JPWO2018070017A1

JPWO2018070017A1 - Optical system and moving body

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Publication number: JPWO2018070017A1
Application number: JP2017559632A
Authority: JP
Inventors: 直志大野
Original assignee: SZ DJI Technology Co Ltd
Current assignee: SZ DJI Technology Co Ltd
Priority date: 2016-10-13
Filing date: 2016-10-13
Publication date: 2018-10-18
Anticipated expiration: 2036-10-13
Also published as: WO2018070017A1; JP6565073B2

Abstract

光学システムは、本体部を備える。光学システムは、本体部に取り付けられ、本体部に対して回転可能な光学装置を備える。光学装置は、第１のレンズ及び第２のレンズを含む複数のレンズを有するレンズ系と、レンズ系を収容する収容部とを備える。複数のレンズのうち、第２のレンズは、光学装置の回転軸から最も離れた位置に設けられる。収容部は、第１のレンズを収容する第１の部分と、第２のレンズを収容する第２の部分とを有する。第２のレンズの外径は、第１のレンズの外径より小さい。第２の部分の外径は、第１の部分の外径より小さい。The optical system includes a main body. The optical system includes an optical device attached to the main body and rotatable with respect to the main body. The optical device includes a lens system having a plurality of lenses including a first lens and a second lens, and a housing unit that houses the lens system. Among the plurality of lenses, the second lens is provided at a position farthest from the rotation axis of the optical device. The accommodating part has a first part that accommodates the first lens and a second part that accommodates the second lens. The outer diameter of the second lens is smaller than the outer diameter of the first lens. The outer diameter of the second part is smaller than the outer diameter of the first part.

Description

本発明は、光学システム及び移動体に関する。 The present invention relates to an optical system and a moving body.

沈胴式レンズを備える撮像装置が知られている（例えば、特許文献１）。
特許文献１特開２００９−４２７６５号公報An imaging device including a retractable lens is known (for example, Patent Document 1).
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-42765

解決しようとする課題Challenges to be solved

本体部と、可動に設けられる光学装置とを備えるシステムにおいて、光学装置が有する複数のレンズを収容する収容部の外径が大きいと、収容部が本体部と干渉し易いという課題がある。 In a system including a main body and an optical device that is movably provided, if the outer diameter of a housing that houses a plurality of lenses of the optical device is large, there is a problem that the housing tends to interfere with the main body.

一般的開示General disclosure

本発明の一態様に係る光学システムは、本体部を備える。光学システムは、本体部に取り付けられ、本体部に対して回転可能な光学装置を備える。光学装置は、第１のレンズ及び第２のレンズを含む複数のレンズを有するレンズ系と、レンズ系を収容する収容部とを備える。複数のレンズのうち、第２のレンズは、光学装置の回転軸から最も離れた位置に設けられる。収容部は、第１のレンズを収容する第１の部分と、第２のレンズを収容する第２の部分とを有する。第２のレンズの外径は、第１のレンズの外径より小さい。第２の部分の外径は、第１の部分の外径より小さい。 An optical system according to an aspect of the present invention includes a main body. The optical system includes an optical device attached to the main body and rotatable with respect to the main body. The optical device includes a lens system having a plurality of lenses including a first lens and a second lens, and a housing unit that houses the lens system. Among the plurality of lenses, the second lens is provided at a position farthest from the rotation axis of the optical device. The accommodating part has a first part that accommodates the first lens and a second part that accommodates the second lens. The outer diameter of the second lens is smaller than the outer diameter of the first lens. The outer diameter of the second part is smaller than the outer diameter of the first part.

光学装置は、レンズ系を通過した光により撮像する撮像部をさらに有し、複数のレンズのうち、第２のレンズは、最も物体側に設けられてよい。 The optical device may further include an imaging unit that captures an image using light that has passed through the lens system, and among the plurality of lenses, the second lens may be provided closest to the object side.

第２の部分は、第１の部分と一体的に設けられてよい。 The second part may be provided integrally with the first part.

収容部は、第１の部分と第２の部分との間に設けられ、第１の部分から第２の部分に向けて外径が漸減する第３の部分をさらに有してよい。 The accommodating portion may further include a third portion that is provided between the first portion and the second portion and whose outer diameter gradually decreases from the first portion toward the second portion.

収容部の外径は、第１の部分から物体側に向けて漸減してよい。 The outer diameter of the housing portion may gradually decrease from the first portion toward the object side.

光学装置は、収容部の物体側の端部に着脱可能なフード部をさらに有してよい。フード部の外径は、フード部が端部と接する位置から、フード部の最も物体側の端部に向けて、漸減してよい。 The optical device may further include a hood portion that can be attached to and detached from the end of the housing portion on the object side. The outer diameter of the hood portion may gradually decrease from the position where the hood portion contacts the end portion toward the end portion closest to the object side of the hood portion.

収容部の端部には、フード部の端部の外径より大きい外径を有する光学フィルタを装着するための装着部が設けられてよい。 A mounting portion for mounting an optical filter having an outer diameter larger than the outer diameter of the end portion of the hood portion may be provided at the end portion of the housing portion.

第２の部分の外径は、第１のレンズの外径より小さくてよい。 The outer diameter of the second portion may be smaller than the outer diameter of the first lens.

本体部は、光学装置を回転させてレンズ系の光軸の向きを変化させる第１の回転機構と、第１の回転機構が光学装置を回転させる方向とは異なる方向に光学装置を回転させて光軸の向きを変化させる第２の回転機構とを有してよい。第１の回転機構は、第２の回転機構が光学装置を回転させた場合に、第２の部分が接近する位置に設けられてよい。 The main body rotates the optical device in a direction different from a direction in which the first rotation mechanism rotates the optical device, and a first rotation mechanism that changes the direction of the optical axis of the lens system by rotating the optical device. A second rotation mechanism that changes the direction of the optical axis. The first rotation mechanism may be provided at a position where the second portion approaches when the second rotation mechanism rotates the optical device.

本体部は、光学装置を変位可能に支持する支持機構と、支持機構に取り付けられている持ち手部とを有してよい。 The main body may include a support mechanism that supports the optical device in a displaceable manner, and a handle portion that is attached to the support mechanism.

本発明の一態様に係る移動体は、上記の光学システムを備えて移動する。 A moving body according to one embodiment of the present invention includes the above optical system and moves.

移動体は無人航空機であってよい。 The mobile body may be an unmanned aerial vehicle.

上記の光学システムによれば、複数のレンズを有する光学装置の可動域が狭くなりにくい。 According to the above optical system, the movable range of the optical device having a plurality of lenses is not easily narrowed.

上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。これらの特徴群のサブコンビネーションも発明となりうる。 The above summary of the present invention does not enumerate all of the features of the present invention. A sub-combination of these feature groups can also be an invention.

無人航空機（ＵＡＶ）１００及びコントローラ５０を備える移動体システム１０の一例を概略的に示す。1 schematically illustrates an example of a mobile system 10 that includes an unmanned aerial vehicle (UAV) 100 and a controller 50. ＵＡＶ１００の機能ブロックの一例を示す。An example of the functional block of UAV100 is shown. 撮像装置２２０及びジンバル１１０の外観斜視図である。2 is an external perspective view of an imaging device 220 and a gimbal 110. FIG. 撮像装置２２０及びジンバル１１０の外観側面図である。2 is an external side view of an imaging device 220 and a gimbal 110. FIG. 光軸を含む面で撮像装置２２０を切断した場合の模式的な断面図である。It is a typical sectional view at the time of cutting image pick-up device 220 in the field containing an optical axis. 鏡筒６００を備える撮像装置６８０の模式的な断面図である。FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of an imaging device 680 including a lens barrel 600. 鏡筒６００にフード部７１０及び光学フィルタ部７２０を装着した状態を模式的に示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a state in which a hood portion 710 and an optical filter portion 720 are mounted on a lens barrel 600. スタビライザ８００の一例を示す外観斜視図である。2 is an external perspective view showing an example of a stabilizer 800. FIG.

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the claimed invention. In addition, not all the combinations of features described in the embodiments are essential for the solving means of the invention.

請求の範囲、明細書、図面、及び要約書には、著作権による保護の対象となる事項が含まれる。著作権者は、これらの書類の何人による複製に対しても、特許庁のファイルまたはレコードに表示される通りであれば異議を唱えない。ただし、それ以外の場合、一切の著作権を留保する。 The claims, the description, the drawings, and the abstract include matters that are subject to copyright protection. The copyright owner will not object to any number of copies of these documents as they appear in the JPO file or record. However, in other cases, all copyrights are reserved.

図１は、無人航空機（ＵＡＶ）１００及びコントローラ５０を備える移動体システム１０の一例を概略的に示す。ＵＡＶ１００は、ＵＡＶ本体１０１、複数の撮像装置２３０、及び撮像装置２２０を備える。撮像装置２２０は、レンズ装置１６０及び撮像部１４０を備える。ＵＡＶ１００は、撮像装置を備えて移動する移動体の一例である。移動体とは、ＵＡＶの他、空中を移動する他の航空機、地上を移動する車両、水上を移動する船舶等を含む概念である。 FIG. 1 schematically illustrates an example of a mobile system 10 that includes an unmanned aerial vehicle (UAV) 100 and a controller 50. The UAV 100 includes a UAV main body 101, a plurality of imaging devices 230, and an imaging device 220. The imaging device 220 includes a lens device 160 and an imaging unit 140. The UAV 100 is an example of a moving body that includes an imaging device and moves. The moving body is a concept including, in addition to UAV, other aircraft that moves in the air, vehicles that move on the ground, ships that move on the water, and the like.

ＵＡＶ本体１０１は、複数の回転翼を備える。ＵＡＶ本体１０１は、複数の回転翼の回転を制御することでＵＡＶ１００を飛行させる。ＵＡＶ本体１０１は、例えば、４つの回転翼を用いてＵＡＶ１００を飛行させる。回転翼の数は、４つには限定されない。ＵＡＶ１００は、回転翼を有さない固定翼機でもよい。 The UAV main body 101 includes a plurality of rotor blades. The UAV main body 101 flies the UAV 100 by controlling the rotation of a plurality of rotor blades. For example, the UAV main body 101 causes the UAV 100 to fly using four rotary wings. The number of rotor blades is not limited to four. The UAV 100 may be a fixed wing aircraft that does not have rotating blades.

撮像装置２３０は、所望の撮像範囲に含まれる被写体を撮像する撮像用のカメラである。複数の撮像装置２３０は、ＵＡＶ１００の飛行を制御するためにＵＡＶ１００の周囲を撮像するセンシング用のカメラである。撮像装置２３０は、ＵＡＶ本体１０１に固定されていてよい。 The imaging device 230 is an imaging camera that images a subject included in a desired imaging range. The plurality of imaging devices 230 are sensing cameras that image the surroundings of the UAV 100 in order to control the flight of the UAV 100. The imaging device 230 may be fixed to the UAV main body 101.

２つの撮像装置２３０が、ＵＡＶ１００の機首である正面に設けられてよい。さらに他の２つの撮像装置２３０が、ＵＡＶ１００の底面に設けられてよい。正面側の２つの撮像装置２３０はペアとなり、いわゆるステレオカメラとして機能してよい。底面側の２つの撮像装置２３０もペアとなり、ステレオカメラとして機能してよい。複数の撮像装置２３０により撮像された画像に基づいて、ＵＡＶ１００の周囲の３次元空間データが生成されてよい。撮像装置２３０により撮像された被写体までの距離は、複数の撮像装置２３０によるステレオカメラにより特定され得る。 Two imaging devices 230 may be provided on the front surface that is the nose of the UAV 100. Two other imaging devices 230 may be provided on the bottom surface of the UAV 100. The two imaging devices 230 on the front side may be paired and function as a so-called stereo camera. The two imaging devices 230 on the bottom side may also be paired and function as a stereo camera. Three-dimensional spatial data around the UAV 100 may be generated based on images captured by the plurality of imaging devices 230. The distance to the subject imaged by the imaging device 230 can be specified by a stereo camera using a plurality of imaging devices 230.

ＵＡＶ１００が備える撮像装置２３０の数は４つには限定されない。ＵＡＶ１００は、少なくとも１つの撮像装置２３０を備えていればよい。ＵＡＶ１００は、ＵＡＶ１００の機首、機尾、側面、底面、及び天井面のそれぞれに少なくとも１つの撮像装置２３０を備えてもよい。撮像装置２３０は、単焦点レンズ又は魚眼レンズを有してもよい。ＵＡＶ１００に係る説明において、複数の撮像装置２３０を、単に撮像装置２３０と総称する場合がある。 The number of imaging devices 230 included in the UAV 100 is not limited to four. The UAV 100 only needs to include at least one imaging device 230. The UAV 100 may include at least one imaging device 230 on each of the nose, the tail, the side surface, the bottom surface, and the ceiling surface of the UAV 100. The imaging device 230 may have a single focus lens or a fisheye lens. In the description related to the UAV 100, the plurality of imaging devices 230 may be collectively referred to simply as the imaging device 230.

コントローラ５０は、表示部５４と操作部５２を備える。操作部５２は、ＵＡＶ１００の姿勢を制御するための入力操作をユーザから受け付ける。コントローラ５０は、操作部５２が受け付けたユーザの操作に基づいて、ＵＡＶ１００を制御するための信号を送信する。 The controller 50 includes a display unit 54 and an operation unit 52. The operation unit 52 receives an input operation for controlling the attitude of the UAV 100 from the user. The controller 50 transmits a signal for controlling the UAV 100 based on a user operation received by the operation unit 52.

コントローラ５０は、撮像装置２３０及び撮像装置２２０の少なくとも一方が撮像した画像を受信する。表示部５４は、コントローラ５０が受信した画像を表示する。表示部５４はタッチ式のパネルであってよい。コントローラ５０は、表示部５４を通じて、ユーザから入力操作を受け付けてよい。表示部５４は、撮像装置２２０に撮像させるべき被写体の位置をユーザが指定するユーザ操作等を受け付けてよい。 The controller 50 receives an image captured by at least one of the imaging device 230 and the imaging device 220. The display unit 54 displays an image received by the controller 50. The display unit 54 may be a touch panel. The controller 50 may accept an input operation from the user through the display unit 54. The display unit 54 may accept a user operation or the like in which the user specifies the position of the subject to be imaged by the imaging device 220.

撮像部１４０は、レンズ装置１６０により結像された光学像の画像データを生成して記録する。レンズ装置１６０は、撮像部１４０と一体的に設けられてよい。レンズ装置１６０は、いわゆる交換レンズであってよい。レンズ装置１６０は、撮像部１４０に対して着脱可能に設けられてよい。撮像装置２２０は、光学装置の一例である。 The imaging unit 140 generates and records image data of an optical image formed by the lens device 160. The lens device 160 may be provided integrally with the imaging unit 140. The lens device 160 may be a so-called interchangeable lens. The lens device 160 may be provided so as to be detachable from the imaging unit 140. The imaging device 220 is an example of an optical device.

ＵＡＶ本体１０１は、ジンバル１１０を備える。ジンバル１１０は、撮像装置２２０を可動に支持する支持機構を有する。撮像装置２２０は、ＵＡＶ本体１０１に取り付けられる。撮像装置２２０は、ＵＡＶ本体１０１に対して回転可能である。例えば、撮像装置２２０は、ＵＡＶ本体１０１において定められる少なくとも１つの回転軸の周りに回転可能である。 The UAV main body 101 includes a gimbal 110. The gimbal 110 has a support mechanism that movably supports the imaging device 220. The imaging device 220 is attached to the UAV main body 101. The imaging device 220 can rotate with respect to the UAV main body 101. For example, the imaging device 220 can rotate around at least one rotation axis defined in the UAV main body 101.

ジンバル１１０は、撮像装置２２０を、ピッチ軸を中心に回転可能に支持する。ジンバル１１０は、撮像装置２２０を、ロール軸を中心に回転可能に支持する。ジンバル１１０は、撮像装置２２０を、ヨー軸を中心に回転可能に支持する。ジンバル１１０は、ピッチ軸、ロール軸、及びヨー軸の少なくとも１つの軸を中心に、撮像装置２２０を回転可能に支持してよい。ジンバル１１０は、ピッチ軸、ロール軸、及びヨー軸のそれぞれを中心に、撮像装置２２０を回転可能に支持してよい。ジンバル１１０は、撮像部１４０を保持してもよい。ジンバル１１０は、レンズ装置１６０を保持してもよい。ジンバル１１０は、ヨー軸、ピッチ軸、及びロール軸の少なくとも１つを中心に撮像部１４０及びレンズ装置１６０を回転させることで、撮像装置２２０の撮像方向を変更してよい。 The gimbal 110 supports the imaging device 220 so as to be rotatable about the pitch axis. The gimbal 110 supports the imaging device 220 so as to be rotatable around a roll axis. The gimbal 110 supports the imaging device 220 so as to be rotatable about the yaw axis. The gimbal 110 may support the imaging device 220 rotatably around at least one of a pitch axis, a roll axis, and a yaw axis. The gimbal 110 may support the imaging device 220 rotatably about each of the pitch axis, the roll axis, and the yaw axis. The gimbal 110 may hold the imaging unit 140. The gimbal 110 may hold the lens device 160. The gimbal 110 may change the imaging direction of the imaging device 220 by rotating the imaging unit 140 and the lens device 160 about at least one of the yaw axis, the pitch axis, and the roll axis.

レンズ装置１６０は、複数のレンズを有する。レンズ装置１６０が有する複数のレンズのうち、最も物体側に位置するレンズの外径が、像面側に位置するレンズの外径より小さい。レンズ装置１６０は、レンズの外径に応じた外径を有する。例えば、レンズ装置１６０における物体側の部分の外径は、レンズ装置１６０における像面側の部分の外径より小さい。図１の点線は、ピッチ軸を中心に撮像装置２２０を回転させた場合の撮像装置２２０の向きを概略的に示す。図示されるように、レンズ装置１６０における物体側の部分の外径を小さくすることで、撮像装置２２０がジンバル１１０と干渉しにくくすることができる。また、撮像装置２２０の可動域を広げることができる。 The lens device 160 has a plurality of lenses. Of the plurality of lenses included in the lens device 160, the outer diameter of the lens positioned closest to the object side is smaller than the outer diameter of the lens positioned on the image plane side. The lens device 160 has an outer diameter corresponding to the outer diameter of the lens. For example, the outer diameter of the object side portion of the lens device 160 is smaller than the outer diameter of the image surface side portion of the lens device 160. The dotted line in FIG. 1 schematically shows the orientation of the imaging device 220 when the imaging device 220 is rotated about the pitch axis. As shown in the figure, by reducing the outer diameter of the object side portion of the lens device 160, the imaging device 220 can be made less likely to interfere with the gimbal 110. In addition, the movable range of the imaging device 220 can be expanded.

図２は、ＵＡＶ１００の機能ブロックの一例を示す。ＵＡＶ１００は、インタフェース１０２、制御部１０４、メモリ１０６、ジンバル１１０、撮像部１４０、及びレンズ装置１６０を備える。 FIG. 2 shows an example of functional blocks of the UAV 100. The UAV 100 includes an interface 102, a control unit 104, a memory 106, a gimbal 110, an imaging unit 140, and a lens device 160.

インタフェース１０２は、コントローラ５０と通信する。インタフェース１０２は、コントローラ５０から各種の命令を受信する。制御部１０４は、コントローラ５０から受信した命令に従って、ＵＡＶ１００の飛行を制御する。制御部１０４は、ジンバル１１０、撮像部１４０、及びレンズ装置１６０を制御する。制御部１０４は、ＣＰＵ又はＭＰＵなどのマイクロプロセッサ、ＭＣＵなどのマイクロコントローラなどにより構成されてよい。メモリ１０６は、制御部１０４がジンバル１１０、撮像部１４０、及びレンズ装置１６０を制御するのに必要なプログラムなどを格納する。 The interface 102 communicates with the controller 50. The interface 102 receives various commands from the controller 50. The control unit 104 controls the flight of the UAV 100 according to the command received from the controller 50. The control unit 104 controls the gimbal 110, the imaging unit 140, and the lens device 160. The control unit 104 may be configured by a microprocessor such as a CPU or MPU, a microcontroller such as an MCU, or the like. The memory 106 stores a program necessary for the control unit 104 to control the gimbal 110, the imaging unit 140, and the lens device 160.

メモリ１０６は、コンピュータが可読な記録媒体でよい。メモリ１０６は、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、及びＵＳＢメモリなどのフラッシュメモリの少なくとも１つを含んでよい。メモリ１０６は、ＵＡＶ１００の筐体に設けられてよい。ＵＡＶ１００の筐体から取り外し可能に設けられてよい。 The memory 106 may be a computer readable recording medium. The memory 106 may include at least one of flash memory such as SRAM, DRAM, EPROM, EEPROM, and USB memory. The memory 106 may be provided in the housing of the UAV 100. It may be provided so as to be removable from the housing of the UAV 100.

ジンバル１１０は、制御部１１２、ドライバ１１４、ドライバ１１６、ドライバ１１８、駆動部１２４、駆動部１２６、駆動部１２８、及び支持機構１３０を有する。駆動部１２４、駆動部１２６及び駆動部１２８は、モータであってよい。 The gimbal 110 includes a control unit 112, a driver 114, a driver 116, a driver 118, a drive unit 124, a drive unit 126, a drive unit 128, and a support mechanism 130. The drive unit 124, the drive unit 126, and the drive unit 128 may be motors.

支持機構１３０は、撮像装置２３０を支持する。支持機構１３０は、撮像装置２３０の撮像方向を可動に支持する。支持機構１３０は、撮像部１４０及びレンズ装置１６０をヨー軸、ピッチ軸、及びロール軸を中心に回転可能に支持する。支持機構１３０は、回転機構１３４、回転機構１３６、及び回転機構１３８を含む。回転機構１３４は、駆動部１２４を用いてヨー軸を中心に撮像部１４０及びレンズ装置１６０を回転させる。回転機構１３６は、駆動部１２６を用いてピッチ軸を中心に撮像部１４０及びレンズ装置１６０を回転させる。回転機構１３８は、駆動部１２８を用いてロール軸を中心に撮像部１４０及びレンズ装置１６０を回転させる。 The support mechanism 130 supports the imaging device 230. The support mechanism 130 movably supports the imaging direction of the imaging device 230. The support mechanism 130 supports the imaging unit 140 and the lens device 160 so as to be rotatable about the yaw axis, the pitch axis, and the roll axis. The support mechanism 130 includes a rotation mechanism 134, a rotation mechanism 136, and a rotation mechanism 138. The rotation mechanism 134 rotates the imaging unit 140 and the lens device 160 around the yaw axis using the drive unit 124. The rotation mechanism 136 rotates the imaging unit 140 and the lens device 160 around the pitch axis using the driving unit 126. The rotation mechanism 138 uses the drive unit 128 to rotate the imaging unit 140 and the lens device 160 around the roll axis.

制御部１１２は、制御部１０４からのジンバル１１０の動作命令に応じて、ドライバ１１４、ドライバ１１６、及びドライバ１１８に対して、それぞれの回転角度を示す動作命令を出力する。ドライバ１１４、ドライバ１１６、及びドライバ１１８は、回転角度を示す動作命令に従って駆動部１２４、駆動部１２６、及び駆動部１２８を駆動させる。回転機構１３４、回転機構１３６、及び回転機構１３８は、駆動部１２４、駆動部１２６、及び駆動部１２８によりそれぞれ駆動されて回転し、撮像部１４０及びレンズ装置１６０の姿勢を変更する。 The control unit 112 outputs an operation command indicating each rotation angle to the driver 114, the driver 116, and the driver 118 in response to the operation command of the gimbal 110 from the control unit 104. The driver 114, the driver 116, and the driver 118 drive the drive unit 124, the drive unit 126, and the drive unit 128 in accordance with an operation command that indicates a rotation angle. The rotation mechanism 134, the rotation mechanism 136, and the rotation mechanism 138 are driven and rotated by the drive unit 124, the drive unit 126, and the drive unit 128, respectively, and change the postures of the imaging unit 140 and the lens device 160.

撮像部１４０は、レンズ系５００を通過した光により撮像する。撮像部１４０は、制御部２２２、撮像素子２２１及びメモリ２２３を備える。制御部２２２は、ＣＰＵ又はＭＰＵなどのマイクロプロセッサ、ＭＣＵなどのマイクロコントローラなどにより構成されてよい。制御部２２２は、制御部１０４からの撮像部１４０及びレンズ装置１６０に対する動作命令に応じて、撮像部１４０及びレンズ装置１６０を制御する。メモリ２２３は、コンピュータが可読な記録媒体でよく、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、及びＵＳＢメモリなどのフラッシュメモリの少なくとも１つを含んでよい。メモリ２２３は、撮像部１４０の筐体の内部に設けられてよい。撮像部１４０の筐体から取り外し可能に設けられてよい。 The imaging unit 140 captures an image using light that has passed through the lens system 500. The imaging unit 140 includes a control unit 222, an imaging element 221, and a memory 223. The control unit 222 may be configured by a microprocessor such as a CPU or MPU, a microcontroller such as an MCU, or the like. The control unit 222 controls the imaging unit 140 and the lens device 160 in accordance with an operation command for the imaging unit 140 and the lens device 160 from the control unit 104. The memory 223 may be a computer-readable recording medium, and may include at least one of flash memory such as SRAM, DRAM, EPROM, EEPROM, and USB memory. The memory 223 may be provided inside the housing of the imaging unit 140. It may be provided so as to be removable from the housing of the imaging unit 140.

撮像素子２２１は、撮像部１４０の筐体の内部に保持され、レンズ装置１６０を介して結像された光学像の画像データを生成して、制御部２２２に出力する。制御部２２２は、撮像素子２２１から出力された画像データをメモリ２２３に格納する。制御部２２２は、画像データを、制御部１０４を介してメモリ１０６に出力して格納してもよい。 The image sensor 221 is held inside the housing of the image capturing unit 140, generates image data of an optical image formed through the lens device 160, and outputs the image data to the control unit 222. The control unit 222 stores the image data output from the image sensor 221 in the memory 223. The control unit 222 may output the image data to the memory 106 via the control unit 104 and store it.

レンズ装置１６０は、制御部１６２、レンズ系５００、及び鏡筒４００を有する。鏡筒４００は、レンズ系５００及び制御部１６２を収容する。鏡筒４００は、第１の部分４０１、第２の部分４０２及び第３の部分４０３を有する。鏡筒４００は、レンズ系５００を保持する保持筒と、レンズ装置１６０の外面を提供するレンズケースとを有してよい。鏡筒４００は、レンズ系５００を収容する収容部の一例である。 The lens device 160 includes a control unit 162, a lens system 500, and a lens barrel 400. The lens barrel 400 houses the lens system 500 and the control unit 162. The lens barrel 400 has a first portion 401, a second portion 402, and a third portion 403. The lens barrel 400 may include a holding cylinder that holds the lens system 500 and a lens case that provides the outer surface of the lens device 160. The lens barrel 400 is an example of a housing unit that houses the lens system 500.

レンズ系５００は、レンズ５０１及びレンズ５０２を含む複数のレンズを有する。レンズ系５００が有する複数のレンズの一部又は全部は、レンズ系５００の光軸に沿って移動可能に配置されてよい。制御部１６２は、制御部２２２からのレンズ動作命令に従って、レンズ系５００が有する複数のレンズの少なくとも一つを光軸に沿って移動させる。なお、本実施形態の説明において、レンズ系５００の光軸のことを、単に「光軸」と呼ぶ場合がある。 The lens system 500 includes a plurality of lenses including a lens 501 and a lens 502. Some or all of the plurality of lenses included in the lens system 500 may be arranged to be movable along the optical axis of the lens system 500. The control unit 162 moves at least one of the plurality of lenses included in the lens system 500 along the optical axis in accordance with a lens operation command from the control unit 222. In the description of the present embodiment, the optical axis of the lens system 500 may be simply referred to as “optical axis”.

レンズ５０２は、レンズ系５００が有する複数のレンズのうち、最も物体側に位置する。レンズ５０１は、レンズ５０２よりレンズ系５００の像面側に位置する。レンズ５０１は、レンズ系５００が有する複数のレンズのうち最も像面側に位置してよい。 The lens 502 is located closest to the object side among the plurality of lenses included in the lens system 500. The lens 501 is located closer to the image plane side of the lens system 500 than the lens 502. The lens 501 may be positioned closest to the image plane among a plurality of lenses included in the lens system 500.

鏡筒４００の第１の部分４０１は、光軸方向において第１の部分４０１に対応する位置に設けられた部分である。鏡筒４００の第２の部分４０２は、光軸方向において第２の部分４０２に対応する位置に設けられた部分である。 The first portion 401 of the lens barrel 400 is a portion provided at a position corresponding to the first portion 401 in the optical axis direction. The second portion 402 of the lens barrel 400 is a portion provided at a position corresponding to the second portion 402 in the optical axis direction.

レンズ５０２の外径は、レンズ５０１の外径より小さい。鏡筒４００の第２の部分４０２の外径は、第１の部分４０１の外径より小さい。そのため、撮像装置２２０を回転させる場合に、鏡筒４００の第２の部分４０２がＵＡＶ本体１０１と干渉しにくい。なお、像面側のレンズ５０１の外径を物体側のレンズ５０２の外径より大きくすることで、撮像装置２２０の重心をＵＡＶ本体１０１の中心に近づけることができる。 The outer diameter of the lens 502 is smaller than the outer diameter of the lens 501. The outer diameter of the second portion 402 of the lens barrel 400 is smaller than the outer diameter of the first portion 401. Therefore, the second portion 402 of the lens barrel 400 is unlikely to interfere with the UAV main body 101 when the imaging device 220 is rotated. Note that the center of gravity of the imaging device 220 can be brought closer to the center of the UAV body 101 by making the outer diameter of the lens 501 on the image plane side larger than the outer diameter of the lens 502 on the object side.

レンズ装置１６０は、撮像部１４０と一体的に設けられてよい。レンズ装置１６０は、いわゆる交換レンズであってよい。レンズ装置１６０は、撮像部１４０に対して着脱可能に設けられてよい。 The lens device 160 may be provided integrally with the imaging unit 140. The lens device 160 may be a so-called interchangeable lens. The lens device 160 may be provided so as to be detachable from the imaging unit 140.

撮像装置２３０は、制御部２３２、制御部２３４、撮像素子２３１、メモリ２３３、及びレンズ２３５を備える。制御部２３２は、ＣＰＵ又はＭＰＵなどのマイクロプロセッサ、ＭＣＵなどのマイクロコントローラなどにより構成されてよい。制御部２２２は、制御部１０４からの撮像素子２３１の動作命令に応じて、撮像素子２３１を制御する。 The imaging device 230 includes a control unit 232, a control unit 234, an image sensor 231, a memory 233, and a lens 235. The control unit 232 may be configured by a microprocessor such as a CPU or MPU, a microcontroller such as an MCU, or the like. The control unit 222 controls the image sensor 231 in accordance with an operation command for the image sensor 231 from the control unit 104.

制御部２３４は、ＣＰＵ又はＭＰＵなどのマイクロプロセッサ、ＭＣＵなどのマイクロコントローラなどにより構成されてよい。制御部２３４は、制御部１０４からの撮像素子２３１の動作命令に応じて、レンズ系５００が有する複数のレンズのうちの少なくとも１つのレンズを制御して、レンズ系５００の焦点距離を制御する。制御部２３４は、レンズ系５００が有する複数のレンズのうちの少なくとも１つを制御して、レンズ系５００の焦点を制御してよい。制御部２３４は、レンズ系５００が有する絞りを制御してよい。 The control unit 234 may be configured by a microprocessor such as a CPU or MPU, a microcontroller such as an MCU, or the like. The control unit 234 controls the focal length of the lens system 500 by controlling at least one of the plurality of lenses included in the lens system 500 in accordance with an operation command for the image sensor 231 from the control unit 104. The controller 234 may control the focus of the lens system 500 by controlling at least one of the plurality of lenses included in the lens system 500. The control unit 234 may control a diaphragm included in the lens system 500.

メモリ２２３は、コンピュータが可読な記録媒体であってよい。メモリ２２３は、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、及びＵＳＢメモリなどのフラッシュメモリの少なくとも１つを含んでよい。 The memory 223 may be a computer-readable recording medium. The memory 223 may include at least one of flash memory such as SRAM, DRAM, EPROM, EEPROM, and USB memory.

撮像素子２３１は、レンズ２３５を介して結像された光学像の画像データを生成して、制御部２３２に出力する。制御部２３２は、撮像素子２２１から出力された画像データをメモリ２３３に格納する。 The image sensor 231 generates image data of an optical image formed through the lens 235 and outputs the image data to the control unit 232. The control unit 232 stores the image data output from the image sensor 221 in the memory 233.

本実施形態では、ＵＡＶ１００が、制御部１０４、制御部１１２、制御部２２２、制御部２３２、制御部２３４、及び制御部１６２を備える例について説明する。しかし、制御部１０４、制御部１１２、制御部２２２、制御部２３２、制御部２３４、及び制御部１６２のうちの複数で実行される処理をいずれか１つの制御部が実行してよい。制御部１０４、制御部１１２、制御部２２２、制御部２３２、制御部２３４、及び制御部１６２で実行される処理を１つの制御部で実行してもよい。本実施形態では、ＵＡＶ１００が、メモリ１０６、メモリ２２３、及びメモリ２３３を備える例について説明する。メモリ１０６、メモリ２２３、及びメモリ２３３のうちの少なくとも１つに記憶される情報は、メモリ１０６、メモリ２２３、及びメモリ２３３のうちの他の１つ又は複数のメモリに記憶してよい。 In the present embodiment, an example in which the UAV 100 includes the control unit 104, the control unit 112, the control unit 222, the control unit 232, the control unit 234, and the control unit 162 will be described. However, any one of the control units 104, the control unit 112, the control unit 222, the control unit 232, the control unit 234, and the process executed by a plurality of the control units 162 may be executed by any one control unit. Processing executed by the control unit 104, the control unit 112, the control unit 222, the control unit 232, the control unit 234, and the control unit 162 may be executed by one control unit. In the present embodiment, an example in which the UAV 100 includes the memory 106, the memory 223, and the memory 233 will be described. Information stored in at least one of the memory 106, the memory 223, and the memory 233 may be stored in one or more other memories of the memory 106, the memory 223, and the memory 233.

図３は、撮像装置２２０及びジンバル１１０の外観斜視図である。図４は、撮像装置２２０及びジンバル１１０の外観側面図である。図５は、光軸を含む面で撮像装置２２０を切断した場合の模式的な断面図である。 FIG. 3 is an external perspective view of the imaging device 220 and the gimbal 110. FIG. 4 is an external side view of the imaging device 220 and the gimbal 110. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view when the imaging device 220 is cut along a plane including the optical axis.

撮像装置２２０は、ジンバル１１０に取り付けられる。撮像装置２２０は、ピッチ軸の位置でジンバル１１０に取り付けられている。撮像装置２２０は、支持機構１３０における回転機構１３６により、ピッチ軸を中心として回転可能である。撮像装置２２０は、支持機構１３０における回転機構１３４により、ヨー軸を中心として回転可能である。 The imaging device 220 is attached to the gimbal 110. The imaging device 220 is attached to the gimbal 110 at the position of the pitch axis. The imaging device 220 can be rotated about the pitch axis by the rotation mechanism 136 in the support mechanism 130. The imaging device 220 can be rotated about the yaw axis by the rotation mechanism 134 in the support mechanism 130.

回転機構１３４は、撮像装置２２０を回転させてレンズ系５００の光軸の向きを変化させる第１の回転機構の一例である。回転機構１３６は、回転機構１３４が撮像装置２２０を回転させる方向とは異なる方向に撮像装置２２０を回転させてレンズ系５００の光軸の向きを変化させる第２の回転機構の一例である。 The rotation mechanism 134 is an example of a first rotation mechanism that rotates the imaging device 220 to change the direction of the optical axis of the lens system 500. The rotation mechanism 136 is an example of a second rotation mechanism that changes the direction of the optical axis of the lens system 500 by rotating the imaging device 220 in a direction different from the direction in which the rotation mechanism 134 rotates the imaging device 220.

図５に示されるように、レンズ系５００は、レンズ５０１、レンズ５０２、レンズ５０３及び５０４を有する。レンズ５０１、レンズ５０２、レンズ５０３及び５０４は、物体側から順に、レンズ５０２、レンズ５０３、レンズ５０４及び５０１の順で並ぶ。したがって、レンズ系５００が有する複数のレンズのうち、レンズ５０２は最も物体側に設けられる。レンズ系５００が有する複数のレンズのうち、レンズ５０１は最も像面側に位置する。 As shown in FIG. 5, the lens system 500 includes a lens 501, a lens 502, and lenses 503 and 504. The lens 501, the lens 502, and the lenses 503 and 504 are arranged in the order of the lens 502, the lens 503, and the lenses 504 and 501 from the object side. Accordingly, among the plurality of lenses included in the lens system 500, the lens 502 is provided closest to the object side. Among the plurality of lenses included in the lens system 500, the lens 501 is located closest to the image plane.

光軸方向において、ピッチ軸は撮像部１４０の位置に設定されている。よって、レンズ系５００が有する複数のレンズのうち、レンズ５０２は、ピッチ軸から最も離れた位置に設けられる。また、レンズ系５００が有する複数のレンズのうち、レンズ５０２は、ヨー軸から最も離れた位置に設けられる。このように、レンズ系５００が有する複数のレンズのうち、レンズ５０２は、撮像装置２２０の回転軸から最も離れた位置に設けられる。また、撮像装置２２０は、ピッチ軸の位置でジンバル１１０に取り付けられている。よって、レンズ系５００が有する複数のレンズのうち、レンズ５０２は、撮像装置２２０がＵＡＶ本体１０１に取り付けられる位置から最も離れた位置に設けられる。なお、ピッチ軸及びヨー軸は、撮像装置２２０の回転軸の一例である。ピッチ軸の位置及びヨー軸の位置は、撮像装置２２０の向きを変化させる場合の基準位置である。ピッチ軸の位置及びヨー軸の位置は、可動に設けられた撮像装置２２０を変位させるための基準位置である。 In the optical axis direction, the pitch axis is set at the position of the imaging unit 140. Therefore, among the plurality of lenses included in the lens system 500, the lens 502 is provided at a position farthest from the pitch axis. Of the plurality of lenses included in the lens system 500, the lens 502 is provided at a position farthest from the yaw axis. As described above, among the plurality of lenses included in the lens system 500, the lens 502 is provided at a position farthest from the rotation axis of the imaging device 220. Further, the imaging device 220 is attached to the gimbal 110 at the position of the pitch axis. Therefore, among the plurality of lenses included in the lens system 500, the lens 502 is provided at a position farthest from a position where the imaging device 220 is attached to the UAV main body 101. Note that the pitch axis and the yaw axis are examples of the rotation axis of the imaging device 220. The position of the pitch axis and the position of the yaw axis are reference positions for changing the orientation of the imaging device 220. The position of the pitch axis and the position of the yaw axis are reference positions for displacing the imaging device 220 that is movably provided.

鏡筒４００の第１の部分４０１は、レンズ５０１を収容する。鏡筒４００の第２の部分４０２は、レンズ５０２を収容する。第２の部分４０２は、第１の部分４０１と一体的に設けられてよい。 The first portion 401 of the lens barrel 400 houses the lens 501. The second portion 402 of the lens barrel 400 houses the lens 502. The second portion 402 may be provided integrally with the first portion 401.

鏡筒４００の第３の部分４０３は、第１の部分４０１と第２の部分４０２との間に設けられた部分である。第３の部分４０３は、第１の部分４０１と第２の部分４０２とを接続する部分であってよい。第２の部分４０２及び第３の部分４０３は、第１の部分４０１と一体的に設けられてよい。第１の部分４０１、第２の部分４０２及び第３の部分４０３は、１つの部材で形成されてよい。光軸方向における鏡筒４００の全長は固定であってよい。レンズ５０２から撮像素子２２１までの距離は固定であってよい。レンズ系５００は単焦点のレンズ系であってよい。レンズ系５００は変倍レンズ系であってよい。 The third portion 403 of the lens barrel 400 is a portion provided between the first portion 401 and the second portion 402. The third portion 403 may be a portion that connects the first portion 401 and the second portion 402. The second portion 402 and the third portion 403 may be provided integrally with the first portion 401. The 1st part 401, the 2nd part 402, and the 3rd part 403 may be formed with one member. The total length of the lens barrel 400 in the optical axis direction may be fixed. The distance from the lens 502 to the image sensor 221 may be fixed. The lens system 500 may be a single focus lens system. The lens system 500 may be a variable magnification lens system.

レンズ５０２の外径は、レンズ５０１の外径より小さい。鏡筒４００において、第２の部分４０２の外径は、第１の部分４０１の外径より小さい。このように、鏡筒４００は、全体として円筒形状を有しない。第２の部分４０２の外径は、レンズ５０１の外径より小さい。第２の部分４０２の外面は、光軸に実質的に直交する。第３の部分４０３の外径は、第１の部分４０１から第２の部分４０２に向けて漸減する。第１の部分４０１の外径は、第２の部分４０２に向けて漸減する。第３の部分４０３の外径は、第１の部分４０１から第２の部分４０２に向けて漸減する。 The outer diameter of the lens 502 is smaller than the outer diameter of the lens 501. In the lens barrel 400, the outer diameter of the second portion 402 is smaller than the outer diameter of the first portion 401. Thus, the lens barrel 400 does not have a cylindrical shape as a whole. The outer diameter of the second portion 402 is smaller than the outer diameter of the lens 501. The outer surface of the second portion 402 is substantially perpendicular to the optical axis. The outer diameter of the third portion 403 gradually decreases from the first portion 401 toward the second portion 402. The outer diameter of the first portion 401 gradually decreases toward the second portion 402. The outer diameter of the third portion 403 gradually decreases from the first portion 401 toward the second portion 402.

なお、第１の部分４０１の外面は、光軸に平行であってよい。第２の部分４０２の外径は、物体側に向けて漸減してよい。第３の部分４０３の外面は、光軸に実質的に直交してよい。 Note that the outer surface of the first portion 401 may be parallel to the optical axis. The outer diameter of the second portion 402 may be gradually reduced toward the object side. The outer surface of the third portion 403 may be substantially orthogonal to the optical axis.

撮像装置２２０の向きを変化させた場合、第２の部分４０２の外面は、ＵＡＶ本体１０１に接近する。ここで、図４に示される状態から、回転機構１３６が撮像装置２２０の向きを変化させる場合を説明する。回転機構１３６がピッチ軸を中心に撮像装置２２０を紙面上時計回りに回転させると、鏡筒４００の第２の部分４０２の外面は回転機構１３４に接近する。このように、回転機構１３４は、回転機構１３６がピッチ軸を中心に撮像装置２２０を紙面上時計回りに回転させた場合に、第２の部分４０２が接近する位置に設けられている。しかし、第２の部分４０２の外径は第１の部分４０１の外径より小さいので、第２の部分４０２が回転機構１３４のＡ部に干渉しにくい。したがって、ピッチ軸に直交する面内におけるレンズ装置１６０の可動域を広げることができる。また、回転機構１３４を撮像装置２２０の近傍に設けることができる。そのため、ジンバル１１０を小型にすることができる。また、ジンバル１１０を軽量化することができる。レンズ５０１はレンズ５０２よりも大きい。第１の部分４０１は第２の部分４０２よりも大きい。このため、撮像装置２２０の全体の重心を撮像部１４０側へもってくることができる。これにより、ジンバル１１０が動作する場合の負荷を減らすことができる。 When the orientation of the imaging device 220 is changed, the outer surface of the second portion 402 approaches the UAV main body 101. Here, the case where the rotation mechanism 136 changes the orientation of the imaging device 220 from the state shown in FIG. 4 will be described. When the rotation mechanism 136 rotates the imaging device 220 clockwise about the pitch axis, the outer surface of the second portion 402 of the lens barrel 400 approaches the rotation mechanism 134. In this way, the rotation mechanism 134 is provided at a position where the second portion 402 approaches when the rotation mechanism 136 rotates the imaging device 220 clockwise about the pitch axis. However, since the outer diameter of the second portion 402 is smaller than the outer diameter of the first portion 401, the second portion 402 is unlikely to interfere with part A of the rotation mechanism 134. Therefore, the movable range of the lens device 160 in the plane orthogonal to the pitch axis can be expanded. Further, the rotation mechanism 134 can be provided in the vicinity of the imaging device 220. Therefore, the gimbal 110 can be reduced in size. Further, the gimbal 110 can be reduced in weight. The lens 501 is larger than the lens 502. The first portion 401 is larger than the second portion 402. For this reason, the center of gravity of the entire imaging apparatus 220 can be brought to the imaging unit 140 side. Thereby, the load when the gimbal 110 operates can be reduced.

また、図４に示される状態から、回転機構１３４がピッチ軸を中心に撮像装置２２０を紙面上反時計回りに回転させると、鏡筒４００の第２の部分４０２の外面は回転機構１３８に接近する。このように、回転機構１３８は、回転機構１３６がピッチ軸を中心に撮像装置２２０を紙面上反時計回りに回転させた場合に、第２の部分４０２が接近する位置に設けられている。しかし、第２の部分４０２の外径は第１の部分４０１の外径より小さいので、第２の部分４０２が回転機構１３８のＢ部に干渉しにくい。したがって、ピッチ軸に直交する面内におけるレンズ装置１６０の可動域を広げることができる。また、回転機構１３８を撮像装置２２０の近傍に設けることができる。そのため、ジンバル１１０を小型化することができる。また、ジンバル１１０を軽量化することができる。 In addition, when the rotation mechanism 134 rotates the imaging device 220 counterclockwise on the paper surface from the state shown in FIG. 4, the outer surface of the second portion 402 of the lens barrel 400 approaches the rotation mechanism 138. To do. Thus, the rotation mechanism 138 is provided at a position where the second portion 402 approaches when the rotation mechanism 136 rotates the imaging device 220 counterclockwise on the paper surface about the pitch axis. However, since the outer diameter of the second portion 402 is smaller than the outer diameter of the first portion 401, the second portion 402 is unlikely to interfere with part B of the rotation mechanism 138. Therefore, the movable range of the lens device 160 in the plane orthogonal to the pitch axis can be expanded. Further, the rotation mechanism 138 can be provided in the vicinity of the imaging device 220. Therefore, the gimbal 110 can be reduced in size. Further, the gimbal 110 can be reduced in weight.

ここでは、ピッチ軸を中心に撮像装置２２０を回転させる場合について説明した。しかし、ヨー軸を中心に撮像装置２２０を回転させる場合についても同様に、第２の部分４０２がＵＡＶ本体１０１の他の部位に干渉しにくくすることができる。 Here, the case where the imaging device 220 is rotated around the pitch axis has been described. However, similarly, when the imaging device 220 is rotated about the yaw axis, the second portion 402 can be made difficult to interfere with other parts of the UAV main body 101.

なお、レンズの外径は、光軸に直交する面で切断した場合に得られる最大の切断面の直径であってよい。光軸に直交する面による鏡筒４００の切断面が円形の場合、鏡筒４００の外径は、最大の切断面の直径であってよい。鏡筒４００の切断面が円形でない場合、鏡筒４００の外径は、切断面が内接する円の直径で評価してよい。レンズの切断面が円形でない場合も同様に、レンズの外径は、切断面が内接する円の直径で評価してよい。 It should be noted that the outer diameter of the lens may be the maximum cut surface diameter obtained when the lens is cut along a plane orthogonal to the optical axis. When the cut surface of the lens barrel 400 by the surface orthogonal to the optical axis is circular, the outer diameter of the lens barrel 400 may be the diameter of the maximum cut surface. When the cut surface of the lens barrel 400 is not circular, the outer diameter of the lens barrel 400 may be evaluated by the diameter of a circle inscribed by the cut surface. Similarly, when the cut surface of the lens is not circular, the outer diameter of the lens may be evaluated by the diameter of a circle inscribed by the cut surface.

図６は、鏡筒６００を備える撮像装置６８０の模式的な断面図である。撮像装置６８０は、図１から図５に関連して説明した撮像装置２２０が備える鏡筒４００に代えて、鏡筒６００を備える。鏡筒６００は、円錐台状の形状を有する。 FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of an image pickup apparatus 680 including the lens barrel 600. The imaging device 680 includes a lens barrel 600 instead of the lens barrel 400 included in the imaging device 220 described with reference to FIGS. 1 to 5. The lens barrel 600 has a truncated cone shape.

鏡筒６００における第１の部分６０１は、光軸方向においてレンズ５０１に対応する位置に存在する部分である。鏡筒６００における第２の部分６０２は、光軸方向においてレンズ５０２に対応する位置に存在する部分である。鏡筒６００の外径は、第１の部分６０１から物体側に向けて漸減する。第２の部分６０２の外径は、第１の部分６０１の外径より小さい。鏡筒６００によっても、鏡筒６００がＵＡＶ１００の他の部位と干渉しにくくすることができる。 The first portion 601 in the lens barrel 600 is a portion that exists at a position corresponding to the lens 501 in the optical axis direction. The second portion 602 in the lens barrel 600 is a portion that exists at a position corresponding to the lens 502 in the optical axis direction. The outer diameter of the lens barrel 600 gradually decreases from the first portion 601 toward the object side. The outer diameter of the second portion 602 is smaller than the outer diameter of the first portion 601. The lens barrel 600 can also make it difficult for the lens barrel 600 to interfere with other parts of the UAV 100.

図７は、鏡筒６００にフード部７１０及び光学フィルタ部７２０を装着した状態を模式的に示す断面図である。フード部７１０は、不要な光がレンズに入るのを防ぎ、フレア現象又はゴースト現象を抑制する。 FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a state in which the hood portion 710 and the optical filter portion 720 are attached to the lens barrel 600. The hood portion 710 prevents unnecessary light from entering the lens, and suppresses flare phenomenon or ghost phenomenon.

フード部７１０は、鏡筒６００の物体側の端部に着脱可能である。なお、鏡筒６００の物体側の端部のことを、「鏡筒６００の端部」と呼ぶ場合がある。フード部７１０は、鏡筒６００の端部に設けられた装着部により、鏡筒６００に取り付けられてよい。当該装着部の取り付け方式には、バヨネット式又ネジ式等の方式を適用できる。 The hood portion 710 can be attached to and detached from the object side end of the lens barrel 600. The end of the lens barrel 600 on the object side may be referred to as “the end of the lens barrel 600”. The hood portion 710 may be attached to the lens barrel 600 by a mounting portion provided at the end of the lens barrel 600. A bayonet type or screw type method can be applied to the mounting method of the mounting portion.

フード部７１０の外径は、フード部７１０が鏡筒６００に接する位置からフード部７１０の最も物体側の端部に向けて、漸減する。これにより、物体側に向けてフード部７１０の外径が大きくなる場合と比べて、ＵＡＶ１００の飛行時の空気抵抗を低減することができる。 The outer diameter of the hood portion 710 gradually decreases from the position where the hood portion 710 contacts the lens barrel 600 toward the end closest to the object side of the hood portion 710. Thereby, air resistance at the time of flight of UAV100 can be reduced compared with the case where the outer diameter of hood part 710 becomes large toward the object side.

光軸に沿って物体側に向かう方向において、フード部７１０の外径の減少率は、鏡筒６００の外径の減少率以下であることが好ましい。フード部７１０の外面は、鏡筒６００の外面を光軸に沿って物体側に延長した延長線上又は当該延長線より光軸側に位置することが好ましい。 In the direction toward the object side along the optical axis, the reduction rate of the outer diameter of the hood 710 is preferably equal to or less than the reduction rate of the outer diameter of the lens barrel 600. The outer surface of the hood portion 710 is preferably located on an extension line obtained by extending the outer surface of the lens barrel 600 toward the object side along the optical axis or on the optical axis side from the extension line.

鏡筒６００の端部には、光学フィルタ部７２０を装着するための装着部が設けられる。光学フィルタ部７２０は、減光フィルタ、偏光フィルタ、レンズ保護フィルタ、紫外線カットフィルタ等であってよい。当該装着部の取り付け方式には、ネジ式又はバヨネット式等の方式を適用できる。光学フィルタ部７２０の外径は、フード部７１０の物体側の端部の外径より大きい。光学フィルタ部７２０の交換は、フード部７１０を鏡筒６００から取り外してから行うことができる。 A mounting portion for mounting the optical filter portion 720 is provided at the end of the lens barrel 600. The optical filter unit 720 may be a neutral density filter, a polarizing filter, a lens protection filter, an ultraviolet cut filter, or the like. A screw type, bayonet type, or the like can be applied to the mounting method of the mounting portion. The outer diameter of the optical filter portion 720 is larger than the outer diameter of the end portion on the object side of the hood portion 710. The replacement of the optical filter unit 720 can be performed after the hood unit 710 is removed from the lens barrel 600.

なお、フード部７１０は、図１から図５に関連して説明した鏡筒４００に装着されてよい。フード部７１０及び光学フィルタ部７２０が鏡筒４００に装着されてもよい。 The hood portion 710 may be attached to the lens barrel 400 described with reference to FIGS. 1 to 5. The hood portion 710 and the optical filter portion 720 may be attached to the lens barrel 400.

図８は、スタビライザ８００の一例を示す外観斜視図である。スタビライザ８００は、移動体の他の一例である。例えば、スタビライザ８００が備えるカメラユニット８１３が、撮像装置２２０と同様の構成の撮像装置を備えてよい。 FIG. 8 is an external perspective view showing an example of the stabilizer 800. The stabilizer 800 is another example of the moving body. For example, the camera unit 813 included in the stabilizer 800 may include an imaging device having the same configuration as the imaging device 220.

スタビライザ８００は、カメラユニット８１３、ジンバル８２０、及び持ち手部８０３を備える。ジンバル８２０は、カメラユニット８１３を回転可能に支持する。ジンバル８２０は、パン軸８０９、ロール軸８１０、及びチルト軸８１１を有する。ジンバル８２０は、パン軸８０９、ロール軸８１０、及びチルト軸８１１を中心に、カメラユニット８１３を回転可能に支持する。ジンバル８２０は、支持機構の一例である。 The stabilizer 800 includes a camera unit 813, a gimbal 820, and a handle portion 803. The gimbal 820 supports the camera unit 813 in a rotatable manner. The gimbal 820 has a pan axis 809, a roll axis 810, and a tilt axis 811. The gimbal 820 supports the camera unit 813 so as to be rotatable about a pan axis 809, a roll axis 810, and a tilt axis 811. The gimbal 820 is an example of a support mechanism.

カメラユニット８１３は、撮像装置の一例である。カメラユニット８１３は、メモリを挿入するためのスロット８１２を有する。ジンバル８２０は、ホルダ８０７を介して持ち手部８０３に固定される。 The camera unit 813 is an example of an imaging device. The camera unit 813 has a slot 812 for inserting a memory. The gimbal 820 is fixed to the handle portion 803 via the holder 807.

持ち手部８０３は、ジンバル８２０、カメラユニット８１３を操作するための各種ボタンを有する。持ち手部８０３は、シャッターボタン８０４、録画ボタン８０５、及び操作ボタン８０６を含む。シャッターボタン８０４が押下されることで、カメラユニット８１３により静止画を記録することができる。録画ボタン８０５が押下されることで、カメラユニット８１３により動画を記録することができる。 The handle portion 803 has various buttons for operating the gimbal 820 and the camera unit 813. The handle portion 803 includes a shutter button 804, a recording button 805, and an operation button 806. By pressing the shutter button 804, a still image can be recorded by the camera unit 813. When the recording button 805 is pressed, a moving image can be recorded by the camera unit 813.

デバイスホルダ８０１が持ち手部８０３に固定されている。デバイスホルダ８０１は、スマートフォンなどのモバイルデバイス８０２を保持する。モバイルデバイス８０２は、ＷｉＦｉなどの無線ネットワークを介してスタビライザ８００と通信可能に接続される。これにより、カメラユニット８１３により撮像された画像をモバイルデバイス８０２の画面に表示させることができる。 A device holder 801 is fixed to the handle portion 803. The device holder 801 holds a mobile device 802 such as a smartphone. The mobile device 802 is communicably connected to the stabilizer 800 via a wireless network such as WiFi. Thereby, an image captured by the camera unit 813 can be displayed on the screen of the mobile device 802.

スタビライザ８００においても、カメラユニット８１３がスタビライザ８００の他の部位と干渉することを抑制できる。 Also in the stabilizer 800, it can suppress that the camera unit 813 interferes with the other site | part of the stabilizer 800. FIG.

以上、移動体の一例としてＵＡＶ１００及びスタビライザ８００を取り上げて説明した。撮像装置２２０と同様の構成を有する撮像装置は、ＵＡＶ１００及びスタビライザ以外の移動体に取り付けられてよい。 As described above, the UAV 100 and the stabilizer 800 have been described as examples of the moving body. An imaging device having a configuration similar to that of the imaging device 220 may be attached to a moving body other than the UAV 100 and the stabilizer.

以上において、移動体に取り付けられる撮像装置について説明した。しかし、撮像装置２２０と同様の構成を有する撮像装置は、移動体に取り付けられる撮像装置に限られず、設置場所が固定の撮像装置に適用してよい。例えば、撮像装置２２０と同様の構成を有する撮像装置を、監視カメラに適用してよい。撮像装置２２０と同様の構成を有する撮像装置は、いわゆるコンパクトデジタルカメラとして適用してよい。レンズ装置１６０と同様の構成を有するレンズ装置を、一眼レフレックスカメラ等のレンズ交換式カメラの交換レンズに適用してよい。 In the above, the imaging device attached to the moving body has been described. However, the imaging apparatus having the same configuration as the imaging apparatus 220 is not limited to the imaging apparatus attached to the moving body, and may be applied to an imaging apparatus having a fixed installation location. For example, an imaging device having a configuration similar to that of the imaging device 220 may be applied to the surveillance camera. An imaging device having a configuration similar to that of the imaging device 220 may be applied as a so-called compact digital camera. A lens device having the same configuration as the lens device 160 may be applied to an interchangeable lens of a lens interchangeable camera such as a single-lens reflex camera.

以上において、レンズ装置１６０及び撮像部１４０を備える撮像装置２２０を光学装置の一例として説明した。しかし、光学装置は、レンズ装置１６０であってよい。光学装置は、撮像用のレンズ装置１６０以外に、計測用、照明用、光投射用、又は光通信用のレンズ装置であってよい。光学装置は、撮像用及び光投射用以外の様々な用途のレンズ装置であってよい。 In the above, the imaging device 220 including the lens device 160 and the imaging unit 140 has been described as an example of an optical device. However, the optical device may be the lens device 160. In addition to the imaging lens device 160, the optical device may be a lens device for measurement, illumination, light projection, or optical communication. The optical device may be a lens device for various purposes other than imaging and light projection.

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。

請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現可能である。請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.

The execution order of each process such as operations, procedures, steps, and stages in the apparatus, system, program, and method shown in the claims, the description, and the drawings is particularly “before” or “prior”. The output of the previous process is not used in the subsequent process, and can be realized in an arbitrary order. Regarding the operation flow in the claims, the description, and the drawings, even if it is described using “first”, “next”, etc. for the sake of convenience, it means that it is essential to carry out in this order. is not.

１０移動体システム
５０コントローラ
５２操作部
５４表示部
１００ＵＡＶ
１０１ＵＡＶ本体
１０２インタフェース
１０４制御部
１０６メモリ
１１０ジンバル
１１２制御部
１１４、１１６、１１８ドライバ
１２４、１２６，１２８駆動部
１３０支持機構
１３４、１３６、１３８回転機構
１４０撮像部
１６０レンズ装置
１６２制御部
２２０、２３０撮像装置
２２１撮像素子
２２２制御部
２２３メモリ
２３１撮像素子
２３２制御部
２３３メモリ
２３４制御部
２３５レンズ
４００鏡筒
４０１第１の部分
４０２第２の部分
４０３第３の部分
５００レンズ系
５０１レンズ
５０２レンズ
５０３レンズ
５０４レンズ
６００鏡筒
６０１第１の部分
６０２第２の部分
６８０撮像装置
７１０フード部
７２０光学フィルタ部
８００スタビライザ
８０１デバイスホルダ
８０２モバイルデバイス
８０３持ち手部
８０４シャッターボタン
８０５録画ボタン
８０６操作ボタン
８０７ホルダ
８０９パン軸
８１０ロール軸
８１１チルト軸
８１２スロット
８１３カメラユニット
８２０ジンバルDESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Mobile system 50 Controller 52 Operation part 54 Display part 100 UAV
101 UAV main body 102 interface 104 control unit 106 memory 110 gimbal 112 control unit 114, 116, 118 driver 124, 126, 128 drive unit 130 support mechanism 134, 136, 138 rotation mechanism 140 imaging unit 160 lens device 162 control unit 220, 230 Image pickup device 221 Image pickup device 222 Control unit 223 Memory 231 Image pickup device 232 Control unit 233 Memory 234 Control unit 235 Lens 400 Lens barrel 401 First part 402 Second part 403 Third part 500 Lens system 501 Lens 502 Lens 503 Lens 504 Lens 600 Lens barrel 601 First part 602 Second part 680 Imaging device 710 Hood part 720 Optical filter part 800 Stabilizer 801 Device holder 802 Mobile device 803 Handle part 80 Shutter button 805 recording button 806 operation button 807 holder 809 pan axis 810 roll shaft 811 tilt axis 812 Slot 813 camera unit 820 gimbal

Claims

本体部と、
前記本体部に取り付けられ、前記本体部に対して回転可能な光学装置と
を備え、
前記光学装置は、
第１のレンズ及び第２のレンズを含む複数のレンズを有するレンズ系と、
前記レンズ系を収容する収容部と
を備え、
前記複数のレンズのうち、前記第２のレンズは、前記光学装置の回転軸から最も離れた位置に設けられ、
前記収容部は、
前記第１のレンズを収容する第１の部分と、
前記第２のレンズを収容する第２の部分と
を有し、
前記第２のレンズの外径は、前記第１のレンズの外径より小さく、
前記第２の部分の外径は、前記第１の部分の外径より小さい
光学システム。The main body,
An optical device attached to the main body and rotatable with respect to the main body;
The optical device comprises:
A lens system having a plurality of lenses including a first lens and a second lens;
A housing portion for housing the lens system;
Of the plurality of lenses, the second lens is provided at a position furthest away from the rotation axis of the optical device,
The accommodating portion is
A first portion that houses the first lens;
A second portion for accommodating the second lens;
The outer diameter of the second lens is smaller than the outer diameter of the first lens,
An optical system wherein the outer diameter of the second portion is smaller than the outer diameter of the first portion.

前記光学装置は、
前記レンズ系を通過した光により撮像する撮像部
をさらに有し、
前記複数のレンズのうち、前記第２のレンズは、最も物体側に設けられる
請求項１に記載の光学システム。The optical device comprises:
An image pickup unit for picking up an image by light passing through the lens system;
The optical system according to claim 1, wherein the second lens among the plurality of lenses is provided closest to the object side.

前記第２の部分は、前記第１の部分と一体的に設けられる
請求項２に記載の光学システム。The optical system according to claim 2, wherein the second part is provided integrally with the first part.

前記収容部は、
前記第１の部分と前記第２の部分との間に設けられ、前記第１の部分から前記第２の部分に向けて外径が漸減する第３の部分
をさらに有する請求項３に記載の光学システム。The accommodating portion is
The third portion according to claim 3, further comprising a third portion provided between the first portion and the second portion and having an outer diameter gradually decreasing from the first portion toward the second portion. Optical system.

前記収容部の外径は、前記第１の部分から前記物体側に向けて漸減する
請求項３に記載の光学システム。The optical system according to claim 3, wherein an outer diameter of the housing portion gradually decreases from the first portion toward the object side.

前記光学装置は、前記収容部の物体側の端部に着脱可能なフード部
をさらに有し、
前記フード部の外径は、前記フード部が前記端部と接する位置から、前記フード部の最も物体側の端部に向けて、漸減する
請求項２から５のいずれか一項に記載の光学システム。The optical device further includes a hood part that can be attached to and detached from an object side end of the housing part,
The optical diameter according to any one of claims 2 to 5, wherein an outer diameter of the hood portion gradually decreases from a position where the hood portion contacts the end portion toward an end portion closest to the object side of the hood portion. system.

前記収容部の前記端部には、前記フード部の前記端部の外径より大きい外径を有する光学フィルタを装着するための装着部が設けられる
請求項６に記載の光学システム。The optical system according to claim 6, wherein a mounting portion for mounting an optical filter having an outer diameter larger than an outer diameter of the end portion of the hood portion is provided at the end portion of the housing portion.

前記第２の部分の外径は、前記第１のレンズの外径より小さい
請求項２から５のいずれか一項に記載の光学システム。The optical system according to claim 2, wherein an outer diameter of the second portion is smaller than an outer diameter of the first lens.

前記本体部は、
前記光学装置を回転させて前記レンズ系の光軸の向きを変化させる第１の回転機構と、
前記第１の回転機構が前記光学装置を回転させる方向とは異なる方向に前記光学装置を回転させて前記光軸の向きを変化させる第２の回転機構と
を有し、
前記第１の回転機構は、前記第２の回転機構が前記光学装置を回転させた場合に、前記第２の部分が接近する位置に設けられる
請求項１から５のいずれか一項に記載の光学システム。The main body is
A first rotation mechanism that rotates the optical device to change the direction of the optical axis of the lens system;
A second rotation mechanism that changes the direction of the optical axis by rotating the optical device in a direction different from the direction in which the first rotation mechanism rotates the optical device;
6. The first rotation mechanism according to claim 1, wherein the first rotation mechanism is provided at a position where the second portion approaches when the second rotation mechanism rotates the optical device. 7. Optical system.

前記本体部は、
前記光学装置を変位可能に支持する支持機構と、
前記支持機構に取り付けられている持ち手部と
を有する請求項１から５のいずれか一項に記載の光学システム。The main body is
A support mechanism that displaceably supports the optical device;
The optical system according to claim 1, further comprising a handle portion attached to the support mechanism.

請求項１から５のいずれか一項に記載の光学システムを備えて移動する移動体。 A moving body that moves with the optical system according to claim 1.

前記移動体は無人航空機である
請求項１１に記載の移動体。The moving body according to claim 11, wherein the moving body is an unmanned aerial vehicle.