CN102472945A - 相机驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明的相机驱动装置具备：相机部(100)；固定单元，其具有突起部(202)，该突起部(202)的至少一部分由磁性体构成，且该突起部(202)具备球面的至少一部分的形状；可动单元，其支承相机部，具有对磁性体产生磁吸引力的吸附用磁铁(404)及在磁吸引力的作用下供固定单元的突起部游嵌接触的圆锥形状的接触面，且相对于突起部的球面的球心自如地转动；摇摄驱动部；倾转驱动部；旋转驱动部，其使相机部向以透镜的光轴为中心旋转的旋转方向旋转；检测器，其检测相机部相对于固定单元的向摇摄及倾转方向的倾斜角度和旋转方向的旋转角度；脱落防止构件(201)，其具有在光轴方向上与可动单元隔开规定的空隙配置的脱落防止限制部，并固定于固定单元。

Description

相机驱动装置

技术领域

本发明涉及能够使包含摄像元件的相机部向摇摄(偏摆)方向及倾转(俯仰)方向倾斜、且能够使该相机部以透镜的光轴为中心进行旋转(回旋)的相机驱动装置。

背景技术

近年市售的摄像机或数码相机大多设有对手抖引起的摄影图像的图像抖动进行修正的手抖修正装置。该手抖修正装置使透镜、透镜镜筒、反射镜或摄像元件等相对于相机的光轴倾斜，或使上述元件在与光轴正交的平面上进行二维移动。

例如，专利文献1公开了具有利用一点对透镜镜筒进行弹性支承，且使透镜镜筒相对于光轴倾斜的结构的抖动修正机构。专利文献2公开了利用枢轴结构对反射镜进行支承，并使反射镜相对于光轴倾斜的手抖修正装置。而且，专利文献3公开了利用三点对球状的透镜镜筒进行支承，使透镜镜筒沿着光轴移动并倾斜的摄像透镜单元。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2006-53358号公报

【专利文献2】日本特开平11-220651号公报

【专利文献3】日本特开2008-58391号公报

发明内容

【发明要解决的课题】

通常，人静止进行摄影时发生的手抖角度为±0.3度左右，而且其产生频率分量为20～30Hz左右。而且，手抖修正控制需要在10Hz左右的频带中进行。

如此，当摄影者在静止的状态下进行摄像机或数码相机的摄影时，手抖角度比较小，而且，用于控制的频率也比较低。因此，在对静止时的手抖所引起的摄影图像的图像抖动进行修正的以往的相机驱动装置中，使构成相机驱动装置的各部(透镜、透镜镜筒、反射镜、摄像元件等)相对于透镜的光轴倾斜的倾斜角度或使上述元件在与光轴正交的平面上进行二维直线移动的移动量微少，尽管如此，也能实现良好的手抖修正。

然而，在摄影者移动并进行活动图像或静止图像的摄影的移动摄影时，发生的图像的抖动(以下，有时称为移动抖动。移动抖动中也包括手抖。)的角度例如为±10度以上，为了对移动抖动进行修正，需要在50Hz左右的频带中进行控制。

如此，在图像的抖动角度增大，以更高的频率进行控制时，在以往的相机驱动装置中，对结构要素进行支承的支承系统及对结构要素进行驱动的驱动系统的结构方面存在课题。

例如，专利文献1的装置适合于使透镜镜筒以微小的角度倾斜的情况，但以超过±10度那样的大角度使透镜镜筒倾斜时，支承的弹性体会发生塑性变形。而且，当倾斜的角度增大时，基于弹性体的弹簧常数的负载变得非常大，弹性体的固有振动的振幅增大系数(Q值)也增大。其结果是，修正控制的相位特性或增益特性恶化，在上述的频带中难以进行修正控制。

专利文献2的装置为了对图像的抖动进行修正，而驱动反射镜。然而，在摄像机或数码相机具备广角透镜系统时，若在光学系统设置反射镜，则反射镜在光学系统中成为大的结构要素。因此，对于希望反射镜小型化的摄像机或数码相机而言难以说是适当的解决方法。而且，由于利用磁吸引力对反射镜进行枢轴支承，因此由于振动或冲击等干扰，反射镜可能会脱落。

专利文献3的透镜单元由于具备球状的透镜座，因此能够以大角度使透镜座倾斜。然而，由于透镜座与设置在其外侧的座相接触的部分的旋转半径大，因此对可动单元的摩擦负载增大，动作移动距离增大。其结果是，当倾斜角度增大时，接触摩擦负载的变动增大，难以进行准确的控制。而且，未准确地控制透镜座与设置在外侧的座之间的间隔时，难以准确地控制透镜座的倾斜角度。根据这些部件的加工精度的不同，可能会发生机械性的松动，给可动单元的频率响应特性带来障碍。

另外，专利文献1至3的装置不具备使透镜等结构要素以相机部的光轴为中心旋转的结构。

本申请发明者为了解决此种现有技术的课题的至少一个，而想到了将相机部支承为能够沿着3轴方向旋转的新结构。

本发明的目的在于解决此种现有技术的课题的至少一个，实现能够使相机部沿着3轴方向旋转的相机驱动装置。

【用于解决课题的手段】

本发明的相机驱动装置具备：相机部，其包括具有摄像面的摄像元件、具有光轴且在所述摄像面上形成被摄体像的透镜、及保持所述透镜的透镜镜筒；固定单元，其具有突起部，该突起部的至少一部分由磁性体构成，且该突起部具备球面的至少一部分的形状；可动单元，其支承所述相机部，具有对所述磁性体产生磁吸引力的吸附用磁铁及在所述磁吸引力的作用下供所述固定单元的所述突起部游嵌接触的圆锥形状的接触面，且相对于所述突起部的所述球面的球心自如地转动；摇摄驱动部，其使所述相机部相对于所述固定单元向摇摄方向倾斜；倾转驱动部，其使所述相机部相对于所述固定单元向与所述摇摄方向正交的倾转方向倾斜；旋转驱动部，其使所述相机部相对于所述固定单元向以所述透镜的光轴为中心旋转的旋转方向旋转；检测器，其检测所述相机部相对于所述固定单元的向所述摇摄及倾转方向的倾斜角度及沿着所述旋转方向旋转的所述相机部的旋转角度；脱落防止构件，其具有在所述光轴方向上与所述可动单元隔开规定的空隙配置的脱落防止限制部，并固定于所述固定单元。

在一优选的实施方式中，所述脱落防止构件具备四个所述脱落防止限制部，所述四个脱落防止限制部成为两对，两对所述脱落防止限制部相对于向所述摇摄方向倾斜的旋转轴及向所述倾转方向倾斜的旋转轴分别成45度，且分别配置在相互正交的两条直线上。

在一优选的实施方式中，所述摇摄驱动部包括：相对于所述球面的球心对称地配置，且固定于所述固定单元的一对摇摄驱动磁铁；以与所述摇摄驱动磁铁对置的方式分别设置于可动单元的一对摇摄驱动线圈，所述倾转驱动部包括：相对于所述球面的球心对称地配置，且以与所述一对摇摄驱动磁铁正交的方式固定于所述固定单元的一对倾转驱动磁铁；以与所述倾转驱动磁铁对置的方式分别设置于所述可动单元的一对倾转驱动线圈，所述摇摄驱动磁铁、所述倾转驱动磁铁、所述摇摄驱动线圈及所述倾转驱动线圈的中心的在所述光轴方向上的位置与所述球面的球心的位置大致一致。

在一优选的实施方式中，所述摇摄驱动部包括分别位于所述一对摇摄驱动线圈的内侧且设置于所述可动单元的一对摇摄磁轭，所述倾转驱动部包括分别位于所述一对倾转驱动线圈的内侧且设置于所述可动单元的一对倾转磁轭。

在一优选的实施方式中，所述旋转驱动部包括四个旋转驱动线圈，各旋转驱动线圈架设在所述摇摄驱动线圈之一的与所述摇摄驱动磁铁对置的侧面和所述倾转驱动线圈之一的与所述倾转驱动磁铁对置的侧面之间，且与所述摇摄驱动线圈之一的一部分及所述倾转驱动线圈之一的一部分分别重叠，通过所述四个旋转驱动线圈、所述摇摄驱动磁铁及所述倾转驱动磁铁构成所述旋转驱动部。

在一优选的实施方式中，所述摇摄磁轭及所述倾转磁轭也作为旋转磁轭发挥功能。

在一优选的实施方式中，所述一对摇摄驱动磁铁在与所述透镜的所述光轴正交的平面且通过所述球心的直线上被磁化成彼此反向，所述一对倾转驱动磁铁在与所述透镜的所述光轴正交的平面且通过所述球心的直线上被磁化成彼此反向，在与所述光轴正交的平面且以所述光轴与所述平面相交的点为中心的圆周上，隔开90度相邻的所述摇摄驱动磁铁之一及所述倾转驱动磁铁之一的磁化方向相对于所述球心为彼此反向。

在一优选的实施方式中，各个所述摇摄驱动线圈及各个所述倾转驱动线圈分别与所述透镜的光轴正交，相对于包含所述球心的平面为面对称，在包含所述光轴的平面上具有大致V字形状的截面，所述大致V字形状的谷部分配置成与所述光轴对置。

在一优选的实施方式中，所述一对摇摄驱动磁铁及所述一对倾转驱动磁铁分别具有凹状局部球面形状的侧面，该凹状局部球面形状具有与所述球面的球心一致的中心。

在一优选的实施方式中，所述检测器包括：检测所述相机部相对于所述固定单元的向所述摇摄及倾转方向的倾斜角度的第一检测部；检测沿着所述旋转方向旋转的所述相机部的旋转角度的第二检测部。

在一优选的实施方式中，所述第一检测部包括固定于所述固定单元的第一磁传感器，所述第一磁传感器检测设置于所述可动单元的所述吸附用磁铁的倾斜引起的磁力变化，并算出所述相机部的所述摇摄及倾转方向的二维的倾斜角度。

在一优选的实施方式中，所述第一磁传感器设置于所述固定单元的所述突起部的前端或内部。

在一优选的实施方式中，所述第二检测部在与所述透镜的所述光轴正交且通过所述球心的平面上相对于所述球心对称地配置，在从所述可动单元处于中立的位置时的所述透镜的光轴的方向观察时，所述第二检测部相对于所述摇摄驱动部或倾转驱动部成45度的角度配置。

在一优选的实施方式中，所述第二检测部包括固定于所述固定单元的一对第二磁传感器和设置于所述可动单元的一对旋转检测用磁铁，所述一对第二磁传感器检测所述旋转检测用磁铁的旋转引起的磁力变化，并算出所述相机部的旋转角度。

在一优选的实施方式中，所述一对第二磁传感器及所述一对旋转检测用磁铁在与所述透镜的所述光轴正交的平面且通过所述球心的直线上，分别相对于所述球心对称地配置。

在一优选的实施方式中，所述一对旋转检测用磁铁分别具有在与所述透镜的光轴正交的平面上且通过所述球心的直线上被磁化成彼此反向的两个磁极，所述两个磁极配置在与所述透镜的光轴正交的所述平面上的以所述光轴为中心的圆周上。

在一优选的实施方式中，所述一对第二磁传感器设置在所述固定单元的所述突起部。

在一优选的实施方式中，相机驱动装置还具备设置在所述可动单元的所述接触面与所述固定单元的所述突起部之间的粘性构件或磁性流体。

在一优选的实施方式中，所述吸附用磁铁在所述可动单元中位于所述透镜的光轴上，且沿着所述光轴方向被磁化。

在一优选的实施方式中，以如下的方式确定所述空隙：所述可动单元的接触面即使离开所述固定单元的突起部，也会在所述吸附用磁铁的所述磁吸引力的作用下返回到接触状态。

本发明的相机单元具备：上述任一项所述的相机驱动装置；分别检测绕所述固定单元的正交的3轴旋转的角速度的角速度传感器；基于来自所述角速度传感器的输出，生成目标旋转角度信号的运算处理部；基于所述目标旋转角度信号，生成对所述摇摄驱动部及所述倾转驱动部进行驱动的信号的驱动电路。

【发明效果】

根据本发明的相机驱动装置，由于通过设置于可动单元的具有圆锥形状的接触面和至少一部分由磁性体构成且具有球面的至少一部分的形状的突起部来构成枢轴支承结构，因此能够使可动单元相对于固定单元以球面的球心为中心自如地旋转。而且，通过吸附用磁铁产生的磁吸引力来维持突起部与接触面接触的状态，因此能够与可动单元的旋转状态无关地使枢轴支承的负载恒定。而且，在脱落防止限制部的作用下，即使可动单元从外部受到冲击，可动单元也不会脱落，从而能够复位成突起部与接触面接触的状态。

而且，通过枢轴支承结构，能够实现可动单元的重心支承，因此能够大幅地抑制控制频率区域中的机械共振。

此外，利用不影响转动角度的磁吸引力对突起部与可动单元的接触面的枢轴结构施加恒定的垂直阻力，由此能够减少相对于转动角度的摩擦负载变动，在控制动频率区域中能够实现良好的相位·增益特性。

而且，通过设置将脱落防止限制部固定于固定单元的脱落防止构件，从而将可动单元装入固定单元时的作业变得容易，能够实现组装性的大幅提升。

另外，根据本发明的特定的实施方式，还能得到以下的效果。具体而言，摇摄、倾转及旋转方向的驱动部由在配置成以光轴为中心的圆周状的相互正交的两对可动单元上固定的驱动线圈、和以与驱动线圈对置的方式分别配设于固定单元的两对驱动磁铁构成，且光轴方向的配设的高度位置与突起部的球心的高度位置大致相等，由此能够实现可动单元的重心驱动，并在控制频率区域中大幅地抑制机械共振。

此外，通过实现在可动单元上搭载驱动线圈的移动线圈驱动型的结构，而能够减轻可动单元的质量并提高驱动效率。

另外，由于是在非通电时不产生作为干扰而作用于可动单元的磁力的移动线圈驱动型的结构，因此能够确保良好的控制性。

而且，通过在由圆锥状的接触面和游嵌于接触面的突起部构成的大致环状的空间中填充振动衰减用的粘性构件或磁性流体，而能够减少在搭载于可动单元的磁轭与设置于固定单元的驱动磁铁之间产生的磁吸引力的磁弹性效应所引起的振幅增大系数(Q值)或机械性的固有振动的Q值，从而能够得到良好的控制特性。

而且，通过在光轴的延长线上配设有圆锥状的接触面的中心轴和吸附用磁铁的可动单元和以与吸附用磁铁对置的方式设置于固定单元的磁传感器，来检测可动单元的倾斜及旋转引起的吸附用磁铁的磁力变化，并算出倾斜角度和旋转角度，由此在吸附用磁铁对支承系统施加垂直阻力的本来的目的基础上，可以并用为角度检测用磁铁，从而能够实现部件个数的削减和装置的小型化。

此外，旋转检测机构如下构成：与光轴正交，沿着与光轴交叉的方向被磁化，且沿着相对于光轴旋转的旋转方向以相反的顺序配置两个磁极而构成两个旋转检测用磁铁，将这两个旋转检测用磁铁在与光轴正交且通过突起部的球心的直线上相对于球心对称地配置于可动单元，分别利用对应的两个磁传感器对旋转检测用磁铁的磁变化进行差动检测。在上述的旋转检测机构中，能够消除可动单元沿着摇摄和倾转方向转动时产生的串扰输出，在可动单元的可转动的范围内仅抽出并检测旋转方向的角度。

此外，从光轴的方向观察时，将旋转角度检测机构倾斜地或相对于旋转驱动机构成45度的角度配设，在以光轴为中心的大的圆周上设置驱动机构而提高驱动力矩力，并且在小的圆周上设置旋转角度检测机构而能够减小旋转检测距离和旋转检测用磁铁及磁传感器，从而能够实现装置的省空间化。

如以上所述，本发明能够提供一种使用能够在摇摄方向和倾转方向上进行±10度以上的大的倾斜驱动并能够在旋转方向上旋转的驱动支承系统，在50Hz左右的宽带域的频率区域中能够实现良好的抖动修正控制，能够修正移动抖动引起的图像抖动的小型且牢固的相机驱动装置。

附图说明

图1是表示本发明的相机驱动装置的一实施方式的分解立体图。

图2是从上方观察实施方式的相机装置而得到的立体图。

图3是从上方观察将相机部100和脱落防止构件201取下后的状态的实施方式的相机装置而得到的立体图。

图4是从上方观察实施方式的相机装置而得到的俯视图。

图5是实施方式的相机装置中的除相机部100之外的可动单元的立体图。

图6是实施方式的相机装置中的除相机部100之外的可动单元的分解立体图。

图7是实施方式的相机装置的在包含光轴10及倾转方向旋转轴11的平面处的局部剖视图。

图8是实施方式的相机装置的在包含光轴10和直线17的平面处的局部剖视图。

图9是从上方观察将相机部100和脱落防止构件201取下后的状态的实施方式的相机装置所得到的分解立体图，表示旋转方向的驱动原理。

图10是使相机部向摇摄方向倾斜角度θ的状态的实施方式的相机装置的立体图。

图11是使相机部向摇摄方向倾斜角度θ的状态的实施方式的相机装置的在包含光轴10和倾转方向旋转轴11的平面处的局部剖视图。

图12是表示实施方式的相机装置的旋转方向的旋转检测部的分解立体图。

图13是旋转方向的旋转检测部附近的结构的在包含光轴10及直线13的平面处的剖视图。

图14是旋转方向的旋转检测部附近的结构的在包含直线13及直线17的平面处的剖视图。

图15是表示本发明的相机单元的一实施方式所设置的角速度传感器的配置的立体图。

图16是表示相机单元的一实施方式的框图。

具体实施方式

(第一实施方式)

以下，说明本发明的相机驱动装置的一实施方式。图1是表示本发明的相机驱动装置的一实施方式的相机驱动装置165的分解立体图，图2是从斜上方观察相机驱动装置165而得到的立体图。

图3是从斜上方观察将一部分的结构要素(相机部100和脱落防止构件201)取下后的状态的相机驱动装置165而得到的立体图。图4是从上方观察图3的状态的相机驱动装置165而得到的俯视图。

图5是从斜上方观察除相机部100之外的可动单元而得到的立体图。图6是表示除相机部100之外的可动单元的简要结构的分解立体图。

图7是相机驱动装置165的在包含光轴10及倾转方向旋转轴11的平面处的局部剖视图。图8是相机驱动装置165的在包含光轴10及直线17(与倾转方向旋转轴11成45度)的平面处的局部剖视图。

图9是将相机部100及脱落防止构件201取下后的相机驱动装置165的分解立体图，表示旋转方向的驱动原理。

参照这些图，说明相机驱动装置165的主要结构。

相机驱动装置165具备相机部100、对相机部100进行支承的可动单元、及固定单元。可动单元相对于固定单元沿着以透镜101a(后述)的光轴10为中心旋转的旋转方向22、以倾转方向旋转轴11为中心旋转的倾转方向21及以摇摄方向旋转轴12为中心旋转的摇摄方向20自如地旋转。

如图1所示，相机部100拍摄被摄体，生成被摄体像的电信号。更具体而言，相机部100包括摄像元件101b、使被摄体像成像在摄像元件101b的摄像面上且具有光轴10的透镜101a(未图示)、保持透镜101a的透镜镜筒101c，并将形成在摄像元件的摄像面上的图像转换成电信号。

固定部单元包括基体200和突起部202。如图7所示，突起部202形成为具有处于光轴10的轴上的球心202A的球面的至少一部分的形状。以下，将具有球面的至少一部分的形状的部分称为局部球面。

如图1及图7所示，突起部202固定于基体200。

另外，突起部202的至少一部分由磁性体构成。突起部202成为在基体200侧具有开口部202F的圆筒状的结构，而且在突起部202的光轴10的轴上的前端部分具有前端开口部202H。在突起部202的前端部分上，从开口部202F插入的磁传感器501内设在光轴10的轴上，磁传感器501的上部在前端开口部202H的区域中敞开。

构成可动单元的中心部分的可动部102具有固定在固定面102D上的吸附用磁铁404和接触面102C。接触面102C是圆锥形状的内侧面，以前端位于上方的方式配置在可动部102。吸附用磁铁404位于圆锥形状的前端附近，且配置在可动部102的上部。可动部102优选由树脂材料等非磁性材料构成。

如图7所示，固定单元的突起部202插入到可动部102的形成圆锥形状的接触面102C的空间内。由于突起部202的一部分由磁性体构成，因此在设于上部的吸附用磁铁404的磁吸引力F的作用下，突起部202与接触面102C接触并游嵌。优选，对相机部100进行支承的可动单元的重心在由固定单元的突起202支承的状态下与球心202A一致。

由此，可动部102的圆锥状的接触面102C与突起部202的局部球面进行接触，且可动部102相对于球面的球心202A自如地旋转。

更具体而言，如图1所示，能够进行摇摄方向20和倾转方向21这两种倾斜方向的旋转及旋转方向22的旋转，该摇摄方向20的旋转以与光轴10正交且通过球心202A的摇摄方向旋转轴12为中心旋转，该倾转方向21的旋转以与光轴10及摇摄方向旋转轴12正交的倾转方向旋转轴11为中心旋转，该旋转方向22的旋转以透镜101a的光轴10为中心旋转。

如此，根据本实施方式，对相机部100进行支承的可动单元被固定单元支承为以球心202A为中心旋转自如，且对相机部100进行支承的可动单元的重心与球心202A一致。因此，能够减少摩擦所产生的负载，在驱动频率区域中能大幅地抑制机械共振。

另外，吸附用磁铁404对转动角度没有影响，以恒定的磁吸引力F对突起部202与圆锥状的接触面102C之间附加恒定的垂直阻力。因此，抑制转动角度引起的摩擦负载的变动，在驱动频率区域中能够实现良好的相位·增益特性。

另外，若突起部202的表层部分由树脂构件(未图示)覆盖，则能够进一步减少接触的圆锥状的接触面102C与突起部202的摩擦，从而能够实现耐磨损性优异的支承结构。

固定单元具备脱落防止结构，以免可动单元从固定单元脱落。具体而言，如图1、图2、图7所示，环状的脱落防止构件201经由四个连结构件210而固定于固定单元的基体200。如图1所示，脱落防止构件201包括朝向环的中心即光轴10延伸的四个突起状的脱落防止限制部201A。四个脱落防止限制部201A构成两对。

如图8所示，脱落防止限制部201A配置成与可动部102的一部分在光轴10方向上隔开规定的空隙50。脱落防止限制部201A通过与可动部102抵接，而防止可动单元旋转到规定的角度以上，或者在由于来自外部的冲击而可动单元的接触面102C离开了突起部202时，防止可动单元从固定单元脱离。

如图1所示，四个脱落防止限制部201A沿着与摇摄方向旋转轴12及倾转方向旋转轴11成45度的角度的直线13及直线17方向各配置一对。具体而言，在直线13及直线17上，各一对脱落防止限制部201A隔着光轴10对称配置。

可动单元向摇摄方向20和倾转方向21分别倾斜了角度θ时，与摇摄方向旋转轴12及倾转方向旋转轴11成45度的角度的直线13及直线17方向上的可动单元的旋转角度成为(√2×θ)以上。因此，通过在这些方向上设置限制倾斜角度的脱落防止限制部201A，而限制可动单元的转动或由于来自外部的冲击而可动单元沿着光轴10方向移动最大的部分的变位，从而能够可靠地防止可动单元的脱落。

另一方面，仅向摇摄方向20及倾转方向21中的一方倾斜了角度θ时，倾斜引起的可动单元的光轴10方向的高度变动在摇摄方向20及倾转方向21中的另一方变得最大，直线13及直线17方向上的高度变动成为其(1/√2)倍。因此，如图1所示，通过增大脱落防止限制部201A的宽度尺寸D而能安全地进行可动单元的脱落防止。

该空隙50设定成如下的距离：即使接触面102C离开突起部202，也能利用吸附用磁铁404的磁吸引力F使接触面102C返回到与突起部202接触的状态。即，即使在可动单元向上方移动与空隙50相等的距离而使脱落防止限制部201A与可动部102接触的状态下，也能够利用吸附用磁铁404的磁吸引力F使可动单元返回到接触面102C与突起部202接触的原来的状态。

因此，根据本实施方式，能够提供一种如下的耐冲击性优异的相机驱动装置：即使在可动单元瞬间从规定的位置脱落的情况下，也能够利用吸附用磁铁404的磁吸引力F立即复位成原来的良好的支承状态。

接下来，说明用于驱动可动单元的结构。相机驱动装置165具备对可动单元进行驱动的驱动机构。驱动机构包括：用于使搭载有相机部100的可动单元相对于固定单元向摇摄方向20及倾转方向21倾斜的摇摄驱动部及倾转驱动部；使相机部100相对于固定单元以透镜101a的光轴10为中心旋转即沿着旋转方向22旋转的旋转驱动部。

具体而言，驱动机构包括经由由磁性体构成的连结构件210而固定于基体200的两对驱动用磁铁、搭载于可动单元的磁轭及卷绕在磁轭上的驱动线圈。更具体而言，如图1及图6所示，可动部102包括：为了驱动可动单元沿着摇摄方向20旋转，而相对于球心202A在倾转方向旋转轴11上对称配置的一对摇摄驱动线圈301；为了驱动可动单元沿着倾转方向21旋转，而相对于球心202A在摇摄方向旋转轴12上对称配置的一对倾转驱动线圈302；用于驱动可动单元以光轴10为中心旋转的四个旋转驱动线圈303。而且，如图1、图3、图4所示，一对摇摄驱动磁铁401和一对倾转驱动磁铁402经由由磁性材料构成的连结构件210而分别设置在基体200的以光轴10为中心的圆周上。

一对摇摄驱动线圈301及一对摇摄驱动磁铁401构成摇摄驱动部。而且，一对倾转驱动线圈302及一对倾转驱动磁铁402构成倾转驱动部。一对摇摄驱动磁铁401及一对倾转驱动磁铁402也作为旋转驱动磁铁发挥功能，这些驱动磁铁及旋转驱动线圈303构成旋转驱动部。

一对摇摄驱动磁铁401在倾转方向旋转轴11方向上、即与光轴10正交的平面且通过球心202A的直线上被磁化成彼此反向。同样地，倾转驱动磁铁402在摇摄方向旋转轴12方向上、即与光轴10正交的平面且通过球心202A的直线上被磁化成彼此反向。

优选，在与光轴10正交的平面上的以光轴10与平面相交的点为中心轴的圆周上，隔开90度相邻的摇摄驱动磁铁401之一及倾转驱动磁铁402之一的磁化方向相对于球心彼此分别反向。例如图9所示，此种磁化方向的配置可以通过将一对摇摄驱动磁铁401磁化成相对于球心向内的方向183、185，并将倾转驱动磁铁402磁化成向外的方向182、186来实现。

如此，在摇摄驱动磁铁401及倾转驱动磁铁402中，分别沿着倾转方向旋转轴11方向及摇摄方向旋转轴12方向配置磁通。如图1及图7所示，摇摄驱动磁铁401及倾转驱动磁铁402分别具有以球心202A为中心的凹状的曲面。

各个摇摄驱动线圈302及各个倾转驱动线圈301相对于与透镜101a的光轴10正交且包含球心202A的平面呈面对称。而且，在包含透镜101a的光轴10的平面上具有大致V字形状的截面，大致V字形状的谷部分配置成与光轴10对置。

如图6所示，一对摇摄驱动线圈301及一对倾转驱动线圈302固定在设置于可动部102的抵接面102F上。另一方面，四个旋转驱动线圈303固定于抵接面102G。如图5所示，四个旋转驱动线圈303以架设在与摇摄驱动磁铁401对置的摇摄驱动线圈301的侧面和与倾转驱动磁铁402对置的倾转驱动线圈302的侧面之间的方式粘贴固定于各个驱动线圈。各旋转驱动线圈303的一部分与摇摄驱动线圈301的一部分及倾转驱动线圈302的一部分重叠。而且，各旋转驱动线圈303的与摇摄驱动线圈301重叠的部分及与倾转驱动线圈302重叠的部分分别相对于与透镜101a的光轴10正交且包含球心202A的平面呈面对称。而且，在包含透镜101a的光轴10的平面上具有大致V字形状的截面，大致V字形状的谷部分配置成与光轴10对置。

如图7所示，摇摄驱动磁铁401的中心及摇摄驱动线圈301的中心的在光轴10方向上的位置与球心202A的位置大致一致。同样地，倾转驱动磁铁402的中心及倾转驱动线圈302的中心的在光轴10方向上的位置与球心202A的位置大致一致。

摇摄驱动部及倾转驱动部包括分别位于一对摇摄驱动线圈301及一对倾转驱动线圈302的内侧，且设置于可动单元的一对摇摄磁轭203及一对倾转磁轭204。一对摇摄驱动线圈301分别卷绕于对应的摇摄磁轭203。而且，一对倾转驱动线圈302分别卷绕于对应的倾转磁轭204。如图4所示，一对摇摄磁轭203及一对倾转磁轭204与旋转驱动线圈303重叠，摇摄磁轭203及倾转磁轭204也作为旋转磁轭发挥功能。

换言之，如图5所示，由一对摇摄驱动线圈301及一对倾转驱动线圈302、以及四个旋转驱动线圈303构成的线圈单元在以光轴10为中心的可动部102的圆周上以90度的间隔配置有四个。

此外，如图6、图7所示，摇摄驱动线圈301、倾转驱动线圈302及旋转驱动线圈303的在光轴10方向上的中心的高度位置与球心202A的位置大致相等。

通过向一对摇摄驱动线圈301通电，由此一对摇摄驱动线圈301从一对摇摄驱动磁铁401接受力偶的电磁力，从而驱动可动部102即可动单元以摇摄方向旋转轴12为中心沿着摇摄方向20旋转。

同样地，通过向一对倾转驱动线圈302通电，由此一对倾转驱动线圈302从倾转驱动磁铁402接受力偶的电磁力，从而驱动可动单元以倾转方向旋转轴11为中心沿着倾转方向21旋转。

此外，通过向摇摄驱动线圈301及倾转驱动线圈302同时通电，而能够使搭载有相机部100的可动单元二维性地倾斜。

另外，通过向配置在以光轴10为中心的圆周上的四个旋转驱动线圈303通电，从一对摇摄401及倾转驱动磁铁402接受电磁力，从而驱动搭载有相机部100的可动单元以光轴10为中心沿着旋转方向22旋转。

更具体而言，如图9所示，向旋转驱动线圈303通电时，驱动电流在与倾转驱动磁铁402对置的部分处朝着向上的方向180流动，并在与摇摄驱动磁铁401对置的部分处朝着向下的方向181流动。

因此，通过将倾转驱动磁铁402的磁化方向磁化成相对于光轴10向外的方向182、186，并将摇摄驱动磁铁401的磁化方向磁化成相对于光轴10向内的方向183、185，由此在各驱动磁铁和各线圈的对置的部分之间，绕光轴10沿着相同的方向产生按照弗莱明的左手定则的电磁力190，使可动单元沿着旋转方向22旋转。

如此，本实施方式采用在可动单元设有摇摄驱动线圈301、倾转驱动线圈302及旋转驱动线圈303的移动线圈驱动方式。在该结构中，通常具有能够减轻可动单元的重量这一优点。

另外，根据本实施方式，不设置用于向旋转方向22驱动的专用的驱动磁铁，摇摄驱动磁铁401及倾转驱动磁铁402兼作为向旋转方向22驱动的驱动磁铁。因此，能够实现相机驱动装置165的轻量化，而且，能够减少结构部件的个数。

而且，通过设置以架设摇摄驱动线圈301的一侧面和倾转驱动线圈302的一侧面的方式粘贴固定四个旋转驱动线圈303的线圈的结构、及在以光轴10为中心的圆周方向上将隔开90度相邻的摇摄驱动磁铁401和倾转驱动磁铁402的磁化方向反向配置的磁铁的结构，从而能够增大四个旋转驱动线圈303的产生电磁力的有效长度，能够提高向旋转方向22驱动的驱动效率。

接下来，说明利用了磁吸引力F的可动单元的向中立位置的复位功能。如图4所示，在与一对摇摄驱动磁铁401和倾转驱动磁铁402对置的部分上配置有一对摇摄磁轭203及倾转磁轭204。因此，当旋转方向22的旋转角度为0时，摇摄驱动磁铁401和摇摄磁轭203的磁隙、以及倾转驱动磁铁402和倾转磁轭204的磁隙分别成为最小。因此，未向旋转驱动线圈303通电时，在利用了磁吸引力变动的磁弹性效应的作用下，能够将可动单元维持在旋转方向22的中立位置，即维持在摇摄驱动磁铁401及倾转驱动磁铁402分别与摇摄磁轭203及倾转磁轭204最接近的位置。

如此，根据本实施方式，相机部100、可动部102、突起部202、吸附用磁铁404的中心轴全部配置成与通过了既为支承中心也为驱动中心的球心202A的光轴10一致。因此，可动单元的重心与球心202A一致，能够利用重心来支承可动单元，并能够实现绕通过重心且彼此正交的3轴的旋转驱动。而且，能够防止可动单元的脱落。

相机驱动装置165由于减少可动单元的振幅增大系数(Q值)，因此也可以具备粘性构件(未图示)。在这种情况下，如图8所示，向圆锥状的接触面102C和突起部202的附近填充粘性构件。

需要说明的是，也可以向粘性构件60添加磁性流体。这种情况下，在吸附磁铁404的磁吸引力F的作用下，通过接触面102C能够可靠地保持添加有磁性流体的粘性构件。而且，在磁性流体也具有粘性时，可以取代粘性构件而仅使用磁性流体。

接下来，说明可动单元的倾斜、旋转的检测。相机驱动装置165具备用于检测搭载有相机部100的可动单元相对于固定单元的倾斜角度及绕透镜101a的光轴10的旋转角度的检测器。具体而言，具备用于检测可动单元的二维的倾斜角度即摇摄方向20及倾转方向21的旋转角度的第一检测部和用于检测绕透镜101a的光轴10的倾斜角度的第二检测部。

首先，说明可动单元的摇摄方向20及倾转方向21上的可动单元的倾斜角度的检测。

如图1、图7、图8所示，为了检测可动单元的倾斜角度，相机驱动装置165具备设置于作为第一检测部的固定单元上的第一磁传感器501。

更具体而言，第一磁传感器501能够检测绕2轴的倾斜或旋转，以与吸附用磁铁404对置的方式配置在突起部202的内部，该吸附用磁铁404沿光轴10方向被磁化成一极。

图10是向摇摄方向倾斜了角度θ的状态的从上方观察到的立体图，图11是包含光轴10和倾转方向旋转轴11的平面处的局部剖视图。

在图11中，在第一磁传感器501的内部，以光轴10为中心将霍尔元件(未图示)在倾转方向旋转轴11及摇摄方向旋转轴12上分别对称地配置各一对。第一磁传感器501对可动单元的摇摄方向20上的角度θ的倾斜动作所产生的吸附用磁铁404的磁力变化分别进行差动检测而作为两轴分量，从而能够算出摇摄倾斜角度及倾转倾斜角度。

另外，在突起部202的前端设置有开口部202H，以便于将吸附用磁铁404的磁力线直接取入第一磁传感器501。

如此，根据本实施方式，吸附用磁铁404除了向突起部202施加磁吸引力F的功能之外，还作为用于检测倾斜角度的磁铁发挥功能，因此能够实现结构部件个数的减少和装置的小型化。而且，能够缩短吸附用磁铁404与球心202A的间隔，还能得到实现第一磁传感器501的小型化这一优点。

接着，说明可动单元的旋转方向22上的可动单元的旋转角度的检测。图12是表示用于检测可动单元的绕光轴10的旋转方向22的旋转角度的第二检测部即第二磁传感器503的配置的分解立体图，图13是第二检测部的在包含光轴10和直线13的平面处的局部剖视图。图14是第二检测部的在包含直线13和直线17的平面处的局部剖视图。

第二检测部为了检测可动单元的绕光轴10的旋转方向22的旋转角度，而在与光轴10正交且通过球心202A的平面上相对于球心202A对称配置。而且，在从可动单元处于中立的位置时的光轴10的方向观察时，第二检测部相对于摇摄驱动部或倾转驱动部成45度的角度配置。如图12、图13、图14所示，具体而言，第二检测部具备一对第二磁传感器503和一对旋转检测用磁铁403，一对第二磁传感器503检测所述旋转检测用磁铁的旋转所引起的磁力变化，算出可动单元的旋转角度。一对第二磁传感器503及一对旋转检测用磁铁403在与光轴10正交的平面上且通过球心202A的直线上，相对于球心202A分别对称配置。

一对第二磁传感器503在与光轴10正交且相对于倾转方向旋转轴11或摇摄方向旋转轴12成45度的直线13的直线上，配置于作为固定单元的突起部202。一对旋转检测用磁铁403插入固定在一对开口部102H内，这一对开口部102H相对于可动部102的球心202A对称配置在突起部202。

如图12、图14所示，一对旋转检测用磁铁403分别被分割磁化为两极。具体而言，一对旋转检测用磁铁403分别具有在与光轴10正交的平面上沿着以光轴10为中心的圆的圆周方向排列且被反向磁化的两个磁极。由此，一对旋转检测用磁铁403的磁极沿着通过球心202A的方向被磁化，相互以不同极面对的方式对置配置。

另外，以在一对旋转检测用磁铁403的两极分割磁化的中心边界上对置的方式，将一对旋转检测用磁传感器503插入固定在设置于突起部202的侧面的一对开口部200K内。

此外，如图13所示，从形成为尽可能接近第二磁传感器503的配置的目的出发，一对旋转检测用磁铁403以与可动部102的圆锥状的接触面102C为大致同一面的方式形成为将前端部倾斜切断的形状。

可动单元沿着旋转方向22旋转时，第二磁传感器503对因一对旋转检测用磁铁403的磁极移动而产生的急剧的磁变化进行差动检测。由此，能够高精度地检测可动单元的绕光轴10的旋转角度。

另外，当可动单元的可动部102向摇摄方向20及倾转方向21倾斜时，会产生向旋转方向22的串扰输出。

然而，通过利用一对第二磁传感器503对由一对旋转检测用磁铁403引起的磁变化进行差动检测的方法，而能够消除该串扰输出。因此，在可动单元的可倾斜的范围内，能够正确地仅抽出并检测旋转方向22的旋转角度。

另外，如图1及图12所示，一对第二磁传感器503隔着光轴10配置在与倾转方向旋转轴11或摇摄方向旋转轴12成45度的直线13上。因此，能够在以光轴10为中心的大半径的圆周上设置驱动线圈单元而提高驱动力矩力，并且在小半径的圆周上配置第二磁传感器503，从而能够有效地利用空间。

如此，根据本实施方式的相机驱动装置，采用在相机部的透镜的光轴上配置局部球面的球心和可动单元的圆锥状的接触面的中心轴的结构，其中，该局部球面设置在固定单元的突起部。因此，能够实现利用重心支承可动单元的结构，在驱动频率区域中能够大幅地抑制机械共振。

另外，在由突起部和可动单元的接触面构成的枢轴上，利用不易受到可动单元的转动角度的影响的磁吸引力，能够施加恒定的垂直阻力，因此能够减少转动角度引起的摩擦负载变动，在驱动频率区域中能够实现良好的相位·增益特性。

另外，为了防止以往的磁吸引力进行的支承结构中特有的大课题即振动·冲击等的干扰等引起的可动单元的脱落，而在固定单元设置可转动的隔开规定的空隙的脱落防止限制部。因此能够避免装置的大型化并可靠地实现可动单元的脱落防止。

另外，以如下的方式确定脱落防止限制部的位置：即使在可动单元移动到与固定单元的脱落防止限制部抵接为止的情况下，也能利用磁吸引力F使固定单元的突起部与可动单元的接触面再接触，且能够构成枢轴。因此，能够提供一种即使在可动单元瞬间脱落的情况下也能立即复位成原来的良好的支承状态的耐冲击性极其优异的相机驱动装置。

另外，摇摄、倾转及旋转方向的驱动部包含两对驱动磁铁，这两对驱动磁铁分别配置在与光轴垂直的平面上的正交的两条线上，并将固定于可动单元的两对倾斜用驱动线圈和四个旋转用驱动线圈在与光轴正交且通过可动单元的旋转中心的平面上配置成以光轴为中心的圆周状，这两对驱动磁铁以与驱动线圈对置的方式分别配设于固定单元。

配置驱动磁铁的光轴方向的高度位置与突起部的球心的高度位置大致相等。因此能够以重心为中心对可动单元进行驱动，在驱动频率区域中能够大幅地抑制机械共振。

另外，通过利用树脂构件覆盖突起部的表面部分，并在内部设置磁吸引用的磁性体，而实现低摩擦且耐磨损性优异的支承结构。

另外，通过向可动单元的圆锥状的接触面及固定单元的突起部的附近的空间填充粘性构件或含有磁性流体的粘性构件，能够减少在设置于可动单元的磁铁与设置于固定单元的磁轭之间产生的磁吸引力的磁弹性效应引起的振动的振幅增大系数(Q值)或机械性的固有振动的Q值，能够得到良好的控制特性。

另外，通过以与吸附用磁铁对置的方式在固定单元设置第一磁传感器，来检测可动单元的倾斜及旋转引起的吸附用磁铁的磁力变化，能够算出倾斜角度和旋转角度。而且，能够利用吸附用磁铁作为角度检测用磁铁，其中该吸附用磁铁用于通过枢轴结构对固定单元和可动单元进行支承，因此，能够实现部件个数的削减和装置的小型化。

另外，在与光轴垂直的平面上沿着以光轴的位置为中心的圆周方向彼此被反向磁化的一对旋转检测磁铁设置于可动单元部，利用设置于固定单元的第二磁传感器来检测磁变化。使用该检测输出，能够消除沿着摇摄和倾转方向使可动单元转动时产生的串扰输出，因此能够在可动单元的可转动的范围内仅抽出并检测旋转方向的角度。

另外，一对第二磁传感器隔着光轴配置在相对于倾转方向旋转轴或摇摄方向旋转轴成45度的直线上。因此，能够在以光轴为中心的大半径的圆周上设置驱动部而提高驱动力矩力，并且在小半径的圆周上配置第二磁传感器，从而能够有效地利用空间。

因此，根据本实施方式的相机驱动装置，例如能够使可动单元向摇摄方向及倾转方向以±10度以上的大角度倾斜，而且，能够使可动单元向旋转方向以±10度以上的大角度旋转。而且，能够在50Hz左右为止的宽带域的频率区域中实现良好的抖动修正控制。

其结果是，实现能够进行相机部的高速摇摄·倾转·旋转动作且能够修正因移动摄影时的手抖而产生的摄影图像的图像抖动的相机驱动装置。另外，由于具备小型且牢固的脱落防止结构，因此实现对于振动或落下冲击等来自外部的冲击来说耐冲击性强的相机驱动装置。

(第二实施方式)

说明本发明的相机单元的实施方式。本实施方式的相机单元170包括相机驱动装置和控制部，能够修正移动时的图像抖动。图15是表示相机单元170的主要部分的立体图，图16是相机单元170的框图。

如图15及图16所示，相机单元170包括相机驱动装置165、角速度传感器900、901、902、运算处理部94、驱动电路96p、96t、96r。

角速度传感器900、901、902安装在相机驱动装置的基体200或对基体200进行固定的相机单元主体(未图示)上。各角速度传感器900、901、902检测图中虚线所示的绕轴的角速度。具体而言，角速度传感器900、901、902分别检测摇摄方向20、倾转方向21及旋转方向22的角速度。需要说明的是，在图15中示出了三个独立的角速度传感器900、901、902，但也可以使用能够检测绕3轴的角速度的一个角速度传感器。而且，角速度传感器只要能够检测绕正交的3轴的角速度即可，3轴不必与摇摄方向20、倾转方向21及旋转方向22一致。角速度传感器检测的角速度的轴与摇摄方向20、倾转方向21及旋转方向22不一致时，在运算处理部94中，只要转换成摇摄方向20、倾转方向21及旋转方向22的角速度即可。

例如，摄影时的手抖引起的摇摄方向20和倾转方向21的抖动角分别通过角速度传感器900及901检测。而且，因移动摄影时的移动重心移动而产生的旋转方向22的抖动角通过角速度传感器902检测。如图16所示，与通过角速度传感器900、901、902检测到的抖动角相关的信息分别作为角速度信号80p、80t、80r输出。

角速度信号80p、80t、80r被转换成适合于在运算处理部94中进行运算处理的信号。具体而言，角速度信号80p、80t、80r向模拟电路91p、91t、91r输入，除去噪声成分或DC特性变动成分。除去了噪声成分及DC特性变动成分后的角速度信号81p、81t、81r向放大电路92p、92t、92r输入，分别输出适当的输出值的角速度信号82p、82t、82r。然后，通过AD转换器93p、93t、93r，分别转换成数字信号，并将数字化的角速度信号83p、83t、83r向运算处理部94输入。

运算处理部94进行将角速度转换成手抖的角度的积分处理，并依次算出摇摄方向20、倾转方向21及旋转方向22的抖动角。而且，进行3轴的抖动修正处理。通过运算处理部94进行的3轴的抖动修正处理是以根据各个角速度传感器900、901、902检测到的角速度信号83p、83t、83r来抑制角速度的方式对搭载有相机部100的可动单元进行驱动的开环控制。运算处理部94依次输出目标旋转角度信号84p、84t、84r，作为包括相机驱动装置151的频率响应特性、相位补偿及增益修正等的最佳数字的抖动修正量。

目标旋转角度信号84p、84t、84r通过DA转换器95p、95t、95r进行模拟化，作为模拟的目标旋转角度信号85p、85t、85r向驱动电路96p、96t、96r输入。

另一方面，在相机驱动装置165中，从检测搭载有相机部100的可动单元相对于基体200的旋转角度的第一及第二磁传感器501、503输出摇摄方向20、倾转方向21及旋转方向22的旋转角度信号86p、86t、86r。旋转角度信号86p、86t、86r通过模拟电路97p、97t、97r除去噪声成分、DC特性变动成分，形成旋转角度信号87p、87t、87r。而且，通过放大电路98p、98t、98r能得到适当的输出值的旋转角度信号88p、88t、88r。旋转角度信号88p、88t、88r向驱动电路96p、96t、96r输入。

驱动电路96p、96t、96r由使旋转角度信号88p、88t、88r返回目标的角度信号85p、85t、85r的反馈系统构成。因此，在相机单元156上未作用来自外部的力时，以成为规定的旋转角度位置的方式控制搭载有相机部100的可动单元的摇摄方向20、倾转方向21及旋转方向22的角度。基于目标的角度信号85p、85t、85r及旋转角度信号88p、88t、88r，驱动电路96p、96t、96r输出对摇摄驱动线圈301、倾转驱动线圈302、旋转驱动线圈303进行驱动的驱动信号。由此，在相机驱动装置151中，执行角度位置的反馈控制，以旋转角度信号88p、88t、88r与目标旋转角度信号85p、85t、85r相等的方式驱动搭载有相机部100的可动部102。

通过该一连串的驱动控制，实施相机部100的抖动修正，即使在移动时也能够实现良好的稳定摄影。

在本实施方式中，表示了以对角速度传感器的输出进行了积分的旋转角度信号为主的控制系统。然而，也可以经由AD转换器将来自相机驱动装置的第一及第二磁传感器501、503的旋转角度信号88p、88t、88r取入运算处理部94，并进行微分运算处理，由此也能够检测相机部100的旋转角速信号。由此，在运算处理部94中，还能够构筑使用了相机装置的角速度信号83p、83t、83r和相机部100的旋转角度信号的角速度反馈系统，能够以更高的精度抑制手抖及移动抖动。

本发明的相机驱动装置及相机单元与以往的手抖修正装置相比，能够以更大的角度使相机部旋转。因此，本发明的相机驱动装置及相机单元能够使用图像处理等以使图像中特定的被摄体位于例如画面的中央的方式追踪被摄体。

另外，使相机部向摇摄方向或倾转方向旋转并进行拍摄，将拍摄到的静止图像或活动图像依次合成，由此，能够实现可进行静止图像或活动图像的超广角摄影的相机驱动装置。

【工业实用性】

本发明的相机驱动装置具备能够沿着摇摄方向、倾转方向及旋转方向驱动的结构，因此在移动摄影时能够修正因摄影者的重心移动而产生的包括旋转抖动的3轴方向的抖动，能够适合使用于可佩戴相机等需要进行图像的抖动修正的各种摄像装置。而且适合于需要高速摇摄、倾转及旋转动作的被摄体的高速追踪相机、监控相机、车载相机等。

而且，可提供一种通过进行高速摇摄动作或高速倾转动作，能够实现摄影图像的高速合成，且不仅能够进行静止图像的超广角摄影而且还能够进行活动图像的超广角摄影的摄像机。

【符号说明】

10 光轴

11、12 旋转轴

13、17、18 直线

20 摇摄方向

21 倾转方向

22 旋转方向

50 空隙

100 相机部

102 可动部

102D、102E、102F、102G 抵接面

102C 接触面

165 相机驱动装置

170 相机单元

180、181、181、182、183、184、185、186 方向

190 电磁力

200 基体

200K 开口部

201 脱落防止构件

201A 脱落防止限制部

202 突起部

202A 球心

202F 开口部

203、204 磁轭

210 连结构件

301、302、303、700 驱动线圈

401、402 驱动用磁铁

403 旋转检测用磁铁

404 吸附用磁铁

501、503 磁传感器

Claims (21)

1.一种相机驱动装置，具备：

相机部，其包括具有摄像面的摄像元件、具有光轴且在所述摄像面上形成被摄体像的透镜、及保持所述透镜的透镜镜筒；

固定单元，其具有突起部，该突起部的至少一部分由磁性体构成，且该突起部具备球面的至少一部分的形状；

可动单元，其支承所述相机部，具有对所述磁性体产生磁吸引力的吸附用磁铁及在所述磁吸引力的作用下供所述固定单元的所述突起部游嵌接触的圆锥形状的接触面，且相对于所述突起部的所述球面的球心自如地转动；

摇摄驱动部，其使所述相机部相对于所述固定单元向摇摄方向倾斜；

倾转驱动部，其使所述相机部相对于所述固定单元向与所述摇摄方向正交的倾转方向倾斜；

旋转驱动部，其使所述相机部相对于所述固定单元向以所述透镜的光轴为中心旋转的旋转方向旋转；

检测器，其检测所述相机部相对于所述固定单元的向所述摇摄及倾转方向的倾斜角度及沿着所述旋转方向旋转的所述相机部的旋转角度；

脱落防止构件，其具有在所述光轴方向上与所述可动单元隔开规定的空隙配置的脱落防止限制部，并固定于所述固定单元。

2.根据权利要求1所述的相机驱动装置，其中，

所述脱落防止构件具备四个所述脱落防止限制部，

所述四个脱落防止限制部成为两对，

两对所述脱落防止限制部相对于向所述摇摄方向倾斜的旋转轴及向所述倾转方向倾斜的旋转轴分别成45度，且分别配置在相互正交的两条直线上。

3.根据权利要求2所述的相机驱动装置，其中，

所述摇摄驱动部包括：

相对于所述球面的球心对称地配置，且固定于所述固定单元的一对摇摄驱动磁铁；

以与所述摇摄驱动磁铁对置的方式分别设置于可动单元的一对摇摄驱动线圈，

所述倾转驱动部包括：

相对于所述球面的球心对称地配置，且以与所述一对摇摄驱动磁铁正交的方式固定于所述固定单元的一对倾转驱动磁铁；

以与所述倾转驱动磁铁对置的方式分别设置于所述可动单元的一对倾转驱动线圈，

所述摇摄驱动磁铁、所述倾转驱动磁铁、所述摇摄驱动线圈及所述倾转驱动线圈的中心的在所述光轴方向上的位置与所述球面的球心的位置大致一致。

4.根据权利要求3所述的相机驱动装置，其中，

所述摇摄驱动部包括分别位于所述一对摇摄驱动线圈的内侧且设置于所述可动单元的一对摇摄磁轭，

所述倾转驱动部包括分别位于所述一对倾转驱动线圈的内侧且设置于所述可动单元的一对倾转磁轭。

5.根据权利要求4所述的相机驱动装置，其中，

所述旋转驱动部包括四个旋转驱动线圈，

各旋转驱动线圈架设在所述摇摄驱动线圈之一的与所述摇摄驱动磁铁对置的侧面和所述倾转驱动线圈之一的与所述倾转驱动磁铁对置的侧面之间，且与所述摇摄驱动线圈之一的一部分及所述倾转驱动线圈之一的一部分分别重叠，

通过所述四个旋转驱动线圈、所述摇摄驱动磁铁及所述倾转驱动磁铁构成所述旋转驱动部。

6.根据权利要求5所述的相机驱动装置，其中，

所述摇摄磁轭及所述倾转磁轭也作为旋转磁轭发挥功能。

7.根据权利要求3～6中任一项所述的相机驱动装置，其中，

所述一对摇摄驱动磁铁在与所述透镜的所述光轴正交的平面且通过所述球心的直线上被磁化成彼此反向，

所述一对倾转驱动磁铁在与所述透镜的所述光轴正交的平面且通过所述球心的直线上被磁化成彼此反向，

在与所述光轴正交的平面且以所述光轴与所述平面相交的点为中心的圆周上，隔开90度相邻的所述摇摄驱动磁铁之一及所述倾转驱动磁铁之一的磁化方向相对于所述球心为彼此反向。

8.根据权利要求7所述的相机驱动装置，其中，

各个所述摇摄驱动线圈及各个所述倾转驱动线圈分别与所述透镜的光轴正交，相对于包含所述球心的平面为面对称，在包含所述光轴的平面上具有大致V字形状的截面，所述大致V字形状的谷部分配置成与所述光轴对置。

9.根据权利要求3或5所述的相机驱动装置，其中，

所述一对摇摄驱动磁铁及所述一对倾转驱动磁铁分别具有凹状局部球面形状的侧面，该凹状局部球面形状具有与所述球面的球心一致的中心。

10.根据权利要求1所述的相机驱动装置，其中，

所述检测器包括：检测所述相机部相对于所述固定单元的向所述摇摄及倾转方向的倾斜角度的第一检测部；检测沿着所述旋转方向旋转的所述相机部的旋转角度的第二检测部。

11.根据权利要求10所述的相机驱动装置，其中，

所述第一检测部包括固定于所述固定单元的第一磁传感器，

所述第一磁传感器检测设置于所述可动单元的所述吸附用磁铁的倾斜引起的磁力变化，并算出所述相机部的所述摇摄及倾转方向的二维的倾斜角度。

12.根据权利要求11所述的相机驱动装置，其中，

所述第一磁传感器设置于所述固定单元的所述突起部的前端或内部。

13.根据权利要求10所述的相机驱动装置，其中，

所述第二检测部在与所述透镜的所述光轴正交且通过所述球心的平面上相对于所述球心对称地配置，

在从所述可动单元处于中立的位置时的所述透镜的光轴的方向观察时，所述第二检测部相对于所述摇摄驱动部或倾转驱动部成45度的角度配置。

14.根据权利要求10或13所述的相机驱动装置，其中，

所述第二检测部包括固定于所述固定单元的一对第二磁传感器和设置于所述可动单元的一对旋转检测用磁铁，

所述一对第二磁传感器检测所述旋转检测用磁铁的旋转引起的磁力变化，并算出所述相机部的旋转角度。

15.根据权利要求14所述的相机驱动装置，其中，

所述一对第二磁传感器及所述一对旋转检测用磁铁在与所述透镜的所述光轴正交的平面且通过所述球心的直线上，分别相对于所述球心对称地配置。

16.根据权利要求14或15所述的相机驱动装置，其中，

所述一对旋转检测用磁铁分别具有在与所述透镜的光轴正交的平面上且通过所述球心的直线上被磁化成彼此反向的两个磁极，所述两个磁极配置在与所述透镜的光轴正交的所述平面上的以所述光轴为中心的圆周上。

17.根据权利要求14或15所述的相机驱动装置，其中，

所述一对第二磁传感器设置在所述固定单元的所述突起部。

18.根据权利要求1所述的相机驱动装置，其中，

还具备设置在所述可动单元的所述接触面与所述固定单元的所述突起部之间的粘性构件或磁性流体。

19.根据权利要求1所述的相机驱动装置，其中，

所述吸附用磁铁在所述可动单元中位于所述透镜的光轴上，且沿着所述光轴方向被磁化。

20.根据权利要求1所述的相机驱动装置，其中，

以如下的方式确定所述空隙：所述可动单元的接触面即使离开所述固定单元的突起部，也会在所述吸附用磁铁的所述磁吸引力的作用下返回到接触状态。

21.一种相机单元，具备：

权利要求1所述的相机驱动装置；

分别检测绕所述固定单元的正交的3轴旋转的角速度的角速度传感器；

基于来自所述角速度传感器的输出，生成目标旋转角度信号的运算处理部；

基于所述目标旋转角度信号，生成对所述摇摄驱动部及所述倾转驱动部进行驱动的信号的驱动电路。

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