(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３次元物体を３次元で撮影するための装置であって、
撮影対象となる３次元物体を包囲してループ状に伸びるレール（２）と、
レール（２）に沿って移動する撮影ヘッド（３）と、
撮影ヘッド（３）に設けられたヘッド端子（８１）と、レール（２）に対して一定の相対位置に設けられた信号中継端子（８２）との間を連結する信号ケーブル（８）と、
撮影ヘッド（３）に設けられたヘッド側連結点（８５）と、前記信号中継端子（８２）の近傍位置であってレール（２）に対して一定の相対位置に設けられたレール側連結点（８４）との間を連結する補助ケーブル（８３）と、
前記レール（２）に沿って移動可能に設置され、信号ケーブル（８）及び補助ケーブル（８３）をそれぞれ摺動可能に巻き付けて互いに逆方向に折り返すための連結部材（９）
とを具え、信号ケーブル（８）は、ヘッド端子（８１）からレール（２）に沿って一方向に伸び、連結部材（９）にて折り返され、レール（２）に沿って信号中継端子（８２）に至る一方、補助ケーブル（８３）は、ヘッド側連結点（８５）からレール（２）に沿って前記一方向とは逆方向に伸び、連結部材（９）にて折り返され、レール（２）に沿ってレール側連結点（８４）に至っている３次元撮影装置。
【請求項２】
連結部材（９）には、信号ケーブル（８）を巻き付けて折り返すための信号ケーブル用ポスト（９２）と、補助ケーブル（８３）を巻き付けて折り返すための補助ケーブル用ポスト（９１）とが突設されている請求項１に記載の３次元撮影装置。
【請求項３】
信号ケーブル（８）は、信号中継端子（８２）から撮影ヘッド（３）に電力を供給すると共に撮影ヘッド（３）の出力信号を信号中継端子（８２）へ供給するために用いられ、補助ケーブル（８３）は、撮影ヘッド（３）と連結部材（９）とを連動させるために用いられる請求項１又は請求項２に記載の３次元撮影装置。
【請求項４】
レール（２）は、撮影ヘッド（３）が摺動可能に係合する内周壁（２１）と、該内周壁（２１）の外側に形成された外周壁（２２）とを具え、内周壁（２１）と外周壁（２２）の間に信号ケーブル（８）及び補助ケーブル（８３）が収容されると共に、信号中継端子（８２）及びレール側連結点（８４）は、内周壁（２１）に設けられている請求項１乃至請求項３の何れかに記載の３次元撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、３次元形状を有する物体を包囲する軌跡で撮影ヘッドを移動させることによって該物体を３次元的に撮影するための３次元撮影装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、靴のサイズは、足のかかとから指先までの長さで表わされるが、足の形状は、長さのみならず、甲の高さや幅等において個人差があるため、各人にフィットした靴を製造するためには、各人の足の３次元形状を測定する必要がある。
従来は、メジャーを用いて足の長さ、甲の高さ、幅等の幾つかの代表的な寸法を測定し、その測定結果に基づいて、靴の型を作製している。
しかしながら、従来の方法は手間がかかって能率が悪いばかりでなく、幾つかの限られた寸法だけでは、依然として足の３次元形状を正確に表わすことが出来ない問題があった。
【０００３】
そこで出願人は、図６に示す如く、ベース（１）上に、測定対象となる足Ａを包囲することが可能なループ状のレール機構（２０）を敷設し、ＣＣＤカメラを内蔵した撮影ヘッド（３）をレール機構（２０）に沿って移動させることにより、足Ａの３次元形状を測定する装置を開発した。
尚、該３次元形状測定装置においては、測定対象となる足Ａの上方位置に、一対の固定カメラ（６）（７）が配備され、移動中の撮影ヘッド（３）を撮影することによって、撮影ヘッド（３）の固定座標上の位置が計測される。
【０００４】
撮影ヘッド（３）に内蔵されたＣＣＤカメラからの映像信号と、両固定カメラ（６）（７）からの映像信号とは、信号ケーブル（４）（４０）を経て、制御装置（５）に供給され、制御装置（５）による座標変換などの画像処理を経て、足Ａの３次元形状が計測される。
【０００５】
図４は、上記３次元形状測定装置を構成するレール機構（２０）の具体的な構造を表わしている。
レール機構（２０）は、撮影ヘッド（３）が係合する内周壁（２１）と、該内周壁（２１）を包囲して形成された外周壁（２２）とを具え、撮影ヘッド（３）に設けられたヘッド端子（４２）と外周壁（２２）に設けられた信号中継端子（４３）とが、信号ケーブル（４１）を介して互いに連結され、前記制御装置（５）から信号中継端子（４３）に供給される電力が、更に信号ケーブル（４１）を経て、撮影ヘッド（３）のヘッド端子（４２）に供給されると共に、撮影ヘッド（３）のヘッド端子（４２）から得られる映像信号が信号ケーブル（４１）を経て信号中継端子（４３）に供給され、更に該信号中継端子（４３）から前記制御装置（５）に供給される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図４に示すレール機構（２０）においては、撮影ヘッド（３）が内周壁（２１）に沿って全周を移動するが、この移動に伴って信号ケーブル（４１）は自由に屈曲し、例えば撮影ヘッド（３）が反時計方向に一周して元の位置に戻ったとき、信号ケーブル（４１）は鎖線に示す位置に変位することになる。
しかしながら、撮影ヘッド（３）が図４に示す位置から信号中継端子（４３）の方向へ移動する過程で、信号ケーブル（４１）は撮影ヘッド（３）に押されて屈曲するため、図５に示す如く、信号ケーブル（４１）の一部が撮影ヘッド（３）よりも遅れて移動することがあり、この場合、信号ケーブル（４１）の一部が撮影ヘッド（３）の下に潜り込んで絡まったり、外周壁（２２）を越えて外にはみ出る虞があった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、撮影ヘッドの移動中に該撮影ヘッドから伸びる信号ケーブルが絡まったり、所定のエリアからはみ出る虞のない３次元撮影装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決する為の手段】
本発明に係る３次元撮影装置においては、
撮影対象となる３次元物体を包囲してループ状に伸びるレール（２）と、
レール（２）に沿って移動する撮影ヘッド（３）と、
撮影ヘッド（３）に設けられたヘッド端子（８１）と、レール（２）に対して一定の相対位置に設けられた信号中継端子（８２）との間を連結する信号ケーブル（８）と、
撮影ヘッド（３）に設けられたヘッド側連結点（８５）と、前記信号中継端子（８２）の近傍位置であってレール（２）に対して一定の相対位置に設けられたレール側連結点（８４）との間を連結する補助ケーブル（８３）と、
前記レール（２）に沿って移動可能に設置され、連結信号ケーブル（８）及び補助ケーブル（８３）をそれぞれ摺動可能に巻き付けて互いに逆方向に折り返すための連結部材（９）
とを具えている。
ここで、信号ケーブル（８）は、ヘッド端子（８１）からレール（２）に沿って一方向に伸び、連結部材（９）にて折り返され、レール（２）に沿って信号中継端子（８２）に至る経路に設けられる一方、補助ケーブル（８３）は、ヘッド側連結点（８５）からレール（２）に沿って前記一方向とは逆方向に伸び、連結部材（９）にて折り返され、レール（２）に沿ってレール側連結点（８４）に至る経路に設けられている。
【０００９】
尚、信号ケーブル（８）は、信号中継端子（８２）から撮影ヘッド（３）に電力を供給すると共に撮影ヘッド（３）の出力信号を信号中継端子（８２）へ供給するために用いられ、補助ケーブル（８３）は、撮影ヘッド（３）と連結部材（９）とを連動させるために用いられる。
【００１０】
上記本発明の３次元撮影装置においては、撮影ヘッド（３）がレール（２）に沿って一方向、例えば信号ケーブル（８）が伸びる方向に移動する場合、撮影ヘッド（３）の移動に伴って補助ケーブル（８３）が牽引され、これによって連結部材（９）が撮影ヘッド（３）と同一方向へ駆動される。この連結部材（９）の移動に伴って、撮影ヘッド（３）から伸びる信号ケーブル（８）が撮影ヘッド（３）の移動方向へ牽引される。従って、撮影ヘッド（３）の移動によって信号ケーブル（８）が弛むことはなく、信号ケーブル（８）は、ヘッド端子（８１）から連結部材（９）を経て信号中継端子（８２）に至る経路を維持する。
又、撮影ヘッド（３）が逆方向、即ち補助ケーブル（８３）が伸びる方向に移動する場合、撮影ヘッド（３）の移動に伴って信号ケーブル（８）が牽引され、これによって連結部材（９）が撮影ヘッド（３）と同一方向へ駆動される。この連結部材（９）の移動に伴って、撮影ヘッド（３）から伸びる補助ケーブル（８３）が撮影ヘッド（３）の移動方向へ牽引される。従って、撮影ヘッド（３）の移動によって補助ケーブル（８３）が弛むことはなく、補助ケーブル（８３）は、ヘッド側連結点（８５）から連結部材（９）を経てレール側連結点（８４）に至る経路を維持する。
【００１１】
具体的構成において、連結部材（９）には、信号ケーブル（８）を巻き付けて折り返すための信号ケーブル用ポスト（９２）と、補助ケーブル（８３）を巻き付けて折り返すための補助ケーブル用ポスト（９１）とが突設されている。
これによって、信号ケーブル（８）と補助ケーブル（８３）とは互いに干渉することなく、各ポストの外周面を摺動し、方向を１８０°転換する。
【００１２】
更に具体的な構成において、レール（２）は、撮影ヘッド（３）が摺動可能に係合する内周壁（２１）と、該内周壁（２１）の外側に形成された外周壁（２２）とを具え、内周壁（２１）と外周壁（２２）の間に信号ケーブル（８）及び補助ケーブル（８３）が収容されると共に、信号中継端子（８２）及びレール側連結点（８４）は、内周壁（２１）に設けられている。
該具体的構成によれば、信号ケーブル（８）及び補助ケーブル（８３）は、内周壁（２１）に摺接する領域が、信号中継端子（８２）及びレール側連結点（８４）に連結されて内周壁（２１）に対する相対移動を行なわないので、両ケーブル（８）（８３）と内周壁（２１）の間の摩擦がなくなり、撮影ヘッド（３）の移動に伴うケーブルの変位がスムーズなものとなる。
【００１３】
【発明の効果】
本発明に係る３次元撮影装置においては、撮影ヘッドの移動に伴ってケーブルが絡まったり、所定のエリアからはみ出る虞はない。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、図６に示す３次元形状測定装置に用いる３次元撮影装置に実施した形態につき、図面に沿って具体的に説明する。
本発明に係る３次元撮影装置は、測定対象となる足Ａを撮影するためのＣＣＤカメラ（３１）を内蔵した撮影ヘッド（３）と、該足Ａを包囲して楕円状に伸びるレール（２）とを具え、該レール（２）は、ベース（１）上に、内周壁（２１）及び外周壁（２２）を形成して構成されている。
内周壁（２１）の外周面には全長に亘ってラック（２３）が刻設される一方、撮影ヘッド（３）には、該ラック（２３）に噛合するピニオン（３２）が配備され、該ピニオン（３２）をモータ（図示省略）によって正逆に駆動することにより、撮影ヘッド（３）のレール（２）に沿う往復移動が行なわれる。
【００１５】
内周壁（２１）と外周壁（２２）に挟まれたリング状の空間には、補助ケーブル用ポスト（９１）及び信号ケーブル用ポスト（９２）を突設した連結部材（９）が、ベース（１）上を摺動可能に設置されている。
又、図２に示す如く、撮影ヘッド（３）にはヘッド端子（８１）とヘッド側連結点（８５）とが設けられると共に、内周壁（２１）の外周面には、信号中継端子（８２）及びレール側連結点（８４）が互いに接近した位置に設けられている。
【００１６】
そして、撮影ヘッド（３）のヘッド端子（８１）から引き出された帯状の信号ケーブル（８）は、外周壁（２２）の内周面に沿って反時計方向に方向転換しつつ伸び、連結部材（９）の信号ケーブル用ポスト（９２）に１８０°巻き付けられて折り返された後、内周壁（２１）の信号中継端子（８２）に連結されている。
一方、撮影ヘッド（３）のヘッド側連結点（８５）から引き出された帯状の補助ケーブル（８３）は、外周壁（２２）の内周壁に沿って時計方向に方向転換しつつ伸び、連結部材（９）の補助ケーブル用ポスト（９１）に１８０°巻き付けられて折り返された後、内周壁（２１）の外周面に沿って伸び、更に撮影ヘッド（３）を通過した後、内周壁（２１）のレール側連結点（８４）に連結されている。
【００１７】
尚、信号ケーブル（８）は、信号中継端子（８２）から撮影ヘッド（３）に電力を供給すると共に撮影ヘッド（３）の出力信号を信号中継端子（８２）へ供給するための複数本の電力線及び信号線を具えているが、補助ケーブル（８３）は、撮影ヘッド（３）と連結部材（９）とを連動させるために用いられるものであって、電力線や信号線は具えていない。
【００１８】
内周壁（２１）に設けられた信号中継端子（８２）は、図示省略する信号ケーブルを経て、図６に示す制御装置（５）に供給され、これによって作成された測定対象物の３次元形状がディスプレイに表示される。
【００１９】
上記３次元撮影装置においては、例えば図３に示す如く、撮影ヘッド（３）を反時計方向に駆動した場合、撮影ヘッド（３）の移動に伴って、補助ケーブル（８３）が牽引され、これによって連結部材（９）が撮影ヘッド（３）と同一方向へ駆動される。この連結部材（９）の移動に伴って、撮影ヘッド（３）から伸びる信号ケーブル（８）が牽引される。従って、撮影ヘッド（３）の移動によって信号ケーブル（８）及び補助ケーブル（８３）が弛むことはなく、信号ケーブル（８）は、ヘッド端子（８１）から連結部材（９）の信号ケーブル用ポスト（９２）を経て信号中継端子（８２）に至る経路を維持すると共に、補助ケーブル（８３）は、ヘッド側連結点（８５）から連結部材（９）の補助ケーブル用ポスト（９１）を経て撮影ヘッド（３）を通過し、レール側連結点（８４）に至る経路を維持することになる。
【００２０】
撮影ヘッド（３）を逆方向、即ち補助ケーブル（８３）が伸びる方向に駆動した場合、撮影ヘッド（３）の移動に伴って、信号ケーブル（８）が牽引され、これによって連結部材（９）が撮影ヘッド（３）と同一方向へ駆動される。この連結部材（９）の移動に伴って、撮影ヘッド（３）から伸びる補助ケーブル（８３）が牽引される。従って、撮影ヘッド（３）の移動によって補助ケーブル（８３）及び信号ケーブル（８）が弛むことはなく、補助ケーブル（８３）は、ヘッド側連結点（８５）から連結部材（９）の補助ケーブル用ポスト（９１）を経てレール側連結点（８４）に至る経路を維持すると共に、信号ケーブル（８）は、ヘッド端子（８１）から連結部材（９）の信号ケーブル用ポスト（９２）を経て信号中継端子（８２）に至る経路を維持することになる。
【００２１】
又、信号ケーブル（８）及び補助ケーブル（８３）の内周壁（２１）に摺接する領域が、内周壁（２１）に設けられた信号中継端子（８２）及びレール側連結点（８４）に連結されて内周壁（２１）に対する相対移動を行なわないので、両ケーブル（８）（８３）と内周壁（２１）の間の摩擦がなくなり、撮影ヘッド（３）の移動に伴うケーブルの変位がスムーズなものとなる。
【００２２】
上述の如く本発明に係る３次元撮影装置によれば、撮影ヘッド（３）の移動に伴って信号ケーブル（８）及び補助ケーブル（８３）が撮影ヘッド（３）に絡まったり、内周壁（２１）の外へはみ出ることはないので、撮影ヘッド（３）の移動は常にスムーズに行なわれる。
【００２３】
尚、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。例えば、上記実施例では、信号ケーブル（８）のみを電力の供給及び信号の伝送に用いているが、信号ケーブル（８）及び補助ケーブル（８３）の両方を電力の供給及び信号の伝送に用いることも可能である。又、連結部材（９）は、ベース（１）上を摺動するものに限らず、単に信号ケーブル（８）と補助ケーブル（８３）とを連結して、ベース（１）や両周壁（２１）（２２）とは非接触の状態で移動するものであってもよい。
更に又、レール（２）としては、図１に示すものに限らず、例えばベース上（１）に内周壁（２１）のみを突設して、外周壁を省略したものも採用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る３次元撮影装置の斜視図である。
【図２】該３次元撮影装置において、撮影ヘッドの移動前の状態を示す平面図である。
【図３】該３次元撮影装置において、撮影ヘッドの移動中の状態を示す平面図である。
【図４】従来の３次元形状測定装置において、撮影ヘッドの移動前の状態を示す平面図である。
【図５】該３次元形状測定装置において、撮影ヘッドの移動中の状態を示す平面図である。
【図６】従来の３次元形状測定装置の全体構成を表わす斜視図である。
【符号の説明】
（１）  ベース
（２）  レール
（２１）  内周壁
（２２）  外周壁
（２３）  ラック
（３）  撮影ヘッド
（３１）  ＣＣＤカメラ
（３２）  ピニオン
（８）  信号ケーブル
（８１）  ヘッド端子
（８２）  信号中継端子
（８３）  補助ケーブル
（８４）  レール側連結点
（８５）  ヘッド側連結点
（９）  連結部材
（９１）  補助ケーブル用ポスト
（９２）  信号ケーブル用ポスト
【図１】
0003548110.tif 000002
【図２】
0003548110.tif 000003
【図３】
0003548110.tif 000004
【図４】
0003548110.tif 000005
【図５】
0003548110.tif 000006
【図６】
0003548110.tif 000007