JPH11261870A - 立体表面撮影装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 煩雑な操作をすることなく、円柱体等の立体
物の表面を撮影することが可能な立体表面撮影装置を提
供すること。 【解決手段】 回転当接部２３上に配置した被写体６０
に駆動板３４を当接させる。駆動板３４をステッピング
モータ３２の駆動により直線移動させることにより被写
体６０を回転駆動させて所定タイミング毎にＣＣＤカメ
ラ１１により撮影を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、立体物、特に、円
柱形若しくは円筒形の物体等の表面を撮影する立体表面
撮影装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光電変換素子をライン上に所定個数配置
したラインセンサが被写体の表面を走査することによっ
て、画像データを取込み電子画像化し、被写体の表面を
忠実に電子ファイル化する立体表面撮影装置がある。こ
の立体表面撮影装置は、例えば地質調査において、地面
をボーリングマシーンで試錐した円柱体の地質サンプル
の円周表面の撮影に利用されるものであり、ラインセン
サを組み込んだカメラ型スキャナによって、円柱体の地
質サンプルの周面を分割して取込み平面展開する。

【０００３】図９（ａ）に従来の立体表面撮影装置の概
略図を示す。図において、チャッキング部材２ａ、２ｂ
は、円柱体１の左右の円形の側面１ａ、１ｂの中心点を
それぞれチャッキングし、それぞれ同時に所定速度で回
転する。チャッキング部材の回転により、チャッキング
された中心点を結ぶ回転軸３を回転中心として、円柱体
１が回転する。円柱体１の回転動作中に、ラインセンサ
を有するラインＣＣＤカメラ４が撮影を行い、円柱体の
表面の画像を取込む。尚、円柱体の表面が順次撮影され
るように、ラインＣＣＤカメラ４の撮影タイミングは、
円柱体の直径に応じて設定される。立体表面撮影装置
は、このように撮影された画像を順次繋ぎ合わせること
により、円柱体１の周囲を平面画像データとして高精細
に展開する。図９（ｂ）に、この平面展開された画像デ
ータの例として、例えば円柱体１の周面に描かれた「Ａ
ＢＣ」の文字を読み取った場合を示す。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の立
体表面撮影装置では、チャッキング部材２ａ、２ｂが円
柱体１の左右の側面の中心点からずれた位置にチャッキ
ングすると、円柱体の回転時の周表面の移動量にばらつ
きが生じるため正確な画像データを得ることができなく
なってしまう。そのため、正確な画像データを得るため
に、チャッキング部材を円柱体の左右の側面の中心点に
正確にチャッキングしなければならない。しかしなが
ら、円形の側面の中心点を正確に特定し、チャッキング
することは困難である。

【０００５】また、中心点を正確に特定したとしても円
柱体の直径の違いによって、円柱体を一定速度にて回転
させた場合、表面の移動速度が異る。つまり、円柱体の
直径を考慮せず常に一定の回転速度及び撮影タイミング
で撮影すると、円柱体の直径が小さいと円柱体表面の移
動速度が遅くなり、逆に直径が大きいと円柱体表面の移
動速度が速くなるため、撮影した円柱体の表面を繋ぎ合
わせて表面展開した場合に、画像の重複や隙間が生じて
しまい、正確に表面を平面展開することができなくなっ
てしまう。そのため、正確に表面を平面展開するために
は、予め円柱体の直径による円柱体の回転速度と円柱体
の周面の移動量との関係を求め、その関係に基づいて回
転速度及び撮影タイミングを調整をするという煩雑な操
作が要求されていた。本発明は、上述した問題点に鑑み
なされたものであり、煩雑な操作をすることなく、簡単
な操作で円柱体等の表面を撮影することが可能な立体表
面撮影装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
立体表面撮影装置において、立体の被写体を撮影する撮
影手段と、被写体を回転可能に載置する載置台と、被写
体を回転させる駆動手段とを備え、駆動手段は被写体の
表面に接触して、被写体を回転駆動するように構成す
る。

【０００７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の立
体表面撮影装置において、駆動手段は被写体の表面に接
触する駆動板を有し、その駆動板が所定の方向に直進移
動することにより、被写体を回転駆動するように構成す
る。

【０００８】請求項３記載の発明は、請求項１記載の立
体表面撮影装置において、駆動手段は被写体の表面に接
触する回転体を有し、その回転体が回転することにより
被写体を回転駆動するように構成する。

【０００９】請求項４記載の発明は、請求項２に記載の
立体表面撮影装置において、回転体は載置台に設けら
れ、被写体を載置する載置部であることを特徴とする。

【００１０】請求項５記載の発明は、請求項１乃至４に
記載の立体表面撮影装置において、撮影手段の撮影タイ
ミングと駆動手段の被写体を回転させるタイミングを同
期させる制御手段を有することを特徴とする。

【００１１】請求項６記載の発明は、請求項５に記載の
立体表面撮影装置において、制御手段は撮影手段の１回
の撮影による一走査線分の走査幅と、駆動手段により回
転される被写体表面の周方向の移動距離とほぼ等しく制
御するように構成する。

【００１２】請求項７記載の発明は、請求項１乃至６に
記載の立体表面撮影装置において、駆動手段はステッピ
ングモータにより駆動されていることを特徴とする。

【００１３】

【作用】本発明の立体表面撮影装置は、立体の被写体を
撮影する撮影手段と、被写体を回転可能に載置する載置
台と、被写体を回転させる駆動手段とを備えることによ
り、駆動手段が被写体の表面に接触して、被写体を回転
駆動するので、被写体を載置台に載置させ、簡単な操作
をするだけで被写体の表面を撮影することが可能とな
る。

【００１４】前記駆動手段は被写体の表面に接触する駆
動板を有し、その駆動板が所定の方向に直進移動するこ
とにより、被写体を回転駆動するように構成したので、
被写体の径の大きさに影響されることなく被写体の回転
速度が一定となる。

【００１５】また、上記駆動手段は被写体の表面に接触
する回転体を有し、その回転体が回転することにより被
写体を回転駆動するように構成したので、被写体の径の
大きさに影響されることなく被写体の表面の移動速度が
一定となる。

【００１６】また、前記撮影手段の撮影タイミングは被
写体を回転させる駆動手段のタイミングと同期させる制
御手段を有するように構成したので、一回の走査におけ
る各画素の長さがばらつくことなく、被写体の径の大き
さに影響されることなく被写体が撮影される。

【００１７】また、制御手段は撮影手段の１回の撮影に
よる一走査線分の走査幅と、駆動手段により回転させる
被写体表面の周方向の移動距離とほぼ等しく制御するよ
うに設定しているので、被写体の直径の違いによる周表
面の移動速度を考慮することなく、正確に円柱体等の表
面を撮影することが可能となる。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の第１実施形態による立体
表面撮影装置の構造を図を用いて説明する。図１は本発
明の立体表面撮影装置の側面図であり、図２は本発明の
立体表面撮影装置を上方から見た平面図である。立体表
面撮影装置はスキャナ部１０、載置部２０、駆動部３
０、照明部４０及び後述するプロセッサー部５０とで構
成されている。スキャナ部１０は、被写体６０の外周表
面を一ライン毎に撮影する撮影手段としてのＣＣＤカメ
ラ１１と、ＣＣＤカメラ１１をＸ方向及びＺ方向に移動
自在に載置するカメラ台１２とで構成されている。

【００１９】尚、ＣＣＤカメラ１１は、１回に走査線１
本分撮影するものであり、１走査ごとに被写体を所定幅
だけ撮影して画像データとして取込み、取込んだ画像デ
ータを順次メモリに記憶していくものである。このＣＣ
Ｄカメラ１１はラインセンサを用いており、１回の撮影
で被写体のＹ方向の長さ全体を十分カバーする長さであ
る。ラインセンサを採用することによりＹ方向へＣＣＤ
カメラ１１を駆動する必要もなく装置の構成も容易にな
る。また、画像データの取り込み後に平面画像データに
展開するときの画像処理も容易となり、高精度の平面画
像データを得ることができる。載置部２０は、２つの側
板２１ａ、２１ｂからなる載置台２１と、載置台２１の
側板２１ａ、２１ｂに互いに平行に架設された２本の支
持棒２２と、各支持棒２２に２個づつ回転自在に取付け
られている回転当接部２３とから構成されている。尚、
２本の支持棒２２は載置台２１の側板２１ａ、２１ｂに
ビス止めにより取付けられており、その取付け構造を図
３に示す。載置台２１の各側板２１ａ、２１ｂには、Ｘ
方向に伸張する長孔２４が、等しい高さ、即ちＸ方向に
並んで２個づつ形成されている。それぞれの長孔２４に
は、支持棒２２の端部が挿入され、支持棒２２の各端部
はビス２５によって固定されている。

【００２０】また、この長孔２４の各々には、ビス孔２
６が２個づつ設けてあり、ビス２５を挿入するビス孔２
６を変えることにより、各々の支持棒２２のＸ方向にお
ける位置を２か所変更することができるため、２本の支
持棒２２のＸ方向における間隔を４パターン設定するこ
とができる。このように構成することにより、被写体６
０の直径が大きい場合は２本の支持棒２２の間隔を広げ
た位置に固定し、被写体６０の直径が小さい場合は２本
の支持棒２２の間隔を近付けた位置に固定することによ
り、被写体６０の直径に応じて最適な支持棒２２の間隔
を任意に調整することができる。さらに、２本の支持棒
２２にはそれぞれ２個の回転当接部２３が固着されてお
り、回転当接部２３の構成を図４に示す。

【００２１】この回転当接部２３は、ボールベアリング
構造によって構成されており、支持棒２２に対して回動
可能に取付けられている。ボールベアリング構造は支持
棒２２に固定された固定部２３ａと、固定部２３ａに対
してボール２３ｃを介して配置された可動部２３ｂによ
って構成され、可動部２３ｂはボール２３ｃの回転によ
り、固定部２３ａの周りに回動可能とされている。ま
た、回転当接部２３は、ボールベアリングが被写体６０
に対して空回りを防止するためのウレタン２３ｄが被写
体６０と当接する外周面に環状に設けられている。駆動
手段としての駆動部３０は、Ｘ方向に移動する移動台３
１と、この移動台３１に取付けられたステッピングモー
タ３２と、ステッピングモータ３２の回転により回転駆
動される送りネジ部３３と、送りネジ部３３の回転駆動
により±Ｚ方向に駆動される駆動板３４と、一端が移動
台３１に回動自在に取付けられた押え部３６と、押え部
３６の他端に回動自在に取付けられた、被写体６０に当
接するローラ３５と駆動板３４に固定され、送りネジ部
３３に螺合したナット部３７とから構成されている。駆
動板３４は、送りネジ部３３が回転することにより、そ
の送りネジ部３３と螺合しているナット部３７と共に、
Ｚ方向に駆動される。

【００２２】駆動板３４はアルミなどの金属により構成
されたベース板３４ｂと、ゴムなどの摩擦係数の大きい
材質で構成された当接部材３４ａから形成されている。
尚、駆動板３４の被写体６０と当接する面は、図５に示
すように、当接部材３４ａにて覆われており、この当接
部材３４ａは、駆動板３４の±Ｚ方向への直線移動を滑
ることなく被写体６０へ伝達し、被写体６０を回転駆動
させるために設けられている。また、駆動板３４は、被
写体６０に当接して駆動されるため、駆動板３４の直線
移動量と被写体６０の撮影表面の回転移動量とが等しく
なる。照明部４０は、照明台４１と、この照明台４１に
取り付けられた被写体６０を照らす照明装置４２とで構
成されている。また、この実施形態における立体表面撮
影装置には、ＣＣＤカメラ１１から被写体６０の撮影面
までの大まかな距離を計る時に用いられる距離設定用治
具７０が設けられている。

【００２３】次に、本発明の一実施形態による立体表面
撮影装置の制御手段としての制御系ブロック構造を図６
に示す。図６において、制御系ブロックは、プロセッサ
ー部５０と、スキャナ部１０、駆動部３０とに設けられ
ている。プロセッサー部５０は、数値データの入力を行
うテンキー等の操作部５１、スキャナ部１０や駆動部３
０の各種制御、及び数値データの演算処理を行うＣＰＵ
５２、画像データや数値データを記憶するメモリ５３、
数値データや画像データを表示する監視用のモニタ５４
とから構成されている。スキャナ部１０の制御系ブロッ
クは、ＣＣＤカメラ１１の撮影タイミングであるＴＧ
（Transition Gate ）パルスを出力するＴＧパルス発生
器１３と、ＴＧパルスに基づいてＣＣＤカメラ１１を駆
動して撮影するカメラ駆動回路１４を備えている。駆動
部３０の制御系ブロックは、ＴＧパルスに同期してモー
タを駆動するためのＭＣ（Motor Control ）パルスを生
成するＭＣパルス生成器３７と、ＭＣパルスに基づいて
ステッピングモータ３２を駆動するモータ駆動回路３８
とを備えている。

【００２４】ここで、本発明の第１実施形態である立体
表面撮影装置による、被写体６０の撮影方法について、
以下に説明する。 （一）撮影準備 １）図示せぬ照明スイッチにより照明装置４２を点灯す
る。 ２）被写体６０の直径の大きさに応じて支持棒２２のＸ
方向の間隔を調整し、被写体６０を載置台２１に載置す
る。 ３）移動台３１をＸ方向に移動し、駆動板３４の当接部
材３４ａを被写体６０の外周表面に当接させると共に、
移動台３１に設けられた押え部３６を下げ、ローラ３５
を被写体６０の外周表面に当接させる。

【００２５】４）操作部５１のマニュアル操作ボタンを
操作して、ステッピングモータ３２を回転させ、駆動板
３４が移動して被写体６０が無理なく回転する様子を確
認する。この時、被写体６０が回転当接部２３の樹脂材
２３ｂの表面に無理なく当接されていれば、即ち、被写
体６０と樹脂材２３ｂに滑りが起こらず、且つステッピ
ングモータ３２に過大な負荷にならない程度に当接させ
ていれば、その後の撮影動作が安定に行うことができ
る。 ５）カメラ台１２をＸ及びＺ方向に移動して、距離設定
用治具７０を用いてＣＣＤカメラ１１から被写体６０ま
でのおおよその位置決めを行い、ＣＣＤカメラ１１の図
示せぬレンズを調整してピントを合わせる。 ６）被写体６０の直径よりやや大きい長さを操作部５１
により入力する。ＣＰＵ５２は、入力された値に基づい
てＴＧパルス数を算出し、算出したＴＧパルス数をメモ
リ５３に記憶する。

【００２６】ここで、上記６）の動作における被写体６
０の直径（Ｄ）に応じたＴＧパルスの数（Ｔ）の算出方
法を説明する。算出方法を説明するに当り、仮の諸条件
を設定する。例えば、ＴＧパルスがＧ［ｍｓｅｃ］の間
隔にて発生し、ＭＣパルスがＴＧパルスの発生間隔をＭ
等分したＧ／Ｍ［ｍｓｅｃ］で生成されるものとする。
また、ステッピングモータ３２の１ステップの回転によ
る駆動板３４の移動量をＫ［ｍ］とする。ここで、被写
体６０の直径をＤ［ｍ］とすると、円周の長さＬ［ｍ］
は、円周の長さを求める式（Ｌ＝πＤ）より、πＤ
［ｍ］となる。さらに、被写体６０の表面一周全体分を
走査するためのＭＣパルスの数は、円周の長さＬを駆動
板３４の移動量Ｋにて割ったπＤ／Ｋ個であるため、求
めるＴＧパルスの数Ｔは、πＤ／ＭＫ個となる。但し、
余裕をもって被写体の実際の直径より大きな値を操作部
５１に入力したときには当然ながらＴＧパルスの数も増
加する。

【００２７】（二）撮影動作 ７）操作部５１の撮影スタートスイッチにより、ＣＰＵ
５２が撮影のための各種制御を開始する。 ８）ＴＧパルス発生器１３は、ＣＰＵ５２からの指令で
ＴＧパルスを発生し、カメラ駆動回路１４及びＭＣパル
ス生成器３７に出力する。 ９）カメラ駆動回路１４は、入力されたＴＧパルスに基
づいて、ＣＣＤカメラ１１を駆動する。 １０）ＣＣＤカメラ１１は、カメラ駆動回路１４によっ
て、ＴＧパルスが１回発生する毎に１回の撮影、即ち１
走査線分の画像データを取込むように撮影動作を行う。

【００２８】１１）一方、上記１０）の動作と同時に、
ＭＣパルス生成器３７は、ＴＧパルス発生器１３からの
ＴＧパルスを入力し、ＴＧパルスに同期したＭＣパルス
を生成し、モータ駆動回路３８に供給する。 １２）モータ駆動回路３８は、ＭＣパルスが１回発生す
る毎にステッピングモータ３２を１ステップ回転駆動す
る。 １３）ステッピングモータ３２は、１ステップ回転駆動
するごとに、送りネジ部３３を１ステップ回転駆動さ
せ、送りネジ部３３の回転に伴って駆動板３４をＺ方向
に１ステップ直進駆動させる。尚、駆動板３４の当接部
材３４ａと被写体６０の外周が当接しているので、駆動
板３４の１ステップ直進駆動に伴い被写体６０は１ステ
ップ分回転される。

【００２９】１４）ＴＧパルス発生器１３が、引き続き
一定間隔にてＴＧパルスを発生することにより、上記
８）から１３）の動作が繰り返し行われる。即ち、ＣＣ
Ｄカメラ１１による撮影動作が行われると共に、撮影動
作に同期して被写体６０の表面が一定量回転され、被写
体６０の表面の撮影が行われる。１５）ＣＰＵ５２は、
ＴＧパルスの発生数をカウントしており、ＴＧパルスの
数が所定値（メモリ５３に記憶されているＴＧパルス
数）に達したか否かを常に監視している。ＣＰＵ５２
は、ＴＧパルスの数が所定値に達した場合はＴＧパルス
の発生を停止させる。尚、この実施形態においては、図
７（イ）（ロ）に示すように、ＴＧパルス発生器がＴＧ
パルスを、例えば８［ｍｓｅｃ］の間隔で発生し、ＭＣ
パルス生成器３７がＴＧパルスの発生間隔を１２等分に
分周して８／１２［ｍｓｅｃ］の間隔で生成するように
設定している。

【００３０】また、ステッピングモータ３２は、１回の
ＭＣパルスによって１ステップ分の回転をするものであ
り、駆動板３４が１ステップで１４／３［μｍ］だけ移
動するように、ステッピングモータ３２の１ステップの
回転角度、及び送りネジ部３３の溝の間隔などを設定し
ている。このため、ＣＣＤカメラ１１が１回撮影する際
に、１２回被写体６０が回転駆動され、図７（ハ）に示
すように、外周表面が５６［μｍ］移動（移動距離）す
る。即ち、ＣＣＤカメラ１１の撮影による一走査の走査
幅を５６ミクロンに設定しておけば、被写体６０の外周
表面を抜けや重複することなく画像データとして取込む
ことができる。

【００３１】上記１０）の動作にて、撮影された画像デ
ータは、順次メモリ５３に記憶される。メモリ５３内で
１走査線ごとの画像データが繋ぎ合わされて平面展開さ
れたいるため、モニタ５４に呼び出し、被写体６０の表
面を平面展開した画像データとして撮影結果を観察する
ことができる。従って、撮影開始から撮影終了までの画
像データをメモリ５３から呼び出し、モニタ５４で観察
した場合は、被写体６０の外周表面の全体に対して連続
した画像データとして観察することができる。また、異
なる径の被写体６０を連続して撮影する場合、例えば被
写体６０に続き、これよりも径の大きい被写体６１の撮
影においても、図９（ａ）に示した従来の装置のように
被写体の回転中心のチャッキングを行わなくて済む。

【００３２】尚、被写体６０の直径の大きさに対応して
支持棒２２のＸ方向の間隔を調整するように説明した
が、極端に大きさが異なる場合には調整が必要になる
が、通常は支持棒２２の間隔の調整は行わずに移動台３
１の調整のみで対応できる。上記第１実施形態ではカメ
ラの撮影タイミングとモータ駆動回路、即ち被写体の回
転動作に同期をとった信号により駆動していたが、撮影
の精度がそれほど問われない場合には、必ずしも同期を
とった信号で制御する必要はない。例えば、カメラとモ
ータ駆動回路、各々に独立したクロック生成回路を設
け、互いに独立したパルスにより動作させる。この場合
には、撮影スタートのタイミングのみ合わせて、あとは
各々独立したパルスにより制御する。このような構成に
することにより、撮影の精度は落ちる可能性はあるが同
期をとる制御が不要となる。

【００３３】次に、本発明の第２実施形態による立体表
面撮影装置の構造を図を用いて説明する。図８（ａ）は
本発明の第２実施形態の立体表面撮影装置の側面図であ
り、図８（ｂ）はその立体表面撮影装置を上方から見た
平面図である。図を参照しながら、以下に説明する。立
体表面撮影装置はスキャナ部１１０、載置部１２０、駆
動部１３０、照明部４０及びプロセッサー部５０とで構
成されている。スキャナ部１１０は、被写体６０の外周
表面を一ライン毎に撮影するＣＣＤカメラ１１１がカメ
ラ台１１２に取り付けられ、カメラ台１１２が装置台８
０に垂直に固着された支持柱１１３に対して、Ｚ方向に
摺動自在に配置されている。そして、カメラ台１１２は
支持ビス１１４を締め付けることで支持柱１１３に固定
され、支持ビス１１４を緩めることで支持柱１１３に沿
って移動可能となる。

【００３４】載置部１２０は、所定の間隔を隔てて平行
に配置された円柱状の駆動ローラ１２７ａと従動ローラ
１２７ｂで構成されている。駆動ローラ１２７ａの一方
端は装置台８０の底面に固着されたハウジング１２８に
回転自在に軸着され、他方端は装置台８０の底面に固着
された軸受け部１２９に設けられたステッピングモータ
１３２とカップリング１３２ａを介して接続されてい
る。また、従動ローラ１２７ｂの一方端は駆動ローラ１
２７ａと同様にハウジング１２８に回転自在に軸着さ
れ、他方端は軸受け部１２９に回転自在に軸着されてい
る。

【００３５】即ち、駆動ローラ１２７ａ側はステッピン
グモータ１３２と直結されているが、従動ローラ１２７
ｂ側は回転自在に軸着されているだけなので、駆動ロー
ラ１２７ａと従動ローラ１２７ｂとの間に被写体６０が
載置され、駆動ローラ１２７ａ側がステッピングモータ
１３２で回転駆動されると、被写体６０が回転するのに
伴って従動ローラ１２７ｂも回転するようになってい
る。ステッピングモータ１３２等で構成する駆動手段と
しての駆動部１３０は、ステッピングモータ１３２のシ
ャフト部分だけ図示し、その他は省略してある。照明部
４０は、２つの回転体１２７の両側に各１台づつ装置台
８０に垂直に固着された照明台４１と、この照明台４１
に取り付けられた被写体６０を照らす照明装置４２とで
構成されている。カメラ台１１２はＣＣＤカメラ１１１
を固着できると共に、支持柱１１３に対して遊嵌されて
いる。そして、支持ビス１１４を締め付けることでカメ
ラ台１１２を支持柱１１３に固定できる。また、支持ビ
ス１１４を緩めることでカメラ台１１２を支持柱１１３
に沿って移動させることができる。

【００３６】ここで、本発明の第２実施形態である立体
表面撮影装置による被写体６０の撮影方法について説明
するが、本発明の第１実施形態と同一の構成について
は、同一符号を付してあり、その説明は適宜省略する。
また、スキャナ部１１０、駆動部１３０、プロセッサー
部５０は、第１実施形態、特に図６に示されたスキャナ
部１０、駆動部３０、プロセッサー部５０と同様な制御
系を有する。先ず、被写体６０を撮影する段階で、被写
体６０を駆動ローラ１２７ａと従動ローラ１２７ｂとの
間に載置する。尚、２つの回転体１２７は、所定の間隔
を隔てて平行に配置されているので、被写体６０の直径
の大きさに影響されることはないが、必要に応じてハウ
ジング１２８と軸受け部１２９に、図３で説明したよう
な長孔２４及びビス２５を設け、従動ローラ１２７ｂ側
のみ移動させ、駆動ローラ１２７ａとの間隔を調整でき
る構成にしても良い。

【００３７】次に、ＣＣＤカメラ１１１のレンズを調整
してピントを合わせる。被写体６０の直径の大きさが、
前回撮影した直径と大幅に異なる場合は、カメラ台１１
２の固定ビス１１４を緩めて、カメラ台１１２をＺ方向
に移動する。この時、距離設定用治具７０を用いてＣＣ
Ｄカメラ１１１から被写体６０までの位置決めを行い、
ＣＣＤカメラ１１１のレンズを調整してピントを合わせ
る。次に、操作部５１のマニュアル操作ボタンを操作し
て、ステッピングモータ１３２を駆動すると、駆動ロー
ラ１２７ａが回転する。駆動ローラ１２７ａと従動ロー
ラ１２７ｂとの間に載置された被写体６０は、駆動ロー
ラ１２７ａが回転することにより回転し、これに伴って
従動ローラ１２７ｂも回転駆動される。

【００３８】尚、駆動ローラ１２７ａが回転する際に、
被写体６０が空回りする場合は、図５で説明したよう
な、駆動ローラ１２７ａの表面にゴムなどの摩擦係数の
高い材質で構成された当接部材３４ａで覆うようにして
も良い。その後、図６と同様な制御ブロックによる制御
に基づいて第１実施形態と同様の撮影動作を行うことに
より被写体６０の撮影が終了する。上述したように第１
実施形態では、被写体６０の直径に応じた長さの駆動板
３４が必要となり、装置が大きくなる傾向にあった。し
かし、第２実施形態においては、所定の間隔を隔てて平
行に配置された駆動ローラ１２７ａと従動ローラ１２７
ｂの間に被写体６０を載置し、駆動するようにしたの
で、駆動ローラ１２７ａを大きくする必要がなく装置の
小形化が図れる。

【００３９】尚、第２実施形態の立体表面撮影装置にお
いて、載置部１２０の一方を駆動ローラ１２７ａで構成
するように説明したが、載置部１２０は２つの従動ロー
ラ１２７ｂで構成し、被写体を回転駆動する駆動ローラ
１２７ａを載置部１２０とは別の場所に設け、駆動ロー
ラ１２７ａを被写体に接触させて回転駆動するように構
成しても良い。また、上記実施形態の説明で、被写体を
回転させるための駆動源として、ステッピングモータを
用いる理由は、ＡＣモータ等の一般的なモータに比べて
制御が容易になるためである。ステッピングモータであ
れば被写体の回転による移動距離がステッピングモータ
に加えたパルス数により決定され、移動距離の制御が容
易になる。しかし、ＡＣモータ等を使用した場合にも、
エンコーダ等を用いて移動距離を監視するサーボを掛け
る様にすれば、同様の効果が得られる。上記実施形態の
説明では、ラインセンサを用いたＣＣＤカメラを用いた
が、ラインセンサ以外のセンサを用いても構わない。

【００４０】

【発明の効果】上述したように、本発明の実施形態の立
体表面撮影装置によれば、駆動手段が被写体の表面に接
触して被写体を回転駆動するので、被写体を載置台に載
置させ、簡単な走査をするだけで、煩雑な調整や設定を
行うことなく、被写体が回転し、自動的に被写体の外周
表面の撮影を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態による立体表面撮影装置
の構造の側面図。

【図２】本発明の第１実施形態による立体表面撮影装置
の構造の上面図。

【図３】本発明の第１実施形態による立体表面撮影装置
の載置台の詳細図。

【図４】本発明の第１実施形態による立体表面撮影装置
の載置台に用いられる回転当接部の詳細図。

【図５】本発明の第１実施形態による立体表面撮影装置
の駆動部に用いられる駆動板の部分拡大図。

【図６】本発明の第１実施形態による立体表面撮影装置
の制御系ブロック図。

【図７】本発明の第１実施形態による立体表面撮影装置
の動作説明図。

【図８】本発明の第２実施形態による立体表面撮影装置
の構造の側面図及び平面図

【図９】従来例における円柱撮影装置の概略図。

【符号の説明】

１０、１００・・スキャナ部 １１、１１１・・ＣＣＤカメラ １２、１１２・・カメラ台 ２１・・載置台 ２２・・支持棒 ２３・・回転当接部 ２３ａ・・固定部 ２３ｂ・・可動部 ２３ｃ・・ボール ２３ｄ・・ウレタン ２４・・楕円穴 ２５・・ビス ３４・・駆動板 ３４ａ・・滑り止め樹脂 ３４ｂ・・当接部材 ３７・・ナット部 ４０・・照明部 ４１・・照明台 ４２・・照明装置 ６０・・被写体 ７０・・距離設定用治具 ８０・・装置台 １１３・・支持柱 １１４・・固定ビス １２０・・載置部 １２７・・回転体 １２７ａ・・駆動ローラ １２７ｂ・・従動ローラ １２８・・ハウジング １２９・・軸受け部 １３０・・駆動部 １３１・・移動台 １３２・・ステッピングモータ １３３・・送りネジ部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 立体の被写体を撮影する撮影手段と、 前記被写体を回転可能に載置する載置台と、 前記被写体を回転させる駆動手段とを備え、 前記駆動手段は前記被写体の表面に接触して、前記被写
   体を回転駆動することを特徴とする立体表面撮影装置。
2. 【請求項２】 前記駆動手段は前記被写体の表面に接触
   する駆動板を有し、 その駆動板が所定の方向に直進移動することにより、前
   記被写体を回転駆動することを特徴とする請求項１に記
   載の立体表面撮影装置。
3. 【請求項３】 前記駆動手段は前記被写体の表面に接触
   する回転体を有し、 その回転体が回転することにより前記被写体を回転駆動
   することを特徴とする請求項１に記載の立体表面撮影装
   置。
4. 【請求項４】 前記回転体は前記載置台に設けられ、前
   記被写体を載置する載置部であることを特徴とする請求
   項３に記載の立体表面撮影装置。
5. 【請求項５】 前記撮影手段の撮影タイミングと前記駆
   動手段の前記被写体を回転させるタイミングを同期させ
   る制御手段を有することを特徴とする請求項１乃至４に
   記載の立体表面撮影装置。
6. 【請求項６】 前記制御手段は前記撮影手段の１回の撮
   影による一走査線分の走査幅と、前記駆動手段により回
   転される前記被写体表面の周方向の移動距離とほぼ等し
   く制御することを特徴とする請求項５に記載の立体表面
   撮影装置。
7. 【請求項７】 前記駆動手段はステッピングモータによ
   り駆動されていることを特徴とする請求項１乃至６に記
   載の立体表面撮影装置。