WO2022070626A1 - 位置検出装置 - Google Patents

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WO2022070626A1
WO2022070626A1 PCT/JP2021/029706 JP2021029706W WO2022070626A1 WO 2022070626 A1 WO2022070626 A1 WO 2022070626A1 JP 2021029706 W JP2021029706 W JP 2021029706W WO 2022070626 A1 WO2022070626 A1 WO 2022070626A1
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magnet
magnetic
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大佐 中村
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株式会社村田製作所
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    • G03B2205/0061—Driving means for the movement of one or more optical element using piezoelectric actuators

Definitions

  • the present invention relates to a position detection device.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-194660
  • the camera module described in Patent Document 1 includes a lens, a lens holder for holding the lens, an autofocus magnet attached to the lens holder, a camera shake correction magnet, an autofocus magnetic sensor, and camera shake. It is equipped with a magnetic sensor for correction.
  • the camera shake correction magnetic sensor includes an X-axis camera shake correction magnetic sensor and a Y-axis camera shake correction magnetic sensor.
  • the camera module described in Patent Document 1 includes a magnetic sensor for autofocus, a magnetic sensor for X-axis camera shake correction, and a magnetic sensor for Y-axis camera shake correction, and requires three or more magnetic sensors. ..
  • the present invention has been made in view of the above problems, and is a position detection device capable of detecting positions in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction based on the output values of the two magnetic sensors.
  • the purpose is to provide.
  • the position detection device based on the present invention includes a lens holder, a first magnet, a second magnet, a first magnetic sensor, and a second magnetic sensor.
  • the lens holder holds a lens having an optical axis direction and can move in the in-plane direction orthogonal to the optical axis direction and the optical axis direction.
  • the first magnet is attached to the lens holder and generates a first magnetic field.
  • the second magnet is attached to the lens holder and generates a second magnetic field.
  • the first magnetic sensor is fixedly arranged and detects a first magnetic field applied from a first magnet that moves relatively when the lens holder moves.
  • the second magnetic sensor is fixedly arranged and detects a second magnetic field applied from the second magnet that moves relatively when the lens holder moves.
  • the magnetizing direction of the first magnet is along the first direction orthogonal to the optical axis direction.
  • the magnetizing direction of the second magnet is along the second direction orthogonal to each of the optical axis direction and the first direction.
  • the magnetically sensitive surface of the first magnetic sensor is along each of the third direction and the first direction parallel to the optical axis direction.
  • the magnetically sensitive surface of the second magnetic sensor is along each of the third direction and the second direction.
  • the position detection device detects the position of the lens holder in the first direction based on the change in the output value of the first magnetic sensor.
  • the position detection device detects the position of the lens holder in the second direction based on the change in the output value of the second magnetic sensor.
  • the position detection device detects the position of the lens holder in the third direction based on the change in the output values of the first magnetic sensor and the second magnetic sensor.
  • the positions in the X-axis direction, which is the first direction, the Y-axis direction, which is the second direction, and the Z-axis direction, which is the third direction are detected based on the output values of the two magnetic sensors. be able to.
  • FIG. 3 is a side view of the lens driving device of FIG. 1 as viewed from the direction of arrow II. It is a top view which shows the phase with respect to the reference angle of the 1st magnetic field acting on the magnetic sensitive surface of the 1st magnetic sensor provided in the position detection apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. It is a top view which shows the phase with respect to the reference angle of the 1st magnetic field acting on the magnetic sensitive surface of the 2nd magnetic sensor provided in the position detection apparatus which concerns on one Embodiment of this invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken from the direction of the IX-IX line arrow in FIG.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a lens driving device including a position detecting device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a side view of the lens driving device of FIG. 1 as viewed from the direction of arrow II.
  • the first direction orthogonal to the optical axis direction described later is the X-axis direction
  • the second direction orthogonal to each of the optical axis direction and the X-axis direction is the Y-axis direction
  • the optical axis direction of the lens is shown as the Z-axis direction.
  • the lens drive device 100 including the position detection device according to the embodiment of the present invention includes a substrate 110, a lens holder 120, a first magnet 140, and a second magnet 150.
  • a first magnetic sensor 160 and a second magnetic sensor 170 are provided.
  • the position detection device according to the embodiment of the present invention includes a lens holder 120, a first magnet 140, a second magnet 150, a first magnetic sensor 160, and a second magnetic sensor 170.
  • the lens holder 120 holds a lens (not shown).
  • the lens has an optical axis direction.
  • the lens holder 120 has a cylindrical shape centered on the optical axis C of the lens shown in FIG.
  • the lens holder 120 is mounted on the substrate 110 via the drive mechanism 130.
  • the drive mechanism 130 includes a wire (not shown) connected to the substrate 110.
  • the drive mechanism 130 is a drive mechanism that realizes a so-called autofocus function of moving the lens holder 120 in the optical axis direction of the lens, which is a direction parallel to the optical axis C. Further, the drive mechanism 130 is a drive mechanism that realizes a so-called image stabilization function of moving the lens holder 120 in the in-plane direction orthogonal to the optical axis direction.
  • the drive mechanism 130 includes a piezoelectric motor or an actuator.
  • the drive mechanism 130 is not limited to the configuration including the piezoelectric motor or the actuator, and may be configured to include the voice coil motor.
  • Each of the first magnet 140 and the second magnet 150 is attached to the lens holder 120.
  • Each of the first magnetic sensor 160 and the second magnetic sensor 170 is fixedly arranged on the substrate 110.
  • Each of the first magnetic sensor 160 and the second magnetic sensor 170 is mounted on a mounting surface 111 orthogonal to the Z-axis direction.
  • the mounting surface 111 is the main surface of the substrate 110.
  • the first magnet 140 is located on the outer peripheral side of the lens holder 120. As shown in FIG. 2, the first magnet 140 is located on one side in the Z-axis direction with respect to the first magnetic sensor 160.
  • the first magnet 140 has a rectangular parallelepiped shape. As shown in FIG. 1, the magnetizing direction of the first magnet 140 is along the X-axis direction. The magnetizing direction 141 of the first magnet 140 faces the other side in the X-axis direction. Specifically, in the X-axis direction, one side of the first magnet 140 is the S pole, and the other side of the first magnet 140 is the N pole.
  • the first magnet 140 generates a first magnetic field.
  • the second magnet 150 is located on the outer peripheral side of the lens holder 120.
  • the second magnet 150 is located on the side opposite to the first magnet 140 in the radial direction of the lens holder 120.
  • the second magnet 150 is located on one side in the Z-axis direction with respect to the second magnetic sensor 170.
  • the second magnet 150 has a rectangular parallelepiped shape.
  • the magnetizing direction of the second magnet 150 is along the Y-axis direction.
  • the magnetizing direction 151 of the second magnet 150 faces the other side in the Y-axis direction. Specifically, one side of 141 in the Y-axis direction is the S pole, and the other side of the first magnet 140 is the N pole.
  • the second magnet 150 generates a second magnetic field.
  • the first magnet 140 and the second magnet 150 move in the Z-axis direction and the XY in-plane direction together with the lens holder 120. That is, the relative position of the first magnet 140 with respect to the first magnetic sensor 160 can be changed in each of the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction. The relative position of the second magnet 150 with respect to the second magnetic sensor 170 can be changed in each of the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction.
  • the first magnetic sensor 160 is arranged at a position where the second magnet 150 and the second magnetic sensor 170 do not overlap with the first magnet 140 in the Z-axis direction when the second magnet 150 and the second magnetic sensor 170 overlap with each other in the Z-axis direction.
  • the second magnetic sensor 170 is arranged at a position where the first magnet 140 and the first magnetic sensor 160 do not overlap with the second magnet 150 in the Z-axis direction when the first magnet 140 and the first magnetic sensor 160 overlap with each other in the Z-axis direction.
  • the first magnetic sensor 160 detects a first magnetic field applied from a first magnet 140 that moves relatively when the lens holder 120 moves.
  • the second magnetic sensor 170 detects a second magnetic field applied from the second magnet 150 that moves relatively when the lens holder 120 moves.
  • FIG. 3 is a plan view showing the phase of the first magnetic field acting on the magnetically sensitive surface of the first magnetic sensor included in the position detection device according to the embodiment of the present invention with respect to the reference angle.
  • the magnetically sensitive surface of the first magnetic sensor 160 is along each of the X-axis direction and the Z-axis direction.
  • the first magnetic sensor 160 detects the first magnetic field M1 applied from the first magnet 140.
  • the phase ⁇ of the first magnetic field M1 with respect to the reference angle B passing through the center Pc of the first magnetic sensor 160 is displaced.
  • FIG. 4 is a plan view showing the phase of the first magnetic field acting on the magnetically sensitive surface of the second magnetic sensor included in the position detection device according to the embodiment of the present invention with respect to the reference angle.
  • the magnetically sensitive surface of the second magnetic sensor 170 is along the Y-axis direction and the Z-axis direction, respectively.
  • the second magnetic sensor 170 detects the second magnetic field M2 applied from the second magnet 150.
  • the phase ⁇ of the second magnetic field M2 with respect to the reference angle B passing through the center Pc of the second magnetic sensor 170 is displaced.
  • FIG. 5 is a graph showing the relationship between the phase of the magnetic field applied to the magnetic sensor with respect to the reference angle and the output of the magnetic sensor in the position detection device according to the embodiment of the present invention.
  • the vertical axis is the output (Vout) of each of the first magnetic sensor 160 and the second magnetic sensor 170
  • the horizontal axis is the magnetic field applied to each of the first magnetic sensor 160 and the second magnetic sensor 170.
  • the phase ⁇ (deg) with respect to the reference angle of M1 and M2 is shown.
  • the output (Vout) of each of the first magnetic sensor 160 and the second magnetic sensor 170 is a reference of the magnetic fields M1 and M2 applied to each of the first magnetic sensor 160 and the second magnetic sensor 170.
  • the relationship of Vout sin ⁇ is satisfied with the phase ⁇ with respect to the angle B.
  • the first magnetic sensor 160 and the second magnetic sensor 170 It is possible to detect the phase ⁇ of the magnetic fields M1 and M2 with respect to the reference angle B by each of the two magnetic sensors 170. That is, the phase ⁇ of the magnetic fields M1 and M2 with respect to the reference angle B is detected by each of the first magnetic sensor 160 and the second magnetic sensor 170 in the range of the substantially linear inclined portion other than the curved apex portion in the sin curve. be able to.
  • the outputs (Vouts) of the first magnetic sensor 160 and the second magnetic sensor 170 are linear with respect to the phase ⁇ with respect to the reference angle B of the magnetic fields M1 and M2. Since it has no property, the phase ⁇ of the magnetic fields M1 and M2 with respect to the reference angle B cannot be detected by each of the first magnetic sensor 160 and the second magnetic sensor 170.
  • FIG. 6 is a diagram showing the configurations of each of the first magnetic sensor and the second magnetic sensor included in the position detection device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing each circuit configuration of the first magnetic sensor and the second magnetic sensor included in the position detection device according to the embodiment of the present invention.
  • each of the first magnetic sensor 160 and the second magnetic sensor 170 has a plurality of magnetoresistive effect elements constituting the bridge circuit.
  • each of the first magnetic sensor 160 and the second magnetic sensor 170 is the first magnetoresistive sensor MR1, the second magnetoresistive sensor MR2, the third magnetoresistive element MR3, and the first. It has 4 magnetoresistive effect elements MR4.
  • the first magnetoresistive sensor MR1, the second magnetoresistive sensor MR2, and the third magnetoresistive element is provided on the upper surface of the sensor substrate Sb.
  • a power supply terminal Vcc, a ground terminal GND, a first output terminal V +, and a second output terminal V- are provided on the sensor board Sb.
  • the first magnetic field M1 is applied to the first magnetic sensor 160 in the direction along the magnetically sensitive surface located on the upper surface of the sensor substrate Sb.
  • the second magnetic field M2 is applied to the second magnetic sensor 170 in the direction along the magnetically sensitive surface located on the upper surface of the sensor substrate Sb.
  • the first magnetoresistive sensor MR1, the second magnetoresistive element MR2, the third magnetoresistive element MR3, and the fourth magnetoresistive element MR4 are electrically connected to each other to form a Wheatstone bridge type bridge circuit. There is.
  • Each of the first magnetic sensor 160 and the second magnetic sensor 170 may have a half-bridge circuit composed of the first magnetoresistive sensor MR1 and the second magnetoresistive element MR2.
  • the series connection of the first magnetoresistive element MR1 and the second magnetoresistive element MR2 and the series connection of the third magnetoresistive element MR3 and the fourth magnetoresistive element MR4 are the power supply terminal Vcc and the ground terminal GND. It is connected in parallel with.
  • the first output terminal V + is connected to the connection point between the first magnetoresistive sensor MR1 and the second magnetoresistive element MR2.
  • a second output terminal V- is connected to a connection point between the third magnetoresistive sensor MR3 and the fourth magnetoresistive sensor MR4.
  • Each of the first magnetoresistive element MR1, the second magnetoresistive element MR2, the third magnetoresistive element MR3, and the fourth magnetoresistive element MR4 is a TMR (Tunnel Magneto Resistance) element.
  • each of the first magnetoresistive element MR1, the second magnetoresistive element MR2, the third magnetoresistive element MR3, and the fourth magnetoresistive element MR4 is substantially rectangular.
  • the first magnetoresistive effect element MR1, the second magnetoresistive effect element MR2, the third magnetoresistive effect element MR3, and the fourth magnetoresistive effect element MR4 have a substantially square shape as a whole. At the center of this square, the center Pc of each of the first magnetic sensor 160 and the second magnetic sensor 170 is located.
  • FIG. 8 is an enlarged perspective view showing the VIII portion of FIG.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view taken from the direction of the IX-IX line arrow in FIG.
  • each of the first magnetoresistive element MR1, the second magnetoresistive element MR2, the third magnetoresistive element MR3, and the fourth magnetoresistive element MR4 has a plurality of TMR elements 10 in series. It is connected and configured. The plurality of TMR elements 10 are provided in a matrix.
  • the multilayer element 10b is composed of a plurality of TMR elements 10 that are laminated and connected in series with each other.
  • the element row 10c is composed of a plurality of multilayer elements 10b connected in series with each other.
  • the plurality of element trains 10c are alternately connected by leads 20 at one end and the other end.
  • a plurality of TMR elements 10 are electrically connected in series in each of the first magnetoresistive element MR1, the second magnetoresistive element MR2, the third magnetoresistive element MR3, and the fourth magnetoresistive element MR4. Has been done.
  • the upper electrode layer 18 of the TMR element 10 located on the lower side of the multilayer element 10b and the lower electrode layer 11 of the TMR element 10 located on the upper side are integrally configured as the intermediate electrode layer 19. ing. That is, the upper electrode layer 18 and the lower electrode layer 11 in the TMR element 10 adjacent to each other in the multilayer element 10b are integrally configured as the intermediate electrode layer 19.
  • the TMR element 10 of each of the first magnetoresistive element MR1, the second magnetoresistive element MR2, the third magnetoresistive element MR3, and the fourth magnetoresistive element MR4 is the lower electrode layer 11.
  • the lower electrode layer 11 includes, for example, a metal layer containing Ta and Cu or a metal compound layer.
  • the antiferromagnetic layer 12 is provided on the lower electrode layer 11 and includes, for example, a metal compound layer such as IrMn, PtMn, FeMn, NiMn, RuRhMn or CrPtMn.
  • the first reference layer 13 is provided on the antiferromagnetic layer 12, and includes, for example, a ferromagnetic layer such as CoFe.
  • the non-magnetic intermediate layer 14 is provided on the first reference layer 13, and is selected from, for example, at least one of Ru, Cr, Rh, Ir and Re, or an alloy of two or more of these metals. Includes a layer of The second reference layer 15 is provided on the non-magnetic intermediate layer 14 and includes, for example, a ferromagnetic layer such as CoFe or CoFeB.
  • the tunnel barrier layer 16 is provided on the second reference layer 15 and is a layer made of an oxide containing at least one or two or more of Mg, Al, Ti, Zn, Hf, Ge and Si such as magnesium oxide. including.
  • the free layer 17 is provided on top of the tunnel barrier layer 16 and includes, for example, CoFeB or a layer made of at least one or more alloys such as Co, Fe and Ni.
  • the upper electrode layer 18 is provided on the free layer 17 and includes, for example, a metal layer such as Ta, Ru or Cu.
  • the magnetization direction of each pin layer of the first magnetoresistive sensor MR1 and the fourth magnetoresistive element MR4 and the magnetization direction of each pin layer of the second magnetoresistive element MR2 and the third magnetoresistive element MR3 are , 180 ° opposite to each other.
  • Each of the first magnetoresistive element MR1, the second magnetoresistive element MR2, the third magnetoresistive element MR3, and the fourth magnetoresistive element MR4 replaces the TMR element with a GMR (Giant Magneto Resistance) element.
  • GMR Global Magneto Resistance
  • it may have a magnetoresistive element such as an AMR (Anisotropic Magneto Resistance) element.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a connection configuration between a position detection device and a drive mechanism according to an embodiment of the present invention.
  • each of the first magnetic sensor 160 and the second magnetic sensor 170 is electrically connected to the drive mechanism 130 via the control unit 180.
  • the output values of the first magnetic sensor 160 and the second magnetic sensor 170 are input to the control unit 180.
  • the control unit 180 controls the operation of the drive mechanism 130 based on the output values from each of the first magnetic sensor 160 and the second magnetic sensor 170.
  • FIG. 11 is a graph showing the transition of the output value of the first magnetic sensor due to the displacement of the lens holder in the X-axis direction in the position detection device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a graph showing the transition of the output value of the second magnetic sensor due to the displacement of the lens holder in the X-axis direction in the position detection device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a graph showing the transition of the output value of the first magnetic sensor due to the displacement of the lens holder in the Y-axis direction in the position detection device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a graph showing the transition of the output value of the second magnetic sensor due to the displacement of the lens holder in the Y-axis direction in the position detection device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a graph showing the transition of the output value of the first magnetic sensor due to the displacement of the lens holder in the Z-axis direction in the position detection device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a graph showing the transition of the output value of the second magnetic sensor due to the displacement of the lens holder in the Z-axis direction in the position detection device according to the embodiment of the present invention.
  • the horizontal axis shows the displacement (mm) of the lens holder in the X-axis direction
  • the vertical axis shows the output value (Vout) of the first magnetic sensor 160.
  • the horizontal axis shows the displacement (mm) of the lens holder in the X-axis direction
  • the vertical axis shows the output value (Vout) of the second magnetic sensor 170.
  • the horizontal axis shows the displacement (mm) of the lens holder in the Y-axis direction
  • the vertical axis shows the output value (Vout) of the first magnetic sensor 160.
  • the horizontal axis shows the displacement (mm) of the lens holder in the Y-axis direction
  • the vertical axis shows the output value (Vout) of the second magnetic sensor 170.
  • the horizontal axis shows the displacement (mm) of the lens holder in the Z-axis direction
  • the vertical axis shows the output value (Vout) of the first magnetic sensor 160.
  • the horizontal axis shows the displacement (mm) of the lens holder in the Z-axis direction
  • the vertical axis shows the output value (Vout) of the second magnetic sensor 170.
  • the output value of the first magnetic sensor 160 decreases while maintaining linearity due to the displacement of the lens holder 120 in one direction in the X-axis direction, and the second magnetic sensor 170 The output value of is almost constant.
  • the output value of the first magnetic sensor 160 is substantially constant and the output value of the second magnetic sensor 170 is linear due to the displacement of the lens holder 120 in one direction in the Y-axis direction. It is decreasing while having.
  • the output value of the first magnetic sensor 160 decreases while maintaining linearity due to the displacement of the lens holder 120 in one direction in the Z-axis direction, and the second magnetic sensor 170 The output value of is increasing while having linearity.
  • the control unit 180 detects the position of the lens holder 120 in the X-axis direction based on the change in the output value of the first magnetic sensor 160, and the Y-axis of the lens holder 120 based on the change in the output value of the second magnetic sensor 170. The position in the direction is detected, and the position of the lens holder 120 in the Z-axis direction is detected based on the change in the output values of the first magnetic sensor 160 and the second magnetic sensor 170.
  • the control unit 180 detects the position of the lens holder 120 in the Z-axis direction based on the change in the difference between the output value of the first magnetic sensor 160 and the output value of the second magnetic sensor 170. ..
  • the control unit 180 may detect the position of the lens holder 120 in the Z-axis direction based on the change in the sum of the output value of the first magnetic sensor 160 and the output value of the second magnetic sensor 170.
  • the position of the lens holder 120 in the Z-axis direction may be detected based on the change of only the output value of the first magnetic sensor 160 or the change of only the output value of the second magnetic sensor 170.
  • the control unit 180 drives the drive mechanism 130 based on the detected position of the lens holder 120 in the Z-axis direction to move the lens holder 120 in the optical axis direction, and realizes a so-called autofocus function.
  • control unit 180 moves the lens holder 120 in the in-plane direction orthogonal to the optical axis direction by driving the drive mechanism 130 based on the detected positions of the lens holder 120 in the X-axis direction and the Y-axis direction.
  • the so-called camera shake correction function is realized.
  • the position of the lens holder 120 in the X-axis direction is detected based on the change in the output value of the first magnetic sensor 160, and the output value of the second magnetic sensor 170 is detected.
  • the position of the lens holder 120 in the Y-axis direction is detected based on the change, and the position of the lens holder 120 in the Z-axis direction is detected based on the change in the output values of the first magnetic sensor 160 and the second magnetic sensor 170.
  • the positions in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction can be detected based on the output values of the two magnetic sensors.
  • each of the first magnetic sensor 160 and the second magnetic sensor 170 has a plurality of magnetoresistive elements constituting the bridge circuit. This makes it possible to obtain an output value based on the direction of the magnetic field in the magnetic field.
  • each of the first magnetic sensor 160 and the second magnetic sensor 170 is mounted on the mounting surface 111 orthogonal to the Z-axis direction. This makes it possible to mount each of the first magnetic sensor 160 and the second magnetic sensor 170 directly on the main surface of the substrate 110, and easily mount each of the first magnetic sensor 160 and the second magnetic sensor 170. be able to.
  • FIG. 17 is a side view showing a mounting mode of the first magnetic sensor and the second magnetic sensor in the position detection device according to the modified example of the embodiment of the present invention.
  • each of the first magnetic sensor 160 and the second magnetic sensor 170 is placed on the mounting surface 191 parallel to the Z-axis direction. It has been implemented.
  • the mounting board 190 is mounted on the board 110.
  • the mounting surface 191 is the main surface of the mounting board.

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Abstract

位置検出装置は、第１磁気センサ(１６０)の出力値の変化に基づいてレンズホルダ(１２０)のＸ軸方向における位置を検出する。位置検出装置は、第２磁気センサ(１７０)の出力値の変化に基づいてレンズホルダ(１２０)のＹ軸方向における位置を検出する。位置検出装置は、第１磁気センサ(１６０)および第２磁気センサ(１７０)の出力値の変化に基づいてレンズホルダ(１２０)のＺ軸方向における位置を検出する。

Description

位置検出装置
　本発明は、位置検出装置に関する。
　カメラモジュールの構成を開示した先行文献として、特開２０１５－１９４６６０号公報(特許文献１)がある。特許文献１に記載されたカメラモジュールは、レンズと、レンズを保持するレンズホルダと、レンズホルダに取り付けられたオートフォーカス用磁石と、手ブレ補正用磁石と、オートフォーカス用磁気センサと、手ブレ補正用磁気センサとを備えている。手ブレ補正用磁気センサは、Ｘ軸手ブレ補正用磁気センサと、Ｙ軸手ブレ補正用磁気センサとを備える。
特開２０１５－１９４６６０号公報
　特許文献１に記載のカメラモジュールにおいては、オートフォーカス用磁気センサとＸ軸手ブレ補正用磁気センサとＹ軸手ブレ補正用磁気センサとを備えており、３つ以上の磁気センサを必要としている。
　本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向の位置を２つの磁気センサの出力値に基づいて検出することができる、位置検出装置を提供することを目的とする。
　本発明に基づく位置検出装置は、レンズホルダと、第１磁石と、第２磁石と、第１磁気センサと、第２磁気センサとを備える。レンズホルダは、光軸方向を有するレンズを保持し、光軸方向および光軸方向に直交する面内方向に移動可能である。第１磁石は、レンズホルダに取り付けられており、第１磁界を発生する。第２磁石は、レンズホルダに取り付けられており、第２磁界を発生する。第１磁気センサは、固定配置されており、レンズホルダが移動する際に相対的に移動する第１磁石から印加される第１磁界を検出する。第２磁気センサは、固定配置されており、レンズホルダが移動する際に相対的に移動する第２磁石から印加される第２磁界を検出する。第１磁石の着磁方向は、光軸方向に直交する第１方向に沿っている。第２磁石の着磁方向は、光軸方向および第１方向の各々と直交する第２方向に沿っている。第１磁気センサの感磁面は、光軸方向と平行な第３方向および第１方向の各々に沿っている。第２磁気センサの感磁面は、第３方向および第２方向の各々に沿っている。位置検出装置は、第１磁気センサの出力値の変化に基づいてレンズホルダの第１方向における位置を検出する。位置検出装置は、第２磁気センサの出力値の変化に基づいてレンズホルダの第２方向における位置を検出する。位置検出装置は、第１磁気センサおよび第２磁気センサの出力値の変化に基づいてレンズホルダの第３方向における位置を検出する。
　本発明によれば、第１方向であるＸ軸方向、第２方向であるＹ軸方向、および、第３方向であるＺ軸方向の位置を、２つの磁気センサの出力値に基づいて検出することができる。
本発明の一実施の形態に係る位置検出装置を含むレンズ駆動装置の構成を示す斜視図である。 図１のレンズ駆動装置を矢印ＩＩ方向から見た側面図である。 本発明の一実施の形態に係る位置検出装置が備える第１磁気センサの感磁面に作用する第１磁界の基準角に対する位相を示す平面図である。 本発明の一実施の形態に係る位置検出装置が備える第２磁気センサの感磁面に作用する第１磁界の基準角に対する位相を示す平面図である。 本発明の一実施の形態に係る位置検出装置において、磁気センサに印加される磁界の基準角に対する位相と、磁気センサの出力との関係を示すグラフである。 本発明の一実施の形態に係る位置検出装置が備える第１磁気センサおよび第２磁気センサの各々の構成を示す図である。 本発明の一実施の形態に係る位置検出装置が備える第１磁気センサおよび第２磁気センサの各々の回路構成を示す図である。 図６のＶＩＩＩ部を拡大して示す斜視図である。 図８のＩＸ－ＩＸ線矢印方向から見た断面図である。 本発明の一実施の形態に係る位置検出装置と駆動機構との接続構成を示すブロック図である。 本発明の一実施の形態に係る位置検出装置における、レンズホルダのＸ軸方向の変位による第１磁気センサの出力値の推移を示すグラフである。 本発明の一実施の形態に係る位置検出装置における、レンズホルダのＸ軸方向の変位による第２磁気センサの出力値の推移を示すグラフである。 本発明の一実施の形態に係る位置検出装置における、レンズホルダのＹ軸方向の変位による第１磁気センサの出力値の推移を示すグラフである。 本発明の一実施の形態に係る位置検出装置における、レンズホルダのＹ軸方向の変位による第２磁気センサの出力値の推移を示すグラフである。 本発明の一実施の形態に係る位置検出装置における、レンズホルダのＺ軸方向の変位による第１磁気センサの出力値の推移を示すグラフである。 本発明の一実施の形態に係る位置検出装置における、レンズホルダのＺ軸方向の変位による第２磁気センサの出力値の推移を示すグラフである。 本発明の一実施形態の変形例に係る位置検出装置における、第１磁気センサおよび第２磁気センサの実装態様を示す側面図である。
　以下、本発明の一実施の形態に係る位置検出装置について図を参照して説明する。以下の実施の形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。
　図１は、本発明の一実施の形態に係る位置検出装置を含むレンズ駆動装置の構成を示す斜視図である。図２は、図１のレンズ駆動装置を矢印ＩＩ方向から見た側面図である。図１および図２においては、後述する光軸方向と直交する第１方向をＸ軸方向、光軸方向およびＸ軸方向の各々に直交する第２方向をＹ軸方向、レンズの光軸方向と平行な第３方向をＺ軸方向として図示している。
　図１および図２に示すように、本発明の一実施の形態に係る位置検出装置を含むレンズ駆動装置１００は、基板１１０と、レンズホルダ１２０と、第１磁石１４０と、第２磁石１５０と、第１磁気センサ１６０と、第２磁気センサ１７０とを備える。本発明の一実施の形態に係る位置検出装置は、レンズホルダ１２０と、第１磁石１４０と、第２磁石１５０と、第１磁気センサ１６０と、第２磁気センサ１７０とを備える。
　レンズホルダ１２０は、図示しないレンズを保持する。レンズは、光軸方向を有している。レンズホルダ１２０は、図２に示すレンズの光軸Ｃを中心とした筒状の形状を有している。レンズホルダ１２０は、駆動機構１３０を介して基板１１０に搭載されている。駆動機構１３０は、基板１１０に接続された図示しないワイヤを含む。
　本発明の一実施の形態においては、駆動機構１３０は、光軸Ｃと平行な方向であるレンズの光軸方向にレンズホルダ１２０を移動させる、いわゆるオートフォーカス機能を実現する駆動機構である。また、駆動機構１３０は、光軸方向に直交する面内方向にレンズホルダ１２０を移動させる、いわゆる手振れ補正機能を実現する駆動機構である。
　駆動機構１３０は、圧電モータまたはアクチュエータを含んでいる。なお、駆動機構１３０は、圧電モータまたはアクチュエータを含む構成に限られず、ボイスコイルモータを含むように構成されていてもよい。
　第１磁石１４０および第２磁石１５０の各々は、レンズホルダ１２０に取り付けられている。第１磁気センサ１６０および第２磁気センサ１７０の各々は、基板１１０上に固定配置されている。第１磁気センサ１６０および第２磁気センサ１７０の各々は、Ｚ軸方向と直交する実装面１１１上に実装されている。実装面１１１は、基板１１０の主面である。
　図１に示すように、第１磁石１４０は、レンズホルダ１２０の外周側に位置する。図２に示すように、第１磁石１４０は、第１磁気センサ１６０に対してＺ軸方向の一方側に位置している。第１磁石１４０は、直方体状の形状を有している。図１に示すように、第１磁石１４０の着磁方向は、Ｘ軸方向に沿っている。第１磁石１４０の着磁の向き１４１は、Ｘ軸方向の他方側に向いている。具体的には、Ｘ軸方向における、第１磁石１４０の一方側がＳ極、第１磁石１４０の他方側がＮ極である。第１磁石１４０は、第１磁界を発生する。
　図１に示すように、第２磁石１５０は、レンズホルダ１２０の外周側に位置する。第２磁石１５０は、レンズホルダ１２０の径方向において、第１磁石１４０とは反対側に位置している。図２に示すように、第２磁石１５０は、第２磁気センサ１７０に対してＺ軸方向の一方側に位置している。第２磁石１５０は、直方体状の形状を有している。図１に示すように、第２磁石１５０の着磁方向は、Ｙ軸方向に沿っている。第２磁石１５０の着磁の向き１５１は、Ｙ軸方向の他方側に向いている。具体的には、Ｙ軸方向における、１４１の一方側がＳ極、第１磁石１４０の他方側がＮ極である。第２磁石１５０は、第２磁界を発生する。
　本発明の一実施の形態においては、第１磁石１４０および第２磁石１５０は、レンズホルダ１２０とともに、Ｚ軸方向およびＸＹ面内方向に移動する。すなわち、第１磁気センサ１６０に対する第１磁石１４０の相対的な位置は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向の各々に変化可能である。第２磁気センサ１７０に対する第２磁石１５０の相対的な位置は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向の各々に変化可能である。
　第１磁気センサ１６０は、第２磁石１５０と第２磁気センサ１７０とがＺ軸方向において重なる位置にあるときには、Ｚ軸方向において第１磁石１４０と重ならない位置に配置されている。第２磁気センサ１７０は、第１磁石１４０と第１磁気センサ１６０とがＺ軸方向において重なる位置にあるときには、Ｚ軸方向において第２磁石１５０と重ならない位置に配置されている。
　第１磁気センサ１６０は、レンズホルダ１２０が移動する際に相対的に移動する第１磁石１４０から印加される第１磁界を検出する。第２磁気センサ１７０は、レンズホルダ１２０が移動する際に相対的に移動する第２磁石１５０から印加される第２磁界を検出する。
　図３は、本発明の一実施の形態に係る位置検出装置が備える第１磁気センサの感磁面に作用する第１磁界の基準角に対する位相を示す平面図である。図３に示すように、第１磁気センサ１６０の感磁面は、Ｘ軸方向およびＺ軸方向の各々に沿っている。第１磁気センサ１６０は、第１磁石１４０から印加される第１磁界Ｍ１を検出する。第１磁気センサ１６０に対する第１磁石１４０の相対的な位置が変化することによって、第１磁気センサ１６０の中心Ｐｃを通過する基準角Ｂに対する第１磁界Ｍ１の位相θが変位する。
　図４は、本発明の一実施の形態に係る位置検出装置が備える第２磁気センサの感磁面に作用する第１磁界の基準角に対する位相を示す平面図である。図４に示すように、第２磁気センサ１７０の感磁面は、Ｙ軸方向およびＺ軸方向の各々に沿っている。第２磁気センサ１７０は、第２磁石１５０から印加される第２磁界Ｍ２を検出する。第２磁気センサ１７０に対する第２磁石１５０の相対的な位置が変化することによって、第２磁気センサ１７０の中心Ｐｃを通過する基準角Ｂに対する第２磁界Ｍ２の位相θが変位する。
　図５は、本発明の一実施の形態に係る位置検出装置において、磁気センサに印加される磁界の基準角に対する位相と、磁気センサの出力との関係を示すグラフである。図５においては、縦軸に、第１磁気センサ１６０および第２磁気センサ１７０の各々の出力(Ｖｏｕｔ)、横軸に、第１磁気センサ１６０および第２磁気センサ１７０の各々に印加される磁界Ｍ１，Ｍ２の基準角に対する位相θ(ｄｅｇ)を示している。なお、図５においては、磁界Ｍ１，Ｍ２の基準角Ｂに対する位相θに関わらず、磁気センサを構成する磁気抵抗効果素子に飽和磁界以上の磁界Ｍ１，Ｍ２が印加されている場合の、第１磁気センサ１６０および第２磁気センサ１７０の各々の出力(Ｖｏｕｔ)の推移を示している。
　図５に示すように、第１磁気センサ１６０および第２磁気センサ１７０の各々の出力(Ｖｏｕｔ)は、第１磁気センサ１６０および第２磁気センサ１７０の各々に印加される磁界Ｍ１，Ｍ２の基準角Ｂに対する位相θとの間において、Ｖｏｕｔ＝ｓｉｎθの関係を満たす。
　第１磁気センサ１６０および第２磁気センサ１７０の各々の出力(Ｖｏｕｔ)が磁界Ｍ１，Ｍ２の基準角Ｂに対する位相θに対して線形性を有している範囲において、第１磁気センサ１６０および第２磁気センサ１７０の各々によって磁界Ｍ１，Ｍ２の基準角Ｂに対する位相θを検出することが可能である。すなわち、ｓｉｎ曲線において湾曲している頂点部以外の略直線状傾斜部の範囲において、第１磁気センサ１６０および第２磁気センサ１７０の各々によって磁界Ｍ１，Ｍ２の基準角Ｂに対する位相θを検出することができる。
　一方、θ＝９０°またはθ＝－９０°のときは、第１磁気センサ１６０および第２磁気センサ１７０の各々の出力(Ｖｏｕｔ)が磁界Ｍ１，Ｍ２の基準角Ｂに対する位相θに対して線形性を有さないため、第１磁気センサ１６０および第２磁気センサ１７０の各々によって磁界Ｍ１，Ｍ２の基準角Ｂに対する位相θを検出することができない。
　図６は、本発明の一実施の形態に係る位置検出装置が備える第１磁気センサおよび第２磁気センサの各々の構成を示す図である。図７は、本発明の一実施の形態に係る位置検出装置が備える第１磁気センサおよび第２磁気センサの各々の回路構成を示す図である。
　図６および図７に示すように、第１磁気センサ１６０および第２磁気センサ１７０の各々は、ブリッジ回路を構成する複数の磁気抵抗効果素子を有している。本発明の一実施の形態においては、第１磁気センサ１６０および第２磁気センサ１７０の各々は、第１磁気抵抗効果素子ＭＲ１、第２磁気抵抗効果素子ＭＲ２、第３磁気抵抗効果素子ＭＲ３および第４磁気抵抗効果素子ＭＲ４を有している。
　具体的には、図６に示すように、第１磁気センサ１６０および第２磁気センサ１７０の各々においては、第１磁気抵抗効果素子ＭＲ１、第２磁気抵抗効果素子ＭＲ２、第３磁気抵抗効果素子ＭＲ３および第４磁気抵抗効果素子ＭＲ４の各々が、センサ基板Ｓｂの上面に設けられている。センサ基板Ｓｂ上には、電源端子Ｖｃｃ、接地端子ＧＮＤ、第１出力端子Ｖ+および第２出力端子Ｖ-が設けられている。第１磁界Ｍ１は、第１磁気センサ１６０に対して、センサ基板Ｓｂの上面に位置する感磁面に沿う方向に印加される。第２磁界Ｍ２は、第２磁気センサ１７０に対して、センサ基板Ｓｂの上面に位置する感磁面に沿う方向に印加される。
　第１磁気抵抗効果素子ＭＲ１、第２磁気抵抗効果素子ＭＲ２、第３磁気抵抗効果素子ＭＲ３および第４磁気抵抗効果素子ＭＲ４は、互いに電気的に接続されてホイートストンブリッジ型のブリッジ回路を構成している。なお、第１磁気センサ１６０および第２磁気センサ１７０の各々は、第１磁気抵抗効果素子ＭＲ１および第２磁気抵抗効果素子ＭＲ２で構成されるハーフブリッジ回路を有していてもよい。
　第１磁気抵抗効果素子ＭＲ１および第２磁気抵抗効果素子ＭＲ２の直列接続体と、第３磁気抵抗効果素子ＭＲ３および第４磁気抵抗効果素子ＭＲ４の直列接続体とが、電源端子Ｖｃｃと接地端子ＧＮＤとの間に並列接続されている。第１磁気抵抗効果素子ＭＲ１と第２磁気抵抗効果素子ＭＲ２との接続点には、第１出力端子Ｖ+が接続されている。第３磁気抵抗効果素子ＭＲ３と第４磁気抵抗効果素子ＭＲ４との接続点には、第２出力端子Ｖ-が接続されている。
　第１磁気抵抗効果素子ＭＲ１、第２磁気抵抗効果素子ＭＲ２、第３磁気抵抗効果素子ＭＲ３および第４磁気抵抗効果素子ＭＲ４の各々は、ＴＭＲ(Tunnel　Magneto　Resistance)素子である。
　第１磁気抵抗効果素子ＭＲ１、第２磁気抵抗効果素子ＭＲ２、第３磁気抵抗効果素子ＭＲ３および第４磁気抵抗効果素子ＭＲ４の各々の外形は略矩形状である。第１磁気抵抗効果素子ＭＲ１、第２磁気抵抗効果素子ＭＲ２、第３磁気抵抗効果素子ＭＲ３および第４磁気抵抗効果素子ＭＲ４は、全体として略正方形状である。この正方形の中心に、第１磁気センサ１６０および第２磁気センサ１７０の各々の中心Ｐｃが位置している。
　図８は、図６のＶＩＩＩ部を拡大して示す斜視図である。図９は、図８のＩＸ－ＩＸ線矢印方向から見た断面図である。図８に示すように、第１磁気抵抗効果素子ＭＲ１、第２磁気抵抗効果素子ＭＲ２、第３磁気抵抗効果素子ＭＲ３および第４磁気抵抗効果素子ＭＲ４の各々は、複数のＴＭＲ素子１０が直列に接続されて構成されている。複数のＴＭＲ素子１０は、マトリックス状に設けられている。
　具体的には、積層されて互いに直列に接続された複数のＴＭＲ素子１０によって、多層素子１０ｂが構成されている。互いに直列に接続された複数の多層素子１０ｂによって、素子列１０ｃが構成されている。複数の素子列１０ｃは、一端と他端とで交互にリード２０によって接続されている。これにより、第１磁気抵抗効果素子ＭＲ１、第２磁気抵抗効果素子ＭＲ２、第３磁気抵抗効果素子ＭＲ３および第４磁気抵抗効果素子ＭＲ４の各々において、複数のＴＭＲ素子１０が電気的に直列に接続されている。
　図８に示すように、多層素子１０ｂにおいて下側に位置するＴＭＲ素子１０の上部電極層１８と、上側に位置するＴＭＲ素子１０の下部電極層１１とが、中間電極層１９として一体で構成されている。すなわち、多層素子１０ｂ内において互いに隣接するＴＭＲ素子１０における上部電極層１８と下部電極層１１とは、中間電極層１９として一体で構成されている。
　図９に示すように、第１磁気抵抗効果素子ＭＲ１、第２磁気抵抗効果素子ＭＲ２、第３磁気抵抗効果素子ＭＲ３および第４磁気抵抗効果素子ＭＲ４の各々のＴＭＲ素子１０は、下部電極層１１と、反強磁性層１２と、第１リファレンス層１３と、非磁性中間層１４と、第２リファレンス層１５と、トンネルバリア層１６と、フリー層１７と、上部電極層１８とからなる積層構造を有する。
　下部電極層１１は、たとえば、ＴａとＣｕとを含む金属層または金属化合物層を含む。反強磁性層１２は、下部電極層１１の上に設けられ、たとえば、ＩｒＭｎ、ＰｔＭｎ、ＦｅＭｎ、ＮｉＭｎ、ＲｕＲｈＭｎまたはＣｒＰｔＭｎなどの金属化合物層を含む。第１リファレンス層１３は、反強磁性層１２の上に設けられ、たとえば、ＣｏＦｅなどの強磁性層を含む。
　非磁性中間層１４は、第１リファレンス層１３の上に設けられ、たとえば、Ｒｕ、Ｃｒ、Ｒｈ、ＩｒおよびＲｅのうち少なくとも１つから選ばれる、またはこれらの金属のうち２つ以上の合金からなる層を含む。第２リファレンス層１５は、非磁性中間層１４の上に設けられ、たとえば、ＣｏＦｅまたはＣｏＦｅＢなどの強磁性層を含む。
　トンネルバリア層１６は、第２リファレンス層１５の上に設けられ、酸化マグネシウムなど、Ｍｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｈｆ、ＧｅおよびＳｉの少なくとも１つまたは２つ以上を含有する酸化物からなる層を含む。フリー層１７は、トンネルバリア層１６の上に設けられ、たとえば、ＣｏＦｅＢ、もしくは、Ｃｏ、ＦｅおよびＮｉなどの少なくとも１つまたは２つ以上の合金からなる層を含む。上部電極層１８は、フリー層１７の上に設けられ、たとえば、Ｔａ、ＲｕまたはＣｕなどの金属層を含む。
　第１磁気抵抗効果素子ＭＲ１および第４磁気抵抗効果素子ＭＲ４の各々のピン層の磁化方向と、第２磁気抵抗効果素子ＭＲ２および第３磁気抵抗効果素子ＭＲ３の各々のピン層の磁化方向とが、互いに１８０°反対になっている。
　なお、第１磁気抵抗効果素子ＭＲ１、第２磁気抵抗効果素子ＭＲ２、第３磁気抵抗効果素子ＭＲ３および第４磁気抵抗効果素子ＭＲ４の各々は、ＴＭＲ素子に代えて、ＧＭＲ(Giant　Magneto　Resistance)素子またはＡＭＲ(Anisotropic　Magneto　Resistance)素子などの磁気抵抗効果素子を有していてもよい。
　図１０は、本発明の一実施の形態に係る位置検出装置と駆動機構との接続構成を示すブロック図である。図１０に示すように、第１磁気センサ１６０および第２磁気センサ１７０の各々は、制御部１８０を介して駆動機構１３０と電気的に接続されている。第１磁気センサ１６０および第２磁気センサ１７０の各々の出力値は、制御部１８０に入力される。制御部１８０は、第１磁気センサ１６０および第２磁気センサ１７０の各々からの出力値に基づいて、駆動機構１３０の動作を制御する。
　図１１は、本発明の一実施の形態に係る位置検出装置における、レンズホルダのＸ軸方向の変位による第１磁気センサの出力値の推移を示すグラフである。図１２は、本発明の一実施の形態に係る位置検出装置における、レンズホルダのＸ軸方向の変位による第２磁気センサの出力値の推移を示すグラフである。図１３は、本発明の一実施の形態に係る位置検出装置における、レンズホルダのＹ軸方向の変位による第１磁気センサの出力値の推移を示すグラフである。図１４は、本発明の一実施の形態に係る位置検出装置における、レンズホルダのＹ軸方向の変位による第２磁気センサの出力値の推移を示すグラフである。図１５は、本発明の一実施の形態に係る位置検出装置における、レンズホルダのＺ軸方向の変位による第１磁気センサの出力値の推移を示すグラフである。図１６は、本発明の一実施の形態に係る位置検出装置における、レンズホルダのＺ軸方向の変位による第２磁気センサの出力値の推移を示すグラフである。
　図１１においては、横軸に、レンズホルダのＸ軸方向の変位(ｍｍ)、縦軸に、第１磁気センサ１６０の出力値(Ｖｏｕｔ)を示している。図１２においては、横軸に、レンズホルダのＸ軸方向の変位(ｍｍ)、縦軸に、第２磁気センサ１７０の出力値(Ｖｏｕｔ)を示している。図１３においては、横軸に、レンズホルダのＹ軸方向の変位(ｍｍ)、縦軸に、第１磁気センサ１６０の出力値(Ｖｏｕｔ)を示している。図１４においては、横軸に、レンズホルダのＹ軸方向の変位(ｍｍ)、縦軸に、第２磁気センサ１７０の出力値(Ｖｏｕｔ)を示している。図１５においては、横軸に、レンズホルダのＺ軸方向の変位(ｍｍ)、縦軸に、第１磁気センサ１６０の出力値(Ｖｏｕｔ)を示している。図１６においては、横軸に、レンズホルダのＺ軸方向の変位(ｍｍ)、縦軸に、第２磁気センサ１７０の出力値(Ｖｏｕｔ)を示している。
　図１１および図１２に示すように、レンズホルダ１２０がＸ軸方向の一方に変位することによって、第１磁気センサ１６０の出力値は線形性を有しつつ低下しており、第２磁気センサ１７０の出力値は略一定である。
　図１３および図１４に示すように、レンズホルダ１２０がＹ軸方向の一方に変位することによって、第１磁気センサ１６０の出力値は略一定であり、第２磁気センサ１７０の出力値は線形性を有しつつ低下している。
　図１５および図１６に示すように、レンズホルダ１２０がＺ軸方向の一方に変位することによって、第１磁気センサ１６０の出力値は線形性を有しつつ低下しており、第２磁気センサ１７０の出力値は線形性を有しつつ増加している。
　制御部１８０は、第１磁気センサ１６０の出力値の変化に基づいてレンズホルダ１２０のＸ軸方向における位置を検出し、第２磁気センサ１７０の出力値の変化に基づいてレンズホルダ１２０のＹ軸方向における位置を検出し、第１磁気センサ１６０および第２磁気センサ１７０の出力値の変化に基づいてレンズホルダ１２０のＺ軸方向における位置を検出する。
　本実施の形態においては、制御部１８０は、第１磁気センサ１６０の出力値と第２磁気センサ１７０の出力値との差の変化に基づいて、レンズホルダ１２０のＺ軸方向における位置を検出する。ただし、制御部１８０は、第１磁気センサ１６０の出力値と第２磁気センサ１７０の出力値との和の変化に基づいて、レンズホルダ１２０のＺ軸方向における位置を検出してもよいし、第１磁気センサ１６０の出力値のみの変化または第２磁気センサ１７０の出力値のみの変化に基づいて、レンズホルダ１２０のＺ軸方向における位置を検出してもよい。
　制御部１８０は、検出したレンズホルダ１２０のＺ軸方向における位置に基づいて駆動機構１３０を駆動することにより、レンズホルダ１２０を光軸方向に移動させ、いわゆるオートフォーカス機能を実現する。
　次に、制御部１８０は、検出したレンズホルダ１２０のＸ軸方向およびＹ軸方向における位置に基づいて駆動機構１３０を駆動することにより、光軸方向に直交する面内方向にレンズホルダ１２０を移動させ、いわゆる手振れ補正機能を実現する。
　本発明の一実施の形態に係る位置検出装置においては、第１磁気センサ１６０の出力値の変化に基づいてレンズホルダ１２０のＸ軸方向における位置を検出し、第２磁気センサ１７０の出力値の変化に基づいてレンズホルダ１２０のＹ軸方向における位置を検出し、第１磁気センサ１６０および第２磁気センサ１７０の出力値の変化に基づいてレンズホルダ１２０のＺ軸方向における位置を検出する。これにより、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、および、Ｚ軸方向の位置を、２つの磁気センサの出力値に基づいて検出することができる。
　これにより、レンズ駆動装置１００を小型にするとともに、部品点数を減らしてレンズ駆動装置１００を廉価に製造することが可能となる。
　本実施の形態においては、第１磁気センサ１６０および第２磁気センサ１７０の各々は、ブリッジ回路を構成する複数の磁気抵抗素子を有している。これにより、感磁面内の磁界の方向に基づいた出力値を得ることができる。
　本実施の形態においては、第１磁気センサ１６０および第２磁気センサ１７０の各々は、Ｚ軸方向と直交する実装面１１１上に実装されている。これにより、第１磁気センサ１６０および第２磁気センサ１７０の各々を基板１１０の主面上に直接実装することが可能となり、第１磁気センサ１６０および第２磁気センサ１７０の各々を容易に実装することができる。
　なお、第１磁気センサ１６０および第２磁気センサ１７０の各々の実装態様は、上記に限られない。図１７は、本発明の一実施形態の変形例に係る位置検出装置における、第１磁気センサおよび第２磁気センサの実装態様を示す側面図である。
　図１７に示すように、本発明の一実施形態の変形例に係る位置検出装置においては、第１磁気センサ１６０および第２磁気センサ１７０の各々は、Ｚ軸方向と平行な実装面１９１上に実装されている。本変形例においては、基板１１０上に実装基板１９０が実装されている。実装面１９１は、実装基板の主面である。この構成により、第１磁気センサ１６０および第２磁気センサ１７０の各々を通常のチップ部品と同様に、実装基板１９０に実装することが可能となる。
　今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　１０　ＴＭＲ素子、１０ｂ　多層素子、１０ｃ　素子列、１１　下部電極層、１２　反強磁性層、１３　第１リファレンス層、１４　非磁性中間層、１５　第２リファレンス層、１６　トンネルバリア層、１７　フリー層、１８　上部電極層、１９　中間電極層、２０　リード、１００　レンズ駆動装置、１１０　基板、１１１，１９１　実装面、１２０　レンズホルダ、１３０　駆動機構、１４０　第１磁石、１４１，１５１　着磁の向き、１５０　第２磁石、１６０　第１磁気センサ、１７０　第２磁気センサ、１８０　制御部、１９０　実装基板、Ｂ　基準角、Ｃ　光軸、ＧＮＤ　接地端子、Ｍ１　第１磁界、ＭＲ１　第１磁気抵抗効果素子、ＭＲ２　第２磁気抵抗効果素子、ＭＲ３　第３磁気抵抗効果素子、ＭＲ４　第４磁気抵抗効果素子、Ｐｃ　中心、Ｓｂ　センサ基板、Ｖ　第２出力端子、Ｖ　第１出力端子、Ｖｃｃ　電源端子。

Claims (4)

  1. 　光軸方向を有するレンズを保持し、前記光軸方向および前記光軸方向に直交する面内方向に移動可能なレンズホルダと、
    　前記レンズホルダに取り付けられており、第１磁界を発生する第１磁石と、
    　前記レンズホルダに取り付けられており、第２磁界を発生する第２磁石と、
    　固定配置されており、前記レンズホルダが移動する際に相対的に移動する前記第１磁石から印加される前記第１磁界を検出する第１磁気センサと、
    　固定配置されており、前記レンズホルダが移動する際に相対的に移動する前記第２磁石から印加される前記第２磁界を検出する第２磁気センサとを備え、
    　前記第１磁石の着磁方向は、前記光軸方向に直交する第１方向に沿っており、
    　前記第２磁石の着磁方向は、前記光軸方向および前記第１方向の各々と直交する第２方向に沿っており、
    　前記第１磁気センサの感磁面は、前記光軸方向と平行な第３方向および前記第１方向の各々に沿っており、
    　前記第２磁気センサの感磁面は、前記第３方向および前記第２方向の各々に沿っており、
    　前記第１磁気センサの出力値の変化に基づいて前記レンズホルダの前記第１方向における位置を検出し、
    　前記第２磁気センサの出力値の変化に基づいて前記レンズホルダの前記第２方向における位置を検出し、
    　前記第１磁気センサおよび前記第２磁気センサの出力値の変化に基づいて前記レンズホルダの前記第３方向における位置を検出する、位置検出装置。
  2. 　前記第１磁気センサおよび前記第２磁気センサの各々は、ブリッジ回路を構成する複数の磁気抵抗素子を有している、請求項１に記載の位置検出装置。
  3. 　前記第１磁気センサおよび前記第２磁気センサの各々は、前記第３方向と直交する実装面上に実装されている、請求項１または請求項２に記載の位置検出装置。
  4. 　前記第１磁気センサおよび前記第２磁気センサの各々は、前記第３方向と平行な実装面上に実装されている、請求項１または請求項２に記載の位置検出装置。
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