カメラ付きパター
【課題】ゴルフのパッティングの練習時に、プレイヤが、ゴルフクラブ(5)とボール(18)の動きを目視することに加えて、ゴルフクラブによってボールがどのようにヒットされるかをミクロ的に視認可能にする練習手段を提供すること
【解決手段】ヘッド部(4)に、３台のＣＣＤカメラ(10L,10C,10R)を取り付けたパター(5)と、これらカメラからの映像信号を受ける携帯用コンピュータ(22)と、このコンピュータからの映像信号を表示するオーバーヘッドプロジェクタ(24)とを備える。これらカメラは、クラブフェース(6)のスウィートスポット(7)を通る垂直線上(12)に配された１台(10C)、この垂直線上の１台の左右に配された１台ずつのカメラ(10L,10R)で構成される。このオーバーヘッドプロジェクタ(24)の表示パネルは、半透過性であり、カメラからの映像を表示すると共に、表示パネルを透過してクラブヘッドとボールとを視認可能である。
【解決手段】ヘッド部(4)に、３台のＣＣＤカメラ(10L,10C,10R)を取り付けたパター(5)と、これらカメラからの映像信号を受ける携帯用コンピュータ(22)と、このコンピュータからの映像信号を表示するオーバーヘッドプロジェクタ(24)とを備える。これらカメラは、クラブフェース(6)のスウィートスポット(7)を通る垂直線上(12)に配された１台(10C)、この垂直線上の１台の左右に配された１台ずつのカメラ(10L,10R)で構成される。このオーバーヘッドプロジェクタ(24)の表示パネルは、半透過性であり、カメラからの映像を表示すると共に、表示パネルを透過してクラブヘッドとボールとを視認可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラ付きパターに関し、更に具体的には、ゴルフプレイヤがパッティングの練習の際に使用するに適したカメラを取り付けたゴルフパターに関する。
【背景技術】
【０００２】
この出願に際し、本出願人は、特許庁電子図書館（ＩＰＤＬ）を利用して、先行する公開出願の請求の範囲に対して、技術用語「カメラ」＊「パター」＊「練習」で検索したところ、次の２件の公開公報が見つかった。
【特許文献１】特開平6-105940「パターゴルフ練習機」（公開日：1994年4月19日）
【特許文献２】特開平11-224441「ゴルフパター練習機及びゴルフパター練習機のホール位置決定方法」（公開日：1999年9月14日） 上記２件の公開公報を精査すると、これらのゴルフ練習機では、カメラとパターとが別体であることが分かった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のゴルフ練習機では、パッティングの際に、ゴルフボールを注視しているプレイヤが、同時にカメラ画像を視認することは不可能であった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
そこで、本発明は、ゴルフのパッティングの練習時に、プレイヤが、ゴルフクラブとボールの動きを目視することに加えて、ゴルフクラブによってボールがどのようにヒットされるかをミクロ的に視認可能にする練習手段を提供することを目的とする。
【０００５】
上記目的に鑑みて、本発明に係るカメラ付きパターは、ゴルフのパタークラブのヘッド部に、少なくとも１台のカメラを取り付けている。
【０００６】
更に、上記カメラ付きパターでは、前記カメラは、クラブフェースのスウィートスポットを通る垂直線上に配された１台、該垂直線上の１台の左右に配された１台ずつの合計３台とすることができる。更に、上記カメラ付きパターでは、前記カメラは、クラブヘッドの上部に取り付けてもよい。更に、上記カメラ付きパターでは、前記カメラは、クラブヘッドの内部に取り付けてもよい。更に、上記カメラ付きパターでは、前記カメラは、ＵＳＢ接続可能であってよい。
【０００７】
更に、本発明に係るパッティング練習装置は、ゴルフのパタークラブのヘッド部に、少なくとも１台のカメラを取り付けた、カメラ付きパターと、前記カメラからの映像信号を受けるコンピュータと、前記コンピュータからの映像信号を表示するオーバーヘッドプロジェクタとを備える。
【０００８】
更に、上記パッティング練習装置では、前記オーバーヘッドプロジェクタの表示パネルは半透過性であり、前記カメラからの映像を表示すると共に、該表示パネルを透過してクラブヘッドとボールとを視認可能とすることもできる。更に、上記パッティング練習装置では、前記コンピュータは、携帯用パーソナルコンピュータであってよい。更に、上記パッティング練習装置では、前記コンピュータは、メモリを有して、一定間隔のカメラ画像を重ね合わせたビデオ画像を生成し、前記オーバーヘッドプロジェクタは、前記ビデオ画像により、ゴルフボールを動きの軌跡を残像のように表示することもできる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ゴルフのパッティングの練習時に、プレイヤが、ゴルフクラブとボールの動きを目視することに加えて、ゴルフクラブによってボールがどのようにヒットされるかをミクロ的に視認可能にする練習手段を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係るカメラ付きパターの実施形態に関して、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中、同じ要素の対しては同じ符号を付して、重複した説明を省略する。
【００１１】
本出願人は、最近、世界最小のＵＳＢ接続ＣＣＤカメラの開発に成功している。本発明に係るカメラ付きパターは、この世界最小のＵＳＢ接続ＣＣＤカメラの応用例として開発されたものである。
【００１２】
［カメラ付きパター］
（概要）
先ず最初に、カメラ付きパターの概要について説明する。図１は、ゴルフ練習時に、プレイヤが、このカメラ付きパター５を使って練習している状況を説明する図である。プレイヤが持つパター５にはカメラ１０が取り付けられている。カメラ１０で撮影された映像信号は、パターのシャフト２に沿って配されたケーブル（図示せず。）により、携帯用ＰＣ（パーソナルコンピュータ）２２に送られる。ＰＣ２２で処理された映像は、プレイヤの頭部２１に装着したヘッドマウントディスプレイ２４にリアルタイムで表示される。
【００１３】
このヘッドマウントディスプレイ２４は半透過性の表示装置であり、プレイヤは、ディスプレイ２４に表示されたカメラ映像と、ディスプレイ２４を透過して見えるゴルフボール１８及びパター５の先端部とを、同時に視認することができる。
【００１４】
このカメラ１０は、後述するように複数台のカメラからなり、プレイヤがカメラ映像からゴルフボール１８の遠近感を把握できるようになっている。各カメラ１０は、上述した世界最小のＵＳＢ接続ＣＣＤカメラを利用している。
【００１５】
カメラ１０と携帯用ＰＣ（パーソナルコンピュータ）２２との間のケーブルは、パターのシャフト５の周囲に取り付けても、シャフト内部に収納してもよい。
【００１６】
携帯用ＰＣ（パーソナルコンピュータ）２２は、例示であって、カメラ映像を処理できるコンピュータであれば任意のものを使用できる。ノートブックＰＣ、ディスクトップＰＣ等であれば、プレイヤの近くに設置すればよい。
【００１７】
半透過型のヘッドマウントディスプレイ２４は、既に、市場にて商業的に入手可能であり、ビデオゲーム機、フライトシミュレータ装置等で広く利用されている。ヘッドマウントディスプレイ２４は、本出願書類では、頭部を覆うヘルメット型、目の部分のみを覆うゴーグル型等の任意の形態のディスプレイを含むものである。
【００１８】
プレイヤは、このカメラ付きパター５をパターの練習時に利用することにより、クラブフェース６から見たボール１８のカメラ映像と、パター５及びボール１８とを同時に視認することができる。従って、ボールがクラブフェースの最適打点箇所（「スウィートスポット」ともいう。）でヒットしなかった時、直ちにパター５とボール１８の相対位置、パターグリップ等の矯正を行うことができる。この練習を繰り返すことにより、ボール１８をクラブフェースの最適打点箇所７でヒットすることを身につけることができる。
【００１９】
以下、このカメラ付きパター５について、パター５に対するカメラ１０の取付構造、カメラ画像、カメラ付きパターの回路ブロック図、カメラ部分の回路ブロック図について、順次説明する。
【００２０】
（パターに対するカメラの取付構造）
図２は、カメラが取り付けられる前の典型的なゴルフクラブのパター５０の先端部の一例を示す図である。パター５０の先端部は、グリップ（図示せず。）に接続するシャフト２と、クラブヘッド４とを備えている。このクラブヘッド４は、ゴルフボール（図示せず。）をヒットするフェース６と、頂面８とを有する。このフェース６のほぼ中央部に、ボールをヒットするに最適打点箇所（スウィートスポット）７がある。このようなパター５０にカメラを取り付ける構造として、例えば、上部取付型（図３Ａ、図３Ｂ参照）と内蔵型（図４参照）がある。
【００２１】
図３Ａ及び図３Ｂは、上部取付型カメラ付きパター５の先端部の構造について説明する図であり、図３Ａはカメラ付きパター５の先端部の正面図であり、図３Ｂはその平面図である。パター５の頂面８に、ＵＳＢ用のハブ２０及び３台のＵＳＢ接続ＣＣＤカメラ１０が設置されている。これらのＣＣＤカメラ１０は、左側ＣＣＤカメラ１０Ｌと、中央ＣＣＤカメラ１０Ｃと、右側ＣＣＤカメラ１０Ｒである。左側ＣＣＤカメラ１０Ｌはレンズ孔１０Ｌ-1をもち、中央ＣＣＤカメラ１０Ｃはレンズ孔１０Ｃ-1をもち、右側ＣＣＤカメラ１０Ｒはレンズ孔１０Ｒ1-をもっている。
【００２２】
図３Ｂに示すように、好ましくは、中央ＣＣＤカメラ１０Ｃは、その撮影方向がクラブヘッド４のフェース６に対して垂直方向を向き、クラブヘッド４のフェース６から所定の距離Ｌにあるゴルフボール１８の中心に向くように設置されている。好ましくは、左側ＣＣＤカメラ１０Ｌと右側ＣＣＤカメラ１０Ｒとは、その撮影方向がクラブヘッド４のフェース６から所定の距離Ｌにあるゴルフボール１８の中心に向くように夫々設置されている。ゴルフボール迄の距離Ｌは、任意でよく、ゼロであってもよい。
【００２３】
このように３台のＣＣＤカメラを正確に設置するため、例えば、３台のＣＣＤカメラを適当なベースプレート（図示せず。）に予め設置し、このベースプレートごとパター５の頂面８に設置してもよい。或いは、カメラ側に突起物（図示せず。）を設け、パター５の頂面８に凹み（図示せず。）を設け、突起を凹みに組み込むことで位置を固定できるようにしてもよい。逆にカメラ側に凹みを設け、パター５の頂面８に突起物を設けてもよい。
【００２４】
図４は、内蔵型カメラ付きパター５の先端部の構造について説明する図である。例えば、中央ＣＣＤカメラ１０Ｃを内蔵するため、クラブヘッド４のフェース６の裏側より、カメラ収納の孔（図示せず。）を所定の深さで形成し、更にこれより小径のレンズ孔１０Ｃ-1をフェース６に至るまで形成する。その後、中央ＣＣＤカメラ１０Ｃをカメラ収納孔に挿入して固定する。左側ＣＣＤカメラ１０Ｌ及び右側ＣＣＤカメラ１０Ｒに関しても、夫々同様に孔を形成し、内蔵する。好ましくは、各カメラの撮影方向が、図２Ｂで説明したような方向になるように各カメラ挿入孔を形成する。
【００２５】
（カメラ画像）
図５は、図３Ａ及び図３Ｂに示したカメラ付きパター５で撮影したカメラ画像を示す図である。プレイヤが、ボール１８をクラブフェース６のスウィートスポット７でヒットしたとき、左側ＣＣＤカメラ１０Ｌと、中央ＣＣＤカメラ１０Ｃと、右側ＣＣＤカメラ１０Ｒから得られる映像１１Ｌ，１１Ｃ，１１Ｒを夫々示す図である。
【００２６】
中央ＣＣＤカメラ１０Ｃの映像１１Ｃには、画面の縦方向中心線に沿って、ボール１８が徐々に近づき大きくなってボール１８Ｃ-1，１８Ｃ-2，１８Ｃ-3と逐次表示される。左ＣＣＤカメラ１０Ｌの映像１１Ｌには、画面の対角線に沿って、ボールが徐々に近づき大きくなってボール１８Ｌ-1，１８Ｌ-2，１８Ｌ-3と逐次表示される。ボール映像１８Ｌ-2は、クラブヘッド４のフェース６から所定の距離Ｌにあるゴルフボール１８の映像である。同様に、右ＣＣＤカメラ１０Ｒの映像１１Ｒには、画面の対角線に沿って、ボールが徐々に近づき大きくなってボール１８Ｒ-1，１８Ｒ-2，１８Ｒ-3と逐次表示される。ボール映像１８Ｒ-2は、クラブヘッド４のフェース６から所定の距離Ｌにあるゴルフボール１８の映像である。
【００２７】
概略的に述べると、ボール１８をクラブフェース６のスウィートスポット７でヒットすると、映像１１Ｌ，１１Ｃ，１１Ｒは、映像１１Ｃに縦方向中央線（図示せず。）を規定すると、この縦方向中央線に対して対称的な動画映像となる。
【００２８】
しかし、プレイヤが、ボール１８をクラブフェース６のスウィートスポット７を外してヒットすると、対称的な動画映像とはならない。例えば、ボール１８をスウィートスポット７より左側でヒットすると、中央の映像１１Ｃのボール１８Ｃ-1，１８Ｃ-2，１８Ｃ-3は左側に変位し、左側映像１１Ｌのボール１８Ｌ-1，１８Ｌ-2，１８Ｌ-3は相対的に大きくなり、右側映像１１Ｒのボール１８Ｃ-1，１８Ｃ-2，１８Ｃ-3は相対的に小さくなる。
【００２９】
反対に、ボール１８をスウィートスポット７より右側でヒットすると、中央の映像１１Ｃのボール１８Ｃ-1，１８Ｃ-2，１８Ｃ-3は右側に変位し、左側映像１１Ｌのボール１８Ｌ-1，１８Ｌ-2，１８Ｌ-3は相対的に小さくなり、右側映像１１Ｒのボール１８Ｃ-1，１８Ｃ-2，１８Ｃ-3は相対的に大きくなる。
【００３０】
なお、図４に示したカメラ付きパター５で撮影したカメラ画像では、中央ＣＣＤカメラの映像１１Ｃは、ゴルフボール１８が画面内の上部から下部へ順次拡大して表示されるのでなく、画面内の中央部で同心円状に１８Ｃ-1，１８Ｃ-2，１８Ｃ-3と徐々に拡大して逐次表示される。同様に、左側ＣＣＤカメラ１０Ｌの映像１１Ｌでは水平方向に左から右へ１８Ｌ-1，１８Ｌ-2，１８Ｌ-3と徐々して逐次表示される。右側ＣＣＤカメラ１０Ｒの映像１１Ｒでは水平方向に右から左へ１８Ｒ-1，１８Ｒ-2，１８Ｒ-3と徐々に拡大して逐次表示される。
【００３１】
（カメラ付きパター５の回路ブロック図）
図６は、カメラ付きパター５の回路ブロック図である。３台のＵＳＢ接続カメラＲ，Ｃ，Ｌ（１０Ｒ，１０Ｃ，１０Ｌ）からの映像出力は、ＵＳＢハブ２０に接続され、ケーブルを介してＰＣ２２に送られる。ＰＣ２２で映像処理され、その映像はヘッドマウントディスプレイ２４に表示される。
【００３２】
ＵＳＢ接続カメラＲ，Ｃ，Ｌ（１０Ｒ，１０Ｃ，１０Ｌ）からＵＳＢハブ２０迄は、パタークラブのヘッド４に取り付けられている。ハブ２０からＰＣ２２迄のケーブルは、パタークラブのシャフト２に沿って配される。ヘッドマウントディスプレイ２４は、プレイヤの頭部２１に装着されている。
【００３３】
（カメラ部分の回路ブロック図）
図７は、ＵＳＢ接続カメラＲ（１０Ｒ）部分の回路ブロック図である。他のＵＳＢ接続カメラＣ，Ｌ（１０Ｃ，１０Ｌ）も同様である。
【００３４】
ＵＳＢ接続カメラＲ（１０Ｒ）は、ボールの映像をとらえる光学系レンズ２６と、入射映像を信号電荷に変換・転送するＣＣＤ２８と、この信号電荷からノイズを低減する二重サンプリング回路及び映像信号を増幅し一定レベルに大きさを制御するＣＤＳ／ＡＧＣ３０と、デジタル映像信号へ変換するＡ／Ｄ変換回路３２と、後述するような各種の信号処理を行うＣＰＬＤ３４と、映像データ及び画像処理プログラムを記録したり、画像処理の作業領域を提供するメモリ４０と、ＣＰＬＤからのデジタル映像信号をＵＳＢインターフェースフォーマットに変換するＵＳＢコントローラ３６と、各要素を制御するＣＰＵ３８と、これらの各要素に対して電源を供給する電源４２とを備えている。例えば、ＵＳＢ２．０フォーマットの映像データがＵＳＢハブ２０に送られる。
【００３５】
ここで、ＣＰＬＤ３４は、Ａ／Ｄ変換回路３２からのデジタル映像信号の黒レベル・オプティカル・ブラックを一定基準値に固定するフィーダバッククランプ回路、ホワイトクリップ回路、低レベルのノイズをクリップするためのベースクリップ回路、白バランスをとるためのオートホワイトバランス回路、γ補正回路を含むカメラ信号処理プロセス回路等を有している。ＣＰＬＤ３４の代わりに、ＦＰＧＡを使用することもできる。
【００３６】
ＰＣ２４は、公知のパーソナルコンピュータである。ゴルフプレイヤにとっては、取扱容易性等により携帯用ＰＣが好ましい。
【００３７】
同様に、ヘッドマウントディスプレイ２４は、公知のディスプレイである。ヘッドマウントディスプレイ２４を装着したプレイヤは、目の前の半透過性の表示装置に映し出された映像を見ると同時に、表示装置を透過して自らが練習するパター５及びボール１８を視認することが出来る。
【００３８】
［変更・追加・代替例］
以上により、本実施形態のカメラ付きパター５について説明したが、本発明はこれに限定されない。本発明は、当業者が容易になしえる実施形態に対する変更・追加・削除・変更等を含むものである。
【００３９】
例えば、本発明は、次のような追加・代替例を含む。
【００４０】
(1)図３Ａ、図３Ｂ及び図４において、カメラ台数が３台の場合について説明したが、これに限定されない。例えば、１台のカメラの場合は符号１０Ｃに設置され、２台のカメラの場合は符号１０Ｌ，１０Ｒに設置される。４台以上であれば、図３Ａ及び図４の中心線１２に対して対称に配置すればよい。このように、カメラの台数は任意である。
【００４１】
(2)図7のカメラ１０に特殊効果プログラムを読み込み、映像メモリ４０を利用して、パッティング時のゴルフボールの動きを残像のように同一画面に記録し、これをヘッドマウントディスプレイ２４に表示することもできる。これにより、複数個のボールの表示により、ボールの軌跡が一層明瞭に把握することが出来る。
【００４２】
(3)パター５のいずれかに加速度センサ（図示せず。）を取り付け、パター５でゴルフボール１８をヒットした時点で、表示映像を停止してもよい。ヒットした時点のカメラ画像(図５)により、パターフェース６のスウィートスポット７が、ボール１８をとらえているか否かを一層明瞭に把握することが出来る。
【００４３】
従って、本発明の技術的範囲は、添付の特許請求の範囲の記載に基づいて定められる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１は、ゴルフ練習時に、プレイヤが、このカメラ付きパター５を使って練習している状況を説明する図である。
【図２】図２は、カメラが取り付けられる前の典型的なゴルフクラブのパターの先端部の一例を示す図である。
【図３Ａ】図３Ａは、上部取付型カメラ付きパターの先端部の正面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、上部取付型カメラ付きパターの先端部の平面図である。
【図４】図４は、内蔵型カメラ付きパター５先端部の構造について説明する図である。
【図５】図５は、図３Ａ及び図３Ｂに示したカメラ付きパターで撮影したカメラ画像を示す図である。
【図６】図６は、カメラ付きパターの回路ブロック図である。
【図７】図７は、図６のカメラ付きパターのＵＳＢ接続カメラ部分の回路ブロック図である。
【符号の説明】
【００４５】
２：シャフト、 ４：クラブヘッド、 ５：カメラ付きパター、 ６：クラブフェース，フェース、 ７：最適打点箇所，スウィートスポット、 ８：頂面、 １０：カメラ，ＣＣＤカメラ，ＵＳＢ接続カメラ、 １０Ｌ：左側ＣＣＤカメラ、 １０Ｃ：中央ＣＣＤカメラ、 １０Ｒ：右側ＣＣＤカメラ、 １０Ｌ-1：左側ＣＣＤカメラのレンズ孔、 １０Ｃ-1：中央ＣＣＤカメラのレンズ孔、 １０Ｒ-1：右側ＣＣＤカメラのレンズ孔、 １８：ゴルフボール、 ２０：ＵＳＢ用ハブ、 ２２：ＰＣ，パーソナルコンピュータ，携帯用ＰＣ、 ２４：ヘッドマウントディスプレイ、 ２６：光学系レンズ、 ２８：ＣＣＤ、 ３０：ＣＤＳ／ＡＧＣ、 ３２：Ａ／Ｄ変換回路、 ３４：ＣＰＬＤ，ＦＰＧＡ、 ３６：ＵＳＢコントローラ、 ３８：ＣＰＵ、 ４０：メモリ、 ４２：電源、
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラ付きパターに関し、更に具体的には、ゴルフプレイヤがパッティングの練習の際に使用するに適したカメラを取り付けたゴルフパターに関する。
【背景技術】
【０００２】
この出願に際し、本出願人は、特許庁電子図書館（ＩＰＤＬ）を利用して、先行する公開出願の請求の範囲に対して、技術用語「カメラ」＊「パター」＊「練習」で検索したところ、次の２件の公開公報が見つかった。
【特許文献１】特開平6-105940「パターゴルフ練習機」（公開日：1994年4月19日）
【特許文献２】特開平11-224441「ゴルフパター練習機及びゴルフパター練習機のホール位置決定方法」（公開日：1999年9月14日） 上記２件の公開公報を精査すると、これらのゴルフ練習機では、カメラとパターとが別体であることが分かった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のゴルフ練習機では、パッティングの際に、ゴルフボールを注視しているプレイヤが、同時にカメラ画像を視認することは不可能であった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
そこで、本発明は、ゴルフのパッティングの練習時に、プレイヤが、ゴルフクラブとボールの動きを目視することに加えて、ゴルフクラブによってボールがどのようにヒットされるかをミクロ的に視認可能にする練習手段を提供することを目的とする。
【０００５】
上記目的に鑑みて、本発明に係るカメラ付きパターは、ゴルフのパタークラブのヘッド部に、少なくとも１台のカメラを取り付けている。
【０００６】
更に、上記カメラ付きパターでは、前記カメラは、クラブフェースのスウィートスポットを通る垂直線上に配された１台、該垂直線上の１台の左右に配された１台ずつの合計３台とすることができる。更に、上記カメラ付きパターでは、前記カメラは、クラブヘッドの上部に取り付けてもよい。更に、上記カメラ付きパターでは、前記カメラは、クラブヘッドの内部に取り付けてもよい。更に、上記カメラ付きパターでは、前記カメラは、ＵＳＢ接続可能であってよい。
【０００７】
更に、本発明に係るパッティング練習装置は、ゴルフのパタークラブのヘッド部に、少なくとも１台のカメラを取り付けた、カメラ付きパターと、前記カメラからの映像信号を受けるコンピュータと、前記コンピュータからの映像信号を表示するオーバーヘッドプロジェクタとを備える。
【０００８】
更に、上記パッティング練習装置では、前記オーバーヘッドプロジェクタの表示パネルは半透過性であり、前記カメラからの映像を表示すると共に、該表示パネルを透過してクラブヘッドとボールとを視認可能とすることもできる。更に、上記パッティング練習装置では、前記コンピュータは、携帯用パーソナルコンピュータであってよい。更に、上記パッティング練習装置では、前記コンピュータは、メモリを有して、一定間隔のカメラ画像を重ね合わせたビデオ画像を生成し、前記オーバーヘッドプロジェクタは、前記ビデオ画像により、ゴルフボールを動きの軌跡を残像のように表示することもできる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ゴルフのパッティングの練習時に、プレイヤが、ゴルフクラブとボールの動きを目視することに加えて、ゴルフクラブによってボールがどのようにヒットされるかをミクロ的に視認可能にする練習手段を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係るカメラ付きパターの実施形態に関して、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中、同じ要素の対しては同じ符号を付して、重複した説明を省略する。
【００１１】
本出願人は、最近、世界最小のＵＳＢ接続ＣＣＤカメラの開発に成功している。本発明に係るカメラ付きパターは、この世界最小のＵＳＢ接続ＣＣＤカメラの応用例として開発されたものである。
【００１２】
［カメラ付きパター］
（概要）
先ず最初に、カメラ付きパターの概要について説明する。図１は、ゴルフ練習時に、プレイヤが、このカメラ付きパター５を使って練習している状況を説明する図である。プレイヤが持つパター５にはカメラ１０が取り付けられている。カメラ１０で撮影された映像信号は、パターのシャフト２に沿って配されたケーブル（図示せず。）により、携帯用ＰＣ（パーソナルコンピュータ）２２に送られる。ＰＣ２２で処理された映像は、プレイヤの頭部２１に装着したヘッドマウントディスプレイ２４にリアルタイムで表示される。
【００１３】
このヘッドマウントディスプレイ２４は半透過性の表示装置であり、プレイヤは、ディスプレイ２４に表示されたカメラ映像と、ディスプレイ２４を透過して見えるゴルフボール１８及びパター５の先端部とを、同時に視認することができる。
【００１４】
このカメラ１０は、後述するように複数台のカメラからなり、プレイヤがカメラ映像からゴルフボール１８の遠近感を把握できるようになっている。各カメラ１０は、上述した世界最小のＵＳＢ接続ＣＣＤカメラを利用している。
【００１５】
カメラ１０と携帯用ＰＣ（パーソナルコンピュータ）２２との間のケーブルは、パターのシャフト５の周囲に取り付けても、シャフト内部に収納してもよい。
【００１６】
携帯用ＰＣ（パーソナルコンピュータ）２２は、例示であって、カメラ映像を処理できるコンピュータであれば任意のものを使用できる。ノートブックＰＣ、ディスクトップＰＣ等であれば、プレイヤの近くに設置すればよい。
【００１７】
半透過型のヘッドマウントディスプレイ２４は、既に、市場にて商業的に入手可能であり、ビデオゲーム機、フライトシミュレータ装置等で広く利用されている。ヘッドマウントディスプレイ２４は、本出願書類では、頭部を覆うヘルメット型、目の部分のみを覆うゴーグル型等の任意の形態のディスプレイを含むものである。
【００１８】
プレイヤは、このカメラ付きパター５をパターの練習時に利用することにより、クラブフェース６から見たボール１８のカメラ映像と、パター５及びボール１８とを同時に視認することができる。従って、ボールがクラブフェースの最適打点箇所（「スウィートスポット」ともいう。）でヒットしなかった時、直ちにパター５とボール１８の相対位置、パターグリップ等の矯正を行うことができる。この練習を繰り返すことにより、ボール１８をクラブフェースの最適打点箇所７でヒットすることを身につけることができる。
【００１９】
以下、このカメラ付きパター５について、パター５に対するカメラ１０の取付構造、カメラ画像、カメラ付きパターの回路ブロック図、カメラ部分の回路ブロック図について、順次説明する。
【００２０】
（パターに対するカメラの取付構造）
図２は、カメラが取り付けられる前の典型的なゴルフクラブのパター５０の先端部の一例を示す図である。パター５０の先端部は、グリップ（図示せず。）に接続するシャフト２と、クラブヘッド４とを備えている。このクラブヘッド４は、ゴルフボール（図示せず。）をヒットするフェース６と、頂面８とを有する。このフェース６のほぼ中央部に、ボールをヒットするに最適打点箇所（スウィートスポット）７がある。このようなパター５０にカメラを取り付ける構造として、例えば、上部取付型（図３Ａ、図３Ｂ参照）と内蔵型（図４参照）がある。
【００２１】
図３Ａ及び図３Ｂは、上部取付型カメラ付きパター５の先端部の構造について説明する図であり、図３Ａはカメラ付きパター５の先端部の正面図であり、図３Ｂはその平面図である。パター５の頂面８に、ＵＳＢ用のハブ２０及び３台のＵＳＢ接続ＣＣＤカメラ１０が設置されている。これらのＣＣＤカメラ１０は、左側ＣＣＤカメラ１０Ｌと、中央ＣＣＤカメラ１０Ｃと、右側ＣＣＤカメラ１０Ｒである。左側ＣＣＤカメラ１０Ｌはレンズ孔１０Ｌ-1をもち、中央ＣＣＤカメラ１０Ｃはレンズ孔１０Ｃ-1をもち、右側ＣＣＤカメラ１０Ｒはレンズ孔１０Ｒ1-をもっている。
【００２２】
図３Ｂに示すように、好ましくは、中央ＣＣＤカメラ１０Ｃは、その撮影方向がクラブヘッド４のフェース６に対して垂直方向を向き、クラブヘッド４のフェース６から所定の距離Ｌにあるゴルフボール１８の中心に向くように設置されている。好ましくは、左側ＣＣＤカメラ１０Ｌと右側ＣＣＤカメラ１０Ｒとは、その撮影方向がクラブヘッド４のフェース６から所定の距離Ｌにあるゴルフボール１８の中心に向くように夫々設置されている。ゴルフボール迄の距離Ｌは、任意でよく、ゼロであってもよい。
【００２３】
このように３台のＣＣＤカメラを正確に設置するため、例えば、３台のＣＣＤカメラを適当なベースプレート（図示せず。）に予め設置し、このベースプレートごとパター５の頂面８に設置してもよい。或いは、カメラ側に突起物（図示せず。）を設け、パター５の頂面８に凹み（図示せず。）を設け、突起を凹みに組み込むことで位置を固定できるようにしてもよい。逆にカメラ側に凹みを設け、パター５の頂面８に突起物を設けてもよい。
【００２４】
図４は、内蔵型カメラ付きパター５の先端部の構造について説明する図である。例えば、中央ＣＣＤカメラ１０Ｃを内蔵するため、クラブヘッド４のフェース６の裏側より、カメラ収納の孔（図示せず。）を所定の深さで形成し、更にこれより小径のレンズ孔１０Ｃ-1をフェース６に至るまで形成する。その後、中央ＣＣＤカメラ１０Ｃをカメラ収納孔に挿入して固定する。左側ＣＣＤカメラ１０Ｌ及び右側ＣＣＤカメラ１０Ｒに関しても、夫々同様に孔を形成し、内蔵する。好ましくは、各カメラの撮影方向が、図２Ｂで説明したような方向になるように各カメラ挿入孔を形成する。
【００２５】
（カメラ画像）
図５は、図３Ａ及び図３Ｂに示したカメラ付きパター５で撮影したカメラ画像を示す図である。プレイヤが、ボール１８をクラブフェース６のスウィートスポット７でヒットしたとき、左側ＣＣＤカメラ１０Ｌと、中央ＣＣＤカメラ１０Ｃと、右側ＣＣＤカメラ１０Ｒから得られる映像１１Ｌ，１１Ｃ，１１Ｒを夫々示す図である。
【００２６】
中央ＣＣＤカメラ１０Ｃの映像１１Ｃには、画面の縦方向中心線に沿って、ボール１８が徐々に近づき大きくなってボール１８Ｃ-1，１８Ｃ-2，１８Ｃ-3と逐次表示される。左ＣＣＤカメラ１０Ｌの映像１１Ｌには、画面の対角線に沿って、ボールが徐々に近づき大きくなってボール１８Ｌ-1，１８Ｌ-2，１８Ｌ-3と逐次表示される。ボール映像１８Ｌ-2は、クラブヘッド４のフェース６から所定の距離Ｌにあるゴルフボール１８の映像である。同様に、右ＣＣＤカメラ１０Ｒの映像１１Ｒには、画面の対角線に沿って、ボールが徐々に近づき大きくなってボール１８Ｒ-1，１８Ｒ-2，１８Ｒ-3と逐次表示される。ボール映像１８Ｒ-2は、クラブヘッド４のフェース６から所定の距離Ｌにあるゴルフボール１８の映像である。
【００２７】
概略的に述べると、ボール１８をクラブフェース６のスウィートスポット７でヒットすると、映像１１Ｌ，１１Ｃ，１１Ｒは、映像１１Ｃに縦方向中央線（図示せず。）を規定すると、この縦方向中央線に対して対称的な動画映像となる。
【００２８】
しかし、プレイヤが、ボール１８をクラブフェース６のスウィートスポット７を外してヒットすると、対称的な動画映像とはならない。例えば、ボール１８をスウィートスポット７より左側でヒットすると、中央の映像１１Ｃのボール１８Ｃ-1，１８Ｃ-2，１８Ｃ-3は左側に変位し、左側映像１１Ｌのボール１８Ｌ-1，１８Ｌ-2，１８Ｌ-3は相対的に大きくなり、右側映像１１Ｒのボール１８Ｃ-1，１８Ｃ-2，１８Ｃ-3は相対的に小さくなる。
【００２９】
反対に、ボール１８をスウィートスポット７より右側でヒットすると、中央の映像１１Ｃのボール１８Ｃ-1，１８Ｃ-2，１８Ｃ-3は右側に変位し、左側映像１１Ｌのボール１８Ｌ-1，１８Ｌ-2，１８Ｌ-3は相対的に小さくなり、右側映像１１Ｒのボール１８Ｃ-1，１８Ｃ-2，１８Ｃ-3は相対的に大きくなる。
【００３０】
なお、図４に示したカメラ付きパター５で撮影したカメラ画像では、中央ＣＣＤカメラの映像１１Ｃは、ゴルフボール１８が画面内の上部から下部へ順次拡大して表示されるのでなく、画面内の中央部で同心円状に１８Ｃ-1，１８Ｃ-2，１８Ｃ-3と徐々に拡大して逐次表示される。同様に、左側ＣＣＤカメラ１０Ｌの映像１１Ｌでは水平方向に左から右へ１８Ｌ-1，１８Ｌ-2，１８Ｌ-3と徐々して逐次表示される。右側ＣＣＤカメラ１０Ｒの映像１１Ｒでは水平方向に右から左へ１８Ｒ-1，１８Ｒ-2，１８Ｒ-3と徐々に拡大して逐次表示される。
【００３１】
（カメラ付きパター５の回路ブロック図）
図６は、カメラ付きパター５の回路ブロック図である。３台のＵＳＢ接続カメラＲ，Ｃ，Ｌ（１０Ｒ，１０Ｃ，１０Ｌ）からの映像出力は、ＵＳＢハブ２０に接続され、ケーブルを介してＰＣ２２に送られる。ＰＣ２２で映像処理され、その映像はヘッドマウントディスプレイ２４に表示される。
【００３２】
ＵＳＢ接続カメラＲ，Ｃ，Ｌ（１０Ｒ，１０Ｃ，１０Ｌ）からＵＳＢハブ２０迄は、パタークラブのヘッド４に取り付けられている。ハブ２０からＰＣ２２迄のケーブルは、パタークラブのシャフト２に沿って配される。ヘッドマウントディスプレイ２４は、プレイヤの頭部２１に装着されている。
【００３３】
（カメラ部分の回路ブロック図）
図７は、ＵＳＢ接続カメラＲ（１０Ｒ）部分の回路ブロック図である。他のＵＳＢ接続カメラＣ，Ｌ（１０Ｃ，１０Ｌ）も同様である。
【００３４】
ＵＳＢ接続カメラＲ（１０Ｒ）は、ボールの映像をとらえる光学系レンズ２６と、入射映像を信号電荷に変換・転送するＣＣＤ２８と、この信号電荷からノイズを低減する二重サンプリング回路及び映像信号を増幅し一定レベルに大きさを制御するＣＤＳ／ＡＧＣ３０と、デジタル映像信号へ変換するＡ／Ｄ変換回路３２と、後述するような各種の信号処理を行うＣＰＬＤ３４と、映像データ及び画像処理プログラムを記録したり、画像処理の作業領域を提供するメモリ４０と、ＣＰＬＤからのデジタル映像信号をＵＳＢインターフェースフォーマットに変換するＵＳＢコントローラ３６と、各要素を制御するＣＰＵ３８と、これらの各要素に対して電源を供給する電源４２とを備えている。例えば、ＵＳＢ２．０フォーマットの映像データがＵＳＢハブ２０に送られる。
【００３５】
ここで、ＣＰＬＤ３４は、Ａ／Ｄ変換回路３２からのデジタル映像信号の黒レベル・オプティカル・ブラックを一定基準値に固定するフィーダバッククランプ回路、ホワイトクリップ回路、低レベルのノイズをクリップするためのベースクリップ回路、白バランスをとるためのオートホワイトバランス回路、γ補正回路を含むカメラ信号処理プロセス回路等を有している。ＣＰＬＤ３４の代わりに、ＦＰＧＡを使用することもできる。
【００３６】
ＰＣ２４は、公知のパーソナルコンピュータである。ゴルフプレイヤにとっては、取扱容易性等により携帯用ＰＣが好ましい。
【００３７】
同様に、ヘッドマウントディスプレイ２４は、公知のディスプレイである。ヘッドマウントディスプレイ２４を装着したプレイヤは、目の前の半透過性の表示装置に映し出された映像を見ると同時に、表示装置を透過して自らが練習するパター５及びボール１８を視認することが出来る。
【００３８】
［変更・追加・代替例］
以上により、本実施形態のカメラ付きパター５について説明したが、本発明はこれに限定されない。本発明は、当業者が容易になしえる実施形態に対する変更・追加・削除・変更等を含むものである。
【００３９】
例えば、本発明は、次のような追加・代替例を含む。
【００４０】
(1)図３Ａ、図３Ｂ及び図４において、カメラ台数が３台の場合について説明したが、これに限定されない。例えば、１台のカメラの場合は符号１０Ｃに設置され、２台のカメラの場合は符号１０Ｌ，１０Ｒに設置される。４台以上であれば、図３Ａ及び図４の中心線１２に対して対称に配置すればよい。このように、カメラの台数は任意である。
【００４１】
(2)図7のカメラ１０に特殊効果プログラムを読み込み、映像メモリ４０を利用して、パッティング時のゴルフボールの動きを残像のように同一画面に記録し、これをヘッドマウントディスプレイ２４に表示することもできる。これにより、複数個のボールの表示により、ボールの軌跡が一層明瞭に把握することが出来る。
【００４２】
(3)パター５のいずれかに加速度センサ（図示せず。）を取り付け、パター５でゴルフボール１８をヒットした時点で、表示映像を停止してもよい。ヒットした時点のカメラ画像(図５)により、パターフェース６のスウィートスポット７が、ボール１８をとらえているか否かを一層明瞭に把握することが出来る。
【００４３】
従って、本発明の技術的範囲は、添付の特許請求の範囲の記載に基づいて定められる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１は、ゴルフ練習時に、プレイヤが、このカメラ付きパター５を使って練習している状況を説明する図である。
【図２】図２は、カメラが取り付けられる前の典型的なゴルフクラブのパターの先端部の一例を示す図である。
【図３Ａ】図３Ａは、上部取付型カメラ付きパターの先端部の正面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、上部取付型カメラ付きパターの先端部の平面図である。
【図４】図４は、内蔵型カメラ付きパター５先端部の構造について説明する図である。
【図５】図５は、図３Ａ及び図３Ｂに示したカメラ付きパターで撮影したカメラ画像を示す図である。
【図６】図６は、カメラ付きパターの回路ブロック図である。
【図７】図７は、図６のカメラ付きパターのＵＳＢ接続カメラ部分の回路ブロック図である。
【符号の説明】
【００４５】
２：シャフト、 ４：クラブヘッド、 ５：カメラ付きパター、 ６：クラブフェース，フェース、 ７：最適打点箇所，スウィートスポット、 ８：頂面、 １０：カメラ，ＣＣＤカメラ，ＵＳＢ接続カメラ、 １０Ｌ：左側ＣＣＤカメラ、 １０Ｃ：中央ＣＣＤカメラ、 １０Ｒ：右側ＣＣＤカメラ、 １０Ｌ-1：左側ＣＣＤカメラのレンズ孔、 １０Ｃ-1：中央ＣＣＤカメラのレンズ孔、 １０Ｒ-1：右側ＣＣＤカメラのレンズ孔、 １８：ゴルフボール、 ２０：ＵＳＢ用ハブ、 ２２：ＰＣ，パーソナルコンピュータ，携帯用ＰＣ、 ２４：ヘッドマウントディスプレイ、 ２６：光学系レンズ、 ２８：ＣＣＤ、 ３０：ＣＤＳ／ＡＧＣ、 ３２：Ａ／Ｄ変換回路、 ３４：ＣＰＬＤ，ＦＰＧＡ、 ３６：ＵＳＢコントローラ、 ３８：ＣＰＵ、 ４０：メモリ、 ４２：電源、
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴルフのパタークラブのヘッド部に、少なくとも１台のカメラを取り付けている、カメラ付きパター。
【請求項２】
請求項１に記載のカメラ付きパターにおいて、
前記カメラは、クラブフェースのスウィートスポットを通る垂直線上に配された１台、該垂直線上の１台の左右に配された１台ずつの合計３台である、カメラ付きパター。
【請求項３】
請求項１に記載のカメラ付きパターにおいて、
前記カメラは、クラブヘッドの上部に取り付けられている、カメラ付きパター。
【請求項４】
請求項１に記載のカメラ付きパターにおいて、
前記カメラは、クラブヘッドの内部に取り付けられている、カメラ付きパター。
【請求項５】
請求項１に記載のカメラ付きパターにおいて、
前記カメラは、ＵＳＢ接続可能である、カメラ付きパター。
【請求項６】
ゴルフのパタークラブのヘッド部に、少なくとも１台のカメラを取り付けた、カメラ付きパターと、
前記カメラからの映像信号を受けるコンピュータと、
前記コンピュータからの映像信号を表示するオーバーヘッドプロジェクタとを備える、パッティング練習装置。
【請求項７】
請求項６に記載のパッティング練習装置において、
前記オーバーヘッドプロジェクタの表示パネルは半透過性であり、前記カメラからの映像を表示すると共に、該表示パネルを透過してクラブヘッドとボールとを視認可能としている、パッティング練習装置。
【請求項８】
請求項６に記載のパッティング練習装置において、
前記コンピュータは、携帯用パーソナルコンピュータである、パッティング練習装置。
【請求項９】
請求項６に記載のパッティング練習装置において、
前記コンピュータは、メモリを有して、一定間隔のカメラ画像を重ね合わせたビデオ画像を生成し、
前記オーバーヘッドプロジェクタは、前記ビデオ画像により、ゴルフボールを動きの軌跡を残像のように表示する、パッティング練習装置。
【請求項１】
ゴルフのパタークラブのヘッド部に、少なくとも１台のカメラを取り付けている、カメラ付きパター。
【請求項２】
請求項１に記載のカメラ付きパターにおいて、
前記カメラは、クラブフェースのスウィートスポットを通る垂直線上に配された１台、該垂直線上の１台の左右に配された１台ずつの合計３台である、カメラ付きパター。
【請求項３】
請求項１に記載のカメラ付きパターにおいて、
前記カメラは、クラブヘッドの上部に取り付けられている、カメラ付きパター。
【請求項４】
請求項１に記載のカメラ付きパターにおいて、
前記カメラは、クラブヘッドの内部に取り付けられている、カメラ付きパター。
【請求項５】
請求項１に記載のカメラ付きパターにおいて、
前記カメラは、ＵＳＢ接続可能である、カメラ付きパター。
【請求項６】
ゴルフのパタークラブのヘッド部に、少なくとも１台のカメラを取り付けた、カメラ付きパターと、
前記カメラからの映像信号を受けるコンピュータと、
前記コンピュータからの映像信号を表示するオーバーヘッドプロジェクタとを備える、パッティング練習装置。
【請求項７】
請求項６に記載のパッティング練習装置において、
前記オーバーヘッドプロジェクタの表示パネルは半透過性であり、前記カメラからの映像を表示すると共に、該表示パネルを透過してクラブヘッドとボールとを視認可能としている、パッティング練習装置。
【請求項８】
請求項６に記載のパッティング練習装置において、
前記コンピュータは、携帯用パーソナルコンピュータである、パッティング練習装置。
【請求項９】
請求項６に記載のパッティング練習装置において、
前記コンピュータは、メモリを有して、一定間隔のカメラ画像を重ね合わせたビデオ画像を生成し、
前記オーバーヘッドプロジェクタは、前記ビデオ画像により、ゴルフボールを動きの軌跡を残像のように表示する、パッティング練習装置。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−１０４５０１（Ｐ２００８−１０４５０１Ａ）
【公開日】平成２０年５月８日（２００８．５．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２８７５８３（Ｐ２００６−２８７５８３）
【出願日】平成１８年１０月２３日（２００６．１０．２３）
【出願人】（３０４０１７８６７）株式会社アートレイ (6)
【公開日】平成２０年５月８日（２００８．５．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月２３日（２００６．１０．２３）
【出願人】（３０４０１７８６７）株式会社アートレイ (6)
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