JP6529558B2 - 撮像装置、その制御方法、および制御プログラム - Google Patents
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Description
本発明は、撮像装置、その制御方法、および制御プログラムに関し、特に、パン・チルトおよびズーム駆動の制御に関する。
一般に、撮像装置において、ズームおよびフォーカス機構を有するズームレンズ鏡筒と当該レンズ鏡筒の方向を変更可能なパン・チルト機構を備えるものが知られている。そして、ズームレンズ鏡筒において、ズーム中においても略合焦を得るため複数のレンズ群を所定のカムカーブに沿って相対的に駆動するものが知られている。
上述のパン・チルト機構を備える撮像装置において、所謂プリセット巡回機能を備えるものが存在する。プリセット巡回機能では、複数の撮影スポットを巡回スポットとして扱って、当該巡回スポットに関してズーム、フォーカス状態、撮影順番、および滞在時間などの情報を巡回設定として管理する。そして、撮像装置は巡回設定に基づいてパン・チルト駆動とズームおよびフォーカス駆動を行って、巡回スポットを順々に巡回しつつ撮影を行う。巡回設定によるプリセット巡回を所定の間隔で繰り返すことによって、ユーザーは所望の複数の場所に係る画像を、一台の撮像装置を用いて定期的に得ることができる。
一方、パン又はチルト移動の最高速度とズーム移動の最高速度とに差があることが多く、パン又はチルトの際の移動距離とズームの際の移動距離とは様々に設定される。このため、パン又はチルトの際の移動時間とズームの際の移動時間に差が生じることが多い。
例えば、現在位置から目的位置に撮影位置を移動させる際、パン、チルト、ズーム、およびフォーカスなどの移動指令において現在位置から目的位置までの移動時間を指定するようにした撮像装置がある(特許文献1参照)。そして、この撮像装置では、この指定時間とパン、チルト、ズーム、およびフォーカスなどを行う際の移動部材の移動距離とに基づいて最適な移動速度を算出して、同時駆動および同時終了する制御を行っている。
しかしながら、上述の特許文献1に記載の撮像装置においては、同時駆動および同時終了を行うため駆動時間が最も長い操作に合わせる必要がある。このため、移動速度が制限されることになって駆動時間を短くすることは困難である。
例えば、パン駆動を最高速度で駆動した際の移動時間がズームを最高速度で駆動した際の移動時間に対して充分短いとする。この場合、パン駆動速度を最高速度以下で駆動する必要があり、パン駆動速度を最速とすることができない。
特に、プリセット巡回の際には、巡回ポイントにおける滞在時間を長くすることが望ましいので、パンおよびチルト駆動を短時間で行う必要があるが、パンおよびチルト駆動を短時間で行うことができなくなってしまう。
さらには、パンおよびチルト駆動を短時間で行われたとしても、ズーム駆動に時間が掛かることがある。この場合、ズーム駆動時間を短縮するため、レンズ群をカムカーブに沿って駆動させることなく、ズームの移動先まで一直線に移動させる手法もある。ところが、この場合には、移動途中においてはレンズ群がカムカーブに沿って移動していないので、被写体に全く合焦せず被写体を認識することができない。
このように、レンズ群をカムカーブに沿って駆動させることなく、ズームの移動先まで一直線に移動する駆動しても、パンおよびチルト駆動よりも時間が掛かると、パンおよびチルト駆動終了後も合焦していない状態でズーム駆動が行われる。そして、当該ズーム駆動の間においては被写体が認識されない画像が得られることになってしまう。
従って、本発明の目的は、巡回ポイントにおける滞在時間を長くしつつ、パンおよびチルト駆動を短時間で行うことができる撮像装置、その制御方法、および制御プログラムを提供することにある。
上記の目的を達成するため、本発明による撮像装置は、少なくともズームレンズを備える撮像光学系を有する撮像装置であって、前記撮像光学系を駆動して前記ズームレンズを光軸方向に移動する第1の駆動を行う第1の駆動手段と、前記撮像光学系をパン方向およびチルト方向の少なくとも一方に駆動する第2の駆動を行う第2の駆動手段と、前記第2の駆動を行う際に前記第1の駆動を行うためのズーム指示を受けると、前記第1の駆動手段によって所定のカムカーブに沿って前記撮像光学系を駆動する場合に前記第1の駆動が終了するズーム終了時間が前記第2の駆動手段による前記第2の駆動が終了する終了時間を超えるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段による判定結果に応じて前記第1の駆動手段を制御して前記撮像光学系を最短で駆動するための軌跡に沿って駆動して前記第1の駆動を行う制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記判定結果が前記ズーム終了時間が前記第2の駆動が終了する終了時間を超えることを示していると、前記第1の駆動手段を制御して前記第2の駆動が終了する終了時間までは前記撮像光学系を前記カムカーブの所定の位置までは前記最短で駆動するための軌跡に沿って駆動し、前記カムカーブの所定の位置は、前記第2の駆動を行っている場合に、前記第1の駆動によって前記撮像光学系が到達可能な位置に最も近いカムカーブの位置であることを特徴とする。
本発明によれば、巡回ポイントにおける滞在時間を長くして、しかもパンおよびチルト駆動を短時間で行うことができる。
以下に、本発明の実施の形態による撮像装置の一例について図面を参照して説明する。
[第1の実施形態]
図1は、本発明の第1の実施形態による撮像装置で用いられるレンズ鏡筒の一例を分解して示す斜視図である。また、図2は図1に示すレンズ鏡筒においてズームをワイド無限とした状態を示す断面図である。
図1は、本発明の第1の実施形態による撮像装置で用いられるレンズ鏡筒の一例を分解して示す斜視図である。また、図2は図1に示すレンズ鏡筒においてズームをワイド無限とした状態を示す断面図である。
図1および図2を参照して、レンズ鏡筒は、1群鏡筒20、前部鏡筒1、2群鏡筒2、3群鏡筒3、4群鏡筒4、撮像素子保持枠5、および後部鏡筒6を備えている。さらに、レンズ鏡筒は、フォーカスセンサ7、光量調節装置8、ズーム駆動モータ9、ズームラック10、およびズームセンサ11を有している。また、レンズ鏡筒は、フォーカス駆動モータ12、フォーカスラック13、第1のガイドバー17、フィルタ枠18、レンズフレキブル基板22を備えている。そして、レンズ鏡筒は、赤外カットフィルタ23、第2のガイドバー36、第3のガイドバー37、第4のガイドバー38、第2の3群鏡筒21、およびフィルタ枠駆動メータ24を有している。
レンズ鏡筒の後段には、ローパスフィルタ25、センサーラバー26、撮像素子27、およびセンサプレート28が配置され、撮像素子27は撮像素子保持枠5によって保持されている。
なお、図示のレンズ鏡筒においては、ビス14、第2のビス39、第3のビス40、第4のビス41、第5のビス42、第6のビス43、第7のビス44、および第8のビス45によって上記の部品が固定されている。また、ズーム駆動モータ9およびフォーカス駆動モータ12の各々はステッピングモータである。さらに、1群鏡筒20はレンズ保持部を備えており、レンズ保持部には第1レンズ群31が接着又は熱カシメによって固定保持され、レンズ保持部は前部鏡筒1にビス14によって取り付けられる。
4群鏡筒4は第4レンズ群34を保持しており、4群鏡筒4にはフォーカスラック13が取り付けられている。1群鏡筒1と後部鏡筒6および3群鏡筒3と後部鏡筒6によって支持された第3のガイドバー37および第4のガイドバー38によって、スリーブ部4bおよびU溝部4cがそれぞれガイドされている。当該ガイドによって4群鏡筒4は光軸方向に平行な方向を除く方向の移動を規制されている。
後部鏡筒6には第4のビス41によってフォーカス駆動モータ12が取り付けられており、フォーカス駆動モータ12のシャフトにはフォーカスラック13が螺合している。
4群鏡筒4をフォーカス駆動モータ12の駆動によって光軸に沿って移動することによって、フォーカシングが行われる。第5のビス43によって後部鏡筒6にはフォーカスセンサ7が取り付けられており、フォーカスセンサ7の出力に応じて2群鏡筒2のリセット原点位置が規定される。
2群鏡筒2は第2レンズ群32を保持しており、2群鏡筒2にはズームスラックが取り付けられている。スリーブ部2bおよびU溝部2cが第1のガイドバー17および第2のガイドバー36によってガイドされ、これによって、2群鏡筒2の光軸以外の方向の移動が規制される。そして、2群鏡筒2はズーム駆動モータ9に駆動されて、光軸に沿って移動する。
ズーム駆動モータ19は後部鏡筒6に第3のビス40によって取り付けられ、ズーム駆動モータ19のシャフト部にはズームラック10が螺合されている。ズームセンサ11は2群鏡筒2のリセット原点位置を検出するためのセンサであって、ズームセンサ11の出力信号に応じて2群鏡筒2の移動量が検出される。そして、2群鏡筒2の移動によってズームが行われる。
なお、ズームセンサ11は第5のビス42によって後部鏡筒6に取り付けられている。また、第1のガイドバー17は1群鏡筒1および後部鏡筒6にその両端が保持され、第2のガイドバー27は1群鏡筒1および3群鏡筒3にその両端を保持されている。
第3レンズ群33および第2の第3レンズ群35が第2の3群鏡筒21に保持され、第2の3群鏡筒21は3群鏡筒3に保持されている。そして、3群鏡筒3は後部鏡筒6に保持されている。光量調節装置8は3群鏡筒3に固定され、内蔵の羽根を移動することによって光軸上の開口径を調節して撮像素子27に入射する光量を調節する。
レンズフレキシブル基板22は、フォーカス駆動モータ12、ズーム駆動モータ19、光量調節装置8、フォーカスセンサ7、およびズームセンサ11に対する信号の入力を行うとともに電流を供給する。なお、撮像素子保持枠5には撮像素子27が実装されたユニットが取り付けられる。
ローパスフィルタ25は、撮像素子27に入射する光において高周波成分をカットする。光の高周波成分をカットすることによって撮影画像に偽色と呼ばれるモアレが発生することを防止する。センサーラバー26は、ローパスフィルタ25と撮像素子27との間にゴミなどが侵入することを防止して、撮影画像へのゴミなどの写り込みを防止する。撮像素子27はセンサプレート28に保持され、センサプレート28は撮像素子保持枠5に保持されている。なお、撮像素子27には撮像光学系(レンズ鏡筒)を介して被写体像(光学像)が結像し、撮像素子27は光学像に応じた画像信号を出力する。
図3は、図1に示すレンズ鏡筒におけるカムカーブの一例を示す図である。
図3において、横軸はズームレンズ群である2群鏡筒2の位置(ズーム位置)を示し、縦軸はフォーカスレンズ群である4群鏡筒4の位置を示す。そして、縦軸の上側が至近側であり、下側が無限側である。
無限カムカーブ曲線83に沿って2群鏡筒2および4群鏡筒4を駆動することによって、無限被写体を撮影する際にズーム中においてもピントの合った状態となる。無限カムカーブ曲線83上にはポイント84〜88があり、ポイント84はワイド(WIDE)端81に位置する。また、ポイント88はテレ(TELE)端82に位置する。
1m用カムカーブ曲線89上にはポイント90〜94があり、ポイント90はWIDE端81に位置し、ポイント93はTELE端82に位置する。なお、参照番号94は移動軌跡を示す。そして、1m用カムカーブ曲線89に沿って2群鏡筒2および4群鏡筒4を駆動することによって、おおよそ1m先の被写体を撮影する際にズーム中においてもピントの合った状態となる。
ここでは、説明を省略するが、無限カムカーブ曲線83および1m用カムカーブ曲線89以外にも、一般に複数の距離に応じたカムカーブ曲線が複数設定されている。そして、被写体距離に応じたカムカーブ曲線に沿って2群鏡筒2および4群鏡筒4を駆動することによって、ズーム中においてもピントの合った状態を得ることが可能となる。
2群鏡筒2および4群鏡筒4は、ズームセンサ11およびフォーカスセンサ7の出力信号に応じてその原点が規定される。原点が規定された後においては、2群鏡筒2および4群鏡筒4は駆動ステップをカウントすることによって位置制御を行う所謂オープン制御により位置制御される。
上述のように、ズーム中においてもピントの合った状態を得るためには2群鏡筒2および4群鏡筒4をカムカーブ曲線に沿って相対的に駆動する必要がある。このため、2群鏡筒2および4群鏡筒4の各々についてその駆動速度が制限される。
例えば、無限カムカーブ曲線83においてTELE近傍で駆動される場合には、2群鏡筒2の移動量に対して4群鏡筒4の移動量が大きくなる。このため、4群鏡筒4の移動速度に対して2群鏡筒2の移動速度が制限される。
また、無限カムカーブ曲線83に沿ってWIDE端81からTELE端82まで駆動する場合には、4群鏡筒4は至近方向に移動してから無限方向に移動することになる。よって、直線的に移動先まで移動する場合に比べて移動時間が掛る。
2群鏡筒2および4群鏡筒4は、ズームラック10およびフォーカスラック13を介して、ズーム駆動モータ19およびフォーカス駆動モータ12によって光軸に沿って駆動される。この場合、カムカーブ曲線に沿って駆動して合焦を得るためには、ミクロン単位の微小な送り精度および停止精度が必要となる。このため、高分解能のモータを使用する必要があるが、高分解能でかつ高速度駆動なモータは大型でありかつ価格が高い。つまり、小型化および低コスト化を図りつつ合焦性能を得るためには制約がある。
図4は、本発明の第1の実施形態による撮像装置を概略的に示す図である。そして、図4(A)は側面図であり、図4(B)は下面図である。なお、図示の撮像装置(以下カメラと呼ぶ)は上述のレンズ鏡筒を備えており、レンズ鏡筒を参照番号61で示す。
チルトベース62は、腕部62aによってレンズ鏡筒61をチルト中心62bを中心として矢印64方向にチルト動作可能に保持している。そして、チルト駆動部(図示せず)によってレンズ鏡筒61がチルト駆動される。なお、チルト中心62bを中心として180度の範囲でチルト動作を行うことができる。
パンベース63は、チルトベース62をパン中心63aを中心としてパン動作可能に保持している。そして、パン駆動部(図示せず)によって矢印65の方向にチルトベース62とともにレンズ鏡筒61がパン駆動される。なお、パン中心63aを中心として360度の範囲でパン動作を行うことができる。また、パンベース63は設置面63bを設置面として、例えば、天井又は壁に設置される。
前述のパン駆動部およびチルト駆動部の各々はモータであり、モータの出力をギア連結およびタイミングベルトによってパンベース63およびチルトベース62に伝達することによってパン駆動およびチルト駆動が行われる。
図示のカメラにおいては、チルト動作の範囲は180度であり、チルト動作の際の移動距離が一番長くなるのは180度の移動を行う場合である。そして、180度の移動を行う場合には最短で約1秒の時間を要する。
パン動作の範囲は360度であり、パン動作の際の移動距離が一番長くなるのは180度の移動を行う場合である。そして、180度の移動を行う場合には最短で約1秒の時間を要する。なお、目的位置まで最短ルートを通過する設定において、その移動距離は180度の移動を行う際の距離を超えないものとする。
合焦状態を保った状態、つまり、鏡筒をカムカーブ曲線に沿って駆動してズームする際に、WIDE端81とTELE端82との間を移動する場合に最も時間を要し、その駆動時間は最短で約4秒の時間を要する。
図5は、本発明の第1の実施形態によるカメラの構成についてその一例を示すブロック図である。
前述のように、レンズ鏡筒61に備えられた2群鏡筒2はズームに寄与する第2レンズ群を保持しており、4群鏡筒4はフォーカスに寄与する第4レンズ群を保持している。
ズーム駆動モータ9(図1)はズームモータ(ズームM)ドライバー71によって駆動され、2群鏡筒2を光軸に沿って駆動してズーム動作を行う。フォーカス駆動モータ12(図1)はフォーカスモータ(フォーカスM)ドライバー72によって駆動され、4群鏡筒4を光軸に沿って駆動してフォーカス動作を行う。
撮像素子27(図1)はレンズ鏡筒61を介して入射した光学像に応じた画像信号を出力する。当該画像信号は映像信号処理回路(図示せず)によって所定の信号処理が施されてカラー信号又は白黒信号である映像信号が映像信号出力回路(図示せず)よって出力される。
チルト駆動モータ(M)71は、チルト駆動モータ(チルトM)ドライバー77によって駆動され、レンズ鏡筒61をチルト移動する。パン駆動モータ(M)73は、パン駆動モータ(パンM)ドライバー78によって駆動され、レンズ鏡筒61が搭載されたチルトベースをパン駆動する。これによって、レンズ鏡筒61のパン方向の向きが変更される。
カメラ制御回路79は、映像信号処理回路からの映像信号を受け、ズームモータドラーバー71、フォーカスモータドライバー72、チルト駆動モータドライバー77およびパン駆動モータドライバー78を制御する。
メモリ80には、カメラ制御回路79によって、ズーム駆動モータ9の制御状態、2群鏡筒2の位置、フォーカス駆動モータの制御状態、および4群鏡筒4の位置が記憶される。また、メモリ80には、チルト駆動モータ71の制御状態、レンズ鏡筒61のチルト方向位置、パン駆動モータ73の制御状態、およびレンズ鏡筒61のパン方向の位置が記憶されるとともに予め所定の設定値が記憶されている。
操作スイッチ96は、ユーザーがカメラの操作および設定を行う際に用いるスイッチである。操作スイッチ96の操作によって、ズーム、フォーカス、チルト、およびパンの状態を変えることができ、さらには、プリセット巡回の設定を行うことができる。
図6は、図5に示すカメラにおける処理の一例を説明するためのフローチャートである。
図3、図5、および図6を参照して、ユーザーは操作スイッチ96の操作によって、レンズ鏡筒61のパンおよびチルト方向(PT指示)とズーム位置の移動先の指定(ズーム指示)を行う(PTZ移動先指定:ステップS101)。ここでは、ズームは移動元であるWIDE端81において無限被写体を撮影する状態からTELE端82において無限被写体を撮影する状態に移動する場合について説明する。
続いて、カメラ制御回路79は、パン(P)およびチルト(T)駆動速度が予め設定された所定の速度以上であるか否かを判定する(ステップS102)。PT駆動速度が所定の速度以上であると(ステップS102において、YES)、カメラ制御回路79は、P駆動、T駆動、およびズーム(Z)駆動の各々について現在位置から移動先までの駆動に要する時間を算出する(ステップS103)。
なお、ここでは、P駆動およびT駆動の各々について最高速度で駆動した場合の時間を算出する。また、Z駆動(第1の駆動)についてはカムカーブに沿ってレンズ群を駆動する際に要する時間を算出する。つまり、図3に示す例では、2群鏡筒2および4群鏡筒4をWIDE端のポイント84からTELE端のポイント88まで無限カムカーブ曲線83に沿って駆動する際に要する時間を算出する。
以下の説明では、パン駆動に要する時間をパン駆動時間と呼び、チルト駆動に要する時間をチルト駆動時間と呼ぶ。また、ズーム駆動に要する時間をズーム駆動時間と呼ぶ。
次に、カメラ制御回路79はパン駆動時間およびチルト駆動時間のうち長い時間(PT時間)とズーム駆動時間(Z時間)との比較を行って、Z時間>PT時間であるか否かを判定する(ステップS104)。判定結果がZ時間>PT時間であると(ステップS104において、YES)、カメラ制御回路79はPT時間における駆動中にズームに関与するレンズ群が移動可能なカムカーブ上のポイントを求める(ステップS105)。なお、PT時間はPT終了の時間(PT終了時間)であり、Z時間はズーム終了の時間(ズーム終了時間)である。
ここでは、レンズ群が移動可能なポイントまで最短時間で駆動するように、カムカーブとは関係なくレンズ群を駆動するものとする。つまり、図3に示す例では、2群鏡筒2および4群鏡筒4をWIDE端ポイント84からポイント87までは無限カムカーブ曲線83と関係なく移動軌跡94に沿って直線的に駆動する。さらに、ポイント87からTELE端ポイント88までは無限カムカーブ曲線83に沿って駆動する。
なお、ポイント87は、パンおよびチルト駆動時間の終了時間までに、2群鏡筒2および4群鏡筒4が到達可能な移動先のTELE端82に最も近い無限カムカーブ曲線83上のポイントである。
カメラ制御回路79はズーム駆動についてステップS104で求めたポイントまではレンズ群をカムカーブとは関係なく駆動し、当該ポイントに到達するとカムカーブに沿って駆動するルートを駆動ルートとして設定する(ステップS106)。
次に、カメラ制御回路79は、ユーザーに指定された位置まで、上記の駆動ルートを通るにパンおよびチルト駆動とズーム駆動とを行う(ステップS108)。そして、カメラ制御回路79はカメラ制御を終了する。
Z時間≧PT時間であると(PT終了時間以下であると:ステップS104において、NO)、カメラ制御回路79はズーム駆動についてレンズ群をカムカーブに沿って駆動するルートを駆動ルートとして設定する(ステップS107)。その後、カメラ制御回路79はステップS108の処理に進む。
なお、PT駆動速度(第2の駆動による速度)が所定の速度未満であると(ステップS102において、NO)、カメラ制御回路79はステップS107の処理に進む。
上述の制御を行わない場合には、パンおよびチルト駆動が終了してレンズ群が撮影したい被写体の方向を向いても暫くの期間ズーム作動中となる。つまり、パンおよびチルト駆動が終了しても、ユーザーによって指定されたズーム位置にレンズ群が到達しておらず、その期間については被写体を所望の画角で撮影できないことになる。
特に、パンおよびチルト動作が終了してから指定されたズーム位置に到達する時間が長いと、巡回スポットにおける被写体測定に対する影響が大きくなる。また、パンおよびチルト駆動が終了した時点においてズーム位置が指定されたズーム位置から遠い場合においても、巡回スポットにおける被写体測定に対する影響が大きくなる。
一方、図6で説明した処理を行うと、パンおよびチルト時間に対してズーム時間が長い場合であっても、終了時間の差を小さくすることができる。その結果、巡回スポットにおける被写体測定に対する影響を低減することができる。
なお、プリセット巡回においては、巡回ポイントにおける撮影を行うことが目的であるので、パンおよびチルト駆動の途中で得られた撮影画像はたとえ合焦していなくても影響が少ない。特に、パンおよびチルト駆動が高速で行われる場合には、駆動途中で得られた撮影画像において被写体の状態を認識することが困難となるので影響が極めて少なくなる。
このように、本発明の第1の実施形態では、巡回ポイントにおける滞在時間を長くしつつ、パンおよびチルト駆動を短時間で行うことができる。
[第2の実施形態]
続いて、本発明の第2の実施形態によるカメラの一例について説明する。なお、第2の実施形態によるカメラはその処理が図6に示す処理と異なり、構成などは第1の実施形態によるカメラと同様である。
続いて、本発明の第2の実施形態によるカメラの一例について説明する。なお、第2の実施形態によるカメラはその処理が図6に示す処理と異なり、構成などは第1の実施形態によるカメラと同様である。
図7は、本発明の第2の実施形態によるカメラにおける処理の一例を説明するためのフローチャートである。
まず、ユーザーは操作スイッチ96を用いてプリセット設定を行う(ステップS201)。プリセット設定では、例えば、巡回ポイント毎のパン、チルト、ズーム、およびフォーカスの位置(プリセット撮影位置)、パンおよびチルト位置への移動速度、滞在時間、および巡回順が設定項目(プリセット設定値)として設定される。
続いて、カメラ制御回路79はパンおよびチルト位置への移動速度(PT速度)が予め設定した所定の速度以上であるか否かを判定する(ステップS202)。PT速度が所定の速度以上であると(ステップS202において、YES)、カメラ制御回路79は、ステップS201で設定された巡回ポイントにおいて1箇所目の巡回ポイントから2箇所目に移動する際の駆動時間を算出する(PTZ駆動時間算出:ステップS203)。なお、ここでは、ズーム駆動についてはカムカーブに沿ってレンズ群を駆動する際の時間を算出する。
次に、カメラ制御回路79はパン駆動時間およびチルト駆動時間うちの長い時間(PT時間)とズーム駆動時間(Z時間)と比較を比較して、Z時間>PT時間であるか否かを判定する(ステップS204)。Z時間>PT時間であると(ステップS204において、YES)、カメラ制御回路79はPT時間において駆動中にズームに関与するレンズ群が移動可能なカムカーブ上のポイントを求める(ステップS205)。この際、レンズ群は上記のポイントまで最短時間の駆動となるようにカムカーブとは関係なく駆動される。
なお、移動の前後で被写体距離が変わる場合には、移動先の被写体距離用カムに沿って駆動させる。ここで、ズームについて、移動元のWIDE端81において無限被写体を撮影する状態から、TELE端82において1mの被写体を撮影する状態に移動する場合を例に挙げて説明する。
移動元のWIDE端ポイント84から移動先のTELE端ポイント94まで2群鏡筒2および4群鏡筒4を駆動する際、WIDE端ポイント84からポイント93までは直線的に駆動する。そして、ポイント93からTELE端ポイント94までは1mカムカーブ曲線89に沿って駆動する。なお、ポイント93は、パンおよびチルト駆動時間の終了時間までに2群鏡筒2および4群鏡筒4が到達可能な移動先のTELE端82に最も近い1mカムカーブ曲線89上のポイントである。
続いて、カメラ制御回路79はズーム駆動についてステップS205で求めたポイントまではレンズ群をカムカーブと関係なく駆動し、当該ポイントに到達するとカムカーブに沿って駆動する駆動ルートを設定する(ステップS206)。
Z時間≦PT時間であると(ステップS204において、NO)、カメラ制御回路79はズーム駆動についてレンズ群をカムカーブに沿って駆動する駆動ルートを設定する(ステップS207)。
ステップS206又はS207の処理の後、カメラ制御回路79は、設定された駆動ルートをn(nは1以上の整数)番目の巡回ポイントから(n+1)番目の巡回ポイントへの駆動ルートとしてメモリ80に記憶する(ステップS208)。つまり、カメラ制御回路79は設定されたレンズ群の駆動ルートをプリセット設定値に追加してメモリ80に記憶する。
次に、カメラ制御回路79は、巡回ポイント間の全てについて設定および記憶が行われたか否かを判定する(ステップS209)。全てについて設定および記憶済であると(ステップS209において、YES)、カメラ制御回路79はカメラ処理を終了する。一方、全てについて設定および記憶済でないと(ステップS209において、NO)、カメラ制御回路79はステップS202の処理に戻る。
なお、PT速度が所定の速度未満であると(ステップS202において、NO)、カメラ制御回路79はステップS209の処理に進む。
上述の例では、パンおよびチルトの駆動速度が所定の速度以上である場合には、当該駆動時間内においてはレンズ群をカムカーブとは関係なくに駆動する例について説明した。この場合に、パンおよびチルト駆動中に駆動速度が変化すると、駆動速度に応じてレンズ群をカムカーブに沿って駆動する範囲とカムカーブに関係なく駆動する範囲とに分けるようにしてもよい。
パンおよびチルトの駆動速度を駆動中に変化させる際の例としては、駆動モータの脱調防止のために駆動初期においては低速で駆動し徐々に速度を上げる。そして、停止する場合においても徐々に速度を下げる所謂加減速駆動がある。
図3において、移動元のWIDE端ポイント84から移動先のTELE端ポイント93まで2群鏡筒2および4群鏡筒4を駆動する際、WIDE端ポイント84からポイント85までは無限カムカーブ曲線83に沿って駆動させる。そして、ポイント85からポイント92までは直線的に駆動して、ポイント92からTELE端ポイント93までは1mカムカーブ曲線89に沿って駆動する。
なお、ポイント85は、パンおよびチルトの駆動加速中に2群鏡筒2および4群鏡筒4が無限カムカーブ曲線83に沿って駆動された場合に到達可能な移動先に最も近い無限カムカーブ曲線83上のポイントである。ポイント92はパンおよびチルトにいて目標の速度で駆動している期間に到達可能な移動先に最も近い1mカムカーブ曲線89上のポイントである。
このように、本発明の第2の実施形態においても、巡回ポイントにおける滞在時間を長くしつつ、パンおよびチルト駆動を短時間で行うことができる。
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。
また、上記の実施の形態の機能を制御方法として、この制御方法を撮像装置に実行させるようにすればよい。また、上述の実施の形態の機能を有するプログラムを制御プログラムとして、当該制御プログラムを撮像装置が備えるコンピュータに実行させるようにしてもよい。なお、制御プログラムは、例えば、コンピュータに読み取り可能な記録媒体に記録される。
[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。
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。
2 2群鏡筒
4 4群鏡筒
9 ズーム駆動モータ
12 フォーカス駆動モータ
27 撮像素子
61 レンズ鏡筒
71 チルト駆動モータ
73 パン駆動モータ
79 カメラ制御回路
80 メモリ
4 4群鏡筒
9 ズーム駆動モータ
12 フォーカス駆動モータ
27 撮像素子
61 レンズ鏡筒
71 チルト駆動モータ
73 パン駆動モータ
79 カメラ制御回路
80 メモリ
Claims (9)
- 少なくともズームレンズを備える撮像光学系を有する撮像装置であって、
前記撮像光学系を駆動して前記ズームレンズを光軸方向に移動する第1の駆動を行う第1の駆動手段と、
前記撮像光学系をパン方向およびチルト方向の少なくとも一方に駆動する第2の駆動を行う第2の駆動手段と、
前記第2の駆動を行う際に前記第1の駆動を行うためのズーム指示を受けると、前記第1の駆動手段によって所定のカムカーブに沿って前記撮像光学系を駆動する場合に前記第1の駆動が終了するズーム終了時間が前記第2の駆動手段による前記第2の駆動が終了する終了時間を超えるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段による判定結果に応じて前記第1の駆動手段を制御して前記撮像光学系を最短で駆動するための軌跡に沿って駆動して前記第1の駆動を行う制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記判定結果が前記ズーム終了時間が前記第2の駆動が終了する終了時間を超えることを示していると、前記第1の駆動手段を制御して前記第2の駆動が終了する終了時間までは前記撮像光学系を前記カムカーブの所定の位置までは前記最短で駆動するための軌跡に沿って駆動し、
前記カムカーブの所定の位置は、前記第2の駆動を行っている場合に、前記第1の駆動によって前記撮像光学系が到達可能な位置に最も近いカムカーブの位置であることを特徴とする撮像装置。 - 前記撮像装置から被写体までの距離に応じて複数のカムカーブを備えることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記制御手段は、前記第2の駆動が終了する終了時間の後、前記第1の駆動手段を制御して前記カムカーブに沿って前記撮像光学系を駆動することを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像装置。
- 前記制御手段は、前記判定結果が前記ズーム終了時間が前記第2の駆動が終了する終了時間以下であることを示していると、前記第2の駆動が終了する終了時間に拘わらず前記第1の駆動手段を制御して前記カムカーブに沿って前記撮像光学系を駆動することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記第2の駆動を行う際の駆動速度が所定の速度以上であると、前記制御手段は前記判定手段による判定結果に応じて前記第1の駆動手段を制御して前記撮像光学系を前記最短で駆動するための軌跡に沿って駆動して前記第1の駆動を行うことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記第2の駆動を行う際の駆動速度が所定の速度未満であると、前記制御手段は前記第1の駆動手段を制御して前記カムカーブに沿って前記撮像光学系を駆動することを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。
- 前記パン方向、前記チルト方向、および前記ズームレンズのズーム位置に関して複数のプリセット撮影位置と、前記プリセット撮影位置への移動時間および前記プリセット撮影位置の巡回順をプリセット設定値として記憶する記憶手段を有し、
前記制御手段は前記判定結果に応じて得られた前記撮像光学系の移動軌跡を前記プリセット設定値に追加して前記記憶手段に記憶し、前記プリセット設定値に応じて前記第1の駆動手段および前記第2の駆動手段を制御することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 少なくともズームレンズを備える撮像光学系を有する撮像装置の制御方法であって、
前記撮像光学系を駆動して前記ズームレンズを光軸方向に移動する第1の駆動を行う第1の駆動ステップと、
前記撮像光学系をパン方向およびチルト方向の少なくとも一方に駆動する第2の駆動を行う第2の駆動ステップと、
前記第2の駆動を行う際に前記第1の駆動を行うためのズーム指示を受けると、前記第1の駆動ステップで所定のカムカーブに沿って前記撮像光学系を駆動する場合に前記第1の駆動が終了するズーム終了時間が前記第2の駆動が終了する終了時間を超えるか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップによる判定結果に応じて前記第1の駆動ステップによって前記撮像光学系を最短で駆動するための軌跡に沿って駆動して前記第1の駆動を行う制御ステップと、を有し、
前記制御ステップでは、前記判定結果が前記ズーム終了時間が前記第2の駆動が終了する終了時間を超えることを示していると、前記第2の駆動が終了する終了時間までは前記撮像光学系を前記カムカーブの所定の位置までは前記最短で駆動するための軌跡に沿って駆動し、
前記カムカーブの所定の位置は、前記第2の駆動を行っている場合に、前記第1の駆動によって前記撮像光学系が到達可能な位置に最も近いカムカーブの位置であることを特徴とする制御方法。 - 少なくともズームレンズを備える撮像光学系を有する撮像装置で用いられる制御プログラムであって、
前記撮像装置に備えられたコンピュータに、
前記撮像光学系を駆動して前記ズームレンズを光軸方向に移動する第1の駆動を行う第1の駆動ステップと、
前記撮像光学系をパン方向およびチルト方向の少なくとも一方に駆動する第2の駆動を行う第2の駆動ステップと、
前記第2の駆動を行う際に前記第1の駆動を行うためのズーム指示を受けると、前記第1の駆動ステップで所定のカムカーブに沿って前記撮像光学系を駆動する場合に前記第1の駆動が終了するズーム終了時間が前記第2の駆動が終了する終了時間を超えるか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップによる判定結果に応じて前記第1の駆動ステップによって前記撮像光学系を最短で駆動するための軌跡に沿って駆動して前記第1の駆動を行う制御ステップと、を実行させ、
前記制御ステップでは、前記判定結果が前記ズーム終了時間が前記第2の駆動が終了する終了時間を超えることを示していると、前記第2の駆動が終了する終了時間までは前記撮像光学系を前記カムカーブの所定の位置までは前記最短で駆動するための軌跡に沿って駆動し、
前記カムカーブの所定の位置は、前記第2の駆動を行っている場合に、前記第1の駆動によって前記撮像光学系が到達可能な位置に最も近いカムカーブの位置であることを特徴とする制御プログラム。
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JP2017178085A JP6529558B2 (ja) | 2017-09-15 | 2017-09-15 | 撮像装置、その制御方法、および制御プログラム |
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