JP6635424B2

JP6635424B2 - 構造体

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Publication number: JP6635424B2
Application number: JP2019519894A
Authority: JP
Inventors: 鈴木　陽一; 陽一鈴木
Original assignee: Aeronext Inc
Current assignee: Aeronext Inc
Priority date: 2017-05-24
Filing date: 2017-05-24
Publication date: 2020-01-22
Anticipated expiration: 2037-05-24
Also published as: JPWO2018216156A1; WO2018216156A1

Description

本発明は、構造体に関し、特に撮影部を備えた構造体に関する。

デジタル一眼レフカメラ等を用いて、余計な光源（日光）の反射を防ぐための円偏光フィルター（サーキュラーＰＬフィルター）が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４−００６３６７号公報

特許文献１に代表される円偏光フィルタは、偏光を調整するためのリングを備えており、使用者が当該リングを回転することによって偏光度合い（偏光の強さ）が調整される。しかしながら、このような方法では、撮影する方向が変わる度に偏光を調整する必要がある。

本発明は、撮影時における円偏光フィルタの利便性を向上することを一つの目的とする。

本発明によれば、
撮影部を備えた電子機器であって、
前記撮影部に取り付けられた円偏光フィルタと、
少なくとも前記撮影部の撮影方向を取得する方向取得部と、
前記撮影方向に応じて、前記円偏光フィルタの偏光を制御する制御部とを備える、
電子機器が得られる。

本発明によれば、撮影時における円偏光フィルタの利便性を向上し得る。

本発明の実施の形態による電子機器に取り付けられる撮影部である。図１の制御部の機能を表すブロック図である。図１の駆動部付近を示す部分断面図である。図１の電子機器と撮影部とを部分的に示す図である。図１の電子機器と撮影部とを部分的に示す他の図である。本発明の操作処理を示すフロー図である。本発明の撮影部とそれをさなえた飛行体を示す図である。従来技術の円偏光フィルターの断面図である。

本発明の実施形態の内容を列記して説明する。本発明の実施の形態による構造体は、以下のような構成を備える。
［項目１］
撮影部を備えた構造体であって、
前記撮影部に取り付けられた円偏光フィルタと、
少なくとも前記撮影部の撮影方向を取得する方向取得部と、
前記撮影方向に応じて、前記円偏光フィルタの偏光を制御する制御部とを備える、
構造体。
［項目２］
請求項１に記載の構造体であって、
前記構造体の位置を取得する第１の位置取得部と、
太陽の方向を取得する第２の位置取得部とを更に備え、
前記制御部は、前記構造体の位置と、前記太陽の位置との位置関係に基づいて、前記偏光制御する、
構造体。
［項目３］
請求項２に記載の構造体であって、
前記第２の位置取得部は、前記構造体の前記位置と、前記撮影方向と、現在時刻とに基づいて前記太陽の位置を算出された
［項目４］
請求項１乃至請求項３に記載の構造体であって、
前記制御部は、前記撮影部のパン方向の変位に基づいて前記偏光を制御する、
構造体。
［項目５］
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の構造体であって、
前記制御部は、前記円偏光フィルタに取り付けられた駆動部によって、前記偏光を制御する、
構造体。
［項目６］
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の構造体であって、
前記方向取得部は、電子コンパスである、
構造体。
［項目７］
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の構造体であって、
遠隔操作によって移動可能に構成されている、
構造体。
［項目８］
請求項７に記載の構造体であって、
前記撮影部の前記撮影方向と、前記構造体の移動方向は独立して制御可能に構成されている、
構造体。

＜実施の形態の詳細＞
以下、本発明の第１の実施の形態による構造体について、図面を参照しながら説明する。

＜概要＞
本発明の電子機器は、例えば、デジタルカメラ、スマートフォン、無人移動体（無人飛行体：Unmanned aerial vehicle, UAV）、車載カメラ等、撮影部（カメラ）を備えた機器であるがこれに限られず。カメラを搭載可能なすべての電子機器を含む。

図１に示されるように、本実施の形態による電子機器３００は撮影部１０が取り付けられている。撮影部１０は、円偏光フィルタ（サーキュラーＰＬフィルタ）１０２と、レンズ１０４と、受光素子１０６と、駆動部２０２と、制御部２０４とを備えている。なお、図１は説明を容易にするために、それぞれの要素の外形、位置関係は簡素化して示している。

図２に示されるように、本実施の形態による制御部２０４は、少なくとも方向取得部と、位置取得部と、記憶部と、制御部とを備えている。

方向取得部は、少なくとも撮影部１０の撮影方向（光軸方向）を取得するものであり、例えば、電子コンパス等を採用することができる。電子コンパスは、少なくともパン方向の角度を検出することができるものである。

位置取得部は、電子機器３００の位置（位置情報）を取得するものであり、ＧＰＳ（Global Positioning System, GPS）機能を有する。位置取得部は、当該電子機器の位置と、上述した撮影方向と、現在時刻とに基づいて算出された現在の太陽の位置及び方角を取得する。

制御部２０４は、少なくとも電子機器３００の位置又は撮影方向Ｄ（図１参照）と、太陽の位置との相対的な位置関係・方向関係に基づいて円偏光フィルタ１０２の偏光の強度を調整・制御する（制御の仕方は後述する）。なお、本実施の形態による制御部２０４は、撮影部１０のパン方向（Ｚ方向と回転軸都市、ＸＹ平面に沿った回転方向）の変位に基づいて偏光を制御する。

記憶部は、ある時点（初期位置）における撮影方向と電子機器の位置と、太陽の位置と、偏光の強度（詳しくは後述する）を記憶する。

図３に示されるように、本実施の形態による円偏光フィルタ１０２は、少なくとも、偏光板１１０と、偏光板の光軸に対するロール角を調整するための調整リング１１２とを有している。本実施の形態による偏光板１１０は、その内部の結晶構造が同一方向に並んでいるため、当該結晶方向に一致した振幅成分の光しか透過しない性質を持ったものである。

駆動部２０２は、アクチュエータ２０６を有している。アクチュエータ２０６は、制御部２０４からの制御信号によって、調整リング１１２を回転させることにより、偏光の強度を調整する。

図３乃至図６を参照して実際の使用方法を説明する。使用者は、撮影部１０による画像を図示しない表示部によって確認し、調整リング１１２を手動操作して偏光の強度を調整する（ステップＳ６０２：初期位置）。この時、使用者によって設定保持の操作がなされると、撮影部１０の方向（撮影方向）と太陽の位置と調整リングの位置（＝偏光強度）が記憶部に記憶される（ステップＳ６０４）。使用者が撮影部１０の向きを変えたり、移動等することによって撮影場所を変更するなどして、初期位置からの変位を測位した場合（ステップＳ６０６）、制御部１０は、方向取得部と、位置取得部と、記憶部とから必要な情報を取得し、撮影部１０のパン方向における回転方向θ_１に基づいて、調整リング１１２の回転方向θ_２を自動で制御する（ステップ６０８）。

このように、本実施の形態によれば、撮影部の方向に応じて、最適な偏光強度を自動で制御することができるため、特に、陸上又は空中を遠隔操作によって移動可能に構成されている移動体等に撮影部が搭載された場合において、当該移動体の向き（撮影部１０の向き）や位置に応じて、最適な偏光状態の画像を撮影することができる。

図７は、空中を遠隔で操作可な能飛行体４００に、本実施の形態による撮影部１０を取り付けた図を示している。撮影部１０は、飛行体の本体部とジンバル（図示せず）で接続されている。そのため、撮影部１０の撮影方向（θ_１）と、飛行体４００の移動方向（θ_３）とは独立して制御可能に構成されている。このような場合であっても、本実施の形態によれば、飛行体が飛行中に撮影した画像の偏光強度は、初期位置にて一度設定した偏光強度を維持することができる。

図７に示されるような飛行体４００に本発明を適用した場合、一般的な撮影用途（静止画・動画を問わない）の他、測量、橋梁検査等も効果的に行うことが可能となる。特に、屋外で使用されることを想定される場合には本発明は有効である。

また、上述した制御部は、撮影部のパン方向の角度（順光における１８０度以内の任意の範囲）に応じて偏光を制御することとしているが、チルト角やロール角に応じて制御することとしてもよい。しかしながら、円偏光フィルタの特性を考慮すれば、撮影部のパン方向の角度に応じて偏光を制御することがより好ましい。

上述した実施の形態は、本発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良することができると共に、本発明にはその均等物が含まれることは言うまでもない。

１０撮影部
１０２円偏光フィルタ
１０４レンズ
１０６受光素子
１１０偏光板
１１２調整リング
２０２駆動部
２０４制御部
２０６アクチュエータ
３００電子機器
４００飛行体

Claims

飛行体に搭載され、
撮影部と、前記撮影部を備える電子機器とを備えた構造体であって、
前記撮影部は、前記飛行体の本体部とジンバルで接続され、
前記撮影部の撮影方向と、前記飛行体の移動方向とは独立して制御可能に構成され、
前記撮影部に取り付けられ、かつユーザの操作に応じて偏光強度を調整可能な円偏光フィルタと、
少なくとも前記撮影部の撮影方向を取得する方向取得部と、
前記電子機器の位置と、現在時刻における太陽の位置とを取得する位置取得部と、
前記電子機器の位置が初期位置にいる時点における、前記電子機器の位置及び前記太陽の位置と、前記撮影部の撮影方向と、前記偏光強度とを記憶する記憶部と、
前記円偏光フィルタの偏光を制御して、前記初期位置の設定時における前記偏光強度を維持させる制御部を備え、
前記制御部は、前記電子機器の位置が前記初期位置から変位した時点における、前記撮影部の撮影方向と、前記電子機器の位置及び前記太陽の位置、並びに、前記記憶部に記憶された前記電子機器の位置及び前記太陽の位置、前記撮影部の撮影方向及び前記偏光強度とに基づいて、前記円偏光フィルタの偏光を制御する、構造体。
請求項１に記載の構造体であって、
前記制御部は、前記撮影部のパン方向の変位に基づいて前記偏光を制御する、
構造体。
請求項１又は請求項２に記載の構造体であって、
前記制御部は、前記円偏光フィルタに取り付けられた駆動部によって、前記偏光を制御する、
構造体。
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の構造体であって、
前記方向取得部は、電子コンパスである、
構造体。
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の構造体であって、
遠隔操作によって移動可能に構成されている、
構造体。
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の構造体であって、
前記円偏光フィルタは、
偏光板と、
前記偏光板が取り付けられるとともに、ユーザが光軸回りに回転調整可能な調整リングとを有し、
前記円偏光フィルタの偏光の強度は、
ユーザが前記調整リングを所望の回転角を回転させることで設定される、
構造体。