【手続補正書】
【提出日】平成18年12月8日(2006.12.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の撮影倍率を有する第１の撮影光学系と、
前記第１の撮影倍率よりも大きい第２の撮影倍率を有する第２の撮影光学系とを有し、
前記第２の撮影光学系は回動が可能であり、
かつ前記第１および第２の撮影光学系の入射瞳位置が、前記第２の撮影光学系の回動軸上に配置されていることを特徴とする撮影装置。
【請求項２】
前記第２の撮影光学系は、前記回動軸に直交する軸回りでも回動可能であることを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
【請求項３】
前記第２の撮影光学系は、変倍が可能であり、
前記第２の撮影光学系の変倍に伴う入射瞳位置の変化に応じて、この変化後の入射瞳位置が前記第１の撮影光学系の入射瞳位置と前記回動軸上で一致するように前記第２の撮影光学系を光軸方向に動かす位置変更手段を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮影装置。
【請求項４】
前記第１の撮影光学系を用いて得た撮影画像に基づいて前記第２の撮影光学系の撮影方向を決定し、該決定された撮影方向に前記２の撮影光学系を回動させる制御手段を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮影装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記撮影画像内から特定被写体領域を検出し、前記第２の撮影光学系の撮影範囲内に前記特定被写体領域が含まれるように前記第２の撮影光学系の撮影方向を決定することを特徴とする請求項４に記載の撮影装置。
【請求項６】
前記第１の撮影光学系を用いて得た撮影画像に基づいて前記第２の撮影倍率を決定し、前記第２の撮影光学系を該決定した第２の撮影倍率に設定する制御手段を有することを特徴とする請求項３に記載の撮影装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記撮影画像内から特定被写体領域を検出し、前記第２の撮影倍率を、前記特定被写体領域の拡大画像が得られる値に決定することを特徴とする請求項６に記載の撮影装置。
【請求項８】
第１の撮影倍率を有する第１の撮影光学系と、前記第１の撮影倍率よりも大きい第２の撮影倍率を有する第２の撮影光学系とを有し、前記第２の撮影光学系は回動が可能であり、かつ前記第１および第２の撮影光学系の入射瞳位置が、前記第２の撮影光学系の回動軸上に配置されている撮影装置の制御方法であって、
前記第１の撮影光学系を用いて得た撮影画像内から特定被写体領域を検出するステップと、
前記第２の撮影光学系の撮影範囲内に検出された特定被写体領域が含まれるように前記第２の撮影光学系の撮影方向を決定するステップと、
該決定した撮影方向を向くように前記第２の撮影光学系を前記回動軸回りで回動させるステップとを有することを特徴とする撮影装置の制御方法。
【請求項９】
前記第２の撮影光学系は変倍が可能であり、
前記特定被写体領域の拡大画像を撮影するための前記第２の撮影倍率を決定するステップと、
前記第２の撮影光学系を該決定した第２の撮影倍率に設定するステップと、
前記第２の撮影光学系の変倍に伴う入射瞳位置の変化に応じて、この変化後の入射瞳位置が前記第１の撮影光学系の入射瞳位置と前記回動軸上で一致するように前記第２の撮影光学系を光軸方向に移動させるステップとを有することを特徴とする請求項８に記載の撮影装置の制御方法。
【請求項１０】
前記各ステップを順次繰り返し行うことを特徴とする請求項８又は９に記載の撮影装置の制御方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
また、図１９は図１７で示した監視領域内に特定被写体１７０３以上の大きさを有する障害物２００３が存在する状態を示した図である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
例えば図１９において、広角カメラ１７０１は特定被写体１７０３を検出することが可能でその位置情報を演算しズームカメラ１７０２に伝送しているが、特定被写体１７０３は障害物２００３による死角２００２の領域内に位置しているため、ズームカメラ１７０２は、障害物２００３が陰となって特定被写体１７０３を撮影することができない。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
前述のように広角カメラ１７０１とズームカメラ１７０２はズームカメラ１７０２の回転によって干渉しない十分な間隔Ｄ（以降Ｄを広角カメラ１７０１とズームカメラ１７０２の基線長と呼ぶ）だけ離して設置してあり、その初期状態では広角カメラ光軸１８０１とズームカメラ初期視線方向１８０２（光軸）は平行に設定してある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
さらに、図２０，２１は広角カメラ１７０１とズームカメラ１７０２を垂直に設置した図であり、図２１は図２０を上から見た図を表している。 本図が図１８と異なる所はカメラを垂直に設置したことと、ズームカメラのパン回転軸１９０２が広角レンズ１９０１主点位置と水平面上で距離Ｅだけ離れた位置にあることである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
しかしながら図２１中ｅで示すように広角カメラ視線方向１８０４とズームカメラ視線方向１８０３は距離ｅ＝Ｅｓｉｎ（θ）のずれが生じる。以下、ずれ量ｅとズーミングによるズームカメラ視野領域の関係は前述と同様でズームカメラによる最適な拡大像が得られないという課題がある。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
また、第２の撮影光学系を変倍可能とし、この変倍に伴う入射瞳位置の変化に応じて、この変化後の入射瞳位置が第１の撮影光学系の入射瞳位置と回動軸上で一致するように第２の撮影光学系を光軸方向に動かすようにしてもよい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
また、制御手段に、第１の撮影光学系を用いて得られた撮影画像内から特定被写体領域を検出し、第２の撮影光学系の撮影範囲内に特定被写体領域が含まれるように第２の撮影光学系の撮影方向を決定させるのが好ましい。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
また、第１の撮影光学系を用いて得た撮影画像に基づいて第２の撮影倍率を決定し、第２の撮影光学系を該決定した第２の撮影倍率に設定する制御手段を設けるのが好ましく、さらにこの制御手段に、第１の撮影光学系を用いて得られた撮影画像内から特定被写体領域を検出させ、第２の撮影倍率を、上記特定被写体領域の拡大画像が得られる値に決定するようにさせるのが好ましい。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
本願発明の撮影装置の制御方法の第１の構成は、第１の撮影倍率を有する第１の撮影光学系(例えば広角光学系ユニット)と、第１の撮影倍率よりも大きい第２の撮影倍率を有する第２の撮影光学系(例えばズーム光学系ユニット)とを有し、第２の撮影光学系は回動が可能であり、かつ第１および第２の撮影光学系の入射瞳位置が、第２の撮影光学系の回動軸上に配置されている撮影装置の制御方法であって、第１の撮影光学系を用いて得た撮影画像内から特定被写体領域を検出するステップと、第２の撮影光学系の撮影範囲内に検出された特定被写体領域が含まれるように第２の撮影光学系の撮影方向を決定するステップと、該決定した撮影方向を向くように第２の撮影光学系を回動軸回りで回動させるステップとを有することを特徴とする。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
ここで、第２の撮影光学系は変倍可能とし、上記特定被写体領域の拡大画像を撮影するための第２の撮影倍率を決定するステップと、第２の撮影光学系を該決定した第２の撮影倍率に設定するステップと、第２の撮影光学系の変倍に伴う入射瞳位置の変化に応じて、この変化後の入射瞳位置が第１の撮影光学系の入射瞳位置と回動軸上で一致するように第２の撮影光学系を光軸方向に移動させるステップとを有するようにするのが好ましい。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
また、上述したステップを、順次繰り返し行うように構成するのが好ましい。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
そこで、本実施例のズーム光学系ユニット１０２は、可変焦点距離光学系により構成している。ズーム光学系ユニット１０２も部品構成は広角光学系ユニット１０１とほぼ同じで、物体側から順にズームレンズ１０２１、絞り１０３及び撮像素子１０４から構成されており、図示しないレンズ鏡筒、ＣＣＤ駆動回路、イメージプロセッサなども含んでいる。なお、ズーム光学系ユニットには、ズームレンズ１０２１を駆動制御する制御装置や、ズーム光学系ユニットをパン方向及びチルト方向に駆動する駆動機構を有しているが、詳細は後述するので図１では不図示としている。また、このズーム光学系ユニットの入射瞳１０２２は絞り１０３よりも物体側に位置する。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
さて、広角光学系ユニット１０１およびズーム光学系ユニット１０２は、Ｚ軸方向（垂直方向）に間隔（光軸間の距離）Ｈだけ離して配置されており、間隔Ｈはズーム光学系ユニット１０２がパン方向及びチルト方向に駆動された場合であっても、広角光学系ユニット１０１と干渉しない最小距離とし、本実施例では垂直（Ｚ軸）方向上部に広角光学系ユニット１０１、下部にズーム光学系ユニット１０２を配置し、監視動作前の初期状態においては両ユニットの光軸は平行となるよう設定してある。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
図３で示すように、パンニングモータ３０１は、光軸直交方向に延びる回転軸３０１ａ上（回転軸３０１ａを含む直線上に）に入射瞳１０２２が位置するように、ズーム光学系ユニット１０２に取り付けられており、ズーム光学系ユニット１０２はパンニングモータ３０１が駆動されることにより、図中矢印方向に回転する。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０１】
そしてこの関係は、本装置製造時光学ユニットとエリアセンサの配置調整によって行なわれるものである。よって画像中心ｏから画像中の任意の点までの距離は入射瞳位置を原点とし物点を見たときのなす角に対応していて、広角光学系の撮影倍率（または焦点距離）よって一義的に決まるもので図８（ｂ）のように（Ｄｘ、Ｄｙ）が求まると一義的にＤｘからパン角θｐ，Ｄｙからチルト角θｔが求まる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０４】
次に変倍率決定部６０５について説明する。 まず図８（ｂ）に示すように、被写体検出されたビットマッププレーン上の特定被写体領域を包括する矩形領域８０１の幅ｗと高さｈを求める。 これは前述の（Ｘｓ、Ｙｓ）と（Ｘｅ、Ｙｅ）を用いる。
ｗ＝Ｘｅ−Ｘｓ
ｈ＝Ｙｅ−Ｙｓ
次に予め決めておいた特定被写体をズーム光学系ユニットで拡大表示するときの幅Ｗと高さＨを用いて幅、高さの変倍率（Ｍｗ、Ｍｈ）を計算する。幅Ｗと高さＨはズーム光学系ユニットのイメージセンサ有効領域いっぱいでも良いし、若干の余裕を持たせ有効領域の内側に取ってもよい。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０６】
そしてズーム光学系ユニット拡大時、縦または横方向に被写体が表示領域からはみ出さないように、実際のズーム光学系ユニットで変倍する時の変倍率ＭはＭｗとＭｈのうち小さい方とする。
Ｍｗ＝Ｗ／ｗ
Ｍｈ＝Ｈ／ｈ
Ｍ＝Ｍｉｎ（Ｍｗ，Ｍｈ）
変倍率Ｍは光学系変倍制御部６０７へと送られ、光学系変倍制御部６０７では、予め既知の広角光学系ユニットの焦点距離ｆｗを用いて、ズーム光学系ユニットの焦点距離ｆｚ（＝Ｍ・ｆｗ）が計算され、光学系変倍駆動部６０８に対し焦点距離ｆｚとなるよう指示する。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０７】
次に、撮影装置の制御方法について図２４を用いて説明する。ここで、図２４は、撮影装置の動作制御の手順を示したフローチャートである。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５０】
図２３に本発明の実施例４を示す。本実施例では第１の実施例の図３で示すズーム光学系ユニットの鏡筒と三脚座の位置関係が光軸方向に前後するような機構を追加したものである。ズーム光学系においてその入射瞳位置は変倍率に応じて変わる。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５２】
図２２はそのような機構の一実施例を表す。図２２（ａ）はズーム光学系ユニット鏡筒２３０１に取り付けられたスライダー２３０２であり、スライダー２３０２には極微小間隔で溝が刻まれている。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５３】
また、図２２（ｂ）は、パンニングモータ３０１と鏡筒を支持する三脚座で、三脚座の近傍には三脚座の鏡筒支持位置を移動させる三脚座位置調整モータ２３０３が配置されている。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５４】
三脚座位置調整モータ２３０３の出力軸先端部には回転プレートがあり、回転プレートにもスライダー２３０２同様、極微小間隔で溝が刻まれている。また図２２（ｃ）は、三脚座のリング内側から見た図で、図の様に三脚座のリング内側にも前述の溝が刻まれている。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５６】
このような機構によって、ズーム光学系ユニットが変倍したとき、三脚座位置調整モータ２３０３が回転し、鏡筒の入射瞳位置がパンニング回転軸中心（図２２（ｃ）２３０４）にくるように鏡筒を光軸方向に前後させる。この様子を図２３で示す。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１６１】
【図１】本発明の実施例１の装置構成例で本装置構成を横から見た図を表す。
【図２】本発明の実施例１の装置構成例で本装置構成を上から見た図を表す。
【図３】本発明の実施例１の装置構成例で本装置のパン回転軸について説明する図である。
【図４】本発明の実施例１の装置構成例で本装置のチルト回転軸について説明する図である。
【図５】本発明の実施例１の本装置の動作例を表す図である。
【図６】本発明の実施例１の信号処理を説明するブロック図である。
【図７】本発明の実施例１の本装置の被写体抽出処理について説明する図である。
【図８】本発明の実施例１の本装置の被写体抽出処理の結果から被写体の方向検知および変倍率を決定する処理について説明する図である。
【図９】本発明の実施例１の本装置の表示装置の表示例を説明する図である。
【図１０】本発明の実施例１の被写体方向検知について説明する図である。
【図１１】本発明の実施例２の信号処理を説明するブロック図である。
【図１２】本発明の実施例３の装置構成例で本装置構成の鳥瞰図を表す。
【図１３】本発明の実施例３の装置構成例で本装置構成を横から見た図を表す。
【図１４】本発明の実施例３の双曲面鏡と画像平面の関係を説明する図である。
【図１５】本発明の実施例３の双曲面鏡と画像平面の関係を説明する図であり、図１４をＸＹ平面上に射影したである。
【図１６】本発明の実施例３の双曲面鏡と画像平面の関係を説明する図であり、図１４の１断面図である。
【図１７】従来の技術の撮像装置を説明する図で地上のランドマークの利用を説明する図である。
【図１８】従来の技術の撮像装置を説明する図で広角カメラのパン・チルト角の利用を説明する図である。
【図１９】従来の技術の撮像装置を説明する図で、カメラの設置位置から死角になる問題を説明する図である。
【図２０】従来の技術の撮像装置を説明する図で、カメラを縦に積んだ例を説明する図である。
【図２１】従来の技術の撮像装置を説明する図で、回転軸のずれによる問題について説明する図である。
【図２２】実施例４のスライドを示した図である。
【図２３】入射瞳の位置に応じて光軸方向に進退するズーム光学系ユニットの動作説明図である。
【図２４】撮影装置の動作制御を説明するフローチャートである。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２４】
2005175852.tif 000001
【手続補正２７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２５
【補正方法】削除
【補正の内容】