(57)【要約】      （修正有）【課題】視野角切替可能な撮像装置及び無人船を提供する。【解決手段】視野角切替可能な撮像装置は、第一角度範囲内で回転可能な撮像装置１と、撮像装置１と回転接続され、撮像装置１を第二角度範囲内で回転させる回転アーム２と、回転アーム２と回転接続され、回転アーム２を第二角度範囲内で回転するように駆動する駆動機構と、を含む。視野角切替可能な撮像装置は、２つの自由度内で回転可能で、１つは、撮像装置自身の回転軸を介して０〜１１５度範囲内で回転することであり、もう１つは、回転アームを介する回転であり、回転アームが初期位置から下へ０〜１００度回転可能であるため、視野角切替可能な撮像装置自身の回転と合わせると、基本的に、無人船体の下方におけるいかなる位置のターゲットも撮影することができる。【選択図】図１
2019117369.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
視野角切替可能な撮像装置であって、
第一角度範囲内で回転可能な撮像装置（１）と、
前記撮像装置（１）と回転接続され、前記撮像装置（１）を第二角度範囲内で回転させる回転アーム（２）と、
前記回転アーム（２）と回転接続され、前記回転アーム（２）を第二角度範囲内で回転するように駆動する駆動機構（３）と、を含む
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
撮像装置（１）は、
撮像装置筐体（１２）と、
前記撮像装置筐体（１２）内に収容されている撮像装置本体（１１）とを含み、
前記撮像装置本体（１１）は、
線通過孔（１１１１）を有する後胴体（１１１）と、
前記後胴体（１１１）と封止当接されている前胴体（１１２）と、
前記前胴体（１１２）の前端に貼り合わせられているレンズモジュール（１１３）と、
前記前胴体（１１２）の前端に螺接され、前記レンズモジュール（１１３）の辺縁を押し付ける胴蓋（１１４）と、を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記撮像装置は、第一シールリング（１１２１）及び第二シールリング（１１３１）を含む防水構造を有し、前記前胴体（１１２）は、第一シールリング（１１２１）によって前記後胴体（１１１）と封止当接され、前記レンズモジュール（１１３）は、第二シールリング（１１３１）によって前記前胴体（１１２）の前端に貼り合わせられている
ことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記撮像装置（１）は、前記撮像装置筐体（１２）を貫通する軸孔（１２１）を有し、該軸孔（１２１）及び接続装置（１２２）によって前記回転アーム（２）に回転接続されている
ことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項５】
撮像装置（１）は、前記撮像装置本体（１１）の下側に固定接続され、前記撮像装置筐体（１２）内に配置されている照明ユニット（１３）を更に含む
ことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記照明ユニット（１３）は、
収容室（１３１１）を有するシャーシ（１３１）と、
第三シールリング（１３３）によって前記シャーシ（１３１）に封止接続されているランプカバー（１３２）とを含む
ことを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記第一角度範囲は、０〜１１５度である
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記回転アーム（２）は、対称に設けられた２つのアーム爪（２１）を含み、前記アーム爪（２１）は、ボルト（１２２３）によって前記撮像装置（１）に回転接続されている
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項９】
駆動機構（３）は、
遠隔制御装置により正逆回転制御されるモータ（３１）と、
前記モータ（３１）と接続され、前記モータ（３１）の回動に伴って回動するカム（３２）と、
前記カム（３２）に接続され、前記カム（３２）の回動に伴って回動する駆動軸（３３）と、
前記駆動軸（３３）に接続され、前記駆動軸（３３）の回動に伴って回動する従動軸（３４）と、を含み
前記駆動軸（３３）、従動軸（３４）は、軸受（３５）によって前記回転アーム（２）に回転接続されている
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記回転アーム（２）における前記駆動機構（３）とは反対側に装着されている角度ロケータ（４）を更に含み、前記角度ロケータ（４）は、前記回転アーム（２）の回転角度情報を制御システムにフィードバックして、制御システムが、該フィードバック情報に基づいて制御情報を生成し、前記回転アーム（２）の回転角度を調整するように前記駆動機構（３）を制御するために用いられる
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記第二角度範囲は、０〜１００度である
ことを特徴とする請求項１〜６及び８〜１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１２】
無人船本体、及び、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の視野角切替可能な撮像装置を含む
ことを特徴とする無人船。
【請求項１３】
前記視野角切替可能な撮像装置は、前記無人船の前端に設けられている
ことを特徴とする請求項１２に記載の無人船。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水中撮像技術分野に属し、特に、視野角切替可能な撮像装置及び無人船に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術において、水中撮影はますます多くの水中機器の差し迫ったニーズになってきており、既存の水中無人船機器には、多くの場合、水中の地形や地ぼうを撮影するためのカメラを装備する必要がある。しかし、従来の水中撮影システムの装着位置は、変化せずに固定される場合が多く、そうなると、撮影ターゲットに対して、方向が比較的に単一となり、もし、異なる方向のターゲットを撮影したい場合、しばしば船体を回転させる必要があり、これにより、船の動力制御システムへの要求が比較的高くなると共に、船体及び水の揺れが原因で、撮影効果も比較的悪くなってしまう。
【０００３】
従って、撮影要求が比較的高い水中装置に対しては、固定型撮影システムの既存の欠点を克服するために、撮影システムの機能を改善する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施例は、従来の水中機器における撮影システムの角度が固定されてしまうという技術的課題を解決するための視野角切替可能な撮像装置及び無人船を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施例による視野角切替可能な撮像装置は、第一角度範囲内で回転可能な撮像装置１と、前記撮像装置１と回転接続され、前記撮像装置１を第二角度範囲内で回転させる回転アーム２と、前記回転アーム２と回転接続され、前記回転アーム２を第二角度範囲内で回転するように駆動する駆動機構３と、を含む。
【０００６】
好ましくは、撮像装置１は、撮像装置筐体１２と、前記撮像装置筐体１２内に収容されている撮像装置本体１１とを含み、前記撮像装置本体１１が、線通過孔１１１１を有する後胴体１１１と、第一シールリング１１２１によって前記後胴体１１１と封止当接されている前胴体１１２と、第二シールリング１１３１によって前記前胴体１１２の前端に貼り合わせられているレンズモジュール１１３と、前記前胴体１１２の前端に螺接され、前記レンズモジュール１１３の辺縁を押し付ける胴蓋１１４とを含む。
【０００７】
好ましくは、前記後胴体１１１の外縁に設けられているラグ１５を更に含み、前記撮像装置本体１１が前記ラグ１５によって前記撮像装置筐体１２に固定されている。
【０００８】
好ましくは、前記撮像装置１は、前記撮像装置筐体１２を貫通する軸孔１２１を有し、該軸孔１２１及び接続装置１２２によって前記回転アーム２に回転接続されている。
【０００９】
好ましくは、前記接続装置１２２は、前記軸孔１２１の内側に設けられている凸型の軸スリーブ１２２１と、前記軸孔１２１内に設けられ、前記凸型の軸スリーブ１２２１と接続されているダンパー軸１２２２と、前記軸孔の外側から軸孔に捻じ込まれ、前記ダンパー軸１２２２に接続されているボルト１２２３と、を含む。
【００１０】
好ましくは、撮像装置１は、前記撮像装置本体１１の下側に固定接続され、前記撮像装置筐体１２内に配置されている照明ユニット１３を更に含む。
【００１１】
好ましくは、前記照明ユニット１３は、収容室１３１１を有するシャーシ１３１と、第三シールリング１３３によって前記シャーシ１３１に封止接続されているランプカバー１３２とを含む。
【００１２】
好ましくは、前記照明ユニット１３は、前記シャーシ１３１上に設けられているＰＣＢ基板１３４と、前記ＰＣＢ基板１３４の背面に設けられ、前記収容室１３１１内に位置している放熱モジュール１３７と、前記ＰＣＢ基板１３４の正面に設けられている少なくとも１つのＬＥＤランプ１３５とを更に含む。
【００１３】
好ましくは、前記ＬＥＤランプ１３５の外側に被装され、フックによって前記ＰＣＢ基板１３４に固定されている反射カバー１３６を更に含む。
【００１４】
好ましくは、前記第一角度範囲は、０〜１１５度である。
【００１５】
好ましくは、前記回転アーム２は、対称に設けられた２つのアーム爪２１を含み、前記アーム爪２１が、前記ボルト１２２３によって前記撮像装置１に回転接続されている。
【００１６】
好ましくは、前記回転アーム２の前端に、前記撮像装置筐体１２の外形に合わせた収容空間を有し、前記撮像装置１が初期位置にあるとき、前記回転アーム２が、前記撮像装置１とシームレスに接している。
【００１７】
好ましくは、駆動機構３は、遠隔制御装置により正逆回転制御されるモータ３１と、前記モータ３１と接続され、前記モータ３１の回動に伴って回動するカム３２と、前記カム３２に接続され、前記カム３２の回動に伴って回動する駆動軸３３と、前記駆動軸３３に接続され、前記駆動軸３３の回動に伴って回動する従動軸３４とを含み、前記駆動軸３３、従動軸３４が、軸受３５によって前記回転アーム２に回転接続されている。
【００１８】
好ましくは、前記駆動軸３３、従動軸３４と、前記軸受３５との間は、それぞれ、第四シールリング３６によって封止されている。
【００１９】
好ましくは、前記回転アーム２の前記駆動機構３とは反対側に装着されている角度ロケータ４を更に含み、前記角度ロケータ４は、前記回転アーム２の回転角度情報を制御システムにフィードバックして、制御システムが、該フィードバック情報に基づいて制御情報を生成し、前記回転アーム２の回転角度を調整するように前記駆動機構３を制御するために用いられる。
【００２０】
好ましくは、前記第二角度は、０〜１００度である。
【００２１】
本発明は、無人船本体、及び、上記のいずれか１つの視野角切替可能な撮像装置を含むことを特徴とする無人船をさらに提供する。好ましくは、前記視野角切替可能な撮像装置は、前記無人船の前端に設けられている。
【００２２】
好ましくは、前記視野角切替可能な撮像装置が初期位置にあるとき、前記撮像装置１が、水平面に対して斜め下方の３５度方向に向いており、前記撮像装置１を上へ回転させる際、回転角度の範囲が、０〜８０度となる。
【００２３】
好ましくは、前記回転アーム２が、初期位置から、斜め下方へ０〜１００度回転可能である。
【００２４】
好ましくは、前記撮像装置１が、広角撮像装置であり、前記撮像装置１自身の回転及び前記回転アーム２の回転により、前記撮像装置１の視認可能範囲が、無人船体の上下の空間全体となる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の実施例の上述した技術案は、従来技術に比べて、少なくとも以下の有益な効果がある。
【００２６】
本発明による視野角切替可能な撮像装置は、２つの自由度内で回転可能で、１つは、撮像装置自身の回転軸を介して０〜１１５度範囲内で回転することであり、初期位置が水平方向に対して下方の３５度であり、一般的な撮影なら、基本的に問題ないが、水面上のターゲットを撮影する必要があるとき、最大として水平線に対して斜め上方の８０度の位置まで、前記視野角切替可能な撮像装置を上へ回転させることが可能で、レンズ自身の広視野角と合わせると、基本的に、無人船体の上部におけるいかなる方向のターゲットも撮影することができる。もう１つは、回転アームを介する回転であり、前記回転アームが初期位置から下へ０〜１００度回転可能であるため、視野角切替可能な撮像装置自身の回転と合わせると、基本的に、前記無人船体の下方におけるいかなる位置のターゲットも撮影することができる。従って、上述した２つの回転を合わせて、本発明による視野角切替可能な撮像装置は、無人船体の周囲におけるほぼ３６０度範囲のターゲットを撮影でき、撮影範囲を極めて増大させ、水中撮影に優れた撮影効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
本発明の実施例における技術案をより明らかに説明するために、以下、実施例の説明に使用する必要がある図面を簡単に紹介する。勿論、以下に説明する図面は、本発明の一部の実施例に過ぎず、当業者にとって、創造的労働を払わずに、これらの図面から他の図面を得ることもできる。
【図１】図１は、本発明の実施例による視野角切替可能な撮像装置の回転後の構造模式図である。
【図２】図２は、本発明の実施例による視野角切替可能な撮像装置の初期位置での構造模式図である。
【図３】図３は、本発明の実施例による視野角切替可能な撮像モジュールの構造模式図である。
【図４】図４は、本発明の実施例による視野角切替可能な撮像モジュールの断面図である。
【図５】図５は、本発明の実施例による視野角切替可能な撮像装置の照明ランプの断面図である。
【図６】図６は、本発明の実施例による視野角切替可能な撮像装置の自転構造の断面図である。
【図７】図７は、本発明の実施例による視野角切替可能な撮像装置の駆動機構の断面図である。
【図８】図８は、本発明の実施例による無人船の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明の目的、技術案及び利点をより明確にするために、以下では、図面を参照して本発明を詳細に記述する。勿論、記述する実施例は、本発明の一部の実施例であり、全部の実施例ではない。本発明における実施例に基づいて、当業者が創造的な労働を払わない前提で得られる全ての他の実施例は、本発明の保護範囲に属する。
【００２９】
本発明の実施例で使用する用語は、特定な実施例を記述するだけのためのものであり、本発明を制限するためのものではない。本発明の実施例と特許請求の範囲で使用した単数形式の「一種類」、「前記」及び「該」は、文脈で明らかに単数だけを意味しない限り、複数の形式を含み、「複数種類」は、一般的に、少なくとも二種類を含むとする。
【００３０】
また、本文で使用する用語「及び／又は」は、関連対象の関連関係を示すためのものであり、三つの関係が可能である。例えば、Ａ及び／又はＢは、ただＡだけが存在する場合と、ＡとＢが同時に存在する場合と、ただＢだけが存在する場合の三つの可能性がある。また、本文で符号「／」は、一般的に、前後関連対象が「又は」の関係であることを示す。
【００３１】
また、本願の実施例においては、「第一」、「第二」、「第三」などの用語でＸＸＸを記述する可能性があるが、これらのＸＸＸは、これらの用語に制限されるべきではない。これらの用語は、ただＸＸＸを区分するためのものである。例えば、本出願の実施例の範囲から逸脱しない限り、第一ＸＸＸは、第二ＸＸＸと称されてもよく、これと類似に、第二ＸＸＸは、第一ＸＸＸと称されてもよい。
【００３２】
文脈によっては、ここで使用する単語「もし…れば」、「…の場合」は、「…とき」又は「…際に」または「確定すると」または「検出に従い」の意味に解釈できる。これと類似に、文脈によっては、「…を確定すると」又は「（記述する条件又は事件）を検出すると」という句は、「…確定するとき」又は「確定に従って」又は「（記述する条件又は事件）を検出したとき」又は「（記述する条件又は事件）の検出に従い」に解釈できる。
【００３３】
更に、説明すべきなのは、「含む」、「含まれる」という用語又はその他の表現は、排他的ではない「含有」を意味するため、一連の要素を含む物品又はシステムは、これらの要素の他に明記されていないその他の要素も含み、又はこのような物品又はシステムが固有する要素を含む。これ以上の制限がない場合、「一つの・・・を含む」という表現によって限定される要素は、上記要素を含む物品又はシステムにおいてその他の同一要素が存在することを排除するものではない。
【００３４】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳しく説明する。
実施例１
【００３５】
図１、図２に示すように、本発明の実施例による視野角切替可能な撮像装置は、第一角度範囲内で回転可能な撮像装置１と、前記撮像装置１と回転接続され、前記撮像装置１を第二角度範囲内で回転させる回転アーム２と、前記回転アーム２と回転接続され、前記回転アーム２を第二角度範囲内で回転するように駆動する駆動機構３と、を含む。
【００３６】
具体的に、図３〜４と合わせて示すように、撮像装置１は、一体成形されることが好ましい撮像装置筐体１２と、前記撮像装置筐体１２内に収容されている撮像装置本体１１とを含み、具体的に、撮像装置本体１１は、後胴体１１１と、前胴体１１２と、レンズモジュール１１３と、円形の胴蓋１１４とを含み、前記後胴体１１１は、方形又は円形構造であることが好ましく、前記後胴体１１１は、その背部に、プロセッサやコントローラなどの電子素子が内蔵される収容室を有し、また、その背部に、撮像装置内部の通信線を通すための線通過孔１１１１を有し、ＣＣＤ成形モジュールは、前記後胴体１１１の内蔵空間内に配置され、前記プロセッサ等と繋がっており、前記前胴体１１２は、突出型構造であることが好ましく、第一シールリング１１２１によって前記後胴体１１１と封止当接され、第一シールリング１１２１は、前記前胴体１１２と後胴体１１１との間の凹溝内に収容されており、前記レンズモジュール１１３は、第二シールリング１１３１によって前記前胴体１１２の前端に貼り合わせられ、特に前記前胴体１１２の突出部位に貼り合わせられており、前記胴蓋１１４は、雌ねじを有し、前記前胴体１１２は、その突出部位の外側に雄ねじを有し、胴蓋１１４は、前記前胴体１１２の前端に螺接され、前記レンズモジュール１１３の辺縁を押し付けている。
【００３７】
好ましくは、撮像装置本体１１は、前記後胴体１１１の外縁に設けられているラグ１５を更に含む。前記ラグ１５は、前記後胴体１１１の上部及び下部にそれぞれ２つずつが設けられていることが好ましい。前記撮像装置本体１１は、前記ラグ１５によって前記撮像装置筐体１２に固定される。
【００３８】
好ましくは、前記撮像装置１は、前記撮像装置筐体１２を貫通する軸孔１２１を有し、前記軸孔１２１が前記撮像装置筐体１２の上部後端を横方向に貫通しており、前記撮像装置１は、該軸孔１２１及び接続装置１２２によって、前記回転アーム２に回転接続される。好ましくは、前記接続装置１２２は、凸型の軸スリーブ１２２１と、ダンパー軸１２２２と、ボルト１２２３とを含み、前記凸型の軸スリーブ１２２１は、その突出した一端が前記軸孔１２１の内側に伸入されており、前記ダンパー軸１２２２は、前記軸孔１２１内に設けられ、前記凸型の軸スリーブ１２２１と接続され、回転速度を緩めて任意の位置に停止可能にする役割を果たしており、具体的に、ダンパーオイル又はスプリングの内部構造によって前記ダンパー軸が形成されてもよく、前記ボルト１２２３は、前記軸孔の外側から軸孔に捻じ込まれ、前記ダンパー軸１２２２に接続されている。該接続装置１２２によって、前記撮像装置本体自身の回転を実現できるとともに、回転中の任意位置で停止できるようになる。撮像装置本体全体の自転角度は、０〜１３５度となり、つまり、初期の水平面に対して下方の３０度から、水平面に対して上方の８０度の位置まで回転可能である。しかも、必要に応じて、任意の角度に、例えば水平方向に対して０度の位置や斜め上方の４５度の位置等に停止させることが可能である。
【００３９】
図４〜５に示すように、本発明の好ましい実施例において、撮影中の照明を強くするために、撮像装置１に光補充用の照明ユニットを追加してもよく、具体的に、以下のようにしてもよい。即ち、撮像装置１は、前記撮像装置本体１１の下側に固定接続され、前記撮像装置筐体１２内に配置されている照明ユニット１３を含み、前記照明ユニット１３は、照明ユニットのシャーシ外側に設けられているラグによって撮像装置筐体と接続されてもよいが、勿論、全体の安定性を向上させるために、照明ユニットのシャーシと、撮像装置筐体の後胴体とが、一体的に形成されてもよい。
【００４０】
更に、前記照明ユニット１３は、シャーシ１３１と、円筒型のランプカバー１３２とを含み、前記シャーシ１３１は、その前面に収容室１３１１を有し、その後面に、前記収容室１３１１に連通される配線孔であって、対応する送電線が通過可能な配線孔を有し、前記ランプカバー１３２は、前記シャーシ１３１に被装されてから、第三シールリング１３３によって封止接続され、例えば、ネジ締めによって接続されてもよい。
【００４１】
好ましくは、前記照明ユニット１３は、ＰＣＢ基板１３４と、放熱モジュール１３７と、少なくとも１つのＬＥＤランプ１３５とを更に含み、前記ＰＣＢ基板１３４は、前記シャーシ１３１上に設けられ、対応する電線に接続されており、ＰＣＢ基板には、対応する制御回路が印刷されてもよく、前記放熱モジュール１３７は、前記ＰＣＢ基板１３４の背面に設けられ、前記収容室１３１１内に位置しており、放熱モジュールが複数の放熱フィンによって構成されており、材料としては、銅又はアルミニウムであることが好ましく、前記ＬＥＤランプ１３５は、前記ＰＣＢ基板１３４の正面に設けられ、ＰＣＢ基板回路を介してＬＥＤランプのオン・オフを制御する。
【００４２】
本発明の実施例によれば、前記ＬＥＤランプ１３５の外側に被装され、フックによって前記ＰＣＢ基板１３４に固定されている反射カバー１３６を更に含むことが好ましい。該反射カバーは、配光の役割を果たしており、ＬＥＤの照射方向に応じて、一定の角度となる反射カバーで、光線をある位置に集中的に照射させることにより、光エネルギーの利用効率を向上させている。反射カバーの材料としては、通常、アルミニウム、銀や硬質反射プラスチックなどである。
【００４３】
図１に示すように、本発明の実施例によれば、好ましくは、前記回転アーム２は、フック状の構造に類似しており、対称に設けられた２つのアーム爪２１を含み、前記アーム爪２１が、前記ボルト１２２３によって前記撮像装置１に回転接続され、前記撮像装置１が該ボルト１２２３回りに自転する。
【００４４】
好ましくは、前記回転アーム２の前端に、前記撮像装置筐体１２の外形に合わせた収容空間を有し、前記撮像装置１が初期位置にあるとき、前記回転アーム２が、前記撮像装置１とシームレスに段差なく接しており、前記撮像装置レンズ及び照明ユニットは、該収容空間から外側に露出され、撮影及び照明機能が実現される。
【００４５】
図７に示すように、好ましくは、駆動機構３は、無人船体上に配置され、具体的に、前記回転アーム部分の付近に配置され、モータ３１と、カム３２と、駆動軸３３と、を含み、前記モータ３１が、船体の端部に配置され、遠隔制御装置により正逆回転制御されることにより、前記回転アームの開閉を駆動し、前記カム３２が、前記モータ３１に接続され、前記モータ３１の回動に伴って回動し、前記駆動軸３３が、前記カム３２に接続され、前記カム３２の回動に伴って回動し、カムは、非対称的な構造を有しているため、その回転中に駆動軸を伴って回転させることができ、前記モータ３１、カム３２は、収容室内に配置され、駆動軸３３は、収容室に伸入してカムと接続されている。駆動機構３は、前記駆動軸３３にカップリング接続され、前記駆動軸３３の回動に伴って回動する従動軸３４を更に含み、前記駆動軸３３、従動軸３４は、軸受３５によって前記回転アーム２に回転接続されている。前記従動軸３４には、配線孔が開けられており、前記撮像装置内の通信線、電線は、該配線孔を通って無人船と接続される。
【００４６】
更に、防水を実現するために、前記駆動軸３３、従動軸３４と、前記軸受３５との間は、それぞれ、第四シールリング３６によって封止されている。
【００４７】
本発明の実施方式によれば、視野角切替可能な撮像装置は、前記回転アーム２の前記駆動機構３とは反対側に装着され、もう１つの収容空間内に収容されている角度ロケータ（角度センサ）４を更に含み、通信線が該収容空間を通って制御システムと接続され、前記角度ロケータ４が、前記回転アームの回転角度をリアルタイムに監視して、前記回転アーム２の回転角度情報を制御システムにフィードバックし、制御システムが、該フィードバック情報に基づいて制御情報を生成し、前記回転アーム２の回転角度を調整するように前記駆動機構３を制御する。例えば、回転アーム２をリセットする必要がある場合は、機械的素子自身の影響で、０〜５度の偏差が生じ得るが、この際、前記角度ロケータ４によって偏差位置情報を取得して制御システムにフィードバックしたうえで、制御システムが、モータを僅かに回転させるように制御することにより、完璧なリセットが実現される。同様に、実際の情況に応じて、前記撮像装置を予め定められた位置まで正確に回転させて、撮影ターゲットを捕らえてもよい。
【００４８】
好ましくは、前記第二角度は０〜１００度である。即ち、回転アームは、初期位置から下へ０〜１００度のいかなる位置まで回転可能である。撮像装置自身が１１５度回転可能であることを合わせると、前記撮像装置は、無人船本体の下方におけるいかなる角度のターゲットも撮影できるようになる。
【００４９】
本発明の実施例の上述した技術案は、従来技術に比べて、少なくとも以下の有益な効果がある。
【００５０】
本発明による視野角切替可能な撮像装置は、２つの自由度内で回転可能で、１つは、撮像装置自身の回転軸を介して０〜１１５度範囲内で回転することであり、初期位置が水平方向に対して下方の３５度であり、一般的な撮影なら、基本的に問題ないが、水面上のターゲットを撮影する必要があるとき、最大として水平線に対して斜め上方の８０度の位置まで、前記視野角切替可能な撮像装置を上へ回転させることが可能で、レンズ自身の広視野角と合わせると、基本的に、無人船体の上部におけるいかなる方向のターゲットも撮影することができる。もう１つは、回転アームを介する回転であり、前記回転アームが初期位置から下へ０〜１００度回転可能であるため、視野角切替可能な撮像装置自身の回転と合わせると、基本的に、前記無人船体の下方におけるいかなる位置のターゲットも撮影することができる。従って、上述した２つの回転を合わせて、本発明による視野角切替可能な撮像装置は、無人船体の周囲におけるほぼ３６０度範囲のターゲットを撮影でき、撮影範囲を極めて増大させ、水中撮影に優れた撮影効果を奏している。
実施例２
【００５１】
図８に示すように、本発明の実施例には、無人船が更に提供されており、具体的に、無人船本体と、スラスターシステム（推進システム）６と、電池システム５と、ＧＰＳ測位モジュールと、制御システムと、上記のいずれか１つの視野角切替可能な撮像装置とを含む。ここで、前記の視野角切替可能な撮像装置については、繰り返して説明しない。
【００５２】
本実施例において、前記視野角切替可能な撮像装置は、前記無人船の前端に設けられている。前記回転アームが船体前端のフック状設計に類似しているため、前記回転アームが初期位置にあるとき、前記視野角切替可能な撮像装置と、前記無人船の船体とが一体構造に形成され、撮像レンズ及び照明ユニットだけを水中のある角度に合わせて撮影する。
【００５３】
図１〜２を参照して、好ましくは、前記視野角切替可能な撮像装置が初期位置にあるとき、前記撮像装置１が、水平面に対して斜め下方の３５度方向に向いており、前記撮像装置１を上へ回転させる際、回転角度の範囲が、０〜８０度となる。前記回転アーム２は、初期位置から、斜め下方へ０〜１００度回転可能である。
【００５４】
好ましくは、前記撮像装置１が、広角撮像装置であり、前記撮像装置１自身の回転及び前記回転アーム２の回転により、前記撮像装置１の視認可能範囲が、無人船体の上下の空間全体となる。
【００５５】
前記スラスターシステムは、スラスターモータ、駆動軸及びプロペラを含む。スラスターモータは、正回転又は逆回転のために個別に制御可能であるため、駆動軸を介してプロペラを回動させることで、無人船の前進、後退、旋回等の動作を実現することができる。前記プロペラ部分は、水草などの異物の侵入により推進システムが損傷されてしまうことを防ぐためのグリッド構造を含んでもよい。
【００５６】
一方、電池システムは、無人船全体の電源を供給し、無人船全体の核心部材に該当する。しかも、無人船自体が水中装置であるため、無人船の様々な部位に対して封止防水設計を行うことで、漏電による短絡を防ぐ必要がある。前記電池システムは、マルチセル直列または並列構造を採用してもよい。その内、充電回路は、急速充電用に設計され、過充電保護回路も同時に設計されていることが好ましい。前記電池システムは、電池の充電を容易にするために、スナップフィットのようなクイックリリース構造として設計されているが、勿論、無人船との一体構造として設計されてもよく、こうした場合、防水性能が更に向上する。前記電池システムは、電圧を変圧器で変圧してから、回転モータ、スラスターモータ、照明ユニットなどに供給する。
【００５７】
前記無人船は、外部遠隔制御装置によって送信された制御信号を受信する中央制御システムを更に含み、前記外部制御としては、携帯電話アプリ又はジェスチャを介して制御コマンドを送信してから、無人船の無線受信システムで該制御信号を受信し、動作を必要とする部材に制御情報を更にフィードバックする。
【００５８】
前記無人船には、魚群探知機やスポッド（撒き餌器）等の装置が接続されていてもよく、魚群探知機により、水中と水面上とのソナー通信、魚群ターゲット探し、水中の地形や地ぼうの描写等の機能を実現することができる。一方、スポッドは、餌を運び、指定された位置に到着した後に餌を投げて、より多くの魚群を引き付けることができる。無人船全体としては、様々な機能を持ち、制御自動化の程度が高い。
【００５９】
本発明による視野角切替可能な撮像装置は、２つの自由度内で回転可能で、１つは、撮像装置自身の回転軸を介して０〜１１５度範囲内で回転することであり、初期位置が水平方向に対して下方の３５度であり、一般的な撮影なら、基本的に問題ないが、水面上のターゲットを撮影する必要があるとき、最大として水平線に対して斜め上方の８０度の位置まで、前記視野角切替可能な撮像装置を上へ回転させることが可能で、レンズ自身の広視野角と合わせると、基本的に、無人船体の上部におけるいかなる方向のターゲットも撮影することができる。もう１つは、回転アームを介する回転であり、前記回転アームが初期位置から下へ０〜１００度回転可能であるため、視野角切替可能な撮像装置自身の回転と合わせると、基本的に、前記無人船体の下方におけるいかなる位置のターゲットも撮影することができる。従って、上述した２つの回転を合わせて、本発明による視野角切替可能な撮像装置は、無人船体の周囲におけるほぼ３６０度範囲のターゲットを撮影でき、撮影範囲を極めて増大させ、水中撮影に優れた撮影効果を奏している。
実施例３
【００６０】
本発明の実施例には、無人航空機が更に提供されており、具体的に、無人航空機本体と、推進システムと、電池システムと、ＧＰＳ測位モジュールと、制御システムと、上記のいずれか１つの視野角切替可能な撮像装置とを含む。ここで、前記の視野角切替可能な撮像装置については、繰り返して説明しない。
【００６１】
本実施例において、前記視野角切替可能な撮像装置は、前記無人航空機の前端又は下端に設けられている。前記回転アームの形状は、無人航空機本体の外形に合わせた形状として設計され、前記回転アームが初期位置にあるとき、前記視野角切替可能な撮像装置と、前記無人航空機とが、一体構造に形成され、撮像レンズ及び照明ユニットだけを下方のある角度に合わせて撮影する。
【００６２】
好ましくは、前記視野角切替可能な撮像装置が初期位置にあるとき、前記撮像装置１が、水平面に対して斜め下方の３５度方向に向いており、前記撮像装置１を上へ回転させる際、回転角度の範囲が、０〜８０度となる。前記回転アーム２は、初期位置から、斜め下方へ０〜１００度回転可能である。
【００６３】
好ましくは、前記撮像装置１が、広角撮像装置であり、前記撮像装置１自身の回転及び前記回転アーム２の回転により、前記撮像装置１の視認可能範囲が、無人航空機体の上下の空間全体となる。
【００６４】
前記推進システムは、推進モータ、駆動軸及びプロペラを含む。推進モータは、正回転又は逆回転のために個別に制御可能であるため、駆動軸を介してプロペラを回動させることで、無人航空機の前進、後退、旋回等の動作を実現することができる。
【００６５】
一方、電池システムは、無人航空機全体の電源を供給し、無人航空機全体の核心部材に該当する。前記電池システムは、マルチセル直列または並列構造を採用してもよい。その内、充電回路は、急速充電用に設計され、過充電保護回路も同時に設計されていることが好ましい。前記電池システムは、電池の充電を容易にするために、スナップフィットのようなクイックリリース構造として設計されているが、勿論、無人航空機との一体構造として設計されてもよく、こうした場合、外見上では、より美しくなる。前記電池システムは、電圧を変圧器で変圧してから、回転モータ、推進モータ、照明ユニットなどに供給する。
【００６６】
前記無人航空機は、外部遠隔制御装置によって送信された制御信号を受信する中央制御システムを更に含み、前記外部制御としては、携帯電話アプリ又はジェスチャを介して制御コマンドを送信してから、無人航空機の無線受信システムで該制御信号を受信し、更に、動作を必要とする部材に制御情報をフィードバックする。
【００６７】
本発明による視野角切替可能な撮像装置は、２つの自由度内で回転可能で、１つは、撮像装置自身の回転軸を介して０〜１１５度範囲内で回転することであり、初期位置が水平方向に対して下方の３５度であり、一般的な撮影なら、基本的に問題ないが、上空のターゲットを撮影する必要があるときに、前記視野角切替可能な撮像装置を上方へ最大で水平線に対して斜め上方の８０度位置まで回転させ、レンズ自身の広視野角により、基本的に無人航空機体の上方におけるいかなる方向のターゲットを撮影することができる。もう１つは、回転アームを介する回転であり、前記回転アームが初期位置から下へ０〜１００度回転可能であるため、視野角切替可能な撮像装置自身の回転と合わせると、基本的に、前記無人航空機体の下方におけるいかなる位置のターゲットも撮影することができる。従って、上述した２つの回転を合わせて、本発明による視野角切替可能な撮像装置は、無人航空機体の周囲におけるほぼ３６０度範囲のターゲットを撮影でき、撮影範囲を極めて増大させている。
【００６８】
以上で説明した装置に係る実施例は、ただ例示的なものであり、前記で分離部材として説明した手段は、物理的に分離したものであってもよく物理的に分離しなかったものであってもよく、手段として示されている部材は、物理的な手段であってもよいし、そうでなくてもよく、即ち、同一の位置にあってもよく、複数のネットワークユニットに分布されていてもよい。実際の必要によってその一部または全部の手段を選択して本実施例の技術案の目的を実現してもよい。
【００６９】
最後に説明すべきなのは、以上の実施例が、ただ本発明の技術案を説明するためのものであり、本発明を制限するものではない。前述した実施例を参照して本発明を詳しく説明したが、当業者であれば、前述した各実施形態に記載された技術案を修正することが可能であること、またはその中の技術的特徴の一部を均等的に置き換えることが可能であることを理解すべきである。これらの修正や置換は、本発明の実施形態の技術案の精神および範囲から逸脱するものではない。
【図１】
2019117369.tif 000003
【図２】
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【図３】
2019117369.tif 000005
【図４】
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【図５】
2019117369.tif 000007
【図６】
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【図７】
2019117369.tif 000009
【図８】
2019117369.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成30年7月19日(2018.7.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
視野角切替可能な撮像装置であって、
第一回転軸を中心に第一角度範囲内で回転可能な撮像装置（１）と、
前記撮像装置（１）とは前記第一回転軸で回転接続され、前記撮像装置（１）を、第二回転軸を中心に第二角度範囲内で回転させる回転アーム（２）と、
前記回転アーム（２）とは前記第二回転軸で回転接続され、前記回転アーム（２）を、前記第二回転軸を中心に第二角度範囲内で回転するように駆動する駆動機構（３）と、を含み、
撮像装置（１）は、
撮像装置筐体（１２）と、
前記撮像装置筐体（１２）内に収容されている撮像装置本体（１１）とを含み、
前記撮像装置本体（１１）は、
線通過孔（１１１１）を有する後胴体（１１１）と、
前記後胴体（１１１）と封止当接されている前胴体（１１２）と、
前記前胴体（１１２）の前端に貼り合わせられているレンズモジュール（１１３）と、
前記前胴体（１１２）の前端に螺接され、前記レンズモジュール（１１３）の辺縁を押し付ける胴蓋（１１４）と、を含み、
前記第一回転軸と前記第二回転軸は、同一方向の異なる軸であることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記撮像装置は、第一シールリング（１１２１）及び第二シールリング（１１３１）を含む防水構造を有し、前記前胴体（１１２）は、第一シールリング（１１２１）によって前記後胴体（１１１）と封止当接され、前記レンズモジュール（１１３）は、第二シールリング（１１３１）によって前記前胴体（１１２）の前端に貼り合わせられている
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記撮像装置（１）は、前記撮像装置筐体（１２）を貫通する軸孔（１２１）を有し、該軸孔（１２１）及び接続装置（１２２）によって前記回転アーム（２）に前記第一回転軸で回転接続されている
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
撮像装置（１）は、前記撮像装置本体（１１）の下側に固定接続され、前記撮像装置筐体（１２）内に配置されている照明ユニット（１３）を更に含む
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記照明ユニット（１３）は、
収容室（１３１１）を有するシャーシ（１３１）と、
第三シールリング（１３３）によって前記シャーシ（１３１）に封止接続されているランプカバー（１３２）とを含む
ことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記第一角度範囲は、０〜１１５度である
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記回転アーム（２）は、対称に設けられた２つのアーム爪（２１）を含み、前記アーム爪（２１）は、ボルト（１２２３）によって前記撮像装置（１）に前記第一回転軸で回転接続されている
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項８】
駆動機構（３）は、
遠隔制御装置により正逆回転制御されるモータ（３１）と、
前記モータ（３１）と接続され、前記モータ（３１）の回動に伴って回動するカム（３２）と、
前記カム（３２）に接続され、前記カム（３２）の回動に伴って回動する駆動軸（３３）と、
前記駆動軸（３３）に接続され、前記駆動軸（３３）の回動に伴って回動する従動軸（３４）と、を含み
前記駆動軸（３３）、従動軸（３４）は、軸受（３５）によって前記回転アーム（２）に前記第二回転軸で回転接続されている
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記回転アーム（２）における前記駆動機構（３）とは反対側に装着されている角度ロケータ（４）を更に含み、前記角度ロケータ（４）は、前記回転アーム（２）の回転角度情報を制御システムにフィードバックして、制御システムが、該フィードバック情報に基づいて制御情報を生成し、前記回転アーム（２）の回転角度を調整するように前記駆動機構（３）を制御するために用いられる
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記第二角度範囲は、０〜１００度である
ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１１】
無人船本体、及び、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の視野角切替可能な撮像装置を含む
ことを特徴とする無人船。
【請求項１２】
前記視野角切替可能な撮像装置は、前記無人船の前端に設けられている
ことを特徴とする請求項１１に記載の無人船。
【手続補正書】
【提出日】平成30年11月6日(2018.11.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無人船本体、及び、視野角切替可能な撮像装置を含む無人船であって、
前記視野角切替可能な撮像装置は、
第一回転軸を中心に第一角度範囲内で回転可能な撮像装置（１）と、
前記撮像装置（１）とは前記第一回転軸で回転接続され、前記撮像装置（１）を、第二回転軸を中心に第二角度範囲内で回転させる回転アーム（２）と、
前記回転アーム（２）とは前記第二回転軸で回転接続され、前記回転アーム（２）を、前記第二回転軸を中心に第二角度範囲内で回転するように駆動する駆動機構（３）と、を含み、
前記撮像装置（１）は、
撮像装置筐体（１２）と、
前記撮像装置筐体（１２）内に収容されている撮像装置本体（１１）とを含み、
前記撮像装置本体（１１）は、
線通過孔（１１１１）を有する後胴体（１１１）と、
前記後胴体（１１１）と封止当接されている前胴体（１１２）と、
前記前胴体（１１２）の前端に貼り合わせられているレンズモジュール（１１３）と、
前記前胴体（１１２）の前端に螺接され、前記レンズモジュール（１１３）の辺縁を押し付ける胴蓋（１１４）と、を含み、
前記第一回転軸と前記第二回転軸は、同一方向の異なる軸であり、
前記回転アーム（２）は前記撮像装置筐体（１２）の外形に合わせた収容空間を有し、前記撮像装置（１）が初期位置にあるとき、前記回転アーム（２）が前記撮像装置（１）とシームレスに接し、且つ、前記回転アーム（２）の形状は前記無人船本体の外形に合わせた形状として設計され、前記回転アーム（２）が初期位置にあるとき、前記視野角切替可能な撮像装置と前記無人船本体の外形とが一体構造に形成され、
前記撮像装置（１）が前記第一回転軸を中心に回転又は前記第二回転軸を中心に回転するとき、前記視野角切替可能な撮像装置は、前記無人船本体の外形と一体構造に形成されないことを特徴とする無人船。
【請求項２】
前記撮像装置は、第一シールリング（１１２１）及び第二シールリング（１１３１）を含む防水構造を有し、前記前胴体（１１２）は、第一シールリング（１１２１）によって前記後胴体（１１１）と封止当接され、前記レンズモジュール（１１３）は、第二シールリング（１１３１）によって前記前胴体（１１２）の前端に貼り合わせられている
ことを特徴とする請求項１に記載の無人船。
【請求項３】
前記撮像装置（１）は、前記撮像装置筐体（１２）を貫通する軸孔（１２１）を有し、該軸孔（１２１）及び接続装置（１２２）によって前記回転アーム（２）に前記第一回転軸で回転接続されている
ことを特徴とする請求項１に記載の無人船。
【請求項４】
撮像装置（１）は、前記撮像装置本体（１１）の下側に固定接続され、前記撮像装置筐体（１２）内に配置されている照明ユニット（１３）を更に含む
ことを特徴とする請求項１に記載の無人船。
【請求項５】
前記照明ユニット（１３）は、
収容室（１３１１）を有するシャーシ（１３１）と、
第三シールリング（１３３）によって前記シャーシ（１３１）に封止接続されているランプカバー（１３２）とを含む
ことを特徴とする請求項４に記載の無人船。
【請求項６】
前記第一角度範囲は、０〜１１５度である
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の無人船。
【請求項７】
前記回転アーム（２）は、対称に設けられた２つのアーム爪（２１）を含み、前記アーム爪（２１）は、ボルト（１２２３）によって前記撮像装置（１）に前記第一回転軸で回転接続されている
ことを特徴とする請求項１に記載の無人船。
【請求項８】
駆動機構（３）は、
遠隔制御装置により正逆回転制御されるモータ（３１）と、
前記モータ（３１）と接続され、前記モータ（３１）の回動に伴って回動するカム（３２）と、
前記カム（３２）に接続され、前記カム（３２）の回動に伴って回動する駆動軸（３３）と、
前記駆動軸（３３）に接続され、前記駆動軸（３３）の回動に伴って回動する従動軸（３４）と、を含み
前記駆動軸（３３）、従動軸（３４）は、軸受（３５）によって前記回転アーム（２）に前記第二回転軸で回転接続されている
ことを特徴とする請求項１に記載の無人船。
【請求項９】
前記回転アーム（２）における前記駆動機構（３）とは反対側に装着されている角度ロケータ（４）を更に含み、前記角度ロケータ（４）は、前記回転アーム（２）の回転角度情報を制御システムにフィードバックして、制御システムが、該フィードバック情報に基づいて制御情報を生成し、前記回転アーム（２）の回転角度を調整するように前記駆動機構（３）を制御するために用いられる
ことを特徴とする請求項１に記載の無人船。
【請求項１０】
前記第二角度範囲は、０〜１００度である
ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の無人船。
【請求項１１】
前記視野角切替可能な撮像装置は、前記無人船の前端に設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の無人船。