JP2021128096A - 位置検出装置、レンズモジュール、撮像装置、位置検出方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】磁気センサによる位置検出精度を向上させる。【解決手段】磁石の相対的な移動方向の軸上の互いに異なる点に対応する位置に配設される少なくとも３つの磁気センサと、少なくとも３つの磁気センサから出力された信号に基づいて、磁石の位置を検出する検出部と、を備え、少なくとも３つの磁気センサは、互いに異なる磁気センサを少なくとも１つ含む第１の磁気センサ群および第２の磁気センサ群を有し、検出部は、第１の磁気センサ群の少なくとも２つの磁気センサから出力された信号に基づく第１の値と、第２の磁気センサ群の少なくとも２つの磁気センサから出力された信号に基づく第２の値とを算出する算出部と、算出部によって算出された第１の値および第２の値に基づいて、磁石の位置を示す信号を出力する出力部と、を有する位置検出装置を提供する。【選択図】図１

Description

本発明は、位置検出装置、レンズモジュール、撮像装置、位置検出方法、およびプログラムに関する。

従来、デジタルカメラ、携帯電話、小型ＰＣ等に搭載されるレンズを有するレンズモジュールは、当該レンズの位置を検出しながらアクチュエータ等で移動させ、光学式手振れ補正、および／またはオートフォーカス機能等を実行していた（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１ 実用新案登録第３１８９３６５号

このようなレンズモジュールは、磁気センサによりレンズの位置を検出し、検出結果を用いてフィードバック制御を行っていたが、検出精度は不十分であった。

上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、位置検出装置を提供する。位置検出装置は、磁石の相対的な移動方向の軸上の互いに異なる点に対応する位置に配設される少なくとも３つの磁気センサを備えてよい。位置検出装置は、少なくとも３つの磁気センサから出力された信号に基づいて、磁石の位置を検出する検出部を備えてよい。少なくとも３つの磁気センサは、互いに異なる磁気センサを少なくとも１つ含む第１の磁気センサ群および第２の磁気センサ群を有してよい。検出部は、第１の磁気センサ群の少なくとも２つの磁気センサから出力された信号に基づく第１の値と、第２の磁気センサ群の少なくとも２つの磁気センサから出力された信号に基づく第２の値とを算出する算出部を有してよい。検出部は、算出部によって算出された第１の値および第２の値に基づいて、磁石の位置を示す信号を出力する出力部を有してよい。

第１の磁気センサ群の少なくとも２つの磁気センサのうちの、移動方向における両端に位置する２つの磁気センサの中点は、第２の磁気センサ群の少なくとも２つの磁気センサのうちの、移動方向における両端に位置する２つの磁気センサの中点とは異なる。

算出部は、第１の磁気センサ群の磁気センサのそれぞれから出力された信号の和を、当該信号の差で除した第１の値を算出してよい。算出部は、第２の磁気センサ群の磁気センサのそれぞれから出力された信号の和を、当該信号の差で除した第２の値を算出してよい。

出力部は、第１の値に第１の重み係数を乗じた値と第２の値に第２の重み係数を乗じた値とに基づいて、磁石の位置を示す信号を出力してよい。第１の重み係数および第２の重み係数は、それぞれ第１の値および第２の値に基づく値であってよい。

第１の重み係数は、第１の値に対応する磁石の位置が、第１の磁気センサ群の中点に近いほど大きくてよい。第２の重み係数は、第２の値に対応する磁石の位置が、第２の磁気センサ群の中点に近いほど大きくてよい。

移動方向の軸上で、少なくとも３つの磁気センサとそれぞれ同じ点に対応する位置に配設された少なくとも３つの追加磁気センサを備えてよい。算出部は、第１の磁気センサ群の少なくとも２つの磁気センサから出力された信号と該少なくとも２つの磁気センサと移動方向の軸上の同じ点に対応する位置に配設された少なくとも２つの追加磁気センサから出力された信号とに基づく第１の値を算出してよい。算出部は、第２の磁気センサ群の少なくとも２つの磁気センサから出力された信号と該少なくとも２つの磁気センサと移動方向の軸上の同じ点に対応する位置に配設された少なくとも２つの追加磁気センサから出力された信号とに基づく第２の値を算出してよい。

位置検出装置は、磁石の基準位置において磁気センサから出力された信号と、基準位置に対応して予め定められた基準信号とに基づいてオフセット値を算出するオフセット算出部をさらに備えてよい。算出部は、さらにオフセット値に基づいて、第１の値および第２の値を算出してよい。

少なくとも３つの磁気センサは、それぞれ、磁電変換素子を有してよい。

少なくとも３つの磁気センサは、移動方向の軸上、または移動方向の軸に対して９０度未満の角度で傾斜した軸上に配設されてよい。

本発明の第２の態様においては、レンズモジュールを提供する。レンズモジュールは、第１の態様の位置検出装置を備えてよい。レンズモジュールは、磁石または少なくとも３つの磁気センサとの位置関係を保持するように配設されたレンズを備えてよい。

本発明の第３の態様においては、第２の態様のレンズモジュールを備える撮像装置を提供する。

本発明の第４の態様においては、位置検出方法を提供する。位置検出方法は、磁石の相対的な移動方向の軸上の互いに異なる点に対応する位置に配設される少なくとも３つの磁気センサから出力された信号に基づいて、磁石の位置を検出する段階を備えてよい。少なくとも３つの磁気センサは、互いに異なる磁気センサを少なくとも１つ含む第１の磁気センサ群および第２の磁気センサ群を有してよい。検出する段階は、第１の磁気センサ群の少なくとも２つの磁気センサから出力された信号に基づく第１の値と、第２の磁気センサ群の少なくとも２つの磁気センサから出力された信号に基づく第２の値とを算出する段階を有してよい。検出する段階は、第１の値及び第２の値に基づいて、磁石の位置を示す信号を出力する段階を有してよい。

本発明の第５の態様においては、コンピュータに、第４の態様の位置検出方法を実行させるためのプログラムを提供する。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

本実施形態に係るレンズモジュール１０の構成例の一部を示す。 本実施形態の３つの磁気センサ１１０の配置を示す説明図である。 本実施形態に係る位置検出装置２０の検出部１２０の構成例を磁気センサ１１０と共に示す。 算出部３００の出力および磁気センサ１１０が検出する磁場と、磁石１００の位置との関係を示すグラフである。 本実施形態の位置検出装置２０の位置検出フローを示す。 出力部３１０の出力の切り替えを説明するための説明図である。 本実施形態の位置検出装置２０の変形例を示す。 本実施形態の位置検出装置２０の磁気センサ１１０の配置の第１変形例を示す。 本実施形態の位置検出装置２０の磁気センサ１１０の配置の第２変形例を示す。 本実施形態の位置検出装置２０の磁気センサ１１０の配置の第３変形例を示す。 本実施形態の位置検出装置２０の磁気センサ１１０の配置の第４変形例を示す。 本実施形態の位置検出装置２０の磁気センサ１１０の配置の第５変形例を示す。 本発明の複数の態様が全体的または部分的に具現化されてよいコンピュータ２２００の例を示す。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、本実施形態に係るレンズモジュール１０の構成例の一部を示す。レンズモジュール１０は、携帯端末またはカメラ等の撮像装置に設けられ、レンズの位置を検出しながら当該レンズの移動を制御する。レンズモジュール１０は、位置検出装置２０と、コイル３０と、不図示のレンズとを備える。レンズは、位置検出装置２０の磁石１００または磁気センサ１１０との位置関係を保持するように配設される。レンズは、コイル３０が電流を流されて磁石１００の磁場の中を動くことによって移動させられ、これにより、磁石１００と磁気センサ１１０は相対的に移動する。

位置検出装置２０は、磁石１００と磁気センサ１１０との間の相対的な位置を検出して、保持されたレンズの位置を間接的に検出する。本実施形態に係る位置検出装置２０は、少なくとも３つの磁気センサ１１０を用いて、磁石１００の移動方向に沿った検知区間に応じて磁石１００の位置を検出する。位置検出装置２０は、磁石１００と、少なくとも３つの磁気センサ１１０と、検出部１２０と、を備える。

少なくとも３つの磁気センサ１１０は、それぞれ、ホール素子等の磁電変換素子を有する。少なくとも３つの磁気センサ１１０は、磁石１００の相対的な移動方向の軸上の互いに異なる点に対応する位置に配設される。少なくとも３つの磁気センサ１１０は、磁石１００に近接して配置され、例えば基板１３０上に設けられる。磁気センサ１１０は、磁石１００の移動によって変化する磁場に応じた電流または電圧を出力してよい。

検出部１２０は、少なくとも３つの磁気センサ１１０から出力された信号を受信して、当該信号に基づいて、磁石１００の位置を検出する。検出部１２０は、基板１３０の裏面側に配設されてよい。検出部１２０は、磁石１００の位置を示す信号を出力し、当該信号は、レンズ（または磁石１００）の移動のフィードバック制御に用いられてよい。

図２は、本実施形態の３つの磁気センサ１１０の配置を示す説明図である。少なくとも３つの磁気センサ１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃは、互いに異なる磁気センサ１１０ａまたは１１０ｃを少なくとも１つ含む第１の磁気センサ群および第２の磁気センサ群を有する。少なくとも３つの磁気センサ１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃは、磁石１００の相対的な移動方向の軸上に並んで配設される。第１の磁気センサ群の少なくとも２つの磁気センサ１１０ａ、１１０ｂのうちの、移動方向における両端に位置する２つの磁気センサ１１０ａ、１１０ｂの中点は、第２の磁気センサ群の少なくとも２つの磁気センサ１１０ｂ、１１０ｃのうちの、移動方向における両端に位置する２つの磁気センサ１１０ｂ、１１０ｃの中点とは異なる。例えば、第１の磁気センサ群と第２の磁気センサ群とは、磁石１００の相対的な移動方向にずれて配設されてよい。

本実施形態では、位置検出装置２０は、第１の磁気センサ群の磁気センサ１１０ａ、１１０ｂからの出力を用いて第１の値を算出し、第２の磁気センサ群の磁気センサ１１０ｂ、１１０ｃからの出力を用いて第２の値を算出し、磁石１００が第１区間および第２区間のいずれに位置するかに応じて、第１の値および第２の値から磁石１００の位置を検出する。

図３は、本実施形態に係る位置検出装置２０の検出部１２０の構成例を磁気センサ１１０と共に示す。検出部１２０は、算出部３００と、出力部３１０とを有する。

算出部３００は、磁気センサ１１０にそれぞれ接続される。算出部３００は、第１の磁気センサ群の少なくとも２つの磁気センサ１１０ａ、１１０ｂから出力された信号Ａ，Ｂに基づく第１の値と、第２の磁気センサ群の少なくとも２つの磁気センサ１１０ｂ、１１０ｃから出力された信号Ｂ、Ｃに基づく第２の値とを算出する。算出部３００は、第１の磁気センサ群の磁気センサ１１０ａ、１１０ｂのそれぞれから出力された信号Ａ，Ｂの和を、当該信号Ａ，Ｂの差で除した第１の値を算出し、第２の磁気センサ群の磁気センサ１１０ｂ、１１０ｃのそれぞれから出力された信号Ｂ、Ｃの和を、当該信号Ｂ、Ｃの差で除した第２の値を算出してよい。

出力部３１０は、算出部３００に接続され、算出部３００によって算出された第１の値および第２の値に基づいて、磁石１００の位置を示す信号を出力する。出力部３１０は、第１の値および第２の値を示す信号を受信し、磁石１００の位置に応じて、第１の値および第２の値のうち、磁石１００の位置検出に用いる値を切り替える。出力部３１０は、出力部３１０が直前に出力した信号から磁石１００の現在の位置（例えば、第１区間または第２区間のいずれに位置するか等）を決定してよい。

出力部３１０は、一例として、磁石１００（例えば磁石１００の中心、重心、移動方向の両端の間の範囲、または２つの極の境界位置）が図２に示す第１区間に位置する場合は、第１の値に応じた信号を出力し、磁石１００（例えば磁石１００の中心、重心、移動方向の両端の間の範囲、または２つの極の境界位置）が図２に示す第２区間に位置する場合は、第２の値に応じた信号を出力する。出力部３１０は、磁石１００が第１区間と第２区間との境界の所定範囲内に位置する場合は、第１の値および第２の値の一方または両方を用いて検出した信号を出力してよい。

出力部３１０は、キャリブレーション等によって求めた、第１の値および第２の値と磁石１００の位置との関係を示すグラフ、テーブル、または関数等を用いて、磁石１００の位置を決定してよい。また、出力部３１０は、算出部３００から受信した第１の値または第２の値のいずれかを示す信号を、磁石１００の位置を示す信号としてそのまま出力してよい。

ここで、第１区間は、第１の磁気センサ群の磁気センサ１１０ａ、１１０ｂの全てまたは一部を含む範囲であってよく、第２区間は、第２の磁気センサ群の磁気センサ１１０ｂ、１１０ｃの全てまたは一部を含む範囲であってよい。図２に示す本実施形態においては、第１区間および第２区間は、磁石１００の移動方向における一端が、第１の磁気センサ群と第２の磁気センサ群とで重複する磁気センサ１１０ｂの中心位置であってよく、他端が当該一端から互いに逆方向に所定の距離で離隔した位置であってよい。

図４は、算出部３００の出力および磁気センサ１１０が検出する磁場と、磁石１００の位置との関係を示すグラフである。図４のグラフにおいて、横軸は、磁石１００の位置を示し、０ｍｍの位置は、磁気センサ１１０ｂの中心位置（第１区間と第２区間との境界位置）であり、横軸は、磁石１００が第１区間に位置する場合にプラスの値を示し、第２区間に位置する場合にマイナスの値を示す。縦軸は、磁気センサ１１０が検出する磁場と、算出部３００で算出される磁気センサ１１０の出力の和／差（すなわち、第１の値および第２の値）を示す。図４のグラフにおいて、磁石１００が第１区間と第２区間の境界（０ｍｍ）に位置するときの第１の値のオフセットを第１の値に足し（第１の値＋第１オフセット値（＜０））、第２の値のオフセットを第２の値に足したもの（第２の値＋第２オフセット値（＞０））を「和／差＋オフセット値」として示す。

出力部３１０は、図４に示すようなグラフをキャリブレーション等によって求めて保存してよい。出力部３１０は、一例として、第１の磁気センサ群と第２の磁気センサ群との出力の切替を閾値を基準として行ってよい。出力部３１０は、第１区間から第２区間に向かって磁石１００が相対的に移動している場合、第１の値が示す磁石１００の位置≧−第１閾値（第１閾値＞０）の場合に第１の値を用い、第１の値が示す磁石１００の位置＜−第１閾値の場合に第２の値を用いて、磁石１００の位置を示す信号を出力してよい。出力部３１０は、第２区間から第１区間に向かって磁石１００が相対的に移動している場合、第２の値が示す磁石１００の位置≦第２閾値（第２閾値＞０）の場合に第２の値を用い、第２の値が示す磁石１００の位置＞第２閾値の場合に第１の値を用いて、磁石１００の位置を示す信号を出力してよい。

図５は、本実施形態の位置検出装置２０の位置検出フローを示す。Ｓ５００では、位置検出装置２０（またはレンズモジュール１０、撮像装置等）について電源がオンされた際または製造された際等にキャリブレーション等の初期設定を行う。キャリブレーションは、磁石１００と磁気センサ１１０との相対的な位置関係を変更しながら、各位置と磁気センサ１１０の出力（例えば第１の値および第２の値）との関係を求め、当該関係を示す、図４に示すようなグラフ、テーブル、または関数等を出力部３１０に格納することによって行われてよい。

Ｓ５１０では、算出部３００は、磁気センサ１１０からの信号を受信する。Ｓ５２０では、算出部３００は、磁気センサ１１０の出力Ａ，Ｂ，Ｃから、第１の値および第２の値を算出する。算出部３００は、磁気センサ１１０からの出力値（電圧値または電流値）を用いて第１の値および第２の値を算出してよい。算出部３００は、磁気センサ１１０からの出力値Ａ，Ｂ，Ｃを用いて、第１の値＝（Ａ＋Ｂ）／（Ａ−Ｂ）および第２の値＝（Ｂ＋Ｃ）／（Ｂ−Ｃ）を算出してよい。

Ｓ５３０では、出力部３１０は、受信した第１の値および第２の値の少なくとも一方に応じて、磁石１００の位置を示す信号を出力する。出力部３１０は、例えば、第１区間から第２区間へ磁石１００が移動している場合、第１の値が位置０ｍｍ以上を示す間は、第１の値から求めた磁石１００の位置を示す信号を出力し、第１の値が位置０ｍｍ未満を示すと、第２の値から求めた磁石１００の位置を示す信号に切り替えて出力してよい。また、出力部３１０は、図４で説明したように、閾値を用いて出力を切り替えてもよい。

Ｓ５３０の信号の出力後にも、フローはＳ５１０に戻って磁石１００の位置を出力し、位置検出装置２０の電源がオフされる等によって、フローは終了してよい。

本実施形態により、磁石１００の相対的な移動距離が６００μｍ以上の長いストロークでも、移動方向に沿って配置された磁気センサ１１０の出力を切り替えながら精度よく磁石１００の位置を検出することができる。さらに、磁気センサ１１０の出力の和と差を除した値を検出に用いることで、温度による出力の変動等の誤差要因を排除することができる。

図６は、出力部３１０の出力の切り替えを説明するための説明図である。出力部３１０は、算出部３００から受信した第１の値に第１の重み係数を乗じた値と、第２の値に第２の重み係数を乗じた値とに基づいて、磁石１００の位置を算出してよい。第１の重み係数及び第２の重み係数は、それぞれ第１の値及び第２の値に基づく値であってよい。第１の重み係数は、第１の値に対応する磁石１００の位置が、第１の磁気センサ群の中点に近いほど大きく、第２の重み係数は、第２の値に対応する磁石１００の位置が、第２の磁気センサ群の中点に近いほど大きくてよい。

出力部３１０は、一例として、切り替え区間において、第１の値に第１の重み係数１−ｘ（１≧ｘ≧０）を乗じた値と、第２の値に第２の重み係数ｘを乗じた値との和に応じて、磁石１００の位置を示す信号を出力してよい。第１の重み係数１−ｘは、具体的に、第１の値および第２の値が示す磁石１００の位置が、切り替え区間の上限（第１区間側）からの距離０．３Ｌ（Ｌ＝切り替え区間の長さ［ｍｍ］）である場合は、０．７（ｘ＝０．３）であり、第２の重み係数は０．３である。このように切り替え区間における磁石１００の位置の比に応じて第１の値と第２の値とを用いることで、第１の値と第２の値との段差を緩和することができる。

なお、切り替え区間は、磁石１００の位置０ｍｍ（第１区間と第２区間との境界）を中心として、予め定められた距離の範囲であってよい。

図７は、本実施形態の位置検出装置２０の検出部１２０の変形例を示す。図７の位置検出装置２０の検出部１２０は、図２の位置検出装置２０の検出部１２０とは異なり、オフセット算出部７００を有し、他の構成および動作等は図２の位置検出装置２０の検出部１２０と同様であってよい。

オフセット算出部７００は、磁石１００の基準位置において磁気センサ１１０から出力された信号と、基準位置に対応して予め定められた基準信号とに基づいてオフセット値を算出する。オフセット算出部７００は、一例として、磁石１００が位置０ｍｍに位置する場合に磁気センサ１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃから出力された信号から算出された第１の値および第２の値を第１オフセット値および第２オフセット値としてそれぞれ算出してよい。オフセット算出部７００は、具体的には、図４に示すグラフにおける第１の磁気センサ群の第１オフセット値と第２の磁気センサ群の第２オフセット値を算出してよい。オフセット算出部７００は、図５のフローにおけるＳ５００のキャリブレーション等の際にオフセット値を算出してよい。オフセット算出部７００は、算出したオフセット値を算出部３００に出力する。

算出部３００は、さらにオフセット値に基づいて、第１の値および第２の値を算出してよい。算出部３００は、オフセット算出部７００から受け取った第１オフセット値および第２オフセット値を第１の値および第２の値にそれぞれ足して、出力部３１０に出力する。出力部３１０は、図４の「和／差＋オフセット値」のような線形的な関係を有する第１の値および第２の値から磁石１００の位置を決定して、信号を出力することができる。

図８は、本実施形態の位置検出装置２０の磁気センサ１１０の配置の第１変形例を示す。第１変形例は、上記した図２の位置検出装置２０と同様の構成および機能を有してよく、ただし、第１変形例において、位置検出装置２０は、少なくとも３つの追加磁気センサ８００を備える。少なくとも３つの追加磁気センサ８００は、磁気センサ１１０と同じまたは異なる種類であってよい。少なくとも３つの追加磁気センサ８００ａ、８００ｂ、８００ｃは、移動方向の軸上で、少なくとも３つの磁気センサ１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃとそれぞれ同じ点に対応する位置に配設される。追加磁気センサ８００ａ、８００ｂ、８００ｃは、磁気センサ１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃと、移動方向の軸に沿って並列に並べられてよい。

算出部３００は、第１の磁気センサ群の少なくとも２つの磁気センサ１１０ａ、１１０ｂから出力された信号Ａ，Ｂと該少なくとも２つの磁気センサ１１０ａ、１１０ｂと移動方向の軸上の同じ点に対応する位置に配設された少なくとも２つの追加磁気センサ８００ａ、８００ｂから出力された信号Ｄ，Ｅとに基づく第１の値を算出してよい。算出部３００は、第２の磁気センサ群の少なくとも２つの磁気センサ１１０ｂ、１１０ｃから出力された信号Ｂ，Ｃと該少なくとも２つの磁気センサ１１０ｂ、１１０ｃと移動方向の軸上の同じ点に対応する位置に配設された少なくとも２つの追加磁気センサ８００ｂ、８００ｃから出力された信号Ｅ、Ｆとに基づく第２の値を算出してよい。

図８の実施形態において、３つの追加磁気センサ８００ａ、８００ｂ、８００ｃは、出力Ｄ、Ｅ、Ｆをそれぞれ出力する。算出部３００は、第１の値＝（Ａ＋Ｄ＋Ｂ＋Ｅ）／（Ａ＋Ｄ−Ｂ−Ｅ）および第２の値＝（Ｂ＋Ｅ＋Ｃ＋Ｆ）／（Ｂ＋Ｅ−Ｃ−Ｆ）を算出してよい。他の動作は上述した図１から図７と同様に動作してよい。磁石１００の移動方向における磁気センサ１１０の列が複数になることで、より検出精度が向上する。

図９は、本実施形態の位置検出装置２０の磁気センサ１１０の配置の第２変形例を示す。第２変形例は、上記した図２の位置検出装置２０と同様の構成および機能を有してよく、ただし、第２変形例において、少なくとも３つの磁気センサ１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃは、磁石１００の相対的な移動方向の軸に対して９０度未満の角度で傾斜した軸上に配設される。第２変形例の位置検出装置２０は、基板１３０上で他の構成を配置するために磁気センサ１１０が斜めに配置されても、精度良く磁石１００の位置を検出できる。

図１０は、本実施形態の位置検出装置２０の磁気センサ１１０の配置の第３変形例を示す。第３変形例は、上記した図２の位置検出装置２０と同様の構成および機能を有してよく、ただし、第３変形例において、少なくとも３つの磁気センサ１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃのうちの１つの磁気センサ１１０ｂは、磁石１００の移動方向の両端の磁気センサ１１０ａ、１１０ｂ同士をつなぐ線上には配設されない。第３変形例の位置検出装置２０は、磁気センサ１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃが基板１３０上で他の構成を配置するために、Ｖ字状にジグザグに配置されても、精度良く磁石１００の位置を検出できる。

図１１は、本実施形態の位置検出装置２０の磁気センサ１１０の配置の第４変形例を示す。第４変形例は、上記した図２の位置検出装置２０と同様の構成および機能を有してよく、ただし、第４変形例において、４つの磁気センサ１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄが磁石１００の移動方向の軸に沿って配設される。第４変形例では、算出部３００は、第１の磁気センサ群の磁気センサ１１０ａ、１１０ｂの出力Ａ，Ｂから第１の値＝（Ａ＋Ｂ）／（Ａ−Ｂ）を算出し、第２の磁気センサ群の磁気センサ１１０ｃ、１１０ｄの出力Ｃ，Ｄから第２の値＝（Ｃ＋Ｄ）／（Ｃ−Ｄ）を算出してよい。第４変形例の位置検出装置２０は、磁石１００の移動距離がより長い場合に、精度良く磁石１００の位置を検出できる。

図１２は、本実施形態の位置検出装置２０の磁気センサ１１０の配置の第５変形例を示す。第５変形例は、上記した図２の位置検出装置２０と同様の構成および機能を有してよく、ただし、第５変形例において、４つの磁気センサ１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄが磁石１００の移動方向の軸に沿って配設され、算出部３００は、第３の磁気センサ群の磁気センサ１１０ｂ、１１０ｃを用いて第３の値を算出する。

第５変形例では、算出部３００は、第１の磁気センサ群の磁気センサ１１０ａ、１１０ｂの出力Ａ，Ｂから第１の値＝（Ａ＋Ｂ）／（Ａ−Ｂ）を算出し、第２の磁気センサ群の磁気センサ１１０ｃ、１１０ｄの出力Ｃ，Ｄから第２の値＝（Ｃ＋Ｄ）／（Ｃ−Ｄ）を算出し、第３の磁気センサ群の磁気センサ１１０ｂ、１１０ｃの出力Ｂ，Ｃから第３の値＝（Ｂ＋Ｃ）／（Ｂ−Ｃ）を算出してよい。出力部３１０は、図１から図６で説明した動作と同様に、ただし、出力を磁気センサ群毎に３つの区間で切り替えてよい。第５変形例では、出力部３１０は、一例として、第１の値−第３の値−第２の値の順またはその逆の順に切り替えて、磁石１０の位置を決定してよい。第５変形例の位置検出装置２０は、磁石１００の移動距離がより長い場合に、より精度良く磁石１００の位置を検出できる。

なお、磁石１００は、位置検出装置２０が備えてなくてもよく、外部の装置の磁石について、本実施形態の位置検出装置２０により位置検出を行ってもよい。また、本実施形態において、磁石１００は相対的な移動であればよく、磁石１００が移動しても、磁気センサ１１０が移動してもよい。また、算出部３００は、磁石１００が第１区間の間は第１の値のみを算出し、磁石１００が第１区間と第２区間の境界近傍の切り替え区間に位置すると第１の値および第２の値を算出し、磁石１００が第２区間の間は第２の値のみを算出して出力してもよい。

本発明の様々な実施形態は、フローチャートおよびブロック図を参照して記載されてよく、ここにおいてブロックは、（１）操作が実行されるプロセスの段階または（２）操作を実行する役割を持つ装置のセクションを表わしてよい。特定の段階およびセクションが、専用回路、コンピュータ可読媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプログラマブル回路、および／またはコンピュータ可読媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプロセッサによって実装されてよい。専用回路は、デジタルおよび／またはアナログハードウェア回路を含んでよく、集積回路（ＩＣ）および／またはディスクリート回路を含んでよい。プログラマブル回路は、論理ＡＮＤ、論理ＯＲ、論理ＸＯＲ、論理ＮＡＮＤ、論理ＮＯＲ、および他の論理操作、フリップフロップ、レジスタ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）等のようなメモリ要素等を含む、再構成可能なハードウェア回路を含んでよい。

コンピュータ可読媒体は、適切なデバイスによって実行される命令を格納可能な任意の有形なデバイスを含んでよく、その結果、そこに格納される命令を有するコンピュータ可読媒体は、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく実行され得る命令を含む、製品を備えることになる。コンピュータ可読媒体の例としては、電子記憶媒体、磁気記憶媒体、光記憶媒体、電磁記憶媒体、半導体記憶媒体等が含まれてよい。コンピュータ可読媒体のより具体的な例としては、フロッピー（登録商標）ディスク、ディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ）、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、コンパクトディスクリードオンリメモリ（ＣＤ-ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイ（ＲＴＭ）ディスク、メモリスティック、集積回路カード等が含まれてよい。

コンピュータ可読命令は、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、またはＳｍａｌｌｔａｌｋ、ＪＡＶＡ（登録商標）、Ｃ＋＋等のようなオブジェクト指向プログラミング言語、および「Ｃ」プログラミング言語または同様のプログラミング言語のような従来の手続型プログラミング言語を含む、１または複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述されたソースコードまたはオブジェクトコードのいずれかを含んでよい。

コンピュータ可読命令は、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサまたはプログラマブル回路に対し、ローカルにまたはローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、インターネット等のようなワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を介して提供され、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく、コンピュータ可読命令を実行してよい。プロセッサの例としては、コンピュータプロセッサ、処理ユニット、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ等を含む。

図１３は、本発明の複数の態様が全体的または部分的に具現化されてよいコンピュータ２２００の例を示す。コンピュータ２２００にインストールされたプログラムは、コンピュータ２２００に、本発明の実施形態に係る装置に関連付けられる操作または当該装置の１または複数のセクションとして機能させることができ、または当該操作または当該１または複数のセクションを実行させることができ、および／またはコンピュータ２２００に、本発明の実施形態に係るプロセスまたは当該プロセスの段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ２２００に、本明細書に記載のフローチャートおよびブロック図のブロックのうちのいくつかまたはすべてに関連付けられた特定の操作を実行させるべく、ＣＰＵ２２１２によって実行されてよい。

本実施形態によるコンピュータ２２００は、ＣＰＵ２２１２、ＲＡＭ２２１４、グラフィックコントローラ２２１６、およびディスプレイデバイス２２１８を含み、それらはホストコントローラ２２１０によって相互に接続されている。コンピュータ２２００はまた、通信インターフェイス２２２２、ハードディスクドライブ２２２４、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ２２２６、およびＩＣカードドライブのような入／出力ユニットを含み、それらは入／出力コントローラ２２２０を介してホストコントローラ２２１０に接続されている。コンピュータはまた、ＲＯＭ２２３０およびキーボード２２４２のようなレガシの入／出力ユニットを含み、それらは入／出力チップ２２４０を介して入／出力コントローラ２２２０に接続されている。

ＣＰＵ２２１２は、ＲＯＭ２２３０およびＲＡＭ２２１４内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御する。グラフィックコントローラ２２１６は、ＲＡＭ２２１４内に提供されるフレームバッファ等またはそれ自体の中にＣＰＵ２２１２によって生成されたイメージデータを取得し、イメージデータがディスプレイデバイス２２１８上に表示されるようにする。

通信インターフェイス２２２２は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。ハードディスクドライブ２２２４は、コンピュータ２２００内のＣＰＵ２２１２によって使用されるプログラムおよびデータを格納する。ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ２２２６は、プログラムまたはデータをＤＶＤ−ＲＯＭ２２０１から読み取り、ハードディスクドライブ２２２４にＲＡＭ２２１４を介してプログラムまたはデータを提供する。ＩＣカードドライブは、プログラムおよびデータをＩＣカードから読み取り、および／またはプログラムおよびデータをＩＣカードに書き込む。

ＲＯＭ２２３０はその中に、アクティブ化時にコンピュータ２２００によって実行されるブートプログラム等、および／またはコンピュータ２２００のハードウェアに依存するプログラムを格納する。入／出力チップ２２４０はまた、様々な入／出力ユニットをパラレルポート、シリアルポート、キーボードポート、マウスポート等を介して、入／出力コントローラ２２２０に接続してよい。

プログラムが、ＤＶＤ−ＲＯＭ２２０１またはＩＣカードのようなコンピュータ可読媒体によって提供される。プログラムは、コンピュータ可読媒体から読み取られ、コンピュータ可読媒体の例でもあるハードディスクドライブ２２２４、ＲＡＭ２２１４、またはＲＯＭ２２３０にインストールされ、ＣＰＵ２２１２によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ２２００に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウェアリソースとの間の連携をもたらす。装置または方法が、コンピュータ２２００の使用に従い情報の操作または処理を実現することによって構成されてよい。

例えば、通信がコンピュータ２２００および外部デバイス間で実行される場合、ＣＰＵ２２１２は、ＲＡＭ２２１４にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インターフェイス２２２２に対し、通信処理を命令してよい。通信インターフェイス２２２２は、ＣＰＵ２２１２の制御下、ＲＡＭ２２１４、ハードディスクドライブ２２２４、ＤＶＤ−ＲＯＭ２２０１、またはＩＣカードのような記録媒体内に提供される送信バッファ処理領域に格納された送信データを読み取り、読み取られた送信データをネットワークに送信し、またはネットワークから受信された受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ処理領域等に書き込む。

また、ＣＰＵ２２１２は、ハードディスクドライブ２２２４、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ２２２６（ＤＶＤ−ＲＯＭ２２０１）、ＩＣカード等のような外部記録媒体に格納されたファイルまたはデータベースの全部または必要な部分がＲＡＭ２２１４に読み取られるようにし、ＲＡＭ２２１４上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。ＣＰＵ２２１２は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックする。

様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、およびデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理を受けてよい。ＣＰＵ２２１２は、ＲＡＭ２２１４から読み取られたデータに対し、本開示の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプの操作、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索／置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよく、結果をＲＡＭ２２１４に対しライトバックする。また、ＣＰＵ２２１２は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第２の属性の属性値に関連付けられた第１の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、ＣＰＵ２２１２は、第１の属性の属性値が指定される、条件に一致するエントリを当該複数のエントリの中から検索し、当該エントリ内に格納された第２の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第１の属性に関連付けられた第２の属性の属性値を取得してよい。

上で説明したプログラムまたはソフトウェアモジュールは、コンピュータ２２００上またはコンピュータ２２００近傍のコンピュータ可読媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワークまたはインターネットに接続されたサーバーシステム内に提供されるハードディスクまたはＲＡＭのような記録媒体が、コンピュータ可読媒体として使用可能であり、それによりプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ２２００に提供する。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１０ レンズモジュール
２０ 位置検出装置
３０ コイル
１００ 磁石
１１０ 磁気センサ
１２０ 検出部
１３０ 基板
３００ 算出部
３１０ 出力部
７００ オフセット算出部
８００ 追加磁気センサ
２２００ コンピュータ
２２０１ ＤＶＤ−ＲＯＭ
２２１０ ホストコントローラ
２２１２ ＣＰＵ
２２１４ ＲＡＭ
２２１６ グラフィックコントローラ
２２１８ ディスプレイデバイス
２２２０ 入／出力コントローラ
２２２２ 通信インターフェイス
２２２４ ハードディスクドライブ
２２２６ ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ
２２３０ ＲＯＭ
２２４０ 入／出力チップ
２２４２ キーボード

Claims (13)

1. 磁石の相対的な移動方向の軸上の互いに異なる点に対応する位置に配設される少なくとも３つの磁気センサと、
   前記少なくとも３つの磁気センサから出力された信号に基づいて、前記磁石の位置を検出する検出部と、を備え、
   前記少なくとも３つの磁気センサは、互いに異なる磁気センサを少なくとも１つ含む第１の磁気センサ群および第２の磁気センサ群を有し、
   前記検出部は、
   前記第１の磁気センサ群の少なくとも２つの磁気センサから出力された信号に基づく第１の値と、前記第２の磁気センサ群の少なくとも２つの磁気センサから出力された信号に基づく第２の値とを算出する算出部と、
   前記算出部によって算出された前記第１の値および前記第２の値に基づいて、前記磁石の位置を示す信号を出力する出力部と、を有する
   位置検出装置。
2. 前記第１の磁気センサ群の前記少なくとも２つの磁気センサのうちの、前記移動方向における両端に位置する２つの磁気センサの中点は、前記第２の磁気センサ群の前記少なくとも２つの磁気センサのうちの、前記移動方向における両端に位置する２つの磁気センサの中点とは異なる
   請求項１に記載の位置検出装置。
3. 前記算出部は、前記第１の磁気センサ群の磁気センサのそれぞれから出力された信号の和を、当該信号の差で除した第１の値を算出し、前記第２の磁気センサ群の磁気センサのそれぞれから出力された信号の和を、当該信号の差で除した第２の値を算出する
   請求項１または２に記載の位置検出装置。
4. 前記出力部は、前記第１の値に第１の重み係数を乗じた値と前記第２の値に第２の重み係数を乗じた値とに基づいて、前記磁石の位置を示す信号を出力し、
   前記第１の重み係数および前記第２の重み係数は、それぞれ前記第１の値および前記第２の値に基づく値である
   請求項１から３のいずれか一項に記載の位置検出装置。
5. 前記第１の重み係数は、前記第１の値に対応する前記磁石の位置が、前記第１の磁気センサ群の中点に近いほど大きく、前記第２の重み係数は、前記第２の値に対応する前記磁石の位置が、前記第２の磁気センサ群の中点に近いほど大きい
   請求項４に記載の位置検出装置。
6. 前記移動方向の軸上で、前記少なくとも３つの磁気センサとそれぞれ同じ点に対応する位置に配設された少なくとも３つの追加磁気センサを備え、
   前記算出部は、
   前記第１の磁気センサ群の前記少なくとも２つの磁気センサから出力された信号と該少なくとも２つの磁気センサと前記移動方向の軸上の同じ点に対応する位置に配設された少なくとも２つの前記追加磁気センサから出力された信号とに基づく前記第１の値と、
   前記第２の磁気センサ群の前記少なくとも２つの磁気センサから出力された信号と該少なくとも２つの磁気センサと前記移動方向の軸上の同じ点に対応する位置に配設された少なくとも２つの前記追加磁気センサから出力された信号とに基づく前記第２の値と、を算出する
   請求項１から５のいずれか一項に記載の位置検出装置。
7. 前記磁石の基準位置において前記磁気センサから出力された信号と、前記基準位置に対応して予め定められた基準信号とに基づいてオフセット値を算出するオフセット算出部をさらに備え、
   前記算出部は、さらに前記オフセット値に基づいて、前記第１の値および前記第２の値を算出する
   請求項１から６のいずれか一項に記載の位置検出装置。
8. 前記少なくとも３つの磁気センサは、それぞれ、磁電変換素子を有する
   請求項１から７のいずれか一項に記載の位置検出装置。
9. 前記少なくとも３つの磁気センサは、前記移動方向の軸上、または前記移動方向の軸に対して９０度未満の角度で傾斜した軸上に配設される
   請求項１から８のいずれか一項に記載の位置検出装置。
10. 請求項１から９のいずれか一項に記載の位置検出装置と、
    前記磁石または前記少なくとも３つの磁気センサとの位置関係を保持するように配設されたレンズと、を備える
    レンズモジュール。
11. 請求項１０に記載のレンズモジュールを備える撮像装置。
12. 磁石の相対的な移動方向の軸上の互いに異なる点に対応する位置に配設される少なくとも３つの磁気センサから出力された信号に基づいて、前記磁石の位置を検出する段階を備え、
    前記少なくとも３つの磁気センサは、互いに異なる磁気センサを少なくとも１つ含む第１の磁気センサ群および第２の磁気センサ群を有し、
    前記検出する段階は、
    前記第１の磁気センサ群の少なくとも２つの磁気センサから出力された信号に基づく第１の値と、前記第２の磁気センサ群の少なくとも２つの磁気センサから出力された信号に基づく第２の値とを算出する段階と、
    前記第１の値及び前記第２の値に基づいて、前記磁石の位置を示す信号を出力する段階と、を有する
    位置検出方法。
13. コンピュータに、請求項１２に記載の位置検出方法を実行させるためのプログラム。

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