JP2000295832A

JP2000295832A - 位置検出装置

Info

Publication number: JP2000295832A
Application number: JP9360799A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Shibatani; 一弘柴谷
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 1999-03-31
Publication date: 2000-10-20
Anticipated expiration: 2019-03-31
Also published as: JP3873515B2

Abstract

(57)【要約】【課題】小型（薄型）、軽量化が可能で、検出対象の
位置決め精度等を向上させることのできる位置検出装置
を提供することを目的とする。【解決手段】本装置は、平面視８の字状に巻回された
励磁コイル６と、この励磁コイル６に対向配置され、平
面視０の字状に巻回された検出コイル７と、励磁コイル
６に交流を印加する交流印加手段８と、この交流印加手
段８により励磁コイル６に交流が印加されたときに検出
コイル７に発生する起電力を検出する起電力検出手段９
とを備えるとともに、ムービングコイル４の中央に検出
コイル７を取り付け、磁石２、３の中間に励磁コイル６
を取り付けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、位置検出装置に関
し、例えばカメラのＡＦ機構に使用されるムービングコ
イルユニットに好適である。

【０００２】

【従来の技術】位置検出装置の種類は非常に多いが、原
理的に分類すると、機械式センサ、電気式センサ、光学
式センサ、流体式センサがある。また検出対象と接触す
るか否かによって、接触式センサ、非接触式センサに分
類できる。このうち、どの分類のセンサを用いるのか
は、検出対象の種類によって異なる。

【０００３】ところで、カメラの自動焦点合わせ（Ａ
Ｆ）機構は、ピント検出部、演算制御部およびレンズ駆
動部からなる。このうちピント検出部は、いわゆるＡＦ
モジュールと呼ばれる要素で、例えば図２〜図５に示す
ように、検出光学系（ＡＦレンズ）２１と検出素子（Ｃ
ＣＤ）２２で構成されている。演算制御部は、ＣＣＤ２
２からの像情報およびＡＦレンズ２１からのレンズ情報
を所定のＡＦアルゴリズムにしたがって高速演算するも
のである。レンズ駆動部は、演算制御部の演算結果に基
づいてＡＦレンズ２１の進退、フォーカシングを駆動す
る機構である。

【０００４】このようなレンズ駆動部のアクチュエータ
による位置決め精度等を向上させるには、上記ＡＦ機構
に搭載可能な位置検出装置を用いて位置情報をフィード
バックする方法が考えられる。なお、レンズ駆動部のア
クチュエータのような小型機器に対しては、通常、外乱
による位置決め精度等への影響を防止するため、非接触
式の位置検出装置を用いられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記カメラのＡＦ機構
に搭載可能な非接触式の位置検出装置としては、例えば
光学センサの一種であるフォトインタラプタ等の使用も
考えられるが、この場合には位置検出装置をアクチュエ
ータの外部に配置しなければならないので、寸法上の問
題がある。例えば直径２０ｍｍの球体内にＡＦ機構を搭
載した光学系を配置する場合を想定してみれば、位置検
出装置はできるだけ小型（特に薄型）かつ軽量でアクチ
ュエータの内部に配置できるものであることが望ましい
ことが容易に理解できる。このことはカメラのＡＦ機構
以外の小型機器についても同様である。

【０００６】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、小型かつ軽量化が可能で、検出対象となる小型機器
等の位置決め制御等に使用可能な非接触式の位置検出装
置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、環状
に巻回された励磁コイルと、上記励磁コイルに対向配置
され、環状に巻回された検出コイルとを具備し、上記励
磁コイルに交流が印加されたときに上記検出コイルに発
生する起電力に基づいて、上記検出コイルが上記励磁コ
イルに対して相対的に平行移動したときの上記励磁コイ
ルに対する上記検出コイルの相対的な移動位置を検出す
ることを特徴とする位置検出装置として構成されてい
る。

【０００８】このような位置検出装置の検出部は、励磁
コイルと検出コイルという非常に簡単な構成となるの
で、検出部の小型（薄型）かつ軽量化が容易であり、こ
れを検出対象に組み込むことにより、検出対象となる機
器自体をも小型化できる。また、このような構成によれ
ば、励磁コイルに交流が印加されたときに励磁コイルに
発生する交流磁界により検出コイルに起電力が発生し、
この起電力に基づいて上記検出コイルが上記励磁コイル
に対して相対的に平行移動したときの上記励磁コイルに
対する上記検出コイルの相対的な移動位置が検出される
ので、上記検出コイルと励磁コイルのいずれか一方を検
出対象に取り付ければ、他方とは何ら物理的な接触を行
うことなく検出対象の移動位置を高感度で検出できる。
この位置情報をフィードバックさせれば、検出対象の位
置決め制御等の精度を向上させることができる。

【０００９】例えば上記励磁コイルは、少なくとも１つ
のループを有するコイルであるものとすればよい（請求
項２）。

【００１０】請求項３の発明は、第１、第２のループと
して並設され、互いに逆極性に励磁電源に接続された励
磁コイルと、上記励磁コイルに対向配置され、環状に巻
回された検出コイルとを具備し、上記励磁コイルに交流
が印加されたときに上記検出コイルに発生する起電力に
基づいて、上記励磁コイルの両ループの並設方向と平行
に上記検出コイルが上記励磁コイルに対して相対的に移
動したときの上記励磁コイルに対する上記検出コイルの
相対的な移動位置を検出することを特徴とする位置検出
装置として構成されている。

【００１１】このような構成によれば、励磁コイルの第
１、第２のループに、互いに逆極性の交流が印加された
ときに励磁コイルに発生する交流磁界により検出コイル
に起電力が発生し、この起電力に基づいて上記励磁コイ
ルの両ループの並設方向と平行に上記検出コイルが上記
励磁コイルに対して相対的に移動したときの上記励磁コ
イルに対する上記検出コイルの相対的な移動位置が検出
されるので、上記検出コイルと励磁コイルのいずれか一
方を検出対象に取り付ければ、他方とは何ら物理的な接
触を行うことなく検出対象の移動位置をさらに高感度で
検出できる。この位置情報をフィードバックさせれば、
検出対象の位置決め制御等の精度をさらに向上させるこ
とができる。

【００１２】例えば上記励磁コイルは、平面視８の字状
に巻回されたコイルからなるものとするか（請求項
４）、あるいは、その第１、第２のループが、それぞれ
個別のループを有するコイルであるものとすればよい
（請求項５）。

【００１３】さらに、上記第１、第２のループが、それ
ぞれ独立に交流を印加可能なコイルであるものとすれば
（請求項６）、各ループの励磁電流を調節することによ
り検出感度を調整してさらに高感度の位置検出ができ
る。

【００１４】さらに、上記検出コイルが、複数のコイル
を直列に接続したものであれば（請求項７）、検出コイ
ル全体の出力値を上げてさらに高感度の位置検出ができ
る。

【００１５】さらに、上記励磁コイルと上記検出コイル
の少なくとも一方が、ループの内側に磁性体を配設した
ものであることとすれば（請求項８）、励磁コイルに発
生する磁束密度を上げることができるので、検出感度を
上げることができる。

【００１６】さらに、上記励磁コイルと上記検出コイル
を挟設するヨークを具備すれば（請求項９）、もれ磁束
を減らすことができるので、検出感度を上げることがで
きる。

【００１７】さらに、上記第１、第２のループが、平面
視で略等しい面積の２つの空間領域を有するか（請求項
１０）、あるいは、これに加えてさらに上記２つの空間
領域が線対称に形成すれば（請求項１１）、励磁コイル
により発生する磁界が両領域で均等なものとなるので、
さらに高感度での位置検出が可能となる。

【００１８】さらに、上記検出コイルのループの内側
に、上記励磁コイルの外形に対して平面視で少なくとも
上記相対的なスライドのストローク分だけ小さい面積の
空間領域を有しているものとすれば（請求項１２）、励
磁コイルにより発生する磁界内から検出コイルがはみ出
すことがなくなるので、さらに高感度での位置検出が可
能となる。

【００１９】その結果、小型かつ軽量化が可能で、検出
対象となる小型機器等の位置決め制御等に使用可能な非
接触式の位置検出装置を得ることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の一実施形態について説明し、本発明の理解に供する。
なお、以下の実施形態は本発明を具体化したもの一例で
あって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

【００２１】図１は本発明の実施形態１にかかる位置検
出装置まわりの概略構成図である。同図に示すように、
本発明の実施形態１にかかる位置検出装置（以下、「本
装置」という。）の検出対象である小型機器としては、
例えばカメラの自動焦点合わせ（ＡＦ）機構のアクチュ
エータであるムービングコイルユニット１があげられ
る。ムービングコイルユニット１は、同一平面内に平行
配置された２個の永久磁石２、３と、磁石２、３に対向
配置され、平面視で円環状に巻回されたムービングコイ
ル４と、ムービングコイル４に流す電源電流を制御する
電流制御手段５とを具備している。

【００２２】そして本装置は、例えば並設された第１、
第２ループをなすように平面視８の字状に巻回された励
磁コイル６と、励磁コイル６に対向配置され、平面視０
の字状に巻回された検出コイル７と、励磁コイル６の両
ループに互いに逆極性に接続された交流印加手段（励磁
電源に相当）８と、交流印加手段８により励磁コイル６
の両ループにそれぞれ交流が印加されたときに検出コイ
ル７に発生する起電力を検出する起電力検出手段９とを
備えるとともに、励磁コイル６の両ループの並設方向と
平行に検出コイル７が励磁コイル６に対して相対的に移
動可能となるように検出コイル７をムービングコイル４
内側に取り付け、かつ励磁コイル６を磁石２、３側に取
り付けた構成となっている。また励磁コイル６の両ルー
プは、平面視で略等しい面積の２つの空間領域を有して
おり、これら２つの空間領域が線対称に形成されてい
る。なお、励磁コイル６と検出コイル７とで、ムービン
グコイル４の移動位置を検出する位置検出部１０を構成
しているが、この構成については、上記した８の字状コ
イルと０の字状コイルとの組み合わせの他にも後述する
ように種々のものがある。

【００２３】以下、本装置をカメラのＡＦ機構に搭載し
たときの詳細構成について図２〜図５を参照して説明す
る。図２〜図５はいずれもカメラのＡＦ機構の構造を示
す図で、図２は正面図、図３は側面図、図４は上面図及
び図５は側断面図である。図中には、直径約２０ｍｍの
球体２０内に本装置を搭載したＡＦ機構が配置されてい
る。球体２０にはこの他にも図示しないアクチュエータ
が配置されており、寸法的余裕はない。

【００２４】ＡＦ機構は、ピント検出部、演算制御部お
よびレンズ駆動部からなる。このうちピント検出部は、
いわゆるＡＦモジュールと呼ばれる要素で、図２〜図５
に示すように、検出光学系（ＡＦレンズ）２１と検出素
子（ＣＣＤ）２２で構成されている。演算制御部は、Ｃ
ＣＤ２２からの像情報およびＡＦレンズ２１からのレン
ズ情報を所定のＡＦアルゴリズムにしたがって高速演算
するものである。レンズ駆動部は、演算制御部の演算結
果に基づいてＡＦレンズ２１の進退、フォーカシングを
駆動する機構で、本装置は、そのようなレンズ駆動部の
アクチュエータである上記したようなムービングコイル
ユニット１の位置検出に使用される。

【００２５】本装置を搭載したＡＦ機構では、ＡＦレン
ズ２１を内部配置した鏡胴２３をカメラ本体２４上に弾
性的に支持する板状のばね２５、２６を備えており、ム
ービングユニット１のムービングコイル４はこれらのば
ね２５、２６の弾性力に抗して鏡胴２３を前後方向に駆
動するようになっている。磁石２、３は上側ヨーク１１
の下面に取り付けられており、さらに下方に配置された
下側ヨーク１２との間に有意な隙間ｄを形成している。
この隙間ｄにムービングコイル４が移動可能に挿入され
ている。上側ヨーク１１と下側ヨーク１２は、接続部２
７を介してカメラ本体２４にビス止め等の適当な方法に
てしっかりと固定されている。そして、上側ヨーク１１
と下側ヨーク１２は、磁石２、３のＮ極とＳ極を磁気的
及び構造的に連結する役割を果たし、磁石２、３の磁界
による磁束分布を所望の形に近づける。ムービングコイ
ル４はこの磁束中に配置されている。

【００２６】一方、ばね２５、２６は円筒形の鏡胴２３
をその前後（すなわちＡＦレンズ２１の進退方向）で挟
み込むように配置され、両者で平行ばねを形成してい
る。したがって、ばね２５、２６はＡＦレンズ２１の進
退方向にのみたわませることができる。ムービングコイ
ル４は円環状に巻回されることによって、コイルだけで
移動子をなすものであり、鏡胴２３を跨ぐようにコイル
両端部から接続部２８、２９がそれぞれ下方に延設さ
れ、鏡胴２２の両側面に固定されている。したがって、
ムービングコイル４は鏡胴２３の前後に配置されたばね
２５、２６を介してカメラ本体２４に弾性的に連結さ
れ、いわゆる自己保持機構を有さない。

【００２７】いま磁石２、３により、図３中のＰ方向に
磁力線が流れているものとすると、ムービングコイル４
に電源からの電流を図４中のＡＡ方向に流すと、ムービ
ングコイル４にはフレミングの左手の法則による電磁力
が働いてムービングコイル４は図３、図４中のＢＢ方向
に動き出す。一方、ムービングコイル４に上記ＡＡ方向
と逆の方向に電流を流すと、ムービングコイル４は上記
ＢＢ方向と逆の方向であるＣＣ方向に動き出す。いずれ
の場合にも、外乱がなければ、この電磁力とばね２５、
２６の弾性力とのつりあったところにムービングコイル
４は静止する。したがって、ムービングコイル４の位置
は、ムービングコイル４に流す電流で決まる。本実施形
態では、ムービングコイル４の移動量を検出する本装置
の位置検出部１０をユニット本体内に備えている。以
下、本装置の特徴をなす位置検出部１０について詳述す
る。

【００２８】（１）位置検出部の構成図１においては、励磁コイル６は上側ヨーク１１または
磁石２、３間に接着材等の適当な方法にて振動時にも脱
落しないようにしっかりと固定されている。一方、検出
コイル７はムービングコイル４の円環内に上記と同様の
方法にて固定されている。励磁コイル６、検出コイル
７、上側ヨーク１１、下側ヨーク１２、ムービングコイ
ル４より位置検出部１０が構成され、各構成要素の中心
１３は、ムービングコイル４に電流を流す前である初期
状態では一致するように調整されている。この初期状態
における励磁コイル６と検出コイル７との位置関係は、
平面視では、図６に示すようになっており、検出コイル
７は、図中の矢印ＸＸで示す移動方向においては励磁コ
イル６の長さよりも検出コイル７の前後移動ストローク
分（すなわちムービングコイル４の前後移動ストローク
分）Ｓ、Ｓだけ短いか、または、それ以上短くなってい
る。また、移動方向ＸＸと直角の矢印ＹＹで示す非移動
方向においては励磁コイル６の長さと等しいか、また
は、それ以下の長さとなっている。したがって、検出コ
イル７は、そのループの内側に励磁コイル６の外形に対
して平面視で少なくともその移動ストローク分だけ小さ
い面積の空間領域を有することになる。以下、このよう
な構成を有する位置検出部１０の動作原理等について説
明する。

【００２９】（２）位置検出部の動作原理等図７〜図９に検出原理を示す。励磁コイル６に交流を入
力すると、８の字状コイルの各空間領域に交流磁界が発
生する。いま、図７（ａ）に示すように、励磁コイル６
の図面上で左側のコイルには反時計回りに電流が流れて
いるとすると、この左側のコイル内側の領域Ｉには一定
の密度分布で上向きの磁束３０が発生する。また、これ
と同時に励磁コイル６の図面上で右側のコイルには時計
回りに電流が流れているとすると、この右側のコイル内
側の領域ＩＩには一定の密度分布で下向きの磁束３１が
発生する。検出コイル７が励磁コイル６の中心にある初
期状態では、検出コイル６内側の図面上で左側の領域Ｉ
ＩＩａを通る上向きの磁束３０の量と、図面上で右側の
領域ＩＩＩｂを通る下向きの磁束３１の量はほぼ等しい
ので、磁気的バランスが保たれて検出コイル７には起電
力が生じない。

【００３０】図７（ｂ）はこのときに検出コイル７に発
生する起電力の大きさと位相とをそれぞれを示してい
る。励磁コイル６の領域Ｉ、ＩＩ周りのそれぞれのコイ
ル部分に印加される交流はその大きさが同一で逆位相と
なっているため、領域Ｉ、ＩＩで上向きの磁束と下向き
の磁束が同量づつ発生している。ここで検出コイル７は
領域Ｉ、ＩＩに均等にかかっているので、領域ＩＩＩ
ａ、ＩＩＩｂにも上向きの磁束と下向きの磁束が同量づ
つ通過することになり、大きさが同一で逆位相の起電力
が発生する。これらの起電力が時間軸で変化する様子を
図中の上段（領域ＩＩＩａ）と中段（領域ＩＩＩｂ）に
それぞれ示している。よって、検出コイル全体の領域
（ＩＩＩａ＋ＩＩＩｂ）を通過する上向きの磁束量と下
向きの磁束量は等しくなる。その結果、検出コイル７に
は起電力が生ぜず、検出コイル７の出力は０となる。そ
の様子を図中の下段（領域ＩＩＩａ＋ＩＩＩｂ）に示し
ている。

【００３１】次に、図８（ａ）に示すように、検出コイ
ル７が励磁コイル６に対して図面上で左側にずれた場
合、磁気的なバランスがくずれて検出コイル７を通る上
向きの磁束量と下向きの磁束量とに差が生じる。する
と、電磁誘導によって生じる起電力の向きは、その誘導
電流のつくる磁束がもとの磁束の増減を妨げる方向に生
じるというレンツの法則にしたがい、この磁束量の差に
より検出コイル７には起電力が生じる。図８（ｂ）はこ
のときに検出コイル７に発生する起電力の大きさと位相
とを示している。上記初期状態と同様、励磁コイル６の
領域Ｉ、ＩＩ周りのそれぞれのコイル部分に印加される
交流はその大きさが同一で逆位相となっているため、領
域Ｉ、ＩＩで上向きの磁束と下向きの磁束が同量づつ発
生している。しかし、ここでは検出コイル７の領域ＩＩ
Ｉａは励磁コイル６の領域Ｉの方により多くかかり、検
出コイル７の領域ＩＩＩｂは励磁コイル６の領域ＩＩの
方により少なくかかっているので、検出コイル全体を通
過する上向きの磁束量と下向きの磁束量は等しくなくな
る。これらの起電力が時間軸で変化する様子を図中の上
段（領域ＩＩＩａ）と中段（領域ＩＩＩｂ）にそれぞれ
示している。よって、検出コイル全体の領域（ＩＩＩａ
＋ＩＩＩｂ）を通過する上向きの磁束量と下向きの磁束
量は等しくなくなる。その結果、検出コイル７には起電
力が発生する。その様子を図中の下段（領域ＩＩＩａ＋
ＩＩＩｂ）に示している。

【００３２】ここで、図９（ａ）は検出コイル７の移動
量を変化させたときの検出コイル７の領域ＩＩＩａを通
る上向きの磁束量と検出コイル７の領域ＩＩＩｂを通る
下向きの磁束量との差が変化する様子を示したものであ
る。図９（ｂ）はこのときに検出コイル７の全体領域
（ＩＩＩａ＋ＩＩＩｂ）に発生する起電力の大きさと位
相とを示している。図９（ａ）より、検出コイル７の領
域ＩＩＩａは励磁コイル６の領域Ｉの方により多くかか
り、検出コイル７の領域ＩＩＩｂは励磁コイル６の領域
ＩＩの方により少なくかかっているが、そのかかり具合
の程度が同図中の符号ａ、ｂ、ｃのように変化するの
で、検出コイル全体を通過する上向きの磁束量と下向き
の磁束量の差も変化する。これと対応して、図９（ｂ）
に示すように、検出コイル７に発生する起電力も符号
ａ、ｂ、ｃのように変化し、検出コイル７の出力は検出
コイル７の移動量に応じたものとなることが分かる。検
出コイル７が励磁コイル６に対して図面上で右側にずれ
た場合も同様である。

【００３３】すなわち、検出コイル７の起電力の大きさ
は検出コイル７の移動量に相当する。また、交流の励磁
信号と起電力の検出信号の位相差（同相であるかまたは
逆相であるか）が移動方向に相当する。この位相差（同
相であるかまたは逆相であるか）は、位相検波後は正信
号と負信号に変換される。このようにして、検出コイル
７に生じる起電力によりムービングコイル４の移動位置
（固定側の励磁コイル６に対する移動側の検出コイル７
の相対的な移動位置）を容易に検出することができる。

【００３４】このように本装置の位置検出部１０は、励
磁コイル６と検出コイル７という非常に簡単な構成とな
るので、その小型化（特に薄型化）、軽量化が容易であ
り、これを検出対象に組み込むことにより、検出対象と
なる機器自体をも小型化できる。すなわち、ムービング
コイルユニット１では、ユニット本体の内側に位置検出
部１０である励磁コイル６と検出コイル７を組み込んで
いるので、ユニット本体の外部にあらためて位置検出部
を配置する必要がなくなり、ムービングコイルユニット
１を小型化できる。またムービングコイル４外部に機械
的な自己保持機構を取り付ける必要もないため、この点
でもムービングコイルユニット１を小型化できる。

【００３５】また、以下のこともいえる。すなわち、こ
こでは励磁コイル６が固定側で、検出コイル７が移動側
であるので、検出対象であるムービングコイル４の移動
位置が検出コイル７の移動位置として高感度で検出でき
る。さらに、励磁コイル６の両ループは、平面視で略等
しい面積の２つの空間領域を有しているので、励磁コイ
ル６により発生する磁界が両領域で均等なものとなる。
つまり、励磁コイル６の領域Ｉ、ＩＩに発生する磁束量
が略等しくなるので、検出コイル７の領域ＩＩＩａ、Ｉ
ＩＩｂを通過する磁束量の差から容易に検出コイル７の
位置が分かる。したがって、位置検出時においてなんら
調整等を行うことなく、高感度での位置検出が可能とな
る。さらに、上記２つの空間領域が線対称に形成された
ものであるので、励磁コイル６により発生する磁界が両
領域でより均等なものとなる。したがって、位置検出時
においてなんら調整等を行うことなく、より高感度での
位置検出が可能となる。さらに、検出コイル７は、その
ループの内側に励磁コイル６の外形に対して平面視で少
なくとも上記相対的な移動のストロークＳ、Ｓ分だけ小
さい面積の空間領域を有しているので、励磁コイル６に
より発生する磁界内から検出コイル７がはみ出すことが
なくなり、検出感度が一層向上する（３）本装置の電気
回路構成及び動作上記のような本装置の位置検出部１０
を備えたムービングコイルユニット１は以下のような電
気回路構成とすることができる。図１０は本装置の電気
回路構成を示すブロック図、図１１、図１２は位相検波
の原理を示す説明図である。

【００３６】図１０に示すように、本装置の電気回路は
上記交流印加手段８に相当する励磁信号発生部４０と、
上記起電力検出手段９に相当する信号処理部５０とから
なっている。このうち励磁信号発生部４０は、さらにク
ロック４１と、分周回路４２と、バンドパスフィルタ４
３と、第１アンプ４４とからなり、信号処理部５０は、
さらに第２アンプ５１と、位相検波器５２と、ローパス
フィルタ５３（又は二重積分型Ａ／Ｄ変換器５４）とか
らなる。すなわち、上記電流制御手段５は、アナログ制
御とデジタル制御のいずれかを適用可能であり、アナロ
グ制御時には、ローパスフィルタ５３を構成要素とし、
デジタル制御時には、二重積分型Ａ／Ｄ変換器５４を使
用するものとする。いずれの制御を適用するかは、制御
対象の特性によるが、ローパスフィルタ５３を用いたア
ナログ制御は後述するように信号処理精度の点で、二重
積分型Ａ／Ｄ変換器５４を用いたデジタル制御に劣る。

【００３７】以下、このような構成を有する電気回路の
動作について説明する。なお、説明の便宜上、図中には
各処理段階での信号波形を併記している。

【００３８】励磁信号発生部４０では、まずクロック４
１からのクロック信号を分周回路４２により適当な周波
数に分周して方形波状の励磁信号となす。この励磁信号
をバンドパスフィルタ４３による所定バンド域でのフィ
ルタリング処理をして、もとの励磁信号と同一周波数の
正弦波信号を生成する。この正弦波信号を第１アンプ４
４により増幅して、励磁コイル６に入力する。したがっ
て、この増幅後の正弦波信号が上記交流に相当する。第
１アンプ４４としては定電圧回路または定電流回路を使
用できる。

【００３９】信号処理部５０では、まず検出コイル７の
起電力出力である検出信号を第２アンプ５１により増幅
する。第２アンプ５１としては差動増幅回路が使用でき
る。位相検波器５２は先に分周回路４２により分周され
た励磁信号を取り込み、ここで第２アンプ５１により増
幅された検出信号を上記励磁信号の周期で位相検波す
る。これにより、検出コイル７の位置情報（信号成分）
を抽出する。そして、上記電流制御手段５によりムービ
ングコイル４をアナログ制御するときは、位相検波後の
信号をローパスフィルタ３６に通して用いる。またデジ
タル制御するときは、位相検波後の信号を二重積分型Ａ
／Ｄ変換器３７に通して用いる。二重積分型Ａ／Ｄ変換
器では、入力電圧の積分時間と基準電圧の積分時間の比
で、出力デジタル量が決定されるため、積分回路の時定
数の影響を受けず、信号処理上は、この二重積分型Ａ／
Ｄ変換器を用いた方が精度はよい。

【００４０】ここで位相検波の原理を示す。磁石２、３
による磁界とムービングコイル４への通電時に発生する
磁界は、励磁信号および検出信号に対しては直流成分と
して影響することが考えられる。しかし図１１のよう
に、位相検波器５２で励磁信号と検出信号を乗算し、こ
の出力をさらにローパスフィルタ処理（アナログ制御の
場合）あるいは二重積分型Ａ／Ｄ変換処理（デジタル制
御の場合）をして位置情報を得るので、検出信号に重畳
した直流成分を殆どなくすことができる。具体的には図
１２は、磁石２、３の磁界が直流成分として検出信号に
のった場合を示すが、ここでは上記したような位相検波
後の信号にも直流成分の影響が見られる。しかし、この
出力をさらにローパスフィルタ処理（アナログ制御の場
合）あるいは二重積分型Ａ／Ｄ変換処理（デジタル制御
の場合）をして積分することにより位置情報を得る過程
で直流成分がキャンセルされる。このようにして直流成
分は位相検波により取り除かれるので、位置情報におい
てノイズとして影響しなくなる。

【００４１】また励磁コイル６、検出コイル７の製作誤
差および組み付け誤差により、ムービングコイル４のホ
ームポジション（初期状態）において磁気的バランスが
くずれることが考えられる。この問題は、ホームポジシ
ョンでの検出値をオフセット値として扱うことにより解
決できる。つまり、オフセットを補正するアルゴリズム
もしくは回路を付加すればよい。このようにして、得ら
れた位置情報においてはオフセットの影響もなくなる。
このことは、初期状態として、励磁コイル６と検出コイ
ル７の各中心を必ずしも一致させておく必要はないこと
を意味する。したがって、ここに製作上のメリットがあ
る。

【００４２】このような電気回路では、上記電流制御手
段５が、信号処理部５０により得られた位置情報に基づ
いてムービングコイル４に流す電流を制御するものとす
れば、好適なフィードバック制御がなされるので、ムー
ビングコイル４の位置決め精度及び保持精度を向上させ
ることができる。例えばＡＦ用アクチュエータとして用
いる場合、ムービングコイル４の保持精度を向上させる
ことにより、ピントのずれを抑えることができる。

【００４３】さらに、信号処理部５０の検出信号中の位
相情報を検波処理によって抽出すれば、検出信号からの
ノイズとしての直流成分を除去できるので、検出対象で
あるムービングコイル４の位置決め精度及び保持精度を
一層向上させることができる。

【００４４】（１）位置検出部の構成についての検討ところで、上記した位置検出部１０の構成では、励磁コ
イル６は１つの平面視８の字状に巻回されたコイルから
なり、検出コイル７は１つの平面視０の字状に巻回され
たコイルからなるものを例示している。しかし、励磁コ
イル６と検出コイル７の形態はこれに限られず、種々の
形態が考えられる。そこで、本発明者はどのような形態
がもっとも好適であるかを検討した。以下、形態１〜１
２を基にその検討結果を述べる。図１３〜図２４は各形
態の具体的構成を示す図である。

【００４５】（形態１）本形態１では、図１３に示す
ように、励磁コイル６と検出コイル７はそれぞれ１つの
平面視で０の字状に巻回されたコイルからなる。

【００４６】（形態２）本形態２では、図１４に示す
ように、励磁コイル６は１つの平面視で８の字状に巻回
されたコイルからなり、検出コイル７は１つの平面視で
０の字状に巻回されたコイルからなる。ここでは、８の
字状のコイルＡ、Ｂは互いに接触しており、コイルＡ、
Ｂの大きさは同じである。すなわち、本形態２は上記し
た位置検出部１０の構成そのものであるが、他の形態と
の比較のためにここに入れた。

【００４７】（形態３）本形態３では、図１５に示す
ように、励磁コイル６は１つの平面視で８の字状に巻回
されたコイルからなり、検出コイル７は１つの平面視で
０の字状に巻回されたコイルからなる。ここでは、８の
字状のコイルＡ、Ｂは互いに接触しており、コイルＡ、
Ｂの大きさは異なる。

【００４８】（形態４）本形態４では、図１６に示す
ように、励磁コイル６は１つの平面視で８の字状に巻回
されたコイルからなり、検出コイル７は１つの平面視で
０の字状に巻回されたコイルからなる。ここでは、８の
字状のコイルＡ、Ｂは接触しておらず、コイルＡ、Ｂの
大きさは同じである。

【００４９】（形態５）本形態５では、図１７に示す
ように、励磁コイル６は１つの平面視で８の字状に巻回
されたコイルからなり、検出コイル７は１つの平面視で
０の字状に巻回されたコイルからなる。ここでは、８の
字状のコイルＡ、Ｂは接触しておらず、コイルＡ、Ｂの
大きさは異なる。

【００５０】（形態６）本形態６では、図１８に示す
ように、励磁コイル６は２つの平面視で０の字状に巻回
されたコイルＣ、Ｄからなり、検出コイル７は１つの平
面視で０の字状に巻回されたコイルからなる。ここで
は、コイルＣ、Ｄは接触しており、コイルＣ、Ｄの大き
さは同じである。

【００５１】（形態７）本形態７では、図１９に示す
ように、励磁コイル６は２つの平面視で０の字状に巻回
されたコイルＣ、Ｄからなり、検出コイル７は１つの平
面視で０の字状に巻回されたコイルからなる。ここで
は、コイルＣ、Ｄは接触しており、コイルＣ、Ｄの大き
さは異なる。

【００５２】（形態８）本形態８では、図２０に示す
ように、励磁コイル６は２つの平面視で０の字状に巻回
されたコイルＣ、Ｄからなり、検出コイル７は１つの平
面視で０の字状に巻回されたコイルからなる。ここで
は、コイルＣ、Ｄは接触しておらず、コイルＣ、Ｄの大
きさは同じである。

【００５３】（形態９）本形態９では、図２１に示す
ように、励磁コイル６は２つの平面視で０の字状に巻回
されたコイルＣ、Ｄからなり、検出コイル７は１つの平
面視で０の字状に巻回されたコイルからなる。ここで
は、コイルＣ、Ｄは接触しておらず、コイルＣ、Ｄの大
きさは異なる。

【００５４】（形態１０）本形態１０では、図２２に
示すように、上記形態１〜９のいずれかで構成された励
磁コイル６と検出コイル７がそれぞれ複数個あり、各検
出コイル出力の和がとられている。具体的には各検出コ
イルを直列に接続すればよい。

【００５５】（形態１１）本形態１１では、図２３に
示すように、励磁コイル６内側と検出コイル７内側にそ
れぞれ磁性体６ａ，７ａが配置されているが、場合によ
っては、磁性体６ａ（７ａ）を励磁コイル６と検出コイ
ル７のいずれか一方にのみ配置してもよい。磁性体はフ
ェライト、パーマロイ、けい素鋼板等である。なお、本
形態１１は、上記形態１〜１０のいずれにも適用でき
る。

【００５６】（形態１２）本形態１２では、図２４に
示すように、ヨーク１１、１２に挟まれて励磁コイル６
と検出コイル７が配置されている。すなわち、本形態１
２も上記した位置検出部１０の構成の一部をなしている
が、他の形態との比較のためにここに入れた。なお、本
形態１２は、上記形態１〜１１のいずれにも適用でき
る。

【００５７】以下、検出原理に関する比較を行った。

【００５８】既述の通り、励磁コイル６に交流電流を流
すと励磁コイル６には交流磁界が発生する。この交流磁
界により検出コイル７には起電力が発生する。この起電
力の大きさは、励磁コイル６と検出コイル７の相対位置
により変化するので、検出コイル７に発生する起電力が
位置情報となる。

【００５９】まず、図２５、図２６に励磁コイル６と検
出コイル７の相対位置と出力の関係を示す。これは上記
形態１に対応するものである。検出コイル７の位置が図
２５中のａ１、ｂ１、ｃ１と右側に移動し、励磁コイル
６に近づくにしたがい、励磁コイル６により発生した磁
束が検出コイル７を貫く量が増えるので、これに応じて
検出コイル７の出力は図２６中のａ１、ｂ１、ｃ１と大
きくなる。

【００６０】次いで、図２７、図２８に励磁コイル６と
検出コイル７の相対位置と出力の関係を示す。これは上
記形態２に対応するものである。励磁コイル６は、巻線
（銅線）を平面視で８の字状に、巻くことによりコイル
Ａ、Ｂを形成している。この８の字状のコイルに交流電
流を流すと、コイルＡ、Ｂには位相差１８０度の交流磁
界がそれぞれ生じる。検出コイル７は、コイルＡ、Ｂに
またがっているので、コイルＡ、Ｂの両方の磁束密度変
化の影響を受ける。つまり、検出コイル７の出力は、コ
イルＡの磁束が検出コイル７を貫くことによる起電力と
コイルＢの磁束が検出コイルを貫くことによる起電力と
の差になる。図２７において検出コイル７が位置ａ２の
とき、検出コイル７はコイルＢ側にあるので、前記図７
（ｂ）に示すようにコイルＡよりもコイルＢの影響を強
く受ける。すなわち同図中、検出コイル７の領域ＩＩＩ
ａの起電力の大きさが、検出コイルの領域ＩＩＩｂの起
電力の大きさよりも大きくなっている。図２７において
検出コイル７が位置ｂ２のとき、検出コイル７はコイル
Ａ、Ｂの双方に等しくかかっているので、前記図８
（ｂ）に示すように検出コイル７がコイルＡ、Ｂから受
ける影響は同じであり、検出コイル７の出力は０とな
る。図２７において検出コイル７が位置ｃ２のとき、検
出コイル７はコイルＡ側にあるので、上記位置ａ２のと
きと逆にコイルＢよりもコイルＡの影響を強く受ける。
図２８は検出コイル７の各位置ａ２、ｂ２、ｃ２に対応
する出力をまとめて示したものである。

【００６１】図２９、図３０に磁束密度と検出コイル出
力の関係を示す。図２９において、磁束密度α１と磁束
密度β１の境界線をＸ＝０とする。検出コイル７の横長
をＬ、検出コイル７の位置をＸとする。ここで、磁束密
度Ｂとすれば、面積Ｓを貫く磁束Φは、Φ＝Ｂ・Ｓとな
る。一方、磁束変化による起電力Ｙは、Ｙ＝ｄΦ／ｄｔ
＝ｄ（Ｂ・Ｓ）／ｄｔとなる。

【００６２】図２９において、検出コイル７の縦長を単
位長さとし、α２＝ｄα１／ｄｔ、β２＝ｄβ１／ｄｔ
とすると、検出コイル７の出力Ｙは、次式で表される。

【００６３】Ｙ＝α２＋β２（Ｌ−Ｘ） ……（１） β１＝０（上記形態１）のとき、上記（１）式は、次式
のようになる。

【００６４】Ｙ＝α２・Ｘ ……（２） β１＝−α１（上記形態２）のとき、上記（１）式は、
次式のようになる。

【００６５】Ｙ＝２・α２・Ｘ−α２・Ｌ ……（３） β１＝−１／２・α１（上記形態３：−α１＜β１＜
０）のとき、上記（１）式は、次式のようになる。

【００６６】Ｙ＝３／２・α２・Ｘ−１／２・α２・Ｌ ……（４）上記各式より、形態２は形態１の感度の２倍になってい
るので、励磁コイル６としては８の字状コイルもしくは
０の字状コイルを２つ組み合わせたもの（形態６）が検
出精度の点で有利であることが分かる。一方、形態３の
ようにコイルＡ，Ｂのコイル径が異なり、両者の磁束密
度が異なっていても、検出コイル位置と出力は、図３０
に示すように線形関係にあり、感度は形態１よりもよ
い。したがって、形態３のコイルＡ、Ｂ、あるいは、形
態７、９のコイルＣ、Ｄのように相対するコイル径が異
なっていても、位置検出装置として適用することができ
る。これは、配置のスペース的な問題から、励磁コイル
６の大きさを調整できることを示している。また形態７
のように、励磁コイル６のコイルＣ、Ｄの大きさが異な
っていても、コイルＣ、Ｄの電流値を調整し両者の磁束
密度を同程度にすることにより感度を調整できる。

【００６７】一方、上記検出原理より、形態１〜１２の
励磁コイル６と検出コイル７が逆の場合、すなわち形態
１〜１２の検出コイル７を励磁したときに励磁コイル６
に発生する起電力を検出することによっても、上記と同
様にして検出コイル７と励磁コイル６との相対的な位置
検出ができる。なお信号処理については既述の通りであ
る（前記図１０参照）。

【００６８】以上より、次のことがいえる。

【００６９】図１３に示した形態１のように、励磁コイ
ル６と検出コイル７がそれぞれ１つの０の字状コイルか
ら構成される場合には、励磁コイル６と検出コイル７の
形状が最も簡単であるので、小型（薄型）、軽量化が可
能である。

【００７０】図１４に示した形態２のように、励磁コイ
ル６が１つの８の字状コイル、検出コイル７が１つの０
の字状コイルからなり、８の字状コイルのコイルＡ、Ｂ
は接触しており、かつコイルＡ、Ｂの大きさが同じであ
る場合には、上記形態１の励磁コイル６とコイルＡ、Ｂ
のそれぞれの仕様（線径、ターン数、コイル径）が同じ
であれば、供給電力が同じで発生する磁束密度が同じと
なるので、図３０より形態２の感度は形態１の感度の２
倍になることが分かる。このように励磁コイル６を８の
字状にすることにより感度が上がるので、検出精度を上
げることができる。また８の字状のコイルでは、励磁用
アンプが１つでよいので、小型、低コスト化が可能であ
る。

【００７１】図１５に示した形態３のように、励磁コイ
ル６が１つの８の字状コイル、検出コイル７が１つの０
の字状コイルからなり、８の字状コイルのコイルＡ、Ｂ
は接触しており、かつコイルＡ、Ｂの大きさが異なる場
合には、形態３の励磁コイル６の大きい方のコイルＡと
上記形態２の励磁コイル６のコイルＡ、Ｂの仕様が同じ
であれば、図３０より感度は形態２よりも悪いが、形態
１よりはよいことが分かる。また、この場合には配置ス
ペースによって励磁コイル６のコイルＡ、Ｂのコイル径
を調整することが可能であるので、配置スペースへの対
応が容易である。

【００７２】図１６に示した形態４のように、励磁コイ
ル６が１つの８の字状コイル、検出コイル７が１つの０
の字状コイルからなり、８の字状コイルのコイルＡ、Ｂ
は接触しておらず、かつコイルＡ、Ｂの大きさが同じで
ある場合には、コイルＡ、Ｂが接触している上記形態２
と比較してコイルＡ、Ｂの配置の自由度が高くなる。

【００７３】図１７に示した形態５のように、励磁コイ
ル６が１つの８の字状コイル、検出コイル７が１つの０
の字状コイルからなり、８の字状コイルのコイルＡ、Ｂ
は接触しておらず、かつコイルＡ、Ｂの大きさが異なる
場合には、コイルＡ、Ｂが接触している上記形態３と比
較してコイルＡ、Ｂの配置の自由度が高くなり、またコ
イルＡ、Ｂの大きさが同じである形態４と比較して配置
スペースへの対応が容易である。

【００７４】図１８に示した形態６のように、励磁コイ
ルが２つの０の字状コイルＣ、Ｄ、検出コイルが１つの
０の字状コイルからなり、コイルＣ、Ｄは接触してお
り、かつコイルＣ，Ｄの大きさが同じである場合には、
コイルＣ、Ｄに位相差１８０度の交流磁界が発生するよ
うにそれぞれ電流を流すと、検出コイル７の位置と出力
との関係は上記形態２と同様となる。この場合、励磁コ
イル６の製作誤差による磁束密度のばらつきを、それぞ
れのアンプゲインにより調整できるという利点がある。

【００７５】図１９に示した形態７のように、励磁コイ
ルが２つの０の字状コイルＣ、Ｄ、検出コイルが１つの
０の字状コイルからなり、コイルＣ、Ｄは接触してお
り、かつコイルＣ，Ｄの大きさが異なる場合には、特に
コイル径の小さい方のコイルＤの電流値を上げるように
アンプゲインを調整すれば、コイルＣ、Ｄに発生する磁
束密度を同程度に調節することができるので、感度を調
整し分解能を上げることができる。すなわち、この場合
には図３０における形態２の特性を得ることができる。
さらに上記形態３と同様、配置スペースへの対応が容易
となる。

【００７６】図２０に示した形態８のように、励磁コイ
ルが２つの０の字状コイルＣ、Ｄ、検出コイルが１つの
０の字状コイルからなり、コイルＣ、Ｄは接触しておら
ず、かつコイルＣ，Ｄの大きさが同じである場合には、
上記形態４と同様、コイルＣ、Ｄの配置の自由度が高く
なる。

【００７７】図２１に示した形態９のように、励磁コイ
ルが２つの０の字状コイルＣ、Ｄ、検出コイルが１つの
０の字状コイルからなり、コイルＣ、Ｄは接触しておら
ず、かつコイルＣ，Ｄの大きさが異なる場合には、上記
形態５と同様、コイルＣ、Ｄの配置の自由度が高くな
り、かつ配置スペースへの対応が容易となる。

【００７８】図２２に示した形態１０のように、上記形
態１〜９のいずれかで構成された励磁コイル６と検出コ
イル７がそれぞれ複数個設けられた場合は、スペース的
な問題から、まとまった大きなスペースはとれないが、
小さなスペースを複数個とれる場合に対応する。この場
合には、小型の検出コイル７の出力は小さいが、複数の
出力和をとることによって、大きな出力値を得ることが
できる。この和をとる方法として、非常に小さな出力信
号の場合、上述したように、それぞれの検出コイル７を
直列に接続し検出コイル全体の出力値を大きくすること
が考えられる。

【００７９】図２３に示した形態１１のように、励磁コ
イル６内と検出コイル７内にそれぞれ磁性体６ａ、７ａ
が配置された場合には、励磁コイル６より発生する磁束
密度を上げることができるので、検出感度を上げること
ができるものと考えられる。

【００８０】図２４に示した形態１２のように、励磁コ
イル６と検出コイル７をヨーク１１、１２に挟んで配置
した場合には、もれ磁束を減らすことができるので、検
出感度を上げることができるものと考えられる。

【００８１】このように、いずれの形態も小型（薄
型）、軽量化が可能であり、検出対象となる小型機器等
に位置決め制御等に使用可能である。

【００８２】なお、上記実施形態では、励磁コイル６を
固定側とし、検出コイル７を移動側としたが、上記検討
結果で述べたように、逆に励磁コイル６を移動側とし、
検出コイル７を固定側としてもよい。要は励磁コイル６
に対して検出コイル７が相対的に移動するものとすれば
よい。

【００８３】また、上記実施形態では、励磁コイル６
が、励磁コイル６の巻回により形成された平面視で隣合
う２つの略等しい面積の空間領域を有しており、さらに
上記２つの空間領域が線対称に形成されているが、上記
検討結果で述べたように、励磁電流を調整すること等に
より、両空間領域の不均等さの解消を図ることができる
ので、必ずしも厳密な均等さは要求されない。ただし、
均等さが確保されれば、上記のように調整をすることな
く、高感度での位置検出が可能となる。

【００８４】また、上記実施形態では、ムービングコイ
ル４等を円環状としたが、必ずしも平面視でラウンドに
する必要はなく、環状であれば直線的な形状の組み合わ
せであって角部があるものでもよい。また、上記実施形
態では、磁石２，３をムービングコイル４の上面に配置
しているが、逆にその下面にのみ、あるいは、上下両面
に配置してもよい。また磁石の数は２個に限らず１個、
あるいは、３個以上としてもよい。要は、上記したよう
な磁力線（磁界）が得られればよい。また磁石は電磁石
であってもよい。

【００８５】さらに上記実施形態は、本装置をカメラの
ＡＦモジュールに組み込んだものを例示したが、本発明
の適用範囲はこれに限られず、例えばカメラの絞り機構
やその他カメラ以外でも本装置を使用可能なあらゆる分
野に応用できることはいうまでもない。

【００８６】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、位置検出装置
の検出部は、励磁コイルと検出コイルという非常に簡単
な構成となるので、検出部の小型（薄型）かつ軽量化が
容易であり、これを検出対象に組み込むことにより、検
出対象となる機器自体をも小型化できる。また、このよ
うな構成によれば、励磁コイルに交流が印加されたとき
に励磁コイルに発生する交流磁界により検出コイルに起
電力が発生し、この起電力に基づいて上記検出コイルが
上記励磁コイルに対して相対的に平行移動したときの上
記励磁コイルに対する上記検出コイルの相対的な移動位
置が検出されるので、上記検出コイルと励磁コイルのい
ずれか一方を検出対象に取り付ければ、他方とは何ら物
理的な接触を行うことなく検出対象の移動位置を高感度
で検出できる。この位置情報をフィードバックさせれ
ば、検出対象の位置決め制御等の精度を向上させること
ができる。

【００８７】例えば上記励磁コイルは、少なくとも１つ
のループを有するコイルであるものとすればよい（請求
項２）。

【００８８】請求項３の発明は、第１、第２のループと
して並設され、互いに逆極性に励磁電源に接続された励
磁コイルと、上記励磁コイルに対向配置され、環状に巻
回された検出コイルとを具備し、上記励磁コイルに交流
が印加されたときに上記検出コイルに発生する起電力に
基づいて、上記励磁コイルの両ループの並設方向と平行
に上記検出コイルが上記励磁コイルに対して相対的に移
動したときの上記励磁コイルに対する上記検出コイルの
相対的な移動位置を検出することを特徴とする位置検出
装置として構成されている。

【００８９】このような構成によれば、励磁コイルの第
１、第２のループに、互いに逆極性の交流が印加された
ときに励磁コイルに発生する交流磁界により検出コイル
に起電力が発生し、この起電力に基づいて上記励磁コイ
ルの両ループの並設方向と平行に上記検出コイルが上記
励磁コイルに対して相対的に移動したときの上記励磁コ
イルに対する上記検出コイルの相対的な移動位置が検出
されるので、上記検出コイルと励磁コイルのいずれか一
方を検出対象に取り付ければ、他方とは何ら物理的な接
触を行うことなく検出対象の移動位置をさらに高感度で
検出できる。この位置情報をフィードバックさせれば、
検出対象の位置決め制御等の精度をさらに向上させるこ
とができる。

【００９０】例えば上記励磁コイルは、平面視８の字状
に巻回されたコイルからなるものとするか（請求項
４）、あるいは、その第１、第２のループが、それぞれ
個別のループを有するコイルであるものとすればよい
（請求項５）。

【００９１】さらに、上記第１、第２のループが、それ
ぞれ独立に交流を印加可能なコイルであるものとすれば
（請求項６）、各ループの励磁電流を調節することによ
り検出感度を調整してさらに高感度の位置検出ができ
る。

【００９２】さらに、上記検出コイルが、複数のコイル
を直列に接続したものであれば（請求項７）、検出コイ
ル全体の出力値を上げてさらに高感度の位置検出ができ
る。

【００９３】さらに、上記励磁コイルと上記検出コイル
の少なくとも一方が、ループの内側に磁性体を配設した
ものであることとすれば（請求項８）、励磁コイルに発
生する磁束密度を上げることができるので、検出感度を
上げることができる。

【００９４】さらに、上記励磁コイルと上記検出コイル
を挟設するヨークを具備すれば（請求項９）、もれ磁束
を減らすことができるので、検出感度を上げることがで
きる。

【００９５】さらに、上記第１、第２のループが、平面
視で略等しい面積の２つの空間領域を有するか（請求項
１０）、あるいは、これに加えてさらに上記２つの空間
領域が線対称に形成すれば（請求項１１）、励磁コイル
により発生する磁界が両領域で均等なものとなるので、
さらに高感度での位置検出が可能となる。

【００９６】さらに、上記検出コイルのループの内側
に、上記励磁コイルの外形に対して平面視で少なくとも
上記相対的なスライドのストローク分だけ小さい面積の
空間領域を有しているものとすれば（請求項１２）、励
磁コイルにより発生する磁界内から検出コイルがはみ出
すことがなくなるので、さらに高感度での位置検出が可
能となる。

【００９７】その結果、小型かつ軽量化が可能で、検出
対象となる小型機器等の位置決め制御等に使用可能な非
接触式の位置検出装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１にかかる位置検出装置まわ
りの概略構成図である。

【図２】カメラのＡＦ機構の構造を示す正面図である。

【図３】カメラのＡＦ機構の構造を示す側面図である。

【図４】カメラのＡＦ機構の構造を示す上面図である。

【図５】カメラのＡＦ機構の構造を示す側断面図であ
る。

【図６】実施形態１の位置検出装置における励磁コイル
と検出コイルとの位置関係を示す説明図である。

【図７】検出原理の説明図である。

【図８】検出原理を示す説明図である。

【図９】検出原理の説明図である。

【図１０】位置検出部の電気回路を示すブロック図であ
る。

【図１１】位相検波の原理を示す説明図である。

【図１２】位相検波の原理を示す説明図である。

【図１３】形態１の具体的構成を示す模式図である。

【図１４】形態２の具体的構成を示す模式図である。

【図１５】形態３の具体的構成を示す模式図である。

【図１６】形態４の具体的構成を示す模式図である。

【図１７】形態５の具体的構成を示す模式図である。

【図１８】形態６の具体的構成を示す模式図である。

【図１９】形態７の具体的構成を示す模式図である。

【図２０】形態８の具体的構成を示す模式図である。

【図２１】形態９の具体的構成を示す模式図である。

【図２２】形態１０の具体的構成を示す模式図である。

【図２３】形態１１の具体的構成を示す模式図である。

【図２４】形態１２の具体的構成を示す模式図である。

【図２５】形態１の検出原理を示す説明図である。

【図２６】形態１の検出原理を示す説明図である。

【図２７】形態２の検出原理を示す説明図である。

【図２８】形態２の検出原理を示す説明図である。

【図２９】磁束密度と検出コイル出力の関係を示す説明
図である。

【図３０】磁束密度と検出コイル出力の関係を示す説明
図である。

【符号の説明】

１ムービングコイルユニット２、３磁石４ムービングコイル５電流制御手段６励磁コイル６ａ磁性体７検出コイル７ａ磁性体８交流印加手段９起電力検出手段１０位置検出部１１上側ヨーク１２下側ヨーク１３中心２１ＡＦレンズ２２ＣＣＤ２３鏡胴２４カメラ本体２５、２６ばね２７〜２９接続部３０、３１磁束４０励磁信号発生部４１クロック４２分周回路４３バンドパスフィルタ４４第１アンプ５０信号処理部５１第２アンプ５２位相検波器５３ローパスフィルタ５４二重積分型Ａ／Ｄ変換器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】環状に巻回された励磁コイルと、上記励
磁コイルに対向配置され、環状に巻回された検出コイル
とを具備し、上記励磁コイルに交流が印加されたときに
上記検出コイルに発生する起電力に基づいて、上記検出
コイルが上記励磁コイルに対して相対的に平行移動した
ときの上記励磁コイルに対する上記検出コイルの相対的
な移動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】上記励磁コイルが、少なくとも１つのル
ープを有するコイルからなることを特徴とする請求項１
記載の位置検出装置。
【請求項３】第１、第２のループとして並設され、互
いに逆極性に励磁電源に接続された励磁コイルと、上記
励磁コイルに対向配置され、環状に巻回された検出コイ
ルとを具備し、上記励磁コイルに交流が印加されたとき
に上記検出コイルに発生する起電力に基づいて、上記励
磁コイルの両ループの並設方向と平行に上記検出コイル
が上記励磁コイルに対して相対的に移動したときの上記
励磁コイルに対する上記検出コイルの相対的な移動位置
を検出することを特徴とする位置検出装置。
【請求項４】上記励磁コイルが、平面視８の字状に巻
回されたコイルからなることを特徴とする請求項３記載
の位置検出装置。
【請求項５】上記第１、第２のループが、それぞれ別
個のループを有するコイルであることを特徴とする請求
項３記載の位置検出装置。
【請求項６】上記第１、第２のループが、それぞれ独
立に交流を印加可能なコイルであることを特徴とする請
求項５記載の位置検出装置。
【請求項７】上記検出コイルが、複数のコイルを直列
に接続したものであることを特徴とする請求項１乃至６
のいずれかに記載の位置検出装置。
【請求項８】上記励磁コイルと上記検出コイルの少な
くとも一方が、ループの内側に磁性体を配設したもので
あることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載
の位置検出装置。
【請求項９】上記励磁コイルと上記検出コイルを挟設
するヨークを具備してなることを特徴とする請求項１乃
至８のいずれかに記載の位置検出装置。
【請求項１０】上記第１、第２のループが、平面視で
略等しい面積の２つの空間領域を有してなる請求項１乃
至９のいずれかに記載の位置検出装置。
【請求項１１】上記２つの空間領域が線対称に形成さ
れたものである請求項１０記載の位置検出装置。
【請求項１２】上記検出コイルのループの内側に、上
記励磁コイルの外形に対して平面視で少なくとも上記相
対的なスライドのストローク分だけ小さい面積の空間領
域を有してなる請求項１乃至１１のいずれかに記載の位
置検出装置。