(57)【要約】【課題】対象物への機器の吸着状態の変化を確実に検知することができる吸着装置を提供する。【解決手段】撮像装置の本体部１０を対象物に吸着する第１の吸着部１、第２の吸着部２と、本体部の対象物への吸着状態の変化を検出する検出部５ａとを備える吸着装置を設ける。第１の吸着部１は、本体部に対して離反方向に移動可能である。また、本体部と第１の吸着部との間に、第１の吸着部を本体部に対して離反方向に移動させる力を発生するコイルバネ３ａが設けられている。第１の吸着部が本体部に対して離反方向に移動した状態では、第２の吸着部の吸着面が、第１の吸着部の吸着面よりも後退する。そして、検出部は、第１の吸着部が本体部に対して離反方向へ移動したことを検出する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被吸着装置の本体部を対象物に吸着する第１、第２の吸着部と、
前記本体部の前記対象物への吸着状態の変化を検出する検出部とを備え、
前記第１の吸着部は、前記本体部に対して離反方向に移動可能であり、
前記本体部と前記第１の吸着部との間に、前記第１の吸着部を前記本体部に対して離反方向に移動させる力を発生する付勢部材が設けられており、
前記第１の吸着部が前記本体に対して前記離反方向に移動した状態では、前記第２の吸着部の吸着面が、前記第１の吸着部の吸着面よりも後退し、
前記検出部は、前記第１の吸着部が前記本体部に対して前記離反方向へ移動したことを検出する
ことを特徴とする吸着装置。
【請求項２】
前記付勢部材が発生する力は、
前記第１、第２の吸着部が前記対象物に吸着している状態である場合は、前記第２の吸着部の吸着力が前記第１の吸着部の吸着力よりも弱くなるように、前記第１、第２の吸着部に対して作用する
ことを特徴とする請求項１に記載の吸着装置。
【請求項３】
前記付勢部材は、前記第１の吸着部の吸着力が、前記第２の吸着部の吸着力から、前記付勢部材により前記第２の吸着部に作用する、当該第２の吸着部を前記対象物に対して離反方向に移動させる力を引いた力より大きくなるように構成されている
ことを特徴とする請求項２に記載の吸着装置。
【請求項４】
前記付勢部材は、少なくとも弾性部材または磁気力発生部材のうちのいずれかである
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の吸着装置。
【請求項５】
前記検出部は、少なくとも距離センサまたは圧力センサのうちのいずれかである
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の吸着装置。
【請求項６】
前記検出部は、重力方向に複数個配置されている
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の吸着装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の吸着装置によって前記対象物に吸着される前記被吸着装置として機能する光学機器であって、
前記検出部が、前記第１の吸着部が前記本体部に対して離反方向に移動したことを検出した時に、所定の動作を行う
ことを特徴とする光学機器。
【請求項８】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の吸着装置によって前記対象物に吸着される前記被吸着装置として機能する撮像装置であって、
前記検出部が、前記第１の吸着部が前記本体部に対して離反方向に移動したことを検出した時に、所定のカメラ動作を行う
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項９】
前記所定のカメラ動作は、少なくとも、警告表示、電源ＯＦＦ、またはレンズ鏡筒の沈胴動作のうちのいずれかである
ことを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸着装置に関し、特に、各種機器を任意の場所に設置するための吸着装置、吸着装置を有する光学機器および撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
機器の一つとしてのカメラを、三脚を用いずに色々な場所に設置できる吸着装置が提案されている。このような吸着装置には、永久磁石を搭載して、磁性材で形成された壁面に吸着させるタイプや、柔軟性のある円形の部材を壁面に押圧し、大気圧との差（負圧）を利用して吸着させるタイプのものがある。吸着装置により、例えばカメラ等の光学機器を壁面に吸着させることで、撮影者がカメラを保持しなくてもカメラを所望の方向に向けることが可能となる。
【０００３】
特許文献１は、ドーナツ状の磁石を保護、支持するための保護枠または外周にさらに吸着機能を有する保護枠を有し、かつ中央に吸盤を備える吸着装置を開示している。この吸着装置では、磁石による磁気吸引力と吸盤による真空吸着力の双方の力が働くことで、装置に掛かる大きな荷重にも耐えうる強固な吸着が可能になる。また、特許文献２は、吸盤部を備えたホルダーをガラス面などに吸着させ、機器である携帯電話を設置する構成を有する吸着装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１６１８２４号公報
【特許文献２】特開平１０−２７８６９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１が開示する吸着装置では、吸着部材であるドーナツ状の磁石と、円形の吸盤が同心円上に配置されているが、吸着する壁面が非磁性材であると磁石の吸引力が発生せず、吸盤のみの吸着力に頼らなければならなくなる。さらに、吸盤の吸着力は吸盤内部の負圧が保たれていれば維持されるが、吸盤内部に外気が侵入していくと、負圧による吸着力が低下して不意に吸着部材が落下してしまい、吸着部材とともに取り付けられている機器などが故障または損傷してしまうことがある。特許文献２に開示された吸着装置も、取り付けられている機器の吸着対象物への吸着状態の変化を検知することができず、機器が突然落下してしまうという課題がある。
【０００６】
本発明は、対象物への機器の吸着状態の変化を確実に検知することができる吸着装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態の吸着装置は、対象物に吸着する第１、第２の吸着部が設けられた本体部と、前記本体部の前記対象物への吸着状態を検出する検出部とを備える。前記第１の吸着部は、前記本体部に対して離反方向に移動可能である。前記本体部と前記第１の吸着部との間に、前記第１の吸着部を前記本体部に対して離反方向に移動させる力を発生する付勢部材が設けられている。前記第１の吸着部が前記本体に対して前記離反方向に移動した状態では、前記第２の吸着部の吸着面が、前記第１の吸着部の吸着面よりも後退する。そして、前記検出部は、前記第１の吸着部が前記本体部に対して前記離反方向へ移動したことを検出する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の吸着装置によれば、吸着装置が搭載された機器の、吸着状態の変化を使用者が確実に認識できるので、機器の落下による損傷や故障を未然に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】吸着装置を搭載した光学機器の構成の一例を示す図である。
【図２】吸着装置を搭載したカメラを吸着面側から見た図である。
【図３】吸着装置を搭載したカメラの吸着前から吸着後の様子を示す図である。
【図４】吸着装置を搭載したカメラの要部を示す拡大断面図である。
【図５】吸着装置を搭載したカメラの表示部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、本実施形態の吸着装置を搭載した光学機器の構成の一例を示す図である。この例では、光学機器は撮像装置である。図１では、撮像装置の一例としてカメラシステムを示す。
【００１１】
このカメラシステムは、撮像素子１２２を備えたカメラ本体１２０と、カメラ本体１２０に装着される交換レンズ１１０とを有している。また、カメラシステムは、図１乃至３を参照して説明する本実施形態の吸着装置を搭載可能である。
【００１２】
交換レンズ１１０内のレンズＣＰＵ１０１と、カメラ本体１２０内のカメラＣＰＵ（制御手段）１２１は、レンズ通信接点１１２およびカメラ通信接点１２７を介して通信可能である。レンズＣＰＵ１０１は、交換レンズ１１０内の動作を制御している。
【００１３】
符号Ｌ１〜Ｌ４は、レンズユニットを示す。具体的には、レンズユニットＬ１、Ｌ４は固定のレンズユニットである。レンズユニットＬ２は変倍用のレンズユニットである。レンズユニットＬ３はフォーカスレンズユニットである。
【００１４】
レンズユニットＬ２は、レンズＣＰＵ１０１の制御信号を受けたズーム駆動回路１１１からの駆動信号によって、光軸Ｘ方向に移動する。これにより、撮影光学系の焦点距離を変化させることができる。フォーカスレンズユニットＬ３は、光軸Ｘ方向に移動することで、撮影光学系の焦点調節を行う。
【００１５】
符号１０４は光量調節装置を示す。光量調節装置は、複数の絞り羽根を光軸Ｘと略直交する面内で移動させることで、光が通過する口径を変化させる。レンズＣＰＵ１０１からの制御信号を受けた絞り駆動回路１０８は、光量調節装置１０４を駆動する。レンズユニットＬ１〜Ｌ４と光量調節装置１０４とによって撮影光学系Ｌが構成される。被写体１５０の像は、交換レンズ１１０内の撮影光学系Ｌを通過し、カメラ本体１２０内の撮像素子１２２に入射する。
【００１６】
符号１０２は、操作スイッチを示す。操作スイッチ１０２は、マニュアル操作によるズーミング、フォーカシングおよび絞り値の設定や、オートフォーカス及びマニュアルフォーカスの切り換え等を行うためのスイッチである。符号１０３は、焦点調節を行うフォーカス駆動回路である。フォーカス駆動回路１０３は、レンズＣＰＵ１０１からの制御信号に基づいてフォーカスレンズユニットＬ３を駆動するフォーカス駆動モータを備える。フォーカス駆動モータの駆動によって回転する回転部材には、パルス発生ユニットが設けられており、パルス発生ユニットは、上記回転部材の回転に応じたパルス信号をフォーカス駆動回路１０３へ出力する。レンズＣＰＵ１０１は、パルス発生ユニットから出力されたパルス信号を検出することで、フォーカスレンズユニットＬ３の位置検出を行う。
【００１７】
符号１０９は、焦点距離検出回路を示す。焦点距離検出回路１０９は、変倍用のレンズユニットＬ２の位置を検出することで撮影光学系の焦点距離を検出する。焦点距離検出回路１０９は、レンズユニットＬ２の位置を３２分割されたグレーコードパターンを用いて焦点距離を検出する。
【００１８】
なお、レンズＣＰＵ１０１内のメモリには、交換レンズ１１０のＩＤ、焦点距離情報、フォーカスレンズユニットＬ３の移動量に対する撮像素子面上のピント移動量（以下、フォーカス敏感度とする）等が、分割された焦点距離毎に格納されている。
【００１９】
交換レンズ１１０内の撮影光学系Ｌを通過した被写体光は、撮像素子１２２の撮像面（受光面）に結像する。撮像素子１２２は、光学像を光電変換によって電気信号に変換する。撮像素子１２２は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の光電変換素子で構成されている。
【００２０】
撮像素子１２２から読み出された信号は、増幅処理およびＡ／Ｄ変換処理が施された後、デジタル映像信号としてカメラＣＰＵ１２１に出力される。図１に示すカメラシステムは、上記デジタル映像信号を用いて、動画像又は静止画像を形成する。デジタル映像信号は、カメラＣＰＵ１２１に出力されるだけではなく、オートフォーカス（以下、ＡＦと称す）処理回路１２９に対しても出力される。
【００２１】
ＡＦ処理回路１２９にデジタル映像信号が入力されると、一画面分の画像データにおける高周波成分がハイパスフィルタ（ＨＰＦ）等を介して抽出され、この高周波成分に対して累積加算等の演算処理等が行なわれる。これにより、高域側の輪郭成分量等に対応するＡＦ評価値が算出される。ＡＦ処理回路１２９によって算出されたＡＦ評価値は、カメラＣＰＵ１２１に出力される。そして、カメラＣＰＵ１２１が、ＡＦ評価値がピークを示す位置までフォーカスレンズユニットＬ３を移動させることで、コントラスト検出方式による焦点状態の検出を行う。
【００２２】
本カメラシステムにおける焦点調節動作は、コントラスト検出方式によって得られる焦点状態の検出結果と、レンズＣＰＵ１０１内に格納されているフォーカス敏感度の情報とに基づいてフォーカスレンズユニットＬ３を光軸方向に移動させることによって行われる。なお、コントラスト検出方式による焦点調節は公知の技術であるため、詳細な説明は省略する。
【００２３】
符号１２４は、２段スイッチで構成されたレリーズスイッチを示す。レリーズスイッチ１２４は、ＳＷ１とＳＷ２とを有する。ＳＷ１は、測光、焦点検出および合焦動作といった撮影準備動作を開始させるためのスイッチである。ＳＷ２は、撮像素子１２２への露光を開始させるためのスイッチである。レリーズスイッチ１２４の出力信号はカメラＣＰＵ１２１に入力され、カメラＣＰＵ１２１が、入力信号に応じた動作を行う。なお、カメラＣＰＵ１２１は、表示ユニット１２５の駆動制御、撮影モードや各種設定等を行うために操作される設定スイッチ１２６からの入力に対応した制御動作、電源１２８における残り容量のチェックや電力の分担等の制御を行っている。表示ユニット１２５には、例えば、撮像素子１２２を用いて撮影された動画像や静止画像が表示される。
【００２４】
符号１２３は、カメラ本体１２０に対して着脱可能な記録媒体に映像信号を記録させる記録回路である。本実施例において、各種バッファメモリ等は、カメラＣＰＵ１２１内に設けられている。
【００２５】
符号１３０は、距離検出部を示す。距離検出部は、吸着装置が備える第１の吸着部とカメラ本体間の距離を検出し、検出した距離をカメラＣＰＵ１２１に出力する。カメラＣＰＵ１２１が、当該距離に基づいて、カメラ本体の吸着状態を判定する。符号１３１は、距離検出部１３０による検出結果に応じて、カメラ本体の吸着状態を使用者に知らせるための表示処理を行う。
【００２６】
次に、本実施形態の吸着装置を搭載したカメラの部品構成と動作機構を、図２乃至５を用いて説明する。図２は、吸着装置を搭載したカメラを吸着面側から見た図である。図３は、吸着装置を搭載したカメラの吸着前から吸着後の様子を示す図である。図４は、吸着装置を搭載したカメラの要部を示す拡大断面図である。
【００２７】
本実施形態の吸着装置は、第１の吸着部１、第２の吸着部２、検出部５ａ、コイルバネ３ａ乃至３ｄを備える。なお、検出部５ａ、または検出部５ａとコイルバネ３ａ乃至３ｄを、吸着装置ではなくカメラ本体１０が備えるようにしてもよい。
【００２８】
第１の吸着部１は、ファンデルワールス力や静電気力などで壁面等に吸着可能な粘着性のある、平滑な部材で形成されている。第２の吸着部２は、ファンデルワールス力や静電気力などで壁面等に吸着可能な粘着性のある、平滑な部材で形成されている。コイルバネ３ａ〜３ｄは離反力を発生する付勢部材である。符号１０はカメラ本体であり、図１のカメラ本体１２０に対応する。カメラ本体１２０には、第１の吸着部１と第２の吸着部２とが配置されるベース部１０ａが設けられている。
【００２９】
図３（Ａ）は、吸着装置を搭載したカメラを対象物である壁面に設置する前の状態を示す。図３（Ａ）に示す状態では、第２の吸着部２はベース部１０ａに固定され、第１の吸着部１の吸着面１ａは、第２の吸着部の吸着面２ａよりも突出した状態になっている。図４（Ａ）は、図３（Ａ）に示す状態を説明する図である。この図は、図３（Ａ）のＡ部を拡大した断面図である。第１の吸着部１に対向するベース部１０ａには穴部１０ａ−１があり、離反方向の力を発生する部材であるコイルバネ３ａが挿通されている。
【００３０】
コイルバネ３ａの一方の端部は、穴部１０ａ−１の底面に当接し、他方の端部は、第１の吸着部１の非吸着面１ｂ側に当接している。また、第１の吸着部１は、その吸着面１ａに垂直方向に移動可能となるようにカメラ固定部に支持されている。したがって、コイルバネ３ａの伸びようとする方向の弾性力によって、ベース部１０ａに固定された第２の吸着部２の吸着面２ａよりも第１の吸着部１の吸着面１ａが突出するように第１の吸着部が付勢されている。
【００３１】
符号５ａは、ベース部１０ａに設置された距離センサである。距離センサ５ａは、吸着状態、または吸着状態の変化を検出する検出部として機能する。距離センサ５ａによって、ベース部１０ａと第１の吸着部１の非吸着面１ｂとの距離を測定することができる。符号５ａ−１は、距離測定のための投受光の概念を示す線である。
【００３２】
距離センサ５ａが、圧力センサであってもよい。距離センサ５ａが圧力センサである場合、距離センサ５ａは、コイルバネ３ａからの圧力を受けて、その圧力の違いから第１の吸着部１の位置、または位置の変化を検出する。なお、コイルバネ３ａとその周辺部の構成について説明したが、コイルバネ３ｂ〜３ｄとその周辺部も同様の構成である。また、第２の吸着部２は、ベース部１０ａに固定されている構成となっているが、第１の吸着部１の吸着面１ａが第２の吸着部２の吸着面２ａよりも突出していればよい。つまり、第２の吸着部２の吸着面２ａが第１の吸着部１の吸着面１ａよりも後退すればよい。第２の吸着部２も吸着面２ａに垂直な方向へ移動可能な構造にして、第２の吸着部２の移動量が第１の吸着部１の移動量よりも小さくなるように構成してもよい。
【００３３】
図３（Ｂ）は、吸着装置を搭載したカメラを壁面に設置した状態を示す。図３（Ｂ）に示す状態では、第１の吸着部１の吸着面１ａと第２の吸着部２の吸着面２ａとが壁面２０に吸着している。図４（Ｂ）は、図３（Ｂ）に示す状態を説明する図である。この図は、図３（Ｂ）のＢ部を拡大した断面図である。
【００３４】
図３（Ｂ）に示す状態では、第１の吸着部１の吸着面１ａが、第２の吸着部２の吸着面２ａとほぼ同一面となるまでカメラ側に引き込まれているので、コイルバネ３ａは圧縮された状態となっている。つまり、ベース部１０ａから第１の吸着部１への弾性力（押圧力）は、図３（Ａ）に示す状態よりも強い。そして、第２の吸着部２がベース部１０ａに固定されているので、この弾性力は、ベース部１０ａと第２の吸着部２を壁面より引き離す力（離反方向の力）として作用する。つまり、この状態では、第１の吸着部に対して、第２の吸着部には剥離する方向の力が常に働いている。
【００３５】
ここで、本実施形態では、第１の吸着部１の吸着力＞第２の吸着部２の吸着力−コイルバネにより第２の吸着部２に働く剥離力となるように設定する。これにより、時間経過などにより吸着力が低下した時には、第１の吸着部１よりも必ず第２の吸着部２の方が先に剥離することになる。なお、本実施形態では、弾性部材であるコイルバネの弾性力を適用して、第２の吸着部２に剥離力が作用するようにするが、マグネット等の磁気力発生部材による磁気力を適用してもよい。
【００３６】
図３（Ｃ）は、吸着装置を搭載したカメラを壁面に設置した後に、吸着力が低下して第２の吸着部２が壁面から剥離した状態を示す。図３（Ｃ）に示す状態では、第１の吸着部１の吸着面１ａのみが壁面２０に吸着している。図４（Ｃ）は、図３（Ｃ）に示す状態を説明する図である。この図は、図３（Ｃ）のＣ部を拡大した断面図である。
【００３７】
図３（Ｃ）に示す状態では、第２の吸着部２が剥離しているので、図３（Ｂ）に示すようなコイルバネ３の圧縮状態は維持されない。すなわち、コイルバネ３の伸びようとする方向の弾性力によって第１の吸着部１が押し出され、もしくはカメラ１０と第２の吸着部２が壁面より引き離され、第１の吸着部１が第２の吸着部２に対して、吸着面１ａに垂直方向に突出した状態となる。つまり、距離センサ５ａと第１の吸着部１の非吸着面１ｂとの距離が、図３（Ｂ）に示す状態時よりも増加する。距離センサ５ａは、距離センサ５ａと非吸着面１ｂとの距離の増加を検出することによって、第２の吸着部２が剥離したことを検出する。
【００３８】
なお、第２の吸着部２が剥離状態の時、すなわち第１の吸着部１がベース部１０ａより離反方向へ移動した状態の時には、第１の吸着部１のみにより壁面に吸着されているので、コイルバネ３の弾性力は第２の吸着部２には作用しない。
【００３９】
本実施形態の吸着装置は、吸着力の低下に際して、第２の吸着部２を第１の吸着部１よりも意図的に先に剥離させるように構成されている。これにより、距離センサ５ａが、本体部の壁面２０に対する吸着状態の変化、具体的には、吸着力が低下していることを検出することができる。撮像装置は、当該検出結果を距離センサ５ａから受けて、所定の動作を行う。距離センサ５ａは複数配置することで、第２の吸着部２の剥離状態を精度よく検出することができる。
【００４０】
また、距離センサ５ａが、重力方向に複数個配置されるようにしてもよい。重力方向に少なくとも２か所の距離センサ５ａが撮像装置に配置されることにより、２か所の距離センサ５ａの検出距離値の差異から第２の吸着部の吸着状態を把握することができる。例えば、重力方向の上方の検出距離が下方の検出距離よりも大きかった場合は上方より剥がれ始めていることが分かる。さらに距離センサの数を増やすことで、精度よく吸着状態を検出して、落下による損傷や故障を防ぐことができる。
【００４１】
図５は、吸着装置を搭載したカメラの表示部を示す図である。撮像装置は、吸着状態の変化が検知されると、表示部１０ｂに警告表示を行う。撮像装置は、レンズ鏡筒１０ｃ（図３）の沈胴動作、電源ＯＦＦ等の所定のカメラ動作を行ってもよい。これにより、ユーザに吸着状態が変化したこと、具体的には壁面２０に対する吸着力が低下していることを通知することができるので、撮像装置の落下による損傷や故障を未然に防ぐことが可能となる。
【００４２】
なお、本実施形態では、吸着装置を撮像装置に搭載した場合の例を説明したが、撮像装置に限らず、自由に壁面に設置可能になることで有効な機器（例えば、光学機器）を被吸着装置とすれば、同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【００４３】
１  第１の吸着部
１ａ、２ａ  吸着面
１ｂ、２ｂ  非吸着面
２  第２の吸着部
３  コイルバネ
５ａ  距離センサ
【図１】
2014211489.tif 000003
【図２】
2014211489.tif 000004
【図３】
2014211489.tif 000005
【図４】
2014211489.tif 000006
【図５】
2014211489.tif 000007