JP2022064770A - 撮像システム - Google Patents

Abstract

【課題】搭載物を一方向に移動させる保持機構が駆動する際に発生する音を抑制する搭載物保持装置を提供する。【解決手段】調整機構５００が、ナット５０４を摘まみネジ５０２に押し付ける押付部材５１０を有し、押付部材５１０は、ナット５０４を摘まみネジ５０２に押し付けながらナット５０４とともにヨー軸方向に移動可能に保持部材５０６の収容部５０７に保持される。ナット５０４が常に押付部材５１０に押し付けられる。これにより、保持機構が上下する場合に、ナット５０４が摘まみネジ５０２に対してずれて音が発生することを抑制する。【選択図】図５

Description

本発明は、搭載物保持装置、及び撮像システムに関する。

特許文献１には、撮像装置を回転可能に支持するジンバルを本体に対してＺ軸方向に移動可能に保持する保持機構が開示されている。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］ 特開２０１９－２０３９３８号公報

搭載物を一方向に移動させる保持機構が駆動する際に発生する音を抑制することが望まれている。

本発明の一態様に係る搭載物保持装置は、搭載物を保持する基台と、一端で第１軸部を中心に回転可能に基台を保持する保持機構と、保持機構の他端を第１軸部に沿った第２軸部を中心に回転可能に保持し、基台を第１軸部に交差する第１方向に移動させるべく保持機構を駆動する駆動源を有する本体と、一端が保持機構の一端側に連結され、他端が保持機構の他端側に延びる第１弾性体と、本体に設けられ、第１弾性体の他端が連結され、第１弾性体の長さを調整することで第１弾性体の弾性力を調整する調整機構とを備えてよい。調整機構は、第２軸部に沿った第２方向と交差する第３方向に延びるネジと、第１弾性体の他端が連結され、ネジがねじ込まれるネジ穴を有し、ネジの回転に伴い、第３方向に沿って移動して、弾性体の長さを調整するナットと、ネジを回転可能に、かつナットを第３方向に沿って移動可能に保持する保持部材と、ナットをネジに押し付けながらナットとともに第３方向に沿って移動可能に保持部材に保持される押付部材とを含んでよい。

保持機構は、第１軸部を中心に基台に対して回転可能に一端が基台に連結され、第２軸部を中心に本体に対して回転可能に他端が本体に連結される第１腕部と、第１腕部に沿って配置され、第１軸部に沿った第３軸部を中心に基台に対して回転可能に一端が基台に連結され、第２軸部に沿った第４軸部を中心に本体に対して回転可能に他端が本体に連結される第２腕部とを有してよい。第１弾性体の一端は、第２腕部の一端に連結されてよい。

押付部材は、第２方向の片側からナットをネジに押し付けてよい。

ネジは、摘まみネジでよい。

保持部材は、摘まみネジのネジ山部分、ナット及び押付部材を収容する収容部と、外部から収容部まで達し、摘まみネジのねじ山部分が貫通する貫通孔とを有してよい。

押付部材は、収容部の内壁と、ナットの側壁との間に配置される第２弾性体を含んでよい。

第３方向は、第１方向に沿った方向でよい。

本発明の一態様に係る撮像システムは、上記搭載物保持装置と、搭載物とを備えてよい。搭載物は、撮像装置と、撮像装置を回転可能に支持する支持機構とを有してよい。基台は、支持機構を保持してよい。

本発明の一態様によれば、搭載物を一方向に移動させる保持機構が駆動する際に発生する音を抑制できる。

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である。 撮像システムを正面から見た平面図である。 図２に示す撮像システムのＸ－Ｘ断面図である。 調整機構及び第２腕部の外観斜視図である。 調整機構の分解斜視図である。 ジンバルと反対側から見た調整機構及び第２腕部の平面図である。 図６に示す調整機構及び第２腕部のＸ－Ｘ断面図である。 図８は、ピッチ軸方向の側面側から見た調整機構及び第２腕部の一部の平面図である。 図８に示す調整機構のＡ－Ａ断面図である。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかか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。

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１０の外観斜視図である。図２は、撮像システム１０を正面から見た平面図である。図３は、図２に示す撮像システム１０のＸ－Ｘ断面図である。

撮像システム１０は、撮像装置１００、本体２００、ジンバル３００、及び保持機構４００を備える。撮像装置１００は、内部にイメージセンサを備える。撮像装置１００は、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。ジンバル３００は、撮像装置１００を回転可能に支持する。ジンバル３００は、ヨー軸、ピッチ軸、及びロール軸を中心に撮像装置１００を回転可能に支持する。保持機構４００は、ジンバル３００を本体２００に対してヨー軸方向に移動可能に保持する。本体２００は、保持機構４００を駆動するモータ２１０を有する。

ジンバル３００は、第１支持部３０１、第１回転部３０２、第２支持部３０３、第２回転部３０４、第３支持部３０５、及び第３回転部３０６を有する。ジンバル３００は、撮像装置１００を回転可能に支持する支持機構の一例である。撮像装置１００及びジンバル３００は、搭載物の一例である。

第１支持部３０１は、撮像装置１００の本体を支持する。第１支持部３０１は、撮像装置１００の本体である筐体に固定されてよい。第１支持部３０１の一端が撮像装置１００の筐体に連結され、第１支持部３０１の他端が、第１回転部３０２と回転可能に連結される。第１回転部３０２は、モータを含み、モータが駆動することで、第１支持部３０１を介して撮像装置１００をピッチ軸を中心に回転させる。

第１回転部３０２には、第２支持部３０３が連結されている。第１回転部３０２と第２支持部３０３とは一体的に構成されてよい。第２支持部３０３は、ロール軸を中心に回転可能に第２回転部３０４に連結されている。図１に示す例では、第２回転部３０４の回転軸は、撮像装置１００の光軸と交差している。すなわち、第２回転部３０４の回転軸は、ロール軸と平行でない。しかし、第２回転部３０４の回転軸は、撮像装置１００の光軸と平行でもよい。第２回転部３０４は、モータを含み、モータが駆動することで、第２支持部３０３を介して撮像装置１００をロール軸を中心に回転させてよい。

第２回転部３０４には、第３支持部３０５が連結されている。第２回転部３０４と第３支持部３０５とは一体的に構成されてよい。第３支持部３０５には、ヨー軸を中心に回転可能に第３回転部３０６が連結されている。第３回転部３０６は、モータを含み、モータが駆動することで、第３支持部３０５を介して撮像装置１００をヨー軸を中心に回転させる。

保持機構４００は、基台３１０を介してジンバル３００を保持する。保持機構４００は、一端で第１軸部４０５を中心に回転可能に基台３１０を保持する。本体２００は、保持機構４００の他端を第１軸部４０５に沿った第２軸部４０７を中心に回転可能に保持する。本体２００は、基台３１０を第１軸部４０５に交差するヨー軸方向に移動させるべく保持機構２００を駆動するモータ２１０を有する。基台３１０は、ジンバル３００の基部である第３回転部３０６を搭載する搭載面を有する。保持機構４００は、基台３１０の搭載面を水平に保ちながら、ジンバル３００及び撮像装置１００をヨー軸方向に上下させる。

保持機構４００は、第１腕部４０１、及び第２腕部４０２を有する。第１腕部４０１の一端は、ヨー軸と交差するピッチ軸方向に延びる第１軸部４０５を中心に基台３１０に対して回転可能に基台３１０に連結される。第１腕部４０１の他端は、本体２００に対して第１軸部４０５に沿った第２軸部４０７を中心に回転可能に本体２００に連結される。

第２腕部４０２は、第１腕部４０１に沿って配置される。第２腕部４０２は、第１腕部４０１よりヨー軸方向の下側に配置される。第２腕部４０２の一端は、第１軸部４０５に沿った第３軸部４０６を中心に基台３１０に対して回転可能に基台３１０に連結される。第１軸部４０５と第３軸部４０６とは平行であり、第３軸部４０６は、第１軸部４０５よりヨー軸方向の下側に位置する。第２腕部４０２の他端は、第１軸部４０５に沿った第４軸部４０８を中心に本体２００に対して回転可能に本体２００に連結される。

モータ２１０が駆動することで、第１腕部４０１が第２軸部４０７を中心に回転する。第１腕部４０１が本体２００に対して回転することで、第１腕部４０１の一端に連結された基台３１０がヨー軸方向に移動する。基台３１０がヨー軸方向に移動することに伴い、第２腕部４０２も第１腕部４０１とともに第４軸部４０８を中心に本体２００に対して回転する。これにより、保持機構４００は、基台３１０の搭載面を水平に保ちながら、ジンバル３００及び撮像装置１００をヨー軸方向に上下させる。

撮像装置１００に装着されるレンズユニットの重量は、装着されるレンズユニットの種類によって変化する。そのため、モータ２１０が保持機構４００を駆動するのに必要なトルクは、装着されるレンズユニットの種類によって変化する。そこで、モータ２１０のトルクの変化を抑制するために、保持機構４００は、トルクを調整するための調整バネ４０４をさらに有する。本体２００は、調整バネ４０４の弾性力を調整するための調整機構５００をさらに有する。調整機構５００が、調整バネ４０４の長さを調整することで、調整バネ４０４の弾性力を調整する。これにより、レンズユニット、撮像装置１００、またはジンバル３００の重量の変化により、モータ２１０で発生させるトルクが変化することを抑制する。

図４は、調整機構５００及び第２腕部４０２の外観斜視図である。図５は、調整機構５００の分解斜視図である。図６は、ジンバル３００と反対側から見た調整機構５００及び第２腕部４０２の平面図である。図７は、図６に示す調整機構５００及び第２腕部４０２のＸ－Ｘ断面図である。図８は、ピッチ軸方向の側面側から見た調整機構５００及び第２腕部４０２の一部の平面図である。図９は、図８に示す調整機構５００のＡ－Ａ断面図である。

調整バネ４０４の一端は、第２腕部４０２の基台３１０側の一端に連結される。調整バネ４０４の他端は、調整機構５００に連結される。調整機構５００は、ピッチ軸と交差するヨー軸方向に延びる摘まみネジ５０２を含む。調整機構５００は、ナット５０４をさらに含む。ナット５０４は、調整バネ４０４の他端が連結される。ナット５０４は、調整バネ４０４がねじ込まれるネジ穴５０５を有する。すなわち、摘まみネジ５０２は、雄ネジであり、ナット５０４は、雌ネジである。ナット５０４は、摘まみネジ５０２の回転に伴い、ヨー軸に沿って上下移動し、調整バネ４０４の長さを調整する。

調整機構５００は、保持部材５０６をさらに含む、保持部材５０６は、摘まみネジ５０２を回転可能に、かつナット５０４をヨー軸方向に沿って移動可能に保持する。保持部材５０６は、摘まみネジ５０２のネジ山部分５０２１、及びナット５０４を収容する収容部５０７を内部に有する。保持部材５０６は、ヨー軸方向の上部に、外部から収容部５０７まで達し、ネジ山部分５０２１が貫通する貫通孔５０３を有する。

このように構成された調整機構５００によれば、摘まみネジ５０２を回転させることで、ナット５０４がヨー軸方向に上下するので、調整バネ４０４の一端と他端との間の長さを調整できる。これにより、調整バネ４０４の弾性力を調整できる。よって、モータ２１０により保持機構４００を駆動して、基台３１０を上下させるために必要なトルクを調整できる。

ここで、摘まみネジ５０２のネジ山部分５０２１とナット５０４のネジ山部分との間には、製造上の隙間が存在する。そのため、保持機構４００がヨー軸方向に上下すると、摘まみネジ５０２に対してナット５０４がずれて音が発生することがある。例えば、保持機構４００がヨー軸方向の上方に上昇し、ロール軸と平行になった状態からヨー軸方向に上下すると、調整バネ４０４の弾性力がナット５０４に伝わる方向が変化する。これにより、ナット５０４が摘まみネジ５０２に対してずれて音が発生することがある。

そこで、本実施形態では、調整機構５００が、ナット５０４を摘まみネジ５０２に押し付ける押付部材５１０をさらに有する。

押付部材５１０は、押付バネ５１２、スライダ５１４、及び押え付けネジ５１６を有する。押付バネ５１２は、スライダ５１４と、ナット５０４との間に配置される、押え付けネジ５１６は、スライダ５１４の貫通孔を介して、押付バネ５１２をスライダ５１４とナット５０４との間に挟んだ状態で、ナット５０４の側面に固定される。

スライダ５１４は、ナット５０４に対向する面、及び収容部５０７の内壁に対向する面のそれぞれに凹部を有する。スライダ５１４は、凹部同士を貫通し、押え付けネジ５１６が挿入される貫通孔を有する。スライダ５１４のナット５０４に対向する面側の凹部には、押付バネ５１２が配置される。スライダ５１４は、押付バネ５１２の弾性力で収容部５０７の内壁に押し付けられ、反力がナット５０４に伝わり、ナット５０４が摘まみネジ５０２に押し付けられる。

押付部材５１０は、ナット５０４を摘まみネジ５０２に押し付けながらナット５０４とともにヨー軸方向に移動可能に保持部材５０６の収容部５０７に保持される。ナット５０４が常に押付部材５１０に押し付けられる。これにより、保持機構４００が上下する場合に、ナット５０４が摘まみネジ５０２に対してずれて音が発生することを抑制できる。

押付部材５１０はナット５０４のピッチ軸方向の片側からピッチ軸方向にナット５０４を摘まみネジ５０２に押し付けている。これにより、ナット５０４が摘まみネジ５０２に対してガタつくことを防止できる。なお、押付部材５１０がナット５０４のピッチ軸方向の両側からナット５０４を摘まみネジ５０２に押し付けると、ナット５０４が摘まみネジ５０２に対してガタつき、音が発生してしまう。

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。

１０ 撮像システム
１００ 撮像装置
２００ 本体
２１０ モータ
３００ ジンバル
３０１ 第１支持部
３０２ 第１回転部
３０３ 第２支持部
３０４ 第２回転部
３０５ 第３支持部
３０６ 第３回転部
３１０ 基台
４００ 保持機構
４０１ 第１腕部
４０２ 第２腕部
４０４ 調整バネ
４０５ 第１軸部
４０６ 第３軸部
４０７ 第２軸部
４０８ 第４軸部
５００ 調整機構
５０２ 摘まみネジ
５０３ 貫通孔
５０４ ナット
５０５ネジ穴
５０６ 保持部材
５０７ 収容部
５１０ 押付部材
５１２ 押付バネ
５１４ スライダ
５１６ 押え付けネジ

Claims (8)

1. 搭載物を保持する基台と、
   一端で第１軸部を中心に回転可能に前記基台を保持する保持機構と、
   前記保持機構の他端を前記第１軸部に沿った第２軸部を中心に回転可能に保持し、前記基台を前記第１軸部に交差する第１方向に移動させるべく前記保持機構を駆動する駆動源を有する本体と、
   一端が前記保持機構の前記一端側に連結され、他端が前記保持機構の他端側に延びる第１弾性体と、
   前記本体に設けられ、前記第１弾性体の他端が連結され、前記第１弾性体の長さを調整することで前記第１弾性体の弾性力を調整する調整機構と
   を備え、
   前記調整機構は、
   前記第２軸部に沿った第２方向と交差する第３方向に延びるネジと、
   前記第１弾性体の他端が連結され、前記ネジがねじ込まれるネジ穴を有し、前記ネジの回転に伴い、前記第３方向に沿って移動して、前記弾性体の長さを調整するナットと、
   前記ネジを回転可能に、かつ前記ナットを前記第３方向に沿って移動可能に保持する保持部材と、
   前記ナットを前記ネジに押し付けながら前記ナットとともに前記第３方向に沿って移動可能に前記保持部材に保持される押付部材と
   を含む、搭載物保持装置。
2. 前記保持機構は、
   前記第１軸部を中心に前記基台に対して回転可能に一端が前記基台に連結され、前記第２軸部を中心に前記本体に対して回転可能に他端が前記本体に連結される第１腕部と、
   前記第１腕部に沿って配置され、前記第１軸部に沿った第３軸部を中心に前記基台に対して回転可能に一端が前記基台に連結され、前記第２軸部に沿った第４軸部を中心に前記本体に対して回転可能に他端が前記本体に連結される第２腕部と
   を有し、
   前記第１弾性体の前記一端は、前記第２腕部の一端に連結される、請求項１に記載の搭載物保持装置。
3. 前記押付部材は、前記第２方向の片側から前記ナットを前記ネジに押し付ける、請求項１に記載の搭載物保持装置。
4. 前記ネジは、摘まみネジである、請求項１に記載の搭載物保持装置。
5. 前記保持部材は、前記摘まみネジのネジ山部分、前記ナット及び前記押付部材を収容する収容部と、外部から前記収容部まで達し、前記摘まみネジのねじ山部分が貫通する貫通孔とを有する、請求項４に記載の搭載物保持装置。
6. 前記押付部材は、前記収容部の内壁と、前記ナットの側壁との間に配置される第２弾性体を含む、請求項５に記載の搭載物保持装置。
7. 前記第３方向は、前記第１方向に沿った方向である、請求項１に記載の搭載物保持装置。
8. 請求項１から７の何れか１つに記載の搭載物保持装置と、
   前記搭載物と
   を備え、
   前記搭載物は、
   撮像装置と、
   前記撮像装置を回転可能に支持する支持機構とを有し、
   前記基台は、前記支持機構を保持する、撮像システム。

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