镜筒和成像装置
阅读：1发布：2020-05-31
专利汇可以提供镜筒和成像装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 确保移动体的平滑操作和改善与模糊校正有关的功能。本发明包括：透镜单元，包含至少一个透镜；第一磁体，用于进行在第一方向或第二方向中的至少一个的模糊校正；第二磁体，用于进行在滚动方向的模糊校正；第一线圈，与第一磁体一起形成磁回路，并在第一方向或第二方向中的至少一个上移动透镜单元；第二线圈，与第二磁体一起形成磁回路，并在滚动方向上旋转透镜单元；以及安装体，安装有第一磁体和第二磁体。当在第一方向或第二方向中的至少一个上移动透镜单元时，第一磁体、第二磁体以及安装体被一体地操作。，下面是镜筒和成像装置专利的具体信息内容。
1.一种镜筒，包括：
透镜单元，包含至少一个透镜；
第一磁体，用于进行在第一方向或第二方向中的至少一个的图像稳定化；
第二磁体，用于进行在滚动方向的图像稳定化；
第一线圈，与第一磁体一起形成磁回路，并在第一方向或第二方向中的至少一个上移动透镜单元；
第二线圈，与第二磁体一起形成磁回路，并在滚动方向上旋转透镜单元；以及安装体，安装有第一磁体和第二磁体，其中
当在第一方向或第二方向中的至少一个上移动透镜单元时，第一磁体、第二磁体以及安装体被一体地操作。
2.根据权利要求1所述的镜筒，还包括：
包含安装有第一磁体的第一磁体安装部和安装有第二磁体的第二磁体安装部的磁轭，作为所述安装体。
3.根据权利要求2所述的镜筒，其中
第一磁体安装部和第二磁体安装部被定位成彼此正交。
4.根据权利要求3所述的镜筒，其中
第一磁体和第二磁体每个被形成为板形，
第一磁体被安装在第一磁体安装部上，以面向与光轴方向正交的方向，以及第二磁体被安装在第二磁体安装部上，以面向光轴方向。
5.根据权利要求2所述的镜筒，其中
设置有多个第一磁体安装部和多个第一磁体，以及
所述多个第一磁体安装部被定位成在围绕光轴的方向上彼此分开。
6.根据权利要求2所述的镜筒，其中
第二磁体安装部和第二磁体被形成为圆形，以及
透镜单元的一部分被插入通过第二磁体安装部和第二磁体。
7.根据权利要求1所述的镜筒，其中
第二磁体和第二线圈位于透镜单元的外周的内侧。
8.根据权利要求1所述的镜筒，还包括：
充当第一磁体的俯仰磁体和偏航磁体；以及
充当第一线圈的俯仰线圈和偏航线圈，其中
透镜单元能够在第一方向和第二方向上移动。
9.根据权利要求1所述的镜筒，还包括：
包含所述透镜单元和支持所述透镜单元的单元保持器的可移动体，其中所述透镜单元在滚动方向上相对于单元保持器旋转，以及
所述单元保持器和所述透镜单元在第一方向或第二方向中的至少一个上一体地移动。
10.根据权利要求9所述的镜筒，其中
第二线圈被安装在所述透镜单元上。
11.根据权利要求9所述的镜筒，其中
所述透镜单元位于所述单元保持器的内部。
12.根据权利要求11所述的镜筒，其中
所述透镜单元由所述单元保持器至少通过轴承可旋转地支持。
13.根据权利要求12所述的镜筒，其中
所述轴承被形成为大致圆形。
14.根据权利要求12所述的镜筒，其中
所述轴承包含被安装在所述透镜单元上的内环，
所述轴承包含被安装在所述单元保持器上的外环，以及
所述轴承的内环在光轴方向上被第二磁体的磁力吸引。
15.根据权利要求12所述的镜筒，还包括：
滑动轴承，被定位成在光轴方向上与所述轴承分开，其中
所述透镜单元由所述单元保持器通过所述轴承和所述滑动轴承可旋转地支持。
16.根据权利要求15所述的镜筒，其中
所述轴承和所述滑动轴承位于所述透镜单元的在光轴方向上的两端部处。
17.根据权利要求1所述的镜筒，还包括：
包含所述透镜单元的滚动操作部，其中
滚动操作部以光轴为支点在滚动方向上转动，以及
滚动操作部的重心位于光轴上。
18.根据权利要求17所述的镜筒，还包括：
包含所述滚动操作部的可移动体，其中
所述可移动体在支点为横穿光轴并且与光轴方向正交的支点轴的情况下，在第一方向或第二方向中的至少一个上移动，以及
所述可移动体的重心位于支点轴上。
19.根据权利要求18所述的镜筒，其中
所述可移动体的重心与所述光轴和所述支点轴之间的交点一致。
20.根据权利要求1所述的镜筒，还包括：
被构成为支持所述透镜单元的单元保持器，作为所述安装体，其中所述透镜单元在滚动方向上相对于所述单元保持器旋转，以及
所述单元保持器包含安装有第一磁体的第一磁体安装部和安装有第二磁体的第二磁体安装部。
21.一种成像装置，包括：
成像元件，被构成为将通过光学系统捕捉的光学像转换成电信号；
透镜单元，包含至少一个透镜；
第一磁体，用于进行在第一方向或第二方向中的至少一个的图像稳定化；
第二磁体，用于进行在滚动方向的图像稳定化；
第一线圈，与第一磁体一起形成磁回路，并在第一方向或第二方向中的至少一个上移动透镜单元；
第二线圈，与第二磁体一起形成磁回路，并在滚动方向上旋转透镜单元；以及安装体，安装有第一磁体和第二磁体，其中
当在第一方向或第二方向中的至少一个上移动透镜单元时，第一磁体、第二磁体以及安装体被一体地操作。
镜筒和成像装置
技术领域
[0001] 本技术涉及被配置成在第一方向或第二方向中的至少一个上以及在滚动方向上进行图像稳定化的镜筒，以及包括该镜筒的成像装置的技术领域。
背景技术
[0002] 诸如视频相机和静止相机之类的一些成像装置包括具有图像稳定化功能的镜筒。图像稳定化功能例如通过利用包括磁体和线圈的磁回路(magnetic circuit)在与光轴方向正交的方向等上操作透镜或成像元件来实现图像稳定化等。
[0003] 作为这种成像装置，例如，存在一种成像装置，其中，可移动体可以在围绕与光轴正交的第一支点轴的方向(例如，俯仰方向)以及围绕与光轴和第一支点轴两者正交的第二支点轴的方向(例如，偏航(yawing)方向)上移动(转动(pivotable))(例如，见PTL 1)。
[0004] 在PTL 1中描述的成像装置中，可移动体被配置成在两个不同方向上操作，使得良好地进行图像稳定化，因此实现拍摄图像的图像质量的增强。
[0005] [引文列表]
[0007] [PTL 1]
[0009] [技术问题]
[0010] 顺便指出，在PTL 1中描述的成像装置中，利用被配置成在两个不同方向上操作的可移动体进行图像稳定化以及实现图像质量的提高。然而，相机抖动会在除左右方向和上下方向以外的各种方向上发生。
[0011] 因此，为了实现更提高的图像质量，期望在确保可移动体的平滑操作的同时实现图像稳定化功能的功能性的更大提高。
[0012] 因此，本技术的镜筒和成像装置旨在克服上述问题，以从而在不妨碍可移动体的平滑操作的情况下实现图像稳定化的功能性的提高。
[0013] [针对问题的解决方案]
[0014] 首先，为了解决上述问题，根据本技术，提供了一种镜筒，包括：透镜单元，包含至少一个透镜；第一磁体，用于进行在第一方向或第二方向中的至少一个的图像稳定化；第二磁体，用于进行在滚动方向的图像稳定化；第一线圈，与第一磁体一起形成磁回路，并在第一方向或第二方向中的至少一个上移动透镜单元；第二线圈，与第二磁体一起形成磁回路，并在滚动方向上旋转透镜单元；以及安装体，安装有第一磁体和第二磁体，其中，当在第一方向或第二方向中的至少一个上移动透镜单元时，第一磁体、第二磁体以及安装体被一体地操作。
[0015] 由此，当在第一方向或第二方向中的至少一个上移动透镜单元时，用于进行图像稳定化的第一磁体和第二磁体之间的位置关系不变。
[0016] 第二，合意的是，根据上述本技术的镜筒还包括包含安装有第一磁体的第一磁体安装部和安装有第二磁体的第二磁体安装部的磁轭。
[0017] 由此，用于安装第一磁体和第二磁体的专用磁轭是不必要的。
[0018] 第三，在根据上述本技术的镜筒中，合意的是，第一磁体安装部和第二磁体安装部被定位成彼此正交。
[0019] 由此，镜筒在一个方向上的大小不增大。
[0020] 第四，在根据上述本技术的镜筒中，合意的是，第一磁体和第二磁体每个被形成为板形，第一磁体被合意地安装在第一磁体安装部上，以面向与光轴方向正交的方向，以及第二磁体被合意地安装在第二磁体安装部上，以面向光轴方向。
[0021] 由此，镜筒在与光轴方向正交的方向和光轴方向上的大小不增大。
[0022] 第五，在根据上述本技术的镜筒中，合意地设置有多个第一磁体安装部和多个第一磁体，以及所述多个第一磁体安装部被合意地定位成在围绕光轴的方向上彼此分开。
[0023] 由此，将所述多个第一磁体定位成不被布置在光轴方向上。
[0024] 第六，在根据上述本技术的镜筒中，第二磁体安装部和第二磁体每个被合意地形成为圆形，以及透镜单元的一部分被合意地插入通过第二磁体安装部和第二磁体。
[0025] 由此，第二磁体安装部和第二磁体在透镜单元的插入方向上与透镜单元的所述部分交叠。
[0026] 第七，在根据上述本技术的镜筒中，第二磁体和第二线圈合意地位于透镜单元的外周的内侧。
[0027] 由此，第二磁体和第二线圈不从透镜单元的外周突出。
[0028] 第八，根据上述本技术的镜筒合意地还包括充当第一磁体的俯仰磁体和偏航磁体，以及充当第一线圈的俯仰线圈和偏航线圈，其中透镜单元合意地能够在第一方向和第二方向上移动。
[0029] 由此，在俯仰线圈通电时，透镜单元在第一方向上移动，在偏航线圈通电时，透镜单元在第二方向上移动。
[0030] 第九，根据上述本技术的镜筒合意地还包括：包含所述透镜单元和被构成为支持所述透镜单元的单元保持器的可移动体，其中所述透镜单元合意地在滚动方向上相对于单元保持器旋转，以及所述单元保持器和所述透镜单元在第一方向或第二方向中的至少一个上合意地一体地移动。
[0031] 由此，透镜单元在滚动方向上相对于单元保持器旋转，以在滚动方向上进行图像稳定化，以及所述透镜单元在第一方向或第二方向上与单元保持器一起移动，以在第一方向或第二方向上进行图像稳定化。
[0032] 第十，在根据上述本技术的镜筒中，第二线圈合意地被安装在所述透镜单元上。
[0033] 由此，与磁体被安装在透镜单元上的情况下相比，减小了透镜单元的重量，并且重量轻的透镜单元在滚动方向上转动。
[0034] 第十一，在根据上述本技术的镜筒中，所述透镜单元合意地位于所述单元保持器的内部。
[0035] 由此，在透镜单元位于所述单元保持器的内部的状态下操作可移动体。
[0036] 第十二，在根据上述本技术的镜筒中，所述透镜单元合意地由所述单元保持器至少通过轴承可旋转地支持。
[0037] 由此，透镜单元由单元保持器通过轴承支持。
[0038] 第十三，在根据上述本技术的镜筒中，所述轴承合意地被形成为大致圆形。
[0039] 由此，透镜单元由单元保持器通过大致圆形轴承支持。
[0040] 第十四，在根据上述本技术的镜筒中，所述轴承合意地包含被安装在所述透镜单元上的内环，所述轴承合意地包含被安装在所述单元保持器上的外环，以及所述轴承的内环合意地在光轴方向上被第二磁体的磁力吸引。
[0041] 由此，内环相对于轴承中的外环向第二磁体侧移位，这导致轴承的球体始终接触内环和外环的状态。
[0042] 第十五，根据上述本技术的镜筒合意地还包括：滑动轴承，被定位成在光轴方向上与所述轴承分开，其中所述透镜单元合意地由所述单元保持器通过所述轴承和所述滑动轴承可旋转地支持。
[0043] 由此，与使用轴承作为两个旋转辅助装置的情况相比，作为滑动轴承的旋转辅助装置的布置空间可以较小。
[0044] 第十六，在根据上述本技术的镜筒中，所述轴承和所述滑动轴承合意地位于所述透镜单元的在光轴方向上的端部处。
[0045] 由此，透镜单元由单元保持器通过安装在光轴方向上的端部处的轴承和滑动轴承可旋转地支持。
[0046] 第十七，根据上述本技术的镜筒合意地还包括包含所述透镜单元的滚动操作部，其中滚动操作部合意地以光轴为支点在滚动方向上转动，以及滚动操作部的重心合意地位于光轴上。
[0047] 由此，滚动操作部在滚动方向上以重心为转动中心转动。
[0048] 第十八，根据上述本技术的镜筒合意地还包括包含所述滚动操作部的可移动体，其中所述可移动体合意地在支点为横穿光轴并且与光轴方向正交的支点轴的情况下，在第一方向或第二方向中的至少一个上移动，以及所述可移动体的重心合意地位于支点轴上。
[0049] 由此，可移动体以重心为移动中心在第一方向或第二方向中的至少一个上移动。
[0050] 第十九，在根据上述本技术的镜筒中，所述可移动体的重心合意地与所述光轴和所述支点轴之间的交点一致。
[0051] 由此，可移动体在第一方向或第二方向中的至少一个上移动，并且以光轴为支点在第一方向上转动。
[0052] 第二十，根据上述本技术的镜筒合意地还包括被构成为支持所述透镜单元的单元保持器，作为所述安装体，其中所述透镜单元合意地在滚动方向上相对于所述单元保持器旋转，以及所述单元保持器合意地包含安装有第一磁体的第一磁体安装部和安装有第二磁体的第二磁体安装部。
[0053] 由此，第一磁体和第二磁体被安装在被构成为支持透镜单元的单元保持器上。
[0054] 第二十一，为了解决上述问题，根据本技术，提供了一种成像装置，包括：成像元件，被构成为将通过光学系统捕捉的光学像转换成电信号；透镜单元，包含至少一个透镜；第一磁体，用于进行在第一方向或第二方向中的至少一个的图像稳定化；第二磁体，用于进行在滚动方向的图像稳定化；第一线圈，与第一磁体一起形成磁回路，并在第一方向或第二方向中的至少一个上移动透镜单元；第二线圈，与第二磁体一起形成磁回路，并在滚动方向上旋转透镜单元；以及安装体，安装有第一磁体和第二磁体，其中当在第一方向或第二方向中的至少一个上移动透镜单元时，第一磁体、第二磁体以及安装体被一体地操作。
[0055] 由此，在镜筒中，当在第一方向或第二方向中的至少一个上移动透镜单元时，用于进行图像稳定化的第一磁体和第二磁体之间的位置关系不变。
[0056] [发明的有益效果]
[0057] 根据本技术，当在第一方向或第二方向中的至少一个上以及在滚动方向上移动透镜单元时，用于进行图像稳定化的第一磁体和第二磁体之间的位置关系不变。因此可以在不妨碍可移动体的平滑操作的情况下实现图像稳定化功能的增强。
[0059] 图1与图2至图22一起图解说明了根据本技术的一个实施例的镜筒和成像装置，是成像装置的透视图。
[0060] 图2是镜筒的透视图。
[0061] 图3是镜筒的爆炸透视图。
[0062] 图4是图解说明在组合的状态下的镜筒的各个部分的爆炸透视图。
[0063] 图5是镜筒的剖视图。
[0064] 图6是图解说明包括支持构件等的内部结构的正视图，其中在剖面中图解说明了一些部分。
[0065] 图7是单元保持器的放大透视图。
[0066] 图8是支持构件和弹簧构件的放大透视图。
[0067] 图9是弹簧构件的放大透视图。
[0068] 图10是沿图6中图解说明的线X-X的剖视图，图解说明了由第一线圈体通过弹簧构件支持支持构件的状态，其中省略了磁体等。
[0069] 图11是沿图6中图解说明的线XI-XI的剖视图，图解说明了由支持构件通过弹簧构件支持单元保持器的状态，其中省略了磁体等。
[0070] 图12是透镜保持器的放大透视图。
[0071] 图13是图解说明包括第二线圈体等的内部结构的正视图，其中在剖面中图解说明了一些部分。
[0072] 图14是图解说明可移动体相对于固定体在俯仰方向上转动(pivot)的状态的剖视图。
[0073] 图15是图解说明可移动体相对于固定体在偏航方向上转动的状态的剖视图。
[0074] 图16是图解说明滚动操作部相对于主操作部在滚动方向上转动的状态的正视图。
[0075] 图17是图解说明轴承的内环被吸引到第二磁体的状态的放大剖视图。
[0076] 图18是成像装置的框图。
[0078] 图20是示出图19中示出的相机头和相机控制单元(CCU)的功能构成的示例的框图。
[0079] 图21是示出车辆控制系统的示意构成的示例的框图。
[0080] 图22是辅助说明车外信息检测部件和成像部件的安装位置的示例的图。
具体实施方式
[0081] 现在，参考附图说明用于实现本技术的镜筒和成像装置的模式。
[0082] 在后述实施例中，将本技术的成像装置应用于视频相机，并将本技术的镜筒应用于设置于视频相机的镜筒。
[0083] 注意，本技术的成像装置和镜筒的应用范围并不限于视频相机和设置于视频相机的镜筒。本技术的成像装置和镜筒可广泛应用于例如除视频相机以外的内置在包括静止相机和诸如移动电话之类的移动终端的各种设备中的成像装置，或者设置于成像装置的镜筒。
[0084] 此外，除了设置于成像装置的镜筒以外，本技术的镜筒还可应用于例如显微镜、双筒镜等的镜筒。
[0085] 在以下说明中，关于在用视频相机进行图像拍摄时从图像平面侧看到的方向表示前后、垂直和水平方向。因此，物体侧(被摄对象侧)是前侧，并且图像平面侧(摄影者侧)是后侧。
[0086] 注意，以下说明的前后、垂直和水平方向是为了描述的方便的方向，本技术的实施不受这些方向的限制。
[0087] 此外，以下描述的透镜是指包括单个透镜的透镜和包括多个透镜的透镜组两者。
[0088] <成像装置的总体构成>
[0089] 成像装置100包括外壳101和镜筒1。镜筒1被设置在外壳101的内部。镜筒1被置于外壳101的前端部的上端部中(见图1)。
[0090] 成像装置100包括布置在例如外壳101的上表面或后表面上的各种操作部件102。作为操作部件102，例如，设置有电源按钮、摄影按钮、变焦旋钮以及模式切换旋钮。此外，成像装置100可以包括置于外壳101上的显示部件(未图解说明)。
[0091] <镜筒的构成>
[0092] 镜筒1包括固定体2和可移动体3(见图2至图5)。
[0093] 固定体2包括外框4、前组单元5以及第一线圈体6。
[0094] 外框4被形成为轴向与前后方向一致的大致角筒形状，并被固定到设置在外壳101内的固定部(未图解说明)。
[0095] 前组单元5包括透镜保持构件7和第一透镜组8。透镜保持构件7包括形成为筒状的保持部7a，和形成为大致矩形板状的被安装板部7b。被安装板部7b从保持部7a的前端部突出。第一透镜组8包括例如多个透镜，并被插入保持部7a中以由其保持。
[0096] 透镜保持构件7的被安装板部7b被安装在外框4的前表面上，并且透镜保持构件7的保持部7a和第一透镜组8位于外框4的内部。
[0097] 第一线圈体6包括线圈安装构件9和4个第一线圈10。
[0098] 线圈安装构件9包括轴向与前后方向一致的圆形基环11、每个从基环11向前突出的4个安装板部12、以及每个从基环11向前突出的2个固定突出部13。
[0099] 将安装板部12定位成在周向上按等间隔彼此隔开。安装板部12被垂直和水平地定位，并包括彼此垂直地相对的两个安装板部12和彼此水平地相对的两个安装板部12。在安装板部12上，设置有向内突出的突出部12a。
[0100] 固定突出部13从基环11上的安装板部12之间的部分突出。固定突出部13被定位成以基环11的中心为基准，彼此移位180度。固定突出部13每个具有面向外的平面。各个平面形成为固定表面13a。
[0101] 将第一线圈10安装在安装板部12的相应内表面上，以围绕突出部12a。在第一线圈10被安装在安装板部12上的状态下，突出部12a从第一线圈10向内突出。第一线圈10包括用于在第一方向上进行图像稳定化的垂直定位的俯仰线圈10X，和用于在第二方向上进行图像稳定化的水平定位的偏航线圈10Y。
[0102] 第一方向是例如围绕与第一透镜组8的光轴Z(见图2)正交的第一支点轴P的方向。第二方向是例如围绕与光轴Z和第一支点轴P两者正交的第二支点轴Q的方向(见图6)。第一支点轴P是与光轴Z正交的轴，并且例如在连接左斜上部和右斜下部的方向上延伸。第二支点轴Q是与光轴Z和第一支点轴P两者正交的轴，并且例如在连接右斜上部和左斜下部的方向上延伸。
[0103] 注意，第一方向和第二方向可以是与光轴Z基本上正交并且彼此基本上正交的任意方向。第一方向可以是例如作为围绕水平延伸的轴的方向的俯仰方向，第二方向可以是例如作为围绕垂直延伸的轴的方向的偏航方向。或者，第一方向可以是例如上下方向，第二方向可以是例如左右方向。
[0104] 通过附着(adhesion)等将线圈安装构件9的基环11固定到外框4的内周面。
[0105] 可移动体3包括主操作部14和滚动操作部15(见图3和图4)。主操作部14位于外框4的内部，除了滚动操作部15的后端部以外，滚动操作部15位于外框4的内部(见图5)。
[0106] 主操作部14相对于固定体2可移动(可转动)，并且滚动操作部15相对于主操作部14在滚动方向(图2中图解说明的“滚动”)上转动。滚动操作部15还连同主操作部14的操作一起在第一方向和第二方向上与主操作部14一体地操作。
[0107] 滚动方向是在支点为沿前后方向延伸的第一透镜组8的光轴Z(见图2和图6)的情况下转动的方向。
[0108] 主操作部14包括单元保持器16、磁体单元17、支持构件18以及配重19(见图3至图5)。
[0109] 如图3和图7图解所示的，单元保持器16包括被形成为面向前后方向的圆板形的安装表面部20、从安装表面部20的外周部向后突出的周面部21、从安装表面部20的内周部向前突出的圆筒部22、以及每个从安装表面部20的外周部向前突出的固定突出部23。
[0110] 安装表面部20被形成为具有大致八角形的轮廓，并具有形成在其上、下、左以及右外周部中的插入孔20a。
[0111] 周面部21的内周面被面向后方的台阶表面21a分成第一半部分和第二半部分。第一半部分被形成为前侧圆周表面21b，第二半部分被形成为后侧圆周表面21c。前侧圆周表面21b的直径稍小于后侧圆周表面21c的直径。
[0112] 在其大致第一半部分中，圆筒部22的内周面被形成为具有圆周表面的安装表面22a。
[0113] 固定突出部23每个具有在左右方向上面向外的平面。各个平面被形成为固定表面23a。
[0114] 磁体单元17包括磁轭24、第一磁体25以及第二磁体26(见图2至图5)。
[0115] 磁轭24包括具有与前后方向一致的轴方向的大致圆形的第二磁体安装部27，和每个从第二磁体安装部27的外周部向前突出的4个第一磁体安装部28。第一磁体安装部28被定位成在圆周方向上彼此分隔。磁轭24包括形成为彼此正交的第二磁体安装部27和第一磁体安装部28。第二磁体安装部27内的空间被形成为插入孔27a。第一磁体安装部28被垂直和水平地定位，并包括垂直地彼此面对的2个第一磁体安装部28和水平地彼此面对的2个第一磁体安装部28。
[0116] 第一磁体25被形成为板形并安装在第一磁体安装部28的各个外表面上。将第一磁体25中的每一个的在厚度方向上的一个表面安装在每个第一磁体安装部28的在厚度方向上的外侧表面上。第一磁体25包括用于在第一方向上进行图像稳定化的垂直定位的俯仰磁体25X，和用于在第二方向上进行图像稳定化的水平定位的偏航磁体25Y。
[0117] 第一方向是在支点为第一支点轴P的情况下转动的方向(见图6)，第二方向是在支点为第二支点轴Q的情况下转动的方向(见图6)。
[0118] 将第二磁体26形成为面向前后方向的圆板形。将第二磁体26安装在磁轭24的第二磁体安装部27的后表面上。将第二磁体26内侧的空间形成为通孔26a。
[0119] 将磁轭24的第一磁体安装部28从后侧插入单元保持器16的相应插入孔20a中，并将第一磁体25安装在相应的第一磁体安装部28上。将磁轭24的第二磁体安装部27的前表面安装在单元保持器16的安装表面部20的后表面上。
[0120] 如上所述，将第一磁体25和第二磁体26安装在磁轭24上，并且磁轭24充当安装体。
[0121] 注意，可以通过例如插入成形(insert molding)一体地形成单元保持器16和磁轭24，使得可以将单元保持器16和磁轭24作为整体设置成单元保持器。在此情况下，通过一体形成(integral formation)而获得的单元保持器充当安装体，并且将第一磁体安装部和第二磁体安装部设置在通过一体形成而获得的单元保持器上。
[0122] 在将第一磁体25安装在磁轭24的各个第一磁体安装部28上的状态下，如图13图解所示，俯仰磁体25X被定位成面对第一线圈体6的相应俯仰线圈10X，并且偏航磁体25Y被定位成面对第一线圈体6的相应偏航线圈10Y。俯仰磁体25X和俯仰线圈10X形成第一磁回路，偏航磁体25Y和偏航线圈10Y形成第二磁回路。
[0123] 当从前后方向观察时，支持构件18被形成为大致十字形(见图3和图8)。支持构件18包括在相对于垂直和水平方向的斜方向上突出的U形突状部29，和用于将突状部29相互耦接的耦接部30。将突状部29的远端部设置为沟形成部29a。
[0124] 在沟形成部29a的内表面侧，形成有在前后方向上延伸的凹沟。在将球状支持构件31部分地插入凹沟中的情况下，将球状支持构件31固定到沟形成部29a。
[0125] 将耦接部30定位成垂直和水平地彼此分隔。
[0126] 与支持构件18的突状部29对应地设置4个弹簧构件32。弹簧构件32是板簧，并被形成为在前侧具有开口的大致U形(见图9)。弹簧构件32包括在厚度方向上彼此相对的内侧相对表面部32a和外侧相对表面部32b、用于将内侧相对表面部32a和外侧相对表面部32b的相应后端部彼此连接的连接表面部32c、以及从外侧相对表面部32b的前端部向外突出的折叠部32d。在外侧相对表面部32b中，形成有面向外的球状滑动凹部32e。
[0127] 将弹簧构件32的内侧相对表面部32a固定到第一线圈体6的固定突出部13的相应固定表面13a和单元保持器16的固定突出部23的相应固定表面23a(见图6、图10以及图11)。
[0128] 在将弹簧构件32的内侧相对表面部32a固定到相应固定表面13a和23a的状态下，支持构件18由弹簧构件32支持。在支持构件18由弹簧构件32支持的状态下，将固定到突状部29的沟形成部29a的球状支持体31插入弹簧构件32的相应滑动凹部32e中。通过弹簧构件32的推力将外侧相对表面部32b压靠着相应的球状支持体31。由此，球状支持体31可以相对于弹簧构件32旋转(滑动)。
[0129] 由于将球状支持体31固定到支持构件18，支持构件18可相对于弹簧构件32与球状支持体31一体地转动。
[0130] 弹簧构件32的折叠部32d位于支持构件18的相应沟形成部29a的前方，使得防止支持构件18从弹簧构件32脱落。
[0131] 在支持构件18由弹簧构件32通过球状支持体31支持的状态下，由于将线圈安装构件9的基环11固定到外框4的内周面，因此将固定到线圈安装构件9的固定突出部13的2个弹簧构件32固定到固定体2。
[0132] 由此，单元保持器16在支点为与光轴Z交叉的第一支点轴P的情况下在第一方向上相对于固定体2可转动(见图6)。第一支点轴P是连接由固定到线圈安装构件9的固定突出部13的2个弹簧构件32支持的2个球状支持体31的轴。单元保持器16可在作为围绕第一支点轴P的方向的第一方向上相对于固定体2与支持构件18一体地转动。
[0133] 此外，单元保持器16还可在支点为与光轴Z交叉的第二支点轴Q的情况下在第二方向上相对于支持构件18和固定体2转动。第二支点轴Q是连接由固定到支持构件18的固定突出部23的2个弹簧构件32支持的2个球状支持体31的轴。单元保持器16可在作为围绕第二支点轴Q的方向的第二方向上相对于支持构件18转动。
[0134] 如上所述，单元保持器16可在第一方向和第二方向上相对于固定体2转动。通过在第一方向和第二方向上转动预定角度，单元保持器16还能够在作为围绕在左右方向上延伸以与光轴Z交叉的虚拟轴X的方向的俯仰方向(见图2)和作为围绕在上下方向上延伸以与光轴Z交叉的虚拟轴Y的方向的偏航方向(见图2)上转动。由此，取决于在第一方向和第二方向上的转动角度，单元保持器16可在围绕与光轴Z正交并且与光轴Z交叉的任意轴的方向上转动。
[0135] 将配重19形成为具有大小与单元保持器16的轮廓大致相同的轮廓。在将磁体单元17安装在单元保持器16上的状态下，通过粘附等将配重19固定到磁轭24的第一磁体安装部
28的前表面。配重19起以下作用：在预定状态下保持主操作部14的重量平衡，并使包括主操作部14和滚动操作部15的可移动体3的重心与充当第一方向上的转动支点的第一支点轴P和充当第二方向上的转动支点的第二支点轴Q之间的交点一致。第一支点轴P和第二支点轴Q之间的交点位于光轴Z上。
28的前表面。配重19起以下作用：在预定状态下保持主操作部14的重量平衡，并使包括主操作部14和滚动操作部15的可移动体3的重心与充当第一方向上的转动支点的第一支点轴P和充当第二方向上的转动支点的第二支点轴Q之间的交点一致。第一支点轴P和第二支点轴Q之间的交点位于光轴Z上。
[0136] 这样，可移动体3的重心与第一支点轴P和第二支点轴Q之间的交点一致，并且第一支点轴P和第二支点轴Q之间的交点位于光轴Z上。由此，可移动体3的重心位于光轴Z上。
[0137] 滚动操作部15包括透镜单元33、第二线圈体34以及元件单元35(见图2至图5)。
[0138] 透镜单元33包括透镜保持器36和第二透镜组37。透镜保持器36包括每个形成为具有圆形轮廓的大直径部38和小直径部39。小直径部39从大直径部38的中心侧部向前突出(见图3和图12)。在透镜保持器36的大直径部38的后面侧，设置有元件框部40。将元件框部40形成为矩形框形状。
[0139] 在透镜保持器36中，形成有连接到元件框部40的内侧的空间的配置空间36a。
[0140] 滑动轴承41位于透镜保持器36的小直径部39的前端部，并且小直径部36可相对于滑动轴承41旋转。滑动轴承41被安装在形成在单元保持器16的圆筒部22上的安装表面22a上，包括高度可滑动的金属材料，并形成为大致圆形形状。
[0141] 在透镜保持器36的大直径部38的外周面上，安装有轴承42。轴承42包括内环42a、外环42b以及球体42c。将内环42a固定到大直径部38的外周面(见图5)。将轴承42的外环42b固定到单元保持器16的周面部21的内周面。在外环42b的外周面与后侧圆周表面21c接触并且其前表面与台阶表面21a接触的状态下，将外环42b固定到周面部21。
[0142] 第二透镜组37包括例如多个透镜，并且在被配置在配置空间36a中时由透镜保持器36保持(见图4和图5)。
[0143] 第二线圈体34包括形成为大致圆形的线圈底座43和被布置在线圈底座43的前表面上的多个第二线圈44。线圈底座43包括磁性材料。在周向方向上布置第二线圈44。将第二线圈体34的线圈底座43安装在透镜保持器36的大直径部38的前表面上。
[0144] 在将线圈底座43安装在大直径部38的前表面上的状态下，线圈底座43位于大直径部38的外周的内侧。
[0146] 在将成像元件35b配置在透镜保持器36的元件框部40的内侧的状态下，将元件单元35安装在透镜保持器36上。
[0147] 如上所述地构成的滚动操作部15由主操作部14支持，以在透镜保持器36的小直径部39插入通过第二磁体26的通孔26a和在磁轭24的第二磁体安装部27中形成的插入孔27a的情况下，通过被插入单元保持器16中而在围绕光轴的方向(滚动方向)上可旋转。在滚动操作部15由主操作部14支持的状态下，将滑动轴承41安装在圆筒部22的安装表面22a上并且将轴承42定位在周面部21的后端部的内侧。由此，滚动操作部15由单元保持器16通过滑动轴承41和轴承42可旋转地支持，使得滚动操作部15相对于主操作部14在滚动方向上可平滑地旋转。
[0148] 在滚动操作部15由主操作部14支持的状态下，将第二磁体26定位成面对第二线圈体34的第二线圈44，使得第二磁体26和第二线圈44形成第三磁回路。
[0149] 在将第二磁体26定位成面对第二线圈44的状态下，将第二磁体26定位在透镜保持器36的大直径部38的外周的内侧，线圈底座43被安装在大直径部38上。
[0150] <镜筒的操作>
[0151] 现在，描述镜筒1中的图像稳定化操作(见图14至图17)。
[0152] 如上所述，单元保持器16相对于外框4在第一方向和第二方向上可转动。当被定位成面对俯仰磁体25X的俯仰线圈10X和被定位成面对偏航磁体25Y的偏航线圈10Y中的一者或两者通电(energize)时，单元保持器16相对于外框4转动。
[0153] 例如，当被定位成面对俯仰磁体25X的俯仰线圈10X通电时，在被定位成垂直地彼此分开的两个第一磁回路中，在光轴方向上沿相反方向产生推进力。
[0154] 此外，例如，当被定位成面对偏航磁体25Y的偏航线圈10Y通电时，在被定位成水平地彼此分开的两个第二磁回路中，在光轴方向上沿相反方向产生推进力。
[0155] 此外，当俯仰线圈10X通电并且偏航线圈10Y也通电时，在两个第一磁回路中在光轴方向上沿相反方向产生推进力，并且在两个第二磁回路中在光轴方向上沿相反方向也产生推进力。
[0156] 当在支点为第一支点轴P的情况下主操作部14相对于外框4转动时，进行镜筒1中的在第一方向上的转动。此外，当在支点为第二支点轴Q的情况下主操作部14的单元保持器16、磁体单元17、配重19以及第二磁体26相对于支持构件18转动时，进行镜筒1中的在第二方向上的转动。
[0157] 在此，由单元保持器16支持的滚动操作部15连同单元保持器16等一起也在第一方向或第二方向上转动，结果第二透镜组37移位，使得进行图像稳定化。
[0158] 单元保持器16等在第一方向和第二方向上转动，从而在俯仰方向上转动(见图14)。此外，单元保持器16等在第一方向和第二方向上转动，从而也在偏航方向上转动(见图
15)。
15)。
[0159] 这样，在镜筒1中，主操作部14和滚动操作部15在第一方向上一体地转动，并且包括主操作部14和滚动操作部15的可移动体3由此在第一方向上相对于固定体2转动。由于可移动体3的重心位于作为第一方向上的转动支点的第一支点轴P上，可移动体3在转动中心为重心的情况下在第一方向上转动。由此，可移动体3能够在第一方向上稳定地转动。
[0160] 此外，可移动体3的重心也与光轴Z和第一支点轴P之间的交点一致，并且可移动体3由此在支点为第二透镜组37的中心的情况下在第一方向上转动。结果，可以实现在第一方向上的图像稳定化的校正功能的增强。
[0161] 在此，第一磁体25和第二磁体26每个被安装在磁轭24上，并且第一磁体25与第二磁体26之间的位置关系不变。可移动体3在没有第一磁体25与第二磁体26之间的位置关系变化的情况下在第一方向上转动。
[0162] 注意，可移动体3在第一方向上可转动到单元保持器16的周面部21接触线圈安装构件9的内周面的位置。利用线圈安装构件9，将可移动体3控制成不在第一方向上过度转动。
[0163] 此外，在镜筒1中，主操作部14的单元保持器16等和滚动操作部15在第二方向上一体地转动，并且包括单元保持器16等和滚动操作部15的可移动体3由此在第二方向上相对于固定体2转动。由于可移动体3的重心位于作为在第二方向上的转动支点的第二支点轴Q上，可移动体3在转动中心为重心的情况下在第二方向上转动。由此，可移动体3能够在第二方向上稳定地转动。
[0164] 此外，可移动体3的重心也与光轴Z和第二支点轴Q之间的交点一致，并且可移动体3由此在支点为第二透镜组37的中心的情况下在第二方向上转动。结果，可以实现在第二方向上的图像稳定化的校正功能的增强。
[0165] 在此，第一磁体25和第二磁体26每个被安装在磁轭24上，并且第一磁体25与第二磁体26之间的位置关系不变。可移动体3在没有第一磁体25与第二磁体26之间的位置关系变化的情况下在第二方向上转动。
[0166] 注意，可移动体3在第二方向上可转动到单元保持器16的周面部21接触线圈安装构件9的内周面的位置。利用线圈安装构件9，将可移动体3控制成不在第二方向上过度转动。
[0167] 同时，当被定位成面对第二磁体26的第二线圈44通电时，在第三磁回路中在与光轴正交的方向上产生推进力，并且在支点为光轴Z的情况下滚动操作部15在滚动方向上相对于主操作部14转动(见图16)。在滚动操作部15在滚动方向上相对于主操作部14转动的情况下，第二透镜组37移位，使得进行在滚动方向上的图像稳定化。
[0168] 在镜筒1中，滚动操作部15的重心位于光轴Z上，并且滚动操作部15在转动中心为重心的情况下在滚动方向上转动。由此，滚动操作部15能够在滚动方向上稳定地转动。
[0169] 在此，第一磁体25和第二磁体26每个被安装在磁轭24上，并且第一磁体25与第二磁体26之间的位置关系不变。滚动操作部15在没有第一磁体25与第二磁体26之间的位置关系变化的情况下在滚动方向上转动。
[0170] 当滚动操作部15在滚动方向上相对于主操作部14转动时，滚动操作部15通过滑动轴承41和轴承42相对于主操作部14转动。在此，将磁体单元17安装在主操作部14的单元保持器16上，并且第二磁体26位于轴承42的前侧。由于将轴承42的内环42a和第二线圈体34安装在透镜保持器36上，并且第二线圈体34的线圈底座43包括磁材料，因此线圈底座43被第二磁体26的磁力向前吸引。由此，在线圈底座43被第二磁体26的磁力吸引的情况下，轴承42的内环42a被向前吸引(见图17)。
[0171] 这样，在线圈底座43被第二磁体26的磁力吸引的情况下，轴承42的内环42a被向前吸引，由此内环42a在轴承42中相对于外环42b向前移位，这导致球体42c始终接触内环42a和外环42b的状态。透镜单元33由此能够相对于单元保持器16平滑地旋转。
[0172] 此外，在镜筒1中，设置有被定位成在光轴方向上与轴承42分开的滑动轴承41，并且透镜单元33由单元保持器16通过轴承42和滑动轴承41可旋转地支持。
[0173] 由此，在使用滑动轴承41作为用于实现透镜单元33的平滑旋转的两个旋转辅助手段之一的情况下，与使用轴承42作为两个旋转辅助手段的情况相比，作为滑动轴承41的旋转辅助手段的配置空间可以较小。结果，在实现镜筒1的在径向方向上的大小减小的同时，透镜单元33能够相对于单元保持器16平滑地旋转。
[0174] 此外，轴承42和滑动轴承41位于透镜单元33的在光轴方向上的端部处。
[0175] 由此，透镜单元33由单元保持器16通过安装在光轴方向上的端部处的轴承42和滑动轴承41可旋转地支持，结果透镜单元33能够相对于单元保持器16更平滑地旋转。
[0176] <一个实施例的成像装置>
[0177] 现在，描述作为根据本技术的一个实施例的成像装置的视频相机的构成示例(见图18)。
[0178] 成像装置100包括被构成为对拍摄图像的信号进行诸如模数转换之类的信号处理的相机信号处理部件91，和被构成为进行图像信号记录和再现处理的图像处理部件92。此外，成像装置100包括被构成为显示拍摄图像等的显示部件93、被构成为向存储器98写入图像信号/从存储器98读取图像信号的R/W(读取器/写入器)94、被构成为控制整个成像装置100的CPU(中央处理器)95、包括用户进行必要操作的各种开关等的操作部件102以及被构成为控制可移动体3的驱动的驱动控制部件97。
[0179] 注意，在成像装置100中，不一定设置显示部件93，可以将关于拍摄图像的数据发送给其他显示装置从而可以显示图像。
[0181] 图像处理部件92例如进行基于预定图像数据格式的图像信号压缩编码/解压缩解码处理，以及诸如分辨率之类的数据规范的转换处理。
[0182] 显示部件93显示诸如用户对操作部件102的操作状态或拍摄图像之类的各种数据。
[0183] R/W 94将由图像处理部件92编码的图像数据写入存储器98，并读出记录在存储器98上的图像数据。
[0184] CPU 95充当被构成为控制成像装置100的每个部分的控制处理部件，并例如基于来自操作部件102的指令输入信号控制每个部分。
[0185] 操作部件102向CPU 95输出取决于用户的操作的指令输入信号。
[0186] 驱动控制部件97基于来自CPU 95的控制信号控制被构成为转动可移动体3或滚动操作部15的每个磁回路。
[0187] 存储器98例如是可拆卸地插入连接到R/W 94的插槽中的半导体存储器。
[0188] 现在，描述了成像装置100的操作。
[0189] 在图像拍摄待机状态下，在CPU 95的控制下，将拍摄图像的信号通过相机信号处理部件91输出给显示部件93以作为相机直通图像显示。此外，当从操作部件102输入指令输入信号时，CPU 95向驱动控制部件97输出控制信号，并且可移动体3基于驱动控制部件97的控制而转动。
[0190] 当基于来自操作部件102的指令输入信号进行图像拍摄操作时，将拍摄图像的信号从相机信号处理部件91输出到图像处理部件92以进行压缩编码处理，从而被转换成预定数据格式的数字数据。将转换后的数据输出给R/W 94并写入存储器98。
[0191] 在再现记录在存储器98上的图像数据的情况下，由R/W 94根据对操作部件102的操作从存储器98读出预定图像数据，以从而经受图像处理部件92的解压缩解码处理。然后，将再现的图像信号输出给显示部件93，由此显示再现图像。
[0192] <结论>
[0193] 如上所述，在镜筒1和成像装置100中，当透镜单元33在第一方向或第二方向中的至少一个上移动时，第一磁体25和第二磁体26被一体地操作。可移动体3因此在没有第一磁体25与第二磁体26之间的位置关系变化的情况下在第一方向和第二方向上转动。
[0194] 这样，在镜筒1中，当透镜单元33在第一方向和第二方向上转动时，在用于进行图像稳定化的第一磁体25和第二磁体26之间的位置关系不变。
[0195] 这消除了例如在包括被设置于主操作部的第一磁体和被设置于滚动操作部的第二磁体的构成中可能出现的麻烦(即，第一磁体和第二磁体被磁力吸引，导致主操作部和滚动操作部的操作位置从适当的操作位置偏移的麻烦)的风险。
[0196] 由此，在确保可移动体3的平滑操作的同时，能够实现图像稳定化的功能的增强。
[0197] 此外，设置有包括第一磁体安装部28和第二磁体安装部27的磁轭24，在第一磁体安装部28上安装有第一磁体25，在第二磁体安装部27上安装有第二磁体26。
[0198] 由此，第一磁体25和第二磁体26都被安装在磁轭24上，因此不需要用于安装第一磁体25和第二磁体26的专用磁轭。这样，能够减少零件的数量并且能够由此实现镜筒1的结构的简化。
[0199] 注意，在通过插入成形等一体地将单元保持器16和磁轭24设置为单元保持器的情况下，消除了单元保持器16和磁轭24的组装处理。结果，能够实现镜筒1的组装的可工作性的增强。此外，能够减少零件的数量，由此能够实现镜筒1的结构简化。
[0200] 此外，由于将第一磁体25和第二磁体26安装在被构成为支持透镜单元33的单元保持器上，因此能够实现单元保持器的功能的增强。
[0201] 此外，在第一磁体安装部28和第二磁体安装部27彼此正交的状态下定位磁体单元17，因此将第一磁体安装部28和第二磁体安装部27定位成不被布置在同一方向上。
[0202] 由此，镜筒1在一个方向(例如，光轴方向或与光轴方向正交的方向)上的大小不增大，结果能够实现镜筒1的大小的减小。
[0203] 再者，将第一磁体25和第二磁体26形成为板形。将第一磁体25安装在第一磁体安装部28上以面向与光轴方向正交的方向。将第二磁体26安装在第二磁体安装部27上以面向光轴方向。
[0204] 由此，在彼此正交的方向上将第一磁体25和第二磁体26安装在第一磁体安装部28和第二磁体安装部27上。因此镜筒1在与光轴方向正交的方向上和在光轴方向上的大小不增大，结果能够实现镜筒1的大小的进一步减小。
[0205] 此外，设置多个第一磁体安装部28和多个第一磁体25，并将该多个第一磁体安装部28定位成在围绕光轴的方向上彼此分开。由此将所述多个第一磁体25定位成不在光轴方向上被布置，结果能够实现镜筒1在光轴方向上的大小的减小。
[0206] 此外，将第二磁体安装部27和第二磁体26形成为圆形，并且将透镜单元33部分地插入通过第二磁体安装部27和第二磁体26。
[0207] 由此，第二磁体安装部27和第二磁体26在透镜单元33的插入方向上与透镜单元33的一部分交叠，因此能够实现镜筒1的大小的减小。
[0208] 再者，将第二磁体26和第二线圈44定位在透镜单元33的外周的内侧，因此第二磁体26和第二线圈44不从透镜单元33的外周突出，结果能够实现镜筒1的在与光轴方向正交的方向上的大小的减小。
[0209] 此外，镜筒1包括充当第一磁体25的俯仰磁体25X和偏航磁体25Y，和充当第一线圈10的俯仰线圈10X和偏航线圈10Y。透镜单元33在第一方向和第二方向上是可移动(可转动)的。
[0210] 由此，透镜单元33在俯仰线圈10X通电时在第一方向上转动，并且透镜单元33在偏航线圈10Y通电时在第二方向上转动，结果能够实现镜筒1中的图像稳定化的功能的增强。
[0211] 注意，在镜筒1中，可移动体3可以在第一方向或第二方向上转动。
[0212] 此外，镜筒1包括可移动体3，可移动体3包括透镜单元33和被构成为支持透镜单元33的单元保持器16。透镜单元33在滚动方向上相对于单元保持器16旋转，并且单元保持器
16和透镜单元33在第一方向或第二方向中的至少一个上一体地转动。
16和透镜单元33在第一方向或第二方向中的至少一个上一体地转动。
[0213] 由此，透镜单元33在滚动方向上相对于单元保持器16旋转，以在滚动方向上进行图像稳定化，并且透镜单元33在第一方向或第二方向上与单元保持器16一起移动，以在第一方向或第二方向上进行图像稳定化。结果，利用简单的结构，能够实现镜筒1的图像稳定化功能的增强。
[0214] 此外，将第二线圈44安装在透镜单元33上，并且其上安装有第二线圈44的透镜单元33在滚动方向上相对于单元保持器16旋转。
[0215] 由此，透镜单元33的重量相对于磁体被安装在透镜单元上的情况减小。由于重量轻的透镜单元33在滚动方向上旋转，因此能够增大滚动方向上的操作速度。
[0216] 再者，将透镜单元33定位在单元保持器16的内侧。由于在将透镜单元33定位在单元保持器16的内侧的状态下操作可移动体3，能够在实现镜筒1的大小的减小的同时增强图像稳定化功能。
[0217] 此外，透镜单元33由单元保持器16通过至少轴承42可旋转地支持。由于透镜单元33由单元保持器16通过轴承42支持，因此透镜单元33能够相对于单元保持器16平滑地旋转。
[0218] 此外，将轴承42形成为大致圆形。由于透镜单元33由单元保持器16通过大致圆形轴承42支持，利用简单的构成，透镜单元33能够相对于单元保持器16平滑地旋转。
[0219] <应用例>
[0220] 根据本公开的技术可应用于各种产品。例如，根据本公开的技术可以应用于内窥镜手术系统。
[0221] 图19是图示可以对其应用根据本公开的一个实施例的技术的内窥镜手术系统5000的示意配置示例的图。在图19中，图示了手术者(医师)5067正在使用内窥镜手术系统
5000对病床5069上的病人5071进行手术的状态。如所图示的，内窥镜手术系统5000包括内窥镜5001、其他手术工具5017、支持内窥镜5001的支持臂装置5027、以及安装有用于内窥镜手术的各种装置的推车5037。
5000对病床5069上的病人5071进行手术的状态。如所图示的，内窥镜手术系统5000包括内窥镜5001、其他手术工具5017、支持内窥镜5001的支持臂装置5027、以及安装有用于内窥镜手术的各种装置的推车5037。
[0222] 在内窥镜手术中，代替切开腹壁以进行剖腹手术，称为套管针(trocar)5025a-5025d的多个管状孔装置被用于刺穿腹壁。随后，内窥镜5001的镜筒5003和其他手术工具
5017通过套管针5025a-5025d，被插入患者5071的体腔中。在图解所示的例子中，作为其他手术工具5017，气腹管5019、能量装置5021和手术钳5023被插入患者5071的体腔中。此外，能量装置5021是利用高频电流或超声波振动，进行组织的切开和剥离、血管的闭合等的治疗工具。不过，例示的手术工具5017仅仅是例子，作为手术工具5017，例如可以使用通常用于内窥镜手术的各种手术工具，比如手术钳或牵开器。
5017通过套管针5025a-5025d，被插入患者5071的体腔中。在图解所示的例子中，作为其他手术工具5017，气腹管5019、能量装置5021和手术钳5023被插入患者5071的体腔中。此外，能量装置5021是利用高频电流或超声波振动，进行组织的切开和剥离、血管的闭合等的治疗工具。不过，例示的手术工具5017仅仅是例子，作为手术工具5017，例如可以使用通常用于内窥镜手术的各种手术工具，比如手术钳或牵开器。
[0223] 利用内窥镜5001拍摄的患者5071的体腔中的手术区的图像被显示在显示设备5041上。在查看实时显示在显示设备5041上的手术区的图像的同时，外科医生5067利用能量装置5021或手术钳5023，进行诸如患处的切除之类的治疗。注意，尽管未图示，不过，气腹管5019、能量装置5021和手术钳5023在手术期间，由外科医生5067、助手等支持。
[0224] (支持臂设备)
[0225] 支持臂设备5027包括从基座单元5029伸出的臂单元5031。在图示的例子中，臂单元5031包括关节部5033a、5033b及5033c，和连杆5035a及5035b，在来自臂控制设备5045的控制下被驱动。内窥镜5001由臂单元5031支持，从而内窥镜5001的位置和姿态被控制。结果，能够实现内窥镜5001的稳定位置固定。
[0226] (内窥镜)
[0227] 内窥镜5001包括从远端起预定长度的区域被插入患者5071的体腔中的镜筒5003，和连接到镜筒5003的近端的相机头5005。在图示的例子中，内窥镜5001被图示为具有刚性镜筒5003的刚性镜。不过，内窥镜5001也可形成为具有柔性镜筒5003的柔性镜。
[0228] 在镜筒5003的远端处，镜筒5003具有其中安装物镜的开口。光源设备5043连接到内窥镜5001，使得由光源设备5043产生的光由在镜筒5003内部延伸的光导管引导到镜筒的远端，通过物镜射向患者5071的体腔中的观察目标。注意，内窥镜5001可以是直视镜，或者可以是斜视镜或者侧视镜。
[0229] 在相机头5005的内部，设置光学系统和图像捕捉元件，使得来自观察目标的反射光(观察光)由光学系统会聚到图像捕捉元件上。观察光由图像捕捉元件光电转换，以生成与观察光对应的电信号，即，对应于观察图像的图像信号。该图像信号作为RAW数据被发送给CCU 5039。注意，相机头5005在其中包括用于适当驱动相机头5005的光学系统以调整放大倍率和焦距的功能。
[0230] 注意，例如，为了建立与例如立体视觉(三维(3D)显示)的兼容性，可在相机头5005上设置多个图像捕捉元件。这种情况下，在镜筒5003内部，设置多个中继光学系统，以把观察光导引到多个图像捕捉元件中的每一个。
[0231] (安装在手推车中的各个设备)
[0232] CCU 5039包括中央处理器(CPU)、图形处理器(GPU)等，集中控制内窥镜5001和显示设备5041的操作。具体地，CCU 5039对从相机头5005接收的图像信号，进行用于显示基于该图像信号的图像的各种图像处理，比如显影处理(去马赛克处理)。CCU 5039把经过图像处理的图像信号提供给显示设备5041。此外，CCU 5039向相机头5005发送控制信号，以控制相机头5005的驱动。所述控制信号可包含与诸如放大倍率或焦距之类的图像捕捉条件关联的信息。
[0233] 显示设备5041在CCU 5039的控制下，显示基于已经过CCU 5039的图像处理的图像信号的图像。如果内窥镜5001准备好用于诸如4K(3840水平像素数×2160垂直像素数)、8K(7680水平像素数×4320垂直像素数)等之类的高分辨率成像，和/或准备好用于3D显示，那么可以使用能够进行高分辨率的对应显示和/或能够进行3D显示的显示设备，作为显示设备5041。在设备准备好用于诸如4K或8K之类的高分辨率成像的情况下，如果用作显示设备5041的显示设备具有等于或不小于55英寸的尺寸，那么可以获得更强的沉浸体验。此外，可取决于用途，设置具有不同分辨率和/或不同尺寸的多个显示设备5041。
[0235] 臂控制设备5045例如包括诸如CPU之类的处理器，按照预定程序工作，以按照预定控制方式，控制支持臂设备5027的臂单元5031的驱动。
[0236] 输入设备5047是内窥镜手术系统5000的输入接口。通过输入设备5047，用户可向内窥镜手术系统5000，输入各种信息或输入指令。例如，通过输入设备5047，用户输入与手术相关的各种信息，比如患者的身体信息、关于手术的手术过程的信息等。此外，例如，通过输入设备5047，用户输入驱动臂单元5031的指令、改变内窥镜5001的图像捕捉条件(照射光的种类、放大倍率、焦距等)的指令、驱动能量装置5021的指令等。
[0237] 输入设备5047的类型不受限制，可以是各种已知的输入设备中的任何一种。例如，鼠标、键盘、触摸面板、开关、脚踏开关5057和/或控制杆等可以用作输入设备5047。在使用触摸面板作为输入设备5047的情况下，它可被设置在显示设备5041的显示面上。
[0238] 或者，输入设备5047是用户穿戴的设备，比如眼镜式可穿戴设备或头戴式显示器(HMD)，响应于利用这些设备中的任意设备检测到的用户的手势或视线，进行各种输入。此外，输入设备5047包括能够检测用户的运动的相机，响应于从利用所述相机成像的视频中检测到的用户的手势或视线，进行各种输入。此外，输入设备5047包括能够采集用户的语音的麦克风，通过由麦克风采集的语音，进行各种输入。这样，通过将输入设备5047构成为使得能够不接触地输入各种信息，尤其是属于洁净区的用户(例如，外科医生5067)可不接触地操作属于非洁净区的设备。此外，由于用户可以在不从他/她的手中放下持有的手术工具的情况下，操作所述设备，因此改善了用户的便利性。
[0239] 治疗工具控制设备5163控制用于烧灼或切开组织、闭合血管等的能量装置5021的驱动。为了确保内窥镜5001的视野，和确保外科医生的工作空间，气腹设备5051通过气腹管5019，将气体送入患者5071的体腔中，以使体腔膨胀。记录器5053是能够记录与手术关联的各种信息的设备。打印机5055是能够以各种格式，比如文本、图像或图形，打印与手术关联的各种信息的设备。
[0240] 下面，更详细地说明内窥镜手术系统5000的特有构成。
[0241] (支持臂设备)
[0242] 支持臂设备5027包括作为基座台的基座单元5029，和从基座单元5029伸出的臂单元5031。在图示的例子中，臂单元5031包括多个关节部5033a、5033b及5033c，和通过关节部5033b相互连接的多个连杆5035a及5035b。在图19中，为了简化图解说明，简化地表示了臂单元5031的构成。实际上，关节部5033a-5033c和连杆5035a及5035b的形状、数量和布置，关节部5033a-5033c的旋转轴的方向等可被适当设定，以致臂单元5031具有期望的自由度。例如，臂单元5031优选可被配置成具有6个或更多个自由度。这使得可在臂单元5031的可移动范围内自由移动内窥镜5001。结果，使得能够从期望的方向，把内窥镜5001的镜筒5003插入患者5071的体腔中。
[0243] 关节部5033a-5033c中的每一个中设置有致动器，关节部5033a-5033c被配置成通过驱动相应的致动器，可绕预定旋转轴转动。致动器的驱动由臂控制设备5045控制，以控制每个关节部5033a-5033c的转动角度，从而控制臂单元5031的驱动。结果可实现内窥镜5001的位置和姿态的控制。此时，臂控制设备5045可利用各种已知的控制方式，比如力控制或位置控制，控制臂单元5031的驱动。
[0244] 例如，当外科医生5067通过输入设备5047(包括脚踏开关5057)，适当地进行操作输入时，臂控制设备5045可响应于所述操作输入，适当地控制臂单元5031的驱动，从而控制内窥镜5001的位置和姿态。按照所述控制，在把位于臂单元5031的远端处的内窥镜5001从任意位置移动到不同的任意位置之后，内窥镜5001可被固定地支持在移动后的位置。注意，可利用主-从方式，操纵臂单元5031。这种情况下，用户可通过放置在远离手术室的地方的输入设备5047，远程控制臂单元5031。
[0245] 此外，在应用力控制的情况下，臂控制设备5045可进行助力控制，用于驱动各个关节部5033a-5033c的致动器，以致臂单元5031可接收来自用户的外力，并跟随外力平滑移动。当用户在直接接触臂单元5031的时候，移动臂单元5031时，可以用较轻的力移动臂单元5031。因而，用户变得能够利用更简单且更容易的操作，更直观地移动内窥镜5001，从而能够改善用户的便利性。
[0246] 这里，通常，在内窥镜手术中，内窥镜5001由称为内镜医师(scopist)的医生支持。相对照的是，在使用支持臂设备5027的情况下，能够在不用手情况下，更可靠地固定内窥镜
5001的位置，以致能够稳定地获得手术区的图像，可以平稳地进行手术。
5001的位置，以致能够稳定地获得手术区的图像，可以平稳地进行手术。
[0247] 注意，臂控制设备5045不一定设置在手推车5037上。此外，臂控制设备5045不一定是一个设备。例如，臂控制设备5045可被设置在支持臂设备5027的臂单元5031的各个关节部5033a-5033c中，使得多个臂控制设备5045相互协同，以实现臂单元5031的驱动控制。
[0248] (光源设备)
[0249] 光源设备5043向内窥镜5001提供用于拍摄手术区的照明光。例如，光源设备5043包括白光光源，白光光源包括LED、激光光源或者它们的组合。在此情况下，在白光光源包括红、绿以及蓝(RGB)激光光源的组合构成的情况下，由于可以高精度地控制每种颜色(每种波长)的输出强度和输出定时，因此可以进行利用光源设备5043的捕捉图像的白平衡的调整。此外，这种情况下，如果来自各个RGB激光光源的激光束被分时照射到观察目标，并且与照射定时同步地控制相机头5005的图像捕捉元件的驱动，那么可以分时地捕捉分别与R、G以及B颜色对应的图像。按照这种方法，即使未在图像捕捉元件中设置滤色器，也可获得彩色图像。
[0250] 此外，可以控制光源设备5043的驱动，使得每隔预定时间地改变待输出的光的强度。通过与光的强度的变化定时同步地控制相机头5005的图像捕捉元件的驱动，以分时地获得图像，并合成这些图像，可以生成其中不存在欠曝光遮挡阴影和过曝光高亮的高动态范围的图像。
[0251] 此外，光源设备5043可被配置成供给可用于特殊光观察的预定波段的光。在特殊光观察中，例如，利用身体组织中的光吸收的波长相关性，发射与普通观察时的照射光(换句话说，白光)相比波段更窄的光，进行高对比度的诸如黏膜表层中的血管之类的预定组织的成像的窄带光观察(窄带成像)。或者，在特殊光观察中，可以进行利用通过照射激发光而产生的荧光，获得图像的荧光观察。在荧光观察中，可以用激发光照射身体组织，以观察来自身体组织的荧光(自发荧光观察)，或者例如，把诸如吲哚菁绿(ICG)之类的试剂局部地注入身体组织中，并用与所述试剂的荧光波长对应的激发光照射所述身体组织，以获得荧光图像。光源设备5043可被配置成供给与适合于如上所述的特殊光观察的这种窄带光和/或激发光。
[0252] (相机头和CCU)
[0253] 参考图20，更详细地说明内窥镜5001的相机头5005和CCU 5039的功能。图20是表示图19中所示的相机头5005和CCU 5039的功能构成的例子的方框图。
[0254] 参见图20，作为其功能，相机头5005具有透镜单元5007、图像捕捉单元5009、驱动单元5011、通信单元5013和相机头控制单元5015。此外，作为其功能，CCU 5039也具有通信单元5059、图像处理单元5061和控制单元5063。相机头5005和CCU 5039通过传输缆线5065可双向通信地相互连接。
[0255] 首先，说明相机头5005的功能构成。透镜单元5007是设置在相机头5005与镜筒5003的连接位置处的光学系统。从镜筒5003的远端接收的观察光被引导到相机头5005中，入射到透镜单元5007。透镜单元5007包括多个透镜的组合，包括变焦透镜和聚焦透镜。透镜单元5007的光学特性被调整，以便把观察光会聚在图像捕捉单元5009的图像捕捉元件的受光面上。此外，变焦透镜和聚焦透镜被配置成以致在其光轴上的位置可移动，以便调整捕捉的图像的放大倍率和焦点。
[0256] 图像捕捉单元5009包括图像捕捉元件，被布置在透镜单元5007的下一级。通过透镜单元5007的观察光会聚在图像捕捉元件的受光面上，通过图像捕捉元件的光电转换，生成与观察图像对应的图像信号。图像捕捉单元5009生成的图像信号被提供给通信单元5013。
[0257] 作为包含在图像捕捉单元5009中的图像捕捉元件，例如，使用具有Bayer阵列，能够捕捉彩色图像的互补金属氧化物半导体(CMOS)式的图像传感器。注意，作为图像捕捉元件，例如，可以使用可用于4K或更高的高分辨率图像的成像的图像捕捉元件。通过获取手术区的高分辨率图像，外科医生5067可更详细地掌握手术区的状况，从而能够更平稳地进行手术。
[0258] 此外，包括在图像捕捉单元5009中的图像捕捉元件具有用于获取与3D显示兼容的右眼和左眼图像信号的一对图像捕捉元件。通过3D显示，外科医生5067可更精确地把握手术区中的活体组织的深度。注意，在图像捕捉单元5009是多板式图像捕捉单元的情况下，对应于图像捕捉单元5009的各个图像捕捉元件，设置透镜单元5007的多个系统。
[0259] 图像捕捉单元5009不一定设置在相机头5005中。例如，图像捕捉单元5009可以刚好在物镜之后地设置在镜筒5003内。
[0260] 驱动单元5011包括致动器，在相机头控制单元5015的控制下，沿着光轴把透镜单元5007的变焦透镜和聚焦透镜移动预定距离。结果，可适当调节图像捕捉单元5009捕捉的图像的放大倍率和焦点。
[0261] 通信单元5013包括往来于CCU 5039，发送和接收各种信息的通信设备。通信单元5013通过传输缆线5065，把从图像捕捉单元5009获取的图像信号，作为RAW数据发送给CCU
5039。此时，为了等待时间短地显示手术区的捕捉图像，优选利用光通信发送图像信号。这是因为在手术期间，外科医生5067一边通过捕捉的图像，观察患处的状况，一边进行手术，从而为了手术更安全和更可靠，要求尽可能实时地显示手术区的运动图像。在进行光通信的情况下，通信单元5013设置有把电信号转换成光信号的光电转换模块。图像信号由光电转换模块转换成光信号，随后通过传输缆线5065，被发送给CCU 5039。
5039。此时，为了等待时间短地显示手术区的捕捉图像，优选利用光通信发送图像信号。这是因为在手术期间，外科医生5067一边通过捕捉的图像，观察患处的状况，一边进行手术，从而为了手术更安全和更可靠，要求尽可能实时地显示手术区的运动图像。在进行光通信的情况下，通信单元5013设置有把电信号转换成光信号的光电转换模块。图像信号由光电转换模块转换成光信号，随后通过传输缆线5065，被发送给CCU 5039。
[0262] 此外，通信单元5013从CCU 5039，接收用于控制相机头5005的驱动的控制信号。例如，该控制信号包括与图像捕捉条件关联的信息，比如指定捕捉图像的帧速率的信息、指定图像捕捉时的曝光值的信息，和/或指定捕捉的图像的放大倍率和焦点的信息。通信单元5013把接收的控制信号提供给相机头控制单元5015。注意，来自CCU 5039的控制信号也可利用光通信发送。这种情况下，通信单元5013设置有把光信号转换成电信号的光电转换模块。控制信号由该光电转换模块转换成电信号，随后被提供给相机头控制单元5015。
[0263] 注意，诸如帧速率、曝光值、放大倍率或焦点之类的图像捕捉条件由CCU 5039的控制单元5063基于获取的图像信号自动设定。即，在内窥镜5001中设有自动曝光(AE)功能、自动聚焦(AF)功能和自动白平衡(AWB)功能。
[0264] 相机头控制单元5015基于通过通信单元5013，从CCU 5039接收的控制信号，控制相机头5005的驱动。例如，相机头控制单元5015基于指定捕捉的图像的帧速率的信息，和/或指定图像捕捉时的曝光值的信息，控制图像捕捉单元5009的图像捕捉元件的驱动。此外，例如，相机头控制单元5015基于指定捕捉的图像的放大倍率和焦点的信息，控制驱动单元5011以适当地移动透镜单元5007的变焦透镜和聚焦透镜。相机头控制单元5015还可具有保存用于识别镜筒5003和/或相机头5005的信息的功能。
[0265] 注意，通过把诸如透镜单元5007和图像捕捉单元5009之类的组件布置在气密性和防水性高的密封结构中，相机头5005可具备对高压灭菌消毒处理的抵抗力。
[0266] 下面，说明CCU 5039的功能构成。通信单元5059包括用于往来于相机头5005，发送和接收各种信息的通信设备。通信单元5059接收通过传输缆线5065，从相机头5005发送的图像信号。此时，如上所述，优选利用光通信发送图像信号。这种情况下，按照光通信，通信单元5059具备把光信号转换成电信号的光电转换模块。通信单元5059把转换成电信号的图像信号提供给图像处理单元5061。
[0267] 此外，通信单元5059向相机头5005发送用于控制相机头5005的驱动的控制信号。该控制信号也可以利用光通信发送。
[0268] 图像处理单元5061对从相机头5005发送的作为RAW数据的图像信号，进行各种图像处理。图像处理包括各种已知的信号处理，比如显影处理、图像质量提高处理(带宽增强处理、超分辨率处理、降噪(NR)处理和/或图像稳定化处理)、和/或放大处理(电子变焦处理)。此外，图像处理单元5061对图像信号进行检测处理，以便进行AE、AF和AWB。
[0269] 图像处理单元5061包括诸如CPU或GPU之类的处理器，当处理器按照预定程序工作时，可进行上述图像处理和检测处理。注意，在图像处理单元5061包括多个GPU的情况下，图像处理单元5061适当地划分与图像信号相关的信息，使得利用所述多个GPU并行地进行图像处理。
[0270] 控制单元5063进行与利用内窥镜5001的手术区的图像捕捉，和捕捉的图像的显示相关的各种控制。例如，控制单元5063生成用于控制相机头5005的驱动的控制信号。此时，在用户输入图像捕捉条件的情况下，控制单元5063基于用户的输入，生成控制信号。或者，在内窥镜5001具备AE功能、AF功能和AWB功能的情况下，控制单元5063响应于图像处理单元5061的检测处理的结果，适当计算最佳曝光值、焦距和白平衡，并生成控制信号。
[0271] 此外，控制单元5063基于经过图像处理单元5061的图像处理的图像信号，控制显示设备5041显示手术区的图像。于是，控制单元5063利用各种图像识别技术，识别手术区图像中的各种对象。例如，控制单元5063通过检测包含在手术区图像中的对象的边缘的形状、颜色等，可识别诸如手术钳之类的手术工具、特定的活体部位、出血、使用能量装置5021时的薄雾等。当控制显示单元5041显示手术区图像时，控制单元5063利用识别结果，使各种手术支持信息叠加显示在手术区的图像上。在手术支持信息被叠加地显示，并呈现给外科医生5067时，外科医生5067可以更安全和可靠地进行手术。
[0272] 相互连接相机头5005和CCU 5039的传输缆线5065是可用于电信号的通信的电信号缆线、可用于光通信的光纤、或者可用于电和光通信两者的复合缆线。
[0273] 这里，尽管在图中所示的例子中，利用传输缆线5065，通过有线通信进行通信，不过，也可通过无线通信进行相机头5005和CCU 5039之间的通信。在通过无线通信进行相机头5005和CCU 5039之间的通信的情况下，不需要在手术室中铺设传输缆线5065。因此，可以消除传输缆线5065妨碍手术室中的医务人员的移动的情况。
[0274] 上面说明了按照本公开的一个实施例的技术可适用于的内窥镜手术系统5000的例子。注意，在此尽管作为例子说明了内窥镜手术系统5000，根据本公开的一个实施例的技术可适用于的系统并不限于该示例。例如，根据本公开的一个实施例的技术可适用于用于检查的柔性内窥镜系统或显微手术系统。
[0275] 在上述构成中，可将根据本公开的技术适当地应用于镜筒和成像装置。具体来说，可以获得高清手术区图像，这意味着可以更安全且更可靠地进行手术。
[0276] 根据本公开的技术可应用于各种产品。例如，可以将根据本公开的技术实现为安装在任何类型的移动体(例如，包括汽车、电动汽车、混合电动汽车、摩托车、自行车、个人移动装置、飞机、无人机、船、机器人、建筑机械以及农业机械(拖拉机))上的装置。
[0277] 图21是图示车辆控制系统7000的示意配置示例的框图，该车辆控制系统7000是可以应用根据本公开的一个实施例的技术的移动体控制系统的示例。车辆控制系统7000包括经由通信网络7010相互连接的多个电子控制单元。在图21中图示的示例中，车辆控制系统7000包括驱动系统控制单元7100、车身系统控制单元7200、电池控制单元7300、车外信息检测单元7400、车内信息检测单元7500以及集成控制单元7600。将多个控制单元相互连接的通信网络7010例如可以是与诸如控制器域网络(CAN)、局域互连网络(LIN)、局域网(LAN)、FlexRay(注册商标)等之类的任意标准兼容的车载通信网络。
[0278] 每个控制单元包括：微计算机，根据各种程序进行算术处理；存储部，存储由微计算机执行的程序、用于各种操作的参数等；以及驱动各种控制目标装置的驱动电路。每个控制单元还包括：网络接口(I/F)，用于通过通信网络7010与其他控制单元进行通信；以及通信I/F，用于通过有线通信或无线电通信与装置内和外的装置、传感器等进行通信。图21中图解说明的集成控制单元7600的功能构成包括微计算机7610、通用通信I/F 7620、专用通信I/F 7630、定位部件7640、信标接收部件7650、车内装置I/F 7660、声音/图像输出部件7670、车载网络I/F 7680以及存储部件7690。其他控制单元类似地包括微计算机、通信I/F、存储部件等。
[0279] 驱动系统控制单元7100根据各种程序控制与车辆的驱动系统有关的装置的操作。例如，驱动系统控制单元7100充当用于产生车辆的驱动力的驱动力产生装置(如内燃机或驱动电机)、用于将驱动力传送给轮子的驱动力传送机构、用于调节车辆的转向角的转向机构、用于产生车辆的制动力的制动装置等的控制装置。驱动系统控制单元7100可具有作为防抱死制动系统(ABS)、电子稳定性控制(ESC)等的控制装置的功能。
[0280] 驱动系统控制单元7100与车辆状态检测部件7110连接。车辆状态检测部件7110例如至少包括检测车身的轴向旋转运动的角速度的陀螺仪传感器、检测车辆的加速度的加速度传感器、以及检测加速踏板的操作量、制动踏板的操作量、方向盘的转向角、引擎速度或车轮的旋转速度等的传感器中的至少一个。驱动系统控制单元7100使用来自车辆状态检测部件7110的信号输入进行算术处理，并控制内燃机、驱动电机、电助力转向装置、制动装置等。
[0281] 车身系统控制单元7200根据各种程序控制在车身上配备的各种装置的操作。例如，车身系统控制单元7200充当无钥匙进入系统、智能钥匙系统、电动窗装置、或诸如前灯、后灯、制动灯、转向信号灯以及雾灯之类的各种灯的控制装置。在此情况下，可以向车身系统控制单元7200输入从代替钥匙的移动装置传送的无线电波，或各种开关的信号。车身系统控制单元7200接收这些输入的无线电波或信号，并控制车辆的门锁装置、电动窗装置、灯等。
[0282] 电池控制单元7300根据各种程序控制二次电池7310，其为用于驱动电机的电源。例如，从包括二次电池7310的电池装置向电池控制单元7300提供与电池温度、电池输出电压、电池中的剩余电量等有关的信息。电池控制单元7300使用这些信号进行算术处理，并进行用于调节二次电池7310的温度的控制，或控制设置于电池装置的冷却装置等。
[0283] 车外信息检测单元7400检测与包括车辆控制系统7000的车辆的外部有关的信息。例如，车外信息检测单元7400与成像部件7410和车外信息检测部件7420中的至少一个连接。成像部件7410包括飞行时间(ToF)相机、立体相机、单目相机、红外相机以及其他相机中的至少一个。车外信息检测部件7420例如包括用于检测当前大气状况或天气状况的环境传感器和用于检测在包括车辆控制系统7000的车辆周围的其他车辆、障碍物、行人等的周边信息检测传感器中的至少一个。
[0284] 环境传感器例如可以是检测雨的雨滴传感器、检测雾的雾传感器、检测阳光度的阳光传感器、以及检测降雪的雪传感器中的至少一个。周边信息检测传感器可以是超声波传感器、雷达装置以及LIDAR装置(光检测和测距装置，或激光成像检测和测距装置)中的至少一个。成像部件7410和车外信息检测部件7420中的每一个可以被设置成独立传感器或装置，或者可以被设置成集成多个传感器或装置的装置。
[0285] 图22示出了成像部件7410和车外信息检测部件7420的安装位置示例。将成像部件7910、7912、7914、7916以及7918设置在例如车辆7900的前鼻、侧视镜、后保险杠以及后门的位置，以及风挡的在车内的上部的位置中的至少一个处。设置在前鼻处的成像部件7910和设置在风挡的在车内的上部处的成像部件7918主要获取车辆7900的前方的图像。设置在侧视镜处的成像部件7912和7914主要获得车辆7900的侧方的图像。设置在后保险杠或后门处的成像部件7916主要获取车辆7900的后方的图像。设置在风挡的在车内的上部处的成像部件7918主要用于检测前车、行人、障碍物、交通信号、交通标识、车道等。
[0286] 顺便指出，图22图示了各个成像部件7910、7912、7914以及7916的拍摄范围的示例。成像范围a表示设置在前鼻处的成像部件7910的成像范围，成像范围b和c分别表示设置在侧视镜处的成像部件7912和7914的成像范围。成像范围d表示设置在后保险杠或后门处的成像部件7916的成像范围。例如，通过将由成像部件7910、7912、7914以及7916拍摄的图像数据叠加，可获得从上方看到的车辆7900的俯瞰图像。
[0287] 被设置于车辆7900的前部、后部、侧方以及角落和风挡的在车内的上部处的车外信息检测部件7920、7922、7924、7926、7928以及7930可以是例如超声波传感器或雷达装置。被设置于车辆7900的前鼻、后保险杠、车辆7900的后门、以及风挡的在车内的上部处的车外信息检测部件7920、7926以及7930可以是例如LIDAR装置。这些车外信息检测部件7920至
7930主要用于检测前车、行人、障碍物等。
7930主要用于检测前车、行人、障碍物等。
[0288] 返回图21，继续进行说明。车外信息检测单元7400使成像部件7410拍摄车外的图像并接收拍摄的图像数据。此外，车外信息检测单元7400接收来自连接到车外信息检测单元7400的车外信息检测部件7420的检测信息。在车外信息检测部件7420是超声波传感器、雷达装置或LIDAR装置的情况下，车外信息检测单元7400发射超声波、电磁波等，并接收接收的反射波的信息。基于接收的信息，车外信息检测单元7400可以对诸如人、汽车、障碍物、标识、路面上的文字等之类的物体进行检测处理，或进行检测到其的距离的处理。车外信息检测单元7400可以基于接收的信息进行识别降雨、雾、路面状况等的环境识别处理。车外信息检测单元7400可以基于接收的信息计算到车外的物体的距离。
[0289] 此外，基于接收的图像数据，车外信息检测单元7400可以进行识别人、汽车、障碍物、标识、路面上的文字等的图像识别处理，或者检测到其的距离的处理。车外信息检测单元7400可以对接收的图像数据进行诸如失真校正、对准等之类的处理，并组合由多个不同成像部件7410成像的图像数据，以生成俯瞰图像或全景图像。车外信息检测单元7400可以使用由包括不同成像部分的成像部件7410成像的图像数据进行视点转换处理。
[0290] 车内信息检测单元7500检测与车辆的内部有关的信息。车内信息检测单元7500连接到例如检测驾驶员的状态的驾驶员状态检测部件7510。驾驶员状态检测部件7510可以包括例如拍摄驾驶员的图像的相机、检测驾驶员的生物信息的生物传感器、采集车内的声音的麦克风等。生物传感器例如被设置在座位表面、方向盘等中，并检测坐在座位上的乘坐者或握着方向盘的驾驶员的生物信息。基于从驾驶员状态检测部件7510输入的检测信息，车内信息检测单元7500可以计算驾驶员的疲劳度或驾驶员的集中度，或者可以确定驾驶员是否在打盹。车内信息检测单元7500可以对通过采集声音而获得的音频信号进行诸如噪声消除处理等之类的处理。
[0291] 集成控制单元7600根据各种程序控制车辆控制系统7000内的一般操作。集成控制单元7600与输入部件7800连接。输入部件7800是由能够由乘坐者输入操作的装置实现的，如触摸面板、按钮、麦克风、开关、操作杆等。可以向集成控制单元7600提供通过对通过麦克风输入的语音进行语音识别而获得的数据。输入部件7800例如可以是支持车辆控制系统7000的操作的使用红外线或其他无线电波的遥控装置，或外部连接装置，如移动电话、个人数字助理(PDA)等。输入部件7800可以是例如相机。在此情况下，乘坐者可以通过手势输入信息。或者，可以输入通过检测乘坐者穿戴的可穿戴装置的移动而获得的数据。此外，输入部件7800例如可以包括输入控制电路等，其基于由乘坐者等使用上述输入部件7800输入的信息而生成输入信号，并将所生成的输入信号输出给集成控制单元7600。乘坐者等通过操作输入部件7800，向车辆控制系统7000输入各种数据或者给予用于处理操作的指令。
[0292] 存储部件7690可以包括存储由微计算机执行的各种程序的只读存储器(ROM)和存储各种参数、操作结果、传感器值等的随机存取存储器(RAM)。此外，存储部件7690可以由诸如硬盘驱动器(HDD)等之类的磁存储装置、半导体存储装置、光存储装置、磁光存储装置等实现。
[0293] 通用通信I/F 7620是广泛使用的通信I/F，该通信I/F充当与外部环境7750中存在的各种设备的通信的中介。通用通信I/F 7620可以实现诸如全球移动通信系统(GSM(注册商标))、微波接入全球互操作性(WiMAX(注册商标))、长期演进(LTE(注册商标))、高级LTE(LTE-A)等之类的蜂窝通信协议，或诸如无线LAN(也称为无线保真(Wi-Fi(注册商标)))、蓝牙(注册商标)等之类的其他无线通信协议。通用通信I/F 7620例如可以经由基站或接入点连接到位于外部网络(例如，因特网、云网络或公司专用网络)的设备(例如，应用服务器或控制服务器)。此外，通用通信I/F 7620可以使用例如对等(P2P)技术连接到位于车辆附近的终端(该终端例如是驾驶员、行人、或商店的终端，或者机器类型通信(MTC)终端)。
[0294] 专用通信I/F 7630是支持为在车辆中使用而开发的通信协议的通信I/F。专用通信I/F 7630可以实现标准协议，如车辆环境中的无线接入(WAVE)(其为作为低层的电气和电子工程师协会(IEEE)802.11p和作为高层的IEEE 1609的组合)、专用短程通信(DSRC)或蜂窝通信协议。专用通信I/F 7630通常执行作为包括车辆与车辆(车辆到车辆)间通信、道路与车辆间(车辆到基础设施)通信、车辆与家间(车辆到家)通信以及行人与车辆间(车辆到行人)通信中的一个或多个的概念的V2X通信。
[0295] 定位部件7640例如通过接收来自GNSS卫星的全球导航卫星系统(GNSS)信号(例如，来自全球定位系统(GPS)卫星的GPS信号)进行定位，并生成包括车辆的纬度、经度以及高度的位置信息。顺便指出，定位部件7640可以通过与无线接入点交换信号来识别当前位置，或者可以从具有定位功能的诸如移动电话、个人手持电话系统(PHS)或智能电话之类的终端获得位置信息。
[0296] 信标接收部件7650例如接收从安装在道路等上的无线电站发送的无线电波或电磁波，从而获得关于当前位置、拥堵、封闭道路、所需时间等的信息。顺便指出，信标接收部件7650的功能可以被包括在上述专用通信I/F 7630中。
[0297] 车内装置I/F 7660是充当微计算机7610和位于车辆内的各种车内装置7760之间的连接中介的通信接口。车内装置I/F 7660可以使用诸如无线LAN、蓝牙(注册商标)、近场通信(NFC)或无线通用串行总线(WUSB)之类的无线通信协议建立无线连接。此外，车内装置I/F 7660可以经由图中未示出的连接终端(如果需要的话，和缆线)，通过通用串行总线(USB)、高清多媒体接口(HDMI(注册商标))、移动高清链路(MHL)等建立有线连接。车内装置7660可以例如包括由乘坐者拥有的移动装置和可穿戴装置以及携带到车辆中或者附接到车辆的信息装置中的至少一个。车内装置7660还可以包括搜索到任意目的地的路径的导航装置。车内装置I/F 7660与这些车内装置7760交换控制信号或数据信号。
[0298] 车载网络I/F 7680是充当微计算机7610和通信网络7010之间的通信中介的接口。车载网络I/F 7680发送和接收与由通信网络7010支持的预定协议相符的信号等。
[0299] 集成控制单元7600的微计算机7610基于经由通用通信I/F 7620、专用通信I/F 7630、定位部件7640、信标接收部件7650、车内装置I/F 7660以及车载网络I/F 7680中的至少一个获得的信息，根据各种程序控制车辆控制系统7000。例如，微计算机7610可以基于所获得的关于车辆内外的信息，计算用于驱动力生成装置、转向机构或制动装置的控制目标值，并向驱动系统控制单元7100输出控制命令。例如，微计算机7610可以执行旨在实现高级驾驶员辅助系统(ADAS)的功能的协同控制，所述功能包括车辆的防碰撞或冲击减轻、基于跟随距离的跟随驾驶、车速保持驾驶、车辆碰撞报警、车辆偏离车道的报警等。此外，微计算机7610可以通过基于获得的关于车辆的周围环境的信息控制驱动力生成装置、转向机构、制动装置等，执行旨在自动驾驶的协同控制，其使得车辆在不依赖于驾驶员的操作等的情况下自主地行驶。
[0300] 微计算机7610可以基于经由通用通信I/F 7620、专用通信I/F 7630、定位部件7640、信标接收部件7650、车内装置I/F 7660以及车载网络I/F 7680中的至少一个获得的信息，生成车辆与诸如周围结构、人等之类的物体之间的三维距离信息，并生成包括与车辆的当前位置的周围环境有关的信息的本地地图信息。此外，微计算机7610可以基于获得的信息预测诸如车辆的碰撞、行人的接近等之类的危险、进入封闭道路等，并生成警告信号。
警告信号例如可以是用于产生警告声音或点亮警告灯的信号。
警告信号例如可以是用于产生警告声音或点亮警告灯的信号。
[0301] 声音/图像输出部件7670向能够向车辆的乘坐者或车辆的外部视觉地或听觉地通知信息的输出装置发送声音和图像中的至少一个的输出信号。在图21的示例中，作为输出装置，图解示出了音频扬声器7710、显示部件7720以及仪表盘7730。显示部件7720例如可以包括板上显示器和抬头显示器中的至少一个。显示部件7720可以具有增强现实(AR)显示功能。输出装置可以是除这些装置以外的装置，并且可以是诸如耳机、诸如由乘坐者穿戴的眼镜式显示器之类的可穿戴装置、投影仪、灯等之类的其他装置。在输出装置是显示装置的情况下，显示装置以诸如文本、图像、表格、图等之类的各种形式视觉地显示通过由微计算机7610进行的各种处理而获得的结果或从其他控制单元接收的信息。此外，在输出装置是音频输出装置的情况下，音频输出装置将由再现的音频数据或声音数据等组成的音频信号转换成模拟信号，并听觉地输出模拟信号。
[0302] 顺便指出，可以将图21中图示的示例中的经由通信网络7010相互连接的至少两个控制单元集成为一个控制单元。或者，每个单独的控制单元可以包括多个控制单元。此外，车辆控制系统7000可以包括图中未图示的其他控制单元。此外，由上述说明中的控制单元之一执行的功能的一部分或全部可以被分配给另一控制单元。即，只要通过通信网络7010发送和接收信息，可以由任一控制单元执行预定算术处理。类似地，可以将连接到控制单元之一的传感器或装置连接到另一控制单元，并且多个控制单元可以经由通信网络7010相互发送和接收检测信息。
[0303] <本技术>
[0304] 本技术可以采用以下构成。
[0305] (1)一种镜筒，包括：
[0306] 透镜单元，包含至少一个透镜；
[0307] 第一磁体，用于进行在第一方向或第二方向中的至少一个的图像稳定化；
[0308] 第二磁体，用于进行在滚动方向的图像稳定化；
[0309] 第一线圈，与第一磁体一起形成磁回路，并在第一方向或第二方向中的至少一个上移动透镜单元；
[0310] 第二线圈，与第二磁体一起形成磁回路，并在滚动方向上旋转透镜单元；以及[0311] 安装体，安装有第一磁体和第二磁体，其中
[0312] 当在第一方向或第二方向中的至少一个上移动透镜单元时，第一磁体、第二磁体以及安装体被一体地操作。
[0313] (2)根据项目(1)所述的镜筒，还包括：
[0314] 包含安装有第一磁体的第一磁体安装部和安装有第二磁体的第二磁体安装部的磁轭。
[0315] (3)根据项目(2)所述的镜筒，其中
[0316] 第一磁体安装部和第二磁体安装部被定位成彼此正交。
[0317] (4)根据项目(3)所述的镜筒，其中
[0318] 第一磁体和第二磁体每个被形成为板形，
[0319] 第一磁体被安装在第一磁体安装部上，以面向与光轴方向正交的方向，以及[0320] 第二磁体被安装在第二磁体安装部上，以面向光轴方向。
[0321] (5)根据项目(2)至(4)中的任一项所述的镜筒，其中
[0322] 设置有多个第一磁体安装部和多个第一磁体，以及
[0323] 所述多个第一磁体安装部被定位成在围绕光轴的方向上彼此分开。
[0324] (6)根据项目(2)至(5)中的任一项所述的镜筒，其中
[0325] 第二磁体安装部和第二磁体被形成为圆形，以及
[0326] 透镜单元的一部分被插入通过第二磁体安装部和第二磁体。
[0327] (7)根据项目(1)至(6)中的任一项所述的镜筒，其中
[0328] 第二磁体和第二线圈位于透镜单元的外周的内侧。
[0329] (8)根据项目(1)至(7)中的任一项所述的镜筒，还包括：
[0330] 充当第一磁体的俯仰磁体和偏航磁体；以及
[0331] 充当第一线圈的俯仰线圈和偏航线圈，其中
[0332] 透镜单元能够在第一方向和第二方向上移动。
[0333] (9)根据项目(1)至(8)中的任一项所述的镜筒，还包括：
[0334] 包含所述透镜单元和支持所述透镜单元的单元保持器的可移动体，其中[0335] 所述透镜单元在滚动方向上相对于单元保持器旋转，以及
[0336] 所述单元保持器和所述透镜单元在第一方向或第二方向中的至少一个上一体地移动。
[0337] (10)根据项目(9)所述的镜筒，其中
[0338] 第二线圈被安装在所述透镜单元上。
[0339] (11)根据项目(9)或(10)所述的镜筒，其中
[0340] 所述透镜单元位于所述单元保持器的内部。
[0341] (12)根据项目(11)所述的镜筒，其中
[0342] 所述透镜单元由所述单元保持器至少通过轴承可旋转地支持。
[0343] (13)根据项目(12)所述的镜筒，其中
[0344] 所述轴承被形成为大致圆形。
[0345] (14)根据项目(12)或(13)所述的镜筒，其中
[0346] 所述轴承包含被安装在所述透镜单元上的内环，
[0347] 所述轴承包含被安装在所述单元保持器上的外环，以及
[0348] 所述轴承的内环在光轴方向上被第二磁体的磁力吸引。
[0349] (15)根据项目(12)至(14)中的任一项所述的镜筒，还包括：
[0350] 滑动轴承，被定位成在光轴方向上与所述轴承分开，其中
[0351] 所述透镜单元由所述单元保持器通过所述轴承和所述滑动轴承可旋转地支持。
[0352] (16)根据项目(15)所述的镜筒，其中
[0353] 所述轴承和所述滑动轴承位于所述透镜单元的在光轴方向上的两端部处。
[0354] (17)根据项目(1)至(16)中的任一项所述的镜筒，还包括：
[0355] 包含所述透镜单元的滚动操作部，其中
[0356] 滚动操作部以光轴为支点在滚动方向上转动，以及
[0357] 滚动操作部的重心位于光轴上。
[0358] (18)根据项目(17)所述的镜筒，还包括：
[0359] 包含所述滚动操作部的可移动体，其中
[0360] 所述可移动体在支点为横穿光轴并且与光轴方向正交的支点轴的情况下，在第一方向或第二方向中的至少一个上移动，以及
[0361] 所述可移动体的重心位于支点轴上。
[0362] (19)根据项目(18)所述的镜筒，其中
[0363] 所述可移动体的重心与所述光轴和所述支点轴之间的交点一致。
[0364] (20)根据项目(1)所述的镜筒，还包括
[0365] 被构成为支持所述透镜单元的单元保持器，作为所述安装体，其中[0366] 所述透镜单元在滚动方向上相对于所述单元保持器旋转，以及
[0367] 所述单元保持器包含安装有第一磁体的第一磁体安装部和安装有第二磁体的第二磁体安装部。
[0368] (21)一种成像装置，包括：
[0369] 成像元件，被构成为将通过光学系统捕捉的光学像转换成电信号；
[0370] 透镜单元，包含至少一个透镜；
[0371] 第一磁体，用于进行在第一方向或第二方向中的至少一个的图像稳定化；
[0372] 第二磁体，用于进行在滚动方向的图像稳定化；
[0373] 第一线圈，与第一磁体一起形成磁回路，并在第一方向或第二方向中的至少一个上移动透镜单元；
[0374] 第二线圈，与第二磁体一起形成磁回路，并在滚动方向上旋转透镜单元；以及[0375] 安装体，安装有第一磁体和第二磁体，其中
[0376] 当在第一方向或第二方向中的至少一个上移动透镜单元时，第一磁体、第二磁体以及安装体被一体地操作。
[0377] [附图标记列表]
[0378] 100成像设备，1镜筒，3可移动体，10第一线圈，10X俯仰线圈，10Y偏航线圈，15滚动操作部，16单元保持器，24磁轭，25第一磁体，25X俯仰磁体，25Y偏航磁体，26第二磁体，27第二磁体安装部，28第一磁体安装部，33透镜单元，35b成像元件，36透镜保持器，41滑动轴承，42轴承，44第二线圈
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