WO2019188387A1

WO2019188387A1 - 撮像装置、電子機器

Info

Publication number: WO2019188387A1
Application number: PCT/JP2019/010755
Authority: WO
Inventors: 勝治木村; 麗高森; 大一関
Original assignee: ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
Priority date: 2018-03-29
Filing date: 2019-03-15
Publication date: 2019-10-03
Also published as: US20210021771A1; US11330209B2

Abstract

本技術は、焦点位置、手振れ補正位置を高精度で調整することができるようにする撮像装置、電子機器に関する。被写体光を集光するレンズと、レンズからの被写体光を光電変換する撮像素子と、撮像素子からの信号を外部に出力する回路を含む回路基体と、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）波形でレンズを、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向の少なくとも一方向に駆動するアクチュエータと、アクチュエータに含まれるコイルにより発生する磁界を検出する検出部とを備える。アクチュエータは、焦点を移動させるためにレンズを駆動する、または手振れによる影響を低減するためにレンズを駆動する。本技術は、撮像装置に適用できる。

Description

撮像装置、電子機器

　本技術は撮像装置、電子機器に関し、例えば、レンズの位置を高精度で制御できるようにした撮像装置、電子機器に関する。

　近年、撮像装置の高画素化、高性能化、小型化などが進んできている。撮像装置の高画素化や高性能化にともない、撮像装置に実装されるＣＣＤ（Charge-Coupled Device）センサやＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）イメージセンサなどの撮像素子の消費電力が大きくなってきている。

　またレンズ焦点を駆動するアクチュエータなどの消費電力も大きくなってきているため、撮像装置としての消費電力も大きくなる傾向にある。

　消費電力を低減させるために、アクチュエータの駆動信号をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）波形にして、消費電力を半分程度に抑える手法が提案されている。しかしながら、アクチュエータをＰＷＭ駆動すると磁界が発生し、撮像素子の外乱要因となりノイズが混入することが知られている。

　ノイズを低減させるために、撮像素子の駆動波形とＰＷＭ信号を生成するオートフォーカスドライバの同期をとり、撮像素子の駆動時間中の不感帯領域で、ＰＷＭ波形を出力することで、ノイズを低減することが提案されている。

　また撮像装置において、高性能化の１つとして、レンズの焦点位置を常に検出し、レンズを早く被写体光を集光する位置に移動するために、アクチュエータにホール素子などの位置検出のための素子を実装し、レンズの位置を外部に出力することも提案されている。

　例えば、特許文献１では、フォーカス駆動回路からのＰＷＭ信号で駆動素子（アクチュエータ）を制御し、レンズを駆動することにより、レンズの焦点を変更し、オートフォーカスを実現することが提案されている。また特許文献１では、高性能なレンズの位置検出のため、ホール素子を搭載することが提案されている。

　特許文献２では、アクチュエータをＰＷＭ駆動することで発生する磁界による撮像素子のノイズを、金属板を有することにより磁界を遮断（シールド）することで、ノイズを低減することが提案されている。

　特許文献３では、ＰＷＭ信号（交流信号）で、励磁電力と対向に配置された検出コイルの起電力に応じて、レンズの位置を検出することが提案されている。この提案では、検出コイルが動作するレンズ側に設置されており、励磁コイルと検出コイルの平行移動での起電流の位相から位置検出を行うことが提案されている。

特開２０１１－０２２５６３号公報特開２０１４－０８２６８２号公報特開２０００－２９５８３２号公報

　特許文献１によると、ホール素子の実装が必要となり、アクチュエータが大きくなることによって小型化が困難となってしまう。また、ホール素子を搭載する必要があるため、撮像装置が高価になるという懸念もあった。

　引用文献２によると、磁界を遮断するための金属板は金、銀、銅、アルミニウムなどが用いられるため、撮像装置が高価になるという懸念があった。また、磁界を遮断するための金属板を設けても、撮像装置の小型化には貢献しない。

　近年のアクチュエータは、レンズの外側にコイルを配置されており、このコイルが励磁電力に応じて、撮像素子の垂直側に移動し、焦点検出となる構造とされている。このような構造に対して、引用文献３を適用すると、励磁電力のコイルと検出コイルが対向配置されており、平行移動ではレンズの位置を検出できない構造となる。すなわち、近年のアクチュエータに対して、引用文献３を適用することは困難である。

　本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、高性能化、低消費電力化、小型化が可能な撮像装置を提供することができるようにするものである。

　本技術の一側面の撮像装置は、被写体光を集光するレンズと、前記レンズからの前記被写体光を光電変換する撮像素子と、前記撮像素子からの信号を外部に出力する回路を含む回路基体と、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）波形で前記レンズを、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向の少なくとも一方向に駆動するアクチュエータと、前記アクチュエータに含まれるコイルにより発生する磁界を検出する検出部とを備える。

　本技術の一側面の電子機器は、被写体光を集光するレンズと、前記レンズからの前記被写体光を光電変換する撮像素子と、前記撮像素子からの信号を外部に出力する回路を含む回路基体と、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）波形で前記レンズを、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向の少なくとも一方向に駆動するアクチュエータと、前記アクチュエータに含まれるコイルにより発生する磁界を検出する検出部とを備える撮像装置を備える。

　本技術の一側面の撮像装置においては、被写体光を集光するレンズからの被写体光を光電変換する撮像素子と、撮像素子からの信号を外部に出力する回路を含む回路基体と、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）波形でレンズを、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向の少なくとも一方向に駆動するアクチュエータとが備えられ、アクチュエータに含まれるコイルにより発生する磁界が検出される。

　本技術の一側面の電子機器においては、前記撮像装置が備えられる。

　なお、撮像装置、電子機器は、独立した装置であっても良いし、１つの装置を構成している内部ブロックであっても良い。

　本技術の一側面によれば、高性能化、低消費電力化、小型化が可能な撮像装置を提供することができる。

　なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。

本技術を適用した撮像装置の一実施の形態の構成を示す図である。撮像装置の詳細な構成例を示す図である。形成されるコイルについて説明するための図である。スペーサにコイルを形成した場合について説明するための図である。スペーサにコイルを形成した場合について説明するための図である。検出回路の構成例を示す図である。レンズの位置と誘導起電量について説明するための図である。コイルに発生する誘電起電力について説明するための図である。撮像装置の他の構成例を示す図である。コイルに発生する誘電起電力について説明するための図である。撮像装置で発生する磁界について説明するための図である。撮像装置の他の構成例を示す図である。傾きの検出について説明するための図である。コイルに発生する誘電起電力について説明するための図である。撮像装置の他の構成例を示す図である。コイルに発生する誘電起電力について説明するための図である。撮像装置の他の構成例を示す図である。コイルに発生する誘電起電力について説明するための図である。撮像装置の他の構成例を示す図である。コイルに発生する誘電起電力について説明するための図である。スペーサにコイルを形成した場合について説明するための図である。撮像装置の他の構成例を示す図である。撮像装置の他の構成例を示す図である。撮像装置の他の構成例を示す図である。撮像装置の他の構成例を示す図である。撮像装置の他の構成例を示す図である。内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。カメラヘッド及びＣＣＵの機能構成の一例を示すブロック図である。車両制御システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。車外情報検出部及び撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。

　以下に、本技術を実施するための形態（以下、実施の形態という）について説明する。

　＜撮像装置の構成＞
　本技術は、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）センサやＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）イメージセンサなどの撮像素子を含む撮像装置に適用できる。また、そのような撮像装置を含む装置、例えば、携帯端末装置などにも適用できる。

　図１は、本技術の一側面の撮像装置の一実施の形態の構成を示す図である。図１に示した撮像装置１ａは、被写体からの被写体光を光電変換して撮像するＣＣＤセンサやＣＭＯＳイメージセンサなどの撮像素子１１を備える。

　また、撮像装置１ａは、被写体光を集光するレンズ１６を有し、レンズ１６を透過した光信号から、赤外光を遮断するための赤外カットフィルタ１７を有している。また、撮像装置１ａは、レンズ１６の焦点を合わせるため、撮像素子１１の方向に上下（以下、適宜、Ｚ軸方向と記述する）にレンズを駆動するアクチュエータ１８も有する。

　またアクチュエータ１８は、撮像素子１１の撮像面に対して水平な面（以下、適宜、ＸＹ平面と記述する）の方向（以下、適宜、Ｘ軸方向、またはＹ軸方向と記述する）に駆動することにより、手振れによる影響を低減する補正を行う機能も有する。

　また撮像装置１ａは、手振れを感知するジャイロセンサ２１を備え、アクチュエータ１８を外部からコントロールするためのオートフォーカス・ＯＩＳドライバ２０を有し、撮像素子１１の電気信号を外部に出力するための回路基板１３も有する。なおここでは、回路基板１３と記述するが、板状の基板でなくても良く、回路基体であっても良い。

　ＯＩＳは、Optical Image Stabilizerの略であり、光学式手ぶれ補正を意味し、撮像装置１ａの手ぶれによる影響を低減するための補正を、光学系において処理する方式のことである。光学式手ぶれ補正は、ジャイロセンサ２１により撮影時の振動を感知し、レンズ１６の位置を調整したり、撮像素子１１の位置を調整したりすることにより、手ぶれの影響を抑える。ここでは、レンズ１６の位置を調整することで、手振れ補正を行う例を挙げて説明を続ける。

　撮像装置１ａは、撮像素子１１と回路基板１３を電気的に接続するための金属ワイヤ１２を有し、撮像素子１１と回路基板１３を固定するための接着材１５を有し、前述のアクチュエータ１８と回路基板１３を固定するためのスペーサ１４も有している。

　撮像装置１ａで消費される電力を低減させるために、前述のオートフォーカス・ＯＩＳドライバ２０は、アクチュエータ１８へＰＷＭ（Pulse Width Modulation）波形を出力する機能を有する。アクチュエータ１８は、入力されたＰＷＭ波形でレンズ１６の焦点を駆動する機能を有している。

　回路基板１３は、ＰＷＭ波形から発生した磁界により発生する誘導起電力を検出する機能を有し、検出された誘導起電力からレンズ１６の位置を検出する機能を有する。また、検出した結果を外部に出力することにより、高性能なレンズの焦点移動を実現する機能も有する。

　＜誘導起電力の検出について＞
　図２は、ＰＷＭ波形による発生する磁界と、その磁界により発生する誘導起電力について説明するための図であり、撮像装置１ａの詳細な構成例を示す図である。

　アクチュエータ１８は、ボイスコイルモータ構造を有し、コイル２４は、バネ２３により支えられている構造とされている。例えば、レンズキャリアの側面に、コイル２４が設けられ、コイル２４の対抗する側に、マグネット２２が設けられている。

　コイル２４に電流が流されると、図中上下方向に力が発生する。この発生された力で、レンズバレルが保持しているレンズ１６が、上方向または下方向に移動され、撮像素子１１との距離が変化する。このような仕組みにより、オートフォーカス（ＡＦ：Auto-Focus）が実現される。

　また、手振れ補正のために、撮像素子１１と同じ面（ＸＹ平面）でレンズ１６を駆動させるために、ファインパターンコイル２５（以下、ＦＰコイル２５と記述する）が配置されている。このＦＰコイル２５に電流を流すことで、マグネット２２との間で撮像素子１１と水平方向に力が発生し、レンズ１６が撮像素子１１と同一面内で移動される。

　ところで、コイル２４とＦＰコイル２５に流す電流を、一定の電圧値を有する信号（常にHiの状態を維持している信号）とした場合よりも、ＰＷＭ波形駆動の信号（HiとLowが所定の周期で入れ替わる信号）とした方が、Hiの状態が続く信号よりも消費電力を低減させることができる。

　そこで、消費電力を低減させるために、コイル２４とＦＰコイル２５に供給する信号を、ＰＷＭ波形駆動の信号とした場合、図２に示したような方向に、それぞれ磁界が発生する。図２を参照するに、磁界は、レンズ１６側から、撮像素子１１に向かう方向の磁界が発生している。

　なお、電流の向きにより、図２に示した方向とは異なる方向に磁界は発生するが、ここでは図２に示した方向に磁界が発生する場合を例に挙げて説明を続ける。

　発生した磁界は、撮像素子１１を透過する。このため、撮像素子１１で撮像される画像に影響を与えてしまうときがある。例えば、磁界の影響を受け、ノイズが発生し、そのノイズが混載された画像（画像信号）が、撮像素子１１から出力されてしまう可能性がある。

　ＰＷＭ波形の駆動と撮像素子１１の駆動の信号を同期させ、撮像素子１１のノイズとなる駆動期間に磁界を発生させないようにすることで、磁界からのノイズの影響を軽減させることができる。このような同期により、磁界の影響を受けていない画像を、撮像装置１ａから出力することができる。

　コイル２４にＰＷＭ波形駆動の信号を供給することで発生する磁界は、回路基板１３にも到達する。この回路基板１３に到達する磁界の強度を検出することで、レンズ１６の位置を検出する機能について説明する。

　ＦＰコイル２５も、コイル２４と同じく、ＰＷＭ波形駆動の信号が供給されることで磁界を発生するが、ＦＰコイル２５は、コイル２４と比較して、面積が小さく、発生する磁界の強度も小さい。ここでは、ＦＰコイル２５よりも大きな磁界を発生するコイル２４が発生する磁界を検知することで、レンズ１６の位置検出を行う場合を例に挙げて説明を続ける。

　図２に示したように、回路基板１３には、コイル３２が設けられている。ＰＷＭ波形駆動で発生した磁界と垂直方向にコイル３２を設けることにより、コイル３２に誘導起電力が発生し、誘導起電力の大きさにより、レンズ１６（レンズホルダ）のＺ軸方向における位置を検出することができる。

　また、レンズ１６（レンズホルダ）の位置を検出すること、換言すれば、レンズ１６と撮像素子１１との間隔を検出することができるようになることで、高性能なレンズ駆動、すなわちオートフォーカスを実現することが出来る。

　さらに、図２に示したように、撮像素子１１の撮像面と垂直になる面に、コイル３３ａ乃至３３ｄが設けられている。以下、コイル３３ａ乃至３３ｄを、個々に区別する必要が無い場合、単に、コイル３３と記述する。

　ＰＷＭ波形駆動で発生した磁界と水平方向となる位置にコイル３３を設けることにより、コイル３３に誘導起電力が発生し、誘導起電力の大きさにより、レンズ１６（レンズホルダ）のＸ軸方向およびＹ軸方向における位置を検出することができる。

　コイル３３ａ乃至３３ｄは、異なる４面にそれぞれ設けられている。コイル３３ａは、撮像素子１１の撮像面と垂直となる面であり、図２中左側の面に設けられている。コイル３３ｂは、撮像素子１１の撮像面と垂直となる面であり、図２中右側の面（コイル３３ａが設けられている面と対向する面）に設けられている。

　コイル３３ｃは、撮像素子１１の撮像面と垂直となる面であり、図２中奥側の面（コイル３３ａが設けられている面と垂直に交わる面）に設けられている。コイル３３ｄは、撮像素子１１の撮像面と垂直となる面であり、図２中手前側の面（コイル３３ａが設けられている面と垂直に交わる面であり、コイル３３ｃが設けられている面と対向する面）に設けられている。

　このように、ＰＷＭ波形駆動で発生した磁界と水平方向にコイル３３を設けることにより、コイル３３に誘電起電力が発生し、誘電起電力の大きさにより、レンズ１６（レンズホルダ）のＸ軸方向の位置とＹ軸方向の位置（ＸＹ平面における位置）を検出することができる。

　まずここでは、図２に示したように、回路基板１３上に検出回路３１（図６）の一部を構成するコイル３２を実装することで、レンズ１６のＺ位置方向における位置検出の誘導起電力を検出する例を示す。

　図３は、主にアクチュエータのＺ軸の検出回路３１の一部を構成するコイル３２の、回路基板１３への実装例を示す図である。

　コイル３２は、始点３２ａと終点３２ｂがあり、始点３２ａと終点３２ｂは、図３では図示していない検出回路３１に接続されている。コイル３２は、ループ形状のため、また、線に重なりないようにするためには、始点３２ａと終点３２ｂのうち一方は、ループの中側に位置し、他方は、ループの外側に位置することになる。

　よって、始点３２ａと終点３２ｂを検出回路３１に接続する、換言すれば、始点３２ａと終点３２ｂからそれぞれ線を取り出すことを考えると、コイル３２は、複数層にまたがって、形成される必要がある。

　図３のＡを参照する。仮に、回路基板１３を１層で形成した場合、コイル３２の始点３２ａは、例えば、図中右下側の点となり、終点は、コイル３２の中央部分（図３のＡで黒点で示した）になる。このコイル３２の中央部分にある終点から、線を取り出す場合、形成されているコイル３２と重なる部分がないように取り出すのは困難である。

　そこで、図３のＡに示したように回路基板１３を２層で形成する。図３のＡに示した回路基板１３は、回路基板１３－１と回路基板１３－２の２層で形成されている。回路基板１３-１には、コイル３２の始点３２ａが形成され、その始点３２ａから、外側から内側に向かうループ形状でコイルが形成されている。

　また、回路基板１３－１上に形成されたコイル３２の中央部分には、１層目におけるコイル３２の終点が形成され、その終点から、２層目におけるコイル３２の始点が接続されている。２層目の回路基板１３－２上では、コイル３２は、始点から、内側から外側に向かうループ形状で形成されている。

　回路基板１３-１上に形成された始点３２ａから、回路基板１３－２上に形成された終点３２ｂまでは、ループ形状のコイル３２を形成している。また、回路基板１３-１上に形成された始点３２ａと、回路基板１３－２上に形成された終点３２ｂを用いて、図示していない検出回路３１と接続することができる。

　なお、図３のＡには図示していないが、コイル３２が形成されている部分以外の部分には、撮像素子１１からの電気信号を外部に出力するための回路などが形成されている。

　図３のＡに示した例では、回路基板１３が、２層の場合を例に示したが、図３のＢに示すように、３層で構成しても良い。図３のＢに示した例では、回路基板１３－１乃至１３－３の３層から、回路基板１３が形成され、各回路基板１３に、ループ形状のコイル３２が形成され、各層のコイル３２は、接続された１つのコイルを形成している。

　また、図３のＢに示したように、３層で回路基板１３を形成した場合、例えば、第１層目の回路基板１３－１と第３層目の回路基板１３－３には、コイル３２を形成し、第２層目の回路基板１３－２には、コイル３２を形成せず、回路基板１３－２は、撮像素子１１からの電気信号を外部に出力するための回路専用として用いるようにしても良い。

　このように形成した場合、回路基板１３－２には、回路基板１３－１上に形成されているコイル３２と回路基板１３－３上に形成されているコイル３２を接続するための配線は形成されている。

　このように回路基板１３は、複数層で形成することができ、複数層にまたがって、コイル３２を形成することができる。また、回路基板１３の層数や、層構成は、ここで示した層数、層構成とすることができるし、他の層数、層構成とすることもできる。

　回路基板１３は、例えば、ＦＰＣなどの銅線にて配線された複数の層（レイヤ）で構成された基板であり、撮像素子１１（図１）の電気信号を外部に出力する役割を有する。そのような回路基板１３に、さらに、磁界の検出のため銅線をコイル形状で配線する。

　このようなコイル３２に、アクチュエータ１８内のコイル２４（図２）に電流が流れたときに発生する磁界が流れ込む。その結果、コイル３２に誘導起電力が発生する。発生する誘導起電力は、フェデラーの法則により求めることができる。

　Ｎ巻きのコイルを貫く磁束が、Δｔ［ｓ］間に、ΔΦ［Ｗｂ］だけ変化するとき、コイルに発生する誘導起電力Ｖ［Ｖ］は、次式（１）で表される。
　　Ｖ＝－Ｎ・ΔΦ／Δｔ　　・・・（１）

　式（１）から、巻き数Ｎが多くなれば、誘導起電力も大きくなることがわかるが、上記したように、コイル３２を回路基板１３の複数層にわたって形成することで、巻き数を増やすことができ、誘導起電力を大きくすることができる。よって、発生する誘導起電力を検出しやすい構成とすることができる。

　このようなコイル３２に接続される検出回路３１の構成について説明する。なお、以下の説明においては、回路基板１３は、１層で形成されているように図示し、説明を続けるが、上記したように、複数層で形成されている。

　次に、検出回路３１の一部を構成するコイル３３を実装することで、レンズ１６のＸ軸方向とＹ軸方向における位置検出の誘導起電力を検出する例を示す。

　図４、図５は、主にアクチュエータのＸ軸、Ｙ軸の検出回路３１の一部を構成するコイル３３の、スペーサ１４への実装例を示す図である。図４、図５では、スペーサ１４に、コイル３３ａ乃至３３ｄを設けた場合を図示しているが、回路基板１３上に、回路基板１３に対して垂直または水平な方向に面を形成し、その面にコイル３３ａ乃至３３ｄを設けた構成としても良い。

　図４に示したように、アクチュエータ１８と撮像素子１１を設けた回路基板１３との接続するためのスペーサ１４の内側や外側に、コイル３３ａ乃至３３ｄを配置することで、撮像装置１ａを小型化することができる。

　また図５に示したように、アクチュエータ１８と撮像素子１１を設けた回路基板１３との接続するためのスペーサ１４の上面や下面に、コイル３３ａ乃至３３ｄを配置することで、撮像装置１ａを小型化することができる。

　コイル３３ａ乃至３３ｄは、それぞれ図３に示したコイル３２と同じく、始点と終点がある。コイル３３ａは、始点３３ａａと終点３３ａｂを備え、コイル３３ｂは、始点３３ｂａと終点３３ｂｂを備え、コイル３３ｃは、始点３３ｃａと終点３３ｃｂを備え、コイル３３ｄは、始点３３ｄａと終点３３ｄｂを備える。

　これらの始点と終点は、図４、図５では図示していない検出回路３１に接続されている。コイル３３は、ループ形状のため、また、線に重なりないようにするためには、始点と終点のうち一方は、ループの中側に位置し、他方は、ループの外側に位置するように構成される。

　すなわち、コイル３３は、図３を参照して説明したコイル３２と同様な構成とすることができ、例えば、２層や３層構造とすることができる。

　なお、図４、図５では、４つのコイル３３ａ乃至３３ｄが設けられている場合を例に挙げたが、２つのコイル３３が設けられていても良い。２つのコイル３３が設けられている場合については、図９を参照して後述し、ここではまず、４つのコイル３３ａ乃至３３ｄが設けられている場合について説明を続ける。

　また、４つのコイル３３ａ乃至３３ｄは、全て同一面側、例えば、図５に示したように、スペーサ１４の上面に配置されているようにしても良いし、異なる面に配置されているようにしても良い。例えば、コイル３３ａとコイル３３ｂは、スペーサ１４の上面に配置し、コイル３３ｃとコイル３３ｄは、スペーサ１４の側面に配置するなど、異なる面にコイル３３が配置されていても良い。

　また、スペーサ１４の一辺に、複数のコイル３３が配置されているようにしても良い。例えば、スペーサ１４の１辺の上面と側面に、それぞれコイル３３が配置され、その２面に配置されたコイル３３で発生した誘導起電力をそれぞれ検出して、後段処理で個別に用いるまたは統合して用いるようにしても良い。

　本技術は、スペーサ１４の材質が、無機の場合であっても、有機の場合であっても適用できる。有機の材料を用いてスペーサ１４を形成することで、そのスペーサ１４に形成するコイル３３の巻き数を増やすことができ、特性面での向上を期待することができる。

　＜検出回路の構成＞
　図６は、検出回路３１の構成例を示す図である。コイル３２、コイル３３ａ乃至３３ｄでそれぞれ発生した誘導起電力は、検出回路３１の増幅部５１－１乃至５１－５にそれぞれ入力され、増幅される。増幅された誘導起電力は、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）変換部５２－１乃至５２－５にそれぞれ入力され、アナログデータからデジタルデータに変換される。以下、増幅部５１－１乃至５１－５を個々に区別する必要が無い場合、単に増幅部５１と記載する。他の部分も同様に記載する。

　ＡＦ・ＯＩＳコントロール部５３は、アクチュエータ１８を制御する部分であり、Ａ／Ｄ変換部５２－１からのデジタルデータで、レンズ１６(図１)の焦点距離を認識し、補正が必要な場合、換言すれば、焦点が合ってないと判定される場合、補正に必要な移動距離に応じたＰＷＭ制御信号を生成し、アクチュエータ１８に供給する。

　さらに、ＡＦ・ＯＩＳコントロール部５３は、Ａ／Ｄ変換部５２－２乃至５２－５からのデジタルデータで、レンズ１６（図１）のＸＹ距離を認識し、ジャイロセンサ２１から手振れを感知して、ＸＹ方向に補正が必要であると判定される場合、換言すれば、手振れ補正としてＸＹ方向の移動が必要と判定される場合、補正に必要なＸＹ移動距離に応じたＰＷＭ制御信号を生成し、アクチュエータ１８に供給する。

　なお、ＡＦ・ＯＩＳコントロール部５３は、オートフォーカス(ＡＦ)、手振れ補正（ＯＩＳ）を制御する制御部５４からの信号により、ＰＷＭ制御信号を生成し、アクチュエータ１８に供給する処理も行う。

　検出回路３１は、１つの集積回路として撮像装置１ａ内に搭載されてもよいし、撮像装置１ａ外に搭載されてもよい。また、集積回路ではなく、ソフトウェアとして実現しても良く、カメラの統合ＣＰＵのソフトウェアとして実現しても良い。

　本技術では、誘導起電力を検出する機能と、その誘導起電力によりレンズの焦点とレンズのＸＹ位置を高精度で調整する機能を有し、それらの機能を、上記したように、集積回路や、ソフトウェアで実現する場合はもちろんのこと、それ以外の手法において実現する場合も、本発明の範囲内とする。

　コイル３２、コイル３３に流れる誘導起電力を検出することで、レンズ１６のＸ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向における位置を検出できるとしたが、これは、図７に示すような関係が成り立つからである。図７は、レンズ１６の位置と検出された誘導起電力の関係を表すグラフである。図７において縦軸は、レンズの位置を表し、横軸は、誘導起電力の電流量(デジタルデータ)を表す。

　上記したように、撮像素子１１とレンズ１６の間の距離を調整することで、オートフォーカスが実現される。よって、オートフォーカスにより、レンズ１６とコイル３２との距離も変化する。さらに換言すれば、レンズ１６が移動するのに伴い、アクチュエータ１８内のコイル２４(図２)も移動する。

　また、レンズ１６が撮像素子１１面と水平方向（ＸＹ平面）で移動することにより、手振れ補正が実現されるが、レンズ１６とコイル３３との距離が変化し、換言すれば、手振れ補正により、レンズ１６が移動するのに伴い、アクチュエータ１８内のコイル２４（図２）も、ＸＹ方向に移動する。

　コイル２４に流れる電流により発生する磁界が、コイル３２（コイル３３、以下、コイル３２を例に挙げて説明を続ける）に与える影響は、レンズ１６(コイル２４)が、コイル３２に近い位置にあるとき大きく、レンズ１６(コイル２４)が、コイル３２と離れた位置にあるときには小さい。よって、レンズ１６(コイル２４)が、コイル３２に近い位置にあるとき、誘導起電力は大きくなり、レンズ１６(コイル２４)が、コイル３２と離れた位置にあるとき、誘導起電力は小さくなる。

　このことを、グラフで表すと、図７のようなグラフとなる。図７は、図中上側から下側に行くにつれて、レンズ１６がコイル３２に対して近づく場合を示しているグラフである。また、図７中左側から右側に行くにつれて、電流値は大きくなるグラフである。また図７においては、レンズの可動範囲の中央の位置を０とし、電流値も、所定の方向に流れる場合をプラスとし、その方向とは逆向きに流れる場合をマイナスとしている。

　図７に示したグラフから、誘導起電力は、一次関数的に変化することが読み取れる。これらのことから、誘導起電力と、レンズ１６の位置は、１対１の関係にあることが読み取れる。よって、コイル３２に流れる誘導起電力を検出することで、そのときのレンズ１６の位置を検出することができる。

　このような関係を利用することで、例えば、ＡＦ・ＯＩＳコントロール部５３により、所望とされる位置Ａにレンズ１６を移動させるための制御を行った後のレンズ１６の位置の位置Ｂを、検出回路３１で検出することができる。

　また、所望とされる位置Ａと検出された位置Ｂにずれがある場合、そのずれを補正し、所望とされる位置Ａに移動させることができる。よって、高性能なレンズ移動を実現することが可能となる。

　さらに、レンズ１６(コイル２４)のＸＹ面における位置検出について説明を加える。図８は、レンズ１６が手振れ補正によりＸＹ方向に移動した時の誘導起電力の遷移を、コイル３３ａ乃至３３d毎に表した図である。

　図８のＡは、レンズ１６を上方から見たときの図である。図８のＡにおいて、横方向をＸ軸方向とし、レンズ１６の中心を０としたとき、左側をマイナス方向（―Ｘ方向）とし、右側をプラス方向（＋Ｘ方向）とする。また、図８のＡにおいて、縦方向をＹ軸方向とし、レンズ１６の中心を０としたとき、上側をマイナス方向（―Ｙ方向）とし、下側をプラス方向（＋Ｙ方向）とする。

　レンズ１６を図中左側（―Ｘ側）に、コイル３３ａが設けられ、図中右側（＋Ｘ側）に、コイル３３ｂが設けられている。手振れ補正によりレンズ１６（コイル２４）が、撮像素子１１と平行なＸＹ面内で移動することにより磁界が発生し、その磁界がコイル３３に与える影響は、レンズ１６(コイル２４)が、コイル３３に近い位置にあるとき大きく、レンズ１６(コイル２４)が、コイル３３と離れた位置にあるときには小さい。

　このことをグラフで表すと、図８のＢ乃至Ｅのようになる。図８のＢ乃至Ｅに示したグラフは、横軸がレンズ１６の位置を表し、縦軸がコイル３３に発生する誘導起電力を表す。また図８のＢ乃至Ｅにおいて、上段に示したグラフは、レンズ１６が－Ｘ側から＋Ｘ側に移動したときの誘電起電力のグラフであり、下段に示したグラフは、レンズ１６が－Ｙ側から＋Ｙ側に移動したときの誘電起電力のグラフである。

　図８のＢを参照するに、レンズ１６が－Ｘ側から＋Ｘ側に移動する場合、コイル３３ａに対してレンズ１６は、近づいていた状態から離れていく状態へと変化することになる。このような変化が起こる場合、図８のＢの上のグラフに示したように、コイル３３ａに発生する誘電起電力は、レンズ１６が－Ｘ側から＋Ｘ側に移動するのに伴い、徐々に小さくなる。

　一方、レンズ１６がＹ軸方向で移動した場合、レンズ１６とコイル３３aとの位置関係は一定であり、レンズ１６とコイル３３aとの距離に変化はないため、コイル３３ａに発生する誘電起電力に変化はなく、一定値となる。

　図８のＣを参照するに、レンズ１６が－Ｘ側から＋Ｘ側に移動する場合、コイル３３ｂに対してレンズ１６は、離れていた状態から近づいてくる状態へと変化することになる。このような変化が起こる場合、図８のＣの上のグラフに示したように、コイル３３ｂに発生する誘電起電力は、レンズ１６が－Ｘ側から＋Ｘ側に移動するのに伴い、徐々に大きくなる。

　一方、レンズ１６がＹ軸方向で移動した場合、レンズ１６とコイル３３ｂとの位置関係は一定であり、レンズ１６とコイル３３ｂとの距離に変化はないため、コイル３３ｂに発生する誘電起電力に変化はなく、一定値となる。

　このように、レンズ１６がＸ軸方向で移動すると、コイル３３ａとコイル３３ｂでそれぞれ発生する誘導起電力が変化するため、コイル３３ａまたはコイル３３ｂに発生する誘電起電力を測定することで、レンズ１６のＸ軸方向の位置を検出することができる。

　図８のＤを参照するに、レンズ１６がＸ軸方向で移動した場合、レンズ１６とコイル３３ｃとの位置関係は一定であり、レンズ１６とコイル３３ｃとの距離に変化はないため、コイル３３ｃに発生する誘電起電力に変化はなく、一定値となる。

　一方、レンズ１６が－Ｙ側から＋Ｙ側に移動する場合、コイル３３ｃに対してレンズ１６は、近づいていた状態から離れていく状態へと変化することになる。このような変化が起こる場合、図８のＤの下のグラフに示したように、コイル３３ａに発生する誘電起電力は、レンズ１６が－Ｙ側から＋Ｙ側に移動するのに伴い、徐々に小さくなる。

　図８のＥを参照するに、レンズ１６がＸ軸方向で移動した場合、レンズ１６とコイル３３ｄとの位置関係は一定であり、レンズ１６とコイル３３ｄとの距離に変化はないため、コイル３３ｄに発生する誘電起電力に変化はなく、一定値となる。

　一方、レンズ１６が－Ｙ側から＋Ｙ側に移動する場合、コイル３３ｄに対してレンズ１６は、離れていた状態から近づいてくる状態へと変化することになる。このような変化が起こる場合、図８のＥの下のグラフに示したように、コイル３３ｄに発生する誘電起電力は、レンズ１６が－Ｙ側から＋Ｙ側に移動するのに伴い、徐々に大きくなる。

　このように、レンズ１６がＹ軸方向で移動すると、コイル３３ｃとコイル３３ｄでそれぞれ発生する誘導起電力が変化するため、コイル３３ｃまたはコイル３３ｄに発生する誘電起電力を測定することで、レンズ１６のＹ軸方向の位置を検出することができる。

　＜第２の実施の形態＞
　図８を参照して説明したように、レンズ１６のＸ軸方向の位置は、コイル３３ａまたはコイル３３ｂに発生する誘電起電力を測定することで検出することができるため、コイル３３ａまたはコイル３３ｂの一方を備える構成とすることもできる。また、レンズ１６のＹ軸方向の位置は、コイル３３ｃまたはコイル３３ｄに発生する誘電起電力を測定することで検出することができるため、コイル３３cまたはコイル３３dの一方を備える構成とすることもできる。

　このように、レンズ１６のＸ軸方向の位置を検出するコイル３３とＹ軸方向の位置を検出するコイル３３を有する撮像装置１の構成を図９に示す。図９に示した撮像装置１ｂは、レンズ１６のＸ軸方向の位置を検出するためのコイル３３ｂと、レンズ１６のＹ軸方向の位置を検出するためのコイル３３ｃを備える構成とされている。

　図９に示した撮像装置１の場合、図１０に示すように、コイル３３ｂに発生する誘電起電力を測定することで、レンズ１６のＸ軸方向の位置を検出することができる。すなわち、図１０のＢに示したように、レンズ１６が－Ｘ側から＋Ｘ側に移動する場合、コイル３３ｂに発生する誘電起電力は、レンズ１６が－Ｘ側から＋Ｘ側に移動するのに伴い、徐々に小さくなるため、このことを利用して、レンズ１６のＸ軸方向の位置を検出することができる。

　同様に、コイル３３ｃに発生する誘電起電力を測定することで、レンズ１６のＹ軸方向の位置を検出することができる。すなわち、図１０のＣに示したように、レンズ１６が－Ｙ側から＋Ｙ側に移動する場合、コイル３３ｃに発生する誘電起電力は、レンズ１６が－Ｙ側から＋Ｙ側に移動するのに伴い、徐々に小さくなるため、このことを利用して、レンズ１６のＹ軸方向の位置を検出することができる。

　なおここでは、コイル３３ｂとコイル３３ｃを備える場合を例に挙げて説明したが、コイル３３ａとコイル３３ｃ、コイル３３ａとコイル３３ｄ、またはコイル３３ｂとコイル３３ｄを備える構成でも良い。

　レンズ１６のＸＹ平面の位置を検出する撮像装置１の構成として、図２に示したように、４辺にコイル３３を備える構成を採用しても良いし、図９に示したように、２辺にコイル３３を備える構成を採用しても良い。

　図２に示したように、４辺にコイル３３を備える構成を採用した場合、コイル３３ａから、図８のＢに示したような誘電起電力のグラフを得ることができ、コイル３３ｂから、図８のＣに示したような誘電起電力のグラフを得ることができる。すなわち、レンズ１６のＸ軸方向の位置を検出するための２つの位置情報を得ることができる。

　この２つの位置情報を用いて、例えば、２つの位置情報（誘導起電力の値）を乗算する、加算する、減算した値の絶対値をとるといった所定の演算を行い、その演算結果から、レンズ１６のＸ軸方向の位置を検出するようにすることができる。

　同様に、４辺にコイル３３を備える構成を採用した場合、コイル３３ｃから、図８のＤに示したような誘電起電力のグラフを得ることができ、コイル３３ｄから、図８のＥに示したような誘電起電力のグラフを得ることができる。すなわち、レンズ１６のＹ軸方向の位置を検出するための２つの位置情報を得ることができる。

　この２つの位置情報を用いて、例えば、２つの位置情報（誘導起電力の値）を乗算する、加算する、減算した値の絶対値をとるといった所定の演算を行い、その演算結果から、レンズ１６のＹ軸方向の位置を検出するようにすることができる。

　手振れ補正のＸＹ平面における移動量は、オートフォーカスのＺ軸方向における移動量と比較して小さくなるため、手振れ補正のＸＹ平面におけるレンズ１６（コイル２４）の移動によりコイル３３に発生する誘電起電力は、オートフォーカスのＺ軸方向におけるレンズ１６（コイル２４）の移動によりコイル３２に発生する誘電起電力よりも小さくなる。

　１つのコイル３３に発生する誘電起電力が小さい場合であっても、４辺にコイル３３を備える構成を採用し、異なる２辺に設けられているコイル３３から誘電起電力の検出結果を用いることで、位置検出精度を高めることができる。

　図９に示したように、２辺にコイル３３を備える構成を採用した場合、４辺にコイル３３を備える構成を採用した場合よりも位置検出精度が落ちる可能性はある。しかしながら、２辺にコイル３３を備える構成を採用した場合、４辺にコイル３３を備える構成を採用した場合よりも、コストを低減できる、また、コイル３３を配置しない辺に、他の部材を配置することができ、装置の小型化を図ることができるなどの効果を得ることができる。

　また、コイル３３の巻き数を多くしたり、コイル３３の配置位置をコイル２４にできるだけ近づけた構成としたりすることで、位置検出精度を落とさないようにすることもできる。また、高精度な位置検出を必要としない撮像装置１には、２辺にコイル３３を備える構成を採用し、高精度な位置検出を必要とする撮像装置１には、４辺にコイル３３を備える構成を採用するといった使い分けももちろんできる。

　＜第３の実施の形態＞
　撮像装置１のさらに他の構成として、ＸＹ方向のレンズ位置検出のコイル３３に、電磁界を有効に入力するための構成をさらに備えた撮像装置１ｃについて説明を加える。

　図１１に、上記した撮像装置１ａを再度図示し、磁界について説明を加える。レンズ１６を駆動させるためのアクチュエータ１８に含まれるコイル２４により発生する電磁界は、コイル２４の中心に、円形もしくは楕円形で発生する。

　図１１では、楕円形の磁界を示した。このような磁界による影響により、コイル３３に誘導起電力を効率良く発生させるためには、コイル３３に垂直に磁界が入射されるようにするのが良い。

　そこで、コイル３３に垂直に磁界が入射されるようにするために、図１２に示したように、回路基板１３の下層にシールド層１０１を設ける。シールド層１０１を設けることで、シールド層１０１で、磁界が曲げられ、コイル３３に有効的に磁界を入射させることができるようになり、コイル３３で誘導起電力を効率良く発生させることができるようになる。

　コイル３３で誘導起電力を効率良く発生させることができるようになることで、その誘導起電力の計測値から、レンズ１６の位置を検出するときの精度を向上させることができる。

　また、携帯端末などでは、ＥＭＩ（Electro-Magnetic Interference）対策のために、撮像装置１自体をシールドするように構成されている場合があり、このシールドをシールド層１０１として用いることができる。よって、シールド層１０１を新たに設けることによりコストが高くなったり、撮像装置１の大きさが大きくなったりするようなことを防ぐこともできる。

　＜レンズの傾きの検出について＞
　上記した実施の形態においては、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向におけるレンズ１６の位置を検出する場合を例に挙げて説明した。このことを利用し、レンズ１６の傾きを検出することもできる。

　上記した説明においては、前提として、レンズ１６に傾きはなく、換言すれば、レンズ１６と撮像素子１１は、平行な状態を保っている場合を例に挙げて説明していた。しかしながら、レンズ１６に傾きが生じる可能性もあり、そのような傾きを生じたときに、その傾きを検出し、補正できる機能を設けることもできる。

　レンズ１６（コイル２４）と撮像素子１１は、レンズ１６を通った光軸と撮像素子１が垂直である状態が理想である。しかしながら、レンズ１６、アクチュエータ１８、撮像素子１のうちの少なくとも１つが、傾きを持った状態で実装されたり、使用時に傾きが発生したりすると、レンズ１６を通った光軸と撮像素子１が垂直ではない状態になってしまう可能性がある。

　そこで、以下に、上記したようなコイル３３に発生する誘導起電力を用いて、レンズ１６もしくは撮像素子１１の傾きを検出することも出来る構成について説明を加える。

　図１３は、図２に示した撮像装置１ａと同様の構成であるが、レンズ１６が傾いた状態を模式的に図示した図である。図１３に示した状態は、レンズ１６が図中、左側が上側に、右側が下側になるような傾きが生じている場合を例示している。

　図１３に示したような状況は、コイル２４が、コイル３３ａに対して遠くに位置し、コイル３３ｂに対して近くに位置している状況である。よって、このような状況の場合、コイル３３ａで発生する誘導起電力は、コイル３３ｂで発生する誘導起電力よりも小さくなる。このようなコイル２４とコイル３３の相対位置により、コイル３３に発生する誘電起電力が異なることは、上記した場合、例えば、図８を参照して説明した場合を同じである。

　ここで、図１３の左図に示しように、レンズ１６の傾きαと傾きβを設定する。傾きαは、レンズ１６が、コイル３３ａとコイル３３ｂ（Ｘ軸方向）において、コイル３３ａに近い側に傾いている状態をマイナス、コイル３３ｂに近い側に傾いている状態をプラスとする。また、傾きβは、レンズ１６が、コイル３３ｃとコイル３３ｄ（Ｙ軸方向）において、コイル３３ｃに近い側に傾いている状態をマイナス、コイル３３ｄに近い側に傾いている状態をプラスとする。

　図１４に、傾きが発生したときの誘導起電力の分布を示す。図１４のＡに示した、コイル３３ａの誘電起電力のグラフを参照するに、傾きαがマイナスθからプラスθに変化する場合、換言すれば、コイル２４が、コイル３３ａから離れる方向で、傾いた場合、誘電起電力は減少する。コイル３３ａは、図８を参照して説明した場合と同じく、Ｙ軸方向の傾きの変化による誘電起電力の変化はない。

　図１４のＢに示した、コイル３３ｂの誘電起電力のグラフを参照するに、傾きαがマイナスθからプラスθに変化する場合、換言すれば、コイル２４が、コイル３３ｂに近づく方向で、傾いた場合、誘電起電力は増大する。コイル３３ｂは、図８を参照して説明した場合と同じく、Ｙ軸方向の傾きの変化による誘電起電力の変化はない。

　図１４のＣに示した、コイル３３ｃの誘電起電力のグラフを参照するに、傾きβがマイナスθからプラスθに変化する場合、換言すれば、コイル２４が、コイル３３ｃから離れる方向で、傾いた場合、誘電起電力は減少する。コイル３３ｃは、図８を参照して説明した場合と同じく、Ｘ軸方向の傾きの変化による誘電起電力の変化はない。

　図１４のＤに示した、コイル３３ｄの誘電起電力のグラフを参照するに、傾きβがマイナスθからプラスθに変化する場合、換言すれば、コイル２４が、コイル３３ｄに近づく方向で、傾いた場合、誘電起電力は増大する。コイル３３ｄは、図８を参照して説明した場合と同じく、Ｘ軸方向の傾きの変化による誘電起電力の変化はない。

　このように、レンズ１６の傾き（コイル２４との位置関係の違い）により、コイル３３で発生する誘導起電力は異なる。このことは、図８を参照して説明した場合と同じである。

　例えば、レンズ１６が、Ｘ軸方向において傾きがないとき（傾きα＝０のとき）の誘電起電力を基準（基準値とする）とし、コイル３３ａの誘電起電力と基準値の差分の絶対値と、コイル３３ｂの誘電起電力と基準値の差分の絶対値が等しければ、Ｘ軸方向において傾きはないと判定でき、等しくなければ、Ｘ軸方向において傾きがあると判定できる。

　また、判定の結果、傾きがあると判定された場合には、誘電起電力の大きさから、コイル３３ａに対するコイル２４の位置と、コイル３３ｂに対するコイル２４の位置を、それぞれ求め、その位置関係から、傾きαを算出することもできる。また、傾きαが算出されると、その傾きαを解消するための補正量を算出することができ、補正量に基づいた傾きの補正を行うこともできる。

　同様に、Ｙ軸方向の傾きに対しても、コイル３３ｃとコイル３３ｄの誘電起電力から、Ｙ軸方向の傾きを検出し、補正することができる。

　このように、本技術によれば、レンズ１６のＸ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向における位置と、レンズ１６の傾きをそれぞれ検出することができる。よって、手振れ補正として、ＸＹ方向だけで無く、チルト（Ｔｉｌｔ）補正も可能となり、より高機能な撮像装置１を提供することが可能となる。

　さらに、撮像装置１の製造時に、本技術を適用した傾きの検出を実行することで、傾きがあったときには、補正したり、所定の傾き以上である場合には製造ラインから外したりすることができるようになる。よって、製造後の性能テストで光軸ズレの不良が改善することは、明らかであり、製造コストを抑えることができる。

　＜第４の実施の形態＞
　本技術の適用範囲は、レンズ１６のＸＹＺ方向の移動に対する誘導起電力をコイル３２、コイル３３で検出し、レンズ１６の位置を検出するための手法であるため、コイル３２、コイル３３の位置は、有効に誘導起電力を検出できる箇所であれば、設置位置はいかなる箇所であっても本発明の範囲内である。

　上記した撮像装置１は、図２に示したように、撮像素子１１との位置関係で、撮像素子１１の撮像面に垂直に交わる方向に設けられている４面に、それぞれコイル３３ａ乃至３３ｄを配置する例を示したが、図１５に示すように、撮像素子１１との位置関係で、撮像素子１１の撮像面と水平な方向に設けられている面上に、コイル３３ａ乃至３３ｄに該当するコイル１３３ａ乃至１３３ｂを配置するようにしても良い。

　図１６に示した撮像装置１ｄは、回路基板１３に設けられているコイル３２の下層にコイル１３３ａ乃至１３３ｄを設けた２層構成の実施の形態である。回路基板１３に設けられているコイル３２は、上記した実施の形態と同じく、オートフォーカスのＺ位置検出用のコイルである。回路基板１３の下層に設けたコイル１３３ａ乃至１３３ｄは、手振れ補正のＸＹ方向の位置検出用のコイルである。

　なお、２層構成とした場合、ここでは、コイル３２の下層に、コイル１３３ａ乃至１３３ｄが設けられている場合を例に挙げて説明を続けるが、コイル１３３ａ乃至１３３ｄを上層とし、下層に、コイル３２が設けられ、コイル１３３ａ乃至１３３ｄは回路基板１３に形成されている構成としても良い。

　コイル１３３ａ乃至１３３ｄは、図中、左上側にコイル１３３ａが配置され、右上側にコイル１３３ｂが配置され、左下側にコイル１３３ｃが配置され、右下側にコイル１３３ｄが配置されている。

　これらのコイル１３３ａ乃至１３３ｄは、それぞれコイル３２と同様の構成とされており、図示していない始点と終点を有し、検出回路３１と接続されている。

　このように１平面上に配置されたコイル１３３ａ乃至１３３ｄにおいて、レンズ１６（コイル２４）がＸＹ平面内で移動する場合に、それぞれのコイル１３３で発生する誘導起電力について、図１６を参照して説明する。

　図１６のＡは、レンズ１６を上方から見たときの図であり。図１６のＡにおいて、横方向をＸ軸方向とし、レンズ１６の中心を０としたとき、左側をマイナス方向（―Ｘ方向）とし、右側をプラス方向（＋Ｘ方向）とする。また、図１６のＡにおいて、縦方向をＹ軸方向とし、レンズ１６の中心を０としたとき、上側をマイナス方向（―Ｙ方向）とし、下側をプラス方向（＋Ｙ方向）とする。

　図１６のＡに示したように、図中左上側（―Ｘ、－Ｙ側）に、コイル１３３ａが設けられ、図中右上側（＋Ｘ、―Ｙ側）に、コイル１３３ｂが設けられている。また、図中左下側（―Ｘ、＋Ｙ側）に、コイル１３３ｃが設けられ、図中右下側（＋Ｘ、＋Ｙ側）に、コイル１３３ｄが設けられている。

　手振れ補正によりレンズ１６（コイル２４）が、撮像素子１１と平行なＸＹ面内で移動することにより磁界が発生し、その磁界がコイル１３３に与える影響は、レンズ１６(コイル２４)が、コイル１３３に近い位置にあるとき大きく、レンズ１６(コイル２４)が、コイル１３３と離れた位置にあるときには小さい。このことは、上記した実施の形態における撮像装置１ａなどと同じである。

　このことをグラフで表すと、図１６のＢ乃至Ｅのようになる。図１６のＢ乃至Ｅに示したグラフは、横軸がレンズ１６の位置を表し、縦軸がコイル１３３に発生する誘導起電力を表す。また図１６のＢ乃至Ｅにおいて、上段に示したグラフは、レンズ１６が－Ｘ側から＋Ｘ側に移動したときの誘電起電力のグラフであり、下段に示したグラフは、レンズ１６が－Ｙ側から＋Ｙ側に移動したときの誘電起電力のグラフである。

　図１６のＢを参照するに、レンズ１６が－Ｘ側から＋Ｘ側に移動する場合、コイル１３３ａに対してレンズ１６は、近づいていた状態から離れていく状態へと変化することになる。このような変化が起こる場合、図１６のＢの上のグラフに示したように、コイル１３３ａに発生する誘電起電力は、レンズ１６が－Ｘ側から＋Ｘ側に移動するのに伴い、徐々に小さくなる。

　また図１６のＢを参照するに、レンズ１６が－Ｙ側から＋Ｙ側に移動する場合、コイル１３３ａに対してレンズ１６は、近づいていた状態から離れていく状態へと変化することになる。このような変化が起こる場合、図１６のＢの下のグラフに示したように、コイル１３３ａに発生する誘電起電力は、レンズ１６が－Ｙ側から＋Ｙ側に移動するのに伴い、徐々に小さくなる。

　図１６のＣを参照するに、レンズ１６が－Ｘ側から＋Ｘ側に移動する場合、コイル１３３ｂに対してレンズ１６は、離れていた状態から近づいてくる状態へと変化することになる。このような変化が起こる場合、図１６のＣの上のグラフに示したように、コイル１３３ｂに発生する誘電起電力は、レンズ１６が－Ｘ側から＋Ｘ側に移動するのに伴い、徐々に大きくなる。

　また図１６のＣを参照するに、レンズ１６が－Ｙ側から＋Ｙ側に移動する場合、コイル１３３ｂに対してレンズ１６は、近づいていた状態から離れていく状態へと変化することになる。このような変化が起こる場合、図１６のＣの下のグラフに示したように、コイル１３３ｂに発生する誘電起電力は、レンズ１６が－Ｙ側から＋Ｙ側に移動するのに伴い、徐々に小さくなる。

　図１６のＤを参照するに、レンズ１６が－Ｘ側から＋Ｘ側に移動する場合、コイル１３３ｃに対してレンズ１６は、近づいていた状態から離れていく状態へと変化することになる。このような変化が起こる場合、図１６のＤの上のグラフに示したように、コイル１３３ｃに発生する誘電起電力は、レンズ１６が－Ｘ側から＋Ｘ側に移動するのに伴い、徐々に小さくなる。

　また図１６のＤを参照するに、レンズ１６が－Ｙ側から＋Ｙ側に移動する場合、コイル１３３ｃに対してレンズ１６は、離れていた状態から近づいてくる状態へと変化することになる。このような変化が起こる場合、図１６のＤの下のグラフに示したように、コイル１３３ｃに発生する誘電起電力は、レンズ１６が－Ｙ側から＋Ｙ側に移動するのに伴い、徐々に大きく。

　図１６のＥを参照するに、レンズ１６が－Ｘ側から＋Ｘ側に移動する場合、コイル１３３ｄに対してレンズ１６は、離れていた状態から近づいてくる状態へと変化することになる。このような変化が起こる場合、図１６のＥの上のグラフに示したように、コイル１３３ｄに発生する誘電起電力は、レンズ１６が－Ｘ側から＋Ｘ側に移動するのに伴い、徐々に大きくなる。

　また図１６のＥを参照するに、レンズ１６が－Ｙ側から＋Ｙ側に移動する場合、コイル１３３ｄに対してレンズ１６は、離れていた状態から近づいてくる状態へと変化することになる。このような変化が起こる場合、図１６のＥの下のグラフに示したように、コイル１３３ｄに発生する誘電起電力は、レンズ１６が－Ｙ側から＋Ｙ側に移動するのに伴い、徐々に大きくなる。

　このように、レンズ１６とコイル１３３ａ乃至１３３ｄとの位置関係により、コイル１３３ａ乃至１３３ｄのそれぞれで発生する誘電起電力の大きさが異なるため、コイル１３３ａ乃至１３３ｂに発生する誘電起電力を測定することで、レンズ１６のＸ軸方向とＹ軸方向の位置をそれぞれ検出することができる。

　＜第５の実施の形態＞
　図１５に示したようにコイル１３３ａ乃至１３３ｄの４個のコイルを備える構成としても良いが、２つのコイルを備える構成とすることもできる。図１７は、レンズ１６のＸＹ方向の位置を検出するためのコイル１３３を、２個備える撮像装置１ｅの構成を示す図である。

　図１７に示した撮像装置１ｅは、レンズ１６のＸ軸方向とＹ軸方向の位置を検出するためのコイル１３３ａとコイル１３３ｄを備える構成とされている。

　図１７に示した撮像装置１ｅの場合、コイル１３３ａとコイル１３３ｄにそれぞれ発生する誘電起電力を測定すると、図１８に示すような測定結果が得られる。これは、図１６のＢと図１６のＥを参照して説明した場合と同様である。

　よって、コイル１３３ａとコイル１３３ｄにそれぞれ発生する誘電起電力を測定することで、レンズ１６のＸ軸方向の位置とＹ軸方向の位置を検出することができる。このことは、図１５、図１６を参照して説明した撮像装置１ｄの場合と同様である。

　なおここでは、コイル１３３ａとコイル１３３ｄを備える場合を例に挙げて説明したが、コイル１３３ｂとコイル１３３ｃを備える構成とすることもできる。

　レンズ１６のＸＹ平面の位置を検出する撮像装置１の構成として、図１５に示したように、４個のコイル１３３を備える構成を採用しても良いし、図１７に示したように、２個のコイル１３３を備える構成を採用しても良い。

　なお、図２、図９、図１２、図１５、図１７にそれぞれ示した撮像装置１ａ乃至１ｅにおいては、オートフォーカスのＺ軸の位置検出用のコイル３２は、回路基板１３上に実装している例を示したが、コイル３２を、撮像素子１１内に実装した構成としても良い。

　＜第６の実施の形態＞
　上記した撮像装置１ａ乃至１ｅは、Ｚ軸方向の位置を検出するコイル３２とＸＹ方向の位置を検出するコイル３３（１３３）を、それぞれ別に設ける場合を例に挙げて説明した。図１９に、Ｚ軸方向の位置を検出するコイルとＸＹ方向の位置を検出するコイルを一体とした構成の撮像装置１ｆの構成例を示す。

　図１９に示した撮像装置１ｆは、回路基板１３に、コイル１３３ａ乃至１３３ｄが設けられている。なお、図１９では、撮像素子１１は図示していないが、他の実施の形態と同じく、回路基板１３上に設けられている。

　コイル１３３ａ乃至１３３ｄは、図１５に示したコイル１３３ａ乃至１３３ｄと同一であるが、回路基板１３に設けられている点が、図１５に示したコイル１３３ａ乃至１３３ｄとは異なる。また、図１９に示した撮像装置１ｆは、図１５に示したコイル３２に該当するコイルは設けられていない点で、図１５に示した撮像装置１ｄと異なる。

　図１９に示したコイル１３３ａ乃至１３３ｄのそれぞれで発生する誘導起電力は、図２０のＢ乃至Ｅにそれぞれ示したように変化する。図２０のＡ乃至Ｅは、図１６のＡ乃至Ｅと同図であり、図１６を参照した説明は既にしたので、ここではその説明を省略する。

　コイル１３３ａ乃至１３３ｄのそれぞれに発生した誘導起電力を測定することで、レンズ１６のＸＹ位置検出を行うことができる。

　また、コイル１３３ａ乃至１３３ｄのそれぞれに発生した誘電起電力を測定し、その測定された値を積算することで、レンズ１６のＺ位置検出を行うことができる。図２０のＦに示したように、レンズ１６が図中上側（図示していない撮像素子１１から離れる方向）をプラスとし、図中下側（図示していない撮像素子１１に近づく方向）をマイナスとする。

　図２０のＧは、レンズ１６（コイル２４）が、－Ｚ側から＋Ｚ側に移動する場合、換言すれば、コイル１３３ａ乃至１３３ｄに対してレンズ１６は、近づいていた状態から離れていく状態へと変化するときのコイル１３３ａ乃至１３３ｄに発生する誘導起電力を積算した値の変化を表す図である。この図は、図７と同図であり、誘電起電力は、レンズ１６（コイル２４）が、－Ｚ側から＋Ｚ側に移動するのに伴い、徐々に小さくなる。

　レンズ１６（コイル２４）が、Ｚ軸方向で移動した場合、コイル１３３ａ乃至１３３ｄに対して遠ざかるまたは近づくため、コイル１３３ａ乃至１３３ｄで発生する誘電起電力は、図２０のＧに示したように変化することは、例えば、撮像装置１ａ（図２）のコイル３２の場合と同じである。

　このように、コイル１３３ａ乃至１３３ｄにそれぞれ発生する誘電起電力を測定することで、レンズ１６のＸ軸方向の位置、Ｙ軸方向の位置、およびＺ軸方向の位置を検出することができる。

　なお、図２、図９、図１２、図１５、図１７にそれぞれ示した撮像装置１ａ乃至１ｅにおいても、オートフォーカスのＺ軸の位置検出用のコイル３２を設けない構成とし、図１９、図２０を参照して説明した撮像装置１ｆと同じく、コイル３３（１３３）で発生した誘導起電力を積算することで、コイル３２の機能として使用する構成とすることも可能である。

　例えば、図２に示した撮像装置１ａは、コイル３２とコイル３３を備える構成であり、コイル３３は、図４に示したように、スペーサ１４に設けられているようにすることができるが、コイル３２を設けない構成とした場合、このスペーサ１４に設けられているコイル３３のみが撮像装置１ａに備えられている構成とすることができる。

　＜第７の実施の形態＞
　図２に示した撮像装置１ａのように、コイル３２とコイル３３を備える構成とし、図４に示したように、スペーサ１４にコイル３３を設けるようにした場合、さらに、スペーサ１４にコイル３２も設ける構成とすることができる。

　図２１に示すように、スペーサ１４にコイル３２およびコイル３３ａ乃至３３ｄを形成し、スペーサ１４の回路基板１３と接する部分に、検出回路３１と接続するための始点３１ａと終点３２ｂ、始点３３ａａと終点３３ａｂ、始点３３ｂａと終点３３ｂｂ、始点３３ｃａと終点３３ｃｂ、始点３３ｄａと終点３３ｄｂを形成する。なお、図２１では、コイル３３ｂとコイル３３ｃは図示していない。また、それらのコイル３３の始点と終点も不図示としてある。

　スペーサ１４にコイル３２を形成した場合の撮像装置１の構成は、例えば、図１に示した撮像装置１ａと同じ構成とすることができる。ただし、回路基板１３には、コイル３２は形成されていない点が異なる。ここでは、図示はしないが、図２１に示したスペーサ１４を備える撮像装置１を、撮像装置１ｇと記述する。

　撮像装置１ｇにおいても、上記した撮像素子１１の下側にコイル３２を設けた場合(撮像装置１ａ）と同じく、レンズ１６のＺ位置を検出することができる。さらに、コイル３３において、レンズ１６のＸＹ位置を検出することができる。

　＜第８の実施の形態＞
　上記した撮像装置１ａ乃至１ｇの構成のいずれの構成も、基本的な構成は同様であり、コイル３２やコイル３３が形成されている部分や、個数が異なるだけであり、この違いは、撮像装置１の構成には影響しない。

　撮像装置１の構成は、コイル３２やコイル３３をどこに設けるか、いくつ設けるかに依存せず、同一の構成とすることができる。換言すれば、上記した撮像装置１ａ乃至１ｇの構成に限らず、どのような撮像装置１の構成であっても、本技術を適用できる。

　そこで、以下に、撮像装置１の他の構成について説明する。ただしここで説明する構成も、一例であり、限定を示すものではない。

　図２２は、撮像装置１の他の構成例を示す図である。図２２に示した撮像装置１hは、撮像素子１１として、ＣＳＰ（Chip size package）形状の撮像素子１１dを適用した場合の構成を示している。

　撮像素子１１として、ＣＳＰ形状の撮像素子１１ｄを用いた場合であっても、回路基板１３、スペーサ１４などに、コイル３２やコイル３３（１３３）を形成することができ、レンズ１６の位置を検出する構造とすることができる。

　＜第９の実施の形態＞
　図２３は、撮像装置１の他の構成例を示す図である。図２３に示した撮像装置１iは、図２２に示した撮像装置１hと同じく、撮像素子１１として、ＣＳＰ形状の撮像素子１１dを適用した場合の構成を示している。

　さらに図２３に示した撮像装置１iは、ＣＳＰ形状の撮像素子１１ｄのガラス基板に、赤外線をカットする機能（フィルタ）を有し、ガラス基板上にレンズ２０１が形成されている。

　このように、赤外線をカットする機能を、撮像素子１１ｄのガラス基板に設けることで、赤外線カットフィルタの厚みを薄くすることができる。よって、撮像装置１ｉを低背化することができる。

　また、ガラス基板上にレンズ２０１が形成されていることを換言すれば、レンズ１６を構成する複数枚のレンズのうちの、最下層のレンズを、ＣＳＰ形状の撮像素子１１ｄのガラス基板上に成形することになり、さらに、撮像装置１ｄの薄型化を実現できる構成とすることができる。

　このような薄型化された撮像装置１ｄに対しても、回路基板１３、スペーサ１４などに、コイル３２やコイル３３（１３３）を形成することができ、レンズ１６の位置を検出する構造とすることができる。

　＜第１０の実施の形態＞
　図２４は、撮像装置１の他の構成例を示す図である。図２４に示した撮像装置１ｊは、撮像素子１１（例えば、図１に示した撮像装置１ａの撮像素子１１）を、フリップチップ構造の撮像素子１１ｆとした構造とされている。

　図２４に示した撮像装置１ｊにおいては、撮像素子１１ｆから出力される電気信号は、回路機能を有したホルダ２１１を通して、外部に出力される。ホルダ２１１は、アクチュエータ１８とのホルダ機能も有しており、撮像素子１１ｆからの電気信号は、ホルダ２１１と接続される薄型の回路基板１３を通して、外部に出力される。

　このような撮像装置１ｊに対しても、回路基板１３、スペーサ１４（撮像装置１ｊでは、ホルダ２１１に該当）などに、コイル３２やコイル３３（１３３）を形成することができ、レンズ１６の位置を検出する構造とすることができる。

　＜第１１の実施の形態＞
　図２５は、撮像装置１の他の構成例を示す図である。図２５に示した撮像装置１ｋは、図２４に示した撮像装置１ｊの撮像素子１１ｆと同じくフリップチップ構造の撮像素子１１ｇを有している。

　図２５に示した撮像装置１ｋは、赤外カットフィルタ１７が実装時の基軸材となり、赤外カットフィルタ１７に回路基板１３が接着された構造とされている。

　また、撮像装置１ｋは、図２４に示した撮像装置１ｊと同じく、回路機能を有したホルダ２３１を備える。また、図２５に示したように、撮像素子１１ｇを、回路基板１３の下側（レンズ１６がある側の反対側）に設ける場合、撮像装置１ｋを端末に実装するときに、撮像素子１１ｇを保護するための保護材２３２も設けられている。

　このような撮像装置１ｈに対しても、回路基板１３、スペーサ１４（撮像装置１ｈでは、ホルダ２３１、または保護材２３２に該当）などに、コイル３２やコイル３３（１３３）を形成することができ、レンズ１６の位置を検出する構造とすることができる。

　＜第１２の実施の形態＞
　図２６は、撮像装置１の他の構成例を示す図である。図２６に示した撮像装置１ｍは、図１に示した撮像装置１ａと同様の構成であるが、記憶部２５１が追加されている点が異なる。この記憶部２５１には、撮像装置１のばらつきを補正するためのデータが記憶される。

　レンズ位置調整のための誘導起電電力量は、アクチュエータ１８のコイル２４（図２）の巻き数やサイズ、回路基板１３のコイル３２（図３）の形成状態（巻き数、形成されている回路基板１３の層数など）、同じくコイル３３（図２）またはコイル１３３（図１５）の形成状態により変化するため、撮像装置１ｍの製造時に誘導起電力のばらつきを計測しておき、そのばらつきを調整するための調整値が記憶部２５１に記憶される。

　そして、実制御時に、個々の撮像装置１のばらつきを補正するために、記憶部２５１に記憶されている調整値が用いられて処理される。このようにすることで、個々の撮像装置１のばらつきを改善したレンズ１６の位置検出、調整を行うことができる。

　なお、記憶部２５１の搭載位置は、図２６に示したように、回路基板１３上でも良いし、撮像装置１ｍの外部に搭載しても良い。また、ここでは、撮像装置１ａに対して、記憶部２５１を搭載した撮像装置１ｍを例に挙げて説明したが、撮像装置１ｂ乃至１ｋに記憶部２５１を搭載することももちろん可能である。

　このような撮像装置１ｍに対しても、回路基板１３、スペーサ１４などに、コイル３２やコイル３３（１３３）、またはコイル３３（１３３）のみを形成することができ、レンズ１６の位置を検出する構造とすることができる。

　本技術によれば、レンズをＰＷＭ駆動することで、消費電力を低減させることができる。また、ＰＷＭ駆動したときに、レンズを駆動させるアクチュエータ（内のコイル）で発生する磁界により発生する誘導起電力を検出することができる。

　また、そのような誘導起電力を検出することで、レンズの位置を検出することができる。さらに、レンズの位置を検出することで、その位置にずれが発生しているような場合には補正することもできる。

　本技術によれば、撮像装置のレンズの焦点位置を制御することにより、高性能化、小型化を実現することができる。

　上記した撮像装置１は、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラなどに用いることができる。また、上記した撮像装置１は、監視カメラ、車載カメラなどの画像入力カメラにも用いることができる。また、上記した撮像装置１は、スキャナ装置、ファクシミリ装置、テレビジョン電話装置、カメラ付き移動体端末装置などの電子機器にも用いることができる。

　＜内視鏡手術システムへの応用例＞
　本開示に係る技術は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、内視鏡手術システムに適用されてもよい。

　図２７は、本開示に係る技術（本技術）が適用され得る内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。

　図２７では、術者（医師）１１１３１が、内視鏡手術システム１１０００を用いて、患者ベッド１１１３３上の患者１１１３２に手術を行っている様子が図示されている。図示するように、内視鏡手術システム１１０００は、内視鏡１１１００と、気腹チューブ１１１１１やエネルギー処置具１１１１２等の、その他の術具１１１１０と、内視鏡１１１００を支持する支持アーム装置１１１２０と、内視鏡下手術のための各種の装置が搭載されたカート１１２００と、から構成される。

　内視鏡１１１００は、先端から所定の長さの領域が患者１１１３２の体腔内に挿入される鏡筒１１１０１と、鏡筒１１１０１の基端に接続されるカメラヘッド１１１０２と、から構成される。図示する例では、硬性の鏡筒１１１０１を有するいわゆる硬性鏡として構成される内視鏡１１１００を図示しているが、内視鏡１１１００は、軟性の鏡筒を有するいわゆる軟性鏡として構成されてもよい。

　鏡筒１１１０１の先端には、対物レンズが嵌め込まれた開口部が設けられている。内視鏡１１１００には光源装置１１２０３が接続されており、当該光源装置１１２０３によって生成された光が、鏡筒１１１０１の内部に延設されるライトガイドによって当該鏡筒の先端まで導光され、対物レンズを介して患者１１１３２の体腔内の観察対象に向かって照射される。なお、内視鏡１１１００は、直視鏡であってもよいし、斜視鏡又は側視鏡であってもよい。

　カメラヘッド１１１０２の内部には光学系及び撮像素子が設けられており、観察対象からの反射光（観察光）は当該光学系によって当該撮像素子に集光される。当該撮像素子によって観察光が光電変換され、観察光に対応する電気信号、すなわち観察像に対応する画像信号が生成される。当該画像信号は、ＲＡＷデータとしてカメラコントロールユニット（ＣＣＵ：　Ｃａｍｅｒａ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）１１２０１に送信される。

　ＣＣＵ１１２０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）やＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）等によって構成され、内視鏡１１１００及び表示装置１１２０２の動作を統括的に制御する。さらに、ＣＣＵ１１２０１は、カメラヘッド１１１０２から画像信号を受け取り、その画像信号に対して、例えば現像処理（デモザイク処理）等の、当該画像信号に基づく画像を表示するための各種の画像処理を施す。

　表示装置１１２０２は、ＣＣＵ１１２０１からの制御により、当該ＣＣＵ１１２０１によって画像処理が施された画像信号に基づく画像を表示する。

　光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）等の光源から構成され、術部等を撮影する際の照射光を内視鏡１１１００に供給する。

　入力装置１１２０４は、内視鏡手術システム１１０００に対する入力インタフェースである。ユーザは、入力装置１１２０４を介して、内視鏡手術システム１１０００に対して各種の情報の入力や指示入力を行うことができる。例えば、ユーザは、内視鏡１１１００による撮像条件（照射光の種類、倍率及び焦点距離等）を変更する旨の指示等を入力する。

　処置具制御装置１１２０５は、組織の焼灼、切開又は血管の封止等のためのエネルギー処置具１１１１２の駆動を制御する。気腹装置１１２０６は、内視鏡１１１００による視野の確保及び術者の作業空間の確保の目的で、患者１１１３２の体腔を膨らめるために、気腹チューブ１１１１１を介して当該体腔内にガスを送り込む。レコーダ１１２０７は、手術に関する各種の情報を記録可能な装置である。プリンタ１１２０８は、手術に関する各種の情報を、テキスト、画像又はグラフ等各種の形式で印刷可能な装置である。

　なお、内視鏡１１１００に術部を撮影する際の照射光を供給する光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ、レーザ光源又はこれらの組み合わせによって構成される白色光源から構成することができる。ＲＧＢレーザ光源の組み合わせにより白色光源が構成される場合には、各色（各波長）の出力強度及び出力タイミングを高精度に制御することができるため、光源装置１１２０３において撮像画像のホワイトバランスの調整を行うことができる。また、この場合には、ＲＧＢレーザ光源それぞれからのレーザ光を時分割で観察対象に照射し、その照射タイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御することにより、ＲＧＢそれぞれに対応した画像を時分割で撮像することも可能である。当該方法によれば、当該撮像素子にカラーフィルタを設けなくても、カラー画像を得ることができる。

　また、光源装置１１２０３は、出力する光の強度を所定の時間ごとに変更するようにその駆動が制御されてもよい。その光の強度の変更のタイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御して時分割で画像を取得し、その画像を合成することにより、いわゆる黒つぶれ及び白とびのない高ダイナミックレンジの画像を生成することができる。

　また、光源装置１１２０３は、特殊光観察に対応した所定の波長帯域の光を供給可能に構成されてもよい。特殊光観察では、例えば、体組織における光の吸収の波長依存性を利用して、通常の観察時における照射光（すなわち、白色光）に比べて狭帯域の光を照射することにより、粘膜表層の血管等の所定の組織を高コントラストで撮影する、いわゆる狭帯域光観察（Ｎａｒｒｏｗ　Ｂａｎｄ　Ｉｍａｇｉｎｇ）が行われる。あるいは、特殊光観察では、励起光を照射することにより発生する蛍光により画像を得る蛍光観察が行われてもよい。蛍光観察では、体組織に励起光を照射し当該体組織からの蛍光を観察すること（自家蛍光観察）、又はインドシアニングリーン（ＩＣＧ）等の試薬を体組織に局注するとともに当該体組織にその試薬の蛍光波長に対応した励起光を照射し蛍光像を得ること等を行うことができる。光源装置１１２０３は、このような特殊光観察に対応した狭帯域光及び／又は励起光を供給可能に構成され得る。

　図２８は、図２７に示すカメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１の機能構成の一例を示すブロック図である。

　カメラヘッド１１１０２は、レンズユニット１１４０１と、撮像部１１４０２と、駆動部１１４０３と、通信部１１４０４と、カメラヘッド制御部１１４０５と、を有する。ＣＣＵ１１２０１は、通信部１１４１１と、画像処理部１１４１２と、制御部１１４１３と、を有する。カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１とは、伝送ケーブル１１４００によって互いに通信可能に接続されている。

　レンズユニット１１４０１は、鏡筒１１１０１との接続部に設けられる光学系である。鏡筒１１１０１の先端から取り込まれた観察光は、カメラヘッド１１１０２まで導光され、当該レンズユニット１１４０１に入射する。レンズユニット１１４０１は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを含む複数のレンズが組み合わされて構成される。

　撮像部１１４０２は、撮像素子で構成される。撮像部１１４０２を構成する撮像素子は、１つ（いわゆる単板式）であってもよいし、複数（いわゆる多板式）であってもよい。撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、例えば各撮像素子によってＲＧＢそれぞれに対応する画像信号が生成され、それらが合成されることによりカラー画像が得られてもよい。あるいは、撮像部１１４０２は、３Ｄ（Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ）表示に対応する右目用及び左目用の画像信号をそれぞれ取得するための１対の撮像素子を有するように構成されてもよい。３Ｄ表示が行われることにより、術者１１１３１は術部における生体組織の奥行きをより正確に把握することが可能になる。なお、撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、各撮像素子に対応して、レンズユニット１１４０１も複数系統設けられ得る。

　また、撮像部１１４０２は、必ずしもカメラヘッド１１１０２に設けられなくてもよい。例えば、撮像部１１４０２は、鏡筒１１１０１の内部に、対物レンズの直後に設けられてもよい。

　駆動部１１４０３は、アクチュエータによって構成され、カメラヘッド制御部１１４０５からの制御により、レンズユニット１１４０１のズームレンズ及びフォーカスレンズを光軸に沿って所定の距離だけ移動させる。これにより、撮像部１１４０２による撮像画像の倍率及び焦点が適宜調整され得る。

　通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４０４は、撮像部１１４０２から得た画像信号をＲＡＷデータとして伝送ケーブル１１４００を介してＣＣＵ１１２０１に送信する。

　また、通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１から、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を受信し、カメラヘッド制御部１１４０５に供給する。当該制御信号には、例えば、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報、撮像時の露出値を指定する旨の情報、並びに／又は撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報等、撮像条件に関する情報が含まれる。

　なお、上記のフレームレートや露出値、倍率、焦点等の撮像条件は、ユーザによって適宜指定されてもよいし、取得された画像信号に基づいてＣＣＵ１１２０１の制御部１１４１３によって自動的に設定されてもよい。後者の場合には、いわゆるＡＥ（Ａｕｔｏ　Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）機能、ＡＦ（Ａｕｔｏ　Ｆｏｃｕｓ）機能及びＡＷＢ（Ａｕｔｏ　Ｗｈｉｔｅ　Ｂａｌａｎｃｅ）機能が内視鏡１１１００に搭載されていることになる。

　カメラヘッド制御部１１４０５は、通信部１１４０４を介して受信したＣＣＵ１１２０１からの制御信号に基づいて、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御する。

　通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２から、伝送ケーブル１１４００を介して送信される画像信号を受信する。

　また、通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２に対して、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を送信する。画像信号や制御信号は、電気通信や光通信等によって送信することができる。

　画像処理部１１４１２は、カメラヘッド１１１０２から送信されたＲＡＷデータである画像信号に対して各種の画像処理を施す。

　制御部１１４１３は、内視鏡１１１００による術部等の撮像、及び、術部等の撮像により得られる撮像画像の表示に関する各種の制御を行う。例えば、制御部１１４１３は、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を生成する。

　また、制御部１１４１３は、画像処理部１１４１２によって画像処理が施された画像信号に基づいて、術部等が映った撮像画像を表示装置１１２０２に表示させる。この際、制御部１１４１３は、各種の画像認識技術を用いて撮像画像内における各種の物体を認識してもよい。例えば、制御部１１４１３は、撮像画像に含まれる物体のエッジの形状や色等を検出することにより、鉗子等の術具、特定の生体部位、出血、エネルギー処置具１１１１２の使用時のミスト等を認識することができる。制御部１１４１３は、表示装置１１２０２に撮像画像を表示させる際に、その認識結果を用いて、各種の手術支援情報を当該術部の画像に重畳表示させてもよい。手術支援情報が重畳表示され、術者１１１３１に提示されることにより、術者１１１３１の負担を軽減することや、術者１１１３１が確実に手術を進めることが可能になる。

　カメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１を接続する伝送ケーブル１１４００は、電気信号の通信に対応した電気信号ケーブル、光通信に対応した光ファイバ、又はこれらの複合ケーブルである。

　ここで、図示する例では、伝送ケーブル１１４００を用いて有線で通信が行われていたが、カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１との間の通信は無線で行われてもよい。

　なお、ここでは、一例として内視鏡手術システムについて説明したが、本開示に係る技術は、その他、例えば、顕微鏡手術システム等に適用されてもよい。

　＜移動体への応用例＞
　本開示に係る技術は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット等のいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。

　図２９は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。

　車両制御システム１２０００は、通信ネットワーク１２００１を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図２９に示した例では、車両制御システム１２０００は、駆動系制御ユニット１２０１０、ボディ系制御ユニット１２０２０、車外情報検出ユニット１２０３０、車内情報検出ユニット１２０４０、及び統合制御ユニット１２０５０を備える。また、統合制御ユニット１２０５０の機能構成として、マイクロコンピュータ１２０５１、音声画像出力部１２０５２、及び車載ネットワークＩ／Ｆ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１２０５３が図示されている。

　駆動系制御ユニット１２０１０は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット１２０１０は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。

　ボディ系制御ユニット１２０２０は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット１２０２０は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット１２０２０には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット１２０２０は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。

　車外情報検出ユニット１２０３０は、車両制御システム１２０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット１２０３０には、撮像部１２０３１が接続される。車外情報検出ユニット１２０３０は、撮像部１２０３１に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像を受信する。車外情報検出ユニット１２０３０は、受信した画像に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。

　撮像部１２０３１は、光を受光し、その光の受光量に応じた電気信号を出力する光センサである。撮像部１２０３１は、電気信号を画像として出力することもできるし、測距の情報として出力することもできる。また、撮像部１２０３１が受光する光は、可視光であっても良いし、赤外線等の非可視光であっても良い。

　車内情報検出ユニット１２０４０は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット１２０４０には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部１２０４１が接続される。運転者状態検出部１２０４１は、例えば運転者を撮像するカメラを含み、車内情報検出ユニット１２０４０は、運転者状態検出部１２０４１から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。

　マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット１２０１０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｄｒｉｖｅｒ　Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）の機能実現を目的とした協調制御を行うことができる。

　また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。

　また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で取得される車外の情報に基づいて、ボディ系制御ユニット１２０２０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で検知した先行車又は対向車の位置に応じてヘッドランプを制御し、ハイビームをロービームに切り替える等の防眩を図ることを目的とした協調制御を行うことができる。

　音声画像出力部１２０５２は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図２９の例では、出力装置として、オーディオスピーカ１２０６１、表示部１２０６２及びインストルメントパネル１２０６３が例示されている。表示部１２０６２は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。

　図３０は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。

　図３０では、車両１２１００は、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５を有する。

　撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５は、例えば、車両１２１００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部等の位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部１２１０１及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として車両１２１００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部１２１０２，１２１０３は、主として車両１２１００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部１２１０４は、主として車両１２１００の後方の画像を取得する。撮像部１２１０１及び１２１０５で取得される前方の画像は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。

　なお、図３０には、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲１２１１１は、フロントノーズに設けられた撮像部１２１０１の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１２，１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部１２１０２，１２１０３の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１４は、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部１２１０４の撮像範囲を示す。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両１２１００を上方から見た俯瞰画像が得られる。

　撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、距離情報を取得する機能を有していてもよい。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、複数の撮像素子からなるステレオカメラであってもよいし、位相差検出用の画素を有する撮像素子であってもよい。

　例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を基に、撮像範囲１２１１１ないし１２１１４内における各立体物までの距離と、この距離の時間的変化（車両１２１００に対する相対速度）を求めることにより、特に車両１２１００の進行路上にある最も近い立体物で、車両１２１００と略同じ方向に所定の速度（例えば、０ｋｍ／ｈ以上）で走行する立体物を先行車として抽出することができる。さらに、マイクロコンピュータ１２０５１は、先行車の手前に予め確保すべき車間距離を設定し、自動ブレーキ制御（追従停止制御も含む）や自動加速制御（追従発進制御も含む）等を行うことができる。このように運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。

　例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を元に、立体物に関する立体物データを、２輪車、普通車両、大型車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出し、障害物の自動回避に用いることができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両１２１００の周辺の障害物を、車両１２１００のドライバが視認可能な障害物と視認困難な障害物とに識別する。そして、マイクロコンピュータ１２０５１は、各障害物との衝突の危険度を示す衝突リスクを判断し、衝突リスクが設定値以上で衝突可能性がある状況であるときには、オーディオスピーカ１２０６１や表示部１２０６２を介してドライバに警報を出力することや、駆動系制御ユニット１２０１０を介して強制減速や回避操舵を行うことで、衝突回避のための運転支援を行うことができる。

　撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在するか否かを判定することで歩行者を認識することができる。かかる歩行者の認識は、例えば赤外線カメラとしての撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像における特徴点を抽出する手順と、物体の輪郭を示す一連の特徴点にパターンマッチング処理を行って歩行者か否かを判別する手順によって行われる。マイクロコンピュータ１２０５１が、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在すると判定し、歩行者を認識すると、音声画像出力部１２０５２は、当該認識された歩行者に強調のための方形輪郭線を重畳表示するように、表示部１２０６２を制御する。また、音声画像出力部１２０５２は、歩行者を示すアイコン等を所望の位置に表示するように表示部１２０６２を制御してもよい。

　本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。

　なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、また他の効果があってもよい。

　なお、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

　なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
　被写体光を集光するレンズと、
　前記レンズからの前記被写体光を光電変換する撮像素子と、
　前記撮像素子からの信号を外部に出力する回路を含む回路基体と、
　ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）波形で前記レンズを、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向の少なくとも一方向に駆動するアクチュエータと、
　前記アクチュエータに含まれるコイルにより発生する磁界を検出する検出部と
　を備える撮像装置。
（２）
　前記アクチュエータは、焦点を移動させるために前記レンズを駆動する、または手振れによる影響を低減するために前記レンズを駆動する
　前記（１）に記載の撮像装置。
（３）
　前記Ｚ軸方向は、前記焦点を移動させるための方向であり、前記Ｘ軸方向と前記Ｙ軸方向は、前記手振れによる影響を低減させるための方向である
　前記（２）に記載の撮像装置。
（４）
　前記検出部は、前記磁界により発生する誘導起電力を検出する
　前記（１）乃至（３）のいずれかに記載の撮像装置。
（５）
　前記検出部は、前記レンズの位置を前記誘導起電力から検出する
　前記（４）に記載の撮像装置。
（６）
　前記検出部は、
　前記レンズの前記Ｘ軸方向における位置とＹ軸方向の位置を検出する第１のコイルと、
　前記レンズの前記Ｚ軸方向における位置を検出する第２のコイルと
　を備える
　前記（５）に記載の撮像装置。
（７）
　前記第１のコイルは、前記撮像素子の撮像面に対して垂直となる面であり、異なる２面または４面にそれぞれ設けられている
　前記（６）に記載の撮像装置。
（８）
　前記第１のコイルは、前記撮像素子の撮像面に対して水平となる面に、２または４個設けられている
　前記（６）に記載の撮像装置。
（９）
　前記第１のコイルは、前記回路基体に設けられている
　前記（６）に記載の撮像装置。
（１０）
　前記第１のコイルは、前記回路基体の下層に設けられ、
　前記第２のコイルは、前記回路基体に設けられている
　前記（６）に記載の撮像装置。
（１１）
　前記撮像素子と前記回路基体を固定するためのスペーサをさらに備え、
　前記第１のコイルは、前記スペーサに設けられ、
　前記第２のコイルは、前記回路基体に設けられている
　前記（６）に記載の撮像装置。
（１２）
　前記撮像素子と前記回路基体を固定するためのスペーサをさらに備え、
　前記第１のコイルと前記第２のコイルは、前記スペーサに設けられている
　前記（６）に記載の撮像装置。
（１３）
　前記検出部は、前記レンズの前記Ｘ軸方向における位置、前記Ｙ軸方向の位置、および前記Ｚ軸方向の位置を検出するコイルを備える
　前記（１）乃至（１２）のいずれかに記載の撮像装置。
（１４）
　前記検出部は、前記レンズの傾きを検出する
　前記（１）乃至（１３）のいずれかに記載の撮像装置。
（１５）
　被写体光を集光するレンズと、
　前記レンズからの前記被写体光を光電変換する撮像素子と、
　前記撮像素子からの信号を外部に出力する回路を含む回路基体と、
　ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）波形で前記レンズを、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向の少なくとも一方向に駆動するアクチュエータと、
　前記アクチュエータに含まれるコイルにより発生する磁界を検出する検出部と
　を備える撮像装置を備える電子機器。

　１　撮像装置，　１１　撮像素子，　１２　金属ワイヤ，　１３　回路基板，　１４　スペーサ，　１５　接着剤，　１６　レンズ，　１７　赤外線カットフィルタ，　１８　アクチュエータ，　１９　コネクタ，　２０　オートフォーカスドライバ，　３１　検出回路，　３２　コイル，　３３　コイル，　５１　増幅部，　５２　Ａ／Ｄ変換部，　５３　ＡＦコントロール部，　５４　制御部，　１３３　コイル

Claims

　被写体光を集光するレンズと、
　前記レンズからの前記被写体光を光電変換する撮像素子と、
　前記撮像素子からの信号を外部に出力する回路を含む回路基体と、
　ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）波形で前記レンズを、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向の少なくとも一方向に駆動するアクチュエータと、
　前記アクチュエータに含まれるコイルにより発生する磁界を検出する検出部と
　を備える撮像装置。
　前記アクチュエータは、焦点を移動させるために前記レンズを駆動する、または手振れによる影響を低減するために前記レンズを駆動する
　請求項１に記載の撮像装置。
　前記Ｚ軸方向は、前記焦点を移動させるための方向であり、前記Ｘ軸方向と前記Ｙ軸方向は、前記手振れによる影響を低減させるための方向である
　請求項２に記載の撮像装置。
　前記検出部は、前記磁界により発生する誘導起電力を検出する
　請求項１に記載の撮像装置。
　前記検出部は、前記レンズの位置を前記誘導起電力から検出する
　請求項４に記載の撮像装置。
　前記検出部は、
　前記レンズの前記Ｘ軸方向における位置とＹ軸方向の位置を検出する第１のコイルと、
　前記レンズの前記Ｚ軸方向における位置を検出する第２のコイルと
　を備える
　請求項５に記載の撮像装置。
　前記第１のコイルは、前記撮像素子の撮像面に対して垂直となる面であり、異なる２面または４面にそれぞれ設けられている
　請求項６に記載の撮像装置。
　前記第１のコイルは、前記撮像素子の撮像面に対して水平となる面に、２または４個設けられている
　請求項６に記載の撮像装置。
　前記第１のコイルは、前記回路基体に設けられている
　請求項６に記載の撮像装置。
　前記第１のコイルは、前記回路基体の下層に設けられ、
　前記第２のコイルは、前記回路基体に設けられている
　請求項６に記載の撮像装置。
　前記撮像素子と前記回路基体を固定するためのスペーサをさらに備え、
　前記第１のコイルは、前記スペーサに設けられ、
　前記第２のコイルは、前記回路基体に設けられている
　請求項６に記載の撮像装置。
　前記撮像素子と前記回路基体を固定するためのスペーサをさらに備え、
　前記第１のコイルと前記第２のコイルは、前記スペーサに設けられている
　請求項６に記載の撮像装置。
　前記検出部は、前記レンズの前記Ｘ軸方向における位置、前記Ｙ軸方向の位置、および前記Ｚ軸方向の位置を検出するコイルを備える
　請求項１に記載の撮像装置。
　前記検出部は、前記レンズの傾きを検出する
　請求項１に記載の撮像装置。
　被写体光を集光するレンズと、
　前記レンズからの前記被写体光を光電変換する撮像素子と、
　前記撮像素子からの信号を外部に出力する回路を含む回路基体と、
　ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）波形で前記レンズを、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向の少なくとも一方向に駆動するアクチュエータと、
　前記アクチュエータに含まれるコイルにより発生する磁界を検出する検出部と
　を備える撮像装置を備える電子機器。