CN1940694A - 防振装置及使用它的相机装置 - Google Patents

Abstract

提供一种能够适当吸收筐体的振动，避免保持在筐体内部的支撑构件振动的防振装置及使用它的相机装置。在驱动器(3)上，支撑单臂状支撑臂(7)的一端部，并且在支撑臂(7)的另一端部侧悬挂并支撑作为支撑构件的相机模块(10)，在支撑臂(7)上，配置有振动检测元件(8)，能够检测与筐体(2)的振动联动而振动的支撑臂(7)的振动，振动检测元件(8)，若检测到支撑臂(7)的振动，则能够输出规定的电信号，驱动器(3)，能够对应于由筐体(2)的振动引起的支撑臂(7)的振动，控制从振动检测元件(8)输出的电信号变小。从而，即使筐体(2)振动，也能够防止作为支撑构件的相机模块(10)振动。

Description

防振装置及使用它的相机装置

技术领域

本发明涉及一种防振装置及使用它的相机装置，特别是涉及一种能够适当地防止手晃动等振动传递给相机模块的防振位置及使用它的相机装置。

背景技术

在图5中，根据专利文献1说明现有的防振装置及使用它的相机装置，现有的防振装置及使用它的相机装置，在筐体51的空腔内部支撑且内置有作为支撑构件的镜筒组件52。

上述镜筒组件52，包括：保持摄影镜头53的镜筒主体54、转动自如地支撑在镜筒组件52的独立转动构件55、在与镜筒组件52相互垂直的X、Y轴上进行转动驱动的作为防振装置的两个X轴驱动部、Y轴驱动部。

上述X轴驱动部，由固定在筐体51上的第1驱动马达56、由该第1驱动马达56的输出小齿轮56a驱动的齿轮列56b、由该齿轮列56b驱动且围绕Xo轴转动自如地配置的驱动轴56c和固定在该驱动轴56c上的驱动齿轮56d构成。

另外，Y轴驱动部，包括：固定在筐体51上的第2驱动马达57、由该第2驱动马达57的输出小齿轮57a驱动的齿轮列57b、由该齿轮列57b驱动且围绕Yo轴转动自如地配置的驱动轴57c和固定在该驱动轴57c上的驱动齿轮57d。

上述独立转动构件55，被转动自如地支撑在镜筒主体54的X轴上。并且，在独立转动构件55上，沿着通过X轴的圆弧形成有第1V槽58。该第1V槽58，抵接并支撑驱动轴56c的前端球面部(未图示)。

另外，在独立转动构件55上，沿第1V槽58，形成有以通过镜筒主体54的转动中心点G的轴为转动中心的平面齿轮(face gear)59。

并且，平面齿轮59与驱动齿轮56d啮合，若驱动齿轮56d转动，则镜筒主体54经由独立转动构件55，围绕与X轴正交的Y轴转动。

另外，在镜筒主体54上，在主体的上方部，沿以转动中心点G为中心且通过Y轴和光轴O的圆弧形成有第2V槽60。该第2V槽60，抵接并支撑驱动轴57c的前端球面部(未图示)。

另外，在镜筒主体54上，沿第2V槽60，形成有以X轴为齿轮转动中心的平面齿轮61。并且，平面齿轮61与驱动齿轮57d啮合，若驱动齿轮57d转动，则镜筒主体54围绕与Y轴正交的X轴转动。

这种现有的防振装置，能够对应于筐体51的振动，向水平或垂直方向转动驱动筐体主体54，矫正把持筐体51的操作者的手晃动。

专利文献1：特开平07-043769号公报

专利文献2：特开昭61-150580号公报

不过，现有的防振装置及使用它的相机装置，第1、第2驱动马达56、57的驱动力是经由具有多个齿轮的齿轮列56b、57b传递给镜筒主体54。并且，若各个齿轮列56b、57b的多个齿轮间产生齿隙，则存在伴随手晃动等造成的筐体51的振动，即使旋转驱动第1、第2驱动马达56、57，也不能把该旋转驱动迅速地传递到镜筒主体54，不能进行适当的手晃动的矫正之患。

另外，在把镜筒组件52小型化而应用于便携式电话等时，现有的防振装置，第1、第2驱动马达56、57及由多个齿轮构成的齿轮列56b、57b配置在周围，因而相机装置整体变得大型，难以应用于便携式电话等小型设备。

发明内容

本发明，即是为了鉴于上述这种状况而产生的，其目的在于提供一种能够适当吸收筐体的振动，避免保持在筐体内部的支撑构件振动的防振装置及使用它的相机装置。

作为用以解决上述目的的第1方面，本发明所涉及的防振装置，其特征在于，具备：支撑在筐体上的支撑构件、和固定在上述筐体上且能够振动驱动地支撑上述支撑构件的驱动器，在上述驱动器上，支撑单臂状支撑臂的一端部，并且在上述支撑臂的另一端部侧悬挂并支撑上述支撑构件，在上述支撑臂上，配置振动检测元件，该振动检测元件能够检测与上述筐体的振动联动而振动的上述支撑臂的振动，上述振动检测元件，若检测到上述支撑臂的上述振动，则能够输出规定的电信号，上述驱动器，能够对应于由上述筐体的振动引起的上述支撑臂的振动，控制从上述振动检测元件输出的上述电信号变小。

另外，作为用以解决上述目的的第2方面，其特征在于，上述驱动器，配置有磁铁和配置在与该磁铁对置的一侧的线圈，在上述线圈上单臂支撑上述支撑臂的上述一端部，对应于上述筐体的振动而从上述振动检测元件输出上述电信号，若控制部检测到上述电信号，则对应于上述电信号，从上述控制部对上述线圈通电规定电力，使上述线圈沿消除上述筐体的振动的方向振动。

另外，作为用以解决上述目的的第3方面，其特征在于，上述驱动器，具有：形成有由磁性材料构成且互相匹配的后轭和前轭，且内部为空腔状的框架，在该框架的上述后轭的内面固定上述磁铁，并且经由规定尺寸的间隙与上述磁铁对置配置上述线圈，上述线圈，至少下部端面侧由安装在上述框架的下方的侧板上的弹性构件支撑，能够沿与上述磁铁平行的方向振动。

另外，作为用以解决上述目的的第4方面，其特征在于，上述支撑构件具有相互对置的一个和另一个侧面，上述驱动器，至少分别固定在与上述一个侧面对置的一侧的上述筐体的一个部位和与上述另一个侧面对置的一侧的上述筐体的两个部位，利用各自配置在上述驱动器的上述振动检测元件，能够检测上述筐体的X轴方向及Y轴方向的振动。

另外，作为用以解决上述目的的第5方面，其特征在于，上述弹性构件由板弹簧构件构成，该板弹簧的至少一端部固定在上述框架的上述下方的侧板上，并且另一端部安装在上述线圈的上述下部端面。

另外，作为用以解决上述目的的第6方面，其特征在于，上述支撑臂被形成为，具有弹簧的板状，至少上述板状的一面上配置有上述振动检测元件。

另外，作为用以解决上述目的的第7方面，其特征在于，上述振动检测元件，由上述支撑臂的形成在至少上述一面的电阻体构成，若上述线圈振动，在上述支撑臂上发生挠曲，则对应于该支撑臂的挠曲，上述电阻体的电阻值发生变化，输出上述电信号。

另外，作为用以解决上述目的的第8方面，其特征在于，上述电阻体膜通过印刷而形成。

另外，作为用以解决上述目的的第9方面，其特征在于，上述电阻体为碳墨。

另外，作为用以解决上述目的的第10方面，其特征在于，在上述支撑构件上具有能够支撑在上述支撑臂的上述另一端部侧的支撑部，在上述支撑部上，夹着大于等于上述板状的上述支撑臂的厚度尺寸的间隙而形成有相互对置的球面部或圆弧部，在相互对置的上述球面部间或上述圆弧部间，夹持上述支撑臂的上述另一端部侧，上述支撑构件被支撑在上述支撑臂。

另外，作为用以解决上述目的的第11方面，其特征在于，具备：具有光学元件和摄像元件的相机模块、支撑该相机模块的筐体、固定在该筐体上能够振动驱动地支撑上述相机模块的驱动器，上述驱动器具有一端部被单臂状支撑的支撑臂，上述相机模块，悬挂在上述支撑臂的另一端部侧，在上述支撑臂上配置有振动检测元件，该振动检测元件能够检测对应于上述筐体的振动而发生的上述支撑臂的振动，上述驱动器，能够对应于上述支撑臂的振动，控制从上述振动检测元件输出的电信号变小，通过控制上述驱动器，使得能够防止上述筐体的振动传递给上述相机模块。

另外，作为用以解决上述目的的第12方面，其特征在于，上述相机模块和上述驱动器，内置于电子设备侧的壳体内部，上述驱动器直接固定在上述壳体上。

本发明的防振装置的支撑臂上，配置有振动检测元件，能够检测与筐体的振动联动而振动的支撑臂的振动，振动检测元件，若检测到支撑臂的振动，则能够输出规定的电信号，驱动器，能够对应于由筐体的振动引起的支撑臂的振动，控制从振动检测元件输出的电信号变小，因而防止筐体的振动向支撑构件传递。

从而，若支撑构件为相机模块时，则即使筐体振动，相机模块也不会振动。

另外，驱动器，配置有磁铁和配置在与该磁铁对置侧的线圈，在线圈上单臂支撑着支撑臂的一端部，对应于筐体的振动从振动检测元件输出电信号，若控制部检测到该电信号，则对应于电信号，从控制部对线圈通电规定电力，使线圈向消除筐体振动的方向振动，因而，能够可靠地防止筐体的振动向支撑构件传递。

另外，驱动器，具有：形成有由磁性材料构成且互相匹配的后轭和前轭，且内部为空腔状的框架，在该框架的后轭的内面固定磁铁，并且经由规定尺寸的间隙与磁铁对置配置线圈，线圈，至少下部端面侧由安装在框架的下方的侧板上的弹性构件支撑，能够沿与磁铁平行的方向振动，因此，能够有效利用磁铁的能量，使线圈高效且切实地振动。从而，线圈向消除筐体振动的方向振动，因而，能够可靠地防止筐体的振动向支撑构件传递。

另外，支撑构件具有相互对置的一个和另一个侧面，驱动器，至少分别固定在与一个侧面对置的一侧的筐体的一个部位和与另一个侧面对置一侧的筐体的两个部位，利用各自配置在驱动器的振动检测元件，能够检测筐体X轴方向及Y轴方向的振动，因此，能够可靠地检测到筐体在两个轴向的振动，可靠地防止支撑构件振动。

另外，弹性构件由板弹簧构件，该板弹簧的至少一端部固定在框架的下方的侧板上，并且另一端部安装在线圈的下部端面，因此，能够可靠地可振动地支撑线圈。另外，由具有弹性构件的弹簧构成，因此，能够防止线圈在板厚方向振动，能够使线圈高效地在单方向上振动。

另外，支撑臂形成为，具有弹簧的板状，至少板状的一面上配置振动检测元件，因此，振动检测元件能够可靠地检测支撑臂的振动。

另外，振动检测元件，由形成在支撑臂的至少一面的电阻体构成，若线圈振动，在支撑臂上发生挠曲，则对应于该支撑臂的挠曲，电阻体的电阻值发生变化，输出电信号，因此，能够由低成本的振动检测元件高性能地检测出振动。

另外，在支撑构件上具有能够支撑在支撑臂的另一端部侧的支撑部，在支撑部上，夹着大于等于板状的支撑臂的厚度尺寸的间隙而形成有相互对置的球面部或圆弧部，在相互对置的球面部间或圆弧部间，夹持支撑臂的另一端部侧，支撑构件被支撑在支撑臂，因此，与筐体的振动联动，支撑臂不执拗地平滑地挠曲，振动检测元件能够可靠地检测该挠曲。

另外，采用了本发明的防振装置的相机装置，具备：具有光学元件和摄像元件的相机模块、支撑该相机模块的筐体、固定在该筐体上能够振动驱动地支撑相机模块的驱动器，驱动器具有一端部被单臂状支撑的支撑臂，相机模块，悬挂在支撑臂的另一端部侧，在支撑臂上配置振动检测元件，该振动检测元件能够检测对应于筐体的振动而发生的支撑臂的振动，驱动器，能够对应于支撑臂的振动，控制从振动检测元件输出的电信号变小，通过控制驱动器，使得能够防止筐体的振动传递给相机模块，因此，若把持相机装置的操作者发生手晃动等，则驱动器能够吸收该手晃动，防止相机模块的振动。从而，能够拍摄没有模糊等的高清晰的图像。

另外，相机模块和驱动器，内置于电子设备侧的壳体内部，驱动器直接安装在壳体上，因此，可把筐体兼用作壳体，能够削减部件件数，能够提供可薄型化的相机装置。

附图说明

图1是说明本发明的第1实施方式的立体图。

图2是图1的要部截面图。

图3是说明本发明的防振装置的驱动器的立体图。

图4是说明本发明的第2实施方式的概略图。

图5是现有的防振装置及使用它的相机装置的立体图。

图中，1-第1实施方式的防振装置，2-筐体，3-驱动器，4-框架，4a-后轭，4b-前轭，4c-上部侧板，4d-下部侧板，5-磁铁，6-线圈，6a-上部端面，6b-下部端面，7-支撑臂，7a-另一端部，8-振动检测元件，9-弹性构件，9a-一端部，9b-另一端部，10-相机模块，11-镜头，12-镜筒部，13-基板，14-支撑部，14a-圆弧部，15-第2实施方式的防振装置，16-电子设备，16a-壳体。

用以实施发明的最佳方式

以下，根据附图对本发明的防振装置及使用它的相机装置进行说明。

图1是说明本发明的第1实施方式的立体图，图2是图1的要部截面图，

图3是说明本发明的防振装置的驱动器的立体图，图4是说明本发明的第2实施方式的概略图。

首先，本发明的第1实施方式的防振装置1，如图1、图2所示，在最下部配置有由树脂材料等构成、外形大致矩形状的筐体2，该筐体2上，贯通形成有比后述的相机模块10的基板13大的开口2a。

在上述筐体2的图1左右端部，固定有驱动器3，该驱动器3，固定在与后述的作为支撑构件的相机模块10的图1左侧的一侧面对置的一侧的筐体2的一个部位，固定在与相机模块10的图1右侧的另一侧面对置的一侧的筐体2的两个部位。

由于各驱动器3，为相同构成，因此，以图2所示的固定在筐体2左侧的为例进行说明。上述驱动器3，通过由铁板等磁性材料构成且互相匹配的后轭4a和与该后轭4a保持规定间隙而匹配的前轭4b、上部侧板4c、下部侧板4d形成内部为空腔状的框架4，被固定在筐体2上。

另外，在上述后轭4a的内面，用粘合剂固定有以规定厚度和大小形成大致矩形状的由永久磁铁构成的磁铁5。上述磁铁5，如图3所示地被磁化为，例如上部侧为N极、下部侧为S极。

另外，与磁铁5经由规定间隙对置配置有线圈6，在该线圈6的中心部分，单臂支撑具有弹性的形成为板状的支撑臂7的一端部(图示左端部)，另一端部7a(图示右端部)侧成为自由端状。

并且，单臂支撑在线圈6的支撑臂7，自由端状的另一端部7a侧从贯通形成于框架4的前轭4b上的贯通孔4e中贯通插入，以规定长度突出到框架4外部。

在上述支撑臂7上，至少一面(例如上面)上，形成有由印刷有碳墨的电阻体构成的振动检测元件8。上述振动检测元件8，可以形成在支撑臂7的另一面或者一面和另一面两面。

另外，线圈6，如图3所示，以规定厚度缠绕成大致矩形状的形状，上部端面6a和下部端面6b的两端面，由弹性构件9、9支撑，能够振动。上述弹性构件9、9，将板弹簧弯折成大致V字状，一端部9a用粘合剂等固定在框架4上部和下部的侧板4c、4d上，另一端部9b用粘合剂等固定在线圈6上部和下部的端面6a、6b。

从而，驱动器3，通过向线圈6通以规定电力而发生的磁通对磁铁5的磁通产生作用，从而，使线圈6克服弹性构件9、9的推顶力而高效地按图3所示的箭头A、B的上下方向振动。

即，支撑在由板弹簧构成的弹性构件9、9的线圈6，不会发生在与箭头A、B方向正交的图示水平方向(线圈6的板厚方向)上扭转振动这样的效率差的振动。

如此构成的驱动器3，在筐体2的图示左侧的一个部位和图示右侧的两个部位共计固定有三个，因此，能够检测筐体2的X轴方向和Y轴方向的振动。

另外，使用本发明的防振装置1的相机装置，在三个驱动器3的支撑臂7的另一端部7a，分别悬空状悬挂有作为支撑构件的数码相机等的相机模块10。

上述相机模块10具有：规定口径的镜头11、支撑该镜头11的镜筒部12、载置该镜筒部1而进行固定2的由规定厚度的硬质印刷电路板构成的基板13，在与镜头11对置部分的基板13上，配置CCD等摄像元件(未图示)。

另外，在基板13的图示左右的端部侧，在与各驱动器3对置的位置，分别固定有支撑部14。

在上述支撑部14上，如图2所示，形成有圆弧部14a、14a，夹着大于等于板状支撑臂7厚度尺寸的尺寸的间隙而相互对置，在相互对置的圆弧部14a、14a间，夹持着支撑臂7的另一端部7a侧。

从而，在支撑臂7上悬空状悬挂着作为支撑构件的相机模块10。

上述支撑部14的圆弧部14a的形状，不限定于圆弧状，也可以是形成球面状的球面部(未图示)。

即，支撑臂7，其另一端部7a侧被夹持在支撑部14的圆弧部14a间或球面部间，悬挂着作为支撑构件的相机模块10。

把上述支撑臂7支撑在圆弧部14a或球面部上，因而，即使筐体2振动而对支撑臂7施加内部应力，也能够使支撑臂7对应于该内部应力，不产生反作用地平滑地挠曲，即使是筐体2的细微振动，振动检测元件也能够高精度地检测到该振动。

这种使用了本发明的防振装置1的相机装置，如果由于把持相机装置的操作者的手晃动等而使筐体2振动，则对应于该筐体2的振动，在支撑臂7上发生挠曲。

对应于该支撑臂7上发生的挠曲量，振动检测元件8的电阻值发生变化，该电阻值的变化作为电信号向控制部输出(未图示)。并且，对应于输入到控制部的来自振动检测元件8的电信号，控制对线圈6通电的电量。

由此，线圈6向消除传递到作为支撑构件的相机模块10的筐体2的振动的方向振动，防止筐体2的振动传递给相机模块10。

即，驱动器3可控制为，对应于由于筐体2振动而产生的支撑臂7的振动，减小从振动检测元件8输出的电信号。从而，即使由于把持相机装置的操作者的手晃动等而使筐体2振动，利用驱动器3也可使作为支撑构件的相机模块10不振动。

另外，本发明的第2实施方式的防振装置15，如图4所示，在作为支撑构件的相机模块10的X轴方向的相互对置的两个部位和Y轴方向的一个部位把驱动器3固定在筐体2上，把该筐体2安装在便携式电话等电子设备16侧的壳体16a内部。

根据这种第2实施方式，扩大了驱动器3的安装位置的自由度，设计变得容易。

还有，本发明的第2实施方式中，如图4所示，把安装有各驱动器3的筐体2，安装在便携式电话等电子设备16侧的壳体16a内部，不过，也可以不采用筐体2，把各驱动器3直接安装在壳体16a上。从而，不需要筐体2，能够削减部件数。

另外，本实施方式中，用相机模块10说明了支撑防振装置1的支撑构件，不过，除了相机模块10以外，也可以支撑便携式游戏机等的显示器(未图示)。

于是，由于在防振装置1上支撑显示器，因而在操作者把持便携式游戏机等的筐体的状态，操作操作按钮等时，即使筐体振动，显示器也不会振动，能够制作视觉辨认度优越的便携式游戏机。

另外，对驱动器3的框架4，以四面由侧板包围、图示面前侧和里侧被开放的结构进行了说明，不过，也可以是由侧板包围整个外周，密闭内部的磁铁5及线圈6的结构。从而，能够减少尘埃等窜入框架4内部。

另外，用电阻体说明了振动检测元件8，不过，振动检测元件8也可以为能够检测支撑臂7的振动的加速度的加速度传感器。

另外，对线圈6，以由弹性构件9支撑上部端面6a和下部端面6b双方的结构进行了说明，不过，弹簧构件9也可以为至少支撑下部端面6b的结构。

另外，对弹性构件9，以形成V字状的结构进行了说明，不过，也可以为平板状。

Claims (12)

1.一种防振装置，其特征在于，

具备：支撑在筐体上的支撑构件、和固定在上述筐体上且能够振动驱动地支撑上述支撑构件的驱动器，在上述驱动器上，支撑单臂状支撑臂的一端部，并且在上述支撑臂的另一端部侧悬挂并支撑上述支撑构件，在上述支撑臂上，配置振动检测元件，该振动检测元件能够检测与上述筐体的振动联动而振动的上述支撑臂的振动，上述振动检测元件，若检测到上述支撑臂的上述振动，则能够输出规定的电信号，

上述驱动器，能够对应于由上述筐体的振动引起的上述支撑臂的振动，控制从上述振动检测元件输出的上述电信号变小。

2.根据权利要求1所述的防振装置，其特征在于，

上述驱动器，配置有磁铁和配置在与该磁铁对置的一侧的线圈，在上述线圈上单臂支撑上述支撑臂的上述一端部，对应于上述筐体的振动而从上述振动检测元件输出上述电信号，若控制部检测到上述电信号，则对应于上述电信号，从上述控制部对上述线圈通电规定电力，使上述线圈沿消除上述筐体的振动的方向振动。

3.根据权利要求2所述的防振装置，其特征在于，

上述驱动器，具有：形成有由磁性材料构成且互相匹配的后轭和前轭，且内部为空腔状的框架，在该框架的上述后轭的内面固定上述磁铁，并且经由规定尺寸的间隙与上述磁铁对置配置上述线圈，上述线圈，至少下部端面侧由安装在上述框架的下方的侧板上的弹性构件支撑，能够沿与上述磁铁平行的方向振动。

4.根据权利要求1所述的防振装置，其特征在于，

上述支撑构件具有相互对置的一个和另一个侧面，上述驱动器，至少分别固定在与上述一个侧面对置的一侧的上述筐体的一个部位和与上述另一个侧面对置的一侧的上述筐体的两个部位，利用各自配置在上述驱动器的上述振动检测元件，能够检测上述筐体的X轴方向及Y轴方向的振动。

5.根据权利要求3所述的防振装置，其特征在于，

上述弹性构件由板弹簧构件构成，该板弹簧的至少一端部固定在上述框架的上述下方的侧板上，并且另一端部安装在上述线圈的上述下部端面。

6.根据权利要求1所述的防振装置，其特征在于，

上述支撑臂被形成为，具有弹簧的板状，至少上述板状的一面上配置有上述振动检测元件。

7.根据权利要求6所述的防振装置，其特征在于，

上述振动检测元件，由形成在上述支撑臂的至少上述一面的电阻体构成，若上述线圈振动，在上述支撑臂上发生挠曲，则对应于该支撑臂的挠曲，上述电阻体的电阻值发生变化，输出上述电信号。

8.根据权利要求7所述的防振装置，其特征在于，

上述电阻体膜通过印刷而形成。

9.根据权利要求7所述的防振装置，其特征在于，

上述电阻体为碳墨。

10.根据权利要求6所述的防振装置，其特征在于，

在上述支撑构件上具有能够支撑在上述支撑臂的上述另一端部侧的支撑部，在上述支撑部上，夹着大于等于上述板状的上述支撑臂的厚度尺寸的间隙而形成有相互对置的球面部或圆弧部，在相互对置的上述球面部间或上述圆弧部间，夹持上述支撑臂的上述另一端部侧，上述支撑构件被支撑在上述支撑臂。

11.一种相机装置，其特征在于，

具备：具有光学元件和摄像元件的相机模块、支撑该相机模块的筐体、固定在该筐体上能够振动驱动地支撑上述相机模块的驱动器，上述驱动器具有一端部被单臂状支撑的支撑臂，上述相机模块，悬挂在上述支撑臂的另一端部侧，在上述支撑臂上配置有振动检测元件，该振动检测元件能够检测对应于上述筐体的振动而发生的上述支撑臂的振动，上述驱动器，能够对应于上述支撑臂的振动，控制从上述振动检测元件输出的电信号变小，通过控制上述驱动器，使得能够防止上述筐体的振动传递给上述相机模块。

12.根据权利要求11所述的相机装置，其特征在于，

上述相机模块和上述驱动器，内置于电子设备侧的壳体内部，上述驱动器直接固定在上述壳体上。

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