CN108974380B - 电子设备、摄像设备和移动体 - Google Patents

Abstract

本发明提供了包括由致动器驱动的被驱动体的电子设备、摄像设备和移动体，提供了小型化的电子设备。支撑单元支撑被驱动体并具有轴部、与轴部同轴且垂直于轴部地配置的转动板，并且转动板具有以轴部为中心的滑动面以及与滑动面同心配置并且配置于转动板的外周侧的标尺。以直立的方式设置有支撑单元的基台单元具有控制基板、驱动支撑单元并且被配置为与滑动面加压接触的致动器、检测支撑单元的转动位置并读取标尺的位置检测单元，并且基台单元可转动地支撑支撑单元。从被驱动体引出的配线穿过配线区域并连接到控制基板。

Description

电子设备、摄像设备和移动体

技术领域

本发明涉及包括由致动器驱动的被驱动体的电子设备、摄像设备和移动体。

背景技术

近年来，被称为运动相机(action cam)或穿戴式相机(wearable camera)的小型相机已经普及(例如参照日本特开2016-82463号公报)。这种相机不仅能够安装于拍摄者的身体，而且还能够安装于作为移动体的自行车或无人机(无人驾驶飞机)，并且在移动体移动的同时拍摄影像。

图13A和图13B是示出如何将传统的小型相机安装到无人机的图。图13A是用于说明相机的安装配置的分解图，图13B是安装有相机的无人机的立体图。在图13A和图13B中，无人机1由具有多个(例如四个)螺旋桨的四轴飞行器构成并稳定地使无人机1的机体(主体)保持(悬停)在空中。无人机1还能够通过使螺旋桨的转数不平衡以改变机体的平衡从而改变无人机1的姿势。安装于无人机1的小型相机2由运动相机构成。相机2配备有能够执行相对广角拍摄的光学镜头单元。相机2由作为保持构件的平衡架(gimbal)3保持。平衡架3通过螺钉4固定到无人机1，并且相机2通过未示出的固定构件固定到平衡架3。例如，使用粘性双面胶带和绑带作为固定构件。平衡架3中构建有稳定所固定的相机2的姿势(posture)的姿势稳定机构(未示出)。姿势稳定机构控制相机2在平摇(水平)方向、俯仰(竖直)方向和滚动(转动)方向上的移动，并且消除无人机1的摆动对相机2拍摄的图像的影响。

为了改变图13A和图13B中的无人机1的相机2拍摄图像的方向(以下称为“拍摄方向”)，必须改变无人机1的主体以及平衡架3的定向，这给无人机1的操作者带来了不便。当相机2安装于自行车的把手时，必须改变把手的定向以便改变拍摄方向，这也给自行车的骑行者带来了不便。此外，当相机2安装于拍摄者的身体时，必须改变身体的定向以便改变拍摄方向，这终究给拍摄者带来了不便。

因此，已经提出了能够使镜筒在平摇方向和俯仰方向上大范围移动的相机(例如参照日本特开2014-212392号公报)。日本特开2014-212392号公报公开的相机包括具有镜筒的俯仰单元、具有俯仰单元的平摇单元，俯仰单元和平摇单元分别由俯仰驱动单元和平摇驱动单元电驱动。

然而，在日本特开2014-212392号公报的相机中，为了实现平摇单元的平滑水平转动，从平摇单元的侧方引出包括配线束的电连接部。引出的电连接部缠绕水平转动的平摇单元，如果缠绕量小，则引出的电连接部弯折且从电连接部的侧方突出。因此，电连接部在俯视图中占用了预定区域。结果，特别是在俯视图中，相机不能被小型化，这会减少如何将摄像设备安装到无人机或自行车的把手的自由度。

发明内容

本发明提供了小型化的电子设备、摄像设备以及移动体。

因此，本发明提供一种电子设备，其包括被驱动体、支撑所述被驱动体的支撑单元以及基台单元，所述支撑单元以直立的方式设置于所述基台单元，其中所述基台单元具有控制基板、驱动所述支撑单元的致动器以及检测所述支撑单元的转动位置的位置检测单元，所述支撑单元具有筒状轴部以及与所述轴部同轴且垂直于所述轴部地配置的转动板，通过将所述轴部嵌合到所述基台单元的孔中，所述基台单元可转动地支撑所述支撑单元，从所述被驱动体引出的配线穿过包括所述轴部的中空部的配线区域并连接到所述控制基板，所述转动板具有以所述轴部为中心地形成的环状滑动面以及与所述滑动面同心地配置的标尺，所述致动器被配置为与所述滑动面加压接触，所述位置检测单元读取所述标尺，并且所述标尺配置在比所述滑动面靠所述转动板的外周侧的位置。

本发明还提供一种摄像设备，其包括摄像单元、支撑所述摄像单元的支撑单元以及基台单元，所述支撑单元以直立的方式设置于所述基台单元，所述基台单元具有控制基板、驱动所述支撑单元的致动器以及检测所述支撑单元的转动位置的位置检测单元，所述支撑单元具有筒状轴部和以所述轴部为中心配置的圆板状转动板以及圆环状标尺板，通过将所述轴部嵌合到所述基台单元的孔中，所述基台单元可转动地支撑所述支撑单元，从所述摄像单元引出的配线穿过包括所述轴部的中空部的配线区域并连接到所述控制基板，所述转动板具有以所述轴部为中心形成的环状滑动面，并且所述标尺板具有以所述轴部为中心在周向上配置的多个标尺，所述致动器被配置为与所述滑动面加压接触，所述位置检测单元读取所述标尺，并且所述标尺板配置于所述转动板的靠近外周侧的位置。

本发明还提供一种移动体，其包括如上所述的摄像设备

根据本发明，从被驱动体引出的配线穿过包括支撑单元的筒状轴部的中空部的配线区域，并连接到基台单元的控制基板。因此，不必从支撑单元的侧方引出配线。结果，在支撑单元转动时，引出的配线不弯折且不从支撑单元的侧方突出，因而，相比于配线从支撑单元的侧方引出的情况，电子设备在俯视图中能够小型化。

从(参照附图的)示例性实施方式的以下说明，本发明的其它特征将变得明显。

附图说明

图1A和图1B是示意性地示出配备有作为根据本发明的实施方式的摄像设备的相机的无人机的配置的图。

图2是示意性地示出图1中的相机的配置的分解立体图。

图3A和图3B是示出图2的相机的平摇单元的配置的分解示意图。

图4是示意性地示出俯仰驱动单元的配置的分解立体图。

图5A和图5B是示意性地示出俯仰位置检测单元的俯仰光学传感器的配置的图。

图6是示意性地示出基底单元的内部配置的分解立体图。

图7是示意性地示出平摇驱动单元的配置的分解立体图。

图8A和图8B是示意性地示出平摇位置检测单元的平摇光学传感器的配置的图。

图9是用于说明在平摇基底的平摇轴部附近的配线构造的局部放大截面图。

图10是用于说明基底罩的内部的配线构造的局部放大截面图。

图11是用于说明将控制基板和底罩安装到基底罩之前的状态的图。

图12A和图12B是用于说明平摇转动板和平摇反射式标尺的变形例的图。

图13A和图13B是示出如何将传统的小型相机安装到无人机的图。

具体实施方式

以下，将参照附图给出本发明的实施方式的详细说明。在本实施方式中，尽管将说明将本发明应用到安装于如无人驾驶飞机的无人机(移动体)的、作为摄像设备的相机的情况，但是本发明的应用不限于此。本发明可以应用到具有由致动器驱动的驱动体的一般电子设备。本发明所应用的相机不仅能够安装于无人机，还能够安装于其它移动体(机动车或自行车)，并且还能够安装于拍摄者的身体。

图1A和图1B是示意性地示出配备有作为根据本实施方式的摄像设备的相机100的无人机10的配置的图。图1A示出了处于着陆状态的无人机10，图1B示出了处于飞行状态的无人机10。

在图1A和图1B中，无人机10具有四个螺旋桨11a至11d(以下统称为“螺旋桨11”)(飞行机构)。螺旋桨的数量根据无人机10的尺寸、重量和用途等改变。图1中的无人机10由具有四个螺旋桨的四轴飞行器构成，并且通过由转动的螺旋桨11产生的升力飞行。通过使所有螺旋桨11的转数相同，无人机10的主体在空中悬停，并且通过使螺旋桨11的转数不平衡，改变无人机10的主体的平衡从而改变无人机10的姿势。

相机100(电子设备)安装于无人机10。相机100通过使用例如粘性双面胶带或绑带安装于无人机10。相机100可以通过使用诸如安装件等的装配工具安装于无人机10。应当注意的是，虽然无人机10的供相机100安装的位置没有限制，但是在拍摄容易程度或考虑重量平衡方面，相机100安装于无人机10的主体的中央或下部附近。无人机10还具有作为一对着陆腿的撬(skid)12a、12b。撬12a、12b以可折叠的方式构造，在着陆时从无人机10向下突出(图1A)，并且在飞行时被朝向无人机10的主体拉起(图1B)。结果，防止了安装于主体的下部的相机100在着陆时与地面等接触，并且防止了相机100在飞行时拍摄到撬12a、12b。

图2是示意性地示出图1A和图1B中的相机100的配置的分解立体图。图3A和图3B是示出图2中的相机100的平摇单元30的配置的分解立体图。具体地，图3A和图3B示出了分别从不同的对角线方向观察的平摇单元30的配置。

在图2、图3A和图3B中，相机100具有基台单元20、平摇单元30(支撑单元)和保持镜头单元50(被驱动体、摄像单元)的俯仰单元40。应当注意的是，在本实施方式中，在下文中，俯仰单元40简写为“俯仰单元”，平摇单元30简写为“平摇单元”。平摇单元30以可水平转动(能够平摇)的方式置于基台单元20，并且俯仰单元40以可竖直转动(能够俯仰)的方式安装于平摇单元30。图2中的轴线P表示平摇单元30的水平转动的中心轴线(支撑单元的转动轴线)，图2中的轴线T表示俯仰单元40的竖直转动的中央轴线。轴线P和轴线T彼此垂直相交。镜头单元50具有摄像光学系统并且拍摄被摄体。即使当在无人机10飞行的情况下无人机10的飞行姿势稳定时，也能够通过平摇单元30或俯仰单元40水平地或竖直地转动镜头单元50而从各种方向和角度拍摄被摄体。相机100还具有无线通信单元(未示出)。相机100经由无线通信单元从外部装置接收操作。例如，相机100从诸如智能手机等的终端装置接收诸如远程拍摄、传送拍摄图像等的操作。

基台单元20配备有基台罩210、控制基板220、底罩230和主机架240。控制基板220配备有执行图像处理的CPU、存储器和执行用于平摇单元30和俯仰单元40的驱动控制的驱动器IC。底罩230配备有记录部231和柔性印刷电路(以下称为“FPC”)232。记录部231例如是安装连接件的印刷基板，在该连接件中可以容纳卡型的非易失性存储器，并且记录部231通过FPC232电连接到控制基板220。相机100通过将由图像处理产生的图像数据写入安装于记录部231的非易失性存储器而记录拍摄的图像。

平摇单元30具有平摇基台310、平摇罩320和平摇转动板330。平摇基台310具有通过以U形压力加工来弯曲板状金属而形成的平摇机架311以及经过注射成型等的由树脂制成的圆板状平摇基座312。平摇机架311通过螺钉固定到平摇基座312。俯仰单元40包括沿着水平方向配置的筒状构件。作为可枢转支撑构件的、包括通孔的一对俯仰转动支撑部311a通过螺钉紧固于平摇机架311的上端附近。俯仰转动支撑部311a通过对具有低摩擦和优异滑动特性的树脂(例如聚缩醛(POM)等)进行注射成型而形成。应当注意的是，诸如球轴承和滚子轴承等的滚动轴承可以用作俯仰转动支撑部311a。沿着轴线T从俯仰单元40的各表面突出的俯仰轴部40a嵌合到各俯仰转动支撑部311a。结果，俯仰单元40由平摇机架311保持并以可在轴线T位于俯仰单元40的中央轴线的情况下转动(竖直转动)的方式由平摇单元30支撑。平摇基座312具有向下突出的筒状的平摇轴部312a，并且平摇轴部312a嵌合到作为可枢转支撑构件的、包括沿着轴线P在基台罩210中钻出的通孔(孔部)的平摇转动支撑部210a。通过将由圆板状构件构成的平摇转动板330紧固到基台罩210的内侧的平摇基座312，平摇单元30以可在轴线P位于平摇单元30的中央轴线的情况下转动(水平转动)的方式置于基台罩210。配线51从镜头单元50引出，并且镜头单元50通过配线51电连接到控制基板220。稍后将说明配线51的配线构造的细节。配线51例如包括：通过利用绝缘体覆盖导体芯而形成的多根电线、连接到多根电线的两端的连接件、以及在一定长度上捆扎多根电线的粘性带。用于配线51的电线可以例如是包括内导体、绝缘体、外导体和保护涂层的同轴电缆。

包括U形构件的平摇支架311包括具有通过螺钉紧固到平摇基座312的平坦表面的基台部311b以及相对于基台部311b大致竖直立起的一对臂部311c。俯仰转动板41通过螺钉固定到俯仰单元40的一个侧面。俯仰反射式标尺(tilt reflection scale)42通过双面胶带40b安装到俯仰单元40的另一侧。当俯仰单元40由平摇单元30支撑时，俯仰转动板41和俯仰反射式标尺42分别面向各臂部311c。基台部311b中形成有开口311d，臂部311c中形成有开口311e和开口311f。应当注意的是，开口311e和开口311f可以包括形成于臂部311c中的孔，并且可以通过切割一部分臂部311c而形成。从俯仰单元40延伸的配线51穿过开口311d。在平摇机架311中，后述的俯仰驱动单元350(致动器)被配置为进入开口311e，后述的俯仰位置检测单元360被配置为进入开口311f。

在相机100中，在将平摇单元30和俯仰单元40安装到基台罩210之后，将控制基板220固定到基台罩210。控制基板220安装有多个连接件，并且分别从俯仰驱动单元350和俯仰位置检测单元360以及配线51延伸的FPC连接到控制基板220。记录部231预先组装到底罩230。用于连接FPC的连接件安装于记录部231。在将底罩230组装到基台罩210之前，将FPC232的一端连接到连接件，将FPC232的另一端连接到配置于控制基板220的连接件。底罩230通过螺钉固定到基台罩210。

俯仰驱动单元350是包括通过使用超声波振动驱动被驱动体的所谓的超声波马达的致动器。在使用超声波马达的情况下，必须使超声波马达与被驱动体加压接触，以便将驱动力传递至被驱动体。如后所述，在本实施方式中，使俯仰驱动单元350与俯仰单元40加压接触。

图4是示意性地示出俯仰驱动单元350的配置的分解立体图。在图4中，俯仰驱动单元350具有驱动单元351、毡352、施压件353、弹簧354和外壳355。驱动单元351具有振子351a、压电元件351b、作为配线构件的FPC351c以及基部构件351d。压电元件351b对振子351a给予超声波振动，FPC351c粘性地固定到压电元件351b以对压电元件351b施加高频电压。基部构件351d保持振子351a、压电元件351b和FPC351c，并且当俯仰驱动单元350安装到平摇机架311的臂部311c时使振子351a与俯仰单元40加压接触。FPC351c直接连接到控制基板220，并且依据来自驱动器IC的控制信号对压电元件351b施加任意高频电压。振子351a具有包括多个突起的接触点351e。当对压电元件351b施加高频电压时，在振子351a中激励任意频率的振动，这产生了驱动力以在接触点351e的配置方向上驱动被驱动体。因为振子351a与俯仰单元40加压接触，所以驱动力传递到俯仰单元40，并且俯仰单元40关于俯仰驱动单元350相对移动。

在俯仰驱动单元350中，外壳355通过螺钉固定到臂部311c，并且由壳体355支撑的弹簧354经由毡352和施压件353对驱动单元351加压。施压件353以能够在平行于轴线T的方向上滑动的方式配置于驱动单元351的基底构件351d的内部，并且施压件353遍及宽度范围地传递弹簧354的局部压力。因此，在俯仰驱动单元350中，振子351a在不俯仰的情况下被加压，并且驱动单元351的多个接触点351e同等地压靠俯仰单元40。毡352配置于施压件353与驱动单元351之间，使振子351a产生的振动衰减，并且防止振动被传递到施压件353和弹簧354。俯仰驱动单元350以使得至少接触点351e进入臂部311c的开口311e的方式安装到臂部311c。

再次参照图2、图3A和图3B，俯仰转动板41固定到俯仰单元40的一个侧面，并且如上所述，使接触点351e与俯仰转动板41的摩擦滑动面41a加压接触。摩擦滑动面41a经受诸如精研磨等的表面处理，并形成高度平坦且光滑的平面。经受诸如氮化等的硬化处理的不锈钢材料用于俯仰转动板41。因此，俯仰转动板41同时实现了接触点351e的稳定接触和低磨损量。应当注意的是，在摩擦滑动面41a的表面添加碳并硬化的渗碳处理例如可以用作俯仰转动板41的硬化处理。

俯仰位置检测单元360具有间隔件361和FPC362(另一配线)，FPC362安装有俯仰光学传感器363和连接件362a(图9)。FPC362以使得俯仰光学传感器363的一部分进入臂部311c的开口311f的方式通过螺钉经由间隔件361固定到臂部311c。如上所述，俯仰反射式标尺42设置于俯仰单元40的另一侧面，俯仰位置检测单元360安装到臂部311c，使得俯仰光学传感器363与俯仰反射式标尺42以之间夹有预定间隔的方式彼此面对。FPC362连接到控制基板220，并且将俯仰光学传感器363的检测结果输出到CPU。俯仰反射式标尺42具有光栅42a，光栅42a包括以恒定间隔绕着俯仰轴部40a在周向上配置的多个明暗图案。诸如丙烯酸树脂(PMMA)或聚碳酸酯(PC)等的树脂用于俯仰反射式标尺42的基材。在俯仰反射式标尺42中，由铝膜构成的光栅42a例如被形成为基材的表面上的反射膜。应当注意的是，俯仰反射式标尺42用的基材不限于上述材料，石英玻璃、蓝色玻璃板或硅晶片例如可以用于基材。铬膜例如可以用于光栅42a。

图5A和图5B是示意性地示出俯仰位置检测单元360的俯仰光学传感器363的配置的图。图5A是从俯仰单元40侧观察的俯仰光学传感器363的图，图5B是从相机100的前侧观察的俯仰光学传感器363的图。俯仰光学传感器363包括基板363a、均安装于基板363a的发光部363b和光接收部阵列363c。发光部363b将光发射到俯仰反射式标尺42，光接收部阵列363c接收来自俯仰反射式标尺42的反射光。例如，发光二极管用于发光部363b，光电晶体管用于光接收部阵列363c。具体地，光接收部阵列363c包括配置在从发光部363b发射的光引起的来自光栅42a的明暗图案的反射光的入射的范围内的多个光电晶体管。俯仰光学传感器363使用光接收部阵列363c接收来自光栅42a的明暗图案的反射光，并且将接收的反射光转换成电信号。来自光栅42a的明暗图案的反射光形成反射图案的图像，也就是所谓的反射率分布图像。光接收部阵列363c对反射率分布图像进行光电转换，并且根据反射率分布图像的光量分布输出具有正弦波形的电信号。在相机100中，当俯仰反射式标尺42和俯仰光学传感器363相对于彼此移动时，由来自光栅42a的明暗图案的反射光形成的反射率分布图像改变。通过读取根据该改变的具有正弦波形的电信号，相机100检测俯仰单元40的转动位置。然后，通过读取从光栅42a入射到光接收部阵列363c的反射光的方向的改变来检测俯仰单元40的转动方向。

图6示出了示意性地示出基台单元20的内部配置的分解立体图。图6还示出了如何将安装有俯仰单元40的平摇单元30安装到基台罩210。在平摇单元30安装到基台罩210的情况下，平摇轴部312a嵌合到平摇转动支撑部210a，并且平摇转动支撑部210a通过注射成型具有低摩擦和优异滑动特性的树脂(例如聚缩醛(POM)等)而形成。应当注意的是，诸如球轴承和滚子轴承等的滚动轴承可以用作平摇转动支撑部210a。结果，平摇单元30以能够绕着轴线P平滑转动(可水平转动)的方式由基台单元20支撑。平摇转动板330以轴线P为中心通过螺钉从相机100的底侧固定到平摇单元30的平摇基座312(平摇轴部312a)。圆形板状的平摇反射式标尺331(标尺板)以轴线P为中心通过未示出的双面胶带安装到平摇转动板330。平摇反射式标尺331被配置为靠近平摇转动板330的外周。在将平摇转动板330和平摇反射式标尺331安装到基台罩210之后，从相机100的底侧安装主机架240并且通过螺钉将主机架240固定到基台罩210。主机架240中形成有开口240a、开口240b以及螺钉孔。开口240b包括彼此邻接配置的圆形开口和矩形开口。从俯仰单元40延伸的配线51经由后述的配线空间S(配线区域)穿过开口240b的圆形开口并连接到控制基板220。驱动平摇单元30的平摇驱动单元250(另一致动器)、检测平摇单元30的转动的平摇位置检测单元260(位置检测单元)以及保持配线51的线缆保持件241安装到主机架240。在主机架240中，平摇驱动单元250被配置为进入开口240b的矩形开口，平摇位置检测单元260被配置为一部分平摇光学传感器262(如后所述)进入开口240a。此时，平摇位置检测单元260在夹住线缆保持件241的一部分的状态下安装到主机架240。平摇驱动单元250是具有与前述俯仰驱动单元350相同的配置的包括超声波马达的致动器。因此，如后所述，在本实施方式中，平摇驱动单元250与紧固到平摇单元30的平摇转动板330加压接触，以便传递驱动力。

图7是示意性地示出平摇驱动单元250的配置的分解立体图。在图7中，平摇驱动单元250具有驱动单元251、毡252、施压件253、弹簧254和外壳255(固定单元)。驱动单元251具有振子251a、压电元件251b、作为配线构件的FPC251c以及基部构件251d。压电元件251b对振子251a给予超声波振动，FPC251c粘性地固定到压电元件251b以对压电元件251b施加高频电压。基部构件251d保持振子251a、压电元件251b和FPC251c，并且当平摇驱动单元250安装到主机架240时使振子251a与平摇转动板330加压接触。FPC251c直接连接到控制基板220，并且依据来自驱动器IC的控制信号对压电元件251b施加任意高频电压。振子251a具有包括多个突起的接触点251e。当对压电元件251b施加高频电压时，在振子251a中激励任意频率的振动，这产生了驱动力以在接触点251e的配置方向上驱动被驱动体。因为振子251a与平摇转动板330加压接触，所以驱动力传递到平摇驱动板330，并且平摇单元30关于平摇驱动单元250相对移动。

在平摇驱动单元250中，外壳255通过螺钉固定到主机架240，由外壳255支撑的弹簧254经由毡252和施压件253对驱动单元251加压。施压件253配置于驱动单元251的基部构件251d的内部，能够在平行于轴线P的方向上滑动移动，并且在宽范围上传递弹簧254的局部压力。因此，在平摇驱动单元250中，振子251a在不俯仰的情况下被加压，并且驱动单元251的多个接触点251e同等地压靠平摇转动板330。毡252配置于施压件253与驱动单元251之间，使振子251a产生的振动衰减，并且防止振动传递到施压件253和弹簧254。平摇驱动单元250以使得至少接触点251e进入主机架240的开口240b的矩形开口的方式安装到主机架240。

圆形的摩擦滑动面330a以轴线P为中心形成于平摇转动板330的下面，并且接触点251e与摩擦滑动面330a加压接触。摩擦滑动面330a经受诸如精研磨的表面处理，并且形成高度平坦和光滑的表面。经受例如氮化的硬化处理的诸如不锈钢材料的金属材料用于平摇转动板330。因此，平摇转动板330同时实现了接触点251e的稳定接触和低磨损量。应当注意的是，在摩擦滑动面330a的表面添加碳且硬化的渗碳处理例如可以用作平摇转动板330的硬化处理。

再次参照图6，平摇位置检测单元260具有FPC261和安装于FPC261的平摇光学传感器262。FPC261以使得平摇光学传感器262的一部分进入主机架240的开口240a的方式通过螺钉固定到主机架240。在这种情况下，FPC261以夹住线缆保持件241的一部分的方式安装到主机架240。如上所述，在平摇转动板330的下表面，平摇反射式标尺331被配置为靠近平摇转动板330的外周。平摇位置检测单元260安装到主机架240，使得平摇光学传感器262与平摇反射式标尺331以两者之间夹有预定间隔的方式彼此面对。FPC261连接到控制基板220，并且将平摇光学传感器262的检测结果输出到CPU。平摇反射式标尺331具有光栅331a(标尺)，光栅331a包括以恒定间隔绕着轴线P(平摇轴部312a)在周向上配置的多个明暗图案。摩擦滑动面330a和平摇反射式标尺331绕着轴线P同心地配置，并且平摇反射式标尺331相比于摩擦滑动面330a配置成靠平摇转动板330的外周侧。诸如丙烯酸树脂(PMMA)或聚碳酸酯(PC)等的树脂用于平摇反射式标尺331的基材。在平摇反射式标尺331中，由铝膜构成的光栅331a例如被形成为基材的表面上的反射膜。应当注意的是，平摇反射式标尺331的基材不限于上述材料，石英玻璃、蓝色玻璃板或硅晶片例如可以用于基材。铬膜例如可以用于光栅331a。

图8A和图8B是示意性地示出平摇位置检测单元260的平摇光学传感器262的配置的图。图8A是从平摇单元30侧观察的平摇光学传感器262的图，图8B是从相机100的前侧观察的平摇光学传感器262的图。平摇光学传感器262包括基板262a、均安装于基板262a的发光部262b和光接收部阵列262c。发光部262b将光发射到平摇反射式标尺331，光接收部阵列262c接收来自平摇反射式标尺331的反射光。例如，发光二极管用于发光部262b，光电晶体管用于光接收部阵列262c。具体地，光接收部阵列262c包括配置在从发光部262b发射的光引起的来自光栅331a的明暗图案的反射光入射的范围内的多个光电晶体管。平摇光学传感器262使用光接收部阵列262c接收来自光栅331a的明暗图案的反射光，并且将接收的反射光转换成电信号。来自光栅331a的明暗图案的反射光形成反射图案的图像，也就是所谓的反射率分布图像。光接收部阵列262c对反射率分布图像进行光电转换，并且根据反射率分布图像的光量分布输出具有正弦波形的电信号。在相机100中，当平摇反射式标尺331和平摇光学传感器262相对于彼此移动时，由来自光栅331a的明暗图案的反射光形成的反射率分布图像改变。通过读取根据该改变的具有正弦波形的电信号，相机100检测平摇单元30的转动位置。然后，通过读取从光栅331a入射到光接收部阵列262c的反射光的方向的改变来检测平摇单元30的转动方向。

图9是用于说明平摇基座312的平摇轴部312a附近的配线构造的局部放大截面图。图10是用于说明基台罩210的内部的配线构造的局部放大截面图。

在图9和图10中，俯仰驱动单元350和俯仰位置检测单元360在平摇基座312的内部彼此电连接。具体地，FPC315c从俯仰驱动单元350延伸，FPC351c的前端连接到FPC362的连接件362a。在相机100中，配线空间S形成于筒状平摇轴部312a内的中空部，配线51、FPC362等穿过配线空间S并且连接到控制基板220。在本实施方式中，配线空间S分为三个空间。具体地，配线空间S具有额外长度容纳空间312b(第一区域)、插入空间241b以及额外长度容纳空间W(第二区域)。当俯仰单元40在俯仰方向和平摇方向上被驱动时，配线51跟随俯仰单元40的运动，因而额外长度部分对于配线51变得必要。配线51的额外长度部分跟据俯仰单元40的运动而弯折，因而额外长度部分可能不必要地占用空间。在相机100中，为了解决这个问题，占用筒状平摇轴部312a的内部空间的大致上半部的额外长度容纳空间312b容纳配线51的额外长度部分。FPC351c沿着额外长度容纳空间312b的外周布线并且连接到连接件362a。

线缆保持件241配置于额外长度容纳空间312b的紧下方。线缆保持件241具有在沿着轴线P的图中向上突出的筒状壁部241a。线缆保持件241以使得壁部241a插入平摇轴部312a的内部空间并面向额外长度容纳空间312b的方式安装到主机架240。竖直贯通线缆保持件241的插入空间241b形成于壁部241a内，并且配线51穿过该插入空间241b并连接到控制基板220。线缆保持件241具有配置于插入空间241b的下端的线缆保持部241c，并且线缆保持部241c固定地保持穿过该插入空间241b的配线51。线缆保持部241c具有夹住配线51的弧状臂部。线缆保持部241c配置于轴线P并沿着轴线P保持配线51。因此，当平摇单元30水平转动时，配线51仅绕着轴线P扭曲并且不会过度弯折，因而能够减小由配线51占用的空间。也就是，能够减小额外长度容纳空间312b和插入空间241b。配线51不会不规则地变形，因为配线51不会不必要地弯折。因此，能够防止发生由于反复进行不规则的变形而导致的配线51的断开。

在平摇轴部312a的壁部312c与线缆保持件241的壁部241a之间，作为环状空间的额外长度容纳空间W被形成为包围插入空间241b。当平摇单元30水平转动时，FPC362跟随平摇单元30的水平转动，因而额外长度部分对于FPC362变得必要。FPC362的额外长度部分跟据平摇单元30的运动弯折，这可能不必要地占用空间。在相机100中，为了解决该问题，额外长度容纳空间W容纳FPC362的额外长度部分。具体地，FPC362在额外长度容纳空间W中绕着线缆保持件241的壁部241a缠绕多次。FPC362的额外长度部分的一端通过例如未示出的双面胶带粘性地固定到平摇基座312，而FPC362的额外长度部分的另一端通过例如未示出的双面胶带粘性地固定到线缆保持件241。因此，即使平摇单元30水平转动，FPC362的额外长度部分也仅在额外长度容纳空间W中松开或紧固成缠绕状态，并且不在额外长度容纳空间W外弯折。FPC362不会不规则地变形，因为FPC362不弯折。因此，能够防止发生由于反复进行不规则的变形而导致的FPC362的断开。

平摇转动板330紧固到壁部312c的外侧的平摇基座312。因此，平摇转动板330以及平摇基座312被基台单元20可转动地保持。平摇位置检测单元260被配置为当沿着轴线P观察时平摇位置检测单元260绕着轴线P相对于平摇驱动单元250以预定角度转动移动。

在相机100中，当沿着轴线P观察时，优选的是，从轴线P到平摇驱动单元250的接触点251e的距离(以下称为“驱动半径”)较短。因此，接触点251e的每一次振动时平摇单元30的移动角度变大，因而平摇单元30的转动移动速度增加。在这种情况下，根据平摇转动支撑部210a和平摇轴部312a上的摩擦负载、平摇单元30的重量、配线51的配线构造和平摇单元30转动时的滑动摩擦负载以及平摇驱动单元250能够产生的驱动力来确定驱动半径。此外，当沿着轴线P观察时，优选的是，从轴线P到平摇光学传感器262检测来自光栅331a的反射光的检测点的距离(以下称为“检测半径”)较长。因此，平摇单元30的在检测点处的每单位移动角度的转动移动量增加，因而改善了由平摇光学传感器262获得的反射率分布图像的精度。在这种情况下，根据能够容纳在基台罩210中的平摇反射式标尺331的最大直径确定检测半径。在相机100中，平摇反射式标尺331被配置为靠近平摇转动板330的外周，因而检测半径大于驱动半径。结果，能够同时实现高速平摇操作和平摇转动检测的精度的改善。

在本实施方式中，配线51和FPC362穿过形成于平摇单元30的筒状平摇轴部312a内的中空部的配线空间S中并且连接到控制基板220。因此，可以省去从平摇单元30的侧方引出配线51和FPC362的必要性。结果，当平摇单元30水平转动时，引出的配线51和FPC362不弯折，以免不必要地占用空间。也就是，相比于从平摇单元30的侧方引出配线51和FPC362的情况，当沿着轴线P观察时，相机100能够小型化。此外，在相机100中，配线51的额外长度部分容纳于额外长度容纳空间312b，FPC362的额外长度部分容纳于额外长度容纳空间W。因此，额外长度部分分别设置于配线51和FPC362，因而配线51和FPC362能够跟随俯仰单元40的水平转动。

应当注意的是，在将平摇单元30和俯仰单元40安装到基台罩210之后，将控制基板220和底罩230安装到基台罩210，由此完成相机100的组装。

图11是用于说明将控制基板220和底罩230安装到基台罩210之前的状态的图。在图11中，平摇驱动单元250以使得驱动单元251面向摩擦滑动面330a的方式固定到主机架240。平摇驱动单元250具有外壳255，外壳255在俯视图中呈现为大致矩形形状。外壳255具有容纳部255a，容纳部255a包括容纳平摇驱动单元250的构成元件的凹部以及配置于容纳部255a的两端的两个固定端部255b。外壳255通过用螺钉将固定端部255b固定到主机架240而以良好平衡的状态对构成元件加压。结果，驱动单元251的多个接触点251e均等地压靠平摇转动板330。因为容纳部255a需要容纳构成元件，所以平摇驱动单元250的在容纳部255a附近的厚度大。另一方面，因为固定端部255b不需要容纳构成元件，所以平摇驱动单元250的在固定端部255b附近的厚度小。此外，因为平摇反射式标尺331安装到平摇转动板330，所以平摇转动板330的在平摇反射式标尺331附近的厚度大。另一方面，因为没有东西安装到摩擦滑动面330a，所以平摇转动板330的在摩擦滑动面330a附近的厚度小。在相机100中，当平摇驱动单元250固定到主机架240时，具有大厚度的平摇驱动单元250的容纳部255a的附近以如下方式配置：平摇驱动单元250的容纳部255a的附近位于具有小厚度的平摇转动板330的滑动摩擦面330a的附近。具有小厚度的平摇驱动单元250的固定端部255b的附近被配置为平摇驱动单元250的固定端部255b的附近位于具有大厚度的平摇转动板330的平摇反射式标尺331的附近。因此，可以使由平摇转动板330和平摇驱动单元250占用的空间小，由此相机100能够小型化。

再次参照图10，在相机100中，控制基板220具有多个连接件(未示出)，配线51、FPC362等分别连接到连接件。底罩230的记录部231具有用于连接FPC的连接件，并且FPC232的一端连接到该连接件。在将FPC232的另一端连接到控制基板220的连接件之后，底罩230通过螺钉固定到基台罩210。底罩230的记录部231的下部安装有电池接触点231a。底罩230中以面向电池接触点231a的方式形成有开口，电池接触点231a的前端部分从开口露出。在相机100中，底罩230安装有外部电源(未示出)。例如，具有碱性二次电池或锂离子二次电池的电池组用作外部电源。在底罩230中形成有外部电源用的安装部230a，并且当外部电源固定到安装部230a时，外部电源侧的电接触点与电池接触点231a接触，将电力供应到相机100。应当注意的是，外部电源可以安装于无人机10的主体。在这种情况下，当相机100安装于无人机10时，使电池接触点231a与形成于无人机10的下部的电接触点(未示出)接触，并且将电力从无人机10供给到相机100。

应当注意的是，在本实施方式中，虽然平摇基台310包括由板状金属形成的平摇机架311和由树脂形成的平摇基座312，但是平摇机架311和平摇基座312可以由高强度树脂材料一体地形成。

图12A和图12B是用于说明作为平摇转动板330和平摇反射式标尺331的变形例的平摇转动板430和平摇反射式标尺431的图。特别地，图12A示出了从底侧观察的平摇转动板430和平摇反射式标尺431，图12B示出了沿着图12A中的线A-A的截面。以下，将给出与平摇转动板330和平摇反射式标尺331不同的配置的说明。在具有与平摇转动板330大致相同的配置的平摇转动板430的下表面，以轴线P为中心形成环状摩擦滑动面430a。具有与平摇反射式标尺331大致相同的配置的平摇反射式标尺431具有光栅431a，光栅431a包括以固定间隔绕着轴线P在周向上配置的多个明暗图案。当沿着轴线P观察时，平摇转动板430配置为被包括在平摇反射式标尺431的内侧，并且平摇反射式标尺431的内周部的一部分与平摇转动板430的外周部的一部分重叠。具体地，在平摇反射式标尺431的外周部中沿着周向以固定间隔形成多对突出部431b。突出部431b是朝向轴线P突出的楔状突出片。将例如紫外线固化粘接剂涂布到各突出部431b的范围432，将突出部431b安装到平摇转动板430的外周部，然后通过暴露于紫外光而固化粘接剂以将平摇反射式标尺431固定到平摇转动板430。之后，通过螺钉将平摇转动板430固定到平摇基座312。通过构造由楔形突出片形成的涂布有粘接剂的各个突出部431b，能够使粘接剂容易地保持于突出部431b。通过仅将粘接剂涂布到突出部431b，能够减少粘接剂的涂布量，因而能够减少粘接剂的固化时间，以改善相机100的生产性。

使用平摇反射式标尺431以非接触的方式进行对平摇单元30的转动的检测，没有负载作用于平摇反射式标尺431。因此，不必将平摇反射式标尺431牢固地安装到平摇转动板430，具体地，不必通过使用诸如螺钉等的紧固构件将平摇反射式标尺431安装到平摇转动板430。因此，组装时的平摇转动板430和平摇反射式标尺431的厚度可以小，这有助于相机100的小型化。用于固定平摇反射式标尺431的粘接剂不限于紫外线固化粘接剂，可以使用诸如热固化粘接剂等的各种粘接剂。此外，代替平摇转动标尺431中的突出部431b，平摇转动板430的外周部可以设置有与突出部431b相同的突出部。

其它实施方式

虽然已经参照示例性实施方式说明了本发明，但是应当理解的是，本发明不限于公开的示例性实施方式。权利要求书的范围应被赋予最宽泛的解释以涵盖所有这种修改以及等同的结构和功能。

本申请要求2017年6月2日递交的日本专利申请No.2017-110106的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

Claims (11)

1.一种电子设备，其包括被驱动体、支撑所述被驱动体的支撑单元以及基台单元，所述支撑单元以直立的方式设置于所述基台单元，

其特征在于，所述基台单元具有控制基板、驱动所述支撑单元的致动器以及检测所述支撑单元的转动位置的位置检测单元，

所述支撑单元具有轴部以及与所述轴部同轴地配置的转动板，

通过将所述轴部嵌合到所述基台单元的孔中，所述基台单元可转动地支撑所述支撑单元，

从所述被驱动体引出的配线穿过包括所述轴部的中空部的配线区域并连接到所述控制基板，

所述转动板具有以所述轴部为中心地形成的环状滑动面以及与所述滑动面同心地配置的标尺，

所述致动器包括：包括接触点的振子和施压件，所述施压件压靠所述振子的所述接触点至所述环状滑动面，

所述位置检测单元读取所述标尺，并且

所述标尺配置在比所述滑动面靠所述转动板的外周侧的位置。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述支撑单元具有驱动所述被驱动体的另一致动器，并且

从所述另一致动器引出的另一配线穿过所述配线区域并连接到所述控制基板。

3.一种摄像设备，其包括摄像单元、支撑所述摄像单元的支撑单元以及基台单元，所述支撑单元以直立的方式设置于所述基台单元，

其特征在于，所述基台单元具有控制基板、驱动所述支撑单元的致动器以及检测所述支撑单元的转动位置的位置检测单元，

所述支撑单元具有轴部和以所述轴部为中心配置的圆板状转动板以及圆环状标尺板，

通过将所述轴部嵌合到所述基台单元的孔中，所述基台单元可转动地支撑所述支撑单元，

从所述摄像单元引出的配线穿过包括所述轴部的中空部的配线区域并连接到所述控制基板，

所述转动板具有以所述轴部为中心形成的环状滑动面，并且所述标尺板具有以所述轴部为中心在周向上配置的多个标尺，

所述致动器包括：包括接触点的振子和施压件，所述施压件压靠所述振子的所述接触点至所述环状滑动面，

所述位置检测单元读取所述标尺，并且

所述标尺板配置于所述转动板的靠近外周侧的位置。

4.根据权利要求3所述的摄像设备，其中，

所述支撑单元具有驱动所述摄像单元的另一致动器，并且

从所述另一致动器引出的另一配线穿过所述配线区域并连接到所述控制基板。

5.根据权利要求4所述的摄像设备，其中，

所述配线区域被分为包括第一区域和第二区域的至少两个区域，

所述第一区域包括所述支撑单元的转动轴线，

所述第二区域被形成为包围所述第一区域，

所述配线穿过所述第一区域，并且

所述另一配线以缠绕的方式配置于所述第二区域。

6.根据权利要求5所述的摄像设备，其中，所述配线以沿着所述支撑单元的转动轴线的方式穿过所述第一区域。

7.根据权利要求3所述的摄像设备，其中，

所述致动器具有将驱动力传递到所述滑动面的驱动单元以及安装所述驱动单元的固定单元，并且

当沿着所述支撑单元的转动轴线观察时，所述驱动单元被配置为与所述滑动面重叠而不与所述标尺重叠，所述固定单元的两端被配置为与所述标尺重叠。

8.根据权利要求7所述的摄像设备，其中，所述驱动单元具有振子、在所述振子中激励振动的压电元件以及将电力供应到所述压电元件的配线构件，并且

通过在所述振子中激励的振动，所述驱动单元使所述滑动面相对于所述振子移动。

9.根据权利要求3所述的摄像设备，其中，当沿着所述支撑单元的转动轴线观察时，所述转动板的外周部的至少一部分与所述标尺板的内周部的至少一部分重叠，并且所述标尺板固定到所述转动板。

10.一种移动体，其包括根据权利要求3所述的摄像设备。

11.根据权利要求10所述的移动体，其中，所述移动体还包括飞行机构，

所述摄像设备在所述移动体飞行的情况下拍摄图像。

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