(57)【要約】      （修正有）【課題】ジンバルに装着する撮像機器に、マルチコプター本体からジンバルを介して伝わる振動を抑制できるマルチコプターを提供する。【解決手段】マルチコプターは、マルチコプター本体10と、これに吊り下げられ、動画を撮像する撮像機器VCを装着するジンバル5と、マルチコプター本体10とジンバル5との間に介在して、マルチコプター本体10から撮像装置VCに伝わる振動を減衰させるダンパー部2と、を備える。ダンパー部2は、吊り下げられたジンバル5及び撮像機器VCの重量によって引張られる複数の第１バネが並列に介在して、マルチコプター本体10からジンバル5に向けて伝わる振動を減衰させる第１ダンパー部と、第１ダンパー部と並列に構成され、吊り下げられたジンバル5及び撮像機器VCの重量によって圧縮される複数の第２バネが並列に介在して、マルチコプター本体からジンバルに向けて伝わる振動を減衰させる第２ダンパー部とを有する。【選択図】図５
2017013767.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチコプター本体と、
上記マルチコプター本体に吊り下げられ、動画を撮像する撮像機器を装着するジンバルと、
上記マルチコプター本体と上記ジンバルとの間に介在して、上記マルチコプター本体から上記ジンバルを通じて上記撮像装置に伝わる振動を減衰させるダンパー部と、を備える
マルチコプターであって、
上記ダンパー部は、
吊り下げられた上記ジンバル及び上記撮像機器の重量によって引張られる複数の第１バネが並列に介在して、上記マルチコプター本体から上記ジンバルに向けて伝わる振動を減衰させる第１ダンパー部、及び、
上記第１ダンパー部と並列に構成され、吊り下げられた上記ジンバル及び上記撮像機器の重量によって圧縮される複数の第２バネが並列に介在して、上記マルチコプター本体から上記ジンバルに向けて伝わる振動を減衰させる第２ダンパー部を有する
マルチコプター。
【請求項２】
請求項１に記載のマルチコプターであって、
前記第１ダンパー部は、
前記マルチコプター本体に固定された固定基板と、
上記固定基板の下方に且つこの固定基板に平行に配置され、前記ジンバルが接続された可動基板と、
エラストマーからなり、上記固定基板と上記可動基板との間に並列して介在し、上端部が上記固定基板に保持され、下端部が上記可動基板に保持されて引張られる複数の前記第１バネと、から構成され、
前記第２ダンパー部は、
上記可動基板と、
上記可動基板の下方にそれぞれ配置された筒状の複数の前記第２バネと、
複数の基板接続部材であって、
上記第２バネをそれぞれ遊嵌状に貫通し、上記可動基板に接触することなく、上下方向に延びる軸部、
上記軸部の上方に位置し、上記固定基板に接続する上端部、及び、
上記軸部の下方に位置し、上記第２バネよりも下方に突出し、上記第２バネに下方から係合する下部係合部、を含む
上記基板接続部材と、から構成され、
吊り下げられた前記ジンバル及び前記撮像機器に重量によって、上記基板接続部材の上記下部係合部と上記可動基板との間で、上記第２バネがそれぞれ圧縮される形態を有し、
複数の上記基板接続部材は、
上記下部係合部の上下方向の位置を調整可能に構成された
マルチコプター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチコプター本体と、撮像機器を装着するジンバルと、これらの間に介在するダンパー部と、を備えるマルチコプター（マルチローターヘリコプター）に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、マルチコプター本体に動画を撮像する撮像機器（デジタルビデオカメラ、動画撮像機能付きのデジタルカメラなど）を取り付けたマルチコプターが知られている。また、マルチコプターに動画を撮像する撮像機器を搭載するにあたり、マルチコプター本体の姿勢に拘わらず撮像機器の姿勢を保ったり、マルチコプター本体の姿勢や向きとは独立して撮像機器の向き(撮像光軸の向き)を無線操縦で変更（パン、チルトなど）できるように、マルチコプター本体にジンバルを取り付け、このジンバルに撮像機器を装着可能としたマルチコプターも知られている。
【０００３】
ところで、マルチコプターを飛行させると、ロータの回転に伴う振動や風による振動などにより、マルチコプター本体自身が振動し、これに伴って、ジンバルを通じて撮像機器にも振動が伝わる。このため、撮像機器からすると、撮像機器自身が振動した状態、言わば手ぶれした状態で動画を撮像することとなるため、場合によっては鮮明な動画が撮像できない場合がある。
【０００４】
このような振動による画像への影響を軽減するため、撮像する動画をできるだけ広角レンズ（例えば３５ｍｍフィルムカメラ換算で、５０ｍｍ以下の焦点距離のレンズ）で、あるいはズームレンズを広角側（ワイド側）として撮像することが行われている。またこれとは別にあるいはこれと組み合わせて、マルチコプター本体とジンバルとの間に、マルチコプター本体からジンバルに向けて伝わる振動を減衰させるダンパー部を介在させることも行われている。また、手ぶれ補正機能を備えた撮像機器を用い、手ぶれ補正機能をオンとして動画を撮像することも考えられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、例えば、光学６０倍ズーム、光学４０倍ズームなどと表示されて、３５ｍｍフィルムカメラ換算で焦点距離３５ｍｍ以下から９００ｍｍ以上まで、焦点距離を数１０倍の範囲に亘って変化させうるズーム機能を有するデジタルビデオカメラも市販されている。このため、動画撮像に当たり、物体の詳細を撮像したい場合や遠くの物体を大きく撮像したい場合、即ち、望遠レンズであるいはズームレンズを望遠側（テレ側）として動画を撮像したい場合がある。
【０００６】
しかしながら、このような望遠側での動画撮像、例えば、３５ｍｍフィルムカメラ換算で焦点距離６００ｍｍ以上の望遠レンズに相当する超望遠状態で撮像する場合には、マルチコプター本体とジンバルとの間にダンパー部を介在させて、且つ、デジタルビデカメラの手ぶれ補正機能をオンとしても、振動により画像がぶれてしまい、鮮明な動画を撮像することは困難であった。このように、マルチコプターを用いながら動画を撮像するにあたり、カメラに伝わる振動が問題となる場合があった。
【０００７】
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであって、ジンバルに装着する撮像機器に、マルチコプター本体からジンバルを介して伝わる振動を抑制できるマルチコプターを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明の一態様は、マルチコプター本体と、上記マルチコプター本体に吊り下げられ、動画を撮像する撮像機器を装着するジンバルと、上記マルチコプター本体と上記ジンバルとの間に介在して、上記マルチコプター本体から上記ジンバルを通じて上記撮像装置に伝わる振動を減衰させるダンパー部と、を備えるマルチコプターであって、上記ダンパー部は、吊り下げられた上記ジンバル及び上記撮像機器の重量によって引張られる複数の第１バネが並列に介在して、上記マルチコプター本体から上記ジンバルに向けて伝わる振動を減衰させる第１ダンパー部、及び、上記第１ダンパー部と並列に構成され、吊り下げられた上記ジンバル及び上記撮像機器の重量によって圧縮される複数の第２バネが並列に介在して、上記マルチコプター本体から上記ジンバルに向けて伝わる振動を減衰させる第２ダンパー部を有するマルチコプターである。
【０００９】
このマルチコプターでは、引張りバネで構成する第１ダンパー部のほか、これと並列に、圧縮バネで構成する第２ダンパー部をも有する。即ち、マルチコプター本体からジンバルを通じて上記撮像装置に伝わる振動を、圧縮バネと引張バネの２種類のバネを用いて減衰させるので、第１ダンパー部のみ備える場合に比して、振動を大きく減衰させることができる。
【００１０】
第１ダンパー部としては、例えば、マルチコプター本体に固定した固定基板と、固定基板の下方に平行に配置された可動基板と、固定基板と可動基板との間に並列して介在し、一端部が固定基板に保持され、他端部が可動基板に保持され、可動基板に吊り下げられたジンバル及び撮像機器に重量によって、固定基板と可動基板との間で引っ張られる形態（可動基板が固定基板から離れようとする形態）に配置された複数の第１バネとからなる形態のものが挙げられる。
また、第２ダンパー部としては、例えば、マルチコプター本体に固定した前述の固定基板と、この固定基板及び前述の可動基板よりも下方に、固定基板に平行に固定された第２固定基板と、この第２固定基板の上方に平行に配置された前述の可動基板と、第２固定基板と可動基板との間に並列して介在し、一端部が第２固定基板に接し、他端部が可動基板に接し、可動基板に吊り下げられたジンバル及び撮像機器に重量によって、第２固定基板と可動基板との間で圧縮される形態（可動基板が第２固定基板に近づこうとする形態）に配置された複数の第２バネとからなる形態のものが挙げられる。
【００１１】
更に、上述のマルチコプターであって、前記第１ダンパー部は、前記マルチコプター本体に固定された固定基板と、上記固定基板の下方に且つこの固定基板に平行に配置され、前記ジンバルが接続された可動基板と、エラストマーからなり、上記固定基板と上記可動基板との間に並列して介在し、上端部が上記固定基板に保持され、下端部が上記可動基板に保持されて引張られる複数の前記第１バネと、から構成され、前記第２ダンパー部は、上記可動基板と、上記可動基板の下方にそれぞれ配置された筒状の複数の前記第２バネと、複数の基板接続部材であって、上記第２バネを遊嵌状に貫通し、上記可動基板に接触することなく、上下方向に延びる軸部、上記軸部の上方に位置し、上記固定基板に接続する上端部、及び、上記軸部の下方に位置し、上記第２バネよりも下方に突出し、上記第２バネに下方から係合する下部係合部、を含む上記基板接続部材と、から構成され、吊り下げられた前記ジンバル及び前記撮像機器に重量によって、上記基板接続部材の上記下部係合部と上記動基板との間で、上記第２バネがそれぞれ圧縮される形態を有し、複数の上記基板接続部材は、上記下部係合部の上下方向の位置を調整可能に構成されたマルチコプターとすると良い。
【００１２】
このマルチコプターでは、第１ダンパー部の第１バネにエラストマーからなる引張バネを用いている。この場合、バネとしての特性だけではなく、第１バネ自身も振動を吸収できるので、金属製の第１バネを用いる場合に比して、さらに振動が伝わるのを抑制できる利点がある。また広い周波数範囲にわたり振動を吸収しやすい利点が得られる。
但し、気温によってその硬度が変化しやすく、従って、第１バネのバネ定数などのバネ特性が気温によって変化しやすい。このため、第１ダンパー部として、振動を減衰させる特性が気温によって変動しやすく、季節によって、あるいは、地上と上空の温度差に応じて、第１バネとして材質(特性)の異なるバネに付け替えるなどの調整が必要となる場合がある。
【００１３】
これに対し、上述のマルチコプターでは、この第１ダンパー部に加えて、これと並列に、第２ダンパー部を設けている。しかも、この第２ダンパー部において、基板接続部材の下部係合部を上下方向の位置を調整可能に構成している。このため、基板接続部材の下部係合部の上下方向の位置を調整して、第２バネに係る圧縮力をひいては第１バネに掛かる引張力を変化させて、第２バネ及び第１バネのバネ特性を変化させて、気温による第１バネの特性変動をカバーするように調整することが可能となる。しかも、第２バネ及び第１バネのバネ特性を変化させるのに、基板接続部材の下部係合部を上下方向へ移動させれば良いので、調整が容易である。
なお、可動基板の上下方向の位置は、ジンバル等の重さにより可動基板に掛かる下向きの重力と、この重力によって第１バネに掛かる引張力に対して生じる上向きの反力及び第２バネに掛かる圧縮力に対して生じる上向きの反力とが均衡する位置で安定する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態に係るマルチコプターを上方から見た形態を示す平面図である。
【図２】実施形態に係るマルチコプターをＹ軸方向に見た場合の、ダンパー部及びジンバルの構成を説明する説明図である。
【図３】実施形態に係るマルチコプターをＸ軸方向に見た場合の、ダンパー部及びジンバルの構成を説明する説明図である。
【図４】実施形態に係り、ダンパー部の構造を拡大して示す説明図である。
【図５】実施形態に係るマルチコプターをＹ軸方向に見た場合において、ジンバルにデジタルビデオカメラを搭載した状態を示す説明図である。
【図６】実施形態に係るマルチコプターをＸ軸方向に見た場合において、ジンバルにデジタルビデオカメラを搭載した状態を示す説明図である。
【図７】デジタルビデオカメラ及びそのズーム機能を操作するズーム操作機構の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（実施形態１）
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図１〜図４に、本実施形態のマルチコプター１を示す。また、図５，図６に、このマルチコプター１にデジタルビデオカメラ(以下、単にカメラともいう）ＶＣを搭載した状態を示す。
本実施形態１のマルチコプター１は、８つのプロペラ１４を有するオクトコプターである。このマルチコプター１は、図示しない制御システム及びバッテリを搭載しており、図示しないオペレータの操作する無線操縦装置により無線で遠隔操作される。このマルチコプター１は、マルチコプター本体１０と、カメラＶＣを装着する３軸ジンバル５と、マルチコプター本体１０と三軸ジンバル５との間に介在するダンパー２とを備える。
【００１６】
このうち、マルチコプター本体１０では、ベース基板１２に８本のロータアーム１１が放射状に延びる形態で固定され、このロータアーム１１の先端にプロペラ１４を有するロータ１３が取り付けられており、このロータ１３によってプロペラ１４が回転する。ベース基板１２及びロータアーム１１は、軽量化のためＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）からなる。
【００１７】
一方、三軸ジンバル５は、後述するダンパー部２に吊り下げられる形態で固定されている。具体的には、後述する可動基板３２に固定されたパン用サーボモータ５１、このモータ５１からクランク状に延びる第１アーム５２、この第１アーム５２に接続されたロール用サーボモータ５３、モータ５３から２つに分かれて延びる第２アーム５４、この第２アームに接続されたチルト用サーボモータ５５、モータ５５に接続されかつ２つの第２アーム５４の間にＵ字状に架け渡された第３アーム５６，５６及びカメラ固定アーム５７を、この順に備えている。カメラＶＣは、このカメラ固定アーム５７に固定して、三軸ジンバル５に装着する。各アーム５２，５４，５６，５７も、軽量化のため、主として、ＣＦＲＰの円筒材から構成されている。
【００１８】
この三軸ジンバル５は、マルチコプター１（マルチコプター本体１０）の姿勢が変化しても、搭載したカメラＶＣ（図５，図６参照)の姿勢が変化しないように、３つのサーボモータ５１，５３，５５を制御する。これにより、マルチコプター１（マルチコプター本体１０）の揺動等の影響を受けてカメラＶＣで撮像した動画が不自然に揺れたり振動した画像となることを防止している。
【００１９】
またこの三軸ジンバル５では、各モータ５１，５３，５５を制御することにより、カメラＶＣの向きを変更することができる。即ち、パン用サーボモータ５１によって、第１アーム５２からカメラＶＣまで部位を、Ｚ軸ＡＺの周りに回動(パン)させることができる。また、ロール用サーボモータ５３によって、第２アーム５４からカメラＶＣまで部位を、Ｘ軸ＡＸの周りに回動(ロール)させることができる。さらに、チルト用サーボモータ５５５によって、第３アーム５６、カメラ固定アーム５７及びカメラＶＣを、Ｙ軸ＡＹの周りに回動(チルト)させることができる。なお、マルチコプター１が通常の姿勢を取っている状態では、Ｚ軸ＡＺが鉛直方向に一致し、Ｘ軸ＡＸ及びＹ軸ＡＹが水平方向となる。
【００２０】
上述のように、三軸ジンバル５のサーボモータ５１，５３，５５の制御により、（マルチコプター本体１０）の揺動等の影響を或る程度はキャンセルすることができる。とは言え、この三軸ジンバル５のサーボモータ５１，５３，５５の制御だけでは、マルチコプター本体１０に生じるロータ１３の振動や風による振動を、充分に抑制することができない。このため、マルチコプター本体１０と三軸ジンバル５との間に、マルチコプター本体１０から三軸ジンバル５(カメラＶＣ）に伝わる振動を減衰させるダンパー２を介在させている。
【００２１】
本実施形態におけるダンパー２は、第１ダンパー部３とこれと並列に構成された第２ダンパー部４とから構成されている。このうち、第１ダンパー部３は、固定基板３１と、可動基板３２と、２０ヶの第１バネ３３とから構成されている（図４参照)。
【００２２】
このうち、固定基板３１は、ＣＦＲＰからなる板状であり、マルチコプター本体１０のベース基板１２は離間しつつ、このベース基板１２にボルト及びナットを用いて固定されている。また、可動基板３２は、ＣＦＲＰからなる板状であり、固定基板３１の下方に且つこの固定基板３１に平行に配置され、三軸ジンバル５（パン用サーボモータ５１）が固着されている。固定基板３１と可動基板３２との間には、２０ヶの第１バネ３３が介在している。これら２０ヶの第１バネ３３は、Ｚ軸ＡＺの周りに均等の角度で環状に並列に配置されている。
【００２３】
第１バネ３３は、エラストマー、具体的には、ウレタンゴムからなる。この第１バネ３３は、球殻状の胴部３３ａと、この胴部３３ａの上方に位置し、一旦くびれた後に上方に向けて拡径して円板状となる上端部３３ｂと、この胴部３３ａの下方に位置し、一旦くびれた後に下方に向けて拡径して円板状となる下端部３３ｃとを有する筒状である。この第１バネ３３は、上端部３３ｂのくびれ部分を固定基板３１に設けた貫通孔または切り欠きに挿入して、この上端部３３ｂを固定基板３１に係合させて、固定基板３１に保持されている。また第１バネ３３は、下端部３３ｃのくびれ部分を可動基板３２に設けた貫通孔または切り欠きに挿入して、この下端部３３ｃを可動基板３２に係合させて、この可動基板３２に保持されている。
【００２４】
この第１ダンパー部３は、上述のように構成されているので、可動基板３２に三軸ジンバル５及びカメラＶＣの重力が掛かって、可動基板３２がＺ軸ＡＺに沿う下方に移動しようとすると、第１バネ３３が引っ張られ、その反力で可動基板３２の下方への移動を制限するように(第１バネ３３で可動基板３２を引き上げるように)機能する。この状態では、固定基板３１及びこれが固着しているマルチコプター本体１０と、三軸ジンバル５等が固着している可動基板３２との間には、２０ヶの第１バネ３３のみが介在している(後述する第２バネは除く)。この第１バネ３３は、前述したように、エラストマー（ウレタンゴム）からなるので、第１バネ３３のバネ特性及び材質（ウレタンゴム）により、マルチコプター本体１０から固定基板３１に伝わった振動の多くを、この第１バネ３３で吸収して、可動基板３２に伝わる振動を減衰させることができる。
【００２５】
一方、第２ダンパー部４は、前述した固定基板３１と、同じく前述した可動基板３２と、４ヶの第２バネ４３と、基板接続部材４４とから構成されている。このうち、第２バネ４３は、可動基板３２の下方に、Ｚ軸ＡＺの周りに均等の角度（９０度）で環状に並列に配置されている。この第２バネ４３は、エラストマー、具体的には、ウレタンゴムからなり、前述した第１バネ３３と相似の形状を有する筒状である。また、基板接続部材４４は、両ネジのボルト４４ａと、上端固定用ナット４４ｅ，４４ｅと、下端固定用ナット４４ｆ，４４ｆとからなる。基板接続部材４４のうちボルト４４ａは、第２バネ４３をそれぞれ遊嵌状に貫通し、可動基板３２に形成した貫通孔を通じて、この可動基板３２に接触することなく、上下方向に延びる軸部４４ｂと、この軸部４４ｂの上方に位置し、固定基板３２に挿通され、雄ねじが形成された上端部４４ｃ、及び、軸部４４ｂの下方に位置し、第２バネ４３よりも下方に突出し、雄ねじが形成された下端部４４ｄとを有する。このボルト４４ａのうち上端部４４ｃは、上端固定用ナット４４ｅ，４４ｅによって、固定基板３１に固定接続されている。具体的には、２つの上端固定用ナット４４ｅ，４４ｅで、固定基板３１を挟むようにして、ボルト４４ａの上端部４４ｃを固定基板３１に固定している。一方、ボルト４４の下端部４４ｄには、下端固定用ナット４４ｆ，４４ｆが螺合しており、この下端固定用ナット４４ｆ，４４ｆが、第２バネ４３に下方から係合する下部係合部をなしている。具体的には、２つの下端固定用ナット４４ｆ，４４ｆを用いて、いわゆるダブルナットにより、下端固定用ナット４４ｆ，４４ｆ自身を下端部４４ｄに緩まないように固定している。
【００２６】
この第２ダンパー部４は、上述のように構成されているので、可動基板３２に三軸ジンバル５及びカメラＶＣの重力が掛かって、可動基板３２がＺ軸ＡＺに沿う下方に移動しようとすると、第２バネ４３が圧縮され、その反力で可動基板３２の下方への移動を制限するように(第２バネ４３で可動基板３２を押し上げるように)機能する。この状態では、固定基板３１と、三軸ジンバル５等が固着している可動基板３２との間には、４ヶの第２バネ４３のみが介在している(前述した第１バネは除く)。この第２バネ４３は、前述したように、エラストマー（ウレタンゴム）からなるので、第２バネ４３のバネ特性及び材質（ウレタンゴム）により、マルチコプター本体１０から固定基板３１に伝わった振動の多くを、この第２バネ４３でも吸収して、可動基板３２に伝わる振動を減衰させることができる。
【００２７】
即ち、本実施形態では、ダンパー２において、第１ダンパー部３と第２ダンパー部４とで並列に、マルチコプター本体１０から可動基板３２に伝わる振動を減衰させている。
なお、可動基板３３のＺ軸ＡＺ方向(上下方向)の位置は、吊り下がっている三軸ジンバル５等の重さにより可動基板に掛かる下向きの重力と、この重力によって第１バネ３３に掛かる引張力に対して生じる上向きの反力及び第２バネ４３に掛かる圧縮力に対して生じる上向きの反力とが均衡する位置で安定する。
【００２８】
しかも、本実施形態では、ボルト４４の下端部４４ｄに２つの下端固定用ナット４４ｆ，４４ｆを螺合しているので、これら２つの下端固定用ナット４４ｆ，４４ｆからなる下部係合部の位置を上下方向に容易に変更して調整することができる。
そして、２つの下端固定用ナット４４ｆ，４４ｆ（下部係合部）の位置を上下方向に変更すると、第１バネ３３に掛かる引張力と、第２バネ４３に掛かる圧縮力の割合を変化させることができる。
【００２９】
本実施形態では、第１バネ３３及び第２バネ４３を、エラストマー(具体的には、ウレタンゴム）からなるものとしている。第１バネ３３及び第２バネ４３に、エラストマーを用いることで、金属製のコイルバネ等を用いる場合に比して、バネ自身も振動を吸収できるので、さらに振動が伝わるのを抑制できる利点がある。また広い周波数範囲にわたり振動を吸収しやすい利点が得られる。
しかしながら、エラストマーは、気温によってその硬度が変化しやすく、従って、第１バネ３３及び第２バネ４３におけるバネ定数などのバネ特性が気温によって変化しやすい。
【００３０】
これに対し本実施形態のマルチコプター１では、上述のように、下部係合部の位置を上下方向に容易に調整して、第１バネ３３に掛かる引張力と、第２バネ４３に掛かる圧縮力の割合を変化させ、第２バネ４３及び第１バネ３３のバネ特性を変化させて、気温による第１バネ３３及び第２バネ４３の特性変動をカバーするように調整することが可能である。
しかも、本実施形態では、各々の第２バネ４３について、対応する基板接続部材４４（ボルト４４ａ，上端固定用ナット４４ｅ，下端固定用ナット４４ｆ）を用いているため、或る第２バネ４３についての下端固定用ナット４４ｆ（下部係合部）の上下方向の位置調整の影響が、他の第２バネ４３に影響しにくく、調整を個別に行いやすい利点も有る。
【００３１】
かくして本実施形態のマルチコプター１では、第１ダンパー部３と第２ダンパー部４とからなるダンパー２を、マルチコプター本体１０と三軸ジンバル５との間に介在させている。このように、マルチコプター本体からジンバルを通じて上記撮像装置に伝わる振動を、圧縮バネと引張バネの２種類のバネを用いて減衰させるので、第１ダンパー部のみ備える場合に比して、振動を大きく減衰させることができる。
これにより、カメラＶＣによる動画の撮像を、３５ｍｍフィルムカメラ換算で焦点距離３０ｍｍ以下から６００ｍｍ以上の広角から望遠まで撮像可能となるなど、動画を適切に撮像しうる焦点距離の範囲の、振動による制限を小さくし、あるいは無くして撮像することができる。
【００３２】
次いで、三軸ジンバル５のカメラ固定アーム５７に固定したカメラＶＣによる、動画の撮像について説明する。本実施形態のマルチコプター１には、カメラＶＣのズームレバーＺＭを遠隔操作できるように、ズーム操作機構６０を備えている。このカメラＶＣは、光学６０倍ズームが可能とされており、３５ｍｍフィルムカメラ換算で３５〜９００ｍｍの範囲を含む３２．８〜１８００ｍｍの焦点距離の変更域を有する。なお、このカメラＶＣには、レンズ駆動式の光学手ぶれ補正機能をも備えており、撮像時には、これをオン（機能する）状態として撮像を行う。
【００３３】
このズーム操作機構６０は、図７に示すように、サーボモーター６１と、サーボモーター６１の回転軸６１ｂに取り付けられた回動部材６２と、シャフト６３と、シャフト６３と回動部材６２とを連結する連結部材６４とを有する。サーボモーター６１は、図示しないブラケットを介して三軸ジンバル５（第３アーム５６）に取り付けられており、オペレータの操縦する無線操縦装置からの指示を受けた制御システムにより駆動される。回動部材６２は、サーボモーター６１の回転軸６１ｂに装着される円筒状の装着部６２ｂと、装着部６２ｂから回転軸の径方向外側に延びる腕部６２ｃとを有する。また、シャフト６３の一端部６３ｂは、カメラＶＣの光学式ズーム機能を操作するためのズームレバーＺＭに固定されている。一方、シャフト６３の他端部６３ｃは、連結部材６４を介して、回動部材６２の腕部６２ｃの先端部に連結されている。なお、シャフト６３の長手方向は、ズームレバーＺＭの操作方向と一致している。
【００３４】
そこで、オペレータが無線操縦装置を通じてズームレバーＺＭの操作を指示すると、ズーム操作機構６０のサーボモーター６１が駆動（回動）し、サーボモーター６１の回転軸６１ｂを中心として回動部材６２が回動する。すると、回動部材６２の腕部６２ｃの先端部に連結されているシャフト６３が、回動部材６２の腕部６２ｃの動き（回動）に連動してシャフト６３の長手方向に移動する。これにより、シャフト６３の一端部６３ｂに固定されているズームレバーＺＭが、シャフト６３の動きに連動して、その操作方向（図７においてＷで示す広角側またはＴで示す望遠側）に移動する。このようにして、無線による遠隔操作でカメラＶＣのズームレバーＺＭを操作することができる。かくして、ズームレバーＺＭの遠隔操作によって、カメラＶＣは、３５ｍｍフィルムカメラ換算で３２．８〜１８００ｍｍの焦点距離に亘る、広角の画像から超望遠の画像まで撮像可能である。
【００３５】
そして、本実施形態のマルチコプター１は、このようなカメラＶＣをジンバル５に搭載した場合において、３５ｍｍフィルムカメラ換算で６００ｍｍ以上の超望遠の焦点距離としたときの動画撮像においても、鮮明に画像を撮像することができる。
【００３６】
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば、実施形態では、マルチコプター１０として、８つのプロペラを有するオクトコプターを例示したが、例えば、６つのプロペラを有するヘキサコプターや、４つのプロペラを有するクワッドコプターに適用することもできる。
【００３７】
また、実施形態では、基板接続部材４４として、ボルト４４ａと、上端固定用ナット４４ｅ，４４ｅと、下端固定用ナット４４ｆ，４４ｆとからなるものを例示したが、固定基板３１に設けたネジ穴に、ボルトあるいはネジの先端部を螺合し、ボルトあるいはネジの頭部を下部係合部として用いる構成としても良い。この場合には、ボルトあるいはネジを回転させることで、ボルトあるいはネジの頭部である下部係合部を上下させて、このナットまたはボルトの頭部に係合する第２バネの圧縮状態を調整する。
【００３８】
また、実施形態では、各々の第２バネ４３にそれぞれ基板接続部材４４（ボルト４４ａ）を挿通して、その下部係合部（下端固定用ナット４４ｆ）で第２バネ４３を下から係合した形態とした。
しかし、例えば、下端固定用ナット４４ｆと第２バネ４３との間に、複数の第２バネに共通する第２固定基板を挿入し、この第２固定基板で複数の第２バネ４３を下側から支える。即ち、第２固定基板とその上方の可動基板との間に、複数の第２バネを保持する形態としても良い。但し、この場合には、下端固定用ナット４４ｆの上下方向の位置を調整すると、影響が他の第２バネに及びやすく、調整が難しくなる虞がある。
【００３９】
その他、実施形態では、第１バネ３３及び第２バネ４３の材質に、エラストマーのうちウレタンゴムを用いた。しかし、第１バネ３３及び第２バネ４３の材質ＳＢＲ，クロロプレンゴムなどの合成ゴム、シリコーンゴムやフッ素ゴムなどの熱硬化性エラストマー、オレフィン系、ウレタン系、塩化ビニル系など熱可塑性エラストマーを選択することもできる。
【符号の説明】
【００４０】
１  マルチコプター
１０  マルチコプター本体
２  ダンパー（ダンパー部）
３  第１ダンパー部
３１  固定基板
３２  可動基板
３３  第１バネ
３３ａ  （第１バネの）胴部
３３ｂ  （第１バネの）上端部
３３ｃ  （第１バネの）下端部
４  第２ダンパー部
４３  第２バネ
４４  基板接続部材
４４ａ  ボルト（基板接続部材）
４４ｂ  (ボルトの)軸部
４４ｃ  (ボルトの)上端部
４４ｄ  (ボルトの)下端部（下部係合部）
４４ｅ  上端固定用ナット（基板接続部材）
４４ｆ  下端固定用ナット（下部係合部、基板接続部材）
５  三軸ジンバル(ジンバル)
ＡＸ  Ｘ軸
ＡＹ  Ｙ軸
ＡＺ  Ｚ軸
ＶＣ  デジタルビデオカメラ（撮像機器）
ＺＭ  ズームレバー
６０  ズーム操作機構
【図１】
2017013767.tif 000003
【図２】
2017013767.tif 000004
【図３】
2017013767.tif 000005
【図４】
2017013767.tif 000006
【図５】
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【図６】
2017013767.tif 000008
【図７】
2017013767.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成28年9月7日(2016.9.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明の一態様は、マルチコプター本体と、上記マルチコプター本体に吊り下げられ、動画を撮像する撮像機器を装着するジンバルと、上記マルチコプター本体と上記ジンバルとの間に介在して、上記マルチコプター本体から上記ジンバルを通じて上記撮像機器に伝わる振動を減衰させるダンパー部と、を備えるマルチコプターであって、上記ダンパー部は、吊り下げられた上記ジンバル及び上記撮像機器の重量によって引張られる複数の第１バネが並列に介在して、上記マルチコプター本体から上記ジンバルに向けて伝わる振動を減衰させる第１ダンパー部、及び、上記第１ダンパー部と並列に構成され、吊り下げられた上記ジンバル及び上記撮像機器の重量によって圧縮される複数の第２バネが並列に介在して、上記マルチコプター本体から上記ジンバルに向けて伝わる振動を減衰させる第２ダンパー部を有し、前記第１ダンパー部は、前記マルチコプター本体に固定された固定基板と、上記固定基板の下方に且つこの固定基板に平行に配置され、前記ジンバルが接続された可動基板と、エラストマーからなり、上記固定基板と上記可動基板との間に並列して介在し、上端部が上記固定基板に保持され、下端部が上記可動基板に保持されて引張られる複数の前記第１バネと、から構成され、前記第２ダンパー部は、上記可動基板と、上記可動基板の下方にそれぞれ配置された筒状の複数の前記第２バネと、複数の基板接続部材であって、上記第２バネを遊嵌状に貫通し、上記可動基板に接触することなく、上下方向に延びる軸部、上記軸部の上方に位置し、上記固定基板に接続する上端部、及び、上記軸部の下方に位置し、上記第２バネよりも下方に突出し、上記第２バネに下方から係合する下部係合部、を含む上記基板接続部材と、から構成され、吊り下げられた前記ジンバル及び前記撮像機器に重量によって、上記基板接続部材の上記下部係合部と上記動基板との間で、上記第２バネがそれぞれ圧縮される形態を有し、複数の上記基板接続部材は、上記下部係合部の上下方向の位置を調整可能に構成されたマルチコプターである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【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】
マルチコプター本体と、
上記マルチコプター本体に吊り下げられ、動画を撮像する撮像機器を装着するジンバルと、
上記マルチコプター本体と上記ジンバルとの間に介在して、上記マルチコプター本体から上記ジンバルを通じて上記撮像機器に伝わる振動を減衰させるダンパー部と、を備えるマルチコプターであって、
上記ダンパー部は、
吊り下げられた上記ジンバル及び上記撮像機器の重量によって引張られる複数の第１バネが並列に介在して、上記マルチコプター本体から上記ジンバルに向けて伝わる振動を減衰させる第１ダンパー部、及び、
上記第１ダンパー部と並列に構成され、吊り下げられた上記ジンバル及び上記撮像機器の重量によって圧縮される複数の第２バネが並列に介在して、上記マルチコプター本体から上記ジンバルに向けて伝わる振動を減衰させる第２ダンパー部を有し、
前記第１ダンパー部は、
前記マルチコプター本体に固定された固定基板と、
上記固定基板の下方に且つこの固定基板に平行に配置され、前記ジンバルが接続された可動基板と、
エラストマーからなり、上記固定基板と上記可動基板との間に並列して介在し、上端部が上記固定基板に保持され、下端部が上記可動基板に保持されて引張られる複数の前記第１バネと、から構成され、
前記第２ダンパー部は、
上記可動基板と、
上記可動基板の下方にそれぞれ配置された筒状の複数の前記第２バネと、
複数の基板接続部材であって、
上記第２バネをそれぞれ遊嵌状に貫通し、上記可動基板に接触することなく、上下方向に延びる軸部、
上記軸部の上方に位置し、上記固定基板に接続する上端部、及び、
上記軸部の下方に位置し、上記第２バネよりも下方に突出し、上記第２バネに下方から係合する下部係合部、を含む
上記基板接続部材と、から構成され、
吊り下げられた前記ジンバル及び前記撮像機器に重量によって、上記基板接続部材の上記下部係合部と上記可動基板との間で、上記第２バネがそれぞれ圧縮される形態を有し、
複数の上記基板接続部材は、
上記下部係合部の上下方向の位置を調整可能に構成された
マルチコプター。