JPH02239779A - 自動合焦、自動画角調定、自動視線調定装置およびそれを有するテレビドアホン装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野Ｊ 本発明は、カメラ等における自動合焦、自動画角調定、
自動視線調定装置およびそれらを備えたテレビドアホン
装置に関する。

［従来の技術］ テレビドアホン装置やキャッシュディスペンサシステム
などにおけるカメラ装置は、無人操作によって撮像され
るようになっているのものであるが、これらは防犯にも
関係するものであるから、誤動作は許されず確実にオー
トフォーカス、画角調定、視線調定を行なうことのでき
る装置が望まれている。

そのオートフォーカスの方式については、現在、多くの
種類のものが提案、実施されており、例えば、赤外光あ
るいは超音波を被写体に向けて発射し、その反射波を検
出するアクティブ方式のもの、また、被写体からの反射
光をカメラの受光部で捉え、その撮像を解析することに
よって測距を行なうパッシブ方式のものなどがある。ま
た、画角の自動調定、所謂オートズーミングについても
近年目標とする被写体全体に対する距離分布データをも
とに、被写体が画枠内にできるだけ大きく撮影されるよ
うズーミングする技術も発表されている。

［発明が解決しようとする課ｍｌ ところが、上述のオートフォーカスのうち、アクティブ
方式のものは被写体距離によっては微弱な反射波を検出
しなければならず、検出が不安定となったり、反射波形
の分析もする必要があり、装置も高価なものになってし
まう。またパッシブ方式のものも、被写体の結像の鮮明
度を検出することによって、距離データを演算するもの
であるから、ＣＰＵによる演算回路も必要となり、高価
なものとなる。更にはそれらの検出や演算結果は被写体
の色や形によって誤動作することもある。

従って、ミスが許されないキャッシュディスベンサなど
の監視カメラなど防犯に関係するものには不適当である
。

一方、オートズーミングに関して、被写体全体の距離分
布データによるものの場合も同様の誤動作は考えられ、
また、かなり高価な装置となってしまうという欠点があ
る。

本発明の目的は、確実で、しかも簡単な入力手段を用い
て自動合焦、自動画角調定、あるいは自動視！５ｌ調定
を行なえるようにした監視用カメラおよびこれを有する
テレビドアホン装置、テレビカメラ装置を提供するにあ
る。

［課題を解決するための手段および作用］本発明は、被
写体に関連した位置に配設され、被写体によって作動す
るスイッチ手段からの出力信号を距離情報や撮影画角設
定用情報または視線方向設定用情報として用いることを
特徴とする。

［実　施　例］ 以下、図示の実施例により本発明を説明する。

第１図は、本発明の第１実施例を示す自動合焦および撮
影画角調定装置をテレビドアホン装置に適用した場合で
ある。このテレビドアホン装置は、玄関等のドア９等に
固定された本体１と、この本体１内に収納された装置各
部の駆動電源部．システムコントローラ，プロセス回路
，映像出力部を有するコントローラ２と、従来のドアス
コープのレンズ４ａをコンバータレンズとして用いたズ
ームレンズ光学系４と、そのズームレンズ光学系４の合
焦作用と画角調定を行なうアクチェエータ３と、ズーム
レンズ光学系４を透過した光束が結像され、撮像信号を
出力するＣＣＤからなるイメージャ５と、上記ドア９に
配設されていて、上記コントローラ２に接続され、被写
体２１によって操作されるスイッチ手段、例えば押釦ス
イッチＳＷ８と、上記玄関等から例えば数ｍ離れている
門柱７等に配設されており、同じくコントローラ２に接
続され、被写体２１によって操作されるスイッチ手段、
例えば押釦スイッチＳＷ６、および上記コントローラ２
の映像出力によって駆動される室内のディスプレイ（図
示せず）とによって構成されている。そして、被写体２
１がＡ，　　Ｂの位置にあるとき、上記ＳＷ６．８を操
作できるようになっていて、そのＡ，　　Ｂの位置がら
レンズ光学系までの被写体距離は４７ａ，，ｌＪｂとな
っている。

また、上記コントローラ２は被写体２１によるＳＷ６．
８のスイッチＯＮを検知した場合、被写体距Ｒｔｌａ．
１ｂに対応したフォーカシング出力およびそれぞれの位
置での最適な撮影画角の角度θａとθｂのズーミング出
力を上記アクチュエータ３に与えるようになっている。

なお、本実施例の場合、ズームレンズ光学系４の光輔Ｏ
は少なくともＳＷ６の配設されている門柱７等の方向へ
向いている。

次に上記実施例の作用について説明すると、まず、訪問
者が門柱７等の近くでＳＷ６を押すと、このＳＷ６のＯ
Ｎ信号が距離情報としてコントローラ２に出力される。

すると、コントローラ２によって直ちにアクチュエータ
３が作動し、ズームレンズ光学系４は距離ｇａにフォー
力シングされ、また画角も全身像ねらいのθａに調定、
即ちズーミングされる。そして、ズームレンズ光学系４
によってイメージャ５に被写体像が結像され、その映像
出力が出力され、室内のディスプレイ装置に被写体像が
再生される。なお、初期状態において常にズームレンズ
光学系４を距Ｒｌｌａ．画角θａにフォーカシングおよ
びズーミングしておいて、ＳＷ６の抑圧時に直ちに、映
像出力が出力されるようにしてもよいことは勿論である
。

そして引き続き、訪問者が玄関に到達して、今度はＳＷ
８を押圧すると、ズームレンズ光学系４はその距離Ｉｌ
ｂに対応してフォー力シングされ、更に画角もバストシ
ョット狙いの角度θｂに調定される。即ち、ズームアッ
プされ、訪問者の好適な映像が出力されることになる。

当然、この状態でインターホン機能によって対話が可能
となる。

被写体距離１ａ．ｉ）ｂとそれに対する最適な撮影画角
θａ，θｂの具体例としての数値は、門柱７の近傍とし
てｊ！ａ−３ｍ、玄関の壁９の至近としてｌ　ｂ　−０
．５　ｍと設定するならば、少し離れた位置のＮａに対
しては全体をチェックする意味から全身像狙いとし、画
角を１／３フルスコープ（θａとして約３００）に設定
し、一方、至近距離の！Ｉｂに対しては詳細を観察する
ためバストショット狙いとし、画角をフルスコープ（θ
ｂとして約９０′１）に設定する。このように２つのス
イッチによって少し離れた位置と至近位置とでその倍率
を適宜に設定することができ、好適な像を得ることが可
能となる。また、ＳＷ６とＳＷ８が同時に押された場合
には、至近情報を優先するようになっている。このよう
に優先させないと本実施例では視線方向は一定であるか
ら遠い方の像は隠れて映らない可能性がある。更に、本
実施例はレンズにズームレンズ光学系４を用いたもので
あるが、フォーカス機能のみを有するレンズを撮影レン
ズに用いてもよく、その場合、当然、画角は常に一定と
なる。

上記ＳＷ６およびＳＷ８は、従来のテレビドアホン装置
やインターホン装置あるいは呼び鈴などのスイッチがそ
のまま流用できることもあり、設備コスト上有利である
。また、アクチュエータ３には本実施例のように被写体
位置がＡ，Ｂの２位置のみの場合、ソレノイド等のＯＮ
，ＯＦＦ制御のアクチュエー夕を利用することも可能で
ある。

次に、本発明の第２実施例を示す自動合焦手段、自動画
角調定手段および自動視線調定手段を有するテレビドア
ホン装置について、第２．３図によって説明する。この
第２実施例は、システムコントローラ１０と、雲台コン
トローラｌｌａと、電動雲台１ｌｂと、カメラ部１２と
、撮影窓部であるハーフミラー１３と、プロセス回路１
６と、記録再生装置１７と電源コントロールＳＷＩ　８
と、バックアップ用バッテリ２０および被写体によって
作動するスイッチ手段であるセンサ１４ａ，１４ｂとで
構成されている。

上記センサ１４ａは、指向性のある赤外線センサで構成
されていて、被写体２２が人口ドア位置Ａに到達したこ
とを検出するものである。またこれは自動ドアの動作ス
イッチ等を兼用してもよい。

また、センサ１４ｂも指向性のある赤外線センサで構成
されており、被写体２２が玄関部あるいは受付近傍のＢ
位置に到達したことを検出するものである。またカメラ
部１２の位置から被写体２２までの距離はそれぞれ（ｌ
ａ．ｌｂに設定されているものとする。更にカメラ部１
２を支持し、その光軸方向を変えることのできる電動雲
台１ｌｂはシステムコントローラ１０の指示により動作
する雲台コントローラｌｌａによって駆動される。そし
てセンサ１４ａによって被写体２２がＡ位置にあると検
出されれば、雲台１ｌｂはカメラ部１２の視線、即ち光
軸をＯａ方向にティルティング（傾斜）させ、一方、Ｂ
位置にあると検出されれば、光軸をｏｂ方向にティルテ
ィングさせる。従って、雲台コントローラｌｌａと電動
雲台１ｌｂが視線調定手段を構成することになる。

また、上記カメラ部１２は、ズームレンズ光学系１２ａ
と、画角調定手段であってシステムコントローラ１０に
より制御されるズームドライバ１２ｃとズームアクチュ
エータ１２ｄを有しており、センサ１４ａ，１４ｂの被
写体２２の検出信号に基づいてシステムコントローラ１
０により、それぞれＡ，Ｂ位置の距ＡｔＮａ，ＩＮ＞に
対応した最適な画角にズーミングされる。更にカメラ部
１２は自動合焦手段であってシステムコントローラ１０
により制御されるフォーカスドライバ１２ｅとフォーカ
スアクチュエータ１２ｆを有しており、同様にセンサ１
４ａ，１４ｂの被写体２２の検出信号に基づいてシステ
ムコントローラ１０により、それぞれＡ，Ｂ位置の距離
ｊ７ａ，ｌｂに合焦される。

また、カメラ部１２は撮像索子のＣＣＤ等のイメージャ
１２ｂを有しており、その出力がプロセス回路１６によ
り映像信号化される。そして監視装置などの記録再生装
置１７によって被写体２２の像が記録または再生される
。この装置の電源の制御について説明すると、まず、平
生、被写体２２が現われないときにはバックアップ用バ
ッテリ２０によって、システムコントローラ１０は駆動
されセンサ１４ａ，１４ｂのみ待機状態とする。

そして、被写体２２がセンサ１４ａまたは１４ｂによっ
て検出された時点で、電源コントロールＳＷ１８がＯＮ
となりシステムコントローラ、貢台関係、カメラ関係等
全ての機器に電源が共給されるようになる。

次に、上述のような構成と各部の機能を有するテレビド
アホン装置の全体の作用について説明する。まず、被写
体２２がＡの位置に現われるとセンサ１４ａによってシ
ステムコントローラ１０に検出信号が入力され、電源コ
ントロールＳＷＩ　８がＯＮとなり雲台１ｌｂは被写体
２２の方向の光軸Ｏａにカメラ部１２の視線が向くよう
に駆動され、また、カメラ部１２はフォーカスアクチュ
エータ１２ｆによってズームレンズ光学系１２ａが距離
ｎａに合焦され、同時にズームアクチュエータ１２ｄに
より画角も距離ｆｆａに適した値に調定される。更に、
被写体２２が移動してＢ位置に達すると、センサ１４ｂ
の検出信号がシステムコントローラ１０に入力されるの
で、上記カメラ部１２の視線はＯｂ方向に調定され、フ
ォーカスは距離ｕｂに合焦され、画角も距離ｕｂに応じ
た適切な角度に調定され、映像出力が記録再生装置１７
に出力される。ここで本装置が監視カメラ等に応用され
ている場合は、例えば、１秒毎に被写体像情報を記録し
、タイマで記録時間を設定しておく等の記録手段を採る
こともできる。

また、ここで、各被写体距離に対して画角をどの程度に
設定すればよいかを説明すると、例えば遠い方の距離Ｎ
ａを２ｍ，近い方の距＃ｉｆ！ｂを１ｍにとった場合、
対応する画角は、双方共バストショットを狙うとして距
離１ａに対して画角２５＠（テレ）、距離ＩＩｂに対し
て画角５０”　　（ワイド）を設定すれば好適である。

また、センサ１４ａと１４ｂが同時に働いた場合、Ａの
被写体とＢの被写体とどちらを優先させるかは、その目
的に応じて決定すればよい。また、本実施例では雲台は
上下のティルティング動作のみを考えたが、回転（γ方
向）の方向に視線を変えられるようなバンニング動作を
与えることも可能である。その場合の被写体の検出手段
は、その調定方向に応じて配設される必要がある。また
本実施例では被写体検出手段として赤外線センサを用い
ているが、これはフットスイッチで代行してもよく、あ
るいは押釦スイッチであってもよい。

次にこの第２実施例は本発明をテレビドアホン装置に適
用したものであるが、本発明はその変形例としてキャッ
シュディスペンサの監視カメラとしても応用できる。即
ち、第２図および第３図に２点鎖線で示すように、キャ
ッシュディスベンサ１５を追加して設ける。この場合、
センサ１４ｂは不要となる。そして、被写体２２のＢ位
置での検出は、ディスペンサ１５の使用者が操作ＳＷ１
５ａを操作した時にシステムコントローラ１０に、その
信号が入力されることによって行なう。

他の構成は上記第２実施例と同様でよい。

このように構成された監硯装置によれば、まずドアのと
ころでセンサ１４ａの検出信号によって、例えば全身像
の確認を行ない、更にディスペンサ１５の操作時に改め
て再確認するようにすれば防犯上、好都合である。

上述の第２実施例においては視線調定は電動雲台を用い
たが、視線調定装置の別の変形例として、ＣＣＤ等のイ
メージャを結像面に対して縦、横に移動可能にすること
によって視線方向が変えられる視線調定装置を第４図に
示す。この装置は前述の第１実施例のテレビドアホン装
置に適用したものであって、ドアスコープのレンズ４ａ
の後部に固着される本体３１と、この本体３１に支持さ
れるズームレンズ光学系３１ａとＣＣＤからなるイメー
ジャ３１ｄを横方向に移動させるモータ３２ｂおよび上
記イメージャ３１ｄを縦方向に移動させるモータ３２ｃ
と撮像索子であるＣＣＤからなるイメージャ３１ｄとか
ら構成されている。

第５図は、撮影レンズによる撮影可能範囲を示すイメー
ジサークルとイメージャ３１ｄの有効撮像而の関係を示
したもので、そして円３１ｇは画角９０°におけるイメ
ージサークルを示しており、四角形３３ａ〜３３ｄはイ
メージャ３１ｄが縦、横に移動したときの撮像面を示し
ている。この円３１ｇは移動する上記３３ａ〜３３ｄの
撮像面に対して充分大きな直径を有する必要がある。

このように構成されたカメラを前述の第１実施例の撮影
部に置換して配設するならば、イメージ千３１ｄの位置
によって、自由に視線方向を選択することができ、例え
ば被写体２１の検出位置を変更しても直ちに対応するこ
とが可能となる。

［発明の効果］ 上述のように本発明による自動合焦、自動画角調定およ
び自動視線方向調定装置は、被写体に関連した位置に配
設され、被写体によって作動するスイッチ手段からの信
号を合焦、画角、視線方向の設定に用いるようにしたも
のであるから、従来の合焦方式のものと比較し、極めて
単純に構成され、従って、動作が確実でミスが生じない
。しかも自動合焦のみならず、画角と視線の調定も同一
の信号で自動的に行なうことが可能となり、コスト上も
非常に有利である。また、テレビドアホンのみならず、
一般の監視カメラにも最適であり、上述のように数多く
の効果を発揮する自動合焦、自動画角調定および自動視
線調定装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例を示すテレビドアホン装
置の要部断面図、 第２図は、本発明の第２実施例を示すテレビドアホン装
置の配置の側面図、 第３図は、上記第２図のテレビドアホン装置の構成を示
すブロック図、 第４図は、上記第２図のテレビドアホン装置のカメラ部
の別の変形例を示す要部斜視図、第５図は、上記カメラ
部のイメージエリアを示す正面図である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）被写体に関連した位置に配設され、被写体によっ
   て作動するスイッチ手段からの出力信号を距離情報とし
   て用いることを特徴とする自動合焦装置。
2. （２）被写体に関連した位置に配設され、被写体によっ
   て作動するスイッチ手段からの出力信号に基づき、撮影
   画角を設定することを特徴とする自動画角調定装置。
3. （３）被写体に関連した位置に配設され、被写体によっ
   て作動するスイッチ手段からの出力信号に基づき、視線
   方向を設定することを特徴とする自動視線制定装置。
4. （４）被写体に関連した位置に配設され、被写体によっ
   て作動するスイッチ手段からの出力信号を距離情報とし
   て用いる自動合焦手段と、上記スイッチ手段からの出力
   信号に基づき、撮影画角を設定する自動画角調定手段と
   、上記スイッチ手段からの出力信号に基づき、視線方向
   を設定する自動視線調定手段のうち少なくとも１つの手
   段を具備したことを特徴とするテレビドアホン装置。
5. （５）被写体に関連した位置に配設され、被写体によっ
   て作動するスイッチ手段からの出力信号を距離情報とし
   て用いる自動合焦手段と、上記スイッチ手段からの出力
   信号に基づき、撮影画角を設定する自動画角制定手段と
   、上記スイッチ手段からの出力信号に基づき、視線方向
   を設定する自動視線制定手段のうち少なくとも１つの手
   段を有するテレビカメラ装置において、 上記スイッチ手段は、テレビカメラ装置の起動、記録等
   をトリガーさせる機能を具備することを特徴とするテレ
   ビカメラ装置。