【事件の表示】
　特許第２９５０４５０号「移動するスポーツ用物体の飛行特性を測定するモニターシステム及びそれに用いられる装置」の請求項１ないし８に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第２９５０４５０号の請求項１ないし８に係る特許を取り消す。
【理　由】
 特許第２９５０４５０号の請求項１ないし８に係る発明は、平成５年１月２２日（優先権主張、米国、平成４年１月２２日）に特許出願され、平成１１年７月９日にその特許権の設定登録がされ、その後異議申立人安河内陽子により特許異議の申立てがなされ、第１回目の取消理由の通知がされ、その指定期間内である平成平成１３年３月１２日に訂正請求がされた後、平成１３年６月７日付けで期間を指定して第２回目の取消理由の通知がされ、意見書を提出する機会が与えられたものである。
　これに対して、特許権者からは何らの応答もない。
　そして、上記の取消しの理由は妥当なものと認められるので、本件特許は、この取消しの理由によって取り消すべきものである。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１４年３月２８日（２００２．３．２８）
【訂正の要旨】
訂正事項ａ
　明細書の特許請求の範囲の請求項１および請求項２を、特許請求の範囲の減縮、明瞭でない記載の釈明を目的として、下記のとおり訂正する。
　【請求項１】　視界を通じて物体の飛行の初期部分をモニターするシステムであって、
　（ａ）前記物体の支持手段、
　（ｂ）その中に固定された少なくとも２つのカメラを含むポータブルハウジング、
　（ｃ）感光性パネルを有する前記ハウジング中に配された、取付具を用いて空間に固定された座標に対して較正された第１のカメラ装置であって、前記物体がその飛行の初期部分を通過する前記視界に焦点があてられた第１のカメラ装置、
　（ｄ）前記視界に焦点があてられた、感光性パネルを有する、前記ハウジング中に配された第２のカメラ装置、
　（ｅ）前記物体が前記視界を通過するときに少なくとも２度、前記カメラ装置の前記感光性パネルにより光を受容する手段、
　（ｆ）前記物体上の３つ以上の対照部分であって、前記カメラのシャッターが開いたときにその部分から放射された光が前記感光性パネルに到達してその上に光模様を形成し、アナログ画像信号を生成するように位置する前記物体上の部分、および
　（ｇ）前記アナログ信号を受け、前記物体の通路、その速度および飛行の初期部分における回転を決定する前記ポータブルハウジングの中または近くのイメージデジタル化手段からなることを特徴とする、移動するスポーツ用物体の飛行特性を測定するモニターシステム。
　【請求項２】領域を通過するスポーツ用物体の飛行特性を前記領域において測定する装置であって、
　（ａ）ポータブルハウジング中に配された第１と第２の空間的に離れた電気映像装置であって、それぞれが前記領域中で前記物体に焦点を合わせたシャッターを有する装置、
　（ｂ）前記領域中の、取付具を用いて空間に固定された座標に対して較正された光反射ドット手段の位置を認識する前記電気映像装置中の測定手段、
　（ｃ）前記物体上の少なくとも３つの光反射ドット手段、
　（ｄ）前記領域を照らす複数の閃光、
　（ｅ）各シャッターを開いたり閉じたりして、前記物体が第１及び第２の位置にあるときに前記少なくとも３つの光反射ドット手段を照明することにより前記領域において光が前記物体を発光させるように各光を励起する制御手段、
　（ｆ）前記物体が前記第１及び第２の位置にあるときに、前記光反射ドット手段からの光を受光する前記電気映像装置中の受光手段、および
　（ｇ）第１の位置での前記較正された光反射ドット手段の位置を前記第２の位置での前記較正された光反射ドット手段の位置と比較するための、前記ハウジング内或いはその近傍のコンピュータ手段、
からなることを特徴とする、移動するスポーツ用物体の飛行特性を測定する装置。
訂正事項ｂ
　明細書の段落【００２１】の【数２】を誤記の訂正を目的として訂正する
（５４）【発明の名称】
移動するスポーツ用物体の飛行特性を測定するモニターシステム及びそれに用いられる装置
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　視界を通じて物体の飛行の初期部分をモニターするシステムであって、
　（ａ）前記物体の支持手段、
　（ｂ）その中に固定された少なくとも２つのカメラを含むポータブルハウジング、
　（ｃ）感光性パネルを有する前記ハウジング中に配された、取付具を用いて空間に固定された座標に対して較正された第１のカメラ装置であって、前記物体がその飛行の初期部分を通過する前記視界に焦点があてられた第１のカメラ装置、
　（ｄ）前記視界に焦点があてられた、感光性パネルを有する、前記ハウジング中に配された、取付具を用いて空間に固定された座標に対して較正された第２のカメラ装置、
　（ｅ）前記物体が前記視界を通過するときに少なくとも２度、前記カメラ装置の前記感光性パネルにより光を受容する手段、
　（ｆ）前記物体上の３つ以上の対照部分であって、前記カメラのシャッターが開いたときにその部分から放射された光が前記感光性パネルに到達してその上に光模様を形成し、アナログ画像信号を生成するように位置する前記物体上の対照部分、および
　（ｇ）前記アナログ信号を受け、前記物体の通路、その速度および飛行の初期部分における回転を決定する前記ポータブルハウジングの中または近くのイメージデジタル化手段からなることを特徴とする、移動するスポーツ用物体の飛行特性を測定するモニターシステム。
　【請求項２】　領域を通過するスポーツ用物体の飛行特性を前記領域において測定する装置であって、
　（ａ）ポータブルハウジング中に配された第１と第２の空間的に離れた電気映像装置であって、それぞれが前記領域中で前記物体に焦点を合わせたシャッターを有する装置、
　（ｂ）前記領域中の、取付具を用いて空間に固定された座標に対して較正された光反射ドット手段の位置を認識する前記電気映像装置中の測定手段、
　（ｃ）　前記物体上の少なくとも３つの光反射ドット手段、
　（ｄ）　前記領域を照らす複数の閃光、
　（ｅ）各シャッターを開いたり閉じたりして、前記物体が第１及び第２の位置にあるときに前記少なくとも３つの光反射ドット手段を照明することにより前記領域において光が前記物体を発光させるように各光を励起する制御手段、
　（ｆ）前記物体が前記第１及び第２の位置にあるときに、前記光反射ドット手段からの光を受光する前記電気映像装置中の受光手段、および
　（ｇ）第１の位置での前記較正された光反射ドット手段の位置を前記第２の位置での前記較正された光反射ドット手段の位置と比較するための、前記ハウジング内或いはその近傍のコンピュータ手段、
からなることを特徴とする、移動するスポーツ用物体の飛行特性を測定する装置。
　【請求項３】前記物体が６つの対照部分を有することを特徴とする請求項１記載のシステム。
　【請求項４】前記イメージデジタル化手段と支持手段を除いては全ての手段が前記ポータブルハウジング中に配されることを特徴とする請求項１記載のシステム。
　【請求項５】　前記光を受容する手段がシャッター手段であることを特徴とする請求項１記載のシステム。
　【請求項６】前記シャッター手段が前記物体上に２回の閃光として光を放射する閃光手段であることを特徴とする請求項５記載のシステム。
　【請求項７】前記光を受容する手段がゲート手段であることを特徴とする請求項１記載のシステム。
　【請求項８】前記シャッター手段が強誘電液晶シャッターであることを特徴とする請求項５記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　本発明は移動するスポーツ用物体の飛行特性を測定するモニターシステム及びそれに用いられる装置に関するものである。
　【０００２】
　【従来の技術】
　多数の電気センサーを用いてスポーツ用の物体の発射角、スピン率および速度を測定するボールモニター装置はすでに古いものである（米国特許第４，１３６，３８７号および第４，１５８，８５３号）。
　【０００３】
　【発明の構成】
　本発明は、広くは物体の初期飛行をモニターするポータブルシステムからなり、ここで、前記物体の初期飛行の段階を示す複数の一連の光模様を受像する複数のカメラに光を放射する多数の反射部分すなわち対照部分が前記物体の上に位置している。前記カメラにより受像される光模様は、既知の測定光模様と前記物体の初期飛行特性を計算する飛行中の前記物体から受けた信号と比較するコンピュータにより処理される。
　【０００４】
　このシステムの特徴は、簡潔で、自動でポータブルであり、どこでも容易に測定ができることである。
　【０００５】
　また別の特徴は、前記物体上の多数の反射部分すなわち対照部分を使用することにより、２つのカメラで初期物体飛行の回転にかかわらず十分なデータを受信できることである。
　【０００６】
　【実施例】
　以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。
　【０００７】
　図１において、システム３は、カメラハウジングユニット４、コンピュータ５、音響センサー６およびティーアップしたゴルフボール８からなる。カメラユニット４は、ハウジング枠１１と、そのユニット４がティーアップしたゴルフボール８に相対的に調整できるように軌道１４、１６を有する支持足１２ａ、１２ｂを含む。カメラユニット４はさらに、２つの電気光学の空間的に離れたカメラ１８、１９を含み、そのカメラはそれぞれ受光装置１８ａ、１９ａ、シャッター（光を受容する手段）（図示せず）および感光性シリコンパネル１８ｐ、１９ｐ（図４参照）を有する。ＣＣＤカメラが好ましいが、ＴＶタイプのカメラもまた有用である。
　【０００８】
　図２において、ゴルフボール８はディンプル８ｄおよび６つの反射する空間的に離れた円形部分またはドット２０ａ−ｆを有する。十分の一（１／１０）から八分の一（１／８）の直径を有する円形ドット２０ａ−ｆが好ましいが、他のサイズと形状の部分も用いられる。ドット２０ａ−ｆは好ましくは、ボール表面に接着された反射材料から作られる。ミネソタマイニングアンドマニファクチャリング社（３Ｍ）により製造された「スコッチライト」ブランドのビーズ材料が好ましい。角反射レトロフレクターもまた用いられる。あるいは、対照部分を明確にする塗装スポットも用いられる。ドットまたは部分の数は、各ドットまたは部分がカメラ１８、１９により受像できるボール位置ＡおよびＢにおいて光を反射するように設けられていれば、３のような少数から、６またはそれより多くてもよい。カメラ１８は各そして全てのドットａ−ｆからの光を受けることができ、カメラ１９は同様に各そして全てのドットａ−ｆからの光を受けることができる。図１の線ＡとＢとの間の角度は１０−３０°の範囲であり、２２°が好ましい。
　【０００９】
　ゴルフボールの被覆表面と比較した反射材料は９００倍も明るく、ドットａ−ｆに当たる光線とそのドットａ−ｆからカメラ装置に向かう光線との間の発散角は０または０に近い。発散角が増大するに連れて、背景（残りのボール表面）に対するドットａ−ｆの明るさの比は減少する。赤外線照射はゴルファーに見えない閃光を作るために用いられることが理解されよう。
　【００１０】
　カメラ１８と隣接して２つの閃光ランプ２１、２２が配され、カメラ１９と隣接してさらに２つの閃光ランプ２３、２４が配されている。ランプ２１、２２、２３および２４は発散角を最小限にするためにできるだけカメラ１８、１９の近くに配されており、このことは、カメラ１８、１９のドットａ−ｆからの光を受光し、その光をボール表面の他の部分から受光した光と他の背景の光とから区別する能力を増大させる。あるいは、閉塞、即ちゲートを閉じる（ゲーティング）かシャッターを切る（シャッターリング）ことは、感光性パネル１８ｐ、１９ｐが光を受光し、その光により活性化せしめられる時間を制御することにより達成できる。センサーパネルの作動により閉塞が成し遂げられるカメラは、ゲートチャージ増幅カメラ（ｇａｔｅｄ　ｃｈａｒｇｅ　ｉｎｔｅｎｓｉｆｉｅｄ　ｃａｍｅｒａ）である。この場合は、光源は常にカメラのシャッターを開けてつけてあり、それゆえ、パネル１８ｐ、１９ｐを用いて８００マイクロ秒の間隔で開いた２つの期間のみで光を集めることによりゲーティングがなされる。第２の選択肢は、１００マイクロ秒の間に開いて閉じる強誘電液晶シャッターを用いる。この選択肢においては、一定の光源が用いられ、シャッターリング（光の照射）はボールが打たれた後に２度行なわれる。
　【００１１】
　このシステムの操作において、最初の段階はカメラ１８、１９の較正（キャリブレーション）である。カメラ１８、１９は空間に固定された座標に対して較正される。この較正を行なうために、図３の取付具３０を、ティーアップしたボール８が置かれる所のちょうど前に物理的に位置させる。その取付具は１／４”の直径を有する２０のレトロドット（ドット手段）３０ａ−ｔを含み、このレトロドット３０ａ‐ｔが、閃光ランプ２１、２２、２３、２４により照射された光を反射して発光する。取付具３０はその３次元構造により大域座標を定義する。取付具３０の位置およびその取付具３０または互いのカメラ１８、１９の間隔は、取付具３０が各カメラ１８、１９の１１の係数を決定するときにこれらを位置付けるので、正確である必要はない。取付具３０上の予め測定された点が与えられた場合、１１の係数は、各カメラ１８、１９の焦点長さ、配向および位置を決定し、２０のＵおよびＶ座標は各カメラセンサーパネル１８ｐ、１９ｐ上にデジタル化される。
　【００１２】
　光模様を受光するセンサーパネル１８ｐ、１９ｐは２４０本の線のデータとその線当たり５１０個のピクセルを含む。図４の格子は説明のための図示であり、２４０本の線を有してはいない。コンピュータアルゴリズムが各ドットａ−ｆの重心検出に用いられる。ドットの重心検出は、より重大な正確さと分析のためにそのドットの中心区域の位置である。ドットａ−ｆから得た各イメージは、各ドットａ−ｆの明確なｘおよびｙの中心位置となる。閉塞により光が視界において弱い場合、イメージ増倍管がセンサーパネルと共に用いられる。イメージ増倍管は、入力イメージよりも明るい出力イメージを出力する装置である。
　【００１３】
　各ドット３０ａ−ｔの中心座標Ｘ、ＹおよびＺを、デジタル化表上のインチの千から万分の一の精度で予め測定し、コンピュータに記憶させた。測定取付具３０のイメージは２つのカメラ１８、１９により取る。
　【００１４】
　このイメージは、測定取付具３０上の既知の２０のＸ、ＹおよびＺの位置に対するイメージ空間座標ＵおよびＶに関する１１の係数を決定する。
　【００１５】
　測定したＸ（ｉ）、Ｙ（ｉ）、Ｚ（ｉ）空間点とＵｉ　（ｊ）、Ｖｉ　（ｊ）との関係式を下記に示す：
　【００１６】
　【数１】
　【００１７】
カメラ１８の１１の係数、Ｄｉ１（ｉ＝１、１１）およびカメラ１９の１１の係数、Ｄｉ２（ｉ＝１、１１）は、２０の位置における既知のＸ（ｉ）、Ｙ（ｉ）、Ｚ（ｉ）および２つのカメラの測定写真において測定された２０のＵｉ　（ｊ）、Ｖｉ　（ｊ）の座標から求められる。
　【００１８】
　測定が完了すると、カメラ１８および１９から約３０インチ離れて位置するボール８が打たれ、３次元視界３５を通じて打ち放たれる（図２）。その打撃に際して、カメラ１８およびカメラ１９のシャッターを開け、そのカメラ１８およびカメラ１９中のイメージセンサーパネルを６つのボールドットからの光に露出する信号を送信する音響センサー６により打撃の音が拾われる。１００マイクロ秒後、閃光２２および閃光２３が、６つのボールドットを発光させる閃光を放つ。８００マイクロ秒後、閃光２４および閃光２１が放たれて、視界３５内の初期飛行通路に沿って約４から６インチにある６つのボールドットを発光させる。閃光は、１秒に対して千分の１から１０と百万分のいくつかの間である。周囲の光を減少させ、ストロボの光を増大させるために、カメラ１８およびカメラ１９において非常に小さな穴が用いられた。光が２つの位置におけるドット２０ａ−ｆで反射するときに、センサーパネル１８ｐ、１９ｐのそれぞれ対応するパネル区域２５ａ−ｆに達する。
　【００１９】
　既知のボール８の寸法、カメラ操作間の既知の時間、および既知のカメラ間の幾何学的関係を用いて、外部コンピュータ回路は各写真の時間で通常の座標における各増大点のＸ、ＹおよびＺ位置を計算できる。位置情報と既知のデータから外部コンピュータ回路は、発射直後の期間における３次元のボール速度および回転を計算できる。初速度および回転に加え、ボール８の既知の空気力学特性を入力すると、外部コンピュータ回路は正確にボールの飛行経路と着地点を予測できる。
　【００２０】
　０．８４インチの半径を有するボール８の３次元モニターは、その質量位置ＴＸ、ＴＹ、ＴＺの中心および角度Ａ、Ｅ、Ｔを有する配向マトリックスでボール８の各ドットのＸ、Ｙ、Ｚ位置を示すことにより行なわれる。各ドット（ｉ−１、２、…６）の位置は下記のマトリックス座標変換により与えられる：
　【００２１】
　【数２】
　【００２２】
ここでθ（ｉ）、φ（ｉ）はボール８の表面上のドット２０ａ−ｆの球面極座標位置であり、
　【００２３】
　【数３】
　【００２４】
が配向マトリックスである。配向マトリックスＭは、ボール８のボディ座標と先に測定した固定球状参照座標と関連づける３次元配向変換を与える。カラムベクトル（０．８４ｓｉｎθ（ｉ）ｃｏｓφ（ｉ）、０．８４ｓｉｎθ（ｉ）ｓｉｎφ（ｉ）、０．８４ｃｏｓθ（ｉ））は、座標に固定されたボディ中にｉで標識づけられたドットの位置を与える。ドットａ−ｆの最適な配置は、０°、０°での１つの極ドットであり、５つの周囲ドットはθ（ｉ）＝３０°でφ（ｉ）＝０°、７２°、１４４°、２１６°、２８８°である。４０°より大きなシータ角では、ボール上に６つの全ての点を座標の最適な配置にせず、ひどいフックまたはスライスのショットとなる。
　【００２５】
　与えられたカメラ座標に関して、６つの点ｉおよび２つのカメラｊについて解いた関係式を下記に示す。
　【００２６】
　【数４】
　【００２７】
　求められた２４の関係式をＴＸ、ＴＹ、ＴＺおよびボールの最初の位置を示す配向角Ａ、Ｅ、Ｔについて解く。同様な一連の２４の関係式を、第２の位置のそのボールの位置について解く。２４の関係式は線形ではなく、テイラーの定理を用いて反復して線形化することにより解く。一般的に、それらの関係式は４回の反復で６つの未知のパラメーターの解答に収束する。
　【００２８】
　座標の３つの軸に沿ったボールの速度成分は次いで下記の公式から計算される：
　【００２９】
　【数５】
　【００３０】
　ここでΔＴは、ストロボが光る間の間隔である。
　【００３１】
　回転成分は、配向マトリックスＭ（Ａ、Ｅ、Ｔ、ｔ）およびＭ（Ａ′、Ｅ′、Ｔ′、ｔ＋ΔＴ）を掛けて、生じた関係（ｒｅｌａｔｉｖｅ）配向マトリックスの対角線からずれた成分を等しくさせることにより生じる：
　【００３２】
　【数６】
　　Ａ（ｔ，ｔ＋ΔＴ）＝Ｍ（ｔ＋ΔＴ）ＭＴ（ｔ）
　【００３３】
次いで、時間成分ΔＴの間の２つのボールの回転ベクトルの角度θの大きさは下記により与えられる：
　【００３４】
　【数７】
　【００３５】
回転速度の３つの直交成分Ｗｘ、Ｗｙ、Ｗｚは下記により与えられる。
　【００３６】
　【数８】
　　Ｗｘ＝ｓｉｎ−１（Ｒ／２）Ｌ／（ＲΔＴ）＝θＬ／（ＲΔＴ）
　　Ｗｙ＝ｓｉｎ−１（Ｒ／２）Ｍ／（ＲΔＴ）＝θＭ／（ＲΔＴ）
　　Ｗｚ＝ｓｉｎ−１（Ｒ／２）Ｎ／（ＲΔＴ）＝θＮ／（ＲΔＴ）
　【００３７】
　ゴルフのクラブヘッド、野球のボール、フットボール、サッカーボール、ホッケーのパックのような他の物体も上述したシステムを用いてモニターできる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　ティーアップしたゴルフボールに隣接して配された本発明の装置の斜視図
　【図２】
　位置Ａから位置Ｂへと領域を通過したゴルフボールを示す３次元領域の斜視図
　【図３】
　２０の発光区域を担持する測定取付具の斜視図
　【図４】
　各カメラに位置する受光格子パネルの平面図
　【符号の説明】
　３　　システム
　４　　カメラハウジングユニット
　５　　コンピュータ
　６　　音響センサー
　８　　ゴルフボール
　１１　　ハウジング枠
　１２　　支持足
　１８、１９　　カメラ
　１８ａ、１９ａ　　感光性パネル
　２０　　ドット
　２１、２２、２３、２４　　ランプ
　３０　　取付具