(57)【要約】  本発明は、クローズドループ制御を用いたオートフォーカス機構と手ブレ補正機構とを達成し、かつオートフォーカス用磁石と手ブレ補正用磁石を共用するように構成して小型化を図るようにした位置検出装置に関する。レンズ（１）の光軸（Ｚ軸）に沿ってレンズを移動されるためのオートフォーカス機構と、光軸と直交する方向にレンズを移動させるための手ブレ補正機構とを有する位置検出装置である。なお、永久磁石（２）はレンズ（１）に固定され、レンズ（１）の動きに追従して永久磁石（２）は移動し、その移動量を位置センサ（４，６）で検出する。オートフォーカス機構に用いられるオートフォーカス用の永久磁石（２）と手ブレ補正機構に用いられている手ブレ補正用の永久磁石（２）は、レンズ（１）近傍に設けられ共用されている。
2013183270.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズの光軸方向に垂直な面内における前記レンズの位置を検出して手ブレ補正のための位置を検出し、前記光軸方向の前記レンズの位置を検出してオートフォーカスのための位置を検出する位置検出装置において、
前記レンズが前記光軸方向と前記光軸と垂直な面内方向に移動するのに伴って移動する磁石と、
該磁石の前記光軸方向の移動に伴い変化する磁場を検知して、前記光軸方向の前記レンズの位置を検出するオートフォーカスのための第１の位置センサと、
前記磁石の前記光軸方向に垂直な面内での移動に伴い変化する磁場を検知し、前記光軸方向に垂直な面内における前記レンズの位置を検出する手ブレ補正のための第２の位置センサと
を備えていることを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
前記磁石の近傍に設けられ、前記レンズを光軸方向に移動させるためのオートフォーカスコイルと、前記磁石の近傍に設けられ、前記レンズを光軸方向に垂直な方向に移動させるための手ブレ補正用コイルとを備えていることを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項３】
前記第１の位置センサが第１のホール素子で、前記第２の位置センサが第２のホール素子であり、
前記第１のホール素子は、該第１のホール素子の感磁面の法線方向が前記光軸に垂直又は平行となるように配置されており、
前記第２のホール素子は、該第２のホール素子の感磁面の法線方向が前記光軸に垂直又は平行となるように配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の位置検出装置。
【請求項４】
前記磁石からの磁束の磁路を形成するためのヨークを備えていることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の位置検出装置。
【請求項５】
前記光軸方向における前記レンズの位置を制御するオートフォーカス機構と、前記光軸方向とは垂直な面内における前記レンズの位置を制御する手ブレ補正機構とを備え、
前記オートフォーカス機構は、前記第１の位置センサの出力から前記光軸方向の前記レンズの位置を検出し、該検出した結果をレンズの位置を制御するレンズ位置制御部にフィードバックすることで、前記レンズの前記光軸方向の位置を制御し、
前記手ブレ補正機構は、前記第２の位置センサの出力から前記光軸方向と垂直な面内における前記レンズの位置を検出し、該検出した結果をレンズの位置を制御するレンズ位置制御部にフィードバックすることで、前記光軸方向とは垂直な面内における前記レンズの位置を制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の位置検出装置。
【請求項６】
前記オートフォーカス機構は、前記手ブレ補正のための第２の位置センサの出力に基づき前記レンズの位置を制御することを特徴とする請求項５に記載の位置検出装置。
【請求項７】
前記手ブレ補正機構は、前記オートフォーカスのための前記第１の位置センサの出力に基づき前記レンズの位置を制御することを特徴とする請求項５に記載の位置検出装置。
【請求項８】
前記レンズを保持する駆動体と、電流を供給するための端子及び／又は信号の入力又は出力の端子となる支柱と、前記駆動体と前記端子の複数の支柱に各々接続された複数の弾性部材とを備え、
前記複数の弾性部材が、前記第１の位置センサと、前記第２の位置センサと、前記オートフォーカスコイル及び前記手ブレ補正用コイルの少なくとも何れか１つに接続されていることを特徴とする請求項２に記載の位置検出装置。
【請求項９】
前記弾性部材が、導電性部材からなることを特徴とする請求項８に記載の位置検出装置。
【請求項１０】
前記弾性部材が、Ｓ字状のバネ又は環状の板バネであることを特徴とする請求項８又は９に記載の位置検出装置。
【請求項１１】
前記レンズと、前記磁石と、前記第１の位置センサ及び前記第２の位置センサを収納するためのカメラモジュールを備えていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の位置検出装置。
【請求項１２】
前記第１の位置センサ及び／又は前記第２の位置センサが、前記カメラモジュール内の四隅のいずれかに配置されていることを特徴とする請求項１１に記載の位置検出装置。
【請求項１３】
前記第２の位置センサとは異なる、前記光軸方向に垂直な面内における前記レンズの位置を検出する手ブレ補正のための第３の位置センサを備え、
前記前記第２の位置センサ及び／又は前記第３の位置センサが、前記カメラモジュール内の四隅のいずれかに配置されていることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の位置検出装置。
【請求項１４】
前記第２の位置センサは、前記光軸と直交する第１の方向における前記レンズの位置を検出し、前記第３の位置センサは、前記光軸及び前記第１の方向と直交する第２の方向における前記レンズの位置を検出することを特徴とする請求項１３に記載の位置検出装置。
【請求項１５】
前記第１の方向が、前記カメラモジュールの辺の方向と異なる方向であることを特徴とする請求項１４に記載の位置検出装置。
【請求項１６】
前記第１の方向が、前記カメラモジュールの辺の方向と４５度の角度をなす方向であることを特徴とする請求項１５に記載の位置検出装置。
【請求項１７】
前記第２の方向が、前記カメラモジュールの辺の方向と異なる方向であることを特徴とする請求項１４，１５又は１６に記載の位置検出装置。
【請求項１８】
前記第２の方向が、前記カメラモジュールの辺の方向と４５度の角度をなす方向であることを特徴とする請求項１７に記載の位置検出装置。
【請求項１９】
前記第２の位置センサと前記第３の位置センサの出力に基づいて、前記レンズの位置を検出するレンズ位置検出部を備え、
前記第１の方向をＡ軸とし、該Ａ軸を、光軸を中心に所定角度回転させた軸をＸ軸とし、
前記第２の方向をＢ軸として、該Ｂ軸を、光軸を中心に、該Ａ軸と同方向に前記所定角度回転させた軸をＹ軸として、
前記レンズ位置検出部が、前記Ｘ軸とＹ軸における前記レンズの位置を検知することを特徴とする請求項１７又は１８に記載の位置検出装置。
【請求項２０】
前記所定角度が、４５度であることを特徴とする請求項１９に記載の位置検出装置。
【請求項２１】
前記レンズを保持し、かつシャフトを嵌め込むための貫通孔を複数有する駆動体と、前記複数の貫通孔の各々に嵌め込まれている複数のシャフトとを有することを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項２２】
前記貫通孔及び前記シャフトが、３箇所以上に設けられていて３点以上の支持を行うように構成されていることを特徴とする請求項２１に記載の位置検出装置。
【請求項２３】
前記駆動体が、第１の駆動体であるレンズバレルと第２の駆動体とから構成されていることを特徴とする請求項２１又は２２に記載の位置検出装置。
【請求項２４】
前記第１の駆動体が、前記第２の駆動体に嵌め込まれていることを特徴とする請求項２３に記載の位置検出装置。
【請求項２５】
前記駆動体が、該駆動体の外周面に一体的に設けられ、前記貫通孔を有する複数の突起部を備え、前記複数のシャフトが、前記突起部の各々の貫通孔に嵌め込まれていることを特徴とする請求項２１乃至２４のいずれかに記載の位置検出装置。
【請求項２６】
前記突起部及び前記シャフトが、３箇所以上に設けられていて３点以上の支持を行うように構成されていることを特徴とする請求項２５に記載の位置検出装置。
【請求項２７】
前記駆動体が、第１の駆動体であるレンズバレルと第２の駆動体とから構成され、前記突起部が、前記第１の駆動体であるレンズバレルに設けられていることを特徴とする請求項２１乃至２６のいずれかに記載の位置検出装置。
【請求項２８】
前記磁石が、前記第１の駆動体に固定されていることを特徴とする請求項２７に記載の位置検出装置。
【請求項２９】
前記磁石が、前記第２の駆動体の切欠部に嵌め合わされていることを特徴とする請求項２７又は２８に記載の位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置検出装置に関し、より詳細には、レンズの光軸方向の位置を検出するオートフォーカス（ＡＦ）のための位置センサと、光軸方向に垂直な面内におけるレンズの位置を検出する手ブレ補正（ＯＩＳ）のための位置センサと、ＡＦ兼ＯＩＳ用磁石と、を備え、ＡＦとＯＩＳで磁石を共用して小型化を図るようにした位置検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話用の小型カメラを用いて静止画像を撮影する機会が増えている。これに伴い、静止画像の撮影時に手ブレ（振動）があったとしても、結像面上での像ブレを防いで鮮明な撮影ができるようにした光学式手ブレ補正（ＯＩＳ；Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｉｍａｇｅ  Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒ／以下、「手ブレ補正」という）装置が、従来から種々提案されている。この種の手ブレ補正方式としては、センサーシフト方式やレンズシフト方式などの光学式や、ソフトウェアによる画像処理で手ブレ補正するソフトウェア方式が知られている。【０００３】
センサーシフト方式は、アクチュエータによって規準位置を中心に撮像素子（ＣＣＤやCMOSセンサ）が移動可能な構成になっている。また、レンズシフト方式は、補正レンズを光軸と垂直な平面内で移動調整する構造を有している。さらに、ソフトウェア方式は、例えば、検出手段の検出結果からノイズ成分を除去し、このノイズ成分を除去した検出信号から撮像装置の手振れによる画像のブレの補正に必要な特定情報を算出することによって、撮像装置が静止して手ブレのない状態で撮像画像も静止するようにしている。また、レンズと撮像素子とを保持するレンズモジュール（またはカメラモジュール）それ自体を揺動させることにより、手ブレを補正するようにした手ブレ補正装置も提案されている。【０００４】
例えば、特許文献１に記載のものは、携帯電話用の小型カメラで静止画像の撮影時に生じた手ブレを補正して像ブレのない画像を撮影できるようにした手ブレ補正装置で、オートフォーカス（ＡＦ；Ａｕｔｏ  Ｆｏｃｕｓ）用カメラ駆動装置に手ブレ補正装置を設け、永久磁石を共通で使用して、部品点数を削減し、その結果、手ブレ補正装置のサイズ（主に高さ）を小さく（低く）するようにしたものである。また、この特許文献１には、オートフォーカス用レンズ駆動装置の位置を検出するための位置検出手段である４つのホール素子が、レンズモジュールの各辺に沿って配置されていることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−６５１４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述したソフトウェア方式では、光学式と比較すると、画質が劣化するという問題があり、撮像時間もソフトウェアの処理が含まれるため、長くかかるという欠点があった。
また、上述した特許文献１のものは、オートフォーカス機構と手ブレ補正機構を備え、オートフォーカス機構と手ブレ補正機構で永久磁石を共通で使用している点で、本発明と共通しているものの、特許文献１におけるオートフォーカス機構は、オープンループ制御であるため、レンズ位置を固定するために電流をコイルに通電し続けなければならず、消費電力が大きいという問題があった。しかも、バネのダンピングがあるために、レンズ位置が決まるまでに時間がかかり、フォーカスサーチに要する時間がかかるという問題があった。【０００７】
また、オートフォーカス機構にクローズドループ制御を用いた場合の、オートフォーカス機構と手ブレ補正機構で磁石を共用するための構造について何ら記載が無い。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、オートフォーカスと手ブレ補正にクローズドループ制御が可能であり、かつ小型化が可能な位置検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、このような目的を達成するためになされたもので、レンズの光軸方向に垂直な面内における前記レンズの位置を検出して手ブレ補正のための位置を検出し、前記光軸方向の前記レンズの位置を検出してオートフォーカスのための位置を検出する位置検出装置において、前記レンズが前記光軸方向と前記光軸と垂直な面内方向に移動するのに伴って移動する磁石と、該磁石の前記光軸方向の移動に伴い変化する磁場を検知して、前記光軸方向の前記レンズの位置を検出するオートフォーカスのための第１の位置センサと、前記磁石の前記光軸方向に垂直な面内での移動に伴い変化する磁場を検知し、前記光軸方向に垂直な面内における前記レンズの位置を検出する手ブレ補正のための第２の位置センサとを備えていることを特徴とする。【０００９】
また、前記磁石の近傍に設けられ、前記レンズを光軸方向に移動させるためのオートフォーカスコイルと、前記磁石の近傍に設けられ、前記レンズを光軸方向に垂直な方向に移動させるための手ブレ補正用コイルとを備えていることを特徴とする。
また、前記第１の位置センサが第１のホール素子で、前記第２の位置センサが第２のホール素子であり、前記第１のホール素子は、該第１のホール素子の感磁面の法線方向が前記光軸に垂直又は平行となるように配置されており、前記第２のホール素子は、該第２のホール素子の感磁面の法線方向が前記光軸に垂直又は平行となるように配置されていることを特徴とする。【００１０】
また、前記磁石からの磁束の磁路を形成するためのヨークを備えていることを特徴とする。
また、前記光軸方向における前記レンズの位置を制御するオートフォーカス機構と、前記光軸方向とは垂直な面内における前記レンズの位置を制御する手ブレ補正機構とを備え、前記オートフォーカス機構は、前記第１の位置センサの出力から前記光軸方向の前記レンズの位置を検出し、該検出した結果をレンズの位置を制御するレンズ位置制御部にフィードバックすることで、前記レンズの前記光軸方向の位置を制御し、前記手ブレ補正機構は、前記第２の位置センサの出力から前記光軸方向と垂直な面内における前記レンズの位置を検出し、該検出した結果をレンズの位置を制御するレンズ位置制御部にフィードバックすることで、前記光軸方向とは垂直な面内における前記レンズの位置を制御することを特徴とする。【００１１】
また、前記オートフォーカス機構は、前記手ブレ補正のための第２の位置センサの出力に基づき前記レンズの位置を制御することを特徴とする。
また、前記手ブレ補正機構は、前記オートフォーカスのための前記第１の位置センサの出力に基づき前記レンズの位置を制御することを特徴とする。
また、前記レンズを保持する駆動体と、電流を供給するための端子及び／又は信号の入力又は出力の端子となる支柱と、前記駆動体と前記端子の複数の支柱に各々接続された複数の弾性部材とを備え、前記複数の弾性部材が、前記第１の位置センサと、前記第２の位置センサと、前記オートフォーカスコイル及び前記手ブレ補正用コイルの少なくとも何れか１つに接続されていることを特徴とする。【００１２】
また、前記弾性部材が、導電性部材からなることを特徴とする。
また、前記弾性部材が、Ｓ字状のバネ又は環状の板バネであることを特徴とする。
また、前記レンズと、前記磁石と、前記第１の位置センサ及び前記第２の位置センサを収納するためのカメラモジュールを備えていることを特徴とする。
また、前記第１の位置センサ及び／又は前記第２の位置センサが、前記カメラモジュール内の四隅のいずれかに配置されていることを特徴とする。【００１３】
また、前記第２の位置センサとは異なる、前記光軸方向に垂直な面内における前記レンズの位置を検出する手ブレ補正のための第３の位置センサを備え、前記前記第２の位置センサ及び／又は前記第３の位置センサが、前記カメラモジュール内の四隅のいずれかに配置されていることを特徴とする。
また、前記第２の位置センサは、前記光軸と直交する第１の方向における前記レンズの位置を検出し、前記第３の位置センサは、前記光軸及び前記第１の方向と直交する第２の方向における前記レンズの位置を検出することを特徴とする。【００１４】
また、前記第１の方向が、前記カメラモジュールの辺の方向と異なる方向であることを特徴とする。
また、前記第１の方向が、前記カメラモジュールの辺の方向と４５度の角度をなす方向であることを特徴とする。
また、前記第２の方向が、前記カメラモジュールの辺の方向と異なる方向であることを特徴とする。【００１５】
また、前記第２の方向が、前記カメラモジュールの辺の方向と４５度の角度をなす方向であることを特徴とする。
また、前記第２の位置センサと前記第３の位置センサの出力に基づいて、前記レンズの位置を検出するレンズ位置検出部を備え、前記第１の方向をＡ軸とし、該Ａ軸を、光軸を中心に所定角度回転させた軸をＸ軸とし、前記第２の方向をＢ軸として、該Ｂ軸を、光軸を中心に、該Ａ軸と同方向に前記所定角度回転させた軸をＹ軸として、前記レンズ位置検出部が、前記Ｘ軸とＹ軸における前記レンズの位置を検知することを特徴とする。【００１６】
また、前記所定角度が、４５度であることを特徴とする。
また、前記レンズを保持し、かつシャフトを嵌め込むための貫通孔を複数有する駆動体と、前記複数の貫通孔の各々に嵌め込まれている複数のシャフトとを有することを特徴とする。
また、前記貫通孔及び前記シャフトが、３箇所以上に設けられていて３点以上の支持を行うように構成されていることを特徴とする。【００１７】
また、前記駆動体が、第１の駆動体であるレンズバレルと第２の駆動体とから構成されていることを特徴とする。
また、前記第１の駆動体が、前記第２の駆動体に嵌め込まれていることを特徴とする。
また、前記駆動体が、該駆動体の外周面に一体的に設けられ、前記貫通孔を有する複数の突起部を備え、前記複数のシャフトが、前記突起部の各々の貫通孔に嵌め込まれていることを特徴とする。【００１８】
また、前記突起部及び前記シャフトが、３箇所以上に設けられていて３点以上の支持を行うように構成されていることを特徴とする。
また、前記駆動体が、第１の駆動体であるレンズバレルと第２の駆動体とから構成され、前記突起部が、前記第１の駆動体であるレンズバレルに設けられていることを特徴とする。
また、前記磁石が、前記第１の駆動体に固定されていることを特徴とする。
また、前記磁石が、前記第２の駆動体の切欠部に嵌め合わされていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、オートフォーカスのための第１の位置センサと、手ブレ補正のための第２の位置センサに共用される磁石がレンズの光軸方向及びレンズの光軸と垂直な面内方向に移動可能であるので、オートフォーカスと手ブレ補正にクローズドループ制御が可能であり、かつ小型化が可能な位置検出装置を実現することができる。これにより、小型化を達成しつつ、オープンループ制御に比べてフォーカスサーチにかかる時間を短く、かつ消費電力を小さくすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明に係る位置検出装置の実施例１を説明するための一例を示す図である。
【図２】図２は、本発明に係る位置検出装置を説明するための具体的な斜視図である。
【図３】図３は、図２の上面図である。
【図４】図４は、図２におけるホール素子と永久磁石との配置関係を示す図である。
【図５】図５は、図４に示したホール素子と永久磁石との配置関係を有するシミュレーション条件で行った場合のＡＦ時のレンズ位置とＡＦ用ホール素子に印加される磁束密度の関係を示す図である。
【図６】図６は、図４に示したホール素子と永久磁石との配置関係を有するシミュレーション条件で行った場合のＡＦ時のレンズ位置とＡＦ用ホール素子の出力電圧の関係を示す図である。
【図７】図７は、図４に示したホール素子と永久磁石との配置関係を有するシミュレーション条件で行った場合のＸ軸ＯＩＳ時のレンズ位置とＸ軸ＯＩＳ用ホール素子に印加される磁束密度の関係を示す図である。
【図８】図８は、図４に示したホール素子と永久磁石との配置関係を有するシミュレーション条件で行った場合のＸ軸ＯＩＳ時のレンズ位置とＸ軸ＯＩＳ用ホール素子の出力電圧の関係を示す図である。
【図９】図９は、図６及び図８のシミュレーションの結果に基づいて補正ゲイン導入後のＡＦ時のレンズ位置とＡＦ用ホール素子の出力電圧の関係を示す図である。
【図１０】図１０（ａ），（ｂ）は、本発明に係る位置検出装置の実施形態２を説明するための構成図である。
【図１１】図１１（ａ），（ｂ）は、本発明に係る位置検出装置の実施形態２を説明するための斜視図である。
【図１２】図１２（ａ），（ｂ）は、枠体であるハウジングを取り除いた場合の斜視図である。
【図１３】図１３は、図１１（ａ）に示したハウジング及びハウジングに固定された部材を示す斜視図である。
【図１４】図１４（ａ）乃至（ｃ）は、レンズバレル（第１駆動体）と第２の駆動体とを示す斜視図である。
【図１５】図１５（ａ），（ｂ）は、永久磁石（Ｚ軸ＡＦ用磁石）とＺ軸ＡＦ用コイルとＺ軸ＡＦ用センサとの配置図である。
【図１６】図１６（ａ），（ｂ）は、永久磁石（Ｘ軸ＯＩＳ用磁石）とＸ軸ＯＩＳ用コイルとＸ軸ＯＩＳ用センサとの配置図である。
【図１７】図１７は、Ｙ軸ＯＩＳ用磁石とＹ軸ＯＩＳ用コイルとＹ軸ＯＩＳ用センサとの配置図である。
【図１８】図１８（ａ），（ｂ）は、レンズバレル（第１の駆動体）と第２の駆動体とハウジングの組立図である。
【図１９】図１９（ａ），（ｂ）は、Ｘ軸ＯＩＳ用のホール素子に印加される磁束密度及びホール素子の出力電圧の関係を示す図である。
【図２０】図２０（ａ），（ｂ）は、Ｚ軸ＡＦ用のホール素子に印加される磁束密度及びホール素子の出力電圧の関係を示す図である。
【図２１】図２１（ａ），（ｂ）は、図１０（ａ）に示した本発明に係る位置検出装置の実施形態２における弾性部材の他の例を説明するための構成図である。
【図２２】図２２は、本発明に係る位置検出装置の実施形態３を説明するための斜視図である。
【図２３】図２３は、図２２に示した位置検出装置の上面図である。
【図２４】図２４は、本発明に係る位置検出装置における位置センサの検出軸の変換を行った図である。
【図２５】図２５は、軸変換の計算について説明するための図である。
【図２６】図２６（ａ），（ｂ）は、本発明に係る位置検出装置の実施形態４を説明するための斜視図で、（ａ）は上面から見た斜視図、（ｂ）は下面から見た斜視図である。
【図２７】図２７（ａ）乃至（ｃ）は、図２６（ａ），（ｂ）に示した位置検出装置の組立図で、（ａ）は第１の駆動体の斜視図、（ｂ）は第２の駆動体の斜視図、（ｃ）は、第１の駆動体を第２の駆動体に組み入れた図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の各実施形態について説明する。  
＜実施形態１＞
図１は、本発明に係る位置検出装置の実施形態１を説明するための一例を示す図である。図中符号１はレンズ、２は永久磁石（Ｘ軸ＯＩＳ用磁石兼ＡＦ用磁石）、３はオートフォーカス（ＡＦ）用コイル、４はＡＦ用位置センサ（ホール素子）、５はＸ軸ＯＩＳ用コイル、６はＸ軸ＯＩＳ用位置センサ（ホール素子）、１１１はレンズの光軸、１１３はオートフォーカス（ＡＦ）用コイルの軸方向、１１５はＸ軸ＯＩＳ用コイルの軸方向を示している。
【００２２】
本発明の位置検出装置は、レンズ１の光軸方向に垂直な面内におけるレンズ１の位置を検出して手ブレ補正のための位置を検出し、光軸方向のレンズ１の位置を検出してオートフォーカスのための位置を検出する位置検出装置である。
Ｘ軸ＯＩＳ用兼ＡＦ用磁石である永久磁石２は、レンズ１が光軸方向と光軸と垂直な面内方向に移動するのに伴って移動するものである。また、第１の位置センサ４は、永久磁石２の光軸方向の移動に伴い変化する磁場を検知して、光軸方向のレンズ１の位置を検出するオートフォーカスのためのＡＦ用位置センサ（磁気センサ）である。また、第２の位置センサ６は、永久磁石２の光軸方向に垂直な面内での移動に伴い変化する磁場を検知し、光軸方向に垂直な面内におけるレンズ１の位置を検出する手ブレ補正のためのＸ軸ＯＩＳ用位置センサ（磁気センサ）である。
【００２３】
つまり、本実施形態１の位置検出装置は、レンズ１の光軸（Ｚ軸）に沿ってレンズを移動されるためのオートフォーカス機構と、光軸と直交する方向にレンズを移動させるための手ブレ補正機構とを有する位置検出装置で、永久磁石２はレンズ１に固定され、レンズ１の動きに追従して永久磁石２は移動し、その移動量を位置センサ４，６で検出するものである。
【００２４】
オートフォーカス機構に用いられるオートフォーカス用の永久磁石２と手ブレ補正機構に用いられている手ブレ補正用の永久磁石２は、レンズ１近傍に設けられて共用されている。つまり、オートフォーカス用の永久磁石と手ブレ補正機構に用いられている手ブレ補正用の永久磁石とが別々に設けられているのではなく、共用されているので、例えば、８．５ｍｍ×８．５ｍｍの寸法内にオートフォーカス機構と手ブレ補正機構に資する駆動コイルとホール素子と永久磁石が収納することができるので、極めて小型化された位置検出装置が実現できる。
本実施形態１では、永久磁石２に２つのＮ極と２つのＳ極を有する磁石であって、光軸と平行な方向にＮ極とＳ極が分布しており、かつ、光軸と直交する方向にＮ極とＳ極が分布している磁石を使用しているが、永久磁石２は、１つのＮ極と１つのＳ極を有する磁石であってもよいし、２以上のＮ極と２以上のＳ極を有する磁石であってもよい。
【００２５】
また、永久磁石２に１つのＮ極と１つのＳ極を有する磁石を使用する場合は、光軸と平行な方向にＮ極とＳ極が分布していてもよく、光軸と直交する方向にＮ極とＳ極が分布していてもよい。
また、永久磁石２に２以上のＮ極と２以上のＳ極を有する磁石を使用する場合は、光軸と平行な方向にＮ極とＳ極が分布していてもよく、光軸と直交する方向にＮ極とＳ極が分布していてもよく、光軸と平行な方向にＮ極とＳ極が分布しており、かつ、光軸と直交する方向にＮ極とＳ極が分布してもよい。
【００２６】
また、ＡＦ用コイル３は、永久磁石２の近傍で、かつ、コイルの軸方向が光軸に直交するように設けられている。また、ＡＦ用位置センサ（第１の位置センサ）４は、ＡＦ用コイル３により駆動されるレンズ１の位置を検出するものである。このＡＦ用位置センサ４はホール素子が望ましい。本実施形態１では、第１の位置センサと第２の位置センサは共にホール素子であり、第１の位置センサ（第１のホール素子）の感磁面の法線方向は、光軸と直交する方向（Ｘ軸方向）であり、第２の位置センサ（第２のホール素子）の感磁面の法線方向は、光軸と並行な方向（Ｚ軸方向）である。つまり、第１のホール素子の感磁面の法線方向と第２のホール素子の感磁面の法線方向とが互いに異なっている。なお、第２の位置センサ（第２のホール素子）の感磁面の法線方向は、第１の位置センサ（第１のホール素子）の感磁面の法線方向以外の方向であればよく、例えば、Ｙ軸方向であってもよい。
【００２７】
また、第１のホール素子が、その感磁面の法線方向が光軸方向と直交する方向となるように配置され、かつ第２のホール素子が、この第２のホール素子の感磁面の法線方向が光軸方向と平行又は直交する方向となるように配置され、第１のホール素子の感磁面の法線方向と第２のホール素子の感磁面の法線方向とが互いに異なるように配置してもよい。
また、オートフォーカスコイル３の軸方向と第１のホール素子の感磁面の法線方向とが互いに同じ方向で、かつ手ブレ補正用コイル５の軸方向と第２のホール素子の感磁面の法線方向とが互いに同じ方向であってもよい。
【００２８】
図１においては、ＡＦ用コイル３とＡＦ用ホール素子４とを、レンズ１と永久磁石２との中間位置に同一平面内に配置してあるが、この配置にこだわる必要は無く、永久磁石２のレンズ１に対する背後であっても良く、また、同一平面内でなくてもかまわない。
このような構成により、ＡＦ用コイル３に通電することで、永久磁石２の磁界とＡＦ用コイル３に流れる電流による磁界との相互作用によって、レンズを光軸方向に位置調整することが可能である。
【００２９】
また、手ブレ補正機構は、携帯電話用の小型カメラで静止画像の撮影時に生じた手ブレを補正して像ブレのない画像を撮影できるようにした機構で、レンズを、光軸と互いに直交するＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させることにより、手ブレ補正するように構成されている。
図示するＸ軸ＯＩＳ用コイル５は、永久磁石２の近傍で、かつ、コイルの軸方向が光軸と平行な方向となるように設けられている。また、Ｘ軸ＯＩＳ用位置センサ（第２のホール素子）６は、Ｘ軸ＯＩＳ用コイル５により駆動されるレンズ１の位置を検出するものである。このＸ軸ＯＩＳ用位置センサ６はホール素子が望ましい。図１においては、Ｘ軸ＯＩＳ用コイル５とＸ軸ＯＩＳ用ホール素子６とを、光軸に垂直に、かつ永久磁石２の面と平行になるように挟み込むように配置してあるが、レンズ１の固定されている永久磁石のＸ軸方向の移動を検出できるように配置されていれば良い。
【００３０】
なお、図１におけるＯＩＳ用コイル５及びＯＩＳ用位置センサ６は、Ｘ軸用のみを示してあるが、Ｙ軸ＯＩＳ用コイル及びＹ軸ＯＩＳ用位置センサもＹ軸上に配置されている。つまり、手ブレ補正機構が、レンズ１の光軸と直交する方向に設けられたＸ軸用の永久磁石２とＯＩＳ用コイル５とＯＩＳ用ホール素子６とを備えているとともに、レンズ１の光軸に直交する方向に設けられたＹ軸用の永久磁石と手ブレ補正用コイルとＯＩＳ用ホール素子とを備えている。
【００３１】
Ｘ軸方向で対向して配置されたホール素子６は、それらと対向する永久磁石２の磁力を検出することにより、Ｘ軸方向の移動に伴う第１の位置を検出する。Ｙ軸方向で対向して配置されたホール素子は、それらと対向する永久磁石の磁力を検出することにより、Ｙ軸方向の移動に伴う第２の位置を検出する。
ＯＩＳ用コイル５は、永久磁石２と協働して、レンズをＸ軸方向に駆動する。また、ＯＩＳ用コイル５と永久磁石２との組合せは、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）として機能する。
このような構成により、手ブレ補正機構は、カメラ付き携帯電話の筐体の振れを打ち消すように、レンズを移動（揺動）させることができる。その結果、手ブレ補正することができる。
【００３２】
永久磁石２は、角型として両面多極が図示されているが、これ以外にも、両面単極であってもよい。また、円柱型として両面４極や両面単極、外周多極であっても良い。また、リング型として片面多極や内周多極、外周多極であっても良い。このように、永久磁石２は、多様な磁石が適用可能となる。また、永久磁石２は、光軸と垂直方向に着磁されているが、光軸と並行方向に着磁されていても良い。
【００３３】
また、永久磁石２からの磁束の磁路を形成するためのヨーク７を、レンズ１と永久磁石２との中間位置に設けることができる。このヨーク７の配置位置は、永久磁石のレンズ１に対する背後であっても良い。なお、このヨーク７を設ける場合には、このヨーク７は、レンズ１及び永久磁石２に固定されている。
レンズの駆動方法における手ブレ補正機構としては、ＯＩＳ用コイル５とＯＩＳ用ホール素子６とＡＦ用コイル３とＡＦ用ホール素子４とが固定されており、レンズ１と永久磁石２とヨーク７とが一緒に移動する。また、オートフォーカス機構としては、ＡＦ用コイル３とＡＦ用ホール素子４とが固定されており、レンズ１と永久磁石２とヨーク７の他に、ＯＩＳ用コイル５とＯＩＳ用ホール素子６とが一緒に移動する。つまり、レンズモジュールとしては、レンズ１と永久磁石２とヨーク７とで構成されているが、オートフォーカス時には、ＯＩＳ用コイル５とＯＩＳ用ホール素子６とが一緒に移動するように構成されている。
【００３４】
つまり、オートフォーカス機構及び／又は手ブレ補正機構にクローズドループ制御を用い、手ブレ補正機構のＯＩＳ用ホール素子６からの位置情報に基づいてオートフォーカス機構をフィードバック制御するように構成されている。なお、同様に、オートフォーカス機構のＡＦ用ホール素子４からの位置情報に基づいて手ブレ補正機構をフィードバック制御するように構成しても良い。つまり、レンズの駆動方法におけるオートフォーカス機構としては、ＡＦ用コイル３とＡＦ用ホール素子４とＯＩＳ用コイル５とＯＩＳ用ホール素子６とが固定されており、レンズ１と永久磁石２とヨーク７とが一緒に移動する。
【００３５】
また、手ブレ補正機構としては、ＯＩＳ用コイル５とＯＩＳ用ホール素子６とが固定されており、レンズ１と永久磁石２とヨーク７の他に、ＡＦ用コイル３とＡＦ用ホール素子４とが一緒に移動する。つまり、レンズモジュールとしては、レンズ１と永久磁石２とヨーク７とで構成されているが、ＯＩＳ時には、ＡＦ用コイル３とＡＦ用ホール素子４とが一緒に移動するように構成されていても良い。
【００３６】
このように、本発明によれば、レンズの光軸と直交する方向に沿って設けられ、オートフォーカス機構に用いられるオートフォーカス用の永久磁石と手ブレ補正機構に用いられる手ブレ補正用の永久磁石とを共用して、クローズドループ制御を用いたオートフォーカス（ＡＦ）機構と手ブレ補正（ＯＩＳ）機構とを達成したので小型化の位置検出装置を実現することができる。
【００３７】
図２は、本発明に係る位置検出装置を説明するための具体的な斜視図で、図３は、図２の上面図である。図中符号１１ａはレンズ、１１ｂは駆動体（レンズバレル）、１２は永久磁石（Ｘ軸ＯＩＳ用磁石兼ＡＦ用磁石）、１２ＹはＹ軸ＯＩＳ用磁石、１３はオートフォーカス（ＡＦ）用コイル、１４はＡＦ用ホール素子、１５ＸはＸ軸ＯＩＳ（手ブレ補正）用コイル、１５ＹはＹ軸ＯＩＳ用コイル、１６ＸはＸ軸ＯＩＳ用ホール素子、１６ＹはＹ軸ＯＩＳ用ホール素子、１７はヨーク、１８はＡＦ駆動用シャフト、１９ＸはＸ軸ＯＩＳ用駆動シャフト、１９ＹはＹ軸ＯＩＳ用駆動シャフト、２１はカメラモジュールを示している。
【００３８】
本実施形態１の位置検出装置は、手ブレ補正のための手ブレ補正機構を備え、この手ブレ補正機構が、レンズ１の近傍設けられたＸ軸用の永久磁石１２と手ブレ補正用コイル１５とレンズ１の位置を検出する位置センサ１６Ｘとを備えている。また、レンズ１の近傍に設けられたＹ軸用の永久磁石１２Ｙと手ブレ補正用コイル１５Ｙとレンズ１の位置を検出する位置センサ１６Ｙとを備えている。また、永久磁石１２からの磁束の磁路を形成するためのヨーク１７を備えている。
【００３９】
また、オートフォーカスのためのオートフォーカス機構を備え、このオートフォーカス機構及び／又は手ブレ補正機構にクローズドループ制御を用い、手ブレ補正機構の第２の位置センサからの位置情報に基づいてオートフォーカス機構をフィードバック制御するように構成されている。
また、オートフォーカス機構及び／又は手ブレ補正機構にクローズドループ制御を用い、オートフォーカス機構の第１の位置センサからの位置情報に基づいて手ブレ補正機構をフィードバック制御するように構成されている。
【００４０】
図２及び図３に示した位置検出装置は、駆動体（レンズバレル）１１ｂに保持されたレンズ１１ａの光軸（Ｚ軸）に沿って移動されるためのオートフォーカス機構と、光軸に直交する方向に移動させるための手ブレ補正機構とを有する位置検出装置である。なお、永久磁石１２はレンズ１１ａに固定され、レンズ１１ａの動きに追従して永久磁石１２は移動し、その移動量をＡＦ用ホール素子１４と、Ｘ軸ＯＩＳ用ホール素子１６Ｘ及びＹ軸ＯＩＳ用ホール素子１６Ｙで検出する。
オートフォーカス機構に用いられるオートフォーカス用の永久磁石と手ブレ補正機構に用いられている手ブレ補正用の永久磁石は、レンズ１１ａの光軸と直交する方向に沿ってＸ軸ＯＩＳ用磁石兼ＡＦ用磁石１２として設けられ共用されている。
【００４１】
また、本発明の位置検出装置は、永久磁石１２の近傍に設けられたオートフォーカス（ＡＦ）用コイル１３と、このＡＦ用コイル１３により駆動されるレンズ１１ａの位置を検出する第１の位置センサ１４と、永久磁石１２の近傍に設けられた手ブレ補正用コイル（１５Ｘ及び１５Ｙ）と、この手ブレ補正用コイルにより駆動されるレンズ１１ａの位置を検出する第２の位置センサ１６とを有している。本実施形態１では、ＡＦ用コイル１３の軸方向を、光軸と直交する方向（Ｘ軸方向）とし、手ブレ補正用コイル１５Ｘと１５Ｙの軸方向を、光軸と平行な方向としている。
【００４２】
つまり、前記Ｘ軸用の手ブレ補正用コイル１５Ｘは、この手ブレ補正用コイル１５Ｘの軸方向が光軸方向と平行になるように設けられ、Ｙ軸用の手ブレ補正用コイル１５Ｙが、この手ブレ補正用コイル１５Ｙの軸方向が光軸方向と平行になるように設けられている。
このように、ＡＦ用コイルの軸方向と手ブレ補正用コイルの軸方向を直交させることでより小型化が可能となるが、必ずしもＡＦ用コイルの軸方向と手ブレ補正用コイルの軸方向を直交させる必要はない。
【００４３】
また、ＡＦ用ホール素子１４は、ＡＦ用コイル１３により駆動されるレンズ１１ａの位置を検出するものである。図２においては、ＡＦ用コイル１３とＡＦ用ホール素子１４とを、レンズ１１ａと永久磁石１２との中間位置に同一平面内に配置してあるが、この配置にこだわる必要は無く、永久磁石１２のレンズ１１ａに対する背後であっても良く、また、同一平面内でなくてもかまわない。
このような構成により、ＡＦ用コイル１３に通電することで、永久磁石１２の磁界とＡＦ用コイル１３に流れる電流による磁界との相互作用によって、ＡＦ駆動用シャフト１８に沿ってレンズ１１ａを光軸方向に位置調整することが可能である。
【００４４】
図２及び図３に示したＸ軸ＯＩＳ用コイル１５Ｘは、永久磁石１２の近傍で、かつ、コイルの軸方向が光軸と平行な方向になるように設けられている。また、Ｘ軸ＯＩＳ用ホール素子１６Ｘは、Ｘ軸ＯＩＳ用コイル１５Ｘにより駆動されるレンズ１１ａの位置を検出するものである。図２及び図３においては、Ｘ軸ＯＩＳ用コイル１５ＸとＸ軸ＯＩＳ用ホール素子１６Ｘとを、光軸に垂直に、かつ永久磁石１２の面と平行になるように挟み込むように配置してあるが、レンズ１１ａの固定されている永久磁石のＸ軸方向の移動を検出できるように配置されていれば良い。また、Ｙ軸ＯＩＳ用コイル１５Ｙ及びＹ軸ＯＩＳ用ホール素子１６ＹもＹ軸上に配置されている。
【００４５】
Ｘ軸方向で対向して配置されたホール素子１６Ｘは、それらと対向する永久磁石１２の磁力を検出することにより、Ｘ軸方向の移動に伴う第１の位置を検出する。Ｙ軸方向で対向して配置されたホール素子１６Ｙは、それらと対向する永久磁石１２Ｙの磁力を検出することにより、Ｙ軸方向の移動に伴う第２の位置を検出する。
Ｘ軸ＯＩＳ用コイル１５Ｘ及びＹ軸ＯＩＳ用コイル１５Ｙは、永久磁石１２及び１２Ｙと協働して、レンズ１１ａを、Ｘ軸ＯＩＳ用駆動シャフト１９Ｘに沿ってＸ軸方向及びＹ軸ＯＩＳ用駆動シャフト１９Ｙに沿ってＹ軸方向に駆動する。また、ＯＩＳ用コイル１５Ｘ，１５Ｙと永久磁石１２および１２Ｙとの組合せは、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）として機能する。
【００４６】
図４は、図２におけるホール素子と永久磁石との配置関係を示す図である。この図４から明らかなように、レンズの近傍のＸ軸上に設けられたＸ軸ＯＩＳ用磁石兼ＡＦ用磁石１２と、ヨーク１７との中間位置にＡＦ用ホール素子１４が設けられ、Ｘ軸ＯＩＳ用磁石兼ＡＦ用磁石１２の近傍のＺ軸上にＸ軸ＯＩＳ用ホール素子１６Ｘが設けられている。そして、ＯＩＳ時は、ヨーク１７と磁石１２とが移動（Ｘ軸±０．１ｍｍ）し、ＡＦ時は、ヨーク１７と磁石１２とＸ軸ＯＩＳ用ホール素子１６Ｘとが移動（Ｚ軸±０．１５ｍｍ）する。
【００４７】
Ｘ軸ＯＩＳ用磁石兼ＡＦ用磁石１２のＺ寸法は２ｍｍ、Ｙ寸法は１ｍｍ、Ｘ寸法が０．８ｍｍで、ヨーク１７のＺ寸法は２ｍｍ、Ｙ寸法は１．６ｍｍ、Ｘ寸法が０．５ｍｍである。また、Ｘ軸ＯＩＳ用磁石兼ＡＦ用磁石１２とＡＦ用ホール素子１４とのギャップは０．２３ｍｍ、ＡＦ用ホール素子１４とヨーク１７とのギャップは０．２５ｍｍ、Ｘ軸ＯＩＳ用磁石兼ＡＦ用磁石１２とＸ軸ＯＩＳ用ホール素子１６Ｘとのギャップは０．２ｍｍである。また、磁石の材質は、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂで、ヨーク材質は、ＳＰＣＣ（ＪＩＳＧ３１４１であり、鉄板で、冷間圧延で製造される鋼板又は鋼帯）である。
【００４８】
図５は、図４に示したホール素子と永久磁石との配置関係を有するシミュレーション条件で行った場合のＡＦ時のレンズ位置とＡＦ用ホール素子に印加される磁束密度の関係を示す図である。
図中、右上から順番に、実線がＸ軸手ブレ補正でレンズが−０．１ｍｍ移動時、点線がＸ軸手ブレ補正でレンズが−０．０５ｍｍ移動時、破線がＸ軸手ブレ補正無し時、二点鎖線がＸ軸手ブレ補正でレンズが+０．０５ｍｍ移動時、一点鎖線がＸ軸手ブレ補正でレンズが+０．１ｍｍ移動時を示している。つまり、ＡＦ時のレンズ位置とＡＦ用ホール素子に印加される磁束密度の関係は、レンズ位置が移動するにしたがってＡＦ用ホール素子に印加される磁束密度は右上がりに増加し、Ｘ軸手ブレ補正でレンズが−０．１ｍｍ移動時から+０．１ｍｍ移動時に変化するにしたがって、右上がりの勾配がゆるくなってくる。
【００４９】
図６は、図４に示したホール素子と永久磁石との配置関係を有するシミュレーション条件で行った場合のＡＦ時のレンズ位置とＡＦ用ホール素子の出力電圧の関係を示す図である。
図中、右上から順番に、実線がＸ軸手ブレ補正でレンズが−０．１ｍｍ移動時、点線がＸ軸手ブレ補正でレンズが−０．０５ｍｍ移動時、破線がＸ軸手ブレ補正無し時、二点鎖線がＸ軸手ブレ補正でレンズが+０．０５ｍｍ移動時、一点鎖線がＸ軸手ブレ補正でレンズが+０．１ｍｍ移動時を示している。つまり、ＡＦ時のレンズ位置とＡＦ用ホール素子の出力電圧の関係は、レンズ位置が移動するにしたがってＡＦ用ホール素子の出力電圧は単調増加（もしくは単調減少）し、Ｘ軸手ブレ補正でレンズが−０．１ｍｍ移動時から+０．１ｍｍ移動時に変化するにしたがって、単調増加（もしくは単調減少）の勾配がゆるくなってくる。
【００５０】
なお、ホール素子の感度は０．２ｍＶ／ｍＴで示してあるが、異なる感度のホール素子を使用しても良いことは言うまでも無い。
図７は、図４に示したホール素子と永久磁石との配置関係を有するシミュレーション条件で行った場合のＸ軸ＯＩＳ時のレンズ位置とＸ軸ＯＩＳ用ホール素子に印加される磁束密度の関係を示す図である。つまり、Ｘ軸ＯＩＳ時のレンズ位置が移動するにしたがってＸ軸ＯＩＳ用ホール素子に印加される磁束密度が右上がりに増加している。
【００５１】
図８は、図４に示したホール素子と永久磁石との配置関係を有するシミュレーション条件で行った場合のＸ軸ＯＩＳ時のレンズ位置とＸ軸ＯＩＳ用ホール素子の出力電圧の関係を示す図である。つまり、Ｘ軸ＯＩＳ時のレンズ位置が移動するにしたがってＸ軸ＯＩＳ用ホール素子の出力電圧が単調増加（もしくは単調減少）している。
【００５２】
図６及び図８のシミュレーションの結果に基づく補正方法について以下に説明する。
１）（ＡＦが端点にある時のＸ軸ＯＩＳレンズが０ｍｍの際のＡＦ用ホール素子の出力電圧）÷（ＡＦが端点にある時のＸ軸ＯＩＳレンズが−１００ｍｍの際のＡＦ用ホール素子の出力電圧）⇒約０．６７
２）（ＡＦが端点にある時のＸ軸ＯＩＳレンズが０ｍｍの際のＡＦ用ホール素子の出力電圧）÷（ＡＦが端点にある時のＸ軸ＯＩＳレンズが＋１００ｍｍの際のＡＦ用ホール素子の出力電圧）⇒約１．４０
３）（２）−１））／ＯＩＳ移動距離（２００μｍ）・・・ＯＩＳ１μｍ当たりの補正量の算出⇒約０．００３６５
４）３）×「ＯＩＳレンズ位置」＋「（２）＋１））／２）」⇒表１
【００５３】
【表１】
2013183270.tif 000003
【００５４】
これが、補正ゲインとなる。
図９は、図６及び図８のシミュレーションの結果に基づいて補正ゲイン導入後のＡＦ時のレンズ位置とＡＦ用ホール素子の出力電圧を示す図である。
図中、右上から順番に、実線がＸ軸手ブレ補正でレンズが−０．１ｍｍ移動時、点線がＸ軸手ブレ補正でレンズが−０．０５ｍｍ移動時、破線がＸ軸手ブレ補正無し時、二点鎖線がＸ軸手ブレ補正でレンズが+０．０５ｍｍ移動時、一点鎖線がＸ軸手ブレ補正でレンズが+０．１ｍｍ移動時を示している。つまり、図６におけるバラツキの特性が、補正ゲイン導入後に改善されていることが分かる。
なお、実施形態１は第２の位置センサ（ＯＩＳ用センサ）の出力をオートフォーカス機構にフィードバックする形態を中心に説明したが、同様にして、第１の位置センサ（ＡＦ用センサ）の出力を手ブレ補正機構にフィードバックしてもよい。
【００５５】
＜実施形態２＞
図１０（ａ），（ｂ）は、本発明に係る位置検出装置の実施形態２を説明するための構成図で、図１０（ａ）は上面図、図１０（ｂ）は下面図である。図中符号３１は弾性部材（バネ又はスプリング）、３２は支柱（給電端子）を示している。なお、図２及び図３と同じ機能を有する構成要素には同一の符号を付してある。
図１０（ａ），（ｂ）に示すように、レンズ１１ａを保持する駆動体１１ｂと、ハウジング２１内の四隅に設けられ、駆動電流を供給するための給電端子としての４本の支柱３２と、駆動体１１ｂと給電端子としての４本の支柱３２の各々に接続された２本の弾性部材（バネ又はスプリング）３１とを備えている。また、駆動体１１ｂは、レンズバレル（第１の駆動体）１１ｂ１と第２の駆動体１１ｂ２とから構成されている。なお、符号１３ＺはＺ軸ＡＦ用コイル、１４ＺはＺ軸ＡＦ用センサ（ホール素子）を示している。また、「ハウジング」は、モジュールの最外壁部分と定義する。
【００５６】
つまり、レンズ１１ａを保持する駆動体１１ｂと、ハウジング２１内に設けられ、駆動電流の供給用又は信号を検出するための給電端子の４本の支柱３２と、駆動体１１ｂと給電端子の４本の支柱３２に各々接続された８本の弾性部材（バネ又はスプリング）３１とを備えている。この８本の弾性部材（バネ又はスプリング）３１は、永久磁石１２の近傍に設けられたＺ軸オートフォーカス用センサ１４Ｚと、このＺ軸オートフォーカス用センサ１４Ｚの両側に設けられたＺ軸オートフォーカス用コイル１３Ｚに各々接続されているため、Ｚ軸オートフォーカス用センサ１４Ｚ及びＺ軸オートフォーカス用コイル１３Ｚの信号の入出力を、この８本の弾性部材（バネ又はスプリング）３１を介して行う事ができる。
【００５７】
なお、支柱は、全て導電体でも良いし、弾性部材（バネ又はスプリング）と接続する箇所のみ導電体でも良い。また、この支柱は、ハウジングに固定された外部信号接続端子と、バネとを導通することが出来る。通常は、支柱と外部接続端子との間には、基板（フレキシブル基板含む）が、入るのが一般的である。
このように、オートフォーカス（ＡＦ）機構と手ブレ補正（ＯＩＳ）機構に対して、弾性部材（バネ又はスプリング）３１が、レンズ稼動部と支柱に繋いでＸ軸及びＹ軸方向の位置を保持しているので、レンズ稼動部が周辺の壁にぶつかって破損するのを防止するように構成されている。
【００５８】
図１１（ａ），（ｂ）は、本発明に係る位置検出装置の実施形態２を説明するための斜視図で、図１１（ａ）は、図１０（ａ）を上面から見た斜視図、図１１（ｂ）は、図１０（ａ）を下面から見た斜視図である。
図１１（ａ），（ｂ）から明らかなように、永久磁石（Ｘ軸ＯＩＳ用磁石兼ＡＦ用磁石）１２は、レンズバレル（第１の駆動体）１１ｂ１の外側に設けられており、その永久磁石（Ｘ軸ＯＩＳ用磁石兼ＡＦ用磁石）１２の両側で、かつレンズバレル（第１の駆動体）１１ｂ１の外側にＸ軸ＯＩＳ（手ブレ補正）用コイル１５Ｘが設けられている。また、永久磁石（Ｘ軸ＯＩＳ用磁石兼ＡＦ用磁石）１２の背後には、Ｘ軸ＯＩＳ用ホール素子１６Ｘが配置されている。
【００５９】
また、Ｙ軸ＯＩＳ用ホール素子１６Ｙが、Ｘ軸ＯＩＳ用ホール素子１６Ｘと直交する方向のレンズバレル（第１の駆動体）１１ｂ１の外側で、かつＹ軸ＯＩＳ用磁石１２Ｙの下側に配置されている。また、Ｙ軸ＯＩＳ用コイル１５Ｙが、Ｙ軸ＯＩＳ用磁石１２Ｙの上側に配置されている。
また、Ｚ軸ＡＦ用センサ１４Ｚが、永久磁石（Ｘ軸ＯＩＳ用磁石兼ＡＦ用磁石）１２の下側に配置され、Ｚ軸ＡＦ用コイル１３Ｚが、Ｚ軸ＡＦ用センサ１４Ｚの両側に配置されている。
【００６０】
図１２（ａ），（ｂ）は、枠体であるハウジングを取り除いた場合の斜視図で、図１２（ａ）は、図１１（ａ）に対応する図，図１２（ｂ）は、図１１（ｂ）に対応する図である。
図１２（ａ），（ｂ）から明らかなように、弾性部材（バネ又はスプリング）３１は、駆動電流を供給するための給電端子（支柱）３２と、第２の駆動体１１ｂ２を介して、Ｚ軸ＡＦ用センサ１４Ｚ及びＺ軸用ＡＦコイル１３Ｚに接続されている。
【００６１】
図１３は、図１１（ａ）に示したハウジング及びハウジングに固定された部材を示す斜視図で、図１１（ａ）から駆動体などを取り払った図である。Ｘ軸ＯＩＳ（手ブレ補正）用ホール素子用コイル１５ＸとＸ軸ＯＩＳ用ホール素子１６Ｘと支柱３２と弾性部材（バネ又はスプリング）３１との位置関係が良く分かり、Ｘ軸ＯＩＳ用ホール素子用コイル１５ＸとＸ軸ＯＩＳ用ホール素子１６Ｘと支柱３２と弾性部材３１が支柱の前面に配置され、Ｘ軸ＯＩＳ（手ブレ補正）用コイル１５Ｘが、ハウジング２１の壁面に沿ってＸ軸ＯＩＳ用ホール素子１６Ｘの両側に配置されている。なお、図１３に示した部材は、稼動部には搭載されておらず、最外周の壁面などに固定されている。
【００６２】
図１４（ａ）乃至（ｃ）は、レンズバレル（第１の駆動体）と第２の駆動体とを示す斜視図で、図１４（ａ）は、レンズバレル（第１の駆動体）、図１４（ｂ）は第２の駆動体、図１４（ｃ）は、図１4（ｂ）に示した第２の駆動体を下から見た斜視図である。
図１４（ａ）乃至（ｃ）から明らかなように、永久磁石（Ｘ軸ＯＩＳ用磁石兼ＡＦ用磁石）１２が、レンズバレル（第１の駆動体）１１ｂ１に取り付けられており、Ｙ軸ＯＩＳ用磁石１２Ｙが、第２の駆動体１１ｂ２の外側に取り付けられている。また、Ｚ軸ＡＦ用センサ１４Ｚが、第２の駆動体１１ｂ２の内側に配置され、Ｚ軸ＡＦ用コイル１３Ｚが、Ｚ軸ＡＦ用センサ１４Ｚの両側で、かつ第２の駆動体１１ｂ２の内側に沿って配置されている。
【００６３】
また、図１４（ａ）において丸印で示したレンズバレル（第１の駆動体）１１ｂ１の突起部内の穴の中に図１4（ｂ）に示したＺ軸方向駆動用レール２０Ｚが入り、レンズバレル（第１の駆動体）１１ｂ１がＺ軸方向に移動する。また、レンズバレル（第１の駆動体）１１ｂ１とともに移動するのは、永久磁石（Ｘ軸ＯＩＳ用磁石兼ＡＦ用磁石）１２のみである。また、第２の駆動体１１ｂ２とともに移動するのは、Ｚ軸ＡＦ用コイル１３ＺとＺ軸ＡＦ用センサ１４ＺとＹ軸ＯＩＳ用磁石１２Ｙである。
【００６４】
図１５（ａ），（ｂ）は、永久磁石（Ｚ軸ＡＦ用磁石）とＺ軸ＡＦ用コイルとＺ軸ＡＦ用センサとの配置図で、図１５（ａ）は、各部材の寸法などを示す図で、図１５（ｂ）は、各部材の間隔寸法を示す図である。
Ｚ軸ＡＦ用コイル１３Ｚに通電することで矢印方向（Ｚ軸方向）に磁石が移動する。他軸移動の際は、Ｘ軸及びＹ軸はコイルと磁石とセンサとが全て移動するので、他軸移動の影響は無い。
【００６５】
図１５（ａ）において、永久磁石（Ｚ軸ＡＦ用磁石）１２の下側にＺ軸ＡＦ用センサ１４Ｚが配置され、そのＺ軸ＡＦ用センサ１４Ｚの両側にＺ軸ＡＦ用コイル１３Ｚが配置されている。永久磁石（Ｚ軸ＡＦ用磁石）１２のＺ寸法が２．１ｍｍ、Ｙ寸法が２ｍｍ、Ｘ寸法が１．２ｍｍである。Ｚ軸ＡＦ用コイル１３Ｚの厚さは０．３ｍｍ、高さが０．９ｍｍ、幅が１．８ｍｍである。永久磁石１２からＺ軸ＡＦ用センサ１４Ｚの中心までのＺ寸法は１．０２ｍｍで、Ｘ及びＹ寸法における永久磁石１２の中心とＺ軸ＡＦ用センサ１４Ｚの中心とは同じである。また、Ｚ軸ＡＦ用センサ１４Ｚの中心とＺ軸ＡＦ用コイル１３Ｚの中心におけるＺ寸法は同じである。
【００６６】
図１５（ｂ）において、Ｚ軸ＡＦ用コイル１３Ｚの最短距離が２．５１ｍｍ、最長距離が５．７０ｍｍ、下端距離が５．０６ｍｍ、上端距離が３．１５ｍｍである。また、Ｚ軸ＡＦ用コイル１３Ｚの下端と永久磁石１２の上端との距離が２．３３ｍｍ、Ｚ軸ＡＦ用コイル１３Ｚの上端と永久磁石１２の上端との距離が０．７４ｍｍである。
図１６（ａ），（ｂ）は、永久磁石（Ｘ軸ＯＩＳ用磁石）とＸ軸ＯＩＳ用コイルとＸ軸ＯＩＳ用センサとの配置図で、図１６（ａ）は、各部材の寸法などを示す図で、図１６（ｂ）は、各部材の間隔寸法を示す図である。
【００６７】
Ｘ軸ＯＩＳコイル１５Ｘに通電することで矢印方向（Ｘ軸方向）に磁石が移動する。他軸移動の際は、Ｙ軸及びＺ軸の影響は受けるが、比較的大きな磁石の中央の磁束を受けるため、Ｙ軸及びＺ軸に移動しても、信号の変化量は少ない。
図１６（ａ）において、永久磁石（Ｘ軸ＯＩＳ用磁石）１２の背後にＸ軸ＯＩＳ用ホール素子１６Ｘが配置され、そのＸ軸ＯＩＳ用ホール素子１６Ｘの両側にＸ軸ＯＩＳ用コイル１５Ｘが配置されている。
【００６８】
図１６（ａ）において、永久磁石（Ｘ軸ＯＩＳ用磁石）１２のＺ寸法が２．１ｍｍ、Ｙ寸法が２ｍｍ、Ｘ寸法が１．２ｍｍである。Ｘ軸ＯＩＳ用コイル１５Ｘの厚さは０．３ｍｍ、高さが２．３ｍｍ、幅が２．７ｍｍである。Ｘ軸ＯＩＳ用ホール素子１６Ｘの中心とＸ軸ＯＩＳ用コイル１５Ｘの中心と永久磁石（Ｘ軸ＯＩＳ用磁石）１２の中心におけるＺ寸法は同じである。永久磁石（Ｘ軸ＯＩＳ用磁石）１２からＸ軸ＯＩＳ用ホール素子１６Ｘの中心までのＸ寸法は０．２５ｍｍである。
図１６（ｂ）において、Ｘ軸ＯＩＳ用コイル１５Ｘの最短距離が２．４ｍｍ、最長距離が６．６５ｍｍ、下端距離が２．８３ｍｍ、上端距離が６．２２ｍｍである。また、Ｘ軸ＯＩＳ用コイル１５Ｘの下端と永久磁石（Ｘ軸ＯＩＳ用磁石）１２の上端との距離が０．８７ｍｍである。
【００６９】
図１７は、Ｙ軸ＯＩＳ用磁石とＹ軸ＯＩＳ用コイルとＹ軸ＯＩＳ用センサとの配置図である。Ｙ軸ＯＩＳ用磁石１２Ｙの上側にＹ軸ＯＩＳ用コイル１５Ｙが配置され、Ｙ軸ＯＩＳ用磁石１２Ｙの下側にＹ軸ＯＩＳ用ホール素子１６Ｙが配置されている。Ｙ軸ＯＩＳ用コイル１５Ｙに通電することで矢印方向（Ｙ軸方向）にＹ軸ＯＩＳ用磁石１２Ｙが移動する。他軸移動の場合には、Ｚ軸は移動せずに、Ｘ軸は移動するが、信号はほぼ変わらない。
【００７０】
図１８（ａ），（ｂ）は、レンズバレル（第１の駆動体）と第２の駆動体とハウジングの組立図で、図１８（ａ）は、レンズバレル（第１の駆動体）側から見た図、図１８（ｂ）は、ハウジング側から見た図である。
図１８（ａ）においては、レンズバレル（第１の駆動体）１１ｂ１の外側に設けられている永久磁石（Ｘ軸ＯＩＳ用磁石兼ＡＦ用磁石）１２は見えており、図１８（ｂ）においては、第２の駆動体１１ｂ２の内側に設けられているＺ軸ＡＦ用センサ１４Ｚとその両側に配置されているＺ軸ＡＦ用コイル１３Ｚが見えている。
【００７１】
図１９（ａ），（ｂ）は、Ｘ軸ＯＩＳ用のホール素子に印加される磁束密度及びホール素子の出力電圧の関係を示す図で、図１９（ａ）は、Ｘ軸ＯＩＳ時のレンズ位置とＸ軸ＯＩＳ用のホール素子に印加される磁束密度の関係を示す図、図１９（ｂ）は、Ｘ軸ＯＩＳ時のレンズ位置とＸ軸ＯＩＳ用のホール素子の出力電圧の関係を示す図である。なお、実線が他軸移動無しの場合、破線がＹ軸１００μｍ移動、かつＺ軸２５０μｍ移動の場合を示している。
【００７２】
図２０（ａ），（ｂ）は、Ｚ軸ＡＦ用のホール素子に印加される磁束密度及びホール素子の出力電圧の関係を示す図で、図２０（ａ）は、ＡＦ時のレンズ位置とＡＦ用のホール素子に印加される磁束密度の関係を示す図、図２０（ｂ）は、ＡＦ時のレンズ位置とＡＦ用のホール素子の出力電圧の関係を示す図である。
図２１（ａ），（ｂ）は、図１０（ａ）に示した本発明に係る位置検出装置の実施形態２における弾性部材の他の例を説明するための構成図で、図２１（ａ）はハウジングを取り除いた上面図、図２１（ｂ）はハウジングを取り除いた斜視図である。図中符号１３１はＳ字状のバネを示している。また、この弾性部材１３１は、上述した特許文献５に示されているような環状の板バネであっても良い。
【００７３】
このように、実施形態２の位置検出装置は、オートフォーカス機構及び／又は手ブレ補正機構にクローズドループ制御を用い、レンズ１１ａを保持する駆動体１１ｂと、ハウジング２１内に設けられた支柱３２と、駆動体１１ｂを介して、Ｚ軸ＡＦ用センサ１４Ｚ及びＺ軸用ＡＦコイル１３Ｚと支柱３２に接続された弾性部材３１とを備えている。
このように本実施形態２によれば、支柱（給電端子）から供給される駆動電流や信号を弾性部材を介してコイルやセンサに供給しており、また、センサから出力される信号を弾性部材を介して支柱（給電端子）に供給しているので、小型化が可能となる。さらに弾性部材が、レンズ稼動部と支柱に繋いでＸ軸及びＹ軸方向の位置を保持しているので、レンズ稼動部が周辺の壁にぶつかって破損するのを防止することができる。
【００７４】
実施形態２は、弾性部材３１がＺ軸ＡＦ用センサ１４ＺとＺ軸用ＡＦコイル１３Ｚに接続される例を中心に説明したが、弾性部材３１はＸ軸ＯＩＳ用ホール素子１６Ｘ、Ｙ軸ＯＩＳ用ホール素子１６Ｙ、Ｘ軸ＯＩＳ用コイル１５Ｘ、Ｙ軸ＯＩＳ用コイル１５Ｙのうちの少なくとも何れか１つに接続されてもよい。
なお、本実施形態２においては、手ブレ補正機構及びオートフォーカス機構をフィードバック制御しない場合について適用可能である。
【００７５】
＜実施形態３＞
図２２は、本発明に係る位置検出装置の実施形態３を説明するための斜視図で、図２３は、図２２に示した位置検出装置の上面図であり、レンズの光軸ａ方向から位置検出装置を見た図である。図中符号１２Ａは永久磁石（Ａ軸ＯＩＳ用磁石兼ＡＦ用磁石）、１２ＢはＢ軸ＯＩＳ用磁石、１３はオートフォーカス（ＡＦ）用コイル、１４はＡＦ用ホール素子、１５ＡはＡ軸ＯＩＳ（手ブレ補正）用コイル、１５ＢはＢ軸ＯＩＳ用コイル、１６ＡはＡ軸ＯＩＳ用ホール素子、１６ＢはＢ軸ＯＩＳ用ホール素子、１７はヨーク、１８はＡＦ駆動用シャフト、１９ＡはＡ軸ＯＩＳ用駆動シャフト、１９ＢはＢ軸ＯＩＳ用駆動シャフト、２１はカメラモジュールを示している。なお、「レンズバレル」は、レンズを保持する部材と定義する。
【００７６】
本発明の位置検出装置は、カメラモジュール２１内に収納されたレンズ１１ａの光軸と直交する第１の方向と、この第１の方向に直交する第２の方向に配置された位置センサ１６Ａ，１６Ｂを備え、位置センサ１６Ａ，１６Ｂが、カメラモジュール２１内の四隅のいずれかにそれぞれ配置されている。
また、第１の方向は、カメラモジュールの辺の方向と異なる方向で、好ましくは、カメラモジュールの辺の方向と４５度の角度をなす方向である。また、第２の方向は、カメラモジュールの辺の方向と異なる方向で、好ましくは、第２の方向は、カメラモジュールの辺の方向と４５度の角度をなす方向である。
【００７７】
また、図２３の上面図において、第１の方向がカメラモジュール２１の辺の方向に対し４５度の角度をなすように位置センサ１６Ａが配置されており、第２の方向がカメラモジュール２１の辺の方向に対し４５度の角度をなすように位置センサ１６Ｂが配置されている。
また、第１の方向に配置された位置センサ１６Ａは、Ａ軸手ブレ補正用ホール素子で、第２の方向に配置された位置センサ１６Ｂは、Ｂ軸手ブレ補正用ホール素子である。
【００７８】
また、第１の方向をＡ軸とし、第２の方向をＢ軸として、Ａ軸及びＢ軸の位置を検出し、４５度傾けて軸変換したそれぞれの軸におけるレンズの位置を検知する。ここで、図２３において、磁石１２Ａ及びＡ軸ＯＩＳ用ホール素子１６Ａ及びＡ軸ＯＩＳ用コイル１５Ａをカメラモジュール２１の辺と同じ方向の位置を検出できるように、図２３の状態から４５度回転して配置した場合、オートフォーカス用コイル１３及びＡＦ用ホール素子１４も同様に４５度回転させる必要がある。この場合、ＡＦ用ホール素子１４が、モジュール外にはみ出てしまう。すなわち、カメラモジュール自体を大きくしなければならない。つまり、上述したように、Ａ軸及びＢ軸の位置を検出し、４５度回転して軸変換したそれぞれの軸におけるレンズの位置を検知するように配置することで、モジュールを小型化することが可能となる。
【００７９】
さらに、図２３に基づいて具体的に説明すると、本発明の位置検出装置は、カメラモジュール２１内に収納されたレンズ１１ａの光軸に沿って移動されるためのオートフォーカス機構と、光軸と直交する第１の方向に移動させるための手ブレ補正機構とを有している。
また、永久磁石１２Ａは、オートフォーカス機構に用いられるオートフォーカス用磁石と、手ブレ補正機構に用いられている手ブレ補正用磁石と共用したものである。また、オートフォーカスコイル１３は、永久磁石１２Ａの近傍に設けられている。
【００８０】
第１の位置センサ１４は、オートフォーカスコイル１３により駆動されるレンズ１１ａの位置を検出するものである。また、手ブレ補正用コイル１５Ａは、永久磁石１２の近傍に設けられている。また、第２の位置センサ１６Ａは、手ブレ補正用コイル１５Ａにより駆動されるレンズ１１ａの位置を検出するものである。
第１の位置センサ１４及び第２の位置センサ１６Ａは、カメラモジュール２１内の四隅のいずれかに配置されている。
【００８１】
また、手ブレ補正用磁石１２Ｂは、第１の方向に直交する第２の方向に設けられている。また、手ブレ補正用コイル１５Ｂは、手ブレ補正用磁石１２Ｂの近傍に設けられている。また、第３の位置センサ１６Ｂは、手ブレ補正用コイル１５Ｂにより駆動されるレンズ１１ａの位置を検出するものである。この第３の位置センサ１６Ｂは、カメラモジュール２１内の四隅のいずれかに配置されている。
【００８２】
また、第１の位置センサ１４がオートフォーカス用ホール素子で、第２の位置センサ１６ＡがＡ軸手ブレ補正用ホール素子で、第３の位置センサ１６ＢがＢ軸手ブレ補正用ホール素子である。また、第１の方向をＡ軸とし、第２の方向をＢ軸として、Ａ軸及びＢ軸を４５度傾けて軸変換したそれぞれの軸におけるレンズの位置を検知する。
このような構成により、上述したように、Ａ軸及びＢ軸から４５度回転した軸の位置を検知するように配置することで、モジュールを小型化することが可能となる。
【００８３】
つまり、図２２及び図２３に示した位置検出装置は、駆動体（レンズバレル）１１ｂに保持されたレンズ１１ａの光軸（Ｚ軸）に沿って移動されるためのオートフォーカス機構と、光軸に直交する方向に移動させるための手ブレ補正機構とを有する位置検出装置である。なお、永久磁石１２Ａはレンズ１１ａに固定され、レンズ１１ａの動きに追従して永久磁石１２Ａは移動し、その移動量をＡＦ用ホール素子１４と、Ａ軸ＯＩＳ用ホール素子１６Ａで検出する。
オートフォーカス機構に用いられるオートフォーカス用の永久磁石と手ブレ補正機構に用いられている手ブレ補正用の永久磁石は、レンズ１１ａの光軸と直交する方向に沿ってＡ軸ＯＩＳ用磁石兼ＡＦ用磁石１２Ａとして設けられ共用されている。
【００８４】
また、本発明の位置検出装置は、永久磁石１２Ａの近傍に設けられたオートフォーカス（ＡＦ）用コイル１３と、このＡＦ用コイル１３により駆動されるレンズ１１ａの位置を検出する第１の位置センサ１４と、永久磁石１２Ａの近傍に設けられた手ブレ補正用コイル（１５Ａ）と、この手ブレ補正用コイルにより駆動されるレンズ１１ａの位置を検出する第２の位置センサ１６Ａとを有している。本実施例では、ＡＦ用コイル１３の軸方向を、光軸と直交する方向（Ａ軸方向）とし、手ブレ補正用コイル１５Ａと１５Ｂの軸方向を、光軸と平行な方向としている。ＡＦ用コイルの軸方向と手ブレ補正用コイルの軸方向を直交させることでより小型化が可能となるが、必ずしもＡＦ用コイルの軸方向と手ブレ補正用コイルの軸方向を直交させる必要はない。
【００８５】
また、ＡＦ用ホール素子１４は、ＡＦ用コイル１３により駆動されるレンズ１１ａの位置を検出するものである。図２２においては、ＡＦ用コイル１３とＡＦ用ホール素子１４とを、レンズ１１ａと永久磁石１２Ａとの中間位置に同一平面内に配置してあるが、この配置にこだわる必要は無く、永久磁石１２Ａのレンズ１１ａに対する背後であっても良く、また、同一平面内でなくてもかまわない。
このような構成により、ＡＦ用コイル１３に通電することで、永久磁石１２Ａの磁界とＡＦ用コイル１３に流れる電流による磁界との相互作用によって、ＡＦ駆動用シャフト１８に沿ってレンズ１１ａを光軸方向に位置調整することが可能である。
【００８６】
図２２及び図２３に示したＡ軸ＯＩＳ用コイル１５Ａは、永久磁石１２Ａの近傍で、かつ、コイルの軸方向が光軸と平行な方向になるように設けられている。また、Ａ軸ＯＩＳ用ホール素子１６Ａは、Ａ軸ＯＩＳ用コイル１５Ａにより駆動されるレンズ１１ａの位置を検出するものである。図２２及び図２３においては、Ａ軸ＯＩＳ用コイル１５ＡとＡ軸ＯＩＳ用ホール素子１６Ａとを、光軸に垂直に、かつ永久磁石１２Ａの面と平行になるように挟み込むように配置してあるが、レンズ１１ａの固定されている永久磁石のＡ軸方向の移動を検出できるように配置されていれば良い。また、Ｂ軸ＯＩＳ用コイル１５Ｂ及びＢ軸ＯＩＳ用ホール素子１６ＢもＢ軸上に配置されている。
【００８７】
Ａ軸方向で対向して配置されたホール素子１６Ａは、それらと対向する永久磁石１２Ａの磁力を検出することにより、Ａ軸方向の移動に伴う第１の位置を検出する。Ｂ軸方向で対向して配置されたホール素子１６Ｂは、それらと対向する永久磁石１２Ｂの磁力を検出することにより、Ｂ軸方向の移動に伴う第２の位置を検出する。
Ａ軸ＯＩＳ用コイル１５Ａ及びＢ軸ＯＩＳ用コイル１５Ｂは、永久磁石１２Ａ，１２Ｂと協働して、レンズ１１ａを、Ａ軸ＯＩＳ用駆動シャフト１９Ａに沿ってＡ軸方向及びＢ軸ＯＩＳ用駆動シャフト１９Ｂに沿ってＢ軸方向に駆動する。また、ＯＩＳ用コイル１５Ａ，１５Ｂと永久磁石１２Ａ，１２Ｂとの組合せは、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）として機能する。
【００８８】
図２４は、本発明に係る位置検出装置における位置センサの検出軸の変換を行った図である。図２３に示したＡ軸及びＢ軸を軸変換してＸ軸とＹ軸の位置を検知することとなる。そうすると、ジャイロセンサからの信号がＸ軸とＹ軸なので、Ａ軸とＢ軸をＸ軸とＹ軸に変換する必要がある。Ａ軸とＢ軸は、それぞれ４５度傾いた軸なので、軸変換を行えば良い。ＡＢ軸座標系をＸＹ軸座標系に変換することにより、ＸＹ軸座標系で検出されたレンズ位置に対応していた従来の後段装置をそのまま使用することが可能となる。
【００８９】
図２５は、軸変換の計算について説明するための図である。
Ｘ軸とＹ軸と４５度の傾きのＡ軸とＢ軸を有し、
＋側X軸と＋側Y軸と＋側A軸と＋側B軸を満たす領域をａ領域
＋側X軸と＋側Y軸と＋側A軸と−側B軸を満たす領域をｂ領域
−側X軸と＋側Y軸と＋側A軸と−側B軸を満たす領域をｃ領域
−側X軸と＋側Y軸と−側A軸と−側B軸を満たす領域をｄ領域
−側X軸と−側Y軸と−側A軸と−側B軸を満たす領域をｅ領域
−側X軸と−側Y軸と−側A軸と＋側B軸を満たす領域をｆ領域
＋側X軸と−側Y軸と−側A軸と＋側B軸を満たす領域をｇ領域
＋側X軸と−側Y軸と＋側A軸と＋側B軸を満たす領域をｈ領域
としている。
【００９０】
また、Ａ軸の値をＡ、Ｂ軸の値をＢとする。
各領域ａ乃至ｈにおけるＸ軸位置及びＹ軸位置の計算は表２のようになる。
１）まず、Ａ軸とＢ軸の値から、以下を判断する。
Ａ軸がプラス、Ｂ軸がプラス（ａ，ｈエリア）
Ａ軸がプラス、Ｂ軸がマイナス（ｂ，ｃエリア）
Ａ軸がマイナス、Ｂ軸がマイナス（ｄ，ｅエリア）
Ａ軸がマイナス、Ｂ軸がプラス（ｆ，ｇエリア）
【００９１】
２）次に、Ａの絶対値とＢの絶対値からそれぞれのエリアを決定する。
ａ，ｈエリアにおいて、
｜Ａ｜＞｜Ｂ｜ならａ、｜Ａ｜＜｜Ｂ｜ならｈ、｜Ａ｜＝｜Ｂ｜ならＸ軸上
ｂ，ｃエリアにおいて、
｜Ａ｜＞｜Ｂ｜ならｂ、｜Ａ｜＜｜Ｂ｜ならｃ、｜Ａ｜＝｜Ｂ｜ならＹ軸上
ｄ，ｅエリアにおいて、
｜Ａ｜＞｜Ｂ｜ならｅ、｜Ａ｜＜｜Ｂ｜ならｄ、｜Ａ｜＝｜Ｂ｜ならＸ軸上
ｆ，ｇエリアにおいて、
｜Ａ｜＞｜Ｂ｜ならｆ、｜Ａ｜＜｜Ｂ｜ならｇ、｜Ａ｜＝｜Ｂ｜ならＹ軸上
３）エリアが判明したら、以下の表２の計算を行う。
【００９２】
【表２】
2013183270.tif 000004
【００９３】
このように、軸変換して位置検出を行う場合においても、レンズモジュール内に配置される位置センサをレンズモジュールの四隅のいずれかに配置するようにすれば、小型化を図ることができる。
また、ＡＢ軸座標系で得られた出力をカメラモジュールの辺の方向をＸ軸方向、Ｙ軸方向とするＸＹ軸座標系に変換しているので、ＸＹ軸座標系で検出されたレンズ位置に対応していた従来の後段装置をそのまま使用することが可能となる。
【００９４】
＜実施形態４＞
図２６（ａ），（ｂ）は、本発明に係る位置検出装置の実施形態４を説明するための斜視図で、図２６（ａ）は上面から見た斜視図、図２６（ｂ）は下面から見た斜視図である。
図２７（ａ）乃至（ｃ）は、図２６（ａ），（ｂ）に示した位置検出装置の組立図で、図２７（ａ）は第１の駆動体の斜視図、図２７（ｂ）は第２の駆動体の斜視図、図２７（ｃ）は、第１の駆動体を第２の駆動体に組み入れた図である。なお、図中符号１８ａ，１８ｂ，１８ｃはシャフト、２２ａ，２２ｂ，２２ｃは突起部、２３は切欠部を示している。
【００９５】
上述した図１４（ａ）乃至（ｃ）との相違点は、図１４（ａ），（ｂ）においては、第１の駆動体であるレンズバレル１１ｂ１と、第２の駆動体１１ｂ２とから構成されている駆動体１１ｂの第１の駆動体１１ｂ１の外周面に一体的に設けられている２個の突起部２２に嵌合されるＺ軸方向駆動用レール（シャフト）２０Ｚに対して、本実施例においては、３個の突起部２２ａ，２２ｂ，２２ｃに嵌合される３本のシャフト１８ａ，１８ｂ，１８ｃを備えている点である。つまり、３点支持されている点が大きく異なっている。
【００９６】
本実施形態４の位置検出装置は、レンズ１１ａの光軸に沿って移動されるためのオートフォーカス機構と、光軸と直交する方向に移動させるための手ブレ補正機構とを有する位置検出装置である。
駆動体１１ｂは、レンズ１１ａを保持するものである。また、図１に示すオートフォーカス用磁石２は、駆動体１１ｂの近傍に配置され、オートフォーカス機構に用いられる。また、オートフォーカスコイル３は、オートフォーカス用磁石２の近傍に設けられている。
オートフォーカスコイル３は、第２の駆動体１１ｂ２の内周に沿うように配置され、その軸方向はレンズ１１ａの光軸に平行な方向となっている。このような配置とすることにより、小型の位置検出装置を実現することができる。
【００９７】
また、Ｘ軸手ブレ補正用磁石１２Ｘ及びＹ軸手ブレ補正用磁石１２Ｙは、駆動体１１ｂの近傍に配置され、手ブレ補正機構に用いられている。また、Ｘ軸手ブレ補正用コイル１５Ｘは、Ｘ軸手ブレ補正用磁石１２Ｘの近傍に設けられている。また、Ｙ軸手ブレ補正用コイル１５Ｙは、Ｙ軸手ブレ補正用磁石１２Ｙの近傍に設けられている。
また、第１の位置センサ４は、オートフォーカスコイル３により駆動されるレンズ１１ａの位置を検出するものである。また、第２の位置センサ１６Ｘは、Ｘ軸手ブレ補正用コイル１２Ｘにより駆動されるレンズ１１ａの位置を検出するものである。また、第３の位置センサ１６Ｙは、Ｙ軸手ブレ補正用コイル１５Ｙにより駆動されるレンズ１１ａの位置を検出するものである。
【００９８】
また、図２に示すように、前記オートフォーカス用磁石２とＸ軸手ブレ補正用磁石１２Ｘとを兼用する共用磁石１２が設けられている。また、駆動体１１ｂは、第１の駆動体であるレンズバレル１１ｂ１と、第２の駆動体１１ｂ２とから構成されている。
また、弾性部材３１は、Ｓ字状のバネ又は環状の板バネである。また、第１の位置センサ及び第２の位置センサ及び第３の位置センサは、磁気センサである。
また、オートフォーカスコイル３は、このコイルの軸方向が光軸と平行になるように設けられている。また、手ブレ補正用コイル１５Ｘ，１５Ｙは、このコイルの軸方向が光軸と直交するように設けられている。
【００９９】
また、第１の位置センサは第１のホール素子であり、第２の位置センサは第２のホール素子であり、第３の位置センサは第３のホール素子であり、第１のホール素子の感磁面の法線方向と第２のホール素子の感磁面の法線方向は同じであり、第１のホール素子の感磁面の法線方向と第３のホール素子の感磁面の法線方向は異なる。
また、第１の位置センサは第１のホール素子であり、第２の位置センサは第２のホール素子であり、第３の位置センサは第３のホール素子であり、第１のホール素子及び第２のホール素子及び第３のホール素子は、その感磁面の法線方向が光軸と直交する方向となるように配置されており、第１及び第２のホール素子の感磁面の法線方向と第３のホール素子の感磁面の法線方向が異なる。
【０１００】
また、第１の位置センサは第１のホール素子であり、第２の位置センサは第２のホール素子であり、第３の位置センサは第３のホール素子であり、オートフォーカスコイルの軸方向は光軸と平行な方向であり、第１のホール素子の感磁面の法線方向は光軸に垂直な方向となっている。つまり、第１のホール素子の感磁面の法線方向と異なる方向である。Ｘ軸手ブレ補正用コイルの軸方向と第２のホール素子の感磁面の法線方向が同じ方向であり、共に光軸に垂直な方向となっている。Ｙ軸手ブレ補正用コイルの軸方向と第３のホール素子の感磁面の法線方向が同じ方向であり、共に光軸に垂直な方向となっている。
【０１０１】
また、Ｘ軸手ブレ補正用コイル１５Ｘは、このコイルの軸方向が光軸と直交するように設けられている。また、Ｙ軸手ブレ補正用コイル１５Ｙは、このコイルの軸方向が光軸と直交するように設けられている。
Ｘ軸手ブレ補正用コイル１５Ｘの軸方向と、Ｙ軸手ブレ補正用コイル１５Ｙの軸方向は共に異なる方向であり、その方向は互いに直交する。
第１から第３のホール素子の感磁面、Ｘ軸手ブレ補正用コイル１５Ｘの軸方向と、Ｙ軸手ブレ補正用コイル１５Ｙの軸方向を上記配置にすることにより、レンズモジュールの角部に各ホール素子、各手ブレ補正用コイルを収納することが可能となり、小型の位置検出装置を実現することができる。
【０１０２】
なお、オートフォーカス用磁石２の着磁方向は、オートフォーカスコイル３に通電した時に光軸方向（Ｚ軸方向）に移動するような着磁方向であれば特に限定は無い。また、Ｘ軸手ブレ補正用磁石１２Ｘの着磁方向は、Ｘ軸手ブレ補正用コイル１５Ｘに通電した時にＸ軸方向に移動するような着磁方向であれば特に限定は無い。また、Ｙ軸手ブレ補正用磁石１２Ｙの着磁方向は、Ｙ軸手ブレ補正用コイル１５Ｙに通電した時にＹ軸方向に移動するような着磁方向であれば特に限定は無い。
【０１０３】
図２７（ａ）乃至（ｃ）から明らかなように、永久磁石（ＡＦ用磁石）１２が、レンズバレル（第１の駆動体）１１ｂ１に取り付けられており、Ｙ軸ＯＩＳ用磁石１２Ｙが、第２の駆動体１１ｂ２の外側に取り付けられている。また、Ｚ軸ＡＦ用センサ１４Ｚが、第２の駆動体１１ｂ２の外側に配置され、Ｚ軸ＡＦ用コイル１３Ｚが、第２の駆動体１１ｂ２の内側に沿って、かつレンズの外周の下部に配置されている。
【０１０４】
また、図２７（ａ）において、レンズバレル（第１の駆動体）１１ｂ１の外周面に一体的に設けられ複数の突起部２２ａ，２２ｂ，２２ｃの貫通孔のそれぞれに、図２７（ｂ）に示した複数のシャフト１８ａ，１８ｂ，１８ｃが嵌め込まれ、レンズバレル（第１の駆動体）１１ｂ１がＺ軸方向に移動する。また、レンズバレル（第１の駆動体）１１ｂ１とともに移動するのは、永久磁石（ＡＦ用磁石）１２のみである。また、第２の駆動体１１ｂ２とともに移動するのは、Ｚ軸ＡＦ用コイル１３ＺとＺ軸ＡＦ用センサ１４ＺとＹ軸ＯＩＳ用磁石１２Ｙである。
このような構成により、駆動体１１ｂは、シャフト１８ａ，１８ｂ，１８ｃを介してレンズ１１ａの光軸に沿って移動する。また、複数の突起部２２ａ，２２ｂ，２２ｃ及び複数のシャフト１８ａ，１８ｂ，１８ｃは、３箇所に設けられていて３点支持を行うように構成されている。
【０１０５】
また、オートフォーカス用磁石２とＸ軸手ブレ補正用磁石１２Ｘとを兼用する共用磁石１２は、第２の駆動体１１ｂ２の切欠部２３に嵌め合わされる。
このような構成により、オートフォーカス機構と手ブレ補正機構とを備え、ＡＦ用磁石とＯＩＳ用磁石とを共用するように構成し、レンズモジュール内におけるレンズを保持する駆動体の支持部材による安定性を図るようにした小型の位置検出装置を実現することができる。特に、３点支持構造とすることにより、カメラのレンズ部が傾かないという効果を奏する。
【０１０６】
なお、実施形態１から４に記載の位置検出装置は、本発明に係る位置検出装置の一例であり、ＡＦ用ホール素子の感磁面の方向に特に限定は無く、感磁面の法線方向が光軸に垂直となるように配置されていてもよく、感磁面の法線方向が光軸に平行となるように配置されていてもよい。また、同様にＯＩＳ用ホール素子の感磁面の方向に特に限定は無く、感磁面の法線方向が光軸に垂直となるように配置されていてもよく、感磁面の法線方向が光軸に平行となるように配置されていてもよい。また、磁石の着磁方向やＡＦ用コイル、ＯＩＳ用コイルの配置についても特に限定は無い。
【符号の説明】
【０１０７】
１  レンズ
２  永久磁石（Ｘ軸ＯＩＳ用磁石兼ＡＦ用磁石）
３  ＡＦ用コイル
４  ＡＦ用位置センサ（ホール素子）
５  Ｘ軸ＯＩＳ用コイル
６  Ｘ軸ＯＩＳ用位置センサ（ホール素子）
７，１７  ヨーク
１１ａ  レンズ
１１ｂ  駆動体
１１ｂ１  第１の駆動体（レンズバレル）
１１ｂ２  第２の駆動体
１２  永久磁石（Ｘ軸ＯＩＳ用磁石兼ＡＦ用磁石）
１２Ａ  永久磁石（Ａ軸ＯＩＳ用磁石兼ＡＦ用磁石）
１２Ｘ  Ｘ軸ＯＩＳ用磁石
１２Ｙ  Ｙ軸ＯＩＳ用磁石
１２Ｂ  Ｂ軸ＯＩＳ用磁石
１３  オートフォーカス（ＡＦ）用コイル
１３Ｚ  Ｚ軸ＡＦ用コイル
１４  ＡＦ用ホール素子
１４Ｚ  Ｚ軸ＡＦ用センサ
１５Ｘ  Ｘ軸ＯＩＳ（手ブレ補正）用コイル
１５Ａ  Ａ軸ＯＩＳ（手ブレ補正）用コイル
１５Ｙ  Ｙ軸ＯＩＳ用コイル
１５Ｂ  Ｂ軸ＯＩＳ用コイル
１６Ｘ  Ｘ軸ＯＩＳ用ホール素子
１６Ａ  Ａ軸ＯＩＳ用ホール素子
１６Ｙ  Ｙ軸ＯＩＳ用ホール素子
１６Ｂ  Ｂ軸ＯＩＳ用ホール素子
１８  ＡＦ駆動用シャフト
１８ａ，１８ｂ，１８ｃ  シャフト
１９Ｘ  Ｘ軸ＯＩＳ用駆動シャフト
１９Ａ  Ａ軸ＯＩＳ用駆動シャフト
１９Ｙ  Ｙ軸ＯＩＳ用駆動シャフト
１９Ｂ  Ｂ軸ＯＩＳ用駆動シャフト
２０Ｚ  Ｚ軸方向駆動用レール
２１  カメラモジュール（ハウジング）
２２  突起部
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ  突起部
２３  切欠部
３１，１３１  弾性部材
３２  支柱（給電端子）
１１１  光軸
１１３  ＡＦ用コイルの軸方向
１１５  Ｘ軸ＯＩＳ用コイルの軸方向
【図１】
2013183270.tif 000005
【図２】
2013183270.tif 000006
【図３】
2013183270.tif 000007
【図４】
2013183270.tif 000008
【図５】
2013183270.tif 000009
【図６】
2013183270.tif 000010
【図７】
2013183270.tif 000011
【図８】
2013183270.tif 000012
【図９】
2013183270.tif 000013
【図１０】
2013183270.tif 000014
【図１１】
2013183270.tif 000015
【図１２】
2013183270.tif 000016
【図１３】
2013183270.tif 000017
【図１４】
2013183270.tif 000018
【図１５】
2013183270.tif 000019
【図１６】
2013183270.tif 000020
【図１７】
2013183270.tif 000021
【図１８】
2013183270.tif 000022
【図１９】
2013183270.tif 000023
【図２０】
2013183270.tif 000024
【図２１】
2013183270.tif 000025
【図２２】
2013183270.tif 000026
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
2013183270.tif 000029
【図２６】
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【図２７】
2013183270.tif 000031
【手続補正書】
【提出日】平成27年6月30日(2015.6.30)
【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】
レンズの光軸方向に垂直な面内における前記レンズの位置を検出して手ブレ補正のための位置を検出し、前記光軸方向の前記レンズの位置を検出してオートフォーカスのための位置を検出する位置検出装置において、
磁石と、
オートフォーカスのための第１の位置センサと、
手ブレ補正のための第２の位置センサと
を備え、
前記磁石は、前記レンズが前記光軸方向と前記光軸と垂直な面内方向に移動するのに伴って移動し、
前記第１の位置センサは、前記磁石の前記光軸方向の移動に伴い変化する磁場を検知して、前記光軸方向の前記レンズの位置を検出し、
前記第２の位置センサは、前記磁石の前記光軸方向に垂直な面内での移動に伴い変化する磁場を検知し、前記光軸方向に垂直な面内における前記レンズの位置を検出することを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
前記磁石の近傍に設けられ、前記レンズを光軸方向に移動させるためのオートフォーカスコイルと、前記磁石の近傍に設けられ、前記レンズを光軸方向に垂直な方向に移動させるための手ブレ補正用コイルとを備えていることを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項３】
前記第１の位置センサが第１のホール素子で、前記第２の位置センサが第２のホール素子であり、
前記第１のホール素子は、該第１のホール素子の感磁面の法線方向が前記光軸に垂直又は平行となるように配置されており、
前記第２のホール素子は、該第２のホール素子の感磁面の法線方向が前記光軸に垂直又は平行となるように配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の位置検出装置。
【請求項４】
前記磁石からの磁束の磁路を形成するためのヨークを備えていることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の位置検出装置。
【請求項５】
前記光軸方向における前記レンズの位置を制御するオートフォーカス機構と、前記光軸方向とは垂直な面内における前記レンズの位置を制御する手ブレ補正機構とを備え、
前記オートフォーカス機構は、前記第１の位置センサの出力から前記光軸方向の前記レンズの位置を検出し、該検出した結果をレンズの位置を制御するレンズ位置制御部にフィードバックすることで、前記レンズの前記光軸方向の位置を制御し、
前記手ブレ補正機構は、前記第２の位置センサの出力から前記光軸方向と垂直な面内における前記レンズの位置を検出し、該検出した結果をレンズの位置を制御するレンズ位置制御部にフィードバックすることで、前記光軸方向とは垂直な面内における前記レンズの位置を制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の位置検出装置。
【請求項６】
前記オートフォーカス機構は、前記手ブレ補正のための第２の位置センサの出力に基づき前記レンズの位置を制御することを特徴とする請求項５に記載の位置検出装置。
【請求項７】
前記手ブレ補正機構は、前記オートフォーカスのための前記第１の位置センサの出力に基づき前記レンズの位置を制御することを特徴とする請求項５に記載の位置検出装置。
【請求項８】
前記レンズを保持する駆動体と、電流を供給するための端子及び／又は信号の入力又は出力の端子となる支柱と、前記駆動体と前記端子の複数の支柱に各々接続された複数の弾性部材とを備え、
前記複数の弾性部材が、前記第１の位置センサと、前記第２の位置センサと、前記オートフォーカスコイル及び前記手ブレ補正用コイルの少なくとも何れか１つに接続されていることを特徴とする請求項２に記載の位置検出装置。
【請求項９】
前記弾性部材が、導電性部材からなることを特徴とする請求項８に記載の位置検出装置。
【請求項１０】
前記弾性部材が、Ｓ字状のバネ又は環状の板バネであることを特徴とする請求項８又は９に記載の位置検出装置。
【請求項１１】
前記レンズと、前記磁石と、前記第１の位置センサ及び前記第２の位置センサを収納するためのカメラモジュールを備えていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の位置検出装置。
【請求項１２】
前記第１の位置センサ及び／又は前記第２の位置センサが、前記カメラモジュール内の四隅のいずれかに配置されていることを特徴とする請求項１１に記載の位置検出装置。
【請求項１３】
前記第２の位置センサとは異なる、前記光軸方向に垂直な面内における前記レンズの位置を検出する手ブレ補正のための第３の位置センサを備え、
前記前記第２の位置センサ及び／又は前記第３の位置センサが、前記カメラモジュール内の四隅のいずれかに配置されていることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の位置検出装置。
【請求項１４】
前記第２の位置センサは、前記光軸と直交する第１の方向における前記レンズの位置を検出し、前記第３の位置センサは、前記光軸及び前記第１の方向と直交する第２の方向における前記レンズの位置を検出することを特徴とする請求項１３に記載の位置検出装置。
【請求項１５】
前記第１の方向が、前記カメラモジュールの辺の方向と異なる方向であることを特徴とする請求項１４に記載の位置検出装置。
【請求項１６】
前記第１の方向が、前記カメラモジュールの辺の方向と４５度の角度をなす方向であることを特徴とする請求項１５に記載の位置検出装置。
【請求項１７】
前記第２の方向が、前記カメラモジュールの辺の方向と異なる方向であることを特徴とする請求項１４，１５又は１６に記載の位置検出装置。
【請求項１８】
前記第２の方向が、前記カメラモジュールの辺の方向と４５度の角度をなす方向であることを特徴とする請求項１７に記載の位置検出装置。
【請求項１９】
前記第２の位置センサと前記第３の位置センサの出力に基づいて、前記レンズの位置を検出するレンズ位置検出部を備え、
前記第１の方向をＡ軸とし、該Ａ軸を、光軸を中心に所定角度回転させた軸をＸ軸とし、
前記第２の方向をＢ軸として、該Ｂ軸を、光軸を中心に、該Ａ軸と同方向に前記所定角度回転させた軸をＹ軸として、
前記レンズ位置検出部が、前記Ｘ軸とＹ軸における前記レンズの位置を検知することを特徴とする請求項１７又は１８に記載の位置検出装置。
【請求項２０】
前記所定角度が、４５度であることを特徴とする請求項１９に記載の位置検出装置。
【請求項２１】
前記レンズを保持し、かつシャフトを嵌め込むための貫通孔を複数有する駆動体と、前記複数の貫通孔の各々に嵌め込まれている複数のシャフトとを有することを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項２２】
前記貫通孔及び前記シャフトが、３箇所以上に設けられていて３点以上の支持を行うように構成されていることを特徴とする請求項２１に記載の位置検出装置。
【請求項２３】
前記駆動体が、第１の駆動体であるレンズバレルと第２の駆動体とから構成されていることを特徴とする請求項２１又は２２に記載の位置検出装置。
【請求項２４】
前記第１の駆動体が、前記第２の駆動体に嵌め込まれていることを特徴とする請求項２３に記載の位置検出装置。
【請求項２５】
前記駆動体が、該駆動体の外周面に一体的に設けられ、前記貫通孔を有する複数の突起部を備え、前記複数のシャフトが、前記突起部の各々の貫通孔に嵌め込まれていることを特徴とする請求項２１乃至２４のいずれかに記載の位置検出装置。
【請求項２６】
前記突起部及び前記シャフトが、３箇所以上に設けられていて３点以上の支持を行うように構成されていることを特徴とする請求項２５に記載の位置検出装置。
【請求項２７】
前記駆動体が、第１の駆動体であるレンズバレルと第２の駆動体とから構成され、前記突起部が、前記第１の駆動体であるレンズバレルに設けられていることを特徴とする請求項２１乃至２６のいずれかに記載の位置検出装置。
【請求項２８】
前記磁石が、前記第１の駆動体に固定されていることを特徴とする請求項２７に記載の位置検出装置。
【請求項２９】
前記磁石が、前記第２の駆動体の切欠部に嵌め合わされていることを特徴とする請求項２７又は２８に記載の位置検出装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明は、このような目的を達成するためになされたもので、レンズの光軸方向に垂直な面内における前記レンズの位置を検出して手ブレ補正のための位置を検出し、前記光軸方向の前記レンズの位置を検出してオートフォーカスのための位置を検出する位置検出装置において、磁石と、オートフォーカスのための第１の位置センサと、手ブレ補正のための第２の位置センサとを備え、前記磁石は、前記レンズが前記光軸方向と前記光軸と垂直な面内方向に移動するのに伴って移動し、前記第１の位置センサは、前記磁石の前記光軸方向の移動に伴い変化する磁場を検知して、前記光軸方向の前記レンズの位置を検出し、前記第２の位置センサは、前記磁石の前記光軸方向に垂直な面内での移動に伴い変化する磁場を検知し、前記光軸方向に垂直な面内における前記レンズの位置を検出することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
図２０（ａ），（ｂ）は、Ｚ軸ＡＦ用のホール素子に印加される磁束密度及びホール素子の出力電圧の関係を示す図で、図２０（ａ）は、ＡＦ時のレンズ位置とＡＦ用のホール素子に印加される磁束密度の関係を示す図、図２０（ｂ）は、ＡＦ時のレンズ位置とＡＦ用のホール素子の出力電圧の関係を示す図である。
図２１（ａ），（ｂ）は、図１０（ａ）に示した本発明に係る位置検出装置の実施形態２における弾性部材の他の例を説明するための構成図で、図２１（ａ）はハウジングを取り除いた上面図、図２１（ｂ）はハウジングを取り除いた斜視図である。図中符号１３１はＳ字状のバネを示している。また、この弾性部材１３１は、環状の板バネであっても良い。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８０】
第１の位置センサ１４は、オートフォーカスコイル１３により駆動されるレンズ１１ａの位置を検出するものである。また、手ブレ補正用コイル１５Ａは、永久磁石１２Ａの近傍に設けられている。また、第２の位置センサ１６Ａは、手ブレ補正用コイル１５Ａにより駆動されるレンズ１１ａの位置を検出するものである。
第１の位置センサ１４及び第２の位置センサ１６Ａは、カメラモジュール２１内の四隅のいずれかに配置されている。
【手続補正書】
【提出日】平成27年9月24日(2015.9.24)
【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】
レンズの光軸方向に垂直な面内における前記レンズの位置を検出して手ブレ補正のための位置を検出し、前記光軸方向の前記レンズの位置を検出してオートフォーカスのための位置を検出する位置検出装置において、
磁石と、
オートフォーカスのための第１の位置センサと、
手ブレ補正のための第２の位置センサと
を備え、
前記磁石は、前記レンズが前記光軸方向と前記光軸と垂直な面内方向に移動するのに伴って移動し、
前記第１の位置センサは、前記磁石の前記光軸方向の移動に伴い変化する磁場を検知して、前記光軸方向の前記レンズの位置を検出し、
前記第２の位置センサは、前記磁石の前記光軸方向に垂直な面内での移動に伴い変化する磁場を検知し、前記光軸方向に垂直な面内における前記レンズの位置を検出し、
前記光軸方向における前記レンズの位置を制御するオートフォーカス機構と、前記光軸方向とは垂直な面内における前記レンズの位置を制御する手ブレ補正機構とを備え、
前記オートフォーカス機構は、前記第１の位置センサの出力から前記光軸方向の前記レンズの位置を検出し、該検出した結果をレンズの位置を制御するレンズ位置制御部にフィードバックすることで、前記レンズの前記光軸方向の位置を制御し、
前記手ブレ補正機構は、前記第２の位置センサの出力から前記光軸方向と垂直な面内における前記レンズの位置を検出し、該検出した結果をレンズの位置を制御するレンズ位置制御部にフィードバックすることで、前記光軸方向とは垂直な面内における前記レンズの位置を制御し、
さらに前記オートフォーカス機構は、前記手ブレ補正のための第２の位置センサの出力に基づき前記レンズの位置を制御することを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
レンズの光軸方向に垂直な面内における前記レンズの位置を検出して手ブレ補正のための位置を検出し、前記光軸方向の前記レンズの位置を検出してオートフォーカスのための位置を検出する位置検出装置において、
磁石と、
オートフォーカスのための第１の位置センサと、
手ブレ補正のための第２の位置センサと
を備え、
前記磁石は、前記レンズが前記光軸方向と前記光軸と垂直な面内方向に移動するのに伴って移動し、
前記第１の位置センサは、前記磁石の前記光軸方向の移動に伴い変化する磁場を検知して、前記光軸方向の前記レンズの位置を検出し、
前記第２の位置センサは、前記磁石の前記光軸方向に垂直な面内での移動に伴い変化する磁場を検知し、前記光軸方向に垂直な面内における前記レンズの位置を検出し、
前記光軸方向における前記レンズの位置を制御するオートフォーカス機構と、前記光軸方向とは垂直な面内における前記レンズの位置を制御する手ブレ補正機構とを備え、
前記オートフォーカス機構は、前記第１の位置センサの出力から前記光軸方向の前記レンズの位置を検出し、該検出した結果をレンズの位置を制御するレンズ位置制御部にフィードバックすることで、前記レンズの前記光軸方向の位置を制御し、
前記手ブレ補正機構は、前記第２の位置センサの出力から前記光軸方向と垂直な面内における前記レンズの位置を検出し、該検出した結果をレンズの位置を制御するレンズ位置制御部にフィードバックすることで、前記光軸方向とは垂直な面内における前記レンズの位置を制御し、
さらに前記手ブレ補正機構は、前記オートフォーカスのための前記第１の位置センサの出力に基づき前記レンズの位置を制御することを特徴とする位置検出装置。
【請求項３】
前記磁石の近傍に設けられ、前記レンズを光軸方向に移動させるためのオートフォーカスコイルと、前記磁石の近傍に設けられ、前記レンズを光軸方向に垂直な方向に移動させるための手ブレ補正用コイルとを備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の位置検出装置。
【請求項４】
前記第１の位置センサが第１のホール素子で、前記第２の位置センサが第２のホール素子であり、
前記第１のホール素子は、該第１のホール素子の感磁面の法線方向が前記光軸に垂直又は平行となるように配置されており、
前記第２のホール素子は、該第２のホール素子の感磁面の法線方向が前記光軸に垂直又は平行となるように配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の位置検出装置。
【請求項５】
前記磁石からの磁束の磁路を形成するためのヨークを備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の位置検出装置。
【請求項６】
前記レンズを保持する駆動体と、電流を供給するための端子及び／又は信号の入力又は出力の端子となる支柱と、前記駆動体と前記端子の複数の支柱に各々接続された複数の弾性部材とを備え、
前記複数の弾性部材が、前記第１の位置センサと、前記第２の位置センサと、前記オートフォーカスコイル及び前記手ブレ補正用コイルの少なくとも何れか１つに接続されていることを特徴とする請求項３に記載の位置検出装置。
【請求項７】
前記弾性部材が、導電性部材からなることを特徴とする請求項６に記載の位置検出装置。
【請求項８】
前記弾性部材が、Ｓ字状のバネ又は環状の板バネであることを特徴とする請求項６又は７に記載の位置検出装置。
【請求項９】
前記レンズと、前記磁石と、前記第１の位置センサ及び前記第２の位置センサを収納するためのカメラモジュールを備えていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の位置検出装置。
【請求項１０】
前記第１の位置センサ及び／又は前記第２の位置センサが、前記カメラモジュール内の四隅のいずれかに配置されていることを特徴とする請求項９に記載の位置検出装置。
【請求項１１】
前記第２の位置センサとは異なる、前記光軸方向に垂直な面内における前記レンズの位置を検出する手ブレ補正のための第３の位置センサを備え、
前記前記第２の位置センサ及び／又は前記第３の位置センサが、前記カメラモジュール内の四隅のいずれかに配置されていることを特徴とする請求項９又は１０に記載の位置検出装置。
【請求項１２】
前記第２の位置センサは、前記光軸と直交する第１の方向における前記レンズの位置を検出し、前記第３の位置センサは、前記光軸及び前記第１の方向と直交する第２の方向における前記レンズの位置を検出することを特徴とする請求項１１に記載の位置検出装置。
【請求項１３】
前記第１の方向が、前記カメラモジュールの辺の方向と異なる方向であることを特徴とする請求項１２に記載の位置検出装置。
【請求項１４】
前記第１の方向が、前記カメラモジュールの辺の方向と４５度の角度をなす方向であることを特徴とする請求項１３に記載の位置検出装置。
【請求項１５】
前記第２の方向が、前記カメラモジュールの辺の方向と異なる方向であることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の位置検出装置。
【請求項１６】
前記第２の方向が、前記カメラモジュールの辺の方向と４５度の角度をなす方向であることを特徴とする請求項１５に記載の位置検出装置。
【請求項１７】
前記第２の位置センサと前記第３の位置センサの出力に基づいて、前記レンズの位置を検出するレンズ位置検出部を備え、
前記第１の方向をＡ軸とし、該Ａ軸を、光軸を中心に所定角度回転させた軸をＸ軸とし、
前記第２の方向をＢ軸として、該Ｂ軸を、光軸を中心に、該Ａ軸と同方向に前記所定角度回転させた軸をＹ軸として、
前記レンズ位置検出部が、前記Ｘ軸とＹ軸における前記レンズの位置を検知することを特徴とする請求項１５又は１６に記載の位置検出装置。
【請求項１８】
前記所定角度が、４５度であることを特徴とする請求項１７に記載の位置検出装置。
【請求項１９】
前記レンズを保持し、かつシャフトを嵌め込むための貫通孔を複数有する駆動体と、前記複数の貫通孔の各々に嵌め込まれている複数のシャフトとを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の位置検出装置。
【請求項２０】
前記貫通孔及び前記シャフトが、３箇所以上に設けられていて３点以上の支持を行うように構成されていることを特徴とする請求項１９に記載の位置検出装置。
【請求項２１】
前記駆動体が、第１の駆動体であるレンズバレルと第２の駆動体とから構成されていることを特徴とする請求項１９又は２０に記載の位置検出装置。
【請求項２２】
前記第１の駆動体が、前記第２の駆動体に嵌め込まれていることを特徴とする請求項２１に記載の位置検出装置。
【請求項２３】
前記駆動体が、該駆動体の外周面に一体的に設けられ、前記貫通孔を有する複数の突起部を備え、前記複数のシャフトが、前記突起部の各々の貫通孔に嵌め込まれていることを特徴とする請求項１９〜２２のいずれか一項に記載の位置検出装置。
【請求項２４】
前記突起部及び前記シャフトが、３箇所以上に設けられていて３点以上の支持を行うように構成されていることを特徴とする請求項２３に記載の位置検出装置。
【請求項２５】
前記駆動体が、第１の駆動体であるレンズバレルと第２の駆動体とから構成され、前記突起部が、前記第１の駆動体であるレンズバレルに設けられていることを特徴とする請求項１９〜２４のいずれか一項に記載の位置検出装置。
【請求項２６】
前記磁石が、前記第１の駆動体に固定されていることを特徴とする請求項２５に記載の位置検出装置。
【請求項２７】
前記磁石が、前記第２の駆動体の切欠部に嵌め合わされていることを特徴とする請求項２５又は２６に記載の位置検出装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明は、このような目的を達成するためになされたもので、レンズの光軸方向に垂直な面内における前記レンズの位置を検出して手ブレ補正のための位置を検出し、前記光軸方向の前記レンズの位置を検出してオートフォーカスのための位置を検出する位置検出装置において、磁石と、オートフォーカスのための第１の位置センサと、手ブレ補正のための第２の位置センサとを備え、前記磁石は、前記レンズが前記光軸方向と前記光軸と垂直な面内方向に移動するのに伴って移動し、前記第１の位置センサは、前記磁石の前記光軸方向の移動に伴い変化する磁場を検知して、前記光軸方向の前記レンズの位置を検出し、前記第２の位置センサは、前記磁石の前記光軸方向に垂直な面内での移動に伴い変化する磁場を検知し、前記光軸方向に垂直な面内における前記レンズの位置を検出し、前記光軸方向における前記レンズの位置を制御するオートフォーカス機構と、前記光軸方向とは垂直な面内における前記レンズの位置を制御する手ブレ補正機構とを備え、前記オートフォーカス機構は、前記第１の位置センサの出力から前記光軸方向の前記レンズの位置を検出し、該検出した結果をレンズの位置を制御するレンズ位置制御部にフィードバックすることで、前記レンズの前記光軸方向の位置を制御し、前記手ブレ補正機構は、前記第２の位置センサの出力から前記光軸方向と垂直な面内における前記レンズの位置を検出し、該検出した結果をレンズの位置を制御するレンズ位置制御部にフィードバックすることで、前記光軸方向とは垂直な面内における前記レンズの位置を制御し、さらに前記オートフォーカス機構は、前記手ブレ補正のための第２の位置センサの出力に基づき前記レンズの位置を制御することを特徴とする。
また、レンズの光軸方向に垂直な面内における前記レンズの位置を検出して手ブレ補正のための位置を検出し、前記光軸方向の前記レンズの位置を検出してオートフォーカスのための位置を検出する位置検出装置において、磁石と、オートフォーカスのための第１の位置センサと、手ブレ補正のための第２の位置センサとを備え、前記磁石は、前記レンズが前記光軸方向と前記光軸と垂直な面内方向に移動するのに伴って移動し、前記第１の位置センサは、前記磁石の前記光軸方向の移動に伴い変化する磁場を検知して、前記光軸方向の前記レンズの位置を検出し、前記第２の位置センサは、前記磁石の前記光軸方向に垂直な面内での移動に伴い変化する磁場を検知し、前記光軸方向に垂直な面内における前記レンズの位置を検出し、前記光軸方向における前記レンズの位置を制御するオートフォーカス機構と、前記光軸方向とは垂直な面内における前記レンズの位置を制御する手ブレ補正機構とを備え、前記オートフォーカス機構は、前記第１の位置センサの出力から前記光軸方向の前記レンズの位置を検出し、該検出した結果をレンズの位置を制御するレンズ位置制御部にフィードバックすることで、前記レンズの前記光軸方向の位置を制御し、前記手ブレ補正機構は、前記第２の位置センサの出力から前記光軸方向と垂直な面内における前記レンズの位置を検出し、該検出した結果をレンズの位置を制御するレンズ位置制御部にフィードバックすることで、前記光軸方向とは垂直な面内における前記レンズの位置を制御し、さらに前記手ブレ補正機構は、前記オートフォーカスのための前記第１の位置センサの出力に基づき前記レンズの位置を制御することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、前記磁石からの磁束の磁路を形成するためのヨークを備えていることを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
また、前記レンズを保持する駆動体と、電流を供給するための端子及び／又は信号の入力又は出力の端子となる支柱と、前記駆動体と前記端子の複数の支柱に各々接続された複数の弾性部材とを備え、前記複数の弾性部材が、前記第１の位置センサと、前記第２の位置センサと、前記オートフォーカスコイル及び前記手ブレ補正用コイルの少なくとも何れか１つに接続されていることを特徴とする。
【国際調査報告】
2013183270.tif 000032
2013183270.tif 000033
2013183270.tif 000034
2013183270.tif 000035