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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024169871
(43)【公開日】2024-12-06
(54)【発明の名称】位置検出装置、レンズモジュールおよび撮像装置
(51)【国際特許分類】
G01D 5/245 20060101AFI20241129BHJP
G01B 7/00 20060101ALI20241129BHJP
G02B 7/04 20210101ALI20241129BHJP
G03B 5/00 20210101ALI20241129BHJP
H04N 23/50 20230101ALI20241129BHJP
【ＦＩ】
G01D5/245 110L
G01B7/00 102M
G02B7/04 E
G03B5/00 J
H04N23/50
【審査請求】未請求
【請求項の数】26
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023086690
(22)【出願日】2023-05-26
(71)【出願人】
【識別番号】000003067
【氏名又は名称】ＴＤＫ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001357
【氏名又は名称】弁理士法人つばさ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】原田 健太郎
【テーマコード（参考）】
2F063
2F077
2H044
2K005
5C122
【Ｆターム（参考）】
2F063AA03
2F063BA03
2F063DB05
2F063GA52
2F077JJ03
2F077JJ07
2F077JJ23
2H044BE02
2H044BE10
2H044BE18
2K005AA01
2K005CA02
2K005CA14
2K005CA23
2K005CA40
2K005CA53
5C122FD01
5C122GE11
5C122HA75
5C122HA82
(57)【要約】
【課題】優れた検出性能を発現することのできる位置検出装置を提供する。
【解決手段】位置検出装置は、第１の磁場を発生する第１の磁場発生部と、第１方向に第１の磁場発生部と対向して配置され、駆動力を発生することにより第１の磁場発生部を第１方向と直交する第１の面に平行な第２方向に移動させる駆動部と、第１の磁場のうち第１の面に平行な磁場成分を検出する磁場センサとを有する。第１の磁場発生部は、駆動部および磁場センサに対し第２方向に移動可能に設けられている。駆動部は、第１の磁場発生部の一部と第１方向に離間しつつ重なり合うと共に、第１の面に平行であって第２方向と直交する第３方向に第１の磁場発生部の一部を横切って延在している。磁場センサの第３方向の中心位置は、第１の磁場発生部の第３方向の中心位置と異なっている。
【選択図】図１Ａ
【解決手段】位置検出装置は、第１の磁場を発生する第１の磁場発生部と、第１方向に第１の磁場発生部と対向して配置され、駆動力を発生することにより第１の磁場発生部を第１方向と直交する第１の面に平行な第２方向に移動させる駆動部と、第１の磁場のうち第１の面に平行な磁場成分を検出する磁場センサとを有する。第１の磁場発生部は、駆動部および磁場センサに対し第２方向に移動可能に設けられている。駆動部は、第１の磁場発生部の一部と第１方向に離間しつつ重なり合うと共に、第１の面に平行であって第２方向と直交する第３方向に第１の磁場発生部の一部を横切って延在している。磁場センサの第３方向の中心位置は、第１の磁場発生部の第３方向の中心位置と異なっている。
【選択図】図１Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１の磁場を発生する第１の磁場発生部と、
第１方向に前記第１の磁場発生部と対向して配置され、駆動力を発生することにより前記第１の磁場発生部を前記第１方向と直交する第１の面に平行な第２方向に移動させる駆動部と、
前記第１の磁場のうち前記第１の面に平行な磁場成分を検出する磁場センサと、
を有し、
前記第１の磁場発生部は、前記駆動部および前記磁場センサに対し前記第２方向に移動可能に設けられ、
前記駆動部は、前記第１の磁場発生部の一部と前記第１方向に離間しつつ重なり合うと共に、前記第１の面に平行であって前記第２方向と直交する第３方向に前記第１の磁場発生部の一部を横切って延在しており、
前記磁場センサの前記第３方向の中心位置は、前記第１の磁場発生部の前記第３方向の中心位置と異なっている
位置検出装置。
第１方向に前記第１の磁場発生部と対向して配置され、駆動力を発生することにより前記第１の磁場発生部を前記第１方向と直交する第１の面に平行な第２方向に移動させる駆動部と、
前記第１の磁場のうち前記第１の面に平行な磁場成分を検出する磁場センサと、
を有し、
前記第１の磁場発生部は、前記駆動部および前記磁場センサに対し前記第２方向に移動可能に設けられ、
前記駆動部は、前記第１の磁場発生部の一部と前記第１方向に離間しつつ重なり合うと共に、前記第１の面に平行であって前記第２方向と直交する第３方向に前記第１の磁場発生部の一部を横切って延在しており、
前記磁場センサの前記第３方向の中心位置は、前記第１の磁場発生部の前記第３方向の中心位置と異なっている
位置検出装置。
【請求項2】
前記第１の磁場発生部は、前記駆動部の一部と前記第１方向に重なり合う状態を維持しつつ、第１の位置と第２の位置との間で前記第２方向に沿って移動可能である
請求項１記載の位置検出装置。
請求項１記載の位置検出装置。
【請求項3】
前記駆動部は、前記駆動力として第２の磁場を発生する第２の磁場発生部である
請求項１記載の位置検出装置。
請求項１記載の位置検出装置。
【請求項4】
前記第１の磁場発生部は、
前記第１方向に沿って第１の向きに着磁された第１の着磁領域と、
前記第１方向に沿って前記第１の向きと反対の第２の向きに着磁された第２の着磁領域と
を含む
請求項１記載の位置検出装置。
前記第１方向に沿って第１の向きに着磁された第１の着磁領域と、
前記第１方向に沿って前記第１の向きと反対の第２の向きに着磁された第２の着磁領域と
を含む
請求項１記載の位置検出装置。
【請求項5】
前記第１の着磁領域と前記第２の着磁領域とが前記第２方向に並んでいる
請求項４記載の位置検出装置。
請求項４記載の位置検出装置。
【請求項6】
前記第１の着磁領域は、前記第１の向きに並ぶ第１のＳ極と第１のＮ極とを含み、
前記第２の着磁領域は、前記第２の向きに並ぶ第２のＳ極と第２のＮ極とを含む
請求項５記載の位置検出装置。
前記第２の着磁領域は、前記第２の向きに並ぶ第２のＳ極と第２のＮ極とを含む
請求項５記載の位置検出装置。
【請求項7】
前記第１の着磁領域と前記第２の着磁領域とが互いに接している
請求項５記載の位置検出装置。
請求項５記載の位置検出装置。
【請求項8】
前記第１の磁場発生部は、前記第１方向に沿って第１の向きに着磁された第１の着磁領域と、前記第１方向に沿って前記第１の向きと反対の第２の向きに着磁された第２の着磁領域とを含み、
前記第２の磁場発生部は、前記第１の着磁領域と前記第１方向に離間しつつ重なり合う第１部分と、前記第２の着磁領域と前記第１方向に離間しつつ重なり合う第２部分と を含み、
前記第１の磁場発生部は、前記第１の着磁領域と前記第１部分とが重なり合う状態と前記第２の着磁領域と前記第２部分とが重なり合う状態とを維持しつつ、第１の位置と第２の位置との間で前記第２方向に沿って移動可能である
請求項３記載の位置検出装置。
前記第２の磁場発生部は、前記第１の着磁領域と前記第１方向に離間しつつ重なり合う第１部分と、前記第２の着磁領域と前記第１方向に離間しつつ重なり合う第２部分と を含み、
前記第１の磁場発生部は、前記第１の着磁領域と前記第１部分とが重なり合う状態と前記第２の着磁領域と前記第２部分とが重なり合う状態とを維持しつつ、第１の位置と第２の位置との間で前記第２方向に沿って移動可能である
請求項３記載の位置検出装置。
【請求項9】
前記駆動部は前記第１の面に平行な面内において巻回されたコイルであり、
前記第１部分が発生する、前記第１の着磁領域に対する前記第２の磁場の向きが、前記第２部分が発生する、前記第２の着磁領域に対する前記第２の磁場の向きと反対である
請求項８記載の位置検出装置。
前記第１部分が発生する、前記第１の着磁領域に対する前記第２の磁場の向きが、前記第２部分が発生する、前記第２の着磁領域に対する前記第２の磁場の向きと反対である
請求項８記載の位置検出装置。
【請求項10】
前記第１の着磁領域と前記第２の着磁領域とが互いに離間しており、
前記第１の着磁領域と前記第２の着磁領域との間に、前記第２方向に沿って第３の向きに着磁された第３の着磁領域をさらに含む
請求項５記載の位置検出装置。
前記第１の着磁領域と前記第２の着磁領域との間に、前記第２方向に沿って第３の向きに着磁された第３の着磁領域をさらに含む
請求項５記載の位置検出装置。
【請求項11】
前記第１の着磁領域と前記第２の着磁領域とが互いに離間しており、
前記第１の着磁領域と前記第２の着磁領域との間に、空間、または非着磁領域が設けられている
請求項５記載の位置検出装置。
前記第１の着磁領域と前記第２の着磁領域との間に、空間、または非着磁領域が設けられている
請求項５記載の位置検出装置。
【請求項12】
前記第１の着磁領域と前記第２の着磁領域とが互いに離間しており、
前記第１の着磁領域は、前記第２の着磁領域と対向する第１の対向面を含み、
前記第２の着磁領域は、前記第１の着磁領域と対向する第２の対向面を含み、
前記第１の対向面および前記第２の対向面のそれぞれの一部または全部は、前記第３方向に平行であって前記第１の面に対して傾斜した傾斜面、または曲面である
請求項５記載の位置検出装置。
前記第１の着磁領域は、前記第２の着磁領域と対向する第１の対向面を含み、
前記第２の着磁領域は、前記第１の着磁領域と対向する第２の対向面を含み、
前記第１の対向面および前記第２の対向面のそれぞれの一部または全部は、前記第３方向に平行であって前記第１の面に対して傾斜した傾斜面、または曲面である
請求項５記載の位置検出装置。
【請求項13】
前記第２の磁場発生部は前記第１の面に平行な面内において巻回されたコイルであり、
前記第１方向に眺めた平面視において、前記磁場センサは、前記コイルの内側に配置されている
請求項３記載の位置検出装置。
前記第１方向に眺めた平面視において、前記磁場センサは、前記コイルの内側に配置されている
請求項３記載の位置検出装置。
【請求項14】
前記第２の磁場発生部は前記第１の面に平行な面内において巻回されたコイルであり、
前記第１方向に眺めた平面視において、前記磁場センサは、前記コイルの外側に配置されている
請求項３記載の位置検出装置。
前記第１方向に眺めた平面視において、前記磁場センサは、前記コイルの外側に配置されている
請求項３記載の位置検出装置。
【請求項15】
前記コイルの少なくとも一部と前記磁場センサの少なくとも一部とは、前記第３方向に互いに重なり合っている
請求項１３または請求項１４記載の位置検出装置。
請求項１３または請求項１４記載の位置検出装置。
【請求項16】
前記コイルは、前記第１の面に平行な第１階層に設けられ、
前記磁場センサは、前記第１の面に平行であって前記第１階層と異なる第２階層にある
請求項１３または請求項１４記載の位置検出装置。
前記磁場センサは、前記第１の面に平行であって前記第１階層と異なる第２階層にある
請求項１３または請求項１４記載の位置検出装置。
【請求項17】
前記駆動部は、前記駆動力として第２の磁場を発生する第２の磁場発生部であり、
前記第２の磁場発生部は、互いに離間して配置された第１のコイルおよび第２のコイルを含み、
前記第１のコイルの一部が前記第１の着磁領域と前記第１方向に対向しており、
前記第２のコイルの一部が前記第２の着磁領域と前記第１方向に対向しており、
前記磁場センサは、前記第２方向において前記第１のコイルと前記第２のコイルとの間に位置する
請求項５記載の位置検出装置。
前記第２の磁場発生部は、互いに離間して配置された第１のコイルおよび第２のコイルを含み、
前記第１のコイルの一部が前記第１の着磁領域と前記第１方向に対向しており、
前記第２のコイルの一部が前記第２の着磁領域と前記第１方向に対向しており、
前記磁場センサは、前記第２方向において前記第１のコイルと前記第２のコイルとの間に位置する
請求項５記載の位置検出装置。
【請求項18】
前記第１のコイル、前記第２のコイル、および前記磁場センサは、前記第２方向に互いに重なり合っている
請求項１７記載の位置検出装置。
請求項１７記載の位置検出装置。
【請求項19】
前記第１のコイルおよび前記第２のコイルは、前記第１の面に平行な第１階層に設けられ、
前記磁場センサは、前記第１の面に平行であって前記第１階層と異なる第２階層にある
請求項１７記載の位置検出装置。
前記磁場センサは、前記第１の面に平行であって前記第１階層と異なる第２階層にある
請求項１７記載の位置検出装置。
【請求項20】
前記第１の磁場発生部は、前記第１方向に沿って並ぶＳ極とＮ極とを含む着磁領域を有し、
前記第２の磁場発生部は、互いに離間して配置された第１のコイルおよび第２のコイルを含み、
前記第１のコイルの一部および前記第２のコイルの一部の各々が前記着磁領域と前記第１方向に対向しており、
前記磁場センサは、前記第２方向において前記第１のコイルと前記第２のコイルとの間に位置する
請求項３記載の位置検出装置。
前記第２の磁場発生部は、互いに離間して配置された第１のコイルおよび第２のコイルを含み、
前記第１のコイルの一部および前記第２のコイルの一部の各々が前記着磁領域と前記第１方向に対向しており、
前記磁場センサは、前記第２方向において前記第１のコイルと前記第２のコイルとの間に位置する
請求項３記載の位置検出装置。
【請求項21】
前記第２方向に並ぶ複数の前記磁場センサを有する
請求項１記載の位置検出装置。
請求項１記載の位置検出装置。
【請求項22】
第１の磁場を発生する第１の磁場発生部と、
第１方向に前記第１の磁場発生部と対向して配置され、駆動力を発生することにより前記第１の磁場発生部を前記第１方向と直交する第１の面に平行な第２方向に移動させる駆動部と、
前記第１の磁場のうち前記第１の面に平行な磁場成分を検出する磁場センサと、
レンズと
を有し、
前記第１の磁場発生部および前記レンズは、前記駆動部および前記磁場センサに対し前記第２方向に一体となって移動可能に設けられ、
前記駆動部は、前記第１の磁場発生部の一部と前記第１方向に離間しつつ重なり合うと共に、前記第１の面に平行であって前記第２方向と直交する第３方向に前記第１の磁場発生部の一部を横切って延在しており、
前記磁場センサの前記第３方向の中心位置は、前記第１の磁場発生部の前記第３方向の中心位置と異なっている
レンズモジュール。
第１方向に前記第１の磁場発生部と対向して配置され、駆動力を発生することにより前記第１の磁場発生部を前記第１方向と直交する第１の面に平行な第２方向に移動させる駆動部と、
前記第１の磁場のうち前記第１の面に平行な磁場成分を検出する磁場センサと、
レンズと
を有し、
前記第１の磁場発生部および前記レンズは、前記駆動部および前記磁場センサに対し前記第２方向に一体となって移動可能に設けられ、
前記駆動部は、前記第１の磁場発生部の一部と前記第１方向に離間しつつ重なり合うと共に、前記第１の面に平行であって前記第２方向と直交する第３方向に前記第１の磁場発生部の一部を横切って延在しており、
前記磁場センサの前記第３方向の中心位置は、前記第１の磁場発生部の前記第３方向の中心位置と異なっている
レンズモジュール。
【請求項23】
撮像素子と、
レンズモジュールと
を備え、
前記レンズモジュールは、
第１の磁場を発生する第１の磁場発生部と、
第１方向に前記第１の磁場発生部と対向して配置され、駆動力を発生することにより前記第１の磁場発生部を前記第１方向と直交する第１の面に平行な第２方向に移動させる駆動部と、
前記第１の磁場のうち前記第１の面に平行な磁場成分を検出する磁場センサと、
レンズと
を有し、
前記第１の磁場発生部および前記レンズは、前記駆動部および前記磁場センサに対し前記第２方向に一体となって移動可能に設けられ、
前記駆動部は、前記第１の磁場発生部の一部と前記第１方向に離間しつつ重なり合うと共に、前記第１の面に平行であって前記第２方向と直交する第３方向に前記第１の磁場発生部の一部を横切って延在しており、
前記磁場センサの前記第３方向の中心位置は、前記第１の磁場発生部の前記第３方向の中心位置と異なっている
撮像装置。
レンズモジュールと
を備え、
前記レンズモジュールは、
第１の磁場を発生する第１の磁場発生部と、
第１方向に前記第１の磁場発生部と対向して配置され、駆動力を発生することにより前記第１の磁場発生部を前記第１方向と直交する第１の面に平行な第２方向に移動させる駆動部と、
前記第１の磁場のうち前記第１の面に平行な磁場成分を検出する磁場センサと、
レンズと
を有し、
前記第１の磁場発生部および前記レンズは、前記駆動部および前記磁場センサに対し前記第２方向に一体となって移動可能に設けられ、
前記駆動部は、前記第１の磁場発生部の一部と前記第１方向に離間しつつ重なり合うと共に、前記第１の面に平行であって前記第２方向と直交する第３方向に前記第１の磁場発生部の一部を横切って延在しており、
前記磁場センサの前記第３方向の中心位置は、前記第１の磁場発生部の前記第３方向の中心位置と異なっている
撮像装置。
【請求項24】
制御部をさらに備え、
前記レンズは、前記第２方向に沿った光軸を有し、
前記制御部は、前記駆動部に前記駆動力を発生させ、前記第１の磁場発生部および前記レンズを前記光軸の方向に沿って移動させることで被写体に対する焦点合わせを行う
請求項２３記載の撮像装置。
前記レンズは、前記第２方向に沿った光軸を有し、
前記制御部は、前記駆動部に前記駆動力を発生させ、前記第１の磁場発生部および前記レンズを前記光軸の方向に沿って移動させることで被写体に対する焦点合わせを行う
請求項２３記載の撮像装置。
【請求項25】
制御部をさらに備え、
前記レンズは、前記第２方向に沿った光軸を有し、
前記制御部は、前記駆動部に前記駆動力を発生させ、前記第１の磁場発生部および前記レンズを前記光軸の方向と直交する面に沿って移動させることで被写体に対する焦点合わせを行う
請求項２３記載の撮像装置。
前記レンズは、前記第２方向に沿った光軸を有し、
前記制御部は、前記駆動部に前記駆動力を発生させ、前記第１の磁場発生部および前記レンズを前記光軸の方向と直交する面に沿って移動させることで被写体に対する焦点合わせを行う
請求項２３記載の撮像装置。
【請求項26】
回転体と、
位置検出装置と
を備え、
前記位置検出装置は、
前記回転体に設けられ、第１の磁場を発生する第１の磁場発生部と、
第１方向に前記第１の磁場発生部と対向して配置され、駆動力を発生することにより前記第１の磁場発生部および前記回転体を前記第１方向と直交する第１の面に平行な第２方向に回転させる駆動部と、
前記第１の磁場のうち前記第１の面に平行な磁場成分を検出する磁場センサと、
を有し、
前記第１の磁場発生部および前記回転体は、前記駆動部および前記磁場センサに対し前記第２方向に回転可能に設けられ、
前記駆動部は、前記第１の磁場発生部の一部と前記第１方向に離間しつつ重なり合うと共に、前記第１の面に平行であって前記第２方向と直交する第３方向に前記第１の磁場発生部の一部を横切って延在しており、
前記磁場センサの前記第３方向の中心位置は、前記第１の磁場発生部の前記第３方向の中心位置と異なっている
角度センサ装置。
位置検出装置と
を備え、
前記位置検出装置は、
前記回転体に設けられ、第１の磁場を発生する第１の磁場発生部と、
第１方向に前記第１の磁場発生部と対向して配置され、駆動力を発生することにより前記第１の磁場発生部および前記回転体を前記第１方向と直交する第１の面に平行な第２方向に回転させる駆動部と、
前記第１の磁場のうち前記第１の面に平行な磁場成分を検出する磁場センサと、
を有し、
前記第１の磁場発生部および前記回転体は、前記駆動部および前記磁場センサに対し前記第２方向に回転可能に設けられ、
前記駆動部は、前記第１の磁場発生部の一部と前記第１方向に離間しつつ重なり合うと共に、前記第１の面に平行であって前記第２方向と直交する第３方向に前記第１の磁場発生部の一部を横切って延在しており、
前記磁場センサの前記第３方向の中心位置は、前記第１の磁場発生部の前記第３方向の中心位置と異なっている
角度センサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、磁気センサを備えた位置検出装置、レンズモジュールおよび撮像装置に関する。
【背景技術】
【0002】
これまでに、磁気センサを用いた位置検出装置が提案されている。本出願人は、例えば位置検出装置を備えたカメラモジュールを提案している（例えば特許文献１参照）。このカメラモジュールでは、位置検出装置が、焦点合わせを行う際に移動するレンズの位置検出を行うようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１９－０８２４４５号公報
【特許文献2】国際公開第２０１８／０５１７２９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、このような位置検出装置に対しては、より高い位置検出精度を有することが求められている。
【0005】
したがって、優れた検出性能を発現することのできる位置検出装置を提供することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一実施態様としての位置検出装置は、第１の磁場を発生する第１の磁場発生部と、第１方向に第１の磁場発生部と対向して配置され、駆動力を発生することにより第１の磁場発生部を第１方向と直交する第１の面に平行な第２方向に移動させる駆動部と、第１の磁場のうち第１の面に平行な磁場成分を検出する磁場センサとを有する。第１の磁場発生部は、駆動部および磁場センサに対し第２方向に移動可能に設けられている。駆動部は、第１の磁場発生部の一部と第１方向に離間しつつ重なり合うと共に、第１の面に平行であって第２方向と直交する第３方向に第１の磁場発生部の一部を横切って延在している。磁場センサの第３方向の中心位置は、第１の磁場発生部の第３方向の中心位置と異なっている。
【発明の効果】
【0007】
本開示の一実施態様としての位置検出装置によれば、優れた検出性能を発現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態
第１の着磁領域と第２の着磁領域とが隣接する方向に移動可能な磁石を備えた位置検出装置の例。
２．第２の実施の形態
第１の着磁領域と第２の着磁領域との間に第３の着磁領域を含む磁石を有する位置検出装置の例。
３．第３の実施の形態
第１の着磁領域と第２の着磁領域との間に非着磁領域を含む磁石を有する位置検出装置の例。
４．第４の実施の形態
面取り部が形成された対向面を各々含む第１の着磁領域および第２の着磁領域を有する磁石を備えた位置検出装置の例。
５．第５の実施の形態
１つの磁石と、２つの駆動コイルとを備えた位置検出装置の第１の例。
６．第６の実施の形態
１つの磁石と、２つの駆動コイルとを備えた位置検出装置の第２の例。
７．第７の実施の形態
第１の磁場を発生すると共にレンズと一体に移動する第１の磁場発生部と、レンズを駆動するための第２の磁場を発生する第２の磁場発生部と、レンズの位置検出を行うための磁気センサとを有するレンズモジュールを備えた撮像装置の第１の例。
８．第８の実施の形態
第１の磁場を発生すると共にレンズと一体に移動する第１の磁場発生部と、レンズを駆動するための第２の磁場を発生する第２の磁場発生部とレンズの位置検出を行うための磁気センサとを有するレンズモジュールを備えた撮像装置の第２の例。
９．その他の変形例
１．第１の実施の形態
第１の着磁領域と第２の着磁領域とが隣接する方向に移動可能な磁石を備えた位置検出装置の例。
２．第２の実施の形態
第１の着磁領域と第２の着磁領域との間に第３の着磁領域を含む磁石を有する位置検出装置の例。
３．第３の実施の形態
第１の着磁領域と第２の着磁領域との間に非着磁領域を含む磁石を有する位置検出装置の例。
４．第４の実施の形態
面取り部が形成された対向面を各々含む第１の着磁領域および第２の着磁領域を有する磁石を備えた位置検出装置の例。
５．第５の実施の形態
１つの磁石と、２つの駆動コイルとを備えた位置検出装置の第１の例。
６．第６の実施の形態
１つの磁石と、２つの駆動コイルとを備えた位置検出装置の第２の例。
７．第７の実施の形態
第１の磁場を発生すると共にレンズと一体に移動する第１の磁場発生部と、レンズを駆動するための第２の磁場を発生する第２の磁場発生部と、レンズの位置検出を行うための磁気センサとを有するレンズモジュールを備えた撮像装置の第１の例。
８．第８の実施の形態
第１の磁場を発生すると共にレンズと一体に移動する第１の磁場発生部と、レンズを駆動するための第２の磁場を発生する第２の磁場発生部とレンズの位置検出を行うための磁気センサとを有するレンズモジュールを備えた撮像装置の第２の例。
９．その他の変形例
【0010】
【0011】
図１Ａは、位置検出装置１の全体構成例を表す斜視図である。図１Ｂは、位置検出装置１の断面構成例を表す断面図である。図１Ｃは、位置検出装置１を上方から眺めた平面図である。なお、図１Ｂは、図１Ｃに示したＩＢ－ＩＢ線に沿った矢視方向の断面を表している。また、図１Ａ～１Ｃに示したＺ軸方向，Ｘ軸方向，およびＹ軸方向のそれぞれは、本開示の「第１方向」、「第２方向」、および「第３方向」に対応する一具体例である。Ｚ軸方向，Ｘ軸方向，およびＹ軸方向は、互いに直交している。
【0012】
図１Ａ～１Ｃに示したように、位置検出装置１は、第１の磁場発生部としての磁石１０と、駆動部であって第２の磁場発生部である駆動コイル２０と、磁場センサ３０とを有している。位置検出装置１では、磁石１０と駆動コイル２０とがＺ軸方向に離間して対向している。本実施の形態では、便宜上、相対的に磁石１０が駆動コイル２０の上方に位置し、駆動コイル２０が磁石１０の下方に位置するものとして説明する。
【0013】
（磁石１０）
磁石１０は、例えばＸ軸方向を長手方向とする略直方体形状の外観を有する永久磁石である。磁石１０は、磁場センサ３０に及ぶ第１の磁場ＭＦ１（図１Ｂ参照）を発生する。磁石１０は、強磁性材料を主成分としている。具体的には、磁石１０に用いられる強磁性材料として、例えばＮｄＦｅＢなどのネオジム系磁石材料やＳｍＣｏなどの希土類磁石材料が挙げられる。また、磁石１０は、駆動コイル２０および磁場センサ３０に対しＸ軸方向に可逆的に移動可能に設けられている。磁石１０は、駆動コイル２０の一部とＺ軸方向に重なり合っている。
磁石１０は、例えばＸ軸方向を長手方向とする略直方体形状の外観を有する永久磁石である。磁石１０は、磁場センサ３０に及ぶ第１の磁場ＭＦ１（図１Ｂ参照）を発生する。磁石１０は、強磁性材料を主成分としている。具体的には、磁石１０に用いられる強磁性材料として、例えばＮｄＦｅＢなどのネオジム系磁石材料やＳｍＣｏなどの希土類磁石材料が挙げられる。また、磁石１０は、駆動コイル２０および磁場センサ３０に対しＸ軸方向に可逆的に移動可能に設けられている。磁石１０は、駆動コイル２０の一部とＺ軸方向に重なり合っている。
【0014】
磁石１０は、第１の着磁領域１１と第２の着磁領域１２とを含んでいる。第１の着磁領域１１と第２の着磁領域１２とはＸ軸方向に並んでいる。第１の着磁領域１１は、Ｚ軸方向に沿って第１の向き（＋Ｚの向き）に着磁されている。すなわち、第１の着磁領域１１では、駆動コイル２０と対向する側がＳ極となっており、駆動コイル２０と反対側がＮ極となっている。但し本開示は、第１の着磁領域１１の着磁方向が厳密に＋Ｚの向きに一致している場合に限定されるものではなく、着磁方向が＋Ｚの向きに対して５～１０°程度傾いている場合をも許容するものである。一方、第２の着磁領域１２では、駆動コイル２０と対向する側がＮ極となっており、駆動コイル２０と反対側がＳ極となっている。但し本開示は、第２の着磁領域１２の着磁方向が厳密に－Ｚの向きに一致している場合に限定されるものではなく、着磁方向が－Ｚの向きに対して５～１０°程度傾いている場合をも許容するものである。したがって、磁石１０では、第１の着磁領域１１のＳ極と第２の着磁領域１２のＮ極とがＸ軸方向に隣り合っており、第１の着磁領域１１のＮ極と第２の着磁領域１２のＳ極とがＸ軸方向に隣り合っている。第１の着磁領域１１と第２の着磁領域１２とは互いに接している。但し、磁石１０には、Ｘ軸方向における第１の着磁領域１１と第２の着磁領域１２との間にニュートラルゾーンが存在していてもよい。ニュートラルゾーンとは、着磁されていない非着磁領域である。また、第１の着磁領域１１の形状、大きさ、重量、および磁気的ボリュームのそれぞれは、第２の着磁領域１２の形状、大きさ、重量、および磁気的ボリュームのそれぞれと一致していることが望ましい。但し、第１の着磁領域１１の形状、大きさ、重量、および磁気的ボリュームのうちの少なくとも１つが、第２の着磁領域１２の形状、大きさ、重量、および磁気的ボリュームのそれぞれと異なっていてもよい。
【0015】
（駆動コイル２０）
駆動コイル２０は、例えばＺ軸方向と直交するＸＹ面に平行な面内において渦巻き状に巻回された薄膜コイルである。駆動コイル２０は、例えばプリント基板に形成されている。なお、図１Ａ，１Ｃでは、駆動コイル２０を簡略化して全体の形状を記載している。また、駆動コイル２０の巻回数は任意に設定可能であり、図１Ｂに示した巻回数に限定されるものではない。駆動コイル２０は、それ自身に電流が供給されることにより第２の磁場ＭＦ２（図１Ｂ参照）を発生する。磁石１０は、第２の磁場ＭＦ２が付与されることにより、ＸＹ面に平行なＸ軸方向に移動することとなる。
駆動コイル２０は、例えばＺ軸方向と直交するＸＹ面に平行な面内において渦巻き状に巻回された薄膜コイルである。駆動コイル２０は、例えばプリント基板に形成されている。なお、図１Ａ，１Ｃでは、駆動コイル２０を簡略化して全体の形状を記載している。また、駆動コイル２０の巻回数は任意に設定可能であり、図１Ｂに示した巻回数に限定されるものではない。駆動コイル２０は、それ自身に電流が供給されることにより第２の磁場ＭＦ２（図１Ｂ参照）を発生する。磁石１０は、第２の磁場ＭＦ２が付与されることにより、ＸＹ面に平行なＸ軸方向に移動することとなる。
【0016】
駆動コイル２０は、磁石１０の一部とＺ軸方向に離間しつつ重なり合うと共に、Ｙ軸方向に磁石１０の一部を横切るように延在している。より詳細には、駆動コイル２０のうちＹ軸方向に延びる第１部分２１が、第１の着磁領域１１とＺ軸方向に離間しつつ重なり合っており、駆動コイル２０のうちＹ軸方向に延びる第２部分２２が、第２の着磁領域１２とＺ軸方向に離間しつつ重なり合っている。なお、例えば駆動コイル２０のうち第１部分２１には＋Ｙ方向に電流が供給され、駆動コイル２０のうち第２部分２２には－Ｙ方向に電流が供給されるようになっている。したがって、第１部分２１が発生する、第１の着磁領域１１に対する第２の磁場ＭＦ２の向きは＋Ｘ方向であり、第２部分２２が発生する、第２の着磁領域１２に対する第２の磁場ＭＦ２の向きは－Ｘ方向である。すなわち、第１の着磁領域１１に対する第２の磁場ＭＦ２の向きは、第２の着磁領域１２に対する第２の磁場ＭＦ２の向きと反対である。
【0017】
（磁場センサ３０）
磁場センサ３０は、自らに付与される第１の磁場ＭＦ１のうちＸＹ面に平行な磁場成分を検出し、第１の磁場ＭＦ１の向きおよび大きさに対応した検出信号を生成する。第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間で磁石１０の位置が変化することにより、磁場センサ３０からの出力信号が変化する。すなわち、磁場センサ３０は、Ｘ軸方向における磁場センサ３０に対する磁石１０の相対位置に応じた抵抗値を示すようになっている。このため、磁場センサ３０は、第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間における、Ｘ軸方向の磁石１０の位置を検出することができる。図１Ｃに示したように、Ｚ軸方向に眺めた平面視において、磁場センサ３０は、例えば駆動コイル２０の外側に配置されている。また、磁場センサ３０の少なくとも一部と駆動コイル２０の少なくとも一部とが、Ｙ軸方向に互いに重なり合っている。すなわち、磁場センサ３０は、駆動コイル２０と同じ階層に設けられている。また、磁場センサ３０のＹ軸方向の中心位置ＣＹ３０は、磁石１０のＹ軸方向の中心位置ＣＹ１０と異なっている。
磁場センサ３０は、自らに付与される第１の磁場ＭＦ１のうちＸＹ面に平行な磁場成分を検出し、第１の磁場ＭＦ１の向きおよび大きさに対応した検出信号を生成する。第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間で磁石１０の位置が変化することにより、磁場センサ３０からの出力信号が変化する。すなわち、磁場センサ３０は、Ｘ軸方向における磁場センサ３０に対する磁石１０の相対位置に応じた抵抗値を示すようになっている。このため、磁場センサ３０は、第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間における、Ｘ軸方向の磁石１０の位置を検出することができる。図１Ｃに示したように、Ｚ軸方向に眺めた平面視において、磁場センサ３０は、例えば駆動コイル２０の外側に配置されている。また、磁場センサ３０の少なくとも一部と駆動コイル２０の少なくとも一部とが、Ｙ軸方向に互いに重なり合っている。すなわち、磁場センサ３０は、駆動コイル２０と同じ階層に設けられている。また、磁場センサ３０のＹ軸方向の中心位置ＣＹ３０は、磁石１０のＹ軸方向の中心位置ＣＹ１０と異なっている。
【0018】
図２Ａ～２Ｃは、いずれも位置検出装置１における磁石１０の挙動を説明する図であり、それぞれ図１Ａ～１Ｃに対応している。駆動コイル２０による誘導磁場である第２の磁場ＭＦ２が付与されることで、磁石１０は、図２Ａ～２Ｃに示したように、初期位置Ｐ０から＋Ｘ方向へ位置Ｐ１まで移動可能であると共に初期位置Ｐ０から－Ｘ方向へ位置Ｐ２まで移動可能である。すなわち、磁石１０における第１の着磁領域１１の端縁Ｔ１１、第２の着磁領域１２の端縁Ｔ１２、および第１の着磁領域１１と第２の着磁領域１２との境界Ｋのそれぞれが、位置Ｐ１から位置Ｐ２の間においてＸ軸方向に移動可能となっている。ここで、磁石１０は、駆動コイル２０の一部とＺ軸方向に重なり合う状態を維持したまま、第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間で＋Ｘ方向および－Ｘ方向の双方に移動可能であるとよい。具体的には、位置検出装置１では、磁石１０は、第１部分２１が第１の着磁領域１１からＸ軸方向にはみ出さない範囲であると共に第２部分２２が第２の着磁領域１２からＸ軸方向にはみ出さない範囲で移動可能に構成されているとよい。なお、駆動コイル２０および磁場センサ３０を基準として＋Ｘ方向へ磁石１０を移動させる際に駆動コイル２０に流れる電流の向きと、駆動コイル２０および磁場センサ３０を基準として－Ｘ方向へ磁石１０を移動させる際に駆動コイル２０に流れる電流の向きとは反対である。
【0019】
次に、図３を参照して、磁場センサ３０の構成について説明する。図３は、磁場センサ３０の構成例を示す回路図である。本実施の形態では、磁場センサ３０は、検出対象磁場である第１の磁場ＭＦ１の方向に対応した検出信号として、第１の磁場ＭＦ１の方向が基準方向に対してなす角度に対応した検出信号を生成するように構成されている。
【0020】
図３に示したように、磁場センサ３０は、ホイートストンブリッジ回路３１を有している。ホイートストンブリッジ回路３１は、電源ポートＶと、グランドポートＧと、２つの出力ポートＥ１，Ｅ２と、直列に接続された第１の抵抗部Ｒ１および第２の抵抗部Ｒ２と、直列に接続された第３の抵抗部Ｒ３および第４の抵抗部Ｒ４とを含んでいる。第１の抵抗部Ｒ１の第１端部および第４の抵抗部Ｒ４の第１端部は、それぞれ電源ポートＶに接続されている。第１の抵抗部Ｒ１の第２端部は、第２の抵抗部Ｒ２の第１端部と出力ポートＥ１とにそれぞれ接続されている。第４の抵抗部Ｒ４の第２端部は、第３の抵抗部Ｒ３の第１端部と出力ポートＥ２とにそれぞれ接続されている。第２の抵抗部Ｒ２の第２端部および第３の抵抗部Ｒ３の第２端部は、それぞれグランドポートＧに接続されている。電源ポートＶには、所定の大きさの電源電圧が印加される。グランドポートＧはグランドに接続される。出力ポートＥ１，Ｅ２のそれぞれは、外部の制御部４０に接続されている。
【0021】
本実施の形態では、第１～第４の抵抗部Ｒ１～Ｒ４の各々は、直列に接続された複数の磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）を含んでいる。複数のＭＲ素子の各々は、例えばスピンバルブ型のＭＲ素子であってもよい。このスピンバルブ型のＭＲ素子は、磁化方向が固定された磁化固定層と、検出対象磁場の方向に応じて磁化の方向が変化する磁性層である自由層と、磁化固定層と自由層の間に配置された非磁性層とを有している。スピンバルブ型のＭＲ素子は、トンネル磁気抵抗効果素子（ＴＭＲ素子）でもよいし、巨大磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ素子）でもよい。ＴＭＲ素子では、非磁性層はトンネルバリア層である。ＧＭＲ素子では、非磁性層は非磁性導電層である。スピンバルブ型のＭＲ素子では、自由層の磁化の方向が磁化固定層の磁化の方向に対してなす角度に応じて抵抗値が変化し、この角度が０°のときに抵抗値は最小値となり、角度が１８０°のときに抵抗値は最大値となる。
【0022】
図３に示したように、第１の抵抗部Ｒ１にそれぞれ含まれる複数のＭＲ素子における磁化固定層の磁化方向（以下、単に第１の抵抗部Ｒ１のピン方向ＰＲ１という）と、第２の抵抗部Ｒ２にそれぞれ含まれる複数のＭＲ素子における磁化固定層の磁化方向（以下、単に第２の抵抗部Ｒ２のピン方向ＰＲ２という）とは、互いに逆向きである。また、第３の抵抗部Ｒ３にそれぞれ含まれる複数のＭＲ素子における磁化固定層の磁化方向（以下、単に第３の抵抗部Ｒ３のピン方向ＰＲ３という）と、第４の抵抗部Ｒ４にそれぞれ含まれる複数のＭＲ素子における磁化固定層の磁化方向（以下、単に第４の抵抗部Ｒ４のピン方向ＰＲ４という）とは、互いに逆向きである。さらに、第１の抵抗部Ｒ１のピン方向ＰＲ１および第２の抵抗部Ｒ２のピン方向ＰＲ２は、第３の抵抗部Ｒ３のピン方向ＰＲ３および第４の抵抗部Ｒ４のピン方向ＰＲ４と実質的に直交している。したがって、例えば図４に示したように、出力ポートＥ１に出力される電圧Ｖｏｕｔ１が基準方向に対する第１の磁場ＭＦ１のなす角度θに応じて変化する余弦曲線を描くとき、出力ポートＥ２に出力される電圧Ｖｏｕｔ２は角度θに応じて変化する正弦曲線を描くこととなる。すなわち、電圧Ｖｏｕｔ１と電圧Ｖｏｕｔ２とは、角度θについて互いに９０°の位相差を有する。検出信号は、出力ポートＥ１の電位と、出力ポートＥ２の電位と、出力ポートＥ１，Ｅ２の電位差に依存する。その検出信号は、検出対象磁場である第１の磁場ＭＦ１の方向に応じて変化する。なお、図４は、磁場センサ３０から得られる出力電圧特性の一例を表す特性図である。
【0023】
なお、複数のＭＲ素子における磁化固定層の磁化の方向は、ＭＲ素子の作製の精度等の観点から、上述の方向からわずかにずれていてもよい。例えば第１の抵抗部Ｒ１のピン方向ＰＲ１に対する第２の抵抗部Ｒ２のピン方向ＰＲ２のなす角度および第３の抵抗部Ｒ３のピン方向ＰＲ３に対する第４の抵抗部Ｒ４のピン方向ＰＲ４のなす角度は、それぞれ１８０°±１５°程度の範囲であってもよい。また、第１の抵抗部Ｒ１のピン方向ＰＲ１に対する、第３の抵抗部Ｒ３のピン方向ＰＲ３および第４の抵抗部Ｒ４のピン方向ＰＲ４の各々のなす角度は、９０°±１５°程度の範囲であってもよい。さらに、第２の抵抗部Ｒ２のピン方向ＰＲ２に対する、第３の抵抗部Ｒ３のピン方向ＰＲ３および第４の抵抗部Ｒ４のピン方向ＰＲ４の各々のなす角度は、９０°±１５°程度の範囲であってもよい。
【0024】
ここで、図５を参照して、第１～第４の抵抗部Ｒ１～Ｒ４の構成の一例について説明する。図５は、図３に示した磁場センサ３０における１つの抵抗部の一部を示す斜視図である。この例では、１つの磁気検出素子は、複数の下部電極１６２と、複数の磁気抵抗効果（ＭＲ）素子１５０と、複数の上部電極１６３とを有している。複数の下部電極１６２は基板上に配置されていてもよい。個々の下部電極１６２は細長い形状を有している。下部電極１６２の長手方向に隣接する２つの下部電極１６２の間には、間隙が形成されている。図５に示したように、下部電極１６２の上面上において、長手方向の両端の近傍に、それぞれＭＲ素子１５０が配置されている。ＭＲ素子１５０は、例えば、下部電極１６２側から順に積層された磁化自由層１５１と非磁性層１５２と磁化固定層１５３と反強磁性層１５４とを含んでいる。磁化自由層１５１は、下部電極１６２に電気的に接続されている。反強磁性層１５４は、反強磁性材料を含んで構成され、磁化固定層１５３との間で交換結合を生じさせて磁化固定層１５３の磁化の方向を固定する。複数の上部電極１６３は、複数のＭＲ素子１５０の上に配置されている。個々の上部電極１６３は細長い形状を有し、下部電極１６２の長手方向に隣接する２つの下部電極１６２上に配置されて隣接する２つのＭＲ素子１５０の反強磁性層１５４同士を電気的に接続する。このような構成により、図５に示した磁気検出素子は、複数の下部電極１６２と複数の上部電極１６３とによって直列に接続された複数のＭＲ素子１５０を有している。なお、ＭＲ素子１５０における磁化自由層１５１、非磁性層１５２、磁化固定層１５３および反強磁性層１５４の配置は、図５に示した配置とは上下が反対でもよい。
【0025】
［位置検出装置１の作用効果］
次に、本実施の形態に係る位置検出装置１の作用および効果について説明する。本実施の形態に係る位置検出装置１は、第１の磁場ＭＦ１を発生する磁石１０と、Ｚ軸方向に磁石１０と対向して配置され、第２の磁場ＭＦ２を発生することにより磁石１０をＸ軸方向に移動させる駆動コイル２０と、第１の磁場ＭＦ１のうちＸＹ面に平行な磁場成分を検出する磁場センサ３０とを有する。ここで、磁石１０は、駆動コイル２０および磁場センサ３０に対しＸ軸方向に移動可能に設けられている。また、磁場センサ３０のＹ軸方向の中心位置ＣＹ３０は、磁石１０のＹ軸方向の中心位置ＣＹ１０と異なっている。磁場センサ３０はＸＹ面に平行な磁場成分を検出するので、駆動コイル２０から発生するＺ軸方向の磁場成分の影響を受けない。また、磁場センサ３０の位置に対して磁石１０の位置が変化する一方で磁場センサ３０と駆動コイル２０との相対位置は固定されているので、磁場センサ３０に対する第２の磁場ＭＦ２の向きは変化しない。さらに、駆動コイル２０の第１部分２１および第２部分２２は、磁石１０の第１の着磁領域１１および第２の着磁領域１２とＺ軸方向に離間しつつ重なり合うと共に、磁石１０の第１の着磁領域１１および第２の着磁領域１２をＹ軸方向に横切って延在している。このため、駆動コイル２０によって生成される第２の磁場ＭＦ２が、磁石１０の第１の着磁領域１１および第２の着磁領域１２に対して効率的かつ安定的に付与される。よって、第２の磁場ＭＦ２が微小であっても磁石１０が正確に移動することができ、磁石１０の発生する第１の磁場ＭＦ１の変化を磁場センサ３０によって正確に検出することができる。
次に、本実施の形態に係る位置検出装置１の作用および効果について説明する。本実施の形態に係る位置検出装置１は、第１の磁場ＭＦ１を発生する磁石１０と、Ｚ軸方向に磁石１０と対向して配置され、第２の磁場ＭＦ２を発生することにより磁石１０をＸ軸方向に移動させる駆動コイル２０と、第１の磁場ＭＦ１のうちＸＹ面に平行な磁場成分を検出する磁場センサ３０とを有する。ここで、磁石１０は、駆動コイル２０および磁場センサ３０に対しＸ軸方向に移動可能に設けられている。また、磁場センサ３０のＹ軸方向の中心位置ＣＹ３０は、磁石１０のＹ軸方向の中心位置ＣＹ１０と異なっている。磁場センサ３０はＸＹ面に平行な磁場成分を検出するので、駆動コイル２０から発生するＺ軸方向の磁場成分の影響を受けない。また、磁場センサ３０の位置に対して磁石１０の位置が変化する一方で磁場センサ３０と駆動コイル２０との相対位置は固定されているので、磁場センサ３０に対する第２の磁場ＭＦ２の向きは変化しない。さらに、駆動コイル２０の第１部分２１および第２部分２２は、磁石１０の第１の着磁領域１１および第２の着磁領域１２とＺ軸方向に離間しつつ重なり合うと共に、磁石１０の第１の着磁領域１１および第２の着磁領域１２をＹ軸方向に横切って延在している。このため、駆動コイル２０によって生成される第２の磁場ＭＦ２が、磁石１０の第１の着磁領域１１および第２の着磁領域１２に対して効率的かつ安定的に付与される。よって、第２の磁場ＭＦ２が微小であっても磁石１０が正確に移動することができ、磁石１０の発生する第１の磁場ＭＦ１の変化を磁場センサ３０によって正確に検出することができる。
【0026】
【0027】
図６Ａは、位置検出装置２の全体構成例を表す斜視図である。図６Ｂは、位置検出装置２の断面構成例を表す断面図である。図６Ｃは、位置検出装置２を上方から眺めた平面図である。なお、図６Ｂは、図６Ｃに示したＶＩＢ－ＶＩＢ線に沿った矢視方向の断面を表している。図６Ａ～６Ｃは、それぞれ、上記第１の実施の形態の位置検出装置１を表す図１Ａ，２Ｂ，２Ｃと対応する。
【0028】
図６Ａ～６Ｃに示したように、位置検出装置２は、磁石１０の代わりに磁石１０Ａを有している。位置検出装置２の磁石１０Ａでは、Ｘ軸方向に並ぶ第１の着磁領域１１と第２の着磁領域１２とが互いに離間している。さらに、第１の着磁領域１１と第２の着磁領域１２との間に、Ｘ軸方向に沿って例えば－Ｘ方向に着磁された第３の着磁領域１３を含んでいる。これらの点を除き、位置検出装置２の構成は上記第１の実施の形態の位置検出装置１の構成と実質的に同じである。なお、第１の着磁領域１１および第２の着磁領域１２と第３の着磁領域１３とは、互いに接している。但し、第１の着磁領域１１と第３の着磁領域１３との間、および第２の着磁領域１２と第３の着磁領域１３との間に非着磁領域が存在していてもよい。
【0029】
位置検出装置２においても、第２の磁場ＭＦ２が付与されることで、磁石１０Ａは図６Ｂ～６Ｃに示したように初期位置Ｐ０から＋Ｘ方向へ位置Ｐ１まで移動可能であると共に初期位置Ｐ０から－Ｘ方向へ位置Ｐ２まで移動可能である。すなわち、磁石１０Ａにおける第１の着磁領域１１の端縁Ｔ１１および第２の着磁領域１２の端縁Ｔ１２のそれぞれが、位置Ｐ１から位置Ｐ２の間においてＸ軸方向に移動可能となっている。ここで、磁石１０は、駆動コイル２０の一部とＺ軸方向に重なり合う状態を維持したまま、第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間で＋Ｘ方向および－Ｘ方向の双方に移動可能であるとよい。具体的には、位置検出装置２では、第１部分２１が第１の着磁領域１１からＸ軸方向にはみ出さない範囲であると共に第２部分２２が第２の着磁領域１２からＸ軸方向にはみ出さない範囲で磁石１０ＡがＸ軸方向に移動可能に構成されているとよい。但し、位置検出装置２では、第１の着磁領域１１と第２の着磁領域１２との間に第３の着磁領域１３を設けるようにしているので、第１部分２１が第１の着磁領域１１からＸ軸方向にはみ出すと共に第２部分２２が第２の着磁領域１２からＸ軸方向にはみ出すように、磁石１０ＡがＸ軸方向に移動可能に構成されていてもよい。
【0030】
［位置検出装置２の作用効果］
本実施の形態の位置検出装置２では、磁石１０Ａに第３の着磁領域１３を設けるようにしたので、上記第１の実施の形態の位置検出装置１と比べて第１の磁場ＭＦ１の変化に対する出力のリニアリティを向上させることができる。また、磁石１０ＡのＸ軸方向に移動量が比較的大きな領域では、磁場センサ３０に付与される第１の磁場ＭＦ１の強度を向上させることができ、検出感度が向上する。
本実施の形態の位置検出装置２では、磁石１０Ａに第３の着磁領域１３を設けるようにしたので、上記第１の実施の形態の位置検出装置１と比べて第１の磁場ＭＦ１の変化に対する出力のリニアリティを向上させることができる。また、磁石１０ＡのＸ軸方向に移動量が比較的大きな領域では、磁場センサ３０に付与される第１の磁場ＭＦ１の強度を向上させることができ、検出感度が向上する。
【0031】
図７は、第１の磁場発生部（磁石１０Ａ）のＸ軸方向の移動量と、磁場センサ３０によって検出される第１の磁場ＭＦ１の角度θとの関係の一例を模式的に表す特性図である。図７では、横軸が基準位置からの第１の磁場発生部のＸ軸方向の移動量を表し、縦軸が検出される第１の磁場ＭＦ１の角度θを表している。なお、図７では、比較のため、上記第１の実施の形態の位置検出装置１における同様の特性を併せて示している。さらに、図７には、後述する第３の実施の形態の位置検出装置３における同様の特性をも併せて示している。図７において、符号Ｃ１を付した曲線が位置検出装置１を表し、符号Ｃ２を付した曲線が位置検出装置２を表し、符号Ｃ３を付した曲線が位置検出装置３を表している。図７に示したように、位置検出装置１に比べて位置検出装置２，３のほうが、第１の磁場発生部のＸ軸方向の移動量に対して、第１の磁場ＭＦ１の角度θがより直線的に変化している。したがって、位置検出装置２によれば、位置検出装置１と比較して、磁石１０ＡのＸ軸方向の移動量をより高い精度で検出することができる。
【0032】
図８は、第１の磁場発生部（磁石１０Ａ）のＸ軸方向の移動量と、磁場センサ３０に付与される第１の磁場ＭＦ１の磁束密度Ｂとの関係の一例を模式的に表す特性図である。図８では、横軸が基準位置からの第１の磁場発生部のＸ軸方向の移動量を表し、縦軸が磁場センサ３０に付与される第１の磁場ＭＦ１の磁束密度Ｂを表している。なお、図８では、比較のため、上記第１の実施の形態の位置検出装置１における同様の特性を併せて示している。さらに、図８には、後述する第３の実施の形態の位置検出装置３における同様の特性をも併せて示している。図８においても、符号Ｃ１を付した曲線が位置検出装置１を表し、符号Ｃ２を付した曲線が位置検出装置２を表し、符号Ｃ３を付した曲線が位置検出装置３を表している。図８に示したように、位置検出装置１に比べて位置検出装置２のほうが、第１の磁場発生部（磁石１０Ａ）の移動量が小さい領域では磁束密度が低いものの、第１の磁場発生部（磁石１０Ａ）の移動量がある程度大きい領域では磁束密度が高くなる。
【0033】
【0034】
図９Ａは、位置検出装置３の全体構成例を表す斜視図である。図９Ｂは、位置検出装置３の断面構成例を表す断面図である。図９Ｃは、位置検出装置３を上方から眺めた平面図である。なお、図９Ｂは、図９Ｃに示したＩＸＢ－ＩＸＢ線に沿った矢視方向の断面を表している。図９Ａ～９Ｃは、それぞれ、上記第１の実施の形態の位置検出装置１を表す図１Ａ，２Ｂ，２Ｃと対応する。
【0035】
図９Ａ～９Ｃに示したように、位置検出装置３は、磁石１０の代わりに磁石１０Ｂを有している。位置検出装置３の磁石１０Ｂでは、Ｘ軸方向に並ぶ第１の着磁領域１１と第２の着磁領域１２とが互いに離間している。さらに、第１の着磁領域１１と第２の着磁領域１２との間に非着磁領域１４を含んでいる。これらの点を除き、位置検出装置３の構成は上記第１の実施の形態の位置検出装置１の構成と実質的に同じである。
【0036】
位置検出装置３においても、第２の磁場ＭＦ２が付与されることで、磁石１０Ｂは図９Ｂ～９Ｃに示したように初期位置Ｐ０から＋Ｘ方向へ位置Ｐ１まで移動可能であると共に初期位置Ｐ０から－Ｘ方向へ位置Ｐ２まで移動可能である。すなわち、磁石１０Ｂにおける第１の着磁領域１１の端縁Ｔ１１および第２の着磁領域１２の端縁Ｔ１２のそれぞれが、位置Ｐ１から位置Ｐ２の間においてＸ軸方向に移動可能となっている。ここで、磁石１０Ｂは、駆動コイル２０の一部とＺ軸方向に重なり合う状態を維持したまま、第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間で＋Ｘ方向および－Ｘ方向の双方に移動可能であるとよい。具体的には、位置検出装置２では、磁石１０Ｂは、第１部分２１が第１の着磁領域１１からＸ軸方向にはみ出さない範囲であると共に第２部分２２が第２の着磁領域１２からＸ軸方向にはみ出さない範囲で移動可能に構成されているとよい。
【0037】
［位置検出装置３の作用効果］
本実施の形態の位置検出装置３では、磁石１０Ｂに非着磁領域１４を設けるようにしたので、図７に示したように、位置検出装置１と比べて第１の磁場ＭＦ１の変化に対する出力のリニアリティを向上させることができる。したがって、位置検出装置３によれば、位置検出装置１と比較して、磁石１０ＢのＸ軸方向の移動量をより高い精度で検出することができる。
本実施の形態の位置検出装置３では、磁石１０Ｂに非着磁領域１４を設けるようにしたので、図７に示したように、位置検出装置１と比べて第１の磁場ＭＦ１の変化に対する出力のリニアリティを向上させることができる。したがって、位置検出装置３によれば、位置検出装置１と比較して、磁石１０ＢのＸ軸方向の移動量をより高い精度で検出することができる。
【0038】
【0039】
図１０Ａは、位置検出装置４の全体構成例を表す斜視図である。図１０Ｂは、位置検出装置４の断面構成例を表す断面図である。図１０Ａ，１０Ｂは、それぞれ、上記第１の実施の形態の位置検出装置１を表す図１Ａ，２Ｂと対応する。
【0040】
図１０Ａ，１０Ｂに示したように、位置検出装置４は、磁石１０の代わりに磁石１０Ｃを有している。位置検出装置４の磁石１０Ｃでは、Ｘ軸方向に並ぶ第１の着磁領域１１と第２の着磁領域１２とが互いに離間している。第１の着磁領域１１と第２の着磁領域１２との間に空間Ｖが設けられている。さらに、第１の着磁領域１１は、第２の着磁領域１２と対向する対向面１１Ｓを含んでおり、対向面１１Ｓの一部が面取りされて傾斜面１１ＳＳとなっている。同様に、第２の着磁領域１２は、第１の着磁領域１１と対向する対向面１２Ｓを含んでおり、対向面１２Ｓの一部が面取りされて傾斜面１２ＳＳとなっている。傾斜面１１ＳＳおよび傾斜面１２ＳＳは、Ｙ軸方向に平行であると共にＸＹ面に対して傾斜した面である。これらの点を除き、位置検出装置２の構成は上記第１の実施の形態の位置検出装置１の構成と実質的に同じである。なお、対向面１１Ｓの全てが傾斜面１１ＳＳであってもよいし、対向面１２Ｓの全てが傾斜面１２ＳＳであってもよい。
【0041】
位置検出装置４においても、第２の磁場ＭＦ２が付与されることで、磁石１０Ｃは図１０Ｂに示したように初期位置Ｐ０から＋Ｘ方向へ位置Ｐ１まで移動可能であると共に初期位置Ｐ０から－Ｘ方向へ位置Ｐ２まで移動可能である。すなわち、磁石１０Ｃにおける第１の着磁領域１１の端縁Ｔ１１および第２の着磁領域１２の端縁Ｔ１２のそれぞれが、位置Ｐ１から位置Ｐ２の間においてＸ軸方向に移動可能となっている。ここで、磁石１０Ｃは、駆動コイル２０の一部とＺ軸方向に重なり合う状態を維持したまま、第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間で＋Ｘ方向および－Ｘ方向の双方に移動可能であるとよい。具体的には、位置検出装置２では、磁石１０Ｃは、第１部分２１が第１の着磁領域１１からＸ軸方向にはみ出さない範囲であると共に第２部分２２が第２の着磁領域１２からＸ軸方向にはみ出さない範囲で移動可能に構成されているとよい。
【0042】
［位置検出装置４の作用効果］
本実施の形態の位置検出装置４では、第１の着磁領域１１と第２の着磁領域１２とが互いに離間しているうえ、第１の着磁領域１１と第１部分２１とがＺ軸方向に重なると共に第２の着磁領域１２と第２部分２２とがＺ軸方向に重なっている。さらに、対向面１１Ｓの一部が傾斜面１１ＳＳを有すると共に対向面１２Ｓの一部が傾斜面１２ＳＳを有するようにしている。このため、位置検出装置４によれば、位置検出装置１や位置検出装置３と比べて第１の磁場ＭＦ１の変化に対する出力のリニアリティを向上させることができる。したがって、位置検出装置４によれば、磁石１０ＤのＸ軸方向の移動量をより高い精度で検出することができる。
本実施の形態の位置検出装置４では、第１の着磁領域１１と第２の着磁領域１２とが互いに離間しているうえ、第１の着磁領域１１と第１部分２１とがＺ軸方向に重なると共に第２の着磁領域１２と第２部分２２とがＺ軸方向に重なっている。さらに、対向面１１Ｓの一部が傾斜面１１ＳＳを有すると共に対向面１２Ｓの一部が傾斜面１２ＳＳを有するようにしている。このため、位置検出装置４によれば、位置検出装置１や位置検出装置３と比べて第１の磁場ＭＦ１の変化に対する出力のリニアリティを向上させることができる。したがって、位置検出装置４によれば、磁石１０ＤのＸ軸方向の移動量をより高い精度で検出することができる。
【0043】
（第４の実施の形態の変形例）
上記位置検出装置４では、第１の着磁領域１１の対向面１１Ｓの一部が平坦な傾斜面１１ＳＳとなっており、第２の着磁領域１２の対向面１２Ｓの一部が平坦な傾斜面１２ＳＳとなっている。しかしながら、本開示はこれに限定されるものではない。例えば図１１Ａおよび図１１Ｂに示した変形例としての位置検出装置４Ａのように、第１の着磁領域１１の対向面１１Ｓの一部が曲面１１ＳＲとなっており、第２の着磁領域１２の対向面１２Ｓの一部が曲面１２ＳＲとなっていてもよい。なお、位置検出装置４Ａでは、第１の着磁領域１１の対向面１１Ｓの全てが曲面１１ＳＲとなっており、第２の着磁領域１２の対向面１２Ｓの全てが曲面１２ＳＲとなっていてもよい。
上記位置検出装置４では、第１の着磁領域１１の対向面１１Ｓの一部が平坦な傾斜面１１ＳＳとなっており、第２の着磁領域１２の対向面１２Ｓの一部が平坦な傾斜面１２ＳＳとなっている。しかしながら、本開示はこれに限定されるものではない。例えば図１１Ａおよび図１１Ｂに示した変形例としての位置検出装置４Ａのように、第１の着磁領域１１の対向面１１Ｓの一部が曲面１１ＳＲとなっており、第２の着磁領域１２の対向面１２Ｓの一部が曲面１２ＳＲとなっていてもよい。なお、位置検出装置４Ａでは、第１の着磁領域１１の対向面１１Ｓの全てが曲面１１ＳＲとなっており、第２の着磁領域１２の対向面１２Ｓの全てが曲面１２ＳＲとなっていてもよい。
【0044】
【0045】
図１２Ａは、位置検出装置５の断面構成例を表す断面図である。図１２Ｂは、位置検出装置５を上方から眺めた平面図である。図１２Ａ，１２Ｂは、それぞれ、上記第１の実施の形態の位置検出装置１を表す図１Ｂ，１Ｃと対応する。
【0046】
位置検出装置５は、第２の磁場発生部として２つの駆動コイル２０Ａ，２０Ｂを備える。駆動コイル２０Ａの一部である第１部分２１が第１の着磁領域１１とＺ軸方向に離間しつつ重なり合っており、駆動コイル２０Ｂの一部である第２部分２２が第２の着磁領域１２とＺ軸方向に離間しつつ重なり合っている。位置検出装置５では、駆動コイル２０Ａが発生する磁場および駆動コイル２０Ｂが発生する磁場の双方によって磁石１０がＸ軸方向に可逆的に移動するようになっている。磁場センサ３０は、例えばＸ軸方向において駆動コイル２０Ａと駆動コイル２０Ｂとの間に位置する。磁場センサ３０は、図１２Ａに示したように、例えば駆動コイル２０Ａおよび駆動コイル２０Ｂが形成された階層と同じ階層に設けられている。また、Ｘ軸方向において、駆動コイル２０Ａの少なくとも一部および駆動コイル２０Ｂの少なくとも一部と、磁場センサ３０の少なくとも一部とが互いに重なり合っている。
【0047】
［位置検出装置５の作用効果］
本実施の形態の位置検出装置５においても、上記第１の実施の形態の位置検出装置１と同様の作用効果が得られる。
本実施の形態の位置検出装置５においても、上記第１の実施の形態の位置検出装置１と同様の作用効果が得られる。
【0048】
（第５の実施の形態の第１変形例）
図１３は、本開示の第５の実施の形態の第１変形例としての位置検出装置５Ａの構成を表す断面図である。本開示では、位置検出装置５Ａのように、Ｚ軸方向において、駆動コイル２０Ａおよび駆動コイル２０Ｂが形成された階層Ｌ１と異なる階層Ｌ２に磁場センサ３０が設けられていてもよい。
図１３は、本開示の第５の実施の形態の第１変形例としての位置検出装置５Ａの構成を表す断面図である。本開示では、位置検出装置５Ａのように、Ｚ軸方向において、駆動コイル２０Ａおよび駆動コイル２０Ｂが形成された階層Ｌ１と異なる階層Ｌ２に磁場センサ３０が設けられていてもよい。
【0049】
（第５の実施の形態の第２変形例）
図１４は、本開示の第５の実施の形態の第２変形例としての位置検出装置５Ｂの構成を表す平面図である。本開示では、位置検出装置５Ｂのように、磁場センサ３０が、平面視において駆動コイル２０Ａと駆動コイル２０Ｂとの間に挟まれた位置からＹ軸方向に外れた位置に設けられていてもよい。
図１４は、本開示の第５の実施の形態の第２変形例としての位置検出装置５Ｂの構成を表す平面図である。本開示では、位置検出装置５Ｂのように、磁場センサ３０が、平面視において駆動コイル２０Ａと駆動コイル２０Ｂとの間に挟まれた位置からＹ軸方向に外れた位置に設けられていてもよい。
【0050】
（第５の実施の形態の第３変形例）
図１５は、本開示の第５の実施の形態の第３変形例としての位置検出装置５Ｃの構成を表す平面図である。本開示では、位置検出装置５Ｃのように、磁場センサ３０が、平面視において磁石１０とＺ軸方向に重なり合う位置に設けられていてもよい。
図１５は、本開示の第５の実施の形態の第３変形例としての位置検出装置５Ｃの構成を表す平面図である。本開示では、位置検出装置５Ｃのように、磁場センサ３０が、平面視において磁石１０とＺ軸方向に重なり合う位置に設けられていてもよい。
【0051】
＜６．第６の実施の形態＞
［位置検出装置６の構成］
次に、図１６を参照して、本開示における第６の実施の形態としての位置検出装置６の構成について説明する。図１６は、位置検出装置６の全体構成例を表す斜視図である。図１６は、上記第１の実施の形態の位置検出装置１を表す図１Ａと対応する。
［位置検出装置６の構成］
次に、図１６を参照して、本開示における第６の実施の形態としての位置検出装置６の構成について説明する。図１６は、位置検出装置６の全体構成例を表す斜視図である。図１６は、上記第１の実施の形態の位置検出装置１を表す図１Ａと対応する。
【0052】
位置検出装置６は、上記第５の実施の形態で説明した位置検出装置５と同様に、第２の磁場発生部として２つの駆動コイル２０Ａ，２０Ｂを備える。但し、位置検出装置６は、第１の磁場発生部として、磁石１０の代わりに磁石１０Ｄを備える。磁石１０Ｄは、図１６に示したように、その全体が＋Ｚの向きに着磁された領域となっている。但し、ここでいう全体とは磁石１０Ｄの一部に非着磁領域や－Ｚの向きに着磁された領域を含むことを排除するものではない。また、本開示は、着磁方向が厳密に＋Ｚの向きに一致している場合に限定されるものではなく、着磁方向が＋Ｚの向きに対して５～１０°程度傾いている場合をも許容するものである。位置検出装置６では、駆動コイル２０Ａの一部である第１部分２１および駆動コイル２０Ｂの一部である第２部分２２の各々が磁石１０ＤとＺ軸方向に離間しつつ重なり合っている。位置検出装置６では、駆動コイル２０Ａが発生する磁場および駆動コイル２０Ｂが発生する磁場の双方によって磁石１０がＸ軸方向に可逆的に移動するようになっている。磁場センサ３０は、例えばＸ軸方向において駆動コイル２０Ａと駆動コイル２０Ｂとの間に位置する。磁場センサ３０は、例えば駆動コイル２０Ａおよび駆動コイル２０Ｂが形成された階層と同じ階層に設けられていてもよいし、駆動コイル２０Ａおよび駆動コイル２０Ｂが形成された階層と異なる階層に設けられていてもよい。
【0053】
［位置検出装置６の作用効果］
本実施の形態の位置検出装置６においても、上記第１の実施の形態の位置検出装置１と同様の作用効果が得られる。また位置検出装置６では、上記第１の実施の形態の位置検出装置１のような４極の磁石１０ではなく２極の磁石１０Ｄを用いるようにしたので、磁石１０と比較して磁石１０Ｄの着磁が容易であり、磁石１０Ｄの製造が容易になる 。
本実施の形態の位置検出装置６においても、上記第１の実施の形態の位置検出装置１と同様の作用効果が得られる。また位置検出装置６では、上記第１の実施の形態の位置検出装置１のような４極の磁石１０ではなく２極の磁石１０Ｄを用いるようにしたので、磁石１０と比較して磁石１０Ｄの着磁が容易であり、磁石１０Ｄの製造が容易になる 。
【0054】
【0055】
図１７Ａは、撮像装置１００の全体構成例を表す斜視図である。なお、図１７Ａに示した撮像装置１００は例示であって、本実施の形態は、撮像装置１００を構成する各構成要素、ならびにそれらの寸法、形状および配置位置は図１７Ａに示したものに限定されない。
【0056】
撮像装置１００は、例えば、オートフォーカス機構を備えたスマートフォン用のカメラの一部を構成する。撮像装置１００は、例えば、ＣＭＯＳ等を用いて画像を取得するイメージセンサ２００と、被写体からの光をイメージセンサ２００に導くレンズモジュール３００とを備えている。
【0057】
［レンズモジュール３００の構成］
レンズモジュール３００は、上記第１の実施の形態で説明した位置検出装置１と、レンズ３０５と、筐体３０６と、基体３０７と、保持部材３１４とを有している。位置検出装置１は、磁気式の位置検出装置であり、被写体から入射した光（以下、単に入射光）がイメージセンサ２００の撮像面に結像するように、入射光の焦点合わせを自動的に行う際にレンズ３０５の位置を検出する機構である。また、位置検出装置１は、例えば入射光の焦点合わせを行うためにレンズ３０５を移動させる駆動装置を兼ねている。筐体３０６は、位置検出装置１などを収容し、それらを保護するようになっている。なお、図１７Ａの撮像装置１００では、位置検出装置１が、ｘ軸方向に磁石１０が移動する姿勢で設けられている。図１７Ａの撮像装置１００では、ｘ軸方向に磁石１０およびレンズ３０５を移動させ、磁石１０およびレンズ３０５のｘ軸方向の位置が検出される。
レンズモジュール３００は、上記第１の実施の形態で説明した位置検出装置１と、レンズ３０５と、筐体３０６と、基体３０７と、保持部材３１４とを有している。位置検出装置１は、磁気式の位置検出装置であり、被写体から入射した光（以下、単に入射光）がイメージセンサ２００の撮像面に結像するように、入射光の焦点合わせを自動的に行う際にレンズ３０５の位置を検出する機構である。また、位置検出装置１は、例えば入射光の焦点合わせを行うためにレンズ３０５を移動させる駆動装置を兼ねている。筐体３０６は、位置検出装置１などを収容し、それらを保護するようになっている。なお、図１７Ａの撮像装置１００では、位置検出装置１が、ｘ軸方向に磁石１０が移動する姿勢で設けられている。図１７Ａの撮像装置１００では、ｘ軸方向に磁石１０およびレンズ３０５を移動させ、磁石１０およびレンズ３０５のｘ軸方向の位置が検出される。
【0058】
レンズ３０５は、その光軸方向がｘ軸と一致するような姿勢で、基体３０７の上方に配置されている。また、基体３０７は、レンズ３０５を通過した光を通過させる開口部を有している。レンズ３０５と基体３０７の開口部とを順次通過した被写体からの光がイメージセンサ２００に入射されるように、レンズモジュール３００とイメージセンサ２００との位置合わせがなされている。
【0059】
保持部材３１４は、位置検出装置１のうちの磁石１０と、レンズ３０５とを一体に保持する部材である。保持部材３１４は、例えば、その内部にレンズ３０５を装着できるように構成された筒状の形状を有している。保持部材３１４は、基体３０７に対しレンズ３０５の光軸方向、すなわちｘ軸方向に沿って可逆的に移動可能に設けられている。基体３０７は、保持部材３１４が基体３０７に対してｘ軸方向に移動できるように、例えば複数のスプリングなどの付勢部材を介して保持部材３１４を支持している。
【0060】
［撮像装置１００の動作］
撮像装置１００の動作は、撮像装置１００の外部に設けられた制御部４０によって制御される。制御部４０は、例えば、演算処理装置であるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＣＰＵが使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する記憶素子であるＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）及びＣＰＵの実行において適宜変化するパラメータ等を一時記憶する記憶素子であるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等で構成される回路を有する。
撮像装置１００の動作は、撮像装置１００の外部に設けられた制御部４０によって制御される。制御部４０は、例えば、演算処理装置であるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＣＰＵが使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する記憶素子であるＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）及びＣＰＵの実行において適宜変化するパラメータ等を一時記憶する記憶素子であるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等で構成される回路を有する。
【0061】
オートフォーカス機構は、例えば、イメージセンサ２００またはオートフォーカスセンサ等によって、被写体に焦点が合った状態を検出できるように構成されている。制御部４０は、被写体に焦点が合った状態になるように、位置検出装置１によって、基板７に対するレンズ３０５の相対的な位置をｘ軸に沿って変化させる。具体的には、これにより、自動的に被写体に対する焦点合わせを行うことができる。
【0062】
［撮像装置１００の作用効果］
撮像装置１００は上記第１の実施の形態の位置検出装置１を備えるようにしたので、レンズ３０５と一体に移動する磁石１０の位置（変位量）を正確に検出することができる。このため、撮像装置１００は、高精度の焦点合わせを行うことができる。
撮像装置１００は上記第１の実施の形態の位置検出装置１を備えるようにしたので、レンズ３０５と一体に移動する磁石１０の位置（変位量）を正確に検出することができる。このため、撮像装置１００は、高精度の焦点合わせを行うことができる。
【0063】
（第７の実施の形態の変形例）
図１７Ｂは、本開示の第７の実施の形態の変形例としての撮像装置１００Ａの全体構成例を表す概略斜視図である。本開示は、撮像装置１００Ａのように、光学式手振れ補正機構を備えていてもよい。撮像装置１００Ａは、位置検出装置１の代わりに２つの位置検出装置１－１，１－２を有している。位置検出装置１－１，１－２は、いずれも上記第１の実施の形態で説明した位置検出装置１と実質的に同じ構成を有する。但し、位置検出装置１－１は、磁石１０がレンズ３０５と一体にｙ軸方向に移動するように設けられており、磁石１０およびレンズ３０５のｙ軸方向の位置を検出する。また、位置検出装置１－２は、磁石１０がレンズ３０５と一体にｚ軸方向に移動するように設けられており、磁石１０およびレンズ３０５のｚ軸方向の位置を検出する。図１７Ｂに示した撮像装置１００Ａの構成は、オートフォーカス機構の代わりに光学式手振れ補正機構を備えるようにしたことを除き、図１７Ａに示した撮像装置１００の構成と実質的に同じである。
図１７Ｂは、本開示の第７の実施の形態の変形例としての撮像装置１００Ａの全体構成例を表す概略斜視図である。本開示は、撮像装置１００Ａのように、光学式手振れ補正機構を備えていてもよい。撮像装置１００Ａは、位置検出装置１の代わりに２つの位置検出装置１－１，１－２を有している。位置検出装置１－１，１－２は、いずれも上記第１の実施の形態で説明した位置検出装置１と実質的に同じ構成を有する。但し、位置検出装置１－１は、磁石１０がレンズ３０５と一体にｙ軸方向に移動するように設けられており、磁石１０およびレンズ３０５のｙ軸方向の位置を検出する。また、位置検出装置１－２は、磁石１０がレンズ３０５と一体にｚ軸方向に移動するように設けられており、磁石１０およびレンズ３０５のｚ軸方向の位置を検出する。図１７Ｂに示した撮像装置１００Ａの構成は、オートフォーカス機構の代わりに光学式手振れ補正機構を備えるようにしたことを除き、図１７Ａに示した撮像装置１００の構成と実質的に同じである。
【0064】
光学式手振れ補正機構は、例えばジャイロセンサ等によって手振れを検出できるように構成されている。なお、ジャイロセンサ等のセンサは、撮像装置１００Ａの外部に設けられていてもよい。光学式手振れ補正機構が手振れを検出すると、制御部４０は、手振れの態様に応じて基体３０７に対するレンズ３０５の相対的な位置が変化するように、位置検出装置１－１，１－２を制御する。位置検出装置１－１，１－２では、制御部４０からの指令により駆動コイル２０に所定の大きさおよび向きの電流が供給されると磁石１０が所定の方向（例えばレンズ３０５の光軸の方向と直交するｙ軸方向またはｚ軸方向）にレンズ３０５と共に移動する。これにより、レンズ３０５の絶対的な位置を安定化させて、手振れの影響を低減することができる。なお、基体３０７に対するレンズ３０５の相対的な位置は、手振れの態様に応じて、ｙ軸に平行な方向またはｚ軸に平行な方向に変化する。
【0065】
［撮像装置１００Ａの作用効果］
撮像装置１００Ａは上記第１の実施の形態の位置検出装置１と実質的に同じ構成の位置検出装置１－１，１－２を備えるようにしたので、レンズ３０５と一体に移動する磁石１０の位置（変位量）を正確に検出することができる。このため、撮像装置１００は、高精度の光学式手振れ補正を行うことができる。
撮像装置１００Ａは上記第１の実施の形態の位置検出装置１と実質的に同じ構成の位置検出装置１－１，１－２を備えるようにしたので、レンズ３０５と一体に移動する磁石１０の位置（変位量）を正確に検出することができる。このため、撮像装置１００は、高精度の光学式手振れ補正を行うことができる。
【0066】
なお、撮像装置１００Ａは、撮像装置１００のオートフォーカス機構をも備えるようにしてもよい。その場合、撮像装置１００Ａは、高精度の光学式手振れ補正および高精度の焦点合わせを行うことができる。
【0067】
＜７．その他の変形例＞
以上、いくつかの実施の形態を挙げて本開示を説明したが、本開示は上記いくつかの実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、磁場センサが４つの抵抗部（角度θに対する出力電圧の変化が正弦曲線を描く２つの抵抗部と角度θに対する出力電圧の変化が余弦曲線を描く２つの抵抗部とを含む）を用いてハーフブリッジ回路を形成するようにしたが、本開示では、例えば角度θに対する出力電圧の変化が正弦曲線を描く４つの抵抗部と角度θに対する出力電圧の変化が余弦曲線を描く４つの抵抗部との合計８つの抵抗部を用いてフルブリッジ回路を形成するようにしてもよい。また、各々の抵抗部に含まれる複数の磁気抵抗効果素子の形状および寸法は、互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、抵抗部における磁気検出素子は、磁場を検知する機能を有する素子であればよく、スピンバルブ型のＭＲ素子に限らず、異方性磁気抵抗効果素子（ＡＭＲ素子）や、ホール素子等（例えば平面ホール素子や垂直ホール素子）をも含む概念である。また、各構成要素の寸法や各構成要素のレイアウトなどは例示であってこれに限定されるものではない。
以上、いくつかの実施の形態を挙げて本開示を説明したが、本開示は上記いくつかの実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、磁場センサが４つの抵抗部（角度θに対する出力電圧の変化が正弦曲線を描く２つの抵抗部と角度θに対する出力電圧の変化が余弦曲線を描く２つの抵抗部とを含む）を用いてハーフブリッジ回路を形成するようにしたが、本開示では、例えば角度θに対する出力電圧の変化が正弦曲線を描く４つの抵抗部と角度θに対する出力電圧の変化が余弦曲線を描く４つの抵抗部との合計８つの抵抗部を用いてフルブリッジ回路を形成するようにしてもよい。また、各々の抵抗部に含まれる複数の磁気抵抗効果素子の形状および寸法は、互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、抵抗部における磁気検出素子は、磁場を検知する機能を有する素子であればよく、スピンバルブ型のＭＲ素子に限らず、異方性磁気抵抗効果素子（ＡＭＲ素子）や、ホール素子等（例えば平面ホール素子や垂直ホール素子）をも含む概念である。また、各構成要素の寸法や各構成要素のレイアウトなどは例示であってこれに限定されるものではない。
【0068】
また、図３に示したホイートストンブリッジ回路３１の構成は一例であって、本実施の形態の磁場センサ３０は図３に示したものに限定されるものではない。磁場センサ３０は、例えば図１８に示したホイートストンブリッジ回路３１Ａを有するものであってもよい。ホイートストンブリッジ回路３１Ａでは、第１の抵抗部Ｒ１のピン方向ＰＲ１と第２の抵抗部Ｒ２のピン方向ＰＲ２とは互いに逆向きであり、第３の抵抗部Ｒ３のピン方向ＰＲ３と第４の抵抗部Ｒ４のピン方向ＰＲ４とは互いに逆向きである。また、第１の抵抗部Ｒ１のピン方向ＰＲ１と第３の抵抗部Ｒ３のピン方向ＰＲ３とは互いに同じ向きであり、第２の抵抗部Ｒ２のピン方向ＰＲ２と第４の抵抗部Ｒ４のピン方向ＰＲ４とは互いに同じ向きである。したがって、図１８に示したホイートストンブリッジ回路３１Ａでは、例えば図１９に示したように、出力ポートＥ１に出力される電圧Ｖｏｕｔ１の変化を示す曲線と、出力ポートＥ２に出力される電圧Ｖｏｕｔ２の変化を示す曲線とは、角度θについて互いに１８０°の位相差を有する。
【0069】
また、本開示の位置検出装置は、レンズの位置検出を行うための装置に限定されるものではなく、レンズ以外の他の物体の空間上の位置検出を行うものであってもよい。
【0070】
また、上記実施の形態では、磁石１０が略直方体状の外観を有する場合について例示して説明したが、本開示の第１の磁場発生部はこれに限定されるものではない。例えば図２０Ａ～２０Ｃにそれぞれ示した位置検出装置７Ａ～７Ｃの磁石１０Ｅ～１０Ｇのように、円環の一部をなすように湾曲した形状の外観をそれぞれ有する第１の着磁領域１１および第２の着磁領域１２を含むものであってもよい。なお、磁石１０Ｅは、第１の着磁領域１１と第２の着磁領域１２との間に空間Ｖを有する。磁石１０Ｆは、第１の着磁領域１１と第２の着磁領域１２との間に第３の着磁領域１３を有する。磁石１０Ｇでは、第１の着磁領域１１と第２の着磁領域１２とが互いに隣接している。それらの磁石１０Ｄ～１０Ｆは、Ｙ軸方向に沿った回転軸を中心にＸＺ面内で矢印Ｒの方向に回転するようになっている。但し、第１の着磁領域１１および第２の着磁領域１２のそれぞれが駆動コイル２０の一部とＺ軸方向に重なり合う範囲で磁石１０Ｅ～１０Ｇは回転する。このような位置検出装置７Ａ～７Ｃによれば、磁石１０Ｅ～１０Ｇの回転角を高い精度で検出することができる。
【0071】
図２０Ａ～図２０Ｃにそれぞれ示した位置検出装置７Ａ～７Ｃは、例えば角度センサ装置に適用可能である。図２１は、一例として位置検出装置７Ａを搭載した角度センサ装置５００の全体構成例を表している。角度センサ装置５００は、略円盤状の回転体５０と、位置検出装置７Ａとを備えている。回転体５０は、Ｚ軸方向に平行な回転軸Ｊ５００を中心に＋Ｒ方向および－Ｒ方向に回転可能に構成されている。回転体５０には、図２０Ａに示した磁石１０Ｅが取り付けられている。駆動コイル２０が発生する第２の磁場によって磁石１０Ｅは回転体５０と一体に＋Ｒ方向および－Ｒ方向に回転するようになっている。磁場センサ３０は、磁石１０Ｅが発生する第１の磁場のうち、回転体５０の径方向（Ｚ軸方向）と直交するＸＹ面に平行な磁場成分の変化を検知することで、回転体５０の回転角を高い精度で検出することができる。なお、角度センサ装置５００は、位置検出装置７Ａの代わりに位置検出装置７Ｂまたは位置検出装置７Ｃを搭載するようにしてもよい。
【0072】
また、本開示では、例えば図２２に示した位置検出装置１Ａのように、Ｚ軸方向に眺めた平面視において、磁場センサ３０は、例えば駆動コイル２０の内側に配置されていてもよい。位置検出装置１Ａでは、磁場センサ３０は、駆動コイル２０が設けられた階層と同じ階層に設けられていてもよいし、駆動コイル２０が設けられた階層と異なる階層に設けられていてもよい。
【0073】
また、本開示では、例えば図２３Ａおよび図２３Ｂに示した位置検出装置１Ｂのように、磁場センサ３０が駆動コイル２０の一部とＺ軸方向に重なり合う位置に設けられていてもよい。位置検出装置１Ｂでは、図２３Ｂに示したように、磁場センサ３０は、駆動コイル２０が設けられた階層Ｌ１と異なる階層Ｌ２に設けられている。
【0074】
また、上記いくつかの実施の形態および変形例では、１つの磁場センサを備えた位置検出装置をそれぞれ例示して説明したが、本開示はこれに限定されるものではない。例えば図２４Ａおよび図２４Ｂに示した位置検出装置２Ａのように、１つの磁石１０Ａに対し２つの磁場センサ３０Ａ，３０Ｂを設けるようにしてもよい。図２４Ａは、本開示のその他の第７変形例としての位置検出装置２Ａの全体構成例を表す概略斜視図である。図２４Ｂは、位置検出装置２Ａにおける磁場センサ３０Ａ，３０Ｂの回路構成例を表す回路図である。磁場センサ３０Ａおよび磁場センサ３０Ｂはそれぞれホイートストンブリッジ回路３１を有しており、互いに接続されている。磁場センサ３０Ａと磁場センサ３０Ｂとは、例えば、磁石１０Ａの移動するＸ軸方向に並んでいる。なお、本開示の位置検出装置が備える磁場センサの数は２つに限定されるものではなく、３以上の磁場センサを備えていてもよい。このような位置検出装置２Ａにおいても、上記第２の実施の形態で説明した位置検出装置２と同様の効果が得られる。なお、第２の実施の形態以外の他のいくつかの実施の形態の位置検出装置、およびいくつかの変形例の位置検出装置においても複数の磁場センサを備えるようにしてもよい。
【0075】
さらに、上記いくつかの実施の形態および変形例では、駆動部として第２の磁場を発生するコイルを例示して説明するようにしたが、本開示はこれに限定されるものではない。駆動部として、コイルの代わりに例えば各種のモータやアクチュエータなどの、第１の磁場発生部などを駆動させる駆動力を発生する他のデバイスを用いるようにしてもよい。
【符号の説明】
【0076】
１～５…位置検出装置、１０，１０Ａ…磁石、１１…第１の着磁領域、１２…第２の着磁領域、１３…第３の着磁領域、１４…非着磁領域、２０…駆動コイル、２１…第１部分、２２…第２部分、３０…磁場センサ、４０…制御部、１００…撮像装置、５００…角度センサ装置、ＭＦ１…第１の磁場、ＭＦ２…第２の磁場。
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図7】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図10A】
【図10B】
【図11A】
【図11B】
【図12A】
【図12B】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17A】
【図17B】
【図18】
【図19】
【図20A】
【図20B】
【図20C】
【図21】
【図22】
【図23A】
【図23B】
【図24A】
【図24B】