JP7005842B1 - 撮像装置、及び撮像システム - Google Patents

Abstract

【課題】撮像装置の放熱効率の低下を抑制しつつ、付属部品を連結するための連結部材を設ける撮像装置及び撮像システムを提供する。【解決手段】撮像装置は、イメージセンサと、イメージセンサを収容する筐体１０２と、イメージセンサの裏面に対向する筐体の背面側に設けられ、筐体内の通気路と連通する通気口（吸気口１１４、１１６、排気口１１８）を有する放熱構造１１０と、付属部品を連結するための連結部材１２０とを備える。連結部材は、２つの柱部分１２１及び１２２により通気口を跨ぐように設けられる。【選択図】図２

Description

本発明は、撮像装置、及び撮像システムに関する。

特許文献１には、「カメラは、その前面にレンズが配置された筐体と、前記筺体の左右の側面の少なくとも一方に配置された第１の放熱フィンを有する。」と記載されている。
［先行技術文献］
［特許文献］
特許文献１ 特開２０１４－１１４８４号公報

撮像装置の放熱効率の低下を抑制しつつ、付属部品を連結するための連結部材を設けることが望まれている。

本発明の一態様に係る撮像装置は、イメージセンサと、イメージセンサを収容する筐体と、イメージセンサの裏面に対向する筐体の背面側に設けられ、筐体内の通気路と連通する通気口を有する放熱構造と、付属部品を連結するための連結部材とを備えてよい。連結部材は、通気口を跨ぐように設けられてよい。

放熱構造は、筐体の背面から突出する複数のフィンを有してよい。通気口は、複数のフィンの間に設けられてよい。

複数のフィンは、第１方向に沿って延びてよい。通気口は、複数のフィンのそれぞれの間に、第１方向と交差する第２方向に沿って配列されてよい。

複数のフィンは、第１のフィン及び第２のフィンを含んでよい。第１のフィン及び第２のフィンのそれぞれは、通気口の間の部分に、背面から突出するフィン部分が途切れた途切れ部分を含んでよい。連結部材は、２つの柱部分と、２つの柱部分を連結する桁部分とを含んでよい。２つの柱部分は、第１のフィン及び第２のフィンのそれぞれの途切れ部分に設けられてよい。

筐体の背面は、第１方向に沿って湾曲してよい。背面は、中央部分と、第１方向の第１側の第１部分と、第１方向の第１側と反対の第２側の第２部分とを含んでよい。放熱構造は、第１部分及び第２部分のそれぞれに、通気口として吸気口を有し、中央部分の第２方向の一方に、排気口をさらに有してよい。連結部材は、第１部分の吸気口を跨ぐように設けられてよい。

本発明の撮像システムは、上記撮像装置と、撮像装置を回転可能に支持する支持機構とを備えてよい。

支持機構は、第１軸を中心に撮像装置を回転可能に支持する第１支持部と、第２軸を中心に第１支持部を回転可能に支持する第２支持部と、第３軸を中心に第２支持部を回転可能に支持する第３支持部とを有してよい。第１支持部は、第２支持部との連結部分付近に、貫通孔を含んでよい。

本発明の一態様によれば、撮像装置の放熱効率の低下を抑制しつつ、付属部品を連結するための連結部材を設けることができる。

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。

撮像システムの外観斜視図である。 撮像装置の背面から見た平面図である。 図２に示すＡ－Ａ断面を示す図である。 撮像装置の右側面から見た平面図である。 図４に示すＩ－Ｉ断面を示す図である。 撮像装置の上面から見た外観斜視図である。 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システム１０００の外観斜視図である。撮像システム１０００は、撮像装置１００と、ジンバル２００とを備える。

ジンバル２００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。ジンバル２００は、第１支持部２０２、第２支持部２０４、及び第３支持部２０６を備える。第１支持部２０２は、第１軸（Ｘ軸）を中心に撮像装置１００を回転可能に支持する。第１支持部２０２は、撮像装置１００の撮像面に沿った第１軸を中心に撮像装置１００を回転可能に支持する。

第２支持部２０４は、第２軸（Ｙ軸）を中心に第１支持部２０２を回転可能に支持する。第３支持部２０６は、第３軸（Ｚ軸）を中心に第２支持部２０４を回転可能に支持する。第１支持部２０２は、一端に、第１軸（Ｘ軸）を中心に撮像装置１００を回転させる第１回転部２０１を有する。第１支持部２０２は、一端で、撮像装置１００の両側面を支持してよい。第２支持部２０４は、一端に、第２軸（Ｙ軸）を中心に第１支持部２０２を回転させる第２回転部２０３を有する。第１支持部２０２の他端は、第２回転部２０３を介して第２支持部２０４の一端に接続される。第３支持部２０６は、一端に、第３軸（Ｚ軸）を中心に第２支持部２０４を回転させる第３回転部２０５を有する。第２支持部２０４の他端は、第３回転部２０５を介して第３支持部２０６の一端に接続される。第３支持部２０６の他端は、ユーザが手で持つ場合の把持部、または無人航空機（ＵＡＶ）などの移動体の本体などの接続されてよい。第１回転部２０１、第２回転部２０３、及び第３回転部２０５は、アクチュエータを含む。第１軸（Ｘ軸）、第２軸（Ｙ軸）、及び第３軸（Ｚ軸）は互いに直交する３軸でよい。

撮像装置１００は、ジンバル２００に回転可能に支持される筐体１０２を備える。筐体１０２は、イメージセンサなど撮像装置１００の撮像処理で必要な各種電気回路を収容する。筐体１０２は、レンズが設けられる面と反対の側面側に放熱構造１１０を有する。筐体１０２は、放熱構造１１０上に連結部材１２０をさらに有する。連結部材１２０は、ローアングル撮影時などに撮像装置１００を吊り下げて手で持つトップハンドルなどの付属部品を撮像装置１００に取り付けるために用いられる。連結部材１２０は、２つの柱部分１２１及び１２２と、２つの柱部分１２１及び１２２を連結する桁部分１２３とを含む。桁部分１２３に付属部品の取付部品を取り付けことで、撮像装置１００に付属部品を取り付けてよい。

図２は、撮像装置１００の背面から見た平面図である。ここで、撮像装置１００の姿勢を光軸が水平方向に向くようにした場合、撮像装置１００のレンズが配置される側面を正面、撮像装置１００のレンズが配置される側面と反対の側面を背面、撮像装置１００の上方に位置する側面を上面、撮像装置１００の下方に位置する側面を底面、撮像装置１００の背面から見た撮像装置１００の左右方向の両側面を、左側面及び右側面という。

図３は、図２に示すＡ－Ａ断面を示す。図４は、撮像装置１００の右側面から見た平面図である。図５は、図４に示すＩ－Ｉ断面を示す。図６は、撮像装置１００の上面から見た外観斜視図である。

撮像装置１００の背面は、図３に示すように、正面から底面に向かう方向である第１方向に沿って湾曲している。放熱構造１１０は、第１方向に沿って延びる複数のフィン１１２を有する。撮像装置１００の背面は、中央部分１４１と、第１方向の上側部分１４２と、及び第１方向の下側部分１４３とを含む。

放熱構造１１０は、背面の上側部分１４２に、左右方向に沿って複数の吸気口１１４を有する。複数の吸気口１１４のそれぞれは、フィン１１２とフィン１１２との間に設けられる。放熱構造１１０は、背面の下側部分１４３に、左右方向に沿って複数の吸気口１１６をさらに有する。複数の吸気口１１６のそれぞれは、フィン１１２とフィン１１２との間に設けられる。放熱構造１１０は、背面の中央部分１４１の右側に、排気口１１８を有する。

図３に示すように、筐体１０２内にイメージセンサ１３０を収容する。放熱構造１１０は、イメージセンサ１３０の裏面に対向する筐体１０２の背面側に配置される。図３及び図５に示すように、放熱構造１１０は、吸気口１１４及び吸気口１１６と、排気口１１８とを連通する連通路１１５を有する。放熱構造１１０は、吸気口１１４及び吸気口１１６と、排気口１１８との間の連通路１１５内にファンを配置する空間１１９を有する。ファンにより、吸気口１１４及び吸気口１１６から外気を取り込み、連通路１１５を介して取り込んだ外気でイメージセンサ１３０などで発生した熱を冷却して、排気口１１８から排出する。

このような放熱構造１１０を有する撮像装置１００において、付属部品を取り付けるための連結部材１２０を設けることが要求されている。付属部品は、トップハンドルなどであり、撮像装置１００の上方に取り付けられる部品を想定している。一方で、撮像装置１００の背面の上側部分１４２には、吸気口１１４が設けられている。吸気口１１４を妨害するように連結部材１２０が設けられると、放熱構造１１０の放熱効率が低下してしまう。

そこで、本実施形態では、連結部材１２０は、吸気口１１４を跨ぐように設けられる。これにより、連結部材１２０が、吸気口１１４を妨害せず、放熱構造１１０の放熱効率が低下することを防止できる。

複数のフィン１１２は、中央のフィンから左右方向に同一の距離だけ離れたフィン１１２ａ及びフィン１１２ｂを含む。フィン１１２ａ及び１１２ｂのそれぞれは、左右の吸気口１１４の間の部分に、背面から突出するフィン部分が途切れた途切れ部分１１２ｃ及び１１２ｄを含む。途切れ部分１１２ｃ及び１１２ｄは、フィンが存在しない部分であり、フィン１１２ａとフィン１１２ｂとの間の背面部分（谷部分）に対して段差がない部分である。そして、途切れ部分１１２ｃ及び１１２ｄに、連結部材１２０の２つの柱部分１２１及び１２２を配置する。２つの柱部分１２１及び１２２は、筐体１０２の裏側からねじ止めされてよい。これにより、吸気口１１４を塞ぐことなく、連結部材１２０を筐体１０２の湾曲した背面の上方に設けることができる。

桁部分１２３は、２つの柱部分１２１及び１２２から遠ざかるほど幅広でよい。これにより、桁部分１２３が２つの柱部分１２１及び１２２の左右外側の吸気口１１４を塞ぐことなく、桁部分１２３の長手方向の幅を広くできる。

吸気口１１６から効率的に吸気を行ったり、排気口１１８から効率的に排気できるように、図１に示すように、ジンバル２００の第１支持部２０２は、第２支持部２０４との連結部分付近に、通気用の貫通孔２１０を含んでもよい。第２支持部２０４との連結部分付近は、第１支持部２０２の中央部分より第２回転部２０３側の部分でよい。第２支持部２０４との連結部分付近は、第１支持部２０２の第２回転部２０３に隣接する部分でよい。

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７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２００、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２００、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２００は、撮像装置１００を回転可能に支持する。ジンバル２００は、支持機構の一例である。例えば、ジンバル２００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２００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２００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
６０ 撮像装置
１００ 撮像装置
１０２ 筐体
１１０ 放熱構造
１１２，１１２ａ、１１２ｂ フィン
１１２ｃ 途切れ部分
１１４ 吸気口
１１５ 連通路
１１６ 吸気口
１１８ 排気口
１２０ 連結部材
１２１ 柱部分
１２３ 桁部分
１３０ イメージセンサ
１４１ 中央部分
１４２ 上側部分
１４３ 下側部分
２００ ジンバル
２０１ 第１回転部
２０２ 第１支持部
２０３ 第２回転部
２０４ 第２支持部
２０５ 第３回転部
２０６ 第３支持部
２１０ 貫通孔
３００ 遠隔操作装置
１０００ 撮像システム

Claims (6)

1. イメージセンサと、
   前記イメージセンサを収容する筐体と、
   前記イメージセンサの裏面に対向する前記筐体の背面側に設けられ、前記筐体内の通気路と連通する通気口を有する放熱構造と、
   付属部品を連結するための連結部材と
   を備え、
   前記連結部材は、前記通気口を跨ぐように設けられ、
   前記放熱構造は、前記筐体の背面から突出する複数のフィンを有し、
   前記通気口は、前記複数のフィンの間に設けられる、撮像装置。
2. 前記複数のフィンは、第１方向に沿って延び、
   前記通気口は、前記複数のフィンのそれぞれの間に、前記第１方向と交差する第２方向に沿って配列される、請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記複数のフィンは、第１のフィン及び第２のフィンを含み、
   前記第１のフィン及び前記第２のフィンのそれぞれは、前記通気口の間の部分に、前記背面から突出するフィン部分が途切れた途切れ部分を含み、
   前記連結部材は、２つの柱部分と、前記２つの柱部分を連結する桁部分とを含み、
   前記２つの柱部分は、前記第１のフィン及び前記第２のフィンのそれぞれの前記途切れ部分に設けられる、請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記筐体の前記背面は、前記第１方向に沿って湾曲し、
   前記背面は、中央部分と、前記第１方向の第１側の第１部分と、前記第１方向の前記第１側と反対の第２側の第２部分とを含み、
   前記放熱構造は、前記第１部分及び前記第２部分のそれぞれに、前記通気口として吸気口を有し、前記中央部分の前記第２方向の一方に、排気口をさらに有し、
   前記連結部材は、前記第１部分の前記吸気口を跨ぐように設けられる、請求項２に記載の撮像装置。
5. 請求項１から４の何れか１つに記載の撮像装置と、
   前記撮像装置を回転可能に支持する支持機構と
   を備える撮像システム。
6. イメージセンサと、前記イメージセンサを収容する筐体と、前記イメージセンサの裏面に対向する前記筐体の背面側に設けられ、前記筐体内の通気路と連通する通気口を有する放熱構造と、付属部品を連結するための連結部材とを備え、前記連結部材は、前記通気口を跨ぐように設けられる、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
   を備え、
   前記支持機構は、
   第１軸を中心に前記撮像装置を回転可能に支持する第１支持部と、
   第２軸を中心に前記第１支持部を回転可能に支持する第２支持部と、
   第３軸を中心に前記第２支持部を回転可能に支持する第３支持部と
   を有し、
   前記第１支持部は、前記第２支持部との連結部分付近に、貫通孔を含む、撮像システム。

Images