(57)【要約】  可動ユニットの回転の初動において可動ユニットがスムーズに動き出し、かつ静止させることができるアクチュエータ及びカメラ装置を提供する。アクチュエータ（２）は、駆動対象を保持する可動ユニット（１０）と、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）を支持する固定ユニット（２０）とを備える。固定ユニット（２０）に対して可動ユニット（１０）を支持する支持構造は、球体（４６）と、球体（４６）を挟み込む可動側保持部材（４５）及び固定側保持部材（５０２）とを有する。可動側保持部材（４５）及び固定側保持部材（５０２）に対して、球体（４６）の中心位置が移動するように転がるスペース（４５２，５０４）が存在する。
2019087616.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動対象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を備え、
前記固定ユニットに対して前記可動ユニットを支持する支持構造は、
球体と、
前記球体を挟み込む一対の保持部材とを有し、
前記一対の保持部材のうち少なくとも一方の保持部材に対して、前記球体の中心位置が移動するように転がるスペースが存在する
ことを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
前記球体は、前記一対の保持部材の双方に対して非固定である
ことを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記一対の保持部材における前記球体との各接触面のうち、少なくとも一方の接触面は凹部形状の球面である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のアクチュエータ。
【請求項４】
前記一対の保持部材における前記球体との各接触面の双方は凹部形状の球面である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のアクチュエータ。
【請求項５】
前記一対の保持部材のうち前記球体との接触面が球面である保持部材の凹部形状の球面の半径は、前記球体の半径よりも大きい
ことを特徴とする請求項３又は４に記載のアクチュエータ。
【請求項６】
前記保持部材の凹部形状の球面の半径は、
前記球体の半径に、（４×ｔａｎ−１（前記球面の静止摩擦係数））／（４×ｔａｎ−１（前記球面の静止摩擦係数）−１）を乗じた値よりも大きい
ことを特徴とする請求項５に記載のアクチュエータ。
【請求項７】
前記可動ユニットは、電磁駆動により回転し、
前記保持部材の凹部形状の球面の半径は、
前記電磁駆動での回転の制御に用いる磁力による前記球体に対する押力によって前記球体、又は前記一対の保持部材のうち少なくとも一方の保持部材が変形しないように定められている
ことを特徴とする請求項６に記載のアクチュエータ。
【請求項８】
前記保持部材の凹部形状の球面の半径は、
前記球体の中心の移動量が規定値以下となるように定められている
ことを特徴とする請求項７に記載のアクチュエータ。
【請求項９】
前記スペースには、グリス溜まりが設けられている
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のアクチュエータ。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載のアクチュエータと、
前記駆動対象としてカメラモジュールとを備える
ことを特徴とするカメラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、アクチュエータ及びカメラ装置に関し、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装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、駆動対象を回転させるアクチュエータとしてカメラを回転させるアクチュエータが知られている。例えば、特許文献１では、カメラ部を３軸方向に回転可能なカメラ駆動装置（カメラ装置）が開示されている。特許文献１で記載されているカメラ駆動装置は、凸形状部分球体を外形に有する可動ユニットと、可動ユニットの少なくとも一部が遊嵌する凹部を有し、凸部部分球面と凹部とが点または線接触し、可動ユニットが凸部部分球面の球心を中心として電磁力によって回転する固定ユニットとを備えている。【０００３】
特許文献１のカメラ駆動装置（アクチュエータ、カメラ装置）では、可動ユニットの凸形状部分球体が固定ユニットの凹部に遊嵌して可動ユニットは固定ユニットに支持されている。静止と運動を絶えず繰り返すことが特徴の装置の使用形態において、可動ユニットが固定ユニットに対して静止している期間は、可動ユニットの少なくとも一部が遊嵌している部位が静止摩擦力により結合して一体した剛体として振る舞う。そして、動き出しの際には固着とすべりの摩擦変化に起因する自励振動、いわゆるスティックスリップが発生する。このスティックスリップによるトルク脈動はのこぎり波状の鋭いもので、静止期間の一体化した剛体のもつ固有振動を励起（共振）させ、回転制御系を一時的に不安定にさせる。また、この現象は動作中から静止に至る過程でも同様に起こるため、結果として回転制御の位置決め精度を悪化させる一要因となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１２／００４９５２号
【発明の概要】
【０００５】
本開示は上記課題に鑑みてなされ、可動ユニットの回転の初動において可動ユニットがスムーズに動き出し、かつ静止させることができるアクチュエータ及びカメラ装置を提供することを目的とする。
【０００６】
本開示の一態様に係るアクチュエータは、駆動対象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を備える。前記固定ユニットに対して前記可動ユニットを支持する支持構造は、球体と、前記球体を挟み込む一対の保持部材とを有する。前記一対の保持部材のうち少なくとも一方の保持部材に対して、前記球体の中心位置が移動するように転がるスペースが存在する。
【０００７】
本開示の一態様に係るカメラ装置は、前記アクチュエータと、前記駆動対象としてカメラモジュールとを備える。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】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装置の断面図である。図１Ｂは、同上のカメラ装置の支持構造を説明するための図である。
【図２】図２Ａは、同上のカメラ装置の斜視図である。図２Ｂは、同上のカメラ装置の平面図である。
【図３】図３は、同上のカメラ装置の分解斜視図である。
【図４】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】図５Ａ〜図５Ｃは、同上の可動ユニットが回転する構造について説明する図である。
【図６】図６は、同上のアクチュエータが備える固定側保持部材において球体が転がる際の固定側保持部材の球面の半径と、球体の半径との関係を説明する図である。
【図７】図７は、同上のアクチュエータが備える可動側保持部材において球体が転がる際の可動側保持部材の球面の半径と、球体の半径との関係を説明する図である。
【図８】図８は、同上の固定側保持部材の球面の半径及び可動側保持部材の球面の半径と、球体の半径と、摩擦力との関係を説明する図である。
【図９】図９は、同上のカメラ装置において、摩擦力を考慮した場合の同上の固定側保持部材の球面の半径及び可動側保持部材の球面の半径と、球体の半径とを表す図である。
【図１０】図１０は、同上のカメラ装置において、球体の変形の抑制を考慮した場合に、同上の固定側保持部材の球面の半径及び可動側保持部材の球面の半径と、球体の半径とを表す図である。
【図１１】図１１は、同上のカメラ装置において、同上の球体の移動量を考慮した場合の球体の移動量を説明する図である。
【図１２】図１２は、同上のカメラ装置において、同上の球体の移動量を考慮した場合に、同上の固定側保持部材の球面の半径及び可動側保持部材の球面の半径と、球体の半径とを表す図である。
【図１３】図１３は、同上のカメラ装置において、摩擦力、球体の変形の抑制及び球体の移動量を考慮した場合に、同上の固定側保持部材の球面の半径及び可動側保持部材の球面の半径と、球体の半径とを表す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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ない。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。また、下記の実施形態１において、説明する各図は、模式的な図であり、図中の各構成要素の大きさや厚さそれぞれの比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。
【００１０】
（実施形態１）
以下、本実施形態に係るカメラ装置について、図１Ａ〜図１３を用いて説明する。図１Ａは、図２ＢのＸ１−Ｘ１断面図である。また、図１Ｂは、図１ＡにおけるＤ１要部拡大図である。
【００１１】
カメラ装置１は、例えば可搬型のカメラであり、図２Ａ、図３に示すように、アクチュエータ２とカメラモジュール３とを備える。
【００１２】
カメラモジュール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み、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。またカメラモジュール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。カメラモジュール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。ケーブル束１１の一端は、カメラモジュール３と電気的に接続されている。ケーブル束１１の他端は、画像処理回路と電気的に接続されている。
【００１３】
アクチュエータ２は、図１Ａ及び図２Ａ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。
【００１４】
アッパーリング４は、第１リング４ａと第２リング４ｂとから形成されている。アッパーリング４は、後述する第１コイルユニット５２及び後述する第２コイルユニット５３を固定する。
【００１５】
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、カメラモジュール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Ｘ軸及びＹ軸のそれぞれを中心に回転する。ここで、Ｘ軸、Ｙ軸は、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、Ｘ軸、Ｙ軸は、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。カメラモジュール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モジュール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Ｘ軸及びＹ軸の双方と直交している場合に、可動ユニット１０（カメラモジュール３）は中立状態であると定義する。本実施形態では、可動ユニット１０が中立状態である場合における、光軸１ａの方向を「Ｚ軸方向」とする。また、Ｘ軸を中心に可動ユニット１０が回転するときの可動ユニット１０の移動方向を「パンニング方向」、Ｙ軸を中心に可動ユニット１０が回転するときの可動ユニット１０の移動方向を「チルティング方向」という。可動ユニット１０が駆動部３０にて駆動されていない状態（図３Ａ等に示す状態）におけるカメラモジュール３の光軸１ａと、Ｘ軸と、Ｙ軸とは、互いに直交する。
【００１６】
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）。
【００１７】
連結部５０は、直線形状の連結棒５０１と、固定側保持部材５０２とを有する。固定側保持部材５０２は、連結棒５０１の中央部位に設けられている。固定側保持部材５０２は、中央部位に凹部形状の球面５０３を有している。固定側保持部材５０２は、樹脂成形された球体４６（図４参照）を保持する。凹部形状の球面５０３の半径は、球体４６の半径よりも大きい。言い換えると、凹部形状の球面５０３の曲率と球体４６の曲率とは異なっている。つまり、固定側保持部材５０２が、球体４６を保持した際（球体４６が球面５０３に接触した際）には、スペース５０４が存在する（図１Ｂ、図５Ａ参照）。球体４６は、スペース５０４が存在することで、球体４６の中心４６０（図１Ａ、図１Ｂ参照）が移動するように凹部形状の球面５０３上で転がる。連結部５０はアルミニウムで成形され、特に凹部形状の球面５０３の表面はアルマイト処理が施されている。
【００１８】
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。
【００１９】
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２Ａ〜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、第１部材７０４と、第２部材７０５とを有している（図３参照）。ケーブル束１１の一部が、第１部材７０４と、本体部５１の切欠部５１２に嵌め込まれた第２部材７０５との間に挟み込まれる。
【００２０】
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、Ｘ軸を中心として可動ユニット１０を回転させ、一対の第２コイルユニット５３は、Ｙ軸を中心として可動ユニット１０を回転させる。
【００２１】
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、回転の中心点を中心とする円弧形状である。各第１磁気ヨーク７１０には導線が巻き付けられて駆動コイル７３０が形成される。駆動コイル７３０は、後述する一対の第１駆動磁石６２０をローリング方向に回転させるように、第２コイルユニット５３が対向する方向（Ｘ軸方向）を巻方向として形成されている。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。さらに、各第１磁気ヨーク７１０は磁気ヨークホルダ７４０に設置される。また、対応する磁気ヨークホルダ７４０に設置された各第１磁気ヨーク７１０に導線が巻き付けられて駆動コイル７２０が形成される。駆動コイル７２０は、一対の第１駆動磁石６２０をパンニング方向に回転させるように、Ｚ軸方向を巻方向として形成されている。一対の第１コイルユニット５２は、カメラモジュール３側から見て互いに対向するように、ねじで本体部５１に固定されている。具体的には、Ｚ軸方向における各第１コイルユニット５２の一端部（カメラモジュール３とは反対側の端部）をねじで本体部５１に固定される。Ｚ軸方向における各第１コイルユニット５２の他端部（カメラモジュール３側の端部）は、アッパーリング４に嵌め込まれる。
【００２２】
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、回転の中心点を中心とする円弧形状である。各第２磁気ヨーク７１１には、導線が巻き付けられて駆動コイル７３１が形成される。駆動コイル７３１は、後述する一対の第２駆動磁石６２１をローリング方向に回転させるように、第１コイルユニット５２が対向する方向（Ｙ軸方向）を巻方向として形成されている。さらに、各第２磁気ヨーク７１１は磁気ヨークホルダ７４１に設置される。また、対応する磁気ヨークホルダ７４１に設置された各第２磁気ヨーク７１１に導線が巻き付けられて駆動コイル７２１が形成される。駆動コイル７２１は、一対の第２駆動磁石６２１をチルティング方向に回転させるように、Ｚ軸方向を巻方向として形成されている。一対の第２コイルユニット５３は、カメラモジュール３側から見て互いの対向するように、ねじで本体部５１に固定する。具体的には、Ｚ軸方向における各第２コイルユニット５３の一端部（カメラモジュール３とは反対側の端部）をねじで本体部５１に固定される。Ｚ軸方向における各第２コイルユニット５３の他端部（カメラモジュール３側の端部）は、アッパーリング４に嵌め込まれる。
【００２３】
カメラモジュール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。
【００２４】
プリント基板９０は、カメラモジュール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実装されている。
【００２５】
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。
【００２６】
第１可動ベース部４１は、本体部４３と、一対の保持部４４と、可動側保持部材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。一対の保持部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との間にケーブル束１１を挟み込み、ケーブル束１１を保持する（図２Ａ、図２Ｂ参照）。可動側保持部材４５は、凹部形状の球面４５１を有している（図１Ｂ参照）。可動側保持部材４５は、球体４６を保持する。凹部形状の球面４５１の半径は、球体４６の半径よりも大きく、凹部形状の球面５０３の半径と同一である。言い換えると、凹部形状の球面４５１の曲率と球体４６の曲率とは異なっているが、凹部形状の球面４５１の曲率と凹部形状の球面５０３の曲率とは同一である。ここで、同一とは、完全同一だけでなく、許容される誤差の範囲内であれば同一であるとみなす。可動側保持部材４５が、球体４６を保持した際（球体４６が球面４５１に接触した際）には、スペース４５２が存在する（図１Ｂ、図５Ａ参照）。球体４６は、スペース４５２が存在することで、球体４６の中心４６０（図１Ａ、図１Ｂ参照）が移動するように凹部形状の球面４５１上で転がる。ここで、可動側保持部材４５は、アルミニウムで成形され、特に凹部形状の球面４５１の表面はアルマイト処理が施されている。
【００２７】
固定側保持部材５０２と可動側保持部材４５とが球体４６を挟み込むことで、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１０をピボット支持することができる。
【００２８】
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、第１脱落防止部６５１と、第２脱落防止部６５２とを有している（図４参照）。
【００２９】
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モジュール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、Ｘ軸において対向し、他の２つの固定部は、Ｙ軸において対向している。Ｙ軸方向に対向する２つの固定部は、一対の第１コイルユニット５２とそれぞれ対向する。Ｘ軸方向に対向する２つの固定部は、一対の第２コイルユニット５３とそれぞれ対向する。
【００３０】
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Ｙ軸方向に対向する２つの固定部に、それぞれ固定される。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Ｘ軸方向に対向する２つの固定部に、それぞれ固定される。
【００３１】
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（カメラモジュール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とによる電磁駆動で可動ユニット１０をパンニング方向に回転させることができ、２つの駆動コイル７２１と２つの第２駆動磁石６２１とによる電磁駆動で可動ユニット１０を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。
【００３２】
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６１０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Ｘ軸を中心に回転するモーメント及びＹ軸を中心に回転するモーメントは小さくなる。これにより、比較的小さな駆動力で可動ユニット１０（カメラモジュール３）を中立状態に維持したり、Ｘ軸及びＹ軸を中心に回転させたりすることができる。
【００３３】
バックヨーク６１０は、ボトムプレート６４０のカメラモジュール３に近い側の面（上面）に固定される。
【００３４】
ボトムプレート６４０は、カメラモジュール３から遠い側の面（下面）が球面であり、当該下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及び第１脱落防止部６５１が配置される（図１Ａ参照）。第１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。
【００３５】
第２脱落防止部６５２は、球体４６の落下を防ぐ。第２脱落防止部６５２のカメラモジュール３から近い側の面（上面）の中央部位には、曲面形状の凹部６５３が形成されている（図１Ｂ、図４参照）。第２脱落防止部６５２のカメラモジュール３から遠い側の面（下面）の中央部位から突出部６５４が突出している（図１Ｂ、図４参照）。
【００３６】
突出部６５４がバックヨーク６１０に設けられた貫通孔６１１に挿入されることで、第２脱落防止部６５２は、バックヨーク６１０に対して固定される。
【００３７】
第２脱落防止部６５２と、連結部５０の固定側保持部材５０２との間には隙間が設けられている（図１Ｂ参照）。固定側保持部材５０２のカメラモジュール３から遠い側の面、及び凹部６５３の底面は、互いに対向する曲面である。この隙間は、可動ユニット１０が上部に移動（第２脱落防止部６５２が固定側保持部材５０２に向けて移動）した場合であっても、球体４６が脱落しない距離である。
【００３８】
プリント基板９０に設けられた４つの磁気センサ９２は、４つの磁気センサ９２に対する位置検出磁石６５０の相対的な位置から、固定ユニット２０に対する可動ユニット１０の相対的な回転（移動）を検出する。すなわち、可動ユニット１０が回転（移動）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、この磁力変化を検出し、Ｘ軸、及びＹ軸に対する２次元の回転角度を算出する。これにより、４つの磁気センサ９２は、チルティング方向及びパンニング方向のそれぞれにおける、可動ユニット１０の回転角度を検出することができる。また、カメラ装置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（カメラモジュール３）の回転、つまりローリング方向への可動ユニット１０の回転を検出する磁気センサを有している。ローリング方向への可動ユニット１０の回転を検出するセンサは、磁気センサに限らず、例えば、ジャイロセンサであってもよい。
【００３９】
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磁気吸引力を発生する。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との間に第２磁気吸引力を発生する。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、第１磁気ヨーク７１０の中心位置及び第１駆動磁石６２０の中心位置を結ぶ直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、第２磁気ヨーク７１１の中心位置及び第２駆動磁石６２１の中心位置を結ぶ直線と平行になっている。
【００４０】
また、第１磁気吸引力及び第２磁気吸引力は、固定側保持部材５０２の球体４６に対する固定ユニット２０の垂直抗力となる。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、Ｚ軸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、「やじろべえ」（balancing toy）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。
【００４１】
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。
【００４２】
本実施形態のカメラ装置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をパンニング方向及びチルティング方向に２次元的に回転させることができる。また、カメラ装置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、光軸１ａを中心に可動ユニット１０を回転（ローリング）させることもできる。
【００４３】
以下、固定ユニット２０に対して可動ユニット１０を支持する支持構造について、説明する。支持構造は、球体４６と、球体４６を挟み込む一対の保持部材（固定側保持部材５０２、可動側保持部材４５）とを有している。本実施形態では、固定側保持部材５０２に対して、球体４６の中心４６０（中心位置）が移動するように転がるスペース５０４が存在している。さらに、可動側保持部材４５に対して、球体４６の中心４６０（中心位置）が移動するように転がるスペース４５２が存在している。
【００４４】
この支持構造において、中立状態（図５Ａ参照）から可動ユニット１０がパンニング方向に回転する場合に、まずスペース４５２，５０４を利用して球体４６が転がる。その結果、可動ユニット１０は、パンニング方向に回転する（図５Ｂ参照）。一対の駆動コイル７２０に通電することで可動ユニット１０をパンニング方向に、さらに回転させる（図５Ｃ参照）。なお、図５Ａ〜図５Ｃにおいて、球面４５１及び球面５０３の形状は、説明を理解しやすくするために実際の形状を誇張している。
【００４５】
中立状態からチルティング方向の回転する場合についても同様に、スペース４５２，５０４を利用した球体４６の転がりにより、可動ユニット１０はチルティング方向に回転する。そして、一対の駆動コイル７２１に通電することで可動ユニット１０をチルティング方向に、さらに回転させる。
【００４６】
スペース４５２，５０４を利用した球体４６の転がりによりパンニング方向又はチルティング方向に回転する動作を第１モードと、第１モードでパンニング方向又はチルティング方向に回転した後に、一対の駆動コイルへの通電により、さらに同方向に回転する動作を第２モードと、それぞれいう。第１モードでは、固定側保持部材５０２に対する球体４６の位置が変化する、つまり固定側保持部材５０２における球体４６との接触位置は変化するが、可動側保持部材４５における球体４６の接触位置は変化しない。第２モードでは、球体４６の位置は変化せず、可動側保持部材４５の位置が相対的に変化、つまり可動側保持部材４５における球体４６の接触位置が変化する。言い換えると、第２モードでは、可動側保持部材４５を基準に考えると（可動側保持部材４５を固定して考えると）、球体４６の位置が可動側保持部材４５に対して相対的に移動しているともいえる。
【００４７】
ここで、固定側保持部材５０２の球面５０３及び可動側保持部材４５の球面４５１のそれぞれの半径Ｒと、球体の半径ｒとの大小関係について、図６〜図１３を用いて述べる。なお、図６〜図８、図１１において、球面４５１及び球面５０３の形状は、説明を理解しやすくするために実際の形状を誇張している。なお、本実施形態では、固定側保持部材５０２の球面５０３の中心をＡ１と、可動側保持部材４５の球面４５１の中心をＡ２としている。球面５０３の中心Ａ１と球面４５１の中心Ａ２とは同一の位置であってもよいし、異なる位置であってもよい。
【００４８】
第１モードで球体４６が固定側保持部材５０２の球面５０３上を転がった場合において、球面５０３の中心Ａ１からの鉛直方向に対する球体４６の移動角度をθ０１とし、鉛直方向に対する球体４６の傾き角度をφ１とする（図６参照）。ここで、図６において、第１モードで球体４６が回転する前の球体４６を二点鎖線で表し、回転後（第１モード終了後）の球体４６を実線で表す。傾き角度φ１は、球体４６が第１モード開始前（回転前）に球面５０３と接触していた点Ｐ１（二点鎖線で表される球体４６における点Ｐ１）であって回転後の点Ｐ１（実線で表される球体４６における点Ｐ１）と回転後の球体４６の中心４６０との線分と、鉛直方向とのなす角度である。さらに、球体４６の回転角度をθ１とする（図６参照）。この場合、以下の数１及び数２が成立する。数１及び数２により、数３が得られる。ここで、回転角度θ１は、回転後における球体４６と球面５０３との接触点Ｃ１と回転後の球体４６の中心４６０との線分と、回転後における球体４６の点Ｐ１と回転後の球体４６の中心４６０との線分とのなす角度である。
【００４９】
【数１】
2019087616.tif 000003
【００５０】
【数２】
2019087616.tif 000004
【００５１】
【数３】
2019087616.tif 000005
【００５２】
次に、第２モードにおいて、可動側保持部材４５が球体４６上を転がった場合、言い換えると球体４６が可動側保持部材４５の球面４５１上を転がった場合について述べる。ここで、上述したように、第２モードでは、可動側保持部材４５を基準に考えると（可動側保持部材４５を固定して考えると）、球体４６の位置が可動側保持部材４５に対して相対的に移動しているともいえる。そこで、図７では、第２モードで球体４６が回転する前の球体４６を二点鎖線で表し、回転後（第２モード終了後）において、可動側保持部材４５に対して相対的に移動した球体４６を実線で表す。第２モード開始時の球体４６において、可動側保持部材４５と接触していた点Ｐ２（二点鎖線で表される球体４６における点Ｐ２）は、球体４６の位置が可動側保持部材４５に対して相対的に移動することで、可動側保持部材４５とは接触しない位置に移動する（実線で表される球体４６における点Ｐ２参照）。以下、第２モード開始時の球体４６における点Ｐ２を点Ｐ２ａともいう。また、後述する図７に示す各角度は、可動側保持部材４５を基準にした場合に、球体４６の位置が可動側保持部材４５に対して相対的に移動したとみなした場合に表される角度である。
【００５３】
以下の説明において、球面５０３の中心Ａ２から点Ｐ２ａを結ぶ線分に対する球体４６の移動角度をθ０２とし、球体４６の傾き角度をφ２とする（図７参照）。傾き角度φ２は、球体４６が第１モード終了直後に球面４５１と接触していた点Ｐ２（二点鎖線で表される球体４６における点Ｐ２）であって回転後の点Ｐ２（実線で表される球体４６における点Ｐ２）と回転後の球体４６の中心４６０との線分と、鉛直方向とのなす角度である。さらに、球体４６の回転角度をθ２とする（図７参照）。この場合、数４及び数５が成立する。これらの数により、数６が得られる。カメラモジュール３の鏡筒の傾き角度は、φ１＋φ２であるので、数３及び数６から、数７が得られる。ここで、回転角度θ２は、回転後における球体４６と球面４５６との接触点Ｂ１と回転後の球体４６の中心４６０との線分と、回転後における球体４６の点Ｐ２と回転後の球体４６の中心４６０との線分とのなす角度である。
【００５４】
【数４】
2019087616.tif 000006
【００５５】
【数５】
2019087616.tif 000007
【００５６】
【数６】
2019087616.tif 000008
【００５７】
【数７】
2019087616.tif 000009
【００５８】
また、光学レンズの画角にもよるがテレ端（ズ―ム）で手ぶれを感じる最小の角度は０．５度程度であるので、この角度以下に残差を収束させるように制御を行う必要がある。ここで、−０．５度〜０．５度の範囲である微小角領域において、摩擦変化に起因するスティックスリップによる自励振動が回転制御の位置決め性能を弱化させている。そこで、微小角領域において、転がり摩擦を適用する。この場合、数８が成立する。数７及び数８により、数式“（θ１＋θ２）×（Ｒ−ｒ）／Ｒ≧０．５”が得られ、これを変形して、数９が得られる。
【００５９】
【数８】
2019087616.tif 000010
【００６０】
【数９】
2019087616.tif 000011
【００６１】
カメラモジュール３に垂直荷重Ｎが生じている場合に、２か所の接触点Ｂ１，Ｃ１において球体４６が滑らない条件として、静止摩擦係数をμとすると、数１０及び数１１が得られる。数１０を変形して、数１２が得られる。さらに、数２を数１２に代入して、数１３が得られる。さらに、数１１を変形して、数１４が得られる。数１３及び数１４から、数１５が得られる。
【００６２】
【数１０】
2019087616.tif 000012
【００６３】
【数１１】
2019087616.tif 000013
【００６４】
【数１２】
2019087616.tif 000014
【００６５】
【数１３】
2019087616.tif 000015
【００６６】
【数１４】
2019087616.tif 000016
【００６７】
【数１５】
2019087616.tif 000017
【００６８】
カメラモジュール３の傾き角度の制約条件により数９を満たす必要があり、２か所の接触点Ｂ１，Ｃ１において球体４６が滑らないために数１５を満たす必要がある。
【００６９】
“２ｔａｎ−１μ＜０．５×Ｒ／（Ｒ−ｒ）”となる場合には、θ１＋θ２の最適な条件が存在しない。そのため、半径Ｒと、球体の半径ｒと、静止摩擦係数μとの関係は、数式“２ｔａｎ−１μ≧０．５×Ｒ／（Ｒ−ｒ）”となる。この数式を変形して、半径Ｒと、球体の半径ｒと、静止摩擦係数μとの関係式として、数１６が得られる。
【００７０】
【数１６】
2019087616.tif 000018
【００７１】
以上、説明したように、転がり摩擦を考慮した場合には、球面５０３及び球面４５１のそれぞれの半径Ｒと、球体の半径ｒと静止摩擦係数μとの関係では、数１６を満たす必要がある。例えば、静止摩擦係数μが０．１であると仮定すると、数１６から図９に示す線Ｌ１が得られる。この場合、半径ｒに応じて半径Ｒがとり得る値の範囲は、図９の斜線部で表される領域Ｒ１の範囲内となる。
【００７２】
また、球体４６は樹脂成形され、可動側保持部材４５及び固定側保持部材５０２はアルミニウムで成形されているので、球体４６の硬度と、可動側保持部材４５及び固定側保持部材５０２の硬度とは異なり、球体４６の硬度の方が低い。さらに、球体４６には垂直荷重Ｎが生じている。そのため、垂直荷重Ｎにより球体が圧縮されるので球体４６が変形する可能性がある。そこで、球体４６の変形が抑制されるように、球面５０３及び球面４５１のそれぞれの半径Ｒと、球体の半径ｒとの関係を考慮する必要がある。
【００７３】
ヘルツの接触理論により、点接触の場合の最大接触圧力は、数１７で得られる。ここで、Ｅ１は球体４６のヤング係数であり、Ｅ２は固定側保持部材５０２（特に、球面５０３の部位）のヤング係数である。また、ν１は球体４６のポアソン比であり、ν２は固定側保持部材５０２（特に、球面５０３の部位）のポアソン比である。
【００７４】
【数１７】
2019087616.tif 000019
【００７５】
球体４６が変形しないためには、Ｐｍａｘが圧縮強さＰｃよりも小さい必要がある。つまり、不等式“Ｐｍａｘ＜Ｐｃ”が成立する必要がある。ここで、Ｎ＝３［Ｎ］、Ｐｃ＝１００［ＭＰａ］、Ｅ１＝３０００［ＭＰａ］、Ｅ２＝６８．３［ＧＰａ］、ν１＝０．３８、ν２＝０．３４とし、数１７と不等式“Ｐｍａｘ＜Ｐｃ”とから数１８が得られる。
【００７６】
【数１８】
2019087616.tif 000020
【００７７】
球体４６の半径ｒが２．５６［ｍｍ］よりも大きいときには、数１８を変形して数１９が得られる（ケース１）。球体４６の半径ｒが２．５６よりも小さいときには、数１８を変形して数２０が得られる（ケース２）。球体４６の半径ｒが２．５６と等しいときには、半径Ｒとしていかなる値をとっても数１８は成立する（ケース３）。
【００７８】
【数１９】
2019087616.tif 000021
【００７９】
【数２０】
2019087616.tif 000022
【００８０】
数１８〜数２０に基づいて、球面５０３及び球面４５１のそれぞれの半径Ｒと、球体の半径ｒとの関係を図１０に示す。線Ｌ１１は、数１９の右辺から得られる曲線であり、線Ｌ１２は、数２０の右辺から得られる曲線である。線Ｌ１３は、ケース３の場合を表す直線である。数１８〜数２０と線Ｌ１１、Ｌ１２，Ｌ１３とから、半径ｒに応じて半径Ｒがとり得る値の範囲は、図１０の斜線部で表される領域Ｒ２の範囲内となる。
【００８１】
さらに、球面５０３及び球面４５１のそれぞれの半径Ｒと、球体の半径ｒとの関係を考慮する場合に、球体４６の移動量を考慮する必要がある。球体４６の移動量が大きいと、球体４６が第１モードにおいて転がるだけで回転し、電磁駆動による制御ができなくなり、支持状態が不安定になるからである。
【００８２】
そこで、上述したように、第１モードで球体４６が固定側保持部材５０２の球面５０３上を転がった場合において、球面５０３の中心からの鉛直方向に対する球体４６の移動角度をθ０１とし、球体４６の傾き角度をφ１とし、球体４６の回転角度をθ１とする（図１１参照）。ここで、図１１において、第１モードで球体４６が回転する前の球体４６を二点鎖線で表し、回転後（第１モード終了後）の球体４６を実線で表す。
【００８３】
第１モード開始前（回転前）における球体４６の中心４６０（二点鎖線で表される中心４６０）が、回転後の球体４６の中心４６０（実線で表される中心４６０）まで移動した場合の移動量において、水平方向に対する移動量を“ｃｘ”、鉛直方向に対する移動量を“ｃｙ”とする（図１１参照）。この場合、球体４６の中心４６０の水平方向に対する移動量ｃｘは数２１で表され、球体４６の中心４６０の鉛直方向に対する移動量ｃｙは数２２で表される。
【００８４】
【数２１】
2019087616.tif 000023
【００８５】
【数２２】
2019087616.tif 000024
【００８６】
ここで、静止摩擦係数μの値を０．１とすると、数１４からθ０１の値として５．７１［ｄｅｇ］が得られる。また、球体４６の中心４６０の移動量の許容値を０．１５［ｍｍ］とすると、ｃｘ＜０．１５、ｃｙ＜０．１５が成立する。数２１においてθ０１に値“５．７１”を代入すると数２３が、数２２においてθ０１に値“５．７１”を代入すると数２４が、それぞれ得られる。
【００８７】
【数２３】
2019087616.tif 000025
【００８８】
【数２４】
2019087616.tif 000026
【００８９】
球面５０３及び球面４５１のそれぞれの半径Ｒと、球体の半径ｒとの関係において、数２３及び数２４の双方を満たす必要がある。この場合、数２３を満たすことで、数２４で表される関係も満たされる。
【００９０】
数２３に基づいて、球面５０３及び球面４５１のそれぞれの半径Ｒと、球体の半径ｒとの関係を図１２に示す。線Ｌ２１は数２３の右辺から得られる直線である。この場合において半径ｒに応じて半径Ｒがとり得る値の範囲は、図１２の斜線部で表される領域Ｒ３の範囲内となる。
【００９１】
以上説明したように、球面５０３及び球面４５１のそれぞれの半径Ｒと、球体の半径ｒとの関係において、転がり摩擦、球体４６の変形抑制及び球体４６の中心４６０の移動量の制限を考慮する必要がある。そして、これらを考慮すると、球面５０３及び球面４５１のそれぞれの半径Ｒと、球体の半径ｒとの関係において、数１６、数１８及び数２３を満たす必要がある。数１６、数１８及び数２３を満たす領域Ｒ１０とすると、領域Ｒ１０は、図１３の斜線部で表される。球面５０３及び球面４５１のそれぞれの半径Ｒと、球体の半径ｒとは、領域Ｒ１０から選択されることが好ましく、例えば、球体４６の半径ｒを１．９［ｍｍ］とし、球面５０３及び球面４５１のそれぞれの半径Ｒを２．０５［ｍｍ］とすることができる。
【００９２】
なお、球面５０３及び球面４５１のそれぞれの半径Ｒと、球体４６の半径ｒとの関係において、転がり摩擦、球体４６の変形抑制及び球体４６の中心４６０の移動量の制限を考慮することが最も好ましいが、これらの条件にうち少なくとも１つを満たす場合も本開示に含まれる。
【００９３】
従来のアクチュエータ（比較例のアクチュエータ）では、従来技術で述べたように、従来の可動ユニットは、従来の固定ユニットに対して遊嵌して支持されている。そのため、従来の可動ユニットが固定ユニットに対して静止している状態では、従来の固定ユニットとの静止摩擦で一体した剛体として振る舞う。この状態から従来の可動ユニットを回転させるとき、静止状態から動作状態への遷移において摩擦変化に起因するスティックスリップを発生させ、それによるのこぎり状のトルク脈動が、一時的に静止摩擦で一体化している剛体の固有振動を励起させる。
【００９４】
この場合における周波数は、比較的高い周波数（例えば、３００Ｈｚ）になる。従来の可動ユニットは、一旦回転動作を始めると、固定体との静止摩擦による結合が解かれ、その後は単独の振り子としての固有振動（例えば、３０Ｈｚ）をもつ物体として振る舞う。つまり、従来の可動ユニットでは、回転の初動時において、従来の可動ユニットをスムーズに回転させるために比較的低い電圧を印加して可動ユニットを回転させようとすると、スティックスリップ現象によって一時的に高い固有振動が励起されてしまい回転制御系はその期間不安定となり、最悪の場合、発振に至る。これを回避するためには回転制御のゲインを下げることが有効であったが、スムーズな動き出し及び停止動作ができなくなる。要するに、比較例のアクチュエータでは、従来の可動ユニットが静止から動作に変わる際の摩擦変化が大きいために、回転の初動時にだけ特有の固有振動が発生することで、制御の安定性が低下し、回転制御の位置決め性能向上の妨げになっている。
【００９５】
一方、本実施形態のアクチュエータ２では、球面５０３及び球面４５１のそれぞれの半径Ｒを、球体４６の半径ｒよりも大きくすることで、スペース４５２及びスペース５０４を設けているので、球体４６が自由に転がることができる。そのため、本実施形態のアクチュエータ２では、可動ユニット１０の回転の初動時において、転がり摩擦による球体の移動が起きることでスティックスリップ現象が抑制され、比較例のアクチュエータのように比較的高い固有振動が励起されずに振り子としての固有振動（例えば、３０Ｈｚ）のみが存在する状態となる。つまり、アクチュエータ２では、静止から動作に変わる際の摩擦変化が、比較例のアクチュエータにおける摩擦変化よりも非常に小さいために、回転の初動時だけ発生していた特殊な固有振動の発生が抑制され、制御の安定性が向上し回転制御の位置決め性能が改善される。
【００９６】
本実施形態では、電磁駆動によりカメラモジュール３の回転を制御することで、カメラモジュール３の手振れを補正することができる。このとき、本実施形態のカメラ装置１では、球体４６の転がりが、カメラモジュール３のＺ軸方向に対する傾きが−０．５度〜０．５度となるように、球面５０３及び球面４５１のそれぞれの半径Ｒと球体４６の半径ｒとを定めている。そのため、第２モードにおいて電磁駆動により、カメラモジュール３のＺ軸方向に対する傾きが上記範囲内（−０．５度〜０．５度）になると、カメラ装置１は、カメラモジュール３（可動ユニット１０）の回転を制御するモードとして第１モードへ移行することができる。電磁駆動のみで制御する場合と比較して、カメラ装置１は、映像で手振れを感じる最小の角度（０．５度）よりも小さい角度で容易に制御することができる。
【００９７】
（変形例）
本発明の実施形態は、上記の実施形態に限定されない。上記の実施形態は、本発明の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
【００９８】
本実施形態において、球体４６の転がりを滑らかにするために、球体４６と可動側保持部材４５との間に生じるスペース４５２、及び球体４６と固定側保持部材５０２との間に生じるスペース５０４とにグリスを注入してグリス溜まりを設けてもよい。なお、スペース４５２及びスペース５０４の双方にグリス溜まりを設けるのではなく、いずれか一方のスペースにのみにグリス溜まりを設けてもよい。
【００９９】
本実施形態において、一対の保持部材（固定側保持部材５０２及び可動側保持部材４５）に対して球体４６を非固定とする構成としたが、この構成に限定されない。一対の保持部材のうち一方の保持部材に対して球体４６は固定されてもよい。
【０１００】
また、本実施形態において、一対の保持部材（固定側保持部材５０２及び可動側保持部材４５）は、凹部形状の球面とする構成としたが、この構成に限定されない。一対の保持部材のうち一方の保持部材については、凹部形状であれば球面でなくてもよい。例えば、曲率が異なる曲面であってもよい。または、テーパー形状（すり鉢形状）であってもよい。この場合、球体４６は、球面でない凹部形状の保持部材に対して固定されてもよい。
【０１０１】
また、本実施形態において、連結部５０及び可動側保持部材４５はアルミニウムで成形され、特に凹部形状の球面５０３及び球面４５１の双方の表面はアルマイト処理が施され、球体４６は樹脂成形されている構成としたが、この構成に限定されない。球体４６は、その表面に対してアルマイト処理が施されたアルミニウムで成形され、連結部５０及び可動側保持部材４５は樹脂成形されてもよい。この場合、球体４６と一対の保持部材（可動側保持部材４５、固定側保持部材５０２）との間で垂直荷重Ｎが生じるので、垂直荷重Ｎにより一対の保持部材が圧縮されるので一対の保持部材が変形する可能性がある。そこで、一対の保持部材の変形が抑制されるように、球面５０３及び球面４５１のそれぞれの半径Ｒと、球体の半径ｒとの関係を考慮する必要がある。この場合の半径Ｒと球体の半径ｒとの関係は、上述した数１８と同じである。なお、一対の保持部材（可動側保持部材４５、固定側保持部材５０２）とも樹脂成形する必要はなく、少なくとも一方を樹脂成形してもよい。
【０１０２】
また、本実施形態のアクチュエータ２は、カメラ装置１に適用された構成としたが、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、ハプティックデバイス等に適用されてもよい。例えば、アクチュエータ２をレーザポインタに用いる場合には、レーザ光を発するモジュールが可動ユニット１０に設けられる。アクチュエータ２をハプティックデバイスに用いる場合には、レバーが可動ユニット１０に設けられる。
【０１０３】
（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、駆動対象を保持する可動ユニット（１０）と、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）を支持する固定ユニット（２０）とを備える。固定ユニット（２０）に対して可動ユニット（１０）を支持する支持構造は、球体（４６）と、球体（４６）を挟み込む一対の保持部材（固定側保持部材５０２、可動側保持部材４５）とを有する。一対の保持部材のうち少なくとも一方の保持部材に対して、球体（４６）の中心位置が移動するように転がるスペースが存在する。
【０１０４】
この構成によると、一対の保持部材のうち少なくとも一方の保持部材に対して球体（４６）が転がるスペースが存在するので、球体（４６）は自由に動くことができる。そのため、可動ユニット（１０）は「やじろべえ」のような状態で存在でき、アクチュエータ（２）は、可動ユニット（１０）の動き出しにおける摩擦の変化が比較的小さく抑えられることで、スティックスリップとそれによる自励振動が抑制され、回転制御が安定することでスムーズな動き出し、かつ停止動作ができるようになる。
【０１０５】
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、球体（４６）は、一対の保持部材の双方に対して非固定である。
【０１０６】
この構成によると、可動ユニット（１０）における静止摩擦力と動摩擦力との差をより小さくすることができる。これにより、可動ユニット（１０）の回転の初動において、滑らかに回転させることができる。
【０１０７】
第３の態様のアクチュエータ（２）では、第１又は第２の態様において、一対の保持部材における球体（４６）との各接触面のうち、少なくとも一方の接触面は凹部形状の球面（球面５０３、球面４５１）である。
【０１０８】
この構成によると、一対の保持部材における球体（４６）との各接触面のうち、少なくとも一方の接触面を凹部形状の球面とすることで、可動ユニット（１０）の回転を滑らかに行うことができる。
【０１０９】
第４の態様のアクチュエータ（２）では、第１又は第２の態様において、一対の保持部材における球体（４６）との各接触面の双方は凹部形状の球面である。
【０１１０】
この構成によると、一対の保持部材における球体（４６）との各接触面の双方を凹部形状の球面とすることで、可動ユニット（１０）の回転をより滑らかに行うことができる。
【０１１１】
第５の態様のアクチュエータ（２）では、第３又は第４の態様において、一対の保持部材のうち球体（４６）との接触面が球面である保持部材の凹部形状の球面の半径（Ｒ）は、球体４６の半径（ｒ）よりも大きい。
【０１１２】
この構成によると、一対の保持部材が球体（４６）を保持した際に、球体（４６）の中心位置が移動するように転がるスペースを確実に設けることができる。
【０１１３】
第６の態様のアクチュエータ（２）では、第５の態様において、保持部材の凹部形状の球面の半径（Ｒ）は、球体（４６）の半径（ｒ）に、（４×ｔａｎ−１（球面の静止摩擦係数））／（４×ｔａｎ−１（球面の静止摩擦係数）−１）を乗じた値よりも大きい。
【０１１４】
この構成によると、転がり摩擦を考慮して、保持部材の凹部形状の球面の半径（Ｒ）及び球体（４６）の半径を決定することができる。
【０１１５】
第７の態様のアクチュエータ（２）では、第６の態様において、可動ユニット（１０）は、電磁駆動により回転する。保持部材の凹部形状の球面の半径（Ｒ）は、電磁駆動での回転の制御に用いる磁力による球体（４６）に対する押力によって球体（４６）、又は一対の保持部材のうち少なくとも一方の保持部材が変形しないように定められている。
【０１１６】
この構成によると、球体（４６）、又は一対の保持部材のうち少なくとも一方の保持部材の変形の抑止を考慮して、保持部材の凹部形状の球面の半径及び球体（４６）の半径を決定することができる。
【０１１７】
第８の態様のアクチュエータ（２）では、第７の態様において、保持部材の凹部形状の球面の半径（Ｒ）は、球体（４６）の中心の移動量が規定値以下となるように定められている。
【０１１８】
この構成によると、球体（４６）の移動量を考慮して、保持部材の凹部形状の球面の半径及び球体（４６）の半径を決定することができる。
【０１１９】
第９の態様のアクチュエータ（２）では、第１〜第８のいずれかの態様において、スペースには、グリス溜まりが設けられている。
【０１２０】
この構成によると、球体（４６）の回転を滑らかにすることができる。
【０１２１】
第１０の態様のカメラ装置は、第１〜第９のいずれかの態様のアクチュエータ（２）と、駆動対象としてカメラモジュール（３）とを備える。
【０１２２】
この構成によると、カメラ装置（１）では、可動ユニット（１０）の動き出しにおける摩擦の変化を比較的小さくできるため、スティックスリップによる自励振動が抑制され、回転制御も安定することでスムーズな動き出し、かつ停止動作ができるようになる。
【符号の説明】
【０１２３】
１    カメラ装置
２    アクチュエータ
３    カメラモジュール
１０    可動ユニット
２０    固定ユニット
４５    可動側保持部材
４６    球体
４５１，５０３    球面
４５２，５０４  スペース
５０２    固定側保持部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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