(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ズーム及びフォーカス操作が可能なレンズ装置と該レンズ装置が接続されたカメラ装置からなる撮像装置と、該撮像装置が固定されパン及びチルトが可能な雲台と、を有する雲台システムであって、
該雲台は、パン及びチルト並びに該レンズ装置のズーム及びフォーカスの指令値を記憶する記憶手段と、該レンズ装置のズーム及びフォーカスの駆動を制御するレンズ制御部と該雲台のパン及びチルトの駆動を制御する雲台制御部と該記憶手段に記憶するデータのサンプリング間隔を設定するサンプリング制御部とを含む制御手段と、を有し、
該制御手段は、該記憶手段に記憶されたパン、チルト、ズーム、フォーカスの指令値を、それぞれ記憶されたサンプリング間隔で再生して、該レンズ制御部によって該レンズ装置を及び該雲台制御部によって該雲台を駆動制御することが可能であり、
該サンプリング制御部は、パン、チルト、ズーム及びフォーカスの少なくとも一つの指令値のサンプリング間隔を、望遠端において広角端よりも小さく設定する雲台システム。
【請求項２】
前記制御手段は、前記記憶手段の記憶領域の残量を検出するメモリ残量検出部を有し、
前記メモリ残量検出部によって検出された前記残量が所定の閾値以下の場合は、前記サンプリング制御部は、前記記憶手段に記憶するデータのサンプリング間隔をズームが広角端である場合のサンプリング間隔に設定することを特徴とする請求項１に記載の雲台システム。
【請求項３】
前記記憶手段に記憶する指令値の前記サンプリング間隔は、ズームの焦点距離に基づき演算されることを特徴とする請求項１又は２に記載の雲台システム。
【請求項４】
前記記憶手段に記憶する指令値の前記サンプリング間隔は、ズームの焦点距離に基づきテーブルから読み出されることを特徴とする請求項１又は２に記載の雲台システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ズーム及びフォーカスの操作が可能なレンズ装置及びカメラ装置からなる撮像装置と該撮像装置が固定されたパン及びチルトが可能な雲台とを含む雲台システムに関し、特に、雲台コントローラからの遠隔操作により、雲台のパン／チルト動作やカメラ及びレンズのズーム、フォーカス等を制御すると共に、雲台のパン及びチルト操作、並びに、レンズ装置のズーム及びフォーカス操作の一連の操作を記憶し、記憶したデータを再生してレンズ装置及び雲台を駆動することが可能なトレース機能付き雲台システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、サーボ機構を備えた雲台装置にテレビカメラを搭載した雲台システムにおいて、ある連続的な雲台及びレンズの制御動作を予め記憶させておき、ボタン操作で自動的に一連の動作を再現させるトレース機能備えた雲台システムが開示されている。
例えば、特許文献１では雲台及びレンズの操作状態を時間的に連続に記録・再生するシステム例が開示されている。
また、特許文献２では雲台及びレンズの操作状態をショットデータとして複数個記憶し、連続的に移動するように演算して軌跡データを作成し、雲台及びレンズの操作状態を一定時間連続的に記憶し、その記憶された軌跡データを再生するなどの方式が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１−２５６８７６号公報
【特許文献２】特開平１−２４８８７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述の特許文献に開示された従来技術では、雲台及びレンズの操作状態を精度良く一定時間連続的に記憶するためには記憶容量を大きくしなければならない。
また、雲台及びレンズの動作を大まかに選定して記憶し、それらを補正或いは再生する場合は、前述の連続的に記憶する場合と比較し、操作データは少なくなり記憶量は削減できるが、
雲台及びレンズの操作状態の再現性は低下してしまう。
本発明では、雲台システムの操作状態をトレースするための記憶容量を削減し、かつ再現性を向上させたトレース機能付き雲台システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明の雲台システムは、ズーム及びフォーカス操作が可能なレンズと該レンズ装置が接続されたカメラ装置からなる撮像装置と、該撮像装置が固定されパン及びチルトが可能な雲台と、を有する雲台システムであって、該雲台は、パン及びチルト並びに該レンズ装置のズーム及びフォーカスの指令値を記憶する記憶手段と、該レンズ装置のズーム及びフォーカスの駆動を制御するレンズ制御部と該雲台のパン及びチルトの駆動を制御する雲台制御部と該記憶手段に記憶するデータのサンプリング間隔を設定するサンプリング制御部を含む制御手段と、を有し、該制御手段は、該記憶手段に記憶されたパン、チルト、ズーム、フォーカスの指令値を、それぞれ記憶されたサンプリング間隔で再生して、該レンズ制御部によって該レンズ装置を及び該雲台制御部によって該雲台を駆動制御することが可能であり、該サンプリング制御部は、パン、チルト、ズーム及びフォーカスの少なくとも一つの指令値のサンプリング間隔を、望遠端において広角端よりも小さく設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によればパン・チルト・ズーム・フォーカスの一連の操作駆動データを記憶するデータを削減すると共に、トレースの再現性を向上させたトレース機能付雲台を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１の実施形態であるブロック図である。
【図２】実施例１のフローチャートである。
【図３】ズームの焦点距離とデータのサンプリング間隔の例を表したグラフである。
【図４】本発明の第２の実施形態であるブロック図である。
【図５】実施例２のフローチャートである。
【図６】操作されるデータとサンプリング間隔の関係の例を表した図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
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。
【実施例１】
【０００９】
以下、図１のブロック図を参照して、本発明の第１の実施例の雲台システムの構成について説明する。
【００１０】
図１に示すように、ズーム及びフォーカス操作が電動で制御可能なレンズ１が、カメラ２に接続され、映像が出力される。
レンズ１及びカメラ２から構成される撮像装置は、パン及びチルトが可能な電動雲台３に固定されている。電動雲台３には、ズーム及びフォーカスの制御を行うレンズ制御部４とパン及びチルトの駆動用のモータ５の制御を行う雲台制御部６が構成された制御手段であるＣＰＵ７が組み込まれている。オペレータは操作器１０より、パン、チルト、ズーム、フォーカスの操作をすることが可能となっている。
また、電動雲台３は、操作器１０で操作されたパン、チルト、ズーム、フォーカスの一連の指令値である操作データ（トレースデータ）を記憶するメモリ８を有する。メモリ８にデータを記憶するサンプリング間隔はＣＰＵ７内のサンプリング制御部であるサンプリング処理部９によって制御されている。
【００１１】
図６に例示するように、メモリ８に記憶するデータのサンプリング間隔（Ts1）に対してパン、チルト、フォーカスの制御データが大きく変化した場合、サンプリングポイントのデータしか記録されないため、そのデータを再生しても、もともとのパン、チルト、フォーカスの制御量の再現性は低くなってしまう。
【００１２】
そこで記録するデータ量を削減してもトレースデータの再現性が高い、本発明の第１の実施例によるＣＰＵ７のトレースデータ記憶処理の流れについて図２のフローチャートをもとに説明する。
ＣＰＵ７は操作器１０よりパン、チルト、フォーカス、ズームのいずれかの制御命令を受信（S11）すると、その制御命令がレンズのズームの制御命令を含んでいるか否かを判定（S12）する。ズーム制御命令を受信していない場合は、パン、チルト、フォーカス、ズームの制御命令（指令値）を記憶するサンプリング間隔として前回使用した値を設定（S15）する。
【００１３】
レンズのズーム制御命令を受信した場合は、レンズ制御部４がレンズ１に対して指令値を出力すると共にその焦点距離を取得（S13）する。その焦点距離を基に図３に示すグラフから、操作されたパン、チルト、フォーカス、ズームの制御命令を記憶するサンプリング間隔を計算し設定（S14）する。
ズームの操作がなされた場合は（S14）で設定されたサンプリング間隔、ズームの操作がなされない場合には（S15）で設定されたサンプリング間隔にて、パン、チルト、フォーカス及びズームの制御命令をメモリ８に記憶（S16）する。ここで記憶するデータはパン、チルト、フォーカス、ズームの全てのデータではなく、ズームデータとそれ以外の操作された制御命令（指令値）のみでもよい。
【００１４】
図３のグラフはズームの焦点距離とパン、チルト、フォーカスのデータを記憶するサンプリング間隔の関係の一例を表したグラフであり式（１）で表される。
T＝ −a X+ｂ               （１）
（a：ズーム倍率係数（ａ＞０）、b：定数、T：サンプリング間隔、X：焦点距離）
サンプリング間隔は広角側の方が望遠側に比較し長く設定されている。
【００１５】
例えば20倍ズームレンズの広角端の焦点距離を10mmとした場合、望遠端の焦点距離は200ｍｍとなり、広角端では望遠端と比較しパン・チルトを同じ量操作しても、広角端での画角は望遠端での画角に対して1/20の移動量になる。よって、広角端でのサンプリング間隔を望遠端の20倍の間隔に設定し、記憶するデータを1/20に間引きしても、再生時には望遠側と広角側での画角に対するトレースの再現性は同一となる。
すなわち、ズームの焦点距離に応じてデータのサンプリング間隔を可変させることにより、広角側でのトレースデータを間引きして記憶データを削減しても、画角に対するトレース再現性を同一にすることができる。
【００１６】
本実施例ではトレースデータの記録部分しか記述していないが、トレースデータを再生する場合はズームの焦点距離から式（１）の関係よりサンプリング間隔を計算し、そのサンプリング間隔にてサンプリング処理部９で順次メモリ８を読み出し制御することにより再生可能である。
パン、チルト、フォーカスデータを記憶するサンプリング間隔の演算にはＣＰＵ７での計算処理の負荷を減らすため１次式を用いたが、広角端のサンプリング間隔が望遠端より長く設定される式（多項式、高次式）でも良い。また、サンプリング間隔はあらかじめズームの焦点距離とサンプリング間隔の関係をテーブルとしてメモリに記憶しておき、それを読み出して設定しても良い。
本実施例において、パン、チルト、フォーカスのデータを記憶するサンプリング間隔は、ズームの焦点距離の一次式として、焦点距離に対して単調減少する関係である例を示したが、本発明はこれに限定されることはない。例えば、ズームの焦点距離の増加に対して、サンプリング間隔がステップ的に減少するように設定してもよい。
【実施例２】
【００１７】
以下、図４を参照して、本発明の第２の実施例による構成について説明する。図４において図１と同一のブロック要素については同符号をつけている。本実施例におけるＣＰＵ７には、第１の実施例と比較し、メモリ残量検出部１１が追加されている。
【００１８】
実施例１と同様に電動雲台３にはレンズ１及びカメラ２が取り付けられている。レンズ制御を行うレンズ制御部４とパン及びチルトの駆動制御を行う雲台制御部６と一連の操作データを記憶するメモリ８の残量を検出するメモリ残量検出部１１が構成されたＣＰＵ７が組み込まれている。
【００１９】
オペレータは操作器１０より、パン、チルト、ズーム及びフォーカスを操作する。一連の操作データ（トレースデータ）はＣＰＵ７のサンプリング処理部９によって決定されたサンプリング間隔でメモリ８に記憶される。
ここで、メモリ８の記憶領域の残量が少なくなってきた場合、常に同一のサンプリング間隔で記録し続けると容量の制限によりトレースの状態を記録する時間が短くなってしまうので、トレースの再現性が低くなってもトレースを長い時間記憶することを優先する。
【００２０】
以下に本発明の第２の実施例によるＣＰＵ７の処理の流れについて図５のフローチャートをもとに説明する。
【００２１】
ＣＰＵ７は実施例１と同様に、操作器１０よりパン、チルト、フォーカス、ズームのいずれかの制御命令を受信（S21）すると、受信した制御命令にレンズのズームの制御命令が含まれているか否かを判定（S22）する。ズームの制御命令を受信していない場合は、パン、チルト、フォーカス、ズームの制御命令を記憶するサンプリング間隔として前回の値を設定（S25）する。
【００２２】
レンズのズーム制御命令を受信した場合は、レンズ制御部４がレンズ１に対して指令値を出力すると共にその焦点距離を取得（S23）する。その焦点距離を基に図３に示すグラフから操作されたパン、チルト、フォーカス、ズームの制御命令（指令値）を記憶するサンプリング間隔を計算し設定（S24）をする。
【００２３】
ズームの操作がなされた場合は（S24）で設定されたサンプリング間隔（Tz1）、ズームの操作がなされない場合には（S25）で設定されたサンプリング間隔（Tz0）、をサンプリング間隔として仮に設定（Tz）（S26）する。メモリ残量検出部１１で検出されたメモリ８の記憶領域の残量が、設定された閾値より大きい場合は（S26）で設定されたサンプリング間隔に設定（S30）し、パン、チルト、フォーカス及びズームのデータをメモリ８に記憶（S31）する。
（S26）で設定されたサンプリング間隔で記録する場合は、実施例１と同一の記録時間、トレースの再現性を維持することが可能である。
【００２４】
メモリ残量検出部１１で検出されたメモリ８の記憶領域の残量が閾値以下の場合は、図３で最もサンプリング間隔が長い（記憶データが最も少ない）広角端でのサンプリング間隔（S29）を使用し、パン、チルト、フォーカス、ズームのデータをメモリ８に記憶（S31）する。
（S29）で設定されたサンプリング間隔で記録する場合は（S26）で設定されたサンプリング間隔での記録と比較して少ないメモリ容量で長時間のトレースデータの記録が可能である。
【００２５】
以上のようにトレースデータを記憶するメモリ残量が十分な場合は、トレースの再現性の高い記録、メモリ残量が少なくなった場合は、トレースの記録時間を優先した記録が可能となる。
【００２６】
本実施例から派生する方法として、前述の説明のようにメモリ残量が少なくなった場合、サンプリング間隔の拡大によるトレースの再現性の悪化と記録可能な時間の延長の双方を考慮して、広角端ではなく図３のグラフの広角端と望遠端の間の任意のサンプリング間隔に設定し記録してもよい。すなわち、メモリ残量が少なくなった場合のメモリ８に記憶するサンプリング間隔をＴ、広角端におけるメモリ８に記憶するサンプリング間隔をＴwide、望遠端におけるメモリ８に記憶するサンプリング間隔をＴteleとするとき、
Ｔtele≦Ｔ≦Ｔwide          (2)
を満たすような所定のＴをサンプリング間隔として設定してもよい。
【００２７】
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。
【符号の説明】
【００２８】
１  レンズ
２  カメラ
３  電動雲台
４  レンズ駆動制御部
６  雲台駆動制御部
７  ＣＰＵ
８  メモリ
９  サンプリング処理部
【図１】
0005661345.tif 000002
【図２】
0005661345.tif 000003
【図３】
0005661345.tif 000004
【図４】
0005661345.tif 000005
【図５】
0005661345.tif 000006
【図６】
0005661345.tif 000007