JP6547980B2 - レンズ装置、撮像装置、移動体 - Google Patents

レンズ装置、撮像装置、移動体 Download PDF

Info

Publication number
JP6547980B2
JP6547980B2 JP2017243196A JP2017243196A JP6547980B2 JP 6547980 B2 JP6547980 B2 JP 6547980B2 JP 2017243196 A JP2017243196 A JP 2017243196A JP 2017243196 A JP2017243196 A JP 2017243196A JP 6547980 B2 JP6547980 B2 JP 6547980B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotation
motor
cam ring
electric motor
lens
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2017243196A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2019109402A (ja
Inventor
本庄 謙一
謙一 本庄
高志 小山
高志 小山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SZ DJI Technology Co Ltd
Original Assignee
SZ DJI Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SZ DJI Technology Co Ltd filed Critical SZ DJI Technology Co Ltd
Priority to JP2017243196A priority Critical patent/JP6547980B2/ja
Priority to CN201880014074.7A priority patent/CN110325889B/zh
Priority to PCT/CN2018/119756 priority patent/WO2019120089A1/zh
Publication of JP2019109402A publication Critical patent/JP2019109402A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6547980B2 publication Critical patent/JP6547980B2/ja
Priority to US16/898,200 priority patent/US11194120B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/10Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens
    • G02B7/102Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens controlled by a microcomputer
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D41/00Power installations for auxiliary purposes
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B13/00Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras
    • G03B13/32Means for focusing
    • G03B13/34Power focusing
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B15/00Special procedures for taking photographs; Apparatus therefor
    • G03B15/006Apparatus mounted on flying objects
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B17/00Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/02Bodies
    • G03B17/12Bodies with means for supporting objectives, supplementary lenses, filters, masks, or turrets
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B17/00Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/56Accessories
    • G03B17/561Support related camera accessories
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B3/00Focusing arrangements of general interest for cameras, projectors or printers
    • G03B3/10Power-operated focusing
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B3/00Focusing arrangements of general interest for cameras, projectors or printers
    • G03B3/10Power-operated focusing
    • G03B3/12Power-operated focusing adapted for remote control
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B5/00Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B5/00Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B5/02Lateral adjustment of lens
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U10/00Type of UAV
    • B64U10/10Rotorcrafts
    • B64U10/13Flying platforms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2101/00UAVs specially adapted for particular uses or applications
    • B64U2101/30UAVs specially adapted for particular uses or applications for imaging, photography or videography
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2201/00UAVs characterised by their flight controls
    • B64U2201/20Remote controls
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U30/00Means for producing lift; Empennages; Arrangements thereof
    • B64U30/20Rotors; Rotor supports
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B2205/00Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B2205/0053Driving means for the movement of one or more optical element
    • G03B2205/0069Driving means for the movement of one or more optical element using electromagnetic actuators, e.g. voice coils

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)

Description

本発明は、レンズ装置、撮像装置、移動体に関する。
特許文献1には、ズームレンズを駆動するモータと、フォーカスレンズを駆動するモータとを備えるレンズ駆動装置が開示されている。
特許文献1 実用新案登録2598758号公報
フォーカスレンズなどのレンズを、ギア機構を利用して駆動する場合、ギア間でバックラッシュが生じる可能性がある。
本発明の一態様に係るレンズ装置は、第1電動機及び第2電動機を備えてよい。レンズ装置は、レンズを備えてよい。レンズ装置は、レンズの光軸の方向にレンズを駆動させるカム環を備えてよい。レンズ装置は、第1電動機の回転による動力をカム環に伝達する第1ギアを備えてよい。レンズ装置は、第2電動機の回転による動力をカム環に伝達する第2ギアを備えてよい。レンズ装置は、第1電動機及び第2電動機の回転を制御する制御部を備えてよい。制御部は、第1電動機から伝達される動力及び第2電動機から伝達される動力によって回転しているカム環を停止させる場合、第1電動機の回転を停止させた後に第2電動機の回転を停止させてよい。
制御部は、第1電動機の回転を停止させた後に第2電動機の回転を停止させることで、第1の方向に回転しているカム環を停止させ、その後にカム環を第1の方向と反対の第2の方向に回転させる場合、第1電動機の回転を開始させた後に第2電動機の回転を開始させてよい。
制御部は、第1電動機の回転を停止させた後に第2電動機の回転を停止させることで、第1の方向に回転しているカム環を停止させ、その後にカム環を第1の方向に回転させる場合、第2電動機の回転を開始させた後に第1電動機の回転を開始させてよい。
制御部は、第1電動機の回転を停止させた後に第2電動機の回転を停止させることで、第1の方向に回転しているカム環を停止させ、その後にカム環を第1の方向と反対の第2の方向に回転させる場合、第1電動機の回転を開始させた後に第2電動機の回転を開始させ、第1電動機の回転を停止させた後に第2電動機の回転を停止させることで、第1の方向に回転しているカム環を停止させ、その後にカム環を第1の方向に回転させる場合、第2電動機の回転を開始させた後に第1電動機の回転を開始させてよい。
レンズ装置は、第1ギア及び第2ギアにかみ合う第3ギアを備えてよい。第3ギアは、第1電動機の回転による動力及び第2電動機の回転による動力をカム環に伝達してよい。
カム環が第3ギアを有してよい。第3ギアのそれぞれの歯は、第1歯面と、第1歯面と反対側の第2歯面とを有してよい。制御部は、第1電動機の回転を停止させた後に第2電動機の回転を停止させることで、第1ギアの歯を第3ギアの歯の第1歯面側に接触させ、第2ギアの歯を第3ギアの歯の第2歯面側に接触させた状態で、カム環を停止させてよい。
第1電動機及び第2電動機は、DCモータでよい。
制御部は、カム環を停止させる場合、第1電動機に印加されている電圧を第1電圧から第1電圧より低い第2電圧に変化させた後に、第2電動機に印加されている電圧を第3電圧から第3電圧より低い第4電圧に変化させることにより、第1電動機の回転を停止させた後に第2電動機の回転を停止させてよい。
レンズは、フォーカスレンズでよい。
本発明の一態様に係る撮像装置は、上記レンズ装置を備えてよい。撮像装置は、レンズ装置により結像された光を撮像する撮像部を備えてよい。
本発明の一態様に係る移動体は、上記撮像装置を備えて移動してよい。
本発明の一態様によれば、ギア間のバックラッシュを低減することができる。
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装置の機能ブロックの一例を示す図である。 ギア部のギア構成の一例を示す図である。 第1ギアと第3ギアとがかみ合う部分の拡大図を示す図である。 カム環を停止させたときの第1ギアと第3ギアとのかみ合い状態及び第2ギアと第3ギアとのかみ合い状態の一例を示す図である。 レンズ制御部により実行されるカム環の回転制御の手順の一例を示すフローチャートである。 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。
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装置100の機能ブロックの一例を示す。撮像装置100は、レンズ装置200と撮像部102とを備える。
撮像部102は、イメージセンサ120、撮像制御部110、メモリ130、及び電源140を有する。レンズ装置200は、複数のレンズ210、複数のレンズ保持枠212、レンズ制御部220、メモリ222、第1電動機231、第2電動機232、ギア部240、カム環260、及び検出部280を有する。
イメージセンサ120は、CCDまたはCMOSにより構成されてよい。イメージセンサ120は、複数のレンズ210を介して結像された光学像の画像データを撮像制御部110に出力する。撮像制御部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。撮像制御部110は、ユーザからの操作部を介した撮像装置100の動作命令に応じて、撮像装置100を制御してよい。メモリ130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130は、撮像制御部110がイメージセンサ120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130は、撮像装置100の筐体の内部に設けられてよい。メモリ130は、撮像装置100の筐体から取り外し可能に設けられてよい。電源140は、撮像部102及びレンズ装置200のそれぞれに電力を供給する。電源140は、バッテリでよい。
レンズ装置200は、撮像部102に対して着脱可能に設けられる交換レンズでよい。レンズ保持枠212は、レンズ210を保持する。レンズ保持枠212に設けられたピン214が、カム環260のカム溝に係合される。カム環260が回転することで、カム溝に沿ってピン214が移動し、レンズ保持枠212と共にレンズ210が光軸方向に移動する。複数のレンズ210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210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。
ギア部240は、第1電動機231及び第2電動機232の動力をカム環260に伝達する。カム環260は、ギア部240を介して第1電動機231及び第2電動機232から伝達された動力を受けて、光軸を中心に回転する。第1電動機231及び第2電動機232は、DCモータでよい。第1電動機231及び第2電動機232は、ブラシ付きDCモータ、またはブラシレスDCモータでよい。第1電動機231の設計上の電気的特性と、第2電動機232の設計上の電気的特性とは、同一でよい。第1電動機231の型式と第2電動機232の型式とは同一でよい。すなわち、第1電動機231と第2電動機232とは同一の種類でよい。第1電動機231及び第2電動機232は、第1電動機及び第2電動機の一例である。
第1電動機231及び第2電動機232は、ギア部240を介してカム環260に動力を伝達し、カム環260を回転させる。検出部280は、第1電動機231及び第2電動機232の一方の回転数を検出する。検出部280は、例えばフォトインタラプタを含んでよい。
レンズ制御部220は、検出部280により検出される回転数に基づいて第1電動機231及び第2電動機232のそれぞれに供給する電力を制御する。レンズ制御部220は、撮像部102からのレンズ制御命令に従って、第1電動機231及び第2電動機232を駆動して、ギア部240及びカム環260を介して1または複数のレンズ210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。レンズ制御部220は、レンズ210の少なくとも1つを光軸に沿って移動させることで、ズーム動作及びフォーカス動作の少なくとも一方を実行する。レンズ制御部220は、例えば動画撮影時のオートフォーカス動作を実行する場合、カム環260を第1の方向及び第2の方向に微小に往復回転させるように第1電動機231及び第2電動機232を制御する。レンズ制御部220は、フォーカスレンズを微小に往復駆動させることで、ウォブリング動作を実行する。ここで、ウォブリング動作は、フォーカスレンズを光軸に沿って微小振動させながらコントラスト値などの画像のぼけ度合いを示す評価値を算出し、次に光軸に沿って移動させるべき方向を決定しながら徐々に合焦状態に近づける動作をいう。レンズ制御部220は、制御部に一例である。レンズ制御部220は、撮像部102からのオートフォーカス命令に従って、ウォブリング動作を実行する。
メモリ222は、複数のレンズ210の制御値を記憶する。メモリ222は、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。
光学性能を向上させるために、レンズ210の大型化が要求される場合がある。例えば、レンズ装置200が、いわゆる中判カメラなどで用いられるレンズ装置である場合、レンズ装置200が備えるレンズ210が大型化する場合がある。このように、レンズ210が大型化すると、レンズ210が重くなる場合がある。例えば、比較的重いフォーカスレンズをウォブリング動作で微小に往復駆動させるためには、電動機は、比較的大きなトルクを発生させる必要がある。
大型の1または複数のレンズ210を駆動するために必要なトルクを1つの電動機で発生させる場合、電動機が大型化する場合がある。電動機が大型化すると、レンズ210を収容する鏡筒のサイズも大型化する。そこで、本実施形態に係るレンズ装置200によれば、2つの第1電動機231及び232を利用して、カム環260を駆動させる。これにより、1つの電動機で発生させる必要があるトルクは抑制されるので、電動機の大型化を抑制できる。
また、2つの電動機でトルクを発生させると、1つの電動機でトルクを発生させるよりも、合計のトルクが大きくなる。トルクが大きくなると、ギア部240の減速比を小さくできる。つまり、電動機の大型化を抑制しつつ、ギア部240を構成するギアの枚数を減らすことができる。ギアの枚数が減ることで、エネルギー損失を抑制できる。また、ギアの枚数が減ることで、ギア部240のノイズを減らすことができる。さらに、ギアの枚数が減ることで、バックラッシュの影響を低減できる。
上記のように、2つの第1電動機231及び232を利用して、カム環260を駆動させることで、バックラッシュの影響は低減できる。しかしながら、ギア間には少なからずバックラッシュが発生する。そこで、本実施形態では、さらにバックラッシュの低減を図る。
図2は、ギア部240のギア構成の一例を示す図である。ギア部240は、第1電動機231の駆動軸233に連結された第1ギア241を含む。ギア部240は、第2電動機232の駆動軸234に連結された第2ギア242を含む。第1ギア241及び第2ギア242は、平ギアでよい。ギア部240は、第1ギア241及び第2ギア242にかみ合う第3ギア270を含む。カム環260が、第3ギア270を有してよい。第3ギア270は、カム環260の外周面上に設けられてよい。
図3は、第1ギア241と第3ギア270とがかみ合う部分の拡大図を示す。第1ギア241は、歯243を有する。歯243は、歯面2431と、歯面2431と反対側の歯面2432とを有する。第3ギア270は、第1ギア241の歯243とかみ合う歯272を有する。歯272は、歯面2721と、歯面2721と反対側の歯面2722とを有する。第1ギア241が、第1ギア241の歯243の歯面2431が、第3ギア270の歯272の歯面2721に接触しながら、矢印252で示す方向に回転すると、第3ギア270が矢印250で示す方向に回転する。ここで、第1ギア241の歯243と、第3ギア270の歯272との間には、隙間278、すなわちバックラッシュが存在する。
本実施形態では、このような隙間278の影響を低減する。より具体的には、レンズ制御部220が、第1電動機231から伝達される動力及び第2電動機232から伝達される動力によって回転しているカム環260を停止させる場合、第1電動機231の回転を停止させた後に第2電動機232の回転を停止させる。これにより、レンズ制御部220は、図4に示すように、第1ギア241の歯243を第3ギア270の歯272の歯面2722側に接触させ、第2ギア242の歯244を第3ギア270の歯272の歯面2721側に接触させた状態で、カム環260を停止させる。
レンズ制御部220は、第1電動機231の回転を停止させるタイミングと、第2電動機232の回転を停止させるタイミングとをずらす。これにより、レンズ制御部220は、第1ギア241の歯272と、第2ギア242の歯244とを、第3ギア270の歯272のそれぞれ異なる側の歯面に接触させた状態で、カム環260を停止させる。レンズ制御部220は、次にカム環260の回転を開始する場合、第1電動機231及び第2電動機232のうち、バックラッシュなく回転することができる側の一方を先に回転させる。
例えば、レンズ制御部220は、第1電動機231の回転を停止させた後に第2電動機232の回転を停止させることで、第1の方向(例えば、図4の矢印250で示す方向)に回転しているカム環260を停止させ、その後にカム環260を第1の方向と反対の第2の方向(例えば、図4の矢印254で示す方向)に回転させる場合、第1電動機231の回転を開始させた後に第2電動機232の回転を開始させる。一方、レンズ制御部220は、第1電動機231の回転を停止させた後に第2電動機232の回転を停止させることで、第1の方向に回転しているカム環260を停止させ、その後にカム環260を第1の方向に回転させる場合、第2電動機232の回転を開始させた後に第1電動機231の回転を開始させる。
カム環260を停止させる際に、2つの電動機の停止タイミングをずらすことで、カム環260が停止した状態で、第1ギア241の歯272と、第2ギア242の歯244とが、第3ギア270の歯272のそれぞれ異なる側の歯面に接触した状態になる。したがって、次にカム環260の回転を開始する場合に、バックラッシュなしに第3ギア270を回転させることができる一方の電動機の回転を他方の電動機の回転より早く開始することで、カム環260が回転する方向によらずに、ギア間のバックラッシュをなくすことができる。
レンズ制御部220は、第1電動機231及び第2電動機232に印加する電圧を制御することで、第1電動機231及び第2電動機232の回転を制御してよい。レンズ制御部220は、カム環260を停止させる場合、第1電動機231に印加されている電圧を第1電圧(例えば、5V)から第1電圧より低い第2電圧(例えば、0V)に変化させた後に、第2電動機232に印加されている電圧を第3電圧(例えば、5V)から第3電圧より低い第4電圧(例えば、0V)に変化させることにより、第1電動機231の回転を停止させた後に第2電動機232の回転を停止させてよい。レンズ制御部220は、第1電動機231に印加される電圧を段階的に第1電圧から第2電圧に変化させてよい。レンズ制御部220は、第2電動機232に印加される電圧を段階的に第3電圧から第4電圧に変化させてよい。
図5は、レンズ制御部220により実行されるカム環260の回転制御の手順の一例を示すフローチャートである。
レンズ制御部220は、フォーカス動作命令、ウォブリング動作命令などのカム環260の回転の開始命令を撮像制御部110から受信する(S100)。レンズ制御部220は、カム環260の回転方向は前回と同一か否かを判定する(S102)。レンズ制御部220は、カム環260の前回の回転方向をメモリ222などに登録しておいてよい。レンズ制御部220は、開始命令に示される今回のカム環260の回転方向と、メモリ222に登録された前回のカム環260の回転方向とを比較することで、カム環260の回転方向は前回と同一か否かを判定してよい。
カム環260の回転方向が前回と同一である場合、レンズ制御部220は、第2電動機232の回転を開始させた後、第1電動機231の回転を開始させ、カム環260を開始命令で示される方向に回転させる(S104)。一方、カム環260の回転方向が前回と異なる場合、レンズ制御部220は、第1電動機231の回転を開始させた後、第2電動機232の回転を開始させ、カム環260を開始命令で示される方向に回転させる(S106)。
次いで、レンズ制御部220は、撮像制御部110からカム環260の回転の停止命令を受信すると(S108)、第1電動機231の回転を停止させた後、第2電動機232の回転を停止させ、カム環260の回転を停止させる(S110)。このように第1電動機231及び第2電動機232の回転を停止させるタイミングをずらすことで、第1ギア241の歯272と、第2ギア242の歯244とを、第3ギア270の歯272のそれぞれ異なる側の歯面に接触させた状態で、カム環260を停止させることができる。これにより、次回にカム環260を回転させる場合に、バックラッシュなしに第3ギア270を回転させることができる一方の電動機の回転を他方の電動機の回転より早く開始することで、カム環260が回転する方向によらずに、ギア間のバックラッシュをなくすことができる。
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6に示すような、無人航空機(UAV)に搭載されてもよい。UAV10は、UAV本体20、ジンバル50、複数の撮像装置60、及び撮像装置100を備えてよい。ジンバル50、及び撮像装置100は、撮像システムの一例である。UAV10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UAV10を飛行させる。UAV本体20は、例えば、4つの回転翼を用いてUAV10を飛行させる。回転翼の数は、4つには限定されない。また、UAV10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、UAV10の飛行を制御するためにUAV10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、UAV10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、UAV10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、UAV10の周囲の3次元空間データが生成されてよい。UAV10が備える撮像装置60の数は4つには限定されない。UAV10は、少なくとも1つの撮像装置60を備えていればよい。UAV10は、UAV10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、UAV10と通信して、UAV10を遠隔操作する。遠隔操作装置300は、UAV10と無線で通信してよい。遠隔操作装置300は、UAV10に上昇、下降、加速、減速、前進、後進、回転などのUAV10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、UAV10の高度を上昇させる指示情報を含む。指示情報は、UAV10が位置すべき高度を示してよい。UAV10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、UAV10を上昇させる上昇命令を含んでよい。UAV10は、上昇命令を受け付けている間、上昇する。UAV10は、上昇命令を受け付けても、UAV10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 UAV
20 UAV本体
50 ジンバル
60 撮像装置
100 撮像装置
102 撮像部
110 撮像制御部
120 イメージセンサ
130 メモリ
140 電源
200 レンズ装置
210 レンズ
212 レンズ保持枠
214 ピン
220 レンズ制御部
222 メモリ
231 第1電動機
232 第2電動機
233,234 駆動軸
240 ギア部
241 第1ギア
242 第2ギア
260 カム環
270 第3ギア
280 検出部
300 遠隔操作装置

Claims (11)

  1. 第1電動機及び第2電動機と、
    レンズと、
    前記レンズの光軸の方向に前記レンズを駆動させるカム環と、
    前記第1電動機の回転による動力を前記カム環に伝達する第1ギアと、
    前記第2電動機の回転による動力を前記カム環に伝達する第2ギアと、
    前記第1電動機及び前記第2電動機の回転を制御する制御部と
    を備え、
    前記制御部は、前記第1電動機から伝達される動力及び前記第2電動機から伝達される動力によって回転している前記カム環を停止させる場合、前記第1電動機の回転を停止させた後に前記第2電動機の回転を停止させ
    前記制御部は、前記第1電動機の回転を停止させた後に前記第2電動機の回転を停止させることで、第1の方向に回転している前記カム環を停止させ、その後に前記カム環を前記第1の方向と反対の第2の方向に回転させる場合、前記第1電動機の回転を開始させた後に前記第2電動機の回転を開始させる、レンズ装置。
  2. 第1電動機及び第2電動機と、
    レンズと、
    前記レンズの光軸の方向に前記レンズを駆動させるカム環と、
    前記第1電動機の回転による動力を前記カム環に伝達する第1ギアと、
    前記第2電動機の回転による動力を前記カム環に伝達する第2ギアと、
    前記第1電動機及び前記第2電動機の回転を制御する制御部と
    を備え、
    前記制御部は、前記第1電動機から伝達される動力及び前記第2電動機から伝達される動力によって回転している前記カム環を停止させる場合、前記第1電動機の回転を停止させた後に前記第2電動機の回転を停止させ、
    前記制御部は、前記第1電動機の回転を停止させた後に前記第2電動機の回転を停止させることで、第1の方向に回転している前記カム環を停止させ、その後に前記カム環を前記第1の方向に回転させる場合、前記第2電動機の回転を開始させた後に前記第1電動機の回転を開始させる、レンズ装置。
  3. 第1電動機及び第2電動機と、
    レンズと、
    前記レンズの光軸の方向に前記レンズを駆動させるカム環と、
    前記第1電動機の回転による動力を前記カム環に伝達する第1ギアと、
    前記第2電動機の回転による動力を前記カム環に伝達する第2ギアと、
    前記第1電動機及び前記第2電動機の回転を制御する制御部と
    を備え、
    前記制御部は、前記第1電動機から伝達される動力及び前記第2電動機から伝達される動力によって回転している前記カム環を停止させる場合、前記第1電動機の回転を停止させた後に前記第2電動機の回転を停止させ、
    前記制御部は、
    前記第1電動機の回転を停止させた後に前記第2電動機の回転を停止させることで、第1の方向に回転している前記カム環を停止させ、その後に前記カム環を前記第1の方向と反対の第2の方向に回転させる場合、前記第1電動機の回転を開始させた後に前記第2電動機の回転を開始させ、
    前記第1電動機の回転を停止させた後に前記第2電動機の回転を停止させることで、第1の方向に回転している前記カム環を停止させ、その後に前記カム環を前記第1の方向に回転させる場合、前記第2電動機の回転を開始させた後に前記第1電動機の回転を開始させる、レンズ装置。
  4. 前記第1ギア及び前記第2ギアにかみ合う第3ギアをさらに備え、
    前記第3ギアは、前記第1電動機の回転による動力及び前記第2電動機の回転による動力を前記カム環に伝達する、請求項1から3の何れか1つに記載のレンズ装置。
  5. 前記カム環が前記第3ギアを有する、請求項に記載のレンズ装置。
  6. 前記第3ギアのそれぞれの歯は、第1歯面と、前記第1歯面と反対側の第2歯面とを有し、
    前記制御部は、前記第1電動機の回転を停止させた後に前記第2電動機の回転を停止させることで、前記第1ギアの歯を前記第3ギアの歯の前記第1歯面側に接触させ、前記第2ギアの歯を前記第3ギアの歯の前記第2歯面側に接触させた状態で、前記カム環を停止させる、請求項4または5に記載のレンズ装置。
  7. 前記第1電動機及び前記第2電動機は、DCモータである、請求項1から6の何れか1つに記載のレンズ装置。
  8. 前記制御部は、前記カム環を停止させる場合、前記第1電動機に印加されている電圧を第1電圧から前記第1電圧より低い第2電圧に変化させた後に、前記第2電動機に印加されている電圧を第3電圧から前記第3電圧より低い第4電圧に変化させることにより、前記第1電動機の回転を停止させた後に前記第2電動機の回転を停止させる、請求項に記載のレンズ装置。
  9. 前記レンズは、フォーカスレンズである、請求項1から8の何れか1つに記載のレンズ装置。
  10. 請求項1からの何れか1つに記載のレンズ装置と、
    前記レンズ装置により結像された光を撮像する撮像部と
    を備える撮像装置。
  11. 請求項10に記載の撮像装置を備えて移動する移動体。
JP2017243196A 2017-12-19 2017-12-19 レンズ装置、撮像装置、移動体 Expired - Fee Related JP6547980B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017243196A JP6547980B2 (ja) 2017-12-19 2017-12-19 レンズ装置、撮像装置、移動体
CN201880014074.7A CN110325889B (zh) 2017-12-19 2018-12-07 镜头装置、摄像装置、移动体
PCT/CN2018/119756 WO2019120089A1 (zh) 2017-12-19 2018-12-07 镜头装置、摄像装置、移动体
US16/898,200 US11194120B2 (en) 2017-12-19 2020-06-10 Lens device, camera device, and movable body

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017243196A JP6547980B2 (ja) 2017-12-19 2017-12-19 レンズ装置、撮像装置、移動体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019109402A JP2019109402A (ja) 2019-07-04
JP6547980B2 true JP6547980B2 (ja) 2019-07-24

Family

ID=66993012

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017243196A Expired - Fee Related JP6547980B2 (ja) 2017-12-19 2017-12-19 レンズ装置、撮像装置、移動体

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11194120B2 (ja)
JP (1) JP6547980B2 (ja)
CN (1) CN110325889B (ja)
WO (1) WO2019120089A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN210327730U (zh) * 2019-07-29 2020-04-14 广景视睿科技(深圳)有限公司 一种调焦装置
US11303811B2 (en) * 2019-11-05 2022-04-12 Fotonation Limited Event-sensor camera
WO2021221838A2 (en) * 2020-03-27 2021-11-04 Overair, Inc. Anti-backlash flight control actuator system

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2598758Y2 (ja) 1990-03-02 1999-08-16 ソニー株式会社 レンズ駆動装置
JP4776823B2 (ja) * 2001-07-23 2011-09-21 Hoya株式会社 ギヤバックラッシ除去機構及びモータ駆動装置
US6658954B1 (en) * 2002-06-24 2003-12-09 Logitech Europe S.A. Dual motor phase controlled reversing transmission
JP2005186192A (ja) * 2003-12-25 2005-07-14 Shinwa Techno Kk 割出付ターニングテーブル
JP2006154373A (ja) * 2004-11-30 2006-06-15 Sharp Corp レンズ駆動装置およびカメラモジュールおよび携帯電子機器
JP4647982B2 (ja) * 2004-12-01 2011-03-09 Hoya株式会社 撮像装置
JP2007114530A (ja) * 2005-10-20 2007-05-10 Sony Corp レンズ鏡筒
JP4871644B2 (ja) * 2006-05-23 2012-02-08 株式会社Taiyo バックラッシュ除去方法及び装置
JP2009213190A (ja) * 2008-02-29 2009-09-17 Chiba Inst Of Technology モータ装置
US20090237026A1 (en) * 2008-03-18 2009-09-24 Siemens Energy & Automation, Inc. System and Method for Drive Controller Anti-Backlash Control Topology
CN101280823B (zh) * 2008-05-26 2013-06-12 重庆大学 双蜗轮精密传动装置
JP5445150B2 (ja) * 2010-01-12 2014-03-19 株式会社リコー 自動合焦制御装置、電子撮像装置及びデジタルスチルカメラ
EP2372476B1 (en) * 2010-03-29 2013-11-20 Hitec Luxembourg S. A. System and method of positional control with backlash compensation
JP2011252936A (ja) * 2010-05-31 2011-12-15 Canon Inc レンズ鏡筒
CN102313961A (zh) * 2011-09-06 2012-01-11 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种采用消间隙齿轮的凸轮调焦机构
WO2014013678A1 (ja) * 2012-07-17 2014-01-23 パナソニック株式会社 レンズ鏡筒
CN103744439B (zh) * 2014-01-21 2016-09-21 南京理工大学 一种多电机消隙驱动控制系统
EP2963330A1 (en) * 2014-06-30 2016-01-06 Axis AB Monitoring device, and method of adjusting a fixed monitoring device
CN203993162U (zh) * 2014-07-14 2014-12-10 武汉市黄陂新隆建筑机械有限公司 一种无间隙凸轮蜗杆传动之超高精度定位回转工作台
JP6442917B2 (ja) * 2014-08-21 2018-12-26 リコーイメージング株式会社 レンズ鏡筒
CN107209343B (zh) * 2014-12-26 2020-10-16 株式会社尼康 镜头镜筒、相机
CN204843676U (zh) * 2015-05-20 2015-12-09 崴立机电(苏州)有限公司 一种双伺服数控机床
JP6399140B2 (ja) * 2017-04-13 2018-10-03 株式会社ニコン 撮像装置
JP2019095487A (ja) * 2017-11-17 2019-06-20 エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドSz Dji Technology Co.,Ltd レンズ装置、撮像装置、及び移動体

Also Published As

Publication number Publication date
US11194120B2 (en) 2021-12-07
JP2019109402A (ja) 2019-07-04
US20200301096A1 (en) 2020-09-24
WO2019120089A1 (zh) 2019-06-27
CN110325889A (zh) 2019-10-11
CN110325889B (zh) 2021-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6547980B2 (ja) レンズ装置、撮像装置、移動体
CN205787536U (zh) 手动镜头转接环
US9635236B2 (en) Camera body, camera system, and method of controlling camera-body blur correction
CN102012627B (zh) 一种双目立体摄像机和3d成像系统
US20170219913A1 (en) Interchangeable lens and driving method thereof, and electronic apparatus
US20210223496A1 (en) Optical filtering apparatus, photographing apparatus, photographing system and movable object
JP6596740B2 (ja) レンズ装置、撮像システム、移動体
JP6018331B1 (ja) レンズ装置、撮像システム、移動体、及び制御方法
US10921550B2 (en) Lens device, camera device, and moving body
US11307374B2 (en) Lens device, imaging system, movable object, and control method
JP6705104B2 (ja) レンズ装置、撮像装置、及び移動体
CN106060357B (zh) 成像设备、无人机及机器人
JP6565073B2 (ja) 光学システム及び移動体
JP6686253B1 (ja) 光学フィルタ装置、撮像装置、及び移動体
JP6844086B2 (ja) 撮像装置、及び移動体
US8699869B2 (en) Optical equipment
CN218537131U (zh) 一种用于图像处理的无人机拍摄装置
JP2019109392A (ja) 制御装置、撮像システム、移動体、制御方法、及びプログラム
JP2020012875A (ja) 撮像装置、及び移動体
JP6318427B2 (ja) レンズ装置、撮像システム、移動体、及び制御方法
CN210016554U (zh) 一种自动光学变焦变倍相机
JP2020194080A (ja) 支持構造、撮像装置、及び移動体
JP2018005207A (ja) スマートフォンケース

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20171219

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20181204

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181227

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190528

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190611

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6547980

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees