JP7013628B1 - Lens device, image pickup device, image pickup system, mobile body - Google Patents
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Abstract
【課題】像振れの補正をより精度よく実行する。【解決手段】レンズ装置は、光学系と、光学系の光路を折り曲げる反射面を有する反射部材116と、反射部材の反射面と反対側の底面を支持する支持部分を含む支持部材120と、反射部材が支持部分を支点として揺動可能に反射部材と支持部材とを保持する保持部材と、反射部材が支持部分に押し付けられる方向の成分を有する力を反射部材に加える弾性部材と、反射部材及び保持部材の一方に設けられる磁石142と、反射部材及び保持部材の他方に磁石に対向して設けられるコイル144とを含み、コイルに電流を流すことで支持部分を支点として反射部材を揺動させるように構成される駆動回路140とを備えてよい。支持部材は、弾性部材が反射部材に加える力の大きさを調整すべく、保持部材に対する支持部分の位置を調整してよい。【選択図】図6PROBLEM TO BE SOLVED: To perform correction of image shake more accurately. A lens device includes an optical system, a reflective member 116 having a reflective surface that bends an optical path of the optical system, a support member 120 including a support portion that supports a bottom surface of the reflective member on the opposite side of the reflective surface, and reflection. A holding member that holds the reflective member and the support member swingably with the member as a fulcrum, an elastic member that applies a force having a component in the direction in which the reflective member is pressed against the support portion, a reflective member, and the reflective member. A magnet 142 provided on one side of the holding member and a coil 144 provided on the other side of the reflecting member and the holding member facing the magnet are included, and a current is passed through the coil to swing the reflecting member with the support portion as a fulcrum. A drive circuit 140 configured as described above may be provided. The support member may adjust the position of the support portion with respect to the holding member in order to adjust the magnitude of the force applied by the elastic member to the reflective member. [Selection diagram] FIG. 6
Description
本発明は、レンズ装置、撮像装置、撮像システム、移動体に関する。 The present invention relates to a lens device, an image pickup device, an image pickup system, and a moving body.
特許文献1には、磁石及びコイルを含むアクチュエータが、光路を折り曲げるミラーを傾けることで、ユーザの手の動きを補償することが記載されている。
[先行技術文献]
[特許文献]
[特許文献1] 米国特許出願公開第2019/0146238号明細書
Patent Document 1 describes that an actuator including a magnet and a coil compensates for the movement of a user's hand by tilting a mirror that bends an optical path.
[Prior Art Document]
[Patent Document]
[Patent Document 1] US Patent Application Publication No. 2019/0146283
上記のようにミラーを傾けることで像振れを補正する撮像装置において、撮像装置が使用される環境によっては、像振れの補正が十分に行えない場合がある。 In the image pickup device that corrects the image shake by tilting the mirror as described above, the image shake may not be sufficiently corrected depending on the environment in which the image pickup device is used.
本発明の一態様に係るレンズ装置は、光学系を備えてよい。レンズ装置は、光学系の光路を折り曲げる反射面を有する反射部材を備えてよい。レンズ装置は、反射部材の反射面と反対側の底面を支持する支持部分を含む支持部材を備えてよい。レンズ装置は、反射部材が支持部分を支点として揺動可能に反射部材と支持部材とを保持する保持部材を備えてよい。レンズ装置は、反射部材が支持部分に押し付けられる方向の成分を有する力を反射部材に加える弾性部材を備えてよい。レンズ装置は、反射部材及び保持部材の一方に設けられる磁石と、反射部材及び保持部材の他方に磁石に対向して設けられるコイルとを含み、コイルに電流を流すことで支持部分を支点として反射部材を揺動させるように構成される駆動回路を備えてよい。支持部材は、弾性部材が反射部材に加える力の大きさを調整すべく、保持部材に対する支持部分の位置を調整してよい。 The lens device according to one aspect of the present invention may include an optical system. The lens device may include a reflective member having a reflective surface that bends the optical path of the optical system. The lens device may include a support member including a support portion that supports the bottom surface of the reflective member opposite to the reflective surface. The lens device may include a holding member that holds the reflective member and the support member so that the reflective member swings around the support portion as a fulcrum. The lens device may include an elastic member that applies a force having a component in the direction in which the reflective member is pressed against the support portion to the reflective member. The lens device includes a magnet provided on one of the reflecting member and the holding member and a coil provided on the other of the reflecting member and the holding member so as to face the magnet. By passing a current through the coil, the lens device reflects with the support portion as a fulcrum. A drive circuit configured to swing the member may be provided. The support member may adjust the position of the support portion with respect to the holding member in order to adjust the magnitude of the force applied by the elastic member to the reflective member.
支持部材は、外周面にネジ溝を有してよい。保持部材は、支持部材のネジ溝に適合するネジ穴を有してよい。支持部材が保持部材に対してねじ込まれる量が調整されることで、保持部材に対する支持部分の位置が調整され、弾性部材が反射部材に加える力の大きさが調整されてよい。 The support member may have a threaded groove on the outer peripheral surface. The holding member may have a threaded hole that fits into the threaded groove of the supporting member. By adjusting the amount by which the support member is screwed into the holding member, the position of the support portion with respect to the holding member may be adjusted, and the magnitude of the force applied by the elastic member to the reflective member may be adjusted.
レンズ装置は、支持部材が保持部材に対してねじ込まれる量を調整するワッシャーをさらに備えてよい。 The lens device may further include a washer that adjusts the amount by which the support member is screwed into the holding member.
支持部分は、支持部材に回転可能に支持されるボールでよい。 The support portion may be a ball rotatably supported by the support member.
駆動回路は、複数の磁石と複数のコイルとを備えてよい。複数の磁石及び複数のコイルは、支持部材の周囲に配置されてよい。 The drive circuit may include a plurality of magnets and a plurality of coils. The plurality of magnets and the plurality of coils may be arranged around the support member.
複数の磁石は、第1磁石と、支持部材を挟んで、第1磁石の第1方向の向かい側に配置される第2磁石と、第3磁石と、支持部材を挟んで、第3磁石の第2方向の向かい側に配置される第4磁石とを含んでよい。複数のコイルは、第1磁石に対向して配置される第1コイルと、第2磁石に対向して配置される第2コイルと、第3磁石に対向して配置される第3コイルと、第4磁石に対向して配置される第4コイルとを含んでよい。 The plurality of magnets are the first magnet, the second magnet arranged on the opposite side of the first magnet in the first direction across the support member, the third magnet, and the third magnet sandwiching the support member. It may include a fourth magnet located opposite in two directions. The plurality of coils include a first coil arranged to face the first magnet, a second coil arranged to face the second magnet, and a third coil arranged to face the third magnet. It may include a fourth coil disposed opposite to the fourth magnet.
第1磁石、第2磁石、第3磁石、及び第4磁石は、反射部材の底面に配置されてよい。第1コイル、第2コイル、第3コイル、及び第4コイルは、第1磁石、第2磁石、第3磁石、及び第4磁石のそれぞれに対向して、保持部材に配置されてよい。 The first magnet, the second magnet, the third magnet, and the fourth magnet may be arranged on the bottom surface of the reflective member. The first coil, the second coil, the third coil, and the fourth coil may be arranged on the holding member so as to face each of the first magnet, the second magnet, the third magnet, and the fourth magnet.
レンズ装置は、複数の弾性部材を備えてよい。複数の弾性部材は、第1弾性部材と、支持部分を挟んで、第1弾性部材の第1方向の向かい側に配置される第2弾性部材と、第3弾性部材と、支持部分を挟んで、第3弾性部材の第2方向の向かい側に配置される第4弾性部材とを含んでよい。 The lens device may include a plurality of elastic members. The plurality of elastic members sandwich the first elastic member, the support portion, the second elastic member arranged on the opposite side of the first elastic member in the first direction, the third elastic member, and the support portion. It may include a fourth elastic member arranged on the opposite side of the third elastic member in the second direction.
反射部材は、反射面を有する光学素子を含んでよい。 The reflective member may include an optical element having a reflective surface.
弾性部材のバネ定数は、弾性部材に押し付けられた反射部材の1次共振周波数が200kHz以上になる値でよい。 The spring constant of the elastic member may be a value at which the primary resonance frequency of the reflective member pressed against the elastic member becomes 200 kHz or more.
本発明の一態様に係る撮像装置は、上記レンズ装置と、レンズ装置からの光を受光するイメージセンサとを備えてよい。 The image pickup apparatus according to one aspect of the present invention may include the lens apparatus and an image sensor that receives light from the lens apparatus.
本発明の一態様に係る撮像システムは、上記撮像装置と、撮像装置の姿勢を制御可能に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、第1周波数帯域の像ブレを補正すべく撮像装置の姿勢を制御してよい。駆動回路は、第1周波数帯域より高い第2周波数帯域の像ブレを補正すべくコイルに電流を流して反射部材を揺動させるように構成されてよい。 The image pickup system according to one aspect of the present invention may include the above image pickup device and a support mechanism for supporting the image pickup device so that the posture of the image pickup device can be controlled. The support mechanism may control the posture of the image pickup device in order to correct the image blur in the first frequency band. The drive circuit may be configured to swing the reflecting member by passing a current through the coil in order to correct the image blurring in the second frequency band higher than the first frequency band.
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。 The moving body according to one aspect of the present invention may be a moving body provided with the above-mentioned imaging system.
弾性部材のバネ定数は、弾性部材に押し付けられた反射部材の1次共振周波数が、移動体が駆動する場合に移動体で発生する振動に起因する周波数より高くなる値でよい。 The spring constant of the elastic member may be a value at which the primary resonance frequency of the reflective member pressed against the elastic member becomes higher than the frequency caused by the vibration generated by the moving body when the moving body is driven.
移動体は、少なくとも1つの回転翼を備える飛行体でよい。弾性部材のバネ定数は、弾性部材に押し付けられた反射部材の1次共振周波数が、少なくとも1つの回転翼が回転する場合に飛行体で発生する振動に起因する周波数より高くなる値でよい。 The moving body may be a flying body having at least one rotor. The spring constant of the elastic member may be a value at which the primary resonance frequency of the reflective member pressed against the elastic member is higher than the frequency caused by the vibration generated in the flying object when at least one rotary blade rotates.
本発明の一態様によれば、像振れの補正をより精度よく実行できる。 According to one aspect of the present invention, image shake correction can be performed more accurately.
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。 The outline of the above invention does not list all the features of the present invention. A subcombination of these feature groups can also be an invention.
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。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention to which the claims are made. Also, not all combinations of features described in the embodiments are essential to the means of solving the invention.
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。 The claims, description, drawings, and abstracts include matters subject to copyright protection. The copyright holder will not object to any person's reproduction of these documents as long as they appear in the Patent Office files or records. However, in other cases, all copyrights are reserved.
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。
FIG. 1 shows an example of the appearance of an unmanned aerial vehicle (UAV) 1000 and a
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。
The UAV
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。
The
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。
The plurality of
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。
The
図2は、撮像装置100の外観斜視図である。図3は、図1のA-A断面図である。図4は、撮像装置100の内部構造の斜視図である。
FIG. 2 is an external perspective view of the
撮像装置100は、第1レンズ群101と、第2レンズ群102と、反射機構110と、イメージセンサ103とを備える。反射機構110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。反射機構110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から入射された光は、反射機構110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。反射機構110は、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。
The
反射機構110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、反射機構110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、角度や回転を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方向や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。
The
このように構成された撮像システム10は、ジンバル50及び反射機構110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。反射機構110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。反射機構110は、10kHzから150kHz程度の周波数帯域の像振れを補正してよい。
The image pickup system 10 configured in this way may perform image shake correction by combining the
図5は、反射機構110の外観斜視図である。図6は、反射機構110の断面図である。反射機構110は、反射部材116と、支持部材120と、ベース部材130とを備える。反射部材116は、第1レンズ群101及び第2レンズ群102の光路を折り曲げる反射面112aを有する。反射部材116は、反射面112aを含む光学素子112と、光学素子112を保持する可動部材114とを備える。図5において、第1方向70及び第1方向70と反対の第2方向72は、反射面112aを含む平面に沿った方向である。第3方向74及び第3方向74と反対の第4方向76は、反射面112aを含む平面に沿った方向で、かつ第1方向70及び第2方向72に垂直な方向である。第5方向78及び第5方向78と反対の第6方向80は、反射面112aを含む平面に垂直な方向である。
FIG. 5 is an external perspective view of the
支持部材120は、反射部材116の反射面112aと反対側の底面を支持する。支持部材120は、ボール122と、調整ネジ124と、ワッシャー126とを有する。ボール122は、調整ネジ124の先端に回転可能に支持される。
The
可動部材114の底面には、ボール122が回転可能に嵌る半球状の溝114aを有する。ベース部材130は、反射部材116がボール122を支点として揺動可能に反射部材116と支持部材120とを保持する。ベース部材130は、保持部材の一例である。
The bottom surface of the
反射機構110は、板バネ150をさらに備える。反射機構110は、4つの板バネ150を備えてよい。板バネ150は、ボール122に押し付けられる方向(第6方向80)の成分を有する力を反射部材116に加える。可動部材114は、反射面112a側から見て矩形である。板バネ150は、可動部材114の4つの側面のそれぞれに設けられた溝114b内に配置される。板バネ150は、弾性部材の一例である。
The
4つの板バネ150は、第1板バネ、第2板バネ、第3板バネ、及び第4板バネを含む。第1板バネは、可動部材114の第1方向70の側面の溝114b内に配置されてよい。第2板バネは、支持部材120を挟んで、第1板バネの第2方向72の向かい側の可動部材114の側面の溝114b内に配置されてよい。第3板バネは、可動部材114の第3方向74の側面の溝114b内に配置されてよい。第4板バネは、第3板バネの第4方向76の向かい側の可動部材114の側面の溝114b内に配置されてよい。
The four
反射機構110は、ボール122を支点として反射部材116を揺動させる駆動回路140をさらに備える。駆動回路140は、4つの磁石142と、4つのコイル144とを有する。4つの磁石142は、可動部材114の底面の4つの辺の縁部に配置される。4つのコイル144は、ベース部材130の可動部材114の底面に対向する載置面に、4つの磁石142のそれぞれに対向して配置される。
The
4つの磁石142は、第1磁石、第2磁石、第3磁石、及び第4磁石を含む。第1磁石は、可動部材114の底面の第1方向70の辺に沿って配置されてよい。第2磁石は、支持部材120を挟んで、第1磁石の第2方向72の向かい側の可動部材114の底面の辺に沿って配置されてよい。第3磁石は、可動部材114の底面の第3方向74の辺に沿って配置されてよい。第4磁石は、支持部材120を挟んで、第3磁石の第4方向76の向かい側の可動部材114の底面の辺に沿って配置されてよい。
The four
4つのコイル144は、第1コイル、第2コイル、第3コイル、及び第4コイルを含む。第1コイルは、第1磁石に対向して配置される。第1コイルは、ベース部材130の載置面の第1方向70の辺に沿って配置されてよい。第2コイルは、第2磁石に対向して配置される。第2コイルは、支持部材120を挟んで、第1コイルの第2方向72の向かい側のベース部材130の載置面の辺に沿って配置されてよい。第3コイルは、第3磁石に対向して配置される。第3コイルは、ベース部材130の載置面の第3方向74の辺に沿って配置されてよい。第4コイルは、第4磁石に対向して配置される。第4コイルは、支持部材120を挟んで、第3コイルの第4方向76の向かい側のベース部材130の載置面の辺に沿って配置されてよい。なお、コイル144が可動部材114に設けられ、磁石142がベース部材130に設けられてもよい。
The four
駆動回路140は、像振れ補正を実行すべく、4つのコイル144のうちの少なくとも1つのコイル144に電流を流して、コイル144の周囲に磁界を発生させて、反射部材116を揺動させる。
The
調整ネジ124は、外周面にネジ溝を有する。ベース部材130は、調整ネジ124のネジ溝に適合するネジ穴を有する。支持部材120は、板バネ150が反射部材116に加える第6方向80の成分を有する力の大きさを調整すべく、ベース部材130に対するボール122の位置を調整する。より具体的には、調整ネジ124がベース部材130に対してねじ込まれる量が調整されることで、ベース部材130に対するボール122の位置が調整され、板バネ150が反射部材116に加える力の大きさが調整される。ワッシャー126は、調整ネジ124がベース部材130に対してねじ込まれる量を調整するために用いられてよい。用いられるワッシャー126の厚みを調整することで、調整ネジ124がベース部材130に対してねじ込まれる量が調整されてよい。なお、調整ネジ124のみで板バネ150が反射部材116に加える力の大きさを調整できる場合には、ワッシャー126はなくてもよい。
The adjusting
反射機構110が1kHz~10kHzの周波数で反射部材116を揺動させる場合、反射部材116の駆動量が大きくなる。反射部材116の駆動量が大きくなると、磁石142とコイル144との間に作用するローレンツ力と反射部材116の変位との直線性が悪くなる。そのため、OIS駆動制御では、ホール素子などの位置検出センサを設けてフィードバック制御をする必要性が生じる。しかし、10kHz~150kHzで反射部材116を駆動させようとすると、OIS駆動制御の分解能を、1kHz~10kHzでの分解能に比べて、1/20から1/30以下くらいまで細かくする必要がある。しかし、位置検出センサで、その分解能を実現することは難しい。しかし、反射機構110が、10kHz~150kHzの周波数で反射部材116を揺動させる場合、反射部材116の駆動量は比較的に小さい。例えば、反射機構110は、ナノミクロンオーダーで反射部材116を振動させてよい。そのため、磁石142とコイル144との間に作用するローレンツ力と反射部材116の変位との直線性を維持しやすい。そこで、本実施形態では、反射機構110は、反射部材116の位置を検出する位置検出センサによる検出結果に基づくフィードバック制御を実行しない。すなわち、反射機構110は、反射部材116の位置を検出する位置検出センサを有さない。
When the
また、反射部材116の駆動量を大きくするためには、板バネ150が、可動部材114をボール122に押し付ける力は、それほど大きくできない。すなわち、板バネ150はある程度変形しやすくするために、板バネ150のバネ定数は比較的小さい値になる。しかし、板バネ150のバネ定数が小さいと、撮像装置100が使用される環境によっては、板バネ150に押え付けられている反射部材116が、撮像装置100の振動により共振してしまう。例えば、撮像システム10がUAVなどの移動体に搭載される場合、移動体の駆動で生じる振動で、反射部材116が共振してしまう場合がある。
Further, in order to increase the driving amount of the
そこで、本実施形態では、ジンバル50で1kHz~10kHzの周波数の像振れを補正し、かつ反射機構110で、ジンバル50で補正しきれない10kHz~150kHzの周波数の像振れを補正する。反射機構110は、ジンバル50で補正する第1周波数帯域よりも高い第2周波数帯域の周波数の像振れを補正すべく、反射部材116を揺動させる。
Therefore, in the present embodiment, the
反射機構110が比較的高い周波数帯域での像振れを補正するためには、板バネ150のバネ定数を比較的大きくする必要がある。そして、反射部材116の共振を防止するためには、板バネ150が可動部材114をボール122に押し付ける力もある程度の精度で調整する必要がある。
In order for the
そこで、本実施形態では、ボール122のベース部材130に対する位置を調整すべく、ボール122を支持する部材を調整ネジ124で構成する。これにより、ベース部材130に対する調整ネジ124のねじ込み量を調整することで、ボール122のベース部材130に対する位置を容易に調整できる。よって、板バネ150が可動部材114をボール122に押し付ける力を精度よく調整できる。
Therefore, in the present embodiment, the member that supports the
また、板バネ150のバネ定数は、板バネ150に押し付けられた反射部材116の1次共振周波数が200kHz以上になる値にする。これにより、ジンバル50での像振れ補正及び反射機構110での像振れ補正により生じる振動で、板バネ150に押し付けられた反射部材116が共振することを防止できる。
Further, the spring constant of the
撮像装置100がジンバル50を介して、UAV1000などの移動体に搭載される場合、移動体が駆動するときに生じる振動で、反射部材116が共振する可能性がある。そのため、板バネ150のバネ定数は、板バネ150に押し付けられた反射部材116の1次共振周波数が、移動体が駆動する場合に移動体で発生する振動に起因する周波数より高くなる値にする。
When the
撮像装置100がジンバル50を介してUAV1000に搭載される場合には、板バネ150に押し付けられた反射部材116の1次共振周波数が、少なくとも1つの回転翼が回転する場合にUAV1000で発生する振動に起因する周波数より高くなる値にする。
When the
これにより、撮像装置100が使用される環境によって、像振れの補正が十分に行えなくなることを防止できる。また、例えば、撮像装置100がUAV1000などの移動体に搭載される場合に、移動体の振動で、反射部材116が共振することを防止できる。OSI制御が実行されず、コイル114に電流が流れていない場合に、反射部材116が意図せずに振動することを防止できる。
This makes it possible to prevent the image shake from being sufficiently corrected depending on the environment in which the
図7A、図7B、及び図7Cは、反射機構110の組み立て手順を示す図である。図7Aに示すように、ベース部材130の載置面の4つの凹部にコイル144を配置した状態で、反射部材116をベース部材130に組み付ける。次いで、図7Bに示すように、可動部材114の側面の溝114b内に板バネ150を嵌める。さらに、図7Cに示すように、ベース部材130の裏側から、ボール122、ワッシャー126、及び調整ネジ124をベース部材130に取り付ける。ここで、調整ネジ124のねじ込み量を微調整して、板バネ150が反射部材116を押し付ける力を調整してよい。ワッシャー126の厚さを変更することで、板バネ150が反射部材116を押し付ける力を調整してよい。
7A, 7B, and 7C are views showing an assembly procedure of the
以上、本実施形態によれば、板バネ150が反射部材116を押し付ける力を適切に調整できるので、撮像装置100の使用環境によらず、像振れの補正をより精度よく実行できる。
As described above, according to the present embodiment, since the force of the
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。 Although the present invention has been described above using the embodiments, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that various changes or improvements can be made to the above embodiments. It is clear from the description of the claims that the form with such changes or improvements may be included in the technical scope of the present invention.
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。 The order of execution of each process such as operation, procedure, step, and step in the apparatus, system, program, and method shown in the claims, specification, and drawings is particularly "before" and "prior to". It should be noted that it can be realized in any order unless the output of the previous process is used in the subsequent process. Even if the scope of claims, the specification, and the operation flow in the drawings are explained using "first", "next", etc. for convenience, it means that it is essential to carry out in this order. It's not a thing.
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
110 反射機構
112 光学素子
112a 反射面
114 可動部材
114a,114b 溝
116 反射部材
120 支持部材
122 ボール
124 調整ネジ
126 ワッシャー
130 ベース部材
140 駆動回路
142 磁石
144 コイル
150 板バネ
300 遠隔操作装置
1000 UAV
10
Claims (15)
前記光学系の光路を折り曲げる反射面を有する反射部材と、
前記反射部材の前記反射面と反対側の底面を支持する支持部分を含む支持部材と、
前記反射部材が前記支持部分を支点として揺動可能に前記反射部材と前記支持部材とを保持する保持部材と、
前記反射部材が前記支持部分に押し付けられる方向の成分を有する力を前記反射部材に加える弾性部材と、
前記反射部材及び前記保持部材の一方に設けられる磁石と、前記反射部材及び前記保持部材の他方に前記磁石に対向して設けられるコイルとを含み、前記コイルに電流を流すことで前記支持部分を支点として前記反射部材を揺動させるように構成される駆動回路と
を備え、
前記支持部材は、前記弾性部材が前記反射部材に加える力の大きさを調整すべく、前記保持部材に対する前記支持部分の位置を調整する、レンズ装置。 Optical system and
A reflective member having a reflective surface that bends the optical path of the optical system, and
A support member including a support portion that supports the bottom surface of the reflective member opposite to the reflective surface, and a support member.
A holding member that holds the reflective member and the support member so that the reflective member can swing around the support portion as a fulcrum.
An elastic member that applies a force having a component in the direction in which the reflective member is pressed against the support portion to the reflective member.
A magnet provided on one of the reflecting member and the holding member and a coil provided on the other of the reflecting member and the holding member so as to face the magnet are included, and the support portion is provided by passing a current through the coil. A drive circuit configured to swing the reflective member as a fulcrum is provided.
The support member is a lens device that adjusts the position of the support portion with respect to the holding member in order to adjust the magnitude of the force applied by the elastic member to the reflection member.
前記保持部材は、前記支持部材のネジ溝に適合するネジ穴を有し、
前記支持部材が前記保持部材に対してねじ込まれる量が調整されることで、前記保持部材に対する前記支持部分の位置が調整され、前記弾性部材が前記反射部材に加える力の大きさが調整される、請求項1に記載のレンズ装置。 The support member has a thread groove on the outer peripheral surface and has a screw groove.
The holding member has a screw hole that fits into the thread groove of the support member.
By adjusting the amount by which the support member is screwed into the holding member, the position of the support portion with respect to the holding member is adjusted, and the magnitude of the force applied by the elastic member to the reflective member is adjusted. , The lens device according to claim 1.
前記複数の磁石及び前記複数のコイルは、前記支持部材の周囲に配置される、請求項1に記載のレンズ装置。 The drive circuit has a plurality of the magnets and the plurality of coils.
The lens device according to claim 1, wherein the plurality of magnets and the plurality of coils are arranged around the support member.
第1磁石と、
前記支持部材を挟んで、前記第1磁石の第1方向の向かい側に配置される第2磁石と、
第3磁石と、
前記支持部材を挟んで、前記第3磁石の第2方向の向かい側に配置される第4磁石と
を含み、
前記複数のコイルは、
前記第1磁石に対向して配置される第1コイルと、
前記第2磁石に対向して配置される第2コイルと、
前記第3磁石に対向して配置される第3コイルと、
前記第4磁石に対向して配置される第4コイルと
を含む、請求項5に記載のレンズ装置。 The plurality of magnets
With the first magnet
A second magnet arranged on the opposite side of the first magnet in the first direction with the support member interposed therebetween
With the third magnet
A fourth magnet arranged on the opposite side of the third magnet in the second direction with the support member interposed therebetween is included.
The plurality of coils are
The first coil arranged to face the first magnet and
A second coil arranged to face the second magnet and
A third coil arranged to face the third magnet and
The lens apparatus according to claim 5, further comprising a fourth coil arranged to face the fourth magnet.
前記第1コイル、前記第2コイル、前記第3コイル、及び前記第4コイルは、前記第1磁石、前記第2磁石、前記第3磁石、及び前記第4磁石のそれぞれに対向して、前記保持部材に配置される、請求項6に記載のレンズ装置。 The first magnet, the second magnet, the third magnet, and the fourth magnet are arranged on the bottom surface of the reflective member.
The first coil, the second coil, the third coil, and the fourth coil face each of the first magnet, the second magnet, the third magnet, and the fourth magnet, and the said. The lens device according to claim 6, which is arranged on a holding member.
前記複数の弾性部材は、
第1弾性部材と、
前記支持部分を挟んで、前記第1弾性部材の第1方向の向かい側に配置される第2弾性部材と、
第3弾性部材と、
前記支持部分を挟んで、前記第3弾性部材の第2方向の向かい側に配置される第4弾性部材と
を含む、請求項1に記載のレンズ装置。 With the plurality of elastic members,
The plurality of elastic members are
The first elastic member and
A second elastic member arranged on the opposite side of the first elastic member in the first direction with the support portion interposed therebetween.
With the third elastic member
The lens device according to claim 1, further comprising a fourth elastic member arranged on the opposite side of the third elastic member in the second direction with the support portion interposed therebetween.
前記レンズ装置からの光を受光するイメージセンサと
を備える撮像装置。 The lens device according to any one of claims 1 to 10.
An image pickup device including an image sensor that receives light from the lens device.
前記撮像装置の姿勢を制御可能に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、第1周波数帯域の像ブレを補正すべく前記撮像装置の姿勢を制御し、
前記駆動回路は、前記第1周波数帯域より高い第2周波数帯域の像ブレを補正すべく前記コイルに電流を流して前記反射部材を揺動させるように構成される、撮像システム。 The imaging device according to claim 11 and
It is provided with a support mechanism that supports the image pickup device so that the posture of the image pickup device can be controlled.
The support mechanism controls the posture of the image pickup device in order to correct the image blur in the first frequency band.
The drive circuit is an image pickup system configured to cause the reflection member to swing by passing a current through the coil in order to correct image blurring in a second frequency band higher than the first frequency band.
前記弾性部材のバネ定数は、前記弾性部材に押し付けられた前記反射部材の1次共振周波数が、前記少なくとも1つの回転翼が回転する場合に前記飛行体で発生する振動に起因する周波数より高くなる値である、請求項14に記載の移動体。 The moving body is a flying body having at least one rotor blade.
The spring constant of the elastic member is such that the primary resonance frequency of the reflective member pressed against the elastic member is higher than the frequency caused by the vibration generated in the flying object when the at least one rotary blade rotates. The moving body according to claim 14, which is a value.
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