JP6863662B2 - Aerial camera and electronic equipment and unmanned aerial vehicle equipped with it - Google Patents
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Description
本開示は、無人飛行体に搭載される空撮カメラ及び電子機器並びにそれを備えた無人飛行体に関する。 The present disclosure relates to aerial photography cameras and electronic devices mounted on an unmanned aerial vehicle, and an unmanned aerial vehicle equipped with the aerial camera and electronic devices.
従来から、プロペラを有するロータユニットを複数備えた無人飛行体が知られている。この種の無人飛行体は、マルチコプターやドローンと呼ばれており、計測や測量、放送、監視、農業、医療、環境調査、物流といった様々な分野での利用が期待され、近年、特に開発が盛んに行われていて、販売が拡大しつつある。 Conventionally, an unmanned aerial vehicle having a plurality of rotor units having a propeller has been known. This type of unmanned aerial vehicle is called a multicopter or drone, and is expected to be used in various fields such as measurement, surveying, broadcasting, surveillance, agriculture, medical care, environmental research, and logistics, and has been particularly developed in recent years. It is being actively carried out and sales are expanding.
この種の無人飛行体は、例えば特許文献1に開示されている。特許文献1に開示の無人飛行体では、駆動制御回路やセンサを有する制御回路基板を外部に設置することで、制御回路基板の冷却性を高めつつ軽量化が図られている。また、無人飛行体には、自律飛行や用途に応じた周辺情報を得るために空撮カメラが搭載されることが多い。 This type of unmanned aerial vehicle is disclosed in, for example, Patent Document 1. In the unmanned air vehicle disclosed in Patent Document 1, by installing a control circuit board having a drive control circuit and a sensor on the outside, the cooling property of the control circuit board is improved and the weight is reduced. In addition, unmanned aerial vehicles are often equipped with aerial photography cameras in order to obtain peripheral information according to autonomous flight and applications.
空撮カメラを搭載した無人飛行体は、主に屋外で使用されるものであり、空撮カメラの動作を制御する制御回路基板を特許文献1に開示されるように外部に露出させると、雨雪に晒されるために故障のおそれがある。そこで、制御回路基板を筐体内に収容すると共に、空撮カメラの作動に伴う制御回路基板の発熱に起因して性能低下や動作不良といった不具合が発生するのを避けるために熱対策を講じる必要がある。 An unmanned aerial vehicle equipped with an aerial camera is mainly used outdoors, and when the control circuit board that controls the operation of the aerial camera is exposed to the outside as disclosed in Patent Document 1, it rains. There is a risk of failure due to exposure to snow. Therefore, it is necessary to house the control circuit board in the housing and take heat measures to avoid problems such as performance deterioration and malfunction due to heat generation of the control circuit board due to the operation of the aerial camera. is there.
こうした制御回路基板の熱対策としては伝熱シートを用いる方法が知られている。伝熱シートによる熱対策については、当該熱対策を施した電子カメラが、例えば特許文献2に開示されている。特許文献2に開示の電子カメラでは、筐体を金属部材によって構成し、伝熱シートの一端側の部分を制御回路基板の集積回路(駆動回路素子群)の上面に直接密着させ、伝熱シートの他端側の部分を筐体に密着させることで、集積回路に発生する熱を伝熱シートを介して筐体へ伝達させるようになっている。 As a measure against heat of such a control circuit board, a method using a heat transfer sheet is known. Regarding heat countermeasures using a heat transfer sheet, for example, Patent Document 2 discloses an electronic camera to which the heat countermeasures are taken. In the electronic camera disclosed in Patent Document 2, the housing is made of a metal member, and one end side of the heat transfer sheet is directly brought into close contact with the upper surface of the integrated circuit (drive circuit element group) of the control circuit board to form the heat transfer sheet. By bringing the other end portion of the integrated circuit into close contact with the housing, the heat generated in the integrated circuit is transferred to the housing via the heat transfer sheet.
しかしながら、無人飛行体に搭載される空撮カメラに特許文献2に開示されるような熱対策を単純に採用すると、空撮カメラの筐体を金属製にすることになるため、空撮カメラの重量が増大し、無人飛行体に求められる軽量化のニーズを阻害するという問題が生じてしまう。 However, if the aerial camera mounted on the unmanned aerial vehicle is simply equipped with the heat countermeasures disclosed in Patent Document 2, the housing of the aerial camera will be made of metal. The weight increases, which raises the problem of hindering the need for weight reduction required for unmanned aerial vehicles.
本開示の技術は、斯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、無人飛行体に搭載される空撮カメラなどの電子機器の軽量化を図りつつも、その電子機器が内蔵する制御回路基板に設けられた集積回路の放熱性を高めることにある。 The technology of the present disclosure has been made in view of these points, and the purpose thereof is to reduce the weight of electronic devices such as aerial photography cameras mounted on unmanned aircraft, while reducing the weight of the electronic devices. The purpose is to improve the heat dissipation of the integrated circuit provided on the control circuit board built in the camera.
前記の目的を達成するために、本開示の技術では、樹脂製の筐体を採用すると共に、その筐体に制御回路基板を収容して、筐体のうち飛行風により冷却される部分と制御回路基板とを伝熱シートで繋げるようにした。 In order to achieve the above object, in the technique of the present disclosure, a resin housing is adopted, and a control circuit board is housed in the housing to control a portion of the housing that is cooled by the flight wind. The circuit board is connected with a heat transfer sheet.
具体的には、本開示の技術は、無人飛行体に搭載される空撮カメラ及び電子機器並びにそれを備えた無人飛行体を対象とする。 Specifically, the technology of the present disclosure is intended for an aerial camera and an electronic device mounted on an unmanned aerial vehicle, and an unmanned aerial vehicle equipped with the aerial camera and electronic devices.
本開示の技術に係る空撮カメラは、カメラ外殻を構成する樹脂製の筐体と、筐体内に収容された制御回路基板とを備える。制御回路基板には、当該空撮カメラの作動に伴って発熱する集積回路が設けられている。そして、集積回路は、筐体のうち飛行風に曝される外壁部分に伝熱シートで繋がれている。 The aerial photography camera according to the technique of the present disclosure includes a resin housing constituting the outer shell of the camera and a control circuit board housed in the housing. The control circuit board is provided with an integrated circuit that generates heat as the aerial camera operates. The integrated circuit is connected to the outer wall portion of the housing exposed to the flight wind by a heat transfer sheet.
この構成によると、樹脂製の筐体を採用すると共に、その筐体内に収容した制御回路基板上の集積回路と筐体のうち飛行風に曝される外壁部分とを伝熱シートで繋げるようにしたから、集積回路が空撮カメラの作動に伴って発熱しても、当該集積回路の熱を筐体のうち飛行風で冷却される外壁部分に伝熱シートを介して伝達し、その外壁部分から外部へ効果的に放熱することができる。これにより、筐体を樹脂製として空撮カメラの軽量化を図りつつ、集積回路の放熱性を高めることができる。 According to this configuration, a resin housing is adopted, and the integrated circuit on the control circuit board housed in the housing and the outer wall portion of the housing exposed to the flying wind are connected by a heat transfer sheet. Therefore, even if the integrated circuit generates heat due to the operation of the aerial camera, the heat of the integrated circuit is transferred to the outer wall portion of the housing that is cooled by the flight wind via the heat transfer sheet, and the outer wall portion thereof. Can effectively dissipate heat to the outside. As a result, the housing is made of resin to reduce the weight of the aerial camera, and the heat dissipation of the integrated circuit can be improved.
前記のような空撮カメラにおいて、伝熱シートの一端側は、集積回路に貼り付けられて集積回路を覆っており、伝熱シートの他端側は、筐体の外壁部分の内側面に対し、集積回路のサイズよりも広い領域に亘って貼り付けられていることが好ましい。 In the aerial photography camera as described above, one end side of the heat transfer sheet is attached to the integrated circuit to cover the integrated circuit, and the other end side of the heat transfer sheet is relative to the inner surface of the outer wall portion of the housing. , It is preferable that the coating is applied over a region wider than the size of the integrated circuit.
この構成によると、制御回路基板上の集積回路を伝熱シートで覆い、且つその伝熱シートを筐体の外壁部分の内側面に貼り付け、その貼付け領域を集積回路のサイズよりも広い領域としたので、筐体が熱伝達率の比較的低い樹脂で形成されていても、集積回路の放熱性を伝熱シートによって良好に高めることができる。 According to this configuration, the integrated circuit on the control circuit board is covered with a heat transfer sheet, and the heat transfer sheet is attached to the inner surface of the outer wall portion of the housing, and the attached area is made wider than the size of the integrated circuit. Therefore, even if the housing is made of a resin having a relatively low heat transfer coefficient, the heat transfer property of the integrated circuit can be satisfactorily improved by the heat transfer sheet.
また、伝熱シートに導電性を有するシートを用いる場合には、制御回路基板の集積回路周辺に設けられた電子回路部品への通電対策を講じることが望ましい。具体的な通電対策として、制御回路基板には、集積回路の周辺を覆い、且つ集積回路を露出させる開口が形成された、絶縁性を有する通電保護シートが貼り付けられていてもよい。この場合、伝熱シートは、通電保護シートの上から開口を介して集積回路に貼り付けられる。 Further, when a conductive sheet is used as the heat transfer sheet, it is desirable to take measures to energize the electronic circuit components provided around the integrated circuit of the control circuit board. As a specific measure against energization, an insulating energization protective sheet may be attached to the control circuit board, which covers the periphery of the integrated circuit and has an opening for exposing the integrated circuit. In this case, the heat transfer sheet is attached to the integrated circuit from above the current-carrying protective sheet through the opening.
この構成によると、絶縁性を有する通電保護シートで集積回路の周辺を覆うようにしたから、集積回路周辺の電子回路部品への伝熱シートを介した通電を通電保護シートによって防止することができる。それにより、伝熱シートを設けることに起因して制御回路基板の信頼性が損なわれないようにすることができる。 According to this configuration, since the periphery of the integrated circuit is covered with an insulating energization protective sheet, energization via the heat transfer sheet to the electronic circuit components around the integrated circuit can be prevented by the energization protection sheet. .. Thereby, it is possible to prevent the reliability of the control circuit board from being impaired due to the provision of the heat transfer sheet.
筐体のうち伝熱シートが繋がれる外壁部分の内側面には補強リブが設けられていてもよい。この場合、伝熱シートは、補強リブに対応するスリットを有し、そのスリットに補強リブを通して筐体の内側面に貼り付けられていることが好ましい。 Reinforcing ribs may be provided on the inner surface of the outer wall portion of the housing to which the heat transfer sheet is connected. In this case, it is preferable that the heat transfer sheet has a slit corresponding to the reinforcing rib, and the reinforcing rib is passed through the slit and attached to the inner side surface of the housing.
この構成によると、筐体の外壁部分に補強リブを設け、且つ伝熱シートをその補強リブを避けつつ筐体の内側面に対し所定の領域に亘って貼り付けるようにしたから、補強リブを以て筐体の剛性を確保しつつ、集積回路の放熱性を伝熱シートによって良好に高めることができる。 According to this configuration, reinforcing ribs are provided on the outer wall portion of the housing, and the heat transfer sheet is attached to the inner surface of the housing over a predetermined area while avoiding the reinforcing ribs. The heat transfer sheet can satisfactorily enhance the heat dissipation of the integrated circuit while ensuring the rigidity of the housing.
さらに、筐体のうち伝熱シートが貼り付けられる外壁部分は、制御回路基板の集積回路が設けられた面と対向し、制御回路基板との間に放熱空間を形成していてもよい。そして、補強リブは、その放熱空間を、集積回路に対応する第1空間と集積回路の側方位置に対応する第2空間とに仕切っていてもよい。この場合、伝熱シートは、集積回路に貼り付けられた部分から折り返されて、筐体の外壁部分のうち少なくとも第2空間に対応する箇所に貼り付けられていることが好ましい。 Further, the outer wall portion of the housing to which the heat transfer sheet is attached may face the surface of the control circuit board on which the integrated circuit is provided, and may form a heat dissipation space between the housing and the control circuit board. The heat radiating space of the reinforcing rib may be divided into a first space corresponding to the integrated circuit and a second space corresponding to the lateral position of the integrated circuit. In this case, it is preferable that the heat transfer sheet is folded back from the portion attached to the integrated circuit and attached to at least a portion of the outer wall portion of the housing corresponding to the second space.
この構成によると、筐体の外壁部分と制御回路基板との間の放熱空間を集積回路に対応する第1空間と集積回路の側方位置に対応する第2空間とに補強リブで仕切るようにしたから、補強リブが放熱の遮蔽壁となって、第1空間では集積回路の発した熱がこもり易く、第2空間には第1空間よりも集積回路の発した熱が伝わり難い。そのことで相対的に温度上昇し難い第2空間に対応する外壁部分に伝熱シートを貼り付けるようにしたので、集積回路の放熱性を好適に高めることができる。 According to this configuration, the heat dissipation space between the outer wall portion of the housing and the control circuit board is partitioned by reinforcing ribs into a first space corresponding to the integrated circuit and a second space corresponding to the side position of the integrated circuit. Therefore, the reinforcing ribs serve as a shielding wall for heat dissipation, and the heat generated by the integrated circuit is more likely to be trapped in the first space, and the heat generated by the integrated circuit is less likely to be transmitted to the second space than in the first space. As a result, the heat transfer sheet is attached to the outer wall portion corresponding to the second space where the temperature is relatively difficult to rise, so that the heat dissipation of the integrated circuit can be suitably improved.
また、前記のような空撮カメラにおいて、筐体は防滴仕様とされていても構わない。 Further, in the aerial photography camera as described above, the housing may be drip-proof.
この構成によると、筐体の内部に水滴が入るのを防止する設計としたから、無人飛行体の飛行時において空撮カメラが雨雪に晒されても筐体内に雨雪の水分が侵入するのを防止できる。それにより、屋外での使用によって空撮カメラが故障するリスクを低減することができる。 According to this configuration, it is designed to prevent water droplets from entering the inside of the housing, so even if the aerial camera is exposed to rain and snow during flight of an unmanned aircraft, the moisture of the rain and snow will enter the housing. Can be prevented. As a result, the risk of the aerial camera breaking down due to outdoor use can be reduced.
また、本開示の技術に係る電子機器は、機器外殻を構成する樹脂製の筐体と、筐体内に収容された制御回路基板とを備える。制御回路基板には、当該電子機器の作動に伴って発熱する集積回路が設けられている。そして、集積回路は、筐体のうち飛行風に曝される外壁部分に伝熱シートで繋がれている。 Further, the electronic device according to the technique of the present disclosure includes a resin housing constituting the outer shell of the device and a control circuit board housed in the housing. The control circuit board is provided with an integrated circuit that generates heat as the electronic device operates. The integrated circuit is connected to the outer wall portion of the housing exposed to the flight wind by a heat transfer sheet.
この構成によると、樹脂製の筐体を採用すると共に、その筐体内に収容した制御回路基板上の集積回路と筐体のうち飛行風に曝される外壁部分とを伝熱シートで繋げるようにしたから、集積回路が電子機器の作動に伴って発熱しても、当該集積回路の熱を筐体のうち飛行風で冷却される外壁部分に伝熱シートを介して伝達し、その外壁部分から外部へ効果的に放熱することができる。これにより、筐体を樹脂製として電子機器の軽量化を図りつつ、集積回路の放熱性を高めることができる。 According to this configuration, a resin housing is adopted, and the integrated circuit on the control circuit board housed in the housing and the outer wall portion of the housing exposed to the flying wind are connected by a heat transfer sheet. Therefore, even if the integrated circuit generates heat due to the operation of the electronic device, the heat of the integrated circuit is transferred to the outer wall portion of the housing cooled by the flight wind via the heat transfer sheet, and the heat of the integrated circuit is transferred from the outer wall portion. It can effectively dissipate heat to the outside. As a result, it is possible to improve the heat dissipation of the integrated circuit while reducing the weight of the electronic device by making the housing made of resin.
また、本開示の技術に係る無人飛行体は、前記電子機器が搭載された構成を有する。 Further, the unmanned aerial vehicle according to the technique of the present disclosure has a configuration in which the electronic device is mounted.
この構成によると、前記電子機器が軽量化を図りつつ集積回路の放熱性を高めることができる、という優れた特性を有しているので、無人飛行体の飛行性能を悪化させることなく、制御回路基板の信頼性を高めて電子機器の性能低下や動作不良といった不具合の発生を防止することができる。 According to this configuration, the electronic device has an excellent characteristic that the heat dissipation of the integrated circuit can be improved while reducing the weight, so that the control circuit does not deteriorate the flight performance of the unmanned vehicle. It is possible to improve the reliability of the substrate and prevent the occurrence of problems such as deterioration of the performance of electronic devices and malfunctions.
本開示の技術に係る空撮カメラによれば、無人飛行体に搭載される空撮カメラの軽量化を図りつつも、その空撮カメラが内蔵する制御回路基板に設けられた集積回路の放熱性を高めることができる。その結果、無人飛行体の飛行性能を悪化させることなく、制御回路基板の信頼性を高めて空撮カメラの性能低下や動作不良といった不具合の発生を防止することができる。また、本開示の技術に係る電子機器においても、前述した空撮カメラと同様な効果を得ることができる。 According to the aerial photography camera according to the technique of the present disclosure, while reducing the weight of the aerial photography camera mounted on the unmanned vehicle, the heat dissipation of the integrated circuit provided on the control circuit board built in the aerial photography camera Can be enhanced. As a result, it is possible to improve the reliability of the control circuit board and prevent the occurrence of problems such as deterioration of the performance of the aerial camera and malfunction without deteriorating the flight performance of the unmanned aerial vehicle. Further, in the electronic device according to the technique of the present disclosure, the same effect as that of the aerial photography camera described above can be obtained.
以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the drawings.
この実施形態では、電子機器の一種である空撮カメラが搭載された無人飛行体を例に挙げて説明する。 In this embodiment, an unmanned aerial vehicle equipped with an aerial camera, which is a kind of electronic device, will be described as an example.
図1に、この実施形態に係る無人飛行体1の斜視図を示す。また、図2に、この無人飛行体1に搭載される空撮カメラ7の斜視図を示す。
FIG. 1 shows a perspective view of the unmanned aerial vehicle 1 according to this embodiment. Further, FIG. 2 shows a perspective view of the
無人飛行体1は、マルチコプターやドローンと呼ばれる垂直離着陸可能な比較的小型の航空機であって、図1に示すように、機体3と、機体3に揚力及び推力を発生させる飛行ユニット5と、機体3に着脱可能に取り付けられた空撮カメラ7とを備える。
The unmanned aerial vehicle 1 is a relatively small aircraft called a multicopter or a drone capable of vertical takeoff and landing. It is provided with an
機体3は、図示しないが、飛行ユニット5及び空撮カメラ7の駆動を総合的に制御する駆動システムや、それら飛行ユニット5及び空撮カメラ7の電源となるバッテリなどを内蔵している。この機体3には、複数本(図1に示す例では6本)のロータアーム9と、カメラステー11とが設けられている。
Although not shown, the
ロータアーム9は、パイプ状に形成されており、機体3の周方向において等間隔に配置されて、機体3の外周側に向かって放射状に延びている。カメラステー11は、機体3の一側方(前方)に配置されていて、パイプ状の支持体13を複数組み合わせてなる。
The
飛行ユニット5は、ロータアーム9に対応した数(図1に示す例では6つ)のロータユニット15を備える。ロータユニット15は、個々のロータアーム9にそれぞれ取り付けられており、プロペラ17と、プロペラ17を回転させるモータ(不図示)とを備える。
The
複数のロータユニット15は、モータの回転数を略同一とすることにより、機体3を上昇させる揚力を発生させ、機体3を水平姿勢に維持できるようになっている。また、複数のロータユニット15は、少なくともいずれか1つのロータユニット15の回転数を変えることにより、機体3を傾けて水平方向に移動させる推力を発生させ、機体3を進行方向に向けて前傾する傾斜姿勢とした状態で水平方向へ移動できるようになっている。
The plurality of
空撮カメラ7は、図2にも示すように、カメラ本体19と、カメラ本体19をカメラステー11に装着するためのカメラ装着ユニット21とを備える。カメラ装着ユニット21は、台座23と、台座23上でカメラ本体19を支持するマウントサポート25とを有する。台座23は、一対の板状体27の間にゴム製のダンパー29が複数(図1に示す例では4つ)介装された構成とされており、ダンパー29の振動減衰作用を以て機体3からカメラ本体19に伝わる振動を低減するようになっている。
As shown in FIG. 2, the
カメラ本体19は、マウントサポート25に回転可能に取り付けられている。マウントサポート25には、ねじ固定式の調節部31が設けられている。調節部31は、カメラ本体19を固定するねじ33を有し、ねじ33を緩めた状態でカメラ本体19を回転させ、回転後の位置でねじ33を締めることで、カメラ本体19の角度を変えて空撮カメラ7の撮影方向を調節できるようになっている。カメラ本体19は、調節部31による角度調整によってレンズ85が略水平方向に向くか又は若干斜め下方に向く姿勢とされる。
The
次に、空撮カメラ7(カメラ本体19)の構成について、図3〜図5を参照しながら詳細に説明する。 Next, the configuration of the aerial photography camera 7 (camera body 19) will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 5.
図3は、空撮カメラ7をなすカメラ本体19の分解斜視図である。図4は、図2のIV−IV線における空撮カメラ7の断面図である。また、図5は、図2のV−V線における空撮カメラ7の断面図である。なお、以下の説明では、空撮カメラ7について、レンズ85が向く撮影方向を「前」、レンズ85が向く撮影方向とは反対方向を「後」と称し、前方に向いたときの左方向を「左」、右方向を「右」と称する。
FIG. 3 is an exploded perspective view of the
空撮カメラ7は、図2〜図5に示すように、カメラ外殻を構成する筐体35と、筐体35内に収容された複数の電子部品37,39,41及び複数本の電気配線43とを備える。複数の電子部品37,39,41は、スピーカー37や撮像ユニット39、制御回路基板41などである。電気配線43は、機体3に内蔵された前記駆動システムと制御回路基板41に設けられた回路とを電気的に接続する配線である。
As shown in FIGS. 2 to 5, the
筐体35は、前記電子部品37,39,41が内部に組み付けられる筐体収容部45と、筐体収容部45の上側に形成された開口47を閉塞する蓋体49とを有している。これら筐体収容部45及び蓋体49は、射出成形などによって成形される樹脂製の部品であって、例えばポリカーボネート(PC)などのエンジニアリングプラスチックからなり、複数(図3に示す例では4つ)のねじ51によって互いに結合されて筐体35を構成する。
The
この筐体35は、防塵防滴の仕様に設計されている。
The
具体的には、筐体収容部45の開口47の周縁部と蓋体49の外周縁部との間に、ゴム弾性を有するシール部材53が挟み込まれており、筐体35内に水などの液体や塵埃が進入するのを防止するようになっている。また、後述する撮像ユニット39周りをレンズ孔91内でシール部材93により密閉する構成や、通音孔61を防滴シール63で塞ぐ構成、複数の電気配線43を防滴コネクタ65を用いて外部に引き出す構成も防塵防滴の仕様を実現するのに寄与している。
Specifically, a
筐体収容部45の底壁部分には、浅い円筒形凹状のスピーカー取付部55と、矩形状のコネクタ嵌合孔57と、小径円状の通気孔59とが形成されている。スピーカー取付部55は、筐体収容部45の底壁部分の中央寄りの箇所に位置している。スピーカー37は、このスピーカー取付部55に嵌め込まれて筐体収容部45に取り付けられる。スピーカー取付部55の底壁には、下方に貫通する通音孔61が形成されている。この通音孔61は、筐体収容部45の外部で防滴シール63によって塞がれている。
A shallow cylindrical concave
コネクタ嵌合孔57は、スピーカー取付部55の後側に位置している。このコネクタ嵌合孔57には、複数本の電気配線43の全てを貫通させて保持する防滴コネクタ65が筐体収容部45の下方から嵌合されている。防滴コネクタ65は、外周に突出したフランジ67を有し、フランジ67を環状の両面テープ69でコネクタ嵌合孔57の周縁部分に接着することで筐体収容部45に取り付けられている。この防滴コネクタ65は、シリコン樹脂などのゴム弾性を有する材料からなり、コネクタ嵌合孔57を塞いで同孔57と電気配線43との間を密閉する。
The connector
通気孔59は、コネクタ嵌合孔57の右側に位置している。この通気孔59は、筐体収容部45の外部で内圧調整シール71によって塞がれている。内圧調整シール71は、空気を通過させる一方、水を通過させない防水通気フィルタによって構成されており、筐体35内の気圧を調整するようになっている。
The
そして、筐体収容部45の底壁部分には、前記の通音孔61、コネクタ嵌合孔57及び通気孔59を裏側で覆う底面カバー73が、防滴シール63、防滴コネクタ65及び内圧調整シール71を当該底壁部分との間に挟み込んだ状態で複数のねじ75によって取り付けられている。
On the bottom wall portion of the
底面カバー73には、防滴シール63越しに通音孔61に対応する放音孔77や、防滴コネクタ65に保持した複数の電気配線43を引き出すための配線引出孔79、内圧調整シール71越しに通気孔59に対応する内圧調整孔81が形成されている。さらに、底面カバー73の配線引出孔79に対応する部分の裏側には、配線引出孔79を通した複数の電気配線43を後方に案内する配線ガイド部83が設けられている。
The
複数の電気配線43は、電力供給用に設けられた2本の電源配線43aと、制御信号の伝送用に設けられた5本の信号配線43bとからなる。電源配線43aの一端部は、制御回路基板41の前側部分で同基板41に設けられた回路に半田付けなどによって接続されている。他方、信号配線43bの一端部は、制御回路基板41の後側部分で同基板41に設けられた回路に半田付けなどによって接続されている。
The plurality of
そして、電源配線43aは、筐体収容部45の底壁部分を這わせて後方に引き回され、信号配線43bと共に防滴コネクタ65に貫通保持されている。そして、これら電源配線43a及び信号配線43bは、底面カバー73に設けられた配線ガイド部83によって後方に案内されると共に、配線ガイド部83の後端に設けられた開口から纏めて外部に引き出されている。
The
撮像ユニット39は、レンズ85と、レンズ85による結像を電気信号に変換するイメージセンサからなる撮像素子87と、それらレンズ85及び撮像素子87を保持する光学要素ホルダ89とを備える。この撮像ユニット39は、筐体収容部45の前壁部分に寄せて組み付けられている。そして、レンズ85は、その前壁部分に形成されたレンズ孔91から筐体35外部に突出している。
The
撮像ユニット39のうちレンズ85を保持する光学要素ホルダ89部分とレンズ孔91の内周面との間には、ゴム弾性を有するシール部材93が挟み込まれて両者の間を密閉している。撮像ユニット39の後側には、撮像ユニット39を保護するためのレンズ保護シート95が設けられている。
A
撮像素子87は、レンズ85の後方に配置されており、レンズ85と併せて光学要素ホルダ89に組み付けられている。この撮像素子87は、フラットケーブル97を介して制御回路基板41に電気的に接続されている。フラットケーブル97は、撮像素子87から出力された電気信号を制御回路基板41に設けられた回路に入力するようになっている。
The
制御回路基板41は、基板ホルダ99を用いて筐体収容部45内に組み付けられている。具体的には、制御回路基板41が、基板ホルダ99に複数(図3に示す例では4つ)のねじ101によって取り付けられており、基板ホルダ99が、筐体収容部45の底壁部分でスピーカー取付部55の周りに設けられた複数のボス103(図3では3つあるうちの2つのみ図示)にねじ105によって固定されている。
The
制御回路基板41の下面には、撮影した空撮動画の記録用にSDカードなどのメモリカード106が装着されるカードソケット107(図5参照)や、図示しないがUSB(Universal Serial Bus)規格に準拠した外部接続用コネクタが実装されている。筐体収容部45の右壁部分には、カードソケット107のカード挿入口及び外部接続用コネクタの接続口を外部に臨ませる開口108,109を有するサイド端子部111が設けられている。
On the lower surface of the
このサイド端子部111は、筐体35内方へ向けて窪んでおり、外部接続用コネクタを使用せず且つカードソケット107への操作を行わない場合には、端子カバー113によって覆われる。端子カバー113は、ゴム弾性を有する材料からなり、一端側をねじ115によって筐体収容部45の右壁部分に留めることで筐体35に組み付けられており、サイド端子部111を覆った状態で開口107,108を密閉する。
The
また、制御回路基板41の上面には、回路を構成するメイン集積回路であるASIC(Application Specific Integration circuit)117及びその他の電子回路部品119が設けられている。ASIC117は、空撮カメラ7の動作を制御する電子回路であって、空撮カメラ7の作動に伴って発熱する性質を有する。ASIC117の発熱は空撮カメラ7の性能低下や動作不良といった不具合を引き起こすため、この実施形態では、空撮カメラ7に伝熱シート121を用いた熱対策を講じている。
Further, on the upper surface of the
具体的には、ASIC117は、筐体35のうち飛行風に曝される外壁部分である蓋体49の裏面(内側面)に伝熱シート121で繋がれている。蓋体49は、制御回路基板41のASIC117が設けられた上面と対向していて、制御回路基板41との間に放熱空間123を形成している。伝熱シート121の一端側は、ASIC117に貼り付けられており、伝熱シート121の他端側は、ASIC117に貼り付けられた部分から放熱空間123で折り返されて、蓋体49の裏面に貼り付けられている。
Specifically, the
図6に、伝熱シート121と蓋体49の分解斜視図を示す。また、図7に、伝熱シート121と蓋体49との組合せ斜視図を示す。
FIG. 6 shows an exploded perspective view of the
伝熱シート121は、一方面が貼り付けのための粘着面とされた、導電性を有するグラファイトシートである。図6及び図7に示すように、この伝熱シート121において、ASIC117に貼り付けられる一端側の部分は、帯状に形成されており、蓋体49の裏面に貼り付けられる他端側の部分は、全体として(後述するスリット129を除いて見れば)相対的に幅広な矩形状に形成されていて、蓋体49の裏面に対し、上面視でのASIC117のサイズよりも広い領域に亘って貼り付けられている。
The
制御回路基板41のうちASIC117の周辺部分と伝熱シート121との間には、図5に示すように、絶縁性を有する通電保護シート125が設けられている。通電保護シート125は、ASIC117周辺にある電子回路部品119を覆っており、それら電子回路部品119への伝熱シート121を介した通電を防止する。それにより、空撮カメラ7では、伝熱シート121を設けることに起因して制御回路基板41の信頼性が損なわれないようになっている。
As shown in FIG. 5, an insulating
この通電保護シート125には、ASIC117を露出させる伝熱用の開口127が形成されている。伝熱シート121は、通電保護シート125の上から伝熱用の開口127を介してASIC117に貼り付けられている。なお、伝熱シート121がASIC117から剥がれるおそれがある場合には、図示しないが、別の固定シートにより伝熱シート121を通電保護シート125や制御回路基板41に貼り付けて固定してもよい。
The current-carrying
伝熱シート121のうち蓋体49の裏面に貼り付けられる部分は、同シート121の折返し部分とは反対側に開放されたスリット129によって複数(図示する例では3つ)の貼付片131に分割されている。一方、筐体35の裏面には、前後左右に延びる複数の補強リブ133が設けられている。複数の補強リブ133は、前後方向に延びる複数の縦リブ133aと、左右方向に延びる複数の横リブ133bとによって構成されている。
The portion of the
複数の縦リブ133aは、蓋体49の左右両縁側に寄せて配置されており、蓋体49裏面の中央部分に伝熱シート121が貼り付けられる貼付領域135を画定している。この貼付領域135には、伝熱シート121のスリット129と対応する数(図示する例では2つ)の横リブ133bが横切るように形成されている。これら横リブ133bは、貼付領域135を伝熱シート121の貼付片131に対応する数の分割貼付領域137に区分している。
The plurality of
この貼付領域135を区分する横リブ133bは、概ねASIC117の左右両側に対応する位置に配置されており、放熱空間123を、ASIC117に対応する第1空間としての中央空間123aとASIC117の側方位置に対応する第2空間としてのサイド空間123bとに仕切っている。当該横リブ133bは放熱の遮蔽壁となるため、中央空間123aではASIC117の発した熱がこもり易く、サイド空間123bでは中央空間123aよりもASIC117の発した熱が伝わり難い。
The
伝熱シート121の個々の貼付片131は、スリット129に対応する横リブ133bを通して蓋体49裏面の異なる分割貼付領域137に貼り付けられている。つまり、伝熱シート121は、蓋体49のうち中央空間123aに対応する分割貼付領域137に貼り付けられると共に、両サイド空間133bに対応する各分割貼付領域137にも貼り付けられている。
The
このように、伝熱シート121は、蓋体49裏面のうち相対的に温度上昇し難いサイド空間133bに対応する分割貼付領域137をも含めた比較的広い範囲に亘って貼り付けられている。それにより、伝熱シート121は比較的広い面積において蓋体49を介して外気により冷却されるようになっていて、特に、両サイド空間133bに対応する各分割貼付領域137に貼り付けられた部分で比較的高い空冷効果を得られるようになっている。
As described above, the
図8に、無人飛行体1の飛行時の様子を表した側面図を示す。なお、この図8において、白抜き矢印は無人飛行体1の飛行方向を示し、撮像カメラ7の拡大部の線矢印は飛行風の流れを示している。
FIG. 8 shows a side view showing the state of the unmanned aerial vehicle 1 during flight. In FIG. 8, the white arrow indicates the flight direction of the unmanned aerial vehicle 1, and the line arrow in the enlarged portion of the
前記構成の無人飛行体1は、飛行しているときに空撮カメラ7を作動させることにより、空撮動画を撮影することができる。空撮動画の撮影時において、無人飛行体1を旋回させたり方向転換させたりするとき以外は、図8に示すように、無人飛行体1は主に、空撮カメラ7の撮影方向に向けて前進飛行させるように操作される或いは自律飛行制御される。
The unmanned aerial vehicle 1 having the above configuration can shoot an aerial image by operating the
このとき、無人飛行体1が進行方向に向けて前傾姿勢となるため、それに伴い、空撮カメラ7もレンズ85が斜め下方を向いた前傾姿勢となる。これにより、空撮動画の撮影中は、空撮カメラ7の蓋体49外面が、飛行方向の前方から来る飛行風を受ける恰好になるため、特に飛行風に多く曝されて、積極的に空冷される。そのことで、制御回路基板41上のASIC117から伝熱シート121を通じて蓋体49に伝達された熱が、飛行風により効果的に外部へ放散される。
At this time, since the unmanned aerial vehicle 1 is in a forward leaning posture toward the traveling direction, the
−実施形態の効果−
この実施形態に係る空撮カメラ7によると、樹脂製の筐体35を採用すると共に、その筐体35内に収容した制御回路基板41上のASIC117と筐体35のうち特に飛行風に多く曝される蓋体49とを伝熱シート121で繋げるようにしたから、ASIC117が空撮カメラ7の作動に伴って発熱しても、当該ASIC117の熱を蓋体49に伝熱シート121を介して伝達し、その蓋体49から外部へ効果的に放熱することができる。これにより、筐体35を樹脂製として空撮カメラ7の軽量化を図りつつ、ASIC117の放熱性を高めることができる。
-Effect of embodiment-
According to the
そして、この実施形態に係る無人飛行体1によると、空撮カメラ7が前述の如く軽量化を図りつつASIC117の放熱性を高めることができる、という優れた特性を有しているので、無人飛行体1の飛行性能を悪化させることなく、制御回路基板41の信頼性を高めて空撮カメラ7の性能低下や動作不良といった不具合の発生を防止することができる。
According to the unmanned aerial vehicle 1 according to this embodiment, the
以上のように、本開示の技術の例示として、好ましい実施形態について説明した。しかし、本開示の技術は、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、添付図面及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以て、直ちにそれらの必須で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。 As described above, a preferred embodiment has been described as an example of the technique of the present disclosure. However, the technique of the present disclosure is not limited to this, and can be applied to embodiments in which changes, replacements, additions, omissions, etc. are made as appropriate. In addition, the components described in the attached drawings and the detailed description may include components that are not essential for solving the problem. Therefore, it should not be immediately determined that those non-essential components are essential by the fact that those non-essential components are described in the accompanying drawings and detailed description.
例えば、前記実施形態について、以下のような構成としてもよい。 For example, the embodiment may have the following configuration.
前記実施形態では、伝熱シート121がグラファイトシートからなるとしたが、これに限らない。グラファイトシートは伝熱シート121の一例に過ぎず、伝熱シート121は、熱伝達率が良好なものであれば、アルミニウム箔や銅箔などの金属箔からなるシートであってもよく、任意の伝熱材からなるシートを採用することができる。
In the above embodiment, the
前記実施形態では、蓋体49の裏面に設けられた貼付領域135が横リブ133bによって3つの分割貼付領域137に区分され、且つ伝熱シート121が分割貼付領域137に対応する3つの貼付片131を有する形態を例示したが、これに限らない。貼付領域135は、横リブ133bによって4つ以上の分割貼付領域137に区分されていてもよいし、2つ以下の分割貼付領域137に区分されていても構わない。これらの場合、伝熱シート121は、スリット129によって分割された、分割貼付領域137に対応する数の貼付片131を有していればよい。
In the above embodiment, the sticking
また、貼付領域135は、縦リブ133aによって複数の分割貼付領域137に区分されていてもよいし、縦リブ133a及び横リブ133bの両方によって複数の分割貼付領域137に区分されていても構わない。これらの場合、伝熱シート121は、貼付領域135を区分する縦リブ133aに跨がって各分割貼付領域137に貼り付けられる。
Further, the sticking
前記実施形態では、伝熱シート121が、蓋体49の裏面のうち中央空間123a及び両サイド空間133bに対応する各分割貼付領域137に貼り付けられているとしたが、これに限らない。伝熱シート121は、蓋体49の裏面のうち中央空間123aに対応する分割貼付領域137のみに貼り付けられていてもよいし、サイド空間123bに対応する分割貼付領域137のみに貼り付けられていても構わない。
In the above embodiment, the
つまり、貼付領域135が補強リブ133(縦リブ133aや横リブ133b)によって複数の分割領域に区分され、伝熱シート121がそれら複数の分割領域のうち少なくとも1つの分割領域に貼り付けられていればよい。また、貼付領域135は、複数の分割領域(分割貼付領域137)に区分されていなくてもよい。要は、伝熱シート121が、制御回路基板41上のASIC117と蓋体49の裏面とに直接貼り付けられるなどして繋げられていればよい。
That is, the sticking
前記実施形態では、本開示の技術に係る無人飛行体1に搭載される電子機器について、空撮カメラ7を例に挙げて説明したが、これに限らない。無人飛行体1に搭載される電子機器は、レーザースキャナなどの測量装置であってもよいし、その作動に伴って発熱する集積回路が設けられた制御回路基板を内蔵するものであれば、用途に応じたその他の電子装置であっても構わない。
In the above-described embodiment, the electronic device mounted on the unmanned aerial vehicle 1 according to the technique of the present disclosure has been described by taking an
以上説明したように、本開示の技術は、無人飛行体に搭載される空撮カメラ及び電子機器並びにそれを備えた無人飛行体について有用である。 As described above, the technique of the present disclosure is useful for aerial photography cameras and electronic devices mounted on unmanned aerial vehicles, and unmanned aerial vehicles equipped with them.
1…無人飛行体、3…機体、5…飛行ユニット、7…空撮カメラ(電子機器)、
9…ロータアーム、11…カメラステー、13…支持体、15…ロータユニット、
17…プロペラ、19…カメラ本体、21…カメラ装着ユニット、
25…マウントサポート、27…板状体、29…ダンパー、31…調節部、
33…ねじ、35…筐体、37…スピーカー、39…撮像ユニット、
41…制御回路基板、43…電気配線、43a…電源配線、43b…信号配線、
45…筐体収容部、47…開口、49…蓋体、51…ねじ、53…シール部材、
55…スピーカー取付部、57…コネクタ嵌合孔、59…通気孔、61…通音孔、
63…防滴シール、65…防滴コネクタ、67…フランジ、69…両面テープ、
71…内圧調整シール、73…底面カバー、75…ねじ、77…放音孔、
79…配線引出孔、81…内圧調整孔、83…配線ガイド部、85…レンズ、
87…撮像素子、89…ホルダ、91…レンズ孔、93…シール部材、
95…レンズ保護シート、97…フラットケーブル、99…基板ホルダ、
101…ねじ、103…ボス、105…ねじ、106…メモリカード、
107…カードソケット、108,109…開口、111…サイド端子部、
113…端子カバー、115…ねじ、117…ASIC(集積回路)、
119…電子回路部品、121…伝熱シート、123…放熱空間、
123a…中央空間(第1空間)、123b…サイド空間(第2空間)、
125…通電保護シート、127…伝熱用の開口、129…スリット、
131…貼付片、133…補強リブ、133a…縦リブ、133b…横リブ、
135…貼付領域、137…分割貼付領域
1 ... unmanned aerial vehicle, 3 ... aircraft, 5 ... flight unit, 7 ... aerial camera (electronic device),
9 ... rotor arm, 11 ... camera stay, 13 ... support, 15 ... rotor unit,
17 ... Propeller, 19 ... Camera body, 21 ... Camera mounting unit,
25 ... mount support, 27 ... plate-like body, 29 ... damper, 31 ... adjustment part,
33 ... screw, 35 ... housing, 37 ... speaker, 39 ... imaging unit,
41 ... Control circuit board, 43 ... Electrical wiring, 43a ... Power supply wiring, 43b ... Signal wiring,
45 ... Housing housing, 47 ... Opening, 49 ... Lid, 51 ... Screws, 53 ... Sealing member,
55 ... Speaker mounting part, 57 ... Connector fitting hole, 59 ... Vent hole, 61 ... Sound passage hole,
63 ... Drip-proof seal, 65 ... Drip-proof connector, 67 ... Flange, 69 ... Double-sided tape,
71 ... Internal pressure adjustment seal, 73 ... Bottom cover, 75 ... Screw, 77 ... Sound release hole,
79 ... Wiring outlet hole, 81 ... Internal pressure adjustment hole, 83 ... Wiring guide part, 85 ... Lens,
87 ... Image sensor, 89 ... Holder, 91 ... Lens hole, 93 ... Seal member,
95 ... Lens protection sheet, 97 ... Flat cable, 99 ... Board holder,
101 ... screw, 103 ... boss, 105 ... screw, 106 ... memory card,
107 ... card socket, 108, 109 ... opening, 111 ... side terminal,
113 ... Terminal cover, 115 ... Screw, 117 ... ASIC (Integrated circuit),
119 ... Electronic circuit parts, 121 ... Heat transfer sheet, 123 ... Heat dissipation space,
123a ... Central space (first space), 123b ... Side space (second space),
125 ... energization protection sheet, 127 ... heat transfer opening, 129 ... slit,
131 ... Attached piece, 133 ... Reinforcing rib, 133a ... Vertical rib, 133b ... Horizontal rib,
135 ... Pasting area, 137 ... Divided pasting area
Claims (8)
カメラ外殻を構成する樹脂製の筐体と、
前記筐体内に収容された制御回路基板と、を備え、
前記制御回路基板には、当該空撮カメラの作動に伴って発熱する集積回路が設けられ、
前記集積回路は、前記筐体のうち飛行風に曝される外壁部分に伝熱シートで繋がれている
ことを特徴とする空撮カメラ。 An aerial camera mounted on an unmanned aerial vehicle
The resin housing that makes up the outer shell of the camera and
A control circuit board housed in the housing and
The control circuit board is provided with an integrated circuit that generates heat when the aerial camera is operated.
The integrated circuit is an aerial photography camera characterized in that a heat transfer sheet is connected to an outer wall portion of the housing exposed to the flight wind.
前記伝熱シートの一端側は、前記制御回路基板に貼り付けられて前記集積回路を覆っており、
前記伝熱シートの他端側は、前記筐体の外壁部分の内側面に対し、前記集積回路のサイズよりも広い領域に亘って貼り付けられている
ことを特徴とする空撮カメラ。 In the aerial camera according to claim 1,
One end side of the heat transfer sheet is attached to the control circuit board to cover the integrated circuit.
An aerial photography camera characterized in that the other end side of the heat transfer sheet is attached to the inner surface of the outer wall portion of the housing over a region wider than the size of the integrated circuit.
前記制御回路基板には、前記集積回路の周辺を覆い、且つ前記集積回路を露出させる開口が形成された、絶縁性を有する通電保護シートが貼り付けられており、
前記伝熱シートは、導電性を有し、前記通電保護シートの上から前記開口を介して前記集積回路に貼り付けられている
ことを特徴とする空撮カメラ。 In the aerial camera according to claim 1 or 2.
An insulating current-carrying protective sheet is attached to the control circuit board, which covers the periphery of the integrated circuit and has an opening for exposing the integrated circuit.
An aerial photography camera characterized in that the heat transfer sheet has conductivity and is attached to the integrated circuit from above the current-carrying protective sheet through the opening.
前記筐体のうち前記伝熱シートが繋がれる外壁部分の内側面には補強リブが設けられており、
前記伝熱シートは、前記補強リブに対応するスリットを有し、該スリットに前記補強リブを通して前記筐体の内側面に貼り付けられている
ことを特徴とする空撮カメラ。 In the aerial photography camera according to any one of claims 1 to 3.
Reinforcing ribs are provided on the inner surface of the outer wall portion of the housing to which the heat transfer sheet is connected.
The heat transfer sheet has a slit corresponding to the reinforcing rib, and the heat transfer sheet is attached to the inner side surface of the housing through the reinforcing rib.
前記筐体のうち前記伝熱シートが貼り付けられる外壁部分は、前記制御回路基板の前記集積回路が設けられた面と対向し、前記制御回路基板との間に放熱空間を形成しており、
前記補強リブは、前記放熱空間を、前記集積回路に対応する第1空間と前記集積回路の側方位置に対応する第2空間とに仕切り、
前記伝熱シートは、前記集積回路に貼り付けられた部分から折り返されて、前記筐体の外壁部分のうち少なくとも前記第2空間に対応する箇所に貼り付けられている
ことを特徴とする空撮カメラ。 In the aerial camera according to claim 4,
The outer wall portion of the housing to which the heat transfer sheet is attached faces the surface of the control circuit board on which the integrated circuit is provided, and forms a heat dissipation space between the housing and the control circuit board.
The reinforcing rib divides the heat dissipation space into a first space corresponding to the integrated circuit and a second space corresponding to a lateral position of the integrated circuit.
The heat transfer sheet is folded back from a portion attached to the integrated circuit, and is attached to at least a portion of the outer wall portion of the housing corresponding to the second space. camera.
前記筐体は防滴仕様とされている
ことを特徴とする空撮カメラ。 In the aerial camera according to any one of claims 1 to 5,
An aerial camera characterized in that the housing is drip-proof.
機器外殻を構成する樹脂製の筐体と、
前記筐体内に収容された制御回路基板と、を備え、
前記制御回路基板には、当該電子機器の作動に伴って発熱する集積回路が設けられ、
前記集積回路は、前記筐体のうち飛行風に曝される外壁部分に伝熱シートで繋がれている
ことを特徴とする電子機器。 An electronic device mounted on an unmanned aerial vehicle
The resin housing that makes up the outer shell of the device and
A control circuit board housed in the housing and
The control circuit board is provided with an integrated circuit that generates heat as the electronic device operates.
The integrated circuit is an electronic device characterized in that the integrated circuit is connected to an outer wall portion of the housing exposed to the flight wind by a heat transfer sheet.
ことを特徴とする無人飛行体。 An unmanned aerial vehicle comprising the electronic device according to claim 7.
Priority Applications (1)
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