(57)【要約】【課題】  磁石とコイルとを用いて可動部を駆動し、前記磁石に対向する磁気検知部を用いて可動部の移動位置を正確に検知できるようにする。【解決手段】  可動部に磁石２１が設けられ、固定部にコイル２２と磁気検知部２３が設けられている。磁気検知部２３はコイル２２の側方で、且つ磁石２１と上下方向に重ならない位置に配置されている。磁石２１の対向面２１ａから発せられる磁束とコイル２２に流れる電流により、磁石２１がＹ方向へ移動させられる。磁気検知部２３はＸ−Ｙ平面内の磁界成分を検知でき、その検知出力により磁石２１の移動位置を検知できる。しかも磁気検知部２３はＸ−Ｚ面内の磁界の成分には反応しないため、コイル２２に流れる電流による電流磁界によって磁気検知部２３の検知出力が影響を受けることがない。【選択図】図２
2009031542.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部と可動部とを有し、前記固定部と前記可動部の一方に磁石が設けられ、他方には、前記磁石から発せられる磁界と交叉する電流が流れるコイルと、前記磁石から発せられる磁界を検知する磁気検知部とが設けられている磁気駆動装置において、
前記コイルは、前記可動部の移動方向と直交する向きに電流が流れる一対の駆動作用部とこの駆動作用部の間を結ぶ連結部とを有し、前記磁石は、前記駆動作用部に対面する対向面を有し、この対向面は移動方向に向かって一方がＮ極で他方がＳ極に着磁されて、前記駆動作用部に流れる電流と前記対向面から前記駆動作用部に与えられる磁界とで、前記可動部に移動力が与えられ、
前記磁気検知部は、前記駆動作用部で電流が流れる方向および前記移動方向の双方に平行な平面内での磁界の変化を検知するものであり、前記磁気検知部は、前記コイルの前記連結部の側方で且つ前記磁石の対向面と重ならない位置に設けられており、前記磁石から発せられる前記平面内での磁界の成分の変化を検知することで、可動部の移動検知が可能とされていることを特徴とする磁気駆動装置。
【請求項２】
前記磁気検知部には磁気抵抗効果素子が設けられ、この磁気抵抗効果素子は、磁化の向きが固定された固定磁性層と、前記磁石から与えられる外部磁界に応じて磁化の向きが変化する自由磁性層とを有し、自由磁性層の磁化の向きの変化に応じて抵抗値が変化するものであり、
前記固定磁性層の固定磁化の向きが前記平面と平行に設定されている請求項１記載の磁気駆動装置。
【請求項３】
前記固定磁性層の固定磁化の向きが、前記駆動作用部での電流が流れる向きと平行である請求項１または２記載の磁気駆動装置。
【請求項４】
前記可動部は互いに直交するＸ方向とＹ方向へ移動するように前記固定部に支持されており、前記可動部をＸ方向へ移動させるための前記磁石と前記コイルおよび前記磁気検知部、および前記可動部をＹ方向移動させるための前記磁石と前記コイルおよび前記磁気検知部が設けられている請求項１ないし３のいずれかに記載の磁気駆動装置。
【請求項５】
前記可動部には、レンズを保持するレンズホルダが設けられている請求項４記載の磁気駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可動部を直線移動させまたはＸ−Ｙ面に沿って二次元的に移動させる磁気駆動装置に係り、特に可動部の移動位置を高精度に検知できる磁気駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
可動部を直線的または二次元的に移動させる磁気駆動装置は、一般に、固定部と可動部の一方に磁石が、他方に磁石から発せられる磁界と交叉する電流が流れるコイルが設けられており、磁石から発せられる磁界とコイルに流れる電流とによって生じる電磁力によって可動部が移動させられる。また、この種の磁気駆動装置として、固定部または可動部側に磁気検知部が設けられ、この磁気検知部からの出力によって可動部の移動位置や移動速度などが検知され、その検知状態に応じてコイルへの電流が制御されるものがある。【０００３】
例えば、ディジタルカメラやビデオカメラなどでは、レンズを保持するレンズホルダが、レンズの光軸と直交するＸ−Ｙ平面内で移動できるように支持されて、レンズホルダをＸ方向へ移動させるための磁石およびコイルと、レンズホルダをＹ方向へ移動させるための磁石およびコイルとが設けられている。さらに、レンズホルダのＸ−Ｙ方向への移動位置または移動速度を検知する磁気検知部と、カメラに作用する手振れによる加速度を検知する加速度検知器が設けられている。【０００４】
加速度検知器によって手振れによる加速度が検知されると、その検知出力から手振れ量をキャンセルためのレンズホルダの移動量や移動速度が算出される。そして、コイルに通電されると共に磁気検知部によってレンズホルダの移動位置や移動速度が検知され、レンズホルダが手振れをキャンセルする動作を行うように制御される。【０００５】
以下の特許文献１と特許文献２では、レンズホルダの移動位置を検知するための磁気検知部としてホール素子が設けられている。このホール素子はコイルと同じ側に設けられ、このホール素子によって駆動用の前記磁石からの磁界を検知することで、レンズホルダの移動量や移動速度を検知できるようにしている。
【特許文献１】特開平１０−２６７７９号公報
【特許文献２】特開２００７−２５１２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１と特許文献２に記載されたものでは、駆動用の磁石からの磁界をホール素子で検知することでレンズホルダの位置を検知しているために、ホール素子をコイルの近くに設置することが必要である。その結果、ホール素子は磁石からの磁界によって反応するのみならず、コイルに電流が流れたときの電流磁界によっても反応することになる。ホール素子がコイルの電流磁界に反応してしまうと、このホール素子によって可動部の移動位置を正確に知ることができなくなる。【０００７】
この問題を解決するには、コイルへの電流の供給時間と、ホール素子による検知時間とを時間的に重複しないように制御して、コイルの電流磁界がホール素子に影響を与えないようにすることが必要である。しかし、そのためには回路構成がきわめて複雑になる。【０００８】
または、ホール素子で検知する磁石を、駆動用の磁石と別のものとすることが必要になり、磁石が多くなって、可動部の荷重が増加するなどの新たな問題が生じるようになる。【０００９】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、駆動用の磁石からの磁界を磁気検知部で検知して可動部の移動位置や移動速度を知ることができ、しかもコイルに電流が流れるときの電流磁界で磁気検知部が反応しないようにして、可動部の移動位置を常に精度よく制御できる磁気駆動装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、固定部と可動部とを有し、前記固定部と前記可動部の一方に磁石が設けられ、他方には、前記磁石から発せられる磁界と交叉する電流が流れるコイルと、前記磁石から発せられる磁界を検知する磁気検知部とが設けられている磁気駆動装置において、
前記コイルは、前記可動部の移動方向と直交する向きに電流が流れる一対の駆動作用部とこの駆動作用部の間を結ぶ連結部とを有し、前記磁石は、前記駆動作用部に対面する対向面を有し、この対向面は移動方向に向かって一方がＮ極で他方がＳ極に着磁されて、前記駆動作用部に流れる電流と前記対向面から前記駆動作用部に与えられる磁界とで、前記可動部に移動力が与えられ、
前記磁気検知部は、前記駆動作用部で電流が流れる方向および前記移動方向の双方に平行な平面内での磁界の変化を検知するものであり、前記磁気検知部は、前記コイルの前記連結部の側方で且つ前記磁石の対向面と重ならない位置に設けられており、前記磁石から発せられる前記平面内での磁界の成分の変化を検知することで、可動部の移動検知が可能とされていることを特徴とするものである。【００１１】
本発明の磁気駆動装置は、磁気検知部が、コイルの駆動作用部で電流が流れる方向および可動部の移動方向の双方に平行な平面内での磁界の変化を検知するものである。この磁気検知部を、磁石の対向面と重ならない位置に配置することで、磁石から発せられる前記平面内での磁界の強度と向きの少なくとも一方を検知することが可能である。この検知動作により可動部の移動位置を知ることができる。また、磁気検知部はコイルの連結部の側方に配置されるが、この連結部に流れる電流による電流磁界は、前記平面内で変化する成分を有していない。よって、磁気検知部がコイルの電流磁界に反応しない。そのため、コイルに電流を流す時間と、磁気検知素子で位置を検知する時間とが重複しても、移動位置の検知にコイル磁界が悪影響を及ぼすのを防止できる。【００１２】
本発明は、前記磁気検知部には磁気抵抗効果素子が設けられ、この磁気抵抗効果素子は、磁化の向きが固定された固定磁性層と、前記磁石から与えられる外部磁界に応じて磁化の向きが変化する自由磁性層とを有し、自由磁性層の磁化の向きの変化に応じて抵抗値が変化するものであり、前記固定磁性層の固定磁化の向きが前記平面と平行に設定されているものとして構成できる。【００１３】
この場合に、前記固定磁性層の固定磁化の向きが、前記駆動作用部での電流が流れる向きと平行であることが好ましい。なお、固定磁化の向きは前記平面と平行で且つ移動方向と交叉していれば、必ずしも前記電流方向と平行でなくてもよい。【００１４】
また、前記磁気検知部は、前記平面内での磁界の変化を検知でき、且つ前記平面と交叉する向きの磁界（コイルの電流磁界）に反応しないものであれば、ＡＭＲ素子であってもよいし、または検知方向が前記電流方向に向けて配置されたホール素子であってもよい。【００１５】
例えば、本発明は、前記可動部は互いに直交するＸ方向とＹ方向とへ移動するように前記固定部に支持されており、前記可動部をＸ方向へ移動させるための前記磁石と前記コイルおよび前記磁気検知部、および前記可動部をＹ方向移動させるための前記磁石と前記コイルおよび前記磁気検知部が設けられているものとして構成できる。【００１６】
この場合に、前記可動部には、レンズを保持するレンズホルダが設けられているものとすることが可能である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、可動部を駆動するための磁石から発せられる磁界を磁気検知部で検知して、可動部の移動位置を検知するものであるため、磁石の数を最少にして構成できる。しかも磁気検知部をコイルの側方に配置しても、磁気検知部がコイルの電流磁界に反応しないため、コイルに通電しているときであっても、磁気検知部からの検知出力により可動部の移動位置を精度よく検知できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は本発明の実施の形態の磁気駆動装置１を示す斜視図である。図２と図３は、磁気駆動装置１に設けられた駆動・検知部をＹ１方向の視線で見た側面図と、Ｚ２方向の視線で見た平面図である。図４（Ａ）（Ｂ）は、駆動・検知部の動作を説明するためのＸ１方向の視線で見た端面図である。図５は、駆動・検知部の動作を説明するためのＺ２方向の視線で見た平面図である。図６は図２の一部拡大図である。【００１９】
図１に示す磁気駆動装置１は、第１の可動部２をＸ−Ｙ平面内で移動させるものである。第１の可動部２にはレンズホルダ３が一体に形成され、レンズホルダ３にはカメラレンズ４が保持されている。この実施の形態の磁気駆動装置１は、カメラの手振れ補正装置として用いられている。【００２０】
磁気駆動装置１には、中間可動部である第２の可動部５が設けられている。第２の可動部５は枠体形状であり、この第２の可動部５の内部には、Ｘ方向に直線的に且つ互いに平行に延びる一対の第１のガイド軸６，６が設けられている。第１の可動部２の両側部には、軸受部２ａ，２ａが一体に形成されている。この軸受部２ａ，２ａに前記第１のガイド軸６，６が摺動自在に挿通され、第１の可動部２が第２の可動部５に対してＸ１−Ｘ２方向へ移動自在に支持されている。【００２１】
第２の可動部の外側では、Ｙ方向に直線的に延び且つ互いに平行に配置された一対の第２のガイド軸７，７が設けられている。それぞれの第２のガイド軸７，７の両端部は、図示しない固定部のベースに固定されている。第２の可動部５には、Ｘ１方向とＸ２方向へ向けてそれぞれ２箇所から一体に突出する軸受部８が設けられている。この軸受部８内に第２のガイド軸７が摺動自在に挿通されて、第２の可動部５が固定部に対してＹ１−Ｙ２方向へ移動自在に支持されている。【００２２】
以上の支持および案内機構によって、レンズホルダ３を有する第１の可動部２がＸ−Ｙ平面内で二次元的に移動できる。【００２３】
第１の可動部２と第２の可動部５との間には、第１の駆動・検知部１０が設けられている。この第１の駆動・検知部１０によって、第１の可動部２がＸ１−Ｘ２方向へ移動させられ、またＸ１−Ｘ２方向への移動位置や移動速度を検知できる。第１の駆動・検知部１０では、第１の可動部２の軸受部２ａに磁石１１が固定されている。第２の可動部５のＹ２側の側部には支持面５ａが形成されており、この支持面５ａにコイル１２と磁気検知部１３とが固定されている。【００２４】
第２の可動部５と固定部との間には、第２の駆動・検知部２０が設けられている。第２の駆動・検知部２０によって、第２の可動部５がＹ１−Ｙ２へ移動させられるとともに、Ｙ１−Ｙ２方向への移動位置や移動速度が検知される。第２の駆動・検知部２０では、第２の可動部５のＸ２側に位置する軸受部８，８の間に固定された可動側支持板９に磁石２１が固定されている。また、固定部には固定側支持板２４が設けられており、この固定側支持板２４に、コイル２２と磁気検知部２３とが固定されている。【００２５】
前記第１の駆動・検知部１０のコイル１２への通電と、第２の駆動・検知部２０のコイル２２への通電を制御することにより、第１の可動部２に設けられたカメラレンズ４の光軸ＯをＸ−Ｙ平面内で移動させることができ、第１の駆動・検知部１０に設けられた磁気検知部１３からの出力と、第２の駆動・検知部２０に設けられた磁気検知部２３からの出力により、前記光軸Ｏの移動位置や移動速度を検知できる。【００２６】
なお、レンズホルダ３を有する可動部の支持および案内機構と、第１と第２の駆動・検知部の構造は、図１に示すものに限られず、例えば、固定部上でＸ方向へ移動するＸステージと、固定部上でＹ方向に移動するＹステージが重ねて設けられているものであってもよい。例えば、可動部がＹステージにおいてＸ方向へ移動自在に支持され、Ｘステージの移動力で、可動部がＸ方向へ移動させられる。また可動部がＸステージにおいてＹ方向へ移動自在に支持され、Ｙステージの移動力で、可動部がＹ方向へ移動させられる。この場合、第１の駆動・検知部１０は、Ｘステージと固定部との間に設けられ、第２の駆動・検知部２０は、Ｙステージと固定部との間に設けられる。【００２７】
図１に示す磁気駆動装置１では、第１の駆動・検知部１０と第２の駆動・検知部２０の構成が実質的に同じであり、その相違点は、第１の駆動・検知部１０では、磁石１１がＸ方向へ移動し、第２の駆動・検知部２０では、磁石２１がＹ方向へ移動するように、その移動方向が相違するだけである。【００２８】
よって、以下では、第２の駆動・検知部２０について、その詳しい構造と動作原理を説明する。【００２９】
第２の駆動・検知部２０では、磁石２１に与えられる駆動力の向きはＹ１−Ｙ２方向であり、Ｙ１−Ｙ２方向が移動方向である。【００３０】
図３には、コイル２２の平面が示されている。図３に示すように、コイル２２は、駆動作用部２２ａと駆動作用部２２ｂを有している。また、駆動作用部２２ａと駆動作用部２２ｂとを連結するＸ２側の連結部２２ｃとＸ１側の連結部２２ｄを有している。コイル２２では、導線が、Ｘ−Ｙ平面内において、駆動作用部２２ａ−連結部２２ｄ−駆動作用部２２ｂ−連結部２２ｃの順に周回するように複数回りに巻かれている。【００３１】
駆動作用部２２ａと駆動作用部２２ｂとでは、電流が、移動方向であるＹ１−Ｙ２方向と直交するＸ１−Ｘ２方向に流れる。そして、駆動作用部２２ａと駆動作用部２２ｂとでは、電流の流れる向きが互いに逆向きである。また、連結部２２ｃと連結部２２ｄでは、電流の流れる方向は、移動方向であるＹ１−Ｙ２方向とほぼ同じである。【００３２】
図２と図４に示すように、磁石２１はそのＺ２側に向く下面がコイル２２と対面する対向面２１ａである。対向面２１ａとＺ１側に向く上面２１ｂは、互いに平行な平面である。磁石２１は、Ｘ２側に向く端面２１ｃとＸ１側に向く端面２１ｄを有している。端面２１ｃと端面２１ｄは互いに平行な平面であり、対向面２１ａおよび上面２１ｂに直交している。また、磁石２１はＹ１側に向く側面２１ｅとＹ２側に向く側面２１ｆを有している。側面２１ｅと側面２１ｆは、互いに平行な平面であり、対向面２１ａおよび上面２１ｂと直交する面である。【００３３】
図３に示すように、側面２１ｅ，２１ｆは端面２１ｃ，２１ｄよりも長く、対向面２１ａと上面２１ｂは、Ｘ方向が長手方向となる長方形状である。【００３４】
図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、対向面２１ａでは、Ｙ方向に二分する中心に着磁境界線Ｌ１が設けられており、この着磁境界線Ｌ１はＸ方向に直線的に延びている。また、上面２１ｂにも着磁境界線Ｌ２が設けられ、この着磁境界線Ｌ２もＸ方向に直線的に延びている。【００３５】
図４に示すように、対向面２１ａでは、着磁境界線Ｌ１を挟んでＹ１側がＳ極で、Ｙ２側がＮ極に着磁されている。よって、上面２１ｂでは、着磁境界線Ｌ２を挟んでＹ１側がＮ極に着磁され、Ｙ２側がＳ極に着磁されている。【００３６】
図２に示すように、磁気検知部２３は、固定側支持板２４の上に固定された基台２５の上に実装されて、磁気検知部２３のＺ１側の上面と、コイル２２のＺ１側の上面との間の段差を最小限にしている。【００３７】
図２ないし図５に示されるように、磁気検知部２３は、コイル２２のＸ２側の連結部２２ｃの外面よりもＸ２側に位置している。また、磁気検知部２３は、磁石２１の端面２１ｃの位置よりもＸ２側に位置しており、磁気検知部２３は磁石２１の対向面２１ａと、上下方向（Ｚ方向）において重ならない位置に配置されている。磁気検知部２３は非磁性材料で形成されたケース内に磁気抵抗効果素子３０が配置されているものであり、この磁気抵抗効果素子３０が、磁石２１の対向面２１ａと上下方向において重ならないように配置されている。好ましくは、磁気抵抗効果素子３０が、磁石２１の端面２１ｃよりもＸ２側に所定距離だけ離れるように配置される。磁気抵抗効果素子が対向面２１ａに重ならないのであれば、磁気検知部２３のケースが対向面２１ａと上下に重なっていてもかまわない。【００３８】
図８（Ａ）は、磁気抵抗効果素子３０の平面図であり、図９は、磁気抵抗効果素子３０の素子部３１を図８（Ａ）の切断面ＩＸで切断した断面図である。【００３９】
磁気抵抗効果素子３０は、巨大磁気抵抗効果を利用したいわゆるＧＭＲ素子である。磁気検知部２３内において、磁気抵抗効果素子３０は、Ｘ−Ｙ平面内での磁界の強度変化と磁界の向きの変化を検知でき、Ｘ−Ｙ平面に交叉する向きの磁界に対しては反応しないように配置されている。【００４０】
図８（Ａ）に示すように、この磁気抵抗効果素子３０は、複数の素子部３１が互いに平行に形成され、個々の素子部３１の前後端部は、接続電極４１，４２によって２個ずつ接続されている。さらに、図示左右両端部に位置する素子部３１には引き出し電極４３，４４が接続されている。よって、各素子部３１は直列に接続され、ミアンダ型パターンが構成されている。【００４１】
図９の断面図に示すように、個々の素子部３１は、基板３２の上に、反強磁性層３３、固定磁性層３４、非磁性導電層３５、および自由磁性層３６の順に積層されて成膜され、自由磁性層３６の表面が保護層３７で覆われている。【００４２】
反強磁性層３３は、Ｉｒ−Ｍｎ合金（イリジウム−マンガン合金）などの反強磁性材料で形成されている。固定磁性層３４はＣｏ−Ｆｅ合金（コバルト−鉄合金）などの軟磁性材料で形成されている。非磁性導電層３５はＣｕ（銅）などである。自由磁性層３６は、Ｎｉ−Ｆｅ合金（ニッケル−鉄合金）などの軟磁性材料で形成されている。保護層３７はＴａ（タンタル）の層である。【００４３】
素子部３１では、反強磁性層３３と固定磁性層３４との反強磁性結合により、固定磁性層３４の磁化の方向が固定されている。図８（Ａ）（Ｂ）と図９に示すように、個々の素子部３１では、固定磁性層３４の固定磁化の方向（Ｐ方向）が、素子部３１の長手方向と直交している。固定磁性層３４の固定磁化の方向（Ｐ方向）は、Ｘ２方向である。すなわち、図５にも示すように、固定磁化の方向（Ｐ方向）は、Ｘ−Ｙ平面と平行な面内のベクトルであり、磁石２１に作用する駆動方向であるＹ１−Ｙ２方向と直交する向きである。【００４４】
磁気抵抗効果素子３０は、固定磁性層３４の固定磁化の方向（Ｐ方向）と、自由磁性層３６の磁化の方向との関係で電気抵抗が変化する。自由磁性層３６の磁化の向きと固定磁性層３４の固定磁化の方向（Ｐ方向）とが同じ向きのときに、磁気抵抗効果素子３０の抵抗値が最小になり、自由磁性層３６の磁化の向きと固定磁性層３４の固定磁化の方向（Ｐ方向）とが逆向きのときに、磁気抵抗効果素子３０の抵抗値が最大になる。【００４５】
固定磁性層３４の固定磁化の方向がＸ２方向であり、そのベクトルがＸ−Ｙ平面と平行であるため、磁気抵抗効果素子３０は、自由磁性層３６に作用するＸ−Ｙ平面内の磁界成分（Ｘ−Ｙ平面での磁界のベクトル）と、固定磁化のベクトルとの関係で抵抗値が変化する。よって、磁気抵抗効果素子３０は、外部磁界のうちのＸ−Ｙ平面と平行なベクトル成分によってその抵抗値が変化するが、それ以外の成分、例えばＸ−Ｙ平面に交叉するＺ方向の磁界のベクトル成分には反応しない。【００４６】
図１０は、磁気検知部２３内において、磁気抵抗効果素子３０の抵抗変化を検出する検知回路の一例を示している。この検知回路では、磁気抵抗効果素子３０と固定抵抗素子４５とが直列に接続され、直列に接続されている磁気抵抗効果素子３０と固定抵抗素子４５とに定電圧で直流の電源電圧Ｖｃｃが与えられる。そして、磁気抵抗効果素子３０と固定抵抗素子４５との中間点４６が、磁気抵抗効果素子３０の抵抗値の変化に基づく検知出力の出力部となっている。外部磁界が与えられていないときの磁気抵抗効果素子３０の電気抵抗値と、固定抵抗素子４５の抵抗値が同じであり、このときの中間点４６の電位はＶｃｃ／２である。【００４７】
次に、第２の駆動・検知部２０の動作について説明する。
図１に示す第２の可動部５がＹ１−Ｙ２方向での中立位置にあるとき、図３に示すように、第２の駆動・検知部２０では、磁石２１をＹ１−Ｙ２方向に二分する中心線と、コイル２２をＹ１−Ｙ２方向へ二分する中心線とがほぼ一致している。【００４８】
磁石２１の対向面２１ａでは、着磁境界線Ｌ１よりもＹ２側のＮ極からＹ１側のＳ極に向く磁束が発生している。図４（Ａ）（Ｂ）では、Ｎ極からＳ極に向かう磁束のうちのＹ−Ｚ面と平行なベクトル成分を磁束成分Ｈ１で示している。【００４９】
図４（Ａ）に示すように前記磁束成分Ｈ１は、コイル２２の駆動作用部２２ａと駆動作用部２２ｂを横断している。前記磁束成分Ｈ１と、それぞれの駆動作用部２２ａ，２２ｂに流れるＸ１−Ｘ２方向の電流とによる電磁力により、磁石２１にＹ１方向またはＹ２方向への駆動力が与えられ、第２の可動部５が同方向へ移動させられる。コイル２２に与える電流の向きおよびその大きさを制御することにより、磁石２１および第２の可動部５のＹ１−Ｙ２方向への移動方向および移動速度を制御することができる。【００５０】
磁気検知部２３は、図４（Ｂ）に示すように、磁石２１の対向面２１ａよりも下側（Ｚ２）側に位置し、図５に示すように、磁石２１の端面２１ｃよりもＸ２側に位置している。図４（Ｂ）および図５に示すように、磁石２１では、その対向面２１ａの下方にＮ極からＳ極に向かう磁束が存在するとともに、対向面２１ａよりも下方で且つ端面２１ｃよりもＸ２側にもＮ極からＳ極に向かう磁束が存在する。【００５１】
図４（Ｂ）では、前記磁束のＹ−Ｚ平面内でのベクトル成分を磁束成分Ｈ１で示し、図５では、前記磁束のＸ−Ｙ平面内でのベクトル成分を磁束成分Ｈ２で示している。磁気検知部２３内の磁気抵抗効果素子３０は、磁束成分Ｈ１には反応せず、Ｘ−Ｙ平面内での磁束成分Ｈ２にのみ反応する。【００５２】
図５および図８（Ａ）に示すように、磁気抵抗効果素子３０は、固定磁性層３４の固定磁化の方向（Ｐ方向）がＸ−Ｙ平面内でＸ２方向へ向けられている。よって、磁石２１が図５に示す中立位置からＹ１方向へ移動すると、磁気抵抗効果素子３０に与えられる磁束がＸ２方向とＹ２方向との間の向きとなり、磁気抵抗効果素子３０の抵抗値が低下する。よって図１０に示す中間点４６の出力電圧が低下する。磁石２１が図５に示す中立位置からＹ２方向へ移動すると、磁気抵抗効果素子３０に与えられる磁束がＸ１方向とＹ１方向との間の向きとなり、磁気抵抗効果素子３０の抵抗値が大きくなる。よって前記中間点４６の出力電圧が高くなる。【００５３】
磁気検知部２３から得られる出力電圧に基づいて、磁石２１のＹ１−Ｙ２方向での移動位置を知ることができる。【００５４】
次に、第２の駆動・検知部２０では、コイル２２に通電することで、磁石２１に駆動力が与えられるが、図６に示すように、コイル２２の連結部２２ｃに電流が流れるとその周囲に電流磁界Ｈａが発生する。この電流磁界Ｈａのベクトルは、Ｘ−Ｚ面内であってＸ−Ｙ平面内にその成分がほとんど存在しない。よって、連結部２２ｃに通電されるときの電流磁界Ｈａによって磁気検知部２３内の磁気抵抗効果素子３０がほとんど反応しない。【００５５】
図７は、本発明の実施の形態と対比するための比較例である。
この比較例では、固定部に設けられたコイル２２の連結部２２ｃの側方に、ホール素子を備えた磁気検知部５０が設けられている。ホール素子は、Ｚ２方向への磁界強度を検知できるように配置されている。このホール素子が、可動部に設けられた磁石２１の対向面２１ａに対向している。磁石２１がＹ１−Ｙ２方向へ移動するときの磁束のＸ−Ｙ面内の磁束成分Ｈ１をホール素子で検知することで、磁石２１のＹ１−Ｙ２方向の移動位置を知ることができる。【００５６】
しかし、図７に示す比較例では、コイル２２に通電したときに連結部２２ｃから発せられる電流磁界Ｈａが磁気検知部５０のホール素子で検知されてしまうため、この電流磁界がノイズとなって、磁石２１の移動位置を正確に検知できなくなる。そのため、コイル２２への通電時間と、磁気検知部５０による検知時間とを重複しないように設定するなどの複雑な制御が必要になる。【００５７】
一方、図６に示す本発明の実施の形態では、電流磁界Ｈａが、磁気検知部２３内の磁気抵抗効果素子３０の検知出力に影響を与えないため、コイル２２に通電して磁石２１を移動させているときに、同時に磁気検知部２３からの出力で磁石２１の移動位置を高精度に知ることができる。【００５８】
図１に示す磁気駆動装置１が、カメラの手振れ補正装置として使用されるときには、カメラに磁気駆動装置１と共に加速度センサが装備される。加速度センサで検知された加速度を積分して速度に変換し、第１の駆動・検知部１０のコイル１２および第２の駆動・検知部２０のコイル２２に、前記速度を相殺するための駆動電流が与えられる。このときのレンズホルダ３の移動位置が磁気検知部１３と磁気検知部２３で検知され、この検知出力からレンズホルダの移動位置、さらには移動速度が検知され、レンズホルダ３が、手振れの方向と逆向きに移動させられて、手振れの動作が相殺される。【００５９】
なお、前記実施の形態では、磁気検知部２３内にＧＭＲ素子である磁気抵抗効果素子３０が搭載されているが、これがＡＭＲ素子であってもよい。または、磁気検知部２３内にホール素子を設け、このホール素子がＸ１−Ｘ２方向の磁界の強度を検知する向きに配置されたものであってもよい。また、ＧＭＲ素子と同等の磁気抵抗効果素子として、非磁性導電層３５の代わりに非磁性絶縁層が設けられ、電流が各層の厚み方向へ与えられるいわゆるＴＭＲ素子であってもよい。【００６０】
前記実施の形態のように、磁気検知部２３にＧＭＲ素子である磁気抵抗効果素子３０を使用すると、このＧＭＲ素子の自由磁性層３６は、図５に示すように磁石２１から与えられる磁界のうちのＸ−Ｙ平面内での磁束のベクトルに反応してそのベクトルの向きに磁化され、その磁化の方向によって抵抗値が変化する。そのため、他の磁気検知素子に比べて外乱による検知ノイズを低減できる。【００６１】
例えば、図５において磁石２１がＹ１−Ｙ２方向へ移動するとともにＸ１−Ｘ２方向にも移動する機構であっても、磁石２１がＸ方向へ過大に動かない限りにおいては、磁石２１がＹ１−Ｙ２方向へ移動したときの磁気検知部２３に与えられるＸ−Ｙ平面内での磁界のベクトルが大きく変動することがない。そのため、Ｙ１−Ｙ２方向の移動量を比較的高精度に検知できる。これはＴＭＲ素子であっても同じである。【００６２】
また、第１の駆動・検知部１０と第２の駆動・検知部２０において、可動部にコイル１２，２２と磁気検知部１３，２３が設けられ、固定部に磁石が設けられてもよい。【００６３】
さらに本発明の磁器駆動装置は、可動部が一方向へ直線的にのみ移動するものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施の形態の磁気駆動装置を示す斜視図、
【図２】第２の駆動・検知部２０をＹ１方向の視線で見た側面図、
【図３】第２の駆動・検知部２０をＺ２方向の視線で見た平面図、
【図４】図４（Ａ）（Ｂ）は、第２の駆動・検知部２０をＸ１方向の視線で見た端面図、
【図５】図３の部分拡大図、
【図６】図２の部分側面図、
【図７】比較例を示す図２と同じ部分側面図、
【図８】（Ａ）は磁気抵抗効果素子の構造を示す平面図、（Ｂ）は磁気抵抗効果素子の固定磁性層の磁化方向と、外部磁界の方向との関係を示す説明図、
【図９】磁気抵抗効果素子の素子部の断面図であり、図８（Ａ）の切断面ＩＸで切断した断面図、
【図１０】検知器の回路構成の一例を示す回路図、
【符号の説明】
【００６５】
１  磁気駆動装置
２  第１の可動部
３  レンズホルダ
４  カメラレンズ
５  第２の可動部
６  第１のガイド軸
７  第２のガイド軸
１０  第１の駆動・検知部
１１  磁石
１２  コイル
１３  磁気検知部
２０  第２の駆動・検知部
２１  磁石
２１ａ  対向面
２１ｃ  端面
２２  コイル
２２ａ，２２ｂ  駆動作用部
２２ｃ，２２ｄ  連結部
２３  磁気検知部
３０  磁気抵抗効果素子
【図１】
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【図２】
2009031542.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2009031542.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年1月20日(2009.1.20)
【手続補正１】
【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】
固定部と可動部とを有し、前記固定部と前記可動部の一方に磁石が設けられ、他方には、前記磁石から発せられる磁界と交叉する電流が流れるコイルと、前記磁石から発せられる磁界を検知する磁気検知部とが設けられている磁気駆動装置において、
前記コイルは、前記可動部の移動方向と直交する向きに電流が流れる一対の駆動作用部とこの駆動作用部の間を結ぶ連結部とを有し、前記磁石は、前記駆動作用部に対面する対向面を有し、この対向面は移動方向に向かって一方がＮ極で他方がＳ極に着磁されて、前記駆動作用部に流れる電流と前記対向面から前記駆動作用部に与えられる磁界とで、前記可動部に移動力が与えられ、
前記磁気検知部は、前記駆動作用部で電流が流れる方向および前記移動方向の双方に平行な平面内での磁界の変化を検知するものであり、前記磁気検知部は、前記コイルの前記連結部の側方で且つ前記磁石の対向面と重ならない位置に設けられており、前記磁石から発せられる前記平面内での磁界の成分の変化を検知することで、可動部の移動検知が可能とされていることを特徴とする磁気駆動装置。
【請求項２】
前記磁気検知部には磁気抵抗効果素子が設けられ、この磁気抵抗効果素子は、磁化の向きが固定された固定磁性層と、前記磁石から与えられる外部磁界に応じて磁化の向きが変化する自由磁性層とを有し、自由磁性層の磁化の向きの変化に応じて抵抗値が変化するものであり、
前記固定磁性層の固定磁化の向きが前記平面と平行に設定されている請求項１記載の磁気駆動装置。
【請求項３】
前記固定磁性層の固定磁化の向きが、前記駆動作用部での電流が流れる向きと平行である請求項２記載の磁気駆動装置。
【請求項４】
前記可動部は互いに直交するＸ方向とＹ方向へ移動するように前記固定部に支持されており、前記可動部をＸ方向へ移動させるための前記磁石と前記コイルおよび前記磁気検知部、および前記可動部をＹ方向移動させるための前記磁石と前記コイルおよび前記磁気検知部が設けられている請求項１ないし３のいずれかに記載の磁気駆動装置。
【請求項５】
前記可動部には、レンズを保持するレンズホルダが設けられている請求項４記載の磁気駆動装置。
【請求項６】
前記磁気検知部は、前記磁石から発せられる前記平面内での磁界の成分の変化を検知し、前記コイルに電流が流れたときに発せられる磁界に実質的に反応しない請求項１ないし５のいずれかに記載の磁気駆動装置。
【請求項７】
前記磁気検知部は、前記磁石から発せられる磁界のうちの前記対向面と平行な成分を検知し、前記磁石から発せられる磁界のうちの前記対向面と交叉する向きの成分に実質的に反応しない請求項１ないし６のいずれかに記載の磁気駆動装置。
【国際調査報告】
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2009031542.tif 000014
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