JP2022066921A - 支持機構及び撮像システム - Google Patents

Abstract

【解決手段】支持機構は、搭載物を回転可能に支持する。支持機構は、搭載物を支持する第１支持部材と、第１支持部材を第１軸の周りに回転可能に保持する第１保持部材とを備える。第１支持部材は、搭載物に取り付けられる第１機器と接続するための第１ケーブルが装着される第１コネクタを備える。撮像システムは、上記の支持機構と、撮像装置とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、支持機構及び撮像システムに関する。

特許文献１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撮像装置が記載されている。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］ 特開２０１９－２０３９３８号公報

本発明の一態様に係る支持機構は、搭載物を回転可能に支持する。支持機構は、搭載物を支持する第１支持部材を備えてよい。支持機構は、第１支持部材を第１軸の周りに回転可能に保持する第１保持部材を備えてよい。第１支持部材は、搭載物に取り付けられる第１機器と接続するための第１ケーブルが装着される第１コネクタを備えてよい。

第１支持部材は、第１ケーブルが備える第１固定部材を固定する第１固定部を備えてよい。

第１保持部材は、少なくとも第１コネクタを覆う蓋部材を備えてよい。第１支持部材は、蓋部材を可動に支持する蓋支持部を備えてよい。

第１固定部は、第１コネクタより第１機器が設けられる位置から離れた位置に設けられてよい。

第１支持部材は、第１軸に交差する方向において搭載物を支持する位置を調整するための調整機構を備えてよい。

第１支持部材及び第１保持部材の少なくとも一方は、第１保持部材が第１支持部材を保持している位置を示すインジケータが形成されてよい。

支持機構は、搭載物を支持する第２支持部材を備えてよい。支持機構は、第２支持部材を第１軸の周りに回転可能に保持する第２保持部材を備えてよい。第２支持部材は、搭載物に取り付けられる第２機器と接続するための第２ケーブルが装着される第２コネクタを備えてよい。

第１支持部材は、第１ケーブルが備える固定部材を固定する第１固定部を備えてよい。第２支持部材は、第２ケーブルが備える固定部材を固定する第２固定部を備えてよい。第１固定部は第１軸に対して第１の側に位置し、第２固定部は第１軸に対して第２の側に位置してよい。

支持機構は、第１保持部材を支持する第３支持部材を備えてよい。支持機構は、第３支持部材を第２軸の周りに回転可能に保持する第３保持部材を備えてよい。

第１コネクタは、第１軸に対して第３保持部材の位置とは反対側に設けられてよい。

支持機構は、第３保持部材を支持する第４支持部材を備えてよい。支持機構は、第４支持部材を第３軸の周りに回転可能に保持する第４保持部材を備えてよい。

搭載物は撮像装置であってよい。第１機器は、撮像装置に着脱可能な外部機器であってよい。

外部機器は、撮像装置に測距情報を出力する測距装置及び撮像装置に設けられたレンズ装置が備えるレンズを駆動する駆動装置の少なくとも一方であってよい。

本発明の一態様に係る撮像システムは、上記の支持機構を備えてよい。撮像システムは、撮像装置を備えてよい。

本発明の一態様によれば、回転される支持部材にケーブルが取り付けられるコネクタを設けることによって、搭載物に設けられる機器との間の電気的接続の自由度を高めることができる。

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。

撮像システム１０の斜視図である。 撮像システム１０の斜視図である。 撮像システム１０の側面図である。 ジンバル３００を撮像装置１００とともに示す斜視図である。 ジンバル３００を撮像装置１００とともに示す斜視図である。 第１支持部材３１０及び第１保持部材３１２の斜視図である。 第１支持部材３１０及び第１保持部材３１２をケース４００の図示を省略して示すの斜視図である。 第１ケーブル６００の正面図及び上面図と、斜め投影面に関する２つの投影図である。 第１ケーブル６００の斜視図である。 第２コネクタ６２０を第１支持部材３１０に取り付ける場合を示す。 第１支持部材３１０と測距装置２０とが第１ケーブル６００で接続され、レンズモータ３０と第２支持部材３２０とが第２ケーブル７００で接続された状態を示す。 図１１のＡＡ断面の一部を示す。 支持体９００に撮像システム１０が支持されている状態を示す。 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及び図２は、本実施形態に係る撮像システム１０の斜視図を示す。図３は、撮像システム１０の側面図を示す。

撮像システム１０は、カメラ１７０と、測距装置２０と、レンズモータ３０と、ジンバル３００と、ケーブル６００と、ケーブル７００とを備える。カメラ１７０は、撮像装置１００と、レンズ装置１９０とを備える。カメラ１７０は、レンズ交換式のカメラであってよい。

撮像装置１００は、レンズ装置１９０を通過した被写体光束により撮像するイメージセンサを内部に備える。レンズ装置１９０は、撮像装置１００に着脱可能なレンズ装置である。

カメラ１７０に係る構成を説明する場合に、レンズ装置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。

ジンバル３００は支持機構の一例である。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、撮像装置１００を３軸の周りに回転可能に支持する。ジンバル３００は、撮像装置１００をピッチ軸３０１の周りに回転可能に支持する。ジンバル３００は、撮像装置１００をロール軸３０２の周りに回転可能に支持する。ジンバル３００は、撮像装置１００を、ヨー軸３０３の周りに回転可能に支持する。ピッチ軸３０１及びヨー軸３０３は、ｚ軸に直交する。ピッチ軸３０１及びヨー軸３０３はｚ軸に実質的に直交する軸であってよい。ピッチ軸３０１及びヨー軸３０３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、例えばＵＡＶ等の移動体に取り付けられる。

測距装置２０は、撮像装置１００に装着される。測距装置２０は、撮像装置１００に固定された測距装置保持部材２２によって保持される。測距装置２０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。測距装置２０は、撮像装置１００に測距情報を出力する。測距装置２０には、第１ケーブル６００を通じて撮像装置１００から電力が供給される。第１ケーブル６００は、撮像装置１００に取り付けられる測距装置２０と接続するための電気ケーブルである。撮像装置１００は、測距装置２０から出力された距離に基づいて、レンズ装置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。測距装置２０は、第１ケーブル６００が接続される機器の一例である。測距装置２０は、撮像装置１００に着脱可能な外部機器の一例である。

レンズモータ３０は、撮像装置１００に装着される。レンズモータ３０は、撮像装置１００に固定されたレンズモータ保持部材３２によって保持される。レンズモータ３０は、ピッチ軸を含みｚ軸に平行な面に関して測距装置２０とは反対側に設けられる。レンズモータ３０は、レンズ装置１９０が備えるレンズを駆動する。レンズモータ３０は、レンズ装置１９０のレンズ鏡筒に設けられたフォーカスリングを回転させることによって、レンズ装置１９０が備えるフォーカスレンズを光軸方向に移動させる。レンズモータ３０には、撮像装置１００から第２ケーブル７００を通じて駆動信号及び電力が供給される。第２ケーブル７００は、撮像装置１００に取り付けられるレンズモータ３０と接続するためのケーブルである。なお、レンズモータ３０は、レンズ装置１９０のレンズ鏡筒に設けられたズームリングを回転させることによって、レンズ装置１９０が備えるズームレンズを光軸方向に移動させてよい。レンズモータ３０は、第２ケーブル７００が接続される機器の一例である。レンズモータ３０は、撮像装置１００に着脱可能な外部機器の一例である。

図４及び図５は、ジンバル３００を撮像装置１００とともに示す斜視図である。ジンバル３００は、第１支持部材３１０と、第２支持部材３２０と、第１保持部材３１２と、第２保持部材３２２と、第３支持部材３３０と、第３保持部材３３２と、第４支持部材３４０と、第４保持部材３４２とを備える。

第１支持部材３１０は、撮像装置１００を支持する。例えば、第１支持部材３１０は、撮像装置１００に固定されて撮像装置１００を支持する。第１保持部材３１２は、第１支持部材３１０をピッチ軸３０１の周りに回転可能に保持する。第１保持部材３１２は、第１支持部材３１０をピッチ軸３０１の周りに回転させるモータを内部に備える。

第２支持部材３２０は、撮像装置１００を支持する。例えば、第２支持部材３２０は、撮像装置１００に固定されて撮像装置１００を支持する。第２保持部材３２２は、第２支持部材３２０をピッチ軸３０１の周りに回転可能に保持する。第２保持部材３２２は、第２支持部材３２０をピッチ軸３０１の周りに回転させるモータを内部に備える。

第１支持部材３１０及び第１保持部材３１２は、ヨー軸３０３に対して第２支持部材３２０及び第２保持部材３２２とは反対側に位置する。ジンバル３００は、第１支持部材３１０と第２支持部材３２０との間で撮像装置１００を支持する。

第３支持部材３３０は、第１保持部材３１２を支持する。第３保持部材３３２は、第３支持部材３３０をロール軸３０２の周りに回転可能に保持する。第３保持部材３３２は、第３支持部材３３０をロール軸３０２の周りに回転させるモータを内部に備える。

第４支持部材３４０は、第３保持部材３３２を支持する。第４保持部材３４２は、第４支持部材３４０をヨー軸３０３の周りに回転可能に保持する。第４保持部材３４２は、第４支持部材３４０をヨー軸３０３の周りに回転させるモータを備える。

第４支持部材３４０は、撮像システム１０を支持する支持体に固定される。例えば、第４支持部材３４０は、ＵＡＶ等の移動体に固定される。ジンバル３００は、第１保持部材３１２及び第２保持部材３２２と、第３保持部材３３２と、第４保持部材３４２とを制御する制御回路を備える。制御回路は、第１保持部材３１２及び第２保持部材３２２と、第３保持部材３３２と、第４保持部材３４２とを制御することによって、撮像装置１００の支持体に対する撮像装置１００の姿勢を制御する。

図６は、第１支持部材３１０及び第１保持部材３１２の斜視図である。第１保持部材３１２は、回転体３１４と、ケース４００と、ロック部材４９０とを備える。回転体３１４は、第１保持部材３１２が内部に備えるモータによって回転する。ケース４００は、ビス４０１、ビス４０２、ビス４０３及びビス４０４によって回転体３１４に固定される。

第１支持部材３１０は、第１端部４１０から第２端部４２０に向けてｚ軸方向に延伸する形状を有する。第１支持部材３１０は、第１端部４１０において撮像装置１００に固定される。第１支持部材３１０は、撮像装置１００に固定される固定面４１８を第１端部４１０に備える。固定面４１８には、撮像装置１００に第１支持部材３１０を固定するための固定部４１１、固定部４１２、固定部４１３及び固定部４１４が設けられる。固定面４１８には、撮像装置１００との間で電気信号及び電力を受け渡すための端子部４４０が設けられる。

第１支持部材３１０は、第１ケーブル６００を着脱可能な取付部２５０を備える。取付部２５０は、第１支持部材３１０の第２端部４２０に設けられる。第２端部４２０は、ロール軸３０２方向において第１端部４１０とは反対側の端部である。

第１支持部材３１０は、第１ケーブル６００が装着される第１コネクタ２１０を備える。第１コネクタ２１０は、取付部２５０に設けられる。第１コネクタ２１０は、複数の電気端子を備える。第１コネクタ２１０はレセプタクルである。第１コネクタ２１０は例えばＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃ（登録商標）端子である。第１コネクタ２１０は、ピッチ軸３０１に対して第３保持部材３３２の位置とは反対側に設けられる。第１コネクタ２１０は、ｚ軸方向に開口する。したがって、第１ケーブル６００が備える端子部は、ｚ軸に沿って第１コネクタ２１０に挿入された状態となる。第１コネクタ２１０の電気端子は、端子部４４０が備える電気端子に接続される。

第１支持部材３１０は、第１ケーブル６００が備える第２固定部材６２４を固定する第１固定部２２０を備える。第１固定部２２０は、取付部２５０に設けられる。第１固定部２２０はビス孔である。第１固定部２２０は雌ネジ部を有する。第１ケーブル６００の詳細な構造については後述する。

第１支持部材３１０は、蓋部材２９０を備える。蓋部材２９０は、第１コネクタ２１０及び第１固定部２２０を覆う。蓋部材２９０は取付部２５０を覆う。蓋部材２９０は、少なくとも第１コネクタ２１０を覆う部材であってよい。

第１支持部材３１０は、蓋部材２９０を可動に支持する蓋支持部２９２を備える。蓋支持部２９２は取付部２５０に設けられる。蓋支持部２９２は、蓋部材２９０を可動に支持する支持孔であってよい。

取付部２５０において、第１コネクタ２１０は、蓋支持部２９２と第１固定部２２０との間に設けられる。蓋支持部２９２、第１コネクタ２１０、及び第１固定部２２０は、ｚ軸及びピッチ軸３０１に直交する方向において、測距装置２０に近い順に、蓋支持部２９２、第１コネクタ２１０、第１固定部２２０の順に設けられる。このように、第１固定部２２０は、第１コネクタ２１０より測距装置２０が設けられる位置から離れた位置に設けられる。すなわち、第１固定部２２０は、第１コネクタ２１０より測距装置２０から遠くの位置に設けられる。そのため、第１ケーブル６００を取付部２５０に取り付ける場合に、第１ケーブルの第２固定部材６２４を操作し易くなる。また、測距装置２０と第１コネクタ２１０とを接続する第１ケーブル６００の取り回しが容易となる。

第１支持部材３１０は、ケース４００と回転体３１４との間の開口４５０をｚ軸方向に沿って貫通する。第１支持部材３１０は、第１保持部材３１２に対してｚ軸方向に相対的に移動可能である。図３に示されるように、第１支持部材３１０にはガイド溝３１７が形成されている。ガイド溝３１７は、ｚ軸方向に沿う方向に形成されている。第１支持部材３１０は、第１保持部材３１２がガイド溝３１７に嵌まった状態で、第１保持部材３１２に対してｚ軸方向に相対的に移動可能となる。ガイド溝３１７は、第１支持部材３１０がピッチ軸３０１に交差する方向において撮像装置１００を支持する位置を調整するための調整機構の一例である。

ロック部材４９０は、ユーザ操作に応じて、ケース４００を第１支持部材３１０に押さえ付けたロック状態と、ロック状態が解除されたロック解除状態とを切り替える。ロック部材４９０によってロック解除状態にある場合に、第１支持部材３１０は、第１保持部材３１２に対してｚ軸方向に相対的に移動可能となる。ロック部材４９０によってロック状態にある場合に、第１支持部材３１０は、第１保持部材３１２に対してｚ軸方向に相対的に移動不可能となり、第１支持部材３１０は第１保持部材３１２に対してｚ軸方向に位置決めされる。

カメラ１７０の質量は、撮像装置１００に装着するレンズ装置１９０の質量によって変わる。第１支持部材３１０が第１保持部材３１２によって保持される位置を調整することによって、カメラ１７０の重心位置をピッチ軸３０１に近づけることができる。また、第１支持部材３１０が第１保持部材３１２によって保持される位置を調整することによって、カメラ１７０の重心位置をヨー軸３０３に近づけることができる。これにより、ピッチ軸３０１に関する慣性モーメントや、ヨー軸３０３に関する慣性モーメントを小さくすることができる。また、カメラ１７０の姿勢を維持するためにジンバル３００にかかる負荷を低減することができる。また、第１支持部材３１０をｚ軸プラス方向に移動させることによって、撮像装置１００の第３支持部材３３０側の面１０４に、カメラ１７０の重心位置を調整するためのカウンターウェイトを装着する空間を確保することができる。

図７は、第１支持部材３１０及び第１保持部材３１２の斜視図をケース４００の図示を省略して示す。第１支持部材３１０には、第１保持部材３１２が第１支持部材３１０を保持している位置を示す目盛４７０及び目盛４７２が刻印されている。目盛４７０及び目盛４７２は、第１支持部材３１０に形成され、第１保持部材３１２が第１支持部材３１０を保持している位置を示すインジケータの一例である。ケース４００に固定されたプレート４２１又はプレート４２２と目盛４７０との位置関係によって、第１保持部材３１２が第１支持部材３１０を保持している位置が示される。また、ケース４００に固定されたプレート４２３と目盛４７２との位置関係によって、第１保持部材３１２が第１支持部材３１０を保持している位置が示される。ユーザは、目盛４７０又は目盛４７２によって、第１保持部材３１２が第１支持部材３１０を保持している位置を読み取ることができる。

図８は、第１ケーブル６００の正面図及び上面図と、斜め投影面に関する２つの投影図である。図９は、第１ケーブル６００の斜視図である。

第１ケーブル６００は、コネクタ付きケーブルである。第１ケーブル６００は、一例として測距装置２０と第１支持部材３１０とを接続するケーブルとして使用される。第１ケーブル６００は、ケーブル部６０２、第１コネクタ６１０、第２コネクタ６２０、第１固定部材６１４、及び第２固定部材６２４を備える。第１コネクタ６１０はケーブル部６０２の一端に設けられ、第２コネクタ６２０はケーブル部６０２の他端に設けられる。

第１コネクタ６１０は、第１ハウジング６１１と、第１ハウジング６１１の第１面６３１から第１方向に延出する第１端子部６１２とを備える。第１端子部６１２は複数の電気端子を備える。第１端子部６１２はプラグである。第１端子部６１２は例えばＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃ（登録商標）端子である。第１端子部６１２は、測距装置２０が備えるＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃ（登録商標）レセプタクルに挿入され得る。

ケーブル部６０２は、第１ハウジング６１１の第２面６３２から、第１方向とは交差する第２方向に延出する。第１ハウジング６１１は、第１面６３１と第２面６３２との間に、第１方向と斜めに交差する第３面６３３を備える。

第１ハウジング６１１は、第１面６３１から第２面６３２にかけて、第２方向と斜めに交差する第４面６３４と、第３面６３３とを備える。第４面６３４及び第３面６３３は、第１面６３１から第２面６３２にかけて、第４面６３４、第３面６３３の順に設けられる。

第１面６３１は、第２面６３２に対して傾斜している。つまり、第１面６３１は、第２面６３２とは異なる向きを向く面である。第１端子部６１２が第１面６３１に直交する方向に延出し、ケーブル部６０２が第２面６３２に直交する方向に延出する場合、第１端子部６１２が延出する方向は、ケーブル部６０２が延出する方向とは斜めに交差する方向となる。このように、ケーブル部６０２は、第２面６３２から、第１端子部６１２が延出する第１方向とは斜めに交差する方向に延出する。

第１固定部材６１４は、第１コネクタ６１０を測距装置２０に固定するための部材である。第１固定部材６１４は、第１ハウジング６１１において第４面６３４を備える部位に設けられ、第１端子部６１２が第１面６３１から延出する第１方向に沿う方向に第１ハウジング６１１から延出する。

第１固定部材６１４は、ネジ部６１５及び操作部６１６を備える。ネジ部６１５は、第１ハウジング６１１から第１端子部６１２側に延出するように設けられる。ネジ部６１５は、測距装置２０が備える雌ネジ部に挿入される。操作部６１６は、第１ハウジング６１１から第３面６３３側に延出するように設けられる。操作部６１６は、第１固定部材６１４を回転させるユーザ操作を受け付ける部材である。第１コネクタ６１０が測距装置２０が備えるコネクタに取り付けられた状態でユーザが操作部６１６を回転させると、測距装置２０が備える雌ネジ部にネジ部６１５がねじ込まれる。これにより、第１コネクタ６１０が測距装置２０に固定される。

次に、第２コネクタ６２０について説明する。第２コネクタ６２０は、第１コネクタ６１０と同様の構成を備える。そのため、第２コネクタ６２０の詳細な説明については省略する場合がある。

第２コネクタ６２０は、第２ハウジング６２１と、第２ハウジング６２１の第５面６３５から第３方向に延出する第２端子部６２２とを備える。第２端子部６２２は複数の電気端子を備える。第２端子部６２２はプラグである。第２端子部６２２は、例えば第１コネクタ２１０に挿入され得る。第２端子部６２２は例えばＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃ（登録商標）端子である。

ケーブル部６０２は、第２ハウジング６２１の第６面６３６から、第３方向とは交差する第４方向に延出する。第２ハウジング６２１は、第５面６３５と第６面６３６との間に、第３方向と斜めに交差する第７面６３７を備える。

第２ハウジング６２１は、第５面６３５から第６面６３６にかけて、第２方向と斜めに交差する第８面６３８と、第７面６３７とを備える。第８面６３８及び第７面６３７は、第５面６３５から第６面６３６にかけて、第８面６３８、第７面６３７の順に設けられる。

第５面６３５は、第６面６３６に対して傾斜している。つまり、第５面６３５は、第６面６３６とは異なる向きを向く面である。第２端子部６２２が第５面６３５に直交する方向に延出し、ケーブル部６０２が第６面６３６に直交する方向に延出する場合、第２端子部６２２が第５面６３５から延出する方向は、ケーブル部６０２が第６面６３６から延出する方向とは斜めに交差する方向となる。このように、ケーブル部６０２は、第６面６３６から、第２端子部６２２が延出する第３方向とは斜めに交差する方向に延出する。

図８に示されるように、第２面６３２が第６面６３６と対向するように配置した場合に、ケーブル部６０２は第２面６３２と第６面６３６との間を直線状に接続可能である。第２面６３２が第６面６３６と対向するように配置し、ケーブル部６０２が第２面６３２と第６面６３６との間を直線状に接続する状態にした場合に、第１端子部６１２は、ケーブル部６０２の延伸方向を延長した線に対して、第２端子部６２２と同じ側に位置する。そのため、第１端子部６１２が延出する第１方向と第２端子部６２２が延出する第３方向とがなす角度は、１８０°より小さくなる。そのため、第１ケーブル６００は、全体として、第１ケーブル６００で接続される機器の間を弧状に接続する形状で接続し易くなる。第１ケーブル６００がこのような形状を持つことで、第１ケーブル６００で測距装置２０と第１支持部材３１０とが接続された状態でジンバル３００がカメラ１７０を回転させた場合に、第１ケーブル６００がジンバル３００と干渉しにくくなり得る。なお、第１方向と第２方向とがなす角度は、第３方向と第４方向とがなす角度と同一であってよい。

第２固定部材６２４は、第２コネクタ６２０を第１支持部材３１０に固定するための部材である。第２固定部材６２４は、第２ハウジング６２１において第８面６３８を備える部位に設けられ、第２端子部６２２が第５面６３５から延出する第３方向に沿う方向に第２ハウジング６２１から延出する。

第２固定部材６２４は、ネジ部６２５及び操作部６２６を備える。ネジ部６２５は、第１ハウジング６１１から、第２端子部６２２側に延出するように設けられる。ネジ部６２５は、ジンバル３００の第１支持部材３１０が備える第１固定部２２０に挿入される。操作部６２６は、第２ハウジング６２１から第７面６３７側に延出するように設けられる。操作部６２６は、第２固定部材６２４を回転させるユーザ操作を受け付ける部材である。図１０に、第１ケーブル６００の第２コネクタ６２０を第１支持部材３１０に取り付ける場合を示す。第２端子部６２２が第１コネクタ２１０に挿入された状態でユーザが操作部６２６を回転させると、第１固定部２２０が有する雌ネジ部にネジ部６２５がねじ込まれる。これにより、第２コネクタ６２０が第１支持部材３１０に固定される。

第１ケーブル６００の第１コネクタ６１０は第１端子部６１２の片側に第１固定部材６１４を備える。また、第２コネクタ６２０は第２端子部６２２の片側に第２固定部材６２４を備える。そのため、第１ケーブル６００の挿入方向が一意となるため、誤挿入による第１ケーブル６００とジンバル３００との干渉や、電気的な不都合が生じることを抑制することができる。

図１１は、第１支持部材３１０と測距装置２０とが第１ケーブル６００で接続され、レンズモータ３０と第２支持部材３２０とが第２ケーブル７００で接続された状態を示す。なお、図６から図９等に関連して、第１支持部材３１０及び測距装置２０に第１ケーブル６００を取り付けるための構造を説明した。そのため、当該構造については説明を省略する。まず、第２支持部材３２０に第２ケーブル７００を取り付ける構造について、第１支持部材３１０の取付部２５０の構造との相違点を主に説明する。なお、第２ケーブル７００は、第１ケーブル６００と同一の構造を備える。そのため、第２ケーブル７００の構造については説明を省略する。図１２は、図１１のＡＡ断面の一部を示す。

第２支持部材３２０は、第１支持部材３１０と同様の構造を持つ。第２支持部材３２０は、第１支持部材３１０の取付部２５０と同様に、第２ケーブル７００が備える第２コネクタの第２端子７２２が装着される第２コネクタ８１０と、第２ケーブル７００が備える第２コネクタの第２固定部材７２４を固定する第２固定部８２０と、蓋部材２９４を支持する蓋支持部８９２とを備える取付部８５０を備える。ただし第２支持部材３２０の第２コネクタ８１０、第２固定部８２０及び蓋支持部８９２は、それぞれ第１支持部材３１０の第１コネクタ２１０、第１固定部２２０及び蓋支持部２９２とｚ軸に対して対象な位置に設けられる。つまり、第１支持部材３１０において第１コネクタ２１０、第１固定部２２０及び蓋支持部２９２の順に並ぶ方向に沿って見た場合、第２支持部材３２０の第２コネクタ８１０、第２固定部８２０及び蓋支持部８９２は、第２固定部８２０、第２コネクタ８１０及び蓋支持部８９２の順に並ぶ。つまり、第２支持部材３２０においては、第２固定部８２０は、第２コネクタ８１０よりレンズモータ３０が設けられる位置から離れた位置に設けられる。すなわち、第２ケーブル７００を固定するための第２固定部８２０は、第２コネクタ８１０よりレンズモータ３０から遠くの位置に設けられる。よって、第１固定部２２０は、ピッチ軸３０１に対して第１の側に位置し、第２固定部８２０はピッチ軸３０１に対して反対側の第２の側に位置する。そのため、第２ケーブル７００を第２支持部材３２０に取り付ける場合に、第２ケーブルの第２固定部材７２４を操作し易くなる。また、レンズモータ３０と第２支持部材３２０とを接続する第２ケーブル７００の取り回しが容易となる。

例えば図１１等に示されるように、測距装置２０に第１ケーブル６００の第１コネクタ６１０が接続されている場合、第１ケーブル６００のケーブル部６０２は、第１コネクタ６１０からピッチ軸３０１に近づく方向に延出する。つまり、第１ケーブル６００のケーブル部６０２は、第１端子部６１２の延出方向に沿う方向に第１コネクタ６１０から延出する場合に比べて、レンズ装置１９０の外周に沿う方向に延出する。そのため、第１保持部材３１２、第２保持部材３２２、測距装置２０、及びレンズモータ３０のうちピッチ軸３０１から最も離れた部位より外側にケーブル部６０２が突出しないようにすることができる。第２ケーブル７００についても同様に、第２ケーブル７００のケーブル部７０２が外側に突出しないようにすることができる。

図１３は、支持体９００に撮像システム１０が支持されている状態を示す。上述したように、ジンバル３００は、カメラ１７０をピッチ軸３０１、ロール軸３０２、ヨー軸３０３の周りに独立して回転させることができる。第１ケーブル６００は、第１支持部材３１０と測距装置２０とを接続して、測距装置２０に電力を供給することができる。第２ケーブル７００は、第２支持部材３２０とレンズモータ３０とを接続して、レンズモータ３０に電力を供給することができる。そのため、撮像装置１００に測距装置２０やレンズモータ３０等の外部機器を搭載した場合に、外部機器に電力を供給することができる。ジンバル３００が撮像装置１００を回転させた場合でも、第１コネクタ２１０と測距装置２０との間の位置関係は変化せず、第２コネクタ８１０とレンズモータ３０との間の位置関係も変化しない。そのため、第１ケーブル６００及び第２ケーブル７００にかかる負荷を軽減することができる。本実施形態によれば、ジンバル３００の支持部材に電気端子を設けることで、電力供給の自由度を高めることができる。

また、測距装置２０及びレンズモータ３０は、ピッチ軸３０１の周りに設けられている。そのため、撮像装置１００をピッチ軸３０１やロール軸３０２の周りに回転させても測距装置２０やレンズモータ３０等の外部機器はジンバル３００に干渉しない。

上述したように、第１ケーブル６００が測距装置２０に接続されている場合、第１ケーブル６００のケーブル部６０２はレンズ装置１９０の外周に沿う方向に延出する。また、第１ケーブル６００の第１コネクタ６１０は、第１端子部６１２の延出方向に対して傾斜する第３面６３３を備える。そのため、例えば図１３に示されるように、第１ケーブル６００によって測距装置２０と第１支持部材３１０とが電気的かつ機械的に接続した状態でジンバル３００がカメラ１７０をピッチ軸３０１及びロール軸３０２の周りに回転させた場合でも、ケーブル部６０２や第１コネクタ６１０が第４保持部材３４２に接触することを抑制することができる。第２ケーブル７００についても同様に、第２ケーブル７００によってレンズモータ３０と第２支持部材３２０とが電気的かつ機械的に接続した状態でジンバル３００がカメラ１７０を回転させた場合でも、ケーブル部７０２や第２コネクタ７２０が第４保持部材３４２に接触することを抑制することができる。

上記のような撮像装置１００は、移動体に搭載されてもよい。撮像装置１００は、図１４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１００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１００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１００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１００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１００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１００を回転させることで、撮像装置１００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１００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。

１０ 撮像システム
２０ 測距装置
２２ 測距装置保持部材
３０ レンズモータ
３２ レンズモータ保持部材
１００ 撮像装置
１７０ カメラ
１９０ レンズ装置
２１０ 第１コネクタ
２２０ 第１固定部
２５０ 取付部
２９０ 蓋部材
２９２ 蓋支持部
２９４ 蓋部材
３００ ジンバル
３０１ ピッチ軸
３０２ ロール軸
３０３ ヨー軸
３１０ 第１支持部材
３１２ 第１保持部材
３１４ 回転体
３１７ ガイド溝
３２０ 第２支持部材
３２２ 第２保持部材
３３０ 第３支持部材
３３２ 第３保持部材
３４０ 第４支持部材
３４２ 第４保持部材
４００ ケース
４０１ ビス
４０２ ビス
４０３ ビス
４０４ ビス
４１０ 第１端部
４１１、４１２、４１３、４１４ 固定部
４１８ 固定面
４２０ 第２端部
４２１、４２２、４２３ プレート
４４０ 端子部
４５０ 開口
４７０、４７２ 目盛
４９０ ロック部材
６００ ケーブル
６０２ ケーブル部
６１０ 第１コネクタ
６１１ 第１ハウジング
６１２ 第１端子部
６１４ 第１固定部材
６１５ ネジ部
６１６ 操作部
６２０ 第２コネクタ
６２１ 第２ハウジング
６２２ 第２端子部
６２４ 第２固定部材
６２５ ネジ部
６２６ 操作部
６３１ 第１面
６３２ 第２面
６３３ 第３面
６３４ 第４面
６３５ 第５面
６３６ 第６面
６３７ 第７面
６３８ 第８面
７００ ケーブル
７０２ ケーブル部
７２０ 第２コネクタ
７２４ 第２固定部材
８１０ 第２コネクタ
８２０ 第２固定部
８５０ 取付部
８９２ 蓋支持部
９００ 支持体
１０００ ＵＡＶ
１０２０ ＵＡＶ本体
１０６０ 撮像装置
１６００ 遠隔操作装置

第１支持部材は、少なくとも第１コネクタを覆う蓋部材を備えてよい。第１支持部材は、蓋部材を可動に支持する蓋支持部を備えてよい。

Claims (14)

1. 搭載物を回転可能に支持する支持機構であって、
   前記搭載物を支持する第１支持部材と、
   前記第１支持部材を第１軸の周りに回転可能に保持する第１保持部材と
   を備え、
   前記第１支持部材は、前記搭載物に取り付けられる第１機器と接続するための第１ケーブルが装着される第１コネクタを備える
   支持機構。
2. 前記第１支持部材は、前記第１ケーブルが備える第１固定部材を固定する第１固定部を備える
   請求項１に記載の支持機構。
3. 前記第１保持部材は、少なくとも前記第１コネクタを覆う蓋部材を備え、
   前記第１支持部材は、前記蓋部材を可動に支持する蓋支持部を備える
   請求項２に記載の支持機構。
4. 前記第１固定部は、前記第１コネクタより前記第１機器が設けられる位置から離れた位置に設けられる
   請求項２又は３に記載の支持機構。
5. 前記第１支持部材は、前記第１軸に交差する方向において前記搭載物を支持する位置を調整するための調整機構を備える
   請求項１又は２に記載の支持機構。
6. 前記第１支持部材及び前記第１保持部材の少なくとも一方は、前記第１保持部材が前記第１支持部材を保持している位置を示すインジケータが形成されている
   請求項１又は２に記載の支持機構。
7. 前記搭載物を支持する第２支持部材と、
   前記第２支持部材を前記第１軸の周りに回転可能に保持する第２保持部材と
   をさらに備え、
   前記第２支持部材は、前記搭載物に取り付けられる第２機器と接続するための第２ケーブルが装着される第２コネクタを備える
   請求項１又は２に記載の支持機構。
8. 前記第１支持部材は、前記第１ケーブルが備える固定部材を固定する第１固定部を備え、
   前記第２支持部材は、前記第２ケーブルが備える固定部材を固定する第２固定部を備え、
   前記第１固定部は第１軸に対して第１の側に位置し、前記第２固定部は第１軸に対して第２の側に位置する
   請求項７に記載の支持機構。
9. 前記第１保持部材を支持する第３支持部材と、
   前記第３支持部材を第２軸の周りに回転可能に保持する第３保持部材と
   を備える請求項１又は２に記載の支持機構。
10. 前記第１コネクタは、前記第１軸に対して前記第３保持部材の位置とは反対側に設けられる
    請求項９に記載の支持機構。
11. 前記第３保持部材を支持する第４支持部材と、
    前記第４支持部材を第３軸の周りに回転可能に保持する第４保持部材と
    を備える請求項９に記載の支持機構。
12. 前記搭載物は撮像装置であり、
    前記第１機器は、前記撮像装置に着脱可能な外部機器である
    請求項１又は２に記載の支持機構。
13. 前記外部機器は、前記撮像装置に測距情報を出力する測距装置及び前記撮像装置に設けられたレンズ装置が備えるレンズを駆動する駆動装置の少なくとも一方である
    請求項１２に記載の支持機構。
14. 請求項１２に記載の支持機構と、
    前記撮像装置と
    を備える撮像システム。

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