JP2021180387A - 制御装置、撮像装置、制御方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】可動部の動作が妨げられた場合でもパン機構およびチルト機構を適切に制御することが可能な制御装置を提供する。【解決手段】制御装置（２１０）は、可動部の駆動を制御する駆動制御手段（４０７）と、可動部が押さえられている状態またはひねられている状態を判定する判定手段（４０３）と、判定手段により、可動部が押さえられている状態と判定された場合には駆動制御手段を第１の停止モードとし、可動部がひねられている状態と判定された場合には駆動制御手段を第２の停止モードとする決定手段（４０６）とを有する。【選択図】図６

Description

本発明は、パン機構およびチルト機構を制御する制御装置に関する。

従来、パン機構およびチルト機構を駆動して被写体の探索や追尾を行う撮像装置が知られている。このような撮像装置では、パン機構およびチルト機構のそれぞれの可動部の周りにカバーなどの外装がない場合、ユーザが可動部に触れることができる。このため、例えば撮像装置の起動時のパン駆動およびチルト駆動を伴う初期化動作や、被写体の探索や追尾動作の際に動いている可動部に対して、物やユーザの体の一部が触れてしまう可能性がある。または、ユーザが意図的に、動いている可動部を手などで押さえる（押さえ操作を行う）ことや、可動部を無理に動かす（ひねり操作を行う）可能性もある。

特許文献１には、目標位置と現在位置との差に基づいて第１の駆動モードと第２の駆動モードとを切り替えて振動アクチュエータを制御する制御方法が開示されている。ここで第１の駆動モードは、複数の振動アクチュエータが楕円運動を行うモードであり、第２の駆動モードは、複数の振動子のうちの一つの振動アクチュエータが楕円運動を行うと共に、他の振動アクチュエータが加圧の方向に直線運動を行うモードである。

特開２０１７−６０２７９号公報

しかしながら、特許文献１に開示された撮像装置において、押さえ操作やひねり操作が生じた場合、撮像装置は、それまで撮影指示に従って駆動している可動部の動作が妨げられ、撮影が正常に行われなくなる。また、可動部を駆動させるためのアクチュエータ（例えば、振動アクチュエータ）に負荷がかかる。

そこで本発明は、可動部の動作が妨げられた場合でもパン機構およびチルト機構を適切に制御することが可能な制御装置、撮像装置、制御方法、およびプログラムを提供する。

本発明の一側面としての制御装置は、可動部の駆動を制御する駆動制御手段と、前記可動部が押さえられている状態またはひねられている状態を判定する判定手段と、前記判定手段により、前記可動部が押さえられている状態と判定された場合には前記駆動制御手段を第１の停止モードとし、前記可動部がひねられている状態と判定された場合には前記駆動制御手段を第２の停止モードとする決定手段とを有する。

本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施形態において説明される。

本発明によれば、可動部の動作が妨げられた場合でもパン機構およびチルト機構を適切に制御することが可能な制御装置、撮像装置、制御方法、およびプログラムを提供することができる。

本実施形態における撮像装置の模式図である。 本実施形態における撮像装置のブロック図である。 本実施形態における撮像装置と外部装置との無線通信の説明図である。 本実施形態における撮像装置の要部のブロック図である。 本実施形態における押さえ・ひねり検出処理のフローチャートである。 本実施形態における停止モード切替判定処理のフローチャートである。 本実施形態における押さえ・ひねり操作時の位置偏差の積分値の経時変化を示すグラフである。 本実施形態における振動アクチュエータの駆動モードの模式図である。 本実施形態における駆動再開可否判定処理のフローチャートである。 本実施形態における復帰動作切替判定処理のフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

まず、図１を参照して、本実施形態におけるカメラ（撮像装置）１０１の外観について説明する。図１は、カメラ１０１の模式図である。図１（ａ）は、カメラ１０１の外観斜視図を示す。図１（ａ）に示されるように、カメラ１０１は、操作部２１１に含まれる電源スイッチなどのカメラ操作を行うことが可能な操作部材などを有する。鏡筒１０２は、撮像を行う撮像光学系としての撮影レンズ群および撮像素子を有し、カメラ１０１に取り付けられている。また鏡筒１０２（チルト回転ユニット２０４、パン回転ユニット２０５）は、チルト回転駆動制御部２１２およびパン回転駆動制御部２２１により固定部１０３に対して回転駆動可能な可動部である。チルト回転ユニット２０４は、鏡筒１０２を図１（ｂ）中のピッチ方向（垂直方向、第１の方向とは異なる第２の方向）に回転可能である。これにより、鏡筒１０２は、撮像光学系の光軸１０８の方向を図１（ａ）に示される方向から図１（ｃ）や図１（ｄ）に示される方向に変更することができる。パン回転ユニット２０５は、鏡筒１０２を図１（ｂ）中のヨー方向（水平方向、第１の方向）に回転可能である。図１（ｂ）は、固定部１０３の位置における軸の定義を示す。角速度計１０６は、カメラ１０１の固定部１０３に実装される。

次に、図２を参照して、カメラ１０１の内部構成について説明する。 図２は、カメラ１０１のブロックである。２０１はレンズ鏡筒である。２０２はズームユニットであり、画角の変倍用のズームレンズを含む。２１３はズームユニット２０２を駆動させるためのズーム駆動制御部である。２０３はフォーカスユニットであり、ピント調整を行うフォーカスレンズを含む。２１４はフォーカス駆動制御部であり、フォーカスユニット２０３を駆動制御する。

撮像部２１５は、ＣＭＯＳセンサやＣＣＤセンサなどの撮像素子を有し、撮像光学系を構成する各レンズ群を通して入射する光を受け、その光量に応じた電荷の情報をアナログ画像データとして画像処理部２０６に出力する。画像処理部２０６は、Ａ／Ｄ変換により出力されたデジタル画像データに対して、歪曲補正やホワイトバランス調整や色補間処理等の画像処理を適用し、適用後のデジタル画像データを出力する。更に、ＮＴＳＣやＰＡＬなどのフォーマットに準拠したビデオ信号（映像信号）に変換して画像メモリ２０７に供給する。画像変換部２０８は、制御部２１０により算出された画像変換量に基づいて、画像メモリ２０７に格納された映像信号を出力して、画像記録部２０９で不揮発性メモリなどの記録媒体に記録する。

２１２は、チルト回転ユニット２０４を駆動するためのチルト回転駆動制御部であり、２２１は、パン回転ユニット２０５を駆動するためのパン回転駆動制御部であり、それぞれレンズ鏡筒２０１をチルト方向とパン方向に駆動させる。

２１６は、装置揺れ検出部であり、例えば、カメラ１０１の３軸方向の角速度を検出する角速度計（ジャイロセンサ）を有する。２１７は、カメラ１０１に電力を供給する電源部である。２１１は、ユーザが撮像装置の制御部２１０に指示を与えるための操作部であり、電源ボタンやカメラ１０１の設定を変更できるボタンが設けられている。電源ボタンが操作されると、システム全体に用途に応じて電源部２１７に電力が供給され、カメラ１０１が起動する。

２１０は、カメラ１０１のシステム全体を制御する制御部（制御装置）である。制御部２１０は、メモリ２２２に記憶されたコンピュータープログラムとしての、自動撮影プログラム、押さえ・ひねり判定プログラム、押さえ・ひねり終了判定プログラム、および、復帰動作判定プログラムなどを実行する。

２２０は、通信部であり、カメラ１０１と外部装置との間で通信を行う。通信部２２０は、例えば、音声信号や画像信号などのデータを送信または受信する。また通信部２２０は、撮影開始や終了コマンド、パン、チルトやズーム駆動などの、撮影に関する制御信号を受信して、外部装置の指示に基づいてカメラ１０１を駆動する。通信部２２０は、例えば、赤外線通信モジュール、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信モジュール、無線ＬＡＮ通信モジュール、ＷｉｒｅｌｅｓｓＵＳＢ、ＧＰＳ受信機などの無線通信モジュールである。

次に、図３を参照して、カメラ（撮像装置）１０１と外部装置３０１との無線通信システムの構成例を説明する。図３は、カメラ１０１と外部装置３０１との無線通信の説明図である。カメラ１０１は撮影機能を有するデジタルカメラであり、外部装置３０１はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信モジュールおよび無線ＬＡＮ通信モジュールなどを含むスマートデバイスである。

カメラ１０１と外部装置３０１は、例えばＩＥＥＥ８０２．１１規格シリーズに準拠した無線ＬＡＮによる通信３０２と、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）などの、制御局と従属局などの主従関係を有する通信３０３とにより通信可能である。なお、無線ＬＡＮおよびＢＬＥはそれぞれ通信手法の一例であり、各装置は、２つ以上の通信機能を有し、例えば制御局と従属局との関係の中で通信を行う一方の通信機能によって、他方の通信機能の制御を行うことが可能であれば、他の通信手法を用いてもよい。ただし、一般性を失うことなく、無線ＬＡＮなどの第１の通信は、ＢＬＥなどの第２の通信よりも高速な通信が可能であり、第２の通信は、第１の通信よりも消費電力が少ないか通信可能距離が短いかの少なくともいずれかであるものとする。

次に、図４を参照して、カメラ１０１の要部の構成について説明する。カメラ１０１の要部のブロック図であり、特に、本実施形態における押さえ・ひねり検出機能を実現する制御部２１０の構成例を示す。制御部２１０は、目標位置決定部（第１の決定手段）４０２、押さえ・ひねり判定部（判定手段）４０３、駆動制御方法決定部（決定手段、第２の決定手段）４０６、および駆動制御部（駆動制御手段）４０７を有する。目標位置決定部４０２は、パン回転ユニット２０５およびチルト回転ユニット２０４がそれぞれ駆動する際の目標位置を決定する。目標位置を決定するための情報は、画像処理部２０６、通信部２２０、または操作部２１１などから取得することができる。

まず、画像処理部２０６からの情報に基づいて目標位置を決定する方法について説明する。画像処理部２０６は、撮像部２１５から得られた画像情報に基づいて、被写体（被写体情報）を検出する被写体検出手段である。被写体は、顔検出処理などにより検出され、撮影対象として決定される。決定された被写体情報は、制御部２１０へ送られる。ここで、被写体や、カメラ１０１を持ったユーザが横方向へ移動した場合、被写体が画角から外れる可能性がある。被写体を撮影し続けるため、制御部２１０は、パン回転ユニット２０５およびチルト回転ユニット２０４を駆動し、各ユニットの位置を変化させる必要がある。その際に、目標位置決定部４０２は、画像情報上の被写体のサイズや位置などの情報に基づいて、パン回転ユニット２０５およびチルト回転ユニット２０４のそれぞれの目標位置を決定する。

次に、通信部２２０からの情報に基づいて目標位置を決定する方法について説明する。通信部２２０は、ユーザが外部装置３０１のタッチパネルまたはボタンなどの入力で指定された人物や物体を撮影対象として決定する。目標位置決定部４０２は、通信部２２０から得られた情報に基づいて、その被写体を撮影し続けるためにパン回転ユニット２０５およびチルト回転ユニット２０４を駆動する目標位置を決定する。または、目標位置決定部４０２は、外部装置３０１から入力されたパン回転ユニット２０５およびチルト回転ユニット２０４の駆動を伴うユーザ操作の信号に基づいて目標位置を決定する。

最後に、操作部２１１からの情報に基づいて目標位置を決定する方法について説明する。操作部２１１からはボタンやコントロールホイールなどの操作部材の操作量が入力信号として制御部２１０へ送られる。目標位置決定部４０２は、その入力信号に基づいて目標位置を決定する。また、撮影対象が存在しない場合、制御部２１０はパン回転ユニット２０５およびチルト回転ユニット２０４を駆動して鏡筒１０２の向きを変更し、被写体を探索する。その場合、所定の位置を目標位置として、駆動を行う。

パン回転ユニット２０５およびチルト回転ユニット２０４を駆動して目標位置へ到達させるには、目標位置と現在位置との偏差を小さくする（なくす）ようにフィードバック制御する必要がある。そのため、チルト回転ユニット２０４およびパン回転ユニット２０５はそれぞれ、位置検出部４０１を有する。位置検出部４０１は、エンコーダなどを備えて構成されている。

続いて、押さえ・ひねり判定部４０３は、目標位置決定部４０２により決定された目標位置情報と、位置検出部４０１により検出された現在位置情報とを用いて、押さえ・ひねりが行われたか否かを判定する。押さえ・ひねり判定部４０３は、駆動状態判定部（第１の判定手段）４０４および異常要因判定部（第２の判定手段）４０５を有する。駆動状態判定部４０４は、パン回転ユニット２０５およびチルト回転ユニット２０４のそれぞれの目標位置と現在位置との情報に基づいて、駆動が正常に行われているか否かを判定する。なお、駆動状態判定部４０４での詳細な処理については後述する。異常要因判定部４０５は、駆動状態判定部４０４で駆動が正常に行われていないと判定された場合、対象となるユニットに対して現在位置情報に基づいて、駆動が正常に行われていない要因が、押さえもしくはひねりのいずれであるかを判定する。

駆動制御方法決定部４０６は、押さえ・ひねり判定部４０３での判定結果に基づいて、回転ユニットのアクチュエータを、駆動状態から複数の停止モードのうちのいずれかのモードへの切り替えや、停止モードから駆動状態への切り替えなどの決定を行う。各回転駆動制御部は、駆動制御方法決定部４０６で決定された駆動制御方法に基づいて駆動制御を実行するとともに、各回転ユニットのアクチュエータの駆動方法が切り替わる。

次に、図５を参照して、押さえ・ひねり検出処理の流れについて説明する。図５は、押さえ・ひねり検出処理のフローチャートである。図５の各ステップは、主に、制御部２１０の押さえ・ひねり判定部４０３、駆動制御方法決定部４０６、または駆動制御部４０７により実行される。

本処理が開始されると、まずステップＳ５０１において、押さえ・ひねり判定部４０３は、可動部の駆動状態に基づいて、停止モード切替判定を行う。ステップＳ５０１にて押さえまたはひねり操作がされていた場合、制御部２１０は、可動部の駆動を停止し、後述する２つの停止モードのうちのいずれかに切り替える。続いてステップＳ５０２において、押さえ・ひねり判定部４０３は、通常駆動復帰可否判定により押さえまたはひねり操作が終了されたことを検出し、駆動再開が可能か否かの判定（駆動再開可否判定）を行う。いずれかの操作が終了された場合、ステップＳ５０２にて駆動再開が可能と判定される。このためステップＳ５０３において、押さえ・ひねり判定部４０３は、駆動再開時の復帰動作の切替判定処理を行う。本実施形態では、まずステップＳ５０１の停止モード切替判定により可動部の駆動が正常に行われない場合にアクチュエータの停止モードを切り替える処理について説明する。また、本実施形態において、可動部がパン回転ユニット２０５であるとして説明を行う。

図６を参照して、停止モード切替判定処理（ステップＳ５０１）について説明する。図６は、停止モード切替判定処理のフローチャートである。最初に、押さえ・ひねり判定部４０３は、処理の開始時もしくは起動初期化時などに後述する停止モードに切り替わったか否かを覚えるための停止フラグをクリアしておく。続いてステップＳ６０１において、駆動状態判定部４０４は、パン回転ユニット２０５の目標位置に対する現在位置の偏差の時間積分値を求め、積分値（位置偏差積分値）の絶対値が所定範囲内であるか否かを判定する。

ここで、図７を参照して、押さえ・ひねり操作時の位置偏差の積分値の経時変化について説明する。図７は、押さえ・ひねり操作時の位置偏差の積分値の経時変化を示すグラフである。図７（ａ）は、押さえあり・なしによる位置偏差積分値の比較図を示す。図７（ａ）において、実線は押さえあり、破線は押さえなしの場合をそれぞれ示す。図７（ｂ）は、順方向にひねった場合のひねりあり・なしによる位置偏差積分値の比較図を示す。図７（ｂ）において、実線はひねりあり、破線はひねりなしの場合をそれぞれ示す。図７（ｃ）は、逆方向にひねった場合のひねりあり・なしによる位置偏差積分値の比較図を示す。図７（ｃ）において、実線はひねりあり、破線はひねりなしの場合をそれぞれ示す。図７（ａ）〜（ｃ）において、横軸は時間、縦軸は積分値（偏差の時間積分値）をそれぞれ示す。

図７（ａ）〜（ｃ）中の破線で示されるように、押さえ、またはひねりがされていない状態（可動部が正常に駆動している状態）には目標位置と現在位置との偏差が所定時間内になくなる。したがって、偏差の積分値が急激に増加または減少することはなく、所定範囲内に収まる。ステップＳ６０１にて位置偏差の積分値の絶対値が所定範囲内の場合、駆動状態判定部４０４は、可動部が押さえ操作、または、ひねり操作をされていないと判定し、駆動モードを停止モードに切り替えることなく、ステップＳ６０７へ進む。ステップＳ６０７において、駆動状態判定部４０４は、停止フラグをＦＡＬＳＥへ設定して本処理は終了する。一方、ステップＳ６０１にて位置偏差の積分値の絶対値が所定範囲を超える場合、駆動状態判定部４０４は、可動部が押さえ操作、または、ひねり操作がされていると判定し、ステップＳ６０２へ進む。

ステップＳ６０２において、異常要因判定部４０５は、駆動状態が異常になっている要因が押さえ操作、または、ひねり操作のいずれかであるかを判定する。すなわち異常要因判定部４０５は、現在位置の変化量（速度）が閾値（所定量）以上であるか否かを判定する。押さえ操作が行われた場合、パン回転ユニット２０５の単位時間当たりの現在位置の変化量（速度）が所定量よりも小さい状態となる。一方、ひねり操作が行われた場合、パン回転ユニット２０５の速度が大きくなる。このため異常要因判定部４０５は、速度（現在位置変化量）が所定量よりも小さい場合、押さえ操作が行われている（押さえ状態）と判定し、ステップＳ６０４へ進む。一方、異常要因判定部４０５は、速度が所定量以上である場合、ひねり操作が行われている（ひねり状態）と判定し、ステップＳ６０３へ進む。

駆動制御方法決定部４０６は、押さえ・ひねり判定部４０３の判定結果に基づいて、駆動状態からいずれかの停止モードへの変更決定を行う。ステップＳ６０３において、ステップＳ６０２にてひねり状態であると判定されたため、駆動制御方法決定部４０６は、アクチュエータの停止モードを、後述する負荷低減モード（第１の停止モード）へ変更することを決定する。ステップＳ６０４において、ステップＳ６０２にて押さえ状態であると判定されたため、駆動制御方法決定部４０６は、アクチュエータを駆動を停止する（通電オフモード（第２の停止モード）へ変更する）ことを決定する。

ステップＳ６０３またはステップＳ６０４での処理を終えた後、ステップＳ６０５へ進む。ステップＳ６０５において、駆動制御方法決定部４０６は、停止フラグをＴＲＵＥに設定し、ステップＳ６０６へ進む。ステップＳ６０６において、駆動制御部４０７は、駆動制御方法決定部４０６により決定された停止モード（負荷軽減モードまたは通電オフモード）に基づく制御指示がパン回転駆動制御部２２１へ送られる。そしてパン回転ユニット２０５は、負荷軽減モード（第１の停止モード）または通電オフモード（第２の停止モード）のいずれかのモードで停止する。

ここで、図８を参照して、駆動制御方法決定部４０６にて切り替えられる駆動方法と２つの停止モードについて、振動アクチュエータを例として説明する。図８は、振動アクチュエータの駆動モードの模式図である。図８（ａ）は、パン回転ユニット２０５を駆動させるための振動アクチュエータの断面図である。図８の座標軸は、ｘ軸が移動方向（送り方向）であり、ｙ軸は移動方向に直交した方向（突き上げ方向）である。

８０１ａ、８０１ｂはそれぞれ電極、８０２ａ、８０２ｂはそれぞれ圧電素子である。８０３はステータである。パン回転ユニット２０５およびチルト回転ユニット２０４をそれぞれｘ軸方向に駆動する際には、位相の異なる２相の周期電圧波形がそれぞれ電極８０１ａ、８０１ｂに印加される。電極８０１に周期電圧波形が印加されると、圧電素子８０２ａ、８０２ｂは逆圧電効果により伸縮し、ステータ８０３には２種類の定在波が発生する。２種類の定在波の合成によりステータ８０３と回転部の接触部には略楕円運動が発生する。通常、振動アクチュエータが目標位置へ向けて駆動しているときは、上記の方法で駆動している。図８（ｂ）は、図８（ａ）の点Ｐに発生する楕円振動の軌跡を示している。

可動部が手などで押さえられた場合、位置偏差の積分値の絶対値が大きくなり、目標位置へ到達するために、推力を大きくして駆動させようとする。すると、振動アクチュエータへ流す電流値が大きくなった状態で楕円運動を繰り返してしまう。そのため、押さえ操作中には、振動アクチュエータへの通電を停止する通電オフモードにして駆動を停止させることで、振動アクチュエータの劣化を防止と電力の消費を防止することができる。

負荷軽減モードは、同じ位相の周期電圧波形が電極８０１ａ、８０１ｂに印加されることで、振動アクチュエータが図８（ｃ）に示されるようなｙ軸方向の略直線運動を行うモードである。負荷軽減モードは突き上げ方向に直線運動をするため、ｘ軸方向へ移動はできないが、振動アクチュエータと接触する部材との摩擦が低減できる。そのため、ひねり操作中には、通電オフモードではなく、負荷低減駆動モードへ切り替えることで負荷を低減することが可能であり、アクチュエータの劣化を防止することができる。

外部装置３０１は、通信部２２０を介して受信したカメラ１０１の状態を示す信号情報に応じて、ユーザに対してメッセージを出力しカメラ１０１の状態を通知することができる。このため、押さえ・ひねり判定部４０３により押さえ状態またはひねり状態であると判定された場合、外部装置３０１は、カメラ１０１が押さえ・ひねり状態である旨を通知することが可能である。

また本実施形態において、駆動状態判定部４０４は、目標位置と現在位置との位置偏差の積分値（制御量）を用いて駆動が正常に行われているか否かを判定するが、他の異なるパラメータを用いて判定を行ってもよい。例えば、目標位置と現在位置との位置偏差の積分値のみでなく、位置偏差の微分値を含めた値で判定を行ってもよい。また、フィードバック制御における、制御量などを用いてもよい。または、駆動電流値で判定を行ってもよい。可動部が正常に駆動している場合、定格電流が流れているが、押さえ・ひねり操作がされた場合、定格電流を超えた電流が流れてしまう。その場合、電流値に閾値を設け、現在の電流値が閾値以上であるか否かに応じて判定を行うことができる。

また本実施形態は、可動部が目標位置に向けて駆動中に押さえ・ひねり操作がされた場合について説明したが、可動部の駆動が停止していた場合でも、本発明は適用可能である。可動部の駆動停止中は、押さえ操作がされた場合は、ステップＳ６０１にて位置偏差の積分値の絶対値が所定範囲内であると判定されるため、検出することは不可能である。しかし、ひねり操作をされた場合、ステップＳ６０１で位置偏差の積分値の絶対値が閾値以上であり、ステップＳ６０２で速度が閾値以上であると判定され、検出をすることが可能である。この場合、同様に負荷低減駆動モードで駆動を行う。

次に、図９を参照して、駆動再開可否判定処理（図５のステップＳ５０２）について説明する。図９は、駆動再開可否判定処理のフローチャートである。

まずステップＳ９０１において、駆動状態判定部４０４は、停止フラグがＦＡＬＳＥか否かを判定する。停止フラグがＦＡＬＳＥの場合、駆動状態判定部４０４は、駆動制御部４０７が可動部を駆動中であると判定し、本処理は終了する。一方、停止フラグがＴＲＵＥの場合、駆動状態判定部４０４は、停止モード（負荷軽減モードまたは通電オフモード）であると判定し、ステップＳ９０２へ進む。このとき、現在の停止モードをメモリ２２２に記憶させる。

ステップＳ９０２において、駆動状態判定部４０４は、押さえ・ひねり操作が続けて行われた場合、継続して停止モードである状態の繰り返し回数を数えるカウンタをＮとし、Ｎを初期化する。停止モードの繰り返し回数をカウントしない場合、この処理を省略することができる。

続いてステップＳ９０３において、駆動状態判定部４０４は、Ｎが予め設定した上限回数未満であるか否かを判定する。Ｎが上限回数未満であると判定された場合、ステップＳ９０４へ進む。なお、ステップＳ９０３の処理も、同様に省略可能である。ステップＳ９０４において、駆動状態判定部４０４は、時間を測定し、負荷軽減モードまたは通電オフモードに変更してから所定時間経過後に押さえ・ひねり操作が終了しているか否かを判定する。ここでは、駆動状態判定部４０４は、停止モード変更後に予め設定された所定時間が経過したか否かを判定する。停止モード変更後に所定時間が経過していないと判定された場合、時間経過するまでステップＳ９０４を繰り返す。一方、停止モード変更後に所定時間が経過したと判定された場合、ステップＳ９０５へ進む。なお、ステップＳ９０４の判定に用いる時間は、押さえ状態のときとひねり状態のときで異なる時間を設定してもよい。

ステップＳ９０５において、駆動制御方法決定部４０６は、現在の負荷軽減モードまたは通電オフモード（すなわち停止モード）から、駆動（駆動モード）へ切り替える（駆動を再開する、すなわち復帰動作を行う）ことを決定する。続いてステップＳ９０６において、駆動制御部４０７は、パン回転駆動制御部２２１へ駆動指示を送り、駆動を開始する。このとき、押さえ・ひねり操作が終了しているか判定するため、所定位置を目標位置として駆動を開始する。

続いてステップＳ９０７において、駆動状態判定部４０４は、目標位置に対する現在位置の偏差の時間積分値の絶対値（位置偏差積分値）が所定範囲内であるか否かを判定する。ステップＳ６０１の判定で用いる時間積分値の所定範囲を示す値は、異なる値であってもよい。ステップＳ９０７にて位置偏差の積分値の絶対値が所定範囲内である場合、駆動状態判定部４０４は、可動部に対して押さえ操作またはひねり操作のいずれも行われていないと判定し、ステップＳ９１１へ進む。一方、ステップＳ９０７にて位置偏差の積分値の絶対値が所定範囲内である場合、駆動状態判定部４０４は、可動部に対して押さえ操作またはひねり操作を行われていると判定し、ステップＳ９０８へ進む。ステップＳ９０８において、駆動制御方法決定部４０６は、ステップＳ９０１の時点でメモリ２２２で記憶されている停止モード（負荷軽減モードまたは通電オフモード）へ戻すことを決定する。

続いてステップＳ９０９において、駆動制御方法決定部４０６は、決定した停止モードでの制御を開始する。続いてステップＳ９１０において、駆動状態判定部４０４は、停止モードのカウンタＮを加算し、ステップＳ９０３へ戻る。ステップＳ９０７で位置偏差積分値が所定範囲内であると判定された場合、または、ステップＳ９０３にてＮが上限回数以上であると判定された場合、ステップＳ９１１へ進む。ステップＳ９１１において、駆動状態判定部４０４は、停止モードのカウンタＮをクリアする。停止モードの繰り返し回数をカウントしない場合、ステップＳ９０８およびステップＳ９０９の処理を省略可能である。ステップＳ９０９の処理を終了すると、駆動再開可否判定処理は終了する。

なお、ステップＳ９０３にてＮが上限回数以上であると判定された場合、繰り返し押さえ・ひねり操作が継続されている状態であるため、通信部２２０を介して外部装置３０１へカメラ１０１の状態を送信してもよい。外部装置３０１は、ユーザに対してカメラ１０１の押さえ・ひねり状態が所定時間以上継続されている旨を通知することが可能である。

次に、図１０を参照して、復帰動作切替判定処理（図５のステップＳ５０３）について説明する。図１０は、復帰動作切替判定処理のフローチャートである。

まずステップＳ１００１において、駆動状態判定部４０４は、停止フラグの設定値に基づいて、押さえ・ひねり操作が行われずに駆動を継続しているのか、一度駆動を中断したのか（すなわち、停止フラグはＴＲＵＥであるか否か）を判定する。停止フラグがＦＡＬＳＥの場合、ステップＳ１００１にて押さえ・ひねり操作が行われていないと判定され、ステップＳ１００７へ進む。ステップＳ１００７において、駆動状態判定部４０４は、停止フラグをクリアした後、本処理を終了する。この場合、押さえ・ひねり操作により可動部の駆動が妨げられずに駆動し続けていたため、動作の再開処理を行う必要がない。

一方、ステップＳ１００１にて押さえ・ひねり処理が行われたと判定された場合、ステップＳ１００２へ進む。ステップＳ１００２において、駆動状態判定部４０４は、現在の撮影モードが自動撮影モードであるか否かを判定する。ここで自動撮影モードとは、自動で被写体の探索や追尾のためのズーム、パン、チルト駆動や、撮影タイミングや被写体の決定、撮影動作などを自動で行うモードである。自動撮影モード中に可動部が押さえ・ひねり操作をされた場合、負荷軽減モードまたは通電オフモードへ切り替えたため、自動で駆動していた可動部の動作が一度中断されている。そして、ステップＳ５０２で押さえ・ひねり操作が終了されたことを検出しているため、自動撮影動作の再開をする必要がある。

また、自動撮影モードでない撮影モード（手動撮影モード）は、カメラ１０１と外部装置３０１とが通信部２２０を介して通信しており、かつ、自動撮影設定をオフにしている状態である。手動撮影モードは、外部装置３０１のタッチパネル、またはボタンなどを操作してズーム、パン、チルト駆動、撮影スイッチＳＷ２の押下などをユーザが行うモードである。または、カメラ１０１の操作部２１１のボタンやコントロールホイールなどを用いて上記の操作を行ってもよい。

ステップＳ１００２にて自動撮影モードであると判定された場合、ステップＳ１００３へ進む。ステップＳ１００３において、駆動制御部４０７は、現在の位置が所定位置の内側（所定の領域内）であるか否かを判定する。ここで所定位置とは、可動部のメカ部材の端に当たらないようにマージンを加味して設定した端位置、すなわちソフトウエアリミットを指す。ひねり操作をされた場合、最終的な停止位置がソフトウエアリミットを超えた位置になる可能性がある。または、ユーザが予め外部装置３０１から通信部２２０を介して設定した、可動部の駆動範囲がある場合、その駆動範囲の端を所定位置としてもよい。

ステップＳ１００３にて現在位置が所定位置内と判定された場合、ステップＳ１００４へ進む。ステップＳ１００４において、駆動制御部４０７は、パン回転駆動制御部２２１を制御してパン回転ユニット２０５へ駆動指示を送り、現在位置から通常駆動で自動撮影処理を開始する。一方、ステップＳ１００３にて現在位置が所定位置外と判定された場合、ステップＳ１００５へ進む。ステップＳ１００５において、駆動制御部４０７は、所定位置（ソフトウエアリミット、もしくはユーザが設定した駆動範囲の端）、または、所定位置の内側（所定領域内）にある特定の位置へ通常駆動で移動した後、自動撮影処理を開始する。

ステップＳ１００２にて手動撮影モードであると判定された場合、ステップＳ１００６へ進む。手動撮影モード中に、押さえ・ひねり操作が行われた場合、ユーザの手動操作で駆動していた可動部の動作が中断されている状態である。この場合、押さえ・ひねり操作が終了されていると判定されている場合でも、ユーザからの可動部の駆動指示を受けるまでは、自動での動作の再開は行わない。そのため、ユーザからの駆動指示を受けるまでは駆動を停止しておく。

ステップＳ１００４〜Ｓ１００６の処理を終えると、ステップＳ１００７へ進む。ステップＳ１００７において、駆動状態判定部４０４は、停止フラグをクリアし、ステップＳ５０３が終了する。なお、手動撮影モードであっても、ステップＳ１００３と同様に現在位置が所定位置を超えている場合であって、ユーザからの駆動開始指示があった場合は、所定位置に移動した後に駆動を開始してもよい。

（その他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の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ー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。

以上のように、本実施形態の制御装置（２１０）は、駆動制御手段（駆動制御部４０７）、判定手段（押さえ・ひねり判定部４０３）、および、決定手段（駆動制御方法決定部４０６）を有する。駆動制御手段は、可動部の駆動を制御する。判定手段は、可動部が押さえられている状態またはひねられている状態を判定する。決定手段は、判定手段により、可動部が押さえられている状態と判定された場合には駆動制御手段を第１の停止モードとし、可動部がひねられている状態と判定された場合には駆動制御手段を第２の停止モードとする。

また本実施形態の制御装置は、第１の決定手段（目標位置決定部４０２）、第１の判定手段（駆動状態判定部４０４）、第２の判定手段（異常要因判定部４０５）、第２の決定手段（駆動制御方法決定部４０６）、および、駆動制御手段を有する。駆動制御手段は、可動部の駆動を制御する。第１の決定手段は、可動部の目標位置を決定する。第１の判定手段は、可動部の目標位置と現在位置とに基づいて算出された駆動制御手段の制御量が所定範囲内か否かに基づいて、可動部の制御状態を判定する。第２の判定手段は、第１の判定手段により制御量が所定範囲を超えたと判定された場合に、可動部の現在速度が閾値を超えているか否かを判定する。第２の決定手段は、第２の判定手段により、現在速度が閾値を超えていると判定された場合には駆動制御手段を第１の停止モードとし、現在速度が閾値を超えていないと判定された場合には駆動制御手段を第２の停止モードとする。

好ましくは、制御量は、目標位置と現在位置との位置偏差の積分値に基づく。また好ましくは、制御量は、目標位置と現在位置との位置偏差の積分値と位置偏差の微分値とに基づく。また好ましくは、駆動制御手段は、可動部を第１の停止モードまたは第２の停止モードで制御している際に、第１の判定手段により制御量が所定範囲内であると判定された場合、第１の停止モードまたは第２の停止モードから可動部の駆動を再開する。

好ましくは、駆動制御手段は、撮影モードとして、被写体情報に基づいて自動で撮影を実行する自動撮影モードと、ユーザの指示に基づいて撮影を実行する手動撮影モードとを有する。また駆動制御手段は、第１の停止モードまたは第２の停止モードから可動部の駆動を再開する際に、撮影モードと現在位置とに基づいて、可動部の動作を切り替える。

好ましくは、駆動制御手段は、自動撮影モードであって、かつ現在位置が所定領域内である場合、現在位置から可動部の動作を再開する。また駆動制御手段は、自動撮影モードであって、かつ現在位置が所定領域を超えている場合、所定位置へ移動した後に可動部の動作を再開する。また駆動制御手段は、手動撮影モードである場合、ユーザの指示があるまで可動部の動作を再開しない。

本実施形態によれば、可動部の動作が妨げられた場合でもパン機構およびチルト機構を適切に制御することが可能な制御装置、撮像装置、制御方法、およびプログラムを提供することができる。

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。

２１０ 制御部（制御装置）
４０３ 押さえ・ひねり判定部（判定手段）
４０６ 駆動制御方法決定部（決定手段）
４０７ 駆動制御部（駆動制御手段）

Claims (13)

1. 可動部の駆動を制御する駆動制御手段と、
   前記可動部が押さえられている状態またはひねられている状態を判定する判定手段と、
   前記判定手段により、前記可動部が押さえられている状態と判定された場合には前記駆動制御手段を第１の停止モードとし、前記可動部がひねられている状態と判定された場合には前記駆動制御手段を第２の停止モードとする決定手段と、を有することを特徴とする制御装置。
2. 可動部の駆動を制御する駆動制御手段と、
   前記可動部の目標位置を決定する第１の決定手段と、
   前記可動部の前記目標位置と現在位置とに基づいて算出された前記駆動制御手段の制御量が所定範囲内か否かに基づいて、前記可動部の制御状態を判定する第１の判定手段と、
   前記第１の判定手段により前記制御量が前記所定範囲を超えたと判定された場合に、前記可動部の現在速度が閾値を超えているか否かを判定する第２の判定手段と、
   前記第２の判定手段により、前記現在速度が前記閾値を超えていると判定された場合には前記駆動制御手段を第１の停止モードとし、前記現在速度が前記閾値を超えていないと判定された場合には前記駆動制御手段を第２の停止モードとする第２の決定手段と、を有することを特徴とする制御装置。
3. 前記可動部は、振動アクチュエータで構成されており、
   前記駆動制御手段は、前記振動アクチュエータに異なる複数の位相の周期電圧波形を印加することで前記可動部の駆動を制御し、
   前記第１の停止モードにおいて、前記駆動制御手段は、前記振動アクチュエータに対して同じ位相の周期電圧波形を印加し、
   前記第２の停止モードにおいて、前記駆動制御手段は、前記振動アクチュエータに対して通電を停止することを特徴とする請求項１または２に記載の制御装置。
4. 前記制御量は、前記目標位置と現在位置との位置偏差の積分値に基づくことを特徴とする請求項２または３に記載の制御装置。
5. 前記制御量は、前記目標位置と現在位置との位置偏差の積分値と前記位置偏差の微分値とに基づくことを特徴とする請求項２または３に記載の制御装置。
6. 前記駆動制御手段は、前記可動部を前記第１の停止モードまたは前記第２の停止モードで制御している際に、前記第１の判定手段により前記制御量が前記所定範囲内であると判定された場合、前記第１の停止モードまたは前記第２の停止モードから前記可動部の駆動を再開することを特徴とする請求項２に記載の制御装置
7. 被写体情報を検出する被写体検出手段を更に有し、
   前記駆動制御手段は、
   撮影モードとして、前記被写体情報に基づいて自動で撮影を実行する自動撮影モードと、ユーザの指示に基づいて撮影を実行する手動撮影モードと、を有し、
   前記第１の停止モードまたは前記第２の停止モードから前記可動部の駆動を再開する際に、前記撮影モードと現在位置とに基づいて、前記可動部の動作を切り替えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の制御装置。
8. 前記駆動制御手段は、
   前記自動撮影モードであって、かつ現在位置が所定領域内である場合、現在位置から前記可動部の前記動作を再開し、
   前記自動撮影モードであって、かつ現在位置が前記所定領域を超えている場合、所定位置へ移動した後に前記可動部の前記動作を再開し、
   前記手動撮影モードである場合、ユーザの指示があるまで前記可動部の前記動作を再開しないことを特徴とする請求項７に記載の制御装置。
9. 撮像素子と、
   請求項１乃至８のいずれか一項に記載の制御装置と、を有することを特徴とする撮像装置。
10. 固定部と、
    前記固定部に対してレンズ鏡筒を第１の方向および前記第１の方向とは異なる第２の方向にそれぞれ回転可能な可動部と、を更に有することを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
11. 可動部の駆動を制御する駆動制御ステップと、
    前記可動部が押さえられている状態またはひねられている状態を判定する判定ステップと、
    前記判定ステップにより、前記可動部が押さえられている状態と判定された場合には前記駆動制御ステップにおける制御を第１の停止モードとし、前記可動部がひねられている状態と判定された場合には前記駆動制御ステップにおける制御を第２の停止モードとする決定ステップと、を有することを特徴とする制御方法。
12. 可動部の駆動を制御する駆動制御ステップと、
    前記可動部の目標位置を決定する第１の決定ステップと、
    前記可動部の前記目標位置と現在位置とに基づいて算出された前記駆動制御ステップにおける制御量が所定範囲内か否かに基づいて、前記可動部の制御状態を判定する第１の判定ステップと、
    前記第１の判定ステップにて前記制御量が前記所定範囲を超えたと判定された場合に、前記可動部の現在速度が閾値を超えているか否かを判定する第２の判定ステップと、
    前記第２の判定ステップにて、前記現在速度が前記閾値を超えていると判定された場合には前記駆動制御ステップにおける制御を第１の停止モードとし、前記現在速度が前記閾値を超えていないと判定された場合には前記駆動制御ステップにおける制御を第２の停止モードとする第２の決定ステップと、を有することを特徴とする制御方法。
13. 請求項１１または１２に記載の制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

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