JP7346081B2 - Imaging device - Google Patents

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本発明は撮像装置に関し、特に像振れ補正機構の位置検出に関する。 The present invention relates to an imaging device, and particularly to position detection of an image blur correction mechanism.

デジタルカメラなどの撮像装置において、CMOSセンサなどの撮像素子や撮影光学系の一部の光学素子を光軸直交方向に移動させることで、装置に加わる振れの影響を補正する技術が多く開示されている。特許文献1では、永久磁石とコイルによって構成されたボイスコイルモータを用いて、撮像素子を可動とし、撮影レンズの光軸に直交する平面内を移動可能にしている。特許文献1のような像振れ補正手段を用いることで、撮像装置に不要な振れが加わっても、それを打ち消す駆動制御をすることで、振れの影響のない写真や動画の取得が可能となる。 In imaging devices such as digital cameras, many techniques have been disclosed for correcting the effects of shake on the device by moving an imaging device such as a CMOS sensor or some optical elements of the photographing optical system in a direction perpendicular to the optical axis. There is. In Patent Document 1, a voice coil motor composed of a permanent magnet and a coil is used to make an image sensor movable and movable within a plane perpendicular to the optical axis of a photographic lens. By using the image stabilization means as in Patent Document 1, even if unnecessary shake is applied to the imaging device, drive control is performed to cancel it, making it possible to obtain photos and videos without the influence of shake. .

特開2017-15900号公報Unexamined Japanese Patent Publication No. 2017-15900

特許文献1に記載の撮像装置は、可動部の位置を位置検出手段で検出しながら、その検出結果をフィードバックして駆動制御を行う。この際、位置検出手段としてホールセンサを用いるが、特許文献1のようなホールセンサの配置を実施する場合には、位置検出専用の磁石を複数配置する必要が生じる。この構成では、複数の位置検出専用の磁石を有するために撮像装置の小型化や軽量化に悪影響となる。 The imaging device described in Patent Document 1 detects the position of a movable part using a position detection means, and performs drive control by feeding back the detection result. At this time, a Hall sensor is used as the position detection means, but when implementing the arrangement of Hall sensors as in Patent Document 1, it is necessary to arrange a plurality of magnets dedicated to position detection. This configuration has a plurality of magnets dedicated to position detection, which adversely affects miniaturization and weight reduction of the imaging device.

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で、位置検出手段の出力変動の影響を軽減し可動部の位置検出が可能な撮像装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide an imaging device that has a simple configuration and is capable of detecting the position of a movable part while reducing the influence of output fluctuations of a position detecting means.

上記目的を達成するため、本発明に係る撮像装置は、撮像素子と、前記撮像素子と撮像光学系の一方を保持する可動部と、前記可動部と対向する固定部と、前記可動部及び前記固定部の一方に設けられ、通電によって前記撮光学系の光軸に直交する第1の方向に駆動力を発生する1つの第1のコイルと、前記可動部及び前記固定部の一方に設けられ、前記撮光学系の光軸及び前記第1の方向と直交する第2の方向に駆動力を発生する第2のコイルと、前記可動部及び前記固定部の他方に設けられ、前記第1のコイルと対向する位置に配置される第1の磁石と、前記可動部及び前記固定部の他方に設けられ、前記第のコイルと対向する位置に配置される第2の磁石と、前記可動部及び前記固定部の他方に設けられ、前記撮光学系の光軸と平行な方向に着磁されている第3の磁石と、前記固定部に対する前記可動部の位置を検出する位置検出手段と、を有し、前記位置検出手段は、前記可動部及び前記固定部の一方に設けられ前記第3の磁石と対向する位置に前記第1の方向に並ぶように配置される2つの磁気検出センサの出力に基づいて、前記固定部に対する前記可動部の前記第1の方向の位置を検出し、前記可動部及び前記固定部の一方に設けられ前記第3の磁石と対向する位置に前記第2の方向に並ぶように配置される2つの磁気検出センサの出力に基づいて、前記固定部に対する前記可動部の前記第2の方向の位置を検出することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an imaging device according to the present invention includes an imaging element, a movable part that holds one of the imaging element and the imaging optical system, a fixed part facing the movable part, the movable part and the imaging optical system. one first coil provided on one of the fixed parts and generating a driving force in a first direction perpendicular to the optical axis of the imaging optical system when energized; and one first coil provided on one of the movable part and the fixed part. a second coil which is provided on the other of the movable part and the fixed part and which generates a driving force in a second direction perpendicular to the optical axis of the imaging optical system and the first direction; a first magnet disposed at a position facing the first coil; a second magnet disposed on the other of the movable part and the fixed part and disposed at a position facing the second coil; a third magnet provided on the other of the movable part and the fixed part and magnetized in a direction parallel to the optical axis of the imaging optical system; and a position detection for detecting the position of the movable part with respect to the fixed part. means, and the position detecting means includes two magnets provided on one of the movable part and the fixed part and arranged to be aligned in the first direction at a position facing the third magnet. Based on the output of the detection sensor, the position of the movable part in the first direction with respect to the fixed part is detected, and the position of the movable part in the first direction, which is provided on one of the movable part and the fixed part, is located at a position facing the third magnet. The position of the movable part in the second direction with respect to the fixed part is detected based on the outputs of two magnetic detection sensors arranged in the second direction.

本発明によれば、簡易な構成で、位置検出手段の出力変動の影響を軽減し可動部の位置検出が可能な撮像装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an imaging device that can detect the position of a movable part with a simple configuration while reducing the influence of output fluctuations of the position detection means.

本発明の実施形態にかかる撮像装置1000を説明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an imaging device 1000 according to an embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態にかかる像振れ補正手段14を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an image blur correction means 14 according to the first embodiment of the present invention. 位置検出素子2071~2074と位置検出用磁石111の位置関係を示す図である。5 is a diagram showing the positional relationship between position detection elements 2071 to 2074 and position detection magnet 111. FIG. 位置検出素子207と位置検出用磁石111で構成される磁気回路の磁束密度の様子を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the magnetic flux density of a magnetic circuit composed of a position detection element 207 and a position detection magnet 111. 位置検出素子2073、2074を用いた位置検出方法について説明する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a position detection method using position detection elements 2073 and 2074. 位置検出用磁石111の中心を軸としてθだけ回転した位置検出素子207の磁束密度の様子を示す図である。7 is a diagram showing the state of the magnetic flux density of the position detection element 207 rotated by θ around the center of the position detection magnet 111. FIG. 第1下部磁石部107a、107bおよびコイル2051の位置関係を示す図である。7 is a diagram showing the positional relationship between first lower magnet portions 107a, 107b and a coil 2051. FIG. 本発明の第2の実施形態にかかる像振れ補正手段24を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an image blur correction means 24 according to a second embodiment of the present invention. 位置検出素子2071、2073と位置検出用磁石111の位置関係を示す図である。It is a figure showing the positional relationship of position detection elements 2071 and 2073 and position detection magnet 111. 位置検出素子2071、2073と位置検出用磁石111で構成される磁気回路の磁束密度の様子を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the magnetic flux density of a magnetic circuit composed of position detection elements 2071 and 2073 and a position detection magnet 111. 位置検出素子2071が検出する磁束密度と、位置検出素子202cが検出する磁束密度の関係を示す図ある。It is a diagram showing the relationship between the magnetic flux density detected by the position detection element 2071 and the magnetic flux density detected by the position detection element 202c. 位置検出素子2071、2073と位置検出素子202b、202cの位置関係を示す図である。It is a figure showing the positional relationship of position detection elements 2071 and 2073 and position detection elements 202b and 202c. 本発明の第3の実施形態にかかる像振れ補正手段34を説明する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an image blur correction unit 34 according to a third embodiment of the present invention. 下部磁石107a、107b、位置検出素子202´aおよびコイル2051の位置関係を表す図である。It is a figure showing the positional relationship of lower magnets 107a and 107b, position detection element 202'a, and coil 2051. 可動枠206の位置と位置検出素子202´aが検出する磁束密度の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the position of the movable frame 206, and the magnetic flux density detected by the position detection element 202'a.

(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態に係る撮像装置1000について図1を用いて説明する。
(First embodiment)
An imaging device 1000 according to a first embodiment of the present invention will be described using FIG. 1.

図1(a)は撮像装置1000の中央断面図、図1(b)は撮像装置1000の電気的構成を示すブロック図である。図1(a)および図1(b)で同一の符号が付してあるものはそれぞれ対応している。 FIG. 1A is a central sectional view of the imaging device 1000, and FIG. 1B is a block diagram showing the electrical configuration of the imaging device 1000. Components with the same reference numerals in FIG. 1(a) and FIG. 1(b) correspond to each other.

撮像装置1000はカメラ1と、カメラ1に着脱可能なレンズ2で構成されている。カメラ1は、カメラ1全体を制御するCPUなどのカメラシステム制御部5、撮像光学系であるレンズ2を透過して受光した光束に応じた画像信号を出力するCMOSやCCDなどの撮像素子6、レンズ2との通信に用いる電気接点11を備えている。さらに、カメラ1は、撮像素子6に結像される被写体像の像振れを光学的に補正する像振れ補正手段14、撮像装置1000の動きをジャイロセンサなどで検出する動き検出手段15、撮像素子6の露光時間を制御するシャッタ機構16を備えている。 The imaging device 1000 includes a camera 1 and a lens 2 that is detachable from the camera 1. The camera 1 includes a camera system control unit 5 such as a CPU that controls the entire camera 1, an image sensor 6 such as a CMOS or CCD that outputs an image signal according to the light flux transmitted through the lens 2, which is an imaging optical system, and received. It is equipped with an electrical contact 11 used for communication with the lens 2. Furthermore, the camera 1 includes an image blur correction means 14 that optically corrects the image blur of the subject image formed on the image sensor 6, a motion detection means 15 that detects the movement of the imaging device 1000 using a gyro sensor, etc. A shutter mechanism 16 is provided to control the exposure time of 6.

レンズ2は、焦点調節に用いるフォーカスレンズ、絞り機構、像振れ補正に用いる補正レンズなどを有する光学系3、レンズ2全体を制御するCPUなどのレンズシステム制御部12、光学系3の各部を駆動させるレンズ駆動手段13を備えている。 The lens 2 drives each part of the optical system 3, including an optical system 3 that includes a focus lens used for focus adjustment, an aperture mechanism, a correction lens used for image stabilization, etc., a lens system control section 12 such as a CPU that controls the entire lens 2, and other parts of the optical system 3. The lens driving means 13 is provided for driving the lens.

カメラ1では、レリーズボタンなどへのユーザ操作を検出する操作検出部10の検出結果に応じて被写体からの光束を撮像素子6にて光電変換し、その出力である画像信号を画像処理部7で画像処理しメモリ手段8に格納することで撮影動作が実施される。また、撮影前のライブビュー画像表示は、カメラシステム制御部5を介して液晶パネルや有機EL素子を用いた表示手段9で行われる。なお、カメラ1はいわゆるミラーレスカメラであり、表示手段9はカメラ1の背面に設けられた背面液晶9aと、ファインダ内に設けられた電子ビューファインダ9bとを有している。シャッタ機構16は、ユーザが設定した、あるいはカメラシステム制御部5が決定した露光時間に基づいてシャッタ駆動手段17により駆動制御される。 In the camera 1, the light flux from the subject is photoelectrically converted by the image sensor 6 according to the detection result of the operation detection unit 10 that detects user operations on the release button, etc., and the image signal that is the output is converted by the image processing unit 7. A photographing operation is performed by processing the image and storing it in the memory means 8. Furthermore, live view image display before photographing is performed via the camera system control section 5 on a display means 9 using a liquid crystal panel or an organic EL element. The camera 1 is a so-called mirrorless camera, and the display means 9 includes a rear liquid crystal 9a provided on the back surface of the camera 1 and an electronic viewfinder 9b provided within the finder. The shutter mechanism 16 is driven and controlled by a shutter driving means 17 based on an exposure time set by the user or determined by the camera system control section 5.

像振れ補正手段14は、レンズ2の撮影光軸4に直交する方向に撮像素子6を移動させることにより、ユーザの手振れ等によるカメラ1の動き(カメラ振れ)に起因する像振れを低減(補正)する。 The image shake correction means 14 reduces (corrects) image shake caused by movement of the camera 1 (camera shake) due to user's hand shake, etc. by moving the image sensor 6 in a direction perpendicular to the photographing optical axis 4 of the lens 2. )do.

カメラシステム制御部5は、像振れ補正のための撮像素子6の撮影光軸4に対する移動量を制御する。例えば、動き検出手段15により検出された撮像装置1000の動きに基づいて、被写体像の像振れを低減するための目標位置を演算し、演算された目標位置に撮像素子6が移動するように、後述する像振れ補正手段14を構成するコイルへの通電を制御する。 The camera system control unit 5 controls the amount of movement of the image sensor 6 with respect to the photographing optical axis 4 for image blur correction. For example, based on the movement of the imaging device 1000 detected by the movement detection means 15, a target position for reducing image blur of the subject image is calculated, and the image sensor 6 is moved to the calculated target position. It controls energization of a coil constituting an image blur correction means 14, which will be described later.

なお、動き検出手段15は、撮影光軸4周りのカメラ1の動きと、撮影光軸4に直交しかつ互いに直交する第1の方向および第2の方向におけるカメラ1の動きと、を検出する。 Note that the motion detection means 15 detects the movement of the camera 1 around the photographing optical axis 4 and the movement of the camera 1 in a first direction and a second direction that are orthogonal to the photographing optical axis 4 and mutually orthogonal. .

像振れ補正手段14は、被写体像の像振れを低減するために、撮像素子6を撮影光軸4に直交する平面内に並進させるとともに、撮影光軸4周りに回転させる機構である。 The image blur correction means 14 is a mechanism that translates the image sensor 6 in a plane perpendicular to the photographing optical axis 4 and rotates it around the photographing optical axis 4 in order to reduce image shake of the subject image.

カメラシステム制御部5には、撮像装置1000が三脚などに固定されているか否かを検知したり、ユーザの手振れ補正機能停止指示を検知したりする像振れ補正機能検知処理を行う。像振れ補正機能検知処理において手振れ補正機能の停止(IS_OFF状態)を検知した場合には、レンズ2の光学系3に含まれる補正レンズおよび撮像素子6を所定の位置にて位置決め制御を行う。一方、像振れ補正機能検知処理において手振れ補正機能の発動(IS_ON状態)を検知した場合には、光学系3に含まれる補正レンズおよび撮像素子6が、レンズシステム制御部12およびカメラシステム制御部5の指示にしたがって駆動制御される。 The camera system control unit 5 performs image stabilization function detection processing that detects whether the imaging device 1000 is fixed to a tripod or the like and detects a user's instruction to stop the camera shake correction function. When the stoppage of the image stabilization function (IS_OFF state) is detected in the image stabilization function detection process, the correction lens and the image sensor 6 included in the optical system 3 of the lens 2 are controlled to be positioned at predetermined positions. On the other hand, when activation of the image stabilization function (IS_ON state) is detected in the image stabilization function detection process, the correction lens and the image sensor 6 included in the optical system 3 are activated by the lens system control unit 12 and camera system control unit 5. The drive is controlled according to instructions.

次に図2を用いて、像振れ補正手段14の構成について説明する。 Next, the configuration of the image blur correction means 14 will be explained using FIG. 2.

図2(a)は像振れ補正手段14の分解斜視図であり、図2(b)は図2(a)に示すA部の部分拡大図である。なお、図2(a)において、像振れ補正時にカメラ1に対して移動しない部材(=固定部)には100番台の番号を付し、移動する部材(=可動部)には200番台の番号を付している。さらに、固定部と可動部との間に配設される部材であるボールには300番台の番号を付している。 FIG. 2(a) is an exploded perspective view of the image blur correction means 14, and FIG. 2(b) is a partially enlarged view of section A shown in FIG. 2(a). In FIG. 2(a), parts that do not move with respect to the camera 1 during image shake correction (=fixed parts) are numbered in the 100s, and members that move (=movable parts) are numbered in the 200s. is attached. Furthermore, the ball, which is a member disposed between the fixed part and the movable part, is numbered in the 300s.

像振れ補正手段14は、上部ヨーク101、ビス102a~102c、磁石103a,103bからなる第1上部磁石部1031、磁石103c,103dからなる第2上部磁石部1032、磁石103e,103fからなる第3上部磁石部1033を有している。以下では、第1上部磁石部1031、第2上部磁石部1032、第3上部磁石部1033を合わせて上部磁石103とする。 The image blur correction means 14 includes an upper yoke 101, screws 102a to 102c, a first upper magnet section 1031 consisting of magnets 103a and 103b, a second upper magnet section 1032 consisting of magnets 103c and 103d, and a third upper magnet section 1032 consisting of magnets 103e and 103f. It has an upper magnet part 1033. Hereinafter, the first upper magnet part 1031, the second upper magnet part 1032, and the third upper magnet part 1033 will be collectively referred to as the upper magnet 103.

さらに、補助スペーサ104a,104b、メインスペーサ105a~105c、107a,107bからなる第1下部磁石部1071、107c,107dからなる第2下部磁石部1072、107e,107fからなる第3下部磁石部1073を有している。以下では、第1下部磁石部1071、第2下部磁石部1072、第3下部磁石部1073を合わせて下部磁石107とする。 Furthermore, a third lower magnet part 1073 is made up of auxiliary spacers 104a, 104b, a first lower magnet part 1071 made of main spacers 105a to 105c, 107a, 107b, a second lower magnet part 1072 made of 107c, 107d, 107e, 107f. have. Below, the first lower magnet part 1071, the second lower magnet part 1072, and the third lower magnet part 1073 are collectively referred to as the lower magnet 107.

さらに、下部ヨーク108、ビス109a~109c、ベース板110、位置検出用磁石111を有している。以上が像振れ補正時にカメラ1に対して移動しない部材である。 Furthermore, it has a lower yoke 108, screws 109a to 109c, a base plate 110, and a position detection magnet 111. The above are members that do not move with respect to the camera 1 during image blur correction.

上部ヨーク101、上部磁石103、下部磁石107、下部ヨーク108が磁気回路を形成しており、いわゆる閉磁路となっている。形成される磁気回路は、第1上部磁石部1031と第1下部磁石部1071からなる第1磁気回路、第2上部磁石部1032と第2下部磁石部1072からなる第2磁気回路、第3上部磁石部1033と第3下部磁石部1073からなる第3磁気回路の3つがある。 The upper yoke 101, the upper magnet 103, the lower magnet 107, and the lower yoke 108 form a magnetic circuit, which is a so-called closed magnetic circuit. The formed magnetic circuit includes a first magnetic circuit consisting of a first upper magnet section 1031 and a first lower magnet section 1071, a second magnetic circuit consisting of a second upper magnet section 1032 and a second lower magnet section 1072, and a third upper magnetic circuit. There are three third magnetic circuits consisting of a magnet section 1033 and a third lower magnet section 1073.

上部磁石103a~103fは上部ヨーク101に吸着した状態で接着固定されている。下部磁石107a~107fは、下部ヨーク108に吸着した状態で接着固定されている。上部磁石103a~103f、および下部磁石107a~107fはそれぞれ光軸と平行な方向(図2(a)の一点鎖線方向)に着磁されている。上部磁石103、下部磁石107は、隣接する磁石(磁石103aと103bの位置関係にあるもの)は互いに異なる向きに着磁されている。また、対抗する磁石(磁石103aと107aの位置関係にあるもの)同士は互いに同じ向きに着磁されている。上部磁石1033、下部磁石1073によって第1の駆動磁石が形成されている。上部磁石1031と1032、下部磁石1071と1072によって第2の駆動磁石が形成されている。 The upper magnets 103a to 103f are adhesively fixed to the upper yoke 101 in a attracted state. The lower magnets 107a to 107f are adhesively fixed to the lower yoke 108 in a attracted state. The upper magnets 103a to 103f and the lower magnets 107a to 107f are each magnetized in a direction parallel to the optical axis (in the direction of the dashed-dotted line in FIG. 2(a)). In the upper magnet 103 and the lower magnet 107, adjacent magnets (those in the positional relationship of magnets 103a and 103b) are magnetized in different directions. Moreover, opposing magnets (those in the positional relationship of magnets 103a and 107a) are magnetized in the same direction. The upper magnet 1033 and the lower magnet 1073 form a first driving magnet. The upper magnets 1031 and 1032 and the lower magnets 1071 and 1072 form a second driving magnet.

上部ヨーク101と下部ヨーク108の間には強い吸引力が生じるのでメインスペーサ105a~105cおよび補助スペーサ104a,104bで所定の間隔を保つように構成されている。ここでいう所定の間隔とは、上部磁石103a~103fと下部磁石107a~107fの間にコイル205およびフレキシブルプリント基板(FPC)201を配置するとともに適当な空隙を確保できるような間隔である。メインスペーサ105a~105cにはネジ穴が設けられておりビス102a~102cによって上部ヨーク101がメインスペーサ105a~105cに固定される。 Since a strong suction force is generated between the upper yoke 101 and the lower yoke 108, a predetermined distance is maintained between the main spacers 105a to 105c and the auxiliary spacers 104a and 104b. The predetermined spacing here is a spacing that allows the coil 205 and the flexible printed circuit board (FPC) 201 to be arranged between the upper magnets 103a to 103f and the lower magnets 107a to 107f and to ensure an appropriate gap. The main spacers 105a to 105c are provided with screw holes, and the upper yoke 101 is fixed to the main spacers 105a to 105c by screws 102a to 102c.

メインスペーサ105a~105cの胴部にはゴムが設置されており、可動部の可動範囲を制限する機械的端部(いわゆるストッパー)を形成している。 Rubber is installed on the bodies of the main spacers 105a to 105c, forming mechanical ends (so-called stoppers) that limit the movable range of the movable parts.

ビス109a~109cによってベース板110と下部ヨーク108が固定される。ベース板110は、不図示のビスによってメインスペーサ105a~105cの下側に固定される。以上が固定部の説明である。 The base plate 110 and the lower yoke 108 are fixed by screws 109a to 109c. The base plate 110 is fixed to the lower side of the main spacers 105a to 105c by screws (not shown). The above is the explanation of the fixed part.

さらに、像振れ補正手段14は、FPC201、位置検出素子202a~202c、第1コイル2051、第2コイル2052、第3コイル2053からなるコイル205、可動枠206、位置検出素子2071~2074を有している。位置検出素子2071,2072は、第1の位置検出素子対を構成し、位置検出素子2073,2074は、第2の位置検出素子対を構成していて、以下では、位置検出素子2071~2074を合わせて位置検出素子207とする。以上が像振れ補正時にカメラ1に対して移動する部材である。 Further, the image blur correction means 14 includes an FPC 201, position detection elements 202a to 202c, a coil 205 consisting of a first coil 2051, a second coil 2052, and a third coil 2053, a movable frame 206, and position detection elements 2071 to 2074. ing. The position detection elements 2071 and 2072 constitute a first position detection element pair, and the position detection elements 2073 and 2074 constitute a second position detection element pair. Together, they form a position detection element 207. The above are the members that move relative to the camera 1 during image blur correction.

可動枠206は、撮像素子6を保持し、マグネシウムダイキャストもしくはアルミダイキャストで形成されており軽量で剛性が高い。可動枠206を並進及び回転させることで撮像素子6を並進及び回転させることができる。FPC201には、位置検出素子202a,202bが取り付けられており、可動枠206の上部磁石103側に固定されている。位置検出素子202a、202bには、前述した磁気回路を利用して可動部の位置を検出できるように、磁気検出センサであるホール素子を用いている。ホール素子は小型なので、コイル205a,205bの巻き線の内側に配置される。本実施形態においては、IS_ONの際に位置検出素子202a,202bが第2の方向であるX方向の位置検出を行う。 The movable frame 206 holds the image sensor 6 and is made of die-cast magnesium or die-cast aluminum, and is lightweight and highly rigid. By translating and rotating the movable frame 206, the image sensor 6 can be translated and rotated. Position detection elements 202a and 202b are attached to the FPC 201, and are fixed to the upper magnet 103 side of the movable frame 206. For the position detection elements 202a and 202b, Hall elements, which are magnetic detection sensors, are used so that the position of the movable part can be detected using the above-described magnetic circuit. Since the Hall element is small, it is placed inside the windings of the coils 205a and 205b. In this embodiment, when IS_ON, the position detection elements 202a and 202b perform position detection in the X direction, which is the second direction.

また、FPC201には、図2(b)のように位置検出素子2071~2074が取り付けられており、ベース板110に配設された位置検出磁石111に対向する位置に固定される。位置検出素子2071,2072を用いることで、図2(a)のY軸方向の可動枠206の位置を検出できる。位置検出素子2073,2074を用いることで、図2(a)のX軸方向の可動枠206の位置を検出できる。位置検出素子2071~2074を用いた位置検出の詳細については後述する。 Further, position detection elements 2071 to 2074 are attached to the FPC 201 as shown in FIG. 2(b), and are fixed at positions facing the position detection magnet 111 disposed on the base plate 110. By using the position detection elements 2071 and 2072, the position of the movable frame 206 in the Y-axis direction in FIG. 2(a) can be detected. By using the position detection elements 2073 and 2074, the position of the movable frame 206 in the X-axis direction in FIG. 2(a) can be detected. Details of position detection using the position detection elements 2071 to 2074 will be described later.

また、FPC201には、撮像素子6、コイル2051~2053が接続されていて、FPC201上のコネクタを介してカメラシステム制御部5や画像処理部7に各種信号が出力される。以上が可動部の説明である。 Further, an image sensor 6 and coils 2051 to 2053 are connected to the FPC 201, and various signals are outputted to the camera system control section 5 and the image processing section 7 via connectors on the FPC 201. The above is the explanation of the movable part.

ボール301a~301cは、ベース板110と可動枠206との間に挟持され、可動枠206を光軸に直交する面内に案内し可動枠206が移動するときに転動することで可動部の駆動抵抗を軽減させる。 The balls 301a to 301c are held between the base plate 110 and the movable frame 206, guide the movable frame 206 in a plane perpendicular to the optical axis, and roll when the movable frame 206 moves, thereby controlling the movable part. Reduces driving resistance.

上述した構成において、コイル205に通電することで、フレミング左手の法則にしたがった駆動力(ローレンツ力)が発生し可動部を動かすことができる。第1~第3の磁気回路はそれぞれコイルが磁石の間に配設されていて、それぞれ独立した駆動部として駆動制御される。 In the above-described configuration, by energizing the coil 205, a driving force (Lorentz force) according to Fleming's left-hand rule is generated and the movable part can be moved. Each of the first to third magnetic circuits has a coil disposed between magnets, and is driven and controlled as an independent drive unit.

また、前述した位置検出素子202a~202cの信号を用いることで可動部のフィードバック制御を行うことができる。 Furthermore, feedback control of the movable parts can be performed by using the signals from the position detection elements 202a to 202c described above.

次に、図3ないし図5を用いて、カメラシステム制御部5が行う位置検出素子207による可動枠206の位置検出について説明する。図3は、可動部が回転することなく可動範囲の中心に位置している状態における、位置検出素子2071~2074と位置検出用磁石111の位置関係を、光軸方向の可動枠206側から見た概念図である。図4は、位置検出素子207と位置検出用磁石111で構成される磁気回路の磁束密度の様子を示す概略概念図である。図5は、位置検出素子2073と2074を用いた位置検出方法について説明する概念図である。 Next, position detection of the movable frame 206 by the position detection element 207 performed by the camera system control unit 5 will be described using FIGS. 3 to 5. FIG. 3 shows the positional relationship between the position detection elements 2071 to 2074 and the position detection magnet 111, viewed from the movable frame 206 side in the optical axis direction, in a state where the movable part is located at the center of the movable range without rotation. This is a conceptual diagram. FIG. 4 is a schematic conceptual diagram showing the magnetic flux density of the magnetic circuit composed of the position detection element 207 and the position detection magnet 111. FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating a position detection method using position detection elements 2073 and 2074.

図3において、各位置検出素子の中央付近に付した○印は、ホール素子である位置検出素子207の感磁部の位置を示したものである。また、位置検出用磁石111の中央に記した「N」の文字は、位置検出用磁石111がx方向及びy方向と直交する方向(光軸と平行な方向、厚み方向)に着磁されており、向かって手前がN極、奥側にS極となっていることを示している。前述のとおり、矩形である位置検出用磁石111の短辺方向(y方向)については、磁石表面から所定距離だけ離間して配置されている位置検出素子2071,2072によって検出された磁束密度に基づいて可動枠206の位置が検出される。同様に、位置検出用磁石111の長辺方向(x方向)については、磁石表面から所定距離だけ離間して配置されている位置検出素子2073,2074によって検出された磁束密度に基づいて可動枠206の位置が検出される。なお、図3に示すように、位置検出素子2071,2072はy方向に並んでいて、位置検出素子2073,2074はx方向に並んでいる。そして、図3に示す状態において、位置検出素子2071の感磁部(検出位置)と位置検出用磁石111の中心とのy方向の距離は、位置検出素子2072の感磁部(検出位置)と位置検出用磁石111の中心とのy方向の距離に等しいものとする。また、図3に示す状態において、位置検出素子2073の感磁部(検出位置)と位置検出用磁石111の中心とのx方向の距離は、位置検出素子2074の感磁部(検出位置)と位置検出用磁石111の中心とのx方向の距離に等しいものとする。 In FIG. 3, the circle marked near the center of each position detection element indicates the position of the magnetic sensing part of the position detection element 207, which is a Hall element. Moreover, the letter "N" written in the center of the position detection magnet 111 indicates that the position detection magnet 111 is magnetized in a direction perpendicular to the x direction and the y direction (direction parallel to the optical axis, thickness direction). This shows that the north pole is at the front and the south pole is at the back. As described above, the short side direction (y direction) of the rectangular position detection magnet 111 is based on the magnetic flux density detected by the position detection elements 2071 and 2072 that are arranged a predetermined distance from the magnet surface. The position of the movable frame 206 is detected. Similarly, in the long side direction (x direction) of the position detection magnet 111, the movable frame 206 The position of is detected. Note that, as shown in FIG. 3, the position detection elements 2071 and 2072 are lined up in the y direction, and the position detection elements 2073 and 2074 are lined up in the x direction. In the state shown in FIG. 3, the distance in the y direction between the magnetic sensing part (detection position) of the position detection element 2071 and the center of the position detection magnet 111 is the same as the distance in the y direction between the magnetic sensing part (detection position) of the position detection element 2072 It is assumed to be equal to the distance in the y direction from the center of the position detection magnet 111. In addition, in the state shown in FIG. 3, the distance in the x direction between the magnetic sensing part (detection position) of the position detection element 2073 and the center of the position detection magnet 111 is the same as the distance between the magnetic sensing part (detection position) of the position detection element 2074 and It is assumed to be equal to the distance in the x direction from the center of the position detection magnet 111.

図4に示した実線MB-B´は図3中のB-B´断面で観察される位置検出用磁石111の磁束密度、点線MC-C´は図3中のC-C´断面で観察される位置検出用磁石111の磁束密度を示している。また、○で付した磁束密度の値(M2071~M2074)は、それぞれ位置検出素子2071~2074で検出される磁束密度を示している。 The solid line MB-B' shown in FIG. 4 is the magnetic flux density of the position detection magnet 111 observed at the BB' cross section in FIG. 3, and the dotted line MC-C' is observed at the CC' cross section in FIG. The magnetic flux density of the position detection magnet 111 is shown. Further, the magnetic flux density values marked with ◯ (M2071 to M2074) indicate the magnetic flux densities detected by the position detection elements 2071 to 2074, respectively.

図5(a)は、図4の実線MB-B´のうち、M2073とM2074を含む領域を切り出し、横軸をx方向の可動枠206の位置として、可動枠206の位置と位置検出素子2073,2074で検出される磁束密度の関係を示している。図3に示すように、可動部が回転することなく可動範囲の中心に位置している状態における位置検出用磁石111の中心からの位置検出素子2073の感磁部及び位置検出素子2073の感磁部までの距離は等しい。そのため、可動部が回転することなく可動範囲の中心に位置している状態では、位置検出素子2073が検出する磁束密度と位置検出素子2074が検出する磁束密度は等しい値となる。すなわち、図5(a)においてM2073とM2074が交差する可動枠206の位置は、可動範囲の中心位置である。 FIG. 5A shows the position of the movable frame 206 and the position detection element 2073 by cutting out a region including M2073 and M2074 from the solid line MB-B' in FIG. , 2074. As shown in FIG. 3, the magnetically sensitive part of the position detecting element 2073 and the magnetically sensitive part of the position detecting element 2073 from the center of the position detecting magnet 111 when the movable part is located at the center of the movable range without rotating. The distances to the parts are equal. Therefore, when the movable part is located at the center of the movable range without rotating, the magnetic flux density detected by the position detection element 2073 and the magnetic flux density detected by the position detection element 2074 have the same value. That is, the position of the movable frame 206 where M2073 and M2074 intersect in FIG. 5(a) is the center position of the movable range.

図5(b)は、各位置での位置検出素子2073,2074の出力差ΔM2と出力和S2の比をプロットしたものである。より具体的にはΔM2/S2=(M2074-M2073)/(M2074+M2073)である。ΔM2は、x方向に関して可動枠206の位置に対応する値を算出していることになる。また、ΔM2をS2で割ることによって、環境温度変化による磁束密度検出結果の総和の変化成分の影響を軽減するためである。環境温度の変化によって図5(a)の磁束密度検出結果の傾きに変化が生じた場合であっても、その温度環境下での磁束密度検出結果の総和(=S2に相当)で割り込むことで規格化がなされ、温度変化の影響を軽減できる。こうした理由から、カメラシステム制御部5がΔM2/S2を求めることで、環境温度が変わったとしてもその影響を軽減し、可動枠206の位置に相当する出力が得られる。第1の方向であるy方向に関しては、位置検出素子2071と2072の出力信号を利用して、x方向と同様に可動枠206の位置に相当する出力が得られるものである。 FIG. 5(b) is a plot of the ratio between the output difference ΔM2 and the output sum S2 of the position detection elements 2073 and 2074 at each position. More specifically, ΔM2/S2=(M2074−M2073)/(M2074+M2073). ΔM2 is calculated as a value corresponding to the position of the movable frame 206 in the x direction. Further, by dividing ΔM2 by S2, the influence of the change component of the total sum of magnetic flux density detection results due to changes in environmental temperature is reduced. Even if the slope of the magnetic flux density detection result in Figure 5(a) changes due to a change in the environmental temperature, it can be divided by the sum of the magnetic flux density detection results (= equivalent to S2) under that temperature environment. It is standardized and the effects of temperature changes can be reduced. For these reasons, by determining ΔM2/S2 by the camera system control unit 5, even if the environmental temperature changes, the influence thereof can be reduced and an output corresponding to the position of the movable frame 206 can be obtained. Regarding the y direction, which is the first direction, by using the output signals of the position detection elements 2071 and 2072, an output corresponding to the position of the movable frame 206 can be obtained as in the x direction.

次に、図6を用いて、カメラシステム制御部5が行う位置検出素子207による可動枠206の光軸まわりの回転検出について説明する。図6(a)は図4と同様の方向から、位置検出用磁石111の中心を軸としてθだけ回転した位置検出素子207を見た様子を示す図である。図6(b)には、この際に検出される磁束密度の様子を、回転していない状態で検出される磁束密度を○で、θだけ回転した状態で検出される磁束密度を●で示している。そして、図3に示す状態における位置検出素子2071,2072の検出位置から位置検出用磁石111の中心までの距離をL1、位置検出素子2073,2074の検出位置から位置検出用磁石111の中心までの距離をL2としている。 Next, the rotation detection around the optical axis of the movable frame 206 by the position detection element 207 performed by the camera system control unit 5 will be explained using FIG. FIG. 6A is a diagram showing the position detection element 207 rotated by θ around the center of the position detection magnet 111 as seen from the same direction as FIG. Figure 6(b) shows the state of the magnetic flux density detected at this time. ing. Then, L1 is the distance from the detection positions of the position detection elements 2071, 2072 to the center of the position detection magnet 111 in the state shown in FIG. The distance is L2.

回転によって、位置検出素子2071,2072の検出位置は、位置検出用磁石111の中心から回転していないときの検出位置に対して、L1(1-cosθ)だけ内側に移動する(位置検出用磁石111に近づく)。位置検出素子2073と2074の検出位置も同様に、L2(1-cosθ)だけ内側に移動する。L1(1-cosθ)<L2(1-cosθ)であるため、検出される磁束密度の変化量にも違いがあることがわかる。このため、可動枠206の回転の検出については、カメラシステム制御部5が(ΔM2-ΔM1)/(S2+S1)(ただし、ΔM1=M2072-M2071、S1=M2072+M2071)を算出することで実施される。これは、各軸方向の位置検出と同様に、ΔM2-ΔM1によって磁束密度の変化、すなわち可動枠206の回転を検出するとともに、S2+S1によって、温度変化による磁束密度検出結果の総和の変化成分の影響を軽減している。 Due to the rotation, the detection positions of the position detection elements 2071 and 2072 move inward by L1 (1-cos θ) from the center of the position detection magnet 111 when the position detection magnet 111 is not rotated. 111). The detection positions of position detection elements 2073 and 2074 similarly move inward by L2 (1-cos θ). Since L1(1-cosθ)<L2(1-cosθ), it can be seen that there is also a difference in the amount of change in the detected magnetic flux density. Therefore, the rotation of the movable frame 206 is detected by the camera system control unit 5 by calculating (ΔM2-ΔM1)/(S2+S1) (where ΔM1=M2072-M2071, S1=M2072+M2071). Similar to the position detection in each axis direction, ΔM2-ΔM1 detects the change in magnetic flux density, that is, the rotation of the movable frame 206, and S2+S1 detects the influence of the change component of the sum of the magnetic flux density detection results due to temperature change. is reduced.

次に、図7を用いて、位置検出素子202a,202bによる可動枠206の位置検出について説明する。図7(a)は、位置検出素子202a、第1下部磁石部107a,107bおよびコイル2051を可動枠206側から光軸方向に見た模式図である。ホール素子である位置検出素子202aは厚み方向に着磁がなされ、図中の「N」、「S」の文字のような磁極の構成である第1下部磁石部107a,107bの境界上に位置している。これは可動枠206が可動範囲の中心に位置するときを表している。コイル2051への通電によって図7の上下方向(=x方向)に駆動がなされると、第1下部磁石部107a,107bの境界をまたぐ形で位置検出素子202aの位置も変動する。図7(b)は、図7(a)のD-D´断面における磁束密度MD―D´の様子を表す模式図であり、第1下部磁石部107a,107bを点線で示している。このように第1下部磁石部107a、107bの境界を挟んで直線的な磁束密度の変化を有しているため、この磁束密度MD-D´を位置検出素子202aによって検出することで可動部206のx方向の位置が求まる。当然ながら、直線的な変化の範囲内で位置が一意に定まるものであり、この範囲内で可動枠206が駆動制御されるよう設計されるものである。 Next, position detection of the movable frame 206 by the position detection elements 202a and 202b will be explained using FIG. FIG. 7A is a schematic diagram of the position detection element 202a, the first lower magnet parts 107a and 107b, and the coil 2051 viewed from the movable frame 206 side in the optical axis direction. The position detection element 202a, which is a Hall element, is magnetized in the thickness direction and is located on the boundary between the first lower magnet parts 107a and 107b, which have magnetic pole configurations like the letters "N" and "S" in the figure. are doing. This represents when the movable frame 206 is located at the center of the movable range. When the coil 2051 is driven in the vertical direction (=x direction) in FIG. 7 by energizing the coil 2051, the position of the position detection element 202a also changes so as to straddle the boundary between the first lower magnet parts 107a and 107b. FIG. 7(b) is a schematic diagram showing the magnetic flux density MD-D' in the DD' cross section of FIG. 7(a), and the first lower magnet portions 107a and 107b are indicated by dotted lines. As described above, since the magnetic flux density changes linearly across the boundary between the first lower magnet parts 107a and 107b, by detecting this magnetic flux density MD-D' with the position detection element 202a, the movable part 206 Find the position in the x direction. Naturally, the position is uniquely determined within the range of linear change, and the movable frame 206 is designed to be drive-controlled within this range.

撮像装置1000は、前述のような位置検出系を、像振れ補正機能検知処理の検知結果に基づいて、すなわち手振れ補正のON/OFFに応じて使い分けを行う。 The imaging apparatus 1000 selectively uses the position detection system as described above based on the detection result of the image blur correction function detection process, that is, depending on whether camera shake correction is turned on or off.

像振れ補正機能検知処理が、手振れ補正ONを検知した場合には、カメラシステム制御部5は、位置検出素子202a,202bを用いて、x方向の位置検出を行いながら可動枠206の駆動制御を行う。一方、y方向については、位置検出素子2071,2072を用いて、可動枠206の駆動制御を行う。位置検出用磁石111の長辺をy方向の位置検出に利用することには、以下の利点がある。まず、x方向に駆動が行われた場合であっても、y方向が長辺であるために、位置検出素子2071,2072が位置検出用磁石111と対向しないという状況が発生しない。また、位置検出用磁石111のような形状の場合、磁束密度の変化は長辺と直交する方向、すなわちy方向のほうが緩やかであるために、位置検出素子2071,2072を用いて位置検出を行う際の直線性の高い範囲が広い。ここでは構成を簡便にするために、手振れ補正ON時のy方向位置検出を位置検出素子2071,2072を用いて行ったが、これに限定されず、別途コイル2053内に位置検出素子202aまたは202bのようなホール素子を配設しても構わない。 When the image stabilization function detection process detects that the camera shake correction is ON, the camera system control unit 5 controls the drive of the movable frame 206 while detecting the position in the x direction using the position detection elements 202a and 202b. conduct. On the other hand, in the y direction, drive control of the movable frame 206 is performed using position detection elements 2071 and 2072. Utilizing the long side of the position detection magnet 111 for position detection in the y direction has the following advantages. First, even when driving is performed in the x direction, since the long side is in the y direction, a situation in which the position detection elements 2071 and 2072 do not face the position detection magnet 111 does not occur. In addition, in the case of a shape like the position detection magnet 111, the change in magnetic flux density is slower in the direction perpendicular to the long side, that is, in the y direction, so position detection is performed using the position detection elements 2071 and 2072. Wide range of high linearity. Here, in order to simplify the configuration, position detection in the y direction when image stabilization is turned on is performed using position detection elements 2071 and 2072, but the present invention is not limited to this. A Hall element such as the one shown in FIG.

像振れ補正機能検知処理が、手振れ補正OFFを検知した場合には、カメラシステム制御部5は、位置検出素子207を用いて、x方向、y方向の位置および回転の検出を行いながら可動枠206を所定の位置に固定する位置決め制御を行う。この位置決め制御によって、手振れ補正OFFの際に、可動枠206が並進、回転してしまうことを防ぐ。この位置決め制御を行わない場合に起こりうる問題点を考える。位置検出素子202a,202bによる並進、回転の検出は環境温度の変化がない場合であれば、正確に実施されるものである。しかしながら、環境温度が変化する場合、上部磁石103、下部磁石107の磁束密度が変化する。またホール素子である位置検出素子202a,202bの出力特性も変化する。このため、静止が求められる手振れ補正OFF時の位置検出結果が変動してしまい、不要な駆動が発生する。星空写真の撮影などで長秒の露光を行う際などには、この不要な駆動のために、点像として捉えられるべき星像が、不要な駆動の形で結像してしまう。一方、本実施形態のように、1組のホール素子である位置検出素子2071,2072の和および差の比に基づいて行う位置検出であれば、環境温度の変化について問題を生じない。 When the image stabilization function detection process detects that the camera shake correction is OFF, the camera system control unit 5 uses the position detection element 207 to detect the position and rotation of the movable frame 206 in the x and y directions. Positioning control is performed to fix the device in a predetermined position. This positioning control prevents the movable frame 206 from being translated or rotated when the image stabilization is turned off. Let us consider the problems that may occur if this positioning control is not performed. Detection of translation and rotation by the position detection elements 202a and 202b is performed accurately as long as there is no change in the environmental temperature. However, when the environmental temperature changes, the magnetic flux densities of the upper magnet 103 and the lower magnet 107 change. Furthermore, the output characteristics of the position detection elements 202a and 202b, which are Hall elements, also change. For this reason, the position detection result when the camera shake correction is turned off, which requires the camera to remain stationary, fluctuates, resulting in unnecessary driving. When performing long exposures, such as when photographing the starry sky, this unnecessary drive causes a star image that should be captured as a point image to be formed in the form of an unnecessary drive. On the other hand, if position detection is performed based on the ratio of the sum and difference of the position detection elements 2071 and 2072, which are a pair of Hall elements, as in this embodiment, no problem will arise regarding changes in the environmental temperature.

以上のように、本実施形態では、2組の位置検出素子対と1つの磁石という簡易な構成で、位置検出素子の出力変動の影響を軽減し可動枠206のx方向、y方向の位置および回転の検出を行うことができる。 As described above, in this embodiment, the influence of the output fluctuation of the position detection element is reduced by using the simple configuration of two pairs of position detection elements and one magnet, and the position of the movable frame 206 in the x direction and the y direction is Rotation can be detected.

(第2の実施形態)
続いて、図8ないし11を用いて本発明の第2の実施形態に係る撮像装置2000について説明する。撮像装置2000の概略構成は撮像装置1000と同様であるため割愛し、本実施形態特有の構成について詳細に説明を行う。
(Second embodiment)
Next, an imaging device 2000 according to a second embodiment of the present invention will be described using FIGS. 8 to 11. Since the general configuration of the imaging device 2000 is the same as that of the imaging device 1000, it will be omitted, and the configuration unique to this embodiment will be described in detail.

図8(a)は、撮像装置2000が持つ像振れ補正手段24の分解斜視図である。図8(b)は図8(a)に示すA部の部分拡大図である。像振れ補正手段24の構成についても、撮像装置1000の像振れ補正手段14との差分についてのみ説明する。 FIG. 8A is an exploded perspective view of the image blur correction means 24 included in the imaging apparatus 2000. FIG. 8(b) is a partially enlarged view of section A shown in FIG. 8(a). Regarding the configuration of the image shake correction means 24, only the differences from the image shake correction means 14 of the imaging apparatus 1000 will be explained.

像振れ補正手段24では、位置検出素子202cがコイル2053の巻き線の内側に配置されており、可動部206のy方向の位置を検出する。また、ベース板110に配設された位置検出用磁石111に対向する位置に位置検出素子207として、位置検出素子2071,2073のみが配設されている。以上のように、本実施形態は、第1の実施形態と比較して位置検出素子の数が少ない。 In the image blur correction means 24, a position detection element 202c is arranged inside the winding of the coil 2053, and detects the position of the movable part 206 in the y direction. Moreover, only position detection elements 2071 and 2073 are disposed as the position detection element 207 at a position facing the position detection magnet 111 disposed on the base plate 110. As described above, this embodiment has fewer position detection elements than the first embodiment.

図9ないし11を用いて本実施形態における位置検出と位置決め制御について説明する。図9(a)は、可動部が回転することなく可動範囲の中心に位置している状態における、位置検出素子2071,2073と位置検出用磁石111の位置関係を、光軸方向の可動枠206側から見た概念図である。位置検出素子2071は位置検出用磁石の長辺の近傍で位置検出を行い、位置検出素子2073は位置検出用磁石111の短辺の近傍で位置検出を行う。本実施形態において位置検出用磁石111は、光軸方向から見た際に長方形の形状をなしているが、これには限定されず、正方形であってもよい。図9(b)は、可動部が回転することなく可動範囲の中心に位置している状態における、位置検出素子202c、第3下部磁石部107e,107fおよびコイル2053を可動枠206側から光軸方向に見た模式図である。図10(a)は、位置検出素子2071,2073と位置検出用磁石111で構成される磁気回路の磁束密度の様子を示した概略概念図である。図10(b)は、図9(b)のD-D´断面における磁束密度MD-D´の様子を表す模式図である。第3下部磁石部107e,107fを点線で示している。 Position detection and positioning control in this embodiment will be explained using FIGS. 9 to 11. FIG. 9A shows the positional relationship between the position detection elements 2071 and 2073 and the position detection magnet 111 in the state where the movable part does not rotate and is located at the center of the movable range. It is a conceptual diagram seen from the side. The position detection element 2071 performs position detection near the long side of the position detection magnet, and the position detection element 2073 performs position detection near the short side of the position detection magnet 111. In this embodiment, the position detection magnet 111 has a rectangular shape when viewed from the optical axis direction, but is not limited to this, and may be square. FIG. 9(b) shows the position detection element 202c, the third lower magnet parts 107e and 107f, and the coil 2053 from the movable frame 206 side on the optical axis in a state where the movable part is located at the center of the movable range without rotating. It is a schematic diagram seen in the direction. FIG. 10A is a schematic conceptual diagram showing the magnetic flux density of the magnetic circuit composed of the position detection elements 2071 and 2073 and the position detection magnet 111. FIG. 10(b) is a schematic diagram showing the magnetic flux density MD-D' in the DD' cross section of FIG. 9(b). The third lower magnet portions 107e and 107f are indicated by dotted lines.

本実施形態では、図9に示したこれらの構成を用いて、第1の実施形態と同様に像振れ補正OFF時の位置決め制御を行うものである。 In this embodiment, using these configurations shown in FIG. 9, positioning control is performed when image blur correction is OFF, similarly to the first embodiment.

図11(a)は、横軸をy方向の可動枠206の位置として、可動枠206の位置と位置検出素子202C,2071で検出される磁束密度の関係を示している。 FIG. 11A shows the relationship between the position of the movable frame 206 and the magnetic flux density detected by the position detection elements 202C and 2071, with the horizontal axis representing the position of the movable frame 206 in the y direction.

図11(b)は、磁束密度M202CとM2071との差分値であるΔM1を和であるS1で割った値がプロットされている。磁束密度M202CとM2071とは、発生源である磁石が駆動用と位置検出用とで異なるため、互いに異なる傾きの磁束密度変化となる。しかしながら、線形であるために、差分値は直線性を維持する。そのため、ΔM1を用いて、可動枠206の位置変動を検出することが可能となる。また、第1の実施形態と同様にS1によって温度変化成分の影響を軽減することが可能である。x方向に関しても同様に、位置検出素子202aまたは202bと位置検出素子2073を用いて、同様な位置検出が可能である。この位置検出方法を用いれば、カメラシステム制御部5は、像振れ補正OFF時の位置決め制御を正確に行うことができる。また、本実施形態では、第1の実施形態と比較して以下のような利点も存在する。 In FIG. 11(b), a value obtained by dividing ΔM1, which is the difference value between the magnetic flux densities M202C and M2071, by S1, which is the sum, is plotted. Since the magnetic flux densities M202C and M2071 are produced by different magnets for driving and position detection, the magnetic flux densities change with different slopes. However, since it is linear, the difference value maintains linearity. Therefore, it becomes possible to detect the positional fluctuation of the movable frame 206 using ΔM1. Further, as in the first embodiment, it is possible to reduce the influence of the temperature change component by S1. Similar position detection in the x direction is also possible using the position detection element 202a or 202b and the position detection element 2073. Using this position detection method, the camera system control section 5 can accurately perform positioning control when image blur correction is OFF. Furthermore, the present embodiment also has the following advantages compared to the first embodiment.

図12は、本実施形態の位置検出方法を実現する構成を光軸方向から見た様子を示した概略概念図である。線分Aは、x方向の位置検出を行い、その検出結果を位置決め制御に利用される位置検出素子202b,2073を結ぶ直線である。線分Bは、y方向の位置検出を行い、その検出結果を位置決め制御に利用される位置検出素子202c,2071を結ぶ直線である。また、線分Cは第1の実施形態においてx方向の位置検出を行い、その検出結果を位置決め制御に利用される位置検出素子2073,2074を結ぶ直線である。また、線分Dは第1の実施形態においてy方向の位置検出を行い、その検出結果を位置決め制御に利用される位置検出素子2071,2072を結ぶ直線である。 FIG. 12 is a schematic conceptual diagram showing a configuration for realizing the position detection method of this embodiment, as viewed from the optical axis direction. A line segment A is a straight line connecting the position detection elements 202b and 2073 that perform position detection in the x direction and use the detection results for positioning control. Line segment B is a straight line that connects the position detection elements 202c and 2071 that perform position detection in the y direction and use the detection results for positioning control. Furthermore, line segment C is a straight line connecting position detection elements 2073 and 2074 that perform position detection in the x direction in the first embodiment and use the detection results for positioning control. Furthermore, line segment D is a straight line connecting position detection elements 2071 and 2072 that perform position detection in the y direction in the first embodiment and use the detection results for positioning control.

線分CとDは、その交点が両線分の中点であることがわかる。そのため、単純に位置検出素子対の差/和を用いただけでは、この中点周りの回転を検出することができない。そのため第1の実施形態ではさらに(ΔM2-ΔM1)/(S2+S1)を用いて回転の検出を行った。一方、本実施形態では、線分AとBは交点がない。このため、位置検出素子202b,207でx方向の並進について位置決め制御を行い、位置検出素子202c,207でy方向の並進について位置決め制御を行うことだけで、可動枠206の位置は回転についても固定され、より位置決め制御が容易になる。 It can be seen that the intersection of line segments C and D is the midpoint of both line segments. Therefore, rotation around this midpoint cannot be detected simply by using the difference/sum of the pair of position detection elements. Therefore, in the first embodiment, rotation is further detected using (ΔM2-ΔM1)/(S2+S1). On the other hand, in this embodiment, line segments A and B do not intersect. Therefore, the position of the movable frame 206 can be determined by simply performing positioning control for translation in the x direction using the position detection elements 202b and 2073 , and positioning control for translation in the y direction using the position detection elements 202c and 2071 . is also fixed, making positioning control easier.

像振れ補正機能検知手段が手振れ補正ONを検知した場合には、カメラシステム制御部5は、位置検出素子202a~202cを用いてxおよびy方向の位置検出を行いながら可動枠206の駆動制御を行うものである。 When the image stabilization function detection means detects that the camera shake correction is ON, the camera system control unit 5 controls the drive of the movable frame 206 while detecting the position in the x and y directions using the position detection elements 202a to 202c. It is something to do.

以上のように、本実施形態では、一部に駆動用の位置検出素子を兼用した2組の位置検出素子対と1つの磁石という簡易な構成で、位置検出素子の出力変動の影響を軽減し可動枠206のx方向、y方向の位置および回転の検出を行うことができる。 As described above, in this embodiment, the influence of output fluctuations of the position detecting elements is reduced using a simple configuration consisting of two position detecting element pairs, which partially serve as position detecting elements for driving, and one magnet. The position and rotation of the movable frame 206 in the x and y directions can be detected.

(第3の実施形態)
続いて、図13ないし15を用いて、本発明の第3の実施形態に係る撮像装置3000について説明する。撮像装置3000の概略構成は撮像装置1000と同様であるため割愛し、本実施形態特有の構成について詳細に説明を行う。図13は、撮像装置3000が持つ像振れ補正手段34の分解斜視図である。第1及び第2の実施形態とは異なり、位置検出用磁石111が存在せず、位置検出素子202´はいずれもコイルの巻き線の内側に配置されている。
(Third embodiment)
Next, an imaging device 3000 according to a third embodiment of the present invention will be described using FIGS. 13 to 15. The schematic configuration of the imaging device 3000 is the same as that of the imaging device 1000, so the description thereof will be omitted, and the configuration unique to this embodiment will be described in detail. FIG. 13 is an exploded perspective view of the image blur correction means 34 included in the imaging device 3000. Unlike the first and second embodiments, there is no position detection magnet 111, and both position detection elements 202' are arranged inside the windings of the coils.

図14、15を用いて、可動枠206の位置決め制御を行うための位置検出方法について説明する。図14(a)は、可動枠206側から光軸方向に見た、下部磁石107a,107b、位置検出素子202´aおよびコイル2051の配置を表す概略図である。図14(b)は、図14(a)で示された位置検出素子202´aが断面D-D´において検出する磁束密度MD-D´を示している。 A position detection method for controlling the positioning of the movable frame 206 will be described using FIGS. 14 and 15. FIG. 14(a) is a schematic diagram showing the arrangement of the lower magnets 107a, 107b, the position detection element 202'a, and the coil 2051 when viewed from the movable frame 206 side in the optical axis direction. FIG. 14(b) shows the magnetic flux density MD-D' detected in the cross section DD' by the position detection element 202'a shown in FIG. 14(a).

位置検出素子202´aは、図14(a)の○で示す通り、磁束密度を検出する感磁部が位置検出方向に並ぶように2か所ある。図14(a)に示した○と同様に、図14(b)の実線で示した磁束密度MD-D´の位置検出素子202´aの感磁部に対応する位置に○を付してある。以下では、図14において上側の感磁部で検出する磁束密度をM202´a-a、下側の感磁部で検出する磁束密度をM202´a-bとする。 The position detection element 202'a has two locations such that the magnetic sensing portions for detecting magnetic flux density are lined up in the position detection direction, as indicated by the circles in FIG. 14(a). Similar to the ○ shown in FIG. 14(a), the ○ is placed at the position corresponding to the magnetic sensing part of the position detection element 202′a of the magnetic flux density MD-D′ shown by the solid line in FIG. 14(b). be. In the following, in FIG. 14, the magnetic flux density detected by the upper magnetic sensing part is M202'a-a, and the magnetic flux density detected by the lower magnetic sensing part is M202'a-b.

下部磁石107a,107bは駆動用磁石であるため、図14に示すように互いに逆向きの磁極方向の2つの磁石が当接配置されている。このため、M202´a-a、M202´a-bは2つの磁石の当接面を境に負の値を出力する。特に、位置決め制御を行う図14のような状態においては、M202´a-a、M202´a-bはそれぞれ正と負の出力となる。そこで、本実施形態の位置決め制御においては、位置検出素子202´aのうち下部磁石107b側の感磁部の出力M202´a-bを絶対値化する(|M202´a-b|)。|M202´a-b|は図14(b)の●で示された磁束密度に対応する。 Since the lower magnets 107a and 107b are drive magnets, two magnets with opposite magnetic pole directions are placed in contact with each other, as shown in FIG. Therefore, M202'a-a and M202'a-b output negative values with the boundary between the contact surfaces of the two magnets. In particular, in the state shown in FIG. 14 where positioning control is performed, M202'a-a and M202'a-b have positive and negative outputs, respectively. Therefore, in the positioning control of this embodiment, the outputs M202'a-b of the magnetic sensing portions on the lower magnet 107b side of the position detection element 202'a are converted into absolute values (|M202'a-b|). |M202'a-b| corresponds to the magnetic flux density indicated by ● in FIG. 14(b).

図15(a)は可動枠206の位置と位置検出素子202´aが検出する磁束密度M202´a-a、|M202´a-b|の関係を示している。図15(b)は、磁束密度|M202´a-b|とM202´a-aとの差分値であるΔM1=|M202´a-b|-M202´a-aを和であるS1=|M202´a-b|+M202´a-aで割った値がプロットされている。このようにして算出したΔM1を用いて、可動枠206の位置変動を検出することが可能となる。また、第1及び第2の実施形態と同様にS1によって、温度変化成分の影響を軽減することが可能である。この位置検出方法を用いれば、カメラシステム制御部5は、像振れ補正OFF時の位置決め制御を正確に行うことができる。 FIG. 15(a) shows the relationship between the position of the movable frame 206 and the magnetic flux density M202'a-a, |M202'a-b| detected by the position detection element 202'a. FIG. 15(b) shows the sum of ΔM1=|M202′a-b|−M202′a-a, which is the difference value between the magnetic flux density |M202′a-b| and M202′a-a, S1=| The value divided by M202'a-b|+M202'a-a is plotted. Using ΔM1 calculated in this way, it is possible to detect the positional fluctuation of the movable frame 206. Further, as in the first and second embodiments, it is possible to reduce the influence of the temperature change component by S1. Using this position detection method, the camera system control section 5 can accurately perform positioning control when image blur correction is OFF.

像振れ補正機能検知手段が手振れ補正ONを検知した場合には、カメラシステム制御部5は、位置検出素子202´a~202´cを用いて、x方向およびy方向の位置検出を行いながら可動枠206の駆動制御を行うものである。 When the image stabilization function detection means detects that the camera shake correction is ON, the camera system control unit 5 moves while detecting the position in the x direction and the y direction using the position detection elements 202'a to 202'c. It controls the drive of the frame 206.

以上のように、本実施形態では、駆動用以外の位置検出素子及び磁石を別途設けない簡易な構成で、位置検出素子の出力変動の影響を軽減し可動枠206のx方向、y方向の位置および回転の検出を行うことができる。 As described above, in this embodiment, the influence of output fluctuations of the position detecting element is reduced and the position of the movable frame 206 in the x and y directions is reduced by using a simple configuration that does not separately provide a position detecting element and a magnet for purposes other than driving. and rotation detection.

本実施形態では、位置検出素子202´a~202´cのいずれも感磁部を2つ有している例を説明したが、位置検出素子202´a,202´bは検出方向が同じためいずれか一方のみ感磁部を2つ有する位置検出素子としてもよい。 In this embodiment, an example has been described in which each of the position detection elements 202'a to 202'c has two magnetic sensing parts, but since the position detection elements 202'a and 202'b have the same detection direction, A position detection element may have only one of the two magnetic sensing parts.

なお、以上で説明した各実施形態はあくまで一例であって、代表的な例に過ぎず、本発明の実施に際しては、各実施形態に対して種々の変形や変更、各実施形態の組み合わせが可能である。例えば、上記の3つの実施形態では、撮像素子6を保持する可動枠206の位置検出に本発明を適用した例を説明したが、レンズ2の光学系3に含まれる補正レンズの位置検出に本発明を適用してもよい。なお、補正レンズの位置検出は、補正レンズを保持する保持枠など、補正レンズと一体的に移動するその他の部材の位置検出するものでもよい。 The embodiments described above are merely examples and representative examples, and various modifications and changes to each embodiment and combinations of the embodiments are possible when implementing the present invention. It is. For example, in the above three embodiments, an example was described in which the present invention is applied to detecting the position of the movable frame 206 that holds the image sensor 6, but the present invention is applied to detecting the position of the correction lens included in the optical system 3 of the lens 2. The invention may be applied. Note that the position of the correction lens may be detected by detecting the position of another member that moves integrally with the correction lens, such as a holding frame that holds the correction lens.

また、上記の3つの実施形態では、x方向とy方向の位置検出を行う例を説明したが、本発明をx方向とy方向のいずれか一方の位置検出のみに適用した構成でも、従来に比べて簡易な構成で、位置検出素子の出力変動の影響を軽減した位置検出が可能である。 Further, in the above three embodiments, an example was explained in which position detection is performed in the x direction and y direction, but even if the present invention is applied to position detection only in either the x direction or the y direction, it is possible to With a relatively simple configuration, it is possible to perform position detection with reduced influence of output fluctuations of the position detection element.

また、位置検出素子と磁石を上記の3つの実施形態に示した位置関係となるように配置するためには高精度の組立が必要となる。そのため、上記の3つの実施形態に対して位置検出素子と磁石の位置関係がずれた構成において、上記の3つの実施形態に示した位置関係を基準とし、基準からの位置ずれ量に応じて位置検出素子の出力に補正をかけるようにしてもよい。 Further, in order to arrange the position detection element and the magnet in the positional relationship shown in the three embodiments described above, highly accurate assembly is required. Therefore, in a configuration in which the positional relationship between the position detection element and the magnet is shifted from that of the three embodiments described above, the positional relationship shown in the three embodiments described above is used as a reference, and the position is adjusted according to the amount of positional deviation from the reference. The output of the detection element may be corrected.

また、上記の3つの実施形態では、可動部にコイルを設け固定部に磁石を設けた例を説明したが、固定部及び可動部の一方にコイルを設け他方に磁石を設けた構成であればよく、可動部に磁石を設け固定部にコイルを設けた構成であってもよい。 Further, in the above three embodiments, an example was explained in which a coil is provided in the movable part and a magnet is provided in the fixed part, but if the structure is such that a coil is provided in one of the fixed part and the movable part and a magnet is provided in the other. It is also possible to have a structure in which a magnet is provided in the movable part and a coil is provided in the fixed part.

また、上記の3つの実施形態で用いたホール素子は磁気検出センサの一例であって、その他の磁気検出センサを用いてもよい。 Further, the Hall element used in the three embodiments described above is an example of a magnetic detection sensor, and other magnetic detection sensors may be used.

5 カメラシステム制御部
14、24、34 像振れ補正手段
111 位置検出磁石
202、202´ 位置検出素子
5 Camera system control section 14, 24, 34 Image shake correction means 111 Position detection magnet 202, 202' Position detection element

Claims (19)

撮像素子と、
前記撮像素子と撮像光学系の一方を保持する可動部と、
前記可動部と対向する固定部と、
前記可動部及び前記固定部の一方に設けられ、通電によって前記撮光学系の光軸に直交する第1の方向に駆動力を発生する1つの第1のコイルと、
前記可動部及び前記固定部の一方に設けられ、前記撮光学系の光軸及び前記第1の方向と直交する第2の方向に駆動力を発生する第2のコイルと、
前記可動部及び前記固定部の他方に設けられ、前記第1のコイルと対向する位置に配置される第1の磁石と、
前記可動部及び前記固定部の他方に設けられ、前記第のコイルと対向する位置に配置される第2の磁石と、
前記可動部及び前記固定部の他方に設けられ、前記撮光学系の光軸と平行な方向に着磁されている第3の磁石と、
前記固定部に対する前記可動部の位置を検出する位置検出手段と、を有し、
前記位置検出手段は、前記可動部及び前記固定部の一方に設けられ前記第3の磁石と対向する位置に前記第1の方向に並ぶように配置される2つの磁気検出センサの出力に基づいて、前記固定部に対する前記可動部の前記第1の方向の位置を検出し、前記可動部及び前記固定部の一方に設けられ前記第3の磁石と対向する位置に前記第2の方向に並ぶように配置される2つの磁気検出センサの出力に基づいて、前記固定部に対する前記可動部の前記第2の方向の位置を検出することを特徴とする撮像装置。
An image sensor and
a movable part that holds one of the imaging element and the imaging optical system;
a fixed part facing the movable part;
one first coil that is provided on one of the movable part and the fixed part and generates a driving force in a first direction perpendicular to the optical axis of the imaging optical system when energized;
a second coil that is provided on one of the movable part and the fixed part and generates a driving force in a second direction perpendicular to the optical axis of the imaging optical system and the first direction;
a first magnet provided on the other of the movable part and the fixed part and disposed at a position facing the first coil;
a second magnet provided on the other of the movable part and the fixed part and located at a position facing the second coil;
a third magnet provided on the other of the movable part and the fixed part and magnetized in a direction parallel to the optical axis of the imaging optical system;
position detection means for detecting the position of the movable part with respect to the fixed part,
The position detection means is based on the output of two magnetic detection sensors provided on one of the movable part and the fixed part and arranged in a position facing the third magnet so as to be aligned in the first direction. , detecting the position of the movable part in the first direction with respect to the fixed part, and aligning it in the second direction at a position facing the third magnet provided on one of the movable part and the fixed part. An imaging device characterized in that a position of the movable part in the second direction with respect to the fixed part is detected based on outputs of two magnetic detection sensors arranged at the fixed part.
前記位置検出手段は、前記第1の方向に並ぶように配置される2つの磁気検出センサの出力の和及び差に基づいて、前記可動部の前記第1の方向の位置を検出し、前記第2の方向に並ぶように配置される2つの磁気検出センサの出力の和及び差に基づいて、前記可動部の前記第2の方向の位置を検出することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 The position detection means detects the position of the movable part in the first direction based on the sum and difference of outputs of two magnetic detection sensors arranged in the first direction, and detects the position of the movable part in the first direction. 2. The position of the movable part in the second direction is detected based on the sum and difference of outputs of two magnetic detection sensors arranged in parallel in the second direction. Imaging device. 前記位置検出手段は、前記第1の方向に並ぶように配置される2つの磁気検出センサの出力の和に対する前記第1の方向に並ぶように配置される2つの磁気検出センサの出力の差の比に基づいて、前記可動部の前記第1の方向の位置を検出し、前記第2の方向に並ぶように配置される2つの磁気検出センサの出力の和に対する前記第2の方向に並ぶように配置される2つの磁気検出センサの出力の差の比に基づいて、前記可動部の前記第2の方向の位置を検出することを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。 The position detection means detects a difference between outputs of the two magnetic detection sensors arranged in the first direction with respect to a sum of outputs of the two magnetic detection sensors arranged in the first direction. The position of the movable part in the first direction is detected based on the ratio, and the position of the movable part in the second direction is detected relative to the sum of the outputs of two magnetic detection sensors arranged in the second direction. 3. The imaging device according to claim 2, wherein the position of the movable part in the second direction is detected based on a ratio of differences in outputs of two magnetic detection sensors arranged in the second direction. 前記第3の磁石は矩形であって、
前記可動部が可動範囲の中心に位置する状態において、前記第1の方向に並ぶように配置される2つの磁気検出センサは、前記第3の磁石の前記第2の方向に平行な2つの辺にそれぞれ対向し、前記第2の方向に並ぶように配置される2つの磁気検出センサは、前記第3の磁石の前記第1の方向に平行な2つの辺にそれぞれ対向することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の撮像装置。
The third magnet is rectangular,
In a state where the movable part is located at the center of the movable range, the two magnetic detection sensors arranged in line in the first direction are arranged on two sides of the third magnet parallel to the second direction. The two magnetic detection sensors, which are arranged to face each other and line up in the second direction, respectively face two sides of the third magnet parallel to the first direction. An imaging device according to any one of claims 1 to 3.
前記第3の磁石は、前記第1の方向に平行な2つの辺と前記第2の方向に平行な2つの辺の長さが異なることを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。 5. The imaging device according to claim 4, wherein the third magnet has two sides parallel to the first direction and two sides parallel to the second direction that are different in length. 前記位置検出手段の検出結果に基づいて、前記第1のコイル及び前記第2のコイルの少なくとも一方の通電を制御して前記可動部の位置を制御する制御手段を有することを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の撮像装置。 2. The movable portion according to claim 1, further comprising a control means for controlling energization of at least one of the first coil and the second coil to control the position of the movable part based on the detection result of the position detection means. 6. The imaging device according to any one of 1 to 5. 前記制御手段は、前記可動部を移動させて行う像振れ補正機能がOFFの場合に、前記位置検出手段が前記第1の方向に並ぶように配置される2つの磁気検出センサの出力に基づいて検出した前記可動部の前記第1の方向の位置と前記第2の方向に並ぶように配置される2つの磁気検出センサの出力に基づいて検出した前記可動部の前記第2の方向の位置とに基づいて、前記第1のコイル及び前記第2のコイルの少なくとも一方の通電を制御して前記可動部の位置を制御することを特徴とする請求項6に記載の撮像装置。 When the image stabilization function performed by moving the movable part is OFF, the control means is configured to control the position detection means based on the outputs of the two magnetic detection sensors arranged so that the position detection means are aligned in the first direction. a detected position of the movable part in the first direction and a position of the movable part in the second direction detected based on outputs of two magnetic detection sensors arranged in parallel in the second direction; The imaging device according to claim 6, wherein the position of the movable part is controlled by controlling energization of at least one of the first coil and the second coil based on the following. 前記可動部及び前記固定部の一方に設けられ、前記第1の磁石と対向する位置に配置される磁気検出センサと、
前記可動部及び前記固定部の一方に設けられ、前記第2の磁石と対向する位置に配置される磁気検出センサと、を有し、
前記制御手段は、前記可動部を移動させて行う像振れ補正機能がONの場合に、前記位置検出手段が前記第1の磁石と対向する位置に配置される磁気検出センサの出力に基づいて検出した前記可動部の前記第1の方向の位置と前記第2の磁石と対向する位置に配置される磁気検出センサの出力に基づいて検出した前記可動部の前記第2の方向の位置とに基づいて、前記第1のコイル及び前記第2のコイルの少なくとも一方の通電を制御して前記可動部の位置を制御することを特徴とする請求項7に記載の撮像装置。
a magnetic detection sensor provided on one of the movable part and the fixed part and arranged at a position facing the first magnet;
a magnetic detection sensor provided on one of the movable part and the fixed part and arranged at a position facing the second magnet;
The control means detects the position based on the output of a magnetic detection sensor disposed at a position facing the first magnet when the image stabilization function performed by moving the movable part is ON. based on the position of the movable part in the first direction and the position of the movable part in the second direction detected based on the output of a magnetic detection sensor disposed at a position facing the second magnet. The imaging device according to claim 7, wherein the position of the movable part is controlled by controlling energization of at least one of the first coil and the second coil.
前記第1の方向に並ぶように配置される2つの磁気検出センサの出力及び前記第2の方向に並ぶように配置される2つの磁気検出センサの出力に基づいて、前記固定部に対する前記可動部の回転を検出する回転検出手段を有することを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1項に記載の撮像装置。 The movable portion relative to the fixed portion is based on the outputs of the two magnetic detection sensors arranged in the first direction and the outputs of the two magnetic detection sensors arranged in the second direction. 9. The imaging apparatus according to claim 1, further comprising rotation detection means for detecting rotation of the image pickup apparatus. 撮像素子と、
前記撮像素子と撮像光学系の一方を保持する可動部と、
前記可動部と対向する固定部と、
前記可動部及び前記固定部の一方に設けられ、通電によって前記撮光学系の光軸に直交する第1の方向に駆動力を発生する1つの第1のコイルと、
前記可動部及び前記固定部の一方に設けられ、前記撮光学系の光軸及び前記第1の方向と直交する第2の方向に駆動力を発生する第2のコイルと、
前記可動部及び前記固定部の他方に設けられ、前記第1のコイルと対向する位置に配置される第1の磁石と、
前記可動部及び前記固定部の他方に設けられ、前記第のコイルと対向する位置に配置される第2の磁石と、
前記可動部及び前記固定部の他方に設けられ、前記撮光学系の光軸と平行な方向に着磁されている第3の磁石と、
前記固定部に対する前記可動部の位置を検出する位置検出手段と、を有し、
前記位置検出手段は、前記可動部及び前記固定部の一方に設けられ前記第3の磁石と対向する位置に配置される磁気検出センサの出力と前記可動部及び前記固定部の一方に設けられ前記第1の磁石と対向する位置に配置される磁気検出センサの出力とに基づいて、前記固定部に対する前記可動部の前記第1の方向の位置を検出し、前記可動部及び前記固定部の一方に設けられ前記第3の磁石と対向する位置に配置される磁気検出センサの出力と前記可動部及び前記固定部の一方に設けられ前記第2の磁石と対向する位置に配置される磁気検出センサの出力とに基づいて、前記固定部に対する前記可動部の前記第2の方向の位置を検出することを特徴とする撮像装置。
An image sensor and
a movable part that holds one of the imaging element and the imaging optical system;
a fixed part facing the movable part;
one first coil that is provided on one of the movable part and the fixed part and generates a driving force in a first direction perpendicular to the optical axis of the imaging optical system when energized;
a second coil that is provided on one of the movable part and the fixed part and generates a driving force in a second direction perpendicular to the optical axis of the imaging optical system and the first direction;
a first magnet provided on the other of the movable part and the fixed part and disposed at a position facing the first coil;
a second magnet provided on the other of the movable part and the fixed part and located at a position facing the second coil;
a third magnet provided on the other of the movable part and the fixed part and magnetized in a direction parallel to the optical axis of the imaging optical system;
position detection means for detecting the position of the movable part with respect to the fixed part,
The position detection means is configured to detect the output of a magnetic detection sensor provided on one of the movable part and the fixed part and arranged at a position facing the third magnet; The position of the movable part in the first direction with respect to the fixed part is detected based on a first magnet and the output of a magnetic detection sensor disposed at a position facing the first magnet, and one of the movable part and the fixed part is detected. an output of a magnetic detection sensor provided at a position facing the third magnet; and a magnetic detection sensor provided at one of the movable part and the fixed part and located at a position facing the second magnet. The imaging device is characterized in that the position of the movable part in the second direction with respect to the fixed part is detected based on the output of the fixed part .
前記位置検出手段は、
前記可動部及び前記固定部の一方に設けられ前記第3の磁石と対向する位置に配置される磁気検出センサの出力と前記可動部及び前記固定部の一方に設けられ前記第1の磁石と対向する位置に配置される磁気検出センサの出力の和及び差に基づいて、前記固定部に対する前記可動部の前記第1の方向の位置を検出し、
前記可動部及び前記固定部の一方に設けられ前記第3の磁石と対向する位置に配置される磁気検出センサの出力と前記可動部及び前記固定部の一方に設けられ前記第2の磁石と対向する位置に配置される磁気検出センサの出力の和及び差に基づいて、前記固定部に対する前記可動部の前記第2の方向の位置を検出することを特徴とする請求項10に記載の撮像装置。
The position detection means includes:
An output of a magnetic detection sensor provided on one of the movable part and the fixed part and arranged at a position facing the third magnet; and an output of a magnetic detection sensor provided on one of the movable part and the fixed part and arranged opposite to the first magnet. Detecting the position of the movable part in the first direction with respect to the fixed part based on the sum and difference of outputs of magnetic detection sensors arranged at positions,
An output of a magnetic detection sensor provided on one of the movable part and the fixed part and arranged at a position facing the third magnet; and an output of a magnetic detection sensor provided on one of the movable part and the fixed part and arranged opposite to the second magnet. The imaging device according to claim 10, wherein the position of the movable part in the second direction with respect to the fixed part is detected based on the sum and difference of outputs of magnetic detection sensors arranged at positions where .
前記位置検出手段は、前記可動部及び前記固定部の一方に設けられ前記第3の磁石と対向する位置に配置される磁気検出センサの出力と前記可動部及び前記固定部の一方に設けられ前記第1の磁石と対向する位置に配置される磁気検出センサの出力の和に対する、前記可動部及び前記固定部の一方に設けられ前記第3の磁石と対向する位置に配置される磁気検出センサの出力と前記可動部及び前記固定部の一方に設けられ前記第1の磁石と対向する位置に配置される磁気検出センサの出力の差の比に基づいて、前記固定部に対する前記可動部の前記第1の方向の位置を検出することを特徴とする請求項11に記載の撮像装置。 The position detection means is configured to detect the output of a magnetic detection sensor provided on one of the movable part and the fixed part and arranged at a position facing the third magnet; of the magnetic detection sensor provided in one of the movable part and the fixed part and arranged in the position facing the third magnet, relative to the sum of the outputs of the magnetic detection sensors arranged in the position facing the first magnet. Based on the ratio of the difference between the output and the output of a magnetic detection sensor provided in one of the movable part and the fixed part and disposed at a position facing the first magnet, the first magnet of the movable part relative to the fixed part is The imaging device according to claim 11, wherein the imaging device detects a position in one direction. 前記位置検出手段の検出結果に基づいて、前記第1のコイル及び前記第2のコイルの少なくとも一方の通電を制御して前記可動部の位置を制御する制御手段を有することを特徴とする請求項11または12に記載の撮像装置。 2. The movable portion according to claim 1, further comprising a control means for controlling energization of at least one of the first coil and the second coil to control the position of the movable part based on the detection result of the position detection means. 13. The imaging device according to 11 or 12. 前記制御手段は、前記可動部を移動させて行う像振れ補正機能がOFFの場合に、前記可動部及び前記固定部の一方に設けられ前記第3の磁石と対向する位置に配置される磁気検出センサの出力と前記可動部及び前記固定部の一方に設けられ前記第1の磁石と対向する位置に配置される磁気検出センサの出力とに基づいて、前記第1のコイルの通電を制御して前記可動部の位置を制御することを特徴とする請求項13に記載の撮像装置。 When the image stabilization function performed by moving the movable part is OFF, the control means includes a magnetic detection device provided in one of the movable part and the fixed part and arranged at a position facing the third magnet. Controlling the energization of the first coil based on the output of the sensor and the output of a magnetic detection sensor provided on one of the movable part and the fixed part and arranged at a position facing the first magnet. The imaging device according to claim 13, wherein the position of the movable part is controlled. 撮像素子と、
前記撮像素子と撮像光学系の一方を保持する可動部と、
前記可動部と対向する固定部と、
前記可動部及び前記固定部の一方に設けられ、通電によって前記撮光学系の光軸に直交する第1の方向に駆動力を発生する1つの第1のコイルと、
前記可動部及び前記固定部の一方に設けられ、前記撮光学系の光軸及び前記第1の方向と直交する第2の方向に駆動力を発生する第2のコイルと、
前記可動部及び前記固定部の他方に設けられ、前記第1のコイルと対向する位置に配置される第1の磁石と、
前記可動部及び前記固定部の他方に設けられ、前記第のコイルと対向する位置に配置される第2の磁石と、
前記可動部及び前記固定部の一方に設けられ前記第1の磁石と対向する位置に配置される磁気検出センサと、
前記固定部に対する前記可動部の位置を検出する位置検出手段と、を有し、
前記磁気検出センサは、前記第1の方向に並ぶ2つの感磁部を有していて、
前記位置検出手段は、前記磁気検出センサの2つの感磁部の出力に基づいて、前記固定部に対する前記可動部の前記第1の方向の位置を検出することを特徴とする撮像装置。
An image sensor and
a movable part that holds one of the imaging element and the imaging optical system;
a fixed part facing the movable part;
one first coil that is provided on one of the movable part and the fixed part and generates a driving force in a first direction perpendicular to the optical axis of the imaging optical system when energized;
a second coil that is provided on one of the movable part and the fixed part and generates a driving force in a second direction perpendicular to the optical axis of the imaging optical system and the first direction;
a first magnet provided on the other of the movable part and the fixed part and disposed at a position facing the first coil;
a second magnet provided on the other of the movable part and the fixed part and located at a position facing the second coil;
a magnetic detection sensor provided on one of the movable part and the fixed part and arranged at a position facing the first magnet;
position detection means for detecting the position of the movable part with respect to the fixed part,
The magnetic detection sensor has two magnetically sensitive parts arranged in the first direction,
The imaging device is characterized in that the position detection means detects the position of the movable part in the first direction with respect to the fixed part based on outputs of two magnetic sensing parts of the magnetic detection sensor.
前記位置検出手段は、前記磁気検出センサの2つの感磁部の出力の和及び差に基づいて、前記固定部に対する前記可動部の前記第1の方向の位置を検出することを特徴とする請求項15に記載の撮像装置。 The position detection means detects the position of the movable part in the first direction with respect to the fixed part based on the sum and difference of outputs of two magnetically sensitive parts of the magnetic detection sensor. 16. The imaging device according to item 15. 前記位置検出手段は、前記磁気検出センサの2つの感磁部の出力の和に対する前記磁気検出センサの2つの感磁部の出力の差の比に基づいて、前記固定部に対する前記可動部の前記第1の方向の位置を検出することを特徴とする請求項16に記載の撮像装置。 The position detecting means is configured to determine the position of the movable part relative to the fixed part based on the ratio of the difference between the outputs of the two magnetically sensitive parts of the magnetically detecting sensor to the sum of the outputs of the two magnetically sensitive parts of the magnetically detecting sensor. The imaging device according to claim 16, wherein the imaging device detects a position in the first direction. 前記位置検出手段の検出結果に基づいて、前記第1のコイル及び前記第2のコイルの少なくとも一方の通電を制御して前記可動部の位置を制御する制御手段を有することを特徴とする請求項15ないし17のいずれか1項に記載の撮像装置。 2. The movable portion according to claim 1, further comprising a control means for controlling energization of at least one of the first coil and the second coil to control the position of the movable part based on the detection result of the position detection means. 18. The imaging device according to any one of 15 to 17. 前記制御手段は、前記可動部を移動させて行う像振れ補正機能がOFFの場合に、前記位置検出手段が前記磁気検出センサの2つの感磁部の出力に基づいて検出した前記可動部の前記第1の方向の位置に基づいて、前記第1のコイルの通電を制御して前記可動部の位置を制御することを特徴とする請求項18に記載の撮像装置。 The control means is configured to control the position of the movable part detected by the position detection means based on the outputs of the two magnetically sensitive parts of the magnetic detection sensor when the image stabilization function performed by moving the movable part is OFF. The imaging device according to claim 18, wherein the position of the movable part is controlled by controlling energization of the first coil based on the position in the first direction.
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