JP2989361B2 - 撮影装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は書画及び立体物等を撮影
する撮影装置及び通信にて画像情報を送受する画像伝送
装置に係わり、特に被写体を主に上方から撮影し、映像信
号として出力する書画情報入力装置であって、そこで利
用されるカメラのレンズ構成と、その映像情報を出力す
る手段と、そのカメラ取り付け手段に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、書画情報入力装置のカメラについ
ては、レンズとしてズームまたは固定焦点のみで、書画の
全体及び部分を撮影し、またカメラの取り付けにおいて
も限られた範囲の移動であった。

【０００３】

【発明が解決しょうとする課題】従来、カメラとしてズ
ームまたは固定焦点レンズのみで対応していたため、書
画の撮影範囲の変更によりその都度レンズの調整及びカ
メラの位置変更を必要としていたため、会議、打ち合わせ
の中で繁雑な操作作業が入り、会議進行の妨げや、効率の
低下を招いていた。また、遠隔地との打ち合わせ及び会議
等を行う場合、別にシステムを構築する必要があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、全体像
の撮影に向く広角固定焦点レンズと部分拡大撮影に向く
ズームレンズの２種類を有し、予めそれぞれのレンズの
撮影条件を設定できる手段と、通信手段により、遠隔地の
相手との通信を行い、双方のカメラの切り換え及びズー
ムの設定を可能とし、また、カメラの取り付けに於いて、
二つのカメラの位置を水平横向き、垂直下向き及び前後
左右に可変できる手段有することにより解決したもので
ある。

【０００５】

【作用】上記のように、広角及びズームレンズに対応し
た二つのカメラを有すること、及びカメラの位置を容易
に設定できることにより、打ち合わせ、会議中のカメラ操
作が格段に少なくなり、効率が改善できる。

【０００６】又、通信手段を有することにより、打ち合
わせ、会議、プレゼンテーション等が遠隔地等距離及び時
間を克服して行える。

【０００７】しかも、通信相手のカメラは、相手が情報
を送ること以外に、受信サイドがほしい情報を選択でき
るためには、２台のカメラからの異なった情報の選択を
可能にすることにより、打ち合わせ等の内容を濃くでき
る。

【０００８】そのうえ、カメラの位置を水平横向き、垂
直下向き及び前後左右に可変可能であり、近接撮影対象
から遠隔撮影対象まで広い範囲の撮影ができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１乃至図５と共
に説明する。

【００１０】先ず、図１は装置全体のブロック図を示
す。二つのカメラ１及び２からの映像信号はスイッチ３
のａ及びｂに入力され、いずれか一方の信号がｃより出
力される。このスイッチ３はカメラ切換部８により制御
される。スイッチ３のｃより出力された映像信号はＡ／
Ｄコンバ−タ４によりデジタル映像信号に変換された
後、取り込みメモリ部５に格納される。取り込まれた映
像信号は、回線制御部７に入力される一方Ｄ／Ａコンバ
ータ１３に入力され、アナログ映像信号に変換され、表
示等のため映像信号として出力される。

【００１１】カメラ１及び２については、図２（１）及
び（２）にその構成を示す。

【００１２】図２（１）のカメラ１において広角固定焦
点レンズ２３から入った光は光電変換器２４に結像し、
電気信号に変換され、カメラ信号処理２５にて映像信号
に生成されスイッチ３のａに供給される。

【００１３】又、図２（２）のカメラ２に於いてズーム
レンズ１５から入った光は光電変換器１６に結像し電気
信号に変換され、カメラ信号処理１７にて映像信号に生
成されスイッチ３のｂに供給される。このズームレンズ
１５はズーム制御９により可変される。

【００１４】取り込みメモリ部５を制御するメモリ制御
部６について図３に示す。

【００１５】スイッチ３からの映像信号から垂直同期信
号Ｖと水平同期信号Ｈ分離する同期分離部１８により垂
直及び水平同期信号が得られる。水平アドレス発生部２
０は、クロック発生部２１からのクロックにより順次取
り込みメモリ部５に対しアドレス信号を発生，供給する
が水平同期信号Ｈにより初期設定される。垂直アドレス
発生部１９は水平同期信号Ｈをクロックとして順次アド
レス信号を発生し、垂直同期信号Ｖにより初期設定され
る。

【００１６】一方通信時に画像データを送信するため、
取り込みメモリ部から送信データを読み出すためのアド
レス信号は、回線制御部７から水平及び垂直アドレス発
生を通り取り込みメモリ部５に供給される。

【００１７】表示メモリ部１２を制御するメモリアドレ
ス発生部１１について図６に示す。

【００１８】水平アドレス発生部３３はクロック発生部
３２からのクロック信号により順次表示メモリ部１２に
対しアドレス信号を発生，供給する。垂直アドレス発生
部３４は、水平アドレス信号発生の１水平ライン相当の
アドレス発生ごとに発生する信号をクロック信号として
順次アドレス信号を発生する。又、通信時に画像データ
を受信する時、表示メモリ部１２に受信データを格納す
るためのアドレス信号は回線制御部７から水平及び垂直
アドレス発生を通り、表示メモリ部１２に供給される。

【００１９】通信関連の処理を行なう回線制御部７につ
いて図４に示す。

【００２０】具体的な回線インターフェイス部３５は公
知のネットワーク制御装置に相当する部分で、通信回線
とデータの受け渡しを行う。

【００２１】受信時は、回線インターフェイス部３５か
らの図５で示すフレームデータを分解するデータ分離部
３９は、画像データ，各種制御データ等を個々に分離
し、画像データについては復号するものである。複合さ
れた画像データはデータ制御部３８によりメモリアドレ
ス発生１１を通し、指示された表示メモリ１２の特定ア
ドレスに格納される。データ制御部３８は、公知のマイ
クロコンピュータで構成され、メモリや周辺デバイスの
選択を行なうアドレスバス及びメモリへのデータの書き
込み，読み出しを行なうデータバス等が出力され種々の
処理を行なう。

【００２２】一方送信時はデータ制御部３８より、メモ
リ制御部６を通して指示するアドレスにより、取り込み
メモリ部５から画像データを読み出し、符号化部３７に
供給する。符号化部３７は、通信の速度とデータ量の関
係から相当の圧縮を行うため、高能率符号化を行う。符
号化された画像データは、各種制御データ等とフレーム
化のためデータ多重部３６に於いて多重化され、回線イ
ンターフェース部３５を通り回線に出力される。画像デ
ータと多重する各種制御データのうちカメラの切換え情
報とズーム可変情報は、図１に示す操作部１０から発生
する。

【００２３】図４に示す操作部１０のＳＷ７により操作
情報が自分または相手のカメラ切換部えまたはズーム可
変を行うかの切換えでありＳＷ７がａ側に設定される場
合は相手、ｂ側に設定すると自分のカメラを制御する働
きをする。ＳＷ１は、ズームレンズを拡大側に設定する
時に押され、ＳＷ２は、広角側に設定する時に押される
ものである。これらの情報はＳＷ４及びＳＷ５を通り出
力される。ＳＷ３はａ側がカメラ１及びｂ側がカメラ２
を選択でき、その結果はＳＷ６を通して出力される。Ｓ
Ｗ４，ＳＷ５及びＳＷ６いずれもａ側が相手、ｂ側が自
分である。

【００２４】このようにａ側が設定されると操作情報、
つまり相手側から得られる操作情報は、データ多重部３
６により図５に示すデータフレームの各種制御データ２
９に設定された後、回線インターフェース部３５を通し
て相手に伝えられる。一方、先方からこれら制御データ
が多重化されて送られてきた場合、前述のごとくデータ
分離部３９により各種制御データが分離され、ズーム制
御部９及びカメラ切換部８にそれぞれ加えられる。

【００２５】図４に、操作部からの情報と回線制御部７
からの情報が入力されたズーム制御部９及びカメラ切換
部８の構成を示す。それぞれの情報は、論理和２６−
１，２６−２，２６−３を通し、カメラ切換部８の出力
はＳＷ３を切換える。又、ズーム制御では、ズームモー
タ駆動部２７によりズームレンズのモーターを動かし
て、ズーム比を変える。

【００２６】次にカメラの位置調整について図７乃至図
１４に基づいて説明する。

【００２７】図７乃至図９は撮影装置の全体をあらわす
斜視図であり、図７は撮影装置を操作する操作者を撮影
するカメラ位置であり、図８は撮影装置の原稿台に乗っ
た原稿を撮影するカメラ位置であり、図９は操作者以外
の撮影対象を撮影するカメラ位置である。

【００２８】図７について説明すると、１は固定焦点レ
ンズを備えた第１のカメラ、２はズームレンズを備えた
第２のカメラ、５０は本体、５１はカメラ筐体、５２は
カメラを所定の位置に保持し、かつ必要に応じてその保
持位置を可変するためのカメラアーム、５３は第１のカ
メラ１又は第２のカメラ２で撮影した画像あるいは通信
相手から送られて来た画像を表示するための液晶ディス
プレイ、５４は液晶ディスプレイ５３の画面の迎角度及
び左右回動角度を調整するための液晶アーム、５５は図
８のカメラ位置で撮影する原稿９１を載置するための原
稿台である。カメラアーム５２は第１の関節部５６、第
２の関節部５７、第３の関節部５８、第１のパイプ５
９、第２のパイプ６０から構成され、それぞれの関節部
は矢印Ａ，矢印Ｂ、矢印Ｃ、矢印Ｄの方向に回動可能で
ある。

【００２９】次に関節部の具体的構成について説明する
と、第１の関節部５６、第２の関節部５７、第３の関節
部５８における矢印Ｂ，矢印Ｃ、矢印Ｄ方向の回動機構
については類似性があるので、第１の関節部５６で代表
して説明する。

【００３０】図１０乃至図１４は第１の関節部５６を説
明するための断面図であり、図１０は図８におけるＥ−
Ｅ’線の断面図、図１１は図１０におけるＦ−Ｆ’線の
断面図、図１２は第１０図におけるＧ−Ｇ’線の断面
図、図１３は図１０におけるＨ−Ｈ’線の断面図、図１
４は図１３におけるＩ−Ｉ’線の断面図である。

【００３１】図１０において、５０は本装置の本体、６
１は第１関節部５６のベースであり、アルミダイキャス
トにより出来ている。その一端にはネジ８４が螺設さ
れ、平ワッシャー７９、スプリングワッシャー８０を介
して６角ナット８１により、金属製の取り付け板７８に
対して回動自在に螺着されている。取り付け板７８は図
示しない小ネジにより本体５０内のフレームに取り付け
られている。

【００３２】ベース６１には凹部８６が設けられ、前記
凹部８６内にはコイルスプリング７３、金属ボール押さ
え板８５、金属ボール７４、金属ボールガイド板７６が
収納されている。金属ボール７４は３ケ以上使用され、
その一部が取り付け板７８に穿設された位置決め孔７５
に入り込んでいると共に、その大部分は金属ボールガイ
ド板７６に穿設されたガイド孔７７内に入り込んでい
る。

【００３３】ガイド孔７７の直径は金属ボール７４の直
径よりも若干大きく設定されている。金属ボールガイド
板７６の内外周はべース６１に圧入等の方法により、固
定されている。金属ボール押さえ板８５はその内外形が
凹部８６の幅よりも若干小さく設定されているので、図
中上下方向の移動が可能である。金属ボール押さえ板８
５と金属ボールガイド板７６の間には０．５ミリメート
ル程度の隙間が設定されている。

【００３４】このため図７においてカメラアーム５２や
カメラ筐体５１に故意に所定以上の力を加えない限り矢
印Ａ方向に回動することはなく所定のカメラ位置を安定
して保持できる。又ベース６１には円筒孔８７が設けら
れるが、これはカメラ筐体５１からの電気信号を本体５
０内部の電気回路に伝達するためのリード線８８が挿通
されるものである。又ベース６１の上部には複数の位置
決め孔６６が穿設されており、これはベースカバー６２
に穿設された複数の位置決め孔６６と共に金属ボール６
５の位置決めを行うためのものである。

【００３５】６３は回動軸であり亜鉛ダイキャストから
なるものであり、図１１に示すようにベース６１とベー
スカバー６２とにより、ベース６１に対して回動自在に
保持される。

【００３６】尚、ベースカバー６２は図示しない小ネジ
によりベース６１に螺着されている。回動軸６３にはＵ
字型溝８９が設けてあり、Ｕ字型溝８９にはリード線８
８が挿通されている。

【００３７】回動軸６３の両端にはパイプ保持部６４が
嵌着されている。パイプ保持部６４はその上端部にパイ
プ７２を嵌着しておりパイプ７２は図示しない小ネジに
よりパイプ保持部６４に固定されている。パイプ保持部
６４には凹部９０が設けられ、凹部９０内にはコイルス
プリング７０、金属ボール押さえ板６９、金属ボール６
５、金属ボールガイド板６７が収納されている。

【００３８】金属ボール６５は３ケ以上使用され、その
一部がベース６１及びベースカバー６２に穿設された位
置決め孔６６に入り込んでいると共に、その大部分は金
属ボールガイド板６７に穿設されたガイド孔６８内に入
り込んでいる。ガイド孔６８の直径は金属ボール６５の
直径よりも若干大きく設定されている。金属ボールガイ
ド板６７の外周はパイプ保持部６４に圧入等の方法によ
り固定されている。

【００３９】金属ボール押さえ板６９はその内外形が凹
部９０の幅よりも若干小さく設定されているので、図中
左右方向の移動が可能である。金属ボールガイド板６７
と金属ボール押さえ板６９の間には０．５ミリメートル
程度の隙間が設定されている。このため図７においてカ
メラアーム５２やカメラ筐体５１に故意に所定以上の力
を加えない限り矢印Ｂ方向に回動することはなく所定の
カメラ位置を安定して保持できる。

【００４０】回動軸の両端は図示していないが例えば４
角形に形成されており、同じく４角形に形成されたパイ
プ保持部６４の穴に嵌合されることにより、回動方向に
おいて、回動軸６３とパイプ保持部６４のずれが防止さ
れている。又、回動軸６３とパイプ保持部６４の左右方
向のずれは小ネジ７１によって防止される。

【００４１】このように構成されたカメラの位置調整装
置は次の通り作用する。すなわち、図７において、カメ
ラの向きを左右方向に調整しようとする時には、例えば
第２関節５７に力を加えるとベース６１に、取り付け板
７８に対して回動する方向の力が伝達される。この力は
ベース６１に固定された金属ボールガイド板７６にも伝
達され、金属ボールガイド板７６はそのガイド孔７７の
側壁で金属ボール７４を押し、金属ボール７４が位置決
め孔から飛び出す方向に力が働く。

【００４２】しかし金属ボール７４はコイルスプリング
７３により、位置決め孔７５から飛び出さないように押
さえ付けられているので極く小さな力では金属ボール７
４が位置決め孔７５から飛び出すことはない。しかしベ
ース６１を回動しようとする力が所定の値をこえると、
金属ボール７４を位置決め孔から飛び出させようとする
力が金属ボール７４を押さえ付ける力に打ち勝って、金
属ボール７４は位置決め孔７５から飛び出してしまう。
この状態が図１４である。位置決め孔７５から飛び出し
た金属ボール７４は小さな力で転がって、やがて次の位
置決め孔７５に入り込み、外力が働かなければその位置
で安定する。

【００４３】このようにしてある特定の位置に位置決め
孔を設けておけばその位置でカメラは安定して保持され
る。例えばカメラを左右方向に動かした場合、カメラが
正面を向いた所に位置決め孔７５を設けておけば、撮影
装置を操作する人が特別な注意をはらわなくてもその位
置で金属ボール７４が位置決め孔７５に入り込みカメラ
が正面を向いたことがわかる。

【００４４】同様にして図７において、カメラの向きを
矢印Ｂ方向に調整しようとする時には、例えば第２関節
５７に力を加えるとパイプ保持部６４に、ベース６１に
対して矢印Ｂ方向に回動する力が伝達される。この力は
パイプ保持部６４に固定された金属ボールガイド板６７
にも伝達され、金属ボールガイド板６７はそのガイド孔
６８の側壁で金属ボール６５を押し、金属ボール６５が
位置決め孔６６から飛び出す方向に力が働く。

【００４５】しかし金属ボール６５はコイルスプリング
７０により、位置決め孔６６から飛び出さないように押
さえ付けられているので極く小さな力では金属ボール６
５が位置決め孔６６から飛び出すことはない。しかしパ
イプ保持部６４を回動しようとする力が所定の値をこえ
ると、金属ボール６５を位置決め孔６６から飛び出させ
ようとする力が金属ボール６５を押さえ付ける力に打ち
勝って、金属ボール６５は位置決め孔６６から飛び出し
てしまう。この状態が図１４である。位置決め孔から飛
び出した金属ボール６５は小さな力で転がって、やがて
次の位置決め孔６６に入り込み、外力が働かなければそ
の位置で安定する。

【００４６】このようにしてある特定の位置に位置決め
孔を設けておけばその位置でカメラは安定して保持され
る。例えばカメラアーム５２を矢印Ｂ方向に動かした場
合、所定の位置に位置決め孔６６を設けておけば、撮影
装置を操作する人が特別な注意をはらわなくてもその位
置で金属ボール６５が位置決め孔６６に入り込みカメラ
アームが所定の位置になったことがわかる。

【００４７】以上説明したように、本発明によれば、カ
メラが図７に示す操作者を撮影する位置、図８に示す原
稿９１を撮影する最も適切な位置を容易に設定可能であ
る。又、位置決め孔６６，７５を適宜設けることによ
り、図９に示す第三者を撮影する位置や、それ以外のカ
メラ位置（上下、左右、前後）の設定が極めて容易であ
る。

【００４８】上記一実施例として２つのレンズを使用し
た画像通信装置を開発し、その過程で本発明を成したも
のがあるが、本発明を従来の撮影装置と比較すると次の
ような結果になる。

【００４９】本発明の一実施例の画像通信装置は、十分
な視野とズームによる拡大機能、胸像カメラ（正面向き
カメラ）と書画機能、誰でも使える簡単操作、カメラの
向き位置の設定自由度の確保、カメラの向き，倍率等の
迅速かつスムーズな調整構成を具備する。

【００５０】そして、上記一実施例のカメラ及びカメラ
アームは、書画カメラ兼用胸像カメラの位置を変更する
時はカメラアームの関節部分が軽い力でスムーズに動
き、かつ、しっかりと止まる構造でなけれならなず、そ
のためには負荷トルクを極力押さえるため、カメラの軽
量化及びアーム長を短く押さえる必要があるが次に示す
通りこれを達成した。

【００５１】各種カメラの比較は表１に示すとおりにな
る。

【００５２】

【表１】

【００５３】又、図１５にＡ３サイズの書図を撮影した
とき、表１中の（１），（２），（３）に対応する各レ
ンズのカメラ位置と視野の関係を示す。

【００５４】

【発明の効果】本発明の画像通信装置は上記のような構
成であるから、打ち合わせ，会議中のカメラ操作の容易
さ及び時間の短縮、効果的運営に効果があり、又、通信
により誰とでも、いつでも距離，時間に関係なく行える
効果があり、しかも、双方のカメラ条件を、手元で操作
変更でき打ち合わせ、会議の内容を濃くできる効果があ
り、そのうえ、カメラの位置決めが容易であり、簡単な
操作で広い範囲の撮影が可能であるという効果を奏す
る。さらに、本発明では、視野の異なる、２つのレンズ
を有することにより、例えば広視野のカメラは、被写体
の全体像の撮影及びテレビ会議等のコミュニケーション
用途では、参加者の胸像映像の撮影を可能とする。ま
た、もう一方のカメラがズーム機能を有することによ
り、被写体の部分拡大撮影を可能としている。また、撮
影した映像を、通信回線により伝送でき、遠隔会議及び
打ち合わせ用途に使うことができる。また、通信相手の
カメラを遠隔操作することによる親密なコミュニケーシ
ョンが提供できる。また、撮影装置のレンズを操作者の
正面に配置でき、カメラ方向に向いた視線の画像を通信
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の装置全体のブロック図である。

【図２】図１のカメラの説明図である。

【図３】図１のメモリ制御部の説明図である。

【図４】図１の回線制御部の説明図である。

【図５】図１の通信フレ−ム構成の説明図である。

【図６】図１のメモリアドレス発生部の説明図である。

【図７】撮影装置を操作する操作者を撮影するカメラ位
置を示す説明図である。

【図８】撮影装置の原稿台に載った原稿を撮影するカメ
ラ位置を示す説明図である。

【図９】操作者以外の撮影対象を撮影するカメラ位置を
示す説明図である。

【図１０】図８におけるＥ−Ｅ’線の断面図である。

【図１１】図１０におけるＦ−Ｆ’線の断面図である。

【図１２】図１０におけるＧ−Ｇ’線の断面図である。

【図１３】図１０におけるＨ−Ｈ’線の断面図である。

【図１４】図１３におけるＩ−Ｉ’線の断面図である。

【図１５】表１の（１），（２），（３）に対するＡ３
サイズを撮影した時の各レンズのカメラ位置と視野の関
係を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 広角固定焦点カメラ ２ ズ−ムレンズカメラ ３ スイッチ ４ Ａ／Ｄコンバ−タ ５ 取り込みメモリ部 ６ メモリ制御部 ７ 回線制御部 ８ カメラ切換部 ９ ズ−ム制御部 １０ 操作部 １１ メモリアドレス発生部 １２ 表示メモリ部 １３ Ｄ／Ａコンバ−タ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−284977（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−10563（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−62974（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04N 5/225 D H04N 5/232 E

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操作者及び原稿台上に乗せられた原稿を
   撮影する撮影装置と、前記操作者及び前記原稿及び通信
   相手から送られた画像の内の少なくとも１つの画像情報
   の出力手段を有する画像通信装置において、 前記撮影装置は、 広角レンズとズームレンズを一つの筺
   体にて包み、前記筺体の撮影光軸を垂直下向き又は水平
   横向きに可変する手段と、前記筺体を上下前後左右に動
   かすカメラアームと、前記広角レンズ及びズームレンズ
   に各々設けられた光電変換器とを備え、 前記カメラアームのベースは操作者の顔の正面近傍に取
   付られ、かつ、前記筺体を顔位置正面近傍の側近におい
   て上下の任意の位置に配置できることを特徴とする画像
   通信 装置。
2. 【請求項２】 前記広角レンズとズームレンズからの出
   力の切り換えを自分又は通信相手の操作により制御する
   手段を具備することを特徴とする請求項１記載の画像通
   信装置。
3. 【請求項３】 前記ズームレンズの操作を自分又は通信
   相手の操作により制御する手段を具備することを特徴と
   する請求項１又は請求項２記載の画像通信装置。