(57)【要約】【課題】広範囲を高解像度で撮影することができるカメラを提供する。また、動きのある被写体を撮影することができるカメラも提供する。【解決手段】少なくとも一部が透明な材料で形成され、球形状で内部が空の中空球体１と、中空球体１の内部に３次元的に回転可能に設けられたカメラユニット２と、カメラユニット２を中空球体１に対して駆動する駆動モータ６と、カメラユニット２によって撮影された画像データを中空球体１の外部に無線で送信する送信手段９と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一部が透明な材料で形成され、球形状で内部が空の中空球体と、
前記中空球体の内部に３次元的に回転可能に設けられたカメラユニットと、
前記カメラユニットを前記中空球体に対して駆動する駆動手段と、
を有することを特徴とするカメラ。
【請求項２】
前記カメラユニットによって撮影された画像データを前記中空球体の外部に無線で送信する送信手段を有する請求項１に記載のカメラ。
【請求項３】
前記カメラユニットおよび／または前記駆動手段を制御するための制御信号を、前記中空球体の外部から無線で受信する受信手段を有することを特徴とする請求項１または２に記載のカメラ。
【請求項４】
前記カメラユニットで撮影された画像データを記録する記録媒体を有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のカメラ。
【請求項５】
前記記録媒体に蓄えられた画像データを所定の時間毎または所定のデータ量毎に、前記送信手段によって前記中空球体の外部に無線で送信することを特徴とする請求項４に記載のカメラ。
【請求項６】
前記受信手段は、前記送信手段での無線送信を制御する制御信号を、前記中空球体の外部から受信することを特徴とする請求項４のカメラ。
【請求項７】
前記カメラユニットに、回転可能な回転体を取り付け、
前記カメラユニットは、前記回転体が前記中空球体の内壁に接触することによって回転可能に保持され、
前記駆動手段は、少なくとも一つの前記回転体を回転させることにより、前記カメラユニットを駆動することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のカメラ。
【請求項８】
前記回転体は、前記中空球体の内壁よりも柔らかい材料からなることを特徴とする請求項７に記載のカメラ。
【請求項９】
前記中空球体の内壁はコーティングされることを特徴とする請求項７または８に記載のカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リモートコントロールにより撮像方向を変えることができる撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１によると、全方位（全天）等の広い範囲を撮影するために、以下に示す方法があることが示されている。
（１）複数のカメラを仮想球面から放射状に配置して撮影する（例えば、特許文献２参照）。
（２）カメラを軸の周囲に回転させて撮影する。
（３）双曲面により構成される凸面鏡から成る反射鏡に対して、双曲面の第２の焦点にカメラを配置して反射鏡に映った像をカメラで撮影する（例えば、特許文献３参照）。
（４）平面鏡を正多角錐型に配置して構成される反射鏡の各面に対向してそれぞれカメラを配置して、反射鏡の各面に映った像を撮影して合成する。
【特許文献１】特開２００３−００５２７３号公報
【特許文献２】特開２００３−２４４５１１号公報
【特許文献３】特開２００１−１５４２９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した方法では、それぞれ以下のような問題があった。
【０００４】
まず、特許文献２に示すような、（１）の複数のカメラを仮想球面の中心から放射状になるように配置する方法では、撮影装置が大きくなってしまい場所を占有してしまうため、撮影位置が仮想球面の中心から離れてしまう。このため、各カメラの撮影位置が離れることから、各カメラで撮影した画像にパララックス（視差）を生じてしまい、各カメラで撮影した画像を合成する場合に複雑な操作を必要とするという問題があった。
【０００５】
次に、（２）のカメラを軸の周囲に回転する方法では、全天の範囲を撮影する場合、多軸の回転支軸が必要となり、機構および制御が複雑となり、高速に全天を撮影することが困難になる。
【０００６】
また、特許文献３に示すような（３）の双曲面から成る反射鏡の第２の焦点にカメラを配置する方法では、全天（全方位 ）の撮影を行うことができるが、カメラが１つしか配置できないため、解像度を上げるのに限界があった。即ち全天を高い解像度で撮影することができなかった。
【０００７】
さらに、（４）の正多角錐型に平面鏡を配置して複数のカメラで反射した像を撮影する方法では、平面鏡により反射させるため、画角が９０°以下となるので、全天を撮影するには充分ではなかった。
【０００８】
本発明の目的は、上記問題を解決し、広範囲を高解像度で撮影することができるカメラを提供することである。また、動きのある被写体を撮影することができるカメラも提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明のカメラは、少なくとも一部が透明な材料で形成され、球形状で内部が空の中空球体と、中空球体の内部に３次元的に回転可能に設けられたカメラユニットと、カメラユニットを中空球体に対して駆動する駆動手段とを有する。この構成によれば、カメラユニットの３次元的な回転が容易であるため、３次元的に異なる方向の撮影が可能である。また、高解像度での撮影が容易である。
【００１０】
さらに、本発明のカメラは、カメラユニットによって撮影された画像データを中空球体の外部に無線で送信する送信手段を有する。この構成によれば、カメラユニットの３次元的な回転をさらに容易することができる。
【００１１】
さらに、本発明のカメラは、カメラユニットおよび／または駆動手段を制御するための制御信号を、中空球体の外部から無線で受信する受信手段を有してもよい。この構成によれば、カメラユニットを制御するために無線による制御を可能としたため、カメラユニットがどの方向を向いていても、制御信号を伝達するための配線が邪魔になるということはない。そのため、カメラユニットは中空球体内で自在に回転できる。
【００１２】
さらに、本発明のカメラは、カメラユニットで撮影された画像データを記録する記録媒体を有しても良い。この構成によれば、撮像した画像データを中空球体の外部に逐次送信する必要がなくなる。また、画像データを記録媒体に記録するので、画像データを中空球体の外部に送信している間に障害が生じても、障害が生じた画像データを再度送信することにより、画像データの欠損を防止することができる。
【００１３】
ここで、本発明のカメラは、記録媒体に蓄えられた画像データを所定の時間毎または所定のデータ量毎に、送信手段によって中空球体の外部に無線で送信するようにしてもよい。この構成によれば、記録サイズの小さい記録媒体であっても、長い時間の動画撮影または何枚もの静止画像を記録することができる。
【００１４】
また、受信手段は、送信手段での無線送信を制御する制御信号を、中空球体の外部から受信するようにしてもよい。この構成によれば、送受信環境を考慮して画像データの送信をすることが出来る。
【００１５】
さらに、本発明のカメラは、カメラユニットに、球状で回転可能な回転体を取り付け、カメラユニットは、回転体が中空球体の内壁に接触することによって回転可能に保持され、駆動手段は、少なくとも一つの回転体を回転させることにより、カメラユニットを駆動するようにしてもよい。
【００１６】
ここで、回転体は、中空球体の内壁よりも柔らかい材料からなるようにしてもよい。この構成によれば、中空球体の内壁が傷つくことを防止できる。
【００１７】
また、中空球体の内壁はコーティングされるようにしてもよい。同様に、中空球体の内壁が傷つくことを防止できるからである。
【発明の効果】
【００１８】
上述の本発明によれば、広範囲を撮影できる。また、高解像度で撮影が可能である。さらに、動きのある被写体の撮影も容易にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の実施の形態にかかるカメラ１００は、３次元的に方向を変えて撮影できる。以下、カメラ１００について図１〜図５を用いて説明する。
【００２０】
図１は、カメラ１００の側面図である。なお、図１では、便宜上、中空球体１のみ断面により示す。カメラ１００は、中空球体１とカメラユニット２とから構成される。カメラユニット２は、中空球体１の内部に３次元的に回転可能に設ける。なお、本明細書では、３次元的な回転とは、回転軸の方向を変えることができる回転を意味する。これに対して、平面的な回転とは、回転軸の方向を固定した回転を意味する。
【００２１】
中空球体１は、球形状で内部が空である。そして、中空球体１は、少なくとも一部が透明な材料で形成する。また、中空球体１は均等肉厚であることが好ましい。中空球体１は、例えば、同一サイズの２つの半球体により構成することができ、２つの半球体の内部にカメラユニット１を収納した後に、２つの半球体の縁を接着剤等で接続することにより作成できる。また、接着剤で接続するのではなく、金具等で２つの半球体を絞め付けて固定するようにしても良い。そして、金具による絞め付けを解除することにより、２つの半球体を離し、中空球体１の内部からカメラユニット２を取り出せるようにしても良い。
【００２２】
カメラユニット２は、撮像部２０、保持手段５、８、駆動ボール３、従動ボール４、駆動モータ６、電池７、送信手段９、受信手段１０および記録媒体１１を備える。
【００２３】
撮像部２０は、被写体を撮像して画像データを生成する。撮像部２０は、画角θで撮影可能である。撮像部２０は、カメラユニット２がどの方位を向いている場合にも撮像可能である。撮像部２０には、保持手段５、８を設ける。そして、保持手段５の先端に駆動ボール３を３次元的に回転可能に設ける。保持手段８の先端に従動ボール４を３次元的に回転可能に設ける。この構成により、カメラユニット２は、駆動ボール３および従動ボール４が中空球体２の内壁に接触することにより、回転可能に中空球体２に保持される。駆動ボール３および従動ボール４は、カメラユニット２がどの方向を向いていても、中空球体２の内壁に接触する。この構成により、カメラユニット２は、中空球体１の内壁との間にガタツキが生じることなく、円滑に回転できる。また、カメラユニット２が回転している間であっても撮像部２０は撮影可能である。そのため、動きのある被写体に追従して撮影することが可能である。
【００２４】
駆動モータ６は、駆動ボール３を回転させる。カメラユニット２は、駆動ボール３の回転によって、３次元的に回転駆動される。カメラユニット２を３次元的に駆動させるためには、いくつかの方法がある。例えば、１つの駆動ボール３を３次元的に回転させるようにしても良いし、２つの駆動ボールをそれぞれ異なる平面内で回転させるようにしても良い。
【００２５】
１つの駆動ボール３を３次元的に回転させるためには、２つの駆動モータ６を設け、それぞれの駆動モータ６が異なる平面内の回転を与えるようにしても良いし、１つの駆動モータ６を設け、駆動モータ６が保持手段５の周りを回転可能になるように構成し、駆動モータ６が駆動ボール３をいろいろな平面内で回転させるように構成しても良い。
【００２６】
また、２つの駆動ボール３をそれぞれ異なる平面内で回転させるためには、２つの駆動ボール３と２つの駆動モータ６とを設け、それぞれの駆動ボール３をそれぞれの駆動モータ６で駆動する。ここで、一方の駆動ボール３をある平面内で回転させ、他方の駆動ボール３を一方の駆動ボール３の回転平面とは異なる平面内で回転させる。このように２つの回転体をそれぞれ異なる平面内で回転させる場合、回転体として駆動ボール３の代わりに円板状のものを用いてもよい。その他、円環状の回転体や円筒状の回転体を用いても良い。
【００２７】
図１に示すように、駆動モータ６を図中Ａ方向（時計回り）に回転させると、駆動ボール３は図中Ｂ方向に回転する。すると、駆動ボール３と中空球体１との間の作用により、カメラユニット２０は図中Ｃ方向に回転する。このように、カメラユニット２は、駆動モータ６の駆動力が駆動ボール３に伝達されることにより、回転可能である。
【００２８】
なお、カメラユニット２の重心は、中空球体１の重心と極力一致するように組み込むのが望ましい。そうすることで、カメラユニット２が回転しても、カメラ１００の重心は変化しないため、カメラ１００の固定を良好に保つことができる。重心がずれていると、重力によりカメラユニット２が自然に回転してしまう場合が生じるが、重心を一致させることにより、これを防止できる。
【００２９】
電池７は、カメラユニット２に駆動電源を供給する。
【００３０】
送信手段９は、中空球体１の外部にあるコントローラ（図示せず）に対して、データを無線で送信する手段である。送信手段９が送信するデータは、撮像部２０で生成した画像データやカメラユニット２の状態を示す情報などのデータである。送信手段９は、具体的にはアンテナや増幅器等により構成される。
【００３１】
受信手段１０は、中空球体１の外部にあるコントローラ（図示せず）からの信号を無線で受信する手段である。受信手段１０が受信する信号は、カメラユニット２を制御するための制御信号等である。より詳細には、この信号は、撮像部２０や駆動モータ６を制御するための制御信号等である。受信手段１０は、外部のコントローラ（図示せず）から制御信号を受信すると、制御手段（図示せず）に送信する。制御手段（図示せず）は、受信した制御信号に従って、撮像部２０、駆動モータ６、送信手段９等を制御する。なお、送信手段９と受信手段１０とは、１つのユニットで構成するようにしても良い。このように、カメラユニット２を制御するために無線による制御を可能としたため、カメラユニット２がどの方向を向いていても、制御信号を伝達するための配線が邪魔になるということはない。
【００３２】
記録媒体１１は、撮像部２０で生成した画像データを記録する。記録媒体１１は、メモリーカードのようにカメラユニット２に着脱可能なものであっても良いし、カメラユニット２に内蔵されるものであっても良い。記録媒体１１は、ＤＲＡＭやフラッシュメモリなどの半導体メモリで構成しても良いし、磁気ディスク、光ディスクなどの媒体であっても良い。記録媒体１１がカメラユニット２に着脱可能なものである場合、カメラユニット２はカードスロット等の装着手段を有する。
【００３３】
制御手段（図示せず）は、撮像部２０で生成された画像データを送信手段９を介して随時コントローラ（図示せず）に送信するよう制御しても良く、一旦記録媒体１１に記録した後送信するよう制御しても良い。記録媒体１１に一旦記録した後送信する場合、制御手段（図示せず）は所定の時間毎に送信するよう制御しても良い。また、制御手段（図示せず）は、記録媒体１１に記録された画像データを、記録されたデータ量が所定のデータ量となる毎に送信するよう制御しても良い。そして、送信済みの画像データが記録されている記録媒体１１の記録領域は、消去することにより、または新たな画像データを上書きすることにより、再利用する。このようにすることにより、記録サイズの小さい記録媒体であっても、長い時間の動画撮影または何枚もの静止画像を記録することができる。また、画像データを記録媒体１１に一時的に記録するので、画像データの送信中に障害が生じても、障害が生じた画像データを再度送信することにより、画像データの欠損を防止することができる。
【００３４】
なお、駆動ボール３および従動ボール４は、中空球体１の内壁よりも柔らかい材料で形成することが望ましい。中空球体１の内壁が傷つくことを防止できるからである。また、中空球体１の内壁を傷つき難い材料でコーティングしても良い。同様に、中空球体１の内壁が傷つくことを防止できるからである。
【００３５】
本発明の実施の形態のカメラ１００は、図３に示すようにポール１２を接続して使用することができる。ポール１２は地面に固定する。このような構成により、カメラ１００は、屋外での監視カメラ等として利用できる。
【００３６】
また、カメラ１００は、図４に示すように、ロープ１３を接続して利用することもできる。ロープ１３は天井等に固定する。このような構成により、カメラ１００は、屋内での監視カメラ等として利用できる。
【００３７】
また、カメラ１００は、図５に示すように、中空球体１を板ガラス１４と一体に形成することもできる。この構成により、窓ガラス等にカメラ１００を組み込んだ監視カメラ等として利用できる。
【００３８】
なお、本発明の実施の形態のカメラ１００は、撮像部２０を１つ備えるが、これに限らず、撮像部２０を複数備えても良い。さらに、それらの複数の撮像部２０の取り付け方向を異なる方向としても良い。これにより、カメラユニット２の回転量が少なくても広範囲を短時間に撮影できる。
【００３９】
また、駆動モータ６は本発明の駆動手段の一例である。駆動ボール３および従動ボール４は本発明の回転体の一例である。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明のカメラは、広範囲を撮影できるので、民生用のカメラのほかに、監視用のカメラや、放送用のカメラにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態のカメラ１００の側面図
【図２】本発明の実施の形態のカメラ１００を固定した状態の側面図
【図３】本発明の実施の形態のカメラ１００を固定した状態の側面図
【図４】本発明の実施の形態のカメラ１００を固定した状態の側面図
【符号の説明】
【００４２】
１    中空球体
２    カメラユニット
３    駆動ボール
４    従動ボール
６    駆動モータ
９    送信手段
１０    受信手段
１１    記録媒体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2005311761.tif 000006