JPH0937137A - 移動型立体カメラ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 移動型カメラの大きさと移動方向の情報を操
作者に与えて移動操作を容易にする。 【解決手段】 移動型立体カメラ１、ＨＭＤ２、操作ボ
ード３およびコントロールボックス４から成る移動型カ
メラ装置に、立体カメラ１の外形像を生成するカメラ像
生成回路４４を備えて、立体カメラ１によって撮影した
映像とカメラ外形像とを重ねてＨＭＤ２に表示する。角
速度センサー２４をＨＭＤ２に備えて観察者の頭部の向
きを検出し、立体カメラ１の左右カメラ１１L、１１Rの
向きを頭部の向きに合わせて撮影する。カメラ外形像は
立体カメラ１の進行方向に合致する位置に表示する。観
察者はＨＭＤ２の撮影映像とカメラ外形像を観察しなが
ら移動操作レバー３１を操作し、立体カメラ１を移動さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、遠隔操作によって
移動する移動型カメラ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、遠隔操作によってカメラを移
動して撮影位置を変えるカメラ装置が知られている。操
作者はカメラによって撮影された映像を観察しながらカ
メラの移動操作を行う。このようなカメラ装置は、離れ
たところからカメラを操作して撮影を行うことができる
ため、例えば、危険な場所や人が接近できない場所での
撮影に有用である。

【０００３】一方、映像観察者の頭部の向きを検出し、
検出した頭部の向きにカメラの向きを追随させて撮影を
行う技術が提案されている。例えば、任意の方向を向き
得るように構成したカメラと、水平方向と垂直方向の向
きを検出する装置を備えたヘッドマウンティドディスプ
レイ（ＨＭＤ）とを連動させて、ＨＭＤ装着者の頭部の
向きに応じた方向の映像を撮影し表示する。このような
装置によると、観察者は単に頭部を回動させるだけで任
意の方向の映像を観察することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の移動
型カメラ装置では、表示される映像はカメラによって撮
影された映像のみであるため、操作者はカメラ自体の大
きさを正しく認識できず、移動操作に支障を来すことが
ある。例えば、進行方向前方に障害物があるときに、カ
メラを左あるいは右にどの程度動かせばその障害物を回
避することができるのかを判断することが困難である。
判断を誤れば、カメラが障害物に接触して損傷する。ま
た、左右に障害物があるときにその間を通過させる際
に、カメラの幅と通路の幅の大小関係の判断を誤れば、
カメラが障害物に捕らわれて、前進することも後退する
こともできなり移動不能に陥る恐れがある。

【０００５】撮影方向を観察者頭部の方向に追随させる
機能を移動型カメラ装置に組み込むと、カメラの移動方
向に関わらず任意の方向を撮影することができるため、
有用性が大きく向上する。しかし、この場合、撮影され
表示される映像はカメラの移動方向と合致しなくなっ
て、移動操作が一層困難になる。

【０００６】本発明は、操作者がカメラの大きさと移動
方向を正しく認識し得る移動型カメラ装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、移動装置を備えて移動するカメラと、
カメラによって撮影された映像を表示する表示装置とを
有する移動型カメラ装置において、カメラを後方から見
たときのカメラの外形の像を生成し、生成した像をカメ
ラによって撮影された映像におけるカメラの前方の位置
に重ねて表示装置に表示するカメラ像生成手段を備え
る。カメラによってカメラ自体が撮影されることはない
が、この構成では、カメラ像生成手段によって生成され
たカメラの後ろ姿の外形が映像とともに表示される。カ
メラの外形が表示される映像中の位置は、カメラが実在
する地点から前方の位置である。

【０００８】カメラを左右のカメラを備えて左右像を撮
影する立体カメラとし、表示装置を左右像を表示する立
体表示装置としてもよい。このとき、カメラ像生成手段
は立体カメラの外形の左右像を生成し、生成した左右像
をそれぞれ撮影した左右像に重ねて表示する。この構成
では、立体映像にカメラの立体像が重ねて表示される。

【０００９】さらに、カメラに撮影のためのズームレン
ズを備え、ズームレンズの焦点距離を調整するズーム制
御手段を設ける。カメラ像生成手段は生成するカメラの
外形の像の大きさを、焦点距離が長いときに大きく焦点
距離が短いときに小さくなるように、ズーム制御手段に
よって設定される焦点距離に対応させる。撮影レンズと
してズームレンズを用いることで、撮影画角を調整する
ことができて、撮影対象の拡大・縮小撮影が可能にな
る。カメラの外形像と撮影対象像の相対的な大きさは、
ズームレンズの焦点距離に関わらず一定に保たれる。

【００１０】また、左右のカメラを備えて左右像を撮影
する立体カメラと、立体カメラによって撮影された左右
像を表示するＨＭＤとから成るカメラ装置において、左
右カメラを載置して前進、後退、ならびに左および右に
方向転換する移動手段と、左右カメラの水平方向と垂直
方向の向きを変える方向設定手段とを立体カメラに設
け、映像観察者によって操作される操作部を有し、操作
部からの入力に応じて移動手段の前進、後退、ならびに
左および右への方向転換を制御する移動制御手段と、Ｈ
ＭＤの水平方向と垂直方向の向きを検出し、左右カメラ
の向きが検出したＨＭＤの向きに一致するように方向設
定手段を制御する方向制御手段と、立体カメラの外形の
左右像を生成し、生成した左右像を立体カメラによって
撮影された左右像にそれぞれ重ねてＨＭＤに表示するカ
メラ像生成手段とを備える。

【００１１】この構成のカメラ装置では、立体カメラの
撮影方向はＨＭＤを装着した観察者者の頭部の方向に対
応する。立体カメラは、移動制御手段を用いて前後左右
に移動することができ、ＨＭＤに表示される立体映像に
は立体カメラの外形像が重ねて表示される。

【００１２】上記構成において、カメラ像生成手段は立
体カメラを後方から見たときの左右像を生成し、生成し
た左右像を、立体カメラによって撮影された左右像それ
ぞれにおける立体カメラの前進方向に対応する位置に表
示する。立体カメラの外形像は、観察者の頭部の向きに
応じて変化する立体カメラの撮影方向に関わらず、常に
前進方向に対応する位置に表示される。したがって、例
えば、観察者が正面から右を向いたときには、立体カメ
ラの外形像は左に移動することになる。しかも、カメラ
の外形像は後方から見た像であるため、前進する方向が
明瞭になる。

【００１３】さらに、手動操作によってカメラ像生成手
段に距離を示す信号を与える入力手段を備えて、カメラ
像生成手段は入力手段から与えられた信号が示す距離に
対応する大きさ、視差および間隔を有する立体カメラの
左右像を生成する構成とする。この構成では、立体カメ
ラの外形像までの距離は入力操作によって設定されるた
め観察者にとって明かであり、撮影対象の像と立体カメ
ラの外形像とを比較することにより、撮影対象までの距
離が判る。両者の距離が一致したときは、撮影対象は立
体カメラから入力操作で設定した距離だけ離れた位置に
存在することになる。このときの立体カメラの外形像と
撮影対象像の大きさから、立体カメラと撮影対象の相対
的な大きさが判る。

【００１４】立体カメラによって撮影された左右像に基
づいて立体カメラから撮影対象までの距離を検出し、検
出した距離を示す信号をカメラ像生成手段に与える距離
検出手段を備えて、カメラ像生成手段は距離検出手段か
ら与えられた信号が示す距離に対応する大きさ、視差お
よび間隔を有する立体カメラの左右像を生成する構成と
してもよい。この構成では、立体カメラの外形像は撮影
対象像と同一距離に見える。したがって、常に立体カメ
ラと撮影対象の相対的な大きさが判る。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態である移動型
立体カメラ装置の外観を図１に示す。移動型立体カメラ
装置は、立体カメラ１、ＨＭＤ２、操作ボード３および
コントロールボックス４から構成されている。

【００１６】立体カメラ１は、車輪１０ａ、１０ｂを有
する台車１０と、その上面に設けられた方向設定装置９
と、方向設定装置９に支持された左右のカメラ１１L、
１１Rを備えている。左右のカメラ１１L、１１Rで被写
体Ｏｂｊを撮影することにより、視差のある左右映像が
生成される。左右カメラ１１L、１１Rはそれぞれ撮影レ
ンズとしてズームレンズを備えており、ズームレンズの
焦点距離を調節することによって撮影範囲の大きさを変
えることができるように構成されている。

【００１７】車輪１０ａ、１０ｂは台車１０の内部に設
けられたモーターから駆動力を与えられる。前輪１０ａ
は左右方向に向きを変えることができ、立体カメラ１は
前進、後退に加え、左右への方向転換ができる。立体カ
メラ１の移動操作は後述する操作ボード３を用いて行わ
れる。

【００１８】方向設定装置９は台車１０の上面に沿って
回転する回転板９ａと、回転板９ａに立設された左右の
アーム９ｂより成る。左右カメラ１１L、１１Rは、上下
方向に回転し得るようにアーム９ｂに取り付けられてい
る。左右カメラ１１L、１１Rの垂直方向の回転と回転板
９ａの水平方向の回転により、立体カメラ１は任意の方
向を撮影することができる。これらの回転の駆動力は図
１には現れていないモーターから供給される。左右カメ
ラ１１L、１１Rの向きは、後述するように、ＨＭＤ２を
装着した観察者の頭部の向きに連動する。

【００１９】ＨＭＤ２は立体カメラ１で撮影された左右
映像をＨＭＤ２を装着した観察者の眼前に提示して、被
写体Ｏｂｊの立体像を観察者に与える。操作ボード３は
操作レバー３１、２つの操作ダイアル３２、３３および
スイッチ３４を有しており、これらは観察者によって手
動操作される。コントロールボックス４は立体カメラ
１、ＨＭＤ２、操作ボード３に接続されており、ＨＭＤ
２と操作ボード３からの信号を受けて立体カメラ１の制
御を行う。また、立体カメラ１からの映像信号をＨＭＤ
２に伝送するとともに、立体カメラ１の外形を表す映像
信号を生成してＨＭＤ２に与え、撮影映像に重ねて表示
させる。

【００２０】図２に各部の構成と信号の流れを示す。立
体カメラ１の左右カメラ１１L、１１Rは、撮像素子とし
てそれぞれＣＣＤ１３L、１３Rを有しており、ズームレ
ンズ１２L、１２Rを透過して入射する被写体からの光を
ＣＣＤ１３L、１３Rで受光して撮影を行う。立体カメラ
１はさらに、左右の映像処理回路１４L、１４R、距離検
出回路１５、ズームレンズ１２L、１２Rの焦点位置調整
用のピント調整モーター１６、ズームレンズ１２L、１
２Rの焦点距離調整用のズーム調整モーター１７、車輪
１０ａ、１０ｂに駆動力を供給するためのカメラ移動モ
ーター１８、および方向設定装置９に駆動力を供給する
ためのカメラ方向設定モーター１９を備えている。カメ
ラ移動モーター１８としては、前進、後退のためと、前
輪１０ａの向き変更のための２つが設けられている。ま
た、カメラ方向設定モーター１９としては、垂直方向お
よび水平方向の回転のために２つが設けられている。

【００２１】ＣＣＤ１３L、１３Rは受光した光を電気信
号に変換し、左右の映像処理回路１４L、１４Rに出力す
る。映像処理回路１４L、１４RはＣＣＤ１３L、１３Rか
らの信号を映像信号に変換してＨＭＤ２に与えるととも
に、ＣＣＤ１３L、１３Rの所定部位の信号を距離検出回
路１５に出力する。距離検出回路１５は、左右の信号か
ら被写体の左右像の位置を検出し、左右像の位置のずれ
に基づいて、ピントのずれ量および被写体までの距離を
検出する。距離検出回路１５は検出したピントのずれ量
に応じてピント調整モーター１６を駆動して、ズームレ
ンズ１２L、１２Rの焦点位置を調整し、被写体からの光
をＣＣＤ１３L、１３Rの受光面に結像させる。

【００２２】ズーム調整モーター１７はコントロールボ
ックス４からの制御信号によって駆動され、ズームレン
ズ１２L、１２Rの焦点距離を変化させる。カメラ移動モ
ーター１８はコントロールボックス４からの制御信号に
よって駆動されて車輪１０ａ、１０ｂを回転させ、立体
カメラ１の前進、後退、左あるいは右への方向転換を行
う。カメラ方向設定モーター１９はコントロールボック
ス４からの制御信号によって駆動されて、左右カメラ１
１L、１１Rを垂直方向に、回転板９ａを水平方向に回動
させる。

【００２３】ＨＭＤ２は、左右の液晶表示装置（ＬＣ
Ｄ）２２L、２２R、これらを駆動する左右のＬＣＤ駆動
回路２１L、２１R、左右の接眼レンズ２３L、２３R、お
よび角速度センサー２４を備えている。立体カメラ１の
映像処理回路１４L、１４Rからの左右の映像信号は、そ
れぞれ左右のＬＣＤ駆動回路２１L、２１Rに入力され
る。ＬＣＤ駆動回路２１L、２１Rには、また、コントロ
ールボックス４で生成された立体カメラ１の外形を表す
左右像信号が入力される。左右のＬＣＤ駆動回路２１
L、２１Rはそれぞれ、立体カメラ１からの信号に担持さ
れた映像とコントロールボックス４からの信号に担持さ
れたカメラ外形像とを重ねて、左右のＬＣＤ２２L、２
２Rに表示する。

【００２４】ＨＭＤ２の内部構成を図３に模式的に示
す。接眼レンズ２３L、２３RはＬＣＤ２２L、２２Rの映
像光を観察者の左右の眼球ＥL、ＥRに導く。接眼レンズ
２３L、23Rの焦点距離は固定であり、ＬＣＤ２２L、２２
Rの映像が拡大されて見えるように設定されている。観
察者は接眼レンズ２３L、２３Rを介して映像を観察する
ことで、ＬＣＤ２２L、２２Rに表示された映像の虚像を
観察することになる。

【００２５】角速度センサー２４としては圧電振動ジャ
イロを用いている。圧電振動ジャイロは柱状に形成され
ており、軸方向に垂直な方向の回転の角速度を検出し、
角速度に応じた大きさの電圧を出力する。ここでは３つ
の圧電振動ジャイロ２４X、２４Y、２４Zを、図に示し
たように、互いに垂直に配設して用いる。これら３つの
圧電振動ジャイロ２４X、２４Y、２４Zによって、頭部
のあらゆる回転運動を検出することができる。

【００２６】ジャイロ２４Xによって、ＨＭＤ２を装着
した観察者が上向いたり俯いたりするときの回転（以
下、垂直方向の回転という）の角速度が検出される。ジ
ャイロ２４Xは、上向きの回転によって正電圧を、下向
きの回転によって負電圧を出力するように設定されてい
る。ジャイロ２４Zによって、頭部を左右方向に回動さ
せ横を向くときの回転（以下、水平方向の回転という）
の角速度が検出される。ジャイロ２４Zは、右方向への
回転で正電圧、左方向への回転で負電圧を出力する。ま
た、ジャイロ２４Yによって頭部を左右に傾けるときの
回転の角速度が検出される。ジャイロ２４Yは、右への
傾きで正電圧、左への傾きで負電圧を出力する。これら
の圧電振動ジャイロ２４X、２４Y、２４Zの出力電圧の
正負から回転の方向が、電圧の大きさから回転速度の大
きさが判る。

【００２７】図２に戻って、コントロールボックス４に
は、カメラ方向演算回路４１、ズーム演算回路４２、カ
メラ移動演算回路４３およびカメラ像生成回路４４が内
蔵されている。カメラ方向演算回路４１は、角速度セン
サー２４の出力電圧を与えられて、ＨＭＤ２を装着した
観察者の頭部の水平方向の回転と垂直方向の回転の基準
方向からの回転角度を算出する。ここで、基準方向は観
察者が真正面を向いたときの方向とする。観察者が、例
えば、左下を見るという動作をしたときには、３つの圧
電振動ジャイロ２４X、２４Y、２４Zの全てが電圧を出
力するが、カメラ方向演算回路４１はジャイロ２４Yの
出力を用いてジャイロ２４Zおよび２４Xの出力を補正す
ることによって、水平方向と垂直方向の真の回転角度を
算出する。

【００２８】カメラ方向演算回路４１は、算出した角度
だけ左右カメラが水平方向と垂直方向とに回動するよう
に、制御信号をカメラ方向調整モーター１９に与える。
カメラ方向演算回路４１は、また、算出した角度を表す
信号をカメラ像生成回路４４に与える。

【００２９】ズーム演算回路４２は、操作ボード３の操
作ダイアル３２からの信号に基づいて、撮影する範囲の
大きさを決定し、それに対応するズームレンズ１２L、
１２Rの設定すべき焦点距離を算出して、制御信号を立
体カメラ１のズーム調整モーター１７に与える。カメラ
移動演算回路４３は、操作ボード３の操作レバー３１か
らの信号を受けて、立体カメラ１の前後方向への移動や
方向転換を行うための制御信号を生成し、カメラ移動モ
ーター１８に出力する。

【００３０】操作ボード３の操作レバー３１は、立体カ
メラ１の移動を操作するものであり、前後左右および斜
め方向に可倒に構成されている。立体カメラ１は、移動
操作レバー３１が前側に傾倒されたときに前進し、後側
に傾倒されたときに後退する。カメラ移動演算回路４３
は、立体カメラ１の前進、後退の速度が移動操作レバー
３１の前後の傾倒角度に対応するようにカメラ移動モー
ター１８を制御する。移動操作レバー３１が中立のとき
には立体カメラ１は停止する。移動操作レバー３１が左
側または右側に傾倒されたときには、立体カメラ１の前
輪１０ａの向きが左または右に変えられる。カメラ移動
演算回路４３は、前輪１０ａの左右への向きが移動操作
レバー３１の左右への傾倒角度に対応するようにカメラ
移動モーター１８を制御する。

【００３１】操作ダイアル３２は、撮影範囲の大きさを
変化させるものである。前述のように、ズーム操作ダイ
アル３２の出力はズーム演算回路４２に入力される。こ
のズーム操作ダイアル３２を回転させることにより、観
察者は手動操作で撮影範囲を所望の大きさに設定するこ
とができる。ズーム操作ダイアル３２の出力は、カメラ
像生成回路４４にも与えられる。

【００３２】スイッチ３４は、カメラ方向演算回路４１
に初期化指令を与えるものである。ＨＭＤ２を装着した
観察者は、真正面を向いた状態でリセットスイッチ３４
を操作する。リセットスイッチ３４が操作されたときに
は、カメラ方向演算回路４１は水平方向と垂直方向の回
転角度を０とし、その時点での頭部の向きを角度算出の
基準方向とする。カメラ方向演算回路４１は、リセット
スイッチ３４操作時に、左右カメラ１１L、１１Rが水平
で立体カメラ１の正面前方を向くように、カメラ方向調
整モーター１９に制御信号を与える。このリセット操作
により、圧電子動ジャイロを用いた角速度センサー２４
の出力の累積誤差を除去することができ、任意の時に頭
部の向きと立体カメラ１の撮影方向とを一致させること
ができる。

【００３３】コントロールボックス４のカメラ像生成回
路４４は、撮影映像に重ねてＬＣＤ２２L、２２Rに表示
するための立体カメラ１の外形を表す左右像を生成す
る。カメラ像生成回路４４は、立体カメラ１の大きさと
輪郭形状を記憶しており、任意の方向から見た任意の大
きさのカメラ外形像を生成することができる。ここで
は、立体カメラ１を後方から見たときの外形像を生成す
る。

【００３４】ＬＣＤ２２L、２２Rに表示されたとき、カ
メラ外形像がどの程度前方に見えるかは、左右の外形像
の間隔と視差によって決定される。本実施形態において
は、カメラ外形像が立体カメラ１の前方１ｍの位置に見
えるように、左右像の間隔と視差を初期設定する。この
距離は固定されたものでなく、観察者が変更することが
できる。

【００３５】カメラ外形像までの距離の変更は操作ボー
ド３の操作ダイアル３３を操作して行う。カメラ像生成
回路４４は像距離操作ダイアル３３から信号が与えられ
たときに、左右外形像の間隔の拡大と視差の増大、また
は間隔の縮小と視差の減少を行って、カメラ外形像まで
の距離を変える。このとき、カメラ外形像の大きさも距
離に応じて変更する。カメラ外形像までの距離は、３０
ｃｍから１０ｍまでの範囲の任意の値に設定することが
できる。

【００３６】外形像の大きさは、左右ズームレンズ１２
L、１２Rの焦点距離すなわち撮影範囲の大きさに応じて
設定する。ズーム操作ダイアル３２が操作されて焦点距
離が変更されたときは、被写体は拡大あるいは縮小して
撮影されるが、カメラ像生成回路４４はズーム操作ダイ
アル３２からの入力信号に基づいて、外形像の大きさを
被写体の拡大・縮小と同一の比率で変化させる。

【００３７】カメラ外形像の位置は、左右カメラ１１
L、１１Rの設定方向に関わらず、常に立体カメラ１の前
方正面に存在するように設定する。具体的には、前述の
リセット操作によって左右カメラ１１L、１１Rが初期化
され正面を向いたときに、左右の外形像をＬＣＤ２２
L、２２Rそれぞれの略中央に表示し、その後、カメラ方
向演算回路４１から与えられる回転角度に応じて位置を
変化させる。例えば、ＨＭＤ２を装着した観察者が頭部
を右に３０゜、上に２０゜回動させたときは、カメラ外
形像を３０゜分左に、２０゜分下に移動させる。

【００３８】このようにして生成された立体カメラ１の
外形像の信号は、ＨＭＤ２のＬＣＤ駆動回路２１L、２
１Rによって撮影映像と重ねられて、ＬＣＤ２２L、２２
Rに表示される。図４に、ＬＣＤ２２L、２２Rの表示例
を示す。図において、枠内の実線は被写体像を表してお
り、点線は立体カメラ１の外形像を表している。（ａ）
は左右カメラ１１L、１１Rを立体カメラ１の正面前方に
向け、ズームレンズ１２L、１２Rの焦点距離を中程度に
設定した状態である。カメラ外形像Ｓは１ｍ前方に見え
るように設定されている。被写体は立体カメラ１から１
ｍを超えた遠方に位置している。

【００３９】（ｂ）は（ａ）の状態から、ズームレンズ
１２L、１２Rの焦点距離を長くした状態である。撮影範
囲が狭くなり、個々の被写体は大きく表示されている。
立体カメラ１の外形像は被写体の拡大率に一致して大き
く表示されている。このように、被写体像とカメラ外形
像は同一の割合で変化するため、観察者は被写体と立体
カメラ１の相対的な大きさを、撮影範囲の広狭に関わら
ず正しく認識することができる。

【００４０】（ｃ）は（ａ）の状態から、立体カメラ１
の進行方向を変えずに、観察者が頭部を左に２０゜回動
させた状態を示している。左右カメラ１１L、１１Rも左
に２０゜回動し、被写体像は右に移動している。被写体
像とともにカメラ外形像も右に移動している。観察者
は、カメラ外形像が右に寄っていることから、立体カメ
ラ１の進行方向が右前方であることが判る。

【００４１】（ｄ）は、（ａ）の状態から立体カメラ１
を前方に移動させ、被写体に対して１ｍの距離に接近し
た状態を示している。距離が短くなることによって、被
写体像は大きくなっている。一方、カメラ外形像の大き
さは（ａ）と同一である。この状態では、被写体像の視
差とカメラ外形像の視差は同じになり、観察者は立体カ
メラ１から被写体までの距離が１ｍ程度であるという距
離感を得る。この場合、カメラ外形像の横幅は左右の被
写体の間隔よりも小さくなっており、立体カメラ１を直
進させても、被写体に接触することなく左右被写体の間
を通過することができる。もし、左右の被写体の間隔が
カメラ外形像の横幅よりも小さいときには、観察者は通
過不能であると判断することができ、立体カメラ１を迂
回させることになる。

【００４２】このように、本発明の移動型カメラ装置に
よるときは、被写体とカメラの相対的な大きさおよびカ
メラの進行方向が明らかになって、カメラを移動させる
操作が容易になる。

【００４３】なお、カメラ外形像までの距離は、移動型
カメラの大きさ、移動速度、撮影対象等を考慮して、使
用目的や使用状況に応じて設定すべきものである。移動
速度が速いときや被写体が遠方にあるときは、カメラ外
形像までの距離を長く設定し、移動速度が遅いときや被
写体が近くにあるときは、カメラ外形像までの距離を短
く設定すれば、能率よくかつ衝突の恐れなく移動操作を
行うことができる。

【００４４】また、上記実施形態においては、移動型カ
メラの外形像までの距離を観察者が設定するようにした
が、カメラ外形像までの距離を被写体までの距離と常時
一致させるようにしてもよい。その場合、図２において
点線の矢印で示したように、立体カメラ１の距離検出回
路１５で検出した被写体までの距離をカメラ像生成回路
４４に与える。カメラ像生成回路４４は、与えられた距
離に対応するように、カメラ外形の左右像の間隔と視差
を設定する。この構成では、被写体と移動型カメラの相
対的な大きさを、被写体までの距離に関わらず常に正し
く認識することができて、遠方からでも迂回すべきか否
かを判断することができる。

【００４５】

【発明の効果】本発明の移動型カメラ装置によるとき
は、カメラ外形像が撮影映像に重ねて表示されるため、
観察者は撮影対象とカメラとの相対的な位置関係を正し
く認識することができる。また、移動するカメラの前方
にどのような物体が存在するのかが明らかになり、観察
者がカメラの移動操作を行うときには、前方に存在する
障害物を容易に回避することができる。

【００４６】請求項２のカメラ装置では、撮影対象を立
体的に観察することが可能であるとともに、カメラ像も
立体的に表示されるため距離感が高まって、撮影対象と
カメラとの位置関係を一層正確に認識することができ
る。

【００４７】請求項３のカメラ装置では、カメラを移動
させることで撮影対象との距離を変化させて、対象を大
きく撮影することや小さく撮影することができることに
加えて、ズームレンズの焦点距離調整によっても対象の
拡大・縮小撮影を行うことができる。また、カメラの外
形像の大きさを焦点距離調整による撮影対象の拡大・縮
小に対応させることができるため、撮影対象に対するカ
メラの相対的大きさを正しく認識することができる。し
たがって、前方にカメラが通過するに十分な幅があるか
否かが判り、カメラの移動操作が容易になる。

【００４８】請求項４のカメラ装置によるときは、観察
者は単に頭部の向きを変えるだけで任意の方向の立体映
像を観察することができて、高い臨場感が得られる。ま
た、カメラを移動させることで、所望の位置から撮影し
た映像を観察することができる。映像に重ねてカメラの
外形が表示されるため、撮影対象とカメラの相対的な位
置関係が明らかになり、前進、後退、方向転換等のカメ
ラ移動操作が容易になって、観察者はカメラを所望の位
置に速やかに移動させることができる。

【００４９】請求項５のカメラ装置では、カメラが前進
する方向が明瞭であるため、カメラ移動操作が一層容易
になる。

【００５０】請求項６のカメラ装置によると、撮影対象
とカメラの相対的な大きさや両者間の距離を正しく認識
することができる。したがって、カメラの移動において
障害物の回避が容易になる。

【００５１】請求項７のカメラ装置では、撮影対象とカ
メラの相対的な大きさを常に正確に認識することができ
て、カメラの移動において障害物の回避が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 移動型立体カメラ装置の外観を示す図。

【図２】 移動型立体カメラ装置の構成と信号の流れを
示す図。

【図３】 移動型立体カメラ装置のＨＭＤの構成を示す
図。

【図４】 移動型立体カメラ装置の表示映像の例を示す
図。

【符号の説明】

１ 移動型立体カメラ ２ ＨＭＤ （立体表示装置） ３ 操作ボード ４ コントロールボックス ９ 方向設定装置 （方向設定手段） １０ 台車 （移動手段） １１L 左カメラ １１R 右カメラ １２L、１２R ズームレンズ （撮影レンズ） １３L、１３R ＣＣＤ １４L、１４R 映像処理回路 １５ 距離検出回路 （距離検出手
段） １６ ピント調整モーター １７ ズーム調整モーター （ズーム制御手
段） １８ カメラ移動モーター （移動手段） １９ カメラ方向調整モーター（方向設定手
段） ２１L、２１R ＬＣＤ駆動回路 ２２L、２２R ＬＣＤ ２３L、２３R 接眼レンズ ２４ 角速度センサー （方向制御手
段） ２４X、２４Y、２４Z 圧電振動ジャイロ ３１ 移動操作レバー （移動制御手
段） ３２ ズーム操作ダイアル （ズーム制御手
段） ３３ 像距離操作ダイアル （入力手段） ３４ リセットスイッチ ４１ カメラ方向演算回路 （方向制御手
段） ４２ ズーム演算回路 ４３ カメラ移動演算回路 （移動制御手
段） ４４ カメラ像生成回路 （カメラ像生成
手段） Ｓ カメラ外形像

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動装置を備えて該移動装置によって移
   動するカメラと、該カメラによって撮影された映像を表
   示する表示装置とを有する移動型カメラ装置において、 前記カメラを後方から見たときの前記カメラの外形の像
   を生成し、生成した像を前記カメラによって撮影された
   映像における前記カメラの前方の位置に重ねて前記表示
   装置に表示するカメラ像生成手段を備えることを特徴と
   する移動型カメラ装置。
2. 【請求項２】 前記カメラは左右のカメラを備えて左右
   像を撮影する立体カメラであり、前記表示装置は左右像
   を表示する立体表示装置であって、前記カメラ像生成手
   段は前記立体カメラの外形の左右像を生成し、生成した
   左右像をそれぞれ撮影した左右像に重ねて表示すること
   を特徴とする請求項１に記載の移動型カメラ装置。
3. 【請求項３】 前記カメラに撮影のためのズームレンズ
   を備え、該ズームレンズの焦点距離を調整するズーム制
   御手段を設けて、前記カメラ像生成手段は、生成する前
   記カメラの外形の像の大きさを、前記焦点距離が長いと
   きに大きく前記焦点距離が短いときに小さくなるよう
   に、前記ズーム制御手段によって設定される前記焦点距
   離に対応させることを特徴とする請求項１または請求項
   ２に記載の移動型カメラ装置。
4. 【請求項４】 左右のカメラを備えて該左右カメラによ
   り左右像を撮影する立体カメラと、前記立体カメラによ
   って撮影された左右像を表示するＨＭＤとから成るカメ
   ラ装置において、 前記立体カメラに設けられ、前記左右カメラを載置し
   て、前進、後退、ならびに左および右に方向転換する移
   動手段と、 前記立体カメラに設けられ、前記左右カメラの水平方向
   と垂直方向の向きを変える方向設定手段と、 映像観察者によって操作される操作部を有し、該操作部
   からの入力に応じて前記移動手段の前進、後退、ならび
   に左および右への方向転換を制御する移動制御手段と、 前記ＨＭＤの水平方向と垂直方向の向きを検出し、前記
   左右カメラの向きが検出したＨＭＤの向きに一致するよ
   うに前記方向設定手段を制御する方向制御手段と、 前記立体カメラの外形の左右像を生成し、生成した左右
   像を前記立体カメラによって撮影された左右像にそれぞ
   れ重ねて前記ＨＭＤに表示するカメラ像生成手段とを備
   えることを特徴とするカメラ装置。
5. 【請求項５】 前記カメラ像生成手段は、前記立体カメ
   ラを後方から見たときの左右像を生成し、生成した左右
   像を、前記立体カメラによって撮影された左右像それぞ
   れにおける前記立体カメラが前進する方向に対応する位
   置に表示することを特徴とする請求項４に記載のカメラ
   装置。
6. 【請求項６】 手動操作によって前記カメラ像生成手段
   に距離を示す信号を与える入力手段を備え、前記カメラ
   像生成手段は前記入力手段から与えられた信号が示す距
   離に対応する大きさ、視差および間隔を有する前記立体
   カメラの左右像を生成することを特徴とする請求項３な
   いし請求項５のいずれかに記載のカメラ装置。
7. 【請求項７】 前記立体カメラによって撮影された左右
   像に基づいて前記立体カメラから撮影対象までの距離を
   検出し、検出した距離を示す信号を前記カメラ像生成手
   段に与える距離検出手段を備え、前記カメラ像生成手段
   は前記距離検出手段から与えられた信号が示す距離に対
   応する大きさ、視差および間隔を有する前記立体カメラ
   の左右像を生成することを特徴とする請求項３ないし請
   求項５のいずれかに記載のカメラ装置。