WO2018139201A1 - アクチュエータ及びカメラ駆動装置 - Google Patents

Abstract

本発明の課題は、曲げ特性について異方性を有するケーブル束を用いた場合であっても可動ユニットをスムーズに回転させることができるアクチュエータ及びカメラ駆動装置を提供することである。アクチュエータ（２）は、カメラ装置（３）を保持する可動ユニット（１０）と、固定ユニット（２０）と、少なくとも２つのケーブル束（１１）とを備える。少なくとも２つのケーブル束（１１）のそれぞれは、曲げ特性について異方性を有する。ケーブル束（１１）は、引出位置を有する。ケーブル束（１１）は、引出位置において中心点（４６０）から離れる向きに可動ユニット（１０）から引き出される。カメラ装置（３）の光軸（１ａ）の軸方向において、可動ユニット（１０）の回転の中心点（４６０）から第１コネクタ（１２１）までの距離よりも、中心点（４６０）から引出位置までの距離が短い。

Description

アクチュエータ及びカメラ駆動装置

　本発明は、アクチュエータ及びカメラ駆動装置に関し、より詳細には駆動対象を回転させるアクチュエータ及びカメラ駆動装置に関する。

　従来、カメラ部を３軸方向に回転可能なカメラ駆動装置がある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１で記載されているカメラ駆動装置は、カメラ部で撮像された映像の信号をフレキシブルプリント配線板（フレキシブルフラットケーブル）を介して外部へ出力している。これにより、特許文献１のカメラ駆動装置は、カメラ部を３軸方向に回転可能にし、撮影された画像を外部に出力することができる。

　フレキシブルプリント配線板は、フレキシブルプリント配線板の幅方向を折り返す軸とした場合には折り返し易いが、幅方向に直交する方向を折り返す軸とした場合には折り返し難いといった曲げ特性についての異方性を有している。そのため、回転の中心点と、フレキシブルプリント配線板との位置関係によっては、可動部を回転させるときにフレキシブルプリント配線板が折り返し難い方向に曲がる可能性がある。この場合、駆動対象（カメラ部）を保持する可動部（可動ユニット）を回転させる場合には大きな力が必要となり、駆動対象をスムーズに回転させることが困難となる。

特許５８０２１９２号公報

　そこで、本発明は上記課題に鑑みてなされ、曲げ特性について異方性を有するケーブル束を用いた場合であっても可動ユニットをスムーズに回転させることができるアクチュエータ及びカメラ駆動装置を提供することを目的とする。

　本発明の一態様に係るアクチュエータは、可動ユニットと、固定ユニットと、少なくとも２つのケーブル束とを備える。前記可動ユニットは、光学系装置を保持する。前記固定ユニットは、前記可動ユニットが回転可能となるように前記可動ユニットを支持する。前記少なくとも２つのケーブル束のそれぞれは、曲げ特性について異方性を有する。前記少なくとも２つのケーブル束のそれぞれは、前記光学系装置に電気的に接続される第１端部と、外部回路に電気的に接続される第２端部との間にフレキシブル部を有する。前記少なくとも２つのケーブル束のフレキシブル部のそれぞれは、中立状態である前記可動ユニットの回転の中心点を中心とする円周上において等間隔に配設されている。前記ケーブル束は、引出位置を有する。前記ケーブル束は、前記引出位置において前記中心点から離れる向きに前記可動ユニットから引き出される。前記光学系装置の光軸の軸方向において、前記中心点から前記第１端部における接続端までの距離よりも、前記中心点から前記引出位置までの距離が短い。

　本発明の一態様に係るカメラ駆動装置は、前記アクチュエータと、前記光学系装置としてのカメラ装置とを備える。

　上述したアクチュエータ及びカメラ駆動装置は、曲げ特性について異方性を有するケーブル束を用いた場合であっても駆動対象をスムーズに回転させることができる。

図１Ａは、本発明に係る実施形態のアクチュエータを含むカメラ駆動装置の平面図である。図１Ｂは、同上のカメラ駆動装置におけるＸ１－Ｘ１断面図である。 図２は、同上のカメラ駆動装置の斜視図である。 図３は、同上のカメラ駆動装置の分解斜視図である。 図４は、同上のアクチュエータが備える可動ユニットの分解斜視図である。 図５は、同上のカメラ駆動装置におけるＸ２－Ｘ２断面図である。 図６は、同上のカメラ駆動装置におけるＸ３－Ｘ３断面図である。 図７は、同上のカメラ駆動装置におけるＹ－Ｙ断面図である。 図８は、変形例のカメラ駆動装置を説明するための断面図である。

　以下に説明する実施形態及び変形例は、本発明の一例に過ぎず、本発明は、実施形態及び変形例に限定されることなく、この実施形態及び変形例以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

　（実施形態）
　本実施形態のカメラ駆動装置１について、図１Ａ～図７を用いて説明する。

　カメラ駆動装置１は、例えば可搬型のカメラであり、図２、図３に示すように、アクチュエータ２とカメラ装置３とを備える。

　カメラ装置３は、撮像素子と、撮像素子の撮像面に被写体像を結像させるレンズと、レンズを保持するレンズ鏡筒とを含む。カメラモジュール３は、撮像素子の撮像面に形成された映像を電気信号に変換する。またカメラ装置３には、撮像素子が生成した電気信号を外部に設けられた画像処理回路（外部回路）に送信するための複数のケーブルがコネクタを介して電気的に接続されている。カメラ装置３は、生成された電気信号を、ＬＶＤＳ（Ｌｏｗ　Ｖｏｌｔａｇｅ　Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）方式により複数のケーブルを介して外部に設けられた画像処理回路に送信する。なお、本実施形態では、複数のケーブルは、コプレーナ導波路またはマイクロストリップラインを含んでいる。または、複数のケーブルのそれぞれは長さが同一である細線の同軸ケーブルを含んでもよい。また、ＬＶＤＳ方式は一例であって、この方式に限定する趣旨ではない。複数のケーブルは、ケーブル数が同数の２つの束であって曲げ特性について異方性を有するケーブル束１１に分けられている。ケーブル束１１は、例えばフレキシブルフラットケーブルである。曲げ特性は、曲げ荷重に対して生じる応力（曲げ応力）と変位量（たわみ量）との関係によって示される。フレキシブルフラットケーブルの場合、ケーブル束１１のフラットな面に対して垂直方向の曲げ特性と、フラットな面に沿い且つケーブル束１１の延在方向に対して直交する方向の曲げ特性とは、異なっている。ケーブル束１１の一端である第１端部は、カメラ装置３と電気的に接続するためにリジッド部１２の第１コネクタ１２１と接続されている。ここで、第１コネクタ１２１は第１端部の接続端として機能する。ケーブル束１１の他端である第２端部は、画像処理回路と電気的に接続するための第２コネクタ１２２と接続されている。

　アクチュエータ２は、図２に示すように、アッパーリング４、可動ユニット１０、固定ユニット２０、駆動部３０及びプリント基板９０を備える。

　可動ユニット１０は、カメラホルダ４０と、第１可動ベース部４１と、第２可動ベース部４２とを有している（図４参照）。また、固定ユニット２０は、可動ユニット１０との間に隙間を設けて可動ユニット１０を嵌め合せる。可動ユニット１０は、固定ユニット２０に対して、カメラ装置３のレンズの光軸１ａを中心に回転（ローリング）する。また、可動ユニット１０は、固定ユニット２０に対して、光軸１ａに直交する軸１ｂ及び軸１ｃのそれぞれを中心に回転する。ここで、軸１ｂ、軸１ｃは、可動ユニット１０が回転していない状態において可動ユニット１０を固定ユニット２０に嵌め合せる嵌合方向に直交している。さらに、軸１ｂ、軸１ｃは、互いに直交している。なお、可動ユニット１０の詳細な構成については後述する。カメラ装置３は、カメラホルダ４０に取り付けられている。第１可動ベース部４１及び第２可動ベース部４２の構成については、後述する。可動ユニット１０が回転することでカメラ装置３を回転させることができる。なお、本実施形態では、光軸１ａが軸１ｂ及び軸１ｃの双方と直交している場合に、可動ユニット１０（カメラ装置３）は中立状態であると定義する。また、軸１ｂを中心として可動ユニット１０（カメラ装置３）が回転する方向をパンニング方向と、軸１ｃを中心として可動ユニット１０（カメラ装置３）が回転する方向をチルティング方向と、それぞれ定義する。さらに、光軸１ａを中心として可動ユニット１０（カメラ装置３）が回転（ローリング）する方向をローリング方向と定義する。なお、光軸１ａ、軸１ｂ，１ｃは、仮想的な軸である。

　固定ユニット２０は、連結部５０と本体部５１とを含んでいる（図３参照）。

　連結部５０は、直線形状の連結棒５０１と、遊嵌部材５０２とを有する。連結棒５０１は、中央部位に開口部５０３を有している。遊嵌部材５０２は、基部５０４と壁部５０５とを有している。基部５０４は、カメラ装置３が中立状態である場合の光軸１ａから見ると円形状である。基部５０４は、カメラ装置３に近い面が平面であり、カメラ装置３から遠い面が球面となっている。壁部５０５は、基部５０４の平面の中央部位に設けられており、凹部５０６を有している（図４、図５参照）。壁部５０５の外周の径は連結棒５０１の開口部５０３の径と略同一である。壁部５０５は、連結棒５０１の開口部５０３に嵌め込まれる。

　本体部５１は、一対の突出部５１０を有している。一対の突出部５１０は、中立状態時の可動ユニット１０における光軸１ａに直交する方向において対向するように設けられている。さらに、一対の突出部５１０は、後述する第１コイルユニット５２と、後述する第２コイルユニット５３とが配置された隙間に位置するように設けられている。連結部５０は、本体部５１との間に第２可動ベース部４２を挟み込み、本体部５１にねじ止めされる。具体的には、連結部５０の両端が、本体部５１の一対の突出部５１０にそれぞれねじ止めされる。

　本体部５１は、２つのケーブル束１１を固定するための２つの固定部７０３が設けられている（図１Ｂ～図３参照）。２つの固定部７０３は、一対の突出部５１０の配置方向に直交し、互いに対向するように配置されている。２つの固定部７０３は、軸１ｂと軸１ｃとを含む平面に対してカメラ装置３の方向に傾いて本体部５１に設けられている（図３参照）。２つの固定部７０３は、板形状の第１部材７０４と、板形状の第２部材７０５とを有している。ケーブル束１１の一部が、第１部材７０４と第２部材７０５との間に挟み込まれる。

　固定ユニット２０は、可動ユニット１０を電磁駆動で回転可能とするために、一対の第１コイルユニット５２と、一対の第２コイルユニット５３とを有している（図３参照）。一対の第１コイルユニット５２は、軸１ｂを中心として可動ユニット１０を回転させる。一対の第２コイルユニット５３は、軸１ｃを中心として可動ユニット１０を回転させる。

　各第１コイルユニット５２は、磁性材料で形成された第１磁気ヨーク７１０と、駆動コイル７２０，７３０と、磁気ヨークホルダ７４０，７５０とを有している（図３参照）。各第１磁気ヨーク７１０は、回転の中心点４６０を中心とする円弧形状である。後述する一対の第１駆動磁石６２０がローリング方向に回転駆動するように、第２コイルユニット５３が対向する方向（軸１ｂ）を巻方向として導線が各第１磁気ヨーク７１０に巻き付けられて駆動コイル７３０が形成されている。ここで、本実施形態において、コイルの巻方向とは、巻き数が増える方向である（例えば、円筒コイルの場合では軸方向）。各第１磁気ヨーク７１０に駆動コイル７３０が設けられた後、各第１磁気ヨーク７１０の両側に磁気ヨークホルダ７４０、７５０を、ねじで固定する。その後、一対の第１駆動磁石６２０がパンニング方向に回転駆動するように、可動ユニット１０が中立状態である場合の光軸１ａを巻方向として導線が各第１磁気ヨーク７１０に巻き付けられて駆動コイル７２０が形成されている。そして、各第１コイルユニット５２を、カメラ装置３側から見て対向するように、ねじで本体部５１に固定する（図１Ａ参照）。具体的には、光軸１ａの方向における各第１コイルユニット５２の一端部をねじで本体部５１に固定する。光軸１ａの方向における各第１コイルユニット５２の他端部は、アッパーリング４に嵌め込まれる。

　各第２コイルユニット５３は、磁性材料で形成された第２磁気ヨーク７１１と、駆動コイル７２１，７３１と、磁気ヨークホルダ７４１，７５１とを有している（図３参照）。各第２磁気ヨーク７１１は、回転の中心点４６０を中心とする円弧形状である（図５参照）。後述する第２駆動磁石６２１がローリング方向に回転駆動するように、第１コイルユニット５２が対向する方向（軸１ｃ）を巻方向として導線が各第２磁気ヨーク７１１に巻き付けられて駆動コイル７３１が形成されている。各第２磁気ヨーク７１１に駆動コイル７３１が設けられた後、各第２磁気ヨーク７１１の両側に磁気ヨークホルダ７４１、７５１を、ねじで固定する。その後、一対の第２駆動磁石６２１がチルティング方向に回転駆動するように、可動ユニット１０が中立状態である場合の光軸１ａを巻方向として導線が各第２磁気ヨーク７１１に巻き付けられて駆動コイル７２１が形成されている。そして、各第２コイルユニット５３を、カメラ装置３側から見て対向するように、ねじで本体部５１に固定する（図１Ａ参照）。具体的には、光軸１ａの方向における各第２コイルユニット５３の一端部をねじで本体部５１に固定する。光軸１ａの方向における各第２コイルユニット５３の他端部は、アッパーリング４に嵌め込まれる。

　カメラ装置３を取り付けたカメラホルダ４０は、第１可動ベース部４１にねじで固定される。第１可動ベース部４１は、第２可動ベース部４２との間に連結部５０を挟み込む。

　プリント基板９０は、カメラ装置３のパンニング方向及びチルティング方向における回転位置を検出するための複数の磁気センサ９２（ここでは４個）を有している。ここで、磁気センサ９２は、例えばホール素子である。プリント基板９０は、さらに駆動コイル７２０，７２１，７３０，７３１に流す電流を制御するための回路等が搭載されている。

　次に、第１可動ベース部４１及び第２可動ベース部４２の詳細な構成について説明する。

　第１可動ベース部４１は、本体部４３と、一対の保持部４４と、遊嵌部材４５と、球体４６とを有している（図４参照）。本体部４３は、カメラホルダ４０との間でリジッド部１２を挟み込み、リジッド部１２を固定（保持）する。各保持部４４は、互いに対向するように本体部４３の周縁に設けられている（図４参照）。各保持部４４は、本体部４３の側壁４３１との間でケーブル束１１を挟み込み、ケーブル束１１を保持する（図１Ｂ参照）。遊嵌部材４５は、テーパー形状の貫通孔４５１を有している（図６参照）。球体４６は、遊嵌部材４５の貫通孔４５１に嵌め込まれて固定されており、凸状球面である第１遊嵌面４６１を含んでいる（図６参照）。第１遊嵌面４６１は、遊嵌部材５０２の壁部５０５の第２遊嵌面５０７と僅かな隙間を介して嵌め合せるように（遊嵌するように）点または線接触する。これにより、連結部５０は、可動ユニット１０が回転可能となるように可動ユニット１０をピボット支持することができる。ここで、球体４６の中心が、回転の中心点４６０となる。

　第２可動ベース部４２は、第１可動ベース部４１を支持する。第２可動ベース部４２は、バックヨーク６１０と、一対の第１駆動磁石６２０と、一対の第２駆動磁石６２１とを有している（図４参照）。第２可動ベース部４２は、さらにボトムプレート６４０と、位置検出磁石６５０と、脱落防止部６５１とを有している（図４参照）。

　バックヨーク６１０は、円板部分と、円板部分の外周部からカメラ装置３側（上側）に突出する４つの固定部（アーム）とを有している。４つの固定部のうち２つの固定部は、軸１ｂにおいて対向し、他の２つの固定部は、軸１ｃにおいて対向している。４つの固定部は、一対の第１コイルユニット５２及び一対の第２コイルユニット５３と１対１に対向している。

　一対の第１駆動磁石６２０は、バックヨーク６１０の４つの固定部のうち一対の第１コイルユニット５２と対向する２つの固定部に、１対１に設けられている。一対の第２駆動磁石６２１は、バックヨーク６１０の４つの固定部のうち一対の第２コイルユニット５３と対向する２つの固定部に、１対１に設けられている。

　第１駆動磁石６２０と第１コイルユニット５２とによる電磁駆動、及び第２駆動磁石６２１と第２コイルユニット５３とによる電磁駆動で、可動ユニット１０（カメラ装置３）をパンニング方向、チルティング方向及びローリング方向に回転させることができる。具体的には、２つの駆動コイル７２０と２つの第１駆動磁石６２０とによる電磁駆動及び２つの駆動コイル７２１と２つの第２駆動磁石６２１とによる電磁駆動とで、可動ユニット１０をパンニング方向及びチルティング方向に回転させることができる。また、２つの駆動コイル７３０と２つの第１駆動磁石６２０とによる電磁駆動及び２つの駆動コイル７３１と２つの第２駆動磁石６２１とによる電磁駆動とで、可動ユニット１０をローリング方向に回転させることができる。

　ボトムプレート６４０は、非磁性であり、例えば真鍮で形成されている。ボトムプレート６４０は、バックヨーク６１０に取り付けられ、可動ユニット１０（第２可動ベース部４２）の底部を形成する。ボトムプレート６４０は、ねじでバックヨーク及び第１可動ベース部４１に固定される。ボトムプレート６４０は、カウンタウエイトとして機能する。ボトムプレート６４０をカウンタウエイトとして機能させることで、回転の中心点４６０と、可動ユニット１０の重心とを一致させることができる。そのため、可動ユニット１０の全体に外力が加わった場合、可動ユニット１０が軸１ｂを中心に回転するモーメント及び軸１ｃを中心に回転するモーメントは小さくなる。これにより、小さな駆動力で可動ユニット１０（カメラ装置３）を中立状態に維持したり、軸１ｂ及び軸１ｃを中心に回転させたりすることができる。

　ボトムプレート６４０は、カメラ装置３に近い面が平面となっており、当該平面の中央部位は突出部６４１を有している。突出部６４１の先端部には曲面形状の凹部６４２を有している。凹部６４２のカメラ装置３側（上側）に遊嵌部材５０２が位置する。

　ボトムプレート６４０は、カメラ装置３から遠い面が球面となっており、当該球面の中央部位に凹部が設けられている。当該凹部には、位置検出磁石６５０及び脱落防止部６５１が配置される（図１Ｂ、図５、図６参照）。脱落防止部６５１は、ボトムプレート６４０の凹部に配された位置検出磁石６５０の落下を防止する。

　ボトムプレート６４０の凹部６４２と、遊嵌部材５０２との間には隙間が設けられている（図６参照）。ボトムプレート６４０の凹部６４２の内周面及び遊嵌部材５０２の基部５０４の球面は、互いに対向する曲面である。この隙間は、ボトムプレート６４０が遊嵌部材５０２と接触した場合であっても、第１駆動磁石６２０及び第２駆動磁石６２１の各々の磁気により第１駆動磁石６２０及び第２駆動磁石６２１の各々が元の位置に戻ることができる距離である。これにより、カメラ装置３が中立状態時である場合の光軸１ａの方向に対してカメラ装置３が移動した場合であっても一対の第１駆動磁石６２０及び一対の第２駆動磁石６２１を元の位置に戻すことができる。

　プリント基板９０に設けられた４つの磁気センサ９２は、可動ユニット１０が回転すると、可動ユニット１０の回転に応じて位置検出磁石６５０の位置が変化することで、４つの磁気センサ９２に作用する磁力が変化する。４つの磁気センサ９２は、位置検出磁石６５０の回転により作用する磁力変化を検出し、軸１ｂ、軸１ｃに対する２次元の回転角度を算出する。４つの磁気センサ９２は、軸１ｂ、１ｃを含む平面に平行にプリント基板９０に配置される。このとき、４つの磁気センサ９２は、可動ユニット１０が中立状態である場合における光軸１ａ方向に対して一対の第１駆動磁石６２０および一対の第２駆動磁石６２１のいずれにも重ならないように配置される。これにより、一対の第１駆動磁石６２０の磁力および一対の第２駆動磁石６２１の磁力の影響がより小さくなるので、カメラ装置３（可動ユニット１０）の回転位置をより正確に検出することができる。また、カメラ駆動装置１は、４つの磁気センサ９２とは別の磁気センサであって光軸１ａを中心とした可動ユニット１０（カメラ装置３）の回転を検出する磁気センサを有している。なお、光軸１ａを中心とした回転を検出するセンサは、磁気センサに限らない。光軸１ａを中心とした回転を検出するセンサは、ジャイロであってもよい。

　ここで、一対の第１駆動磁石６２０は、吸着用磁石として機能し、対向する第１磁気ヨーク７１０との間に第１磁気吸引力が発生する。また、一対の第２駆動磁石６２１は、吸着用磁石として機能し、対向する第２磁気ヨーク７１１との間にも第２磁気吸引力が発生する。ここで、第１磁気吸引力のベクトルの向きは、回転の中心点４６０、第１磁気ヨーク７１０の中心位置及び第１駆動磁石６２０の中心位置を結ぶ中心線と平行になっている。第２磁気吸引力のベクトルの向きは、回転の中心点４６０、第２磁気ヨーク７１１の中心位置及び第２駆動磁石６２１の中心位置を結ぶ中心線と平行になっている。

　また、第１磁気吸引力及び第２磁気吸引力は、固定ユニット２０の遊嵌部材５０２の球体４６に対する垂直抗力となる。また、可動ユニット１０が中立状態である場合には、可動ユニット１０における磁気吸引力は、中立状態時のカメラ装置３における光軸１ａ方向の合成ベクトルとなる。第１磁気吸引力、第２磁気吸引力及び合成ベクトルにおける力のバランスは、ヤジロベエの力学構成に似ており、可動ユニット１０は安定して３軸方向に回転することができる。

　本実施形態では、上述した一対の第１コイルユニット５２、一対の第２コイルユニット５３、一対の第１駆動磁石６２０及び一対の第２駆動磁石６２１が、駆動部３０を構成する。

　本実施形態のカメラ駆動装置１は、一対の駆動コイル７２０と一対の駆動コイル７２１に同時に通電することで、可動ユニット１０を２次元的に回転（パンニング、チルティング）させることができる。また、カメラ駆動装置１は、一対の駆動コイル７３０と一対の駆動コイル７３１に同時に通電することで、可動ユニット１０を光軸１ａを中心に回転（ローリング）させることもできる。

　本実施形態では、上述したように、複数のケーブルは２つのケーブル束１１（フレキシブルフラットケーブル）に分けられている（図１Ｂ参照）。

　ケーブル束１１は、引込部１１０と、近接部１１１と、引出部１１２とを有している。

　引込部１１０は、第１コネクタ１２１（接続端）から延在し、カメラ装置３が中立状態である場合における光軸１ａから離れた位置から中心点４６０に近づくように配せられている。

　近接部１１１は、引込部１１０に連結し、中心点４６０に最も近く配置されている。近接部１１１は、保持部４４の先端部４４１と本体部４３の側壁４３１との間に挟み込まれて可動ユニット１０に保持される。具体的には、近接部１１１の一部である第１部位１１ａが保持部４４の先端部４４１と本体部４３の側壁４３１との間に挟み込まれて可動ユニット１０に固定されている。近接部１１１の残りの部位である第２部位１１ｂは、保持部４４の先端部４４１と本体部４３の側壁４３１との間に挟み込まれておらず、可動ユニット１０の回転方向に応じて変形可能となっている。

　対向する２つのケーブル束１１において、対向する２つの近接部１１１の距離Ｌ２は、対向する２つの第１駆動磁石６２０（第２駆動磁石６２１）の距離Ｌ１よりも短い（図７参照）。つまり、近接部１１１は、中心点４６０を中心とし、２つの第１駆動磁石６２０（第２駆動磁石６２１）の距離Ｌ１を径とする円周内に設けられている。

　近接部１１１を中心点４６０に近づけることで、カメラ装置３が中立状態である場合における光軸１ａに直交する方向において、近接部１１１と固定部７０３との距離を長くすることができる。これにより、ケーブル束１１（フレキシブル部１１ｃ）のテンションによる駆動トルクの損失を小さくすることができるので、カメラ装置３の回転時における省電力化を実現することができる。

　また、近接部１１１の一部は、中心点４６０を中心とした球体４６の一部を含み、カメラ装置３が中立状態である場合の光軸１ａを垂線とする平面上に含まれている。

　引出部１１２は、近接部１１１（第２部位１１ｂ）に連結し、中心点４６０から遠ざかるように配せられている。近接部１１１から延設された引出部１１２は、中心点４６０から外方に向って可動ユニット１０から引き出され、引出部１１２の一部が固定部７０３で固定される。引出部１１２の先端部に上述した第２コネクタ１２２が設けられている。

　上述した近接部１１１の第２部位１１ｂと、引出部１１２の一部とがフレキシブル部１１ｃを構成している。引出部１１２のうち近接部１１１と連結した部位から固定部７０３で固定された部位までの部分が、フレキシブル部１１ｃに含まれている。

　固定部７０３は一対の突出部５１０の配置方向に直交し互いに対向するように配置されているので、フレキシブル部１１ｃは、連結棒５０１に対して直交する方向において、中心点４６０を中心とする円周上に等間隔に、外部に引き出されている（図１Ａ参照）。これにより、カメラ駆動装置１は、可動ユニット１０の中立状態におけるカメラ装置３の姿勢を安定にすることができる。また、カメラ駆動装置１は、可動ユニット１０に作用する各ケーブル束１１のテンションを均一にすることができる。

　フレキシブル部１１ｃは、連結棒５０１に対して直交する方向において外部に引き出されている。そのため、カメラ装置３が中立状態である場合における光軸１ａの軸方向において、連結棒５０１の位置と引出位置とを略同一にすることができる。これによりカメラ駆動装置１の高さ（カメラ装置３が中立状態である場合における光軸１ａの軸方向の長さ）を低くすることができる。また、一対の第１駆動磁石６２０（第２駆動磁石６２１）の配置位置、連結棒５０１の配置位置及びケーブル束１１（フレキシブル部１１ｃ）の引出位置がそれぞれ異なるので、一対の第１駆動磁石６２０（第２駆動磁石６２１）の距離Ｌ１を短くすることができる。

　フレキシブル部１１ｃでは、近接部１１１の第２部位１１ｂから延設された引出部１１２が中心点４６０から遠ざかるようにケーブル束１１が折り返されている。その後、引出部１１２は、複数の折り返し部位を有している。具体的には、引出部１１２は、中心点４６０から遠ざかるようにケーブル束１１が折り返された後、光軸１ａの軸方向においてカメラ装置３に近づくように折り返され、さらには固定部７０３に向って折り返される。つまり、フレキシブル部１１ｃは、近接部１１１の第２部位１１ｂと引出部１１２とで構成された折り返し部位Ａ１（連結部位）と、引出部１１２が折り返されることで得られる２つの折り返し部位Ａ２，Ａ３との合計３つの折り返し部位を有している。このとき、ケーブル束１１の幅方向（ケーブルの並び方向）が軸１ｃと平行となるように、ケーブル束１１は引き回されている。

　上述したように、ケーブル束１１の幅方向（ケーブルの並び方向）が軸１ｃと平行となるように、ケーブル束１１が引き回されている。そのため、チルティング方向に可動ユニット１０が回転する場合にはケーブル束１１の変位量に対する応力は小さいので、アクチュエータ２は、可動ユニット１０をチルティング方向にスムーズに回転させることができる。

　フレキシブル部１１ｃが複数の折り返し部位を有することで、フレキシブル部１１ｃにおいて、カメラ装置３が中立状態である場合での光軸１ａと略平行な部位が各折り返し部位で存在することになる。光軸１ａと略平行な部位が存在することで、カメラ装置３の回転（特に、ローリング方向及びパンニング方向の回転）に応じて当該部位が容易にねじれるため、カメラ装置３の回転の可動域を広げることができる。

　ここで、中立状態であるカメラ装置３の光軸１ａの軸方向において、可動ユニット１０の回転の中心点４６０から第１コネクタ１２１までの距離（第１距離）よりも中心点４６０からケーブル束１１が外部に引き出される引出位置までの距離（第２距離）の方が短い。ここで、カメラ装置３が中立状態であるカメラ装置３の光軸１ａの軸方向において、中心点４６０から第１コネクタ１２１までの距離が、中心点４６０からケーブル束１１の両端のうちカメラ装置３に電気的に接続される端部における接続端までの距離に相当する。ケーブル束１１が外部に引き出される引出位置は、上述した近接部１１１と引出部１１２との接続部位に相当する。また、引出位置は、近接部１１１と引出部１１２との連結部位、つまり上述した折り返し部位Ａ１に相当する。すなわち、第１距離は、中心点４６０と、接続端の中心を光軸１ａに垂直に投影した投影点とを結ぶ距離である。第２距離は、中心点４６０と、折り返し部位Ａ１の中心を光軸１ａに垂直に投影した投影点とを結ぶ距離である。

　カメラ装置３が中立状態である場合における光軸１ａの軸方向において、中心点４６０から引出位置までの距離を短くすることで、カメラ装置３を回転させた際のケーブル束１１のねじれの変位量を小さくすることができる。つまり、小さい力でカメラ装置３を回転（特に、ローリング方向及びパンニング方向に回転）させることができる。

　（変形例）
　以下に、変形例について列記する。なお、以下に説明する変形例は、上記実施形態と適宜組み合わせて適用可能である。

　上記実施形態において、ケーブル束１１は、フレキシブルフラットケーブルである構成としたが、この構成に限定されない。ケーブル束１１は、細線同軸ケーブルを所定の方向に並べた束であってもよいし、被覆ケーブルを所定の方向に並べた束であってもよい。つまり、ケーブル束１１は、曲げ特性について異方性を有していればよい。

　上記実施形態では、球体４６が遊嵌部材４５の貫通孔４５１に嵌め込まれて固定された構成としたが、この構成に限定されない。球体４６は、遊嵌部材５０２の凹部５０６に固定される構成であってもよい。この場合、遊嵌部材４５の貫通孔４５１の内周面が第１遊嵌面に相当し、遊嵌部材５０２から突出した球体４６の凸状球面が第２遊嵌面に相当する。遊嵌部材５０２から突出した球体４６の凸状球面（第２遊嵌面）は、遊嵌部材４５の貫通孔４５１の内周面（第１遊嵌面）と僅かな隙間を介して嵌め合せるように（遊嵌するように）点または線接触する。

　フレキシブル部１１ｃは、連結棒５０１に対して直交する方向において、中心点４６０を中心とする円周上に等間隔に、外部に引き出される構成としたが、この構成に限定されない。フレキシブル部１１ｃは、外部に引き出されることなく、つまり第１コイルユニット５２及び第２コイルユニット５３の外面より外側に引き出されることなく、配置されてもよい（図８参照）。この場合、固定ユニット２０の本体部５１の中央部位に設けられた貫通孔５１２にケーブル束１１を通す必要がある。そのため、貫通孔５１２の周囲の壁５１１において、カメラ装置３が中立状態である場合における光軸１ａに直交する方向にケーブル束１１の数に応じた第１貫通孔５１３を設ける。ここでは、２つの第１貫通孔５１３が設けられる。さらに、プリント基板９０には、ケーブル束１１の数に応じた第２貫通孔９５が設けられる。ここでは、２つの第２貫通孔９５が設けられる。ケーブル束１１は、第１貫通孔５１３及び第２貫通孔９５を通して配線される。また、複数の磁気センサ９２及び位置検出磁石６５０が配線の妨げとなる場合には、複数の磁気センサ９２及び位置検出磁石６５０を別の場所に移設してもよいし、排除してもよい。

　上記各実施形態において、ケーブル束１１の幅方向が軸１ｃと平行となるように、ケーブル束１１は引き回される構成としたが、この構成に限定されない。ケーブル束１１は、ケーブル束１１の幅方向が軸１ｂと平行となるように引き回される構成であってもよい。つまり、３軸の回転方向のうちローリング方向を除く１つの回転方向の軸（ここでは、軸１ｂ又は軸１ｃ）とケーブル束１１の幅方向が平行となるように、ケーブル束１１が引き回されていればよい。

　上記各実施形態のアクチュエータ２は、カメラ装置３と組み合わせた構成としたが、この構成に限定されない。アクチュエータ２は、レーザポインタ、プロジェクタ等の仮想的な軸（光軸）有する装置（光学系装置）と組み合わせた構成であればよい。

　（まとめ）
　以上説明したように、第１の態様のアクチュエータ（２）は、可動ユニット（１０）と、固定ユニット（２０）と、少なくとも２つのケーブル束（１１）とを備える。可動ユニット（１０）は、光学系装置（カメラ装置３）を保持する。固定ユニット（２０）は、可動ユニット（１０）が回転可能となるように可動ユニットを支持する。少なくとも２つのケーブル束（１１）のそれぞれは、曲げ特性について異方性を有する。少なくとも２つのケーブル束（１１）のそれぞれは、光学系装置に電気的に接続される第１端部（第１コネクタ１２１）と、外部回路に電気的に接続される第２端部（第２コネクタ１２２）との間にフレキシブル部（１１ｃ）を有する。少なくとも２つのケーブル束（１１）のフレキシブル部（１１ｃ）のそれぞれは、中立状態である可動ユニット（１０）の回転の中心点（４６０）を中心とする円周上において等間隔に配設されている。ケーブル束（１１）は、引出位置を有する。ケーブル束（１１）は、引出位置において中心点（４６０）から離れる向きに可動ユニット（１０）から引き出される。光学系装置の光軸（１ａ）の軸方向において、中心点（４６０）から第１端部における接続端までの距離よりも、中心点（４６０）から引出位置までの距離が短い。

　この構成によると、アクチュエータ（２）は、光学系装置を回転させた際のケーブル束（１１）のねじれの変位量を小さくすることができる。つまり、小さい力で光学系装置を回転させることができる。

　第２の態様のアクチュエータ（２）では、第１の態様において、ケーブル束（１１）は、引込部（１１０）と、近接部（１１１）と、引出部（１１２）とを有している。引込部（１１０）は、接続端から連続し、光軸（１ａ）から離れた位置から中心点（４６０）に近づくように配せられている。近接部（１１１）は、引込部（１１０）から連続し、中心点（４６０）に最も近く配されて可動ユニット（１０）に保持される。引出部（１１２）は、近接部（１１１）から連続し、中心点（４６０）から遠ざかるように配せられ、フレキシブル部（１１ｃ）に含まれる。近接部（１１１）と引出部（１１２）との連結部位が、引出位置である。

　この構成によると、アクチュエータ（２）は、ケーブル束（１１）を中心点（４６０）に近い位置から外部に引き出しているので、光学系装置を回転させた際のケーブル束（１１）のねじれの変位量を小さくすることができる。

　第３の態様のアクチュエータ（２）では、第２の態様において、近接部（１１１）は、可動ユニット（１０）に固定された第１部位（１１ａ）と、可動ユニット（１０）の回転に応じて変形可能でありフレキシブル部（１１ｃ）に含まれる第２部位（１１ｂ）とを有する。

　この構成によると、カメラ装置（３）の回転に応じて第２部位（１１ｂ）が容易にねじれるため、アクチュエータ（２）は、カメラ装置（３）の回転の可動域を広げることができる。

　第４の態様のアクチュエータ（２）では、第２又は第３の態様において、連結部位は、引出部（１１２）が中心点（４６０）から遠ざかるようにケーブル束（１１）を折り返すことで設けられている。引出部（１１２）は、複数の折り返し部位を有している。

　この構成によると、アクチュエータ（２）は、フレキシブル部（１１ｃ）が複数の折り返し部位を有することで、カメラ装置（３）の回転に応じて当該部位が容易にねじれるため、カメラ装置（３）の回転の可動域を広げることができる。

　第５の態様のアクチュエータ（２）は、第２～第４のいずれかの態様において、複数の駆動磁石（一対の第１駆動磁石６２０及び一対の第２駆動磁石６２１）と、複数の駆動コイルユニット（一対の第１コイルユニット５２及び一対の第２コイルユニット５３）とを、さらに備える。複数の駆動磁石は、可動ユニット（１０）に設けられ、光軸（１ａ）に対して対向する。複数の駆動コイルユニットは、固定ユニット（２０）に設けられ、複数の駆動磁石にそれぞれ対向する。可動ユニット（１０）は、複数の駆動磁石と複数の駆動コイルユニットとによる電磁駆動で固定ユニット（２０）に対して回転駆動する。近接部（１１１）は、中心点（４６０）を中心とし、対向する２つの駆動磁石の距離（Ｌ１）を径とする円周の内側に設けられている。

　この構成によると、アクチュエータ（２）は、近接部（１１１）を中心点（４６０）に近づけることで、ケーブル束（１１）、特にフレキシブル部（１１ｃ）のテンションによる駆動トルクの損失を小さくすることができる。これにより、アクチュエータ（２）は、光学系装置（カメラ装置３）の回転時における省電力化を実現することができる。

　第６の態様のアクチュエータ（２）は、第１～第５のいずれかの態様において、可動ユニット（１０）は、第１遊嵌面（４６１）を有している。固定ユニット（２０）は、連結部（５０）と、連結部（５０）を支持する本体部（５１）とを有している。連結部（５０）は、第１遊嵌面（４６１）と点又は線接触して遊嵌する第２遊嵌面（５０７）を有し、可動ユニット（１０）を回転可能に支持する。第１遊嵌面（４６１）及び第２遊嵌面（５０７）の一方が凹部の内周面を有し、第１遊嵌面（４６１）及び第２遊嵌面（５０７）の他方が少なくとも１つの凸状球面を有する。

　この構成によると、固定ユニット（２０）は、可動ユニット（１０）をピボット支持することができる。そのため、アクチュエータ（２）は、可動ユニット（１０）を固定ユニット（２０）に対して回転可能とすることができる。

　第７の態様のアクチュエータ（２）は、第６の態様において、連結部（５０）は、直線形状の連結棒（５０１）を有している。連結棒（５０１）の両端は、本体部（５１）に固定される。

　この構成によると、十字形状の連結棒を用いた場合と比較して、配置空間を小さくすることができるので、アクチュエータ（２）の小型化を図ることができる。

　第８の態様のアクチュエータ（２）は、第７の態様において、ケーブル束（１１）のフレキシブル部（１１ｃ）は、連結棒（５０１）に対して直交する方向に引出位置から引き出されている。

　この構成によると、カメラ装置（３）が中立状態である場合における光軸（１ａ）の軸方向において、連結棒（５０１）の位置と引出位置とを略同一にすることができる。これによりアクチュエータ（２）の高さ（カメラ装置３が中立状態である場合における光軸１ａの軸方向の長さ）を低くすることができる。

　第９の態様のカメラ駆動装置（１）は、第１～第８のいずれかの態様のアクチュエータ（２）と、光学系装置としてのカメラ装置（３）とを備える。

　この構成によると、カメラ駆動装置（１）は、カメラ装置（３）を回転させた際のケーブル束（１１）のねじれの変位量を小さくすることができる。つまり、小さい力でカメラ装置（３）を回転させることができる。

　　１　　カメラ駆動装置
　　１ａ　光軸
　　２　　アクチュエータ
　　３　　カメラ装置
　　１０　　可動ユニット
　　１１　　ケーブル束
　　１１ａ　第１部位
　　１１ｂ　第２部位
　　１１ｃ　フレキシブル部
　　２０　　固定ユニット
　　５０　　連結部
　　５１　　本体部
　　５２　　第１コイルユニット（駆動コイルユニット）
　　５３　　第２コイルユニット（駆動コイルユニット）
　　１１０　　引込部
　　１１１　　近接部
　　１１２　　引出部
　　４６０　　中心点
　　４６１　　第１遊嵌面
　　５０１　　連結棒
　　５０７　　第２遊嵌面
　　６２０　　第１駆動磁石（駆動磁石）
　　６２１　　第２駆動磁石（駆動磁石）

Claims (9)

1. 　光学系装置を保持する可動ユニットと、
   　前記可動ユニットが回転可能となるように前記可動ユニットを支持する固定ユニットと、
   　それぞれが曲げ特性について異方性を有する少なくとも２つのケーブル束とを備え、
   　前記少なくとも２つのケーブル束のそれぞれは、前記光学系装置に電気的に接続される第１端部と、外部回路に電気的に接続される第２端部との間にフレキシブル部を有し、
   　前記少なくとも２つのケーブル束のフレキシブル部のそれぞれは、中立状態である前記可動ユニットの回転の中心点を中心とする円周上において等間隔に配設されており、
   　前記ケーブル束は、引出位置を有し、
   　前記ケーブル束は、前記引出位置において前記中心点から離れる向きに前記可動ユニットから引き出され、
   　前記光学系装置の光軸の軸方向において、前記中心点から前記第１端部における接続端までの距離よりも、前記中心点から前記引出位置までの距離が短い
   　ことを特徴とするアクチュエータ。
2. 　前記ケーブル束は、
   　前記接続端から連続し、前記光軸から離れた位置から前記中心点に近づくように配せられた引込部と、
   　前記引込部から連続し、前記中心点に最も近く配されて前記可動ユニットに保持される近接部と、
   　前記近接部から連続し、前記中心点から遠ざかるように配せられ、前記フレキシブル部に含まれる引出部とを有し、
   　前記近接部と前記引出部との連結部位が、前記引出位置である
   　ことを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
3. 　前記近接部は、前記可動ユニットに固定された第１部位と、前記可動ユニットの回転に応じて変形可能であり前記フレキシブル部に含まれる第２部位とを有する
   　ことを特徴とする請求項２に記載のアクチュエータ。
4. 　前記連結部位は、前記引出部が前記中心点から遠ざかるように前記ケーブル束を折り返すことで設けられており、
   　前記引出部は、複数の折り返し部位を有している
   　ことを特徴とする請求項２又は３に記載のアクチュエータ。
5. 　前記可動ユニットに設けられ、前記光軸に対して対向する複数の駆動磁石と、
   　前記固定ユニットに設けられ、前記複数の駆動磁石にそれぞれ対向する複数の駆動コイルユニットとを、さらに備え、
   　前記可動ユニットは、前記複数の駆動磁石と前記複数の駆動コイルユニットとによる電磁駆動で前記固定ユニットに対して回転駆動し、
   　前記近接部は、前記中心点を中心とし、対向する２つの前記駆動磁石の距離を径とする円周の内側に設けられている
   　ことを特徴とする請求項２～４のいずれか一項に記載のアクチュエータ。
6. 　前記可動ユニットは、第１遊嵌面を有し、
   　前記固定ユニットは、前記第１遊嵌面と点又は線接触して遊嵌する第２遊嵌面を有し前記可動ユニットを回転可能に支持する連結部と、前記連結部を支持する本体部とを有し、
   　前記第１遊嵌面及び前記第２遊嵌面の一方が凹部の内周面を有し、前記第１遊嵌面及び前記第２遊嵌面の他方が少なくとも１つの凸状球面を有する
   　ことを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載のアクチュエータ。
7. 　前記連結部は、直線形状の連結棒を有し、
   　前記連結棒の両端は、前記本体部に固定される
   　ことを特徴とする請求項６に記載のアクチュエータ。
8. 　前記ケーブル束の前記フレキシブル部は、前記連結棒に対して直交する方向に前記引出位置から引き出されている
   　ことを特徴とする請求項７に記載のアクチュエータ。
9. 　請求項１～８のいずれか一項に記載のアクチュエータと、
   　前記光学系装置としてのカメラ装置とを備える
   　ことを特徴とするカメラ駆動装置。

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