JPH0898076A - 画像入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型軽量で携帯性に富み、パソコンとの接続
が容易で、独自の電源を必要とせず、撮像アングルの調
整が簡単にできる画像入力装置を提供する。 【構成】 ＰＣカードカメラ１は、ビデオカメラ部２が
装着された自在継手部３をＰＣカード本体１ｇに取り付
けた構造を有する。ビデオカメラ部２は光学レンズ部と
光電変換型固体エリアセンサとからなる。自在継手部３
はビデオカメラ部２をＰＣカード１に対して角度位置を
自在に調整できるように保持する。ＰＣカード本体１ｇ
には、パソコン４のスロット４ａに案内されるガイド部
１ａ、パソコン本体と接続するためのコネクタ部１ｂ、
逆方向の挿入を防止するための切り欠き１ｃが設けられ
ている。パソコン本体にＰＣカードカメラ１を接続した
ままの状態で、ビデオカメラ部２の角度位置を自在継手
部３を介して調整することができ、小型軽量、電源不要
かつ撮像アングルの調整を手動で行なえるテレビ会議シ
ステム用のビデオカメラが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像入力装置および画像
入力方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、テレビ電話、テレビ会議システム
における画像入力装置として、ＣＣＤなどの光電変換型
固体エリアセンサを使用したビデオカメラが広く利用さ
れている。また、最近ではパーソナルコンピュータ（以
下、パソコンという）を使用したパソコン・テレビ会議
システムが提案されており、会議資料や話者の顔写真画
像の取り込み用として独立した製品形態となっているビ
デオカメラがパソコンのディスプレイの上や横に置かれ
たりして使用されている。

【０００３】図７はパソコンと接続して使用される従来
のビデオカメラの使用例を示す説明図である。図におい
て、１０はパソコン本体、１１はディスプレイ、１２は
キーボード、１３はビデオカメラ、１３ａはレンズとセ
ンサから構成されるカメラ本体である。また、１３ｂは
カメラ本体１３ａを上下、左右に角度位置を調整自在に
支持する雲台、１３ｄはカメラ本体１３ａ、雲台１３ｂ
に電力を供給するためのＡＣコード、１３ｃは雲台１３
ｂの制御信号やカメラ本体１３ａからの画像信号をカメ
ラ本体１３ａとパソコン本体１０との間でやり取りする
ための信号線である。

【０００４】また、画像信号はパソコンの拡張スロット
に接続されたビデオキャプチャ回路と接続されている。
カメラ本体１３ａと雲台１３ｂの電力はパソコン側から
でなく、独自のＡＣコードによりパソコンとは独立に供
給される。レンズ部はオートフォーカス機構を有してい
るが、さらに手動または電動のズーム機構を有していて
もよい。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例のビデオカメラでは、以下のような問題点があっ
た。すなわち、固体エリアセンサそのものは小型である
が、オートフォーカス機構やズームレンズ機構によりレ
ンズ自体が大型になってしまう。加えて、撮像アングル
を調整するための雲台１３ｂや独自の電源も必要とな
り、さらに装置全体が大型になってしまう。

【０００６】また、ビデオカメラの画像出力をパソコン
に入力するためには、ビデオキャプチャボードが必要で
あるが、拡張スロットに余裕がないと接続できなくなっ
てしまう。拡張スロットの空きが少ないノートパソコン
や携帯型パソコンなどには接続できないことが多かっ
た。

【０００７】さらに、パソコン側からビデオカメラの動
作を制御するために、例えばパソコン側のＲＳ２３２Ｃ
ポートである制御ポートとビデオカメラ側の制御回路と
を接続しなければならない。

【０００８】そこで、本発明は、小型軽量で携帯性に富
み、パソコンとの接続が容易で、独自の電源を必要とせ
ず、撮像アングルの調整が簡単にできる画像入力装置を
提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に係る画像入力装置は、電子情報
処理装置に接続して使用する画像入力装置において、前
記電子情報処理装置に接続される基体部と、該基体部に
搭載された画像処理手段と、前記電子情報処理装置によ
って制御され、前記画像処理手段に画像信号を出力する
撮像手段とを備える。

【００１０】請求項２に係る画像入力装置は、請求項１
に係る画像入力装置において前記撮像手段は光学レンズ
を備え、該光学レンズはワイドフォーカスの固定焦点レ
ンズを備えたことを特徴とする。

【００１１】請求項３に係る画像入力装置は、請求項１
に係る画像入力装置において前記撮像手段は光学レンズ
を備え、該光学レンズは非球面プラスチックレンズを備
える。

【００１２】請求項４に係る画像入力装置は、請求項１
に係る画像入力装置において前記撮像手段はエリアセン
サを備え、該エリアセンサはアスペクト比１：２から
１：１までの範囲にある横長の形状を有し、１０万画素
以下の画素数を有することを特徴とする。

【００１３】請求項５に係る画像入力装置は、請求項１
に係る画像入力装置において前記基体部に対する前記撮
像手段の角度位置を調整する調整手段を備える。

【００１４】請求項６に係る画像入力装置は、請求項１
に係る画像入力装置において前記基体部は、前記電子情
報処理装置に接続されたときに前記撮像手段およびその
画像信号の属性を該電子情報処理装置に伝送するコンフ
ィグレーション回路を備える。

【００１５】

【作用】本発明の請求項１に係る画像入力装置では、電
子情報処理装置に接続して使用する際に、基体部を前記
電子情報処理装置に接続し、前記電子情報処理装置によ
って制御された撮像手段により該基体部に搭載された前
記画像処理手段に画像信号を出力する。

【００１６】請求項５に係る画像入力装置では、調整手
段により前記基体部に対する前記撮像手段の角度位置を
調整する。

【００１７】請求項６に係る画像入力装置では、前記電
子情報処理装置に接続されたときにコンフィグレーショ
ン回路により前記撮像手段およびその画像信号の属性を
該電子情報処理装置に伝送する。

【００１８】

【実施例】つぎに、本発明の画像入力装置の実施例につ
いて説明する。図１は画像入力装置の実施例としてのＰ
Ｃカードカメラの外観を示す斜視図である。図におい
て、１はＰＣカードカメラである。本実施例のＰＣカー
ドカメラ１は、パソコンと接続して使用されるＰＣカー
ドに小型のビデオカメラを搭載したことに特徴を有す
る。ＰＣＭＣＩＡカードとして、標準化されているＰＣ
カードにおいてパソコンと接続すると、パソコン側から
ＰＣカードにＤＣ電源が供給される。したがって、この
ようなＰＣカードにビデオカメラを搭載すれば、必要な
電力はパソコン側から供給されるので、電源を持つ必要
のないカード型のビデオカメラを実現できる。

【００１９】図１に戻って、１ａはＰＣカード本体１ｇ
を後述するパソコン本体に挿入するときのガイド部であ
る。１ｂはＰＣカード本体１ｇをパソコン本体に接続す
るためのコネクタ部であり、パソコン本体に接続するこ
とによって電力をＰＣカードカメラ１に供給するための
経路であり、送受信される電気信号の経路でもある。１
ｃはＰＣカード本体１ｇをパソコンと接続するときに逆
方向に接続されるのを防止するための切り欠きである。
１ｄはＰＣカード本体１に設けられた基体部であり、後
述するビデオカメラ部２を制御する制御回路、ビデオカ
メラ部２から出力される画像信号を処理する画像信号処
理回路、ＩＤ信号回路、コンフィグレーション信号回路
などを内蔵する。

【００２０】２は光学レンズ部と光電変換型固体エリア
センサとからなるビデオカメラ部である。３はビデオカ
メラ部２をＰＣカード本体１ｇに対して角度位置を自在
に調整できるように保持するための自在継手部である。

【００２１】図２はＰＣカードカメラ１をパソコン本体
に接続したときの状態を示す説明図である。図におい
て、４はノートブック型パソコン、４ａはパソコン４の
側面に設けられたＰＣカード接続用のスロットであり、
スロット４ａにはＰＣカードカメラ１が接続されてい
る。

【００２２】図３はＰＣカードカメラ１を携帯型情報機
器に接続したときの状態を示す説明図である。図におい
て、１４は携帯型情報機器、１４ａは携帯型情報機器１
４に設けられたＰＣカードカメラ１接続用のスロットで
あり、図２と同様にスロット１４ａにはＰＣカードカメ
ラ１が接続されている。

【００２３】つづいて、ＰＣカードカメラ１の動作およ
び機能について説明する。パソコン４のスロット４ａに
ＰＣカードカメラ１を挿入すると、ビデオカメラ部２と
自在継手部３が外部に露出している状態で、ＰＣカード
カメラ１のコネクタ１ｂはパソコン４のコネクタ（図示
せず）と接続される。

【００２４】コネクタ１ｂを介して、ＰＣカードカメラ
１はパソコン４から電力の供給を受けると、ＩＤ番号、
コンフィグレーション信号をパソコンに送出する。送出
された信号を受けると、パソコン４はＰＣカードカメラ
１の出力信号を所定の画像信号として認識することがで
きる。パソコン側からの操作コマンドにより取り込んだ
画像をディスプレイに表示したり、メモリにファイルと
して保存したり、あるいは回線を介して接続されている
他のパソコンに送信したりすることができる。

【００２５】ビデオカメラ部２は自在継手部３により角
度位置を自在に調整可能に支持されているので、ビデオ
カメラ部２のレンズを指で角度調整して最適なアングル
の画像を取り込むことができる。例えば、パソコン４を
操作している人物の顔写真画像を取り込むときにはパソ
コン本体のどの位置にＰＣカードカメラを接続するかに
よって操作者とカメラの位置が違ってくるので、最適な
アングルの調整が必要となってくる。

【００２６】図４はＰＣカードカメラ１をパソコン４ま
たは携帯型情報機器と接続してビデオカメラとして使用
する場合の信号の流れを示すブロック図である。図にお
いて、Ａはパソコン本体で、Ｂ〜ＩはＰＣカードカメラ
１の各機能を示す機能ブロックである。Ｂはパソコン側
とのインターフェース部で、ビデオカメラ部２とパソコ
ン４との間でＩＤ信号、コンフィグレーション信号、制
御信号、画像信号のやり取りを行なう。Ｃはビデオカメ
ラ部２のＩＤ信号、コンフィグレーション信号をパソコ
ン４に送る回路部、Ｄは制御回路部、Ｅはタイミングジ
ェネレータ、Ｆは光電変換型固体エリアセンサ、Ｇはセ
ンサ信号の記憶部、ＨはＡ／Ｄ変換部、Ｉは画像バッフ
ァ回路部である。

【００２７】つぎに、ＰＣカードカメラ１の動作につい
て説明する。パソコン本体ＡにＰＣカードカメラ１のイ
ンターフェース部Ｂが接続されると、パソコンＡ側のカ
ードコントローラがＰＣカードカメラ１のＩＤ信号を回
路部Ｃから読み出す。パソコン４は、回路部ＣのＩＤ信
号、コンフィグレーション回路の設定を読み出すと、さ
らに接続されたＰＣカードカメラ１がビデオカメラであ
るか、その画像が白黒か、カラーか、あるいは水平画素
数、垂直画素数、階調レベルなどの画像情報の属性を読
み込む。

【００２８】つづいて、パソコン４の操作コマンドが制
御部Ｄに入ると、制御部ＤはタイミングジェネレータＥ
にセンサ部Ｆのリセット、蓄積時間の指定、センサ部Ｆ
から記憶部Ｇに信号転送などを指示する。記憶部Ｇに蓄
積された信号はタイミングジェネレータＥの指示により
Ａ／Ｄ変換部Ｈに送られ、所定の諧調レベルのディジタ
ル信号に変換され、画像バッファ部Ｉに転送される。画
像バッファ部Ｉのディジタル化された画像信号は制御部
Ｄの指示によりインターフェース部Ｂを介してパソコン
Ａに送られ、ディスプレイに表示されたり、あるいはフ
ァイルに保存されたり、他のパソコンＡに転送される。

【００２９】図５は自在継手部３の構造を示す断面図で
ある。図において、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは４枚の光
学レンズであり、２ｅはエリアセンサ、２ｆはエリアセ
ンサ２ｅが実装されている基板である。２ｇは基板２ｆ
に接続されているフレキシブルリード線で、ＰＣカード
カメラ１の基体部の画像信号処理回路と接続されてい
る。３ａはビデオカメラ部２の筐体で前述のレンズ２
ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄを保持するレンズ鏡筒部３ａ１
と、球状部３ａ２と、球状部３ａ２の一部に設けられた
開口部３ａ３とから構成される。

【００３０】３ｂは筐体３ａの球状部３ａ２を回動自在
に支持する自在継手部３の固定側の受容部であり、図示
しない方法により片側がＰＣカードカメラ１の基体部１
ｄに接続されている。平板状部３ｂ１の内部には前記リ
ード線２ｇを収容するための開口部３ｂ２が設けられて
いる。

【００３１】３ｃは球座状の板ばねで、図示しない方法
により平板状部３ｂ１に固定されており、筐体部３ａの
球状部３ａ２を受容部３ｂに向かって弾性的に保持して
いる。基板２ｆは図示しない方法により筐体３ａ１に固
定されている。３ｃ１はビデオカメラ部２の回動ストッ
パを兼ねている板ばね３ｃの先端部である。

【００３２】つぎに、ビデオカメラ部２および自在継手
部３の機能と動作を説明する。４枚の単レンズ２ａ、２
ｂ、２ｃ、２ｄから構成される光学レンズは、焦点位置
調整をする必要がないワイドフォーカスレンズで無限遠
から３０ｃｍまでの像を所定の解像度でエリアセンサ２
ｅの上に結像させることができる。

【００３３】エリアセンサ２ｅの画像信号は基板２ｆ、
基板２ｆに接続されたフレキシブルリード線２ｇを介し
てＰＣカードカメラ１の基体部１ｄに実装された画像信
号処理回路に送られる。ビデオカメラ部２の筐体３ａの
球状部３ａ２は、自在継手部３の固定側の受容部３ｂの
球座部に球状ばね３ｃによって弾性的に押し付けられて
おり、鏡筒部３ａ１を指で掴んで容易に動かすことがで
きる。

【００３４】また、動かした後、鏡筒部３ａ１は板ばね
３ｃの押し付け力により発生する摩擦抵抗によりその位
置を保持する。したがって、上述した構成においては鏡
筒部３ａ１は受容部３ｂに対してその角度位置を自在に
調整できる。

【００３５】筐体３ａには、開口部３ａ３が設けられて
おり、フレキシブルリード線２ｇは受容部３ｂの開口部
３ｂ２から筐体３ａの開口部３ａ３を通って基板２ｆに
接続されている。筐体３ａは鏡筒部３ａ１の外筒が板ば
ね３ｃの先端３ｃ１に当接するまでは自在に回動でき
る。したがって、前述の開口部３ａ３の大きさを、上述
の回動範囲に見合う大きさに設定し、かつフレキシブル
リード線２ｇをたるませて回動する範囲内で余裕を持た
せれば鏡筒３ａ１を回動可能範囲内で回動させても、リ
ード線に過大な応力が発生して切断の事故が起きること
はない。このように、自在継手部３によりレンズの角度
位置を調整することができる。

【００３６】以上示したように、本実施例のＰＣカード
カメラ１によれば、小型軽量で携帯性に優れ、例えば、
ポケットに入れて持ち運べるビデオカメラを実現するこ
とが可能となる。さらに、パソコン４の電源を利用する
ことで独自に電源を持たなくて済ますことができる。ま
た、パソコン４のスロット４ａにワンタッチで接続でき
る。さらに、撮像アングルの調整が手動で簡単に行なえ
るといった効果がある。

【００３７】［変形例］つぎに、前記実施例のＰＣカー
ドカメラの変形例について説明する。図６は変形例のＰ
Ｃカードカメラの外観を示す斜視図である。図におい
て、２１はＰＣカードカメラ、２２はビデオカメラ部で
ある。２５はフレキシブルリード線で、ＰＣカード本体
２１ｇに対してビデオカメラ部２２の距離と角度位置と
を調整自在にするものである。

【００３８】ビデオカメラ部２２の基台２２Ｋには、磁
気吸着板や真空吸着板が設けられており、ＰＣカード本
体２１ｇと離れた位置にビデオカメラ部２２をセットす
ることができる。また、フレキシブルリード線２５にコ
ンポジット・チューブなどを使用して形状記憶性を高
め、ＰＣカード本体２１ｇと無関係にビデオカメラ部２
２をセットすることができる。

【００３９】尚、前記実施例では、ビデオカメラ部２２
の光学レンズ部をワイドフォーカスの固定焦点としてレ
ンズのピント調整機構を省略したり、レンズに非球面レ
ンズを使用してレンズの構成枚数を減らしたりしてい
る。

【００４０】また、使用するエリアセンサのアスペクト
比を１：２〜１：１の範囲に制限し、さらにセンサの画
素数も１０万画素以下に制限してセンサそのものを小さ
くすると共に、画像信号処理回路の負荷も軽減してでき
るだけ小型軽量のＰＣカードカメラを提供する。したが
って、光学レンズ部、センサ部、信号処理回路部をそれ
ぞれ小型化することによりカードサイズで、ポケットに
入れて運搬できる。

【００４１】さらに、ＰＣカード本体１ｇの基体部１ｄ
に搭載されているビデオカメラ部２の角度位置をＰＣカ
ード本体１ｇ、すなわちＰＣカード本体１ｇを接続した
パソコン本体に対して自在に調整可能としている。した
がって、ＰＣカードカメラ１をパソコン４と接続して画
像を取り込むときにパソコン本体を動かさずに適切な大
きさ、適切な撮像アングルの画像を取り込むことができ
る。

【００４２】また、ＰＣカードカメラ１をパソコン４と
接続したとき、接続されたＰＣカードカメラ１がビデオ
カメラとしての機能を有するものであると、認識できる
ＩＤ信号と出力信号の属性、例えばカラー信号か、白黒
信号か、またはアスペクト比、画素数、諧調レベルなど
が判別できるコンフィグレーション信号とを送出する機
能を有している。したがって、ＰＣカードカメラ１をパ
ソコン４と接続すると、パソコン側からの指令によりＩ
Ｄ信号、コンフィグレーション信号をパソコン側に送出
し、特別のドライバソフトなしでプラグアンドプレイで
ビデオカメラとして動作させることができる。

【００４３】

【発明の効果】本発明の請求項１に係る画像入力装置に
よれば、電子情報処理装置に接続して使用する際に、基
体部を前記電子情報処理装置に接続し、前記電子情報処
理装置によって制御された撮像手段により該基体部に搭
載された前記画像処理手段に画像信号を出力するので、
小型軽量で携帯性に優れる。また、電子情報処理装置の
電源を利用することで、独自の電源を不要にできる。さ
らに、電子情報処理装置に簡単に接続できる。また、撮
像手段の位置、角度を簡単に調整できる。

【００４４】請求項２に係る画像入力装置によれば、前
記撮像手段は光学レンズを備え、該光学レンズはワイド
フォーカスの固定焦点レンズを備えるので、焦点位置調
整をする必要がないワイドフォーカスレンズで、例えば
無限遠から３０ｃｍまでの像を所定の解像度でエリアセ
ンサ上に結像させることができ、ピント調整機構を省略
して、画像入力装置の取扱いを容易にできる。

【００４５】請求項３に係る画像入力装置によれば、前
記撮像手段は光学レンズを備え、該光学レンズは非球面
プラスチックレンズを備えるので、非球面レンズを使用
してレンズの構成枚数を減らして撮像手段を小型化でき
る。

【００４６】請求項４に係る画像入力装置によれば、前
記撮像手段はエリアセンサを備え、該エリアセンサはア
スペクト比１：２から１：１までの範囲にある横長の形
状を有し、１０万画素以下の画素数を有するので、エリ
アセンサそのものを小さくできる他に、画像処理手段の
負荷を軽減して小型軽量化を図ることができる。

【００４７】請求項５に係る画像入力装置によれば、調
整手段により前記基体部に対する前記撮像手段の角度位
置を調整するので、電子情報処理装置を動かさすことな
く、適切な大きさでかつ適切な撮像アングルの画像を取
り込むことができる。

【００４８】請求項６に係る画像入力装置によれば、前
記電子情報処理装置に接続されたときにコンフィグレー
ション回路により前記撮像手段およびその画像信号の属
性を該電子情報処理装置に伝送するので、特別のドライ
バソフトウェアなしでプラグアンドプレイでビデオカメ
ラとして動作させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像入力装置の実施例としてのＰＣカードカメ
ラの外観を示す斜視図である。

【図２】ＰＣカードカメラ１をパソコン本体に接続した
ときの状態を示す説明図である。

【図３】ＰＣカードカメラ１を携帯型情報機器に接続し
たときの状態を示す説明図である。

【図４】ＰＣカードカメラ１をパソコン４または携帯型
情報機器と接続してビデオカメラとして使用する場合の
信号の流れを示すブロック図である。

【図５】自在継手部３の構造を示す断面図である。

【図６】変形例のＰＣカードカメラの外観を示す斜視図
である。

【図７】パソコンと接続して使用される従来のビデオカ
メラの使用例を示す説明図である。

【符号の説明】

１、２１ … ＰＣカードカメラ １ａ、２１ａ … ガイド部 １ｂ、２１ｂ … コネクタ １ｄ、２１ｄ … 基体部 １ｇ、２１ｇ … ＰＣカード本体 ２、２２ … ビデオカメラ部 ３ … 自在継手部 ４ … パソコン ４ａ … スロット

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子情報処理装置に接続して使用する画
   像入力装置において、 前記電子情報処理装置に接続される基体部と、 該基体部に搭載された画像処理手段と、 前記電子情報処理装置によって制御され、前記画像処理
   手段に画像信号を出力する撮像手段とを備えたことを特
   徴とする画像入力装置。
2. 【請求項２】 前記撮像手段は光学レンズを備え、 該光学レンズはワイドフォーカスの固定焦点レンズを備
   えたことを特徴とする請求項１記載の画像入力装置。
3. 【請求項３】 前記撮像手段は光学レンズを備え、 該光学レンズは非球面プラスチックレンズを備えたこと
   を特徴とする請求項１記載の画像入力装置。
4. 【請求項４】 前記撮像手段はエリアセンサを備え、 該エリアセンサはアスペクト比１：２から１：１までの
   範囲にある横長の形状を有し、１０万画素以下の画素数
   を有することを特徴とする請求項１記載の画像入力装
   置。
5. 【請求項５】 前記基体部に対する前記撮像手段の角度
   位置を調整する調整手段を備えたことを特徴する請求項
   １記載の画像入力装置。
6. 【請求項６】 前記基体部は、前記電子情報処理装置に
   接続されたときに前記撮像手段およびその画像信号の属
   性を該電子情報処理装置に伝送するコンフィグレーショ
   ン回路を備えたことを特徴とする請求項１記載の画像入
   力装置。