(57)【要約】ピッチ駆動部（３５１）は、ピッチユニット（１００）に配置されたピッチマグネットユニット（３３０）と、ヨーユニット（２００）に配置されたピッチコイル（３１１）とを有し、ピッチユニット（１００）をヨーユニット（２００）に対してピッチ回転軸（１０６）周りで回転させる。ヨー駆動部（３５２）は、外枠（４００）に配置されたヨーマグネットユニット（３２０）と、ヨーユニット（２００）に配置されたヨーコイル（３１４）とを有し、ヨーユニット（２００）を外枠（４００）に対してヨー回転軸（２０８）、（２０９）周りで回転させる。軸Ｙの方向から見たときに、ピッチコイル（３１１）の外周により規定される内側の領域は、ヨーコイル（３１４）の外周により規定される内側の領域と重なる。
2014188656.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラモジュールを保持する第１可動部と、
前記第１可動部を第１軸において回転可能に保持する第２可動部と、
前記第２可動部を前記第１軸とは異なる方向の第２軸において回転可能に保持する外枠と、
前記第１可動部および前記第２可動部のうちいずれか一方に設けられた第１マグネットと他方に設けられた第１コイルとを有し、前記カメラモジュールに対して被写体とは反対側に配置され、前記第１マグネットおよび前記第１コイルの相互作用により前記第１可動部を前記第２可動部に対して前記第１軸周りで回転させる第１駆動部と、
前記第２可動部および前記外枠のうちいずれか一方に設けられた第２マグネットと他方に設けられた第２コイルとを有し、前記カメラモジュールに対して被写体とは反対側に配置され、前記第２マグネットおよび前記第２コイルの相互作用により前記第２可動部を前記外枠に対して前記第２軸周りで回転させる第２駆動部と、
を備え、
前記第１軸および前記第２軸のいずれとも垂直な方向から見たときに、前記第２可動部に配置される前記第１マグネットもしくは前記第１コイルの外周により規定される内側の領域は、前記第２可動部に配置される前記第２マグネットもしくは前記第２コイルの外周により規定される内側の領域と重なる、
カメラユニット。
【請求項２】
前記第１マグネットは前記第１可動部に設けられ、
前記第１コイルおよび前記第２コイルは前記第２可動部に設けられ、
前記第２マグネットは前記外枠に設けられる、
請求項１記載のカメラユニット。
【請求項３】
前記第１コイルと前記第２コイルとの間に配置され、前記第２可動部に保持されるヨークを備える、
請求項２記載のカメラユニット。
【請求項４】
前記第１軸は、前記第２軸と垂直であり、
前記第１可動部が前記第２可動部に対して所定の回転位置にあり、前記第２可動部が前記外枠に対して所定の回転位置にあるときに、前記カメラモジュールの光軸が前記第１軸および前記第２軸のいずれとも垂直となる、
請求項１に記載のカメラユニット。
【請求項５】
前記第１軸周りの回転を検出するための第３マグネットと検出センサとからなる検出部を更に備え、
前記第１マグネットは、前記第１コイルと対向する第１面を備え、
前記検出センサは、前記第３マグネットと対向する第３面を備え、
前記検出センサは、前記第３面が前記第１面と垂直となるような向きに配置される、
請求項１記載のカメラユニット。
【請求項６】
前記第２軸周りの回転を検出するための第３マグネットと検出センサとからなる検出部を更に備え、
前記第２マグネットは、前記第２コイルと対向する第２面を備え、
前記検出センサは、前記第３マグネットと対向する第３面を備え、
前記検出センサは、前記第３面が前記第２面と垂直となるような向きに配置される、
請求項１記載のカメラユニット。
【請求項７】
前記第１軸周りの回転を検出するための第３マグネットと検出センサとからなる検出部を更に備え、
前記検出部は、前記第１軸を含み前記光軸と垂直な面に対して前記第１マグネットとは反対側に配置される、
請求項１記載のカメラユニット。
【請求項８】
前記第２軸周りの回転を検出するための第３マグネットと検出センサとからなる検出部を更に備え、
前記検出部は、前記第２軸を含み前記光軸と垂直な面に対して前記第２マグネットとは反対側に配置される、
請求項１記載のカメラユニット。
【請求項９】
前記カメラモジュールと外部回路とを電気的に接続するフレキシブルプリント基板であって、
前記カメラモジュールに接続される第１接続部と、
前記外部回路に接続される第２接続部と、
前記第１可動部が前記第２可動部に対して回転するのに応じて、前記第１軸に平行な第１屈曲面において屈曲可能な第１屈曲部と、
前記第２可動部が前記外枠に対して回転するのに応じて、前記第２軸に平行な第２屈曲面において屈曲可能な第２屈曲部と、
を有するフレキシブルプリント基板を更に備える、
請求項１記載のカメラユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、画振れ補正機構を有するカメラユニットの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、鏡筒を駆動することが可能なカメラユニットを開示する。カメラユニットは、鏡筒の後部端面にアクチュエータを備えている。カメラユニットは、アクチュエータによって、ピッチング方向とヨーイング方向へ鏡筒を駆動することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−１０４６６６号公報
【発明の概要】
【０００４】
本開示におけるカメラユニットは、カメラモジュールを保持する第１可動部と、第１可動部を第１軸において回転可能に保持する第２可動部と、第２可動部を第１軸とは異なる方向の第２軸において回転可能に保持する外枠と、第１駆動部と、第２駆動部とを備える。第１駆動部は、第１可動部および第２可動部のうちいずれか一方に設けられた第１マグネットと他方に設けられた第１コイルとを有し、カメラモジュールに対して被写体とは反対側に配置され、第１マグネットおよび第１コイルの相互作用により第１可動部を第２可動部に対して第１軸周りで回転させる。第２駆動部は、第２可動部および外枠のうちいずれか一方に設けられた第２マグネットと他方に設けられた第２コイルとを有し、カメラモジュールに対して被写体とは反対側に配置され、第２マグネットおよび第２コイルの相互作用により第２可動部を外枠に対して第２軸周りで回転させる。第１軸および第２軸のいずれとも垂直な方向から見たときに、第２可動部に配置される第１マグネットもしくは第１コイルの外周により規定される内側の領域は、第２可動部に配置される第２マグネットもしくは第２コイルの外周により規定される内側の領域と重なる。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】図１は、実施の形態１におけるカメラユニットの基本的な構造を示す模式図である。
【図２】図２は、実施の形態１におけるカメラユニットの外観斜視図である。
【図３】図３は、実施の形態１におけるカメラユニットの分解斜視図である。
【図４Ａ】図４Ａは、実施の形態１におけるピッチユニットの外観斜視図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図４ＡにおけるピッチユニットをＡ方向から見た矢視図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、図４ＡにおけるピッチユニットをＢ方向から見た矢視図である。
【図５Ａ】図５Ａは、実施の形態１におけるヨーユニットの外観斜視図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図５ＡにおけるヨーユニットをＣ方向から見た矢視図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、図５ＡにおけるヨーユニットをＤ方向から見た矢視図である。
【図６】図６は、実施の形態１における駆動部の斜視図である。
【図７】図７は、実施の形態１における駆動部の分解斜視図である。
【図８Ａ】図８Ａは、図３における駆動部のＹ−Ｚ平面での断面図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、図６における駆動部のＦ方向から見た矢視図である。
【図９】図９は、実施の形態１におけるセンサＦＰＣの斜視図である。
【図１０】図１０は、実施の形態１におけるセンサＦＰＣの展開図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、図５Ｃにおける回転時のピッチユニットおよびその周辺部のＸＩ−ＸＩ断面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、図５Ｃにおける回転時のピッチユニットおよびその周辺部のＸＩ−ＸＩ断面図である。
【図１１Ｃ】図１１Ｃは、図５Ｃにおける回転時のピッチユニットおよびその周辺部のＸＩ−ＸＩ断面図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、図５Ｂにおける回転時のヨーユニットおよびその周辺部のＸＩＩ−ＸＩＩ断面図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、図５Ｂにおける回転時のヨーユニットおよびその周辺部のＸＩＩ−ＸＩＩ断面図である。
【図１２Ｃ】図１２Ｃは、図５Ｂにおける回転時のヨーユニットおよびその周辺部のＸＩＩ−ＸＩＩ断面図である。
【図１３】図１３は、実施の形態２におけるヨーユニットおよび周辺部の外観斜視図である。
【図１４Ａ】図１４Ａは、図１３におけるヨーユニットをＩ方向から見た矢視図である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、図１４ＡにおけるヨーユニットのＸＩＶ−ＸＩＶ断面図である。
【図１４Ｃ】図１４Ｃは、図１４ＢにおけるＸＩＶ部の拡大図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは、実施の形態２におけるヨーユニットの回転に伴う位置検出部の状態の変化を示す模式図である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、実施の形態２におけるヨーユニットの回転に伴う位置検出部の状態の変化を示す模式図である。
【図１５Ｃ】図１５Ｃは、実施の形態２におけるヨーユニットの回転に伴う位置検出部の状態の変化を示す模式図である。
【図１６Ａ】図１６Ａは、実施の形態３におけるカメラユニットの外観斜視図である。
【図１６Ｂ】図１６Ｂは、実施の形態３におけるローテーションユニットおよびその周辺部の斜視図である。
【図１７】図１７は、実施の形態３におけるピッチユニットおよび駆動部の分解斜視図である。
【図１８】図１８は、実施の形態３におけるカメラユニットの分解斜視図である。
【図１９Ａ】図１９Ａは、実施の形態３におけるピッチユニットの回転動作を説明するための模式図である。
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、実施の形態３におけるピッチユニットの回転動作を説明するための模式図である。
【図１９Ｃ】図１９Ｃは、実施の形態３におけるピッチユニットの回転動作を説明するための模式図である。
【図２０Ａ】図２０Ａは、実施の形態３におけるピッチ駆動部の状態の変化を示す模式図である。
【図２０Ｂ】図２０Ｂは、実施の形態３におけるピッチ駆動部の状態の変化を示す模式図である。
【図２０Ｃ】図２０Ｃは、実施の形態３におけるピッチ駆動部の状態の変化を示す模式図である。
【図２１Ａ】図２１Ａは、実施の形態３におけるローテーション駆動部の状態の変化を示す模式図である。
【図２１Ｂ】図２１Ｂは、実施の形態３におけるローテーション駆動部の状態の変化を示す模式図である。
【図２１Ｃ】図２１Ｃは、実施の形態３におけるローテーション駆動部の状態の変化を示す模式図である。
【図２２】図２２は、他の実施の形態におけるセンサＦＰＣの斜視図である。
【図２３】図２３は、他の実施の形態におけるセンサＦＰＣの展開図である。
【図２４Ａ】図２４Ａは、他の実施の形態におけるピッチマグネットの斜視図である。
【図２４Ｂ】図２４Ｂは、他の実施の形態におけるピッチマグネットの斜視図である。
【図２５Ａ】図２５Ａは、他の実施の形態におけるヨーマグネットの斜視図である。
【図２５Ｂ】図２５Ｂは、他の実施の形態におけるヨーマグネットの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【０００７】
なお、発明者（ら）は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
【０００８】
（実施の形態１）
以下、実施の形態１におけるカメラユニット５００について、図１〜図１２Ｃを用いて説明する。
【０００９】
［１−１．カメラユニット５００の概要］
図１は、カメラユニット５００の基本的な構造を示す模式図である。
【００１０】
カメラユニット５００は、ピッチユニット１００と、ヨーユニット２００と、外枠４００と、駆動部３００と、を備える。駆動部３００は、ピッチ駆動部３５１と、ヨー駆動部３５２とを備える。ピッチユニット１００は、カメラモジュール１０４を保持する。ヨーユニット２００は、ピッチユニット１００をピッチ回転軸１０６において回転可能に保持する。外枠４００は、ヨーユニット２００をヨー回転軸２０８、２０９において回転可能に保持する。ヨー回転軸２０８、２０９の方向は、ピッチ回転軸１０６の方向と垂直である。ピッチ駆動部３５１は、ピッチユニット１００に配置されたピッチマグネットユニット３３０と、ヨーユニット２００に配置されたピッチコイル３１１とを有する。ピッチ駆動部３５１は、カメラモジュール１０４に対して被写体とは反対側に配置される。ピッチ駆動部３５１は、ピッチマグネットユニット３３０およびピッチコイル３１１の相互作用により、ピッチユニット１００をヨーユニット２００に対してピッチ回転軸１０６周りで回転させる。ヨー駆動部３５２は、外枠４００に配置されたヨーマグネットユニット３２０と、ヨーユニット２００に配置されたヨーコイル３１４とを有する。ヨー駆動部３５２は、カメラモジュール１０４に対して被写体とは反対側に配置される。ヨー駆動部３５２は、ヨーマグネットユニット３２０およびヨーコイル３１４の相互作用によりヨーユニット２００を外枠４００に対してヨー回転軸２０８、２０９周りで回転させる。ピッチ回転軸１０６およびヨー回転軸２０８、２０９のいずれとも垂直な軸Ｙの方向から見たときに、ヨーユニット２００に配置されるピッチコイル３１１の外周により規定される内側の領域は、ヨーユニット２００に配置されるヨーコイル３１４の外周により規定される内側の領域と重なる。
【００１１】
上記構成により、径方向の寸法を小型化するのに有効なカメラユニット５００を提供できる。
【００１２】
［１−２．カメラユニット５００の全体構成］
図２は、カメラユニット５００の外観斜視図である。カメラユニット５００の外枠４００は、外枠（上）４０１、外枠（下）４０２、前枠４０３および後枠４０４を備える。カメラユニット５００は、カメラモジュール１０４を内包している。カメラモジュール１０４に対して被写体側には前枠４０３が配置される。前枠４０３のうちカメラモジュール１０４と対向する位置には開口部４０３ａが設けられている。カメラモジュール１０４に対して被写体と反対側には後枠４０４が配置される。
【００１３】
センサＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ：フレキシブルプリント基板）１０５は、カメラモジュール１０４と、カメラユニット５００の外部の映像回路（不図示）とを電気的に接続する。コイルＦＰＣ３４０は、駆動部３００（後述）と駆動制御回路（不図示）とを電気的に接続する。
【００１４】
以下、各構成の詳細を説明する。
【００１５】
［１−３．ピッチユニット１００の構成］
図３は、カメラユニット５００の分解斜視図である。図４Ａは、ピッチユニット１００の外観斜視図である。図４Ｂは、ピッチユニット１００をピッチ回転軸１０６の方向（図４Ａに示すＡ方向）から見た矢視図である。図４Ｃは、ピッチユニット１００をピッチ回転軸１０６およびカメラモジュール１０４の光軸のいずれとも垂直な方向（図４Ａに示すＢ方向）から見た矢視図である。以下、各構成について説明する。
【００１６】
ピッチユニット１００は、ピッチ枠１０１、カメラモジュール１０４、およびピッチ回転軸１０６を備えている。カメラモジュール１０４およびピッチ回転軸１０６は、いずれもピッチ枠１０１に保持されている。ピッチ回転軸１０６は、カメラモジュール１０４の光軸に対して垂直な方向に、ピッチ枠１０１を貫通するように設けられている。ピッチ回転軸１０６の両端部は、ピッチ枠１０１から突出している。ピッチ回転軸１０６と一致する仮想的な軸を軸Ｘとする。軸Ｘは、ピッチユニット１００に対して位置関係が固定されている。
【００１７】
ピッチ回転軸１０６の両端部の各々には、軸受１０２、１０３がはめ込まれている。ピッチユニット１００は、軸受１０２、１０３を介して軸Ｘ周りに回転可能となるようにヨーユニット２００に支持されている。以下、ピッチユニット１００が軸Ｘ周りに回転することを、ピッチユニット１００がピッチ方向に回転する、または単にピッチユニット１００が回転する、と表現する場合がある。
【００１８】
カメラモジュール１０４は、光学系（不図示）、撮像センサ（不図示）を備えている。光学系は、開口部４０３ａおよび開口部２０７ａ（後述）を通して入射する被写体からの光を、被写体像として撮像センサに結像させる。撮像センサは、被写体像を撮像して画像データを生成する。
【００１９】
ピッチマグネットユニット３３０は、ピッチ枠１０１に固定されている。ピッチマグネットユニット３３０の詳細については後述する。
【００２０】
ピッチユニット１００の各部の材質、形状、配置等が適宜設定されることにより、ピッチマグネットユニット３３０とピッチユニット１００とを合わせた部材の重心位置は、軸Ｘ上に位置するように構成される。例えば、カメラモジュール１０４や、ピッチマグネットユニット３３０のピッチ回転軸１０６からの距離を調整すること等により、ピッチマグネットユニット３３０を合わせたピッチユニット１００の重心位置の設定が可能である。
【００２１】
ピッチユニット１００は、第１可動部の一例である。軸Ｘは、第１軸の一例である。
【００２２】
［１−４．ヨーユニット２００の構成］
図５Ａは、ヨーユニット２００の外観斜視図である。図５Ｂは、ヨーユニット２００を軸Ｘの方向（図５Ａに示すＣ方向）から見た矢視図である。図５Ｃは、ヨーユニット２００を軸Ｚの方向（図５Ａに示すＤ方向）から見た矢視図である。
【００２３】
図３にも示すように、ヨーユニット２００は、ヨー枠（上）２０１、ヨー枠（下）２０２、およびバランスプレート２０７を備えている。ヨー枠（上）２０１は、ヨー回転軸２０８を備えている。ヨー枠（下）２０２は、ヨー回転軸２０９を備えている。すなわちヨーユニット２００は、ヨー回転軸２０８、２０９を備えている。ヨー回転軸２０８、２０９は、軸の方向がピッチ回転軸１０６に対して垂直となるように設けられている。ヨー回転軸２０８、２０９と一致する仮想的な軸を軸Ｚとする。軸Ｘと軸Ｚとは互いに垂直である。また、軸Ｘおよび軸Ｚのいずれとも垂直となる仮想的な軸を軸Ｙとする。軸Ｘ、軸Ｙおよび軸Ｚは、ヨーユニット２００に対して位置関係が固定されている。軸Ｚは、外枠４００に対して位置関係が固定されている。ヨー枠（上）２０１およびヨー枠（下）２０２は、軸Ｚの方向に組み合わせられることで、ヨーユニット２００の筐体を構成する。
【００２４】
上述したようにピッチユニット１００のピッチ回転軸１０６には、軸受１０２、１０３がはめ込まれている。ヨー枠（上）２０１およびヨー枠（下）２０２は、軸受１０２、１０３を軸Ｚの方向に挟み込んで保持する。そしてさらに軸受１０２、１０３の軸Ｘの方向への移動を規制するように、ヨー枠（上）２０１およびヨー枠（下）２０２に対してサイドプレート２０５、２０６がビスで締結固定される。このようにして、ヨーユニット２００はピッチユニット１００を内包し、ピッチユニット１００をピッチ回転軸１０６において軸Ｘ周りに回転自在に支持する。
【００２５】
ヨー回転軸２０８は、ヨー枠（上）２０１上に、筐体から突出するように配置されている。ヨー回転軸２０９は、ヨー枠（下）２０２上に、筐体から突出するように配置されている。ヨー回転軸２０８には軸受２０３がはめ込まれる。ヨー回転軸２０９には軸受２０４がはめ込まれる。外枠（上）４０１が軸受２０３を介してヨー回転軸２０８を支持し、かつ外枠（下）４０２が軸受２０４を介してヨー回転軸２０９を支持した状態で、外枠（上）４０１と外枠（下）４０２とが締結固定される。このようにしてヨーユニット２００は、ヨー回転軸２０８、２０９において軸Ｚ周りに回転可能となるように外枠４００に支持される。以下、ヨーユニット２００が軸Ｚ周りに回転することを、ヨーユニット２００がヨー方向に回転する、または単にヨーユニット２００が回転する、と表現する場合がある。
【００２６】
本実施の形態のカメラユニット５００においては、ピッチユニット１００が回転可能な範囲内の中央位置にあるときに、カメラモジュール１０４の光軸が軸Ｙと一致する。なお、ピッチユニット１００が上記中央位置にあり、かつ、ヨーユニット２００が回転可能な範囲内の中央位置にあるとき、カメラモジュール１０４の位置が中央位置である、と記載する場合がある。
【００２７】
ヨーユニット２００のカメラモジュール１０４側には、バランスプレート２０７がヨー枠（上）２０１、ヨー枠（下）２０２に係合し、ビスで締結固定される。バランスプレート２０７のうちカメラモジュール１０４と対向する位置には開口部２０７ａが設けられている。このため、カメラモジュール１０４は開口部２０７ａを通して被写体を撮像可能である。カメラモジュール１０４が中央位置にあるとき、カメラモジュール１０４の光軸は、開口部２０７ａの中心および、外枠４００の開口部４０３ａの中心を通る。
【００２８】
コイルユニット３１０は、ヨーユニット２００、より具体的にはヨー枠（上）２０１に固定されている。コイルユニット３１０の詳細については後述する。
【００２９】
ヨーユニット２００の各部の材質、形状、配置等が適宜設定されることにより、ヨーユニット２００、ピッチユニット１００、ピッチマグネットユニット３３０およびコイルユニット３１０を合わせた部材の重心位置は、軸Ｚ上に位置するように構成される。例えば、バランスプレート２０７の材質や形状を変えることにより重量を変更することや、バランスプレート２０７のヨー回転軸２０８、２０９からの距離を調整すること等により、ヨーユニット２００の重心位置の設定が可能である。
【００３０】
ヨーユニット２００は、第２可動部の一例である。軸Ｚは、第２軸の一例である。軸Ｙは、第３軸の一例である。
【００３１】
［１−５．駆動部の構成］
図６は、駆動部３００の斜視図である。図７は、駆動部３００の分解斜視図である。図８Ａは、図３における駆動部３００のＹ−Ｚ平面での断面図である。図８Ｂは、図６における駆動部３００をＦ方向から見た矢視図である。
【００３２】
［１−５−１．全体構成］
駆動部３００は、物理的なまとまりの観点では、ピッチマグネットユニット３３０と、ヨーマグネットユニット３２０と、コイルユニット３１０とを備えていると言うことができる。上述したように、ピッチマグネットユニット３３０は、ピッチユニット１００に固定される。ヨーマグネットユニット３２０は、外枠４００に固定される。コイルユニット３１０は、ヨーユニット２００に固定される。コイルユニット３１０は、ピッチコイル３１１と、ピッチ対向ヨーク３１２と、ヨー対向ヨーク３１３と、ヨーコイル３１４と、ホール素子３４１、３４２とを備える。
【００３３】
また、駆動部３００は、機能的な観点では、ピッチ駆動部３５１とヨー駆動部３５２とを備えていると言うことができる。ピッチ駆動部３５１は、ピッチコイル３１１、ピッチ対向ヨーク３１２およびピッチマグネットユニット３３０を備えている。ヨー駆動部３５２は、ヨーコイル３１４、ヨー対向ヨーク３１３およびヨーマグネットユニット３２０を備えている。
【００３４】
ピッチ駆動部３５１は、カメラモジュール１０４に対して被写体とは反対側に配置される。ピッチユニット１００の回転中心である軸Ｘに対する半径方向（放射方向）に沿って、ピッチマグネットユニット３３０とピッチコイル３１１とが互いに対向するように配置される。ピッチ駆動部３５１は、ピッチマグネットユニット３３０とピッチコイル３１１との相互作用により、ピッチユニット１００を、ヨーユニット２００に対してピッチ回転軸１０６周り（軸Ｘ周り）で回転させる。
【００３５】
ヨー駆動部３５２は、カメラモジュール１０４に対して被写体とは反対側に配置される。ヨーユニット２００の回転中心である軸Ｚに対する半径方向（放射方向）に沿って、ヨーマグネットユニット３２０とヨーコイル３１４とが互いに対向するように配置される。ヨー駆動部３５２は、ヨーマグネットユニット３２０とヨーコイル３１４との相互作用により、ヨーユニット２００を、外枠４００に対してヨー回転軸２０８、２０９周り（軸Ｚ周り）で回転させる。
【００３６】
軸Ｙの方向から見たときに、ヨーユニット２００に配置されるピッチコイル３１１の外周により規定される内側の領域は、ヨーユニット２００に配置されるヨーコイル３１４の外周により規定される内側の領域と重なっている。
【００３７】
ピッチマグネットユニット３３０は、第１マグネットの一例である。ピッチコイル３１１は、第１コイルの一例である。ピッチ駆動部３５１は、第１駆動部の一例である。ヨーマグネットユニット３２０は、第２マグネットの一例である。ヨーコイル３１４は、第２コイルの一例である。ヨー駆動部３５２は、第２駆動部の一例である。
【００３８】
［１−５−２．コイルユニット３１０の構成］
上述したように、コイルユニット３１０は、ピッチコイル３１１と、ピッチ対向ヨーク３１２と、ヨー対向ヨーク３１３と、ヨーコイル３１４と、ホール素子３４１、３４２とを備える。
【００３９】
コイルユニット３１０は、ヨーユニット２００のうち、内包するピッチユニット１００のカメラモジュール１０４に対して被写体とは反対側に設けられる。
【００４０】
コイルユニット３１０の各構成要素は、重心が軸Ｙ上に位置するように配置される。また、コイルユニット３１０の各構成要素は、軸Ｙ上において被写体側からピッチコイル３１１およびホール素子３４１、ピッチ対向ヨーク３１２、ヨー対向ヨーク３１３、ヨーコイル３１４およびホール素子３４２の順に配置される。
【００４１】
ピッチ対向ヨーク３１２は、円弧状に湾曲した磁性材料製鋼板から構成される。ピッチ対向ヨーク３１２は、円弧の中心が軸Ｘと一致するように配置される。ヨー対向ヨーク３１３は、円弧状に湾曲した磁性材料製鋼板から構成される。ヨー対向ヨーク３１３は、円弧の中心が軸Ｚと一致するように配置される。ピッチコイル３１１、ピッチ対向ヨーク３１２、ヨー対向ヨーク３１３、ヨーコイル３１４は、接着、または熱融着等の固定手段により一体的に固定される。そしてさらに、ヨー対向ヨーク３１３が、ヨー枠（上）２０１に対して締結固定される。これにより、コイルユニット３１０全体がヨーユニット２００に固定される。
【００４２】
ホール素子３４１は、ピッチコイル３１１の内側に配置される。ホール素子３４１は、ピッチ対向ヨーク３１２のうちピッチコイル３１１側の面に固定される。ピッチマグネット３３２、３３４を１つの磁石とみなしたときの、ピッチコイル３１１に対向する側のＮ極およびＳ極の境界を仮定する。図８Ａに示すように、ピッチユニット１００が中央位置にあるときに、ホール素子３４１は、この境界と対向するように配置される。ホール素子３４１は、ピッチマグネット３３２、３３４による磁束を検出する。ホール素子３４１の検出結果は、ピッチコイル３１１とピッチマグネットユニット３３０との相対位置を示す情報、すなわち、ピッチユニット１００の位置を示す情報である。ホール素子３４１とピッチマグネット３３２、３３４とは、ピッチユニット１００の位置検出部として機能する。
【００４３】
ホール素子３４２は、ヨーコイル３１４の内側に配置される。ホール素子３４２は、ヨー対向ヨーク３１３のうちヨーコイル３１４側の面に固定される。ヨーマグネット３２１、３２３を１つの磁石とみなしたときの、ヨーコイル３１４と対向する側のＮ極およびＳ極の境界を仮定する。図８Ｂに示すように、ヨーユニット２００が中央位置にあるときに、ホール素子３４２は、この境界と対向するように配置される。ホール素子３４２は、ヨーマグネット３２１、３２３による磁束を検出する。ホール素子３４２の検出結果は、ヨーコイル３１４とヨーマグネットユニット３２０との相対位置を示す情報、すなわち、ヨーユニット２００の位置を示す情報である。ホール素子３４２とヨーマグネット３２１、３２３とは、ヨーユニット２００の位置検出部として機能する。
【００４４】
コイルユニット３１０は、コイルＦＰＣ３４０と接続されている。コイルＦＰＣ３４０の一端は、ピッチコイル３１１、ヨーコイル３１４、ホール素子３４１、３４２に電気的に接続される。コイルＦＰＣ３４０の他端は、駆動制御回路（不図示）に電気的に接続される。駆動制御回路は、ピッチコイル３１１に通電することにより、ピッチユニット１００のピッチ方向（軸Ｘ周り）の回転を制御することが可能である。駆動制御回路は、ヨーコイル３１４に通電することにより、ヨーユニット２００のヨー方向（軸Ｚ周り）の回転を制御することが可能である。また、駆動制御回路は、ホール素子３４１、３４２による検出結果を受信する。駆動制御回路は、ホール素子３４１の検出結果、すなわちピッチユニット１００の位置情報に基づいて、ピッチユニット１００の位置を制御する。駆動制御回路は、ホール素子３４２の検出結果、すなわちヨーユニット２００の位置情報に基づいて、ヨーユニット２００の位置を制御する。
【００４５】
［１−５−３．ピッチマグネットユニット３３０の構成］
ピッチマグネットユニット３３０は、ピッチユニット１００のうち、カメラモジュール１０４に対して被写体とは反対側でかつ、カメラモジュール１０４の光軸上に位置するように配置される。ピッチマグネットユニット３３０は、ピッチマグネット３３２、３３４と、ピッチバックヨーク３３１、３３３とを備える。
【００４６】
ピッチマグネット３３２、３３４の各々は、ピッチコイル３１１と対向する面を単極（Ｎ極またはＳ極）着磁されている。ピッチマグネット３３２、３３４は、互いに異なる極がピッチコイル３１１に対向するように配置される。ピッチマグネット３３２、３３４の各々は、ピッチコイル３１１に対向する面の法線が軸Ｘ上の一点で交わるような向きに配置される。
【００４７】
ピッチバックヨーク３３１、３３３は、平板状の磁性材料製鋼板から構成される。ピッチバックヨーク３３１、３３３は、ピッチマグネット３３２、３３４のうち、ピッチコイル３１１と対向する面と反対側の面に接着等の固定手段により固定される。ヨーユニット２００がピッチユニット１００を保持した状態において、ピッチコイル３１１は、ピッチマグネット３３２、３３４に所定の空隙を介して対向配置されることになる。
【００４８】
［１−５−４．ヨーマグネットユニット３２０の構成］
ヨーマグネットユニット３２０は、外枠４００のうち、カメラモジュール１０４に対して被写体とは反対側に配置される。カメラモジュール１０４が中央位置にあるときに、ヨーマグネットユニット３２０は、軸Ｙ上に位置する。ヨーマグネットユニット３２０は、ヨーマグネット３２１、３２３と、ヨーバックヨーク３２２、３２４とを備える。
【００４９】
図３に示すように、ヨーマグネット３２１、ヨーバックヨーク３２２、ヨーマグネット３２３およびヨーバックヨーク３２４は、接着等の固定手段により、ヨーマグネットホルダー３２５に固定される。ヨーマグネットホルダー３２５は、外枠（下）４０２に締結固定される。このようにしてヨーマグネットユニット３２０は、外枠４００に保持される。
【００５０】
ヨーマグネット３２１、３２３の各々は、ヨーコイル３１４と対向する面を単極（Ｎ極またはＳ極）着磁されている。ヨーマグネット３２１、３２３は、互いに異なる極がヨーコイル３１４に対向するように配置される。ヨーマグネット３２１、３２３の各々は、ヨーコイル３１４に対向する面の法線が軸Ｚ上の一点で交わるような向きに配置される。
【００５１】
ヨーバックヨーク３２２、３２４は、平板状の磁性材料製鋼板から構成される。ヨーバックヨーク３２２、３２４は、ヨーマグネット３２１、３２３のうち、ヨーコイル３１４と対向する面と反対側の面に接着等の固定手段により固定される。外枠４００がヨーユニット２００を保持した状態において、ヨーコイル３１４は、ヨーマグネット３２１、３２３に所定の空隙を介して対向配置されることになる。
【００５２】
［１−６．センサＦＰＣの構成］
図９は、センサＦＰＣ１０５をカメラユニット５００に組み込んだときの形状を示す斜視図である。図１０は、センサＦＰＣ１０５の展開図である。図１０に示す平板状のセンサＦＰＣ１０５の各部を折り曲げ、屈曲させることにより、図９に示す形状とすることができる。
【００５３】
センサＦＰＣ１０５は、カメラモジュール１０４が備える撮像センサと、カメラユニット５００の外部の映像回路とを電気的に接続する。撮像センサは、センサＦＰＣ１０５を介して映像回路により制御されて撮像動作を行い、映像回路へ画像データを出力する。
【００５４】
センサＦＰＣ１０５は、第１屈曲部１０５ａ、第２屈曲部１０５ｂ、第１接続部１０５ｃ、第２接続部１０５ｄ、第１固定部１０５ｅ、第２固定部１０５ｆ、第３固定部１０５ｇ、およびスリット部１０５ｈを備える。第１接続部１０５ｃは、カメラモジュール１０４と電気的に接続する。第２接続部１０５ｄは、映像回路と電気的に接続する。センサＦＰＣ１０５は、両端である第１接続部１０５ｃおよび第２接続部１０５ｄの間を電気的に接続する導線を備えている。導線により、カメラモジュール１０４と映像回路とが電気的に接続される。センサＦＰＣ１０５の導線の配線経路において、第１接続部１０５ｃから順に、第１接続部１０５ｃ、第１屈曲部１０５ａ、第１固定部１０５ｅ、第３固定部１０５ｇ、第２屈曲部１０５ｂ、第２固定部１０５ｆ、第２接続部１０５ｄが配置される。また、第２屈曲部１０５ｂにはスリット部１０５ｈが設けられる。
【００５５】
第１接続部１０５ｃは、ピッチユニット１００のピッチ枠１０１に固定される。第１固定部１０５ｅは、ヨーユニット２００のヨー枠（上）２０１に固定される。第１屈曲部１０５ａは、第１接続部１０５ｃと第１固定部１０５ｅとの間に設けられている。第１屈曲部１０５ａは、ピッチ回転軸１０６（または軸Ｘ）に対して平行となる第１屈曲面を有している。また上述の通り、第１接続部１０５ｃはピッチユニット１００に固定され、第１固定部１０５ｅはヨーユニット２００に固定されている。したがって、ピッチユニット１００の回転に応じて、第１屈曲部１０５ａは第１屈曲面において屈曲する。ピッチユニット１００の回転範囲内においてピッチユニット１００の回転を妨げないように、第１屈曲部１０５ａは十分な長さが確保されている。
【００５６】
第２固定部１０５ｆは、外枠４００の外枠（上）４０１に固定される。第３固定部１０５ｇは、ヨーユニット２００のヨー枠（上）２０１に固定される。第２屈曲部１０５ｂは、第２固定部１０５ｆと第３固定部１０５ｇとの間に設けられている。第２屈曲部１０５ｂは、ヨー回転軸２０８、２０９（または軸Ｚ）に対して平行となる第２屈曲面を有している。また上述の通り、第２接続部１０５ｄは外枠４００に固定され、第３固定部１０５ｇはヨーユニット２００に固定されている。したがって、ヨーユニット２００の回転に応じて、第２屈曲部１０５ｂは第２屈曲面において屈曲する。ヨーユニット２００の回転範囲内においてヨーユニット２００の回転を妨げないように、第２屈曲部１０５ｂは十分な長さが確保されている。
【００５７】
第１屈曲部１０５ａおよび第２屈曲部１０５ｂは、ピッチユニット１００およびヨーユニット２００の各々が回転可能な範囲内において、常に屈曲している。つまり、回転範囲内のどの位置においても、屈曲していない状態となることはない。このため、回転範囲内のある位置で屈曲しない状態をとり得る場合と比較して回転に対する抵抗の変化が小さくなる。その結果、ピッチユニット１００およびヨーユニット２００の位置制御が容易となり、カメラユニット５００の画振れ補正性能がより高くなる。
【００５８】
なお、第１固定部１０５ｅと第３固定部１０５ｇとは、いずれもヨーユニット２００に固定されている。センサＦＰＣ１０５のうち、第１固定部１０５ｅと第３固定部１０５ｇとの間の配線経路は、ピッチユニット１００およびヨーユニット２００が回転してもヨーユニット２００との位置関係が変化しない。したがって、第１固定部１０５ｅおよび第３固定部１０５ｇの２つの固定部を、まとめて１つの固定部としてヨーユニット２００に固定するようにしてもよい。
【００５９】
第２屈曲部１０５ｂは、軸Ｚ方向において、ヨーユニット２００のヨー枠（上）２０１と、外枠４００の外枠（上）４０１との間の空間に配置される。このように配置することにより、カメラユニット５００の軸Ｘ方向の寸法を小型化できる。
【００６０】
第２固定部１０５ｆは、外枠（上）４０１のうち、軸Ｙの方向における被写体からより遠い側に固定される。第３固定部１０５ｇは、ヨー枠（上）２０１のうち、軸Ｙの方向における第２固定部１０５ｆより被写体に近い側に固定される。そして第１屈曲部１０５ａは、軸Ｙの方向において、第２屈曲部１０５ｂと重なる位置に配置される。
【００６１】
このようにセンサＦＰＣ１０５を構成することにより、カメラユニット５００内部の限られた空間において、第２屈曲部１０５ｂを極力長くすることができる。第２屈曲部１０５ｂを長く確保することができると、ヨーユニット２００の回転時に第２屈曲部１０５ｂを屈曲させるのに必要な力が少なくて済む。すなわち、ヨーユニット２００の回転に対する反力が小さくなる。したがって、ヨーユニット２００を回転させるときの応答速度が向上する。
【００６２】
第２屈曲部１０５ｂには、導線と平行な方向にスリット部１０５ｈが設けられている。そしてスリット部１０５ｈの長手方向の両端に位置する第２固定部１０５ｆおよび第３固定部１０５ｇにおいて、上記長手方向と平行な折れ目で折り曲げることにより、スリット部１０５ｈにより分割された２つの第２屈曲部１０５ｂは互いに対向する。この構成により、第２屈曲部１０５ｂの全体が軸Ｚと平行な第２屈曲面で構成されると共に、第２屈曲部１０５ｂの軸Ｚ方向の寸法を小さく構成することができる。したがって、カメラユニット５００の軸Ｚ方向の寸法を小型化できる。
【００６３】
［１−７．動作説明］
以下、カメラユニット５００の動作について説明する。
【００６４】
まず、ピッチユニット１００のピッチ方向（ピッチ回転軸１０６周り）の回転動作について説明する。図１１Ａ〜図１１Ｃは、回転時のピッチユニット１００およびその周辺部の断面ＸＩ−ＸＩ断面図である。図１１Ｂは、ピッチユニット１００が中央位置にあるときの様子を示している。外部の駆動制御回路によりピッチコイル３１１に電流が印加されると、フレミングの左手の法則により、磁束の方向と電流の方向に応じてピッチコイル３１１に力が発生する。その反力として、ピッチユニット１００が回転する。ピッチユニット１００の回転に伴って、センサＦＰＣ１０５の第１固定部１０５ｅと第１接続部１０５ｃとの相対位置が変化する。センサＦＰＣ１０５の第１屈曲部１０５ａは、この相対位置変化に応じて屈曲する。図１１Ａおよび図１１Ｃは、ピッチユニット１００が中央位置から回転した様子を示す。
【００６５】
駆動制御回路は、ジャイロセンサを備えている。ジャイロセンサは、カメラユニット５００、より具体的には外枠４００の姿勢情報を出力する。駆動制御回路は、ジャイロセンサからの姿勢情報とホール素子３４１からの位置情報とに基づき、軸Ｘ周りの回転方向の画振れが抑制される方向に、ピッチユニット１００を駆動するように制御する。このようにしてカメラユニット５００は、カメラモジュール１０４をピッチ方向に駆動する。
【００６６】
ピッチユニット１００は、ピッチ枠１０１がヨー枠（上）２０１およびヨー枠（下）２０２に当接することにより、回転範囲が規制される。なお、ピッチマグネット３３２、３３４とピッチ対向ヨーク３１２との間には、常に磁気吸引力が発生している。しかし、ピッチ対向ヨーク３１２およびピッチマグネット３３２、３３４の各々は、軸Ｘを中心とした円周方向に沿って配置されている。このため、ピッチユニット１００の位置が変わっても、ピッチマグネット３３２、３３４と、ピッチ対向ヨーク３１２のうちピッチマグネット３３２、３３４と対向する部分との間の距離が略一定となる。このため、ピッチユニット１００の位置によって、磁気吸引力の変化は生じないとみなすことができる。したがってこの構成により、安定してピッチ方向の画振れ抑制が可能となる。
【００６７】
次に、ヨーユニット２００のヨー方向（ヨー回転軸２０８、２０９周り）の回転動作について説明する。図１２Ａ〜図１２Ｃは、回転時のヨーユニット２００およびその周辺部の断面ＸＩＩ−ＸＩＩにおける断面図である。図１２Ｂは、ヨーユニット２００が中央位置にあるときの様子を示している。駆動制御回路によりヨーコイル３１４に電流が印加されると、フレミングの左手の法則により、磁束の方向と電流の方向に応じてヨーコイル３１４に力が発生する。その反力として、ヨーユニット２００が回転する。ヨーユニット２００の回転に伴って、センサＦＰＣ第２固定部１０５ｆと第３固定部１０５ｇとの相対位置が変化する。センサＦＰＣ１０５の第２屈曲部１０５ｂは、この相対位置変化に応じて屈曲する。図１２Ａおよび図１２Ｃは、ヨーユニット２００が中央位置から回転した様子を示す。
【００６８】
駆動制御回路は、ジャイロセンサからの姿勢情報とホール素子３４２からの位置情報とに基づき、軸Ｚ周りの回転方向の画振れが抑制される方向に、ヨーユニット２００を駆動するように制御する。このようにしてカメラユニット５００は、カメラモジュール１０４をヨー方向に駆動する。
【００６９】
ヨーユニット２００は、ヨー枠（上）２０１、ヨー枠（下）２０２が外枠（上）４０１、外枠（下）４０２に当接することにより、回転範囲が規制される。なお、ヨーマグネット３２１、３２３とヨー対向ヨーク３１３との間には、常に磁気吸引力が発生している。しかし、ヨー対向ヨーク３１３およびヨーマグネット３２１、３２３の各々は、軸Ｚを中心とした円周方向に沿って配置されている。このため、ヨーユニット２００の位置が変わっても、ヨーマグネット３２１、３２３と、ヨー対向ヨーク３１３のうちヨーマグネット３２１、３２３と対向する部分との間の距離が略一定となる。このため、ヨーユニット２００の位置によって、磁気吸引力の変化は生じないとみなすことができる。したがってこの構成により、安定してヨー方向の画振れ抑制が可能となる。
【００７０】
［１−８．効果等］
以上説明したように、本実施の形態のカメラユニット５００は、カメラモジュール１０４を軸Ｘおよび軸Ｚの方向に駆動可能である。したがって、軸Ｘおよび軸Ｚの方向における画振れ抑制に優れたカメラユニットを実現できる。
【００７１】
カメラユニット５００は、軸Ｙの方向から見たときに、ヨーユニット２００に配置されるピッチコイル３１１の外周により規定される内側の領域が、ヨーユニット２００に配置されるヨーコイル３１４の外周により規定される内側の領域と重なる。
【００７２】
言い換えるとカメラユニット５００は、ピッチユニット１００が回転可能な範囲内の中央位置にあり、かつ、ヨーユニット２００が回転可能な範囲内の中央位置にあるとき、光軸上において被写体側から、カメラモジュール１０４、ピッチ回転軸１０６およびヨー回転軸２０８、２０９、ピッチマグネットユニット３３０、ピッチコイル３１１、ヨーコイル３１４、ヨーマグネットユニット３２０、の順で配置される構成である。
【００７３】
このように駆動部３００を構成することで、カメラユニット５００の径方向の小型化が実現できる。つまり、カメラユニット５００は、ヨーユニット２００に保持されているピッチユニット１００を駆動するピッチマグネットユニット３３０およびピッチコイル３１１をカメラモジュール１０４のより近くの光軸上に配置する一方、ヨーユニット２００のヨーマグネットユニット３２０およびヨーコイル３１４をカメラモジュール１０４のより遠くの光軸上に配置する。これにより、カメラユニット５００の径方向の寸法を小型化しつつ、ピッチ方向とヨー方向の回転を実現できる。
【００７４】
また、このように配置することにより、一体となって駆動される同一の部材であるヨーユニット２００に、ピッチコイル３１１およびヨーコイル３１４を配置することができる。このため、カメラユニット５００の外部からピッチコイル３１１およびヨーコイル３１４への配線は、ヨーユニット２００への配線のみで実現することができ、配線の構成を簡単にすることができる。
【００７５】
またヨーユニット２００は、ピッチユニット１００を介してカメラモジュール１０４を保持する。したがって、ピッチユニット１００の質量を、ピッチユニット１００を含んだヨーユニット２００の質量に対して軽くすることができる。このためピッチユニット１００の回転の応答速度が、ヨーユニット２００の回転の応答速度よりも速くなる。ユーザがカメラを構えて使用する場合、ピッチ方向がヨー方向に対してよりぶれ易いという傾向がある。このため、カメラのピッチ方向の回転軸の方向がピッチ回転軸１０６の方向と一致するように、カメラ内にカメラユニット５００を組み込むことにより、ヨー方向のぶれに対してピッチ方向のぶれをより精度よく補正することができるカメラを提供できる。
【００７６】
なお、ヨー方向のぶれを優先的に補正したい場合は、カメラのヨー方向の回転軸の方向がピッチ回転軸１０６の方向と一致するように、カメラ内にカメラユニット５００を組み込むようにすればよい。そうすることで、ピッチ方向のぶれに対してヨー方向のぶれをより精度よく補正することができるカメラを提供できる。
【００７７】
カメラユニット５００において、ピッチ駆動部３５１、すなわちピッチマグネットユニット３３０およびピッチコイル３１１は、軸Ｙに沿って、互いに対向して配置される。また、ヨー駆動部３５２、すなわちヨーコイル３１４およびヨーマグネットユニット３２０は、軸Ｙに沿って、互いに対向して配置される。つまり、駆動部３００全体が、軸Ｙに沿って、カメラモジュール１０４に対して被写体とは反対側に配置される。
【００７８】
以上のような配置のため、軸Ｙを中心とした半径方向においてピッチマグネットユニット３３０およびピッチコイル３１１が対向配置される場合や、同じく半径方向においてヨーコイル３１４およびヨーマグネットユニット３２０が対向配置される場合と比較して、カメラユニット５００の軸Ｙ周り（カメラモジュール１０４が中央位置にある場合における光軸回り）の半径方向の小型化が可能となる。すなわち、本実施の形態のカメラユニット５００は、径方向の寸法を小型化するのに有効である。
【００７９】
ピッチユニット１００（ピッチユニット１００に固定されたピッチマグネットユニット３３０を含む）の重心位置は、軸Ｘと一致する。また、ヨーユニット２００（ピッチユニット１００、ピッチマグネットユニット３３０およびコイルユニット３１０を含む）の重心位置は、軸Ｚと一致する。このため、カメラユニット５００に衝撃加重（外乱）が加わったとしても、ピッチユニット１００およびヨーユニット２００の各回転方向に対して不要な力が生じにくいため、より安定した画振れ抑制が可能なカメラユニットを実現できる。
【００８０】
カメラユニット５００において、ピッチコイル３１１とヨーコイル３１４とは、軸Ｙに沿って、ヨーユニット２００に対して一体的に保持される。これにより、コイルユニット３１０の軸Ｙ方向の寸法を短くすることができる。するとその分だけ、ヨーコイル３１４およびヨーマグネットユニット３２０を、回転中心である軸Ｚのより近くに配置することができる。ヨーコイル３１４およびヨーマグネットユニット３２０を軸Ｚの近くに配置できると、これらを軸Ｚを中心とした円弧と見立てたときの中心角が大きくなる。つまり、ヨー駆動部３５２によるヨーユニットの回転範囲を広く取ることができる。したがって、大きな画振れに対しても画振れが抑制できる優れたカメラユニットを実現できる。または、同じ回転範囲を取るために必要なヨーコイル３１４およびヨーマグネットユニット３２０の、軸Ｚを中心とした周方向の寸法が小さくて済むため、カメラユニット５００をより小型、軽量化することができる。
【００８１】
ピッチマグネット３３２、３３４は、ピッチ駆動部３５１の構成要素と、ピッチユニット１００の位置検出部の構成要素とを兼ねている。また、ヨーマグネット３２１、３２３は、ヨー駆動部３５２の構成要素と、ヨーユニット２００の位置検出部の構成要素とを兼ねている。この構成により、小型で低コストなカメラユニットが実現できる。
【００８２】
（実施の形態２）
実施の形態２におけるカメラユニットについて、図１３〜図１５Ｃを用いて説明する。本実施の形態のカメラユニットが実施の形態１のカメラユニット５００と異なる点は、ホール素子３４２を備えない替わりに位置検出部３４５を備える点である。実施の形態１のカメラユニット５００は、ホール素子３４２が、ヨー駆動部３５２を構成するヨーマグネット３２１、３２３の磁束を検出することによりヨーユニット２００の位置を検出する構成である。つまり、ヨーマグネット３２１、３２３が、ヨー駆動部３５２の一部であると共にヨーユニット２００の位置検出部の一部でもあった。これに対し、本実施の形態のカメラユニットは、位置検出部３４５によって、ヨーユニット２００の位置を検出する構成である。位置検出部３４５は、位置検出のための独立したセンサーマグネット３４４を備える。他の構成については、実施の形態１のカメラユニット５００と同様であるため、説明を省略する。
【００８３】
［２−１．位置検出部３４５の構成］
図１３は、本実施の形態のヨーユニット２００およびその周辺部の外観斜視図である。図１４Ａは、図１３におけるヨーユニット２００を軸Ｚの方向（Ｉ方向）から見た矢視図である。図１４Ｂは、図１４Ａにおけるヨーユニット２００のＸＩＶ−ＸＩＶ断面図である。図１４Ｃは、図１４ＢにおけるＸＩＶ部の拡大図である。ただし図１４においては、センサＦＰＣ１０５は省略している。
【００８４】
ヨーユニット２００の位置検出部３４５は、ヨーユニット２００と外枠４００との相対位置の検出を行う。位置検出部３４５は、ホール素子３４３と、センサーマグネット３４４とを備える。センサーマグネット３４４は、外枠４００の外枠（下）４０２のうち、ヨーユニット２００と対向する位置に固定される。ホール素子３４３は、ヨー枠（下）２０２のうち、センサーマグネット３４４と対向する位置に固定される。ホール素子３４３は、感磁面を備えている。ホール素子３４３は、感磁面がセンサーマグネット３４４と対向するように、軸Ｚの方向に並んで配置される。
【００８５】
位置検出部３４５は、ヨー駆動部３５２の近傍に配置される。より具体的には、位置検出部３４５は、ヨー回転軸２０８、２０９を通り軸Ｙに垂直な仮想的な平面に対して、ヨー駆動部３５２と同じ側に配置される。さらに詳細には、ヨー駆動部３５２を通り軸Ｙに垂直な仮想的な平面上に、位置検出部３４５が配置される。
【００８６】
ヨーマグネット３２１、３２３における、ヨーコイル３１４と対向する面の垂線は、いずれも軸Ｚと垂直となっている。また、上記のように配置されることにより、ホール素子３４３の感磁面に対する垂線は軸Ｚと平行となる。したがって、ホール素子３４３の感磁面の向きが、ヨーマグネット３２１、３２３のヨーコイル３１４と対向する面の向きと垂直となる。
【００８７】
ホール素子３４３は、感磁面において、センサーマグネット３４４による磁束を検出する。ホール素子３４３の検出結果は、ヨーユニット２００の位置を示す位置情報である。ホール素子３４３は、コイルＦＰＣ３４０と電気的に接続される。駆動制御回路は、ホール素子３４３による検出結果をヨーユニットの位置情報として受信する。駆動制御回路は、位置情報に基づいて、ヨーユニット２００の位置を制御する。
【００８８】
図１５Ａ〜図１５Ｃは、ヨーユニット２００の回転に伴う位置検出部３４５の状態の変化を示す模式図である。センサーマグネット３４４は、ホール素子３４３と対向する面において、軸Ｚを中心とした円周方向に２極（Ｎ極、Ｓ極）着磁される。すなわち、センサーマグネット３４４は、軸Ｚを中心とした円周方向に並んだＮ極およびＳ極を備えている。図１５Ｂに示すように、ヨーユニット２００が中央位置にあるとき、ホール素子３４３は、センサーマグネット３４４のＮ極およびＳ極の境界と対向する。センサーマグネット３４４とホール素子３４３とは、ヨーユニット２００の位置に関わらず、軸Ｚの方向に所定の空隙を有している。
【００８９】
センサーマグネット３４４は、第３マグネットの一例である。ホール素子３４３は、検出センサの一例である。
【００９０】
［２−２．効果等］
以上説明したように、本実施の形態のカメラユニットは、位置検出部３４５を備える。位置検出部３４５のホール素子３４３は、感磁面の向きが、ピッチマグネットユニット３３０およびヨーマグネットユニット３２０の向きと垂直となるような向きに配置される。この構成により、位置検出誤差を低減したカメラユニットの実現が可能となる。以下、具体的に説明する。
【００９１】
まず、画振れ補正制御に用いる位置検出の精度について説明する。図１５Ａおよび図１５Ｃに示すように、ヨーユニット２００の位置に応じて、ホール素子３４３とセンサーマグネット３４４との相対位置が変化する。ホール素子３４３は、センサーマグネット３４４による磁束を検出する。ホール素子３４３の検出結果は、ヨーユニット２００の位置情報である。外部の駆動制御回路は、その位置情報とジャイロセンサからの姿勢情報とに基づき、軸Ｚ周りの回転方向の画振れが抑制される方向に、ヨーユニット２００を駆動するように制御する。そのため、ホール素子３４３が出力する波形の直線性が画振れ補正精度を左右することになる。特に微小振幅の画振れを補正するためには、ホール素子３４３について高い検出精度が必要となる。すなわち、センサーマグネット３４４およびホール素子３４３の取付精度、センサーマグネット３４４の着磁精度が要求される。
【００９２】
一方、磁界中でコイルに通電することにより、コイルに力が発生するが、そのときコイル自体も磁束を発生させる。したがって、コイルと近接する領域にホール素子が配置されると、配置される向きや位置によっては、ホール素子が感知する磁束は、マグネットからの磁束とコイルからの磁束とが重なり合い、位置検出誤差が生じる場合がある。
【００９３】
本実施の形態のカメラユニット５００は、上述の構成により、ヨーマグネットユニット３２０からの磁束が、ホール素子３４３の感磁面に入射しにくくなる。同様に、ヨーコイル３１４から発生する磁束（図１４Ｃ中の円弧矢印）も、ホール素子３４３の感磁面の垂線に略垂直となるため、磁束が入射しにくくなる。つまり、ホール素子３４３の検出結果が、ヨーマグネットユニット３２０の磁束やヨーコイル３１４から発生する磁束の影響を受けにくくなる。したがって、機器の小型化のために位置検出部３４５とヨー駆動部３５２とが近接しても、マグネットやコイルからの漏洩磁束の影響を受けにくく、位置検出誤差を低減したカメラユニットの実現が可能となる。
【００９４】
なお、本実施の形態では、ヨーユニット２００の位置検出のために位置検出部３４５を備える構成について説明した。独立した位置検出部は、ヨーユニット２００の位置検出に限らない。ピッチユニット１００の位置検出のために、ホール素子３４１の替わりに本実施の形態の位置検出部３４５と同様の構成を備える位置検出部を設けるようにしてもよい。
【００９５】
（実施の形態３）
実施の形態３におけるカメラユニット９００について、図１６Ａ〜図２１Ｃを参照して説明する。
【００９６】
図１６Ａは、本実施の形態のカメラユニット９００の外観斜視図である。図１６Ｂは、ローテーションユニット７００およびその周辺部の斜視図である。カメラユニット９００は、ピッチユニット６００と、ローテーションユニット７００と、外枠７６０と、駆動部８３０とを備える。
【００９７】
［３−１．ピッチユニット６００の構成］
図１７は、ピッチユニット６００および駆動部８３０の分解斜視図である。図１７に示すように、ピッチユニット６００は、カメラモジュール６１０を備える。カメラモジュール６１０は、レンズユニット６１１と、レンズホルダー６１２と、センサユニット６２０と、ホルダーベース６１３とを備える。レンズホルダー６１２は、ピッチ回転軸６１４を備える。
【００９８】
レンズホルダー６１２は、レンズユニット６１１を保持する。ピッチ回転軸６１４は、軸の方向がレンズユニット６１１の光軸と垂直となるように、レンズホルダー６１２に設けられている。ピッチ回転軸６１４と一致する仮想的な軸を軸Ｘとする。軸Ｘは、ピッチユニット６００に対して位置関係が固定されている。センサユニット６２０は、レンズホルダー６１２のうち、レンズユニット６１１に対して被写体と反対側となる位置に保持される。センサユニット６２０は、撮像センサ６２０ａを備えている。レンズユニット６１１は、被写体からの光を撮像センサ６２０ａに結像させる。撮像センサ６２０ａは、被写体像を撮像して画像データを生成する。レンズホルダー６１２は、ホルダーベース６１３との間にセンサユニット６２０を挟み込んだ状態でホルダーベース６１３に締結固定される。撮像センサ６２０ａは、センサＦＰＣ（不図示）を介して、映像回路（不図示）に電気的に接続される。軸Ｘは、第１軸の一例である。
【００９９】
マグネット６３０は、ホルダーベース６１３のうち被写体とは反対側に接着固定される。すなわち、マグネット６３０は、カメラモジュール６１０のうち被写体とは反対側に配置される。ピッチユニット６００とマグネット６３０とを合わせた重心位置が軸Ｘ上となるように、各部の材質、重量、配置等が調整される。マグネット６３０については後述する。
【０１００】
［３−２．ローテーションユニット７００および外枠７６０の構成］
図１８は、カメラユニット９００の分解斜視図である。図１８に示すように、ローテーションユニット７００は、回転枠７１０を備える。回転枠７１０は、当接面７１０ａと軸受７１０ｂとを備える。当接面７１０ａは、回転枠７１０の外周側に形成される。軸受７１０ｂは、ピッチユニット６００のピッチ回転軸６１４を支持する。軸受７１０ｂは、軸Ｘ上に位置することになる。つまり、軸Ｘは、ローテーションユニット７００（回転枠７１０）に対して位置関係が固定されている。このようにして、ローテーションユニット７００は、ピッチユニット６００をピッチ回転軸６１４周りに回転可能に支持する。以下、ピッチユニット６００がローテーションユニット７００に対して軸Ｘ周りに回転することを、ピッチユニット６００がピッチ方向に回転する、または単にピッチユニット６００が回転する、と表現する。ピッチユニット６００が回転可能な範囲内の中央位置にあるときのカメラモジュール６１０の光軸の方向を、軸Ｙと定義する。つまり、軸Ｙは、ローテーションユニット７００（回転枠７１０）に対して位置関係が固定されている。軸Ｙは、第２軸の一例である。
【０１０１】
外枠７６０は、固定枠７２０と、前枠７４０と、後枠７５０とを備える。固定枠７２０は、円筒形状である。この円筒の中心線が軸Ｙと一致するように、ローテーションユニット７００に対して固定枠７２０が配置される。固定枠７２０の内面側には、３つのボールガイド溝７２０ａが形成される。回転枠７１０の当接面７１０ａとボールガイド溝７２０ａとの間には、各ボールガイド溝に対応してボール７３０が配置される。ボール７３０は、当接面７１０ａおよびボールガイド溝７２０ａに当接する。固定枠７２０は、ボール７３０を介して回転枠７１０を軸Ｙの方向、および軸Ｙと垂直な方向について支持する。ボールガイド溝７２０ａ、当接面７１０ａ、およびボール７３０は、ボールベアリングを構成する。固定枠７２０は、このボールベアリングの構成を介して回転枠７１０を軸Ｙ周りに回転可能に支持する。すなわち、外枠７６０は、ローテーションユニット７００を軸Ｙ周りに回転可能に支持する。以下、ローテーションユニット７００が外枠７６０に対して軸Ｙ周りに回転することを、ローテーションユニット７００がローテーション方向に回転する、または単にローテーションユニット７００が回転する、と表現する。なお、ボールガイド溝７２０ａは、ボール７３０が転動することによって、回転枠７１０の回転負荷を低減するために設けた溝であり、回転枠７１０の回転角度に応じた回転域を形成している。
【０１０２】
上記ようにローテーションユニット７００が固定枠７２０に支持された状態において、固定枠７２０のうち軸Ｙ方向の被写体側に、前枠７４０が締結固定される。また、固定枠７２０のうち軸Ｙ方向の被写体とは反対側に、後枠７５０が締結固定される。後枠７５０には、後述するコイルユニット８００が固定される。コイルユニット８００が備える対向ヨーク８０８と、ピッチユニット６００に固定されたマグネット６３０とは、磁気的に互いに吸引し合う。このため、ピッチユニット６００を支持するローテーションユニット７００には、軸Ｙに対して被写体と反対側に向かう力が加わる。その結果、ローテーションユニット７００は、磁気付勢力によって、間にボール７３０を挟み込んだ状態で固定枠７２０に押圧される。この構成により、ローテーションユニット７００は、がたつきのない回転動作が可能となる。また、前枠７４０と回転枠７１０とは、所定の隙間を有して配置される。前枠７４０は、ローテーションユニット７００の脱落を防止する。
【０１０３】
ピッチユニット６００、マグネット６３０およびローテーションユニット７００を合わせた重心位置は、軸Ｙ上となるように、各部の材質、重量、配置等が調整される。
【０１０４】
［３−３．駆動部８３０の構成］
図１７に示すように、駆動部８３０は、マグネット６３０と、コイルユニット８００とを備える。マグネット６３０は、ピッチユニット１００のうち被写体とは反対側に固定される。コイルユニット８００は、後枠７５０に固定される。コイルユニット８００は、マグネット６３０と所定の空隙を介して対向配置される。コイルユニット８００は、ピッチコイル８０１と、ローテーションコイル８１０と、対向ヨーク８０８と、ホール素子８０６、８０７と、を備える。マグネット６３０とピッチコイル８０１とは、ピッチ駆動部８２１を構成する。マグネット６３０とローテーションコイル８１０とは、ローテーション駆動部８２２を構成する。
【０１０５】
ローテーションコイル８１０は、ローテーションコイル８０２、８０３、８０４、８０５を備える。ローテーションコイル８０２、８０３、８０４、８０５は、中心がピッチ回転軸６１４（軸Ｘ）と一致するような円弧面上に配置される。対向ヨーク８０８は、磁性材料製鋼板から構成される。ピッチコイル８０１、ローテーションコイル８１０、および対向ヨーク８０８の各々は円弧形状であり、その円弧の中心がピッチ回転軸６１４（軸Ｘ）と一致するように配置される。また、ピッチコイル８０１、ローテーションコイル８１０、および対向ヨーク８０８は、軸Ｙ上において、被写体側からピッチコイル８０１、ローテーションコイル８１０、対向ヨーク８０８の順に積層配置される。ピッチコイル８０１、ローテーションコイル８１０、および対向ヨーク８０８の各々は、重心が軸Ｙ上に位置するように配置される。また、ピッチコイル８０１、ローテーションコイル８０２、８０３、８０４、８０５、対向ヨーク８０８、およびコイルＦＰＣは、接着等の固定手段により一体的に固定される。ピッチコイル８０１、ローテーションコイル８０２、８０３、８０４、８０５、ホール素子８０６、８０７は、コイルＦＰＣに電気的に接続される。コイルＦＰＣは、コイルユニット８００と外部の駆動制御回路（不図示）とを電気的に接続する。
【０１０６】
マグネット６３０は円弧形状であり、その円弧の中心がピッチ回転軸６１４（軸Ｘ）と一致するように、ホルダーベース６１３に接着固定される。マグネット６３０は、ホルダーベース６１３のうち、被写体とは反対側に固定される。マグネット６３０は、重心がカメラモジュール６１０の光軸上となるように配置される。マグネット６３０は、軸Ｘを中心とした円周方向に２極（Ｎ極、Ｓ極）着磁される。すなわちマグネット６３０は、軸Ｘを中心とした円周方向に並んだＮ極およびＳ極を備えている。
【０１０７】
マグネット６３０およびコイルユニット８００は、軸Ｙ上において、被写体側からマグネット６３０、コイルユニット８００の順に配置される。マグネット６３０と、コイルユニット８００のうち最もマグネット６３０に近いピッチコイル８０１とは、所定の空隙を介して互いに対向するように配置される。
【０１０８】
［３−４．動作説明］
以下、カメラユニット９００の動作について説明する。
【０１０９】
カメラユニット９００のピッチ回転軸６１４（軸Ｘ）周りの回転動作について説明する。図１９Ａ〜図１９Ｃは、ピッチユニット６００の回転動作を説明するための模式図である。図２０Ａ〜図２０Ｃは、ピッチユニット６００の回転に伴うピッチ駆動部８２１の状態の変化を示す模式図である。図２０Ａ〜図２０Ｃは、ピッチ駆動部８２１の構成要素を、軸Ｙ方向において被写体に向かって見たときの様子を示している。外部の駆動制御回路によりピッチコイル８０１に電流が印加されると、フレミングの左手の法則により、磁束の方向と電流の方向に応じてピッチコイル８０１に力が発生する。その反力として、ピッチユニット６００が軸Ｘを中心に回転する。ピッチコイル８０１に対し、図２０Ａに示す方向（紙面反時計方向）に電流が印加されると、図１９Ａに示す方向（紙面時計方向）にピッチユニット６００が回転する。ピッチコイル８０１に対し、図２０Ｃに示す方向（紙面時計方向）に電流が印加されると、図１９Ｃに示す方向（紙面反時計方向）にピッチユニット６００が回転する。
【０１１０】
なお、マグネット６３０と対向ヨーク８０８との間には、常に磁気吸引力が発生している。しかし、対向ヨーク８０８およびマグネット６３０の各々は、ピッチ回転軸６１４を中心とした円周に沿って配置されている。このため、ピッチユニット６００の位置が変わっても、マグネット６３０と、対向ヨーク８０８のうちマグネット６３０と対向する部分との間の距離が略一定となる。したがって、ピッチユニット６００の位置によって、磁気吸引力の変化は生じないとみなすことができる。
【０１１１】
カメラユニット９００の軸Ｙ周りの回転動作について説明する。図２１Ａ〜図２１Ｃは、ローテーションユニット７００の回転に伴うローテーション駆動部８２２の状態の変化を示す図である。図２１Ａ〜図２１Ｃは、ローテーション駆動部８２２の構成要素を、軸Ｙ方向において被写体に向かってみたときの様子を示している。駆動制御回路によりローテーションコイル８１０に電流が印加されると、フレミングの左手の法則により、磁束の方向と電流の方向に応じてローテーションコイル８１０に力が発生する。その反力として、ローテーションユニット７００が軸Ｙを中心に回転する。ローテーションコイル８１０を構成する各コイルに対し、図２１Ａに示す方向、すなわち、ローテーションコイル８０２、８０４については紙面時計方向、ローテーションコイル８０３、８０５については紙面反時計方向に電流が印加される場合を考える。この場合、図２１Ａに示す方向（紙面反時計方向）にローテーションユニット７００が回転する。また、ローテーションコイル８１０を構成する各コイルに対し、図２１Ｃに示す方向、すなわち、ローテーションコイル８０２、８０４については紙面反時計方向、ローテーションコイル８０３、８０５については紙面時計方向に電流が印加される場合を考える。この場合、図２１Ｃに示す方向（紙面時計方向）にローテーションユニット７００が回転する。
【０１１２】
ピッチユニット６００およびローテーションユニット７００が回転したときの、ホール素子８０６、８０７による位置検出について説明する。ピッチユニット６００およびローテーションユニット７００のうち少なくともいずれか一方が回転すると、マグネット６３０とホール素子８０６、８０７との位置関係が変化する。これによりホール素子８０６、８０７に入射する磁束が変化する。外部の駆動制御回路は、ホール素子８０６、８０７の出力から、ピッチユニット６００およびローテーションユニット７００が、各々どのくらい回転しているかを判断することができる。
【０１１３】
マグネット６３０におけるＮ極およびＳ極のうち、ホール素子がどちらの極と対向しているかによって、ホール素子の出力の極性（プラスおよびマイナス）が決まる。また、マグネット６３０のＮ極およびＳ極との境界線からホール素子までの距離に基づいて、ホール素子の出力の大きさ（絶対値）が決まる。したがって駆動制御回路は、２つのホール素子８０６、８０７の出力から、カメラモジュール６１０に固定されたマグネット６３０と、外枠７６０に固定されたホール素子８０６、８０７との位置関係を判断できる。すなわち駆動制御回路は、ピッチユニット６００およびローテーションユニット７００が、各々どのくらい回転しているかを判断することができる。以下、具体例を挙げて説明する。
【０１１４】
ホール素子８０６、８０７の各々が、ちょうどマグネット６３０のＮ極とＳ極の境界と対向する位置となるときに、レンズユニット６１１の光軸が軸Ｙと一致するものとする。このときのピッチユニット６００およびローテーションユニット７００の各々の位置を、中央位置と呼ぶことにする。図２０Ｂは、ピッチユニット６００およびローテーションユニット７００の各々が中央位置にあるときのピッチ駆動部８２１の状態を示している。また、図２１Ｂは、ピッチユニット６００およびローテーションユニット７００の各々が中央位置にあるときのローテーション駆動部８２２の状態を示している。
【０１１５】
図２０Ｂに示す状態から、ピッチユニット６００だけが回転する場合を考える。このときピッチ駆動部８２１は、図２０Ａまたは図２０Ｃに示す状態となる。すなわち、ホール素子８０６、８０７はいずれも、マグネット６３０の同じ極と対向し、境界線から等距離の位置にある。このときホール素子８０６、８０７の出力は、極性および絶対値が等しくなる。逆にこのような場合、ローテーションユニット７００は中央位置にあり、ピッチユニット６００のみ極性と絶対値に応じた角度だけ回転していると判断できる。
【０１１６】
図２１Ｂに示す状態から、ローテーションユニット７００だけが回転する場合を考える。このときローテーション駆動部８２２は、図２１Ａまたは図２１Ｃに示す状態となる。すなわち、ホール素子８０６、８０７は、互いにマグネット６３０の異なる極と対向し、境界線から等距離の位置にある。このときホール素子８０６、８０７の出力は、極性が互いに反対（異符号）で、絶対値が等しくなる。逆にこのような場合、ピッチユニット６００は中央位置にあり、ローテーションユニット７００のみ極性と絶対値に応じた角度だけ回転していると判断できる。
【０１１７】
ピッチユニット６００とローテーションユニット７００とが共に回転する場合を含む、各ユニットの位置の判断方法は次の通りである。まず、駆動制御回路は、２つのホール素子の出力の平均値を求める。駆動制御回路は、この平均値の極性と絶対値から、ピッチユニット６００の位置を判断することができる。次に駆動制御回路は、２つのホール素子の出力の各々から平均値を減算する。駆動制御回路は、この２つの減算結果から、ローテーションユニット７００の位置を判断することができる。
【０１１８】
以上のようにして駆動制御回路は、カメラモジュール６１０からの映像信号とホール素子８０６、８０７からの位置情報に基づき、画振れが抑制される方向にピッチユニット６００およびローテーションユニット７００を駆動するように制御する。
【０１１９】
［３−５．効果等］
本実施の形態のカメラユニット９００は、ピッチユニット６００と、ローテーションユニット７００と、外枠７６０と、駆動部８３０と、を備える。駆動部８３０は、ピッチ駆動部８２１と、ローテーション駆動部８２２とを備える。
【０１２０】
ピッチユニット６００は、カメラモジュール６１０を保持する。
【０１２１】
ローテーションユニット７００は、ピッチユニット６００をピッチ回転軸６１４（軸Ｘ）において回転可能に保持する。
【０１２２】
外枠４００は、ローテーションユニット７００を軸Ｙにおいて回転可能に保持する。軸Ｙの方向は、ピッチ回転軸６１４の方向と垂直である。また、ピッチユニット６００が中央位置にあるときに、カメラモジュール６１０の光軸と軸Ｙとが一致する。
【０１２３】
ピッチ駆動部８２１は、ピッチユニット６００に配置されたマグネット６３０と、外枠７６０に配置されたピッチコイル８０１とを有する。ピッチ駆動部８２１は、カメラモジュール６１０に対して被写体とは反対側に配置される。ピッチ駆動部８２１は、マグネット６３０およびピッチコイル８０１の相互作用により、ピッチユニット６００をローテーションユニット７００に対してピッチ回転軸６１４周りで回転させる。
【０１２４】
ローテーション駆動部８２２は、ピッチユニット６００に配置されたマグネット６３０と、外枠７６０に配置されたローテーションコイル８１０とを有する。ローテーション駆動部８２２は、カメラモジュール１０４に対して被写体とは反対側に配置される。ローテーション駆動部８２２は、マグネット６３０およびローテーションコイル８１０の相互作用によりローテーションユニット７００を外枠７６０に対して軸Ｙ周りで回転させる。
【０１２５】
これにより、カメラモジュール６１０の光軸の向きを軸Ｘ方向ならびに軸Ｙ方向に自在に駆動することができる。したがって、これらの方向の画振れが抑制できる優れたカメラユニットを実現できる。また、ピッチユニット６００の位置による、マグネット６３０と対向ヨーク８０８との磁気吸引力の変化は生じないとみなせるため、不要な負荷が少ない小型化に適したカメラユニットを実現できる。さらに、マグネット６３０は、ピッチ駆動部８２１の構成要素、ローテーション駆動部８２２の構成要素、および位置検出部の構成要素を兼ねている。この構成により、小型で低コストなカメラユニットが実現できる。
【０１２６】
なお、本実施の形態の第１軸は、ピッチ方向の回転軸である軸Ｘであるが、これに限定されるものではなく、第１軸をヨー方向にとるように構成してもよい。
【０１２７】
また、本実施の形態３のマグネットは、２極着磁をした円弧状の一体的な形状としたが、実施の形態１〜２のように、平板状の異なる磁極（Ｎ極、Ｓ極）を持つ２つのマグネットを隣接配置してもよい。
【０１２８】
（他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１〜３を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態１〜３で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
【０１２９】
そこで、以下、他の実施の形態を例示する。
【０１３０】
実施の形態１では、ピッチユニット１００にピッチマグネットユニット３３０が設けられ、ヨーユニット２００にピッチコイル３１１およびヨーコイル３１４が設けられ、外枠４００にヨーマグネットユニット３２０が設けられる構成を説明した。駆動部３００としては、カメラモジュール１０４が中央位置にあるときに、ピッチ駆動部３５１およびヨー駆動部３５２が光軸上に並んで配置されていればよい。言い換えると、軸Ｙの方向から見たときに、ヨーユニット２００に設けられる２つの部材の外周により規定される内側の領域が重なるように構成されていればよい。例えば軸Ｙにおいて、被写体側からピッチコイル３１１、ピッチマグネットユニット３３０、ヨーマグネットユニット３２０、ヨーコイル３１４の順に並んで配置するようにしてもよい。こうすることによりカメラユニット５００は、径方向の寸法を小型化することができる。ただし、実施の形態１におけるカメラユニット５００の構成のほうが、ヨーユニット２００に２つのコイルユニットを配置でき、配線の構成を簡単にすることができるため、より望ましい。
【０１３１】
実施の形態１では、センサＦＰＣの一例として図９および図１０に示すような構成を説明した。センサＦＰＣは、カメラモジュールに接続される第１接続部と、外部回路に接続される第２接続部と、ピッチユニットがヨーユニットに対して回転するのに応じて、軸Ｘに平行な第１屈曲面において屈曲可能な第１屈曲部と、ヨーユニットが外枠に対して回転するのに応じて、軸Ｚに平行な第２屈曲面において屈曲可能な第２屈曲部と、を有するフレキシブルプリント基板であればよい。
【０１３２】
また、センサＦＰＣの第１屈曲部は、軸Ｙの方向において第２屈曲部と重なる位置に配置されるように構成されていればよい。
【０１３３】
センサＦＰＣの他の例としては、図２２および図２３に示すような構成が挙げられる。センサＦＰＣ１０５２は、第１屈曲部１０５２ａ、第２屈曲部１０５２ｂ、第１接続部１０５２ｃ、第２接続部１０５２ｄ、第１固定部１０５２ｅ、および第２固定部１０５２ｆを備える。センサＦＰＣ１０５２の各部は、実施の形態１で説明したセンサＦＰＣ１０５の同名の各部と対応している。ただし、第１固定部１０５２ｅが、実施の形態１における第１固定部１０５ｅと第３固定部１０５ｇとを兼ねた構成となっている。また、第２屈曲部１０５２ｂは実施の形態１とは異なり、軸Ｘ方向において、ヨーユニット２００の筐体と、外枠４００との間の空間に配置される。このように配置することにより、カメラユニット５００の軸Ｚ方向の寸法を小型化できる。
【０１３４】
実施の形態１〜２におけるピッチマグネットユニット３３０のピッチマグネット３３２、３３４、および、ヨーマグネットユニット３２０のヨーマグネット３２１、３２３として、最も生産性のよい平板状のマグネットを用いる構成を説明した。すなわち、２つの平板状のマグネットを、互いに異なる磁極（Ｎ極、Ｓ極）をコイルユニット３１０に対向させて隣接配置する構成とした。各マグネットユニットにおけるマグネットの構成はこれに限らない。例えば図２４Ａに示すように、ピッチマグネットユニットのマグネットとして、１つの円弧状のマグネット３３６を円周方向に２極着磁して使用してもよい。また図２４Ｂに示すように、コイルユニット３１０と対向する面のみ円弧状とし、反対側の面は平板状であるマグネット３３７を使用してもよい。また図２５Ａ、図２５Ｂに示すように、ヨーマグネットユニットのマグネットとしても同様に、円弧状のマグネット３２６や、片面のみ円弧状としたマグネット３２７を使用してもよい。なお、実施の形態１の構成と比較して、円弧状のマグネットと円弧状のコイルを対向配置した方が空隙を均一にすることができるため駆動効率が向上するが、生産コストがより高くなる。
【０１３５】
以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。
【０１３６】
したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
【０１３７】
また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【０１３８】
本開示は、画振れ補正機構を有するカメラユニットに適用可能である。具体的には、ビデオカメラ、ウェアラブルカメラ、カメラ機能付き携帯電話、スマートフォン等に適用できる。
【符号の説明】
【０１３９】
１００  ピッチユニット
１０１  ピッチ枠
１０２，１０３  軸受
１０４  カメラモジュール
１０５  センサＦＰＣ
１０５ａ  第１屈曲部
１０５ｂ  第２屈曲部
１０５ｃ  第１接続部
１０５ｄ  第２接続部
１０５ｅ  第１固定部
１０５ｆ  第２固定部
１０５ｇ  第３固定部
１０５ｈ  スリット部
１０６  ピッチ回転軸
２００  ヨーユニット
２０１  ヨー枠（上）
２０２  ヨー枠（下）
２０３，２０４  軸受
２０５  サイドプレート
２０６  サイドプレート
２０７  バランスプレート
２０７ａ  開口部
２０８，２０９  ヨー回転軸
３００  駆動部
３１０  コイルユニット
３１１  ピッチコイル
３１２  ピッチ対向ヨーク
３１３  ヨー対向ヨーク
３１４  ヨーコイル
３２０  ヨーマグネットユニット
３２１  ヨーマグネット
３２２  ヨーバックヨーク
３２３  ヨーマグネット
３２４  ヨーバックヨーク
３２５  ヨーマグネットホルダー
３２６  マグネット
３２７  マグネット
３３０  ピッチマグネットユニット
３３１  ピッチバックヨーク
３３２  ピッチマグネット
３３３  ピッチバックヨーク
３３４  ピッチマグネット
３３６  マグネット
３３７  マグネット
３４０  コイルＦＰＣ
３４１  ホール素子
３４２  ホール素子
３４３  ホール素子
３４４  センサーマグネット
３４５  位置検出部
３５１  ピッチ駆動部
３５２  ヨー駆動部
４００  外枠
４０１  外枠（上）
４０２  外枠（下）
４０３  前枠
４０３ａ  開口部
４０４  後枠
５００  カメラユニット
６００  ピッチユニット
６１０  カメラモジュール
６１１  レンズユニット
６１２  レンズホルダー
６１３  ホルダーベース
６１４  ピッチ回転軸
６２０  センサユニット
６３０  マグネット
７００  ローテーションユニット
７１０  回転枠
７１０ａ  当接面
７１０ｂ  軸受
７２０  固定枠
７２０ａ  ボールガイド溝
７３０  ボール
７４０  前枠
７５０  後枠
７６０  外枠
８００  コイルユニット
８０１  ピッチコイル
８０２，８０３，８０４，８０５  ローテーションコイル
８０６，８０７  ホール素子
８０８  対向ヨーク
８１０  ローテーションコイル
８２１  ピッチ駆動部
８２２  ローテーション駆動部
８３０  駆動部
９００  カメラユニット
１０５２  センサＦＰＣ
１０５２ａ  第１屈曲部
１０５２ｂ  第２屈曲部
１０５２ｃ  第１接続部
１０５２ｄ  第２接続部
１０５２ｅ  第１固定部
１０５２ｆ  第２固定部
【図１】
2014188656.tif 000003
【図２】
2014188656.tif 000004
【図３】
2014188656.tif 000005
【図４Ａ】
2014188656.tif 000006
【図４Ｂ】
2014188656.tif 000007
【図４Ｃ】
2014188656.tif 000008
【図５Ａ】
2014188656.tif 000009
【図５Ｂ】
2014188656.tif 000010
【図５Ｃ】
2014188656.tif 000011
【図６】
2014188656.tif 000012
【図７】
2014188656.tif 000013
【図８Ａ】
2014188656.tif 000014
【図８Ｂ】
2014188656.tif 000015
【図９】
2014188656.tif 000016
【図１０】
2014188656.tif 000017
【図１１Ａ】
2014188656.tif 000018
【図１１Ｂ】
2014188656.tif 000019
【図１１Ｃ】
2014188656.tif 000020
【図１２Ａ】
2014188656.tif 000021
【図１２Ｂ】
2014188656.tif 000022
【図１２Ｃ】
2014188656.tif 000023
【図１３】
2014188656.tif 000024
【図１４Ａ】
2014188656.tif 000025
【図１４Ｂ】
2014188656.tif 000026
【図１４Ｃ】
2014188656.tif 000027
【図１５Ａ】
2014188656.tif 000028
【図１５Ｂ】
2014188656.tif 000029
【図１５Ｃ】
2014188656.tif 000030
【図１６Ａ】
2014188656.tif 000031
【図１６Ｂ】
2014188656.tif 000032
【図１７】
2014188656.tif 000033
【図１８】
2014188656.tif 000034
【図１９Ａ】
2014188656.tif 000035
【図１９Ｂ】
2014188656.tif 000036
【図１９Ｃ】
2014188656.tif 000037
【図２０Ａ】
2014188656.tif 000038
【図２０Ｂ】
2014188656.tif 000039
【図２０Ｃ】
2014188656.tif 000040
【図２１Ａ】
2014188656.tif 000041
【図２１Ｂ】
2014188656.tif 000042
【図２１Ｃ】
2014188656.tif 000043
【図２２】
2014188656.tif 000044
【図２３】
2014188656.tif 000045
【図２４Ａ】
2014188656.tif 000046
【図２４Ｂ】
2014188656.tif 000047
【図２５Ａ】
2014188656.tif 000048
【図２５Ｂ】
2014188656.tif 000049
【手続補正書】
【提出日】平成27年11月16日(2015.11.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、画振れ補正機構を有するカメラユニットの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、鏡筒を駆動することが可能なカメラユニットを開示する。カメラユニットは、鏡筒の後部端面にアクチュエータを備えている。カメラユニットは、アクチュエータによって、ピッチング方向とヨーイング方向へ鏡筒を駆動することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−１０４６６６号公報
【発明の概要】
【０００４】
本開示におけるカメラユニットは、カメラモジュールを保持する第１可動部と、第１可動部を第１軸において回転可能に保持する第２可動部と、第２可動部を第１軸とは異なる方向の第２軸において回転可能に保持する外枠と、第１駆動部と、第２駆動部とを備える。第１駆動部は、第１可動部および第２可動部のうちいずれか一方に設けられた第１マグネットと他方に設けられた第１コイルとを有し、カメラモジュールに対して被写体とは反対側に配置され、第１マグネットおよび第１コイルの相互作用により第１可動部を第２可動部に対して第１軸周りで回転させる。第２駆動部は、第２可動部および外枠のうちいずれか一方に設けられた第２マグネットと他方に設けられた第２コイルとを有し、カメラモジュールに対して被写体とは反対側に配置され、第２マグネットおよび第２コイルの相互作用により第２可動部を外枠に対して第２軸周りで回転させる。第１軸および第２軸のいずれとも垂直な方向から見たときに、第２可動部に配置される第１マグネットもしくは第１コイルの外周により規定される内側の領域は、第２可動部に配置される第２マグネットもしくは第２コイルの外周により規定される内側の領域と重なる。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】図１は、実施の形態１におけるカメラユニットの基本的な構造を示す模式図である。
【図２】図２は、実施の形態１におけるカメラユニットの外観斜視図である。
【図３】図３は、実施の形態１におけるカメラユニットの分解斜視図である。
【図４Ａ】図４Ａは、実施の形態１におけるピッチユニットの外観斜視図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図４ＡにおけるピッチユニットをＡ方向から見た矢視図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、図４ＡにおけるピッチユニットをＢ方向から見た矢視図である。
【図５Ａ】図５Ａは、実施の形態１におけるヨーユニットの外観斜視図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図５ＡにおけるヨーユニットをＣ方向から見た矢視図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、図５ＡにおけるヨーユニットをＤ方向から見た矢視図である。
【図６】図６は、実施の形態１における駆動部の斜視図である。
【図７】図７は、実施の形態１における駆動部の分解斜視図である。
【図８Ａ】図８Ａは、図３における駆動部のＹ−Ｚ平面での断面図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、図６における駆動部のＦ方向から見た矢視図である。
【図９】図９は、実施の形態１におけるセンサＦＰＣの斜視図である。
【図１０】図１０は、実施の形態１におけるセンサＦＰＣの展開図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、図５Ｃにおける回転時のピッチユニットおよびその周辺部のＸＩ−ＸＩ断面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、図５Ｃにおける回転時のピッチユニットおよびその周辺部のＸＩ−ＸＩ断面図である。
【図１１Ｃ】図１１Ｃは、図５Ｃにおける回転時のピッチユニットおよびその周辺部のＸＩ−ＸＩ断面図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、図５Ｂにおける回転時のヨーユニットおよびその周辺部のＸＩＩ−ＸＩＩ断面図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、図５Ｂにおける回転時のヨーユニットおよびその周辺部のＸＩＩ−ＸＩＩ断面図である。
【図１２Ｃ】図１２Ｃは、図５Ｂにおける回転時のヨーユニットおよびその周辺部のＸＩＩ−ＸＩＩ断面図である。
【図１３】図１３は、実施の形態２におけるヨーユニットおよび周辺部の外観斜視図である。
【図１４Ａ】図１４Ａは、図１３におけるヨーユニットをＩ方向から見た矢視図である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、図１４ＡにおけるヨーユニットのＸＩＶ−ＸＩＶ断面図である。
【図１４Ｃ】図１４Ｃは、図１４ＢにおけるＸＩＶ部の拡大図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは、実施の形態２におけるヨーユニットの回転に伴う位置検出部の状態の変化を示す模式図である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、実施の形態２におけるヨーユニットの回転に伴う位置検出部の状態の変化を示す模式図である。
【図１５Ｃ】図１５Ｃは、実施の形態２におけるヨーユニットの回転に伴う位置検出部の状態の変化を示す模式図である。
【図１６Ａ】図１６Ａは、実施の形態３におけるカメラユニットの外観斜視図である。
【図１６Ｂ】図１６Ｂは、実施の形態３におけるローテーションユニットおよびその周辺部の斜視図である。
【図１７】図１７は、実施の形態３におけるピッチユニットおよび駆動部の分解斜視図である。
【図１８】図１８は、実施の形態３におけるカメラユニットの分解斜視図である。
【図１９Ａ】図１９Ａは、実施の形態３におけるピッチユニットの回転動作を説明するための模式図である。
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、実施の形態３におけるピッチユニットの回転動作を説明するための模式図である。
【図１９Ｃ】図１９Ｃは、実施の形態３におけるピッチユニットの回転動作を説明するための模式図である。
【図２０Ａ】図２０Ａは、実施の形態３におけるピッチ駆動部の状態の変化を示す模式図である。
【図２０Ｂ】図２０Ｂは、実施の形態３におけるピッチ駆動部の状態の変化を示す模式図である。
【図２０Ｃ】図２０Ｃは、実施の形態３におけるピッチ駆動部の状態の変化を示す模式図である。
【図２１Ａ】図２１Ａは、実施の形態３におけるローテーション駆動部の状態の変化を示す模式図である。
【図２１Ｂ】図２１Ｂは、実施の形態３におけるローテーション駆動部の状態の変化を示す模式図である。
【図２１Ｃ】図２１Ｃは、実施の形態３におけるローテーション駆動部の状態の変化を示す模式図である。
【図２２】図２２は、他の実施の形態におけるセンサＦＰＣの斜視図である。
【図２３】図２３は、他の実施の形態におけるセンサＦＰＣの展開図である。
【図２４Ａ】図２４Ａは、他の実施の形態におけるピッチマグネットの斜視図である。
【図２４Ｂ】図２４Ｂは、他の実施の形態におけるピッチマグネットの斜視図である。
【図２５Ａ】図２５Ａは、他の実施の形態におけるヨーマグネットの斜視図である。
【図２５Ｂ】図２５Ｂは、他の実施の形態におけるヨーマグネットの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【０００７】
なお、発明者（ら）は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
【０００８】
（実施の形態１）
以下、実施の形態１におけるカメラユニット５００について、図１〜図１２Ｃを用いて説明する。
【０００９】
［１−１．カメラユニット５００の概要］
図１は、カメラユニット５００の基本的な構造を示す模式図である。
【００１０】
カメラユニット５００は、ピッチユニット１００と、ヨーユニット２００と、外枠４００と、駆動部３００と、を備える。駆動部３００は、ピッチ駆動部３５１と、ヨー駆動部３５２とを備える。ピッチユニット１００は、カメラモジュール１０４を保持する。ヨーユニット２００は、ピッチユニット１００をピッチ回転軸１０６において回転可能に保持する。外枠４００は、ヨーユニット２００をヨー回転軸２０８、２０９において回転可能に保持する。ヨー回転軸２０８、２０９の方向は、ピッチ回転軸１０６の方向と垂直である。ピッチ駆動部３５１は、ピッチユニット１００に配置されたピッチマグネットユニット３３０と、ヨーユニット２００に配置されたピッチコイル３１１とを有する。ピッチ駆動部３５１は、カメラモジュール１０４に対して被写体とは反対側に配置される。ピッチ駆動部３５１は、ピッチマグネットユニット３３０およびピッチコイル３１１の相互作用により、ピッチユニット１００をヨーユニット２００に対してピッチ回転軸１０６周りで回転させる。ヨー駆動部３５２は、外枠４００に配置されたヨーマグネットユニット３２０と、ヨーユニット２００に配置されたヨーコイル３１４とを有する。ヨー駆動部３５２は、カメラモジュール１０４に対して被写体とは反対側に配置される。ヨー駆動部３５２は、ヨーマグネットユニット３２０およびヨーコイル３１４の相互作用によりヨーユニット２００を外枠４００に対してヨー回転軸２０８、２０９周りで回転させる。ピッチ回転軸１０６およびヨー回転軸２０８、２０９のいずれとも垂直な軸Ｙの方向から見たときに、ヨーユニット２００に配置されるピッチコイル３１１の外周により規定される内側の領域は、ヨーユニット２００に配置されるヨーコイル３１４の外周により規定される内側の領域と重なる。
【００１１】
上記構成により、径方向の寸法を小型化するのに有効なカメラユニット５００を提供できる。
【００１２】
［１−２．カメラユニット５００の全体構成］
図２は、カメラユニット５００の外観斜視図である。カメラユニット５００の外枠４００は、外枠（上）４０１、外枠（下）４０２、前枠４０３および後枠４０４を備える。カメラユニット５００は、カメラモジュール１０４を内包している。カメラモジュール１０４に対して被写体側には前枠４０３が配置される。前枠４０３のうちカメラモジュール１０４と対向する位置には開口部４０３ａが設けられている。カメラモジュール１０４に対して被写体と反対側には後枠４０４が配置される。
【００１３】
センサＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ：フレキシブルプリント基板）１０５は、カメラモジュール１０４と、カメラユニット５００の外部の映像回路（不図示）とを電気的に接続する。コイルＦＰＣ３４０は、駆動部３００（後述）と駆動制御回路（不図示）とを電気的に接続する。
【００１４】
以下、各構成の詳細を説明する。
【００１５】
［１−３．ピッチユニット１００の構成］
図３は、カメラユニット５００の分解斜視図である。図４Ａは、ピッチユニット１００の外観斜視図である。図４Ｂは、ピッチユニット１００をピッチ回転軸１０６の方向（図４Ａに示すＡ方向）から見た矢視図である。図４Ｃは、ピッチユニット１００をピッチ回転軸１０６およびカメラモジュール１０４の光軸のいずれとも垂直な方向（図４Ａに示すＢ方向）から見た矢視図である。以下、各構成について説明する。
【００１６】
ピッチユニット１００は、ピッチ枠１０１、カメラモジュール１０４、およびピッチ回転軸１０６を備えている。カメラモジュール１０４およびピッチ回転軸１０６は、いずれもピッチ枠１０１に保持されている。ピッチ回転軸１０６は、カメラモジュール１０４の光軸に対して垂直な方向に、ピッチ枠１０１を貫通するように設けられている。ピッチ回転軸１０６の両端部は、ピッチ枠１０１から突出している。ピッチ回転軸１０６と一致する仮想的な軸を軸Ｘとする。軸Ｘは、ピッチユニット１００に対して位置関係が固定されている。
【００１７】
ピッチ回転軸１０６の両端部の各々には、軸受１０２、１０３がはめ込まれている。ピッチユニット１００は、軸受１０２、１０３を介して軸Ｘ周りに回転可能となるようにヨーユニット２００に支持されている。以下、ピッチユニット１００が軸Ｘ周りに回転することを、ピッチユニット１００がピッチ方向に回転する、または単にピッチユニット１００が回転する、と表現する場合がある。
【００１８】
カメラモジュール１０４は、光学系（不図示）、撮像センサ（不図示）を備えている。光学系は、開口部４０３ａおよび開口部２０７ａ（後述）を通して入射する被写体からの光を、被写体像として撮像センサに結像させる。撮像センサは、被写体像を撮像して画像データを生成する。
【００１９】
ピッチマグネットユニット３３０は、ピッチ枠１０１に固定されている。ピッチマグネットユニット３３０の詳細については後述する。
【００２０】
ピッチユニット１００の各部の材質、形状、配置等が適宜設定されることにより、ピッチマグネットユニット３３０とピッチユニット１００とを合わせた部材の重心位置は、軸Ｘ上に位置するように構成される。例えば、カメラモジュール１０４や、ピッチマグネットユニット３３０のピッチ回転軸１０６からの距離を調整すること等により、ピッチマグネットユニット３３０を合わせたピッチユニット１００の重心位置の設定が可能である。
【００２１】
ピッチユニット１００は、第１可動部の一例である。軸Ｘは、第１軸の一例である。
【００２２】
［１−４．ヨーユニット２００の構成］
図５Ａは、ヨーユニット２００の外観斜視図である。図５Ｂは、ヨーユニット２００を軸Ｘの方向（図５Ａに示すＣ方向）から見た矢視図である。図５Ｃは、ヨーユニット２００を軸Ｚの方向（図５Ａに示すＤ方向）から見た矢視図である。
【００２３】
図３にも示すように、ヨーユニット２００は、ヨー枠（上）２０１、ヨー枠（下）２０２、およびバランスプレート２０７を備えている。ヨー枠（上）２０１は、ヨー回転軸２０８を備えている。ヨー枠（下）２０２は、ヨー回転軸２０９を備えている。すなわちヨーユニット２００は、ヨー回転軸２０８、２０９を備えている。ヨー回転軸２０８、２０９は、軸の方向がピッチ回転軸１０６に対して垂直となるように設けられている。ヨー回転軸２０８、２０９と一致する仮想的な軸を軸Ｚとする。軸Ｘと軸Ｚとは互いに垂直である。また、軸Ｘおよび軸Ｚのいずれとも垂直となる仮想的な軸を軸Ｙとする。軸Ｘ、軸Ｙおよび軸Ｚは、ヨーユニット２００に対して位置関係が固定されている。軸Ｚは、外枠４００に対して位置関係が固定されている。ヨー枠（上）２０１およびヨー枠（下）２０２は、軸Ｚの方向に組み合わせられることで、ヨーユニット２００の筐体を構成する。
【００２４】
上述したようにピッチユニット１００のピッチ回転軸１０６には、軸受１０２、１０３がはめ込まれている。ヨー枠（上）２０１およびヨー枠（下）２０２は、軸受１０２、１０３を軸Ｚの方向に挟み込んで保持する。そしてさらに軸受１０２、１０３の軸Ｘの方向への移動を規制するように、ヨー枠（上）２０１およびヨー枠（下）２０２に対してサイドプレート２０５、２０６がビスで締結固定される。このようにして、ヨーユニット２００はピッチユニット１００を内包し、ピッチユニット１００をピッチ回転軸１０６において軸Ｘ周りに回転自在に支持する。
【００２５】
ヨー回転軸２０８は、ヨー枠（上）２０１上に、筐体から突出するように配置されている。ヨー回転軸２０９は、ヨー枠（下）２０２上に、筐体から突出するように配置されている。ヨー回転軸２０８には軸受２０３がはめ込まれる。ヨー回転軸２０９には軸受２０４がはめ込まれる。外枠（上）４０１が軸受２０３を介してヨー回転軸２０８を支持し、かつ外枠（下）４０２が軸受２０４を介してヨー回転軸２０９を支持した状態で、外枠（上）４０１と外枠（下）４０２とが締結固定される。このようにしてヨーユニット２００は、ヨー回転軸２０８、２０９において軸Ｚ周りに回転可能となるように外枠４００に支持される。以下、ヨーユニット２００が軸Ｚ周りに回転することを、ヨーユニット２００がヨー方向に回転する、または単にヨーユニット２００が回転する、と表現する場合がある。
【００２６】
本実施の形態のカメラユニット５００においては、ピッチユニット１００が回転可能な範囲内の中央位置にあるときに、カメラモジュール１０４の光軸が軸Ｙと一致する。なお、ピッチユニット１００が上記中央位置にあり、かつ、ヨーユニット２００が回転可能な範囲内の中央位置にあるとき、カメラモジュール１０４の位置が中央位置である、と記載する場合がある。
【００２７】
ヨーユニット２００のカメラモジュール１０４側には、バランスプレート２０７がヨー枠（上）２０１、ヨー枠（下）２０２に係合し、ビスで締結固定される。バランスプレート２０７のうちカメラモジュール１０４と対向する位置には開口部２０７ａが設けられている。このため、カメラモジュール１０４は開口部２０７ａを通して被写体を撮像可能である。カメラモジュール１０４が中央位置にあるとき、カメラモジュール１０４の光軸は、開口部２０７ａの中心および、外枠４００の開口部４０３ａの中心を通る。
【００２８】
コイルユニット３１０は、ヨーユニット２００、より具体的にはヨー枠（上）２０１に固定されている。コイルユニット３１０の詳細については後述する。
【００２９】
ヨーユニット２００の各部の材質、形状、配置等が適宜設定されることにより、ヨーユニット２００、ピッチユニット１００、ピッチマグネットユニット３３０およびコイルユニット３１０を合わせた部材の重心位置は、軸Ｚ上に位置するように構成される。例えば、バランスプレート２０７の材質や形状を変えることにより重量を変更することや、バランスプレート２０７のヨー回転軸２０８、２０９からの距離を調整すること等により、ヨーユニット２００の重心位置の設定が可能である。
【００３０】
ヨーユニット２００は、第２可動部の一例である。軸Ｚは、第２軸の一例である。軸Ｙは、第３軸の一例である。
【００３１】
［１−５．駆動部の構成］
図６は、駆動部３００の斜視図である。図７は、駆動部３００の分解斜視図である。図８Ａは、図３における駆動部３００のＹ−Ｚ平面での断面図である。図８Ｂは、図６における駆動部３００をＦ方向から見た矢視図である。
【００３２】
［１−５−１．全体構成］
駆動部３００は、物理的なまとまりの観点では、ピッチマグネットユニット３３０と、ヨーマグネットユニット３２０と、コイルユニット３１０とを備えていると言うことができる。上述したように、ピッチマグネットユニット３３０は、ピッチユニット１００に固定される。ヨーマグネットユニット３２０は、外枠４００に固定される。コイルユニット３１０は、ヨーユニット２００に固定される。コイルユニット３１０は、ピッチコイル３１１と、ピッチ対向ヨーク３１２と、ヨー対向ヨーク３１３と、ヨーコイル３１４と、ホール素子３４１、３４２とを備える。
【００３３】
また、駆動部３００は、機能的な観点では、ピッチ駆動部３５１とヨー駆動部３５２とを備えていると言うことができる。ピッチ駆動部３５１は、ピッチコイル３１１、ピッチ対向ヨーク３１２およびピッチマグネットユニット３３０を備えている。ヨー駆動部３５２は、ヨーコイル３１４、ヨー対向ヨーク３１３およびヨーマグネットユニット３２０を備えている。
【００３４】
ピッチ駆動部３５１は、カメラモジュール１０４に対して被写体とは反対側に配置される。ピッチユニット１００の回転中心である軸Ｘに対する半径方向（放射方向）に沿って、ピッチマグネットユニット３３０とピッチコイル３１１とが互いに対向するように配置される。ピッチ駆動部３５１は、ピッチマグネットユニット３３０とピッチコイル３１１との相互作用により、ピッチユニット１００を、ヨーユニット２００に対してピッチ回転軸１０６周り（軸Ｘ周り）で回転させる。
【００３５】
ヨー駆動部３５２は、カメラモジュール１０４に対して被写体とは反対側に配置される。ヨーユニット２００の回転中心である軸Ｚに対する半径方向（放射方向）に沿って、ヨーマグネットユニット３２０とヨーコイル３１４とが互いに対向するように配置される。ヨー駆動部３５２は、ヨーマグネットユニット３２０とヨーコイル３１４との相互作用により、ヨーユニット２００を、外枠４００に対してヨー回転軸２０８、２０９周り（軸Ｚ周り）で回転させる。
【００３６】
軸Ｙの方向から見たときに、ヨーユニット２００に配置されるピッチコイル３１１の外周により規定される内側の領域は、ヨーユニット２００に配置されるヨーコイル３１４の外周により規定される内側の領域と重なっている。
【００３７】
ピッチマグネットユニット３３０は、第１マグネットの一例である。ピッチコイル３１１は、第１コイルの一例である。ピッチ駆動部３５１は、第１駆動部の一例である。ヨーマグネットユニット３２０は、第２マグネットの一例である。ヨーコイル３１４は、第２コイルの一例である。ヨー駆動部３５２は、第２駆動部の一例である。
【００３８】
［１−５−２．コイルユニット３１０の構成］
上述したように、コイルユニット３１０は、ピッチコイル３１１と、ピッチ対向ヨーク３１２と、ヨー対向ヨーク３１３と、ヨーコイル３１４と、ホール素子３４１、３４２とを備える。
【００３９】
コイルユニット３１０は、ヨーユニット２００のうち、内包するピッチユニット１００のカメラモジュール１０４に対して被写体とは反対側に設けられる。
【００４０】
コイルユニット３１０の各構成要素は、重心が軸Ｙ上に位置するように配置される。また、コイルユニット３１０の各構成要素は、軸Ｙ上において被写体側からピッチコイル３１１およびホール素子３４１、ピッチ対向ヨーク３１２、ヨー対向ヨーク３１３、ヨーコイル３１４およびホール素子３４２の順に配置される。
【００４１】
ピッチ対向ヨーク３１２は、円弧状に湾曲した磁性材料製鋼板から構成される。ピッチ対向ヨーク３１２は、円弧の中心が軸Ｘと一致するように配置される。ヨー対向ヨーク３１３は、円弧状に湾曲した磁性材料製鋼板から構成される。ヨー対向ヨーク３１３は、円弧の中心が軸Ｚと一致するように配置される。ピッチコイル３１１、ピッチ対向ヨーク３１２、ヨー対向ヨーク３１３、ヨーコイル３１４は、接着、または熱融着等の固定手段により一体的に固定される。そしてさらに、ヨー対向ヨーク３１３が、ヨー枠（上）２０１に対して締結固定される。これにより、コイルユニット３１０全体がヨーユニット２００に固定される。
【００４２】
ホール素子３４１は、ピッチコイル３１１の内側に配置される。ホール素子３４１は、ピッチ対向ヨーク３１２のうちピッチコイル３１１側の面に固定される。ピッチマグネット３３２、３３４を１つの磁石とみなしたときの、ピッチコイル３１１に対向する側のＮ極およびＳ極の境界を仮定する。図８Ａに示すように、ピッチユニット１００が中央位置にあるときに、ホール素子３４１は、この境界と対向するように配置される。ホール素子３４１は、ピッチマグネット３３２、３３４による磁束を検出する。ホール素子３４１の検出結果は、ピッチコイル３１１とピッチマグネットユニット３３０との相対位置を示す情報、すなわち、ピッチユニット１００の位置を示す情報である。ホール素子３４１とピッチマグネット３３２、３３４とは、ピッチユニット１００の位置検出部として機能する。
【００４３】
ホール素子３４２は、ヨーコイル３１４の内側に配置される。ホール素子３４２は、ヨー対向ヨーク３１３のうちヨーコイル３１４側の面に固定される。ヨーマグネット３２１、３２３を１つの磁石とみなしたときの、ヨーコイル３１４と対向する側のＮ極およびＳ極の境界を仮定する。図８Ｂに示すように、ヨーユニット２００が中央位置にあるときに、ホール素子３４２は、この境界と対向するように配置される。ホール素子３４２は、ヨーマグネット３２１、３２３による磁束を検出する。ホール素子３４２の検出結果は、ヨーコイル３１４とヨーマグネットユニット３２０との相対位置を示す情報、すなわち、ヨーユニット２００の位置を示す情報である。ホール素子３４２とヨーマグネット３２１、３２３とは、ヨーユニット２００の位置検出部として機能する。
【００４４】
コイルユニット３１０は、コイルＦＰＣ３４０と接続されている。コイルＦＰＣ３４０の一端は、ピッチコイル３１１、ヨーコイル３１４、ホール素子３４１、３４２に電気的に接続される。コイルＦＰＣ３４０の他端は、駆動制御回路（不図示）に電気的に接続される。駆動制御回路は、ピッチコイル３１１に通電することにより、ピッチユニット１００のピッチ方向（軸Ｘ周り）の回転を制御することが可能である。駆動制御回路は、ヨーコイル３１４に通電することにより、ヨーユニット２００のヨー方向（軸Ｚ周り）の回転を制御することが可能である。また、駆動制御回路は、ホール素子３４１、３４２による検出結果を受信する。駆動制御回路は、ホール素子３４１の検出結果、すなわちピッチユニット１００の位置情報に基づいて、ピッチユニット１００の位置を制御する。駆動制御回路は、ホール素子３４２の検出結果、すなわちヨーユニット２００の位置情報に基づいて、ヨーユニット２００の位置を制御する。
【００４５】
［１−５−３．ピッチマグネットユニット３３０の構成］
ピッチマグネットユニット３３０は、ピッチユニット１００のうち、カメラモジュール１０４に対して被写体とは反対側でかつ、カメラモジュール１０４の光軸上に位置するように配置される。ピッチマグネットユニット３３０は、ピッチマグネット３３２、３３４と、ピッチバックヨーク３３１、３３３とを備える。
【００４６】
ピッチマグネット３３２、３３４の各々は、ピッチコイル３１１と対向する面を単極（Ｎ極またはＳ極）着磁されている。ピッチマグネット３３２、３３４は、互いに異なる極がピッチコイル３１１に対向するように配置される。ピッチマグネット３３２、３３４の各々は、ピッチコイル３１１に対向する面の法線が軸Ｘ上の一点で交わるような向きに配置される。
【００４７】
ピッチバックヨーク３３１、３３３は、平板状の磁性材料製鋼板から構成される。ピッチバックヨーク３３１、３３３は、ピッチマグネット３３２、３３４のうち、ピッチコイル３１１と対向する面と反対側の面に接着等の固定手段により固定される。ヨーユニット２００がピッチユニット１００を保持した状態において、ピッチコイル３１１は、ピッチマグネット３３２、３３４に所定の空隙を介して対向配置されることになる。
【００４８】
［１−５−４．ヨーマグネットユニット３２０の構成］
ヨーマグネットユニット３２０は、外枠４００のうち、カメラモジュール１０４に対して被写体とは反対側に配置される。カメラモジュール１０４が中央位置にあるときに、ヨーマグネットユニット３２０は、軸Ｙ上に位置する。ヨーマグネットユニット３２０は、ヨーマグネット３２１、３２３と、ヨーバックヨーク３２２、３２４とを備える。
【００４９】
図３に示すように、ヨーマグネット３２１、ヨーバックヨーク３２２、ヨーマグネット３２３およびヨーバックヨーク３２４は、接着等の固定手段により、ヨーマグネットホルダー３２５に固定される。ヨーマグネットホルダー３２５は、外枠（下）４０２に締結固定される。このようにしてヨーマグネットユニット３２０は、外枠４００に保持される。
【００５０】
ヨーマグネット３２１、３２３の各々は、ヨーコイル３１４と対向する面を単極（Ｎ極またはＳ極）着磁されている。ヨーマグネット３２１、３２３は、互いに異なる極がヨーコイル３１４に対向するように配置される。ヨーマグネット３２１、３２３の各々は、ヨーコイル３１４に対向する面の法線が軸Ｚ上の一点で交わるような向きに配置される。
【００５１】
ヨーバックヨーク３２２、３２４は、平板状の磁性材料製鋼板から構成される。ヨーバックヨーク３２２、３２４は、ヨーマグネット３２１、３２３のうち、ヨーコイル３１４と対向する面と反対側の面に接着等の固定手段により固定される。外枠４００がヨーユニット２００を保持した状態において、ヨーコイル３１４は、ヨーマグネット３２１、３２３に所定の空隙を介して対向配置されることになる。
【００５２】
［１−６．センサＦＰＣの構成］
図９は、センサＦＰＣ１０５をカメラユニット５００に組み込んだときの形状を示す斜視図である。図１０は、センサＦＰＣ１０５の展開図である。図１０に示す平板状のセンサＦＰＣ１０５の各部を折り曲げ、屈曲させることにより、図９に示す形状とすることができる。
【００５３】
センサＦＰＣ１０５は、カメラモジュール１０４が備える撮像センサと、カメラユニット５００の外部の映像回路とを電気的に接続する。撮像センサは、センサＦＰＣ１０５を介して映像回路により制御されて撮像動作を行い、映像回路へ画像データを出力する。
【００５４】
センサＦＰＣ１０５は、第１屈曲部１０５ａ、第２屈曲部１０５ｂ、第１接続部１０５ｃ、第２接続部１０５ｄ、第１固定部１０５ｅ、第２固定部１０５ｆ、第３固定部１０５ｇ、およびスリット部１０５ｈを備える。第１接続部１０５ｃは、カメラモジュール１０４と電気的に接続する。第２接続部１０５ｄは、映像回路と電気的に接続する。センサＦＰＣ１０５は、両端である第１接続部１０５ｃおよび第２接続部１０５ｄの間を電気的に接続する導線を備えている。導線により、カメラモジュール１０４と映像回路とが電気的に接続される。センサＦＰＣ１０５の導線の配線経路において、第１接続部１０５ｃから順に、第１接続部１０５ｃ、第１屈曲部１０５ａ、第１固定部１０５ｅ、第３固定部１０５ｇ、第２屈曲部１０５ｂ、第２固定部１０５ｆ、第２接続部１０５ｄが配置される。また、第２屈曲部１０５ｂにはスリット部１０５ｈが設けられる。
【００５５】
第１接続部１０５ｃは、ピッチユニット１００のピッチ枠１０１に固定される。第１固定部１０５ｅは、ヨーユニット２００のヨー枠（上）２０１に固定される。第１屈曲部１０５ａは、第１接続部１０５ｃと第１固定部１０５ｅとの間に設けられている。第１屈曲部１０５ａは、ピッチ回転軸１０６（または軸Ｘ）に対して平行となる第１屈曲面を有している。また上述の通り、第１接続部１０５ｃはピッチユニット１００に固定され、第１固定部１０５ｅはヨーユニット２００に固定されている。したがって、ピッチユニット１００の回転に応じて、第１屈曲部１０５ａは第１屈曲面において屈曲する。ピッチユニット１００の回転範囲内においてピッチユニット１００の回転を妨げないように、第１屈曲部１０５ａは十分な長さが確保されている。
【００５６】
第２固定部１０５ｆは、外枠４００の外枠（上）４０１に固定される。第３固定部１０５ｇは、ヨーユニット２００のヨー枠（上）２０１に固定される。第２屈曲部１０５ｂは、第２固定部１０５ｆと第３固定部１０５ｇとの間に設けられている。第２屈曲部１０５ｂは、ヨー回転軸２０８、２０９（または軸Ｚ）に対して平行となる第２屈曲面を有している。また上述の通り、第２接続部１０５ｄは外枠４００に固定され、第３固定部１０５ｇはヨーユニット２００に固定されている。したがって、ヨーユニット２００の回転に応じて、第２屈曲部１０５ｂは第２屈曲面において屈曲する。ヨーユニット２００の回転範囲内においてヨーユニット２００の回転を妨げないように、第２屈曲部１０５ｂは十分な長さが確保されている。
【００５７】
第１屈曲部１０５ａおよび第２屈曲部１０５ｂは、ピッチユニット１００およびヨーユニット２００の各々が回転可能な範囲内において、常に屈曲している。つまり、回転範囲内のどの位置においても、屈曲していない状態となることはない。このため、回転範囲内のある位置で屈曲しない状態をとり得る場合と比較して回転に対する抵抗の変化が小さくなる。その結果、ピッチユニット１００およびヨーユニット２００の位置制御が容易となり、カメラユニット５００の画振れ補正性能がより高くなる。
【００５８】
なお、第１固定部１０５ｅと第３固定部１０５ｇとは、いずれもヨーユニット２００に固定されている。センサＦＰＣ１０５のうち、第１固定部１０５ｅと第３固定部１０５ｇとの間の配線経路は、ピッチユニット１００およびヨーユニット２００が回転してもヨーユニット２００との位置関係が変化しない。したがって、第１固定部１０５ｅおよび第３固定部１０５ｇの２つの固定部を、まとめて１つの固定部としてヨーユニット２００に固定するようにしてもよい。
【００５９】
第２屈曲部１０５ｂは、軸Ｚ方向において、ヨーユニット２００のヨー枠（上）２０１と、外枠４００の外枠（上）４０１との間の空間に配置される。このように配置することにより、カメラユニット５００の軸Ｘ方向の寸法を小型化できる。
【００６０】
第２固定部１０５ｆは、外枠（上）４０１のうち、軸Ｙの方向における被写体からより遠い側に固定される。第３固定部１０５ｇは、ヨー枠（上）２０１のうち、軸Ｙの方向における第２固定部１０５ｆより被写体に近い側に固定される。そして第１屈曲部１０５ａは、軸Ｙの方向において、第２屈曲部１０５ｂと重なる位置に配置される。
【００６１】
このようにセンサＦＰＣ１０５を構成することにより、カメラユニット５００内部の限られた空間において、第２屈曲部１０５ｂを極力長くすることができる。第２屈曲部１０５ｂを長く確保することができると、ヨーユニット２００の回転時に第２屈曲部１０５ｂを屈曲させるのに必要な力が少なくて済む。すなわち、ヨーユニット２００の回転に対する反力が小さくなる。したがって、ヨーユニット２００を回転させるときの応答速度が向上する。
【００６２】
第２屈曲部１０５ｂには、導線と平行な方向にスリット部１０５ｈが設けられている。そしてスリット部１０５ｈの長手方向の両端に位置する第２固定部１０５ｆおよび第３固定部１０５ｇにおいて、上記長手方向と平行な折れ目で折り曲げることにより、スリット部１０５ｈにより分割された２つの第２屈曲部１０５ｂは互いに対向する。この構成により、第２屈曲部１０５ｂの全体が軸Ｚと平行な第２屈曲面で構成されると共に、第２屈曲部１０５ｂの軸Ｚ方向の寸法を小さく構成することができる。したがって、カメラユニット５００の軸Ｚ方向の寸法を小型化できる。
【００６３】
［１−７．動作説明］
以下、カメラユニット５００の動作について説明する。
【００６４】
まず、ピッチユニット１００のピッチ方向（ピッチ回転軸１０６周り）の回転動作について説明する。図１１Ａ〜図１１Ｃは、回転時のピッチユニット１００およびその周辺部の断面ＸＩ−ＸＩ断面図である。図１１Ｂは、ピッチユニット１００が中央位置にあるときの様子を示している。外部の駆動制御回路によりピッチコイル３１１に電流が印加されると、フレミングの左手の法則により、磁束の方向と電流の方向に応じてピッチコイル３１１に力が発生する。その反力として、ピッチユニット１００が回転する。ピッチユニット１００の回転に伴って、センサＦＰＣ１０５の第１固定部１０５ｅと第１接続部１０５ｃとの相対位置が変化する。センサＦＰＣ１０５の第１屈曲部１０５ａは、この相対位置変化に応じて屈曲する。図１１Ａおよび図１１Ｃは、ピッチユニット１００が中央位置から回転した様子を示す。
【００６５】
駆動制御回路は、ジャイロセンサを備えている。ジャイロセンサは、カメラユニット５００、より具体的には外枠４００の姿勢情報を出力する。駆動制御回路は、ジャイロセンサからの姿勢情報とホール素子３４１からの位置情報とに基づき、軸Ｘ周りの回転方向の画振れが抑制される方向に、ピッチユニット１００を駆動するように制御する。このようにしてカメラユニット５００は、カメラモジュール１０４をピッチ方向に駆動する。
【００６６】
ピッチユニット１００は、ピッチ枠１０１がヨー枠（上）２０１およびヨー枠（下）２０２に当接することにより、回転範囲が規制される。なお、ピッチマグネット３３２、３３４とピッチ対向ヨーク３１２との間には、常に磁気吸引力が発生している。しかし、ピッチ対向ヨーク３１２およびピッチマグネット３３２、３３４の各々は、軸Ｘを中心とした円周方向に沿って配置されている。このため、ピッチユニット１００の位置が変わっても、ピッチマグネット３３２、３３４と、ピッチ対向ヨーク３１２のうちピッチマグネット３３２、３３４と対向する部分との間の距離が略一定となる。このため、ピッチユニット１００の位置によって、磁気吸引力の変化は生じないとみなすことができる。したがってこの構成により、安定してピッチ方向の画振れ抑制が可能となる。
【００６７】
次に、ヨーユニット２００のヨー方向（ヨー回転軸２０８、２０９周り）の回転動作について説明する。図１２Ａ〜図１２Ｃは、回転時のヨーユニット２００およびその周辺部の断面ＸＩＩ−ＸＩＩにおける断面図である。図１２Ｂは、ヨーユニット２００が中央位置にあるときの様子を示している。駆動制御回路によりヨーコイル３１４に電流が印加されると、フレミングの左手の法則により、磁束の方向と電流の方向に応じてヨーコイル３１４に力が発生する。その反力として、ヨーユニット２００が回転する。ヨーユニット２００の回転に伴って、センサＦＰＣ第２固定部１０５ｆと第３固定部１０５ｇとの相対位置が変化する。センサＦＰＣ１０５の第２屈曲部１０５ｂは、この相対位置変化に応じて屈曲する。図１２Ａおよび図１２Ｃは、ヨーユニット２００が中央位置から回転した様子を示す。
【００６８】
駆動制御回路は、ジャイロセンサからの姿勢情報とホール素子３４２からの位置情報とに基づき、軸Ｚ周りの回転方向の画振れが抑制される方向に、ヨーユニット２００を駆動するように制御する。このようにしてカメラユニット５００は、カメラモジュール１０４をヨー方向に駆動する。
【００６９】
ヨーユニット２００は、ヨー枠（上）２０１、ヨー枠（下）２０２が外枠（上）４０１、外枠（下）４０２に当接することにより、回転範囲が規制される。なお、ヨーマグネット３２１、３２３とヨー対向ヨーク３１３との間には、常に磁気吸引力が発生している。しかし、ヨー対向ヨーク３１３およびヨーマグネット３２１、３２３の各々は、軸Ｚを中心とした円周方向に沿って配置されている。このため、ヨーユニット２００の位置が変わっても、ヨーマグネット３２１、３２３と、ヨー対向ヨーク３１３のうちヨーマグネット３２１、３２３と対向する部分との間の距離が略一定となる。このため、ヨーユニット２００の位置によって、磁気吸引力の変化は生じないとみなすことができる。したがってこの構成により、安定してヨー方向の画振れ抑制が可能となる。
【００７０】
［１−８．効果等］
以上説明したように、本実施の形態のカメラユニット５００は、カメラモジュール１０４を軸Ｘおよび軸Ｚの方向に駆動可能である。したがって、軸Ｘおよび軸Ｚの方向における画振れ抑制に優れたカメラユニットを実現できる。
【００７１】
カメラユニット５００は、軸Ｙの方向から見たときに、ヨーユニット２００に配置されるピッチコイル３１１の外周により規定される内側の領域が、ヨーユニット２００に配置されるヨーコイル３１４の外周により規定される内側の領域と重なる。
【００７２】
言い換えるとカメラユニット５００は、ピッチユニット１００が回転可能な範囲内の中央位置にあり、かつ、ヨーユニット２００が回転可能な範囲内の中央位置にあるとき、光軸上において被写体側から、カメラモジュール１０４、ピッチ回転軸１０６およびヨー回転軸２０８、２０９、ピッチマグネットユニット３３０、ピッチコイル３１１、ヨーコイル３１４、ヨーマグネットユニット３２０、の順で配置される構成である。
【００７３】
このように駆動部３００を構成することで、カメラユニット５００の径方向の小型化が実現できる。つまり、カメラユニット５００は、ヨーユニット２００に保持されているピッチユニット１００を駆動するピッチマグネットユニット３３０およびピッチコイル３１１をカメラモジュール１０４のより近くの光軸上に配置する一方、ヨーユニット２００のヨーマグネットユニット３２０およびヨーコイル３１４をカメラモジュール１０４のより遠くの光軸上に配置する。これにより、カメラユニット５００の径方向の寸法を小型化しつつ、ピッチ方向とヨー方向の回転を実現できる。
【００７４】
また、このように配置することにより、一体となって駆動される同一の部材であるヨーユニット２００に、ピッチコイル３１１およびヨーコイル３１４を配置することができる。このため、カメラユニット５００の外部からピッチコイル３１１およびヨーコイル３１４への配線は、ヨーユニット２００への配線のみで実現することができ、配線の構成を簡単にすることができる。
【００７５】
またヨーユニット２００は、ピッチユニット１００を介してカメラモジュール１０４を保持する。したがって、ピッチユニット１００の質量を、ピッチユニット１００を含んだヨーユニット２００の質量に対して軽くすることができる。このためピッチユニット１００の回転の応答速度が、ヨーユニット２００の回転の応答速度よりも速くなる。ユーザがカメラを構えて使用する場合、ピッチ方向がヨー方向に対してよりぶれ易いという傾向がある。このため、カメラのピッチ方向の回転軸の方向がピッチ回転軸１０６の方向と一致するように、カメラ内にカメラユニット５００を組み込むことにより、ヨー方向のぶれに対してピッチ方向のぶれをより精度よく補正することができるカメラを提供できる。
【００７６】
なお、ヨー方向のぶれを優先的に補正したい場合は、カメラのヨー方向の回転軸の方向がピッチ回転軸１０６の方向と一致するように、カメラ内にカメラユニット５００を組み込むようにすればよい。そうすることで、ピッチ方向のぶれに対してヨー方向のぶれをより精度よく補正することができるカメラを提供できる。
【００７７】
カメラユニット５００において、ピッチ駆動部３５１、すなわちピッチマグネットユニット３３０およびピッチコイル３１１は、軸Ｙに沿って、互いに対向して配置される。また、ヨー駆動部３５２、すなわちヨーコイル３１４およびヨーマグネットユニット３２０は、軸Ｙに沿って、互いに対向して配置される。つまり、駆動部３００全体が、軸Ｙに沿って、カメラモジュール１０４に対して被写体とは反対側に配置される。
【００７８】
以上のような配置のため、軸Ｙを中心とした半径方向においてピッチマグネットユニット３３０およびピッチコイル３１１が対向配置される場合や、同じく半径方向においてヨーコイル３１４およびヨーマグネットユニット３２０が対向配置される場合と比較して、カメラユニット５００の軸Ｙ周り（カメラモジュール１０４が中央位置にある場合における光軸回り）の半径方向の小型化が可能となる。すなわち、本実施の形態のカメラユニット５００は、径方向の寸法を小型化するのに有効である。
【００７９】
ピッチユニット１００（ピッチユニット１００に固定されたピッチマグネットユニット３３０を含む）の重心位置は、軸Ｘと一致する。また、ヨーユニット２００（ピッチユニット１００、ピッチマグネットユニット３３０およびコイルユニット３１０を含む）の重心位置は、軸Ｚと一致する。このため、カメラユニット５００に衝撃加重（外乱）が加わったとしても、ピッチユニット１００およびヨーユニット２００の各回転方向に対して不要な力が生じにくいため、より安定した画振れ抑制が可能なカメラユニットを実現できる。
【００８０】
カメラユニット５００において、ピッチコイル３１１とヨーコイル３１４とは、軸Ｙに沿って、ヨーユニット２００に対して一体的に保持される。これにより、コイルユニット３１０の軸Ｙ方向の寸法を短くすることができる。するとその分だけ、ヨーコイル３１４およびヨーマグネットユニット３２０を、回転中心である軸Ｚのより近くに配置することができる。ヨーコイル３１４およびヨーマグネットユニット３２０を軸Ｚの近くに配置できると、これらを軸Ｚを中心とした円弧と見立てたときの中心角が大きくなる。つまり、ヨー駆動部３５２によるヨーユニットの回転範囲を広く取ることができる。したがって、大きな画振れに対しても画振れが抑制できる優れたカメラユニットを実現できる。または、同じ回転範囲を取るために必要なヨーコイル３１４およびヨーマグネットユニット３２０の、軸Ｚを中心とした周方向の寸法が小さくて済むため、カメラユニット５００をより小型、軽量化することができる。
【００８１】
ピッチマグネット３３２、３３４は、ピッチ駆動部３５１の構成要素と、ピッチユニット１００の位置検出部の構成要素とを兼ねている。また、ヨーマグネット３２１、３２３は、ヨー駆動部３５２の構成要素と、ヨーユニット２００の位置検出部の構成要素とを兼ねている。この構成により、小型で低コストなカメラユニットが実現できる。
【００８２】
（実施の形態２）
実施の形態２におけるカメラユニットについて、図１３〜図１５Ｃを用いて説明する。本実施の形態のカメラユニットが実施の形態１のカメラユニット５００と異なる点は、ホール素子３４２を備えない替わりに位置検出部３４５を備える点である。実施の形態１のカメラユニット５００は、ホール素子３４２が、ヨー駆動部３５２を構成するヨーマグネット３２１、３２３の磁束を検出することによりヨーユニット２００の位置を検出する構成である。つまり、ヨーマグネット３２１、３２３が、ヨー駆動部３５２の一部であると共にヨーユニット２００の位置検出部の一部でもあった。これに対し、本実施の形態のカメラユニットは、位置検出部３４５によって、ヨーユニット２００の位置を検出する構成である。位置検出部３４５は、位置検出のための独立したセンサーマグネット３４４を備える。他の構成については、実施の形態１のカメラユニット５００と同様であるため、説明を省略する。
【００８３】
［２−１．位置検出部３４５の構成］
図１３は、本実施の形態のヨーユニット２００およびその周辺部の外観斜視図である。図１４Ａは、図１３におけるヨーユニット２００を軸Ｚの方向（Ｉ方向）から見た矢視図である。図１４Ｂは、図１４Ａにおけるヨーユニット２００のＸＩＶ−ＸＩＶ断面図である。図１４Ｃは、図１４ＢにおけるＸＩＶ部の拡大図である。ただし図１４においては、センサＦＰＣ１０５は省略している。
【００８４】
ヨーユニット２００の位置検出部３４５は、ヨーユニット２００と外枠４００との相対位置の検出を行う。位置検出部３４５は、ホール素子３４３と、センサーマグネット３４４とを備える。センサーマグネット３４４は、外枠４００の外枠（下）４０２のうち、ヨーユニット２００と対向する位置に固定される。ホール素子３４３は、ヨー枠（下）２０２のうち、センサーマグネット３４４と対向する位置に固定される。ホール素子３４３は、感磁面を備えている。ホール素子３４３は、感磁面がセンサーマグネット３４４と対向するように、軸Ｚの方向に並んで配置される。
【００８５】
位置検出部３４５は、ヨー駆動部３５２の近傍に配置される。より具体的には、位置検出部３４５は、ヨー回転軸２０８、２０９を通り軸Ｙに垂直な仮想的な平面に対して、ヨー駆動部３５２と同じ側に配置される。さらに詳細には、ヨー駆動部３５２を通り軸Ｙに垂直な仮想的な平面上に、位置検出部３４５が配置される。
【００８６】
ヨーマグネット３２１、３２３における、ヨーコイル３１４と対向する面の垂線は、いずれも軸Ｚと垂直となっている。また、上記のように配置されることにより、ホール素子３４３の感磁面に対する垂線は軸Ｚと平行となる。したがって、ホール素子３４３の感磁面の向きが、ヨーマグネット３２１、３２３のヨーコイル３１４と対向する面の向きと垂直となる。
【００８７】
ホール素子３４３は、感磁面において、センサーマグネット３４４による磁束を検出する。ホール素子３４３の検出結果は、ヨーユニット２００の位置を示す位置情報である。ホール素子３４３は、コイルＦＰＣ３４０と電気的に接続される。駆動制御回路は、ホール素子３４３による検出結果をヨーユニットの位置情報として受信する。駆動制御回路は、位置情報に基づいて、ヨーユニット２００の位置を制御する。
【００８８】
図１５Ａ〜図１５Ｃは、ヨーユニット２００の回転に伴う位置検出部３４５の状態の変化を示す模式図である。センサーマグネット３４４は、ホール素子３４３と対向する面において、軸Ｚを中心とした円周方向に２極（Ｎ極、Ｓ極）着磁される。すなわち、センサーマグネット３４４は、軸Ｚを中心とした円周方向に並んだＮ極およびＳ極を備えている。図１５Ｂに示すように、ヨーユニット２００が中央位置にあるとき、ホール素子３４３は、センサーマグネット３４４のＮ極およびＳ極の境界と対向する。センサーマグネット３４４とホール素子３４３とは、ヨーユニット２００の位置に関わらず、軸Ｚの方向に所定の空隙を有している。
【００８９】
センサーマグネット３４４は、第３マグネットの一例である。ホール素子３４３は、検出センサの一例である。
【００９０】
［２−２．効果等］
以上説明したように、本実施の形態のカメラユニットは、位置検出部３４５を備える。位置検出部３４５のホール素子３４３は、感磁面の向きが、ピッチマグネットユニット３３０およびヨーマグネットユニット３２０の向きと垂直となるような向きに配置される。この構成により、位置検出誤差を低減したカメラユニットの実現が可能となる。以下、具体的に説明する。
【００９１】
まず、画振れ補正制御に用いる位置検出の精度について説明する。図１５Ａおよび図１５Ｃに示すように、ヨーユニット２００の位置に応じて、ホール素子３４３とセンサーマグネット３４４との相対位置が変化する。ホール素子３４３は、センサーマグネット３４４による磁束を検出する。ホール素子３４３の検出結果は、ヨーユニット２００の位置情報である。外部の駆動制御回路は、その位置情報とジャイロセンサからの姿勢情報とに基づき、軸Ｚ周りの回転方向の画振れが抑制される方向に、ヨーユニット２００を駆動するように制御する。そのため、ホール素子３４３が出力する波形の直線性が画振れ補正精度を左右することになる。特に微小振幅の画振れを補正するためには、ホール素子３４３について高い検出精度が必要となる。すなわち、センサーマグネット３４４およびホール素子３４３の取付精度、センサーマグネット３４４の着磁精度が要求される。
【００９２】
一方、磁界中でコイルに通電することにより、コイルに力が発生するが、そのときコイル自体も磁束を発生させる。したがって、コイルと近接する領域にホール素子が配置されると、配置される向きや位置によっては、ホール素子が感知する磁束は、マグネットからの磁束とコイルからの磁束とが重なり合い、位置検出誤差が生じる場合がある。
【００９３】
本実施の形態のカメラユニット５００は、上述の構成により、ヨーマグネットユニット３２０からの磁束が、ホール素子３４３の感磁面に入射しにくくなる。同様に、ヨーコイル３１４から発生する磁束（図１４Ｃ中の円弧矢印）も、ホール素子３４３の感磁面の垂線に略垂直となるため、磁束が入射しにくくなる。つまり、ホール素子３４３の検出結果が、ヨーマグネットユニット３２０の磁束やヨーコイル３１４から発生する磁束の影響を受けにくくなる。したがって、機器の小型化のために位置検出部３４５とヨー駆動部３５２とが近接しても、マグネットやコイルからの漏洩磁束の影響を受けにくく、位置検出誤差を低減したカメラユニットの実現が可能となる。
【００９４】
なお、本実施の形態では、ヨーユニット２００の位置検出のために位置検出部３４５を備える構成について説明した。独立した位置検出部は、ヨーユニット２００の位置検出に限らない。ピッチユニット１００の位置検出のために、ホール素子３４１の替わりに本実施の形態の位置検出部３４５と同様の構成を備える位置検出部を設けるようにしてもよい。
【００９５】
（実施の形態３）
実施の形態３におけるカメラユニット９００について、図１６Ａ〜図２１Ｃを参照して説明する。
【００９６】
図１６Ａは、本実施の形態のカメラユニット９００の外観斜視図である。図１６Ｂは、ローテーションユニット７００およびその周辺部の斜視図である。カメラユニット９００は、ピッチユニット６００と、ローテーションユニット７００と、外枠７６０と、駆動部８３０とを備える。
【００９７】
［３−１．ピッチユニット６００の構成］
図１７は、ピッチユニット６００および駆動部８３０の分解斜視図である。図１７に示すように、ピッチユニット６００は、カメラモジュール６１０を備える。カメラモジュール６１０は、レンズユニット６１１と、レンズホルダー６１２と、センサユニット６２０と、ホルダーベース６１３とを備える。レンズホルダー６１２は、ピッチ回転軸６１４を備える。
【００９８】
レンズホルダー６１２は、レンズユニット６１１を保持する。ピッチ回転軸６１４は、軸の方向がレンズユニット６１１の光軸と垂直となるように、レンズホルダー６１２に設けられている。ピッチ回転軸６１４と一致する仮想的な軸を軸Ｘとする。軸Ｘは、ピッチユニット６００に対して位置関係が固定されている。センサユニット６２０は、レンズホルダー６１２のうち、レンズユニット６１１に対して被写体と反対側となる位置に保持される。センサユニット６２０は、撮像センサ６２０ａを備えている。レンズユニット６１１は、被写体からの光を撮像センサ６２０ａに結像させる。撮像センサ６２０ａは、被写体像を撮像して画像データを生成する。レンズホルダー６１２は、ホルダーベース６１３との間にセンサユニット６２０を挟み込んだ状態でホルダーベース６１３に締結固定される。撮像センサ６２０ａは、センサＦＰＣ（不図示）を介して、映像回路（不図示）に電気的に接続される。軸Ｘは、第１軸の一例である。
【００９９】
マグネット６３０は、ホルダーベース６１３のうち被写体とは反対側に接着固定される。すなわち、マグネット６３０は、カメラモジュール６１０のうち被写体とは反対側に配置される。ピッチユニット６００とマグネット６３０とを合わせた重心位置が軸Ｘ上となるように、各部の材質、重量、配置等が調整される。マグネット６３０については後述する。
【０１００】
［３−２．ローテーションユニット７００および外枠７６０の構成］
図１８は、カメラユニット９００の分解斜視図である。図１８に示すように、ローテーションユニット７００は、回転枠７１０を備える。回転枠７１０は、当接面７１０ａと軸受７１０ｂとを備える。当接面７１０ａは、回転枠７１０の外周側に形成される。軸受７１０ｂは、ピッチユニット６００のピッチ回転軸６１４を支持する。軸受７１０ｂは、軸Ｘ上に位置することになる。つまり、軸Ｘは、ローテーションユニット７００（回転枠７１０）に対して位置関係が固定されている。このようにして、ローテーションユニット７００は、ピッチユニット６００をピッチ回転軸６１４周りに回転可能に支持する。以下、ピッチユニット６００がローテーションユニット７００に対して軸Ｘ周りに回転することを、ピッチユニット６００がピッチ方向に回転する、または単にピッチユニット６００が回転する、と表現する。ピッチユニット６００が回転可能な範囲内の中央位置にあるときのカメラモジュール６１０の光軸の方向を、軸Ｙと定義する。つまり、軸Ｙは、ローテーションユニット７００（回転枠７１０）に対して位置関係が固定されている。軸Ｙは、第２軸の一例である。
【０１０１】
外枠７６０は、固定枠７２０と、前枠７４０と、後枠７５０とを備える。固定枠７２０は、円筒形状である。この円筒の中心線が軸Ｙと一致するように、ローテーションユニット７００に対して固定枠７２０が配置される。固定枠７２０の内面側には、３つのボールガイド溝７２０ａが形成される。回転枠７１０の当接面７１０ａとボールガイド溝７２０ａとの間には、各ボールガイド溝に対応してボール７３０が配置される。ボール７３０は、当接面７１０ａおよびボールガイド溝７２０ａに当接する。固定枠７２０は、ボール７３０を介して回転枠７１０を軸Ｙの方向、および軸Ｙと垂直な方向について支持する。ボールガイド溝７２０ａ、当接面７１０ａ、およびボール７３０は、ボールベアリングを構成する。固定枠７２０は、このボールベアリングの構成を介して回転枠７１０を軸Ｙ周りに回転可能に支持する。すなわち、外枠７６０は、ローテーションユニット７００を軸Ｙ周りに回転可能に支持する。以下、ローテーションユニット７００が外枠７６０に対して軸Ｙ周りに回転することを、ローテーションユニット７００がローテーション方向に回転する、または単にローテーションユニット７００が回転する、と表現する。なお、ボールガイド溝７２０ａは、ボール７３０が転動することによって、回転枠７１０の回転負荷を低減するために設けた溝であり、回転枠７１０の回転角度に応じた回転域を形成している。
【０１０２】
上記ようにローテーションユニット７００が固定枠７２０に支持された状態において、固定枠７２０のうち軸Ｙ方向の被写体側に、前枠７４０が締結固定される。また、固定枠７２０のうち軸Ｙ方向の被写体とは反対側に、後枠７５０が締結固定される。後枠７５０には、後述するコイルユニット８００が固定される。コイルユニット８００が備える対向ヨーク８０８と、ピッチユニット６００に固定されたマグネット６３０とは、磁気的に互いに吸引し合う。このため、ピッチユニット６００を支持するローテーションユニット７００には、軸Ｙに対して被写体と反対側に向かう力が加わる。その結果、ローテーションユニット７００は、磁気付勢力によって、間にボール７３０を挟み込んだ状態で固定枠７２０に押圧される。この構成により、ローテーションユニット７００は、がたつきのない回転動作が可能となる。また、前枠７４０と回転枠７１０とは、所定の隙間を有して配置される。前枠７４０は、ローテーションユニット７００の脱落を防止する。
【０１０３】
ピッチユニット６００、マグネット６３０およびローテーションユニット７００を合わせた重心位置は、軸Ｙ上となるように、各部の材質、重量、配置等が調整される。
【０１０４】
［３−３．駆動部８３０の構成］
図１７に示すように、駆動部８３０は、マグネット６３０と、コイルユニット８００とを備える。マグネット６３０は、ピッチユニット１００のうち被写体とは反対側に固定される。コイルユニット８００は、後枠７５０に固定される。コイルユニット８００は、マグネット６３０と所定の空隙を介して対向配置される。コイルユニット８００は、ピッチコイル８０１と、ローテーションコイル８１０と、対向ヨーク８０８と、ホール素子８０６、８０７と、を備える。マグネット６３０とピッチコイル８０１とは、ピッチ駆動部８２１を構成する。マグネット６３０とローテーションコイル８１０とは、ローテーション駆動部８２２を構成する。
【０１０５】
ローテーションコイル８１０は、ローテーションコイル８０２、８０３、８０４、８０５を備える。ローテーションコイル８０２、８０３、８０４、８０５は、中心がピッチ回転軸６１４（軸Ｘ）と一致するような円弧面上に配置される。対向ヨーク８０８は、磁性材料製鋼板から構成される。ピッチコイル８０１、ローテーションコイル８１０、および対向ヨーク８０８の各々は円弧形状であり、その円弧の中心がピッチ回転軸６１４（軸Ｘ）と一致するように配置される。また、ピッチコイル８０１、ローテーションコイル８１０、および対向ヨーク８０８は、軸Ｙ上において、被写体側からピッチコイル８０１、ローテーションコイル８１０、対向ヨーク８０８の順に積層配置される。ピッチコイル８０１、ローテーションコイル８１０、および対向ヨーク８０８の各々は、重心が軸Ｙ上に位置するように配置される。また、ピッチコイル８０１、ローテーションコイル８０２、８０３、８０４、８０５、対向ヨーク８０８、およびコイルＦＰＣは、接着等の固定手段により一体的に固定される。ピッチコイル８０１、ローテーションコイル８０２、８０３、８０４、８０５、ホール素子８０６、８０７は、コイルＦＰＣに電気的に接続される。コイルＦＰＣは、コイルユニット８００と外部の駆動制御回路（不図示）とを電気的に接続する。
【０１０６】
マグネット６３０は円弧形状であり、その円弧の中心がピッチ回転軸６１４（軸Ｘ）と一致するように、ホルダーベース６１３に接着固定される。マグネット６３０は、ホルダーベース６１３のうち、被写体とは反対側に固定される。マグネット６３０は、重心がカメラモジュール６１０の光軸上となるように配置される。マグネット６３０は、軸Ｘを中心とした円周方向に２極（Ｎ極、Ｓ極）着磁される。すなわちマグネット６３０は、軸Ｘを中心とした円周方向に並んだＮ極およびＳ極を備えている。
【０１０７】
マグネット６３０およびコイルユニット８００は、軸Ｙ上において、被写体側からマグネット６３０、コイルユニット８００の順に配置される。マグネット６３０と、コイルユニット８００のうち最もマグネット６３０に近いピッチコイル８０１とは、所定の空隙を介して互いに対向するように配置される。
【０１０８】
［３−４．動作説明］
以下、カメラユニット９００の動作について説明する。
【０１０９】
カメラユニット９００のピッチ回転軸６１４（軸Ｘ）周りの回転動作について説明する。図１９Ａ〜図１９Ｃは、ピッチユニット６００の回転動作を説明するための模式図である。図２０Ａ〜図２０Ｃは、ピッチユニット６００の回転に伴うピッチ駆動部８２１の状態の変化を示す模式図である。図２０Ａ〜図２０Ｃは、ピッチ駆動部８２１の構成要素を、軸Ｙ方向において被写体に向かって見たときの様子を示している。外部の駆動制御回路によりピッチコイル８０１に電流が印加されると、フレミングの左手の法則により、磁束の方向と電流の方向に応じてピッチコイル８０１に力が発生する。その反力として、ピッチユニット６００が軸Ｘを中心に回転する。ピッチコイル８０１に対し、図２０Ａに示す方向（紙面反時計方向）に電流が印加されると、図１９Ａに示す方向（紙面時計方向）にピッチユニット６００が回転する。ピッチコイル８０１に対し、図２０Ｃに示す方向（紙面時計方向）に電流が印加されると、図１９Ｃに示す方向（紙面反時計方向）にピッチユニット６００が回転する。
【０１１０】
なお、マグネット６３０と対向ヨーク８０８との間には、常に磁気吸引力が発生している。しかし、対向ヨーク８０８およびマグネット６３０の各々は、ピッチ回転軸６１４を中心とした円周に沿って配置されている。このため、ピッチユニット６００の位置が変わっても、マグネット６３０と、対向ヨーク８０８のうちマグネット６３０と対向する部分との間の距離が略一定となる。したがって、ピッチユニット６００の位置によって、磁気吸引力の変化は生じないとみなすことができる。
【０１１１】
カメラユニット９００の軸Ｙ周りの回転動作について説明する。図２１Ａ〜図２１Ｃは、ローテーションユニット７００の回転に伴うローテーション駆動部８２２の状態の変化を示す図である。図２１Ａ〜図２１Ｃは、ローテーション駆動部８２２の構成要素を、軸Ｙ方向において被写体に向かってみたときの様子を示している。駆動制御回路によりローテーションコイル８１０に電流が印加されると、フレミングの左手の法則により、磁束の方向と電流の方向に応じてローテーションコイル８１０に力が発生する。その反力として、ローテーションユニット７００が軸Ｙを中心に回転する。ローテーションコイル８１０を構成する各コイルに対し、図２１Ａに示す方向、すなわち、ローテーションコイル８０２、８０４については紙面時計方向、ローテーションコイル８０３、８０５については紙面反時計方向に電流が印加される場合を考える。この場合、図２１Ａに示す方向（紙面反時計方向）にローテーションユニット７００が回転する。また、ローテーションコイル８１０を構成する各コイルに対し、図２１Ｃに示す方向、すなわち、ローテーションコイル８０２、８０４については紙面反時計方向、ローテーションコイル８０３、８０５については紙面時計方向に電流が印加される場合を考える。この場合、図２１Ｃに示す方向（紙面時計方向）にローテーションユニット７００が回転する。
【０１１２】
ピッチユニット６００およびローテーションユニット７００が回転したときの、ホール素子８０６、８０７による位置検出について説明する。ピッチユニット６００およびローテーションユニット７００のうち少なくともいずれか一方が回転すると、マグネット６３０とホール素子８０６、８０７との位置関係が変化する。これによりホール素子８０６、８０７に入射する磁束が変化する。外部の駆動制御回路は、ホール素子８０６、８０７の出力から、ピッチユニット６００およびローテーションユニット７００が、各々どのくらい回転しているかを判断することができる。
【０１１３】
マグネット６３０におけるＮ極およびＳ極のうち、ホール素子がどちらの極と対向しているかによって、ホール素子の出力の極性（プラスおよびマイナス）が決まる。また、マグネット６３０のＮ極およびＳ極との境界線からホール素子までの距離に基づいて、ホール素子の出力の大きさ（絶対値）が決まる。したがって駆動制御回路は、２つのホール素子８０６、８０７の出力から、カメラモジュール６１０に固定されたマグネット６３０と、外枠７６０に固定されたホール素子８０６、８０７との位置関係を判断できる。すなわち駆動制御回路は、ピッチユニット６００およびローテーションユニット７００が、各々どのくらい回転しているかを判断することができる。以下、具体例を挙げて説明する。
【０１１４】
ホール素子８０６、８０７の各々が、ちょうどマグネット６３０のＮ極とＳ極の境界と対向する位置となるときに、レンズユニット６１１の光軸が軸Ｙと一致するものとする。このときのピッチユニット６００およびローテーションユニット７００の各々の位置を、中央位置と呼ぶことにする。図２０Ｂは、ピッチユニット６００およびローテーションユニット７００の各々が中央位置にあるときのピッチ駆動部８２１の状態を示している。また、図２１Ｂは、ピッチユニット６００およびローテーションユニット７００の各々が中央位置にあるときのローテーション駆動部８２２の状態を示している。
【０１１５】
図２０Ｂに示す状態から、ピッチユニット６００だけが回転する場合を考える。このときピッチ駆動部８２１は、図２０Ａまたは図２０Ｃに示す状態となる。すなわち、ホール素子８０６、８０７はいずれも、マグネット６３０の同じ極と対向し、境界線から等距離の位置にある。このときホール素子８０６、８０７の出力は、極性および絶対値が等しくなる。逆にこのような場合、ローテーションユニット７００は中央位置にあり、ピッチユニット６００のみ極性と絶対値に応じた角度だけ回転していると判断できる。
【０１１６】
図２１Ｂに示す状態から、ローテーションユニット７００だけが回転する場合を考える。このときローテーション駆動部８２２は、図２１Ａまたは図２１Ｃに示す状態となる。すなわち、ホール素子８０６、８０７は、互いにマグネット６３０の異なる極と対向し、境界線から等距離の位置にある。このときホール素子８０６、８０７の出力は、極性が互いに反対（異符号）で、絶対値が等しくなる。逆にこのような場合、ピッチユニット６００は中央位置にあり、ローテーションユニット７００のみ極性と絶対値に応じた角度だけ回転していると判断できる。
【０１１７】
ピッチユニット６００とローテーションユニット７００とが共に回転する場合を含む、各ユニットの位置の判断方法は次の通りである。まず、駆動制御回路は、２つのホール素子の出力の平均値を求める。駆動制御回路は、この平均値の極性と絶対値から、ピッチユニット６００の位置を判断することができる。次に駆動制御回路は、２つのホール素子の出力の各々から平均値を減算する。駆動制御回路は、この２つの減算結果から、ローテーションユニット７００の位置を判断することができる。
【０１１８】
以上のようにして駆動制御回路は、カメラモジュール６１０からの映像信号とホール素子８０６、８０７からの位置情報に基づき、画振れが抑制される方向にピッチユニット６００およびローテーションユニット７００を駆動するように制御する。
【０１１９】
［３−５．効果等］
本実施の形態のカメラユニット９００は、ピッチユニット６００と、ローテーションユニット７００と、外枠７６０と、駆動部８３０と、を備える。駆動部８３０は、ピッチ駆動部８２１と、ローテーション駆動部８２２とを備える。
【０１２０】
ピッチユニット６００は、カメラモジュール６１０を保持する。
【０１２１】
ローテーションユニット７００は、ピッチユニット６００をピッチ回転軸６１４（軸Ｘ）において回転可能に保持する。
【０１２２】
外枠４００は、ローテーションユニット７００を軸Ｙにおいて回転可能に保持する。軸Ｙの方向は、ピッチ回転軸６１４の方向と垂直である。また、ピッチユニット６００が中央位置にあるときに、カメラモジュール６１０の光軸と軸Ｙとが一致する。
【０１２３】
ピッチ駆動部８２１は、ピッチユニット６００に配置されたマグネット６３０と、外枠７６０に配置されたピッチコイル８０１とを有する。ピッチ駆動部８２１は、カメラモジュール６１０に対して被写体とは反対側に配置される。ピッチ駆動部８２１は、マグネット６３０およびピッチコイル８０１の相互作用により、ピッチユニット６００をローテーションユニット７００に対してピッチ回転軸６１４周りで回転させる。
【０１２４】
ローテーション駆動部８２２は、ピッチユニット６００に配置されたマグネット６３０と、外枠７６０に配置されたローテーションコイル８１０とを有する。ローテーション駆動部８２２は、カメラモジュール１０４に対して被写体とは反対側に配置される。ローテーション駆動部８２２は、マグネット６３０およびローテーションコイル８１０の相互作用によりローテーションユニット７００を外枠７６０に対して軸Ｙ周りで回転させる。
【０１２５】
これにより、カメラモジュール６１０の光軸の向きを軸Ｘ方向ならびに軸Ｙ方向に自在に駆動することができる。したがって、これらの方向の画振れが抑制できる優れたカメラユニットを実現できる。また、ピッチユニット６００の位置による、マグネット６３０と対向ヨーク８０８との磁気吸引力の変化は生じないとみなせるため、不要な負荷が少ない小型化に適したカメラユニットを実現できる。さらに、マグネット６３０は、ピッチ駆動部８２１の構成要素、ローテーション駆動部８２２の構成要素、および位置検出部の構成要素を兼ねている。この構成により、小型で低コストなカメラユニットが実現できる。
【０１２６】
なお、本実施の形態の第１軸は、ピッチ方向の回転軸である軸Ｘであるが、これに限定されるものではなく、第１軸をヨー方向にとるように構成してもよい。
【０１２７】
また、本実施の形態３のマグネットは、２極着磁をした円弧状の一体的な形状としたが、実施の形態１〜２のように、平板状の異なる磁極（Ｎ極、Ｓ極）を持つ２つのマグネットを隣接配置してもよい。
【０１２８】
（他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１〜３を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態１〜３で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
【０１２９】
そこで、以下、他の実施の形態を例示する。
【０１３０】
実施の形態１では、ピッチユニット１００にピッチマグネットユニット３３０が設けられ、ヨーユニット２００にピッチコイル３１１およびヨーコイル３１４が設けられ、外枠４００にヨーマグネットユニット３２０が設けられる構成を説明した。駆動部３００としては、カメラモジュール１０４が中央位置にあるときに、ピッチ駆動部３５１およびヨー駆動部３５２が光軸上に並んで配置されていればよい。言い換えると、軸Ｙの方向から見たときに、ヨーユニット２００に設けられる２つの部材の外周により規定される内側の領域が重なるように構成されていればよい。例えば軸Ｙにおいて、被写体側からピッチコイル３１１、ピッチマグネットユニット３３０、ヨーマグネットユニット３２０、ヨーコイル３１４の順に並んで配置するようにしてもよい。こうすることによりカメラユニット５００は、径方向の寸法を小型化することができる。ただし、実施の形態１におけるカメラユニット５００の構成のほうが、ヨーユニット２００に２つのコイルユニットを配置でき、配線の構成を簡単にすることができるため、より望ましい。
【０１３１】
実施の形態１では、センサＦＰＣの一例として図９および図１０に示すような構成を説明した。センサＦＰＣは、カメラモジュールに接続される第１接続部と、外部回路に接続される第２接続部と、ピッチユニットがヨーユニットに対して回転するのに応じて、軸Ｘに平行な第１屈曲面において屈曲可能な第１屈曲部と、ヨーユニットが外枠に対して回転するのに応じて、軸Ｚに平行な第２屈曲面において屈曲可能な第２屈曲部と、を有するフレキシブルプリント基板であればよい。
【０１３２】
また、センサＦＰＣの第１屈曲部は、軸Ｙの方向において第２屈曲部と重なる位置に配置されるように構成されていればよい。
【０１３３】
センサＦＰＣの他の例としては、図２２および図２３に示すような構成が挙げられる。センサＦＰＣ１０５２は、第１屈曲部１０５２ａ、第２屈曲部１０５２ｂ、第１接続部１０５２ｃ、第２接続部１０５２ｄ、第１固定部１０５２ｅ、および第２固定部１０５２ｆを備える。センサＦＰＣ１０５２の各部は、実施の形態１で説明したセンサＦＰＣ１０５の同名の各部と対応している。ただし、第１固定部１０５２ｅが、実施の形態１における第１固定部１０５ｅと第３固定部１０５ｇとを兼ねた構成となっている。また、第２屈曲部１０５２ｂは実施の形態１とは異なり、軸Ｘ方向において、ヨーユニット２００の筐体と、外枠４００との間の空間に配置される。このように配置することにより、カメラユニット５００の軸Ｚ方向の寸法を小型化できる。
【０１３４】
実施の形態１〜２におけるピッチマグネットユニット３３０のピッチマグネット３３２、３３４、および、ヨーマグネットユニット３２０のヨーマグネット３２１、３２３として、最も生産性のよい平板状のマグネットを用いる構成を説明した。すなわち、２つの平板状のマグネットを、互いに異なる磁極（Ｎ極、Ｓ極）をコイルユニット３１０に対向させて隣接配置する構成とした。各マグネットユニットにおけるマグネットの構成はこれに限らない。例えば図２４Ａに示すように、ピッチマグネットユニットのマグネットとして、１つの円弧状のマグネット３３６を円周方向に２極着磁して使用してもよい。また図２４Ｂに示すように、コイルユニット３１０と対向する面のみ円弧状とし、反対側の面は平板状であるマグネット３３７を使用してもよい。また図２５Ａ、図２５Ｂに示すように、ヨーマグネットユニットのマグネットとしても同様に、円弧状のマグネット３２６や、片面のみ円弧状としたマグネット３２７を使用してもよい。なお、実施の形態１の構成と比較して、円弧状のマグネットと円弧状のコイルを対向配置した方が空隙を均一にすることができるため駆動効率が向上するが、生産コストがより高くなる。
【０１３５】
以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。
【０１３６】
したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
【０１３７】
また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【０１３８】
本開示は、画振れ補正機構を有するカメラユニットに適用可能である。具体的には、ビデオカメラ、ウェアラブルカメラ、カメラ機能付き携帯電話、スマートフォン等に適用できる。
【符号の説明】
【０１３９】
１００    ピッチユニット
１０１    ピッチ枠
１０２，１０３    軸受
１０４    カメラモジュール
１０５    センサＦＰＣ
１０５ａ    第１屈曲部
１０５ｂ    第２屈曲部
１０５ｃ    第１接続部
１０５ｄ    第２接続部
１０５ｅ    第１固定部
１０５ｆ    第２固定部
１０５ｇ    第３固定部
１０５ｈ    スリット部
１０６    ピッチ回転軸
２００    ヨーユニット
２０１    ヨー枠（上）
２０２    ヨー枠（下）
２０３，２０４    軸受
２０５    サイドプレート
２０６    サイドプレート
２０７    バランスプレート
２０７ａ    開口部
２０８，２０９    ヨー回転軸
３００    駆動部
３１０    コイルユニット
３１１    ピッチコイル
３１２    ピッチ対向ヨーク
３１３    ヨー対向ヨーク
３１４    ヨーコイル
３２０    ヨーマグネットユニット
３２１    ヨーマグネット
３２２    ヨーバックヨーク
３２３    ヨーマグネット
３２４    ヨーバックヨーク
３２５    ヨーマグネットホルダー
３２６    マグネット
３２７    マグネット
３３０    ピッチマグネットユニット
３３１    ピッチバックヨーク
３３２    ピッチマグネット
３３３    ピッチバックヨーク
３３４    ピッチマグネット
３３６    マグネット
３３７    マグネット
３４０    コイルＦＰＣ
３４１    ホール素子
３４２    ホール素子
３４３    ホール素子
３４４    センサーマグネット
３４５    位置検出部
３５１    ピッチ駆動部
３５２    ヨー駆動部
４００    外枠
４０１    外枠（上）
４０２    外枠（下）
４０３    前枠
４０３ａ    開口部
４０４    後枠
５００    カメラユニット
６００    ピッチユニット
６１０    カメラモジュール
６１１    レンズユニット
６１２    レンズホルダー
６１３    ホルダーベース
６１４    ピッチ回転軸
６２０    センサユニット
６３０    マグネット
７００    ローテーションユニット
７１０    回転枠
７１０ａ    当接面
７１０ｂ    軸受
７２０    固定枠
７２０ａ    ボールガイド溝
７３０    ボール
７４０    前枠
７５０    後枠
７６０    外枠
８００    コイルユニット
８０１    ピッチコイル
８０２，８０３，８０４，８０５    ローテーションコイル
８０６，８０７    ホール素子
８０８    対向ヨーク
８１０    ローテーションコイル
８２１    ピッチ駆動部
８２２    ローテーション駆動部
８３０    駆動部
９００    カメラユニット
１０５２    センサＦＰＣ
１０５２ａ    第１屈曲部
１０５２ｂ    第２屈曲部
１０５２ｃ    第１接続部
１０５２ｄ    第２接続部
１０５２ｅ    第１固定部
１０５２ｆ    第２固定部
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラモジュールを保持する第１可動部と、
前記第１可動部を第１軸において回転可能に保持する第２可動部と、
前記第２可動部を前記第１軸とは異なる方向の第２軸において回転可能に保持する外枠と、
前記第１可動部および前記第２可動部のうちいずれか一方に設けられた第１マグネットと他方に設けられた第１コイルとを有し、前記カメラモジュールに対して被写体とは反対側に配置され、前記第１マグネットおよび前記第１コイルの相互作用により前記第１可動部を前記第２可動部に対して前記第１軸周りで回転させる第１駆動部と、
前記第２可動部および前記外枠のうちいずれか一方に設けられた第２マグネットと他方に設けられた第２コイルとを有し、前記カメラモジュールに対して被写体とは反対側に配置され、前記第２マグネットおよび前記第２コイルの相互作用により前記第２可動部を前記外枠に対して前記第２軸周りで回転させる第２駆動部と、
を備え、
前記第１軸および前記第２軸のいずれとも垂直な方向から見たときに、前記第２可動部に配置される前記第１マグネットもしくは前記第１コイルの外周により規定される内側の領域は、前記第２可動部に配置される前記第２マグネットもしくは前記第２コイルの外周により規定される内側の領域と重なる、
カメラユニット。
【請求項２】
前記第１マグネットは前記第１可動部に設けられ、
前記第１コイルおよび前記第２コイルは前記第２可動部に設けられ、
前記第２マグネットは前記外枠に設けられる、
請求項１記載のカメラユニット。
【請求項３】
前記第１コイルと前記第２コイルとの間に配置され、前記第２可動部に保持されるヨークを備える、
請求項２記載のカメラユニット。
【請求項４】
前記第１軸は、前記第２軸と垂直であり、
前記第１可動部が前記第２可動部に対して所定の回転位置にあり、前記第２可動部が前記外枠に対して所定の回転位置にあるときに、前記カメラモジュールの光軸が前記第１軸および前記第２軸のいずれとも垂直となる、
請求項１に記載のカメラユニット。
【請求項５】
前記第１軸周りの回転を検出するための第３マグネットと検出センサとからなる検出部を更に備え、
前記第１マグネットは、前記第１コイルと対向する第１面を備え、
前記検出センサは、前記第３マグネットと対向する第３面を備え、
前記検出センサは、前記第３面が前記第１面と垂直となるような向きに配置される、
請求項１記載のカメラユニット。
【請求項６】
前記第２軸周りの回転を検出するための第３マグネットと検出センサとからなる検出部を更に備え、
前記第２マグネットは、前記第２コイルと対向する第２面を備え、
前記検出センサは、前記第３マグネットと対向する第３面を備え、
前記検出センサは、前記第３面が前記第２面と垂直となるような向きに配置される、
請求項１記載のカメラユニット。
【請求項７】
前記第１軸周りの回転を検出するための第３マグネットと検出センサとからなる検出部を更に備え、
前記検出部は、前記第１軸を含み前記光軸と垂直な面に対して前記第１マグネットとは反対側に配置される、
請求項１記載のカメラユニット。
【請求項８】
前記第２軸周りの回転を検出するための第３マグネットと検出センサとからなる検出部を更に備え、
前記検出部は、前記第２軸を含み前記光軸と垂直な面に対して前記第２マグネットとは反対側に配置される、
請求項１記載のカメラユニット。
【請求項９】
前記カメラモジュールと外部回路とを電気的に接続するフレキシブルプリント基板であって、
前記カメラモジュールに接続される第１接続部と、
前記外部回路に接続される第２接続部と、
前記第１可動部が前記第２可動部に対して回転するのに応じて、前記第１軸に平行な第１屈曲面において屈曲可能な第１屈曲部と、
前記第２可動部が前記外枠に対して回転するのに応じて、前記第２軸に平行な第２屈曲面において屈曲可能な第２屈曲部と、
を有するフレキシブルプリント基板を更に備える、
請求項１記載のカメラユニット。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2014188656.tif 000050
【図２】
2014188656.tif 000051
【図３】
2014188656.tif 000052
【図４Ａ】
2014188656.tif 000053
【図４Ｂ】
2014188656.tif 000054
【図４Ｃ】
2014188656.tif 000055
【図５Ａ】
2014188656.tif 000056
【図５Ｂ】
2014188656.tif 000057
【図５Ｃ】
2014188656.tif 000058
【図６】
2014188656.tif 000059
【図７】
2014188656.tif 000060
【図８Ａ】
2014188656.tif 000061
【図８Ｂ】
2014188656.tif 000062
【図９】
2014188656.tif 000063
【図１０】
2014188656.tif 000064
【図１１Ａ】
2014188656.tif 000065
【図１１Ｂ】
2014188656.tif 000066
【図１１Ｃ】
2014188656.tif 000067
【図１２Ａ】
2014188656.tif 000068
【図１２Ｂ】
2014188656.tif 000069
【図１２Ｃ】
2014188656.tif 000070
【図１３】
2014188656.tif 000071
【図１４Ａ】
2014188656.tif 000072
【図１４Ｂ】
2014188656.tif 000073
【図１４Ｃ】
2014188656.tif 000074
【図１５Ａ】
2014188656.tif 000075
【図１５Ｂ】
2014188656.tif 000076
【図１５Ｃ】
2014188656.tif 000077
【図１６Ａ】
2014188656.tif 000078
【図１６Ｂ】
2014188656.tif 000079
【図１７】
2014188656.tif 000080
【図１８】
2014188656.tif 000081
【図１９Ａ】
2014188656.tif 000082
【図１９Ｂ】
2014188656.tif 000083
【図１９Ｃ】
2014188656.tif 000084
【図２０Ａ】
2014188656.tif 000085
【図２０Ｂ】
2014188656.tif 000086
【図２０Ｃ】
2014188656.tif 000087
【図２１Ａ】
2014188656.tif 000088
【図２１Ｂ】
2014188656.tif 000089
【図２１Ｃ】
2014188656.tif 000090
【図２２】
2014188656.tif 000091
【図２３】
2014188656.tif 000092
【図２４Ａ】
2014188656.tif 000093
【図２４Ｂ】
2014188656.tif 000094
【図２５Ａ】
2014188656.tif 000095
【図２５Ｂ】
2014188656.tif 000096
【国際調査報告】
2014188656.tif 000097
2014188656.tif 000098
2014188656.tif 000099
2014188656.tif 000100