特許 7412940 撮像装置、コンピュータプログラムおよび記憶媒体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-04

(45)【発行日】2024-01-15

(54)【発明の名称】撮像装置、コンピュータプログラムおよび記憶媒体

(51)【国際特許分類】

   G03B 17/00 20210101AFI20240105BHJP

   G03B 17/56 20210101ALI20240105BHJP

   G03B 15/00 20210101ALI20240105BHJP

   G03B 15/02 20210101ALI20240105BHJP

   G03B 15/03 20210101ALI20240105BHJP

   G03B 15/05 20210101ALI20240105BHJP

   G03B 17/02 20210101ALI20240105BHJP

   G03B 17/18 20210101ALI20240105BHJP

   H04N 23/56 20230101ALI20240105BHJP

   H04N 23/69 20230101ALI20240105BHJP

   H04N 23/695 20230101ALI20240105BHJP

   H04N 7/18 20060101ALI20240105BHJP

【ＦＩ】

G03B17/00 X

G03B17/56 A

G03B15/00 S

G03B15/00 Q

G03B15/02 H

G03B15/03 F

G03B15/05

G03B17/02

G03B17/18

G03B15/02 L

H04N23/56

H04N23/69

H04N23/695

H04N7/18 E

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2019173353

(22)【出願日】2019-09-24

(65)【公開番号】P2021051162

(43)【公開日】2021-04-01

【審査請求日】2022-08-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114775

【弁理士】

【氏名又は名称】高岡 亮一

(74)【代理人】

【識別番号】100121511

【弁理士】

【氏名又は名称】小田 直

(74)【代理人】

【識別番号】100208580

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 玲奈

(72)【発明者】

【氏名】内藤 祥子

【審査官】越河 勉

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－２８２１６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－０３７７１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－０３０６３３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｂ １７／００

Ｇ０３Ｂ １７／５６

Ｇ０３Ｂ １５／００

Ｇ０３Ｂ １５／０２

Ｇ０３Ｂ １５／０３

Ｇ０３Ｂ １５／０５

Ｇ０３Ｂ １７／０２

Ｇ０３Ｂ １７／１８

Ｈ０４Ｎ ２３／５６

Ｈ０４Ｎ ２３／６９

Ｈ０４Ｎ ２３／６９５

Ｈ０４Ｎ ７／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

撮像部と、
前記撮像部とは光軸が異なるように配置される照明部と、
前記撮像部と前記照明部を一体で駆動可能な駆動部と、
前記撮像部の撮影画角を変更可能な画角変更部と、
前記画角変更部と前記駆動部を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記照明部が点灯している場合に、指定された撮影範囲の中心点と、前記照明部によって照明される範囲において所定値以上の輝度を有する高輝度点との、撮影画像上における距離が閾値未満になるように前記駆動部を駆動させ、前記駆動部を駆動させた量に応じて撮影画角を広げるように前記画角変更部を制御し、前記駆動部を駆動させた量に応じて広げた撮影画角で撮影された撮影画像から、前記指定された撮影範囲の画像を切り出すことを特徴とする撮像装置。

【請求項2】

前記制御部は、所定の角度で前記駆動部を駆動させ、前記中心点と前記高輝度点との前記距離が閾値未満になるまで、前記駆動部と前記画角変更部の制御を繰り返すことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。

【請求項3】

撮像装置の撮影角度を取得する撮影角度取得部を有し、
前記制御部は、前記撮影角度と、前記指定された撮影範囲を撮影する場合の前記中心点と前記高輝度点の距離に基づいて、前記駆動部を駆動させる量を決定す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】

前記制御部は、前記撮像部と前記照明部との配置距離、撮像装置の設置高さ、および、撮像装置の撮影角度を用いて、前記駆動部を駆動させる量を取得し、前記取得結果に応じて前記駆動部を駆動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5】

前記制御部は、前記指定された撮影範囲における撮影角度をθ1と、前記距離が閾値未満となる撮影角度をθ2と、基準点から前記照明部の光軸と被写体面との交点までの距離をＨＡ1と、前記基準点から前記撮像部の光軸と前記被写体面との交点までの距離をＨＢ1として、以下の等式を満たすように前記駆動部を駆動させる量を算出することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。

【請求項6】

前記撮像部と前記照明部の配置距離をあらかじめ記憶する記憶部を有することを特徴とする請求項４または５に記載の撮像装置。

【請求項7】

前記制御部は、撮影画像の輝度情報を取得し、前記撮影画像における最も明るい点を前記高輝度点とす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8】

ユーザーが前記撮影範囲を指定することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の撮像装置。

【請求項9】

前記制御部は、前記駆動部を駆動させた量に応じて画角を広げる際に、前記照明部の配光角を変化させない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】

前記制御部は、前記中心点と前記高輝度点との前記撮影画像上における距離を閾値未満とする制御を行うか否かを選択可能であることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の撮像装置。

【請求項11】

前記制御部は、前記照明部が点灯していることを検知した場合に前記中心点と前記高輝度点との前記撮影画像上における距離を閾値未満となるように前記駆動部の制御を行い、前記照明部が消灯していることを検知した場合に、前記中心点と前記高輝度点との前記撮影画像上における距離が閾値未満となるような前記駆動部の制御を行わず、前記中心点を中心とした前記指定された撮影範囲で撮影を行うことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の撮像装置。

【請求項12】

前記制御部は、所定の角度以上の撮影角度で撮影していることを検知した場合に、前記中心点と前記高輝度点との前記撮影画像上における距離を閾値未満となるように前記駆動部の制御を行い、前記所定の角度未満の撮影角度で撮影していることを検知した場合に、前記中心点と前記高輝度点との前記撮影画像上における距離が閾値未満となるような前記駆動部の制御を行わず、前記中心点を中心とした前記指定された撮影範囲で撮影を行うことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の撮像装置。

【請求項13】

撮像部と、前記撮像部とは光軸が異なるように配置される照明部と、前記撮像部と前記照明部を一体で駆動可能な駆動部と、撮影画角を変更可能な画角変更部と、を有する撮像装置の制御方法であって、
前記照明部が点灯している場合に、指定された撮影範囲の中心点と、前記照明部によって照明される範囲において所定値以上の輝度を有する高輝度点との、撮影画像上における距離が閾値未満になるように前記駆動部と前記照明部を一体で駆動させ、前記駆動部を駆動させた量に応じて撮影画角を広げるように前記画角変更部を制御し、前記駆動部を駆動させた量に応じて広げた撮影画角で撮影された撮影画像から、前記指定された撮影範囲の画像を切り出すことを特徴とする制御方法。

【請求項14】

請求項１３に記載の撮像装置の制御方法を、コンピュータに実行させるためのプログラム。

【請求項15】

請求項１４に記載のプログラムを記憶する、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、撮像装置、コンピュータプログラムおよび記憶媒体に関するものである。

【背景技術】

【0002】

夜間などの低照度環境下において赤外ＬＥＤなどの照明を照射して撮影するために、照明が搭載された撮像装置が提案されている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００５－９４０８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に開示されている撮像装置では撮像部と照明部を同軸上に配置することができないため、撮影時において照明の中央が所望の撮影画面の中央を照らせない。故に、照明の中央から遠い側の撮影画面の周辺領域が暗くなってしまい、適切に撮影できない場合がある。特に、遠方を撮影するために撮像装置の撮影角度が水平方向に近づくほど、照明の中央が撮影画面の中央から離れるため、照明の中央から遠い側の撮影画面の周辺領域の明るさが暗くなり、画像の視認性が低下する。

【0005】

そこで、本発明は、照明部を有する撮像装置において、照度の低下を抑制しつつ、指定された撮影範囲をより広範囲で照明し、撮影画像の視認性を向上させることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明の撮像装置は、撮像部と、前記撮像部とは光軸が異なるように配置される照明部と、前記撮像部と前記照明部を一体で駆動可能な駆動部と、前記撮像部の撮影画角を変更可能な画角変更部と、前記画角変更部と前記駆動部を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記照明部が点灯している場合に、指定された撮影範囲の中心点と、前記照明部によって照明される範囲において所定値以上の輝度を有する高輝度点との、撮影画像上における距離が閾値未満になるように前記駆動部を駆動させ、前記駆動部を駆動させた量に応じて撮影画角を広げるように前記画角変更部を制御し、前記駆動部を駆動させた量に応じて広げた撮影画角で撮影された撮影画像から、前記指定された撮影範囲の画像を切り出すことを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、照明部を有する撮像装置において、照度の低下を抑制しつつ、指定された撮影範囲をより広範囲で照明し、撮影画像の視認性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施形態に係る撮像装置を含む撮像システムを説明する図である。

【図2】撮像部と照明部の配置構成の例を示す模式図である。

【図3】信号処理部の内部構造を示すブロック図である。

【図4】撮像装置の使用状態の一例を示す模式図である。

【図5】図４の使用状態において撮影される撮影画面の模式図である。

【図6】実施例２に係る処理示すフローチャートである。

【図7】実施例２に係る処理を説明する図である。

【図8】実施例３に係る処理を説明する図である。

【図9】実施例３に係る処理を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図を用いて、本発明の実施形態における撮像装置について説明する。その際、図において同一の機能を有するものは同一の数字を付け、その繰り返しの説明は省略する。なお、実施形態においては、撮像装置としてネットワークカメラに適用した例について説明する。

【0010】

（実施例１）
図１は、本実施形態に係る撮像装置１００を含む撮像システム１０００を説明する図である。図１（Ａ）は、本実施形態に係る撮像装置１００を含む撮像システム１０００の構成を示した模式図である。撮像システム１０００は、撮像装置１００と、撮像装置１００とネットワーク１６０を介して通信可能なクライアント装置１７０と、を含む。ネットワーク１６０は、例えば、有線ＬＡＮ、無線ＬＡＮ等により構成されている。撮像装置１００は、撮像照明部１１０、駆動部１２０、信号処理部１３０、撮影角度取得部１４０、ユーザーインターフェース１５０を有する。

【0011】

撮像照明部１１０は、撮像部１１１および照明部１１３を有する。撮像部１１１は、例えば、照明部１１３によって照らされた被写体面からの反射光を集光するレンズと、反射光を電気信号へ変換する撮像素子と、を含む。撮像部１１１は、撮影倍率を変更させるための光学ズーム部１１２（画角変更部）を有する。光学ズーム部１１２は、例えば、ズームモータを用いて変倍レンズを駆動制御することにより撮影画角を変更可能である。

【0012】

照明部１１３は、ＬＥＤなどの照明素子を含み、信号処理部１３０からの制御信号によって、照明の点灯と消灯、及び照明の配光角の変更が可能である。ここで、配光角の変更とは、例えば、照明素子の前方に備えたレンズを光軸方向に動かして照明部１１３の光の広がりを変更することで、照射範囲を変更することを言う。配光角を小さくし、照射範囲を狭めるほど、照明部１１３の照射範囲内の光量を増やすことができる。なお、照明部１１３がレンズを備えない場合は、照明部１１３が射出する光の中心軸を光軸とする。

【0013】

駆動部１２０は、信号処理部１３０からの制御信号によって、撮像部１１１と照明部１１３を同軸で駆動可能である。駆動部１２０の詳細については、後述する。

【0014】

信号処理部１３０は、例えば、ＰＣやモニタなどの外部機器（クライアント装置１７０）と、ネットワーク１６０を介して接続される。信号処理部１３０は、例えば、映像信号をクライアント装置１７０に送信し、クライアント装置１７０に撮影画像を表示させる。なお、信号処理部１３０には、コンピュータとしてのＣＰＵが内蔵されており、不図示のメモリに記憶されたコンピュータプログラムに基づき装置全体の各種動作を実行する制御手段として機能する。

【0015】

ユーザーインターフェース１５０は、ユーザーが指定範囲を指定するのに用いられる。ユーザーインターフェース１５０によって、ユーザーは撮影範囲を指定することができる。ユーザーインターフェース１５０は、各種のスイッチや、タッチパネル等を含む。更にはクライアント装置１７０の表示部１７３上に表示されるボタンやアイコン等のＧＵＩ（グラフィカルユーザインターフェース）を含んでいても良い。ユーザーインターフェース１５０は、撮像装置１００側ではなくクライアント装置１７０側に配置されてもよい。

【0016】

撮影角度取得部１４０は、撮像装置の撮影角度を取得する。撮影角度の詳細は、後述する。撮影角度取得部１４０は、例えば電子水準器などであり、電気的に角度を測定することができる。撮影角度は、ユーザーインターフェース１５０を用いて、ユーザーが入力してもよい。

【0017】

クライアント装置１７０は、例えば、ＰＣ（パーソナルコンピューター）やタブレット型端末などの外部機器である。クライアント装置１７０は、例えば、撮像装置１００を制御するコマンドを、ネットワーク１６０を介して撮像装置１００に送信する。それを受けて、撮像装置１００は、コマンドに対するレスポンスをクライアント装置１７０に返信する。コマンドとは、例えば撮像照明部１１０や駆動部１２０に対する制御等である。

【0018】

クライアント装置１７０は、制御部１７１、入力部１７２、および表示部１７３を備えうる。制御部１７１は、クライアント装置１７０内部の制御を行い、ＣＰＵ等のコンピュータを内蔵している。また、制御部１７１は、不図示のメモリを内蔵し、メモリには制御部内のＣＰＵの動作を制御するためのコンピュータプログラムが記憶されている。制御部１７１は、ユーザーが撮影範囲を指定するためのユーザーインターフェース１５０を含む画像を表示部１７３に表示させる表示制御手段（表示制御部）としても機能する。

【0019】

表示部１７３は、撮像装置１００から送られてきた映像信号などを表示するためのものであり、例えば、液晶ディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネル、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイパネル等の表示装置である。例えば、ユーザーが入力部１７２を用いてユーザーインターフェース１５０を操作することによって撮像装置１００に対して各種の指示をすることができる。

【0020】

入力部１７２は、例えば、ユーザーからの操作入力を受け付けるタッチパネルやキーボード、マウスなどであって、タッチパネルやキーによってユーザーからの指示や入力を受け付ける。なお、クライアント装置１７０がタブレット型端末である場合等、入力部１７２は表示部１７３としても機能し、表示部１７３と入力部１７２は一体となった構造であっても良い。

【0021】

図１（Ｂ）は、ユーザーインターフェース１５０によって、撮影範囲を指定する方法の一例を示す。ここでは、撮像装置１００の撮影範囲のデフォルト設定を撮影範囲２０５とし、クライアント装置１７０で撮影範囲２０５を表示しているものとする。ユーザーが表示されている撮影範囲２０５から所望の撮影範囲２０６を指定すると、撮影範囲２０６に対応するように光学ズーム部１１２と駆動部１２０が制御され、撮影範囲２０６が表示される。ここで、撮影範囲２０６は、指定された撮影範囲である。

【0022】

図２は、撮像部１１１と照明部１１３の配置構成の例を示す模式図である。本図では、天井面２０１に対して設置された撮像装置１００に対して、図２に示すように互いに直行するｘｙｚ軸を取る。ここで点Ｏはｘｙｚ軸の原点を示し、駆動部１２０の駆動軸の原点を示す。図２（Ａ）は、撮像部１１１と照明部１１３がｙ軸方向で並ぶように配置された場合の構成、図２（Ｂ）は撮像部１１１と照明部１１３がｘ軸方向で並ぶように配置された場合の構成をそれぞれ示す。破線２０３は、撮像部１１１の光軸、破線２０４は照明部１１３の光軸をそれぞれ示し、図２（Ａ）（Ｂ）のいずれにおいても、撮像部１１１の光軸と照明部１１３の光軸は同軸上に重ならないように配置される。言い換えると、撮像部１１１と照明部１１３とはそれぞれの光軸が異なるように配置される。図２（Ａ）に示すように、撮像部１１１と照明部１１３がｙ軸方向で並ぶように配置されている場合、駆動部１２０は、少なくとも撮像照明部１１０をｘ軸に対して回転駆動させる一軸の駆動機構を有する。図２（Ｂ）に示すように、撮像部１１１と照明部１１３がｘ軸方向で並ぶように配置されている場合、駆動部１２０は、少なくとも撮像照明部１１０をｙ軸に対して回転駆動させる一軸の駆動機構を有する。

【0023】

ここで、撮影角度取得部１４０によって取得される撮影角度について説明する。撮影角度は図２において、ｙ軸と撮像部１１１の光軸とがなす角である。

【0024】

図３は、信号処理部１３０の内部構造を示すブロック図である。信号処理部１３０は、画像処理部３１０、制御部３２０、演算部３３０、記憶部３４０を有する。信号処理部１３０は、撮像部１１１で変換された電気信号に対して画像処理部３１０で補正処理や現像処理を行い、処理後の映像信号を出力する。画像処理部３１０は、輝度取得部３１１を有し、輝度取得部３１１は、撮影画像の輝度情報を取得することができる。

【0025】

記憶部３４０には、ユーザーが入力した撮像装置１００の設置高さが記憶されている。設置高さは、図２において点Ｏから被写体面２０２に下した垂線と、被写体面との交点Ｈまでの距離ＯＨを指す。なお、設置高さの取得方法はユーザー入力に限らない。例えば、撮像装置がピント面調整用のフォーカスレンズを有する場合、フォーカスレンズをレンズの光軸に沿ってウォブリングしながら、画像の解像度を評価することで、点Ｈにピント面が一致した際のピント面までの距離を求めることで算出してもよい。

【0026】

演算部３３０は、輝度取得部３１１で取得された輝度情報に基づいて、特に駆動部１２０の制御量、言い換えると、駆動部１２０を駆動させる量（駆動量）を算出する。詳細は後述する。

【0027】

制御部３２０は、撮像制御部３２１、照明制御部３２２、駆動制御部３２３を有する。制御部３２０は、演算部３３０で算出された制御量をもとに、撮像部１１１、照明部１１３、駆動部１２０をそれぞれ制御する。撮像制御部３２１は、光学ズーム部１１２を含む撮像部１１１を制御する。照明制御部３２２は、照明部１１３を制御する。駆動制御部３２３は、駆動部１２０を制御する。

【0028】

図４は、撮像装置１００の使用状態の一例を示す模式図である。また、図５は、図４の使用状態において撮影される撮影画面の模式図である。図４に示す撮像装置１００は、一例として、図２（Ａ）に示したように撮像部１１１および照明部１１３がｙ軸方向に並ぶように配置され、点Ｏを基準にｘ軸に対して駆動できるものを想定する。また、撮像部１１１の光軸と照明部１１３の光軸が平行であり、これらの光軸は撮像照明部１１０の撮像部１１１の撮像面に対して垂直であるものとする。

【0029】

図４（Ａ）には、照明部１１３の点灯時に、指定された撮影範囲４０１に撮影画角に合わせて撮影している場合の模式図を示す。図４（Ａ）では、撮像装置１００は天井面２０１に設置され、撮影角度θ₁で天井面２０１に対して水平な被写体面２０２を撮影している。点Ａ₀は照明部１１３の光軸上の点、点Ｂ₀は撮像部１１１の光軸上の点を示す。点Ｏ、点Ａ₀、点Ｂ₀は同一直線状にあるとする。点Ａ₁は被写体面２０２における照明の高輝度点を示し、点Ｂ₁は撮影範囲における画角の中心点（以下、注目点Ｂ₁）を示す。ここで、高輝度点とは、照明部１１３によって照明される範囲のうちの所定値以上の輝度を有する点をいう。角度α₁は照明の配光角、角度β₁は画角をそれぞれ示す。図４（Ａ）で撮影される撮影画面の模式図を図５（Ａ）に示す。白色の範囲５０１は照明の照射範囲を示す。図５（Ａ）に示すように、指定された撮影範囲４０１に撮影画角を合わせて撮影する場合、注目点Ｂ₁に対して高輝度点Ａ₁は手前にあるため、注目点Ｂ₁の周辺を十分な照度で照らすことができない。よって、例えば夜間等、照度十分でない環境においては暗くて視認性の悪い範囲が大きくなりうる。

【0030】

一方、本実施形態では注目点Ｂ₁の周辺に照明の高輝度点Ａ₁を近づけて撮影する。図４（Ｂ）に本実施形態に係る撮像装置の使用例の模式図、図５（Ｂ）には図４（Ｂ）の場合の撮影画像を示す。注目点Ｂ₁を照明の高輝度点Ａ₁が照射するように、言い換えると、注目点Ｂ₁と高輝度点Ａ₁とが近づくように撮像照明部１１０を駆動部１２０によって駆動角度γだけ駆動させ、撮影角度θ₂で撮影する。具体的には、撮影画像上における注目点Ｂ₁と高輝度点Ａ₁との距離（距離Ａ₁Ｂ₁）が、閾値未満となるように駆動部１２０を駆動させる。距離Ａ₁Ｂ₁は、例えば、撮影画像の画素数と距離ＯＡ₁に基づいて取得することが可能である。また、このとき注目点Ｂ₁と高輝度点Ａ₁とが重なるように駆動部１２０を駆動させることが好ましい。注目点Ｂ₁と高輝度点Ａ₁とが近づくように撮像照明部１１０を駆動すると、図５（Ｂ）に示すように、画角は指定された撮影範囲４０１から撮影範囲５０２に移行するため、注目点Ｂ₁を撮影できない。そこで、信号処理部１３０は、指定された撮影範囲４０１が画角内に入るように、撮像部１１１の画角を画角β₂に広げ、撮影範囲５０３で撮影する。

【0031】

以上によって、照明部１１３の方向と撮像部１１１の方向を個々に制御しない撮像装置において、ユーザーが指定した撮影範囲の中央に照明の中央が当たるように照らすことで、ユーザーが指定した撮影範囲全体を明るく撮影することが可能になる。

【0032】

従来の撮像装置においては、画角が広いときには照明部の配光角を広げ、画角が狭いときには配光角を狭めるといったように、照明部の配光角は画角に応じて調節されていた。すなわち図５（Ａ）に示すように指定された撮影範囲４０１を撮影している場合は、撮影範囲４０１の画角に対応する配光角で照射する。したがって、本件のように撮影範囲４０１を画角に入れるために撮影範囲５０３で撮影できるように画角を広げた際、従来法では図５（Ｃ）に示すように、撮影範囲５０３の画角に対応するように配光角を広げて照射する。しかしながら、本件において本来撮影したいのは撮影範囲４０１であり、撮影範囲５０３に合わせて照射範囲５０１を広げてしまうと、撮影範囲４０１に対して光量が落ちてしまう。本件では撮影範囲４０１を照らせればよいので、配光角はα₁のまま固定させる、つまり、配光角を変化させないことが望ましい。すなわち、本実施形態によれば、ユーザーが指定した撮影範囲の光量を低下させることなく、撮影を行うことができる。

【0033】

なお、撮像部１１１と照明部１１３の配置構成は、ｙ軸に対して並ぶように配置される必要はなく、また原点Ｏに対して点対称に配置される必要もない。また、撮像部１１１の光軸と照明部１１３の光軸は、並行である必要はなく、同軸上で一致していない構成であれば成り立つ。本実施形態によれば、照明部１１３に対して配光角の制御を行う必要がない。さらに、信号処理部１３０は、輝度取得部３１１によって取得した撮影画像の輝度情報に基づいて、撮影画像における最も明るい点を高輝度点とすることが望ましい。最も明るい点を高輝度点とすることで、撮影範囲の視認性がより向上する。さらに、照明は複数あってもよく、この場合、複数照明で照らした時の高輝度点を輝度取得部３１１より検出し、撮影範囲４０１の中央に近づくように撮像照明部１１０を制御する。

【0034】

また、設置高さの求め方は、ウォブリングに限らず、測距センサを有していてもよい。信号処理部１３０から送信される映像信号は、撮像装置１００の記憶部３４０に保存してもよいし、クライアント装置１７０側に保存してもよい。光学ズーム部１１２のズーム倍率を小さくして、撮影画角を広げる場合は、撮影範囲の中心点と照明の高輝度点のずれは小さくなるため、照明中心撮影をしなくてもよい。また、撮影範囲の中心点と照明の高輝度点のずれに応じて判断してもよい。

【0035】

撮像装置１００のオフセット方向は、任意であり、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸のいずれにおいても任意の角度で回転した方向を向いていてよい。撮像装置１００の設置は、天吊りに限らず、壁付けや据え置きでもよい。また、被写体面が水平でない場合でも成り立つ。

【0036】

（実施例２）
実施例１には、ユーザーが指定した撮影範囲の中心（注目点）に照明の高輝度点を近づけ、これに応じて画角を広げる撮影を行う照明中心撮影の方式のみについて述べた。実施例２では、従来の画角中心撮影、即ち、指定された撮影範囲において、注目点と高輝度点とを近づけることなく撮影を行う方式と合わせた２方式を有する場合について説明する。つまり、本実施例では、信号処理部１３０は、照明中心撮影を行うか否かを選択可能である。

【0037】

図６は、実施例２に係る処理示すフローチャートである。このフローチャートで示す各動作（ステップ）は、信号処理部１３０よって実行されうる。
（Ｓ６０１）ユーザーが撮像装置１００の設置高さを、例えば、入力部１７２を用いて入力し、記憶部３４０が撮像装置１００の設置高さを記憶する。また、ユーザーは、撮影範囲を指定し、Ｓ６０２に進む。

【0038】

（Ｓ６０２）信号処理部１３０は、照明中心撮影を行うか否かを選択する。ここで、照明中心撮影することが選択された場合（Ｙｅｓ）、Ｓ６０３に進む。照明中心撮影が選択されない場合（Ｎｏ）はＳ６０２を繰り返す。

【0039】

（Ｓ６０３）撮影角度取得部１４０から撮像装置１００の撮影角度θ₁を読み出し、Ｓ６０４に進む。

【0040】

（Ｓ６０４）輝度取得部３１１より、撮影画像から照明の高輝度点Ａ₁を取得し、Ｓ６０５に進む。

【0041】

（Ｓ６０５）信号処理部１３０は、高輝度点Ａ₁と注目点Ｂ₁が近づいたか否かを判定する。図７は、実施例２に係る処理を説明する図である。線分ＯＡ₁と線分ＯＨのなす角度７０１と線分ＯＢ₁と線分ＯＨのなす角度７０２の差分７０３が閾値φ未満の場合、注目点Ｂ₁を照明する光量が十分である、言い換えると、注目点Ｂ₁が照明部１１３によって照らされていると判断して、処理を終了する。一方、差分７０３が閾値φ以上の場合は、注目点Ｂ₁を照明する光量が不足している、言い換えると、注目点Ｂ₁が照明部１１３によって照らされていないと判断して、Ｓ６０６に進む。ここで、差分７０３は、撮影画像上においては、高輝度点Ａ₁と注目点Ｂ₁との距離であるといえる。

【0042】

（Ｓ６０６）駆動制御部３２３は、駆動角度γ₁だけ撮像照明部１１０を駆動させ、Ｓ６０７に進む。駆動角度γ₁は駆動部１２０の最小ステップにしてもよいし、はじめは数ステップ分駆動させＳ６０６の繰り返し数が増えるほどに駆動角度を小さくしてもよい。また、おおよその値を設置高さＯＨ、撮影角度θ₁、高輝度点Ａ₁と注目点Ｂ₁の距離Ａ₁Ｂ₁より得られる以下の式（１）で算出して、駆動角度γ₁を決定してもよい。距離Ａ₁Ｂ₁は、撮影画面の画素数と距離ＯＡ₁によって算出可能である。

【数1】

式（１）を用いて、おおよその値を算出することで、Ｓ６０６を繰り返す回数を低減することができる。

【0043】

（Ｓ６０７）撮像制御部３２１は、駆動部１２０が駆動された量（ここでは、駆動角度γ₁）に応じて撮影画角を広げるように光学ズーム部１１２を制御し、撮影画角を画角β₁から画角β₂（＝β₁＋２×γ₁）に変更し、Ｓ６０４に戻る。Ｓ６０５で、差分７０３が閾値φ未満になるまでＳ６０４～Ｓ６０７を繰り返す。

【0044】

ここでは、注目点Ｂ₁に照明の高輝度点を合わせる方法までを説明したが、さらに、画像処理部３１０によって撮影範囲４０１を切り出して表示画面に表示させてもよい。撮影範囲４０１を切り出して表示することで、指定された撮影範囲に合わせた撮影画角で、撮影画像を表示することが可能になり、ユーザーの所望の撮影画像を表示することができる。

【0045】

また、図６（Ｓ６０２）における本件の照明中心撮影と画角中心撮影の選択は、自動で行っても、ビューワー上にＵＩ（ユーザーインターフェース）を用意してユーザーが手動で行ってもよい。自動で照明中心撮影を選択する場合の条件は複数考えられる。まず、信号処理部１３０において、照明部１１３に含まれる赤外照明の消灯を検知した場合は画角中心撮影を選択し、点灯を検知した場合に照明中心撮影を選択する方法がある。

【0046】

また、撮像装置１００が、Ｄａｙモードと、Ｎｉｇｈｔモードを有し、信号処理部１３０はＤａｙモードの場合に画角中心撮影を選択し、Ｎｉｇｈｔモードの場合は照明中心撮影を選択してもよい。ここで、Ｄａｙモードは、例えば、日中の屋外を撮影するためのモードであって、撮影環境の照度が閾値以上となる場合に設定されるものとしても良い。また、Ｎｉｇｈｔモードは、例えば、夜間の屋外を撮影するためのモードであって、撮影環境の照度が閾値未満となる場合に設定されるものとしても良い。

【0047】

本件は、遠方を撮影している場合に、より効果的である。よって、例えば、信号処理部１３０において、光学ズーム部１１２のズーム倍率が上がったこと、言い換えると、ズーム倍率が閾値を超えたことを検知した場合に画角中心撮影から照明中心撮影に切り替えてもよい。また、撮影角度に閾値を設け、閾値以上の角度（所定の角度以上）で撮影する場合に、画角中心撮影から照明中心撮影に切り替え、閾値未満の角度（所定の角度未満）で撮影する場合は、画角中心撮影を行っても良い。

【0048】

さらに、照明の高輝度点と撮影範囲の中心点との角度の差分７０３に対する閾値φをより大きく設定することで、解像度を担保し、かつ、画角中心撮影よりも照明の照射範囲を広げた撮影を行うことができる。したがって、閾値φを段階的に設けてもよい。また、状況に応じて、段階的に設けた閾値φを選択可能であっても良い。

【0049】

以上によって、照明部１１３の方向と撮像部１１１の方向を個々に制御しない撮像装置において、ユーザーが指定した撮影範囲の中央に照明の中央が当たるように照らすことで、ユーザーが指定した撮影範囲全体を明るく撮影することが可能になる。また、不要に撮影画像の解像度が低下することを抑制することができ、撮影画像の視認性がさらに向上する。

【0050】

（実施例３）
上述の実施例では、駆動部１２０の制御を繰り返すことで、注目点Ｂ₁に照明の高輝度点Ａ₁を合わせる方法を記述した。実施例３では、駆動角度γを算出して注目点Ｂ₁に照明の高輝度点Ａ₁を合わせる方法を記述する。図８は、実施例３に係る処理を説明する図である。以下、図８に示す撮像装置を仮定し、撮影角度θ₁で撮影していた場合において、照明中心撮影に切り替えた際の撮影角度θ₂を算出する方法について説明する。なお、本実施例に係る撮像装置の構成は、実施例１とほぼ同じ構成である。ただし、本実施例において撮像部１１１と照明部１１３は回転軸に対して等距離に配置された構成である。

【0051】

点Ｏ、点Ａ₀、点Ｂ₀から被写体面２０２に下した垂線と、被写体面２０２との交点をそれぞれ点Ｈ（基準点）、点Ａ₂、点Ｂ₂とする。また、撮影角度をθと定義し、撮影角度取得部１４０から取得する。線分Ａ₀Ｂ₀は撮像部１１１と照明部１１３の配置距離を示し、あらかじめ記憶部３４０に記憶しておく。線分ＯＨは撮像装置１００の設置高さを示し、ユーザーがあらかじめ入力した値を記憶部３４０に記憶しておく。なお、設置高さの取得方法はユーザー入力に限らない。

【0052】

以下に、照明中心撮影における撮影角度θ₂の計算方法を説明する。撮影角度θ₂は、点Ｈを基準としたときの点Ｂ₁までの距離（以下、水平撮像距離ＨＢ₁（θ））と、点Ｈを基準としたときの点Ａ₁までの距離（以下、水平照射距離ＨＡ₁（θ））を用いて算出できる。水平撮像距離ＨＢ₁（θ）は、以下の式（２）で表せる。

【数2】

ここで、線分ＨＢ₂（θ）と、線分Ｂ₂Ｂ_１（θ）はそれぞれ既知の値、線分ＯＢ₀、高さＯＨを用いて以下の式（３）で表せる。

【数3】

次に、水平照射距離ＨＡ₁（θ）は以下の式（４）で表せる。

【数4】

ここで、線分ＨＡ₂（θ）と、線分Ａ₂Ａ_１（θ）はそれぞれ既知の値、線分ＯＡ₀、高さＯＨを用いて以下の式（５）で表せる。

【数5】

撮影角度θ₁で撮影していた場合、水平照射距離ＨＡ₁が水平撮像距離ＨＢ₁（θ₁）と同等になる時の角度がθ₂である。したがって、以下の式（６）を計算することでθ₂を算出できる。つまり、演算部３３０は、以下の等式を満たす撮影角度θ₂を算出する。

【数6】

【0053】

図９は、実施例３に係る処理を示すフローチャートである。このフローチャートで示す各動作（ステップ）は、信号処理部１３０よって実行されうる。図９のＳ６０１～Ｓ６０３は図６とほぼ同じであるため、ここでは説明を省略する。

【0054】

（Ｓ９０４）演算部３３０は、記憶部３４０からＳ９０１でユーザーが入力した設置高さＯＨを読み出し、Ｓ９０５に進む。
（Ｓ９０５）演算部３３０は、あらかじめ記憶部３４０に記憶されていた、撮像部１１１と照明部１１３の配置距離を読み出し、Ｓ９０６に進む。
（Ｓ９０６）演算部３３０において、読み出した値を用いて照明中心撮影における撮影角度θ₂を算出して取得する、Ｓ９０７に進む。

【0055】

（Ｓ９０７）駆動制御部３１３は駆動部１２０を制御して、撮影角度θ₂になるように、撮像照明部１１０を回転させ、Ｓ９０８に進む。
（Ｓ９０８）撮像制御部３２１は光学ズーム部１１２を制御して、撮影画角を画角β₁から画角β₂（＝β₁＋２×（θ₂－θ₁））に変更し、処理を終了する。
本実施例によれば、照明中心撮影を行う場合の処理時間をより短縮することができる。

【0056】

ここでは、照明中心撮影における撮影角度θ₂の算出方法を説明したが、あらかじめ撮影角度θごとの照明中心撮影における撮影角度θ₂の値を記憶部３４０に保存しておいて、撮影角度θ₁に応じた値を読み出して取得してもよい。この場合、駆動制御部３１３は、取得結果に応じて、駆動部１２０を制御する。このようにすることで、処理時間をさらに短縮することが可能となる。

【0057】

（その他の実施例）
以上、本発明をその好適な実施例に基づいて詳述してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨に基づき種々の変形が可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。

【0058】

また、本実施形態における制御の一部または全部を上述した実施例の機能を実現するコンピュータプログラムをネットワーク又は各種記憶媒体を介して撮像装置に供給するようにしてもよい。そしてその撮像装置におけるコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行するようにしてもよい。その場合、そのプログラム、及び該プログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することとなる。

【符号の説明】

【0059】

１００ 撮像装置
１１０ 撮像照明部
１１１ 撮像部
１１２ 光学ズーム部（画角変更部）
１１３ 照明部
１２０ 駆動部
１３０ 信号処理部
１４０ 撮影角度取得部
１５０ ユーザーインターフェース
１６０ ネットワーク
１７０ クライアント装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】