(57)【要約】  撮像装置（１００）は、開口部（１２ａ）を有し、内面が球帯状に形成されたケース（１２）と、ケース（１２）内を移動可能であって、ケース（１２）外の被写体を開口部（１２ａ）を通じて撮影するカメラ本体（２）撮像部とを備えている。カメラ本体（２）の撮影範囲（Ｓ）は、開口部（１２ａ）内に限定されている。
2013084448.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮影する撮像装置であって、
開口部を有し、内面が球帯状に形成されたケースと、
前記ケース内を移動可能であって、該ケース外の被写体を前記開口部を通じて撮影する撮像部とを備え、
前記撮像部の撮影範囲は、前記開口部内に限定されている撮像装置。
【請求項２】
前記開口部を覆うカバーをさらに備え、
前記撮像部は、前記ケースの内面に接触した状態で該ケース内を移動するように構成されており、
前記撮像部の移動範囲は、該撮像部が前記カバーの内面に接触しない範囲に限定されている、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記撮像部が前記カバーの内面に接触しないように該撮像部の移動を規制する規制部をさらに備える、請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記開口部を覆うカバーをさらに備え、
前記カバーの光透過率は、前記ケースの光透過率よりも高い、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記カバーの内面は、前記ケースの内面と曲率が略同一の球冠状に形成されている、請求項４に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここに開示される技術は、内面が球帯状に形成されたケース内に配置された撮像部を備えた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に係る撮像装置では、内面が球帯状に形成された球殻内に撮像部を配置している。球殻は、２つの部分に分割されている。該２つの部分は、撮像部をそれらの内部に収容した状態で互いに接合される。この撮像装置においては、撮像部を球殻の内面に沿って相対的に移動させることによって、撮像範囲を調整しながら撮影を行う。より具体的には、撮像部は、３つの駆動輪を有し、該駆動輪が球殻の内面に接触している。駆動輪が駆動されることによって、撮像部が球殻の内面に沿って移動する。撮像部は、球殻を通して、球殻外部の被写体を撮影する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２５４８３８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に係る撮像装置では、球殻の繋ぎ目、即ち、分割線が撮像部の撮像範囲を横切る場合がある。そのような場合には、該繋ぎ目が撮影画像に写り込む等して、画質が劣化する虞がある。【０００５】
ここに開示される技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、内面が球帯状に形成されたケース内に撮像部が配置された撮像装置において画質劣化を低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ここに開示される技術は、被写体を撮影する撮像装置が対象である。この撮像装置は、開口を有し、内面が球帯状に形成されたケースと、前記ケース内を移動可能であって、該ケース外の被写体を前記開口を通じて撮影する撮像部とを備え、前記撮像部の撮影範囲は、前記開口内に限定されているものとする。
【発明の効果】
【０００７】
ここに開示される技術によれば、画質劣化を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、撮像装置の斜視図である。
【図２】図２は、撮像装置の断面図であり、（Ａ）は、外殻１の中心を通り且つＰ軸に直交する平面で切断した撮像装置の断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線における、撮像装置の断面図である。
【図３】図３は、カメラ本体を示し、（Ａ）はカメラ本体の斜視図であり、（Ｂ）はカメラ本体の正面図である。
【図４】図４は、移動枠及び第１〜第３駆動部の分解斜視図である。
【図５】図５は、撮像装置の機能ブロック図である。
【図６】図６は、制御回路のフローチャート図である。
【図７】図７は、カメラ本体の回転規制説明図である。
【図８】図８は、撮像装置の使用形態説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
〈１．外観〉
図１に撮像装置１００の斜視図を示す。図２は、撮像装置１００の断面図であり、（Ａ）は、外殻１の中心Ｏを通り且つＰ軸に直交する平面で切断した撮像装置１００の断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線における、撮像装置１００の断面図である。
【００１０】
撮像装置１００は、略球状の外殻１と、該外殻１内に配置されたカメラ本体２とを備えている。カメラ本体２は、外殻１の内面に沿って外殻１に対して相対的に移動する。カメラ本体２は、外殻１内を移動しつつ、外殻１を通して外殻１の外部の被写体を撮影する。
【００１１】
〈２．外殻〉
外殻１は、カバー１１とケース１２とを有している。カバー１１とケース１２とは、互いに接合され、全体として略球状となっている。外殻１の内面は、略球面に形成されている。
【００１２】
カバー１１は、外殻１の大円を含まない球冠状に形成されている。カバー１１の内面は、ケース１２の内面と曲率が略同一となっている。カバー１１は、可視光に対し透明なアクリル製樹脂で形成されている。カバー１１の光透過率は、ケース１２の光透過率よりも高い。ここで、「球冠」とは、「球帯」のうち、開口を１つしか有さないものを意味する。
【００１３】
ケース１２は、外殻１の大円を含む球冠状に形成されている。ケース１２は、開口部１２ａを有し、その内面は球帯状に形成されている。開口部１２ａに、カバー１１が接合される。ケース１２は、第１ケース１３と第２ケース１４とに分割されている。
【００１４】
第１ケース１３は、外殻１の大円を含む球帯状に形成され、２つの開口部１２ａ，１３ａを有している。２つの開口部１２ａ，１３ａは、外殻１の小円で構成され且つ大円と平行となっている。また、２つの開口部１２ａ，１３ａは同じ径を有する。すなわち、開口部１２ａと大円との間隔は、開口部１３ａと大円との間隔と等しい。一方の開口部１２ａは、ケース１２の開口部であり、前述の如く、カバー１１が接合される。他方の開口部１３ａは、第２ケース１４が接合される。第１ケース１３の内面は、球帯状に形成されている。第１ケース１３は、硬度が高い（例えば、カバー１１よりも高度が高い）材料、例えば、セラミックス材料等で形成されている。これにより、後述する駆動子４２との接触による磨耗を低減することができる。
【００１５】
第２ケース１４は、外殻１の大円を含まない球冠状に形成されている。第２ケース１４の内面は球冠状に形成されている。第２ケース１４は、ポリカーボネイト樹脂で形成されている。第２ケース１４の内面には、赤外光を反射する反射膜１４ａが設けられている。詳しくは、反射膜１４ａは、第２ケース１４の内面における開口縁部に球帯状に塗装されている。
【００１６】
ここで、図１に示すように、外殻１の中心点（即ち、第１ケース１３の中心）をＯ点、Ｏ点と第１ケース１３の２つの開口部の中心とを通る直線をＰ軸、Ｏ点を通りＰ軸と直交する軸をＱ軸と定義する。
【００１７】
〈３．カメラ本体〉
図３は、カメラ本体２を示し、（Ａ）はカメラ本体２の斜視図であり、（Ｂ）はカメラ本体２の正面図である。図４は、移動枠２１及び第１〜第３駆動部２６Ａ〜２６Ｃの分解斜視図である。
【００１８】
カメラ本体２は、移動枠２１と、レンズ鏡筒３と、移動枠２１に取り付けられた第１〜第３駆動部２６Ａ〜２６Ｃと、レンズ鏡筒３を移動枠２１に取り付けるための取付板２７と、カメラ本体２の制御を行う回路基板２８とを有している。カメラ本体２は、静止画撮影及び動画撮影を行うことができる。ここで、レンズ鏡筒３の光軸２０をＺ軸とし、光軸２０の被写体側を前側とする。カメラ本体２は、撮像部の一例である。
【００１９】
移動枠２１は、正面から見たときに略正三角形状の枠体である。移動枠２１は、三角形の三辺をなす第１〜第３側壁２３ａ〜２３ｃを含む外周壁２２と、外周壁２２の内側に形成された仕切壁２４とを有する。仕切壁２４の中央には、開口部２５が形成されている。
【００２０】
レンズ鏡筒３は、光軸２０を有する複数のレンズ３１と、レンズ３１を保持するレンズ枠３２と、撮像素子３３とを有している。レンズ枠３２は、移動枠２１の内部に配置され、光軸２０が移動枠２１の中心を通っている。レンズ鏡筒３の撮像素子３３の裏側には取付板２７が設けられている（図２（Ｂ）参照）。レンズ鏡筒３は、取付板２７を介して移動枠２１に取り付けられている。取付板２７の、レンズ鏡筒３と反対側には、回路基板２８が取り付けられている。
【００２１】
第１〜第３駆動部２６Ａ〜２６Ｃは、移動枠２１の外周面に設けられている。詳しくは、第１駆動部２６Ａは、第１側壁２３ａに設けられている。第２駆動部２６Ｂは、第２側壁２３ｂに設けられている。第３駆動部２６Ｃは、第３側壁２３ｃに設けられている。第１〜第３駆動部２６Ａ〜２６Ｃは、Ｚ軸回りにおいて略等間隔、即ち、略１２０°ごとに配置されている。ここで、図３（Ｂ）に示すように、Ｚ軸と直交し、第３駆動部２６Ｃを通る軸をＹ軸とし、Ｚ軸及びＹ軸の両方に直交する軸をＸ軸とする。
【００２２】
第１駆動部２６Ａは、アクチュエータ本体４Ａと第１支持機構５Ａとを有している。第２駆動部２６Ｂは、アクチュエータ本体４Ｂと第２支持機構５Ｂとを有している。第３駆動部２６Ｃは、アクチュエータ本体４Ｃと第３支持機構５Ｃとを有している。
【００２３】
３つのアクチュエータ本体４Ａ〜４Ｃは、共通の構成をしている。以下では、アクチュエータ本体４Ａについてのみ説明し、アクチュエータ本体４Ｂ，４Ｃの説明を省略する。アクチュエータ本体４Ａは、振動体４１と、振動体４１に取り付けられた２つの駆動子４２と、振動体４１を保持するホルダ４３とを有している。
【００２４】
振動体４１は、積層セラミックからなる圧電素子で形成されている。振動体４１は、概ね直方体状に形成されている。振動体４１の電極（図示省略）に所定の駆動電圧（交番電圧）を印加することによって、振動体４１が長手方向への伸縮振動と短手方向への屈曲振動とを調和的に発生させる。
【００２５】
２つの駆動子４２は、振動体４１の一側面において、振動体４１の長手方向に並んで取り付けられている。駆動子４２は、セラミック製の球体であって、振動体４１に接着されている。振動体４１が前述の伸縮振動及び屈曲振動を行うことによって、２つの駆動子４２はそれぞれ楕円運動を行う。駆動子４２が楕円運動を行うことによって、振動体４１の長手方向への駆動力が出力される。
【００２６】
ホルダ４３は、ガラス入りポリカーボネイト製樹脂で形成されている。ホルダ４３は、振動体４１の積層方向（長手方向及び短手方向の両方に直交する方向）の両側から振動体４１を挟み込んでいる。ホルダ４３は、振動体４１に接着されている。ホルダ４３には、振動体４１の積層方向に延びる回転軸４４が外側に突出して設けられている。
【００２７】
第１支持機構５Ａは、２つのＬ字型のブラケット５１を有している。２つのブラケット５１は、第１側壁２３ａの外面にネジ固定されている。２つのブラケット５１は、アクチュエータ本体４Ａを挟み込んだ状態で、ホルダ４３の回転軸４４を回転自在に支持している。こうして、アクチュエータ本体４Ａは、Ｚ軸に直交する平面に平行で且つ第１側壁２３ａに平行な軸回りに回転自在な状態で第１支持機構５Ａに支持されている。このとき、アクチュエータ本体４Ａの２つの駆動子４２は、Ｚ軸と平行に並んで配置されている。
【００２８】
第２支持機構５Ｂは、第１支持機構５Ａと同様の構成であり、２つのＬ字型のブラケット５１を有している。２つのブラケット５１は、第２側壁２３ｂの外面にネジ固定されている。２つのブラケット５１は、アクチュエータ本体４Ｂを挟み込んだ状態で、ホルダ４３の回転軸４４を回転自在に支持している。こうして、アクチュエータ本体４Ｂは、Ｚ軸に直交する平面に平行で且つ第２側壁２３ｂに平行な軸回りに回転自在な状態で第２支持機構５Ｂに支持されている。このとき、アクチュエータ本体４Ｂの２つの駆動子４２は、Ｚ軸と平行に並んで配置されている。
【００２９】
第３支持機構５Ｃは、ホルダ４３に取り付けられた保持板５２と、アクチュエータ本体４Ｃの回転軸４４を支持する２つの支持部５３と、２つの付勢バネ５４と、回転軸４４の移動を規制するストッパ５５とを有している。保持板５２は、ホルダ４３にネジ固定されている。保持板５２は、振動体４１の長手方向に延びる板状の部材であって、両端部に開口５２ａが設けられている。これら開口５２ａには、後述するピン２３ｄの先端が挿通される。２つの支持部５３は、第３側壁２３ｃにおいて、Ｚ軸方向と平行に並んで配置されている。支持部５３の先端には、回転軸４４が係合するガイド溝５３ａが形成されている。ガイド溝５３ａは、Ｚ軸に直交する方向に延びている。ガイド溝５３ａには、ホルダ４３の回転軸４４が、ガイド溝５３ａの長手方向に進退自在で且つ該回転軸４４回りに回転自在に嵌め込まれる。回転軸４４の先端部は、支持部５３からＺ軸方向にはみ出している。第３側壁２３ｃの外面には、２つのピン２３ｄが設けられている。付勢バネ５４は、該ピン２３ｄに嵌められている。ストッパ５５は、回転軸４４の、ガイド溝５３ａの長手方向（即ち、ガイド溝５３ａが延びる方向）への移動を規制する第１規制部５５ａと、回転軸４４の、Ｚ軸と平行な方向への移動を規制する第２規制部５５ｂとを有している。ストッパ５５は、第３側壁２３ｃにネジ固定される。第１規制部５５ａは、ストッパ５５が第３側壁２３ｃに取り付けられたときに、ガイド溝５３ａの先端に嵌り込むようになっている（図３（Ａ）参照）。第２規制部５５ｂは、ストッパ５５が第３側壁２３ｃに取り付けられたときに、ガイド溝５３ａに係合している回転軸４４の先端と対向する位置に配置されるようになっている。
【００３０】
このように構成された第３支持機構５Ｃにおいて、アクチュエータ本体４Ｃは、ホルダ４３の回転軸４４をガイド溝５３ａに嵌めるようにして支持部５３に設置される。このとき、保持板５２と第３側壁２３ｃとは、付勢バネ５４を挟み込んで、付勢バネ５４を圧縮変形させる。この状態で、ストッパ５５が第３側壁２３ｃにネジ固定される。アクチュエータ本体４Ｃは、付勢バネ５４の弾性力により、Ｚ軸に直交する方向であってＺ軸から離れる側に付勢される。このとき、ガイド溝５３ａの先端は、ストッパ５５の第１規制部５５ａにより塞がれてるので、回転軸４４がガイド溝５３ａから抜け出ることが防止されている。また、回転軸４４の先端と対向する位置にはストッパ５５の第２規制部５５ｂが位置しているので、アクチュエータ本体４ＣのＺ軸方向への移動が第２規制部５５ｂにより規制されている。つまり、アクチュエータ本体４Ｃは、ガイド溝５３ａの長手方向に移動可能であると共に、回転軸４４を中心に回転可能に第３支持機構５Ｃによって支持されている。
【００３１】
図５に、撮像装置１００の機能ブロック図を示す。回路基板２８は、撮像素子３３からの出力信号に基づいて映像信号処理を行う映像処理部６１と、第１〜第３駆動部２６Ａ〜２６Ｃの駆動制御を行う駆動制御部６２と、無線信号の送受信を行うアンテナ６３と、映像処理部６１からの信号を送信信号に変換して、該送信信号をアンテナ６３を介して送信する送信部６４と、アンテナ６３を介して無線信号を受信し、該無線信号を変換して駆動制御部６２へ出力する受信部６５と、バッテリ６６と、カメラ本体２の角速度を検出するジャイロセンサ６７と、カメラ本体２の位置を検出するための３つのフォトセンサ６８とを有している。
【００３２】
ジャイロセンサ６７は、３軸の検出軸を有している。つまり、ジャイロセンサ６７は、Ｘ軸周りの回転角速度を検出するＸ軸ジャイロセンサと、Ｙ軸周りの回転角速度を検出するＹ軸ジャイロセンサと、Ｚ軸周りの角速度を検出するＺ軸ジャイロセンサが１つのパッケージに収納されたセンサである。ジャイロセンサ６７は、各検出軸回りの角速度に応じた信号を出力する。ジャイロセンサ６７の出力信号に基づいて、カメラ本体２の回転移動を検出することができる。
【００３３】
フォトセンサ６８は、赤外光を出力する発光部(図示省略)と、赤外光を受光する受光部（図示省略）とを有している。フォトセンサ６８は、波長９００ｎｍの赤外光の受発光を行う。撮像素子３３の前側にはＩＲカットフィルタが設けられているので、フォトセンサ６８の光を赤外光とすることによって、撮影画像に不要な光が写り込むことを防止することができる。３つのフォトセンサ６８は、回路基板２８の移動枠２１とは反対側の面において、それぞれ異なる位置に配置されている。各フォトセンサ６８は、外殻１の内面に向かって赤外光を出力し、該内面からの反射光を受光するように配置されている。詳しくは後述するが、フォトセンサ６８の出力信号に基づいて、外殻１内におけるカメラ本体２の位置を検出することができる。
【００３４】
映像処理部６１は、撮像素子３３からの出力信号の増幅及びＡ／Ｄ変換などを行う。駆動制御部６２は、第１〜第３駆動部２６Ａ〜２６Ｃのそれぞれに駆動電圧（制御信号）を出力する。駆動制御部６２は、アンテナ６３及び受信部６５を介して入力される外部からの信号（指令）、ジャイロセンサ６７からの出力信号、及びフォトセンサ６８からの出力信号に基づいて駆動電圧を生成する。
【００３５】
〈４．カメラ本体の外殻内における配置〉
カメラ本体２は、図２に示すように、外殻１のケース１２内に配置される。カメラ本体２のＺ軸が外殻１のＰ軸と一致しているときを基準状態とする。すなわち、図２（Ａ），（Ｂ）は、撮像装置１００の基準状態を示す。第１〜第３駆動部２６Ａ〜２６Ｃそれぞれの駆動子４２は、第１ケース１３の内面と接触している。レンズ鏡筒３は、カバー１１の方を向いており、カメラ本体２は、該ケース１２外の被写体を開口部１２ａを通じて撮影する。回路基板２８は、基準状態においては、第２ケース１４内に位置している。第３駆動部２６Ｃは、Ｚ軸を中心とする半径方向に移動可能であって且つ付勢バネ５４によって該半径方向外側に付勢されている。そのため、第３駆動部２６Ｃの駆動子４２は、付勢バネ５４の弾性力によって第１ケース１３の内面に押圧された状態で接触しており、第１及び第２駆動部２６Ａ，２６Ｂの駆動子４２は、付勢バネ５４の反力によって第１ケース１３の内面に押圧された状態で接触している。また、基準状態においては、第１駆動部２６Ａの駆動子４２は、Ｐ軸と平行に並んでいる。第２駆動部２６Ｂの駆動子４２は、Ｐ軸と平行に並んでいる。一方、第３駆動部２６Ｃの駆動子４２は、外殻１の大円の円周方向、即ち、Ｐ軸を中心とする周方向に並んでいる。ここで、第３駆動部２６Ｃのアクチュエータ本体４ＣがＺ軸を中心とする半径方向に移動可能であることに加えて、第１〜第３駆動部２６Ａ〜２６Ｃのアクチュエータ本体４Ａ〜４Ｃがそれぞれの回転軸４４回りに回転自在に支持されているので、第１ケース１３の内面の形状誤差及び各駆動部の組立誤差などが吸収される。
【００３６】
ここで、３つのフォトセンサ６８は、回路基板２８の、移動枠２１とは反対側の面に設けられている。３つのフォトセンサ６８は、Ｚ軸回りに略１２０°ごとに配置され、Ｚ軸回りの周方向位置が第１〜第３駆動部２６Ａ〜２６Ｃと略一致している。基準状態においては、３つのフォトセンサ６８は、第２ケース１４の内面と対向しているものの、反射膜１４ａとは対向していない。尚、フォトセンサ６８は、第２ケース１４の内面とは接触していない。
【００３７】
反射膜１４ａは、第２ケース１４の内面のうち開口縁部に設けられている。反射膜１４ａは、開口縁に近づくにつれて（即ち、第１ケース１３に近づくにつれて）外殻１の中心Ｏを中心とする半径が小さくなる非球面形状となっている。すなわち、フォトセンサ６８は、第２ケース１４の開口縁に近づくほど、反射膜１４ａまでの距離が短くなる。フォトセンサ６８は、フォトセンサ６８と反射膜１４ａとの距離に応じた検出信号を出力する。そのため、該検出信号に基づいて、フォトセンサ６８が第２ケース１４の開口縁にどれだけ近接しているかを求めることができ、ひいては、外殻１のＰ軸に対するカメラ本体２のＺ軸の傾きを求めることができる。
【００３８】
また、カバー１１の内面の曲率半径Ｒ１は、第１ケース１３の内面の曲率半径Ｒ２よりも小さくなっている。つまり、外殻１の内面において、カバー１１と第１ケース１３との境界には段差部１５が形成されている。詳しくは後述するが、この段差部１５にカメラ本体２の一部が当接することによって、カメラ本体２の移動が規制される。段差部１５は、規制部の一例である。
【００３９】
〈５．カメラ本体の動作〉
第１〜第３駆動部２６Ａ〜２６Ｃに駆動電圧が印加されると、それぞれの駆動子４２が楕円運動を行う。駆動子４２が楕円運動を行うと、第１駆動部２６Ａは、Ｚ軸と平行な方向に駆動力を出力する。第２駆動部２６Ｂは、Ｚ軸と平行な方向に駆動力を出力する。第３駆動部２６Ｃは、Ｚ軸回りの周方向に駆動力を出力する。そのため、第１駆動部２６Ａの駆動力と第２駆動部２６Ｂの駆動力とを組み合わせることによって、外殻１のＰ軸に対するカメラ本体２のＺ軸を任意に調整することができる。さらに、第３駆動部２６Ｃの駆動力によって、カメラ本体２をＺ軸回りに回転させることができる。このように、第１〜第３駆動部２６Ａ〜２６Ｃの駆動力を調整することによって、カメラ本体２を外殻１に対して回転移動させ、外殻１に対するカメラ本体２の姿勢を任意に調整することができる。
【００４０】
図６に、駆動制御のフローチャートを示す。
【００４１】
まず、駆動制御部６２は、ステップＳ１において、３つのフォトセンサ６８の出力が所定の設定値以下であるか否かを判別する。少なくとも１つのフォトセンサ６８の出力が該設定値を超えている場合は、駆動制御部６２は、ステップＳ２においてワーニング指令を出力する。
【００４２】
詳しくは、駆動制御部６２は、カメラ本体２の回転範囲をフォトセンサ６８に基づいて制御している。反射膜１４ａは、前述の如く、開口縁に近づくにつれて外殻１の中心Ｏを中心とする半径が小さくなっている。また、フォトセンサ６８の出力は、反射対象物、即ち、反射膜１４ａに近接するほど大きくなる。つまり、駆動制御部６２は、フォトセンサ６８の出力に基づいて、フォトセンサ６８が第２ケース１４の開口縁にどれくらい近接しているかを求めることができる。フォトセンサ６８が第２ケース１４の開口縁に近づくことは、外殻１のＰ軸に対する光軸２０の傾きが大きくなることを意味する。フォトセンサ６８の出力を所定の設定値以下に制限することによって、カメラ本体２の回転範囲を所定の範囲に制限している。カメラ本体２の回転範囲については後述する。
【００４３】
ワーニング指令は、例えば、撮像装置１００に設けられたスピーカ（図示省略）へ入力される。スピーカは、所定の音声を出力する。あるいは、駆動制御部６２は、ワーニング指令をアンテナ６３を介して外部機器（図示省略）へ無線通信するようにしてもよい。
【００４４】
３つのフォトセンサ６８の出力が全て前記設定値以下である場合は、駆動制御部６２は、ステップＳ３において、外部からの無線通信によるマニュアル指令の入力があるか否かを判定する。マニュアル指令は、例えば、特定の被写体の追尾指令、カメラ本体２の所定の角度でのパンニング（Ｙ軸回りの回転）、チルティング（Ｘ軸回りの回転）、ローリング（Ｚ軸回りの回転）等である。マニュアル指令がある場合には、駆動制御部６２は、ステップＳ４へ進む一方、マニュアル指令が無い場合には、駆動制御部６２は、ステップＳ５へ進む。
【００４５】
ステップＳ４においては、駆動制御部６２は、マニュアル指令に基づいてマニュアル駆動指令値を生成する。マニュアル駆動指令値は、第１〜第３駆動部２６Ａ〜２６Ｃのそれぞれに対する指令値である。その後、フローは、ステップＳ５へ進む。
【００４６】
ステップＳ５においては、駆動制御部６２は、ジャイロセンサ６７の出力に基づいて、外乱にようカメラ本体２の回転を打ち消すための指令値を生成する。詳しくは、駆動制御部６２は、ジャイロセンサ６７の検出信号に基づいて求められる、カメラ本体２のＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸回りの回転を打ち消すように、Ｘ軸回りの回転指令値（以下、「Ｘ軸ジャイロ指令値」という）、Ｙ軸回りの回転指令値（以下、「Ｙ軸ジャイロ指令値」という）及びＺ軸回りの回転指令値（以下、「Ｚ軸ジャイロ指令値」という）を生成する。そして、Ｘ軸ジャイロ指令値とＹ軸ジャイロ指令値とが所定の比率で合成され、第１駆動部２６Ａへの駆動指令値が生成される。また、Ｘ軸ジャイロ指令値とＹ軸ジャイロ指令値とが所定の比率で合成され、第２駆動部２６Ｂへの駆動指令値が生成される。第３駆動部２６Ｃについては、Ｚ軸ジャイロ指令値が駆動指令値となる。ここで、マニュアル駆動指令値がある場合には、ジャイロ指令値に基づいて生成された駆動指令値にマニュアル駆動指令値が加えられ、最終的な駆動指令値が生成される。駆動制御部６２は、こうして生成された駆動指令値に応じた駆動電圧を第１〜第３駆動部２６Ａ〜２６Ｃのそれぞれに印加する。
【００４７】
その結果、マニュアル指令が無い場合には、カメラ本体２に作用する外乱を打ち消すように第１〜第３駆動部２６Ａ〜２６Ｃが作動し、カメラ本体２の姿勢、即ち、光軸２０の向きが一定に維持される。一方、マニュアル指令がある場合には、カメラ本体２に作用する外乱を打ち消すと共にマニュアル指令に応じてカメラ本体２が移動するように第１〜第３駆動部２６Ａ〜２６Ｃが作動する。
【００４８】
マニュアル指令の有無にかかわらず、ジャイロセンサ６７の出力に基づいてカメラ本体２の回転ブレが抑制されるので、撮影画像における像ブレが抑制される。さらに、映像処理部６１は、撮影される映像の動きベクトルを検出し、該動きベクトルに基づいて画像処理により像ブレを電子補正している。つまり、撮像装置１００は、比較的大きく且つ低い周波数の像ブレをカメラ本体２の姿勢制御で抑制し、比較的小さく且つ高い周波数の像ブレを映像処理部５１による電子補正により補正している。
【００４９】
〈６．カメラ本体の回転規制〉
図７に、カメラ本体２の回転が段差部１５により規制されている状態の撮像装置１００の断面図を示す。
【００５０】
駆動制御部６２は、基本的には、駆動制御部６２は、フォトセンサ６８の出力に基づいて、カメラ本体２の撮影範囲Ｓをケース１２の開口部１２ａ内に限定するように、さらには、第１〜第３駆動部２６Ａ〜２６Ｃの各駆動子４２がケース１２の内面と接触し、カバー１１の内面と接触しないようにカメラ本体２の回転範囲を制限している。
【００５１】
すなわち、カメラ本体２は、レンズ鏡筒３に固有の撮影範囲Ｓを有している。この撮影範囲Ｓはケース１２の開口部１２ａよりも小さい。カメラ本体２が回転して光軸２０の向きが変わると、撮影範囲Ｓも光軸２０に応じて移動する。カメラ本体２が大きく回転すると、撮影範囲Ｓ内にケース１２の開口部１２ａが入り込む場合がある。その結果、撮影画像に開口部１２ａが写り込んでしまう。そこで、カメラ本体２の撮影範囲Ｓをケース１２の開口部１２ａ内（即ち、カバー１１内）に限定するようにカメラ本体２の回転範囲を制限することによって、撮影画像の劣化を抑制することができる。すなわち、カメラ本体２の移動に伴う撮影範囲Ｓの移動軌跡は、ケース１２の開口部１２ａ内（即ち、カバー１１内）に限定されている。
【００５２】
また、基準状態においては、第１〜第３駆動部２６Ａ〜２６Ｃの各駆動子４２はケース１２の内面に接触している。しかし、カメラ本体２が大きく回転すると、各駆動子４２がカバー１１の内面に進入する虞がある。駆動子４２がカバー１１の内面に進入すると、カバー１１の内面に駆動子４２による摩耗痕が形成され、撮影画像に該摩耗痕が写り込む虞がある。そこで、各駆動子４２がカバー１１の内面と接触しないようにカメラ本体２の回転範囲を制限することによって、撮影画像の劣化を抑制することができる。すなわち、カメラ本体２の移動に伴う撮影範囲Ｓの移動軌跡に各駆動子４２が進入しないようにカメラ本体２の回転範囲が制限されている。
【００５３】
ここで、本実施形態では、各駆動子４２がカバー１１の内面に接触しないカメラ本体２の回転範囲は、カメラ本体２の撮影範囲Ｓがケース１２の開口部１２ａ内に限定されるカメラ本体２の回転範囲よりも狭い。そのため、各駆動子４２がカバー１１の内面に接触しないようにカメラ本体２の回転範囲を制限することによって、同時に、カメラ本体２の撮影範囲Ｓをケース１２の開口部１２ａ内に限定するようにカメラ本体２の回転範囲を制限することができる。つまり、フォトセンサ６８の出力の前記設定値は、各駆動子４２がカバー１１の内面に接触しない値に設定されている。これにより、カバー１１の内面に摩耗痕が形成されることを防止すると共に、撮影画像に摩耗痕や開口部１２ａが写り込むことを防止することができる。
【００５４】
また、前記の制御的な回転規制に加えて、撮像装置１００は、物理的な回転規制も行っている。詳しくは、外殻１の内面には、カバー１１とケース１２との境界に段差部１５が設けられている。駆動子４２がケース１２の内面に沿ってカバー１１の方へ移動したとしても、駆動子４２が段差部１５に当接し、駆動子４２がカバー１１の内面に進入することが防止される。撮像装置１００に非常に大きな回転力や衝撃力が加わった場合には、前記の制御的な回転規制だけではカメラ本体２の回転を規制できない虞がある。しかし、駆動子４２の移動を段差部１５により規制することによって、撮像装置１００に非常に大きな回転力や衝撃力が加わった場合であっても、カメラ本体２の回転を規制することができる。
【００５５】
尚、本実施形態においては、開口部１２ａと大円との間隔は、開口部１３ａと大円との間隔と等しいので、各駆動子４２がカバー１１内に進入しないように規制することによって、各駆動子４２が第２ケース１４内に進入しないように規制することができる。すなわち、１つの駆動子４２がカバー１１に接近するときには、残りの駆動子４２の少なくとも１つは第２ケース１４に接近することになる。そして、第１ケース１３の形状は、外殻１の大円を含む平面に対して対称な形状をしているので、駆動子４２がカバー１１内に進入しないように規制することによって、残りの駆動子４２が第２ケース１４内に進入することを防止することができる。つまり、駆動子４２は、第１ケース１３の内面内で移動するようにカメラ本体２の回転が制限されている。
【００５６】
〈７．撮像装置の使用例〉
図８に撮像装置１００の使用例を示す。
【００５７】
第１ケース１３の外表面にピン８１が設けられている。ピン８１には、ストラップ８２が取り付けられている。第２カバー１４の外表面には面ファスナ（図示省略）が設けられている。
【００５８】
ユーザは、ストラップ８２を首に掛け、撮像装置１００を首からぶら下げた状態で使用する。このとき、面ファスナを衣服などに貼り付けることによって、歩行時などでも撮像装置１００の大きな揺れを防止することができる。
【００５９】
パン、チルト、ロール方向へのカメラ本体２の操作は、例えば、スマートフォンなどの無線通信機器を介して行うことができる。さらに、ジャイロセンサ６７により、歩行時の像ブレを抑制することができる。
【００６０】
〈８．効果〉
したがって、撮像装置１００は、開口部１２ａを有し、内面が球帯状に形成されたケース１２と、前記ケース１２内を移動可能であって、該ケース１２外の被写体を前記開口部１２ａを通じて撮影するカメラ本体２とを備え、前記カメラ本体２の撮影範囲Ｓは、前記開口部１２ａ内に限定されている。
【００６１】
この構成によれば、カメラ本体２の撮影範囲Ｓ内に開口部１２ａが入り込むことが防止される。その結果、撮影画像に開口部１２ａが写り込んで画質が劣化することを防止することができる。
【００６２】
また、撮像装置１００は、前記開口部１２ａを覆うカバー１１をさらに備え、前記カメラ本体２は、前記ケース１２の内面に接触した状態で該ケース１２内を移動するように構成されており、前記カメラ本体２の移動範囲は、該カメラ本体２が前記カバー１１の内面に接触しない範囲に限定されている。
【００６３】
この構成によれば、カメラ本体２がカバー１１の内面に接触することが防止される。カメラ本体２がカバー１１の内面に接触すると、カバー１１の内面に摩耗痕が形成され得る。カメラ本体２は、カバー１１を通してケース１２外の被写体を撮影するため、カバー１１に摩耗痕が存在すると、該摩耗痕が撮影画像に写り込む場合がある。それに対し、カメラ本体２がカバー１１の内面に接触しないようにすることによって、カバー１１に摩耗痕が発生することを防止し、摩耗混による画像劣化を防止することができる。
【００６４】
さらに、撮像装置１００は、前記カメラ本体２が前記カバー１１の内面に接触しないように該カメラ本体２の移動を規制する段差部１５をさらに備えている。
【００６５】
この構成によれば、カメラ本体２の移動が段差部１５により物理的に規制される。例えば、カメラ本体２の移動を制御的に規制する場合には、撮像装置１００に非常に大きな外力が作用したときには、カメラ本体２の移動を所定の範囲に制限し切れない虞がある。それに対し、物理的な規制部である段差部１５を設けることによって、カメラ本体２の移動を物理的に規制することができる。その結果、撮像装置１００に非常に大きな外力が作用した場合であっても、カメラ本体２の移動を所定の範囲に制限することができる。
【００６６】
また、撮像装置１００は、前記開口部１２ａを覆うカバー１１をさらに備え、前記カバー１１の光透過率は、前記ケース１２の光透過率よりも高くなっている。
【００６７】
この構成によれば、カバー１１を通して撮影を行う構成であっても、撮影画像の劣化を抑制することができる。
【００６８】
また、前記カバー１１の内面は、前記ケース１２の内面と曲率が略同一の球冠状に形成されている。
【００６９】
《その他の実施形態》
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、前記実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。また、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
【００７０】
上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【００７１】
前記撮像装置１００は、静止画撮影及び動画撮影を行うが、撮像装置は、静止画撮影のみを行うものであってもよいし、動画撮影のみを行うものであってもよい。
【００７２】
また、撮像装置１００は、カバー１１を有しているが、カバー１１を有さない構成であってもよい。また、ケース１２は、第１ケース１３及び第２ケース１４を有しているが、ケース１２の構成はこれに限られるものではない。
【００７３】
また、前記第１〜第３駆動部２６Ａ，２６Ｃは、圧電素子を含む振動型アクチュエータであるが、これに限られるものではない。例えば、駆動部は、ステッピングモータと駆動輪とを有し、駆動輪がケース１２の内面に接触する構成であってもよい。
【００７４】
さらに、第１〜第３駆動部２６Ａ〜２６Ｃは、Ｚ軸周りに等間隔に配置されているが、等間隔でなくてもよい。また、駆動部の個数は、３つに限定されるものではなく、２つ以下であっても、４つ以上であってもよい。例えば、撮像装置１００が４つの駆動部を備える場合、４つの駆動部を等間隔（９０°ごとに）配置としてもよい。
【００７５】
さらには、前記実施形態では、フォトセンサ６８を設けたり、段差部１５を設けることによってカメラ本体２の回転範囲を限定しているが、これに限られるものではない。例えば、駆動制御部６２は、前記基準状態のようなカメラ本体２の原点位置を記憶しておき、該原点位置からの移動量を制限することによってカメラ本体２の回転範囲を限定してもよい。また、カメラ本体２の回転を制御的に規制する構成と、カメラ本体２の回転を物理的に規制する構成との何れか一方だけを採用してもよい。
【００７６】
前記実施形態では、カメラ本体２の位置をフォトセンサ６８により検出しているが、これに限られるものではない。例えば、マグネットとホールセンサによってカメラ本体２の位置を検出してもよいし、第２ケース１４を金属製として、渦電流損失や静電容量変化を検出することによってカメラ本体２の位置を求めてもよい。カメラ本体２による第１ケース１３の画像検出を利用してもよい。
【００７７】
また、カバー１１の曲率半径を第１ケース１３の曲率半径よりも小さくすることによって、カバー１１と第１ケース１３との境界に段差部１５を形成しているが、段差部１５はこの構成に限られるものではない。例えば、第１ケース１３に段差部を形成してもよい。具体的には、第１ケース１３の開口部１２ａの近傍に、開口部１２ａと平行に形成された環状の凸条を形成してもよい。また、段差部１５は、駆動子４２と当接するが、駆動子４２以外の部材が段差部１５に当接する構成であってもよい。例えば、移動枠２１の一部が段差部１５に当接することによってカメラ本体２の移動が規制される構成であってもよい。
【００７８】
また、フォトセンサ６８によるカメラ本体２の回転規制及び段差部１５によるカメラ本体２の回転規制は、カメラ本体２の回転範囲を各駆動子４２がカバー１１の内面に接触しない範囲に制限している。しかし、これに限られず、カメラ本体２の撮影範囲Ｓをケース１２の開口部１２ａ内に限定する範囲にカメラ本体２の回転範囲を制限してもよい。
【００７９】
また、撮影範囲Ｓにカバー１１とケース１２との境界が入り込むか否かにかかわらず、撮影範囲Ｓの軌跡内に駆動子４２が進入しないようにカメラ本体２の回転範囲を制限してもよい。つまり、被写体を撮影する撮像装置１００であって、内面が球帯状に形成された外殻１と、前記外殻１内を移動可能であって、該外殻１の外部の被写体を該外殻１を通じて撮影する撮像部（カメラ本体２）とを備え、前記撮像部は、前記外殻１内を移動する際に該外殻１の内面に接触する接触部（駆動子４２）を有し、前記撮像部の移動範囲は、該撮像部の移動に伴う該撮像部の撮影範囲Ｓの移動軌跡内に前記接触部が進入しないように制限されているようにしてもよい。これにより、外殻１の内面のうち、撮像部（カメラ本体２）の撮像範囲Ｓの移動軌跡によって区画される領域には駆動子４２が接触しないので、該領域に駆動子４２による摩耗痕が形成されることを防止することができる。すなわち、撮像範囲Ｓの移動軌跡内に駆動子４２による摩耗痕が形成されることを防止することができる。
【００８０】
また、前記実施形態では、反射膜１４ａを第２ケース１４の開口縁部のみに設けているが、これに限られるものではない。例えば、第２ケース１４の内面の全面に反射膜１４ａを設けてもよい。それにより、カメラ本体２の全移動領域において位置検出を行うことができる。また、反射膜１４ａを、第２ケース１４以外の部分に設けてもよい。つまり、フォトセンサ６８に応じて、フォトセンサ６８と対向する位置に反射膜１４ａを設ければよい。例えば、反射膜１４ａを第１ケース１３やカバー１１に設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
以上説明したように、ここに開示された技術は、内面が球帯状に形成されたケース内に配置された撮像部を備えた撮像装置について有用である。
【符号の説明】
【００８２】
１００    撮像装置
１        外殻
１１      カバー
１２      ケース
１２ａ    開口部
１３      第１ケース
１３ａ    開口部
１４      第２ケース
１４ａ    反射膜
１５      段差部（規制部）
２        カメラ本体（撮像部）
２０      光軸
２１      移動枠
２２      外周壁
２３ａ    第１側壁
２３ｂ    第２側壁
２３ｃ    第３側壁
２４      仕切壁
２５      開口部
２６Ａ    第１駆動部
２６Ｂ    第２駆動部
２６Ｃ    第３駆動部
２７      取付板
２８      回路基板
３        レンズ鏡筒
３２      レンズ枠
３３      撮像素子
４Ａ      アクチュエータ本体
４Ｂ      アクチュエータ本体
４Ｃ      アクチュエータ本体
４１      振動体
４２      駆動子
４３      ホルダ
４４      回転軸
５Ａ      第１支持機構
５Ｂ      第２支持機構
５Ｃ      第３支持機構
５１      ブラケット
５２      保持板
５２ａ    開口
５３      支持部
５３ａ    ガイド溝
５４      付勢バネ
５５      ストッパ
５５ａ    第１規制部
５５ｂ    第２規制部
６１      映像処理部
６２      駆動制御部
６３      アンテナ
６４      送信部
６５      受信部
６６      バッテリ
６７      ジャイロセンサ
６８      フォトセンサ
８１      ピン
８２      ストラップ
Ｓ        撮影範囲
【図１】
2013084448.tif 000003
【図２】
2013084448.tif 000004
【図３】
2013084448.tif 000005
【図４】
2013084448.tif 000006
【図５】
2013084448.tif 000007
【図６】
2013084448.tif 000008
【図７】
2013084448.tif 000009
【図８】
2013084448.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成25年5月7日(2013.5.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここに開示される技術は、内面が球帯状に形成されたケース内に配置された撮像部を備えた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に係る撮像装置では、内面が球帯状に形成された球殻内に撮像部を配置している。球殻は、２つの部分に分割されている。該２つの部分は、撮像部をそれらの内部に収容した状態で互いに接合される。この撮像装置においては、撮像部を球殻の内面に沿って相対的に移動させることによって、撮像範囲を調整しながら撮影を行う。より具体的には、撮像部は、３つの駆動輪を有し、該駆動輪が球殻の内面に接触している。駆動輪が駆動されることによって、撮像部が球殻の内面に沿って移動する。撮像部は、球殻を通して、球殻外部の被写体を撮影する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２５４８３８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に係る撮像装置では、球殻の繋ぎ目、即ち、分割線が撮像部の撮像範囲を横切る場合がある。そのような場合には、該繋ぎ目が撮影画像に写り込む等して、画質が劣化する虞がある。
【０００５】
ここに開示される技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、内面が球帯状に形成されたケース内に撮像部が配置された撮像装置において画質劣化を低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ここに開示される技術は、被写体を撮影する撮像装置が対象である。この撮像装置は、開口を有し、内面が球帯状に形成されたケースと、前記ケース内を移動可能であって、該ケース外の被写体を前記開口を通じて撮影する撮像部とを備え、前記撮像部の撮影範囲は、前記開口内に限定されているものとする。
【発明の効果】
【０００７】
ここに開示される技術によれば、画質劣化を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、撮像装置の斜視図である。
【図２】図２は、撮像装置の断面図であり、（Ａ）は、外殻１の中心を通り且つＰ軸に直交する平面で切断した撮像装置の断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線における、撮像装置の断面図である。
【図３】図３は、カメラ本体を示し、（Ａ）はカメラ本体の斜視図であり、（Ｂ）はカメラ本体の正面図である。
【図４】図４は、移動枠及び第１〜第３駆動部の分解斜視図である。
【図５】図５は、撮像装置の機能ブロック図である。
【図６】図６は、制御回路のフローチャート図である。
【図７】図７は、カメラ本体の回転規制説明図である。
【図８】図８は、撮像装置の使用形態説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
〈１．外観〉
図１に撮像装置１００の斜視図を示す。図２は、撮像装置１００の断面図であり、（Ａ）は、外殻１の中心Ｏを通り且つＰ軸に直交する平面で切断した撮像装置１００の断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線における、撮像装置１００の断面図である。
【００１０】
撮像装置１００は、略球状の外殻１と、該外殻１内に配置されたカメラ本体２とを備えている。カメラ本体２は、外殻１の内面に沿って外殻１に対して相対的に移動する。カメラ本体２は、外殻１内を移動しつつ、外殻１を通して外殻１の外部の被写体を撮影する。
【００１１】
〈２．外殻〉
外殻１は、カバー１１とケース１２とを有している。カバー１１とケース１２とは、互いに接合され、全体として略球状となっている。外殻１の内面は、略球面に形成されている。
【００１２】
カバー１１は、外殻１の大円を含まない球冠状に形成されている。カバー１１の内面は、ケース１２の内面と曲率が略同一となっている。カバー１１は、可視光に対し透明なアクリル製樹脂で形成されている。カバー１１の光透過率は、ケース１２の光透過率よりも高い。ここで、「球冠」とは、「球帯」のうち、開口を１つしか有さないものを意味する。
【００１３】
ケース１２は、外殻１の大円を含む球冠状に形成されている。ケース１２は、開口部１２ａを有し、その内面は球帯状に形成されている。開口部１２ａに、カバー１１が接合される。ケース１２は、第１ケース１３と第２ケース１４とに分割されている。
【００１４】
第１ケース１３は、外殻１の大円を含む球帯状に形成され、２つの開口部１２ａ，１３ａを有している。２つの開口部１２ａ，１３ａは、外殻１の小円で構成され且つ大円と平行となっている。また、２つの開口部１２ａ，１３ａは同じ径を有する。すなわち、開口部１２ａと大円との間隔は、開口部１３ａと大円との間隔と等しい。一方の開口部１２ａは、ケース１２の開口部であり、前述の如く、カバー１１が接合される。他方の開口部１３ａは、第２ケース１４が接合される。第１ケース１３の内面は、球帯状に形成されている。第１ケース１３は、硬度が高い（例えば、カバー１１よりも高度が高い）材料、例えば、セラミックス材料等で形成されている。これにより、後述する駆動子４２との接触による磨耗を低減することができる。
【００１５】
第２ケース１４は、外殻１の大円を含まない球冠状に形成されている。第２ケース１４の内面は球冠状に形成されている。第２ケース１４は、ポリカーボネイト樹脂で形成されている。第２ケース１４の内面には、赤外光を反射する反射膜１４ａが設けられている。詳しくは、反射膜１４ａは、第２ケース１４の内面における開口縁部に球帯状に塗装されている。
【００１６】
ここで、図１に示すように、外殻１の中心点（即ち、第１ケース１３の中心）をＯ点、Ｏ点と第１ケース１３の２つの開口部の中心とを通る直線をＰ軸、Ｏ点を通りＰ軸と直交する軸をＱ軸と定義する。
【００１７】
〈３．カメラ本体〉
図３は、カメラ本体２を示し、（Ａ）はカメラ本体２の斜視図であり、（Ｂ）はカメラ本体２の正面図である。図４は、移動枠２１及び第１〜第３駆動部２６Ａ〜２６Ｃの分解斜視図である。
【００１８】
カメラ本体２は、移動枠２１と、レンズ鏡筒３と、移動枠２１に取り付けられた第１〜第３駆動部２６Ａ〜２６Ｃと、レンズ鏡筒３を移動枠２１に取り付けるための取付板２７と、カメラ本体２の制御を行う回路基板２８とを有している。カメラ本体２は、静止画撮影及び動画撮影を行うことができる。ここで、レンズ鏡筒３の光軸２０をＺ軸とし、光軸２０の被写体側を前側とする。カメラ本体２は、撮像部の一例である。
【００１９】
移動枠２１は、正面から見たときに略正三角形状の枠体である。移動枠２１は、三角形の三辺をなす第１〜第３側壁２３ａ〜２３ｃを含む外周壁２２と、外周壁２２の内側に形成された仕切壁２４とを有する。仕切壁２４の中央には、開口部２５が形成されている。
【００２０】
レンズ鏡筒３は、光軸２０を有する複数のレンズ３１と、レンズ３１を保持するレンズ枠３２と、撮像素子３３とを有している。レンズ枠３２は、移動枠２１の内部に配置され、光軸２０が移動枠２１の中心を通っている。レンズ鏡筒３の撮像素子３３の裏側には取付板２７が設けられている（図２（Ｂ）参照）。レンズ鏡筒３は、取付板２７を介して移動枠２１に取り付けられている。取付板２７の、レンズ鏡筒３と反対側には、回路基板２８が取り付けられている。
【００２１】
第１〜第３駆動部２６Ａ〜２６Ｃは、移動枠２１の外周面に設けられている。詳しくは、第１駆動部２６Ａは、第１側壁２３ａに設けられている。第２駆動部２６Ｂは、第２側壁２３ｂに設けられている。第３駆動部２６Ｃは、第３側壁２３ｃに設けられている。第１〜第３駆動部２６Ａ〜２６Ｃは、Ｚ軸回りにおいて略等間隔、即ち、略１２０°ごとに配置されている。ここで、図３（Ｂ）に示すように、Ｚ軸と直交し、第３駆動部２６Ｃを通る軸をＹ軸とし、Ｚ軸及びＹ軸の両方に直交する軸をＸ軸とする。
【００２２】
第１駆動部２６Ａは、アクチュエータ本体４Ａと第１支持機構５Ａとを有している。第２駆動部２６Ｂは、アクチュエータ本体４Ｂと第２支持機構５Ｂとを有している。第３駆動部２６Ｃは、アクチュエータ本体４Ｃと第３支持機構５Ｃとを有している。
【００２３】
３つのアクチュエータ本体４Ａ〜４Ｃは、共通の構成をしている。以下では、アクチュエータ本体４Ａについてのみ説明し、アクチュエータ本体４Ｂ，４Ｃの説明を省略する。アクチュエータ本体４Ａは、振動体４１と、振動体４１に取り付けられた２つの駆動子４２と、振動体４１を保持するホルダ４３とを有している。
【００２４】
振動体４１は、積層セラミックからなる圧電素子で形成されている。振動体４１は、概ね直方体状に形成されている。振動体４１の電極（図示省略）に所定の駆動電圧（交番電圧）を印加することによって、振動体４１が長手方向への伸縮振動と短手方向への屈曲振動とを調和的に発生させる。
【００２５】
２つの駆動子４２は、振動体４１の一側面において、振動体４１の長手方向に並んで取り付けられている。駆動子４２は、セラミック製の球体であって、振動体４１に接着されている。振動体４１が前述の伸縮振動及び屈曲振動を行うことによって、２つの駆動子４２はそれぞれ楕円運動を行う。駆動子４２が楕円運動を行うことによって、振動体４１の長手方向への駆動力が出力される。
【００２６】
ホルダ４３は、ガラス入りポリカーボネイト製樹脂で形成されている。ホルダ４３は、振動体４１の積層方向（長手方向及び短手方向の両方に直交する方向）の両側から振動体４１を挟み込んでいる。ホルダ４３は、振動体４１に接着されている。ホルダ４３には、振動体４１の積層方向に延びる回転軸４４が外側に突出して設けられている。
【００２７】
第１支持機構５Ａは、２つのＬ字型のブラケット５１を有している。２つのブラケット５１は、第１側壁２３ａの外面にネジ固定されている。２つのブラケット５１は、アクチュエータ本体４Ａを挟み込んだ状態で、ホルダ４３の回転軸４４を回転自在に支持している。こうして、アクチュエータ本体４Ａは、Ｚ軸に直交する平面に平行で且つ第１側壁２３ａに平行な軸回りに回転自在な状態で第１支持機構５Ａに支持されている。このとき、アクチュエータ本体４Ａの２つの駆動子４２は、Ｚ軸と平行に並んで配置されている。
【００２８】
第２支持機構５Ｂは、第１支持機構５Ａと同様の構成であり、２つのＬ字型のブラケット５１を有している。２つのブラケット５１は、第２側壁２３ｂの外面にネジ固定されている。２つのブラケット５１は、アクチュエータ本体４Ｂを挟み込んだ状態で、ホルダ４３の回転軸４４を回転自在に支持している。こうして、アクチュエータ本体４Ｂは、Ｚ軸に直交する平面に平行で且つ第２側壁２３ｂに平行な軸回りに回転自在な状態で第２支持機構５Ｂに支持されている。このとき、アクチュエータ本体４Ｂの２つの駆動子４２は、Ｚ軸と平行に並んで配置されている。
【００２９】
第３支持機構５Ｃは、ホルダ４３に取り付けられた保持板５２と、アクチュエータ本体４Ｃの回転軸４４を支持する２つの支持部５３と、２つの付勢バネ５４と、回転軸４４の移動を規制するストッパ５５とを有している。保持板５２は、ホルダ４３にネジ固定されている。保持板５２は、振動体４１の長手方向に延びる板状の部材であって、両端部に開口５２ａが設けられている。これら開口５２ａには、後述するピン２３ｄの先端が挿通される。２つの支持部５３は、第３側壁２３ｃにおいて、Ｚ軸方向と平行に並んで配置されている。支持部５３の先端には、回転軸４４が係合するガイド溝５３ａが形成されている。ガイド溝５３ａは、Ｚ軸に直交する方向に延びている。ガイド溝５３ａには、ホルダ４３の回転軸４４が、ガイド溝５３ａの長手方向に進退自在で且つ該回転軸４４回りに回転自在に嵌め込まれる。回転軸４４の先端部は、支持部５３からＺ軸方向にはみ出している。第３側壁２３ｃの外面には、２つのピン２３ｄが設けられている。付勢バネ５４は、該ピン２３ｄに嵌められている。ストッパ５５は、回転軸４４の、ガイド溝５３ａの長手方向（即ち、ガイド溝５３ａが延びる方向）への移動を規制する第１規制部５５ａと、回転軸４４の、Ｚ軸と平行な方向への移動を規制する第２規制部５５ｂとを有している。ストッパ５５は、第３側壁２３ｃにネジ固定される。第１規制部５５ａは、ストッパ５５が第３側壁２３ｃに取り付けられたときに、ガイド溝５３ａの先端に嵌り込むようになっている（図３（Ａ）参照）。第２規制部５５ｂは、ストッパ５５が第３側壁２３ｃに取り付けられたときに、ガイド溝５３ａに係合している回転軸４４の先端と対向する位置に配置されるようになっている。
【００３０】
このように構成された第３支持機構５Ｃにおいて、アクチュエータ本体４Ｃは、ホルダ４３の回転軸４４をガイド溝５３ａに嵌めるようにして支持部５３に設置される。このとき、保持板５２と第３側壁２３ｃとは、付勢バネ５４を挟み込んで、付勢バネ５４を圧縮変形させる。この状態で、ストッパ５５が第３側壁２３ｃにネジ固定される。アクチュエータ本体４Ｃは、付勢バネ５４の弾性力により、Ｚ軸に直交する方向であってＺ軸から離れる側に付勢される。このとき、ガイド溝５３ａの先端は、ストッパ５５の第１規制部５５ａにより塞がれてるので、回転軸４４がガイド溝５３ａから抜け出ることが防止されている。また、回転軸４４の先端と対向する位置にはストッパ５５の第２規制部５５ｂが位置しているので、アクチュエータ本体４ＣのＺ軸方向への移動が第２規制部５５ｂにより規制されている。つまり、アクチュエータ本体４Ｃは、ガイド溝５３ａの長手方向に移動可能であると共に、回転軸４４を中心に回転可能に第３支持機構５Ｃによって支持されている。
【００３１】
図５に、撮像装置１００の機能ブロック図を示す。回路基板２８は、撮像素子３３からの出力信号に基づいて映像信号処理を行う映像処理部６１と、第１〜第３駆動部２６Ａ〜２６Ｃの駆動制御を行う駆動制御部６２と、無線信号の送受信を行うアンテナ６３と、映像処理部６１からの信号を送信信号に変換して、該送信信号をアンテナ６３を介して送信する送信部６４と、アンテナ６３を介して無線信号を受信し、該無線信号を変換して駆動制御部６２へ出力する受信部６５と、バッテリ６６と、カメラ本体２の角速度を検出するジャイロセンサ６７と、カメラ本体２の位置を検出するための３つのフォトセンサ６８とを有している。
【００３２】
ジャイロセンサ６７は、３軸の検出軸を有している。つまり、ジャイロセンサ６７は、Ｘ軸周りの回転角速度を検出するＸ軸ジャイロセンサと、Ｙ軸周りの回転角速度を検出するＹ軸ジャイロセンサと、Ｚ軸周りの角速度を検出するＺ軸ジャイロセンサが１つのパッケージに収納されたセンサである。ジャイロセンサ６７は、各検出軸回りの角速度に応じた信号を出力する。ジャイロセンサ６７の出力信号に基づいて、カメラ本体２の回転移動を検出することができる。
【００３３】
フォトセンサ６８は、赤外光を出力する発光部(図示省略)と、赤外光を受光する受光部（図示省略）とを有している。フォトセンサ６８は、波長９００ｎｍの赤外光の受発光を行う。撮像素子３３の前側にはＩＲカットフィルタが設けられているので、フォトセンサ６８の光を赤外光とすることによって、撮影画像に不要な光が写り込むことを防止することができる。３つのフォトセンサ６８は、回路基板２８の移動枠２１とは反対側の面において、それぞれ異なる位置に配置されている。各フォトセンサ６８は、外殻１の内面に向かって赤外光を出力し、該内面からの反射光を受光するように配置されている。詳しくは後述するが、フォトセンサ６８の出力信号に基づいて、外殻１内におけるカメラ本体２の位置を検出することができる。
【００３４】
映像処理部６１は、撮像素子３３からの出力信号の増幅及びＡ／Ｄ変換などを行う。駆動制御部６２は、第１〜第３駆動部２６Ａ〜２６Ｃのそれぞれに駆動電圧（制御信号）を出力する。駆動制御部６２は、アンテナ６３及び受信部６５を介して入力される外部からの信号（指令）、ジャイロセンサ６７からの出力信号、及びフォトセンサ６８からの出力信号に基づいて駆動電圧を生成する。
【００３５】
〈４．カメラ本体の外殻内における配置〉
カメラ本体２は、図２に示すように、外殻１のケース１２内に配置される。カメラ本体２のＺ軸が外殻１のＰ軸と一致しているときを基準状態とする。すなわち、図２（Ａ），（Ｂ）は、撮像装置１００の基準状態を示す。第１〜第３駆動部２６Ａ〜２６Ｃそれぞれの駆動子４２は、第１ケース１３の内面と接触している。レンズ鏡筒３は、カバー１１の方を向いており、カメラ本体２は、該ケース１２外の被写体を開口部１２ａを通じて撮影する。回路基板２８は、基準状態においては、第２ケース１４内に位置している。第３駆動部２６Ｃは、Ｚ軸を中心とする半径方向に移動可能であって且つ付勢バネ５４によって該半径方向外側に付勢されている。そのため、第３駆動部２６Ｃの駆動子４２は、付勢バネ５４の弾性力によって第１ケース１３の内面に押圧された状態で接触しており、第１及び第２駆動部２６Ａ，２６Ｂの駆動子４２は、付勢バネ５４の反力によって第１ケース１３の内面に押圧された状態で接触している。また、基準状態においては、第１駆動部２６Ａの駆動子４２は、Ｐ軸と平行に並んでいる。第２駆動部２６Ｂの駆動子４２は、Ｐ軸と平行に並んでいる。一方、第３駆動部２６Ｃの駆動子４２は、外殻１の大円の円周方向、即ち、Ｐ軸を中心とする周方向に並んでいる。ここで、第３駆動部２６Ｃのアクチュエータ本体４ＣがＺ軸を中心とする半径方向に移動可能であることに加えて、第１〜第３駆動部２６Ａ〜２６Ｃのアクチュエータ本体４Ａ〜４Ｃがそれぞれの回転軸４４回りに回転自在に支持されているので、第１ケース１３の内面の形状誤差及び各駆動部の組立誤差などが吸収される。
【００３６】
ここで、３つのフォトセンサ６８は、回路基板２８の、移動枠２１とは反対側の面に設けられている。３つのフォトセンサ６８は、Ｚ軸回りに略１２０°ごとに配置され、Ｚ軸回りの周方向位置が第１〜第３駆動部２６Ａ〜２６Ｃと略一致している。基準状態においては、３つのフォトセンサ６８は、第２ケース１４の内面と対向しているものの、反射膜１４ａとは対向していない。尚、フォトセンサ６８は、第２ケース１４の内面とは接触していない。
【００３７】
反射膜１４ａは、第２ケース１４の内面のうち開口縁部に設けられている。反射膜１４ａは、開口縁に近づくにつれて（即ち、第１ケース１３に近づくにつれて）外殻１の中心Ｏを中心とする半径が小さくなる非球面形状となっている。すなわち、フォトセンサ６８は、第２ケース１４の開口縁に近づくほど、反射膜１４ａまでの距離が短くなる。フォトセンサ６８は、フォトセンサ６８と反射膜１４ａとの距離に応じた検出信号を出力する。そのため、該検出信号に基づいて、フォトセンサ６８が第２ケース１４の開口縁にどれだけ近接しているかを求めることができ、ひいては、外殻１のＰ軸に対するカメラ本体２のＺ軸の傾きを求めることができる。
【００３８】
また、カバー１１の内面の曲率半径Ｒ１は、第１ケース１３の内面の曲率半径Ｒ２よりも小さくなっている。つまり、外殻１の内面において、カバー１１と第１ケース１３との境界には段差部１５が形成されている。詳しくは後述するが、この段差部１５にカメラ本体２の一部が当接することによって、カメラ本体２の移動が規制される。段差部１５は、規制部の一例である。
【００３９】
〈５．カメラ本体の動作〉
第１〜第３駆動部２６Ａ〜２６Ｃに駆動電圧が印加されると、それぞれの駆動子４２が楕円運動を行う。駆動子４２が楕円運動を行うと、第１駆動部２６Ａは、Ｚ軸と平行な方向に駆動力を出力する。第２駆動部２６Ｂは、Ｚ軸と平行な方向に駆動力を出力する。第３駆動部２６Ｃは、Ｚ軸回りの周方向に駆動力を出力する。そのため、第１駆動部２６Ａの駆動力と第２駆動部２６Ｂの駆動力とを組み合わせることによって、外殻１のＰ軸に対するカメラ本体２のＺ軸を任意に調整することができる。さらに、第３駆動部２６Ｃの駆動力によって、カメラ本体２をＺ軸回りに回転させることができる。このように、第１〜第３駆動部２６Ａ〜２６Ｃの駆動力を調整することによって、カメラ本体２を外殻１に対して回転移動させ、外殻１に対するカメラ本体２の姿勢を任意に調整することができる。
【００４０】
図６に、駆動制御のフローチャートを示す。
【００４１】
まず、駆動制御部６２は、ステップＳ１において、３つのフォトセンサ６８の出力が所定の設定値以下であるか否かを判別する。少なくとも１つのフォトセンサ６８の出力が該設定値を超えている場合は、駆動制御部６２は、ステップＳ２においてワーニング指令を出力する。
【００４２】
詳しくは、駆動制御部６２は、カメラ本体２の回転範囲をフォトセンサ６８に基づいて制御している。反射膜１４ａは、前述の如く、開口縁に近づくにつれて外殻１の中心Ｏを中心とする半径が小さくなっている。また、フォトセンサ６８の出力は、反射対象物、即ち、反射膜１４ａに近接するほど大きくなる。つまり、駆動制御部６２は、フォトセンサ６８の出力に基づいて、フォトセンサ６８が第２ケース１４の開口縁にどれくらい近接しているかを求めることができる。フォトセンサ６８が第２ケース１４の開口縁に近づくことは、外殻１のＰ軸に対する光軸２０の傾きが大きくなることを意味する。フォトセンサ６８の出力を所定の設定値以下に制限することによって、カメラ本体２の回転範囲を所定の範囲に制限している。カメラ本体２の回転範囲については後述する。
【００４３】
ワーニング指令は、例えば、撮像装置１００に設けられたスピーカ（図示省略）へ入力される。スピーカは、所定の音声を出力する。あるいは、駆動制御部６２は、ワーニング指令をアンテナ６３を介して外部機器（図示省略）へ無線通信するようにしてもよい。
【００４４】
３つのフォトセンサ６８の出力が全て前記設定値以下である場合は、駆動制御部６２は、ステップＳ３において、外部からの無線通信によるマニュアル指令の入力があるか否かを判定する。マニュアル指令は、例えば、特定の被写体の追尾指令、カメラ本体２の所定の角度でのパンニング（Ｙ軸回りの回転）、チルティング（Ｘ軸回りの回転）、ローリング（Ｚ軸回りの回転）等である。マニュアル指令がある場合には、駆動制御部６２は、ステップＳ４へ進む一方、マニュアル指令が無い場合には、駆動制御部６２は、ステップＳ５へ進む。
【００４５】
ステップＳ４においては、駆動制御部６２は、マニュアル指令に基づいてマニュアル駆動指令値を生成する。マニュアル駆動指令値は、第１〜第３駆動部２６Ａ〜２６Ｃのそれぞれに対する指令値である。その後、フローは、ステップＳ５へ進む。
【００４６】
ステップＳ５においては、駆動制御部６２は、ジャイロセンサ６７の出力に基づいて、外乱によるカメラ本体２の回転を打ち消すための指令値を生成する。詳しくは、駆動制御部６２は、ジャイロセンサ６７の検出信号に基づいて求められる、カメラ本体２のＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸回りの回転を打ち消すように、Ｘ軸回りの回転指令値（以下、「Ｘ軸ジャイロ指令値」という）、Ｙ軸回りの回転指令値（以下、「Ｙ軸ジャイロ指令値」という）及びＺ軸回りの回転指令値（以下、「Ｚ軸ジャイロ指令値」という）を生成する。そして、Ｘ軸ジャイロ指令値とＹ軸ジャイロ指令値とが所定の比率で合成され、第１駆動部２６Ａへの駆動指令値が生成される。また、Ｘ軸ジャイロ指令値とＹ軸ジャイロ指令値とが所定の比率で合成され、第２駆動部２６Ｂへの駆動指令値が生成される。第３駆動部２６Ｃについては、Ｚ軸ジャイロ指令値が駆動指令値となる。ここで、マニュアル駆動指令値がある場合には、ジャイロ指令値に基づいて生成された駆動指令値にマニュアル駆動指令値が加えられ、最終的な駆動指令値が生成される。駆動制御部６２は、こうして生成された駆動指令値に応じた駆動電圧を第１〜第３駆動部２６Ａ〜２６Ｃのそれぞれに印加する。
【００４７】
その結果、マニュアル指令が無い場合には、カメラ本体２に作用する外乱を打ち消すように第１〜第３駆動部２６Ａ〜２６Ｃが作動し、カメラ本体２の姿勢、即ち、光軸２０の向きが一定に維持される。一方、マニュアル指令がある場合には、カメラ本体２に作用する外乱を打ち消すと共にマニュアル指令に応じてカメラ本体２が移動するように第１〜第３駆動部２６Ａ〜２６Ｃが作動する。
【００４８】
マニュアル指令の有無にかかわらず、ジャイロセンサ６７の出力に基づいてカメラ本体２の回転ブレが抑制されるので、撮影画像における像ブレが抑制される。さらに、映像処理部６１は、撮影される映像の動きベクトルを検出し、該動きベクトルに基づいて画像処理により像ブレを電子補正している。つまり、撮像装置１００は、比較的大きく且つ低い周波数の像ブレをカメラ本体２の姿勢制御で抑制し、比較的小さく且つ高い周波数の像ブレを映像処理部６１による電子補正により補正している。
【００４９】
〈６．カメラ本体の回転規制〉
図７に、カメラ本体２の回転が段差部１５により規制されている状態の撮像装置１００の断面図を示す。
【００５０】
駆動制御部６２は、基本的には、駆動制御部６２は、フォトセンサ６８の出力に基づいて、カメラ本体２の撮影範囲Ｓをケース１２の開口部１２ａ内に限定するように、さらには、第１〜第３駆動部２６Ａ〜２６Ｃの各駆動子４２がケース１２の内面と接触し、カバー１１の内面と接触しないようにカメラ本体２の回転範囲を制限している。
【００５１】
すなわち、カメラ本体２は、レンズ鏡筒３に固有の撮影範囲Ｓを有している。この撮影範囲Ｓはケース１２の開口部１２ａよりも小さい。カメラ本体２が回転して光軸２０の向きが変わると、撮影範囲Ｓも光軸２０に応じて移動する。カメラ本体２が大きく回転すると、撮影範囲Ｓ内にケース１２の開口部１２ａが入り込む場合がある。その結果、撮影画像に開口部１２ａが写り込んでしまう。そこで、カメラ本体２の撮影範囲Ｓをケース１２の開口部１２ａ内（即ち、カバー１１内）に限定するようにカメラ本体２の回転範囲を制限することによって、撮影画像の劣化を抑制することができる。すなわち、カメラ本体２の移動に伴う撮影範囲Ｓの移動軌跡は、ケース１２の開口部１２ａ内（即ち、カバー１１内）に限定されている。
【００５２】
また、基準状態においては、第１〜第３駆動部２６Ａ〜２６Ｃの各駆動子４２はケース１２の内面に接触している。しかし、カメラ本体２が大きく回転すると、各駆動子４２がカバー１１の内面に進入する虞がある。駆動子４２がカバー１１の内面に進入すると、カバー１１の内面に駆動子４２による摩耗痕が形成され、撮影画像に該摩耗痕が写り込む虞がある。そこで、各駆動子４２がカバー１１の内面と接触しないようにカメラ本体２の回転範囲を制限することによって、撮影画像の劣化を抑制することができる。すなわち、カメラ本体２の移動に伴う撮影範囲Ｓの移動軌跡に各駆動子４２が進入しないようにカメラ本体２の回転範囲が制限されている。
【００５３】
ここで、本実施形態では、各駆動子４２がカバー１１の内面に接触しないカメラ本体２の回転範囲は、カメラ本体２の撮影範囲Ｓがケース１２の開口部１２ａ内に限定されるカメラ本体２の回転範囲よりも狭い。そのため、各駆動子４２がカバー１１の内面に接触しないようにカメラ本体２の回転範囲を制限することによって、同時に、カメラ本体２の撮影範囲Ｓをケース１２の開口部１２ａ内に限定するようにカメラ本体２の回転範囲を制限することができる。つまり、フォトセンサ６８の出力の前記設定値は、各駆動子４２がカバー１１の内面に接触しない値に設定されている。これにより、カバー１１の内面に摩耗痕が形成されることを防止すると共に、撮影画像に摩耗痕や開口部１２ａが写り込むことを防止することができる。
【００５４】
また、前記の制御的な回転規制に加えて、撮像装置１００は、物理的な回転規制も行っている。詳しくは、外殻１の内面には、カバー１１とケース１２との境界に段差部１５が設けられている。駆動子４２がケース１２の内面に沿ってカバー１１の方へ移動したとしても、駆動子４２が段差部１５に当接し、駆動子４２がカバー１１の内面に進入することが防止される。撮像装置１００に非常に大きな回転力や衝撃力が加わった場合には、前記の制御的な回転規制だけではカメラ本体２の回転を規制できない虞がある。しかし、駆動子４２の移動を段差部１５により規制することによって、撮像装置１００に非常に大きな回転力や衝撃力が加わった場合であっても、カメラ本体２の回転を規制することができる。
【００５５】
尚、本実施形態においては、開口部１２ａと大円との間隔は、開口部１３ａと大円との間隔と等しいので、各駆動子４２がカバー１１内に進入しないように規制することによって、各駆動子４２が第２ケース１４内に進入しないように規制することができる。すなわち、１つの駆動子４２がカバー１１に接近するときには、残りの駆動子４２の少なくとも１つは第２ケース１４に接近することになる。そして、第１ケース１３の形状は、外殻１の大円を含む平面に対して対称な形状をしているので、駆動子４２がカバー１１内に進入しないように規制することによって、残りの駆動子４２が第２ケース１４内に進入することを防止することができる。つまり、駆動子４２は、第１ケース１３の内面内で移動するようにカメラ本体２の回転が制限されている。
【００５６】
〈７．撮像装置の使用例〉
図８に撮像装置１００の使用例を示す。
【００５７】
第１ケース１３の外表面にピン８１が設けられている。ピン８１には、ストラップ８２が取り付けられている。第２カバー１４の外表面には面ファスナ（図示省略）が設けられている。
【００５８】
ユーザは、ストラップ８２を首に掛け、撮像装置１００を首からぶら下げた状態で使用する。このとき、面ファスナを衣服などに貼り付けることによって、歩行時などでも撮像装置１００の大きな揺れを防止することができる。
【００５９】
パン、チルト、ロール方向へのカメラ本体２の操作は、例えば、スマートフォンなどの無線通信機器を介して行うことができる。さらに、ジャイロセンサ６７により、歩行時の像ブレを抑制することができる。
【００６０】
〈８．効果〉
したがって、撮像装置１００は、開口部１２ａを有し、内面が球帯状に形成されたケース１２と、前記ケース１２内を移動可能であって、該ケース１２外の被写体を前記開口部１２ａを通じて撮影するカメラ本体２とを備え、前記カメラ本体２の撮影範囲Ｓは、前記開口部１２ａ内に限定されている。
【００６１】
この構成によれば、カメラ本体２の撮影範囲Ｓ内に開口部１２ａが入り込むことが防止される。その結果、撮影画像に開口部１２ａが写り込んで画質が劣化することを防止することができる。
【００６２】
また、撮像装置１００は、前記開口部１２ａを覆うカバー１１をさらに備え、前記カメラ本体２は、前記ケース１２の内面に接触した状態で該ケース１２内を移動するように構成されており、前記カメラ本体２の移動範囲は、該カメラ本体２が前記カバー１１の内面に接触しない範囲に限定されている。
【００６３】
この構成によれば、カメラ本体２がカバー１１の内面に接触することが防止される。カメラ本体２がカバー１１の内面に接触すると、カバー１１の内面に摩耗痕が形成され得る。カメラ本体２は、カバー１１を通してケース１２外の被写体を撮影するため、カバー１１に摩耗痕が存在すると、該摩耗痕が撮影画像に写り込む場合がある。それに対し、カメラ本体２がカバー１１の内面に接触しないようにすることによって、カバー１１に摩耗痕が発生することを防止し、摩耗混による画像劣化を防止することができる。
【００６４】
さらに、撮像装置１００は、前記カメラ本体２が前記カバー１１の内面に接触しないように該カメラ本体２の移動を規制する段差部１５をさらに備えている。
【００６５】
この構成によれば、カメラ本体２の移動が段差部１５により物理的に規制される。例えば、カメラ本体２の移動を制御的に規制する場合には、撮像装置１００に非常に大きな外力が作用したときには、カメラ本体２の移動を所定の範囲に制限し切れない虞がある。それに対し、物理的な規制部である段差部１５を設けることによって、カメラ本体２の移動を物理的に規制することができる。その結果、撮像装置１００に非常に大きな外力が作用した場合であっても、カメラ本体２の移動を所定の範囲に制限することができる。
【００６６】
また、撮像装置１００は、前記開口部１２ａを覆うカバー１１をさらに備え、前記カバー１１の光透過率は、前記ケース１２の光透過率よりも高くなっている。
【００６７】
この構成によれば、カバー１１を通して撮影を行う構成であっても、撮影画像の劣化を抑制することができる。
【００６８】
また、前記カバー１１の内面は、前記ケース１２の内面と曲率が略同一の球冠状に形成されている。
【００６９】
《その他の実施形態》
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、前記実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。また、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
【００７０】
上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【００７１】
前記撮像装置１００は、静止画撮影及び動画撮影を行うが、撮像装置は、静止画撮影のみを行うものであってもよいし、動画撮影のみを行うものであってもよい。
【００７２】
また、撮像装置１００は、カバー１１を有しているが、カバー１１を有さない構成であってもよい。また、ケース１２は、第１ケース１３及び第２ケース１４を有しているが、ケース１２の構成はこれに限られるものではない。
【００７３】
また、前記第１〜第３駆動部２６Ａ，２６Ｃは、圧電素子を含む振動型アクチュエータであるが、これに限られるものではない。例えば、駆動部は、ステッピングモータと駆動輪とを有し、駆動輪がケース１２の内面に接触する構成であってもよい。
【００７４】
さらに、第１〜第３駆動部２６Ａ〜２６Ｃは、Ｚ軸周りに等間隔に配置されているが、等間隔でなくてもよい。また、駆動部の個数は、３つに限定されるものではなく、２つ以下であっても、４つ以上であってもよい。例えば、撮像装置１００が４つの駆動部を備える場合、４つの駆動部を等間隔（９０°ごとに）配置としてもよい。
【００７５】
さらには、前記実施形態では、フォトセンサ６８を設けたり、段差部１５を設けることによってカメラ本体２の回転範囲を限定しているが、これに限られるものではない。例えば、駆動制御部６２は、前記基準状態のようなカメラ本体２の原点位置を記憶しておき、該原点位置からの移動量を制限することによってカメラ本体２の回転範囲を限定してもよい。また、カメラ本体２の回転を制御的に規制する構成と、カメラ本体２の回転を物理的に規制する構成との何れか一方だけを採用してもよい。
【００７６】
前記実施形態では、カメラ本体２の位置をフォトセンサ６８により検出しているが、これに限られるものではない。例えば、マグネットとホールセンサによってカメラ本体２の位置を検出してもよいし、第２ケース１４を金属製として、渦電流損失や静電容量変化を検出することによってカメラ本体２の位置を求めてもよい。カメラ本体２による第１ケース１３の画像検出を利用してもよい。
【００７７】
また、カバー１１の曲率半径を第１ケース１３の曲率半径よりも小さくすることによって、カバー１１と第１ケース１３との境界に段差部１５を形成しているが、段差部１５はこの構成に限られるものではない。例えば、第１ケース１３に段差部を形成してもよい。具体的には、第１ケース１３の開口部１２ａの近傍に、開口部１２ａと平行に形成された環状の凸条を形成してもよい。また、段差部１５は、駆動子４２と当接するが、駆動子４２以外の部材が段差部１５に当接する構成であってもよい。例えば、移動枠２１の一部が段差部１５に当接することによってカメラ本体２の移動が規制される構成であってもよい。
【００７８】
また、フォトセンサ６８によるカメラ本体２の回転規制及び段差部１５によるカメラ本体２の回転規制は、カメラ本体２の回転範囲を各駆動子４２がカバー１１の内面に接触しない範囲に制限している。しかし、これに限られず、カメラ本体２の撮影範囲Ｓをケース１２の開口部１２ａ内に限定する範囲にカメラ本体２の回転範囲を制限してもよい。
【００７９】
また、撮影範囲Ｓにカバー１１とケース１２との境界が入り込むか否かにかかわらず、撮影範囲Ｓの軌跡内に駆動子４２が進入しないようにカメラ本体２の回転範囲を制限してもよい。つまり、被写体を撮影する撮像装置１００であって、内面が球帯状に形成された外殻１と、前記外殻１内を移動可能であって、該外殻１の外部の被写体を該外殻１を通じて撮影する撮像部（カメラ本体２）とを備え、前記撮像部は、前記外殻１内を移動する際に該外殻１の内面に接触する接触部（駆動子４２）を有し、前記撮像部の移動範囲は、該撮像部の移動に伴う該撮像部の撮影範囲Ｓの移動軌跡内に前記接触部が進入しないように制限されているようにしてもよい。これにより、外殻１の内面のうち、撮像部（カメラ本体２）の撮像範囲Ｓの移動軌跡によって区画される領域には駆動子４２が接触しないので、該領域に駆動子４２による摩耗痕が形成されることを防止することができる。すなわち、撮像範囲Ｓの移動軌跡内に駆動子４２による摩耗痕が形成されることを防止することができる。
【００８０】
また、前記実施形態では、反射膜１４ａを第２ケース１４の開口縁部のみに設けているが、これに限られるものではない。例えば、第２ケース１４の内面の全面に反射膜１４ａを設けてもよい。それにより、カメラ本体２の全移動領域において位置検出を行うことができる。また、反射膜１４ａを、第２ケース１４以外の部分に設けてもよい。つまり、フォトセンサ６８に応じて、フォトセンサ６８と対向する位置に反射膜１４ａを設ければよい。例えば、反射膜１４ａを第１ケース１３やカバー１１に設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
以上説明したように、ここに開示された技術は、内面が球帯状に形成されたケース内に配置された撮像部を備えた撮像装置について有用である。
【符号の説明】
【００８２】
１００    撮像装置
１        外殻
１１      カバー
１２      ケース
１２ａ    開口部
１３      第１ケース
１３ａ    開口部
１４      第２ケース
１４ａ    反射膜
１５      段差部（規制部）
２        カメラ本体（撮像部）
２０      光軸
２１      移動枠
２２      外周壁
２３ａ    第１側壁
２３ｂ    第２側壁
２３ｃ    第３側壁
２４      仕切壁
２５      開口部
２６Ａ    第１駆動部
２６Ｂ    第２駆動部
２６Ｃ    第３駆動部
２７      取付板
２８      回路基板
３        レンズ鏡筒
３２      レンズ枠
３３      撮像素子
４Ａ      アクチュエータ本体
４Ｂ      アクチュエータ本体
４Ｃ      アクチュエータ本体
４１      振動体
４２      駆動子
４３      ホルダ
４４      回転軸
５Ａ      第１支持機構
５Ｂ      第２支持機構
５Ｃ      第３支持機構
５１      ブラケット
５２      保持板
５２ａ    開口
５３      支持部
５３ａ    ガイド溝
５４      付勢バネ
５５      ストッパ
５５ａ    第１規制部
５５ｂ    第２規制部
６１      映像処理部
６２      駆動制御部
６３      アンテナ
６４      送信部
６５      受信部
６６      バッテリ
６７      ジャイロセンサ
６８      フォトセンサ
８１      ピン
８２      ストラップ
Ｓ        撮影範囲
【手続補正２】
【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】
被写体を撮影する撮像装置であって、
開口部を有し、内面が球帯状に形成されたケースと、
前記ケース内を移動可能であって、該ケース外の被写体を前記開口部を通じて撮影する撮像部とを備え、
前記撮像部は、撮像部本体と、該撮像部本体を前記ケース内で自在に移動させる少なくとも２つの駆動部とを有し、
前記撮像部の撮影範囲は、前記開口部内に限定されている撮像装置。
【請求項２】
前記開口部を覆うカバーをさらに備え、
前記撮像部は、前記ケースの内面に接触した状態で該ケース内を移動するように構成されており、
前記撮像部の移動範囲は、該撮像部が前記カバーの内面に接触しない範囲に限定されている、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記撮像部の位置を検出する位置検出部と、
前記撮像部の移動を制御する制御部とをさらに備え、
前記制御部は、前記位置検出部の検出結果に基づいて前記撮像部の移動を所定の範囲内に限定することによって、前記撮像部の撮影範囲を前記開口部内に限定する、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記撮像部が前記所定の範囲を超えて移動したときに該撮像部の移動を規制する規制部をさらに備える、請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記撮像部が前記カバーの内面に接触しないように該撮像部の移動を規制する規制部をさらに備える、請求項２に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記カバーの内面は、前記ケースの内面と曲率が略同一の球冠状に形成されている、請求項１乃至５の何れか１つに記載の撮像装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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