CN110226127A - 致动器及相机驱动装置 - Google Patents

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CN110226127A CN201880008809.5A CN201880008809A CN110226127A CN 110226127 A CN110226127 A CN 110226127A CN 201880008809 A CN201880008809 A CN 201880008809A CN 110226127 A CN110226127 A CN 110226127A
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泷泽辉之
富田浩稔
小林昌一
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星野翼
平木久
栗秋智成
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Abstract

本发明的课题在于提供即使在使用弯曲特性上具有各向异性的电缆束的情况下也能够使可动单元顺畅地旋转的致动器及相机驱动装置。致动器(2)具备保持相机装置(3)的可动单元(10)、固定单元(20)、以及至少两个电缆束(11)。至少两个电缆束(11)分别在弯曲特性上具有各向异性。电缆束(11)具有引出位置。电缆束(11)在引出位置朝向远离中心点(460)的方向从可动单元(10)引出。在相机装置(3)的光轴(1a)的轴向上,与从可动单元(10)的旋转的中心点(460)到第一连接器(121)为止的距离相比,从中心点(460)到引出位置为止的距离短。

Description

致动器及相机驱动装置
技术领域
本发明涉及致动器及相机驱动装置,更详细而言涉及使驱动对象旋转的致动器及相机驱动装置。
背景技术
以往,有能够使相机部沿三轴方向旋转的相机驱动装置(例如,参照专利文献1)。专利文献1中所记载的相机驱动装置将由相机部拍摄到的影像的信号经由柔性印刷配线板(柔性扁平电缆)向外部输出。由此,专利文献1的相机驱动装置能够使相机部沿三轴方向旋转,且能够将拍摄到的图像向外部输出。
柔性印刷配线板具有在将柔性印刷配线板的宽度方向作为折回轴的情况下容易折回,但在将与宽度方向正交的方向作为折回轴的情况下难以折回这样的弯曲特性上的各向异性。因此,根据旋转的中心点与柔性印刷配线板的位置关系,在使可动部旋转时柔性印刷配线板有可能向难以折回的方向弯曲。在该情况下,在使保持驱动对象(相机部)的可动部(可动单元)旋转的情况下需要较大的力,难以使驱动对象顺畅地旋转。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利5802192号公报
发明内容
因此,本发明是鉴于上述课题而完成的,其目的在于提供即使在使用在弯曲特性上具有各向异性的电缆束的情况下也能够使可动单元顺畅地旋转的致动器及相机驱动装置。
本发明的一个实施方式的致动器具备可动单元、固定单元、以及至少两个电缆束。所述可动单元保持光学系装置。所述固定单元以所述可动单元能够旋转的方式支承所述可动单元。至少两个所述电缆束分别在弯曲特性上具有各向异性。至少两个所述电缆束分别在与所述光学系装置电连接的第一端部和与外部电路电连接的第二端部之间具有柔性部。至少两个所述电缆束的柔性部分别在以处于中立状态的所述可动单元的旋转的中心点为中心的圆周上等间隔地配设。所述电缆束具有引出位置。所述电缆束在所述引出位置朝向远离所述中心点的方向从所述可动单元引出。在所述光学系装置的光轴的轴向上,与从所述中心点到所述第一端部的连接端为止的距离相比,从所述中心点到所述引出位置为止的距离短。
本发明的一个实施方式的相机驱动装置具有所述致动器和作为所述光学系装置的相机装置。
上述的致动器及相机驱动装置即使在使用弯曲特性上具有各向异性的电缆束的情况下,也能够使驱动对象顺畅地旋转。
附图说明
图1的A是包括本发明的实施方式的致动器的相机驱动装置的俯视图。图1的B是该相机驱动装置中的X1-X1剖视图。
图2是该相机驱动装置的立体图。
图3是该相机驱动装置的分解立体图。
图4是该致动器所具备的可动单元的分解立体图。
图5是该相机驱动装置的X2-X2剖视图。
图6是该相机驱动装置的X3-X3剖视图。
图7是该相机驱动装置的Y-Y剖视图。
图8是用于说明变形例的相机驱动装置的剖视图。
具体实施方式
以下说明的实施方式及变形例仅是本发明的一例,本发明并不限定于实施方式及变形例,即使在该实施方式及变形例以外,只要在不脱离本发明的技术思想的范围内,就能够根据设计等进行各种变更。
(实施方式)
使用图1的A~图7对本实施方式的相机驱动装置1进行说明。
相机驱动装置1例如是可移动型的相机,如图2、图3所示,具备致动器2和相机装置3。
相机装置3包括摄像元件、使被摄体像成像于摄像元件的摄像面的透镜、以及保持透镜的透镜镜筒。相机模块3将形成于摄像元件的摄像面的影像转换为电信号。另外,在相机装置3中,经由连接器电连接有用于将摄像元件所生成的电信号向设置于外部的图像处理电路(外部电路)发送的多个电缆。相机装置3将生成的电信号通过LVDS(Low VoltageDifferential Signaling)方式经由多个电缆向设置于外部的图像处理电路发送。需要说明的是,在本实施方式中,多个电缆包括共面波导或微带线。或者多个电缆也可以分别包括长度相同的细线的同轴电缆。另外,LVDS方式为一例,并不旨在限定于该方式。多个电缆被分为电缆数为相同数量的两个束且在弯曲特性上具有各向异性的电缆束11。电缆束11例如为柔性扁平电缆。弯曲特性由相对于弯曲载荷产生的应力(弯曲应力)与位移量(挠曲量)的关系来表示。在为柔性扁平电缆的情况下,相对于电缆束11的平坦的面垂直的方向的弯曲特性与沿着平坦的面且相对于电缆束11的延伸方向正交的方向的弯曲特性不同。电缆束11的一端即第一端部为了与相机装置3电连接而与刚性部12的第一连接器121连接。在此,第一连接器121作为第一端部的连接端发挥功能。电缆束11的另一端即第二端部与用于与图像处理电路电连接的第二连接器122连接。
如图2所示,致动器2具备上环4、可动单元10、固定单元20、驱动部30及印刷基板90。
可动单元10具有相机保持架40、第一可动基座部41、以及第二可动基座部42(参见图4)。另外,固定单元20在其与可动单元10之间设置间隙地嵌合可动单元10。可动单元10相对于固定单元20以相机装置3的透镜的光轴1a为中心旋转(滚转(rolling))。另外,可动单元10相对于固定单元20分别以与光轴1a正交的轴1b及轴1c为中心旋转。在此,轴1b、轴1c与在可动单元10未旋转的状态下将可动单元10嵌合于固定单元20的嵌合方向上正交。并且,轴1b、轴1c相互正交。需要说明的是,关于可动单元10的详细结构在后面叙述。相机装置3安装于相机保持架40。关于第一可动基座部41及第二可动基座部42的结构在后面叙述。通过可动单元10旋转,能够使相机装置3旋转。需要说明的是,在本实施方式中,在光轴1a与轴1b及轴1c这双方正交的情况下,定义为可动单元10(相机装置3)处于中立状态。另外,将可动单元10(相机装置3)以轴1b为中心旋转的方向定义为偏转(panning)方向,将可动单元10(相机装置3)以轴1c为中心旋转的方向定义为倾转(tilting)方向。并且,将可动单元10(相机装置3)以光轴1a为中心旋转(滚转)的方向定义为滚转方向。需要说明的是,光轴1a、轴1b、1c是假想的轴。
固定单元20包括连结部50和主体部51(参见图3)。
连结部50具有直线形状的连结棒501和松配合构件502。连结棒501在中央部位具有开口部503。松配合构件502具有基部504和壁部505。当从相机装置3处于中立状态的情况下的光轴1a观察时,基部504为圆形状。基部504的接近相机装置3的面为平面,远离相机装置3的面为球面。壁部505设置于基部504的平面的中央部位,具有凹部506(参见图4、图5)。壁部505的外周的直径与连结棒501的开口部503的直径大致相同。壁部505嵌入连结棒501的开口部503。
主体部51具有一对突出部510。一对突出部510设置为在与中立状态时的可动单元10的光轴1a正交的方向上对置。并且,一对突出部510设置为位于配置有后述的第一线圈单元52和后述的第二线圈单元53的间隙。连结部50在其与主体部51之间夹入第二可动基座部42,并螺纹紧固于主体部51。具体而言,连结部50的两端分别螺纹紧固于主体部51的一对突出部510。
主体部51设置有用于固定两个电缆束11的两个固定部703(参见图1的B~图3)。两个固定部703配置为与一对突出部510的配置方向正交且相互对置。两个固定部703相对于包含轴1b和轴1c的平面向相机装置3的方向倾斜地设置于主体部51(参见图3)。两个固定部703具有板形状的第一构件704和板形状的第二构件705。电缆束11的一部分夹在第一构件704与第二构件705之间。
为了能够通过电磁驱动使可动单元10旋转,固定单元20具有一对第一线圈单元52和一对第二线圈单元53(参见图3)。一对第一线圈单元52以轴1b为中心使可动单元10旋转。一对第二线圈单元53以轴1c为中心使可动单元10旋转。
各第一线圈单元52具有由磁性材料形成的第一磁轭710、驱动线圈720、730、以及磁轭保持架740、750(参见图3)。各第一磁轭710是以旋转的中心点460为中心的圆弧形状。为了使后述的一对第一驱动磁铁620向滚转方向进行旋转驱动,以第二线圈单元53对置的方向(轴1b)为卷绕方向,将导线卷绕于各第一磁轭710而形成驱动线圈730。在此,在本实施方式中,线圈的卷绕方向是指卷绕数增加的方向(例如,在圆筒线圈的情况下为轴向)。在各第一磁轭710设置驱动线圈730后,在各第一磁轭710的两侧通过螺钉固定磁轭保持架740、750。然后,为了使一对第一驱动磁铁620向偏转方向进行旋转驱动,以可动单元10处于中立状态的情况下的光轴1a为卷绕方向,将导线卷绕于各第一磁轭710而形成驱动线圈720。并且,以从相机装置3侧观察下对置的方式通过螺钉将各第一线圈单元52固定于主体部51(参见图1A)。具体而言,通过螺钉将各第一线圈单元52的光轴1a方向上的一端部固定于主体部51。各第一线圈单元52的光轴1a方向上的另一端部嵌入上环4。
各第二线圈单元53具有由磁性材料形成的第二磁轭711、驱动线圈721、731、以及磁轭保持架741、751(参见图3)。各第二磁轭711是以旋转的中心点460为中心的圆弧形状(参见图5)。为了使后述的第二驱动磁铁621向滚转方向进行旋转驱动,以第一线圈单元52对置的方向(轴1c)为卷绕方向,将导线卷绕于各第二磁轭711而形成驱动线圈731。在各第二磁轭711设置驱动线圈731后,在各第二磁轭711的两侧通过螺钉固定磁轭保持架741、751。然后,为了使一对第二驱动磁铁621向倾转方向进行旋转驱动,以可动单元10处于中立状态的情况下的光轴1a为卷绕方向,将导线卷绕于各第二磁轭711而形成驱动线圈721。而且,以从相机装置3侧观察下对置的方式通过螺钉将各第二线圈单元53固定于主体部51(参见图1A)。具体而言,通过螺钉将各第二线圈单元53的光轴1a方向上的一端部固定于主体部51。各第二线圈单元53的光轴1a方向上的另一端部嵌入上环4。
安装有相机装置3的相机保持架40通过螺钉固定于第一可动基座部41。第一可动基座部41在其与第二可动基座部42之间夹入连结部50。
印刷基板90具有用于检测相机装置3在偏转方向及倾转方向上的旋转位置的多个磁传感器92(这里为四个)。在此,磁传感器92例如为霍尔元件。印刷基板90还搭载有用于控制流过驱动线圈720、721、730、731的电流的电路等。
接着,对第一可动基座部41及第二可动基座部42的详细结构进行说明。
第一可动基座部41具有主体部43、一对保持部44、松配合构件45、以及球体46(参见图4)。主体部43在其与相机保持架40之间夹入刚性部12,并固定(保持)刚性部12。各保持部44以相互对置的方式设置于主体部43的周缘(参见图4)。各保持部44在其与主体部43的侧壁431之间夹入电缆束11,并保持电缆束11(参见图1B)。松配合构件45具有锥形形状的贯通孔451(参见图6)。球体46嵌入并固定于松配合构件45的贯通孔451,并包括作为凸状球面的第一松配合面461(参见图6)。第一松配合面461以与松配合构件502的壁部505的第二松配合面507隔着微小的间隙嵌合的方式(松配合的方式)点接触或线接触。由此,连结部50能够以可动单元10能够旋转的方式枢轴支承可动单元10。在此,球体46的中心成为旋转的中心点460。
第二可动基座部42支承第一可动基座部41。第二可动基座部42具有背磁轭610、一对第一驱动磁铁620、以及一对第二驱动磁铁621(参见图4)。第二可动基座部42还具有底板640、位置检测磁铁650、以及防脱落部651(参见图4)。
背磁轭610具有圆板部分和从圆板部分的外周部向相机装置3侧(上侧)突出的四个固定部(臂部)。四个固定部中的两个固定部在轴1b上对置,其他两个固定部在轴1c上对置。四个固定部与一对第一线圈单元52及一对第二线圈单元53以一对一的方式对置。
一对第一驱动磁铁620以一对一的方式设置于背磁轭610的四个固定部中的与一对第一线圈单元52对置的两个固定部。一对第二驱动磁铁621以一对一的方式设置于背磁轭610的四个固定部中的与一对第二线圈单元53对置的两个固定部。
通过由第一驱动磁铁620和第一线圈单元52进行的电磁驱动、以及由第二驱动磁铁621和第二线圈单元53进行的电磁驱动,能够使可动单元10(相机装置3)向偏转方向、倾转方向及滚转方向旋转。具体而言,通过由两个驱动线圈720和两个第一驱动磁铁620进行的电磁驱动及由两个驱动线圈721和两个第二驱动磁铁621进行的电磁驱动,能够使可动单元10向偏转方向及倾转方向旋转。另外,通过由两个驱动线圈730和两个第一驱动磁铁620进行的电磁驱动及由两个驱动线圈731和两个第二驱动磁铁621进行的电磁驱动,能够使可动单元10向滚转方向旋转。
底板640为非磁性,例如由黄铜形成。底板640安装于背磁轭610,形成可动单元10(第二可动基座部42)的底部。底板640通过螺钉固定于背磁轭及第一可动基座部41。底板640作为配重发挥功能。通过使底板640作为配重发挥功能,从而能够使旋转的中心点460与可动单元10的重心一致。因此,在对可动单元10的整体施加外力的情况下,可动单元10以轴1b为中心旋转的力矩及以轴1c为中心旋转的力矩变小。由此,能够以较小的驱动力使可动单元10(相机装置3)维持在中立状态、或者以轴1b及轴1c为中心旋转。
底板640的接近相机装置3的面为平面,该平面的中央部位具有突出部641。在突出部641的前端部具有曲面形状的凹部642。松配合构件502位于凹部642的相机装置3侧(上侧)。
底板640的远离相机装置3的面为球面,在该球面的中央部位设置有凹部。在该凹部中配置有位置检测磁铁650及防脱落部651(参见图1的B、图5、图6)。防脱落部651防止配置于底板640的凹部的位置检测磁铁650落下。
在底板640的凹部642与松配合构件502之间设置有间隙(参见图6)。底板640的凹部642的内周面及松配合构件502的基部504的球面为相互对置的曲面。该间隙具有即使在底板640与松配合构件502接触的情况下,也能够借助第一驱动磁铁620及第二驱动磁铁621各自的磁力使第一驱动磁铁620及第二驱动磁铁621各自返回到原来的位置的距离。由此,即使在相机装置3相对于相机装置3处于中立状态时的情况下的光轴1a的方向移动的情况下,也能够使一对第一驱动磁铁620及一对第二驱动磁铁621返回到原来的位置。
在可动单元10旋转时,位置检测磁铁650的位置根据可动单元10的旋转而变化,由此设置于印刷基板90的四个磁传感器92中作用于四个磁传感器92的磁力变化。四个磁传感器92检测由于位置检测磁铁650的旋转而作用的磁力变化,计算相对于轴1b、轴1c的二维旋转角度。四个磁传感器92与包含轴1b、1c的平面平行地配置于印刷基板90。此时,四个磁传感器92配置为,相对于可动单元10处于中立状态的情况下的光轴1a方向不与一对第一驱动磁铁620及一对第二驱动磁铁621中的任一个重叠。由此,一对第一驱动磁铁620的磁力及一对第二驱动磁铁621的磁力的影响变得较小,因此能够更准确地检测相机装置3(可动单元10)的旋转位置。另外,相机驱动装置1具有作为与四个磁传感器92不同的磁传感器且检测可动单元10(相机装置3)以光轴1a为中心的旋转的磁传感器。需要说明的是,检测以光轴1a为中心的旋转的传感器并不限定于磁传感器。检测以光轴1a为中心的旋转的传感器也可以为陀螺仪。
在此,一对第一驱动磁铁620作为吸附用磁铁发挥功能,在其与对置的第一磁轭710之间产生第一磁吸引力。另外,一对第二驱动磁铁621作为吸附用磁铁发挥功能,在其与对置的第二磁轭711之间也产生第二磁吸引力。在此,第一磁吸引力的矢量的方向与连结旋转的中心点460、第一磁轭710的中心位置及第一驱动磁铁620的中心位置的中心线平行。第二磁吸引力的矢量的方向与连结旋转的中心点460、第二磁轭711的中心位置及第二驱动磁铁621的中心位置的中心线平行。
另外,第一磁吸引力及第二磁吸引力成为固定单元20的松配合构件502相对于球体46的垂直阻力。另外,在可动单元10处于中立状态的情况下,可动单元10的磁吸引力成为中立状态时的相机装置3的光轴1a方向的合成矢量。第一磁吸引力、第二磁吸引力及合成矢量中力的平衡近似于平衡玩具的力学结构,从而可动单元10能够稳定地向三轴方向旋转。
在本实施方式中,上述的一对第一线圈单元52、一对第二线圈单元53、一对第一驱动磁铁620及一对第二驱动磁铁621构成驱动部30。
本实施方式的相机驱动装置1通过对一对驱动线圈720和一对驱动线圈721同时通电,从而能够使可动单元10二维地旋转(偏转、倾转)。另外,相机驱动装置1通过对一对驱动线圈730和一对驱动线圈731同时通电,从而也能够使可动单元10以光轴1a为中心旋转(滚转)。
在本实施方式中,如上所述,多个电缆被分为两个电缆束11(柔性扁平电缆)(参见图1B)。
电缆束11具有引入部110、接近部111、以及引出部112。
引入部110从第一连接器121(连接端)延伸,以从在相机装置3处于中立状态的情况下远离光轴1a的位置向中心点460接近的方式配置。
接近部111与引入部110连结,配置在最接近中心点460的位置。接近部111被夹在保持部44的前端部441与主体部43的侧壁431之间而保持于可动单元10。具体而言,接近部111的一部分即第一部位11a被夹在保持部44的前端部441与主体部43的侧壁431之间而固定于可动单元10。接近部111的剩余的部位即第二部位11b未被夹在保持部44的前端部441与主体部43的侧壁431之间,能够根据可动单元10的旋转方向而变形。
在对置的两个电缆束11中,对置的两个接近部111的距离L2比对置的两个第一驱动磁铁620(第二驱动磁铁621)的距离L1短(参见图7)。也就是说,接近部111设置在以中心点460为中心,以两个第一驱动磁铁620(第二驱动磁铁621)的距离L1为直径的圆周内。
通过使接近部111接近中心点460,由此在相机装置3处于中立状态的情况下的与光轴1a正交的方向上,能够使接近部111与固定部703的距离变长。由此,能够使由电缆束11(柔性部11c)的张力引起的驱动转矩的损失变小,因此能够实现相机装置3旋转时的省电化。
另外,接近部111的一部分被包括在包括以中心点460为中心的球体46的一部分且以相机装置3处于中立状态的情况下的光轴1a为垂线的平面上。
引出部112与接近部111(第二部位11b)连结,以远离中心点460的方式配置。从接近部111延伸设置的引出部112从中心点460朝向外方从可动单元10引出,引出部112的一部分由固定部703固定。在引出部112的前端部设置有上述的第二连接器122。
上述的接近部111的第二部位11b和引出部112的一部分构成柔性部11c。引出部112中的从与接近部111连结的部位到由固定部703固定的部位为止的部分包括在柔性部11c中。
固定部703以与一对突出部510的配置方向正交且相互对置的方式配置,因此柔性部11c在相对于连结棒501正交的方向上,在以中心点460为中心的圆周上等间隔地向外部引出(参见图1A)。由此,相机驱动装置1能够使可动单元10的中立状态下的相机装置3的姿态稳定。另外,相机驱动装置1能够使作用于可动单元10的各电缆束11的张力均匀。
柔性部11c在相对于连结棒501正交的方向上向外部引出。因此,在相机装置3处于中立状态的情况下的光轴1a的轴向上,能够使连结棒501的位置与引出位置大致相同。由此,能够降低相机驱动装置1的高度(相机装置3处于中立状态的情况下的光轴1a的轴向的长度)。另外,一对第一驱动磁铁620(第二驱动磁铁621)的配置位置、连结棒501的配置位置及电缆束11(柔性部11c)的引出位置分别不同,因此能够缩短一对第一驱动磁铁620(第二驱动磁铁621)的距离L1。
在柔性部11c中,以从接近部111的第二部位11b延伸设置的引出部112远离中心点460的方式折回电缆束11。然后,引出部112具有多个折回部位。具体而言,引出部112在以远离中心点460的方式折回电缆束11后,在光轴1a的轴向上以接近相机装置3的方式折回,进而向固定部703折回。也就是说,柔性部11c具有由接近部111的第二部位11b和引出部112构成的折回部位A1(连结部位)、通过引出部112折回而获得的两个折回部位A2、A3的总计三个折回部位。此时,电缆束11以电缆束11的宽度方向(电缆的排列方向)与轴1c平行的方式走线。
如上所述,电缆束11以电缆束11的宽度方向(电缆的排列方向)与轴1c平行的方式走线。因此,在可动单元10向倾转方向旋转的情况下,相对于电缆束11的位移量的应力小,因此致动器2能够使可动单元10向倾转方向顺畅地旋转。
由于柔性部11c具有多个折回部位,从而在柔性部11c中,在相机装置3处于中立状态的情况下的与光轴1a大致平行的部位存在于各折回部位。由于存在与光轴1a大致平行的部位,从而该部位容易根据相机装置3的旋转(特别是滚转方向及偏转方向的旋转)而扭曲,因此能够扩大相机装置3的旋转的可动区域。
在此,在处于中立状态的相机装置3的光轴1a的轴向上,与从可动单元10的旋转的中心点460到第一连接器121为止的距离(第一距离)相比,从中心点460到电缆束11向外部引出的引出位置为止的距离(第二距离)短。在此,在相机装置3处于中立状态的相机装置3的光轴1a的轴向上,从中心点460到第一连接器121为止的距离相当于从中心点460到电缆束11的两端中的与相机装置3电连接的端部处的连接端为止的距离。电缆束11被引出到外部的引出位置相当于上述的接近部111与引出部112的连接部位。另外,引出位置相当于接近部111与引出部112的连结部位,也就是说相当于上述的折回部位A1。即,第一距离是连结中心点460与将连接端的中心垂直投影到光轴1a而得到的投影点的距离。第二距离是连结中心点460与将折回部位A1的中心垂直投影到光轴1a而得到的投影点的距离。
在相机装置3处于中立状态的情况下的光轴1a的轴向上,通过缩短从中心点460到引出位置为止的距离,能够减小使相机装置3旋转时的电缆束11的扭曲的位移量。也就是说,能够以较小的力使相机装置3旋转(特别是向滚转方向及偏转方向旋转)。
(变形例)
以下,列举变形例。需要说明的是,以下说明的变形例能够与上述实施方式适当组合而应用。
在上述实施方式中,电缆束11构成为柔性扁平电缆,但不限定于该结构。电缆束11可以是将细线同轴电缆沿规定的方向排列而成的束,也可以是将包覆电缆沿规定的方向排列而成的束。也就是说,电缆束11只要在弯曲特性上具有各向异性即可。
在上述实施方式中,设为球体46嵌入并固定于松配合构件45的贯通孔451的结构,但不限定于该结构。球体46也可以是固定于松配合构件502的凹部506的结构。在该情况下,松配合构件45的贯通孔451的内周面相当于第一松配合面,从松配合构件502突出的球体46的凸状球面相当于第二松配合面。从松配合构件502突出的球体46的凸状球面(第二松配合面)以与松配合构件45的贯通孔451的内周面(第一松配合面)隔着微小的间隙嵌合的方式(松配合的方式)点接触或线接触。
柔性部11c设为在相对于连结棒501正交的方向上,在以中心点460为中心的圆周上等间隔地向外部引出的结构,但不限定于该结构。柔性部11c也可以配置为,不向外部引出,也就是说不从第一线圈单元52及第二线圈单元53的外表面向外侧引出(参见图8)。在该情况下,需要使电缆束11通过设置在固定单元20的主体部51的中央部位的贯通孔512。因此,在贯通孔512的周围的壁511上,在相机装置3处于中立状态的情况下的与光轴1a正交的方向上设置与电缆束11的数量对应的第一贯通孔513。在此,设置有两个第一贯通孔513。并且,在印刷基板90设置有与电缆束11的数量对应的第二贯通孔95。在此,设置有两个第二贯通孔95。电缆束11穿过第一贯通孔513及第二贯通孔95而配线。另外,在多个磁传感器92及位置检测磁铁650妨碍配线的情况下,可以将多个磁传感器92及位置检测磁铁650移设在其他的位置,也可以去除。
在上述各实施方式中,设为使电缆束11以电缆束11的宽度方向与轴1c平行的方式走线的结构,但不限定于该结构。也可以是使电缆束11以电缆束11的宽度方向与轴1b平行的方式走线的结构。也就是说,只要是使电缆束11以三轴的旋转方向中的除了滚转方向以外的一个旋转方向的轴(这里为轴1b或轴1c)与电缆束11的宽度方向平行的方式走线即可。
上述各实施方式的致动器2设为与相机装置3组合而成的结构,但不限定于该结构。致动器2只要是与激光指示器、投射仪等具有假想的轴(光轴)的装置(光学系装置)组合而成的结构即可。
(总结)
如上所说明的那样,第一方案的致动器(2)具备可动单元(10)、固定单元(20)、以及至少两个电缆束(11)。可动单元(10)保持光学系装置(相机装置3)。固定单元(20)以可动单元(10)能够旋转的方式支承可动单元。至少两个电缆束(11)分别在弯曲特性上具有各向异性。至少两个电缆束(11)分别在与光学系装置电连接的第一端部(第一连接器121)和与外部电路电连接的第二端部(第二连接器122)之间具有柔性部(11c)。至少两个电缆束(11)的柔性部(11c)分别在以处于中立状态的可动单元(10)的旋转的中心点(460)为中心的圆周上等间隔地配置。电缆束(11)具有引出位置。电缆束(11)在引出位置朝向远离中心点(460)的方向从可动单元(10)引出。在光学系装置的光轴(1a)的轴向上,与从中心点(460)到第一端部的连接端为止的距离相比,从中心点(460)到引出位置为止的距离短。
根据该结构,致动器(2)能够减小使光学系装置旋转时的电缆束(11)的扭曲的位移量。也就是说,能够以较小的力使光学系装置旋转。
第二方案的致动器(2)是在第一方案的基础上,电缆束(11)具有引入部(110)、接近部(111)、以及引出部(112)。引入部(110)与连接端连续,以从远离光轴(1a)的位置接近中心点(460)的方式配置。接近部(111)与引入部(110)连续,以最接近中心点(460)的方式配置而保持于可动单元(10)。引出部(112)与接近部(111)连续,以远离中心点(460)的方式配置,并包括于柔性部(11c)中。接近部(111)与引出部(112)的连结部位为引出位置。
根据该结构,致动器(2)中,电缆束(11)从接近中心点(460)的位置向外部引出,因此能够减小使光学系装置旋转时的电缆束(11)的扭曲的位移量。
第三方案的致动器(2)是在第二方案的基础上,接近部(111)具有固定于可动单元(10)的第一部位(11a)和能够根据可动单元(10)的旋转而变形且包括于柔性部(11c)的第二部位(11b)。
根据该结构,第二部位(11b)容易根据相机装置(3)的旋转扭曲,因此致动器(2)能够扩大相机装置(3)的旋转的可动区域。
第四方案的致动器(2)是在第二方案或第三方案的基础上,连结部位通过以引出部(112)远离中心点(460)的方式折回电缆束(11)而设置。引出部(112)具有多个折回部位。
根据该结构,在致动器(2)中,由于柔性部(11c)具有多个折回部位,从而该部位容易根据相机装置(3)的旋转而扭曲,因此能够扩大相机装置(3)的旋转的可动区域。
第五方案的致动器(2)是在第二方案至第四方案中任一个方案的基础上,进一步具备多个驱动磁铁(一对第一驱动磁铁620及一对第二驱动磁铁621)和多个驱动线圈单元(一对第一线圈单元52及一对第二线圈单元53)。多个驱动磁铁设置于可动单元(10),且相对于光轴(1a)而对置。多个驱动线圈单元设置于固定单元(20),且与多个驱动磁铁分别对置。可动单元(10)通过由多个驱动磁铁和多个驱动线圈单元进行的电磁驱动而相对于固定单元(20)旋转驱动。接近部(111)设置于以中心点(460)为中心且以对置的两个驱动磁铁的距离(L1)为直径的圆周的内侧。
根据该结构,致动器(2)中,由于使接近部(111)接近中心点(460),从而能够减小由电缆束(11)、特别是柔性部(11c)的张力引起的驱动转矩的损失。由此,致动器(2)能够实现光学系装置(相机装置3)的旋转时的省电化。
第六方案的致动器(2)在第一方案至第五方案中任一个方案的基础上,可动单元(10)具有第一松配合面(461)。固定单元(20)具有连结部(50)和支承连结部(50)的主体部(51)。连结部(50)具有与第一松配合面(461)点接触或线接触而松配合的第二松配合面(507),并将可动单元(10)支承为能够旋转。第一松配合面(461)及第二松配合面(507)中的一方具有凹部的内周面,第一松配合面(461)及第二松配合面(507)中的另一方具有至少一个凸状球面。
根据该结构,固定单元(20)能够枢轴支承可动单元(10)。因此,致动器(2)能够使可动单元(10)相对于固定单元(20)旋转。
第七方案的致动器(2)是在第六方案的基础上,连结部(50)具有直线形状的连结棒(501)。连结棒(501)的两端被固定于主体部(51)。
根据该结构,与使用十字形状的连结棒的情况相比,能够减小配置空间,因此能够实现致动器(2)的小型化。
第八的方案的致动器(2)是在第七方案的基础上,电缆束(11)的柔性部(11c)在相对于连结棒(501)正交的方向上从引出位置引出。
根据该结构,在相机装置(3)处于中立状态的情况下的光轴(1a)的轴向上,能够使连结棒(501)的位置与引出位置大致相同。由此,能够降低致动器(2)的高度(相机装置3处于中立状态的情况下的光轴1a的轴向的长度)。
第九的方案的相机驱动装置(1)具备第一方案至第八方案中任一方案的致动器(2)和作为光学系装置的相机装置(3)。
根据该结构,相机驱动装置(1)能够减小使相机装置(3)旋转时的电缆束(11)的扭曲的位移量。也就是说,能够以较小的力使相机装置(3)旋转。
附图标记说明:
1 相机驱动装置
1a 光轴
2 致动器
3 相机装置
10 可动单元
11 电缆束
11a 第一部位
11b 第二部位
11c 柔性部
20 固定单元
50 连结部
51 主体部
52 第一线圈单元(驱动线圈单元)
53 第二线圈单元(驱动线圈单元)
110 引入部
111 接近部
112 引出部
460 中心点
461 第一松配合面
501 连结棒
507 第二松配合面
620 第一驱动磁铁(驱动磁铁)
621 第二驱动磁铁(驱动磁铁)。

Claims (9)

1.一种致动器,其特征在于,具备:
可动单元,其保持光学系装置;
固定单元,其以所述可动单元能够旋转的方式支承所述可动单元;以及
至少两个电缆束,它们分别在弯曲特性上具有各向异性,
至少两个所述电缆束分别在与所述光学系装置电连接的第一端部和与外部电路电连接的第二端部之间具有柔性部,
至少两个所述电缆束的柔性部分别在以处于中立状态的所述可动单元的旋转的中心点为中心的圆周上等间隔地配设,
所述电缆束具有引出位置,
所述电缆束在所述引出位置朝向远离所述中心点的方向从所述可动单元引出,
在所述光学系装置的光轴的轴向上,与从所述中心点到所述第一端部的连接端为止的距离相比,从所述中心点到所述引出位置为止的距离短。
2.根据权利要求1所述的致动器,其特征在于,
所述电缆束具有:
引入部,其与所述连接端连续,以从远离所述光轴的位置接近所述中心点的方式配置;
接近部,其与所述引入部连续,以最接近所述中心点的方式配置而保持于所述可动单元;以及
引出部,其与所述接近部连续,以远离所述中心点的方式配置,并包括于所述柔性部中,
所述接近部与所述引出部的连结部位为所述引出位置。
3.根据权利要求2所述的致动器,其特征在于,
所述接近部具有固定于所述可动单元的第一部位和能够根据所述可动单元的旋转而变形且包括于所述柔性部的第二部位。
4.根据权利要求2或3所述的致动器,其特征在于,
所述连结部位通过以所述引出部远离所述中心点的方式折回所述电缆束而设置,
所述引出部具有多个折回部位。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的致动器,其特征在于,
所述致动器进一步具备:
多个驱动磁铁,它们设置于所述可动单元,且相对于所述光轴而对置;以及
多个驱动线圈单元,它们设置于所述固定单元,且与多个所述驱动磁铁分别对置,
所述可动单元通过由多个所述驱动磁铁和多个所述驱动线圈单元进行的电磁驱动而相对于所述固定单元旋转驱动,
所述接近部设置于以所述中心点为中心且以对置的两个所述驱动磁铁的距离为直径的圆周的内侧。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的致动器,其特征在于,
所述可动单元具有第一松配合面,
所述固定单元具有连结部和支承所述连结部的主体部,所述连结部具有与所述第一松配合面点接触或线接触而松配合的第二松配合面,并将所述可动单元支承为能够旋转,
所述第一松配合面及所述第二松配合面的一方具有凹部的内周面,所述第一松配合面及所述第二松配合面的另一方具有至少一个凸状球面。
7.根据权利要求6所述的致动器,其特征在于,
所述连结部具有直线形状的连结棒,
所述连结棒的两端被固定于所述主体部。
8.根据权利要求7所述的致动器,其特征在于,
所述电缆束的所述柔性部在相对于所述连结棒正交的方向上从所述引出位置引出。
9.一种相机驱动装置,其特征在于,具备:
权利要求1至8中任一项所述的致动器;以及
作为所述光学系装置的相机装置。
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