(57)【要約】【課題】例えば、映像表示部の表示画面により人型ロボットの顔を表情豊かに表現する仕様において、人型ロボットを好適に遠隔操作することができるようにする。【解決手段】表示画面１１０に映像を表示するための映像表示部１１と、この映像表示部１１の表示画面１１０の法線１１０ａに対して直交する側を光軸Ｌが向くように、映像表示部１１に対して直接または間接的に固定される画像撮像用の撮像部１２と、映像表示部１１および撮像部１２を回動してこれらの表示画面１１０の法線１１０ａおよび光軸Ｌをチルト軸ＡＸ３回りに回動させる回動機構１３３とを備えた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示画面に映像を表示するための映像表示部と、
この映像表示部の表示画面の法線に対して直交する側を光軸が向くように、その映像表示部に対して直接または間接的に固定される画像撮像用の撮像部と、
前記映像表示部および前記撮像部を回動してこれらの表示画面の法線および光軸を一の軸回りに回動させる回動機構と
を備えることを特徴とする撮像映像表示装置。
【請求項２】
前記回動機構は、第１の軸回りに回動させるための第１の回動機構と、第２の軸回りに回動させるための第２の回動機構と、第３の軸回りに回動させるための第３の回動機構とにより構成され、
前記第１の回動機構は、基台の一の面にこの面の法線と前記第１の軸が直交するように搭載され、前記第１の軸に対して前記第２の軸が直交するように前記第２の回動機構を保持し、前記第１の軸回りに前記第２の回動機構を回動し、
前記第２の回動機構は、前記第１の軸および前記第２の軸に対して前記第３の軸が直交するように前記第３の回動機構を保持し、前記第２の軸回りに前記第３の回動機構を回動し、
前記第３の回動機構は、前記映像表示部の表示画面の法線および前記撮像部の光軸を前記一の軸としての前記第３の軸回りに回動するように、前記映像表示部および前記撮像部を保持し、これらを前記第３の軸回りに回動する
ことを特徴とする請求項１記載の撮像映像表示装置。
【請求項３】
前記第３の回動機構は人型ロボットの首部に固定されることを特徴とする請求項２記載の撮像映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば人型ロボットの頭部として利用可能な撮像映像表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ビデオコンファレンス／テレコンファレンスにおいて、受身の視聴態度が非生産的であることに鑑みて、ロボット要素をとりいれたテレコンファレンスロボットが提案されている（特表２００１−５２４２８６号公報）。
【０００３】
このテレコンファレンスロボットは、ベースと、遠隔の会議出席者の画像を受信及び表示するためのベースに装着されたビデオモニタと、ベースに可動的に装着されたビデオカメラと、入力制御信号に応答してカメラを移動するための、ベースに装着された制御手段とを備えている。そして各図には、旋回ベース上にビデオモニタを装着又は固定し、ビデオモニタの真上にプラットホームを設けて、パン／チルトビデオカメラベースを有するビデオカメラが含まれる発話者ロケーションシステムを支持する構成が示されている。
【０００４】
このようなテレコンファレンスロボットによれば、遠隔の会議出席者の顔の画像をやや実物大にテレビジョン又はビデオモニタ装置に表示し、テレビジョン又はビデオモニタ装置を制御して左右に旋回することにより、遠隔の会議出席者が発言者を見るために頭の向きを変えるという印象を創造することができる。
【０００５】
【特許文献１】
特表２００１−５２４２８６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のテレコンファレンスロボットでは、顔の画像をやや実物大に表示することにより、ロボットの顔を表現することができるものの、撮像部としてのビデオカメラを遠隔操作に利用する人型ロボットへの適用には難点がある。すなわち、上記遠隔操作では、顔の画像を表示する映像表示部としてのビデオモニタの位置にビデオカメラを設ける構成が望ましいが、頭部に位置するビデオモニタの真上にビデオカメラが設けられるため、その画像を見ながら人型ロボットを遠隔操作する場合に、画像を通した視点の高さが目線位置と異なり、操作感や臨場感を損なうという課題がある。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、例えば、映像表示部の表示画面により人型ロボットの顔を表情豊かに表現する仕様において、人型ロボットを好適に遠隔操作することができる撮像映像表示装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための請求項１記載の発明は、表示画面に映像を表示するための映像表示部と、この映像表示部の表示画面の法線に対して直交する側を光軸が向くように、その映像表示部に対して直接または間接的に固定される画像撮像用の撮像部と、前記映像表示部および前記撮像部を回動してこれらの表示画面の法線および光軸を一の軸回りに回動させる回動機構とを備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の撮像映像表示装置において、前記回動機構は、第１の軸回りに回動させるための第１の回動機構と、第２の軸回りに回動させるための第２の回動機構と、第３の軸回りに回動させるための第３の回動機構とにより構成され、前記第１の回動機構は、基台の一の面にこの面の法線と前記第１の軸が直交するように搭載され、前記第１の軸に対して前記第２の軸が直交するように前記第２の回動機構を保持し、前記第１の軸回りに前記第２の回動機構を回動し、前記第２の回動機構は、前記第１の軸および前記第２の軸に対して前記第３の軸が直交するように前記第３の回動機構を保持し、前記第２の軸回りに前記第３の回動機構を回動し、前記第３の回動機構は、前記映像表示部の表示画面の法線および前記撮像部の光軸を前記一の軸としての前記第３の軸回りに回動するように、前記映像表示部および前記撮像部を保持し、これらを前記第３の軸回りに回動することを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の撮像映像表示装置において、前記第３の回動機構は人型ロボットの首部に固定されることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明による一実施形態の撮像映像表示装置の構成図、図２，図３は同撮像映像表示装置の斜視図、図４は同撮像映像表示装置の各回動軸についての説明図、図５は同撮像映像表示装置を適用した人型ロボットの斜視図である。
【００１２】
本実施形態の撮像映像表示装置１は、図１〜図３に示すように、表示画面１１０に映像を表示するための例えば液晶表示パネルからなる映像表示部１１を備えているとともに、２台の撮像部１２と、回動機構１３とを備えている。
【００１３】
撮像部１２は、映像表示部１１の表示画面１１０の法線１１０ａに対して直交する側を光軸Ｌが向くように、映像表示部１１に対して直接または間接的に固定される画像撮像用の例えばＴＶカメラである。図２，図３の例では、ボード１００に各撮像部１２が固定され、２つの支持板１０１を介してボード１００に映像表示部１１が固定されている。また、光軸Ｌは、映像表示部１１の表示画面１１０の法線１１０ａに対して略直交方向を向いている。
【００１４】
回動機構１３は、図１，図４に示すように、ロール軸ＡＸ１回りに回動させるための回動機構１３１と、パン軸ＡＸ２回りに回動させるための回動機構１３２と、チルト軸ＡＸ３回りに回動させるための回動機構１３３とにより構成され、図５に示すような人型ロボット２の首部を基台２１として搭載される。
【００１５】
回動機構１３１は、図１に示すように、基台２１の一の面２１０にこの面２１０の法線２１０ａとロール軸ＡＸ１が直交するように搭載され、そのロール軸ＡＸ１に対してパン軸ＡＸ２が直交するように回動機構１３２を保持し、ロール軸ＡＸ１回りに回動機構１３２を回動するためのものである。
【００１６】
回動機構１３２は、ロール軸ＡＸ１およびパン軸ＡＸ２に対してチルト軸ＡＸ３が直交するように回動機構１３３を保持し、パン軸ＡＸ２回りに回動機構１３３を回動するためのものである。
【００１７】
回動機構１３３は、映像表示部１１の表示画面１１０の法線１１０ａおよび各撮像部１２の光軸Ｌをチルト軸ＡＸ３回りに回動するように、映像表示部１１および各撮像部１２を保持し、これらをチルト軸ＡＸ３に回動するためのものである。
【００１８】
このように構成される撮像映像表示装置１では、図２に示すように、人型ロボット２の胴体を基準に、正面を向く人型ロボット２の顔の位置に映像表示部１１がきてこの表示画面１１０の法線１１０ａが前方を向いている状態で、各撮像部１２の光軸Ｌが下方側を向いているとき、回動機構１３における回動機構１３３により、図３に示すように、映像表示部１１の表示画面１１０の法線１１０ａを上方側に向けたとすれば、各撮像部１２が人型ロボット２の顔の位置にきて各光軸Ｌが前方を向くようになる。
【００１９】
逆に、図３に示すように、正面を向く人型ロボット２の顔の位置に各撮像部１２がきて各光軸Ｌが前方を向いている状態で、映像表示部１１の表示画面１１０の法線１１０ａが上方側を向いているとき、回動機構１３３により、図２に示すように、各撮像部１２の光軸Ｌを下方側に向けたとすれば、映像表示部１１が人型ロボット２の顔の位置にきてその表示画面１１０の法線１１０ａが前方を向くようになる。
【００２０】
このようにして、人型ロボット２の顔の位置が基点となるように、映像表示部１１の表示画面１１０の法線１１０ａと各撮像部１２の光軸Ｌとをもってくることができるので、映像表示部１１の表示画面１１０により人型ロボット２の顔を表情豊かに表現する仕様において、各撮像部１２から視点の高さに違和感の無い画像を得ることができ、これにより人型ロボット２を好適に遠隔操作することができるようになる。また、映像表示部１１に対して各撮像部１２を固定することにより、同じ回動機構１３３で映像表示部１１および各撮像部１２を回動することができるので、小型化が可能になり構成が簡単となる。
【００２１】
また、図６の例に示すように、基台２１から順に、パン軸ＡＸ２、チルト軸ＡＸ３、ロール軸ＡＸ１を配置する場合、チルト軸ＡＸ３の回転状態によっては、映像表示部１１および各撮像部１２が邪魔になり、回動できない方向が発生するが、本実施形態によれば、基台２１から順に、ロール軸ＡＸ１、パン軸ＡＸ２、チルト軸ＡＸ３を配置するので、映像表示部１１および各撮像部１２に邪魔されることなく、回動機構１３１によって頭部を左右に傾けるように動かすことができ、回動機構１３２によって頭部を左右に回すように動かすことができ、そして回動機構１３３によって頭部を前後に振るように動かすことができる。
【００２２】
さらに、撮像映像表示装置１を人型ロボット２の頭部として設け、回動機構１３３を人型ロボット２の首部に固定するので、映像表示部１１の表示画面１１０に人型ロボット２の顔を表情豊かに表示することができ、また各撮像部１２から得られる視点の高さに違和感の無い画像を見ながら人型ロボット２を好適に遠隔操作することができる。
【００２３】
なお、本実施形態では、頭部を左右に傾けるように動かすための回動機構１３１と、頭部を左右に回すように動かすための回動機構１３２と、頭部を前後に振るように動かすための回動機構１３３とが具備される構成になっているが、これに限らず、頭部を左右に傾けるように動かすための回動機構１３１が無く、頭部を左右に回すように動かすための回動機構１３２と、頭部を前後に振るように動かすための回動機構１３３とが具備される構成でもよい。あるいは、頭部を前後に振るように動かすための回動機構１３３のみが具備される構成でもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上のことから明らかなように、請求項１記載の発明は、表示画面に映像を表示するための映像表示部と、この映像表示部の表示画面の法線に対して直交する側を光軸が向くように、その映像表示部に対して直接または間接的に固定される画像撮像用の撮像部と、前記映像表示部および前記撮像部を回動してこれらの表示画面の法線および光軸を一の軸回りに回動させる回動機構とを備えるので、例えば、撮像映像表示装置を人型ロボットの頭部に設けた場合に、その人型ロボットの胴体を基準に、正面を向く人型ロボットの顔の位置に映像表示部がきてこの表示画面の法線が前方を向いている状態で、撮像部の光軸が下方側を向いているとき、回動機構により映像表示部の表示画面の法線を上方側に向けたとすれば、撮像部が人型ロボットの顔の位置にきてその光軸が前方を向くようになる一方、正面を向く人型ロボットの顔の位置に撮像部がきてこの光軸が前方を向いている状態で、映像表示部の表示画面の法線が上方側を向いているとき、回動機構により撮像部の光軸を下方側に向けたとすれば、映像表示部が人型ロボットの顔の位置にきてその表示画面の法線が前方を向くようになるから、人型ロボットの顔の位置が基点となるように、映像表示部の表示画面の法線と撮像部の光軸とをもってくることができる。これにより、映像表示部の表示画面により人型ロボットの顔を表情豊かに表現する仕様において、撮像部から視点の高さに違和感の無い画像を得ることができるので、人型ロボットを好適に遠隔操作することができるようになる。また、映像表示部に対して撮像部を固定することにより、同じ回動機構で映像表示部および撮像部を回動することができるので、小型化が可能になり構成が簡単となる。
【００２５】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の撮像映像表示装置において、前記回動機構は、第１の軸回りに回動させるための第１の回動機構と、第２の軸回りに回動させるための第２の回動機構と、第３の軸回りに回動させるための第３の回動機構とにより構成され、前記第１の回動機構は、基台の一の面にこの面の法線と前記第１の軸が直交するように搭載され、前記第１の軸に対して前記第２の軸が直交するように前記第２の回動機構を保持し、前記第１の軸回りに前記第２の回動機構を回動し、前記第２の回動機構は、前記第１の軸および前記第２の軸に対して前記第３の軸が直交するように前記第３の回動機構を保持し、前記第２の軸回りに前記第３の回動機構を回動し、前記第３の回動機構は、前記映像表示部の表示画面の法線および前記撮像部の光軸を前記一の軸としての前記第３の軸回りに回動するように、前記映像表示部および前記撮像部を保持し、これらを前記第３の軸回りに回動するので、例えば、撮像映像表示装置を人型ロボットの頭部に設けた場合に、映像表示部および撮像部に邪魔されることなく、第１の回動機構によって頭部を左右に傾けるように動かすことができ、第２の回動機構によって頭部を左右に回すように動かすことができ、そして第３の回動機構によって頭部を前後に振るように動かすことができる。
【００２６】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の撮像映像表示装置において、前記第３の回動機構は人型ロボットの首部に固定されるので、映像表示部の表示画面に人型ロボットの顔を表情豊かに表示することができ、また撮像部から得られる視点の高さに違和感の無い画像を見ながら人型ロボットを好適に遠隔操作することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による一実施形態の撮像映像表示装置の構成図である。
【図２】同撮像映像表示装置の斜視図である。
【図３】同撮像映像表示装置の斜視図である。
【図４】同撮像映像表示装置の各回動軸についての説明図である。
【図５】同撮像映像表示装置を適用した人型ロボットの斜視図である。
【図６】回動できない方向が発生する場合の各軸の配置例を示す図である。
【符号の説明】
１  撮像映像表示装置
１１  映像表示部
１１０  表示画面
１２  撮像部
１３  回動機構
１３１〜１３３  回動機構
ＡＸ１  ロール軸
ＡＸ２  パン軸
ＡＸ３  チルト軸
２  人型ロボット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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