JP5366670B2 - 撮影装置及び撮影装置の制御方法 - Google Patents
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Description
本発明は、撮影装置及び撮影装置の制御方法に関し、特に、撮影手段の光軸方向を旋回させるために用いて好適なものである。
従来から、例えば監視カメラや雲台カメラ等に応用される撮影方向を自在に旋回可能な撮影装置がある（特許文献１を参照）。
このような撮影装置の一つである監視カメラは、旋回動作によって自在な方向の画像を撮影し記録ながら、追尾が必要な不審者の有無をリアルタイムで確認し、不審者を発見した際には、旋回動作をしてその不審者を追尾し画像を記録するような用途に利用される。また、撮影手段は常に旋回動作をしている必要はなく、一定の条件の下で特定の位置に停止する場合も想定される。また、撮影手段と装置本体とは、画像伝送用の信号線又は電源供給用の配線により有線で相互に接続されていることが一般的であるので、パンニング動作のための旋回を無限に一方向に行うことができない。このため、一定の角度を上限としその角度に達したら旋回方向を反転することが必要となる（以下の説明では、必要に応じてこの角度を旋回死点と称する）。
このような撮影装置の一つである監視カメラは、旋回動作によって自在な方向の画像を撮影し記録ながら、追尾が必要な不審者の有無をリアルタイムで確認し、不審者を発見した際には、旋回動作をしてその不審者を追尾し画像を記録するような用途に利用される。また、撮影手段は常に旋回動作をしている必要はなく、一定の条件の下で特定の位置に停止する場合も想定される。また、撮影手段と装置本体とは、画像伝送用の信号線又は電源供給用の配線により有線で相互に接続されていることが一般的であるので、パンニング動作のための旋回を無限に一方向に行うことができない。このため、一定の角度を上限としその角度に達したら旋回方向を反転することが必要となる（以下の説明では、必要に応じてこの角度を旋回死点と称する）。
ところで、前述したような用途で使用される撮影装置において、旋回動作をする駆動モータ（以下の説明では、必要に応じて旋回モータと称する）には下記のような要件が必要となる。
第１の要件は、撮影手段が低速から高速まで幅広い速度で回転することが可能であることである。これは、不審者を追尾する場合において、追尾対象が非常に遅い速度で移動する場合も、非常に早い速度で移動する場合も想定されるからである。また、旋回死点に到達した後に逆方向に旋回する場合において、追尾対象が存在するならば、旋回モータは、可能な限り高速で撮影手段を回転させなければ追尾対象を見失ってしまう可能性があるので、この要件が重要である。
第１の要件は、撮影手段が低速から高速まで幅広い速度で回転することが可能であることである。これは、不審者を追尾する場合において、追尾対象が非常に遅い速度で移動する場合も、非常に早い速度で移動する場合も想定されるからである。また、旋回死点に到達した後に逆方向に旋回する場合において、追尾対象が存在するならば、旋回モータは、可能な限り高速で撮影手段を回転させなければ追尾対象を見失ってしまう可能性があるので、この要件が重要である。
第２の要件は、撮影手段がその停止時に慣性の作用によっていわゆるオーバーランを起こすことなく精度よく停止することが可能であることである。これは、不審者を追尾する場合において、追尾対象が急に停止する場合が想定されるからである。また、用途によってはある特定の方向の画像を記録する必要があるので、この要件が重要である。
第３の要件は、一般の撮影装置より劣悪な環境で使用されても高い信頼性を保証しなければならないことである。これは、監視カメラの用途を想定した場合、撮影装置は、屋外に設置され無人で動作し続けなければならないからである。また、屋外に設置されるため、結露・凍結等による駆動負荷の増大があった場合に、目標通りの速度で撮影手段を回転することができなくても、可能な限り撮影手段の旋回動作を継続できることが望ましいので、この要件が重要である。
第３の要件は、一般の撮影装置より劣悪な環境で使用されても高い信頼性を保証しなければならないことである。これは、監視カメラの用途を想定した場合、撮影装置は、屋外に設置され無人で動作し続けなければならないからである。また、屋外に設置されるため、結露・凍結等による駆動負荷の増大があった場合に、目標通りの速度で撮影手段を回転することができなくても、可能な限り撮影手段の旋回動作を継続できることが望ましいので、この要件が重要である。
しかし、撮影装置の旋回モータにＤＣモータを適用すると、第１の要件（速度要件）及び第３の要件（高出力トルク要件）については比較的満足しやすいが、第２の要件（停止精度要件）についてはＤＣモータの停止特性から満足できないことが一般的である。また、ＤＣモータは、非常に低速で撮影手段を回転する動作や非常に小さい角度だけ撮影手段を回転するような動作ができない場合が多い。このため、第１の要件（特に低速回転・小角度回転への対応）及び第２の要件を考慮すると旋回モータには、分解能の高いステッピングモータを適用することになるが、その場合には下記のような問題点があった。
一般にステッピングモータでは、使用している回転数での出力トルクよりも大きな駆動負荷が加わると脱調現象を起こし、プルアウト出力領域で使用している場合には自動的に再度起動することができない。そのため、そのステッピングモータの出力特性に対し想定される負荷は十分余裕を持ったものとしなければならない。つまり、必要以上に減速し十分駆動力を大きくする、又は、速度を低速に抑えて旋回動作をする必要がある。一般には、使用しているステッピングモータの出力特性の５０％以下の駆動負荷となるようにしている。つまり、前述の第１の要件（高速回転への対応）に関しては負荷に十分余裕をもった回転速度で使用しなければならないため、高出力トルク、高速回転の条件設定ができない場合が多く、ＤＣモータの性能が劣ってしまう。
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、撮影手段を従来よりも適切に旋回させることができるようにすることを目的とする。
一般にステッピングモータでは、使用している回転数での出力トルクよりも大きな駆動負荷が加わると脱調現象を起こし、プルアウト出力領域で使用している場合には自動的に再度起動することができない。そのため、そのステッピングモータの出力特性に対し想定される負荷は十分余裕を持ったものとしなければならない。つまり、必要以上に減速し十分駆動力を大きくする、又は、速度を低速に抑えて旋回動作をする必要がある。一般には、使用しているステッピングモータの出力特性の５０％以下の駆動負荷となるようにしている。つまり、前述の第１の要件（高速回転への対応）に関しては負荷に十分余裕をもった回転速度で使用しなければならないため、高出力トルク、高速回転の条件設定ができない場合が多く、ＤＣモータの性能が劣ってしまう。
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、撮影手段を従来よりも適切に旋回させることができるようにすることを目的とする。
本発明の撮影装置の第１の態様は、光軸方向を旋回することが可能に支持された撮影手段と、前記撮影手段の光軸方向の旋回を行うために回転するモータと、前記モータの回転位置を検出するセンサと、前記モータの現在の状態に応じて、予め決められた時間間隔に従って前記モータのコイルを通電する第１の駆動方式と、前記センサの出力に応じて前記モータのコイルを通電する第２の駆動方式との間で、駆動方式を切り替える切替手段と、を有し、前記切替手段は、前記第２の駆動方式で前記モータを駆動しているときに、前記モータの現在の回転速度が目標速度よりも速いと、前記モータの駆動方式を前記第２の駆動方式から前記第１の駆動方式に切り替えることを特徴とする。
本発明の撮影装置の第２の態様は、光軸方向を旋回することが可能に支持された撮影手段と、前記撮影手段の光軸方向の旋回を行うために回転するモータと、前記モータの回転位置を検出するセンサと、前記モータの現在の状態に応じて、予め決められた時間間隔に従って前記モータのコイルを通電する第１の駆動方式と、前記センサの出力に応じて前記モータのコイルを通電する第２の駆動方式との間で、駆動方式を切り替える切替手段と、を有し、前記切替手段は、前記撮影手段が特定の被写体を追尾する方向に前記撮影手段の光軸方向を旋回しており、且つ、前記第２の駆動方式で前記モータを駆動しているときに、前記モータの現在の回転速度が目標速度よりも速いと、前記モータの駆動方式を前記第２の駆動方式から前記第１の駆動方式に切り替えることを特徴とする。
本発明の撮影装置の第３の態様は、光軸方向を旋回することが可能に支持された撮影手段と、前記撮影手段の光軸方向の旋回を行うために回転するモータと、前記モータの回転位置を検出するセンサと、前記モータの現在の状態に応じて、予め決められた時間間隔に従って前記モータのコイルを通電する第１の駆動方式と、前記センサの出力に応じて前記モータのコイルを通電する第２の駆動方式との間で、駆動方式を切り替える切替手段と、を有し、前記切替手段は、前記第１の駆動方式で前記モータを駆動しているときに、前記モータの現在の回転速度が目標速度よりも遅いと、前記モータの駆動方式を前記第１の駆動方式から前記第２の駆動方式に切り替えることを特徴とする。
本発明の撮影装置の第４の態様は、光軸方向を旋回することが可能に支持された撮影手段と、前記撮影手段の光軸方向の旋回を行うために回転するモータと、前記モータの回転位置を検出するセンサと、前記モータの現在の状態に応じて、予め決められた時間間隔に従って前記モータのコイルを通電する第１の駆動方式と、前記センサの出力に応じて前記モータのコイルを通電する第２の駆動方式との間で、駆動方式を切り替える切替手段と、を有し、前記切替手段は、前記第１の駆動方式で前記モータを駆動しており、且つ、前記撮影手段が前記撮影装置の光軸方向を旋回できない方向まで旋回した後に反対方向へ旋回するときに、前記撮影手段が撮影装置の光軸方向を旋回できない方向まで旋回すると、前記モータの駆動方式を前記第１の駆動方式から前記第２の駆動方式に切り替えることを特徴とする。
本発明の撮影装置の第５の態様は、光軸方向を旋回することが可能に支持された撮影手段と、前記撮影手段の光軸方向の旋回を行うために回転するモータと、前記モータの回転位置を検出するセンサと、前記モータの現在の状態に応じて、予め決められた時間間隔に従って前記モータのコイルを通電する第１の駆動方式と、前記センサの出力に応じて前記モータのコイルを通電する第２の駆動方式との間で、駆動方式を切り替える切替手段と、を有し、前記切替手段は、前記第１の駆動方式で前記モータを駆動しており、且つ、前記モータが回転していないと、前記モータの駆動方式を前記第１の駆動方式から前記第２の駆動方式に切り替えることを特徴とする。
本発明の撮影装置の第２の態様は、光軸方向を旋回することが可能に支持された撮影手段と、前記撮影手段の光軸方向の旋回を行うために回転するモータと、前記モータの回転位置を検出するセンサと、前記モータの現在の状態に応じて、予め決められた時間間隔に従って前記モータのコイルを通電する第１の駆動方式と、前記センサの出力に応じて前記モータのコイルを通電する第２の駆動方式との間で、駆動方式を切り替える切替手段と、を有し、前記切替手段は、前記撮影手段が特定の被写体を追尾する方向に前記撮影手段の光軸方向を旋回しており、且つ、前記第２の駆動方式で前記モータを駆動しているときに、前記モータの現在の回転速度が目標速度よりも速いと、前記モータの駆動方式を前記第２の駆動方式から前記第１の駆動方式に切り替えることを特徴とする。
本発明の撮影装置の第３の態様は、光軸方向を旋回することが可能に支持された撮影手段と、前記撮影手段の光軸方向の旋回を行うために回転するモータと、前記モータの回転位置を検出するセンサと、前記モータの現在の状態に応じて、予め決められた時間間隔に従って前記モータのコイルを通電する第１の駆動方式と、前記センサの出力に応じて前記モータのコイルを通電する第２の駆動方式との間で、駆動方式を切り替える切替手段と、を有し、前記切替手段は、前記第１の駆動方式で前記モータを駆動しているときに、前記モータの現在の回転速度が目標速度よりも遅いと、前記モータの駆動方式を前記第１の駆動方式から前記第２の駆動方式に切り替えることを特徴とする。
本発明の撮影装置の第４の態様は、光軸方向を旋回することが可能に支持された撮影手段と、前記撮影手段の光軸方向の旋回を行うために回転するモータと、前記モータの回転位置を検出するセンサと、前記モータの現在の状態に応じて、予め決められた時間間隔に従って前記モータのコイルを通電する第１の駆動方式と、前記センサの出力に応じて前記モータのコイルを通電する第２の駆動方式との間で、駆動方式を切り替える切替手段と、を有し、前記切替手段は、前記第１の駆動方式で前記モータを駆動しており、且つ、前記撮影手段が前記撮影装置の光軸方向を旋回できない方向まで旋回した後に反対方向へ旋回するときに、前記撮影手段が撮影装置の光軸方向を旋回できない方向まで旋回すると、前記モータの駆動方式を前記第１の駆動方式から前記第２の駆動方式に切り替えることを特徴とする。
本発明の撮影装置の第５の態様は、光軸方向を旋回することが可能に支持された撮影手段と、前記撮影手段の光軸方向の旋回を行うために回転するモータと、前記モータの回転位置を検出するセンサと、前記モータの現在の状態に応じて、予め決められた時間間隔に従って前記モータのコイルを通電する第１の駆動方式と、前記センサの出力に応じて前記モータのコイルを通電する第２の駆動方式との間で、駆動方式を切り替える切替手段と、を有し、前記切替手段は、前記第１の駆動方式で前記モータを駆動しており、且つ、前記モータが回転していないと、前記モータの駆動方式を前記第１の駆動方式から前記第２の駆動方式に切り替えることを特徴とする。
本発明によれば、撮影手段を従来よりも適切に旋回させることができる。
以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。
図１は、撮影装置の全体の構成の一例を示す図である。
図１において、撮影手段１は撮像素子及びレンズを備えて構成されており、必要に応じて、画角を変更する動作（いわゆるズーム動作）と、ピントを調節する動作（いわゆるフォーカス動作）とを可能にする制御手段も内蔵している。撮影手段１は、図示の通り装置本体２に撮影手段１の光軸方向を旋回自在に支持されている。装置本体２内には撮影手段１の光軸方向を旋回させるための駆動部が備えられている。旋回モータ３は、図示Ａ方向に撮影手段１を旋回させる動作（いわゆるパンニング動作）を可能にするモータである。旋回モータ４は、図示Ｂ方向に撮影手段を旋回させる動作（いわゆるチルト動作）を可能にするモータである。ここで、撮影装置は、一定の角度を上限としその角度に達したら旋回方向を反転しなければならない旋回死点を有する。回路基板５には、これらの旋回モータ３、４を駆動するための制御回路や電源が実装されている。撮影手段１で撮影された画像データは、図示されていない有線又は無線の伝送手段によって装置本体２へ伝送され、装置本体２内の記録装置に記録・保持されたり、更に別の装置へ伝送されたりする。このような撮影装置を例えば監視カメラとして用いた場合には、不審者を追尾し画像を記録するような用途に利用される。
従来では、撮影手段１を旋回させる旋回モータには通常のＤＣモータ又はステッピングモータを採用するが、本実施形態の撮影装置では、後述のような２通りの駆動制御が可能なモータを旋回モータ３、４として採用する。また、図示のとおり、旋回モータ３、４は、第１、第２の位置センサ１１ａ、１１ｂを搭載していることが特徴の一つである。
図１は、撮影装置の全体の構成の一例を示す図である。
図１において、撮影手段１は撮像素子及びレンズを備えて構成されており、必要に応じて、画角を変更する動作（いわゆるズーム動作）と、ピントを調節する動作（いわゆるフォーカス動作）とを可能にする制御手段も内蔵している。撮影手段１は、図示の通り装置本体２に撮影手段１の光軸方向を旋回自在に支持されている。装置本体２内には撮影手段１の光軸方向を旋回させるための駆動部が備えられている。旋回モータ３は、図示Ａ方向に撮影手段１を旋回させる動作（いわゆるパンニング動作）を可能にするモータである。旋回モータ４は、図示Ｂ方向に撮影手段を旋回させる動作（いわゆるチルト動作）を可能にするモータである。ここで、撮影装置は、一定の角度を上限としその角度に達したら旋回方向を反転しなければならない旋回死点を有する。回路基板５には、これらの旋回モータ３、４を駆動するための制御回路や電源が実装されている。撮影手段１で撮影された画像データは、図示されていない有線又は無線の伝送手段によって装置本体２へ伝送され、装置本体２内の記録装置に記録・保持されたり、更に別の装置へ伝送されたりする。このような撮影装置を例えば監視カメラとして用いた場合には、不審者を追尾し画像を記録するような用途に利用される。
従来では、撮影手段１を旋回させる旋回モータには通常のＤＣモータ又はステッピングモータを採用するが、本実施形態の撮影装置では、後述のような２通りの駆動制御が可能なモータを旋回モータ３、４として採用する。また、図示のとおり、旋回モータ３、４は、第１、第２の位置センサ１１ａ、１１ｂを搭載していることが特徴の一つである。
図２は、旋回モータ３、４と第１、第２の位置センサ１１ａ、１１ｂの概略構成の一例を示す斜視図である。尚、図２では、説明の便宜上、一部の部品を破断して示している。旋回モータ３、４自体の構造は本出願人が特開平９−３３１６６６号公報で提案したものと同じである。
旋回モータ３、４は、マグネット２１を有するロータ２２、第１のコイル２３ａ、第２のコイル２３ｂ、第１のヨーク２４ａ、第２のヨーク２４ｂ、第１の位置センサ１１ａ、及び第２の位置センサ１１ｂを備えて構成される。このうち、第１のコイル２３ａ、第２のコイル２３ｂ、第１のヨーク２４ａ、第２のヨーク２４ｂ、第１の位置センサ１１ａ、及び第２の位置センサ１１ｂでステータが構成される。マグネット２１は、外周が多極に着磁された円筒形状の永久磁石である。マグネット２１は、角度位置に対し、径方向の磁力の強さが正弦波状に変化する着磁パターンを有する。ロータ２２は、ステータに対して回転可能に支持され、マグネット２１と一体に固定されている。
旋回モータ３、４は、マグネット２１を有するロータ２２、第１のコイル２３ａ、第２のコイル２３ｂ、第１のヨーク２４ａ、第２のヨーク２４ｂ、第１の位置センサ１１ａ、及び第２の位置センサ１１ｂを備えて構成される。このうち、第１のコイル２３ａ、第２のコイル２３ｂ、第１のヨーク２４ａ、第２のヨーク２４ｂ、第１の位置センサ１１ａ、及び第２の位置センサ１１ｂでステータが構成される。マグネット２１は、外周が多極に着磁された円筒形状の永久磁石である。マグネット２１は、角度位置に対し、径方向の磁力の強さが正弦波状に変化する着磁パターンを有する。ロータ２２は、ステータに対して回転可能に支持され、マグネット２１と一体に固定されている。
第１のヨーク２４ａは、第１のコイル２３ａに励磁される磁極歯を複数有している。励磁される極を切り替えることで、ロータ２２に与えるトルクを変化させることができる。
第１の位置センサ１１ａ及び第２の位置センサ１１ｂは、マグネット２１の磁束を検出し、電気角で相互に９０°ずつ位相のずれた信号を出力するホール素子である。ここで、マグネット２１の極数をｎとすると、電気角３６０°は実際のロータ角度の７２０／ｎ°に相当する。
第１の位置センサ１１ａ及び第２の位置センサ１１ｂは、マグネット２１の磁束を検出し、電気角で相互に９０°ずつ位相のずれた信号を出力するホール素子である。ここで、マグネット２１の極数をｎとすると、電気角３６０°は実際のロータ角度の７２０／ｎ°に相当する。
図３は、撮影装置の構成の一例を示すブロック図である。尚、図１に示したように、実際は２つの旋回モータ３、４が接続されているが、図３では、説明の都合上、１つの旋回モータを省略して１つの旋回モータのみを示している。
図３において、制御回路５１は、旋回モータ３、４の回転方向等に応じて、旋回モータ３、４の駆動（旋回）に用いるドライバを選択して、駆動信号を出力することで、後述するように旋回モータ３、４の駆動方式を選択する。また、制御回路５１は、撮影手段駆動回路５２の動作に対する指令を行う。撮影手段駆動回路５２は、制御回路５１からの指令に基づいて撮影手段１の撮影動作を制御する。切替回路５３は、旋回モータ３、４を駆動する際に、旋回モータ３、４を駆動するドライバとして、フィードバック通電切替駆動ドライバ５４とステップ駆動ドライバ５５とを切り替える回路である。制御回路５１により、旋回モータ３、４を駆動するドライバとしてフィードバック通電切替駆動ドライバ５４が選択された場合、切替回路５３は、フィードバック通電切替駆動ドライバ５４に駆動信号Ａを送信する。一方、制御回路５１により、旋回モータ３、４を駆動するドライバとしてステップ駆動ドライバ５５が選択された場合、切替回路５３は、ステップ駆動ドライバ５５に駆動信号Ｂを送信する。
図３において、制御回路５１は、旋回モータ３、４の回転方向等に応じて、旋回モータ３、４の駆動（旋回）に用いるドライバを選択して、駆動信号を出力することで、後述するように旋回モータ３、４の駆動方式を選択する。また、制御回路５１は、撮影手段駆動回路５２の動作に対する指令を行う。撮影手段駆動回路５２は、制御回路５１からの指令に基づいて撮影手段１の撮影動作を制御する。切替回路５３は、旋回モータ３、４を駆動する際に、旋回モータ３、４を駆動するドライバとして、フィードバック通電切替駆動ドライバ５４とステップ駆動ドライバ５５とを切り替える回路である。制御回路５１により、旋回モータ３、４を駆動するドライバとしてフィードバック通電切替駆動ドライバ５４が選択された場合、切替回路５３は、フィードバック通電切替駆動ドライバ５４に駆動信号Ａを送信する。一方、制御回路５１により、旋回モータ３、４を駆動するドライバとしてステップ駆動ドライバ５５が選択された場合、切替回路５３は、ステップ駆動ドライバ５５に駆動信号Ｂを送信する。
フィードバック通電切替駆動ドライバ５４は、切替回路５３から出力される駆動信号Ａに応じて、旋回モータ３、４を駆動するための駆動パルスを出力する。その際、第１の位置センサ１１ａと第２の位置センサ１１ｂとが出力する位置信号Ｃ、Ｄに応じて駆動パルスの出力タイミングを制御する。ステップ駆動ドライバ５５は、切替回路５３から出力される駆動信号Ｂに応じて、旋回モータ３、４を駆動するための駆動パルスを出力する。その際、切替回路５３は、駆動信号Ｂによって予め決められた駆動パルス間隔（駆動周波数）に応じて駆動パルスの出力タイミングを制御する。第１の位置センサ１１ａ及び第２の位置センサ１１ｂは、旋回モータ３、４のロータの位置信号Ｃ、Ｄを出力する。ロータの位置を検出することができれば、位置センサの種類は限定されず、例えば、ホール素子を位置センサとして用いてもよいし、光学センサを位置センサとして用いてもよい。
制御回路５１、切替回路５３、フィードバック通電切替駆動ドライバ５４、及びステップ駆動ドライバ５５等が、回路基板５に実装されている。
旋回モータ３、４は、ステップ駆動ドライバ５５を用いてステップ駆動を行うことができる。すなわち、ステップ駆動ドライバ５５は、入力された駆動信号Ｂに基づく駆動パルス間隔（駆動周波数）と回転方向とに従って、第１のコイル２３ａと第２のコイル２３ｂの通電を順次切り替えることで、ロータ２２を所望の速度で回転させることが可能である。また、ステップ駆動ドライバ５５は、入力された駆動信号Ｂに基づく駆動パルス数に従って、ロータ２２を所望の角度だけ回転させることが可能である。ステップ駆動ドライバ５５は、駆動パルス間隔によって、旋回モータ３、４の速度制御を行うことが可能である。
制御回路５１、切替回路５３、フィードバック通電切替駆動ドライバ５４、及びステップ駆動ドライバ５５等が、回路基板５に実装されている。
旋回モータ３、４は、ステップ駆動ドライバ５５を用いてステップ駆動を行うことができる。すなわち、ステップ駆動ドライバ５５は、入力された駆動信号Ｂに基づく駆動パルス間隔（駆動周波数）と回転方向とに従って、第１のコイル２３ａと第２のコイル２３ｂの通電を順次切り替えることで、ロータ２２を所望の速度で回転させることが可能である。また、ステップ駆動ドライバ５５は、入力された駆動信号Ｂに基づく駆動パルス数に従って、ロータ２２を所望の角度だけ回転させることが可能である。ステップ駆動ドライバ５５は、駆動パルス間隔によって、旋回モータ３、４の速度制御を行うことが可能である。
ステップ駆動方式では、旋回モータ３、４が低速であっても正確に旋回モータ３、４を駆動させることが可能である。しかしながら、駆動パルス間隔を小さく（駆動周波数を大きく）すると、第１のコイル２３ａと第２のコイル２３ｂの通電の切り替えに対してロータ２２が応答できなくなり、旋回モータ３、４が脱調を起こす可能性が高まる。このため、ステップ駆動方式では、駆動パルス間隔に下限を与えると共に、実際の負荷に対して所定の安全率を見込む必要がある。よって、ステップ駆動方式では、高速度での旋回モータ３、４の駆動が制限される。
本実施形態では、このようなステップ駆動方式が、予め決められた時間間隔に従ってモータのコイルの通電状態を切り替える第１の駆動方式による駆動方式の一例となる。
本実施形態では、このようなステップ駆動方式が、予め決められた時間間隔に従ってモータのコイルの通電状態を切り替える第１の駆動方式による駆動方式の一例となる。
次に、フィードバック通電切替駆動方式に関して詳細を説明する。旋回モータ３、４は、前述したステップ駆動に加え、フィードバック通電切替駆動を行うことができる。フィードバック通電切替駆動では、フィードバック通電切替駆動ドライバ５４が、第１の位置センサ１１ａと第２の位置センサ１１ｂの出力する位置信号Ｃ、Ｄに基づいて、第１のコイル２３ａと第２のコイル２３ｂの通電タイミングを切り替える。
図４は、ヨーク２４と位置センサ１１とロータ２２の位相関係の一例を示す図である。図５は、フィードバック通電切替モードにおける旋回モータ３、４の動作の一例を説明する図である。図４及び図５では、旋回モータ３、４を軸方向から見た断面図を示している。また、図４及び図５に向かって時計回りの方向を正の方向とする。本実施形態では、マグネットの極数は８極、着磁角Ｐは４５°である。また、第１のヨーク２４ａを基準として、第２のヨーク２４ｂの位相Ｐ／２は−２２．５°、第１の位置センサ１１ａの位相β１は＋２２．５°、第２の位置センサ１１ｂの位相β２は−４５°である。以下の説明では、電気角を用いてフィードバック通電切替モードの動作の一例を説明する。電気角とは、マグネット磁力の１周期を３６０°として表したものであり、ロータ２２の極数をＭ、実際の角度をθ0とすると、電気角θは以下の（１）式で表せる。
θ＝（２×θ0／Ｍ） ・・・（１）
第１のヨーク２４ａと第２のヨーク２４ｂとの位相差、第１の位置センサ１１ａと第２の位置センサ１１ｂとの位相差、第１のヨーク２４ａと第１の位置センサ１１ａとの位相差は全て電気角で９０°である。尚、本実施形態では、図４に示すように、第１のヨーク２４ａの磁極歯中心とマグネット２１のＮ極中心とが対向している状態をロータ２２の初期状態とし、電気角０°とする。
図４は、ヨーク２４と位置センサ１１とロータ２２の位相関係の一例を示す図である。図５は、フィードバック通電切替モードにおける旋回モータ３、４の動作の一例を説明する図である。図４及び図５では、旋回モータ３、４を軸方向から見た断面図を示している。また、図４及び図５に向かって時計回りの方向を正の方向とする。本実施形態では、マグネットの極数は８極、着磁角Ｐは４５°である。また、第１のヨーク２４ａを基準として、第２のヨーク２４ｂの位相Ｐ／２は−２２．５°、第１の位置センサ１１ａの位相β１は＋２２．５°、第２の位置センサ１１ｂの位相β２は−４５°である。以下の説明では、電気角を用いてフィードバック通電切替モードの動作の一例を説明する。電気角とは、マグネット磁力の１周期を３６０°として表したものであり、ロータ２２の極数をＭ、実際の角度をθ0とすると、電気角θは以下の（１）式で表せる。
θ＝（２×θ0／Ｍ） ・・・（１）
第１のヨーク２４ａと第２のヨーク２４ｂとの位相差、第１の位置センサ１１ａと第２の位置センサ１１ｂとの位相差、第１のヨーク２４ａと第１の位置センサ１１ａとの位相差は全て電気角で９０°である。尚、本実施形態では、図４に示すように、第１のヨーク２４ａの磁極歯中心とマグネット２１のＮ極中心とが対向している状態をロータ２２の初期状態とし、電気角０°とする。
図６（Ａ）は、ロータ２２の回転角度とモータトルクとの関係の一例を示すグラフであり、横軸は電気角を、縦軸はモータトルクを夫々示す。モータトルクの方向は、ロータ２２を時計回りに回転させる方向を正とする。
第１のコイル２３ａに正方向の電流を流すと、第１のヨーク２４ａがＮ極に磁化し、第１のヨーク２４ａとマグネット２１の磁極との間に電磁気力が発生する。また、第２のコイル２３ｂに正方向の電流を流すと、第２のヨーク２４ｂがＮ極に磁化し、第２のヨーク２４ｂとマグネット２１の磁極との間に電磁気力が発生する。２つの電磁気力を合成すると、ロータ２２の回転に伴って概略正弦波状のトルクが得られる（図６（Ａ）のトルク曲線Ａ＋Ｂ＋を参照）。他の通電状態においても、同様に、概略正弦波状のトルクが得られる（図６（Ａ）のトルク曲線Ａ＋Ｂ−、Ａ−Ｂ−、Ａ−Ｂ＋を参照）。また、第１のヨーク２４ａは第２のヨーク２４ｂに対して電気角で９０°の位相をもって配置されるため、４つのトルクは互いに電気角で９０°の位相差を持っている。
第１のコイル２３ａに正方向の電流を流すと、第１のヨーク２４ａがＮ極に磁化し、第１のヨーク２４ａとマグネット２１の磁極との間に電磁気力が発生する。また、第２のコイル２３ｂに正方向の電流を流すと、第２のヨーク２４ｂがＮ極に磁化し、第２のヨーク２４ｂとマグネット２１の磁極との間に電磁気力が発生する。２つの電磁気力を合成すると、ロータ２２の回転に伴って概略正弦波状のトルクが得られる（図６（Ａ）のトルク曲線Ａ＋Ｂ＋を参照）。他の通電状態においても、同様に、概略正弦波状のトルクが得られる（図６（Ａ）のトルク曲線Ａ＋Ｂ−、Ａ−Ｂ−、Ａ−Ｂ＋を参照）。また、第１のヨーク２４ａは第２のヨーク２４ｂに対して電気角で９０°の位相をもって配置されるため、４つのトルクは互いに電気角で９０°の位相差を持っている。
図６（Ｂ）は、ロータ２２の回転角度とセンサ出力との関係の一例を示すグラフであり、横軸は電気角を、縦軸は位置センサ１１の出力を示す。
マグネット２１の径方向の磁力が電気角に対しておおよそ正弦波状になるようにマグネット２１が着磁されている。そのため、第１の位置センサ１１Ａからは概略正弦波状の信号が得られる（図６（Ｂ）の位置センサ信号Ｃ１を参照）。尚、本実施形態では、第１の位置センサ１１ａは、マグネット２１のＮ極と対向するときに正の値を出力するものとする。
また、第２の位置センサ１１ｂは、第１の位置センサ１１ａに対して電気角で９０°の位相をもって配置されるため、第２の位置センサ１１ｂからは余弦波状の信号が得られる（図６（Ｂ）の位置センサ信号Ｄ１を参照）。尚、本実施形態では、第２の位置センサ１１ｂは、第１の位置センサ１１ａに対して極性を反転してあるため、マグネット２１のＳ極と対向するときに正の値を出力する。
マグネット２１の径方向の磁力が電気角に対しておおよそ正弦波状になるようにマグネット２１が着磁されている。そのため、第１の位置センサ１１Ａからは概略正弦波状の信号が得られる（図６（Ｂ）の位置センサ信号Ｃ１を参照）。尚、本実施形態では、第１の位置センサ１１ａは、マグネット２１のＮ極と対向するときに正の値を出力するものとする。
また、第２の位置センサ１１ｂは、第１の位置センサ１１ａに対して電気角で９０°の位相をもって配置されるため、第２の位置センサ１１ｂからは余弦波状の信号が得られる（図６（Ｂ）の位置センサ信号Ｄ１を参照）。尚、本実施形態では、第２の位置センサ１１ｂは、第１の位置センサ１１ａに対して極性を反転してあるため、マグネット２１のＳ極と対向するときに正の値を出力する。
位置センサ信号Ｃ１、Ｄ１に対して２値化を行った信号が、夫々２値化信号Ｃ２、Ｄ２である。フィードバック通電切替モードでは、２値化信号Ｃ２をもとに第１のコイル２３ａの通電を切り替え、２値化信号Ｄ２をもとに第２のコイル２３ｂの通電を切り替える。すなわち、２値化信号Ｃ２が正の値を示すとき第１のコイル２３ａに正方向の電流を流し、負の値を示すとき第１のコイル２３ａに逆方向の電流を流す。また、２値化信号Ｄ２が正の値を示すとき第２のコイル２３ｂに正方向の通電を流し、負の値を示すとき第２のコイル２３ｂに逆方向の通電を流す。
図５（ａ）は、ロータ２２が電気角で１３５°回転した状態を示している。このときの各位置センサ１１ａ、１１ｂの出力は、図６（Ｂ）の（ａ）で示した値を示しており、２値化信号Ｃ２は正、２値化信号Ｄ２は負の値を示している。従って、第１のコイル２３ａには正方向の電流が流れて第１のヨーク２４ａはＮ極に磁化する。一方、第２のコイル２３ｂには逆方向の電流が流れて第２のヨーク２４ｂはＳ極に磁化する。このとき、図６（Ａ）のトルク曲線Ａ＋Ｂ−に対応する時計回りのトルクが旋回モータ３、４に働き、ロータ２２はθ0方向の回転力を受けて回転する。
図５（ｂ）は、ロータ２２が電気角で１８０°回転した状態を示している。このとき、第１の位置センサ１１ａは、マグネット２１のＮ極とＳ極との境界に位置する。そのため、電気角１８０°を境に２値化信号Ｃ２は正の値から負の値に切り替わり、第１のコイル２３ａの通電方向が正方向から逆方向へ切り替わる。この電気角は、トルク曲線Ａ＋Ｂ−とトルク曲線Ａ−Ｂ−との交点の電気角と一致する。
図５（ｂ’）は、ロータ２２が電気角で１８０°回転し、第１のコイル２３ａの通電方向が切り替わった状態を示している。第１のコイル２３ａには逆方向の電流が流れて第１のヨーク２４ａはＳ極に磁化する。一方、第２のコイル２３ｂには逆方向の電流が流れて第２のヨーク２４ｂはＳ極に磁化する。このとき、図６（Ａ）のトルク曲線Ａ−Ｂ−に対応する時計回りのトルクが旋回モータ３、４に働き、ロータ２２はθ0方向の回転力を受けて回転する。
図５（ｂ）は、ロータ２２が電気角で１８０°回転した状態を示している。このとき、第１の位置センサ１１ａは、マグネット２１のＮ極とＳ極との境界に位置する。そのため、電気角１８０°を境に２値化信号Ｃ２は正の値から負の値に切り替わり、第１のコイル２３ａの通電方向が正方向から逆方向へ切り替わる。この電気角は、トルク曲線Ａ＋Ｂ−とトルク曲線Ａ−Ｂ−との交点の電気角と一致する。
図５（ｂ’）は、ロータ２２が電気角で１８０°回転し、第１のコイル２３ａの通電方向が切り替わった状態を示している。第１のコイル２３ａには逆方向の電流が流れて第１のヨーク２４ａはＳ極に磁化する。一方、第２のコイル２３ｂには逆方向の電流が流れて第２のヨーク２４ｂはＳ極に磁化する。このとき、図６（Ａ）のトルク曲線Ａ−Ｂ−に対応する時計回りのトルクが旋回モータ３、４に働き、ロータ２２はθ0方向の回転力を受けて回転する。
図５（ｃ）は、ロータ２２が電気角で２２５°回転した状態を示している。このときの各位置センサ１１ａ、１１ｂの出力は、図６（Ｂ）の（ｃ）で示した値を示しており、２値化信号Ｃ２は負、２値化信号Ｄ２は負の値を示している。従って、第１のコイル２３ａには負方向の電流が流れて第１のヨーク２４ａはＳ極に磁化する。一方、第２のコイル２３ｂには逆方向の電流が流れて第２のヨーク２４ｂはＳ極に磁化する。このとき、図６（Ａ）のトルク曲線Ａ−Ｂ−に対応する時計回りのトルクが旋回モータ３、４に働き、ロータ２２はθ0方向の回転力を受けて回転する。
図５（ｄ）は、ロータ２２が電気角で２７０°回転した状態を示している。このとき、第２の位置センサ１１ｂは、マグネット２１のＮ極とＳ極との境界に位置する。そのため、電気角２７０°を境に２値化信号Ｄ２は負の値から正の値に切り替わり、第２のコイル２３ｂの通電方向が逆方向から正方向へ切り替わる。この電気角は、トルク曲線Ａ−Ｂ−とトルク曲線Ａ−Ｂ＋との交点の電気角と一致する。
図５（ｄ’）は、ロータ２２が電気角で２７０°回転し、第２のコイル２３ｂの通電方向が切り替わった状態を示している。第２のコイル２３ｂには正方向の電流が流れて第２のヨーク２４ｂはＳ極に磁化する。一方、第１のコイル２３ａには逆方向の電流が流れて第１のヨーク２４ａはＳ極に磁化する。このとき、図６（Ａ）のトルク曲線Ａ−Ｂ＋に対応する時計回りのトルクが旋回モータ３、４に働き、ロータ２２はθ0方向の回転力を受けて回転する。
以上の動作を繰り返すことで、ロータ２２を連続的に回転させることが可能となる。また、２値化信号Ｃ２、Ｄ２の正負を反転させれば、ロータ２２を逆回転させることも可能である。
図５（ｄ）は、ロータ２２が電気角で２７０°回転した状態を示している。このとき、第２の位置センサ１１ｂは、マグネット２１のＮ極とＳ極との境界に位置する。そのため、電気角２７０°を境に２値化信号Ｄ２は負の値から正の値に切り替わり、第２のコイル２３ｂの通電方向が逆方向から正方向へ切り替わる。この電気角は、トルク曲線Ａ−Ｂ−とトルク曲線Ａ−Ｂ＋との交点の電気角と一致する。
図５（ｄ’）は、ロータ２２が電気角で２７０°回転し、第２のコイル２３ｂの通電方向が切り替わった状態を示している。第２のコイル２３ｂには正方向の電流が流れて第２のヨーク２４ｂはＳ極に磁化する。一方、第１のコイル２３ａには逆方向の電流が流れて第１のヨーク２４ａはＳ極に磁化する。このとき、図６（Ａ）のトルク曲線Ａ−Ｂ＋に対応する時計回りのトルクが旋回モータ３、４に働き、ロータ２２はθ0方向の回転力を受けて回転する。
以上の動作を繰り返すことで、ロータ２２を連続的に回転させることが可能となる。また、２値化信号Ｃ２、Ｄ２の正負を反転させれば、ロータ２２を逆回転させることも可能である。
フィードバック通電切替駆動モードでは、進角αを変えることで旋回モータ３、４の特性を変化させることが可能である。フィードバック通電切替駆動モードにおいて、ロータ２２を高速度で回転させると、通電切替の周期が短くなる。通電切替の周期が短いと、コイル２３のインダクタンスの影響により、通電切替の周期に比べて電流値の立ち上がりが遅くなり、トルクが低くなる。しかし、進角αを大きくして２値化信号を進めることで、電流値の立ち上がりが遅くなるのを防ぎ、ロータ２２が高速度で回転してもトルクが低下することを抑えることが可能である。
フィードバック通電切替駆動では、ロータ２２の位置を検出しながらコイル２３への通電を切り替えるため、適切な制御を行えば、旋回モータ３、４が脱調を起こすことはない。そのため、ステップ駆動のように旋回モータ３、４の駆動速度に制限を加えたり、安全率を見込んだりする必要がない。また、フィードバック通電切替駆動では、ステップ駆動よりも高速・高効率で旋回モータ３、４を駆動することが可能であるため、速い駆動速度で旋回モータ３、４を駆動させることが可能となる。しかしながら、電流によって速度制御を行った場合は、低速度で旋回モータ３、４を駆動すると電流が低くなりトルクが低下する。このため、フィードバック通電切替駆動では、低速度での位置決め精度が低下する。
フィードバック通電切替駆動では、ロータ２２の位置を検出しながらコイル２３への通電を切り替えるため、適切な制御を行えば、旋回モータ３、４が脱調を起こすことはない。そのため、ステップ駆動のように旋回モータ３、４の駆動速度に制限を加えたり、安全率を見込んだりする必要がない。また、フィードバック通電切替駆動では、ステップ駆動よりも高速・高効率で旋回モータ３、４を駆動することが可能であるため、速い駆動速度で旋回モータ３、４を駆動させることが可能となる。しかしながら、電流によって速度制御を行った場合は、低速度で旋回モータ３、４を駆動すると電流が低くなりトルクが低下する。このため、フィードバック通電切替駆動では、低速度での位置決め精度が低下する。
フィードバック通電切替駆動とステップ駆動でのモータ出力の関係に関してまとめると以下のようになる。
ステップ駆動時もコイル２３への通電切り替えを理想的なタイミングで行い脱調が発生しない状態では旋回モータ３、４そのものの出力はフィードバック通電切り替え駆動と同等である。図７は、ステップ駆動時の旋回モータ３、４の特性の一例を示す図である。
図７において、特性７１は、旋回モータ３、４の出力（脱調がないときの特性）を表している。前述したようにステップ駆動時に駆動パルス間隔を小さく（駆動周波数を大きく）すると、コイル２３への通電の切り替えに対してロータ２２が応答できなくなり、旋回モータ３、４が脱調を起こす可能性が高まる。このため、駆動パルス間隔に下限を与えると共に、実際の負荷に対して所定の安全率を見込む必要がある。このため、旋回モータ３、４は、特性７１に対しある安全率をもった特性範囲７２で使用される。したがって、フィードバック通電切替駆動方式は、実質、ステップ駆動で駆動される場合よりも大きな出力を安定的に取り出す事ができる駆動方式とみなす事ができる。
ステップ駆動時もコイル２３への通電切り替えを理想的なタイミングで行い脱調が発生しない状態では旋回モータ３、４そのものの出力はフィードバック通電切り替え駆動と同等である。図７は、ステップ駆動時の旋回モータ３、４の特性の一例を示す図である。
図７において、特性７１は、旋回モータ３、４の出力（脱調がないときの特性）を表している。前述したようにステップ駆動時に駆動パルス間隔を小さく（駆動周波数を大きく）すると、コイル２３への通電の切り替えに対してロータ２２が応答できなくなり、旋回モータ３、４が脱調を起こす可能性が高まる。このため、駆動パルス間隔に下限を与えると共に、実際の負荷に対して所定の安全率を見込む必要がある。このため、旋回モータ３、４は、特性７１に対しある安全率をもった特性範囲７２で使用される。したがって、フィードバック通電切替駆動方式は、実質、ステップ駆動で駆動される場合よりも大きな出力を安定的に取り出す事ができる駆動方式とみなす事ができる。
尚、本実施形態では、ロータ２２のマグネット２１の磁束を、磁気センサである位置センサ１１によって検出し、コイル２３への通電のタイミングを制御している。しかしながら、ロータ２２の位置を検出する方式に制限を加えるわけではない。例えば、ロータ２２の回転に伴って変位する検出用マグネットを配置してロータ２２の位置を検出してもよいし、遮光板やパターン面を光学センサによってロータ２２の位置を読み取ってもよい。また、また、位置センサが旋回モータ３、４と一体に固定されていてもよいし、旋回モータ３、４とは別の部材に固定されていてもよい。
本実施形態では、このようなフィードバック通電切替駆動方式が、センサの出力に応じてモータのコイルの通電状態を切り替える第２の駆動方式の一例となる。
本実施形態では、このようなフィードバック通電切替駆動方式が、センサの出力に応じてモータのコイルの通電状態を切り替える第２の駆動方式の一例となる。
次に、回路基板５に実装されている制御回路５１等による旋回モータ３、４の具体的な動作の一例について説明する。
（ステップ駆動モードへの切り替え）
図８、図９は、旋回モータ３、４の駆動モードをフィードバック通電切替駆動モードからステップ駆動モードに切り替える場合の撮影装置の動作の一例を説明するフローチャートである。
前述のとおり、フィードバック通電切替駆動では、ロータ２２の位置を検出しながらロータ２２のコイル２３への通電を切り替えるため、適切な制御を行えば旋回モータ３、４の脱調が起こることはない。そのため、ステップ駆動のように駆動速度に制限を加えたり、安全率を見込んだりする必要がない。また、フィードバック通電切替駆動では、ステップ駆動に対して高速・高効率で駆動することが可能であるため、速い駆動速度で旋回モータ３、４を駆動させることが可能となる。しかしながら、電流によって速度制御を行った場合は、低速度で旋回モータ３、４を駆動すると電流が低くなりトルクが低下する。このため、フィードバック通電切替駆動では、低速度での位置決め精度が低下する。本実施形態では、このような場合には、駆動モードをフィードバック通電切替駆動からステップ駆動に切り替えることによって、フィードバック通電切替駆動が有するこのような欠点をカバーするようにしている。
例えば、駆動モードがフィードバック通電切り替え駆動モードである時に検出されたロータ２２の回転速度が目標速度より速く、フィードバック通電切替駆動では目標速度での回転ができないが、ステップ駆動ならば目標速度での回転ができるとする。この場合には、フィードバック通電切り替え駆動モードからステップ駆動に駆動モードを切り替えることによって、目標どおりの速度でロータ２２を回転することが可能となり、所望の適切な制御をすることができる。また、この効果は、旋回角度に対して撮影範囲の変化が小さい広角画角の撮影において顕著となる。
（ステップ駆動モードへの切り替え）
図８、図９は、旋回モータ３、４の駆動モードをフィードバック通電切替駆動モードからステップ駆動モードに切り替える場合の撮影装置の動作の一例を説明するフローチャートである。
前述のとおり、フィードバック通電切替駆動では、ロータ２２の位置を検出しながらロータ２２のコイル２３への通電を切り替えるため、適切な制御を行えば旋回モータ３、４の脱調が起こることはない。そのため、ステップ駆動のように駆動速度に制限を加えたり、安全率を見込んだりする必要がない。また、フィードバック通電切替駆動では、ステップ駆動に対して高速・高効率で駆動することが可能であるため、速い駆動速度で旋回モータ３、４を駆動させることが可能となる。しかしながら、電流によって速度制御を行った場合は、低速度で旋回モータ３、４を駆動すると電流が低くなりトルクが低下する。このため、フィードバック通電切替駆動では、低速度での位置決め精度が低下する。本実施形態では、このような場合には、駆動モードをフィードバック通電切替駆動からステップ駆動に切り替えることによって、フィードバック通電切替駆動が有するこのような欠点をカバーするようにしている。
例えば、駆動モードがフィードバック通電切り替え駆動モードである時に検出されたロータ２２の回転速度が目標速度より速く、フィードバック通電切替駆動では目標速度での回転ができないが、ステップ駆動ならば目標速度での回転ができるとする。この場合には、フィードバック通電切り替え駆動モードからステップ駆動に駆動モードを切り替えることによって、目標どおりの速度でロータ２２を回転することが可能となり、所望の適切な制御をすることができる。また、この効果は、旋回角度に対して撮影範囲の変化が小さい広角画角の撮影において顕著となる。
図８は、撮影手段１の旋回動作の目標速度が一定値を下回り、フィードバック通電切替駆動では、目標速度でロータ２２を回転できない場合の撮影装置の動作の一例を示している。このような場合の具体例としては、撮影装置が監視カメラであり、撮影装置が追尾している監視対象が非常に遅い速度で移動している場合や、撮影装置が非常に広角領域で撮影している場合等が挙げられる。このような条件の下では、前述の通り、フィードバック通電切替駆動から低速回転に有利なステップ駆動へ切り替えることが望ましい。図８はそのフローチャートである。
ステップＳ８１において、制御回路５１は、旋回モータ３、４のロータ２２の回転速度を検出する。この回転速度の検出は、例えば、位置センサ１１、１２で検出された回転位置の単位時間当たりの変化等を算出することで行うことができ、公知の方法で実現できるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。
次に、ステップＳ８２において、制御回路５１は、ステップＳ８１で検出した現在の回転速度が目標速度以上であり、且つ、フィードバック通電切替駆動では目標速度での正確な回転ができないか否かを判定する。この判定の結果、現在の回転速度が目標速度以上であり、且つ、フィードバック通電切替駆動では目標速度での回転ができない場合には、ステップＳ８３に進み、そうでない場合には、図８のフローチャートによる処理を終了する。尚、ステップＳ８２において、単に、ステップＳ８１で検出した現在の回転速度が目標速度以上であるか否かを判定するようにしてもよい。
ステップＳ８３に進むと、制御回路５１は、駆動モードをフィードバック通電切替モードからステップ駆動モードに切り替る旨を示す駆動信号を切替回路５３に出力する。
次に、ステップＳ８４において、切替回路５３は、次の処理を行う。すなわち、ステップＳ８３で出力された駆動信号に基づいて、目標速度に応じた所定の間隔（通電タイミング）で、第１、第２のコイル２３ａ、２３ｂの少なくとも何れか一方を通電するための駆動信号Ｂをステップ駆動ドライバ５５に出力する。これにより、動作を行うドライバがフィードバック通電切替駆動ドライバ５４からステップ駆動ドライバ５５に切り替わる。ステップ駆動ドライバ５５は、駆動信号Ｂに従って旋回モータ３、４のロータ２２の回転を行う。
以上の通り、旋回モータ３、４による撮影手段１の旋回を現在の旋回速度よりも低速で動作をさせたい場合において、本実施形態のような駆動モードの切替を実施すると、高い信頼性をもって所望の低速動作を行うことが可能となる。具体的には、低速で移動する被写体を見失う事無く追尾できるという点で信頼性の高い監視カメラを実現できる。また、この効果は、旋回角度に対して撮影範囲の変化が小さい広角画角の撮影において顕著となる。尚、このような状態を判定した上で図８のフローチャートを実行するようにしてもよい。
次に、ステップＳ８２において、制御回路５１は、ステップＳ８１で検出した現在の回転速度が目標速度以上であり、且つ、フィードバック通電切替駆動では目標速度での正確な回転ができないか否かを判定する。この判定の結果、現在の回転速度が目標速度以上であり、且つ、フィードバック通電切替駆動では目標速度での回転ができない場合には、ステップＳ８３に進み、そうでない場合には、図８のフローチャートによる処理を終了する。尚、ステップＳ８２において、単に、ステップＳ８１で検出した現在の回転速度が目標速度以上であるか否かを判定するようにしてもよい。
ステップＳ８３に進むと、制御回路５１は、駆動モードをフィードバック通電切替モードからステップ駆動モードに切り替る旨を示す駆動信号を切替回路５３に出力する。
次に、ステップＳ８４において、切替回路５３は、次の処理を行う。すなわち、ステップＳ８３で出力された駆動信号に基づいて、目標速度に応じた所定の間隔（通電タイミング）で、第１、第２のコイル２３ａ、２３ｂの少なくとも何れか一方を通電するための駆動信号Ｂをステップ駆動ドライバ５５に出力する。これにより、動作を行うドライバがフィードバック通電切替駆動ドライバ５４からステップ駆動ドライバ５５に切り替わる。ステップ駆動ドライバ５５は、駆動信号Ｂに従って旋回モータ３、４のロータ２２の回転を行う。
以上の通り、旋回モータ３、４による撮影手段１の旋回を現在の旋回速度よりも低速で動作をさせたい場合において、本実施形態のような駆動モードの切替を実施すると、高い信頼性をもって所望の低速動作を行うことが可能となる。具体的には、低速で移動する被写体を見失う事無く追尾できるという点で信頼性の高い監視カメラを実現できる。また、この効果は、旋回角度に対して撮影範囲の変化が小さい広角画角の撮影において顕著となる。尚、このような状態を判定した上で図８のフローチャートを実行するようにしてもよい。
図９は、フィードバック通電切替駆動では、撮影手段１が、ある停止目標位置に精度よく停止できない可能性が高い場合の撮影装置の動作の一例を示している。このような場合の具体例としては、撮影装置が監視カメラであり、撮影装置が追尾している監視対象が停止したので撮影手段１も停止する必要がある場合や、撮影装置の電源投入時等に所定の初期化位置で撮影手段１を停止させる場合等が挙げられる。このような条件の下では、前述の通り、フィードバック通電切替駆動から停止精度の良いステップ駆動へ駆動モードを切り替えることが望ましい。図９はそのフローチャートである。
ステップＳ９１において、制御回路５１は、撮影手段１の停止目標位置が確定しているか否かを判定する。この判定の結果、撮影手段１の停止目標位置が確定している場合にはステップＳ９２に進み、そうでない場合には、図９のフローチャートによる処理を終了する。
次に、ステップＳ９２において、制御回路５１は、駆動モードをステップ駆動モードからフィードバック通電切替モードに切り替える旨を示す駆動信号を切替回路５３に出力する。
次に、ステップＳ９３において、切替回路５３は、次の処理を行う。すなわち、ステップＳ９２で出力された駆動信号に基づいて、停止目標位置や目標速度に応じた所定の間隔（通電タイミング）で、第１、第２のコイル２３ａ、２３ｂの少なくとも何れか一方を通電するための駆動信号Ｂをステップ駆動ドライバ５５に出力する。これにより、動作を行うドライバがステップ駆動ドライバ５５からフィードバック通電切替駆動ドライバ５４に切り替わる。フィードバック通電切替駆動ドライバ５４は、駆動信号Ｂに従って旋回モータ３、４のロータ２２の回転を行う。
次に、ステップＳ９２において、制御回路５１は、駆動モードをステップ駆動モードからフィードバック通電切替モードに切り替える旨を示す駆動信号を切替回路５３に出力する。
次に、ステップＳ９３において、切替回路５３は、次の処理を行う。すなわち、ステップＳ９２で出力された駆動信号に基づいて、停止目標位置や目標速度に応じた所定の間隔（通電タイミング）で、第１、第２のコイル２３ａ、２３ｂの少なくとも何れか一方を通電するための駆動信号Ｂをステップ駆動ドライバ５５に出力する。これにより、動作を行うドライバがステップ駆動ドライバ５５からフィードバック通電切替駆動ドライバ５４に切り替わる。フィードバック通電切替駆動ドライバ５４は、駆動信号Ｂに従って旋回モータ３、４のロータ２２の回転を行う。
以上の通り、旋回モータ３、４による旋回によって撮影手段１を特定の停止すべき位置で停止させる動作をさせたい場合において、本実施形態のような駆動モードの切替を実施すると、高い信頼性で所望の停止位置に撮影手段１を停止させることができる。具体的には、移動中の被写体が停止した場合にも精度よく画角の中央に被写体を捕らえることができるという点で信頼性の高い監視カメラを実現できる。また、この効果は、旋回角度に対して撮影範囲の変化が大きい望遠画角の撮影において顕著となる。尚、このような状態を判定した上で図９のフローチャートを実行するようにしてもよい。
このような駆動モードの切替によって最適な制御が可能で、信頼性の高い監視カメラを実現できるのは、位置センサ１１、１２を備えフィードバック通電切替駆動とステップ駆動との両方の駆動方式が可能な旋回モータ３、４を撮影装置が搭載しているためである。この効果により、従来のＤＣモータやステッピングモータを搭載した撮影装置より、低速から高速まで広い範囲で旋回動作が可能となり、停止精度や高負荷時の信頼性も向上する。
このような駆動モードの切替によって最適な制御が可能で、信頼性の高い監視カメラを実現できるのは、位置センサ１１、１２を備えフィードバック通電切替駆動とステップ駆動との両方の駆動方式が可能な旋回モータ３、４を撮影装置が搭載しているためである。この効果により、従来のＤＣモータやステッピングモータを搭載した撮影装置より、低速から高速まで広い範囲で旋回動作が可能となり、停止精度や高負荷時の信頼性も向上する。
（フィードバック通電切替駆動モードへの切替）
図１０〜図１１は、旋回モータ３、４の駆動モードをステップ駆動モードからフィードバック通電切替駆動モードに切り替える場合の撮影装置の動作の一例を説明するフローチャートである。
前述のとおり、ステップ駆動では、駆動パルス間隔によって速度制御が可能である。また、低速でも正確に撮影手段１を駆動させることが可能である。しかしながら、駆動パルス間隔を小さく（駆動周波数を大きく）すると、コイル２３への通電の切り替えに対してロータ２２が応答できなくなり、旋回モータ３、４が脱調を起こす可能性が高まる。このため、ステップ駆動では、駆動パルス間隔に下限を加えると共に、実際の負荷に対して所定の安全率を見込む必要があり、高速での駆動が制限される。本実施形態では、このような場合には、駆動モードをステップ駆動からフィードバック通電切替駆動に切り替えることによって、ステップ駆動が有するこのような欠点をカバーするようにしている。
図１０〜図１１は、旋回モータ３、４の駆動モードをステップ駆動モードからフィードバック通電切替駆動モードに切り替える場合の撮影装置の動作の一例を説明するフローチャートである。
前述のとおり、ステップ駆動では、駆動パルス間隔によって速度制御が可能である。また、低速でも正確に撮影手段１を駆動させることが可能である。しかしながら、駆動パルス間隔を小さく（駆動周波数を大きく）すると、コイル２３への通電の切り替えに対してロータ２２が応答できなくなり、旋回モータ３、４が脱調を起こす可能性が高まる。このため、ステップ駆動では、駆動パルス間隔に下限を加えると共に、実際の負荷に対して所定の安全率を見込む必要があり、高速での駆動が制限される。本実施形態では、このような場合には、駆動モードをステップ駆動からフィードバック通電切替駆動に切り替えることによって、ステップ駆動が有するこのような欠点をカバーするようにしている。
例えば、駆動モードがステップ駆動モードである時に検出されたロータ２２の回転速度が目標速度より遅く、ステップ駆動では目標速度にまで回転速度を上げられないがフィードバック通電切替駆動ならば目標速度にまで回転速度を上げられるとする。この場合には、ステップ駆動からフィードバック通電切替駆動に駆動モードを切り替えることによって、目標通りの速度でロータ２２を回転することが可能となり、所望の適切な制御することができる。また、この効果は、旋回角度に対して撮影範囲の変化が大きい望遠画角の撮影において顕著となる。
図１０は、撮影手段１の旋回動作の目標速度が一定値を上回り、ステップ駆動では、目標速度でロータ２２を回転できない場合の撮影装置の動作の一例を示している。このような場合の具体例としては、撮影装置が監視カメラであり、撮影装置が追尾している監視対象が非常に速い速度で移動している場合、又は非常に望遠領域で撮影装置が被写体を撮影している場合等が挙げられる。このような条件の下では、前述の通り、ステップ駆動から高速回転に有利なフィードバック通電切替駆動へ切り替えることが望ましい。図１０はそのフローチャートである。
ステップＳ１０１において、制御回路５１は、旋回モータ３、４のロータ２２の回転速度を検出する。この回転速度の検出は、例えば、位置センサ１１、１２で検出された回転位置の単位時間当たりの変化等を算出することで行うことができ、公知の方法で実現できるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。
次に、ステップＳ１０２において、制御回路５１は、ステップＳ１０１で検出した現在の回転速度が目標速度以下であり、且つ、ステップ駆動では目標速度での回転速度ができないか否かを判定する。この判定の結果、現在の回転速度が目標速度以下であり、且つ、ステップ駆動では目標速度での回転速度ができない場合には、ステップＳ１０３に進み、そうでない場合には、図１０のフローチャートによる処理を終了する。尚、ステップＳ１０２において、単に、ステップＳ１０１で検出した現在の回転速度が目標速度以下であるか否かを判定するようにしてもよい。
次に、ステップＳ１０２において、制御回路５１は、ステップＳ１０１で検出した現在の回転速度が目標速度以下であり、且つ、ステップ駆動では目標速度での回転速度ができないか否かを判定する。この判定の結果、現在の回転速度が目標速度以下であり、且つ、ステップ駆動では目標速度での回転速度ができない場合には、ステップＳ１０３に進み、そうでない場合には、図１０のフローチャートによる処理を終了する。尚、ステップＳ１０２において、単に、ステップＳ１０１で検出した現在の回転速度が目標速度以下であるか否かを判定するようにしてもよい。
ステップＳ１０３に進むと、制御回路５１は、駆動モードをステップ駆動モードからフィードバック通電切替モードに切り替える旨を示す駆動信号を切替回路５３に出力する。
次に、ステップＳ１０４において、切替回路５３は、次の処理を行う。すなわち、位置信号Ｃ、Ｄ（２値化信号Ｃ２、Ｄ２）に基づいて、目標速度に応じた通電タイミングで、第１、第２のコイル２３ａ、２３ｂの少なくとも何れか一方を通電するための駆動信号Ａをフィードバック通電切替駆動ドライバ５４に出力する。これにより、動作を行うドライバがステップ駆動ドライバ５５からフィードバック通電切替駆動ドライバ５４に切り替わる。フィードバック通電切替駆動ドライバ５４は、駆動信号Ａに従って旋回モータ３、４のロータ２２の回転を行う。
以上の通り、旋回モータ３、４による撮影手段１の旋回を現在の旋回速度よりも高速で動作をさせたい場合において、本実施形態のような駆動モードの切替を実施すると、高い信頼性をもって所望の高速動作を行うことが可能となる。具体的には、高速で移動する被写体を見失う事無く追尾できるという点で信頼性の高い監視カメラを実現できる。また、この効果は、旋回角度に対して撮影範囲の変化が大きい望遠画角の撮影において顕著となる。尚、このような状態を判定した上で図１０のフローチャートを実行するようにしてもよい。
次に、ステップＳ１０４において、切替回路５３は、次の処理を行う。すなわち、位置信号Ｃ、Ｄ（２値化信号Ｃ２、Ｄ２）に基づいて、目標速度に応じた通電タイミングで、第１、第２のコイル２３ａ、２３ｂの少なくとも何れか一方を通電するための駆動信号Ａをフィードバック通電切替駆動ドライバ５４に出力する。これにより、動作を行うドライバがステップ駆動ドライバ５５からフィードバック通電切替駆動ドライバ５４に切り替わる。フィードバック通電切替駆動ドライバ５４は、駆動信号Ａに従って旋回モータ３、４のロータ２２の回転を行う。
以上の通り、旋回モータ３、４による撮影手段１の旋回を現在の旋回速度よりも高速で動作をさせたい場合において、本実施形態のような駆動モードの切替を実施すると、高い信頼性をもって所望の高速動作を行うことが可能となる。具体的には、高速で移動する被写体を見失う事無く追尾できるという点で信頼性の高い監視カメラを実現できる。また、この効果は、旋回角度に対して撮影範囲の変化が大きい望遠画角の撮影において顕著となる。尚、このような状態を判定した上で図１０のフローチャートを実行するようにしてもよい。
図１１は、撮影手段１の旋回位置が前述の旋回死点に達し、更にその先を撮影する必要があるため、旋回モータ３、４が可能な限り高速で回転して反転旋回する場合の撮影装置の動作の一例を示している。このような場合の具体例としては、以下の場合等が挙げられる。すなわち、撮影装置が監視カメラであり、撮影装置が監視対象を追尾中に旋回死点まで到達し、更に被写体の追尾を続けなければならないとき、旋回モータ３、４が可能な限り高速回転して反転旋回し、旋回死点の先まで被写体を追尾する場合等が挙げられる。このような条件の下では、前述の通り、ステップ駆動から高速回転に有利なフィードバック通電切替駆動へ駆動モードを切り替えることが望ましい。図１１はそのフローチャートである。
ステップＳ１１１において、制御回路５１は、撮影手段１が旋回死点に到達したか否かを判定する。この判定は、例えば、位置信号Ｃ、Ｄを制御回路５１が受信したり、撮影手段１の位置を検出する別途のセンサからの位置信号を制御回路５１が受信したりすることによって行うことができるが、公知の方法で実現できるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。この判定の結果、撮影手段１が旋回死点に到達した場合には、ステップＳ１１２に進み、そうでない場合には、図１１のフローチャートによる処理を終了する。
ステップＳ１１２に進むと、制御回路５１は、撮影手段１の旋回を停止させることを示す駆動信号（駆動パルスの出力の停止を示す駆動信号）を切替回路５３に出力する。切替回路５３は、この駆動信号に基づいて、駆動信号Ｂをステップ駆動ドライバ５５に出力する。これにより、ステップ駆動ドライバ５５は駆動パルスの出力を停止し、旋回モータ３、４のロータ２２の回転を停止させる。
ステップＳ１１１において、制御回路５１は、撮影手段１が旋回死点に到達したか否かを判定する。この判定は、例えば、位置信号Ｃ、Ｄを制御回路５１が受信したり、撮影手段１の位置を検出する別途のセンサからの位置信号を制御回路５１が受信したりすることによって行うことができるが、公知の方法で実現できるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。この判定の結果、撮影手段１が旋回死点に到達した場合には、ステップＳ１１２に進み、そうでない場合には、図１１のフローチャートによる処理を終了する。
ステップＳ１１２に進むと、制御回路５１は、撮影手段１の旋回を停止させることを示す駆動信号（駆動パルスの出力の停止を示す駆動信号）を切替回路５３に出力する。切替回路５３は、この駆動信号に基づいて、駆動信号Ｂをステップ駆動ドライバ５５に出力する。これにより、ステップ駆動ドライバ５５は駆動パルスの出力を停止し、旋回モータ３、４のロータ２２の回転を停止させる。
次に、ステップＳ１１３において、制御回路５１は、駆動モードをステップ駆動モードからフィードバック通電切替モードに切り替える旨を示す駆動信号を切替回路５３に出力する。
次に、ステップＳ１１４において、切替回路５３は、次の処理を行う。すなわち、位置信号Ｃ、Ｄ（２値化信号Ｃ２、Ｄ２）に基づいて、目標速度に応じた通電タイミングで、第１、第２のコイル２３ａ、２３ｂの少なくとも何れか一方を通電するための駆動信号Ａをフィードバック通電切替駆動ドライバ５４に出力する。これにより、動作を行うドライバがステップ駆動ドライバ５５からフィードバック通電切替駆動ドライバ５４に切り替わる。フィードバック通電切替駆動ドライバ５４は、駆動信号Ａに従って旋回モータ３、４のロータ２２の回転を行う。この場合、旋回モータ３、４のロータ２２の回転方向は、停止前の回転方向とは逆である（すなわち、旋回モータ３、４のロータ２２は逆回転する）。
以上の通り、旋回モータ３、４による撮影手段１の旋回が旋回死点まで達した後に反対方向へ撮影手段１を旋回する動作をさせたい場合において、本実施形態のような駆動モードの切替を実施すると、装置の能力の上限の速度での旋回動作を行うことが可能となる。具体的には、移動する被写体を追尾中に旋回死点まで到達した後にも更に被写体の追尾を続ける必要がある場合に、被写体が撮影できない時間を最小限に抑えることができるという点で信頼性の高い監視カメラを実現できる。また、この効果は、撮影範囲が狭い望遠画角の撮影において顕著となる。尚、このような状態を判定した上で図１１のフローチャートを実行するようにしてもよい。
次に、ステップＳ１１４において、切替回路５３は、次の処理を行う。すなわち、位置信号Ｃ、Ｄ（２値化信号Ｃ２、Ｄ２）に基づいて、目標速度に応じた通電タイミングで、第１、第２のコイル２３ａ、２３ｂの少なくとも何れか一方を通電するための駆動信号Ａをフィードバック通電切替駆動ドライバ５４に出力する。これにより、動作を行うドライバがステップ駆動ドライバ５５からフィードバック通電切替駆動ドライバ５４に切り替わる。フィードバック通電切替駆動ドライバ５４は、駆動信号Ａに従って旋回モータ３、４のロータ２２の回転を行う。この場合、旋回モータ３、４のロータ２２の回転方向は、停止前の回転方向とは逆である（すなわち、旋回モータ３、４のロータ２２は逆回転する）。
以上の通り、旋回モータ３、４による撮影手段１の旋回が旋回死点まで達した後に反対方向へ撮影手段１を旋回する動作をさせたい場合において、本実施形態のような駆動モードの切替を実施すると、装置の能力の上限の速度での旋回動作を行うことが可能となる。具体的には、移動する被写体を追尾中に旋回死点まで到達した後にも更に被写体の追尾を続ける必要がある場合に、被写体が撮影できない時間を最小限に抑えることができるという点で信頼性の高い監視カメラを実現できる。また、この効果は、撮影範囲が狭い望遠画角の撮影において顕著となる。尚、このような状態を判定した上で図１１のフローチャートを実行するようにしてもよい。
図１２は、撮影手段１が何らかの理由で動作不能状態に陥った場合の撮影装置の動作の一例を示している。このような場合の具体例としては、撮影装置が監視カメラであり、結露、凍結、粉塵、耐久磨耗等によって摺動部の摩擦が異常に大きくなり通常の印加電圧ではステップ駆動ができない場合等が挙げられる。このような条件の下では、前述の通り、ステップ駆動から高出力トルクが可能なフィードバック通電切替駆動へ切り替えることが望ましい。図１２はそのフローチャートである。
ステップＳ１２１において、制御回路５１は、旋回モータ３、４のロータ２２の回転速度を検出する。この回転速度の検出は、例えば、位置センサ１１、１２で検出された回転位置の単位時間当たりの変化等を算出することで行うことができ、公知の方法で実現できるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。
次に、ステップＳ１２２において、制御回路５１は、ステップＳ１０１で検出した現在の回転速度に基づいて、撮影手段１の旋回（旋回モータ３、４のロータ２２の回転）が停止しているか否かを判定する。この判定の結果、撮影手段１の旋回（旋回モータ３、４のロータ２２の回転）が停止している場合には、ステップＳ１２３に進み、そうでない場合には、図１２のフローチャートによる処理を終了する。
ステップＳ１２３に進むと、制御回路５１は、ステップ駆動モード駆動モードをからフィードバック通電切替モードに切り替える旨を示す駆動信号を切替回路５３に出力する。
次に、ステップＳ１２２において、制御回路５１は、ステップＳ１０１で検出した現在の回転速度に基づいて、撮影手段１の旋回（旋回モータ３、４のロータ２２の回転）が停止しているか否かを判定する。この判定の結果、撮影手段１の旋回（旋回モータ３、４のロータ２２の回転）が停止している場合には、ステップＳ１２３に進み、そうでない場合には、図１２のフローチャートによる処理を終了する。
ステップＳ１２３に進むと、制御回路５１は、ステップ駆動モード駆動モードをからフィードバック通電切替モードに切り替える旨を示す駆動信号を切替回路５３に出力する。
次に、ステップＳ１２４において、ステップＳ１０４において、切替回路５３は、次の処理を行う。すなわち、２値化信号Ｃ２、Ｄ２に基づいて、旋回モータ３、４の上限のトルクが発生する所定の通電タイミングで、第１、第２のコイル２３ａ、２３ｂの少なくとも何れか一方を通電するための駆動信号Ａをフィードバック通電切替駆動ドライバ５４に出力する。これにより、動作を行うドライバがステップ駆動ドライバ５５からフィードバック通電切替駆動ドライバ５４に切り替わる。フィードバック通電切替駆動ドライバ５４は、駆動信号Ａに従って旋回モータ３、４のロータ２２の回転を行う。
以上の通り、旋回モータ３、４による撮影手段１の旋回が事故的な要因でできない状態において、本実施形態のような駆動モードの切替を実施すると、装置の能力の上限のトルクを発生させることが可能となる。その結果、旋回モータ３、４による撮影手段１の旋回動作ができる可能性が高めることが可能となる。具体的には、結露等により装置の負荷が異常に大きくなっても、その負荷がステップ駆動では回転できないがフィードバック通電切替駆動なら回転可能である範囲内であるなら旋回動作が不能になることは無くなるという点で信頼性の高い監視カメラを実現できる。尚、このような状態を判定した上で図１２のフローチャートを実行するようにしてもよい。
以上の通り、旋回モータ３、４による撮影手段１の旋回が事故的な要因でできない状態において、本実施形態のような駆動モードの切替を実施すると、装置の能力の上限のトルクを発生させることが可能となる。その結果、旋回モータ３、４による撮影手段１の旋回動作ができる可能性が高めることが可能となる。具体的には、結露等により装置の負荷が異常に大きくなっても、その負荷がステップ駆動では回転できないがフィードバック通電切替駆動なら回転可能である範囲内であるなら旋回動作が不能になることは無くなるという点で信頼性の高い監視カメラを実現できる。尚、このような状態を判定した上で図１２のフローチャートを実行するようにしてもよい。
以上のように本実施形態では、旋回モータ３、４の状態（回転速度、回転位置、停止目標位置の有無等）に応じて、旋回モータ３、４を、フィードバック通電切替駆動モードで動作させるかステップ駆動モードで動作させるかを決定するようにした。したがって、撮影手段１を従来よりも適切に旋回させることができるようになる。
以上のように制御切替によって最適な制御が可能で、信頼性の高い監視カメラを実現できるのは、位置センサ１１、１２を備えフィードバック通電切り替え駆動とステップ駆動の両方の駆動が可能な旋回モータ３、４を撮影装置が搭載しているためである。この効果により、従来のＤＣモータやステッピングモータを搭載した撮影装置よりも、低速から高速まで広い範囲で旋回動作が可能となり、停止精度や高負荷時の信頼性も向上する。
以上のように制御切替によって最適な制御が可能で、信頼性の高い監視カメラを実現できるのは、位置センサ１１、１２を備えフィードバック通電切り替え駆動とステップ駆動の両方の駆動が可能な旋回モータ３、４を撮影装置が搭載しているためである。この効果により、従来のＤＣモータやステッピングモータを搭載した撮影装置よりも、低速から高速まで広い範囲で旋回動作が可能となり、停止精度や高負荷時の信頼性も向上する。
尚、まず、現在の駆動モードがフィードバック通電切替駆動モードであるかステップ駆動モードであるかを判定し、判定した結果に応じて、図８、図９、又は図１０〜図１２のフローチャートに進むようにしてもよい。例えば、現在の駆動モードがフィードバック通電切替駆動モードである場合には、図８、図９のフローチャートを順に行うようにすることができる。一方、現在の駆動モードがステップ駆動モードである場合には、図１０〜図１２のフローチャートを順に行うようにすることができる。
（本発明の他の実施形態）
前述した本発明の実施形態における撮影装置を構成する各手段、並びに撮影装置の制御方法の各ステップは、コンピュータのＲＡＭやＲＯＭなどに記憶されたプログラムが動作することによって実現できる。このプログラム及び前記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は本発明に含まれる。
また、本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラム若しくは記憶媒体等としての実施形態も可能であり、具体的には、複数の機器から構成されるシステムに適用してもよいし、また、一つの機器からなる装置に適用してもよい。
前述した本発明の実施形態における撮影装置を構成する各手段、並びに撮影装置の制御方法の各ステップは、コンピュータのＲＡＭやＲＯＭなどに記憶されたプログラムが動作することによって実現できる。このプログラム及び前記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は本発明に含まれる。
また、本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラム若しくは記憶媒体等としての実施形態も可能であり、具体的には、複数の機器から構成されるシステムに適用してもよいし、また、一つの機器からなる装置に適用してもよい。
また、本発明は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを、システムあるいは装置に供給するものを含む。そして、そのシステムあるいは装置のコンピュータが前記供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される場合も本発明に含まれる。
したがって、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、前記コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明は、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体、及びそのプログラムが記憶された記憶媒体も含まれる。
したがって、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、前記コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明は、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体、及びそのプログラムが記憶された記憶媒体も含まれる。
さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。その後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現される。
尚、前述した各実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
１ 撮影手段 ３、４ 旋回モータ ５ 回路基板 １１ 位置センサ
Claims (10)
- 光軸方向を旋回することが可能に支持された撮影手段と、
前記撮影手段の光軸方向の旋回を行うために回転するモータと、
前記モータの回転位置を検出するセンサと、
前記モータの現在の状態に応じて、予め決められた時間間隔に従って前記モータのコイルを通電する第１の駆動方式と、前記センサの出力に応じて前記モータのコイルを通電する第２の駆動方式との間で、駆動方式を切り替える切替手段と、を有し、
前記切替手段は、前記第２の駆動方式で前記モータを駆動しているときに、前記モータの現在の回転速度が目標速度よりも速いと、前記モータの駆動方式を前記第２の駆動方式から前記第１の駆動方式に切り替えることを特徴とする撮影装置。 - 光軸方向を旋回することが可能に支持された撮影手段と、
前記撮影手段の光軸方向の旋回を行うために回転するモータと、
前記モータの回転位置を検出するセンサと、
前記モータの現在の状態に応じて、予め決められた時間間隔に従って前記モータのコイルを通電する第１の駆動方式と、前記センサの出力に応じて前記モータのコイルを通電する第２の駆動方式との間で、駆動方式を切り替える切替手段と、を有し、
前記切替手段は、前記撮影手段が特定の被写体を追尾する方向に前記撮影手段の光軸方向を旋回しており、且つ、前記第２の駆動方式で前記モータを駆動しているときに、前記モータの現在の回転速度が目標速度よりも速いと、前記モータの駆動方式を前記第２の駆動方式から前記第１の駆動方式に切り替えることを特徴とする撮影装置。 - 光軸方向を旋回することが可能に支持された撮影手段と、
前記撮影手段の光軸方向の旋回を行うために回転するモータと、
前記モータの回転位置を検出するセンサと、
前記モータの現在の状態に応じて、予め決められた時間間隔に従って前記モータのコイルを通電する第１の駆動方式と、前記センサの出力に応じて前記モータのコイルを通電する第２の駆動方式との間で、駆動方式を切り替える切替手段と、を有し、
前記切替手段は、前記第１の駆動方式で前記モータを駆動しているときに、前記モータの現在の回転速度が目標速度よりも遅いと、前記モータの駆動方式を前記第１の駆動方式から前記第２の駆動方式に切り替えることを特徴とする撮影装置。 - 光軸方向を旋回することが可能に支持された撮影手段と、
前記撮影手段の光軸方向の旋回を行うために回転するモータと、
前記モータの回転位置を検出するセンサと、
前記モータの現在の状態に応じて、予め決められた時間間隔に従って前記モータのコイルを通電する第１の駆動方式と、前記センサの出力に応じて前記モータのコイルを通電する第２の駆動方式との間で、駆動方式を切り替える切替手段と、を有し、
前記切替手段は、前記第１の駆動方式で前記モータを駆動しており、且つ、前記撮影手段が撮影装置の光軸方向を旋回できない方向まで旋回した後に反対方向へ旋回するときに、前記撮影手段が前記撮影装置の光軸方向を旋回できない方向まで旋回すると、前記モータの駆動方式を前記第１の駆動方式から前記第２の駆動方式に切り替えることを特徴とする撮影装置。 - 光軸方向を旋回することが可能に支持された撮影手段と、
前記撮影手段の光軸方向の旋回を行うために回転するモータと、
前記モータの回転位置を検出するセンサと、
前記モータの現在の状態に応じて、予め決められた時間間隔に従って前記モータのコイルを通電する第１の駆動方式と、前記センサの出力に応じて前記モータのコイルを通電する第２の駆動方式との間で、駆動方式を切り替える切替手段と、を有し、
前記切替手段は、前記第１の駆動方式で前記モータを駆動しており、且つ、前記モータが回転していないと、前記モータの駆動方式を前記第１の駆動方式から前記第２の駆動方式に切り替えることを特徴とする撮影装置。 - 光軸方向を旋回することが可能となるように支持された撮影手段と、
前記撮影手段の光軸方向の旋回を行うために回転するモータと、
前記モータの回転位置を検出するセンサと、を用いて行う撮影装置の制御方法であって、
前記モータの現在の状態に応じて、予め決められた時間間隔に従って前記モータを駆動する第１の駆動方式と、前記センサの出力に応じて前記モータを駆動する第２の駆動方式との間で、駆動方式を切り替える切替ステップを有し、
前記切替ステップは、前記第２の駆動方式で前記モータを駆動しているときに、前記モータの現在の回転速度が目標速度よりも速いと、前記モータの駆動方式を前記第２の駆動方式から前記第１の駆動方式に切り替えることを特徴とする撮影装置の制御方法。 - 光軸方向を旋回することが可能となるように支持された撮影手段と、
前記撮影手段の光軸方向の旋回を行うために回転するモータと、
前記モータの回転位置を検出するセンサと、を用いて行う撮影装置の制御方法であって、
前記モータの現在の状態に応じて、予め決められた時間間隔に従って前記モータを駆動する第１の駆動方式と、前記センサの出力に応じて前記モータを駆動する第２の駆動方式との間で、駆動方式を切り替える切替ステップを有し、
前記切替ステップは、前記撮影手段が特定の被写体を追尾する方向に前記撮影手段の光軸方向を旋回しており、且つ、前記第２の駆動方式で前記モータを駆動しているときに、前記モータの現在の回転速度が目標速度よりも速いと、前記モータの駆動方式を前記第２の駆動方式から前記第１の駆動方式に切り替えることを特徴とする撮影装置の制御方法。 - 光軸方向を旋回することが可能となるように支持された撮影手段と、
前記撮影手段の光軸方向の旋回を行うために回転するモータと、
前記モータの回転位置を検出するセンサと、を用いて行う撮影装置の制御方法であって、
前記モータの現在の状態に応じて、予め決められた時間間隔に従って前記モータを駆動する第１の駆動方式と、前記センサの出力に応じて前記モータを駆動する第２の駆動方式との間で、駆動方式を切り替える切替ステップを有し、
前記切替ステップは、前記第１の駆動方式で前記モータを駆動しているときに、前記モータの現在の回転速度が目標速度よりも遅いと、前記モータの駆動方式を前記第１の駆動方式から前記第２の駆動方式に切り替えることを特徴とする撮影装置の制御方法。 - 光軸方向を旋回することが可能となるように支持された撮影手段と、
前記撮影手段の光軸方向の旋回を行うために回転するモータと、
前記モータの回転位置を検出するセンサと、を用いて行う撮影装置の制御方法であって、
前記モータの現在の状態に応じて、予め決められた時間間隔に従って前記モータを駆動する第１の駆動方式と、前記センサの出力に応じて前記モータを駆動する第２の駆動方式との間で、駆動方式を切り替える切替ステップを有し、
前記切替ステップは、前記第１の駆動方式で前記モータを駆動しており、且つ、前記撮影手段が撮影装置の光軸方向を旋回できない方向まで旋回した後に反対方向へ旋回するときに、前記撮影手段が前記撮影装置の光軸方向を旋回できない方向まで旋回すると、前記モータの駆動方式を前記第１の駆動方式から前記第２の駆動方式に切り替えることを特徴とする撮影装置の制御方法。 - 光軸方向を旋回することが可能となるように支持された撮影手段と、
前記撮影手段の光軸方向の旋回を行うために回転するモータと、
前記モータの回転位置を検出するセンサと、を用いて行う撮影装置の制御方法であって、
前記モータの現在の状態に応じて、予め決められた時間間隔に従って前記モータを駆動する第１の駆動方式と、前記センサの出力に応じて前記モータを駆動する第２の駆動方式との間で、駆動方式を切り替える切替ステップを有し、
前記切替ステップは、前記第１の駆動方式で前記モータを駆動しており、且つ、前記モータが回転していないと、前記モータの駆動方式を前記第１の駆動方式から前記第２の駆動方式に切り替えることを特徴とする撮影装置の制御方法。
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