JP2023168122A - 撮像装置、撮像装置の制御方法、及びコンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】パン又はチルトを電動で駆動できる撮像装置において、手動でのパン又はチルト調整が容易な撮像装置を提供する。【解決手段】撮像装置において、撮像手段と、前記撮像手段をパン方向又はチルト方向に電動で回動させるための駆動手段と、前記撮像手段を手動で回動可能な手動モードにおいて、前記駆動手段に駆動停止時に印加される停止励磁電流或いは停止励磁電圧を低減する制御手段と、を有することを特徴とする。【選択図】 図６

Description

本発明は、撮像装置、撮像装置の制御方法、及びコンピュータプログラム等に関するものである。

従来、監視用途としてパン・チルト・ズーム動作可能なカメラ（以下、ＰＴＺカメラと呼ぶ）が多く使われている。ＰＴＺカメラへの需要の高まりにより、近年は監視以外の用途でも使用されることが多くなっている。

例えば、授業の録画や配信のために使わるケースもあれば、映像制作現場やコンサート撮影のような、従来はカメラマンが可搬ビデオカメラを使用して撮影するようなケースもある。そのような現場においても、現場に入る人数を削減するために、ＰＴＺカメラを使用するケースが増えている。又、ＰＴＺカメラが映像制作にも使われるようになり、ＰＴＺカメラの仕様も映像制作の現場で使われることを想定した仕様になってきている。

例えば、映像制作において、１０台程度のＰＴＺカメラを異なる方向から撮影対象に向けて撮影できるようにＰＴＺカメラを設置する場合がある。そのような場合には、一般的には個々のＰＴＺカメラに接続した操作機材（以下、コントローラと呼ぶ）を用いて、遠隔制御でＰＴＺカメラを動作させて画角を調整する場合が多い。

コントローラにはパンチルトを操作することができるジョイスティック等が備えられており、コントローラに備えられているジョイスティックを操作することでＰＴＺカメラをパンチルト動作させることができる。

映像制作の現場で可搬ビデオカメラを三脚に固定して撮影する場合、一般的には可搬モニターを可搬ビデオカメラ近傍に設置して、可搬ビデオカメラで撮影した映像を、可搬モニターを確認しながら画角を決めることがある。

一方、ＰＴＺカメラを三脚などの機材に固定した状態で撮影する場合は、前述の通りコントローラにより複数のＰＴＺカメラを遠隔で操作することが可能である。又、ＰＴＺカメラを設置しておおまかな画角を決めるためには、可搬ビデオカメラを使用する場合と同様に可搬モニターをＰＴＺカメラ近傍に設置して、映像を見ながらおおまかな画角を決める方法がある。

映像を見ながらおおまかな画角を決める際に、一般的な可搬ビデオカメラであれば、パン方向は可搬ビデオカメラの略光軸方向が被写体方向になるように三脚を設置する。そして、チルト方向は三脚に設けられている雲台を手動で操作して、例えば斜め上方を撮影したい場合は、三脚に設けられている雲台を手動で操作して、可搬ビデオカメラが斜め上方を向いた状態で固定する。

一方、ＰＴＺカメラで同様に三脚にカメラ本体を固定した状態で、三脚側の雲台を手動で操作して、ＰＴＺカメラが斜め上方を向いた状態で撮影しようとした場合、ＰＴＺカメラを傾けた状態で使用することになる。ところが、ＰＴＺカメラにはパンチルトするための電動駆動機構が設けられており、ＰＴＺカメラを傾けた状態でパンチルト動作させると、意図しない部品同士の擦れなどによりパンチルトが正しく動作しない可能性がある。

即ち、ＰＴＺカメラを傾けた状態でのパンチルト動作は保証されていないことが多い。そのため、ＰＴＺカメラを三脚などに設置して撮影する場合において、ＰＴＺカメラ全体を雲台によって傾けることなく容易に画角を調整できることが望まれる。

特許第６０８００６６号公報

特許文献１において、パンチルト可能な一般的なＰＴＺカメラの構成が提案されている。提案されている構成において、コントローラからの遠隔操作によりパンチルト駆動することで画角を決めることができる。

一方、映像制作に使用されるＰＴＺカメラは、映像出力、音声出力、カメラを制御するための入出力など様々なケーブル類を接続して使用する。又、ケーブル類は撮影現場の動線を考慮して這いまわすことが必要であるため、先ずはおおまかな画角を決めて、ＰＴＺカメラを設置する場所を決めてから映像出力や音声出力などのケーブル類を接続する方法が一般的である。

しかしながら、特許文献１に記載されている撮像装置の構成ではケーブル類を接続して遠隔操作によりパンチルト駆動させることで画角を確認することを前提としているため、ケーブル類を接続していない状態での画角調整が容易にできないという問題があった。
本発明は上記のような課題を解決するために、パン又はチルトを電動で駆動できる撮像装置において、手動でのパン又はチルト調整が容易な撮像装置を提供することを目的としている。

撮像装置において、
撮像手段と、
前記撮像手段をパン方向又はチルト方向に電動で回動させるための駆動手段と、
前記撮像手段を手動で回動可能な手動モードにおいて、前記駆動手段に駆動停止時に印加される停止励磁電流或いは停止励磁電圧を低減する制御手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、パン又はチルトを電動で駆動できる撮像装置において、手動でのパン又はチルト調整が容易な撮像装置を提供できる。

実施形態１に係る撮像システム１００の装置構成の全体図である。 実施形態１に係るＰＴＺカメラ１０１の機能ブロック図である。 実施形態１に係るＰＴＺカメラ１０１の外観図である。 実施形態１に係るＰＴＺカメラ１０１内部のチルト駆動部２０７の構造を示した図である。 実施形態１に係るＰＴＺカメラ１０１を三脚に設置した状態を表す図である。 実施形態１に係るＰＴＺカメラ１０１の処理フローを示したフローチャートである。 実施形態２に係るＰＴＺカメラ６０１を三脚５０１に固定した状態を示す図である。 実施形態２に係るＰＴＺカメラ６０１の処理フローを示したフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。なお、各図において、同一の部材または要素については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略または簡略化する。
尚、実施形態においては、撮像装置としてネットワークカメラに適用した例について説明する。しかし、撮像装置は放送局用カメラ、車載カメラ、ドローンカメラ、ロボットに搭載されたカメラなどの、撮像機能を有する電子機器等を含む。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態について図１～図６を用いて詳細に説明する。
図１は実施形態１に係る撮像システム１００の装置構成の全体図である。撮像システム１００は、パン・チルト・ズーム動作可能な撮像装置としてのＰＴＺカメラ１０１、情報処理装置１０２、表示装置１０３等から構成される。

ＰＴＺカメラ１０１と情報処理装置１０２との間は、ケーブル１０４、ネットワーク１０５、ケーブル１０６で接続されている。情報処理装置１０２と表示装置１０３との間は、ケーブル１０７で接続されている。又、表示装置１０３はネットワーク１０５にケーブル１１０等を介して或いは無線でＰＴＺカメラ１０１から直接画像を取得することもできる。

ＰＴＺカメラ１０１は、ＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像ユニットにより所定画角の動画像を撮像し、動画像データを含む各種データをケーブル１０４、ネットワーク１０５、ケーブル１０６などを介して情報処理装置１０２に配信する。各種データには、夫々の撮像ユニットのパン角、チルト角、ローテーション角や、ズーム倍率、フォーカス位置、露出、ホワイトバランスなどの撮像設定などが含まれる。

情報処理装置１０２は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＡＭ、記憶装置、操作部、各種Ｉ／Ｆなどのハードウェア資源を備えた、汎用のコンピュータやワークステーションで構成される。表示装置１０３は、ＰＴＺカメラ１０１から配信される動画像データや各種データを取得し、それらの情報を表示する液晶ディスプレイなどである。

情報処理装置１０２は、ＰＴＺカメラ１０１に対して、パン角、チルト角、ローテーション角や、ズーム倍率、フォーカス位置、露出、ホワイトバランスなどの撮像設定を制御する制御コマンドを送信して、ＰＴＺカメラ１０１の動作を制御する。

ケーブル１０４、１０６は、例えばＧｉｇａｂｉｔ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）などの通信規格を満足するツイストペアケーブル、光ファイバーケーブルなどの、所謂、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）ケーブルである。尚、ケーブル１０４、１０６のような有線ＬＡＮに限らず、無線ＬＡＮで構成しても良い。

ネットワーク１０５は、ルータ、スイッチ、ケーブルなどで構成されるやＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）である。１０８は、キーボードやポインティングデバイス（例えばマウス）等の入力装置である。

本実施形態の撮像システムは、ＰＴＺカメラ１０１をサーバ、情報処理装置１０２をクライアントとしたクライアントサーバシステムを構成できる。ＰＴＺカメラ１０１は複数の情報処理装置１０２と接続でき、複数の情報処理装置１０２がＰＴＺカメラ１０１の動画像データを取得できる。又、ＰＴＺカメラ１０１の制御権の受け渡しを管理することで、複数の情報処理装置１０２がＰＴＺカメラ１０１を制御できる。

図１の例では、ＰＴＺカメラ１０１、情報処理装置１０２と表示装置１０３の３つの装置により撮像システムが構成されているが、本実施形態の構成はこの構成に限定されるものではない。例えば、ノートＰＣやタブレット型端末のように撮像部や表示装置と一体化した情報処理装置を用いても良い。

又、情報処理装置の機能を撮像装置に組み込んでも良い。逆に撮像装置の機能を情報処理装置に組み込んでも良い。又、本実施形態においては、ＰＴＺカメラ１０１は電動でのパン機能、チルト機能、ズーム機能を有する。しかし、例えば電動でのパン機能とチルト機能の少なくとも一方を有していれば良い。

図２は実施形態１に係るＰＴＺカメラ１０１の機能ブロック図である。尚、図２に示される機能ブロックの一部は、ＰＴＺカメラ１０１に含まれるコンピュータとしてのＣＰＵ２０９に、記憶媒体としてのメモリに記憶されたコンピュータプログラムを実行させることによって実現されている。しかし、それらの一部又は全部をハードウェアで実現するようにしても構わない。

ハードウェアとしては、専用回路（ＡＳＩＣ）やプロセッサ（リコンフィギュラブルプロセッサ、ＤＳＰ）などを用いることができる。
又、図２に示される夫々の機能ブロックは、同じ筐体に内蔵されていなくても良く、互いに信号路を介して接続された別々の装置により構成しても良い。

ＰＴＺカメラ１０１は、レンズ２０２、撮像部２０３、画像処理部２０４、フォーカス駆動部２０５、ズーム駆動部２０６、チルト駆動部２０７、パン駆動部２０８、コンピュータとしてのＣＰＵ２０９等を含む。ＣＰＵ２０９はズーム駆動部２０６を制御し、ズーム駆動部２０６がレンズ２０２内のズームレンズ（不図示）を光軸に沿って移動させて、ズームイン、ズームアウトを行う。

同様に、ＣＰＵ２０９は、フォーカス駆動部２０５を制御し、フォーカス駆動部２０５がレンズ２０２内のフォーカスレンズ（不図示）を光軸に沿って移動させて、合焦動作を行う。又、ＣＰＵ２０９は、チルト駆動部２０７を制御し、チルト駆動部２０７はＰＴＺカメラ１０１を例えば垂直面に沿ってチルト回転させる。

又、ＣＰＵ２０９は、パン駆動部２０８を制御し、パン駆動部２０８はＰＴＺカメラ１０１を例えば水平面に沿ってパン回転させる。このように、チルト駆動部２０７とパン駆動部２０８は撮像手段としての撮像部２０３をパン方向又はチルト方向に電動で回動させるための駆動手段として機能している。又、撮像装置全体を制御するための制御手段としても機能している。

撮像部２０３（撮像手段）は、対象物体の光学像を光電変換によって電気信号へ変える２次元のイメージセンサで構成され、例えば、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサを含む。撮像部２０３からは、非可逆圧縮されていないＲＡＷデータが画像処理部２０４に出力される。画像処理部２０４は、撮像部２０３から出力されるＲＡＷデータに対して、黒補正処理、デモザイキング処理、フィルタ処理などの現像処理を行い、バス２１０を介し、バス２１０に接続されたＲＡＭ２１１に現像データを格納する。

ＣＰＵ２０９は、ＰＴＺカメラ１０１の現像データを、順次、画像圧縮部２１３に転送し、Ｉ／Ｆ２１４を介して、ネットワークに転送する。又、撮像ユニットの位置姿勢情報から撮像ユニットの撮影方向・撮影画角を算出する計算を行う。

ＲＯＭ２１２はＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリ等の不揮発性メモリであり、本実施形態に係る機能を実現するためのコンピュータプログラムや、各種パラメータが記憶されている。これらのプログラムやパラメータは、ＣＰＵ２０９による制御のもと、バス２１０を介して適宜ＲＡＭ２１１に取り込まれ、ＣＰＵ２０９によって実行され、本実施形態に係る各機能ブロックを機能させる。ＲＡＭ２１１はＳＲＡＭやＤＲＡＭ等の揮発性メモリである。

Ｉ／Ｆ２１４は入出力に係る各種Ｉ／Ｆ（インターフェース）である。Ｉ／Ｆ２１４はリレーズ・スイッチや電源スイッチを含む操作キー、十字キー、ジョイスティック、タッチパネル、キーボードやポインティングデバイス（例えばマウス）等の入力装置１０８から指示情報を受け取り、バス２１０を介してＣＰＵ２０９に通知する。

又、Ｉ／Ｆ２１４はＬＡＮを介してネットワーク１０５と接続されている。Ｉ／Ｆ２１４は、ネットワーク１０５を介してＬＣＤディスプレイ等の表示装置１０３と接続され、ＲＡＭ２１１に一時的に記録された画像やユーザインタフェースなどの情報を表示装置１０３に表示する。

画像圧縮部２１３は、バス２１０を介してＣＰＵ２０９からの制御指示に従い、撮像ユニットから送出された現像データに非可逆圧縮処理等を施して圧縮データを生成する。圧縮データは、Ｉ／Ｆ２１４を介してネットワーク１０５に出力し、例えば表示装置１０３に供給される。

又、画像圧縮部２１３は、圧縮されたデータを伸長する。画像圧縮部２１３における圧縮／伸長処理としては、静止画像に対してはＪＰＥＧ規格に準拠した圧縮方式を、動画像に対してはＭＯＴＩＯＮ－ＪＰＥＧやＭＰＥＧ２、ＡＶＣ／Ｈ．２６４、ＡＶＣ／Ｈ．２６５等の規格に準拠した圧縮伸長を行う。

図３は実施形態１に係るＰＴＺカメラ１０１の外観図である。ＰＴＺカメラ１０１は、カメラ本体の取り付け部を備えたベースユニット３４０、タリーランプ３２０、手動パンチルトボタン３１０を有する。即ち、本実施形態では、撮像手段の筐体に設けられた操作部としての手動パンチルトボタン３１０を備え、ユーザーが操作部を操作することで手動モードに入る。

又、ＰＴＺカメラ１０１は、本体の略中心を通るパン中心であるＺ軸を回動中心として回動するパンユニット３３０、水平方向のチルト中心軸であるＹ軸を回動中心として回動するカメラユニット３００を有する。尚、Ｘ軸は水平な光軸方向の軸、Ｙ軸はＸ軸に直交する水平方向の軸、Ｚ軸はＸ軸とＹ軸に直交する鉛直方向の軸である。

図４は、実施形態１に係るＰＴＺカメラ１０１内部のチルト駆動部２０７の構造を示した図である。
図４に示すように、ＰＴＺカメラ１０１の内部にはカメラユニット３００をチルト回転させるためのチルト駆動部２０７が設けられている。又、カメラユニット３００と共にパンユニット３３０をパン回動させるためのパン駆動部２０８（不図示）が設けられている。

カメラユニット３００にはチルトプーリ２０７ａが結合されていて、駆動源としてのチルトモータ２０７ｃを回転させることで、ベルト２０７ｂを介してカメラユニット３００がチルト駆動する。

チルトプーリ２０７ａ、チルトモータ２０７ｃ、ベルト２０７ｂは減速機構として機能し、チルトモータ２０７ｃが回転すると、減速比に応じた角速度でカメラユニット３００がチルト駆動される。尚、本実施形態においては、ベルト駆動を用いた減速機構としたが、歯車による減速機構でも構わない。尚、本実施形態においては、駆動手段としてのチルトモータ２０７ｃと不図示のパンモータは共にステッピングモータを駆動源として用いている。

パン駆動もチルト駆動部２０７と同様の原理でパン駆動するが説明は省略する。又、カメラユニット３００には前述のように、ズームを行うためのズーム駆動部２０６及び合焦するためのフォーカス駆動部２０５が設けられており、所望の焦点距離で合焦させることが可能になっている。ズーム及び合焦についても公知の技術であるため、詳細は省略する。

ここで、映像制作におけるＰＴＺカメラ１０１の画角調整について述べる。
ＰＴＺカメラ１０１には駆動を制御するための制御基板（不図示）が設けられており、制御基板を介してパン駆動、チルト駆動、ズーム駆動等を制御する。ＰＴＺカメラ１０１を使用する撮影者としてのユーザーは、所望の画角での映像を取得するためにＰＴＺカメラ１０１を操作する。

図５は、実施形態１に係るＰＴＺカメラ１０１を三脚に設置した状態を表す図である。
本実施形態では、映像制作において、図５に示すように、ＰＴＺカメラ１０１を三脚に設置し、情報処理装置１０２を接続して、パン位置、チルト位置を調整する。図５の例では、情報処理装置１０２には操作部としての１０９が設けられており、ユーザーは１０９を操作することでパン位置、チルト位置、及びズーム位置を調整する。

尚、本実施形態では、図５では、表示装置１０３はＰＴＺカメラ１０１にケーブル１１０で直接接続することで、情報処理装置１０２を介さずに画像データを直接取得することができる。従って、ユーザーは情報処理装置１０２を用いずに、表示装置１０３に表示される画像を参照しながら手動でパン又はチルトの調整をすることができる。

ＰＴＺカメラ１０１は前述の通り、チルトモータ２０７ｃとパンモータ（不図示）を駆動源としてパン駆動及びチルト駆動している。ＰＴＺカメラ１０１の電源を入れると、ＰＴＺカメラ１０１の内部に設けられている制御基板（不図示）を介して、チルトモータ２０７ｃ及びパンモータ（不図示）に電流が流れる。
ＰＴＺカメラ１０１の電源を入れると、初期化動作を行い、各電気部品の動作確認を行ったうえで、パン駆動及びチルト駆動は所定の位置で停止する。

尚、本実施形態では、パン駆動及びチルト駆動が所定の位置で停止した場合、チルト位置及びパン位置を保持するためにチルトモータ２０７ｃとパンモータ（不図示）には電流が流れるように制御する。例えば、振動が生じている環境下にＰＴＺカメラ１０１を設置した場合でも、パン位置及びチルト位置が移動しないように必要な駆動トルクを発揮できる電流（以下、停止励磁電流と呼ぶ）がチルトモータ２０７ｃとパンモータ（不図示）には流れる。

この停止励磁電流によりパン位置及びチルト位置が容易に変化しないようにしている。しかし、人が接触した場合など、意図せずに移動させてしまう場合もある。そのような場合を想定して、パン位置及びチルト位置を検出するためのパンエンコーダ（不図示）及びチルトエンコーダ（不図示）がパン駆動部２０８及びチルト駆動部２０７には設けられている。

パンエンコーダ（不図示）及びチルトエンコーダ（不図示）が意図しないパン位置及びチルト位置の移動を検出すると、ＰＴＺカメラ１０１の内部に設けられている制御基板（不図示）は、それらを位置エラー状態と認識する。位置エラー状態と認識すると、ＰＴＺカメラ１０１の前面に設けられている不図示のＬＥＤインジケータを例えば赤色に点滅させて、位置エラー状態になっていることをユーザーに伝える。

本実施形態に係るＰＴＺカメラ１０１では、停止励磁電流によるパン位置及びチルト位置の保持機能を有すると共に、ユーザーが手でパン位置及びチルト位置を変えられるようにするための手動パンチルトモードを有する。即ち、本実施形態においては、駆動手段は手動で回動可能な手動モードとしての手動パンチルトモードを有する。尚、手動モードはパンだけ、或いはチルトだけを手動で回動させるものであっても良い。
次に手動パンチルトモードについて詳細を説明する。

本実施形態では、手動パンチルトモードにおいて、パンモータやチルトモータの停止励磁電流や電圧を低減するように制御手段としてのＣＰＵ２０９によって制御することによって、ユーザーが手動で容易にパン位置及びチルト位置を動かせるようにしている。又、本実施形態では、ケーブル１１０によりＰＴＺカメラ１０１とモニター５０２を直接接続することで、モニター５０２の画像を見ながら手動でパンやチルトの調整ができるようにしている。尚、ケーブル１１０としては例えばＨＤＭＩ（登録商標）ケーブルやＳＤＩケーブルのような映像出力ケーブルを用いれば良い。

尚、本実施形態では、情報処理装置１０２を接続せずに画像を確認しつつ手動でパンやチルトの調整ができるようにしているが、情報処理装置１０２を介して画像をモニターしながら手動で調整するようにしても良い。

図６は、実施形態１に係るＰＴＺカメラ１０１の処理フローを示したフローチャートである。尚、コンピュータとしてのＣＰＵ２０９がメモリに記憶されたコンピュータプログラムを実行することによって図６のフローチャートの各ステップの動作が行われる。

先ず、ステップＳ６０１で、ＣＰＵ２０９は、ＰＴＺカメラ１０１の電源がオンか否かを判別し、ＹｅｓであればステップＳ６０２に進む。電源オンの判別はハードスイッチにより電源が入ったことを検出しても良いし、ＬＡＮケーブルが接続されてＰｏＥ（Ｐｏｗｅｒ ｏｖｅｒ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）で電源が入ったことを検出する構成でも良い。

ＰＴＺカメラ１０１には前述のように、手動パンチルトボタン３１０が設けられており、ステップＳ６０２で、ＣＰＵ２０９が、手動パンチルトボタン３１０が押下されたか否かを判別し、Ｙｅｓの場合はステップＳ６０３に進む。Ｎｏの場合にはステップＳ６０１に戻る。

ステップＳ６０３で、ＣＰＵ２０９は、手動パンチルトモードをオンにすると共に、ステップＳ６０４で、ＣＰＵ３０９は、手動パンチルトモードに入ったことをユーザーに知らせるためにタリーランプ３２０を点滅させる。その際、通常のモードとは違うことを強調するためにもタリーランプ３２０は通常の点灯モードとは違う色や明るさで点灯させるか、或いは所定の周期で点滅させる。或いは両者の組み合わせを行っても良い。

本実施形態では、通常は、意図せずにパンチルトが動かされた場合にそれを検知するためにパンチルトの位置エラー検知機能が通常は働くようにしている。しかし、本実施形態では、手動パンチルトモードにするのに伴って、ステップＳ６０５において、ＣＰＵ２０９は、位置エラー検知機能をオフにする。即ち、本実施形態では、駆動手段は位置エラー検知機能を有し、手動モード中は、位置エラー検知機能をオフにするので不要な警告が発せられることはない。

ステップＳ６０５でパンチルトのエラー検知機能をオフにした後に、ステップＳ６０６でＣＰＵ２０９は、パンモータ及びチルトモータ２０７ｃに印加している電流を停止励磁電流よりも小さな電流にする。ここで、ステップＳ６０６は、撮像手段を手動で回動可能な手動モードにおいて、駆動手段に駆動停止時に印加される停止励磁電流或いは停止励磁電圧を低減する制御ステップとして機能している。

このときチルトモータ２０７ｃに印加する電流としては、カメラユニット３００が自重によりチルト方向に回転しない程度の微弱電流で構わない。一方、パン方向については自重で回転することはないため、パンモータに印加する電流としてはチルトモータ２０７ｃに印加する電流よりも小さくしている。即ち、手動モードにおいて、チルトモータの停止励磁電流値よりも、パンモータの停止励磁電流を小さくしている。

ステップＳ６０６でパンモータ及びチルトモータ２０７ｃに印加する停止励磁電流を小さくしたことで、パンユニット３３０及びカメラユニット３００の位置を保持しているパン駆動部２０８及びチルト駆動部２０７の保持トルクは低下する。

従って、この状態では、ユーザーは手でパン位置或いはチルト位置を容易に動かすことができ、ＰＴＺカメラ１０１に接続したモニター５０２を確認しながら所望の画角になるまでパン位置或いはチルト位置を調整することができる。所望の画角に調整することができたら、ユーザーは再び手動パンチルトボタン３１０を押下する。

尚、本実施形態ではパンモータやチルトモータへの停止励磁電流を低減しているが、停止励磁電圧を低減しても良い。このように、本実施形態においては、手動モードにおいて、駆動手段が駆動停止時に印加する停止励磁電流或いは停止励磁電圧を低減するようにしているので、手動による回転負荷を低減でき、容易に手動でパン又はチルトの回転をさせることができる。

ステップＳ６０７で、ＣＰＵ２０９は、手動パンチルトボタン３１０が再び押下されたか否かを判別し、Ｙｅｓの場合はステップＳ６０８に進み、Ｎｏの場合にはステップＳ６０３に戻る。尚、本実施形態では手動パンチルトボタン３１０は押下する度にオンオフが切換わるボタンになっている。

手動パンチルトボタン３１０が押下されると、ステップＳ６０８で、ＣＰＵ２０９は、手動パンチルトモードをオフにし、ステップＳ６０９でパンモータ及びチルトモータに再び停止励磁電流を印加する。更に、ステップＳ６１０で、ＣＰＵ２０９は、パンチルトの位置エラー検知機能をオンにすることで、通常のモードへの復帰が完了する。

手動でパン位置及びチルト位置を動かした場合、パン駆動やチルト駆動に用いられている減速機構の状態が、通常のモードにおけるステッピングモータによる駆動状態とは異なっている場合がある。例えば、バックラッシュによる位置ずれなどが生じている場合がある。従って本実施形態では、減速機構の状態をステッピングモータにより駆動した状態と同様にするために、ＰＴＺカメラ１０１はパンチルト駆動の初期化を行う。

尚、本実施形態では、その前に、ステップＳ６１１でＣＰＵ２０９はパンチルトの初期化動作する前の位置を、ＰＴＺカメラ１０１にパン駆動部及びチルト駆動部に設けられている位置検知手段により検知し、その位置を記憶する。

その後で、ステップＳ６１２で、ＣＰＵ２０９は、パンチルトの初期化を行うと共に、ステップＳ６１１で記憶したパンチルト位置にする。即ち、手動で調整した後のパンチルト位置を維持する。そしてステップＳ６１３で、ＣＰＵ２０９は、通常のモードへの復帰が完了したことをユーザーへ知らせるために、タリーランプ３２０を消灯させる。
以上のようなフローにより、手動パンチルトモードにおける、手動での画角調整が完了する。

本実施形態のように手動でパンチルト位置を調整できるモードを有することで、コントローラなどのカメラ操作機器を接続しない状態でも画角を調整することが可能になる。特に多くの台数を設置するような撮影においては、多くのケーブル類をカメラ本体に接続する前に画角調整が可能になるため、設置が容易になる。結果として、撮影の準備に必要な作業工数を削減することが可能になる。

尚、本実施形態においては、手動パンチルトモードに入るために、手動パンチルトボタン３１０を押下する構成とした。しかし、例えば赤外リモコン等で制御できるカメラであれば、赤外リモコンをカメラ本体の赤外リモコン信号の受光部に向けて、赤外リモコンの手動パンチルトボタンを押下することで、手動パンチルトモードに入るようにしても良い。或いは、ＰＣ、タブレット、スマホなどにより手動パンチルトモードに入ることができるようにしても良い。

＜実施形態２＞
実施形態１では、手動パンチルトボタン３１０を押下して手動パンチルトモードに入ると、パンモータ及びチルトモータ２０７ｃ夫々に印加する電流を低減する構成とした。しかし、三脚にカメラを固定して撮影する場合などは、カメラを三脚に固定した状態で三脚の設置の向きを変えることでもパン方向の変更が可能である。

そのような場合には、チルト駆動のみを手動で動かせるモードにすれば良い。従って実施形態２においては、パン駆動とチルト駆動で個別に手動パンモードと手動チルトモードに入ることができるように構成する。尚、実施形態１と重複する箇所については説明を省略する。

ユーザーが手動で例えばチルト位置を調整するフローについて、図７、図８を用いて説明する。図７は、実施形態２に係るＰＴＺカメラ７００を三脚５０１に固定した状態を示す図であり、図８は、実施形態２に係るＰＴＺカメラ７００の処理フローを示した図である。尚、コンピュータとしてのＣＰＵ２０９がメモリに記憶されたコンピュータプログラムを実行することによって図７のフローチャートの各ステップの動作が行われる。

図７に示すように、ＰＴＺカメラ７００のパンユニット７０３及びカメラユニット７０４には手動パンモード及び手動チルトモードに入るため操作部としての手動パンボタン７０１と手動チルトボタン７０２が夫々設けられている。これらの手動パンボタン７０１と手動チルトボタン７０２を夫々操作することでそれぞれパンの手動モードとチルトの手動モードに入る。

先ず、ステップＳ８０１で、ＣＰＵ２０９は、ＰＴＺカメラ１０１の電源がオンか否かを判別し、ＹｅｓであればステップＳ８０２に進む。電源オンの判別はハードスイッチにより電源が入ったことを検出しても良いし、ＬＡＮケーブルが接続されてＰｏＥ（Ｐｏｗｅｒ ｏｖｅｒ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）で電源が入ったことを検出する構成でも良い。
ステップＳ８０２で、ＣＰＵ２０９が、手動チルトボタン７０２が押下されたか否かを判別し、Ｙｅｓの場合はステップＳ８０３に進む。Ｎｏの場合にはステップＳ８０１に戻る。

ステップＳ８０３で、ＣＰＵ２０９は、手動チルトモードをオンにすると共に、ステップＳ８０４で、ＣＰＵ３０９は、手動チルトモードに入ったことをユーザーに知らせるためにタリーランプ３２０を点滅させる。その際、通常のモードとは違うことを強調するためにもタリーランプ３２０は通常の点灯モードとは違う色や明るさで点灯させるか、或いは所定の周期で点滅させる。或いはそれらの組み合わせでも良い。ここで、タリーランプ３２０は、手動モードにおいて、手動モード状態であることを表示する状態表示部として機能している。

尚、通常の状態では意図せずにパンチルトが動かされたことを検知するためにパンチルトのエラー検知機能が働いている。しかし、手動チルトモードにおいては、チルトのみ手動で動かすことを想定しているため、手動チルトモードにするのに伴って、ステップＳ８０５において、ＣＰＵ２０９は、チルトのみ位置エラー検知機能をオフにする。

ステップＳ８０５でパンチルトのエラー検知機能をオフにした後に、ステップＳ８０６でＣＰＵ２０９は、チルトモータ２０７ｃに印加している電流を停止励磁電流よりも小さな電流にする。

このときチルトモータ２０７ｃに印加する電流としては、カメラユニット７０４が自重によりチルト方向に回転しない程度の微弱電流で構わない。一方、パンモータに印加している電流は停止励磁電流のままの大きい電流を維持する。

図８では手動でチルト回転のみをする例を説明しているがこれは手動でパン回転のみを行う場合も同様である。即ち、本実施形態においては、手動モードにおいて、パン方向又はチルト方向の一方に手動で回動されている間、他方の停止励磁電流又は停止励磁電圧を低減しないようにする。従って、手動で一方の回転調整をしている間に他方の回転角度が不安定化することがない。

ステップＳ８０６でチルトモータ２０７ｃに印加する電流を小さくしたことで、カメラユニット７０４の位置を保持しているチルト駆動部２０７の保持トルクは低下する。
従って、この状態では、ユーザーは手でチルト位置を容易に動かすことができ、ＰＴＺカメラ１０１に接続したモニター５０２を確認しながら所望の画角になるまでチルト位置を調整することができる。所望の画角にチルト位置を調整することができたら、ユーザーは再び手動チルトボタン７０２を押下する。

ステップＳ８０７で、ＣＰＵ２０９は、手動チルトボタン７０２が再び押下されたか否かを判別し、Ｙｅｓの場合はステップＳ８０８に進み、Ｎｏの場合にはステップＳ８０３に戻る。尚、本実施形態では手動チルトボタン７０２は押下する度にオンオフが切換わるボタンになっている。

手動チルトボタン７０２が再度押下されると、ステップＳ８０８で、ＣＰＵ２０９は、手動チルトモードをオフにし、ステップＳ８０９でチルトモータに再び停止励磁電流を印加する。更に、ステップＳ８１０で、ＣＰＵ２０９は、チルトの位置エラー検知機能をオンにすることで、通常のモードへの復帰が完了する。
ステップＳ８１１でＣＰＵ２０９はチルトの初期化動作する前の位置を、ＰＴＺカメラ１０１にチルト駆動部に設けられている位置検知手段により検知し、その位置を記憶する。

その後で、ステップＳ８１２で、ＣＰＵ２０９は、チルトの初期化を行と共に、ステップＳ８１１で記憶したチルト位置にする。即ち、手動で調整した後のチルト位置を維持する。そしてステップＳ８１３で、ＣＰＵ２０９は、通常のモードへの復帰が完了したことをユーザーへ知らせるために、タリーランプ３２０を消灯させる。
以上のようなフローにより、手動チルトモードにおける、手動での画角調整が完了する。

手動パンモードは手動チルトモードと同様の動作をパン駆動で行うだけであるため、説明は省略する。パン位置もチルト位置も手動で調整したい場合には手動パンボタン７０１と手動チルトボタン７０２を押下して、パン位置とチルト位置を夫々調整することが可能であるが、手動チルトモードと同様の動作を行うため、説明は省略する。

以上の実施形態のように手動でチルト位置を調整できるモードを有することで、コントローラなどの操作機材を接続しない状態でも画角を調整することが可能になる。又、三脚にカメラ本体を設置し、パン位置は三脚の設置する方向を調整し、チルト位置のみを調整したい場合において、チルト位置を調整している間にパン位置を維持することができるため、本実施形態の構成によって設置時の作業効率が向上する。

以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。又、以上説明した実施形態１、２の構成を夫々適宜組み合わせても良い。

尚、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コード（制御プログラム）を記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給することによって実現してもよい。そして、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたコンピュータ読取可能なプログラムコードを読み出し実行することによっても達成される。
その場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

１０１・・・ＰＴＺカメラ
１００・・・撮像システム
３３０・・・パンユニット
３００・・・カメラユニット
２０７ａ・・・チルトプーリ
２０７ｂ・・・ベルト
２０７ｃ・・・チルトモータ
２０７・・・チルト駆動部
３１０・・・手動パンチルトボタン
３２０・・・タリーランプ
１０９・・・ジョイスティック
５０１・・・三脚

Claims (9)

1. 撮像手段と、
   前記撮像手段をパン方向又はチルト方向に電動で回動させるための駆動手段と、
   前記撮像手段を手動で回動可能な手動モードにおいて、前記駆動手段に駆動停止時に印加される停止励磁電流或いは停止励磁電圧を低減する制御手段と、を有することを特徴とする撮像装置。
2. 前記制御手段は、前記手動モードにおいて、前記撮像手段が前記パン方向又は前記チルト方向の一方に手動で回動されている間、他方の前記停止励磁電流又は前記停止励磁電圧を低減しないことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記駆動手段はステッピングモータを駆動源とすることを特徴とする、請求項１に記載の撮像装置。
4. 前記駆動手段は、チルトモータとパンモータとを有し、前記制御手段は、前記手動モードにおいて、前記チルトモータの前記停止励磁電流の値よりも、前記パンモータの前記停止励磁電流の値を小さくすることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
5. 前記撮像手段の筐体に設けられた操作部を備え、ユーザーが前記操作部を操作することで前記手動モードに入ることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
6. 前記手動モードにおいて、前記手動モードであることを表示する状態表示部を有することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
7. 前記駆動手段は位置エラー検知機能を有し、
   前記手動モード中は、前記位置エラー検知機能をオフにすることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
8. 撮像手段と、
   前記撮像手段をパン方向又はチルト方向に電動で回動させるための駆動手段と、を有する撮像装置の制御方法であって、
   前記撮像手段を手動で回動可能な手動モードにおいて、前記駆動手段に駆動停止時に印加される停止励磁電流或いは停止励磁電圧を低減する制御ステップを有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
9. 請求項１～７のいずれか１項に記載の撮像装置の各手段をコンピュータにより制御するためのコンピュータプログラム。

Images