CN101432594A - 位置检测装置以及位置检测方法 - Google Patents

位置检测装置以及位置检测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101432594A
CN101432594A CNA2007800149546A CN200780014954A CN101432594A CN 101432594 A CN101432594 A CN 101432594A CN A2007800149546 A CNA2007800149546 A CN A2007800149546A CN 200780014954 A CN200780014954 A CN 200780014954A CN 101432594 A CN101432594 A CN 101432594A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mentioned
detecting element
magnetic detecting
magnetic
output voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2007800149546A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101432594B (zh
Inventor
吉田孝志
铃木胜
角田胜己
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Chemical Industry Co Ltd filed Critical Asahi Chemical Industry Co Ltd
Publication of CN101432594A publication Critical patent/CN101432594A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101432594B publication Critical patent/CN101432594B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/142—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
    • G01D5/145—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/004—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring coordinates of points
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B13/00—Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras
    • G03B13/32—Means for focusing
    • G03B13/34—Power focusing
    • G03B13/36—Autofocus systems

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)

Abstract

本发明涉及一种通过取得多个霍尔元件的输出电压之比来消除温度特性的偏差、除去由纵方向的晃动引起的误差的位置检测装置以及位置检测方法。当霍尔元件(22a)的霍尔电压Vhe1为A·K·Bhe1(A是前置放大器(32)的放大率、K是常数、Bhe1是霍尔元件所受到的磁通密度)时，PI调节器(41)通过反馈控制自动地改变PI输出的偏压点使得A·K·Bhe1+Vref＝AGND(＝0)。放大后的霍尔元件(22b)的霍尔电压Vhe2为A·K·Bhe2。K＝－Vref/A·Bhe1，因此霍尔元件的霍尔电压Vhe2为－Vref·Bhe2/Bhe1。霍尔电压与磁通密度成比例，因此与对霍尔元件(22a)和霍尔元件(22b)的输出电压进行除法运算是等价的。

Description

位置检测装置以及位置检测方法
技术领域
本发明涉及一种位置检测装置以及位置检测方法，更详细地说，涉及一种用于进行照相机的自动聚焦、可变焦距镜头位置的原点检测的位置检测装置以及位置检测方法。
背景技术
以往，作为位置检测用传感器、已知使用光断续器(photointerrupter：透射型光电传感器)或者光反射器(photo reflector：反射型光电传感器)。
光断续器具有使将电信号变换为光信号的发光元件与将光信号变换为电信号的受光元件隔着固定间隔而相向、并一体化在一个罩壳内的结构，是根据由于通过两个元件之间而产生的光量变化来检测有无物体的传感器。
另外，光反射器具有在同一方向上并行设置将电信号变换为光信号的发光元件与将光信号变换为电信号的受光元件、并一体化在一个罩壳内的结构，是检测来自物体的反射光的变化的传感器。
例如，在专利文献1中记载了使用光断续器作为位置检测用传感器的装置，在数字照相机等的具有可变焦距功能、聚焦功能的镜头镜筒中安装有传感器，该传感器对在光轴方向上进行驱动的可变焦距镜头单元、聚焦镜头单元的原点位置进行检测。如下进行该原点位置的检测：使用被安装在镜头单元中的遮蔽部件和光断续器，由马达驱动镜头单元，与该镜头单元一起移动的遮蔽部件横穿光电传感器，由此遮蔽光，对该光电传感器的输出电平进行监视。
另外，例如在专利文献2中记载了使用光反射器作为位置检测用传感器的装置，在进行相对转动的一个部件、例如固定环上固定光反射器，在另一个部件、例如旋转环上粘接固定反射部件(反射薄板)。光反射器与反射部件被固定在两个部件的预先规定的位置上，其结果，能够在产生光反射器的输出的位置进行原点检测。
这样，使用光断续器、光反射器作为位置检测用传感器的装置在温度特性上具有稳定性，但是存在尺寸变大、阻碍AF(自动聚焦)单元的小型化的问题。为了解决这种问题，开发出使用磁铁与磁传感器的位置检测传感器(例如，参照专利文献3)。
图1和图2是用于说明以往的利用磁传感器的位置检测装置的结构图，图1是表示由磁铁和霍尔元件构成的位置检测传感器的图，图2是表示嵌入有图1所示的位置检测传感器的位置检测装置的信号处理电路的图。
如图1所示，位置检测传感器具备一个磁铁(磁力发生体)1、以及被相互分离配置的两个霍尔元件(例如，一组霍尔元件对(磁传感器对))2a、2b。磁铁1具有圆柱形状，其上面侧和下面侧分别被磁化为N极和S极。霍尔元件对2a、2b被安装在装置主体等固定侧的物体(固定部件)上，磁铁1被安装在相对于固定部件进行移动的移动侧的物体(移动部件)上。并且，被安装在移动部件上的磁铁1能够在图中的箭头AR1方向(X方向)上相对于被安装在固定部件上的霍尔元件对2a、2b进行移动。此外，BD表示磁通检测轴。
图2所示的信号处理电路3具备差动放大部11a、11b、减法部13以及低通滤波器15。由差动放大部11a求出作为霍尔元件2a的输出电位Va1、Va2之差的霍尔电动势Vha，并且由差动放大部11b求出作为霍尔元件2b的输出电位Vb1、Vb2之差的霍尔电动势Vhb。然后，由减法部13算出该两者Vha、Vhb的差△V(＝Vha-Vhb)。从该减法部13的输出值还通过低通滤波器15，作为表示磁铁1的位置的输出(位置输出)而被输出。
另外，信号处理电路3具备加法部14、运算部16以及电源控制部17，使用这些各处理部14、16、17控制对于各霍尔元件2a、2b的各自的各输入电压Vin使得各输出电压(霍尔电动势)Vha、Vhb的加法值(和)成为固定值。这样，信号处理电路3构成为在对霍尔元件对2a、2b的输入值Vin进行控制使得霍尔元件对2a、2b的输出值的加法值(Vha+Vhb)成为固定值Vct的基础上，将霍尔元件对2a、2b的输出值的减法值△V作为位置输出而进行检测并输出。
然而，嵌入有上述的由磁铁和霍尔元件构成的位置检测传感器的位置检测装置存在如下问题：一般存在移动机构的晃动(磁铁的纵方向的晃动)，导致该晃动成为误差原因。另一方面，光断续器不检测纵方向的晃动，而是检测横方向的位置。
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种通过取得多个霍尔元件的输出电压之比来消除温度特性的偏差、并且除去由纵方向的晃动引起的误差、并且能够小型化的位置检测装置以及位置检测方法。
专利文献1：日本特开2006-58818号公报
专利文献2：日本特开2004-132751号公报
专利文献3：日本特开2005-331399号公报
发明内容
本发明是为达到这种目的而完成的，权利要求1所述的发明的特征在于，具备：多个磁检测元件，上述多个磁检测元件被相互分离配置；磁通发生体，其相对于该磁检测元件进行相对移动；以及决定单元，其使用来自上述磁检测元件的输出电压之比的变化来决定原点位置。
另外，其特征在于，上述决定单元由将上述磁检测元件中的一方磁检测元件的输出电压反馈控制为固定值的控制部构成，具备驱动部，该驱动部用与通过该控制部控制为固定值时提供给上述一方磁检测元件的驱动电流相同的驱动电流来驱动上述磁检测元件中的另一方磁检测元件，得到上述一方磁检测元件的输出电压与上述另一方磁检测元件的输出电压之比的输出。
另外，其特征在于，其动作时，上述一方磁检测元件以及上述另一方磁检测元件所检测出的磁通密度的绝对值是不含0的规定值。
另外，其特征在于，上述控制部具有对上述一方磁检测元件的输出电压加上基准电压的功能、以及将上述一方磁检测元件的输出电压调整为固定值的功能。
另外，其特征在于，将对上述一方磁检测元件的输出信号进行采样的反馈用采样保持电路设置在上述控制部的前级，与此同时将对上述另一方磁检测元件的输出信号进行采样的采样保持电路设置在输出级。
另外，其特征在于，根据上述磁检测元件的输出电压之比的输出来判断上述磁通发生体的装卸状态。
另外，其特征在于，上述磁检测元件是霍尔元件。
另外，一种位置检测方法，是具备互相分离配置的多个磁检测元件、以及相对于该磁检测元件进行相对移动的磁通发生体的位置检测装置的位置检测方法，其特征在于，具有以下步骤：获取上述磁检测元件中的一方磁检测元件的输出电压(Vhe1＝A·K·Bhe1，A是放大器的放大率、K是常数、Bhe1是一方磁检测元件受到的磁通密度)；进行反馈控制使得对上述一方磁检测元件的输出电压(Vhe1)加上基准电压(Vref)而成为固定值；用与进行了上述反馈控制时提供给上述一方磁检测元件的驱动电流相同的驱动电流来驱动上述磁检测元件中的另一方磁检测元件；以及获取上述另一方磁检测元件的输出电压(Vhe2＝A·K·Bhe2，Bhe2是另一方磁检测元件受到的磁通密度)的步骤，在上述进行反馈控制的步骤中，将上述一方磁检测元件的输出电压控制为固定值(Vhe1＝A·K·Bhe1+Vref＝0)，由此在获取上述另一方磁检测元件的输出电压的步骤中，使得获取成为上述一方磁检测元件受到的磁通密度(Bhe1)与上述另一方磁检测元件受到的磁通密度(Bhe2)之比的输出电压(Vhe2＝-Vref·Bhe2/Bhe1)。
另外，其特征在于，其动作时，上述一方磁检测元件以及上述另一方磁检测元件所检测出的磁通密度的绝对值是不含0的规定值。
另外，其特征在于，上述磁检测元件是霍尔元件。
根据本发明，具备被相互分离配置的多个磁检测元件、相对于该磁检测元件进行相对移动的磁通发生体、以及使用来自磁检测元件的输出电压之比的变化来确定原点位置的决定单元，因此能够通过取得多个霍尔元件的输出电压之比来实现消除温度特性的偏差、并且除去纵方向的晃动引起的误差、且能够小型化的位置检测装置以及位置检测方法。
另外，本发明使用除法方式(比)，在原点的输出成为1(比)，在拔出磁铁时的输出成为0，因此能够判断磁铁的装卸。
附图说明
图1是用于说明以往的利用磁传感器的位置检测装置的结构图，是表示由磁铁和霍尔元件构成的位置检测传感器的图。
图2是用于说明以往的利用磁传感器的位置检测装置的结构图，是表示嵌入有图1所示的位置检测传感器的位置检测装置的信号处理电路的图。
图3A是表示本发明所涉及的位置检测传感器的一个实施例的结构图，是用于说明以往的差(和)方式的图。
图3B是表示本发明所涉及的位置检测传感器的一个实施例的结构图，是用于说明本发明的除法方式的图。
图4是表示差(和)方式中的相对于磁铁的移动距离(μm)的霍尔元件的差磁通密度(mT)的关系的图。
图5A是用于说明本发明的除法方式的图，表示相对于移动距离(mm)的磁通密度(mT)的关系。
图5B是用于说明本发明的除法方式的图，表示相对于移动距离(μm)的磁通密度比的关系。
图6A是表示差(和)方式中的信号(差/和)的GAP依赖性的图。
图6B是表示除法方式中的信号(比的绝对值)的GAP依赖性的图。
图7是用于说明本发明的位置检测装置的一个实施例的结构图，是表示在使用图3B所示的利用除法方式的位置检测传感器的情况下的位置检测装置的信号处理电路的图。
图8是表示用于说明本发明的位置检测方法的一个实施例的流程图的图。
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的实施例。
首先，为了说明在本发明的位置检测装置中使用的除法方式的位置检测传感器，与以往的差(和)方式的位置检测传感器之间进行比较来说明。
图3A和图3B是以往的差(和)方式与本发明的除法方式的位置检测传感器的比较图。图3A是用于说明差(和)方式的图，图3B是用于说明除法方式的图。此外，附图标记21表示磁铁，22a、22b表示霍尔元件HE1、HE2。
该位置检测传感器具备一个磁铁21、以及被相互分离配置的两个霍尔元件22a、22b。在该例中，霍尔元件22a、22b的各自的中心被配置在离原点(0μm)±500μm的位置上。磁铁21具有圆柱形状，其侧部分别被磁化为N极和S极。霍尔元件22a、22b被安装在装置主体等固定侧的物体(固定部件)上，磁铁21被安装在相对于固定部件移动的移动侧的物体(移动部件)上。并且，被安装在移动部件上的磁铁21能够在图中箭头方向(X方向)上相对于被安装在固定部件上的霍尔元件22a、22b进行移动。
在图3A所示的差(和)方式中，在原点的输出是0。与此相对，在图3B所示的除法方式中，在原点的输出的绝对值是1(比)，也就是说，成为不是0的值。
图4是表示差(和)方式中的相对于磁铁的移动距离(μm)的霍尔元件的差磁通密度(mT)的关系的图。在原点附近，当以和来看时磁场成为0。当磁铁从原点开始移动时，以和来看的磁场的大小朝着右上方向线性变大。
图5A和图5B是用于说明本发明中的除法方式的图，图5A表示相对于移动距离(mm)的磁通密度(mT)的关系，图5B表示相对于移动距离(μm)的磁通密度比的关系。
当观察图5A中的移动距离(mm)与磁通密度(mT)的关系、也就是磁通密度随着移动距离变大而变大的关系时，如图5B所示，随着从负数侧向正数侧移动，成为朝着右下方的特性，捕捉比的变化来能够检测ON-OFF(开-关)。理想情况是根据ON-OFF捕捉比的绝对值大于1还是小于1来检测原点。
图6A和图6B是表示以往的差(和)方式与本发明的除法方式的位置检测传感器中的输出信号的GAP依赖性的图，图6A是表示差(和)方式中的信号(差/和)的GAP依赖性的图，图6B是表示除法方式中的信号(比的绝对值)的GAP依赖性的图。
示出了霍尔元件22a、22b的感磁部的中心间距离是1mm、使GAP从0.7mm到1.5mm变化的情况下的移动距离(μm)与输出信号之间的关系。在图6A中，随着从负数侧向正数侧移动，从原点(0μm)到±100μm的霍尔电压的差/和的输出成为朝着右下方的线性特性。另外，在图6B中，随着从负数侧向正数侧移动，从原点(0μm)到±100μm的霍尔电压的比的输出成为朝着右上方的特性。
从这些图6A和图6B可知，在以往的差(和)方式中输出信号依赖于GAP而发生变化，与此相对，在除法方式中对于GAP几乎没有依赖性。即，除法方式具有输出相对于纵方向的晃动几乎不发生变化的优点。
图7是用于说明本发明的位置检测装置的一个实施例的结构图，是表示使用图3B所示的除法方式的位置检测传感器的情况下的位置检测装置的信号处理电路的图。附图标记31表示多路转接器(MUX：选择电路)、32表示前置放大器(运算放大器)、33表示时钟信号发生电路(Clock：时钟)、34表示采样保持电路(S/H)、35表示低通滤波器(LPF)、36表示反馈用采样保持电路(FBS/H)、41表示PI(proportion integral：比例/积分)调节器、42表示基准电压发生电路、43至45表示电阻、46表示电容器、47表示运算放大器。
MUX 31是具有选择霍尔元件22a(HE1)的信号成分还是选择霍尔元件22b(HE2)的信号成分的功能的选择电路。前置放大器32是对霍尔元件22a、22b的输出电压进行放大的运算放大器。采样保持电路34是根据时钟信号发生电路33基于来自MUX 31的信号产生的时钟信号对来自前置放大器32的信号进行采样的电路。低通滤波器35被连接在采样保持电路34上，输出位置检测信号-Vref·B2/B1。另外，反馈用的采样保持电路36是将来自前置放大器32的信号输入到PI调节器41的电路。
该PI调节器41由基准电压发生电路42、电阻43至45、电容器46以及运算放大器47构成，反馈用的采样保持电路36通过电阻44与运算放大器47的反向输入端子连接，并且在该反向输入端子上通过电阻43连接基准电压发生电路42。另外，运算放大器47的非反向输入端子被接地。另外，在运算放大器47的反向输入端子与输出端子之间连接有串联连接的电阻45和电容器46。
该PI调节器41是进行PI控制使得由反馈用的采样保持电路36采样的信号成为基准电压Vref的电压电平的调节器。该PI调节器41能够根据由电阻43和电容器46决定的时间常数进行PI控制，不使被离散地采样的信号振荡而能够进行控制。时钟信号发生电路33是生成时钟信号的电路，该时钟信号决定在采样保持电路34和反馈用的采样保持电路36中取入的信号。并且，PI调节器41对各个霍尔元件22a、22b提供驱动电流。
接着，说明该信号处理电路的动作。
在根据由时钟信号发生电路33发生的时钟信号选择了霍尔元件22a(22b)时，从霍尔元件22a(或者22b)输出的霍尔电压Vhe1(Vhe2)通过MUX31被连接到前置放大器32，以规定的放大率A被放大。
现假设将通过反馈用的采样保持电路36取入到PI调节器41的由前置放大器32放大后的信号设为霍尔元件22a的霍尔电压Vhe1，将通过采样保持电路34和低通滤波器35输出的信号设为霍尔元件22b的霍尔电压Vhe2。当设为霍尔元件22a的霍尔电压Vhe1被前置放大器32放大而成为A·K·Bhe1(A是前置放大器32的放大率、K是常数、Bhe1是霍尔元件22a所受到的磁通密度)时，PI调节器41通过反馈控制，自动地改变PI输出的偏压点，使得成为
A·K·Bhe1+Vref＝AGND(＝0)  …(1)
此时，考虑以与该PI输出相同的偏压点对霍尔元件22b进行驱动。在假设以相同的偏压点进行驱动、霍尔元件22a和22b的磁感度取得良好的匹配的情况下，被取入到采样保持电路34的放大后的霍尔元件22b的霍尔电压Vhe2成为A·K·Bhe2。
当根据上述式(1)求出常数K时，由于K＝-Vref/A·Bhe1，因此霍尔元件22b的霍尔电压Vhe2成为
-Vref·Bhe2/Bhe1  …(2)
仅通过进行PI调节器41的反馈控制就能以对霍尔元件22a和霍尔元件22b所受到的磁通密度进行除法运算的形式输出从低通滤波器35输出的霍尔元件22b的霍尔电压Vhe2，该动作不需要任何运算单元。
即，可知当将霍尔元件22a的霍尔电压Vhe1控制为固定电压、以相同的驱动电压驱动霍尔元件22b来取得该输出电压时，成为对霍尔元件22a和霍尔元件22b所受到的磁通密度进行除法运算的形式。霍尔电压与磁通密度成比例，因此可知上述式(2)与对霍尔元件22a和霍尔元件22b的输出电压进行除法运算是等价的。此外，本发明的位置检测装置在霍尔元件22a和霍尔元件22b所检测出的磁通密度的绝对值是不含0的规定值的情况下进行动作。
这样，只要磁场的温度系数对于Bhe1、Bhe2都相同，霍尔元件22b的输出电压Vhe2相对于温度就是固定的。另外，只要磁场的衰减对于Bhe1、Bhe2都相同，对霍尔元件22b的输出电压Vhe2就没有影响。
图8是表示用于说明本发明的位置检测方法的一个实施例的流程图的图。
首先，通过选择电路31和前置放大器32获取霍尔元件22a的输出电压(Vhe1＝A·K·Bhe1，其中A是放大器的放大率、K是常数、Bhe1是霍尔元件22a所受到的磁通密度)(步骤S1)。
接着，通过反馈用采样保持电路36将放大后的霍尔元件22a的输出电压输入到PI调节器41，在该PI调节器41中进行反馈控制使得对霍尔元件22a的输出电压(Vhe1)加上基准电压(Vref)而使其输出成为固定值(步骤S2)。
接着，用与在进行反馈控制时提供给霍尔元件22a的驱动电流相同的驱动电流对霍尔元件22b进行驱动(步骤S3)。
接着，通过选择电路31和前置放大器32获取霍尔元件22b的输出电压(Vhe2＝A·K·Bhe2，其中，Bhe2是霍尔元件22b所受到的磁通密度)(步骤S4)。
接着，通过采样保持电路34和低通滤波器35，以对霍尔元件22a和霍尔元件22b所受到的磁通密度进行除法运算的形式(Bhe2/Bhe1)输出放大后的霍尔元件22b的输出电压Vhe2(步骤S5)。
通过在上述的进行反馈控制的步骤S2中将霍尔元件22a的输出电压控制为固定值(Vhe1＝A·K·Bhe1+Vref＝0)，能够在输出霍尔元件22b的输出电压的步骤S5中获取成为霍尔元件22a所受到的磁通密度(Bhe1)和霍尔元件22b所受到的磁通密度(Bhe2)之比的输出电压(Vhe2＝-Vref·Bhe2/Bhe1)。
这样，霍尔电压与磁通密度成比例，因此可知与对霍尔元件22a和霍尔元件22b的输出电压进行除法运算是等价的。
接着，说明通过使用本发明的除法方式来进行以往不可能实现的磁铁的装卸判断的情形。如上所述，在图3A所示的差(和)方式中，在原点的输出的绝对值是0，拔出磁铁21时的输出也是0。因而，在这种情况下无法判断磁铁的装卸。与此相对，在图3B所示的除法方式中，在原点的输出的绝对值是1(比)，也就是说成为不是0的值，拔出磁铁21时的输出为0。因而，在这种情况下能够判断磁铁的装卸
以上可知，从一方霍尔元件22a的输出电压得到常数K，从另一方霍尔元件22b的输出电压与常数K之间的关系得到磁通密度Bhe2/Bhe1的比的输出，但是，也可以与此相反地，从另一方霍尔元件22b的输出电压得到常数K，从一方霍尔元件22a的输出电压与常数K之间的关系得到磁通密度Bhe1/Bhe2的比的输出。另外，在上述的实施例中说明了霍尔元件是两个的情况，但是可知也可以应用在具备两个以上的霍尔元件的位置检测中。
产业上的可利用性
本发明涉及一种用于进行照相机的自动聚焦、可变焦距镜头位置的原点检测的位置检测装置以及位置检测方法，能够通过取得多个霍尔元件的输出电压之比，实现消除温度特性的偏差并且除去由纵方向的晃动引起的误差、且能小型化的位置检测装置以及位置检测方法。另外，本发明使用除法方式(比)，在原点的输出成为1(比)，拔出磁铁时的输出成为0，因此能够判断磁铁的装卸。

Claims (10)

1.一种位置检测装置，其特征在于，具备：
多个磁检测元件，上述多个磁检测元件被相互分离配置；
磁通发生体，其相对于该磁检测元件进行相对移动；以及
决定单元，其使用来自上述磁检测元件的输出电压之比的变化来决定原点位置。
2.根据权利要求1所述的位置检测装置，其特征在于，
上述决定单元由将上述磁检测元件中的一方磁检测元件的输出电压反馈控制为固定值的控制部构成，具备驱动部，该驱动部用与通过该控制部控制为固定值时提供给上述一方磁检测元件的驱动电流相同的驱动电流来驱动上述磁检测元件中的另一方磁检测元件，得到上述一方磁检测元件的输出电压与上述另一方磁检测元件的输出电压之比的输出。
3.根据权利要求1或者2所述的位置检测装置，其特征在于，
其动作时，上述一方磁检测元件以及上述另一方磁检测元件所检测出的磁通密度的绝对值是不含0的规定值。
4.根据权利要求2或者3所述的位置检测装置，其特征在于，
上述控制部具有对上述一方磁检测元件的输出电压加上基准电压的功能、以及将上述一方磁检测元件的输出电压调整为固定值的功能。
5.根据权利要求2、3或者4所述的位置检测装置，其特征在于，
将对上述一方磁检测元件的输出信号进行采样的反馈用采样保持电路设置在上述控制部的前级，与此同时将对上述另一方磁检测元件的输出信号进行采样的采样保持电路设置在输出级。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的位置检测装置，其特征在于，
根据上述磁检测元件的输出电压之比的输出来判断上述磁通发生体的装卸状态。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的位置检测装置，其特征在于，
上述磁检测元件是霍尔元件。
8.一种位置检测方法，是具备互相分离配置的多个磁检测元件、以及相对于该磁检测元件进行相对移动的磁通发生体的位置检测装置的位置检测方法，其特征在于，具有以下步骤：
获取上述磁检测元件中的一方磁检测元件的输出电压；
进行反馈控制使得对上述一方磁检测元件的输出电压加上基准电压而成为固定值；
用与进行了上述反馈控制时提供给上述一方磁检测元件的驱动电流相同的驱动电流来驱动上述磁检测元件中的另一方磁检测元件；以及
获取上述另一方磁检测元件的输出电压的步骤，
在上述进行反馈控制的步骤中，将上述一方磁检测元件的输出电压控制为固定值，由此在获取上述另一方磁检测元件的输出电压的步骤中，使得获取成为上述一方磁检测元件受到的磁通密度与上述另一方磁检测元件受到的磁通密度之比的输出电压。
9.根据权利要求8所述的位置检测方法，其特征在于，
其动作时，上述一方磁检测元件以及上述另一方磁检测元件所检测出的磁通密度的绝对值是不含0的规定值。
10.根据权利要求8或者9所述的位置检测方法，其特征在于，
上述磁检测元件是霍尔元件。
CN2007800149546A 2006-04-27 2007-04-26 位置检测装置以及位置检测方法 Active CN101432594B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP124224/2006 2006-04-27
JP2006124224 2006-04-27
PCT/JP2007/059114 WO2007126023A1 (ja) 2006-04-27 2007-04-26 位置検出装置及び位置検出方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101432594A true CN101432594A (zh) 2009-05-13
CN101432594B CN101432594B (zh) 2011-02-16

Family

ID=38655547

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007800149546A Active CN101432594B (zh) 2006-04-27 2007-04-26 位置检测装置以及位置检测方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7818138B2 (zh)
EP (1) EP2012094A4 (zh)
JP (2) JP5051918B2 (zh)
KR (1) KR101057951B1 (zh)
CN (1) CN101432594B (zh)
WO (1) WO2007126023A1 (zh)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102789036A (zh) * 2011-05-18 2012-11-21 亚洲光学股份有限公司 对焦机构
CN103575210A (zh) * 2012-08-06 2014-02-12 株式会社电装 位置检测器
CN104007399A (zh) * 2013-02-21 2014-08-27 精工电子有限公司 磁传感器装置
CN105022135A (zh) * 2014-04-16 2015-11-04 三星电机株式会社 用于驱动音圈电机执行器的装置
CN105865327A (zh) * 2015-01-22 2016-08-17 成都飞机工业（集团）有限责任公司 基于变焦照片的相对位置的测量方法
CN106949822A (zh) * 2017-01-24 2017-07-14 瑞声科技(新加坡)有限公司 微型器件的实时位移反馈系统及其反馈方法
CN107923763A (zh) * 2015-08-31 2018-04-17 日立汽车系统株式会社 位置传感器
CN110501797A (zh) * 2019-09-20 2019-11-26 合肥英睿系统技术有限公司 一种可自动检测识别视场的红外镜头装置
WO2022095875A1 (zh) * 2020-11-03 2022-05-12 上海艾为电子技术股份有限公司 一种位置传感系统、获取位置传感信号的方法及电子设备
CN115324946A (zh) * 2022-10-11 2022-11-11 恒天益科技（深圳）有限公司 一种抽气量控制方法、装置及终端

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5089999B2 (ja) * 2007-01-24 2012-12-05 オリンパス株式会社 位置検出回路及びその応用装置
US7956604B2 (en) * 2008-07-09 2011-06-07 Infineon Technologies, Ag Integrated sensor and magnetic field concentrator devices
KR101018798B1 (ko) 2008-07-14 2011-03-03 (주)모아린 물체 검출용 광학장치
US8717010B2 (en) 2011-08-19 2014-05-06 Infineon Technologies Ag Magnetic position sensors, systems and methods
JP5715023B2 (ja) * 2011-10-12 2015-05-07 旭化成エレクトロニクス株式会社 位置検出装置及び位置検出方法並びにそれを用いた電子機器
US9389247B2 (en) 2011-11-04 2016-07-12 Infineon Technologies Ag Current sensors
JP2016050841A (ja) * 2014-08-29 2016-04-11 株式会社東海理化電機製作所 磁気検出装置
JP6503735B2 (ja) 2014-12-26 2019-04-24 ミツミ電機株式会社 レンズ駆動装置、カメラモジュール、及びカメラ搭載装置
JP6833204B2 (ja) * 2016-02-25 2021-02-24 セニス エージー 磁界の角度を測定する角度センサ及び方法
JP6934708B2 (ja) * 2016-07-20 2021-09-15 メレキシス テクノロジーズ エス エーＭｅｌｅｘｉｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ＳＡ 変位検出装置
CN111065881A (zh) 2017-09-06 2020-04-24 株式会社村田制作所 位移检测装置
JP7194567B2 (ja) * 2018-11-14 2022-12-22 旭化成エレクトロニクス株式会社 カメラモジュール
KR20210083979A (ko) 2019-12-27 2021-07-07 삼성전기주식회사 조리개 모듈의 위치 검출 장치
KR20210099362A (ko) 2020-02-04 2021-08-12 삼성전기주식회사 위치 검출 장치

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2570654B2 (ja) 1987-12-08 1997-01-08 日本精工株式会社 変位検出装置
US4970463A (en) * 1989-03-13 1990-11-13 Durakool Incorporated Temperature stable proximity sensor with sensing of flux emanating from the lateral surface of a magnet
JPH05333048A (ja) * 1992-06-02 1993-12-17 Fujitsu Ltd 磁気加速度センサ
JP3318045B2 (ja) * 1993-05-28 2002-08-26 オリンパス光学工業株式会社 落射蛍光顕微鏡
US5932984A (en) * 1995-09-04 1999-08-03 Canon Kabushiki Kaisha Driving apparatus and optical apparatus
JPH09231889A (ja) * 1996-02-26 1997-09-05 Matsushita Electric Works Ltd 位置検出センサ
JPH11120733A (ja) * 1997-10-17 1999-04-30 Sony Corp ディスクカートリッジおよびディスクドライブ装置
JP4378814B2 (ja) * 1999-07-16 2009-12-09 株式会社日本自動車部品総合研究所 回転角検出装置
JP2001050956A (ja) * 1999-08-05 2001-02-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 尿検査装置
JP2001091298A (ja) * 1999-09-21 2001-04-06 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 非接触磁気式計測装置
JP2002054903A (ja) * 2000-08-10 2002-02-20 Nippon Densan Corp 変位検出装置
EP1243897B1 (de) * 2001-03-23 2013-12-18 Melexis Technologies NV Magnetischer Weggeber
DE03712808T1 (de) * 2002-03-22 2005-08-18 Sentron Ag Winkelbestimmungsvorrichtung und winkelbestimmungssystem
JP2003344187A (ja) * 2002-05-31 2003-12-03 Kayaba Ind Co Ltd トルク検出機構
JP3967660B2 (ja) 2002-10-09 2007-08-29 ペンタックス株式会社 移動部材の原点位置検出機構
WO2005033718A1 (en) * 2003-10-01 2005-04-14 Eaton Corporation Integrated anti-differential current sensing system
JP4729885B2 (ja) 2004-07-20 2011-07-20 パナソニック株式会社 撮像装置
JP2005284169A (ja) 2004-03-30 2005-10-13 Konica Minolta Opto Inc 駆動装置及び光学機器
JP4049125B2 (ja) 2004-05-20 2008-02-20 コニカミノルタオプト株式会社 位置検出装置、手振れ補正機構、および撮像装置
JP2006047054A (ja) 2004-08-03 2006-02-16 Konica Minolta Photo Imaging Inc 位置検出装置、手ぶれ補正装置および撮像装置
JP2006044448A (ja) * 2004-08-04 2006-02-16 Toyota Motor Corp 車輪情報認識システム及び車体側車輪情報認識装置、車輪側車輪情報認識装置

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102789036A (zh) * 2011-05-18 2012-11-21 亚洲光学股份有限公司 对焦机构
CN103575210A (zh) * 2012-08-06 2014-02-12 株式会社电装 位置检测器
CN103575210B (zh) * 2012-08-06 2017-03-29 株式会社电装 位置检测器
CN104007399A (zh) * 2013-02-21 2014-08-27 精工电子有限公司 磁传感器装置
CN105022135A (zh) * 2014-04-16 2015-11-04 三星电机株式会社 用于驱动音圈电机执行器的装置
CN105022135B (zh) * 2014-04-16 2017-12-12 三星电机株式会社 用于驱动音圈电机执行器的装置
CN105865327A (zh) * 2015-01-22 2016-08-17 成都飞机工业（集团）有限责任公司 基于变焦照片的相对位置的测量方法
CN107923763A (zh) * 2015-08-31 2018-04-17 日立汽车系统株式会社 位置传感器
CN106949822A (zh) * 2017-01-24 2017-07-14 瑞声科技(新加坡)有限公司 微型器件的实时位移反馈系统及其反馈方法
CN110501797A (zh) * 2019-09-20 2019-11-26 合肥英睿系统技术有限公司 一种可自动检测识别视场的红外镜头装置
CN110501797B (zh) * 2019-09-20 2022-09-06 合肥英睿系统技术有限公司 一种可自动检测识别视场的红外镜头装置
WO2022095875A1 (zh) * 2020-11-03 2022-05-12 上海艾为电子技术股份有限公司 一种位置传感系统、获取位置传感信号的方法及电子设备
CN115324946A (zh) * 2022-10-11 2022-11-11 恒天益科技（深圳）有限公司 一种抽气量控制方法、装置及终端
CN115324946B (zh) * 2022-10-11 2022-12-16 恒天益科技（深圳）有限公司 一种抽气量控制方法、装置及终端

Also Published As

Publication number Publication date
KR101057951B1 (ko) 2011-08-18
KR20090006117A (ko) 2009-01-14
JPWO2007126023A1 (ja) 2009-09-10
EP2012094A4 (en) 2013-07-31
JP5735459B2 (ja) 2015-06-17
CN101432594B (zh) 2011-02-16
EP2012094A1 (en) 2009-01-07
JP5051918B2 (ja) 2012-10-17
US20090177436A1 (en) 2009-07-09
US7818138B2 (en) 2010-10-19
WO2007126023A1 (ja) 2007-11-08
JP2012189613A (ja) 2012-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101432594B (zh) 位置检测装置以及位置检测方法
US8190014B2 (en) Focus control circuit for adjusting the focus by moving a lens
US11397308B2 (en) Camera module and operation method therefor
US7257500B2 (en) Signal detecting method and device, and radiation image signal detecting method and system
US5027148A (en) Autofocus chip with reference level determination circuit
US11617494B2 (en) Endoscope system, processor, calibration apparatus, and endoscope
JP3505926B2 (ja) リニアモータの制御回路
KR102071249B1 (ko) 홀센서의 출력전압을 교정하여 렌즈위치를 검출하는 렌즈위치 검출장치
JP2006234697A (ja) 位置検出装置
KR100208723B1 (ko) 카메라 떨림보정 시스템에서 미러의 위치를 정확히검출하기 위한 장치
JP2528844B2 (ja) 自動合焦装置
US20240133809A1 (en) Optical stabilization techniques incorporating pixel current measurements
US20240230533A9 (en) Optical stabilization techniques incorporating pixel current measurements
KR100247766B1 (ko) 비디오 카메라의 리니어모터 위치검출장치
KR102044213B1 (ko) Vcm 구동범위를 제한하는 폐루프 제어방법, 이를 위한 vcm 구동장치, 이를 위한 사용자 기기용 렌즈모듈, 및 이를 위한 사용자 기기
SU1396089A1 (ru) Устройство дл измерени напр женности электрического пол
KR100964145B1 (ko) 광의 입출력이 일체화된 광감쇄형 센서, 광안정화방법 및 신호처리방법
JP2005275156A (ja) 顕微鏡の焦点検出装置
Kester et al. Section 5 High Impedance Sensors
JPH03216613A (ja) 合焦点検出装置
JPS58221181A (ja) 試料管検知装置
Babu et al. Design of system calibration for effective imaging
JPS63262970A (ja) オ−トフオ−カス方式
JPS60165180A (ja) 露出制御装置
FR2638837A1 (fr) Procede de detection de la derive en temperature du signal de reponse d'un capteur inductif et dispositif pour sa mise en oeuvre

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant