JP2022150602A - 撮像装置、情報処理装置、撮像装置の制御方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】撮像方向の制御が行われる状況下においても、より好適な態様でフォーカス制御を実現する。【解決手段】撮像装置１００は、少なくともフォーカスレンズ２を含む撮像光学系と、撮像素子６と、ピント位置を制御する制御部１５と、撮像方向を制御するパン駆動部１１及びチルト駆動部１２と、撮像装置１００被写体との間の距離に関する距離情報を取得する距離測定装置１８と、当該距離情報を記憶する記憶部１３とを備える。制御部１５は、撮像方向が第１の撮像方向から第２の撮像方向に変更される場合に、距離推移算出部１４に、撮像方向の変化の推移に応じて、当該撮像方向に関連付けられた距離情報に基づき撮像装置１００と被写体との間の距離の推移を算出させる。制御部１５は、当該距離の推移の算出結果に応じて、ピント位置を制御する。【選択図】図６

Description

本開示は、撮像装置、情報処理装置、撮像装置の制御方法、及びプログラムに関する。

従来、撮像方向がパン方向やチルト方向に制御される状況下において、より速やかに被写体にフォーカスを合わせるためのオートフォーカス制御に関する技術が知られている（特許文献１参照）。

特許第４１６４３２７号公報

本発明が解決しようとする課題は、撮像方向の制御が行われる状況下においても、より好適な態様でフォーカス制御を実現することである。

本発明に係る撮像装置は、少なくともピント位置を制御可能に構成された撮像光学系と、当該撮像光学系を介して結像する被写体像を光電変換する撮像素子と、により被写体を撮像する撮像手段と、前記ピント位置を制御する第１の制御手段と、前記撮像手段の撮像方向を制御する第２の制御手段と、前記撮像手段と被写体との間の距離に関する距離情報を取得する取得手段と、前記撮像方向と前記距離情報とを関連付けて記憶する記憶手段と、を備え、前記第１の制御手段は、前記撮像方向が第１の撮像方向から第２の撮像方向に変更される場合に、前記撮像方向の変化の推移に応じて、当該撮像方向に関連付けられた前記距離情報に基づき前記撮像手段と被写体との間の距離の推移を算出し、当該距離の推移の算出結果に応じて、前記ピント位置を制御する。

本発明によれば、撮像方向の制御が行われる状況下においても、より好適な態様でフォーカス制御を実現することが可能となる。

撮像装置の構成の一例を示した図である。 撮像装置の外観の一例を示した図である。 ＰＴＺカメラの出力画角と全体画角とについて説明をするための図である。 撮像装置の処理の一例を示したフローチャートである。 撮像装置と被写体との間の距離の変化の推移について一例を示した図である。 パン・チルト制御に伴うフォーカス制御の一例を示した図である。 撮像装置の処理の一例を示したフローチャートである。 パン・チルト制御に伴うフォーカス制御の一例を示した図である。 撮像装置の処理の一例を示したフローチャートである。

以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

＜撮像装置の構成例＞
図１を参照して、本実施形態に係る撮像装置の構成の一例について説明する。本実施形態に係る撮像装置１００は、複数の光学素子により構成され、物体（被写体）の光学像を形成する撮像光学系を備える。本実施形態に係る撮像装置１００が備える当該撮像光学系は、少なくともピント位置を合わせるための構成（換言すると、フォーカスを合わせる位置を制御するための構成）を含む。具体的な一例として、当該撮像光学系は、当該ピント位置を合わせるための構成として、光軸方向に移動させることで焦点調整を行うためのフォーカスレンズ２を含んでもよい。また、当該撮像光学系は、焦点距離を変更する（換言すると、ズーム倍率を制御する）ためのズームレンズ（変倍レンズ）１と、光量を調節するための絞りユニット３とのうち少なくともいずれかを含んでもよい。

フォーカス駆動部１６は、撮像光学系の焦点調整を実現するために、フォーカスレンズ２の位置を制御するための構成（例えば、アクチュエータ等）を模式的に示している。また、ズーム駆動部１７は、撮像光学系の焦点距離の調整（ズーム倍率の調整）を実現するために、ズームレンズ１の位置を制御するための構成を模式的に示している。なお、ズームレンズ１やフォーカスレンズ２として示した光学素子については、２群以上の複数構成により代用することも可能である。

撮像光学系により形成された光学像（被写体像）は、赤外カットフィルタ（ＩＲＣＦ）４及びカラーフィルタ５を介して撮像素子６に導光されて結像し、当該撮像素子６により電気信号に光電変換される。また、赤外カットフィルタ４等の光学素子が撮像光学系の光路に対し進退可能に構成されていてもよい。

撮像素子６から撮像結果に応じて出力される電気信号（映像信号）は、ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）７でゲインの調整が行われ、Ａ／Ｄ変換器８においてアナログ信号からデジタル信号にＡ／Ｄ変換されて、信号処理部９に入力される。信号処理部９は、入力されたデジタルの映像信号に対して所望の画像処理を施し、当該画像処理後の映像信号を通信部１０に出力するとともに、画像処理前または画像処理後の映像信号を利用してオートフォーカス制御に利用する評価値の算出を行う。オートフォーカス制御の方式としては、例えば、焦点評価値（コントラスト）を利用する方式や、位相差を利用する方式等が挙げられる。

なお、信号処理部９は、撮像光学系の状態に応じて、入力された映像信号に対して施す画像処理を変更してもよい。具体的な一例として、信号処理部９は、赤外カットフィルタ４が撮像光学系の光軸上に挿入されている場合には、デイモードとして動作することで、カラー画像が出力されるように入力される映像信号に施す画像処理を制御してもよい。これに対して、信号処理部９は、赤外カットフィルタ４が撮像光学系の光軸上に挿入されていない場合には、ナイトモードとして動作することで、白黒画像が出力されるように入力される映像信号に施す画像処理を制御してもよい。

パン（ＰＡＮ）駆動部１１及びチルト（ＴＩＬＴ）駆動部１２は、本実施形態に係る撮像装置１００の撮像方向の制御に係る構成（例えば、アクチュエータ等）を模式的に示している。
具体的には、パン駆動部１１は、例えば、撮像装置１００をパン方向に回転させることで、当該撮像装置１００の撮像方向を当該パン方向に沿って制御する。換言すると、パン駆動部１１は、撮像装置１００のパン角度を制御する。
また、チルト駆動部１２は、例えば、撮像装置１００をチルト方向に回転させることで、当該撮像装置１００の撮像方向をチルト方向に沿って制御する。換言すると、チルト駆動部１２は、撮像装置１００のチルト角度を制御する。

距離測定装置１８は、本実施形態に係る撮像装置と被写体との間の距離の測定に係る処理を実行する装置を模式的に示している。なお、撮像装置と被写体との間の距離を測定することが可能であれば、その方法については特に限定はされない。
例えば、距離測定装置１８は、所謂ステレオカメラ等のように複数の撮像装置を利用することで、当該複数の撮像装置それぞれによる撮像結果に応じた画像間の視差を利用して、三角測量の原理に基づき対象となる撮像装置と被写体との間の距離を測定してもよい。
また、他の一例として、距離測定装置１８は、所謂レーザー測距器や所謂レーダーを利用することで、対象となる撮像装置と被写体との間の距離を測定してもよい。例えば、距離測定装置１８は、射出されたレーザーとその反射光との位相差を距離の測定に利用してもよい。
距離測定装置１８は、撮像装置と被写体との間の距離の測定結果に応じた情報を、通信部１０により確立される通信を介して後述する制御部１５に送信してもよい。

監視装置１９は、通信部１０により確立される通信を介して信号処理部９から出力される映像信号を取得し、当該映像信号に基づく画像を、ディスプレイ等の所定の出力装置に表示させることで当該画像をユーザに提示する。また、監視装置１９は、通信部１０により確立される通信を介して、後述する制御部１５に各種の撮像に係る指示を送信することで、フォーカス駆動部１６やズーム駆動部１７の動作を制御してもよい。また、監視装置１９は、通信部１０により確立される通信を介して、パン駆動部１１やチルト駆動部１２に撮像方向の制御に係る指示（例えば、パン駆動やチルト駆動に係るコマンド）を送信することで、パン駆動部１１やチルト駆動部１２の動作を制御してもよい。

制御部１５は、本実施形態に係る撮像装置１００の撮像に係る各種動作を制御する。例えば、制御部１５は、フォーカス駆動部１６を駆動させることでフォーカスレンズ２の位置を制御することで撮像光学系の焦点調整を行ってもよい。より具体的な一例として、制御部１５は、フォーカスレンズの移動に係る駆動方向、駆動速度、応答速度、及び駆動範囲、並びに当該駆動の有無のうち少なくともいずれかのパラメータに基づき、ピント位置を制御してもよい。また、他の一例として、制御部１５は、ズーム駆動部１７を駆動させることで撮像光学系の焦点距離の調整を行ってもよい。また、制御部１５は、通信部１０を介してパン駆動部１１及びチルト駆動部１２のうち少なくともいずれかを駆動させることで、撮像装置１００の撮像方向を調整してもよい。

また、制御部１５は、距離測定装置１８から撮像装置と被写体との間の距離の測定結果に応じた情報（以下、「距離情報」とも称する）を取得することで、当該距離情報を各種の制御に利用してもよい。この場合には、制御部１５は、取得した上記距離情報を記憶部１３に記憶させることで当該距離情報を保持してもよい。記憶部１３は、各種情報を記憶する記憶領域である。
また、制御部１５は、上述した撮像装置と被写体との間の距離の測定結果に応じた距離情報を後述する距離推移算出部１４に逐次出力することで、距離推移算出部１４に撮像装置と被写体との間の距離の推移を算出させてもよい。この場合には、制御部１５は、距離推移算出部１４による撮像装置と被写体との間の距離の推移の算出結果を各種制御に利用してもよい。なお、同制御については詳細を別途後述する。

距離推移算出部１４は、制御部１５から逐次出力される撮像装置と被写体との間の距離の測定結果に応じた情報に基づき、撮像装置と被写体との間の距離の推移を算出する。これにより、例えば、撮像装置の撮像方向の変化に伴い、当該撮像装置の画角内に存在する被写体が変化することで、撮像装置と被写体との間の距離が変化した場合に、当該距離の変化の推移を算出することが可能となる。

例えば、図２は、本実施形態に係る撮像装置の外観の一例を示した図であり、当該撮像装置として適用され得るＰＡＮ／ＴＩＬＴ／ＺＯＯＭ制御が可能なＰＴＺカメラの外観の一例を示している。なお、図２に示す例では、パン及びチルト機構が撮像装置と一体となっている場合について示しているが、必ずしも本実施形態に係る撮像装置の構成を限定するものではない。具体的な一例として、電動旋回雲台と撮像装置とを組み合わせることで、パン制御及びチルト制御が可能な撮像システムが構成されてもよい。なお、制御部１５や監視装置１９等からパン駆動部１１及びチルト駆動部１２に対して各種指示が送信されて当該パン駆動部１１及びチルト駆動部１２が駆動されることで、撮像装置１００のパン制御及びチルト制御を実現することが可能となる。

ここで、図３を参照して、ＰＴＺカメラのＰＡＮ／ＴＩＬＴ／ＺＯＯＭ位置を制御した場合の出力画角と、ＰＴＺカメラが撮像可能な全体画角とについて一例を説明する。Ｐａ、Ｐｂ、及びＰｃそれぞれは、ＰＴＺカメラによる撮像結果に応じて得られる画像の一例を模式的に示している。Ｐ０は、パン制御の範囲（以下、「パン範囲」とも称する）とチルト制御の範囲（以下、「チルト範囲」とも称する）とに応じて、ＰＴＺカメラにより撮像可能な範囲の画像を模式的に示している。すなわち、画像Ｐ０は、ＰＴＺカメラの撮像方向をパン範囲及びチルト範囲内で制御しながら逐次撮像したうえで、撮像結果に応じた一連の画像をつなぎ合わせることで得られる画像に相当する。なお、以降の説明では、画像Ｐ０に対応する撮像範囲、すなわちパン範囲及びチルト範囲に応じて決定される撮像装置（ＰＴＺカメラ）が撮像可能な範囲を、便宜上「全体画角」とも称する。

三脚等を利用して設置された撮像装置や、天井や壁面等に固定された撮像装置については、基本的には全体画角が変化することがない（換言すると、全体画角が固定される）ものと想定され得る。本実施形態では、このような前提のもとで、画角Ｐａ、Ｐｂ、及びＰｃのように撮像方向に応じた各画角において撮像装置と被写体との間の距離を測定し、一連の画角それぞれに対応する当該距離の測定結果に基づき全体画角Ｐ０に対応する距離情報を作成する。

具体的には、ＰＴＺカメラ（本実施形態に係る撮像装置）が設置された後に、監視装置１９を介したユーザ（撮影者）からの指示に応じて、撮像装置１００に対して距離情報の作成に係るトリガがかけられる。通信部１０を介して、パン駆動部１１、チルト駆動部１２、制御部１５それぞれに対して指示が送られることで、所望の画角でフォーカスが合わされた後に、距離測定装置１８による被写体とＰＴＺカメラとの間の距離の測定結果に応じた距離情報が取得される。

なお、図１では、距離測定装置１８が撮像装置１００に対して外付けされる場合の一例について示しているが、必ずしも本実施形態に係る撮像装置の構成を限定するものではない。具体的な一例として、撮像装置１００と距離測定装置１８とが一体的に構成されていてもよい。
また、他の一例として、図１に示す撮像装置１００の一連の構成要素のうちの一部の構成要素が、当該撮像装置１００の外部に設けられていてもよい。より具体的な一例として、制御部１５等のような各種制御の主体となる構成要素が撮像装置１００とは異なる他の装置により実現されてもよい。なお、この場合には、当該他の装置が、撮像装置１００の動作を制御する「情報処理装置」の一例に相当する。

＜処理＞
図４～図７を参照して、本実施形態に係る撮像装置の処理の一例について、距離情報の記憶に係る処理と、当該距離情報を利用したフォーカス制御に係る処理とに分けてそれぞれ説明する。

（距離情報の記憶）
まず、図４を参照して、距離情報の取得に係る処理の一例について説明する。図４は、パン・チルト制御に係る位置（以下、「パン・チルト位置」とも称する）に応じて撮像装置と被写体との間の距離を測定し、当該測定の結果に応じた距離情報を記憶する処理の一例を示している。

Ｓ４０１において、制御部１５は、通信部１０を介した監視装置１９からの指示に応じて、パン・チルト位置の目標位置の初期化を行う。
Ｓ４０２において、制御部１５は、通信部１０を介した監視装置１９からの指示に応じて、パン駆動部１１及びチルト駆動部１２を駆動させることでパン・チルト位置を目標位置に推移させる。

パン・チルト位置が目標位置に到達した後に、Ｓ４０３において、通信部１０を介して監視装置１９から制御部１５に対してオートフォーカスに係る指示が送られる。
Ｓ４０４において、制御部１５は、フォーカスが被写体に合焦したか否を判定する。
制御部１５は、Ｓ４０４においてフォーカスが被写体に合焦していないと判定する限りオートフォーカス制御を継続したうえで改めてＳ４０４の判定を実行する。
そして、制御部１５は、Ｓ４０４においてフォーカスが被写体に合焦したと判定した場合には、処理をＳ４０５に進める。

Ｓ４０５において、制御部１５は、通信部１０を介して距離測定装置１８から撮像装置１００と被写体との間の距離の測定結果（換言すると、合焦のタイミングおける測距結果）に応じた距離情報を取得し、当該距離情報を記憶部１３に記憶させる。

Ｓ４０６において、制御部１５は、通信部１０を介した監視装置１９からの指示に応じて、パン・チルト位置の目標位置の更新を行う。これにより、距離情報の取得の対象となるパン・チルト位置（換言すると、当該パン・チルト位置に応じた画角）が更新される。

Ｓ４０７において、制御部１５は、一連の画角（例えば、全体画角）について距離情報の記憶が完了したか否かを判定する。
制御部１５は、Ｓ４０７において一連の画角について距離情報の記憶が完了していないと判定した場合には、処理をＳ４０２に進める。この場合には、Ｓ４０２以降の処理が改めて実行されることとなる。
そして、制御部１５は、Ｓ４０７において一連の画角について距離情報の記憶が完了したと判定した場合には、図４に示す一連の処理を終了する。すなわち、図４に示す一連の処理が完了することで、記憶部１３には、一連の画角それぞれについて撮像装置１００と被写体との間の距離の測定結果に応じた距離情報が記憶されることとなる。

ここで、図５を参照して、パン・チルト制御に伴う撮像装置と被写体との間における距離の変化の推移について一例を説明する。まず、図５（Ａ）について説明する。Ｐ５１は、パン・チルト制御が行われる前における撮像装置の画角を模式的に示している。また、Ｐ５２は、パン・チルト制御に伴いパン・チルト位置が目標位置に達した場合における撮像装置の画角を模式的に示している。

Ｔ５１は、パン・チルト制御に伴い、パン・チルト位置が画角Ｐ５１に対応する位置（開始位置）から画角Ｐ５２に対応する位置（目標位置）まで移動するように制御された場合における、当該パン・チルト位置の軌跡を模式的に示している。
なお、以降では、本開示に係る技術の特徴をよりわかりやすくするために、パン・チルト位置が開始位置から目標位置まで直線的に移動するものとして各説明を行うものとする。
また、開始位置に対応する撮像方向が「第１の撮像方向」の一例に相当し、目標位置に対応する撮像方向が「第２の撮像方向」の一例に相当する。

Ｐ５３は、軌跡Ｔ５１に沿ってパン・チルト位置が移動する過程に存在するパン・チルト位置に対応する画角を模式的に示している。画角Ｐ５１及びＰ５２においては、撮像装置に対して画角内に存在する被写体が比較的近い位置に存在する所謂近景の状態となっている。これに対して、画角Ｐ５３においては、所謂遠景の状態となっており、撮像装置に対して画角内に存在する被写体が、画角Ｐ５１及びＰ５２に比べて遠い位置に存在している。

パン・チルト制御の駆動速度が低速の場合には、遠景が撮像される時間が比較的長くなるため、遠景にフォーカスが合うようにフォーカス制御が行われても特に問題が顕在化しない場合が多い。一方で、パンチ・チルト制御の駆動速度が比較的速い状況下では、例えば、遠景に合わせるようにフォーカス制御が開始された後に、すぐに近景の被写体が画角内に表れ、当該被写体に合わせるようなフォーカス制御に切り替えられる。このような状況下では、撮像結果に応じた画像がばたついたように視認される現象が顕在化する場合がある。また、遠景が空や山等のような比較的コントラストの低い被写体の場合には、フォーカスを合わせるまでに要する時間がより長くなる傾向にある。そのため、この場合においても、撮像結果に応じた画像がばたついたように視認される現象が顕在化する場合がある。

次いで、図５（Ｂ）について説明する。図５（Ｂ）は、パン・チルト位置を開始位置から目標位置まで移動させた場合における撮像装置と被写体との間の距離の変化の一例を示したグラフである。図５（Ｂ）において、横軸は、パン・チルト位置の変化を相対的に示している。また、縦軸は、撮像装置と被写体との間の距離を示している。また、Ｔ５２は、図５（Ａ）に示す例において、パン・チルト位置を軌跡Ｔ５１に沿って変化させるようにパン・チルト制御を行った場合における、撮像装置と被写体との間の距離の変化を示したグラフである。グラフＴ５２に示すように、画角Ｐ５３に対応するパン・チルト位置において、一時的に遠景となり、撮像装置と被写体との間の距離が長くなっていることがわかる。換言すると、画角Ｐ５３に対応するパン・チルト位置において、撮像装置と被写体との間の距離が、開始位置及び目標位置それぞれにおける撮像装置と被写体との間の距離の変化以上に一時的に変化している。

（オートフォーカス制御）
次いで、図６を参照して、パン・チルト制御を行った場合におけるオートフォーカス制御の一例として、パン・チルト位置の推移に応じて、オートフォーカスに係る設定を変更する制御について概要を説明する。なお、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）それぞれの横軸及び縦軸については、図５（Ｂ）の横軸及び縦軸と同様である。

まず、図６（Ａ）について説明する。図６（Ａ）は、パン・チルト位置を開始位置から目標位置まで移動させた場合において、撮像装置と被写体との間の距離が一時的に変化する期間が比較的短い場合（例えば、変化に係る期間が閾値以下の場合）の一例を示している。図６（Ａ）において、破線で示したグラフＴ６１は、本実施形態に係る撮像装置がフォーカスを合わせる位置の推移を模式的に示したグラフである。具体的には、図６（Ａ）に示す例では、パン・チルト位置の移動に伴い、撮像装置との被写体との間の距離が比較的短い所謂近景の状態から、一時的に当該距離が比較的長い所謂遠景の状態に変化しており、一時的に当該遠景の状態となる期間が比較的短い。そのため、撮像装置は、一時的に遠景の状態となる期間中に遠景にフォーカスを合わせる制御を抑制している。

次いで、図６（Ｂ）について説明する。図６（Ｂ）は、パン・チルト位置を開始位置から目標位置まで移動させた場合において、撮像装置と被写体との間の距離が一時的に変化する期間が比較的長い場合（例えば、変化に係る期間が閾値を超える場合）の一例を示している。図６（Ｂ）において、破線で示したグラフＴ６２は、本実施形態に係る撮像装置がフォーカスを合わせる位置の推移を模式的に示したグラフである。具体的には、図６（Ｂ）に示す例では、パン・チルト位置の移動に伴い、撮像装置との被写体との間の距離が比較的短い近景の状態から、一時的に当該距離が比較的長い遠景の状態に変化しており、一時的に当該遠景の状態となる期間が比較的長い。そのため、撮像装置は、一時的に遠景の状態となる期間中に遠景にフォーカスを合わせている。

なお、撮像装置と被写体との間の距離が一時的に変化する期間は、パン・チルト位置の制御に係る速度やズーム倍率によって変化し得る。そのため、例えば、距離推移算出部１４は、これらのパラメータに基づき、被写体との間の距離が一時的に変化する期間を算出してもよい。この場合には、距離推移算出部１４は、例えば、通信部１０を介してパン駆動部１１及びチルト駆動部１２から現在のパン・チルト位置に関する情報を取得し、制御部１５から現在のズーム倍率に関する情報を取得してもよい。また、距離推移算出部１４は、通信部１０が介して距離測定装置１８から撮像装置１００と被写体との間の距離の測定結果に応じた情報を取得してもよい。そのうえで、距離推移算出部１４は、取得した一連の情報に基づき、撮像装置と被写体との間の距離が一時的に変化する期間を算出してもよい。

以上のようにして撮像装置と被写体との間の距離が一時的に変化する期間が算出されることで、例えば、当該期間が１秒以内の場合に、グラフＴ６１で示される軌跡となるようにフォーカス制御の抑制が行うことも可能となる。なお、フォーカス制御を抑制するか否かの判定に係る上記距離の閾値については、例えば、ユーザ（例えば、撮影者）からの指示に応じて変更されてもよい。また、グラフＴ６２で示される軌跡となるようにフォーカス制御が行われる場合においても、記憶部１３に記憶された距離情報をフォーカス制御に利用することで、例えば、反対方向へのフォーカス探索の防止や滑らかなフォーカス遷移を実現することが可能である。

次いで、図７を参照して、図６に示すようにパン・チルト位置の推移に応じてフォーカス制御に係る設定を変更する処理の一例について説明する。

Ｓ７０１において、制御部１５は、フォーカス制御に係る動作モードがオートフォーカスモードか否かを判定する。
制御部１５は、Ｓ７０１においてオートフォーカスモードでないと判定した場合には、動作モードがオートフォーカスモードに変更されるまで指示を待ち受ける。
そして、制御部１５は、Ｓ７０１においてオートフォーカスモードであると判定した場合には、処理をＳ７０２に進める。

Ｓ７０２において、制御部１５は、パン駆動部１１及びチルト駆動部１２の駆動状態を確認し、パン駆動部１１及びチルト駆動部１２がパン・チルト位置の制御に係る指示を受け付けているか否かを判定する。
制御部１５は、Ｓ７０２においてパン駆動部１１及びチルト駆動部１２がパン・チルト位置の制御に係る指示を受け付けていないと判定した場合には、処理をＳ７０１に進める。この場合には、Ｓ７０１及びＳ７０２の処理が改めて実行されることとなる。
一方で、制御部１５は、Ｓ７０２においてパン駆動部１１及びチルト駆動部１２がパン・チルト位置の制御に係る指示を受け付けている（換言すると、パン駆動部１１及びチルト駆動部１２が駆動状態にある）と判定した場合には、処理をＳ７０３に進める。

Ｓ７０３において、制御部１５は、パン駆動部１１及びチルト駆動部１２から現在のパン・チルト位置に関する情報を取得する。また、制御部１５は、フォーカス駆動部１６やズーム駆動部１７の制御状態に応じてズーム位置に関する情報を取得する。

Ｓ７０４において、制御部１５は、パン・チルト制御の目標となるパン・チルト位置（目標位置）を取得する。この際に、制御部１５は、当該目標位置に対応するパン駆動部１１及びチルト駆動部１２の制御に係る位置に関する情報を、パン駆動部１１及びチルト駆動部１２から取得してもよい。

Ｓ７０５において、距離推移算出部１４は、Ｓ７０３において取得された現在のパン・チルト・ズーム位置に関する情報と、Ｓ７０４において取得された目標となるパン・チルト位置に関する情報とに基づき、撮像装置と被写体との間の距離の推移を算出する。

Ｓ７０６において、制御部１５は、Ｓ７０５における撮像装置と被写体との間の距離の推移の算出結果に基づき、オートフォーカスに関する設定を変更したうえで、図７に示す一連の処理を終了する。
なお、図７に示す一連の処理については、パン・チルト位置が目標位置に到達するまで繰り返し実行される。これにより、パン・チルト位置の推移に応じてオートフォーカスに関する設定を変更することが可能となる。

以上説明したように、本実施形態に係る撮像装置は、パン・チルト位置ごとに被写体との間の距離の測定結果に応じた距離情報を記憶し、当該距離情報を利用して、パン・チルト制御に伴うパン・チルト位置の推移を算出する。そのうえで、撮像装置は、パン・チルト位置の推移の算出結果に応じて、フォーカス制御（換言すると、ピント位置の制御）を行う。これにより、例えば、撮像装置と被写体との間の距離が一時的に変化するような状況下においても、一時的にフォーカス制御を抑制することで画像のばたつきの顕在化を防止し、滑らかのフォーカス制御を実現することが可能となる。

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、必ずしも本発明の適用対象を限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形及び変更が可能である。
また、上記では撮像光学系と撮像装置の本体とが一体となった所謂レンズ一体型の撮像装置が利用される場合に着目して説明を行ったが、本実施形態に係る撮像装置の構成を限定するものではない。具亜知的な一例として、撮像装置本体と、当該撮像装置に着脱可能に構成された撮像光学系（所謂交換レンズ）と、から構成される撮像システム（光学機器）に対して本発明を適用することも可能である。

＜変形例＞
図８及び図９を参照して、本実施形態に係る撮像装置の変形例について以下に説明する。本変形例では、撮像装置と合焦している被写体との間の距離が、そのときのパン・チルト位置について記憶されている距離情報と異なる場合における制御の一例について説明する。なお、本変形例では、前述した実施形態と異なる部分に着目して説明を行い、当該実施形態と実質的に同様の部分については詳細な説明を省略するものとする。

まず、図８について説明する。図８は、パン・チルト制御を行った場合におけるオートフォーカス制御の一例として、パン・チルト位置の推移に応じて、オートフォーカスに係る設定を変更する制御の概要を説明するための説明図である。

具体的な一例として、図８（Ａ）は、動く被写体Ｏｂｊ８１に合焦している状態で、当該被写体Ｏｂｊ８１の動きに追従してパン・チルト位置の制御が行われる場合のフォーカス制御の一例を示している。具体的には、図８（Ａ）に示す例では、被写体Ｏｂｊ８１に合焦した状態が維持されながらパン・チルト位置の制御が行われる。そのため、この場合には、パン・チルト位置の推移に関わらず、撮像装置と被写体との間の距離が、そのときのパン・チルト位置について記憶されている距離情報と異なる状態が維持されることとなる。破線で示したグラフＴ８１は、本実施形態に係る撮像装置がフォーカスを合わせる位置の推移を模式的に示したグラフである。
この場合には、記憶された距離情報が利用されず、グラフＴ８１で示される軌跡をたどるように、通常のフォーカス制御が適用されることとなる。

また、他の一例として、図８（Ｂ）は、静止している被写体Ｏｂｊ８２に合焦している状態から、パン・チルト位置の制御に伴い、当該被写体Ｏｂｊ８２がフレームアウトした場合のフォーカス制御の一例を示している。具体的には、図８（Ｂ）示す例では、被写体Ｏｂｊ８２が画角内に位置している状態では、撮像装置と被写体との間の距離が、そのときのパン・チルト位置について記憶されている距離情報と異なる状態となっている。一方で、被写体Ｏｂｊ８２が画角外に位置している状態では、撮像装置と被写体との間の距離が、そのときのパン・チルト位置について記憶されている距離情報と一致している状態となっている。破線で示したグラフＴ８２は、本実施形態に係る撮像装置がフォーカスを合わせる位置の推移を模式的に示したグラフである。
この場合には、グラフＴ８２で示される軌跡をたどるようなフォーカス制御が適用されることとなる。具体的には、被写体Ｏｂｊ８２が画角内に位置している状態では、当該被写体Ｏｂｊ８２に合焦するように通常のフォーカス制御が適用される。一方で、被写体Ｏｂｊ８２がフレームアウトした後については、図６（Ａ）を参照して説明した例と同様に、距離情報を利用したフォーカス制御が適用されることとなる。

次いで、図９を参照して、図８に示すようにパン・チルト位置の推移に応じてフォーカス制御に係る設定を変更する処理の一例について説明する。なお、Ｓ９０１～Ｓ９０３の処理については、図７に示すＳ７０１～Ｓ７０３の処理と実質的に同様のため、詳細な説明は省略する。

Ｓ９０４において、制御部１５は、現在のパン・チルト位置に対応する距離情報を記憶部１３から読み出すことで、当該距離情報を取得する。

Ｓ９０５において、制御部１５は、合焦している被写体との間の距離がＳ９０４において取得した距離情報と一致するか否かを判定する。
制御部１５は、Ｓ９０５において、合焦している被写体との間の距離がＳ９０４において取得した距離情報と一致しないと判定した場合には、処理をＳ９０１に進める。この場合には、Ｓ９０１以降の処理が改めて実行されることとなる。
一方で、制御部１５は、Ｓ９０５において、合焦している被写体との間の距離がＳ９０４において取得した距離情報と一致すると判定した場合には、処理をＳ９０６に進める。
なお、Ｓ９０５では、撮像装置と被写体との間の距離に基づき判定を行っているが、当該判定に対して他の条件が適用されてもよい。具体的な一例として、顔や人体等の検出に係る機能や、オブジェクトの追尾に係る機能等との組み合わせを利用することで、上記判定が行われてもよい。

Ｓ９０６～Ｓ９０８の処理については、図７に示すＳ７０４～Ｓ７０６の処理と実質的に同様である。すなわち、距離推移算出部１４は、パン・チルト位置の制御中における撮像装置１００と被写体との間の距離の推移を算出する。また、制御部１５は、当該距離の推移の算出結果に基づき、オートフォーカスに関する設定を変更したうえで、図９に示す一連の処理を終了する。
なお、図９に示す一連の処理については、パン・チルト位置が目標位置に到達するまで繰り返し実行される。これにより、パン・チルト位置の推移に応じてオートフォーカスに関する設定を変更することが可能となる。

以上説明したように、本実施形態に係る撮像装置は、パン・チルト位置ごとに被写体との間の距離の測定結果に応じた距離情報を記憶し、当該距離情報を利用して、パン・チルト制御に伴うパン・チルト位置の推移を算出する。そのうえで、撮像装置は、パン・チルト位置の推移の算出結果に応じて、フォーカス制御（換言すると、ピント位置の制御）を行う。これにより、例えば、撮像装置と被写体との間の距離が一時的に変化するような状況下においても、一時的にフォーカス制御を抑制することで画像のばたつきの顕在化を防止し、滑らかのフォーカス制御を実現することが可能となる。

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、必ずしも本発明の適用対象を限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形及び変更が可能である。
また、上記では撮像光学系と撮像装置の本体とが一体となった所謂レンズ一体型の撮像装置が利用される場合に着目して説明を行ったが、本実施形態に係る撮像装置の構成を限定するものではない。具亜知的な一例として、撮像装置本体と、当該撮像装置に着脱可能に構成された撮像光学系（所謂交換レンズ）と、から構成される撮像システム（光学機器）に対して本発明を適用することも可能である。

＜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録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み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。

１００ 撮像装置
１ ズームレンズ
２ フォーカスレンズ
６ 撮像素子
１１ パン駆動部
１２ チルト駆動部
１４ 距離推移算出部
１５ 制御部
１８ 距離測定装置

Claims (10)

1. 少なくともピント位置を制御可能に構成された撮像光学系と、当該撮像光学系を介して結像する被写体像を光電変換する撮像素子と、により被写体を撮像する撮像手段と、
   前記ピント位置を制御する第１の制御手段と、
   前記撮像手段の撮像方向を制御する第２の制御手段と、
   前記撮像手段と被写体との間の距離に関する距離情報を取得する取得手段と、
   前記撮像方向と前記距離情報とを関連付けて記憶する記憶手段と、
   を備え、
   前記第１の制御手段は、
   前記撮像方向が第１の撮像方向から第２の撮像方向に変更される場合に、前記撮像方向の変化の推移に応じて、当該撮像方向に関連付けられた前記距離情報に基づき前記撮像手段と被写体との間の距離の推移を算出し、
   当該距離の推移の算出結果に応じて、前記ピント位置を制御する、
   撮像装置。
2. 前記第１の制御手段は、
   前記撮像方向が前記第１の撮像方向から前記第２の撮像方向に変更されるまでの過程において、
   前記第１の撮像方向における前記撮像手段と被写体との間の距離と、前記第２の撮像方向における前記撮像手段と被写体との間の距離と、の間の変化以上に、前記撮像手段と被写体との間の距離が一時的に変化する場合に、
   前記撮像手段と被写体との間の距離の一時的な変化に係る期間が閾値より短い場合には、当該距離の一時的な変化に応じた前記ピント位置の制御を抑制する、
   請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記第２の制御手段は、前記撮像手段のパン角度及びチルト角度のうちの少なくともいずれかを制御する、
   請求項１または２に記載の撮像装置。
4. 前記距離情報は、
   位相差方式、レーザー方式、またはレーダー方式のセンサによる測距結果に応じた距離情報と、
   前記撮像光学系に含まれる少なくとも一部の光学素子の位置に基づき算出される距離情報と、
   のうちの少なくともいずれかである、
   請求項１～３のいずれか１項に記載の撮像装置。
5. 前記第１の制御手段は、前記撮像光学系に含まれる少なくとも一部の光学素子の位置の駆動に係る駆動方向、駆動速度、応答速度、及び駆動範囲、並びに当該駆動の有無のうち少なくともいずれかのパラメータに基づき、前記ピント位置を制御する、
   請求項１～４のいずれか１項に記載の撮像装置。
6. 前記撮像光学系は、ズーム倍率を制御可能に構成されており、
   前記第２の制御手段は、前記撮像方向の変更に係る駆動速度と、前記ズーム倍率と、に基づき、前記パラメータを変更する、
   請求項５に記載の撮像装置。
7. 前記第１の制御手段は、合焦している距離と、当該合焦のタイミングに前記撮像方向に関連付けて記憶された前記距離情報が示す距離とが異なる場合には、前記撮像手段と被写体との間の距離の推移の算出結果に応じた前記ピント位置の制御を抑制する、
   請求項１～６のいずれか１項に記載の撮像装置。
8. 少なくともピント位置を制御可能に構成された撮像光学系と、当該撮像光学系を介して結像する被写体像を光電変換する撮像素子と、により被写体を撮像する撮像装置の当該ピント位置を制御する第１の制御手段と、
   前記撮像装置の撮像方向を制御する第２の制御手段と、
   前記撮像装置と被写体との間の距離に関する距離情報を取得する取得手段と、
   前記撮像方向と前記距離情報とを関連付けて記憶する記憶手段と、
   を備え、
   前記第１の制御手段は、
   前記撮像方向が第１の撮像方向から第２の撮像方向に変更される場合に、前記撮像方向の変化の推移に応じて、当該撮像方向に関連付けられた前記距離情報に基づき前記撮像装置と被写体との間の距離の推移を算出し、
   当該距離の推移の算出結果に応じて、前記ピント位置を制御する、
   情報処理装置。
9. 少なくともピント位置を制御可能に構成された撮像光学系と、当該撮像光学系を介して結像する被写体像を光電変換する撮像素子と、により被写体を撮像する撮像装置の制御方法であって、
   前記ピント位置を制御する第１の制御ステップと、
   前記撮像装置の撮像方向を制御する第２の制御ステップと、
   前記撮像装置と被写体との間の距離に関する距離情報を取得する取得ステップと、
   前記撮像方向と前記距離情報とを関連付けて記憶する記憶ステップと、
   を含み、
   前記第１の制御ステップは、
   前記撮像方向が第１の撮像方向から第２の撮像方向に変更される場合に、前記撮像方向の変化の推移に応じて、当該撮像方向に関連付けられた前記距離情報に基づき前記撮像装置と被写体との間の距離の推移を算出し、
   当該距離の推移の算出結果に応じて、前記ピント位置を制御する、
   撮像装置の制御方法。
10. コンピュータを、請求項８に記載の情報処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。

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