JPH09238368A

JPH09238368A - 撮像装置

Info

Publication number: JPH09238368A
Application number: JP8043818A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Tajima; 茂田島
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-02-29
Filing date: 1996-02-29
Publication date: 1997-09-09

Abstract

(57)【要約】【課題】被写体の像を常に表示画面の略中央に表示で
きるようにする撮像装置を提供する。【解決手段】２台のビデオカメラ１１、１３等を有す
る撮像部１０と、上記撮像部１０を制御する制御部３０
と、撮像された被写体の像を表示する表示部５０とを備
え、制御部３０は、ビデオカメラ１１、１３のからの映
像信号及び距離信号により、ビデオカメラ１１、１３の
回転角を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば高所等のよ
うな危険な場所にある監視物をこの危険な場所から離れ
た場所で監視する場合、また工場で生産される電子機器
等の生産物の監視を離れた場所で行う場合等に用いて好
適な撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ユーザに仮想的な空間を提供するバーチ
ャル・リアリティ・システムは、被写体をそれぞれ撮像
する右眼用及び左眼用のビデオカメラと、ユーザの頭部
の動きに応じて２台のビデオカメラの方向をそれぞれ制
御する制御駆動部と、ユーザの頭部に装着され、各ビデ
オカメラからの映像信号に基づく画像を表示する２つの
表示装置を有するヘッド・マウンテッド・ディスプレイ
（以下、ＨＭＤという。）とを備えている。

【０００３】そして、２台のビデオカメラは、例えばオ
ートフォーカス機能を備え、互いの間隔が人間の目の間
隔となるように被写体の近傍に配置され、得られる映像
信号をＨＭＤに供給する。

【０００４】ＨＭＤの２つの表示装置は、例えば液晶表
示装置からなり、人間の目にそれぞれ対応して配設され
ており、２台のビデオカメラにより撮像された被写体の
画像を表示する。また、このＨＭＤには、ユーザの頭部
の動きを検出する磁気センサが設けられている。この磁
気センサは、ユーザの頭部の動きを感知してユーザの頭
部の水平及び垂直方向の回転に応じた信号を制御駆動部
に供給する。制御駆動部は、磁気センサからの信号に応
じて二つのビデオカメラをそれぞれ回転する。かくし
て、これらのビデオカメラは、人間の目の動作と同じ動
作を行う。

【０００５】このように構成されたバーチャル・リアリ
ティ・システムでは、ＨＭＤの２つの表示装置に互いに
異なる方向から撮影された映像信号に基づく画像がそれ
ぞれ表示されることから、ユーザは、これらの表示装置
を介して被写体の立体像を見ることができ、あたかも自
分がその空間に存在しているように錯覚する。かくし
て、仮想的な空間が実現される。

【０００６】このようなバーチャル・リアリティ・シス
テムは、例えば工場で生産される電子機器等の生産物を
遠隔から監視する遠隔監視装置として用いることができ
る。すなわち、２つのビデオカメラを生産現場に配置す
ると共に、ビデオカメラとＨＭＤを長いケーブルで接続
することにより、離れた場所にいながら生産物の生産状
況や製造機器の動作具合等を監視することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、以上のよう
なバーチャル・リアリティ・システムでは、２つのビデ
オカメラの回転軸を結んだ線分を垂直２等分する直線の
方向を基準方向とする各ビデオカメラの輻輳角を設定し
て撮像を行うようになっていた。

【０００８】しかしながら、基準方向から大きくズレた
方向に存在する被写体を撮像すると、表示装置に表示さ
れる被写体の像は、画面の隅の方に表示されることにな
る。すなわち、ユーザは、被写体の像を正面視すること
ができなくなる。したがって、このような場合には、ユ
ーザは、一度、ビデオカメラの配置してある場所に行
き、上述した基準方向を被写体の方向に向かせるために
２台のビデオカメラを移動する必要があり、その作業が
非常に面倒であった。

【０００９】そこで、本発明は、例えばバーチャル・リ
アリティ・システム等において、被写体の像を常に表示
画面の略中央に表示できるようにする撮像装置を提供す
ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る撮像装置
は、上述のような課題を解決すべく、被写体を撮像して
映像信号をそれぞれ出力する２つのビデオカメラと、ビ
デオカメラから被写体までの距離を測定する距離測定手
段と、距離測定手段からの距離に基づいて、２つのビデ
オカメラの輻輳角を算出する輻輳角算出手段と、輻輳角
算出手段からの輻輳角に基づいて、２つのビデオカメラ
をそれぞれ水平方向に回転駆動するカメラ駆動手段と、
ビデオカメラ及びカメラ駆動手段が配設されるテーブル
と、テーブルを水平方向に回転させるテーブル駆動手段
とを備える。

【００１１】そして、この撮像装置では、２つのビデオ
カメラが配設されたテーブルが、テーブル駆動手段によ
り、例えば２つのビデオカメラの回転軸を結んだ線分を
垂直二等分する直線の方向が被写体に向くように回転さ
れ、これと共に距離測定手段により測定された被写体と
ビデオカメラの距離に基づいて算出された輻輳角に基づ
いて、カメラ駆動手段により、ビデオカメラの水平方向
の向きが変化される。そして、その後、２つのビデオカ
メラにより被写体の撮像が行われる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る撮像装置の実
施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明す
る。

【００１３】この撮像装置は、例えば工場で生産される
電子機器等の遠隔監視を行う遠隔監視装置として利用さ
れる。この遠隔監視装置は、例えば図１に示すように、
２台のビデオカメラ１１、１３等を有する撮像部１０
と、上記撮像部１０を制御する制御部３０と、撮像され
た被写体の像を表示する表示部５０とを備える。

【００１４】また、撮像部１０は、上述の図１に示すよ
うに、ビデオカメラ１１、１３をそれぞれ水平及び垂直
方向に回転駆動するカメラ駆動機構２０と、上記カメラ
駆動機構２０が配設される雲台１５と、上記雲台１５を
水平及び垂直方向に回転駆動する雲台駆動機構１８とを
備える。

【００１５】ビデオカメラ１１、１３は、例えばＣＣＤ
素子を用いたビデオカメラからなると共に、被写体との
距離に応じてその合焦点距離が自動的に調整されるいわ
ゆるオートフォーカス機能を有する。これらのビデオカ
メラ１１、１３は、人間の目に対応し、それらの間隔が
人間の目の間隔と等しくなるように、例えばレンズ部１
２、１４の光軸の間隔Ｗが約６５ｍｍ±１０ｍｍ程度と
なるようにカメラ駆動機構２０を介して雲台１５上に取
り付けられている。ここで、ビデオカメラ１１、１３を
それぞれ右眼用ビデオカメラ、左眼用ビデオカメラとも
いう。

【００１６】カメラ駆動機構２０は、上述の図１に示す
ように、カメラ駆動機構２０Ａ、２０Ｂからなり、カメ
ラ駆動機構２０Ａは、右眼用ビデオカメラ１１を、その
レンズ部１２の光軸が所望の被写体に向けられるよう
に、水平及び垂直方向にチルト及びパンする。すなわ
ち、カメラ駆動機構２０Ａは、右眼用ビデオカメラ１１
を図１に示すＰａ、Ｔａ方向に回転駆動する。また、カ
メラ駆動機構２０Ｂは、左眼用ビデオカメラ１３を、レ
ンズ部１４の光軸が所望の被写体に向けられるように、
水平及び垂直方向にチルト及びパンする。すなわち、カ
メラ駆動機構２０Ｂは、ビデオカメラ１３を図１に示す
Ｐｂ、Ｔｂ方向に回転駆動する。したがって、これらの
ビデオカメラ１１、１３は、人間の目の機構と極めて近
い動きを行い、人間の目により被写体が認識されるのと
極めて近い状態で撮像を行う。

【００１７】また、雲台１５は、ビデオカメラ１１、１
３の各回転軸を結んだ線分を垂直二等分する線分の方向
が所望の被写体に向くように、基体部１６に図１に示す
Ｐｃ方向及びＴｃ方向に回転自在に取り付けられてお
り、雲台駆動機構１８により回転駆動、すなわちパン及
びチルトされる。

【００１８】したがって、この撮像部１０では、被写体
の存在する方向に合わせて、雲台１５が雲台駆動機構１
８によりＰｃ方向及びＴｃ方向に回転されると共に、ビ
デオカメラ１１、１３がカメラ駆動機構２０によりＰ
ａ、Ｐｂ方向及びＴａ、Ｔｂ方向に回転されることによ
り、被写体に対しての微妙な方向の調整が行われる。

【００１９】ところで、ビデオカメラ１１、１３のＰ
ａ、Ｐｂ方向及びＴａ、Ｔｂ方向の回転速度は、雲台１
５のＴｃ、Ｐｃ方向の回転速度よりも遅くなるように設
定されている。これは、人間の目の移動速度が首の移動
速度より速いことに基づくものである。したがって、撮
像部１０は、人間の目と首とを合わせた機構を有する。

【００２０】そして、ビデオカメラ１１、１３は、オー
トフォーカス機能により、被写体に自動的に焦点を合わ
せて撮影を行い、得られる各映像信号をケーブル１７
Ａ、１７Ｂを介して、オートフォーカス機能によって得
られた被写体までの距離を示す距離信号を制御部３０に
供給する。なお、ケーブル１７Ａ、１７Ｂの代わりに、
無線を用いて、映像信号及び距離信号をビデオカメラ１
１、１３から制御部３０に供給するようにしてもよい。

【００２１】制御部３０は、上述の図１に示すように、
上記ビデオカメラ１１、１３のから映像信号及び距離信
号を受信する受信部３１、３２と、上記受信部３１、３
２からの映像信号に対して所定の画像処理を施す画像処
理回路３３と、上記受信部３１、３３からの距離信号を
加算する加算器３４と、上記加算器３４の出力の所定周
波数帯域のみを通過させるバントパスフィルタ（以下、
ＢＰＦという。）３５と、上記ＢＰＦ３５からの信号に
基づいてビデオカメラ１１、１３をＴａ方向、Ｔｂ方向
に回転させる駆動信号を生成する駆動信号発生回路３６
と、上記駆動信号発生回路３６からの駆動信号を増幅し
てカメラ駆動機構２０Ａ、２０Ｂに供給するＴａドライ
バ３７及びＴｂドライバ３８と、上記加算器３４からの
加算された距離信号等に基づいてビデオカメラ１１、１
３の輻輳角を算出すると共に、この輻輳角に基づいてＰ
ａ方向、Ｐｂ方向にビデオカメラ１１、１３を回転させ
る駆動信号を生成する補正回路３９と、上記補正回路３
９からの駆動信号を増幅してビデオカメラ１１、１３に
供給するＰａドライバ４０及びＰｂドライバ４１と、上
記表示部５０からの頭部位置信号に基づいて雲台１５を
Ｔｃ方向及びＰｃ方向に回転させる駆動信号を生成する
頭部位置処理回路４２と、上記頭部位置処理回路４２か
らの駆動信号を増幅して雲台駆動機構１８に供給するＴ
ｃドライバ４３及びＰｃドライバ４４とを備える。

【００２２】また、表示部５０は、上述の図１に示すよ
うに、上記制御部３０からの映像信号に基づく画像をそ
れぞれ表示する一対の表示パネル５２、５３を有するヘ
ッド・マウンテッド・ディスプレイ（以下、ＨＭＤとい
う。）５１と、ユーザの頭部の水平及び垂直方向の動き
を検出する頭部位置センサ５４とを備える。

【００２３】そして、画像処理回路３３は、受信部３
１、３２から供給される２つの映像信号に所定の信号処
理を施してＨＭＤ５１の表示パネル５２、５３及びＢＰ
Ｆ３５に供給する。表示パネル５２は、画像処理回路３
３から供給される右眼用ビデオカメラ１１で撮像された
映像信号に基づく画像を表示し、表示パネル５３は、左
眼用ビデオカメラ１３で撮像された映像信号に基づく画
像を表示する。

【００２４】また、画像処理回路３３は、表示パネル５
２、５３での被写体の像の上下方向のズレを検出して、
ズレを表すズレ信号をＢＰＦ３５に供給する。

【００２５】加算器３４は、受信部３１、３２から供給
されるビデオカメラ１１、１３から被写体までの距離信
号を加算する。そして、この加算器３４は、加算された
距離信号を補正回路３９に供給する。

【００２６】ＢＰＦ３５は、画像処理回路３３から供給
される上下方向のズレ信号の所定の周波数帯域のみを通
過して、例えば雑音を除去し、駆動信号発生回路３６に
雑音が除去されたズレ信号を供給する。

【００２７】駆動信号発生回路３６は、表示パネル５
２、５３上での被写体の像の上下方向のズレをなくすた
めに、ＢＰＦ３５から供給されるズレ信号に基づいて右
眼用ビデオカメラ１１をＴａ方向に回転させるためのＴ
ａ駆動信号と、左眼用ビデオカメラ１３をＴｂ方向に回
転させるためのＴｂ駆動信号とを生成する。すなわち、
これらのＴａ駆動信号及びＴｂ駆動信号は、表示パネル
５２、５３に被写体の像が表示された際に、画面上での
被写体の上下方向のズレを補正するため信号である。そ
して、この駆動信号発生回路３６は、それぞれＴａ駆動
信号をＴａドライバ３７に、Ｔｂ駆動信号をＴｂドライ
バ３８に供給する。

【００２８】Ｔａドライバ３７は、駆動信号発生回路３
６から供給されるＴａ駆動信号を増幅し、ケーブル１９
を介してカメラ駆動機構２０Ａに供給する。そして、カ
メラ駆動機構２０は、このＴａ駆動信号に基づいて、右
眼用ビデオカメラ１１をＴａ方向に回転駆動する。

【００２９】Ｔｂドライバ３８は、駆動信号発生回路３
６から供給されるＴｂ駆動信号を増幅して、カメラ駆動
機構２０Ｂに供給する。そして、カメラ駆動機構２０Ｂ
は、このＴｂ駆動信号に基づいて、左眼用ビデオカメラ
１３をＴｂ方向に回転駆動する。この結果、表示パネル
５２、５３には、被写体の像が上下方向のズレがなく表
示される。

【００３０】この遠隔監視装置は、上述の図１に示すよ
うに、発信器５６と、上記発信器５６からの信号に基づ
いた磁界を発生するアンテナ５７とを備える。アンテナ
５７は、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向の磁界を発生する３つ
のアンテナからなり、互いに直交する磁界を発生する。

【００３１】頭部位置センサ５４は、例えば３個の磁気
センサからなり、ＨＭＤ５１に取り付けられている。こ
れらの磁気センサは、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向の３軸に
それぞれ対応して設けられており、アンテナ５７が発生
する磁界の方向及びその強さを検出し、ユーザの頭部の
水平及び垂直方向の回転を示す信号を頭部位置処理回路
４２に供給する。すなわち、頭部位置センサ５４は、ユ
ーザの頭部の水平及び垂直方向の回転に応じた磁界の強
さ及び磁界の方向を検出する。

【００３２】頭部位置処理回路４２は、頭部位置センサ
５４から供給されるユーザの頭部の水平及び垂直方向の
回転に示す信号に基づいて、雲台１５をＴｃ方向及びＰ
ｃ方向に回転駆動させるＴｃ駆動信号及びＰｃ駆動信号
を生成する。そして、Ｔｃ駆動信号及びＰｃ駆動信号
は、それぞれＴｃドライバ４３及びＰｃドライバ４４に
供給されると共に、Ｐｃ駆動信号は、補正回路３９に供
給される。

【００３３】Ｔｃドライバ４３は、頭部位置処理回路４
２から供給されるＴｃ駆動信号を増幅して、雲台駆動機
構１８に供給する。そして、雲台駆動機構１８は、この
Ｔｃ駆動信号に基づいて、雲台１５をＴｃ方向に回転駆
動する。Ｐｃドライバ４４は、頭部位置処理回路４２か
ら供給されるＰｃ駆動信号を増幅して、雲台駆動機構１
８に供給する。そして、雲台駆動機構１８は、このＰｃ
駆動信号に基づいて、雲台１５をＰｃ方向に回転駆動す
る。この結果、雲台１５は、ユーザの頭の動きに応じて
パン及びチルトする。

【００３４】ここで、被写体を立体視するために必要な
２台のビデオカメラ１１、１３の輻輳角、及び被写体を
撮影する際のビデオカメラ１１、１３の回転角について
説明する。

【００３５】補正回路３９には、加算器３４から供給さ
れる距離信号と、画像処理回路３３から供給される表示
パネル５２、５３上での被写体の像の左右方向のズレを
示すズレ信号と、頭部位置処理回路４２からのＰｃ駆動
信号が供給される。そして、この補正回路３９は、距離
信号、予め設定された右眼用ビデオカメラ１１及び左眼
用ビデオカメラ１３の間隔Ｗに基づいて、２台のビデオ
カメラ１１、１３の回転中心軸を結んだ線分を垂直２等
分する方向を基準方向とし、この基準方向に対するレン
ズ部１２、１４の各光軸の適正な回転角である輻輳角を
算出する。

【００３６】具体的には、例えば図２に示すように、基
準方向Ａに対する右眼用ビデオカメラ１１の輻輳角Ｖ
１、基準方向Ｂに対する左眼用ビデオカメラ１３の輻輳
角Ｖ２は、次のように算出される。

【００３７】先ず、輻輳角Ｖ１、Ｖ２は、被写体が無限
遠方にある場合には０である。したがって、ビデオカメ
ラ１１、１３のレンズ部１２、１４は、それらの光軸が
平行とされる。なお、ユーザが電源を投入した直後の初
期状態においても、輻輳角Ｖ１、Ｖ２は０に設定され
る。

【００３８】次に、輻輳角Ｖ１、Ｖ２は、例えば被写体
が近くにある場合においては、ビデオカメラ１１、１３
の間隔Ｗと、右眼用ビデオカメラ１１或いは左眼用ビデ
オカメラ１３から被写体までの距離Ｎとを用いて、式１
により算出される。なお、角度は、反時計方向の回転を
正（＋）とし、時計方向の回転を負（−）とする。

【００３９】 −Ｖ１＝Ｖ２＝ｔａｎ^-1（Ｗ／２Ｎ）・・・式１そして、被写体を撮影する際の右眼用ビデオカメラ１１
の回転角Ｑ１、左眼用ビデオカメラ１３の回転角Ｑ２
は、例えば図３に示すように雲台１５の基準方向Ｃに対
する回転角をＱ３とすると、下記式２、３によって表さ
れる。

【００４０】Ｑ１＝Ｑ３−Ｖ１・・・式２Ｑ２＝Ｑ３＋Ｖ２・・・式３ところで、雲台１５を回転しないときは、雲台１５の回
転角Ｑ３は０であり、ビデオカメラの回転角Ｑ１、Ｑ２
は、輻輳角Ｖ１、Ｖ２に等しくなる。式１で表される。

【００４１】そこで、補正回路３９は、例えば図４に示
すフローチャートに従って動作し、ビデオカメラ１１、
１３をそれぞれパンするためのＰａ、Ｐｂ駆動信号を生
成する。

【００４２】すなわち、ステップＳＴ１において、例え
ばユーザにより電源が投入されると、補正回路３９は、
右眼用ビデオカメラ１１及び左眼用ビデオカメラ１３の
輻輳角Ｖ１、Ｖ２の初期化を行うと共に、ビデオカメラ
１１、１３の各回転角Ｑ１、Ｑ２を０度とするＰａ、Ｐ
ｂ駆動信号を生成し、これらの駆動信号をＰａドライバ
４０、Ｐｂドライバ４１を介してカメラ駆動機構２０
Ａ、２０Ｂに供給した後、ステップＳＴ２に進む。この
結果、レンズ部１２、１４の光軸が、互いに平行とさ
れ、ビデオカメラ１１、１３は正面を向いた状態にあ
る。

【００４３】ステップＳＴ２において、補正回路３９
は、加算器３４から供給されるビデオカメラ１１、１３
のオートフォーカス機能によって得られた距離信号の加
算値に基づいて、例えば加算値を１／２して被写体まで
の距離Ｎを決定し、ステップＳＴ３に進む。なお、被写
体までの距離Ｎは、右眼用ビデオカメラ１１又は左眼用
ビデオカメラ１３から被写体までの距離としてもよい。

【００４４】ステップＳＴ３において、頭部位置処理回
路４２は、頭部位置センサ５４から供給されるユーザの
頭部の水平方向の回転角を示す信号に基づいて、雲台１
５をＰｃ方向に回転するための回転角Ｑ３を算出し、こ
の回転角Ｑ３に相当するＰｃ駆動信号をＰｃドライバ４
４を介して雲台駆動機構１８に供給した後、ステップＳ
Ｔ４に進む。この結果、雲台１５が、例えば図４に示す
ように、基準方向Ｃに対して回転角Ｑ３となるように回
転駆動される。

【００４５】ステップＳＴ４において、補正回路３９
は、上記式１により、ビデオカメラ１１、１３の輻輳角
Ｖ１、Ｖ２を算出すると共に、ビデオカメラ１１、１３
の回転角Ｑ１、Ｑ２を上記式２、３により算出し、ステ
ップＳＴ５に進む。

【００４６】ステップＳＴ５において、補正回路３９
は、ステップＳＴ４において算出した回転角Ｑ１、Ｑ２
が、前回に算出した回転角Ｑ１、Ｑ２に等しいかを判定
し、該当するときはステップ６に進み、該当しないとき
は、ステップＳＴ７に進む。

【００４７】ステップＳＴ６において、補正回路３９
は、ビデオカメラ１１、１３を回転させる必要がないの
で、何も出力せず、ステップＳＴ２に戻る。

【００４８】ステップＳＴ７において、補正回路３９
は、ビデオカメラ１１、１３の回転角が新たに算出した
回転角Ｑ１、Ｑ２となるように、新たな回転角Ｑ１、Ｑ
２と前回の回転角Ｑ１、Ｑ２のそれぞれの差分に相当す
るＰａ、Ｐｂ駆動信号をＰａドライバ４０、Ｐｂドライ
バ４１を介してカメラ駆動機構２０Ａ、２０Ｂに供給し
た後、ステップＳＴ２に戻る。そして、カメラ駆動機構
２０Ａ、２０Ｂは、Ｐａ、Ｐｂ信号に基づいて、ビデオ
カメラ１１、１３を水平方向に回転駆動（パン）する。

【００４９】すなわち、先ず、ユーザにより電源が投入
されると、上述したようにビデオカメラ１１、１３は、
レンズ部１２、１４の各の光軸が平行とされた初期状態
にとされる。そして、ユーザが頭部を水平又は垂直方向
に回転すると、表示部５０の頭部位置センサ５４がその
動作を感知して、制御部３０の頭部位置処理回路４２に
ユーザの頭部の水平及び垂直方向の回転に関する信号を
供給する。そして、頭部位置処理回路４２で生成された
Ｐｃ駆動信号、Ｔｃ駆動信号が、Ｔｃドライバ４３及び
Ｐｃドライバ４４を介して雲台１５の雲台駆動機構１８
に供給される。そして、雲台１５は、図１に示すＰｃ方
向、Ｔｃ方向に回転される。

【００５０】また、このとき、補正回路３９は、上記式
１乃至３により輻輳角を算出するすると共に、この輻輳
角に基づいてＰａ、Ｐｂ駆動信号を生成して、カメラ駆
動機構２０Ａ、２０Ｂに供給する。そして、ビデオカメ
ラ１１、１３が、このＰａ、Ｐｂ駆動信号に基づいて、
図１に示すＰａ、Ｐｂ方向に回転される。また、ビデオ
カメラ１１、１３は、画像処理回路３３から供給される
被写体の上下方向のズレを表すズレ信号により生成され
たＴａ、Ｔｂ駆動信号に基づいて、図１に示すＴａ、Ｔ
ｂ方向に回転される。

【００５１】そして、上述のようにして雲台１５及びビ
デオカメラ１１、１３がパン及びチルトされた状態にお
いて、ビデオカメラ１１、１３から被写体を撮影して得
られる映像信号が表示パネル５２、５３に供給され、上
述のように雲台１５をパンしていることから、表示パネ
ル５２、５３に被写体の像がそれぞれの表示パネルの略
中央に表示される。この結果、ユーザは、輻輳角が互い
に異なるビデオカメラで撮影された被写体の像を見るこ
とができ、すなわち被写体の立体像を正面視することが
できる。

【００５２】次に、カメラ駆動機構の具体的な構成につ
いて説明する。ところで、上述の説明では、独立のＰ
ａ、Ｐｂ駆動信号によりそれぞれビデオカメラ１１、１
３を回転制御する場合について説明したが、雲台１５を
回転することから、ビデオカメラ１１、１３の輻輳角Ｖ
１、Ｖ２絶対値を等しくすることができるので、ここで
は、ビデオカメラ１１、１３を１つのカメラ駆動機構に
より回転駆動する場合について説明する。

【００５３】すなわち、このカメラ駆動機構６０は、例
えば図５に示すように、ビデオカメラ１１、１３を駆動
するための駆動モータ６１と、上記駆動モータ６１によ
って回転されるウォーム６２と、ウォーム６２によって
直線駆動されるラック６６と、上記ラック６６と右眼用
ビデオカメラ１１を連結するリンクレバー６３と、上記
ラック６６と左眼用ビデオカメラ１３を連結するリンク
レバー６４とを有している。

【００５４】駆動モータ６１は、雲台１５上に設けられ
ており、制御部３０から供給されるＰａ駆動信号又はＰ
ｂ駆動信号に基づいて回転し、ウォーム６２を図５に示
すＡ方向に回転する。そして、このラック６６は、ウォ
ーム６２を直線的、すなわち図５に示すＢ方向に移動す
る。

【００５５】リンクレバー６３は、上述のように一方の
端部がラック６６に回転自在に取り付けられており、他
方の端部が右眼用ビデオカメラ１１に回転自在に取り付
けられている。また、リンクレバー６４は、一方の端部
がラック６６に回転自在に取り付けられており、他方の
端部が左眼用ビデオカメラ１３に回転自在に取り付けら
れている。また、ビデオカメラ１１、１３は、それぞれ
支軸６７、６８により回転自在に支持されている。した
がって、ビデオカメラ１１、１３は、ラック６６が図５
に示すＢ方向に移動されることにより、リンクレバー６
３、６４を介して図１及び図２に示すＰａ、Ｐｂ方向に
回転される。この際、ビデオカメラ１１、１３は、互い
に内方又は外方に向くように制御される。但し、これら
のビデオカメラ１１、１３は、これらが互いに外方に回
転される場合であっても、それぞれのビデオカメラ１
１、１３の光軸が平行な状態とされるまでしか回転され
ない。これは、人間の目の機構が右眼及び左眼が、通
常、互いに外方に動作されないことに基づくものであ
る。

【００５６】以上の説明でも明らかなように、この構成
された遠隔監視装置では、ユーザの頭部の動きに合わせ
て、常に雲台１５がＰｃ方向に回転されることから、ビ
デオカメラ１１、１３の各回転軸を結んだ線分の垂直二
等分線の方向を被写体の方向に向かせることができ、被
写体の像を表示パネル５２、５３の略中央に表示するこ
とができる。この結果、ユーザは、被写体の立体像を正
面視することができる。なお、本発明は、上述も説明
に限定されるものではなく、例えば被写体までの距離Ｎ
を赤外線によって検出するようにしてもよい。

【００５７】

【発明の効果】本発明に係る撮像装置では、２つのビデ
オカメラが配設されたテーブルがテーブル駆動手段によ
り、その被写体の向きに変化され、これと共に距離測定
手段により測定された被写体とそれぞれのビデオカメラ
との距離に基づいて算出された輻輳角に基づいて、カメ
ラ駆動手段により、ビデオカメラの水平方向の向きが変
化される。そして、その後、２つのビデオカメラにより
被写体の撮像が行われる。この結果、ユーザは、被写体
の立体像を正面に見ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る撮像装置を適用した遠隔監視装置
の構成図である。

【図２】同遠隔監視装置において、２台のビデオカメラ
の輻輳角を説明するための図である。

【図３】同遠隔監視装置において、雲台と２台のビデオ
カメラの輻輳角を説明するための図である。

【図４】同遠隔監視装置の輻輳角を決定するまでの動作
を説明するフローチャートである。

【図５】遠隔監視装置のカメラ駆動機構の構成図であ
る。

【符号の説明】

１０撮像部、１１右眼用ビデオカメラ、１３左眼
用ビデオカメラ、１５雲台、２０カメラ駆動機構、３
０制御部、３９補正回路、５０表示部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被写体を撮像して映像信号をそれぞれ出
力する２つのビデオカメラと、上記ビデオカメラから上記被写体までの距離を測定する
距離測定手段と、上記距離測定手段からの距離に基づいて、上記２つのビ
デオカメラの輻輳角を算出する輻輳角算出手段と、上記輻輳角算出手段からの輻輳角に基づいて、上記２つ
のビデオカメラをそれぞれ水平方向に回転駆動するカメ
ラ駆動手段と、上記ビデオカメラ及びカメラ駆動手段が配設されるテー
ブルと、上記テーブルを水平方向に回転させるテーブル駆動手段
と、を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】上記カメラ駆動手段により回転される上
記２つのビデオカメラの回転速度は、上記テーブル駆動
手段により回転されるテーブルの回転速度よりも速くさ
れることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】上記テーブル駆動手段は、外部からの制
御信号により制御されることを特徴とする請求項１に記
載の撮像装置。
【請求項４】上記２つのビデオカメラは、それぞれの
ビデオカメラの間隔が人間の目の間隔と略等しくされて
上記テーブル上に配設されることを特徴とする請求項１
に記載の撮像装置。