CN101154013A - 摄像装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种具有手抖动校正功能而进行变焦或聚焦的摄像装置，其中，在与光轴方向垂直的方向使摄像光学***(2)和摄像元件(14)相对移动而进行手抖动校正，备有：第1传动机构(8)，其使摄像光学***(2)和摄像元件(14)沿与光轴方向垂直的第1方向X相对移动；第2传动机构(6)，其使摄像光学***(2)和摄像元件(14)沿与光轴方向垂直并与第1方向X交叉的第2方向相对移动；移动构件(5)，其安装有第2传动机构(6)，并借助于第1传动机构(8)的动作和第2传动机构(6)的动作，在第1方向和第2方向上移动；第3传动机构(10)，其使摄像光学***2和移动构件(5)沿光轴方向相对移动。从而寻求了小型化。

Description

摄像装置
技术领域
本发明涉及用于摄影时的摄像装置。
背景技术
以往，在摄像机、视频摄像机、搭载于便携式电话中的摄像机中，已经公知有具备对摄影时的手的抖动进行校正的功能而进行变焦或聚焦的摄像装置(例如，专利文献1)。该摄像装置，是将摄像光学***和手抖动校正机构作为一体并沿光轴方向移动，而进行变焦或聚焦的装置。
〔专利文献1〕特开平10-39350号公报
〔专利文献2〕特开2005-309209号公报
〔专利文献3〕特开2005-33 1399号公报
然而，在这种摄像装置中，由于手抖动校正机构和摄像光学***一体地沿光轴方向移动，因此有必要在摄像装置中设置用于使这些部件动作的空隙。为此，很难将备有手抖动校正机构而进行变焦和聚焦的摄像装置充分地进行小型化。特别是，在对载置于移动电话的摄像装置，希望尽可能小型化。
因此，本发明为解决这种问题而提出，其目的在于，提供一种在备有手抖动校正机构而进行变焦和聚焦的摄像装置中寻求小型化。
发明内容
也就是说，本发明所涉及的摄像装置的特征在于，在与光轴方向垂直的方向使摄像光学***和摄像元件相对移动而进行手抖动校正的摄像装置中，备有：第1传动机构，其使所述摄像光学***和所述摄像元件沿与光轴方向垂直的第1方向相对移动；第2传动机构，其使所述摄像光学***和所述摄像元件沿与光轴方向垂直并与第1方向交叉的第2方向相对移动；移动构件，其借助于所述第1传动机构的动作而与所述摄像光学***一并向第1方向移动，并借助于所述第2传动机构的动作而与所述摄像光学***一并向第2方向移动；第3传动机构，其使所述摄像光学***沿光轴方向相对于所述移动构件而相对移动。
根据该发明，由于备有使摄像光学***相对于在第1方向和第2方向上移动的移动构件，向光轴方向移动的第3传动机构，因此能够在不在光轴方向移动手抖动校正机构的状态中，使摄像光学***沿光轴方向移动。由此，在进行变焦和聚焦的情况下，与手抖动校正机构和摄像光学***同时沿光轴方向移动的情况相比，在光轴方向移动的构件变小，能够减小摄像装置内的空隙，因此能够将装置整体小型化。
另外，在本发明所涉及的摄像装置中，优选为，所述第1传动机构和所述第2传动机构配置为T字状。
按照本发明，通过将第1传动机构和所述第2传动机构配置为T字状，能够将第1传动机构和第2传动机构的驱动部分近接而配置，从而能够较小地构成构件。为此，寻求了装置的小型化。
此外，在本发明所涉及的照相装置中，所述第1传动机构、所述第2传动机构以及所述第3传动机构，借助于压电元件的电子而使轴构件往复移动。
按照本发明，由于备有使摄像光学***相对于在第1方向和第2方向上移动的移动构件，向光轴方向移动的第3传动机构，因此能够在备有手抖动校正机构而进行变焦和聚焦的摄像装置中，寻求摄像装置的小型化。
附图说明
图1是本发明的实施方式所涉及的摄像装置的摄像部和手抖动校正机构以及变焦机构的分解立体图。
图2是图1的摄像装置的摄像部和手抖动校正机构和变焦机构的俯视图。
图3是图2的III-III剖面图。
图4是图1的摄像装置与以往技术的比较说明图。
图5(a)～(b)是图1的摄像装置和以往技术的比较说明图。
图中：1-上封盖，2-摄像光学***，3-第3支撑轴，4-夹具，5-移动构件，6-第2传动机构，7-第2支撑轴，8-第1传动机构，9-位置检测用磁体，10-第3传动机构，11-滑动构件，12-第1支撑轴，13-摄像元件夹具，14-摄像元件，15-霍尔(ホ一ル)元件，16-光斩波器(フオトインタラプタ)，17-基板，20、21、22-摩擦卡合部，23-手抖动校正机构，24-空隙。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，在附图的说明中，对于相同的要素附加相同的符号，并省略重复的说明。
图1是本发明的实施方式所涉及的摄像装置中的摄像部和手抖动校正机构以及变焦机构的分解立体图。图2是本实施方式所涉及的摄像装置的摄像部和手抖动校正机构的俯视图。图3是图2的III-III的剖面图。图4是图2的IV-IV的剖面图。
本上述方式所涉及的摄像装置，通过在与光轴方向垂直的方向上使摄像光学***和摄像元件相对移动而进行手抖动校正。也就是说，根据手抖动移动摄像光学***，并变化与摄像元件的相对位置，由此对手抖动进行校正。进而，是进行变焦或聚焦的摄像装置。该摄像装置，适用于摄像机、视频摄像机、载置于移动电话中的摄像部等。
首先，对摄像装置的构成进行说明。如图1所示，本实施方式所涉及的摄像装置，备有用于取得被拍摄体的像的摄像光学***2和摄像元件14。摄像光学***2，是聚焦于摄像元件14的光学***，并备有摄像透镜而构成。该摄像光学***2，例如将透镜(未图示)收置于夹具2a而构成。摄像光学***2，可以由单体的透镜而构成，也可以由基于多个透镜的透镜组而构成。
摄像光学***2，安装于移动构件5，并按照能够相对于摄像元件14沿着与光轴O的方向(光轴方向)垂直的方向相对移动的方式，而设置。移动构件5被收置于对摄像元件14进行固定的摄像元件夹具13，并由球体4所支撑。由此能够相对于摄像元件夹具13和摄像元件14沿与光轴方向垂直的方向相对移动。为此，摄像光学***2，借助于摄像光学***2与移动构件5一并移动，而相对于摄像元件14沿与光轴方向垂直的方向相对移动。
此时，优选为以能够使摄像光学***2相对于移动构件5向光轴方向移动的方式进行安装。例如，在移动构件5上安装向着光轴方向的第3支撑轴3，以沿着该第3支撑轴3可移动摄像光学***2的方式进行安装。作为使摄像光学***2向光轴方向移动的传动机构(アクチユエ一タ)10，使用备有通过压电元件10的伸缩而进行往复移动的驱动轴10b。该传动机构10，作为将摄像光学***2向光轴方向移动的第3传动机构而发挥功能。压电元件10a被安装于移动构件5，并且驱动轴10b通过摩擦卡合部22而摩擦卡合于摄像光学***2(参照图4)。驱动轴10b的一端，与压电元件10a抵接，并使用例如粘接剂而进行粘接。该驱动轴10b，是长条状的构件，采用例如圆柱状。
作为摩擦卡合构造，是如下那样的构造：即成为例如通过板弹簧以一定的压力将驱动轴10b压接于摄像光学***2的夹具2a的压接状态，并在驱动轴移动时产生一定的摩擦力。通过以超过该摩擦力的方式使驱动轴10b移动，摄像光学***2的位置借助于惯性而维持。另一方面，若以不超过该摩擦力的方式向相反方向移动驱动轴10b，则摄像光学***2也向该相反方向移动。通过重复这种驱动轴10的往复移动，能够使摄像光学***2相对于移动构件5相对地移动。在压电元件10a上，从控制部(未图示)输入使其伸长速度和收缩速度不同的电信号。由此，使得驱动轴10b以不同的速度进行往复移动，从而能够进行移动光学***2的移动控制。
如此，通过能够使摄像光学***2相对于移动构件5向光轴方向移动地进行设置，能够仅仅使摄像光学***2相对于移动构件移动而进行变焦或聚焦。为此，不必要移动手抖动校正机构整体而进行变焦或聚焦。因此，因变焦或聚焦而移动的构件变小，并能够将设置于摄像装置内部的空隙减小，从而能够将摄像装置整体缩小。
摄像元件14，是将借助于摄像光学***2而成像的像变换为电信号的摄像机构，并且固定并安装于摄像元件夹具13。作为该摄像元件14，可以采用例如CCD传感器等。
本实施方式所涉及的摄像装置，备有第1传动机构8、第2传动机构6。第1传动机构8，是使摄像光学***2和摄像元件14沿与光轴方向垂直的第1方向(间距方向：ピツチ方向)X而相对移动的传动机构。该第1传动机构8，采用备有例如借助于压电元件8a的伸缩而进行往复移动的驱动轴8b的器件。驱动轴8b，向着第1方向X而被配置。压电元件8a，安装于对摄像元件14进行固定的摄像元件夹具13。驱动轴8b，通过摩擦卡合部21而摩擦卡合于滑动构件11(参照图4)。驱动轴8b的一端，抵接于压电元件8a，并使用例如粘接剂而被粘接。该驱动轴8b，是长条状的构件，采用例如圆柱状。
作为摩擦卡合构造，是例如在借助于板弹簧而将驱动轴8b以一定的按压力压接于滑动构件11的状态，而在移动轴8b移动时产生一定的摩擦力的构造。通过以超过该摩擦力的方式移动驱动轴8b，滑动构件11的位置借助于惯性维持。另一方面，若以不超过该摩擦力的方式向相反方向移动驱动轴8b，则滑动构件也向该相反方向移动。通过重复这种驱动轴8b的往复移动，能够将滑动构件11相对于摄像元件14沿第1方向相对移动，并能够使摄像光学***2相对于摄像元件14沿第1方向X相对移动。由控制部(未图示)在压电元件8a上输入使其伸长速度和收缩速度不同的电信号。由此，驱动轴8b以不同的速度往复移动，而进行摄像光学***2的移动控制。
另外，有时，第1传动机构8，也将压电元件8a安装于滑动构件11，并通过将驱动轴8b摩擦卡合于摄像元件夹具13而构成。
第2传动机构6是将摄像光学***2和摄像元件14沿与光轴方向垂直的第2方向(ヨ-方向：左右晃动方向)相对移动的传动机构。第2方向Y方向，是与光轴方向垂直并与第1方向X交叉的方向，并被设定于例如与第1方向X垂直的方向。该第2传动机构6，例如，采用备有借助于压电元件6a的伸缩而进行往复移动的驱动轴6b的器件。驱动轴6b，向着第2方向Y而被配置。压电元件6a，被安装于移动构件5。驱动轴6b，利用摩擦卡合部20而被摩擦卡合于滑动构件11(参照图2)。驱动轴6b的一端抵接于压电元件6a，并例如使用粘接剂而粘接。该驱动轴6b，是长条状的构件，使用例如圆柱状的器件。
作为摩擦卡合构造是例如如下那样的构造：即成为在借助于板弹簧而将驱动轴6b以一定的按压力压接于滑动构件11的状态，而在移动轴6b移动时产生一定的摩擦力。通过以超过该摩擦力的方式向一个方向移动驱动轴6b，并借助于惯性维持滑动构件11的位置。另一方面，若以不超过该摩擦力的方式向相反方向移动驱动轴6b，则滑动构件也向该相反方向移动。通过重复这种驱动轴6b的往复移动，能够使移动构件5相对于摄像元件14沿第2方向Y相对移动，并能够使摄像光学***2相对于摄像元件14沿第2方向Y相对移动。由控制部(未图示)在压电元件6a上输入使其伸长速度和收缩速度不同的电信号。由此，驱动轴6b以不同的速度往复移动，而进行摄像光学***2的移动控制。
在滑动构件11上借助于上述的卡合而安装第2传动机构6。为此，通过第1传动机构8的动作而将滑动构件11向第1方向移动，由此第2传动机构6也向第1方向移动。
另外，有时也成为，第2传动机构6，将压电元件6a安装于滑动构件11侧，并将驱动轴6b摩擦卡合于移动构件5的结构。
在摄像装置上设置位置检测用磁体9、霍尔(ホ一ル)元件15。位置检测用磁体9是安装于移动构件5的磁体，只要能够产生由霍尔元件15检测出的磁场就可以了。霍尔元件15，是基于从位置检测用磁体9产生的磁场的状态，对摄像元件14和摄像光学***2相对于与光轴方向垂直的方向的相对位置进行检测的磁传感器，例如，被安装于基板17。基板17是安装于摄像元件夹具13的布线基板，例如被弯折为L字形而使用。在该基板17上，压电元件6a、8a、10a的引线分别被安装于基板17。
在该摄像装置中设置光斩波器16。光斩波器16是进行摄像光学***2的位置检测的传感器。光斩波器16，安装于基板17，并配置于摄像光学***2的近旁位置。光斩波器16，备有发光部和受光部，并通过对通过对发光部和受光部之间的移动片2b进行位置检测而对摄像光学***2的光轴方向的位置进行检测。移动片2b，形成于摄像光学***2a，并成为与摄像光学***2一体地移动的构件。
摄像装置，备有上封盖1。上封盖1，对收置摄像部和手抖动校正结构的摄像元件夹具13的开口部分进行覆盖的封盖，并形成用于入射被拍摄体像的开口部1a。
如图2所示那样，滑动构件11，以能够借助于第1支撑轴12沿第1方向X移动的方式被支撑。第1支撑轴12，是向着第1方向配置的轴构件。并安装于摄像元件12。该第1支撑轴12，贯通滑动构件11的轴承部11a而设置。由此，滑动构件11，以借助于第1支撑轴12而相对于摄像元件14仅在第1方向X上移动的方式被支撑。
第1支撑轴12相对于摄像光学***2配置于第1传动机构8侧。即，第1支撑轴12，并非夹置摄像光学***2而配置于第1传动机构8的相反侧，而是向第1传动机构8侧配置。为此，能够将综合基于第1传动机构8的移动机构和基于第1支撑轴2的支撑机构地紧凑而配置。
移动构件5，以能够通过第2支撑轴7沿第2方向Y移动的方式而被支撑。第2支撑轴7是向着第2方向Y而配置的轴构件，并安装于移动构件5。该第3支撑轴7，贯通滑动构件11的轴承部11b而设置。由此，移动构件5以借助于第2支撑轴7相对于滑动构件11而仅仅沿第2方向Y移动的方式而被支撑。
第2支撑轴7，相对于摄像光学***2而配置于第2传动机构6侧。也就是说，第2支撑轴7，并非夹置摄像光学***2而配置于第2传动机构6的相反侧，而是面向第2传动机构6侧配置。为此，能够汇总基于第2传动机构6移动机构和基于第2支撑轴7的支撑机构紧凑地进行构成。
第1传动机构8和第2传动机构6以T字状配置。也就是说，关于第1传动机构8和第2传动机构6，使另一方的前端部分向着其一方的中间部分而组合为T字状而设置。例如，使第2传动机构6的前端部分向着第1传动机构8的中间部分组合为T字而配置。
由此，能够将第1传动机构8和第2传动机构6的驱动轴8b、6b近接而配置。为此，能够较小地构成与驱动轴8b和驱动轴6b这双方卡合的滑动构件11。因此，能够寻求摄像装置的小型化。
另外，这里所谓T字状，不限于第1传动机构8和第2传动机构6组合为完全的T字型的情况，也包含大体组合为T字状的情况。例如，可以是，另一端的前端部分面对着第1传动机构8和第2传动机构6的一方的中间部分的情况，在该中间部分和前端部分存在规定的空间的情况，或者前端部分向着从该中间部分的中央部分偏离的位置的情况。即使在这种情况下，也能够较小地构成与驱动轴8b和驱动轴6b这双方卡合的滑动构件11，从而能够寻求摄像装置的小型化。
接下来，对本实施方式所涉及的摄像装置的基本动作进行说明。
在图1中，在使用摄像装置进行摄影时产生手抖动的情况下，陀螺(ジヤイロ)传感器等手抖动检测传感器(未图示)检测出手抖动，并以由摄像元件14所摄像的图像不抖动的方式对第1传动机构8和第2传动机构6从控制部(未图示)输出驱动信号。
向第1传动机构8和第2传动机构6，输出使压电元件8a、6a的伸长速度和收缩速度不同的驱动信号。由此，驱动轴8b、6b重复而往复移动。借助于第1传动机构8的驱动，滑动构件11相对于摄像元件14向第1方向X移动，借助于第2传动机构6的驱动，摄像光学***相对于滑动构件11与移动构件5一并向第2方向Y移动，从而摄像元件4和摄像光学***2相对地移动。
由此，即使在摄像装置中产生手抖动，摄像元件14和摄像光学***2被相对地移动控制，而抑制摄像元件14的摄像图像的手抖动。
在进行聚焦和变焦的情况下，按照使基于摄像元件14的摄像视角变化的方式从控制部(未图示)对第3传动机构10输出驱动信号。
对第3传动机构10，输出使压电元件10a的伸长速度和收缩速度不同的驱动信号。由此，驱动轴10b重复地往复移动。借助于第3驱动轴10的驱动，摄像光学***2相对于移动构件5向光轴方向移动，摄像元件15和摄像光学***2相对地移动。
由此，能够对摄像元件14和摄像光学***2沿光轴方向相对地进行移动控制，并能够进行变焦或聚焦。
如上述那样，按照本实施方式所涉及的摄像装置，在移动构件5，构成为备有第3传动机构10的构成。借助于该构成，能够实现：滑动构件11和移动构件5不沿光轴方向移动，仅有摄像光学***2沿光轴方向移动而进行变焦和聚焦。由此，在进行变焦和聚焦的情况下，在光轴方向移动的部件变小，并能够减小摄像装置的空隙，从而将装置整体小型化。
例如，如图5(b)所示那样，在以往的摄像装置中，手抖动校正机构A和摄像光学***B成为一体地沿光轴方向移动。此时，为了使得手抖动校正机构A和摄像光学***B沿光轴方向移动，因此需要必要的空隙C。因此，不能够寻求摄像装置的足够小型化。
与此相对，如图5(a)所示那样，在本实施方式所涉及的摄像装置中，第3传动机构10配置于移动构件5。为此，不再如以往类型那样在变焦或聚焦时滑动构件11和移动构件5与摄像光学***2一体地移动，而仅仅是摄像光学***2沿光轴方向移动。因此，能够较小地构成摄像装置内的空隙24，并寻求了摄像装置的小型化。
另外，按照本实施方式所涉及的摄像装置，由于第1传动机构和第2传动机构配置为T字状，因此能够使第1传动机构和第2传动机构的驱动部分近接而配置，并能够较小地构成构件。为此，能够寻求装置的小型化。
另外，上述的实施方式是表示本发明所涉及的摄像装置的一例。本发明所涉及的摄像装置不限于这些实施方式所涉及的摄像装置，在不变更记载于各权利要求中的主要主旨的范围内，能够对实施方式所涉及的摄像装置进行变形，或者也可以适用于其他方式。
例如，在本实施方式中，作为手抖动校正机构，说明了根据手抖动而相对于摄像元件14移动摄像光学***2的情况，但是也可以相对于摄像光学***2而移动摄像元件4。即使在这种情况下，也能够得到与上述的实施方式所涉及的摄像装置同样的作用效果。另外，在本实施方式中，作为摄像装置的传动机构采用使用了压电元件的器件，但是也可以采用使用了马达等其他驱动部件的器件。

Claims (3)

1.一种摄像装置，其特征在于，
在与光轴方向垂直的方向使摄像光学***和摄像元件相对移动而进行手抖动校正，
备有：
第1传动机构，其使所述摄像光学***和所述摄像元件沿与光轴方向垂直的第1方向相对移动；
第2传动机构，其使所述摄像光学***和所述摄像元件沿与光轴方向垂直并与第1方向交叉的第2方向相对移动；
移动构件，其借助于所述第1传动机构的动作与所述摄像光学***一起向第1方向移动，并借助于所述第2传动机构的动作与所述摄像光学***一起向第2方向移动；
第3传动机构，其使所述摄像光学***沿光轴方向相对于所述移动构件而相对移动。
2.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，
所述第1传动机构和所述第2传动机构配置为T字状。
3.根据权利要求1或2所述的摄像装置，其特征在于，
所述第1传动机构、所述第2传动机构、所述第3传动机构，借助于压电元件的动作而使轴构件往复移动。
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