JP2023072909A - レンズ装置、撮像装置、撮像システム、及び移動体 - Google Patents

Abstract

【解決手段】レンズ装置は、レンズを保持する保持部材と、保持部材の第１外側面に対向して配置され、保持部材をレンズの光軸に沿って移動させる動力を発生させる駆動源と、第１外側面に対向して配置され、光軸に沿って延び、駆動源により回転されるリードスクリューと、リードスクリューが挿入されるネジ穴を有し、リードスクリューの回転により光軸に沿った第１方向及び第１方向と反対の第２方向に移動し、保持部材を光軸に沿って移動させるための動力を保持部材に伝達する第１伝達部材と、保持部材、駆動源、リードスクリュー、及び第１伝達部材を収容する収容部材と、保持部材の第２外側面と収容部材の第２外側面に対向する第１内側面との間に設けられ、保持部材が収容部材に対して光軸に沿って移動することをガイドする第１ガイド機構と、保持部材の第２外側面が収容部材の第１内側面に引き寄せられる力を提供する引寄せ構造とを備えてよい。【選択図】図４

Description

本発明は、レンズ装置、撮像装置、撮像システム、及び移動体に関する。

特許文献１には、ガイドバーをその半径方向に片寄せ付勢するガイドバー片寄せ付勢部材が開示されている。特許文献２には、ガイド軸に対してレンズ保持枠を磁気的な力を作用させて片寄せさせることが開示されている。特許文献３には、レンズ枠にねじ山飛びを防ぐストッパを設けることが開示されている。特許文献４には、リードスクリューを介して駆動されるレンズホルダを吊軸でガイドすることが開示されている。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］特開平０４－５６９１４号公報
［特許文献２］特開平０８－７５９７４号公報
［特許文献３］特開平０５－３３３２５４号公報
［特許文献４］特開２０１４－８５６３２号公報

レンズを保持する保持部材の移動の際の滑り摩擦力による推力低下を防止しつつ、保持部材のガタつきを防止することが望まれている。

本発明の一態様に係るレンズ装置は、レンズを保持する保持部材を備えてよい。レンズ装置は、保持部材の第１外側面に対向して配置され、保持部材をレンズの光軸に沿って移動させる動力を発生させる駆動源を備えてよい。レンズ装置は、第１外側面に対向して配置され、光軸に沿って延び、駆動源により回転されるリードスクリューを備えてよい。レンズ装置は、リードスクリューが挿入されるネジ穴を有し、リードスクリューの回転により光軸に沿った第１方向及び第１方向と反対の第２方向に移動し、保持部材を光軸に沿って移動させるための動力を保持部材に伝達する第１伝達部材を備えてよい。レンズ装置は、保持部材、駆動源、リードスクリュー、及び第１伝達部材を収容する収容部材を備えてよい。レンズ装置は、保持部材の第２外側面と収容部材の第２外側面に対向する第１内側面との間に設けられ、保持部材が収容部材に対して光軸に沿って移動することをガイドする第１ガイド機構を備えてよい。レンズ装置は、保持部材の第２外側面が収容部材の第１内側面に引き寄せられる力を提供する引寄せ構造を備えてよい。

第２外側面は、第１外側面と交差してよい。

第１ガイド機構は、保持部材の第２外側面及び収容部材の第１内側面のそれぞれに、互いに対向して光軸に沿って設けられる第１ガイド溝部と、第１ガイド溝部の間に配置される第１ボールとを有してよい。

第１ガイド溝部は、光軸に沿って延びる底面と、互いに対向し底面から開口に向かって広がるように傾斜する２つの側面とを有してよい。

引寄せ構造は、保持部材の第２外側面及び収容部材の第１内側面の一方に設けられる磁石と、保持部材の第２外側面及び収容部材の第１内側面の他方に設けられる強磁性体とを有してよい。

引寄せ構造は、保持部材の第２外側面に固定され、保持部材の第２外側面が収容部材の第１内側面に引き寄せられる力を提供する板バネを有してよい。

収容部材は、第１内側面と、第１内側面の裏面の第３外側面との間を貫通する開口を有してよい。板バネは、収容部材の第３外側面側から開口を介して保持部材の第２外側面に固定されてよい。引寄せ構造は、収容部材の第３外側面と板バネの第３外側面に面する面との間に設けられ、板バネが保持部材と共に収容部材に対して光軸に沿って移動することをガイドする第２ガイド機構をさらに有してよい。

第２ガイド機構は、第３外側面の開口の周囲に設けられ、光軸に沿った第２ガイド溝と、第２ガイド溝と板バネとの間に配置される第２ボールとを有してよい。

第１伝達部材は、保持部材に第１方向に移動させるための動力を伝達してよい。レンズ装置は、保持部材に対して第１方向及び第２方向に沿って移動可能に保持部材に保持され、第１伝達部材が第１方向に移動することに応じて第１伝達部材に押されて第１方向に移動することで、保持部材に動力を伝達して保持部材を第１方向に移動させる第２伝達部材を備えてよい。レンズ装置は、収容部材に対して保持部材を第２方向に移動させる力を保持部材に与え、第１伝達部材が第２方向に移動することに応じて保持部材を第２伝達部材とともに第２方向に移動させる第１弾性部材を備えてよい。レンズ装置は、第２伝達部材を保持部材に対して第２方向の成分を有する力で押し、第２伝達部材を第１伝達部材に押し付ける第２弾性部材を備えてよい。

本発明の一態様に係る撮像装置は、上記レンズ装置と、レンズ装置を介して結像された像を撮像するイメージセンサとを備えてよい。

レンズ装置は、レンズから出射された光を反射させて、イメージセンサに向けて出射する反射ミラーをさらに備えてよい。

本発明の一態様に係る撮像システムは、上記撮像装置と、撮像装置を支持する支持機構とを備えてよい。支持機構は、レンズ装置の光軸の方向を重力方向と交差する方向に向ける場合、第２外側面が重力方向を向くように、撮像装置を支持してよい。

本発明の一態様に係る移動体は、上記撮像システムを備えて移動する移動体でよい。

本発明の一態様によれば、レンズを保持する保持部材の移動の際の滑り摩擦力による推力低下を防止しつつ、保持部材のガタつきを防止できる。

なお、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。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。

無人航空機及び遠隔操作装置の外観の一例を示す図である。 撮像装置の一部の内部構造を示す図である。 図２に示すＡ－Ａ断面図を示す図である。 撮像装置を第１レンズ群の入射面側から見た断面図である。 レンズ枠を底面側から見た斜視図である。 レンズ枠を取り外した状態の固定ベースを天井側から見た斜視図である。 撮像装置を第１レンズ群の入射面側から見た断面図である。 レンズ枠を底面側から見た斜視図である。 レンズ枠を取り外した状態の固定ベースを天井側から見た斜視図である。 板バネをレンズ枠に固定する様子を示す図である。 レンズ枠が固定ベースに対して第１方向に最も寄った状態を示す図である。 レンズ枠が固定ベースに対して第２方向に最も寄った状態を示す図である。

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。

図１は、無人航空機（ＵＡＶ）１０００及び遠隔操作装置３００の外観の一例を示す。ＵＡＶ１０００は、ＵＡＶ本体２０、複数の撮像装置６０、及び撮像システム１０を備える。撮像システム１０は、ジンバル５０、及び撮像装置１００を備える。ＵＡＶ１０００は、移動体の一例である。移動体とは、空中を移動する飛行体、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。空中を移動する飛行体とは、ＵＡＶの他、空中を移動する他の航空機、飛行船、ヘリコプター等を含む概念である。

ＵＡＶ本体２０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２０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２０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５０は、撮像装置１００を回転可能に支持する。ジンバル５０は、支持機構の一例である。例えば、ジンバル５０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５０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５０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６０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６０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６０が、ＵＡＶ１０００の底面に設けられてよい。正面側の２つの撮像装置６０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６０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６０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６０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６０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６０を備えてもよい。撮像装置６０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６０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３００は、ＵＡＶ１０００と通信して、ＵＡＶ１０００を遠隔操作する。遠隔操作装置３００は、ＵＡＶ１０００と無線で通信してよい。遠隔操作装置３００は、ＵＡＶ１０００に上昇、下降、加速、減速、前進、後進、回転などの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３００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。

図２は、撮像装置１００の一部の内部構造を示す。図３は、図２に示すＡ－Ａ断面図を示す。撮像装置１００は、第１レンズ群１０１と、第２レンズ群１０２と、反射ミラー１０４と、イメージセンサ１０３とを備える。反射ミラー１０４は、第１レンズ群１０１と第２レンズ群１０２との間に配置される。反射ミラー１０４は、第１レンズ群１０１及び第２レンズ群１０２を含む光学系の光路を折り曲げる。第１レンズ群１０１から出射された光は、反射ミラー１０４で反射して、第２レンズ群１０２に入射し、イメージセンサ１０３で受光される。反射ミラー１０４は、姿勢変更可能な駆動機構を有し、駆動機構を制御することで第１レンズ群１０１から出射された光の方向を異なる方向に変えて、第２レンズ群１０２に第１レンズ群１０１からの光を入射させる。

反射ミラー１０４は、光学式像振れ補正機構（ＯＩＳ）として機能する。撮像装置１００は、振動センサで検出される撮像装置１００の振動を示す振動信号に基づいて、反射ミラー１０４を駆動して、像振れ補正を実行する。振動センサは、撮像装置１００の振動を検出する加速度センサでよい。ジャイロセンサは、例えば角度振れと回転振れを検出する。加速度センサは、例えばＸ方向やＹ方向のシフトぶれを検出する。ジャイロセンサでも、角度または回転をＸ方向の成分やＹ方向の成分に変換することができる。加速度センサでも、Ｘ方向またはＹ方向のシフトぶれを角度ぶれと回転ぶれに変換することができる。振動センサは加速度センサとジャイロセンサとを組み合わせてもよい。振動センサは、ジンバル５０に設けられてよい。

このように構成された撮像システム１０は、ジンバル５０及び反射ミラー１０４を組み合わせて像振れ補正を実行してよい。ジンバル５０は、第１周波数帯域の像振れを補正してよい。反射ミラー１０４は、第１周波数帯域とは異なる第２周波数帯域の像振れを補正してよい。ジンバル５０は、１ｋＨｚから１０ｋＨｚ程度の周波数帯域の像振れを補正してよい。反射ミラー１０４は、１０ｋＨｚから１５０ｋＨｚ程度の周波数帯域の像振れを補正してよい。

撮像装置１００は、レンズ枠２０２と、固定ベース２０４と、レンズ駆動機構２１０とをさらに備える。レンズ枠２０２は、第１レンズ群１０１を保持する。固定ベース２０４は、第１レンズ群１０１の光軸に沿ってレンズ枠２０２を移動可能に保持する。レンズ駆動機構２１０は、レンズ枠２０２を光軸に沿って第１方向７０、及び第１方向７０と反対の第２方向７２に移動させる駆動力をレンズ枠２０２に提供する。レンズ枠２０２は、保持部材の一例である。固定ベース２０４は、収容部材の一例である。

レンズ駆動機構２１０は、モータ２１１、リードスクリュー２１２、モータナット２１３、ナットフレーム２１４、バネ２１５、及びバネ２１６を有する。モータ２１１は、駆動源の一例であり、ステッピングモータでよい。モータ２１１の駆動軸部には、リードスクリュー２１２が結合されている。

リードスクリュー２１２には、モータナット２１３が噛み合っている。モータナット２１３は、リードスクリュー２１２のネジ溝に適合するネジ穴を有する。モータ２１１が駆動することでリードスクリュー２１２が回転すると、モータナット２１３は、第１方向７０及び第２方向７２に移動する。モータナット２１３は、第１方向７０に移動させるための動力をレンズ枠２０２に伝達する。

モータナット２１３は、レンズ枠２０２に直接接触していない。ナットフレーム２１４は、レンズ枠２０２に対して第１方向７０及び第２方向７２に沿って移動可能にレンズ枠２０２に保持される。ナットフレーム２１４は、モータナット２１３が第１方向７０に移動することに応じてモータナット２１３に押されて第１方向７０に移動することで、レンズ枠２０２に動力を伝達してレンズ枠２０２を第１方向７０に移動させる。モータナット２１３は、第１伝達部材の一例である。ナットフレーム２１４は、第２伝達部材の一例である。

撮像装置１００は、バネ２１５、及びバネ２１６をさらに備える。バネ２１６の一端は、固定ベース２０４に固定され、バネ２１６の他端は、ナットフレーム２１４に固定される。ナットフレーム２１４が第１方向７０に移動すると、バネ２１６は、伸張し、ナットフレーム２１４に固定ベース２０４に対して第２方向７２に移動させる力を提供する。これにより、モータナット２１３が第２方向７２に移動することに応じて、バネ２１６がナットフレーム２１４とともにレンズ枠２０２を第２方向７２に移動させる。バネ２１６は、第１弾性部材の一例である。

バネ２１５は、ナットフレーム２１４をレンズ枠２０２に対して第２方向７２の成分を有する力で押し、ナットフレーム２１４をモータナット２１３に押し付ける。バネ２１５は、第２弾性部材の一例である。

バネ２１５が発生させる第２方向７２の成分を有する力は、バネ２１６が発生させる第２方向７２の成分を有する力より大きい。バネ２１５が発生させる第２方向７２の成分を有する力は、バネ２１６が発生させる第２方向７２の成分を有する力の１０倍以上大きくてよい。

このように構成された撮像装置１００において、リードスクリュー２１２が回転してモータナット２１３が、第１方向７０に移動すると、モータナット２１３は、ナットフレーム２１４を第１方向７０に押す。ナットフレーム２１４は、バネ２１５によりモータナット２１３に押し付けられた状態で、モータナット２１３とともに第１方向７０に移動する。レンズ枠２０２もナットフレーム２１４の移動に伴い、バネ２１６を伸長させながら第１方向７０に移動する。

リードスクリュー２１２が回転してモータナット２１３が、第２方向７２に移動すると、ナットフレーム２１４がモータナット２１３に押し付けられた状態で、バネ２１６で発生する第２方向７２の成分を有する力で、レンズ枠２０２がナットフレーム２１４とともに第２方向７２に移動する。

このように構成された撮像装置１００において、撮像装置１００が落下するなどして衝撃を受けて、レンズ枠２０２が第１方向７０に移動すると、バネ２１５が収縮して、ナットフレーム２１４は、モータナット２１３から離れてレンズ枠２０２とともに第１方向７０に移動する。よって、衝撃に伴うレンズ枠２０２の第１方向７０への移動で、モータナット２１３及びリードスクリュー２１２を介して衝撃がモータ２１１に伝わることを防止できる。

さらに、撮像装置１００が落下するなどして衝撃を受けて、レンズ枠２０２が第２方向７２に移動する場合には、ナットフレーム２１４がモータナット２１３に接触した状態を維持しつつ、バネ２１５が収縮するので、ナットフレーム２１４がレンズ枠２０２ともに第２方向７２に移動しない。よって、衝撃に伴うレンズ枠２０２の第２方向７２への移動でも、モータナット２１３及びリードスクリュー２１２を介して衝撃がモータ２１１に伝わることを防止できる。

図４は、撮像装置１００を第１レンズ群１０１の入射面側から見た断面図である。図５は、レンズ枠２０２を底面側から見た斜視図である。図６は、レンズ枠２０２を取り外した状態の固定ベース２０４を天井側から見た斜視図である。

撮像装置１００は、ガイド機構２２０をさらに備える。モータ２１１は、レンズ枠２０２の第１外側面２０２１に対向して配置され、ガイド機構２２０は、レンズ枠２０２の第１外側面２０２１とは異なる第２外側面２０２２と、固定ベース２０４の第２外側面２０２２に対向する第１内側面２０４１との間に設けられる。第２外側面２０２２は、第１外側面２０２１に対して交差する面である。ガイド機構２２０は、レンズ枠２０２が固定ベース２０４に対して第１レンズ群１０１の光軸に沿って移動することをガイドする。ガイド機構２２０は、レンズ枠２０２の第１外側面２０２１側と、第１外側面２０２１に対向する第４外側面２０２３側とにそれぞれ２つずつ、光軸に沿って配置される。

ガイド機構２２０は、レンズ枠２０２の第２外側面２０２２及び固定ベース２０４の第１内側面２０４１のそれぞれに、互いに対向して光軸に沿って設けられるガイド溝部２２１及び２２２を有する。ガイド機構２２０は、ガイド溝部２２１及び２２２の間に配置されるボール２２３をさらに有する。ガイド機構２２０は、それぞれ２つのボール２２３を有してよい。ガイド機構２２０は、１つまたは３つ以上のボール２２３を有してもよい。

ガイド溝部２２１及び２２２は、断面Ｖ字状に構成されてよい。ガイド溝部２２１及び２２２は、光軸に沿って延びる底面と、互いに対向し底面から開口に向かって広がるように傾斜する２つの側面とを有してよい。

ガイド機構２２０により、レンズ枠２０２が固定ベース２０４に対して光軸に沿って移動することをガイドすることで、レンズ枠２０２が固定ベース２０４に対して移動する際に発生する滑り摩擦力を低減できる。

しかし、ガイド機構２２０によりレンズ枠２０２が固定ベース２０４に対してボール２２３を介して支持されているだけでは、撮像装置１００に衝撃が加えられた場合、レンズ枠２０２が固定ベース２０４に対してずれてしまう可能性がある。

そこで、撮像装置１００は、レンズ枠２０２の第２外側面２０２２を固定ベース２０４の第１内側面２０４１側に引き寄せる引寄せ構造２３０をさらに備える。

引寄せ構造２３０は、磁石２３１と、ヨーク２３２と、バックヨーク２３３とを有する。磁石２３１は、固定ベース２０４の第１内側面２０４１に設けられてよい。ヨーク２３２は、レンズ枠２０２の第２外側面２０２２の磁石２３１に対向する位置に設けられる。バックヨーク２３３は、磁石２３１のヨーク２３２と対向する面と反対の面に設けられる。ヨーク２３２は、強磁性体の一例である。磁石２３１がレンズ枠２０２に設けられ、ヨーク２３２が固定ベース２０４に設けられてもよい。しかし、ヨーク２３２よりも重量がある磁石２３１が固定ベース２０４に設けられるほうが好ましい。

ヨーク２３２が磁石２３１に引き寄せられていることで、撮像装置１００に衝撃が加えられた場合に、レンズ枠２０２が固定ベース２０４に対してずれてしまうことを防止できる。また、ヨーク２３２が磁石２３１に引き寄せられる方向が、重力方向下向き２８０になるように、撮像装置１００の撮像方向が水平方向を向く場合に重力方向下側に、ガイド機構２２０が設けられている。これにより、より確実にレンズ枠２０２を固定ベース２０４に引き寄せることができる。

上記の例では、引寄せ構造２３０として磁石２３１とヨーク２３２とが用いられる例について説明した。しかし、レンズ枠２０２が固定ベース２０４に引き寄せられる力を発生させることができれば、磁石２３１でなくてもよい。例えば、引寄せ構造は、板バネを有してもよい。

図７は、他の実施形態に係る撮像装置１００の第１レンズ群１０１の入射面側から見た断面図である。図８は、他の実施形態に係るレンズ枠２０２を底面側から見た斜視図である。図９は、他の実施形態に係るレンズ枠２０２を取り外した状態の固定ベース２０４を天井側から見た斜視図である。

引寄せ構造２４０は、板バネ２４１を有する。板バネ２４１は、レンズ枠２０２の第２外側面２０２２に固定される。板バネ２４１は、レンズ枠２０２の第２外側面２０２２を固定ベース２０４の第１内側面２０４１に引き寄せる力を提供する。

固定ベース２０４は、第１内側面２０４１と、第１内側面２０４１の裏面の第３外側面２０４２との間を貫通する開口２０４３を有する。板バネ２４１は、図１０に示すように、固定ベース２０４の第３外側面２０４２側から開口２０４３を介してレンズ枠２０２の第２外側面２０２２に固定される。

引寄せ構造２４０は、固定ベース２０４の第３外側面２０４２と板バネ２４１の第３外側面に面する面との間に設けられるガイド構造２４４をさらに有する。ガイド構造２４４は、板バネ２４１がレンズ枠２０２と共に固定ベース２０４に対して光軸に沿って移動することをガイドする。

ガイド構造２４４は、固定ベース２０４の第３外側面２０４２の開口２０４３の周囲に設けられ、光軸に沿ったガイド溝２４２を有する。さらに、ガイド構造２４４は、ガイド溝２４２と板バネ２４１との間に配置されるボール２４３を有する。

図１１は、レンズ枠２０２が固定ベース２０４に対して第１方向７０に最も寄った状態を示す。図１２は、レンズ枠２０２が固定ベース２０４に対して第２方向７２に最も寄った状態を示す。図１１及び図１２に示すように、レンズ枠２０２が固定ベース２０４に対して光軸に沿った第１方向７０及び第２方向７２に移動する場合に、板バネ２４１は、レンズ枠２０２とともに固定ベース２０４に対して光軸に沿って第１方向７０及び第２方向７２に移動する。板バネ２４１と固定ベース２０４との間にはボール２４３がある。したいがって、板バネ２４１が移動する際に、固定ベース２０４に対して滑り摩擦力が発生することを抑制できる。このように、引寄せ構造２４０が、ガイド構造２４４を有することで、レンズ枠２０２の第２外側面２０２２が固定ベース２０４の第１内側面２０４１に引き寄せられ、レンズ枠２０２が固定ベース２０４に対してずれることを防止する。さらに、引寄せ構造２４０が、ガイド構造２４４を有することで、レンズ枠２０２が固定ベース２０４に対して移動する際に発生する滑り摩擦力を抑制できる。

上記の通り、撮像装置１００は、ジンバル５０に回転可能に支持されている。ジンバル５０は、撮像装置１００の光軸の方向を重力方向と交差する方向に向ける場合、例えば、撮像装置１００の光軸の方向を水平方向に向けている場合、レンズ枠２０２の第２外側面２０２２が重力方向を向くように、撮像装置１００を支持する。これにより、より確実にレンズ枠２０２をガイド機構２２０を介して固定ベース２０４に引き寄せることができる。

上記の構成により、撮像装置１００をＵＡＶ１０００などの移動体に搭載する場合でも適用できる。すなわち、撮像装置１００の光軸の方向を重力方向と交差する方向に向ける場合、例えば、撮像装置１００の光軸の方向を水平方向に向けている場合、レンズ枠２０２の第２外側面２０２２が重力方向を向くように、撮像装置１００を支持する。これにより、移動体の移動に伴う振動で、レンズ枠２０２が固定ベース２０４に対してずれることをより確実に防止できる。

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 ＵＡＶ本体
５０ ジンバル
６０ 撮像装置
１００ 撮像装置
１０１ 第１レンズ群
１０２ 第２レンズ群
１０３ イメージセンサ
１０４ 反射ミラー
２０２ レンズ枠
２０４ 固定ベース
２１０ レンズ駆動機構
２１１ モータ
２１２ リードスクリュー
２１３ モータナット
２１４ ナットフレーム
２１５ バネ
２１６ バネ
２２０ ガイド機構
２２１ ガイド溝部
２２３ ボール
２３０ 引寄せ構造
２３１ 磁石
２３２ ヨーク
２３３ バックヨーク
２４０ 引寄せ構造
２４１ 板バネ
２４２ ガイド溝
２４３ ボール
２４４ ガイド構造
３００ 遠隔操作装置
２０２１ 第１外側面
２０２２ 第２外側面
２０２３ 第４外側面
２０４１ 第１内側面
２０４２ 第３外側面
２０４３ 開口

Claims (13)

1. レンズを保持する保持部材と、
   前記保持部材の第１外側面に対向して配置され、前記保持部材を前記レンズの光軸に沿って移動させる動力を発生させる駆動源と、
   前記第１外側面に対向して配置され、前記光軸に沿って延び、前記駆動源により回転されるリードスクリューと、
   前記リードスクリューが挿入されるネジ穴を有し、前記リードスクリューの回転により前記光軸に沿った第１方向及び前記第１方向と反対の第２方向に移動し、前記保持部材を前記光軸に沿って移動させるための動力を前記保持部材に伝達する第１伝達部材と、
   前記保持部材、前記駆動源、前記リードスクリュー、及び前記第１伝達部材を収容する収容部材と、
   前記保持部材の第２外側面と前記収容部材の前記第２外側面に対向する第１内側面との間に設けられ、前記保持部材が前記収容部材に対して前記光軸に沿って移動することをガイドする第１ガイド機構と、
   前記保持部材の前記第２外側面が前記収容部材の前記第１内側面に引き寄せられる力を提供する引寄せ構造と
   を備える、レンズ装置。
2. 前記第２外側面は、前記第１外側面と交差する、請求項１に記載のレンズ装置。
3. 前記第１ガイド機構は、
   前記保持部材の前記第２外側面及び前記収容部材の前記第１内側面のそれぞれに、互いに対向して前記光軸に沿って設けられる第１ガイド溝部と、
   前記第１ガイド溝部の間に配置される第１ボールとを有する、請求項１に記載のレンズ装置。
4. 前記第１ガイド溝部は、前記光軸に沿って延びる底面と、互いに対向し前記底面から開口に向かって広がるように傾斜する２つの側面とを有する、請求項３に記載のレンズ装置。
5. 前記引寄せ構造は、前記保持部材の前記第２外側面及び前記収容部材の前記第１内側面の一方に設けられる磁石と、前記保持部材の前記第２外側面及び前記収容部材の前記第１内側面の他方に設けられる強磁性体と
   を有する、請求項１に記載のレンズ装置。
6. 前記引寄せ構造は、前記保持部材の前記第２外側面に固定され、前記保持部材の前記第２外側面が前記収容部材の前記第１内側面に引き寄せられる力を提供する板バネを有する、請求項１に記載のレンズ装置。
7. 前記収容部材は、前記第１内側面と、前記第１内側面の裏面の第３外側面との間を貫通する開口を有し、
   前記板バネは、前記収容部材の前記第３外側面側から前記開口を介して前記保持部材の前記第２外側面に固定され、
   前記引寄せ構造は、前記収容部材の前記第３外側面と前記板バネの前記第３外側面に面する面との間に設けられ、前記板バネが前記保持部材と共に前記収容部材に対して前記光軸に沿って移動することをガイドする第２ガイド機構をさらに有する、請求項６に記載のレンズ装置。
8. 前記第２ガイド機構は、
   前記第３外側面の前記開口の周囲に設けられ、前記光軸に沿った第２ガイド溝と、
   前記第２ガイド溝と前記板バネとの間に配置される第２ボールと
   を有する、請求項７に記載のレンズ装置。
9. 前記第１伝達部材は、前記保持部材に前記第１方向に移動させるための動力を伝達し、
   前記レンズ装置は、
   前記保持部材に対して前記第１方向及び前記第２方向に沿って移動可能に前記保持部材に保持され、前記第１伝達部材が前記第１方向に移動することに応じて前記第１伝達部材に押されて前記第１方向に移動することで、前記保持部材に動力を伝達して前記保持部材を前記第１方向に移動させる第２伝達部材と、
   前記収容部材に対して前記保持部材を前記第２方向に移動させる力を前記保持部材に与え、前記第１伝達部材が前記第２方向に移動することに応じて前記保持部材を前記第２伝達部材とともに前記第２方向に移動させる第１弾性部材と、
   前記第２伝達部材を前記保持部材に対して前記第２方向の成分を有する力で押し、前記第２伝達部材を前記第１伝達部材に押し付ける第２弾性部材と
   をさらに備える、請求項１に記載のレンズ装置。
10. 請求項１から９の何れか１つに記載のレンズ装置と、
    前記レンズ装置を介して結像された像を撮像するイメージセンサと
    を備える撮像装置。
11. 前記レンズ装置は、
    前記レンズから出射された光を反射させて、前記イメージセンサに向けて出射する反射ミラーをさらに備える、請求項１０に記載の撮像装置。
12. 請求項１１に記載の撮像装置と、
    前記撮像装置を支持する支持機構と
    を備え、
    前記支持機構は、前記レンズ装置の光軸の方向を重力方向と交差する方向に向ける場合、前記第２外側面が重力方向を向くように、前記撮像装置を支持する、撮像システム。
13. 請求項１２に記載の撮像システムを備えて移動する移動体。

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