JP2019128448A - Optical unit with tremor correction function - Google Patents
Optical unit with tremor correction function Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019128448A JP2019128448A JP2018009774A JP2018009774A JP2019128448A JP 2019128448 A JP2019128448 A JP 2019128448A JP 2018009774 A JP2018009774 A JP 2018009774A JP 2018009774 A JP2018009774 A JP 2018009774A JP 2019128448 A JP2019128448 A JP 2019128448A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- stator
- camera
- axis
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、光学素子および撮像素子を有するカメラ部を、揺動、回転させて撮像画像の振れ補正を行う振れ補正機能付き光学ユニットに関する。 The present invention relates to an optical unit with a shake correction function that performs shake correction of a captured image by swinging and rotating a camera unit having an optical element and an image pickup element.
走行する車両やドローンなどの移動体に搭載されて撮像を行う光学ユニットの中には撮像画像の揺れを補正する振れ補正機能を備えるものがある。このような振れ補正機能付き光学ユニットでは、カメラ部を、光軸回りに回転させてローリング補正を行うとともに、第1軸と直交する軸回りに回転させてピッチング(縦揺れ)補正またはヨーイング(横揺れ)補正を行う。 Some optical units that are mounted on a moving vehicle such as a traveling vehicle or a drone and perform imaging have a shake correction function that corrects shaking of a captured image. In such an optical unit with shake correction function, the camera unit is rotated about the optical axis to perform rolling correction, and rotated about an axis orthogonal to the first axis to perform pitching correction or yawing (horizontal movement). Shake) Make corrections.
特許文献1には、カメラ部を互いに直交する第1軸回りおよび第2軸回りに回転させる光学ユニットが記載されている。同文献の光学ユニットは、カメラ部を第1軸回りに回転させる第1モータと、カメラ部を第2軸回りに回転させる第2モータと、を有する。第1モータは磁石を備えるロータと、コイルを備えるステータとを備える。第2モータは磁石を備えるロータと、コイルを備えるステータとを備える。カメラ部は第1モータのロータに接続されている。第1モータのステータは接続フレームを介して第2モータのロータに固定されている。第2モータのステータは当該光学ユニットを搭載する被搭載物に固定される。第1モータを駆動すると、カメラ部が第1軸回りに回転する。第2モータを駆動すると、第1モータおよびカメラ部が第2軸線回りに回転する。すなわち、第2モータを駆動すると、第2モータのステータと、第1モータおよびカメラ部が第2軸線回りで相対回転する。
特許文献1の光学ユニットでは、第1モータの第1ステータ(コイル)、第2モータの第2ステータ(コイル)、および、カメラ部の撮像素子に電力を供給する必要がある。ここで、第1モータの第1ステータ、第2モータの第2ステータ、および、カメラ部のそれぞれに給電線を接続すると、電力供給系が3系統となるので、製造時に給電線の取り回しが煩雑になるという問題がある。
In the optical unit of
このような問題に対し、第1モータの第1ステータと第2モータの第2ステータとの間をフレキシブルプリント基板等の接続部材で電気的に接続しておき、第1モータのステータおよび第2モータステータの一方にのみ給電線を接続することが考えられる。このようにすれば、一方のモータのステータには、給電線を介して、電力を供給できる。他方のモータのステータには、給電線および接続部材(フレキシブルプリント基板)を介して、電力を供給する。カメラ部には、別の給電線を接続して直接電力を供給できる。これにより、光学ユニットの電力供給系が2系統となるので、給電線の取り回しが容易となる。 For such a problem, the first stator of the first motor and the second stator of the second motor are electrically connected by a connecting member such as a flexible printed circuit board, and the stator of the first motor and the second stator. It is conceivable to connect a feeder to only one of the motor stators. If it does in this way, electric power can be supplied to the stator of one motor via a feeder. Power is supplied to the stator of the other motor via a feeder and a connection member (flexible printed circuit board). The camera unit can be directly supplied with power by connecting another power supply line. As a result, since the power supply system of the optical unit becomes two systems, the management of the feeders becomes easy.
しかし、特許文献1の光学ユニットでは、第2モータを駆動したときに、第1モータのステータと第2モータのステータとが相対回転する。従って、第1モータのステータと第2モータのステータとを接続部材で接続した場合には、接続部材によって第1モータのステータと第2モータのステータとの相対回転が阻害される可能性がある。
However, in the optical unit of
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、相対回転する第1モータのステータと第2モータのステータとを電気的に接続することなく、第1モータ、第2モータ、および、カメラ部への電力供給系を2系統にすることができる振れ補正機能付き光学ユニットを提供することにある。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a first motor, a second motor, and a camera unit without electrically connecting the stator of the first motor and the stator of the second motor that rotate relative to each other. It is an object of the present invention to provide an optical unit with a shake correction function capable of providing two power supply systems.
上記課題を解決するために、本発明に係る振れ補正機能付き光学ユニットは、光学素子および撮像素子を有するカメラ部と、コイルを備えるステータおよび第1軸回りに回転するロータを有する第1モータと、前記第1モータおよびカメラ部を支持する支持体と、前記支持体を、前記第1軸と垂直な平面上にある第2軸回りに回転させるための第2モータと、を有し、前記ロータは、前記支持体に固定され、前記カメラ部は、前記ステータに固定され、前記カメラ部および前記ステータは、前記支持体に対して相対回転する可動体を構成していることを特徴とする。 In order to solve the above problems, an optical unit with a shake correction function according to the present invention includes a camera unit having an optical element and an image pickup element, a stator having a coil, and a first motor having a rotor rotating around a first axis. A support for supporting the first motor and the camera unit, and a second motor for rotating the support around a second axis on a plane perpendicular to the first axis, The rotor is fixed to the support, the camera unit is fixed to the stator, and the camera unit and the stator constitute a movable body that rotates relative to the support. .
本発明によれば、カメラ部は第1モータのステータに固定されているので、第1モータのステータとカメラ部とは相対回転しない。従って、カメラ部と第1モータのステータとの間は、これらの相対回転を考慮することなく、接続部材を用いて電気的に接続できる。よって、カメラ部と第1モータのステータとを接続部材で電気的に接続しておき、カメラ部および第1モータのステータの一方に給電線を接続すれば、カメラ部および第1モータのステータの一方には、給電線を介して、電力を供給できる。また、カメラ部および第1モータのステータの他方には、給電線および接続部材を介して、電力を供給できる。そして、第2モータには別の給電線を接続して直接電力を供給すれば、電力供給系を2系統にすることができる。また、このようにすれば、相対回転する第1モータのステータと第2モータのステータとの間に接続部材を備える必要がないので、接続部材によってこれらの相対回転が阻害されることがない。 According to the present invention, since the camera unit is fixed to the stator of the first motor, the stator of the first motor and the camera unit do not rotate relative to each other. Therefore, the camera unit and the stator of the first motor can be electrically connected by using the connecting member without considering the relative rotation. Therefore, if the camera unit and the stator of the first motor are electrically connected by a connecting member, and a power supply line is connected to one of the camera unit and the stator of the first motor, the stator of the camera unit and the first motor is connected. Power can be supplied to one side via a feeder line. In addition, power can be supplied to the other of the camera unit and the stator of the first motor via the feed line and the connection member. Then, if another power supply line is connected to the second motor and power is directly supplied, the power supply system can be divided into two systems. In addition, since it is not necessary to provide a connection member between the stator of the first motor and the stator of the second motor that rotate relative to each other in this way, the relative rotation is not hindered by the connection member.
本発明において、前記カメラ部と前記ステータとを電気的に接続する接続部材を備えることが望ましい。カメラ部と第1モータのステータとは相対回転しないので、これらの間を基板やコネクタなどの接続部材によって電気的に接続することが容易である。 In the present invention, it is desirable to provide a connection member that electrically connects the camera unit and the stator. Since the camera unit and the stator of the first motor do not rotate relative to each other, it is easy to electrically connect between them by a connection member such as a substrate or a connector.
本発明において、前記第1軸は、前記光学素子の光軸と平行、または、前記光軸と一致しているものとすることができる。このようにすれば、第1モータの駆動により、カメラ部を光軸に沿った第1軸回りに回転させるローリング補正を行うことができる。一方、第2モータの回転により、カメラ部を光軸と垂直な平面上にある第2軸回りに回転させてピッチング(縦揺れ)補正またはヨーイング(横揺れ)補正を行うことができる。 In the present invention, the first axis may be parallel to the optical axis of the optical element or coincide with the optical axis. In this way, it is possible to perform rolling correction that rotates the camera unit around the first axis along the optical axis by driving the first motor. On the other hand, with the rotation of the second motor, the camera unit can be rotated around the second axis on a plane perpendicular to the optical axis to perform pitching (pitch) correction or yawing (rolling) correction.
本発明において、前記カメラ部を前記ステータに固定するための固定部材を有し、前記ステータは、前記第1軸と直交して前記コイルが固定されたステータ基板を備え、前記カメラ部は、前記光学素子の光軸と直交する基板表面を有し当該基板表面に前記撮像素子が実装されたカメラ基板を備え、前記カメラ基板は、前記ステータ基板と隙間を開けて平行に配置され、前記固定部材を介して前記ステータ基板に固定されているものとすることができる。このようにすれば、カメラ部を第1モータのステータに固定することが容易となる。また、このようにすれば、カメラ基板とステータ基板との間に隙間が設けられるので、撮像素子からの熱およびコイルからの熱を放出しやすい。 In the present invention, the camera unit includes a fixing member for fixing the camera unit to the stator, and the stator includes a stator substrate on which the coil is fixed orthogonal to the first axis, and the camera unit includes the A camera substrate having a substrate surface orthogonal to the optical axis of the optical element and having the imaging device mounted on the substrate surface, the camera substrate being arranged in parallel with the stator substrate with a gap therebetween, and the fixing member It can be fixed to the said stator board | substrate via. In this way, it becomes easy to fix the camera unit to the stator of the first motor. In this case, since a gap is provided between the camera substrate and the stator substrate, it is easy to release heat from the image sensor and heat from the coil.
本発明において、前記コイルは、前記第1軸に沿った方向で、前記ステータ基板と前記カメラ基板との間に位置するものとすることができる。このようにすれば、カメラ基板とステータ基板との間に設けた隙間にコイルを配置できるので、カメラ部と第1モータとを光軸方向(第1軸に沿った方向)で小型にできる。 In the present invention, the coil may be positioned between the stator substrate and the camera substrate in a direction along the first axis. In this way, since the coil can be arranged in the gap provided between the camera substrate and the stator substrate, the camera unit and the first motor can be reduced in size in the optical axis direction (direction along the first axis).
本発明において、前記コイルは、前記第1軸に沿った方向で、前記ステータ基板の前記カメラ基板とは反対側に位置するものとすることができる。このようにすれば、ステータ基板とカメラ基板との間にコイルなどが存在しないので、製造時に、ステータ基板とカメラ基板とを固定する固定作業が容易である。 In the present invention, the coil may be located on the opposite side of the stator substrate from the camera substrate in a direction along the first axis. In this case, since no coil or the like exists between the stator substrate and the camera substrate, the fixing operation for fixing the stator substrate and the camera substrate is easy at the time of manufacture.
本発明において、前記接続部材は、前記ステータ基板と前記カメラ基板とを接続するコネクタを備え、前記コネクタは、前記固定部材を兼ねているものとすることができる。このようにすれば、部品点数を削減できる。 In the present invention, the connection member may include a connector for connecting the stator substrate and the camera substrate, and the connector may also serve as the fixing member. In this way, the number of parts can be reduced.
本発明において、前記カメラ部と前記第1モータとは、前記光軸方向に配列されており、前記支持体は、前記光軸方向で前記第1モータの前記カメラ部とは反対側に位置して前記光軸と直交する直交方向に延びる底板部と、前記底板部の前記直交方向の両端部分から前記カメラ部の側に向かって延びる一対の側板部と、を有し、前記ロータは、前記底板部に固定され、前記一対の側板部は、前記直交方向で前記第1モータを間に挟んだ両側に位置し、前記第2軸は、前記一対の側板部を通過するものとすることができる。このようにすれば、ロータを支持体に固定することが容易である。また、支持体によって第1モータを3方向から囲んで、保護できる。 In the present invention, the camera unit and the first motor are arranged in the optical axis direction, and the support is located on the opposite side of the camera unit of the first motor in the optical axis direction. A bottom plate portion extending in an orthogonal direction orthogonal to the optical axis, and a pair of side plate portions extending from both end portions of the bottom plate portion in the orthogonal direction toward the camera portion, and the rotor includes It is fixed to the bottom plate, the pair of side plates are positioned on both sides of the first motor in the orthogonal direction, and the second shaft passes through the pair of side plates. it can. In this way, it is easy to fix the rotor to the support. In addition, the support can surround and protect the first motor from three directions.
本発明において、前記第2軸は、前記光学素子の光軸と平行、または、前記光軸と一致しているものとすることができる。このようにすれば、第1モータの駆動により、カメラ部を光軸と垂直な平面上にある第2軸回りに回転させてピッチング(縦揺れ)補正またはヨーイング(横揺れ)補正を行うことができる。また、第2モータの駆動により、カメラ部を光軸と平行、または、光軸と一致する第1軸回りに回転させてローリング補正を行うことができる。 In the present invention, the second axis may be parallel to the optical axis of the optical element or coincide with the optical axis. According to this configuration, the camera unit is rotated about the second axis on a plane perpendicular to the optical axis by driving the first motor to perform pitching correction or yawing correction. it can. In addition, by driving the second motor, rolling correction can be performed by rotating the camera unit in parallel with the optical axis or around a first axis that coincides with the optical axis.
本発明において、前記カメラ部を前記ステータに固定するための固定部材を有し、前記ステータは、前記光軸に沿って延びて前記コイルが固定されたステータ基板を備え、前記カメラ部は、前記光軸と直交する基板表面を有し当該基板表面に沿って前記撮像素子が実装されたカメラ基板を備え、前記カメラ基板は、前記ステータ基板と垂直に配置され、前記固定部材を介して前記ステータ基板に固定されているものとすることができる。このようにすれば、第1軸を光軸と直交させることが容易である。また、カメラ基板とステータ基板とが直交するので、撮像素子からの熱およびコイルからの熱を放出しやすい。 In the present invention, the camera includes a fixing member for fixing the camera unit to the stator, the stator includes a stator substrate extending along the optical axis and having the coil fixed thereto, and the camera unit includes the stator substrate A camera substrate having a substrate surface perpendicular to the optical axis and having the imaging device mounted along the substrate surface, the camera substrate being disposed perpendicular to the stator substrate, and the stator being interposed via the fixing member It can be fixed to the substrate. In this way, it is easy to make the first axis orthogonal to the optical axis. Further, since the camera substrate and the stator substrate are orthogonal to each other, the heat from the imaging element and the heat from the coil are easily released.
本発明において、前記接続部材は、前記ステータ基板と前記カメラ基板とを接続するコネクタを備え、前記コネクタは、前記固定部材を兼ねているものとすることができる。このようにすれば、部品点数を削減できる。 In the present invention, the connection member may include a connector for connecting the stator substrate and the camera substrate, and the connector may also serve as the fixing member. In this way, the number of parts can be reduced.
本発明において、前記カメラ部と前記第1モータとは、前記光軸方向に配列されており、前記支持体は、前記光軸方向で前記第1モータの前記カメラ部とは反対側に位置して前記光軸と直交する直交方向に延びる底板部と、前記底板部の前記直交方向の両端部分から前記カメラ部の側に向かって延びる一対の側板部と、を有し、前記ロータは、前記一対の側板部の間に位置して当該一対の側板部に固定され、前記第1軸は、前記一対の側板部を通過し、前記第2軸は、前記底板部を通過するものとすることができる。このようにすれば、ロータを支持体に固定することが容易である。また、支持体によって第1モータを3方向から囲んで、保護できる。 In the present invention, the camera unit and the first motor are arranged in the optical axis direction, and the support is located on the opposite side of the camera unit of the first motor in the optical axis direction. A bottom plate portion extending in an orthogonal direction orthogonal to the optical axis, and a pair of side plate portions extending from both end portions of the bottom plate portion in the orthogonal direction toward the camera portion, and the rotor includes It is located between the pair of side plate portions and is fixed to the pair of side plate portions, the first shaft passes through the pair of side plate portions, and the second shaft passes through the bottom plate portion. Can. In this way, it is easy to fix the rotor to the support. In addition, the support can surround and protect the first motor from three directions.
本発明において、前記カメラ部および前記第1モータの一方に接続された一本のケーブルを備え、前記カメラ部への電力の供給、前記第1モータへの電力の供給、および、前記撮像素子から外部への映像信号の送信を前記一本のケーブルを介して行うことが望ましい
。このようにすれば、カメラ部および第1モータのステータの一方には、給電線を介して、電力を供給できる。また、カメラ部および第1モータのステータの他方には、給電線および接続部材を介して、電力を供給できる。
In the present invention, the camera unit and a single cable connected to one of the first motor are provided, and supply of power to the camera unit, supply of power to the first motor, and the imaging device It is desirable to transmit the video signal to the outside via the single cable. If it does in this way, electric power can be supplied to one of a camera part and the stator of a 1st motor via a feeder. Moreover, electric power can be supplied to the other of the camera unit and the stator of the first motor via a feeder line and a connecting member.
本発明において、前記ケーブルは、前記カメラ部に接続されており、前記カメラ部は、前記ケーブルを介して映像信号を送信するための通信制御部を備え、前記通信制御部は、前記映像信号をシリアル信号として送信するシリアライザを備えることが望ましい。このようにすれば、カメラ基板とケーブルが接続された外部の装置との間で、シリアル通信を行うことができる。 In the present invention, the cable is connected to the camera unit, and the camera unit includes a communication control unit for transmitting a video signal via the cable, and the communication control unit transmits the video signal. It is desirable to have a serializer that transmits as a serial signal. In this way, serial communication can be performed between the camera substrate and an external device to which the cable is connected.
本発明において、前記可動体の重心は、前記第1軸と重なることが望ましい。このようにすれば、可動体の姿勢を維持するための必要トルクは、回転時の摩擦などの機械的損失(いわゆる、軸ロス)より大きなトルクであればよい。よって、可動体の傾きを補正する際に第1モータとして、トルクの大きなモータを用いる必要がなく、小型のモータで可動体の姿勢を維持できる。 In the present invention, it is desirable that the center of gravity of the movable body overlaps the first axis. In this case, the required torque for maintaining the posture of the movable body may be a torque larger than mechanical loss (so-called axis loss) such as friction during rotation. Therefore, when correcting the tilt of the movable body, it is not necessary to use a motor with a large torque as the first motor, and the posture of the movable body can be maintained with a small motor.
本発明において、前記カメラ部、第1モータ、前記支持体および前記第2モータのロータは、前記第2モータのステータに対して相対回転する第2の可動体を構成しており、前記第2の可動体の重心は、前記第2軸と重なることが望ましい。このようにすれば、第2の可動体の姿勢を維持するための必要トルクは、回転時の摩擦などの機械的損失(いわゆる、軸ロス)より大きなトルクであればよい。よって、第2の可動体の傾きを補正する際に第2モータとして、トルクの大きなモータを用いる必要がなく、小型のモータでカメラ部および第1モータを支持する支持体の姿勢を維持できる。 In the present invention, the camera unit, the first motor, the support, and the rotor of the second motor constitute a second movable body that rotates relative to the stator of the second motor, and the second movable body It is desirable that the center of gravity of the movable body overlap the second axis. If it does in this way, the torque required for maintaining the attitude | position of a 2nd movable body should just be a torque larger than mechanical losses (so-called shaft loss), such as friction at the time of rotation. Therefore, when correcting the inclination of the second movable body, it is not necessary to use a motor with large torque as the second motor, and the posture of the support that supports the camera unit and the first motor can be maintained with a small motor.
本発明によれば、第1モータ、第2モータ、および、カメラ部への電力供給系を2系統にすることができる。従って、製造時に給電線の取り回しが容易となる。また、相対回転する第1モータのステータと第2モータのステータとの間に、これらを電気的に接続する接続部材を備える必要がない。従って、接続部材によってこれらの相対回転が阻害されることがない。 According to the present invention, the power supply system to the first motor, the second motor, and the camera unit can be divided into two systems. Therefore, the handling of the feeder can be facilitated at the time of manufacture. Moreover, it is not necessary to provide the connection member which electrically connects these between the stator of the 1st motor and the stator of a 2nd motor which rotate relatively. Thus, the relative rotation of the connecting members is not impeded.
以下に、図面を参照して、本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニットの実施形態を説明する。 Hereinafter, an embodiment of an optical unit with a shake correction function to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings.
図1は本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニットの斜視図である。図2は振れ補正機能付き光学ユニットの分解斜視図である。図3は振れ補正機能付き光学ユニットの断面図である。図4は可動体の制御系および電力供給系の説明図である。本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニット1は、走行する車両や飛行体などの移動体に搭載されて撮像を行うものである。
FIG. 1 is a perspective view of an optical unit with a shake correction function to which the present invention is applied. FIG. 2 is an exploded perspective view of the optical unit with shake correction function. FIG. 3 is a cross-sectional view of an optical unit with a shake correction function. FIG. 4 is an explanatory view of a control system and a power supply system of the movable body. An
図1に示すように、振れ補正機能付き光学ユニット1は、レンズ2(光学素子)を備え
るカメラ部3、カメラ部3を回転させるための第1モータ4、カメラ部3を第1モータ4に固定する固定部材5、カメラ部3および第1モータ4を支持する支持体6、および、支持体6を回転させるための第2モータ7を有する。カメラ部3と第1モータ4とは、カメラ部3のレンズ2の光軸L方向に配列されている。支持体6は、当該振れ補正機能付き光学ユニット1が搭載される移動体に揺動可能に支持される。第2モータ7は、移動体に固定される。以下の説明では、カメラ部3のレンズ2の光軸L方向において、カメラ部3が位置する側を前方L1(被写体側)とし、第1モータ4が位置する側を後方L2(反被写体側)とする。
As shown in FIG. 1, an
(カメラ部)
図2に示すように、カメラ部3は、レンズ2と、レンズ2を保持するホルダ11と、ホルダ11の後端部に固定されるカメラ基板12と、を備える。カメラ基板12は光軸Lと直交している。図3に示すように、カメラ基板12において前方L1を向く基板表面12aには、当該基板表面12aに沿って撮像素子13が実装されている。撮像素子13は、ホルダ11の内側において、光軸Lと重なる位置にある。従って、撮像素子13にはレンズ2を通過した光が入射する。
(Camera part)
As shown in FIG. 2, the
基板表面12aには、撮像素子13による撮像を制御する撮像制御部14(図4参照)が搭載されている。また、基板表面12aには、ケーブルを接続するためのケーブルコネクタ15が設けられている。図1に示すように、ケーブルコネクタ15には一本のケーブル16が接続されている。ケーブル16としては、同軸ケーブルやツイストペアケーブルが用いられる。ケーブル16のカメラ基板12とは反対側の端部は上位装置に接続されている。上位装置は、車両や飛行体など、本例の振れ補正機能付き光学ユニット1が搭載される移動体の制御部である。カメラ基板12において後方L2を向く基板裏面12bにはカメラ側コネクタ17(コネクタ)が設けられている。カメラ側コネクタ17はカメラ基板12から後方L2に突出する。
An imaging control unit 14 (see FIG. 4) for controlling imaging by the
(第1モータ)
第1モータ4は3相モータである。図2に示すように、第1モータ4は、そのロータ21の回転軸22が光軸Lと一致する姿勢で配置されている。第1モータ4は、モータ本体25と、ステータ基板26と、モータ制御部27(図4参照)と、を備える。モータ本体25はステータ基板26に支持されている。ステータ基板26は、カメラ基板12の後方L2で、カメラ基板12と隙間Sを開けて平行に配置されている。従って、ステータ基板26は光軸Lと直交する方向に延びる。
(First motor)
The
モータ制御部27は、ステータ基板26において前方L1を向く基板表面12aに実装されている。モータ制御部27は、上位装置からの制御信号に基づいて、モータ本体25を駆動する。上位装置からの制御信号は、振れ補正機能付き光学ユニット1が搭載された移動体に取り付けられて当該移動体の姿勢の変化を検出する慣性センサの出力に基づくものである。
The
図3に示すように、モータ本体25は、ステータ基板26に形成されたモータ固定孔28に固定される筒状のスリーブ31と、スリーブ31の光軸L方向の前端および後端に保持される第1軸受32および第2軸受33と、第1軸受32および第2軸受33によって回転可能に支持されるロータ部34と、スリーブ31を介してステータ基板26に固定されるステータ部35と、を備える。ステータ部35は、光軸Lを中心として径方向に突出する複数の突極を備える環状のステータコア37と、ステータコア37の各突極に巻き回されるコイル38を備える。ステータ部35は、ステータ基板26の前方L1に構成されている。従って、ステータ部35(コイル38およびステータコア37)はL方向でステータ基板26とカメラ基板12との間に位置する。
As shown in FIG. 3, the
ロータ部34は、光軸L方向に延びる回転軸22と、回転軸22に固定されるロータケース41と、ロータケース41に固定されるマグネット42を備える。回転軸22は、第1軸受32および第2軸受33によって第1軸R1回りに回転可能に支持される。回転軸22は、スリーブ31から後方L2に突出している。また、回転軸22は、スリーブ31内においてステータ基板26を貫通して、ステータ基板26の後方L2に突出している。ロータケース41は、光軸Lに対して垂直な円形板部44と、円形板部44の外周縁からステータ基板26側(後方L2)へ向かって延びる筒状部45を備えたカップ状の部材である。マグネット42は、筒状部45の内周面に固定される。
The
ステータ基板26の基板表面26aにはモータ側コネクタ47が設けられている。モータ側コネクタ47はステータ基板26から前方L1に突出する。モータ側コネクタ47は、カメラ側コネクタ17に着脱可能に接続される。モータ側コネクタ47およびカメラ側コネクタ17とは、ステータ基板26とカメラ基板12とを電気的に接続するコネクタ49(接続部材)である。
A
図3に示すように、カメラ基板12は、固定部材5を介してステータ基板26に固定されている。固定部材5は、円柱形状の2本の柱部材と、コネクタ49(モータ側コネクタ47およびカメラ側コネクタ17)と、備える。すなわち、コネクタ49は、固定部材5を兼ねている。カメラ基板12とステータ基板26とが固定された状態では、ロータ21の回転軸22の軸線(第1軸R1)が光軸Lと一致する。
As shown in FIG. 3, the
ここで、モータ本体25のスリーブ31、ステータ部35、ステータ基板26、および、モータ側コネクタ47は第1モータ4のステータ50である。モータ本体25のロータ部34は、第1モータ4のロータ21である。
Here, the
(支持体)
図2に示すように、支持体6は、光軸Lと直交する直交方向に延びる底板部52と、底板部52における直交方向の両端部から前方L1に向かって突出する一対の側板部53、54を備える。各側板部53、54には、その中心部分から直交方向を底板部52とは反対側に突出する軸部55、56が設けられている。一方の側板部53の軸部55と、他方の側板部54の軸部56とは、同軸である。一方の側板部53の軸部55および他方の側板部54の軸部56の軸線は、第1軸R1と直交する第2軸R2である。
(Support)
As shown in FIG. 2, the
底板部52の中央部分には、第1モータ4の回転軸22を固定するための回転軸固定穴58が設けられている。第1モータ4は、回転軸固定穴58に回転軸22の後端部分を貫通させた状態で、底板部52に支持される。これにより、第1モータ4のロータ21の回転中心線である第1軸R1は底板部52を通過する。回転軸22が底板部52に固定されると、支持体6の一対の側板部53、54は、第1モータ4の両側に位置する。また、支持体6の底板部52は、第1モータ4の後方L2に位置する。従って、支持体6は、第1モータ4を、第2軸R2方向の両側および後方L2の3方向から保護する。
A rotation
ここで、カメラ部3と第1モータ4のステータ50とが一体とされた状態で(カメラ基板12とステータ基板26とが固定された状態で)、第1モータ4の回転軸22が支持体6に固定されると、第1モータ4のステータ50およびカメラ部3は支持体6に対して第1軸R1回りに相対回転する可動体60を構成する。すなわち、第1モータ4のコイル38へ給電を行ってロータ21を回転させると、支持体6に対して第1モータ4のステータ50およびカメラ部3は、光軸Lと一致する第1軸R1回りに回転する。なお、可動体60は、第1モータ4のステータ50と一体に回転する全ての部材から構成される。すなわち、可動体60は、第1モータ4のステータ50、カメラ部3、固定部材5、コネクタ4
9を含む。可動体60の重心G1は第1軸R1線上に位置する。
Here, in a state where the
9 is included. The center of gravity G1 of the
なお、支持体6は、振れ補正機能付き光学ユニット1が移動体に搭載される際に、一対の軸部55、56が移動体に回転可能に支持される。これにより、支持体6および可動体60は、第2軸R2回りに回転可能な状態で、移動体に支持される。本例では、支持体6が移動体に支持されたときに、第2軸R2は水平方向に延びる。
When the
(第2モータ)
第2モータ7は支持体6を光軸Lと直交する第2軸R2回りに回転させるためのものである。第2モータ7は、モータ本体65と、モータ本体65から突出する回転軸67を備える。モータ本体65は、その内部に、回転軸67を備えるロータ部68と、ロータ部68の外周側に位置するステータ部70と、を備える。回転軸67は第2軸R2と同軸に配置されている。
(Second motor)
The
ロータ部68は、回転軸67を囲んで配置された環状の磁石71を有する。磁石71の外周面には、N極とS極とが周方向において交互に着磁されている。ステータ部70は、ロータ部68の外周側に位置する環状のステータコア73と、ステータコア73に巻回された複数のコイル74を備える。ステータコア73は、環状部と、環状部から径方向の内側に突出する複数の突極部とを備えるものであり、複数のコイル74は、それぞれ突極部に巻回されている。突極部の内周側端面は、ロータ部68の磁石71の外周面と僅かなギャップを開けて対向する。
The
また、第2モータ7は、第1モータ4と同様のモータ制御部75を備える。モータ制御部75は、上位装置からの制御信号に基づいて、複数のコイル74への給電を制御する。上位装置からの制御信号は、振れ補正機能付き光学ユニット1が搭載された移動体に取り付けられて当該移動体の姿勢の変化を検出する慣性センサの出力に基づくものである。なお、第2モータ7として、第1モータ4と同様の構造のモータを用いることもできる。
The
ここで、モータ本体65のステータ部70およびモータ制御部75は、第2モータ7のステータ80である。第2モータ7のロータ81は、モータ本体65のロータ部68である。
Here, the
第2モータ7の回転軸67は、支持体6の他方の軸部56に同軸に連結される。また、第2モータ7は、当該振れ補正機能付き光学ユニット1が搭載される移動体に固定される。従って、第2モータ7のコイル74へ給電を行ってロータ81を回転させると、支持体6はロータ81と一体に第2軸R2回りに回転する。ここで、カメラ部3、固定部材5、第1モータ4、支持体6、コネクタ49、および、第2モータ7のロータ81は、第2モータ7のステータ80に対して相対回転する第2の可動体83を構成する。第2の可動体83は、第2モータ7のロータ81と一体に回転する全ての部材である。第2の可動体83の重心G2は、第2軸R2上に位置している。
The
(可動体の制御系および電力供給系)
図4は可動体60の制御系および電力供給系の説明図である。図1に示すように、カメラ部3には、ケーブルコネクタ15を介して、一本のケーブル16が接続されている。ケーブル16におけるカメラ部3とは反対側の端部は上位装置に接続されている。
(Movable body control system and power supply system)
FIG. 4 is an explanatory view of a control system and a power supply system of the
図4に示すように、カメラ部3の制御系は、撮像素子13を備える撮像制御部14と、通信制御部85と、電源部86と、を備える。通信制御部85は撮像制御部14とケーブルコネクタ15との間に接続されている。通信制御部85はシリアライザ87を備える。撮像制御部14から出力される映像信号はシリアライザ87によりシリアル信号とされる
。そして、映像信号(シリアル信号)は、通信制御部85により、ケーブル16を介して、上位装置に送信される。一方、上位装置は、その通信制御部にデシリアライザを備える。これによし、通信制御部85と上位装置との間では、サーデス(SerDes)と呼ばれるシリアル通信が行われる。
As shown in FIG. 4, the control system of the
ここで、カメラ部3には、ケーブル16を介して上位装置の側から電力と制御信号とが供給される。ケーブル16を介して供給される電力は高周波の交流電力であり、制御信号に重畳されて伝送される。電源部86は、ケーブル16を介して伝送されてくる交流電力から直流電力を取り出して、撮像制御部14に供給する。また、電源部86は、交流電力から取り出した直流電力を、カメラ側コネクタ17およびモータ側コネクタ47を介して第1モータ4に供給する。第1モータ4に供給された直流電力は、電源回路89を介してモータ制御部27のコントロールユニット91に供給されるとともに、ドライバ回路92u、92v、92wを介してコイル38に供給される。
Here, power and control signals are supplied to the
一方、ケーブル16を介して送信されてくる制御信号(シリアル信号)は、通信制御部85から撮像制御部14に入力される。また、ケーブル16を介して送信されてくる制御信号は、I2C(Inter-Integrated Circuit)方式のシリアル通信で通信制御部85から、カメラ側コネクタ17およびモータ側コネクタ47を介して、第1モータ4のモータ制御部27に送信される。
On the other hand, a control signal (serial signal) transmitted via the
モータ制御部27は、MPU、DSP等を内蔵するコントロールユニット91を備える。コントロールユニット91には、上位装置からの制御信号が入力される。また、コントロールユニット91には、カメラ部3の電源部86および電源回路89を介して、電力が供給される。コントロールユニット91の出力側には、U相、V相、W相のコイル38への通電を制御するドライバ回路92u、92v、92wが接続される。ドライバ回路92u、92v、92wとグランドGNDとの間にはシャント抵抗93が接続されている。シャント抵抗93のグランドGNDとは反対側は、アンプ回路94を介してコントロールユニット91に接続されている。
The
ここで、第1モータ4のステータ50(ステータ基板26)は、第1軸R1回りの異なる角度位置に配置された第1ホール素子95および第2ホール素子96を備えており、第1ホール素子95および第2ホール素子96が出力する信号Ha、Hbは、アンプ回路97、98で増幅されたのち、コントロールユニット91に入力される。
Here, the stator 50 (stator substrate 26) of the
コントロールユニット91は、第1ホール素子95と第2ホール素子96の信号Ha、Hbを最大振幅に対応する係数で除して正規化データに変換する処理を行う正規化処理部101と、予め作成された参照データ等を記憶する記憶部102と、記憶部102で記憶する参照データを用いてロータ21の回転位置を検出する位置検出部103と、参照データを作成するためのキャリブレーションを実行するキャリブレーション実行部104と、位置検出部103で検出した回転位置と目標位置とを比較して、回転位置を目標位置に一致させるための制御信号(PWM信号)をドライバ回路92u、92v、92wに供給するフィードバック制御部105を備える。
The
モータ制御部27は上位装置からの制御信号に基づいてコイル38への給電を行い、ロータ21を回転させる。これにより、第1モータ4は、可動体60(第1モータ4のステータ50およびカメラ部3)を第1軸R1線回りに駆動し、カメラ部3の姿勢を光軸L回りで補正するローリング補正を行う。
The
第2モータ7のモータ制御部75は、第1モータ4のモータ制御部27と同様に、コントロールユニットとドライバ回路を備える。図1に示すように、第2モータ7には上記装
置からの給電線111が直接接続される。また、第2モータ7には上位装置とモータ制御部75との間の通信を可能とする信号線112が接続される。本例では、第2モータ7と上位装置との間は複数の信号線112で接続されている。給電線111を介して第2モータ7に供給される電力は、モータ制御部75のコントロールユニットに供給されるとともに、モータ制御部75のドライバ回路を介してコイル74に供給される。複数の信号線112を介して上位装置から第2モータ7に送信される信号はパラレル信号である。第2モータ7のモータ制御部75は上位装置からの制御信号に基づいてコイル74への給電を行い、ロータ81を回転させる。これにより、第2モータ7は、支持体6を第2軸R2回りに駆動して、カメラ部3の姿勢を水平な第2軸R2回り補正するピッチング補正を行う。なお、モータ制御部75には、第1モータ4のモータ制御部27と同様に、上位機器からシリアル信号が入力されるように構成することもできる。
Similarly to the
(作用効果)
本例によれば、カメラ部3は第1モータ4のステータ50に固定されているので、第1モータ4のステータ50とカメラ部3とは相対回転しない。従って、カメラ部3と第1モータ4のステータ50との間は、コネクタ49(カメラ側コネクタ17およびモータ側コネクタ47)を用いて電気的に接続できる。よって、カメラ部3と第1モータ4のステータ50とをコネクタ49で電気的に接続し、カメラ部3にケーブル16(給電線)を接続した本例の振れ補正機能付き光学ユニット1によれば、カメラ部3には、ケーブル16(給電線)を介して、電力を供給できる。また、第1モータ4のステータ50には、ケーブル16(給電線)およびコネクタ49を介して、電力を供給できる。一方、第2モータ7には別の給電線111を接続して直接電力を供給するので、電力供給系を2系統にすることができる。
(Action effect)
According to this embodiment, since the
ここで、本例によれば、相対回転する第1モータ4のステータ50と第2モータ7のステータ80との間に、これらを電気的に接続するフレキシブルプリント基板などの接続部材を備える必要がない。従って、接続部材により、これらの相対回転が阻害されることがない。さらに、相対回転する第2モータ7のステータ80とカメラ部3との間にも、これらを電気的に接続するフレキシブルプリント基板などの接続部材を備える必要がない。よって、接続部材により、これらの相対回転が阻害されることもない。
Here, according to the present embodiment, between the
また、本例では、第1軸R1は、光軸Lと一致しており、第2軸R2は、光軸Lと直交する。従って、第1モータ4の駆動により、カメラ部3を光軸L回り(第1軸R1回り)に回転させるローリング補正を行うことができる。一方、第2モータ7の回転により、カメラ部3を光軸Lと直交する第2軸R2回りに回転させてピッチング(縦揺れ)補正を行うことができる。なお、支持体6を移動体に支持させる際に、第2軸R2が鉛直方向に延びるようにすれば、第2モータ7の回転によりヨーイング(横揺れ)補正を行うことができる。
In this example, the first axis R1 coincides with the optical axis L, and the second axis R2 is orthogonal to the optical axis L. Therefore, it is possible to perform rolling correction that causes the
さらに、本例では、カメラ基板12は、ステータ基板26と隙間Sを開けて平行に配置されている。従って、撮像素子13からカメラ基板12に伝わる熱や、コイル38やモータ制御部27からステータ基板26に伝わる熱を外部に放出しやすい。
Furthermore, in the present embodiment, the
また、本例では、第1モータ4のコイル38は、第1軸R1に沿った方向で、ステータ基板26とカメラ基板12との間に位置する。これにより、カメラ基板12とステータ基板26との間に設けた隙間Sにコイル38を配置できるので、カメラ部3と第1モータ4とを光軸L方向で小型にできる。
In this example, the
さらに、本例では、ステータ基板26への電力の供給、カメラ基板12への電力の供給、および、撮像素子13から外部への映像信号の送信、カメラ部3および第1モータ4へ
の制御信号の供給を、一本のケーブル16を介して行う。これにより、配線が簡易なものとなる。
Furthermore, in the present embodiment, supply of power to the
また、カメラ部3は、ケーブル16を介して映像信号を送信するための通信制御部85を備え、通信制御部85は、映像信号をシリアル信号として送信するシリアライザ87を備える。これにより、カメラ部3および第1モータ4は、上位装置との間で、サーデスと呼ばれるシリアル通信を行うことができる。
The
さらに、本例では、可動体60の重心G1は、第1軸R1線と重なる。従って、可動体60の姿勢を維持するための必要トルクは、回転時の摩擦などの機械的損失(いわゆる、軸ロス)より大きなトルクであればよい。よって、可動体60の傾きを補正する際に第1モータ4として、トルクの大きなモータを用いる必要がなく、小型のモータで可動体60の姿勢を維持できる。
Furthermore, in this example, the center of gravity G1 of the
また、第2の可動体83の重心G2(カメラ部3、固定部材5、第1モータ4、支持体6、および、第2モータ7のロータ81の重心)は、第2軸R2と重なる。従って、第2の可動体83の姿勢を維持するための必要トルクは、回転時の摩擦などの機械的損失より大きなトルクであればよい。よって、第2の可動体83の傾きを補正する際に第2モータ7として、トルクの大きなモータを用いる必要がなく、小型のモータで第2の可動体83の姿勢を維持できる。
The center of gravity G2 of the second movable body 83 (the center of gravity of the
(変形例1)
図5は変形例1の振れ補正機能付き光学ユニットの断面図である。本例の振れ補正機能付き光学ユニット1Aでは、振れ補正機能付き光学ユニット1の第1モータ4を光軸L方向で前後を反転させて配置している。また、反転させた姿勢の第1モータ4において、回転軸22を、ロータケース41から後方L2に突出させている。カメラ基板12は、複数の柱状の固定部材5を介して、ステータ基板26に固定されている。カメラ部3と固定部材5との間は、フレキシブルプリント基板115により電気的に接続している。第1モータ4のステータ50およびカメラ部3は支持体6に対して第1軸R1回りに相対回転する可動体60である。可動体60の重心G1は、第1軸R1上に位置する。また、カメラ部3、固定部材5、第1モータ4、支持体6、および、第2モータ7のロータ81は、第2モータのステータ80に対して相対回転する第2の可動体83である。第2の可動体83の重心G2は、第2軸R2上に位置している。なお、他の構成は、上記の振れ補正機能付き光学ユニット1Aと同様なので、対応する部分には同一の符号を付して、その説明を省略する。
(Modification 1)
FIG. 5 is a cross-sectional view of an optical unit with a shake correction function of the first modification. In the optical unit 1A with the shake correction function of this embodiment, the
本例においても、カメラ部3と第1モータ4のステータ50との間は、これらの相対回転を考慮することなく、フレキシブルプリント基板115を用いて電気的に接続できる。よって、カメラ部3と第1モータ4のステータ50とをフレキシブルプリント基板115で電気的に接続し、カメラ部3にケーブル16(給電線)を接続することにより、カメラ部3には、ケーブル16(給電線)を介して、電力を供給できる。また、第1モータ4のステータ50には、ケーブル16(給電線)およびフレキシブルプリント基板115を介して、電力を供給できる。一方、第2モータ7には別の給電線111を接続して直接電力を供給するので、電力供給系を2系統にすることができる。
Also in this example, the
また、本例によれば、上記の振れ補正機能付き光学ユニット1Aと同様の作用効果を得ることができる。さらに、本例によれば、ステータ基板26とカメラ基板12との間にステータ部35(コイル38)などが存在しないので、ステータ基板26とカメラ基板12とを固定する固定作業が容易である。
Further, according to this embodiment, it is possible to obtain the same operation and effect as the above-described
なお、カメラ基板12に後方L2に突出するカメラ側コネクタ17を設け、ステータ基板26に前方L1に突出するモータ側コネクタ47を設け、カメラ側コネクタ17とモータ側コネクタ47とを接続することにより、カメラ基板12とステータ基板26とを電気的に接続してもよい。この場合には、フレキシブルプリント基板115を省略できる。また、この場合には、カメラ基板12とステータ基板26とを電気的に接続するコネクタ49(カメラ側コネクタ17およびモータ側コネクタ47)を、カメラ基板12をステータ基板26に固定する固定部材5として兼用できる。
The
ここで、上記の振れ補正機能付き光学ユニット1、1Aでは、第1モータ4のロータ21の回転軸22は光軸Lと一致しているが、回転軸22は光軸Lと平行でもよい。すなわち、第1軸R1は光軸Lと平行としてもよい。また、上記の振れ補正機能付き光学ユニット1、1Aでは、第2モータ7の回転軸67は光軸Lと直交しているが、第2モータ7の回転軸67は、光軸Lと垂直な平面上にあればよく、光軸Lと直交していなくてもよい。すなわち、第2軸R2は、第1軸R1と垂直な平面上にあればよく、光軸Lおよび第1軸R1と離間していてもよい。この場合には、第1モータ4の駆動により、カメラ部3を光軸Lと平行な第1軸線R1回りに回転させるローリング補正を行うことができる。また、第2モータ7の回転により、カメラ部3を光軸Lと垂直な平面上に位置する第2軸R2回りに回転させてピッチング補正またはヨーイング補正を行うことができる。
Here, in the
(変形例2)
図6は変形例2の振れ補正機能付き光学ユニットの断面図である。本例の振れ補正機能付き光学ユニット1Bでは、第1モータ4の配置、第2モータ7の配置、および、支持部材の形状が上記の振れ補正機能付き光学ユニット1Bと相違する。なお、変形例2の振れ補正機能付き光学ユニット1Bは上記の振れ補正機能付き光学ユニット1、1Aと対応する構成を備えるので、対応する構成には同一の符号を付して、その説明を省略する。
(Modification 2)
FIG. 6 is a cross-sectional view of an optical unit with a shake correction function of the second modification. The arrangement of the
図6に示すように、本例では、第1モータ4のロータ21の回転軸22である第1軸R1は、カメラ部3の光軸Lと直交する方向に延びる。第2モータ7のロータ81の回転軸67である第2軸R2は光軸Lと一致している。また、第1モータ4の回転軸22は、スリーブ31から突出するとともに、ロータケース41から突出している。さらに、第1モータ4のステータ50を構成するステータ基板26は、カメラ部3のカメラ基板12に対して垂直に配置されている。すなわち、カメラ基板12は、固定部材5により、ステータ基板26に垂直に固定されている。
As shown in FIG. 6, in this example, the first axis R <b> 1 that is the
ここで、カメラ基板12は、後方L2に突出するカメラ側コネクタ17を備える。ステータ基板26は、第2軸R2方向に突出するモータ側コネクタ47を備える。カメラ基板12とステータ基板26とは、カメラ側コネクタ17およびモータ側コネクタ47を接続することにより電気的に接続される。カメラ側コネクタ17およびモータ側コネクタ47は、固定部材5と兼用されている。
Here, the
支持体6は、光軸Lと直交する直交方向に延びる底板部52と、底板部52における直交方向の両端部から前方L1に向かって突出する一対の側板部53、54を備える。底板部52の中心部分には、光軸Lと同軸で後方L2に突出する軸部55が設けられている。各側板部53、54の中央部分には、第1モータ4の回転軸22の両端部分をそれぞれ固定するための回転軸固定穴58が設けられている。第1モータ4のロータ21において、スリーブ31から突出する回転軸22の一方の端部分は側板部53の回転軸固定穴58を貫通した状態で当該側板部53に固定される。第1モータ4のロータ21において、ロータケース41から突出する回転軸22の他方の端部分は側板部54の回転軸固定穴58を貫通した状態で当該側板部54に固定される。これにより、第1モータ4のロータ21の回転中心線である第1軸R1は一対の側板部53、54を通過する。
The
回転軸22が一対の側板部53、54に固定されると、支持体6の一対の側板部53、54は、第1モータ4の第1軸R1方向(直交方向)の両側に位置する。また、支持体6の底板部52は、第1モータ4の後方L2に位置する。従って、支持体6は、第1モータ4を、第2軸R2方向の両側および後方L2から保護する。
When the
ここで、カメラ部3と第1モータ4のステータ50とが一体とされた状態で(カメラ基板12とステータ基板26とが固定された状態で)、第1モータ4の回転軸22(ロータ21)が支持体6に固定されると、第1モータ4のステータ50およびカメラ部3は支持体6に対して第1軸R1回りに相対回転する可動体60となる。すなわち、第1モータ4のコイル38へ給電を行ってロータ21を回転させると、支持体6に対して第1モータ4のステータ50およびカメラ部3は、光軸Lと直交する第1軸R1回りに回転する。可動体60(カメラ部3、固定部材5および第1モータ4のステータ50)の重心G1は第1軸R1線上に位置する。
Here, in a state in which the
第2モータ7は支持体6を第2軸R2回りに回転させるためのものである。第2モータ7は、その回転軸67(第2軸R2)が光軸Lと一致するように配置されている。従って、第2モータ7のロータ81は光軸L回りに回転する。
The
第2モータ7のロータ81は、支持体6の底板部52の軸部55に同軸に連結される。従って、第2軸R2は底板部52を通過する。また、第2モータ7は、当該振れ補正機能付き光学ユニット1Bが搭載される移動体に固定される。従って、第2モータ7のコイル74へ給電を行ってロータ81を回転させると、支持体6はロータ81と一体に第2軸R2回りに回転する。ここで、カメラ部3、固定部材5、第1モータ4、支持体6、および、第2モータ7のロータ81は、第2モータのステータ80に対して第2軸回りに相対回転する第2の可動体83を構成する。第2の可動体83の重心G2は、第2軸R2上に位置する。
The
本例においても、カメラ部3には一本のケーブル16が接続されている。ケーブル16におけるカメラ部3とは反対側の端部は上位装置に接続されている。カメラ部3にはケーブル16を介して上位装置の側から電力と制御信号とが供給される。ケーブル16を介して伝送された電力は、カメラ基板12に供給される。また、コネクタ49(カメラ側コネクタ17およびモータ側コネクタ47)を介してステータ基板26に供給される。さらに、ケーブル16を介して送信されてくる制御信号(シリアル信号)はカメラ部3の撮像制御部14に入力されるとともに、コネクタ49(カメラ側コネクタ17およびモータ側コネクタ47)を介して、第1モータ4のモータ制御部27に入力される。
Also in this example, one
第1モータ4のモータ制御部27は、ケーブル16を介して上位装置から送信される制御信号に基づいてコイル38への給電を行い、モータを駆動する。これにより、第1モータ4は、可動体60を第1軸R1線回りに回転させて、カメラ部3の姿勢を光軸Lと直交する第1軸R1回り補正するピッチング補正を行う。
The
一方、第2モータ7には上記装置からの給電線111が直接接続される。また、第2モータ7には上位装置との間の通信を可能とする信号線112が接続される。上位装置の側から制御信号は、信号線112を介して、第2モータ7のモータ制御部75に入力される。モータ制御部75は制御信号に基づいてコイル74への給電を行い、第2モータ7を駆動する。これにより、第2モータ7は、支持体6を第2軸R2回りに回転させて、カメラ部3の姿勢を光軸Lと一致する第2軸R2回りで補正するローリング補正を行う。
On the other hand, the
本例においても、カメラ部3と第1モータ4のステータ50との間は、これらの相対回
転を考慮することなく、コネクタ49(カメラ側コネクタ17およびモータ側コネクタ47)を用いて電気的に接続できる。よって、カメラ部3と第1モータ4のステータ50とをコネクタ49で電気的に接続し、カメラ部3にケーブル16(給電線)を接続することにより、カメラ部3には、ケーブル16(給電線)を介して、電力を供給できる。また、第1モータ4のステータ50には、ケーブル16(給電線)およびコネクタ49を介して、電力を供給できる。一方、第2モータ7には別の給電線111を接続して直接電力を供給するので、電力供給系を2系統にすることができる。
Also in this example, the connector 49 (camera-
また、本例によれば、上記の振れ補正機能付き光学ユニット1と同様の作用効果を得ることができる。
Further, according to the present embodiment, the same operational effects as those of the above-described
さらに、本例によれば、カメラ基板12とステータ基板26とが直交するので、撮像素子13からの熱およびコイル38からの熱を放出しやすい。なお、コネクタ49(カメラ側コネクタ17およびモータ側コネクタ47)に替えて、カメラ基板12とステータ基板26とを、フレキシブルプリント基板などで接続してもよい。
Furthermore, according to this example, since the
ここで、変形例2の振れ補正機能付き光学ユニット1Bでは、第2モータ7のロータ81の回転軸67は光軸Lと一致しているが、回転軸67は光軸Lと平行でもよい。すなわち、第2軸R2は光軸Lと平行としてもよい。また、変形例2の振れ補正機能付き光学ユニット1Bでは、第1モータ4の回転軸22は光軸Lと直交しているが、第1モータ4の回転軸22は、光軸Lと垂直な平面上にあればよく、光軸Lと離間していてもよい。すなわち、第1軸R1は、光軸L(第2軸R2)と垂直な平面上にあればよく、光軸Lおよび第2軸R2と離間していてもよい。この場合には、第2モータ7の回転により、カメラ部3を光軸Lと平行な第2軸線R2回りに回転させるローリング補正を行うことができる。また、第1モータ4の回転により、カメラ部3を光軸Lと垂直な平面上に位置する第1軸R1回りに回転させてピッチング補正またはヨーイング補正を行うことができる。
Here, in the
(その他の実施の形態)
外部の機器から延びるケーブル16は、ステータ基板26に接続されていてもよい。この場合には、ステータ基板26に通信制御部85および電源部86を備える。また、ケーブル16を介して伝送される電力は、ステータ基板26の側から、カメラ側コネクタ17およびモータ側コネクタ47を介してカメラ部3に送信する。また、撮像制御部14と上位装置との間の通信は、ケーブル16、カメラ側コネクタ17およびモータ側コネクタ47を介して行う。
(Other embodiments)
A
1・1A・振れ補正機能付き光学ユニット、2…レンズ(光学素子)、3…カメラ部、4…第1モータ、5…固定部材、6…支持体、7…第2モータ、11…ホルダ、12…カメラ基板、12a…基板表面、12b…基板裏面、13…撮像素子、14…撮像制御部、15…ケーブルコネクタ、16…ケーブル、17…カメラ側コネクタ、21…ロータ、22…回転軸、25…モータ本体、26…ステータ基板、26a…基板表面、27…モータ制御部、28…モータ固定孔、31…スリーブ、32…第1軸受、33…第2軸受、34…ロータ部、35…ステータ部、37…ステータコア、38…コイル、41…ロータケース、42…マグネット、44…円形板部、45…筒状部、47…モータ側コネクタ、49…コネクタ(接続部材)、50…ステータ、52…底板部、53・54…側板部、55・56…軸部、58…回転軸固定穴、60…可動体、65…モータ本体、67…回転軸、68…ロータ部、70…ステータ部、71…磁石、73…ステータコア、74…コイル、75…モータ制御部、80…ステータ、81…ロータ、83…第2の可動体、85…通信制御部、86…電源部、87…シリアライザ、89…電源回路、90…ドライバ回路、91…コントロールユニット、92…ドライバ回路、93…シャント抵抗、94…アンプ回路、
95…ホール素子、96…ホール素子、97・98…アンプ回路、101…正規化処理部、102…記憶部、103…位置検出部、104…キャリブレーション実行部、105…フィードバック制御部、111…給電線、112…信号線、115…フレキシブルプリント基板、G1…可動体の重心、G2…カメラ部、第1モータおよび支持体の全体の重心、GND…グランド、L…光軸、L1…光軸方向の前方(被写体側)、L1…光軸方向の前方、R1…第1軸、R2…第2軸、S…隙間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1.1A Optical unit with a shake correction function, 2 ... Lens (optical element), 3 ... Camera part, 4 ... 1st motor, 5 ... Fixing member, 6 ... Support body, 7 ... 2nd motor, 11 ... Holder, DESCRIPTION OF
95 ... Hall element, 96 ... Hall element, 97/98 ... Amplifier circuit, 101 ... Normalization processing unit, 102 ... Storage unit, 103 ... Position detection unit, 104 ... Calibration execution unit, 105 ... Feedback control unit, 111 ...
Claims (16)
コイルを備えるステータおよび第1軸回りに回転するロータを有する第1モータと、
前記第1モータおよびカメラ部を支持する支持体と、
前記支持体を、前記第1軸と垂直な平面上にある第2軸回りに回転させるための第2モータと、
を有し、
前記ロータは、前記支持体に固定され、
前記カメラ部は、前記ステータに固定され、
前記カメラ部および前記ステータは、前記支持体に対して相対回転する可動体を構成していることを特徴とする振れ補正機能付き光学ユニット。 A camera unit having an optical element and an imaging element;
A stator comprising a coil and a first motor having a rotor rotating about a first axis;
A support for supporting the first motor and the camera unit;
A second motor for rotating the support around a second axis on a plane perpendicular to the first axis;
Have
The rotor is fixed to the support;
The camera unit is fixed to the stator,
The camera unit and the stator constitute a movable body that rotates relative to the support body.
前記ステータは、前記第1軸と直交して前記コイルが固定されたステータ基板を備え、
前記カメラ部は、前記光学素子の光軸と直交する基板表面を有し当該基板表面に前記撮像素子が実装されたカメラ基板を備え、
前記カメラ基板は、前記ステータ基板と隙間を開けて平行に配置され、前記固定部材を介して前記ステータ基板に固定されていることを特徴とする請求項2に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。 A fixing member for fixing the camera unit to the stator;
The stator includes a stator substrate on which the coil is fixed perpendicular to the first axis,
The camera unit includes a camera substrate having a substrate surface orthogonal to the optical axis of the optical element, and the imaging element mounted on the substrate surface,
The optical unit with a shake correction function according to claim 2, wherein the camera substrate is disposed in parallel with the stator substrate with a gap therebetween and is fixed to the stator substrate via the fixing member.
前記コネクタは、前記固定部材を兼ねていることを特徴とする請求項4から6のうちのいずれか一項に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。 The connection member includes a connector for connecting the stator substrate and the camera substrate,
The optical unit with a shake correction function according to any one of claims 4 to 6, wherein the connector doubles as the fixing member.
前記支持体は、前記光軸方向で前記第1モータの前記カメラ部とは反対側に位置して前記光軸と直交する直交方向に延びる底板部と、前記底板部の前記直交方向の両端部分から前記カメラ部の側に向かって延びる一対の側板部と、を有し、
前記ロータは、前記底板部に固定され、
前記一対の側板部は、前記直交方向で前記第1モータを間に挟んだ両側に位置し、
前記第2軸は、前記一対の側板部を通過することを特徴とする請求項3から7のうちのいずれか一項に記載振れ補正機能付き光学ユニット。 The camera unit and the first motor are arranged in the optical axis direction,
The support includes a bottom plate portion that is positioned opposite to the camera portion of the first motor in the optical axis direction and extends in an orthogonal direction orthogonal to the optical axis, and both end portions of the bottom plate portion in the orthogonal direction And a pair of side plate portions extending from the
The rotor is fixed to the bottom plate part,
The pair of side plate portions are located on both sides of the first motor in the orthogonal direction,
The optical unit with a shake correction function according to any one of claims 3 to 7, wherein the second axis passes through the pair of side plate portions.
前記ステータは、前記第1軸と直交して前記コイルが固定されたステータ基板を備え、
前記カメラ部は、前記光学素子の光軸と直交する基板表面を有し当該基板表面に沿って前記撮像素子が実装されたカメラ基板を備え、
前記カメラ基板は、前記ステータ基板と垂直に配置され、前記固定部材を介して前記ステータ基板に固定されていることを特徴とする請求項9に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。 A fixing member for fixing the camera unit to the stator;
The stator includes a stator substrate having the coil fixed thereto orthogonal to the first axis,
The camera unit includes a camera substrate having a substrate surface orthogonal to the optical axis of the optical element and on which the imaging element is mounted along the substrate surface,
10. The optical unit with a shake correction function according to claim 9, wherein the camera substrate is disposed perpendicularly to the stator substrate, and is fixed to the stator substrate via the fixing member.
前記コネクタは、前記固定部材を兼ねていることを特徴とする請求項10に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。 The connection member includes a connector for connecting the stator substrate and the camera substrate,
The optical unit with a shake correction function according to claim 10, wherein the connector also serves as the fixing member.
前記支持体は、前記光軸方向で前記第1モータの前記カメラ部とは反対側に位置して前記光軸と直交する直交方向に延びる底板部と、前記底板部の前記直交方向の両端部分から前記カメラ部の側に向かって延びる一対の側板部と、を有し、
前記ロータは、前記一対の側板部の間に位置して当該一対の側板部に固定され、
前記第1軸は、前記一対の側板部を通過し、
前記第2軸は、前記底板部を通過することを特徴とする請求項10または11に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。 The camera unit and the first motor are arranged in the optical axis direction,
The support includes a bottom plate portion that is positioned opposite to the camera portion of the first motor in the optical axis direction and extends in an orthogonal direction orthogonal to the optical axis, and both end portions of the bottom plate portion in the orthogonal direction And a pair of side plate portions extending from the
The rotor is positioned between the pair of side plate portions and fixed to the pair of side plate portions,
The first shaft passes through the pair of side plate portions,
The optical unit with a shake correction function according to claim 10, wherein the second axis passes through the bottom plate portion.
前記カメラ部への電力の供給、前記第1モータへの電力の供給、および、前記撮像素子から外部への映像信号の送信を前記一本のケーブルを介して行うことを特徴とする請求項2から12のうちのいずれか一項に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。 A cable connected to one of the camera unit and the first motor;
The power supply to the camera unit, the power supply to the first motor, and the transmission of the video signal from the imaging device to the outside are performed through the one cable. An optical unit with a shake correction function according to any one of to 12.
前記カメラ部は、前記ケーブルを介して映像信号を送信するための通信制御部を備え、
前記通信制御部は、前記映像信号をシリアル信号として送信するシリアライザを備えることを特徴とする請求項13に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。 The cable is connected to the camera unit;
The camera unit includes a communication control unit for transmitting a video signal via the cable,
The optical unit with a shake correction function according to claim 13, wherein the communication control unit includes a serializer that transmits the video signal as a serial signal.
前記第2の可動体の重心は、前記第2軸と重なることを特徴とする請求項1に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。 The camera unit, the first motor, the support, and the rotor of the second motor constitute a second movable body that rotates relative to the stator of the second motor,
The optical unit with a shake correction function according to claim 1, wherein a center of gravity of the second movable body overlaps with the second axis.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018009774A JP2019128448A (en) | 2018-01-24 | 2018-01-24 | Optical unit with tremor correction function |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018009774A JP2019128448A (en) | 2018-01-24 | 2018-01-24 | Optical unit with tremor correction function |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019128448A true JP2019128448A (en) | 2019-08-01 |
Family
ID=67472225
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018009774A Pending JP2019128448A (en) | 2018-01-24 | 2018-01-24 | Optical unit with tremor correction function |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2019128448A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114577180A (en) * | 2022-05-06 | 2022-06-03 | 成都纵横通达信息工程有限公司 | Geographic information mapping device, system and method based on unmanned aerial vehicle |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01123576A (en) * | 1987-11-06 | 1989-05-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Photographing device |
JPH0884283A (en) * | 1994-09-12 | 1996-03-26 | Canon Inc | Image pickup device |
JPH08139975A (en) * | 1994-11-04 | 1996-05-31 | Nisca Corp | Panning tilt camera |
JP2001238201A (en) * | 2000-02-21 | 2001-08-31 | Sharp Corp | Video door-phone |
JP2004048360A (en) * | 2002-07-11 | 2004-02-12 | Ikegami Tsushinki Co Ltd | Head separation type television camera |
JP2005234230A (en) * | 2004-02-19 | 2005-09-02 | Canon Inc | Universal head |
JP2011023967A (en) * | 2009-07-15 | 2011-02-03 | Toshiba Corp | Head-separated camera device |
JP2017536789A (en) * | 2015-08-14 | 2017-12-07 | エスゼット ディージェイアイ オスモ テクノロジー カンパニー リミテッドSZ DJI Osmo Technology Co., Ltd. | Servo system |
-
2018
- 2018-01-24 JP JP2018009774A patent/JP2019128448A/en active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01123576A (en) * | 1987-11-06 | 1989-05-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Photographing device |
JPH0884283A (en) * | 1994-09-12 | 1996-03-26 | Canon Inc | Image pickup device |
JPH08139975A (en) * | 1994-11-04 | 1996-05-31 | Nisca Corp | Panning tilt camera |
JP2001238201A (en) * | 2000-02-21 | 2001-08-31 | Sharp Corp | Video door-phone |
JP2004048360A (en) * | 2002-07-11 | 2004-02-12 | Ikegami Tsushinki Co Ltd | Head separation type television camera |
JP2005234230A (en) * | 2004-02-19 | 2005-09-02 | Canon Inc | Universal head |
JP2011023967A (en) * | 2009-07-15 | 2011-02-03 | Toshiba Corp | Head-separated camera device |
JP2017536789A (en) * | 2015-08-14 | 2017-12-07 | エスゼット ディージェイアイ オスモ テクノロジー カンパニー リミテッドSZ DJI Osmo Technology Co., Ltd. | Servo system |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114577180A (en) * | 2022-05-06 | 2022-06-03 | 成都纵横通达信息工程有限公司 | Geographic information mapping device, system and method based on unmanned aerial vehicle |
CN114577180B (en) * | 2022-05-06 | 2022-07-15 | 成都纵横通达信息工程有限公司 | Geographic information mapping device, system and method based on unmanned aerial vehicle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9749544B2 (en) | Gimbal driving device and gimbal assembly using the same | |
JP7369275B2 (en) | Optical image stabilization module and electronic device | |
US9927682B2 (en) | Miniature stabilized unmanned aerial vehicle gimbal | |
JP6873608B2 (en) | Optical unit with runout correction function | |
US9458963B1 (en) | 360-degree gimbal system | |
US11193625B2 (en) | Active stabilisation system | |
CN107040080B (en) | Cloud platform | |
US20160327847A1 (en) | Self-balance tripod head for gyroscope | |
US11054725B2 (en) | Gimbal structure and camera assembly | |
JP5845465B2 (en) | Lens barrel | |
CN105824165A (en) | Optical unit with shake correction function | |
EP3514923B1 (en) | Motor, cradle head and photographing device | |
US20180210322A1 (en) | Apparatus and Method for Stabilizing Virtual Reality Camera Configurations | |
JP2016017993A (en) | Imaging device | |
CN109823557B (en) | Cloud platform, unmanned vehicles, shooting equipment and mobile device | |
JP2019128448A (en) | Optical unit with tremor correction function | |
US20170094174A1 (en) | Imaging device | |
KR102490560B1 (en) | 3-axis rotating apparatus mounted on a flying object | |
KR20180106603A (en) | Gimbal Unit and Drone including the same | |
JPS6399680A (en) | Photographing device | |
JP2000075338A (en) | Image blur correction device and photographing device using the same | |
JP7081769B2 (en) | Imaging system | |
JP7029923B2 (en) | Unit with rotation mechanism | |
CN218734566U (en) | Camera device and vehicle | |
KR20140064055A (en) | Camera module |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201207 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210823 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20211005 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20220405 |