JPH04103779U - 撮影システムの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 カメラのスライド移動に追従して、カメラの
首振作動および焦点距離調節が自動的になされ、容易に
撮影対象に対する撮影方向を連続的に変化させることが
できるようにする。 【構成】 カメラ２を左右にスライド移動させるスライ
ド機構４が作動する前において、焦点位置検出手段によ
ってそのカメラ２における焦点位置ＦＰを検出し、スラ
イド機構４が作動している間は、焦点維持制御手段によ
って、カメラ２における焦点位置を上記焦点位置検出手
段による検出焦点位置ＦＰに一致させておくように、カ
メラ２を支持しつつ上下・左右方向に首振作動させる首
振機構３の作動およびカメラ２の焦点距離調節機構６の
作動制御を行うよう構成している。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、上下左右への首振およびスライド移動を可能としたカメラを用いた 撮影システムに関し、さらには、上記撮影システムの制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

例えば、遠隔操作が可能なマニピュレータを用いて作業を行う場合、オペレー タがその作業対象を確実に把握できるように、その作業対象をカメラ（テレビカ メラ等）によってその間近で撮影し、その映像をそこから離れた位置にいるオペ レータの前に設置されたモニタに表示するようにした撮影システムが用いられる ことが多い。ここで、上記カメラは、首振機構によって支持されつつ上下または 左右方向に回転され、スライド機構によって上記首振機構が上下または左右方向 にスライド移動されることにより、上下左右方向への首振およびスライド移動が 可能とされ、作業対象を多方向から撮影できるようになっていることが多い。ま た、作業対象の全体的な観察やその詳細部分の観察を自由に行うことができるよ うに、ズーミングをも可能としたものもある。なお、従来、カメラによる撮影状 態を広く選択できるように、カメラの首振やスライド移動、およびズーム倍率の 設定操作は、それぞれ独立して行うようになっている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、一定の作業対象（撮影対象）に対する撮影方向を連続的に変え 、かつその間ピントがずれないようにするためには、カメラをスライド移動させ ながら、その移動速度に合わせて作業対象の方を向くように首振作動させ、さら にそのスライド移動に伴って焦点距離をも調節しなければならず、オペレータに とっては操作が困難であった。特に、ズームアップした状態で撮影しているとき は、わずかな首振角度のずれでも、作業対象が撮影範囲から外れてしまうので、 扱いにくく作業効率の低下にもつながっていた。

【０００４】 本考案は、このような事情に鑑みてなされたものであり、カメラのスライド移 動に追従して、カメラの首振作動および焦点距離調節が自動的になされ、容易に 撮影対象に対する撮影方向を連続的に変化させることができるようにした撮影シ ステムの制御装置を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するために、本考案では、カメラを上下・左右にスライド移 動させるスライド機構が作動する前において、焦点位置検出手段によってそのカ メラにおける焦点位置を検出し、スライド機構が作動している間は、焦点維持制 御手段によって、カメラにおける焦点位置を焦点位置検出手段による検出焦点位 置に一致させておくように、カメラを支持しつつ上下・左右方向に首振作動させ る首振機構の作動およびカメラの焦点距離調節機構の作動制御を行うよう構成し ている。なお、焦点位置検出手段による焦点位置の検出に代えて、スライド機構 が作動する前において、目標焦点設定手段によりカメラにおける目標焦点位置の 設定操作を行わせ、スライド機構が作動している間は、焦点維持手段によって、 カメラにおける焦点位置を、目標焦点設定手段による設定目標焦点位置に一致さ せておくようにしても良い。

【０００６】

【作用】

このような制御装置では、カメラが静止して撮影対象を捉えている状態で、焦 点位置検出手段によってカメラの上下または左右方向への首振角度（即ち、光軸 の角度）と撮影対象までの距離（即ち、焦点距離）から焦点位置を検出し、また は、目標焦点設定手段によってカメラの首振角度および撮影対象までの距離の設 定を受け、スライド機構の作動によるカメラのスライド移動にかかわらず、焦点 維持制御手段により、上記光軸が検出焦点位置または設定焦点位置を通るように 首振機構を作動させ、かつ撮影対象からピントがずれないように焦点距離調節機 構を作動させる。

【０００７】

【実施例】 以下、本考案の好ましい実施例について図面を参照しながら説明する まず、図１を用いて、本考案に係る制御装置により制御される撮影システムに ついて説明する。 この撮影システム１は、例えば、マニピュレータ（図示せず）を用いて作業を 行う場合に、その作業対象を、その間近で見るのと同じように、マニピュレータ から離れた場所にいるオペレータがモニタ（図示せず）を介して観察しながらマ ニピュレータの遠隔操作を行うことができるようにするために用いられ、カメラ ２と、このカメラ２を支持しつつ上下左右方向に首振作動させる首振機構３と、 この首振機構３を左右方向にスライド移動させるスライド機構４（但し、図には スライド用のレールのみ示し、駆動手段等は省略している）とから構成されてい る。 なお、上記カメラ２は、遠近様々な位置の撮影対象物５にピントを合わせるこ とができるように焦点距離を調節可能とした焦点距離調節機構６を備えている。 また、カメラ２における焦点距離調節機構６その他ズーム倍率の調節や、首振 機構３およびスライド機構４の作動は、上記オペレータのもとから遠隔操作制御 が可能である。

【０００８】 そしてその遠隔操作制御の簡便化を図るべく設けられるのが、上記制御装置で ある。以下、図２を用いてその制御装置について説明する。 この制御装置２０は、焦点位置検出ユニット２１と、スライド作動スイッチ２ ２と、焦点維持制御ユニット２３とから構成されている。

【０００９】 焦点位置検出ユニット２１は、カメラ２が静止した状態で、上下左右方向を基 準とした首振機構３の作動によるカメラ２の各方向への首振角度（図１には上下 方向の首振角度を角度αで示し、左右方向のそれを角度βで示している）を検出 する首振角検出器２１１と、カメラ２が撮影対象物５を捉えている状態における 、カメラ２から撮影対象物５までの距離、つまりはカメラ２における焦点距離（ 図１では距離ｌで示している）を検出する焦点距離検出器２１２と、これら検出 器２１１，２１２から入力された首振角度α，βおよび焦点距離ｌに基づいて、 その状態における焦点位置ＦＰを算出する位置演算器２１３とから構成されてい る。なお、焦点位置ＦＰは、首振角度α，βからカメラ２の光軸ＬＡを求め、そ の光軸ＬＡに沿ってカメラ２から距離ｌの位置を求めることによって算出（検出 ）される。

【００１０】 スライド作動スイッチ２２は、本来、オペレータがスライド機構４の作動を指 示およびカメラ２・首振機構３のスライド方向とスライド速度の設定を行うべく 操作するものであって、その指示信号および設定信号はスライド機構４の作動を 制御するスライド制御ユニット４１に入力されるようにしたものであるが、ここ では、上記指示信号および設定信号は、焦点維持制御ユニット２３にも入力され る。

【００１１】 焦点維持制御ユニット２３は、上記位置演算器２１３により算出された焦点位 置ＦＰを固定焦点位置として記憶し、スライド作動スイッチ２２からの信号を受 ける（即ち、スライド機構４が作動する）と、カメラ２の光軸ＬＡが、上記固定 焦点位置（ＦＰ）を通る状態を維持するように首振機構３を作動させ、さらに、 撮影対象物５からピントがずれないように、焦点距離調節機構６を作動させる。

【００１２】 これにより、スライド作動スイッチ２２がオン操作されるだけで、撮影対象５ を連続的にその撮影方向を変化させながら撮影してモニタに表示することができ 、オペレータは、カメラ２に関する複雑な操作をすることなく、スムーズに作業 を進めることができる。

【００１３】 なお、図２に示すように、焦点位置検出ユニット２１に代えて、オペレータに よる所望の焦点位置、即ち、目標焦点位置の操作設定を可能とした目標焦点設定 ユニット７１を焦点維持制御ユニット２３に接続してもよい。 上記目標焦点設定ユニット７１は、例えば、カメラ２が静止した状態で撮影し た映像を表示するモニタの画面上で、図１に示したような目標焦点位置ＤＰ（撮 影対象物５′に対応）を指定することができるようにしたものである。

【００１４】 この場合には、焦点維持制御ユニット２３には、上記焦点位置算出ユニット２ １からの焦点位置ＦＰを示す信号の代わりに、目標焦点設定ユニット７１からの 目標焦点位置ＤＰを示す信号が入力される。焦点維持制御ユニット２３は、その 目標焦点位置ＤＰを固定焦点位置として記憶し、スライド作動スイッチ２２がオ ンされると、まず、即座に、上記目標焦点位置ＤＰにカメラ２の光軸ＬＡを合わ せるべく首振機構３を作動させるとともに焦点距離調節機構６を作動させてピン トを合わせ、その後、前述したのと同様に、カメラ２の光軸ＬＡが、固定焦点位 置（ＤＰ）を通る状態を維持するように首振機構３を作動させ、さらに、撮影対 象物５′からピントがずれないように焦点距離調節機構６を作動させる。

【００１５】 なお、本実施例では、カメラ２および首振機構３が左右方向にのみスライド移 動する撮影システムについて説明したが、本考案の制御装置は言うまでもなく、 カメラ２等が上下方向にスライド移動するようにした撮影システムについても用 いることができる。

【００１６】

【考案の効果】

以上のように、本考案の撮影システムの制御装置を用いれば、カメラの上下・ 左右へのスライド移動に追従して、所定の撮影対象を捉え続け、かつそれにピン トを合わせるようにカメラの首振作動および焦点距離調節が自動的に行われるの で、その撮影対象を容易に撮影方向を連続的に変えながら撮影することができ、 特に、上記カメラによる撮影映像を見ながら遠隔操作により作業を行うような場 合には、オペレータにおける撮影に関わる操作負担を軽減でき、作業効率の向上 にきわめて有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る制御装置を備えた撮影システムの
概略図である。

【図２】上記制御装置のブロック図である。

【符号の説明】

２ カメラ ３ 首振機構 ４ スライド機構 ６ 焦点距離調節機構 ２１ 焦点位置算出ユニット ２３ 焦点維持制御ユニット ７１ 目標焦点設定ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０５Ｄ 3/12 9179−3Ｈ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 焦点距離調節機構を備えてなるカメラ
   と、このカメラを支持しつつ上下または左右方向に首振
   作動させる首振機構と、この首振機構を上下または左右
   方向にスライド移動させるスライド機構とを有してなる
   撮影システムの制御装置であって、前記スライド機構が
   作動する前において、前記カメラにおける焦点位置を検
   出する焦点位置検出手段と、前記スライド機構が作動し
   ている間、前記カメラにおける焦点位置を、前記焦点位
   置検出手段により検出された焦点位置に一致させておく
   ように、前記首振機構の作動および前記焦点距離調節機
   構の作動制御を行う焦点維持制御手段とを備えてなるこ
   とを特徴とする撮影システムの制御装置。
2. 【請求項２】 焦点距離調節機構を備えてなるカメラ
   と、このカメラを支持しつつ上下または左右方向に首振
   作動させる首振機構と、この首振機構を上下または左右
   方向にスライド移動させるスライド機構とを有してなる
   撮影システムの制御装置であって、前記スライド機構が
   作動する前において、前記カメラにおける目標焦点位置
   の設定操作を行うための目標焦点設定手段と、前記横ス
   ライド機構が作動している間、前記カメラにおける焦点
   位置を、前記目標焦点設定手段によって設定された目標
   焦点位置に一致させておくように、前記首振機構の作動
   および前記焦点距離調節機構の作動制御を行う焦点維持
   制御手段とを備えてなることを特徴とする撮影システム
   の制御装置。