JPWO2012004952A1 - カメラ駆動装置 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、本発明によるカメラ駆動装置の第1の実施形態を説明する。
以下、本発明によるカメラ駆動装置の第2の実施形態を説明する。
本発明によるカメラユニットの実施形態を説明する。本発明の第3の実施形態のカメラユニット170は、カメラ駆動装置と制御部とを含み、歩行時の像振れを補正することができる。図22は、カメラユニット170の主要部を示す斜視図であり、図23はカメラユニット170のブロック図である。図22には、第1の実施形態のカメラ駆動装置165を示しているが第2の実施形態のカメラ駆動装置166を用いてもよい。
11、12 回転軸
13、14 直線
20 パンニング方向
21 チルティング方向
22 ローリング方向
30〜45 直線
50 空隙
55 支持ボール
70 球心
100 カメラ部
102 可動部
102R 凸状部分球面
102S 切り欠き部
102T 回転規制突起部
165、165 カメラ駆動装置
170 カメラユニット
200 ベース
200A、200J、200G 凹状円錐面
200P、200T、200R 開口部
201 脱落防止部材
201A 脱落防止規制面
203、204、205 磁気ヨーク
301、302、303 駆動コイル
401、402、405 駆動用磁石
403 回転検出用磁石
404 傾斜検出用磁石
501、503 磁気センサー
11、12 回転軸
13、14 直線
20 パンニング方向
21 チルティング方向
22 ローリング方向
30〜45 直線
50 空隙
55 支持ボール
70 球心
100 カメラ部
102 可動部
102R 凸状部分球面
102S 切り欠き部
102T 回転規制突起部
165、166 カメラ駆動装置
170 カメラユニット
200 ベース
200A、200J、200G 凹状円錐面
200P、200T、200R 開口部
201 脱落防止部材
201A 脱落防止規制面
203、204、205 磁気ヨーク
301、302、303 駆動コイル
401、402、405 駆動用磁石
403 回転検出用磁石
404 傾斜検出用磁石
501、503 磁気センサー
Claims (38)
- 撮像面を有する撮像素子、光軸を有し、前記面に被写体像を形成するレンズおよび前記レンズを保持するレンズ鏡筒を含むカメラ部と、
少なくとも1つの吸着用磁石を有し、前記カメラ部を内蔵する可動ユニットであって、第1の凸状部分球面を外形に有する可動ユニットと、
少なくとも1つの磁性体および前記可動ユニットの少なくとも一部が遊嵌する凹部を有し、前記少なくとも1つの吸着用磁石の前記少なくとも1つの前記磁性体に対する磁気吸引力によって、前記可動ユニットの前記第1の凸状部分球面と前記凹部とが点または線接触し、前記可動ユニットが前記第1の凸状部分球面の球心を中心として自在に回転する固定ユニットと、
前記固定ユニットに対して前記カメラ部をパンニング方向へ傾斜させるパンニング駆動部と、
前記固定ユニットに対して前記カメラ部を前記パンニング方向と直交するチルティング方向へ傾斜させるチルティング駆動部と、
前記固定ユニットに対して前記カメラ部を前記レンズの前記光軸を中心に回転するローリング方向へ回転させるローリング駆動部と、
前記固定ユニットに対する前記カメラ部の前記パンニングおよびチルティング方向への傾斜角度と前記ローリング方向に回転する前記カメラ部の回転角度を検出する検出器と、
を備えるカメラ駆動装置。 - 前記固定ユニットは、前記凹部内に位置する少なくとも3つの第2の凸状部分球面を有し、前記第2の凸状部分球面と前記可動ユニットの第1の凸状部分球面とが点接触している請求項1に記載のカメラ駆動装置。
- 前記固定ユニットは、前記凹部の内側面を構成する凹状円錐面を有し、前記円錐面と前記可動ユニットの第1の凸状部分球面とが線接触している請求項1に記載のカメラ駆動装置。
- 固定ユニットに設けられ、前記可動ユニットが前記固定ユニットから脱落しないように前記可動ユニットの移動を制限する規制面を有する脱落防止部材をさらに備え、
前記規制面は、前記第1の凸状部分球面の球心と一致した中心を有する凹状部分球面を有する請求項1から3のいずれかに記載のカメラ駆動装置。 - 前記パンニング駆動部は、
前記可動ユニットにおいて、前記光軸に対して対称に配置された1対のパンニング駆動磁石と、
前記1対のパニングング駆動磁石に対向するよう前記固定ユニットにそれぞれ配置された1対のパンニング磁気ヨークと、
前記1対のパニング磁気ヨークにそれぞれ巻回された1対のパニング駆動コイルと、
を含み、
前記チルティング駆動部は、
前記可動ユニットにおいて、前記光軸に対して対称に配置された1対のチルティング駆動磁石と、
前記1対のチルティング駆動磁石に対向するよう前記固定ユニットにそれぞれ配置された1対のチルティング磁気ヨークと、
前記1対のチルティング磁気ヨークにそれぞれ巻回された1対のチルティング駆動コイルと、
を含み、
前記1対のパンニング駆動磁石のそれぞれのおよび前記1対のチルティング駆動磁石のそれぞれと前記パンニング駆動コイルのそれぞれおよび前記チルティング駆動コイルのそれぞれとは、前記第1の凸状部分球面の球心を通る直線上に前記第1の前記光軸方向における中心の位置は、前記凸状部分球面の球心の位置とほぼ一致している請求項1から4のいずれかに記載のカメラ駆動装置。 - 前記ローリング駆動部は、
前記光軸に垂直な平面の、前記1対のパンニング駆動磁石を結ぶ直線および前記1対のチルティング駆動磁石を結ぶ直線に対して45度の角度をなし、前記光軸を通る直線上において、前記可動ユニットに配置された1対のローリング駆動磁石と、
前記ローリング駆動磁石に対向するよう前記固定ユニットにそれぞれ配置された1対のローリング磁気ヨークと、
前記1対のローリング磁気ヨークにそれぞれ巻回された1対のローリング駆動コイルと
を含む請求項5に記載のカメラ駆動装置。 - 前記ローリング駆動部は、
前記1対の前記パンニング磁気ヨークおよび前記1対のチルティング磁気ヨークにそれぞれ巻回された4つのローリング駆動コイルを含み、
前記1対のパンニング駆動磁石および前記1対のチルティング駆動磁石をローリング駆動磁石として用いる請求項5に記載のカメラ駆動装置。 - 前記少なくとも1つの磁性体は、前記1対のパンニング磁気ヨーク、前記1対のチルティング磁気ヨークおよび前記1対のローリング磁気ヨークである請求項6に記載のカメラ駆動装置。
- 前記少なくとも1つの磁性体は、前記1対のパンニング磁気ヨークおよび前記1対のチルティング磁気ヨークである請求項7に記載のカメラ駆動装置。
- 前記少なくとも1つの吸着用磁石は、前記1対のパンニング駆動磁石、前記1対のチルティング駆動磁石および前記1対のローリング駆動磁石である請求項8に記載のカメラ駆動装置。
- 前記少なくとも1つの吸着用磁石は、前記1対のパンニング駆動磁石および前記1対のチルティング駆動磁石である請求項9に記載のカメラ駆動装置。
- 前記1対のパンニング駆動コイルおよび前記1対のチルティング駆動コイルのそれぞれの巻回中心軸と垂直であり、前記第1の凸状部分球面の球心およびそれぞれの駆動コイルを通る直線は、前記光軸に垂直であり、前記第1の凸状部分球面の球心を通る水平面に対して、45度以下の傾斜角度Aをなしており、
前記1対のパンニング駆動磁石および前記1対のチルティング駆動磁石は、前記1つのパンニング駆動コイルおよび前記1対のチルティング駆動コイルに対向するよう前記可動ユニットに傾斜して配置されている請求項5から7のいずれかに記載のカメラ駆動装置。 - 前記1対のローリング駆動コイルのそれぞれの巻回中心軸と垂直であり、前記第1の凸状部分球面の球心を通る直線は、前記光軸に垂直であり、前記第1の凸状部分球面の球心およびそれぞれのローリング駆動コイルの中心を通る水平面に対して、45度以下の傾斜角度Bをなしており、
前記1対のローリング駆動磁石は、前記ローリング駆動コイルに対向するよう前記可動ユニットに傾斜して配置されている請求項6または7に記載のカメラ駆動装置。 - 前記傾斜角度Aが20度である請求項12に記載のカメラ駆動装置。
- 前記傾斜角度Bが20度である請求項13に記載のカメラ駆動装置。
- 前記各第2の凸状部分球面の球心と前記第1の凸状部分球面の球心とを結ぶ直線は、前記光軸に垂直であり、前記第1の凸状部分球面の球心を通る水平面に対して、45度の傾斜角度Cをなしている請求項2に記載のカメラ駆動装置。
- 前記1対のパンニング駆動磁石、前記1対のチルティング駆動磁石および前記1対のローリング駆動磁石は、それぞれ、前記可動ユニットの内側に位置しており、前記第1の凸状部分球面において露出していない請求項5に記載のカメラ駆動装置。
- 前記1対のパンニング駆動コイル、前記1対のチルティング駆動コイルおよび前記1対のローリング駆動コイルは、それぞれ、前記固定ユニットの内側に設けられ、前記凹部内において露出していない請求項6に記載のカメラ駆動装置。
- 前記可動ユニットは、樹脂材料によって構成されている請求項17に記載のカメラ駆動装置。
- 前記可動ユニットは、前記1対のパンニング駆動磁石、前記1対のチルティング駆動磁石および前記1対のローリング駆動磁石とともに一体成型されている請求項19に記載のカメラ駆動装置。
- 前記固定ユニットは、樹脂材料によって構成されている請求項18に記載のカメラ駆動装置。
- 前記固定ユニットは、前記1対のパンニング駆動コイル、前記1対のチルティング駆動コイル、前記1対のローリング駆動コイル、前記1対のパンニング磁気ヨーク、前記1対のチルティング磁気ヨークおよび前記1対のローリング磁気ヨークとともに一体成型されている請求項21に記載のカメラ駆動装置。
- 前記可動ユニットの重心は前記第1の凸状部分球面の球心と一致している請求項1から4のいずれかに記載のカメラ駆動装置。
- 前記カメラ部に接続され、フレキシブルプリント配線板によって構成された配線をさらに備え、
前記配線は、前記光軸に対して線対称に配置されており、前記光軸に垂直な平面において、前記1対のチルティング駆動磁石を結ぶ線または前記1対のパンニング駆動磁石を結ぶ線に対して45度をなす方向において、前記可動ユニットに固定されている請求項5に記載のカメラ駆動装置。 - 前記検出器は、
前記固定ユニットに対する前記カメラ部の前記パンニング方向および前記チルティング方向への傾斜角度を検出する第1の検出部と、
前記光軸周りの前記カメラ部の回転角度を検出する第2の検出部と
を含む請求項24に記載のカメラ駆動装置。 - 前記第1の検出部は、
前記固定ユニットに固定された第1の磁気センサーと、
前記可動ユニットに設けられた傾斜検出用磁石と
を含み、
前記第1の磁気センサーは、前記傾斜検出用磁石の傾斜による磁力変化を検出し、前記カメラ部の前記パンニング方向および前記チルティング方向の2次元の傾斜角度を算出する請求項25に記載のカメラ駆動装置。 - 前記第1の磁気センサーおよび前記傾斜検出用磁石は、前記光軸上に位置している請求項26に記載のカメラ駆動装置。
- 前記第1の検出部は、
前記固定ユニットに固定された光センサーと、
前記可動ユニットの前記第1の凸状部分球面の一部に設けられた光検出パターンと
を含み、
前記光センサーは、前記光検出パターンの傾斜による前記光センサーに入射する光の変化を検出し、前記カメラ部の前記パンニングおよびチルティング方向の2次元の傾斜角度を算出する請求項25に記載のカメラ駆動装置。 - 前記光センサーおよび前記光検出パターンは、前記光軸上に位置している請求項28に記載のカメラ駆動装置。
- 前記第2の検出部は、
前記固定ユニットに固定された1対の第2の磁気センサーと、
前記可動ユニットに設けられた1対の回転検出用磁石と
を含み、
前記1対の第2の磁気センサーは、前記回転検出用磁石の回転による磁力変化を検出して、前記カメラ部の回転角度を算出する請求項25に記載のカメラ駆動装置。 - 前記1対の第2の磁気センサーおよび前記1対の回転検出用磁石は、それぞれ、前記光軸に対して対称に配置されている請求項30に記載のカメラ駆動装置。
- 前記可動ユニットが中立の位置にあるとき、前記光軸に直交する平面において、前記1対の第2の磁気センサーを結ぶ直線および前記1対の回転検出用磁石は、それぞれ、前記1対のパンニング駆動磁石を結ぶ直線および前記1対のチルティング駆動磁石を結ぶ直線に対して45度の角度をなす直線上に配置されている請求項31に記載のカメラ駆動装置。
- 前記1対の回転検出用磁石のそれぞれは、前記光軸に直交する平面において、前記第1の凸状部分球面の球心を通る直線に平行であり互いに逆向き方向に着磁された2つの磁極を有し、かつ、2つの磁極は前記光軸を中心とする円の円周方向に配列されている請求項32に記載のカメラ駆動装置。
- 前記1対の第2の磁気センサーは、前記配線に設けられている請求項30または31に記載のカメラ駆動装置。
- 前記脱落防止部材の前記規制面と前記可動ユニットの第1の凸状部分球面との間に粘性部材または磁性流体をさらに備える請求項4に記載のカメラ駆動装置。
- 前記脱落防止部材の前記規制面と前記前記可動ユニットの前記第1の凸状部分球面との間に空隙が設けられており、
前記可動ユニットの前記第1の凸状部分球面が前記固定ユニットの前記凹部から離間しても、前記磁気吸引力によって、点または線接触の状態に戻るように前記空隙は決定されている請求項4に記載のカメラ駆動装置。 - 請求項1から36のいずれかに規定されるカメラ駆動装置と、
前記固定ユニットの直交する3軸周りの角速度をそれぞれ検出する角速度センサーと、
前記角速度センサーからの出力に基づき、目標回転角度信号を生成する演算処理部と、
前記目標回転角度信号に基づき、前記第1の駆動部および前記第2の駆動部を駆動する信号を生成する駆動回路と
を備えたカメラユニット。 - 光軸を有し、光を受光または発光する光デバイスと、
少なくとも1つの吸着用磁石を有し、前記光デバイスを内蔵する可動ユニットであって、第1の凸状部分球面を外形に有する可動ユニットと、
少なくとも1つの磁性体および前記可動ユニットの少なくとも一部が遊嵌する凹部を有し、前記少なくとも1つの吸着用磁石の前記少なくとも1つの磁性体に対する磁気吸引力によって、前記可動ユニットの前記第1の凸状部分球面と前記凹部とが点または線接触し、前記可動ユニットが前記第1の凸状部分球面の球心を中心として自在に回動する固定ユニットと、
前記固定ユニットに対して前記光デバイスをパンニング方向へ傾斜させるパンニング駆動部と、
前記固定ユニットに対して前記光デバイスを前記パンニング方向と直交するチルティング方向へ傾斜させるチルティング駆動部と、
前記固定ユニットに対する前記カメラ部の前記パンニングおよびチルティング方向への傾斜角度を検出する検出器と、
を備える光デバイス駆動装置。
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