JPH1023316A - 制御装置および方法 - Google Patents

制御装置および方法

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JPH1023316A
JPH1023316A JP8168995A JP16899596A JPH1023316A JP H1023316 A JPH1023316 A JP H1023316A JP 8168995 A JP8168995 A JP 8168995A JP 16899596 A JP16899596 A JP 16899596A JP H1023316 A JPH1023316 A JP H1023316A
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直泰 細沼
Masakazu Koyanagi
正和 小柳
Tadafusa Tomitaka
忠房 富高
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60Control of cameras or camera modules
    • H04N23/695Control of camera direction for changing a field of view, e.g. pan, tilt or based on tracking of objects
    • HELECTRICITY
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    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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    • H04N23/60Control of cameras or camera modules
    • H04N23/61Control of cameras or camera modules based on recognised objects

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  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 追尾システムにおいて、誤動作を抑制する。 【解決手段】 被写体21と誤認識しやすい物体22が
ある場合、レンズブロック1の光軸が、角度θ2の範囲
(駆動許可範囲)内にあるようにレンズブロック1をパ
ンチルト駆動する。これにより、レンズブロック1は物
体22を撮影することがないので、物体22を被写体2
1と誤認識することによる誤動作を抑制することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、制御装置および方
法に関し、例えば、被写体の画像を撮像し、被写体を追
尾する場合において、写したくない被写体を写さないよ
うに制御する制御装置および方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、ビデオカメラを、被写体の動きを
追尾するように、パン、チルト機構を用いて駆動し、被
写体が常時画面の中央に位置するように制御するビデオ
カメラの追尾システムが提案されている。本出願人は、
特願平8−11654において、環境変化の影響を受け
ずに被写体の追尾を行う追尾装置および追尾方法を提案
している。
【0003】このようなビデオカメラの追尾システムに
おいては、被写体の特徴を抽出して、被写体の位置を検
出し、画面の中央に対する被写体の位置のずれ量を求
め、このずれ量をなくすようにパンニングモータ、チル
ティングモータを制御している。このパンニング、チル
ティングの可動範囲(追尾範囲)は、駆動部の機構のみ
によって決定される。
【0004】また、ビデオカメラを手動で操作し、パン
ニングまたはチルティング駆動をさせるパンチルタシス
テムにおいても、パンニング、チルティングの可動範囲
は、駆動部の機構のみによって決定される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなビデオカメラの追尾システムにおいては、パンニン
グおよびチルティング(以下、適宜、パンチルトとい
う)の機構のみによって追尾範囲が決定されるため、被
写体と誤認識しやすい物体が追尾範囲内に存在する場
合、そのことが事前に分かっていても、システムは追尾
する過程で、誤認識しやすい物体が存在する方向を向い
てしまう場合がある。その場合、ビデオカメラがその物
体の画像を撮影してしまい、誤認識しやすい物体を被写
体であると誤認識し、本来追尾すべき被写体を追尾しな
くなる場合がある課題があった。
【0006】また、ビデオカメラのパンチルタシステム
においては、パンチルトの機構のみによって可動範囲が
決定されるため、撮影したくないもの、または撮影して
はいけないもの等があり、事前にそれがわかっていて
も、誤操作により簡単にそれがある方向を向いてしま
い、撮影したくないもの、または撮影してはいけないも
の等を撮影してしまう場合がある課題があった。
【0007】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、所定の範囲内で任意の方向に駆動可能なビ
デオカメラにおいて、その駆動範囲を制限することがで
きるようにするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の制御装
置は、所定の被写体の画像を撮像する撮像手段と、撮像
手段を任意の方向に駆動する駆動手段と、撮像手段が撮
像した画像における被写体の位置を検出する被写体検出
手段と、検出手段により検出された被写体の画像におけ
る位置と、画像の所定の基準の位置との間のずれの大き
さが小さくなるように駆動手段を制御する第1の制御手
段と、撮像手段が撮像可能な空間を、撮像手段による撮
像を許可する第1の空間と、撮像手段による撮像を禁止
する第2の空間に分割する分割手段と、撮像手段が第2
の空間を撮像しないように撮像手段を駆動可能な駆動範
囲を求め、駆動範囲内で撮像手段が駆動するように制御
する第2の制御手段とを備えることを特徴とする。
【0009】請求項8に記載の制御装置は、所定の被写
体の画像を撮像する撮像手段と、撮像手段を任意の方向
に駆動する駆動手段と、撮像手段が撮像可能な空間を、
撮像手段による撮像を許可する第1の空間と、撮像手段
による撮像を禁止する第2の空間に分割する分割手段
と、撮像手段の駆動方向を指示する指示手段と、指示手
段によって指示された駆動方向に撮像手段が駆動するよ
うに駆動手段を制御する第1の制御手段と、撮像手段が
第2の空間の画像を撮像しないように撮像手段を駆動可
能な駆動範囲を求め、駆動範囲内で撮像手段が駆動する
ように制御する第2の制御手段とを備えることを特徴と
する。
【0010】請求項12に記載の制御方法は、所定の撮
像装置で所定の被写体の画像を撮像し、撮像装置が撮像
した画像における被写体の位置を検出し、検出された被
写体の画像における位置と、画像の所定の基準の位置と
の間のずれの大きさが小さくなるように撮像装置の駆動
を制御し、撮像装置が撮像可能な空間を、撮像装置によ
る撮像を許可する第1の空間と、撮像装置による撮像を
禁止する第2の空間に分割し、撮像装置が第2の空間を
撮像しないように撮像装置を駆動可能な駆動範囲を求
め、駆動範囲内で撮像装置が駆動するように制御するこ
とを特徴とする。
【0011】請求項13に記載の制御方法は、所定の撮
像装置で所定の被写体の画像を撮像し、撮像装置が撮像
可能な空間を、撮像装置による撮像を許可する第1の空
間と、撮像装置による撮像を禁止する第2の空間に分割
し、撮像装置の駆動方向を指示し、指示された駆動方向
に撮像装置が駆動するように制御し、撮像装置が第2の
空間の画像を撮像しないように撮像装置を駆動可能な駆
動範囲を求め、駆動範囲内で撮像装置が駆動するように
制御することを特徴とする。
【0012】請求項1に記載の制御装置においては、撮
像手段が、所定の被写体の画像を撮像し、駆動手段が、
撮像手段を任意の方向に駆動し、被写体検出手段が、撮
像手段が撮像した画像における被写体の位置を検出し、
第1の制御手段が、検出手段により検出された被写体の
画像における位置と、画像の所定の基準の位置との間の
ずれの大きさが小さくなるように駆動手段を制御し、分
割手段が、撮像手段が撮像可能な空間を、撮像手段によ
る撮像を許可する第1の空間と、撮像手段による撮像を
禁止する第2の空間に分割し、第2の制御手段が、撮像
手段が第2の空間を撮像しないように撮像手段を駆動可
能な駆動範囲を求め、駆動範囲内で撮像手段が駆動する
ように制御する。
【0013】請求項8に記載の制御装置においては、撮
像手段が、所定の被写体の画像を撮像し、駆動手段が、
撮像手段を任意の方向に駆動し、分割手段が、撮像手段
が撮像可能な空間を、撮像手段による撮像を許可する第
1の空間と、撮像手段による撮像を禁止する第2の空間
に分割し、指示手段が、撮像手段の駆動方向を指示し、
第1の制御手段が、指示手段によって指示された駆動方
向に撮像手段が駆動するように駆動手段を制御し、第2
の制御手段が、撮像手段が第2の空間の画像を撮像しな
いように撮像手段を駆動可能な駆動範囲を求め、駆動範
囲内で撮像手段が駆動するように制御する。
【0014】請求項12に記載の制御方法においては、
所定の撮像装置で所定の被写体の画像を撮像し、撮像装
置が撮像した画像における被写体の位置を検出し、検出
された被写体の画像における位置と、画像の所定の基準
の位置との間のずれの大きさが小さくなるように撮像装
置の駆動を制御し、撮像装置が撮像可能な空間を、撮像
装置による撮像を許可する第1の空間と、撮像装置によ
る撮像を禁止する第2の空間に分割し、撮像装置が第2
の空間を撮像しないように撮像装置を駆動可能な駆動範
囲を求め、駆動範囲内で撮像装置が駆動するように制御
する。
【0015】請求項13に記載の制御方法においては、
所定の撮像装置で所定の被写体の画像を撮像し、撮像装
置が撮像可能な空間を、撮像装置による撮像を許可する
第1の空間と、撮像装置による撮像を禁止する第2の空
間に分割し、撮像装置の駆動方向を指示し、指示された
駆動方向に撮像装置が駆動するように制御し、撮像装置
が第2の空間の画像を撮像しないように撮像装置を駆動
可能な駆動範囲を求め、駆動範囲内で撮像装置が駆動す
るように制御する。
【0016】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の制御装置を適用
した自動追尾システムの一実施例の構成を示すブロック
図である。レンズブロック1(撮像手段)は、レンズ
2、ズームレンズ3、アイリス4、および撮像素子であ
るCCD(Charge Coupled Device)5より構成され、
パンニングモータ11(駆動手段)、チルティングモー
タ12(駆動手段)により、パン、チルトが行われるよ
うになされている。被写体を含む視野からの撮像光は、
レンズ2、ズームレンズ3、およびアイリス4を介して
取り込まれ、CCD5上に結像される。CCD5は、そ
の受光量に対応した信号を出力するようになされてい
る。また、アイリス4は、いわゆるオートアイリス(A
E)機構を構成しており、CCD5で受光された光量を
適切な値に調整するようになされている。
【0017】CCD5上に結像した画像に対応する信号
は、信号分離(S/H(Sample Hold))/自動利得調
整(AGC(Automatic Gain Control))回路(以下、
AGC回路と略記する)6に供給され、サンプルホール
ドされ、所定のゲインを持つように利得制御された後、
信号処理回路7に供給される。信号処理回路7は、AG
C回路6より供給された信号に対して、所定のカメラ信
号処理を行い、画像信号(映像信号)として外部に出力
するようになされている。例えば、AGC回路6より供
給された信号をディジタル信号に変換し、CCD6の各
画素に対応する輝度信号、色差信号、およびクロマ信号
を生成し、アナログ信号に変換した後、図示せぬモニタ
に供給する。これにより、モニタには、レンズブロック
1によって撮像された画像が表示される。
【0018】また、被写体認識ブロック8(被写体検出
手段)は、信号処理回路7で生成された画像信号(輝度
信号と色差信号)を入力し、これらの信号に基づいて、
画面内での被写体の位置を判定し、その画面上での座標
に対応する座標データを出力するようになされている。
レンズブロック位置検出器13は、レンズブロック1の
位置を検出し、その位置に対応するデータを出力する。
ズームレンズ位置検出器14(画角検出手段)は、ズー
ムレンズ3の位置を検出し、その位置に対応するデータ
を出力するようになされている。
【0019】モータ制御ブロック9(第1の制御手段、
第2の制御手段、画角検出手段、調整手段)は、被写体
認識ブロック8からの被写体の画面内での位置に対応す
る座標データ、レンズブロック位置検出器13からのそ
の位置に対応するデータ、ズームレンズ位置検出器14
からのその位置に対応するデータを入力し、これらのデ
ータに基づいて、パンニングモータ11、チルティング
モータ12を制御するようになされている。また、所定
のデータを記憶するRAM10を備え、入力部15(分
離手段)より入力された各種制御データを記憶するよう
になされている。操作部16(指示手段)は、後述する
ように、レンズブロック1を手動操作するとき使用され
る。
【0020】パンニングモータ11は、モータ制御ブロ
ック9からの制御信号に従って、レンズブロック1をパ
ン方向に駆動するようになされている。チルティングモ
ータ12は、モータ制御ブロック9からの制御信号に従
って、レンズブロック1をチルティング方向に駆動する
ようになされている。
【0021】図2は、レンズブロック1が駆動可能な可
動範囲(領域)と、物体22、および被写体21の位置
関係を示している。以下では、簡単のため、パン方向の
駆動だけを考え、ここでは、レンズブロック1はパンニ
ングモータ11によってのみ駆動されるものとするが、
チルト方向の駆動についても、基本的にはパン方向の駆
動の場合と同様である。また、物体22を適宜、誤認識
物体22または撮影したくない物体22ということにす
る。
【0022】図2に示すように、可動範囲は、レンズブ
ロック1を駆動したとき、その光軸(一点鎖線)が移動
する範囲である。この場合、可動範囲内に、被写体21
と誤認識しやすい物体(撮影したくない物体)22が存
在し、レンズブロック1がその方向(この場合、左方
向)に向くと、物体22を撮影してしまい、誤認識が発
生し、本来の追尾すべき被写体21を追尾しなくなる。
物体22は、この場合、被写体21の色と似ているた
め、被写体21と誤認識してしまうような物体である。
【0023】そこで、図3に示すように、レンズブロッ
ク1が、左を向かないように、可動範囲に制限を設け
る。これにより、レンズブロック1は誤認識物体22を
画角に収めることがなくなり、誤認識が発生しなくな
る。
【0024】即ち、図3に示すように、可動範囲を駆動
許可範囲(領域)と駆動禁止範囲(領域)に分割する。
そして、レンズブロック1の光軸が駆動許可範囲の範囲
内で駆動するようにモータ制御ブロック9を制御する。
これにより、被写体21は、レンズブロック1によって
撮影することができるが、撮影したくない物体22は、
レンズブロック1によって撮影することができなくな
る。
【0025】ただし、何らかの要因、例えば、外部から
強制的にレンズブロック1の向きを変えられたといった
要因で、レンズブロック1の向きが駆動禁止範囲に入っ
てしまった場合、駆動許可範囲に戻る方向への駆動のみ
許可し、その他の方向への駆動を許可しないようにす
る。これにより、最悪の場合でも、レンズブロック1は
そのままの向きを維持し、いずれかの方向に駆動された
ときには、レンズブロック1の向きが駆動許可範囲に近
づくようになる。
【0026】図4は、レンズブロック1の駆動方向を表
している。ここでは、実線で表された駆動許可範囲をθ
2で表し、点線で表された駆動禁止範囲をθ3で表してい
る。また、太い点線で表された矢印は、レンズブロック
1が駆動可能な駆動方向を表している。例えば、駆動禁
止範囲θ3内にレンズブロック1の光軸がある場合、レ
ンズブロック1は、この場合、右方向のみへの駆動が許
可され、駆動許可領域θ2内にレンズブロック1の光軸
がある場合、レンズブロック1は、左右いずれの方向へ
の駆動も許可される。
【0027】また、画角が変化すると、レンズブロック
1自体の可動範囲が画角に応じて変化するようにする。
例えば、図4に示すように、ズームレンズ3が駆動さ
れ、ワイド(広角)になった場合、誤認識物体22が画
角(α1×2)内に入らないようにしてレンズブロック
1を駆動させることができる駆動許可範囲は、角度θ2
で表される。一方、図5に示すように、ズームレンズ3
が駆動され、テレ(望遠)になった場合、誤認識物体2
2が画角(α2×2)内に入らないようにしてレンズブ
ロック1を駆動させることができる範囲は、角度θ12
表される範囲である。
【0028】角度θ2と角度θ12とを比較すると、角度
θ12の方が角度θ2より画角(α1×2)と画角(α2×
2)の差に対応する分だけ大きくなっている。即ち、ズ
ームがテレになると、ワイドのときに比較して、レンズ
ブロック1の駆動範囲が左方向に広がる。逆に、ワイド
になると、駆動範囲は右方向に狭くなる。
【0029】このように、画角に対応して駆動許可範囲
を変化させることにより、ズームレンズ3が駆動されて
ワイドになり、誤認識物体22が画角に入るようになっ
たり、ズーム5が駆動されてテレになり、誤認識物体2
2が画角に入らないにもかかわらず、一方向(この場
合、右方向)にしか駆動させることができない範囲が発
生するといったことを防止することができる。
【0030】次に、誤認識物体22が画角(α1×2)
内に入らないレンズブロック1の駆動範囲を、レンズブ
ロック1が回動する中心点Cを通る線分ABと、レンズ
ブロック1の光軸とのなす角度で表す。図4に示すよう
に、ズームがワイドの場合、レンズブロック1によって
捉えられる画像は、角度θ0以上の範囲であり、角度θ0
に画角の1/2の角度α1を加えた角度θ1が、レンズブ
ロック1が左方向に最大限駆動された場合に、線分AB
とレンズブロック1の光軸とのなす角度である。即ち、
次式(1)で表されるような関係がある。
【0031】θ1=θ0+α1 ・・・(式1)
【0032】従って、レンズブロック1の光軸と線分A
Bとのなす角度をβで表すと、次式(2)で表されるよ
うな関係があるとき、レンズブロック1は、誤認識物体
22をその画角に収めることなく、被写体21を正常に
追尾することができる。
【0033】β>θ1 ・・・(式2)
【0034】ここで、角度θ0を求める方法について説
明する。まず、操作部16を操作して、パンニングモー
タ11およびチルティングモータ12を駆動し、図6に
示すように、誤認識物体22の右端が画面の中心に位置
するように、レンズブロック1を駆動させる。その間、
レンズブロック位置検出器13は、レンズブロック1の
向き(例えば、線分ABとレンズブロック1の光軸との
なす角度)を検出する処理を繰り返し行う。誤認識物体
22の右側が画面の中心に位置した状態で、入力部15
を操作すると、その時点でのレンズブロック1の向き
(例えば、線分ABとレンズブロック1の光軸とのなす
角度)が、モータ制御ブロック9のRAM10に記憶さ
れる。
【0035】このようにして、まず、角度θ0を求め
る。これは、図5に示すように、ズームがテレである場
合においても同様である。即ち、角度θ0は、ワイドで
あるかテレであるかに関係なく所定の値をとる。
【0036】次に、図7のフローチャートを参照して、
追尾装置の動作について説明する。最初、ステップS1
において、モータ制御ブロック9により、自動追尾を行
っているか、または手動操作による駆動方向の指令(方
向指令)がなされたかが判定される。これは、操作部1
6から、所定の操作に対応する信号が供給されているか
否かによって行うことができる。即ち、ユーザが手動操
作によりレンズブロック1を駆動させようとすると、操
作部16からユーザの操作に対応する制御信号が、モー
タ制御ブロック9に供給される。
【0037】操作部16からの制御信号が供給されてい
ない場合、自動追尾を行っていると判定され、ステップ
S2に進み、制限付き自動追尾を行う。ステップS2の
動作の詳細な説明は、図8のフローチャートを参照して
後述する。その後、処理を終了する。一方、自動追尾で
はない、即ち、操作部16が手動操作され、駆動方向の
指令がなされたと判定された場合、ステップS3に進
み、入力部15が操作され、駆動範囲に所定の制限が設
けられたか否かが判定される。即ち、ユーザは、操作部
16を用いてレンズブロック1の手動操作を行う場合、
レンズブロック1の駆動範囲に制限を加えるか否かを選
択することができる。
【0038】駆動範囲に所定の制限が設けられたと判定
された場合、ステップS4に進み、制限付きの方向駆動
(この場合、レンズブロック1を駆動許可範囲内で左右
に駆動させること)を行う。ステップS4における処理
については、図8を参照して後述する。一方、駆動方向
に制限が設けられていないと判定された場合、ステップ
S5に進み、制限なし方向駆動(この場合、レンズブロ
ック1を可動範囲内で左右に駆動させること)が実行さ
れる。ステップS4またはステップS5の処理が終了す
ると、全ての処理を終了する。
【0039】次に、図8のフローチャートを参照して、
制限付き自動追尾の動作について説明する。最初に、ス
テップS11において、モータ制御ブロック9は、ズー
ムレンズ位置検出器14から供給される現在のズームレ
ンズ3の位置に対応するデータに基づいて、それに対応
するレンズブロック1の画角を求める。例えば、図4に
おける画角(α1×2)、図5における画角(α2×2)
を求める。
【0040】次に、ステップS12において、ステップ
S11において求めた画角に基づいて、駆動禁止範囲を
求める。図4の場合、駆動禁止範囲は、図6を参照して
説明したようにして求めた角度θ0に、ステップS11
で求めた画角の1/2の角度α1を加えた角度θ1として
求められる。この角度θ1は、レンズブロック1が左方
向に駆動可能な最小の角度である。従って、角度0乃至
角度θ1が駆動禁止範囲である。
【0041】ステップS13においては、レンズブロッ
ク1の現在位置が駆動禁止範囲内であるか否かが判定さ
れる。即ち、次式(3)で表されるように、光軸(一点
鎖線)と線分ABとのなす角度βが駆動禁止範囲内(0
度乃至角度θ1)にあるか否かが判定される。
【0042】β≦θ1 ・・・(式3)
【0043】光軸と線分ABとのなす角度βが駆動禁止
範囲内(0度乃至角度θ1)にあると判定された場合、
ステップS14に進み、モータ制御ブロック9が被写体
認識ブロック8からの画像信号に基づいて行う被写体の
追尾動作が、駆動禁止範囲から出る方向への追尾である
か否かが判定される(ステップS14における処理の詳
細については図10を参照して後述する)。駆動禁止範
囲から出る方向への追尾ではないと判定された場合、ス
テップS15に進み、レンズブロック1の駆動を停止さ
せる。これにより、レンズブロック1の光軸方向が、現
在より駆動許可範囲から遠ざかることがないようにする
ことができる。
【0044】一方、ステップS13において、光軸と線
分ABとのなす角度βが駆動禁止範囲内(0度乃至角度
θ1)にないと判定された場合、および、ステップS1
4において、モータ制御ブロック9が被写体認識ブロッ
ク8からの画像信号に基づいて行う被写体の追尾動作
が、駆動禁止範囲から出る方向への追尾であると判定さ
れた場合、ステップS16に進み、モータ制御ブロック
9は、レンズブロック1を制御し、通常の追尾駆動を行
う。
【0045】即ち、モータ制御ブロック9は、被写体認
識ブロック8より供給される画像信号に基づいて、パン
ニングモータ11、チルティングモータ12を駆動し、
被写体21を追尾する。その際、レンズブロック位置検
出器13より供給されるレンズブロック1の位置を表す
データ、およびズームレンズ位置検出器14より供給さ
れるズームレンズ3の位置に関するデータに基づいて、
画角およびレンズブロック1の光軸の向きを求め、レン
ズブロック1が駆動禁止範囲内に入らないように制御す
る。
【0046】例えば、図9に示すように、レンズブロッ
ク1が撮影可能な画像空間上に、駆動禁止領域を設定
し、レンズブロック1が、その領域を撮影しないように
駆動される場合を考える。ここでは、レンズブロック1
がパン方向への駆動を行う場合について説明するが、チ
ルト方向への駆動の場合もパン方向への駆動の場合と基
本的に同様である。従って、チルト方向への駆動につい
ての説明はここでは省略する。この場合、画像空間内に
駆動禁止領域が複数個設定されている。
【0047】次に、図10のフローチャートを参照し
て、図8のステップS14における処理の詳細について
説明する。最初、ステップS21において、モータ制御
ブロック9は、図11に示すように、制限領域(駆動禁
止領域)の端点Pn(この場合、nは、1,2,3)を
求める。ここで、図11に示した矩形は、レンズブロッ
ク1が撮像可能な画像空間を表しており、その中の網掛
けの部分は駆動禁止領域を表している。水平および垂直
に引かれた線分の交点は、レンズブロック1の光軸方向
を表している。
【0048】また、その下部に示した線分は、光軸方向
のチルトの高さで画像空間をパン方向に切り出したもの
を表しており、矢印で示した部分が駆動禁止領域に対応
している。このとき、レンズブロック1は、これらの線
分に沿ってパン方向またはチルト方向に駆動することが
できる。
【0049】次に、ステップS22に進み、図11に示
した駆動禁止領域の端点Pnと現在位置Pとの距離Ln
を求める。これは、端点Pnから現在位置Pを減算し、
その絶対値をとることにより求めることができる。即
ち、この場合、次のようにして、L1乃至L3が求めら
れる。
【0050】L1=|P1−P| L2=|P2−P| L3=|P3−P|
【0051】次に、ステップS23において、ステップ
S22において求めた距離Lnのうち、最小のもの(L
n(min)(=Lk(この場合、kは1乃至3のいず
れか))を求める。例えば、図11に示した例の場合、
レンズブロック1の中心座標であるPと端点P1との間
の距離L1の値が最小であるので、kは1となる。
【0052】ステップS24においては、ステップS2
3において求めた、レンズブロック1の中心座標と最小
距離Lk(この場合、k=1)の位置にある端点Pn
(min)(=Pk(この場合、k=1))に向かう方
向を駆動許可方向とする。この場合、端点P1に向かう
方向を駆動許可方向とする。
【0053】そして、ステップS25において、モータ
制御ブロック9が、パンニングモータ11を制御して、
レンズブロック1を駆動しようとしている駆動方向が、
ステップS24において求められた駆動許可方向である
か否かが判定される。駆動方向が、ステップS24にお
いて求められた駆動許可方向ではないと判定された場
合、図11の例では、右方向であると判定された場合、
図8のステップS15に進み、ステップS15以降の処
理が実行され、レンズブロック1は停止する。一方、駆
動方向が、ステップS24において求められた駆動許可
方向であると判定された場合、図11の例では、左方向
であると判定された場合、図8のステップS16に進
み、ステップS16以降の処理が実行され、レンズブロ
ック1は、左方向に駆動される。
【0054】上述したように、被写体認識ブロック8か
らの出力データに基づいて、モータ制御ブロック9がパ
ンニングモータ11およびチルティングモータ12を駆
動し、被写体21を追尾している最中に、操作部16が
操作され、レンズブロック1を所定の方向に駆動させる
駆動指令(方向駆動指令(方向指令))がなされると、
モータ制御ブロック9は、操作部16からの方向駆動指
令を優先し、パンニングモータ11およびチルティング
モータ12を駆動する。
【0055】このように、操作部16を手動で操作し、
レンズブロック1を駆動させる場合においても、図8お
よび図10のフローチャートを参照して上述したよう
に、自動追尾の場合と基本的に同様の方法で駆動禁止範
囲内をレンズブロック1が撮影しないように制御するこ
とができる。なお、操作部16を手動で操作し、レンズ
ブロック1を駆動させる場合の駆動禁止領域は、自動追
尾を行う場合における駆動禁止領域と必ずしも同一であ
る必要はなく、それとは異なる領域を設定するようにす
ることもできる。
【0056】従って、例えば、ある物体が、自動追尾の
対象である所定の被写体と誤認識しやすい物体であるた
めに、自動追尾では撮影したくないものであっても、ユ
ーザが操作部16を操作してレンズブロック1を駆動す
る場合には撮影したいものであるような場合にも対応す
ることが可能となる。
【0057】即ち、モータ制御ブロック9は、ユーザに
より操作部16が操作され、操作部16から供給される
指令に基づいて、パンニングモータ11およびチルティ
ングモータ12を駆動する。これにより、レンズブロッ
ク1は、ユーザによる操作部16の操作に対応してパン
ニングまたはチルティング駆動する。従って、この場
合、被写体認識ブロック8から供給される画像信号は使
用しない。あるいは、操作部16により手動操作がなさ
れた場合、被写体認識ブロック8の動作を停止させるよ
うにしてもよい。
【0058】操作部16の操作に従って、レンズブロッ
ク1が所定の方向に駆動する間、レンズブロック位置検
出器13は、レンズブロック1の位置を所定の時間間隔
で常時検出し、レンズブロック1の位置に対応するデー
タ(例えば、図4の例では、レンズブロック1の光軸と
線分ABとのなす角度)をモータ制御ブロック9に供給
する。これにより、モータ制御ブロック9は、上述した
場合と同様にして、レンズブロック1の光軸が駆動禁止
領域内にあるか否かを判定する。これは、図8に示した
フローチャートのステップS13における処理に該当す
る。
【0059】次に、ユーザにより操作部16が操作さ
れ、指示されたレンズブロック1の駆動方向が、駆動禁
止領域から抜け出す方向への操作であるか否かが判定さ
れる。これは、図8のステップ14における処理に対応
する。ここでの処理の詳細は、図10を参照して上述し
た場合と基本的に同様であるが、図10のステップS2
5においては、ユーザにより操作部16が操作され、指
示された駆動方向が、ステップS24において求められ
た駆動許可方向であるか否かが判定される。
【0060】操作部16が操作され、指示された駆動方
向が、ステップS24において求められた駆動許可方向
ではないと判定された場合、図8のステップ15に進
み、レンズブロック1を停止させる。一方、操作部16
が操作され、指示された駆動方向が、ステップS24に
おいて求められた駆動許可方向であると判定された場
合、図8のステップS16に進み、通常の駆動が行われ
る。この場合、操作部16の操作に従って、レンズブロ
ック1が駆動される。
【0061】例えば、ユーザが操作を誤って、レンズブ
ロック1の光軸が、駆動禁止領域に向くような操作を行
った場合、レンズブロック1の駆動が停止する。従っ
て、ユーザが操作を間違えた場合でも、駆動禁止領域内
にある撮影したくない物体22を撮影することがないよ
うにすることができる。
【0062】また、何らかの要因により、レンズブロッ
ク1の光軸が駆動禁止領域内を向いていた場合でも、ユ
ーザによる操作部16の操作により指示された駆動方向
が、レンズブロック1の光軸が駆動禁止領域から出る方
向である場合にだけモータ制御ブロック9によりパンニ
ングモータ11およびチルティングモータ12が駆動さ
れ、レンズブロック1が指示された駆動方向にパンニン
グまたはチルティング駆動されるので、最悪の場合でも
レンズブロック1はそのままの向きを維持し、レンズブ
ロック1がパンニングまたはチルティング駆動する場合
には、レンズブロック1が駆動許可領域に近づくように
パンニングまたはチルティング駆動することになる。
【0063】また、自動追尾の場合と同様に、画角が変
化すると、レンズブロック1自体の可動範囲も画角に応
じて変化するようにする。例えば、ズームがワイドにな
り、撮影したくない物体22が画角に入るようになった
り、ズームがテレになり、撮影したくない物体22が画
角に入らないにもかかわらず、一方向への駆動しか許可
されない範囲が発生するといったことを防止することが
できる。
【0064】例えば、図5において、角度θ11で表され
る範囲は、ズームがワイドのとき、駆動禁止範囲である
が、ズームがテレのとき、駆動許可範囲であり、レンズ
ブロック1は、左右いずれの方向へも駆動させることが
できる。即ち、ズームがテレになると、ワイドのときよ
りレンズブロック1の駆動範囲が左に広がることにな
る。逆に、ワイドになると、駆動範囲は右に狭くなる。
従って、画角に応じて、駆動禁止範囲や駆動許可範囲を
変化させるようにすることにより、画角に拘らず、撮影
したくない物体22が画角に入らない最大の駆動範囲内
でレンズブロック1が駆動されるようにすることができ
る。
【0065】また、ステップS5において、操作部16
の操作に従って、制限なしに方向駆動される場合、自動
追尾においては、駆動禁止領域内にあるために撮影する
ことができない物体であっても、一時的にレンズブロッ
ク1をその方向に駆動することができ、その物体を撮影
することができる。
【0066】図12は、本発明の制御装置を応用したパ
ンチルタシステムの一実施例の構成を示すブロック図で
ある。このパンチルタシステムは、図1に示した追尾シ
ステムにおいて、被写体認識ブロック8を除いた構成と
なっている。その他の構成は、図1に示した追尾システ
ムの場合と同様であるので、その詳細な説明は省略す
る。また、その動作は、図1の追尾システムにおいて、
操作部16が手動操作され、制限付きで方向駆動された
場合の処理(図7のステップS4における処理)と同様
であるので、その説明は省略する。
【0067】このように、図12に示したパンチルタシ
ステムは、操作部16をユーザが手動で操作し、駆動方
向を指示すると、その方向にパンニングまたはチルティ
ング駆動されるが、レンズブロック1が駆動禁止領域内
の画像を撮像しないように制御されているので、操作部
16を誤操作した場合でも、撮影したくない物体22を
撮影しないようにすることができる。
【0068】なお、上記実施例においては、画像空間を
1つまたは2つの駆動禁止領域と、1つの駆動許可領域
に分割する場合について説明したが、画像空間を複数の
駆動禁止領域と複数の駆動許可領域に分割することもで
きる。
【0069】
【発明の効果】請求項1に記載の制御装置、および請求
項12に記載の制御方法によれば、撮像装置が撮像可能
な空間を、撮像装置による撮像を許可する第1の空間
と、撮像装置による撮像を禁止する第2の空間に分割
し、撮像装置が第2の空間を撮像しないように撮像装置
を駆動可能な駆動範囲を求め、駆動範囲内で撮像装置が
駆動するように制御するようにしたので、被写体と誤認
識しやすい物体がある場合、その物体を撮影しないよう
に予め駆動範囲を制限することができ、誤認識を事前に
防止することができる。
【0070】請求項8に記載の制御装置、および請求項
13に記載の制御方法によれば、撮像装置が撮像可能な
空間を、撮像装置による撮像を許可する第1の空間と、
撮像装置による撮像を禁止する第2の空間に分割し、撮
像装置の駆動方向が指示されると、指示された駆動方向
に撮像装置が駆動するように制御し、撮像装置が第2の
空間の画像を撮像しないように撮像装置を駆動可能な駆
動範囲を求め、駆動範囲内で撮像装置が駆動するように
制御するようにしたので、撮影したくない物体がある場
合、その物体を撮影しないように予め駆動範囲を制限す
ることができ、誤って撮影したくない物体が撮影される
ことがないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の制御装置を応用した追尾システムの構
成例を示すブロック図である。
【図2】レンズブロック1の可動範囲を示す図である。
【図3】レンズブロック1の駆動許可範囲および駆動禁
止範囲を示す図である。
【図4】ズームがワイドの場合のレンズブロック1の駆
動方向を示す図である。
【図5】ズームがテレの場合の駆動禁止範囲と駆動許可
範囲の変化を示す図である。
【図6】図4における角度θ0を求める方法を説明する
ための図である。
【図7】図1の追尾システムの動作を説明するためのフ
ローチャートである。
【図8】図7のステップS2およびS4の詳細な処理手
順を説明するフローチャートである。
【図9】レンズブロック1の撮像可能な画像空間におけ
る駆動禁止領域を示す図である。
【図10】図8のステップS14における詳細な処理手
順を説明するフローチャートである。
【図11】駆動禁止領域から脱出する方法を説明するた
めの図である。
【図12】本発明の制御装置を応用したパンチルトシス
テムの一実施例の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 レンズブロック(撮像手段),2 レンズ,3 ズ
ームレンズ,4 アイリス,5 CCD,6 AGC回
路,7 信号処理回路,8 被写体認識ブロック(被写
体検出手段),9 モータ制御ブロック(第1の制御手
段、第2の制御手段、画角検出手段、調整手段),10
RAM,11 パンニングモータ(駆動手段),12
チルティングモータ(駆動手段),13 レンズブロ
ック位置検出器,14 ズームレンズ位置検出器(画角
検出手段),15 入力部(分割手段),16 操作部
(指示手段),21 被写体,22 物体

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の被写体の画像を撮像する撮像手段
    と、 前記撮像手段を任意の方向に駆動する駆動手段と、 前記撮像手段が撮像した前記画像における前記被写体の
    位置を検出する被写体検出手段と、 前記検出手段により検出された前記被写体の前記画像に
    おける位置と、前記画像の所定の基準の位置との間のず
    れの大きさが小さくなるように前記駆動手段を制御する
    第1の制御手段と、 前記撮像手段が撮像可能な空間を、前記撮像手段による
    撮像を許可する第1の空間と、前記撮像手段による撮像
    を禁止する第2の空間に分割する分割手段と、 前記撮像手段が前記第2の空間を撮像しないように前記
    撮像手段を駆動可能な駆動範囲を求め、前記駆動範囲内
    で前記撮像手段が駆動するように制御する第2の制御手
    段とを備えることを特徴とする制御装置。
  2. 【請求項2】 前記撮像手段が撮像する画像に前記第2
    の空間が含まれるとき、前記第2の制御手段は、前記撮
    像手段が撮像する撮像方向が、前記撮像手段が撮像する
    前記画像に最も近い前記第1の空間に近づくように前記
    駆動手段を制御することを特徴とする請求項1に記載の
    制御装置。
  3. 【請求項3】 前記撮像手段の画角を検出する画角検出
    手段と、 前記画角検出手段により検出された前記画角に従って、
    前記駆動範囲を調整する調整手段とをさらに備えること
    を特徴とする請求項1に記載の制御装置。
  4. 【請求項4】 前記駆動手段の駆動方向を手動で指示す
    る指示手段をさらに備え、 前記指示手段が操作されたとき、前記駆動手段は、前記
    指示手段の指示に従って前記撮像手段を前記駆動範囲内
    で駆動することを特徴とする請求項1に記載の制御装
    置。
  5. 【請求項5】 前記第1の空間、前記第2の空間、およ
    び前記駆動範囲は、前記駆動手段が前記第1の制御手段
    によって制御される場合と、前記指示手段の指示に従っ
    て駆動される場合とで異なることを特徴とする請求項4
    に記載の制御装置。
  6. 【請求項6】 前記駆動手段の駆動方向を指示する指示
    手段をさらに備え、 前記指示手段により前記撮像手段の前記駆動範囲外への
    駆動が指示されたとき、前記駆動手段は、前記撮像手段
    を前記駆動範囲外へ駆動することを特徴とする請求項1
    に記載の制御装置。
  7. 【請求項7】 前記分割手段は、前記空間を1または複
    数の前記第1の空間と、1または複数の前記第2の空間
    に分割することを特徴とする請求項1に記載の制御装
    置。
  8. 【請求項8】 所定の被写体の画像を撮像する撮像手段
    と、 前記撮像手段を任意の方向に駆動する駆動手段と、 前記撮像手段が撮像可能な空間を、前記撮像手段による
    撮像を許可する第1の空間と、前記撮像手段による撮像
    を禁止する第2の空間に分割する分割手段と、 前記撮像手段の駆動方向を指示する指示手段と、 前記指示手段によって指示された駆動方向に前記撮像手
    段が駆動するように前記駆動手段を制御する第1の制御
    手段と、 前記撮像手段が前記第2の空間の画像を撮像しないよう
    に前記撮像手段を駆動可能な駆動範囲を求め、前記駆動
    範囲内で前記撮像手段が駆動するように制御する第2の
    制御手段とを備えることを特徴とする制御装置。
  9. 【請求項9】 前記撮像手段が撮像する画像に前記第2
    の空間が含まれるとき、前記第2の制御手段は、前記撮
    像手段が撮像する撮像方向が、前記撮像手段が撮像する
    前記画像に最も近い前記第1の空間に近づくように前記
    駆動手段を制御することを特徴とする請求項8に記載の
    制御装置。
  10. 【請求項10】 前記撮像手段の画角を検出する画角検
    出手段と、 前記画角検出手段により検出された前記画角に従って、
    前記駆動範囲を調整する調整手段とをさらに備えること
    を特徴とする請求項8に記載の制御装置。
  11. 【請求項11】 前記分割手段は、前記空間を1または
    複数の前記第1の空間と1または複数の前記第2の空間
    に分割することを特徴とする請求項8に記載の制御装
    置。
  12. 【請求項12】 所定の撮像装置で所定の被写体の画像
    を撮像し、 前記撮像装置が撮像した前記画像における前記被写体の
    位置を検出し、 検出された前記被写体の前記画像における位置と、前記
    画像の所定の基準の位置との間のずれの大きさが小さく
    なるように前記撮像装置の駆動を制御し、 前記撮像装置が撮像可能な空間を、前記撮像装置による
    撮像を許可する第1の空間と、前記撮像装置による撮像
    を禁止する第2の空間に分割し、 前記撮像装置が前記第2の空間を撮像しないように前記
    撮像装置を駆動可能な駆動範囲を求め、前記駆動範囲内
    で前記撮像装置が駆動するように制御することを特徴と
    する制御方法。
  13. 【請求項13】 所定の撮像装置で所定の被写体の画像
    を撮像し、 前記撮像装置が撮像可能な空間を、前記撮像装置による
    撮像を許可する第1の空間と、前記撮像装置による撮像
    を禁止する第2の空間に分割し、 前記撮像装置の駆動方向を指示し、 指示された駆動方向に前記撮像装置が駆動するように制
    御し、 前記撮像装置が前記第2の空間の画像を撮像しないよう
    に前記撮像装置を駆動可能な駆動範囲を求め、前記駆動
    範囲内で前記撮像装置が駆動するように制御することを
    特徴とする制御方法。
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