【事件の表示】
　特許第２８１０３２０号「球体の回転量測定装置及び測定方法」の請求項１ないし５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２８１０３２０号の請求項１ないし５に係る特許を維持する。
【理　由】
【１】手続きの経緯
　本件特許第２８１０３２０号発明は、平成６年４月１８日に特許出願され、平成１０年７月３１日にその特許の設定登録がなされ、その後、花井　恭子より特許異議の申立てがなされ、取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１３年４月２４日に訂正請求がなされたものである。
【２】訂正の適否についての判断
ア．訂正の内容
ａ．特許請求の範囲に関する訂正
　ａ1．明細書の特許請求の範囲の請求項１の記載
「【請求項１】　回転中の球体１を所定の一方向から複数の静止円形画像として撮影記録する記録手段２と、該記録手段２にて記録された複数の上記静止円形画像内の所定の２点の位置を計測する計測手段３と、一の静止円形画像の所定の２点の位置と他の静止円形画像の回転した所定の２点の位置に基づいて上記球体１の回転量を、上記球体１の中心Ｃを原点とする３次元座標系の各軸廻りについて演算する演算手段４と、を備えたことを特徴とする球体の回転量測定装置。」を、
「【請求項１】　回転中の球体１を所定の一方向から複数のＸＹ座標のみの静止円形画像として撮影記録する記録手段２と、該記録手段２にて記録された複数の上記静止円形画像内の所定の２点の位置を計測する計測手段３と、一の静止円形画像の所定の２点の位置と他の静止円形画像の回転した所定の２点の位置に基づいて上記球体１の回転量を、上記ＸＹ座標のＸ座標値及びＹ座標値から上記球体１の中心Ｃを原点とするＸＹＺ座標の３次元座標系の各軸廻りについて演算する演算手段４と、を備えたことを特徴とする球体の回転量測定装置。」
と訂正するものである。
　ａ2．特許請求の範囲の請求項２の記載
「【請求項２】　回転に伴って移動する球体１を所定の一方向から複数の静止円形画像として撮影記録する記録手段２と、該記録手段２にて記録された複数の静止円形画像内の所定の２点の位置を計測する計測手段３と、一の静止円形画像と他の静止円形画像の中心を重ね合わせた状態において該一の静止円形画像の所定の２点の位置と他の静止円形画像の回転した所定の２点の位置に基づいて上記球体１の回転量を３次元座標系の各軸廻りについて演算する演算手段４と、を備えたことを特徴とする球体の回転量測定装置。」を、
「【請求項２】　回転に伴って移動する球体１を所定の一方向から複数のＸＹ座標のみの静止円形画像として撮影記録する記録手段２と、該記録手段２にて記録された複数の静止円形画像内の所定の２点の位置を計測する計測手段３と、一の静止円形画像と他の静止円形画像の中心を重ね合わせた状態において該一の静止円形画像の所定の２点の位置と他の静止円形画像の回転した所定の２点の位置に基づいて上記球体１の回転量を上記ＸＹ座標のＸ座標値及びＹ座標値から、ＸＹＺ座標の３次元座標系の各軸廻りについて演算する演算手段４と、を備えたことを特徴とする球体の回転量測定装置。」
と訂正するものである。
　ａ3．特許請求の範囲の請求項４の記載
「【請求項４】　回転中の球体１を所定の一方向から所定のタイミングで複数の静止円形画像として撮影記録した後、その記録された複数の静止円形画像内の所定の２点の位置を計測し、その後、一の静止円形画像の所定の２点の位置と他の静止円形画像の回転した所定の２点の位置に基づいて上記球体１の回転量を、上記球体１の中心Ｃを原点とする３次元座標系の各軸廻りについて演算することを特徴とする球体の回転量測定方法。」を
「【請求項４】　回転中の球体１を所定の一方向から所定のタイミングで複数のＸＹ座標のみの静止円形画像として撮影記録した後、その記録された複数の静止円形画像内の所定の２点の位置を計測し、その後、一の静止円形画像の所定の２点の位置と他の静止円形画像の回転した所定の２点の位置に基づいて上記球体１の回転量を、上記ＸＹ座標のＸ座標値及びＹ座標値から上記球体１の中心Ｃを原点とするＸＹＺ座標の３次元座標系の各軸廻りについて演算することを特徴とする球体の回転量測定方法。」
と訂正するものである。
　ａ4．特許請求の範囲の請求項５の記載
「【請求項５】　回転に伴って移動する球体１を所定の一方向から所定のタイミングで複数の静止円形画像として撮影記録した後、その記録された複数の静止円形画像内の所定の２点の位置を計測し、その後、一の静止円形画像と他の静止円形画像の中心を重ね合わせ、その重ね合わせた状態において、該一の静止円形画像の所定の２点の位置と他の静止円形画像の回転した所定の２点の位置に基づいて上記球体１の回転量を３次元座標系の各軸廻りについて演算することを特徴とする球体の回転量測定方法。」を
「【請求項５】　回転に伴って移動する球体１を所定の一方向から所定のタイミングで複数のＸＹ座標のみの静止円形画像として撮影記録した後、その記録された複数の静止円形画像内の所定の２点の位置を計測し、その後、一の静止円形画像と他の静止円形画像の中心を重ね合わせ、その重ね合わせた状態において、該一の静止円形画像の所定の２点の位置と他の静止円形画像の回転した所定の２点の位置に基づいて上記球体１の回転量を上記ＸＹ座標のＸ座標値及びＹ座標値から，ＸＹＺ座用の３次元座標系の各軸廻りについて演算することを特徴とする球体の回転量測定方法。」
と訂正するものである。
ｂ．発明の詳細な説明に関する訂正
　発明の詳細な説明に関する訂正は、平成１０年１０月１５日発行特許第２８１０３２０号公報に記載の特許明細書（以下、「特許明細書」という）中、
ｂ１．明細書の段落【０００７】の “前半部”に、「回転中の球体を所定の一方向から複数の静止円形画像として撮影記録する記録手段」とあるのを、「回転中の球体を所定の一方向から複数のＸＹ座標のみの静止円形画像として撮影記録する記録手段」に訂正する。
ｂ２．明細書の段落【０００７】の “後半部” に、「上記球体の回転量を、上記球体の中心を原点とする３次元座標系の各軸廻りについて演算する演算手段」とあるのを、「上記球体の回転量を、上記ＸＹ座標のＸ座標値及びＹ座標値から上記　球体の中心を原点とするＸＹＺ座標の３次元座標系の各軸廻りについて演算する演算手段」に訂正する。
ｂ３．明細書の段落【０００８】の“前半部”に、「球体を所定の−方向から複数の静止円形画像として撮影記録する記録手段」とあるのを、「球体を所定の一方向から複数のＸＹ座標のみの静止円形画像として撮影記録する記録手段」に訂正する。
ｂ４．明細書の段落【０００８】の　“後半部”　に、「上記球体の回転量を３次元座標系の各軸廻りについて演算する演算手段」とあるのを、「上記球体の回転量を上記ＸＹ座標のＸ座標値及びＹ座標値からＸＹＺ座標の３次元座標系の各軸廻りについて演算する演算手段」に訂正する。
ｂ５．【００１０】の“前半部” に、「静止円形画像」とあるのを、「ＸＹ座標のみの静止円形画像」に訂正する。
ｂ６．明細書の段落【００１０】の“後半部”に、「球体の回転量を、上記球体の中心を原点とする３次元座標系の各軸廻りについて演算する」とあるのを、「球体の回転量を、上記ＸＹ座標のＸ座標値及びＹ座標値から上記球体の中心を原点とするＸＹＺ座標の３次元座標系の各軸廻りについて演算する」に訂正する。
ｂ７．明細書の段落【００１１】の “前半部”に、「静止円形画像」とあるのを、「ＸＹ座標のみの静止円形画像」に訂正する。
ｂ８．明細書の段落【００１１】の “後半部” に、「球体の回転量を３次元座標系の各軸廻りについて演算する」とあるのを、「球体の回転量を上記ＸＹ座標のＸ座標値及びＹ座標値からＸＹＺ座標の３次元座標系の各軸廻りについて演算する」に訂正する。
イ．訂正の目的の適否及び拡張・変更の存否
　ａ1．について、
　請求項１中の構成「複数の静止円形画像として撮影記録する記録手段２」を、「複数のＸＹ座標のみの静止円形画像として撮影記録する記録手段２」とする訂正（以下、「訂正ａ１−１」という）については、特許明細書第３頁第６欄第３７行〜第４０行に、「【００２９】ところで、画面上で測定できるのは、Ｘ座標値とＹ座標値だけであるから、・・・」と記載されており、かつ、上記構成「複数のＸＹ座標のみの静止円形画像として撮影記録する記録手段２」は記録手段２の構成を限定するものであるから、上記訂正ａ１−１は、特許請求の範囲の減縮に該当し、かつ、願書に添付された明細書及び図面に記載された範囲内での訂正であって、実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
　また、「球体１の回転量を、上記球体１の中心Ｃを原点とする３次元座標系の各軸廻りについて演算する演算手段４」を、「球体１の回転量を、上記ＸＹ座標のＸ座標値及びＹ座標値から上記球体１の中心Ｃを原点とするＸＹＺ座標の３次元座標系の各軸廻りについて演算する演算手段４」とする訂正（以下、「訂正ａ１−２」という）の内、「球体１の中心Ｃを原点とする・・・演算する演算手段４」を「ＸＹ座標のＸ座標値及びＹ座標値から球体１の中心Ｃを原点とする・・・演算する演算手段４」とする訂正については、特許明細書３頁【数１】、第４頁式マル１〜マル３、【数４】、段落番号【００４６】のＳ0を求める式、段落番号【００４７】の各軸廻りの回転量を求める式から明らかなように、特許請求の範囲の減縮に該当し、かつ、願書に添付された明細書及び図面に記載された範囲内での訂正であって、実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
　また、「３次元座標系の各軸廻りについて」を「ＸＹＺ座標の３次元座標系の各軸廻りについて」とする訂正は、上記訂正ａ１−１に伴って生じる不明瞭な記載の釈明に相当するものであり、かつ、願書に添付された明細書及び図面に記載された範囲内での訂正であって、実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
　ａ2．〜ａ４．について、
　上記訂正ａ2．〜ａ４．も上記ａ1．について、と同様の理由により特許請求の範囲の減縮に該当し、また、不明瞭な記載の釈明に該当するものであり、かつ、願書に添付された明細書及び図面に記載された範囲内での訂正であって、実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
　
ｂ１．〜ｂ８．について、
　上記訂正ｂ１．〜ｂ８．は、上記特許請求の範囲の訂正ａ１．に合わせて発明の詳細な説明の対応箇所を訂正するものであり、特許法第１２０条の４第２項但し書き第３号に規定する不明瞭な記載の釈明に相当するものである。
ウ．独立特許要件の判断
　（引用刊行物）
　訂正明細書の請求項１〜５に係る発明に対して、当審が通知した取消理由で引用した刊行物（特開昭６２−１０４２７９号公報　以下、「刊行物１」という。）には、ゴルフボールやテニスボールの速度やスピンを解析する装置に関し、
　回転中の球体を所定の一方向から複数の静止円形画像として撮影記録し、この記録された複数の静止円形画像を用いて球体の回転量を解析して、球体の回転量を測定するための装置、
が記載されている。
　同じく取消理由で引用した刊行物（「精密工学学会誌」、１９９１年第５７巻第９号、第１０１〜１０６頁、「ＣＡＤにおける３次元入力システムに関する研究」（平成３年９月発行）以下、「刊行物２」という。）は、ＣＡＤにおいて、ボールの回転によって生じるボール表面の３カ所の測定点における変位を測定することによって回転ベクトルを測定し、入力を行うものが記載されている。
　同じく取消理由で引用した刊行物（特開平１−１４８２８５号公報、以下、「刊行物３」という。）には、
　ボールの静止状態の画像情報とクラブによりショット後の所定時間経過後の画像情報とを検出する画像情報検出手段を備えたゴルフ練習装置において、ボールの上下左右の回転を検出するために、色彩を施した半球部を目印としてボールに形成することが開示されている。
　同じく取消理由で引用した刊行物（特開昭６２‐２５４０５７号公報、以下、「刊行物４」という。）には、
　ボールのスピン量を演算するボールのスピン量計測方法において、ボールのスピン量を計測するために、ボールの軸心方向に有色の経線を目印としてボールに記入し、ラインイメージセンサによりボールに記入した経線を検知して、このボールの回転位相を計測する方法、
が開示されている。
同じく取消理由で引用した刊行物（特開平６−５２３１６号公報、以下、「刊行物５」という。）には、
　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において、目印として３つ以上の反射部分を有する飛行物体を少なくとも２回照射して撮映することにより、飛行物体の線速度及び回転速度を計算するように構成されたモニターシステムが記載されている。
同じく取消理由で引用した刊行物（「数学」、関　豊二、文雅堂銀行研究社、（昭和５５年４月１５日発行）、以下、「刊行物６」という。）には、１１６頁に中心を原点とする球面の方程式が
Ｘ2＋Ｙ2＋Ｚ2＝ｒ2であることが記載されている。
同じく取消理由で引用した刊行物（「科学新興社モノグラフ　２４　公式集改訂版」、春日正文、科学新興社、（１９７８年９月２０日発行）、以下、「刊行物７」という。）には、８３頁に位置ベクトルの定義が記載されている。
（対比・判断）
・請求項１に係る発明について、
　そこで、請求項１に係る発明と刊行物１〜７の発明とを対比すると、刊行物１の発明には請求項１に係る発明の構成要件である「回転中の球体１を所定の一方向から複数のＸＹ座標のみの静止円形画像として撮影記録する記録手段２と、・・・一の静止円形画像の所定の２点の位置と他の静止円形画像の回転した所定の２点の位置に基づいて上記球体１の回転量を・・・演算する演算手段」について、記載されていない。
　すなわち、刊行物１のものは、　回転中の球体を所定の一方向から複数の静止円形画像として撮影記録し、この記録された複数の静止円形画像を用いて球体の回転量を解析して、球体の回転量を測定するための装置が記載されているものの、「一の静止円形画像の所定の２点の位置と他の静止円形画像の回転した所定の２点の位置に基づいて上記球体１の回転量を・・・演算する演算手段」について記載されていない。
　刊行物２のものには、ボールの回転によって生じるボール表面の３カ所の測定点における変位を測定することによって回転ベクトルを測定し、入力を行うものが記載されているものの、「回転中の球体１を所定の一方向からＸＹ座標のみの複数の静止円形画像として撮影記録する記録手段２」を備えてはいない。また、刊行物２のものは、ＣＡＤにおける回転ベクトル入力装置であって、該刊行物２のものを例えば刊行物１のもののような、飛翔するボールの回転量の測定に適用し得るものではない。
　刊行物３〜５のものは、いずれも本願発明とは回転量を検出する原理を異にするもので、「一の静止円形画像の所定の２点の位置と他の静止円形画像の回転した所定の２点の位置に基づいて上記球体１の回転量を・・・演算する演算手段」について記載されていない。
　刊行物６及び７は、それぞれ球面の方程式と位置ベクトルについて記載されているに止まる。
　そして、本件請求項１に係る発明は上記構成により、「回転中の球体１を、一方向からの記録映像のみによって、高精度に、球体１の回転量を３次元座標系の各軸廻りについて求めることができる」という、明細書に記載の効果を奏するものであるから、本件請求項１に係る発明が上記刊行物に記載のものから容易に発明をすることができたものとすることはできない。
・請求項２に係る発明について、
　刊行物１〜７の発明には請求項２に係る発明の構成要件である「回転に伴って移動する球体１を所定の一方向から複数のＸＹ座標のみの静止円形画像として撮影記録する記録手段２と、・・・一の静止円形画像と他の静止円形画像の中心を重ね合わせた状態において該一の静止円形画像の所定の２点の位置と他の静止円形画像の回転した所定の２点の位置に基づいて上記球体１の回転量を上記ＸＹ座標のＸ座標値及びＹ座標値から、ＸＹＺ座標の３次元座標系の各軸廻りについて演算する演算手段４」について記載されていない故、本件請求項２に係る発明が上記刊行物に記載のものから容易に発明をすることができたものとすることはできない。
・請求項３に係る発明について、
　上記のように、請求項１、請求項２に係る発明が上記刊行物に記載のものから容易に発明をすることができたものとすることはできない以上、その従属請求項である請求項３に係る発明についても上記刊行物に記載のものから容易に発明をすることができたものとすることはできない。
・請求項４に係る発明について、
　刊行物１〜７の発明には請求項４に係る発明の構成要件である「　回転中の球体１を所定の一方向から所定のタイミングで複数のＸＹ座標のみの静止円形画像として撮影記録した後、・・・一の静止円形画像の所定の２点の位置と他の静止円形画像の回転した所定の２点の位置に基づいて上記球体１の回転量を、上記ＸＹ座標のＸ座標値及びＹ座標値から上記球体１の中心Ｃを原点とするＸＹＺ座標の３次元座標系の各軸廻りについて演算する」構成について記載されていない故、本件請求項４に係る発明が上記刊行物に記載のものから容易に発明をすることができたものとすることはできない。
請求項５に係る発明について、
　刊行物１〜７の発明には請求項５に係る発明の構成要件である「回転に伴って移動する球体１を所定の一方向から所定のタイミングで複数のＸＹ座標のみの静止円形画像として撮影記録した後、・・・一の静止円形画像と他の静止円形画像の中心を重ね合わせ、その重ね合わせた状態において、該一の静止円形画像の所定の２点の位置と他の静止円形画像の回転した所定の２点の位置に基づいて上記球体１の回転量を上記ＸＹ座標のＸ座標値及びＹ座標値から，ＸＹＺ座用の３次元座標系の各軸廻りについて演算する」構成について記載されていない故、本件請求項５に係る発明が上記刊行物に記載のものから容易に発明をすることができたものとすることはできない。
　したがって、本件請求項１〜５に係る発明は特許出願の際独立して特許を受けることができない発明とすることはできない。
　
エ．むすび
　以上のとおりであるから、上記訂正請求は、特許法第１２０条の４第２項、及び同条第３項で準用する同法第１２６条第２項から第４項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
【３】特許異議の申立てについての判断
　ア．申立ての理由の概要
　申立人　花井　恭子は、請求項１〜５に係る発明は、甲第１号証（特開昭６２−１０４２７９号公報）、甲第２号証（「精密工学学会誌」、１９９１年第５７巻第９号、第１０１〜１０６頁、「ＣＡＤにおける３次元入力システムに関する研究」（平成３年９月発行））、甲第３号証（特開平１−１４８２８５号公報）、甲第４号証（特開昭６２‐２５４０５７号公報）、甲第５号証（特開平６−５２３１６号公報）、甲第６号証（「数学」、関　豊二、文雅堂銀行研究社、（昭和５５年４月１５日発行））、甲第７号証（「科学新興社モノグラフ　２４　公式集改訂版」、春日正文、科学新興社、（１９７８年９月２０日発行））に記載された発明をもとに容易に発明をすることができたものであるので、特許法第２９条第２項の規定により、特許を受けることができないものであるから、特許を取り消すべきであると主張している。
　
イ．判断
本件請求項１〜５に係る発明は、上記【２】ウ．で示したように、取消理由通知で示した刊行物に記載された発明から容易に発明をすることができたものとすることはできない。
　
ウ．むすび
　したがって、特許異議申立ての理由及び証拠によっては本件請求項１〜５に係る特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件請求項１〜５に係る特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１４年４月４日（２００２．４．４）
【訂正の要旨】
訂正の要旨
　明細書（特許第２８１０３２０号明細書、以下同じ）を本件訂正請求書に添付された訂正明細書のとおり、すなわち特許請求の範囲の減縮を目的として下記のとおり、また、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。
１．訂正事項Ａ：
　ａ１．明細書の特許請求の範囲の請求項１の記載
「【請求項１】　回転中の球体１を所定の一方向から複数の静止円形画像として撮影記録する記録手段２と、該記録手段２にて記録された複数の上記静止円形画像内の所定の２点の位置を計測する計測手段３と、一の静止円形画像の所定の２点の位置と他の静止円形画像の回転した所定の２点の位置に基づいて上記球体１の回転量を、上記球体１の中心Ｃを原点とする３次元座標系の各軸廻りについて演算する演算手段４と、を備えたことを特徴とする球体の回転量測定装置。」を、
「【請求項１】　回転中の球体１を所定の一方向から複数のＸＹ座標のみの静止円形画像として撮影記録する記録手段２と、該記録手段２にて記録された複数の上記静止円形画像内の所定の２点の位置を計測する計測手段３と、一の静止円形画像の所定の２点の位置と他の静止円形画像の回転した所定の２点の位置に基づいて上記球体１の回転量を、上記ＸＹ座標のＸ座標値及びＹ座標値から上記球体１の中心Ｃを原点とするＸＹＺ座標の３次元座標系の各軸廻りについて演算する演算手段４と、を備えたことを特徴とする球体の回転量測定装置。」
と訂正する。
　ａ２．特許請求の範囲の請求項２の記載
「【請求項２】　回転に伴って移動する球体１を所定の一方向から複数の静止円形画像として撮影記録する記録手段２と、該記録手段２にて記録された複数の静止円形画像内の所定の２点の位置を計測する計測手段３と、一の静止円形画像と他の静止円形画像の中心を重ね合わせた状態において該一の静止円形画像の所定の２点の位置と他の静止円形画像の回転した所定の２点の位置に基づいて上記球体１の回転量を３次元座標系の各軸廻りについて演算する演算手段４と、を備えたことを特徴とする球体の回転量測定装置。」を、
「【請求項２】　回転に伴って移動する球体１を所定の一方向から複数のＸＹ座標のみの静止円形画像として撮影記録する記録手段２と、該記録手段２にて記録された複数の静止円形画像内の所定の２点の位置を計測する計測手段３と、一の静止円形画像と他の静止円形画像の中心を重ね合わせた状態において該一の静止円形画像の所定の２点の位置と他の静止円形画像の回転した所定の２点の位置に基づいて上記球体１の回転量を上記ＸＹ座標のＸ座標値及びＹ座標値から、ＸＹＺ座標の３次元座標系の各軸廻りについて演算する演算手段４と、を備えたことを特徴とする球体の回転量測定装置。」
と訂正する。
　ａ３．特許請求の範囲の請求項４の記載
「【請求項４】　回転中の球体１を所定の一方向から所定のタイミングで複数の静止円形画像として撮影記録した後、その記録された複数の静止円形画像内の所定の２点の位置を計測し、その後、一の静止円形画像の所定の２点の位置と他の静止円形画像の回転した所定の２点の位置に基づいて上記球体１の回転量を、上記球体１の中心Ｃを原点とする３次元座標系の各軸廻りについて演算することを特徴とする球体の回転量測定方法。」を
「【請求項４】　回転中の球体１を所定の一方向から所定のタイミングで複数のＸＹ座標のみの静止円形画像として撮影記録した後、その記録された複数の静止円形画像内の所定の２点の位置を計測し、その後、一の静止円形画像の所定の２点の位置と他の静止円形画像の回転した所定の２点の位置に基づいて上記球体１の回転量を、上記ＸＹ座標のＸ座標値及びＹ座標値から上記球体１の中心Ｃを原点とするＸＹＺ座標の３次元座標系の各軸廻りについて演算することを特徴とする球体の回転量測定方法。」
と訂正する。
　ａ４．特許請求の範囲の請求項５の記載
「【請求項５】　回転に伴って移動する球体１を所定の一方向から所定のタイミングで複数の静止円形画像として撮影記録した後、その記録された複数の静止円形画像内の所定の２点の位置を計測し、その後、一の静止円形画像と他の静止円形画像の中心を重ね合わせ、その重ね合わせた状態において、該一の静止円形画像の所定の２点の位置と他の静止円形画像の回転した所定の２点の位置に基づいて上記球体１の回転量を３次元座標系の各軸廻りについて演算することを特徴とする球体の回転量測定方法。」を
「【請求項５】　回転に伴って移動する球体１を所定の一方向から所定のタイミングで複数のＸＹ座標のみの静止円形画像として撮影記録した後、その記録された複数の静止円形画像内の所定の２点の位置を計測し、その後、一の静止円形画像と他の静止円形画像の中心を重ね合わせ、その重ね合わせた状態において、該一の静止円形画像の所定の２点の位置と他の静止円形画像の回転した所定の２点の位置に基づいて上記球体１の回転量を上記ＸＹ座標のＸ座標値及びＹ座標値から，ＸＹＺ座用の３次元座標系の各軸廻りについて演算することを特徴とする球体の回転量測定方法。」
と訂正する。
２．訂正事項Ｂ：平成１０年１０月１５日発行特許第２８１０３２０号公報に記載の特許明細書（以下、「特許明細書」という）中、
ｂ１．明細書の段落【０００７】の“前半部”に、「回転中の球体を所定の一方向から複数の静止円形画像として撮影記録する記録手段」とあるのを、「回転中の球体を所定の一方向から複数のＸＹ座標のみの静止円形画像として撮影記録する記録手段」に訂正する。
ｂ２．明細書の段落【０００７】の“後半部”に、「上記球体の回転量を、上記球体の中心を原点とする３次元座標系の各軸廻りについて演算する演算手段」とあるのを、「上記球体の回転量を、上記ＸＹ座標のＸ座標値及びＹ座標値から上記　球体の中心を原点とするＸＹＺ座標の３次元座標系の各軸廻りについて演算する演算手段」に訂正する。
ｂ３．明細書の段落【０００８】の“前半部”に、「球体を所定の−方向から複数の静止円形画像として撮影記録する記録手段」とあるのを、「球体を所定の一方向から複数のＸＹ座標のみの静止円形画像として撮影記録する記録手段」に訂正する。
ｂ４．明細書の段落【０００８】の　“後半部”　に、「上記球体の回転量を３次元座標系の各軸廻りについて演算する演算手段」とあるのを、「上記球体の回転量を上記ＸＹ座標のＸ座標値及びＹ座標値からＸＹＺ座標の３次元座標系の各軸廻りについて演算する演算手段」に訂正する。
ｂ５．【００１０】の“前半部”に、「静止円形画像」とあるのを、「ＸＹ座標のみの静止円形画像」に訂正する。
ｂ６．明細書の段落【００１０】の“後半部”に、「球体の回転量を、上記球体の中心を原点とする３次元座標系の各軸廻りについて演算する」とあるのを、「球体の回転量を、上記ＸＹ座標のＸ座標値及びＹ座標値から上記球体の中心を原点とするＸＹＺ座標の３次元座標系の各軸廻りについて演算する」に訂正する。
ｂ７．明細書の段落【００１１】の“前半部”に、「静止円形画像」とあるのを、「ＸＹ座標のみの静止円形画像」に訂正する。
ｂ８．明細書の段落【００１１】の“後半部”に、「球体の回転量を３次元座標系の各軸廻りについて演算する」とあるのを、「球体の回転量を上記ＸＹ座標のＸ座標値及びＹ座標値からＸＹＺ座標の３次元座標系の各軸廻りについて演算する」に訂正する。
（５４）【発明の名称】
球体の回転量測定装置及び測定方法
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　回転中の球体１を所定の一方向から複数の
ＸＹ座標のみの
上記ＸＹ座標のＸ座標値及びＹ座標値から
ＸＹＺ座標の
　【請求項２】　回転に伴って移動する球体１を所定の一方向から複数の
ＸＹ座標のみの
上記ＸＹ座標のＸ座標値及びＹ座標値から、ＸＹＺ座標の
　【請求項３】　記録手段２による静止円形画像の記録が２回である請求項１又は２記載の球体の回転量測定装置。
　【請求項４】　回転中の球体１を所定の一方向から所定のタイミングで複数の
ＸＹ座標のみの
上記ＸＹ座標のＸ座標値及びＹ座標値から
ＸＹＺ座標の
　【請求項５】　回転に伴って移動する球体１を所定の一方向から所定のタイミングで複数の
ＸＹ座標のみの
上記ＸＹ座標のＸ座標値及びＹ座標値から、ＸＹＺ座標の
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【産業上の利用分野】
　本発明は球体の回転量測定装置及び測定方法に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　従来から、ゴルフボール、テニスボール等の回転軸が不特定な（回転）球体において、３次元座標系の各軸廻りの回転量を測定する場合があった。
　【０００３】
　しかして、従来においてこの回転量を測定する方法としては、図６に示すように、相互に直交するｘ，ｙ，ｚの３軸上に、カメラ等の映像記録装置ａ，ｂ，ｃを固定し、各映像記録装置ａ，ｂ，ｃにて、所定のタイミングで複数回、測定対象である球体ｄを撮影し、ｘ軸，ｙ軸，ｚ軸毎に、所定のタイミング間の回転量を、撮影映像より解析する方法が一般的であった。
　【０００４】
　【発明が解決しようとする課題】
　しかしながら、図６に示す測定方法では、３組の映像記録装置が必要であり、測定装置全体が大型化すると共に、３組の映像記録装置を相互に直交した位置関係に設定せねばならず、屋外等で測定する場合、この位置関係において映像記録装置を固定することが困難であった。さらに、測定対象物（つまり、球体）の移動方向と、３組の映像記録装置のうちの１組の固定方向が一致して、球体がその映像記録装置に衝突する可能性が高く、危険でかつ破損しやすかった。また、３組の記録映像の夫々につき、解析を行なう必要があり面倒であった。
　【０００５】
　そこで、本発明では、装置全体がコンパクトであって、設置しやすくかつ高精度に回転量を測定することができる球体の回転量測定装置を提供することを一の目的とする。
　【０００６】
　また、高精度にかつ簡単に回転量を測定することができる球体の回転量測定方法を提供することを他の目的とする。
　【０００７】
　【課題を解決するための手段】
　上述の目的を達成するために、本発明に係る一の球体の回転量測定装置は、回転中の球体を所定の一方向から複数の
ＸＹ座標のみの
上記ＸＹ座標のＸ座標値及びＹ座標値から
ＸＹＺ座標の
　【０００８】
　また、本発明に係る他の球体の回転量測定装置は、回転に伴って移動する球体を所定の一方向から複数の
ＸＹ座標のみの
上記ＸＹ座標のＸ座標値及びＹ座標値からＸＹＺ座標の
　【０００９】
　そして、これら球体の回転量測定装置においては、記録手段による静止円形画像の記録を、例えば２回とする。
　【００１０】
　次に、本発明に係る一の球体の回転量測定方法は、回転中の球体を所定の一方向から所定のタイミングで複数の
ＸＹ座標のみの
上記ＸＹ座標のＸ座標値及びＹ座標値から
ＸＹＺ座標の
　【００１１】
　また、本発明に係る他の球体の回転量測定方法は、回転に伴って移動する球体を所定の一方向から所定のタイミングで複数の
ＸＹ座標のみの
上記ＸＹ座標のＸ座標値及びＹ座標値からＸＹＺ座標の
　【００１２】
　【作用】
　回転中の球体（回転に伴って移動しない）は、所定の一方向から記録手段にて、複数の静止円形画像として撮影記録される。記録された複数の静止円形画像内の所定の２点の位置は、夫々、計測手段にて計測される。そして、一の静止円形画像の所定の２点の位置と他の静止円形画像の回転した所定の２点の位置に基づいて、球体の回転量を３次元座標系の各軸廻りについて演算手段にて演算する。
　【００１３】
　即ち、１組の記録映像のみ解析すれば、３軸毎の回転量を求めることができる。
　【００１４】
　また、回転に伴って移動している球体は、所定の一方向から記録手段にて、複数の静止円形画像として撮影記録される。記録された複数の静止円形画像内の所定の２点の位置は、夫々、計測手段にて計測される。そして、一の静止円形画像と他の静止円形画像の中心を重ね合わせた状態において、一の静止円形画像の所定の２点の位置と他の静止円形画像の回転した所定の２点の位置に基づいて、球体の回転量を３次元座標系の各軸廻りについて演算手段にて演算する。
　【００１５】
　即ち、飛行中の回転球体においても、一方向のみからの記録映像のみを解析すれば、３軸毎の回転量を求めることができる。
　【００１６】
　【実施例】
　以下、実施例を示す図面に基づいて本発明を詳説する。
　【００１７】
　図１は本発明に係る球体の回転量測定装置を示し、回転に伴って移動する球体１（図２参照）を所定の一方向から複数の静止円形画像として撮影記録する記録手段２と、記録手段２にて記録された複数の静止円形画像内の所定の２点の位置を計測する計測手段３と、一の静止円形画像と他の静止円形画像とを重ね合わせた状態において該一の静止円形画像内の所定の２点の位置と他の静止円形画像内の所定の上記２点の位置に基づいて球体１の回転量を演算する演算手段４と、を備える。
　【００１８】
　ところで、図２に示す様なスピン軸Ｓを中心に回転している球体１の回転量は、ｘ，ｙ，ｚ各軸廻りの回転成分に分けて考えることができる。ｙ軸廻りの回転はサイドスピンとなり、ｚ軸廻りの回転はバックスピンとなる。また、ｘ軸廻りの回転は、ボールの進行方向を軸とする回転である。
　【００１９】
　しかして、記録手段２としては、例えば、スチールカメラとマイクロフラッシュを備えたもの、シャッタ付きの高速度カメラを備えたもの、又は高速度ビデオを備えたもの等である。
　【００２０】
　即ち、球体１の静止円形画像を得るための手段としては、画像を取り込むための部分（例えば、スチールカメラ本体部）と、その画像を記録する部分（例えば、フィルム）とに分けることができ、また、球体１の回転が高速であったり、移動速度が高速であったりした場合には画像を取り込む時間が長いと測定対象の球体がぶれてしまうので、画像の取り込み時間を短くするためのシャッタを使用したり、マイクロフラッシュ等の発光時間の短い照明装置を用い照明装置が発光したときの輝度差を利用して静止円形画像を得る必要がある。
　【００２１】
　従って、静止円形画像を得る装置の組み合わせとしては、具体的には、スチールカメラとフィルムとマイクロフラッシュ、高速度スチールカメラとフィルムとシャッタ、ＣＣＤカメラと画像メモリとマイクロフラッシュ、又は、高速度カメラと画像メモリとシャッタ等が考えられる。
　【００２２】
　そして、このように得られる球体１の像を、特定の時間差を有するタイミングで少なくとも２回取り込む必要があるが、それらの静止円形画像を１つの画面内におさまる必要はない。
　【００２３】
　但し、それら複数タイミングの静止円形画像が１つの画面内におさまらない場合には、各画面において座標軸の方向が特定できる必要がある。
　【００２４】
　次に、記録手段２によって得られた静止円形画像内の所定の２点の位置を計測する手段３としては、記録媒体がフィルムの場合は、フィルムの現像・焼き付けを行ない、焼き付けられた写真に直接定規等を当て、測定する原始的な方法から、フィルムや写真の画像をコンピュータに取り込むことのできる画像入力装置を用い、コンピュータ画面上で測定用のカーソルを合せ測定する方法等がある。
　【００２５】
　また、記録媒体が画像メモリーの場合には、メモリー上の画像データをコンピュータ画面上に展開し、画像入力装置を用いコンピュータに取り込まれたフィルム画像と同様に、コンピュータ画面上で測定用のカーソルを合わせ測定する方法等がある。
　【００２６】
　次に、この測定装置を使用して、回転に伴って移動する球体１の回転量を演算する方法を説明する。
　【００２７】
　まず、球体１に点Ｐ，Ｑをマークし、かつ、球体１の中心Ｃを図３に示すように、ｘ，ｙ，ｚ軸の原点Ｏにとり、点Ｐ，Ｑが球体中心Ｃを通るある回転軸を軸とする回転によって、夫々、Ｐ′，Ｑ′に移動したとする。なお、点Ｐ，Ｑは任意の位置にマークすることができるが、撮影された像で確認できる位置になければならない。
　【００２８】
　具体的には、ｚ軸方向にスチールカメラとマイクロフラッシュを配し、球体１（ゴルフボール）がカメラ前を通過している間に、フラッシュを球体１に向け、３ミリ秒間隔で２度発光させ、その間、カメラのシャッタを開けたままとしておく。カメラレンズの絞りとフラッシュを発光させるタイミングを適当に調整することにより、１コマの中に２個の球体１の像を撮影することができる。
　【００２９】
　ところで、画面上で測定できるのは、Ｘ座標値とＹ座標値だけであるから、Ｚ座標値は画面上での球体１の半径をＲとすると球の方程式から次の式のように表わすことができ、この値を使用することになる。
　【００３０】
　【数１】
　【００３１】
　なお、ＸＹ座標値の測定については、様々な方法が考えられるが、スチールカメラを用いた場合、まずフィルムの現像、若しくはフィルムの現像及び焼き付けという作業を行ない、その後画像の解析を行なわなければならない。フィルムの現像のみの場合は、フィルムの画像を万能投影機を介し、適当な大きさに拡大し、その画像のＸＹ座標をコンピュータ（演算手段４）に接続された２次元デジタイザーでポインティングし、座標値をコンピュータ（演算手段４）に取り込む方法がある。また、写真に焼き付けた場合は、コンピュータ（演算手段４）に接続された画像入力装置を用い、画像を１度コンピュータに入力し、この入力画像に対し、ＸＹ座標を測定し、計算処理を行なう方法がある。
　【００３２】
　しかして、図３の２つの球体１を重ね合わせたときの球体１の中心Ｃを原点とする３次元座標系を考えれば、点Ｐ，Ｑはｔ秒間で球体１の中心Ｃ（原点）を通るある回転軸を軸とする回転によって、夫々、点Ｐ′，Ｑ′となるので、点Ｐ（ｘｐ，ｙｐ，ｘｐ）がＰ′（ｘｐ′，ｙｐ′，ｚｐ′）となり、点Ｑ（ｘｑ，ｙｑ，ｚｑ）がＱ′（ｘｑ′，ｙｑ′，ｚｑ′）となる。
　【００３３】
　このある回転軸をスピン軸Ｓと呼ぶこととすると、スピン軸Ｓの方向ベクトルの単位ベクトルｖ＝（α，β，γ）において次の▲１▼の式が成り立つ。
　α２＋β２＋γ２＝１　　　　　　▲１▼
　【００３４】
　そして、図４に示すように、点Ｐから点Ｐ′へはベクトルｖに垂直な平面上を回転しているはずであるからベクトルＰＰ′とベクトルｖは垂直な位置関係にあり、次の▲２▼式が成り立つ。
　α（ｘｐ−ｘｐ′）＋β（ｙｐ−ｙｐ′）＋γ（ｚｐ−ｚｐ′）＝０　　　▲２▼
　【００３５】
　また、点Ｑ，Ｑ′についても同様のことが言えるので、次の▲３▼式を求めることができる。
　α（ｘｑ−ｘｑ′）＋β（ｙｑ−ｙｑ′）＋γ（ｚｑ−ｚｑ′）＝０　　　▲３▼
　【００３６】
　従って、上述の▲１▼▲２▼▲３▼を連立して解くと、以下の様にスピン軸Ｓの方向ベクトルｖが求まる。
　γ＝１／√Ａ
　β＝Ｂγ
　α＝−｛β（ｙｐ−ｙｐ′）＋γ（ｚｐ−ｚｐ′）｝／（ｘｐ−ｘｐ′）
又は、
　α＝−｛β（ｙｑ−ｙｑ′）＋γ（ｚｑ−ｚｑ′）｝／（ｘｑ−ｘｑ′）
　【００３７】
　但し、この場合、
　【００３８】
　【数２】
　【００３９】
　【数３】
である。
　【００４０】
　点Ｐあるいは点Ｐ′からスピン軸Ｓへ下ろした垂線の足を（ｘｈｐ，ｙｈｐ，ｚｈｐ）とすると、
　ｘｈｐ＝ｔ１α
　ｙｈｐ＝ｔ１β
　ｚｈｐ＝ｔ１γ
となる。
　【００４１】
　但し、この場合、ｔ１＝αｘｐ＋βｙｐ＋γｚｐ、あるいはｔ１＝αｘｐ′＋βｙｐ′＋γｚｐ′である。
　【００４２】
　次に、点Ｑあるいは点Ｑ′からスピン軸Ｓへ下ろした垂線の足を（ｘｈｑ，ｙｈｑ，ｚｈｑ）とすると、
　ｘｈｑ＝ｔ２α
　ｙｈｑ＝ｔ２β
　ｚｈｑ＝ｔ２γ
となる。
　【００４３】
　但し、この場合、ｔ２＝αｘｑ＋βｙｑ＋γｚｑ、あるいはｔ２＝αｘｑ′＋βｙｑ′＋γｚｑ′となる。
　【００４４】
　従って、スピン軸Ｓ廻りにｔ秒間で回転した角度をθ（単位を“度”とする）とすると次の式が求まる。
　【００４５】
　【数４】
　【００４６】
　従って、ｔ秒間での球体１のスピン軸Ｓ廻りの回転数Ｓ０は、
　　Ｓ０＝（θ／３６０）×（６０／ｔ）〔ｒ．ｐ．ｍ〕
となる。
　【００４７】
　また、回転軸の各軸廻りの量は上記回転数Ｓ０を方向ベクトルｖの各成分に分解したものであるので、
　ｘ軸廻りの回転量Ｓｘ＝αＳ０
　ｙ軸廻りの回転量Ｓｙ＝βＳ０
　ｚ軸廻りの回転量Ｓｚ＝γＳ０
と求まる。
　【００４８】
　従って、一方向からの記録映像によって、回転に伴って移動している球体１の回転量を３次元座標系の各軸廻りについて求めることができる。
　【００４９】
　次に、図５はＣＣＤカメラと画像メモリーとマイクロフラッシュの組み合わせで得た静止円形画像を示し、コンピュータ画面上での点を測定し、３軸の回転量の演算結果を表１に示した。この場合、画面５，６の時間間隔は３ミリ秒である。また、この方法によれば、フィルムの現像という作業が省略でき、ほぼリアルタイムの測定が可能となる。
　【００５０】
　【表１】
　【００５１】
　この場合、画面５，６上にｕｖ座標系をとり、球体１の静止円形画像の上境及び左境に接する接線の交点をＡ，Ａ′とし、球体１の静止円形画像の下境及び右境に接する交点をＢ，Ｂ′とする。
　【００５２】
　なお、Ａ，Ａ′，Ｂ，Ｂ′は球体１の静止円形画像の中心位置とその半径を算出するために測定した。また、表１において、スピンの単位はｒ，ｐ，ｍであり、バックスピンのプラス符号は図５の（イ）（ロ）に於て球体を反時計廻りに回転させる方向であり、サイドスピンのプラス符号は左へ曲げようとする回転（フック回転）を示し、軸スピンのプラス符号は球体１の進行方向に対して時計廻りを示している。
　【００５３】
　しかして、図５の（イ）（ロ）のように２回画像を取り込んだ場合、球体１の移動する方向（カメラから遠ざかる方向、あるいは近づく方向）によって、実際には画面上の球体の大きさは同じには取り込めない。そこで、以下に示すような座標変換を行ない２画像の重ね合わせを行なう必要がある。
　【００５４】
　まず、図５の（イ）に於ける各点のｕｖ座標を以下の通りとする。
　【００５５】
　点Ａ（ｕａ，ｖａ），点Ｂ（ｕｂ，ｖｂ），点Ｃ（ｕｃ，ｖｃ），点Ｐ（ｕｐ，ｖｐ），点Ｑ（ｕｑ，ｖｑ）
これにより、点Ｃは点Ａ，点Ｂの中点であるから、
　ｕｃ＝（ｕａ＋ｕｂ）／２
　ｖｃ＝（ｖａ＋ｖｂ）／２
となる。
　【００５６】
　また、ｕ方向の球半径をｒａｄ＿ｕ，ｖ方向の球半径をｒａｄ＿ｖとすると、
　ｒａｄ＿ｕ＝｜（ｕａ−ｕｂ）／２｜
　ｒａｄ＿ｖ＝｜（ｖａ−ｖｂ）／２｜
となる。なお、｜　｜は絶対値記号を示す。
　【００５７】
　そして、球半径は（イ）（ロ）の画像において同じであるはずなので、この球半径ｒａｄ＿ｕ，ｒａｄ＿ｖを用い半径を１に基準化する。
　【００５８】
　この場合、ｕ方向はｘ，ｙ，ｚ座標系のｘ方向と一致しているが、ｖ方向はｙ方向と向きが反対となっているため、以下の様に（イ）の点Ｐ，点Ｑをｕｖ座標系からｘ，ｙ，ｚ座標系へ変換すると、
　ｘｐ＝（ｕｐ−ｕｃ）／ｒａｄ＿ｕ
　ｙｐ＝−（ｖｐ−ｖｃ）／ｒａｄ＿ｖ
　【００５９】
　【数５】
　【００６０】
　ｘｑ＝（ｕｑ−ｕｃ）／ｒａｄ＿ｕ
　ｙｑ＝−（ｖｑ−ｖｃ）／ｒａｄ＿ｖ
　【００６１】
　【数６】
となる。
　【００６２】
　また、（ロ）の点Ｐ′，点Ｑ′についても、点Ｃ′は点Ａ′，点Ｂ′の中点であるから、
　ｕｃ′＝（ｕａ′＋ｕｂ′）／２
　ｖｃ′＝（ｖａ′＋ｖｂ′）／２
となり、また、ｕ方向の球半径をｒａｄ＿ｕ′，ｖ方向の球半径をｒａｄ＿ｖ′とすると、
　ｒａｄ＿ｕ′＝｜（ｕａ′−ｕｂ′）／２｜
　ｒａｄ＿ｖ′＝｜（ｖａ′−ｖｂ′）／２｜
となる。そして、（ロ）の点Ｐ′，点Ｑ′をｕｖ座標系からｘ，ｙ，ｚ座標系へ変換すると、
　ｘｐ′＝（ｕｐ′−ｕｃ′）／ｒａｄ＿ｕ′
　ｙｐ′＝−（ｖｐ′−ｖｃ′）／ｒａｄ＿ｖ′
　【００６３】
　【数７】
　【００６４】
　ｘｑ′＝（ｕｑ′−ｕｃ′）／ｒａｄ＿ｕ′
　ｙｑ′＝−（ｖｑ′−ｖｃ′）／ｒａｄ＿ｖ′
　【００６５】
　【数８】
となる。
　【００６６】
　そして、上述のように変換されたｘ，ｙ，ｚ座標値を用い、上述の計算処理を行なう。
　【００６７】
　ところで、上述の各実施例においては、回転に伴って移動する球体の回転量を測定するものであるが、勿論、回転に伴って移動しない球体１、つまり、ある回転軸廻り回転しているのみの場合においても、上述の測定装置を使用して、その球体１の回転量を３次元座標系の各軸心廻りに演算することができる。
　【００６８】
　ところで、記録手段２にて記録される球体１の静止円形画像としては、２個（回）に限らず、３個（回）以上の複数個（回）であってもよく、数が多ければ、より高精度に回転量を求めることができる。
　【００６９】
　また、球体１としては、ゴルフボール、テニスボール等の回転軸が不特定な回転球体である。
　【００７０】
　【発明の効果】
　本発明は上述の如く構成されているので、次に記載する効果を奏する。
　【００７１】
　▲１▼　請求項１又は請求項４によれば、回転中の球体１を、一方向からの記録映像のみによって、高精度に、球体１の回転量を３次元座標系の各軸廻りについて求めることができる。また、特に、請求項１では、測定装置全体がコンパクト化し、設置が容易となる。
　【００７２】
　▲２▼　請求項２又は請求項５によれば、回転に伴って移動している球体１を、一方向からの記録映像のみによって、高精度に球体１の回転量を３次元座標系の各軸心廻りについて求めることができる。特に、請求項２では、測定装置全体がコンパクト化し、設置が容易となり、しかも、移動している球体１が装置に衝突することもなく、安全であり、測定中の球体１の衝突によって装置が損傷することがない。
　【００７３】
　▲３▼　請求項３によれば、この２回のデータにて確実に回転量を求めることができ、かつ演算が極めて簡単であり、短時間で処理することができる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　本発明に係る球体の回転測定装置の一実施例を示すブロック図である。
　【図２】
　回転中の球体の簡略図である。
　【図３】
　球体の変位を示す簡略図である。
　【図４】
　静止円形画像を示す簡略図である。
　【図５】
　静止円形画像を示す簡略図である。
　【図６】
　従来の球体の回転量測定装置の簡単斜視図である。
　【符号の説明】
　１　球体
　２　記録手段
　３　計測手段
　４　演算手段