位置检测装置制造方法
位置检测装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种构成为达成使用了闭环控制的自动对焦机构和抖动校正机构且共用自动对焦用磁体和抖动校正用磁体从而谋求小型化的位置检测装置。位置检测装置包括：自动对焦机构，其用于使透镜沿透镜(1)的光轴(Z轴)移动；以及抖动校正机构，其用于使透镜沿与光轴正交的方向移动。另外，永磁体(2)固定于透镜(1)，永磁体(2)随着透镜(1)的移动而移动，利用位置传感器(4、6)检测其移动量。应用于自动对焦机构的自动对焦用的永磁体(2)和应用于抖动校正机构的抖动校正用的永磁体(2)设于透镜(1)附近且共用。
【专利说明】位置检测装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种位置检测装置，更详细而言，涉及一种这样的位置检测装置，其包括:用于自动对焦(AF)的位置传感器，其检测透镜在光轴方向上的位置；用于抖动校正
(OIS)的位置传感器，其检测透镜在与光轴方向垂直的平面内的位置；以及AF兼OIS用磁体，且由AF和OIS共用磁体而谋求小型化的位置检测装置。
【背景技术】
[0002]近年来，使用移动电话用的小型相机拍摄静止图像的机会持续增加。相伴于此，一直以来提案有各种即使在拍摄静止图像时存在抖动(振动)也能够防止成像面上的图像模糊而能够进行清晰的拍摄的光学式抖动校正(0IS ；Optical Image Stabilizer/以下称为“抖动校正”)装置。作为这种抖动校正方式，公知有传感器位移式、透镜位移式等光学方式，通过使用软件进行图像处理来进行抖动校正的软件方式。
[0003]传感器位移式构成为利用驱动器使成像元件(CCD传感器、CMOS传感器)能够以标准位置为中心地移动。另外，透镜位移式具有能够在与光轴垂直的平面内移动调整透镜的构造。此外，软件方式例如从检测单元的检测结果中去除干扰成分，通过利用该去除了干扰成分的检测信号计算校正由成像装置的抖动引起的图像晃动所需的具体信息，使得在成像装置静止而没有抖动的状态下拍摄的图像也静止。另外，还提案有通过使对透镜和成像元件进行保持的透镜模块(或相机模块)自身摆动来校正抖动的抖动校正装置。
[0004]例如，专利文献I所述的装置为通过校正在利用移动电话用的小型相机拍摄静止图像时产生的抖动而能够拍摄没有图像模糊的图像的抖动校正装置，在自动对焦(AF ；AutoFocus)用相机驱动装置上设置抖动校正装置，共同使用永磁体，从而削减部件个数，其结果，做到了减小(降低)抖动校正装置的尺寸(主要为高度)。另外，在该专利文献I中，公开了用于检测自动对焦用透镜驱动装置的位置的位置检测单元、即四根霍尔元件沿透镜模块的各边配置。
[0005]专利文献1:日本特开2011-65140号公报
[0006]然而，在上述的软件方式中，相比于光学式，存在画质较差的问题，由于成像时间还包含软件的处理时间，因此存在成像时间较长的缺点。
[0007]另外，上述的专利文献I的装置包括自动对焦机构和抖动校正机构，在由自动对焦机构和抖动校正机构共同使用永磁体这一点与本发明是共通的，但专利文献I中的自动对焦机构为开环控制，因此，为了固定透镜位置，必须持续向线圈供给电流，而存在耗电量较大的问题。而且，由于存在弹簧的减幅，因此存在如下问题，即，到透镜位置确定为止需要花费时间，对焦搜索所需时间较长。
【发明内容】
[0008]发明要解决的问题
[0009]另外，对在自动对焦机构使用闭环控制的情况下的、用于让自动对焦机构和相机抖动校正机构共用磁体的构造没有任何说明。
[0010]本发明即是鉴于这样的问题而做成的，其目的在于提供一种能够对自动对焦和抖动校正进行闭环控制，且能够小型化的位置检测装置。
[0011]用于解决问题的方案
[0012]本发明即是为了达成上述目的而做成的，为一种位置检测装置，其检测透镜在与该透镜的光轴方向垂直的平面内的位置从而检测用于抖动校正的位置，检测上述透镜在上述光轴方向上的位置从而检测用于自动对焦的位置，该位置检测装置的特征在于，包括:磁体，其随着上述透镜在上述光轴方向和与上述光轴垂直的平面内方向上移动而移动；第I位置传感器，其用于自动对焦，其检测随着该磁体在上述光轴方向上的移动而变化的磁场，从而检测上述透镜在上述光轴方向上的位置；以及第2位置传感器，其用于抖动校正，其检测随着上述磁体在与上述光轴方向垂直的平面内的移动而变化的磁场，从而检测上述透镜在与上述光轴方向垂直的平面内的位置。
[0013]另外，其特征在于，该位置检测装置包括:自动对焦线圈，其设于上述磁体的附近，用于使上述透镜沿光轴方向移动；以及抖动校正用线圈，其设于上述磁体的附近，用于使上述透镜沿与光轴方向垂直的方向移动。
[0014]另外，其特征在于，上述第I位置传感器为第I霍尔元件，上述第2位置传感器为第2霍尔元件，上述第I霍尔元件配置为该第I霍尔元件的感磁面的法线方向与上述光轴垂直或平行，上述第2霍尔元件配置为该第2霍尔元件的感磁面的法线方向与上述光轴垂直或平行。
[0015]另外，其特征在于，该位置检测装置包括磁轭，该磁轭用于形成来自上述磁体的磁通量的磁路。
[0016]另外，其特征在于，该位置检测装置包括:自动对焦机构，其用于控制上述透镜在上述光轴方向上的位置；以及抖动校正机构，其用于控制上述透镜在与上述光轴方向垂直的平面内的位置，上述自动对焦机构根据上述第I位置传感器的输出检测上述透镜在上述光轴方向上的位置，将该检测的结果反馈到控制透镜位置的透镜位置控制部，从而控制上述透镜在上述光轴方向上的位置，上述抖动校正机构根据上述第2位置传感器的输出检测上述透镜在与上述光轴方向垂直的平面内的位置，将该检测的结果反馈到控制透镜位置的透镜位置控制部，从而控制上述透镜在与上述光轴方向垂直的平面内的位置。
[0017]另外，其特征在于，上述自动对焦机构根据用于上述抖动校正的第2位置传感器的输出来控制上述透镜的位置。
[0018]另外，其特征在于，上述抖动校正机构根据用于上述自动对焦的上述第I位置传感器的输出来控制上述透镜的位置。
[0019]另外，其特征在于，该位置检测装置包括:驱动体，其保持上述透镜；支柱，其成为用于供给电流的端子和/或输入或输出信号的端子；以及多个弹性构件，其分别连接于上述驱动体和上述端子的多个支柱，上述多个弹性构件连接于上述第I位置传感器、上述第2位置传感器、上述自动对焦线圈以及上述抖动校正用线圈中的至少一者。
[0020]另外，其特征在于，上述弹性构件由导电性构件构成。
[0021]另外，其特征在于，上述弹性构件为字母S状的弹簧或环状的板簧。
[0022]另外，其特征在于，该位置检测装置包括相机模块，该相机模块用于收纳上述透镜、上述磁体、上述第I位置传感器以及上述第2位置传感器。
[0023]另外，其特征在于，上述第I位置传感器和/或上述第2位置传感器配置于上述相机模块内的四角中的任意角。
[0024]另外，其特征在于，该位置检测装置包括第3位置传感器，该第3位置传感器与上述第2位置传感器不同，是用于抖动校正，其检测上述透镜在与上述光轴方向垂直的平面内的位置，上述第2位置传感器和/或上述第3位置传感器配置于上述相机模块内的四角的任意角。
[0025]另外，其特征在于，上述第2位置传感器检测上述透镜在与上述光轴正交的第I方向上的位置，上述第3位置传感器检测上述透镜在与上述光轴以及上述第I方向正交的第2方向上的位置。
[0026]另外，其特征在于，上述第I方向为与上述相机模块的边的方向不同的方向。
[0027]另外，其特征在于，上述第I方向为与上述相机模块的边的方向成45度的角度的方向。
[0028]另外，其特征在于，上述第2方向为与上述相机模块的边的方向不同的方向。
[0029]另外，其特征在于，上述第2方向为与上述相机模块的边的方向成45度的角度的方向。
[0030]另外，其特征在于，该位置检测装置包括透镜位置检测部，该透镜位置检测部根据上述第2位置传感器和上述第3位置传感器的输出来检测上述透镜的位置，将上述第I方向设为A轴，将使该A轴以光轴为中心旋转规定角度而成的轴设为X轴，将上述第2方向设为B轴，将使该B轴以光轴为中心向与该A轴旋转方向相同的方向旋转上述规定角度而成的轴设为Y轴，上述透镜位置检测部检测上述透镜在上述X轴和上述Y轴上的位置。
[0031]另外，其特征在于，上述规定角度为45度。
[0032]另外，其特征在于，该位置检测装置包括:驱动体，其保持上述透镜，且具有多个供轴嵌入的贯通孔；以及多个轴，其分别嵌入于上述多个贯通孔。
[0033]另外，其特征在于，上述贯通孔和上述轴构成为设于三个部位以上而进行三点以上的支承。
[0034]另外，其特征在于，上述驱动体由作为第I驱动体的透镜镜筒和第2驱动体构成。
[0035]另外，其特征在于，上述第I驱动体嵌入于上述第2驱动体。
[0036]另外，其特征在于，上述驱动体包括多个突起部，该突起部一体设置于该驱动体的外周面，且具有上述贯通孔，上述多个轴嵌入于上述突起部各自的贯通孔。
[0037]另外，其特征在于，上述突起部和上述轴构成为设于三个部位以上而进行三点以上的支承。
[0038]另外，其特征在于，上述驱动体由作为第I驱动体的透镜镜筒和第2驱动体构成，上述突起部设于作为上述第I驱动体的透镜镜筒。
[0039]另外，其特征在于，上述磁体固定于上述第I驱动体。
[0040]另外，其特征在于，上述磁体嵌合于上述第2驱动体的缺口部。
[0041]发明的效果
[0042]采用本发明，由于能够使用于自动对焦的第I位置传感器和用于抖动校正的第2位置传感器所共用的磁体在透镜的光轴方向和与透镜的光轴垂直的平面内方向上移动，因此，能够实现这样的位置检测装置，其能够对自动对焦和抖动校正进行闭环控制，且能够小型化。由此，能够达成小型化，且相比于开环控制能够缩短对焦搜索所花费的时间，并且能够减小耗电量。
【专利附图】
【附图说明】
[0043]图1是表示用于说明本发明的位置检测装置的实施例1的一例子的图。
[0044]图2是用于说明本发明的位置检测装置的具体的立体图。
[0045]图3是图2的俯视图。
[0046]图4是表示图2中的霍尔元件与永磁体的配置关系的图。
[0047]图5是表示在具有图4所示的霍尔元件与永磁体的配置关系的仿真条件下进行的情况下的、AF时的透镜位置与施加于AF用霍尔元件的磁通量密度之间的关系的图。
[0048]图6是表示在具有图4所示的霍尔元件与永磁体的配置关系的仿真条件下进行的情况下的、AF时的透镜位置与AF用霍尔元件的输出电压之间的关系的图。
[0049]图7是表示在具有图4所示的霍尔元件与永磁体的配置关系的仿真条件下进行的情况下的、X轴OIS时的透镜位置与施加于X轴OIS用霍尔元件的磁通量密度之间的关系的图。
[0050]图8是表示在具有图4所示的霍尔元件与永磁体的配置关系的仿真条件下进行的情况下的、X轴Ois时的透镜位置与X轴OIS用霍尔元件的输出电压之间的关系的图。
[0051]图9是表示根据图6和图8的仿真的结果导入校正增益后的、AF时的透镜位置与AF用霍尔元件的输出电压之间的关系的图。
[0052]图10(a)、图10(b)是用于说明本发明的位置检测装置的实施方式2的结构图。
[0053]图11(a)、图11(b)是用于说明本发明的位置检测装置的实施方式2的立体图。
[0054]图12(a)、图12(b)是拆除了作为框体的壳体的情况下的立体图。
[0055]图13是表示图11 (a)所示的壳体和固定于壳体的构件的立体图。
[0056]图14(a)?图14(c)是表示透镜镜筒(第I驱动体)和第2驱动体的立体图。
[0057]图15 (a)、图15 (b)是永磁体(Z轴AF用磁体)、Z轴AF用线圈以及Z轴AF用传感器的配置图。
[0058]图16 (a)、图16(b)是永磁体(X轴OIS用磁体)、X轴OIS用线圈以及X轴OIS用传感器的配置图。
[0059]图17是Y轴OIS用磁体、Y轴OIS用线圈以及Y轴OIS用传感器的配置图。
[0060]图18 (a)、图18 (b)是透镜镜筒(第I驱动体)、第2驱动体以及壳体的组装图。
[0061]图19 (a)、图19(b)是表示施加于X轴OIS用的霍尔元件的磁通量密度以及霍尔元件的输出电压的关系的图。
[0062]图20 (a)、图20(b)是表示施加于Z轴AF用的霍尔元件的磁通量密度以及霍尔元件的输出电压的关系的图。
[0063]图21 (a)、图21 (b)是用于说明图10 (a)所示的本发明的位置检测装置的实施方式2中的弹性构件的其他的例子的结构图。
[0064]图22是用于说明本发明的位置检测装置的实施方式3的立体图。
[0065]图23是图22所示的位置检测装置的俯视图。
[0066]图24是对本发明的位置检测装置中的位置传感器的检测轴进行了转换的图。
[0067]图25是用于说明轴转换的计算的图。
[0068]图26(a)、图26(b)是用于说明本发明的位置检测装置的实施方式4的立体图，图26(a)是从上面观察而得到的立体图，图26(b)是从下面观察而得到的立体图。
[0069]图27 (a)?图27 (c)为图26 (a)、图26 (b)所示的位置检测装置的组装图，图27 (a)为第I驱动体的立体图，图27 (b)为第2驱动体的立体图，图27 (c)为将第I驱动体装入于第2驱动体的图。
【具体实施方式】
[0070]以下，参照【专利附图】
【附图说明】本发明的各实施方式。
[0071]实施方式I
[0072]图1是表示用于说明本发明的位置检测装置的实施方式I的一例子的图。图中的附图标记I表示透镜，附图标记2表示永磁体(X轴OIS用磁体兼AF用磁体)，附图标记3表示自动对焦(AF)用线圈，附图标记4表示AF用位置传感器(霍尔元件)，附图标记5表示X轴OIS用线圈，附图标记6表示X轴OIS用位置传感器(霍尔元件)，附图标记111表示透镜的光轴，附图标记113表示自动对焦(AF)用线圈的轴线方向，附图标记115表示X轴OIS用线圈的轴线方向。
[0073]本发明的位置检测装置是这样的位置检测装置，即，检测透镜I在与透镜I的光轴方向垂直的平面内的位置从而检测用于抖动校正的位置，检测透镜I在光轴方向上的位置从而检测用于自动对焦的位置。
[0074]作为X轴OIS用兼AF用磁体的永磁体2随着透镜I在光轴方向和与光轴垂直的平面内方向上移动而移动。另外，第I位置传感器4为用于自动对焦的AF用位置传感器(磁传感器)，其检测随着永磁体2在光轴方向上的移动而变化的磁场,从而检测透镜I在光轴方向上的位置。另外，第2位置传感器6为用于抖动校正的X轴OIS用位置传感器(磁传感器)，其检测随着永磁体2在与光轴方向垂直的平面内的移动而变化的磁场，从而检测透镜I在与光轴方向垂直的平面内的位置。
[0075]也就是说，本实施方式I的位置检测装置具有:自动对焦机构，其用于使透镜沿透镜I的光轴(Z轴)移动；以及抖动校正机构，其用于使透镜在与光轴正交的方向上移动；永磁体2固定于透镜1，永磁体2跟随透镜I的移动而移动，利用位置传感器4、6检测永磁体2的移动量。
[0076]应用于自动对焦机构的自动对焦用的永磁体2和应用于抖动校正机构的抖动校正用的永磁体2设于透镜I附近且共用。也就是说，自动对焦用的永磁体和应用于抖动校正机构的抖动校正用的永磁体不分别设置，而是共用，因此，例如，能够在8.5mmX8.5mm的尺寸内收纳有助于自动对焦机构和抖动校正机构的驱动线圈、霍尔元件以及永磁体，因而能够实现极小型化的位置检测装置。
[0077]在本实施方式I中，永磁体2使用具有两个N极和两个S极的磁体，即，在与光轴平行的方向上分布有N极和S极,并且在与光轴正交的方向上分布有N极和S极的磁体,但永磁体2可以是具有一个N极和一个S极的磁体，也可以是具有两个以上的N极和两个以上的S极的磁体。
[0078]另外,在永磁体2使用具有一个N极和一个S极的磁体的情况下，可以是在与光轴平行的方向上分布有N极和S极，也可以是在与光轴正交的方向上分布有N极和S极。
[0079]另外，在永磁体2使用具有两个以上的N极和两个以上的S极的磁体的情况下，可以是在与光轴平行的方向上分布有N极和S极,也可以是在与光轴正交的方向上分布有N极和S极,还可以是在与光轴平行的方向上分布有N极和S极,并且在与光轴正交的方向上分布有N极和S极。
[0080]另外，AF用线圈3设于永磁体2的附近，并且设为线圈的轴线方向与光轴正交。另外，AF用位置传感器(第I位置传感器)4用于检测被AF用线圈3驱动的透镜I的位置。该AF用位置传感器4期望为霍尔元件。在本实施方式I中，第I位置传感器和第2位置传感器均为霍尔元件，第I位置传感器(第I霍尔元件)的感磁面的法线方向为与光轴正交的方向(X轴方向)，第2位置传感器(第2霍尔元件)的感磁面的法线方向为与光轴平行的方向(Z轴方向)。也就是说，第I霍尔元件的感磁面的法线方向与第2霍尔元件的感磁面的法线方向彼此不同。另外，第2位置传感器(第2霍尔元件)的感磁面的法线方向只要是除第I位置传感器(第I霍尔元件)的感磁面的法线方向以外的方向即可，例如可以是Y轴方向。
[0081]另外，可以配置为--第I霍尔元件配置为其感磁面的法线方向为与光轴方向正交的方向，并且第2霍尔元件配置为该第2霍尔元件的感磁面的法线方向为与光轴方向平行或正交的方向，第I霍尔元件的感磁面的法线方向与第2霍尔元件的感磁面的法线方向彼此不同。
[0082]另外，可以是，自动对焦线圈3的轴线方向与第I霍尔元件的感磁面的法线方向为彼此相同的方向，并且抖动校正用线圈5的轴线方向与第2霍尔元件的感磁面的法线方向为彼此相同的方向。
[0083]在图1中，将AF用线圈3和AF用霍尔元件4在透镜I与永磁体2之间的位置配置于同一平面内，但并不必拘泥于该配置，可以将AF用线圈3和AF用霍尔元件4配置于永磁体2的相对于透镜I而言的背后，或者也可以不将AF用线圈3和AF用霍尔元件4配置于同一平面内。
[0084]采用这样的结构，通过向AF用线圈3通电，利用永磁体2的磁场与由在AF用线圈3中流动的电流产生的磁场之间的相互作用，能够沿光轴方向对透镜进行位置调整。
[0085]另外，抖动校正机构为校正利用移动电话用的小型相机拍摄静止图像时产生的抖动从而能够拍摄没有图像模糊的图像的机构，通过使透镜沿与光轴相垂直的X轴方向和Y轴方向移动，而进行抖动校正。
[0086]图示的X轴OIS用线圈5设于永磁体2的附近，并且设为线圈的轴线方向为与光轴平行的方向。另外，X轴Ois用位置传感器(第2霍尔元件)6用于检测由X轴OIS用线圈5驱动的透镜I的位置。该X轴OIS用位置传感器6期望为霍尔元件。在图1中，将X轴OIS用线圈5和X轴OIS用霍尔元件6配置为以与光轴垂直并且与永磁体2的表面平行的方式隔开，但是配置为能够检测透镜I所固定的的永磁体在X轴方向上的移动即可。
[0087]另外，图1中的OIS用线圈5和OIS用位置传感器6仅示出了 X轴用，但在Y轴上也配置有Y轴OIS用线圈和Y轴OIS用位置传感器。也就是说，抖动校正机构包括设在与透镜I的光轴正交的方向上的X轴用的永磁体2、OIS用线圈5以及OIS用霍尔元件6，并且包括设在与透镜I的光轴正交的方向上的Y轴用的永磁体、抖动校正用线圈以及Ois用霍尔元件。
[0088]在X轴方向上相对配置的霍尔元件6通过检测与其相对的永磁体2的磁力，从而检测与X轴方向的移动相伴的第I位置。在Y轴方向上相对配置的霍尔元件通过检测与其相对的永磁体的磁力，从而检测与Y轴方向的移动相伴的第2位置。
[0089]OIS用线圈5与永磁体2协同工作，将透镜沿X轴方向驱动。另外，OIS用线圈5与永磁体2的组合作为音圈马达(VCM)发挥功能。
[0090]利用这样的结构，抖动校正机构能够以消除带相机的移动电话的壳体的振动的方式使透镜移动(摆动)。其结果，能够进行抖动校正。
[0091]永磁体2作为矩形图示了双面多极，但除此之外，还可以是双面单极。另外，也可以是，作为圆柱形而是双面4极、双面单极或外周多极。另外，也可以是，作为环形而是单面多极、内周多极或外周多极。这样，永磁体2能够采用多种多样的磁体。另外，磁体2沿与光轴垂直的方向被磁化，但也可以沿与光轴平行的方向被磁化。
[0092]另外，能够将磁轭7设于透镜I与永磁体2之间的位置，该磁轭7用于形成来自永磁体2的磁通量的磁路。该磁轭7的配置位置可以是永磁体的相对于透镜I而言的背后。另外，在设置该磁轭7的情况下,该磁轭7固定于透镜I和永磁体2。
[0093]作为透镜的驱动手段中的抖动校正机构，OIS用线圈5、0IS用霍尔元件6、AF用线圈3以及AF用霍尔元件4被固定，透镜1、永磁体2以及磁轭7—起移动。另外，作为自动对焦机构，AF用线圈3和AF用霍尔元件4被固定，除透镜1、永磁体2以及磁轭7 —起移动以外，OIS用线圈5和OIS用霍尔元件6 —起移动。也就是说，作为透镜模块，由透镜1、永磁体2以及磁轭7构成，但是在自动对焦时，构成为OIS用线圈5和OIS用霍尔元件6 —起移动。
[0094]也就是说，构成为将闭环控制用于自动对焦机构和/或抖动校正机构，根据来自抖动校正机构的OIS用霍尔元件6的位置信息对自动对焦机构进行反馈控制。另外，同样地，还可以构成为根据来自自动对焦机构的AF用霍尔元件4的位置信息对抖动校正机构进行反馈控制。也就是说，作为透镜的驱动手段中的自动对焦机构，AF用线圈3、AF用霍尔元件4、OIS用线圈5以及OIS用霍尔元件6被固定，透镜1、永磁体2以及磁轭7—起移动。
[0095]另外，作为抖动校正机构，OIS用线圈5和OIS用霍尔元件6被固定，除透镜1、永磁体2以及磁轭7 —起移动以外，AF用线圈3和AF用霍尔元件4 一起移动。也就是说，可以是，作为透镜模块，由透镜1、永磁体2以及磁轭7构成，但在OIS时，构成为AF用线圈3和AF用霍尔元件4 一起移动。
[0096]这样，根据本发明，让沿与透镜的光轴正交的方向设置的、应用于自动对焦机构的自动对焦用的永磁体以及应用于抖动校正机构的抖动校正用的永磁体共用，从而达成使用了闭环控制的自动对焦(AF)机构和抖动校正(OIS)机构，因此，能够实现小型化的位置检测装置。
[0097]图2是用于说明本发明的位置检测装置的具体的立体图，图3是图2的俯视图。图中的附图标记Ila表示透镜，附图标记Ilb表示驱动体(透镜镜筒)，附图标记12表示永磁体(X轴OIS用磁体兼AF用磁体)，附图标记12Y表示Y轴OIS用磁体，附图标记13表示自动对焦(AF)用线圈，附图标记14表示AF用霍尔元件，附图标记15X表示X轴OIS (抖动校正)用线圈，附图标记15Y表示Y轴OIS用线圈，附图标记16X表示X轴OIS用霍尔元件，附图标记16Y表示Y轴OIS用霍尔元件，附图标记17表示磁轭，附图标记18表示AF驱动用轴，附图标记19X表示X轴OIS用驱动轴，附图标记19Y表示Y轴OIS用驱动轴，附图标记21表示相机模块。
[0098]本实施方式I的位置检测装置包括用于抖动校正的抖动校正机构，该抖动校正机构包括设于透镜I附近的X轴用的永磁体12、抖动校正用线圈15以及用于检测透镜I的位置的位置传感器16X。另外，包括设于透镜I附近的Y轴用的永磁体12Y、抖动校正用线圈15Y以及用于检测透镜I的位置的位置传感器16Y。另外，包括磁轭17，该磁轭17用于形成来自永磁体12的磁通量的磁路。
[0099]另外,包括用于自动对焦的自动对焦机构，构成为将闭环控制用于该自动对焦机构和/或抖动校正机构，根据来自抖动校正机构的第2位置传感器的位置信息对自动对焦机构进行反馈控制。
[0100]另外，构成为将闭环控制用于自动对焦机构和/或抖动校正机构，根据来自自动对焦机构的第I位置传感器的位置信息对抖动校正机构进行反馈控制。
[0101]图2和图3所示的位置检测装置包括:自动对焦机构，其用于使保持于驱动体(透镜镜筒)llb的透镜I Ia沿光轴(Z轴)移动；以及抖动校正机构，其用于使透镜Ila沿与光轴正交的方向移动。另外，永磁体12固定于透镜Ila,永磁体12随着透镜Ila的移动而移动，利用AF用霍尔元件14、X轴OIS用霍尔元件16X以及Y轴OIS用霍尔元件16Y检测永磁体12的移动量。
[0102]应用于自动对焦机构的自动对焦用的永磁体和应用于抖动校正机构的抖动校正用的永磁体共用沿与透镜Ila的光轴正交的方向设置的X轴OIS用磁体兼AF用磁体12。
[0103]另外，本发明的位置检测装置包括:自动对焦(AF)用线圈13，其设于永磁体12的附近；第I位置传感器14，其检测由该AF用线圈13驱动的透镜Ila的位置；抖动校正用线圈(15X和15Y)，其设于永磁体12的附近；以及第2位置传感器16，其检测由该抖动校正用线圈驱动的透镜Ila的位置。在本实施方式I中，将AF用线圈13的轴线方向设为与光轴正交的方向(X轴方向)，将抖动校正用线圈15X、15Y的轴线方向设为与光轴平行的方向。
[0104]也就是说，上述X轴用的抖动校正用线圈15X设为该抖动校正用线圈15X的轴线方向与光轴方向平行，Y轴用的抖动校正用线圈15Y设为该抖动校正用线圈15Y的轴线方向与光轴方向平行。
[0105]这样,通过使AF用线圈的轴线方向与抖动校正用线圈的轴线方向正交而能够小型化，但未必一定使AF用线圈的轴线方向与抖动校正用线圈的轴线方向正交。
[0106]另外，AF用霍尔元件14用于检测由AF用线圈13驱动的透镜Ila的位置。在图2中，将AF用线圈13和AF用霍尔元件14在透镜Ila与永磁体12之间的位置配置于同一平面内，但不必拘泥于该配置，可以配置于永磁体12的相对于透镜Ila而言的背后，或者也可以不配置于同一平面内。
[0107]利用这样的结构，通过向AF用线圈13通电，在永磁体12的磁场与由在AF用线圈13中流动的电流产生的磁场的相互作用下，能够沿AF驱动用轴18在光轴方向上对透镜Ila进行位置调整。
[0108]图2和图3所示的X轴OIS用线圈15X设于永磁体12的附近，且设为线圈的轴线方向成为与光轴平行的方向。另外，X轴Ois用霍尔元件16X用于检测由X轴OIS用线圈15X驱动的透镜Ila的位置。在图2和图3中，将X轴OIS用线圈15X和X轴OIS用霍尔元件16X配置为以与光轴垂直并且与永磁体12的表面平行的方式隔开，但是配置为能够检测透镜Ila所固定的永磁体在X轴方向上的移动即可。另外，在Y轴上也配置有Y轴OIS用线圈15Y和Y轴OIS用霍尔元件16Y。
[0109]在X轴方向上相对配置的霍尔元件16X通过检测与其相对的永磁体12的磁力，从而检测与X轴方向的移动相伴的第I位置。在Y轴方向上相对配置的霍尔元件16Y通过检测与其相对的永磁体12Y的磁力，从而检测与Y轴方向上的移动相伴的第2位置。
[0110]X轴OIS用线圈15X和Y轴OIS用线圈15Y与永磁体12和永磁体12Y协同工作，将透镜Ila沿X轴OIS用驱动轴19X在X轴方向上驱动并且沿Y轴OIS用驱动轴19Y在Y轴方向上驱动。另外，OIS用线圈15X、0IS用线圈15Y与永磁体12和永磁体12Y的组合作为音圈马达(VCM)发挥功能。
[0111]图4是表示图2中的霍尔元件与永磁体的配置关系的图。如该图4中明确的那样，在透镜附近的设于X轴上的X轴Ois用磁体兼AF用磁体12、与磁轭17之间的位置设有AF用霍尔元件14，X轴OIS用磁体兼AF用磁体12附近的Z轴上设有X轴OIS用霍尔元件16X。而且，在OIS时，磁轭17和磁体12移动(X轴±0.1mm)，在AF时，磁轭17、磁体12以及X轴OIS用霍尔元件16X移动(Z轴±0.15mm)。
[0112]X轴OIS用磁体兼AF用磁体12的Z尺寸为2mm，Y尺寸为1mm，X尺寸为0.8mm,磁轭17的Z尺寸为2mm，Y尺寸为1.6mm，X尺寸为0.5mm。另外，X轴OIS用磁体兼AF用磁体12与AF用霍尔元件14之间的间隔为0.23mm, AF用霍尔元件14与磁轭17之间的间隔为0.25mm, X轴OIS用磁体兼AF用磁体12与X轴OIS用霍尔元件16X之间的间隔为0.2mm。另外，磁体的材质为Nd-Fe-B，磁轭材质为SPCC(JISG3141，用铁板冷轧制造而成的钢板或钢带)。
[0113]图5是表示在具有图4所示的霍尔元件与永磁体的配置关系的仿真条件下进行的情况下的、AF时的透镜位置与施加于AF用霍尔元件的磁通量密度之间的关系的图。
[0114]图中，从右上方依次为:实线表示在X轴抖动校正下透镜移动-0.1mm时,点线表示在X轴抖动校正下透镜移动-0.05mm时，虚线表示无X轴抖动校正时，双点划线表示在X轴抖动校正下透镜移动+0.05mm时，单点划线表示在X轴抖动校正下透镜移动+0.1mm时。也就是说，关于AF时的透镜位置与施加于AF用霍尔元件的磁通量密度之间的关系，施加于AF用霍尔元件的磁通量密度随着透镜位置移动而越向右越高地增加，随着从在X轴抖动校正下透镜移动-0.1mm时变化到在X轴抖动校正下透镜移动+0.1mm时，越向右越高的斜度变得平缓。
[0115]图6表示在具有图4所示的霍尔元件与永磁体的配置关系的仿真条件下进行的情况下的、AF时的透镜位置与AF用霍尔元件的输出电压之间的关系的图。
[0116]图中，从右上方依次为:实线表示在X轴抖动校正下透镜移动-0.1mm时,点线表示在X轴抖动校正下透镜移动-0.05mm时，虚线表示无X轴抖动校正时，双点划线表示在X轴抖动校正下透镜移动+0.05mm时，单点划线表示在X轴抖动校正下透镜移动+0.1mm时。也就是说，关于AF时的透镜位置与AF用霍尔元件的输出电压之间的关系，AF用霍尔元件的输出电压随着透镜位置的移动而单调增加(或单调减少)，随着从在X轴抖动校正下透镜移动-0.1mm时变化到在X轴抖动校正下透镜移动+0.1mm时，单调增加(或单调减少)的斜度变得平缓。
[0117]另外，霍尔元件的灵敏度利用0.2mV/mT表示，但不言而喻，也可以使用不同的灵敏度的霍尔元件。
[0118]图7是表示在具有图4所示的霍尔元件与永磁体的配置关系的仿真条件下进行的情况下的、X轴OIS时的透镜位置与施加于X轴OIS用霍尔元件的磁通量密度之间的关系的图。也就是说，随着X轴OIS时的透镜位置的移动，施加于X轴OIS用霍尔元件的磁通量密度越向右越高地增加。
[0119]图8是表示在具有图4所示的霍尔元件与永磁体的配置关系的仿真条件下进行的情况下的、X轴Ois时的透镜位置与X轴OIS用霍尔元件的输出电压之间的关系的图。也就是说，随着X轴OIS时的透镜位置的移动，X轴OIS用霍尔元件的输出电压单调增加(或单调减少)。
[0120]以下说明基于图6和图8的仿真结果的校正方法。
[0121]I) (AF位于端点时的X轴OIS透镜在Omm时AF用霍尔元件的输出电压)+ (AF位于端点时的X轴OIS透镜在-1OOmm时AF用霍尔元件的输出电压)令约0.67
[0122]2) (AF位于端点时的X轴OIS透镜在Omm时AF用霍尔元件的输出电压)+ (AF位于端点时的X轴OIS透镜在+10mm时AF用霍尔元件的输出电压)4约1.40
[0123]3) (2)-1))/OIS 移动距离(200 μ m)..?计算每 OISl μ m 的校正量今约 0.00365
[0124]4) 3) X “0IS 透镜位置”+ “(2)+1))/2)” 4表 I
[0125]M I
[0126]基于OIS用磁体位置得到的值
[0127]
【权利要求】
1.一种位置检测装置，其检测透镜在与该透镜的光轴方向垂直的平面内的位置从而检测用于抖动校正的位置，检测上述透镜在上述光轴方向上的位置从而检测用于自动对焦的位置，该位置检测装置的特征在于， 包括: 磁体，其随着上述透镜在上述光轴方向和与上述光轴垂直的平面内方向上移动而移 动； 第I位置传感器，其用于自动对焦，其检测随着该磁体在上述光轴方向上的移动而变化的磁场，从而检测上述透镜在上述光轴方向上的位置；以及 第2位置传感器，其用于抖动校正，其检测随着上述磁体在与上述光轴方向垂直的平面内的移动而变化的磁场，从而检测上述透镜在与上述光轴方向垂直的平面内的位置。
2.根据权利要求1所述的位置检测装置，其特征在于， 该位置检测装置包括:自动对焦线圈，其设于上述磁体的附近，用于使上述透镜沿光轴方向移动；以及抖动校正用线圈，其设于上述磁体的附近，用于使上述透镜沿与光轴方向垂直的方向移动。
3.根据权利要求1或2所述的位置检测装置，其特征在于， 上述第I位置传感器为第I霍尔元件，上述第2位置传感器为第2霍尔元件， 上述第I霍尔元件配置为该第I霍尔元件的感磁面的法线方向与上述光轴垂直或平行， 上述第2霍尔元件配置为该第2霍尔元件的感磁面的法线方向与上述光轴垂直或平行。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的位置检测装置，其特征在于， 该位置检测装置包括磁轭，该磁轭用于形成来自上述磁体的磁通量的磁路。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的位置检测装置，其特征在于， 该位置检测装置包括:自动对焦机构，其用于控制上述透镜在上述光轴方向上的位置；以及抖动校正机构，其用于控制上述透镜在与上述光轴方向垂直的平面内的位置， 上述自动对焦机构根据上述第I位置传感器的输出检测上述透镜在上述光轴方向上的位置，将该检测的结果反馈到控制透镜位置的透镜位置控制部，从而控制上述透镜在上述光轴方向上的位置， 上述抖动校正机构根据上述第2位置传感器的输出检测上述透镜在与上述光轴方向垂直的平面内的位置，将该检测的结果反馈到控制透镜位置的透镜位置控制部，从而控制上述透镜在与上述光轴方向垂直的平面内的位置。
6.根据权利要求5所述的位置检测装置，其特征在于， 上述自动对焦机构根据用于上述抖动校正的第2位置传感器的输出来控制上述透镜的位置。
7.根据权利要求5所述的位置检测装置，其特征在于， 上述抖动校正机构根据用于上述自动对焦的上述第I位置传感器的输出来控制上述透镜的位置。
8.根据权利要求2所述的位置检测装置，其特征在于， 该位置检测装置包括:驱动体，其保持上述透镜；支柱，其成为用于供给电流的端子和/或输入或输出信号的端子；以及多个弹性构件，其分别连接于上述驱动体和上述端子的多个支柱， 上述多个弹性构件连接于上述第I位置传感器、上述第2位置传感器、上述自动对焦线圈以及上述抖动校正用线圈中的至少一者。
9.根据权利要求8所述的位置检测装置，其特征在于， 上述弹性构件由导电性构件构成。
10.根据权利要求8或9所述的位置检测装置，其特征在于， 上述弹性构件为字母S状的弹簧或环状的板簧。
11.根据权利要求1~10中任一项所述的位置检测装置，其特征在于， 该位置检测装置包括相机模块，该相机模块用于收纳上述透镜、上述磁体、上述第I位置传感器以及上述第2位置传感器。
12.根据权利要求11所述的位置检测装置，其特征在于， 上述第I位置传感器 和/或上述第2位置传感器配置于上述相机模块内的四角中的任意角。
13.根据权利要求11或12所述的位置检测装置，其特征在于， 该位置检测装置包括第3位置传感器，该第3位置传感器与上述第2位置传感器不同，是用于抖动校正，其检测上述透镜在与上述光轴方向垂直的平面内的位置， 上述第2位置传感器和/或上述第3位置传感器配置于上述相机模块内的四角的任意角。
14.根据权利要求13所述的位置检测装置，其特征在于， 上述第2位置传感器检测上述透镜在与上述光轴正交的第I方向上的位置，上述第3位置传感器检测上述透镜在与上述光轴以及上述第I方向正交的第2方向上的位置。
15.根据权利要求14所述的位置检测装置，其特征在于， 上述第I方向为与上述相机模块的边的方向不同的方向。
16.根据权利要求15所述的位置检测装置，其特征在于， 上述第I方向为与上述相机模块的边的方向成45度的角度的方向。
17.根据权利要求14~16中任一项所述的位置检测装置，其特征在于， 上述第2方向为与上述相机模块的边的方向不同的方向。
18.根据权利要求17所述的位置检测装置，其特征在于， 上述第2方向为与上述相机模块的边的方向成45度的角度的方向。
19.根据权利要求17或18所述的位置检测装置，其特征在于， 该位置检测装置包括透镜位置检测部，该透镜位置检测部根据上述第2位置传感器和上述第3位置传感器的输出来检测上述透镜的位置， 将上述第I方向设为A轴，将使该A轴以光轴为中心旋转规定角度而成的轴设为X轴，将上述第2方向设为B轴，将使该B轴以光轴为中心向与该A轴旋转方向相同的方向旋转上述规定角度而成的轴设为Y轴， 上述透镜位置检测部检测上述透镜在上述X轴和上述Y轴上的位置。
20.根据权利要求19所述的位置检测装置，其特征在于， 上述规定角度为45度。
21.根据权利要求1所述的位置检测装置，其特征在于， 该位置检测装置包括:驱动体，其保持上述透镜，且具有多个供轴嵌入的贯通孔；以及多个轴，其分别嵌入于上述多个贯通孔。
22.根据权利要求21所述的位置检测装置，其特征在于， 上述贯通孔和上述轴构成为设于三个部位以上而进行三点以上的支承。
23.根据权利要求21或22所述的位置检测装置，其特征在于， 上述驱动体由作为第I驱动体的透镜镜筒和第2驱动体构成。
24.根据权利要求23所述的位置检测装置，其特征在于， 上述第I驱动体嵌入于上述第2驱动体。
25.根据权利要求21~24中任一项所述的位置检测装置，其特征在于， 上述驱动体包括多个突起部，该突起部一体设置于该驱动体的外周面，且具有上述贯通孔，上述多个轴嵌入于上述突起部各自的贯通孔。
26.根据权利要求25所述的位置检测装置，其特征在于， 上述突起部和上述轴构成为设于三个部位以上而进行三点以上的支承。
27.根据权利要求21~26中任一项所述的位置检测装置，其特征在于， 上述驱动体由作为第I驱动体的透镜镜筒和第2驱动体构成，上述突起部设于作为上述第I驱动体的透镜镜筒。
28.根据权利要求27所述的位置检测装置，其特征在于， 上述磁体固定于上述第I驱动体。
29.根据权利要求27或28所述的位置检测装置，其特征在于， 上述磁体嵌合于上述第2驱动体的缺口部。
【文档编号】G03B5/00GK104081272SQ201380007618
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2013年5月31日 优先权日:2012年6月7日
【发明者】笠松新 申请人:旭化成微电子株式会社
【专利摘要】本发明涉及一种构成为达成使用了闭环控制的自动对焦机构和抖动校正机构且共用自动对焦用磁体和抖动校正用磁体从而谋求小型化的位置检测装置。位置检测装置包括：自动对焦机构，其用于使透镜沿透镜(1)的光轴(Z轴)移动；以及抖动校正机构，其用于使透镜沿与光轴正交的方向移动。另外，永磁体(2)固定于透镜(1)，永磁体(2)随着透镜(1)的移动而移动，利用位置传感器(4、6)检测其移动量。应用于自动对焦机构的自动对焦用的永磁体(2)和应用于抖动校正机构的抖动校正用的永磁体(2)设于透镜(1)附近且共用。
【专利说明】位置检测装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种位置检测装置，更详细而言，涉及一种这样的位置检测装置，其包括:用于自动对焦(AF)的位置传感器，其检测透镜在光轴方向上的位置；用于抖动校正
(OIS)的位置传感器，其检测透镜在与光轴方向垂直的平面内的位置；以及AF兼OIS用磁体，且由AF和OIS共用磁体而谋求小型化的位置检测装置。
【背景技术】
[0002]近年来，使用移动电话用的小型相机拍摄静止图像的机会持续增加。相伴于此，一直以来提案有各种即使在拍摄静止图像时存在抖动(振动)也能够防止成像面上的图像模糊而能够进行清晰的拍摄的光学式抖动校正(0IS ；Optical Image Stabilizer/以下称为“抖动校正”)装置。作为这种抖动校正方式，公知有传感器位移式、透镜位移式等光学方式，通过使用软件进行图像处理来进行抖动校正的软件方式。
[0003]传感器位移式构成为利用驱动器使成像元件(CCD传感器、CMOS传感器)能够以标准位置为中心地移动。另外，透镜位移式具有能够在与光轴垂直的平面内移动调整透镜的构造。此外，软件方式例如从检测单元的检测结果中去除干扰成分，通过利用该去除了干扰成分的检测信号计算校正由成像装置的抖动引起的图像晃动所需的具体信息，使得在成像装置静止而没有抖动的状态下拍摄的图像也静止。另外，还提案有通过使对透镜和成像元件进行保持的透镜模块(或相机模块)自身摆动来校正抖动的抖动校正装置。
[0004]例如，专利文献I所述的装置为通过校正在利用移动电话用的小型相机拍摄静止图像时产生的抖动而能够拍摄没有图像模糊的图像的抖动校正装置，在自动对焦(AF ；AutoFocus)用相机驱动装置上设置抖动校正装置，共同使用永磁体，从而削减部件个数，其结果，做到了减小(降低)抖动校正装置的尺寸(主要为高度)。另外，在该专利文献I中，公开了用于检测自动对焦用透镜驱动装置的位置的位置检测单元、即四根霍尔元件沿透镜模块的各边配置。
[0005]专利文献1:日本特开2011-65140号公报
[0006]然而，在上述的软件方式中，相比于光学式，存在画质较差的问题，由于成像时间还包含软件的处理时间，因此存在成像时间较长的缺点。
[0007]另外，上述的专利文献I的装置包括自动对焦机构和抖动校正机构，在由自动对焦机构和抖动校正机构共同使用永磁体这一点与本发明是共通的，但专利文献I中的自动对焦机构为开环控制，因此，为了固定透镜位置，必须持续向线圈供给电流，而存在耗电量较大的问题。而且，由于存在弹簧的减幅，因此存在如下问题，即，到透镜位置确定为止需要花费时间，对焦搜索所需时间较长。
【发明内容】
[0008]发明要解决的问题
[0009]另外，对在自动对焦机构使用闭环控制的情况下的、用于让自动对焦机构和相机抖动校正机构共用磁体的构造没有任何说明。
[0010]本发明即是鉴于这样的问题而做成的，其目的在于提供一种能够对自动对焦和抖动校正进行闭环控制，且能够小型化的位置检测装置。
[0011]用于解决问题的方案
[0012]本发明即是为了达成上述目的而做成的，为一种位置检测装置，其检测透镜在与该透镜的光轴方向垂直的平面内的位置从而检测用于抖动校正的位置，检测上述透镜在上述光轴方向上的位置从而检测用于自动对焦的位置，该位置检测装置的特征在于，包括:磁体，其随着上述透镜在上述光轴方向和与上述光轴垂直的平面内方向上移动而移动；第I位置传感器，其用于自动对焦，其检测随着该磁体在上述光轴方向上的移动而变化的磁场，从而检测上述透镜在上述光轴方向上的位置；以及第2位置传感器，其用于抖动校正，其检测随着上述磁体在与上述光轴方向垂直的平面内的移动而变化的磁场，从而检测上述透镜在与上述光轴方向垂直的平面内的位置。
[0013]另外，其特征在于，该位置检测装置包括:自动对焦线圈，其设于上述磁体的附近，用于使上述透镜沿光轴方向移动；以及抖动校正用线圈，其设于上述磁体的附近，用于使上述透镜沿与光轴方向垂直的方向移动。
[0014]另外，其特征在于，上述第I位置传感器为第I霍尔元件，上述第2位置传感器为第2霍尔元件，上述第I霍尔元件配置为该第I霍尔元件的感磁面的法线方向与上述光轴垂直或平行，上述第2霍尔元件配置为该第2霍尔元件的感磁面的法线方向与上述光轴垂直或平行。
[0015]另外，其特征在于，该位置检测装置包括磁轭，该磁轭用于形成来自上述磁体的磁通量的磁路。
[0016]另外，其特征在于，该位置检测装置包括:自动对焦机构，其用于控制上述透镜在上述光轴方向上的位置；以及抖动校正机构，其用于控制上述透镜在与上述光轴方向垂直的平面内的位置，上述自动对焦机构根据上述第I位置传感器的输出检测上述透镜在上述光轴方向上的位置，将该检测的结果反馈到控制透镜位置的透镜位置控制部，从而控制上述透镜在上述光轴方向上的位置，上述抖动校正机构根据上述第2位置传感器的输出检测上述透镜在与上述光轴方向垂直的平面内的位置，将该检测的结果反馈到控制透镜位置的透镜位置控制部，从而控制上述透镜在与上述光轴方向垂直的平面内的位置。
[0017]另外，其特征在于，上述自动对焦机构根据用于上述抖动校正的第2位置传感器的输出来控制上述透镜的位置。
[0018]另外，其特征在于，上述抖动校正机构根据用于上述自动对焦的上述第I位置传感器的输出来控制上述透镜的位置。
[0019]另外，其特征在于，该位置检测装置包括:驱动体，其保持上述透镜；支柱，其成为用于供给电流的端子和/或输入或输出信号的端子；以及多个弹性构件，其分别连接于上述驱动体和上述端子的多个支柱，上述多个弹性构件连接于上述第I位置传感器、上述第2位置传感器、上述自动对焦线圈以及上述抖动校正用线圈中的至少一者。
[0020]另外，其特征在于，上述弹性构件由导电性构件构成。
[0021]另外，其特征在于，上述弹性构件为字母S状的弹簧或环状的板簧。
[0022]另外，其特征在于，该位置检测装置包括相机模块，该相机模块用于收纳上述透镜、上述磁体、上述第I位置传感器以及上述第2位置传感器。
[0023]另外，其特征在于，上述第I位置传感器和/或上述第2位置传感器配置于上述相机模块内的四角中的任意角。
[0024]另外，其特征在于，该位置检测装置包括第3位置传感器，该第3位置传感器与上述第2位置传感器不同，是用于抖动校正，其检测上述透镜在与上述光轴方向垂直的平面内的位置，上述第2位置传感器和/或上述第3位置传感器配置于上述相机模块内的四角的任意角。
[0025]另外，其特征在于，上述第2位置传感器检测上述透镜在与上述光轴正交的第I方向上的位置，上述第3位置传感器检测上述透镜在与上述光轴以及上述第I方向正交的第2方向上的位置。
[0026]另外，其特征在于，上述第I方向为与上述相机模块的边的方向不同的方向。
[0027]另外，其特征在于，上述第I方向为与上述相机模块的边的方向成45度的角度的方向。
[0028]另外，其特征在于，上述第2方向为与上述相机模块的边的方向不同的方向。
[0029]另外，其特征在于，上述第2方向为与上述相机模块的边的方向成45度的角度的方向。
[0030]另外，其特征在于，该位置检测装置包括透镜位置检测部，该透镜位置检测部根据上述第2位置传感器和上述第3位置传感器的输出来检测上述透镜的位置，将上述第I方向设为A轴，将使该A轴以光轴为中心旋转规定角度而成的轴设为X轴，将上述第2方向设为B轴，将使该B轴以光轴为中心向与该A轴旋转方向相同的方向旋转上述规定角度而成的轴设为Y轴，上述透镜位置检测部检测上述透镜在上述X轴和上述Y轴上的位置。
[0031]另外，其特征在于，上述规定角度为45度。
[0032]另外，其特征在于，该位置检测装置包括:驱动体，其保持上述透镜，且具有多个供轴嵌入的贯通孔；以及多个轴，其分别嵌入于上述多个贯通孔。
[0033]另外，其特征在于，上述贯通孔和上述轴构成为设于三个部位以上而进行三点以上的支承。
[0034]另外，其特征在于，上述驱动体由作为第I驱动体的透镜镜筒和第2驱动体构成。
[0035]另外，其特征在于，上述第I驱动体嵌入于上述第2驱动体。
[0036]另外，其特征在于，上述驱动体包括多个突起部，该突起部一体设置于该驱动体的外周面，且具有上述贯通孔，上述多个轴嵌入于上述突起部各自的贯通孔。
[0037]另外，其特征在于，上述突起部和上述轴构成为设于三个部位以上而进行三点以上的支承。
[0038]另外，其特征在于，上述驱动体由作为第I驱动体的透镜镜筒和第2驱动体构成，上述突起部设于作为上述第I驱动体的透镜镜筒。
[0039]另外，其特征在于，上述磁体固定于上述第I驱动体。
[0040]另外，其特征在于，上述磁体嵌合于上述第2驱动体的缺口部。
[0041]发明的效果
[0042]采用本发明，由于能够使用于自动对焦的第I位置传感器和用于抖动校正的第2位置传感器所共用的磁体在透镜的光轴方向和与透镜的光轴垂直的平面内方向上移动，因此，能够实现这样的位置检测装置，其能够对自动对焦和抖动校正进行闭环控制，且能够小型化。由此，能够达成小型化，且相比于开环控制能够缩短对焦搜索所花费的时间，并且能够减小耗电量。
【专利附图】
【附图说明】
[0043]图1是表示用于说明本发明的位置检测装置的实施例1的一例子的图。
[0044]图2是用于说明本发明的位置检测装置的具体的立体图。
[0045]图3是图2的俯视图。
[0046]图4是表示图2中的霍尔元件与永磁体的配置关系的图。
[0047]图5是表示在具有图4所示的霍尔元件与永磁体的配置关系的仿真条件下进行的情况下的、AF时的透镜位置与施加于AF用霍尔元件的磁通量密度之间的关系的图。
[0048]图6是表示在具有图4所示的霍尔元件与永磁体的配置关系的仿真条件下进行的情况下的、AF时的透镜位置与AF用霍尔元件的输出电压之间的关系的图。
[0049]图7是表示在具有图4所示的霍尔元件与永磁体的配置关系的仿真条件下进行的情况下的、X轴OIS时的透镜位置与施加于X轴OIS用霍尔元件的磁通量密度之间的关系的图。
[0050]图8是表示在具有图4所示的霍尔元件与永磁体的配置关系的仿真条件下进行的情况下的、X轴Ois时的透镜位置与X轴OIS用霍尔元件的输出电压之间的关系的图。
[0051]图9是表示根据图6和图8的仿真的结果导入校正增益后的、AF时的透镜位置与AF用霍尔元件的输出电压之间的关系的图。
[0052]图10(a)、图10(b)是用于说明本发明的位置检测装置的实施方式2的结构图。
[0053]图11(a)、图11(b)是用于说明本发明的位置检测装置的实施方式2的立体图。
[0054]图12(a)、图12(b)是拆除了作为框体的壳体的情况下的立体图。
[0055]图13是表示图11 (a)所示的壳体和固定于壳体的构件的立体图。
[0056]图14(a)?图14(c)是表示透镜镜筒(第I驱动体)和第2驱动体的立体图。
[0057]图15 (a)、图15 (b)是永磁体(Z轴AF用磁体)、Z轴AF用线圈以及Z轴AF用传感器的配置图。
[0058]图16 (a)、图16(b)是永磁体(X轴OIS用磁体)、X轴OIS用线圈以及X轴OIS用传感器的配置图。
[0059]图17是Y轴OIS用磁体、Y轴OIS用线圈以及Y轴OIS用传感器的配置图。
[0060]图18 (a)、图18 (b)是透镜镜筒(第I驱动体)、第2驱动体以及壳体的组装图。
[0061]图19 (a)、图19(b)是表示施加于X轴OIS用的霍尔元件的磁通量密度以及霍尔元件的输出电压的关系的图。
[0062]图20 (a)、图20(b)是表示施加于Z轴AF用的霍尔元件的磁通量密度以及霍尔元件的输出电压的关系的图。
[0063]图21 (a)、图21 (b)是用于说明图10 (a)所示的本发明的位置检测装置的实施方式2中的弹性构件的其他的例子的结构图。
[0064]图22是用于说明本发明的位置检测装置的实施方式3的立体图。
[0065]图23是图22所示的位置检测装置的俯视图。
[0066]图24是对本发明的位置检测装置中的位置传感器的检测轴进行了转换的图。
[0067]图25是用于说明轴转换的计算的图。
[0068]图26(a)、图26(b)是用于说明本发明的位置检测装置的实施方式4的立体图，图26(a)是从上面观察而得到的立体图，图26(b)是从下面观察而得到的立体图。
[0069]图27 (a)?图27 (c)为图26 (a)、图26 (b)所示的位置检测装置的组装图，图27 (a)为第I驱动体的立体图，图27 (b)为第2驱动体的立体图，图27 (c)为将第I驱动体装入于第2驱动体的图。
【具体实施方式】
[0070]以下，参照【专利附图】
【附图说明】本发明的各实施方式。
[0071]实施方式I
[0072]图1是表示用于说明本发明的位置检测装置的实施方式I的一例子的图。图中的附图标记I表示透镜，附图标记2表示永磁体(X轴OIS用磁体兼AF用磁体)，附图标记3表示自动对焦(AF)用线圈，附图标记4表示AF用位置传感器(霍尔元件)，附图标记5表示X轴OIS用线圈，附图标记6表示X轴OIS用位置传感器(霍尔元件)，附图标记111表示透镜的光轴，附图标记113表示自动对焦(AF)用线圈的轴线方向，附图标记115表示X轴OIS用线圈的轴线方向。
[0073]本发明的位置检测装置是这样的位置检测装置，即，检测透镜I在与透镜I的光轴方向垂直的平面内的位置从而检测用于抖动校正的位置，检测透镜I在光轴方向上的位置从而检测用于自动对焦的位置。
[0074]作为X轴OIS用兼AF用磁体的永磁体2随着透镜I在光轴方向和与光轴垂直的平面内方向上移动而移动。另外，第I位置传感器4为用于自动对焦的AF用位置传感器(磁传感器)，其检测随着永磁体2在光轴方向上的移动而变化的磁场,从而检测透镜I在光轴方向上的位置。另外，第2位置传感器6为用于抖动校正的X轴OIS用位置传感器(磁传感器)，其检测随着永磁体2在与光轴方向垂直的平面内的移动而变化的磁场，从而检测透镜I在与光轴方向垂直的平面内的位置。
[0075]也就是说，本实施方式I的位置检测装置具有:自动对焦机构，其用于使透镜沿透镜I的光轴(Z轴)移动；以及抖动校正机构，其用于使透镜在与光轴正交的方向上移动；永磁体2固定于透镜1，永磁体2跟随透镜I的移动而移动，利用位置传感器4、6检测永磁体2的移动量。
[0076]应用于自动对焦机构的自动对焦用的永磁体2和应用于抖动校正机构的抖动校正用的永磁体2设于透镜I附近且共用。也就是说，自动对焦用的永磁体和应用于抖动校正机构的抖动校正用的永磁体不分别设置，而是共用，因此，例如，能够在8.5mmX8.5mm的尺寸内收纳有助于自动对焦机构和抖动校正机构的驱动线圈、霍尔元件以及永磁体，因而能够实现极小型化的位置检测装置。
[0077]在本实施方式I中，永磁体2使用具有两个N极和两个S极的磁体，即，在与光轴平行的方向上分布有N极和S极,并且在与光轴正交的方向上分布有N极和S极的磁体,但永磁体2可以是具有一个N极和一个S极的磁体，也可以是具有两个以上的N极和两个以上的S极的磁体。
[0078]另外,在永磁体2使用具有一个N极和一个S极的磁体的情况下，可以是在与光轴平行的方向上分布有N极和S极，也可以是在与光轴正交的方向上分布有N极和S极。
[0079]另外，在永磁体2使用具有两个以上的N极和两个以上的S极的磁体的情况下，可以是在与光轴平行的方向上分布有N极和S极,也可以是在与光轴正交的方向上分布有N极和S极,还可以是在与光轴平行的方向上分布有N极和S极,并且在与光轴正交的方向上分布有N极和S极。
[0080]另外，AF用线圈3设于永磁体2的附近，并且设为线圈的轴线方向与光轴正交。另外，AF用位置传感器(第I位置传感器)4用于检测被AF用线圈3驱动的透镜I的位置。该AF用位置传感器4期望为霍尔元件。在本实施方式I中，第I位置传感器和第2位置传感器均为霍尔元件，第I位置传感器(第I霍尔元件)的感磁面的法线方向为与光轴正交的方向(X轴方向)，第2位置传感器(第2霍尔元件)的感磁面的法线方向为与光轴平行的方向(Z轴方向)。也就是说，第I霍尔元件的感磁面的法线方向与第2霍尔元件的感磁面的法线方向彼此不同。另外，第2位置传感器(第2霍尔元件)的感磁面的法线方向只要是除第I位置传感器(第I霍尔元件)的感磁面的法线方向以外的方向即可，例如可以是Y轴方向。
[0081]另外，可以配置为--第I霍尔元件配置为其感磁面的法线方向为与光轴方向正交的方向，并且第2霍尔元件配置为该第2霍尔元件的感磁面的法线方向为与光轴方向平行或正交的方向，第I霍尔元件的感磁面的法线方向与第2霍尔元件的感磁面的法线方向彼此不同。
[0082]另外，可以是，自动对焦线圈3的轴线方向与第I霍尔元件的感磁面的法线方向为彼此相同的方向，并且抖动校正用线圈5的轴线方向与第2霍尔元件的感磁面的法线方向为彼此相同的方向。
[0083]在图1中，将AF用线圈3和AF用霍尔元件4在透镜I与永磁体2之间的位置配置于同一平面内，但并不必拘泥于该配置，可以将AF用线圈3和AF用霍尔元件4配置于永磁体2的相对于透镜I而言的背后，或者也可以不将AF用线圈3和AF用霍尔元件4配置于同一平面内。
[0084]采用这样的结构，通过向AF用线圈3通电，利用永磁体2的磁场与由在AF用线圈3中流动的电流产生的磁场之间的相互作用，能够沿光轴方向对透镜进行位置调整。
[0085]另外，抖动校正机构为校正利用移动电话用的小型相机拍摄静止图像时产生的抖动从而能够拍摄没有图像模糊的图像的机构，通过使透镜沿与光轴相垂直的X轴方向和Y轴方向移动，而进行抖动校正。
[0086]图示的X轴OIS用线圈5设于永磁体2的附近，并且设为线圈的轴线方向为与光轴平行的方向。另外，X轴Ois用位置传感器(第2霍尔元件)6用于检测由X轴OIS用线圈5驱动的透镜I的位置。该X轴OIS用位置传感器6期望为霍尔元件。在图1中，将X轴OIS用线圈5和X轴OIS用霍尔元件6配置为以与光轴垂直并且与永磁体2的表面平行的方式隔开，但是配置为能够检测透镜I所固定的的永磁体在X轴方向上的移动即可。
[0087]另外，图1中的OIS用线圈5和OIS用位置传感器6仅示出了 X轴用，但在Y轴上也配置有Y轴OIS用线圈和Y轴OIS用位置传感器。也就是说，抖动校正机构包括设在与透镜I的光轴正交的方向上的X轴用的永磁体2、OIS用线圈5以及OIS用霍尔元件6，并且包括设在与透镜I的光轴正交的方向上的Y轴用的永磁体、抖动校正用线圈以及Ois用霍尔元件。
[0088]在X轴方向上相对配置的霍尔元件6通过检测与其相对的永磁体2的磁力，从而检测与X轴方向的移动相伴的第I位置。在Y轴方向上相对配置的霍尔元件通过检测与其相对的永磁体的磁力，从而检测与Y轴方向的移动相伴的第2位置。
[0089]OIS用线圈5与永磁体2协同工作，将透镜沿X轴方向驱动。另外，OIS用线圈5与永磁体2的组合作为音圈马达(VCM)发挥功能。
[0090]利用这样的结构，抖动校正机构能够以消除带相机的移动电话的壳体的振动的方式使透镜移动(摆动)。其结果，能够进行抖动校正。
[0091]永磁体2作为矩形图示了双面多极，但除此之外，还可以是双面单极。另外，也可以是，作为圆柱形而是双面4极、双面单极或外周多极。另外，也可以是，作为环形而是单面多极、内周多极或外周多极。这样，永磁体2能够采用多种多样的磁体。另外，磁体2沿与光轴垂直的方向被磁化，但也可以沿与光轴平行的方向被磁化。
[0092]另外，能够将磁轭7设于透镜I与永磁体2之间的位置，该磁轭7用于形成来自永磁体2的磁通量的磁路。该磁轭7的配置位置可以是永磁体的相对于透镜I而言的背后。另外，在设置该磁轭7的情况下,该磁轭7固定于透镜I和永磁体2。
[0093]作为透镜的驱动手段中的抖动校正机构，OIS用线圈5、0IS用霍尔元件6、AF用线圈3以及AF用霍尔元件4被固定，透镜1、永磁体2以及磁轭7—起移动。另外，作为自动对焦机构，AF用线圈3和AF用霍尔元件4被固定，除透镜1、永磁体2以及磁轭7 —起移动以外，OIS用线圈5和OIS用霍尔元件6 —起移动。也就是说，作为透镜模块，由透镜1、永磁体2以及磁轭7构成，但是在自动对焦时，构成为OIS用线圈5和OIS用霍尔元件6 —起移动。
[0094]也就是说，构成为将闭环控制用于自动对焦机构和/或抖动校正机构，根据来自抖动校正机构的OIS用霍尔元件6的位置信息对自动对焦机构进行反馈控制。另外，同样地，还可以构成为根据来自自动对焦机构的AF用霍尔元件4的位置信息对抖动校正机构进行反馈控制。也就是说，作为透镜的驱动手段中的自动对焦机构，AF用线圈3、AF用霍尔元件4、OIS用线圈5以及OIS用霍尔元件6被固定，透镜1、永磁体2以及磁轭7—起移动。
[0095]另外，作为抖动校正机构，OIS用线圈5和OIS用霍尔元件6被固定，除透镜1、永磁体2以及磁轭7 —起移动以外，AF用线圈3和AF用霍尔元件4 一起移动。也就是说，可以是，作为透镜模块，由透镜1、永磁体2以及磁轭7构成，但在OIS时，构成为AF用线圈3和AF用霍尔元件4 一起移动。
[0096]这样，根据本发明，让沿与透镜的光轴正交的方向设置的、应用于自动对焦机构的自动对焦用的永磁体以及应用于抖动校正机构的抖动校正用的永磁体共用，从而达成使用了闭环控制的自动对焦(AF)机构和抖动校正(OIS)机构，因此，能够实现小型化的位置检测装置。
[0097]图2是用于说明本发明的位置检测装置的具体的立体图，图3是图2的俯视图。图中的附图标记Ila表示透镜，附图标记Ilb表示驱动体(透镜镜筒)，附图标记12表示永磁体(X轴OIS用磁体兼AF用磁体)，附图标记12Y表示Y轴OIS用磁体，附图标记13表示自动对焦(AF)用线圈，附图标记14表示AF用霍尔元件，附图标记15X表示X轴OIS (抖动校正)用线圈，附图标记15Y表示Y轴OIS用线圈，附图标记16X表示X轴OIS用霍尔元件，附图标记16Y表示Y轴OIS用霍尔元件，附图标记17表示磁轭，附图标记18表示AF驱动用轴，附图标记19X表示X轴OIS用驱动轴，附图标记19Y表示Y轴OIS用驱动轴，附图标记21表示相机模块。
[0098]本实施方式I的位置检测装置包括用于抖动校正的抖动校正机构，该抖动校正机构包括设于透镜I附近的X轴用的永磁体12、抖动校正用线圈15以及用于检测透镜I的位置的位置传感器16X。另外，包括设于透镜I附近的Y轴用的永磁体12Y、抖动校正用线圈15Y以及用于检测透镜I的位置的位置传感器16Y。另外，包括磁轭17，该磁轭17用于形成来自永磁体12的磁通量的磁路。
[0099]另外,包括用于自动对焦的自动对焦机构，构成为将闭环控制用于该自动对焦机构和/或抖动校正机构，根据来自抖动校正机构的第2位置传感器的位置信息对自动对焦机构进行反馈控制。
[0100]另外，构成为将闭环控制用于自动对焦机构和/或抖动校正机构，根据来自自动对焦机构的第I位置传感器的位置信息对抖动校正机构进行反馈控制。
[0101]图2和图3所示的位置检测装置包括:自动对焦机构，其用于使保持于驱动体(透镜镜筒)llb的透镜I Ia沿光轴(Z轴)移动；以及抖动校正机构，其用于使透镜Ila沿与光轴正交的方向移动。另外，永磁体12固定于透镜Ila,永磁体12随着透镜Ila的移动而移动，利用AF用霍尔元件14、X轴OIS用霍尔元件16X以及Y轴OIS用霍尔元件16Y检测永磁体12的移动量。
[0102]应用于自动对焦机构的自动对焦用的永磁体和应用于抖动校正机构的抖动校正用的永磁体共用沿与透镜Ila的光轴正交的方向设置的X轴OIS用磁体兼AF用磁体12。
[0103]另外，本发明的位置检测装置包括:自动对焦(AF)用线圈13，其设于永磁体12的附近；第I位置传感器14，其检测由该AF用线圈13驱动的透镜Ila的位置；抖动校正用线圈(15X和15Y)，其设于永磁体12的附近；以及第2位置传感器16，其检测由该抖动校正用线圈驱动的透镜Ila的位置。在本实施方式I中，将AF用线圈13的轴线方向设为与光轴正交的方向(X轴方向)，将抖动校正用线圈15X、15Y的轴线方向设为与光轴平行的方向。
[0104]也就是说，上述X轴用的抖动校正用线圈15X设为该抖动校正用线圈15X的轴线方向与光轴方向平行，Y轴用的抖动校正用线圈15Y设为该抖动校正用线圈15Y的轴线方向与光轴方向平行。
[0105]这样,通过使AF用线圈的轴线方向与抖动校正用线圈的轴线方向正交而能够小型化，但未必一定使AF用线圈的轴线方向与抖动校正用线圈的轴线方向正交。
[0106]另外，AF用霍尔元件14用于检测由AF用线圈13驱动的透镜Ila的位置。在图2中，将AF用线圈13和AF用霍尔元件14在透镜Ila与永磁体12之间的位置配置于同一平面内，但不必拘泥于该配置，可以配置于永磁体12的相对于透镜Ila而言的背后，或者也可以不配置于同一平面内。
[0107]利用这样的结构，通过向AF用线圈13通电，在永磁体12的磁场与由在AF用线圈13中流动的电流产生的磁场的相互作用下，能够沿AF驱动用轴18在光轴方向上对透镜Ila进行位置调整。
[0108]图2和图3所示的X轴OIS用线圈15X设于永磁体12的附近，且设为线圈的轴线方向成为与光轴平行的方向。另外，X轴Ois用霍尔元件16X用于检测由X轴OIS用线圈15X驱动的透镜Ila的位置。在图2和图3中，将X轴OIS用线圈15X和X轴OIS用霍尔元件16X配置为以与光轴垂直并且与永磁体12的表面平行的方式隔开，但是配置为能够检测透镜Ila所固定的永磁体在X轴方向上的移动即可。另外，在Y轴上也配置有Y轴OIS用线圈15Y和Y轴OIS用霍尔元件16Y。
[0109]在X轴方向上相对配置的霍尔元件16X通过检测与其相对的永磁体12的磁力，从而检测与X轴方向的移动相伴的第I位置。在Y轴方向上相对配置的霍尔元件16Y通过检测与其相对的永磁体12Y的磁力，从而检测与Y轴方向上的移动相伴的第2位置。
[0110]X轴OIS用线圈15X和Y轴OIS用线圈15Y与永磁体12和永磁体12Y协同工作，将透镜Ila沿X轴OIS用驱动轴19X在X轴方向上驱动并且沿Y轴OIS用驱动轴19Y在Y轴方向上驱动。另外，OIS用线圈15X、0IS用线圈15Y与永磁体12和永磁体12Y的组合作为音圈马达(VCM)发挥功能。
[0111]图4是表示图2中的霍尔元件与永磁体的配置关系的图。如该图4中明确的那样，在透镜附近的设于X轴上的X轴Ois用磁体兼AF用磁体12、与磁轭17之间的位置设有AF用霍尔元件14，X轴OIS用磁体兼AF用磁体12附近的Z轴上设有X轴OIS用霍尔元件16X。而且，在OIS时，磁轭17和磁体12移动(X轴±0.1mm)，在AF时，磁轭17、磁体12以及X轴OIS用霍尔元件16X移动(Z轴±0.15mm)。
[0112]X轴OIS用磁体兼AF用磁体12的Z尺寸为2mm，Y尺寸为1mm，X尺寸为0.8mm,磁轭17的Z尺寸为2mm，Y尺寸为1.6mm，X尺寸为0.5mm。另外，X轴OIS用磁体兼AF用磁体12与AF用霍尔元件14之间的间隔为0.23mm, AF用霍尔元件14与磁轭17之间的间隔为0.25mm, X轴OIS用磁体兼AF用磁体12与X轴OIS用霍尔元件16X之间的间隔为0.2mm。另外，磁体的材质为Nd-Fe-B，磁轭材质为SPCC(JISG3141，用铁板冷轧制造而成的钢板或钢带)。
[0113]图5是表示在具有图4所示的霍尔元件与永磁体的配置关系的仿真条件下进行的情况下的、AF时的透镜位置与施加于AF用霍尔元件的磁通量密度之间的关系的图。
[0114]图中，从右上方依次为:实线表示在X轴抖动校正下透镜移动-0.1mm时,点线表示在X轴抖动校正下透镜移动-0.05mm时，虚线表示无X轴抖动校正时，双点划线表示在X轴抖动校正下透镜移动+0.05mm时，单点划线表示在X轴抖动校正下透镜移动+0.1mm时。也就是说，关于AF时的透镜位置与施加于AF用霍尔元件的磁通量密度之间的关系，施加于AF用霍尔元件的磁通量密度随着透镜位置移动而越向右越高地增加，随着从在X轴抖动校正下透镜移动-0.1mm时变化到在X轴抖动校正下透镜移动+0.1mm时，越向右越高的斜度变得平缓。
[0115]图6表示在具有图4所示的霍尔元件与永磁体的配置关系的仿真条件下进行的情况下的、AF时的透镜位置与AF用霍尔元件的输出电压之间的关系的图。
[0116]图中，从右上方依次为:实线表示在X轴抖动校正下透镜移动-0.1mm时,点线表示在X轴抖动校正下透镜移动-0.05mm时，虚线表示无X轴抖动校正时，双点划线表示在X轴抖动校正下透镜移动+0.05mm时，单点划线表示在X轴抖动校正下透镜移动+0.1mm时。也就是说，关于AF时的透镜位置与AF用霍尔元件的输出电压之间的关系，AF用霍尔元件的输出电压随着透镜位置的移动而单调增加(或单调减少)，随着从在X轴抖动校正下透镜移动-0.1mm时变化到在X轴抖动校正下透镜移动+0.1mm时，单调增加(或单调减少)的斜度变得平缓。
[0117]另外，霍尔元件的灵敏度利用0.2mV/mT表示，但不言而喻，也可以使用不同的灵敏度的霍尔元件。
[0118]图7是表示在具有图4所示的霍尔元件与永磁体的配置关系的仿真条件下进行的情况下的、X轴OIS时的透镜位置与施加于X轴OIS用霍尔元件的磁通量密度之间的关系的图。也就是说，随着X轴OIS时的透镜位置的移动，施加于X轴OIS用霍尔元件的磁通量密度越向右越高地增加。
[0119]图8是表示在具有图4所示的霍尔元件与永磁体的配置关系的仿真条件下进行的情况下的、X轴Ois时的透镜位置与X轴OIS用霍尔元件的输出电压之间的关系的图。也就是说，随着X轴OIS时的透镜位置的移动，X轴OIS用霍尔元件的输出电压单调增加(或单调减少)。
[0120]以下说明基于图6和图8的仿真结果的校正方法。
[0121]I) (AF位于端点时的X轴OIS透镜在Omm时AF用霍尔元件的输出电压)+ (AF位于端点时的X轴OIS透镜在-1OOmm时AF用霍尔元件的输出电压)令约0.67
[0122]2) (AF位于端点时的X轴OIS透镜在Omm时AF用霍尔元件的输出电压)+ (AF位于端点时的X轴OIS透镜在+10mm时AF用霍尔元件的输出电压)4约1.40
[0123]3) (2)-1))/OIS 移动距离(200 μ m)..?计算每 OISl μ m 的校正量今约 0.00365
[0124]4) 3) X “0IS 透镜位置”+ “(2)+1))/2)” 4表 I
[0125]M I
[0126]基于OIS用磁体位置得到的值
[0127]
【权利要求】
1.一种位置检测装置，其检测透镜在与该透镜的光轴方向垂直的平面内的位置从而检测用于抖动校正的位置，检测上述透镜在上述光轴方向上的位置从而检测用于自动对焦的位置，该位置检测装置的特征在于， 包括: 磁体，其随着上述透镜在上述光轴方向和与上述光轴垂直的平面内方向上移动而移 动； 第I位置传感器，其用于自动对焦，其检测随着该磁体在上述光轴方向上的移动而变化的磁场，从而检测上述透镜在上述光轴方向上的位置；以及 第2位置传感器，其用于抖动校正，其检测随着上述磁体在与上述光轴方向垂直的平面内的移动而变化的磁场，从而检测上述透镜在与上述光轴方向垂直的平面内的位置。
2.根据权利要求1所述的位置检测装置，其特征在于， 该位置检测装置包括:自动对焦线圈，其设于上述磁体的附近，用于使上述透镜沿光轴方向移动；以及抖动校正用线圈，其设于上述磁体的附近，用于使上述透镜沿与光轴方向垂直的方向移动。
3.根据权利要求1或2所述的位置检测装置，其特征在于， 上述第I位置传感器为第I霍尔元件，上述第2位置传感器为第2霍尔元件， 上述第I霍尔元件配置为该第I霍尔元件的感磁面的法线方向与上述光轴垂直或平行， 上述第2霍尔元件配置为该第2霍尔元件的感磁面的法线方向与上述光轴垂直或平行。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的位置检测装置，其特征在于， 该位置检测装置包括磁轭，该磁轭用于形成来自上述磁体的磁通量的磁路。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的位置检测装置，其特征在于， 该位置检测装置包括:自动对焦机构，其用于控制上述透镜在上述光轴方向上的位置；以及抖动校正机构，其用于控制上述透镜在与上述光轴方向垂直的平面内的位置， 上述自动对焦机构根据上述第I位置传感器的输出检测上述透镜在上述光轴方向上的位置，将该检测的结果反馈到控制透镜位置的透镜位置控制部，从而控制上述透镜在上述光轴方向上的位置， 上述抖动校正机构根据上述第2位置传感器的输出检测上述透镜在与上述光轴方向垂直的平面内的位置，将该检测的结果反馈到控制透镜位置的透镜位置控制部，从而控制上述透镜在与上述光轴方向垂直的平面内的位置。
6.根据权利要求5所述的位置检测装置，其特征在于， 上述自动对焦机构根据用于上述抖动校正的第2位置传感器的输出来控制上述透镜的位置。
7.根据权利要求5所述的位置检测装置，其特征在于， 上述抖动校正机构根据用于上述自动对焦的上述第I位置传感器的输出来控制上述透镜的位置。
8.根据权利要求2所述的位置检测装置，其特征在于， 该位置检测装置包括:驱动体，其保持上述透镜；支柱，其成为用于供给电流的端子和/或输入或输出信号的端子；以及多个弹性构件，其分别连接于上述驱动体和上述端子的多个支柱， 上述多个弹性构件连接于上述第I位置传感器、上述第2位置传感器、上述自动对焦线圈以及上述抖动校正用线圈中的至少一者。
9.根据权利要求8所述的位置检测装置，其特征在于， 上述弹性构件由导电性构件构成。
10.根据权利要求8或9所述的位置检测装置，其特征在于， 上述弹性构件为字母S状的弹簧或环状的板簧。
11.根据权利要求1~10中任一项所述的位置检测装置，其特征在于， 该位置检测装置包括相机模块，该相机模块用于收纳上述透镜、上述磁体、上述第I位置传感器以及上述第2位置传感器。
12.根据权利要求11所述的位置检测装置，其特征在于， 上述第I位置传感器 和/或上述第2位置传感器配置于上述相机模块内的四角中的任意角。
13.根据权利要求11或12所述的位置检测装置，其特征在于， 该位置检测装置包括第3位置传感器，该第3位置传感器与上述第2位置传感器不同，是用于抖动校正，其检测上述透镜在与上述光轴方向垂直的平面内的位置， 上述第2位置传感器和/或上述第3位置传感器配置于上述相机模块内的四角的任意角。
14.根据权利要求13所述的位置检测装置，其特征在于， 上述第2位置传感器检测上述透镜在与上述光轴正交的第I方向上的位置，上述第3位置传感器检测上述透镜在与上述光轴以及上述第I方向正交的第2方向上的位置。
15.根据权利要求14所述的位置检测装置，其特征在于， 上述第I方向为与上述相机模块的边的方向不同的方向。
16.根据权利要求15所述的位置检测装置，其特征在于， 上述第I方向为与上述相机模块的边的方向成45度的角度的方向。
17.根据权利要求14~16中任一项所述的位置检测装置，其特征在于， 上述第2方向为与上述相机模块的边的方向不同的方向。
18.根据权利要求17所述的位置检测装置，其特征在于， 上述第2方向为与上述相机模块的边的方向成45度的角度的方向。
19.根据权利要求17或18所述的位置检测装置，其特征在于， 该位置检测装置包括透镜位置检测部，该透镜位置检测部根据上述第2位置传感器和上述第3位置传感器的输出来检测上述透镜的位置， 将上述第I方向设为A轴，将使该A轴以光轴为中心旋转规定角度而成的轴设为X轴，将上述第2方向设为B轴，将使该B轴以光轴为中心向与该A轴旋转方向相同的方向旋转上述规定角度而成的轴设为Y轴， 上述透镜位置检测部检测上述透镜在上述X轴和上述Y轴上的位置。
20.根据权利要求19所述的位置检测装置，其特征在于， 上述规定角度为45度。
21.根据权利要求1所述的位置检测装置，其特征在于， 该位置检测装置包括:驱动体，其保持上述透镜，且具有多个供轴嵌入的贯通孔；以及多个轴，其分别嵌入于上述多个贯通孔。
22.根据权利要求21所述的位置检测装置，其特征在于， 上述贯通孔和上述轴构成为设于三个部位以上而进行三点以上的支承。
23.根据权利要求21或22所述的位置检测装置，其特征在于， 上述驱动体由作为第I驱动体的透镜镜筒和第2驱动体构成。
24.根据权利要求23所述的位置检测装置，其特征在于， 上述第I驱动体嵌入于上述第2驱动体。
25.根据权利要求21~24中任一项所述的位置检测装置，其特征在于， 上述驱动体包括多个突起部，该突起部一体设置于该驱动体的外周面，且具有上述贯通孔，上述多个轴嵌入于上述突起部各自的贯通孔。
26.根据权利要求25所述的位置检测装置，其特征在于， 上述突起部和上述轴构成为设于三个部位以上而进行三点以上的支承。
27.根据权利要求21~26中任一项所述的位置检测装置，其特征在于， 上述驱动体由作为第I驱动体的透镜镜筒和第2驱动体构成，上述突起部设于作为上述第I驱动体的透镜镜筒。
28.根据权利要求27所述的位置检测装置，其特征在于， 上述磁体固定于上述第I驱动体。
29.根据权利要求27或28所述的位置检测装置，其特征在于， 上述磁体嵌合于上述第2驱动体的缺口部。
【文档编号】G03B5/00GK104081272SQ201380007618
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2013年5月31日 优先权日:2012年6月7日
【发明者】笠松新 申请人:旭化成微电子株式会社
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