(57)【要約】【課題】  従来の流し撮りは、対象物に対して視点を回転させて撮るので露出時間中に対象物に対する撮影角度が変わり凹凸物や距離変化のある撮影にはブレる。【解決手段】  回転する視点を対象物の移動に合せて円運動する移動鏡に移し、対象物に至る光路距離を一定にする軌道に合うように視点と移動鏡の位置を設定し、回転させて移動を捕らえる機構と制御を有する装置を手段とする。【選択図】  図１
2005092165.tif 000002
【特許請求の範囲】
本請求では、記号と記号を−でつないで関連づけ、一定とは装置上の誤差や機能で障害とならない範囲を一定とし、対象物を捕らえるとは、撮影や投影、放射に必要な時間その状態を保持する事を表す。
【請求項１】
一定の光路距離と一定の対物角度で移動体を捕らえる為に、回転視点Ｗと移動鏡Ｍの移動視点Ｒを経由して移動点Ｖに至る光路距離を一定にするＷとＭの位置と角度の設定と動作機構、対象物に対する撮影、投影、放射の時機、時間の制御を備えた装置。
【請求項２】
請求項１のＲ−Ｖの間で映る障害物を黒い影とし視野の中でその振れ幅を大きくし障害を除く方法と連続撮影でこれを除去する方法とカメラや投影機、放射器の複数設置の設定方法と視差を防ぐ方法でこれらを制御した装置。
【請求項３】
請求項１のＲ−ＶがＷと交差しない様にＭを傾けＲ−Ｖの間に補助反射鏡ＲＢを置いてそれを変更した装置。
【請求項４】
請求項１のＷ位置にハーフミラーＷＭを置き、Ｒ−ＶがＷＭと交差しても障害とならない様にそれを変更した装置。
【請求項５】
請求項１のＷの位置とＭの回転軸の長さを変え一定周期でＭを回転させながらＶの移動速度にＲの移動速度を合わせる装置。
【請求項６】
レーダーや光学照準機器と併用し移動物を捉えて周期毎にフィードバック制御して移動方向と速度，揺れをコンピュータで算出し装置の向きを修正し光線や放射線を照射し移動物を無害化する装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の明細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、飛行や走行中の移動体から横向きの撮影と移動体を横から撮影する方法と装置に関し、特に撮影対象物の移動方向に沿って視点を高速移動させブレの無い撮影や投影、放射する事に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来は、移動体や移動しながらの撮影でブレを少なくする為に、多くは露光時間の短い高速シャッターやストロボの使用か、流し撮りで露光時間を確保する。本発明は、流し撮りの欠点を除いて露光時間を延ばすことを目的の一つとするので、従来技術例に特許文献１、２、３を参照する。特許文献４は、露光時間が短くても写るラインセンサーで、本発明の利用目的と重なるので例示する。
【特許文献１】特許公開平８−９５１２５  連続的に移動する被写体を静止画として撮影する方法および装置でポリゴンミラーを回転させて流し撮りを行っている。【特許文献２】特許公開平７−１９９３８３  印刷の静止画像取込み方法と装置としてミラーを回転させ４５度前後の間で流し撮りを行っている。【特許文献３】特許公開２００３−１２１３６３  撮影とレーザ計測装置としてミラーを移動体に対して平行移動させて撮影角度をずらさずに撮影している。光路差による大小ブレは、途中レンズを使用して補っている。【特許文献４】特許公開平１１−１０２４２９  車両からのトンネル壁面撮影装置として速度に合わせて走査線の速度を変えて連続画面としてトンネルを撮影する。  また投影や放射装置としては、類するものが存在しない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  移動体の撮影や移動しながらの撮影で、視野を横切る画像の移動速度が速くなるに比例してブレを防ぐ為に、露出時間を短くするか、短時間発光のストロボが必要ですが、対象物までの距離変化や速度に対して十分な光量がない場合撮影できないので、流し撮りや移動撮影の必要がある。流し撮りは、対象物に対して撮影角度が変わるので遠近の差や凹凸があると振る速度にあった距離の面の他は、振り方向にブレる。また、視点から対象物までの距離が変わり対象画像に大小ブレが出る。移動体に沿って平行移動しながら連続撮影する場合、速度が早いと視点の反復移動が間に合わない。例えば３００ｋｍ／ｈで連続してカメラを反復移動させて撮影するのは困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  本説明で説明した記号は後述の説明を省略する、また記号と記号を−でつないで関連づける。一定とは装置上の誤差で機能の障害とならない範囲を指し、対象物を捕捉は、撮影や投影に必要な時間それを保持する事を表す。本装置は、撮影以外に投影装置や放射装置の機能を持つが、説明の重複を避ける為に撮影を中心に説明する。投影装置や放射装置を考える時は、カメラは投影機や放射器である。カメラは、ＴＶカメラの他、フイルムカメラ、デジタルカメラ、赤外線カメラ、紫外線カメラなど光学的に平面か立体に像を結像し記録する装置である。投影機は、光学的に平面か立体に像を投影して物体か空間に結像する装置である。放射器は、レーザービームや放射線、粒子、熱線、電磁波を放出する装置である。【０００５】  本発明は、対象物の移動に対し視点を円運動で追従させ目的に合せて誤差を減らした簡単な装置で短時間対象物と同じ運動系に繰り返し光学的視点を存在させる事を目的に、回転視点と移動鏡の移動視点を経由して対象物に至る光路距離と角度を一定に移動を捕らえる機構と制御を有する装置を手段とする。【０００６】  図１を例に円周上にＲ１点とＣＭ点が仮定されるとＷ−Ｒ１−ＣＭの３角形とＣＭ−Ｒ１−Ｖ１の３角形についてＭ１がＣＭからの垂直反射平面である場合、Ｔ−ＣＭとＲ１−Ｖ１が平行でＴ−Ｗ−Ｒ１間の角度θのＷ−Ｒ１−Ｖ１間の角度γとＣＭ−Ｒ１−Ｖ１間の角度γについてθ＝２γが成り立つことが分かる。さらにＣＭ−Ｍが円周の直径と等しい場合、角度関係は、変わらずにＶ１−Ｒ１とＲ−Ｖは、平行であり光路合計は、Ｗ−Ｒ１＋Ｒ１−Ｒ＋Ｒ−Ｖである。Ｒ１−ＲをｎとしＣＭ−Ｍが垂直であった場合ＴからＲの高さ差をｍとするとｎ−ｍが移動による光路差となる。Ｗ−Ｒ−Ｖを一定にＶを左右に直線状に移動した場合のＲ１の軌跡をＲＬ１とし、Ｍ上のＲの軌跡ＲＬがＶを捕らえる移動距離で僅かな誤差になるようにＷ点とＣＭ点とＣＭ−Ｍの長さを調節して行う。
装置は、Ｖの速度や撮影の対物角度、必要距離に対して、Ｖの速度とＲの左右移動速度誤差や光路誤差が必要露光時間とする撮影区間の間、最もブレを少ない様に数表と計算値を元に各値を調整して作成する。対物角度や移動方向が異なればそれに応じてＴの位置もＲＬ１も変わり新しい数表と計算値が必要になる。例えばＶの移動区間をθに置き換えてθが±４０度を動く場合、ＣＭ点はＴＷ間の下２．１倍となり、ＶがＣＭから最も離れた場所でＭの中心点から外にずれたＲを中心に撮影に必要な領域が確保できる面積の平面鏡を持つ装置である。【０００７】  図２は、図１の原理を更に発展させ、Ｗ点やＲ点、ＣＭ点、ＭとＣＭの角度の変更、補助反射板の使用でこの原理を自在に設定できる例である。補助反射板ＲＢの設置角度は図の様にＷとＣＭの位置が垂直同軸に無く、ＭはＲ２からＲ１に至る軌跡のＲＬに対する接線に対して角度λ分だけ傾けている場合で、反射点が頂点にきた時のＷからの角度にλを加えたものである。図１と同様に光路差が無いＲＬ１の線は、ＲＢによる光路距離ＢＨ＋ＢＬが減じるのでＲＬ１の軌跡は、ＷとＣＭの位置とＭの傾きλ、ＲＢの位置や角度で決定される。それを基に０００６で述べた手段で装置を組み立てる。
以上図１と図２で装置の単純な場合と複雑な場合の原理と動作を説明した。この説明でＶを移動方向に沿って横から捕らえる場合を示したが、それを前後から撮る場合は、Ｗの位置を横にずらしＭを傾けて捕捉できる。その場合Ｍに対するＲ点のズレがＭの円運動の外に伸びる方向に調整する。このように目的によって装置は、多様な形態をとる。【０００８】  装置の制御は、図１４で示すように移動物Ｖを撮る為に各種センサーから移動鏡面Ｍの位置や速度、Ｖの位置や速度、明るさの情報とそれを操作する操作情報パラメーターをコンピューターで計算し制御信号に変換してカメラのシャッター制御やＭを動かすモータ制御やローラ制御を統合して行う。装置のタイプは、図３、図４、図５、図８の様にカメラを視点Ｗに置く場合と図６、図７、図９、図１２の様に視点Ｗに鏡を置きカメラをＭの外に置く方法がある。撮影物Ｖの速度情報を基にＭを回転させ撮影物Ｖの速度に移動視点Ｒが近似速度になるようにモーターＭＴの操作と視点Ｗの角度を制御し、速度に応じて撮影時機と露出時間を計算して撮影する。【０００９】  図１を例に露光中に撮影物Ｖが移動してＷ−Ｒ−ＶのＲ−Ｖ線がＷをまたぐ場合で図５、図６の様にＲからの視野にＷのカメラやミラーや支柱等の障害物が写る場合、露光中の画像図１５の（２）の障害ＳＢを排除するために、カバーをかけ外乱光の進入を防ぎＷの位置にある物を黒く塗り影の様にする。
Ｍが移動して視野がＷＦとＷＢの様に前後する場合、図１５の（１）のＷＦ、ＷＢの様に影が写るので、露光中の画面上でＷ位置の振れを障害物幅の２倍以上になるよう露光時間を調整して影を透かして撮影物Ｖを撮る制御を行う。露光時間の調整は、レンズの視野角や鏡面の角度、距離で異なるので実画面を見ながら障害となる影の振れ幅を確認して、最低運動速度と最短露光時間を決める。【００１０】  露光時間が長くブレが発生する場合、図１５の（３）と（４）に示すように一度画像Ａを撮り続いて障害物が重ならない位置で画像Ｂを撮り、合成して障害物のない画像にする。同じカメラで撮る場合視差は発生しないが、必要とされる撮影時機にシャッターを動作させるのが困難な場合、複数のカメラを設置する。視野がＷＦの時とＷＢにずれた時に撮る制御を行い、並べたカメラ視点位置のズレを補正して合成する。カメラ視点位置の位置ズレ補正に関して回転軸に沿って並べるとカメラ幅が増加しないが、左右の視差が生じるので撮影対象物に凹凸が少なく遠近による視差の発生が小さなものに適している。回転軸に垂直に置く場合、カメラ幅が増加し図１５の（５）と（６）に示す様に前後の視差を生じるが、図１で示す様にＷ２に第２のカメラを置いた場合Ｖ１−ＶとＷ２−Ｗを等しくするタイミングでシャッターを切り視差を防ぐことが出来る。連続撮影する場合のカメラの増設位置関係も上記と同様である。図１５の右に表示したカメラの配置例は、２個であるが２個以上に拡張した組み合わせも同様である。【００１１】  実施例で述べている高速視点移動広角視野装置は、図３、図４、図５で記載する装置で装置の視野が標準視野角から広角の場合に適している。回転視点Ｗにあるカメラは、小型カメラヘッドでＭの倍の角速度で動いてＭのＲ点を経由してＶを捕捉する。原理と制御は、この段以降の装置について０００６と０００８と同様である。障害の回避は、０００９と００１０で述べている。装置の形状と説明は、実施例で説明する。【００１２】  複数移動視点のある装置の図６は、図３の装置の変形でＭの１周期で複数回撮影する装置である。図６は、Ｗに鏡ＷＭを置いてＭと同じ角速度で回転させる方法で、ＷＭの変わりにカメラ３台を３方向にし角速度をＭの倍にしても同じである。【００１３】  Ｗ位置の回転軸の障害物を写さない為に０００７で説明し実施例として図７を記載した。カメラＣからの視野の移動を視点回転鏡ＷＭと視点移動鏡Ｍが実線の場合に視野を破線で示し、移動後のＷＭとＭと視野の移動を２点破線で示している。制御と機構は、実施例の００２５を参照する。補助鏡を使い障害を避ける理由は、視点から移動物までの距離が球体カバー直径より短いので光路距離がとれないからである。【００１４】  この他に、ＭとＣを回転させず振り子状に動かし移動物を捕捉する装置は、実施例００２６で説明する装置である。原理と制御は、前述と同様だが機構は、ピニオンとラックでＭとＣを動かす。０００８で述べた装置の１〜３割程度の大きさで捕捉距離が長くとれ、移動物の速度変化を撮影コマ単位で制御しやすいので可変低速連続撮影に向く。【００１５】  更に、Ｍを一定の軌道に沿って往復させ高速化し、原理と制御は前述と同様だが機構は異なり、実施例００２７で説明する装置である。０００８の装置に比べ装置の小型化とＭの通過周期が短くなるので複数視点の装置と同じ効果があり、回転機構の制限が無いので大型のカメラや投影機や放射器の使用に適している。【００１６】  本装置を探知機と放射器の装置として使う場合の例として、００２７の装置角度を自由に動かせる砲台に乗せた対空兵器を考える。高速移動物に対して、移動物の受光角度にズレが生じないので小径のレーザービームなど放射物の貫通力が増しミサイルや砲弾の迎撃ができる。装置上にレーダや光学照準機器と併用し移動物を捉えフィードバック制御して移動方向と速度，揺れをコンピュータで算出し装置の向きを修正し放射線を照射する。図１６は、砲弾やミサイルＭが飛来した場合、Ｓ１位置で広角のカメラかセンサーで移動物を捕らえ運動方向と速度をからＳ２位置の速度と方向を予想し、Ｓ２位置にあわせて装置の台を回転させ、狭角のカメラかセンサーで捕らえ、Ｓ３位置に装置を向けて放射し図１６の２の様に照射して無害化する。探知や位置合せにレーダ波やレーザーマーカーＲとカメラＣを固定視点位置に置き装置の周期毎に計測し、動作修正して精度を上げて使用することも出来る。図の３は、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３がカメラで捕らえられた画像である。この画像から移動体の速度や方向を算出して図１４の制御を行い移動体に視点を追従させる。Ｓ３の場合、ＣＲ位置の放射器は、軸線の調整に僅かな角度変化で良いので次の周期までに調整が出来る。軌道を往復する速度は、図のＡ−Ｍ−Ｂの角度をθとすると往復速度は、移動速度とＳｉｎθの積で、装置に近づくほど早くなる。００２７の装置は、鏡面が往復運動なので機器にストレスが大きく、通過速度の速い角度で照射する場合は、０００８の装置を変わりに使用する。【００１７】  次にＷの回転鏡にハーフミラーを使用して光路距離を最短にして露光時間を一定が可能で、原理は前述と同様だが機構と制御は、実施例００２８で説明する装置である。
この装置は、制御が単純な為、産業上幅広い使用が見込まれる。【００１８】  次にＭの運動径を伸縮させてＭの移動速度を変えて一定の周期の撮影が可能で、原理は前述と同様だが機構と制御は、実施例００２９で説明する装置でありＴＶ撮影ややビデオ撮影に適している。
【発明の効果】
【００１９】  この発明の効果は、対象物の移動に対し視点を円運動で追従させ目的に合せて簡単な装置で短時間同じ運動系に光学的視点を存在させる事である。従来の装置では、視点を回転させて視野を振っていたが、対象に対し視点からの角度変化がないので移動物と周囲の関係は、相対的に停止した状態になる。これにより以下の実用的効果がある。【００２０】  新幹線のドクターイエローや道路面検査車両に乗せて通常走行速度での画像データ収集に効果がある。高速移動するカメラから撮影する時、図１の（２）の数表と計算値から角度θが６０度で８２ｍｍの倍の水平移動で光路差が１．２６ｍｍとなる。例えば時速３００Ｋｍ（秒速８０ｍ）で移動視点ミラーＭが直径６３８．７ｍｍの回転を得た場合、トンネルや壁、路面、風景を撮影する場合に１／５００のシャッター速度でブレなく連続して前景と背景を同時に鮮明に撮ることが出来る。同等の画像を得るには、１０万分の１のシャッター速度になり十分な光量が得られず撮影が不可能である。また、高精細な航空写真をとる場合、特に低空で左右の視野を得て撮影すると近景と遠景が同時にブレなく撮ることが出来るので偵察写真の撮影に効果がある。【００２１】    移動体を撮影する場合、道路や鉄道の走行中の車両を外観検査するカメラ装置として使用できる。また、従来すストロボ撮影出来ない場面での撮影ができる。本装置は、径を大きくするか回転速度を上げて時速６００ｋｍの移動物もブレなく撮れる。更にカバー内を真空或いは減圧した場合、音速の移動物を捕らえる事も可能である。
ラインを流れる製品検査も同様に解像度を上げた場合、毛髪等細かいものをブレなく撮影することが出来る。映画やＴＶの撮影でシャッター速度を遅く出来るので移動物や移動中の撮影でカメラの絞りを絞ってボケなく鮮明に撮ることが出来る。【００２２】    投影や放射装置として、検査や仕分けラインを流れている最中の移動物に画像やパターンの焼き付けや切断穴あけ加工がブレなくできる。
【発明の実施の最良の形態】
【００２３】  高速視点移動広角視野装置の図３、図４、図５は、走行中の車両から道路や軌道、トンネル撮影をする装置で装置の視野が標準視野角から広角である。大きさは、撮影範囲の進行方向の長さと１コマ当りの回転数で決まる。２ｍ単位でＭの回転周期に合せて撮影すると回転の外周は、約２ｍとなるのでＭの回転径は、６５ｃｍから６０ｃｍで球状のカバーは直径８０ｃｍ程度になる。Ｍが２回転で１コマを撮る場合半分になるが、Ｖを捕捉する距離も半分になる。カメラ位置は、カメラヘッドが３ｃｍ程度の小型ならば左右視差が気にならないので回転軸に沿って並べる。原理と制御は、０００６と０００８と同様で制御に従いＭはカバーの中でモーターからＨにかかるベルトで回転し、ＷはＭからベルトで倍の角速度で回転する。カメラ制御は、車両の振動や走行のブレがあるので０００９と００１０を参考に車速に応じて制御を変える。速度が速くなりカメラの処理速度が追いつかない場合は、カメラの台数を増やして順番に並列に動作させる。
【００２４】  複数移動視点のある装置の図６は、図３の装置の変形でＭの１周期で複数回撮影する装置である。図６は、Ｗに鏡ＷＭを置いてＭと同じ角速度で回転させる方法で、ＷＭの変わりにカメラ３台を３方向にし角速度をＭの倍にしても同じである。
【００２５】  補助鏡のある装置の図７は、Ｗ位置の回転軸の障害物を写さない為に０００７で説明した装置である。カメラＣからの視野の移動を視点回転鏡ＷＭと視点移動鏡Ｍが実線の場合に視野を破線で示し、移動後のＷＭとＭと視野の移動を２点破線で示している。撮影物Ｖの移動速度に合わせてＭの移動をＭＴで動かしＭまたは、ＭＴの位置情報を基に０００８で述べた制御を行う。
【００２６】  振り子形状の移動視点装置の図８は、ＭとＣを回転させず振り子状に動かし移動物を捕捉する。原理と制御は、０００６と０００８と同様だが、高速視点移動広角視野装置と違いＭＴの正逆回転をピニオンＧとラックＬで伝えＭとＣを動かす。ギアの位置で回転半径の長さが違ので、Ｃの角速度がＭの角速度の倍になるようにギアの大きさと位置を決めう。速度に比例して増加するＭＴの反転の負荷減らす為に振り幅を速度に比例して増やして移動物の捕捉幅に加える。装置がコンパクトで移動物の速度変化を撮影コマ単位で制御しやすい。
【００２７】  軌道往復の移動視点装置の図９と図１０、図１１は、振り子形状の移動視点装置を発展させて両端のバネＳＰで運動の繰り返しエネルギーの損失を少なくして高速化し、Ｍの外周速度が同じ場合、図５の装置と比べて周期が短くなるので複数視点の装置と同じ効果がありＳＰの位置と強さの調整で周期と速度調整ができる。Ｍは、Ａ２とＡ３に支持され基盤のＡ１のリニアモーターＭＴでＡ１の軌道に沿って往復運動する。回転視点ＷＭは、Ａ３につくラックからピニオンＧ１ギヤを通じＧ３からＧ２に伝わり動作する。
ＣやＣ２に位置に大型カメラが使用でき移動物の捕捉距離を装置の大きさに比べて長く捕れ露光時間を長くし撮影時機を増やす事ができる。図１１下のＭの種類Ｍ−１は、カメラ位置がＣの場合中央破線内をハーフミラーとしＭ−２は、中央に横スリットを入れＣの視野を確保と用途に応じて使い分けをする。  特にＣやＣ２の位置に投影機や放射機を置くのに有効である。
【００２８】    ハーフミラーの移動視点装置の図１２は、回転視点ＷＭをハーフミラーとし回転の駆動を移動物Ｖの移動面ＩＰから直接ローラＲ１で得る。Ｒ１の外周速度と等しい速さでＭが逆方向に外周する様にＲ１のギアＧ１とＭを回転させるギアＧ２の大きさを調整する。これにより露光時のＭの速度は、Ｖの速度に近似する。図１で示すように実際のＲ点はずれるので０００６に述べた方法で一致する様にギアまたは、Ｒ１の径を調整する。この装置は、Ｖの速度変化に従ってＭが回転し００１０で述べた障害が無いので露光時間を一定にしてアームＡにＧ２の位置センサーをつけて撮影時機を固定化すると制御が単純化される。製造ラインの使用では、パソコンの複雑な制御を必要とせず調整で撮影装置単体を動かすことが出来る。
【００２９】  伸縮する運動径の移動視点装置の図１３は、Ｗの位置と回転軸の長さを変えてＭの移動速度をＶの移動速度に合わせる装置で、Ｍの角速度は変化し無いので図１３の（１）を中立速度とすると（２）は、ＣＭからＭの伸び分の比率（Ｍｄ＋ＭＬ）／ＭＬにあわせて速度を早め、Ｗの位置も移動視点位置と角度を変えないために同じ比率（Ｗｄ＋ＷＬ）／ＷＬになるようにＭＣからＷｄ分伸びて調整する図である。ベルトの弛みは、ＭＣからＷに回転を伝えるベルトに張力用の中間ギアＧ使い解決する。この方法は、ビデオカメラなど一定周期の撮影タイミングを持つカメラや移動速度に合わせてＭの角速度が調整できない場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】移動視点の原理図  移動視点と光路の原理図で光路差が生じない理想線とそれに沿った円運動の鏡面に対する反射点のズレと光路の伸びと対物角度一定を単純化した図。
【図２】複雑化した移動視点の原理図  実際の装置を作る上で機構を複雑にした場合でも、図１と同様の法則が成り立つ事を表わした図。
【図３】回転視点移動装置の上断面図  図１の原理を実現する装置で広角視野と高速運動を可能とする装置の上断面図。
【図４】回転視点移動装置の正断面図
【図５】回転視点移動装置の側断面図
【図６】複数回転移動視点装置の側断面図
【図７】補助鏡のある移動狭角撮影装置
【図８】振り子形状の移動視点装置  移動視点を振り子形状の往復運動に変えた移動視点装置の側面図（１）と正面図（２）
【図９】軌道往復の移動視点装置  回転鏡面を軌道に沿って往復運動に変えた撮影装置の側面図
【図１０】軌道往復の移動視点装置の上面図
【図１１】軌道往復の移動視点装置の正面図
【図１２】ハーフミラーの移動視点装置  回転鏡面をハーフミラーにした移動撮影装置の側断面図
【図１３】伸縮運動径の移動視点装置  移動視点の運動径を変えて移動視点の移動速度を変える撮影装置の側断面図
【図１４】移動視点装置の機器制御図
【図１５】障害のパターン例  図３の装置でカメラ位置と撮影時機と障害の写るパターン例
【図１６】ミサイルや航空機を迎撃する図  ミサイルや航空機に正確に照準して放射器で無害化する手順図（１）と光線の命中が保持される図（２）と照準の仮想画面（３）
【数表１】
機器作成の数表例
図１の原理図に基づいて計算し図３の装置の２ｍ単位の撮影に合わせた数表
【符号の説明】
図で重複する符号は、前述された説明に同じで異なる場合に記述される。
図１以降の記号
Ｍ…移動視点を映す平面鏡
Ｐ…ＣＭを中心に回転し平面Ｍを支えるポール
ＣＭ…Ｍの回転中心
Ｔ…Ｍの頂点
Ｗ…撮影視点位置
Ｒ…Ｍに映る移動視点
Ｒ１…Ｗを中心にＲが移動した場合の仮想点
θ…ＷのＴからＲへの角度
γ…ＣＭのＴからＭ中心への角度
Ｖ…移動物
Ｗ２…移動方向に平行にずらした視点
Ｖ１…Ｗ２の時の撮影対象位置
ＲＬ…２θ＝γのＲの軌跡
ＲＬ１…Ｗ−Ｒ−Ｖの光路が一定のＲの軌跡
ｎ…Ｒ１からＲまでの距離
ｍ…ＴからＲまでの高さ差
図２以降の符号の説明
Ｒ１、Ｐ１，Ｖ１、Ｒ２，Ｐ２、Ｖ２は、ＰとＲが２から１の移動を表す。
λ…Ｐに対して垂直からＭをずらした角度
ＲＢ…補助反射鏡
ＢＬ…短縮された光路
ＢＨ…短縮された光路。
図３以降の符号の説明
Ａ…本体を支えるアーム
ＭＴ…モーター
ＢＣ…遮蔽カバー
ＶＬ…伝達ベルト
ＣＡ…Ｗを支える支柱
Ｈ…中空ホイール
ＧＣ…透明カバー
Ｃ…カメラ
ＷＭ…視点位置で移動視点に視野を向ける鏡面
Ｌ…ラック
Ｇ…ギア
ＳＰ…バネ
Ｂ…タイミング伝達ベルト
ＷＦ…回転周期で移動視点が有効となる視野の開始範囲の仮想した視野線
ＷＢ…ＷＦの逆の終了範囲の仮想した視野線
【図１】
2005092165.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年1月29日(2004.1.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定の光路距離と一定の対物角度で移動体を捕らえる為に、回転視点Ｗと移動鏡Ｍの移動視点Ｒを経由して移動点Ｖに至る光路距離を一定にするＷとＭの位置と角度の設定と動作機構、対象物に対する撮影、投影、放射の時機、時間の制御を備えた装置。
【請求項２】
請求項１のＲ−Ｖの間で映る障害物を黒い影とし視野の中でその振れ幅を大きくし障害を除く方法と連続撮影でこれを除去する方法とカメラや投影機、放射器の複数設置の設定方法と視差を防ぐ方法でこれらを制御した装置。
【請求項３】
請求項１のＲ−ＶがＷと交差しない様にＭを傾けＲ−Ｖの間に補助反射鏡ＲＢを置いてそれを変更した装置。
【請求項４】
請求項１のＷ位置にハーフミラーＷＭを置き、Ｒ−ＶがＷＭと交差しても障害とならない様にそれを変更した装置。
【請求項５】
請求項１のＷの位置とＭの回転軸の長さを変え一定周期でＭを回転させながらＶの移動速度にＲの移動速度を合わせる装置。
【請求項６】
レーダーや光学照準機器と併用し移動物を捉えて周期毎にフィードバック制御して移動方向と速度，揺れをコンピュータで算出し装置の向きを修正し光線や放射線を照射し移動物を無害化する装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】  新幹線のドクターイエローや道路面検査車両に乗せて通常走行速度での画像データ収集に効果がある。図１の原理図に基づいて計算し図３の装置の撮影に合わせた数表１の計算値から角度θが６０度で８２ｍｍの倍の水平移動で光路差が１．２６ｍｍとなる。例えば時速３００Ｋｍ（秒速８０ｍ）で移動視点ミラーＭが直径６３８．７ｍｍの回転を得た場合、トンネルや壁、路面、風景を撮影する場合に１／５００のシャッター速度でブレなく連続して前景と背景を同時に鮮明に撮ることが出来る。  同等の画像を得るには、１０万分の１のシャッター速度になり十分な光量が得られず撮影が不可能である。  また、高精細な航空写真をとる場合、特に低空で左右の視野を得て撮影すると近景と遠景が同時にブレなく撮ることが出来るので偵察写真の撮影に効果がある。
2005092165.tif 000020
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
【図面の簡単な説明】
【図１】  移動視点の原理図  移動視点と光路の原理図で光路差が生じない理想線とそれに沿った円運動の鏡面に対する反射点のズレと光路の伸びと対物角度一定を単純化した図。
【図２】  複雑化した移動視点の原理図  実際の装置を作る上で機構を複雑にした場合でも、図１と同様の法則が成り立つ事を表わした図。
【図３】回転視点移動装置の上断面図  図１の原理を実現する装置で広角視野と高速運動を可能とする装置の上断面図。
【図４】回転視点移動装置の正断面図
【図５】回転視点移動装置の側断面図
【図６】複数回転移動視点装置の側断面図
【図７】補助鏡のある移動狭角撮影装置
【図８】振り子形状の移動視点装置  移動視点を振り子形状の往復運動に変えた移動視点装置の側面図（１）と正面図（２）
【図９】軌道往復の移動視点装置  回転鏡面を軌道に沿って往復運動に変えた撮影装置の側面図
【図１０】軌道往復の移動視点装置の上面図
【図１１】軌道往復の移動視点装置の正面図
【図１２】ハーフミラーの移動視点装置  回転鏡面をハーフミラーにした移動撮影装置の側断面図
【図１３】伸縮運動径の移動視点装置  移動視点の運動径を変えて移動視点の移動速度を変える撮影装置の側断面図
【図１４】移動視点装置の機器制御図
【図１５】障害のパターン例  図３の装置でカメラ位置と撮影時機と障害の写るパターン例
【図１６】ミサイルや航空機を迎撃する図  ミサイルや航空機に正確に照準して放射器で無害化する手順図（１）と光線の命中が保持される図（２）と照準の仮想画面（３）
【符号の説明】
図で重複する符号は、前述された説明に同じで異なる場合に記述される。
図１以降の記号
Ｍ…移動視点を映す平面鏡
Ｐ…ＣＭを中心に回転し平面Ｍを支えるポール
ＣＭ…Ｍの回転中心
Ｔ…Ｍの頂点
Ｗ…撮影視点位置
Ｒ…Ｍに映る移動視点
Ｒ１…Ｗを中心にＲが移動した場合の仮想点
θ…ＷのＴからＲへの角度
γ…ＣＭのＴからＭ中心への角度
Ｖ…移動物
Ｗ２…移動方向に平行にずらした視点
Ｖ１…Ｗ２の時の撮影対象位置
ＲＬ…２θ＝γのＲの軌跡
ＲＬ１…Ｗ−Ｒ−Ｖの光路が一定のＲの軌跡
ｎ…Ｒ１からＲまでの距離
ｍ…ＴからＲまでの高さ差
図２以降の符号の説明
Ｒ１、Ｐ１，Ｖ１、Ｒ２，Ｐ２、Ｖ２は、ＰとＲが２から１の移動を表す。
λ…Ｐに対して垂直からＭをずらした角度
ＲＢ…補助反射鏡
ＢＬ…短縮された光路
ＢＨ…短縮された光路。
図３以降の符号の説明
Ａ…本体を支えるアーム
ＭＴ…モーター
ＢＣ…遮蔽カバー
ＶＬ…伝達ベルト
ＣＡ…Ｗを支える支柱
Ｈ…中空ホイール
ＧＣ…透明カバー
Ｃ…カメラ
ＷＭ…視点位置で移動視点に視野を向ける鏡面
Ｌ…ラック
Ｇ…ギア
ＳＰ…バネ
Ｂ…タイミング伝達ベルト
ＷＦ…回転周期で移動視点が有効となる視野の開始範囲の仮想した視野線
ＷＢ…ＷＦの逆の終了範囲の仮想した視野線
2005092165.tif 000021