(57)【要約】  本発明のカメラ駆動装置は、カメラ部１００と、少なくとも一部が磁性体からなり、球面の少なくとも一部の形状を備えた突起部２０２を有する固定ユニットと、カメラ部を支持する可動ユニットであって、磁性体に対して磁気吸引力を発生させる吸着用４０４、および、磁気吸引力により固定ユニットの突起部が遊嵌し接触する円錐形状の接触面を有し、突起部の球面の球心に対して自在に回動する可動ユニットと、パンニング駆動部と、チルティング駆動部とレンズの光軸を中心に回転するローリング方向へ回転させるローリング駆動部と、固定ユニットに対するカメラ部のパンニングおよびチルティング方向への傾斜角度とローリング方向の回転角度を検出する検出器と、カメラ部と固定ユニットに設けられる外部回路とを接続する配線３１０’とを備え、配線３１０’は、突起部２０２に螺旋状に巻きつけられている。
2012004994.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像面を有する撮像素子、光軸を有し、前記撮像面に被写体像を形成するレンズおよび前記レンズを保持するレンズ鏡筒を含むカメラ部と、
少なくとも一部が磁性体からなり、部分球面形状を備えた突起部を有する固定ユニットと、
前記カメラ部を搭載する可動ユニットであって、前記磁性体に対して磁気吸引力を発生させる吸着用磁石、および、前記磁気吸引力により前記突起部が遊嵌し接触する円錐形状の接触面を有し、前記突起部の前記球面の球心に対して自在に回動する可動ユニットと、
前記固定ユニットに対して前記カメラ部をパンニング方向へ傾斜させるパンニング駆動部と、
前記固定ユニットに対して前記カメラ部を前記パンニング方向と直交するチルティング方向へ傾斜させるチルティング駆動部と、
前記固定ユニットに対して前記カメラ部を前記レンズの光軸を中心に回転するローリング方向へ回転させるローリング駆動部と、
前記固定ユニットに対する前記カメラ部の前記パンニングおよびチルティング方向への傾斜角度と前記ローリング方向に回転する前記カメラ部の回転角度を検出する検出器と、
前記カメラ部と外部回路とを接続する配線であって、前記突起部に螺旋状に巻きつけられている配線と
を備えるカメラ駆動装置。
【請求項２】
前記配線は少なくとも２つのフレキシブルプリント配線板を含み、前記少なくとも２つのフレキシブルプリント配線板は、前記可動ユニットが中立位置にあるときの前記光軸に対して軸対の構造を有している請求項１に記載のカメラ駆動装置。
【請求項３】
前記検出器は、
前記固定ユニットに対する前記カメラ部の前記パンニングおよびチルティング方向への傾斜角度を検出する第１の検出部と、
前記ローリング方向に回転する前記カメラ部の回転角度を検出する第２の検出部とを含む請求項２に記載のカメラ駆動装置。
【請求項４】
前記第１の検出部は、前記固定ユニットに固定された第１の磁気センサーを含み、
前記第１の磁気センサーは、前記可動ユニットに設けられた前記吸着用磁石の傾斜による磁力変化を検出し、前記カメラ部の前記パンニングおよびチルティング方向の２次元の傾斜角度を算出する請求項３に記載のカメラ駆動装置。
【請求項５】
前記第２の検出部は、
前記固定ユニットに固定された１対の回転検出用磁石と、
前記少なくとも２つのフレキシブルプリント配線板の２つにそれぞれに取り付けられた１対の第２の磁気センサーと
を含み、
前記１対の第２の磁気センサーは、前記回転検出用磁石との相対的な回転移動による磁力変化を検出して、前記カメラ部の回転角度を算出する請求項４に記載のカメラ駆動装置。
【請求項６】
前記１対の第２の磁気センサーと前記１対の回転検出用磁石は、前記光軸に直交する平面で、かつ前記球心を通る直線上で、前記球心に対して対称にそれぞれ配置されている請求項５に記載のカメラ駆動装置。
【請求項７】
前記１対の回転検出用磁石は、前記レンズの光軸に直交する平面において、前記球心を通る直線でそれぞれ逆向き方向に着磁された２つの磁極を有し、かつ２つの前記磁極は前記光軸を中心とする円の円周方向に配列されている請求項５または６に記載のカメラ駆動装置。
【請求項８】
前記フレキシブル配線は、前記カメラ部と接続される側の端部近傍において、面取り形状または折り曲げ形状を有している請求項２に記載のカメラ駆動装置。
【請求項９】
前記光軸方向において、前記可動ユニットと所定の空隙を隔てて配置された脱落防止規制部を有し、前記固定ユニットに固定された脱落防止部材をさらに備える請求項１から８のいずれかに記載のカメラ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子を含むカメラ部を、パンニング（ヨーイング）方向およびチルティング（ピッチング）方向に傾け、かつ、レンズの光軸を中心に回転（ローリング）させることが可能なカメラ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年市販されるビデオカメラやデジタルカメラの多くには、手振れによる撮影画像の像振れを補正する手振れ補正装置が設けられている。この手振れ補正装置は、レンズ、レンズ鏡筒、反射ミラーまたは撮像素子等をカメラの光軸に対して傾斜させるか、または、光軸に直交する平面で２次元的に移動させる。【０００３】
たとえば、特許文献１は、レンズ鏡筒を１点で弾性支持し、レンズ鏡筒を光軸に対して傾斜させる構造を有する振れ補正機構を開示している。特許文献２は、ミラーをピポッド構成で支持し、光軸に対して傾斜させる手振れ補正装置を開示している。また、特許文献３は、球状のレンズ鏡筒を３点で支持し、光軸に沿って移動させるとともに傾斜させる撮像レンズユニットを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−５３３５８号公報
【特許文献２】特開平１１−２２０６５１号公報
【特許文献３】特開２００８−５８３９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、人が静止して撮影する場合に発生する手振れ角度は、±０．３度程度であり、またその発生周波数成分は２０〜３０Hz程度であると言われている。また手振れ補正制御は、１０Ｈｚ程度の周波数帯域で行う必要があると言われている。【０００６】
このように、撮影者が静止した状態でビデオカメラやデジタルカメラの撮影を行う場合、手振れ角度は比較的小さく、また、制御のための周波数も比較的低い。このため、静止時の手振れによる撮影画像の像振れを補正する従来のカメラ駆動装置は、カメラ駆動装置を構成する各部（レンズ、レンズ鏡筒、反射ミラー、撮像素子等）をレンズの光軸に対して傾斜させる傾斜角度や、光軸に直交する平面で２次元的に直線移動させる移動量が微少であるにもかかわらず、良好な手振れ補正を実現していた。【０００７】
しかしながら、撮影者が歩きながら動画や静止画の撮影する歩行撮影時においては、発生する画像の振れ（以下、歩行振れと呼ぶ場合がある。歩行振れには手振れも含まれる。）の角度は、たとえば±１０度以上であり、歩行振れを補正するためには、５０Ｈｚ程度の周波数帯域で制御を行う必要があると言われている。【０００８】
このように画像の振れ角度が大きくなり、より高い周波数で制御を行う場合、従来のカメラ駆動装置では、構成要素を支持する支持系および構成要素を駆動する駆動系の構成において課題がある。【０００９】
たとえば、特許文献１の装置は、レンズ鏡筒を微小な角度で傾斜させるのに適しているが、±１０度を超えるような大きな角度でレンズ鏡筒を傾斜させる場合、支持している弾性体が塑性領域まで変形してしまうと考えられる。また傾斜させる角度が大きくなると、弾性体のバネ定数による負荷が非常に大きくなり、弾性体による固有振動の振幅増大係数（Ｑ値）も増大する。その結果、補正制御の位相特性やゲイン特性が悪化し、上述した周波数帯域で補正制御を行うことが困難になると考えられる。【００１０】
特許文献２の装置は、画像の振れを補正するために、反射ミラーを駆動させている。しかしながら、ビデオカメラやデジタルカメラが広角レンズ系を備えている場合、光学系に反射ミラーを設けようとすれば、反射ミラーは光学系において大きな構成要素となってしまう。このため、反射ミラーは小型化が望まれるビデオカメラやデジタルカメラには適切な解決手段とは言い難い。また、磁気吸引力でミラーをピポッド支持しているため、振動や衝撃等の外乱によって、ミラーが脱落する可能性がある。【００１１】
特許文献３のレンズユニットは、球状のレンズホルダを備えているため、大きな角度でレンズホルダを傾斜させることが可能である。しかし、レンズホルダと、その外側に設けられたホルダとが接触する部分の回転半径が大きいことから、可動ユニットへの摩擦負荷が増大し、動作移動距離が大きくなる。その結果、傾斜角度が大きくなると、接触摩擦負荷の変動が増大し、正確な制御が困難であると考えられる。また、レンズホルダと外側に設けられたホルダとの間隔を正確に制御しないと、レンズホルダの傾斜角度を正確に制御することが困難となる。これらの部品の加工精度によっては、機械的なガタが発生し、可動ユニットの周波数応答特性に支障をきたす可能性がある。【００１２】
また、特許文献１から３の装置は、レンズ等の構成要素をカメラ部の光軸を中心に回転させる構造を備えていない。【００１３】
さらに、カメラ部の回転方向や駆動方向が増えたり、回転角度が大きくなると、可動部に搭載されるカメラ部と固定部に設けられる電源や画像処理回路との距離が大きく変化したり、電源や画像処理回路から見たカメラ部の方位を大きく変化する。このため、カメラ部と電源や画像処理回路とを配線で電気的に接続する場合、配線の応力によって可動部の回転動作が妨げられたり、可動部が繰り返し回転することによって、配線が繰り返し応力を受け、断線したりする可能性がある。【００１４】
また、配線に大きな応力がかからないように、十分な撓みを持たせる場合、配線が、屈曲する空間が必要となり、配線のための空間が大きくなることによって装置が大型化してしまう。【００１５】
本発明は、このような従来技術の課題の少なくとも１つを解決し、カメラ部を３軸方向に回転可能なカメラ駆動装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明のカメラ駆動装置は、撮像面を有する撮像素子、光軸を有し、前記撮像面に被写体像を形成するレンズおよび前記レンズを保持するレンズ鏡筒を含むカメラ部と、少なくとも一部が磁性体からなり、部分球面形状を備えた突起部を有する固定ユニットと、前記カメラ部を搭載する可動ユニットであって、前記磁性体に対して磁気吸引力を発生させる吸着用磁石、および、前記磁気吸引力により前記突起部が遊嵌し接触する円錐形状の接触面を有し、前記突起部の前記球面の球心に対して自在に回動する可動ユニットと、前記固定ユニットに対して前記カメラ部をパンニング方向へ傾斜させるパンニング駆動部と、前記固定ユニットに対して前記カメラ部を前記パンニング方向と直交するチルティング方向へ傾斜させるチルティング駆動部と、前記固定ユニットに対して前記カメラ部を前記レンズの光軸を中心に回転するローリング方向へ回転させるローリング駆動部と、前記固定ユニットに対する前記カメラ部の前記パンニングおよびチルティング方向への傾斜角度と前記ローリング方向に回転する前記カメラ部の回転角度を検出する検出器と、前記カメラ部と外部回路とを接続する配線であって前記突起部に螺旋状に巻きつけられている配線とを備える。【００１７】
ある好ましい実施形態において、前記配線は少なくとも２つのフレキシブルプリント配線板を含み、前記少なくとも２つのフレキシブルプリント配線板は、前記可動ユニットが中立位置にあるときの前記光軸に対して軸対称の構造を有している。【００１８】
ある好ましい実施形態において、前記検出器は、前記固定ユニットに対する前記カメラ部の前記パンニングおよびチルティング方向への傾斜角度を検出する第１の検出部と、前記ローリング方向に回転する前記カメラ部の回転角度を検出する第２の検出部とを含む。【００１９】
ある好ましい実施形態において、前記第１の検出部は、前記固定ユニットに固定された第１の磁気センサーを含み、前記第１の磁気センサーは、前記可動ユニットに設けられた前記吸着用磁石の傾斜による磁力変化を検出し、前記カメラ部の前記パンニングおよびチルティング方向の２次元の傾斜角度を算出する。【００２０】
ある好ましい実施形態において、前記第２の検出部は、前記固定ユニットに固定された１対の回転検出用磁石と、前記少なくとも２つのフレキシブルプリント配線板の２つにそれぞれに取り付けられた１対の第２の磁気センサーとを含み、前記１対の第２の磁気センサーは、前記回転検出用磁石との相対的な回転移動による磁力変化を検出して、前記カメラ部の回転角度を算出する。【００２１】
ある好ましい実施形態において、前記１対の第２の磁気センサーと前記１対の回転検出用磁石は、前記光軸に直交する平面で、かつ前記球心を通る直線上で、前記球心に対して対称にそれぞれ配置されている。【００２２】
ある好ましい実施形態において、前記１対の回転検出用磁石は、前記レンズの光軸に直交する平面において、前記球心を通る直線でそれぞれ逆向き方向に着磁された２つの磁極を有し、かつ２つの前記磁極は前記光軸を中心とする円の円周方向に配列されている。【００２３】
ある好ましい実施形態において、前記配線は、前記カメラ部と接続される側の端部近傍において、面取り形状または折り曲げ形状を有している。【００２４】
ある好ましい実施形態において、カメラ駆動装置は、前記光軸方向において、前記可動ユニットと所定の空隙を隔てて配置された脱落防止規制部を有し、前記固定ユニットに固定された脱落防止部材をさらに備える。
【発明の効果】
【００２５】
本発明のカメラ駆動装置によれば、可動ユニットに設けられた円錐形状を有する接触面と少なくとも一部が磁性体からなり、球面の少なくとも一部の形状を備えた突起部とによってピポッド支持構造を構成しているため、球面の球心を中心として可動ユニットを固定ユニットに対し自在に回転させることができる。また、吸着用磁石による磁気吸引力によって突起部が接触面に接触した状態を維持するため、可動ユニットの回転状態によらず、ピポッド支持における負荷を一定にできる。また、脱落防止規制部によって、可動ユニットに外部から衝撃受けても、可動ユニットが脱落することなく、突起部が接触面と接触する状態に復帰することができる。【００２６】
また、可動ユニットに設けられたカメラ部と固定ユニットに設けられた回路部とを接続する配線が突起部に螺旋状に巻きつけられているため、省スペースで、かつ配線の撓み余裕を多く確保することができ、可動ユニットが３軸方向に自在に回動する動きを妨げることなく、スムーズの回転動作を実現することができる。加えて、省スペースで配線部材を引き回すことができるため、カメラ駆動装置の小型化を行うことができる。【００２７】
また、配線が１対のフレキシブルプリント配線板を含み、軸１０に対して軸対称の構造を有していることにより、可動ユニットがパンニング方向およびチルティング方向に回転することによって、中立状態にある光軸１０から見ていずれの方位に傾斜した場合でも、１対のフレキシブルプリント配線板に生じたが弾性力が、ほぼ等しい力で可動ユニットを中立位置に戻そうと可動ユニットに働き、可動ユニットを中立位置で保持することができる。このため、可動ユニットを中立位置に保持する際に、余分なオフセット電流を常時、通電させる必要がなくなるため、消費電力を低減することができる。【００２８】
また、１対のフレキシブルプリント配線板上に、ローリング方向の回転角度を検出する磁気センサーを対称配置することにより、差動を利用した回転検出で、パンニング方向とチルティング方向に可動ユニットを回動した場合に発生するクロストーク出力をキャンセルすることができ、可動ユニットの回動可能な範囲でローリング方向の角度のみを抽出して検出することができる。さらに、光軸を中心とした小さな円周上にローリング方向の角度検出手段を設けて回転検出距離を小さくすることで、装置として省スペース化を実現できる。【００２９】
したがって、本発明によれば、カメラ部を従来よりも大きな角度でパンニング方向およびチルティング方向に傾斜させることができ、また、ローリング方向にも回転させることが可能であり、広帯域の周波数領域で良好な振れ補正制御を実現することのできる、歩行振れによる像振れの補正が可能であり、小型で堅牢なカメラ駆動装置が実現する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明によるカメラ駆動装置の一実施形態を示す分解斜視図である。
【図２】実施形態のカメラ駆動装置を上方から見た斜視図である。
【図３】カメラ部１００と脱落防止部材２０１とを取り除いた状態にある実施形態のカメラ駆動装置を上方から見た斜視図である。
【図４】カメラ部１００と脱落防止部材２０１とを取り除いた状態にある実施形態のカメラ駆動装置を上方から見た平面図である。
【図５】実施形態のカメラ駆動装置におけるカメラ部１００を除く可動ユニットの斜視図である。
【図６】実施形態のカメラ駆動装置におけるカメラ部１００を除く可動ユニットの分解斜視図である。
【図７】実施形態のカメラ駆動装置における光軸１０およびチルティング方向回転軸１１を含む平面での断面図である。
【図８】実施形態のカメラ駆動装置の光軸１０と直線１７を含む平面での部分断面図である。
【図９】カメラ部１００と脱落防止部材２０１を取り除いた状態にある実施形態のカメラ駆動装置を上方から見た分解斜視図であって、ローリング方向の駆動原理を示している。
【図１０】カメラ部をパンニング方向へ角度θ傾斜させた状態における光軸１０とパンニング方向回転軸１２を含む平面での断面図である。
【図１１】実施形態のカメラ駆動装置のローリング方向の回転検出部を示す分解斜視図である。
【図１２】実施形態のカメラ駆動装置のローリング方向の回転検出部における光軸１０とチルティング方向回転軸１１を含む平面での断面図である。ローリング方向の回転検出部近傍の構造の、光軸１０および直線１３を含む平面での断面図である。
【図１３】実施形態のカメラ駆動装置の図１２におけるＡ−Ａ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明によるカメラ駆動装置の一実施形態を説明する。図１は、本発明によるカメラ駆動装置の一実施形態であるカメラ駆動装置１６５を示す分解斜視図であり、図２は、カメラ駆動装置１６５を斜め上方から見た斜視図である。
【００３２】
図３は、一部の構成要素（カメラ部１００と脱落防止部材２０１）を取り除いた状態にあるカメラ駆動装置１６５を斜め上方から見た斜視図である。図４は、図３の状態におけるカメラ駆動装置１６５を上方から見た平面図である。
【００３３】
図５は、カメラ部１００を除く可動ユニットを斜め上方から見た斜視図である。図６は、カメラ部１００を除く可動ユニットの概略構成を示す分解斜視図である。
【００３４】
図７は、カメラ駆動装置１６５の、光軸１０およびチルティング方向回転軸１１を含む平面での部分断面図である。図８は、カメラ駆動装置１６５の、光軸１０および直線１７（チルティング方向回転軸１１と４５度をなす）を含む平面での部分断面図である。
【００３５】
図９は、カメラ部１００および脱落防止部材２０１を取り除いたカメラ駆動装置１６５の分解斜視図であって、ローリング方向の駆動原理を示している。
【００３６】
これらの図を参照しながらカメラ駆動装置１６５の主な構成を説明する。
【００３７】
カメラ駆動装置１６５は、カメラ部１００と、カメラ部１００を支持する可動ユニットと、固定ユニットと、配線３１０’とを備える。可動ユニットは、固定ユニットに対して、レンズの光軸１０を中心に回転するローリング方向２２、チルティング方向回転軸１１を中心に回転するチルティング方向２１およびパンニング方向回転軸１２を中心に回転するパンニング方向２０に自在に回転する。
【００３８】
図１に示すように、カメラ部１００は被写体を撮影し、被写体像の電気信号を生成する。より具体的には、カメラ部１００は、撮像素子（図示せず）と、撮像素子の撮像面に被写体像を結像させる光軸１０を有したレンズ（図示せず）と、レンズを保持するレンズ鏡筒（図示せず）とを含み、撮像素子の撮像面に形成された像を電気信号に変換する。
【００３９】
固定部ユニットは、ベース２００と、突起部２０２とを含む。図７に示すように、突起部２０２は、光軸１０の軸上にある球心２０２Ａを有する球面の少なくとも一部の形状を有している。以下、球面の少なくとも一部の形状を有する部分を部分球面という。
【００４０】
図１および図７に示すように、突起部２０２は、ベース２００に固定されている。また、突起部２０２の少なくとも一部は磁性体からなる。突起部２０２は、ベース２００側に開口部２０２Ｆを有する円筒状の構造をなしており、さらに突起部２０２の光軸１０の軸上の先端部分には、先端開口部２０２Ｈを有している。突起部２０２の先端部分には、開口部２０２Ｆより挿入された第１の磁気センサー５０１が光軸１０の軸上において内設され、先端開口部２０２Ｈの領域において第１の磁気センサー５０１の上部が開放されている。
【００４１】
可動ユニットの中心部分を構成する可動部１０２は、固定面１０２Ｄに固定された吸着用磁石４０４と接触面１０２Ｃを有する。接触面１０２Ｃは、円錐形状の内側面であり、先端が上方に位置するように可動部１０２に配置されている。吸着用磁石４０４は円錐形状の先端近傍に位置し、可動部１０２の上部に配置される。可動部１０２は、好ましくは樹脂材料などの非磁性材料からなる。
【００４２】
図７に示すように、固定ユニットの突起部２０２は、可動部１０２の円錐形状の接触面１０２Ｃが形成する空間内に挿入されている。突起部２０２の一部は磁性体からなるため、上部に設けられた吸着用磁石４０４の磁気吸引力Ｆにより、突起部２０２は接触面１０２Ｃと接触し、遊嵌する。好ましくは、カメラ部１００を支持する可動ユニットの重心は固定ユニットの突起２０２に支持された状態で球心２０２Ａと一致している。
【００４３】
これにより、可動部１０２は、円錐状の接触面１０２Ｃと突起部２０２の部分球面とが接触しながら、球面の球心２０２Ａに対して、自在に回転する。
【００４４】
より具体的には、図１に示すように、光軸１０に直交し球心２０２Ａを通るパンニング方向回転軸１２を中心に回転するパンニング方向２０と、光軸１０およびパンニング方向回転軸１２に直交するチルティング方向回転軸１１を中心に回転するチルティング方向２１の２種類の傾斜方向の回転と、レンズ光軸１０を中心に回転するローリング方向２２の回転を行うことができる。
【００４５】
このように、本実施形態によれば、カメラ部１００を支持した可動ユニットが、固定ユニットによって、球心２０２Ａを中心に回転自在に支持され、かつ、カメラ部１００を支持した可動ユニットの重心が球心２０２Ａに一致する。このため、摩擦による負荷の低減や駆動周波数領域において機械的共振を大幅に抑圧することができる。
【００４６】
また、吸着用磁石４０４は、回動角度に影響されることなく、一定の磁気吸引力Ｆで、突起部２０２と円錐状の接触面１０２Ｃとの間に一定の垂直抗力を付加する。このため、回動角度による摩擦負荷の変動を抑制し、駆動周波数領域において良好な位相・ゲイン特性を実現できる。
【００４７】
また突起部２０２の表層部分を樹脂部材（図示せず）で被覆すれば、接触する円錐状の接触面１０２Ｃと突起部２０２との摩擦をさらに低減させることが可能であり、耐摩耗性に優れた支持構造を実現できる。
【００４８】
カメラ駆動装置１６５は、可動ユニットが固定ユニットから脱落しないように、脱落防止構造を備えていることが好ましい。具体的には、図１、図２、図７に示すように、リング状の脱落防止部材２０１が、４つの連結部材２１０を介して固定ユニットのベース２００に固定されている。図１に示すように、脱落防止部材２０１は、リングの中心、つまり、光軸１０に向かって伸びる４つの突起状の脱落防止規制部２０１Ａを含む。４つの脱落防止規制部２０１Ａは、２つの対を構成している。
【００４９】
図８に示すように、脱落防止規制部２０１Ａは、可動部１０２の一部と光軸１０方向において所定の空隙５０を設けて配置されている。脱落防止規制部２０１Ａは、可動部１０２と当接することによって、可動ユニットが、所定の角度以上に回転するのを防止したり、外部からの衝撃によって、可動ユニットの接触面１０２Ｃが突起部２０２から離れた場合に、可動ユニットが固定ユニットから離脱するのを防止する。
【００５０】
図１に示すように、４つの脱落防止規制部２０１Ａは、パンニング方向回転軸１２およびチルティング方向回転軸１１に対して４５度の角度をなす直線１３および直線１７方向に沿って１対ずつ配置される。具体的には、直線１３および直線１７上において、１対の脱落防止規制部２０１Ａが光軸１０を挟んで対称に配置されている。
【００５１】
可動ユニットが、パンニング方向２０とチルティング方向２１にそれぞれ角度θで傾斜した場合、パンニング方向回転軸１２およびチルティング方向回転軸１１に対して４５度の角度をなす直線１３および直線１７方向における可動ユニットの回転角度は（√２×θ）以上となる。したがって、これらの方向に、傾斜角度を制限する脱落防止規制部２０１Ａを設けることで、可動ユニットの回動や、外部からの衝撃によって、可動ユニットの最も大きく光軸１０方向に移動する部分の変位を制限し、可動ユニットの脱落を確実に防止することができる。
【００５２】
一方、パンニング方向２０およびチルティング方向２１の一方のみに角度θで傾斜した場合、傾斜による可動ユニットの光軸１０方向の高さ変動は、パンニング方向２０およびチルティング方向２１の他方において最も大きくなり、直線１３および直線１７方向における高さ変動は、その（１／√２）倍となる。このため、図１に示すように脱落防止規制部２０１Ａの幅寸法Ｄを大きくとることで可動ユニットの脱落防止を安全に行える。
【００５３】
この空隙５０は、接触面１０２Ｃが突起部２０２から離間しても、吸着用磁石４０４の磁気吸引力Ｆにより接触面１０２Ｃが突起部２０２と接触する状態へ戻ることが可能な距離に設定されている。つまり、可動ユニットが上方へ空隙５０に等しい距離だけ移動し、脱落防止規制部２０１Ａが可動部１０２とが接触した状態でも、吸着用磁石４０４の磁気吸引力Ｆにより可動ユニットは、接触面１０２Ｃが突起部２０２と接触する元の状態へ戻ることができる。
【００５４】
このため、本実施形態によれば、たとえ可動ユニットが瞬間的に所定の位置から脱落した場合においても吸着用磁石４０４の磁気吸引力Ｆにより即座に元の良好な支持状態に復帰できる耐衝撃性に優れたカメラ駆動装置を提供できる。
【００５５】
次に、可動ユニットを駆動するための構造を説明する。カメラ駆動装置１６５は、可動ユニットを駆動する駆動機構を備える。駆動機構は、固定ユニットに対してカメラ部１００を搭載した可動ユニットをパンニング方向２０およびチルティング方向２１へ傾斜させるためのパンニング駆動部およびチルティング駆動部と、固定ユニットに対してカメラ部１００をレンズの光軸１０を中心とする回転である回転ローリング方向２２に回転させるローリング駆動部とを含む。
【００５６】
具体的には、駆動機構は、ベース２００に磁性体からなる連結部材２１０を介して、固定された２対の駆動用磁石と、可動ユニットに搭載される磁気ヨークと磁気ヨークに巻回される駆動コイルとを含む。より具体的には、図1および図６に示すように、可動部１０２は、可動ユニットをパンニング方向２０に回転駆動するために、球心２０２Ａに対してチルティング方向回転軸１１上で対称に配置された１対のパンニング駆動コイル３０１と、可動ユニットをチルティング方向２１に回転駆動するために、球心２０２Ａに対してパンニング方向回転軸１２上で対称に配置された１対のチルティング駆動コイル３０２と、可動ユニットを光軸１０を中心に回転駆動するための４つのローリング駆動コイル３０３とを含む。また、図１、図３、図４に示すように、ベース２００の光軸１０を中心とした円周上に１対のパンニング駆動磁石４０１と１対のチルティング駆動磁石４０２が磁性材料からなる連結部材２１０を介してそれぞれ設けられている。
【００５７】
１対のパンニング駆動コイル３０１および１対のパンニング駆動磁石４０１がパンニング駆動部を構成している。また、１対のチルティング駆動コイル３０２および１対のチルティング駆動磁石４０２がチルティング駆動部を構成している。１対のパンニング駆動磁石４０１および１対のチルティング駆動磁石４０２は、ローリング駆動磁石としても機能し、これらの駆動磁石およびローリング駆動コイル３０３がローリング駆動部を構成している。
【００５８】
１対のパンニング駆動磁石４０１は、チルティング方向回転軸１１方向、つまり、光軸１０と直交する平面であって、球心２０２Ａを通る直線上において互いに逆向きに着磁されている。同様にチルティング駆動磁石４０２は、パンニング方向回転軸１２方向に、つまり、光軸１０と直交する平面であって、球心２０２Ａを通る直線上において、互いに逆向きに着磁されている。
【００５９】
好ましくは、光軸１０と直交する平面上であって、光軸１０が平面と交わる点を中心軸とする円周において、９０度隔てて隣り合うパンニング駆動磁石４０１の１つおよびチルティング駆動磁石４０２の１つの着磁方向は、球心に対して互いにそれぞれ逆向きである。この様な着磁方向の配置は、たとえば、図９に示すように、１対のパンニング駆動磁石４０１を、球心に対して内向きの方向１８３、１８５に着磁し、チルティング駆動磁石４０２を外向きの方向１８２、１８６に着磁することにより実現できる。
【００６０】
このように、パンニング駆動磁石４０１およびチルティング駆動磁石４０２においてそれぞれチルティング方向回転軸１１方向およびパンニング方向回転軸１２方向に磁束が配置される。図１、図３および図７に示すように、パンニング駆動磁石４０１およびチルティング駆動磁石４０２のそれぞれは、球心２０２Ａを中心とする凹状の曲面を有している。
【００６１】
パンニング駆動コイル３０１のそれぞれおよびチルティング駆動コイル３０２のそれぞれは、レンズ１０１ａの光軸１０に直交し、球心２０２Ａを含む平面に対して面対称である。また、レンズ１０１ａの光軸１０を含む平面において略Ｖ字形状の断面を有し、略Ｖ字形状の谷部分が光軸１０に対向するように配置されている。
【００６２】
図６に示すように、１対のパンニング駆動コイル３０１および１対のチルティング駆動コイル３０２は、可動部１０２に設けられた当接面１０２Ｆに固定される。一方、４つのローリング駆動コイル３０３は、当接面１０２Ｇに固定されるとともに、パンニング駆動磁石４０１に対向するパンニング駆動コイル３０１の側面とチルティング駆動磁石４０２に対向するチルティング駆動コイル３０２の側面との間を橋架するように、それぞれの駆動コイルに対して貼付固定されている。各ローリング駆動コイル３０３の一部は、パンニング駆動コイル３０１の一部およびチルティング駆動コイル３０２の一部と重なっている。また、各ローリング駆動コイル３０３のパンニング駆動コイル３０１と重なっている部分およびチルティング駆動コイル３０２と重なっている部分は、それぞれ、レンズ１０１ａの光軸１０に直交し、球心２０２Ａを含む平面に対して面対称である。また、レンズ１０１ａの光軸１０を含む平面において略Ｖ字形状の断面を有し、略Ｖ字形状の谷部分が光軸１０に対向するように配置されている。
【００６３】
図７に示すように、パンニング駆動磁石４０１の中心およびパンニング駆動コイル３０１の中心の光軸１０方向における位置は、球心２０２Ａの位置とほぼ一致している。同様に、チルティング駆動磁石４０２の中心およびチルティング駆動コイル３０２の中心の光軸１０方向における位置は、球心２０２Ａの位置とほぼ一致している。
【００６４】
パンニング駆動部およびチルティング駆動部は、１対のパンニング駆動コイル３０１および１対のチルティング駆動コイル３０２の内側にそれぞれ位置し、可動ユニットに設けられた１対のパンニング磁気ヨーク２０３および１対のチルティング磁気ヨーク２０４を含む。１対のパンニング駆動コイル３０１のそれぞれは、対応するパンニング磁気ヨーク２０３を巻回している。また、１対のチルティング駆動コイル３０２のそれぞれは対応するチルティング磁気ヨーク２０４を巻回している。図４に示すように、１対のパンニング磁気ヨーク２０３および１対のチルティング磁気ヨーク２０４は、ローリング駆動コイル３０３とも重なっており、パンニング磁気ヨーク２０３およびチルティング磁気ヨーク２０４はローリング磁気ヨークとしても機能する。
【００６５】
言い換えれば、図５に示したように、１対のパンニング駆動コイル３０１および１対のチルティング駆動コイル３０２と、４つのローリング駆動コイル３０３からなるコイルユニットが光軸１０を中心とする可動部１０２の円周上において、９０度の間隔で４つ配置されている。
【００６６】
さらに、図６、図７に示すように、パンニング駆動コイル３０１とチルティング駆動コイル３０２およびローリング駆動コイル３０３の光軸１０方向における中心の高さ位置は球心２０２Ａの位置とほぼ等しい。
【００６７】
１対のパンニング駆動コイル３０１に通電することにより、１対のパンニング駆動コイル３０１は１対のパンニング駆動磁石４０１より偶力の電磁力を受け、可動部１０２、つまり可動ユニットは、パンニング方向回転軸１２を中心にパンニング方向２０に回転駆動される。
【００６８】
同様に、１対のチルティング駆動コイル３０２に通電することにより、１対のチルティング駆動コイル３０２はチルティング駆動磁石４０２より偶力の電磁力を受け、可動ユニットは、チルティング方向回転軸１１を中心にチルティング方向２１に回転駆動される。
【００６９】
さらにパンニング駆動コイル３０１およびチルティング駆動コイル３０２に同時に通電することにより、カメラ部１００が搭載された可動ユニットを２次元的に傾斜させることができる。
【００７０】
また光軸１０を中心とした円周上に配置された４つのローリング駆動コイル３０３に通電することにより、１対のパンニング駆動磁石４０１およびチルティング駆動磁石４０２から電磁力を受け、カメラ部１００を搭載した可動ユニットは、光軸１０を中心にローリング方向２２に回転駆動される。
【００７１】
より具体的には、図９に示すように、ローリング駆動コイル３０３に通電した場合、チルティング駆動磁石４０２に対向する部分では上向きの方向１８０に、パンニング駆動磁石４０１に対向する部分では下向きの方向１８１に駆動電流が流れる。
【００７２】
したがって、チルティング駆動磁石４０２の着磁方向を光軸１０に対して外向きの方向１８２、１８６に、パンニング駆動磁石４０１の着磁方向を光軸１０に対して内向きの方向１８３、１８５に着磁させることにより、各駆動磁石と各コイルの対向する部分との間において、フレミングの左手の法則による電磁力１９０が、光軸１０回りに同じ方向に発生し、可動ユニットをローリング方向２２に回転させる。
【００７３】
このように、本実施形態は、可動ユニットにパンニング駆動コイル３０１とチルティング駆動コイル３０２およびローリング駆動コイル３０３を設けたムービングコイル駆動方式を採用している。この構成では、一般的に可動ユニットの重量を軽減できるという利点がある。
【００７４】
また、本実施形態によれば、ローリング方向２２への駆動するための専用の駆動磁石を設けず、パンニング駆動磁石４０１およびチルティング駆動磁石４０２がローリング方向２２への駆動磁石を兼ねている。このためカメラ駆動装置１６５を軽量化することができ、また、構成部品の数を減らすことができる。
【００７５】
さらに、パンニング駆動コイル３０１の一側面とチルティング駆動コイル３０２の一側面を橋架するように、４つのローリング駆動コイル３０３を貼付固定するコイルの構成と、光軸１０を中心とする円周方向において、９０度隔てて隣り合うパンニング駆動磁石４０１とチルティング駆動磁石４０２の着磁方向を逆向きに配置する磁石の構成を設けることにより、４つのローリング駆動コイル３０３の電磁力を発生する有効長を増大させることができ、ローリング方向２２への駆動効率を向上できる。
【００７６】
次に、磁気吸引力Ｆを利用した可動ユニットの中立位置への復帰機能を説明する。図４に示すように、１対のパンニング駆動磁石４０１とチルティング駆動磁石４０２に対向する部分に１対のパンニング磁気ヨーク２０３およびチルティング磁気ヨーク２０４を配置している。このため、ローリング方向２２の回転角度が０である場合、パンニング駆動磁石４０１およびチルティング駆動磁石４０２とパンニング磁気ヨーク２０３およびチルティング磁気ヨーク２０４との磁気ギャップがそれぞれ最小となる。したがって、ローリング駆動コイル３０３に通電しない場合、磁気吸引力変動を利用した磁気バネ効果により、可動ユニットをローリング方向２２の中立位置、つまり、パンニング駆動磁石４０１およびチルティング駆動磁石４０２がパンニング磁気ヨーク２０３およびチルティング磁気ヨーク２０４へそれぞれ最も近接する位置に維持することができる。
【００７７】
次に、カメラ部１００と固定部に設けられる電源や画像処理回路をつなぐ配線部材である配線３１０’について説明する。
【００７８】
図１、図７に示すように、配線３１０’は、突起部２０２の周囲に沿って、螺旋状に巻きつけられている。好ましくは、配線３１０’は扁平形状および可撓性を有する。配線３１０’は好ましくは、少なくとも１つのフレキシブルプリント配線板３１０を含む。本実施形態では、配線３１０’は、１対のフレキシブルプリント配線板３１０を含んでいる。１対のフレキシブルプリント配線板３１０は、それぞれ、可動ユニットが中立位置にあるときの光軸１０を中心として、同方向に旋回している。言い換えると、１対のフレキシブルプリント配線板３１０は、全体として、光軸１０を中心とする概ね軸対称の構造を有している。各フレキシブルプリント配線板３１０の一端は、可動部１０２に取り付けられる中継基板３２０に設けられたコネクタ３２５に接続され、他端は、固定部に設けられる電源、画像処理回路などの外部回路（図示せず）に接続される。
【００７９】
本実施形態では、可動部１０２に駆動コイルが搭載されていることから、中継基板３２０には、カメラ部１００からの信号線と、各駆動コイルの配線が接続され、配線３１０’を介して、外部回路に接続される。
【００８０】
配線３１０’は、突起部２０２の周囲に沿って螺旋状に巻きつけられているため、省スペースで、多くの撓み余裕を確保することができる。このため、可動ユニットがパンニング方向２０、チルティング方向２１およびローリング方向２２に回動する動きを妨げることなく、可動ユニットのスムーズな回転動作を実現することができる。
【００８１】
また、可動ユニットが球心２０２Ａを中心に回動する際に必要となる可動部１０２と突起部２０２の間の空間を利用して、配線３１０’を引き回していることから、配線３１０’の屈曲スペースを新たに構成する必要がない。このため、カメラ駆動装置１６５の小型化を図ることができる。
【００８２】
さらに、配線’３１０を構成する１対のフレキシブルプリント配線板３１０は、光軸１０に対して軸対称の構造を有している。このため、可動ユニットがパンニング方向およびチルティング方向に回転することによって、中立状態にある光軸１０から見ていずれの方位に傾斜した場合でも、１対のフレキシブルプリント配線板３１０に生じたが弾性力が、ほぼ等しい力で可動ユニットを中立位置に戻そうと可動ユニットに働く。したがって、可動ユニットを中立位置に保持する際に、余分なオフセット電流を常時、通電させる必要がなくなるため、消費電力を低減することができる。また、可動ユニットが中立位置からいずれの方位に傾斜した場合でも、可動ユニットを中立位置に戻そうとする１対のフレキシブルプリント配線板３１０の弾性力はほぼ等しい。このため、傾斜状態を維持するためにパンニング駆動部およびローリング駆動部が発生させる駆動力も、可動ユニットの傾斜方位によらず、ほぼ等しくなり、パンニング駆動部およびローリング駆動部の制御性が向上する。
【００８３】
このように、本実施形態によれば、カメラ部１００、可動部１０２、突起部２０２、吸着用磁石４０４の中心軸が、すべて、支持中心であり駆動中心でもある球心２０２Ａを通る光軸１０と一致するように配置される。したがって、可動ユニットの重心が球心２０２Ａと一致し、可動ユニットを重心で支持するとともに、重心を通り互いに直交する３軸回りの回転駆動を実現することができる。また、可動ユニットの脱落を防止することができる。
【００８４】
また、配線３１０’を、突起部２０２の周囲に沿って、螺旋状に引き回すことにより、省スペースで、かつ配線３１０’の撓み余裕を多く確保することができるため、可動ユニットのスムーズな回転動作を実現することができる。
【００８５】
次に可動ユニットの傾きや回転の検出について説明する。カメラ駆動装置１６５は、固定ユニットに対するカメラ部１００が搭載された可動ユニットの傾斜角度およびレンズの光軸１０回りの回転角度を検出するための検出器を備える。具体的には、可動ユニットの２次元の傾斜角度、つまり、パンニング方向２０およびチルティング方向２１の回転角度を検出するための第１の検出部と、レンズの光軸１０回りの傾斜角度を検出するための第２の検出部とを備える。
【００８６】
まず、第１の検出部による、可動ユニットのパンニング方向２０およびチルティング方向２１における可動ユニットの傾斜角度の検出について説明する。
【００８７】
図１、図７、図８に示すように、可動ユニットの傾斜角度を検出するために、第１の検出部は第１の磁気センサー５０１を備える。第１の磁気センサー５０１は、２軸周りの傾きあるいは回転を検出可能であり、光軸１０方向に１極に着磁された吸着用磁石４０４に対向するように突起部２０２の内部に配置されている。
【００８８】
図１０は、可動ユニットの中立位置における光軸１０’から可動ユニットをパンニング方向へ角度θに傾斜させた状態における、光軸１０とチルティング方向回転軸１１を含む平面での断面図である。
【００８９】
図１０に示すように、第１の磁気センサー５０１の内部には、光軸１０を中心にホール素子（図示せず）がチルティング方向回転軸１１およびパンニング方向回転軸１２上にそれぞれ１対ずつ対称に配置されている。第１の磁気センサー５０１は、可動ユニットのパンニング方向２０に角度θの傾斜動作によって生じる吸着用磁石４０４の磁力変化を２軸成分としてそれぞれ差動検出し、パンニング傾斜角度およびチルティング傾斜角度を算出することができる。また、突起部２０２の先端には吸着用磁石４０４の磁力線が第１の磁気センサー５０１に直接的に入り込めるよう開口部２０２Ｈが設けられている。
【００９０】
このように、本実施形態によれば、吸着用磁石４０４が突起部２０２に磁気吸引力Ｆを付与する機能に加えて、傾斜角度を検出するための磁石としても機能するため、構成部品点数の低減と装置の小型化を図ることができる。また、吸着用磁石４０４と球心２０２Ａとの間隔を短くでき、第１の磁気センサー５０１を小型化できるという利点も得られる。
【００９１】
次に、第２の検出部による、可動ユニットのローリング方向２２における回転角度の検出について説明する。図１１、図１２、図１３に示すように、可動ユニットの回転角度を検出するために、第２の検出部は、突起部２０２の側面に設けられた開口部２００Ｋに挿入された１対の回転検出用磁石４０３と、回転検出用磁石４０３に対向するように、１対のフレキシブルプリント配線板３１０上に取り付けられた１対の第２の磁気センサー５０３をさらに備える。
【００９２】
図１１は、可動ユニットの光軸１０回りのローリング方向２２の回転角度を検出するための第２の検出部である第２の磁気センサー５０３の配置を示す分解斜視図であり、図１２は、第２の検出部における光軸１０とパンニング方向回転軸１２を含む平面での断面図であり、図１３は、図１２におけるＡ−Ａ線断面図である。
【００９３】
図１２、図１３、図１４に示すように、１対の第２の磁気センサー５０３は、回転検出用磁石４０３の回転による磁力変化を検出して、可動ユニットの回転角度を算出する。１対の第２の磁気センサー５０３および１対の回転検出用磁石４０３は、１０光軸に直交する平面上であって球心２０２Ａを通る直線において、球心２０２Ａに対して対称にそれぞれ配置されている。
【００９４】
図１１、図１３に示すように、１対の回転検出用磁石４０３のそれぞれは、２極に分割着磁されている。具体的には、１対の回転検出用磁石４０３のそれぞれは、光軸１０に直交する平面上において光軸１０を中心とする円の円周方向に配列され、逆向き方向に着磁された２つの磁極を有する。これにより、１対の回転検出用磁石４０３における磁極は、球心２０２Ａを通る方向に着磁され、互いに異極が向かい合うように対向配置されている。
【００９５】
１対の第２の磁気センサー５０３は、可動部ユニットのローリング方向２２への回転動作によって、相対的に移動する回転検出用磁石４０３の磁気変化を差動検出して、ローリング方向２２の回転角度を算出することできる。回転検出用磁石４０３は２極に分割着磁されているため、可動ユニットのローリング方向２２の回転動作によって、急峻な磁気変化が得られ、この磁気変化を差動検出することで、高感度な回転角度検出が可能となる。
【００９６】
パンニング方向２０およびチルティング方向２１に可動ユニットが傾斜した場合、ローリング方向２２へのクロストーク出力が発生し得る。しかしながら、１対の回転検出用磁石４０３による磁気変化を１対の第２の磁気センサー５０３で差動検出することによって、このクロストーク出力をキャンセルさせることが可能となる。したがって、可動ユニットの傾斜可能な範囲においてローリング方向２２の回転角度のみを正しく抽出して検出することができる。
【００９７】
また、図１１に示すように、１対の第２の磁気センサー５０３は、可動部１０２と突起部２０２の間の空間に引き回された１対のフレキシブルプリント配線板３１０上に取り付けられている。このため、光軸１０を中心とした大きな半径の円周上に駆動コイルユニットを設けて駆動モーメント力を向上させるとともに、光軸１０を中心とした小さな円周上にローリング方向２２の回転角度検出を行う第２の検出部である第２の磁気センサー５０３を設けることができ、空間を有効に活用することができる。
【００９８】
また、１対のフレキシブルプリント配線板３１０は、１対の第２の磁気センサー５０３をそれぞれ搭載するため、カメラ部１００と接続される側の半径が、外部回路と接続される側の半径より小さくなるように、突起部２０２周辺を螺旋形状に引き回されている。つまり、フレキシブルプリント配線板３１０のそれぞれは、カメラ部１００と接続される側が内側に位置し、外部回路と接続される側が外側に位置する螺旋形状を有している。このため、フレキシブルプリント配線板３１０のカメラ部１００と接続される側は、互いにもう一方のフレキシブルプリント配線板３１０と干渉しやすくなる。本実施形態では、この干渉を抑制するために、フレキシブルプリント配線板３１０は、カメラ部１００と接続される側の近傍において、面取り形状１０Ａあるいは、折り曲げ形状３１０Ａを備えている。１対のフレキシブルプリント配線板３１０がこの形状を有することによって、相互の干渉を抑制している。
【００９９】
また、１対のフレキシブルプリント配線板３１０に１対の第２の磁気センサー５０３をそれぞれ直接実装することにより、第２の磁気センサー５０３と接続する配線をフレキシブルプリント配線板３１０に含めることができる。その結果、第２の磁気センサー５０３用配線を設ける必要がなく、部品点数の削減を図ることができる。
【０１００】
このように、本実施形態のカメラ駆動装置によれば、カメラ本体と固定部に設けられる外部回路とをつなぐ配線を、突起部の周辺に沿って、螺旋状に引き回すことにより、省スペースで、多くの撓み余裕を確保することができる。また、可動ユニットがパンニング方向、チルティング方向およびローリング方向に回動する動きを妨げることなく、可動ユニットのスムーズな回転動作を実現することができる。加えて、可動部と突起部の間の空間を利用して、配線を引き回していることから、カメラ駆動装置の小型化を行うことができる。
【０１０１】
また、配線を構成する１対のフレキシブルプリント配線板は、光軸を中心に対して軸対称の構造を有している。このため、可動ユニットがパンニング方向およびチルティング方向に回転することによって、中立状態にある光軸１０から見ていずれの方位に傾斜した場合でも、１対のフレキシブルプリント配線板に生じた弾性力がほぼ等しい力で可動ユニットを中立位置に戻そうと可動ユニットに働く。したがって、傾斜状態を維持するためにパンニング駆動部およびローリング駆動部が発生させる駆動力も、可動ユニットの傾斜方位によらず、ほぼ等しくなり、パンニング駆動部およびローリング駆動部の制御性が向上する。また、可動ユニットを中立位置に保持する際に、余分なオフセット電流を常時、通電させる必要がなくなるため、消費電力を低減することができる。
【０１０２】
また、光軸と垂直な平面において光軸の位置を中心とする円周方向にそって互いに逆向きに着磁された１対の回転検出磁石を固定ユニットに配置し、可動ユニットから引き出された１対のフレキシブルプリント配線板上に設けられた１対の第２の磁気センサーが、相対的に移動する回転検出用磁石の磁気変化を検出する。この検出出力の差動を用いることで、パンニングとチルティング方向に可動ユニットを回動した場合に発生するクロストーク出力をキャンセルすることができるため、可動ユニットの回動可能な範囲でローリング方向の角度のみを抽出して検出することができる。
【０１０３】
また、第２の磁気センサーをフレキシブルプリント配線板上に設けることによって、光軸を中心とした大きな半径の円周上に駆動部を設けて駆動モーメント力を向上させるとともに、小さな半径の円周上にローリング方向の角度を検出する第２の磁気センサーを設けることができる。このため、空間を有効に活用し、装置として省スペース化を実現できる。
【０１０４】
また、フレキシブルプリント配線板に第２の磁気センサーを直接実装することにより、センサー用の配線を削減して、部品点数の削減を図ることができる。
【０１０５】
なお、本実施形態では、カメラ駆動装置は、配線として１対のフレキシブルプリント配線板を備えている。しかし、本発明はこれに限定されることなく、３本のフレキシブルプリント配線板を、光軸を中心に１２０度間隔で配置することで、フレキシブルプリント配線板の弾性を利用した可動部の中立位置保持を行ってもよい。あるいは、４本のフレキシブルプリント配線板を、光軸を中心に９０度間隔で配置してもよい。また、これらの場合、どれか２つのフレキシブルプリント配線板上に第２の磁気センサーを実装することで、同様な回転検出を行うことができる。
【０１０６】
また、さらに５本以上の場合においても、同様に光軸を中心に、等間隔でフレキシブルプリント配線板を引き回し、その内の２ヶ所（偶数本の引き回しであれば、対称となる位置）に第２の磁気センサーを実装するで、同様な効果を得ることができる。
【０１０７】
したがって、本実施形態のカメラ駆動装置によれば、たとえば、パンニング方向およびチルティング方向に±１０度以上の大きな角度で可動ユニットを傾斜させ、また、ローリング方向に±１０度以上の大きな角度で可動ユニットを回転させることができる。また、５０Ｈｚ程度までの広帯域の周波数領域で良好な振れ補正制御を実現できる。
【０１０８】
その結果、カメラ部の高速パンニング・チルティング・ローリング動作を実現するとともに、歩行撮影時の手振れで発生する撮影画像の像振れを補正することのできるカメラ駆動装置が実現する。また、小型で堅牢な脱落防止構造を備えるため、振動や落下衝撃等の外部からの衝撃に対する耐衝撃性の強いカメラ駆動装置が実現する。
【産業上の利用可能性】
【０１０９】
本発明のカメラ駆動装置は、パンニング方向とチルティング方向およびローリング方向に駆動可能な構成により、歩行撮影時に撮影者の重心移動によって発生するローリング振れを含めた３軸方向の振れ補正を実現できるウエアラブルカメラ等に適している。また高速チルティング・パンニング・ローリング動作を必要とする被写体の高速追従カメラや監視・車載カメラに適している。【０１１０】
さらに高速チルティング動作や高速パンニング動作を行うことにより、撮影画像の高速合成を実現でき、静止画のみならず動画の超広角撮影ができるビデオカメラを提供することができる。
【符号の説明】
【０１１１】
１０  光軸
１１  パンニング方向回転軸
１２  チルティング方向回転軸
２０  チルティング方向
２１  パンニング方向
２２  ローリング方向
５０  空隙
１００  カメラ部
１０２  可動部
１０２Ｄ、１０２Ｆ、１０２Ｇ  当接面
１０２Ｃ  接触面
１６５  カメラ駆動装置
１７０  カメラユニット
２００  ベース
２００Ｋ  開口部
２０１  脱落防止部材
２０１Ａ  脱落防止規制部
２０２  突起部
２０２Ａ  球心
２０２Ｆ  開口部
２０３、２０４磁気ヨーク
２１０  連結部材
３０１、３０２、３０３  駆動コイル
３１０  フレキシブルプリント配線板
３１０’  配線
３２０  中継基板
４０１、４０２  駆動用磁石
４０３  回転検出用磁石
４０４  吸着用磁石
５０１  第１の磁気センサー
５０３  第２の磁気センサー
【図１】
2012004994.tif 000003
【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】
2012004994.tif 000008
【図７】
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【図８】
2012004994.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2012004994.tif 000012
【図１１】
2012004994.tif 000013
【図１２】
2012004994.tif 000014
【図１３】
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【国際調査報告】
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2012004994.tif 000017
2012004994.tif 000018