特表 2023-522214 高正確度変位デバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-05-29

(54)【発明の名称】高正確度変位デバイス

(51)【国際特許分類】

   G03B 17/56 20210101AFI20230522BHJP

   H04N 5/222 20060101ALI20230522BHJP

【ＦＩ】

G03B17/56 A

H04N5/222 100

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022563027

(86)(22)【出願日】2021-04-16

(85)【翻訳文提出日】2022-12-12

(86)【国際出願番号】 US2021027752

(87)【国際公開番号】W WO2021212016

(87)【国際公開日】2021-10-21

(31)【優先権主張番号】63/011,106

(32)【優先日】2020-04-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】514108838

【氏名又は名称】マジック リープ， インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】Ｍａｇｉｃ Ｌｅａｐ，Ｉｎｃ．

【住所又は居所原語表記】７５００ Ｗ ＳＵＮＲＩＳＥ ＢＬＶＤ，ＰＬＡＮＴＡＴＩＯＮ，ＦＬ ３３３２２ ＵＳＡ

(74)【代理人】

【識別番号】100078282

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 秀策

(74)【代理人】

【識別番号】100113413

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 夏樹

(74)【代理人】

【識別番号】100181674

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 貴敏

(74)【代理人】

【識別番号】100181641

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 大輔

(74)【代理人】

【識別番号】230113332

【弁護士】

【氏名又は名称】山本 健策

(72)【発明者】

【氏名】ドナルドソン， ニック

(72)【発明者】

【氏名】ヤン， チャンシン

(72)【発明者】

【氏名】グプタ， アンクール

(72)【発明者】

【氏名】チャウハン， ヴィクラム

【テーマコード（参考）】

2H105

5C122

【Ｆターム（参考）】

2H105AA03

2H105AA06

2H105AA12

5C122EA42

5C122GD01

5C122GD04

5C122GD06

5C122GD11

5C122HA82

(57)【要約】

ツールの高正確度変位のためのデバイスが、説明される。特に、実施形態は、ツールの位置を調節するためのデバイスを提供する。本デバイスは、第１の端部および第２の端部と、第１の端部から第２の端部まで延在する、シャフト軸とを有する、ねじ山付きシャフトと、シャフト軸の方向に移動させるために、ねじ山付きシャフトを作動させる、モータとを含む。いくつかの実施例では、モータは、ねじ山付きシャフトに動作可能に結合される。本デバイスは、カメラに結合される、受台と、ねじ山付きシャフトおよび受台に結合される、軸受アセンブリとを含む。いくつかの実施例では、軸受アセンブリは、ねじ山付きシャフトに対して、受台の移動を可能にする。受台の移動は、カメラの位置が調節されることを可能にする。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

カメラの位置を調節するためのデバイスであって、前記デバイスは、
第１の端部および第２の端部と、その間に延在するシャフト軸とを有する、ねじ山付きシャフトと、
前記シャフト軸の方向に移動させるために、前記ねじ山付きシャフトを作動させるモータであって、前記モータは、前記ねじ山付きシャフトに動作可能に結合される、モータと、
前記カメラに結合される、受台と、
前記ねじ山付きシャフトおよび前記受台に結合される、軸受アセンブリであって、前記軸受アセンブリは、前記ねじ山付きシャフトに対して、前記受台の移動を可能にする、軸受アセンブリと
を備え、
前記受台の前記移動は、前記カメラの前記位置が調節されることを可能にする、デバイス。

【請求項2】

前記ねじ山付きシャフトは、ねじである、請求項１に記載のデバイス。

【請求項3】

前記ねじは、微調節ねじである、請求項２に記載のデバイス。

【請求項4】

前記微調節ねじは、１インチあたり約８０～約１００個のねじ山を備える、請求項３に記載のデバイス。

【請求項5】

前記デバイスは、約０．１ミクロン（μｍ）～約１μｍの前記カメラの位置正確度を備える、請求項１に記載のデバイス。

【請求項6】

前記軸受アセンブリは、前記受台に結合される線形軸受に、前記ねじ山付きシャフトを取り付ける、第１の軸受および第２の軸受を備え、それによって、前記受台の回転を可能にする、請求項１に記載のデバイス。

【請求項7】

スタビライザバーは、前記線形軸受を前記受台に結合する、請求項６に記載のデバイス。

【請求項8】

前記軸受アセンブリは、前記ねじ山付きシャフトに軸方向に取り付けられる、第３の軸受および第４の軸受を備え、前記第３および第４の軸受は、前記ねじ山付きシャフトの外側表面と前記第３および第４の軸受の内側表面との間の摩擦を低減させながら、前記ねじ山付きシャフトの回転を可能にするように構成される、請求項６に記載のデバイス。

【請求項9】

前記カメラは、前記受台のブラケットに取外可能に結合される、請求項１に記載のデバイス。

【請求項10】

前記軸受アセンブリは、前記シャフト軸に沿って、前記軸受アセンブリを付勢するためのばねを備え、前記ばねは、概して、前記シャフトと同軸である、請求項１に記載のデバイス。

【請求項11】

前記ねじ山付きシャフトを前記ばねに結合する、スラスト軸受をさらに備える、請求項１０に記載のデバイス。

【請求項12】

前記ねじ山付きシャフトは、前記軸受アセンブリの表面に対して軸方向にばね荷重される、請求項１０に記載のデバイス。

【請求項13】

前記１つ以上のカメラの前記位置は、角度位置、前記シャフト軸に対する線形位置、またはその組み合わせを備える、請求項１に記載のデバイス。

【請求項14】

前記モータは、カメラ軸に対して回転させるために、前記ねじ山付きシャフトを作動させ、前記カメラ軸は、前記シャフト軸を垂直に横断する、請求項１に記載のデバイス。

【請求項15】

前記ねじ山付きシャフトを前記受台に結合する、ねじ山付きナットをさらに備える、請求項１に記載のデバイス。

【請求項16】

１つ以上のカメラの位置を調節するためのデバイスであって、前記デバイスは、
第１の端部および第２の端部と、その間に延在するシャフト軸とを有する、第１および第２のねじ山付きシャフトと、
前記シャフト軸の方向に移動させるために、前記第１および第２のねじ山付きシャフトを作動させる、第１および第２のモータであって、前記第１および第２のモータは、前記第１および第２のねじ山付きシャフトに動作可能に結合される、第１および第２のモータと、
前記１つ以上のカメラに結合される、受台と、
前記第１および第２のねじ山付きシャフトおよび前記受台に結合される、第１および第２の軸受アセンブリであって、前記第１および第２の軸受アセンブリは、前記第１および第２のねじ山付きシャフトに対して、前記受台の前記移動を可能にする、第１および第２の軸受アセンブリと
を備え、
前記受台の前記移動は、前記１つ以上のカメラの前記位置が調節されることを可能にする、デバイス。

【請求項17】

前記第１および第２のねじ山付きシャフトは、第１および第２のねじである、請求項１６に記載のデバイス。

【請求項18】

前記第１および第２のねじは、微調節ねじである、請求項１７に記載のデバイス。

【請求項19】

前記微調節ねじは、１インチあたり約８０～約１００個のねじ山を備える、請求項１８に記載のデバイス。

【請求項20】

前記デバイスは、約０．１ミクロン（μｍ）～約１μｍの前記カメラの位置正確度を備える、請求項１６に記載のデバイス。

【請求項21】

前記第１および第２の軸受アセンブリは、前記受台に結合される線形軸受に、前記第１および第２のねじ山付きシャフトを取り付ける、第１の軸受および第２の軸受を備え、それによって、前記受台の回転を可能にする、請求項１６に記載のデバイス。

【請求項22】

スタビライザバーは、前記線形軸受を前記受台に結合する、請求項２１に記載のデバイス。

【請求項23】

前記第１および第２の軸受アセンブリは、前記第１および第２のねじ山付きシャフトに軸方向に取り付けられる、第３の軸受および第４の軸受を備え、前記第３および第４の軸受は、前記第１および第２のねじ山付きシャフトの外側表面と前記第３および第４の軸受の内側表面との間の摩擦を低減させながら、前記第１および第２のねじ山付きシャフトの回転を可能にするように構成される、請求項１６に記載のデバイス。

【請求項24】

前記１つ以上のカメラは、前記受台のブラケットに取外可能に結合される、請求項１６に記載のデバイス。

【請求項25】

前記第１および第２の軸受アセンブリは、前記シャフト軸に沿って、前記第１および第２の軸受アセンブリを付勢するためのばねを備え、前記ばねは、概して、前記第１および第２のねじ山付きシャフトと同軸である、請求項１６に記載のデバイス。

【請求項26】

前記第１および第２のねじ山付きシャフトを前記ばねに取り付ける、スラスト軸受をさらに備える、請求項２５に記載のデバイス。

【請求項27】

前記第１および第２のねじ山付きシャフトは、前記第１および第２の軸受アセンブリの表面に対して軸方向にばね荷重される、請求項２５に記載のデバイス。

【請求項28】

前記１つ以上のカメラの前記位置は、角度位置、前記シャフト軸に対する線形位置、またはその組み合わせを備える、請求項１６に記載のデバイス。

【請求項29】

カメラの位置を調節するための自動システムであって、前記自動システムは、
デバイスであって、
第１の端部および第２の端部と、その間に延在するシャフト軸とを有する、ねじ山付きシャフトと、
前記シャフト軸の方向に移動させるために、前記ねじ山付きシャフトを作動させるモータであって、前記モータは、前記ねじ山付きシャフトに動作可能に結合される、モータと、
前記カメラに結合される受台と、
前記ねじ山付きシャフトおよび前記受台に結合される軸受アセンブリであって、前記軸受アセンブリは、前記ねじ山付きシャフトに対して、前記受台の移動を可能にする、軸受アセンブリと、
を備え、
前記受台の前記移動は、前記カメラの前記位置が調節されることを可能にする、デバイスと、
コンピューティングデバイスであって、前記コンピューティングデバイスは、前記デバイスに動作可能に結合される、プロセッサと、前記プロセッサに、ｉ）前記シャフト軸に沿って前記カメラの所望の位置を結果としてもたらす、前記シャフト軸に沿った前記ねじ山付きシャフトの変位を計算することと、ｉｉ）前記ねじ山付きシャフトの前記変位を前記モータに出力することとを行わせる、前記プロセッサによって実行可能な命令を含む、コンピュータプログラムを伴う非一過性コンピュータ可読記憶媒体とを備える、コンピューティングデバイスと
を備える、自動システム。

【請求項30】

前記カメラの前記位置は、前記カメラの初期角度を画定する、角度位置を備える、請求項２９に記載の自動システム。

【請求項31】

前記カメラの前記位置は、前記シャフト軸に対する線形位置を備える、請求項３０に記載の自動システム。

【請求項32】

前記プロセッサは、前記ねじ山付きシャフトの前記変位に基づいて、前記カメラの前記初期角度に対する、前記カメラの所望の角度をさらに計算する、請求項２９に記載の自動システム。

【請求項33】

前記プロセッサは、前記ねじ山付きシャフトの前記変位に基づいて、前記カメラの初期線形位置に対する、前記カメラの所望の線形位置をさらに計算する、請求項３２に記載の自動システム。

【請求項34】

前記ねじ山付きシャフトは、ねじである、請求項２９に記載のデバイス。

【請求項35】

前記ねじは、微調節ねじである、請求項３４に記載のデバイス。

【請求項36】

前記微調節ねじは、１インチあたり約８０～約１００個のねじ山を備える、請求項３５に記載のデバイス。

【請求項37】

前記デバイスは、約０．１ミクロン（μｍ）～約１μｍの前記カメラの位置正確度を備える、請求項２９に記載のデバイス。

【請求項38】

前記軸受アセンブリは、前記受台に結合される線形軸受に、前記ねじ山付きシャフトを取り付ける、第１の軸受および第２の軸受を備え、それによって、前記受台の回転を可能にする、請求項２９に記載のデバイス。

【請求項39】

スタビライザバーは、前記線形軸受を前記受台に結合する、請求項３８に記載のデバイス。

【請求項40】

前記軸受アセンブリは、前記ねじ山付きシャフトに軸方向に取り付けられる、第３の軸受および第４の軸受を備え、前記第３および第４の軸受は、前記ねじ山付きシャフトの外側表面と前記第３および第４の軸受の内側表面との間の摩擦を低減させながら、前記ねじ山付きシャフトの回転を可能にするように構成される、請求項３８に記載のデバイス。

【請求項41】

前記カメラは、前記受台のブラケットに取外可能に結合される、請求項２９に記載のデバイス。

【請求項42】

前記軸受アセンブリは、前記シャフト軸に沿って、前記軸受アセンブリを付勢するためのばねを備え、前記ばねは、概して、前記シャフトと同軸である、請求項２９に記載のデバイス。

【請求項43】

前記ねじ山付きシャフトを前記ばねに結合する、スラスト軸受をさらに備える、請求項４２に記載のデバイス。

【請求項44】

前記ねじ山付きシャフトは、前記軸受アセンブリの表面に対して軸方向にばね荷重される、請求項４２に記載のデバイス。

【発明の詳細な説明】

【背景技術】

【0001】

（背景）
仮想環境は、ユーザに、実画像が知覚される方法と同一の方法で知覚される、３次元のコンピュータ生成画像を提示する。すなわち、ユーザは、画像の位置および自身の視認方向に応じて３次元のコンピュータ生成画像を知覚する。画像は、空間内のユーザ（例えば、ユーザの頭部）の位置および配向に基づいて生成される。本位置は、空間的センサ、カメラ、または両方の組み合わせによって追跡されることができる。拡張現実（ＡＲ）では、３次元のコンピュータ生成画像は、ユーザによって知覚されるような実環境をオーバーレイする。ユーザの追跡またはコンピュータ生成画像の位置付けにおける任意の軽微な誤差は、実環境に対するコンピュータ生成画像の不整合につながり得る、誤った遠近感を結果としてもたらし得る。したがって、ＡＲシステムにおける位置付けおよび追跡の誤差を最小限にする、または排除することが、望ましくあり得る。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0002】

（要約）
本開示の実施形態は、概して、高正確度変位デバイスを対象とする。より具体的には、実施形態は、カメラまたはセンサの位置を調節するための少なくとも１つの装置および／または少なくとも１つのシステムを対象とする。本装置および／またはシステムは、ねじ山付きシャフトと、モータと、受台と、軸受アセンブリとを含むことができる。

【0003】

本開示の一側面は、カメラの位置を調節するためのデバイスを特徴とする。本デバイスは、第１の端部および第２の端部と、その間に延在するシャフト軸とを有する、ねじ山付きシャフトと、シャフト軸の方向に移動させるために、ねじ山付きシャフトを作動させる、モータであって、モータは、ねじ山付きシャフトに動作可能に結合される、モータと、カメラに結合される、受台と、ねじ山付きシャフトおよび受台に結合される、軸受アセンブリであって、軸受アセンブリは、ねじ山付きシャフトに対して受台の移動を可能にする、軸受アセンブリとを含むことができ、受台の移動は、カメラの位置が調節されることを可能にする。

【0004】

実施形態は、以下の特徴のうちの１つ以上を随意に含むことができる。

【0005】

いくつかの実施形態では、ねじ山付きシャフトは、ねじである。いくつかの実施形態では、ねじは、微調節ねじである。

【0006】

いくつかの実施形態では、微調節ねじは、１インチあたり約８０～約１００個のねじ山を含む。

【0007】

いくつかの実施形態では、本デバイスは、約０．１ミクロン（μｍ）～約１μｍのカメラの位置正確度を含む。

【0008】

いくつかの実施形態では、軸受アセンブリは、受台に結合される線形軸受に、ねじ山付きシャフトを取り付ける、第１の軸受および第２の軸受を含み、それによって、受台の回転を可能にする。

【0009】

いくつかの実施形態では、スタビライザバーは、線形軸受を受台に結合する。

【0010】

いくつかの実施形態では、軸受アセンブリは、ねじ山付きシャフトに軸方向に取り付けられる、第３の軸受および第４の軸受を含み、第３および第４の軸受は、ねじ山付きシャフトの外側表面と第３および第４の軸受の内側表面との間の摩擦を低減させながら、ねじ山付きシャフトの回転を可能にするように構成される。

【0011】

いくつかの実施形態では、カメラは、受台のブラケットに取外可能に結合される。

【0012】

いくつかの実施形態では、軸受アセンブリは、シャフト軸に沿って、軸受アセンブリを付勢するためのばねを含み、ばねは、概して、シャフトと同軸である。

【0013】

いくつかの実施形態では、本デバイスはさらに、ねじ山付きシャフトをばねに結合する、スラスト軸受を含む。

【0014】

いくつかの実施形態では、ねじ山付きシャフトは、軸受アセンブリの表面に対して軸方向にばね荷重される。

【0015】

いくつかの実施形態では、１つ以上のカメラの位置は、角度位置、シャフト軸に対する線形位置、またはその組み合わせを含む。

【0016】

いくつかの実施形態では、モータは、カメラ軸に対して回転させるために、ねじ山付きシャフトを作動させ、カメラ軸は、シャフト軸を垂直に横断する。

【0017】

いくつかの実施形態では、本デバイスはさらに、ねじ山付きシャフトを受台に結合する、ねじ山付きナットを含む。

【0018】

本開示の別の側面は、１つ以上のカメラの位置を調節するためのデバイスを特徴とする。本デバイスは、第１の端部および第２の端部と、その間に延在するシャフト軸とを有する、第１および第２のねじ山付きシャフトと、シャフト軸の方向に移動させるために、第１および第２のねじ山付きシャフトを作動させる、第１および第２のモータであって、第１および第２のモータは、第１および第２のねじ山付きシャフトに動作可能に結合される、第１および第２のモータと、１つ以上のカメラに結合される、受台と、第１および第２のねじ山付きシャフトおよび受台に結合される、第１および第２の軸受アセンブリであって、第１および第２の軸受アセンブリは、第１および第２のねじ山付きシャフトに対して、受台の移動を可能にする、第１および第２の軸受アセンブリとを含むことができ、受台の移動は、１つ以上のカメラの位置が調節されることを可能にする。

【0019】

いくつかの実施形態では、第１および第２のねじ山付きシャフトは、第１および第２のねじである。

【0020】

いくつかの実施形態では、第１および第２のねじは、微調節ねじである。

【0021】

いくつかの実施形態では、微調節ねじは、１インチあたり約８０～約１００個のねじ山を含む。

【0022】

いくつかの実施形態では、本デバイスは、約０．１ミクロン（μｍ）～約１μｍのカメラの位置正確度を含む。

【0023】

いくつかの実施形態では、第１および第２の軸受アセンブリは、受台に結合される線形軸受に、第１および第２のねじ山付きシャフトを取り付ける、第１の軸受および第２の軸受を含み、それによって、受台の回転を可能にする。

【0024】

いくつかの実施形態では、スタビライザバーは、線形軸受を受台に結合する。

【0025】

いくつかの実施形態では、第１および第２の軸受アセンブリは、第１および第２のねじ山付きシャフトに軸方向に取り付けられる、第３の軸受および第４の軸受を含み、第３および第４の軸受は、第１および第２のねじ山付きシャフトの外側表面と第３および第４の軸受の内側表面との間の摩擦を低減させながら、第１および第２のねじ山付きシャフトの回転を可能にするように構成される

【0026】

いくつかの実施形態では、１つ以上のカメラは、受台のブラケットに取外可能に結合される。

【0027】

いくつかの実施形態では、第１および第２の軸受アセンブリは、シャフト軸に沿って、第１および第２の軸受アセンブリを付勢するためのばねを含み、ばねは、概して、第１および第２のねじ山付きシャフトと同軸である。

【0028】

いくつかの実施形態では、デバイスはさらに、第１および第２のねじ山付きシャフトをばねに取り付ける、スラスト軸受を含む。

【0029】

いくつかの実施形態では、第１および第２のねじ山付きシャフトは、第１および第２の軸受アセンブリの表面に対して軸方向にばね荷重される。

【0030】

いくつかの実施形態では、１つ以上のカメラの位置は、角度位置、シャフト軸に対する線形位置、またはその組み合わせを含む。

【0031】

本開示の別の側面は、カメラの位置を調節するための自動システムを特徴とする。本自動システムは、デバイスであって、第１の端部および第２の端部と、その間に延在するシャフト軸とを有する、ねじ山付きシャフトと、シャフト軸の方向に移動させるために、ねじ山付きシャフトを作動させる、モータであって、モータは、ねじ山付きシャフトに動作可能に結合される、モータと、カメラに結合される、受台と、ねじ山付きシャフトおよび受台に結合される、軸受アセンブリであって、軸受アセンブリは、ねじ山付きシャフトに対して、受台の移動を可能にする、軸受アセンブリとを含み、受台の移動は、カメラの位置が調節されることを可能にする、デバイスと、コンピューティングデバイスであって、デバイスに動作可能に結合される、プロセッサと、プロセッサに、ｉ）シャフト軸に沿ってカメラの所望の位置を結果としてもたらす、シャフト軸に沿ったねじ山付きシャフトの変位を計算させ、ｉｉ）ねじ山付きシャフトの変位をモータに出力させる、プロセッサによって実行可能な命令を含む、コンピュータプログラムを伴う非一過性コンピュータ可読記憶媒体とを備える、コンピューティングデバイスとを含むことができる。

【0032】

いくつかの実施形態では、カメラの位置は、カメラの初期角度を画定する、角度位置を含む。

【0033】

いくつかの実施形態では、カメラの位置は、シャフト軸に対する線形位置を含む。

【0034】

いくつかの実施形態では、プロセッサはさらに、ねじ山付きシャフトの変位に基づいて、カメラの初期角度に対する、カメラの所望の角度を計算する。

【0035】

いくつかの実施形態では、プロセッサはさらに、ねじ山付きシャフトの変位に基づいて、カメラの初期線形位置に対する、カメラの所望の線形位置を計算する。

【0036】

いくつかの実施形態では、ねじ山付きシャフトは、ねじである。

【0037】

いくつかの実施形態では、ねじは、微調節ねじである。

【0038】

いくつかの実施形態では、微調節ねじは、１インチあたり約８０～約１００個のねじ山を含む。

【0039】

いくつかの実施形態では、本デバイスは、約０．１ミクロン（μｍ）～約１μｍのカメラの位置正確度を含む。

【0040】

いくつかの実施形態では、軸受アセンブリは、受台に結合される線形軸受に、ねじ山付きシャフトを取り付ける、第１の軸受および第２の軸受を含み、それによって、受台の回転を可能にする。

【0041】

いくつかの実施形態では、スタビライザバーは、線形軸受を受台に結合する。

【0042】

いくつかの実施形態では、軸受アセンブリは、ねじ山付きシャフトに軸方向に取り付けられる、第３の軸受および第４の軸受を含み、第３および第４の軸受は、ねじ山付きシャフトの外側表面と第３および第４の軸受の内側表面との間の摩擦を低減させながら、ねじ山付きシャフトの回転を可能にするように構成される、

【0043】

いくつかの実施形態では、カメラは、受台のブラケットに取外可能に結合される。

【0044】

いくつかの実施形態では、軸受アセンブリは、シャフト軸に沿って、軸受アセンブリを付勢するためのばねを含み、ばねは、概して、シャフトと同軸である。

【0045】

いくつかの実施形態では、本システムはさらに、ねじ山付きシャフトをばねに結合する、スラスト軸受を含む。

【0046】

いくつかの実施形態では、ねじ山付きシャフトは、軸受アセンブリの表面に対して軸方向にばね荷重される。

【0047】

本開示による側面および特徴は、本明細書に説明される側面および特徴の任意の組み合わせを含み得ることを理解されたい。すなわち、本開示による側面および特徴は、本明細書に具体的に説明される側面および特徴の組み合わせに限定されず、提供される側面および特徴の任意の組み合わせもまた含む。

【0048】

本明細書内で使用されるように、用語「約（ａｂｏｕｔ）」の使用は、約１０％、５％、または１％によって記述される量に近い量を指し、その中の増分も含む。例えば、「約（ａｂｏｕｔ）」は、特定の値と、その特定の値を１０％下回るものから、その特定の値を１０％上回るものまで及ぶ、範囲とを含む、範囲を意味し得る。

【0049】

本開示の１つ以上の実施形態の詳細が、付随の図面および下記の説明において述べられる。本開示の他の特徴および利点は、その説明および図面から、および請求項から明白であろう。

【図面の簡単な説明】

【0050】

【図1】図１は、本開示の実施形態による、例示的変位デバイスの透視図を示す。

【0051】

【図2】図２は、本開示の実施形態による、例示的変位デバイスの底面図を示す。

【0052】

【図3】図３は、本開示の実施形態による、例示的変位デバイスの図２の直線Ａ－Ａに沿った断面図を示す。

【0053】

【図4】図４は、本開示の実施形態による、例示的変位デバイス内に含まれる例示的軸受アセンブリの断面図を示す。

【0054】

【図5】図５は、本開示の実施形態による、２組の軸受アセンブリと、モータと、ねじ山付きシャフトと、受台とを含む、例示的変位デバイスの透視図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0055】

（詳細な説明）
ＡＲシステムにおいて、ユーザの位置および／または配向を追跡する際の主な誤差の原因の１つは、センサ対センサの厳密な関係に影響を与える、ＡＲシステムの柔軟性（例えば、外因性質として公知である、センサ間の６自由度（６ＤｏＦ）変換）に由来する。本誤差の原因を阻止するために、ＡＲシステムが使用されている間にセンサが変形される、実生活シナリオをシミュレートする必要性が存在する。各時間における、各センサの正確な変形（すなわち、グラウンドトゥルース外因性質）を把握することは、本評価にとって必須である。本開示のデバイスおよびシステムは、変形させるためと、また、ＡＲシステムが能動的に使用されている間に、同時に、その変形を高正確度（例えば、高ミクロンおよび分角正確度）で記録するためとの両方のためのある方法を提供する。

【0056】

本開示の実施形態は、高正確度変位デバイスおよびシステムを対象とする。特に、実施形態は、デバイスの本体の上へ搭載され得る、カメラまたはセンサの高正確度変位を実施する、デバイスを提供する。いくつかの実施形態では、高正確度変位デバイスの明確に異なる利点は、これが、拡張現実（ＡＲ）システムにおける潜在的な追跡および／または位置付け誤差を低減または排除し得ることである。本開示と一致する変位デバイスは、高正確度を伴って搭載されるツール（例えば、センサ、カメラ、または両方の組み合わせ）の位置、角度、またはその両方を制御することができる。例えば、本開示の高正確度変位デバイスは、搭載されるツール（例えば、センサ、カメラ、または両方の組み合わせ）の回転における分角以下の変形、および平行移動におけるミリメートル以下の変形が可能であり、これはさらに、装着可能なデバイスの一部、または装着可能なデバイスであり得る。ＡＲシステムにおいて使用される測位ツール（例えば、センサまたはカメラ）の現在の方法は、分角およびミリメートル以下のスケールで正確度を達成するが、しかしながら、これらの方法は、典型的には、大型かつ重量のある、高価なものである変位デバイスを使用し、これは、概して、光通信用途において使用され、可搬型および／または装着可能なデバイスまたはシステム（例えば、ＡＲデバイスまたはシステム）の一部として使用されることに適していない。いくつかの実施形態では、本開示の高正確度変位デバイスの付加的な利点は、可搬であること、または可搬型デバイスまたはシステム（例えば、ＡＲデバイスもしくはシステム、またはロボットアーム）の一部であることを可能にする、その小型、軽量、かつ安価である特性である。さらに、分角およびミリメートル変形を達成し得る、現在の変位デバイスは、典型的には、回転変形か、または変位変形かのいずれかのみを提供することができる。対照的に、いくつかの実施形態では、本開示の高正確度変位デバイスは、同時に作動および制御され得る、回転変形および変位変形の両方を提供する。いくつかの実施形態では、本開示の高正確度変位デバイスは、可搬型および／または装着可能なデータ収集システムの一部であることができる。

【0057】

図１は、本開示の１つ以上の実施形態による、例示的変位デバイス１００の透視図を示す。図１の実施例に示されるように、変位デバイス１００は、ツール（例えば、カメラ、センサ、または両方の組み合わせ）の位置を調節するために、種々のコンポーネントを含むことができる。いくつかの実施形態では、変位デバイス１００は、約０．１ミクロン（μｍ）～約１μｍのツールの位置正確度を達成することができる。本実施例では、変位デバイス１００は、第１のカメラ１０８ａおよび第２のカメラ１０８ｂと結合される。いくつかの実施形態では、本開示の例示的変位デバイスは、１つ以上のセンサと結合される。いくつかの実施例では、１つ以上のセンサは、頭部搭載型ディスプレイセンサ、慣性センサ、磁性追跡センサ、光学追跡センサ、音響トラッカセンサ、加速度計、ジャイロスコープ、ワイヤレス追跡センサ、またはその任意の組み合わせを含むことができる。いくつかの実施形態では、本開示の例示的変位デバイスは、変位デバイスが、ツール（例えば、カメラ）の角度および／または線形位置を追跡および／または調節することを可能にする、１つ以上のレーザと結合される。変位デバイス１００は、第１の軸受アセンブリ１０６ａおよび第２の軸受アセンブリ１０６ｂに結合され得る、受台１０２を含むことができる。受台１０２は、ツール（例えば、カメラ、センサ、または両方の組み合わせ）を支持するように構成されることができる。いくつかの実施例では、受台１０２は、約１４０ミリメートル（ｍｍ）～約１５０ｍｍの寸法の側面を伴う、略正方形の形状を有する。いくつかの実施形態では、受台１０２は、変位デバイスの残りのコンポーネントを収容し得る、矩形形状、円形形状、または任意の他の好適な形状を有する。いくつかの実施形態では、ツールは、受台１０２の上へ搭載されることができる。例えば、受台１０２は、ツールを受台１０２に取り付けるように構成される、搭載ブラケット１１２を含むことができる。搭載ブラケット１１２は、図１に示されるように、受台１０２の底部表面に取り付けられることができる。いくつかの実施形態では、搭載ブラケットは、締結具（例えば、ねじ）を介して、ツールを受台１０２に取り付けるように構成される。いくつかの実施例では、ツールは、搭載ブラケット１１２を介して、受台に取外可能に結合される。第１および第２の軸受アセンブリ１０６ａおよび１０６ｂは、それぞれ、第１および第２のモータ１０４ａおよび１０４ｂに結合されることができる。

【0058】

図２は、本開示の１つ以上の実施形態による、例示的変位デバイス１００の底面図を示す。第１および第２の軸受アセンブリ１０６ａおよび１０６ｂ、ならびに第１および第２のモータ１０４ａおよび１０４ｂは、図２の本実施例に示されるように、受台１０２の底部表面に取り付けられることができる。例えば、受台１０２は、種々のコンポーネント（例えば、軸受アセンブリおよびモータ）の取外可能な取付のための１つ以上の締結具を受容し得る、１つ以上の孔を含むことができる。いくつかの実施形態では、軸受アセンブリおよびモータは、受台１０２に可逆的に取り付けられる。いくつかの実施例では、軸受アセンブリおよびモータは、締結具（例えば、ねじ）を介して、受台１０２に取り付けられる。第１の軸受アセンブリ１０６ａは、図２に示されるように、受台１０２の反対側において、第２の軸受アセンブリ１０６ｂに略平行に配列されることができる。しかしながら、軸受アセンブリの任意の他の好適な配列は、本例示的変位デバイスの設計内に含まれることができる。第１および第２の軸受アセンブリ１０６ａおよび１０６ｂは、第１および第２のねじ山付きシャフト１１０ａおよび１１０ｂに対して、受台１０２の移動を可能にする。ねじ山付きシャフト１１０ａおよび１１０ｂは（したがって、そのシャフト軸１３６は、それぞれ）、図２に示されるように、相互に平行であり得る。受台１０２の移動はさらに、ツール（例えば、カメラ１０８、センサ、または両方の組み合わせ）の位置が、調節されることを可能にする。変位デバイス１００はさらに、本実施例に示されるように、その長さに沿って延在するシャフト軸１３６を有する、第１のねじ山付きシャフト１１０ａおよび第２のねじ山付きシャフト１１０ｂを含むことができる。第１および第２のねじ山付きシャフト１１０ａおよび１１０ｂは、それぞれ、第１および第２の軸受アセンブリ１０６ａおよび１０６ｂ内に配置され、それらに結合されることができる。第１および第２のモータ１０４ａおよび１０４ｂは、それぞれ、第１および第２のねじ山付きシャフト１１０ａおよび１１０ｂを作動するように構成される。したがって、第１および第２のモータ１０４ａおよび１０４ｂは、第１および第２のねじ山付きシャフト１１０ａおよび１１０ｂに動作可能に結合される。

【0059】

いくつかの実施形態では、ねじ山付きシャフト１１０ａおよび１１０ｂは、モータ正確度の増幅を可能にする、高密度ねじ山を含む。ねじ山付きシャフト１１０ａおよび１１０ｂの高密度ねじ山は、本開示のデバイスが、回転における分角以下の変形および平行移動におけるミリメートル以下の変形を達成することを可能にする。第１および第２のねじ山付きシャフト１１０ａおよび１１０ｂは、ねじであり得る。いくつかの実施形態では、ねじは、調節ねじ（例えば、微調節ねじ）である。いくつかの実施例では、ねじ山付きシャフト１１０ａおよび１１０ｂは、１インチあたり約４０～約１００個のねじ山（ＴＰＩ）の範囲のねじ山を伴う、ねじである。いくつかの実施例では、第１および第２のねじ山付きシャフト１１０ａおよび１１０ｂは、約８０ＴＰＩのピッチを有する。いくつかの実施例では、微調節ねじは、回転あたり約０．０２５インチ（ｉｎ．）～回転あたり約０．０１インチの範囲（例えば、回転あたり約０．０１２５インチ）のピッチを伴う、ねじである。いくつかの実施形態では、第１および第２のねじ山付きシャフト１１０ａおよび１１０ｂは、微調節ねじ、超超微調節ねじ、またはその組み合わせである。いくつかの実施例では、超微調節ねじは、１インチあたり約１００～約５０８個のねじ山（ＴＰＩ）の範囲（例えば、約１２７、２００、または２５４ＴＰＩ）のねじ山を伴う、ねじである。いくつかの実施例では、超微調節ねじは、回転あたり約０．０１インチ（ｉｎ．）～回転あたり約０．００１インチの範囲（例えば、回転あたり０．００７９、０．００５、０．００３９、０．００１９７インチ）のピッチを伴う、ねじである。いくつかの実施例では、第１および第２のねじ山付きシャフト１１０ａおよび１１０ｂは、回転あたり約０．０１２５インチのピッチを有する。第１および第２のねじ山付きシャフト１１０ａおよび１１０ｂは、約０．３７５インチ～約４インチの範囲（例えば、０．５、０．７５、０．８５、１、１．１６、１．５、２、３インチ、またはそれを上回るもの）の長さを有することができる。いくつかの実施例では、第１および第２のねじ山付きシャフト１１０ａおよび１１０ｂは、約３インチの長さを有する。第１および第２のねじ山付きシャフト１１０ａおよび１１０ｂは、約０．１８７５インチ～約１インチの範囲（例えば、０．５、０．７５、０．８５インチ、またはそれを上回るもの）の直径を有することができる。いくつかの実施例では、第１および第２のねじ山付きシャフト１１０ａおよび１１０ｂは、約０．２５インチの直径を有する。いくつかの実施形態では、第１および第２のねじ山付きシャフト１１０および１１０ｂは、ステンレス鋼（例えば、３０３ステンレス鋼）から加工されることができる。第１および第２のねじ山付きシャフト１１０ａおよび１１０ｂは、変位されている表面に対して、単一点接触を提供するように構成される、ボール型チップを含むことができる。いくつかの実施形態では、ボール型チップは、ステンレス鋼を使用して４４０、構成されることができる。いくつかの実施形態では、ボール型チップは、摩耗を阻止するために、ステンレス鋼プレートと接触する。

【0060】

図３は、本開示の実施形態による、例示的変位デバイス１００の図２の直線Ａ－Ａに沿った透視断面図を示す。変位デバイス１００は、第１の受台プレート１１６および第２の受台プレート１１８を介して、受台１０２に結合される、線形軸受１４４を含むことができる。いくつかの実施形態では、線形軸受１４４は、伸縮スライドである。線形軸受１４４は、線形軸受軸１６０の方向に、水平に平行移動させる、伸縮スライドを含むことができる。線形軸受１４４は、受台１０２の回転を可能にすることができる。例えば、線形軸受１４４を伴わない場合、剛性材料は、回転を阻止し、システムを過度に制約するであろう。いくつかの実施例では、受台１０２は、回転軸１３４を中心として回転する。第１の受台プレート１１６および第２の受台プレート１１８は、それぞれ、図３の実施例に示されるように、第１の軸受クランプ１４２ａおよび第２の軸受クランプ１４２ｂに結合するために好適である、「Ｃ」形状端部（すなわち、Ｕ字型金具ブラケット）を有することができる。本様式では、第１の受台プレート１１６および第２の受台プレート１１８は、線形軸受１４４を第１および第２の軸受アセンブリ１０６ａおよび１０６ｂに結合することができる。さらに、第１の受台プレート１１６および第２の受台プレート１１８は、第１および第２の軸受アセンブリ１０６ａおよび１０６ｂを受台１０２に結合することができる。スタビライザバー１１４は、第１の受台プレート１１６を介して、線形軸受１４４を受台１０２に結合することができる。すなわち、スタビライザバー１１４は、第１の受台プレート１１６に結合され、さらに、スタビライザブッシング１２８に結合される。スタビライザブッシング１２８は、アセタールプラスチック（例えば、Ｄｅｌｒｉｎ）または他の好適な材料から機械加工され得る、上部および底部表面を含む。スタビライザブッシング１２８は、スタビライザバー１１４を受容する、開口部を含み、図３の両側矢印１６４によって示されるように、水平方向にスタビライザバーの移動を可能にする。そうする際に、スタビライザバー１１４は、軸方向における受台１０２の潜在的な移動制約を阻止する。いくつかの実施形態では、スタビライザバー１１４は、ステンレス鋼または他の好適な材料から成ることができる。いくつかの実施形態では、第１の受台プレート１１６および第２の受台プレート１１８は、アルミニウム（例えば、６０６１－Ｔ６アルミニウム）、ステンレス鋼、プラスチック、または他の好適な材料から成ることができる。

【0061】

第１の軸受アセンブリ１０６ａは、構築および機能において、第２の軸受アセンブリ１０６ｂに実質的に類似してもよい。例えば、第１および第２の軸受アセンブリ１０６ａおよび１０６ｂは、実質的に同一の様式で配列される、類似するコンポーネントを含んでもよい。第１および第２の軸受アセンブリ１０６ａおよび１０６ｂは、モータ結合部１３２を介して、第１および第２のモータ１０４ａおよび１０４ｂに結合されることができる。図３に示されるように、第２の軸受アセンブリ１０６ｂは、第１の軸受１２２ａおよび第２の軸受１２２ｂを第１の受台プレート１１６および第２の受台プレート１１８に結合する、第２の軸受クランプ１４２ｂを含む。第１および第２の軸受１２２ａおよび１２２ｂは、ねじ山付きシャフト１１０を第１の受台プレート１１６および第２の受台プレート１１８を介して、受台１０２にさらに結合される、線形軸受１４４に取り付けることができる。

【0062】

図３において、第１の軸受クランプ１４２ａの拡大図に示されるように、ピン１２４は、第１の軸受１２２ａを通して延在し、第１の固定ねじ１２６ａおよび第２の固定ねじ１２６ｂを介して、垂直に定位置で保持される。第１の固定ねじ１２６ａは、回転軸１３４の方向にピン１２４を押し下げる。第２の固定ねじ１２６ｂは、第１の固定ねじ１２６ａが緩むことを阻止するために、第１の固定ねじ１２６ａに対して直交して配置される。いくつかの実施形態では、第２の固定ねじ１２６ｂは、安定性を加え、第１の固定ねじ１２６ａを支持する。第１の軸受クランプ１４２ａは、軸受を定位置で確実に保持するために、上部表面におけるスロットを通して、締結具（例えば、ねじ）を使用して、第１の軸受１２２ａの周囲で圧着される。

【0063】

第１および第２の軸受アセンブリ１０６ａおよび１０６ｂは、軸受搭載部１３８を含むことができる。軸受搭載部１３８は、概して、シャフト軸に対して直交して配置される。換言すると、軸受搭載部１３８は、概して、回転軸１３４と整合されることができる。軸受搭載部１３８は、その中に２つの別個のピン１２４が、第１および第２の軸受１２２ａおよび１２２ｂのための軸受シャフトとして作用するために圧入される、連続的な垂直な貫通孔１６６を有する。１つ以上のナット１３０は、締結され、ねじ山付きシャフト１１０を軸受搭載部１２４に固定することに役立つ。いくつかの実施例では、ナット１３０は、黄銅または他の好適な材料から成ることができる。ピン１２４は、軸受搭載部１３８の陥凹部１６６によって受容されてもよい。ピン１２４は、陥凹部１６６から、第１の軸受１２２ａのボアの中に延在し、最終的には、第１の固定ねじ１２６ａの端部部分に当接する。いくつかの実施形態では、ピン１２４は、ステンレス鋼または他の好適な材料から成ることができる。いくつかの実施例では、第１および第２の軸受クランプ１４２ａおよび１４２ｂは、ステンレス鋼、プラスチック、または他の好適な材料から成ることができる。いくつかの実施例では、軸受搭載部１３８は、アルミニウムまたは他の好適な材料から成ることができる。本実施例では、軸受搭載部１３８の両端部部分に取り付けられているコンポーネントは、相互に実質的に類似し得る。例えば、軸受搭載部１３８は、その陥凹部１６６の両方において、実質的に類似するピン１３４を受容してもよく、第１および第２の軸受１２２ａおよび１２２ｂは、構築において、実質的に類似してもよく、実質的に同様の様式で軸受搭載部１３８および軸受クランプに取り付けられてもよい。

【0064】

図４は、本開示の実施形態による、例示的変位デバイス内に含まれる例示的軸受アセンブリ１０６の断面図を示す。本開示の変位デバイスは、第１の端部１６８ａと、第２の端部１６８ｂと、その間に延在するシャフト軸１３６とを有する、ねじ山付きシャフト１１０を含むことができる。軸受アセンブリ１０６は、図４に示されるように、ねじ山付きシャフト１１０に結合されることができる。モータ１０４は、曲線状矢印によって示されるように、シャフト軸１３６を中心として、ねじ山付きシャフト１１０の回転を作動させる。モータ１０４は、モータ結合部１３２およびシャフト結合部１５０を介して、ねじ山付きシャフト１１０に動作可能に結合されることができる。例えば、モータ１０４は、本実施例に示されるように、モータ結合部１３２に結合され、さらにシャフト結合部１５０に結合され、さらにねじ山付きシャフト１１０に結合されることができる。

【0065】

モータ結合部１３２は、片側端部上でモータ１０４に結合する、ハブと、他側端部上でシャフト結合部１５０に結合する、別のハブとを含むことができる。いくつかの実施形態では、モータ結合部１３２は、Ｏｌｄｈａｍ結合である。いくつかの実施形態では、モータ結合部１３２は、高平行不整合可撓性シャフト結合である。いくつかの実施形態では、モータ結合部１３２は、アルミニウムまたは他の好適な材料から成る。モータ結合部１３２は、ねじ山付きシャフト１１０の潜在的平行不整合を低減または排除することができる。モータ結合部１３２はさらに、ハブをモータ１０４およびシャフト結合部１５０の上へ軸方向に固定するために、圧着ねじを含むことができる。

【0066】

シャフト結合部１５０は、それぞれ、第１および第２のハブ１５２ａおよび１５２ｂを含むことができ、ディスク１５４が、第１のハブ１５２ａと第２のハブ１５２ｂとの中間に挟入される。いくつかの実施形態では、シャフト結合部１５０は、Ｓｃｈｍｉｄｔ結合である。いくつかの実施例では、シャフト結合部１５０は、高角度不整合可撓性シャフト結合である。いくつかの実施形態では、シャフト結合部１５０は、アルミニウムまたは他の好適な材料から成る。シャフト結合部１５０は、ねじ山付きシャフト１１０の潜在的角度不整合を低減または排除することができる。シャフト結合部１５０はさらに、第１および第２のハブ１５２ａおよび１５２ｂならびにディスク１５４をねじ山付きシャフト１１０の上へ軸方向に固定するために、圧着ねじを含むことができる。いくつかの実施形態では、シャフト結合部１５０は、無傷保持のために、ねじ山付きシャフト１１０の第１の端部１６８の周囲に均一に圧着されることができる。

【0067】

軸受アセンブリ１０６の残りのコンポーネントの大多数は、図４に示されるように、軸受アセンブリ筐体１５８内に収容されることができる。例えば、第３の軸受１２２ｃおよび第４の軸受１２２ｄは、軸受アセンブリ筐体１５８内に配置されることができる。シャフト結合部１５０は、結合部１７０を介して、第３の軸受１２２ｃに結合されることができる。第３および第４の軸受１２２ｃおよび１２２ｄは、ねじ山付きシャフト１１０に軸方向に取り付けられることができる。換言すると、ねじ山付きシャフト１１０は、シャフト結合部１５０から、第３および第４の軸受１２２ｃおよび１２２ｄのボアの中に延在することができる。第１のナット１３０ａ、第３のナット１３０ｃ、および第４のナット１３０ｄは、第３および第４の軸受１２２ｃおよび１２２ｄをねじ山付きシャフト１１０に固定することに役立つことができる。第３および第４の軸受１２２ｃおよび１２２ｄは、ねじ山付きシャフトの外側表面と第３および第４の軸受との間の摩擦を低減させながら、ねじ山付きシャフト１１０の回転を可能にするように構成されることができる。したがって、いくつかの実施形態では、第３および第４の軸受１２２ｃおよび１２２ｄは、実質的に、シャフト軸１３６を中心として、ねじ山付きシャフト１１０の無摩擦回転を可能にする。

【0068】

本明細書の他の場所で説明されるように、軸受アセンブリ１０６は、ねじ山付きシャフト１１０に直交して取り付けられる、軸受クランプ１４２および軸受搭載部１３８を含むことができる。アジャスタ１５６および第２のナット１３０ｂは、ねじ山付きシャフト１１０に軸方向に結合されることができる一方、また、軸受搭載部１３８をねじ山付きシャフト１１０に結合することができる。軸受アセンブリ１０６は、ばね筐体１６０内に配置される、ばね１４０を含むことができる。ばね１４０は、シャフト軸１３６に沿って、ねじ山付きシャフト１１０を含む、軸受アセンブリ１０６を付勢することができる。ばね１４０は、概して、ねじ山付きシャフト１１０と同軸であり得、スラスト軸受１７２を介して、ねじ山付きシャフト１１０を結合することができる。いくつかの実施例では、ねじ山付きシャフト１１０は、軸受アセンブリ１０６の表面に対して軸方向にばね荷重される。いくつかの実施形態では、表面は、端部キャップ１４６の内側表面である。いくつかの実施形態では、表面は、端部キャップ１４６の内側表面に当接するディスクである。例えば、ねじ山付きシャフト１１０の遠心端部１６８ｂは、端部キャップ１４６の内側表面に接触することができる。端部キャップ１４６は、第１のねじ１４８ａおよび第２のねじ１４８ｂを介して、筐体１５８に取り付けられることができる。

【0069】

いくつかの実施形態では、例示的変位デバイスは、１つの軸受アセンブリと、１つのねじ山付きシャフトと、１つのモータと、１つの受台とのみを含む。他の実施例では、変位デバイスは、２つの軸受アセンブリと、２つのねじ山付きシャフトと、２つのモータと、１つの受台とを含む。さらなる実施形態では、例示的変位デバイス２００は、図５に示されるように、４つの軸受アセンブリ（１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、および１０６ｄ）と、４つのねじ山付きシャフトと、４つのモータ（１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、および１０４ｄ）と、２つの受台（１０２ａおよび１０２ｂ）とを含むことができる。変位デバイス２００は、１つ以上のツール（例えば、１つ、２つ、または３つのカメラ、センサ、もしくは両方の組み合わせ）を変位デバイス２００に結合することができる、第１、第２、および第３の搭載ブラケット１１２ａ、１１２ｂ、および１１２ｃを含むことができる。

【0070】

いくつかの実施形態では、例示的変位デバイスは、ツール（例えば、カメラ、センサ、または両方の組み合わせ）の位置を調節するための自動システムの一部であり得る。自動システムはさらに、本開示の例示的変位デバイスに動作可能に結合されるプロセッサを含む、コンピューティングデバイスを含むことができる。自動システムは、プロセッサによって実行可能な命令を含む、コンピュータプログラムを伴う非一過性コンピュータ可読記憶媒体を含むことができる。これらの命令は、プロセッサに、例えば、シャフト軸に沿ってカメラの所望の位置を結果としてもたらす、シャフト軸に沿ったねじ山付きシャフトの回転を計算させ、ｉｉ）ねじ山付きシャフトの回転をモータに出力させることができる。

【0071】

いくつかの実施形態では、ツール（例えば、カメラ）の位置は、本開示の例示的変位デバイス上に搭載される、ツールの初期角度を画定し得る、角度位置を含む。ツール（例えば、カメラ）の角度は、カメラ軸１７４およびシャフト軸１３６によって画定されることができる。例えば、ツールが、シャフト軸１３６に対して直角である（すなわち、カメラ軸１７４に対して平行）であるとき、ツール（例えば、カメラ）の角度は、０度である。図５に示されるように、カメラ軸１７４は、シャフト軸１３６に垂直に横断する。搭載されるツールの位置は、シャフト軸に対する線形位置を含むことができる。いくつかの実施例では、自動システムのプロセッサは、ねじの回転に基づいて、ツールの初期角度に対する、ツールの所望の角度を計算することができる。さらなる実施形態では、プロセッサはさらに、ねじ山付きシャフトの変位に基づいて、ツールの初期線形の位置に対する搭載されるツールの所望の線形位置を計算することができる。したがって、ミリメートル以下および分角以下のスケールにおける、ねじ山付きシャフト（例えば、微調節ねじ）の回転の制御は、ユーザが、高正確度を伴う本開示の例示的変位デバイス上に搭載されるツールの線形および角度位置を制御することを可能にすることができる。いくつかの実施形態では、高正確度は、本明細書内で使用されるように、約０．１ミクロン（μｍ）～約１μｍの範囲の位置正確度として定義されることができる。

【0072】

本明細書は、多くの具体的な詳細を含有するが、これらは、本開示または請求され得る内容の範囲の限定として解釈されるべきではなく、むしろ、特定の実施形態と関連付けられる、特徴の実施例として解釈されるべきである。別個の実施形態の文脈において、本明細書内に説明されるある特徴もまた、単一の実施形態において組み合わせて実装されてもよい。逆に言えば、単一の実施形態の文脈内で説明される種々の特徴もまた、複数の実施形態において別個に、または任意の好適な副次的な組み合わせにおいて実装されてもよい。さらに、特徴が、ある組み合わせにおいて作用するものとして上記に説明され、そのようなものとして最初に請求さえされ得るが、いくつかの実施例では、請求された組み合わせからの１つ以上の特徴が、その組み合わせから削除されてもよく、請求された組み合わせは、副次的な組み合わせ、または副次的な組み合わせの変形例を対象とし得る。

【0073】

いくつかの実施形態が、説明された。それにもかかわらず、本開示の精神および範囲を逸脱することなく、種々の修正が、成され得ることが理解されるであろう。例えば、上記に示される種々の構造は、再配列される、異なるように位置付けられる、異なるように配向される、加えられる、および／または除去される要素を伴って、使用されてもよい。故に、他の実施形態は、以下の請求項の範囲内にある。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【国際調査報告】