(57)【要約】【課題】ジンバルに搭載されたカメラの合焦精度を向上させることが望ましい。【解決手段】撮像部と、撮像部が搭載され撮像部の振れを補正するジンバル部と、を備える移動体であって、ジンバル部は、相互に直交する３軸の少なくとも１つの回転軸を中心に、撮像部を回転自在に支持し、３軸の少なくとも１つの回転軸を中心に、撮像部を回転させるモータを備え、３軸の少なくとも１つの回転軸を中心とする撮像部の回転の角速度を所定時間毎に１回取得し、角速度の誤差を補正するための誤差補正値を取得し、角速度から誤差補正値を減算して減算値を取得し、減算値が第１の閾値以下となる角速度が所定回数連続して取得された場合、撮像部に合焦制御の実行を指示する。【選択図】図４
2020020878.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像部と、前記撮像部が搭載され前記撮像部の振れを補正するジンバル部と、前記撮像部及び前記ジンバル部の少なくとも一方を制御する制御部と、を備える移動体であって、
前記ジンバル部は、
相互に直交する３軸の少なくとも１つの回転軸を中心に、前記撮像部を回転自在に支持し、
前記３軸の少なくとも１つの回転軸を中心に、前記撮像部を回転させるモータを備え、
前記制御部は、
前記３軸の少なくとも１つの回転軸を中心とする前記撮像部の回転の角速度を所定時間毎に１回取得し、
前記角速度の誤差を補正するための誤差補正値を取得し、
前記角速度から前記誤差補正値を減算して減算値を取得し、
前記減算値が第１の閾値以下となる前記角速度が所定回数連続して取得された場合、前記撮像部に合焦制御の実行を指示する、
移動体。
【請求項２】
前記制御部は、前記減算値が前記第１の閾値より大きい場合、前記撮像部に合焦制御の停止を指示する、
請求項１に記載の移動体。
【請求項３】
前記３軸は、ロール軸、ピッチ軸、及びヨー軸を含み、
前記誤差補正値は、
ロール軸を中心とする前記撮像部の回転の角速度の誤差を補正するための第１の誤差補正値と、
ピッチ軸を中心とする前記撮像部の回転の角速度の誤差を補正するための第２の誤差補正値と、
ヨー軸を中心とする前記撮像部の回転の角速度の誤差を補正するための第３の誤差補正値と、を含む、
請求項１または２に記載の移動体。
【請求項４】
前記第１の誤差補正値は、前記第２の誤差補正値及び前記第３の誤差補正値よりも大きい、
請求項３に記載の移動体。
【請求項５】
前記撮像部は、動画を撮像し、
前記制御部は、継続的に焦点位置を変更しながら前記合焦制御を行うよう、前記撮像部に指示する、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の移動体。
【請求項６】
ユーザにより把持される把持部、を更に備える、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の移動体。
【請求項７】
前記制御部は、前記移動体の飛行を制御する、
請求項１〜５いずれか１項に記載の移動体。
【請求項８】
撮像部と、
前記撮像部が搭載され、前記撮像部の振れを補正し、相互に直交する３軸の少なくとも１つの回転軸を中心に前記撮像部を回転自在に支持し、前記３軸の少なくとも１つの回転軸を中心に前記撮像部を回転させるモータを備えるジンバル部と、
を備える移動体における合焦制御方法であって、
前記３軸の少なくとも１つの回転軸を中心とする前記撮像部の回転の角速度を所定時間毎に１回取得するステップと、
前記角速度の誤差を補正するための誤差補正値を取得するステップと、
前記角速度から前記誤差補正値を減算して減算値を取得するステップと、
前記減算値が第１の閾値以下となる前記角速度が所定回数連続して取得された場合、前記撮像部に合焦制御の実行を指示するステップと、
を有する合焦制御方法。
【請求項９】
前記合焦制御の実行を指示するステップは、前記減算値が前記第１の閾値より大きい場合、前記撮像部に合焦制御の停止を指示するステップを含む、
請求項８に記載の合焦制御方法。
【請求項１０】
前記３軸は、ロール軸、ピッチ軸、及びヨー軸を含み、
前記誤差補正値は、
ロール軸を中心とする前記撮像部の回転の角速度の誤差を補正するための第１の誤差補正値と、
ピッチ軸を中心とする前記撮像部の回転の角速度の誤差を補正するための第２の誤差補正値と、
ヨー軸を中心とする前記撮像部の回転の角速度の誤差を補正するための第３の誤差補正値と、を含む、
請求項８または９に記載の合焦制御方法。
【請求項１１】
前記第１の誤差補正値は、前記第２の誤差補正値及び前記第３の誤差補正値よりも大きい、
請求項１０に記載の合焦制御方法。
【請求項１２】
動画を撮像するステップ、を更に含み、
前記合焦制御の実行を指示するステップは、継続的に焦点位置を変更しながら前記合焦制御を行うよう指示するステップを含む、
請求項８〜１１のいずれか１項に記載の合焦制御方法。
【請求項１３】
撮像部と、
前記撮像部が搭載され、前記撮像部の振れを補正し、相互に直交する３軸の少なくとも１つの回転軸を中心に前記撮像部を回転自在に支持し、前記３軸の少なくとも１つの回転軸を中心に前記撮像部を回転させるモータを備えるジンバル部と、
を備える移動体に、
前記３軸の少なくとも１つの回転軸を中心とする前記撮像部の回転の角速度を所定時間毎に１回取得するステップと、
前記角速度の誤差を補正するための誤差補正値を取得するステップと、
前記角速度から前記誤差補正値を減算して減算値を取得するステップと、
前記減算値が第１の閾値以下となる前記角速度が所定回数連続して取得された場合、前記撮像部に合焦制御の実行を指示するステップと、
を実行させるためのプログラム。
【請求項１４】
撮像部と、
前記撮像部が搭載され、前記撮像部の振れを補正し、相互に直交する３軸の少なくとも１つの回転軸を中心に前記撮像部を回転自在に支持し、前記３軸の少なくとも１つの回転軸を中心に前記撮像部を回転させるモータを備えるジンバル部と、
を備える移動体に、
前記３軸の少なくとも１つの回転軸を中心とする前記撮像部の回転の角速度を所定時間毎に１回取得するステップと、
前記角速度の誤差を補正するための誤差補正値を取得するステップと、
前記角速度から前記誤差補正値を減算して減算値を取得するステップと、
前記減算値が第１の閾値以下となる前記角速度が所定回数連続して取得された場合、前記撮像部に合焦制御の実行を指示するステップと、
を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、撮像部が搭載されたジンバル部を備える移動体、合焦制御方法、プログラム、及び記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ジンバルにカメラを搭載してカメラの姿勢をジンバルで制御する手持ち撮影が可能な撮像装置が開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１７９９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の撮像装置は、カメラの姿勢を検知する姿勢センサを備える。姿勢センサは、例えばカメラの回転軸に対する角度や角速度を検出する。この姿勢センサの精度は不十分であり得る。しかし、特許文献１の撮像装置では、ジンバルのそれぞれの回転軸において、カメラの姿勢を維持する際に生じる角度誤差が考慮されていない。角度誤差は、例えば、姿勢センサの精度が不十分であることに起因して、又はその他の事情に起因して生じ得る。また、特許文献１の撮像装置では、合焦制御を行うことも考慮されていない。そのため、仮に、検出された角度や角速度に応じて合焦制御を行う場合には、合焦制御の精度が低下する虞がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一態様において、撮像部と、撮像部が搭載され撮像部の振れを補正するジンバル部と、撮像部及びジンバル部の少なくとも一方を制御する制御部と、を備える移動体であって、ジンバル部は、相互に直交する３軸の少なくとも１つの回転軸を中心に、撮像部を回転自在に支持し、３軸の少なくとも１つの回転軸を中心に、撮像部を回転させるモータを備え、制御部は、３軸の少なくとも１つの回転軸を中心とする撮像部の回転の角速度を所定時間毎に１回取得し、角速度の誤差を補正するための誤差補正値を取得し、角速度から誤差補正値を減算して減算値を取得し、減算値が第１の閾値以下となる角速度が所定回数連続して取得された場合、撮像部に合焦制御の実行を指示する。
【０００６】
制御部は、減算値が第１の閾値より大きい場合、撮像部に合焦制御の停止を指示してよい。
【０００７】
３軸は、ロール軸、ピッチ軸、及びヨー軸を含んでよい。誤差補正値は、ロール軸を中心とする撮像部の回転の角速度の誤差を補正するための第１の誤差補正値と、ピッチ軸を中心とする撮像部の回転の角速度の誤差を補正するための第２の誤差補正値と、ヨー軸を中心とする撮像部の回転の角速度の誤差を補正するための第３の誤差補正値と、を含んでよい。
【０００８】
第１の誤差補正値は、第２の誤差補正値及び第３の誤差補正値よりも大きくてよい。
【０００９】
撮像部は、動画を撮像してよい。制御部は、継続的に焦点位置を変更しながら合焦制御を行うよう、撮像部に指示してよい。
【００１０】
移動体は、ユーザにより把持される把持部、を更に備えてよい。
【００１１】
移動体は、移動体の飛行を制御する制御部、を更に備えてよい。
【００１２】
一態様において、合焦制御方法は、撮像部と、撮像部が搭載され、撮像部の振れを補正し、相互に直交する３軸の少なくとも１つの回転軸を中心に撮像部を回転自在に支持し、３軸の少なくとも１つの回転軸を中心に撮像部を回転させるモータを備えるジンバル部と、備える移動体における合焦制御方法であって、３軸の少なくとも１つの回転軸を中心とする撮像部の回転の角速度を所定時間毎に１回取得するステップと、角速度の誤差を補正するための誤差補正値を取得するステップと、角速度から誤差補正値を減算して減算値を取得するステップと、減算値が第１の閾値以下となる角速度が所定回数連続して取得された場合、撮像部に合焦制御の実行を指示するステップと、を有する。
【００１３】
合焦制御の実行を指示するステップは、減算値が第１の閾値より大きい場合、撮像部に合焦制御の停止を指示するステップを含んでよい。
【００１４】
３軸は、ロール軸、ピッチ軸、及びヨー軸を含んでよい。誤差補正値は、ロール軸を中心とする撮像部の回転の角速度の誤差を補正するための第１の誤差補正値と、ピッチ軸を中心とする撮像部の回転の角速度の誤差を補正するための第２の誤差補正値と、ヨー軸を中心とする撮像部の回転の角速度の誤差を補正するための第３の誤差補正値と、を含んでよい。
【００１５】
第１の誤差補正値は、第２の誤差補正値及び第３の誤差補正値よりも大きくてよい。
【００１６】
合焦制御方法は、動画を撮像するステップ、を更に含んでよい。合焦制御の実行を指示するステップは、継続的に焦点位置を変更しながら合焦制御を行うよう指示するステップを含んでよい。
【００１７】
一態様において、プログラムは、撮像部と、撮像部が搭載され、撮像部の振れを補正し、相互に直交する３軸の少なくとも１つの回転軸を中心に撮像部を回転自在に支持し、３軸の少なくとも１つの回転軸を中心に撮像部を回転させるモータを備えるジンバル部と、を備える移動体に、３軸の少なくとも１つの回転軸を中心とする撮像部の回転の角速度を所定時間毎に１回取得するステップと、角速度の誤差を補正するための誤差補正値を取得するステップと、角速度から誤差補正値を減算して減算値を取得するステップと、減算値が第１の閾値以下となる角速度が所定回数連続して取得された場合、撮像部に合焦制御の実行を指示するステップと、を実行させるためのプログラムである。
【００１８】
一態様において、記録媒体は、撮像部と、撮像部が搭載され、撮像部の振れを補正し、相互に直交する３軸の少なくとも１つの回転軸を中心に撮像部を回転自在に支持し、３軸の少なくとも１つの回転軸を中心に撮像部を回転させるモータを備えるジンバル部と、を備える移動体に、３軸の少なくとも１つの回転軸を中心とする撮像部の回転の角速度を所定時間毎に１回取得するステップと、角速度の誤差を補正するための誤差補正値を取得するステップと、角速度から誤差補正値を減算して減算値を取得するステップと、減算値が第１の閾値以下となる角速度が所定回数連続して取得された場合、撮像部に合焦制御の実行を指示するステップと、を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体である。
【００１９】
なお、上記の発明の概要は、本開示の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。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施形態におけるジンバルカメラ装置の外観を示す斜視図
【図２】ジンバルカメラ装置のハードウェア構成を示すブロック図
【図３】カメラの角速度と自動合焦制御のオンオフとの関係の一例を示す図
【図４】ジンバルカメラ装置の動作例を示すフローチャート
【図５】他のジンバルカメラ装置の外観例を示す斜視図
【図６】ジンバルが搭載された無人航空機の外観例を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、発明の実施形態を通じて本開示を説明するが、以下の実施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。実施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とは限らない。
【００２２】
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、特許庁のファイル又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。
【００２３】
以下の実施形態では、移動体として、撮像者が手に把持して撮像するジンバルカメラ装置を例示する。ジンバルカメラ装置は、無人航空機に搭載されたジンバルカメラ装置でもよい。合焦制御方法は、移動体の動作が規定されたものである。また、記録媒体は、プログラム（例えば移動体に各種の処理を実行させるプログラム）が記録されたものである。
【００２４】
図１は、実施形態におけるジンバルカメラ装置１０の外観を示す斜視図である。ジンバルカメラ装置１０は、ジンバル２０と、カメラ３０と、モニタ５０と、装置本体６０とを含む構成を有する。
【００２５】
装置本体６０は、例えば略円柱状に形成された部材である。装置本体６０の上端には、ジンバル２０が着脱自在に装着される。装置本体６０の図中左側面には、モニタ５０を取付可能な取付部６３が設けられる。装置本体６０の右側面には、三脚に取り付けられる雌ねじ部（図示せず）が形成される。
【００２６】
また、装置本体６０の上部正面には、前方に傾斜した操作面６１０が形成される。操作面６１０には、各種ボタンやインジケータ６１４が配置される。各種ボタンは、シャッタボタン６１１、録画ボタン６１２及び操作ボタン６１３を含む。装置本体６０の中央下部は、撮像者の手で把持される把持部６２０に形成される。シャッタボタン６１１は、静止画の撮像を指示する。録画ボタン６１２は、動画の撮像を指示する。録画ボタン６１２は、動画の撮像の停止を指示してもよい。
【００２７】
ジンバル２０は、カメラ３０が搭載され、カメラ３０の振れを補正する。ジンバル２０は、カメラ３０の姿勢を３軸方向（ロール軸、ピッチ軸、ヨー軸）において可変自在に支持する。ジンバル２０は、ジンバル部の一例である。ジンバル２０は、装置本体６０の上端部に設けられた取付部２１０に取り付けられる。取付部２１０には、ジンバル２０と装置本体６０との係合を解除する解除ボタン２１１が設けられる。
【００２８】
ジンバル２０は、ヨー軸モータ２１５、ロール軸モータ２１６及びピッチ軸モータ２１７を有する。ヨー軸モータ２１５は、装置本体６０の上端に配置される。ロール軸モータ２１６は、アーム部材２２１を介してヨー軸モータ２１５に取り付けられる。ピッチ軸モータ２１７は、アーム部材２２２を介してロール軸モータ２１６に取り付けられる。ジンバル２０は、ヨー軸、ピッチ軸、及びロール軸を中心にカメラ３０を回転可能に支持してよい。
【００２９】
ロール軸（図１のｘ軸参照）は、光軸Ｏｃに一致してよく、前後方向に沿って設定される回転軸である。ピッチ軸（図１のｙ軸参照）は、ロール軸に垂直な方向に設定され、左右方向に沿って設定される回転軸である。ヨー軸（図１のｚ軸参照）は、ロール軸及びピッチ軸に垂直な方向に設定され、上下方向に設定される回転軸である。ロール軸、ピッチ軸及びヨー軸は、相互に直交する３軸の一例である。
【００３０】
ヨー軸モータ２１５は、ヨー軸周りにカメラ３０が回転するための駆動力を供給する。カメラ３０は、ヨー軸モータ２１５の駆動力により、ヨー軸を中心に回転自在である。よって、ヨー軸モータ２１５は、ヨー軸周りにカメラ３０を回転させるロータとして動作する。
【００３１】
ロール軸モータ２１６は、ロール軸周りにカメラ３０が回転するための駆動力を供給する。カメラ３０は、ロール軸モータ２１６の駆動力により、ロール軸を中心に回転自在である。よって、ロール軸モータ２１６は、ヨー軸周りにカメラ３０を回転させるロータとして動作する。
【００３２】
ピッチ軸モータ２１７は、ピッチ軸周りにカメラ３０が回転するための駆動力を供給する。カメラ３０は、ピッチ軸モータ２１７の駆動力により、ピッチ軸を中心に回転自在である。よって、ピッチ軸モータ２１７は、ピッチ軸周りにカメラ３０を回転させるロータとして動作する。
【００３３】
ジンバル２０は、ヨー軸、ピッチ軸、及びロール軸の少なくとも１つを中心にカメラ３０を回転させることで、カメラ３０の撮像方向を変更してよい。この場合、ジンバル２０は、把持部６２０を把持するユーザがカメラ３０の向きを変更することで、カメラ３０の撮像方向を変更してよい。ジンバル２０は、ヨー軸モータ２１５、ロール軸モータ２１６及びピッチ軸モータ２１７の駆動により、カメラ３０の撮像方向を変更してよい。ジンバル２０は、手振れ等の外力に起因して、カメラ３０の撮像方向が変化し得る。
【００３４】
ジンバル２０は、ヨー軸モータ２１５、ロール軸モータ２１６及びピッチ軸モータ２１７を駆動し、被写体に対するカメラ３０の向きが振れないように、ヨー軸、ロール軸及びピッチ軸の３軸方向にカメラ３０を回転自在に支持してよい。つまり、ジンバル２０は、カメラ３０の向き（姿勢）を安定化させるスタビライザ機能を有する。なお、ここでは、３軸方向で姿勢を調整可能とすることを例示するが、３軸方向のいずれか２軸方向で姿勢を調整可能としてもよいし、１軸方向のみで姿勢を調整可能としてもよい。
【００３５】
また、ジンバル２０は、各モータがカメラ３０に駆動力を供給しない場合でも、機構的に、３軸（ロール軸、ピッチ軸、ヨー軸）周りに回転自在である。また、各モータからの駆動力がなくカメラ３０に対する外力を受けない場合、カメラ３０は、３軸方向のそれぞれにおいて、基準方向を向く姿勢が維持されてよい。基準方向は、予め定められた方向でよい。
【００３６】
カメラ３０は、被写体を撮像可能な撮像部を内蔵し、ロール軸モータ２１６及びピッチ軸モータ２１７によって回転自在に支持される筐体３１１を有する。カメラ３０は、所望の撮像範囲に含まれる被写体（例えば、人物、山や川等の景色、建物、物品）を撮像する撮像用のカメラでよい。
【００３７】
モニタ５０は、カメラ３０で撮像された画像（例えば、静止画、動画）を表示する。なお、モニタ５０は、オプションとして、交換自在に取り付けられてよい。ここでは、モニタ５０には、カメラ３０と無線通信可能な携帯端末（スマートフォン）が用いられてよい。なお、モニタ５０が設けられなくてもよい。
【００３８】
図２は、ジンバルカメラ装置１０のハードウェア構成を示すブロック図である。ジンバルカメラ装置１０は、ジンバル２０と、カメラ３０と、モニタ５０とを含む構成を有する。ジンバル２０は、ジンバル制御部２１、メモリ２２、慣性計測装置２３、角度検出器２４、ヨー軸回転機構２５、ピッチ軸回転機構２６、ロール軸回転機構２７、インタフェース２８及び操作部２９を有する。
【００３９】
メモリ２２は、各種データ、情報、ジンバル制御部２１が実行可能なプログラム、カメラ３０による撮像画像の画像データ、撮像画像に関する付加データ（メタデータ）、等を記憶してよい。メモリ２２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read-Only Memory）、ＳＤカード、その他のメモリ、を含んでよい。
【００４０】
メモリ２２は、角度検出器２４や慣性計測装置２３の角度誤差（検出誤差）を補正するための誤差補正情報を保持してよい。角度誤差は、角度に関する誤差と角速度に関する誤差の少なくとも一方を含む。誤差補正情報は、例えば、角度検出器２４や慣性計測装置２３の検出値を補正するための誤差補正値を含んでよい。角度検出器２４や慣性計測装置２３は、３軸（ロール軸、ピッチ軸、ヨー軸）周りの回転について角度や角速度を検出する。そのため、３軸方向それぞれにおいて角度誤差が異なることを加味して、誤差補正情報が３つの誤差補正値が用意され、メモリ２２に保持されてよい。なお、ロール軸周りの角度や角速度の検出値の誤差が大きくなり易い。これは、例えば、ロール軸周りの角度や角速度を検出するためにジャイロセンサ以外のセンサが不在であることがあり、ジャイロセンサによる検出精度が低いことがあり、誤差が発生し易いことに起因する。
【００４１】
メモリ２２は、カメラ３０の姿勢の安定化を判定するための閾値（後述する閾値ｔｈ５）の情報を保持してよい。この閾値は、所定時間毎に取得（例えば検出、算出）される角度や加速度が取得される回数の値でよい。閾値は、固定値でも可変値でもよい。
【００４２】
慣性計測装置２３は、ジンバルカメラ装置１０の前後、左右、及び上下の３軸方向の加速度と、ピッチ軸、ロール軸、及びヨー軸の３軸方向の角速度とを検出して取得する。慣性計測装置２３は、磁束の変化を検出するホールセンサや、ジンバルカメラ装置１０の姿勢（傾き）を検出するジャイロセンサを有してよい。なお、慣性計測装置２３の代わりに、加速度センサが用いられてよい。慣性計測装置２３は、所定時間毎に１回、加速度や角速度を検出してよい。
【００４３】
角度検出器２４は、例えば、ジンバルカメラ装置１０の向きとして、ピッチ軸、ロール軸、及びヨー軸の３軸方向の角度を検出する。検出される角度は、基準方向に対する角度でよい。角度検出器２４は、所定時間毎に１回、加速度や角速度を検出してよい。
【００４４】
ヨー軸回転機構２５は、カメラ３０をヨー軸方向に駆動するヨー軸モータ２１５を含む。ヨー軸回転機構２５は、ヨー軸を中心に（ヨー軸周りに）カメラ３０を回転自在に支持する。ピッチ軸回転機構２６は、カメラ３０をピッチ軸方向に駆動するピッチ軸モータ２１７を含む。ピッチ軸回転機構２６は、ピッチ軸を中心に（ピッチ軸周りに）カメラ３０を回転自在に支持する。ロール軸回転機構２７は、カメラ３０をロール軸方向に駆動するロール軸モータ２１６を含む。ロール軸回転機構２７は、ロール軸を中心に（ロール軸周りに）カメラ３０を回転自在に支持する。
【００４５】
また、ジンバル２０のヨー軸、ピッチ軸、ロール軸の少なくとも１つの回転軸において、所定の角度を維持するように、それぞれの回転機構（ヨー軸回転機構２５、ピッチ軸回転機構２６、ロール軸回転機構２７）が機能してよい。この場合、ジンバル制御部２１は、ジンバル２０に搭載されたカメラ３０が停止（姿勢が安定）しているように見えるように３軸のそれぞれで角度のバランスをとるように、電圧をそれぞれのモータに印加して制御してよい。
【００４６】
インタフェース２８は、入力装置、出力装置、記録媒体、等の外部機器を接続可能である。インタフェース２８は、有線通信又は無線通信するための通信インタフェースを含んでよい。有線通信は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）ケーブルを介した通信を含んでよい。無線通信用の通信インタフェースは、無線ＬＡＮ（Local Area Network）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、又は公衆無線回線を介した通信を含んでよい。
【００４７】
操作部２９は、操作面６１０に配置された各種ボタンを含む。操作部２９は、各種ボタン、キー、タッチパッド、タッチパネルを含んでよい。操作部２９は、ユーザからの操作を受け、操作に関する操作信号をジンバル制御部２１へ出力する。
【００４８】
ジンバル制御部２１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）又はＤＳＰ（Digital Signal Processor）を用いて構成される。ジンバル制御部２１は、ジンバル２０の各部の動作を統括して制御するための信号処理、他の各部との間のデータの入出力処理、データの演算処理及びデータの記憶処理を行う。
【００４９】
ジンバル制御部２１は、角度検出器２４により検出された角度と、この角度の変化に要した時間を基に、角速度を算出して取得してよい。ジンバル制御部２１は、慣性計測装置２３から角速度を取得してよい。また、ジンバル制御部２１は、角度検出器２４から角度を取得してよい。ジンバル制御部２１は、慣性計測装置２３から取得された角速度を積分し、角度を取得してよい。
【００５０】
ジンバル制御部２１は、カメラ３０の撮像範囲を示す撮像範囲情報を取得してよい。ジンバル制御部２１は、撮像範囲を特定するためのパラメータとして、カメラ３０の画角を示す画角情報をカメラ３０から取得してよい。ジンバル制御部２１は、撮像範囲を特定するためのパラメータとして、カメラ３０の撮像方向を示す情報を取得してよい。ジンバル制御部２１は、例えばカメラ３０の撮像方向を示す情報として、カメラ３０の姿勢の状態を示す姿勢情報を取得してよい。カメラ３０の姿勢情報は、ジンバル２０のロール軸、ピッチ軸、及びヨー軸の基準回転角度からの回転角度を示してよい。ジンバル制御部２１は、カメラ３０の画角及び撮像方向に基づいて、カメラ３０が撮像する撮像範囲を画定し、撮像範囲情報を生成してよい。
【００５１】
ジンバル制御部２１は、カメラ３０の撮像方向又は画角を変更することによって、カメラ３０の撮像範囲を制御してよい。ジンバル制御部２１は、ジンバル２０の回転機構（ヨー軸回転機構２５、ピッチ軸回転機構２６、ロール軸回転機構２７）を制御することで、ジンバル２０に支持されているカメラ３０の撮像範囲を制御してよい。
【００５２】
撮像範囲とは、撮像部２２０又は撮像部２３０により撮像される地理的な範囲でよい。撮像範囲は、３次元空間データにおける範囲でよいし、２次元空間データにおける範囲でもよい。撮像範囲は、カメラ３０の画角及び撮像方向に基づいて特定されてよい。カメラ３０の撮像方向は、カメラ３０の撮像レンズが設けられた正面が向く方向でよい。撮像部２２０の撮像方向は、ジンバル２０に対するカメラ３０の姿勢の状態から特定される方向でよい。
【００５３】
ジンバル制御部２１は、カメラ３０により撮像された複数の画像を解析することで、ジンバルカメラ装置１０の周囲の環境（例えば、人物、建物、風景等の被写体までの距離、朝昼夜等の時間帯）を特定してよい。ジンバル制御部２１は、周囲の環境に基づいて、カメラ３０の撮像モードを決定してよい。
【００５４】
ジンバル制御部２１は、カメラ３０の撮像方向を示す情報として、ジンバル２０からカメラ３０の姿勢の状態を示す姿勢情報を取得してよい。カメラ３０の姿勢情報は、ジンバル２０のピッチ軸及びヨー軸の基準回転角度からの回転角度を示してよい。回転角度は、角度検出器２４から取得されてよい。ジンバル制御部２１は、ジンバル２０の回転機構を制御することで、ジンバル２０に支持されているカメラ３０の撮像範囲を制御してよい。
【００５５】
ジンバル制御部２１は、ヨー軸モータ２１５、ロール軸モータ２１６及びピッチ軸モータ２１７の少なくとも１つを駆動するための駆動電力（駆動電圧）を制御してよい。つまり、ジンバル制御部２１は、ヨー軸モータ２１５、ロール軸モータ２１６及びピッチ軸モータ２１７の少なくとも１つに印加される印加電力（印加電圧）を制御してよい。駆動電圧が高い程、各モータの回転角度を細かく調整でき（例えば０．０１度毎）、駆動電圧が高い程、各モータの回転角度を大まかに調整できる（例えば０．１度毎）。
【００５６】
ジンバル制御部２１は、慣性計測装置２３又は角度検出器２４により導出（例えば検出、算出）された角度に基づいて、ヨー軸モータ２１５、ロール軸モータ２１６及びピッチ軸モータ２１７の少なくとも１つの駆動を制御してよい。つまり、ジンバル制御部２１は、導出された角度に応じて、３軸方向におけるカメラ３０の姿勢を調整してよい。
【００５７】
ジンバル制御部２１は、例えば、カメラ３０の姿勢（角度）がロール軸周りに角度Ａ（度）分変化した場合、この角度の変化を相殺するように、又は角度の変化が許容量の範囲内となるように、少なくとも１つのモータを駆動し、カメラ３０の姿勢を制御してよい。角度の変化の許容量は、固定値でも可変値でもよい。このように、ジンバル制御部２１は、角度に応じて、カメラ３０の振れ（姿勢の変化）に対する振れ補正を行ってよい。
【００５８】
ジンバル制御部２１は、慣性計測装置２３又は角度検出器２４により導出（例えば検出、算出）された角速度に基づいて、ヨー軸モータ２１５、ロール軸モータ２１６及びピッチ軸モータ２１７の少なくとも１つの駆動を制御してよい。つまり、ジンバル制御部２１は、導出された角速度に応じて、３軸方向におけるカメラ３０の姿勢を調整してよい。
【００５９】
例えば、カメラ３０の姿勢（角度）がロール軸周りに角速度Ｂ（度／秒）分変化した場合、ジンバル制御部２１は、この角速度の変化を相殺するように、又は角速度の変化が許容量の範囲内となるように、少なくとも１つのモータを駆動し、カメラ３０の姿勢を制御してよい。角速度の変化の許容量は、固定値でも可変値でもよい。このように、ジンバル制御部２１は、角速度に応じて、カメラ３０の振れ（姿勢の変化）に対する振れ補正を行ってよい。
【００６０】
ジンバル制御部２１は、操作部２９による操作に基づいて、撮像方向や撮像範囲を変更してよい。
【００６１】
ジンバル制御部２１は、操作部２９の十字キー入力を介して、カメラ３０を上下左右に回転させてよい。操作部２９により上下方向に移動を指示した場合、ジンバル制御部２１は、ピッチ軸を中心に回転するよう、ピッチ軸モータ２１７の回転を制御してよい。操作部２９により左右方向に移動を指示した場合、ジンバル制御部２１は、ヨー軸を中心に回転するよう、ヨー軸モータ２１５の回転を制御してよい。よって、ジンバル制御部２１は、操作部２９の十字キーの操作に応じて、上下左右方向に撮像方向を変更可能である。撮像方向が変化することで、撮像範囲が変化する。
【００６２】
ジンバル制御部２１は、所望の被写体を追跡対象に決定してよい。ジンバル制御部２１は、追跡対象が撮像範囲に含まれるように、各モータを制御し、撮像方向を変更するよう制御してよい。追跡対象とカメラ３０との相対的な位置が変化した場合、つまり、追跡対象が移動した場合やカメラ３０の位置や向きが変化した場合、各モータへの印加電圧の指令値を変更してよく、つまり各モータの回転角度の指令値を変更してよい。これにより、追跡対象が撮像範囲に含まれるように追跡される。
【００６３】
ジンバル制御部２１は、各モータを制御する際の１回あたりの又は単位時間あたりのモータの回転角度や回転速度を制御してよい。よって、ジンバル制御部２１は、カメラ３０の向き（撮像方向）をモータ駆動により変更する場合、目標となる撮像方向となるまでにかかる時間の長さを変更可能である。
【００６４】
ジンバル制御部２１は、ジンバル２０の動作モード（ジンバルモード）を決定し、設定してよい。ジンバルモードは、カメラ３０がどの程度振れることを許容するかを示してよい。これにより、例えば、ジンバル２０は、ジンバル２０による振れ補正によりカメラ３０の姿勢を安定化させる度合を調整可能である。
【００６５】
ジンバルモードは、例えば、通常モード、高精度モードを有してよい。通常モードでは、カメラ３０が、基準位置（基準向き、例えば被写体の向き）に対して３軸方向の少なくとも１方向に、角度閾値ｔｈ１以下の角度で振れることが許容される。高精度モードでは、カメラ３０が、基準位置（基準向き例えば被写体の向き）に対して３軸方向の少なくとも１方向に、角度閾値ｔｈ２以下の角度で振れることが許容される。なお、高精度モードに設定された場合には、通常モードに設定された場合よりもカメラ３０の振れが許容されないので、角度閾値ｔｈ２は角度閾値ｔｈ１よりも小さく設定される。つまり、ｔｈ２＜ｔｈ１である。なお、ジンバルモードは、通常モードと高精度モードとの２種類だけでなく、３種類以上あってもよい。この場合、角度閾値がそれぞれ異なることで、カメラ３０の振れの許容度が３段階以上で異なる。
【００６６】
ジンバル制御部２１は、通常モードに設定された場合よりも高精度モードに設定された場合の方が、各モータに印加される印加電圧が大きくなるように制御してよい。この場合、ジンバル制御部２１は、各モータ（各ロータ）の回転角度を細かく調整でき、例えばカメラ３０の振れにおいて可能な限りカメラ３０の姿勢を固定できる。なお、高精度モードでは、印加電圧が大きくなるので、通常モードよりも消費電力が大きくなる。
【００６７】
ジンバル制御部２１は、カメラ３０により撮像するためのカメラパラメータの設定や変更を、カメラ３０に指示してよい。カメラパラメータは、シャッタスピード、Ｆ値、ＩＳＯ感度、等を含んでよい。
【００６８】
カメラ３０は、撮像制御部３１、レンズ制御部３２、メモリ３３、撮像素子３４、レンズ駆動部３５，３６、フォーカスレンズ３７及びズームレンズ３８を有する。
【００６９】
撮像制御部３１は、例えばＣＰＵ、ＭＰＵ又はＤＳＰを用いて構成される。撮像制御部３１は、カメラ３０の各部の動作を統括して制御するための信号処理、他の各部との間のデータの入出力処理、データの演算処理及びデータの記憶処理を行う。
【００７０】
撮像制御部３１は、撮像素子３４を駆動して撮像動作を行う。撮像制御部３１は、ジンバル２０からの撮像の指示に従い、撮像素子３４を駆動して撮像動作してよい。撮像制御部３１は、撮像素子３４で撮像された画像の画像データ（画像信号）を処理（画像処理）し、メモリ３３に記憶する。撮像制御部３１は、画像処理として、例えば、シェーディング補正、色補正、輪郭強調、ノイズ除去、ガンマ補正、ディベイヤ、圧縮等の各処理を行ってよい。
【００７１】
撮像制御部３１は、各カメラパラメータ（シャッタスピード、Ｆ値（絞り値）、ＩＳＯ感度（画像信号のゲイン）、ズーム倍率、等）を調整してよい。撮像制御部３１は、ジンバル２０からの指示に従い、各カメラパラメータを調整して設定してよい。撮像制御部３１は、設定されたシャッタスピード及びＦ値に従って、画像撮像時にシャッタを開閉させてよい。撮像制御部３１は、設定されたＩＳＯ感度に従って、撮像素子３４で得られた画像信号の増幅を制御してよい。また、撮像制御部３１は、画像信号の増幅量（ゲインの値）を調整してよい。撮像制御部３１は、ズーム倍率の変更や自動露出（ＡＥ：Auto Exposure）を行うための指示を、レンズ制御部３２に送出してよい。撮像制御部３１は、光学ズームを実施する場合に、レンズ制御部３２にレンズを駆動させてよい。レンズ制御部３２は、電子ズームを実施する場合、撮像画像の一部を切り出してよい。
【００７２】
撮像制御部３１は、操作部２９による操作に基づいて、各種撮像の実施や撮像条件（例えば、撮像方向、撮像範囲、各種カメラパラメータ）の設定、変更等を行ってよい。撮像制御部３１は、録画ボタン６１２の押下により動画の撮像の指示を受けると、動画を撮像する。撮像制御部３１は、シャッタボタン６１１の押下により静止画の撮像の指示を受けると、静止画を撮像する。
【００７３】
撮像制御部３１は、操作部２９を介してズームアップの指示を受けた場合、撮像範囲が小さくなるように、ズームレンズの移動をさせて光学ズームを実施してよい。撮像制御部３１は、操作部２９を介してズームアップの指示を受けた場合、撮像範囲が小さくなるように、撮像画像の切り出し範囲を小さくして、電子ズームを実施してよい。撮像制御部３１は、操作部２９を介してズームアウトの指示を受けた場合、撮像範囲が大きくなるように、光学ズーム又は電子ズームを実施してよい。撮像制御部３１は、操作部２９のズームボタンの操作に応じて、ズームアップ（ズームイン）やズームアウトを行い、撮像範囲を変更可能である。
【００７４】
撮像制御部３１は、所望の被写体に焦点を合わせるための合焦制御を実施してよい。撮像制御部３１は、ジンバル２０からの指示に従い、合焦制御してよい。撮像制御部３１は、合焦制御を実施する場合、レンズ制御部３２にレンズの位置を調整するようレンズを駆動させてよい。合焦制御は、自動合焦制御（ＡＦ：Auto Focus）を含んでよい。自動合焦制御は、継続的に焦点位置を変更しながら合焦制御を行うこと（ＣＡＦ：Continuous ＡＦ）を含んでよい。ＣＡＦでは、例えば、所望の被写体に対して焦点が合わせられた状態が継続する。
【００７５】
レンズ制御部３２は、フォーカスレンズ３７のレンズ位置を光軸方向に移動させて焦点を調節するレンズ駆動部３５、及び、ズームレンズ３８のレンズ位置を光軸方向に移動させてズーム倍率を変更するレンズ駆動部３６を制御する。レンズ制御部３２は、ジンバル２０からの合焦制御の指示に従い、合焦動作を実施してよい。レンズ駆動部３５及びレンズ駆動部３６は、それぞれ駆動モータ（図示せず）を含む。
【００７６】
フォーカスレンズ３７は、被写体からの光を集光し、撮像素子３４の撮像面に光学像を結像させる。ズームレンズ３８は、レンズを収容する鏡筒（図示せず）を有し、ズーミング動作を行う際に鏡筒を前後方向に伸縮させる。なお、ズームレンズ３８が設けられていなくてもよい。
【００７７】
メモリ３３は、各種データ、情報、プログラムを保持する。メモリ３３は、カメラパラメータや画像データ等を記憶してよい。メモリ３３は、カメラパラメータとして、例えばシャッタスピード、Ｆ値、ＩＳＯ感度、等を記憶する。メモリ３３は、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＳＤカード、その他のメモリ、を含んでよい。
【００７８】
メモリ３３は、角度検出器２４や慣性計測装置２３の角度誤差（検出誤差）を補正するための誤差補正情報を保持してよい。誤差補正情報は、例えば、角度検出器２４や慣性計測装置２３の検出値を補正するための誤差補正値を含んでよい。角度検出器２４や慣性計測装置２３は、３軸（ロール軸、ピッチ軸、ヨー軸）周りの回転について角度や角速度を検出する。そのため、３軸方向それぞれにおいて角度誤差が異なることを加味して、誤差補正情報が３つの誤差補正値が用意され、メモリ３３に保持されてよい。なお、ロール軸周りの角度や角速度の検出値の誤差が大きくなり易い。これは、例えば、ロール軸周りの角度や角速度を検出するためにジャイロセンサ以外のセンサが不在であることがあり、ジャイロセンサによる検出精度が低いことがあり、誤差が発生し易いことに起因する。
【００７９】
メモリ３３は、カメラ３０の姿勢の安定化を判定するための閾値（後述する閾値ｔｈ５）の情報を保持してよい。この閾値は、所定時間毎に取得（例えば検出、算出）される角度や加速度が取得される回数の値でよい。閾値は、固定値でも可変値でもよい。
【００８０】
撮像素子３４は、撮像面上に結像した光学像を電気信号に光電変換し、画像信号として出力する。撮像素子には、ＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素子）イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor：相補型ＭＯＳ）イメージセンサが用いられてよい。
【００８１】
モニタ５０は、タッチパネルが前面に配置されたスマートフォンでよい。なお、モニタとしては、スマートフォンに限らず、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Electro Luminescence）等を有する表示ユニットでもよい。また、モニタ５０として動作するスマートフォンが実行するアプリケーションに連動して、ジンバル２０やカメラ３０が動作してもよい。
【００８２】
カメラ３０及びモニタ５０は、相互に有線通信（例えばＵＳＢ通信）又は無線通信（例えば無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、近距離通信、公衆無線回線）により通信可能である。カメラ３０による撮像画像は、モニタ５０にリアルタイムに表示されてよい。この画像は、ライブビュー画像とも称される。
【００８３】
図３は、カメラ３０の角速度（つまりジンバル２０の角速度）と自動合焦制御（ＡＦ）のオンオフとの関係の一例を示す図である。なお、ＡＦのオンオフに関する制御が、ジンバル制御部２１主導で行われることを例示するが、撮像制御部３１主導で行われてもよい。なお、ここでは主に、角速度を基準にＡＦの許否を判定することを例示するが、角度を基準にＡＦの許否が判定されてよい。
【００８４】
ジンバル制御部２１は、ジンバル制御部２１は、角度検出器２４の検出値又は慣性計測装置２３の検出値を基に、カメラ３０の角速度を取得する。ジンバル制御部２１は、取得された角速度を基にカメラ３０にＡＦの実施（ＯＮ）又は不実施（ＯＦＦ）を指示するが、この場合に角度検出器２４や慣性計測装置２３の角度誤差を加味する。
【００８５】
つまり、ジンバル制御部２１は、角度検出器２４や慣性計測装置２３等の姿勢センサの角度誤差が発生することが推測される範囲内の誤差では、角速度又は角度に与える影響を低下させる（例えば無視する）。この場合、ジンバル制御部２１は、角度検出器２４や慣性計測装置２３を基に取得（例えば検出、算出）された角速度や角度から、メモリ２２又はメモリ３３に保持された誤差補正値を減算した値である補正済み角速度又は補正済み角度を基準に、カメラ３０によるＡＦの実施又は不実施を判断してよい。
【００８６】
図３では、時刻ｔ０〜ｔ１の期間Ｔ１では、角度検出器２４や慣性計測装置２３の検出値を基に取得された角速度（所定時間当たりの角度の変化）に基づく補正済み角速度は、閾値ｔｈ３以下である。期間Ｔ１では、ジンバル制御部２１は、ＡＦ（例えばＣＡＦ）をオンにするよう、カメラ３０に指示する。カメラ３０では、ジンバル２０からの指示に従って、ＡＦをオンにし、つまりＡＦの制御を実施する。
【００８７】
期間Ｔ１に後続する時刻ｔ１〜ｔ２の期間Ｔ２では、導出（例えば算出）された補正済み角速度は、閾値ｔｈ３以上である。期間Ｔ２では、ジンバル制御部２１は、ＡＦ（例えばＣＡＦ）をオフにするよう、カメラ３０に指示する。つまり、補正済み角速度が大きくなると、補正済み角速度が蓄積されて角度も大きくなり易い。そのため、姿勢センサの角度誤差を加味しても、実際にカメラ３０が大きく振れることになる。この場合、カメラ３０が所定の姿勢を維持しようと振れる前の状態に戻ろうとするために、カメラ３０の姿勢が安定するまで時間を要する。この場合、ＡＦの精度が低下し易いので、ジンバル制御部２１は、姿勢センサの角度誤差を加味した上で、ＡＦを停止させている。カメラ３０では、ジンバル２０からの指示に従って、ＡＦをオフにし、つまりＡＦの制御を実施しない。
【００８８】
期間Ｔ２に後続する時刻ｔ２〜ｔ３の期間Ｔ３では、導出された補正済み角速度は、閾値ｔｈ３以下である。期間Ｔ３では、ジンバル制御部２１は、ジンバル制御部２１は、ＡＦ（例えばＣＡＦ）をオンにするよう、カメラ３０に指示する。つまり、ジンバル制御部２１は、ＡＦを再開させる。カメラ３０では、ジンバル２０からの指示に従って、ＡＦをオンにし、つまりＡＦの制御を実施する。
【００８９】
次に、ジンバルカメラ装置１０の動作について説明する。
【００９０】
図４は、ジンバルカメラ装置１０の動作例を示すフローチャートである。なお、ここでは主に、角速度を基準にＡＦの許否を判定することを例示するが、角度を基準にＡＦの許否が判定されてよい。また、初期状態では、カウンタｃは値０であり、ＣＡＦの設定はオンであってもオフであってもよい。図４では、ＡＦとしてＣＡＦを例示する。
【００９１】
まず、ジンバル制御部２１は、角速度を取得する（Ｓ１１）。この場合、ジンバル制御部２１は、ロール軸周り、ピッチ軸周り、ロール軸周りの角速度の少なくとも１つを取得してよい。
【００９２】
ジンバル制御部２１は、角速度を補正するための誤差補正値を取得する（Ｓ１２）。ジンバル制御部２１は、メモリ２２又はメモリ３３から誤差補正値を取得してよい。ジンバル制御部２１は、通信インタフェースを介して外部サーバから誤差補正値を取得してよい。誤差補正値は、３軸共通で１つでもよいし、３軸それぞれについて個別に用意され、少なくとも１つ（例えば３つ）でもよい。
【００９３】
ジンバル制御部２１は、補正済み角速度を取得する（Ｓ１３）。この場合、ジンバル制御部２１は、取得された角速度から誤差補正値を減算した減算値を、補正済み角速度として取得してよい。また、補正済み角速度は、単に角速度から誤差補正値を減算した減算値ではなく、この減算値が処理された値でもよい。
【００９４】
ジンバル制御部２１は、補正済み角速度が閾値ｔｈ３以下であるか否かを判定する（Ｓ１４）。補正済み角速度が閾値ｔｈ３以下である場合、ジンバル制御部２１は、カウンタｃに値１を加算する（Ｓ１５）。
【００９５】
一方、Ｓ１４において補正済み角速度が閾値ｔｈ３より大きい場合、ジンバル制御部２１は、カウンタｃを値０に設定し（Ｓ１６）、ＣＡＦをオフ（不実施）にするようカメラ３０に指示する（Ｓ１７）。なお、Ｓ１７の実行時に既にＣＡＦの設定がオフであった場合、Ｓ１７の処理が省略されてよい。
【００９６】
Ｓ１５又はＳ１７の後、ジンバル制御部２１は、カウンタｃが閾値ｔｈ４（例えば値５、値１０）以上であるか否かを判定する（Ｓ１８）。カウンタｃが閾値ｔｈ４未満である場合、Ｓ１１に進み、次のタイミングでの角速度の取得が継続される。一方、カウンタｃが閾値ｔｈ４以上である場合、ジンバル制御部２１は、ＣＡＦをオン（実施）にするよう、カメラ３０に指示する（Ｓ１９）。
【００９７】
図４に示した動作によれば、補正済み角速度が閾値ｔｈ３以下である状態が閾値ｔｈ４に相当する回数連続して検出された場合、ジンバルカメラ装置１０は、カメラ３０に対し、ＣＡＦを実施させることができる。角度検出器２４や慣性計測装置２３による検出は所定時間毎に行われる。よって、回数の判定は、一定時間の経過の判定に対応する。一定時間が経過すると、カメラ３０の振れも収まり、姿勢が安定化するので、ジンバルカメラ装置１０は、安定した姿勢のカメラ３０において合焦制御を実施できる。
【００９８】
また、Ｓ１７に示すように、図４の処理が反復されて実施される場合に、一度でも補正済み角速度が閾値ｔｈ３より大きくなった場合には、カウンタｃがリセットされ、ＣＡＦを実施するための計測が最初から開始されることになる。補正済み角速度が大きくなると、
角度検出器２４や慣性計測装置２３の検出誤差を加味しても、カメラ３０の姿勢が安定化するまで時間を要することが予測されるためである。これにより、ジンバルカメラ装置１０は、カメラ３０の姿勢が安定化しない状態でカメラ３０の合焦制御が行われることを抑制できる。
【００９９】
このように、ジンバルカメラ装置１０は、ジンバル２０の回転誤差を考慮したＡＦ（例えばＣＡＦ）を実施できる。
【０１００】
次に、比較例のジンバルカメラ装置と本実施形態のジンバルカメラ装置１０について比較、考察する。
【０１０１】
比較例のジンバルカメラ装置では、姿勢センサの検出誤差が考慮されておらず、モータ（ロータ）の角度誤差が考慮されていない。この誤差情報は、カメラの撮像制御部へ送られ、実際のジンバル２０の３軸方向の角速度や角度であるものと誤認識される。つまり、
みかけ上はカメラ３０の姿勢が安定しているにも関わらず、角速度や角度が実際と異なる値とあり、ジンバル制御部（又は撮像制御部）が回転していると判断し、ＣＡＦを停止させることがあり得る。
【０１０２】
これに対し、本実施形態のジンバルカメラ装置１０は、カメラ３０のメモリ３３内に角度誤差情報（誤差補正情報）を予め格納しておくことで、この角度誤差情報を差し引いた状態でモータの回転角度情報を認識できる。角度誤差情報は、それぞれのロータによって異なる場合もあるので、それぞれのロータの特性が加味されて導出されてよい。又は、ジンバル制御部２１が、ある程度の角速度検出値や角度検出値のばらつきを想定して、許容範囲の角度を設定してもよい。
【０１０３】
以上のように、ジンバルカメラ装置１０（移動体の一例）は、カメラ３０（撮像部の一例と、カメラ３０が搭載されカメラ３０の振れを補正するジンバル２０（ジンバル部の一例）と、カメラ３０及びジンバル２０の少なくとも一方を制御するジンバル制御部２１（制御部の一例）と、を備える。ジンバル２０は、相互に直交する３軸（例えばロール軸、ピッチ軸、ヨー軸）の少なくとも１つの回転軸を中心に、カメラ３０を回転自在に支持し、３軸の少なくとも１つの回転軸を中心に、カメラ３０を回転させるモータ（例えばロータ）を備えてよい。ジンバル制御部２１は、３軸の少なくとも１つの回転軸を中心とするカメラ３０の回転の角速度を所定時間毎に１回取得してよい。ジンバル制御部２１は、角速度の誤差を補正するための誤差補正値を取得してよい。ジンバル制御部２１は、角速度から誤差補正値を減算して補正済み角速度（減算値の一例）を取得してよい。ジンバル制御部２１は、補正済み角速度が閾値ｔｈ３（第１の閾値の一例）以下となる角速度が所定回数（例えば閾値ｔｈ４に相当する回数）連続して取得された場合、カメラ３０に合焦制御（ＡＦ）の実行を指示してよい。
【０１０４】
これにより、ジンバルカメラ装置１０は、カメラ３０の姿勢の推定に用いる姿勢センサ（例えば角度検出器２４や慣性計測装置２３）の角度誤差を加味して、角速度が小さい状態がある程度継続した場合、カメラ３０の姿勢が安定化したとして、ＡＦ実施できる。この場合、角度誤差を考慮して、ジンバルに搭載されたカメラの合焦精度を向上させる。よって、ジンバルカメラ装置１０は、例えば、取得された角速度に応じてカメラ３０の合焦制御を誤って停止させることを抑制できる。
【０１０５】
また、ジンバル制御部２１は、補正済み角速度が閾値ｔｈ３より大きい場合、カメラ３０に合焦制御の停止を指示してよい。
【０１０６】
これにより、ジンバルカメラ装置１０は、角度誤差を加味して、角速度が大きく、カメラ３０が大きく振れていると予測される場合に、ＡＦの実施を停止させることができる。
【０１０７】
また、３軸は、ロール軸、ピッチ軸、及びヨー軸を含んでよい。誤差補正値は、ロール軸を中心とするカメラ３０の回転の角速度の誤差を補正するための第１の誤差補正値と、ピッチ軸を中心とするカメラ３０の回転の角速度の誤差を補正するための第２の誤差補正値と、ヨー軸を中心とするカメラ３０の回転の角速度の誤差を補正するための第３の誤差補正値と、を含んでよい。
【０１０８】
これにより、ジンバルカメラ装置１０は、ロール軸、ピッチ軸、及びヨー軸の各軸回りの回転検出における検出精度が異なる場合であっても、この検出精度の違いを加味して各軸毎に誤差補正値を保持しておくことで、角度誤差を加味したカメラ３０の合焦精度を一層向上できる。
【０１０９】
また、ロール軸用の誤差補正値は、ピッチ軸用の誤差補正値及びヨー軸用の誤差補正値よりも大きくてよい。
【０１１０】
これにより、ジンバルカメラ装置１０は、回転検出における検出精度が最も低いと予測されるロール軸周りの回転についての誤差補正値を他の軸周りの回転についての誤差補正値よりも大きくすることで、想定される角度誤差に合う誤差補正値を用いて、補正済み角速度を導出できる。よって、ジンバルカメラ装置１０は、角度誤差を加味したカメラ３０の合焦精度を一層向上できる。
【０１１１】
また、カメラ３０は、動画を撮像してよく、ジンバル制御部２１は、継続的に焦点位置を変更しながら合焦制御を行うＣＡＦを実施してよい。
【０１１２】
これにより、ジンバルカメラ装置１０は、被写体に動きがあっても、角度誤差を加味して被写体に焦点を合わせながら、動画を撮像できる。
【０１１３】
また、ジンバルカメラ装置１０が把持部６２０を備えることで、撮像者が自由にジンバルカメラ装置１０を把持して移動できる。この場合でも、ジンバルカメラ装置１０は、ジンバル２０の角度誤差を加味して合焦動作を実施でき、合焦精度を向上できる。よって、ジンバルカメラ装置１０は、高画質な画像を撮像可能である。
【０１１４】
（他のジンバルカメラ装置）
図５は、他のジンバルカメラ装置１０Ｂの外観例を示す斜視図である。図５において、図１に示したジンバルカメラ装置１０と同様の構成部については、同一の符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。
【０１１５】
ジンバルカメラ装置１０Ｂは、装置本体６０Ｂと、ジンバル２０Ｂと、携帯端末５０Ｂとを含む構成を有する。装置本体６０Ｂは、例えば略円柱状に形成された部材である。装置本体６０Ｂの上端には、ジンバル２０Ｂが着脱自在に装着される。装置本体６０Ｂの上部正面には、傾斜を有する操作面６１０が形成される。操作面６１０には、各種ボタンが配置される。各種ボタンは、シャッタボタン６１１、録画ボタン６１２、及び操作ボタン６１３を含む。装置本体６０の中央下部は、撮像者の手で把持される把持部６２０に形成される。
【０１１６】
ジンバル２０Ｂは、装置本体６０Ｂの上端に着脱自在に取り付けられる。ジンバル２０Ｂには、取付部３１５を介して、携帯端末５０Ｂが取り付けられる。ジンバル２０Ｂは、取付部３１５に取り付けられた携帯端末５０Ｂの位置や向きを可変自在に支持する。
【０１１７】
ジンバル２０Ｂは、ヨー軸モータ２１５、ロール軸モータ２１６及びピッチ軸モータ２１７を有する。ヨー軸モータ２１５は、装置本体６０Ｂの上端に配置される。ロール軸モータ２１６は、アーム部材２２１を介してヨー軸モータ２１５に取り付けられる。ピッチ軸モータ２１７は、アーム部材２２１を介してロール軸モータ２１６に取り付けられる。ジンバル２０Ｂは、ヨー軸モータ２１５、ロール軸モータ２１６及びピッチ軸モータ２１７を駆動し、被写体に対する携帯端末５０Ｂ（携帯端末５０Ｂが備える撮像部）の向きが振れないように、ヨー軸、ロール軸及びピッチ軸の３軸方向に携帯端末５０Ｂを回転自在に支持する。つまり、ジンバル２０Ｂは、携帯端末５０Ｂ（携帯端末５０Ｂが備える撮像部）の向き（姿勢）を安定化させるスタビライザ機能を有する。ここでは、携帯端末５０Ｂの撮像部が、図１のカメラ３０に相当する。
【０１１８】
ジンバル２０Ｂ及び携帯端末５０Ｂは、相互に有線通信（例えばＵＳＢ通信）又は無線通信（例えば無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、近距離通信、公衆無線回線）により通信可能である。
【０１１９】
携帯端末５０Ｂは、携帯端末５０Ｂが備える撮像部（不図示）により撮像された画像を、リアルタイムに表示してよい。この画像は、ライブビュー画像とも称される。携帯端末５０Ｂの撮像部は、ジンバル２０Ｂに搭載されているので、ジンバルカメラ装置１０と同様に、ジンバル２０Ｂによる振れ補正による影響（例えばカメラ３０の撮像方向が振れの発生前の時点に戻ろうとすることによる影響）を受け、ジンバルモードによって携帯端末５０Ｂの振れが安定化するまでの時間が長くなることもある。この場合でも、ジンバルカメラ装置１０Ｂは、ジンバルカメラ装置１０と同様に、ジンバル２０Ｂの角度誤差を加味して合焦制御できるので、画質の低下を抑制して静止画等を撮像できる。
【０１２０】
（無人航空機に搭載されたジンバル）
図６は、ジンバル２００が搭載された無人航空機１００の外観を示す斜視図である。無人航空機１００は移動体の一例である。無人航空機１００は、ＵＡＶ本体１０２と、ジンバル２００と、撮像部２２０と、複数の撮像部２３０と、ＵＡＶ制御部１１０（不図示）と、を含む構成である。ＵＡＶ制御部１１０は、制御部の一例である。
【０１２１】
ＵＡＶ本体１０２は、複数の回転翼（プロペラ）を備える。ＵＡＶ本体１０２は、複数の回転翼の回転を制御することにより無人航空機１００を飛行させる。ＵＡＶ本体１０２は、例えば４つの回転翼を用いて無人航空機１００を飛行させる。回転翼の数は、４つに限定されない。また、無人航空機１００は、回転翼を有さない固定翼機でよい。
【０１２２】
ジンバル２００は、ヨー軸、ピッチ軸、及びロール軸を中心に撮像部２２０を回転可能に支持してよい。ジンバル２００は、ヨー軸、ピッチ軸、及びロール軸の少なくとも１つを中心に撮像部２２０を回転させることで、撮像部２２０の撮像方向を変更してよい。
【０１２３】
撮像部２２０は、所望の撮像範囲に含まれる被写体（例えば、空撮対象となる上空の様子、山や川等の景色、地上の建物）を撮像する撮像用のカメラである。
【０１２４】
複数の撮像部２３０は、無人航空機１００の飛行を制御するために無人航空機１００の周囲を撮像するセンシング用のカメラである。
【０１２５】
ＵＡＶ制御部１１０は、無人航空機１００の飛行を制御する。ＵＡＶ制御部１１０は、ジンバル２００、回転翼機構（不図示）、撮像部２２０及び撮像部２３０を制御する。また、ＵＡＶ制御部１１０は、ジンバル制御部２１と同様の機能を有する。この場合、無人航空機１００の場合、ＵＡＶ制御部１１０がジンバル制御部２１に相当し、撮像部２２０がカメラ３０に相当する。
【０１２６】
このように、撮像部２２０は、ジンバル２００に搭載されているので、ジンバルカメラ装置１０と同様に、ジンバル２００による振れ補正による影響（例えば撮像部２２０の撮像方向が振れの発生前の時点に戻ろうとすることによる影響）を受ける。この場合でも、無人航空機１００は、ジンバルカメラ装置１０，１０Ｂと同様に、ジンバル２００の角度誤差を加味して合焦制御できるので、画質の低下を抑制して画像を撮像できる。また、無人航空機１００は、飛行中に、例えば気流の影響を受けても、ジンバル２００により撮像部２２０の振れを補正しながら、ジンバル２００の角度誤差を加味して合焦制御できる。よって、無人航空機１００は、自由な方向に飛行しながら、撮像部２２０による撮像方向を任意の方向に向け、高画質な画像を撮像できる。
【０１２７】
なお、上記実施形態では、角度誤差を加味して合焦制御することを例示したが、検出値として角速度を用いることに限らない。例えば、角速度の代わりに角度を用いて、角度誤差を基に合焦制御してもよい。具体的な動作は、角速度について説明した内容を、角度に適用してよい。
【０１２８】
つまり、ジンバル制御部２１は、３軸の少なくとも１つの回転軸を中心とするカメラ３０の回転の速度を所定時間毎に１回取得してよい。ジンバル制御部２１は、角度の誤差を補正するための誤差補正値を取得してよい。ジンバル制御部２１は、角度から誤差補正値を減算して補正済み角度（減算値の一例）を取得してよい。ジンバル制御部２１は、補正済み角度が閾値ｔｈ５以下となる角度が所定回数（例えば閾値ｔｈ４に相当する回数）連続して取得された場合、カメラ３０に合焦制御（ＡＦ）の実行を指示してよい。
【０１２９】
この場合でも、ジンバルカメラ装置１０は、カメラ３０の姿勢の推定に用いる姿勢センサ（例えば角度検出器２４や慣性計測装置２３）の角度誤差を加味して、角度が小さい状態がある程度継続した場合、カメラ３０の姿勢が安定化したとして、ＡＦ実施できる。この場合、角度誤差を考慮して、ジンバル２０に搭載されたカメラ３０の合焦精度を向上させる。よって、ジンバルカメラ装置１０は、例えば、取得された速度に応じてカメラ３０の合焦制御を誤って停止させることを抑制できる。また、ジンバルカメラ装置１０は、実際には振れが生じていないにも関わらずに合焦制御が停止されたり、振れが生じているにも関わらずに合焦制御が停止されなかったりして、ＣＡＦの動作タイミングが所望のタイミングと異なることを抑制できる。
【０１３０】
なお、上記実施形態では、ジンバル制御部２１が角度誤差を加味して合焦制御することを主導することを例示したが、他の制御部（例えば撮像制御部３１）が角度誤差を加味して合焦制御することを主導してもよい。具体的な動作は、ジンバル制御部２１主導の場合について説明した内容を、撮像制御部３１主導の場合に適用してよい。
【０１３１】
つまり、撮像制御部３１は、３軸の少なくとも１つの回転軸を中心とするカメラ３０の回転の角速度を所定時間毎に１回取得してよい。撮像制御部３１は、角速度の誤差を補正するための誤差補正値を取得してよい。撮像制御部３１は、角速度から誤差補正値を減算して補正済み角速度（減算値の一例）を取得してよい。撮像制御部３１は、は、補正済み角速度が閾値ｔｈ３（第１の閾値の一例）以下となる角速度が所定回数（例えば閾値ｔｈ４に相当する回数）連続して取得された場合、カメラ３０に合焦制御（ＡＦ）の実行を指示してよく、つまり合焦制御してよい。
【０１３２】
この場合でも、ジンバルカメラ装置１０は、ジンバル制御部２１が主導する場合と同様の効果を得ることができる。
【０１３３】
以上、本開示を実施形態を用いて説明したが、本開示の技術的範囲は上述した実施形態に記載の範囲には限定されない。上述した実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本開示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も明らかである。
【０１３４】
特許請求の範囲、明細書、及び図面中において示した装置、システム、プログラム、及び方法における動作、手順、ステップ、及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、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現可能である。特許請求の範囲、明細書、及び図面中の動作フローに関して、便宜上「先ず、」、「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。
【０１３５】
また、本開示は、上記実施形態の装置の機能を実現するプログラムを、ネットワークあるいは各種記憶媒体を介して装置に供給し、この装置内のコンピュータが読み出して実行するプログラム、及びこのプログラムが記憶された記録媒体も適用範囲である。
【符号の説明】
【０１３６】
１０，１０Ｂ  ジンバルカメラ装置
２０，２０Ｂ，２００  ジンバル
２１  ジンバル制御部
２２  メモリ
２３  慣性計測装置
２４  角度検出器
２５  ヨー軸回転機構
２６  ピッチ軸回転機構
２７  ロール軸回転機構
２８  インタフェース
２９  操作部
３０  カメラ
３１  撮像制御部
３２  レンズ制御部
３３  メモリ
３４  撮像素子
３５，３６  レンズ駆動部
３７  フォーカスレンズ
３８  ズームレンズ
５０  モニタ
５０Ｂ  携帯端末
６０  装置本体
６３  取付部
１００  無人航空機
１０２  ＵＡＶ本体
２１０  取付部
２１１  解除ボタン
２１５  ヨー軸モータ
２１６  ロール軸モータ
２１７  ピッチ軸モータ
２２１，２２２  アーム部材
２２０，２３０  撮像部
３１１  筐体
３１５  取付部
６１０  操作面
６１１  シャッタボタン
６１２  録画ボタン
６１３  操作ボタン
６１４  インジケータ
６２０  把持部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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