JPWO2009031542A1 - 磁気駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 磁石とコイルとを用いて可動部を駆動し、前記磁石に対向する磁気検知部を用いて可動部の移動位置を正確に検知できるようにする。【解決手段】 可動部に磁石21が設けられ、固定部にコイル22と磁気検知部23が設けられている。磁気検知部23はコイル22の側方で、且つ磁石21と上下方向に重ならない位置に配置されている。磁石21の対向面21aから発せられる磁束とコイル22に流れる電流により、磁石21がY方向へ移動させられる。磁気検知部23はX−Y平面内の磁界成分を検知でき、その検知出力により磁石21の移動位置を検知できる。しかも磁気検知部23はX−Z面内の磁界の成分には反応しないため、コイル22に流れる電流による電流磁界によって磁気検知部23の検知出力が影響を受けることがない。【選択図】図2
Description
本発明は、可動部を直線移動させまたはX−Y面に沿って二次元的に移動させる磁気駆動装置に係り、特に可動部の移動位置を高精度に検知できる磁気駆動装置に関する。
可動部を直線的または二次元的に移動させる磁気駆動装置は、一般に、固定部と可動部の一方に磁石が、他方に磁石から発せられる磁界と交叉する電流が流れるコイルが設けられており、磁石から発せられる磁界とコイルに流れる電流とによって生じる電磁力によって可動部が移動させられる。また、この種の磁気駆動装置として、固定部または可動部側に磁気検知部が設けられ、この磁気検知部からの出力によって可動部の移動位置や移動速度などが検知され、その検知状態に応じてコイルへの電流が制御されるものがある。
例えば、ディジタルカメラやビデオカメラなどでは、レンズを保持するレンズホルダが、レンズの光軸と直交するX−Y平面内で移動できるように支持されて、レンズホルダをX方向へ移動させるための磁石およびコイルと、レンズホルダをY方向へ移動させるための磁石およびコイルとが設けられている。さらに、レンズホルダのX−Y方向への移動位置または移動速度を検知する磁気検知部と、カメラに作用する手振れによる加速度を検知する加速度検知器が設けられている。
加速度検知器によって手振れによる加速度が検知されると、その検知出力から手振れ量をキャンセルためのレンズホルダの移動量や移動速度が算出される。そして、コイルに通電されると共に磁気検知部によってレンズホルダの移動位置や移動速度が検知され、レンズホルダが手振れをキャンセルする動作を行うように制御される。
以下の特許文献1と特許文献2では、レンズホルダの移動位置を検知するための磁気検知部としてホール素子が設けられている。このホール素子はコイルと同じ側に設けられ、このホール素子によって駆動用の前記磁石からの磁界を検知することで、レンズホルダの移動量や移動速度を検知できるようにしている。
特開平10−26779号公報
特開2007−25124号公報
しかし、特許文献1と特許文献2に記載されたものでは、駆動用の磁石からの磁界をホール素子で検知することでレンズホルダの位置を検知しているために、ホール素子をコイルの近くに設置することが必要である。その結果、ホール素子は磁石からの磁界によって反応するのみならず、コイルに電流が流れたときの電流磁界によっても反応することになる。ホール素子がコイルの電流磁界に反応してしまうと、このホール素子によって可動部の移動位置を正確に知ることができなくなる。
この問題を解決するには、コイルへの電流の供給時間と、ホール素子による検知時間とを時間的に重複しないように制御して、コイルの電流磁界がホール素子に影響を与えないようにすることが必要である。しかし、そのためには回路構成がきわめて複雑になる。
または、ホール素子で検知する磁石を、駆動用の磁石と別のものとすることが必要になり、磁石が多くなって、可動部の荷重が増加するなどの新たな問題が生じるようになる。
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、駆動用の磁石からの磁界を磁気検知部で検知して可動部の移動位置や移動速度を知ることができ、しかもコイルに電流が流れるときの電流磁界で磁気検知部が反応しないようにして、可動部の移動位置を常に精度よく制御できる磁気駆動装置を提供することを目的としている。
本発明は、固定部と可動部とを有し、前記固定部と前記可動部の一方に磁石が設けられ、他方には、前記磁石から発せられる磁界と交叉する電流が流れるコイルと、前記磁石から発せられる磁界を検知する磁気検知部とが設けられている磁気駆動装置において、
前記コイルは、前記可動部の移動方向と直交する向きに電流が流れる一対の駆動作用部とこの駆動作用部の間を結ぶ連結部とを有し、前記磁石は、前記駆動作用部に対面する対向面を有し、この対向面は移動方向に向かって一方がN極で他方がS極に着磁されて、前記駆動作用部に流れる電流と前記対向面から前記駆動作用部に与えられる磁界とで、前記可動部に移動力が与えられ、
前記磁気検知部は、前記駆動作用部で電流が流れる方向および前記移動方向の双方に平行な平面内での磁界の変化を検知するものであり、前記磁気検知部は、前記コイルの前記連結部の側方で且つ前記磁石の対向面と重ならない位置に設けられており、前記磁石から発せられる前記平面内での磁界の成分の変化を検知することで、可動部の移動検知が可能とされていることを特徴とするものである。
前記コイルは、前記可動部の移動方向と直交する向きに電流が流れる一対の駆動作用部とこの駆動作用部の間を結ぶ連結部とを有し、前記磁石は、前記駆動作用部に対面する対向面を有し、この対向面は移動方向に向かって一方がN極で他方がS極に着磁されて、前記駆動作用部に流れる電流と前記対向面から前記駆動作用部に与えられる磁界とで、前記可動部に移動力が与えられ、
前記磁気検知部は、前記駆動作用部で電流が流れる方向および前記移動方向の双方に平行な平面内での磁界の変化を検知するものであり、前記磁気検知部は、前記コイルの前記連結部の側方で且つ前記磁石の対向面と重ならない位置に設けられており、前記磁石から発せられる前記平面内での磁界の成分の変化を検知することで、可動部の移動検知が可能とされていることを特徴とするものである。
本発明の磁気駆動装置は、磁気検知部が、コイルの駆動作用部で電流が流れる方向および可動部の移動方向の双方に平行な平面内での磁界の変化を検知するものである。この磁気検知部を、磁石の対向面と重ならない位置に配置することで、磁石から発せられる前記平面内での磁界の強度と向きの少なくとも一方を検知することが可能である。この検知動作により可動部の移動位置を知ることができる。また、磁気検知部はコイルの連結部の側方に配置されるが、この連結部に流れる電流による電流磁界は、前記平面内で変化する成分を有していない。よって、磁気検知部がコイルの電流磁界に反応しない。そのため、コイルに電流を流す時間と、磁気検知素子で位置を検知する時間とが重複しても、移動位置の検知にコイル磁界が悪影響を及ぼすのを防止できる。
本発明は、前記磁気検知部には磁気抵抗効果素子が設けられ、この磁気抵抗効果素子は、磁化の向きが固定された固定磁性層と、前記磁石から与えられる外部磁界に応じて磁化の向きが変化する自由磁性層とを有し、自由磁性層の磁化の向きの変化に応じて抵抗値が変化するものであり、前記固定磁性層の固定磁化の向きが前記平面と平行に設定されているものとして構成できる。
この場合に、前記固定磁性層の固定磁化の向きが、前記駆動作用部での電流が流れる向きと平行であることが好ましい。なお、固定磁化の向きは前記平面と平行で且つ移動方向と交叉していれば、必ずしも前記電流方向と平行でなくてもよい。
また、前記磁気検知部は、前記平面内での磁界の変化を検知でき、且つ前記平面と交叉する向きの磁界(コイルの電流磁界)に反応しないものであれば、AMR素子であってもよいし、または検知方向が前記電流方向に向けて配置されたホール素子であってもよい。
例えば、本発明は、前記可動部は互いに直交するX方向とY方向とへ移動するように前記固定部に支持されており、前記可動部をX方向へ移動させるための前記磁石と前記コイルおよび前記磁気検知部、および前記可動部をY方向移動させるための前記磁石と前記コイルおよび前記磁気検知部が設けられているものとして構成できる。
この場合に、前記可動部には、レンズを保持するレンズホルダが設けられているものとすることが可能である。
本発明は、可動部を駆動するための磁石から発せられる磁界を磁気検知部で検知して、可動部の移動位置を検知するものであるため、磁石の数を最少にして構成できる。しかも磁気検知部をコイルの側方に配置しても、磁気検知部がコイルの電流磁界に反応しないため、コイルに通電しているときであっても、磁気検知部からの検知出力により可動部の移動位置を精度よく検知できる。
図1は本発明の実施の形態の磁気駆動装置1を示す斜視図である。図2と図3は、磁気駆動装置1に設けられた駆動・検知部をY1方向の視線で見た側面図と、Z2方向の視線で見た平面図である。図4(A)(B)は、駆動・検知部の動作を説明するためのX1方向の視線で見た端面図である。図5は、駆動・検知部の動作を説明するためのZ2方向の視線で見た平面図である。図6は図2の一部拡大図である。
図1に示す磁気駆動装置1は、第1の可動部2をX−Y平面内で移動させるものである。第1の可動部2にはレンズホルダ3が一体に形成され、レンズホルダ3にはカメラレンズ4が保持されている。この実施の形態の磁気駆動装置1は、カメラの手振れ補正装置として用いられている。
磁気駆動装置1には、中間可動部である第2の可動部5が設けられている。第2の可動部5は枠体形状であり、この第2の可動部5の内部には、X方向に直線的に且つ互いに平行に延びる一対の第1のガイド軸6,6が設けられている。第1の可動部2の両側部には、軸受部2a,2aが一体に形成されている。この軸受部2a,2aに前記第1のガイド軸6,6が摺動自在に挿通され、第1の可動部2が第2の可動部5に対してX1−X2方向へ移動自在に支持されている。
第2の可動部の外側では、Y方向に直線的に延び且つ互いに平行に配置された一対の第2のガイド軸7,7が設けられている。それぞれの第2のガイド軸7,7の両端部は、図示しない固定部のベースに固定されている。第2の可動部5には、X1方向とX2方向へ向けてそれぞれ2箇所から一体に突出する軸受部8が設けられている。この軸受部8内に第2のガイド軸7が摺動自在に挿通されて、第2の可動部5が固定部に対してY1−Y2方向へ移動自在に支持されている。
以上の支持および案内機構によって、レンズホルダ3を有する第1の可動部2がX−Y平面内で二次元的に移動できる。
第1の可動部2と第2の可動部5との間には、第1の駆動・検知部10が設けられている。この第1の駆動・検知部10によって、第1の可動部2がX1−X2方向へ移動させられ、またX1−X2方向への移動位置や移動速度を検知できる。第1の駆動・検知部10では、第1の可動部2の軸受部2aに磁石11が固定されている。第2の可動部5のY2側の側部には支持面5aが形成されており、この支持面5aにコイル12と磁気検知部13とが固定されている。
第2の可動部5と固定部との間には、第2の駆動・検知部20が設けられている。第2の駆動・検知部20によって、第2の可動部5がY1−Y2へ移動させられるとともに、Y1−Y2方向への移動位置や移動速度が検知される。第2の駆動・検知部20では、第2の可動部5のX2側に位置する軸受部8,8の間に固定された可動側支持板9に磁石21が固定されている。また、固定部には固定側支持板24が設けられており、この固定側支持板24に、コイル22と磁気検知部23とが固定されている。
前記第1の駆動・検知部10のコイル12への通電と、第2の駆動・検知部20のコイル22への通電を制御することにより、第1の可動部2に設けられたカメラレンズ4の光軸OをX−Y平面内で移動させることができ、第1の駆動・検知部10に設けられた磁気検知部13からの出力と、第2の駆動・検知部20に設けられた磁気検知部23からの出力により、前記光軸Oの移動位置や移動速度を検知できる。
なお、レンズホルダ3を有する可動部の支持および案内機構と、第1と第2の駆動・検知部の構造は、図1に示すものに限られず、例えば、固定部上でX方向へ移動するXステージと、固定部上でY方向に移動するYステージが重ねて設けられているものであってもよい。例えば、可動部がYステージにおいてX方向へ移動自在に支持され、Xステージの移動力で、可動部がX方向へ移動させられる。また可動部がXステージにおいてY方向へ移動自在に支持され、Yステージの移動力で、可動部がY方向へ移動させられる。この場合、第1の駆動・検知部10は、Xステージと固定部との間に設けられ、第2の駆動・検知部20は、Yステージと固定部との間に設けられる。
図1に示す磁気駆動装置1では、第1の駆動・検知部10と第2の駆動・検知部20の構成が実質的に同じであり、その相違点は、第1の駆動・検知部10では、磁石11がX方向へ移動し、第2の駆動・検知部20では、磁石21がY方向へ移動するように、その移動方向が相違するだけである。
よって、以下では、第2の駆動・検知部20について、その詳しい構造と動作原理を説明する。
第2の駆動・検知部20では、磁石21に与えられる駆動力の向きはY1−Y2方向であり、Y1−Y2方向が移動方向である。
図3には、コイル22の平面が示されている。図3に示すように、コイル22は、駆動作用部22aと駆動作用部22bを有している。また、駆動作用部22aと駆動作用部22bとを連結するX2側の連結部22cとX1側の連結部22dを有している。コイル22では、導線が、X−Y平面内において、駆動作用部22a−連結部22d−駆動作用部22b−連結部22cの順に周回するように複数回りに巻かれている。
駆動作用部22aと駆動作用部22bとでは、電流が、移動方向であるY1−Y2方向と直交するX1−X2方向に流れる。そして、駆動作用部22aと駆動作用部22bとでは、電流の流れる向きが互いに逆向きである。また、連結部22cと連結部22dでは、電流の流れる方向は、移動方向であるY1−Y2方向とほぼ同じである。
図2と図4に示すように、磁石21はそのZ2側に向く下面がコイル22と対面する対向面21aである。対向面21aとZ1側に向く上面21bは、互いに平行な平面である。磁石21は、X2側に向く端面21cとX1側に向く端面21dを有している。端面21cと端面21dは互いに平行な平面であり、対向面21aおよび上面21bに直交している。また、磁石21はY1側に向く側面21eとY2側に向く側面21fを有している。側面21eと側面21fは、互いに平行な平面であり、対向面21aおよび上面21bと直交する面である。
図3に示すように、側面21e,21fは端面21c,21dよりも長く、対向面21aと上面21bは、X方向が長手方向となる長方形状である。
図4(A)(B)に示すように、対向面21aでは、Y方向に二分する中心に着磁境界線L1が設けられており、この着磁境界線L1はX方向に直線的に延びている。また、上面21bにも着磁境界線L2が設けられ、この着磁境界線L2もX方向に直線的に延びている。
図4に示すように、対向面21aでは、着磁境界線L1を挟んでY1側がS極で、Y2側がN極に着磁されている。よって、上面21bでは、着磁境界線L2を挟んでY1側がN極に着磁され、Y2側がS極に着磁されている。
図2に示すように、磁気検知部23は、固定側支持板24の上に固定された基台25の上に実装されて、磁気検知部23のZ1側の上面と、コイル22のZ1側の上面との間の段差を最小限にしている。
図2ないし図5に示されるように、磁気検知部23は、コイル22のX2側の連結部22cの外面よりもX2側に位置している。また、磁気検知部23は、磁石21の端面21cの位置よりもX2側に位置しており、磁気検知部23は磁石21の対向面21aと、上下方向(Z方向)において重ならない位置に配置されている。磁気検知部23は非磁性材料で形成されたケース内に磁気抵抗効果素子30が配置されているものであり、この磁気抵抗効果素子30が、磁石21の対向面21aと上下方向において重ならないように配置されている。好ましくは、磁気抵抗効果素子30が、磁石21の端面21cよりもX2側に所定距離だけ離れるように配置される。磁気抵抗効果素子が対向面21aに重ならないのであれば、磁気検知部23のケースが対向面21aと上下に重なっていてもかまわない。
図8(A)は、磁気抵抗効果素子30の平面図であり、図9は、磁気抵抗効果素子30の素子部31を図8(A)の切断面IXで切断した断面図である。
磁気抵抗効果素子30は、巨大磁気抵抗効果を利用したいわゆるGMR素子である。磁気検知部23内において、磁気抵抗効果素子30は、X−Y平面内での磁界の強度変化と磁界の向きの変化を検知でき、X−Y平面に交叉する向きの磁界に対しては反応しないように配置されている。
図8(A)に示すように、この磁気抵抗効果素子30は、複数の素子部31が互いに平行に形成され、個々の素子部31の前後端部は、接続電極41,42によって2個ずつ接続されている。さらに、図示左右両端部に位置する素子部31には引き出し電極43,44が接続されている。よって、各素子部31は直列に接続され、ミアンダ型パターンが構成されている。
図9の断面図に示すように、個々の素子部31は、基板32の上に、反強磁性層33、固定磁性層34、非磁性導電層35、および自由磁性層36の順に積層されて成膜され、自由磁性層36の表面が保護層37で覆われている。
反強磁性層33は、Ir−Mn合金(イリジウム−マンガン合金)などの反強磁性材料で形成されている。固定磁性層34はCo−Fe合金(コバルト−鉄合金)などの軟磁性材料で形成されている。非磁性導電層35はCu(銅)などである。自由磁性層36は、Ni−Fe合金(ニッケル−鉄合金)などの軟磁性材料で形成されている。保護層37はTa(タンタル)の層である。
素子部31では、反強磁性層33と固定磁性層34との反強磁性結合により、固定磁性層34の磁化の方向が固定されている。図8(A)(B)と図9に示すように、個々の素子部31では、固定磁性層34の固定磁化の方向(P方向)が、素子部31の長手方向と直交している。固定磁性層34の固定磁化の方向(P方向)は、X2方向である。すなわち、図5にも示すように、固定磁化の方向(P方向)は、X−Y平面と平行な面内のベクトルであり、磁石21に作用する駆動方向であるY1−Y2方向と直交する向きである。
磁気抵抗効果素子30は、固定磁性層34の固定磁化の方向(P方向)と、自由磁性層36の磁化の方向との関係で電気抵抗が変化する。自由磁性層36の磁化の向きと固定磁性層34の固定磁化の方向(P方向)とが同じ向きのときに、磁気抵抗効果素子30の抵抗値が最小になり、自由磁性層36の磁化の向きと固定磁性層34の固定磁化の方向(P方向)とが逆向きのときに、磁気抵抗効果素子30の抵抗値が最大になる。
固定磁性層34の固定磁化の方向がX2方向であり、そのベクトルがX−Y平面と平行であるため、磁気抵抗効果素子30は、自由磁性層36に作用するX−Y平面内の磁界成分(X−Y平面での磁界のベクトル)と、固定磁化のベクトルとの関係で抵抗値が変化する。よって、磁気抵抗効果素子30は、外部磁界のうちのX−Y平面と平行なベクトル成分によってその抵抗値が変化するが、それ以外の成分、例えばX−Y平面に交叉するZ方向の磁界のベクトル成分には反応しない。
図10は、磁気検知部23内において、磁気抵抗効果素子30の抵抗変化を検出する検知回路の一例を示している。この検知回路では、磁気抵抗効果素子30と固定抵抗素子45とが直列に接続され、直列に接続されている磁気抵抗効果素子30と固定抵抗素子45とに定電圧で直流の電源電圧Vccが与えられる。そして、磁気抵抗効果素子30と固定抵抗素子45との中間点46が、磁気抵抗効果素子30の抵抗値の変化に基づく検知出力の出力部となっている。外部磁界が与えられていないときの磁気抵抗効果素子30の電気抵抗値と、固定抵抗素子45の抵抗値が同じであり、このときの中間点46の電位はVcc/2である。
次に、第2の駆動・検知部20の動作について説明する。
図1に示す第2の可動部5がY1−Y2方向での中立位置にあるとき、図3に示すように、第2の駆動・検知部20では、磁石21をY1−Y2方向に二分する中心線と、コイル22をY1−Y2方向へ二分する中心線とがほぼ一致している。
図1に示す第2の可動部5がY1−Y2方向での中立位置にあるとき、図3に示すように、第2の駆動・検知部20では、磁石21をY1−Y2方向に二分する中心線と、コイル22をY1−Y2方向へ二分する中心線とがほぼ一致している。
磁石21の対向面21aでは、着磁境界線L1よりもY2側のN極からY1側のS極に向く磁束が発生している。図4(A)(B)では、N極からS極に向かう磁束のうちのY−Z面と平行なベクトル成分を磁束成分H1で示している。
図4(A)に示すように前記磁束成分H1は、コイル22の駆動作用部22aと駆動作用部22bを横断している。前記磁束成分H1と、それぞれの駆動作用部22a,22bに流れるX1−X2方向の電流とによる電磁力により、磁石21にY1方向またはY2方向への駆動力が与えられ、第2の可動部5が同方向へ移動させられる。コイル22に与える電流の向きおよびその大きさを制御することにより、磁石21および第2の可動部5のY1−Y2方向への移動方向および移動速度を制御することができる。
磁気検知部23は、図4(B)に示すように、磁石21の対向面21aよりも下側(Z2)側に位置し、図5に示すように、磁石21の端面21cよりもX2側に位置している。図4(B)および図5に示すように、磁石21では、その対向面21aの下方にN極からS極に向かう磁束が存在するとともに、対向面21aよりも下方で且つ端面21cよりもX2側にもN極からS極に向かう磁束が存在する。
図4(B)では、前記磁束のY−Z平面内でのベクトル成分を磁束成分H1で示し、図5では、前記磁束のX−Y平面内でのベクトル成分を磁束成分H2で示している。磁気検知部23内の磁気抵抗効果素子30は、磁束成分H1には反応せず、X−Y平面内での磁束成分H2にのみ反応する。
図5および図8(A)に示すように、磁気抵抗効果素子30は、固定磁性層34の固定磁化の方向(P方向)がX−Y平面内でX2方向へ向けられている。よって、磁石21が図5に示す中立位置からY1方向へ移動すると、磁気抵抗効果素子30に与えられる磁束がX2方向とY2方向との間の向きとなり、磁気抵抗効果素子30の抵抗値が低下する。よって図10に示す中間点46の出力電圧が低下する。磁石21が図5に示す中立位置からY2方向へ移動すると、磁気抵抗効果素子30に与えられる磁束がX1方向とY1方向との間の向きとなり、磁気抵抗効果素子30の抵抗値が大きくなる。よって前記中間点46の出力電圧が高くなる。
磁気検知部23から得られる出力電圧に基づいて、磁石21のY1−Y2方向での移動位置を知ることができる。
次に、第2の駆動・検知部20では、コイル22に通電することで、磁石21に駆動力が与えられるが、図6に示すように、コイル22の連結部22cに電流が流れるとその周囲に電流磁界Haが発生する。この電流磁界Haのベクトルは、X−Z面内であってX−Y平面内にその成分がほとんど存在しない。よって、連結部22cに通電されるときの電流磁界Haによって磁気検知部23内の磁気抵抗効果素子30がほとんど反応しない。
図7は、本発明の実施の形態と対比するための比較例である。
この比較例では、固定部に設けられたコイル22の連結部22cの側方に、ホール素子を備えた磁気検知部50が設けられている。ホール素子は、Z2方向への磁界強度を検知できるように配置されている。このホール素子が、可動部に設けられた磁石21の対向面21aに対向している。磁石21がY1−Y2方向へ移動するときの磁束のX−Y面内の磁束成分H1をホール素子で検知することで、磁石21のY1−Y2方向の移動位置を知ることができる。
この比較例では、固定部に設けられたコイル22の連結部22cの側方に、ホール素子を備えた磁気検知部50が設けられている。ホール素子は、Z2方向への磁界強度を検知できるように配置されている。このホール素子が、可動部に設けられた磁石21の対向面21aに対向している。磁石21がY1−Y2方向へ移動するときの磁束のX−Y面内の磁束成分H1をホール素子で検知することで、磁石21のY1−Y2方向の移動位置を知ることができる。
しかし、図7に示す比較例では、コイル22に通電したときに連結部22cから発せられる電流磁界Haが磁気検知部50のホール素子で検知されてしまうため、この電流磁界がノイズとなって、磁石21の移動位置を正確に検知できなくなる。そのため、コイル22への通電時間と、磁気検知部50による検知時間とを重複しないように設定するなどの複雑な制御が必要になる。
一方、図6に示す本発明の実施の形態では、電流磁界Haが、磁気検知部23内の磁気抵抗効果素子30の検知出力に影響を与えないため、コイル22に通電して磁石21を移動させているときに、同時に磁気検知部23からの出力で磁石21の移動位置を高精度に知ることができる。
図1に示す磁気駆動装置1が、カメラの手振れ補正装置として使用されるときには、カメラに磁気駆動装置1と共に加速度センサが装備される。加速度センサで検知された加速度を積分して速度に変換し、第1の駆動・検知部10のコイル12および第2の駆動・検知部20のコイル22に、前記速度を相殺するための駆動電流が与えられる。このときのレンズホルダ3の移動位置が磁気検知部13と磁気検知部23で検知され、この検知出力からレンズホルダの移動位置、さらには移動速度が検知され、レンズホルダ3が、手振れの方向と逆向きに移動させられて、手振れの動作が相殺される。
なお、前記実施の形態では、磁気検知部23内にGMR素子である磁気抵抗効果素子30が搭載されているが、これがAMR素子であってもよい。または、磁気検知部23内にホール素子を設け、このホール素子がX1−X2方向の磁界の強度を検知する向きに配置されたものであってもよい。また、GMR素子と同等の磁気抵抗効果素子として、非磁性導電層35の代わりに非磁性絶縁層が設けられ、電流が各層の厚み方向へ与えられるいわゆるTMR素子であってもよい。
前記実施の形態のように、磁気検知部23にGMR素子である磁気抵抗効果素子30を使用すると、このGMR素子の自由磁性層36は、図5に示すように磁石21から与えられる磁界のうちのX−Y平面内での磁束のベクトルに反応してそのベクトルの向きに磁化され、その磁化の方向によって抵抗値が変化する。そのため、他の磁気検知素子に比べて外乱による検知ノイズを低減できる。
例えば、図5において磁石21がY1−Y2方向へ移動するとともにX1−X2方向にも移動する機構であっても、磁石21がX方向へ過大に動かない限りにおいては、磁石21がY1−Y2方向へ移動したときの磁気検知部23に与えられるX−Y平面内での磁界のベクトルが大きく変動することがない。そのため、Y1−Y2方向の移動量を比較的高精度に検知できる。これはTMR素子であっても同じである。
また、第1の駆動・検知部10と第2の駆動・検知部20において、可動部にコイル12,22と磁気検知部13,23が設けられ、固定部に磁石が設けられてもよい。
さらに本発明の磁器駆動装置は、可動部が一方向へ直線的にのみ移動するものであってもよい。
1 磁気駆動装置
2 第1の可動部
3 レンズホルダ
4 カメラレンズ
5 第2の可動部
6 第1のガイド軸
7 第2のガイド軸
10 第1の駆動・検知部
11 磁石
12 コイル
13 磁気検知部
20 第2の駆動・検知部
21 磁石
21a 対向面
21c 端面
22 コイル
22a,22b 駆動作用部
22c,22d 連結部
23 磁気検知部
30 磁気抵抗効果素子
2 第1の可動部
3 レンズホルダ
4 カメラレンズ
5 第2の可動部
6 第1のガイド軸
7 第2のガイド軸
10 第1の駆動・検知部
11 磁石
12 コイル
13 磁気検知部
20 第2の駆動・検知部
21 磁石
21a 対向面
21c 端面
22 コイル
22a,22b 駆動作用部
22c,22d 連結部
23 磁気検知部
30 磁気抵抗効果素子
Claims (5)
- 固定部と可動部とを有し、前記固定部と前記可動部の一方に磁石が設けられ、他方には、前記磁石から発せられる磁界と交叉する電流が流れるコイルと、前記磁石から発せられる磁界を検知する磁気検知部とが設けられている磁気駆動装置において、
前記コイルは、前記可動部の移動方向と直交する向きに電流が流れる一対の駆動作用部とこの駆動作用部の間を結ぶ連結部とを有し、前記磁石は、前記駆動作用部に対面する対向面を有し、この対向面は移動方向に向かって一方がN極で他方がS極に着磁されて、前記駆動作用部に流れる電流と前記対向面から前記駆動作用部に与えられる磁界とで、前記可動部に移動力が与えられ、
前記磁気検知部は、前記駆動作用部で電流が流れる方向および前記移動方向の双方に平行な平面内での磁界の変化を検知するものであり、前記磁気検知部は、前記コイルの前記連結部の側方で且つ前記磁石の対向面と重ならない位置に設けられており、前記磁石から発せられる前記平面内での磁界の成分の変化を検知することで、可動部の移動検知が可能とされていることを特徴とする磁気駆動装置。 - 前記磁気検知部には磁気抵抗効果素子が設けられ、この磁気抵抗効果素子は、磁化の向きが固定された固定磁性層と、前記磁石から与えられる外部磁界に応じて磁化の向きが変化する自由磁性層とを有し、自由磁性層の磁化の向きの変化に応じて抵抗値が変化するものであり、
前記固定磁性層の固定磁化の向きが前記平面と平行に設定されている請求項1記載の磁気駆動装置。 - 前記固定磁性層の固定磁化の向きが、前記駆動作用部での電流が流れる向きと平行である請求項1または2記載の磁気駆動装置。
- 前記可動部は互いに直交するX方向とY方向へ移動するように前記固定部に支持されており、前記可動部をX方向へ移動させるための前記磁石と前記コイルおよび前記磁気検知部、および前記可動部をY方向移動させるための前記磁石と前記コイルおよび前記磁気検知部が設けられている請求項1ないし3のいずれかに記載の磁気駆動装置。
- 前記可動部には、レンズを保持するレンズホルダが設けられている請求項4記載の磁気駆動装置。
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