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公開番号2024103339
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-01
出願番号2023007616
出願日2023-01-20
発明の名称撮像用ジンバル装置、ジンバル撮像装置および制御方法
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G03B 17/56 20210101AFI20240725BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】ユーザ操作や撮像中断をせずにジンバル構造物による撮像光束のケラレを防ぐ。
【解決手段】ジンバル装置200は、本体部110と、本体部に対して第1支持部141を第1軸回りで回転駆動する第1駆動手段131と、撮像ユニット120を支持する第2支持部142を第1支持部に対して第1軸に直交する第2軸回りで回転駆動する第2駆動手段132と、撮像ユニットを第2支持部に対して第1および第2軸に直交する第3軸回りで回転駆動する第3駆動手段133とを有する。制御手段230は、撮像ユニットによる撮像中に、第2軸直交面132aから第2駆動手段側への回転角θ₃が所定角を超えた場合に、撮像ユニットに撮像を継続させたまま、第2駆動手段が第2軸直交面に対する反対位置に回転するように第1駆動手段を駆動し、第3駆動手段を、第2軸直交面から上記反対位置の第2駆動手段側とは反対側への回転角が所定角となるように駆動する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
本体部と、
該本体部に対して第１支持部を第１軸回りで回転駆動する第１駆動手段と、
撮像ユニットを支持する第２支持部を前記第１支持部に対して前記第１軸に直交する第２軸回りで回転駆動する第２駆動手段と、
前記撮像ユニットを前記第２支持部に対して前記第１および第２軸に直交する第３軸回りで回転駆動する第３駆動手段と、
前記撮像ユニットの光軸が前記第２軸に直交して前記第３軸を含む第２軸直交面に対してなす前記第３軸回りでの回転角を検出する検出手段と、
前記第１、第２および第３駆動手段を制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、
前記撮像ユニットによる撮像中に、前記第２軸直交面から前記第２駆動手段側への前記回転角が所定角を超えた場合に、
前記撮像ユニットに前記撮像を継続させたまま、
前記第２駆動手段が前記第２軸直交面に対する反対位置に回転するように前記第１駆動手段を駆動し、
前記第３駆動手段を、前記第２軸直交面から前記反対位置の前記第２駆動手段側とは反対側への前記回転角が前記所定角となるように駆動することを特徴とするジンバル装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記所定角は、前記撮像ユニットに入射する光束が前記第２駆動手段により遮られる角度より小さい角度であることを特徴とする請求項１に記載のジンバル装置。
【請求項３】
前記撮像ユニットにより取得される映像を処理する処理手段を有し、
前記処理手段は、前記撮像が継続されている間の前記第１および第３駆動手段の駆動前と駆動後にそれぞれ取得された映像を互いに繋ぎ合わせた結合映像を生成することを特徴とする請求項１に記載のジンバル装置。
【請求項４】
前記結合映像を記録する記録手段を有することを特徴とする請求項３に記載のジンバル装置。
【請求項５】
前記撮像ユニットの上下姿勢を判定する判定手段を有し、
前記処理手段は、前記上下姿勢が反転した場合に、前記結合映像の上下を反転させることを特徴とする請求項３に記載のジンバル装置。
【請求項６】
前記撮像ユニットは画角の変更が可能であり、
前記制御手段は、前記画角に基づいて前記所定角を変更することを特徴とする請求項１に記載のジンバル装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載のジンバル装置と、
前記撮像ユニットを含むことを特徴とするジンバル撮像装置。
【請求項８】
本体部と、該本体部に対して第１支持部を第１軸回りで回転駆動する第１駆動手段と、撮像ユニットを支持する第２支持部を前記第１支持部に対して前記第１軸に直交する第２軸回りで回転駆動する第２駆動手段と、前記撮像ユニットを前記第２支持部に対して前記第１および第２軸に直交する第３軸回りで回転駆動する第３駆動手段とを有するジンバル装置の制御方法であって、
前記撮像ユニットの光軸が前記第２軸に直交して前記第３軸を含む第２軸直交面に対してなす前記第３軸回りでの回転角を検出するステップと、
前記第１、第２および第３駆動手段を制御するステップとを有し、
前記撮像ユニットによる撮像中に、前記第２軸直交面から前記第２駆動手段側への前記回転角が所定角を超えた場合に、
前記撮像ユニットに前記撮像を継続させたまま、
前記第２駆動手段が前記第２軸直交面に対する反対位置に回転するように前記第１駆動手段を駆動し、
前記第３駆動手段を、前記第２軸直交面から前記反対位置の前記第２駆動手段側とは反対側への前記回転角が前記所定角となるように駆動することを特徴とする制御方法。
【請求項９】
コンピュータに、請求項８に記載の制御方法に従う処理を実行させることを特徴とするプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジンバル機構を備えた撮像用ジンバル装置に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
３軸回転機構としてのジンバル機構によって撮像装置の姿勢を安定させるジンバル装置が特許文献１に開示されている。このジンバル装置では、撮像装置に最も近いピッチ軸回りでの回転角度（ピッチ角度）が大きくなったときに、ピッチ軸とロール軸とを繋ぐジンバル構造物による撮像光束のケラレを防ぐため、ロール軸とヨー軸を反転させることができるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－６５６２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のジンバル装置では、撮像中にピッチ角度が大きくなったときには撮像を中断して、ユーザが手動操作によってロール軸とヨー軸を反転させる必要がある。
【０００５】
本発明は、ユーザの手動操作や撮像中断を必要とすることなくジンバル構造物による撮像光束のケラレを防ぐことが可能なジンバル装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面としてのジンバル装置は、本体部と、本体部に対して第１支持部を第１軸回りで回転駆動する第１駆動手段と、撮像ユニットを支持する第２支持部を第１支持部に対して第１軸に直交する第２軸回りで回転駆動する第２駆動手段と、撮像ユニットを第２支持部に対して第１および第２軸に直交する第３軸回りで回転駆動する第３駆動手段と、撮像ユニットの光軸が第２軸に直交して第３軸を含む第２軸直交面に対してなす第３軸回りでの回転角を検出する検出手段と、第１、第２および第３駆動手段を制御する制御手段とを有する。制御手段は、撮像ユニットによる撮像中に、第２軸直交面から第２駆動手段側への前記回転角が所定角を超えた場合に、撮像ユニットに撮像を継続させたまま、第２駆動手段が第２軸直交面に対する反対位置に回転するように第１駆動手段を駆動し、第３駆動手段を、第２軸直交面から上記反対位置の第２駆動手段側とは反対側への回転角が所定角となるように駆動することを特徴とする。なお、上記ジンバル装置と撮像ユニットを含むジンバル撮像装置も、本発明の他の一側面を構成する。
【０００７】
本発明の他の一側面としての制御方法は、本体部と、本体部に対して第１支持部を第１軸回りで回転駆動する第１駆動手段と、撮像ユニットを支持する第２支持部を第１支持部に対して第１軸に直交する第２軸回りで回転駆動する第２駆動手段と、前記撮像ユニットを第２支持部に対して第１および第２軸に直交する第３軸回りで回転駆動する第３駆動手段とを有するジンバル装置に適用される。該制御方法は、撮像ユニットの光軸が第２軸に直交して第３軸を含む第２軸直交面に対してなす第３軸回りでの回転角を検出するステップと、第１、第２および第３駆動手段を制御するステップとを有する。撮像ユニットによる撮像中に、第２軸直交面から第２駆動手段側への回転角が所定角を超えた場合に、撮像ユニットに撮像を継続させたまま、第２駆動手段が第２軸直交面に対する反対位置に回転するように第１駆動手段を駆動し、第３駆動手段を、第２軸直交面から反対位置の第２駆動手段側とは反対側への回転角が所定角となるように駆動することを特徴とする。なお、コンピュータに上記制御方法に従う処理を実行させるプログラムも、本発明の他の一側面を構成する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のジンバル装置によれば、ユーザの手動操作や撮像中断を必要とすることなくジンバル構造物（第２駆動手段）による撮像光束のケラレを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施形態のジンバルカメラの構成を示す図。
ジンバルカメラの外観を示す図。
第３軸回転角度θ
３
が閾値θ
３０
を超えたときの動作を説明する図。
画角情報によって動作が変わることを説明する図。
第１軸回りで反転したときの可動部の上下反転を説明する図。
上下姿勢反転の検出時の上下反転記録動作を説明する図。
回転動作前後の映像を繋いで記録する動作を説明する図。
ジンバルカメラが実行する処理を示すフローチャート。
従来における撮像光束のケラレを説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
（実施形態１）
図１は、実施形態１のジンバルカメラ（ジンバル撮像装置）の構成を示す。ジンバルカメラは、ジンバル装置２００と可動部１２０により構成されている。可動部１２０は、撮像を行うカメラ３００と光学系を収容したレンズユニット４００により構成される撮像ユニットであり、ジンバル装置２００は可動部１２０を移動可能（回転可能）に支持している。ジンバル装置２００、カメラ３００およびレンズユニット４００は一体で構成されていてもよいし、取り外し可能に構成されていてもよい。また、撮像ユニットとして、一般的な（汎用の）レンズ交換式一眼レフまたはミラーレスカメラ、レンズ一体型カメラおよびカメラ機能付きスマートフォン等をジンバル装置に支持させてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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