JPWO2013108612A1 - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

撮像装置（１００）は、外殻（１）と、前記外殻（１）内を移動可能に構成され、該外殻１外の被写体を該外殻（１）を通して撮影するカメラ本体２と、前記カメラ本体（２）による撮影画像から前記外殻（１）における障害物を検出する障害物検出部（７１）と、前記障害物検出部（７１）により検出された障害物を前記撮影画像から除去する障害物除去部（７３）とを備えている。

Description

ここに開示される技術は、内面が球面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。

特許文献１に係る撮像装置では、内面が球面状に形成された外殻内に撮像部を配置している。外殻は、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、撮像部を外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、該駆動輪が外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、撮像部が外殻の内面に沿って移動する。撮像部は、外殻を通して、外殻外部の被写体を撮影する。

特開平９−２５４８３８号公報

しかしながら、特許文献１に係る撮像装置では、外殻及びその近傍に障害物が存在すると、該障害物が撮影画像に写り込む等して、撮影画像の画質が劣化する虞がある。障害物としては、外殻の接合部や外殻に付着した粉塵等が挙げられる。

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、外殻及びその近傍に存在する障害物に起因する画質劣化を低減することにある。

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、ケースと、前記ケース内を移動可能に構成され、該ケース外の被写体を該ケースを通して撮影する撮像部と、前記撮像部による撮影画像から前記ケースにおける障害物を検出する障害物検出部と、前記障害物検出部により検出された障害物を前記撮影画像から除去する画像処理部とを備えるものとする。

ここに開示される技術によれば、外殻及びその近傍に存在する障害物に起因する画質劣化を低減することができる。

図１は、撮像装置の斜視図である。 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は、移動枠及び第１〜第３駆動部の分解斜視図である。 図５は、撮像装置の機能ブロック図である。 図６は、外殻内におけるフォトセンサの配置図であり、（Ａ）は、光軸方向に後側からフォトセンサを見た図であり、（Ｂ）は、光軸方向と直交する方向からフォトセンサを見た図である。 図７は、外殻の中心から反射膜の表面までの距離を示すグラフであって、（Ａ）は接合部と一致する切断面Ｓ１におけるグラフであり、（Ｂ）は接合部から第１距離だけ離れた切断面Ｓ２におけるグラフであり、（Ｃ）は接合部から第１距離よりも長い第２距離だけ離れた切断面Ｓ３におけるグラフである。 図８は、フォトセンサの角度位置に対する出力を示すグラフである。 図９は、映像処理部のうち障害物除去処理を司る部分の機能ブロック図である。 図１０は、被写体を撮影する際に、カメラ本体の撮影範囲内に接合部が入り込んだ状況を示す説明図である。 図１１は、障害物除去処理の各過程における撮影画像である。 図１２は、撮像装置の使用例を示す図である。 図１３は、変形例に係る撮像装置の断面図である。 図１４は、変形例に係るカメラ本体を示し、（Ａ）はカメラ本体の斜視図であり、（Ｂ）はカメラ本体の右側面図であり、（Ｃ）はカメラ本体の（Ａ）とは異なる角度から見た斜視図である。 図１５は、実施形態２のレンズ鏡筒及び映像処理部の機能ブロック図である。

〈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。

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。

〈２．外殻〉
外殻１は、第１ケース１１と第２ケース１２とを有している。第１ケース１１と第２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。外殻１は、ケースの一例であり、第１ケース１１は、第１部分の一例であり、第２ケース１２は、第２部分の一例である。

第１ケース１１は、球冠状に形成されている。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。第１ケース１１の開口部１１ａは、外殻１の大円を構成する。すなわち、第１ケース１１は、半球状に形成されている。第１ケース１１の内面は、球冠状に形成されている。第１ケース１１は、可視光に対し透明な材料であって且つ高い硬度の材料（例えば、ガラス又はセラミックス材料）で形成されている。高い硬度の材料を採用することにより、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。

第２ケース１２は、球冠状に形成されている。第２ケース１２の開口部１２ａは、外殻１の大円を構成する。すなわち、第２ケース１２は、半球状に形成されている。第２ケース１２の内面は、球冠状に形成されている。第２ケース１２の内面の曲率は、第１ケース１１の内面の曲率と略等しい。第２ケース１２は、可視光に対し透明な材料であって且つ高い硬度の材料（例えば、ガラス又はセラミックス材料）で形成されている。高い硬度の材料を採用することにより、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。

第１ケース１１の開口部１１ａと第２ケース１２の開口部１２ａとが互いに接合される。こうして、接合部１３を有する外殻１が形成される。

外殻１の内面、即ち、第１ケース１１及び第２ケース１２の内面には、可視光を透過し且つ波長が約９００ｎｍの赤外光を反射する反射膜１４が設けられている。反射膜１４の詳細な構成については、後述する。

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１１の中心）をＯ点、Ｏ点と第１ケース１１の開口部１１ａ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。

〈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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。こうして、アクチュエータ本体４Ｃは、Ｚ軸に平行な軸回りに回転自在な状態で第３支持機構５Ｃに支持されている。このとき、アクチュエータ本体４Ｃの２つの駆動子４２は、Ｚ軸周りの周方向に並んで配置されている。

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、回路基板２８の各部に電力を供給するバッテリ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、フォトセンサ６８の出力に対するカメラ本体２の位置の対応関係を記憶する位置メモリ部６９と、フォトセンサ６８の出力及び位置メモリ部６９に記憶された対応関係に基づいてカメラ本体２の位置を検出する位置検出部６０とを有している。

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。

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、該内面の反射膜１４からの反射光を受光するように配置されている。

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、さらには撮影画像の画像処理などを行う。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。位置検出部６０は、フォトセンサ６８からの出力及び位置メモリ部６９に記憶された情報に基づいてカメラ本体２の位置を検出し、その位置情報を映像処理部６１及び駆動制御部６２へ出力する。

〈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、外殻１の内面と接触している。基準状態においては、レンズ鏡筒３は、第１ケース１１の方を向いている。回路基板２８は、基準状態においては、第２ケース１２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の弾性力によって外殻１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の反力によって外殻１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、外殻１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。

〈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。

以下、カメラ本体２の基本的な駆動制御について説明する。

カメラ本体２は、外部からのマニュアル指令とジャイロセンサ６７からの出力に基づく補正指令とによって駆動される。

詳しくは、駆動制御部６２は、マニュアル指令が外部から無線通信により入力されたときには、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。駆動制御部６２は、マニュアル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。その結果、第１〜第３駆動部２６Ａ〜２６Ｃが作動し、カメラ本体２がマニュアル指令に応じた動きをする。

また、カメラ本体２に外乱が作用する場合には、ジャイロセンサ６７が外乱の検出信号を駆動制御部６２に出力する。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へのジャイロ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へのジャイロ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ジャイロ駆動指令値となる。駆動制御部６２は、ジャイロ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。その結果、第１〜第３駆動部２６Ａ〜２６Ｃが作動し、カメラ本体２に作用する外乱を打ち消すようにカメラ本体２が移動する。その結果、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。

尚、マニュアル指令があるときにカメラ本体２に外乱が作用する場合には、マニュアル駆動指令値とジャイロ駆動指令値が同時に生成され、両者が合成されて、最終的な駆動指令値が生成される。

このように、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。

〈６．フォトセンサの配置〉
図６に、外殻１内におけるフォトセンサ６８の配置図を示す。（Ａ）は、光軸方向に後側からフォトセンサ６８を見た図であり、（Ｂ）は、光軸方向と直交する方向からフォトセンサ６８を見た図である。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（すなわち、後側）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。ここでは、説明の便宜上、第１駆動部２６Ａに対応するフォトセンサ６８を第１フォトセンサ６８ａと称し、第２駆動部２６Ｂに対応するフォトセンサ６８を第２フォトセンサ６８ｂと称し、第３駆動部２６Ｃに対応するフォトセンサ６８を第３フォトセンサ６８ｃと称する。尚、特に区別しないときには、単にフォトセンサ６８と称する。第３フォトセンサ６８ｃのＺ軸周りの角度位置を０°とすると、第１フォトセンサ６８ａの角度位置は１２０°であり、第２フォトセンサ６８ｂの角度位置は−１２０°である。

〈７．反射膜の構成〉
反射膜１４は、起伏を有している。具体的には、外殻１を平面で切断したときの断面形状は、実質的に円となる。外殻１を接合部１３に平行な平面で切断して形成される円において、外殻１の中心Ｏから反射膜１４の表面までの距離（以下、単に「反射膜１４までの距離」という）は、円に沿って正弦波状に変化する。そして、正弦波状に変化するときの振幅は、接合部１３と切断面との距離に応じて変化する。図７にその一例を示す。図７は、外殻１の中心Ｏから反射膜１４の表面までの距離を示すグラフであって、（Ａ）は接合部１３と一致する切断面Ｓ１におけるグラフであり、（Ｂ）は接合部１３から第１距離だけ離れた切断面Ｓ２におけるグラフであり、（Ｃ）は接合部１３から第１距離よりも長い第２距離だけ離れた切断面Ｓ３におけるグラフである。尚、第２切断面Ｓは、カメラ本体２が基準状態のときにおける３つのフォトセンサ６８を含む面である。

接合部１３に平行な何れの切断面においても、反射膜１４までの距離は、基準半径Ｒを基準として、円の一周を一周期として正弦波状に変化している。例えば、基準半径Ｒは、反射膜１４までの距離の平均値である。また、何れの切断面においても、正弦波の位相は一致している。ただし、接合部１３から離れるほど、円周の長さは短くなるので、周期そのものは短くなる。また、接合部１３から離れるほど、正弦波の振幅が小さくなっている。すなわち、切断面Ｓ１における振幅Ａ１、切断面Ｓ２における振幅Ａ２、及び切断面Ｓ３における振幅Ａ３は、Ａ１＞Ａ２＞Ａ３の関係になっている。

尚、反射膜１４は、第１ケース１１の内周面と第２ケース１２の内周面とで接合部１３を基準に対称な形状をしている。

フォトセンサ６８は、反射膜１４との距離が長いほど大きな電圧の信号を出力し、反射膜１４との距離が短いほど小さな電圧の信号を出力する。例えば、フォトセンサ６８は、反射膜１４までの距離が基準半径Ｒのときに０Ｖの電圧を出力するように設定されていたとする。そして、第３フォトセンサ６８ｃが第２切断面Ｓ２において、反射膜１４までの距離が基準半径Ｒとなる部分に対向している場合、図８に示すように、第３フォトセンサ６８ｃの出力は、０［Ｖ］となり、第１フォトセンサ６８ａの出力は、−Ｖ_１［Ｖ］となり、第２フォトセンサ６８ｂの出力は、Ｖ_１［Ｖ］となる。例えば、この状態からカメラ本体２が外殻１のＰ軸周りに回転すると、３つのフォトセンサ６８は、それぞれ位相を１２０°ずつずらして、最大振幅Ｖ_ｍａｘ［Ｖ］の正弦波状の電圧を出力する。

位置検出部６０は、３つのフォトセンサ６８の出力に基づいて、外殻１内のカメラ本体２の位置、即ち、外殻１のＰ軸に対するカメラ本体２の光軸２０の傾斜角度（「カメラ本体２の光軸２０の向き」ともいう）を検出する。

尚、位置メモリ部６９には、カメラ本体２の光軸２０が外殻１のＰ軸の正方向（第１ケース１１の側）を向く状態を初期状態として、３つのフォトセンサ６８の出力が逐次記憶されている。つまり、位置メモリ部６９に記憶されたフォトセンサ６８の出力に基づいて、カメラ本体２の光軸２０の向きを検出することができる。第１ケース１１の反射膜１４と第２ケース１２の反射膜１４とは対称な形状をしているが、フォトセンサ６８の出力を逐次記憶していくことによって、カメラ本体２の光軸２０が第１ケース１１の方を向いているか、第２ケース１２の方を向いているかを判別することができる。

〈８．障害物除去処理〉
図９に、映像処理部６１のうち障害物除去処理を司る部分の機能ブロック図を示す。図１０に、被写体Ａを撮影する際に、カメラ本体２の撮影範囲Ｓ内に接合部１３が入り込んだ状況を示す説明図を示す。図１１に、障害物除去処理の各過程における撮影画像を示す。例えば、図１０に示す状況で撮影を行った場合、図１１（Ａ）のような撮影画像が取得される。

映像処理部６１は、撮影画像から障害物を検出する障害物検出部７１と、レンズ鏡筒３の光学情報及び接合部１３に関する情報を記憶しておくレンズ情報メモリ部７２と、撮影画像から障害物を除去する障害物除去部７３と、障害物を除去した撮影画像を補正する画像補正部７４とを有する。

レンズ情報メモリ部７２には、撮像素子３３から外殻１の内面までの距離、レンズ鏡筒３の画角、焦点距離及びＦ値、並びに、接合部１３の色及び透明度が記憶されている。障害物検出部７１には、位置検出部６０が求めたカメラ本体２の光軸２０の向きと、レンズ情報メモリ部７２に記憶された情報と、撮像素子３３からの出力信号（即ち、撮影画像）とが入力される。障害物検出部７１は、カメラ本体２の光軸２０の向き及びレンズ情報メモリ部７２の情報に基づいて、撮影画像中における接合部１３の画像の位置及び形状を特定する。つまり、外殻１とカメラ本体２との位置関係に基づいて、撮影画像中における接合部１３の画像の位置及び形状を特定することができる。

それに加えて、障害物検出部７１は、撮影画像中における接合部１３の画像をさらに正確に特定する。具体的には、障害物検出部７１は、撮影画像中のうち、特定した接合部１３の画像が含まれる領域において、輝度が所定値以下の部分を抽出し、その部分を接合部１３の画像として特定する。つまり、接合部１３を介して撮影された被写体は輝度が低下する。こうして、障害物検出部７１は、外殻１とカメラ本体２との位置関係だけでなく、実際の撮影画像に基づいて、接合部１３の画像を具体的に特定する。実際の撮影画像から接合部１３の画像を特定するので、接合部１３と反射膜１４との位置関係に誤差がある場合や、フォトセンサ６８の検出結果に誤差がある場合であっても、接合部１３の画像をより正確に特定することができる。

尚、障害物検出部７１は、輝度に基づく接合部１３の画像の特定を省略し、外殻１とカメラ本体２との位置関係に基づいて接合部１３の画像を特定してもよい。

続いて、障害物除去部７３は、図１１（Ｂ）に示すように、撮像素子３３の撮影画像から接合部１３の画像を除去する。

その後、画像補正部７４は、接合部１３の画像を除去した部分の画像を、その周辺の画像から補間して、図１１（Ｃ）に示すように、撮影画像を補正する。

こうして、映像処理部６１は、撮影画像から接合部１３の画像を特定し、該画像の影響を低減した撮影画像を得ることができる。

〈９．撮像装置の使用例〉
図１２に撮像装置１００の使用例を示す。

第１ケース１１の外面にピン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ケース１２の外面には面ファスナ（図示省略）が設けられている。

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。

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。

〈１０．効果〉
したがって、撮像装置１００は、外殻１と、前記外殻１内を移動可能に構成され、該外殻１外の被写体を該外殻１を通して撮影するカメラ本体２と、前記カメラ本体２による撮影画像から前記外殻１における障害物を検出する障害物検出部７１と、前記障害物検出部７１により検出された障害物を前記撮影画像から除去する障害物除去部７３とを備えている。

この構成によれば、撮像装置１００は、外殻１及びその近傍に存在する障害物を検出し、障害物の画像を撮影画像から除去することができる。その結果、外殻１及びその近傍に存在する障害物に起因する撮影画像の画質劣化を低減することができる。

また、前記外殻１内における前記カメラ本体２の位置を検出する位置検出部６０をさらに備え、前記外殻１は、複数の部分が接合部１３において接合されて形成されており、前記障害物検出部７１は、前記位置検出部６０により検出された前記カメラ本体２の位置に基づいて、前記撮影画像から前記接合部１３を前記障害物として検出する。

この構成によれば、位置検出部６０が外殻１内におけるカメラ本体２の位置を検出することによって、撮影画像における接合部１３の画像の位置及び形状を特定することができる。

〈１１．変形例〉
続いて、変形例について説明する。カメラ本体２は、前記の構成に限られるものではなく、任意の構成とすることができる。図１３は、変形例に係る撮像装置２００の断面図である。図１４は、変形例に係るカメラ本体２０２を示し、（Ａ）はカメラ本体２０２の斜視図であり、（Ｂ）はカメラ本体２０２の右側面図であり、（Ｃ）はカメラ本体２０２の（Ａ）とは異なる角度から見た斜視図である。

詳しくは、外殻２０１は、第１ケース２１１と第２ケース２１２とを有している。外殻２０１の内面は、略球面に形成されている。外殻２０１は、ケースの一例である。

第１ケース２１１は、外殻２０１の大円を含む球冠状に形成されている。第２ケース２１２は、外殻２０１の大円を含まない球冠状に形成されている。第１ケース２１１の開口部２１１ａと第２ケース２１２の開口部２１２ａとが互いに接合される。こうして、外殻２０１は、接合部２１３を有している。外殻２０１の内面には、反射膜１４が設けられている。

カメラ本体２０２は、移動枠２２１と、レンズ鏡筒３と、移動枠２２１に取り付けられた第１〜第３駆動部２２６Ａ〜２２６Ｃと、レンズ鏡筒３を移動枠２２１に取り付けるための取付板２２７と、カメラ本体２０２の制御を行う回路基板２８とを有している。カメラ本体２０２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２０２は、撮像部の一例である。

移動枠２２１は、第１枠２２１ａと、第２枠２２１ｂとを有している。第１枠２２１ａと第２枠２２１ｂとは、ネジで固定される。第１枠２２１ａは、第１駆動部２２６Ａが取り付けられる第１側壁２２３ａと、第３駆動部２２６Ｃが取り付けられる第２側壁２２３ｂと、レンズ鏡筒３が配置される円筒部２２５とを有している。円筒部２２５の軸線は、Ｚ軸と一致している。第１側壁２２３ａ及び第２側壁２２３ｂは、Ｚ軸に直交するＸ軸と平行であって且つＺ軸に対して傾斜している。詳しくは、Ｚ軸は、第１側壁２２３ａの外面の法線と第２側壁２２３ｂの外面の法線とのなす角の二等分線になっている。第２枠２２１ｂは、第２駆動部２２６Ｂが取り付けられる第３側壁２２３ｃを有している。第３側壁２２３ｃは、Ｚ軸と直交している。

尚、Ｚ軸及びＸ軸の両方に直交する軸をＹ軸とする。

レンズ鏡筒３は、前記の構成と同じ構成である。レンズ枠３２は、移動枠２２１の円筒部２２５内に配置され、光軸２０が円筒部２２５の軸線と一致している。レンズ鏡筒３の撮像素子３３の裏側には取付板２２７が設けられている。レンズ鏡筒３は、取付板２２７を介して移動枠２２１に取り付けられている。

第１〜第３駆動部２２６Ａ〜２２６Ｃは、移動枠２２１の外周面に設けられている。詳しくは、第１駆動部２２６Ａは、第１側壁２２３ａに設けられている。第２駆動部２２６Ｂは、第３側壁２２３ｃに設けられている。第３駆動部２２６Ｃは、第２側壁２２３ｂに設けられている。第１〜第３駆動部２２６Ａ〜２２６Ｃは、Ｘ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。

第１駆動部２２６Ａは、アクチュエータ本体４Ａと第１支持機構２０５Ａとを有している。第２駆動部２２６Ｂは、アクチュエータ本体４Ｂと第２支持機構２０５Ｂとを有している。第３駆動部２２６Ｃは、アクチュエータ本体４Ｃと第３支持機構２０５Ｃとを有している。

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。アクチュエータ本体４Ａ〜４Ｃは、前記の構成と同じ構成をしている。

第１支持機構２０５Ａの基本的な構成は、前記第１支持機構５Ａと同じである。第１支持機構２０５Ａと第１支持機構５Ａとでは、アクチュエータ本体４Ａの姿勢が異なる。詳しくは、アクチュエータ本体４Ａは、Ｙ軸及びＺ軸を含む平面に含まれ且つＺ軸に対して傾斜する軸回りに回転自在な状態で第１支持機構２０５Ａ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、Ｘ軸と平行に並んで配置されている。

第３支持機構２０５Ｃの基本的な構成は、前記第２支持機構５Ｂと同じである。第３支持機構２０５Ｃと第２支持機構５Ｂとでは、アクチュエータ本体４Ｃ（アクチュエータ本体４Ｂ）の姿勢が異なる。詳しくは、アクチュエータ本体４Ｃは、Ｙ軸及びＺ軸を含む平面に含まれ且つＺ軸に対して傾斜する軸回りに回転自在な状態で第３支持機構２０５Ｃに支持されている。このとき、アクチュエータ本体４Ｃの２つの駆動子４２は、Ｘ軸と平行に並んで配置されている。

第２支持機構２０５Ｂの基本的な構成は、前記第３支持機構５Ｃと同じである。第２支持機構２０５Ｂと第３支持機構５Ｃとでは、アクチュエータ本体４Ｂ（アクチュエエータ本体４Ｃ）の姿勢が異なる。詳しくは、アクチュエータ本体４Ｂは、Ｚ軸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２支持機構２０５Ｂによって支持されている。このとき、アクチュエータ本体４Ｂの２つの駆動子４２は、Ｙ軸と平行に並んで配置されている。

第１〜第３駆動部２２６Ａ〜２２６Ｃ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２２６Ａは、Ｚ軸周りの周方向に駆動力を出力する。第３駆動部２２６Ｃは、Ｚ軸周りの周方向に駆動力を出力する。第２駆動部２２６Ｂは、Ｘ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２２６Ａの駆動力と第３駆動部２２６Ｃの駆動力とを組み合わせることによって、カメラ本体２０２をＹ軸又はＺ軸周りに回転させることができる。さらに、第２駆動部２２６Ｂの駆動力によって、カメラ本体２０２をＸ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２２６Ａ〜２２６Ｃの駆動力を調整することによって、カメラ本体２０２を外殻２０１に対して回転移動させ、外殻２０１に対するカメラ本体２０２の姿勢を任意に調整することができる。

回路基板２８は、第１基板２８ａと第２基板２８ｂとに分かれている。映像処理部６１、駆動制御部６２、アンテナ６３、送信部６４、受信部６５、バッテリ６６及びジャイロセンサ６７は、第１基板２８ａに設けられている。フォトセンサ６８は、第２基板２８ｂに設けられている。第２基板２８ｂのうち第１基板２８ａと反対側の面にフォトセンサ６８が設けられている。第１基板２８ａと第２基板２８ｂとは、第３側壁２３ｃを挟持するようにして第２枠２１ｂに取り付けられている。第１基板２８ａは、移動枠２１の内側に位置し、第２基板２８ｂは、移動枠２１の外側に位置する。

このように構成された撮像装置２００においても、フォトセンサ６８の出力に基づいて、外殻２０１に対するカメラ本体２０２の位置を検出することができる。その結果、撮像画像から接合部２１３の画像を除去し、撮影画像を補正することができる
《実施形態２》
続いて、実施形態２について説明する。

実施形態２の撮像装置は、撮影画像中の障害物の検出方法が実施形態１と異なる。そこで、実施形態１と同様の構成については、同様の符号を付して説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。図１５に、実施形態２のレンズ鏡筒３及び映像処理部２６１の機能ブロック図を示す。

映像処理部２６１の基本的な機能な、前記映像処理部６１と同じである。映像処理部２６１は、撮影画像から障害物を検出する障害物検出部２７１と、障害物検出部２７１により検出した障害物の情報を記憶しておく障害物画像メモリ部２７５と、デフォーカス量を演算するデフォーカス量演算部２７６と、演算したデフォーカス量に基づいて障害物画像を変換する画像変換部２７７と、障害物を撮影画像から除去する障害物除去部７３と、障害物を除去した撮影画像を補正する画像補正部７４とを有する。

障害物検出部２７１は、撮像素子から外殻１（例えば、接合部１３）までの距離が既知であることを利用して障害物を検出する。障害物検出部２７１は、フォーカスレンズの位置を記憶しておくレンズ位置メモリ部９１と、フォーカスレンズの駆動を制御するレンズ制御部９２と、撮影画像のコントラスト値を検出するコントラスト検出部９３とを有している。

レンズ鏡筒３は、被写体の合焦状態を調整するフォーカスレンズ３１ａと、レンズ鏡筒３内のフォーカスレンズ３１ａの位置を検出するレンズ位置検出部３４と、フォーカスレンズ３１ａを駆動するステッピングモータ３５とをさらに有する。レンズ位置検出部３４は、例えば、透過型フォトインタラプタ（図示せず）で構成され、原点位置に位置するフォーカスレンズ３１ａを検出する原点検出手段を有している。レンズ位置検出部３４は、フォーカスレンズ３１ａが原点位置に位置する状態からのステッピングモータ３５の駆動量に基づいてフォーカスレンズ３１ａの位置を検出する。

レンズ位置メモリ部９１には、例えば、外殻１が撮像素子３３に結像されるときのレンズ鏡筒３内におけるフォーカスレンズ３１ａの位置に関する情報が記憶されている。

レンズ制御部９２は、レンズ位置検出部３４からのフォーカスレンズ３１ａの位置情報及びレンズ位置メモリ部９１の位置情報に基づいて、外殻１が撮像素子３３に結像される位置にフォーカスレンズ３１ａが移動するようにステッピングモータ３５を作動させる。こうして、外殻１に焦点を合わせた状態で撮影を行う。この撮影で取得された画像を参照画像とする。コントラスト検出部９３は、参照画像内のコントラストの最も高い画像情報を抽出し、この抽出された画像情報を障害物（接合部１３）と判定する。尚、コントラストが所定値以上の画像情報を障害物と判定するようにしてもよい。あるいは、参照画像内でコントラストが最も高く且つコントラストが所定値以上の画像情報を障害物と判定してもよい。つまり、コントラストが参照画像中で最も高くても、コントラストが小さい場合には、その情報を障害物とは判定しない。

障害物検出部２７１は、障害物として抽出した画像情報を障害物画像メモリ部２７５に記録する。

次いで、レンズ制御部９２は、撮影したい被写体に合焦する位置にフォーカスレンズ３１ａを移動させる。デフォーカス量演算部２７６は、レンズ位置検出部３４からのフォーカスレンズ３１ａの位置情報及びレンズ位置メモリ部９１の位置情報に基づいて、撮影したい被写体に合焦するときのフォーカスレンズ３１ａの位置と外殻１（即ち、障害物）に合焦するときのフォーカスレンズ３１ａの位置との差を演算する。この差は、撮影したい被写体に合焦する位置にフォーカスレンズ３１ａを位置させたときの障害物のデフォーカス量に相当する。画像変換部２７７は、障害物画像メモリ部２７５に記憶された障害物の画像を、デフォーカス量演算部２７６で演算したデフォーカス量だけぼかした画像に変換する。

障害物除去部７３及び画像補正部７４は、実施形態１と同様の処理を行う。すなわち、障害物除去部７３は、画像変換部２７７で変換した障害物の画像を撮影画像から除去し、画像補正部７４は、接合部１３の画像を除去した部分の画像を、その周辺の画像から補間する。こうして、映像処理部２６１は、撮影画像から接合部１３の画像を特定し、該画像の影響を低減した撮影画像を得ることができる。

したがって、実施形態２の撮像装置１００においては、前記カメラ本体２は、前記外殻１に焦点を合わせて撮影することにより参照画像を取得するように構成されており、前記障害物検出部２７１は、前記参照画像に基づいて前記障害物を検出する。つまり、撮像装置１００は、外殻１に合焦させた状態で撮影を行い、そのときの撮影画像中にコントラストが高い画像が含まれている場合には、そのコントラストが高い画像を障害物と判定し、撮影対象に合焦させた場合の撮影画像から障害物を除去する。

これにより、接合部１３のような位置及び形状が既知の障害物でなくても、外殻１及びその近傍に存在する障害物を検出し、撮影画像から該障害物を除去することができる。

尚、障害物の画像の除去は、以上の説明の方法に限られるものではない。例えば、外殻１に合焦させて撮影した障害物の画像を、ぼかし変換することなく、撮影画像から除去してもよい。

《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。

上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

前記撮像装置１００，２００は、静止画撮影及び動画撮影を行うが、撮像装置１００，２００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。

また、外殻１，２０１は、第１ケース１１と第２ケース１２とを有する２分割構造であるが、これに限られるものではない。例えば、外殻１は、３分割以上に分割されていてもよい。

また、前記第１〜第３駆動部２６Ａ〜２６Ｃ，２２６Ａ〜２２６Ｃ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、駆動輪が外殻１の内面に接触する構成であってもよい。

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、第１〜第３駆動部２２６Ａ〜２２６Ｃは、Ｘ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。さらに、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。

前記実施形態では、カメラ本体２，２０２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１２，２１２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２，２０２の位置を求めてもよい。カメラ本体２，２０２による第１ケース１１，２１１の画像検出を利用してもよい。

また、実施形態１の反射膜１４の形状を一例である。反射膜１４の形状は、外殻１，２０１に対するカメラ本体２の位置を検出することができる限り、任意の形状とすることができる。例えば、前記反射膜１４は、接合部１３に平行な切断面で切断した切り口において、外殻１の中心Ｏからの距離が正弦波状に変化している。しかし、外殻１の中心Ｏからの距離が正弦波状に変化するように反射膜１４を切断する切断面は、接合部１３に平行でなくてもよい。また、第１ケース１１の反射膜１４の形状と第２ケース１２の反射膜１４の形状とを非対称としてもよい。

また、外殻１，２０１及びその近傍に存在する障害物の検出方法は、実施形態１，２の方法に限られるものではない。障害物を検出することができる限り、任意の方法を採用することができる。

また、撮影画像から障害物を除去して補正する方法は、実施形態１，２の方法に限られるものではない。撮影画像中における障害物の影響を低減できる限り、任意の補正方法を採用することができる。例えば、実施形態１，２は、障害物に相当する画像情報を除去した上で、その周辺の画像から除去した部分の画像を補間しているが、障害物に相当する画像情報を用い、該画像情報を修正してもよい。

以上説明したように、ここに開示された技術は、内面が球面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。

１００，２００ 撮像装置
１，２０１ 外殻（ケース）
１１，２１１ 第１ケース
１２，２１２ 第２ケース
１３，２１３ 接合部
１４ 反射膜
２，２０２ カメラ本体（撮像部）
２０ 光軸
２１，２２１ 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，２２６Ａ 第１駆動部
２６Ｂ，２２６Ｂ 第２駆動部
２６Ｃ，２２６Ｃ 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
７１ 障害物検出部
７２ レンズ情報メモリ部
７３ 障害物除去部
７４ 画像補正部
８１ ピン
８２ ストラップ
９１ レンズ位置メモリ部
９２ レンズ制御部
９３ コントラスト検出部
Ｓ 撮影範囲

ここに開示される技術は、内面が球面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。

特許文献１に係る撮像装置では、内面が球面状に形成された外殻内に撮像部を配置している。外殻は、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、撮像部を外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、該駆動輪が外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、撮像部が外殻の内面に沿って移動する。撮像部は、外殻を通して、外殻外部の被写体を撮影する。

特開平９−２５４８３８号公報

しかしながら、特許文献１に係る撮像装置では、外殻及びその近傍に障害物が存在すると、該障害物が撮影画像に写り込む等して、撮影画像の画質が劣化する虞がある。障害物としては、外殻の接合部や外殻に付着した粉塵等が挙げられる。

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、外殻及びその近傍に存在する障害物に起因する画質劣化を低減することにある。

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、ケースと、前記ケース内を移動可能に構成され、該ケース外の被写体を該ケースを通して撮影する撮像部と、前記撮像部による撮影画像から前記ケースにおける障害物を検出する障害物検出部と、前記障害物検出部により検出された障害物を前記撮影画像から除去する画像処理部とを備えるものとする。

ここに開示される技術によれば、外殻及びその近傍に存在する障害物に起因する画質劣化を低減することができる。

図１は、撮像装置の斜視図である。 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は、移動枠及び第１〜第３駆動部の分解斜視図である。 図５は、撮像装置の機能ブロック図である。 図６は、外殻内におけるフォトセンサの配置図であり、（Ａ）は、光軸方向に後側からフォトセンサを見た図であり、（Ｂ）は、光軸方向と直交する方向からフォトセンサを見た図である。 図７は、外殻の中心から反射膜の表面までの距離を示すグラフであって、（Ａ）は接合部と一致する切断面Ｓ１におけるグラフであり、（Ｂ）は接合部から第１距離だけ離れた切断面Ｓ２におけるグラフであり、（Ｃ）は接合部から第１距離よりも長い第２距離だけ離れた切断面Ｓ３におけるグラフである。 図８は、フォトセンサの角度位置に対する出力を示すグラフである。 図９は、映像処理部のうち障害物除去処理を司る部分の機能ブロック図である。 図１０は、被写体を撮影する際に、カメラ本体の撮影範囲内に接合部が入り込んだ状況を示す説明図である。 図１１は、障害物除去処理の各過程における撮影画像である。 図１２は、撮像装置の使用例を示す図である。 図１３は、変形例に係る撮像装置の断面図である。 図１４は、変形例に係るカメラ本体を示し、（Ａ）はカメラ本体の斜視図であり、（Ｂ）はカメラ本体の右側面図であり、（Ｃ）はカメラ本体の（Ａ）とは異なる角度から見た斜視図である。 図１５は、実施形態２のレンズ鏡筒及び映像処理部の機能ブロック図である。

〈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。

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。

〈２．外殻〉
外殻１は、第１ケース１１と第２ケース１２とを有している。第１ケース１１と第２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。外殻１は、ケースの一例であり、第１ケース１１は、第１部分の一例であり、第２ケース１２は、第２部分の一例である。

第１ケース１１は、球冠状に形成されている。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。第１ケース１１の開口部１１ａは、外殻１の大円を構成する。すなわち、第１ケース１１は、半球状に形成されている。第１ケース１１の内面は、球冠状に形成されている。第１ケース１１は、可視光に対し透明な材料であって且つ高い硬度の材料（例えば、ガラス又はセラミックス材料）で形成されている。高い硬度の材料を採用することにより、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。

第２ケース１２は、球冠状に形成されている。第２ケース１２の開口部１２ａは、外殻１の大円を構成する。すなわち、第２ケース１２は、半球状に形成されている。第２ケース１２の内面は、球冠状に形成されている。第２ケース１２の内面の曲率は、第１ケース１１の内面の曲率と略等しい。第２ケース１２は、可視光に対し透明な材料であって且つ高い硬度の材料（例えば、ガラス又はセラミックス材料）で形成されている。高い硬度の材料を採用することにより、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。

第１ケース１１の開口部１１ａと第２ケース１２の開口部１２ａとが互いに接合される。こうして、接合部１３を有する外殻１が形成される。

外殻１の内面、即ち、第１ケース１１及び第２ケース１２の内面には、可視光を透過し且つ波長が約９００ｎｍの赤外光を反射する反射膜１４が設けられている。反射膜１４の詳細な構成については、後述する。

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１１の中心）をＯ点、Ｏ点と第１ケース１１の開口部１１ａ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。

〈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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。こうして、アクチュエータ本体４Ｃは、Ｚ軸に平行な軸回りに回転自在な状態で第３支持機構５Ｃに支持されている。このとき、アクチュエータ本体４Ｃの２つの駆動子４２は、Ｚ軸周りの周方向に並んで配置されている。

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、回路基板２８の各部に電力を供給するバッテリ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、フォトセンサ６８の出力に対するカメラ本体２の位置の対応関係を記憶する位置メモリ部６９と、フォトセンサ６８の出力及び位置メモリ部６９に記憶された対応関係に基づいてカメラ本体２の位置を検出する位置検出部６０とを有している。

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。

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、該内面の反射膜１４からの反射光を受光するように配置されている。

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、さらには撮影画像の画像処理などを行う。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。位置検出部６０は、フォトセンサ６８からの出力及び位置メモリ部６９に記憶された情報に基づいてカメラ本体２の位置を検出し、その位置情報を映像処理部６１及び駆動制御部６２へ出力する。

〈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、外殻１の内面と接触している。基準状態においては、レンズ鏡筒３は、第１ケース１１の方を向いている。回路基板２８は、基準状態においては、第２ケース１２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の弾性力によって外殻１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の反力によって外殻１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、外殻１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。

〈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。

以下、カメラ本体２の基本的な駆動制御について説明する。

カメラ本体２は、外部からのマニュアル指令とジャイロセンサ６７からの出力に基づく補正指令とによって駆動される。

詳しくは、駆動制御部６２は、マニュアル指令が外部から無線通信により入力されたときには、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。駆動制御部６２は、マニュアル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。その結果、第１〜第３駆動部２６Ａ〜２６Ｃが作動し、カメラ本体２がマニュアル指令に応じた動きをする。

また、カメラ本体２に外乱が作用する場合には、ジャイロセンサ６７が外乱の検出信号を駆動制御部６２に出力する。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へのジャイロ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へのジャイロ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ジャイロ駆動指令値となる。駆動制御部６２は、ジャイロ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。その結果、第１〜第３駆動部２６Ａ〜２６Ｃが作動し、カメラ本体２に作用する外乱を打ち消すようにカメラ本体２が移動する。その結果、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。

尚、マニュアル指令があるときにカメラ本体２に外乱が作用する場合には、マニュアル駆動指令値とジャイロ駆動指令値が同時に生成され、両者が合成されて、最終的な駆動指令値が生成される。

このように、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。

〈６．フォトセンサの配置〉
図６に、外殻１内におけるフォトセンサ６８の配置図を示す。（Ａ）は、光軸方向に後側からフォトセンサ６８を見た図であり、（Ｂ）は、光軸方向と直交する方向からフォトセンサ６８を見た図である。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（すなわち、後側）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。ここでは、説明の便宜上、第１駆動部２６Ａに対応するフォトセンサ６８を第１フォトセンサ６８ａと称し、第２駆動部２６Ｂに対応するフォトセンサ６８を第２フォトセンサ６８ｂと称し、第３駆動部２６Ｃに対応するフォトセンサ６８を第３フォトセンサ６８ｃと称する。尚、特に区別しないときには、単にフォトセンサ６８と称する。第３フォトセンサ６８ｃのＺ軸周りの角度位置を０°とすると、第１フォトセンサ６８ａの角度位置は１２０°であり、第２フォトセンサ６８ｂの角度位置は−１２０°である。

〈７．反射膜の構成〉
反射膜１４は、起伏を有している。具体的には、外殻１を平面で切断したときの断面形状は、実質的に円となる。外殻１を接合部１３に平行な平面で切断して形成される円において、外殻１の中心Ｏから反射膜１４の表面までの距離（以下、単に「反射膜１４までの距離」という）は、円に沿って正弦波状に変化する。そして、正弦波状に変化するときの振幅は、接合部１３と切断面との距離に応じて変化する。図７にその一例を示す。図７は、外殻１の中心Ｏから反射膜１４の表面までの距離を示すグラフであって、（Ａ）は接合部１３と一致する切断面Ｓ１におけるグラフであり、（Ｂ）は接合部１３から第１距離だけ離れた切断面Ｓ２におけるグラフであり、（Ｃ）は接合部１３から第１距離よりも長い第２距離だけ離れた切断面Ｓ３におけるグラフである。尚、第２切断面Ｓは、カメラ本体２が基準状態のときにおける３つのフォトセンサ６８を含む面である。

接合部１３に平行な何れの切断面においても、反射膜１４までの距離は、基準半径Ｒを基準として、円の一周を一周期として正弦波状に変化している。例えば、基準半径Ｒは、反射膜１４までの距離の平均値である。また、何れの切断面においても、正弦波の位相は一致している。ただし、接合部１３から離れるほど、円周の長さは短くなるので、周期そのものは短くなる。また、接合部１３から離れるほど、正弦波の振幅が小さくなっている。すなわち、切断面Ｓ１における振幅Ａ１、切断面Ｓ２における振幅Ａ２、及び切断面Ｓ３における振幅Ａ３は、Ａ１＞Ａ２＞Ａ３の関係になっている。

尚、反射膜１４は、第１ケース１１の内周面と第２ケース１２の内周面とで接合部１３を基準に対称な形状をしている。

フォトセンサ６８は、反射膜１４との距離が長いほど大きな電圧の信号を出力し、反射膜１４との距離が短いほど小さな電圧の信号を出力する。例えば、フォトセンサ６８は、反射膜１４までの距離が基準半径Ｒのときに０Ｖの電圧を出力するように設定されていたとする。そして、第３フォトセンサ６８ｃが第２切断面Ｓ２において、反射膜１４までの距離が基準半径Ｒとなる部分に対向している場合、図８に示すように、第３フォトセンサ６８ｃの出力は、０［Ｖ］となり、第１フォトセンサ６８ａの出力は、−Ｖ_１［Ｖ］となり、第２フォトセンサ６８ｂの出力は、Ｖ_１［Ｖ］となる。例えば、この状態からカメラ本体２が外殻１のＰ軸周りに回転すると、３つのフォトセンサ６８は、それぞれ位相を１２０°ずつずらして、最大振幅Ｖ_ｍａｘ［Ｖ］の正弦波状の電圧を出力する。

位置検出部６０は、３つのフォトセンサ６８の出力に基づいて、外殻１内のカメラ本体２の位置、即ち、外殻１のＰ軸に対するカメラ本体２の光軸２０の傾斜角度（「カメラ本体２の光軸２０の向き」ともいう）を検出する。

尚、位置メモリ部６９には、カメラ本体２の光軸２０が外殻１のＰ軸の正方向（第１ケース１１の側）を向く状態を初期状態として、３つのフォトセンサ６８の出力が逐次記憶されている。つまり、位置メモリ部６９に記憶されたフォトセンサ６８の出力に基づいて、カメラ本体２の光軸２０の向きを検出することができる。第１ケース１１の反射膜１４と第２ケース１２の反射膜１４とは対称な形状をしているが、フォトセンサ６８の出力を逐次記憶していくことによって、カメラ本体２の光軸２０が第１ケース１１の方を向いているか、第２ケース１２の方を向いているかを判別することができる。

〈８．障害物除去処理〉
図９に、映像処理部６１のうち障害物除去処理を司る部分の機能ブロック図を示す。図１０に、被写体Ａを撮影する際に、カメラ本体２の撮影範囲Ｓ内に接合部１３が入り込んだ状況を示す説明図を示す。図１１に、障害物除去処理の各過程における撮影画像を示す。例えば、図１０に示す状況で撮影を行った場合、図１１（Ａ）のような撮影画像が取得される。

映像処理部６１は、撮影画像から障害物を検出する障害物検出部７１と、レンズ鏡筒３の光学情報及び接合部１３に関する情報を記憶しておくレンズ情報メモリ部７２と、撮影画像から障害物を除去する障害物除去部７３と、障害物を除去した撮影画像を補正する画像補正部７４とを有する。

レンズ情報メモリ部７２には、撮像素子３３から外殻１の内面までの距離、レンズ鏡筒３の画角、焦点距離及びＦ値、並びに、接合部１３の色及び透明度が記憶されている。障害物検出部７１には、位置検出部６０が求めたカメラ本体２の光軸２０の向きと、レンズ情報メモリ部７２に記憶された情報と、撮像素子３３からの出力信号（即ち、撮影画像）とが入力される。障害物検出部７１は、カメラ本体２の光軸２０の向き及びレンズ情報メモリ部７２の情報に基づいて、撮影画像中における接合部１３の画像の位置及び形状を特定する。つまり、外殻１とカメラ本体２との位置関係に基づいて、撮影画像中における接合部１３の画像の位置及び形状を特定することができる。

それに加えて、障害物検出部７１は、撮影画像中における接合部１３の画像をさらに正確に特定する。具体的には、障害物検出部７１は、撮影画像中のうち、特定した接合部１３の画像が含まれる領域において、輝度が所定値以下の部分を抽出し、その部分を接合部１３の画像として特定する。つまり、接合部１３を介して撮影された被写体は輝度が低下する。こうして、障害物検出部７１は、外殻１とカメラ本体２との位置関係だけでなく、実際の撮影画像に基づいて、接合部１３の画像を具体的に特定する。実際の撮影画像から接合部１３の画像を特定するので、接合部１３と反射膜１４との位置関係に誤差がある場合や、フォトセンサ６８の検出結果に誤差がある場合であっても、接合部１３の画像をより正確に特定することができる。

尚、障害物検出部７１は、輝度に基づく接合部１３の画像の特定を省略し、外殻１とカメラ本体２との位置関係に基づいて接合部１３の画像を特定してもよい。

続いて、障害物除去部７３は、図１１（Ｂ）に示すように、撮像素子３３の撮影画像から接合部１３の画像を除去する。

その後、画像補正部７４は、接合部１３の画像を除去した部分の画像を、その周辺の画像から補間して、図１１（Ｃ）に示すように、撮影画像を補正する。

こうして、映像処理部６１は、撮影画像から接合部１３の画像を特定し、該画像の影響を低減した撮影画像を得ることができる。

〈９．撮像装置の使用例〉
図１２に撮像装置１００の使用例を示す。

第１ケース１１の外面にピン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ケース１２の外面には面ファスナ（図示省略）が設けられている。

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。

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。

〈１０．効果〉
したがって、撮像装置１００は、外殻１と、前記外殻１内を移動可能に構成され、該外殻１外の被写体を該外殻１を通して撮影するカメラ本体２と、前記カメラ本体２による撮影画像から前記外殻１における障害物を検出する障害物検出部７１と、前記障害物検出部７１により検出された障害物を前記撮影画像から除去する障害物除去部７３とを備えている。

この構成によれば、撮像装置１００は、外殻１及びその近傍に存在する障害物を検出し、障害物の画像を撮影画像から除去することができる。その結果、外殻１及びその近傍に存在する障害物に起因する撮影画像の画質劣化を低減することができる。

また、前記外殻１内における前記カメラ本体２の位置を検出する位置検出部６０をさらに備え、前記外殻１は、複数の部分が接合部１３において接合されて形成されており、前記障害物検出部７１は、前記位置検出部６０により検出された前記カメラ本体２の位置に基づいて、前記撮影画像から前記接合部１３を前記障害物として検出する。

この構成によれば、位置検出部６０が外殻１内におけるカメラ本体２の位置を検出することによって、撮影画像における接合部１３の画像の位置及び形状を特定することができる。

〈１１．変形例〉
続いて、変形例について説明する。カメラ本体２は、前記の構成に限られるものではなく、任意の構成とすることができる。図１３は、変形例に係る撮像装置２００の断面図である。図１４は、変形例に係るカメラ本体２０２を示し、（Ａ）はカメラ本体２０２の斜視図であり、（Ｂ）はカメラ本体２０２の右側面図であり、（Ｃ）はカメラ本体２０２の（Ａ）とは異なる角度から見た斜視図である。

詳しくは、外殻２０１は、第１ケース２１１と第２ケース２１２とを有している。外殻２０１の内面は、略球面に形成されている。外殻２０１は、ケースの一例である。

第１ケース２１１は、外殻２０１の大円を含む球冠状に形成されている。第２ケース２１２は、外殻２０１の大円を含まない球冠状に形成されている。第１ケース２１１の開口部２１１ａと第２ケース２１２の開口部２１２ａとが互いに接合される。こうして、外殻２０１は、接合部２１３を有している。外殻２０１の内面には、反射膜１４が設けられている。

カメラ本体２０２は、移動枠２２１と、レンズ鏡筒３と、移動枠２２１に取り付けられた第１〜第３駆動部２２６Ａ〜２２６Ｃと、レンズ鏡筒３を移動枠２２１に取り付けるための取付板２２７と、カメラ本体２０２の制御を行う回路基板２８とを有している。カメラ本体２０２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２０２は、撮像部の一例である。

移動枠２２１は、第１枠２２１ａと、第２枠２２１ｂとを有している。第１枠２２１ａと第２枠２２１ｂとは、ネジで固定される。第１枠２２１ａは、第１駆動部２２６Ａが取り付けられる第１側壁２２３ａと、第３駆動部２２６Ｃが取り付けられる第２側壁２２３ｂと、レンズ鏡筒３が配置される円筒部２２５とを有している。円筒部２２５の軸線は、Ｚ軸と一致している。第１側壁２２３ａ及び第２側壁２２３ｂは、Ｚ軸に直交するＸ軸と平行であって且つＺ軸に対して傾斜している。詳しくは、Ｚ軸は、第１側壁２２３ａの外面の法線と第２側壁２２３ｂの外面の法線とのなす角の二等分線になっている。第２枠２２１ｂは、第２駆動部２２６Ｂが取り付けられる第３側壁２２３ｃを有している。第３側壁２２３ｃは、Ｚ軸と直交している。

尚、Ｚ軸及びＸ軸の両方に直交する軸をＹ軸とする。

レンズ鏡筒３は、前記の構成と同じ構成である。レンズ枠３２は、移動枠２２１の円筒部２２５内に配置され、光軸２０が円筒部２２５の軸線と一致している。レンズ鏡筒３の撮像素子３３の裏側には取付板２２７が設けられている。レンズ鏡筒３は、取付板２２７を介して移動枠２２１に取り付けられている。

第１〜第３駆動部２２６Ａ〜２２６Ｃは、移動枠２２１の外周面に設けられている。詳しくは、第１駆動部２２６Ａは、第１側壁２２３ａに設けられている。第２駆動部２２６Ｂは、第３側壁２２３ｃに設けられている。第３駆動部２２６Ｃは、第２側壁２２３ｂに設けられている。第１〜第３駆動部２２６Ａ〜２２６Ｃは、Ｘ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。

第１駆動部２２６Ａは、アクチュエータ本体４Ａと第１支持機構２０５Ａとを有している。第２駆動部２２６Ｂは、アクチュエータ本体４Ｂと第２支持機構２０５Ｂとを有している。第３駆動部２２６Ｃは、アクチュエータ本体４Ｃと第３支持機構２０５Ｃとを有している。

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。アクチュエータ本体４Ａ〜４Ｃは、前記の構成と同じ構成をしている。

第１支持機構２０５Ａの基本的な構成は、前記第１支持機構５Ａと同じである。第１支持機構２０５Ａと第１支持機構５Ａとでは、アクチュエータ本体４Ａの姿勢が異なる。詳しくは、アクチュエータ本体４Ａは、Ｙ軸及びＺ軸を含む平面に含まれ且つＺ軸に対して傾斜する軸回りに回転自在な状態で第１支持機構２０５Ａ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、Ｘ軸と平行に並んで配置されている。

第３支持機構２０５Ｃの基本的な構成は、前記第２支持機構５Ｂと同じである。第３支持機構２０５Ｃと第２支持機構５Ｂとでは、アクチュエータ本体４Ｃ（アクチュエータ本体４Ｂ）の姿勢が異なる。詳しくは、アクチュエータ本体４Ｃは、Ｙ軸及びＺ軸を含む平面に含まれ且つＺ軸に対して傾斜する軸回りに回転自在な状態で第３支持機構２０５Ｃに支持されている。このとき、アクチュエータ本体４Ｃの２つの駆動子４２は、Ｘ軸と平行に並んで配置されている。

第２支持機構２０５Ｂの基本的な構成は、前記第３支持機構５Ｃと同じである。第２支持機構２０５Ｂと第３支持機構５Ｃとでは、アクチュエータ本体４Ｂ（アクチュエエータ本体４Ｃ）の姿勢が異なる。詳しくは、アクチュエータ本体４Ｂは、Ｚ軸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２支持機構２０５Ｂによって支持されている。このとき、アクチュエータ本体４Ｂの２つの駆動子４２は、Ｙ軸と平行に並んで配置されている。

第１〜第３駆動部２２６Ａ〜２２６Ｃ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２２６Ａは、Ｚ軸周りの周方向に駆動力を出力する。第３駆動部２２６Ｃは、Ｚ軸周りの周方向に駆動力を出力する。第２駆動部２２６Ｂは、Ｘ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２２６Ａの駆動力と第３駆動部２２６Ｃの駆動力とを組み合わせることによって、カメラ本体２０２をＹ軸又はＺ軸周りに回転させることができる。さらに、第２駆動部２２６Ｂの駆動力によって、カメラ本体２０２をＸ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２２６Ａ〜２２６Ｃの駆動力を調整することによって、カメラ本体２０２を外殻２０１に対して回転移動させ、外殻２０１に対するカメラ本体２０２の姿勢を任意に調整することができる。

回路基板２８は、第１基板２８ａと第２基板２８ｂとに分かれている。映像処理部６１、駆動制御部６２、アンテナ６３、送信部６４、受信部６５、バッテリ６６及びジャイロセンサ６７は、第１基板２８ａに設けられている。フォトセンサ６８は、第２基板２８ｂに設けられている。第２基板２８ｂのうち第１基板２８ａと反対側の面にフォトセンサ６８が設けられている。第１基板２８ａと第２基板２８ｂとは、第３側壁２３ｃを挟持するようにして第２枠２１ｂに取り付けられている。第１基板２８ａは、移動枠２１の内側に位置し、第２基板２８ｂは、移動枠２１の外側に位置する。

このように構成された撮像装置２００においても、フォトセンサ６８の出力に基づいて、外殻２０１に対するカメラ本体２０２の位置を検出することができる。その結果、撮像画像から接合部２１３の画像を除去し、撮影画像を補正することができる。

《実施形態２》
続いて、実施形態２について説明する。

実施形態２の撮像装置は、撮影画像中の障害物の検出方法が実施形態１と異なる。そこで、実施形態１と同様の構成については、同様の符号を付して説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。図１５に、実施形態２のレンズ鏡筒３及び映像処理部２６１の機能ブロック図を示す。

映像処理部２６１の基本的な機能な、前記映像処理部６１と同じである。映像処理部２６１は、撮影画像から障害物を検出する障害物検出部２７１と、障害物検出部２７１により検出した障害物の情報を記憶しておく障害物画像メモリ部２７５と、デフォーカス量を演算するデフォーカス量演算部２７６と、演算したデフォーカス量に基づいて障害物画像を変換する画像変換部２７７と、障害物を撮影画像から除去する障害物除去部７３と、障害物を除去した撮影画像を補正する画像補正部７４とを有する。

障害物検出部２７１は、撮像素子から外殻１（例えば、接合部１３）までの距離が既知であることを利用して障害物を検出する。障害物検出部２７１は、フォーカスレンズの位置を記憶しておくレンズ位置メモリ部９１と、フォーカスレンズの駆動を制御するレンズ制御部９２と、撮影画像のコントラスト値を検出するコントラスト検出部９３とを有している。

レンズ鏡筒３は、被写体の合焦状態を調整するフォーカスレンズ３１ａと、レンズ鏡筒３内のフォーカスレンズ３１ａの位置を検出するレンズ位置検出部３４と、フォーカスレンズ３１ａを駆動するステッピングモータ３５とをさらに有する。レンズ位置検出部３４は、例えば、透過型フォトインタラプタ（図示せず）で構成され、原点位置に位置するフォーカスレンズ３１ａを検出する原点検出手段を有している。レンズ位置検出部３４は、フォーカスレンズ３１ａが原点位置に位置する状態からのステッピングモータ３５の駆動量に基づいてフォーカスレンズ３１ａの位置を検出する。

レンズ位置メモリ部９１には、例えば、外殻１が撮像素子３３に結像されるときのレンズ鏡筒３内におけるフォーカスレンズ３１ａの位置に関する情報が記憶されている。

レンズ制御部９２は、レンズ位置検出部３４からのフォーカスレンズ３１ａの位置情報及びレンズ位置メモリ部９１の位置情報に基づいて、外殻１が撮像素子３３に結像される位置にフォーカスレンズ３１ａが移動するようにステッピングモータ３５を作動させる。こうして、外殻１に焦点を合わせた状態で撮影を行う。この撮影で取得された画像を参照画像とする。コントラスト検出部９３は、参照画像内のコントラストの最も高い画像情報を抽出し、この抽出された画像情報を障害物（接合部１３）と判定する。尚、コントラストが所定値以上の画像情報を障害物と判定するようにしてもよい。あるいは、参照画像内でコントラストが最も高く且つコントラストが所定値以上の画像情報を障害物と判定してもよい。つまり、コントラストが参照画像中で最も高くても、コントラストが小さい場合には、その情報を障害物とは判定しない。

障害物検出部２７１は、障害物として抽出した画像情報を障害物画像メモリ部２７５に記録する。

次いで、レンズ制御部９２は、撮影したい被写体に合焦する位置にフォーカスレンズ３１ａを移動させる。デフォーカス量演算部２７６は、レンズ位置検出部３４からのフォーカスレンズ３１ａの位置情報及びレンズ位置メモリ部９１の位置情報に基づいて、撮影したい被写体に合焦するときのフォーカスレンズ３１ａの位置と外殻１（即ち、障害物）に合焦するときのフォーカスレンズ３１ａの位置との差を演算する。この差は、撮影したい被写体に合焦する位置にフォーカスレンズ３１ａを位置させたときの障害物のデフォーカス量に相当する。画像変換部２７７は、障害物画像メモリ部２７５に記憶された障害物の画像を、デフォーカス量演算部２７６で演算したデフォーカス量だけぼかした画像に変換する。

障害物除去部７３及び画像補正部７４は、実施形態１と同様の処理を行う。すなわち、障害物除去部７３は、画像変換部２７７で変換した障害物の画像を撮影画像から除去し、画像補正部７４は、接合部１３の画像を除去した部分の画像を、その周辺の画像から補間する。こうして、映像処理部２６１は、撮影画像から接合部１３の画像を特定し、該画像の影響を低減した撮影画像を得ることができる。

したがって、実施形態２の撮像装置１００においては、前記カメラ本体２は、前記外殻１に焦点を合わせて撮影することにより参照画像を取得するように構成されており、前記障害物検出部２７１は、前記参照画像に基づいて前記障害物を検出する。つまり、撮像装置１００は、外殻１に合焦させた状態で撮影を行い、そのときの撮影画像中にコントラストが高い画像が含まれている場合には、そのコントラストが高い画像を障害物と判定し、撮影対象に合焦させた場合の撮影画像から障害物を除去する。

これにより、接合部１３のような位置及び形状が既知の障害物でなくても、外殻１及びその近傍に存在する障害物を検出し、撮影画像から該障害物を除去することができる。

尚、障害物の画像の除去は、以上の説明の方法に限られるものではない。例えば、外殻１に合焦させて撮影した障害物の画像を、ぼかし変換することなく、撮影画像から除去してもよい。

《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。

上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

前記撮像装置１００，２００は、静止画撮影及び動画撮影を行うが、撮像装置１００，２００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。

また、外殻１，２０１は、第１ケース１１と第２ケース１２とを有する２分割構造であるが、これに限られるものではない。例えば、外殻１は、３分割以上に分割されていてもよい。

また、前記第１〜第３駆動部２６Ａ〜２６Ｃ，２２６Ａ〜２２６Ｃ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、駆動輪が外殻１の内面に接触する構成であってもよい。

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、第１〜第３駆動部２２６Ａ〜２２６Ｃは、Ｘ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。さらに、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。

前記実施形態では、カメラ本体２，２０２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１２，２１２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２，２０２の位置を求めてもよい。カメラ本体２，２０２による第１ケース１１，２１１の画像検出を利用してもよい。

また、実施形態１の反射膜１４の形状を一例である。反射膜１４の形状は、外殻１，２０１に対するカメラ本体２の位置を検出することができる限り、任意の形状とすることができる。例えば、前記反射膜１４は、接合部１３に平行な切断面で切断した切り口において、外殻１の中心Ｏからの距離が正弦波状に変化している。しかし、外殻１の中心Ｏからの距離が正弦波状に変化するように反射膜１４を切断する切断面は、接合部１３に平行でなくてもよい。また、第１ケース１１の反射膜１４の形状と第２ケース１２の反射膜１４の形状とを非対称としてもよい。

また、外殻１，２０１及びその近傍に存在する障害物の検出方法は、実施形態１，２の方法に限られるものではない。障害物を検出することができる限り、任意の方法を採用することができる。

また、撮影画像から障害物を除去して補正する方法は、実施形態１，２の方法に限られるものではない。撮影画像中における障害物の影響を低減できる限り、任意の補正方法を採用することができる。例えば、実施形態１，２は、障害物に相当する画像情報を除去した上で、その周辺の画像から除去した部分の画像を補間しているが、障害物に相当する画像情報を用い、該画像情報を修正してもよい。

以上説明したように、ここに開示された技術は、内面が球面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。

１００，２００ 撮像装置
１，２０１ 外殻（ケース）
１１，２１１ 第１ケース
１２，２１２ 第２ケース
１３，２１３ 接合部
１４ 反射膜
２，２０２ カメラ本体（撮像部）
２０ 光軸
２１，２２１ 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，２２６Ａ 第１駆動部
２６Ｂ，２２６Ｂ 第２駆動部
２６Ｃ，２２６Ｃ 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
７１ 障害物検出部
７２ レンズ情報メモリ部
７３ 障害物除去部
７４ 画像補正部
８１ ピン
８２ ストラップ
９１ レンズ位置メモリ部
９２ レンズ制御部
９３ コントラスト検出部
Ｓ 撮影範囲

Claims (3)

1. 被写体を撮影する撮像装置であって、
   ケースと、
   前記ケース内を移動可能に構成され、該ケース外の被写体を該ケースを通して撮影する撮像部と、
   前記撮像部による撮影画像から前記ケースにおける障害物を検出する障害物検出部と、
   前記障害物検出部により検出された障害物を前記撮影画像から除去する画像処理部とを備えた撮像装置。
2. 前記ケース内における前記撮像部の位置を検出する位置検出部をさらに備え、
   前記ケースは、複数の部分が接合部において接合されて形成されており、
   前記障害物検出部は、前記位置検出部により検出された前記撮像部の位置に基づいて、前記撮影画像から前記接合部を前記障害物として検出する、請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記撮像部は、前記ケースに焦点を合わせて撮影することにより参照画像を取得するように構成されており、
   前記障害物検出部は、前記参照画像に基づいて前記障害物を検出する、請求項１に記載の撮像装置。

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