JP5230307B2 - 基準位置検出装置、基準位置検出装置を有するカメラ、制御方法、およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、本発明は、モータの駆動等を行う際の位置検出、特に基準位置を精度良く検出する方法に関するものである。

従来、機械的な駆動を行う機構の基準位置を検出するための手法として、メカニカルなスイッチを用いるもの、透過型、または、反射型のフォトセンサを用いる方法が一般的であった。ところが、メカニカルなスイッチを用いるものは、スイッチの公差、ガタ等があり、高精度での基準位置の検出には適していない。

また、フォトセンサを用いる場合、一般的には、発光側の電流（発光量）を固定し、受光側の出力をある閾値を基準位置としていた。この場合、発光側の発光量を大きくし、さらに受光側では負荷抵抗を大きくしておき、入射光による微弱な電流が流れた状態であってもすぐに出力レベルが飽和するように、設計していた。

また、エンコーダに関して、暗電流による検出感度の低下を防止するために、複数のセンサからの出力の和電圧が一定になるようにＬＥＤの電流を制御するものがある（特許文献１）。

また、位置を検出する際の判定閾値に関して、反射光による紙端を検出するものがある（特許文献２）。
特開平０８−１４５７２２公報 特開平０９−１３６７４１公報

しかしながら、従来の方法では、フォトセンサの発光側ＬＥＤの発光量、受光センサの光電変換特性、出力信号のＳＮ特性、出力信号を二値化する閾値特性等の要因により、検出位置が変動してしまう。具体的には、フォトセンサのバラツキ、温度、電圧等の環境変化による影響、経時変化による影響等により、センサの出力レベルが変化してしまう。その結果、検出結果である基準位置がずれてしまい、高精度な基準位置の検出が出来ないという問題がある。

具体的に図７を用いて説明する。図７は、フォトセンサとしてフォトインタラプタを使用した際のメカ位置と出力レベルを示した図である。図７において、横軸は基準位置検出フラグ（遮光板）の位置を示し、縦軸は受光センサの出力レベルを示している。横軸である基準位置検出フラグの位置に対し、フォトインタラプタのスリット開口部の幅が点線で示されている。

図７では、基準位置検出フラグの位置に応じて、フォトインタラプタの透過光が完全にさえぎられている遮光状態、一部さえぎられている状態、全ての光が受光部に届く開口状態に分けて示している。

基準位置検出フラグがフォトインタラプタのスリット開口部を完全に遮光している遮光状態においては、受光部に透過光が届かないために出力レベルは”０”に近いレベル（暗電流のみ）となる。

一方、基準位置検出フラグが、フォトインタラプタのスリット開口部の外側にあり、開口状態のときには、受光センサの出力レベルはほぼ飽和した高いレベルとなる。

従来では、遮光状態および開口状態のときの受光センサの出力レベルの中間値などを基準位置としていた。しかしながら、この場合、上述した要因によって基準位置が変動してしまう。

本発明は、高精度の検出が要求される位置検出において、上記示したような検出位置が変化してしまう課題を解決することを目的とする。

上述した目的を達成するために、発光手段と、前記発光手段からの光を受光する受光手段と、前記発光手段からの光を遮光する遮光手段と、前記遮光手段によって前記発光手段からの光が遮光されていない開口状態において、前記発光手段からの光の発光量を変化させることより、前記受光手段からの出力が予め定められた基準となるときの前記発光手段からの光の発光量を決定する決定手段と、前記決定手段によって決定された発光量で前記発光手段を発光させて、機械的に駆動を行う駆動機構を駆動したときの前記受光手段からの出力に基づいて、前記駆動機構の基準位置を検出する検出手段とを有することを特徴とする基準位置検出装置を提供する。

高精度で機械的な駆動を行う機構の基準位置を検出することが可能となった。

以下、添付の図面に沿って本発明の実施の形態を説明する。

＜実施形態１＞
本発明の検出装置を適用したネットワークカメラを例にして実施形態を説明する。

図１は、パン／チルト可能なネットワークカメラの概観図である。ベースの上には、撮像部を水平方向に回転するパン機構、そして、撮像部を垂直方向に回転するチルト機構が設けられている。本実施の形態では、機械的に駆動を行う機構としてパン／チルト機構を上げている。そして、その動作を行う際の基準位置を精度よく検出する処理を一例として説明とする。

図２は、本実施形態のパン／チルト可能なネットワークカメラのブロック図である。図２において、ネットワークカメラは、レンズ１００、ＣＣＤなどの撮像素子１１０、カメラ制御部１２０、映像処理部１３０、ネットワーク処理部１４０、検出装置であるパン／チルト機構部１６０を有している。

レンズ１００を通して入射した光は、カメラ制御部１２０の制御のもと、撮像素子１１０により光電変換される。光電変換された信号は、カメラ制御部１２０の制御のもと、映像処理部１３０により、信号処理、画像処理、圧縮処理等が行われる。そして処理された映像データは、ネットワーク処理部１４０を介してネットワーク１５０上の相手の装置に送信される。

また、ネットワーク１５０を介して相手方の装置よりのコマンド、または、決められたシーケンスに従い、パン／チルト機構部１６０のパンモータ、チルトモータを駆動させネットワークカメラの撮像方向を移動させる。

図３は、図２のパン／チルト機構部１６０の詳細ブロック図である。図３において、パン／チルト制御ＣＰＵ２００は、不図示のコンピュータが実行可能なプログラムに従って、パン／チルト機構部１６０全体を統括制御する。パン／チルト制御ＣＰＵ２００は、コンピュータが実行可能なプログラムをコンピュータ可読媒体であるＲＯＭ２０１から読み出すことにより、パン／チルト機構部１６０全体を統括制御する。

パン／チルト機構部１６０は、パン用のモータドライバ２１０、パンモータ２１５、パン用の基準位置検出用センサ（フォトインタラプタ）２２０を有する。さらに、パン／チルト機構部１６０は、センサ２２０のＬＥＤの発光量を制御する電流制御部２２５、センサ２２０のフォトトランジスタからの出力信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器２３０を有する。

また、パン／チルト機構部１６０は、チルト用のモータドライバ２５０、チルトモータ２５５、チルト用の基準位置検出用センサ（フォトインタラプタ）２６０を有する。さらに、パン／チルト機構部１６０は、センサ２６０のＬＥＤの発光量を制御する電流制御部２６５、センサ２６０のフォトトランジスタからの出力信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器２７０を有する。

図４は、基準位置検出用のフォトインタラプタと基準位置検出フラグの位置関係を示す図である。図４において、フォトインタラプタ５００は、発光部であるＬＥＤ５１０、受光部の受光センサであるフォトトランジスタ５２０を有する。基準位置検出フラグ５３０は遮光板によって構成される。パンモータ２１５（あるいはチルトモータ２５５）の駆動に応じて遮光板が移動する。

図３のパン／チルト制御ＣＰＵ２００の命令によってモータドライバ２１０（２５０）がパン（チルト）用のモータ２１５（２５５）を駆動する。この駆動にともなって、基準位置検出用のフォトインタラプタ５００と基準位置検出フラグ５３０との相対位置が変化する。

図４（ａ）は、基準位置検出フラグ５３０がフォトインタラプタ５００のスリット開口領域の外側にあり、発光側ＬＥＤ５１０からの光を遮らずにいる状態（開口状態）を示している。また、図４（ｂ）は、基準位置検出フラグ５３０がフォトインタラプタ５００のスリット開口領域の中間にあり、発光側ＬＥＤ５１０からの光の一部を遮っている状態を示している。また、図４（ｃ）は基準位置検出フラグ５３０がフォトインタラプタ５００のスリット開口領域を完全に覆っていて、発光側ＬＥＤ５１０からの光を完全に遮っている状態を示している。

図５は、基準位置検出フラグ５３０が、フォトインタラプタ５００の外側にいる状態（開口状態）での発光側ＬＥＤ５１０の発光量と、フォトトランジスタ５２０の出力レベルを示した図である。

本実施形態では説明の都合上、受光部に対して入射光が多いときに出力レベルが高くなり、発光量が少ない時に出力が低くなるものとして説明を行っていく。しかしながら、これは回路の構成上の問題である。上記と反対に、受光部に対して入射光が多いときに出力レベルが低くなり、発光量が少ない時に出力が高くなる場合もある。これに関しては、発明の本質ではなく、回路の構成上の問題であるために、発光量が多いときに出力が高くなるとして、説明を行っていく。

通常、図５（ａ）に示すように、発光側ＬＥＤ５１０の発光量を増加させていくと、フォトトランジスタ５２０の出力レベルは概ねリニアに（線型性を有するように）変化し増加していく。そしてある一定以上の発光量になるとフォトトランジスタ５２０の出力レベルは飽和し、一定レベルとなる。本実施形態では、パン／チルト制御ＣＰＵ２００が発光量に対して出力レベルが概ねリニアに変化する領域を判定し、この領域を用いて基準位置を決定する。

図５（ａ）で説明したように、一定以上の光量において出力レベルは飽和してしまう。このために、図５（ｂ）に示すように、最大光量より光量を下げていき、出力レベルが飽和領域より下がり、概ねリニアな領域に入ることをパン／チルト制御ＣＰＵ２００が判定する。

このときの光量を設定光量とする。ここで決定した発光量に設定することにより、出力レベルは、発光量に概ねリニアに変化することになる。

即ち、基準位置検出フラグがスリット開口部に入り、発光側ＬＥＤ５１０からの光の一部を遮る状態のときに、基準位置検出フラグの位置に応じて発光側ＬＥＤ５１０の発光量が制限される。それとともに、この制限された発光量に応じたフォトトランジスタの出力レベルを得ることができる。

具体的に発光側ＬＥＤ５１０の発光量を制御する方法として、ＤＡ変換器を用いて細かい刻みでＬＥＤ５１０に流れる電流を制御する方法がある。また、３−４ビットのポートを使って電流制限抵抗を切り替えてＬＥＤ５１０に流れる電流を制御する方法などがある。

図６は、フォトインタラプタ５００に対する基準位置検出フラグ５３０の位置とフォトトランジスタ５２０の出力レベルの関係を示すグラフである。

図６において、横軸は基準位置検出フラグ５３０の位置を示し、縦軸はフォトトランジスタ５２０の出力レベルを示している。横軸である基準位置検出フラグ５３０の位置に対し、フォトインタラプタのスリット開口部の位置（幅）が点線で示されている。

図６（ａ）の点線のグラフは、ＬＥＤ５１０の発光量が大きいために、スリット開口部の途中で、フォトトランジスタ５２０の出力レベルが飽和していることを示している。これに対して、図６（ａ）の太線のグラフでは、上記述べたように発光量を開口状態においても出力レベルが飽和しないように設定されている。これにより、基準位置検出フラグ５３０がスリット開口部においては、フォトトランジスタ５２０の出力レベルは概ねリニアに変化する。

この結果、図６（ｂ）に示すように、部品のバラツキ、ＬＥＤの光量変化、経時変化、温度、電圧等の環境変化等によりフォトトランジスタ５２０の出力レベルに応じて、その時に設定された発光光量を設定する。そのため、スリット開口部においては、基準位置検出フラグの位置に対してフォトトランジスタ５２０の出力レベルが概ねリニアに変化する状態となる。

そして、フォトトランジスタ５２０の出力レベルのある値、例えば、開口状態と遮光状態の出力レベルの中間値などを閾値とする。この場合、基準位置検出フラグ５３０がスリット開口部の中間位置に移動された場合、フォトトランジスタ５２０の出力レベルはこの閾値と同じ値となり、この中間位置を基準位置とする。

図８は、基準位置を検出するときのパン／チルト制御ＣＰＵ ２００（以下ＣＰＵ２００と称す）の動作処理フローチャートである。

図９は、基準位置検出フラグ５３０によって発光側ＬＥＤ５１０からの光が全く遮られていない開口状態で、ＬＥＤ５１０の発光量に対するフォトトランジスタ５２０の出力レベルを検出するＣＰＵ２００の動作処理フローチャートである。

図９において、ＣＰＵ２００は、発光側ＬＥＤ５１０に供給する電流を最大（ＩＦｍａｘ）に設定する（Ｓ３００）。本実施形態では、発光部にＬＥＤを用いたフォトインタラプタを例として説明を行っているために、発光量を制御するパラメータとして電流を用いている。本発明が、発光量を制御するパラメータは電流に限るものではない。

次に、ＣＰＵ２００は、発光側ＬＥＤ５１０の発光量が最大のときのフォトトランジスタ５２０の出力レベル（ＬＶＬｍａｘ）を検出する（Ｓ３１０）。ここで検出された発光量が最大のときの出力レベル（ＬＶＬｍａｘ）を基準としてリニア領域の探索を開始する。

次に、ＣＰＵ２００は、発光側ＬＥＤ５１０に供給する電流を下げる（ＩＦ＝ＩＦ−ΔＩＦ）。すなわち、ＣＰＵ２００は、発光側ＬＥＤ５１０の発光量を最大発光量より順次落とす制御を行う（Ｓ３２０）。ここで、ΔＩＦは、あらかじめ決められた値、または、任意の値である（一定である必要はない）。そして、ＣＰＵ２００は、発光側ＬＥＤ５１０の発光量を落とすごとにフォトトランジスタ５２０の出力レベルを検出する（Ｓ３３０）。

そして、ＣＰＵ２００は、ステップＳ３３０で検出された出力レベルと先に検出した発光量最大時の出力レベル（ＬＶＬｍａｘ）とを比較する（Ｓ３４０）。ここで、Ｋは０〜１の間の定数である。すなわち、ステップＳ３４０では、発光量最大時の出力レベル（ＬＶＬｍａｘ）より、予め定められた割合Ｋより出力レベルが下がっているか否かが判定される。

先に説明したように、過度に発光量が大きい時には、フォトトランジスタ５２０の出力レベルは飽和してしまう。この飽和状態から発光量と出力レベルとの関係がリニアになったことを判定する基準として、ＣＰＵ２００は発光量最大時の出力レベル（ＬＶＬｍａｘ）より出力レベルが一定割合下がっているかを判定する。

なお、本実施形態では、定数“Ｋ”をかけて、一定割合下がっているかが判定されるが、割合ではなく、一定量低下しているかを判定することでも、同様の効果を得ることができる。

ステップＳ３４０において、発光量を落とした後のフォトトランジスタ５２０の出力レベルが発光量最大時の出力レベル（ＬＶＬｍａｘ）より一定割合低下していると判定された場合、ＣＰＵ２００は、発光量と出力レベルとの関係がリニアになったものと判断する。そして処理が、Ｓ３８０に進む。

ＣＰＵ２００は、発光量とフォトトランジスタ５２０の出力レベルとの関係がリニアになったと判断したときの発光量を、基準位置を検出する際の発光量（図５の設定光量）として決定する（Ｓ３８０）。更に、ＣＰＵ２００は、ここで決定した発光量のときのフォトトランジスタ５２０の出力レベルを開口状態の出力レベル（ＬＶＬｈｉｇｈ）として決定する（Ｓ３９０）。

一方、Ｓ３４０において、検出した出力レベルが発光量最大時の出力レベル（ＬＶＬｍａｘ）に対して一定割合下がっていないと判断された場合は、まだ出力レベルが飽和領域であるとして処理がＳ３５０に進む。

Ｓ３５０において、ＣＰＵ２００は、フォトトランジスタ５２０の出力レベルの下限値（ＬＶＬｍｉｎ）をあらかじめ設定しておき、この下限値を下回っていないかを判定する。すなわち、ＣＰＵ２００は、ＬＥＤ５１０の発光が消灯してしまっているか、または、位置検出を行うための最低レベルを下回っていないかを判定する。

通常は、下限値を下回るものではないが、もし下回ってしまったときには、Ｓ３７０に進み、ＣＰＵ２００は、エラーとして判定し、処理が基準位置検出処理が終了する。

下限値を下回っていない場合、ステップＳ３６０の処理に移る。ステップＳ３６０において、発光量を順次落とした結果、ＣＰＵ２００は、発光量（電流値）が”０“即ち、消灯状態まで落ちたか否かを判定する。消灯状態となると、正確な基準位置検出が出来ない。そのために、ステップＳ３７０に進み、ＣＰＵ２００は、エラーとして判定し、基準位置検出処理が終了する。発光量が、”０“となっていない場合には、Ｓ３２０に進み、ＣＰＵ２００は、再び発光量を下げる処理を行い、一連の処理を繰返す。

既に図５により説明したように、通常、フォトインタラプタ５００は、発光側のＬＥＤ５１０の発光量を落すことにより、ある一定量以下となると、フォトトランジスタ５２０の出力レベルは飽和レベルより下がる。そして、繰返処理において、Ｓ３４０の条件に合致した場合、一連の処理から抜け、Ｓ３８０に処理が進むことになる。

図９における説明においては、電流を最大電流（最大発光量）から徐々に電流を落としていき、出力レベルが下がる電流値を検出する方法を説明した。他の方法として、即ち、最小電流（最小発光量）よりはじめて、出力レベルが飽和するところを検出し、この飽和する手前の概ねリニアな領域を検出する方法でも同様の結果が得られる。

図８は、基準位置を検出するときのＣＰＵ２００の動作処理フローチャートである。なお、以下では、パンモータ２１５に関して説明するがチルトモータ２５５に関しても同様の処理を行うものとする。

まず、ＣＰＵ２００は、モータドライバ２１０に命令を発行し、パンモータ２１５を駆動させることによって基準位置検出フラグ５３０を移動させる。すなわち、フォトインタラプタ５００は、この処理によって図４（ａ）に示すＬＥＤ５１０からの光が遮られない開口状態となる（Ｓ１００）。

そして、図４（ａ）に示すように、フォトインタラプタ５００の開口状態において、ＣＰＵ２００は、図９で説明した発光量（ＩＦｌｎ）の決定およびフォトトランジスタ５２０の出力レベル（ＬＶＬｈｉｇｈ）の検出を行う（Ｓ１１０）。ここの詳細な説明は、上述したとおりである。

次に、ＣＰＵ２００は、モータドライバ２１０に命令を発行し、パンモータ２１５を駆動させる。すなわち、フォトインタラプタ５００は、図４（ｃ）に示す遮光状態となる（Ｓ１２０）。遮光状態となったとき、ＣＰＵ２００は、ステップＳ１１０において決定された発光量でのフォトトランジスタ５２０の出力レベルを検出し、この検出された出力レベルを遮光状態の出力レベル（ＬＶＬｌｏｗ）とする（Ｓ１３０）。

開口状態の出力レベル（ＬＶＬｈｉｇｈ）と遮光状態の出力レベル（ＬＶＬｌｏｗ）に基づいて、ＣＰＵ２００は、閾値レベル（ＬＶＬｔｈ）を決定する（Ｓ１４０）。この閾値レベルは、例えば、２つのレベルの中間値（ＬＶＬｔｈ＝（ＬＶＬｈｉｇｈ＋ＬＶＬｌｏｗ）／２）、また、２つのレベルの一定割合の値を閾値レベルとする。

基準位置検出のための閾値レベルが決定された場合、ＣＰＵ２００は、パンモータ２１５を駆動して基準位置検出動作を行う。ステップＳ１５０において、ＣＰＵ２００は、モータドライバ２１０を介して、ステップＳ１２０の動作によってフォトインタラプタ５００の状態が遮光状態から開口状態とするために基準位置検出フラグ５３０を移動させる。さらに、ＣＰＵ２００は、この移動にともなって変化する、フォトトランジスタ５２０の出力レベルの検出を行う（Ｓ１６０）。

ステップＳ１７０において、ＣＰＵ２００は、フォトトランジスタ５２０の出力レベルがステップＳ１４０において決定された閾値レベルを超えたかどうかを判定する。

検出された出力レベル（ＬＶＬ）が閾値（ＬＶＬｔｈ）を超えた（あるいは閾値レベルである）と判定された場合、Ｓ２００に進み、ＣＰＵ２００は、そのときの基準位置検出フラグ５３０の位置を基準位置として決定する。そして、パンモータ２１５駆動を停止させ（Ｓ２１０）、基準位置検出処理を終了する。

検出されたフォトトランジスタ５２０の出力レベルが閾値を超えていないときには、Ｓ１８０に進み、ＣＰＵ２００は、モータ駆動によりスリット部を超えて開口部に到達したか否かを判定する（Ｓ１８０）。ステップＳ１８０において、フォトトランジスタ５２０の出力レベルが閾値を超えずに図４（ａ）の開口状態まで移動してしまった場合、ステップＳ１９０に進み、ＣＰＵ２００は、エラーとして判定する。

図１０は、基準位置検出処理を模式的に説明するための図である。図１０（ａ）は、基準位置検出フラグ５３０の位置とフォトトランジスタ５２０の出力レベルとの関係を説明するための図である。図１０（ｂ）は、基準位置検出処理を行う際の基準位置検出フラグ５３０の移動動作と基準位置検出フラグ５３０の各位置におけるフォトトランジスタ５２０の出力レベルの検出処理を説明するための図である。

図１０（ｂ）の“Ａ”では、基準位置検出処理を行う際の初期状態として、フォトインタラプタ５００がＬＥＤ５１０からの光を遮ることのない開口状態にあることを示している。そして、黒丸は、この開口状態における基準位置検出フラグ５３０の位置、そして、矢印は基準位置検出フラグ５３０の移動動作を示している。

“Ｂ”では、基準位置検出処理を行う際の初期状態として、フォトインタラプタ５００がＬＥＤ５１０からの光を遮る遮光状態にあることを示している。そして、黒丸は、この遮光状態における基準位置検出フラグ５３０の位置、そして、矢印は基準位置検出フラグ５３０の移動動作を示している。

図１０（ｂ）の“Ａ”で示した初期状態においては、最初に（１）開口状態のフォトトランジスタ５２０の出力レベル（ＬＶＬｈｉｇｈ）の決定を行う。そして、（２）遮光レベルを検出するために矢印方向に基準位置検出フラグ５３０が移動し、遮光レベル（ＬＶＬｌｏｗ）が決定される。そして、（３）基準位置検出するために基準位置検出フラグ５３０を矢印方向に移動させながらフォトトランジスタ５２０の出力レベルを検出し、閾値（ＬＶＬｔｈ）を超えた位置を基準位置とする。

一方、図１０（ｂ）の“Ｂ”では、最初に（１）開口状態のフォトトランジスタ５２０の出力レベル（ＬＶＬｈｉｇｈ）を検出するために矢印方向（開口側）に基準位置検出フラグ５３０を移動させる。次に、（２）遮光レベルを検出するために矢印方向に基準位置検出フラグ５３０を移動させ、遮光レベル（ＬＶＬｌｏｗ）を決定する。そして、（３）基準位置を検出するために基準位置検出フラグ５３０を矢印方向に移動させながらフォトトランジスタ５２０の出力レベルを検出し、閾値（ＬＶＬｔｈ）を超えた位置を基準位置と決定する。

以上説明したように、スリット開口部において受光センサであるフォトトランジスタ５２０の出力レベルが概ねリニアになるように発光部の発光量を制御するようにした。これにより、部品バラツキ、温度、電圧等の環境変動、経時変化等によらずに、常に高精度で、再現性の高い基準位置の検出を可能となった。そのため、高精度のカメラの撮像方向の制御が可能となる。

＜実施形態２＞
実施形態２では、図４（ｃ）に示すような基準位置検出フラグ５３０の移動を行わずに、基準位置を検出する実施形態を説明する。

上述したように、遮光レベル（ＬＶＬｌｏｗ）は、フォトインタラプタ５００のスリット開口部を基準位置検出フラグ５３０により遮光した遮光状態のフォトトランジスタ５２０の出力レベルである。この遮光状態においては、発光漏れがない限りＬＥＤ５１０の発光量とフォトトランジスタ５２０の出力レベルとは基本的に無関係である。このため、遮光レベル（ＬＶＬｌｏｗ）は、フォトトランジスタ５２０の暗電流によって決定される。

本実施形態では、開口状態のフォトトランジスタ５２０の出力レベル（ＬＶＬｈｉｇｈ）を検出した後に、ＬＥＤ５１０の発光を停止することにより遮光状態を作り出す。そして、作り出された遮光状態においてフォトトランジスタ５２０の出力レベルである遮光レベル（ＬＶＬｌｏｗ）を検出する。以降の処理は第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。

このような処理により、高速に基準位置を検出することが可能となる。

＜実施形態３＞
実施形態３では、遮光レベル（ＬＶＬｌｏｗ）を使わずに、開口レベル（ＬＶＬｈｉｇｈ）だけで基準位置を検出する実施形態を説明する。

遮光レベル（ＬＶＬｌｏｗ）は、フォトトランジスタ５２０の暗電流によって決定される。これは、温度等の環境に影響されるものの、絶対値的にはそれほど大きなレベルではない。そのため、本実施形態では、遮光レベル（ＬＶＬｌｏｗ）の検出を省略する。具体的には、開口状態のときのフォトトランジスタ５２０の出力レベル（ＬＶＬｈｉｇｈ）を検出した後、この開口レベル（ＬＶＬｈｉｇｈ）のみに基づいて閾値を決定する。この閾値（ＬＶＬｔｈ）は、例えば開口レベルの１／２（ＬＶＬｔｈ＝ＬＶＬｈｉｇｈ／２）とする。このようにして、開口部のレベル（ＬＶＬｈｉｇｈ）のみを用いて基準位置を検出することも可能である。

本実施の形態では、遮光レベル（ＬＶＬｌｏｗ）を検出しないために、より高速に基準位置を検出することができる。

ネットワークカメラの概観図 ネットワークカメラのブロック図 パン／チルト制御部のブロック図 フォトインタラプタと基準位置検出フラグの説明図 光量と出力レベルのグラフ 基準位置検出フラグと出力レベルのグラフ センサの出力変動による検出位置変化の説明図 基準位置検出処理部のフローチャート 発光量制御処理部のフローチャート 基準位置検出処理のメカ的動作の説明図

符号の説明

１００ レンズ
１１０ 撮像素子
１２０ カメラ制御部
１３０ 映像処理部
１４０ ネットワーク処理部
１５０ ネットワーク
１６０ パン／チルト機構部
２００ パン／チルト制御ＣＰＵ
２１０ パン用のモータドライバ
２１５ パンモータ
２２０ パン用の基準位置検出用センサ
２２５ 基準位置検出用センサ２２０の発光量を制御するための電流制御部
２３０ 基準位置検出用センサ２２０の出力レベルを検出するためのＡ／Ｄ変換器
２５０ チルト用のモータドライバ
２５５ チルトモータ
２６０ チルト用の基準位置検出用センサ
２６５ 基準位置検出用センサ２６０の発光量を制御するための電流制御部
２７０ 基準位置検出用センサ２６０の出力レベルを検出するためのＡ／Ｄ変換器

Claims (13)

1. 発光手段と、
   前記発光手段からの光を受光する受光手段と、
   前記発光手段からの光を遮光する遮光手段と、
   前記遮光手段によって前記発光手段からの光が遮光されていない開口状態において、前記発光手段からの光の発光量を変化させることより、前記受光手段からの出力が予め定められた基準となるときの前記発光手段からの光の発光量を決定する決定手段と、
   前記決定手段によって決定された発光量で前記発光手段を発光させて、機械的に駆動を行う駆動機構を駆動したときの前記受光手段からの出力に基づいて、前記駆動機構の基準位置を検出する検出手段とを有することを特徴とする基準位置検出装置。
2. 請求項１において、前記予め定められた基準は、前記発光手段からの光の発光量と前記受光手段からの出力との関係が線型性を有する状態になるときであることを特徴とする基準位置検出装置。
3. 請求項２において、前記予め定められた基準は、前記受光手段の出力が最大の出力に対して予め定められた割合または予め定められた値だけ低くなるときであることを特徴とする基準位置検出装置。
4. 請求項１において、前記検出手段は、前記駆動機構の動作に応じた前記遮光手段の移動により、前記発光手段からの光が少なくとも前記受光手段の最大の出力に基づいて決定された出力になるときの位置を前記駆動機構の基準位置として検出することを特徴とする基準位置検出装置。
5. 請求項１において、前記検出手段は、前記決定手段によって決定された発光量で前記発光手段を発光させ、前記発光手段からの光が遮光された遮光状態から前記遮光手段を前記駆動機構の動作により移動し、前記受光手段からの出力に基づいて前記駆動機構の基準位置を検出することを特徴とする基準位置検出装置。
6. 請求項１又は５において、前記決定手段は、前記遮光手段によって前記発光手段からの光が遮光されていない開口状態において、前記決定手段によって決定された発光量で前記発光手段を発光させたときの前記受光手段からの第１の受光出力を検出し、前記遮光手段によって前記発光手段からの光が遮光された遮光状態において、前記決定手段によって決定された発光量で前記発光手段を発光させたときの前記受光手段からの第２の受光出力を検出し、前記第１の受光出力と前記第２の受光出力とに基づいて閾値を決定し、
   前記検出手段は、前記決定手段によって決定された発光量で前記発光手段を発光させたときの前記受光手段からの出力と、前記決定した閾値とに基づいて、前記駆動機構の基準位置を検出することを特徴とする基準位置検出装置。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の基準位置検出装置を有するカメラ。
8. 発光手段と、前記発光手段からの光を受光する受光手段と、前記発光手段からの光を遮光する遮光手段とを有する基準位置検出装置の制御方法であって、
   前記遮光手段によって前記発光手段からの光が遮光されていない開口状態において、前記発光手段からの光の発光量を変化させることより、前記受光手段からの出力が予め定められた基準となるときの前記発光手段からの光の発光量を決定する決定ステップと、
   前記決定ステップにおいて決定された発光量で前記発光手段を発光させて、機械的に駆動を行う駆動機構を駆動したときの前記受光手段からの出力に基づいて、前記駆動機構の基準位置を検出する検出ステップとを有することを特徴とする基準位置検出装置の制御方法。
9. 請求項８において、前記予め定められた基準は、前記発光手段からの光の発光量と前記受光手段からの出力との関係が線型性を有する状態になるときであることを特徴とする基準位置検出装置の制御方法。
10. 請求項８において、前記検出ステップでは、前記決定ステップにおいて決定された発光量で前記発光手段を発光させ、前記発光手段からの光が遮光された遮光状態から前記遮光手段を前記駆動機構の動作により移動し、前記受光手段からの出力に基づいて前記駆動機構の基準位置を検出することを特徴とする基準位置検出装置の制御方法。
11. 発光手段と、前記発光手段からの光を受光する受光手段と、前記発光手段からの光を遮光する遮光手段とを有する基準位置検出装置の制御手順をコンピュータに実行されるためのプログラムであって、
    前記遮光手段によって前記発光手段からの光が遮光されていない開口状態において、前記発光手段からの光の発光量を変化させることより、前記受光手段からの出力が予め定められた基準となるときの前記発光手段からの光の発光量を決定する決定手順と、
    前記決定手順において決定された発光量で前記発光手段を発光させて、機械的に駆動を行う駆動機構を駆動したときの前記受光手段からの出力に基づいて、前記駆動機構の基準位置を検出する検出手順とをコンピュータに実行させるためのプログラム。
12. 請求項１１において、前記予め定められた基準は、前記発光手段からの光の発光量と前記受光手段からの出力との関係が線型性を有する状態になるときであることを特徴とするプログラム。
13. 請求項１１において、前記検出手順では、前記決定手順において決定された発光量で前記発光手段を発光させ、前記発光手段からの光が遮光された遮光状態から前記遮光手段を前記駆動機構の動作により移動し、前記受光手段からの出力に基づいて前記駆動機構の基準位置を検出することを特徴とするプログラム。

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