JP2022030277A - 保持部材、撮像装置、及び撮像システム - Google Patents

Abstract

【解決手段】保持部材は、撮像装置の外部に設けられる測距装置を保持する。保持部材は、撮像装置の光軸方向に沿って延び、光軸方向の測距装置の移動をガイドする第１の部分を備える。【選択図】図６

Description

本発明は、保持部材、撮像装置、及び撮像システムに関する。

特許文献１には、車両に搭載されるＬＩＤＡＲが記載されている。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］ 特表２０１９－５２６０５６号公報

本発明の一態様に係る保持部材は、撮像装置の外部に設けられる測距装置を保持する。保持部材は、撮像装置の光軸方向に沿って延び、光軸方向の測距装置の移動をガイドする第１の部分を備えてよい。

第１の部分は、測距装置が備える支持部材が有する凹部に接する外形を持ってよい。

第１の部分は、固定部材を介して測距装置が備える支持部材を固定してよい。

第１の部分には、固定部材が挿入される貫通孔が形成されていてよい。

固定部材は、シャフト部を備えてよい。固定部材は、シャフト部の一端に設けられ、シャフト部の外径より広い外径を持つ第１の部分を備えてよい。シャフト部は、支持部材と接するとともに、貫通孔を貫通してよい。第１の部分は、第１の部分によって第１の部分が支持部材に押し付けられることによって、支持部材を固定してよい。

シャフト部は、螺子部を有してよい。支持部材は、シャフト部の螺子部に噛み合う螺子穴を有してよい。第１の部分は、シャフト部の螺子部と螺子穴とが噛み合うことによって、第１の部分によって支持部材に押し付けられてよい。

固定部材は、シャフト部の他端に設けられ、シャフト部を回転させる力を受け付ける第２の部分を備えてよい。

第１の部分には、光軸方向に沿って、第１の部分をガイドする溝が形成されてよい。

保持部材は、撮像装置においてレンズ装置が取り付けられるマウント部材に対して位置決めされてよい。

第１の部分は、マウント部材と連結されてよい。

マウント部材に固定される第２の部分を備えてよい。第１の部分は、第２の部分と連結されてよい。

マウント部材は、撮像装置に着脱可能であってよい。

測距装置は、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ Ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）センサを備えてよい。

本発明の一態様に係る撮像装置は、上記の保持部材を備える。

撮像装置は、上記の測距装置を備えてよい。

本発明の一態様に係る撮像システムは、上記の撮像装置を備えてよい。撮像システムは、撮像装置を予め定められた回転軸の周りに回転可能に支持する支持機構を備えてよい。

本発明の一態様によれば、測距装置の保持部材であって、光軸方向に測距装置の移動をガイド可能な保持部材を提供することができる。

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。

本実施形態に係る撮像システム１８８の外観を示す斜視図を示すである。 カメラモジュール１００の外観を示す側面図を示すである。 撮像装置１８０が備えるマウント部材１１０を測距装置４００とともに示す斜視図である。 測距装置４００及び保持部材４３０を示す斜視図である。 カメラ１７０の断面を示す。 保持部材４３０の外観を示す斜視図である。 測距装置４００の外見を示す斜視図である。 測距装置４００の外見を示す斜視図である。 測距装置４００の外見を示す斜視図である。 測距装置４００の正面図である。 図７のＡＡ断面を示す。 撮像システム１８８の側面図である。 測距装置４００内の構造の一部を表す斜視図である。 測距装置４００の断面図である。 支持部材５００及び送風機５９０を含む冷却機構の斜視図である。 遮蔽部材８００の斜視図である。 遮蔽部材８００の斜視図である。 遮蔽部材８００の斜視図である。 基板９００に実装される電子回路の配置を第１の部分８１０とともに模式的に示す。 対比例としての基板９００ａに実装される電子回路の配置を模式的に示す。 無人航空機（ＵＡＶ）の一例を示す。

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。

図１は、本実施形態に係る撮像システム１８８の外観を示す斜視図である。撮像システム１８８は、カメラ１７０と、ジンバル３００とを備える。カメラ１７０は、撮像装置１８０と、交換レンズ１９０と、測距装置４００とを備える。測距装置４００は、撮像装置１８０の外部に設けられる。カメラ１７０は、レンズ交換式のカメラであってよい。交換レンズ１９０は、撮像装置１８０に着脱可能なレンズ装置である。

撮像装置１８０は、カメラモジュール１００と、マウント部材１１０と、保持部材４３０とを備える。保持部材４３０は、測距装置４００を保持する部材である。保持部材４３０は金属で形成される。測距装置４００は、撮像装置１８０の外部に設けられ、保持部材４３０によって保持される。測距装置４００は、光によって対象物までの距離を測距する飛行時間（Ｔｉｍｅ Ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）型センサである。カメラモジュール１００は、測距装置４００より測距された距離に基づいて、交換レンズ１９０が備えるフォーカスレンズの位置を調整することによって合焦制御を実行する回路を備える。

撮像システム１８８に係る構成を説明する場合に、交換レンズ１９０の光軸に沿う方向をｚ軸方向と定める。すなわち、被写体光束が入射する方向をｚ軸方向と定める。被写体光束がカメラ１７０に向かって入射する方向をｚ軸マイナス方向と定め、その反対方向をｚ軸プラス方向と定める。なお、ｚ軸プラス方向を前方、前側等と呼ぶ場合がある。また、ｚ軸マイナス方向を後方、後側等と呼ぶ場合がある。

撮像装置１８０は、予め定められた回転軸の周りに回転可能に支持される。例えば、撮像装置１８０は、ジンバル３００によって３つの回転軸の周りに回転可能に支持される。

ジンバル３００は、ＵＡＶ等の移動体に取り付けられてよい。ジンバル３００は、カメラ１７０を、ピッチ軸３１８を中心に回転可能に支持する。ジンバル３００は、カメラ１７０をロール軸３２８を中心に回転可能に支持する。ジンバル３００は、カメラ１７０を、ヨー軸３３８を中心に回転可能に支持する。ピッチ軸３１８及びヨー軸３３８は、ｚ軸に直交する。ピッチ軸３１８及びヨー軸３３８はｚ軸に実質的に直交する。ピッチ軸３１８及びヨー軸３３８は、ｚ軸に直交する方向の成分を持つ軸の一例である。

ジンバル３００は、回転装置３１０と、回転装置３２０と、回転装置３３０とを、支持機構の一部として備える。回転装置３１０は、ピッチ軸３１８の周りにカメラ１７０を回転させる。回転装置３２０は、ロール軸３２８の周りにカメラ１７０を回転させる。回転装置３３０は、ヨー軸３３８の周りにカメラ１７０を回転させる。ジンバル３００は、回転装置３１０、回転装置３２０及び回転装置３３０を制御するプロセッサ等の制御回路を備える。制御回路は、回転装置３１０、回転装置３２０及び回転装置３３０を制御することによって、ジンバル３００を移動体に取り付ける取付部３０２に対するカメラ１７０の姿勢を制御する。

回転装置３２０は、ロール軸３２８周りに回転部材３２２を回転させる。回転装置３１０は、カメラモジュール１００の背面２０２側に位置する。背面２０２は、交換レンズ１９０が取り付けられる側とは反対側の面である。回転装置３１０は回転部材３２２に接続される。回転装置３１０は、回転装置３２０によってロール軸３２８の周りに回転可能である。

図２は、カメラモジュール１００の斜視図である。図３は、撮像装置１８０が備えるマウント部材１１０と測距装置４００とを示す斜視図である。

カメラモジュール１００は、筐体２００内に、光学フィルタ１０８とともにイメージセンサを備える。交換レンズ１９０を通過した被写体光束は、光学フィルタ１０８を通じて、カメラモジュール１００が備えるイメージセンサに入射する。カメラモジュール１００が備えるイメージセンサは、光学フィルタ１０８を通過した被写体光束により撮像する。光学フィルタ１０８は、カメラモジュール１００に着脱可能である。

マウント部材１１０は、撮像装置１８０において交換レンズ１９０が取り付けられる部材である。マウント部材１１０は、カメラモジュール１００に着脱可能である。マウント部材１１０は、カメラモジュール１００のベース部１０２に着脱可能である。

図３に示されるように、マウント部材１１０は、中間マウント１２０と、マウントモジュール１３０とを備える。中間マウント１２０は、カメラモジュール１００に着脱可能である。中間マウント１２０は、ねじを介してカメラモジュール１００に固定されてよい。例えば、中間マウント１２０は、ねじを介してカメラモジュール１００のベース部１０２に固定されてよい。

マウントモジュール１３０は、カメラモジュール１００に着脱可能である。具体的には、マウントモジュール１３０は、中間マウント１２０に着脱可能である。例えば、中間マウント１２０は、バヨネット式の着脱機構により、マウントモジュール１３０を保持してよい。このように、マウントモジュール１３０は、中間マウント１２０を介して、カメラモジュール１００に着脱可能である。

交換レンズ１９０は、マウントモジュール１３０に着脱可能である。マウントモジュール１３０は、バヨネット式の着脱機構により、交換レンズ１９０を保持してよい。このように、交換レンズ１９０は、マウントモジュール１３０及び中間マウント１２０を含む中間部材を介して、カメラモジュール１００に着脱可能である。

マウントモジュール１３０は、第１の面１３１を備える。第１の面１３１は、環状の面である。交換レンズ１９０は、第１の面１３１に取り付けられる。後述するように、マウントモジュール１３０は、第１の面１３１と平行な第２の面１３２を有する。マウントモジュール１３０を構成する部材のうち少なくとも第１の面１３１及び第２の面１３２を有する部材は金属で形成される。第２の面１３２は、第１の面１３１より外周側に位置する環状の面である。保持部材４３０は、第２の面１３２に取り付けられる。

マウントモジュール１３０は、交換レンズ１９０のマウント規格に対応するマウントであってよい。マウントモジュール１３０は、異なるマウント規格ごとの複数のマウントモジュールの中から選択された交換レンズ１９０のマウント規格に対応するマウントであってよい。マウントモジュール１３０は、撮像装置１８０に装着する交換レンズ１９０のマウント規格に応じて付け替えられてよい。

上述したように、ｚ軸は交換レンズ１９０の光軸に沿う方向を表す。カメラモジュール１００が備えるイメージセンサは、受光面がｚ軸に直交するように設けられる。ｚ軸は、撮像装置１８０の光軸に沿う方向である。

図４は、測距装置４００及び保持部材４３０を示す斜視図である。保持部材４３０は、マウント部材１１０と連結される。保持部材４３０は、基部４１０と、延出部４２０とを備える。基部４１０は、マウント部材１１０に連結される部分である。延出部４２０はｚ軸方向に延出する部分である。基部４１０と延出部４２０とは一体に形成される。連結は、もともと物理的に分離されているものを連ね結ぶだけの意味に限らない。連結は、マウント部材１１０にＴＯＦホルダ基部４１０が一体の形態も含む概念である。

基部４１０は、マウント部材１１０に接合される。具体的には、基部４１０は、マウントモジュール１３０に接合される。後述するように、基部４１０は、マウントモジュール１３０の第２の面１３２に接合される。基部４１０は、環状の第１の面４３１と環状の第２の面４３２とを有する。第２の面４３２は、ｚ軸方向において第１の面４３１よりｚ軸マイナス側の面である。第２の面４３２とマウントモジュール１３０の第２の面１３２とは、ビス等の固定部材によって締結される。接合は、機械的接合、冶金的接合、及び化学的接合を含む。機械的接合は、固定部材を用いる締結、焼きばめ等を含む。冶金的接合は溶接、ろう接等を含む。化学的接合は、接着等を含む。

例えば、基部４１０には、孔４１２ａ、孔４１２ｂ、孔４１２ｃ、孔４１２ｄ、及び孔４１２ｅが形成されている。孔４１２ａ、孔４１２ｂ、孔４１２ｃ、孔４１２ｄ、及び孔４１２ｅは、第１の面４３１から第２の面４３２まで貫通する貫通孔である。図３に示されるように、マウントモジュール１３０の第２の面１３２には、孔１３３ａ、孔１３３ｂ、孔１３３ｃ、孔１３３ｄ、及び孔１３３ｅが形成されている。孔４１２ａ、孔４１２ｂ、孔４１２ｃ、孔４１２ｄ、及び孔４１２ｅに対してそれぞれ孔１３３ａ、孔１３３ｂ、孔１３３ｃ、孔１３３ｄ、及び孔１３３ｅが位置合わせされた状態で、孔４１２ａ、孔４１２ｂ、孔４１２ｃ、孔４１２ｄ、及び孔４１２ｅのそれぞれに固定部材が挿入されることによって、保持部材４３０の基部４１０とマウントモジュール１３０の第２の面４３２とが締結される。これにより、保持部材４３０は、撮像装置において交換レンズ１９０が取り付けられるマウント部材であるマウント部材１１０に対して位置決めされる。

図５は、光軸に平行かつピッチ軸３１８に直交する面でカメラ１７０を切断した断面を示す。図５に示されるように、交換レンズ１９０はマウントモジュール１３０の第１の面１３１に固定される。また、保持部材４３０の基部４１０は、マウントモジュール１３０の第２の面１３２に固定される。これにより、測距装置４００はマウントモジュール１３０に対して位置決めされる。

本実施形態において、保持部材４３０は、マウント部材１１０に接合されることによって、マウント部材１１０と連結されている。他の実施形態において、保持部材４３０は、交換レンズ１９０が取り付けられる任意のマウント部材と一体に形成されてよい例えば、保持部材４３０は、マウントモジュール１３０と一体に形成されてよい。また、本実施形態では、基部４１０と延出部４２０とは、基部４１０及び延出部４２０が一体に形成されることによって連結されている。他の実施形態において、延出部４２０は、ビス等の固定部材を介して基部４１０に固定されることによって、基部４１０と連結されてよい。

図６は、保持部材４３０の外観を示す斜視図である。延出部４２０は、ｚ軸方向に沿って延出する。延出部４２０は、ｚ軸プラス方向に延出する。延出部４２０は、基部４１０からｚ軸プラス方向に延出する。延出部４２０は、ｚ軸方向に延出した位置で測距装置４００を支持する。延出部４２０は、測距装置４００と連結される。

延出部４２０は、ｚ軸方向の測距装置の移動をガイドする。延出部４２０には、ｚ軸方向に沿って形成された貫通孔４２２が形成されている。貫通孔４２２は、測距装置４００をガイドする。貫通孔４２２は、測距装置４００を保持部材４３０に固定するために用いられる。

図７、図８、及び図９は、測距装置４００の外見を示す斜視図である。図１０は、測距装置４００の正面図である。図１１は、図７のＡＡ断面を示す。

測距装置４００は、支持部材５００と、蓋６１０と、ケース部材６２０と、送風機５９０とを備える。支持部材５００は、金属で形成される。支持部材５００は、マグネシウムで形成されてよい。支持部材５００及びケース部材６２０は、測距装置４００の外観を提供する筐体の少なくとも一部を形成する。送風機５９０は、ケース部材６２０内に位置してよい。送風機５９０のうち少なくとも一部は、支持部材５００と一体に設けられてよい。なお、送風機５９０のうち少なくとも一部は、支持部材５００と一体に形成されてよい。例えば、送風機５９０が備えるファンを収容する部材が、支持部材５００と一体に形成されてよい。

支持部材５００は、測距装置４００内に設けられた測距センサを支持する。測距センサについては後述する。蓋６１０は、透光部材６１２と、透光部材６１４とを備える。透光部材６１２は、測距センサから出射される測定光を通過させる。透光部材６１４は、対象物からの戻り光を通過させる。

支持部材５００は、第１の側部５１０と、第２の側部５２０と、上部５３０と、底部５４０とを備える。支持部材５００は金属で形成される。支持部材５００は、アルミニウムで形成されてよい。第１の側部５１０は、測距装置４００を冷却するための外気が通流する第１の通気口５１２を備える。第２の側部５２０には、測距装置４００を冷却するための外気が通流する第２の通気口５２２を備える。測距装置４００の冷却構造については後述する。

底部５４０は、凹部５４２を有する。保持部材４３０の延出部４２０は、凹部５４２に接する外形を有する。支持部材５００の凹部５４２は、延出部４２０と摺動する。支持部材５００は、凹部５４２が延出部４２０と相対的に滑り合うことによって、延出部４２０に対してｚ軸方向にスライド可能である。

測距装置４００は、固定部材５０２によって保持部材４３０に固定される。具体的には、測距装置４００の支持部材５００は、固定部材５０２によって保持部材４３０の延出部４２０に固定されている。固定部材５０２は、図６に示す延出部４２０の貫通孔４２２に挿入される。

固定部材５０２は、シャフト部５０３と、第１の部分５０４と、第２の部分５０５とを有する。第１の部分５０４は、シャフト部５０３の一端に設けられた部分である。第１の部分５０４は、シャフト部５０３の外径より広い外径を持つ。第２の部分５０５は、シャフト部５０３の他端に設けられる。図１１に示されるように、保持部材４３０の延出部４２０には、ｚ軸方向に沿って、第１の部分５０４をガイドする溝４２３が形成されている。溝４２３は、延出部４２０が支持部材５００と接触する側の面とは反対側の面である。第１の部分５０４は、延出部４２０に形成された溝４２３に嵌まる。

シャフト部５０３は、支持部材５００と接するとともに、支持部材５００に形成された貫通孔５７０を貫通する。これにより、固定部材５０２は、第１の部分５０４側の一部が、支持部材５００の底部５４０から突出する。保持部材４３０の延出部４２０は、第１の部分５０４によって支持部材５００に押し付けられることによって、支持部材５００を固定する。

シャフト部５０３は、螺子部５０６を有する。支持部材５００の貫通孔５７０は、シャフト部５０３の螺子部５０６に噛み合う螺子穴５０７を有する。シャフト部５０３の螺子部５０６は、螺子穴５０７と噛み合う。固定部材５０２の第２の部分５０５は、シャフト部５０３を回転させる力を受け付ける。例えば、第２の部分５０５は、カメラ１７０の利用者によって回転可能である。第２の部分５０５を予め定められた締め付け方向に回転させると、螺子部５０６と螺子穴５０７との噛み合いにより、第１の部分５０４によって延出部４２０が支持部材５００に押し付けられる。これにより、支持部材５００が保持部材４３０に固定される。

第２の部分５０５を締め付け方向とは反対側に回転させて延出部４２０を支持部材５００に押し付ける力を弱めると、第１の部分５０４は、貫通孔４２２と摺動可能となる。測距装置４００は、第１の部分５０４が貫通孔４２２と相対的に滑り合うことによって、延出部４２０に対してｚ軸方向にスライドする。これにより、測距装置４００をｚ軸方向に位置決めすることができる。

上述したように、本実施形態では、測距装置４００の支持部材５００と保持部材４３０とは固定部材５０２を介して固定されている。他の実施形態において、少なくとも延出部４２０は、支持部材５００と一体に形成されることによって、支持部材５００と連結されてよい。また、基部４１０及び延出部４２０を含む保持部材４３０の全体が、支持部材５００と一体に形成されることによって、保持部材４３０が支持部材５００と連結されてよい。

図１２は、撮像システム１８８の側面図である。二点鎖線で描かれた線４９０は、測距装置４００の外面の最も外側の部位の移動軌跡を表す。上述したように測距装置４００は、延出部４２０に沿ってｚ軸方向にスライド可能である。図１１において、線４９０のうちの直線４９１は、測距装置４００をｚ軸方向にスライドさせた場合の測距装置４００の外面の最も外側の軌跡である。図１２に示されるように、マウント部材１１０に対して、測距装置４００をｚ軸方向に位置決めすることができる。

線４９０のうちの円弧４９２は、ピッチ軸３１８を中心とする半径ｒの円である。ｒは、ピッチ軸３１８と測距装置４００の外面との間の距離の最大値である。円弧４９２は、カメラ１７０をピッチ軸３１８の周りに回転させた場合の測距装置４００の外面の最も外側の軌跡を表す。円弧４９２で示されるように、カメラ１７０をピッチ軸３１８の周りに回転させた場合に、測距装置４００が回転部材３２２に接触しない。

カメラモジュール１００の筐体２００には、調整機構２６０が設けられる。調整機構２６０は、撮像装置１８０における回転軸の位置を調整するための部材である。具体的には、調整機構２６０は、ピッチ軸３１８に対するカメラモジュール１００のｚ軸方向の位置を調整する。調整機構２６０は、回転装置３１０に対してｚ軸方向にスライド可能に保持されるスライド機構を備えてよい。調整機構２６０によって、ジンバル３００がカメラ１７０を支持するｚ軸方向の位置を調整することができる。

上述したように、測距装置４００ｚ軸方向の位置は、延出部４２０に沿って調整可能である。また、調整機構２６０によって、カメラ１７０全体のｚ軸方向の位置を調整可能である。調整機構２６０でカメラ１７０のｚ軸方向の位置を調整することによって、カメラ１７０をピッチ軸３１８の周りに回転させた場合にカメラ１７０の任意の部位が回転部材３２２に接触しないようにすることができる。また、測距装置４００のｚ軸方向の位置を調整することで、測距装置４００が回転部材３２２に接触しないようにすることもできる。

なお、カメラ１７０に装着される交換レンズ１９０の重さ及び長さの少なくとも一方に応じて調整機構２６０を用いてカメラ１７０のｚ軸方向の位置を調整することによって、カメラ１７０の重心をピッチ軸３１８に近づけるようにすることが可能である。また、カメラ１７０に装着される交換レンズ１９０の重さ及び長さの少なくとも一方に応じて測距装置４００のｚ軸方向の位置を延出部４２０に沿って調整することが可能である。なお、カメラモジュール１００の背面２０２にはカウンターウェイト１７２を着脱することができる。カメラ１７０に装着される交換レンズ１９０の長さ及び重さ、測距装置４００の有無、測距装置４００の重さ及び位置、並びに調整機構２６０の位置に応じて、カメラモジュール１００に取り付けるカウンターウェイト１７２の数及び位置を調整することによって、カメラ１７０の重心をピッチ軸３１８に近づけるようにすることができる。

図１３は、測距装置４００内の構造の一部を表す斜視図である。測距装置４００内には、基板９００と、電源９９０と、発光素子７１０と、発光素子７２０と、発光素子７３０と、受光部７００と、遮蔽部材８００とを含むＴＯＦ（Ｔｉｍｅ Ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）センサが収容される。

受光部７００、発光素子７１０、発光素子７２０、及び発光素子７３０は、電源９９０から供給される電力で動作する。受光部７００、発光素子７１０、発光素子７２０、発光素子７３０、及び電源９９０は基板９００に実装される。

発光素子７１０、発光素子７２０、及び発光素子７３０は、測定光を発する素子である。発光素子７１０、発光素子７２０、及び発光素子７３０は、発光部の少なくとも一部を構成する。発光素子７１０は、第１の発光素子の一例である。発光素子７２０及び発光素子７３０は、第１の発光素子７１０が発する光の発散角より狭い発散角の光を発する場合に駆動される第２の発光素子の一例である。後述するように、発光素子７２０及び発光素子７３０が発する光の光路中には、光の発散角を小さくするためのレンズが設けられる。発光素子７１０、発光素子７２０、及び発光素子７３０が発した光は、透光部材６１４を通じて測距装置４００の外部に出射される。

受光部７００は、発光部が発した光に対する対象物からの戻り光を受光する。受光部７００は、レンズを通過した光を受光する受光素子を備える。対象物からの戻り光は、透光部材６１２を通じて受光部７００に入射する。なお、図１０等に示されるように、透光部材６１２とは別個に透光部材６１４を設けているので、測定光が透光部材を通じて受光部７００に入射することを抑制することができる。基板９００には、受光部７００が受光した光に基づいて対象物までの距離を算出する回路が実装されてよい。

遮蔽部材８００は、発光素子７１０、発光素子７２０及び発光素子７３０を含む発光部と、受光部７００との間を電磁気的に遮蔽する部材である。遮蔽部材８００については後述する。

図１４は、測距装置４００の断面図である。図１４は、図１０のＢＢに沿う面で切断した場合の測距装置４００の断面透視図である。図１５は、支持部材５００及び送風機５９０を含む冷却機構の斜視図である。

支持部材５００は、発光素子７１０、発光素子７２０、発光素子７３０、及び受光部７００と熱的に結合する。熱的に結合するとは、少なくとも発光素子７１０、発光素子７２０、発光素子７３０、及び受光部７００と熱の伝えることが可能であることを示す概念である。例えば、空気、金属、その他の熱を伝える材料等の媒体を介して熱を伝える。支持部材５００は、発光素子７１０、発光素子７２０、発光素子７３０、及び受光部７００で発生した熱を放熱する放熱部材として機能する。

発光素子７１０、発光素子７２０及び発光素子７３０は、少なくとも伝熱部材８８０を介して支持部材５００に熱的に結合される。受光部７００は、支持部材５００に熱的に結合される。

支持部材５００は、複数の第１のフィン５１１と、複数の第２のフィン５２１とを備える。支持部材５００の第１の側部５１０は第１の通気口５１２を備える。支持部材５００の第１の側部５１０とは反対側の第２の側部５２０は、第２の通気口５２２を備える。第１のフィン５１１は、第１の通気口５１２に設けられる。第２のフィン５２１は、第２の通気口５２２に設けられる。

支持部材５００は、発光素子７１０、発光素子７２０及び発光素子７３０と熱的に結合し、複数の第２のフィン５２１に伝熱する第１の部分５５１を備える。第１の部分５５１は、発光素子７１０、発光素子７２０、及び発光素子７３０と熱的に結合する複数の部分である。発光素子７１０、発光素子７２０及び発光素子７３０は、少なくとも伝熱部材８８０を介して第１の部分５５１に熱的に接続される。支持部材５００は、受光部７００と熱的に結合し、複数の第２のフィン５２１に伝熱する第２の部分５５２を備える。

第１の部分５５１及び第２の部分５５２は、支持部材５００の基部５６０からｚ軸プラス方向に突出した部分である。具体的には、基部５６０は、基板９００に対向する第１の面５６１と、第１の面５６１とは反対側の第２の面５６２とを有する。第１の部分５５１及び第２の部分５５２は、第１の面５６１に設けられる。複数の第１のフィン５１１及び複数の第２のフィン５２１は、第２の面５６２に設けられる。

発光素子７１０、発光素子７２０、発光素子７３０、及び受光部７００のそれぞれで発生した熱は、第１のフィン５１１及び第２のフィン５２１を通じて外部に放出される。具体的には、送風機５９０は、第１の通気口５１２及び第２の通気口５２２のそれぞれから外気を取り込んで外部に排出する。第１のフィン５１１及び第２のフィン５２１は、それぞれ第１の通気口５１２及び第２の通気口５２２から取り込まれた外気によって冷却される。これにより、支持部材５００は、発光素子７１０、発光素子７２０、発光素子７３０、及び受光部７００で発生した熱を外部に放出する。このように、支持部材５００は、発光素子７１０、発光素子７２０、発光素子７３０、及び受光部７００から外部への放熱経路の少なくとも一部を形成する。

図１４及び図１１に示されるように、支持部材５００には、固定部材が挿入される貫通孔５７０が形成されている。貫通孔５７０は、上述した測距装置４００を撮像装置１８０に取り付けるための固定部材５０２が挿入される。また、図１５に示されるように、支持部材５００には、孔５４１ａ及び孔５４１ｂが形成されている。孔５４１ａ及び孔５４１ｂは、遮蔽部材８００を支持部材５００に取り付けるための孔である。支持部材５００への遮蔽部材８００の取り付ける構造については後述する。

図１４に示されるように、発光素子７２０が発する光の光路中には、遮蔽部材８００によって支持されるレンズ７２２が設けられる。レンズ７２２の存在により、発光素子７２０が発する光の発散角は狭くなる。同様に、発光素子７３０の光路中には、遮蔽部材８００によって支持されるレンズが設けられる。なお、発光素子７１０が発する光の光路中には、レンズは設けられていない。

図１６及び図１７は、基板９００が取り付けられた遮蔽部材８００の斜視図である。図１８は、遮蔽部材８００の斜視図である。図１８には、遮蔽部材８００に加えて、受光部７００、発光素子７１０、発光素子７２０及び発光素子７３０が示されている。

遮蔽部材８００は金属で形成されてよい。遮蔽部材８００はアルミニウムで形成されてよい。遮蔽部材８００は、第１の部分８１０を備える。第１の部分８１０は、発光素子７１０、発光素子７２０及び発光素子７３０と、受光部７００との間に設けられる。第１の部分８１０は、発光素子７１０、発光素子７２０及び発光素子７３０と受光部７００との間を電磁的に遮蔽する部材である。「電磁的に遮蔽する」とは、電磁波エネルギーを減衰させることを含んでよい。「電磁的に遮蔽する」とは、電磁場の結合を低減させることを含んでよい。第１の部分８１０は電波を遮蔽してよい。第１の部分８１０は静電場を遮蔽してよい。

遮蔽部材８００は、基部８０５を備える。基部８０５は、第１の面８０１と、第２の面８０２とを有する。第１の面８０１は、基板９００に対向する面である。第１の面８０１は、基板９００の面９０１に対向する面である。面９０１は、基板９００において受光部７００、発光素子７１０、発光素子７２０、発光素子７３０が設けられる面である。第２の面８０２は、第１の面８０１とは反対側の面である。測距装置４００が撮像装置１８０に取り付けられている場合、第２の面８０２は、第１の面８０１よりｚ軸プラス方向に位置する。第１の部分８１０は、基部８０５から基板９００に向けて延びるように設けられる。

図１７及び図１８に示されるように、遮蔽部材８００は、遮蔽部材８００に基板９００を取り付けるための第１の取付部８３０ａ、第１の取付部８３０ｂ、及び第１の取付部８３０ｃを備える。第１の取付部８３０ａには、遮蔽部材８００に基板９００を固定するための固定部材が挿入される第１の孔８３１ａが形成されている。第１の取付部８３０ｂには、遮蔽部材８００に基板９００を固定するための固定部材が挿入される第１の孔８３１ｂが形成されている。第１の取付部８３０ｃには、遮蔽部材８００に基板９００を固定するための固定部材が挿入される第１の孔８３１ｃが形成されている。遮蔽部材８００に基板９００を固定するための固定部材は、ビス等であってよい。基板９００には、孔９３１ａ、孔９３１ｂ及び孔９３１ｃが形成されている。第１の孔８３１ａが孔９３１ａに整合し、第１の孔８３１ｂが孔９３１ｂに整合し、第１の孔８３１ｃが孔９３１ｃに整合した状態で第１の孔８３１ａ、第１の孔８３１ｂ及び第１の孔８３１ｃにそれぞれ固定部材が挿入されることによって、遮蔽部材８００に基板９００が固定される。

第１の取付部８３０ａは、第１の部分８１０に設けられる。第１の取付部８３０ｂ及び第１の取付部８３０ｃは、基部８０５に設けられる。少なくとも第１の部分８１０には、１つ以上の第１の取付部８３０ａが設けられることが好ましい。第１の部分８１０に第１の取付部８３０ａを設けることで、発光素子７１０、発光素子７２０及び発光素子７３０と受光部７００との間において、第１の部分８１０を基板９００に強く結合することができる。

第１の取付部８３０ａは、基板９００に設けられた孔９３２ａに挿入される突起部８３２ａを備える。第１の部分８１０は、１つ以上の突起部８３２ａを備えることが好ましい。第１の取付部８３０ｂは、基板９００に設けられた孔９３２ｂに挿入される突起部８３２ｂを備える。これにより、遮蔽部材８００に対して基板９００を位置決めすることができる。

遮蔽部材８００は、遮蔽部材８００を支持部材５００に取り付けるための第２の取付部８４０ａ、第２の取付部８４０ｂ、及び第２の取付部８４０ｃを備える。第２の取付部８４０ａ、第２の取付部８４０ｂ、及び第２の取付部８４０ｃには、それぞれ孔８４１ａ、孔８４１ｂ、及び孔８４１ｃが形成されている。孔８４１ａ、孔８４１ｂ、及び孔８４１ｃには、遮蔽部材８００を支持部材５００に固定するための固定部材が挿入される。例えば、支持部材５００に形成された孔５４１ａと孔８４１ａとが整合し、支持部材５００に形成された孔５４１ｂと孔８４１ｂとが整合した状態で、孔８４１ａ及び孔８４１ｂにそれぞれビス等の固定部材が挿入されることによって、遮蔽部材８００が支持部材５００に固定されてよい。基板９００が遮蔽部材８００に固定され、遮蔽部材８００が支持部材５００に固定されることによって、受光部７００、発光素子７１０、発光素子７２０及び発光素子７３０を含む測距センサが、支持部材５００に対して固定される。

遮蔽部材８００は、第２の部分８２０を有する。第２の部分８２０は、発光素子７１０、発光素子７２０及び発光素子７３０と、受光部７００との間に位置する。第２の部分８２０は、発光素子７１０、発光素子７２０、及び発光素子７３０のそれぞれが発した光を遮蔽する。第２の部分８２０は、基部８０５に設けられる。第２の部分８２０は第２の面８０２に設けられる。第２の部分８２０は、第２の面８０２から突出する。第２の部分８２０は、少なくとも一部が第１の部分８１０の反対側に設けられる。第２の部分８２０は、少なくとも一部が第１の部分８１０に沿って設けられる。第１の部分８１０によって、発光素子７１０、発光素子７２０及び発光素子７３０が発した光が測距装置４００内の空間を通じて受光部７００に直接入射することを抑制することができる。

遮蔽部材８００は、レンズを取り付けるための取付部８５２及び取付部８５３を備える。取付部８５２及び取付部８５３は、第２の面８０２に設けられる。取付部８５２は、発光素子７２０を囲うように設けられる。取付部８５２には、発光素子７２０が発する光の光路中に設けられるレンズ７２２が固定される。取付部８５３は、発光素子７３０を囲うように設けられる。取付部８５３には、発光素子７３０が発する光の光路中に設けられるレンズが固定される。

図１９は、基板９００に実装される電子回路の配置を模式的に示す。図１９には、基板９００及び基板９００に実装される回路構成に加えて、第１の部分８１０も模式的に示されている。基板９００の面９０１には、発光素子７１０、発光素子７２０及び発光素子７３０のそれぞれを駆動する駆動回路７４０が実装される。また、基板９００の面９０１には、受光部７００に含まれる受光素子と、当該受光素子の駆動回路と、対象物までの距離を算出する回路とを含むセンサ７５０が実装される。

基板９００には、第１の電極９１０が設けられる。第１の電極９１０は、発光素子７１０、発光素子７２０、発光素子７３０、及び駆動回路７４０の基準電位を提供する。基準電位は接地電位であってよい。発光素子７１０、発光素子７２０及び発光素子７３０は、駆動回路７４０の周囲に位置する。例えば、発光素子７１０、発光素子７２０及び発光素子７３０は、駆動回路７４０の連続する２辺に沿う位置に設けられる。図１９に示される回路構成により、駆動回路７４０と発光素子７１０、発光素子７２０及び発光素子７３０との間の距離を短くすることができる。

基板９００には、第２の電極９２０が設けられる。第２の電極９２０は、センサ７５０の基準電位を提供する。基準電位は接地電位であってよい。

第１の部分８１０は、第１の電極９１０と第２の電極９２０との間に位置する。基板９００の面９０１の面内において、基板９００は、第１の部分８１０によって、第１の領域９４１と第２の領域９４２とに区分けされる。発光素子７１０、発光素子７２０、発光素子７３０、駆動回路７４０、及び第１の電極９１０は、第１の領域９４１に設けられる。受光部７００を含むセンサ７５０及び第２の電極９２０は、第２の領域９４２に設けられる。これにより、第１の領域９４１に設けられた回路で発生した電磁的ノイズ（例えば、ノイズ輻射）が、第２の領域９４２に設けられた回路に伝わることを抑制することができる。また、第２の領域９４２に設けられた回路で発生した電磁的ノイズが、第１の領域９４１に設けられた回路に伝わることを抑制することができる。また、第１の電極９１０と第２の電極９２０とが分離して設けられている。そのため、電磁ノイズの抑制効果を高めることが可能である。

図２０は、対比例としての基板９００ａに実装される電子回路の配置を模式的に示す。図２０に示す部材には、図１９に示す部材のうち対応する部材の符号の末尾に「ａ」を付けた符号を付す。そのため、図２０に示す部材に関する説明は省略する。

図２０に示す対比例において、発光素子７１０ａ、発光素子７２０ａ、及び発光素子７３０ａはセンサ７５０ａの周囲に設けられる。第１の電極９１０ａは、センサ７５０ａを囲うように設けられる。図２０に示す回路構成では、例えば駆動回路７４０ａで発生した電磁的ノイズがセンサ７５０ａに伝わり易くなる。また、駆動回路７４０ａと発光素子７１０ａ、発光素子７２０ａ、及び発光素子７３０ａとの間の距離が長くなる。そのため、図１９に示す回路配置に比べて、センサ７５０ａに加わるノイズが大きくなり易い。図１６から図２０等に関連して説明したように、本実施形態の測距装置４００によれば、発光素子７１０、発光素子７２０及び発光素子７３０の駆動回路７４０で発生する電磁的ノイズを遮蔽することができる。

以上において、カメラ１７０はレンズ交換式のカメラである。しかし、上述した測距装置４００及び測距装置４００を保持部材４３０は、レンズ交換式以外の任意のカメラに適用できる。

上記のような撮像装置１８０は、移動体に搭載されてもよい。撮像装置１８０は、図２１に示すような、無人航空機（ＵＡＶ）に搭載されてもよい。ＵＡＶ１０００は、ＵＡＶ本体１０２０、ジンバル３００、複数の撮像装置１０６０、及び撮像装置１８０を備えてよい。ＵＡＶ１０００は、推進部により推進され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などの飛行体、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。

ＵＡＶ本体１０２０は、複数の回転翼を備える。複数の回転翼は、推進部の一例である。ＵＡＶ本体１０２０は、複数の回転翼の回転を制御することでＵＡＶ１０００を飛行させる。ＵＡＶ本体１０２０は、例えば、４つの回転翼を用いてＵＡＶ１０００を飛行させる。回転翼の数は、４つには限定されない。また、ＵＡＶ１０００は、回転翼を有さない固定翼機でもよい。

撮像装置１８０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。ジンバル３００は、撮像装置１８０を回転可能に支持する。ジンバル３００は、支持機構の一例である。例えば、ジンバル３００は、撮像装置１８０を、アクチュエータを用いてピッチ軸で回転可能に支持する。ジンバル３００は、撮像装置１８０を、アクチュエータを用いて更にロール軸及び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つを中心に撮像装置１８０を回転させることで、撮像装置１８０の姿勢を変更してよい。

複数の撮像装置１０６０は、ＵＡＶ１０００の飛行を制御するためにＵＡＶ１０００の周囲を撮像するセンシング用のカメラである。２つの撮像装置１０６０が、ＵＡＶ１０００の機首である正面に設けられてよい。更に他の２つの撮像装置１０６０が、ＵＡＶ１０００の底面に設けられてよい。正面側の２つの撮像装置１０６０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１０６０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１０６０により撮像された画像に基づいて、ＵＡＶ１０００の周囲の３次元空間データが生成されてよい。ＵＡＶ１０００が備える撮像装置１０６０の数は４つには限定されない。ＵＡＶ１０００は、少なくとも１つの撮像装置１０６０を備えていればよい。ＵＡＶ１０００は、ＵＡＶ１０００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１０６０を備えてもよい。撮像装置１０６０で設定できる画角は、撮像装置１８０で設定できる画角より広くてよい。撮像装置１０６０は、単焦点レンズまたは魚眼レンズを有してもよい。

遠隔操作装置１６００は、ＵＡＶ１０００と通信して、ＵＡＶ１０００を遠隔操作する。遠隔操作装置１６００は、ＵＡＶ１０００と無線で通信してよい。遠隔操作装置１６００は、ＵＡＶ１０００に上昇、下降、加速、減速、前進、後進、回転等のＵＡＶ１０００の移動に関する各種命令を示す指示情報を送信する。指示情報は、例えば、ＵＡＶ１０００の高度を上昇させる指示情報を含む。指示情報は、ＵＡＶ１０００が位置すべき高度を示してよい。ＵＡＶ１０００は、遠隔操作装置１６００から受信した指示情報により示される高度に位置するように移動する。指示情報は、ＵＡＶ１０００を上昇させる上昇命令を含んでよい。ＵＡＶ１０００は、上昇命令を受け付けている間、上昇する。ＵＡＶ１０００は、上昇命令を受け付けても、ＵＡＶ１０００の高度が上限高度に達している場合には、上昇を制限してよい。

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。

特許請求の範囲、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、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、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。

１００ カメラモジュール
１０２ ベース部
１０８ 光学フィルタ
１１０ マウント部材
１２０ 中間マウント
１３０ マウントモジュール
１３１ 第１の面
１３２ 第２の面
１３３ 孔
１７０ カメラ
１７２ カウンターウェイト
１８０ 撮像装置
１８８ 撮像システム
１９０ 交換レンズ
３００ ジンバル
２００ 筐体
２０２ 背面
２６０ 調整機構
３０２ 取付部
３１０ 回転装置
３１８ ピッチ軸
３２０ 回転装置
３２２ 回転部材
３２８ ロール軸
３３０ 回転装置
３３８ ヨー軸
４００ 測距装置
４１０ 基部
４１２ 孔
４２０ 延出部
４２２ 貫通孔
４２３ 溝
４３０ 保持部材
４３１ 第１の面
４３２ 第２の面
４９０ 線
４９１ 直線
４９２ 円弧
５００ 支持部材
５０２ 固定部材
５０３ シャフト部
５０４ 第１の部分
５０５ 第２の部分
５０６ 螺子部
５０７ 螺子穴
５１０ 第１の側部
５１１ 第１のフィン
５１２ 通気口
５２０ 第２の側部
５２１ 第２のフィン
５２２ 通気口
５３０ 上部
５４０ 底部
５４１ 孔
５４２ 凹部
５５１ 第１の部分
５５２ 第２の部分
５６０ 基部
５６１ 第１の面
５６２ 第２の面
５７０ 貫通孔
５９０ 送風機
６１０ 蓋
６１２ 透光部材
６１４ 透光部材
６２０ ケース部材
７００ 受光部
７１０ 発光素子
７２０ 発光素子
７２２ レンズ
７３０ 発光素子
７４０ 駆動回路
７５０ センサ
８００ 遮蔽部材
８０１ 第１の面
８０２ 第２の面
８０５ 基部
８１０ 第１の部分
８２０ 第２の部分
８３０ 第１の取付部
８３１ 第１の孔
８３２ 突起部
８４０ 第２の取付部
８４１ 孔
８５２ 取付部
８５３ 取付部
８８０ 伝熱部材
９００ 基板
９０１ 面
９１０ 第１の電極
９２０ 第２の電極
９３１ 孔
９３２ 孔
９４１ 第１の領域
９４２ 第２の領域
９９０ 電源
１０００ ＵＡＶ
１０６０ 撮像装置
１０２０ ＵＡＶ本体
１６００ 遠隔操作装置

Claims (16)

1. 撮像装置の外部に設けられる測距装置を保持する保持部材であって、
   前記撮像装置の光軸方向に沿って延び、前記光軸方向の前記測距装置の移動をガイドする第１の部分を備える保持部材。
2. 前記第１の部分は、前記測距装置が備える支持部材が有する凹部に接する外形を持つ
   請求項１に記載の保持部材。
3. 前記第１の部分は、固定部材を介して前記測距装置が備える支持部材を固定する
   請求項１又は２に記載の保持部材。
4. 前記第１の部分には、前記固定部材が挿入される貫通孔が形成されている
   請求項３に記載の保持部材。
5. 前記固定部材は、
   シャフト部と、
   前記シャフト部の一端に設けられ、前記シャフト部の外径より広い外径を持つ第１の部分と
   を備え、
   前記シャフト部は、前記支持部材と接するとともに、前記貫通孔を貫通し、
   前記第１の部分は、前記第１の部分によって前記第１の部分が前記支持部材に押し付けられることによって、前記支持部材を固定する
   請求項４に記載の保持部材。
6. 前記シャフト部は、螺子部を有し、
   前記支持部材は、前記シャフト部の前記螺子部に噛み合う螺子穴を有し、
   前記第１の部分は、前記シャフト部の前記螺子部と前記螺子穴とが噛み合うことによって、前記第１の部分によって前記支持部材に押し付けられる
   請求項５に記載の保持部材。
7. 前記固定部材は、前記シャフト部の他端に設けられ、前記シャフト部を回転させる力を受け付ける第２の部分
   を備える請求項６に記載の保持部材。
8. 前記第１の部分には、前記光軸方向に沿って、前記第１の部分をガイドする溝が形成される
   請求項５に記載の保持部材。
9. 前記保持部材は、前記撮像装置においてレンズ装置が取り付けられるマウント部材に対して位置決めされる
   請求項１又は２に記載の保持部材。
10. 前記第１の部分は、前記マウント部材と連結される
    請求項９に記載の保持部材。
11. 前記マウント部材に固定される第２の部分
    を備え、
    前記第１の部分は、前記第２の部分と連結される
    請求項９に記載の保持部材。
12. 前記マウント部材は、前記撮像装置に着脱可能である
    請求項９に記載の保持部材。
13. 前記測距装置は、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ Ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）センサを備える
    請求項１又は２に記載の保持部材。
14. 請求項１又は２に記載の保持部材を備える撮像装置。
15. 前記測距装置を備える
    請求項１４に記載の撮像装置。
16. 請求項１４に記載の撮像装置と、
    前記撮像装置を予め定められた回転軸の周りに回転可能に支持する支持機構と
    を備える撮像システム。

Images