JP2553217Y2 - Camera control system - Google Patents

Camera control system

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JP2553217Y2
JP2553217Y2 JP772791U JP772791U JP2553217Y2 JP 2553217 Y2 JP2553217 Y2 JP 2553217Y2 JP 772791 U JP772791 U JP 772791U JP 772791 U JP772791 U JP 772791U JP 2553217 Y2 JP2553217 Y2 JP 2553217Y2
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Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】[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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photographing system using a camera capable of swinging up and down, right and left, and sliding movement, and further relates to a control device of the photographing system.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art For example, when a work is performed using a manipulator that can be remotely operated, the work target is photographed by a camera (television camera or the like) so that the operator can grasp the work target without fail. In many cases, a photographing system is used in which an image is displayed on a monitor installed in front of an operator who is located away from the image. Here, the camera is rotated up and down or left and right while being supported by a swing mechanism, and the swing mechanism is slid up and down or left and right by a slide mechanism, thereby swinging up and down and left and right. In many cases, slide movement is possible, and the work target can be photographed from multiple directions. In some cases, zooming is also enabled so that the entire observation of the work target and the detailed portion thereof can be freely performed. Heretofore, in order to be able to select a wide range of photographing states by the camera, the camera shake, slide movement, and setting operation of the zoom magnification are performed independently of each other.

【0003】[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カメラの焦点調節も行わなけれ
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。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in order to continuously change the photographing direction with respect to a certain work target (photographing target) and not to shift the focus during that time,
It is difficult for the operator to operate the camera by sliding the camera while swinging it so that it faces the work target according to the moving speed, and also adjusting the focus of the camera with the sliding movement. Met.
In particular, when photographing in a zoomed-up state, even a slight shift of the swing angle causes the work target to be out of the photographing range, which is difficult to handle and leads to a reduction in work efficiency.

【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調節が自動的になされ、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。
[0004] The present invention has been made in view of such circumstances, and in accordance with the sliding movement of the camera, the camera is automatically swung and the focus is adjusted, and the photographing direction with respect to the photographing object is continuously changed. It is an object of the present invention to provide a control device of a photographing system which can be changed in time.

【0005】[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、撮影対象位置検出手段により、撮影
対象にピントがあった状態でのカメラの焦点位置および
カメラの撮影方向に基づいてカメラに対する撮影対象の
位置を検出し、スライド機構が作動されると、制御手段
によって、カメラの撮影方向がこのように検出された撮
影対象の位置に向くとともにカメラの焦点がこの撮影対
象の位置に合うように、首振機構の作動およびカメラの
焦点調節機構の作動制御を行うよう構成している。な
お、撮影対象位置検出手段による撮影対象位置の検出に
代えて、スライド機構が作動する前において、目標撮影
位置設定手段により目標撮影対象位置を設定し、スライ
ド機構が作動されると、制御手段によって、カメラの撮
影方向がこのように設定された目標撮影対象位置に向く
とともにカメラの焦点がこの目標撮影対象位置に合うよ
うに、首振機構の作動およびカメラの焦点調節機構の作
動制御を行うよう構成しても良い。
In order to achieve the above object, according to the present invention, a photographing object position detecting means detects a photographing object based on a focus position and a photographing direction of the camera when the photographing object is in focus. When the slide mechanism is actuated by detecting the position of the object to be photographed with respect to the camera, the control means causes the camera to direct the photographing direction to the position of the object to be photographed and focus the camera on the position of the object to be photographed. The operation of the oscillating mechanism and the operation of the focus adjustment mechanism of the camera are controlled so as to meet the requirements. Note that, instead of detecting the imaging target position by the imaging target position detection means, before the slide mechanism operates, the target imaging target position is set by the target imaging position setting means. And controlling the operation of the oscillating mechanism and the operation of the focus adjustment mechanism of the camera so that the shooting direction of the camera is directed to the target shooting target position set in this way and the camera is focused on the target shooting target position. You may comprise.

【0006】[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、撮影対象位置検出手段によ
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(これはカメラのピ
ントが合った状態でのかめらの焦点距離から求められ
る)からカメラに対する撮影対象の位置を検出し、また
は、目標撮影位置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、制御手
段により、上記光軸が検出撮影対象位置または目標撮影
対象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調節機構を作動させ
る。
In such a control device, the camera is held stationary to capture the object to be shot, and the camera is used to detect the position of the camera in the vertical or horizontal direction (ie, the swing angle of the camera).
The position of the object to be photographed with respect to the camera is detected from the angle of the optical axis) and the distance to the object to be photographed (this is obtained from the focal length of the camera when the camera is in focus), or a target photographing position setting means. The swing angle of the camera and the distance to the object to be photographed are set, and the optical axis passes through the detected photographing object position or the target photographing object position, regardless of the sliding movement of the camera due to the operation of the slide mechanism. Then, the oscillating mechanism is operated, and the focus adjusting mechanism is operated so that the focus is not deviated from the object to be photographed.

【0007】[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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, an imaging system controlled by a control device according to the present invention will be described with reference to FIG. For example, when performing an operation using a manipulator (not shown), the imaging system 1 allows an operator at a location remote from the manipulator to monitor (see FIG. Not shown)
Is used to enable remote control of the manipulator while observing via
A oscillating mechanism 3 that supports the camera 2 and performs an oscillating operation in the up, down, left and right directions, and a sliding mechanism 4 that slides the oscillating mechanism 3 in the left and right directions (only rails for sliding are shown in FIG. Means and the like are omitted).

【0008】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
点調節を可能とした焦点調節機構6を備えている。カメ
ラ2における焦点調節機構6による焦点調節、その他ズ
ーム倍率の調節等や、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。
The camera 2 has a focus adjusting mechanism 6 capable of adjusting the focus so as to be able to focus on the photographing object 5 at various positions near and far. The focus adjustment by the focus adjustment mechanism 6 in the camera 2, the adjustment of other zoom magnifications, the swing mechanism 3 and the slide mechanism 4
Can be remotely controlled from the operator.

【0009】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2
0は、撮影対象位置検出ユニット21と、スライド作動
スイッチ22と、首振りおよび焦点制御ユニット23と
から構成されている。
The control device is provided to simplify the remote control. Hereinafter, the control device will be described with reference to FIG. This control device 2
Numeral 0 includes a shooting target position detection unit 21, a slide operation switch 22, and a swing and focus control unit 23.

【0010】撮影対象位置検出ユニット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21
1と、カメラ2が撮影対象物5にピントを合わせて捉え
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(ピントが合った状態でのカメラ2の焦点距離から
求まる撮影対象までの距離であり、図1では距離lで示
している)を検出する距離検出器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、その状態における撮影対象位置
FPを算出する位置演算器213とから構成されてい
る。なお、撮影対象位置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。
When the camera 2 is stationary, the imaging target position detection unit 21 operates the oscillating mechanism 3 with respect to the up, down, left, and right directions to swing the camera 2 in each direction (FIG. 1).
Indicates a vertical swing angle by an angle α, and a horizontal swing angle by an angle β).
1 and the distance from the camera 2 to the photographing object 5 in a state where the camera 2 focuses on and captures the photographing object 5 (the distance to the photographing object obtained from the focal length of the camera 2 in the focused state) The distance is indicated by a distance 1 in FIG. 1), and based on the swing angles α and β and the focal length l input from the detectors 211 and 212, And a position calculator 213 for calculating a shooting target position FP. Note that the shooting target position FP is calculated (detected) by obtaining the optical axis LA of the camera 2 from the swing angles α and β, and obtaining a position at a distance 1 from the camera 2 along the optical axis LA.
Is done.

【0011】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、首振りおよび焦点
制御ユニット23にも入力される。
The slide operation switch 22 is originally operated by the operator to instruct the operation of the slide mechanism 4 and the camera 2.
The operation is performed to set the sliding direction and the sliding speed of the swing mechanism 3, and the instruction signal and the setting signal are input to a slide control unit 41 that controls the operation of the slide mechanism 4. However, here, the instruction signal and the setting signal are also input to the swing and focus control unit 23.

【0012】首振りおよび焦点制御ユニット23は、上
記位置演算器213により算出された撮影対象位置FP
を固定位置として記憶し、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(固定位置FP)からピントがずれな
いように、焦点調節機構6を作動させる。
The swing and focus control unit 23 calculates the photographing target position FP calculated by the position calculator 213.
Is stored as a fixed position, and receives a signal from the slide operation switch 22 (that is, the slide mechanism 4 operates).
Then, the oscillating mechanism 3 is operated so that the optical axis LA of the camera 2 passes through the fixed position (FP), and furthermore, the focus is not shifted from the photographing object 5 (fixed position FP). Then, the focus adjustment mechanism 6 is operated.

【0013】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] Thus, the photographing target 5 can be continuously photographed while its photographing direction is changed and displayed on the monitor only by turning on the slide operation switch 22. Work can be performed smoothly without performing complicated operations.

【0014】なお、図2に示すように、撮影対象位置検
出ユニット21に代えて、オペレータによる所望の撮影
位置、即ち、目標撮影位置の操作設定を可能とした目標
撮影位置設定ユニット71を首振りおよび焦点制御ユニ
ット23に接続してもよい。上記目標撮影位置設定ユニ
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
な目標撮影対象位置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。
As shown in FIG. 2, a target photographing position setting unit 71 which enables an operator to set a desired photographing position, that is, a target photographing position, is swung in place of the photographing target position detecting unit 21. And the focus control unit 23. The target photographing position setting unit 71, for example, displays a target photographing target position DP (corresponding to the photographing target 5 ′) as shown in FIG. ) Can be specified.

【0015】この場合には、首振りおよび焦点制御ユニ
ット23には、上記撮影位置検出ユニット21からの信
号の代わりに、目標撮影位置設定ユニット71からの目
標撮影対象位置DPを示す信号が入力される。首振りお
よび焦点制御ユニット23は、その目標撮影対象位置D
Pを固定位置として記憶し、スライド作動スイッチ22
がオンされると、まず、即座に、上記目標撮影対象位置
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調節機構6を作動させてこの位
置DPにピントを合わせ、その後、前述したのと同様
に、カメラ2のスライド移動に応じて、カメラ2の光軸
LAが、固定位置(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調節機構6を作動させる。
In this case, instead of the signal from the photographing position detecting unit 21, a signal indicating the target photographing target position DP from the target photographing position setting unit 71 is input to the swing and focus control unit 23. You. The swing and focus control unit 23 calculates the target photographing target position D
P is stored as the fixed position, and the slide operation switch 22 is stored.
Is turned on, first, the oscillating mechanism 3 is operated and the focus adjustment mechanism 6 is operated to immediately align the optical axis LA of the camera 2 with the target photographing target position DP, thereby focusing on the position DP. Then, in the same manner as described above, in accordance with the sliding movement of the camera 2, the oscillating mechanism 3 is operated so that the optical axis LA of the camera 2 keeps passing through the fixed position (DP), and further, The focus adjustment mechanism 6 is operated so that the focus is not deviated from the object 5 '.

【0016】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。
In this embodiment, the photographing system in which the camera 2 and the oscillating mechanism 3 slide only in the left and right directions has been described. Needless to say, the control device of the present invention slides the camera 2 and the like in the vertical direction. The present invention can also be used for an imaging system configured to perform such operations.

【0017】[0017]

【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、カメラが所定の撮影対象を捉え続け、
且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
きる。特に、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。
[Effects of the Invention] As described above, if the control device of the photographing system of the present invention is used, the camera keeps catching a predetermined photographing target by following the sliding movement of the camera up and down and left and right.
In addition, since the camera is automatically swung and the focus is adjusted so as to focus on the subject, the subject can be easily photographed while continuously changing the photographing direction. In particular, in the case of performing a work by remote operation while watching a video taken by a camera, the operation burden related to the shooting by the operator can be reduced, which is extremely effective in improving work efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【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。
FIG. 1 is a schematic diagram of an imaging system including a control device according to the present invention.

【図2】上記制御装置のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of the control device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 カメラ 3 首振機構 4 スライド機構 6 焦点調節機構 21 位置算出ユニット 23 首振りおよび焦点制御ユニット 71 目標撮影位置設定ユニット Reference Signs List 2 camera 3 swing mechanism 4 slide mechanism 6 focus adjustment mechanism 21 position calculation unit 23 swing and focus control unit 71 target shooting position setting unit

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of request for utility model registration] 【請求項1】 焦点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、 撮影対象にピントがあった状態での前記カメラの焦点位
置および前記カメラの撮影方向から前記カメラに対する
前記撮影対象の位置を検出する撮影対象位置検出手段
と、 前記スライド機構が作動されたときに、前記カメラの撮
影方向が常に前記撮影対象位置検出手段により検出され
た前記撮影対象の位置に向くとともに前記カメラの焦点
が常に前記撮影対象の位置に合うように、前記スライド
機構の作動に対応して前記首振機構の作動および前記焦
点調節機構の作動制御を行う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。
1. A camera comprising a focus adjusting mechanism, a oscillating mechanism for vertically and horizontally oscillating while supporting the camera, and a sliding mechanism for sliding the oscillating mechanism vertically and horizontally. A control device for a photographing system, comprising: a photographing target for detecting a position of the photographing target with respect to the camera from a focal position of the camera and a photographing direction of the camera when the photographing target is in focus. When the slide mechanism is operated, the photographing direction of the camera always faces the position of the photographing target detected by the photographing target position detecting means, and the focus of the camera always moves to the position of the photographing target. Control means for controlling the operation of the oscillating mechanism and the operation of the focus adjustment mechanism in accordance with the operation of the slide mechanism so as to match the position. Ete made that the control unit of the imaging system according to claim.
【請求項2】 焦点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、 前記カメラに対する目標撮影対象の位置を設定する目標
撮影位置設定手段と、 前記スライド機構が作動されたときに、前記カメラの撮
影方向が常に前記目標撮影位置設定手段により設定され
た前記目標撮影対象の位置に向くとともに前記カメラの
焦点が常に前記目標撮影対象の位置に合うように、前記
スライド機構の作動に対応して前記首振機構の作動およ
び前記焦点調節機構の作動制御を行う制御手段とを備え
てなることを特徴とする撮影システムの制御装置。
2. A camera comprising a focus adjusting mechanism, a oscillating mechanism for vertically and horizontally oscillating while supporting the camera, and a sliding mechanism for sliding the oscillating mechanism vertically and horizontally. And a target shooting position setting means for setting a position of a target shooting target with respect to the camera, and when the slide mechanism is operated, a shooting direction of the camera is always set. In response to the operation of the slide mechanism, the movement of the oscillating mechanism is performed so that the camera is always focused on the position of the target shooting target while facing the position of the target shooting target set by the target shooting position setting means. A control device for an imaging system, comprising: control means for performing an operation and an operation control of the focus adjustment mechanism.
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