專利名稱：相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能夠使包含攝像元件的相機(jī)部向搖攝(偏擺)方向及傾轉(zhuǎn)(俯仰)方向傾斜、且能夠使該相機(jī)部以透鏡的光軸為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)(回旋)的相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
近年市售的攝像機(jī)或數(shù)碼相機(jī)大多設(shè)有對(duì)手抖引起的攝影圖像的圖像抖動(dòng)進(jìn)行修正的手抖修正裝置。該手抖修正裝置使透鏡、透鏡鏡筒、反射鏡或攝像元件等相對(duì)于相機(jī)的光軸傾斜，或使上述元件在與光軸正交的平面上進(jìn)行二維移動(dòng)。例如，專利文獻(xiàn)1公開(kāi)了具有利用一點(diǎn)對(duì)透鏡鏡筒進(jìn)行彈性支承，且使透鏡鏡筒相對(duì)于光軸傾斜的結(jié)構(gòu)的抖動(dòng)修正機(jī)構(gòu)。專利文獻(xiàn)2公開(kāi)了利用樞軸結(jié)構(gòu)對(duì)反射鏡進(jìn)行支承，并使反射鏡相對(duì)于光軸傾斜的手抖修正裝置。而且，專利文獻(xiàn)3公開(kāi)了利用三點(diǎn)對(duì)球狀的透鏡鏡筒進(jìn)行支承，使透鏡鏡筒沿著光軸移動(dòng)并傾斜的攝像透鏡單元。在先技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1日本特開(kāi)2006-53358號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2日本特開(kāi)平11-220651號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3日本特開(kāi)2008-58391號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題通常，人靜止進(jìn)行攝影時(shí)發(fā)生的手抖角度為士0. 3度左右，而且其產(chǎn)生頻率分量為20 30Hz左右。而且，手抖修正控制需要在IOHz左右的頻帶中進(jìn)行。如此，當(dāng)攝影者在靜止的狀態(tài)下進(jìn)行攝像機(jī)或數(shù)碼相機(jī)的攝影時(shí)，手抖角度比較小，而且，用于控制的頻率也比較低。因此，在對(duì)靜止時(shí)的手抖所引起的攝影圖像的圖像抖動(dòng)進(jìn)行修正的以往的相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中，使構(gòu)成相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的各部(透鏡、透鏡鏡筒、反射鏡、攝像元件等)相對(duì)于透鏡的光軸傾斜的傾斜角度或使上述元件在與光軸正交的平面上進(jìn)行二維直線移動(dòng)的移動(dòng)量微少，盡管如此，也能實(shí)現(xiàn)良好的手抖修正。然而，在攝影者移動(dòng)并進(jìn)行活動(dòng)圖像或靜止圖像的攝影的移動(dòng)攝影時(shí)，發(fā)生的圖像的抖動(dòng)(以下，有時(shí)稱為移動(dòng)抖動(dòng)。移動(dòng)抖動(dòng)中也包括手抖。)的角度例如為士 10度以上，為了對(duì)移動(dòng)抖動(dòng)進(jìn)行修正，需要在50HZ左右的頻帶中進(jìn)行控制。如此，在圖像的抖動(dòng)角度增大，以更高的頻率進(jìn)行控制時(shí)，在以往的相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中，對(duì)結(jié)構(gòu)要素進(jìn)行支承的支承系統(tǒng)及對(duì)結(jié)構(gòu)要素進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方面存在課題。例如，專利文獻(xiàn)1的裝置適合于使透鏡鏡筒以微小的角度傾斜的情況，但以超過(guò)士 10度那樣的大角度使透鏡鏡筒傾斜時(shí)，支承的彈性體會(huì)發(fā)生塑性變形。而且，當(dāng)傾斜的角度增大時(shí)，基于彈性體的彈簧常數(shù)的負(fù)載變得非常大，彈性體的固有振動(dòng)的振幅增大系數(shù)⑴值)也增大。其結(jié)果是，修正控制的相位特性或增益特性惡化，在上述的頻帶中難以進(jìn)行修正控制。專利文獻(xiàn)2的裝置為了對(duì)圖像的抖動(dòng)進(jìn)行修正，而驅(qū)動(dòng)反射鏡。然而，在攝像機(jī)或數(shù)碼相機(jī)具備廣角透鏡系統(tǒng)時(shí)，若在光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置反射鏡，則反射鏡在光學(xué)系統(tǒng)中成為大的結(jié)構(gòu)要素。因此，對(duì)于希望反射鏡小型化的攝像機(jī)或數(shù)碼相機(jī)而言難以說(shuō)是適當(dāng)?shù)慕鉀Q方法。而且，由于利用磁吸引力對(duì)反射鏡進(jìn)行樞軸支承，因此由于振動(dòng)或沖擊等干擾，反射鏡可能會(huì)脫落。專利文獻(xiàn)3的透鏡單元由于具備球狀的透鏡座，因此能夠以大角度使透鏡座傾斜。然而，由于透鏡座與設(shè)置在其外側(cè)的座相接觸的部分的旋轉(zhuǎn)半徑大，因此對(duì)可動(dòng)單元的摩擦負(fù)載增大，動(dòng)作移動(dòng)距離增大。其結(jié)果是，當(dāng)傾斜角度增大時(shí)，接觸摩擦負(fù)載的變動(dòng)增大，難以進(jìn)行準(zhǔn)確的控制。而且，未準(zhǔn)確地控制透鏡座與設(shè)置在外側(cè)的座之間的間隔時(shí)，難以準(zhǔn)確地控制透鏡座的傾斜角度。根據(jù)這些部件的加工精度的不同，可能會(huì)發(fā)生機(jī)械性的松動(dòng)，給可動(dòng)單元的頻率響應(yīng)特性帶來(lái)障礙。另外，專利文獻(xiàn)1至3的裝置不具備使透鏡等結(jié)構(gòu)要素以相機(jī)部的光軸為中心旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。本申請(qǐng)發(fā)明者為了解決此種現(xiàn)有技術(shù)的課題的至少一個(gè)，而想到了將相機(jī)部支承為能夠沿著3軸方向旋轉(zhuǎn)的新結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的目的在于解決此種現(xiàn)有技術(shù)的課題的至少一個(gè)，實(shí)現(xiàn)能夠使相機(jī)部沿著 3軸方向旋轉(zhuǎn)的相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。用于解決課題的手段本發(fā)明的相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置具備相機(jī)部，其包括具有攝像面的攝像元件、具有光軸且在所述攝像面上形成被攝體像的透鏡、及保持所述透鏡的透鏡鏡筒；固定單元，其具有突起部，該突起部的至少一部分由磁性體構(gòu)成，且該突起部具備球面的至少一部分的形狀；可動(dòng)單元，其支承所述相機(jī)部，具有對(duì)所述磁性體產(chǎn)生磁吸引力的吸附用磁鐵及在所述磁吸引力的作用下供所述固定單元的所述突起部游嵌接觸的圓錐形狀的接觸面，且相對(duì)于所述突起部的所述球面的球心自如地轉(zhuǎn)動(dòng)；搖攝驅(qū)動(dòng)部，其使所述相機(jī)部相對(duì)于所述固定單元向搖攝方向傾斜；傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部，其使所述相機(jī)部相對(duì)于所述固定單元向與所述搖攝方向正交的傾轉(zhuǎn)方向傾斜；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部，其使所述相機(jī)部相對(duì)于所述固定單元向以所述透鏡的光軸為中心旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)；檢測(cè)器，其檢測(cè)所述相機(jī)部相對(duì)于所述固定單元的向所述搖攝及傾轉(zhuǎn)方向的傾斜角度及沿著所述旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)的所述相機(jī)部的旋轉(zhuǎn)角度；脫落防止構(gòu)件，其具有在所述光軸方向上與所述可動(dòng)單元隔開(kāi)規(guī)定的空隙配置的脫落防止限制部，并固定于所述固定單元。在一優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述脫落防止構(gòu)件具備四個(gè)所述脫落防止限制部，所述四個(gè)脫落防止限制部成為兩對(duì)，兩對(duì)所述脫落防止限制部相對(duì)于向所述搖攝方向傾斜的旋轉(zhuǎn)軸及向所述傾轉(zhuǎn)方向傾斜的旋轉(zhuǎn)軸分別成45度，且分別配置在相互正交的兩條直線上。在一優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述搖攝驅(qū)動(dòng)部包括相對(duì)于所述球面的球心對(duì)稱地配置，且固定于所述固定單元的一對(duì)搖攝驅(qū)動(dòng)磁鐵；以與所述搖攝驅(qū)動(dòng)磁鐵對(duì)置的方式分別設(shè)置于可動(dòng)單元的一對(duì)搖攝驅(qū)動(dòng)線圈，所述傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部包括相對(duì)于所述球面的球心對(duì)稱地配置，且以與所述一對(duì)搖攝驅(qū)動(dòng)磁鐵正交的方式固定于所述固定單元的一對(duì)傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)磁鐵；以與所述傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)磁鐵對(duì)置的方式分別設(shè)置于所述可動(dòng)單元的一對(duì)傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈，所述搖攝驅(qū)動(dòng)磁鐵、所述傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)磁鐵、所述搖攝驅(qū)動(dòng)線圈及所述傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈的中心的在所述光軸方向上的位置與所述球面的球心的位置大致一致。在一優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述搖攝驅(qū)動(dòng)部包括分別位于所述一對(duì)搖攝驅(qū)動(dòng)線圈的內(nèi)側(cè)且設(shè)置于所述可動(dòng)單元的一對(duì)搖攝磁軛，所述傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部包括分別位于所述一對(duì)傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈的內(nèi)側(cè)且設(shè)置于所述可動(dòng)單元的一對(duì)傾轉(zhuǎn)磁軛。在一優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部包括四個(gè)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈，各旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈架設(shè)在所述搖攝驅(qū)動(dòng)線圈之一的與所述搖攝驅(qū)動(dòng)磁鐵對(duì)置的側(cè)面和所述傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈之一的與所述傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)磁鐵對(duì)置的側(cè)面之間，且與所述搖攝驅(qū)動(dòng)線圈之一的一部分及所述傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈之一的一部分分別重疊，通過(guò)所述四個(gè)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈、所述搖攝驅(qū)動(dòng)磁鐵及所述傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)磁鐵構(gòu)成所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部。在一優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述搖攝磁軛及所述傾轉(zhuǎn)磁軛也作為旋轉(zhuǎn)磁軛發(fā)揮功能。在一優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述一對(duì)搖攝驅(qū)動(dòng)磁鐵在與所述透鏡的所述光軸正交的平面且通過(guò)所述球心的直線上被磁化成彼此反向，所述一對(duì)傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)磁鐵在與所述透鏡的所述光軸正交的平面且通過(guò)所述球心的直線上被磁化成彼此反向，在與所述光軸正交的平面且以所述光軸與所述平面相交的點(diǎn)為中心的圓周上，隔開(kāi)90度相鄰的所述搖攝驅(qū)動(dòng)磁鐵之一及所述傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)磁鐵之一的磁化方向相對(duì)于所述球心為彼此反向。在一優(yōu)選的實(shí)施方式中，各個(gè)所述搖攝驅(qū)動(dòng)線圈及各個(gè)所述傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈分別與所述透鏡的光軸正交，相對(duì)于包含所述球心的平面為面對(duì)稱，在包含所述光軸的平面上具有大致V字形狀的截面，所述大致V字形狀的谷部分配置成與所述光軸對(duì)置。在一優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述一對(duì)搖攝驅(qū)動(dòng)磁鐵及所述一對(duì)傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)磁鐵分別具有凹狀局部球面形狀的側(cè)面，該凹狀局部球面形狀具有與所述球面的球心一致的中心。在一優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述檢測(cè)器包括檢測(cè)所述相機(jī)部相對(duì)于所述固定單元的向所述搖攝及傾轉(zhuǎn)方向的傾斜角度的第一檢測(cè)部；檢測(cè)沿著所述旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)的所述相機(jī)部的旋轉(zhuǎn)角度的第二檢測(cè)部。在一優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述第一檢測(cè)部包括固定于所述固定單元的第一磁傳感器，所述第一磁傳感器檢測(cè)設(shè)置于所述可動(dòng)單元的所述吸附用磁鐵的傾斜引起的磁力變化，并算出所述相機(jī)部的所述搖攝及傾轉(zhuǎn)方向的二維的傾斜角度。在一優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述第一磁傳感器設(shè)置于所述固定單元的所述突起部的前端或內(nèi)部。在一優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述第二檢測(cè)部在與所述透鏡的所述光軸正交且通過(guò)所述球心的平面上相對(duì)于所述球心對(duì)稱地配置，在從所述可動(dòng)單元處于中立的位置時(shí)的所述透鏡的光軸的方向觀察時(shí)，所述第二檢測(cè)部相對(duì)于所述搖攝驅(qū)動(dòng)部或傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部成45度的角度配置。在一優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述第二檢測(cè)部包括固定于所述固定單元的一對(duì)第二磁傳感器和設(shè)置于所述可動(dòng)單元的一對(duì)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用磁鐵，所述一對(duì)第二磁傳感器檢測(cè)所述旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用磁鐵的旋轉(zhuǎn)引起的磁力變化，并算出所述相機(jī)部的旋轉(zhuǎn)角度。在一優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述一對(duì)第二磁傳感器及所述一對(duì)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用磁鐵在與所述透鏡的所述光軸正交的平面且通過(guò)所述球心的直線上，分別相對(duì)于所述球心對(duì)稱地配置。在一優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述一對(duì)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用磁鐵分別具有在與所述透鏡的光軸正交的平面上且通過(guò)所述球心的直線上被磁化成彼此反向的兩個(gè)磁極，所述兩個(gè)磁極配置在與所述透鏡的光軸正交的所述平面上的以所述光軸為中心的圓周上。在一優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述一對(duì)第二磁傳感器設(shè)置在所述固定單元的所述突起部。在一優(yōu)選的實(shí)施方式中，相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置還具備設(shè)置在所述可動(dòng)單元的所述接觸面與所述固定單元的所述突起部之間的粘性構(gòu)件或磁性流體。在一優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述吸附用磁鐵在所述可動(dòng)單元中位于所述透鏡的光軸上，且沿著所述光軸方向被磁化。在一優(yōu)選的實(shí)施方式中，以如下的方式確定所述空隙所述可動(dòng)單元的接觸面即使離開(kāi)所述固定單元的突起部，也會(huì)在所述吸附用磁鐵的所述磁吸引力的作用下返回到接觸狀態(tài)。本發(fā)明的相機(jī)單元具備上述任一項(xiàng)所述的相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置；分別檢測(cè)繞所述固定單元的正交的3軸旋轉(zhuǎn)的角速度的角速度傳感器；基于來(lái)自所述角速度傳感器的輸出，生成目標(biāo)旋轉(zhuǎn)角度信號(hào)的運(yùn)算處理部；基于所述目標(biāo)旋轉(zhuǎn)角度信號(hào)，生成對(duì)所述搖攝驅(qū)動(dòng)部及所述傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的信號(hào)的驅(qū)動(dòng)電路。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，由于通過(guò)設(shè)置于可動(dòng)單元的具有圓錐形狀的接觸面和至少一部分由磁性體構(gòu)成且具有球面的至少一部分的形狀的突起部來(lái)構(gòu)成樞軸支承結(jié)構(gòu)，因此能夠使可動(dòng)單元相對(duì)于固定單元以球面的球心為中心自如地旋轉(zhuǎn)。而且，通過(guò)吸附用磁鐵產(chǎn)生的磁吸引力來(lái)維持突起部與接觸面接觸的狀態(tài)，因此能夠與可動(dòng)單元的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)無(wú)關(guān)地使樞軸支承的負(fù)載恒定。而且，在脫落防止限制部的作用下，即使可動(dòng)單元從外部受到?jīng)_擊，可動(dòng)單元也不會(huì)脫落，從而能夠復(fù)位成突起部與接觸面接觸的狀態(tài)。而且，通過(guò)樞軸支承結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)可動(dòng)單元的重心支承，因此能夠大幅地抑制控制頻率區(qū)域中的機(jī)械共振。此外，利用不影響轉(zhuǎn)動(dòng)角度的磁吸引力對(duì)突起部與可動(dòng)單元的接觸面的樞軸結(jié)構(gòu)施加恒定的垂直阻力，由此能夠減少相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)角度的摩擦負(fù)載變動(dòng)，在控制動(dòng)頻率區(qū)域中能夠?qū)崿F(xiàn)良好的相位·增益特性。而且，通過(guò)設(shè)置將脫落防止限制部固定于固定單元的脫落防止構(gòu)件，從而將可動(dòng)單元裝入固定單元時(shí)的作業(yè)變得容易，能夠?qū)崿F(xiàn)組裝性的大幅提升。另外，根據(jù)本發(fā)明的特定的實(shí)施方式，還能得到以下的效果。具體而言，搖攝、傾轉(zhuǎn)及旋轉(zhuǎn)方向的驅(qū)動(dòng)部由在配置成以光軸為中心的圓周狀的相互正交的兩對(duì)可動(dòng)單元上固定的驅(qū)動(dòng)線圈、和以與驅(qū)動(dòng)線圈對(duì)置的方式分別配設(shè)于固定單元的兩對(duì)驅(qū)動(dòng)磁鐵構(gòu)成，且光軸方向的配設(shè)的高度位置與突起部的球心的高度位置大致相等，由此能夠?qū)崿F(xiàn)可動(dòng)單元的重心驅(qū)動(dòng)，并在控制頻率區(qū)域中大幅地抑制機(jī)械共振。此外，通過(guò)實(shí)現(xiàn)在可動(dòng)單元上搭載驅(qū)動(dòng)線圈的移動(dòng)線圈驅(qū)動(dòng)型的結(jié)構(gòu)，而能夠減輕可動(dòng)單元的質(zhì)量并提高驅(qū)動(dòng)效率。
另外，由于是在非通電時(shí)不產(chǎn)生作為干擾而作用于可動(dòng)單元的磁力的移動(dòng)線圈驅(qū)動(dòng)型的結(jié)構(gòu)，因此能夠確保良好的控制性。而且，通過(guò)在由圓錐狀的接觸面和游嵌于接觸面的突起部構(gòu)成的大致環(huán)狀的空間中填充振動(dòng)衰減用的粘性構(gòu)件或磁性流體，而能夠減少在搭載于可動(dòng)單元的磁軛與設(shè)置于固定單元的驅(qū)動(dòng)磁鐵之間產(chǎn)生的磁吸引力的磁彈性效應(yīng)所引起的振幅增大系數(shù)⑴值)或機(jī)械性的固有振動(dòng)的Q值，從而能夠得到良好的控制特性。而且，通過(guò)在光軸的延長(zhǎng)線上配設(shè)有圓錐狀的接觸面的中心軸和吸附用磁鐵的可動(dòng)單元和以與吸附用磁鐵對(duì)置的方式設(shè)置于固定單元的磁傳感器，來(lái)檢測(cè)可動(dòng)單元的傾斜及旋轉(zhuǎn)引起的吸附用磁鐵的磁力變化，并算出傾斜角度和旋轉(zhuǎn)角度，由此在吸附用磁鐵對(duì)支承系統(tǒng)施加垂直阻力的本來(lái)的目的基礎(chǔ)上，可以并用為角度檢測(cè)用磁鐵，從而能夠?qū)崿F(xiàn)部件個(gè)數(shù)的削減和裝置的小型化。此外，旋轉(zhuǎn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)如下構(gòu)成與光軸正交，沿著與光軸交叉的方向被磁化，且沿著相對(duì)于光軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向以相反的順序配置兩個(gè)磁極而構(gòu)成兩個(gè)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用磁鐵，將這兩個(gè)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用磁鐵在與光軸正交且通過(guò)突起部的球心的直線上相對(duì)于球心對(duì)稱地配置于可動(dòng)單元，分別利用對(duì)應(yīng)的兩個(gè)磁傳感器對(duì)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用磁鐵的磁變化進(jìn)行差動(dòng)檢測(cè)。 在上述的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)中，能夠消除可動(dòng)單元沿著搖攝和傾轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的串?dāng)_輸出，在可動(dòng)單元的可轉(zhuǎn)動(dòng)的范圍內(nèi)僅抽出并檢測(cè)旋轉(zhuǎn)方向的角度。此外，從光軸的方向觀察時(shí)，將旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)機(jī)構(gòu)傾斜地或相對(duì)于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)成45度的角度配設(shè)，在以光軸為中心的大的圓周上設(shè)置驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)而提高驅(qū)動(dòng)力矩力，并且在小的圓周上設(shè)置旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)機(jī)構(gòu)而能夠減小旋轉(zhuǎn)檢測(cè)距離和旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用磁鐵及磁傳感器，從而能夠?qū)崿F(xiàn)裝置的省空間化。如以上所述，本發(fā)明能夠提供一種使用能夠在搖攝方向和傾轉(zhuǎn)方向上進(jìn)行士 10 度以上的大的傾斜驅(qū)動(dòng)并能夠在旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)支承系統(tǒng)，在50Hz左右的寬帶域的頻率區(qū)域中能夠?qū)崿F(xiàn)良好的抖動(dòng)修正控制，能夠修正移動(dòng)抖動(dòng)引起的圖像抖動(dòng)的小型且牢固的相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。


圖1是表示本發(fā)明的相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的一實(shí)施方式的分解立體圖。圖2是從上方觀察實(shí)施方式的相機(jī)裝置而得到的立體圖。圖3是從上方觀察將相機(jī)部100和脫落防止構(gòu)件201取下后的狀態(tài)的實(shí)施方式的相機(jī)裝置而得到的立體圖。圖4是從上方觀察實(shí)施方式的相機(jī)裝置而得到的俯視圖。圖5是實(shí)施方式的相機(jī)裝置中的除相機(jī)部100之外的可動(dòng)單元的立體圖。圖6是實(shí)施方式的相機(jī)裝置中的除相機(jī)部100之外的可動(dòng)單元的分解立體圖。圖7是實(shí)施方式的相機(jī)裝置的在包含光軸10及傾轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)軸11的平面處的局部剖視圖。圖8是實(shí)施方式的相機(jī)裝置的在包含光軸10和直線17的平面處的局部剖視圖。圖9是從上方觀察將相機(jī)部100和脫落防止構(gòu)件201取下后的狀態(tài)的實(shí)施方式的相機(jī)裝置所得到的分解立體圖，表示旋轉(zhuǎn)方向的驅(qū)動(dòng)原理。
圖10是使相機(jī)部向搖攝方向傾斜角度θ的狀態(tài)的實(shí)施方式的相機(jī)裝置的立體圖。圖11是使相機(jī)部向搖攝方向傾斜角度θ的狀態(tài)的實(shí)施方式的相機(jī)裝置的在包含光軸10和傾轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)軸11的平面處的局部剖視圖。圖12是表示實(shí)施方式的相機(jī)裝置的旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)部的分解立體圖。圖13是旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)部附近的結(jié)構(gòu)的在包含光軸10及直線13的平面處的剖視圖。圖14是旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)部附近的結(jié)構(gòu)的在包含直線13及直線17的平面處的剖視圖。圖15是表示本發(fā)明的相機(jī)單元的一實(shí)施方式所設(shè)置的角速度傳感器的配置的立體圖。圖16是表示相機(jī)單元的一實(shí)施方式的框圖。
具體實(shí)施例方式(第一實(shí)施方式)以下，說(shuō)明本發(fā)明的相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的一實(shí)施方式。圖1是表示本發(fā)明的相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的一實(shí)施方式的相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置165的分解立體圖，圖2是從斜上方觀察相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置 165而得到的立體圖。圖3是從斜上方觀察將一部分的結(jié)構(gòu)要素(相機(jī)部100和脫落防止構(gòu)件201)取下后的狀態(tài)的相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置165而得到的立體圖。圖4是從上方觀察圖3的狀態(tài)的相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置165而得到的俯視圖。圖5是從斜上方觀察除相機(jī)部100之外的可動(dòng)單元而得到的立體圖。圖6是表示除相機(jī)部100之外的可動(dòng)單元的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)的分解立體圖。圖7是相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置165的在包含光軸10及傾轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)軸11的平面處的局部剖視圖。圖8是相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置165的在包含光軸10及直線17 (與傾轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)軸11成45 度)的平面處的局部剖視圖。圖9是將相機(jī)部100及脫落防止構(gòu)件201取下后的相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置165的分解立體圖，表示旋轉(zhuǎn)方向的驅(qū)動(dòng)原理。參照這些圖，說(shuō)明相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置165的主要結(jié)構(gòu)。相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置165具備相機(jī)部100、對(duì)相機(jī)部100進(jìn)行支承的可動(dòng)單元、及固定單元?？蓜?dòng)單元相對(duì)于固定單元沿著以透鏡IOla(后述)的光軸10為中心旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向 22、以傾轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)軸11為中心旋轉(zhuǎn)的傾轉(zhuǎn)方向21及以搖攝方向旋轉(zhuǎn)軸12為中心旋轉(zhuǎn)的搖攝方向20自如地旋轉(zhuǎn)。如圖1所示，相機(jī)部100拍攝被攝體，生成被攝體像的電信號(hào)。更具體而言，相機(jī)部100包括攝像元件101b、使被攝體像成像在攝像元件IOlb的攝像面上且具有光軸10的透鏡101a(未圖示)、保持透鏡IOla的透鏡鏡筒101c，并將形成在攝像元件的攝像面上的圖像轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。固定部單元包括基體200和突起部202。如圖7所示，突起部202形成為具有處于光軸10的軸上的球心202A的球面的至少一部分的形狀。以下，將具有球面的至少一部分的形狀的部分稱為局部球面。如圖1及圖7所示，突起部202固定于基體200。另外，突起部202的至少一部分由磁性體構(gòu)成。突起部202成為在基體200側(cè)具有開(kāi)口部202F的圓筒狀的結(jié)構(gòu)，而且在突起部202的光軸10的軸上的前端部分具有前端開(kāi)口部202H。在突起部202的前端部分上，從開(kāi)口部202F插入的磁傳感器501內(nèi)設(shè)在光軸 10的軸上，磁傳感器501的上部在前端開(kāi)口部202H的區(qū)域中敞開(kāi)。構(gòu)成可動(dòng)單元的中心部分的可動(dòng)部102具有固定在固定面102D上的吸附用磁鐵 404和接觸面102C。接觸面102C是圓錐形狀的內(nèi)側(cè)面，以前端位于上方的方式配置在可動(dòng)部102。吸附用磁鐵404位于圓錐形狀的前端附近，且配置在可動(dòng)部102的上部?？蓜?dòng)部 102優(yōu)選由樹(shù)脂材料等非磁性材料構(gòu)成。如圖7所示，固定單元的突起部202插入到可動(dòng)部102的形成圓錐形狀的接觸面 102C的空間內(nèi)。由于突起部202的一部分由磁性體構(gòu)成，因此在設(shè)于上部的吸附用磁鐵404 的磁吸引力F的作用下，突起部202與接觸面102C接觸并游嵌。優(yōu)選，對(duì)相機(jī)部100進(jìn)行支承的可動(dòng)單元的重心在由固定單元的突起202支承的狀態(tài)下與球心202A —致。由此，可動(dòng)部102的圓錐狀的接觸面102C與突起部202的局部球面進(jìn)行接觸，且可動(dòng)部102相對(duì)于球面的球心202A自如地旋轉(zhuǎn)。更具體而言，如圖1所示，能夠進(jìn)行搖攝方向20和傾轉(zhuǎn)方向21這兩種傾斜方向的旋轉(zhuǎn)及旋轉(zhuǎn)方向22的旋轉(zhuǎn)，該搖攝方向20的旋轉(zhuǎn)以與光軸10正交且通過(guò)球心202A的搖攝方向旋轉(zhuǎn)軸12為中心旋轉(zhuǎn)，該傾轉(zhuǎn)方向21的旋轉(zhuǎn)以與光軸10及搖攝方向旋轉(zhuǎn)軸12正交的傾轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)軸11為中心旋轉(zhuǎn)，該旋轉(zhuǎn)方向22的旋轉(zhuǎn)以透鏡IOla的光軸10為中心旋轉(zhuǎn)。如此，根據(jù)本實(shí)施方式，對(duì)相機(jī)部100進(jìn)行支承的可動(dòng)單元被固定單元支承為以球心202A為中心旋轉(zhuǎn)自如，且對(duì)相機(jī)部100進(jìn)行支承的可動(dòng)單元的重心與球心202A —致。 因此，能夠減少摩擦所產(chǎn)生的負(fù)載，在驅(qū)動(dòng)頻率區(qū)域中能大幅地抑制機(jī)械共振。另外，吸附用磁鐵404對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)角度沒(méi)有影響，以恒定的磁吸引力F對(duì)突起部202與圓錐狀的接觸面102C之間附加恒定的垂直阻力。因此，抑制轉(zhuǎn)動(dòng)角度引起的摩擦負(fù)載的變動(dòng)，在驅(qū)動(dòng)頻率區(qū)域中能夠?qū)崿F(xiàn)良好的相位·增益特性。另外，若突起部202的表層部分由樹(shù)脂構(gòu)件(未圖示)覆蓋，則能夠進(jìn)一步減少接觸的圓錐狀的接觸面102C與突起部202的摩擦，從而能夠?qū)崿F(xiàn)耐磨損性優(yōu)異的支承結(jié)構(gòu)。固定單元具備脫落防止結(jié)構(gòu)，以免可動(dòng)單元從固定單元脫落。具體而言，如圖1、 圖2、圖7所示，環(huán)狀的脫落防止構(gòu)件201經(jīng)由四個(gè)連結(jié)構(gòu)件210而固定于固定單元的基體 200。如圖1所示，脫落防止構(gòu)件201包括朝向環(huán)的中心即光軸10延伸的四個(gè)突起狀的脫落防止限制部201A。四個(gè)脫落防止限制部201A構(gòu)成兩對(duì)。如圖8所示，脫落防止限制部201A配置成與可動(dòng)部102的一部分在光軸10方向上隔開(kāi)規(guī)定的空隙50。脫落防止限制部201A通過(guò)與可動(dòng)部102抵接，而防止可動(dòng)單元旋轉(zhuǎn)到規(guī)定的角度以上，或者在由于來(lái)自外部的沖擊而可動(dòng)單元的接觸面102C離開(kāi)了突起部202 時(shí)，防止可動(dòng)單元從固定單元脫離。如圖1所示，四個(gè)脫落防止限制部201A沿著與搖攝方向旋轉(zhuǎn)軸12及傾轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)軸11成45度的角度的直線13及直線17方向各配置一對(duì)。具體而言，在直線13及直線17上，各一對(duì)脫落防止限制部201A隔著光軸10對(duì)稱配置?？蓜?dòng)單元向搖攝方向20和傾轉(zhuǎn)方向21分別傾斜了角度θ時(shí)，與搖攝方向旋轉(zhuǎn)軸 12及傾轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)軸11成45度的角度的直線13及直線17方向上的可動(dòng)單元的旋轉(zhuǎn)角度成為(V 2Χ θ )以上。因此，通過(guò)在這些方向上設(shè)置限制傾斜角度的脫落防止限制部201Α， 而限制可動(dòng)單元的轉(zhuǎn)動(dòng)或由于來(lái)自外部的沖擊而可動(dòng)單元沿著光軸10方向移動(dòng)最大的部分的變位，從而能夠可靠地防止可動(dòng)單元的脫落。另一方面，僅向搖攝方向20及傾轉(zhuǎn)方向21中的一方傾斜了角度θ時(shí)，傾斜引起的可動(dòng)單元的光軸10方向的高度變動(dòng)在搖攝方向20及傾轉(zhuǎn)方向21中的另一方變得最大， 直線13及直線17方向上的高度變動(dòng)成為其(1/ V 2)倍。因此，如圖1所示，通過(guò)增大脫落防止限制部201Α的寬度尺寸D而能安全地進(jìn)行可動(dòng)單元的脫落防止。該空隙50設(shè)定成如下的距離即使接觸面102C離開(kāi)突起部202，也能利用吸附用磁鐵404的磁吸引力F使接觸面102C返回到與突起部202接觸的狀態(tài)。即，即使在可動(dòng)單元向上方移動(dòng)與空隙50相等的距離而使脫落防止限制部201Α與可動(dòng)部102接觸的狀態(tài)下，也能夠利用吸附用磁鐵404的磁吸引力F使可動(dòng)單元返回到接觸面102C與突起部202 接觸的原來(lái)的狀態(tài)。因此，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠提供一種如下的耐沖擊性優(yōu)異的相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置即使在可動(dòng)單元瞬間從規(guī)定的位置脫落的情況下，也能夠利用吸附用磁鐵404的磁吸引力F立即復(fù)位成原來(lái)的良好的支承狀態(tài)。接下來(lái)，說(shuō)明用于驅(qū)動(dòng)可動(dòng)單元的結(jié)構(gòu)。相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置165具備對(duì)可動(dòng)單元進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括用于使搭載有相機(jī)部100的可動(dòng)單元相對(duì)于固定單元向搖攝方向20及傾轉(zhuǎn)方向21傾斜的搖攝驅(qū)動(dòng)部及傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部；使相機(jī)部100相對(duì)于固定單元以透鏡IOla的光軸10為中心旋轉(zhuǎn)即沿著旋轉(zhuǎn)方向22旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部。具體而言，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括經(jīng)由由磁性體構(gòu)成的連結(jié)構(gòu)件210而固定于基體200的兩對(duì)驅(qū)動(dòng)用磁鐵、搭載于可動(dòng)單元的磁軛及卷繞在磁軛上的驅(qū)動(dòng)線圈。更具體而言，如圖1 及圖6所示，可動(dòng)部102包括為了驅(qū)動(dòng)可動(dòng)單元沿著搖攝方向20旋轉(zhuǎn)，而相對(duì)于球心202Α 在傾轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)軸11上對(duì)稱配置的一對(duì)搖攝驅(qū)動(dòng)線圈301 ；為了驅(qū)動(dòng)可動(dòng)單元沿著傾轉(zhuǎn)方向21旋轉(zhuǎn)，而相對(duì)于球心202Α在搖攝方向旋轉(zhuǎn)軸12上對(duì)稱配置的一對(duì)傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈302 ； 用于驅(qū)動(dòng)可動(dòng)單元以光軸10為中心旋轉(zhuǎn)的四個(gè)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈303。而且，如圖1、圖3、圖4 所示，一對(duì)搖攝驅(qū)動(dòng)磁鐵401和一對(duì)傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)磁鐵402經(jīng)由由磁性材料構(gòu)成的連結(jié)構(gòu)件210 而分別設(shè)置在基體200的以光軸10為中心的圓周上。一對(duì)搖攝驅(qū)動(dòng)線圈301及一對(duì)搖攝驅(qū)動(dòng)磁鐵401構(gòu)成搖攝驅(qū)動(dòng)部。而且，一對(duì)傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈302及一對(duì)傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)磁鐵402構(gòu)成傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部。一對(duì)搖攝驅(qū)動(dòng)磁鐵401及一對(duì)傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)磁鐵402也作為旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)磁鐵發(fā)揮功能，這些驅(qū)動(dòng)磁鐵及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈303構(gòu)成旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部。一對(duì)搖攝驅(qū)動(dòng)磁鐵401在傾轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)軸11方向上、即與光軸10正交的平面且通過(guò)球心202Α的直線上被磁化成彼此反向。同樣地，傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)磁鐵402在搖攝方向旋轉(zhuǎn)軸 12方向上、即與光軸10正交的平面且通過(guò)球心202Α的直線上被磁化成彼此反向。優(yōu)選，在與光軸10正交的平面上的以光軸10與平面相交的點(diǎn)為中心軸的圓周上， 隔開(kāi)90度相鄰的搖攝驅(qū)動(dòng)磁鐵401之一及傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)磁鐵402之一的磁化方向相對(duì)于球心彼此分別反向。例如圖9所示，此種磁化方向的配置可以通過(guò)將一對(duì)搖攝驅(qū)動(dòng)磁鐵401磁化成相對(duì)于球心向內(nèi)的方向183、185，并將傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)磁鐵402磁化成向外的方向182、186來(lái)實(shí)現(xiàn)。如此，在搖攝驅(qū)動(dòng)磁鐵401及傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)磁鐵402中，分別沿著傾轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)軸11 方向及搖攝方向旋轉(zhuǎn)軸12方向配置磁通。如圖1及圖7所示，搖攝驅(qū)動(dòng)磁鐵401及傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)磁鐵402分別具有以球心202A為中心的凹狀的曲面。各個(gè)搖攝驅(qū)動(dòng)線圈302及各個(gè)傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈301相對(duì)于與透鏡IOla的光軸10正交且包含球心202A的平面呈面對(duì)稱。而且，在包含透鏡IOla的光軸10的平面上具有大致 V字形狀的截面，大致V字形狀的谷部分配置成與光軸10對(duì)置。如圖6所示，一對(duì)搖攝驅(qū)動(dòng)線圈301及一對(duì)傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈302固定在設(shè)置于可動(dòng)部102的抵接面102F上。另一方面，四個(gè)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈303固定于抵接面102G。如圖5所示，四個(gè)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈303以架設(shè)在與搖攝驅(qū)動(dòng)磁鐵401對(duì)置的搖攝驅(qū)動(dòng)線圈301的側(cè)面和與傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)磁鐵402對(duì)置的傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈302的側(cè)面之間的方式粘貼固定于各個(gè)驅(qū)動(dòng)線圈。各旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈303的一部分與搖攝驅(qū)動(dòng)線圈301的一部分及傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈302的一部分重疊。而且，各旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈303的與搖攝驅(qū)動(dòng)線圈301重疊的部分及與傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈302重疊的部分分別相對(duì)于與透鏡IOla的光軸10正交且包含球心202A的平面呈面對(duì)稱。而且，在包含透鏡IOla的光軸10的平面上具有大致V字形狀的截面，大致V字形狀的谷部分配置成與光軸10對(duì)置。如圖7所示，搖攝驅(qū)動(dòng)磁鐵401的中心及搖攝驅(qū)動(dòng)線圈301的中心的在光軸10方向上的位置與球心202A的位置大致一致。同樣地，傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)磁鐵402的中心及傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈302的中心的在光軸10方向上的位置與球心202A的位置大致一致。搖攝驅(qū)動(dòng)部及傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部包括分別位于一對(duì)搖攝驅(qū)動(dòng)線圈301及一對(duì)傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈302的內(nèi)側(cè)，且設(shè)置于可動(dòng)單元的一對(duì)搖攝磁軛203及一對(duì)傾轉(zhuǎn)磁軛204。一對(duì)搖攝驅(qū)動(dòng)線圈301分別卷繞于對(duì)應(yīng)的搖攝磁軛203。而且，一對(duì)傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈302分別卷繞于對(duì)應(yīng)的傾轉(zhuǎn)磁軛204。如圖4所示，一對(duì)搖攝磁軛203及一對(duì)傾轉(zhuǎn)磁軛204與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈303 重疊，搖攝磁軛203及傾轉(zhuǎn)磁軛204也作為旋轉(zhuǎn)磁軛發(fā)揮功能。換言之，如圖5所示，由一對(duì)搖攝驅(qū)動(dòng)線圈301及一對(duì)傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈302、以及四個(gè)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈303構(gòu)成的線圈單元在以光軸10為中心的可動(dòng)部102的圓周上以90度的間隔配置有四個(gè)。此外，如圖6、圖7所示，搖攝驅(qū)動(dòng)線圈301、傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈302及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈303 的在光軸10方向上的中心的高度位置與球心202A的位置大致相等。通過(guò)向一對(duì)搖攝驅(qū)動(dòng)線圈301通電，由此一對(duì)搖攝驅(qū)動(dòng)線圈301從一對(duì)搖攝驅(qū)動(dòng)磁鐵401接受力偶的電磁力，從而驅(qū)動(dòng)可動(dòng)部102即可動(dòng)單元以搖攝方向旋轉(zhuǎn)軸12為中心沿著搖攝方向20旋轉(zhuǎn)。同樣地，通過(guò)向一對(duì)傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈302通電，由此一對(duì)傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈302從傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)磁鐵402接受力偶的電磁力，從而驅(qū)動(dòng)可動(dòng)單元以傾轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)軸11為中心沿著傾轉(zhuǎn)方向21旋轉(zhuǎn)。此外，通過(guò)向搖攝驅(qū)動(dòng)線圈301及傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈302同時(shí)通電，而能夠使搭載有相機(jī)部100的可動(dòng)單元二維性地傾斜。
另外，通過(guò)向配置在以光軸10為中心的圓周上的四個(gè)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈303通電，從一對(duì)搖攝401及傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)磁鐵402接受電磁力，從而驅(qū)動(dòng)搭載有相機(jī)部100的可動(dòng)單元以光軸10為中心沿著旋轉(zhuǎn)方向22旋轉(zhuǎn)。更具體而言，如圖9所示，向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈303通電時(shí)，驅(qū)動(dòng)電流在與傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)磁鐵402對(duì)置的部分處朝著向上的方向180流動(dòng)，并在與搖攝驅(qū)動(dòng)磁鐵401對(duì)置的部分處朝著向下的方向181流動(dòng)。因此，通過(guò)將傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)磁鐵402的磁化方向磁化成相對(duì)于光軸10向外的方向182、 186，并將搖攝驅(qū)動(dòng)磁鐵401的磁化方向磁化成相對(duì)于光軸10向內(nèi)的方向183、185，由此在各驅(qū)動(dòng)磁鐵和各線圈的對(duì)置的部分之間，繞光軸10沿著相同的方向產(chǎn)生按照弗萊明的左手定則的電磁力190，使可動(dòng)單元沿著旋轉(zhuǎn)方向22旋轉(zhuǎn)。如此，本實(shí)施方式采用在可動(dòng)單元設(shè)有搖攝驅(qū)動(dòng)線圈301、傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈302及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈303的移動(dòng)線圈驅(qū)動(dòng)方式。在該結(jié)構(gòu)中，通常具有能夠減輕可動(dòng)單元的重量這一優(yōu)點(diǎn)。另外，根據(jù)本實(shí)施方式，不設(shè)置用于向旋轉(zhuǎn)方向22驅(qū)動(dòng)的專用的驅(qū)動(dòng)磁鐵，搖攝驅(qū)動(dòng)磁鐵401及傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)磁鐵402兼作為向旋轉(zhuǎn)方向22驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)磁鐵。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置165的輕量化，而且，能夠減少結(jié)構(gòu)部件的個(gè)數(shù)。而且，通過(guò)設(shè)置以架設(shè)搖攝驅(qū)動(dòng)線圈301的一側(cè)面和傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈302的一側(cè)面的方式粘貼固定四個(gè)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈303的線圈的結(jié)構(gòu)、及在以光軸10為中心的圓周方向上將隔開(kāi)90度相鄰的搖攝驅(qū)動(dòng)磁鐵401和傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)磁鐵402的磁化方向反向配置的磁鐵的結(jié)構(gòu)，從而能夠增大四個(gè)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈303的產(chǎn)生電磁力的有效長(zhǎng)度，能夠提高向旋轉(zhuǎn)方向22驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)效率。接下來(lái)，說(shuō)明利用了磁吸引力F的可動(dòng)單元的向中立位置的復(fù)位功能。如圖4所示，在與一對(duì)搖攝驅(qū)動(dòng)磁鐵401和傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)磁鐵402對(duì)置的部分上配置有一對(duì)搖攝磁軛203 及傾轉(zhuǎn)磁軛204。因此，當(dāng)旋轉(zhuǎn)方向22的旋轉(zhuǎn)角度為0時(shí)，搖攝驅(qū)動(dòng)磁鐵401和搖攝磁軛 203的磁隙、以及傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)磁鐵402和傾轉(zhuǎn)磁軛204的磁隙分別成為最小。因此，未向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈303通電時(shí)，在利用了磁吸引力變動(dòng)的磁彈性效應(yīng)的作用下，能夠?qū)⒖蓜?dòng)單元維持在旋轉(zhuǎn)方向22的中立位置，即維持在搖攝驅(qū)動(dòng)磁鐵401及傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)磁鐵402分別與搖攝磁軛203及傾轉(zhuǎn)磁軛204最接近的位置。如此，根據(jù)本實(shí)施方式，相機(jī)部100、可動(dòng)部102、突起部202、吸附用磁鐵404的中心軸全部配置成與通過(guò)了既為支承中心也為驅(qū)動(dòng)中心的球心202A的光軸10 —致。因此， 可動(dòng)單元的重心與球心202A —致，能夠利用重心來(lái)支承可動(dòng)單元，并能夠?qū)崿F(xiàn)繞通過(guò)重心且彼此正交的3軸的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。而且，能夠防止可動(dòng)單元的脫落。相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置165由于減少可動(dòng)單元的振幅增大系數(shù)⑴值)，因此也可以具備粘性構(gòu)件(未圖示)。在這種情況下，如圖8所示，向圓錐狀的接觸面102C和突起部202的附近填充粘性構(gòu)件。 需要說(shuō)明的是，也可以向粘性構(gòu)件60添加磁性流體。這種情況下，在吸附磁鐵404 的磁吸引力F的作用下，通過(guò)接觸面102C能夠可靠地保持添加有磁性流體的粘性構(gòu)件。而且，在磁性流體也具有粘性時(shí)，可以取代粘性構(gòu)件而僅使用磁性流體。
接下來(lái)，說(shuō)明可動(dòng)單元的傾斜、旋轉(zhuǎn)的檢測(cè)。相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置165具備用于檢測(cè)搭載有相機(jī)部100的可動(dòng)單元相對(duì)于固定單元的傾斜角度及繞透鏡IOla的光軸10的旋轉(zhuǎn)角度的檢測(cè)器。具體而言，具備用于檢測(cè)可動(dòng)單元的二維的傾斜角度即搖攝方向20及傾轉(zhuǎn)方向 21的旋轉(zhuǎn)角度的第一檢測(cè)部和用于檢測(cè)繞透鏡IOla的光軸10的傾斜角度的第二檢測(cè)部。首先，說(shuō)明可動(dòng)單元的搖攝方向20及傾轉(zhuǎn)方向21上的可動(dòng)單元的傾斜角度的檢測(cè)。如圖1、圖7、圖8所示，為了檢測(cè)可動(dòng)單元的傾斜角度，相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置165具備設(shè)置于作為第一檢測(cè)部的固定單元上的第一磁傳感器501。更具體而言，第一磁傳感器501能夠檢測(cè)繞2軸的傾斜或旋轉(zhuǎn)，以與吸附用磁鐵 404對(duì)置的方式配置在突起部202的內(nèi)部，該吸附用磁鐵404沿光軸10方向被磁化成一極。圖10是向搖攝方向傾斜了角度θ的狀態(tài)的從上方觀察到的立體圖，圖11是包含光軸10和傾轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)軸11的平面處的局部剖視圖。在圖11中，在第一磁傳感器501的內(nèi)部，以光軸10為中心將霍爾元件(未圖示) 在傾轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)軸11及搖攝方向旋轉(zhuǎn)軸12上分別對(duì)稱地配置各一對(duì)。第一磁傳感器501 對(duì)可動(dòng)單元的搖攝方向20上的角度θ的傾斜動(dòng)作所產(chǎn)生的吸附用磁鐵404的磁力變化分別進(jìn)行差動(dòng)檢測(cè)而作為兩軸分量，從而能夠算出搖攝傾斜角度及傾轉(zhuǎn)傾斜角度。另外，在突起部202的前端設(shè)置有開(kāi)口部202Η，以便于將吸附用磁鐵404的磁力線直接取入第一磁傳感器501。如此，根據(jù)本實(shí)施方式，吸附用磁鐵404除了向突起部202施加磁吸引力F的功能之外，還作為用于檢測(cè)傾斜角度的磁鐵發(fā)揮功能，因此能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)部件個(gè)數(shù)的減少和裝置的小型化。而且，能夠縮短吸附用磁鐵404與球心202Α的間隔，還能得到實(shí)現(xiàn)第一磁傳感器501的小型化這一優(yōu)點(diǎn)。接著，說(shuō)明可動(dòng)單元的旋轉(zhuǎn)方向22上的可動(dòng)單元的旋轉(zhuǎn)角度的檢測(cè)。圖12是表示用于檢測(cè)可動(dòng)單元的繞光軸10的旋轉(zhuǎn)方向22的旋轉(zhuǎn)角度的第二檢測(cè)部即第二磁傳感器 503的配置的分解立體圖，圖13是第二檢測(cè)部的在包含光軸10和直線13的平面處的局部剖視圖。圖14是第二檢測(cè)部的在包含直線13和直線17的平面處的局部剖視圖。第二檢測(cè)部為了檢測(cè)可動(dòng)單元的繞光軸10的旋轉(zhuǎn)方向22的旋轉(zhuǎn)角度，而在與光軸10正交且通過(guò)球心202Α的平面上相對(duì)于球心202Α對(duì)稱配置。而且，在從可動(dòng)單元處于中立的位置時(shí)的光軸10的方向觀察時(shí)，第二檢測(cè)部相對(duì)于搖攝驅(qū)動(dòng)部或傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部成45 度的角度配置。如圖12、圖13、圖14所示，具體而言，第二檢測(cè)部具備一對(duì)第二磁傳感器 503和一對(duì)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用磁鐵403，一對(duì)第二磁傳感器503檢測(cè)所述旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用磁鐵的旋轉(zhuǎn)所引起的磁力變化，算出可動(dòng)單元的旋轉(zhuǎn)角度。一對(duì)第二磁傳感器503及一對(duì)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用磁鐵403在與光軸10正交的平面上且通過(guò)球心202Α的直線上，相對(duì)于球心202Α分別對(duì)稱配置。一對(duì)第二磁傳感器503在與光軸10正交且相對(duì)于傾轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)軸11或搖攝方向旋轉(zhuǎn)軸12成45度的直線13的直線上，配置于作為固定單元的突起部202。一對(duì)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用磁鐵403插入固定在一對(duì)開(kāi)口部102Η內(nèi)，這一對(duì)開(kāi)口部102Η相對(duì)于可動(dòng)部102的球心 202Α對(duì)稱配置在突起部202。如圖12、圖14所示，一對(duì)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用磁鐵403分別被分割磁化為兩極。具體而言， 一對(duì)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用磁鐵403分別具有在與光軸10正交的平面上沿著以光軸10為中心的圓的圓周方向排列且被反向磁化的兩個(gè)磁極。由此，一對(duì)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用磁鐵403的磁極沿著通過(guò)球心202A的方向被磁化，相互以不同極面對(duì)的方式對(duì)置配置。另外，以在一對(duì)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用磁鐵403的兩極分割磁化的中心邊界上對(duì)置的方式， 將一對(duì)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用磁傳感器503插入固定在設(shè)置于突起部202的側(cè)面的一對(duì)開(kāi)口部200K 內(nèi)。此外，如圖13所示，從形成為盡可能接近第二磁傳感器503的配置的目的出發(fā)，一對(duì)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用磁鐵403以與可動(dòng)部102的圓錐狀的接觸面102C為大致同一面的方式形成為將前端部?jī)A斜切斷的形狀?？蓜?dòng)單元沿著旋轉(zhuǎn)方向22旋轉(zhuǎn)時(shí)，第二磁傳感器503對(duì)因一對(duì)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用磁鐵 403的磁極移動(dòng)而產(chǎn)生的急劇的磁變化進(jìn)行差動(dòng)檢測(cè)。由此，能夠高精度地檢測(cè)可動(dòng)單元的繞光軸10的旋轉(zhuǎn)角度。另外，當(dāng)可動(dòng)單元的可動(dòng)部102向搖攝方向20及傾轉(zhuǎn)方向21傾斜時(shí)，會(huì)產(chǎn)生向旋轉(zhuǎn)方向22的串?dāng)_輸出。然而，通過(guò)利用一對(duì)第二磁傳感器503對(duì)由一對(duì)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用磁鐵403引起的磁變化進(jìn)行差動(dòng)檢測(cè)的方法，而能夠消除該串?dāng)_輸出。因此，在可動(dòng)單元的可傾斜的范圍內(nèi)，能夠正確地僅抽出并檢測(cè)旋轉(zhuǎn)方向22的旋轉(zhuǎn)角度。另外，如圖1及圖12所示，一對(duì)第二磁傳感器503隔著光軸10配置在與傾轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)軸11或搖攝方向旋轉(zhuǎn)軸12成45度的直線13上。因此，能夠在以光軸10為中心的大半徑的圓周上設(shè)置驅(qū)動(dòng)線圈單元而提高驅(qū)動(dòng)力矩力，并且在小半徑的圓周上配置第二磁傳感器503，從而能夠有效地利用空間。如此，根據(jù)本實(shí)施方式的相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，采用在相機(jī)部的透鏡的光軸上配置局部球面的球心和可動(dòng)單元的圓錐狀的接觸面的中心軸的結(jié)構(gòu)，其中，該局部球面設(shè)置在固定單元的突起部。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)利用重心支承可動(dòng)單元的結(jié)構(gòu)，在驅(qū)動(dòng)頻率區(qū)域中能夠大幅地抑制機(jī)械共振。另外，在由突起部和可動(dòng)單元的接觸面構(gòu)成的樞軸上，利用不易受到可動(dòng)單元的轉(zhuǎn)動(dòng)角度的影響的磁吸引力，能夠施加恒定的垂直阻力，因此能夠減少轉(zhuǎn)動(dòng)角度引起的摩擦負(fù)載變動(dòng)，在驅(qū)動(dòng)頻率區(qū)域中能夠?qū)崿F(xiàn)良好的相位·增益特性。另外，為了防止以往的磁吸引力進(jìn)行的支承結(jié)構(gòu)中特有的大課題即振動(dòng)·沖擊等的干擾等引起的可動(dòng)單元的脫落，而在固定單元設(shè)置可轉(zhuǎn)動(dòng)的隔開(kāi)規(guī)定的空隙的脫落防止限制部。因此能夠避免裝置的大型化并可靠地實(shí)現(xiàn)可動(dòng)單元的脫落防止。另外，以如下的方式確定脫落防止限制部的位置即使在可動(dòng)單元移動(dòng)到與固定單元的脫落防止限制部抵接為止的情況下，也能利用磁吸引力F使固定單元的突起部與可動(dòng)單元的接觸面再接觸，且能夠構(gòu)成樞軸。因此，能夠提供一種即使在可動(dòng)單元瞬間脫落的情況下也能立即復(fù)位成原來(lái)的良好的支承狀態(tài)的耐沖擊性極其優(yōu)異的相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。另外，搖攝、傾轉(zhuǎn)及旋轉(zhuǎn)方向的驅(qū)動(dòng)部包含兩對(duì)驅(qū)動(dòng)磁鐵，這兩對(duì)驅(qū)動(dòng)磁鐵分別配置在與光軸垂直的平面上的正交的兩條線上，并將固定于可動(dòng)單元的兩對(duì)傾斜用驅(qū)動(dòng)線圈和四個(gè)旋轉(zhuǎn)用驅(qū)動(dòng)線圈在與光軸正交且通過(guò)可動(dòng)單元的旋轉(zhuǎn)中心的平面上配置成以光軸為中心的圓周狀，這兩對(duì)驅(qū)動(dòng)磁鐵以與驅(qū)動(dòng)線圈對(duì)置的方式分別配設(shè)于固定單元。配置驅(qū)動(dòng)磁鐵的光軸方向的高度位置與突起部的球心的高度位置大致相等。因此能夠以重心為中心對(duì)可動(dòng)單元進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，在驅(qū)動(dòng)頻率區(qū)域中能夠大幅地抑制機(jī)械共振。另外，通過(guò)利用樹(shù)脂構(gòu)件覆蓋突起部的表面部分，并在內(nèi)部設(shè)置磁吸引用的磁性體，而實(shí)現(xiàn)低摩擦且耐磨損性優(yōu)異的支承結(jié)構(gòu)。另外，通過(guò)向可動(dòng)單元的圓錐狀的接觸面及固定單元的突起部的附近的空間填充粘性構(gòu)件或含有磁性流體的粘性構(gòu)件，能夠減少在設(shè)置于可動(dòng)單元的磁鐵與設(shè)置于固定單元的磁軛之間產(chǎn)生的磁吸引力的磁彈性效應(yīng)引起的振動(dòng)的振幅增大系數(shù)⑴值)或機(jī)械性的固有振動(dòng)的Q值，能夠得到良好的控制特性。另外，通過(guò)以與吸附用磁鐵對(duì)置的方式在固定單元設(shè)置第一磁傳感器，來(lái)檢測(cè)可動(dòng)單元的傾斜及旋轉(zhuǎn)引起的吸附用磁鐵的磁力變化，能夠算出傾斜角度和旋轉(zhuǎn)角度。而且， 能夠利用吸附用磁鐵作為角度檢測(cè)用磁鐵，其中該吸附用磁鐵用于通過(guò)樞軸結(jié)構(gòu)對(duì)固定單元和可動(dòng)單元進(jìn)行支承，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)部件個(gè)數(shù)的削減和裝置的小型化。另外，在與光軸垂直的平面上沿著以光軸的位置為中心的圓周方向彼此被反向磁化的一對(duì)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)磁鐵設(shè)置于可動(dòng)單元部，利用設(shè)置于固定單元的第二磁傳感器來(lái)檢測(cè)磁變化。使用該檢測(cè)輸出，能夠消除沿著搖攝和傾轉(zhuǎn)方向使可動(dòng)單元轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的串?dāng)_輸出， 因此能夠在可動(dòng)單元的可轉(zhuǎn)動(dòng)的范圍內(nèi)僅抽出并檢測(cè)旋轉(zhuǎn)方向的角度。另外，一對(duì)第二磁傳感器隔著光軸配置在相對(duì)于傾轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)軸或搖攝方向旋轉(zhuǎn)軸成45度的直線上。因此，能夠在以光軸為中心的大半徑的圓周上設(shè)置驅(qū)動(dòng)部而提高驅(qū)動(dòng)力矩力，并且在小半徑的圓周上配置第二磁傳感器，從而能夠有效地利用空間。因此，根據(jù)本實(shí)施方式的相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，例如能夠使可動(dòng)單元向搖攝方向及傾轉(zhuǎn)方向以士 10度以上的大角度傾斜，而且，能夠使可動(dòng)單元向旋轉(zhuǎn)方向以士 10度以上的大角度旋轉(zhuǎn)。而且，能夠在50Hz左右為止的寬帶域的頻率區(qū)域中實(shí)現(xiàn)良好的抖動(dòng)修正控制。其結(jié)果是，實(shí)現(xiàn)能夠進(jìn)行相機(jī)部的高速搖攝·傾轉(zhuǎn)·旋轉(zhuǎn)動(dòng)作且能夠修正因移動(dòng)攝影時(shí)的手抖而產(chǎn)生的攝影圖像的圖像抖動(dòng)的相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。另外，由于具備小型且牢固的脫落防止結(jié)構(gòu)，因此實(shí)現(xiàn)對(duì)于振動(dòng)或落下沖擊等來(lái)自外部的沖擊來(lái)說(shuō)耐沖擊性強(qiáng)的相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。(第二實(shí)施方式)說(shuō)明本發(fā)明的相機(jī)單元的實(shí)施方式。本實(shí)施方式的相機(jī)單元170包括相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置和控制部，能夠修正移動(dòng)時(shí)的圖像抖動(dòng)。圖15是表示相機(jī)單元170的主要部分的立體圖， 圖16是相機(jī)單元170的框圖。如圖15及圖16所示，相機(jī)單元170包括相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置165、角速度傳感器900、 901、902、運(yùn)算處理部94、驅(qū)動(dòng)電路96p、96t、96r。角速度傳感器900、901、902安裝在相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的基體200或?qū)w200進(jìn)行固定的相機(jī)單元主體(未圖示)上。各角速度傳感器900、901、902檢測(cè)圖中虛線所示的繞軸的角速度。具體而言，角速度傳感器900、901、902分別檢測(cè)搖攝方向20、傾轉(zhuǎn)方向21及旋轉(zhuǎn)方向22的角速度。需要說(shuō)明的是，在圖15中示出了三個(gè)獨(dú)立的角速度傳感器900、901、 902，但也可以使用能夠檢測(cè)繞3軸的角速度的一個(gè)角速度傳感器。而且，角速度傳感器只要能夠檢測(cè)繞正交的3軸的角速度即可，3軸不必與搖攝方向20、傾轉(zhuǎn)方向21及旋轉(zhuǎn)方向 22 一致。角速度傳感器檢測(cè)的角速度的軸與搖攝方向20、傾轉(zhuǎn)方向21及旋轉(zhuǎn)方向22不一致時(shí)，在運(yùn)算處理部94中，只要轉(zhuǎn)換成搖攝方向20、傾轉(zhuǎn)方向21及旋轉(zhuǎn)方向22的角速度即可。例如，攝影時(shí)的手抖引起的搖攝方向20和傾轉(zhuǎn)方向21的抖動(dòng)角分別通過(guò)角速度傳感器900及901檢測(cè)。而且，因移動(dòng)攝影時(shí)的移動(dòng)重心移動(dòng)而產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)方向22的抖動(dòng)角通過(guò)角速度傳感器902檢測(cè)。如圖16所示，與通過(guò)角速度傳感器900、901、902檢測(cè)到的抖動(dòng)角相關(guān)的信息分別作為角速度信號(hào)80p、80t、80r輸出。角速度信號(hào)80p、80t、80r被轉(zhuǎn)換成適合于在運(yùn)算處理部94中進(jìn)行運(yùn)算處理的信號(hào)。具體而言，角速度信號(hào)80p、80t、80r向模擬電路91p、91t、91r輸入，除去噪聲成分或DC 特性變動(dòng)成分。除去了噪聲成分及DC特性變動(dòng)成分后的角速度信號(hào)81p、81t、81r向放大電路92p、92t、92r輸入，分別輸出適當(dāng)?shù)妮敵鲋档慕撬俣刃盘?hào)82p、82t、82r。然后，通過(guò)AD 轉(zhuǎn)換器93p、93t、93r，分別轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并將數(shù)字化的角速度信號(hào)83p、83t、83r向運(yùn)算處理部94輸入。運(yùn)算處理部94進(jìn)行將角速度轉(zhuǎn)換成手抖的角度的積分處理，并依次算出搖攝方向20、傾轉(zhuǎn)方向21及旋轉(zhuǎn)方向22的抖動(dòng)角。而且，進(jìn)行3軸的抖動(dòng)修正處理。通過(guò)運(yùn)算處理部94進(jìn)行的3軸的抖動(dòng)修正處理是以根據(jù)各個(gè)角速度傳感器900、901、902檢測(cè)到的角速度信號(hào)83p、83t、83i 來(lái)抑制角速度的方式對(duì)搭載有相機(jī)部100的可動(dòng)單元進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的開(kāi)環(huán)控制。運(yùn)算處理部94依次輸出目標(biāo)旋轉(zhuǎn)角度信號(hào)84p、84t、84r，作為包括相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置 151的頻率響應(yīng)特性、相位補(bǔ)償及增益修正等的最佳數(shù)字的抖動(dòng)修正量。目標(biāo)旋轉(zhuǎn)角度信號(hào)84p、84t、84r通過(guò)DA轉(zhuǎn)換器95p、95t、95r進(jìn)行模擬化，作為模擬的目標(biāo)旋轉(zhuǎn)角度信號(hào)85p、85t、85r向驅(qū)動(dòng)電路96p、96t、96r輸入。另一方面，在相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置165中，從檢測(cè)搭載有相機(jī)部100的可動(dòng)單元相對(duì)于基體200的旋轉(zhuǎn)角度的第一及第二磁傳感器501、503輸出搖攝方向20、傾轉(zhuǎn)方向21及旋轉(zhuǎn)方向22的旋轉(zhuǎn)角度信號(hào)86p、86t、86r。旋轉(zhuǎn)角度信號(hào)86p、86t、86r通過(guò)模擬電路97p、97t、 97ι 除去噪聲成分、DC特性變動(dòng)成分，形成旋轉(zhuǎn)角度信號(hào)87p、87t、87r。而且，通過(guò)放大電路 98p、98t、98r能得到適當(dāng)?shù)妮敵鲋档男D(zhuǎn)角度信號(hào)88p、88t、88r。旋轉(zhuǎn)角度信號(hào)88p、88t、 88r向驅(qū)動(dòng)電路96 、96196『輸入。驅(qū)動(dòng)電路96p、96t、96r由使旋轉(zhuǎn)角度信號(hào)88p、88t、88r返回目標(biāo)的角度信號(hào)85p、 85t、85r的反饋系統(tǒng)構(gòu)成。因此，在相機(jī)單元156上未作用來(lái)自外部的力時(shí)，以成為規(guī)定的旋轉(zhuǎn)角度位置的方式控制搭載有相機(jī)部100的可動(dòng)單元的搖攝方向20、傾轉(zhuǎn)方向21及旋轉(zhuǎn)方向22的角度?；谀繕?biāo)的角度信號(hào)85p、85t、85r及旋轉(zhuǎn)角度信號(hào)88p、88t、88r，驅(qū)動(dòng)電路96p、96t、96r輸出對(duì)搖攝驅(qū)動(dòng)線圈301、傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈302、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈303進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。由此，在相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置151中，執(zhí)行角度位置的反饋控制，以旋轉(zhuǎn)角度信號(hào) 88p.88t.88r與目標(biāo)旋轉(zhuǎn)角度信號(hào)85p、85t、85r相等的方式驅(qū)動(dòng)搭載有相機(jī)部100的可動(dòng)部 102。通過(guò)該一連串的驅(qū)動(dòng)控制，實(shí)施相機(jī)部100的抖動(dòng)修正，即使在移動(dòng)時(shí)也能夠?qū)崿F(xiàn)良好的穩(wěn)定攝影。在本實(shí)施方式中，表示了以對(duì)角速度傳感器的輸出進(jìn)行了積分的旋轉(zhuǎn)角度信號(hào)為主的控制系統(tǒng)。然而，也可以經(jīng)由AD轉(zhuǎn)換器將來(lái)自相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的第一及第二磁傳感器 501,503的旋轉(zhuǎn)角度信號(hào)88p、88t、88r取入運(yùn)算處理部94，并進(jìn)行微分運(yùn)算處理，由此也能夠檢測(cè)相機(jī)部100的旋轉(zhuǎn)角速信號(hào)。由此，在運(yùn)算處理部94中，還能夠構(gòu)筑使用了相機(jī)裝置的角速度信號(hào)83p、83t、83r和相機(jī)部100的旋轉(zhuǎn)角度信號(hào)的角速度反饋系統(tǒng)，能夠以更高的精度抑制手抖及移動(dòng)抖動(dòng)。本發(fā)明的相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置及相機(jī)單元與以往的手抖修正裝置相比，能夠以更大的角度使相機(jī)部旋轉(zhuǎn)。因此，本發(fā)明的相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置及相機(jī)單元能夠使用圖像處理等以使圖像中特定的被攝體位于例如畫(huà)面的中央的方式追蹤被攝體。另外，使相機(jī)部向搖攝方向或傾轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)并進(jìn)行拍攝，將拍攝到的靜止圖像或活動(dòng)圖像依次合成，由此，能夠?qū)崿F(xiàn)可進(jìn)行靜止圖像或活動(dòng)圖像的超廣角攝影的相機(jī)驅(qū)動(dòng)
直ο工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明的相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置具備能夠沿著搖攝方向、傾轉(zhuǎn)方向及旋轉(zhuǎn)方向驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)，因此在移動(dòng)攝影時(shí)能夠修正因攝影者的重心移動(dòng)而產(chǎn)生的包括旋轉(zhuǎn)抖動(dòng)的3軸方向的抖動(dòng)，能夠適合使用于可佩戴相機(jī)等需要進(jìn)行圖像的抖動(dòng)修正的各種攝像裝置。而且適合于需要高速搖攝、傾轉(zhuǎn)及旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的被攝體的高速追蹤相機(jī)、監(jiān)控相機(jī)、車載相機(jī)等。而且，可提供一種通過(guò)進(jìn)行高速搖攝動(dòng)作或高速傾轉(zhuǎn)動(dòng)作，能夠?qū)崿F(xiàn)攝影圖像的高速合成，且不僅能夠進(jìn)行靜止圖像的超廣角攝影而且還能夠進(jìn)行活動(dòng)圖像的超廣角攝影的攝像機(jī)。符號(hào)說(shuō)明10 光軸11、12 旋轉(zhuǎn)軸13、17、18 直線20搖攝方向21傾轉(zhuǎn)方向22旋轉(zhuǎn)方向50 空隙100相機(jī)部102可動(dòng)部102D、102E、102F、102G 抵接面102C 接觸面165相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置170相機(jī)單元180、181、181、182、183、184、185、186 方向190電磁力200 基體200K 開(kāi)口部201脫落防止構(gòu)件201A脫落防止限制部202突起部202A 球心202F 開(kāi)口部
203、204 磁軛210連結(jié)構(gòu)件301、302、303、700 驅(qū)動(dòng)線圈401、402驅(qū)動(dòng)用磁鐵403旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用磁鐵404吸附用磁鐵501、503 磁傳感器
權(quán)利要求
1.一種相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，具備相機(jī)部，其包括具有攝像面的攝像元件、具有光軸且在所述攝像面上形成被攝體像的透鏡、及保持所述透鏡的透鏡鏡筒；固定單元，其具有突起部，該突起部的至少一部分由磁性體構(gòu)成，且該突起部具備球面的至少一部分的形狀；可動(dòng)單元，其支承所述相機(jī)部，具有對(duì)所述磁性體產(chǎn)生磁吸引力的吸附用磁鐵及在所述磁吸引力的作用下供所述固定單元的所述突起部游嵌接觸的圓錐形狀的接觸面，且相對(duì)于所述突起部的所述球面的球心自如地轉(zhuǎn)動(dòng)；搖攝驅(qū)動(dòng)部，其使所述相機(jī)部相對(duì)于所述固定單元向搖攝方向傾斜； 傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部，其使所述相機(jī)部相對(duì)于所述固定單元向與所述搖攝方向正交的傾轉(zhuǎn)方向傾斜；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部，其使所述相機(jī)部相對(duì)于所述固定單元向以所述透鏡的光軸為中心旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)；檢測(cè)器，其檢測(cè)所述相機(jī)部相對(duì)于所述固定單元的向所述搖攝及傾轉(zhuǎn)方向的傾斜角度及沿著所述旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)的所述相機(jī)部的旋轉(zhuǎn)角度；脫落防止構(gòu)件，其具有在所述光軸方向上與所述可動(dòng)單元隔開(kāi)規(guī)定的空隙配置的脫落防止限制部，并固定于所述固定單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其中， 所述脫落防止構(gòu)件具備四個(gè)所述脫落防止限制部， 所述四個(gè)脫落防止限制部成為兩對(duì)，兩對(duì)所述脫落防止限制部相對(duì)于向所述搖攝方向傾斜的旋轉(zhuǎn)軸及向所述傾轉(zhuǎn)方向傾斜的旋轉(zhuǎn)軸分別成45度，且分別配置在相互正交的兩條直線上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其中， 所述搖攝驅(qū)動(dòng)部包括相對(duì)于所述球面的球心對(duì)稱地配置，且固定于所述固定單元的一對(duì)搖攝驅(qū)動(dòng)磁鐵； 以與所述搖攝驅(qū)動(dòng)磁鐵對(duì)置的方式分別設(shè)置于可動(dòng)單元的一對(duì)搖攝驅(qū)動(dòng)線圈， 所述傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部包括相對(duì)于所述球面的球心對(duì)稱地配置，且以與所述一對(duì)搖攝驅(qū)動(dòng)磁鐵正交的方式固定于所述固定單元的一對(duì)傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)磁鐵；以與所述傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)磁鐵對(duì)置的方式分別設(shè)置于所述可動(dòng)單元的一對(duì)傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈， 所述搖攝驅(qū)動(dòng)磁鐵、所述傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)磁鐵、所述搖攝驅(qū)動(dòng)線圈及所述傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈的中心的在所述光軸方向上的位置與所述球面的球心的位置大致一致。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述搖攝驅(qū)動(dòng)部包括分別位于所述一對(duì)搖攝驅(qū)動(dòng)線圈的內(nèi)側(cè)且設(shè)置于所述可動(dòng)單元的一對(duì)搖攝磁軛，所述傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部包括分別位于所述一對(duì)傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈的內(nèi)側(cè)且設(shè)置于所述可動(dòng)單元的一對(duì)傾轉(zhuǎn)磁軛。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其中， 所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部包括四個(gè)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈，各旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈架設(shè)在所述搖攝驅(qū)動(dòng)線圈之一的與所述搖攝驅(qū)動(dòng)磁鐵對(duì)置的側(cè)面和所述傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈之一的與所述傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)磁鐵對(duì)置的側(cè)面之間，且與所述搖攝驅(qū)動(dòng)線圈之一的一部分及所述傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈之一的一部分分別重疊，通過(guò)所述四個(gè)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈、所述搖攝驅(qū)動(dòng)磁鐵及所述傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)磁鐵構(gòu)成所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述搖攝磁軛及所述傾轉(zhuǎn)磁軛也作為旋轉(zhuǎn)磁軛發(fā)揮功能。
7.根據(jù)權(quán)利要求3 6中任一項(xiàng)所述的相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述一對(duì)搖攝驅(qū)動(dòng)磁鐵在與所述透鏡的所述光軸正交的平面且通過(guò)所述球心的直線上被磁化成彼此反向，所述一對(duì)傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)磁鐵在與所述透鏡的所述光軸正交的平面且通過(guò)所述球心的直線上被磁化成彼此反向，在與所述光軸正交的平面且以所述光軸與所述平面相交的點(diǎn)為中心的圓周上，隔開(kāi)90 度相鄰的所述搖攝驅(qū)動(dòng)磁鐵之一及所述傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)磁鐵之一的磁化方向相對(duì)于所述球心為彼此反向。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其中，各個(gè)所述搖攝驅(qū)動(dòng)線圈及各個(gè)所述傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)線圈分別與所述透鏡的光軸正交，相對(duì)于包含所述球心的平面為面對(duì)稱，在包含所述光軸的平面上具有大致V字形狀的截面，所述大致V字形狀的谷部分配置成與所述光軸對(duì)置。
9.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述一對(duì)搖攝驅(qū)動(dòng)磁鐵及所述一對(duì)傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)磁鐵分別具有凹狀局部球面形狀的側(cè)面， 該凹狀局部球面形狀具有與所述球面的球心一致的中心。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述檢測(cè)器包括檢測(cè)所述相機(jī)部相對(duì)于所述固定單元的向所述搖攝及傾轉(zhuǎn)方向的傾斜角度的第一檢測(cè)部；檢測(cè)沿著所述旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)的所述相機(jī)部的旋轉(zhuǎn)角度的第二檢測(cè)部。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述第一檢測(cè)部包括固定于所述固定單元的第一磁傳感器，所述第一磁傳感器檢測(cè)設(shè)置于所述可動(dòng)單元的所述吸附用磁鐵的傾斜引起的磁力變化，并算出所述相機(jī)部的所述搖攝及傾轉(zhuǎn)方向的二維的傾斜角度。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述第一磁傳感器設(shè)置于所述固定單元的所述突起部的前端或內(nèi)部。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述第二檢測(cè)部在與所述透鏡的所述光軸正交且通過(guò)所述球心的平面上相對(duì)于所述球心對(duì)稱地配置，在從所述可動(dòng)單元處于中立的位置時(shí)的所述透鏡的光軸的方向觀察時(shí)，所述第二檢測(cè)部相對(duì)于所述搖攝驅(qū)動(dòng)部或傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部成45度的角度配置。
14.根據(jù)權(quán)利要求10或13所述的相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述第二檢測(cè)部包括固定于所述固定單元的一對(duì)第二磁傳感器和設(shè)置于所述可動(dòng)單元的一對(duì)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用磁鐵，所述一對(duì)第二磁傳感器檢測(cè)所述旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用磁鐵的旋轉(zhuǎn)引起的磁力變化，并算出所述相機(jī)部的旋轉(zhuǎn)角度。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述一對(duì)第二磁傳感器及所述一對(duì)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用磁鐵在與所述透鏡的所述光軸正交的平面且通過(guò)所述球心的直線上，分別相對(duì)于所述球心對(duì)稱地配置。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述一對(duì)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用磁鐵分別具有在與所述透鏡的光軸正交的平面上且通過(guò)所述球心的直線上被磁化成彼此反向的兩個(gè)磁極，所述兩個(gè)磁極配置在與所述透鏡的光軸正交的所述平面上的以所述光軸為中心的圓周上。
17.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其中， 所述一對(duì)第二磁傳感器設(shè)置在所述固定單元的所述突起部。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其中，還具備設(shè)置在所述可動(dòng)單元的所述接觸面與所述固定單元的所述突起部之間的粘性構(gòu)件或磁性流體。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述吸附用磁鐵在所述可動(dòng)單元中位于所述透鏡的光軸上，且沿著所述光軸方向被磁化。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其中，以如下的方式確定所述空隙所述可動(dòng)單元的接觸面即使離開(kāi)所述固定單元的突起部，也會(huì)在所述吸附用磁鐵的所述磁吸引力的作用下返回到接觸狀態(tài)。
21.一種相機(jī)單元，具備權(quán)利要求1所述的相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置；分別檢測(cè)繞所述固定單元的正交的3軸旋轉(zhuǎn)的角速度的角速度傳感器； 基于來(lái)自所述角速度傳感器的輸出，生成目標(biāo)旋轉(zhuǎn)角度信號(hào)的運(yùn)算處理部； 基于所述目標(biāo)旋轉(zhuǎn)角度信號(hào)，生成對(duì)所述搖攝驅(qū)動(dòng)部及所述傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的信號(hào)的驅(qū)動(dòng)電路。
全文摘要
本發(fā)明的相機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置具備相機(jī)部(100)；固定單元，其具有突起部(202)，該突起部(202)的至少一部分由磁性體構(gòu)成，且該突起部(202)具備球面的至少一部分的形狀；可動(dòng)單元，其支承相機(jī)部，具有對(duì)磁性體產(chǎn)生磁吸引力的吸附用磁鐵(404)及在磁吸引力的作用下供固定單元的突起部游嵌接觸的圓錐形狀的接觸面，且相對(duì)于突起部的球面的球心自如地轉(zhuǎn)動(dòng)；搖攝驅(qū)動(dòng)部；傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部，其使相機(jī)部向以透鏡的光軸為中心旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)；檢測(cè)器，其檢測(cè)相機(jī)部相對(duì)于固定單元的向搖攝及傾轉(zhuǎn)方向的傾斜角度和旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)角度；脫落防止構(gòu)件(201)，其具有在光軸方向上與可動(dòng)單元隔開(kāi)規(guī)定的空隙配置的脫落防止限制部，并固定于固定單元。
文檔編號(hào)H04N5/232GK102472945SQ20118000285
公開(kāi)日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2011年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月9日
發(fā)明者瀧澤輝之 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社