JP2020012945A - 制御装置および撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】パン／チルトの実行の度にユーザーにピント面を設定させることなく、あおり駆動（フォーカス調整含む）にかかる時間を短縮可能な撮像装置を提供すること。【解決手段】制御装置は、パンチルト駆動により撮像方向を変更可能なパンチルト駆動部と、被写体像を形成する光学系、または被写体像を光電変換する撮像部のあおり角度を変更可能なあおり駆動部と、を備える撮像装置の制御装置であって、パンチルト駆動部およびあおり駆動部を制御可能な制御部と、撮像方向ごとの最適なあおり角度を記憶する記憶部と、を有し、制御部は、指定された撮像方向に変更するためのパンチルト駆動部の駆動方法が複数存在する場合、複数の駆動方法のうち、現在のあおり角度を指定された撮像方向に対応する最適なあおり角度に変更するためのあおり駆動部の駆動量が最も小さくなる駆動方法を用いてパンチルト駆動部を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、あおり撮影が可能な撮像装置の制御装置およびこれを備える撮像装置に関する。

従来、ピントが合う合焦面を撮像面に合致させて画面全体にピントが合った撮影を可能とするために、レンズまたはセンサーをあおって撮影する方法が提案されている。特許文献１では、撮像方向をパン／チルトして撮像面が変更された場合にも、パン／チルトの角度に応じて、レンズまたはセンサーの、あおり角度を変更することで、画面全体にピントが合った撮影を可能とする撮像装置を開示している。

特開２０１７−１６３３０１号公報

しかしながら、特許文献１の撮像装置では、パン／チルトの実行の度にユーザーにピント面を設定させる(撮影領域のあおり角度を設定させる)ため、ユーザーにとっては煩わしい。

また、従来技術では、パン／チルトの実行後に、チルト角を検出し、その検出結果をもとに、あおり駆動（フォーカス調整含む）を実行する。しかしながら、この方法では、パン／チルトの実行後に、逆あおり状態（合焦面と撮像面がかけ離れている状態）になる場合がある。その結果、あおり駆動（フォーカス調整含む）に時間がかかり、その間、映像を取り逃がしてしまうおそれがある。

本発明は、パン／チルトの実行の度にユーザーにピント面を設定させることなく、あおり駆動（フォーカス調整含む）にかかる時間を短縮可能な撮像装置を提供することを目的とする。

本発明の一側面としての制御装置は、パンチルト駆動により撮像方向を変更可能なパンチルト駆動部と、被写体像を形成する光学系、または被写体像を光電変換する撮像部のあおり角度を変更可能なあおり駆動部と、を備える撮像装置の制御装置であって、パンチルト駆動部およびあおり駆動部を制御可能な制御部と、撮像方向ごとの最適なあおり角度を記憶する記憶部と、を有し、制御部は、指定された撮像方向に変更するためのパンチルト駆動部の駆動方法が複数存在する場合、複数の駆動方法のうち、現在のあおり角度を指定された撮像方向に対応する最適なあおり角度に変更するためのあおり駆動部の駆動量が最も小さくなる駆動方法を用いてパンチルト駆動部を制御することを特徴とする。

また、本発明の他の側面としての撮像装置は、被写体像を形成する光学系と、被写体像を光電変換する撮像部と、パンチルト駆動により撮像方向を変更可能なパンチルト駆動部と、光学系、または撮像部のあおり角度を変更可能なあおり駆動部と、パンチルト駆動部およびあおり駆動部を制御可能な制御部と、撮像方向ごとの最適なあおり角度を記憶する記憶部と、を有し、制御部は、指定された撮像方向に変更するためのパンチルト駆動部の駆動方法が複数存在する場合、複数の駆動方法のうち、現在のあおり角度を指定された撮像方向に対応する最適なあおり角度に変更するためのあおり駆動部の駆動量が最も小さくなる駆動方法を用いてパンチルト駆動部を制御することを特徴とする。

本発明によれば、パン／チルトの実行の度にユーザーにピント面を設定させることなく、あおり駆動（フォーカス調整含む）にかかる時間を短縮可能な撮像装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る撮像装置のブロック図である。 あおり角度記憶部に記憶されているデータの説明図である。 ＣＰＵの動作フローを示すフローチャートである。 パンチルト経路を示す図である。 あおり駆動量の比較方法を説明する図である。 撮像装置があおり角度記憶部に記憶されていない撮像方向を撮影していることを示す図である。 あおり角度記憶部に記憶されているデータを示す図である。

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。

図１は、本発明の実施形態に係る撮像装置１００のブロック図である。レンズ（光学系）１０１は、被写体像を形成する。あおり駆動部１０２は、レンズ１０１をあおり駆動する。撮像部１０３は、レンズ１０１により形成された被写体像を光電変換する。あおり角度記憶部（記憶部）１０４は、不揮発性のメモリなどから構成され、撮像エリアの最適なあおり角度を記憶する。パン／チルト駆動部（パンチルト駆動部）１０６は、パン／チルトモータ１０７を駆動することで、撮像方向を変更可能である。ＣＰＵ（制御部）１０５は、あおり駆動部１０２、撮像部１０３、あおり角度記憶部１０４およびパン／チルト駆動部１０６と通信して指示等を行うことで、これらを制御可能である。なお、本実施例では、あおり角度記憶部１０４およびＣＰＵ１０５は、撮像装置１００内に搭載されているが、本発明はこれに限定されない。例えば、撮像装置１００とは異なる制御装置があおり角度記憶部１０４およびＣＰＵ１０５を備え、制御装置に設けられたＣＰＵ１０５により撮像装置１００が制御されてもよい。

図２を参照して、あおり角度記憶部１０４に記憶されているデータについて説明する。図２は、あおり角度記憶部１０４に記憶されているデータの説明図である。図２（Ａ）は、撮像装置１００が、撮像方向１を撮影していることを示している。パン角度およびチルト角度はそれぞれ、ｐ１およびｔ１に設定されている。また、画面全体にピントが合った撮影を行うための最適なあおり角度がｄ１に設定されている。図２（Ｂ）は、撮像装置１００が、撮像方向２を撮影していることを示している。パン角度およびチルト角度はそれぞれ、ｐ２およびｔ２に設定されている。また、撮像方向２の画面全体にピントが合った撮影を行うための最適なあおり角度がｄ２に設定されている。図２（Ｃ）は、あおり角度記憶部１０４に記憶されているデータを示している。撮像方向１に対して、パン角度ｐ１、チルト角度ｐ１および最適なあおり角度ｄ１が対応付けられて記憶されている。また、撮像方向２に対して、パン角度ｐ２、チルト角度ｐ２および最適なあおり角度ｄ２が対応付けられて記憶されている。

本実施例では、あおり角度記憶部１０４に記憶されているデータは、ユーザーによりあらかじめ取得される。例えば、撮像方向１と撮像方向２を撮影するために撮像装置１００を設置したタイミングで、ユーザーは図２（Ｃ）のデータを取得する。なお、あおり角度記憶部１０４に記憶されているデータは、撮像装置１００が設置された際にＣＰＵ１０５がパン／チルト駆動部１０６およびあおり駆動部１０２を制御することで、自動的に取得されてもよい。

図３は、ＣＰＵ１０５によるパン／チルト駆動の動作フローを示すフローチャートである。ＣＰＵ１０５は、ユーザーの指示等により、パン／チルト駆動を開始する。本実施例では、図２（Ａ）の撮像方向１を撮影している状態から、図２（Ｂ）の撮像方向２を撮影している状態に変更する場合について説明する。

ステップＳ３０１では、ＣＰＵ１０５は、あおり角度記憶部１０４を参照する。

ステップＳ３０２では、ＣＰＵ１０５は、目的方向（指定された撮像方向）の最適なあおり角度がメモリに記憶されているかどうかを判定する。あおり角度記憶部１０４が記憶している場合、ステップＳ３０３に進み、あおり角度記憶部１０４が記憶していない場合、ステップＳ３０８に進む。

ステップＳ３０３では、ＣＰＵ１０５は、目的方向に変更するためのパンチルト経路が複数存在するかどうかを判定する。すなわち、ＣＰＵ１０５は、目的方向に変更するためのパン／チルト駆動部１０６を介したパン／チルトモータ１０７の駆動方法が複数存在するかどうかを判定する。

ここで、図４を参照して、ステップＳ３０３の具体的な処理について説明する。図４は、パンチルト経路を示す図である。図４（Ａ）は、パンとチルトを併用して撮像方向１を撮像方向２に変更するパンチルト経路を示している。図４（Ｂ）は、チルトのみで撮像方向１を撮像方向２に変更するパンチルト経路を示している。すなわち、本実施例では、ＣＰＵ１０５は、撮像方向１を撮像方向２に変更する場合のパンチルト経路は複数存在すると判定する。

ステップＳ３０４では、ＣＰＵ１０５は、各パンチルト経路で目的方向を変更した後の、あおり駆動量を比較する。具体的には、ＣＰＵ１０５は、図４（Ａ）の経路で変更した後のあおり駆動量と、図４（Ｂ）の経路で変更した後のあおり駆動量とを比較する。

ここで、図５を参照して、あおり駆動量の比較方法について説明する。図５は、あおり駆動量の比較方法を説明する図である。図５（Ａ）は、撮像方向１を撮影している場合のレンズ１０１、撮像部１０３およびピント面との関係を示している。図５（Ａ）では、撮像方向１のあおり角度とピント面は合致しているため、画面全体にピントが合った撮影が可能である。図５（Ｂ）は、撮像方向１を撮影している状態を、図４（Ａ）のパンチルト経路で、撮像方向２を撮影している状態に変更した場合のレンズ１０１、撮像部１０３およびピント面との関係を示している。図５（Ｂ）では、撮像方向２のあおり角度とピント面はあおり駆動量ｆ１だけずれている。そのため、画面全体にピントを合わせるために、あおり駆動量ｆ１だけあおり駆動が必要となる。図５（Ｃ）は、撮像方向１を撮影している状態を、図４（Ｂ）のパンチルト経路で、撮像方向２を撮影している状態に変更した場合のレンズ１０１、撮像部１０３およびピント面との関係を示している。図５（Ｃ）では、撮像方向２のあおり角度とピント面はあおり駆動量ｆ２ずれている。そのため、画面全体にピントを合わせるために、あおり駆動量ｆ２だけあおり駆動が必要となる。

図５（Ｂ）および図５（Ｃ）に示されるように、あおり駆動量ｆ２はあおり駆動量ｆ１より明らかに大きい。すなわち、図４（Ｂ）のパンチルト経路で目的方向を変更した後のピントずれ量は、図４（Ａ）のパンチルト経路で目的方向を変更した後のピントずれ量より大きい。したがって、図４（Ｂ）のパンチルト経路で目的方向を変更した場合、図４（Ａ）のパンチルト経路で目的方向を変更した場合に比べて、変更後のピント合わせに要する時間が長くなる。ピント合わせに要する時間が長くなると、その間、映像を取り逃がしてしまうおそれが生じる。そのため、あおり駆動量が小さくなるパンチルト経路で目的方向を変更することが望ましい。

ステップＳ３０５では、ＣＰＵ１０５は、現在のあおり角度を目的方向に対応する最適なあおり角度に変更するためのあおり駆動量が最も小さくなるパンチルト経路でパン／チルト駆動を行う。本実施例では、ＣＰＵ１０５は、図４（Ａ）のパンチルト経路でパン／チルト駆動を行う。

ステップＳ３０６では、ＣＰＵ１０５は、経路を選択することなく、パンチルト駆動を行う。

ステップＳ３０７では、ＣＰＵ１０５は、ピント合わせにかかる処理（あおり駆動およびフォーカス調整）を実行する。

以下、ステップＳ３０２において、目的方向の最適なあおり角度があおり角度記憶部１０４に記憶されていないと判定された場合について説明する。図６は、撮像装置１００があおり角度記憶部１０４に記憶されていない撮像方向３を撮影していることを示す図である。本実施例では、図２（Ａ）の撮像方向１を撮影している状態から、図６の撮像方向３を撮影している状態に変更する場合について説明する。

ステップＳ３０８では、ＣＰＵ１０５は、パンチルト駆動を行う。このとき、選択可能なパンチルト経路が複数存在する場合、いずれの経路を選択してもよいが、例えば、パンチルト駆動にかかる時間が短いと想定されるパンチルト経路を選択してもよい。

ステップＳ３０９では、ＣＰＵ１０５は、ピント合わせにかかる処理（あおり駆動およびフォーカス調整）を実行する。

ステップＳ３１０では、ＣＰＵ１０５は、あおり駆動量に基づいて、撮像方向３の画面全体にピントが合った撮影を行うための最適なあおり角度を算出する。撮像方向１を撮影している状態から撮像方向３を撮影している状態に変更した際に、あおり駆動量Δｄだけあおり駆動した場合、ＣＰＵ１０５は最適なあおり角度ｄ３をｄ１＋Δｄと算出する。なお、あおり駆動量Δｄは、ステップＳ３０９において、ＣＰＵ１０５があおり駆動部１０２を調整することで取得される。

ステップＳ３１１では、ＣＰＵ１０５は、ステップＳ３１０で算出された最適なあおり角度をあおり角度記憶部１０４に記憶する。図７は、ステップＳ３１１の処理後のあおり角度記憶部１０４に記憶されているデータを示す図である。図７に示されるように、撮像方向３を撮影するために、パン角度およびチルト角度がそれぞれ、ｐ３およびｔ３に設定された場合、撮像方向３の画面全体にピントが合った撮影を行うためには、あおり角度ｄ３（＝ｄ１＋Δｄ）が最適であることを示している。

以上説明したように、本実施例では、あおり角度記憶部１０４を備えることで、パン／チルトの実行の度にユーザーにピント面を設定させる必要はない。また、目的方向に変更するためのパンチルト経路が複数存在する場合、あおり駆動量が最も小さくなるパンチルト経路でパンチルト駆動を実行するため、あおり駆動（フォーカス調整含む）にかかる時間を短縮可能である。

さらに、あおり角度記憶部１０４に記憶されていない撮像方向に対しては、あおり駆動量を新たに記憶する動作を実行することで、その後のピント合わせに関する処理（あおり駆動およびフォーカス調整）にかかる時間を短縮可能である。

また、本実施例では、あおり駆動部１０２がレンズ１０１をあおり駆動する場合について説明したが、撮像部１０３をあおり駆動する場合においても本発明を適用できる。
［その他の実施例]
本発明は、上述の実施例の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１００ 撮像装置
１０１ レンズ（光学系）
１０２ あおり駆動部
１０３ 撮像部
１０４ あおり角度記憶部（記憶部）
１０５ ＣＰＵ（制御部）
１０６ パン／チルト駆動部
１０７ パン／チルトモータ

Claims (6)

1. パンチルト駆動により撮像方向を変更可能なパンチルト駆動部と、被写体像を形成する光学系、または前記被写体像を光電変換する撮像部のあおり角度を変更可能なあおり駆動部と、を備える撮像装置の制御装置であって、
   前記パンチルト駆動部および前記あおり駆動部を制御可能な制御部と、
   撮像方向ごとの最適なあおり角度を記憶する記憶部と、を有し、
   前記制御部は、指定された撮像方向に変更するための前記パンチルト駆動部の駆動方法が複数存在する場合、複数の駆動方法のうち、現在のあおり角度を前記指定された撮像方向に対応する最適なあおり角度に変更するための前記あおり駆動部の駆動量が最も小さくなる駆動方法を用いて前記パンチルト駆動部を制御することを特徴とする制御装置。
2. 前記記憶部は、前記撮像装置が設置された際にユーザーによりあらかじめ取得された、撮像方向ごとの最適なあおり角度を記憶することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
3. 前記記憶部は、前記撮像装置が設置された際に前記制御部により自動的に取得された、撮像方向ごとの最適なあおり角度を記憶することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
4. 前記制御部は、前記記憶部により記憶されていない第１撮像方向に変更する指示を取得した場合、前記パンチルト駆動部により前記第１撮像方向に変更した後に取得された前記あおり駆動部の第１駆動量に基づいて算出された前記第１撮像方向に対応する最適なあおり角度を前記記憶部に記憶させることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の制御装置。
5. 前記制御部は、前記第１撮像方向に変更する指示を取得した場合、前記パンチルト駆動部により前記第１撮像方向に変更した後、前記あおり駆動部を調整することで前記第１駆動量を取得することを特徴とする請求項４に記載の制御装置。
6. 被写体像を形成する光学系と、
   前記被写体像を光電変換する撮像部と、
   パンチルト駆動により撮像方向を変更可能なパンチルト駆動部と、
   前記光学系、または前記撮像部のあおり角度を変更可能なあおり駆動部と、
   前記パンチルト駆動部および前記あおり駆動部を制御可能な制御部と、
   撮像方向ごとの最適なあおり角度を記憶する記憶部と、を有し、
   前記制御部は、指定された撮像方向に変更するための前記パンチルト駆動部の駆動方法が複数存在する場合、複数の駆動方法のうち、現在のあおり角度を前記指定された撮像方向に対応する最適なあおり角度に変更するための前記あおり駆動部の駆動量が最も小さくなる駆動方法を用いて前記パンチルト駆動部を制御することを特徴とする撮像装置。