(57)【要約】【課題】レンズ鏡筒を回転させながらアオリ撮像する場合、適切な画像を撮像するまでの時間を短縮化することができる監視カメラを提供する。【解決手段】撮像装置は、光が透過するレンズ鏡筒をパン、チルトおよびローテーション方向の少なくとも１つの方向に回転させる第１の駆動手段と、レンズ鏡筒の光軸方向に対して撮像素子を傾斜させる第２の駆動手段を備える。さらに撮像装置は、第１の駆動手段と第２の駆動手段とを制御して、レンズ鏡筒の回転中に、撮像素子の傾斜動作を完了させる制御手段とを備える。【選択図】図６Ａ
2019097046.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光が透過するレンズ鏡筒と、
前記レンズ鏡筒をパン、チルトおよびローテーション方向の少なくとも１つの方向に回転させる第１の駆動手段と、
前記レンズ鏡筒を透過した光の画像を撮像する撮像素子と、
前記レンズ鏡筒の光軸方向に対して前記撮像素子を傾斜させる第２の駆動手段と、
前記第１の駆動手段と前記第２の駆動手段とを制御して、前記レンズ鏡筒の回転中に、前記撮像素子の傾斜動作を完了させる制御手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記レンズ鏡筒を回転させるべき角度をθ１、前記撮像素子を傾斜させるべき角度をθ２、前記レンズ鏡筒を回転させるべき速度をＶ１、および前記撮像素子を傾斜させるべき速度をＶ２とした場合、前記制御手段は、
Ｖ２≧Ｖ１×θ２／θ１
を満たすように、前記第１の駆動手段と前記第２の駆動手段とを制御して、前記レンズ鏡筒を速度Ｖ１で回転させ、前記撮像素子を速度Ｖ２で傾斜させることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記レンズ鏡筒は、ズームレンズとフォーカスレンズとを有し、
前記レンズ鏡筒に対して前記ズームレンズを移動させる第３の駆動手段と、
前記レンズ鏡筒に対して前記フォーカスレンズを移動させる第４の駆動手段と、
をさらに備え、
前記制御手段は、前記第１の駆動手段と前記第３の駆動手段と前記第４の駆動手段とを制御して、前記レンズ鏡筒の回転中に、前記ズームレンズと前記フォーカスレンズの移動を完了させることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記レンズ鏡筒を回転させるべき角度をθ１、前記レンズ鏡筒を回転させるべき速度をＶ１、前記ズームレンズの移動させるべき距離および前記フォーカスレンズの移動させるべき距離のうち最長の距離をＬｍ、距離Ｌｍに対応するレンズの移動させるべき速度をＶ３とした場合、前記制御手段は、
Ｖ３≧Ｖ１×Ｌｍ／θ１
を満たすように、前記第１の駆動手段と前記第３の駆動手段と前記第４の駆動手段とを制御して、距離Ｌｍに対応するレンズを速度Ｖ３で移動させ、前記レンズ鏡筒を速度Ｖ１で回転させることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記第２の駆動手段と前記第３の駆動手段と前記第４の駆動手段とを制御して、前記ズームレンズと前記フォーカスレンズの移動が完了する前または完了すると同時に、前記撮像素子の傾斜動作を完了させることを特徴とする請求項３または４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記撮像素子を傾斜させるべき角度をθ２、前記撮像素子を傾斜させるべき速度をＶ２、前記ズームレンズの移動させるべき距離および前記フォーカスレンズの移動させるべき距離のうち最長の距離をＬｍ、距離Ｌｍに対応するレンズの移動させるべき速度をＶ３とした場合、前記制御手段は、
Ｖ２≧Ｖ３×θ２／Ｌｍ
を満たすように、前記第２の駆動手段と前記第３の駆動手段と前記第４の駆動手段とを制御して、距離Ｌｍに対応するレンズを速度Ｖ３で移動させ、前記撮像素子を速度Ｖ２で傾斜させることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記レンズ鏡筒が回転する間、前記ズームレンズの位置に関わりなく、前記第４の駆動手段を制御して前記フォーカスレンズを一方向に移動させることを特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記レンズ鏡筒の回転および前記撮像素子の傾斜動作の完了後、前記制御手段は、フォーカスレンズを移動させながら、撮像素子に画像を撮像させ、撮像された画像のコントラスト比が所定の閾値より小さいか否か判定し、前記コントラスト比が前記閾値より小さい場合に、前記第２の駆動手段を制御して前記撮像素子を傾斜させ、前記フォーカスレンズを移動させながら、撮像素子に画像を撮像させる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。
【請求項９】
前記撮像素子を保持する撮像素子プレートと、
前記撮像素子プレートを前記光軸方向に対して傾斜可能に支持する撮像素子支持部と、
回転軸を有するモータと、
前記回転軸に固定された回転部材と、
前記撮像素子プレートに接触させられ、前記回転部材に噛み合わせられて前記回転部材の回転に伴って直進して、前記撮像素子プレートの傾斜角度を変化させる直進部材と、
前記撮像素子プレートに対して、前記撮像素子プレートが傾斜可能な一方向に常に付勢力を与える付勢部材と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記直進部材は、前記撮像素子プレートに点接触させられていることを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記付勢部材は、蛇腹構造を有しており、前記蛇腹構造の両端縁が前記撮像素子支持部と前記撮像素子プレートにそれぞれ接触するように、前記付勢部材は、前記撮像素子支持部と前記撮像素子プレートとの間に挟まれていることを特徴とする請求項９または１０に記載の撮像装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一項に記載の撮像装置と、前記撮像装置と通信手段を介して通信可能に接続された監視装置と、を備え、
前記監視装置は、前記通信手段を介して、前記撮像装置により撮像された画像を取得することを特徴とする画像監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、監視カメラ等の撮像装置および画像監視システムに関する。      
【背景技術】
【０００２】
ネットワークカメラ等の監視カメラでは、レンズ部を通過した入射光が撮像素子で結像し、画像を取得することができる。取得された画像では、被写界深度内の被写体を撮像すると良好な結像状態であり、被写界深度外の被写体を撮像すると結像状態が劣化する。
【０００３】
一般的に、絞りを開放すると、被写界深度が小さくなり、被写界深度外の結像状態が悪い領域が画像内に発生することが多くなる。すると、監視対象の一部分を良好に認識できないおそれがある。
このような場合でも、複数の監視カメラを設置して、いずれかの監視カメラの被写界深度内に被写体が入っていれば、良好な画像を取得することができる。しかし、監視カメラの数を抑制するため、１台の監視カメラで被写体を良好に認識することが望ましい。したがって、被写界深度が深い監視カメラが望まれている。また、夜間の使用においては、監視カメラに多くの光量を取り込むために絞りを開放する場合があるので、絞りを開放にした状態での被写体を良好に認識する重要性は高い。
【０００４】
レンズと撮像素子を相対的に傾けて被写界深度を大きくするアオリ撮像機能付きカメラ技術が知られている。アオリ撮像機能を利用することにより、絞りが開放状態でも結像状態を改善することができる。
特許文献１には、オートフォーカスして取得した画像において、複数の領域の各々に関するコントラスト値に基づいて、レンズと撮像素子の相対的なアオリ角を算出し、撮像素子をアオリ駆動することによって、被写界深度を大きくする技術が提案されている。
また、特許文献２には、撮像視野内の画像を取り込んで被写体の輪郭等の特徴抽出を行い、被写体の輪郭が画枠の対向する辺に平行になるように、目標のアオリ調整量を決定し、撮像素子に対してレンズをアオリ調整する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平３−１５９３７７号公報
【特許文献２】特開２０００−１９５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、レンズ鏡筒を回転させながら複数場面の撮像を１台で行う監視カメラの場合、レンズ鏡筒の姿勢の変化と共に撮像距離が変化する。このため、レンズ鏡筒に対する撮像素子のアオリ角をレンズ鏡筒の姿勢変化に応じて調整しないと、被写界深度が小さくなってしまう。さらに、プリセット巡回モードのようなレンズ鏡筒を回転させる巡回撮像の場合には、レンズ鏡筒の姿勢が変化したら、直ちに被写体を明確に認識することができることが望ましい。したがって、鮮明な画像を迅速に取得することができるように、レンズ鏡筒に対して撮像素子のアオリ角を自動で迅速に調整する必要がある。
【０００７】
特許文献１および特許文献２に記載された技術では、レンズ鏡筒の姿勢の変化を考慮していないので、上記の課題は解決されない。
【０００８】
そこで、本発明は、レンズ鏡筒を回転させながらアオリ撮像する場合、適切な画像を撮像するまでの時間を短縮化することができる撮像装置および画像監視システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明に係る撮像装置の一態様は、光が透過するレンズ鏡筒と、前記レンズ鏡筒をパン、チルトおよびローテーション方向の少なくとも１つの方向に回転させる第１の駆動手段と、前記レンズ鏡筒を透過した光の画像を撮像する撮像素子と、前記レンズ鏡筒の光軸方向に対して前記撮像素子を傾斜させる第２の駆動手段と、前記第１の駆動手段と前記第２の駆動手段とを制御して、前記レンズ鏡筒の回転中に、前記撮像素子の傾斜動作を完了させる制御手段とを備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、レンズ鏡筒を回転させながらアオリ撮像する場合、適切な画像を撮像するまでの時間を短縮化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るネットワーク監視カメラの分解斜視図。
【図２】監視カメラのレンズ鏡筒の分解斜視図。
【図３】監視カメラの撮像部の分解斜視図。
【図４Ａ】撮像部の斜視図。
【図４Ｂ】撮像部の縦断面図。
【図４Ｃ】図４Ｂの一部を拡大した縦断面図。
【図５Ａ】第１の実施形態に係る画像監視システムのブロック図。
【図５Ｂ】第１の実施形態に係る画像監視システムのブロック図。
【図６Ａ】第１のプリセットポジションにある監視カメラの正面図。
【図６Ｂ】第２のプリセットポジションにある監視カメラの正面図。
【図７】第１の実施形態に係るレンズ鏡筒の姿勢変更処理のフローチャート。
【図８Ａ】ＷＩＤＥ端に配置されたレンズを示すレンズ鏡筒の断面図。
【図８Ｂ】ＴＥＬＥ端に配置されたレンズを示すレンズ鏡筒の断面図。
【図９】ズームトラッキングカーブの模式図。
【図１０】第２の実施形態に係るレンズ鏡筒の姿勢変更処理のフローチャート。
【図１１】第２の実施形態に係るレンズの動作を示す模式図。
【図１２Ａ】変形例に係る撮像部の一部を示す分解斜視図。
【図１２Ｂ】変形例に係る撮像部の斜視図。
【図１２Ｃ】変形例に係る撮像部の縦断面図。
【図１３】他の変形例に係るナット部材と撮像素子プレートを示す図。
【図１４】他の変形例に係るピニオンとラックを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。以下の説明では、監視カメラの例として、ネットワークに接続されたネットワーク監視カメラを説明する。
【００１３】
以下に説明する実施の形態は、本発明の実現手段としての一例であり、本発明が適用される装置の構成や各種条件によって適宜修正又は変更されるべきものであり、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。
【００１４】
（第１の実施形態）
本実施形態では、監視カメラのレンズ鏡筒の回転中に、アオリ撮像のための撮像素子の傾斜動作を完了させる。監視カメラは下方向を撮像するように設置されることが多いため、以下の説明では、アオリ撮像のためのレンズ鏡筒に対する撮像素子の傾斜方向はチルト方向である。但し、監視カメラの撮像方向は他の方向でもよく、アオリ撮像のための撮像素子の傾斜方向はチルト方向には限定されない。
【００１５】
（監視カメラの概略構成）
図１は本発明の撮像装置の第１の実施形態に係るネットワーク監視カメラ（以下、「監視カメラ」という）の構成を示す分解斜視図である。
監視カメラ１は、固定カバー２、ドームカバー３、レンズ鏡筒４、撮像素子ユニット５、およびパン・チルト・ローテーションユニット６を備える。ドームカバー３を透過した光は、レンズ鏡筒４を通過し、撮像素子ユニット５の撮像素子４９に受けられることで像を結び、映像を表示することが可能となる。
【００１６】
レンズ鏡筒４は、パン・チルト・ローテーションユニット６に保持されている。パン・チルト・ローテーションユニット６により、レンズ鏡筒４は、パン方向、チルト方向、ローテーション方向に回転可能である。
パン・チルト・ローテーションユニット６は、例えば、建物の天井などの定位置に固定されている。
【００１７】
撮像素子ユニット５は、レンズ鏡筒４に取り付けられている。撮像素子４９は、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ   Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサまたはＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサである。
【００１８】
ドームカバー３はレンズ鏡筒４を保護する。ドームカバー３は固定カバー２に嵌め入れられ、固定カバー２は、複数のビス６Ａによって、パン・チルト・ローテーションユニット６に固定されている。このようにして、ドームカバー３は固定カバー２とパン・チルト・ローテーションユニット６に挟まれて固定されている。以下の説明では、固定カバー２の側（被写体側）を前側とし、パン・チルト・ローテーションユニット６の側（撮像素子側）を後側とする。
【００１９】
（レンズ鏡筒の構成）
図２は、レンズ鏡筒４の分解斜視図である。
レンズ鏡筒４は、前側固定枠１０、後側固定枠３２、および４つのレンズ９，１４，１９，２５を有する。レンズ９は、レンズ鏡筒４の光軸方向に固定された固定レンズである。レンズ１４は、レンズ鏡筒４に対して光軸方向に移動して変倍動作を行う第１のズームレンズである。レンズ１９は、レンズ鏡筒４に対して光軸方向に移動して変倍動作を行う第２のズームレンズである。レンズ２５は、レンズ鏡筒４に対して光軸方向に移動して合焦動作を行うフォーカスレンズである。
【００２０】
固定レンズ９は、固定レンズ枠８に保持されている。固定レンズ枠８は、複数のビス７によって、レンズ鏡筒４の前側固定枠１０に固定されている。固定レンズ９は、像を結像させる入射光をレンズ鏡筒４に取りこむ。
【００２１】
前側固定枠１０は、複数のビス１１によって、後側固定枠３２に固定されている。前側固定枠１０と後側固定枠３２の間には、ガイドバー１２，１３，２１，２２，２３，２４が挟まれている。
【００２２】
第１のズームレンズ１４は、レンズ移動枠１５に保持されている。レンズ移動枠１５は、Ｕ字溝１５ａおよび筒１５ｂを有する。Ｕ字溝１５ａおよび筒１５ｂには、ガイドバー１２，１３がそれぞれ挿入されている。筒１５ｂに挿入されたガイドバー１３によって、レンズ移動枠１５は、光軸方向に移動可能に支持される。Ｕ字溝１５ａに挿入されたガイドバー１２によって、ガイドバー１３を中心とするレンズ移動枠１５の回転が規制されている。
【００２３】
レンズ移動枠１５には、ラック１７が取り付けられている。ラック１７は、後側固定枠３２に複数のビス３３ａで固定されたステッピングモータ３３の回転軸に固定されたスクリューに噛み合っている。したがって、ステッピングモータ３３の回転軸の回転に伴って、ラック１７とともにレンズ移動枠１５は、光軸方向に移動する。
【００２４】
第１のズームレンズ１４と第２のズームレンズ１９の間には、絞りユニット１８が配置されている。絞りユニット１８は、複数のビス１６によって、後側固定枠３２に固定されている。絞りユニット１８は、レンズ鏡筒４を通過する光量を調節する。
【００２５】
第２のズームレンズ１９は、レンズ移動枠２０に保持されている。レンズ移動枠２０は、Ｕ字溝２０ａおよび筒２０ｂを有する。Ｕ字溝２０ａおよび筒２０ｂには、ガイドバー２２，２３がそれぞれ挿入されている。筒２０ｂに挿入されたガイドバー２３によって、レンズ移動枠２０は、光軸方向に移動可能に支持される。Ｕ字溝２０ａに挿入されたガイドバー２２によって、ガイドバー２３を中心とするレンズ移動枠２０の回転が規制されている。
【００２６】
レンズ移動枠２０には、図示しないラックが取り付けられている。このラックは、後側固定枠３２に複数のビス３１ａで固定されたステッピングモータ３１の回転軸に固定されたスクリューに噛み合っている。したがって、ステッピングモータ３１の回転軸の回転に伴って、ラックとともにレンズ移動枠２０は、光軸方向に移動する。
【００２７】
フォーカスレンズ２５は、レンズ移動枠２６に保持されている。レンズ移動枠２６は、Ｕ字溝２６ａおよび筒２６ｂを有する。Ｕ字溝２６ａおよび筒２６ｂには、ガイドバー２１，２４がそれぞれ挿入されている。筒２６ｂに挿入されたガイドバー２１によって、レンズ移動枠２６は、光軸方向に移動可能に支持される。Ｕ字溝２６ａに挿入されたガイドバー２４によって、ガイドバー２１を中心とするレンズ移動枠２６の回転が規制されている。
【００２８】
レンズ移動枠２６には、図示しないラックが取り付けられている。このラックは、後側固定枠３２に複数のビス３４ａで固定されたステッピングモータ３４の回転軸に固定されたスクリューに噛み合っている。したがって、ステッピングモータ３４の回転軸の回転に伴って、ラックとともにレンズ移動枠２６は、光軸方向に移動する。
【００２９】
後側固定枠３２には、図示しないＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）が固定されており、このＦＰＣには、フォトインタラプタ２７，２８，３０が半田付けされて、電気的に接続されている。また、このＦＰＣは、絞りユニット１８、ステッピングモータ３１，３３，３４、および照度センサ３５に電気的に接続されている。ＦＰＣからの通電によって、絞りユニット１８、ステッピングモータ３１，３３，３４、照度センサ３５、およびフォトインタラプタ２７，２８，３０を起動することができる。
【００３０】
フォトインタラプタ２７は、レンズ移動枠２０および第２のズームレンズ１９の移動を監視して、レンズ移動枠２０を移動させるステッピングモータ３１を制御するために設けられている。フォトインタラプタ２７は、レンズ移動枠２０の移動領域上に配置されている。フォトインタラプタ２７の出力を参照してステッピングモータ３１の駆動パルス数を制御することによって、レンズ移動枠２０の位置を制御することができる。
【００３１】
フォトインタラプタ２８は、レンズ移動枠１５および第１のズームレンズ１４の移動を監視して、レンズ移動枠１５を移動させるステッピングモータ３３を制御するために設けられている。フォトインタラプタ２８は、レンズ移動枠１５の移動領域上に配置されている。フォトインタラプタ２８の出力を参照してステッピングモータ３３の駆動パルス数を制御することによって、レンズ移動枠１５の位置を制御することができる。
【００３２】
フォトインタラプタ３０は、レンズ移動枠２６およびフォーカスレンズ２５の移動を監視して、レンズ移動枠２６を移動させるステッピングモータ３４を制御するために設けられている。フォトインタラプタ３０は、レンズ移動枠２６の移動領域上に配置されている。フォトインタラプタ３０の出力を参照してステッピングモータ３４の駆動パルス数を制御することによって、レンズ移動枠２６の位置を制御することができる。
【００３３】
後側固定枠３２には、照度センサ３５およびフィルタユニット３６が取り付けられている。フィルタユニット３６は、赤外カットフィルタ３７およびガラス部材３８を有する。照度センサ３５が測定する照度に応じて、フィルタユニット３６は、光軸方向に垂直な方向に移動させられる。具体的には、照度が高い時間（例えば昼間）には、赤外カットフィルタ３７がレンズ鏡筒４の光路に配置されて、レンズ鏡筒４の通過光から赤外光を除去する。照度が低い時間（例えば夜間）には、ガラス部材３８がレンズ鏡筒４の光路に配置されて、被写体の撮像を可能にする。
【００３４】
後側固定枠３２には、複数のビス４０によって、撮像素子支持部３９（図３参照）が固定されている。撮像素子支持部３９は、撮像素子４９を含む撮像素子ユニット５を支持する。
【００３５】
（撮像部の構成）
図３は、撮像素子支持部３９と撮像素子ユニット５を有する撮像部５７の分解斜視図である。図４Ａは撮像部５７の斜視図であり、図４Ｂは撮像部５７の縦断面図である。図４Ｃは、図４Ｂの一部を拡大した縦断面図である。これらの図を参照して、撮像部５７を説明する。
【００３６】
撮像部５７は、撮像素子支持部３９、光学ローパスフィルタ４１、撮像素子プレート４５、回路基板５０、ＦＰＣ５１、およびステッピングモータ５５を備える。
【００３７】
光学ローパスフィルタ４１は、撮像素子支持部３９に対して固定されている。具体的には、撮像素子支持部３９には、光学ローパスフィルタ４１を保持する保持部材４２が装着されている。
【００３８】
撮像素子支持部３９には、同心の２つの軸４４によって撮像素子プレート４５が取り付けられており、撮像素子プレート４５は軸４４を中心にして、撮像素子支持部３９およびレンズ鏡筒４に対して、チルト方向に回転可能である。撮像素子プレート４５には撮像素子４９が固定されている。したがって、撮像素子４９も軸４４を中心にして、撮像素子支持部３９およびレンズ鏡筒４に対して、チルト方向に回転可能である。このように、撮像素子４９がレンズ鏡筒４に対して、チルトすることにより、監視カメラ１のアオリ撮像が可能である。
【００３９】
撮像素子４９は、回路基板５０に半田付けされて、回路基板５０上の回路に電気的に接続されている。回路基板５０も撮像素子プレート４５に固定されている。回路基板５０には、ＦＰＣ５１が接合されている。ＦＰＣ５１上の配線を通じて、回路基板５０は、上記のＦＰＣ（非図示）に電気的に接続され、絞りユニット１８、ステッピングモータ３１，３３，３４、照度センサ３５、およびフォトインタラプタ２７，２８，３０を駆動することができる。
【００４０】
また、撮像素子支持部３９には、複数のビス５６によって、ステッピングモータ５５が固定されている。ステッピングモータ５５の回転軸には、リードスクリュー５３が固定されている。リードスクリュー５３は、ナット部材５２に螺合されている。ナット部材５２は孔を有しており、この孔にはステッピングモータ５５に固定されたガイドバー５４が挿入されている。したがって、ステッピングモータ５５の回転軸が回転すると、ガイドバー５４に沿って、ナット部材５２は直進させられる。
【００４１】
ナット部材５２は、撮像素子プレート４５に形成された突起４６に接触させられる。したがって、ステッピングモータ５５の回転に伴って、ナット部材５２が直進すると、撮像素子４９および撮像素子プレート４５は、軸４４を中心として、光軸に対しチルトさせられる。
【００４２】
図４Ｃに示すように、突起４６は半球である。ナット部材５２の端部５２Ａは、くさび形に形成されており、端部５２Ａの平坦面に半球である突起４６が接触することによって、ナット部材５２は撮像素子プレート４５に点接触させられている。
【００４３】
図４Ｂに示すように、撮像素子支持部３９と撮像素子プレート４５の間には、引張りバネ４３が架け渡されている。引張りバネ４３より、図４Ｂにおいて白矢印で示すように、反時計方向の付勢力が撮像素子プレート４５に常に与えられている。ナット部材５２が前進させられるとき、ナット部材５２は、引張りバネ４３に起因する力に抗して、撮像素子プレート４５を図４Ｂにおいて時計方向に回転させる。
【００４４】
ナット部材５２が後退させられるとき、撮像素子プレート４５は図４Ｂにおいて反時計方向に回転させられる。リードスクリュー５３とナット部材５２はバックラッシを有する。しかし、引張りバネ４３に起因する反時計方向の付勢力が撮像素子プレート４５に常に与えられているので、ナット部材５２が後退させられるとき、撮像素子プレート４５はナット部材５２の後退に応じて迅速に回転する。このため、ナット部材５２の後退時、撮像素子プレート４５のチルト動作の応答性が高い。
金属製の引張りバネ４３の代わりに、ゴムなどの弾性材料から形成された引張り部材を使用してもよい。
【００４５】
図３に示すように、撮像素子支持部３９には、ビス４８によって、フォトインタラプタ４７が固定されている。フォトインタラプタ４７は、撮像素子プレート４５および撮像素子４９のチルト動作を監視して、撮像素子プレート４５を移動させるステッピングモータ５５を制御するために設けられている。フォトインタラプタ４７は、撮像素子プレート４５の移動領域上に配置されており、撮像素子プレート４５に設けられた非検出片（非図示）の位置を検出する。フォトインタラプタ４７の出力を参照してステッピングモータ５５の駆動パルス数を制御することによって、撮像素子プレート４５のチルト位置を制御することができる。
【００４６】
（画像監視システムの制御系統）
図５Ａおよび図５Ｂのブロック図を参照して、本実施形態に係る画像監視システムについて説明する。画像監視システムは、監視カメラ１と、遠隔で監視カメラ１を操作する操作ユニット５９とを備える。監視カメラ１と操作ユニット５９は、通信回線６０、例えば専用回線または公衆通信網を介して有線または無線で接続されている。
【００４７】
監視カメラ１は、操作ユニット５９からの指令に応じて、パン・チルト・ローテーション動作等を制御する制御ＣＰＵ６１を有する。制御ＣＰＵ６１は、図示しないＲＯＭなどの記録媒体に記憶されたプログラムを実行することで各種の機能動作を実行する。
【００４８】
監視カメラ１は、動画像を撮像し、操作ユニット５９に動画像を提供する。但し、必要に応じて、監視カメラ１は、静止画像（スナップショット）を撮像して、操作ユニット５９に静止画像を提供することもできる。
【００４９】
制御ＣＰＵ６１には、パン駆動部６２、チルト駆動部６３、ローテーション駆動部６４、第１のズームレンズ駆動部６５Ａ、第２のズームレンズ駆動部６５Ｂ、フォーカスレンズ駆動部６６、および撮像素子チルト駆動部６７が接続されている。
【００５０】
パン駆動部６２、チルト駆動部６３、およびローテーション駆動部６４は、パン・チルト・ローテーションユニット６に組み込まれており、それぞれレンズ鏡筒４をパン方向、チルト方向、およびローテーション方向に回転させるステッピングモータである。
【００５１】
第１のズームレンズ駆動部６５Ａは、第１のズームレンズ１４を移動させるステッピングモータ３３である。第２のズームレンズ駆動部６５Ｂは、第２のズームレンズ１９を移動させるステッピングモータ３１である。フォーカスレンズ駆動部６６は、フォーカスレンズ２５を移動させるステッピングモータ３４である。撮像素子チルト駆動部６７は、撮像素子プレート４５をチルトさせるステッピングモータ５５である。
【００５２】
さらに制御ＣＰＵ６１には、絞り駆動部６８が接続されている。絞り駆動部６８は絞りユニット１８を駆動するアクチュエータまたはモータである。制御ＣＰＵ６１は、絞りの輝度差分に基づいて、絞り駆動部６８を制御することにより、絞りユニット１８の駆動アームの位置を制御する。
【００５３】
さらに制御ＣＰＵ６１には、赤外カットフィルタ切り替え駆動部６９が接続されている。赤外カットフィルタ切り替え駆動部６９は、赤外カットフィルタ３７およびガラス部材３８を切り替える。制御ＣＰＵ６１は、照度センサ３５が測定する照度に基づいて、赤外カットフィルタ切り替え駆動部６９を制御することにより、フィルタユニット３６を移動させて、赤外カットフィルタ３７およびガラス部材３８を切り替える。
【００５４】
さらに制御ＣＰＵ６１には、プリセットポジション記憶部７６が接続されている。プリセットポジションとは、あらかじめ登録された監視カメラ１の姿勢であって、監視カメラ１はプリセットポジションで撮像することができる。監視カメラ１が複数のプリセットポジションを定期的に巡回しながら撮像を行うモードをプリセット巡回モードと呼ぶ。プリセットポジション記憶部７６は、各プリセットポジションにおける監視カメラ１の所望のパン角度、チルト角度、およびローテーション角度をあらかじめ記憶する。
【００５５】
さらに制御ＣＰＵ６１には、レンズ位置記憶部７７が接続されている。レンズ位置記憶部７７は、各プリセットポジションにおける第１のズームレンズ１４、第２のズームレンズ１９、およびフォーカスレンズ２５の所望の位置をあらかじめ記憶する。
【００５６】
さらに制御ＣＰＵ６１には、撮像素子角度記憶部７８が接続されている。撮像素子角度記憶部７８は、各プリセットポジションにおける撮像素子４９の所望のチルト角度をあらかじめ記憶する。
【００５７】
さらに制御ＣＰＵ６１には、パン位置検出部７９、チルト位置検出部８０、およびローテーション位置検出部８１が接続されている。パン位置検出部７９、チルト位置検出部８０、およびローテーション位置検出部８１は、それぞれ監視カメラ１の現在のパン角度、チルト角度、およびローテーション角度を検出する。より具体的には、パン位置検出部７９は、パン駆動部６２の現在の駆動パルス数を検出する。チルト位置検出部８０は、チルト駆動部６３の現在の駆動パルス数を検出する。ローテーション位置検出部８１は、ローテーション駆動部６４の現在の駆動パルス数を検出する。
【００５８】
さらに制御ＣＰＵ６１には、パン駆動パルス数記憶部８５、チルト駆動パルス数記憶部８６、およびローテーション駆動パルス数記憶部８７が接続されている。パン駆動パルス数記憶部８５、チルト駆動パルス数記憶部８６、およびローテーション駆動パルス数記憶部８７は、それぞれパン駆動部６２、チルト駆動部６３、およびローテーション駆動部６４の現在の駆動パルス数を記憶する。また、パルス数記憶部８５，８６，８７は、それぞれ駆動部６２，６３，６４を駆動すべき所望の駆動パルス数を記憶する。
【００５９】
検出部７９，８０，８１により検出された駆動部６２，６３，６４の現在の駆動パルス数は、制御ＣＰＵ６１に通知される。制御ＣＰＵ６１は、駆動部６２，６３，６４の現在の駆動パルス数をパルス数記憶部８５，８６，８７にそれぞれ記憶させる。
【００６０】
制御ＣＰＵ６１は、パルス数記憶部８５，８６，８７に記憶された現在の駆動パルス数および所望の駆動パルス数を随時、読み出すことができる。制御ＣＰＵ６１は、記憶部８５，８６，８７に記憶された現在の駆動パルス数と、プリセットポジション記憶部７６に記憶された所望のパン角度、チルト角度、およびローテーション角度に基づいて、駆動部６２，６３，６４の所望の駆動パルス数を計算する。所望の駆動パルス数とは、各プリセットポジションにおいて監視カメラ１が所望のパン角度、チルト角度、およびローテーション角度になるために必要な、パン駆動部６２、チルト駆動部６３、およびローテーション駆動部６４の駆動パルス数である。制御ＣＰＵ６１は、計算された駆動部６２，６３，６４の所望の駆動パルス数をパルス数記憶部８５，８６，８７にそれぞれ記憶させる。
【００６１】
さらに制御ＣＰＵ６１には、第１のズームレンズ駆動パルス数検出部７０Ａ、第２のズームレンズ駆動パルス数検出部７０Ｂ、およびフォーカスレンズ駆動パルス数検出部７１が接続されている。パルス数検出部７０Ａ，７０Ｂ，７１は、レンズ駆動部６５Ａ，６５Ｂ，６６の現在の駆動パルス数を検出する。
【００６２】
さらに制御ＣＰＵ６１には、第１のズームレンズ駆動パルス数記憶部７３Ａ、第２のズームレンズ駆動パルス数記憶部７３Ｂ、およびフォーカスレンズ駆動パルス数記憶部７４が接続されている。パルス数記憶部７３Ａ，７３Ｂ，７４は、それぞれ検出部７０Ａ，７０Ｂ，７１で検出されたレンズ駆動部６５Ａ，６５Ｂ，６６の現在の駆動パルス数を記憶する。また、パルス数記憶部７３Ａ，７３Ｂ，７４は、それぞれレンズ駆動部６５Ａ，６５Ｂ，６６を駆動すべき所望の駆動パルス数を記憶する。
【００６３】
パルス数検出部７０Ａ，７０Ｂ，７１により検出されたレンズ駆動部６５Ａ，６５Ｂ，６６の現在の駆動パルス数は、制御ＣＰＵ６１に通知される。制御ＣＰＵ６１は、レンズ駆動部６５Ａ，６５Ｂ，６６の現在の駆動パルス数をパルス数記憶部７３Ａ，７３Ｂ，７４にそれぞれ記憶させる。
【００６４】
制御ＣＰＵ６１は、パルス数記憶部７３Ａ，７３Ｂ，７４に記憶された現在の駆動パルス数および所望の駆動パルス数を随時、読み出すことができる。制御ＣＰＵ６１は、記憶部７３Ａ，７３Ｂ，７４に記憶された現在の駆動パルス数と、レンズ位置記憶部７７に記憶されたレンズ１４，１９，２５の所望の位置に基づいて、駆動部６５Ａ，６５Ｂ，６６の所望の駆動パルス数を計算する。所望の駆動パルス数とは、各プリセットポジションにおいてレンズ１４，１９，２５が所望の位置になるために必要な駆動部６５Ａ，６５Ｂ，６６の駆動パルス数である。制御ＣＰＵ６１は、計算された駆動部６５Ａ，６５Ｂ，６６の所望の駆動パルス数をパルス数記憶部７３Ａ，７３Ｂ，７４にそれぞれ記憶させる。
【００６５】
さらに制御ＣＰＵ６１には、撮像素子チルト駆動パルス数検出部７２が接続されている。撮像素子チルト駆動パルス数検出部７２は、撮像素子チルト駆動部６７の現在の駆動パルス数を検出する。
【００６６】
さらに制御ＣＰＵ６１には、撮像素子チルト駆動パルス数記憶部７５が接続されている。撮像素子チルト駆動パルス数記憶部７５は、撮像素子チルト駆動パルス数検出部７２で検出された撮像素子チルト駆動部６７の現在の駆動パルス数を記憶する。また、撮像素子チルト駆動パルス数記憶部７５は、撮像素子チルト駆動部６７を駆動すべき所望の駆動パルス数を記憶する。
【００６７】
撮像素子チルト駆動パルス数検出部７２により検出された撮像素子チルト駆動部６７の現在の駆動パルス数は、制御ＣＰＵ６１に通知される。制御ＣＰＵ６１は、撮像素子チルト駆動部６７の現在の駆動パルス数を撮像素子チルト駆動パルス数記憶部７５に記憶させる。
【００６８】
制御ＣＰＵ６１は、撮像素子チルト駆動パルス数記憶部７５に記憶された現在の駆動パルス数および所望の駆動パルス数を随時、読み出すことができる。制御ＣＰＵ６１は、記憶部７５に記憶された撮像素子チルト駆動部６７の現在の駆動パルス数と、撮像素子角度記憶部７８に記憶された撮像素子４９の所望のチルト角度に基づいて、撮像素子チルト駆動部６７の所望の駆動パルス数を計算する。所望の駆動パルス数とは、各プリセットポジションにおいて撮像素子４９が所望の角度になるために必要な撮像素子チルト駆動部６７の駆動パルス数である。制御ＣＰＵ６１は、計算された撮像素子チルト駆動部６７の所望の駆動パルス数を撮像素子チルト駆動パルス数記憶部７５に記憶させる。
【００６９】
監視カメラ１の記憶部７６，７７，７８，７３Ａ，７３Ｂ，７４，７５、８５，８６，８７は、互いに別個の記憶装置であってもよいが、これらが１つの記憶装置に設けられていてもよい。
【００７０】
操作ユニット５９は、モニター８２、操作ユニットＣＰＵ８３、および操作部８４を備える。モニター８２はディスプレイ装置である。モニター８２は、監視カメラ１で撮像された映像、および操作ユニット５９の操作者（オペレータ）の操作を案内する画像を表示する。
【００７１】
操作部８４はマンマシンインタフェースである。操作ユニット５９の操作者は、操作部８４を用いて、監視カメラ１のパン・チルト・ローテーション動作、ならびにズームレンズ１４，１９、フォーカスレンズ２５および撮像素子４９の動作に関する指令を入力することができる。また、操作者は、絞りユニット１８の絞り羽根の開度調節、および赤外カットフィルタ３７とガラス部材３８の切り替えに関する指令を入力することができる。
【００７２】
操作ユニットＣＰＵ８３は、操作部８４への入力に応じて指令信号を生成し、指令信号を監視カメラ１の制御ＣＰＵ６１に供給する。したがって、操作者は、監視カメラ１で撮像された映像をモニター８２によって確認しながら、操作部８４を操作して、所望の撮像条件で被写体を撮像することができる。操作ユニットＣＰＵ８３は、図示しないＲＯＭなどの記憶媒体に記憶されたプログラムを実行することで各種の機能動作を実行する。
【００７３】
操作者は、操作部８４を操作して、プリセット巡回モードの各プリセットポジションにおける監視カメラ１の所望のパン角度、チルト角度、およびローテーション角度を、監視カメラ１のプリセットポジション記憶部７６に記憶させることができる。また、操作者は、操作部８４を操作して、プリセット巡回モードの各プリセットポジションにおけるレンズ１４，１９，２５の所望の位置を監視カメラ１のレンズ位置記憶部７７に記憶させることができる。また、操作者は、操作部８４を操作して、プリセット巡回モードの各プリセットポジションにおける撮像素子４９の所望のチルト角度を監視カメラ１の撮像素子角度記憶部７８に記憶させることができる。
【００７４】
（レンズ鏡筒の回転動作およびアオリ撮像のための撮像素子の傾斜動作）
次に、レンズ鏡筒４を回転させながらアオリ撮像のために撮像素子４９を傾斜させる動作を説明する。以下の説明では、プリセット巡回モードにおける２つのプリセットポジションを例にとる。
【００７５】
以下の説明では、レンズ鏡筒４の回転方向は、チルト方向である。但し、レンズ鏡筒４の回転方向は、パン方向またはローテーション方向であってもよいし、これら３つの方向のいずれか２つの組合せ、または３つの組合せであってもよい。
【００７６】
図６Ａは、第１のプリセットポジションにある監視カメラ１を示し、図６Ｂは第２のプリセットポジションにある監視カメラ１を示す。図中のＶ１、Ｖ２、θ１ａ、θ２ａ、θ１ｂ、θ２ｂは、以下のように定義される。
Ｖ１：レンズ鏡筒４のチルト速度
Ｖ２：撮像素子４９のチルト速度
θ１ａ：第１のプリセットポジションにおけるレンズ鏡筒４のチルト角度
θ１ｂ：第２のプリセットポジションにおけるレンズ鏡筒４のチルト角度
θ２ａ：第１のプリセットポジションにおける撮像素子４９のチルト角度
θ２ｂ：第２のプリセットポジションにおける撮像素子４９のチルト角度
【００７７】
レンズ鏡筒４の第２のプリセットポジションと第１のプリセットポジションのチルト角度の差分θ１は、下記の式から計算される。
θ１＝θ１ｂ−θ１ａ    （式１）
【００７８】
撮像素子４９の第２のプリセットポジションと第１のプリセットポジションのチルト角度の差分θ２は、下記の式から計算される。
θ２＝θ２ｂ−θ２ａ    （式２）
【００７９】
レンズ鏡筒４を回転させながら複数場面の撮像を１台で行う監視カメラの場合、レンズ鏡筒４の姿勢の変化と共に撮像距離が変化する。このため、撮像素子４９のチルト角度をレンズ鏡筒４の姿勢変化に応じて調整しないと、被写界深度が小さくなってしまう。また、プリセット巡回モードのようなレンズ鏡筒を回転させる巡回撮像の場合には、レンズ鏡筒４の姿勢が変化したら、直ちに被写体を明確に認識することができることが望ましい。したがって、鮮明な画像を迅速に取得することができるように、レンズ鏡筒４に対して撮像素子４９のアオリ角を自動で迅速に調整する必要がある。
【００８０】
（レンズ鏡筒の姿勢変更処理）
そこで、本発明の第１の実施形態では、レンズ鏡筒４の回転が完了する前または完了すると同時に、アオリ撮像のための撮像素子４９の傾斜動作を完了させる。第１の実施形態に係るレンズ鏡筒４の姿勢変更処理を図７のフローチャートに沿って説明する。
【００８１】
以下の説明では、レンズ鏡筒４をチルト方向に回転させる場合を例にとる。但し、レンズ鏡筒４の回転方向は、パン方向またはローテーション方向であってもよいし、これら３つの方向のいずれか２つの組合せ、または３つの組合せであってもよい。
【００８２】
Ｓ（ステップ）１０１において、制御ＣＰＵ６１は、現在のレンズ鏡筒４のチルト角度θ１ａ（図６Ａ参照）と、現在の撮像素子４９のチルト角度θ２ａ（図６Ａ参照）を取得する。具体的には、制御ＣＰＵ６１は、チルト位置検出部８０により検出され、チルト駆動パルス数記憶部８６に記憶された現在のチルト駆動部６３の駆動パルス数を読み出し、それに基づいて、現在のレンズ鏡筒４のチルト角度θ１ａを計算する。また、制御ＣＰＵ６１は、撮像素子チルト駆動パルス数検出部７２により検出され、撮像素子チルト駆動パルス数記憶部７５に記録された撮像素子チルト駆動部６７の現在の駆動パルス数を読み出す。制御ＣＰＵ６１は、撮像素子チルト駆動部６７の現在の駆動パルス数に基づいて、現在の撮像素子４９の駆動チルト角度θ２ａを計算する。
【００８３】
次に、Ｓ１０２において、制御ＣＰＵ６１は、次のレンズ鏡筒４のチルト角度θ１ｂ（図６Ｂ参照）と、次の撮像素子４９のチルト角度θ２ｂ（図６Ｂ参照）を指定する。具体的には、制御ＣＰＵ６１は、プリセットポジション記憶部７６に記憶されたレンズ鏡筒４の次の所望のチルト角度θ１ｂを読み出す。また、制御ＣＰＵ６１は、撮像素子角度記憶部７８に記憶された撮像素子４９の次の所望のチルト角度θ２ｂを読み出す。制御ＣＰＵ６１は、読み出されたチルト角度θ１ｂ，θ２ｂを次のチルト角度θ１ｂ，θ２ｂとして指定する。
【００８４】
次に、Ｓ１０３において、制御ＣＰＵ６１は、式１および式２に従って、チルト角度の差分θ１，θ２を計算する。そして、制御ＣＰＵ６１は、チルト角度の差分θ１から、チルト駆動部６３を駆動すべき所望の駆動パルス数を計算し、所望の駆動パルス数をチルト駆動パルス数記憶部８６に記憶させる。また、制御ＣＰＵ６１は、チルト角度の差分θ２から、撮像素子チルト駆動部６７を駆動すべき所望の駆動パルス数を計算し、所望の駆動パルス数を撮像素子チルト駆動パルス数記憶部７５に記憶させる。
【００８５】
次に、Ｓ１０４において、制御ＣＰＵ６１は、レンズ鏡筒４のチルト速度Ｖ１と、撮像素子４９のチルト速度Ｖ２を決定する。チルト速度Ｖ１は、レンズ鏡筒４を現在のチルト角度θ１ａから次のチルト角度θ１ｂに駆動するための速度である。チルト速度Ｖ２は、撮像素子４９を現在のチルト角度θ２ａから次のチルト角度θ２ｂに駆動するための速度である。Ｓ１０４において、制御ＣＰＵ６１は、Ｖ１，Ｖ２を以下の関係式を満たすように計算する。
Ｖ２≧Ｖ１×θ２／θ１    （式３）
【００８６】
式３が満たされることにより、以下の関係式が満たされる。
ｔ１＝θ１／Ｖ１≧ｔ２＝θ２／Ｖ２    （式４）
ここで、ｔ１は、レンズ鏡筒４を現在のチルト角度θ１ａから次のチルト角度θ１ｂに駆動するのに要する時間である。ｔ２は、撮像素子４９を現在のチルト角度θ２ａから次のチルト角度θ２ｂに駆動するのに要する時間である。式４から明らかな通り、レンズ鏡筒４のチルト動作時間ｔ１内に撮像素子４９のチルト動作時間ｔ２が完了する。
【００８７】
Ｓ１０４をさらに具体的に説明する。制御ＣＰＵ６１は、レンズ鏡筒４の所定のチルト速度（例えば最大チルト速度）Ｖ１、およびチルト角度の差分θ１，θ２から下記の式に従って、撮像素子４９のチルト速度Ｖ２を計算してもよい。
Ｖ２＝Ｖ１×θ２／θ１＋α    （式５）
ここで、αは所定の値であり、ゼロであってもよい。計算されたＶ２が撮像素子４９の最大チルト速度を超える場合には、制御ＣＰＵ６１は、レンズ鏡筒４のチルト速度Ｖ１を減少させ、再度、式５に従って、撮像素子４９のチルト速度Ｖ２を計算する。計算されたＶ２が撮像素子４９の最大チルト速度以下になるまで、制御ＣＰＵ６１は、レンズ鏡筒４のチルト速度Ｖ１を減少させて、再度、式５に従って、撮像素子４９のチルト速度Ｖ２を計算してよい。
【００８８】
制御ＣＰＵ６１は、撮像素子４９の所定のチルト速度（例えば最大チルト速度）Ｖ２、およびチルト角度の差分θ１，θ２から式５に従って、レンズ鏡筒４のチルト速度Ｖ１を計算してもよい。計算されたＶ１がレンズ鏡筒４の最大チルト速度を超える場合には、制御ＣＰＵ６１は、撮像素子４９のチルト速度Ｖ２を減少させ、再度、式５に従って、レンズ鏡筒４のチルト速度Ｖ１を計算する。計算されたＶ１がレンズ鏡筒４の最大チルト速度以下になるまで、制御ＣＰＵ６１は、撮像素子４９のチルト速度Ｖ２を減少させて、再度、式５に従って、レンズ鏡筒４のチルト速度Ｖ１を計算してよい。
【００８９】
次に、Ｓ１０５において、制御ＣＰＵ６１は、決定されたチルト速度Ｖ１でレンズ鏡筒４を回転させるために、レンズ鏡筒４のチルト駆動部６３に与える駆動パルスのペースを決定する。また、制御ＣＰＵ６１は、決定されたチルト速度Ｖ２で撮像素子４９を回転させるために、撮像素子４９の撮像素子チルト駆動部６７に与える駆動パルスのペースを決定する。
【００９０】
次に、Ｓ１０６において、制御ＣＰＵ６１は、レンズ鏡筒４のチルト駆動部６３を駆動し、決定されたチルト速度Ｖ１でレンズ鏡筒４をチルト角度θ１ｂまで回転させる。具体的には、制御ＣＰＵ６１は、Ｓ１０５で決定されたペースで、レンズ鏡筒４のチルト駆動部６３に駆動パルスを与える。また、制御ＣＰＵ６１は、撮像素子４９の撮像素子チルト駆動部６７を駆動し、決定されたチルト速度Ｖ２で撮像素子４９をチルト角度θ２ｂまで回転させる。具体的には、制御ＣＰＵ６１は、Ｓ１０５で決定されたペースで、撮像素子４９の撮像素子チルト駆動部６７に駆動パルスを与える。
【００９１】
Ｓ１０６で、レンズ鏡筒４の回転を開始するのと、撮像素子４９の回転を開始するのは、同時である。したがって、レンズ鏡筒４のチルト動作時間ｔ１内に撮像素子４９のチルト動作時間ｔ２が完了する。
【００９２】
次に、Ｓ１０７において、制御ＣＰＵ６１は、オートフォーカス動作を実行する。具体的には、制御ＣＰＵ６１は、フォーカスレンズ駆動部６６を駆動して、フォーカスレンズ２５を移動させつつ、複数の撮像画像（静止画像）を取得する。そして、制御ＣＰＵ６１は、フォーカスレンズ２５を移動させながら撮像された静止画像の全体または一部の輝度が最大になるフォーカスレンズ２５の位置を、フォーカスレンズ２５の所望の位置と判断し、所望の位置にフォーカスレンズ２５を停止させる。
【００９３】
次に、Ｓ１０８において、制御ＣＰＵ６１は、フォーカスレンズ２５の所望の位置で取得された静止画像に基づいて、さらに撮像素子４９のチルト動作が必要か否かを判定する。具体的には、静止画像のコントラスト比が所定の閾値より小さいか否かを判定する。
【００９４】
静止画像が良好な結像状態ではない（コントラスト比が閾値より小さい）とＳ１０８で判定された場合、処理はＳ１０９に進む。Ｓ１０９において、制御ＣＰＵ６１は、撮像素子チルト駆動部６７を制御し、撮像素子４９を所定の角度分、わずかにチルトさせる。
【００９５】
Ｓ１０９の後、処理はＳ１０７に進み、制御ＣＰＵ６１は、再度、オートフォーカス動作を実行する。
【００９６】
この後、処理は、再びＳ１０８に進む。Ｓ１０８において、制御ＣＰＵ６１は、直前のＳ１０７で取得された静止画像に基づいて、さらに撮像素子４９のチルト動作が必要か否かを判定する。
【００９７】
撮像画像が良好な結像状態であるとＳ１０８で判定された場合、レンズ鏡筒４の姿勢変更処理は終了して、制御ＣＰＵ６１は、通常の動画像の撮像を再開する。
【００９８】
Ｓ１０８でコントラスト比が閾値より小さいと判定されるということは、フォーカスレンズ２５の位置が最適ではないことを意味する。しかし、撮像画像の輝度のピークにフォーカスレンズ２５を配置するオートフォーカス方式の場合には、Ｓ１０８の直前のＳ１０７でフォーカスレンズ２５は、最適なピント位置の近辺まで移動されている。本実施形態では、Ｓ１０９で撮像素子４９の傾斜角度を微調整し、再度、輝度に基づいて、フォーカスレンズ２５の位置を微調整する。したがって、オートフォーカスにおけるフォーカス走査領域を狭めることができるので、微調整（再オートフォーカス）の時間が短縮され、この結果、鮮明な画像を撮像するまでの時間を短縮化することができる。
【００９９】
ここでは、レンズ鏡筒４をチルト方向に回転させる場合を例にとるが、レンズ鏡筒４をパン方向またはローテーション方向に回転させる場合にも、同様にして、レンズ鏡筒４の回転速度と、撮像素子４９のチルト速度を決定してよい。レンズ鏡筒４をパン、チルトおよびローテーション方向のいずれか２方向または３方向に回転させる場合には、すべての方向にレンズ鏡筒４の回転が完了する前または完了すると同時に、撮像素子４９のチルト動作を完了させる。
【０１００】
（第１の実施形態の効果）
以上説明したように、本実施形態では、制御ＣＰＵ６１は、レンズ鏡筒４のパン、チルトおよびローテーション方向の少なくとも１つの方向での回転が完了する前または完了すると同時に、撮像素子４９の傾斜動作を完了させる。そのため、レンズ鏡筒４を回転させながらアオリ撮像する場合、レンズ鏡筒４の回転完了後、鮮明な画像を撮像するまでの時間を短縮化することができる。
【０１０１】
また、本実施形態では、レンズ鏡筒４の回転および撮像素子４９の傾斜動作の完了後、制御ＣＰＵ６１は、オートフォーカス動作において、フォーカスレンズ２５を所望の位置まで移動させる。そして、制御ＣＰＵ６１は、撮像された静止画像のコントラスト比が閾値より小さい場合には、撮像素子４９の傾斜角度を微調整し、さらにフォーカスレンズ２５の位置を微調整する。したがって、オートフォーカスにおけるフォーカス走査領域を狭めることができるので、微調整（再オートフォーカス）の時間が短縮され、この結果、鮮明な画像を撮像するまでの時間を短縮化することができる。
【０１０２】
また、本実施形態では、撮像素子４９を保持する撮像素子プレート４５は、レンズ鏡筒４の光軸方向に対して傾斜可能に、撮像素子支持部３９に支持されており、ステッピングモータ５５によって、撮像素子プレート４５の傾斜角度が変化させられる。具体的には、ステッピングモータ５５の回転軸に固定されたリードスクリュー５３が、ナット部材５２に螺合されており、ナット部材５２は撮像素子プレート４５に接触する。ナット部材５２は、リードスクリュー５３の回転に伴って直進して、撮像素子プレート４５を変化させる。さらに、引張りバネ４３が、撮像素子プレート４５に対して、撮像素子プレート４５が傾斜可能な一方向（例えば、ナット部材５２の後退方向）に常に付勢力を与える。リードスクリュー５３とナット部材５２はバックラッシを有するが、引張りバネ４３の付勢力が撮像素子プレート４５に常に与えられているので、ナット部材５２が後退させられるとき、撮像素子プレート４５は迅速に回転する。このため、ナット部材５２が後退させられるとき、撮像素子プレート４５のチルト動作の応答性が高い。
【０１０３】
撮像素子プレート４５には重力に起因するモーメントが与えられ、撮像素子プレート４５の姿勢に応じてモーメントは変化する。撮像素子プレート４５の姿勢は、レンズ鏡筒４の姿勢に応じて変化し、レンズ鏡筒４に対する撮像素子プレート４５の傾斜角度によっても変化する。しかし、撮像素子プレート４５には、引張りバネ４３に起因する付勢力が常に与えられており、付勢力によるモーメントは、重力に起因するモーメントよりはるかに大きい。このため、撮像素子プレート４５の姿勢に応じた重力に起因するモーメントに関わらず、ナット部材５２の前進時も後退時も、撮像素子プレート４５のチルト動作の応答性が高い。
【０１０４】
また、本実施形態では、ナット部材５２は撮像素子プレート４５に点接触させられている。したがって、ナット部材５２と撮像素子プレート４５の接触状態は、ナット部材５２の位置および撮像素子プレート４５の傾斜角度に関わらず安定する。このため、ナット部材５２の前進時も後退時も、撮像素子プレート４５のチルト動作の応答性が高い。
【０１０５】
上記の通り、本実施形態では、撮像素子プレート４５の姿勢に応じた重力に起因するモーメントに関わらず、ナット部材５２の前進時も後退時も、撮像素子プレート４５のチルト動作の応答性が高い。したがって、撮像素子４９の傾斜角度を高精度に制御することが可能である。この効果は、監視カメラ１を、通常とは異なり、側方の被写体を撮像するように横向きに取り付けた場合でも、通常とは逆に、上方の被写体を撮像するように上向きに取り付けた場合でも、達成される。
【０１０６】
本実施形態では、撮像素子４９の傾斜角度を高精度に制御することが可能であるため、レンズ鏡筒４を回転させながらアオリ撮像する場合、レンズ鏡筒４の回転完了後、鮮明な画像を撮像するまでの時間を短縮化することができる。具体的には、Ｓ１０７のオートフォーカス動作で、鮮明な画像を取得することができる可能性が高いため、Ｓ１０８の判定の結果、Ｓ１０９での撮像素子４９の傾斜角度の微調整が不要になることが多いと考えられる。また、Ｓ１０９で、撮像素子４９の傾斜角度を微調整するときも、撮像素子４９の傾斜角度を高精度に制御することが可能であるので、再オートフォーカスの時間が短縮され、この結果、鮮明な画像を撮像するまでの時間を短縮化することができる。
【０１０７】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、レンズ鏡筒４の回転中に、撮像素子４９の傾斜動作が完了する。この特徴に加えて、第２の実施形態では、レンズ鏡筒４の回転中に、第１のズームレンズ１４、第２のズームレンズ１９およびフォーカスレンズ２５の移動を完了させる。
【０１０８】
第２の実施形態の監視カメラおよび画像監視システムの構成は、第１の実施形態と同じであり、構成についての説明は省略する。
【０１０９】
図８Ａは、ＷＩＤＥ側に配置されたズームレンズ１４，１９およびフォーカスレンズ２５を示しており、ＷＩＤＥ側では焦点距離が最小である。図８Ｂは、ＴＥＬＥ側に配置されたズームレンズ１４，１９およびフォーカスレンズ２５を示しており、ＴＥＬＥ側では焦点距離が最大である。ズームレンズ１４，１９およびフォーカスレンズ２５の各々は、ＷＩＤＥ側とＴＥＬＥ側の間で移動する。さらに、フォーカスレンズ２５は、ＮＥＡＲ端とＦＡＲ端の間で移動する。
【０１１０】
図９は、ズームレンズ１４，１９とフォーカスレンズ２５のズームトラッキングカーブ９１の模式図である。横軸はズームレンズ１４または１９の位置を表す。縦軸は、ズームレンズ１４または１９の位置に対するフォーカスレンズ２５の最適なピント位置を表す。図９において、点Ａは図８Ａに示されたＷＩＤＥ側に対応し、点Ｂは図８Ｂに示されたＴＥＬＥ側に対応する。
【０１１１】
上記のように、第１のズームレンズ１４、第２のズームレンズ１９、およびフォーカスレンズ２５は、それぞれステッピングモータである第１のズームレンズ駆動部６５Ａ、第２のズームレンズ駆動部６５Ｂおよびフォーカスレンズ駆動部６６によって駆動される。また、上記のように、各プリセットポジションにおけるズームレンズ１４，１９およびフォーカスレンズ２５の所望の位置は、レンズ位置記憶部７７にあらかじめ記憶されている。各プリセットポジションでは、監視カメラ１で設定可能な複数の倍率のいずれかで、監視カメラ１は撮像を行う。レンズ位置記憶部７７には、各プリセットポジションにおけるいずれかの倍率について、図９のズームトラッキングカーブ９１で示される関係を満たす、ズームレンズ１４，１９およびフォーカスレンズ２５の所望の位置が記憶されている。
【０１１２】
一般的な監視カメラにおいては、ズーミング中、ズームトラッキングカーブ９１で示される関係を満たすように、ズームレンズ１４，１９およびフォーカスレンズ２５を移動させられる。すなわち、ズームレンズ１４，１９が図９の矢印に示すように移動させられると同時に、フォーカスレンズ２５も矢印に示すように移動させられる。これによって、ズーミング中でも、良好な結像状態で被写体を連続的に撮像することができる。
【０１１３】
しかし、ズームトラッキングカーブ９１に従ってズームレンズ１４，１９とフォーカスレンズ２５を駆動すると、レンズの位置敏感度に関連して倍率が急激に増加してしまうことがある。すると、操作ユニット５９のモニター８２に表示される映像が急拡大して、撮像素子４９の操作者に違和感を与えてしまう。プリセット巡回モードで監視カメラ１を回転させながら被写体を撮像する場合には、監視カメラの視野の移動の途中で、撮像された画像が急拡大するのは、操作者の視認の混乱を招く。
【０１１４】
この状態を避けるために、倍率変更の動作時間が略一定となるように、ズームレンズ１４，１９とフォーカスレンズ２５をズームトラッキングカーブ９１に従って動作させることが考えられる。しかし、この場合には、レンズの位置敏感度が高くなりやすい高倍率レンズがズームレンズ１４，１９とフォーカスレンズ２５のいずれかに使用されていると、ズームレンズ１４，１９とフォーカスレンズ２５の移動速度を高くすることができないことがある。このため、移動時間が長くかかりやすい。
【０１１５】
また、図９における点Ｃから点Ｄに、またはその逆に、フォーカスレンズ２５を移動させる場合には、一旦フォーカスレンズ２５をＮＥＡＲ端に向けて移動させて、ＦＡＲ端に向けて戻すことになるので、フォーカスレンズ２５の移動時間が大きい。
【０１１６】
（レンズ鏡筒の姿勢変更処理）
そこで、本実施形態では、レンズ鏡筒４の回転が完了する前または完了すると同時に、アオリ撮像のための撮像素子４９の傾斜動作を完了させるだけでなく、第１のズームレンズ１４、第２のズームレンズ１９およびフォーカスレンズ２５の移動を完了させる。これにより、監視カメラの視野の移動の途中で、撮像された画像が急拡大することが低減されるとともに、レンズ１４，１９，２５の移動時間が短縮される。この結果、レンズ鏡筒４を回転させながらアオリ撮像する場合、レンズ鏡筒４の回転完了後、鮮明な画像を撮像するまでの時間をさらに短縮化することができる。
【０１１７】
また、本実施形態では、第１のズームレンズ１４、第２のズームレンズ１９およびフォーカスレンズ２５の移動が完了する前または完了すると同時に、アオリ撮像のための撮像素子４９の傾斜動作を完了させる。この結果、レンズ１４，１９，２５の移動完了後、鮮明な画像を撮像するまでの時間をさらに短縮化することができる。
【０１１８】
第２の実施形態のレンズ鏡筒４の姿勢変更処理を図１０のフローチャートに沿って説明する。以下の説明では、レンズ鏡筒４をチルト方向に回転させる場合を例にとる。但し、レンズ鏡筒４の回転方向は、パン方向またはローテーション方向であってもよいし、これら３つの方向のいずれか２つの組合せ、または３つの組合せであってもよい。
【０１１９】
Ｓ２０１において、制御ＣＰＵ６１は、現在のレンズ鏡筒４のチルト角度θ１ａ（図６Ａ参照）と、現在の撮像素子４９のチルト角度θ２ａ（図６Ａ参照）を取得する。具体的には、制御ＣＰＵ６１は、チルト位置検出部８０により検出され、チルト駆動パルス数記憶部８６に記憶された現在のチルト駆動部６３の駆動パルス数を読み出し、それに基づいて、現在のレンズ鏡筒４のチルト角度θ１ａを計算する。また、制御ＣＰＵ６１は、撮像素子チルト駆動パルス数検出部７２により検出され、撮像素子チルト駆動パルス数記憶部７５に記録された撮像素子チルト駆動部６７の現在の駆動パルス数を読み出す。制御ＣＰＵ６１は、撮像素子チルト駆動部６７の現在の駆動パルス数に基づいて、現在の撮像素子４９の駆動チルト角度θ２ａを計算する。
【０１２０】
また、Ｓ２０１において、制御ＣＰＵ６１は、現在の第１のズームレンズ１４、第２のズームレンズ１９およびフォーカスレンズ２５の位置を取得する。具体的には、制御ＣＰＵ６１は、パルス数記憶部７３Ａ，７３Ｂ，７４から、レンズ駆動部６５Ａ，６５Ｂ，６６の現在の駆動パルス数を読み出す。そして、制御ＣＰＵ６１は、これらの現在の駆動パルス数に基づいて、現在の第１のズームレンズ１４、第２のズームレンズ１９およびフォーカスレンズ２５の位置を計算する。
【０１２１】
次に、Ｓ２０２において、制御ＣＰＵ６１は、次のレンズ鏡筒４のチルト角度θ１ｂ（図６Ｂ参照）と、次の撮像素子４９のチルト角度θ２ｂ（図６Ｂ参照）を指定する。具体的には、制御ＣＰＵ６１は、プリセットポジション記憶部７６に記憶されたレンズ鏡筒４の次の所望のチルト角度θ１ｂを読み出す。また、制御ＣＰＵ６１は、撮像素子角度記憶部７８に記憶された撮像素子４９の次の所望のチルト角度θ２ｂを読み出す。制御ＣＰＵ６１は、読み出されたチルト角度θ１ｂ，θ２ｂを次のチルト角度θ１ｂ，θ２ｂとして指定する。
【０１２２】
また、Ｓ２０２において、制御ＣＰＵ６１は、次の第１のズームレンズ１４、第２のズームレンズ１９およびフォーカスレンズ２５の位置を指定する。具体的には、制御ＣＰＵ６１は、レンズ位置記憶部７７に記憶されたレンズ１４，１９，２５の各々の次の所望の位置を読み出す。制御ＣＰＵ６１は、読み出された位置を次の位置として指定する。
【０１２３】
次に、Ｓ２０３において、制御ＣＰＵ６１は、式１および式２に従って、チルト角度の差分θ１，θ２を計算する。そして、制御ＣＰＵ６１は、チルト角度の差分θ１から、チルト駆動部６３を駆動すべき所望の駆動パルス数を計算し、所望の駆動パルス数をチルト駆動パルス数記憶部８６に記憶させる。また、制御ＣＰＵ６１は、チルト角度の差分θ２から、撮像素子チルト駆動部６７を駆動すべき所望の駆動パルス数を計算し、所望の駆動パルス数を撮像素子チルト駆動パルス数記憶部７５に記憶させる。
【０１２４】
また、Ｓ２０３において、制御ＣＰＵ６１は、レンズ１４，１９，２５の各々について、次の位置と現在の位置との差分（すなわち、各レンズを移動させるべき距離）を計算する。そして、制御ＣＰＵ６１は、レンズ１４，１９，２５の各々について、移動させるべき距離から、レンズ駆動部６５Ａ，６５Ｂまたは６６を駆動すべき所望の駆動パルス数を計算し、所望の駆動パルス数をパルス数記憶部７３Ａ，７３Ｂまたは７４に記憶させる。
【０１２５】
Ｓ２０３で計算される各レンズの移動距離は、単に次の位置と現在の位置との差分である。したがって、本実施形態のＳ２０３では、図９に示すズームトラッキングカーブ９１は考慮されない。すなわち、各レンズの移動距離は、他のレンズの移動距離とは関わりなく計算される。
【０１２６】
次に、Ｓ２０４において、制御ＣＰＵ６１は、レンズ１４，１９，２５を移動させるべき距離のうち最長の距離Ｌｍを特定する。
【０１２７】
次に、Ｓ２０５において、制御ＣＰＵ６１は、レンズ鏡筒４のチルト速度Ｖ１と、撮像素子４９のチルト速度Ｖ２と、レンズ１４，１９，２５の各々の移動速度とを決定する。チルト速度Ｖ１は、レンズ鏡筒４を現在のチルト角度θ１ａから次のチルト角度θ１ｂに駆動するための速度である。チルト速度Ｖ２は、撮像素子４９を現在のチルト角度θ２ａから次のチルト角度θ２ｂに駆動するための速度である。レンズ１４，１９，２５の各々の移動速度は、各レンズを現在の位置から次の位置に駆動するための速度である。
【０１２８】
Ｓ２０５において、制御ＣＰＵ６１は、第１の実施形態と同様に、式３を満たすようにＶ１，Ｖ２を計算する。式３が満たされることにより、式４が満たされる。
【０１２９】
また、Ｓ２０５において、制御ＣＰＵ６１は、下記の式を満たすように、レンズ１４，１９，２５のうち最長の距離Ｌｍを移動するレンズを移動させるための移動速度Ｖ３を計算する。
Ｖ３≧Ｖ１×Ｌｍ／θ１    （式６）
Ｖ２≧Ｖ３×θ２／Ｌｍ    （式７）
【０１３０】
式６および式７が満たされることにより、以下の関係式が満たされる。
ｔ１＝θ１／Ｖ１≧ｔ３＝Ｌｍ／Ｖ３≧ｔ２＝θ２／Ｖ２    （式８）
ここで、ｔ１は、レンズ鏡筒４を現在のチルト角度θ１ａから次のチルト角度θ１ｂに駆動するのに要する時間である。ｔ２は、撮像素子４９を現在のチルト角度θ２ａから次のチルト角度θ２ｂに駆動するのに要する時間である。ｔ３は、レンズ１４，１９，２５のうち最長の距離Ｌｍを移動するレンズを移動させるのに要する時間である。
【０１３１】
レンズ１４，１９，２５のうち最長の距離Ｌｍを移動しないレンズについては、例えば、移動速度をＶ３と等しく決定してもよい。あるいは、最長の距離Ｌｍを移動しないレンズの移動速度も、式６および式７に準じて、決定してもよい。
【０１３２】
式８から明らかな通り、レンズ鏡筒４のチルト動作時間ｔ１内に撮像素子４９のチルト動作時間ｔ２が完了する。また、レンズ鏡筒４のチルト動作時間ｔ１内に最長の距離Ｌｍを移動するレンズの移動時間ｔ３が完了する。また、最長の距離Ｌｍを移動するレンズの移動時間ｔ３内に撮像素子４９のチルト動作時間ｔ２が完了する。
【０１３３】
Ｓ２０５の具体例を以下に説明する。但し、以下の説明は一例であって、Ｓ２０５は、他の計算手順で行ってもよい。
【０１３４】
制御ＣＰＵ６１は、レンズ鏡筒４の所定のチルト速度（例えば最大チルト速度）Ｖ１、およびチルト角度の差分θ１，θ２から下記の式に従って、撮像素子４９のチルト速度Ｖ２を計算してもよい。
Ｖ２＝Ｖ１×θ２／θ１＋α    （式９）
ここで、αは所定の値であり、ゼロであってもよい。計算されたＶ２が撮像素子４９の最大チルト速度を超える場合には、制御ＣＰＵ６１は、レンズ鏡筒４のチルト速度Ｖ１を減少させ、再度、式９に従って、撮像素子４９のチルト速度Ｖ２を計算する。計算されたＶ２が撮像素子４９の最大チルト速度以下になるまで、制御ＣＰＵ６１は、レンズ鏡筒４のチルト速度Ｖ１を減少させて、再度、式９に従って、撮像素子４９のチルト速度Ｖ２を計算してよい。
【０１３５】
制御ＣＰＵ６１は、撮像素子４９の所定のチルト速度（例えば最大チルト速度）Ｖ２、およびチルト角度の差分θ１，θ２から式９に従って、レンズ鏡筒４のチルト速度Ｖ１を計算してもよい。計算されたＶ１がレンズ鏡筒４の最大チルト速度を超える場合には、制御ＣＰＵ６１は、撮像素子４９のチルト速度Ｖ２を減少させ、再度、式９に従って、レンズ鏡筒４のチルト速度Ｖ１を計算する。計算されたＶ１がレンズ鏡筒４の最大チルト速度以下になるまで、制御ＣＰＵ６１は、撮像素子４９のチルト速度Ｖ２を減少させて、再度、式９に従って、レンズ鏡筒４のチルト速度Ｖ１を計算してよい。
【０１３６】
このようにＶ１とＶ２が決定した後、制御ＣＰＵ６１は、式６および式７の両方を満たすように、Ｖ３を計算する。計算されたＶ３が、当該レンズの最大移動速度を超える場合には、速度Ｖ１またはＶ２を減少させ、式９を満たすように、速度Ｖ２またはＶ１を再計算する。このようにして、Ｖ１とＶ２が再決定した後、制御ＣＰＵ６１は、式６および式７の両方を満たすように、Ｖ３を再計算する。
【０１３７】
次に、Ｓ２０６において、制御ＣＰＵ６１は、決定されたチルト速度Ｖ１でレンズ鏡筒４を回転させるために、レンズ鏡筒４のチルト駆動部６３に与える駆動パルスのペースを決定する。また、制御ＣＰＵ６１は、決定されたチルト速度Ｖ２で撮像素子４９を回転させるために、撮像素子４９の撮像素子チルト駆動部６７に与える駆動パルスのペースを決定する。また、制御ＣＰＵ６１は、決定された移動速度でレンズ１４，１９，２５を移動させるために、レンズ駆動部６５Ａ，６５Ｂ，６６それぞれに与える駆動パルスのペースを決定する。
【０１３８】
次に、Ｓ２０７において、制御ＣＰＵ６１は、レンズ鏡筒４のチルト駆動部６３を駆動し、決定されたチルト速度Ｖ１でレンズ鏡筒４をチルト角度θ１ｂまで回転させる。具体的には、制御ＣＰＵ６１は、Ｓ２０６で決定されたペースで、レンズ鏡筒４のチルト駆動部６３に駆動パルスを与える。また、制御ＣＰＵ６１は、撮像素子４９の撮像素子チルト駆動部６７を駆動し、決定されたチルト速度Ｖ２で撮像素子４９をチルト角度θ２ｂまで回転させる。具体的には、制御ＣＰＵ６１は、Ｓ２０６で決定されたペースで、撮像素子４９の撮像素子チルト駆動部６７に駆動パルスを与える。また、制御ＣＰＵ６１は、レンズ駆動部６５Ａ，６５Ｂ，６６それぞれを駆動し、決定された移動速度でレンズ１４，１９，２５を次の位置まで移動させる。具体的には、制御ＣＰＵ６１は、Ｓ２０６で決定されたペースで、レンズ駆動部６５Ａ，６５Ｂ，６６それぞれに駆動パルスを与える。この結果、レンズ１４，１９，２５は、Ｓ２０３で計算された移動距離を移動する。
【０１３９】
Ｓ２０７で、レンズ鏡筒４の回転を開始するのと、撮像素子４９の回転を開始するのと、レンズ１４，１９，２５の移動を開始するのは、同時である。したがって、レンズ鏡筒４のチルト動作時間ｔ１内に撮像素子４９のチルト動作時間ｔ２が完了する。また、レンズ鏡筒４のチルト動作時間ｔ１内にレンズ１４，１９，２５の移動が完了する。また、レンズ１４，１９，２５の移動時間内に撮像素子４９のチルト動作時間ｔ２が完了する。
【０１４０】
次に、処理は、Ｓ１０７に進む。Ｓ１０７〜Ｓ１０９は、第１実施形態のＳ１０７〜S１０９と同じであり、説明を省略する。本実施形態でも、Ｓ１０９で撮像素子４９の傾斜角度を微調整し、再度、輝度に基づいて、フォーカスレンズ２５の位置を微調整する。したがって、オートフォーカスにおけるフォーカス走査領域を狭めることができるので、微調整（再オートフォーカス）の時間が短縮され、この結果、鮮明な画像を撮像するまでの時間を短縮化することができる。
【０１４１】
ここでは、レンズ鏡筒４をチルト方向に回転させる場合を例にとるが、レンズ鏡筒４をパン方向またはローテーション方向に回転させる場合にも、同様にして、レンズ鏡筒４の回転速度と、撮像素子４９のチルト速度を決定してよい。レンズ鏡筒４をパン、チルトおよびローテーション方向のいずれか２方向または３方向に回転させる場合には、すべての方向にレンズ鏡筒４の回転が完了する前または完了すると同時に、撮像素子４９のチルト動作を完了させる。
【０１４２】
（第２の実施形態の効果）
本実施形態では、第１の実施形態と同じ効果が達成される。
【０１４３】
また、本実施形態では、レンズ鏡筒４の回転が完了する前または完了すると同時に、第１のズームレンズ１４、第２のズームレンズ１９およびフォーカスレンズ２５の移動を完了させる。これにより、監視カメラの視野の移動の途中で、撮像された画像が急拡大することが低減されるとともに、レンズ１４，１９，２５の移動時間が短縮される。この結果、レンズ鏡筒４を回転させながらアオリ撮像する場合、レンズ鏡筒４の回転完了後、鮮明な画像を撮像するまでの時間をさらに短縮化することができる。
【０１４４】
また、上記の通り、図９のズームトラッキングカーブ９１に従って、レンズ１４，１９，２５を動作させる場合、例えば、図９の点Ｃから点Ｄに、またはその逆に、フォーカスレンズ２５を移動させる場合には、フォーカスレンズ２５の移動時間が大きい。なぜなら、一旦フォーカスレンズ２５をＮＥＡＲ端に向けて移動させて、ＦＡＲ端に向けて戻すことになるからである。
【０１４５】
しかし、本実施形態では、Ｓ２０３で、ズームトラッキングカーブ９１を考慮せずに、各レンズの移動距離を他のレンズの移動距離とは関わりなく計算する。また、本実施形態では、Ｓ２０７において、レンズ１４，１９，２５は、Ｓ２０３で計算された移動距離を移動する。したがって、制御ＣＰＵ６１は、レンズ鏡筒４が回転する間、ズームレンズ１４，１９の位置に関わりなく、フォーカスレンズ駆動部６６を制御してフォーカスレンズ２５を一方向に（逆方向に戻すことなく）移動させる。例えば、図１１において、点Ｃから点Ｄにフォーカスレンズ２５を移動させる場合には、矢印で示すように、フォーカスレンズ２５を直接、点Ｃから点Ｄに移動させる。この結果、レンズ１４，１９，２５の移動中、結像状態は維持されないが、フォーカスレンズ２５の移動時間を短縮することが可能である。したがって、レンズ鏡筒４を回転させながらアオリ撮像する場合、レンズ鏡筒４の回転完了後、鮮明な画像を撮像するまでの時間をさらに短縮化することができる。
【０１４６】
（撮像部の変形例）
図１２Ａは、変形例に係る撮像部５７の一部を示す分解斜視図であり、図１２Ｂは、撮像部５７の斜視図であり、図１２Ｃは撮像部５７の縦断面図である。これらの図を参照して、変形例に係る撮像部５７を説明する。
【０１４７】
変形例に係る撮像部５７は、上記の実施形態の引張りバネ４３とは異なる付勢部材を有する。具体的には、光学ローパスフィルタ４１を保持する保持部材１４２が付勢部材として使用されている。他の構造は、上記の実施形態に係る撮像部５７と同じである。
【０１４８】
保持部材１４２は、蛇腹構造を有しており、図１２Ｃに示すように、蛇腹構造の両端縁が撮像素子支持部３９と撮像素子プレート４５にそれぞれ接触するように、保持部材１４２は、撮像素子支持部３９と撮像素子プレート４５との間に挟まれている。図示しないが、保持部材１４２をビスなどの固定具で撮像素子支持部３９と撮像素子プレート４５に固定してもよい。
【０１４９】
撮像素子プレート４５の傾斜可能な角度の範囲内で、撮像素子プレート４５がいずれの方向に傾斜しても、蛇腹構造の両端縁が撮像素子支持部３９と撮像素子プレート４５にそれぞれ常に接触するように、保持部材１４２の寸法および材料は選定されている。
【０１５０】
したがって、蛇腹構造の保持部材１４２の内部空間に、塵埃が侵入するおそれが少ない。保持部材１４２に保持された光学ローパスフィルタ４１と、撮像素子プレート４５に固定された撮像素子４９の間に塵埃が介在するおそれも少ない。
【０１５１】
保持部材１４２は、弾性材料から形成されており、撮像素子支持部３９と撮像素子プレート４５との間に挟まれて圧縮されている。したがって、保持部材１４２は、撮像素子プレート４５に常に反力を与えている。
【０１５２】
撮像素子プレート４５は、同心の２つの軸４４によって撮像素子支持部３９に取り付けられ、軸４４を中心にして回転可能である。軸４４の位置は、図１２Ｃの２つの一点鎖線の交点にある。保持部材１４２の中心軸は、この交点よりも図１２Ｃにおいて下にある。このようにして、撮像素子プレート４５が傾斜可能な角度の範囲内にある限り、保持部材１４２の下側部分が撮像素子プレート４５に与える反力が、保持部材１４２の上側部分が撮像素子プレート４５に与える反力よりも大きくなるように設定されている。したがって、保持部材１４２は、図１２Ｃにおいて白矢印で示すように、反時計方向の付勢力を撮像素子プレート４５に常に与えている。
【０１５３】
このようにして、変形例に係る保持部材１４２は、上記の実施形態の引張りバネ４３と同様の機能を果たし、同様の効果を達成する。
【０１５４】
上記の実施形態では、ナット部材５２の端部５２Ａの平坦面が、撮像素子プレート４５に形成された半球である突起４６が接触することによって、ナット部材５２は撮像素子プレート４５に点接触させられている(図４Ｃ参照）。しかし、図１３に示すように、ナット部材５２の端部５２Ａに半球である突起１４６を形成してもよい。この場合、突起１４６は、撮像素子プレート４５の平坦面に接触させられることによって、ナット部材５２は撮像素子プレート４５に点接触させられている。図示しないが、撮像素子プレート４５に形成された半球である突起４６と、ナット部材５２に形成された半球である突起１４６が接触するようにしてもよい。
【０１５５】
上記の実施形態では、ステッピングモータ５５の回転軸に固定されたリードスクリュー５３に螺合されたナット部材５２が、モータ５５の回転軸の回転運動を直進運動に変換する（図４Ｃ参照）。しかし、図１４に示すように、ステッピングモータ５５の回転軸にピニオン１５３を固定し、ピニオン１５３に噛み合うラック１５２がモータ５５の回転軸の回転運動を直進運動に変換してもよい。この場合、ステッピングモータ５５の回転軸が回転すると、図示しないガイドバーに沿って、ラック１５２は直進させられる。ラック１５２の一部分１５２Ａは、撮像素子プレート４５に点接触させられている。したがって、ステッピングモータ５５の回転に伴って、ラック１５２が直進すると、撮像素子４９および撮像素子プレート４５は、光軸に対しチルトさせられる。
【０１５６】
（他の変形例）
上記の説明は本発明を限定するものではなく、本発明の技術的範囲において、構成要素の削除、追加、置換を含む様々な変形例が考えられる。
【０１５７】
上記の説明では、プリセット巡回モードを例にとったが、本発明の用途は、プリセット巡回モードに限定されない。例えば、操作ユニット５９の操作者が特定の対象を監視するために、操作ユニット５９から監視カメラ１に指令を与えて、レンズ鏡筒４を回転させアオリ撮像する場合にも、本発明を使用することができる。
【０１５８】
上記の実施形態には、ステッピングモータが使用されている。しかし、ステッピングモータの代わりに、サーボモータなどの他のモータまたはアクチュエータを使用してもよい。
【０１５９】
上記の実施形態では、レンズ鏡筒４に３枚のレンズ１４，１９，２５が設けられているが、レンズの数を増加させてもよい。また、各レンズが複数のレンズから構成されていてもよい。
【０１６０】
制御ＣＰＵ６１で実行される各機能は、制御ＣＰＵ６１の代わりに、ハードウェアで実行してもよい。あるいは、例えば、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等のプログラマブルロジックデバイスで実行してもよい。
【０１６１】
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（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ））によっても実現可能である。
【符号の説明】
【０１６２】
１…監視カメラ、４…レンズ鏡筒、４９…撮像素子、５５…ステッピングモータ、６１…制御ＣＰＵ、６２…パン駆動部、６３…チルト駆動部、６４…ローテーション駆動部、６７…撮像素子チルト駆動部
【図１】
2019097046.tif 000003
【図２】
2019097046.tif 000004
【図３】
2019097046.tif 000005
【図４Ａ】
2019097046.tif 000006
【図４Ｂ】
2019097046.tif 000007
【図４Ｃ】
2019097046.tif 000008
【図５Ａ】
2019097046.tif 000009
【図５Ｂ】
2019097046.tif 000010
【図６Ａ】
2019097046.tif 000011
【図６Ｂ】
2019097046.tif 000012
【図７】
2019097046.tif 000013
【図８Ａ】
2019097046.tif 000014
【図８Ｂ】
2019097046.tif 000015
【図９】
2019097046.tif 000016
【図１０】
2019097046.tif 000017
【図１１】
2019097046.tif 000018
【図１２Ａ】
2019097046.tif 000019
【図１２Ｂ】
2019097046.tif 000020
【図１２Ｃ】
2019097046.tif 000021
【図１３】
2019097046.tif 000022
【図１４】
2019097046.tif 000023