(57)【要約】  光学素子の姿勢によっては、塵等の除去が十分に行えない場合がある。撮像システムは、イメージセンサと、イメージセンサの前方に配置される光学部材と、光学部材の姿勢を特定する特定部と、光学部材の姿勢が予め定められた条件を満たす場合に、光学部材を振動させる第１制御部とを備える。
2018047281.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イメージセンサと、
前記イメージセンサの前方に配置される光学部材と、
前記光学部材の姿勢を特定する特定部と、
前記光学部材の姿勢が予め定められた条件を満たす場合に、前記光学部材を振動させる第１制御部と
を備える、撮像システム。
【請求項２】
前記第１制御部は、前記光学部材の前記イメージセンサと反対側の面から前記イメージセンサに向かう方向とは逆方向に向かう法線ベクトルが、鉛直方向の成分を有する場合に、前記光学部材を振動させる、請求項１に記載の撮像システム。
【請求項３】
前記第１制御部は、前記光学部材が前記イメージセンサより鉛直方向下側にある場合に、前記光学部材を振動させる、請求項１に記載の撮像システム。
【請求項４】
前記特定部は、前記撮像システムの高さを更に特定し、
前記第１制御部は、前記撮像システムの高さが予め定められた条件を満たす場合であって、前記光学部材の姿勢が予め定められた条件を満たす場合に、前記光学部材を振動させる、請求項１に記載の撮像システム。
【請求項５】
前記特定部は、前記撮像システムが前記イメージセンサを用いる撮影を実行中か否かを更に特定し、
前記第１制御部は、前記撮影が実行中でない場合であって、前記光学部材の姿勢が予め定められた条件を満たす場合に、前記光学部材を振動させる、請求項１に記載の撮像システム。
【請求項６】
前記イメージセンサ及び前記光学部材を含む撮像装置の姿勢を制御する第２制御部を更に備え、
前記特定部は、前記撮像システムの高さ、及び前記撮像システムが前記イメージセンサを用いる撮影を実行中か否かを更に特定し、
前記第２制御部は、前記撮像システムの高さが予め定められた条件を満たし、前記撮影が実行中でない場合に、前記撮像装置の姿勢を予め定められた姿勢に制御し、
前記第１制御部は、前記撮像システムの高さが予め定められた条件を満たし、前記撮影が実行中でなく、前記光学部材の姿勢が予め定められた条件を満たす場合に、前記光学部材を振動させる、請求項１に記載の撮像システム。
【請求項７】
前記第１制御部は、前記光学部材の振動周波数を、第１周波数から第２周波数まで段階的に変化させた後、前記第２周波数から前記第１周波数まで段階的に変化させることで、前記光学部材を振動させる、請求項１に記載の撮像システム。
【請求項８】
前記光学部材に取り付けられている電気機械変換素子を更に備え、
前記第１制御部は、前記光学部材の振動を制御するための制御信号を前記電気機械変換素子に供給する、請求項１に記載の撮像システム。
【請求項９】
前記第１制御部は、電圧の周波数が第１周波数である場合に電圧の振幅が第１の大きさであり、電圧の周波数が前記第１周波数より前記光学部材の共振周波数に近い第２周波数である場合に電圧の振幅が前記第１の大きさより小さい第２の大きさである前記制御信号を、前記電気機械変換素子に供給する、請求項８に記載の撮像システム。
【請求項１０】
前記第１制御部は、電圧の周波数が前記第２周波数から離れるほど電圧の振幅が大きい前記制御信号を、前記電気機械変換素子に供給する、請求項９に記載の撮像システム。
【請求項１１】
前記第１制御部は、前記電気機械変換素子の第１共振周波数及び第２共振周波数を特定し、特定された前記第１共振周波数及び前記第２共振周波数に基づく前記制御信号を、前記電気機械変換素子に供給する、請求項８に記載の撮像システム。
【請求項１２】
請求項１から１１の何れか１つに記載の撮像システムを備えて移動する移動体。
【請求項１３】
前記移動体は無人航空機である、請求項１２に記載の移動体。
【請求項１４】
イメージセンサの前方に配置される光学部材の姿勢を特定する段階と、
前記光学部材の姿勢が予め定められた条件を満たす場合に、前記光学部材を振動させる段階と
を備える方法。
【請求項１５】
前記イメージセンサと前記光学部材とを備える撮像システムの高さを特定する段階を更に備え、
前記光学部材を振動させる段階は、前記撮像システムの高さが予め定められた条件を満たす場合であって、前記光学部材の姿勢が予め定められた条件を満たす場合に、前記光学部材を振動させる段階を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記イメージセンサと前記光学部材とを備える撮像システムが前記イメージセンサを用いる撮影を実行中か否かを特定する段階を更に備え、
前記光学部材を振動させる段階は、前記撮影が実行中でない場合であって、前記光学部材の姿勢が予め定められた条件を満たす場合に、前記光学部材を振動させる段階を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記イメージセンサと前記光学部材とを備える撮像システムの高さを特定する段階と、
前記撮像システムが前記イメージセンサを用いる撮影を実行中か否かを特定する段階と、
前記撮像システムの高さが予め定められた条件を満たし、前記撮影が実行中でない場合に、前記イメージセンサ及び前記光学部材を含む撮像装置の姿勢を予め定められた姿勢に制御する段階と
を更に備え、
前記光学部材を振動させる段階は、前記撮像システムの高さが予め定められた条件を満たし、前記撮影が実行中でなく、前記光学部材の姿勢が予め定められた条件を満たす場合に、前記光学部材を振動させる段階を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
イメージセンサの前方に配置される光学部材の姿勢を特定する段階と、
前記光学部材の姿勢が予め定められた条件を満たす場合に、前記光学部材を振動させる段階と
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像システム、移動体、方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像装置が備えるイメージセンサの前方に配置される光学部材を振動させることで、光学部材に付着した塵等を除去する技術が各種提案されている。特許文献１には、光学素子を少なくとも２つ以上の共振周波数の付近で順次振動させる技術が開示されている。
特許文献１  特許第３７２７９０３号公報
特許文献２  特許第４２５３５２３号公報
特許文献３  特許第５００４８１９号公報
特許文献４  特許第３９１７８９３号公報
特許文献５  特許第３９４７６８９号公報
特許文献６  特許第４００２７８５号公報
特許文献７  特許第４０３９９０４号公報
特許文献８  特許第４８６３４４０号公報
特許文献９  特許第４６６０５７５号公報
特許文献１０  特許第４９３６５１８号公報
特許文献１１  特許第４６１７２７７号公報
特許文献１２  特許第４８５９２１６号公報
特許文献１３  特許第４８５７１９５号公報
特許文献１４  特許第５１１１２１９号公報
特許文献１５  特許第５２６４３０２号公報
特許文献１６  特許第５０９４６２８号公報
特許文献１７  特許出願公開第２０１４−１４９９０７号公報
【解決しようとする課題】
【０００３】
光学部材を含む撮像システムは、任意の姿勢で維持され得る。しかしながら、光学素子の姿勢によっては、塵等の除去が十分に行えない場合がある。
【一般的開示】
【０００４】
本発明の一態様に係る撮像システムは、イメージセンサを備える。撮像システムは、イメージセンサの前方に配置される光学部材を備える。撮像システムは、光学部材の姿勢を特定する特定部を備える。撮像システムは、光学部材の姿勢が予め定められた条件を満たす場合に、光学部材を振動させる第１制御部を備える。
【０００５】
第１制御部は、光学部材のイメージセンサと反対側の面からイメージセンサに向かう方向とは逆方向に向かう法線ベクトルが、鉛直方向の成分を有する場合に、光学部材を振動させてよい。
【０００６】
第１制御部は、光学部材がイメージセンサより鉛直方向下側にある場合に、光学部材を振動させてよい。
【０００７】
特定部は、撮像システムの高さを更に特定してよい。第１制御部は、撮像システムの高さが予め定められた条件を満たす場合であって、光学部材の姿勢が予め定められた条件を満たす場合に、光学部材を振動させてよい。
【０００８】
特定部は、撮像システムがイメージセンサを用いる撮影を実行中か否かを更に特定してよい。第１制御部は、撮影が実行中でない場合であって、光学部材の姿勢が予め定められた条件を満たす場合に、光学部材を振動させてよい。
【０００９】
撮像システムは、イメージセンサ及び光学部材を含む撮像装置の姿勢を制御する第２制御部を更に備えてよい。特定部は、撮像システムの高さ、及び撮像システムがイメージセンサを用いる撮影を実行中か否かを更に特定してよい。第２制御部は、撮像システムの高さが予め定められた条件を満たし、撮影が実行中でない場合に、撮像装置の姿勢を予め定められた姿勢に制御してよい。第１制御部は、撮像システムの高さが予め定められた条件を満たし、撮影が実行中でなく、光学部材の姿勢が予め定められた条件を満たす場合に、光学部材を振動させてよい。
【００１０】
第１制御部は、光学部材の振動周波数を、第１周波数から第２周波数まで段階的に変化させた後、第２周波数から第１周波数まで段階的に変化させることで、光学部材を振動させてよい。
【００１１】
撮像システムは、光学部材に取り付けられている電気機械変換素子を更に備えてよい。第１制御部は、光学部材の振動を制御するための制御信号を電気機械変換素子に供給してよい。
【００１２】
第１制御部は、電圧の周波数が第１周波数である場合に電圧の振幅が第１の大きさであり、電圧の周波数が第１周波数より光学部材の共振周波数に近い第２周波数である場合に電圧の振幅が第１の大きさより小さい第２の大きさである制御信号を、電気機械変換素子に供給してよい。
【００１３】
第１制御部は、電圧の周波数が第２周波数から離れるほど電圧の振幅が大きい制御信号を、電気機械変換素子に供給してよい。
【００１４】
第１制御部は、電気機械変換素子の第１共振周波数及び第２共振周波数を特定してよい。第１制御部は、特定された第１共振周波数及び第２共振周波数に基づく制御信号を、電気機械変換素子に供給してよい。
【００１５】
本発明の一態様に係る移動体は、上記撮像システムを備えて移動する。移動体は無人航空機でよい。
【００１６】
本発明の一態様に係る方法は、イメージセンサの前方に配置される光学部材の姿勢を特定する段階を備える。方法は、光学部材の姿勢が予め定められた条件を満たす場合に、光学部材を振動させる段階を備える。
【００１７】
上記方法は、イメージセンサと光学部材とを備える撮像システムの高さを特定する段階を更に備えてよい。光学部材を振動させる段階は、撮像システムの高さが予め定められた条件を満たす場合であって、光学部材の姿勢が予め定められた条件を満たす場合に、光学部材を振動させる段階を含んでよい。
【００１８】
上記方法は、イメージセンサと光学部材とを備える撮像システムがイメージセンサを用いる撮影を実行中か否かを特定する段階を更に備えてよい。光学部材を振動させる段階は、撮影が実行中でない場合であって、光学部材の姿勢が予め定められた条件を満たす場合に、光学部材を振動させる段階を含んでよい。
【００１９】
上記方法は、イメージセンサと光学部材とを備える撮像システムの高さを特定する段階を更に備えてよい。上記方法は、撮像システムがイメージセンサを用いる撮影を実行中か否かを特定する段階を更に備えてよい。上記方法は、撮像システムの高さが予め定められた条件を満たし、撮影が実行中でない場合に、イメージセンサ及び光学部材を含む撮像装置の姿勢を予め定められた姿勢に制御する段階を更に備えてよい。光学部材を振動させる段階は、撮像システムの高さが予め定められた条件を満たし、撮影が実行中でなく、光学部材の姿勢が予め定められた条件を満たす場合に、光学部材を振動させる段階を含んでよい。
【００２０】
本発明の一態様に係るプログラムは、イメージセンサの前方に配置される光学部材の姿勢を特定する段階をコンピュータに実行させる。上記プログラムは、光学部材の姿勢が予め定められた条件を満たす場合に、光学部材を振動させる段階をコンピュータに実行させる。
【００２１】
光学部材に付着した塵等の除去を効率的に実行できる。
【００２２】
上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。これらの特徴群のサブコンビネーションも発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】無人航空機（ＵＡＶ）の外観の一例を示す図である。
【図２】ＵＡＶの機能ブロックの一例を示す図である。
【図３】光学部材の姿勢について説明するための図である。
【図４】塵除去部の構成の一例を示す図である。
【図５】撮像装置の一部である撮像機構の一例の外観を示す図である。
【図６】制御信号の振動周波数と時間との関係の一例を示す図である。
【図７】制御信号の電圧の振幅の大きさと時間との関係の一例を示す図である。
【図８】制御信号の電圧の振幅の大きさと時間との関係の一例を示す図である。
【図９】光学部材の振動制御の手順の一例を示すフローチャートである。
【図１０】塵除去を実行する手順の一例を示すフローチャートである。
【図１１】塵除去を実行する手順の一例を示すフローチャートである。
【図１２】ハードウェア構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００２５】
請求の範囲、明細書、図面、及び要約書には、著作権による保護の対象となる事項が含まれる。著作権者は、これらの書類の何人による複製に対しても、特許庁のファイル又はレコードに表示される通りであれば異議を唱えない。ただし、それ以外の場合、一切の著作権を留保する。
【００２６】
本発明の様々な実施形態は、フローチャート及びブロック図を参照して記載されてよく、ここにおいてブロックは、（１）操作が実行されるプロセスの段階又は（２）操作を実行する役割を持つ装置の「部」を表わしてよい。特定の段階及び「部」が、プログラマブル回路、及び／又はプロセッサによって実装されてよい。専用回路は、デジタル及び／又はアナログハードウェア回路を含んでよい。集積回路（ＩＣ）及び／又はディスクリート回路を含んでよい。プログラマブル回路は、再構成可能なハードウェア回路を含んでよい。再構成可能なハードウェア回路は、論理ＡＮＤ、論理ＯＲ、論理ＸＯＲ、論理ＮＡＮＤ、論理ＮＯＲ、及び他の論理操作、フリップフロップ、レジスタ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）等のようなメモリ要素等を含んでよい。
【００２７】
コンピュータ可読媒体は、適切なデバイスによって実行される命令を格納可能な任意の有形なデバイスを含んでよい。その結果、そこに格納される命令を有するコンピュータ可読媒体は、フローチャート又はブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく実行され得る命令を含む、製品を備えることになる。コンピュータ可読媒体の例としては、電子記憶媒体、磁気記憶媒体、光記憶媒体、電磁記憶媒体、半導体記憶媒体等が含まれてよい。コンピュータ可読媒体のより具体的な例としては、フロッピー（登録商標）ディスク、ディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリ）、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、コンパクトディスクリードオンリメモリ（ＣＤ-ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイ（ＲＴＭ）ディスク、メモリスティック、集積回路カード等が含まれてよい。
【００２８】
コンピュータ可読命令は、１又は複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述されたソースコード又はオブジェクトコードの何れかを含んでよい。ソースコード又はオブジェクトコードは、従来の手続型プログラミング言語を含む。従来の手続型プログラミング言語は、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、又はＳｍａｌｌｔａｌｋ、ＪＡＶＡ（登録商標）、Ｃ＋＋等のようなオブジェクト指向プログラミング言語、及び「Ｃ」プログラミング言語又は同様のプログラミング言語でよい。コンピュータ可読命令は、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサ又はプログラマブル回路に対し、ローカルに又はローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、インターネット等のようなワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を介して提供されてよい。プロセッサ又はプログラマブル回路は、フローチャート又はブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく、コンピュータ可読命令を実行してよい。プロセッサの例としては、コンピュータプロセッサ、処理ユニット、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ等を含む。
【００２９】
図１は、無人航空機（ＵＡＶ）１０の外観の一例を示す。ＵＡＶ１０は、ＵＡＶ本体２０、ジンバル５０、複数の撮像装置６０、撮像装置１００、及びレンズ装置２００を備える。ジンバル５０、撮像装置１００、及びレンズ装置２００は、撮像システムの一例である。ＵＡＶ１０は、推進部により推進される移動体の一例である。移動体とは、ＵＡＶの他、空中を移動する他の航空機、地上を移動する車両、水上を移動する船舶等を含む概念である。
【００３０】
ＵＡＶ本体２０は、複数の回転翼を備える。複数の回転翼は、推進部の一例である。ＵＡＶ本体２０は、複数の回転翼の回転を制御することでＵＡＶ１０を飛行させる。ＵＡＶ本体２０は、例えば、４つの回転翼を用いてＵＡＶ１０を飛行させる。回転翼の数は、４つには限定されない。また、ＵＡＶ１０は、回転翼を有さない固定翼機でもよい。
【００３１】
撮像装置１００は、所望の撮像範囲に含まれる被写体を撮像する撮像用のカメラである。ジンバル５０は、撮像装置１００及びレンズ装置２００を回転可能に支持する。ジンバル５０は、支持機構の一例である。例えば、ジンバル５０は、撮像装置１００及びレンズ装置２００を、ピッチ軸で回転可能に支持する。ジンバル５０は、撮像装置１００及びレンズ装置２００を、更にロール軸及びヨー軸のそれぞれを中心に回転可能に支持する。ジンバル５０は、撮像装置１００を支持してもよし、レンズ装置２００を支持してもよい。撮像装置１００は、レンズ装置２００を含んでもよい。ジンバル５０は、ヨー軸、ピッチ軸、及びロール軸の少なくとも１つを中心に撮像装置１００及びレンズ装置２００を回転させることで、撮像装置１００の姿勢を変更してよい。
【００３２】
撮像装置１００は、レンズ装置２００を介して結像された光学像の画像データを生成して記録する。レンズ装置２００は、撮像装置１００と一体的に設けられてよい。レンズ装置２００は、いわゆる交換レンズでよく、撮像装置１００に対して着脱可能に設けられてよい。
【００３３】
複数の撮像装置６０は、ＵＡＶ１０の飛行を制御するためにＵＡＶ１０の周囲を撮像するセンシング用のカメラである。２つの撮像装置６０が、ＵＡＶ１０の機首である正面に設けられてよい。更に他の２つの撮像装置６０が、ＵＡＶ１０の底面に設けられてよい。正面側の２つの撮像装置６０はペアとなり、いわゆるステレオカメラとして機能してよい。底面側の２つの撮像装置６０もペアとなり、ステレオカメラとして機能してよい。複数の撮像装置６０により撮像された画像に基づいて、ＵＡＶ１０の周囲の３次元空間データが生成されてよい。ＵＡＶ１０が備える撮像装置６０の数は４つには限定されない。ＵＡＶ１０は、少なくとも１つの撮像装置６０を備えていればよい。ＵＡＶ１０は、ＵＡＶ１０の機首、機尾、側面、底面、及び天井面のそれぞれに少なくとも１つの撮像装置６０を備えてもよい。撮像装置６０で設定できる画角は、撮像装置１００で設定できる画角より広くてよい。撮像装置６０は、単焦点レンズ又は魚眼レンズを有してもよい。
【００３４】
図２は、ＵＡＶ１０の機能ブロックの一例を示す。ＵＡＶ１０は、ＵＡＶ制御部３０、メモリ３２、通信インタフェース３４、推進部４０、ジンバル５０、撮像装置６０、撮像装置１００、及びレンズ装置２００を備える。
【００３５】
通信インタフェース３４は、外部の送信機と通信する。通信インタフェース３４は、遠隔の送信機からＵＡＶ制御部３０に対する各種の命令を受信する。メモリ３２は、ＵＡＶ制御部３０が推進部４０、ジンバル５０、撮像装置６０、撮像装置１００、及びレンズ装置２００を制御するのに必要なプログラム等を格納する。メモリ３２は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体でよく、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、及びＵＳＢメモリ等のフラッシュメモリの少なくとも１つを含んでよい。メモリ３２は、ＵＡＶ本体２０の内部に設けられてよい。ＵＡＶ本体２０から取り外し可能に設けられてよい。
【００３６】
ＵＡＶ制御部３０は、メモリ３２に格納されたプログラムに従ってＵＡＶ１０の飛行及び撮像を制御する。ＵＡＶ制御部３０は、ＣＰＵ又はＭＰＵ等のマイクロプロセッサ、ＭＣＵ等のマイクロコントローラ等により構成されてよい。ＵＡＶ制御部３０は、通信インタフェース３４を介して遠隔の送信機から受信した命令に従って、ＵＡＶ１０の飛行及び撮像を制御する。推進部４０は、ＵＡＶ１０を推進させる。推進部４０は、複数の回転翼と、複数の回転翼を回転させる複数の駆動モータとを有する。推進部４０は、ＵＡＶ制御部３０からの命令に従って複数の駆動モータを介して複数の回転翼を回転させて、ＵＡＶ１０を飛行させる。
【００３７】
レンズ装置２００は、複数のレンズ２１０、レンズ移動機構２１２、及びレンズ制御部２２０を備える。複数のレンズ２１０は、ズームレンズ、バリフォーカルレンズ、及びフォーカスレンズとして機能してよい。複数のレンズ２１０の少なくとも一部又は全部は、光軸に沿って移動可能に配置される。複数のレンズ２１０は、レンズ装置２００に対して着脱可能に設けられる交換レンズでよい。レンズ移動機構２１２は、複数のレンズ２１０の少なくとも一部又は全部を光軸に沿って移動させる。レンズ制御部２２０は、撮像装置１００からのレンズ制御命令に従って、レンズ移動機構２１２を駆動して、１又は複数のレンズ２１０を光軸方向に沿って移動させる。レンズ制御命令は、例えば、ズーム制御命令、及びフォーカス制御命令である。
【００３８】
撮像装置１００は、イメージセンサ１２０、制御部１１０、メモリ１３０、及び塵除去部３００を備える。塵除去部３００は、光学部材３０２、及び電気機械変換素子３０３を有する。光学部材３０２は、イメージセンサ１２０の前方に配置される。光学部材３０２は、ガラス又は石英などの光透過性を有する材料で構成されてよい。光学部材３０２は、板状に構成されてよい。「光透過性」とは、光を透過する性質を有することを意味する。光透過性を有する材料は、可視光域（３５０ｎｍ〜７８０ｎｍ）における光の透過率が少なくとも５０％を超える性質を有する材料でよい。電気機械変換素子３０３は、光学部材３０２に取り付けられる。電気機械変換素子３０３は、電気的エネルギーを機械的エネルギーに変換する。電気機械変換素子３０３は、例えば、圧電素子でよい。
【００３９】
制御部１１０は、撮像制御部１１２、振動制御部１１４、及び特定部１１６を有する。撮像制御部１１２は、撮像装置１００による撮像を制御する。振動制御部１１４は、塵除去部３００による振動を制御する。振動制御部１１４は、ＵＡＶ制御部３０からの振動制御命令に応じて、塵除去部３００による振動を制御してよい。特定部１１６は、光学部材３０２の姿勢を特定する。特定部１１６は、撮像装置１００の姿勢を特定することで、光学部３０２の姿勢を特定してよい。特定部１１６は、撮像装置１００に設けられた加速度センサからの情報に基づいて、光学部材３０２の姿勢を特定してよい。特定部１１６は、ＵＡＶ制御部３０を介してジンバル５０の制御情報を取得し、取得された制御情報に基づいて、光学部材３０２の姿勢を特定してよい。特定部１１６は、ジンバル５０のピッチ軸を中心として撮像装置１００を基準回転角度から回転させた量を示す回転角度を制御情報としてＵＡＶ制御部３０を介して取得してよい。
【００４０】
特定部１１６は、撮像システムの高さを更に特定する。特定部１１６は、ＵＡＶ１０の高度を撮像システムの高さとして特定してよい。特定部１１６は、ＵＡＶ１０が備える気圧高度計又はＧＰＳ受信機から取得された高度を示す情報をＵＡＶ制御部３０を介して取得してよい。特定部１１６は、その高度を示す情報から撮像システムの高さを特定してよい。
【００４１】
特定部１１６は、撮像システムがイメージセンサ１２０を用いる撮影を実行中か否かを更に特定する。特定部１１６は、撮像システムがイメージセンサ１２０を用いる撮影として、静止画撮影又は動画撮影を実行中か否かを特定してよい。
【００４２】
制御部１１０は、ＣＰＵ又はＭＰＵなどのマイクロプロセッサ、ＭＣＵなどのマイクロコントローラなどにより構成されてよい。メモリ１３０は、コンピュータ可読可能な記録媒体でよく、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、及びＵＳＢメモリなどのフラッシュメモリの少なくとも１つを含んでよい。撮像制御部１１２、振動制御部１１４及び特定部１１６は、１又は複数のマイクロコントローラで構成されてよい。撮像制御部１１２と、振動制御部１１４及び特定部１１６とは、それぞれ別個のマイクロコントローラで構成されてよい。メモリ１３０は、撮像装置１００の筐体の内部に設けられてよい。メモリ１３０は、撮像装置１００の筐体から取り外し可能に設けられてよい。
【００４３】
イメージセンサ１２０は、レンズ２１０を介して結像された光学像の画像データを生成して、撮像制御部１１２に出力する。イメージセンサ１２０は、ＣＣＤ又はＣＭＯＳにより構成されてよい。撮像制御部１１２は、イメージセンサ１２０から出力された画像データをメモリ１３０に格納する。撮像制御部１１２は、ＵＡＶ制御部３０を介して画像データをメモリ３２に出力して格納してもよい。撮像制御部１１２は、ＵＡＶ制御部３０から提供されたレンズ装置２００の動作命令に応じて、レンズ装置２００を制御する。
【００４４】
ＵＡＶ１０が、塵除去部３００を有する撮像装置１００をジンバル５０を介して搭載する場合に、ＵＡＶ１０は、ジンバル５０を介して撮像装置１００の姿勢を制御できる。ジンバル５０が、撮像装置１００が上向きになるように撮像装置１００の姿勢を制御している場合、光学部材３０２のイメージセンサ１２０と反対側の面が上向きになる。この状態で、塵除去部３００が作動した場合、光学部材３０２のイメージセンサ１２０と反対側の面に付着した塵が鉛直方向下側に落ちにくい。一方、ジンバル５０が、撮像装置１００が下向きになるように撮像装置１００の姿勢を制御している場合、光学部材３０２のイメージセンサ１２０と反対側の面が下向きになる。この状態で、塵除去部３００が作動した場合、光学部材３０２のイメージセンサ１２０と反対側の面に付着した塵が鉛直方向下側に落ちやすい。このように、撮像装置１００の姿勢を考慮して、すなわち、光学部材３０２の姿勢を考慮して、塵除去部３００を作動させることで、光学部材３０２に付着した塵の除去を効果的に実行できる。
【００４５】
振動制御部１１４は、特定部１１６により特定された光学部材３０２の姿勢が予め定められた条件を満たす場合に、光学部材３０２を振動させてよい。振動制御部１１４は、第１制御部の一例である。振動制御部１１４は、例えば、図３に示すように、光学部材３０２のイメージセンサ１２０と反対側の面３１０からイメージセンサ１２０に向かう方向とは逆方向に向かう法線ベクトル３１２が、鉛直方向３１４の成分を有する場合に、光学部材３０２を振動させてよい。振動制御部１１４は、光学部材３０２がイメージセンサ１２０より鉛直方向下側にある場合に、光学部材３０２を振動させてよい。振動制御部１１４は、ジンバル５０のピッチ軸を中心として撮像装置１００を基準回転角度から回転させた量を示す回転角度が予め定められた回転角度範囲に含まれる場合、光学部材３０２を振動させてよい。振動制御部１１４は、撮像装置１００のピッチ軸における回転角度が予め定められた回転角度範囲に含まれる場合、法線ベクトル３１２が鉛直方向３１４の成分を有すると判断してよい。振動制御部１１４は、撮像装置１００のピッチ軸における回転角度が予め定められた回転角度範囲に含まれる場合、光学部材３０２がイメージセンサ１２０より鉛直方向下側にあると判断してよい。
【００４６】
振動制御部１１４は、特定部１１６により特定された撮像システムの高さが予め定められた条件を満たす場合であって、光学部材３０２の姿勢が予め定められた条件を満たす場合に、光学部材を振動させてよい。振動制御部１１４は、撮影が実行中でない場合であって、光学部材３０２の姿勢が予め定められた条件を満たす場合に、光学部材３０２を振動させてよい。振動制御部１１４は、静止画撮影及び動画撮影が実行中でない場合であって、光学部材３０２の姿勢が予め定められた条件を満たす場合に、光学部材３０２を振動させてよい。
【００４７】
振動制御部１１４は、ＵＡＶ制御部３０に対してイメージセンサ１２０及び光学部材３０２を含む撮像装置１００の姿勢の制御を命令してよい。ＵＡＶ制御部３０は、ジンバル５０を介してイメージセンサ１２０及び光学部材３０２を含む撮像装置１００の姿勢を制御してよい。振動制御部１１４及びＵＡＶ制御部３０の少なくとも一方が、第２制御部の一例である。
【００４８】
振動制御部１１４は、撮像システムの高さが予め定められた条件を満たし、撮影が実行中でない場合に、ＵＡＶ制御部３０及びジンバル５０を介して撮像装置１００の姿勢を予め定められた姿勢に制御する。振動制御部１１４は、撮像システムの高さが予め定められた条件を満たし、撮影が実行中でなく、光学部材３０２の姿勢が予め定められた条件を満たす場合に、光学部材３０２を振動させてよい。
【００４９】
例えば、レンズ装置２００が大型の場合、ＵＡＶ１０が着陸した状態でジンバル５０を作動させて撮像装置１００の姿勢を下向きにしようとした場合、レンズ装置２００が地面に衝突する可能性がある。そこで、撮像装置１００の姿勢を下向きにする前に、撮像装置１００及びレンズ装置２００を含む撮像システムの高さをある程度の高さまで持ち上げておくことが好ましい。つまり、撮像装置１００の姿勢を下向きにする前に、ＵＡＶ１０の高度がある程度の高度になるまで、ＵＡＶ１０を上昇させておくことが好ましい。そこで、振動制御部１１４は、撮像システムの高さが予め定められた条件を満たす場合に、ＵＡＶ制御部３０及びジンバル５０を介して撮像装置１００の姿勢を予め定められた姿勢に制御する。
【００５０】
撮像装置１００は、ＵＡＶ１０が離陸前から既に撮影を実行している場合がある。よって、ＵＡＶ１０が予め定められた高度に達したことに対応して、撮像装置１００の姿勢を下向きにすると、既に実行されている撮像装置１００による撮影に影響を与える場合がある。振動制御部１１４は、撮像システムの高さが予め定められた条件を満たし、かつ撮像装置１００による撮影が実行中でない場合、ＵＡＶ制御部３０及びジンバル５０を介して撮像装置１００の姿勢を予め定められた姿勢に制御することが好ましい。振動制御部１１４は、撮像システムの高さが予め定められた条件を満たし、かつ撮像装置１００による撮影が実行中でない場合、ＵＡＶ制御部３０及びジンバル５０を介して撮像装置１００が下向きになるように、撮像装置１００の姿勢を制御してよい。
【００５１】
以上のように、振動制御部１１４が、光学部材３０２の姿勢を考慮して光学部材３０２を振動させることで、光学部材３０２に付着した塵等を効率的に除去することができる。
【００５２】
図４は、塵除去部３００の構成の一例を示す。塵除去部３００は、フレーム３０１、光学部材３０２、電気機械変換素子３０３、配線３０４及び配線３０５を有する、フレーム３０１は、光学部材３０２を支持する。電気機械変換素子３０３は、フレーム３０１を介して光学部材３０２に取り付けられてよい。電気機械変換素子３０３は、配線３０４及び配線３０５を介して振動制御部１１４に電気的に接続されている。振動制御部１１４から供給される制御信号が、配線３０４及び配線３０５を介して電気機械変換素子３０３に伝達される。電気機械変換素子３０３は、制御信号に応じて振動し、光学部材３０２を振動させる。光学部材３０２が振動することで、光学部材３０２に付着した塵等が除去される。
【００５３】
図５は、撮像装置１００の一部である撮像機構４００の一例の外観を示す。撮像機構４００は、支持基板４０１、放熱板４０２、レンズマウント４０７、及び塵除去部３００を有する。放熱板４０２の一方の面上に支持基板４０１が設けられる。支持基板４０１は、イメージセンサ１２０を支持する。支持基板４０１の放熱板４０２とは反対側の面上にフレーム３０１を介して光学部材３０２が設けられる。フレーム３０１の支持基板４０１と反対側の面には、レンズマウント４０７が設けられる。レンズマウント４０７は、外周部に支持体４０４を有する。支持体４０４は、レンズマウント４０７と一体的に構成されている。支持体４０４は、ばね４０３を介して支持基板４０１に固定されている。ばね４０３は、支持基板４０１のあおりを調整する。支持基板４０１は、配線４０５を有する。支持基板４０１は、配線４０５を介して制御部１１０に接続される。レンズマウント４０７は、少なくとも１つの電気接点４０８、及び配線４０６を有する。電気接点４０８は、配線４０６を介して制御部１１０に接続される。電気接点４０８を介して撮像装置１００からレンズ装置２００にレンズ制御命令が伝達される。
【００５４】
以上のように構成された撮像装置１００において、光学部材３０２を振動させることで、光学部材３０２に付着した塵等を除去する。光学部材３０２の振動特性は、温度、気圧等の周囲環境によって変化する。例えば、撮像装置１００を搭載したＵＡＶ１０は、周囲環境が著しく変化する上空を飛行する。このような周囲環境下で塵除去部３００が使用された場合、光学部材３０２の振動特性が変動して、光学部材３０２が十分に振動せずに、光学部材３０２に付着した塵等が除去されない可能性がある。
【００５５】
振動制御部１１４は、光学部材３０２の振動周波数を制御する。振動制御部１１４は、光学部材３０２の振動周波数を制御するための制御信号を電気機械変換素子３０３に供給する。振動制御部１１４は、予め定められた振動周波数で、かつ予め定められた大きさの振幅の電圧である制御信号を電気機械変換素子３０３に供給する。電気機械変換素子３０３は、振動制御部１１４からの制御信号に基づいて光学部材３０２を振動させる。
【００５６】
振動制御部１１４は、電気機械変換素子３０３の共振周波数に基づく制御信号を電気機械変換素子３０３に供給してよい。電気機械変換素子３０３の共振周波数は、温度、湿度、又は電気機械変換素子３０３の実装状態によって変化する。振動制御部１１４は、電気機械変換素子３０３の振動の振幅を振動センサなどを介してモニタして、電気機械変換素子３０３の共振周波数を特定してよい。例えば、振動制御部１１４は、電気機械変換素子３０３の振動の振幅を振動センサなどを介してモニタして、電気機械変換素子３０３の複数の共振周波数を特定してよい。振動制御部１１４は、特定された第１共振周波数及び第２共振周波数に基づく制御信号を電気機械変換素子３０３に供給してよい。振動制御部１１４は、第１共振周波数及び第２共振周波数で順次、電気機械変換素子３０３を振動させるべく、第１共振周波数及び第２共振周波数に基づく制御信号を電気機械変換素子３０３に供給してよい。振動制御部１１４は、電気機械変換素子３０３の第１共振周波数として１次の共振周波数及び第２共振周波数として２次の共振周波数を特定してよい。振動制御部１１４は、特定された圧電素子の１次の共振周波数及び２次の共振周波数で電気機械変換素子３０３を順次振動させるべく、電気機械変換素子３０３の１次の共振周波数及び２次の共振周波数に基づく制御信号を電気機械変換素子３０３に供給してよい。
【００５７】
振動制御部１１４は、光学部材３０２の振動周波数を、第１周波数から第２周波数まで段階的に変化させた後、第２周波数から第１周波数まで段階的に変化させる。第１周波数は、振動制御部１１４が制御可能な下限周波数及び上限周波数の一方でよい。第２周波数は、振動制御部１１４が制御可能な下限周波数及び上限周波数の他方でよい。例えば、振動制御部１１４は、下限定格周波数である第１周波数（例えば、１０ｋＨｚ）から上限定格周波数である第２周波数（例えば、５０ｋＨｚ）までの電圧パルス（矩形波電圧）を出力できる駆動ドライバＩＣにより構成されてよい。振動制御部１１４が制御可能な下限周波数及び上限周波数は、振動制御部１１４を構成する駆動ドライバＩＣなどの電子部品を出荷する前に工場で、その電子部品に対して予め設定されてよい。第１周波数と第２周波数との間に光学部材３０２の共振周波数の１つが含まれてよい。共振周波数は、第１周波数と第２周波数との間の中心周波数でよい。振動制御部１１４は、制御可能な全周波数を掃引すべく、光学部材３０２の振動周波数を段階的に変化させてよい。振動制御部１１４は、光学部材３０２の振動周波数を、予め定められた時間毎に段階的に変化させてよい。振動制御部１１４は、光学部材３０２の振動周波数を、予め定められた周波数毎に段階的に変化させてよい。振動制御部１１４は、光学部材３０２の振動周波数を、第１周波数から第２周波数まで段階的に変化させた後、第２周波数から第１周波数まで段階的に変化させることを、予め定められた回数繰り返してよい。
【００５８】
以上のように、振動制御部１１４が光学部材３０２の振動周波数を第１周波数から第２周波数まで段階的に変化させた後、第２周波数から第１周波数まで段階的に変化させる。これにより、変動が大きい周囲環境下で塵除去部３００が使用された場合に生じ得る光学部材３０２の振動特性の変動の影響を抑制できる。よって、たとえ変動が大きい周囲環境下で塵除去部３００が使用された場合でも、光学部材３０２を効率的に振動させることができる。これにより、光学部材３０２が十分に振動せずに、光学部材３０２に付着した塵等が除去されないという事象を抑制できる。例えば、周囲環境に応じて変化する光学部材３０２の共振周波数を検出して、検出された共振周波数に応じて、振動制御部１１４が制御信号を制御しなくてもよい。よって、塵除去部３００の構成を複雑化せずに済む。
【００５９】
図６は、電気機械変換素子３０３に供給される制御信号の振動周波数と時間との関係の一例を示す。振動制御部１１４は、例えば、１０ｍｓ毎に１０ｋＨｚずつ５０ｋＨｚまで振動周波数が増加し、その後、１０ｍｓ毎に１０ｋＨｚずつ１０ｋＨｚまで振動周波数が減少するような制御信号を電気機械変換素子３０３に供給する。
【００６０】
図７は、電気機械変換素子３０３に供給される制御信号の電圧の振幅の大きさと時間との関係の一例を示す。振動制御部１１４は、電圧の振幅が一定である制御信号を電気機械変換素子３０３に供給してよい。振動制御部１１４は、例えば、電圧の振幅が８０Ｖの制御信号を電気機械変換素子３０３に供給する。電圧の振幅が一定である制御信号は、電圧の振幅が予め定められた許容範囲内で変動する制御信号を含む。電圧の振幅が一定である制御信号は、電圧の振幅が例えば５Ｖ以内の幅で変動する制御信号を含む。
【００６１】
上記の例では、振動制御部１１４は、電圧の振幅が一定である制御信号を電気機械変換素子３０３に供給する例について説明した。しかし、振動制御部１１４は、周波数の大きさに応じて、制御信号の電圧の振幅を変動させてよい。振動制御部１１４は、電圧の周波数が第１周波数である場合に電圧の振幅が第１の大きさであり、電圧の周波数が第１周波数より光学部材３０２の共振周波数に近い第２周波数である場合に電圧の振幅が第１の大きさより小さい第２の大きさである制御信号を、電気機械変換素子３０３に供給してよい。振動制御部１１４は、電圧の周波数が第２周波数から離れるほど電圧の振幅が大きい制御信号を、電気機械変換素子３０３に供給してよい。第２周波数は、光学部材３０２の共振周波数でよい。
【００６２】
振動制御部１１４は、電圧の周波数が第１周波数から第２周波数まで段階的に変化しながら、電圧の振幅が第１の大きさから第２の大きさまで段階的に変化する制御信号を電気機械変換素子に供給してよい。第１周波数は、第２周波数より小さくてよい。第２周波数は、共振周波数でよい。振動制御部１１４は、電圧の周波数が第１周波数から第２周波数まで段階的に変化しながら、電圧の振幅が第１の大きさから第２の大きさまで段階的に変化した後、電圧の周波数が第２周波数から第２周波数より大きい第３周波数まで段階的に変化しながら、電圧の振幅が第２の大きさから第２の大きさより大きい第３の大きさに段階的に変化する制御信号を電気機械変換素子に供給してよい。
【００６３】
振動制御部１１４は、電圧の周波数が第２周波数から第３周波数まで段階的に変化しながら、電圧の振幅が第２の大きさから第３の大きさに段階的に変化した後、電圧の周波数が第３周波数から第２周波数まで段階的に変化しながら、電圧の振幅が第３の大きさから第２の大きさまで段階的に変化する制御信号を電気機械変換素子３０３に供給してよい。更に、振動制御部１１４は、電圧の周波数が第２周波数から第１周波数まで段階的に変化しながら、電圧の振幅が第２の大きさから第１の大きさまで段階的に変化する制御信号を電気機械変換素子３０３に供給してよい。例えば、振動制御部１１４は、第１周波数（例えば、１０ｋＨｚ）から第３周波数（例えば、５０ｋＨｚ）までの電圧パルス（矩形波電圧）を出力できる電圧発生器として機能してよい。
【００６４】
振動制御部１１４は、制御信号を電気機械変換素子３０３に供給することを予め定められた回数繰り返してよい。振動制御部１１４は、電圧の周波数及び電圧の振幅の大きさが予め定められた時間毎に段階的に変化する制御信号を電気機械変換素子３０３に供給してよい。振動制御部１１４は、電圧の周波数が予め定められた周波数毎、及び電圧の振幅の大きさが予め定められた大きさ毎に段階的に変化する制御信号を電気機械変換素子３０３に供給してよい。
【００６５】
振動制御部１１４は、制御信号の電圧の周波数が、光学部材３０２の共振周波数付近の場合に、制御信号の電圧が最小になるような制御信号を電気機械変換素子３０３に供給してよい。振動制御部１１４は、例えば、電圧の振幅の大きさが８０Ｖで、第１周波数の制御信号を電気機械変換素子３０３に供給する。その後、振動制御部１１４は、周波数が光学部材３０２の共振周波数に近づくにつれて、電圧の振幅の大きさが小さくなるような制御信号を電気機械変換素子３０３に供給する。更に、振動制御部１１４は、周波数が光学部材３０２の共振周波数に遠ざかるにつれて、電圧の振幅の大きさが大きくなるような制御信号を電気機械変換素子３０３に供給する。電気機械変換素子３０３に供給される制御信号の電圧の振幅の大きさは、光学部材３０２の共振周波数付近で最小となる。
【００６６】
図８は、電気機械変換素子３０３に供給される制御信号の電圧の振幅の大きさと時間との関係の一例を示す。この例では、光学部材３０２の共振周波数は、２５ｋＨｚ付近である。振動制御部１１４は、制御信号の周波数を１０ｋＨｚから段階的に２５ｋＨｚまで増加させる間、制御信号の電圧を最大電圧８０Ｖから最小電圧１０Ｖまで段階的に下げていく。次いで、振動制御部１１４は、制御信号の周波数を２５ｋＨｚから段階的に５０ｋＨｚまで増加させる間、制御信号の電圧を最小電圧１０Ｖから最大電圧８０Ｖまで段階的に上げていく。更に、振動制御部１１４は、制御信号の周波数を５０ｋＨｚから段階的に２５ｋＨｚまで減少させる間、制御信号の電圧を最大電圧８０Ｖから最小電圧１０Ｖまで段階的に下げていく。次いで、振動制御部１１４は、制御信号の周波数を２５ｋＨｚから段階的に１０ｋＨｚまで減少させる間、制御信号の電圧を最小電圧１０Ｖから最大電圧８０Ｖまで段階的に上げていく。
【００６７】
以上のように、振動制御部１１４が、制御信号の周波数に応じて制御信号の電圧の振幅の大きさを変更してよい。制御信号の周波数が光学部材３０２の共振周波数付近である場合、制御信号の電圧の振幅の大きさが小さくても、光学部材３０２の振動の幅は大きくなる。一方、制御信号の周波数が光学部材３０２の共振周波数から離れていると、制御信号の電圧の振幅の大きさが共振周波数付近と同じ場合、光学部材３０２の振動の幅は小さくなる。制御信号の電圧の振幅の大きさを共振周波数付近より大きくすることで、光学部材３０２の振動の幅を大きくできる。これにより、電気機械変換素子３０３に供給される周波数の大きさの違いにより生じる光学部材３０２の振動の幅のばらつきを抑制する。よって、電気機械変換素子３０３に供給される周波数の大きさの違いにより、光学部材３０２が十分に振動せずに、光学部材３０２に付着した塵等が除去されないという事象を抑制できる。
【００６８】
また、振動制御部１１４は、光学部材３０２の振動周波数を第１周波数から第３周波数まで段階的に変化させた後、第３周波数から第１周波数まで段階的に変化させる。これにより、変動が大きい周囲環境下で塵除去部３００が使用された場合に生じ得る光学部材３０２の振動特性の変動の影響を抑制できる。よって、たとえ変動が大きい周囲環境下で塵除去部３００が使用された場合でも、光学部材３０２を効率的に振動させることができる。これにより、光学部材３０２が十分に振動せずに、光学部材３０２に付着した塵等が除去されないという事象を抑制できる。例えば、周囲環境に応じて変化する光学部材３０２の共振周波数を検出して、検出された共振周波数に応じて、振動制御部１１４が制御信号を制御する必要がない。よって、塵除去部３００の構成を複雑化せずに済む。
【００６９】
図９は、光学部材３０２の振動制御の手順の一例を示すフローチャートである。振動制御部１１４は、予め定められた時間毎に、予め定められた周波数まで振動周波数が増加するような制御信号を電気機械変換素子３０３に供給する（Ｓ１００）。次いで、振動制御部１１４は、予め定められた周波数で振動周波数が減少するような制御信号を電気機械変換素子３０３に供給する（Ｓ１０２）。振動制御部１１４は、ステップＳ１００からステップＳ１０２を実行する間、制御信号の電圧の幅の大きさが、光学部材３０２の共振周波数付近で最小となるように、制御信号の電圧を調整してよい。振動制御部１１４は、ステップＳ１００及びステップＳ１０２の処理を予め定められた回数ｎ（ｎ：自然数）実行したか否かを判定する（Ｓ１０４）。振動制御部１１４は、処置が予め定められた回数ｎだけ実行されるまで、ステップＳ１００及びステップＳ１０２の処理を繰り返す。
【００７０】
図１０は、塵除去を実行する手順の一例を示すフローチャートである。ＵＡＶ１０が、塵除去部３００を有する撮像装置１００を搭載する場合に、図９に示すフローチャートの手順を実行してよい。
【００７１】
ＵＡＶ１０が離陸を開始する（Ｓ２００）。特定部１１６は、ＵＡＶ１０の高度を撮像システムの高さとして特定する。振動制御部１１４は、ＵＡＶ１０が離陸後、ＵＡＶ１０が予め定められた高さまで上昇したか否かを判定する（Ｓ２０２）。ＵＡＶ１０が予め定められた高さ以上に上昇していれば、振動制御部１１４は、ＵＡＶ制御部３０を介してジンバル５０を制御し、撮像装置１００の姿勢を予め定められた姿勢に制御する（Ｓ２０４）。振動制御部１１４は、ＵＡＶ制御部３０を介してジンバル５０を制御して、撮像装置１００が下向きになるように撮像装置１００の姿勢を制御してよい。撮像装置１００の姿勢が予め定められた姿勢に制御されると、振動制御部１１４は、塵除去部３００を作動させて、塵除去を開始する（Ｓ２０６）。
【００７２】
上記の手順によれば、ＵＡＶ１０が予め定められた高さ以上になった場合に、例えば、撮像装置１００の姿勢が下向きに変更される。よって、撮像装置１００に設けられたレンズ装置２００がたとえ大型だったとしても、撮像装置１００の姿勢を下向きにしようとした場合にレンズ装置２００が地面等のＵＡＶ１０の着陸面に衝突することを防止できる。撮像装置１００の姿勢を下向きにすると、光学部材３０２のイメージセンサ１２０と反対側の面が下向きになる。この状態で、塵除去部３００を作動させると、光学部材３０２のイメージセンサ１２０と反対側の面に付着した塵が鉛直方向下側に落ちやすくなる。よって、塵の除去を効率的に実行できる。
【００７３】
図１１は、塵除去を実行する手順の一例を示すフローチャートである。振動制御部１１４は、撮像装置１００の姿勢を制御する前に、撮像装置１００による撮影が実行中か否かを判断する点で、図１０に示すフローチャートと異なる。
【００７４】
ＵＡＶ１０が離陸を開始する（Ｓ２００）。特定部１１６は、ＵＡＶ１０の高度を撮像システムの高さとして特定する。振動制御部１１４は、ＵＡＶ１０が離陸後、ＵＡＶ１０が予め定められた高さまで上昇したか否かを判定する（Ｓ２０２）。ＵＡＶ１０が予め定められた高さ以上に上昇していれば、特定部１１６は、撮像装置１００により撮影が実行中か否かを特定する。振動制御部１１４は、特定部１１６による特定結果に基づいて、撮像装置１００による撮影が実行中か否かを判定する（Ｓ２０３）。撮像装置１００による撮影が実行中でなければ、振動制御部１１４は、ＵＡＶ制御部３０を介してジンバル５０を制御し、撮像装置１００の姿勢を予め定められた姿勢に制御する（Ｓ２０４）。振動制御部１１４は、ＵＡＶ制御部３０を介してジンバル５０を制御して、撮像装置１００が下向きになるように撮像装置１００の姿勢を制御してよい。撮像装置１００の姿勢が予め定められた姿勢に制御されると、振動制御部１１４は、塵除去部３００を作動させて、塵除去を開始する（Ｓ２０６）。
【００７５】
上記の手順によれば、撮像装置１００による撮影が実行されていない場合に、撮像装置１００の姿勢が変更される。これにより、撮像装置１００による撮影が実行中に、撮像装置１００の姿勢が撮影と関係なく変更されずに済む。撮像装置１００による撮影に影響を与えることなく、光学部材３０２のイメージセンサ１２０と反対側の面を下向きにした状態で塵除去部３００を作動させることができる。よって、塵除去部３００による塵除去を１００による撮影に影響を与えることなく、効率的に実行できる。
【００７６】
図１２は、本発明の複数の態様が全体的又は部分的に具現化されてよいコンピュータ１２００の例を示す。コンピュータ１２００にインストールされたプログラムは、コンピュータ１２００に、本発明の実施形態に係る装置に関連付けられる操作又は当該装置の１又は複数の「部」として機能させることができる。又は、当該プログラムは、コンピュータ１２００に当該操作又は当該１又は複数の「部」を実行させることができる。当該プログラムは、コンピュータ１２００に、本発明の実施形態に係るプロセス又は当該プロセスの段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ１２００に、本明細書に記載のフローチャート及びブロック図のブロックのうちのいくつか又はすべてに関連付けられた特定の操作を実行させるべく、ＣＰＵ１２１２によって実行されてよい。
【００７７】
本実施形態によるコンピュータ１２００は、ＣＰＵ１２１２、及びＲＡＭ１２１４を含み、それらはホストコントローラ１２１０によって相互に接続されている。コンピュータ１２００はまた、通信インタフェース１２２２、入力／出力ユニットを含み、それらは入力／出力コントローラ１２２０を介してホストコントローラ１２１０に接続されている。コンピュータ１２００はまた、ＲＯＭ１２３０を含む。ＣＰＵ１２１２は、ＲＯＭ１２３０及びＲＡＭ１２１４内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御する。
【００７８】
通信インタフェース１２２２は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。ハードディスクドライブが、コンピュータ１２００内のＣＰＵ１２１２によって使用されるプログラム及びデータを格納してよい。ＲＯＭ１２３０はその中に、アクティブ化時にコンピュータ１２００によって実行されるブートプログラム等、及び／又はコンピュータ１２００のハードウェアに依存するプログラムを格納する。プログラムが、ＣＲ−ＲＯＭ、ＵＳＢメモリ又はＩＣカードのようなコンピュータ可読記録媒体又はネットワークを介して提供される。プログラムは、コンピュータ可読記録媒体の例でもあるＲＡＭ１２１４、又はＲＯＭ１２３０にインストールされ、ＣＰＵ１２１２によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ１２００に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウェアリソースとの間の連携をもたらす。装置又は方法が、コンピュータ１２００の使用に従い情報の操作又は処理を実現することによって構成されてよい。
【００７９】
例えば、通信がコンピュータ１２００及び外部デバイス間で実行される場合、ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インタフェース１２２２に対し、通信処理を命令してよい。通信インタフェース１２２２は、ＣＰＵ１２１２の制御下、ＲＡＭ１２１４、又はＵＳＢメモリのような記録媒体内に提供される送信バッファ処理領域に格納された送信データを読み取り、読み取られた送信データをネットワークに送信し、又はネットワークから受信された受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ処理領域等に書き込む。
【００８０】
また、ＣＰＵ１２１２は、ＵＳＢメモリ等のような外部記録媒体に格納されたファイル又はデータベースの全部又は必要な部分がＲＡＭ１２１４に読み取られるようにし、ＲＡＭ１２１４上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。ＣＰＵ１２１２は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックする。
【００８１】
様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、及びデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理を受けてよい。ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４から読み取られたデータに対し、本開示の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプの操作、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索／置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよく、結果をＲＡＭ１２１４に対しライトバックする。また、ＣＰＵ１２１２は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第２の属性の属性値に関連付けられた第１の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、ＣＰＵ１２１２は、第１の属性の属性値が指定される、条件に一致するエントリを当該複数のエントリの中から検索し、当該エントリ内に格納された第２の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第１の属性に関連付けられた第２の属性の属性値を取得してよい。
【００８２】
上で説明したプログラム又はソフトウェアモジュールは、コンピュータ１２００上又はコンピュータ１２００近傍のコンピュータ可読媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワーク又はインターネットに接続されたサーバーシステム内に提供されるハードディスク又はＲＡＭのような記録媒体が、コンピュータ可読媒体として使用可能であり、それによりプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ１２００に提供する。
【００８３】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。
【００８４】
請求の範囲、明細書、及び図面中において示した装置、システム、プログラム、及び方法における動作、手順、ステップ、及び段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現可能である。請求の範囲、明細書、及び図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００８５】
１０  ＵＡＶ
２０  ＵＡＶ本体
３０  ＵＡＶ制御部
３２，１３０  メモリ
３４  通信インタフェース
４０  推進部
５０  ジンバル
６０  撮像装置
１００  撮像装置
１１０  制御部
１１２  撮像制御部
１１４  振動制御部
１２０  イメージセンサ
２００  レンズ装置
２１０  レンズ
２１２  レンズ移動機構
２２０  レンズ制御部
３００  塵除去部
３０１  フレーム
３０２  光学部材
３０３  電気機械変換素子
３０４，３０５，４０５，４０６  配線
４００  撮像機構
４０１  支持基板
４０２  放熱板
４０４  支持体
４０７  レンズマウント
４０８  電気接点
【図１】
2018047281.tif 000003
【図２】
2018047281.tif 000004
【図３】
2018047281.tif 000005
【図４】
2018047281.tif 000006
【図５】
2018047281.tif 000007
【図６】
2018047281.tif 000008
【図７】
2018047281.tif 000009
【図８】
2018047281.tif 000010
【図９】
2018047281.tif 000011
【図１０】
2018047281.tif 000012
【図１１】
2018047281.tif 000013
【図１２】
2018047281.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成29年12月19日(2017.12.19)
【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】
撮像システムであって、
イメージセンサと、
前記イメージセンサの前方に配置される光学部材と、
前記光学部材の姿勢、及び前記撮像システムの高さを特定する特定部と、
前記撮像システムの高さが予め定められた条件を満たす場合であって、前記光学部材の姿勢が予め定められた条件を満たす場合に、前記光学部材を振動させる第１制御部と
を備える、撮像システム。
【請求項２】
撮像システムであって、
イメージセンサと、
前記イメージセンサの前方に配置される光学部材と、
前記光学部材の姿勢、前記撮像システムの高さ、及び前記撮像システムが前記イメージセンサを用いる撮影を実行中か否かを特定する特定部と、
前記光学部材を振動させる第１制御部と、
前記イメージセンサ及び前記光学部材を含む撮像装置の姿勢を制御する第２制御部と
を備え、
前記第２制御部は、前記撮像システムの高さが予め定められた条件を満たし、前記撮影が実行中でない場合に、前記撮像装置の姿勢を予め定められた姿勢に制御し、
前記第１制御部は、前記撮像システムの高さが予め定められた条件を満たし、前記撮影が実行中でなく、前記光学部材の姿勢が予め定められた条件を満たす場合に、前記光学部材を振動させる、撮像システム。
【請求項３】
前記第１制御部は、前記光学部材の前記イメージセンサと反対側の面から前記イメージセンサに向かう方向とは逆方向に向かう法線ベクトルが、鉛直方向の成分を有する場合に、前記光学部材を振動させる、請求項１または２に記載の撮像システム。
【請求項４】
前記第１制御部は、前記光学部材が前記イメージセンサより鉛直方向下側にある場合に、前記光学部材を振動させる、請求項１から３の何れか1つに記載の撮像システム。
【請求項５】
前記特定部は、前記撮像システムが前記イメージセンサを用いる撮影を実行中か否かを更に特定し、
前記第１制御部は、前記撮影が実行中でない場合であって、前記光学部材の姿勢が予め定められた条件を満たす場合に、前記光学部材を振動させる、請求項１から４の何れか1つに記載の撮像システム。
【請求項６】
前記第１制御部は、前記光学部材の振動周波数を、第１周波数から第２周波数まで段階的に変化させた後、前記第２周波数から前記第１周波数まで段階的に変化させることで、前記光学部材を振動させる、請求項１から５の何れか1つに記載の撮像システム。
【請求項７】
前記光学部材に取り付けられている電気機械変換素子を更に備え、
前記第１制御部は、前記光学部材の振動を制御するための制御信号を前記電気機械変換素子に供給する、請求項１から６の何れか1つに記載の撮像システム。
【請求項８】
イメージセンサと、
前記イメージセンサの前方に配置される光学部材と、
前記光学部材の姿勢を特定する特定部と、
前記光学部材の姿勢が予め定められた条件を満たす場合に、前記光学部材を振動させる第１制御部と、
前記光学部材に取り付けられている電気機械変換素子と
を備え、
前記第１制御部は、前記光学部材の振動を制御するための制御信号を前記電気機械変換素子に供給し、
前記第１制御部は、電圧の周波数が第１周波数である場合に電圧の振幅が第１の大きさであり、電圧の周波数が前記第１周波数より前記光学部材の共振周波数に近い第２周波数である場合に電圧の振幅が前記第１の大きさより小さい第２の大きさである前記制御信号を、前記電気機械変換素子に供給する、撮像システム。
【請求項９】
前記第１制御部は、電圧の周波数が前記第２周波数から離れるほど電圧の振幅が大きい前記制御信号を、前記電気機械変換素子に供給する、請求項８に記載の撮像システム。
【請求項１０】
前記第１制御部は、前記電気機械変換素子の第１共振周波数及び第２共振周波数を特定し、特定された前記第１共振周波数及び前記第２共振周波数に基づく前記制御信号を、前記電気機械変換素子に供給する、請求項７から９の何れか１つに記載の撮像システム。
【請求項１１】
請求項１から１０の何れか１つに記載の撮像システムを備えて移動する移動体。
【請求項１２】
前記移動体は無人航空機である、請求項１１に記載の移動体。
【請求項１３】
イメージセンサの前方に配置される光学部材の姿勢を特定する段階と、
前記イメージセンサと前記光学部材とを備える撮像システムの高さを特定する段階と、
前記撮像システムの高さが予め定められた条件を満たす場合であって、前記光学部材の姿勢が予め定められた条件を満たす場合に、前記光学部材を振動させる段階と
を備える方法。
【請求項１４】
前記イメージセンサと前記光学部材とを備える撮像システムが前記イメージセンサを用いる撮影を実行中か否かを特定する段階を更に備え、
前記光学部材を振動させる段階は、前記撮影が実行中でない場合であって、前記光学部材の姿勢が予め定められた条件を満たす場合に、前記光学部材を振動させる段階を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
イメージセンサと前記イメージセンサの前方に配置される光学部材とを備える撮像システムの高さを特定する段階と、
前記撮像システムが前記イメージセンサを用いる撮影を実行中か否かを特定する段階と、
前記撮像システムの高さが予め定められた条件を満たし、前記撮影が実行中でない場合に、前記イメージセンサ及び前記光学部材を含む撮像装置の姿勢を予め定められた姿勢に制御する段階と、
前記光学部材の姿勢を特定する段階と、
前記撮像システムの高さが予め定められた条件を満たし、前記撮影が実行中でなく、前記光学部材の姿勢が予め定められた条件を満たす場合に、前記光学部材を振動させる段階と
を備える、方法。
【請求項１６】
イメージセンサの前方に配置される光学部材の姿勢を特定する段階と、
前記光学部材の姿勢が予め定められた条件を満たす場合に、前記光学部材を振動させる段階と
を備え、
前記光学部材を振動させる段階は、
前記光学部材の振動を制御するための制御信号を、前記光学部材に取り付けられている電気機械変換素子に供給する段階を含み、
前記制御信号を前記電気機械変換素子に供給する段階は、
電圧の周波数が第１周波数である場合に電圧の振幅が第１の大きさであり、電圧の周波数が前記第１周波数より前記光学部材の共振周波数に近い第２周波数である場合に電圧の振幅が前記第１の大きさより小さい第２の大きさである前記制御信号を、前記電気機械変換素子に供給する段階を含む、方法。
【請求項１７】
イメージセンサの前方に配置される光学部材の姿勢を特定する段階と、
前記イメージセンサと前記光学部材とを備える撮像システムの高さを特定する段階と、
前記撮像システムの高さが予め定められた条件を満たす場合であって、前記光学部材の姿勢が予め定められた条件を満たす場合に、前記光学部材を振動させる段階と
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１８】
イメージセンサと前記イメージセンサの前方に配置される光学部材とを備える撮像システムの高さを特定する段階と、
前記撮像システムが前記イメージセンサを用いる撮影を実行中か否かを特定する段階と、
前記撮像システムの高さが予め定められた条件を満たし、前記撮影が実行中でない場合に、前記イメージセンサ及び前記光学部材を含む撮像装置の姿勢を予め定められた姿勢に制御する段階と、
前記光学部材の姿勢を特定する段階と、
前記撮像システムの高さが予め定められた条件を満たし、前記撮影が実行中でなく、前記光学部材の姿勢が予め定められた条件を満たす場合に、前記光学部材を振動させる段階と
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１９】
イメージセンサの前方に配置される光学部材の姿勢を特定する段階と、
前記光学部材の姿勢が予め定められた条件を満たす場合に、前記光学部材を振動させる段階と
をコンピュータに実行させ、
前記光学部材を振動させる段階は、
前記光学部材の振動を制御するための制御信号を、前記光学部材に取り付けられている電気機械変換素子に供給する段階を含み、
前記制御信号を前記電気機械変換素子に供給する段階は、
電圧の周波数が第１周波数である場合に電圧の振幅が第１の大きさであり、電圧の周波数が前記第１周波数より前記光学部材の共振周波数に近い第２周波数である場合に電圧の振幅が前記第１の大きさより小さい第２の大きさである前記制御信号を、前記電気機械変換素子に供給する段階を含む、プログラム。
【国際調査報告】
2018047281.tif 000015
2018047281.tif 000016
2018047281.tif 000017
2018047281.tif 000018