(57)【要約】【課題】  本発明では、従来複数カメラの位置関係を正確に定め複数カメラを効果的に利用するのに困難であった複数のカメラの正確な位置決めとカメラ操作を容易とし、複数カメラ間の位置関係を常に正確に保ちながら操作容易にした複数のカメラ装着用雲台構成およびそれらを制御操作する複数カメラシステム装置を提供し、複数カメラの位置関係を正確に保ちながら制御操作することにより、複数カメラによる複数画像の利用、目標対象物のスピーディかつ的確な捕捉、対象物の位置関係の把握、高速ズームフォーカス、など複数カメラによるより高度な機能を備えたカメラシステム装置を提供することを課題とする。【解決手段】  複数のカメラから成る電子カメラシステム装置において、前記複数のカメラはパン方向およびチルト方向に制御可能な雲台上に装着され、前記複数のカメラはそれぞれが連携して操作可能とされることを特徴とする電子カメラシステム。【選択図】図１
2009284452.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のカメラから成る電子カメラシステム装置において、前記複数のカメラはパン方向およびチルト方向に制御可能な雲台上に装着され、前記複数のカメラはそれぞれが連携して操作可能とされることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記複数のカメラは少なくともズームカメラを含む組合せからなるよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電子カメラシステム装置。
【請求項３】
前記複数のカメラはそれぞれが一体として雲台の動きによりパン方向およびチルト方向に作動されると共に、少なくとも１台は独立して、機械的、光学的または電気的に制御可能となるよう構成されていることを特徴とする請求項２に記載の電子カメラシステム装置。
【請求項４】
前記ズームカメラを含む複数のカメラの組合せは雲台上で一体として雲台の動きによりパン方向およびチルト方向に作動されると共に、前記複数のカメラの少なくとも１台はそれが個別にパン方向および・またはチルト方向に回動制御可能となるよう構成されていることを特徴とする請求項２に記載の電子カメラシステム装置。
【請求項５】
前記複数カメラの画像出力が同一ストリーム信号として伝送されることを特徴とする請求項２に記載の電子カメラシステム装置。
【請求項６】
前記複数カメラの画像出力はそれぞれの画像出力がフレーム比を変えて伝送されることを特徴とする請求項５に記載の電子カメラシステム装置。
【請求項７】
前記画像出力のフレーム伝送比は主として利用される方の画像出力のフレーム数を他の画像出力のフレーム数より増やして伝送されることを特徴とする請求項６に記載の電子カメラシステム装置。
【請求項８】
前記雲台動作と連動して集音可能な音声マイク手段を含むことを特徴とする請求項２に記載の電子カメラシステム装置。
【請求項９】
前記音声マイク手段はズームマイクにより構成され、該ズームマイクは前記ズームカメラの操作に連動して音声ズームを行うことを特徴とする請求項８に記載の電子カメラシステム装置。
【請求項１０】
前記画像出力の画像信号又は伝送された画像信号をモニター又は表示するスクリーン手段を含むことを特徴とする請求項５に記載の電子カメラシステム装置。
【請求項１１】
前記複数のカメラのうちの一つの画面上に他のカメラの光軸の表示を行う光軸マーカ手段を含むことを特徴とする請求項１０に記載の電子カメラシステム装置。
【請求項１２】
前記複数のカメラそれぞれの画像出力を同一スクリーン手段上に複数画面で分割表示またはピクチャーインピクチャー表示する分割表示手段を含むことを特徴とする請求項１１に記載の電子カメラシステム装置。
【請求項１３】
前記スクリーン手段はタッチパネル入力手段を含むことを特徴とする請求項１０に記載の電子カメラシステム装置。
【請求項１４】
前記電子カメラシステム装置は前記複数のカメラにより被写体までの距離を測定する測定手段と、前記ズームカメラに備えられたオートフォーカス手段とを含み、前記ズームカメラのオートフォーカス手段は該測定手段により測定された距離情報を利用してオートフォーカスを行うことを特徴とする請求項２に記載の電子カメラシステム装置。
【請求項１５】
前記複数のカメラの２台は所定間隔で、同一の焦点距離で、かつ被写体に向かって並行な光軸関係で雲台上に配置され、前記２台のカメラの映像出力のずれ量により被写体までの距離測定を行うことを特徴とする請求項１４に記載の電子カメラシステム装置。
【請求項１６】
前記２台のカメラの映像出力を同一画面上に表示させ、前記２台のカメラの映像出力のずれ量を該画面上に表示にさせることを特徴とする請求項１５に記載の電子カメラシステム装置。
【請求項１７】
前記複数のカメラはそれぞれの明るさレベルを異なった値に設定する手段と、前記複数の異なった明るさレベルによる複数画面を表示する手段とを含むことを特徴とする請求項２に記載の電子カメラシステム装置。
【請求項１８】
前記複数のカメラのそれぞれのホワイトバランス調整手段と、該ホワイトバランス設定を異なった値に設定する手段と、前記複数の異なったホワイトバランスによる複数画面を表示する手段とを含むことを特徴とする請求項２に記載の電子カメラシステム装置。
【請求項１９】
ワイドカメラとズーム制御手段を有するズームカメラとから成る複数のカメラが雲台に取り付けられた電子カメラシステムの画像出力を表示する方法であって、前記ワイドカメラと前記ズームカメラとは前記雲台の制御手段による動作に連動してパン方向およびチルト方向に操作可能とされるステップと、前記複数のカメラの画像出力が同一ストリーム信号として伝送されるステップと、前記複数のそれぞれのカメラの画像出力又は同一ストリーム信号として伝送された画像信号をスクリーン上に表示するステップとを含む方法。
【請求項２０】
前記スクリーンはタッチパネル入力手段により構成され、該タッチパネル入力により複数のカメラの画面表示を切り替え制御するステップと、をさらに含む請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記スクリーン上に表示された画像出力の所望の範囲を前記タッチパネル入力手段で囲みしるし付けするステップと、前記囲みしるし付けされた範囲の拡大画像枠を確定するステップと、前記拡大画像枠を捕捉するための雲台制御信号とズーム制御信号とを前記雲台制御手段およびズームカメラ制御手段に送信するステップとをさらに含む請求項２０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、ワイドビデオカメラとズームビデオカメラから成る複数のビデオカメラが連動して操作可能なハイブリッドビデオカメラ撮像装置およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】  ビデオカメラシステムは監視カメラ、防犯カメラとしてセキュリティ用、放送用、会議用など多様化した分野で利用されてきており、夫々の利用目的に応じた撮像システム、撮像画像品質、利便性などが求められている。特に、最近は撮像現場とモニターまたは表示現場とが離れた場所にあったり、カメラの遠隔操作・制御が必要になったりする。また、撮影された映像信号をＬＡＮ、ＷＡＮなどのインターネット回線を始めとして有線、無線などの各種ネットワーク回線により遠隔地へ伝送したり、遠隔地からネットワーク回線を介して操作・制御することも行われるようになってきている。【０００３】  撮像カメラは撮像対象を的確にとらえ、希望するアングルフレームで対象物をとらえる必要があり、そのためにズームレンズ方式によりまず対象物を狙って撮像表示アングルフレームを可変として的確なサイズで撮像する。このズームレンズカメラ方式では撮像アングルフレームを可変できるため、対象物をとらえるにはまず広角アングルにて対象物にねらいを定め、ズームイン（狭角表示、望遠撮像）を行う。【０００４】  これらのカメラの操作にはパン（左右）方向、チルト（上下）方向操作を実行する雲台が利用される。雲台上にカメラを載せて、上下左右方向にカメラを動かし、カメラレンズのズームイン、ズームアウトをモニター画面上で監視しならが行う。監視カメラやドームカメラシステムにおいてはこれらのズームカメラと雲台は一体化され、有線または無線による遠隔操作によりパン、チルト、ズームが一体として操作しうるＰＴＺ（ＰＡＮ、ＴＩＬＴ、ＺＯＯＭ）カメラとして構成されている。【０００５】  遠隔操作のための伝送手段としては映像信号が伝送可能であれば有線・無線いずれの方式でも可能であるが、距離的条件（近距離伝送か遠隔地伝送か）、伝送スピード・伝送画質条件、放送用・防犯監視用・会議用・医療用などの目的条件に応じて選定される。セキュリティ用などの監視カメラやドームカメラなどにはこの雲台と一体化されたＰＴＺカメラが多く利用され、この雲台（操作手段）付きＰＴＺカメラが所定の場所に設置され、遠隔地にあるモニターや出力部との間を伝送手段で接続している。この信号伝送手段はカメラからの映像出力信号、音出力信号をモニター側に伝送するだけでなく、雲台操作のためのパン・チルト制御信号がモニター側（制御側）からカメラ端末側へ伝送される。【０００６】  このようなビデオカメラシステムにおいては、遠隔地のモニター画面上からカメラ操作を行うためまずモニター画面で広角画像にて対象物にねらいを定め、対象物に向けてパン・チルト雲台操作信号を送り、カメラを上下・左右方向に移動させると同時にカメラズームにより所望のアングルフレームを定めることとなる。【０００７】  しかしながら、このようにモニター画面上の広角映像から拡大対象のターゲットを定めズームインを行うことは、広角画像画面からターゲットを探しだす必要があり操作としては困難であり、拡大すべき対象が間違っていたりすると、再度広角画面に戻して拡大対象物を探しなおして拡大するというなどの不都合が生じる。【０００８】  これらの不都合を解決するために種々の方法が提案されているが、その一つの有効な方法���追加のサブ（またはスレーブ）カメラを設けることである。このサブカメラと主カメラの複数のカメラシステムにより、一方のカメラで広角または全方位を映し出し、拡大対象物を特定し、他方のカメラで対象物を拡大（ズームイン）することができる。広角または全方位画像から拡大したい対象物を広角画像の位置座標として算出しズームカメラで特定する方法は特許文献１に示されている。また、広角カメラで撮像範囲を監視しながら他方のカメラで撮像対象を拡大する他の方法も特許文献２に示されて入る。【０００９】  これら複数のビデオカメラを連携して操作させるにはその設置方法、設置間隔、操作連動方法など厳密に行う必要があるため実現が困難であった。特に広角画面または全方位画面から拡大対象の目的物の位置を算定し、他方のズームカメラまたは拡大カメラで拡大画像を得るには双方のカメラの間隔・距離、ターゲット方向、位置基準値の設定などが要求される。そのため一方を全方位または広角カメラとして固定し、他方のカメラをＰＴＺカメラとしてズームさせる方法が提案されている（特許文献１）。【００１０】  これら一方のビデオカメラが固定されているような状態では固定カメラは全方位カメラまたは超広角カメラで構成され全体画像の把握、位置基準測定を主たる目的として利用している。つまり、全方位・超広角カメラでは画質低下、映像ダイナミックレンジ低下、画像ゆがみなどにより単なる全体画像のチェックや対象物の位置把握にのみにしか利用できない。２台のカメラを使用しても１台はサブ（又はスレーブ）カメラであり、画像出力を主画像として利用してはいない。２台（複数）のカメラによる利点を生かし相互の画像出力を同じように利用して映像切替えを行ったり、オーバーラップ、２画面表示、画像補完など両方（複数）カメラの映像出力を利用することは困難であった。【００１１】  また、高速動体などを撮影したり、クローズアップするような場合、被写体が広角カメラの範囲外に外れるとズームカメラが追従しにくいなどの操作上の問題が生じている。また、２台以上複数のビデオカメラが必要となることは既に既存のカメラが設置されている所では従来のビデオカメラに追加して新たにカメラを設置し、伝送回路などを新たに埋設する必要があり、コスト的にも問題が生じていた。特に監視カメラ、ＣＣＴＶ（Ｃｌｏｓｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）カメラなどは既存のカメラ施設としてケーブルなどが埋設されたり、カメラ設置エリアが制限されていたりして、複数のカメラ設置は困難な状況である。
【特許文献１】特開２００６−１２８９３２号公報
【特許文献２】特開２００８−５０７２２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】  本発明では、従来複数カメラの位置関係を正確に定め複数カメラを効果的に利用するのに困難であった複数のカメラの正確な位置決めとカメラ操作を容易とし、複数カメラ間の位置関係を常に正確に保ちながら操作容易にした複数のカメラ装着用雲台構成およびそれらを制御操作する複数カメラシステム装置の提供を目的とする。【００１３】  また、本発明では、複数カメラの位置関係を正確に保ちながら制御操作することにより、複数カメラによる複数画像の利用、目標対象物のスピーディかつ的確な捕捉、対象物の位置関係の測定、高速ズームフォーカス、など複数カメラによるより高度な機能を備えたカメラシステム装置の提供を目的とする。【００１４】  また、本発明では、既に設置されている１台の監視カメラやＣＣＴＶカメラなどの既存施設を利用して複数カメラ設置を可能とするハイブリッドカメラ装置およびシステムの提供を目的とする。【００１５】  また、本発明では、ハイブリッドカメラによるズームインやズームアウト操作など行うにあたり利便性の高いユーザインターフェースに優れた方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】  上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、複数のカメラから成る電子カメラシステム装置において、前記複数のカメラはパン方向およびチルト方向に制御可能な雲台上に装着され、前記複数のカメラはそれぞれが連携して操作可能とされることを特徴とする。【００１７】  請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電子カメラシステム装置において、前記複数のカメラは少なくともズームカメラを含む組合せからなるよう構成されていることを特徴とする。【００１８】  請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の装置において、前記複数のカメラはそれぞれが一体として雲台の動きによりパン方向およびチルト方向に作動されると共に、少なくとも１台は独立して、機械的、光学的または電気的に制御可能となるよう構成されていることを特徴とする。【００１９】  請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の装置において、前記ズームカメラを含む複数のカメラの組合せは雲台上で一体として雲台の動きによりパン方向およびチルト方向に作動されると共に、前記複数のカメラの少なくとも１台はそれが個別にパン方向および・またはチルト方向に回動制御可能となるよう構成されていることを特徴とする。【００２０】  以上請求項１から４に基づく本発明によれば、複数のカメラが共通の雲台上で設置されているため設計、製造段階で正確に取り付け設置することで正確な位置関係を保ちながら連携して操作可能となるように装着されている。また、複数のカメラが雲台のパン（左右）方向、チルト（上下）方向操作により常に同じ方向（または所定の光軸関係を保ちながら）回動操作可能となるため、複数カメラの撮影方向（光軸）合わせが容易となり、スピーディな被写体へのズームイン、ズームアウトが可能となる。【００２１】  請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の装置において、前記複数カメラの画像出力が同一ストリーム信号として伝送されることを特徴とする。【００２２】  請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の装置において、前記複数カメラの画像出力はそれぞれの画像出力がフレーム比を変えて伝送されることを特徴とする。【００２３】  請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の装置において、前記画像出力のフレーム伝送比は主として利用される方の画像出力のフレーム数を他の画像出力のフレーム数より増やして伝送されることを特徴とする。【００２４】  請求項５から７に基づく本発明によれば、複数カメラの画像出力が同一ストリーム信号として伝送されるため、複数カメラであっても既存の伝送施設として設置されているケーブル施設、無線伝送施設などが共通して利用可能となる。また、本発明によれば複数カメラが単一の雲台上に装着されるよう構成することが可能であり、設置場所においても既存設備・場所が利用可能となりより簡便でかつコストメリットの優れたシステムが構築できる。さらに、画像出力の伝送フレーム比を可変とし、主画面出力のフレーム比を増加させることでより高率的画像伝送が可能となる。【００２５】  請求項８に記載の発明は、請求項２に記載の装置において、前記雲台動作と連動して集音可能な音声マイク手段を含むことを特徴とする。【００２６】  請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の��置において、前記音声マイク手段はズームマイクにより構成され、該ズームマイクは前記ズームカメラの操作に連動して音声ズームを行うことを特徴とする請求項８に記載の電子カメラシステム装置。【００２７】  請求項８および請求項９に基づく本発明によれば、雲台と連動してマイクが設置されているため、つねに複数カメラの光軸（または撮影方向）にマイクが向けられており、複数カメラにおける音源集音が容易となる。また、ズームマイクとズームレンズとの連動により被写体音源集音がより確実で容易なものとすることができる。【００２８】  請求項１０に記載の発明は、請求項５に記載の装置において、前記画像出力の画像信号又は伝送された画像信号をモニター又は表示するスクリーン手段を含むことを特徴とする。【００２９】  請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の装置において、前記複数のカメラのうちの一つの画面上に他のカメラの光軸の表示を行う光軸マーカ手段を含むことを特徴とする。【００３０】  請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の装置において、前記複数のカメラそれぞれの画像出力を同一スクリーン手段上に複数画面で分割表示またはピクチャーインピクチャー表示する分割表示手段を含むことを特徴とする。【００３１】  請求項１３に記載の発明は、請求項１０に記載の装置において、前記スクリーン手段はタッチパネル入力手段を含むことを特徴とする。【００３２】  請求項１０〜１３に基づく本発明によれば、雲台に配置された複数カメラの映像出力をモニター上で分割表示することで複数カメラ映像出力を同時に認識したり、その画像上に光軸マーカを付すことにより複数カメラの位置関係および被写体を狙うターゲット方向を同一画面上で認識し雲台の制御操作、カメラの動作制御操作、ズーム制御操作などを容易に行いうる構成となる。また、雲台およびカメラの制御信号入力手段としてタッチパネルスクリーンを利用することで出力画像をモニターしながらターゲット捕捉を行い得るなどの画像操作性に優れた構成を構築できる。【００３３】  請求項１４に記載の発明は、請求項２に記載の装置において、前記電子カメラシステム装置は前記複数のカメラにより被写体までの距離を測定する測定手段と、前記ズームカメラに備えられたオートフォーカス手段とを含み、前記ズームカメラのオートフォーカス手段は該測定手段により測定された距離情報を利用してオートフォーカスを行うことを特徴とする。【００３４】  請求項１５に記載の発明は、請求項１４に記載の装置において、前記複数のカメラの２台は所定間隔で、同一の焦点距離で、かつ被写体に向かって並行な光軸関係で雲台上に配置され、前記２台のカメラの映像出力のずれ量により被写体までの距離測定を行うことを特徴とする。【００３５】  請求項１６に記載の発明は、請求項１５に記載の装置において、前記２台のカメラの映像出力を同一画面上に表示させ、前記２台のカメラの映像出力のずれ量を該画面上に表示にさせることを特徴とする。【００３６】請求項１７に記載の発明は、請求項２に記載の装置において、前記複数のカメラはそれぞれの明るさレベルを異なった値に設定する手段と、前記複数の異なった明るさレベルによる複数画面を表示する手段とを含む��とを特徴とする。【００３７】  請求項１８に記載の発明は、請求項２に記載の装置において、前記複数のカメラのそれぞれのホワイトバランス調整手段と、該ホワイトバランス設定を異なった値に設定する手段と、前記複数の異なったホワイトバランスによる複数画面を表示する手段とを含むことを特徴とする。【００３８】  請求項１４から１８に基づく本発明によれば、複数カメラが正確な位置関係を保ちながら連携して操作可能な構成となっているため、複数カメラを利用したカメラから被写体までの距離測定が可能となる。測定により得られた距離情報をズームカメラのフォーカス制御に用いることでビデオカメラのオートフォーカスをより高速化できると共に、モニター画面からのフォーカス操作制御も行うことが出来て利便性あるズームカメラ操作システムを構成できる。また、複数画面モニター画面表示を利用して、ワイドダイナミックレンジ確保、オートホワイトバランスの正確な設定など種々の機能を構成しうる。
【発明の効果】
【００３９】  このような構成により、本発明を用いた複数（ハイブリッド）カメラシステムでは、従来複数カメラの位置関係を正確に定め複数カメラを効果的に利用するのに困難であった複数のカメラの正確な位置決めとカメラ操作を容易とし、複数カメラ間の位置関係を常に正確に保ちながら操作容易にできるため、複数のカメラのうち１台を広角カメラで構成し、この広角カメラで全体を捉え、同じ雲台上のズームカメラでスピーディかつ的確にズームイン（拡大化）したり、ズームアウト（広角化）したりする被写体捕捉操作を容易に行いうる効果がある。【００４０】  また、複数カメラの位置関係を正確に保ちながら制御操作することにより、複数カメラによる複数画像の利用、目標対象物のスピーディかつ的確な捕捉、対象物までの距離、位置関係の測定、高速ズームフォーカス、など複数カメラによるより高度な機能を達成できるなどの効果を有する。【００４１】  また、複数カメラであっても画像出力が同一ストリームによる伝送を可能とするため、既に設置されている１台の監視カメラやＣＣＴＶカメラなどの既存施設を利用して複数カメラ設置を設置でき、コストメリットのあるハイブリッドカメラシステム構築が出来る効果がある。【００４２】  また、ハイブリッドカメラでは複数のカメラを操作するため各種工夫されたユーザインターフェースが提案されてきたが、本発明では複数カメラのズームインやズームアウト操作など行うにあたりタッチパネルやタッチペンによる利便性の高いユーザインターフェースに優れた方法を達成できるなどの効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】  次に、本発明を具体化した実施形態を図に基づいて説明する。図１は本発明に係るマルチカメラユニット部の一例を説明する説明図で、ビデオカメラ２台が雲台上に取り付けられたカメラユニット部１００の正面図、側面図、平面図を示す。図は説明の都合上模式的に描いてある。【００４４】  図１においてマルチカメラユニット部１００は雲台上にカメラＡ１０１とカメラＢ１０２の２台のカメラが装着されている。運台は外枠１０３および内枠１０４により構成されている。内枠１０４は外枠１０３に水平軸（図１のＹ軸）にチルト軸体１０５により取り付けられチルト軸体１０５を中心にカメラをチルト（上下）方向に回動させるよう装着されている。外枠１０３には雲台パンギア１０６が垂直中心軸（図１のＸ軸）のパン軸体１０７に装着され、パンギア（またはパンプーリ）１０６の回動によりパン軸体１０７を中心にパン（左右）方向に回動制御可能となっている。またチルト軸体１０５には雲台チルトギア（またはチルトプーリ）１０８が装着されておりチルトギア（またはチルトプーリ）１０８の回動により雲台内枠１０４をチルト軸体１０５中心にチルト（上下）方向に回動制御可能となっている。【００４５】  カメラＡ１０１とカメラＢ１０２は雲台内枠１０４に取り付けられている。カメラＡ１０１とカメラＢ１０２とは雲台内枠１０４に固着されている。カメラＡ１０１およびカメラＢ１０２のレンズ中心は図１の垂直方向（図１のＸ軸）の同一線上に配置され、水平方向（図１のＺａおよびＺｂにおいて）には並行に装着されている。それぞれのレンズ中心間の距離は正確に所定の間隔（ｄ）で装着されている。カメラのレンズ目標方向は矢印で示されている。上記回動用の動力伝達手段はギアであってもプーリ・ベルトであっても構わない。【００４６】  雲台は雲台パンギア１０６および雲台チルトギア１０７はモータなどの駆動源（図示せず）により回動制御される。雲台上のカメラＡ１０１およびカメラＢ１０２は雲台のパンギア１０６およびチルトギア１０７の組合せ作動によりパン（左右）方向およびチルト（上下）方向の回動制御動作が可能となり常に希望する方向に２台のカメラを同一方向に向けることが出来る。図１の側面図では、チルトギア１０８の回動により雲台内枠１０４およびそれに装着されたカメラＡ１０１およびカメラＢ１０２がチルトアングルθｔだけチルト方向に回動制御可能であることが示されている。また、図１の平面図ではパンギア１０６により雲台外枠１０３およびそれに装着された雲台内枠１０４およびカメラＡ１０１、カメラＢ１０２がパンアングルθｐだけパン方向に回動制御可能であることが示されている。【００４７】  雲台の外枠１０３には集音用マイク１０９が取り付けられており、カメラの目標方向と同一方向に集音ターゲットが向けられるような構成となっている。マイクの種類に特に制限はないが超指向性マイクやズームマイクにすることでカメラとの連動によりターゲットの集音を効果的に行うことが出来る。また、カメラＡ、カメラＢはワイドカメラまたはズームカメラのいずれによっても構成できるが、少なくともいずれか一方はズームカメラで構成する方が好ましい。本発明で述べるズームカメラは光学的ズーム���みならずＣＣＤのピクセルメモリーを利用して電子的にズーム拡大する方法も含む。以下に述べるズーム作用は光学的および電子的ズーム作用を含むものである。【００４８】  図２は雲台の他の実施例を示す。図２において上方に位置しているカメラＡ２０１は雲台のパン・チルト回動制御に加えて更にパン（左右）方向に回動制御可能となっている。図２のカメラユニット２００の雲台は外枠２０３と内枠２０４とからなり、内枠２０４はチルト軸体２０５により外枠２０３に取り付けられている。外枠２０３はパンギア２０６によりパン軸体２０７を中心としてパン（左右）方向に回動制御可能なように装着され、また内枠２０４はチルト軸体２０５に取り付けられたチルトギア２０８にチルト（上下）方向に回動可能なように構成されている。【００４９】  カメラＡ２０１とカメラＢ２０２とは雲台の内枠２０４に間隔ｄで取り付けられて雲台の動きと共に回動制御可能となっている。図１との相違点は、カメラＡ２０１がカメラＡパンギア２０９によりパン（左右）方向に更に回動制御可能となっている点である。図２の平面図ではカメラＡ２０１がカメラＢ２０２に対しパンアングルθａｐだけカメラＡパンギア２０９により回動された状態を示している。このように雲台上に装着された２台のカメラのパン（左右）角度のずれを利用して種々のカメラの応用が可能となる。【００５０】  ワイドカメラは撮影現場の全体を把握するためにできるだけ広範囲をカバーするのが望ましいが、広角となる程画像が小さくなり不鮮明で歪みの影響をうけるため動画撮影に利用可能な広角ワイドカメラでカバーする範囲は自ずと限られている。そこで、カメラＡおよびカメラＢの２台のワイドカメラまたはズームカメラをこの雲台に配置し、それぞれのカメラをパン（左右）方向へずらして配置し広角ワイドカメラのターゲットアングルを変えてカバーする範囲を広げることが可能となる。【００５１】  図３に示すようにカメラＡおよびカメラＢの２台のカメラの光軸（ターゲット軸）をずらして設定し、それぞれのカメラによりワイド画角で撮影範囲をカバーすれば広範囲に亘って監視することが可能となる。このことは１台のワイドカメラで同じ広範囲をカバーする場合に比べより鮮明で歪みの少ない画像を得る事ができる。また、雲台が回動していても２台のカメラの位置関係が所定の関係で保持されているため、被写体のズームイン（拡大）画像を得る場合も容易に被写体を捕捉することが可能となる。例えば、図３では野球場などでワイドカメラとズームカメラとの２台でそれぞれのパン角度をずらして野球場の上方に設置し野球スタジオのライト側、レフト側をワイド撮影している様子を示している。この状況でライト側２時方向（センター中心を１２時として）のホームラン打球を捕捉しようとする場合レフト側をカバーしているカメラは画角にカバーされていなくてもライト側２時方向にズームイン（拡大）してホームラン打球を捕捉するなど種々の操作を容易に行うことができる。【００５２】  図２および図３では雲台上に設置された２台のカメラのうち１台のパン（左右）角度をずらすように回動させて配置するように構成しているが、チルト（上下）角度をずらすよう回動させることも可能である。図���ではカメラＡ４０１およびカメラＢ４０２が雲台上で所定の光軸間隔ｄをもって取り付けられている。雲台は外枠４０３と内枠４０４とから成っている。外枠４０３がパンギア４０６によりパン（左右）方向に回動可動であり、外枠４０３の内部に内枠４０４がチルトギア４０８によりチルト（上下）方向に回動可能なように装着されている。カメラＢ４０２は内枠４０４に固着されている。しかし、カメラＡ４０１はカメラＡのチルト軸体４１０とカメラＡチルトギア４１１により単独でチルト（上下）方向に回動制御可能な構成になっている。図４の側面図ではカメラＡ４０１を上方へθａｔだけ回動した状態を示している。【００５３】  図５ではさらに雲台上の２台のカメラのうちカメラＡがパンおよびチルト両方向に回動可能とした構成実施例の正面図を示す。この実施例においては一つの雲台にカメラＢを装着し、さらにその雲台上に更なる雲台を装着しカメラＡをその更なる雲台上に装着した構成となっている。つまり、雲台の外枠５０３はパンギア５０６によりパン（左右）方向に回動可能であり、その内側に雲台の内枠５０４がチルトギア５０８によりチルト（上下）方向に回動可能なように取り付けられている。内枠５０４にはカメラＢが固着されている。さらにこの内側雲台上にはカメラＡパンギア５０９によりパン（左右）方向に回動可能な上部雲台５１０が装着されている。上部雲台５１０内にはカメラＡ５０１がカメラＡチルトギア５１１によりチルト（上下）方向に回動制御可能なように装着されている。【００５４】  このような構成によりカメラＡ５０１およびカメラＢ５０２はパンギア５０６およびチルトギア５０８によりパン（左右）およびチルト（上下）方向に動かすことが可能となる上に、カメラＡパンギア５０９およびカメラＡチルトギア５１１によりカメラＡだけをパン・チルト方向にさらに動かすことが可能となる。これらのそれぞれのカメラのパン、チルト回動操作は用途・必要性に応じて設定される。【００５５】  このように複数のカメラを雲台上に所定の間隔、位置関係を保ちながら装着し、いずれか一方のカメラを他方のカメラから独立してメカ（機械）的に、光学的に、または電気的に操作可能とすることで異なるアングルの場面を効果的に撮影することが可能となり、複数カメラの利用範囲が大幅に拡張される。【００５６】  このような複数カメラ構成によりズームイン・ズームアウトなどのカメラ操作性が極めて向上し、スピーディな被写体捕捉が可能となる。通常のズームカメラの操作では広角画像から被写体場所のねらいを定めその場所に向かってズームイン操作を行い拡大画像を得ている。そのためズームインした拡大画像の被写体が画像中央に来ない場合、カメラを動かして微調整を行い拡大画像の被写体を中央位置に映すこととなる。これは拡大画像からズームアウトし広角画像を得る場合も同様である。特に被写体が動体であり、ズームイン（拡大）しながら動体を追う場合などは極めて熟練した操作技術が要求される。また、広角ワイドカメラで広角画像を見ながら被写体の位置を把握し、別のズームカメラで動体被写体を追尾する場合であっても、高速動体が広角画像の端にある場合や画面から外れた場合は同じようにズームカメラによる操作困難な状況が生じている。【００５７】  本発明の複数カメラによれば、広角ワイドカメラとズームカメラとが雲台上で同一方向を向いており、動体被写体であっても雲台操作による被写体追尾により広角ワイドカメラで常に被写体を含む全体が捉えられており、ズームカメラのズームイン、ズームアウト操作により的確にかつスピーディに被写体を捕らえることができる。【００５８】  特に、野球、ゴルフ、サッカー等のスポーツで高速で移動するボールなどの動体被写体をズームイン（拡大）追尾する場合は、広角ワイドカメラの画像によりボール移動を確認し、捕捉するように雲台を動かし、高速移動被写体（ボール）を広角画像で中央位置に確保しておけば、ズームカメラも雲台上で被写体方向に向けられており、ズームカメラによるズームイン（拡大）操作を行うだけで確実に被写体を捕捉することが可能となる。【００５９】  また、同様にズームインされた拡大画面からズームアウトし広角画面を得る場合も本発明の構成によれば多くの操作上の利点がある。ズームカメラのズームアウト操作により広角画面を得る場合はどこまでズームアウトし広角画面を決めればいいかが不確定で必要以上に引きすぎて微調整により元に戻すような操作が生じている。本発明によれば広角カメラにより全体画像を把握し、中央位置に広角カメラ画像を設定するように雲台を操作すればズームカメラも中央位置に位置づけられズームアウトした場合も的確に中央位置に戻すことが出来、広角画像とズームアウト画像を比較しながらズームアウトすることで適切な広角画面で設定することが可能となる。【００６０】  図１〜図５の実施例における２台のカメラは通常ズームカメラとワイドカメラで構成されているが、本発明でいうワイドカメラは複数のカメラが他方のカメラに比べワイド画角を有することを意味するもので、両方のカメラをズームカメラにより構成して利用してもよいし、また利用目的によっては、図２、図３で説明したように広範囲撮影を目的とする単なる監視モニターなどの場合２台のワイドカメラで構成してもよい。【００６１】  図６は本発明による映像信号処理を説明するブロック図である。図６において２台のＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）カメラ、カメラＡおよびカメラＢが雲台カメラ部６００上に装着されパン、チルト可動となっている。それぞれのカメラからはＣＣＤ６０１を駆動するためのＴＧ（Ｔｉｍｉｎｇ  Ｇｅｎｅｒｔｏｒ）６０２によりＣＣＤ出力信号が取り出され、ノイズ除去のためのＣＤＳ（Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ  Ｄｏｕｂｌｅ  Ｓａｍｐｌｉｎｇ；相関二重サンプリング）回路６０３を経て、スリップリング６０４などの信号伝達手段に送られる。回動するカメラヘッドユニット部６１０から固定された信号処理部６２０のプリント基板などへの信号伝達にはスリップリング６０４を使用する。スリップリング６０４によりカメラＡ、カメラＢの出力信号は映像信号処理部６２０へ送り込まれる。【００６２】  映像信号処理部６２０ではスリップリング６０４により取り出した信号をＡＤコンバータ（Ａ／Ｄ  Ｃｏｎｖｅｒｔｏｒ）回路６０５でＲＧＢ合成デジタル信号として映像信号処理回路６０６へ供給する。映像信号処理回路６０６の詳細は図示していないが、通常、ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路、ホワイトクリップ回路（白キズ補正回路）、ワイドダイナミックレンジ加算回路、ＲＧＢ分離回路、黒レベルオプティカルブラックを一定基準に固定するためのフィードバッククランプ回路、白バランスをとるためのオート白バランス回路、ＣＣＤ入力とＣＲＴなどの出力の補正をかけるガンマ補正回路、画像反転回路、マトリックス回路などから構成されており、Ｙ、Ｃｂ、Ｃｒコンポジット信号として出力する。【００６３】  得られた２台のカメラの出力によるコンポジット信号はピクチャーインピクチャー（ＰＩＰ）処理・エンコード部６３０に入力される。ＰＩＰ処理部ではＰＩＰ回路６３１の画像挿入回路によりカメラＡおよびカメラＢのコンポジット信号映像出力が画像合成され、ピクチャーインピクチャー（大画面中の小画面表示）画面または２画面の分割画面ストリーム信号として出力される。【００６４】  出力選択回路６３２においては上記ピクチャーインピクチャー回路６３１で得られたＰＩＰ画面または分割画面、カメラＡの画面、またはカメラＢの画面のいずれかの出力を選択する。選択された画面出力は同軸多重送信信号挿入回路６３３、ＮＴＳＣエンコーダ６３４により伝送信号として送り出される。従って、伝送信号は、ＰＩＰ画面または分割画面出力信号、カメラＡ出力信号またはカメラＢ出力信号のいずれかの出力が同一ストリーム信号として送出される。【００６５】  勿論、カメラＡ、カメラＢの出力信号を別々に有線ケーブルで送出したり、両方の出力信号を多重化エンコードして別々に取り出すように構成することも出来る。この場合、ケーブル数が２本必要となったり、多重化エンコードされた信号を復調するのに受信機・モニター側でデコーダを設ける必要がある。【００６６】  利用目的によってはＮＴＳＣコンポジット信号でなくＲＧＢ信号のまま送出することも可能である。また、音声出力回路の詳細ブロックは明示していないが、雲台上に設置された集音マイクから取り出した音声信号は音声アンプ回路を経てストリーム信号に重畳されて伝送される。上記カメラヘッドユニット部６１０、映像信号処理部６２０、ＰＩＰ処理・エンコード部６３０とはカメラユニットとして一体ボックスまたはドーム形状のケースに収められ、監視カメラ、防犯カメラ、放送・撮影用リモートカメラなどの用途に応じて現場に配置される。【００６７】  図７はカメラユニット部７００、モニター部７１０を含むシステム全体構成図である。カメラユニット７００の雲台カメラ部６００で撮影された映像信号出力は前述したカメラヘッドユニット部６１０、映像信号処理部６２０、ＰＩＰ処理・エンコード部６３０により処理されて出力端子７０１から同軸ケーブル７０２により同一ストリーム信号としてモニター部７１０へ送られる。モニター部７１０ではＮＴＳＣのストリームで伝送された信号を端子７０４から入力し、モニター画面上にカメラＡの映像出力ＡおよびカメラＢの映像出力ＢとしてＰＩＰ表示または２画面分割表示される。【００６８】  雲台カメラ部６００を制御するパン、チルト、ズーム、フォーカス制御信号などの制御信号はモニター側の制御ボード７０５より入力されモニター��の端子７０４を介して制御信号用ケーブル７０３によりカメラユニット７００側に外部制御信号として入力される。また、カメラユニット７００は赤外リモートコントロール、ブルートゥース、ＩＥＥＥ８０２．１１ｘなどの無線制御に対応した無線ポート受信部７０６も備えており、いずれかの方式に適応したリモコン７０７による遠隔制御も可能となっている。モニター側から送られた制御信号はＣＰＵ７０８により制御信号コントロール回路７０９によりそれぞれの制御を行う。これらの制御信号には、雲台のパン（左右）方向制御、チルト（上下）方向制御、ズームカメラのアイリス制御、カメラのフォーカス制御、ズームカメラのズーム制御などが含まれる。【００６９】  カメラユニット７００からの映像伝送信号はリアルタイムベースバンドまたは画像圧縮による伝送で、同軸ケーブルやツイストペアーケーブル、または光ケーブルによる有線伝送が通常利用されている。しかし、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）や電話回線、ＩＳＤＮ回線、ＡＤＳＬ回線も利用可能である。また、実施例では図示していないが、マイクロ波、ＵＨＦ、ＳＳ（スペクトル拡散）無線、光、レーザ、ＬＥＤなどによる無線での伝送も通信帯域を確保し、送受信設備を備えることで利用することが出来る。【００７０】  本発明での映像伝送信号はカメラＡおよびカメラＢの映像出力信号を同一ストリーム方式で出力し伝送する。通常ＮＴＳＣリアルタイム伝送では映像信号のフレーム数は毎秒３０コマ（ベースバンド）圧縮して（１０〜２０コマ）をストリーム信号として伝送する。本実施例においては映像信号処理部６２０およびＰＩＰ・エンコード部６３０においてカメラＡの画像出力とカメラＢの画像出力がＰＩＰ生成部においてＰＩＰ画像または２分割画像として生成し取り出されるが、それぞれのカメラＡ，Ｂの映像出力フレーム数は可変となるように構成される。【００７１】  本発明のフレーム可変では、カメラＡおよびカメラＢそれぞれの画像伝送フレーム数を主画面（または大画面）として利用する映像出力のフレーム数を多く、従画面（または小画面）として利用する映像出力のフレーム数を少なくして伝送する。例えば、カメラＡの画像出力ＡのフレームとカメラＢの画像出力Ｂとを同じフレーム数にしたり、画像Ａを主画面とする場合は画像Ａと画像Ｂとのフレーム数比を２対１、または３対１などの割合で混合し、時間軸重畳して伝送することが出来るように構成する。これにより、主画面の画像Ａのフレーム数が従画面画像Ｂに比して多くなり高画質を得ることができるため、その用途、目的に応じた利用が可能となる。【００７２】  図８はカメラユニット７００から伝送路を経て受信したモニター画像の説明図である。モニター９００は同軸ケーブルによりカメラユニットから伝送されたストリーム信号を復調してスクリーン上に表示する。モニター画面はカメラＡおよびカメラＢの映像出力がそれぞれ単独、２分割画面、またはＰＩＰ画面のいずれかで表示される。その切り替え操作はモニター画面側から行う。【００７３】  表示画面９０１にはカメラＡおよびカメラＢの出力画像が大画面Ｂ、小画面Ａとして２画面により表示されている。大画面Ｂ９０１の中心部には十字マークのマーカ９０２が、小画面Ａ９０３の中心部には十字マークのマーカ９０４が示されている。この十字マーカはそれぞれのカメラの光軸中心を示し、カメラの中心方向を表している。また、全体を把握するためのカメラＢ（ワイドカメラ）広角画面Ａ内にはカメラＡ（ズームカメラ）の相対位置を示す×マーカ９０５が示されている。この×マーカはカメラＡの光軸中心を示しており、ワイド画面Ｂ上でズームカメラＡが狙っている方向が把握できる。【００７４】  カメラＡとカメラＢとが図１に示す雲台上に装着され、カメラＡとカメラＢの光軸方向が同一方向を向いている場合は上記それぞれのカメラの中心軸マーカは画面上で一致している。カメラＡとカメラＢとが図２に示す雲台カメラ構成によりパン（左右）方向にずれている場合それぞれのカメラ中心軸は水平方向にずれている。また図４に示す構成によりにカメラＡがチルト（上下）方向に傾いている場合それぞれのカメラ中心軸は垂直方向にずれている。図８は、図５で示す雲台カメラ配置構成を利用した場合を示しており、カメラＡおよびカメラＢとがパン・チルト両方向にずれている。【００７５】  図９においてはディスプレイ９１０の画面９１１上にカメラＢの中心が十字マーカ９１２により示され、小画面Ａ９１３にはカメラＡの出力画像が示されている。さらにカメラＢの出力画面上にカメラＡの現在位置を示す中心軸マーカ９１４示されている。この状態は図８と同じ状態を示している。図９のディスプレイ９１０は画面上からインターラクティブに入力操作が可能であるか、タッチパネルのような画面入力装置を備えたディスプレイにより構成されている。図９においては、さらにこれから狙う目標物のターゲット中心９１５が×マーカによりタッチペンなどで入力し、表示されている。また、ターゲットズームイン（拡大）枠９１６もタッチペンで入力表示されている。ターゲットマーカ９１５が入力され、画面上のズームボタン９１７をクリックすることでカメラＡは設定されたターゲット９１５に向けてズームイン（拡大）操作を行う。この入力はマウスなどの入力手段またはタッチパネルなどの入力手段により入力され、ズームボタン９１７の確定により×マーカ９１５のＸＹ座標位置を算出し、雲台制御信号およびカメラＡのズーム制御信号として入力することでズーム目標捕捉を行いカメラＡは現在位置９１４からターゲット位置９１５にズームイン（拡大）枠９１６の大きさへズーム移動する。【００７６】  図１０は２台のカメラ出力の他の表示例を示す。図１０においてはディスプレイ９２０の画面９２１上にカメラＡの出力画像９２２およびカメラＢの出力画像９２３、さらにそれぞれの中心軸マーカ９２４および９２５が表示されている。それぞれ画面Ａの表示枠９２２は画面Ｂの表示枠９２３にオーバーラップして表示され、画面Ａの中心軸マーカ９２４はカメラＢの表示枠９２３からはみ出た位置に位置している。つまり、画面Ａの中心軸マーカ９２４およびその垂直線９２６と画面Ｂの中心軸マーカ９２３およびその垂直線９２７とはカメラＡとカメラＢとのターゲットアングルのずれの程度を認識するもので、画面Ａの枠を外れても表示することで、カメラＡおよびカメラＢとがそれぞれオーバーラップしているか、ある���はオーバーラップしていない範囲をカバーして撮影しているかどうかがわかるようになっている。【００７７】  上述したいくつかのモニター上の光軸マーカおよび画像表示によりユーザはそれぞれのカメラの位置関係およびズーム（拡大）量などを視覚的に把握でき、雲台の操作とカメラのズーム操作により的確に狙った被写体を捕捉したり、それぞれのカメラ出力である表示画面がお互いにどの程度オーバーラップしているか、またカバーしていない領域があるかどうかも認識でき、監視カメラなどに効果的に利用可能となる。【００７８】  図１１はタッチパネルによる出力画像モニター１５１上でズーム制御信号の入力を簡便に行う方法を示す説明図である。カメラ回動やズーム操作はすばやく的確に操作することを求められるが、複数のカメラをパン、チルト操作してズーミングを行いターゲット被写体を捕捉することは容易ではない。特にズームイン（拡大）操作は拡大所望の部分の中心部分にズームカメラを向けるパン、チルト操作とズームイン（拡大）操作が同時に要求されるため熟練を要する。【００７９】  図１１のタッチパネルディスプレイ１５１にはワイドカメラＢの画面Ｂ１５２とズームカメラＡの画面Ａ１５３がＰＩＰ画像として表示されている。画面Ｂ１５２は大画面に表示され、画面Ａ１５３は小画面表示されている。ユーザはこのタッチパネル上でそれぞれの画像出力を確認できると共にズームカメラの目標補足操作のための入力操作を行う。【００８０】  ワイドカメラの画面Ｂ上で希望する場所をタッチペン１５４によりワンタッチ（ワンクリック）すると表示画面はワンタッチした点が中心となるよう移動する。つまり、ワンタッチ入力操作によりワンタッチした位置（座標）に向けて雲台をパン、チルト回動させワイドカメラおよびズームカメラの中心軸をその方向へ向ける。このワンタッチ操作により画角は維持されたままで拡大、縮小されることはない。【００８１】  また、画面上の希望する場所をタッチペン１５４によりダブルタッチ（ダブルクリック）するとダブルタッチされた場所を中心として所定の倍率で拡大画像が得られる。更にダブルタッチすると更に所定の倍率で拡大画像が得られる。つまり、ダブルタッチ入力操作によりダブルタッチ位置（座標）に向けて雲台１がパン、チルト回動し、更にズームカメラが所定のズーム率で拡大画像を得るように働く。【００８２】  上記ワンタッチやダブルタッチ方式によるズーミングは利便性の高い方法であるが、所望の拡大領域を任意に確定するには時間を要したり煩雑な場合が生じる。つまり、ダブルタッチでは所定の拡大率でありダブルタッチを繰り返す毎に所定の拡大率で拡大画像が得られるが拡大しすぎたり、中間での拡大領域を希望する場合はズームカメラのズーミング（拡大、縮小）操作を更に行って拡大領域を確定する必要がある。【００８３】  本発明では、このタッチペン入力操作を用いてよりスピーディに目標エリアにズームインし拡大画像を得るために拡大希望領域をタッチペンにより丸囲みするだけでその領域のズーミングが行われ所望の拡大画像を正確に得ることができる。タッチパネル上でユーザは希望するおおよその領域を丸囲いする。タッチパネル上には丸囲い領域１５５が軌跡として記��れる。この丸囲い領域指定操作により水平方向の最大値ｈ、垂直方向の最大値ｖが算出され、この水平方向最大値ｈと垂直方向最大値ｖとを含む画像領域１５６が確定される。【００８４】  図１２ではこの拡大希望画像領域確定の他の方法を示す。タッチパネルの画面上で希望する領域の左上部から斜め右下部方向に連続して線引き１５８することでズームイン（拡大）しようとする領域１５９が確定する。タッチペン１５４を画面上でタッチした点（座標点）とタッチペンが離れた点（座標）とにより四角領域が確定し、この四角画像領域１５９に向けてズーミングを行う。【００８５】  上記図１１および図１２において画像領域１５６または１５９が確定されるとその中心座標に向けて雲台がパン、チルト回動し、ズームカメラはズーミング操作により画像領域１５６または１５９に相当するズームイン（拡大）操作を行う。この画像領域１５６または１５９の画像出力はテレビジョン画面比である４：３または１６：９で確定される。このタッチペン丸囲い操作またはスライド操作によればワンタッチで希望する画像領域が設定され、ズームカメラの拡大画像捕捉をスピーディかつ容易に行うことが可能となる。【００８６】  また、これらを解除し元のワイド（広角）画像に戻るにはリ解除ボタンや解除エリア１５７をタッチペンでワンタッチすればズームカメラで拡大された拡大画像はズームアウトされ元の画像またはデフォールト画像に戻る。この際ズームカメラのズーム操作だけが元の画像またはデフォールト画像に戻されるだけで雲台自体は回動することはない。また、リセットボタンやリセットエリアをタッチペンでダブルクリックすればズームカメラのズーム操作だけでなく雲台自体も元の位置またはデフォールト位置に戻される。【００８７】  これらのタッチペン１５４の各種操作によるズームイン（拡大）、ズームアウト（縮小）操作はタッチパネルの画面上で視覚的に操作するだけであり、通常用いられているズームカメラのズーミング操作のために画面をモニターしながら制御卓や制御機器の十字キー操作、ハンドル・レバー操作、ボリュームつまみ操作などを行うことに比べはるかに使い易いユーザインターフェースに優れたズーミング方法を可能とする。【００８８】  本発明によりビデオカメラのオートフォーカスの高速化を達成することが出来る。ビデオズームカメラのオートフォーカスは赤外線方式や超音波方式のアクティブオートフォーカスを利用したものもあるが、比較的遠方のオートフォーカスを行うにはカメラレンズで撮影した画像の周波数成分を分析し最も周波数の高い成分部分にフォーカスするパッシブ周波数分析方式が多く利用されている。【００８９】  しかし、この周波数分析方式の多くは周波数の最も高い部分を探すのにズームレンズを前後に移動させながら最も周波数の高い画像部分にフォーカスしているため、比較的オートフォーカスに時間を要したり、作動中は常にフォーカスポイント探るために前後に若干動かしている必要がある。また、暗部や低コントラストの場合周波数成分分析が困難で、フォーカスが定まらずズームカメラのズーム作業が絶えずズームレンズが常に前後へ移動しフォーカスを探り続ける不具合が生じている。このような不具合が生じ��場合、マニュアルフォーカスに切り替え手動で距離合わせを行うことになるが、切り替えの手間や距離合わせが煩雑である。【００９０】  本発明では２台のカメラが一定の距離間隔で正確に配置されておりこの構成を用いてオートフォーカスの高速化を行う。図１３は２台のカメラによる距離測定と高速フォーカスを説明する説明図である。図１３において雲台上に距離ｄの所定間隔で設置されたカメラＡとカメラＢが水平に並行を保ちながら置かれた状況を示している。つまりカメラＡ光軸とカメラＢ光軸とは距離ｄで並行に保たれて同一方向を向いている。カメラＡ、ＢのＣＣＤはそれぞれレンズの焦点位置（ｆ：レンズの焦点距離）に配置され、レンズからＬの距離（Ｌ：レンズから被写体までの距離）にある被写体（Ｗ：被写体の水平距離）がそれぞれのＣＣＤ上に投影されている（ｗ：ＣＣＤの水平寸法）。２台のカメラのｆ値、ＣＣＤの寸法ｗは同一とする。この状態で以下の関係が近似式として成り立つ。
Ｌ＝（ｆ／ｗ）Ｗ【００９１】  この状態でカメラＡおよびＢのＣＣＤ映像出力を合成したもののモニター画像を図１４に表示する。図１３における被写体中心部Ｘ点像は図１４モニター上においてカメラＡおよびＢの合成出力としてそれぞれ表示される。被写体が無限大距離にある場合（Ｌ＝∞）の被写体中心部Ｘ点像はモニター上の略中心部で重なって表示される。被写体がカメラに近づくにつれカメラＡとカメラＢに写される被写体中心Ｘ点像は左右方向へ移動し、図３のＬｏ（最短表示距離）で示す時点でモニターの左右端に達し、それ以上カメラに近づくと被写体中心Ｘ点像はモニターの両端から外れてモニター上に表示されない。このＬｏ（最短表示距離）は以下の近似式で表される。
Ｌｏ＝（ｆ／ｗ）ｄ
１／４型ＣＣＤの場合ｗ＝３．６ｍｍであり、一例としてレンズｆ＝６ｍｍ、カメラＡ、Ｂの間隔ｄ＝６０ｍｍで設置したとすると、Ｌｏ＝１００ｍｍとなる。【００９２】  上記のことからモニター上に表示されたカメラＡおよびＢの合成出力映像被写体のずれ量からカメラから被写体までの距離が測定される。つまり被写体中心Ｘ点像は常にカメラＡおよびＢの光軸中心からｄ／２だけずれているため、このＸ点像のＣＣＤ上でのＣＣＤ
2009284452.tif 000003
ここで一例としてレンズｆ＝６ｍｍ、カメラＡ，Ｂの間隔ｄ＝６０ｍｍで設置したとすると、Ｘ点像のモニター画面上での中心位置からのずれ量は以下の通りとなる。
2009284452.tif 000004
【００９３】  この距離に応じたマーカをタッチパネルなどの画面入力を備えたモニター画面上に表示しておけばモニター上の被写体のずれ位置をクリックするだけで被写体までの距離が算出され、その距離信号を出力するように設定することができる。この距離情報出力をズームカメラの距離情報として入力することでフォーカス値またはフォーカスに近い場所にフォーカス合わせを行うことが出来る。さらに必要であれば微調整をオートフォーカス手段または手動フォーカス手段で行うことも出来る。この方式によれば最初に被写体への概算距離が算定されその距離情報出力を利用してズームカメラのおおよそのズーム量を移動させるため、通常のオートフォーカス方式に比べより高速化されたファーカスが可能となる。さらにタッチパネルなどでモニター画像を認識しつつそのずれ量を見ながら距離入力ができるためコントラスが低い画面での距離入力も可能となり周波数分析式オートフォーカスでの欠点である暗部などでのフォーカスも容易に行うことが出来るようになる。【００９４】  さらに１／４型ＣＣＤでは水平寸法ｗ＝３．６ｍｍであり、ＣＣＤの水平方向の画素数は通常６４０ピクセルであることを利用して、水平方向画素数を算出しより正確な距離を
2009284452.tif 000005
具体的利用法としては中心像部分のカメラＡおよびＢの合成画像上でそれぞれの画像のずれ量を画素数で算出し距離を画面上に表示することも可能である。また、別の応用としては常に２台のカメラの中心部分のずれ量を算出しながらフォーカス制御量として出力し、オートフォーカス制御を行うことも可能である。【００９５】  本発明の構成による複数のカメラを用いてダイナミックレンジを高めることが出来る。図１５は本発明によりダイナミックレンジを向上させる説明図である。図１５において撮像画面は明るい部分と暗い部分とが混在している。ビデオカメラにおいてダイナミックレンジは明るさの「明るい場面」と「暗い場面」とのレンジ範囲を意味しているが、この画像のように明るい場面と暗い場面とが混在している場合、明るさの平均値でアイリスを絞り込むためくらい部分がつぶれてしまうか、あるいは明るい部分が飛んでしまい、明るさの差が激しいほど明るい部分と暗い部分の画像詳細が分らなくなってしまう不具合がある。特に、逆光場面を撮影する場合、順光エリア（明るい部分）と逆光エリア（暗い部分）との明るさは極端なコントラストとなるためいずれかにアイリス操作の明るさをあわせて明るい部分か暗い部分のいずれかを詳細に映し出している。【００９６】  本発明においては複数のカメラが雲台上で同一方向に位置づけられるため同様の画像を捕捉しながら一方のカメラでは順光場面に明るさのアイリスを絞り込み、他のカメラでは逆光（暗い）部分に明るさのアイリスを合わせることで明るさのダイナミックレンジの向上を図ることができる。図１５においてはディスプレイ２５１上にカメラＡによるワイド画像２５２が示されている。この画像２５２は順光エリア２５４と逆光エリア２５５とが混在している。逆光エリア２５５の人物像は逆光でつぶれたままとなっており詳細が撮影されていない。そこでカメラＢを用いて逆行エリア部分２５５に明るさのアイリスを設定し撮影する。このカメラＢの画像は小画面２５３に表示される。また、カメラＡは順光エリア２５４に明るさのアイリスを設定することで画像２５２は順光エリアの明るい部分が飛ぶことなくより詳細に画像表示可能となる。【００９７】  図１５ではカメラＡの画像を順光エリアにアイリスを合わせて大画面に表示し、カメラＢの画像を逆光エリアにアイリスを合わせて小画面に表示しているが、撮影場面、撮影目的に応じて上下画面分割、左右画面分割、スポットによるＰＩＰ小画面挿入など種々の表示により効果的に利用できる。【００９８】  また、本発明の構成による複数のカメラを用いてホワイトバランスを適正に補正した画像を得ることが出来る。図１６は本発明によりホワイトバランス適正化の説明図である。ホワイトバランスは多くのカメラにおいて光源の色温度変化に自動的に追従する自動ホワイトバランス方式を採用している。この自動ホワイトバランスは全照明の色温度に対応して適切なホワイトバランス調整を行い白が白色に表示されるよう調整している。【００９９】  自動ホワイトバランス方式であるＡＴＷ（Ａｕｔｏ−Ｔｒａｃｋｉｎｇ  Ｗｉｈｔｅ  Ｂａｌａｎｃｅ）をオンにして特定の色を撮影していると画面が白であると錯覚して白に近づけようとホワイトバランスを徐々���変えていく現象が起こる。図１６に例示されているのは夕景場面であり、この状態でＡＴＷをオンにして撮影すると徐々に夕日の赤みがかった部分が色抜けしてしまう場合がある。このような撮影において夕景を夕日らしく赤みがかった画像で撮影するにはＡＴＷをロックするか手動に切り替える必要がある。【０１００】  図１６ではカメラＡをＡＴＷオン状態で撮影しておりそのカメラ映像出力３５２がモニター３５１の大画面上に表示されている。ＡＴＷの影響により画面全体としては夕景が昼間のような画像として捕らえられる。他のカメラＢはＡＴＷがオフまたはロックした状態で撮影しており、画面内の枠３５４を捕捉しており、その画像出力が夕日を夕景としてとらえ小画面３５３に表示される。撮影者は自動ホワイトバランスであるＡＴＷをオンした画像とロックした画像とを状況に応じて切り替えて利用することができる。【０１０１】  このような状況は人物が芝生など単色（緑一色）の中にいるような画像を撮影している場合、赤いライトで照らされたカラオケルームに設置された監視カメラの場合、など多くの状況において生じる。２台のカメラ（カメラＡとカメラＢ）が同一雲台上で近接して装着されているため、雲台のパン、チルト回動によっても同じ画角の映像がＡＴＷオンまたはオフ（ロック）の異なる条件で得ることが可能となる。目的に応じて白バランスを考慮した適正画像を得ることができる。【０１０２】  図１７は本発明の他の実施例を示す。図１７においては上述したカメラ２台を装着した雲台構成をさらにカメラ４台をカメラユニットとして装着した例が示されている。カメラ数を増加させることでそれぞれのカバーする撮像範囲を拡大し、監視カメラなどの死角を減少させる。また、４台のカメラのうち２台をワイドカメラとして広角画像を捉えながら、他の２台のカメラをズームカメラとして使用し広範囲で移動する移動体を追跡する場合などに応用することが出来る。例えば、野球場やサッカー場でライト側、レフト側それぞれを２台の広角カメラで全体を捉えながら、他の２台のズームカメラで打球や左右に移動するボールなどの移動物体を補足する撮影などに応用すれば、被写体補足がスピーディに行われ、かつ種々の撮影アングルで効果的な撮影が可能となる。【０１０３】図１７の実施例では２台ずつのカメラが平行に配置されているが、本発明による雲台上に４台を垂直方向に配置しそれぞれのカメラ光軸アングルを変えることでより広角範囲をカバーする広角カメラとして構成することも出来る。また、これら複数のカメラは垂直方向または水平方向、天井据付、部屋の側面配置など種々の撮影・監視目的、撮影・監視範囲などに応じて種々の形態で利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明によるカメラユニットの説明図である。
【図２】本発明による他の実施例を示す説明図である。
【図３】本発明によるカメラユニットの応用例を示す説明図である。
【図４】本発明による他の実施例を示す説明図である。
【図５】本発明による他の実施例を示す説明図である。
【図６】本発明によるカメラユニットの回路ブロック図である。
【図７】本発明によるビデオカメラシステムの構成例を示す説明図である。
【図８】本発明によるカメラ中心軸マーカを示す説明図である。
【図９】本発明によるターゲットマーカの実施例を示す説明図である。
【図１０】本発明による複数カメラの画像表示例を示す説明図である。
【図１１】本発明によるタッチパネル入力応用例を示す説明図である。
【図１２】本発明による他のタッチパネル入力応用例を示す説明図である。
【図１３】本発明による距離測定とズームフォーカスの実施例を示す説明図である。
【図１４】本発明による距離測定とズームフォーカスの実施例を示す他の説明図である。
【図１５】本発明によるワイドダイナミックレンジへの応用例を示す説明図である。
【図１６】本発明によるオートホワイトバランス調整への応用例を示す説明図である。
【図１７】本発明による他の実施例を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１０５】１００  雲台カメラユニット
１０１  カメラＡ
１０２  カメラＢ
１０３  雲台外枠
１０４  雲台内枠
１０５  雲台チルト軸体
１０６  雲台パンギア
１０７  雲台パン軸体
１０８  雲台チルトギア
１０９  マイク
６００  雲台カメラ部
６０１  ＣＣＤ
６０２  タイミングジェネレータ
６０４  スリップリング
６０５  ＡＤコンバータ
６０６  映像信号処理回路
６１０  カメラヘッドユニット部
６２０  映像信号処理部
６３０  ＰＩＰ処理・エンコード部
６３１  ＰＩＰ回路
６３２  出力選択回路
６３４  ＮＴＳＣエンコーダ
７００  カメラユニット部
７０１  出力端子
７０２  同軸ケーブル
７０３  制御信号用ケーブル
７０４  モニター部端子
７０５  制御ボード
７０６  無線ポート受信部
７０７  制御信号用リモコン
７０８  ＣＰＵ
７０９  制御信号コントロール回路
７１０  モニター
９０２  大画面カメラＢ中心位置マーカ
９０４  小画面カメラＡ中心位置マーカ
９０５  カメラＡ中心位置マーカ
９１４  カメラＡ現在位置マーカ
９１５  カメラＡターゲットマーカ
９２４  カメラＡ中心マーカ
９２５  カメラＢ中心マーカ
９２６  カメラＡ中心垂直線
９２７  カメラＢ中心垂直線
【図１】
2009284452.tif 000006
【図２】
2009284452.tif 000007
【図３】
2009284452.tif 000008
【図４】
2009284452.tif 000009
【図５】
2009284452.tif 000010
【図６】
2009284452.tif 000011
【図７】
2009284452.tif 000012
【図８】
2009284452.tif 000013
【図９】
2009284452.tif 000014
【図１０】
2009284452.tif 000015
【図１１】
2009284452.tif 000016
【図１２】
2009284452.tif 000017
【図１３】
2009284452.tif 000018
【図１４】
2009284452.tif 000019
【図１５】
2009284452.tif 000020
【図１６】
2009284452.tif 000021
【図１７】
2009284452.tif 000022