(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パン方向及びチルト方向のうち少なくとも一方を含む、撮影光学系の回転駆動と、前記撮影光学系のズーム駆動と、が可能な駆動装置であって、
前記回転駆動における回転位置と、前記ズーム駆動におけるズーム位置と、を含む位置情報が記憶されたメモリと、
前記位置情報に基づいて前記撮影光学系が駆動されるプリセットモードにおいて、前記回転駆動及び前記ズーム駆動が同時に行われるように制御可能な制御手段と、を備え、
前記制御手段が、前記プリセットモードにおいて、前記回転駆動に要する回転駆動量が、前記撮影光学系による撮影画角に基づく回転駆動閾値より小さい場合には、前記ズーム駆動による撮影画角の単位時間当たりの変化率及び前記撮影画角に応じた速度で、前記回転駆動を制御し、前記プリセットモードにおいて、前記回転駆動量が、前記回転駆動閾値より大きい場合には、前記ズーム駆動による撮影画角の単位時間当たりの変化率及び前記撮影画角に依らない速度で、前記回転駆動を制御することを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記プリセットモードにおける、前記撮影光学系が所定のズーム位置よりも広角側に位置する場合の前記回転駆動の速度と、前記プリセットモードにおける、前記撮影光学系が所定のズーム位置よりも望遠側に位置する場合の前記回転駆動の速度と、を互いに異ならせることを特徴とする請求項１記載の駆動装置。
【請求項３】
前記プリセットモードにおいて、
前記制御手段が、
前記ズーム駆動による撮影画角の単位時間当たりの変化率が小さい第１の状態における、前記回転駆動による撮影範囲の単位時間当たりの変化率が、
前記第１の状態に比べて前記撮影画角の単位時間あたりに変化率が大きい第２の状態における、前記回転駆動による撮影範囲の単位時間当たりの変化率よりも小さくなるように、
前記回転駆動の速度を制御していることを特徴とする請求項１又は２記載の駆動装置。
【請求項４】
前記第１の状態と前記第２の状態が、前記プリセットモードにおいて行われる１回のズーム駆動に混在しており、
前記制御手段は、前記プリセットモードにおいて行われる１回の回転駆動において、前記第１の状態と前記第２の状態とで、前記回転駆動の速度を異ならせることを特徴とする請求項３記載の駆動装置。
【請求項５】
前記撮影光学系から、前記撮影光学系のズーム位置に関する情報を受信する受信手段を有することを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項６】
前記撮影光学系を含む撮像装置と、
前記撮影光学系を回転駆動及びズーム駆動する、請求項１乃至５いずれか１項に記載の駆動装置と、を備えることを特徴とするカメラシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影光学系やカメラ等を駆動する駆動装置に関する。特に、予め登録された位置へ移動するプリセット機能を有する駆動装置やカメラシステム関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、監視カメラやお天気カメラシステムで使用される雲台において、予め登録されたズーム・フォーカス・チルト・パン位置へ移動するプリセット機能が知られている。その中でもそれぞれの動作がほぼ同時に開始／終了するように制御を行う、同時スタート／ストップ機能を有するものが知られている。ここで、ある一定の速度で動作させた場合、パン・チルト動作は取得映像の撮影範囲の変化率が一定であるのに対して、ズーム動作は移動量に対する画角の変化率がズームレンズの位置によって異なる。このため、ズームとパン・チルトを一定の速度で動作させると、画角内に存在する、ある被写体へのプリセット動作であっても、動作中に被写体が一度画角外に出てから再度画角内に入るといった違和感のある映像になってしまう場合がある。
【０００３】
この現象を防ぐ方法として、特許文献１には、現在の画角に応じてパン・チルトの移動速度を変更する操作器の例が開示されている。また、特許文献２では、ズームの画角の変化率に合うようにパン・チルトの速度カーブを近似することで、計算量を抑えつつ上記の違和感のある映像を防止する雲台システムの例が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３４９６９４４号公報
【特許文献２】特開２００７−２８２０６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の特許文献１、特許文献２ともに、ズームに起因する画角変化に合わせてパン・チルトの速度を変化させるため、最高速度（通常機種ごとに決まっている）で動作させる時間が短い。このため、パン、チルトの移動量が大きい場合には一定速で動作させる場合と比較し、パン、チルト動作に必要な時間が長くなり、その結果プリセット動作に必要な時間が長くなってしまう。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、プリセット動作時の被写体の非直線的な動きによる違和感を低減すると共に、プリセット動作を素早く完了させることが可能な駆動装置（雲台）、カメラ駆動システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の駆動装置は、パン方向及びチルト方向のうち少なくとも一方を含む、撮影光学系の回転駆動と、前記撮影光学系のズーム駆動と、が可能な駆動装置であって、
前記回転駆動における回転位置と、前記ズーム駆動におけるズーム位置と、を含む位置情報が記憶されたメモリと、
前記位置情報に基づいて前記撮影光学系が駆動されるプリセットモードにおいて、前記回転駆動及び前記ズーム駆動が同時に行われるように制御可能な制御手段と、を備え、
前記制御手段が、前記プリセットモードにおいて、前記回転駆動に要する回転駆動量が、前記撮影光学系による撮影画角に基づく回転駆動閾値より小さい場合には、前記ズーム駆動による撮影画角の単位時間当たりの変化率及び前記撮影画角に応じた速度で、前記回転駆動を制御し、前記プリセットモードにおいて、前記回転駆動量が、前記回転駆動閾値より大きい場合には、前記ズーム駆動による撮影画角の単位時間当たりの変化率及び前記撮影画角に依らない速度で、前記回転駆動を制御することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、プリセット動作中の被写体の移動に対する違和感が少なく、且つプリセット実行時間が長くなることを防ぐ駆動装置、又はカメラシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１のブロック図である
【図２】実施例１のプリセット動作命令受信時におけるＣＰＵの処理を表すフローチャートである
【図３】実施例１のパン・チルト動作速度波形を決定する際のＣＰＵの処理を表すフローチャートである
【図４】実施例１のズーム位置に対する画角の変化率の例である
【図５】実施例１の変曲点が０の場合のパン・チルト動作速度波形の例である
【図６】実施例１の変曲点が１の場合のパン・チルト動作速度波形の例である
【図７】実施例１の変曲点が２の場合のパン・チルト動作速度波形の例である
【図８】実施例２のパン・チルト動作速度波形を決定する際のＣＰＵの処理を表すフローチャートである
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
まず、本発明について概略を説明する。本発明は、前述のように、撮影光学系（又はそれを有するカメラ）に対してパン、チルトのうち少なくとも一方の駆動を行いつつ、撮影光学系のズーム動作を行うプリセットモードでの動作が可能な駆動装置（雲台、カメラ旋回装置）に関する。この駆動装置には支持部（載置台）があり、その支持部で前述の撮影光学系（又は撮影光学系と撮像素子を持つカメラ本体部とを一体化したカメラ）を支持すると共に、パン方向、チルト方向の２方向を含む回転方向に駆動する。回転（回転駆動）とは、撮影範囲を左右方向や上下方向に変更することと同意である。
【００１２】
本実施例の駆動装置は、プリセットモードという動作モードで動作可能であり、このプリセットモードにおいては、メモリなどの記憶手段に記憶されたズーム位置、フォーカス位置、パン位置、チルト位置に向かって、撮影光学系及び駆動装置を駆動する。つまり、撮影光学系のズーム駆動（変倍レンズ群の移動）とフォーカス駆動（合焦レンズ群の移動）と撮影光学系が向いている方向（撮影範囲）の変更（パン方向の駆動、チルト方向の駆動）とを同時に行うこととなる。ここでは、駆動装置が前述の複数の位置情報を記憶したメモリを備えており、このメモリに記憶されたズーム位置に基づいて撮影光学系（又はカメラ）にズーム指令（ズーム位置指令或いはズーム速度指令）を送信する。また、同じくメモリに記憶された撮影光学系の回転位置（パン方向の位置又は角度、チルト方向の位置又は角度）に基づいて撮影光学系を回転駆動することとなる。ここで、撮影光学系のズーム駆動と撮影光学系の回転駆動は、通常のプリセットモードでの動作では、同時に開始され、同時に終了することが望ましいが、開始と終了は若干ずれていても構わない。例えば、開始、終了のタイミングのズレが、プリセット動作全体の時間（設定時間或いは実動時間）に対して１０％未満であれば良い。また、ズーム駆動と、パン方向或いはチルト方向の駆動の少なくとも１つの駆動が少しの時間でも同時に行われていれば本発明の課題が発生するため、同時に駆動される時間は短時間でも（出来ればプリセット動作時間の５０％以上）本発明を適用する効果がある。
【００１３】
つまり、プリセットモード等において、ズーム駆動と同時にパン、チルト方向の駆動を行う場合に、パン方向、チルト方向の駆動による撮影範囲の移動速度は一定であるのに対して、ズーム駆動による撮影画角の変化速度は一定にはならない。ズーム駆動による撮影画角の変化（単位時間当たりの撮影画角の変化量、或いはズーム駆動時に移動する変倍レンズ群の単位移動量に対する画角の変化量）は、通常広角端付近で大きく、それに比べて望遠端付近では小さくなるからである。このズーム駆動による撮影画角の単位時間当たりの変化率（変化量）と、パン方向、チルト方向の回転駆動による撮影範囲の単位時間当たりの変化率とが大きく乖離している場合、プリセットモード中の被写体が非直線的に移動する、という現象が起こる。例えば、その被写体が一旦撮影範囲の外側に移動した（撮影範囲外に出た）後内側に戻って来たり、撮影範囲内を曲線的に移動したりするといったように、プリセットモード中に被写体の非直線的な移動が発生し得る。特に、プリセット動作終了後に主被写体となる被写体が上記のような移動をすると、画像を見ている人は大きな違和感を持つ可能性がある。
【００１４】
この「撮影画角の単位時間当たりの変化率」とは、撮影画角が単位時間当たり（撮影光学系のズーム駆動の際に行う移動の単位移動量当たり）に、変化する割合のことである。つまり、元々横１００ｍ×縦７５ｍの範囲を（撮影画角で）撮影しており、それが横９０ｍ×縦６７．５ｍに変化したとしたら、変化率は１０％となる。つまり、変化前の撮影画角（ズーム位置に対応する）に対する、変化量の割合を意味する。また、ここで、撮影画角の単位時間当たりの変化率としたのは、ズーム速度も考慮した上でのことである。例えば、ズーム速度を常に一定で制御することが可能なのであれば、制御手段は、単位時間当たりの変化率ではなく、ズーム移動の際に行う移動の単位移動量当たりの撮影画角の変化率を用いて制御しても良い。
【００１５】
上記のような課題は、プリセットモードによる（プリセット動作中の）パン方向への移動量、チルト方向への移動量が、ある一定値以下の場合に顕著に発生することが分かっている。具体的には、プリセット動作中のパン方向の移動量が今のパン方向（横方向）の撮影画角によって決まる閾値以下である場合や、プリセット動作中のチルト方向の移動量が今のチルト方向（横方向）の撮影画角によって決まる閾値以下である場合である。この撮影画角によって決まる閾値とは、撮影光学系によるパン方向、チルト方向の全画角をθａｌｌとするとき、このθａｌｌ（好ましくはθａｌｌ／２）に対応するパン方向、チルト方向の回転駆動量のことである。プリセット動作中の移動量がこの回転駆動量以下の量である場合には、ズームによる画角変化率と、パン、チルトによる撮影範囲の変化率との間の乖離に応じて、撮影範囲内の被写体のプリセット動作中の不自然な動きが発生する。
【００１６】
一方、プリセットモード中にパン、チルト移動する量（パン、チルト駆動で必要な回転駆動量）が、撮影画角によって決まる上記の閾値を上回っている場合には、上記の課題は撮影画像を見る人にとって大きな問題とはならない。従って、この場合には、パン方向の駆動、チルト方向の駆動を特殊な駆動とする必要は無い。
【００１７】
そこで、本発明は、プリセットモード中の回転駆動量が前述の閾値より小さい（或いは以下）場合には、撮影光学系のズームによる撮影画角の単位時間当たりの変化率と撮影画角に応じた速度で撮影光学系の回転駆動を制御する。つまり、撮影光学系のパン方向、チルト方向の駆動を、プリセットモード中のズーム（ズーム位置変化）による撮影画角の変化率（の変化）に合わせて、その回転駆動の速度を制御することによって、前述の課題を解決している。この回転駆動速度の制御は、ズームによる撮影画角の単位時間当たりの変化率が小さいとき（第１の状態）には、回転駆動速度（パン方向、チルト方向）を下げ、逆に前述の変化率が大きいとき（第２の状態）には、回転駆動速度を上げる。つまり、本実施例では、パン、チルト駆動による回転速度を、前述のズームによる画角変化率に沿って（一致させるように）制御する（変化させる）ようにしている。これによって、前述の乖離を小さくしプリセット動作中の被写体の動きが撮影範囲内において違和感なく見えるようにしている。また、前述の第１の状態と第２の状態とは、お互いの相対的な関係で決まるものであるので、１回のプリセット動作中に必ず両者が混在するものである。
【００１８】
ここでの回転駆動速度は、回転駆動による撮影範囲の変化率、と言い換えても良い。つまり、撮影画角の単位時間当たりの変化率が小さい第１の状態における、回転駆動による撮影範囲の単位時間当たりの変化率が、第１の状態に比べて撮影画角の単位時間あたりの変化率が大きい第２の状態における、回転駆動による撮影範囲の単位時間当たりの変化率よりも小さくなるように制御しても良い。ちなみに、この撮影範囲の変化率は、ズームに依る画角の変化によって時々刻々変化する撮影画角にも依存するものである。詳細に説明すると、「撮影範囲の単位時間当たりの変化率」とは、撮影光学系による撮影範囲が単位時間当たり（撮影光学系のパン、チルト方向への回転駆動を行う際の単位移動量当たり）に、変化する割合のことである。つまり、元々横１００ｍ×縦７５ｍの撮影範囲を撮影している状態から撮影光学系をパン方向（横方向）に駆動し（チルト方向、縦方向には駆動しない）、撮影範囲において１０ｍ右方向に移動した場合、この撮影範囲の単位時間当たりの変化率は１０％となる。この変化率は、その時点での撮影範囲（撮影画角、ズーム位置）と、パン、チルト方向への回転駆動速度に依存するものであることは明らかである。また、ここで、単位時間当たりの変化率としたのは、パン、チルトの回転移動の速度を考慮した上でのことである。例えば、パン、チルトの回転移動の速度を常に一定で制御することが可能なのであれば、制御手段は、単位時間当たりの変化率ではなく、パン、チルトの回転移動の際に行う移動の単位移動量当たりの撮影範囲の変化率を用いて制御しても良い。
【００１９】
また、ここで、カメラの回転駆動の速度を制御する（変化させる）、というのは、駆動初期の加速状態と駆動終期の減速状態を除いた状態、つまり通常であれば一定の速度で駆動している状態の速度を制御することを意味している。ここで、この一定の速度とは、通常であれば迅速に目標位置に到達したいので最高速度であることが望ましいが、本発明においては敢えて最高速度で一定に保つことはせず、前述の第１の状態或いは第２の状態のいずれかにおいて駆動速度を落としている。
【００２０】
前述の乖離は主にズーム駆動（変倍レンズ群の移動、ズーム位置の変化）によって発生していることを前提として記載しているが、フォーカス調整（合焦レンズ群の移動）時にも画角変動は発生するため、前述の乖離の一因となりうる。そのため、フォーカス位置も考慮に入れた上で、撮影光学系のパン方向、チルト方向の駆動速度の調整を行っても構わない。
【００２１】
また、本発明は、プリセットモード中の回転駆動量が前述の閾値より大きい場合には、撮影光学系の回転駆動は通常の駆動動作（通常の駆動状態）で駆動させる。ここで、通常の駆動動作（通常の駆動状態、通常状態）とは、最初の加速時、最後の減速時を除いて、パン、チルトを一定速度（最高速度）で駆動する状態のことである。詳細には、加速時の加速度と減速時の加速度が符号を除けば誤差２０％（好ましくは１０％）以内に入っている状態であることが望ましい。言い換えれば、通常状態とは、撮影光学系のズームによる撮影画角の単位時間当たりの変化率及び撮影画角に依らず、駆動量（回転駆動量）と駆動時間とによって駆動速度の変化が決定される状態が通常状態である。
【００２２】
尚、上記した回転駆動量、撮影画角、撮影範囲等は、パン方向とチルト方向とでそれぞれ独立である。例えば回転駆動量が、パン方向に関しては閾値を上回っており、チルト方向に関しては閾値を下回っている場合が起こり得る。この場合は、パン方向に関しては前述のようにズームによる画角変化率に応じた駆動速度でパン駆動を行っており、チルト方向に関しては通常通りのチルト駆動（一定速度での駆動）を行う。つまり、パン方向とチルト方向とで、それぞれの方向におけるプリセット動作中の回転駆動量と閾値との比較を行った上で、それぞれの方向で独立に回転速度を制御している。
【００２３】
また、プリセットモード中においては、撮影光学系が所定のズーム位置よりも広角側に位置する場合の前記回転駆動の速度と、所定のズーム位置よりも望遠側に位置する場合の回転駆動の速度とを互いに異ならせている。より具体的には、望遠端付近よりも広角端付近の方が、単位時間当たり（変倍レンズ群の単位移動量当たり）の撮影画角の変化率が大きい場合には、広角端付近での回転速度を望遠端付近の回転速度よりも速くする。勿論、逆もありえる。
【００２４】
以下、図１のブロック図を参照して、本発明の第１の実施例による構成について説明する。
【００２５】
（実施例１）
本実施例のシステムは、操作器１０と雲台システム（カメラシステム）２０とを含む。操作者は操作器１０を操作し、雲台システム２０を遠隔操作しズーム・フォーカス・チルト・パンおよびカメラの各種機能を調節することで、所望の映像を取得することが出来る。
【００２６】
雲台システム（カメラシステム）２０は、雲台２１、レンズ（撮影光学系）２２、カメラ（撮像素子を有するカメラ本体）２３を含む。雲台（駆動装置、カメラ駆動装置）２１はＣＰＵ（制御手段）２１１、操作命令通信部２１２、パン制御部２１３ａ、チルト制御部２１３ｂ、パンモータ２１４ａ、チルトモータ２１４ｂ、レンズ制御部２１５、カメラ制御部２１６、メモリ２１７を含んでいる。ＣＰＵ２１１は操作命令通信部２１２を介して操作器１０からの操作命令を受信する。受信した操作命令がパン・チルト制御命令であった場合には、パン制御部２１３ａ・チルト制御部２１３ｂを介して、パンモータ２１４ａ・チルトモータ２１４ｂを動作させる。受信した操作命令がズーム・フォーカス制御命令であった場合には、レンズ制御部２１５を介して、レンズを制御し、ズーム・フォーカスの制御を行う。受信した操作命令がカメラの制御命令であった場合には、カメラ制御部２１６を介して、各種カメラの制御を行う。プリセット位置記憶命令であった場合には、ズーム・フォーカス・チルト・パンの現在位置をメモリ２１７に保存し、操作器１０からの指定の番号と対応させたテーブルとして管理する。受信した操作命令がプリセット実行命令であった場合には、操作者が指定した番号のプリセット位置をメモリ２１７から読み出し、指定した秒数にあわせて動作するようにＣＰＵ２１１がそれぞれの制御部を操作することで、記憶した位置へ移動させる。
【００２７】
次にプリセット動作命令を受信した際のＣＰＵの処理について、図２のフローチャートを基に説明する。ＣＰＵは指定されたプリセット番号の登録位置をメモリから取得する（ステップＳ１１）。指定された番号にプリセット位置が登録されているかどうかの確認を行い（ステップＳ１２）、登録されていない場合には、以下の処理を行わず、プリセット動作を終了する。登録されている場合には、まず、ズームの現在位置ＰＺｃｕｒｒｅｎｔとプリセット登録位置ＰＺｐｒｅｓｅｔから、ズームを動作可能最高速度ＶＺｍａｘで動作させた場合の到達可能時間を算出し、Ｔｚｏｏｍに設定する（ステップＳ１３）。このＴＺｏｏｍの算出方法はＶＺｍａｘがズーム位置に依らず一定である場合には、最初の加速時の速度、最後の減速時の速度等の影響を無視すると、
ＴＺｏｏｍ  ＝  ｜ＰＺｐｒｅｓｅｔ-  ＰＺｃｕｒｒｅｎｔ｜  ／  ＶＺｍａｘ
で概略算出される。一方、最高速度が変化する、特に望遠側で速度が減速されるようなカメラ・レンズの場合は、速度が変化するズーム位置とその速度をテーブルとして予めメモリに保存しておき、このテーブルを基にＴＺｏｏｍを算出する。ＴＺｏｏｍと操作器から指定されたプリセット実行時間ＴＰｒｅｓｅｔとを比較し（ステップＳ１４）、ＴＺｏｏｍがＴＰｒｅｓｅｔよりも長い場合には、パン・チルトの移動時間ＴＰａｎＴｉｌｔをＴＺｏｏｍの時間に設定する（ステップＳ１５）。ＴＺｏｏｍがＴＰｒｅｓｅｔよりも短い時間の場合には、ＴＺｏｏｍとＴＰａｎＴｉｌｔをＴＰｒｅｓｅｔの時間に設定する（ステップＳ１６）。次に、ズームの現在位置と目標位置からパン・チルト動作のプリセット動作開始からの経過時間における速度を表す速度波形を決定する（ステップＳ１７）。さらに、ＴＰａｎＴｉｌｔに合うようにパン・チルト速度波形の速度の絶対値を決定する（ステップＳ１８）。速度の決定方法は、移動量が大きく、速度が速くなるほうから計算する。計算された速度の最高値が、予め決められているパン・チルトの動作可能な最高速度を超える場合には、動作可能な最高速度を超えない動作となるようなＴＰａｎＴｉｌｔを計算し、再設定する。その後、移動量が少ないもう一方も計算し、速度を決定する。ＴＰａｎＴｉｌｔが再設定され、ＴＺｏｏｍよりも長くなった場合には（ステップＳ１９）、時間が等しくなるようにＴＺｏｏｍにＴＰａｎＴｉｌｔの時間を代入する（ステップＳ２０）。さらに、ＴＺｏｏｍで動作するようにズームの速度を決定する（ステップＳ２１）。以上の処理によって、同一の時間でズーム・チルト・パンの動作が完了するような、経過時間に対する動作速度を決定することが出来る。その後、ズーム・チルト・パンを指定の速度で動作するように、それぞれの制御部を操作し、プリセット動作を開始する（ステップＳ２２）。プリセット動作開始後は、開始前に決定した、経過時間に対する速度カーブで動作するように、速度の変更が必要な時間かどうかを判別し（ステップＳ２３）、必要であれば速度を変更する（ステップＳ２４）。この操作をＴＺｏｏｍおよびＴＰａｎＴｉｌｔが経過するまで繰り返し、全ての動作が停止していたら終了と判断する（ステップＳ２５）。以上の処理を行うことで、ズーム・チルト・パンがほぼ同一時間でスタート／ストップするプリセット動作を実現することが出来る。プリセット動作の実行時間は、ズーム・チルト・パン全てが動作可能な最高速度をこえない場合には操作器から指定された時間で動作する。一方、指定された時間で動作させると、いずれかひとつでも動作可能な最高速度を超えてしまう場合には、最高速度を超えない範囲で同時スタート・ストップする最短の時間で動作する。
【００２８】
次に、ステップＳ１７のパン・チルト動作の速度波形を決定する際のＣＰＵの処理について図３のフローチャートを基に説明する。まず、カメラの最大撮影画角の分だけパン・チルトを動作させた場合の移動量を、プリセット可能範囲ＲＰｅｎａｂｌｅ，  ＲＴｅｎａｂｌｅとして予めメモリに登録しておく。ＣＰＵはまず、パンの現在位置ＰＰｃｕｒｒｅｎｔとパンの目標位置ＰＰｐｒｅｓｅｔの差であるパンの移動量が、ＲＰｅｎａｂｌｅの範囲内かどうかを判定する（ステップＳ１７１）。範囲外であった場合には、補正を行わずステップＳ１７４に進み、速度波形１に決定する。範囲内であった場合には、チルトについて同様の判別を行う（ステップＳ１７２）。
【００２９】
以下、速度波形の決定方法について説明する。一般的に、ズームを等速で動作させた際の画角の変化率は、図４のように広角側から望遠側に向かうにつれて変化率が小さくなる。雲台は、このズームの画角の変化率が大きく変化する変曲点のズーム位置ＰＺｉｎｆｌｅｃｔｉｏｎ１，  ＰＺｉｎｆｌｅｃｔｉｏｎ２を予めメモリに登録しておく。ＣＰＵは、まずＰＺｃｕｒｒｅｎｔとＰＺｐｒｅｓｅｔから、プリセット動作中に変曲点をいくつ設定するかどうかを判定する（ステップＳ１７３）。ＰＺｃｕｒｒｅｎｔとＰＺｐｒｅｓｅｔの間で、かつ動作開始と終了時に一定速にするための加減速領域にも入らないようなＰＺｉｎｆｌｅｃｔｉｏｎＮ（Ｎ＝１  ｏｒ  ２）が存在する場合、変曲点と認識する。変曲点の数が０の場合および補正を行わない場合には、図５のように、動作開始と終了時に一定速にするための加減速領域を除き、全域が一定速で動作する速度波形とする（ステップＳ１７４）。変曲点の数が１の場合には、図６のように、動作開始もしくは終了時の一定速にするための領域を除き、変曲点よりも広角側では一定速、望遠側では加速度が一定になるような速度波形とする（ステップＳ１７５）。さらに、変曲点の数が２の場合には、図７のように、広角側の変曲点よりも広角側の領域は、動作開始もしくは終了時の一定速にするための領域を除き、速度を一定速にする。変曲点にはさまれた領域および望遠側の変曲点よりも望遠側の領域は加速度を一定にするが、望遠側をより加速度の絶対値が小さくなるようにする（ステップＳ１７６）。このように決定した速度波形を用いて、ステップＳ１８以後のプリセット動作を行う。ステップＳ１８において、パン・チルトの最高速度が動作可能速度を超えないようにＴＰａｎＴｉｌｔを再設定する際には、一定速で動作させる領域が動作可能な最高速度と等しくなるように設定する。そして、それぞれの変曲点を通過する時間の比がステップＳ１７において決定した速度波形と同一になるように動作させた際にかかる時間をＴＰａｎＴｉｌｔとする。
【００３０】
以上、図５〜図７についてＰＺｃｕｒｒｅｎｔよりもＰＺｐｒｅｓｅｔが望遠側にあった場合について記載しているが、広角側にあった場合には、現在位置および経過時間が逆になる。すなわち、動作開始と終了時に一定速にするための加減速領域を除き、一定速または目標位置に近づくにつれて、パン・チルトの動作速度が速くなるように動作させる。
【００３１】
以上のように処理することで、ズーム動作の画角の変化に合うようにパン・チルトを動作させることによって、最高速度で動作させることが出来る時間が短くなり、プリセット実行可能時間が長くなってしまうことを防ぐことが出来る。画角内の移動については、ズームの動作に合うようにパン・チルトを動作させるため、効果が大きい場合には補正を行い、画角外への移動のように効果が低い場合にはプリセット実行時間を優先するという処理を自動で行うことが出来る。また、変曲点を用いた近似を行うことで、ズームとパン・チルトの画角の変化率を略同一に動作させる処理を、より簡単な処理で行うことが出来る。変曲点の数を複数設定できるため、ズームの位置に対する画角の変化率の曲線がより複雑であっても適用することが出来る。さらに、雲台側で処理を行うことで、操作器と雲台間の遅延量に影響を受けることなく実現することが出来る。
【００３２】
本実施形態の派生するシステムとして、操作命令通信部、パン制御部、チルト制御部、レンズ制御部、カメラ制御部は、その全てもしくは一部をＣＰＵで制御しても良い。メモリは専用に設けても良いし、ＣＰＵの内蔵メモリを使用しても良い。プリセット動作をズーム・チルト・パンのみとしているが、フォーカスやアイリス等のカメラの各種機能を追加しても良い。また、ＲＰｅｎａｂｌｅ，  ＲＴｅｎａｂｌｅを最大撮影画角としたが、その他の値でも良い。移動量がＲＰｅｎａｂｌｅ，  ＲＴｅｎａｂｌｅよりも大きい場合について記述したが、変化率を合わせる効果が少ないほど移動量が小さい場合についても、一定速で動作させるようにしても良い。パン・チルトのいずれか一方が範囲外であった場合に一定速で動作するとしたが、両方が範囲外であった場合としても良い。さらに、ズームの画角の変化率を表す曲線が１つの場合について説明したが、レンズを交換可能な雲台においては、機種を識別する処理を追加し、レンズの機種にあわせて、使用する変曲点の位置を変更しても良い。また、変曲点の数が２つの場合について記述したが、ズームの画角の変化率を表す曲線に応じて、増減しても良い。
【００３３】
（実施例２）
以下、本発明の第２の実施例について説明する。構成は図１に示した第一の実施例と同様であり、パン・チルトの動作速度波形を決定する際のＣＰＵの処理について図８のフローチャートをもとに説明する。図８は、図３に記載の実施例１の処理に対して、ステップＳ１７１、Ｓ１７２が削除され、ステップＳ１７８、Ｓ１７９が追加されている。
【００３４】
まず、予め図４に記載のようなあるズーム位置に対する画角変化率もしくは画角範囲をテーブルとしてメモリに登録しておく。ＣＰＵはズームの現在位置ＰＺｃｕｒｒｅｎｔと目標位置ＰＺｐｒｅｓｅｔとのうち広角側の位置における画角情報をメモリから読み出す（ステップＳ１７８）。この画角情報から、水平・垂直の撮影範囲がわかるため、パン・チルトの移動量が画角の範囲内かどうかを判定する（ステップＳ１７９）。画角の範囲内であった場合には、ステップＳ１７３に進み、実施画角の範囲外であった場合にはステップＳ１７４に進み、それぞれ実施例１と同様の処理を行う。
【００３５】
本実施形態の派生するシステムは、実施例１と同様である。また、メモリに画角情報をテーブルとして記憶しておくことで画角を認識するとしたが、レンズとの通信によって取得するなど、画角を認識することが可能であればどのような方法でも良い。さらに、パン・チルトのいずれか一方が画角の範囲外であった場合に一定速で動作するとしたが、両方が範囲外であった場合としても良い。
【００３６】
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及び変更が可能である。
【００３７】
例えば、本発明は、前述の撮影光学系を含む撮像装置と、その撮影光学系を駆動する前述の駆動装置とを備えるカメラシステムとしても適用可能である。
【符号の説明】
【００３８】
２０  雲台システム
２１  雲台
２１２  操作命令通信部
２１３ａ  パン制御部
２１３ｂ  チルト制御部
２１５  レンズ制御部
２１７  メモリ
２２  カメラ
２３  レンズ
【図１】
0006012199.tif 000002
【図２】
0006012199.tif 000003
【図３】
0006012199.tif 000004
【図４】
0006012199.tif 000005
【図５】
0006012199.tif 000006
【図６】
0006012199.tif 000007
【図７】
0006012199.tif 000008
【図８】
0006012199.tif 000009