JP6690105B1 - 制御装置、撮像装置、システム、制御方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】撮像装置の動作により生じる熱等によって、レンズの焦点位置が時間的に変化する場合がある。【解決手段】制御装置は、撮像装置が備えるレンズの焦点位置の調整を制御する。制御装置は、撮像装置が備える温度センサにより測定された温度を示す情報を取得する取得部を備える。制御装置は、撮像装置が指定された所定の時間間隔で複数の画像を取得する場合に、温度の変化量が予め定められた値以上になる毎に、焦点位置を調整させる制御部を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、制御装置、撮像装置、システム、制御方法、及びプログラムに関する。

特許文献１には、温度変化によるレンズの伸縮によって発生するピント移動を補正することが記載されている。
特許文献１ 特開２０１３−２４２３５３号公報

例えばタイムラプス撮影においては、レンズの焦点位置を実質的に固定した状態で撮影を繰り返すことが望まれる。しかし、撮像装置の動作により生じる熱等によって、レンズの焦点位置が時間的に変化する場合がある。

本発明の一態様に係る制御装置は、撮像装置が備えるレンズの焦点位置の調整を制御する。制御装置は、撮像装置が備える温度センサにより測定された温度を示す情報を取得する取得部を備えてよい。制御装置は、撮像装置が指定された所定の時間間隔で複数の画像を取得する場合に、温度の変化量が予め定められた値以上になる毎に、レンズの焦点位置を調整させる制御部を備えてよい。

制御部は、焦点位置の調整量が予め定められた値を超える場合に、焦点位置の調整を取り消してよい。

予め定められた値は、少なくともレンズのＦ値に基づいて算出されてよい。

制御部は、調整前の焦点位置と、被写体に合焦するよう調節したときの焦点位置とを、０より大きい予め定められた重み付け係数で重み付けした位置を用いて、調整後の焦点位置を定めてよい。

制御部は、最後に焦点位置を調整させたときからの温度の変化量が予め定められた値以上になっていない場合であっても、最後に焦点位置を調整させたときからの経過時間が予め定められた値以上になった場合に、焦点位置を調整させてよい。

制御部は、撮像装置の電源が投入されてから予め定められた時間が経過するまでの間、焦点位置を調整させ、撮像装置の電源が投入されてから予め定められた時間が経過した後に、温度の変化量が予め定められた値以上になる毎に、焦点位置を調整させてよい。

制御部は、レンズの焦点位置を、オートフォーカスによって調整させてよい。

本発明の一態様に係る撮像装置は、上記の制御装置を備えてよい。撮像装置は、レンズと、レンズを介して光を受光するイメージセンサとを備えてよい。

本発明の一態様に係るシステムは、上記の撮像装置を備えてよい。システムは、撮像装置の姿勢を調整可能に支持する支持機構を備えてよい。

本発明の一態様に係る制御方法は、撮像装置が備えるレンズの焦点位置の調整を制御する。制御方法は、撮像装置が備える温度センサにより測定された温度を示す情報を取得する段階を備えてよい。制御方法は、撮像装置が指定された所定の時間間隔で複数の画像を取得する場合に、温度の変化量が予め定められた値以上になる毎に、焦点位置を調整させる段階を備えてよい。

本発明の一態様に係るプログラムは、上記の制御装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムでよい。

本発明の一態様によれば、温度変化によりレンズの焦点位置が大きく変化することが予測されるときに、被写体に正しく焦点位置を調整することができる。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

一実施形態に係るシステム５の概観の一例を示す図である。 撮像装置１００の機能ブロックを示す図である。 タイムラプス撮影が開始されてからの温度の時間変化を概略的に示すグラフである。 撮像制御部１１０におけるタイムラプス撮影を行う場合の処理手順の一例を示すフローチャートである。 撮像装置１００の制御の変形例を示す。 撮像装置１００を搭載した無人航空機（ＵＡＶ）を示す。 本発明の複数の態様が全体的または部分的に具現化されてよいコンピュータ１２００の一例を示す。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。以下の実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書、図面、及び要約書には、著作権による保護の対象となる事項が含まれる。著作権者は、これらの書類の何人による複製に対しても、特許庁のファイルまたはレコードに表示される通りであれば異議を唱えない。ただし、それ以外の場合、一切の著作権を留保する。

本発明の様々な実施形態は、フローチャート及びブロック図を参照して記載されてよく、ここにおいてブロックは、（１）操作が実行されるプロセスの段階または（２）操作を実行する役割を持つ装置の「部」を表わしてよい。特定の段階及び「部」が、プログラマブル回路、及び／またはプロセッサによって実装されてよい。専用回路は、デジタル及び／またはアナログハードウェア回路を含んでよい。集積回路（ＩＣ）及び／またはディスクリート回路を含んでよい。プログラマブル回路は、再構成可能なハードウェア回路を含んでよい。再構成可能なハードウェア回路は、論理ＡＮＤ、論理ＯＲ、論理ＸＯＲ、論理ＮＡＮＤ、論理ＮＯＲ、及び他の論理操作、フリップフロップ、レジスタ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）等のようなメモリ要素等を含んでよい。

コンピュータ可読媒体は、適切なデバイスによって実行される命令を格納可能な任意の有形なデバイスを含んでよい。その結果、そこに格納される命令を有するコンピュータ可読媒体は、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく実行され得る命令を含む、製品を備えることになる。コンピュータ可読媒体の例としては、電子記憶媒体、磁気記憶媒体、光記憶媒体、電磁記憶媒体、半導体記憶媒体等が含まれてよい。コンピュータ可読媒体のより具体的な例としては、フロッピー（登録商標）ディスク、ディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ）、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、コンパクトディスクリードオンリメモリ（ＣＤ-ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイ（ＲＴＭ）ディスク、メモリスティック、集積回路カード等が含まれてよい。

コンピュータ可読命令は、１または複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述されたソースコードまたはオブジェクトコードの何れかを含んでよい。ソースコードまたはオブジェクトコードは、従来の手続型プログラミング言語を含む。従来の手続型プログラミング言語は、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、またはＳｍａｌｌｔａｌｋ、ＪＡＶＡ（登録商標）、Ｃ＋＋等のようなオブジェクト指向プログラミング言語、及び「Ｃ」プログラミング言語または同様のプログラミング言語でよい。コンピュータ可読命令は、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサまたはプログラマブル回路に対し、ローカルにまたはローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、インターネット等のようなワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を介して提供されてよい。プロセッサまたはプログラマブル回路は、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく、コンピュータ可読命令を実行してよい。プロセッサの例としては、コンピュータプロセッサ、処理ユニット、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ等を含む。

図１は、一実施形態に係るシステム５の概観の一例を示す図である。システム５は、撮像装置１００と、ジンバル１５０と、本体部１６０とを備える。システム５は、例えばスタビライザである。

ジンバル１５０は、本体部１６０に設けられる。ジンバル１５０は、撮像装置１００を回転可能に支持する。ジンバル１５０は、パン軸、ロール軸、及びチルト軸を有する。ジンバル１５０は、パン軸、ロール軸、及びチルト軸を中心に、撮像装置１００を回転可能に支持する。ジンバル１５０は、撮像装置１００の姿勢を調整可能に支持する支持機構の一例である。

本体部１６０は、ディスプレイ１６２と、操作ボタン１６４とを備える。操作ボタン１６４は、ユーザが本体部１６０の把持部１６６を手で把持した状態で操作することができる位置に設けられる。操作ボタン１６４は、ジンバル１５０及び撮像装置１００を操作するための指示をユーザから受け付ける操作部材である。操作ボタン１６４は、例えば、シャッターボタン及び録画ボタンを含む。シャッターボタンが押下されると、撮像装置１００は静止画の撮影を行う。録画ボタンが押下されると、撮像装置１００は動画の撮影を行う。

ディスプレイ１６２は、撮像装置１００により撮像された動画や静止画を表示する。ディスプレイ１６２は、イメージセンサ１２０により撮像された画像、撮像装置１００の各種設定情報などを表示する。ディスプレイ１６２は、タッチパネルで構成されてよい。

システム５は、システム５をテーブル等の平面上に載置し、システム５が実質的に静止した状態で利用することができる。例えば、本体部１６０の底部１６８をテーブル面上に置いてシステム５を静止させた状態で、撮像装置１００がタイムラプス撮影を行う。タイムラプス撮影は、微速度撮影、低速度撮影、インターバル撮影等とも呼ばれる。タイムラプス撮影は、指定された所定の時間間隔で複数の画像を取得する。撮像装置１００は、タイムラプス撮影により取得した複数の画像を動画構成画像として記録して、タイムラプス動画を生成する。タイムラプス動画は、撮像装置１００が取得した複数の画像が、当該複数の画像を取得した時間間隔より短い時間間隔で再生される動画である。

図２は、撮像装置１００の機能ブロックを示す図である。撮像装置１００は、撮像部１０２及びレンズ部２００を備える。撮像部１０２は、撮像ユニット１４０、撮像制御部１１０、及びメモリ１３０を有する。

撮像ユニット１４０は、イメージセンサ１２０、温度センサ１０４を含む。イメージセンサ１２０は、ＣＣＤまたはＣＭＯＳにより構成されてよい。イメージセンサ１２０は、レンズ部２００が有するレンズ２１０を介して光を受光する。イメージセンサ１２０は、レンズ２１０を介して結像された光学像の画像データを撮像制御部１１０に出力する。温度センサ１０４は、イメージセンサ１２０の温度を測定する。温度センサ１０４は、例えば、イメージセンサ１２０のセンサ基板に実装される。温度センサ１０４により測定された温度を示す情報は、撮像制御部１１０に出力される。なお、本実施形態の説明において、温度センサ１０４により測定された温度のことを、「温度」と称する場合がある。

撮像制御部１１０は、ＣＰＵまたはＭＰＵなどのマイクロプロセッサ、ＭＣＵなどのマイクロコントローラなどにより構成されてよい。メモリ１３０は、コンピュータ可読可能な記録媒体でよく、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、及びＵＳＢメモリなどのフラッシュメモリの少なくとも１つを含んでよい。メモリ１３０は、撮像制御部１１０がイメージセンサ１２０などを制御するのに必要なプログラム等を格納する。メモリ１３０は、撮像装置１００の筐体の内部に設けられてよい。メモリ１３０は、撮像装置１００の筐体から取り外し可能に設けられてよい。撮像制御部１１０は、操作ボタン１６４が受け付けたユーザからの指示を示す情報を取得して、撮像ユニット１４０及びレンズ部２００に制御命令を出力する。

撮像制御部１１０は、取得部１１２及び合焦制御部１１４を含む。取得部１１２は、温度センサ１０４により測定された温度を示す情報を取得する。合焦制御部１１４は、レンズ２１０の焦点位置の調整を制御する。合焦制御部１１４は、取得部１１２が取得した温度を示す情報、及び、操作ボタン１６４が受け付けたユーザからの指示を示す情報に基づいて、レンズ部２００が備えるレンズ制御部２２０に制御命令を出力する。

レンズ部２００は、レンズ２１０、レンズ駆動部２１２、レンズ制御部２２０、及びメモリ２２２を有する。レンズ２１０は、少なくとも１つのレンズを含んでよい。例えば、レンズ２１０は、フォーカスレンズ及びズームレンズを含んでよい。レンズ２１０が含むレンズのうちの少なくとも一部または全部は、レンズ２１０の光軸に沿って移動可能に配置される。レンズ部２００は、撮像部１０２に対して着脱可能に設けられる交換レンズであってよい。

レンズ駆動部２１２は、レンズ２１０が含むレンズのうちの少なくとも一部または全部を、レンズ２１０の光軸に移動させる。レンズ駆動部２１２は、レンズ２１０が含むレンズのうちの少なくとも一部又は全部を、レンズ２１０の光軸に沿って移動させるモータを含む。レンズ制御部２２０は、撮像部１０２からのレンズ制御命令に従って、レンズ駆動部２１２を駆動して、レンズ２１０が含むズームレンズやフォーカスレンズを光軸方向に沿って移動させることで、ズーム動作やフォーカス動作の少なくとも一方を実行する。レンズ制御命令は、例えば、ズーム制御命令、及びフォーカス制御命令である。

メモリ２２２は、レンズ駆動部２１２を介して移動するフォーカスレンズやズームレンズ用の制御値を記憶する。メモリ２２２は、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、及びＵＳＢメモリなどのフラッシュメモリの少なくとも１つを含んでよい。

このように構成された撮像装置１００において、撮像制御部１１０は、撮像装置１００に電源が投入され、操作ボタン１６４を通じてユーザからタイムラプス撮影を行う旨の指示を取得した場合、指定された所定の時間間隔でイメージセンサ１２０が撮像動作を行うことによって複数の画像を取得するように撮像制御命令を撮像ユニット１４０に出力する。

合焦制御部１１４は、撮像装置１００が指定された所定の時間間隔で複数の画像を取得する場合に、温度センサ１０４により測定された温度の変化量が予め定められた値以上になる毎に、レンズ２１０の焦点位置を調整させる。合焦制御部１１４は、レンズ２１０の焦点位置を、オートフォーカス（ＡＦ）によって調整させてよい。具体的には、合焦制御部１１４は、イメージセンサ１２０がタイムラプス撮影を行う期間内において、取得部１１２が取得した情報が示す温度が予め定められた値以上上昇する毎に、ＡＦによってレンズ２１０の焦点位置を調整する。合焦制御部１１４は、例えばコントラストＡＦによってレンズ２１０の焦点位置を調整する。

撮像装置１００に電源が投入されて撮像装置１００の動作が始まると、電源回路で生じる熱や、撮像ユニット１４０、撮像制御部１１０、レンズ制御部２２０及びレンズ駆動部２１２の動作に伴って生じる熱によって、レンズ部２００の温度が上昇する。レンズ２１０に含まれるレンズや、レンズ２１０に含まれるレンズを保持する保持部材は、温度変化により膨張又は収縮し得る。そのため、レンズ部２００の温度変化により、レンズ２１０のレンズ間隔が変化し、レンズ２１０の焦点位置が変化する。上述したように、合焦制御部１１４は、温度が予め定められた値以上変化する毎にレンズ２１０の焦点位置を調整するので、タイムラプス撮影中に、焦点位置が大きく変化することを抑制できる。

なお、合焦制御部１１４は、焦点位置の調整量が予め定められた値を超える場合に、焦点位置の調整を取り消してよい。予め定められた値は、少なくともレンズのＦ値に基づいて算出されてよい。例えば、予め定められた値は、許容錯乱円径の直径をδとして、Ｆδにより算出されてよい。合焦制御部１１４は、焦点位置の調整量が、現在のＦ値に基づいて算出された値を超える場合に、焦点位置の調整を取り消してよい。

合焦制御部１１４は、調整前の焦点位置と、被写体に合焦するよう調節したときの焦点位置とを、０より大きい予め定められた重み付け係数で重み付けした位置を用いて、調整後の焦点位置を定めてよい。重み付け係数には、例えば、０．５を適用してよい。合焦制御部１１４は、最後に焦点位置を調整させたときからの温度の変化量が予め定められた値以上になっていない場合であっても、最後に焦点位置を調整させたときからの経過時間が予め定められた値以上になった場合に、焦点位置を調整させてよい。

図３は、タイムラプス撮影が開始されてからの温度の時間変化を概略的に示すグラフである。図３のグラフの横軸は、撮像装置１００の電源が投入されてからの時間を示す。図３のグラフの縦軸は、温度を示す。実線３０１は、温度センサ１０４により測定された温度の時間変化を示す。実線３０１は、温度センサ１０４により測定された温度の時間変化を示す。図３は、撮像装置１００の電源が投入されてすぐにタイムラプス撮影が開始された場合を示す。

時刻ｔ０においてタイムラプス撮影の開始が指示されると、合焦制御部１１４は、ユーザが指定した位置に存在する被写体に対して、ＡＦによってレンズ２１０の焦点位置を調整する。その後、撮像制御部１１０は、ユーザが指定した時間間隔で、イメージセンサ１２０に撮像動作を繰り返し実行させる。時刻ｔ０における温度は２５度である。合焦制御部１１４は、時刻ｔ０における温度を記憶する。

時刻ｔ１において撮像制御部１１０がイメージセンサ１２０に撮像動作を実行させようとする場合、合焦制御部１１４は、時刻ｔ０における温度と、現在の温度とを比較する。図３に示されるように、時刻ｔ１における温度は３０度に上昇している。合焦制御部１１４は、現在より前において最後にＡＦによってレンズ２１０の焦点位置を調整したタイミング、すなわち時刻ｔ０における温度と、現在の温度とを比較する。時刻ｔ０における温度と現在の温度との差が５℃以上の場合、合焦制御部１１４は、ＡＦによりレンズ２１０の焦点調節を実行する。これにより、時刻ｔ１において撮像制御部１１０がイメージセンサ１２０に撮像動作を実行させる場合、温度変化によって焦点位置が大きく変化することを抑制することができる。

同様に、時刻ｔ１より後の時刻ｔ２において、合焦制御部１１４は、最後にオートフォーカスを実行した時刻ｔ１における温度と、現在の温度とを比較して、時刻ｔ０における温度と現在の温度との差が５℃以上であるので、合焦制御部１１４は、ＡＦによりレンズ２１０の焦点調節を実行する。同様に、時刻ｔ３、ｔ４、及びｔ５のそれぞれにおいて、それぞれ最後にオートフォーカスを実行した時刻ｔ２、ｔ３及びｔ４における温度から５℃上昇しているため、合焦制御部１１４は、ＡＦによりレンズ２１０の焦点位置を調整する。これにより、各時刻において撮像制御部１１０がイメージセンサ１２０に撮像動作を実行させる場合、温度変化によってレンズ２１０の焦点位置が大きく変化することを抑制することができる。これにより、タイムラプス撮影を行う期間においてピント位置が大きく変化することを抑制することができる。

図３において、点線３０２はレンズ２１０の温度を示す。イメージセンサ１２０は熱源の一つであるであるため、イメージセンサ１２０の温度は、レンズ２１０の温度に比べて速やかに上昇する。特に、タイムラプス撮影の開始初期において、イメージセンサ１２０の温度とレンズ２１０の温度の温度差が大きく、時間が経過するにつれて温度差は減少する。なお、レンズ２１０の温度は、本実施形態における合焦制御部１１４の動作を説明するための情報である。実際に出荷される撮像装置１００は、レンズ２１０の温度を測定する機能を有しなくてよい。

図３に示す例において、時刻ｔ５の後の期間において、温度は、時刻ｔ５における温度との差が５℃以内に収まっている。一方で、点線３０２で示されるように、レンズ２１０の温度は、時刻ｔ５より後も上昇が続く。そこで、合焦制御部１１４は、最後にＡＦによってレンズ２１０の焦点位置を調整したタイミング、すなわち時刻ｔ５から１０分が経過した時刻ｔ６において、ＡＦによってレンズ２１０の焦点位置を調整する。また、時刻ｔ６から１０分が経過した時刻ｔ７において、ＡＦによってレンズ２１０の焦点位置を調整する。これにより、撮像装置１００の動作が開始してイメージセンサ１２０の温度上昇が小さくなった場合でも、レンズ２１０に温度変化が生じている可能性を考慮して、ＡＦにより焦点位置を調整することができるので、タイムラプス撮影を行う期間内でピントが大きく変化することを抑制することができる。

なお、図３の例では、最後にＡＦによって焦点位置を調整したときから５℃の温度差が生じた場合、又は、最後にＡＦによって焦点位置を調整したときから１０分が経過した場合に、新たにＡＦを行って焦点位置を調整する。新たにＡＦを行うか否かの基準となる温度差や経過時間は、撮像装置の機種毎に設定されてよい。一般に、許容錯乱円の直径をδとすると、焦点深度はＦδで表される。そのため、Ｆδ程度の焦点位置の変化が生じ得る温度差を、新たにＡＦを行うか否かの判断に用いる温度差の基準値として設定してよい。同様に、温度センサ１０４による温度測定対象の温度変化に対してレンズ２１０の温度変化が生じるタイムラグは、撮像装置の機種によって異なる。そのため、予め試験をすることによって、新たにＡＦを行うか否かの判断に用いる経過時間の基準値を設定してよい。

図４は、撮像制御部１１０におけるタイムラプス撮影を行う場合の処理手順の一例を示すフローチャートである。図４のフローチャートの処理は、撮像装置１００の電源が投入されて、タイムラプス撮影の開始指示を受け付けた場合に、開始される。

Ｓ４００において、合焦制御部１１４は、ＡＦにより焦点位置を調整する。Ｓ４００において合焦対象とする被写体の位置は、ユーザによって指定されてよい。この後、タイムラプス撮影の期間内にＡＦを行う場合、合焦制御部１１４は、Ｓ４００における合焦対象とした位置と同じ位置に対して合焦制御を行う。

Ｓ４０２において、撮像制御部１１０は、タイムラプス撮影を開始する。Ｓ４０４において、撮像制御部１１０は、タイムラプス撮影を終了する否かを判断する。例えば、撮像制御部１１０は、Ｓ４０２でタイムラプス撮影を開始してから、ユーザによって指定されたタイムラプス撮影時間が経過した場合に、タイムラプス撮影を終了すると判断する。

Ｓ４０４でタイムラプス撮影を終了しないと判断した場合、Ｓ４０６において、合焦制御部１１４は、前回のＡＦにより焦点位置を調整したときの温度と現在の温度との温度差が基準値以上であるか否かを判断する。例えば、合焦制御部１１４は、温度差が５℃以上であるか否かを判断する。温度差が基準値以上でない場合、Ｓ４０７において、合焦制御部１１４は、前回のＡＦにより焦点位置を調整したときから経過時間が基準値以上であるか否かを判断する。例えば、合焦制御部１１４は、経過時間１０分以上であるか否かを判断する。経過時間が基準値以上でない場合、Ｓ４１４においてタイムラプス撮影の次回の撮影タイミングになるまでウェイトして、Ｓ４１６において一回の撮影を行い、Ｓ４０４に処理を移行する。経過時間が基準値以上である場合、Ｓ４０８に処理を進める。また、Ｓ４０６の判断において、前回のＡＦにより焦点位置を調整したときの温度と現在の温度との温度差が基準値以上であると判断した場合、Ｓ４０８に処理を進める。

Ｓ４０８において、合焦制御部１１４はＡＦによりレンズ２１０を被写体に合焦させる。合焦制御部１１４は、例えばコントラストＡＦにより、レンズ２１０を被写体に合焦させる。Ｓ４１０において、合焦制御部１１４は、前回のＡＦによって決定した焦点位置と、Ｓ４０８のＡＦによって決定した焦点位置との差が閾値を超えるか否かを判断する。前回のＡＦによって決定した焦点位置と、Ｓ４０８のＡＦによって決定した焦点位置との差が閾値を超えない場合、Ｓ４１４に処理を移行する。これにより、Ｓ４０８のＡＦにより決定した焦点位置を維持した状態で、撮影が行われる。

一方、Ｓ４１０の判断において、前回のＡＦによって決定した焦点位置と、Ｓ４０８のＡＦによって決定した焦点位置との差が閾値を超えると判断した場合、Ｓ４１２において、合焦制御部１１４は、Ｓ４０８で行った焦点位置の調整を取り消して、Ｓ４１４に処理を移行する。具体的には、合焦制御部１１４は、レンズ２１０のフォーカスレンズの位置を、前回のＡＦで決定したフォーカスレンズの位置まで戻して、４１４に処理を移行する。これにより、撮像装置１００の前を物体が通過した場合等のように、所望の被写体以外の物体に対して合焦制御される可能性を低減することができる。

なお、Ｓ４０４の判断において、タイムラプス撮影を終了すると判断した場合、Ｓ４２０において、撮像制御部１１０は、Ｓ４１６で取得した複数の画像をつなぎあわせてタイムラプス動画を生成して、メモリ１３０にタイムラプス動画を記録して、本フローチャートの処理を終了する。

図５は、撮像装置１００の制御の変形例を示す。本変形例において、合焦制御部１１４は、撮像装置１００の電源が投入されてから２０分が経過した後に、図１から図４に関連して説明したように、前回のＡＦ時の温度から５℃の温度差が生じた場合、又は、前回のＡＦから１０分の時間が経過する毎に、ＡＦによって焦点位置を調整する。一方、撮像装置１００の電源が投入されてから２０分が経過するまでの間は、合焦制御部１１４は、ＡＦによって焦点位置を調整する。このように、合焦制御部１１４は、撮像装置１００の電源が投入されてから予め定められた時間が経過するまでの間、焦点位置を調整させ、撮像装置１００の電源が投入されてから予め定められた時間が経過した後に、温度の変化量が予め定められた値以上になる毎に焦点位置を調整させてよい。例えば、合焦制御部１１４は、撮像装置１００の電源が投入されてから予め定められた時間が経過するまでの間、所定の時間間隔で取得される複数の画像のそれぞれを、ＡＦにより焦点位置を調整させてから取得してよい。これにより、撮像装置１００の電源が投入された直後において温度上昇が大きく、温度上昇による大きなピント変化が生じることが予測される期間に、所望の被写体に合焦し続けることができる。

上記に説明した撮像装置１００は、移動体に搭載されてもよい。撮像装置１００は、図６に示すような、無人航空機（ＵＡＶ）に搭載されてもよい。ＵＡＶ１０は、ＵＡＶ本体２０、ジンバル５０、複数の撮像装置６０、及び撮像装置１００を備えてよい。ジンバル５０、及び撮像装置１００は、撮像システムの一例である。ＵＡＶ１０は、推進部により推進される移動体の一例である。移動体とは、ＵＡＶの他、空中を移動する他の航空機などの飛行体、地上を移動する車両、水上を移動する船舶等を含む概念である。

ＵＡＶ本体２０は、複数の回転翼を備える。複数の回転翼は、推進部の一例である。ＵＡＶ本体２０は、複数の回転翼の回転を制御することでＵＡＶ１０を飛行させる。ＵＡＶ本体２０は、例えば、４つの回転翼を用いてＵＡＶ１０を飛行させる。回転翼の数は、４つには限定されない。また、ＵＡＶ１０は、回転翼を有さない固定翼機でもよい。

撮像装置１００は、所望の撮像範囲に含まれる被写体を撮像する撮像用のカメラである。ジンバル５０は、撮像装置１００を回転可能に支持する。ジンバル５０は、支持機構の一例である。例えば、ジンバル５０は、撮像装置１００を、アクチュエータを用いてピッチ軸で回転可能に支持する。ジンバル５０は、撮像装置１００を、アクチュエータを用いて更にロール軸及びヨー軸のそれぞれを中心に回転可能に支持する。ジンバル５０は、ヨー軸、ピッチ軸、及びロール軸の少なくとも１つを中心に撮像装置１００を回転させることで、撮像装置１００の姿勢を変更してよい。

複数の撮像装置６０は、ＵＡＶ１０の飛行を制御するためにＵＡＶ１０の周囲を撮像するセンシング用のカメラである。２つの撮像装置６０が、ＵＡＶ１０の機首である正面に設けられてよい。更に他の２つの撮像装置６０が、ＵＡＶ１０の底面に設けられてよい。正面側の２つの撮像装置６０はペアとなり、いわゆるステレオカメラとして機能してよい。底面側の２つの撮像装置６０もペアとなり、ステレオカメラとして機能してよい。複数の撮像装置６０により撮像された画像に基づいて、ＵＡＶ１０の周囲の３次元空間データが生成されてよい。ＵＡＶ１０が備える撮像装置６０の数は４つには限定されない。ＵＡＶ１０は、少なくとも１つの撮像装置６０を備えていればよい。ＵＡＶ１０は、ＵＡＶ１０の機首、機尾、側面、底面、及び天井面のそれぞれに少なくとも１つの撮像装置６０を備えてもよい。撮像装置６０で設定できる画角は、撮像装置１００で設定できる画角より広くてよい。撮像装置６０は、単焦点レンズまたは魚眼レンズを有してもよい。

遠隔操作装置３００は、ＵＡＶ１０と通信して、ＵＡＶ１０を遠隔操作する。遠隔操作装置３００は、ＵＡＶ１０と無線で通信してよい。遠隔操作装置３００は、ＵＡＶ１０に上昇、下降、加速、減速、前進、後進、回転などのＵＡＶ１０の移動に関する各種命令を示す指示情報を送信する。指示情報は、例えば、ＵＡＶ１０の高度を上昇させる指示情報を含む。指示情報は、ＵＡＶ１０が位置すべき高度を示してよい。ＵＡＶ１０は、遠隔操作装置３００から受信した指示情報により示される高度に位置するように移動する。指示情報は、ＵＡＶ１０を上昇させる上昇命令を含んでよい。ＵＡＶ１０は、上昇命令を受け付けている間、上昇する。ＵＡＶ１０は、上昇命令を受け付けても、ＵＡＶ１０の高度が上限高度に達している場合には、上昇を制限してよい。

図７は、本発明の複数の態様が全体的または部分的に具現化されてよいコンピュータ１２００の一例を示す。コンピュータ１２００にインストールされたプログラムは、コンピュータ１２００に、本発明の実施形態に係る装置に関連付けられるオペレーションまたは当該装置の１または複数の「部」として機能させることができる。または、当該プログラムは、コンピュータ１２００に当該オペレーションまたは当該１または複数の「部」を実行させることができる。当該プログラムは、コンピュータ１２００に、本発明の実施形態に係るプロセスまたは当該プロセスの段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ１２００に、本明細書に記載のフローチャート及びブロック図のブロックのうちのいくつかまたはすべてに関連付けられた特定のオペレーションを実行させるべく、ＣＰＵ１２１２によって実行されてよい。

本実施形態によるコンピュータ１２００は、ＣＰＵ１２１２、及びＲＡＭ１２１４を含み、それらはホストコントローラ１２１０によって相互に接続されている。コンピュータ１２００はまた、通信インタフェース１２２２、入力／出力ユニットを含み、それらは入力／出力コントローラ１２２０を介してホストコントローラ１２１０に接続されている。コンピュータ１２００はまた、ＲＯＭ１２３０を含む。ＣＰＵ１２１２は、ＲＯＭ１２３０及びＲＡＭ１２１４内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御する。

通信インタフェース１２２２は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。ハードディスクドライブが、コンピュータ１２００内のＣＰＵ１２１２によって使用されるプログラム及びデータを格納してよい。ＲＯＭ１２３０はその中に、アクティブ化時にコンピュータ１２００によって実行されるブートプログラム等、及び／またはコンピュータ１２００のハードウェアに依存するプログラムを格納する。プログラムが、ＣＲ−ＲＯＭ、ＵＳＢメモリまたはＩＣカードのようなコンピュータ可読記録媒体またはネットワークを介して提供される。プログラムは、コンピュータ可読記録媒体の例でもあるＲＡＭ１２１４、またはＲＯＭ１２３０にインストールされ、ＣＰＵ１２１２によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ１２００に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウェアリソースとの間の連携をもたらす。装置または方法が、コンピュータ１２００の使用に従い情報のオペレーションまたは処理を実現することによって構成されてよい。

例えば、通信がコンピュータ１２００及び外部デバイス間で実行される場合、ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インタフェース１２２２に対し、通信処理を命令してよい。通信インタフェース１２２２は、ＣＰＵ１２１２の制御の下、ＲＡＭ１２１４、またはＵＳＢメモリのような記録媒体内に提供される送信バッファ領域に格納された送信データを読み取り、読み取られた送信データをネットワークに送信し、またはネットワークから受信した受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ領域等に書き込む。

また、ＣＰＵ１２１２は、ＵＳＢメモリ等のような外部記録媒体に格納されたファイルまたはデータベースの全部または必要な部分がＲＡＭ１２１４に読み取られるようにし、ＲＡＭ１２１４上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。ＣＰＵ１２１２は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックしてよい。

様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、及びデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理を受けてよい。ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４から読み取られたデータに対し、本開示の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプのオペレーション、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索／置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよく、結果をＲＡＭ１２１４に対しライトバックする。また、ＣＰＵ１２１２は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第２の属性の属性値に関連付けられた第１の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、ＣＰＵ１２１２は、第１の属性の属性値が指定される、条件に一致するエントリを当該複数のエントリの中から検索し、当該エントリ内に格納された第２の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第１の属性に関連付けられた第２の属性の属性値を取得してよい。

上で説明したプログラムまたはソフトウェアモジュールは、コンピュータ１２００上またはコンピュータ１２００近傍のコンピュータ可読記憶媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワークまたはインターネットに接続されたサーバーシステム内に提供されるハードディスクまたはＲＡＭのような記録媒体が、コンピュータ可読記憶媒体として使用可能であり、それによりプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ１２００に提供する。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

５ システム
１０ ＵＡＶ
２０ ＵＡＶ本体
５０ ジンバル
６０ 撮像装置
１００ 撮像装置
１０２ 撮像部
１０４ 温度センサ
１１０ 撮像制御部
１１２ 取得部
１１４ 合焦制御部
１２０ イメージセンサ
１３０ メモリ
１４０ 撮像ユニット
１５０ ジンバル
１６０ 本体部
１６２ ディスプレイ
１６４ 操作ボタン
１６６ 把持部
１６８ 底部
２００ レンズ部
２１０ レンズ
２１２ レンズ駆動部
２２０ レンズ制御部
２２２ メモリ
３００ 遠隔操作装置
３０１ 実線
３０２ 点線
１２００ コンピュータ
１２１０ ホストコントローラ
１２１２ ＣＰＵ
１２１４ ＲＡＭ
１２２０ 入力／出力コントローラ
１２２２ 通信インタフェース
１２３０ ＲＯＭ

Claims (10)

1. 撮像装置が備えるレンズの焦点位置の調整を制御する制御装置であって、
   前記撮像装置が備える温度センサにより測定された温度を示す情報を取得する取得部と、
   前記撮像装置が指定された所定の時間間隔で複数の画像を取得する場合に、前記温度の変化量が予め定められた値以上になる毎に、前記レンズの焦点位置を調整させる制御部と
   を備え、
   前記制御部は、前記調整前の前記焦点位置と、被写体に合焦するよう調節したときの前記焦点位置とを、０より大きい予め定められた重み付け係数で重み付けした位置を用いて、前記調整後の前記焦点位置を定める
   制御装置。
2. 前記制御部は、前記焦点位置の調整量が予め定められた値を超える場合に、前記焦点位置の調整を取り消す
   請求項１に記載の制御装置。
3. 前記予め定められた値は、少なくとも前記レンズのＦ値に基づいて算出される
   請求項２に記載の制御装置。
4. 前記制御部は、最後に前記焦点位置を調整させたときからの前記温度の変化量が予め定められた値以上になっていない場合であっても、前記最後に前記焦点位置を調整させたときからの経過時間が予め定められた値以上になった場合に、前記焦点位置を調整させる
   請求項１から３のいずれか一項に記載の制御装置。
5. 前記制御部は、前記撮像装置の電源が投入されてから予め定められた時間が経過するまでの間、前記焦点位置を調整させ、前記撮像装置の電源が投入されてから前記予め定められた時間が経過した後に、前記温度の変化量が予め定められた値以上になる毎に、前記焦点位置を調整させる
   請求項１から４のいずれか一項に記載の制御装置。
6. 前記制御部は、前記レンズの焦点位置を、オートフォーカスによって調整させる
   請求項１から５のいずれか一項に記載の制御装置。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の制御装置と、
   前記レンズを介して光を受光するイメージセンサと
   を備える撮像装置。
8. 請求項７に記載の撮像装置と、
   前記撮像装置の姿勢を調整可能に支持する支持機構と
   を備えるシステム。
9. 撮像装置が備えるレンズの焦点位置の調整を制御する方法であって、
   前記撮像装置が備える温度センサにより測定された温度を示す情報を取得する段階と、
   前記撮像装置が指定された所定の時間間隔で複数の画像を取得する場合に、前記温度の変化量が予め定められた値以上になる毎に、前記焦点位置を調整させる段階と
   を備え、
   前記焦点位置を調整させる段階は、前記調整前の前記焦点位置と、被写体に合焦するよう調節したときの前記焦点位置とを、０より大きい予め定められた重み付け係数で重み付けした位置を用いて、前記調整後の前記焦点位置を定める
   制御方法。
10. 請求項１から６のいずれか一項に記載の制御装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム。

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