JP6820061B2 - 全天球カメラ装置 - Google Patents

Description

本発明は、全天球画像を撮影する全天球カメラ装置に関し、特に、動画撮影時に三次元音場の音声を取り込むマイクを備えた全天球カメラ装置に関するものである。

従来より、全天球カメラ装置で全天球動画を撮影することが知られているが、音声については１つの無指向性マイクを用いて、そのマイク位置で全方位の音声を拾って収音（録音）するものが一般的である。

しかし、全天球の動画においては、一部の画角を切り出して、その画角で動画を再生する場合があるが、この時、音声が一つの全方位の音声だけで収音されていると、異なる画角で画像を再生しても、音声の状態が全て同じとなってしまい、臨場感に乏しいという問題がある。

そこで、臨場感を高めるために、指向性のあるマイク等を複数設けて、三次元音場の音声を取り込むことが考えられる。

例えば、下記特許文献１には、５個の指向性マイクを立体的に配置して、三次元音場の音声を取り込むパノラマ再現装置が開示されている。

しかし、この特許文献１の構造によると、全天球画像を取得する複数のレンズの中心と、複数のマイクの中心との位置が大きく離間しているため、得られた全天球画像の画像中心と、三次元音場の音声中心との間にズレが生じてしまい、動画再生時には、画像と音声のズレによって違和感を覚える可能性がある。

そこで、画像中心と音声中心を合わせるため、例えば、下記特許文献２のように、レンズを設けたカメラ装置の筐体表面にマイクを配置することが考えられる。この下記特許文献２は、全天球カメラではないものの、三次元音場の音声を収音するために、筐体である立方体の頂点位置に、８つの無指向性マイクを配置している。このように筐体にマイクを配置することで、画像中心と音声中心との間にズレがなくなるため、画角と音場のズレがなくなり違和感を抑えることができる。

特開２００１−２９８７３３号公報 特開２０１６−１６３１８１号公報

ところで、全天球カメラ装置においては、アクションカメラとして使われる場合が多く、カメラ装置を屋外で使用した場合には、カメラ装置自体に衝撃を受けるおそれが高い。

こうした時に、前述の特許文献２のように、立方体の頂点位置である、８カ所全てにマイクを設置していると、頂点位置に設けていることを相俟って、マイクが破損するおそれが高まり、一部のマイクに破損が生じることで、音声を得られない頂部（マイク）が生じ、満足な三次元音場を得られない可能性がある。

特に、この特許文献２のカメラ装置は、無指向性マイクを８つ設定して、それぞれの位置をズラすことで、音の指向性を得ているため、一部のマイクが破損すると、音の指向性が得られなくなり、三次元音場が得られないという問題が生じる。

また、８カ所にマイクを設置すると、８つの音声信号から、三次元音場を得ることになるが、音声の入力信号の数が増加するため、演算処理量が増加することになり、全天球カメラ装置の制御ユニットに大きな負担がかかるという問題も生じる。

さらに、音声を収音するために８つのマイクを設定すると、マイクの数も大幅に増加するため、コストアップが避けらないという問題もある。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもので、その目的は、全天球画像を撮影して、複数のマイクで音声を取得して三次元音場を収音する全天球カメラ装置において、マイク破損の可能性を低減して、演算処理の増加も抑制し、コストアップを最小限にしつつも、臨場感のある三次元音場を得る事ができる全天球カメラ装置を提供することにある。

その目的を達成するために、この発明では、複数の魚眼レンズ又は広角レンズで、全天球画像を撮影する全天球カメラ装置であって、矩形体形状の筐体の前面と後面に、前記レンズをそれぞれ設け、前記筐体前面のレンズの両側位置に、一対の第一指向性マイクを設け、前記筐体後面のレンズの両側位置に、前記一対の第一指向性マイク対して、ねじれの関係で一対の第二指向性マイクを設けた構造を採用している。

具体的には、第１の発明では、複数の魚眼レンズ又は広角レンズで、全天球画像を撮影する全天球カメラ装置であって、前記魚眼レンズ又は広角レンズが少なくとも前面と後面に設置された矩形体形状の筐体と、該筐体の前面のレンズを挟んだ両側位置に、一対の第一指向性マイクが設置され、前記筐体の後面のレンズを挟んだ両側位置に、一対の第二指向性マイクが設置されており、前記一対の第一指向性マイクを結ぶ線分と、前記一対の第二指向性マイクを結ぶ線分とが、ねじれの関係で位置するように設定されているものである。

この構成によれば、矩形体形状の筐体の前面と後面に、各々魚眼レンズ又は広角レンズを設けると共に、これらレンズの両側位置に、一対の第一指向性マイクと、一対の第二指向性マイクを設置し、前記一対の第一指向性マイクを結ぶ線分と、前記一対の第二指向性マイクを結ぶ線分とを、ねじれの関係で位置するように設定しているため、マイクの数を合計４つに限定したとしても、収音の指向性を全方位に向けることができる。

すなわち、４つの指向性マイクを使い、ねじれ関係で各マイクを配置することで、略正四面体の重心から各頂点方向にマイクの法線方向がほぼ一致するような関係となり、合計４つのマイクであっても、３６０°全方位に対する収音性能を満足することができるのである。

このため、レンズを設けた筐体に、複数のマイクを配置しつつも、マイクの数をできるだけ少なくして、三次元音場の音声を収音することができる。

なお、第一指向性マイクと第二指向性マイクについては、特定の指向性を有するマイクであれば、形式等は限定しない。例えば、単一指向性マイク、狭指向性マイク、鋭指向性マイク、超指向性マイク等であってもよい。

また、一対の第一指向性マイクを結ぶ線分と、一対の第二指向性マイクを結ぶ線分とが、ねじれの関係で位置するとは、例えば、筐体を、前方側から投影視した状態にあって、一対の第一指向性マイクを結ぶ線分と一対の第二指向性マイクを結ぶ線分とが、交差する位置関係となっていることを言い、例えば、２つの線分によって略Ｘ字状、又は略十字状が構成されるような位置関係になっていることを言う。

第２の発明では、前記一対の第一指向性マイクが、前面の角部に設置されて、前記一対の第二指向性マイクが、後面の角部に設定されているものである。

この構成によれば、第一指向性マイクが前面の角部に、第二指向性マイクが後面の角部にあることで、筐体の前面の中や後面の中において、レンズからもっと遠い位置に、マイクが配置されることになる。

このため、レンズに対して、第一指向性マイクと第二指向性マイクが写り込み難くなるため、各マイクの設置自由度を高めることができる。

よって、例えば、マイクを筐体から外方側へ突出等させて設けることもできるため、全天球画像の画像状態を維持しつつも、マイクの収音性能を高めることができる。

第３の発明では、前記一対の第一指向性マイクと前記一対の第二指向性マイクを、前記筐体から外方へ突出するように支持する支持ブラケットを設けたものである。

この構成によれば、支持ブラケットを設けたことで、第一指向性マイクと第二指向性マイクとを、筐体から外方側へ大きく突出して位置させることができる。

このため、指向性マイクの振動板の前と後ろに、収音のための空間を確実に確保することができる。

よって、第一指向性マイクと第二指向性マイクを筐体に設けながらも、指向性マイクの収音性能をより高めることができる。

第４の発明では、前記一対の第一指向性マイクと前記一対の第二指向性マイクの、筐体からの前方側及び後方側への突出量を、前記魚眼レンズ又は広角レンズの前方側及び後方側への突出量以下に設定したものである。

この構成によれば、第一指向性マイクと第二指向性マイクの筐体からの前方側及び後方側への突出量を、魚眼レンズ又は広角レンズの前方側及び後方側への突出量以下に設定することで、第一指向性マイクと第二指向性マイクが筐体から突出しても、前方側及び後方側では、魚眼レンズ又は広角レンズよりも突出しないことになる。

このため、全天球カメラ装置に、前方側又は後方側から衝撃を受けた際、第一指向性マイク又は第二指向性マイクだけでなく、魚眼レンズ又は広角レンズ側にも衝撃が作用するため、第一指向性マイク又は第二指向性マイクに作用する衝撃荷重を緩和できるのである。

よって、第一指向性マイク及び第二指向性マイクを、筐体よりも突出させつつも、魚眼レンズ又は広角レンズ側にも衝撃荷重を分散できるため、第一指向性マイク又は第二指向性マイクの破損の可能性をできるだけ少なくすることができる。

第５の発明では、前記一対の第一指向性マイクと前記一対の第二指向性マイクを、マイクの指向方向が筐体の中央側を向くように設定したものである。

この構成によれば、第一指向性マイクと第二指向性マイクの指向方向を、筐体の中央側（内側）を向くよう配置している。すなわち、これら複数のマイクを、いわゆるＸ‐Ｙ配置としているのである。

このため、マイクの指向方向の反対側には、なんら筐体等の遮蔽物が存在しないため、第一指向性マイクと第二指向性マイクの指向性マイクの収音性能を高めることができる。

よって、三次元音場の音声を、より臨場感を高めて収音することができる。

以上説明したように、本発明によれば、レンズを設けた筐体に、複数のマイクを配置しつつも、マイクの数をできるだけ少なくして、三次元音場の音声を収音することができる。

よって、全天球画像を撮影して、マイクで音声を取得して三次元音場を生成する全天球カメラ装置において、マイク破損の可能性を低減して、演算処理の増加も抑制し、コストアップを最小限にしつつも、臨場感のある三次元音場を得る事ができる。

本発明の実施形態１に係る全天球カメラ装置の全体斜視図である。 実施形態１の全天球カメラ装置の正面図である。 実施形態１の全天球カメラ装置の背面図である。 実施形態１の全天球カメラ装置の左側面図である。 実施形態１の全天球カメラ装置の右側面図である。 実施形態１の全天球カメラ装置の平面図である。 実施形態１の全天球カメラ装置の底面図である。 実施形態１の全天球カメラの概略平面図である。 実施形態１の全天球カメラ装置のマイクの配置関係を示した斜視模式図である。 実施形態１の全天球カメラ装置のマイクの配置関係を示した正面視の模式図である。 実施形態２に係る全天球カメラ装置の全体斜視図である。 実施形態２の全天球カメラ装置の概略平面図である。 実施形態３の全天球カメラ装置のマイクの配置関係を示した正面視の模式図である。

以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、或いはその用途を制限することを意図するものではない。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る全天球カメラ装置の全体斜視図である。図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、図２Ｄ、図２Ｅ、図２Ｆは、それぞれ、実施形態１の全天球カメラ装置の正面図、背面図、左側面図、右側面図、平面図、底面図である。まず、これらの図を使って、全天球カメラ装置の全体構造について説明する。

図１に示すように、全天球カメラ装置Ｔは、略矩形体形状の筐体であるカメラハウジング１と、そのカメラハウジング１の前面に設けた第一魚眼レンズ２と、カメラハウジング１の後面に設けた第二魚眼レンズ３と、カメラハウジング１の角部４か所に設けた４つの指向性マイク４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄとを備えている。なお、図１等で示す矢印によって、全天球カメラ装置Ｔの前後方向、上下方向、及び左右方向をそれぞれ定義する。

なお、図示はしないが、カメラハウジング１の内部には、第一魚眼レンズ２及び第二魚眼レンズ３で撮像した半天球画像から、全天球画像を生成する画像制御装置や、４つの指向性マイク４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄで収音した音声情報から三次元音場の音声データを生成する音声制御装置、さらに、その他、全天球カメラ装置として機能する制御装置等を設けている。

また、図示はしないが、カメラケーシング１表面には、操作ボタンや操作パネル、さらには表示パネル等を設けると共に、外部機器と接続を行う接続端子を設けている。

前述のカメラハウジング１は、略正方形形状の前面パネル部１０と、同じく略正方形形状の後面パネル部１１と、両パネル部の全周囲を前後方向に延びて連結する側面パネル部１２と、から構成されている。

前面パネル部１０の中央位置には、略正方形状に前方側に突出するレンズ台座部１３を設けている。また、後面パネル部１１の中央位置にも、略正方形状に後方側に突出するレンズ台座部１４を設けている。

さらに、側面パネル部１２は、上側に位置する上側面部１２ａと、左右両側に位置する左右側面部１２ｂ、１２ｃと、下側に位置する下側面部１２ｄとを備えて、各面部を繋ぐ角部には、曲面で形成されたコーナー面部１２ｅを設けている。

このように、カメラハウジング１は、これらの各パネル部１０，１１，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ、を組み合せることで、前後長が短い、正面視が略正方形形状の矩形体として、構成されている。

具体的には、図２Ａに示すように、このカメラハウジング１の上下方向寸法Ｈと、左右方向寸法Ｗを、ほぼ同じに設定することにより、正面視が、略正方形形状の矩形体としている。もっとも、この上下方向寸法Ｈと左右方向寸法Ｗは、任意の適切な大きさに設定しても良い。

また、コーナー面部１２ｅと各側面部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄとの間には、前後方向に延びる略カマボコ状に突出する円筒部１５を設けている。そして、この円筒部１５は、後述するマイクの支持ブラケット５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄを、螺合固定できるように、内周面に雌ネジ（図示せず）を形成している。

前述の第一魚眼レンズ２は、周知の如く凸状レンズで形成されており、前面パネル部１０のレンズ台座部１３上に設けられ、レンズ面が前方側に大きく突出するように設置されている。この第一魚眼レンズ２は、全天球カメラ装置Ｔの前側の景色を、半天球画像として取り込むように設定されている。

前述の第二魚眼レンズ３も、周知の如く凸レンズで形成されており、後面パネル部１１のレンズ台座部１３上に設けられ、レンズ面が後方側に大きく突出するように設置されている。この第二魚眼レンズ３は、全天球カメラ装置Ｔの後ろ側の景色を半天球画像として取り込むように設定されている。

こうして、第一魚眼レンズ２と第二魚眼レンズ３で取り込んだ２つの半天球画像を用いて、図示しない画像制御装置によって３６０°全周の全天球画像を生成するように構成している。

前述の指向性マイク４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄは、カメラハウジング１の前面パネル部１０側に設けられる一対の第一指向性マイク４Ａ，４Ｂと、後面パネル部１１側に設けられる一対の第二指向性マイク４Ｃ，４Ｄとの、計４つで構成されている。

まず、一対の第一指向性マイク４Ａ，４Ｂは、図２Ａに示すように、前面パネル部１０の第一魚眼レンズ２を挟んだ両側位置に設定されており、上部左側の角部（４Ａ）と、下部右側の角部（４Ｂ）とに、それぞれ１つずつ設置されている。

また、一対の第二指向性マイク４Ｃ，４Ｄは、図２Ｂに示すように、後面パネル部１１の第二魚眼レンズ３を挟んだ両側位置に設定されており、上部右側の角部（４Ｃ）と、下部左側の角部（４Ｄ）とに、それぞれ１つずつ設置されている。

これらの指向性マイク４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄは、全て、単一指向性マイクで構成されており、内部に設けた振動板４０と、収音方向に設定した収音開口部４１と、振動板４０の後ろ側に音の通り道として設定した後部開口部４２と、によって構成されている（図２Ａの４Ａ、４Ｃを参照）。

これら第一指向性マイク４Ａ，４Ｂと第二指向性マイク４Ｃ，４Ｄは、全て支持ブラケット５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄによってカメラハウジング１に設置固定されている。

この支持ブラケット５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄは、図１の５Ｂに示すように、指向性マイクの振動板４０を支持するリング部５０と、そのリング部５０から一体的に二股状に延びる２つの脚部５１，５１と、脚部５１，５１の先端に設けられた円筒状の２つの取付け筒部５２，５２と、を備えて構成されている。そして、この取付け筒部５２の貫通孔５３は、取付ビス５４（図２参照）を挿通できる内径を有している。

この支持ブラケット５Ａ（５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ）は、２つの取付ビス５４，５４によって、取付け筒部５２，５２を、カメラハウジング１の円筒部１５，１５に螺合固定することで、カメラハウジング１に設置固定される。

この支持ブラケット５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄによって、第一指向性マイク４Ａ，４Ｂと第二指向性マイク４Ｃ，４Ｄは、カメラハウジング１に設置固定されることによって、振動板４０をカメラハウジング１から離間して位置させることができるため、前述の収音開口部４１と後部開口部４２の周囲（振動板４０の前方と後方）に、収音のための空間を確実に確保することができる。

よって、第一指向性マイク４Ａ，４Ｂと第二指向性マイク４Ｃ，４Ｂをカメラハウジング１に設置しながらも、指向性マイク４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄの収音性能をより高めることができる。

なお、支持ブラケット５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄの脚部５１や取付け筒部５２の長さを、より長くすることで、カメラハウジング１から第一指向性マイク４Ａ，４Ｂと、第二指向性マイク４Ｃ，４Ｄを離間させることができる。このように、構成した場合はカメラハウジング１の影響を全くなくすことができ、第一指向性マイク４Ａ，４Ｂと第二指向性マイク４Ｃ，４Ｄの収音性能を、さらに高めることができる。

もっとも、この支持ブラケット５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄの脚部５１や取付け筒部５２の長さを、あまり長くしてしまうと、第一指向性マイク４Ａ，４Ｂと第二指向性マイク４Ｃ，４Ｄが、第一魚眼レンズ２と第二魚眼レンズ３の撮影領域に入ってしまい、各レンズ２，３で取り込む半天球画像に、第一指向性マイク４Ａ，４Ｂと第二指向性マイク４Ｃ，４Ｄが、写り込んでしまうおそれがある。

このため、支持ブラケット５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄの脚部５１や取付け筒部５２の長さは、第一魚眼レンズ２と第二魚眼レンズ３の撮影領域に入らない領域で、且つ、できるだけ長くすることが望ましい。

また、この支持ブラケット５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄによって、第一指向性マイク４Ａ，４Ｂも第二指向性マイク４Ｃ，４Ｄも、収音方向を共にカメラハウジング１の中央側（内側）を向くように、振動板４０が傾斜するように設置されている。

具体的には、図２Ａに示すように、正面視では、一対の第一指向性マイク４Ａ，４Ｂは、共に、収音方向（実線の矢印）がカメラハウジング１の中央側を向くように、水平線ｘから約４５°内側を向くように、傾斜している。また、一対の第二指向性マイク４Ｃ，４Ｄも、共に、収音方向（破線の矢印）がカメラハウジング１の中央側向くように、水平線ｘから約４５°内側を向くように、傾斜している。

また、図２Ｃ、図２Ｄに示すように、側面視でも、一対の第一指向性マイク４Ａ，４Ｂは、共に、収音方向（実線の矢印）がカメラハウジング１の中央側を向くように、水平線ｘから約３０°内側を向くように傾斜し、一対の第二指向性マイク４Ｃ，４Ｄも、共に、収音方向（実線の矢印）がカメラハウジング１の中央側向くように、水平線ｘから約３０°内側を向くように、傾斜している。

なお、この傾斜角は、水平線ｘから約４５°内側を向くように配置することで、略正四面体の重心から各頂点方向にマイクの法線方向が一致する、理想的な配置関係となる。しかし、この傾斜角は、カメラハウジング１や第一魚眼レンズ２、第二魚眼レンズ３との関係によって、これに限定されず、例えば、この実施形態のように３０°であっても良いし、さらに６０°程度になるように配置しても良い。

さらに、図２Ｆ、図２Ｅに示すように、平面視や底面視においても、一対の第一指向性マイク４Ａ，４Ｂは、共に、収音方向（実線の矢印）がカメラハウジング１の中央側（内側）を向くように、前後方向線ｙから約３０°内側を向くように傾斜し、一対の第二指向性マイク４Ｃ，４Ｄも、共に、収音方向（実線の矢印）がカメラハウジング１の中央側向くように、前後方向線ｙから約３０°内側を向くように、傾斜している。

なお、この傾斜角でも、前後方向線ｙから約４５°内側を向くように配置することで、略正四面体の重心から各頂点方向にマイクの法線方向が一致する、理想的な配置関係となる。この傾斜角もカメラハウジング１や第一魚眼レンズ２、第二魚眼レンズ３との関係によって、これに限定されず、例えば、この実施形態のように３０°であっても良いし、さらに６０°程度になるように配置しても良い。

以上のように、一対の第一指向性マイク４Ａ，４Ｂも一対の第二指向性マイク４Ｃ，４Ｄも、共に収音方向が、カメラハウジング１の中央側（内側）を向くように設定されている。

こうして、一対の第一指向性マイク４Ａ，４Ｂは、いわゆるＸ‐Ｙ配置のマイク配置となって、共に設置位置の反対側からの音声を収音するように構成されている。また、一対の第二指向性マイク４Ｃ，４Ｄも、いわゆるＸ‐Ｙ配置のマイク配置となって、共に設置位置の反対側からの音声を収音するように構成されている。

このように、一対の第一指向性マイク４Ａ，４Ｂも、一対の第二指向性マイク４Ｃ，４Ｄも、共にＸ‐Ｙ配置とすることによって、振動板４０の後方側（後部開口部４２側）に、カメラハウジング１等を全く存在させず、完全な開放空間とすることができるため、指向性マイク４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｅの指向性能をより高めた収音ができる。

よって、より臨場感の高い三次元音場を再現できる収音をすることができる。

また、このように、一対の第一指向性マイク４Ａ，４Ｂと一対の第二指向性マイク４Ｃ，４Ｄを、カメラハウジング１に設けて、Ｘ−Ｙ配置することにより、カメラハウジング１の第一魚眼レンズ２と第二魚眼レンズ３によって構成されるレンズの光軸上で、一対の第一指向性マイク４Ａ，４Ｂの収音線、及び一対の第二指向性マイク４Ｃ，４Ｄの収音線を共に交差させることができる。

この点について、図３を利用して説明する。図３は、実施形態１の全天球カメラ装置Ｔの概略平面図である。

この図３に示すように、レンズの光軸ＬＬは、第一魚眼レンズ２と第二魚眼レンズ３の中心を通り、レンズ２，３の法線方向に延びる仮想的な線（ＬＬ）で構成される。一方、一対の第一指向性マイク４Ａ，４Ｂと一対の第二指向性マイク４Ｃ，４Ｄの各収音軸Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄは、各指向性マイク４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄの振動板４０の中心を通り、振動板４０（図１参照）の法線方向に延びる仮想的な線（Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄ）で構成される。

この図に示すように、一対の第一指向性マイク４Ａ，４Ｂの収音線Ｒａ，Ｒｂは、第一魚眼レンズ２の前方の空間において、レンズの光軸ＬＬ上で交わる。一方、一対の第二指向性マイク４Ｃ，４Ｄの収音線Ｒｃ，Ｒｄも、第二魚眼レンズ３の後方の空間で、レンズの光軸ＬＬ上で交わる。

このため、第一魚眼レンズ２と第二魚眼レンズ３で撮影した画像の中心と、第一指向性マイク４Ａ，４Ｂと第二指向性マイク４Ｃ，４Ｄで収音した音声の中心との間で、ズレが生じず、全天球画像と三次元音場とのズレを全く生じないようにできる。

このように、全天球画像と三次元音場とのズレをなくすことで、臨場感を高めつつ、画角と音場のズレによる違和感を抑えることができる。

また、この全天球カメラ装置Ｔでは、一対の第一指向性マイク４Ａ，４Ｂを結ぶ線分と、一対の第二指向性マイク４Ｃ，４Ｄを結ぶ線分とが、ねじれの関係で位置するように設定されている。

この点について、図４、図５で説明する。図４は、全天球カメラ装置のマイクの配置関係を示した斜視模式図で、図５は、全天球カメラ装置のマイクの配置関係を示した正面視の模式図である。

図４に示すように、一対の第一指向性マイク４Ａ，４Ｂを結ぶ線分４００が前面パネル部１０側に位置して、一対の第二指向性マイク４Ｃ，４Ｄを結ぶ線分４０１が後面パネル部１１側に位置して、カメラハウジング１を挟んで、ねじれの関係に位置するようになっている。

すなわち、図５に示すように、正面視では、一対の第一指向性マイク４Ａ，４Ｂを結ぶ線分４００と、一対の第二指向性マイク４Ｃ，４Ｂを結ぶ線分４０１とで、「略Ｘ字状」が構成されるような位置関係となっているのである。

このように、一対の第一指向性マイク４Ａ，４Ｂと一対の第二指向性マイク４Ｃ，４Ｄを配置することで、マイクの数を合計４つに限定したとしても、収音の指向性を全方位に向けることができる。

すなわち、４つの指向性マイク４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄを使い、ねじれ関係で各マイクを配置することで、略正四面体の重心から各頂点方向にマイクの法線方向がほぼ一致するような関係となって、合計４つのマイクであっても、３６０°全方位に対する収音性能を満足することができるのである。

このため、マイクの数をできるだけ少なくしつつも、三次元音場の音声を収音することができる。

このようにマイクの数をできるだけ減らすことで、全天球カメラ装置Ｔに、仮に衝撃が作用したとしても、カメラハウジング１の角部８カ所全てにマイクを設けていないため、マイクの破損の可能性を低減できる。

また、指向性マイク４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄを使って収音しているため、例えば、一つが破損した場合であっても、複数の無指向性マイクを使った場合のように指向性が失われるおそれを低減することができる。

さらに、マイクの数もできるだけ少なくできるため、三次元音場の音声を処理する際の演算処理の増加も抑制することができる。加えて、マイクの数もできるだけ少なくできるため、製造時のコストアップも最小限に抑えることができる。

よって、全天球画像を撮影して、マイクで音声を取得して三次元音場を生成する全天球カメラ装置Ｔにおいて、マイク破損の可能性を低減して、演算処理の増加も抑制し、コストアップを最小限にしつつも、臨場感のある三次元音場を得る事ができる。

特に、本実施形態では、一対の第一指向性マイク４Ａ，４Ｂが前面パネル部１０側の角部に設置されて、一対の第二指向性マイク４Ｃ，４Ｄが、後面パネル部１１側の角部に設定されている。

これにより、前面パネル部１０や後面パネル部１１の中で、レンズ２，３からもっと遠い位置に、マイクが配置されることになる。すなわち、略正方形のパネル部１０，１１の中心から最も離間するのが、角部であるため、レンズ中心から最も離間した位置に、マイクを位置させることになるのである。

このため、第一魚眼レンズ２や第二魚眼レンズ３に、第一指向性マイク４Ａ，４Ｂや第二指向性マイク４Ｃ，４Ｄが写り込み難くなるため、各マイクの設置自由度を高めることができる。

よって、第一指向性マイク４Ａ，４Ｂと第二指向性マイク４Ｃ，４Ｄを、外方側へ突出させることができ、これにより、全天球画像の画像状態を維持しつつも、マイクの収音性能を高めることができる。

また、本実施形態では、一対の第一指向性マイク４Ａ，４Ｂと一対の第二指向性マイク４Ｃ，４Ｄを支持する支持ブラケット５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄを設けている。

これにより、第一指向性マイク４Ａ，４Ｂと第二指向性マイク４Ｃ，４Ｄとを、カメラケーシング１から外方側へ大きく突出して位置させることができる。

このため、指向性マイク４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄの振動板４０の前と後ろに、収音のための空間を確実に確保することができる。

よって、第一指向性マイク４Ａ，４Ｂと第二指向性マイク４Ｃ，４Ｄをカメラケーシング１に設けながらも、指向性マイク４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄの収音性能をより高めることができる。

もっとも、本実施形態では、一対の第一指向性マイク４Ａ，４Ｂのカメラハウジング１からの前方側への突出量を、第一魚眼レンズ２の前方側への突出量以下に設定して、一対の第二指向性マイク４Ｃ，４Ｄのカメラハウジング１からの前方側への突出量を、第二魚眼レンズ３の後方側への突出量以下に設定している。

具体的には、図２Ｃに示すように、一対の第一指向性マイク４Ａ，４Ｂのカメラハウジング１からの前方側への突出量ＴＭ１を、第一魚眼レンズ２の前方側への突出量ＴＬ１よりも小さく設定しており、また一対の第二指向性マイク４Ｃ，４Ｄのカメラハウジング１からの前方側への突出量ＴＭ２も、第二魚眼レンズ３の前方側への突出量ＴＬ２よりも小さく設定している。

これにより、第一指向性マイク４Ａ，４Ｂと第二指向性マイク４Ｃ，４Ｄが、支持ブラケット５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄによってカメラハウジング１から突出しても、前方側及び後方側について、第一魚眼レンズ２や第二魚眼レンズ３よりも突出しないことになる。

このため、全天球カメラ装置Ｔ自体が、前方又は後方から衝撃を受けた際には、第一指向性マイク４Ａ，４Ｂや第二指向性マイク４Ｃ，４Ｄだけでなく、第一魚眼レンズ２や第二魚眼レンズ３にも衝撃が作用するため、第一指向性マイク４Ａ，４Ｂや第二指向性マイク４Ｃ，４Ｄに作用する衝撃荷重を緩和することができる。

よって、第一魚眼レンズ２や第二魚眼レンズ３にも衝撃荷重を分散できるため、第一指向性マイク４Ａ，４Ｂ又は第二指向性マイク４Ｃ，４Ｄの破損の可能性をできるだけ少なくすることができる。

したがって、第一指向性マイク４Ａ，４Ｂと第二指向性マイク４Ｃ，４Ｄとを支持ブラケット５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄによって、カメラハウジング１から突出して設けたとしても、破損のおそれを低減することができる。

（実施形態２）
図６は、本発明の実施形態２に係る全天球カメラ装置の全体斜視図である。図７は、実施形態２の全天球カメラ装置の概略平面図である。これらの図を使って、実施形態２について説明する。

本実施形態の全天球カメラ装置Ｔは、一対の第一指向性マイク１０４Ａ，１０４Ｂと一対の第二指向性マイク１０４Ｃ，１０４Ｄの向き（指向方向）を、カメラハウジング１の外側に向けた点が、実施形態１と異なるものである。その他の構成要素については、実施形態１と同様であるため、符号を付して説明を省略する。

一対の第一指向性マイク１０４Ａ，１０４Ｂと一対の第二指向性マイク１０４Ｃ，１０４Ｄは、支持ブラケット１０５Ａ，１０５Ｂ，１０５Ｃ，１０５Ｄによって、収音方向を共にカメラハウジング１の外側を向くように、振動板４０を傾斜させて設置している。

具体的には、図示しないものの、正面視では、一対の第一指向性マイク１０４Ａ，１０４Ｂは、共に、収音方向がカメラハウジング１の外側を向くように、水平線から約４５°外側を向くように、傾斜している。また、一対の第二指向性マイク１０４Ｃ，１０４Ｄも、収音方向がカメラハウジング１の外側を向くように、水平線から約４５°外側を向くように、傾斜している。

また、側面視でも、一対の第一指向性マイク１０４Ａ，１０４Ｂは、収音方向がカメラハウジング１の外側を向くように、水平線から約３０°外側を向くように傾斜し、一対の第二指向性マイク１０４Ｃ，１０４Ｄも、共に、収音方向がカメラハウジング１の外側を向くように、水平線から約３０°外側を向くように、傾斜している。

さらに、平面視や底面視においても、一対の第一指向性マイク１０４Ａ，１０４Ｂは、共に、収音方向がカメラハウジング１の外側を向くように、前後方向線から約３０°外側を向くように傾斜し、一対の第二指向性マイク１０４Ｃ，１０４Ｄも、共に、収音方向がカメラハウジング１の外側を向くように、前後方向線から約３０°外側を向くように、傾斜している。

このように、一対の第一指向性マイク１０４Ａ，１０４Ｂも、一対の第二指向性マイク１０４Ｃ，１０４Ｄも、共に収音方向がカメラハウジング１の外側を向くように設定されている。

このように、マイクの収音方向をカメラハウジング１の外側を向けて設定することを、いわゆるＡ−Ｂ配置というが、本実施形態では、一対の第一指向性マイク１０４Ａ，１０４Ｂも、一対の第二指向性マイク１０４Ａ，１０４Ｂも、共にＡ−Ｂ配置としている。

図７に示すように、実施形態２も実施形態１と同様に、レンズの光軸ＬＬは、第一魚眼レンズ２と第二魚眼レンズ３の中心を通り、レンズの法線方向に延びる仮想的な線（ＬＬ）で構成される。また、一対の第一指向性マイク１０４Ａ，１０４Ｂと一対の第二指向性マイク１０４Ｃ，１０４Ｄの各収音軸Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄも、各指向性マイク１０４Ａ，１０４Ｂ，１０４Ｃ，１０４Ｄの振動板４０の中心を通り、振動板４０（図６参照）の法線方向に延びる仮想的な線（Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄ）で構成される。

この図に示すように、一対の第一指向性マイク１０４Ａ，１０４Ｂの収音線Ｒａ，Ｒｂは、第二魚眼レンズ３の後方の空間において、レンズの光軸ＬＬ上で交わる。一方、一対の第二指向性マイク１０４Ｃ，１０４Ｄの収音線Ｒｃ，Ｒｄは、第一魚眼レンズ２の前方の空間で、レンズの光軸上ＬＬで交わる。

この実施形態においても、一対の第一指向性マイク１０４Ａ，１０４Ｂの収音線Ｒａ，Ｒｂも、一対の第二指向性マイク１０４Ｃ，１０４Ｄの収音線Ｒｃ，Ｒｄも、共にレンズの光軸ＬＬ上で交わる。

よって、この実施形態でも、第一魚眼レンズ２と第二魚眼レンズ３で撮影した画像の中心と、第一指向性マイク１０４Ａ，１０４Ｂと第二指向性マイク１０４Ｃ，１０４Ｄで収音した音声の中心との間で、ズレが生じず、全天球画像と三次元音場とのズレを全く生じないようにできる。

従って、実施形態２でも、全天球画像と三次元音場との間のズレがなく、臨場感を高めることができる。

本実施形態によると、一対の第一指向性マイク１０４Ａ，１０４Ｂも、一対の第二指向性マイク１０４Ｃ，１０４Ｄも、共にＡ−Ｂ配置にすることで、正面視及び背面視において、振動板４０や支持ブラケット１０５Ａ，１０５Ｂ，１０５Ｃ，１０５Ｄが、カメラハウジング１側に位置して、突出することがないため、実施形態１の全天球カメラ装置Ｔより、マイクの破損の可能性を低減することができる。

また、一対の第一指向性マイク１０４Ａ，１０４Ｂと一対の第二指向性マイク１０４Ｃ，１０４Ｄの突出量も、実施形態１の全天球カメラ装置Ｔよりも、少なくできるため、撮影等の通常時の取扱いも、容易に行なえる。

（実施形態３）
図８は、本発明の実施形態３に係る全天球カメラ装置のマイクの配置関係を示した正面視の模式図である。

この図に示すように、本実施形態は、カメラケーシング１０１が、上下方向が長尺となった、正面視が略長方形形状の矩形体で構成されている。そして、第一魚眼レンズ２と第二魚眼レンズ３は、カメラケーシング１０１の中心からやや上方側に位置するように設置されている。

一対の第一指向性マイク２０４Ａ，２０４Ｂと、一対の第二指向性マイク２０４Ｃ，２０４Ｄは、実施形態１などと同様に、カメラケーシング１０１の角部に設定されており、一対の第一指向性マイク２０４Ａ，２０４Ｂを結ぶ線分５００と、一対の第二指向性マイク２０４Ｃ，２０４Ｄを結ぶ線分５０１とが、ねじれの関係で位置するように設定されている。

本実施形態では、第一魚眼レンズ２と第二魚眼レンズ３が、カメラケーシング１０１中心からやや上方側に設置されているため、第一魚眼レンズ２と第二魚眼レンズ３の位置によって決まるレンズの光軸は、カメラケーシング１０１の中心からやや上方位置に形成されることになる。

このため、一対の第一指向性マイク２０４Ａ，２０４Ｂの収音線も、一対の第二指向性マイク２０４Ｃ，２０４Ｄの収音線も、厳密には、レンズの光軸上で交わらない。

しかし、上下方向でややズレているだけで、平面視ではズレていない。すなわち、前後方向及び左右方向ではズレていないのである。

ここで、人間の耳は、左右に付いていることで、左右前後のズレには、感度が高いものの、上下方向には、感度が低い。

このため、左右及び前後方向でズレていなければ、実施形態１や実施形態２と同様に、画像の中心と音声の中心との間で、ズレを感じることはなく、全天球画像と三次元音場とのズレを抑制することができる。

なお、このように、カメラケーシング１０１を上下方向に長尺とすることで、全天球カメラ装置Ｔの把持部が増えるため、撮影時の取扱い性を高めることができる。

（他の実施形態）
以上、実施形態１乃至３で本発明を説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。

一対の第一指向性マイクを結ぶ線分と、一対の第二指向性マイクを結ぶ線分とが、ねじれの関係で位置するように設定されていれば、例えば、一対の第一指向性マイクと一対の第二指向性マイクを、カメラケーシングの辺縁部の中間位置に設定しても良い。この場合には、一対の第一指向性マイクを結ぶ線分と一対の第二指向性マイクを結ぶ線分とで、「略十字状」が構成されるような位置関係となる。

このように構成すると、第一指向性マイクと第二指向性マイクを、カメラケーシングの角部に位置させないため、第一指向性マイクと第二指向性マイクの破損をより防ぐことができる。

また、支持ブラケットを設定せずに、カメラケーシングに一体的にマイク取付部を成形して、そのマイク取付部によって、第一指向性マイクと第二指向性マイクを設置してもよい。このように構成すると、部品点数を削減できる。

さらに、第一魚眼レンズ２や第二魚眼レンズ３の代わりに、広角レンズを用いてもよい。

そして、マイクについても、単一指向性マイクに限らず、狭指向性マイク、鋭指向性マイク、又は超指向性マイク等であっても良い。

その他、発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、構造を変更、又は追加しても良い。

以上説明したように、本発明にかかる全天球カメラ装置は、複数のマイクを備えて、臨場感のある三次元音場を得る事ができる全天球カメラ装置において有用である。

Ｔ…全天球カメラ装置
１，１０１…カメラケーシング（筐体）
２…第一魚眼レンズ
３…第二魚眼レンズ
４Ａ，４Ｂ，１０４Ａ，１０４Ｂ，２０４Ａ，２０４Ｂ…第一指向性マイク
４Ｃ，４Ｄ，１０４Ｃ，１０４Ｄ，２０４Ｃ，２０４Ｄ…第二指向性マイク
５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，１０５Ａ，１０５Ｂ，１０５Ｃ，１０５Ｄ…支持ブラケット
１０…前面パネル部（前面）
１１…後面パネル部（後面）
１２…側面パネル部
４００，５００…一対の第一指向性マイクを結ぶ線分
４０１，５０１…一対の第二指向性マイクを結ぶ線分

Claims (5)

1. 複数の魚眼レンズ又は広角レンズで、全天球画像を撮影する全天球カメラ装置であって、
   前記魚眼レンズ又は広角レンズが少なくとも前面と後面に設置された矩形体形状の筐体と、
   該筐体の前面のレンズを挟んだ両側位置に、一対の第一指向性マイクが設置され、
   前記筐体の後面のレンズを挟んだ両側位置に、一対の第二指向性マイクが設置されており、
   前記一対の第一指向性マイクを結ぶ線分と、前記一対の第二指向性マイクを結ぶ線分とが、ねじれの関係で位置するように設定されている
   ことを特徴とする全天球カメラ装置。
2. 前記一対の第一指向性マイクが、前面の角部に設置されて、
   前記一対の第二指向性マイクが、後面の角部に設定されている
   ことを特徴とする請求項１記載の全天球カメラ装置。
3. 前記一対の第一指向性マイクと前記一対の第二指向性マイクを、前記筐体から外方へ突出するように支持する支持ブラケットを設けた
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の全天球カメラ装置。
4. 前記一対の第一指向性マイクと前記一対の第二指向性マイクの、筐体からの前方側及び後方側への突出量を、前記魚眼レンズ又は広角レンズの前方側及び後方側への突出量以下に設定した
   請求項３記載の全天球カメラ装置。
5. 前記一対の第一指向性マイクと前記一対の第二指向性マイクを、マイクの指向方向が筐体の中央側を向くように設定した
   ことを特徴とする請求項１乃至４いずれか一に記載の全天球カメラ装置。

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