JP7023676B2 - 撮像装置およびその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、撮像方向を変更する駆動部を有する撮像装置およびその制御方法に関する。

ネットワークや専用線を介して、遠隔操作により撮像方向や画角を制御して監視するネットワークカメラには、パンチルト（以下、ＰＴとも記す）タイプの装置がある。この種の撮像装置は、カメラヘッドがパンニング（水平方向回転）動作およびチルティング（垂直方向回転）動作を行う。また電動ズーム機能をもつ撮像装置では、遠隔操作により撮影画角を変更可能である。

設置環境の振動によって発生する撮像画像のブレを低減するための防振機能（像ブレ補正機能）を有する撮像装置の場合、電子式補正または光学式補正が行われる。電子式補正では画像処理によって像ブレ補正が行われ、光学式補正では、補正レンズ等の駆動により像ブレ補正が行われる。またパンチルト機構を用いて、レンズと撮像素子を含む鏡筒ユニットを駆動することにより像ブレ補正を行う方法（以下、ＰＴ防振という）がある。ＰＴ防振は、電子式補正や光学式補正に比べて振幅の大きい揺れに対して補正が可能であるので、船上のように大きな揺れが発生する設置環境において有効である。

特許文献１には、パンチルト機構を有するカメラの防振制御が開示されている。ＰＴ駆動開始時や駆動停止時に防振機能（電子式補正や光学式補正）が働いて逆に映像が揺れてしまうことを防ぐために、カメラの防振機能が一時的に無効化される。また、特許文献２には、検出された振動に基づき、所定以下の周波数の振動や、所定以上の振幅に対してＰＴ防振を行う方法が開示されている。

特開２００４－３１２１３８号公報 特開２００６－８０８３７号公報

しかしながら、特許文献１に開示された従来技術では、ＰＴ駆動に伴い発生する振動によって不要な防振動作が行われないように防止することが目的であり、ＰＴ機構を用いた像ブレ補正制御に関する以下の課題については言及されていない。

特許文献２に開示された従来技術では、ＰＴ防振機能とそれ以外の防振機能との切り替えに関し、ＰＴ防振の実行中に、どの位置を基準にして防振処理を行うかについての言及がない。つまり、どの位置を基準としてＰＴ防振処理を行えばよいか、という問題があった。また、ＰＴ防振の終了処理について何ら言及されていない。例えば、ＰＴ防振の終了処理では終了指示の受信後、ＰＴ駆動部が動作を終了する。しかし、ＰＴ防振の終了指示の受信直後にＰＴ駆動を終了させると、ＰＴ防振の開始前と終了時とでパンチルト機構部の位置が異なる場合に、撮像方向が変わってしまう。また、ＰＴ防振の実行中にＰＴ防振以外のＰＴ駆動命令が受信された場合のＰＴ駆動方法について何ら言及されていない。そのため、ＰＴ防振の実行中にＰＴ駆動命令が受信されたとしても、ＰＴ防振とＰＴ駆動を併用して実行することができない。

本発明の目的は、駆動手段で撮像方向を変更して撮像画像の像ブレ補正を行う撮像装置において、揺れの検出信号に基づく像ブレ補正を的確に行うことである。

本発明の一実施形態の撮像装置は、撮像手段と、前記撮像手段の撮像方向を変更する駆動手段と、前記駆動手段の位置情報を記憶する記憶手段と、撮像装置の揺れを検出する検出手段から検出信号を取得して前記駆動手段を制御することにより画像の像ブレ補正を行う制御手段と、を備える。前記制御手段は前記像ブレ補正を開始する際、前記駆動手段を駆動する前に前記駆動手段の位置を前記記憶手段に記憶し、前記記憶手段に記憶した位置を基準位置として前記検出信号を用いて前記像ブレ補正を行うとともに、前記像ブレ補正の処理において、前記記憶手段に記憶した基準位置に、前記検出信号から算出した補正量を加算して前記駆動手段の駆動目標値を算出する。

本発明によれば、駆動手段で撮像方向を変更して撮像画像の像ブレ補正を行う撮像装置において、揺れの検出信号に基づく像ブレ補正を的確に行うことができる。

第１実施形態におけるネットワークカメラの機能ブロック図である。 第１実施形態におけるネットワークカメラの構成図である。 第１実施形態における像ブレ補正制御の概要図である。 第１実施形態にてＰＴ防振開始命令の受信時の処理を示すフローチャートである。 第１実施形態におけるＰＴ防振処理のフローチャートである。 第２実施形態におけるＰＴ防振処理のフローチャートである。 第２実施形態にてＰＴ防振開始命令の受信時の処理を示すフローチャートである。

以下に、本発明の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。各実施形態では、パンニングおよびチルティングの駆動機構を備える撮像装置の例を説明する。撮像装置は、ユーザが撮影したい場所を登録するプリセット登録機能を有する。プリセット登録時に、パンニング駆動部またはチルティング駆動部の位置情報、ズーム位置情報等を記憶する処理が行われる。また撮像装置は、プリセット巡回機能および自動追尾機能を有する。プリセット巡回機能は、登録済みの複数のプリセット情報に基づいて自動で巡回撮像を行う機能である。自動追尾機能は、カメラが検知領域内で動体を検知した場合、検知された物体を自動で追尾する機能である。以下では、パンニング動作をＰ動作と略称し、チルティング動作をＴ動作と略称する。

［第１実施形態］
図１から図５を用いて、本発明の第１実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係るネットワークカメラの機能ブロック図である。ネットワークカメラ１００は、ネットワーク１５０を介してクライアント装置（情報処理装置）と相互に通信可能な状態に接続されている。ネットワークカメラ１００は、撮像部１０１、画像処理部１０２、システム制御部１０３、揺れ検出部１０４、パンニング駆動部１０５、チルティング駆動部１０６、パンチルト制御部１０７、通信部１０８を備える。

撮像部１０１は、撮像光学系を構成するレンズとレンズ駆動機構、および撮像素子を備える。撮像素子は被写体を撮像して被写体像を光電変換し、電気信号を出力する。画像処理部１０２は、撮像部１０１により取得された画像信号に対して現像処理、画像反転処理、圧縮符号化処理等を行い、画像データを生成する。生成された画像データはシステム制御部１０３へ出力される。

システム制御部１０３はＣＰＵ（中央演算処理装置）を備え、ネットワークカメラ１００の各構成部を制御する。システム制御部１０３は、画像処理部１０２により生成された画像データを取得し、通信部１０８を介してクライアント装置に送信する処理を行う。またシステム制御部１０３は、通信部１０８から取得したクライアント装置からのカメラ制御コマンドを解析し、コマンドに応じた処理を行う。例えば、システム制御部１０３は画像処理部１０２に対して画質調整の指示を行い、またパンチルト制御部（以下、ＰＴ制御部という）１０７に対して、Ｐ動作またはＴ動作の指示や、プリセット巡回指示、自動追尾指示を行う。

揺れ検出部１０４は、ジャイロセンサ等の角速度センサやノイズ除去のための各種アナログフィルタを備える。揺れ検出部１０４は、例えばネットワークカメラ１００のパンニング方向およびチルティング方向の角速度を検出し、検出信号をＰＴ制御部１０７に出力する。ジャイロセンサ等の角速度センサは、パンニング方向の検出用センサとチルティング方向の検出用センサがそれぞれ１つずつ配置されるか、または同時に２方向の検出を行える２軸タイプのセンサが１つ配置される。検出された角速度情報はＰＴ制御部１０７に出力されて、後述の像ブレ補正制御に用いられる。

パンニング駆動部１０５は、撮像部１０１のＰ動作を行う機構部と、その駆動源であるモータと、Ｐ動作の駆動角度を検出する角度センサにより構成される。チルティング駆動部１０６は、撮像部１０１のＴ動作を行う機構部と、その駆動源であるモータと、Ｔ動作の駆動角度を検出する角度センサにより構成される。

ＰＴ制御部１０７は、システム制御部１０３の指令にしたがってＰ動作およびＴ動作の制御を行う。またＰＴ制御部１０７は、揺れ検出部１０４から取得した角速度情報を角度情報に変換する処理を行い、検出情報に基づいてパンニング駆動部１０５およびチルティング駆動部１０６をそれぞれ制御する。またＰＴ制御部１０７は制御に必要な情報（揺れの角速度情報や角度情報、パンニング角度やチルティング角度等）を不図示のメモリに記憶する処理を行う。

通信部１０８は、クライアント装置から送信されるカメラ制御コマンドを受信し、システム制御部１０３へ伝達する処理を行う。また通信部１０８は、カメラ制御コマンドに対するレスポンス信号をクライアント装置へ送信する。尚、図１に示す構成に限定されることなく、例えばネットワークカメラ１００が音声入出力部や外部デバイス入出力部を備えてもよい。通信部１０８の通信接続の形態としては有線通信接続でも無線通信接続でもよい。

続いて図２を参照し、ネットワークカメラ１００の機構的な構成を説明する。図２（Ａ）は天井にとりつけられたネットワークカメラ１００を下面側から見た場合の図である。図２（Ｂ）はネットワークカメラ１００の側面図である。図２（Ｂ）において、ボトムケース２０１とターンテーブル２０２が上側に配置され、カメラヘッド支柱２０３にカメラヘッド２０４が取り付けられている。図２（Ｂ）において、上下方向の軸を垂直軸とし、これに直交する軸を水平軸と定義して、Ｐ動作およびＴ動作について説明する。尚、図２（Ａ）にて、紙面に直交する垂直軸を中心として時計回り方向をパンニング角度の正方向とし、図２（Ｂ）にて、紙面に直交する軸を中心として反時計回り方向をチルティング角度の正方向とする。

図２に示すパンニング駆動部は、ボトムケース２０１とターンテーブル２０２で構成される。ターンテーブル２０２は垂直軸を中心として水平方向に回転する。ボトムケース２０１の固定部とターンテーブル２０２の回転部にそれぞれ配置された電気回路は、スリップリング等により接続されているので、パンニング可動部は水平軸を含む面内にて３６０°の角度範囲でエンドレスに回転することができる。また、ターンテーブル２０２にはエンコーダが取り付けられ、ボトムケース２０１にはエンコーダの移動量を測定するための円形のエンコーダスケールが取り付けられているので、これらによりパンニング可動部の回転角（パンニング角度）が検出される。

チルティング駆動部はターンテーブル２０２の上に備えられたカメラヘッド支柱２０３とカメラヘッド２０４で構成される。カメラヘッド２０４が水平軸を中心として垂直方向に回転する。チルティング可動部は水平方向０°から真下方向の－９０°、さらに－１８０°まで回転することができる。カメラヘッド２０４にはエンコーダが取り付けられ、カメラヘッド支柱２０３にはエンコーダの移動量を測定するための円形のエンコーダスケールが取り付けられているので、これらによりチルティング可動部の回転角（チルティング角度）が検出される。

本実施形態のネットワークカメラ１００は、カメラヘッド２０４を水平方向および垂直方向に回転させて撮像方向を変更して、広範囲に撮影することができる。尚、図２に示す構成に限らず、例えば、パンニング方向の駆動可能範囲が所定の角度範囲（例えば＋１７０°～－１７０°）に制限されてもよい。同様に、チルティング方向の駆動可能範囲が所定の範囲（例えば０°～－９０°）に制限されてもよい。

図３を参照して、ネットワークカメラ１００のＰＴ防振制御について説明する。図３は、チルティング駆動部１０６を用いて防振制御を行う様子を示す模式図である。図３（Ａ）はＰＴ防振制御のＯＦＦ状態を示し、図３（Ｂ）はＰＴ防振制御のＯＮ状態を示す。本実施形態ではチルティング方向の防振制御を行うが、パンニング駆動部１０５を用いてパンニング方向の防振制御を行ってもよい。あるいは、チルティング駆動部１０６とパンニング駆動部１０５を用いた防振制御を併用してもよい。

図３に示すネットワークカメラ１００は天井に取り付けられており、天井がチルティング方向に±１５°程度の角度で揺れている様子を示している。例えば、ネットワークカメラ１００が船室の天井に取り付けられた場合を想定する。船が波により大きく揺れることに伴い、船室の天井が大きく揺れる事になる。カメラヘッド２０４は船内を撮影するために、撮像方向が真下の－９０°を向いた位置にある。図３（Ａ）のＯＦＦ状態では、天井の揺れによってカメラヘッド２０４が傾き、所望の撮像方向、つまり－９０°の角度での撮影ができない。撮像方向が±１５°の範囲で変化すると、－７５°から－１０５°の角度に対応する、映像のぶれが発生するので、非常に見づらい映像となってしまう。

一方、ＰＴ防振制御がＯＮに設定されると、揺れ検出部１０４により検出される揺れの検出信号に応じて、ＰＴ制御部１０７がチルティング駆動部１０６を制御し、－７５°から－１０５°の範囲でカメラヘッド２０４に係る駆動制御を行う。図３（Ｂ）に示すように、揺れに応じて、常に真下の－９０°の方向を撮影することができる。このように、ＰＴ防振をＯＮ状態にすると、船が大きく揺れているにも関わらず、ぶれのない映像をユーザに提供することが可能となる。

図４および図５を参照して、本実施形態のＰＴ防振処理について説明する。図４は、ＰＴ制御部１０７が、システム制御部１０３からＰＴ防振制御の開始命令を受信した場合の処理を示すフローチャートである。Ｓ４０１で開始命令の受信時の処理を開始する。Ｓ４０２でＰＴ制御部１０７は、ＰＴ防振時のオフセット位置（基準位置、振幅中心位置）として、現在の位置情報をメモリに記憶する処理を行う。現在の位置は、ＰＴ防振制御の開始前におけるパンニング駆動部１０５の位置、およびチルティング駆動部１０６の位置である。つまり、この時点ではまだＰＴ防振制御が開始していないので、記憶値は、パンニング駆動部１０５およびチルティング駆動部１０６が静止している状態でのパンニング角度、チルティング角度である。

Ｓ４０３ではＰＴ防振処理が実行される。この処理は、Ｓ４０４でＰＴ制御部１０７がＰＴ防振制御の終了命令を受信したと判断される時点までの間、周期的に行われる。ＰＴ防振による像ブレ補正処理の詳細については、図５のフローチャートを用いて後述する。

Ｓ４０４でＰＴ制御部１０７は、ＰＴ防振制御の終了命令をシステム制御部１０３から受信したかどうかを判断する。ＰＴ制御部１０７が終了命令を受信したと判断した場合、Ｓ４０５へ進み、終了命令を受信していないと判断した場合には、Ｓ４０３へ戻り、ＰＴ防振処理を続行する。Ｓ４０５でＰＴ制御部１０７は、Ｓ４０２でメモリに記憶されたオフセット位置をＰＴ駆動目標値、つまり、パンニング駆動部１０５およびチルティング駆動部１０６を駆動するための目標値としてセットする。揺れ検出部１０４の検出信号に基づいて算出された補正値は使用しない。次のＳ４０６では、Ｓ４０５でＰＴ制御部１０７がセットした駆動目標値にしたがってパンニング駆動部１０５およびチルティング駆動部１０６が駆動される。そしてＳ４０７でＰＴ防振制御の開始命令の受信時の処理シーケンスを終了する。

図５は、図４のＳ４０３に示すＰＴ防振処理を説明するフローチャートである。Ｓ５０１でＰＴ防振処理を開始する。Ｓ５０２でＰＴ制御部１０７は、揺れ検出部１０４からパンニング方向の角速度、およびチルティング方向の角速度の検出信号を取得する。Ｓ５０３でＰＴ制御部１０７は、Ｓ５０２で取得した値を積分してパンニング方向の角度、およびチルティング方向の角度を算出する。算出時には各種フィルタ（ハイパスフィルタやローパスフィルタ、位相進みフィルタ等）が用いられる。

Ｓ５０４でＰＴ制御部１０７は、Ｓ５０３で算出したパンニング方向とチルティング方向の角度値により、ＰＴ駆動での補正を行う揺れ補正量を算出する。揺れ補正量は、揺れにより発生した角度分をキャンセルするための補正量である。例えば、Ｓ５０３で算出された角度値として、チルティング角度が１０°である場合、揺れ補正量は－１０°である。

Ｓ５０５でＰＴ制御部１０７は、パンニング駆動部１０５とチルティング駆動部１０６の各駆動目標値を算出する。駆動目標値は、図４のＳ４０２でメモリに記憶されたＰＴ防振制御の開始前のＰＴ位置（オフセット位置）を基準位置として、Ｓ５０４で求めた揺れ補正量を加算した値である。例えば、チルティング角度のオフセット位置が９０°である場合、Ｓ５０４でされた揺れ補正量、つまり－１０°が加算され、チルティング方向の駆動目標値として８０°が算出される。この場合の加算には、負値の加算、つまり減算も含まれる。

Ｓ５０６でＰＴ制御部１０７は、Ｓ５０５で算出したパンニング方向とチルティング方向の各駆動目標値に対応する制御指令を、パンニング駆動部１０５とチルティング駆動部１０６にそれぞれ出力する。これにより、揺れ補正された駆動目標値にしたがってＰ動作やＴ動作が行われる。Ｓ５０７でリターン処理へ移行し、ＰＴ防振による像ブレ補正処理のサブルーチンを終了する。

ＰＴ防振制御では、パンニング方向またはチルティング方向にてそれぞれ検出された揺れ量に応じて、揺れをキャンセルするようにパンニング駆動部またはチルティング駆動部の駆動制御により像ブレ補正処理が行われる。よって、撮像装置の揺れに伴う画像ブレを補正することができる。

本実施形態では、ＰＴ防振の開始前にパンニング駆動部およびチルティング駆動部の現在位置を記憶し、ＰＴ防振実行中には記憶されている位置をＰＴ防振処理のオフセット位置（基準位置）として使用する。ＰＴ防振の終了時には、記憶された位置へパンニング駆動部およびチルティング駆動部を駆動させてからＰＴ防振処理が終了する。よって、ＰＴ防振開始前にパンニング駆動位置やチルティング駆動位置がどこであろうと、ＰＴ防振の開始前の位置を基準位置として的確に像ブレ補正処理を行うことができる。また、ＰＴ防振の終了時には、ＰＴ防振終了命令の受信直後にＰＴ駆動を停止するのではなく、ＰＴ防振の開始前に記憶したオフセット位置へパンニング駆動部とチルティング駆動部を移動させてから処理が終了する。したがって、ＰＴ防振制御の開始前と終了後においてパンニング駆動部およびチルティング駆動部の位置を同一の位置にすることができ、撮像方向のズレを防止できる。

［第１実施形態の変形例］
第１実施形態では、ＰＴ防振処理においてフィードバックを使用しないオープンループ制御法を説明したが、これに限るものではない。変形例では、図５のＳ５０５にてＰＴ駆動目標値が算出された後、パンニング駆動部とチルティング駆動部の現在位置を取得し、現在位置とＰＴ駆動目標値との差分を算出してフィードバック制御が行われる。したがって、より信頼性の高いＰＴ防振制御を行う事ができる。

また変形例では、ＰＴ防振終了命令の受信後、ＰＴ駆動位置をオフセット位置に戻すための速度に関して、揺れ検出部１０４の検出信号の振幅や周波数に応じて変更される。例えば、揺れの周波数が低い場合、ＰＴ駆動位置をオフセット位置へゆっくりと戻し、揺れの周波数が高い場合には、ＰＴ駆動位置をオフセット位置に素早く戻す制御が行われる。これにより、ＰＴ防振を実行している状態と実行していない状態との切り替えによる映像の違和感を低減できる。

第１実施形態では、ＰＴ防振終了命令の受信後、ＰＴ駆動目標値をオフセット位置とし、直後にオフセット位置への駆動を行って処理を終了した。これに限らず、所定時間をかけてオフセット位置への駆動を行ってもよい。変形例では、ＰＴ防振終了命令の受信後、揺れ検出部１０４の出力に応じて、これを段階的に小さくするようにゲインを乗算して駆動部を減速させて、所定時間の経過後にオフセット位置で駆動を停止させる制御が行われる。これにより、ＰＴ防振を実行している状態と実行していない状態との切り替えによる映像の違和感をさらに低減できる。また、ＰＴ防振以外に光学式または電子式防振（像ブレ補正）の機能を有する撮像装置の場合には、ＰＴ防振とその他の防振手段との切り替え時などにおいて有効である。前記事項については後述の実施形態でも同様に適用可能である。

［第２実施形態］
図６および図７を用いて、本発明の第２実施形態について説明する。第１実施形態の場合と同様の構成要素については、すでに使用した符号を用いることで、それらの詳細な説明を省略し、第１実施形態との相違点を中心に説明する。

本実施形態では、ＰＴ防振の実行中にネットワークカメラ１００がＰＴ防振以外のＰＴ駆動命令を受信した場合のＰＴ駆動について説明する。ＰＴ防振以外のＰＴ駆動命令とは、ユーザによる手動でのＰＴ駆動操作や、プリセット巡回、自動追尾等に係る命令である。

図６を参照して、本実施形態のＰＴ防振処理のシーケンスについて説明する。図５との相違点を説明し、図５と同じ処理については同じステップ番号を使用することで、それらの詳細な説明を省略する。

Ｓ５０１の次にＳ６０１でＰＴ制御部１０７は、ＰＴ防振以外のＰＴ駆動命令を、システム制御部１０３から受信したかどうかを判断する。ＰＴ防振以外のＰＴ駆動命令を受信したと判断された場合、Ｓ６０２へ進み、ＰＴ防振以外のＰＴ駆動命令を受信していないと判断された場合には、Ｓ６０４へ進む。

Ｓ６０２でＰＴ制御部１０７は、受信したＰＴ駆動命令の示す駆動量、および駆動速度からＰＴ防振制御の１周期における駆動量を計算する。ＰＴ防振制御の１周期における駆動量とは、Ｓ５０１におけるＰＴ防振処理を１回行う際の、ＰＴ防振以外の駆動量の事である。ＰＴ防振処理は、図４のＳ４０４にてＰＴ防振の終了命令をＰＴ制御部１０７が受信するまで間、周期的に行われる。周期については、例えば２ｋＨｚに対応する周期（５００マイクロ秒）とする。尚、Ｓ６０１で駆動速度が受信されていない場合には、前回までに指示された駆動速度を使用するものとする。ＰＴ防振制御の１周期における駆動量をｐと表記し、受信されたＰＴ駆動速度をｖと表記し、ＰＴ防振制御の実行に係る周波数をｆと表記する。ＰＴ防振制御の１周期における駆動量ｐは下記式（１）から算出される。

例えば、Ｓ６０１でＰＴ制御部１０７がチルティング駆動命令を受信した場合に、受信した駆動速度をｖ＝４５０［°／ｓ］とし、ＰＴ防振制御の周波数をｆ＝２０００［Ｈｚ］とする。この場合、１周期における駆動量ｐ＝４５０÷２０００＝０．２２５°となる。よって、２０００Ｈｚに対応する１周期において、１回の防振処理で０．２２５°ずつチルティング駆動部１０６を制御すれば、４５０°／ｓの速度でＴ動作の駆動が行われる。

Ｓ６０３でＰＴ制御部１０７は、受信駆動残量として、受信駆動量をセットする。例えば、Ｓ６０１でチルティング方向の駆動量として６０°が受信されていれば、現在の受信駆動残量は６０°である。ここでの駆動量および受信駆動残量は現在位置からの相対量としている。Ｓ６０１で絶対位置の指定で駆動量が受信された場合には、当該駆動量の示す位置と現在位置との差分が算出され、相対駆動量としてメモリに記憶される。また、受信駆動残量とは、ＰＴ防振以外のＰＴ駆動命令に関する駆動残量であり、ＰＴ防振制御時の駆動残量（揺れ検出部１０４から算出した値）ではない。

Ｓ６０４でＰＴ制御部１０７は、受信したＰＴ駆動量に対して、受信駆動残量があるかどうかを判定する。具体的には、受信駆動残量をゼロと比較し、「受信駆動残量＞０」であるかどうかが判定される。尚、Ｓ６０４の処理は、Ｓ６０１でＰＴ駆動命令を受信していないと判定された場合にも行われる。その理由は、ＰＴ駆動命令の受信後、２回目以降のＳ５０１の防振処理において、受信駆動残量がゼロでない場合にはＰＴ駆動を行う必要があることに拠る。受信駆動残量がゼロより大きいと判定された場合、Ｓ６０５へ進み、受信駆動残量がない（受信駆動残量＝０）と判定された場合には、Ｓ５０２へ進む。

Ｓ６０５でＰＴ制御部１０７は、受信駆動残量が所定値以上であるかどうかを判定する。所定値とは、パンニング駆動部１０５またはチルティング駆動部１０６の、それぞれの最少駆動可能角度を考慮して設定される閾値である。パンニング駆動部１０５およびチルティング駆動部１０６の最少駆動可能角度は、モータの特性や機構部の構成によって決まるが、最少駆動可能角度より小さい角度での駆動は実行できない。そのため、１回あたりの駆動量が最少駆動可能角度未満にならないように、所定値があらかじめ決定される。また、所定値については、Ｓ６０２で求めたＰＴ防振制御の１周期における駆動量を考慮して決定してもよい。本実施形態では、例えば所定値を０．２°（閾値）とする。受信駆動残量が閾値以上であると判定された場合、Ｓ６０６へ進み、受信駆動残量が閾値未満であると判定された場合にはＳ６０７へ進む。

Ｓ６０６でＰＴ制御部１０７は、オフセット位置（初回には図４のＳ４０２で記憶された位置）に対し、Ｓ６０２で算出した１周期分の駆動量を加算する。例えば、オフセット位置を９０°とすると、１周期分の駆動量の０．２２５°を加算して、９０．２２５°が算出され、この値は、メモリに記憶済みのオフセット位置に対して上書きされる。

Ｓ６０７でＰＴ制御部１０７は、オフセット位置に対し、受信駆動残量の全量を加算する。例えば、Ｓ６０１で受信した駆動量が６０°である場合、２６６回に亘ってＰＴ防振処理を実行すると、１周期分の駆動量０．２２５°×２６６回＝５９．８５°の角度で駆動したことになる。２６７回目にＳ５０１の防振処理を実行する際の受信駆動残量は、６０°－５９．８５°＝０．１５°となる。これは閾値である０．２°未満となるため、ＰＴ制御部１０７はオフセット位置に受信駆動残量の全量０．１５°を加算する。例えば、オフセット位置が１４９．８５°である場合、これに０．１５°を加算して、１５０°を新たなオフセット位置として更新する処理が行われる。ＰＴ駆動命令を受信する前にオフセット位置が９０°であった場合、６０°のＰＴ駆動命令の受信後、２６７回の防振処理を実行しながらオフセット位置に０．２２５°を加算していくことで、最終的には１５０°まで可動部を駆動させることができる。

Ｓ６０６、Ｓ６０７の処理後、Ｓ５０２からＳ５０６の処理が実行される。次のＳ６０８では、直前のＳ５０６でＰＴ駆動が行われているので、ＰＴ制御部１０７は受信駆動残量を更新する。具体的には、Ｓ６０６の処理が実行されたと場合、１周期分の駆動量をオフセット位置に加算した駆動量によりＰ動作またはＴ動作が駆動済みである。このため、ＰＴ制御部１０７は現在の受信駆動残量から１周期分の駆動量を減算した値を新たな駆動残量として更新する。一方、Ｓ６０７の処理が実行された場合には、全駆動残量をオフセット位置に加算した駆動量によりＰ動作またはＴ動作が駆動済みである。このため、ＰＴ制御部１０７は駆動残量をゼロとして更新する。その後、Ｓ５０７へ進む。

次に図７のフローチャートを参照して、ＰＴ制御部１０７がＰＴ防振の終了命令を受信した後に、ＰＴ防振以外のＰＴ駆動命令を受信した場合の処理について説明する。尚、図４との相違点を説明し、図４と同じ処理については同じステップ番号を使用することで、それらの説明を省略する

Ｓ４０４でＰＴ防振制御の終了命令を受信したと判定された後にＳ７０１に進み、ＰＴ制御部１０７はＰＴ防振以外のＰＴ駆動命令を受信したかどうかを判定する。ＰＴ防振以外のＰＴ駆動命令を受信したと判定された場合、Ｓ７０２へ進み、当該ＰＴ駆動命令を受信していないと判定された場合には、Ｓ４０５へ進む。

Ｓ７０２でＰＴ制御部１０７は、Ｓ７０１で受信したＰＴ駆動命令が相対位置指定で受信した命令であるか、または絶対位置指定で受信した命令であるかを判断する。相対位置指定とは、現在位置から移動先までの移動量を相対角度で指定することである。また、絶対位置指定とは、移動先の位置を絶対角度で指定することである。ＰＴ駆動命令が相対位置指定で受信された命令であると判断された場合、Ｓ７０３へ進み、絶対位置指定で受信された命令であると判断された場合にはＳ７０４へ進む。

Ｓ７０３でＰＴ制御部１０７は、オフセット位置に対してＳ７０１で受信したＰＴ駆動量を加算した値を、ＰＴ駆動目標値として設定する。一方、Ｓ７０４でＰＴ制御部１０７は、Ｓ７０１で受信したＰＴ駆動量をそのままＰＴ駆動目標値として設定する。Ｓ７０３、Ｓ７０４の処理後にＳ４０６へ進む。

本実施形態では、Ｓ７０１でＰＴ防振以外のＰＴ駆動命令が受信されていない場合、ＰＴ駆動目標値としてオフセット位置を設定してＰ動作やＴ動作の駆動が行われてから処理を終了する。一方、Ｓ７０１でＰＴ防振以外のＰＴ駆動命令が受信された場合には、オフセット位置に必ずしも戻さず、受信した駆動量にしたがってＰ動作やＴ動作の駆動を行ってから処理を終了する。よって、駆動目標位置への早い駆動が可能となる。

本実施形態では、ＰＴ防振中にＰＴ防振以外のＰＴ駆動命令が受信された場合の処理において、ＰＴ防振処理のオフセット位置（振幅中心位置）に対して、受信したＰＴ防振以外の駆動命令に係るＰＴ駆動量が加算される。よって、ＰＴ防振の実行中でもＰＴ防振以外のＰＴ駆動命令を実行できるので、さらに利便性を高めることができる。また、ＰＴ防振の終了時にＰＴ防振以外のＰＴ駆動命令を受信した場合に本実施形態では、オフセット位置に移動させてから駆動を終了させるのではなく、受信したＰＴ駆動量に対応する位置への駆動制御を行ってから駆動を終了させる。ＰＴ防振以外の駆動命令による駆動量にしたがって駆動目標値を設定することにより、指定されたＰＴ位置への駆動を、より早く行うことができる。

［第２実施形態の変形例］
第２実施形態では、図６のＳ６０５において受信駆動残量が所定値以上であるかどうかの判定処理を行う例について説明したが、これに限るものではない。変形例では、Ｓ６０２で算出された１周期分の駆動量が所定の閾値以上であるどうかの判定処理も行う。例えば、１周期分の駆動量が閾値未満である場合に、処理ごとにオフセット位置に１周期分の駆動量を加算せず、所定回数の処理ごとに一度、１周期分の駆動量×所定回数の値が閾値以上となる設定値がオフセット位置に加算される。

また変形例では、ＰＴ防振終了命令の受信後、ＰＴ駆動目標値に駆動するための速度が、揺れ検出部１０４より検出された揺れの振幅や周波数に応じて変更される。例えば、揺れの周波数が低い場合には、ＰＴ駆動目標値への駆動が低速でゆっくりと行われ、揺れの周波数が高い場合には、ＰＴ駆動目標値への駆動が素早く行われる。これにより、ＰＴ防振を実行している状態とＰＴ防振を実行していない状態との切り替えによる映像の違和感を低減できる。

第２実施形態では、ＰＴ防振終了命令の受信後、直後にＰＴ駆動目標値への駆動を行って処理を終了する例を説明した。これに限らず、所定の時間をかけてＰＴ駆動目標値への駆動制御を行ってもよい。例えば、ＰＴ防振終了命令の受信後、揺れ検出部１０４の出力に応じたゲインを算出し、駆動出力を段階的に小さくするようにゲイン乗算の処理が行われ、所定時間後にＰＴ駆動目標値への駆動が停止される。これにより、ＰＴ防振の実行状態と非実行状態との切り替えによる映像の違和感をさらに低減することができる。また、ＰＴ防振以外の防振手段（光学式または電子式の防振手段等）を有する撮像装置の場合において防振手段の切り替え時などに有効である。

前記実施形態によれば、駆動部により、撮像部の揺れに伴う像ブレを補正する撮像装置において、ＰＴ防振による像ブレ補正制御の処理開始前に駆動部の位置情報を記憶して基準位置として使用する。像ブレ補正の実行前に記憶される駆動手段の位置を基準位置として揺れの検出信号に基づく像ブレ補正制御を適切に実行することができ、制御開始前と制御終了時とで撮像方向のズレが発生することを抑制できる。また、像ブレ補正の実行中にＰＴ防振以外のＰＴ駆動命令が受信された場合に、当該ＰＴ駆動命令に応じた駆動制御を行うことができる。

［その他の実施形態］
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および変更が可能である。前記実施形態では、オフセット位置として、パンニング駆動部およびチルティング駆動部の各位置情報の両方をメモリに記憶する例を示したが、これに限るものではない。例えば、水平方向の揺れに対してパンニング駆動部を用いた防振制御を有効とせず、垂直方向の揺れに対してチルティング駆動部を用いた防振制御を有効にする場合を想定する。この場合、ＰＴ防振開始前にチルティング駆動部の位置のみをメモリに記憶すればよい。また、逆にパンニング駆動部のみを用いた防振制御を有効にする場合には、ＰＴ防振開始前にパンニング駆動部の位置のみをメモリに記憶すればよい。

前記実施形態では、パンチルト機構を用いたＰＴ防振制御手段のみを備えた構成例を説明した。別の制御手段として、例えば光学式もしくは電子式の像ブレ補正を行う制御手段、または光学式および電子式の像ブレ補正を行う制御手段等を備える構成でもよい。複数の制御手段を備える撮像装置の場合、ＰＴ防振制御手段と別の制御手段とを併用する方法と、複数の制御手段を切り替えて個別に使用する方法を選択可能であるので、像ブレ補正性能をさらに向上させることができる。

１００ ネットワークカメラ
１０１ 撮像部
１０３ システム制御部
１０４ 揺れ検出部
１０５ パンニング駆動部
１０６ チルティング駆動部
１０７ パンチルト制御部

Claims (10)

1. 撮像手段と、
   前記撮像手段の撮像方向を変更する駆動手段と、
   前記駆動手段の位置情報を記憶する記憶手段と、
   撮像装置の揺れを検出する検出手段から検出信号を取得して前記駆動手段を制御することにより画像の像ブレ補正を行う制御手段と、を備え、
   前記制御手段は前記像ブレ補正を開始する際、前記駆動手段を駆動する前に前記駆動手段の位置を前記記憶手段に記憶し、前記記憶手段に記憶した位置を基準位置として前記検出信号を用いて前記像ブレ補正を行うとともに、前記像ブレ補正の処理において、前記記憶手段に記憶した基準位置に、前記検出信号から算出した補正量を加算して前記駆動手段の駆動目標値を算出する
   ことを特徴とする撮像装置。
2. 前記駆動手段は、前記撮像手段の撮像方向を水平方向に回転させる第１の駆動部、または前記撮像手段の撮像方向を垂直方向に回転させる第２の駆動部を備え、
   前記記憶手段は、前記制御手段が前記像ブレ補正を開始する前の前記第１または第２の駆動部の位置を記憶する
   ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記制御手段は前記像ブレ補正を終了する場合、前記駆動手段の駆動目標値として、前記記憶手段に記憶された前記位置の値を設定する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記制御手段は前記像ブレ補正の実行中に、前記像ブレ補正の命令とは異なる駆動命令を受信した場合、前記記憶手段に記憶された位置に対して、前記検出信号から算出された補正量を加算するとともに、前記駆動命令による前記駆動手段の駆動速度および像ブレ補正処理を行う周期から算出した、像ブレ補正処理の１周期における駆動量を加算した値を、前記駆動手段の駆動目標値として設定する
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の撮像装置。
5. 前記制御手段は前記像ブレ補正の実行中に、前記駆動手段の駆動残量を算出し、前記駆動残量が閾値以上である場合、前記像ブレ補正処理の１周期における駆動量を前記記憶手段に記憶された位置に加算し、また前記駆動残量が閾値未満である場合、前記駆動残量を前記記憶手段に記憶された位置に加算した上で、さらに前記補正量を加算して前記駆動手段の駆動目標値を設定して前記駆動残量を更新する
   ことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
6. 前記制御手段は、前記駆動命令を受信しており、かつ、前記像ブレ補正を終了する場合、前記駆動命令による駆動量にしたがって前記駆動手段の駆動目標値を設定する
   ことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
7. 前記制御手段は前記像ブレ補正を終了する場合、前記駆動手段の駆動速度を、前記検出信号に基づく駆動速度に変更する制御を行う
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の撮像装置。
8. 前記制御手段は前記像ブレ補正を終了する場合、前記駆動手段への出力にゲインを乗算することにより前記駆動手段を減速させて駆動目標値で停止させる制御を行う
   ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の撮像装置。
9. 前記駆動命令は、前記駆動手段の駆動操作、プリセット巡回、または自動追尾に係る命令である
   ことを特徴とする請求項４または請求項６に記載の撮像装置。
10. 撮像手段により撮像される画像の像ブレ補正が可能な撮像装置にて実行される制御方法であって、
    前記撮像手段の撮像方向を変更する駆動手段の位置情報を記憶手段が記憶する工程と、
    前記撮像装置の揺れを検出する検出手段から検出信号を制御手段が取得して前記駆動手段を制御することにより、画像の像ブレ補正を行う工程と、を有し、
    前記制御手段によって前記像ブレ補正を開始する際、前記駆動手段を駆動する前に前記駆動手段の位置を前記記憶手段に記憶し、前記記憶手段に記憶した位置を基準位置として前記検出信号を用いて前記像ブレ補正が行われるとともに、前記像ブレ補正の処理において、前記記憶手段に記憶した基準位置に、前記検出信号から算出した補正量を加算して前記駆動手段の駆動目標値が算出される
    ことを特徴とする撮像装置の制御方法。
    

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