JP2004520736A - いくつかの撮影装置を備える対話型視聴覚システム - Google Patents

いくつかの撮影装置を備える対話型視聴覚システム Download PDF

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Abstract

本発明は、ローカル場面と遠隔場面との間での対話型視聴覚システムに関するものである。そのシステムは、各々が視野角(α)を有する、いくつかの撮影装置(1)を備えたローカル場面を撮影するシステムと、1つの撮影装置の視野角が、隣り合う撮影装置の視野角と接するように、撮影装置を設置する手段(13)と、撮影を同時に制御する手段(14)と、遠隔場面の画像が形成される表示スクリーンを、自身で備えている少なくとも1つの再生装置を有する遠隔場面の画像を再生するシステムとからなる。

Description

本発明は、いくつかの撮影装置(dispositifs de prise de vue)を有する対話型視聴覚システムに関するものである。
【0001】
また、本発明は、撮影システムに関するものでもある。
【0002】
本発明の技術分野はテレプレゼンスの分野であって、ローカル場面と遠隔場面とを共に引き合わせる。
【0003】
また、ビデオ会議は、ローカル場面と遠隔場面とにいる1人または幾人かの人によって遠隔会議を行うことを可能とする手段である。
【0004】
なお、テレプレゼンスとは、ビデオ会議の延長にあるものである。
【0005】
また、ビデオ会議などのテレプレゼンスは、画像転送、音声転送、おそらくはデータ表現テキスト、グラフィック、スライドショーなどの転送から実現する。
【0006】
たとえ、ある場面が屋外で行われることができるものであっても、ビデオ会議は、たいてい構内で行うであろう。つまり、ローカル場面が催されている場所がローカルルームと呼ばれ、遠隔場面が催されている場所が遠隔ルームと呼ばれるからである。
【0007】
撮影装置1が設置されているローカルルームSLから再生装置(dispositif de restitution)が設置されている遠隔ルームSDへの画像転送は、図1に示される概略図に基づく。なお、図1に示されたその概略図は、映像カメラなどの撮影装置1、通常はデジタル・アナログ変換器CAN、符号化システムC、送電網R、復号化システムD、通常はアナログ・デジタル変換器CNA、およびスクリーンEへとつながるプロジェクタPなどの画像再生装置2から構成される。なお、このスクリーンは、プラズマスクリーンでもよく、またはLCDもしくはCRTスクリーンなどでもよい。
【0008】
相互通信を実現するためには、図1に示されるシステムは、像が撮影される遠隔ルームSDからその再生が行われるローカルルームSLへと反対方向にも再現される。
【0009】
したがって、結局、各部屋には撮影装置および再生装置が設置されることとなる。
【0010】
以後、本明細書の全体にわたって、対話型視聴覚システムとは、部屋に設置されたシステムを示しており、そのシステムは、少なくとも1つの撮影装置と1つの再生装置とを有するものとする。
【0011】
公知の対話型視聴覚システムには、ビデオ会議システムを含んでおり、また、これらビデオ会議システムには、ビデオ会議ルーム、テレビ電話、マルチメディア通信パーソナルコンピュータ(PC)、会話形端末装置などを含む種々の形式がある。
【0012】
また、これらのシステムは、撮影と再生との両者がある程度離れているときに利用され、画像サイズおよびこの利用サービスに依存している。
【0013】
つまり、再生時に、参加者または対象物のサイズは、それらが配置される領域部分の作用および映像カメラの視野角αの作用により変化する。なお、この映像カメラの視野角αは、記録されている場面から放射されたすべての光線の中から、受光され得る光線の光ビームFの最大円錐を決定する。なお、大部分の実際のカメラは、円錐撮影装置(dispositifs de prise de vue conique)である。
【0014】
ここで、以下において問題点を簡単にするために、二次元空間、つまり実際には図に示すような空間においてこれらの視野角を考える。
【0015】
広範な場面を撮影することが要求される場合、第1ステップは、遠近による影響によって、画像の端で歪められている範囲に対して、湾曲した印象がある再生画像を除く領域を広げることである。広角対物レンズを使用する写真家に良く知られているのだが、再生画像は図2a)及び図2b)によって図示される不規則な倍率の影響(effet de grandissement)を表示するのである。
【0016】
これらの図それぞれでは、2人のローカル参加者PLであるaとbが示されており、一方の人が他方の人よりさらに後方にいて、撮影装置によって撮影される。なお、図2a)の場合の視野角α1は、図2b)の場合の視野角α2よりも広くないことを示している。aの再生画像a´1とa´2は、両方の場合において、ほぼ類似しているが、b(図2a)に対応するb´1の倍率は、b(図2b)に対応するb´2の倍率よりも大きくなる。
【0017】
いくつかの撮影装置1では、広角撮影に関するこれらの不利点を克服することができる。なお、その撮影装置1のそれぞれは、図3a)および図3b)にて示すように、α2よりも小さな視野角を有している。
【0018】
映像の連続性を実現するために、これらの装置は光軸が平行であり、同一平面において隣接している。つまり、いくつかの装置1が「連接している(concat`ene)」。しかしながら、撮影視野には共通の領域、すなわちオーバラップする領域ZRがある。そして、1つまたはいくつかの隣接する再生装置による再生画像それぞれが、撮影装置に対応しており、重複部分、すなわちオーバラップから生じる不連続性を有することとなる。
【0019】
図3a)に示される2つの撮影装置の場合、2つがオーバラップする区域ZRがある。また、図3b)に示される3つの撮影装置の場合、撮影装置の近くで2つがオーバラップする区域がいくつかあり、これらの装置からさらに離れるところなどでは、3つがオーバラップする区域がいくつかある。
【0020】
この視野がオーバラップする現象は、撮影装置の視野角が大きくなるにつれ深刻化する。
【0021】
今日、画像処理ソフトウェアが開発され、この問題は解決するが、得られる結果は未だ満足するものではない。
【0022】
さらに、円錐撮影装置の他の影響としては、ローカル参加者と遠隔参加者との間でのテレビ会議の状況において、図4a)および図4b)に図示される「虚像の影響(l’effect faux jeton)」がある。
【0023】
ここで、図4a)は、ローカルルームSLにいるローカル参加者に関する、円錐撮影装置1を示す概略平面図である。なお、参加者の視線の方向は、参加者の鼻を表すことを意図している小さな線画によって示される。遠隔ルームSD(図4b)にいる遠隔参加者PDの画像、特には遠隔参加者dの画像は、スクリーンEに表示される。
【0024】
光線b1によって示されるカメラの中心線上にいない、ローカル参加者が、遠隔参加者と話す場合、そのローカル参加者は、スクリーンEのこの遠隔参加者の画像d´を見る。つまり、aは、光線ad´に沿って直接d´を見ているのだが、カメラは光線a1を受光し、結果的には、参加者aの側面を撮影することとなる。
【0025】
この側面画像は、遠隔ルームSDにある再生装置に転送され、その再生装置は、図4b)に図示されるように、aがdを見ていなかったような、aの画像a´をdに対して再生する。したがって、アイコンタクトは再現されないのである。
【0026】
広角度である撮影装置によってもたらされる悩ましい影響(虚像の影響、遠近感の歪み(perspective faussee))を低減するためのある解決方法は、図4a)に示されるように、光線ad´とa1とによって場面の点aで形成された角度βを制限することである。ETSI(ヨーロッパ電気通信規格研究所)から出された規格によると、この角度βが8°を超えるべきではないことを勧告している。この角度は、撮影される場面を制限する、もしくは撮影される場面を切り詰めることによって、または表示の邪魔になるような、表示軸(l’ axe de visualization)に近接するところにカメラを配置することによって得られる。
【0027】
したがって、本発明の目的は、異なる視野の連続性を実現することによって複数台の撮影システムの場合での視野がオーバラップする問題を排除することである。あるいは、本発明の目的は、「虚像の影響」についての問題を排除することである。
【0028】
つまり、それは同じ空間を共有している印象を与え、打ち解けた出会いを促進することによって、離れた参加者間での快適さを増すための手段である。
【0029】
また、本発明の目的は、ローカル場面と遠隔場面との間での対話型視聴覚システムであって、
各々がある視野角を有しているいくつかの撮影装置を備え、さらに、撮影装置の視野角がそれと隣接する撮影装置の視野角と接するように、撮影装置を配置する手段、および同時に視野を制御する手段を含んでいるローカル場面の撮影システムと、
遠隔場面の画像が形成されるスクリーンを自身が備えている、少なくとも1つの再生装置を有する遠隔場面の画像を再生するシステムとを備えることを主な特徴とする。
【0030】
さらにまた、再生装置は、ローカル場面とスクリーンとの間に配置される半反射ストリップ(semi−relechissante)を備え、ローカル場面から放射される光ビームを、撮影装置に反射できる。
【0031】
また、本発明の1つの特徴によると、視野角は、撮影装置によって受光できる光線の光ビームを決定し、少なくともこの撮影装置のうちの1つが、光ビームをこの撮影装置の方に反射するミラーと関連している。
【0032】
さらにまた好適には、撮影装置は、ブースに設置されるいくつかの隣接ミラーを備える。
【0033】
また、本発明の他の特徴によると、撮影装置とその関連しているミラーとは、中央ラインが一致する機構を形成する。また、対話型視聴覚システムは、隣接し、かつ一列に並んだ複数のミラーを備えていてもよい。また、対話型視聴覚システムは、おそらくは、いくつかの再生装置を備えており、その再生装置に対して、スクリーンが隣接し、かつ一列に並んでいてもよい。
【0034】
さらにまた、本発明の他の目的では、撮影システムだけを提供する。
【0035】
本発明の他の特別な特徴および利点は、本明細書を読むことで明確になり、また、その明細書は、例示に限定されるものではない。添付した図面に関しては、
既に述べたが、図1は、ローカルルームと遠隔ルームとの間で、画像の転送経路に従って配置される構成要素からなるシステムを概略的に示し、
また、既に述べたが、図2a)および図2b)は、撮影装置の視野角の作用である、再生された画像の倍率の影響を図示し、
さらに、既に述べたが、図3a)および図3b)は、2台および3台の撮影装置の場合それぞれにおけるオーバラップ領域を明示しており、
既に述べたが、図4a)、4b)および4c)は、虚像の影響を図示し、
図5a)および図5b)は、本発明の撮影装置の実施形態を概略的に示し、
図6a)および図6b)は、本発明による撮影装置の他の実施形態を概略的に示し、
図7a)および図7b)は、撮影システムおよび再生システムを有する対話型視聴覚システムを概略的に示し、
図8a)および図8b)は、ブースに配置された本発明の対話型視聴覚システムの実施形態を示し、
図9は、本発明の対話型視聴覚システムの実施例を概略的に示している。
【0036】
ここで、図5a)、5b)、6a)、および6b)は、いくつかの撮影装置1(すなわち、3台の装置1a、1bおよび1c)を備える撮影システムに関する。記録される光景または場面は、その図の平面に対して垂直をなす面であり、コントロール14を用いて、装置1a、1bおよび1cによって同時に記録される。つまり、コントロール14は、その撮影装置それぞれによる撮影を同時に始動させる。
【0037】
また、各撮影装置1は、その視野角αに特徴がある。
【0038】
本発明によると、撮影装置1は、その視野角の2つずつが接するように配置される。このことを実現するためには、撮影システムは、撮影装置1を配置する手段13(例えば、写真家によって用いられるような連接スタンド(pied articule)を設置する)を備え、異なる方向に撮影装置を移動させ、および/または、異なる方向に撮影装置を向け、要求される位置および/または要求される向きにそれを固定する。なお、連接スタンドは、異なる各撮影装置ごとに用いられてもよく、または、いくつかの撮影装置が、同じ連接スタンドに設置されてもよい。
【0039】
ここで、撮影装置1a、1b、1cの視野角のより下の縁は、それぞれ光線Rainf、Rbinf、および、Rcinfとして示す。また、その視野角のより上の縁は、それぞれRasup、Rbsup、および、Rcsupとして示す。
【0040】
このように、図5a)において、装置1a、1b、および1cは、RainfがRbsupに対して平行となり、RbinfがRcsupに対して平行となるように向けられる。しかし、それらの位置では、結果として視野角間での差を引き起こす。つまり、例えば、装置1aによって撮影された映像と装置1bによって撮影された映像との間で切れ目を引き起こす。
【0041】
この不利点は、図5b)にて示されるように、装置1a、1bおよび1cを重ね合わせることによって克服される。その場合、Rainf=Rbsup、そしてRbinf=Rcsupという結果になる。したがって、装置1aによって撮影された映像と、装置1bによって撮影された映像との間で連続する。同様に、装置1bによって撮影された映像と、装置1cによって撮影された映像との間でも連続する。
【0042】
しかし、図5b)に示されるような装置1a、1bおよび1cを重ね合わせることはまだ不可能である。さらにまた、記録される場面と撮影装置との間の距離を近づけることが時々望まれる。その場合、1つの解決策として、1つまたはいくつかのミラーを用いて、視野角αそれぞれに対応する光ビームFを反射する。なお、視野角αa、αbおよびαcに対応する光ビームそれぞれは、Fa、Fb、およびFcで示される。
【0043】
これらのミラーによって反射される光線のRainfとRbsupは、その長さ部分にわたって全く平行となる。また、光線RbinfとRcsupに関しても同様である。そして、将来的には、2つずつ視野角を接する概念は、部分的に接する概念を網羅するであろう。
【0044】
図6a)および6b)には、この解決法に対応する2つの撮影システムが示される。つまり、隣接ミラー10a、10bおよび10cは、光ビームFa、FbおよびFcそれぞれの光路上に配置される。また、視野角αa、αbおよびαcは、等しいことが好ましい。
【0045】
図6に示される場合では、ミラーがブースに、すなわち多角形部分の外周に配置されている。また、視野角が大きくなるにつれ、多角形の側面は長くなり、撮影装置1a、1bおよび1cは、互いにさらに離れることとなる。また、この種の構成は、図5b)に示されるものと一致する。したがって、あたかも撮影装置1a、1bおよび1cが100の位置で重ね合わされたかのように、一切が行われる。
【0046】
なお、ミラーは平面であってもよい。
【0047】
図6b)に示される場合では、撮影装置の中央線は一致している。また、ミラー10a、10bおよび10cは、凹面であって、その各々は焦点を有し、平行な光線からなる光ビームFa、FbおよびFcを、ミラーの焦点に位置する装置1a、1bおよび1cにそれぞれ反射する。なお、その場合、光ビームはシリンドリカルである。その際、視野は、もはや円錐ではなく、1つの撮影装置に対して、図4c)に示すようにシリンドリカルになる。一致する中央線を有するこの種のシステムは、各撮影装置によって、図4a)の光線ad´に平行な光線を記録できるので、虚像の影響を排除する利点を有する。
【0048】
上記したような撮影システムは、写真撮影、映画撮影、テレビ会議、遠隔医療、遠隔教示、またはより一般的なテレプレゼンスなどのような異なる分野で適用でき、また、ゲームの分野にも導入できる。
【0049】
今日では、テレプレゼンスの分野がより具体的に考えられ、対話型視聴覚システムがより具体的に述べられるであろう。なお、ここで対話型視聴覚システムとは、まず、まさに述べてきた撮影装置のうちの1つと同様なローカル場面の撮影装置を含むものであり、次に、遠隔場面の再生システムを含むものである。
【0050】
ここで、まず、図7a)では、撮影装置および再生装置からなる対話型視聴覚システムを示す。
【0051】
再生装置2は、遠隔場面の画像を、ローカル参加者PLと向かい合うスクリーンEに投影するビデオプロジェクタPを備えている。なお、このスクリーンEはプラズマスクリーンであってもよいし、LCDまたはCRTスクリーンなどであってもよい。また、画像は、映画、写真規格などへのいかなるフォーマット(16/9、4/3、3/4)であってもよい。また、ローカル参加者PLは、この場合の伝送能力に対して用いられる半反射ストリップ21によって、スクリーンEに形成された遠隔場面の画像を観察する。なお、半透明ストリップともよばれる半反射ストリップは、例えば、それぞれ30%と70%程度の反射率と透過率とであるという特徴を有する。
【0052】
例えば、カメラなどの撮影装置1は、光ビームFを反射するように、2つの平面ミラー11、12と半反射ストリップ21とが関連づけられる。この場合、この半反射ストリップは、それの反射容量のために用いられており、したがって、図6a)および6b)のミラー10のように作用する(すなわち、ミラー10と半反射ストリップ21とは一致する)。
【0053】
なお、カメラ100は、反射されない光ビームに対応している仮想カメラである。
【0054】
テレプレゼンス効果(虚像の影響の低減、視野の非オーバラップ、パノラマ効果)を実現できる撮影装置システムは、平面スクリーンに投影される画像ができるだけ隣接して配されるように、至近距離からのブース効果(effet de kiosque approche)(なお、ブースは非常に広い(ouvert)のだが)を有する再生システムと繋げられていてもよい。また、このスクリーンは曲面であってもよい。
【0055】
図7b)は、対話型視聴覚システムなどのような例を含んでいる。3つの光ビームは、撮影装置1の方に向かって収束し、3台のビデオプロジェクタPから放射される3つの光ビームと重ね合わされる。なお、この3台のビデオプロジェクタPから放射される3つの光ビームは、1ブースに配置される3つのスクリーンにではなく、1つの平面スクリーンFに、3つが接している画像を形成するのである。
【0056】
この構成は、スクリーンの製造を促進し、ローカル参加者PLの斜めの視点をスクリーンE3部分に向けることを実現する。しかしながら、この参加者PLがこのシステムの端にいる場合は、いくぶんアイコンタクトを低減させる。
【0057】
図8a)および8b)は、本発明の対話型視聴覚システムのプロトタイプを示す概略的な透視図である。なお、この対話型視聴覚システムは、図7に示すシステムと類似しており、ブースに配置されているいくつかのシステムを備えている。
【0058】
また、このシステムは、いくつかの半反射ストリップ21a、21b(隠れている)、21c(隠れている)と、いくつかのミラー11a(隠れている)、11b、11cとを備えている。なお、ローカル参加者PLは、このシステムの前に概略的に示されている。
【0059】
この種の本発明の対話型視聴覚システムは、テレビ会議以外の状況で用いられてもよい。
【0060】
また、図9は、本発明の対話型視聴覚システムの実施一例を概略的に示している。これは、撮影装置と再生装置とが1つのブースに配置されたシステムである。この図では、撮影装置のミラー11a、11b(隠れている)および11cを示している。遠隔参加者の画像PD´は、湾曲したスクリーンEa、EbおよびEcに形成される。この遠隔参加者PLは、ブースの周囲を囲み、全く画像間の切れ目無く、ある撮影装置から他の撮影装置に移動することができる。
【0061】
さらに、他の構成では、このシステムは、ホール、街頭等でのテレプレゼンスの壁の形式であってもよい。例えば、パリで、テレプレゼンスの壁の前を通行している人は、他の場所の別のテレプレゼンスの壁(例えば、ナントに設置されており、パリのテレプレゼンスの壁と接続されているテレプレゼンスの壁)の前を歩いている人と、あたかも彼らが同じ街頭や通路などで出会ったかのように私的に、気さくに話ができる。そして、例えば、異なる場所のこれらの人は、「一緒に並んで」歩くことができる。
【0062】
また、これらのシステムは、他のブースや他の場所にあるテレプレゼンスの壁に、ほぼ永久的に接続される。また、現在、よくあるようにテレビ会議用にサービスを準備することは、もはや必要ないのである。
【0063】
ここで、本発明の対話型視聴覚システムについてのいくつかの実施例を示してきたが、本発明が他の構成にも適用できるということは明白なことである。
【図面の簡単な説明】
【図1】
ローカルルームと遠隔ルームとの間で、画像の転送経路に従って配置される構成要素からなるシステムを示す概略図である。
【図2a】
撮影装置の視野角の作用である、再生された画像の倍率の影響を示す図である。
【図2b】
撮影装置の視野角の作用である、再生された画像の倍率の影響を示す図である。
【図3a】
2台の撮影装置の場合における、オーバラップ領域を明示する図である。
【図3b】
3台の撮影装置の場合における、オーバラップ領域を明示する図である。
【図4a】
虚像の影響を示す図である。
【図4b】
虚像の影響を示す図である。
【図4c】
虚像の影響を示す図である。
【図5a】
本発明の撮影装置の実施形態を示す概略図である。
【図5b】
本発明の撮影装置の実施形態を示す概略図である。
【図6a】
本発明による撮影装置の他の実施形態を示す概略図である。
【図6b】
本発明による撮影装置の他の実施形態を示す概略図である。
【図7a】
撮影システムおよび再生システムを有する対話型視聴覚システムを示す概略図である。
【図7b】
撮影システムおよび再生システムを有する対話型視聴覚システムを示す概略図である。
【図8a】
ブースに配置された本発明の対話型視聴覚システムの実施形態を示す図である。
【図8b】
ブースに配置された本発明の対話型視聴覚システムの実施形態を示す図である。
【図9】
本発明の対話型視聴覚システムの実施例を示す概略図である。

Claims (10)

  1. ローカル場面と遠隔場面との間における対話型視聴覚システムであって、
    撮影装置(1)によって受光できる光線の光ビーム(F)を決定する視野角(α)をそれぞれが有している、いくつかの撮影装置(1)を備えるローカル場面の撮影システムと、
    撮影装置の視野角が、それと隣接している撮影装置の視野角と接するように撮影装置を配置する手段(13)と、
    撮影を同時に制御する手段(14)と、
    遠隔場面の画像が形成されるスクリーン(E)を自身が備えている少なくとも1つの再生装置(2)を有する遠隔場面の画像再生システムとを備え、
    少なくとも1つの前記撮影装置は、ミラー(10)と関連しており、該ミラー(10)は、関連する撮影装置(1)に光ビーム(F)を反射するように設計され、
    撮影装置(1)と関連しているミラー(10)とは、中央線が一致する機構を形成していることを特徴とする対話型視聴覚システム。
  2. 再生装置(2)は、ローカル場面とスクリーン(E)との間に配され、ローカル場面から放射された光ビーム(F)を撮影装置(1)に反射できる半反射ストリップ(21)を備えることを特徴とする上記請求項に記載の対話型視聴覚システム。
  3. ミラー(10)は、凹面でかつ焦点を有しており、
    前記関連する撮影装置(1)が、このミラーの焦点と近接する位置に配置されることを特徴とする上記請求項のいずれか1項に記載の対話型視聴覚システム。
  4. ミラー(10)は、シリンドリカルもしくは環状ミラー、または回転ミラーであることを特徴とする上記請求項に記載の対話型視聴覚システム。
  5. ミラー(10)が、隣接し、一列に並んでいることを特徴とするいくつかのミラー(10)を備える上記請求項のいずれか1項に記載の対話型視聴覚システム。
  6. 再生装置(2)のスクリーン(E)が、隣接し、一列に並んでいることを特徴とするいくつかの再生装置(2)を備える上記請求項のいずれか1項に記載の対話型視聴覚システム。
  7. 撮影装置(1)によって受光できる光線の光ビーム(F)を決定する視野角(α)をそれぞれが有しているいくつかの撮影装置(1)を備える撮影システムであって、
    隣接する撮影装置の視野角と接するように、撮影装置の視野角を配置する手段(13)と、撮影を同時に制御する手段(14)とを有し、
    少なくとも1つの撮影装置がミラー(10)と関連しており、このミラー(10)は、関連している撮影装置(1)に反射することが可能であり、撮影装置(1)と関連するミラー(10)とは中央線が一致する機構を形成していることを特徴とする撮影システム。
  8. ミラー(10)が凹面で、かつ焦点を有しており、
    撮影装置(1)が、このミラーの焦点に近接する位置に配置されていることを特徴とする上記請求項に記載の撮影システム。
  9. ミラー(10)がシリンドリカルもしくは環状ミラー、または回転ミラーであることを特徴とする請求項8に記載の撮影システム。
  10. いくつかのミラー(10)を備えており、
    このミラー(10)が、隣接し、一列に並んでいることを特徴とする請求項7〜9のいずれか1項に記載の撮影システム。
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