JP2019184863A - 撮像システム - Google Patents

Abstract

【課題】レンズユニットの種類によっては、支持機構がレンズユニットを安定して支持することが困難な場合がある。【解決手段】撮像システムは、イメージセンサを備えてよい。撮像システムは、レンズユニットを着脱可能に保持するレンズマウントを備えてよい。撮像システムは、レンズマウント及びイメージセンサを回転可能に支持する支持機構を備えてよい。撮像システムは、支持機構を保持する本体を備えてよい。撮像システムは、本体に対するレンズマウントの位置を維持するようにレンズマウントを支持する支持体を備えてよい。撮像システムは、レンズユニットとレンズマウントとを接続するマウントアダプタを備えてよい。支持体は、本体及びマウントアダプタに固定されてよい。【選択図】図５

Description

本発明は、撮像システムに関する。

特許文献１には、撮像部をピッチング方向及びヨーイング方向に回動自在に支持するジンバルフレームと、ジンバルフレームを保持するカメラベースとが開示されている。
特許文献１ 特開平９−１８７７６号公報

ジンバルフレームなどの支持機構に回転可能に支持される撮像部には様々な種類のレンズユニットが装着される可能性がある。レンズユニットの種類によっては、支持機構がレンズユニットを安定して支持することが困難な場合がある。

本発明の一態様に係る撮像システムは、イメージセンサを備えてよい。撮像システムは、レンズユニットを着脱可能に保持するレンズマウントを備えてよい。撮像システムは、レンズマウント及びイメージセンサを回転可能に支持する支持機構を備えてよい。撮像システムは、支持機構を保持する本体を備えてよい。撮像システムは、本体に対するレンズマウントの位置を維持するようにレンズマウントを支持する支持体を備えてよい。

撮像システムは、レンズユニットとレンズマウントとを接続するマウントアダプタを備えてよい。支持体は、本体及びマウントアダプタに固定されてよい。

マウントアダプタは、イメージセンサを制御する第１制御部から第１通信規格に従う第１制御信号を受信し、第１制御信号を第２通信規格に従う第２制御信号に変換してレンズユニットに送信する変換部を有してよい。

本体は、支持体を固定するための固定面を有してよい。支持体は、支持体を固定面に沿って移動させることで支持体の固定面に対する固定位置を調整する調整機構を有してよい。

本体は、固定面上に固定面に沿った第１方向に延びる第１レールを有してよい。調整機構は、第１レールに沿った支持体の移動をガイドする第１ガイド部を有してよい。

調整機構は、固定面に沿った第２方向に延びる第２レールを有してよい。支持体は、第２レールに沿った支持体の移動をガイドする第２ガイド部を有してよい。

本体は、レンズマウントが固定面に対して近づく方向及び遠ざかる方向に移動可能に支持機構を保持する保持機構を有してよい。

保持機構は、支持機構を保持する保持部と、保持部を固定面に沿った軸を中心に本体に対して回転させる回転部とを有してよい。

支持機構は、レンズマウント及びイメージセンサをチルト方向に回転可能にレンズマウント及びイメージセンサを支持する第１支持部を有してよい。支持機構は、レンズマウント及びイメージセンサをロール方向に回転可能に第１支持部を支持する第２支持部を有してよい。保持部は、レンズマウント及びイメージセンサをパン方向に回転可能に第２支持部を支持してよい。

支持体は、外面にイメージセンサの撮像面の位置を示すマークを有してよい。

撮像システムは、支持体が本体に装着されていることを検知する検知部を備えてよい。

本発明の一態様によれば、レンズユニットの種類の違いによって、支持機構が安定してレンズユニットを支持できなくなることを防止できる。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

撮像システムの外観斜視図の一例を示す図である。 側面側から見た撮像システムの外観図の一例を示す図である。 マウントアダプタを装着した撮像システムの外観斜視図の一例を示す図である。 側面側から見たマウントアダプタを装着した撮像システムの外観図の一例を示す図である。 支持体を装着した撮像システムの外観斜視図の一例を示す図である。 側面側から見た支持体を装着した撮像システムの外観図の一例を示す図である。 ジンバルのヨー軸と、レンズマウントに搭載されたイメージセンサの中心との間の距離について説明するための図である。 底面側から見た支持体の外観斜視図の一例を示す図である。 撮像システムの機能ブロックの一例を示す図である。 電源オン時に撮像システムで実行される処理の手順の一例を示すフローチャートである。 ハードウェア構成の一例について説明するための図である。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の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。以下の実施の形態に、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、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、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。

本発明の様々な実施形態は、フローチャート及びブロック図を参照して記載されてよく、ここにおいてブロックは、（１）操作が実行されるプロセスの段階または（２）操作を実行する役割を持つ装置の「部」を表わしてよい。特定の段階及び「部」が、プログラマブル回路、及び／またはプロセッサによって実装されてよい。専用回路は、デジタル及び／またはアナログハードウェア回路を含んでよい。集積回路（ＩＣ）及び／またはディスクリート回路を含んでよい。プログラマブル回路は、再構成可能なハードウェア回路を含んでよい。再構成可能なハードウェア回路は、論理ＡＮＤ、論理ＯＲ、論理ＸＯＲ、論理ＮＡＮＤ、論理ＮＯＲ、及び他の論理操作、フリップフロップ、レジスタ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）等のようなメモリ要素等を含んでよい。

コンピュータ可読媒体は、適切なデバイスによって実行される命令を格納可能な任意の有形なデバイスを含んでよい。その結果、そこに格納される命令を有するコンピュータ可読媒体は、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく実行され得る命令を含む、製品を備えることになる。コンピュータ可読媒体の例としては、電子記憶媒体、磁気記憶媒体、光記憶媒体、電磁記憶媒体、半導体記憶媒体等が含まれてよい。コンピュータ可読媒体のより具体的な例としては、フロッピー（登録商標）ディスク、ディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ）、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、コンパクトディスクリードオンリメモリ（ＣＤ-ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイ（ＲＴＭ）ディスク、メモリスティック、集積回路カード等が含まれてよい。

コンピュータ可読命令は、１または複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述されたソースコードまたはオブジェクトコードの何れかを含んでよい。ソースコードまたはオブジェクトコードは、従来の手続型プログラミング言語を含む。従来の手続型プログラミング言語は、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、またはＳｍａｌｌｔａｌｋ、ＪＡＶＡ（登録商標）、Ｃ＋＋等のようなオブジェクト指向プログラミング言語、及び「Ｃ」プログラミング言語または同様のプログラミング言語でよい。コンピュータ可読命令は、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサまたはプログラマブル回路に対し、ローカルにまたはローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、インターネット等のようなワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を介して提供されてよい。プロセッサまたはプログラマブル回路は、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく、コンピュータ可読命令を実行してよい。プロセッサの例としては、コンピュータプロセッサ、処理ユニット、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ等を含む。

図１は、本実施形態に係る撮像システム１０の外観斜視図の一例を示す。図２は、撮像システム１０を側面側から見た外観図の一例を示す。

撮像システム１０は、本体１００、保持機構２００、ジンバル３００、及びレンズマウント４００を備える。レンズマウント４００は、イメージセンサ４３０を内部に備える。レンズマウント４００は、レンズユニットを着脱可能に保持する。保持機構２００は、ジンバル３００を本体１００に対してＺ軸（ヨー軸）方向に移動可能に保持する。保持機構２００は、保持部２０２、及び回転部２０４を有する。保持部２０２は、回転部２０４を介して本体１００に固定されている。保持部２０２は、ジンバル３００を保持する。保持部２０２の一端に回転部２０４が回転可能に連結され、他端にジンバル３００がヨー軸を中心に回転可能に連結されてよい。回転部２０４は、ロータを有するアクチュエータを含み、アクチュエータが駆動することで回転可能となる。

ジンバル３００は、レンズマウント４００及びイメージセンサ４３０を回転可能に支持する支持機構の一例である。レンズマウント４００は、イメージセンサ４３０を収容する筐体を有し、ジンバル３００が筐体を回転可能に支持してよい。ジンバル３００は、レンズマウント４００及びイメージセンサ４３０を、アクチュエータを用いてＸ軸（ピッチ軸）を中心に回転可能に支持する。ジンバル３００は、レンズマウント４００及びイメージセンサ４３０を、アクチュエータを用いて更にＹ軸（ロール軸）及びＺ軸（ヨー軸）のそれぞれを中心に回転可能に支持する。ジンバル３００は、ヨー軸、ピッチ軸、及びロール軸の少なくとも１つを中心にレンズマウント４００及びイメージセンサ４３０を回転させることで、イメージセンサ４３０の姿勢を変更してよい。

ジンバル３００は、回転部３０１、回転部３０３、回転部３０５、支持部３０２、及び支持部３０４を有する。回転部３０１、回転部３０３、及び回転部３０５は、ロータを有するアクチュエータを含む。回転部３０１は、支持部３０２の一端に設けられる。回転部３０３は、支持部３０２の他端に設けられる。支持部３０２の他端は、回転部３０３を介して支持部３０４の一端に連結される。回転部３０５は、支持部３０４の他端に設けられる。支持部３０４の他端は、回転部３０５を介して保持部２０２の他端に連結される。支持部３０２は、レンズマウント４００及びイメージセンサ４３０を、回転部３０１を介してピッチ軸を中心に回転可能にレンズマウント４００及びイメージセンサ４３０を支持する。すなわち、支持部３０２は、レンズマウント４００及びイメージセンサ４３０をチルト方向に回転可能にレンズマウント４００及びイメージセンサ４３０を支持する第１支持部の一例である。支持部３０４は、レンズマウント４００及びイメージセンサ４３０を、回転部３０３を介してロール軸を中心に回転可能に支持部３０２を支持する。すなわち、支持部３０４は、レンズマウント４００及びイメージセンサ４３０をロール方向に回転可能に支持部３０２を支持する第２支持部の一例である。支持部３０４は、レンズマウント４００及びイメージセンサ４３０を、回転部３０５を介してパン方向に回転可能に保持部２０２に支持される。

レンズマウント４００は、少なくとも１つのレンズを有するレンズユニットを着脱可能に保持する。レンズユニットは、交換レンズでよい。

上記のように構成された撮像システム１０において、レンズマウント４００には、様々な種類のレンズユニットを着脱可能に装着することができる。しかしながら、レンズユニットの中には、レンズマウント４００の規格に適合しないレンズユニットも存在する。このような規格外のレンズユニットをレンズマウント４００が保持できるように、撮像システム１０は、レンズマウント４００とレンズユニットとを接続するマウントアダプタをさらに備えてよい。

図３は、マウントアダプタ５００がレンズマウント４００に装着された撮像システム１０の外観斜視図の一例である。図４は、マウントアダプタ５００がレンズマウント４００に装着された撮像システム１０の側面側から見た外観図の一例である。マウントアダプタ５００は、レンズマウント４００に接続されるレンズユニットの規格に適合するマウント構造を有する。このようなマウントアダプタ５００により、レンズマウント４００に様々な種類のレンズユニットを装着することができる。

しかしながら、レンズユニットの中には、重量が大きい、または長さが長いなどの要因で、ジンバル３００が安定して支持することが困難なレンズユニットもある。すなわち、レンズユニットの中には、本体１００に対してレンズマウント４００の位置を維持することが困難なレンズユニットもある。そこで、撮像システム１０は、本体１００に対してレンズマウント４００の位置を維持するようにレンズマウント４００を支持する支持体をさらに備えてよい。

図５は、支持体１５０が本体１００に装着された撮像システム１０の外観斜視図の一例である。図６は、支持体１５０が本体１００に装着された撮像システム１０の側面側から見た外観図の一例である。

支持体１５０は、本体１００に対するレンズマウント４００の位置を維持するようにレンズマウント４００を支持する。支持体１５０は、本体１００及びレンズマウント４００に固定されてよい。支持体１５０は、ボルト１５２を介して本体１００に固定されてよい。支持体１５０は、ボルト１５２の外径より大きい貫通開口を有する。ボルト１５２は、その貫通開口を介して本体１００にねじ止めされる。支持体１５０は、外面にイメージセンサ４３０の撮像面の位置を示すマーク１５１を有する。支持体１５０は、支柱の側面にマーク１５１を有してよい。なお、レンズマウント４００が支持体１５０で支持されている場合、ジンバル３００はレンズマウント４００の姿勢を制御しない。すなわち、ジンバル３００は、作動しない。

本体１００は、図３及び図４に示すように、支持体１５０を固定するための固定面１４０を有する。固定面１４０は、レンズマウント４００及びマウントアダプタ５００の下方に位置する。本体１００は、支持体１５０が本体１００に装着されていることを検出するための検出センサ１３２を固定面１４０に備えてよい。検出センサ１３２は、支持体１５０が固定面１４０に装着されたことに対応して、オンする機械的なスイッチでよい。検出センサ１３２は、支持体１５０が固定面１４０に装着されたことに対応して、電気的に導通する電気的素子でよい。

支持体１５０がレンズマウント４００を支持することで、ジンバル３００は、様々なレンズユニットを安定して支持することができる。なお、支持体１５０は、マウントアダプタ５００ではなく、レンズマウント４００に固定されてもよい。または、支持体１５０は、マウントアダプタ５００及びレンズマウント４００のそれぞれに固定されてもよい。

ところで、本体１００に対するレンズマウント４００の位置は、個体差がある。本体１００に支持されているジンバル３００と、レンズマウント４００との位置関係も個体差がある。例えば、図７に示すように、ジンバル３００のヨー軸３１０と、レンズマウント４００に搭載されたイメージセンサ４３０の中心４３２との間の距離４３４は、個体差がある。レンズマウント４００に装着されるマウントアダプタ５００と、本体１００との位置関係にも個体差がある。支持体１５０が、本体１００及びマウントアダプタ５００のそれぞれに固定される場合に、本体１００に対するマウントアダプタ５００の位置のずれで、支持体１５０が本体１００とマウントアダプタ５００とに固定できない可能性がある。支持体１５０を本体１００とマウントアダプタ５００とに強制的に固定しようとすることで、ジンバル３００に負荷がかかり、ジンバル３００に悪影響を与える可能性がある。

そこで、支持体１５０は、支持体１５０を固定面１４０に沿って移動させることで支持体１５０の固定面１４０に対する固定位置を調整する調整機構を有してよい。例えば、図３に示すように、本体１００は、固定面１４０上に固定面１４０に沿った第１方向（Ｘ方向）に延びるレール１３０を有する。レール１３０は、第１レールの一例である。レール１３０は、固定面１４０に設けられた溝でよい。支持体１５０は、図８に示すように、固定面１４０に対向する底面１５４に、レール１３０に沿った支持体１５０の移動をガイドするピン１５６を有してよい。支持体１５０は、底面１５４に、ピン１５６の第２方向（Ｙ方向）の移動をガイドするレール１５５を有してよい。ピン１５６が支持体１５０のレール１３０に沿った移動をガイドすることで、本体１００の固定面１４０に対する支持体１５０のＸ方向への位置が調整される。また、ピン１５６が支持体１５０の底面１５４のレール１５５に沿って移動することで、本体１００の固定面１４０に対する支持体１５０のＹ方向への位置が調整される。このように、支持体１５０が、調整機構を有することで、レンズマウント４００が本体１００に対してＸ方向またはＹ方向に位置ずれしていても、支持体１５０を本体１００及びマウントアダプタ５００またはレンズマウント４００に確実に固定することができる。なお、底面１５４の貫通開口１５９は、ボルト１５２を通すための穴である。

保持機構２００は、レンズマウント４００が固定面１４０に対して近づく方向及び遠ざかる方向に移動可能にジンバル３００を保持する。保持機構２００は、ジンバル３００を保持する保持部２０２を固定面１４０に沿った軸（ピッチ軸）を中心に本体１００に対して回転させる回転部２０４を有する。したがって、保持機構２００は、レンズマウント４００の固定面１４０からの高さを調整できる。これにより、本体１００に対してレンズマウント４００がＺ方向に位置ずれしていることで、支持体１５０がマウントアダプタ５００またはレンズマウント４００に固定できなくなることを防止できる。

図９は、撮像システム１０の機能ブロックの一例を示す。撮像システム１０は、本体１００、保持機構２００、ジンバル３００、レンズマウント４００、マウントアダプタ５００、支持体１５０、及びレンズユニット６００を備える。

本体１００は、本体制御部１１０、メモリ１２０、及び検出センサ１３２を有する。本体制御部１１０は、撮像システム１０全体を制御する。本体制御部１１０は、制御装置の一例である。本体制御部１１０は、ＣＰＵまたは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１２０は、本体制御部１１０が、保持機構２００、ジンバル３００、レンズマウント４００、マウントアダプタ５００、及びレンズユニット６００を制御するのに必要なプログラム等を格納する。メモリ１２０は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体でよく、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、及びＵＳＢメモリ等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１２０は、本体１００の内部に設けられてよい。メモリ１２０は、本体１００から取り外し可能に設けられてよい。検出センサ１３２は、支持体１５０が本体１００に装着されていることを検出する。

レンズマウント４００は、イメージセンサ４３０、撮像制御部４１０、メモリ４２０、及び加速度センサ４４０を有する。イメージセンサ４３０は、ＣＣＤまたはＣＭＯＳにより構成されてよい。イメージセンサ４３０は、レンズユニット６００を介して結像された光学像を撮像し、撮像された画像データを撮像制御部４１０に出力する。撮像制御部４１０は、ＣＰＵまたは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。撮像制御部４１０は、本体制御部１１０からの動作命令に応じて、レンズマウント４００を制御してよい。メモリ４２０は、コンピュータ可読可能な記録媒体でよく、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４２０は、撮像制御部４１０がイメージセンサ４３０などを制御するのに必要なプログラム等を格納する。メモリ４２０は、レンズマウント４００の筐体の内部に設けられてよい。メモリ４２０は、レンズマウント４００の筐体から取り外し可能に設けられてよい。加速度センサ４４０は、レンズマウント４００及びイメージセンサ４３０の姿勢を検出するための３軸加速度センサでよい。

レンズユニット６００は、複数のレンズ６１２、複数のレンズ駆動部６１０、レンズ制御部６２０、及びメモリ６３０を有する。複数のレンズ６１２は、ズームレンズ、バリフォーカルレンズ、及びフォーカスレンズとして機能してよい。複数のレンズ６１２の少なくとも一部または全部は、光軸に沿って移動可能に配置される。レンズユニット６００は、レンズマウント４００に対して着脱可能に設けられる交換レンズでよい。レンズ駆動部６１０は、カム環などの機構部材を介して、複数のレンズ６１２の少なくとも一部または全部を光軸に沿って移動させる。レンズ駆動部６１０は、アクチュエータを含んでよい。アクチュエータは、ステッピングモータを含んでよい。レンズ制御部６２０は、レンズマウント４００からのレンズ制御命令に従って、レンズ駆動部６１０を駆動して、機構部材を介して１または複数のレンズ６１２を光軸方向に沿って移動させる。レンズ制御命令は、例えば、ズーム制御命令、及びフォーカス制御命令である。

マウントアダプタ５００は、アダプタ制御部５１０、及びメモリ５２０を有する。マウントアダプタ５００は、ロックピン４５０を介してレンズマウント４００に着脱可能に装着される。マウントアダプタ５００は、ロックピン５３０を介してレンズユニット６００に着脱可能に装着される。マウントアダプタ５００は、レンズマウント４００と通信するための接点５３２を有する。レンズマウント４００は、マウントアダプタ５００と通信するための接点４５２を有する。マウントアダプタ５００は、レンズユニット６００と通信するための接点５３４を有する。レンズユニット６００は、マウントアダプタ５００と通信するための接点６３２を有する。

アダプタ制御部５１０は、イメージセンサ４３０を制御する撮像制御部４１０から第１通信規格に従う第１制御信号を受信し、第１制御信号を第２通信規格に従う第２制御信号に変換してレンズユニット６００に送信する。アダプタ制御部５１０は、変換部の一例である。レンズマウント４００の通信規格と、レンズユニット６００の通信規格とが異なる場合でも、アダプタ制御部５１０が、通信規格に応じて制御信号を変換することで、レンズマウント４００とレンズユニット６００とが互いに通信することができる。

アダプタ制御部５１０は、ＣＰＵまたは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５２０は、アダプタ制御部５１０を制御するのに必要なプログラム等を格納する。メモリ５２０は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体でよく、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、及びＵＳＢメモリ等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５２０は、マウントアダプタ５００の内部に設けられてよい。メモリ５２０は、マウントアダプタ５００から取り外し可能に設けられてよい。

ここで、支持体１５０が、本体１００及びマウントアダプタ５００に固定されている状態で、ジンバル３００がレンズマウント４００の姿勢を強制的に制御しようとすると、ジンバル３００に負担が生じる可能性がある。ジンバル３００がレンズマウント４００の姿勢を強制的に変更させようとすることで、ジンバル３００等が故障する可能性がある。そこで、支持体１５０が、本体１００及びマウントアダプタ５００に固定されている状態では、ジンバル３００は、レンズマウント４００の姿勢を制御しないほうがよい。

本体制御部１１０は、検知部１１２、ジンバル制御部１１４、取得部１１６、及び設定部１１８を有する。検知部１１２は、支持体１５０が撮像システム１０に装着されていることを検知する。検知部１１２は、支持体１５０が本体１００に装着されていることを検出センサ１３２を介して検知してよい。検知部１１２は、支持体１５０がマウントアダプタ５００に装着されていることを検知してよい。検知部１１２は、支持体１５０がマウントアダプタ５００に装着されていることをレンズマウント４００を介して検知してよい。

ジンバル制御部１１４は、支持体１５０が撮像システム１０に装着されていることを検知部１１２が検知している場合、レンズマウント４００及びイメージセンサ４３０の回転を制限するようにジンバル３００を制御する。ジンバル制御部１１４は、支持体１５０が撮像システム１０に装着されていることを検知部１１２が検知している場合、レンズマウント４００及びイメージセンサ４３０を回転させないようにジンバル３００を制御してよい。

ジンバル制御部１１４は、支持体１５０が撮像システム１０に装着されていない場合には、撮像システム１０の電源がオンしたことに対応して、初期動作として、ジンバル３００を駆動し、キャリブレーションを実行して、レンズマウント４００及びイメージセンサ４３０の姿勢を調整する。ジンバル制御部１１４は、キャリブレーションを実行することで、レンズマウント４００及びイメージセンサ４３０の実際の姿勢（ピッチ軸、ロール軸、及びヨー軸の回転位置）と、ジンバル制御部１１４が認識しているレンズマウント４００及びイメージセンサ４３０の姿勢（ピッチ軸、ロール軸、及びヨー軸の回転位置）とを一致させる位置補正を行う。

撮像システム１０に支持体１５０が装着されている状態で、ジンバル制御部１１４が、キャリブレーションを実行すると、ジンバル３００またはレンズマウント４００に悪影響が生じる可能性がある。そこで、ジンバル制御部１１４は、支持体１５０が撮像システム１０に装着されていることを検知部１１２が検知している場合、レンズマウント４００及びイメージセンサ４３０を回転させることでレンズマウント４００及びイメージセンサ４３０の姿勢を調整するキャリブレーションを制限するようにジンバル３００を制御してよい。ジンバル制御部１１４は、支持体１５０が撮像システム１０に装着されていることを検知部１１２が検知している場合、キャリブレーションをしないようにジンバル３００を制御してよい。

検知部１１２は、マウントアダプタ５００がレンズマウント４００に装着されていることをさらに検知してよい。検知部１１２は、レンズマウント４００を介してマウントアダプタ５００がレンズマウント４００に装着されていることを検知してよい。ジンバル制御部１１４は、支持体１５０が撮像システム１０に装着され、かつマウントアダプタ５００がレンズマウント４００に装着されていることを検知部１１２が検知している場合、レンズマウント４００及びイメージセンサ４３０の回転を制限するようにジンバル３００を制御してよい。ジンバル制御部１１４は、支持体１５０が撮像システム１０に装着され、かつマウントアダプタ５００がレンズマウント４００に装着されていることを検知部１１２が検知している場合、レンズマウント４００及びイメージセンサ４３０を回転させないようにジンバル３００を制御してよい。

ジンバル３００は、通常、外力に対してレンズマウント４００及びイメージセンサ４３０の姿勢を維持する保持力を発生させる。ジンバル制御部１１４は、外力に対してレンズマウント４００及びイメージセンサ４３０の姿勢を維持する所望の保持力を発生させるべく、ジンバル３００のそれぞれの軸の駆動部に印可する電圧を制御する。

ここで、支持体１５０が撮像システム１０に装着されている場合には、ジンバル３００が、外力に対してレンズマウント４００及びイメージセンサ４３０の姿勢を維持する保持力を発生させる必要がない。そこで、ジンバル制御部１１４は、マウントアダプタ５００がレンズマウント４００に装着され、かつ支持体１５０が撮像システム１０に装着されていることを検知部１１２が検知している場合、マウントアダプタ５００がレンズマウント４００に装着されていることを検知部１１２が検知していない場合よりも、ジンバル３００がレンズマウント４００及びイメージセンサ４３０の姿勢を維持する保持力を低下させてよい。

ジンバル制御部１１４は、マウントアダプタ５００がレンズマウント４００に装着されていることを検知部１１２が検知していない場合、レンズマウント４００及びイメージセンサ４３０の姿勢を予め定められた第１保持力で維持するようにジンバル３００を制御してよい。ジンバル制御部１１４は、マウントアダプタ５００がレンズマウント４００に装着され、かつ支持体１５０が撮像システム１０に装着されていることを検知部１１２が検知している場合、レンズマウント４００及びイメージセンサ４３０の姿勢を第１保持力より小さい第２保持力で維持するようにジンバル３００を制御してよい。

ジンバル制御部１１４は、ジンバル３００の駆動部に印加させることができる電圧を低下させることで、ジンバル３００が発生させることができる保持力を低下させてよい。ジンバル制御部１１４は、ジンバル３００の駆動部に印加させることができる最大の保持力を低下させてよい。ジンバル制御部１１４は、ジンバル３００の駆動部に電力を供給する電源の電源電圧を初期設定の電源電圧より低下させることで、ジンバル３００が発生させることができる保持力を低下させてよい。電源電圧を低下させることで、ジンバル３００の駆動部に印加できる制御電圧も低下する。よって、ジンバル３００が発生させることができる保持力も低下する。

ジンバル制御部１１４は、電源電圧を変化させずに、ジンバル３００の駆動部に印加できる最大の制御電圧を低下させることで、ジンバル３００が発生させることができる保持力を低下させてよい。ジンバル制御部１１４は、ジンバル３００の駆動部に入力できる最大の電流を低下させることで、ジンバル３００が発生させることができる保持力を低下させてよい。

レンズマウント４００にマウントアダプタ５００を介して接続されるレンズユニット６００の中には、重量が小さく、長さが短いレンズユニット６００の場合もある。このようなレンズユニット６００がマウントアダプタ５００に装着されている場合、支持体１５０が撮像システム１０に装着されていなくても、ジンバル３００は、レンズユニット６００の姿勢を安定して維持させることができる。すなわち、レンズユニット６００が小型であれば、ジンバル３００がレンズユニット６００の姿勢を維持させるための保持力も通常よりも低くてよい。そこで、ジンバル制御部１１４は、マウントアダプタ５００がレンズマウント４００に装着されていることを検知部１１２が検知し、かつ支持体１５０が撮像システム１０に装着されていることを検知部１１２が検知していない場合、レンズマウント４００及びイメージセンサ４３０の姿勢を第１保持力と第２保持力と間の第３保持力で維持するようにジンバル３００を制御してよい。

また、レンズユニット６００のサイズ（長さ、及び直径）によって、ジンバル３００の駆動範囲は制限したほうが好ましい場合がある。サイズが比較的大きなレンズユニット６００が撮像システム１０に装着されている場合、ジンバル３００の駆動範囲が広いと、撮像システム１０を構成する部材にレンズユニット６００が衝突する可能性がある。そこで、ジンバル制御部１１４は、レンズユニット６００のサイズに応じて、ジンバル３００の駆動範囲を調整してよい。取得部１１６は、レンズマウント４００に保持されるレンズユニット６００のサイズに関するレンズ情報を取得する。取得部１１６は、レンズマウント４００を介してレンズユニット６００のメモリ６３０に格納されているレンズユニット６００を識別するためのレンズ情報を取得してよい。設定部１１８は、レンズ情報に基づいてジンバル３００によるレンズマウント４００及びイメージセンサ４３０の回転範囲、すなわちジンバル３００の駆動範囲を設定する。ジンバル制御部１１４は、その回転範囲内でレンズマウント及びイメージセンサ４３０を回転させるようにジンバル３００を制御してよい。メモリ１２０は、レンズユニット６００の種類ごとのジンバル３００の駆動範囲を予め記憶していてよい。設定部１１８は、レンズ情報からレンズユニット６００の種類を特定して、その種類に対応付けられたジンバル３００の駆動範囲をメモリ１２０から読み出すことで、ジンバル３００の駆動範囲を設定してよい。

図１０は、電源オン時に撮像システム１０で実行される処理の手順の一例を示すフローチャートである。撮像システム１０の電源をオンすると（Ｓ１００）、検知部１１２がレンズマウント４００にマウントアダプタ５００が装着されているか否かを判定する（Ｓ１０２）。レンズマウント４００にマウントアダプタ５００が装着されていない場合、ジンバル制御部１１４は、ジンバル３００のキャリブレーションを実行する（Ｓ１０６）。ジンバル制御部１１４は、ジンバル３００がレンズマウント４００及びイメージセンサ４３０の姿勢を維持するために発生させる保持力を第１保持力に設定する（Ｓ１０８）。ジンバル制御部１１４は、ジンバル３００に印可される最大電圧値を予め定められた第１電圧値に設定することで、ジンバル３００の保持力を設定してよい。

レンズマウント４００にマウントアダプタ５００が装着されている場合、検知部１１２は、支持体１５０が本体１００に装着されているか否かを判定する（Ｓ１０４）。支持体１５０が本体１００に装着されていなければ、ジンバル制御部１１４は、ジンバル３００のキャリブレーションを実行する（Ｓ１１０）。ジンバル制御部１１４は、ジンバル３００がレンズマウント４００及びイメージセンサ４３０の姿勢を維持するために発生させる保持力を第１保持力と第２保持力との間の第３保持力に設定する（Ｓ１１２）。ジンバル制御部１１４は、ジンバル３００に印可される最大電圧値を予め定められた第１電圧値と第２電圧値との間の第３電圧値に設定することで、ジンバル３００の保持力を設定してよい。

レンズマウント４００にマウントアダプタ５００が装着され、かつ支持体１５０が本体１００に装着されている場合、ジンバル制御部１１４は、ジンバル３００のキャリブレーションをオフする（Ｓ１１４）。すなわち、ジンバル制御部１１４は、電源オン時にジンバル３００のキャリブレーションを実行しない。ジンバル制御部１１４は、ジンバル３００がレンズマウント４００及びイメージセンサ４３０の姿勢を維持するために発生させる保持力を第２保持力に設定する（Ｓ１１６）。ジンバル制御部１１４は、ジンバル３００に印可される最大電圧値を予め定められた第２電圧値に設定することで、ジンバル３００の保持力を設定してよい。ジンバル制御部１１４は、ジンバル３００に印可される最大電圧値を０Ｖに設定することで、ジンバル３００の保持力を設定してよい。

次いで、レンズユニット６００を撮像システム１０に装着する（Ｓ１１８）。レンズユニット６００は、マウントアダプタ５００を介してレンズマウント４００に接続される。または、レンズユニット６００は、マウントアダプタ５００を介さずレンズマウント４００に直接接続される。取得部１１６が、装着されたレンズユニット６００のレンズ情報を取得する（Ｓ１２０）。設定部１１８が、レンズ情報に基づいてレンズユニット６００の種類に応じたジンバル３００の駆動範囲を設定する（Ｓ１２２）。設定部１１８は、支持体１５０が本体１００に装着されている場合には、ジンバル３００の駆動範囲をゼロに設定してよい。

以上のように、本実施形態に係る撮像システム１０によれば、重量が大きい、または長さが長いレンズユニット６００が撮像システム１０に装着される場合でも、支持体１５０を介してレンズユニット６００が支持されるので、ジンバル３００がレンズユニット６００の姿勢を安定して支持することができる。しかも、撮像システム１０に支持体１５０が装着されている場合には、ジンバル３００によるレンズマウント４００及びイメージセンサ４３０の回転が制限される。よって、支持体１５０がレンズマウント４００を支持している場合に、ジンバル３００が強制的にレンズマウント４００を回転させようとして、ジンバル３００に負担が生じることを防止できる。

図１１は、本発明の複数の態様が全体的または部分的に具現化されてよいコンピュータ１２００の一例を示す。コンピュータ１２００にインストールされたプログラムは、コンピュータ１２００に、本発明の実施形態に係る装置に関連付けられるオペレーションまたは当該装置の１または複数の「部」として機能させることができる。または、当該プログラムは、コンピュータ１２００に当該オペレーションまたは当該１または複数の「部」を実行させることができる。当該プログラムは、コンピュータ１２００に、本発明の実施形態に係るプロセスまたは当該プロセスの段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ１２００に、本明細書に記載のフローチャート及びブロック図のブロックのうちのいくつかまたはすべてに関連付けられた特定のオペレーションを実行させるべく、ＣＰＵ１２１２によって実行されてよい。

本実施形態によるコンピュータ１２００は、ＣＰＵ１２１２、及びＲＡＭ１２１４を含み、それらはホストコントローラ１２１０によって相互に接続されている。コンピュータ１２００はまた、通信インタフェース１２２２、入力／出力ユニットを含み、それらは入力／出力コントローラ１２２０を介してホストコントローラ１２１０に接続されている。コンピュータ１２００はまた、ＲＯＭ１２３０を含む。ＣＰＵ１２１２は、ＲＯＭ１２３０及びＲＡＭ１２１４内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御する。

通信インタフェース１２２２は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。ハードディスクドライブが、コンピュータ１２００内のＣＰＵ１２１２によって使用されるプログラム及びデータを格納してよい。ＲＯＭ１２３０はその中に、アクティブ化時にコンピュータ１２００によって実行されるブートプログラム等、及び／またはコンピュータ１２００のハードウェアに依存するプログラムを格納する。プログラムが、ＣＲ−ＲＯＭ、ＵＳＢメモリまたはＩＣカードのようなコンピュータ可読記録媒体またはネットワークを介して提供される。プログラムは、コンピュータ可読記録媒体の例でもあるＲＡＭ１２１４、またはＲＯＭ１２３０にインストールされ、ＣＰＵ１２１２によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ１２００に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウェアリソースとの間の連携をもたらす。装置または方法が、コンピュータ１２００の使用に従い情報のオペレーションまたは処理を実現することによって構成されてよい。

例えば、通信がコンピュータ１２００及び外部デバイス間で実行される場合、ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インタフェース１２２２に対し、通信処理を命令してよい。通信インタフェース１２２２は、ＣＰＵ１２１２の制御の下、ＲＡＭ１２１４、またはＵＳＢメモリのような記録媒体内に提供される送信バッファ領域に格納された送信データを読み取り、読み取られた送信データをネットワークに送信し、またはネットワークから受信した受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ領域等に書き込む。

また、ＣＰＵ１２１２は、ＵＳＢメモリ等のような外部記録媒体に格納されたファイルまたはデータベースの全部または必要な部分がＲＡＭ１２１４に読み取られるようにし、ＲＡＭ１２１４上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。ＣＰＵ１２１２は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックしてよい。

様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、及びデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理を受けてよい。ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４から読み取られたデータに対し、本開示の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプのオペレーション、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索／置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよく、結果をＲＡＭ１２１４に対しライトバックする。また、ＣＰＵ１２１２は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第２の属性の属性値に関連付けられた第１の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、ＣＰＵ１２１２は、第１の属性の属性値が指定される、条件に一致するエントリを当該複数のエントリの中から検索し、当該エントリ内に格納された第２の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第１の属性に関連付けられた第２の属性の属性値を取得してよい。

上で説明したプログラムまたはソフトウェアモジュールは、コンピュータ１２００上またはコンピュータ１２００近傍のコンピュータ可読記憶媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワークまたはインターネットに接続されたサーバーシステム内に提供されるハードディスクまたはＲＡＭのような記録媒体が、コンピュータ可読記憶媒体として使用可能であり、それによりプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ１２００に提供する。

特許請求の範囲、明細書、及び図面中において示した装置、システム、プログラム、及び方法における動作、手順、ステップ、及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、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、及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。

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、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１０ 撮像システム
１００ 本体
１１０ 本体制御部
１１２ 検知部
１１４ ジンバル制御部
１１６ 取得部
１１８ 設定部
１２０ メモリ
１３０ レール
１３２ 検出センサ
１４０ 固定面
１５０ 支持体
１５１ マーク
１５２ ボルト
１５４ 底面
１５５ レール
１５６ ピン
１５９ 貫通開口
２００ 保持機構
２０２ 保持部
２０４ 回転部
３００ ジンバル
３０１，３０３，３０５ 回転部
３０２，３０４ 支持部
４００ レンズマウント
４１０ 撮像制御部
４２０ メモリ
４３０ イメージセンサ
４４０ 加速度センサ
４５０ ロックピン
５００ マウントアダプタ
５１０ アダプタ制御部
５２０ メモリ
５３０ ロックピン
６００ レンズユニット
６１０ レンズ駆動部
６１２ レンズ
６２０ レンズ制御部
６３０ メモリ
１２００ コンピュータ
１２１０ ホストコントローラ
１２１２ ＣＰＵ
１２１４ ＲＡＭ
１２２０ 入力／出力コントローラ
１２２２ 通信インタフェース
１２３０ ＲＯＭ

Claims (11)

1. イメージセンサと、
   レンズユニットを着脱可能に保持するレンズマウントと、
   前記レンズマウント及び前記イメージセンサを回転可能に支持する支持機構と、
   前記支持機構を保持する本体と、
   前記本体に対する前記レンズマウントの位置を維持するように前記レンズマウントを支持する支持体と
   を備える撮像システム。
2. 前記レンズユニットと前記レンズマウントとを接続するマウントアダプタをさらに備え、
   前記支持体は、前記本体及び前記マウントアダプタに固定される、請求項１に記載の撮像システム。
3. 前記マウントアダプタは、前記イメージセンサを制御する第１制御部から第１通信規格に従う第１制御信号を受信し、前記第１制御信号を第２通信規格に従う第２制御信号に変換して前記レンズユニットに送信する変換部を有する、請求項２に記載の撮像システム。
4. 前記本体は、前記支持体を固定するための固定面を有し、
   前記支持体は、前記支持体を前記固定面に沿って移動させることで前記支持体の前記固定面に対する固定位置を調整する調整機構を有する、請求項１に記載の撮像システム。
5. 前記本体は、前記固定面上に前記固定面に沿った第１方向に延びる第１レールを有し、
   前記調整機構は、前記第１レールに沿った前記支持体の移動をガイドする第１ガイド部を有する、請求項４に記載の撮像システム。
6. 前記調整機構は、前記固定面に沿った第２方向に延びる第２レールを有し、
   前記支持体は、前記第２レールに沿った前記支持体の移動をガイドする第２ガイド部を有する、請求項５に記載の撮像システム。
7. 前記本体は、前記レンズマウントが前記固定面に対して近づく方向及び遠ざかる方向に移動可能に前記支持機構を保持する保持機構を有する、請求項４に記載の撮像システム。
8. 前記保持機構は、前記支持機構を保持する保持部と、前記保持部を前記固定面に沿った軸を中心に前記本体に対して回転させる回転部とを有する、請求項７に記載の撮像システム。
9. 前記支持機構は、前記レンズマウント及び前記イメージセンサをチルト方向に回転可能に前記レンズマウント及び前記イメージセンサを支持する第１支持部と、前記レンズマウント及び前記イメージセンサをロール方向に回転可能に前記第１支持部を支持する第２支持部とを有し、
   前記保持部は、前記レンズマウント及び前記イメージセンサをパン方向に回転可能に前記第２支持部を支持する、請求項８に記載の撮像システム。
10. 前記支持体は、外面に前記イメージセンサの撮像面の位置を示すマークを有する、請求項１に記載の撮像システム。
11. 前記支持体が前記本体に装着されていることを検知する検知部をさらに備える、請求項１に記載の撮像システム。