專利名稱：攝像單元用防搖晃機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及攝像單元用防搖晃機構(gòu)，其主要適用于監(jiān)視系統(tǒng)，并且用于使由施加在攝像機殼體上的外力產(chǎn)生的搖晃振動不會傳送到安裝在攝像機一體型電動萬能工作臺或電動、半固定萬能工作臺所裝配的攝像機殼體上的不具有搖晃修正功能的攝像單
J Li ο
背景技術(shù)：
以往，作為攝像裝置、攝影裝置、攝像元件等攝像機的振動對策，一般在攝像機主體上具有搖晃修正功能。在搖晃修正方式中有電子式和光學(xué)式，在電子式中，已知有，將圖像信號寫入存儲器，一邊使其一部分與攝像機的動作相應(yīng)地移動一邊讀取的存儲器控制方 式，根據(jù)攝像機的動作控制讀取出來自CCD的圖像信號的時機的CCD驅(qū)動方式等。另外，在光學(xué)式中，已知有根據(jù)攝像機的動作使透鏡移動而改變方向的萬向架機械方式、根據(jù)攝像機的動作使棱鏡移動而改變光軸的活性棱鏡方式等。作為與這種攝像機的振動對策相關(guān)的周知技術(shù)，例如可列舉使手抖動修正機構(gòu)構(gòu)成得小而實現(xiàn)了小型化的“攝像裝置”(參照專利文獻I);能夠既沿襲一般的肩扛攝影姿勢又抑制攝像裝置的振動的“防振裝置”(參照專利文獻2);利用具備作為不同部件的搖晃修正單元和控制基板的數(shù)字靜像攝像機等使組裝到攝像機主體箱內(nèi)的樣式最適化的“帶搖晃修正機構(gòu)攝像機”(參照專利文獻3);通過將攝像元件直接連接在壓電促動器上，能夠利用簡單且小型的機構(gòu)使攝像元件平行移動，可在數(shù)字攝像機上搭載防手抖動機構(gòu)的“攝像裝置”(參照專利文獻4);在將包括摩擦結(jié)合部的壓電促動器作為防振動作的驅(qū)動源而進行利用時，即使產(chǎn)生超過摩擦結(jié)合部的保持力的沖擊也不會產(chǎn)生障礙地繼續(xù)進行防振動作的“帶模糊修正功能攝影裝置及模糊修正方法”(參照專利文獻5)。現(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻I :日本特開2008-89803號公報專利文獻2 日本特開2008-199469號公報專利文獻3 :日本特開2006-78891號公報專利文獻4 日本特開2000-307937號公報專利文獻5 :日本特開2006-197216號公報上述專利文獻I 專利文獻5的技術(shù)除了專利文獻2的結(jié)構(gòu)都在攝像裝置或攝像裝置的裝置主體內(nèi)具有搖晃修正功能，在將不具有搖晃修正功能的攝像單元安裝在電動萬能工作臺(攝像機一體型電動萬能工作臺、電動、半固定萬能工作臺)所裝配的攝像機殼體上的使用環(huán)境下，與用于不會有效地傳送由施加在攝像機殼體上的外力產(chǎn)生的搖晃振動的功能無關(guān)。一般地，若電動萬能工作臺所裝配的攝像機殼體由于風(fēng)或設(shè)置場所的振動等外力的原因而在安裝的攝像單元上產(chǎn)生搖晃振動，則根據(jù)該搖晃，在輸出監(jiān)視畫面上也反映出搖晃。尤其在使用近年來的高分辨率透鏡監(jiān)視例如IOkm處的被攝體的場合，在攝像單元上產(chǎn)生I度的搖晃時，也產(chǎn)生達到大約170m分的圖像搖晃。因此，相對于攝像單元自身在其底面及側(cè)面配置壓電元件，如各專利文獻所記載的那樣，通過具有與攝像單元(表示攝像裝置、攝影裝置、攝像元件等)的搖晃振動對應(yīng)地使各壓電元件進行伸縮動作的搖晃修正功能而對應(yīng)(在專利文獻2的“防振裝置”的場合，為使用抵消由攝影操作者的肩部的動作的搖晃振動產(chǎn)生的位移的伸縮型壓電促動器的結(jié)構(gòu))，但在任何場合，在將不具有搖晃修正功能的攝像機安裝在電動萬能工作臺所裝配的攝像機殼體上的場合，包括搖晃振動的環(huán)境變化的場合，存在無法對由施加在攝像機殼體上的外力產(chǎn)生的搖晃振動進行搖晃修正(無法適用)之類的問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型是為了解決這種問題點而完成的，其技術(shù)課題在于提供攝像單元用防 搖晃機構(gòu)，該攝像單元用防搖晃機構(gòu)即使在將不具有搖晃修正功能的攝像單元安裝在電動萬能工作臺所裝配的攝像機殼體上的使用環(huán)境下，也能夠有效地進行由施加在攝像機殼體上的外力產(chǎn)生的搖晃振動的搖晃修正。為了解決上述技術(shù)課題，本實用新型是相對于安裝在電動萬能工作臺所裝配的攝像機殼體上的攝像單元，為了不將由施加在該攝像機殼體上的外力產(chǎn)生的搖晃振動傳送到該攝像單元，安裝在該攝像機殼體上的攝像單元用防搖晃機構(gòu)，其特征在于，組合下述部件而構(gòu)成具有從用于安裝攝像單元的平坦的第一平板部垂直地立起的第一立起部，并且整體在水平面方向上可動的平面可動部件；具有從通過規(guī)定數(shù)量的滾珠軸承鄰接地連接在與第一平板部的安裝攝像單元的面相反側(cè)的面上的平坦的第二平板部垂直地立起且與第一立起部相對地隔開地配置的第二立起部，并且整體在垂直面方向上可動的傾斜可動部件；具有從與第二平板部的與第一平板部鄰接地連接的面的相反側(cè)的面相對地隔開配置的平坦的第三平板部垂直地立起且通過規(guī)定數(shù)量的滾珠軸承在與第二立起部之間鄰接地連接的第三立起部，且供搖晃振動傳送的傾斜基座部件；分別結(jié)合第一立起部和第二立起部之間，并且在水平面方向的一直線方向上延伸的棒狀的多個第一壓電元件；以及分別結(jié)合第二平板部和第三平板部之間，并且在垂直面方向的一直線方向上延伸的棒狀的多個第二壓電元件，多個第一壓電元件在搖晃振動傳送到傾斜基座部件上時，通過以下述方式對平面可動部件進行姿勢控制，將第一平板部維持在水平面方向的定位置根據(jù)由伴隨平面可動部件的水平面方向的搖晃振動的傾斜的收縮、伸張而產(chǎn)生的直流電壓，分別對收縮、伸張了的壓電元件施加該直流電壓的相反極性值而使壓電元件伸張、收縮，從而抵消收縮、伸張，多個第二壓電元件在搖晃振動傳送到傾斜基座部件上時，通過以下述方式對傾斜可動部件進行姿勢控制，將第一平板部維持在垂直面方向的定位置根據(jù)由伴隨傾斜可動部件的垂直面方向的搖晃振動的傾斜的收縮、伸張而產(chǎn)生的直流電壓，分別對收縮、伸張了的壓電元件施加該直流電壓的相反極性值而使壓電元件伸張、收縮，從而抵消收縮、伸張。本實用新型的效果如下。根據(jù)本實用新型的攝像單元用防搖晃機構(gòu)，通過滾珠軸承及水平面方向調(diào)整用的壓電元件將安裝在攝像單元上的具有平坦的平面部的平面可動部件結(jié)合在傾斜可動部件上，并且通過滾珠軸承及垂直面方向調(diào)整用的壓電元件將傾斜可動部件結(jié)合在傾斜基座部件上，在搖晃振動傳送到傾斜基座部件上時，通過根據(jù)由伴隨平面可動部件在水平面方向的傾斜、或傾斜可動部件在垂直面方向的傾斜的水平面方向調(diào)整用、垂直面方向調(diào)整用的壓電元件的收縮、伸張產(chǎn)生的直流電壓，分別對各壓電元件施加這些直流電壓的相反極性值而使壓電元件伸張、收縮并相互抵消，能夠?qū)⑵桨宀烤S持在水平面方向及垂直面方向的定位置，因此即使在將不具有搖晃修正功能的攝像單元安裝在電動萬能工作臺所裝配的攝像機殼體上的使用環(huán)境下，也能夠有效地進行由施加在攝像機殼體上的外力產(chǎn)生的搖晃振動的搖晃修正。

圖I是表示本實用新型的實施例一的攝像單元用防搖晃機構(gòu)的概略結(jié)構(gòu)的外觀圖，(a)是從前方斜上方觀察將攝像單元用防搖晃機構(gòu)安裝在攝像單元上的立體圖，(b)是 從前方觀察的安裝狀態(tài)的主視圖，(C)是從斜上方觀察攝像單元用防搖晃機構(gòu)整體的側(cè)面的立體圖。圖2是表示在圖I (a)、(b)所示的安裝狀態(tài)下產(chǎn)生搖晃振動時的攝像單元用防搖晃機構(gòu)及攝像單元的安裝部分的支點周圍的垂直面下方的傾斜的外觀側(cè)視圖。圖3是以與時間推移的關(guān)系表示在圖2所示的傾斜狀態(tài)下的垂直面方向調(diào)整用的壓電元件的電壓變化的樣式的電壓變化特性圖。圖中1_攝像單元，2-攝像機殼體，2’-攝像機安裝部件，3-攝像單元用防搖晃機構(gòu)，5-平面可動部件，5a-第一平板部，5b-第一立起部，6-傾斜可動部件，6a-第二平板部，6b-第二立起部，7-傾斜基座部件，7a-第三平板部，7b-第三立起部，8、9_第一壓電元件，
10、11_第二壓電元件。
具體實施方式
下面，參照附圖詳細地說明本實用新型的攝像單元用防搖晃機構(gòu)。實施例一圖I是表示本實用新型的實施例一的攝像單元用防搖晃機構(gòu)3的概略結(jié)構(gòu)的外觀圖，該圖(a)是從前方斜上方觀察將攝像單元用防搖晃機構(gòu)3安裝在攝像單元I上的立體圖，該圖(b)是從前方觀察的安裝狀態(tài)的主視圖，該圖(C)是從斜上方觀察攝像單元用防搖晃機構(gòu)3整體的側(cè)面的立體圖。參照圖I (a) (C)，攝像單元用防搖晃機構(gòu)3相對于安裝在電動萬能工作臺所搭載的攝像機殼體2上的攝像單元I，為了不將由施加在攝像機殼體2上的外力產(chǎn)生的搖晃振動傳送到攝像單元I上，而安裝在攝像機殼體2上。參照圖I (C)，攝像單元用防搖晃機構(gòu)3自身組裝下述部件而構(gòu)成具有從用于安裝攝像單元I的平坦的第一平板部5a垂直地立起的第一立起部5b，并且整體在水平面方向上可動的平面可動部件5 ;具有從通過未圖示的規(guī)定數(shù)量的滾珠軸承鄰接地連接在與第一平板部5a的安裝攝像單元I的面相反側(cè)的面上的平坦的第二平板部6a垂直地立起且與第一立起部5b相對地隔開地配置的第二立起部6b，并且整體在垂直面方向上可動的傾斜可動部件6 ;具有從與第二平板部6a的與第一平板部5a鄰接地連接的面的相反側(cè)的面相對地隔開配置的平坦的第三平板部7a垂直地立起且通過規(guī)定數(shù)量的滾珠軸承在與第二立起部6b之間鄰接地連接的第三立起部7b，且供搖晃振動傳送的傾斜基座部件7 ;分別結(jié)合第一立起部5b和第二立起部6b之間，并且在水平面方向的一直線方向上延伸的棒狀的兩個第一壓電元件8、9;以及分別結(jié)合第二平板部6a和第三平板部7a之間，并且在垂直面方向的一直線方向上延伸的棒狀的多個第二壓電元件10、11。其中，第一壓電元件8、9在搖晃振動傳送到傾斜基座部件7上時，通過以下述方式對平面可動部件5進行姿勢控制，將第一平板部5a維持在水平面方向的定位置根據(jù)由伴隨平面可動部件5的水平面方向的搖晃振動的傾斜的收縮、伸張而產(chǎn)生的直流電壓，分別對收縮、伸張了的壓電元件施加直流電壓的相反極性值而使壓電元件伸張、收縮，從而抵消收縮、伸張。另外，第二壓電元件10、11在搖晃振動傳送到傾斜基座部件7上時，通過以下述方式對傾斜可動部件6進行姿勢控制，將第一平板部5a維持在垂直面方向的定位置根據(jù)由伴隨傾斜可動部件6的垂直面方向的搖晃振動的傾斜的收縮、伸張而產(chǎn)生的直流電壓，分別對收縮、伸張了的壓電元件施加直流電壓的相反極性值而使壓電元件伸張、收縮，從而抵消收縮、伸張。能夠例示在此的第一壓電元件8、9及第二壓電元件10、11分別使用直動式促動器的場合。
·[0027]S卩，就該攝像單元用防搖晃機構(gòu)3而言，為平面(水平面方向)和傾斜(垂直面方向)的兩軸結(jié)構(gòu)，通過在傾斜基座部件7的立起部7b和傾斜可動部件6的立起部6b之間安裝使用了傾斜滾珠軸承的省略圖示的軸承單元，使各部件間結(jié)合，在結(jié)構(gòu)上對內(nèi)環(huán)施加預(yù)負荷并較大地確保作用點距離。即，在此，在將攝像單元用防搖晃機構(gòu)3安裝在攝像單元I上的狀態(tài)下，如圖1(b)所示，由于力矩負荷較大地施加在垂直面方向的力矩負荷方向M上，因此安裝軸承單元是有效的。另外，在平面可動部件5的平板部5a和傾斜可動部件6的平板部6a間也同樣地安裝軸承單元而使各部件間結(jié)合。由此，如圖1(b)所示，構(gòu)成為，在產(chǎn)生搖晃振動并傳送到傾斜基座部件7上時，以平面可動部件5在水平面方向Al上傾斜，且傾斜可動部件6在垂直面方向A2上傾斜的方式分別旋轉(zhuǎn)移動，能夠利用第一壓電元件8、9抑制產(chǎn)生在水平面方向Al的傾斜的旋轉(zhuǎn)移動，利用第二壓電元件10、11抑制產(chǎn)生在垂直面方向A2的傾斜的旋轉(zhuǎn)移動。另外，第一壓電元件8、9配置在相對于在組裝了平面可動部件5及傾斜可動部件6的狀態(tài)下的各部件的中心線(在水平面的一軸向)左右對稱的位置上，第二壓電元件10、11也配置在相對于在組裝了傾斜可動部件6及傾斜基座部件7的狀態(tài)下的各部件的中心線(在垂直面的一軸向)左右對稱的位置。圖2是表示在圖I (a)、(b)所示的安裝狀態(tài)下產(chǎn)生搖晃振動時的攝像單元用防搖晃機構(gòu)3及攝像單元I的安裝部分的支點周圍向垂直面下方A3的傾斜的外觀側(cè)視圖。在此，說明在攝像單元用防搖晃機構(gòu)3中，抑制由產(chǎn)生在產(chǎn)生搖晃振動時的在垂直面方向A2所包含的垂直面下方A3上的傾斜的場合的第二壓電元件10、11產(chǎn)生的傾斜的旋轉(zhuǎn)移動的動作。第二壓電元件10、11(第一壓電元件8、9也相同)作為一般在施加直流電壓時伸張，相反在被外力壓縮時產(chǎn)生直流電壓的元件而被周知。如圖2所示，在產(chǎn)生搖晃振動時傳送到傾斜基座部件7上并產(chǎn)生垂直面下方A3的傾斜，且傾斜可動部件6旋轉(zhuǎn)移動的場合，壓電元件10收縮而產(chǎn)生直流電壓-VI，壓電元件11伸張而產(chǎn)生直流電壓+VI。第二壓電元件10、11 (第一壓電兀件8、9也相同)由于以總是維持標準電壓的方式構(gòu)成電氣系統(tǒng)電路，因此在電氣系統(tǒng)電路中，對壓電元件10施加直流電壓+Vl而使其伸張，對壓電元件11施加直流電壓-Vl而使其收縮，因此第二壓電元件10、11的長度一定，傾斜可動部件6的平板部6a在傾斜基座部件7的平板部7a及平面可動部件5的第一平板部5a之間維持為平行。其結(jié)果，平面可動部件5的第一平板部5a維持為垂直面方向的定位置。圖3是以與時間(t)推移的關(guān)系表示在圖2所示的傾斜狀態(tài)下的垂直面方向調(diào)整用的第二壓電元件10、11的電壓(V)變化的樣式的電壓變化特性圖。在圖3中表示在產(chǎn)生搖晃振動時而傳送到傾斜基座部件7并產(chǎn)生垂直面下方A3的傾斜的場合，壓電元件10在由搖晃振動產(chǎn)生的電壓變化AVl的期間收縮而產(chǎn)生直流電壓-VI，壓電元件11在同樣的電壓變化AVl的期間伸張而產(chǎn)生直流電壓+Vl的樣式，以及在用于電路返回標準電壓的電壓變化△ V2期間在壓電元件10上施加直流電壓+Vl而使其伸張，在壓電元件11上施加直流電壓-Vl而使其收縮的樣式。通過這種第一壓電元件10、11的動作，將平面可動部件5的第一平板部5a維持在垂直面方向的定位置。另外，在搖晃振動時傳送到傾斜基座部件7上并產(chǎn)生垂直面上方的傾斜的場合，成為與在此說明的各壓電元件10、11的直流電壓的產(chǎn)生及施加的圖案相反的關(guān)系，但這樣的場合也相同，將平面可動部件5的第一平板部5a維持在垂直面方向的定位置。另外，在攝像單元用防搖晃機構(gòu)3中，抑制由在產(chǎn)生搖晃振動時的產(chǎn)生水平面方向Al所包括的水平面跟前側(cè)方向、或里側(cè)方向的傾斜的場合的第一壓電元件8、9所產(chǎn)生的傾斜也利用同樣的內(nèi)容進行，在任意場合，都將平面可動部件5的第一平板部5a維持在水平面方向的定位置。這樣，根據(jù)實施例一的攝像單元用防搖晃機構(gòu)3，在搖晃振動傳送到傾斜基座部件7上時，能夠利用下述方式將安裝在攝像單元I上的平面可動部件5的平板部5a維持在水平面方向及垂直面方向的定位置根據(jù)由伴隨平面可動部件5在水平面方向的傾斜、或傾斜可動部件6在垂直面方向的傾斜的水平面方向調(diào)整用的第一壓電元件8、9與垂直面方向調(diào)整用的第二壓電元件10、11的收縮、伸張產(chǎn)生的直流電壓，分別對各壓電元件8 11施加這些直流電壓的相反極性值而使其伸張、收縮并抵消(對平面可動部件5、傾斜可動部件6進行姿勢控制)，因此即使在將不具有搖晃修正功能的攝像單元I安裝在電動萬能工作臺所裝配的攝像機殼體2上的使用環(huán)境下，也能夠有效地進行由施加在攝像機殼體2上的外力產(chǎn)生的搖晃振動的搖晃修正。如圖I (a)、(b)所示，另外，對實施例一的攝像單元用防搖晃機構(gòu)3將平面可動部件5的平板部5a安裝在保持沿攝像單元I的透鏡的光軸方向延伸的攝像機安裝部件2’的外壁側(cè)面的攝像單元I的重心的附近部位的場合進行了說明，但由于攝像機安裝部件2’的樣式，也存在難以相對于攝像機安裝部件2’的外壁側(cè)面安裝攝像單元用防搖晃機構(gòu)3的場合。在這種場合下，可將攝像單元用防搖晃機構(gòu)3做成防水結(jié)構(gòu)，并且插入萬能工作臺(未圖示)和攝像機殼體2之間地安裝。但是，在將攝像單元用防搖晃機構(gòu)3安裝在萬能工作臺和攝像機殼體2之間的場合，除了不僅平面可動部件5的平板部5a，傾斜基座部件7的平板部7a的與結(jié)合有第二壓電元件10、11的面相反側(cè)的面也用于安裝之外，根據(jù)組裝形式，平面可動部件5及水平面方向調(diào)整用第一壓電元件8、9和傾斜可動部件6及垂直面方向調(diào)整用第二壓電元件10、11的關(guān)系顛倒，并且傾斜基座部件7作為平面基座部件起作用，但這種場合也不會在基本的結(jié)構(gòu)或功能方面產(chǎn)生變化，因此能夠看成同一結(jié)構(gòu)。另外，在實施例一的攝像單元用防搖晃機構(gòu)3中，例示了分別在水平面方向調(diào)整用、垂直面方向調(diào)整用上使用兩個壓電元件的場合，但由于也可以使用三個以上的壓電元件，因此本實用新型的攝像單元用防搖晃機構(gòu)3不限定于在實施 例一中公開的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求1.一種攝像單元用防搖晃機構(gòu)，相對于安裝在電動萬能工作臺所裝配的攝像機殼體上的攝像單元，為了不將由施加在該攝像機殼體上的外力產(chǎn)生的搖晃振動傳送到該攝像單元，而安裝在該攝像機殼體上，其特征在于， 組合下述部件而構(gòu)成具有從用于安裝上述攝像單元的平坦的第一平板部垂直地立起的第一立起部，并且整體在水平面方向上可動的平面可動部件；具有從通過規(guī)定數(shù)量的滾珠軸承鄰接地連接在與上述第一平板部的安裝上述攝像單元的面相反側(cè)的面上的平坦的第二平板部垂直地立起、且與上述第一立起部相對地隔開地配置的第二立起部，并且整體在垂直面方向上可動的傾斜可動部件；具有從與上述第二平板部的與上述第一平板部鄰接地連接的面的相反側(cè)的面相對地隔開配置的平坦的第三平板部垂直地立起、且通過規(guī)定數(shù)量的滾珠軸承在與上述第二立起部之間鄰接地連接的第三立起部，且供搖晃振動傳送的傾斜基座部件；分別結(jié)合上述第一立起部和上述第二立起部之間，并且在水平面方向的一直線方向上延伸的棒狀的多個第一壓電元件；以及分別結(jié)合上述第二平板部和上述第三平板部之間，并且在垂直面方向的一直線方向上延伸的棒狀的多個第二壓電元件， 上述多個第一壓電元件在上述搖晃振動傳送到上述傾斜基座部件上時，通過以下述方式對平面可動部件進行姿勢控制，將上述第一平板部維持在上述水平面方向的定位置根據(jù)由伴隨上述平面可動部件的上述水平面方向的搖晃振動的傾斜的收縮、伸張而產(chǎn)生的直流電壓，分別對該收縮、伸張了的壓電元件施加該直流電壓的相反極性值而使壓電元件伸張、收縮，從而抵消該收縮、伸張， 上述多個第二壓電元件在上述搖晃振動傳送到上述傾斜基座部件上時，通過以下述方式對傾斜可動部件進行姿勢控制，將上述第一平板部維持在上述垂直面方向的定位置根據(jù)由伴隨上述傾斜可動部件的上述垂直面方向的搖晃振動的傾斜的收縮、伸張而產(chǎn)生的直流電壓，分別對該收縮、伸張了的壓電元件施加該直流電壓的相反極性值而使壓電元件伸張、收縮，從而抵消該收縮、伸張。
專利摘要本實用新型提供攝像單元用防搖晃機構(gòu)，即使在將不具有搖晃修正功能的攝像單元安裝在電動萬能工作臺所裝配的攝像機殼體上的使用環(huán)境下，也能夠有效地進行由施加在攝像機殼體上的外力產(chǎn)生的搖晃振動的搖晃修正。在攝像單元用防搖晃機構(gòu)(3)中，通過壓電元件(8、9)結(jié)合平面可動部件(5)和傾斜可動部件(6)，通過壓電元件(10、11)結(jié)合傾斜可動部件(6)和傾斜基座部件(7)，在搖晃振動傳送到傾斜基座部件上時，根據(jù)由元件(8、9)和元件(10、11)的收縮、伸張產(chǎn)生的直流電壓，對各元件(8～11)施加該直流電壓的相反極性值并使其伸張、收縮，從而將平板部(5a)維持在水平面方向及垂直面方向的定位置。
文檔編號F16M11/04GK202484536SQ201220029498
公開日2012年10月10日 申請日期2012年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月1日
發(fā)明者廣川智 申請人:株式會社日立國際電氣