JP2006047054A - 位置検出装置、手ぶれ補正装置および撮像装置 - Google Patents
位置検出装置、手ぶれ補正装置および撮像装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006047054A JP2006047054A JP2004226939A JP2004226939A JP2006047054A JP 2006047054 A JP2006047054 A JP 2006047054A JP 2004226939 A JP2004226939 A JP 2004226939A JP 2004226939 A JP2004226939 A JP 2004226939A JP 2006047054 A JP2006047054 A JP 2006047054A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic sensor
- position detection
- pair
- detection device
- magnetic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
【課題】 専用の温度センサを設けることなく、リアルタイムで温度検出を行うことのできる位置検出装置を実現する。
【解決手段】 磁石などの磁力発生体に対向して、磁気センサとなるホール素子2a,2bが配置されており、各ホール素子2a,2bは互いに離間して配置される。そしてホース素子2a,2bからの各出力値(Vha,Vhb)の大きさの和が一定値になるように、ホール素子2a,2bに入力する入力電圧Vinが調整される。このとき、ホール素子2a,2bに印加される入力電圧Vinは環境温度に応じて変化するので、ホール素子2a,2bの低電圧側の端子電圧VTを、温度出力として取り出すように構成される。
【選択図】図4
【解決手段】 磁石などの磁力発生体に対向して、磁気センサとなるホール素子2a,2bが配置されており、各ホール素子2a,2bは互いに離間して配置される。そしてホース素子2a,2bからの各出力値(Vha,Vhb)の大きさの和が一定値になるように、ホール素子2a,2bに入力する入力電圧Vinが調整される。このとき、ホール素子2a,2bに印加される入力電圧Vinは環境温度に応じて変化するので、ホール素子2a,2bの低電圧側の端子電圧VTを、温度出力として取り出すように構成される。
【選択図】図4
Description
本発明は、2物体の相対位置を検出する位置検出装置、ならびにそれを利用した手ぶれ補正装置および撮像装置に関する。
2つの物体の相対位置を検出する位置検出装置(リニアエンコーダ等)としては、各種の方式のものが存在する。
小型化、低コスト化、低消費電力化などの要請がある場合には、各種方式のうち、永久磁石(磁力発生体)とホール素子(磁気センサ)とを用いた磁気式の位置検出装置を用いることが好適である。
ただし、ホール素子および磁石は、温度による特性変化が大きく、環境温度に影響を受けやすいため、このような影響を緩和することが望まれる。
このような環境温度の影響を緩和する技術として、特許文献1に記載の技術が存在する。この技術によれば、絞りの位置を検出するために設けられる1つのホール素子を利用して温度検出を行い、環境温度による影響を補償するように構成されている。この場合、温度検出は、絞りを特定の固定位置に移動させ、そのときのホール素子の出力値から環境温度を検出するものである。
しかしながら、特許文献1の技術では、温度検出を行うために、絞りを特定位置に移動させなければならず、必要なときに瞬時に(すなわちリアルタイムで)、温度検出を行うことができないという問題があった。そのため、温度補償をリアルタイムで行うことができない状態であった。
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、専用の温度センサを設けることなく、リアルタイムで温度検出を行うことのできる位置検出装置を提供することを、その目的とするものである。
上記課題を解決するために、本発明にかかる位置検出装置は、互いに離間して配置される1組の磁気センサ対と、前記1組の磁気センサ対に対して相対移動する磁力発生体と、前記1組の磁気センサ対からの各出力値の大きさの和が一定値になるように前記1組の磁気センサ対の各入力値を制御する制御手段と、を備え、前記1組の磁気センサ対からの各出力値の差に基づいて、前記磁力発生体と前記1組の磁気センサ対との間の所定方向における相対位置を検出するとともに、前記1組の磁気センサ対に対する前記入力値に基づいて、前記磁気センサ対の周囲の温度を検出するように構成されるものである。
この位置検出装置においては、前記磁気センサ対の周囲の温度に基づいて、前記相対位置を補償するような構成とすることが好ましい。
また、本発明にかかる位置検出装置は、第1の方向に互いに離間して配置される第1の磁気センサ対と、前記第1の方向とは異なる第2の方向に互いに離間して配置される第2の磁気センサ対と、前記第1および第2の磁気センサ対に対して相対移動する磁力発生体と、前記第1および第2の磁気センサ対からの各出力値の大きさの和がそれぞれ一定値になるように前記各磁気センサ対の各入力値を制御する制御手段と、を備え、前記第1および第2の磁気センサ対からの各出力値に基づいて、前記磁力発生体と前記各磁気センサ対との間の相対的な2次元位置を検出するとともに、前記各磁気センサ対に対する前記各入力値に基づいて、前記各磁気センサ対の周囲の温度を検出するように構成されるものでもある。
この位置検出装置についても、前記各磁気センサ対の周囲の温度に基づいて、前記2次元位置を補償するような構成とすることが好ましい。
本発明にかかる手ぶれ補正装置は、上記のような位置検出装置と、手ぶれを補正するために相対移動する2物体の相対位置を、前記位置検出装置を用いて検出する検出手段と、前記検出手段による検出結果に基づいて、手ぶれを補正するために前記2物体の相対駆動を行う駆動手段と、を備えて構成されるものである。
また、本発明にかかる撮像装置は、上記のような位置検出装置と、手ぶれを補正するために相対移動する2物体の相対位置を、前記位置検出装置を用いて検出する検出手段と、前記検出手段による検出結果に基づいて、手ぶれを補正するために前記2物体の相対駆動を行う駆動手段と、を備えて構成されるものである。
また、本発明にかかる撮像装置は、光軸方向に沿って移動可能なレンズを含む撮像光学系と、請求項1または2に記載の位置検出装置と、前記位置検出装置を用いて前記レンズの位置を検出し、前記レンズの位置を制御するレンズ位置制御手段と、を備えて構成されるものでもある。
本発明にかかる位置検出装置によれば、1組の磁気センサ対からの各出力値の大きさの和が一定値になるように、1組の磁気センサ対の各入力値が制御されており、その1組の磁気センサ対からの各出力値の差に基づいて、磁力発生体と1組の磁気センサ対との間の所定方向における相対位置が検出されるとともに、1組の磁気センサ対に対する入力値に基づいて磁気センサ対周囲の温度が検出されるように構成されている。そのため、周辺の温度の変化をリアルタイムに把握することができる構成となっており、それにより、その温度の変化に対する位置検出誤差を容易に補償して、常に正確な位置検出を行えるようになる。また、リアルタイムな温度検出が可能であることから、容易かつ正確に位置検出装置内部若しくは周辺の温度管理が行えるようになり、周辺部品を熱破壊などから保護することができるようになる。
また、第1の方向に互いに離間して配置される第1の磁気センサ対と、第1の方向とは異なる第2の方向に互いに離間して配置される第2の磁気センサ対とを設けることにより、磁力発生体と各磁気センサ対との間の相対的な2次元位置を検出することができるようになる。そしてこの場合においても上記と同様の効果が得られる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
<第1実施形態>
この第1実施形態においては、1次元位置を検出する位置検出装置10Aを例示する。この位置検出装置10Aは、磁気式のリニアエンコーダである。
この第1実施形態においては、1次元位置を検出する位置検出装置10Aを例示する。この位置検出装置10Aは、磁気式のリニアエンコーダである。
図1は位置検出装置10Aの概要を示す図である。図2および図3は位置検出装置10Aにおける構成要素の物理的な配置を示す図(斜視図および側面図)であり、図4は位置検出装置10Aの電気的な処理回路を示す図である。また、図5はホール素子(磁気センサ)による位置検出原理を示す図である。なお、図1においては図示の簡略化のため、ホール素子2を総括的に示しているが、実際には後述するように複数のホール素子を備えている。
図2および図3に示すように、位置検出装置10Aは、1つの磁石(磁力発生体)1と、互いに離間して配置される2つのホール素子(言い換えれば、1組のホール素子対(磁気センサ対))2a,2bとを備えている。ここでは、磁力発生体として磁石(より詳細には永久磁石)を用い、磁気センサとしてホール素子を用いるものとする。ただし、これに限定されず、たとえば、磁力発生体として電磁石や磁気フィルム等を用いるようにしてもよい。また、磁気センサとしてMR素子等を用いるようにしてもよい。
磁石1は、円柱形状を有しており、その上面側および下面側がそれぞれN極およびS極に磁化されている。なお、N極、S極の配置は回路設計を変更することによって、入れ替えることが可能である。
ホール素子対2a,2bは、装置本体などの固定側の物体(固定部材)に取り付けられ、磁石1は、固定部材に対して移動する移動側の物体(移動部材)に取り付けられている。そして、移動部材に取り付けられた磁石1は、固定部材に取り付けられたホール素子対2a,2bに対して図の矢印AR1方向(X方向)に移動可能である。より詳細には、磁石1は、ホール素子2a,2bの配置面に平行な面内において、ホール素子2a,2bの配置方向(離間方向)であるX方向に移動可能である。位置検出装置10Aは、磁石1のホール素子対2a,2bに対する相対位置を検出する。ここにおいて、電気配線不要の磁石(永久磁石)1が移動部材に取り付けられるため、移動部材に対する配線が少なくともこの要素(磁石)については不要となり配線設計の自由度が増す。
また、位置検出装置10Aは、図1に示すように、処理回路3、A/D変換回路4、およびCPU5をさらに備えている。2つのホール素子2a,2bからの出力を、処理回路3によって処理することにより、磁石1とホール素子対2a,2bとの間の所定方向における相対位置(ここではX方向における相対的な1次元位置)と、位置検出装置10Aが設置されている環境での温度とを検出することが可能である。
処理回路3からの位置出力および温度出力を表すアナログ信号出力は、A/D変換回路4に入力してデジタル信号に変換され、その後、CPU5に入力される。そしてCPU5では、位置出力および温度出力のデジタル信号が各種処理に利用される。特に、位置検出を行う際には、CPU5は位置出力を温度出力に基づいて補償するように構成される。
なお、処理回路3における処理内容については後述する。また、上記においては、位置検出装置10Aがデジタル化のための回路等(A/D変換回路4およびCPU5)を備えている場合を例示したが、これに限定されない。例えば、位置検出装置はA/D変換回路4およびCPU5を備えていなくてもよい。
図5に示すように、各ホール素子2は、ホール効果を利用した磁電変換素子である。ホール素子2に所定の入力電圧Vinを印加して電流(荷電粒子)を流し当該電流の流れる方向に垂直な方向に磁場をかけると、磁界中の荷電粒子がローレンツ力を受けて荷電粒子が素子の一方に偏在することになる。そのため、ホール素子は、磁界の強さ等に応じた出力電位差(以下、「出力電圧」ないし「ホール起電力」と称する)Vhを生じる。したがって、このホール起電力を測定すれば、ホール素子は磁界(磁気)の強さを測定する磁気センサとして機能する。
そして本実施形態においては、ホール素子対2a,2bによって検出される磁界の強さが、磁石1とホール素子対2a,2bとの間の位置関係に応じて変化するという性質を利用して、このホール素子対2a,2bを位置検出センサ(位置検出装置)として機能させるものである。
図6は磁力発生体の磁束密度分布を示す図である。図6においては、磁石1が基準位置に存在するときの磁束密度分布曲線BC1が示されている。ここでは、磁石1の中心位置が2つのホール素子2a,2bの間のちょうど中央位置にある状態を基準状態とし、この基準状態における磁石1の位置を基準位置としている。
図6に示すように、各ホール素子(磁気センサ)2a,2bは、それぞれ、各ホール素子2a,2bの直上付近の磁束密度を検出することになる。そして、各ホール素子(磁気センサ)2a,2bは、それぞれが検出した磁束密度に応じたホール起電力Vha,Vhbを出力する。また、磁石1が基準位置からさらに+X方向に移動すると、磁束密度分布が磁束密度分布曲線BC2のように変わるため、一方のホール素子2aのホール起電力Vha(より正確にはその絶対値)は基準状態よりも小さな値となり、他方のホール素子2bのホール起電力Vhb(より正確にはその絶対値)は基準状態よりも大きな値となる。逆に、磁石1が基準位置からさらに−X方向に移動すると、一方のホール素子2aのホール起電力は基準状態よりも大きな値となり、他方のホール素子2bのホール起電力は基準状態よりも小さな値となる。なお、図5の原理図からも判るように、ホール素子の磁束検出軸BDの向きによってはホール起電力の符号(正負)が逆転するが、ここでは図3に示すように、各ホール素子2a,2bの磁束検出軸BDの向きが同一となるように設置されているものとする。
そして、次の数式(1)に示すように、2つのホール素子2a,2bの各ホール起電力Vha,Vhbの差(減算値)ΔVを算出し、この値ΔVを、磁石1のホール素子対2a,2bに対する位置を表す値として検出する。
この値ΔVと位置Xとの間には、1対1の対応関係が存在する。位置Xが所定の範囲内であれば、位置Xと値ΔVとの間には比較的良好な線形性(リニアリティ)が存在するので、磁石1のホール素子対2a,2bに対する相対位置を良好に検出することができる。
なお、図6に示すように、磁石1が+X方向(または−X方向)に移動しても、一方のホール素子のホール起電力の増加分と他方のホール素子のホール起電力の減少分とが同一となり、各ホール起電力Vha,Vhbの和は一定となる。
さて、図4に示すように、処理回路3は、差動増幅部31a,31bと減算部33とローパスフィルタ35とを有している。
ホール素子2aの出力電位Va1,Va2の差であるホール起電力Vhaが、差動増幅部31aによって求められるとともに、ホール素子2bの出力電位Vb1,Vb2の差であるホール起電力Vhbが差動増幅部31bによって求められる。そして、この両者Vha,Vhbの差ΔV(=Vha-Vhb)が減算部33によって算出される。この減算部33からの出力値は、ローパスフィルタ35をさらに通過して磁石1の位置を表す出力(位置出力)として出力される。
ところで、値ΔVと位置Xとの間に良好な線形関係が存在する場合でも、この線形関係をあらわす直線の傾きは、環境温度Tが変動することなどに起因して異なることがある。すなわち、値ΔVの感度であって位置Xの変動に対する感度が、環境温度Tの変化に対応して変動することがある。
そこで、この位置検出装置10Aは、上記の差ΔVを検出するに際して、上記の2つのホール起電力Vha,Vhbの和(加算値)が常に同一の値となるように、ホール素子(磁気センサ)2a,2bに対する入力電圧Vinを調整する。これによれば、上記の出力差ΔVを標準化するような調整(感度調整)を行うことができる。なお、ホール起電力は、磁界の強さに応じて変化するとともに入力電圧の大きさにも応じて変化する。ホール素子の入力電圧に関するこの調整処理は、このような性質を利用した感度調整に相当する。以下では、このような入力電圧の調整について説明する。
図4に示すように、処理回路3は、加算部34と演算部36と電源制御部37とをさらに有している。そして、これらの各処理部34,36,37を用いて、各ホール素子2a,2bのそれぞれに対する各入力電圧Vinは、各出力電圧(ホール起電力)Vha,Vhbの加算値(和)が一定となるように、制御される。
具体的には、加算部34は両者の加算値(Vha+Vhb)を求め、演算部36は当該加算値と所定の値Vctとの差(Vct−(Vha+Vhb))を演算する。電源制御部37は、演算部36からの出力(Vct−(Vha+Vhb))に基づいて、加算値(Vha+Vhb)が一定値Vctとなるように、入力電圧Vinを制御する。詳細には、加算値(Vha+Vhb)が一定値Vctよりも大きい場合には入力電圧Vinを小さくし、逆に加算値(Vha+Vhb)が一定値Vctよりも小さい場合には入力電圧Vinを大きくする。このように、電源制御部37は、フィードバック制御によって、加算値(Vha+Vhb)が一定値Vctとなるように入力電圧Vinを制御する。
以上のように、処理回路3は、ホール素子対2a,2bの出力値の加算値(Vha+Vhb)が一定値Vctになるようにホール素子対2a,2bの入力値Vinを制御した上で、ホール素子対2a,2bの出力値の減算値ΔVを、位置出力として(より正確には位置出力に対応する値として)検出し出力する。
上記のような調整を行うことにより、1つの位置検出装置内における温度変化に対する補償を容易に行うことができる。以下では、このことについて説明する。
まず、磁石1が位置Xにあり、環境温度がTであるとき、ホール起電力Vha(T,X),Vhb(T,X)は、それぞれ、次の数式(2),(3)のように表される。
ここで、Vin(T)は環境温度Tのときにホール素子2a,2bに印加される電圧(入力電圧)であり、α(T)は環境温度Tのときの位置検出装置の温度係数(ただし、定電圧駆動のもの)であり、Va(T0,X)は環境温度が基準温度T0で、磁石1が位置Xにあるときの単位入力電圧あたりのホール素子2aの出力である。また、Vb(T0,X)は環境温度が基準温度T0で、磁石1が位置Xにあるときの単位入力電圧あたりのホール素子2bの出力である。
よって、2個のホール素子2a,2bの出力の和(加算値)は、上記数式(2),(3)から次の数式(4)のように求められる。
数式(4)において、Cは、C=Va(T0,X)+Vb(T0,X)であり、位置出力のリニアリティーを確保するために、一定値になるように設定される。すなわち、本実施形態においては、上記の条件を満たすように、磁石サイズ、磁石とホール素子との間の距離、2個のホール素子の距離が設定される。
そして上述したように、本実施形態では2個のホール素子2a,2bの出力の和が一定になるように制御されることから、上記数式(4)の右辺は一定値になり、その結果、次式(5)が成立する。
ここで、Kは任意の定数である。
上記数式(5)から、ホール素子2a,2bの入力電圧Vin(T)は、温度係数α(T)の逆数に比例することがわかる。
したがって、ホール起電力の加算値を一定にするようにホール素子2a,2bに対する入力値の調整を行うことによって、ホール素子2a,2bには環境温度Tに対応した入力電圧Vinが印加されることになる。
そして本実施形態では、図4に示されるように、ホール素子2a,2bに印加される入力電圧Vinの低電圧側の端子電圧VTを、処理回路3からの温度出力としている。処理回路3では、上述のように、加算部34,演算部36および電源制御部37によるフィードバック制御によって、各ホール素子2a,2bには、環境温度Tに対応した入力電圧Vinが印加されるため、図4のように、端子電圧VTを取り出せば、環境温度Tを反映した温度出力を常時リアルタイムで取得できることになる。
CPU5は、図示しないメモリなどの記憶手段に、予め実測することなどによって作成された、温度出力に対応した位置補正量を表すテーブルデータを保持しており、処理回路3およびA/D変換器4からの温度出力に基づいてテーブルデータを参照し、位置出力の補正量をリアルタイムで算出する。そして、その補正量と、処理回路3およびA/D変換器4からの位置出力とに基づいて温度による影響を補償し、正確な位置出力値を導出する。
なお、ホール素子2a,2bに印加される入力電圧Vinは、厳密には温度以外の要因(例えば、磁石等の構成部品の個体ばらつき)によっても変化する。したがって、端子電圧VTによって絶対温度を検知するためには、位置検出装置ごとの個体調整が必要である。このような個体調整は、基準温度でのホール起電力を予め記憶しておくことにより、簡単に行うことができるものである。ただし、温度変化量だけを検知するのであれば、上記のような個体調整は特に必要のないものである。
以上のように、ホール起電力の加算値を一定にするように、ホール素子に対する入力値の調整を行うことによって、環境温度の変化をリアルタイムに把握することができ、その環境温度の変化に対する位置検出誤差を容易に補償して、常に正確な位置検出を行うことができるようになる。
また、ホール起電力の加算値を一定にするようにフィードバック制御系が実現されているので、位置検出装置の温度特性だけでなく、位置検出装置が装着される被検出系が有する温度特性をも補償することが可能になる。例えば、被検出系の構成部品が環境温度変化によって熱膨張する場合であっても、ホール起電力の加算値が一定になるように制御されるので、その熱膨張による影響が解消されることになる。
<第2実施形態>
次に、第2実施形態について説明する。第2実施形態に係る位置検出装置10Bによれば、磁石1のホール素子2に対する相対的な2次元位置を取得することができる。第2実施形態は、第1実施形態の変形例であり、以下では、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
次に、第2実施形態について説明する。第2実施形態に係る位置検出装置10Bによれば、磁石1のホール素子2に対する相対的な2次元位置を取得することができる。第2実施形態は、第1実施形態の変形例であり、以下では、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
図7は、第2実施形態に係る位置検出装置10Bを示す斜視図である。図7に示すように、この位置検出装置10Bにおいては、4個のホール素子、詳細には、2組のホール素子対(磁気センサ対)(2a,2b),(2c,2d)が設けられている。より具体的には、1組のホール素子対2a,2bがX方向に離間して配置されており、別の1組のホール素子対2c,2dが、Y方向(X方向に垂直な方向)に離間して配置されている。
そして、ホール素子2a,2bによるX軸方向のセンサ配列と、ホール素子2c,2dによるY軸方向のセンサ配列とが、その中心で互いに直交する十字配列として形成されている。
また、磁石1は、ホール素子対(2a,2b)、(2c,2d)の配置面に平行な面内において、ホール素子対(2a,2b)の配置方向(離間方向)であるX方向に移動可能であるととともに、ホール素子対(2c,2d)の配置方向であるY方向にも移動可能である。
さらに、2組のホール素子対に対しては、それぞれ、上記の処理回路3と同様の処理回路が設けられている。各処理回路においては、それぞれ、上記第1実施形態と同様、ホール素子対の出力値の加算値が一定値になるように各ホール素子対の入力値が制御される。具体的には、ホール素子2a,2bの出力値の加算値が一定値になるように、ホール素子2a,2bに対する入力電圧Vinがフィードバック制御される。同様に、ホール素子2c,2dの出力値の加算値が一定値になるように、ホール素子2c,2dに対する入力電圧Vinがフィードバック制御される。
そして各ホール素子2a,2b,2c,2dに対する入力電圧Vinの低電圧側の端子電圧VTを、温度出力として取り出すように構成される。
なお、ホール素子2a〜2dは、いずれもその磁束検出軸の向きは同一となるように設置される。これによれば、ホール素子2c,2dについても、ホール素子2a,2bと同様に、磁石1の移動に伴って一方のホール素子における検出磁束が大きくなるにつれて、他方のホール素子における検出磁束が小さくなるので、ホール素子2c,2dに対しても同様の処理回路3を用いることができる。
そして、各処理回路は、ホール素子対(2a,2b)からの値ΔV(ΔVxとも称する)と、ホール素子対(2c,2d)からの値ΔV(ΔVyとも称する)と、温度出力とを出力する。値ΔVxは、磁石1のX方向における位置を表す値であり、値ΔVyは、磁石1のY方向における位置を表す値である。
各処理回路からの出力信号(位置出力と温度出力)がCPU5に入力されると、CPU5は上記のフィードバック制御が施された状態での各ホール素子対の出力値の減算値ΔVx,ΔVyを、それぞれ、X方向およびY方向における位置出力として取得するとともに、温度出力をその時点での環境温度として取得する。そして温度出力に基づいて位置出力を補正する。
なお、各ホール素子対についてみれば、そのホール素子対の離間方向に直交する方向へ磁石が移動しても、そのホール素子対の位置出力値は変化しない。つまり、ホール素子対は、磁石が離間方向と角度をもって移動しても、離間方向の位置を正しく検出する。直交する2組のホール素子対があれば、それぞれの離間方向における磁石の位置を検出できるので、磁石は1個で2次元位置を検出することができる。
以上のようにして、X方向およびY方向における2次元位置(x,y)を求めるに際して、第1実施形態と同様に、個体のばらつき等の影響を抑制して、正確な位置検出をより容易に行うことが可能である。
また、この第2実施形態の位置検出装置10Bによれば、2組のホール素子対を異なる2つの方向に配置することによって、独立した2つの方向に関する位置を求めることができる。特に、2組のホール素子対の配置方向(離間方向)が直交するので、2次元位置をより簡易に求めることができる。なお、ここでは、2組のホール素子対の離間方向が直交する場合を例示しているが、必ずしも直交に限定されず、各ホール素子対を結ぶ直線が所定の角度で交差するように配置されても良い。
さらに、ここでは、2組のホール素子対を構成する4つのホール素子2a,2b,2c,2dが点対称に配置されているので、異方性による測定誤差の発生を抑制することができる。
なお、この第2実施形態等においては、磁石1の形状が円柱形状である場合を例示しているが、これに限定されない。磁石1は、たとえば直方体形状のものであってもよい。ただし、磁石1の形状が円柱形状であることが好ましい。磁石1の形状が円柱形状の場合には、その磁束密度分布が当該円柱の中心軸を中心とする同心円状の分布を有するものとなり、磁束密度分布の対称性を確保することができ、より正確な位置検出を行うことができるからである。
<第3実施形態>
この第3実施形態においては、位置検出装置の具体的な利用形態を例示する。ここでは、撮像装置の手ぶれ補正機構に上述のような位置検出装置を利用する場合について詳細に説明する。なお、本発明は、静止画像を撮像するタイプの撮像装置(デジタルスチルカメラ等)、および動画像を撮像するタイプの撮像装置(デジタルムービーカメラ等)のいずれにも適用可能である。
この第3実施形態においては、位置検出装置の具体的な利用形態を例示する。ここでは、撮像装置の手ぶれ補正機構に上述のような位置検出装置を利用する場合について詳細に説明する。なお、本発明は、静止画像を撮像するタイプの撮像装置(デジタルスチルカメラ等)、および動画像を撮像するタイプの撮像装置(デジタルムービーカメラ等)のいずれにも適用可能である。
図8は、手振れ補正機能を備えた撮像装置(ここではデジタルスチルカメラ)300Aを示す図である。撮像装置300Aは、カメラ本体60と、複数のレンズ40が組み込まれた鏡胴70と、鏡胴70の側面部に固定されたジャイロセンサ50と、鏡胴70の端面に取り付けられる手振れ補正装置100とを備えて構成される。
手振れ補正装置100は、その内部にCCDなどの撮像素子16が設けられており、ジャイロセンサ50によって検出される撮像装置300Aのブレに応じて、撮像素子16を光軸Lに垂直なXY平面内で移動させることにより、手振れ補正を行うものである。例えば、撮像装置300Aによる撮影中に、図13の矢印D1で示すように、撮像装置300Aがぶれて、鏡胴70に入射する光軸Lがずれた場合、手振れ補正装置100は撮像素子16を矢印D2に示すように移動させて光軸Lのずれを補正する。この手振れ補正装置100は、位置検出装置としての機能を内蔵しており、手振れ補正時にはその位置検出機能によってXY平面内での撮像素子16の現在位置を検出し、その位置情報を、撮像素子16の位置を高精度に制御するためのフィードバック情報として用いるように構成されている。
図9は、手振れ補正装置100の組立分解斜視図である。図9に示すように、手振れ補正装置100は主として、鏡胴70の端面に固設されるベース板12、ベース板12に対してX軸方向に移動する第1スライダ14、および、第1スライダ14に対してY軸方向に移動する第2スライダ13の3つの部材が組み合わされて構成される。
ベース板12は、中央に開口121が形成された環状の金属フレーム122を基材として形成されるものであり、その金属フレーム122が鏡胴70に固定される。ベース板12は、金属フレーム122に、X軸方向に延設される第1アクチュエータ123と、複数のホール素子を内蔵して構成される磁気センサユニット22とが配設された構成となっている。また、金属フレーム122周縁部の所定位置には第1スプリング掛け124が形成されるとともに、周縁部の複数箇所にL字状の基板保持具125が形成されている。
第2スライダ13は、その中央に撮像素子16を収容して固定可能な開口131が形成された樹脂製の枠体132を備え、その枠体132に、Y軸方向に延設される第2アクチュエータ133と、剛球19をZ軸方向両面に遊嵌する剛球受け134と、磁石を支持するための磁石支持部21とが設けられた構成となっている。磁石支持部21は、開口131を基準にみると、第2アクチュエータ133よりもさらに外側であって、ベース板12に設けられる磁気センサユニット22に対向する位置に形成されている。
図10は、磁石支持部21を正面からみた場合の要部拡大図である。図10に示すように、磁石支持部21は、第2アクチュエータ133の外側に形成された壁面211からさらに外側に向けて延設された平板状の磁石支持アーム212によって形成され、磁石支持アーム212の先端部下面側に磁石受け部213が設けられている。磁石受け部213は、磁石23を嵌入して固定できるようになっている。そして図10に示すように、磁石支持アーム212の下面側に固定される磁石23は、ベース板12の磁気センサユニット22と対向する位置に配置される。そして磁石23の下面と磁気センサユニット22の表面(上面)とは互いに略平行となるように設けられる。
図9に戻り、第1スライダ14は、その中央部に第2スライダ13を収めるための開口141が形成されたアルミニウム製の環状フレーム142を基材として形成されるものであり、そのフレーム142に、第1摩擦結合部143、第2摩擦結合部144および第2スプリング掛け145が設けられた構成を有している。第1摩擦結合部143はベース板12の第1アクチュエータ123と対向する位置に設けられ、第2摩擦結合部144は第2スライダ13の第2アクチュエータ133と対向する位置に設けられる。また、第2スプリング掛け145はベース板12の第1スプリング掛け124に対向する位置に設けられる。
第1アクチュエータ123および第2アクチュエータ133はそれぞれ、図11に示すように、静止部材81と圧電素子82と駆動ロッド83とを備えており、静止部材81がベース板12若しくは第2スライダ13に固定され、圧電素子82の一端側が静止部材81に固定されるとともに他端側が駆動ロッド83に接続された構成を有している。そして圧電素子82に印加される駆動パルスに応じた量および方向に駆動ロッド83が移動するようになっている。このとき駆動ロッド83の移動方向は、各アクチュエータが延設された方向、すなわち図11の例では矢印84で示される方向となる。
以上のような手振れ補正装置100が組み上げられるときには、撮像素子16が第2スライダ13の開口131に嵌合して固設されるとともに、第1アクチュエータ123の駆動ロッド83と第1摩擦結合部143とが摩擦結合され、第2アクチュエータ133の駆動ロッド83と第2摩擦結合部144とが摩擦結合される。また、第1スプリング掛け124と第2スプリング掛け145との間にはスプリング18が架設され、ベース板12および第1スライダ14がスプリング18によって相互に接近する向きに付勢される。このとき、第2スライダ13は、ベース板12と第1スライダ14とに剛球19を介して挟み込まれた状態とされる。これにより、Z軸負方向側から正方向側に向かって、ベース板12、第2スライダ13、第1スライダ14の順に重なって、これら部材12,13,14が配置されることとなる。
このような手振れ補正装置100が組み上げられた状態で、第1アクチュエータ123の駆動ロッド83が移動すると、これに摩擦結合する第1摩擦結合部143の移動により第1スライダ14がベース板12に対してX軸方向に移動する。このとき、第1スライダ14の移動にあわせて第2スライダ13もベース板12に対してX軸方向に移動する。また、第2アクチュエータ133の駆動ロッド83が移動すると、これに摩擦結合する第2摩擦結合部144の移動により第2スライダ13が第1スライダ14に対してY軸方向に移動する。このとき、第1スライダ14のベース板12に対する移動はなされないため、第2スライダ13は単独でベース板12に対してY軸方向に移動することとなる。
このことから、手振れ補正装置100においては、第1スライダ14および第2スライダ13のそれぞれが撮像素子16を保持して、固定部材(固定体)たるベース板12に対して移動可能な移動部材(移動体)として構成されている。そして第1スライダ14はベース板12に対し、X軸方向に沿って直線的に移動するのみであるが、第2スライダ13は第1スライダのX軸方向への移動に加えて、Y軸方向に単独移動できるので、第2スライダ13は撮像素子16を保持した状態で、光軸に垂直なXY平面内を移動可能なように構成されている。
なお、第1アクチュエータ123および第2アクチュエータ133のそれぞれの駆動ロッド83は、第2スライダ13のX軸方向およびY軸方向それぞれへの直線的移動をガイドするガイド手段としての機能も有している。
図12は、図9のI−I断面で切断した断面図であり、手振れ補正装置100が組み上げられ、鏡胴70に取り付けられた状態を示す図である。手振れ補正装置100は、ベース板12に設けられた磁気センサユニット22と、第2スライダ13に取り付けられた磁石23とを互いに対向する位置で近接状態に支持しており、磁気センサユニット22が磁石23によって生じる磁界の変化を良好に検知できるように配置されている。上述のように第2スライダ13はXY平面内を移動することができ、第2スライダ13の移動に伴って磁気センサユニット22に対する磁石23の位置が変動するようになっている。XY平面において磁気センサユニット22に対する磁石23の位置が変動することにより、磁気センサユニット22が検知する磁界は第2スライダ13の移動に伴って変化することになる。したがって、磁気センサユニット22が磁石23によって生じる磁界の変化を検知することにより、第2スライダ13の移動状況(すなわち現在位置)を検知することができるようになっており、磁気センサユニット22および磁石23はベース板12に対する第2スライダ13の位置を検出するための位置検出機構20を構成している。そして磁石23には電気的配線を行う必要がないので、位置検出機構20は配線作業を著しく省力化するという点で有益なものとなっている。
また、第2スライダ13に設けられる撮像素子16の背面側(Z軸正方向側)には、放熱板17を介して第1基板41が設けられており、撮像素子16は第1基板41に接続されている。そのため、第1基板41は第2スライダ13と一体的にX方向およびY方向に移動する。また、ベース板12の基板保持具125には第2基板42が固定されている。第1基板41と第2基板42は、光軸方向(Z軸方向)に重なって配置され、第2スライダ13の移動によって、第1基板41は、第2基板42に対して平行に移動する。第1基板41および第2基板42は、可撓性を有するフレキシブル基板43によって互いに結線され、信号の送受信が可能なように構成されている。
磁気センサユニット22は、図示しない信号線によって第2基板42に接続される。また、撮像装置300Aのブレを検知して、X軸方向およびY軸方向のブレに関する角速度信号を出力するジャイロセンサ50も、図示しない信号線によって第2基板42に接続される。
第1基板41には、撮像素子16を制御する素子や回路が配置され、撮像素子16からの出力信号(画像信号)はフレキシブル基板43を介して第2基板42に与えられる。第2基板42には、撮像素子16からの出力信号を処理する回路や、第2スライダ13の位置を検知する磁気センサユニット22からの信号を処理する回路等が配置されるとともに、出力回路からの位置信号(X座標値およびY座標値)と、ジャイロセンサ50から入力する角速度信号とに基づいて、第1及び第2アクチュエータ123,133を駆動制御するための制御回路(マイクロコンピュータ等を含む回路)が配置される。そして第2基板42からは、撮像素子16の内部に設けられる制御回路であって手振れ補正装置100とは異なる回路に、撮像素子16で取得された画像信号が出力されるとともに、図示しない信号線で接続された第1及び第2アクチュエータ123,133のそれぞれに対して駆動信号(駆動パルス)が送出される。
そして上記のような回路配置において、第2スライダ13に設けられる磁石23には電気的配線を必要としないことから、第1基板41と第2基板42との配線パターンを比較的簡単にすることができ、設計上の部品の配置や配線の引き回し等に自由度が増すとともに、組立時の作業効率を向上させている。特に、移動部材に対する配線は、その移動部材の移動にとって抵抗となることがあるので、可能な限り移動部材への配線は避けることが望まれる。本実施形態においては、磁石23が移動部材である第2スライダ13に設けられるので、位置検出機構20の配線が第2スライダ13の移動を妨げることがなく、好適な配置となっている。
次に、上述した手振れ補正装置100の動作について説明する。図13は、本実施形態にかかる手振れ補正装置100の駆動制御回路の電気的構成を示すブロック図である。この制御回路は、鏡胴70に入射される光軸Lのブレを検知して角速度信号を出力するジャイロセンサ50と、第2スライダ13(撮像素子16)の位置を検出する磁気センサユニット22からの信号を処理する処理回路24と、手振れ補正の総合的な制御を行い、入力される各種信号に基づいて駆動量を演算するマイクロコンピュータ(マイコン)101と、マイクロコンピュータ101からの駆動信号に基づいて所定周波数の駆動パルスを発生させる駆動回路102とを備えて構成されている。駆動回路102によって発生される駆動パルスは、第1および第2アクチュエータ123,133に出力され、各アクチュエータの延設方向に沿って第1および第2スライダ14、13が移動する。
ジャイロセンサ50は、カメラ本体60が矢印D1で示すようにぶれると、2軸方向(X軸方向およびY軸方向)の角速度を検出してマイクロコンピュータ101に出力する。
マイクロコンピュータ101は、ジャイロセンサ50から角速度信号を入力すると、光学系の焦点距離信号から撮像素子16上(結像面上)のぶれによる像の移動量、移動速度を算出する。そして算出した移動速度と第2スライダ13(撮像素子16)の現在位置とから、第1および第2アクチュエータ123,133に印加すべき所定周波数の供給電圧を決定する。すなわち、マイクロコンピュータ101は、磁気センサユニット22から入力する信号に基づいて求められる第2スライダ13(撮像素子16)が現在存在している位置(現在位置)と、ジャイロセンサ50から入力する角速度信号に基づいて決定される撮像素子16が本来あるべき位置(目標位置)とを比較し、本来あるべき位置に撮像素子16が移動するように、各スライダ13,14を駆動させるフィードバック制御を行う。
駆動回路102は、マイクロコンピュータ101からの信号を受けて、各アクチュエータ123,133の共振周波数の7割程度の周波数の駆動パルスを出力する。駆動パルスは、圧電素子82に印加され、第1および第2スライダ13,14を駆動ロッド83に沿って移動させる。具体的には、緩やかな立ち上がり部分と急激な立下り部分とを有する鋸歯状波の駆動パルスを圧電素子82に印加することによって、駆動ロッド83に摩擦結合した部材13(又は14)を、摩擦力と慣性力との大小関係に応じた作用によって、一方の方向に移動させることができる。また逆に、圧電素子82に印加する鋸歯状波の波形を変えて急速な立ち上がりと緩やかな立下りとからなる駆動パルスを印加することによれば、今度は部材13(又は14)を逆の方向に移動させることができる。
このように第1および第2アクチュエータ123,133はそれぞれインパクトアクチュエータとして構成されており、駆動ロッド83に摩擦結合された各スライダ13,14が、圧電素子82の伸縮動作に伴って駆動ロッド83上を摺動する。第1アクチュエータ123に駆動パルスが与えられることによって第1スライダ14がX軸方向へ移動すると、第1スライダに連結されている第2スライダ13も同時にX軸方向に移動する。また、第2アクチュエータ133に駆動パルスが印加された場合は、第1スライダ14とは独立して第2スライダ13だけがY軸方向に移動(自走)する。そして、第2スライダ13は、第1スライダ14とベース板12の間にかかるスプリング18と、各部材の間の剛球19により、抵抗が少なくかつ光軸方向に変動することなく移動する。このとき第1基板41および第2基板42を接続するフレキシブル基板43は、折り曲げられた曲げ部分がよれて、第2スライダ13の移動を吸収するように機能する。
以上のように、手振れ補正装置100は位置検出装置としての機能を内蔵しており、その特徴的構成として、位置検出機構20が磁気センサユニット22と磁石23とを備えたものとなっている。本実施形態においては、移動部材と固定部材との少なくとも一方については位置検出用の配線を行う必要のない位置検出機構20が実現されている。
また、この位置検出機構20の各構成要素は、第2実施形態の位置検出装置10B(図7参照)における対応構成要素と同様の構成を有している。具体的には、磁石23は磁石1に対応し、磁気センサユニット22は、4つのホール素子2a〜2dで構成されるセンサ群に対応する。また、処理回路24は、2つの処理回路3とA/D変換回路4とを有する回路に対応する。処理回路24は、2つのホール素子対(2a,2b),(2c,2d)の各出力値と、温度出力に対して、それぞれ、上記第3実施形態と同様の処理を施した後、アナログ信号をデジタル信号に変換してマイコン101に向けて出力する。
したがって、このような位置検出機構(位置検出装置とも称せられる)を備える撮像装置300Aは、第2実施形態と同様の利点を得ることができる。つまり、手ぶれ補正装置100における温度をリアルタイムに検出して、その温度による影響を効果的に補正し、常に正確な手振れ補正が行えるようになっているのである。
特に、上記のような手振れ補正装置100の場合、第1および第2アクチュエータ123,133として圧電素子82を利用しているので、駆動時に圧電素子82が発熱し、その発熱が消費電力を増加させてさらに発熱を生じさせるという事態が起こる。そこで、この種の手振れ補正装置100では、位置検出機構20として、第2実施形態と同様の位置検出装置10Bを備えることにより、そのような圧電素子82の発熱による温度上昇が生じた場合であっても常に正確な位置検出を行うことができ、精度の高い手振れ補正が行える。また、温度出力によって圧電素子82の温度管理を行うこともできるので、圧電素子82の熱破壊防止機構などを容易に構築することもできる。
また、撮像装置を用いて長時間の撮影(動画撮影を含む)を行う時、圧電素子82の発熱によって、撮像素子16においてノイズが生じ、撮影画像の品質が劣化するという問題が生じやすくなる。ところが、本実施形態の撮像装置300Aは、第2実施形態と同様の位置検出装置10Bを備えているので、撮像素子周辺の温度を常時監視しておくことができ、撮影画像の品質が許容品質を下回らないように管理することが可能である。例えば、位置検出装置10Bからの温度出力が、ある設定温度を超えたことを示す時には、撮影者に対して警告を発するとともに、手振れ補正機能を強制的に停止することができるし、また圧電素子に与える駆動電力を制限することもでき、これらの処理を行うことによって画質劣化を抑制できる。
また、ここでは、ホール素子2a,2bのセンサ配列方向が第1アクチュエータ123の移動方向(X軸方向)に略一致するように配置されるとともに、ホール素子2c,2dのセンサ配列方向が第2アクチュエータ133の移動方向(Y軸方向)に略一致するように配置されている。そのため、磁気センサユニット22で検出される座標値の座標系が、第1および第2アクチュエータ123,133を制御するために用いられる座標系と略一致することになり、信号処理を行う際に座標変換の演算を行う必要がなく、効率的な信号処理が可能な構成となっている。
さらに、4個のホール素子を図7のように配置することにより、4個のホール素子からなる1つのセンサパッケージとしての磁気センサユニット22を配置するだけで、X方向およびY方向の2方向についての磁界の変化を検知することができるようになり、しかもその磁気センサユニット22に対向して1個の磁石23を設置するだけで、X方向およびY方向の2方向について位置検出が可能な位置検出機構20が実現されることになる。このように、図7に示すホール素子2a〜2dの配置は、位置検出機構20の小型化に適したものとなっている。
なお、この実施形態においては、磁気センサユニット22が4個のホール素子を内蔵し、1個の磁気センサユニットでX軸方向およびY軸方向の2方向について磁界の変化を検知できるように構成した例を示した。しかし、1方向についての磁界変化を検知するために1個の磁気センサユニットを設けるようにしてもよい。換言すれば、第1実施形態で示した位置検出装置10Aを2個設けるということである。例えば、第1アクチュエータ123の外側の位置にX軸方向についての位置検出を行う磁気センサユニットを1個設け、第2アクチュエータ133の外側の位置(上記実施の形態で示した位置検出機構20の設置位置)にY軸方向についての位置検出を行う磁気センサユニットを1個設けるようにしてもよい。
<第4実施形態>
この第4実施形態においては、位置検出装置の別の具体的利用形態を例示する。ここでは、撮像装置のレンズ位置の検出に上記の位置検出装置を利用する場合について説明する。
この第4実施形態においては、位置検出装置の別の具体的利用形態を例示する。ここでは、撮像装置のレンズ位置の検出に上記の位置検出装置を利用する場合について説明する。
図14は、撮像装置(ここではデジタルスチルカメラ)300Bを示す図である。
撮像装置300Bは、複数のレンズ40、カメラ本体60、および鏡胴70等を備える。この撮像装置300Bは、オートフォーカス機能およびズーム機能を有しており、複数のレンズ40として、フォーカスレンズ40Fおよびズームレンズ40Zを含むレンズを有している。フォーカスレンズ40Fおよびズームレンズ40Zは、それぞれ独立に、光軸方向において鏡胴70に対して相対的に移動することが可能である。
また、フォーカスレンズ40Fおよびズームレンズ40Zには、それぞれ、各レンズ位置を検出する位置検出装置10F,10Zが設けられている。
各位置検出装置10F,10Zは、それぞれ上記第1実施形態の位置検出装置10Aと同様の構成を有している。例えば、位置検出装置10Fは、磁石1とホール素子2a,2bとを備えている。また、位置検出装置10Zも、同様に、磁力発生体(磁石)1とホール素子2a,2bとを備えている。
なお、図14においては、図示されていないが、各位置検出装置10F,10Zの各ホール素子対からの出力を処理するため、第1実施形態と同様の処理回路3等がカメラ本体60内に設けられており、各位置検出装置10F,10Zから温度出力が得られるようになっている。
また、位置検出装置10Fの磁石1は、移動部材であるフォーカスレンズ40Fの底部に固定されており、位置検出装置10Fのホール素子2a,2bは、固定部材である鏡胴70の内面に固定されている。したがって、フォーカシング時などにおいて、位置検出装置10Fは、フォーカスレンズ40Fの鏡胴70に対する相対位置を検出することが可能である。そして、この位置検出装置10Fによるフォーカスレンズ40Fの位置を検出し、その検出結果を用いて、当該フォーカスレンズ40Fの位置を制御することができる。例えばフィードバック制御等によって、フォーカスレンズ40Fの位置を目標位置に追従させることが可能である。
同様に、位置検出装置10Zの磁石1は、移動部材であるズームレンズ40Zの底部に固定されており、位置検出装置10Zのホール素子2a,2bは、固定部材である鏡胴70の内面に固定されている。したがって、ズーム時などにおいて、位置検出装置10Zは、ズームレンズ40Zの鏡胴70に対する相対位置を検出することが可能である。そして、この位置検出装置10Zによるズームレンズ40Zの位置を検出し、その検出結果を用いて、当該ズームレンズ40Zの位置を制御することができる。例えばフィードバック制御等によって、ズームレンズ40Zの位置を目標位置に追従させることが可能である。
この撮像装置300Bによれば、第1実施形態と同様の利点を得ることが可能である。つまり、各位置検出装置10F,10Zにおいてリアルタイムに温度検出を行い、その温度による影響を効果的に補正し、常に正確なレンズ位置制御が行えるようになっているのである。
<その他>
以上、この発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記説明した内容のものに限定されるものではない。
以上、この発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記説明した内容のものに限定されるものではない。
たとえば、上記実施形態においては、ホール起電力の加算値(Vha+Vhb)が一定値になるように入力電圧Vinを制御する場合を例示しているが、これに限定されない。たとえば、ホール起電力の加算値(Vha+Vhb)が一定値になるように、ホール素子に対する「入力電流」Iinを制御するようにしてもよい。
さらに、各実施形態においては、ホール素子2の磁束検出軸が同じ向きとなるようにホール素子対が配置される場合に、ホール起電力の加算値が一定値になるように入力電圧Vinを制御することを例示している。しかしながら、本発明はこれに限定されない。たとえば、図3において、ホール素子対の磁束検出軸BDが互いに逆向きになるようにホール素子対を配置するようにしてもよい。この場合でも、ホール素子2aの出力値の大きさ(絶対値)とホール素子2bの出力値の大きさとの和が一定値になるようにホール素子対(2a,2b)の入力値を制御した上で、ホール素子2aの出力値の大きさとホール素子2bの出力値の大きさとの差を位置出力として求めることによって、上記第1実施形態等と同様の効果を得ることができる。
1,23 磁石
2,2a〜2f ホール素子
3 処理回路
10A〜10F,10Z 位置検出装置
12 ベース板
13,14 スライダ
16 撮像素子
40F フォーカスレンズ
40Z ズームレンズ
100 手ぶれ補正装置
300A,300B 撮像装置
BC1,BC2 磁束密度分布曲線
BD 磁束検出軸
Vha,Vhb ホール起電力(出力電圧)
Vin 入力電圧
2,2a〜2f ホール素子
3 処理回路
10A〜10F,10Z 位置検出装置
12 ベース板
13,14 スライダ
16 撮像素子
40F フォーカスレンズ
40Z ズームレンズ
100 手ぶれ補正装置
300A,300B 撮像装置
BC1,BC2 磁束密度分布曲線
BD 磁束検出軸
Vha,Vhb ホール起電力(出力電圧)
Vin 入力電圧
Claims (7)
- 互いに離間して配置される1組の磁気センサ対と、
前記1組の磁気センサ対に対して相対移動する磁力発生体と、
前記1組の磁気センサ対からの各出力値の大きさの和が一定値になるように前記1組の磁気センサ対の各入力値を制御する制御手段と、
を備え、
前記1組の磁気センサ対からの各出力値の差に基づいて、前記磁力発生体と前記1組の磁気センサ対との間の所定方向における相対位置を検出するとともに、前記1組の磁気センサ対に対する前記入力値に基づいて、前記磁気センサ対の周囲の温度を検出する位置検出装置。 - 請求項1に記載の位置検出装置において、
前記磁気センサ対の周囲の温度に基づいて、前記相対位置を補償することを特徴とする位置検出装置。 - 第1の方向に互いに離間して配置される第1の磁気センサ対と、
前記第1の方向とは異なる第2の方向に互いに離間して配置される第2の磁気センサ対と、
前記第1および第2の磁気センサ対に対して相対移動する磁力発生体と、
前記第1および第2の磁気センサ対からの各出力値の大きさの和がそれぞれ一定値になるように前記各磁気センサ対の各入力値を制御する制御手段と、
を備え、
前記第1および第2の磁気センサ対からの各出力値に基づいて、前記磁力発生体と前記各磁気センサ対との間の相対的な2次元位置を検出するとともに、前記各磁気センサ対に対する前記各入力値に基づいて、前記各磁気センサ対の周囲の温度を検出する位置検出装置。 - 請求項3に記載の位置検出装置において、
前記各磁気センサ対の周囲の温度に基づいて、前記2次元位置を補償することを特徴とする位置検出装置。 - 請求項1ないし4のいずれかに記載の位置検出装置と、
手ぶれを補正するために相対移動する2物体の相対位置を、前記位置検出装置を用いて検出する検出手段と、
前記検出手段による検出結果に基づいて、手ぶれを補正するために前記2物体の相対駆動を行う駆動手段と、
を備える手ぶれ補正装置。 - 請求項1ないし4のいずれかに記載の位置検出装置と、
手ぶれを補正するために相対移動する2物体の相対位置を、前記位置検出装置を用いて検出する検出手段と、
前記検出手段による検出結果に基づいて、手ぶれを補正するために前記2物体の相対駆動を行う駆動手段と、
を備える撮像装置。 - 光軸方向に沿って移動可能なレンズを含む撮像光学系と、
請求項1または2に記載の位置検出装置と、
前記位置検出装置を用いて前記レンズの位置を検出し、前記レンズの位置を制御するレンズ位置制御手段と、
を備える撮像装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004226939A JP2006047054A (ja) | 2004-08-03 | 2004-08-03 | 位置検出装置、手ぶれ補正装置および撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004226939A JP2006047054A (ja) | 2004-08-03 | 2004-08-03 | 位置検出装置、手ぶれ補正装置および撮像装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006047054A true JP2006047054A (ja) | 2006-02-16 |
Family
ID=36025776
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004226939A Pending JP2006047054A (ja) | 2004-08-03 | 2004-08-03 | 位置検出装置、手ぶれ補正装置および撮像装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006047054A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009150786A (ja) * | 2007-12-20 | 2009-07-09 | Hamamatsu Koden Kk | 磁気式座標位置検出装置 |
US7818138B2 (en) | 2006-04-27 | 2010-10-19 | Asahi Kasei Emd Corporation | Position detecting device and position detecting method |
JP2011027527A (ja) * | 2009-07-24 | 2011-02-10 | Akita Univ | 感温磁性体を用いた温度計測システム及び温度計測方法 |
CN103046242A (zh) * | 2011-10-14 | 2013-04-17 | Juki株式会社 | 布料端位置检测装置及缝纫机 |
KR101594256B1 (ko) * | 2014-08-19 | 2016-02-17 | 세종대학교산학협력단 | 열 감지 마그네틱 센서 |
US9678493B2 (en) | 2012-03-28 | 2017-06-13 | Olympus Corporation | Position detection apparatus and position control apparatus |
CN109724506A (zh) * | 2017-10-31 | 2019-05-07 | Tdk株式会社 | 位置检测装置 |
CN110754079A (zh) * | 2017-05-19 | 2020-02-04 | 动运科学技术有限公司 | 相机模块致动器运动感测元件和包括该相机模块致动器运动感测元件的相机模块柔性电路板 |
-
2004
- 2004-08-03 JP JP2004226939A patent/JP2006047054A/ja active Pending
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7818138B2 (en) | 2006-04-27 | 2010-10-19 | Asahi Kasei Emd Corporation | Position detecting device and position detecting method |
JP2009150786A (ja) * | 2007-12-20 | 2009-07-09 | Hamamatsu Koden Kk | 磁気式座標位置検出装置 |
JP2011027527A (ja) * | 2009-07-24 | 2011-02-10 | Akita Univ | 感温磁性体を用いた温度計測システム及び温度計測方法 |
CN103046242A (zh) * | 2011-10-14 | 2013-04-17 | Juki株式会社 | 布料端位置检测装置及缝纫机 |
US9678493B2 (en) | 2012-03-28 | 2017-06-13 | Olympus Corporation | Position detection apparatus and position control apparatus |
KR101594256B1 (ko) * | 2014-08-19 | 2016-02-17 | 세종대학교산학협력단 | 열 감지 마그네틱 센서 |
JP2020519967A (ja) * | 2017-05-19 | 2020-07-02 | ドンウン アナテック カンパニー リミテッド | カメラモジュール用アクチュエータ移動感知素子とそれらを含むカメラモジュール用フレキシブル回路基板 |
CN110754079A (zh) * | 2017-05-19 | 2020-02-04 | 动运科学技术有限公司 | 相机模块致动器运动感测元件和包括该相机模块致动器运动感测元件的相机模块柔性电路板 |
CN110754079B (zh) * | 2017-05-19 | 2021-08-10 | 动运科学技术有限公司 | 相机模块致动器运动感测元件和包括该相机模块致动器运动感测元件的相机模块柔性电路板 |
US11178331B2 (en) | 2017-05-19 | 2021-11-16 | Dongwoon Anatech Co., Ltd. | Camera module actuator movement sensing element and camera module flexible circuit board including same |
JP2019082414A (ja) * | 2017-10-31 | 2019-05-30 | Tdk株式会社 | 位置検出装置 |
CN109724506A (zh) * | 2017-10-31 | 2019-05-07 | Tdk株式会社 | 位置检测装置 |
CN109724506B (zh) * | 2017-10-31 | 2021-09-07 | Tdk株式会社 | 位置检测装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4049125B2 (ja) | 位置検出装置、手振れ補正機構、および撮像装置 | |
JP4587708B2 (ja) | 位置検出装置、手振れ補正機構、および撮像装置 | |
JP5089999B2 (ja) | 位置検出回路及びその応用装置 | |
TWI424249B (zh) | 防震設備 | |
US8027579B2 (en) | Camera driver | |
US8649672B2 (en) | Camera drive device | |
JP4899712B2 (ja) | レンズ鏡筒 | |
CN108024068B (zh) | 双摄像头设备和终端设备 | |
KR102642904B1 (ko) | 카메라 모듈의 액츄에이터 | |
US20050232094A1 (en) | Driving device and an optical apparatus | |
US20050259156A1 (en) | Camera-shake compensation apparatus and position detection apparatus | |
CN107329348A (zh) | 一种带防抖功能的透镜驱动装置 | |
JP2007156062A (ja) | 平行移動装置およびこれを備えたアクチュエータ、レンズユニットおよびカメラ | |
TWI483055B (zh) | 相機模組 | |
JP2012120303A (ja) | アクチュエータ、ならびにこれを備える駆動装置及び撮像装置 | |
JP2012118517A (ja) | 手振れ補正ユニット | |
JP2006349942A (ja) | 像振れ補正装置及びそれを備えた撮像装置 | |
JP4530691B2 (ja) | 像ブレ補正装置 | |
JP2012242768A (ja) | 撮像装置 | |
JP2006047054A (ja) | 位置検出装置、手ぶれ補正装置および撮像装置 | |
JP2005331401A (ja) | 位置検出装置、手振れ補正機構及び撮像装置 | |
JP2014089357A (ja) | 手振れ補正装置 | |
JP2005333181A (ja) | 位置検出装置 | |
JP5540444B2 (ja) | 防振アクチュエータ、及びそれを備えたレンズユニット、カメラ | |
JP2016157031A (ja) | レンズ駆動装置 |