３１１に予めカメラ３１０、基板３２０、バッテリー１０００を取り付け、カメラホルダ３１１を筒部１１２に組み込むことができる。

図３は、上記カメラ装置２００の筒部１１２の一部であって、マイクロ電子カメラ３１０を保持する方法の一例を示している。筒部１１２は、例えば直径方向を２分割し、対称化した半筒部１１２a,１１２ｂに分類することができる。半筒部１１２ｂは、カメラホルダ３１１を軸方向の上下方向から挟み付けるストッパー１２１－１２４が予め一体形成されている。カメラホルダ３１１は、半筒部１１２a,１１２ｂが組み合わせられる前に、半筒部１１２ｂの溝に押し込まれ、図１で示したようにストッパー１２１－１２４により保持され、さらに接着剤により固定される。

また図示していないが、電池ホルダ３３０も同様な方法で半筒部１１２ｂに固定される。その後、半筒部１１２ａ、１１２ｂが組み立てられ一体化される。半筒部１１２ａ、１１２ｂ一体化方法は、この実施形態に限らず各種の方法が可能である。例えば、万年筆の本体とキャップのようなキャップ方式、或はねじ構造による締め付け方式など各種の方法を採用することが可能である。

図４は、上記マイクロ電子カメラ３１０と、基板３２０に設けられている各種回路部の説明図である。マイクロ電子カメラ３１０からの撮像信号は映像処理部３３１に入力し、圧縮処理（エンコード）などの処理を受ける。エンコードされたエンコード映像信号は、送信器、受信器を含む、送受信部３３２にて送信信号に変換されて、例えばブルーツース（登録商標）あるいはＷｉ－Ｆｉ（登録商標）などの無線信号で利用者の無線受信機（図示せず）へ送られる。無線受信機は、例えば受信信号を中継し、記録装置へ送信することができる。或は、無線受信機は、受信信号を放送設備のモニタ室へ送信するこができる。なお映像処理部３３１は、撮像した映像の縦横の比（アスペクト比）を調整するひずみ調整機能を備えていてもよいし、アスペクト比はモニタ室の信号処理部で調整されてもよい。さらに無線受信機は、スマートフォーンであってもよい。

送受信部３３２は、遠隔操作装置（リモコン）あるはスマートフォーンからの操作信号を受け取ることも可能であり、受け取った制御信号を制御部３３３が解釈し、マイクロ電子カメラ３１０を制御することができる。制御内容としては、例えばフォーカス、絞り、などがある。

上記のように、光透過部１１３は、大径部から小径部の間で軸に対して傾斜した傾斜壁と、この傾斜壁に設けられた複数の窓部２０１－２０４とを有する。カメラ装置３００は、光透過部１１３の内部であって、外部から窓部２０１－２０４を介して入射した光を反射して、筒部１１２の他端部の方向へ導く反射器３０３と、筒部１１２の内部に配置され、反射器３０３からの光学像を撮像部で撮像するカメラ３１０とを備える。

上記した実施形態は、反射器３０３及びマイクロ電子カメラ３１０が固定された固定タイプである。しかし本発明は上記した実施形態の限るものではない。基本的な考え方は、図１に示した実施形態と変わりはないが、他の実施形態は、マイクロ電子カメラ３１０が反射器３０３とともにモータにより回転し、その回転位置をリモートコントロールできるようにしている。

図５は、他の実施形態であり、図１の実施形態と同一部分には図１と同じ符号を付している。以下、図１と異なる部分を説明する。この実施形態によると、電池ホルダ３３０に対して、さらにモータＭが配置される。このモータＭの回転軸ＳＨは、基板３２０と，カメラホルダ３１１の底を貫通し、マイクロ電子カメラ３１０に接続されている。

したがって、この実施形態では、モータＭの回転を制御することで、マイクロ電子カメラ３１０を回転させることができる。

マイクロ電子カメラ３１０が回転可能となるために、カメラホルダ３１１は、固定側と回転側に分離して構成される。そして固定側は、回転側をボールベアリングｂ１１，ｂ１２，ｂ２１，ｂ２２を介して回転自在に支持している。またボールベアリングｂ１２、ｂ２２は、スリップリング端子と同様にマイクロ電子カメラ３１０及び基板３２０の回路に対する給電用部品としても利用される。また、図に示していないが、スリップリング端子を利用した配線系統によって、基板３２０に設けられている制御部からモータＭに対する制御信号も与えることができる。モータＭの回転位置が制御されることにより、マイクロ電子カメラ３１０の回転位置も制御される。なおスリップリング端子は、一方の端子が固定側、他方の端子が回転側に設けられ、常に接触状態を維持する機構を持つものである。

カメラホルダ３１１の回転側には、アーム３０５を介して、反射器３０３が取り付けられている。反射器３０３は、その回転位置に応じて、窓部２０１－２０４から入射した光を反射してマイクロ電子カメラ３１０のレンズに導くことができる。

図６は、上記マイクロ電子カメラ３１０と、基板３２０に設けられている各種回路部の説明図である。マイクロ電子カメラ３１０からの撮像信号は映像処理部３３１に入力し、圧縮処理（エンコード）などの処理を受ける。エンコードされたエンコード映像信号は、送受信部３３２にて送信信号に変換されて、例えばブルーツース（登録商標）あるいはＷｉ－Ｆｉ（登録商標）などの無線信号で利用者の無線受信機（図示せず）へ送られる。無線受信機は、例えば受信信号を中継し、記録装置へ送信することができる。或は、無線受信機は、受信信号を放送設備のモニタ室或はスマートフォーンへ送信するこができる。

送受信部３３２は、遠隔操作装置（リモコン）、或はスマートフォーンからの操作信号を受け取ることも可能であり、受け取った制御信号を制御部３３３が解釈し、例えばマイクロ電子カメラ３１０を制御することができる。制御内容としては、例えばフォーカス、絞り、などがある。また、制御部３３３は、外部から操作信号に応じて、モータＭの回転位置（回転角）を制御することができる。これにより撮像方向の変更や調整が可能である。

上記の脚部１１１の直径は約１２．７ｍｍ、カップの直径は約１０８ｍｍ（±５ｍｍ）、カップの内壁から脚部の外周面までの距離は、約４７．７ｍｍ（±５ｍｍ）が望ましい。またグリーン面から結合部の底までの高さは、７．６２ｃｍ（±５ｍｍ）が望ましい。また、筒部の直径は、約２５．５ｍｍ（±５ｍｍ）程度が望ましいが、これより大きくてもかまわない。ゴルフに関連する装置として利用される場合、ゴルフ関連当局が決めた規格に適合することが望ましい。

また実施形態において使用されるカメラ装置は、画面の水平度をチェックする水準マークを表示する機能を有してもよいし、また、手振れ防止機能を備えてもよいことは勿論である。

図７はさらに他の実施形態を示す構成説明図である。先の実施形態と同じ機能部には同じ符号を用いて説明する。図１及び図５に示した実施形態は、傾斜壁を有する光透過部１１３において、傾斜壁に複数の窓部２０１－２０４を設けた。

しかし光透過部１１３の実施形態は、上記の実施形態に限らない。図７に示すように、竿１００は、筒部１１２と、脚部１１１と、筒状光透過部１１３Ａを有してもよい。ここで竿１００の筒部１１２は、例えば炭素繊維或はプラスチックで構成され、その内周には筒部１１２の強度を上げるために、鉄或はアルミ製の補強筒４０１が内挿されていてもよい。

上記の筒状光透過部１１３Ａは、透明な強化プラスチックで形成され、筒部１１２と脚部１１１とを同軸的に連結することができる。連結方法は、各種の方法が可能である。

この実施形態では、筒状光透過部１１３Ａの上端部と下端部の外周にそれぞれねじ溝が形成されている。また筒部１１２の下端部の内周にも、ねじ溝が形成され、脚部１１１のリング状頭部の内周にもねじ溝が形成されている。これにより、筒状光透過部１１３Ａの上端部のねじ溝が、筒部１１２の下端部のねじ溝に螺合され、筒状光透過部１１３Ａの下端部のねじ溝が、脚部１１１の頭部のねじ溝に螺合されることにより、筒部１１２と脚部１１１とが、筒状光透過部１１３Ａを介して連続して一体化される。

カメラ装置３００は、そのカメラホルダ３１１に取り付けられている。カメラホルダ３１１は、合成樹脂で成形された筒であり、筒部１１２内のストッパー１２１，１２２，１３３，１３４により、その下部端と上部端とが保持されている。カメラホルダ３１１の下部側の中空には、カメラ３１０が配置され、このカメラ３１０は、モータＭの回転軸ＳＨに同軸的に取り付けられている。モータＭ及びカメラ３１０の配置位置は、回転軸ＳＨが筒部１１２の中心軸と一致するように設計されている。カメラホルダ３１１の中空の長手方向の途中には、モータＭの軸受け３４１が、中空を仕切るように設けられている。さらにこの軸受け３４１には、カメラ３１０やモータＭを制御するための制御部を搭載している基板３２０が取り付けられている。

カメラホルダ３１１の中空の上部には、モータＭの取り付け部３４２が形成されている。さらにモータＭの頭部側には、バッテリー１０００が配置されている。バッテリー１０００からのプラス電極とマイナス電極は、それぞれカメラホルダ３１１の壁の中を通る電源ラインを介して、基板３２０の電源供給端子、及びカメラ３１０の電源供給端子に接続されている。

カメラ３１０の電源端子と、バッテリー１０００からの電源供給端子とは、スリップリングを用いた接触端子を介して、電気的に接続されている。

またカメラ３１０には、基板３２０に設けられている制御部からの制御信号が制御ラインＣ１を介して与えられる。制御ラインＣ１とカメラ３１０もスリップリングを用いた接触端子を介して電気的に接続されている。さらに基板３２０の制御部は、モータＭのオンオフ、回転位置、フォーカスなどを制御することができる。基板３２０からの制御信号は、制御ラインＣ２を介してモータＭにも供給される。これによりモータＭの回転角の位置を制御することができる。

上記の実施形態は、回転モータＭを用いることでカメラ３１０が回転する構造であるが、反射器としては、図１に示したようなピラミッド形の反射器、或はコーン形の反射器を用いてもよい。このような固定形の反射器を用いた場合、モータＭは不要となる。しかし撮像した映像に変形があるので、画像処理部において、変形映像を修正する修正回路を必要とする。

上記の実施形態においても、カメラ装置３００が前記反射器３０３を介して、ホール１１の縁に位置するゴルフボール１０を視野内にキャッチすることが重要である。つまりホール１１又はカップの縁の一部を含む領域が撮像エリアに含まれることが重要である。したがってカメラ装置３００の視野は、脚部１１１の中心から、３０ｍｍ～５０ｍｍ離れたエリアの一部を視野範囲に含むことが望ましい。

上記の実施形態では、カメラホルダ３１１がモータＭ及びバッテリー１０００も保持している。また、筒部１１２の内周には、鉄或はアルミ製の補強筒４０１が設けられるので竿１００の強度が補強されている。またカメラ３１０は、反射器３０３、筒状光透過部１１３Ａを介して、竿１００の周囲を撮影することができる。これによりモータＭが回転制御された場合、カメラ３１０の回転角度位置が変化し、撮像方向が変化される。カメラ３１０の回転角度位置がどのような位置であっても、筒状光透過部１１３Ａが用いられているので、視界が邪魔されることがない。

上記の例は、１つの竿に対して１つのカメラ装置３００が構成されている例を説明したが、カメラ装置は、１つの竿に対して複数のカメラ装置３００が取り付けられていてもよい。

図８は、１つの竿１００に対して複数のカメラ装置３００Ａ、３００Ｂ、３００Ｃが取り付けられていてもよい。基本構造は、図７に示した構造と同じである。各カメラによって、反射器の角度が異なってもよい。この場合も、最も下に位置する（グリーン面に近いカメラ装置３００Ａが、前記反射器３０３を介して、ホール１１の縁に位置するゴルフボール１０を視野内にキャッチすることが重要である。つまりホール１１又はカップの縁の一部を含む領域が撮像エリアに含まれることが重要である。よって、カメラ装置３００の視野は、脚部１１１の中心から、３０ｍｍ～５０ｍｍ離れたエリアの一部を視野範囲に含むことが望ましい。

グリーン上は、その面が必ずしも平坦ではなく、大きなアンジュレーション（Undulation）を持つものがある。このような場合、ボールのパッティング（putting）位置によっては、カメラ装置３００Ａの視野に、ボールが入らない場合がある。このような場合、撮影するカメラ装置をカメラ装置３００Ａからカメラ装置３００Ｂ或はカメラ装置３００Ｃの位置に切り替えることで、カップより高い位置のボールを撮影可能となる。

さらに竿１００は、筒部の上方（筒部１１２Ｄ）の外周に発電パネル６０１が取り付けられている。線Ｄ１－Ｄ２で断面して示すように、発電パネル６０１は、例えば接着剤６０４により筒部１１２Ｄに固定されている。また筒部１１２Ｄの内部には蓄電回路６０２が設けられている。発電パネル６０１から得られた発電電流に基づいて、蓄電回路６０２には電圧が蓄電される。そしてこの電圧がカメラ装置を駆動する電池（２次電池）へ充電される。これにより、太陽光を利用した再生エネルギー装置を実現し、自然環境保全に寄与できるものである。尚、図では、発電パネル６０１の外周面が、竿１００の外周面（発電パネル６０１の外周面とは異なる位置の面）より外側に突出している。しかし、ゴルフ用具として使用される場合は、実際には、発電パネル６０１の外周面と竿１００の外周面とは同一面となるように設計される。

図９は図１、図５、図７或は図８に示したカメラ装置を用いた撮影システムのブロックを図である。カメラ装置３００Ａを代表して示している。カメラ装置３００Ａの機能は図６で説明した機能と同じである。カメラ装置３００Ａで撮像された信号は送受信部３２２で送信信号に変換され、この送信信号は、モニタ装置５００の送受信部５０１で受信される。映像処理部３３１は、エンコーダを含む。エンコーダのエンコード方式は各種の方式があり、限定されるものではない。

モニタ装置５００は、送受信部５０１で送信信号を受信し、復調部５０２で映像信号を復調する。なおここで復調部５０２は、映像信号の送信側のエンコーダに対応したデコーダも含む。復調部５０２で復号された映像信号は軌跡処理部５０３と、合成部５０４に入力する。軌跡処理部５０３は、撮影された映像信号をフレーム単位で時間軸方向へ配列する処理を行い、映像信号を薄い影のように加工し、合成部５０４に供給する。特にこの時の映像信号は、動きベクトルを検出することにより、動く物体の映像を取り出した信号である。この場合は、ボールの映像であり、軌跡処理部５０３は、ボールの時間経過映像（軌跡映像）を作成し、合成部５０４に供給する。

合成部５０４は、軌跡映像と、復調部５０２からのリアル映像とを合成し、表示部５０５に入力する。これによりユーザは、表示部５０５上で、ボールがグリーン上で転がる様子を見ることができる。この数秒程度の合成映像は、図示しないメモリに格納されてもよい。この格納は、自動格納であってもよいし、ユーザの操作に基づいて格納されてもよい。メモリは、モニタ内の内蔵メモリ及び又は外部から装着されるＩＣメモリなどが利用される。

上記のモニタ装置５００は、スマートフォーンでもよいし、テレビ局のモニタ装置であってもよいし、中継器であってもよい。

上記した図７、図８、図９の実施形態によると、カップの底に脚部を起立させて使用する竿の軸方向の途中に配置されるカメラ装置が提供される。前記竿は、筒部と、前記筒部の一端部の軸方向へ位置し、前記筒部の太さよりも小さい太さの前記脚部を有する。さらに前記筒部の途中に、前記筒部と同軸的に配置された透明部材からなる筒状透明結合部を備える。

次に、前記筒状透明部材の上部と前記筒部の連結部の内側近傍には、下向きのカメラ３１０が配置され、前記カメラ３１０は、カメラホルダ３１１に取り付けられたモータＭの回転軸に連結され、前記モータＭにより回転制御される。カメラ３１０のレンズ側には、カメラと一体に回転する反射器３０３が配置される。反射器３０３は、前記筒状透明結合部を透過した外部風景像を反射して前記カメラ３１０の撮像レンズに導く。

前記竿は、前記カメラ装置を第１のカメラ装置とし、さらに、前記カメラ装置と同じ構成の第２のカメラ装置を前記第１のカメラ装置の上部に有する。

さらに筒部の上方（筒部１１２Ｄ）には、外周に発電パネル６０１が取り付けられている。この発電パネル６０１から得られた発電電流に基づいて、蓄電回路６０２に電圧が蓄電される。そしてこの電圧がカメラ装置を駆動する電池（２次電池）へ充電される。

ここで、さらに脚部１１１は、その先端部を延長若しくは方向変換するアダプタを取り付けた場合に当該アダプタをロックするためのロック部４６１が形成されていることを説明した。

このロック部４６１には種々のタイプのアダプタを装着することが可能である。そして、カメラ装置を多用途可することが可能である。

図１０の実施形態は、脚部１１１の先端がねじ構造（ボルト）を有し、一方、アダプタ７００はねじ孔部（ナット）７０１を有する例である。そして、アダプタ７００の先端は、例えばＶ字型或はＵ字型に変形したフック７１１を形成している。このアダプタ７００と脚部１１１を一体化した場合、アダプタ７００を利用して竿１００を例えば木８１０の小枝８１１に吊るすことが可能となる。このように本カメラ装置を利用した場合、小枝８１１に飛来する小鳥の観察、或は小枝８１１に集まる昆虫などの観察用として有効である。観察の準備作業は、アダプタ７００を小枝８１１に引っ掛けるだけの作業であり、極めて使い勝手がよい。

なお、筒部１１２の端部にはキャップ７５０が取り付けられ防水処理がなされる。つまり筒部１１２の内部に水や不要物が浸入しないように対策される。

図１１の実施形態は、ねじ孔部７０１を有するアダプタ７００の一方端が、フランジ７２１を有する例を示している。このようなアダプタ７００を用いた場合、例えば小川の水中に本カメラ装置を配置し、フランジ７２１の上に多数の石８２２置き、竿１００を起立させておくことができる。この場合、例えばカメラ装置３００Ａが水中で、例えばカメラ装置３００Ｃが水面上に配置されると好ましい。このアダプタ７００を利用するカメラ装置は、水中や水面の昆虫や魚類を観察・監視する場合に有効となる。小川において使用するだけでなく、養殖を行う水槽に配置してもよいし、さらには、カメラ装置全体を大型化して港湾等に配置してもよい。なお竿は、内部に水が浸入しないように、防水処理がなされていることは当然である。

図１２の実施形態は、ねじ孔部７０１を有するアダプタ７００がその一方端に鋭い矢じり部７３１を有する例である。このアダプタ７００を使用するカメラ装置は、例えば丘、草原、野原、庭園、森林、山間地体、牧場などの地面に容易に突き刺して、配置されることができる。このタイプのカメラ装置を多数分散して配置することで、広いエリアに渡り、様々な被写体を観察・監視することが可能となる。

なお監視・観察エリアの状態に応じて、図１０、図１１、図１２に示したアダプタを用いたカメラ装置を組み合わせて使用してもよいことは勿論である。

また上記の実施形態において、カメラ装置３００Ａ、３００Ｂ、３００Ｃのうち、いずれかが赤外線カメラであってもよい。赤外線カメラを使用することにより、使用用途が大きく広がることになる。例えば、夜間における動物の把握が可能となる。

また、カメラのみならず、マイクロホン、スピーカ、超音波発生器と超音波受信器を、選択的に組み合わせて竿に追加して設けてもよい。マイクロホンを設けることで各種の動物、小鳥、昆虫などが発する音を集音でき生態系の分析が可能である。マイクロホンとスピーカを利用して、小鳥や動物が発生する音の擬音を出力することで、小鳥や動物との対話の研究が可能となる。さらにまた超音波発生器と超音波受信器を利用することで、海中や水中で、生き物との対話の研究が可能となる。また水中では、竿と竿との間で、複数のカメラ装置を連系させるために、超音波を利用することも可能となる。

さらにまた、多用途性のカメラ装置は、登山道を歩く登山者、或は所定の通路を通行する通行人を、誘導するための誘導システムに利用することができる。
図１３は、カメラ装置の撮像信号を送信する送受信部３３２の送信器から送信されるデータのフォーマットの例を示している。送信データはヘッダー９００とデータ９０２の繰り返しである。ヘッダー９００は、竿ＩＤ９０、第１カメラＩＤ９１、第２カメラＩＤ９２、第３カメラＩＤ９３を含む。データ９０２は、パケット化された第１カメラのデータ９１１、第２カメラのデータ９１２、第３カメラのデータ９１３を含む。さらに音声データを含んでもよい。さらにその他のセンサデータとして、温度データなどを含んでもよい。データ９０２は、パケットストリームを形成しており、各パケットはパケットＩＤ（ＰＩＤ）と、エンコードデータ（Ｅｄａｔａ）とを含む。上記した各実施形態においても、脚部に最も近いカメラ装置３００Ａの視野は、脚部１１１の中心から、３０ｍｍ～５０ｍｍ離れたエリアの一部を視野範囲に含むことが望ましい。監視対象によっては、カメラ装置３００Ａの視野は、脚部１１１の中心から、１０ｍｍ以上のエリアの一部を含んでもよい。

上記したいくつかの実施形態において、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合がある。また複数の実施形態が組み合わせられて実施されても本発明の範疇である。

１００・・・竿、１１１・・・脚部、１１２・・・筒部、３００、３００Ａ，３００Ｂ、３００Ｃ・・・カメラ装置、３０３・・・反射器、
３３１・・・映像処理部、３３２・・・送受信部、３３３・・・制御部、
７００・・・アダプタ、７１１・・・フック、７２１・・・フランジ、７３１・・・矢じり部７５０・・・キャップ。

Claims

観察及び誘導用のカメラシステムであって、
第1方向の先端部と第２方向の基端部を有する部品であり、前記先端部よりも前記基端部の径が大きく、前記基端部には第１のねじ溝が形成されている脚部と、
光透過性の筒状の部品であって、第１方向端部には前記脚部の前記第１のねじ溝と螺合する第２のねじ溝を有し、第２方向端部には第３のねじ溝を有する第１の筒状光透過部と、
合成樹脂製の筒状の部品であって、第１方向端部には前記筒状光透過部の前記第３のねじ溝と螺合する第４のねじ溝を有し、第２方向端部には第５のねじ溝を有する第１の筒部と、
光透過性の筒状の部品であって、第１方向端部には前記第１の筒部の前記第５のねじ溝と螺合する第６のねじ溝を有し、第２方向端部には第７のねじ溝を有する第２の筒状光透過部と、
合成樹脂製の筒状の部品であって、第１方向端部には前記第２の筒状光透過部の前記第７のねじ溝と螺合する第８のねじ溝を有し、第２方向端部には第９のねじ溝を有する第２の筒部と、を備え、前記脚部、前記第１の筒状光透過部、前記第１の筒部、前記第２の筒状光透過部、前記第２の筒部は、竿を形成しており、さらに
前記第１の筒部と前記第２の筒部の内部には、それぞれ筒状の第１のカメラホルダと、第２のカメラホルダが配置されており、
前記第１のカメラホルダは、前記第１の筒状光透過部の方向を撮像する第１のマイクロ電子カメラを保持し、
前記第１の筒状光透過部内に設けられ、前記第１の筒状光透過部の外からの光を前記竿の軸方向へ反射して、前記第１のマイクロ電子カメラへ導く第１の反射器と、
前記第２のカメラホルダは、前記第２の筒状光透過部の方向を撮像する第２のマイクロ電子カメラを保持し、
前記第２の筒状光透過部内に設けられ、前記第２の筒状光透過部の外からの光を前記竿の軸方向へ反射して、前記第２のマイクロ電子カメラへ導く第２の反射器と、
前記第１のカメラホルダと前記第２のカメラホルダのそれぞれに設けられた第１の基板、第２の基板のそれぞれに搭載された第１の制御部、第２の制御部であって、それぞれは対応する前記第１のマイクロ電子カメラと前記第２のマイクロ電子カメラの少なくともオンとオフ、フォーカスを制御する前記第１の制御部、前記第２の制御部とを有し、
第１の反射器の角度と第２の反射器の角度とが異なり、前記第１のマイクロ電子カメラと前記第２のマイクロ電子カメラに異なる視野での風景を撮影させ、前記第１のマイクロ電子カメラの撮像領域は、前記脚部の中心から、３０ｍｍ～５０ｍｍ離れたエリアの一部を視野範囲に含むように設定されており、
前記第１の基板、前記第２の基板のそれぞれに搭載された第１の送受信部、第２の送受信部であって、それぞれは、対応する前記第１のマイクロ電子カメラ、前記第２のマイクロ電子カメラが撮像した映像を無線で送信すると共に、外部から、カメラ制御信号を受信する前記第１の送受信部、前記第２の送受信部と、
前記第１のカメラホルダ、前記第２のカメラホルダの近くに設けられて、それぞれ電池を保持するための第１の電池ホルダ、第２の電池ホルダと、
前記第１の電池ホルダから対応する前記第１のマイクロ電子カメラ及び前記第１の基板へ配線された第１の電源ライン、前記第２の電池ホルダから対応する前記第２のマイクロ電子カメラ及び前記第２の基板へ配線された第２の電源ラインと、
さらに超音波発振及び受信器、又はスピーカ、又はマイクロホンのいずれか、又はこれらの少なくとも２つを取り付けられており、
前記第１の基板と前記第２の基板のそれぞれの前記第１の制御部及び前記第１の送受信部と前記第２の制御部及び前記第２の送受信部とが生成して送信するデータフォーマットは、
ヘッダー部とデータ部を有し、
前記ヘッダー部は、前記竿のＩＤと各カメラＩＤの配置部を含み、
前記データ部は、各カメラが撮像する各データの配置部を有し、
前記各データはパケットＩＤとエンコードデータを含む、ことを特徴とする、観察及び誘導用カメラシステム。
前記竿には、太陽光パネルが取り付けられている、請求項１記載の観察及び誘導用カメラシステム。