JP6308381B2 - 位置検出用装置、位置補正装置及び撮影装置 - Google Patents

Description

本発明は、対象物の位置を検出するための位置検出用装置、対象物の位置を補正する位置補正装置及び該位置補正装置を備える撮影装置に関する。

対象物の位置を検出するための位置検出用装置が知られている。位置検出用装置の具体的構成は、例えば特許文献１に記載されている。

特許文献１に記載の位置検出用装置は、撮影装置に搭載されている。具体的には、位置検出用装置は、撮影装置内に配置された可変頂角プリズムを支持する支持枠に取り付けられている。位置検出用装置は、磁気回路を構成する一対のヨーク間にホール素子が配置された構成を有している。ホール素子は、一対のヨーク間の磁束を検出し、検出されたレベルを出力する。撮影装置は、ホール素子の出力レベルに基づいて可変頂角プリズムを撮影装置自身の動きを打ち消す方向に駆動する。これにより、撮影装置内の撮影光学系に入射される光束の変化が抑えられ、像ブレが補正される。

特許第４２６６４４５号公報

図１０（ａ）は、特許文献１に記載の位置検出用装置と同様の、従来の位置検出用装置３００の概略的な構成例を示す。図１０（ａ）に示されるように、従来の位置検出用装置３００は、不図示の固定部に取り付けられた一対の磁石３０２ａ、３０２ｂを備えている。なお、磁石３０２ａ、３０２ｂの形状は長方形である。

磁石３０２ａ、３０２ｂは、長手方向が図中ｙ方向に沿う向きに配置されており、所定の間隔を空けて互いに平行に並べられている。磁石３０２ａは、長手方向の中心軸がｘ＝＋Ｌ／２に位置し、磁石３０２ｂは、長手方向の中心軸がｘ＝−Ｌ／２に位置する。なお、本明細書中、磁石の長手方向の中心軸は、磁石中央（ｙ＝０）での断面の中心と直交する軸と定義する。磁石３０２ａと磁石３０２ｂとの間にはホール素子３０４が配置されている。ホール素子３０４は、固定部に対して図中ｘｙ面内で平行移動可能な可動部（不図示）に取り付けられている。そのため、ホール素子３０４は、可動部の動きに伴ってｘｙ面内を移動する。ホール素子３０４は、初期的には原点位置Ｏ（ｘ＝０，ｙ＝０）に配置されている。

ホール素子３０４を通過する磁束は、磁気回路を構成する磁石３０２ａ及び３０２ｂとの相対位置に応じて変化する。ホール素子３０４は、磁石３０２ａ及び３０２ｂとの相対位置に応じた磁束密度（ｚ方向成分）を検出し、検出された磁束密度に応じたレベルを後段回路（不図示）に出力する。後段回路は、ホール素子３０４の出力レベルに基づいて、固定部（磁石３０２ａ及び３０２ｂ）に対する可動部（ホール素子３０４）のｘ座標位置を検出する。

図１０（ｂ）は、ホール素子３０４により検出される磁束密度Ｂ（ｚ方向成分）と、ホール素子３０４のｘ座標位置との関係を示すグラフである。図１０（ｂ）中、太実線は、ホール素子３０４のｙ座標位置が磁石中央（ｙ＝０）であるときの磁束密度Ｂを示す。以下、説明の便宜上、このときの磁束密度Ｂを「磁束密度Ｂ（ｙ＝０）」と記す。図１０（ｂ）に示されるように、磁束密度Ｂ（ｙ＝０）は、ホール素子３０４が一方の磁石に近付くほど絶対値が高くなり、ｘ座標位置が±Ｌ／２であるときにピークを持つ。磁束密度Ｂ（ｙ＝０）は、ｘ＝−ａ〜＋ａの範囲内ではリニアリティがよい。そのため、可動部は、ｘ方向についてｘ＝−ａ〜＋ａの範囲内で移動可能に構成される。

ところで、ホール素子３０４は、可動部がｘｙ面内で移動するため、ｘ方向だけでなくｙ方向にも移動する。図１０（ａ）中、点線は、位置（ｘ＝０，ｙ＝Ｙ）に移動したホール素子３０４を示す。また、図１０（ｂ）中、細実線は、ホール素子３０４のｙ座標位置が磁石端（ｙ＝Ｙ）であるときの磁束密度Ｂを示す。以下、説明の便宜上、このときの磁束密度Ｂを「磁束密度Ｂ（ｙ＝Ｙ）」と記す。図１０（ｂ）に示されるように、磁束密度Ｂ（ｙ＝Ｙ）もホール素子３０４が一方の磁石に近付くほど絶対値が高くなり、ｘ座標位置が±Ｌ／２であるときにピークを持つと共にｘ＝−ａ〜＋ａの範囲内ではリニアリティがよい。

しかし、図１０の従来例では、ホール素子３０４がｙ方向に移動して磁石の各端部に近付くほどホール素子３０４によって検出される磁束密度が減少し、ｘ座標位置の検出精度が低下する。具体的には、図１０（ｂ）に示されるように、磁束密度Ｂ（ｙ＝０）と磁束密度Ｂ（ｙ＝Ｙ）とでは、ｘ＝−ａ〜＋ａの範囲内においてリニアリティが異なる。例えば、ホール素子３０４により磁束密度Ｂ_１（図１０（ｂ）参照）が検出される場合を考える。この場合、図１０（ｂ）に示されるように、ホール素子３０４は、ｙ座標位置が磁石中央（ｙ＝０）であるときにはｘ＝ｘ_ｐ１に位置するが、ｙ座標位置が磁石端（ｙ＝Ｙ）であるときには磁束密度の減少が原因となってｘ＝ｘ_ｐ２にずれる。このように、従来の位置検出用装置３００は、ホール素子３０４のｙ座標位置に応じてｘ座標位置の検出精度が低下するという問題を抱えている。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、対象物の一方向の位置を検出する際に、対象物が別の方向にも移動したときに生じ得る位置検出誤差を抑えるのに好適な位置検出用装置、対象物の位置を補正する位置補正装置及び該位置補正装置を備える撮影装置を提供することである。

本実施形態の位置検出用装置は、対象物の位置を検出するための装置であり、所定の第一面において互いの長手方向が平行となる向きで所定の第一部材に取り付けられた一対の磁石と、第一面と対向する第二面において第一部材に対して相対移動可能な第二部材に取り付けられた磁気検出素子であって、一対の磁石と対向する位置に配置された磁気検出素子とを備える。一対の磁石は、磁気検出素子に磁束を通過させる磁気回路を構成しており、磁気検出素子が一対の磁石に対して長手方向に移動した際の、磁気検出素子で検出される磁束密度の分布の変化に伴う検出精度の低下であって、磁気検出素子によって検出される磁束密度に基づく、長手方向と直交する方向における対象物の位置の検出精度の低下が抑えられるように、長手方向の中央部の断面積に対して両端部の断面積が大きく形成されている。

このような構成によれば、磁気検出素子が一対の磁石に対し、検出すべき方向（検出方向）と異なる方向（非検出方向）に移動したときにおける、磁気検出素子によって検出される磁束密度の減少が抑えられる。そのため、磁気検出素子が非検出方向に移動したときに検出方向の位置検出精度が低下するという問題が抑えられる。

位置検出用装置は、磁石の長手方向を第一方向と定義し、第一方向と直交しかつ第一面に平行な方向を第二方向と定義した場合に、第一面において長手方向が第二方向と平行となる向きで第一部材に取り付けられた、上記の一対の磁石とは別の一対の磁石と、別の一対の磁石と対向する第二面内の位置で第二部材に取り付けられた、上記の磁気検出素子とは別の磁気検出素子とを更に備える。

一対の磁石は、例えば、互いに向き合う端部付近の側面間の距離が中央部付近の側面間の距離よりも短い。

また、一対の磁石は、互いの側面間の距離が中央部から各端部にかけて段階的又は連続的に短くなる構成としてもよい。

磁石は、両端部の高さが中央部の高さよりも高いものであってもよい。

また、磁石は、例えば、第一面と直交する方向から視たときの形状が、長手方向の中心軸を対称軸とする線対称となる。

磁気検出素子は、例えばホール素子である。

位置検出用装置は、第一部材と第二部材とを相対移動させる移動手段を備える構成としてもよい。

また、本実施形態の位置補正装置は、対象物の位置を補正する装置であり、上記の位置検出用装置と、位置補正装置内に固定された第一部材及び第二部材の一方と、対象物に取り付けられた第一部材及び第二部材の他方と、磁気検出素子の出力に基づいて所定の物理量を演算する物理量演算手段とを備える。移動手段は、物理量演算手段により演算された物理量に基づいて第一部材及び第二部材の他方の位置を移動させることにより、対象物の位置を補正する。

また、本実施形態の撮影装置は、撮像素子と、上記の位置補正装置とを備える。対象物は撮像素子であり、物理量演算手段は磁気検出素子の出力に基づいて撮像素子に結像される像のブレを補正するための移動量を演算し、移動手段は、演算された移動量に基づいて第一部材及び第二部材の他方と共に撮像素子を移動させることにより、像のブレを補正する。

撮影装置において、第一部材及び第二部材の一方は、例えば撮影装置の筐体であり、第一部材及び第二部材の他方は、例えば撮像素子を移動させるステージである。

本実施形態によれば、対象物の一方向の位置を検出する際に、対象物が別の方向にも移動したときに生じ得る位置検出誤差を抑えるのに好適な位置検出用装置、対象物の位置を補正する位置補正装置及び該位置補正装置を備える撮影装置が提供される。

本発明の実施形態の撮影装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態の撮影装置に備えられる像ブレ補正機構及びその周辺の構成を概略的に示す図である。 本発明の実施形態の移動ステージ、Ｘ位置検出用センサ及びＹ位置検出用センサを概略的に示す図である。 本発明の実施形態の移動ステージ及びＸ位置検出用センサを概略的に示す図である。 本発明の実施例１のＸ位置検出用センサの概略構成及びセンサ特性を示す図である。 本発明の実施例２のＸ位置検出用センサの概略構成及びセンサ特性を示す図である。 本発明の実施例３のＸ位置検出用センサの概略構成を示す図である。 本発明の実施例４のＸ位置検出用センサの概略構成を示す図である。 本発明の実施例５のＸ位置検出用センサの概略構成を示す図である。 従来の位置検出用装置の概略的な構成例を示す図である。

以下、本発明の実施形態の撮影装置について図面を参照しながら説明する。以下においては、本発明の一実施形態として、デジタル一眼レフカメラについて説明する。なお、撮影装置は、デジタル一眼レフカメラに限らず、例えば、ミラーレス一眼カメラ、コンパクトデジタルカメラ、カムコーダ、タブレット端末、ＰＨＳ（Personal Handy phone System）、スマートフォン、フィーチャフォン、携帯ゲーム機など、撮影機能を有する別の形態の装置に置き換えてもよい。

［撮影装置１の構成］
図１は、本実施形態の撮影装置１の構成を示すブロック図である。図１に示されるように、撮影装置１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１００、操作部１０２、絞り・シャッタ駆動回路１０４、撮影レンズ１０６、絞り１０８、シャッタ１１０、イメージセンサ１１２、信号処理回路１１４、画像処理エンジン１１６、バッファメモリ１１８、カード用インタフェース１２０、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）制御回路１２２、ＬＣＤ１２４、ＲＯＭ（Read Only Memory）１２６、外部接続インタフェース１２８、多軸ジャイロセンサ１３０及び像ブレ補正機構１３２を備えている。

操作部１０２には、電源スイッチやレリーズスイッチ、撮影モードスイッチなど、ユーザが撮影装置１を操作するために必要な各種スイッチが含まれる。ユーザにより電源スイッチが押されると、図示省略されたバッテリから撮影装置１の各種回路に電源ラインを通じて電源供給が行われる。ＣＰＵ１００は電源供給後、ＲＯＭ１２６にアクセスして制御プログラムを読み出してワークエリア（不図示）にロードし、ロードされた制御プログラムを実行することにより、撮影装置１全体の制御を行う。

レリーズスイッチが操作されると、ＣＰＵ１００は、撮影装置１に内蔵されたＴＴＬ（Through The Lens）露出計（不図示）で測定された測光値に基づき適正露出が得られるように、絞り・シャッタ駆動回路１０４を介して絞り１０８及びシャッタ１１０を駆動制御する。より詳細には、絞り１０８及びシャッタ１１０の駆動制御は、プログラムＡＥ（Automatic Exposure）、シャッタ速度優先ＡＥ、絞り優先ＡＥなど、撮影モードスイッチにより指定されるＡＥ機能に基づいて行われる。また、ＣＰＵ１００はＡＥ制御と併せてＡＦ（Autofocus）制御を行う。ＡＦ制御には、アクティブ方式、位相差検出方式、コントラスト検出方式等が適用される。なお、この種のＡＥ及びＡＦの構成及び制御については周知であるため、ここでの詳細な説明は省略する。

被写体からの光束は、撮影レンズ１０６、絞り１０８、シャッタ１１０を通過してイメージセンサ１１２により受光される。イメージセンサ１１２は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサであり、撮像面上の各画素で結像した光学像を光量に応じた電荷として蓄積して電気信号に変換し、信号処理回路１１４に出力する。以下、説明の便宜上、撮影レンズ１０６の光軸ＡＸ方向をz方向と定義し、ｚ方向に直交しかつ互いに直交する２方向をｘ方向、ｙ方向と定義する。ｘ方向及びｙ方向は、イメージセンサ１１２の撮像面と平行な方向である。信号処理回路１１４は、イメージセンサ１１２より入力される電気信号（撮影データ）に対して所定の信号処理を施して、画像処理エンジン１１６に出力する。

画像処理エンジン１１６は、信号処理回路１１４より入力される信号に対して色補間、マトリクス演算、Ｙ／Ｃ分離等の所定の信号処理を施して輝度信号Ｙ、色差信号Ｃｂ、Ｃｒを生成し、ＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）等の所定のフォーマットで圧縮する。バッファメモリ１１８は、画像処理エンジン１１６による処理の実行時、処理データの一時的な保存場所として用いられる。

カード用インタフェース１２０のカードスロットには、メモリカード２００が着脱可能に差し込まれている。

画像処理エンジン１１６は、カード用インタフェース１２０を介してメモリカード２００と通信可能である。画像処理エンジン１１６は、生成された圧縮画像信号（撮影画像データ）をメモリカード２００（又は撮影装置１に備えられる不図示の内蔵メモリ）に保存する。

また、画像処理エンジン１１６は、Ｙ／Ｃ分離後の信号に所定の信号処理を施して、フレームメモリ（不図示）にフレーム単位でバッファリングする。画像処理エンジン１１６は、バッファリングされた信号を所定のタイミングで各フレームメモリから掃き出して所定のフォーマットのビデオ信号に変換し、ＬＣＤ制御回路１２２に出力する。ＬＣＤ制御回路１２２は、画像処理エンジン１１６より入力される画像信号を基に液晶を変調制御する。これにより、被写体の撮影画像がＬＣＤ１２４の表示画面に表示される。ユーザは、ＡＥ制御及びＡＦ制御に基づいて適正な輝度及びピントで撮影されたリアルタイムのスルー画を、ＬＣＤ１２４の表示画面を通じて視認することができる。

画像処理エンジン１１６は、ユーザにより撮影画像の再生操作が行われると、操作により指定された撮影画像データをメモリカード２００又は内蔵メモリより読み出して所定のフォーマットの画像信号に変換し、ＬＣＤ制御回路１２２に出力する。ＬＣＤ制御回路１２２が画像処理エンジン１１６より入力される画像信号を基に液晶を変調制御することで、被写体の撮影画像がＬＣＤ１２４の表示画面に表示される。

外部接続インタフェース１２８は、ＰＣ（Personal Computer）等の外部装置と接続するためのインタフェースである。外部接続インタフェース１２８は、ＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface、ＨＤＭＩは登録商標）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）等の有線接続プロトコルや、Wi-Fi、Bluetooth（登録商標）、IrDA等の無線接続プロトコルを用いてＰＣ等と通信可能である。

ところで、撮影者の手ブレにより撮影装置１が振動すると、光軸ＡＸの角度ブレや回転ブレが生じて、イメージセンサ１１２の撮像面に入射される被写体像にブレが生じる。像ブレの原因となる撮影装置１の振動は、多軸ジャイロセンサ１３０により検出される。具体的には、多軸ジャイロセンサ１３０は、Ｘ方向及びＹ方向の角速度並びにＺ方向の軸周りの角速度を検出する。

図２は、像ブレ補正機構１３２及びその周辺の構成を概略的に示す図である。図２に示されるように、像ブレ補正機構１３２は、アクチュエータ１３２Ａ、移動ステージ１３２Ｓ、Ｘ位置検出用センサ１３２Ｘ及びＹ位置検出用センサ１３２Ｙを備えている。

移動ステージ１３２Ｓは、例えば、ＸＹ軸ステージと回転ステージとを組み合わせたものであり、イメージセンサ１１２の背面に取り付けられている。

アクチュエータ１３２Ａは、ＸＹ面内において移動ステージ１３２Ｓをイメージセンサ１１２ごと（例えば、Ｘ、Ｙ方向の移動、ＸＹ面内での回転の少なくとも１つを含む複合的な動きで）移動させることができる。

Ｘ位置検出用センサ１３２Ｘは、磁石１３２Ｘａ及び１３２Ｘｂ並びにホール素子１３２Ｘｈを備えている。磁石１３２Ｘａ及び１３２Ｘｂは、撮影装置１内の筐体１３４の内壁面に接着等により取り付けられている。ホール素子１３２Ｘｈは、移動ステージ１３２Ｓの表面に接着等により取り付けられている。Ｙ位置検出用センサ１３２ＹもＸ位置検出用センサ１３２Ｘと同様に、筐体１３４の内壁面に取り付けられた磁石１３２Ｙａ及び１３２Ｙｂ、並びに移動ステージ１３２Ｓの表面に取り付けられたホール素子１３２Ｙｈを備えている。

ここで、説明の便宜上、図３を用いて、移動ステージ１３２Ｓの表面（ホール素子１３２Ｘｈ及び１３２Ｙｈが取り付けられた面）、Ｘ位置検出用センサ１３２Ｘ及びＹ位置検出用センサ１３２Ｙのみ図示する。

図３に示されるように、磁石１３２Ｘａ、１３２Ｘｂは、長手方向が図中ｙ方向に沿う向きに配置されており、所定の間隔を空けて互いに平行に並べられている。ｚ方向から視たときのホール素子１３２Ｘｈの位置は、磁石１３２Ｘａと１３２Ｘｂとの間となる。また、磁石１３２Ｙａ、１３２Ｙｂは、長手方向が図中ｘ方向に沿う向きに配置されており、所定の間隔を空けて互いに平行に並べられている。ｚ方向から視たときのホール素子１３２Ｙｈの位置は、磁石１３２Ｙａと１３２Ｙｂとの間となる。

図４は、Ｘ位置検出用センサ１３２Ｘの原理を説明するための図である。図４では、説明の便宜上、移動ステージ１３２Ｓの表面及びＸ位置検出用センサ１３２Ｘのみ示す。図４に示されるように、磁石１３２Ｘａ、１３２Ｘｂはそれぞれ、ホール素子１３２Ｘｈと対向する側がＳ極、Ｎ極である。磁気回路を構成する磁石１３２Ｘａ及び１３２Ｘｂによる磁束は、ホール素子１３２Ｘｈを通過する。ホール素子１３２Ｘｈを通過する磁束は、磁石１３２Ｘａ及び１３２Ｘｂとの相対位置に応じて変化する。ホール素子１３２Ｘｈは、磁石１３２Ｘａ及び１３２Ｘｂとの相対位置に応じた磁束密度（ｚ方向成分）を検出し、検出された磁束密度に応じたレベルをＣＰＵ１００に出力する。

なお、Ｙ位置検出用センサ１３２Ｙについては、その原理がＸ位置検出用センサ１３２Ｘと同じであるため、図面を用いた具体的な説明は省略する。Ｙ位置検出用センサ１３２Ｙにおいても、ホール素子１３２Ｙｈを通過する磁束は、磁気回路を構成する磁石１３２Ｙａ及び１３２Ｙｂとの相対位置に応じて変化する。ホール素子１３２Ｙｈは、磁石１３２Ｙａ及び１３２Ｙｂとの相対位置に応じた磁束密度（ｚ方向成分）を検出し、検出された磁束密度に応じたレベルをＣＰＵ１００に出力する。

ＣＰＵ１００は、多軸ジャイロセンサ１３０の出力レベルとＸ位置検出用センサ１３２Ｘ及びＹ位置検出用センサ１３２Ｙの出力レベルとを比較し、出力レベルの差に応じた差分信号を生成する。ＣＰＵ１００は、生成された差分信号に応じた電圧値（像ブレ量に相当する値）を演算し、演算された値の電圧を不図示のドライバを介してアクチュエータ１３２Ａに印加する。アクチュエータ１３２Ａは、印加された電圧により駆動することで、差分信号が小さくなる方向に移動ステージ１３２Ｓを移動させる。これにより、イメージセンサ１１２は、撮像面での像ブレが打ち消される方向に移動する。この結果、手ブレ等に起因する撮影画像のブレが抑えられる。

図３においては、図示の便宜上、各磁石１３２Ｘａ、１３２Ｘｂ、１３２Ｙａ及び１３２Ｙｂの幅（短手方向）が図１０の従来例と同じく一定となっているが、実際にはそのような形状にはなっていない。以下、磁石１３２Ｘａ及び１３２Ｘｂの具体的形状を示すＸ位置検出用センサ１３２Ｘの実施例を５例説明する。なお、Ｙ位置検出用センサ１３２ＹについてはＸ位置検出用センサ１３２Ｘと同様であるため、その説明を省略する。

図５（ａ）は図１０（ａ）と同様の図であり、本発明の実施例１のＸ位置検出用センサ１３２Ｘの概略構成を示す。図５（ｂ）は、本実施例１の磁石１３２Ｘａ及び１３２Ｘｂの端面を示す図である。図５（ｃ）は図１０（ｂ）と同様のグラフであり、本実施例１における、ホール素子１３２Ｘｈにより検出される磁束密度Ｂ（ｚ方向成分）と、ホール素子１３２Ｘｈのｘ座標位置との関係を示す。本実施例１をはじめとする各実施例は、図１０の従来例と比較する都合上、条件が図１０の従来例と揃えられている。具体的には、磁石１３２Ｘａは、長手方向の中心軸がｘ＝＋Ｌ／２に位置し、磁石１３２Ｘｂは、長手方向の中心軸がｘ＝−Ｌ／２に位置する。また、ホール素子１３２Ｘｈは、初期的には原点位置Ｏ（ｘ＝０，ｙ＝０）に配置されている。また、移動ステージ１３２Ｓ（ホール素子１３２Ｘｈ）は、ｘ方向についてリニアリティのよい範囲（ｘ＝−ａ〜＋ａ）内で移動可能に構成されている。

図５（ａ）及び図５（ｂ）から判るように、本実施例１の磁石１３２Ｘａ及び１３２Ｘｂは、磁石中央（ｙ＝０）の断面積に対して磁石端（ｙ＝Ｙ）の断面積が大きい。具体的には、本実施例１の磁石１３２Ｘａ及び１３２Ｘｂは、磁石中央（ｙ＝０）から各端部にかけて幅（短手方向）が連続的に広くなり、かつ互いの側面間の距離が磁石中央（ｙ＝０）から各端部にかけて連続的に短くなるように配置されている。一例として、互いの側面間の距離は、磁石中央（ｙ＝０）では距離Ｌであるが、磁石端（ｙ＝Ｙ）では距離Ｌよりも短い距離Ｌ’である（図５（ａ）参照）。

このように、本実施例１では、磁石１３２Ｘａ及び１３２Ｘｂの断面積が磁石中央（ｙ＝０）から各端部に近付くほど大きくなる。これにより、ホール素子１３２Ｘｈが磁石の各端部に近付いたときにおける、ホール素子１３２Ｘｈによって検出される磁束密度の減少が抑えられる。図５（ｃ）に示されるように、本実施例１では、ｘ＝−ａ〜＋ａの範囲内において磁束密度Ｂ（ｙ＝０）と磁束密度Ｂ（ｙ＝Ｙ）とのリニアリティの差が抑えられていることが判る。すなわち、本実施例１では、ホール素子１３２Ｘｈのｙ座標位置に応じてｘ座標位置の検出精度が低下するという問題が抑えられる。

なお、本実施例１において、磁石１３２Ｘａ及び１３２Ｘｂは、図５（ａ）に示されるように、長手方向の中心軸を基準に左右非対称な形状となっている。そのため、図５（ｃ）に示されるように、磁束密度Ｂ（ｙ＝Ｙ）のピーク位置が磁束密度Ｂ（ｙ＝０）のピーク位置からずれる。磁束密度Ｂ（ｙ＝Ｙ）のピーク位置がずれることにより、磁束密度Ｂ（ｙ＝０）に対して磁束密度Ｂ（ｙ＝Ｙ）の傾きがｘ＝−ａ〜＋ａの範囲内で低くなることが懸念される。しかし、この種の傾きの低下は、磁場シミュレーションソフト等を用いて磁石１３２Ｘａ及び１３２Ｘｂの形状を最適化設計することにより、抑えることが可能である。

図６（ａ）は図５（ａ）と同様の図であり、本発明の実施例２のＸ位置検出用センサ１３２Ｘの概略構成を示す。図６（ｂ）は図５（ｂ）と同様の図であり、本実施例２の磁石１３２Ｘａ及び１３２Ｘｂの端面を示す図である。図６（ｃ）は図５（ｃ）と同様のグラフであり、本実施例２における、ホール素子１３２Ｘｈにより検出される磁束密度Ｂ（ｚ方向成分）と、ホール素子１３２Ｘｈのｘ座標位置との関係を示す。

図６（ａ）及び図６（ｂ）から判るように、本実施例２の磁石１３２Ｘａ及び１３２Ｘｂも磁石中央（ｙ＝０）の断面積に対して磁石端（ｙ＝Ｙ）の断面積が大きい。具体的には、本実施例２の磁石１３２Ｘａ及び１３２Ｘｂは、磁石中央（ｙ＝０）から各端部にかけて幅（短手方向）が連続的に広くなり、かつｚ方向から視たときの形状が長手方向の中心軸を対称軸とする線対称となるように形成されている。また、本実施例２の磁石１３２Ｘａ及び１３２Ｘｂは、互いの側面間の距離が磁石中央（ｙ＝０）から各端部にかけて連続的に短くなるように配置されている。

このように、本実施例２においても磁石１３２Ｘａ及び１３２Ｘｂの断面積が磁石中央（ｙ＝０）から各端部に近付くほど大きくなる。これにより、ホール素子１３２Ｘｈが磁石の各端部に近付いたときにおける、ホール素子１３２Ｘｈによって検出される磁束密度の減少が抑えられる。図６（ｃ）に示されるように、本実施例２においても、ｘ＝−ａ〜＋ａの範囲内において磁束密度Ｂ（ｙ＝０）と磁束密度Ｂ（ｙ＝Ｙ）とのリニアリティの差が抑えられていることが判る。すなわち、本実施例２においても、ホール素子１３２Ｘｈのｙ座標位置に応じてｘ座標位置の検出精度が低下するという問題が抑えられる。

本実施例２において、磁石１３２Ｘａ及び１３２Ｘｂは、上述したように、長手方向の中心軸を基準に左右対称な形状となっている。そのため、図６（ｃ）に示されるように、磁束密度Ｂ（ｙ＝Ｙ）のピーク位置は磁束密度Ｂ（ｙ＝０）のピーク位置からずれない。従って、互いのピーク位置がずれることで磁束密度Ｂのリニアリティに差が生じるという問題が潜在的にも発生しない。

図７（ａ）は図５（ａ）と同様の図であり、本発明の実施例３のＸ位置検出用センサ１３２Ｘの概略構成を示す。図７（ｂ）は図５（ｂ）と同様の図であり、本実施例３の磁石１３２Ｘａ及び１３２Ｘｂの端面を示す図である。

図７（ａ）及び図７（ｂ）から判るように、本実施例３の磁石１３２Ｘａ及び１３２Ｘｂも磁石中央（ｙ＝０）の断面積に対して磁石端（ｙ＝Ｙ）の断面積が大きい。具体的には、本実施例３の磁石１３２Ｘａ及び１３２Ｘｂは、磁石中央（ｙ＝０）から各端部にかけて幅（短手方向）が段階的に広くなり、かつ互いの側面間の距離が磁石中央（ｙ＝０）側よりも各端部側の方が短くなるように配置されている。なお、側面の段差数は、本実施例３では２段であるが、変形例では３段以上であってもよい。

このように、本実施例３においても磁石１３２Ｘａ及び１３２Ｘｂの断面積が磁石中央（ｙ＝０）から各端部に近付くほど大きくなる。これにより、本実施例１や本実施例２と同様に、ホール素子１３２Ｘｈが磁石の各端部に近付いたときにおける、ホール素子１３２Ｘｈによって検出される磁束密度の減少が抑えられる。

図８（ａ）は図５（ａ）と同様の図であり、本発明の実施例４のＸ位置検出用センサ１３２Ｘの概略構成を示す。図８（ｂ）は図５（ｂ）と同様の図であり、本実施例４の磁石１３２Ｘａ及び１３２Ｘｂの端面を示す図である。

図８（ａ）及び図８（ｂ）から判るように、本実施例４の磁石１３２Ｘａ及び１３２Ｘｂも磁石中央（ｙ＝０）の断面積に対して磁石端（ｙ＝Ｙ）の断面積が大きい。具体的には、本実施例４の磁石１３２Ｘａ及び１３２Ｘｂは、磁石中央（ｙ＝０）から各端部にかけて幅（短手方向）が段階的に広くなり、かつｚ方向から視たときの形状が長手方向の中心軸を対称軸とする線対称となるように形成されている。また、本実施例４の磁石１３２Ｘａ及び１３２Ｘｂは、互いの側面間の距離が磁石中央（ｙ＝０）から各端部にかけて段階的に短くなるように配置されている。なお、両側面の段差数は、本実施例４では２段であるが、変形例では３段以上であってもよい。また、変形例では、各側面で段差数が異なっていてもよい。

このように、本実施例４においても磁石１３２Ｘａ及び１３２Ｘｂの断面積が磁石中央（ｙ＝０）から各端部に近付くほど大きくなる。これにより、本実施例１や本実施例２と同様に、ホール素子１３２Ｘｈが磁石の各端部に近付いたときにおける、ホール素子１３２Ｘｈによって検出される磁束密度の減少が抑えられる。

図９（ａ）は図５（ａ）と同様の図であり、本発明の実施例５のＸ位置検出用センサ１３２Ｘの概略構成を示す。図９（ｂ）は図５（ｂ）と同様の図であり、本実施例５の磁石１３２Ｘａ及び１３２Ｘｂの端面を示す図である。図９（ｃ）は、本実施例５の磁石１３２Ｘｂ（又は１３２Ｘｂ）の側面を示す図である。

図９（ａ）〜図９（ｃ）から判るように、本実施例５の磁石１３２Ｘａ及び１３２Ｘｂも磁石中央（ｙ＝０）の断面積に対して磁石端（ｙ＝Ｙ）の断面積が大きい。具体的には、本実施例５の磁石１３２Ｘａ及び１３２Ｘｂは、磁石中央（ｙ＝０）から各端部にかけて厚さ（ｚ方向。高さでもある。）が連続的に厚くなり、かつｚ方向から視たときの形状が長手方向の中心軸を対称軸とする線対称となるように形成されている。また、本実施例５の磁石１３２Ｘａ及び１３２Ｘｂは、互いの側面間の距離が磁石中央（ｙ＝０）から各端部にかけて一定である。なお、本実施例５では、磁石１３２Ｘａ及び１３２Ｘｂの厚さの変化が連続的であるが、変形例では段階的であってもよい。

このように、本実施例５においても磁石１３２Ｘａ及び１３２Ｘｂの断面積が磁石中央（ｙ＝０）から各端部に近付くほど大きくなる。これにより、本実施例１や本実施例２と同様に、ホール素子１３２Ｘｈが磁石の各端部に近付いたときにおける、ホール素子１３２Ｘｈによって検出される磁束密度の減少が抑えられる。

以上が本発明の例示的な実施形態の説明である。本発明の実施形態は、上記に説明したものに限定されず、本発明の技術的思想の範囲において様々な変形が可能である。例えば明細書中に例示的に明示される実施形態等又は自明な実施形態等を適宜組み合わせた内容も本願の実施形態に含まれる。一例として、磁石１３２Ｘａ及び１３２Ｘは、磁石中央（ｙ＝０）から各端部にかけて、幅が連続的又は段階的に広がると共に厚みが連続的又は段階的に厚くなる形状であってもよい（例えば実施例１と実施例５の組合せ）。

また、以上の各実施例では、ＸＹの２軸の位置を検出するため、一対の位置検出用センサを備える構成となっているが、１つの位置検出用センサを備える１軸の位置を検出する構成も本発明の範疇である。

１ 撮影装置
１００ ＣＰＵ
１０２ 操作部
１０４ 絞り・シャッタ駆動回路
１０６ 撮影レンズ
１０８ 絞り
１１０ シャッタ
１１２ イメージセンサ
１１４ 信号処理回路
１１６ 画像処理エンジン
１１８ バッファメモリ
１２０ カード用インタフェース
１２２ ＬＣＤ制御回路
１２４ ＬＣＤ
１２６ ＲＯＭ
１２８ 外部接続インタフェース
１３０ 多軸ジャイロ
１３２ 像ブレ補正機構
１３２Ａ アクチュエータ
１３２Ｓ 移動ステージ
１３２Ｘ Ｘ位置検出用センサ
１３２Ｘａ、１３２Ｘｂ 磁石
１３２Ｘｈ ホール素子
１３２Ｙ Ｙ位置検出用センサ
１３２Ｙａ、１３２Ｙｂ 磁石
１３２Ｙｈ ホール素子
１３４ 筐体
２００ メモリカード
３００ 位置検出用装置
３０２ａ、３０２ｂ 磁石
３０４ ホール素子

Claims (11)

1. 所定の第一面において互いの長手方向が平行となる向きで所定の第一部材に取り付けられた一対の磁石と、
   前記第一面と対向する第二面において前記第一部材に対して相対移動可能な第二部材に取り付けられた磁気検出素子であって、前記一対の磁石と対向する位置に配置された磁気検出素子と、
   を備え、
   前記一対の磁石は、
   前記磁気検出素子に磁束を通過させる磁気回路を構成し、
   前記磁気検出素子が前記一対の磁石に対して前記長手方向に移動した際の、前記磁気検出素子で検出される磁束密度の分布の変化に伴う検出精度の低下であって、前記磁気検出素子によって検出される磁束密度に基づく、前記長手方向と直交する方向における対象物の位置の検出精度の低下が抑えられるように、前記長手方向の中央部の断面積に対して両端部の断面積が大きく形成されている、
   前記対象物の位置を検出するための位置検出用装置。
2. 前記磁石の長手方向を第一方向と定義し、前記第一方向と直交しかつ前記第一面に平行な方向を第二方向と定義した場合に、
   前記第一面において長手方向が前記第二方向と平行となる向きで前記第一部材に取り付けられた、前記一対の磁石とは別の一対の磁石と、
   前記別の一対の磁石と対向する前記第二面内の位置で前記第二部材に取り付けられた、前記磁気検出素子とは別の磁気検出素子と、
   を更に備える、
   請求項１に記載の位置検出用装置。
3. 前記一対の磁石は、
   互いに向き合う端部付近の側面間の距離が前記中央部付近の側面間の距離よりも短い、
   請求項１又は請求項２に記載の位置検出用装置。
4. 前記一対の磁石は、
   互いの側面間の距離が前記中央部から各端部にかけて段階的又は連続的に短くなる、
   請求項３に記載の位置検出用装置。
5. 前記磁石は、
   前記両端部の高さが前記中央部の高さよりも高い、
   請求項１から請求項４の何れか一項に記載の位置検出用装置。
6. 前記磁石は、
   前記第一面と直交する方向から視たときの形状が、前記長手方向の中心軸を対称軸とする線対称となる、
   請求項１から請求項５の何れか一項に記載の位置検出用装置。
7. 前記磁気検出素子は、
   ホール素子である、
   請求項１から請求項６の何れか一項に記載の位置検出用装置。
8. 前記第一部材と前記第二部材とを相対移動させる移動手段
   を備える、
   請求項１から請求項７の何れか一項に記載の位置検出用装置。
9. 対象物の位置を補正する位置補正装置において、
   請求項８に記載の位置検出用装置と、
   前記位置補正装置内に固定された前記第一部材及び前記第二部材の一方と、
   前記対象物に取り付けられた前記第一部材及び前記第二部材の他方と、
   前記磁気検出素子の出力に基づいて所定の物理量を演算する物理量演算手段と、
   を備え、
   前記移動手段は、
   前記物理量演算手段により演算された物理量に基づいて前記第一部材及び前記第二部材の他方の位置を移動させることにより、前記対象物の位置を補正する、
   位置補正装置。
10. 撮像素子と、
    請求項９に記載の位置補正装置と、
    を備え、
    前記対象物は、
    前記撮像素子であり、
    前記物理量演算手段は、
    前記磁気検出素子の出力に基づいて前記撮像素子に結像される像のブレを補正するための移動量を演算し、
    前記移動手段は、
    演算された前記移動量に基づいて前記第一部材及び前記第二部材の他方と共に前記撮像素子を移動させることにより、前記像のブレを補正する、
    撮影装置。
11. 前記第一部材及び前記第二部材の一方は、
    前記撮影装置の筐体であり、
    前記第一部材及び前記第二部材の他方は、
    前記撮像素子を移動させるステージである、
    請求項１０に記載の撮影装置。

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