(57)【要約】【課題】  被写体を自動でトラッキングする。【解決手段】  基部（２００）と、回転部材（２０２）と、前記基部（２００）及び前記回転部材（２０２）に機械的に結合され、前記基部（２００）に対して前記回転部材（２０２）を回転させるように構成されるモータ（２１０）と、前記回転部材（２０２）に機械的に結合される少なくとも２つの受信部材（２０６）と、前記モータ（２１０）及び前記少なくとも２つの受信部材（２０６）に電気的に結合され、前記少なくとも２つの受信部材（２０６）が送信器（１０８）をトラッキングするように前記モータ（２１０）を動作させるように構成されるコントローラ（２０８）とを備える装置を提供する。【選択図】図２
2006217607.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部と、
回転部材と、
前記基部及び前記回転部材に機械的に結合され、前記基部に対して前記回転部材を回転させるように構成されるモータと、
前記回転部材に機械的に結合される少なくとも２つの受信部材と、
前記モータ及び前記少なくとも２つの受信部材に電気的に結合され、前記少なくとも２つの受信部材が送信器をトラッキングするように前記モータを動作させるように構成されるコントローラと
を備える装置。
【請求項２】
前記少なくとも２つの受信部材及び前記コントローラが方向探知器として動作する請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記送信器が個々のコントローラに固有のコードを発信し、前記コントローラに固有の前記コードを発信している送信器のみを、該コントローラがトラッキングするように構成される請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記回転部材がカメラに機械的に結合するように構成される請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記コントローラが前記受信部材から前記送信器までの距離を算出するように構成される請求項１に記載の装置。
【請求項６】
ａ）基部を設けるステップと、
ｂ）前記基部にモータを機械的に結合するステップと、
ｃ）前記モータに回転部材を機械的に結合するステップと、
ｄ）前記回転部材に少なくとも２つの受信部材を機械的に結合するステップと、
ｅ）前記モータ及び前記少なくとも２つの受信部材にコントローラを電気的に結合するステップであって、前記少なくとも２つの受信部材が常に送信器に面するように、前記コントローラが前記モータを動作させるように構成される、ステップと
を含む方法。
【請求項７】
前記少なくとも２つの受信部材及び前記コントローラが方向探知器として動作する請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記送信器が個々のコントローラに固有のコードを発信し、前記コントローラに固有の前記コードを発信している送信器のみを、該コントローラがトラッキングするように構成される請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記コントローラが前記受信部材から前記送信器までの距離を算出するように構成される請求項６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包括的には画像取り込み装置の分野に関し、より詳細には画像取り込み装置による被写体の自動トラッキングの分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
静止カメラ又はビデオカメラを携帯する多くの親が気付くように、スポーツの試合中等において長時間にわたって単一の被写体をトラッキングすることは非常に難しい。多くのスポーツで選手が非常に素早く移動する傾向があり、カメラの照準及びカメラの焦点の両方において被写体を絶えずトラッキングすることが求められている。試合場のある領域に予め照準を定め、且つ予め焦点を合わせ、被写体がその領域に入るのを待つことにより質の高い写真を撮ることができる。しかし、この技法は少数の質の高い画像を撮影することになり、ビデオ用途において実質的に無意味である。
【０００３】
また、長いスポーツの試合中、絶えずパンして被写体に焦点を合わせ直しながら、安定させてカメラに注意を向けたままでいることは非常に難しい。ゴルフや野球等、スポーツによっては、ビデオカメラが常に焦点を球に合わせながら軌跡上のその球を正確にトラッキングすることが有用である。言うまでもなく、これを手作業で行うことは非常に難しい。動物や他の移動被写体のトラッキングを含め、画像取り込み装置のオートパンニング及びオートフォーカスが必要になる種々多様な状況がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以下に説明する実施形態は、これら及び他の要求に鑑みて開発された。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
基部、回転部材、一対の（又は複数の）受信部材、モータ、並びに受信部材及びモータに電気的に結合され、方向探知器として動作するように構成されるコントローラを備える自動トラッキングシステムが構築される。モータは回転部材を回転させて、受信部材をポータブル送信器からの信号と位置合わせされた状態のまま保つ。カメラが回転部材と機械的に結合されると、方向探知器は、ポータブル送信器がカメラに対して移動するときにカメラをポータブル送信器と位置合わせされた状態に保つ。被写体距離もコントローラにより算出し、画像取り込み装置が使用すべき焦点距離として画像取り込み装置に送ることができる。
【０００６】
本発明の他の態様及び利点も、添付図面と併せて解釈され、本発明の原理を例として示す以下の詳細な説明から明らかになろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
好ましい実施形態についてのこの説明は、本発明の明細書全体の一部であるとみなすべきである添付図面と併せて読まれることを意図する。説明中、「下方」、「上方」、「水平」、「垂直」、「上」、「下」、「最上」、「底」、「左」、及び「右」等の相対的な用語並びにその派生語（たとえば、「水平に」、「下方に」、「上方に」等）は、次いで説明される、又は考察中の図面に示される向きを参照して解釈すべきである。こういった相対的な用語は、説明の便宜を図るためのものであり、通常、特定の向きを要求する意図はない。「接続」、「結合」、及び「相互接続」等の取り付け、結合等に関わる用語は、別記しない限り、構造が互いに直接、又は介在構造を通して間接的に、並びに可動又は固定の取り付け又は関係で互いに固定又は取り付けられる関係を指す。
【０００８】
図１は、本発明による自動トラッキングシステムの斜視図である。本発明のこの実施形態例では、自動トラッキングシステム１０２は、一対の受信部材１０４を備え、三脚１０６により支持され、カメラ１００を支持して示される。この実施形態例では、一対の受信部材１０４は、送信器１０８のロケーションをトラッキングするために使用される方向探知手段として使用される。種々多様の方向探知法があり、それらがすべて本発明の範囲内にあることを当業者は認めよう。たとえば、本発明の好ましい実施形態では、送信器は６０ＧＨｚ送信器であることができる。この実施形態例では、連邦通信委員会（ＦＣＣ）から約５６ＧＨｚ〜約６４ＧＨｚの帯域の使用に対していずれの免許も求められないため、６０ＧＨｚ周波数が使用される。この周波数帯域は、６０ＧＨｚが大気中で自然発生するＯ2の共振周波数であるため選択される。Ｏ2は、６０ＧＨｚエネルギーを吸収するため、６０ＧＨｚ送信器は短距離通信にしか使用することができず、複数の自動トラッキングシステム間での干渉の確率が低減するため、本用途に対して理想的である。６０ＧＨｚ周波数帯域のさらなる利点は、６０ＧＨｚ波が非常に短い波長を有することである。方向探知誤差は、受信部材の間隔及び周波数の関数であるため、より長い波長帯を使用する場合に必要になるものよりも小型の、正確な方向探知装置を構築することができる。
【０００９】
本発明のこの実施形態例は一対の受信部材１０４を使用するが、本発明の他の実施形態は、本発明の範囲内でより多数の受信部材１０４を使用してもよいことを当業者は認めよう。また、本発明のこの実施形態例では、送信器１０８は小型のバッテリ給電型６０ＧＨｚ送信器１０８であるが、本発明の他のインプリメンテーションは他の周波数範囲を使用してもよい。また、本発明のいくつかの実施形態では、複数の自動トラッキングシステムが近接して使用される状況で使用するために、各送信器が異なるコードを送信し（車庫扉自動開閉装置と同様に）、それによって単一の送信器をトラッキングし、他の送信器からの信号を無視するように各自動トラッキングシステムを設定するように、データを６０ＧＨｚ送信に付加することが望ましい場合がある。
【００１０】
図２は、図１からの本発明による自動トラッキングシステムの実施形態例の拡大図である。本発明のこの実施形態例では、基部２００と、回転部材２０２と、一対の受信部材２０６を収容した方向探知器と、コントローラ２０８と、モータ２１０とを備えた自動トラッキングシステムが構築される。回転部材２０２は、カメラを三脚に取り付けるために通常使用されるもの等のねじ切りされたボルト２０４等、カメラを取り付けるための手段も備える。コントローラ２０８は受信部材２０６に電気的に結合され、モータ２１０を制御するように構成され、モータ２１０は基部２００及び回転部材２０２に機械的に結合される。モータ２１０は、コントローラ２０８から適切な信号を受け取ると、回転部材２０２を基部２００に対して回転させるように構成される。方向探知制御法は当分野において既知であり、可能な方法のいずれをコントローラ２０８に組み込んでもよいことを当業者は認めよう。また、本開示では特に指定しないが、本発明の大半の実施形態は、バッテリ等のある種の電源、及び自動トラッキングシステムが使用されていないときにオフにするためのスイッチを備えることを当業者は認めよう。歯車又はベルト等、モータ２１０を基部２００及び回転部材２０２に機械的に結合する種々多様な方法があり、これらはすべて本発明の範囲内にあることも当業者は認めよう。コントローラ２０８を送信器１０８及び受信部材２０６と併せて使用して、自動トラッキングシステムから送信器１０８までの距離を算出し、この情報を画像取り込み装置に送り、送信器１０８を保持している被写体に正確に合焦できるようにすることもできる。
【００１１】
図３は、図２の図を逆さにした場合の、本発明による自動トラッキングシステムの実施形態例の図である。図２の自動トラッキングシステムのこの図では、装置はひっくり返され、基部２００の底面を見ることができる。本発明のこの実施形態例では、ねじ切りされた穴３００が基部２００に設けられて、装置を三脚又は他の安定化装置にしっかりと結合できるようにする。三脚と併用されるこのねじ切りされた穴３００は、本発明の範囲内のシステムを支持する多くの可能な方法の１つである。他の実施形態例は、クランプ、脚、又はシステムを安定した構成に配置できるようにする他の機械的な支持構造体を含むことができる。いくつかの実施形態は、機械的な支持構造のない平坦な基部を使用し、単純にシステムとカメラの重量に頼って使用中に安定性を保ってもよい。
【００１２】
こういった自動トラッキングシステムを２つ一緒に、Ｌ型ブラケットを使用して（２つのシステムが互いに垂直になるように）機械的に結合して、送信器を左右及び上下の両方でトラッキングできるようにすることが可能であることを当業者は認めよう。これは、野球やゴルフ等、ビデオカムを使用して全飛行にわたって球に合焦した状態に保ちながら、球の軌跡をトラッキングしたいと思う可能性があるスポーツにおいて特に有用である。このような状況では、送信器を球の中に埋め込み、球を正確にトラッキングできるようにすることができる。スポーツ以外の状況でのこの技術の多くの利用法を当業者は認めよう。たとえば、システムを使用して動物又は機械の移動をトラッキングすることができる。
【００１３】
図４は、本発明による送信器を自動的にトラッキングする方法の実施形態例のフローチャートである。ステップ４００において、基部を設ける。ステップ４０２にいて、基部にモータを機械的に結合する。ステップ４０４において、モータに回転部材を機械的に結合する。ステップ４０６において、回転部材に少なくとも２つの受信部材を機械的に結合する。ステップ４０８において、モータ及び少なくとも２つの受信部材にコントローラを電気的に結合する。コントローラは、少なくとも２つの受信部材が常に送信器に面するようにモータを動作させるように構成される。
【００１４】
本発明の上記説明は、例示及び説明を目的として提示されている。網羅的、すなわち本発明を開示した厳密な形態に限定する意図はなく、他の変更及び変形が上記教示に鑑みて可能である。実施形態は、本発明の原理及びその実際の適用を最もよく説明し、それにより当業者が、意図する特定の用途に適するように本発明を各種実施形態及び各種変更形態で最もよく利用できるようにするために選択されて説明された。添付の特許請求の範囲は、従来技術により制限される範囲を除き、本発明の他の代替の実施形態を包含するものと解釈されることを意図する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る自動トラッキングシステムの斜視図である。
【図２】図１からの本発明に係る自動トラッキングシステムの実施形態例の拡大図である。
【図３】図２の図を逆さにした場合の本発明に係る自動トラッキングシステムの実施形態例の図である。
【図４】本発明に係る送信器を自動的にトラッキングする方法の実施形態例のフローチャートである。
【符号の説明】
【００１６】
１００    カメラ
１０２    自動トラッキングシステム
１０４    受信部材
１０６    三脚
１０８    送信器
【図１】
2006217607.tif 000003
【図２】
2006217607.tif 000004
【図３】
2006217607.tif 000005
【図４】
2006217607.tif 000006