JP7005177B2 - 撮像装置及び移動体 - Google Patents

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Description

本発明は、アクチュエータによって駆動される被駆動体を備える撮像装置及び移動体に関する。
近年、アクションカムやウエアラブルカメラと称される小型のカメラが普及している(例えば、特許文献1参照。)。このようなカメラは撮影者の身体に装着されるだけでなく、移動体である自転車やドローン(無人航空機)に装着され、移動体の移動時に動画を撮影する。
図12は、ドローンに従来の小型のカメラが装着される様子を示す図である。図12(A)はカメラの装着構成を説明するための分解図であり、図12(B)はカメラが装着されたドローンの斜視図である。図12(A)及び図12(B)において、ドローン1は複数、例えば、4つのプロペラを備えるクワッドコプターからなり、全てのプロペラの回転数を揃えることにより、機体を空中で安定保持(ホバリング)させる。また、ドローン1はプロペラの回転数を不均衡にすることにより、機体のバランスを変化させて姿勢を変更することができる。ドローン1に装着される小型のカメラ2はアクションカムからなる。カメラ2は比較的広角に撮影が可能な光学レンズユニットを搭載する。カメラ2は保持部材であるジンバル3によって保持される。ジンバル3はドローン1に対してビス4で固定され、カメラ2は不図示の固定部品によってジンバル3に固定される。固定部品としては、例えば、粘着性両面テープや結束バンドなどが適用される。ジンバル3には、固定されたカメラ2の姿勢を一定に維持する姿勢維持機構(図示しない)が内蔵される。姿勢維持機構はカメラ2のパン(水平・左右)方向/チルト(垂直・上下)方向/ロール(回転)方向の動きを制御し、カメラの撮影画像に対するドローン1の揺れの影響を排除する。
図12のドローン1のカメラ2が画像を撮影する方向(以下、「撮像方向」という。)を変更するためにはジンバル3ごとドローン1の本体の向きを変更する必要があり、ドローン1の操縦者に不便を強いる。また、カメラ2が自転車のハンドルに装着される場合、撮像方向を変更するためにはハンドルの向きを変更する必要があり、自転車の運転者に不便を強いる。さらに、カメラ2が撮影者の身体に装着される場合、撮像方向を変更するためには身体の向きを変更する必要があり、やはり、撮影者に不便を強いる。
そこで、カメラをパン方向やチルト方向へ比較的大きく動かすことができる回転駆動機構をドローンやハンドルに装着してドローンの本体の向きやハンドルの向きを変更すること無く撮像方向を変更することが提案されている(例えば、特許文献2参照。)。
特開2016-82463号公報 特開2009-58870号公報
しかしながら、特許文献2の回転駆動機構では、カメラのレンズ鏡筒の回転軸にプーリを取り付け、該プーリにタイミングベルトを巻回させてモータの駆動力をプーリに伝達するチルト駆動機構が用いられる。特に、チルト方向の回転制御を細かく行うためには、モータの回転を大きく減速する必要があるため、複数のプーリやタイミングベルトが必要となり、チルト駆動機構が大型化する。その結果、カメラ及び回転駆動機構からなる撮像装置も大型化し、ドローンや自転車のハンドルへの装着の自由度が減じるおそれがあり、特に、ドローンにおいて撮像装置の重量が最大積載量を超えるおそれがある。
本発明の目的は、小型化することができる撮像装置及び移動体を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、撮像部と、基台部と、前記基台部から立設されて前記撮像部をチルト軸を中心軸として回転支持する一対の腕部とを備える撮像装置において、前記撮像部の一側面に位置し、摺動面を有するチルト回転板と、前記チルト軸を中心軸として前記撮像部を回転させるためのチルト用駆動部と、前記チルト軸と直交するパン軸を中心軸として前記基台部を回転させるためのパン用駆動部と、を備え、前記チルト用駆動部は、前記一対の腕部のうちの一の腕部に固定されたものであり、前記摺動面に接触する複数の接触点を有する振動子と、前記振動子を前記チルト回転板に加圧する加圧手段と、前記振動子へ振動を付与する圧電素子と、前記圧電素子へ電圧を印加するフレキシブルプリント基板と、を有し、前記チルト回転板は、前記撮像部の一側面に固定部材により固定されて、前記振動子に発生する振動によって前記撮像部とともに前記チルト軸を中心軸として回転するように配置されていることを特徴とする。
本発明によれば、被駆動体を駆動するアクチュエータが、基台部から立設されて被駆動体を支持する支持部へ配置される。これにより、アクチュエータを支持部とは別個に配置する場合に比して撮像装置の構成要素が占める空間容積を縮小することができ、もって、撮像装置を小型化することができる。
本発明の第1の実施の形態に係る撮像装置としてのカメラを搭載したドローンの構成を概略的に示す図である。 図1におけるカメラの構成を概略的に示す分解斜視図である。 図2のカメラが有するパンニングユニットの構成を示す分解斜視図である。 図2のカメラの構成を概略的に示す縦断面図である。 パンユニットのパンシャーシへのチルト駆動ユニット及びチルト位置検出ユニットの取付形態を説明するための平面図である。 チルト駆動ユニットの駆動部の構成を概略的に示す分解斜視図である。 チルト位置検出ユニットのチルト用光学式センサの構成を概略的に示す図である。 図2におけるベースユニットの内部構成を概略的に示す分解斜視図である。 パン駆動ユニットの駆動部の構成を概略的に示す分解斜視図である。 パン位置検出ユニットのパン用光学式センサの構成を概略的に示す図である。 本発明の第2の実施の形態に係る撮像装置としてのカメラの構成を概略的に示す縦断面図である。 ドローンに従来の小型のカメラが装着される様子を示す図である。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。本実施の形態では、無人航空機としてのドローン(移動体)に装着される撮像装置としてのカメラに本発明を適用する場合について説明するが、本発明の適用先はこれに限られない。本発明は、アクチュエータによって駆動される被駆動体を備える電子機器の全般に適用することができる。また、本発明が適用されるカメラは、ドローンだけでなく他の移動体(自動車や自転車)に装着することができ、さらに、撮影者の身体に装着することもできる。まず、本発明の第1の実施の形態に係る撮像装置(電子機器)について説明する。
図1は、本実施の形態に係る撮像装置としてのカメラを搭載したドローンの構成を概略的に示す図である。図1(A)は降着状態のドローンを示し、図1(B)は飛翔状態のドローンを示す。
図1において、ドローン10は4つのプロペラ11a~11d(以下、まとめて「プロペラ11」という。)(飛翔機構)を備える。プロペラの数はドローン10の大きさや重量、用途等に応じて変化する。図1のドローン10は4つのプロペラを備えるクワッドコプターからなり、回転する各プロペラ11が生じる揚力によって飛翔する。また、全てのプロペラ11の回転数を揃えることにより、機体を空中でホバリングさせ、各プロペラ11の回転数を不均衡にすることにより、機体のバランスを変化させて姿勢を変更することができる。
ドローン10にはカメラ100が装着される。カメラ100は、例えば、粘着性両面テープや結束バンドを用いてドローン10へ装着されるが、アタッチメント等の取付器具を用いてドローン10へ装着してもよい。なお、ドローン10におけるカメラ100の装着位置は特に限られないが、撮像のし易さや重量バランスの観点から、機体の中央近辺且つ下方に装着される。また、ドローン10は一対の降着脚であるスキッド12a,12bをさらに備える。スキッド12a,12bは可倒式に構成され、降着時にはドローン10の下方へ突出し(図1(A))、飛翔時にはドローン10の機体へ向けて引き上げられる(図1(B))。これにより、降着時に機体の下方に装着されたカメラ100が地面等と接触するのを防止するとともに、飛翔中にカメラ100がスキッド12a,12bを撮影するのを防止する。
図2は、図1におけるカメラの構成を概略的に示す分解斜視図である。図3は、図2のカメラが有するパンニングユニットの構成を示す分解斜視図である。図4は、図2のカメラの構成を概略的に示す縦断面図である。図5は、パンユニットのパンシャーシへのチルト駆動ユニット及びチルト位置検出ユニットの取付形態を説明するための平面図である。特に、図3(A)及び図3(B)は互いに異なる方向から斜視したパンニングユニットの構成を示す。また、図5(A)には分解された状態のチルト駆動ユニットが示され、図5(B)にはチルト駆動ユニット及びチルト位置検出ユニットがパンシャーシへ取り付けられた状態が示される。なお、図4では、説明の便宜のために、後述する軸Tと平行な方向をX方向と規定し、後述する軸Pと平行な方向をY方向と規定し、さらに、図5では後述するレンズユニット50の光軸方向をZ方向と規定する。
図2~図5において、カメラ100は、ベースユニット20(基台部)と、パンニングユニット(以下、「パンユニット」という。)30と、レンズユニット50(撮像部)を保持するチルティングユニット(以下、「チルトユニット」という。)40とを備える。パンユニット30はベースユニット20の上に水平回転(パンニング)可能に載置され、パンユニット30にはチルトユニット40が垂直回転(チルティング)可能に取り付けられる。ここで、図2中の軸Pはパンユニット30の水平回転の中心軸(他の回転軸)を示し、同軸Tはチルトユニット40の垂直回転の中心軸(撮像部の回転軸)を示す。軸Pと軸Tは互いに直交する。レンズユニット50は撮像光学系を有し、被写体を撮影する。ドローン10の飛翔中に飛行姿勢が一定に保たれていても、カメラ100はパンユニット30やチルトユニット40によってレンズユニット50を水平回転又は垂直回転させることにより、様々な方向、角度から被写体を撮影することができる。カメラ100は無線通信部(図示しない)をさらに備える。該無線通信部を介してカメラ100は外部機器からの操作を受け付ける。例えば、カメラ100はスマートフォン等の端末機器からリモート撮影や撮影画像の転送等の操作を受け付ける。
ベースユニット20はベースカバー210、制御基板220及びボトムカバー230を有する。制御基板220は画像処理を行うCPUやメモリ等を搭載し、パンユニット30やチルトユニット40の駆動制御を行うドライバICも搭載する。ボトムカバー230は記録部231及びフレキシブルプリント基板(以下、「FPC」という。)232を搭載する。記録部231は、例えば、カードタイプの不揮発性メモリが収容可能なコネクタを実装するプリント基板であり、FPC232によって制御基板220と電気的に接続される。カメラ100は、記録部231に搭載される不揮発性メモリに対して画像処理を通じて生成された画像データを書き込むことにより、撮影画像を記録する。
パンユニット30はパン基台310、パンカバー320及びパン回転板330を有する。パン基台310は、板状金属をプレス加工によってコの字状に折り曲げて成形したパンシャーシ311(保持部)と、射出成型等の方法によって加工された樹脂製の円板状のパンベース312とを有する。パンシャーシ311はビスによってパンベース312に固定される。チルトユニット40は水平方向に沿って配置される円筒状部材からなる。パンシャーシ311の上端近傍には貫通穴を含む軸支部材としての一対のチルト回転支持部311aがビスによって締結される。チルト回転支持部311aは、低摩擦で摺動性に優れる樹脂(例えば、ポリアセタール(POM)等)を射出成型して形成される。なお、チルト回転支持部311aとして、ボールベアリングやローラーベアリング等の転がり軸受けを採用してもよい。各チルト回転支持部311aにはチルトユニット40の各側面から軸Tに沿って突出するチルト軸部40aが嵌合する。これにより、チルトユニット40はパンシャーシ311に保持されて軸Tを中心軸として回転(垂直回転)可能な状態でパンユニット30に支持される。パンベース312は下方に突出するパン軸部312aを有し、ベースカバー210へ軸Pに沿って穿設された貫通穴を含む軸支部材としてのパン回転支持部210aにパン軸部312aが嵌合される。さらに、ベースカバー210の内側において、円環状部材からなるパン回転板330をパンベース312に締結することにより、パンユニット30は軸Pを中心軸として回転(水平回転)可能な状態でベースカバー210に載置される。レンズユニット50は配線51によって制御基板220と電気的に接続される。配線51は、例えば、導体の芯線を絶縁体で被覆した複数の電線と、各電線の両端に接続されるコネクタと、電線を一定長さに亘って束ねる粘着テープとによって構成される。配線51に使用される電線は、例えば、内部導体、絶縁体、外部導体及び保護被覆によって構成される同軸ケーブルであってもよい。
コの字状部材からなるパンシャーシ311は、ビスによってパンベース312に締結される平面を有する基台部311bと、該基台部311bに対して略垂直に立設する一対の腕部311cとからなる。チルトユニット40の一の側面にはチルト回転板41がビスによって固定される。また、チルトユニット40の他の側面には両面テープ40bによってチルト用反射スケール42が貼り付けられる。チルトユニット40がパンユニット30に支持される際、チルト回転板41やチルト用反射スケール42は各腕部311cに対向する。基台部311bには開口部311dが形成され、腕部311cには開口部311e(欠損部)及び開口部311fが形成される。なお、開口部311eや開口部311fは腕部311cに形成された穴によって構成されてもよく、腕部311cの一部を切り欠くことによって形成されてもよい。チルトユニット40から延出する配線51は、開口部311dを挿通して制御基板220に接続される。パンシャーシ311では、後述するチルト駆動ユニット350(アクチュエータ)が開口部311eに進入するように配置され、後述するチルト位置検出ユニット360(位置検出部)が開口部311fに進入するように配置される。
カメラ100では、ベースカバー210に対してパンユニット30及びチルトユニット40が取り付けられた後に制御基板220がベースカバー210に固定される。制御基板220には、複数のコネクタが実装され、配線51だけでなく、チルト駆動ユニット350やチルト位置検出ユニット360から延出するFPCが接続される。ボトムカバー230には予め記録部231が組み付けられる。記録部231にはFPC接続用のコネクタが実装される。該コネクタにはFPC232の一端が接続され、ボトムカバー230をベースカバー210に組み付ける前にFPC232の他端が制御基板220に配置されるコネクタに接続される。ボトムカバー230はビスでベースカバー210に固定される。記録部231の下部には電池接点231aが実装される。ボトムカバー230には該電池接点231aと対向するように開口部が形成され、電池接点231aの先端部分が露出する。カメラ100では、ボトムカバー230へ外部電源(図示しない)が装着される。外部電源としては、例えば、アルカリ二次電池やリチウムイオン二次電池を搭載したバッテリパックが該当する。ボトムカバー230には外部電源の取り付け部230aが形成され、外部電源が取り付け部230aに固定されると、外部電源側の電子接点が電池接点231aと接触し、カメラ100に電力が供給される。なお、外部電源はドローン10の本体に搭載してもよい。この場合、カメラ100がドローン10に装着されると、電池接点231aがドローン10の下部に形成される電子接点(図示しない)と接触し、ドローン10からカメラ100へ電力が供給される。
チルト駆動ユニット350は、超音波振動を利用して被駆動体を駆動する、いわゆる超音波モータからなるアクチュエータである。超音波モータを利用する際、駆動力を被駆動体に伝達するために、超音波モータを被駆動体へ加圧接触させる必要がある。本実施の形態でも、後述するように、チルト駆動ユニット350はチルトユニット40へ加圧接触する。チルト駆動ユニット350は、駆動部351(伝達部)、フェルト352、プレッサー353、バネ354及びケース355を有する。
図6は、チルト駆動ユニットの駆動部の構成を概略的に示す分解斜視図である。図6において、駆動部351は、振動子351a、圧電素子351b、配線部材としてのFPC351c及びベース部材351dを有する。圧電素子351bは振動子351aへ超音波振動を付与し、FPC351cは圧電素子351bに接着固定されて圧電素子351bへ高周波電圧を印加する。ベース部材351dは、振動子351a、圧電素子351b及びFPC351cを保持し、チルト駆動ユニット350がパンシャーシ311の腕部311cへ取り付けられる際、振動子351aをチルトユニット40に加圧接触させる。FPC351cは、制御基板220と直接接続され、ドライバICからの制御信号に応じて任意の高周波電圧を圧電素子351bに印加する。振動子351aは複数の突起からなる接触点351e(突起部)を有する。圧電素子351bに高周波電圧が印加されると、振動子351aには任意の周波数の振動が励起され、各接触点351eの配列方向へ被駆動体を駆動する駆動力を生じる。振動子351aがチルトユニット40に加圧接触されるため、該駆動力はチルトユニット40へ伝達されてチルトユニット40をチルト駆動ユニット350に対して相対移動させる。
図2~図5に戻り、チルト駆動ユニット350では、ケース355がビスによって腕部311cに固定され、ケース355に支持されたバネ354がフェルト352とプレッサー353を介して駆動部351を押圧する。プレッサー353は、駆動部351のベース部材351dの内部に配置され、軸Tと平行な方向にスライド移動し、バネ354の局所的な押圧力を広範囲に伝達する。これにより、チルト駆動ユニット350では、振動子351aが傾くこと無く押圧され、駆動部351の複数の接触点351eがチルトユニット40に対して均等に加圧される。また、フェルト352は、プレッサー353及び駆動部351の間に配置され、振動子351aで発生する振動を減衰し、該振動がプレッサー353やバネ354に伝わるのを抑制する。チルト駆動ユニット350は、少なくとも各接触点351eが腕部311cの開口部311eに進入するように、腕部311cへ取り付けられる。
チルトユニット40の一の側面には、上述したように、チルト回転板41が固定され、各接触点351eはチルト回転板41の摩擦摺動面41a(被伝達平面)に加圧接触する。摩擦摺動面41aにはラップ加工等の表面加工が施され、高い平面度を有し且つ平滑な平面が形成される。また、チルト回転板41には窒化処理等の硬化処理が施されたステンレス材等が用いられる。これにより、チルト回転板41は各接触点351eの安定的な接触と低摩耗量を両立する。なお、チルト回転板41の硬化処理としては、例えば、摩擦摺動面41aの表面に炭素を添加して硬化させる侵炭法を用いてもよい。
また、チルト位置検出ユニット360はスペーサ361及びFPC362を有し、FPC362にはチルト用光学式センサ363が実装される。FPC362はスペーサ361を介して、チルト用光学式センサ363の一部が腕部311cの開口部311fへ進入するように、ビスによって腕部311cに固定される。上述したように、チルトユニット40の他の側面にはチルト用反射スケール42が設けられるが、チルト位置検出ユニット360は、チルト用光学式センサ363及びチルト用反射スケール42が所定の間隔を挟んで対向するように腕部311cへ取り付けられる。また、FPC362は配線(不図示)を介して制御基板220に接続され、チルト用光学式センサ363の検出結果をCPUへ出力する。チルト用反射スケール42は、チルト軸部40aの回りに一定の周期で周方向に配列される複数の明暗パターンからなる光学格子42a(反射部)を有する。チルト用反射スケール42の基材としては、例えば、アクリル(PMMA)やポリカーボネート(PC)などの樹脂が用いられる。また、チルト用反射スケール42では、基材の表面に、例えば、アルミニウム膜からなる光学格子42aが反射膜として形成される。なお、チルト用反射スケール42の基材は上述の基材に限らず、例えば、石英ガラスや青板ガラスやシリコンウエハを用いてもよい。また、光学格子42aとして、例えば、クロム膜を用いてもよい。
図7は、チルト位置検出ユニットのチルト用光学式センサの構成を概略的に示す図である。図7(A)はチルト用光学式センサをチルトユニット側から眺めた図であり、図7(B)はチルト用光学式センサをカメラの正面側から眺めた図である。チルト用光学式センサ363は、基板363aと、該基板363aに実装される発光部363b及び受光部アレイ363cとを備える。発光部363bはチルト用反射スケール42に光を照射し、受光部アレイ363cはチルト用反射スケール42からの反射光を受光する。発光部363bとしては、例えば、発光ダイオードが用いられ、受光部アレイ363cとしては、例えば、フォトトランジスタが用いられる。具体的に、受光部アレイ363cは、発光部363bの照射光に起因する光学格子42aの明暗パターンからの反射光が入射する範囲に配列された複数のフォトトランジスタによって構成される。チルト用光学式センサ363は光学格子42aの明暗パターンからの反射光を受光部アレイ363cによって受光し、該受光した反射光を電気信号に変換する。光学格子42aの明暗パターンからの反射光は、反射パターンの像、所謂、反射率分布像を形成する。受光部アレイ363cは、該反射率分布像を光電変換して反射率分布像の光量分布に応じた正弦波状の波形の電気信号を出力する。カメラ100では、チルト用反射スケール42とチルト用光学式センサ363とが相対的に移動すると、光学格子42aの明暗パターンからの反射光によって形成される反射率分布像が変化する。カメラ100は、この変化に応じた正弦波状の電気信号を読み取ることにより、チルトユニット40の回転位置を検知する。そして、光学格子42aから受光部アレイ363cに入射する反射光の変動方向を読み取ることによって、チルトユニット40の回転方向を検知することができる。
図8は、図2におけるベースユニットの内部構成を概略的に示す分解斜視図である。図8では、チルトユニット40が取り付けられたパンユニット30が予めベースカバー210へ水平回転(パンニング)方向に回転可能な状態で保持される様子を示す。このとき、パン回転支持部210aにパン軸部312aが嵌合されるが、パン回転支持部210aは、チルト回転支持部311aと同様に、低摩擦で摺動性に優れる樹脂(例えば、ポリアセタール(POM)等)を射出成型して形成される。なお、パン回転支持部210aとして、ボールベアリングやローラーベアリング等の転がり軸受けを採用してもよい。これにより、パンユニット30は軸P周りに円滑に回転(水平回転)可能な状態でベースユニット20に支持される。パンユニット30のパン軸部312aには、カメラ100の底面側からパン回転板330がビスによって締結される。また、パン回転板330には、不図示の両面テープによってパン用反射スケール331が貼り付けられる。ベースカバー210にパン回転板330及びパン用反射スケール331を組み込んだ後、カメラ100の底面側からメインシャーシ240が組み込まれ、ビスによってメインシャーシ240がベースカバー210に固定される。メインシャーシ240には、ビス穴以外に開口部240a及び開口部240bが形成される。開口部240bは隣接して配置された円形状開口及び矩形状開口からなる。チルトユニット40から延出する配線51は、開口部240bの円形状開口に挿通されて制御基板220に接続される。メインシャーシ240には、パンユニット30を駆動するパン駆動ユニット250と、パンユニット30の回転検出を行うパン位置検出ユニット260とが取り付けられる。具体的には、パン駆動ユニット250が開口部240bの矩形状開口に進入するように配置され、パン位置検出ユニット260が開口部240aに進入するように配置される。パン駆動ユニット250は、前述したチルト駆動ユニット350と同様の構成を有する超音波モータからなるアクチュエータである。したがって、駆動力を伝達するために、本実施の形態では、後述するように、パン駆動ユニット250がパンユニット30へ締結されたパン回転板330へ加圧接触する。パン駆動ユニット250は、駆動部251、フェルト252、プレッサー253、バネ254及びケース255を有する。
図9は、パン駆動ユニットの駆動部の構成を概略的に示す分解斜視図である。図9において、駆動部251は、振動子251a、圧電素子251b、配線部材としてのFPC251c及びベース部材251dを有する。圧電素子251bは振動子251aへ超音波振動を付与し、FPC251cは圧電素子251bに接着固定されて圧電素子251bへ高周波電圧を印加する。ベース部材251dは、振動子251a、圧電素子251b及びFPC251cを保持し、パン駆動ユニット250がメインシャーシ240へ取り付けられる際、振動子251aをパン回転板330に加圧接触させる。FPC251cは、制御基板220と直接接続され、ドライバICからの制御信号に応じて任意の高周波電圧を圧電素子251bに印加する。振動子251aは複数の突起からなる接触点251eを有する。圧電素子251bに高周波電圧が印加されると、振動子251aには任意の周波数の振動が励起され、各接触点251eの配列方向へ被駆動体を駆動する駆動力を生じる。振動子251aがパン回転板330に加圧接触されるため、該駆動力はパン回転板330へ伝達されてパンユニット30をパン駆動ユニット250に対して相対移動させる。
パン駆動ユニット250では、ケース255がビスによってメインシャーシ240に固定され、ケース255に支持されたバネ254がフェルト252とプレッサー253を介して駆動部251を押圧する。プレッサー253は、駆動部251のベース部材251dの内部に配置され、軸Pと平行な方向にスライド移動し、バネ254の局所的な押圧力を広範囲に伝達する。これにより、パン駆動ユニット250では、振動子251aが傾くこと無く押圧され、駆動部251の複数の接触点251eがパン回転板330に対して均等に加圧される。また、フェルト252は、プレッサー253及び駆動部251の間に配置され、振動子251aで発生する振動を減衰し、該振動がプレッサー253やバネ254に伝わるのを抑制する。パン駆動ユニット250は、少なくとも各接触点251eがメインシャーシ240の開口部240bの矩形状開口に進入するように、メインシャーシ240へ取り付けられる。
パン回転板330の下面には摩擦摺動面330aが形成され、各接触点251eは摩擦摺動面330aに加圧接触する。摩擦摺動面330aにはラップ加工等の表面加工が施され、高い平面度を有し且つ平滑な平面が形成される。また、パン回転板330には窒化処理等の硬化処理が施されたステンレス材等が用いられる。これにより、パン回転板330は各接触点251eの安定的な接触と低摩耗量を両立する。なお、パン回転板330の硬化処理としては、例えば、摩擦摺動面330aの表面に炭素を添加して硬化させる侵炭法を用いてもよい。
また、パン位置検出ユニット260はFPC261を有し、FPC261にはパン用光学式センサ262が実装される。FPC261は、パン用光学式センサ262の一部がメインシャーシ240の開口部240aへ進入するように、ビスによってメインシャーシ240に固定される。上述したように、パン回転板330の下面にはパン用反射スケール331が設けられるが、パン位置検出ユニット260は、パン用光学式センサ262及びパン用反射スケール331が所定の間隔を挟んで対向するようにメインシャーシ240へ取り付けられる。また、FPC261は配線(不図示)を介して制御基板220に接続され、パン用光学式センサ262の検出結果をCPUへ出力する。パン用反射スケール331は、軸P(パン軸部312a)の回りに一定の周期で周方向に配列される複数の明暗パターンからなる光学格子331aを有する。パン用反射スケール331の基材としては、例えば、アクリル(PMMA)やポリカーボネート(PC)などの樹脂が用いられる。また、パン用反射スケール331では、基材の表面に、例えば、アルミニウム膜からなる光学格子331aが反射膜として形成される。なお、パン用反射スケール331の基材は上述の基材に限らず、例えば、石英ガラスや青板ガラスやシリコンウエハを用いてもよい。また、光学格子331aとして、例えば、クロム膜を用いてもよい。
図10は、パン位置検出ユニットのパン用光学式センサの構成を概略的に示す図である。図10(A)はパン用光学式センサをパンユニット側から眺めた図であり、図10(B)はパン用光学式センサをカメラの正面側から眺めた図である。パン用光学式センサ262は、基板262aと、該基板262aに実装される発光部262b及び受光部アレイ262cとを備える。発光部262bはパン用反射スケール331に光を照射し、受光部アレイ262cはパン用反射スケール331からの反射光を受光する。発光部262bとしては、例えば、発光ダイオードが用いられ、受光部アレイ262cとしては、例えば、フォトトランジスタが用いられる。具体的に、受光部アレイ262cは、発光部262bの照射光に起因する光学格子331aの明暗パターンからの反射光が入射する範囲に配列された複数のフォトトランジスタによって構成される。パン用光学式センサ262は光学格子331aの明暗パターンからの反射光を受光部アレイ262cによって受光し、該受光した反射光を電気信号に変換する。光学格子331aの明暗パターンからの反射光は、反射パターンの像、所謂、反射率分布像を形成する。受光部アレイ262cは、該反射率分布像を光電変換して反射率分布像の光量分布に応じた正弦波状の波形の電気信号を出力する。カメラ100では、パン用反射スケール331とパン用光学式センサ262とが相対的に移動すると、光学格子331aの明暗パターンからの反射光によって形成される反射率分布像が変化する。カメラ100は、この変化に応じた正弦波状の電気信号を読み取ることにより、パン回転板330、すなわち、パンユニット30の回転位置を検知する。そして、光学格子331aから受光部アレイ262cに入射する反射光の変動方向を読み取ることによって、パンユニット30の回転方向を検知することができる。
図5に戻り、カメラ100では、上面からの投影視(軸Pに沿って眺めたとき)において、一対の接触点351eを結んだ仮想直線の中点Mが軸T上に位置するように、チルト駆動ユニット350が腕部311cへ組み付けられる。より詳しくは、仮想直線の中点Mが軸T及び軸Pで規定される仮想平面に位置するように、チルト駆動ユニット350が配置される。これにより、駆動部351の駆動力をチルトユニット40へ偏り無く(バランスよく)伝達することができ、もって、チルトユニット40を円滑に回転させることができる。
また、チルト駆動ユニット350では、ケース355、バネ354、フェルト352、プレッサー353及び駆動部351が重ねて配置されるため、チルト駆動ユニット350は一定の厚みを有する。しかしながら、上述したように、チルト駆動ユニット350は、少なくとも駆動部351の各接触点351eが腕部311cの開口部311eに進入するように配置され、さらに、ケース355が間に他の部材を挟まずに腕部311cへ固定される。したがって、チルト駆動ユニット350の腕部311cからの軸Tに沿う突出量を低減することができる。具体的には、軸Pに沿って眺めたとき、腕部311cへ組み付けられたチルト駆動ユニット350はパンシャーシ311が回転する領域内に納まる。より具体的には、軸Pに沿って眺めたとき、チルト駆動ユニット350が、チルト回転板41の表面に沿う仮想直線及びパンカバー320の外縁が交差する点A、Bがなす弦A-Bと、パンカバー320の外縁における弧A-Bとの間の領域内に納まる。これにより、カメラ100の構成要素が占める空間容積を縮小することができ、もって、カメラ100を小型化することができる。
また、図4に示すように、チルト駆動ユニット350は、チルト軸部40a(チルト回転支持部311a)及びパンベース312の間に配置される。上述したように、チルトユニット40はレンズユニット50を保持するが、レンズユニット50が正面を向いた状態において、レンズユニット50の光軸中心は軸Tと交差する。これにより、軸T周りのチルト回転時におけるレンズユニット50(チルトユニット40)の首振り量を低減することができ、もって、カメラ100を小型化することができる。
カメラ100では、レンズユニット50の光軸中心が軸Tと交差するようにチルトユニット40を配置することにより、チルトユニット40全体をベースユニット20からやや上方に位置させることできる。これにより、チルト軸部40a(チルト回転支持部311a)及びパンベース312の間に一定の空間を確保することができる。これにより、その空間にチルト駆動ユニット350を配置することができる。その結果、チルト駆動ユニット350を上記空間とは別個に配置する場合に比してカメラ100の構成要素が占める空間容積を縮小することができ、もって、カメラ100を小型化することができる。
さらに、カメラ100では、チルト駆動ユニット350がチルトユニット40へ加圧接触されて直接駆動力を伝達するため、チルトユニット40を駆動するためにギヤやプーリを用いる必要を無くすことができる。これにより、カメラ100をより一層小型化することができる。また、カメラ100では、チルト位置検出ユニット360が、チルト駆動ユニット350が取り付けられる腕部311cとは別の腕部311cへ取り付けられる。これにより、チルト軸部40a(チルト回転支持部311a)及びパンベース312の間の空間を有効に活用してカメラ100の構成要素が占める空間容積をさらに縮小することができる。
ところで、カメラ100では、図4において、Y方向に関する軸T(チルトユニット40の回転中心)からチルト駆動ユニット350の接触点351eまでの距離をD1とした場合、距離D1は短い方が好ましい。これにより、接触点351eの一振動当たりのチルトユニット40の移動角度(回転移動量)を大きくすることができ、もって、チルトユニット40の回転移動速度を高くすることができる。このとき、距離D1は、チルト回転支持部311a及びチルト軸部40aの摩擦負荷、チルトユニット40の重量、チルトユニット40の回転時の配線51の摺動摩擦負荷、並びにチルト駆動ユニット350が発生可能な駆動力を考慮して決定される。また、Y方向に関する軸Tからチルト用光学式センサ363が光学格子42aからの反射光を検出する検出点までの距離をD2とした場合、距離D2は長い方が好ましい。これにより、検出点における単位移動角あたりのチルトユニット40の回転移動量を大きくすることでき、もって、チルト用光学式センサ363によって得られる反射率分布像の精度を向上することができる。このとき、距離D2は、パンカバー320に収容可能なチルト用反射スケール42の最大直径を考慮して決定される。特に、カメラ100では、距離D1が距離D2以下となるように各構成要素の配置、大きさを設定することが好ましい。これにより、チルト動作の高速化とチルト回転検出の精度向上を両立させることができる。
なお、ベースカバー210に対してパンユニット30やチルトユニット40の組み付けが完了した後に、制御基板220やボトムカバー230をベースカバー210に組み付けてカメラ100のアセンブリは終了する。
本実施の形態では、チルトユニット40へ別部品としてのチルト回転板41やチルト用反射スケール42を取り付けたが、チルトユニット40の両側面へそれぞれ直接、摩擦摺動面41aや光学格子42aを形成してもよい。これにより、両面テープ40bを省くことができ、チルトユニット40の軸Tに沿う長さを短くすることができ、よりカメラ100を小型化することができる。また、パン基台310を板状金属で形成されるパンシャーシ311及び樹脂製からなるパンベース312で構成するが、パンシャーシ311及びパンベース312を一体的に高強度な樹脂材料で形成してもよい。
次に、本発明の第2の実施の形態に係る撮像装置(電子機器)について説明する。第2の実施の形態は、その構成、作用が上述した第1の実施の形態と基本的に同じであるので、重複した構成、作用については説明を省略し、以下に異なる構成、作用についての説明を行う。
図11は、第2の実施の形態に係る撮像装置としてのカメラの構成を概略的に示す縦断面図である。なお、図11でも、図4と同様に、説明の便宜のために、軸Tと平行な方向をX方向と規定し、軸Pと平行な方向をY方向と規定する。
本実施の形態に係る撮像装置としてのカメラ200では、パンシャーシ311の各腕部311cが、カメラ100の各腕部311cよりも上方へ延出される。また、チルト駆動ユニット350及びチルト位置検出ユニット360は、軸Tよりも上方において各腕部311cへ取り付けられる。これにより、チルト軸部40a及びパンベース312の間に一定の空間へ他の構成要素を配置することができ、カメラ200では、当該空間にマイクロフォン(以下、単に「マイク」という。)500a、500bが配置される。マイク500a、500bとしては、コンデンサマイクやMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)マイク等が用いられる。マイク500aは、チルト駆動ユニット350から下方へ延出するFPC351cに実装されて制御基板220へ電気的に接続される。マイク500bは、チルト位置検出ユニット360から下方へ延出するFPC362に実装されて制御基板220へ電気的に接続される。マイク500a、500bにはそれぞれブッシュ510、520が取り付けられる。ブッシュ510、520に用いられる材料としては、弾性材料が用いられ、例えば、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)やシリコンゴムが用いられる。ブッシュ510、520にはマイク500a、500bの集音部に対応して集音穴510a、520aが形成される。また、集音穴510a、520aに対応してパンカバー320には集音穴320a、320bが形成される。パンカバー320の内部では、マイク500a、500b及びブッシュ510、520は、パンカバー320とパンシャーシ311の間に挟まれるように保持される。ブッシュ510、520はパンカバー320の内周面に密着し、集音穴320a、320bから入り込む音を漏らさず取り込むことができる。
カメラ200では、チルト駆動ユニット350及びチルト位置検出ユニット360を軸Tよりも上方に配置することにより、カメラ100に比し、軸T方向に関して大型化すること無く、マイク500a、500bを配置することができる。また、カメラ200では、マイク500a、500bを配置することにより、各マイク500a、500bが録音する音の時間差を検出して音源の位置を特定してもよい。さらに、特定された音源の位置に向けてレンズユニット50を自動に指向させてもよい。
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、カメラ200では、チルト軸部40a及びパンベース312の間の空間(以下、「収容空間」という。)にマイク500a、500bを配置したが、他のユニット、モジュール又はデバイスを収容空間に配置してもよい。例えば、ブザーやスピーカー等の発声ユニットを収容空間に配置してもよい。この場合、例えば、撮影する映像の中に予め記録される画像データと類似する画像が確認された場合に任意の音を発音させる発音機能を付加することができる。また、発光ダイオード(LED)等の発光素子を収容空間に配置してもよい。これにより、カメラ200が搭載されるドローン10に対してLEDタグ(可視光通信ユニット)を追加することができる。この場合、任意の飛行空間を飛行する際、飛行認可を受けているドローンのみが受信できる発光情報を受信し、該受信に応じてLEDタグを発光させる。その結果、当該ドローンが飛行認可を受けているドローンであることを外部に伝達することができる。なお、収容空間を構成する位置はチルト軸部40a及びパンベース312の間に限られず、カメラ100(200)を大型化しない限り、任意の位置に収容空間を設けてもよい。
P,T 軸
D1,D2 距離
10 ドローン
11 プロペラ
20 ベースユニット
30 パンユニット
40 チルトユニット
41 チルト回転板
41a 摩擦摺動面
42a 光学格子
50 レンズユニット
100,200 カメラ
311 パンシャーシ
311a チルト回転支持部
311c 腕部
311e,311f 開口部
350 チルト駆動ユニット
351 駆動部
351a 振動子
351b 圧電素子
351e 接触点
360 チルト位置検出ユニット
363 チルト用光学式センサ
363b 発光部
363c 受光部アレイ

Claims (11)

  1. 撮像部と、基台部と、前記基台部から立設されて前記撮像部をチルト軸を中心軸として回転支持する一対の腕部とを備える撮像装置において、
    前記撮像部の一側面に位置し、摺動面を有するチルト回転板と、
    前記チルト軸を中心軸として前記撮像部を回転させるためのチルト用駆動部と、
    前記チルト軸と直交するパン軸を中心軸として前記基台部を回転させるためのパン用駆動部と、を備え、
    前記チルト用駆動部は、前記一対の腕部のうちの一の腕部に固定されたものであり、
    前記摺動面に接触する複数の接触点を有する振動子と、
    前記振動子を前記チルト回転板に加圧する加圧手段と、
    前記振動子へ振動を付与する圧電素子と、
    前記圧電素子へ電圧を印加するフレキシブルプリント基板と、を有し、
    前記チルト回転板は、前記撮像部の一側面に固定部材により固定されて、前記振動子に発生する振動によって前記撮像部とともに前記チルト軸を中心軸として回転するように配置されていることを特徴とする撮像装置。
  2. 前記撮像部は前記一対の腕部に挟まれるように支持され、
    前記一の腕部には、前記撮像部に対向するように開口する開口部が設けられ、
    前記接触点は前記開口部へ配置されることを特徴とする請求項1記載の撮像装置。
  3. 前記撮像部は、チルト軸部を有することを特徴とする請求項記載の撮像装置。
  4. 前記開口部は、前記一の腕部における、前記チルト軸部と前記基台部との間に形成されることを特徴とする請求項3記載の撮像装置。
  5. 前記撮像部は前記一対の腕部に挟まれるように支持され、
    前記一の腕部には、一部を切り欠くことによって形成される欠損部を有し、
    前記接触点は、前記欠損部へ配置されることを特徴とする請求項1記載の撮像装置。
  6. 前記振動子は、前記パン軸に沿って眺めたときに前記基台部と前記一対の腕部とからなる保持部が回転する領域内に納められることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の撮像装置。
  7. 前記接触点は一対の突起部からなり、
    前記振動子は、前記一対の突起部を結んで得られる仮想直線の中点が、前記撮像部のチルト軸及び前記パン軸で規定される仮想平面に位置するように配置されることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の撮像装置。
  8. 前記撮像部の回転位置を検出する位置検出部をさらに備え、
    前記位置検出部は発光部及び受光部を有し、
    他の前記腕部には他の開口部が設けられ、
    前記撮像部は前記他の開口部に対向するように配置される反射部を有し、
    前記位置検出部は、前記反射部に対向するように、前記他の開口部へ配置されることを特徴とする請求項2記載の撮像装置。
  9. 前記撮像部の回転中心から前記接触点までの距離が、前記撮像部の回転中心から前記位置検出部によって回転位置が検出される検出点までの距離以下であることを特徴とする請求項8記載の撮像装置。
  10. 撮像装置を備える移動体であって、
    前記撮像装置は、撮像部と、基台部と、前記基台部から立設されて前記撮像部をチルト軸を中心軸として回転支持する一対の腕部と、前記撮像部の一側面に位置し、摺動面を有するチルト回転板と、前記チルト軸を中心軸として前記撮像部を回転させるためのチルト用駆動部と、前記チルト軸と直交するパン軸を中心軸として前記基台部を回転させるためのパン用駆動部と、を備え、
    前記チルト用駆動部は、前記一対の腕部のうちの一の腕部に固定されたものであり、
    前記摺動面に接触する複数の接触点を有する振動子と、
    前記振動子を前記チルト回転板に加圧する加圧手段と、
    前記振動子へ振動を付与する圧電素子と、
    前記圧電素子へ電圧を印加するフレキシブルプリント基板と、を有し、
    前記チルト回転板は、前記撮像部の一側面に固定部材により固定されて、前記振動子に発生する振動によって前記撮像部とともに前記チルト軸を中心軸として回転するように配置されていることを特徴とする移動体。
  11. 飛翔機構をさらに備え、前記飛翔機構によって飛翔中に前記撮像装置によって撮像することを特徴とする請求項10記載の移動体。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3657249A1 (en) * 2018-11-01 2020-05-27 Canon Kabushiki Kaisha Imaging apparatus
JP2020140025A (ja) * 2019-02-27 2020-09-03 キヤノン株式会社 撮像装置
CN112825542B (zh) * 2019-11-20 2022-10-14 中芯集成电路(宁波)有限公司 一种成像模组
CN112188173B (zh) * 2020-10-15 2022-08-16 西安天地隆电子科技有限公司 一种移动视频监控装置
CN112780895B (zh) * 2021-01-06 2022-09-09 北京兴智新创科技有限公司 一种施工场地用定点巡逻式安防监控无人小车
CN116753427B (zh) * 2023-08-16 2023-10-20 四川鑫海工程造价咨询事务所有限公司 一种自调节角度的工程造价户外测绘设备及其控制方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006158054A (ja) 2004-11-26 2006-06-15 Olympus Imaging Corp 超音波モータおよびレンズ鏡筒
JP2008216477A (ja) 2007-03-01 2008-09-18 Canon Inc 鏡筒の旋回機構
JP2009044856A (ja) 2007-08-08 2009-02-26 Toshiba Corp 圧電モータおよびカメラ装置
JP2016029882A (ja) 2014-07-16 2016-03-03 キヤノン株式会社 振動型アクチュエータ及び光学装置

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6793414B2 (en) * 2000-03-31 2004-09-21 Canon Kabushiki Kaisha Movable camera apparatus with a pan head
JP2006171528A (ja) * 2004-12-17 2006-06-29 Konica Minolta Photo Imaging Inc 駆動機構、駆動装置、振れ補正ユニット及び撮像装置
JP2009058870A (ja) 2007-09-03 2009-03-19 Sony Corp レンズ鏡筒回転駆動機構及びレンズ鏡筒回転型撮像装置
CN101458435B (zh) * 2007-12-10 2013-06-19 德昌电机(深圳)有限公司 全方向照相机***
JP2009258240A (ja) * 2008-04-14 2009-11-05 Tamron Co Ltd レンズ駆動機構及びそのレンズ駆動機構を用いた撮像装置
CN101666898B (zh) * 2008-09-01 2013-04-03 德昌电机(深圳)有限公司 多方位旋转平台
KR101022938B1 (ko) 2009-11-10 2011-03-16 삼성전기주식회사 카메라모듈의 손떨림 보정기구
JP5769380B2 (ja) * 2010-03-23 2015-08-26 キヤノン株式会社 振動波モータ
US8844896B2 (en) 2011-06-07 2014-09-30 Flir Systems, Inc. Gimbal system with linear mount
JP6100068B2 (ja) 2013-04-17 2017-03-22 キヤノン株式会社 撮像装置およびネットワークカメラ
JP6218501B2 (ja) * 2013-08-26 2017-10-25 キヤノン株式会社 振動波モータ
JP2016541026A (ja) * 2013-10-08 2016-12-28 エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドSz Dji Technology Co.,Ltd 安定化と振動低減のための装置および方法
JP6021830B2 (ja) * 2014-01-16 2016-11-09 キヤノン株式会社 リニア超音波モータ
AT514011A2 (de) * 2014-04-25 2014-09-15 Dynamic Perspective Gmbh Kardanische Aufhängung für einen Sensor
JP5861046B1 (ja) 2014-10-20 2016-02-16 パナソニックIpマネジメント株式会社 ウェアラブルカメラ
WO2017107075A1 (en) * 2015-12-22 2017-06-29 SZ DJI Technology Co., Ltd. System, method, and mobile platform for supporting bracketing imaging
EP3410692A4 (en) * 2016-03-31 2019-02-20 Ninebot (Beijing) Tech Co., Ltd. ON THE FLOOR MOVING DEVICE, STABILIZER, BRACKET AND ROBOT HEAD
CN205602149U (zh) * 2016-04-21 2016-09-28 深圳市大疆创新科技有限公司 无人机
JP6528255B2 (ja) * 2016-10-26 2019-06-12 エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドSz Dji Technology Co.,Ltd レンズ装置、撮像システム、移動体、及び制御方法
JP7071066B2 (ja) 2017-06-02 2022-05-18 キヤノン株式会社 撮像装置及び移動体
US10189580B2 (en) * 2017-06-16 2019-01-29 Aerobo Image stabilization and pointing control mechanization for aircraft imaging systems

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006158054A (ja) 2004-11-26 2006-06-15 Olympus Imaging Corp 超音波モータおよびレンズ鏡筒
JP2008216477A (ja) 2007-03-01 2008-09-18 Canon Inc 鏡筒の旋回機構
JP2009044856A (ja) 2007-08-08 2009-02-26 Toshiba Corp 圧電モータおよびカメラ装置
JP2016029882A (ja) 2014-07-16 2016-03-03 キヤノン株式会社 振動型アクチュエータ及び光学装置

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