JP2000035527A - レンズ駆動装置及びレンズ駆動方法 - Google Patents
レンズ駆動装置及びレンズ駆動方法Info
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- JP2000035527A JP2000035527A JP10204138A JP20413898A JP2000035527A JP 2000035527 A JP2000035527 A JP 2000035527A JP 10204138 A JP10204138 A JP 10204138A JP 20413898 A JP20413898 A JP 20413898A JP 2000035527 A JP2000035527 A JP 2000035527A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 レンズの位置検出処理において、従来では予
めのこぎり波の交点電圧を測定しておき、この交点電圧
に基づいて、相対位置を検出していた。しかしながら、
測定後にＭＲセンサ出力の感度やオフセットが変化した
場合、測定される交点電圧が正確な値とならない。ま
た、ＭＲセンサと位置検出用マグネットとのギャップが
可動するレンズの位置により変動することによって起こ
るＭＲセンサ出力振幅が変動する現象（らっぱ現象）の
ために、正確な値が得られないことがある。 【解決手段】 ３相のアンプ回路出力信号の電圧の大小
を検出し、その３つの出力信号の電位差を用いて演算を
行うことにより、位置の非直線性のないリニアリティの
高い位置検出精度を得ることが可能である。
めのこぎり波の交点電圧を測定しておき、この交点電圧
に基づいて、相対位置を検出していた。しかしながら、
測定後にＭＲセンサ出力の感度やオフセットが変化した
場合、測定される交点電圧が正確な値とならない。ま
た、ＭＲセンサと位置検出用マグネットとのギャップが
可動するレンズの位置により変動することによって起こ
るＭＲセンサ出力振幅が変動する現象（らっぱ現象）の
ために、正確な値が得られないことがある。 【解決手段】 ３相のアンプ回路出力信号の電圧の大小
を検出し、その３つの出力信号の電位差を用いて演算を
行うことにより、位置の非直線性のないリニアリティの
高い位置検出精度を得ることが可能である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、カメラやビデオカ
メラなどにおける可動レンズ位置検出装置及び検出方法
に関するものである。
メラなどにおける可動レンズ位置検出装置及び検出方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来技術の構成を図２及び図７を用いて
説明する。図２にレンズと磁気抵抗（ＭＲ）センサ及び
位置マグネットの接続構造図を示す。
説明する。図２にレンズと磁気抵抗（ＭＲ）センサ及び
位置マグネットの接続構造図を示す。
【０００３】図２において、１は可動するレンズ、２は
可動レンズと連動する所定のピッチで磁化されている位
置検出用マグネット、３は位置検出マグネット２の磁場
を読み取り、複数相の正弦波を出力するための磁気抵抗
（ＭＲ）センサである。図７において、４はセンサから
の出力をアンプするアンプ回路、５はアンプされた信号
を量子化するコンバータ回路で、量子化された信号はそ
れぞれコンパレータ６により比較され、信号をスイッチ
する。
可動レンズと連動する所定のピッチで磁化されている位
置検出用マグネット、３は位置検出マグネット２の磁場
を読み取り、複数相の正弦波を出力するための磁気抵抗
（ＭＲ）センサである。図７において、４はセンサから
の出力をアンプするアンプ回路、５はアンプされた信号
を量子化するコンバータ回路で、量子化された信号はそ
れぞれコンパレータ６により比較され、信号をスイッチ
する。
【０００４】図５はこのような構成における信号の流れ
を図示したものである。まず、ステップＳ０１で、ＭＲ
センサからの出力信号を読み取る。ＭＲセンサからの出
力信号は図３のａの波形のとおり、Ａ相、Ｂ相、Ｃ相の
３相を持ち、その位相差はそれぞれ１２０度ずつずれて
いることを設定する。
を図示したものである。まず、ステップＳ０１で、ＭＲ
センサからの出力信号を読み取る。ＭＲセンサからの出
力信号は図３のａの波形のとおり、Ａ相、Ｂ相、Ｃ相の
３相を持ち、その位相差はそれぞれ１２０度ずつずれて
いることを設定する。
【０００５】次にステップＳ０２で各相の電圧を比較す
ることで、図３のｂの波形のとおり直線性のとれたのこ
ぎり状の波形を抜き取ることができる。
ることで、図３のｂの波形のとおり直線性のとれたのこ
ぎり状の波形を抜き取ることができる。
【０００６】具体的には、それぞれ、Ａ相／Ｂ相、Ｂ相
／Ｃ相、Ｃ相／Ａ相の３通りに対してコンパレータを通
し、その測定結果から真ん中の相、例えば、Ａ相＞Ｂ相
＞Ｃ相の場合のＢ相を選び出すことによって、３相から
のこぎり状の波形が得られる。
／Ｃ相、Ｃ相／Ａ相の３通りに対してコンパレータを通
し、その測定結果から真ん中の相、例えば、Ａ相＞Ｂ相
＞Ｃ相の場合のＢ相を選び出すことによって、３相から
のこぎり状の波形が得られる。
【０００７】こののこぎり波の一斜辺の下点から上点ま
での間は直線性が保たれているため、その電圧を読み取
ることで、分解能の高い位置検出が可能である。この技
術では、一斜辺中の任意の距離を算出するために、予
め、のこぎり波の下点と上点、すなわち交点電圧を測定
する。
での間は直線性が保たれているため、その電圧を読み取
ることで、分解能の高い位置検出が可能である。この技
術では、一斜辺中の任意の距離を算出するために、予
め、のこぎり波の下点と上点、すなわち交点電圧を測定
する。
【０００８】次に、ステップＳ０３で、現在の任意の位
置を算出するために、３相のＭＲセンサ出力信号の電圧
順序から斜辺に相当する相の信号を抜き出し、ステップ
Ｓ０４で予め測定した交点電圧から一斜辺中の任意の相
対位置を算出する。この計算式は以下のようになる。
置を算出するために、３相のＭＲセンサ出力信号の電圧
順序から斜辺に相当する相の信号を抜き出し、ステップ
Ｓ０４で予め測定した交点電圧から一斜辺中の任意の相
対位置を算出する。この計算式は以下のようになる。
【０００９】斜辺傾きが正の時：
【００１０】
【数１】
【００１１】斜辺傾きが負の時：
【００１２】
【数２】
【００１３】上の式で、Ｘは電圧Ｖn時の距離、Ｎは一
斜辺の距離、Ｖhighは上点電圧、Ｖlowは下点電圧、Ｖn
は現在の斜辺ＭＲ電圧である。
斜辺の距離、Ｖhighは上点電圧、Ｖlowは下点電圧、Ｖn
は現在の斜辺ＭＲ電圧である。
【００１４】ステップＳ０５ではいままでの相対位置の
総和により、絶対位置を図２のメカ端９からの距離とし
て算出する。
総和により、絶対位置を図２のメカ端９からの距離とし
て算出する。
【００１５】これにより、正確で分解能の高いレンズの
位置検出が実現でき、ステップＳ０６では位置制御を行
うことができる。
位置検出が実現でき、ステップＳ０６では位置制御を行
うことができる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来技術では、予めのこぎり波の交点電圧を測定して
おく構成であるために、交点電圧の測定後にＭＲセンサ
出力の感度やオフセットが変化した場合、測定した交点
電圧は正確な値ではなくなってしまう。
た従来技術では、予めのこぎり波の交点電圧を測定して
おく構成であるために、交点電圧の測定後にＭＲセンサ
出力の感度やオフセットが変化した場合、測定した交点
電圧は正確な値ではなくなってしまう。
【００１７】また、ＭＲセンサと位置検出用マグネット
とのギャップが、可動するレンズの位置により変動する
ことによって起こるＭＲセンサ出力振幅が変動する現象
（いわゆる「らっぱ現象」）が生じ、そのため測定した
交点電圧はある一部のレンズ位置のみ正確な値となり、
他のレンズ位置では正しくない値を示すことになる。こ
のような条件下では、のこぎり波におけるある斜辺か
ら、次の斜辺に乗り移る際に、存在しない位置や不感帯
が生じ、その結果位置検出精度の直線性がくずれるとい
う問題が生じる。本発明はこのような課題を解決するも
のであり、レンズ可動部に取り付けられた位置検出用マ
グネットの磁場を鏡筒固定のＭＲセンサが読み取りその
ＭＲセンサの正弦波出力信号をアンプさせ、Ａ／Ｄコン
バータにより量子化し、その出力信号電圧順序が成り立
っている間の相対的な位置計算をそれぞれの相の電位差
を使って直接演算し、メカ端からの距離を算出する。
とのギャップが、可動するレンズの位置により変動する
ことによって起こるＭＲセンサ出力振幅が変動する現象
（いわゆる「らっぱ現象」）が生じ、そのため測定した
交点電圧はある一部のレンズ位置のみ正確な値となり、
他のレンズ位置では正しくない値を示すことになる。こ
のような条件下では、のこぎり波におけるある斜辺か
ら、次の斜辺に乗り移る際に、存在しない位置や不感帯
が生じ、その結果位置検出精度の直線性がくずれるとい
う問題が生じる。本発明はこのような課題を解決するも
のであり、レンズ可動部に取り付けられた位置検出用マ
グネットの磁場を鏡筒固定のＭＲセンサが読み取りその
ＭＲセンサの正弦波出力信号をアンプさせ、Ａ／Ｄコン
バータにより量子化し、その出力信号電圧順序が成り立
っている間の相対的な位置計算をそれぞれの相の電位差
を使って直接演算し、メカ端からの距離を算出する。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、レンズ
をリニア位置制御して可動されるレンズ駆動装置におい
て、可動するレンズと、該レンズに取り付けられ、所定
の着磁ピッチを持った位置検出用マグネットと、前記位
置検出マグネットの磁場から複数相の位置検出信号を出
力するセンサと、前記位置検出信号の電圧の大小を検出
する手段と、前記求められた電圧の大小に基づいて、そ
れぞれの相の電位差を求め、該電位さからレンズの位置
を算出する手段とを備えることにより上記課題を解決す
る。
をリニア位置制御して可動されるレンズ駆動装置におい
て、可動するレンズと、該レンズに取り付けられ、所定
の着磁ピッチを持った位置検出用マグネットと、前記位
置検出マグネットの磁場から複数相の位置検出信号を出
力するセンサと、前記位置検出信号の電圧の大小を検出
する手段と、前記求められた電圧の大小に基づいて、そ
れぞれの相の電位差を求め、該電位さからレンズの位置
を算出する手段とを備えることにより上記課題を解決す
る。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下に、図面を用いて本発明を詳
細に説明する。図１は本発明の構成を示すブロック図で
ある。図１において、３は位置検出用マグネットから所
定の分解能で、複数の相の正弦波上に位置検出信号を出
力可能なセンサである。４はセンサ３からの信号レベル
を増幅するアンプ回路、５は増幅された複数相の制限は
出力レベルを量子化するＤ／Ａコンバータ回路である。
それぞれ量子化された信号はコンパレータ６を通るとと
もに、直接演算回路に入力され、位置検出される。
細に説明する。図１は本発明の構成を示すブロック図で
ある。図１において、３は位置検出用マグネットから所
定の分解能で、複数の相の正弦波上に位置検出信号を出
力可能なセンサである。４はセンサ３からの信号レベル
を増幅するアンプ回路、５は増幅された複数相の制限は
出力レベルを量子化するＤ／Ａコンバータ回路である。
それぞれ量子化された信号はコンパレータ６を通るとと
もに、直接演算回路に入力され、位置検出される。
【００２０】図６は本発明の信号の流れを示すフローチ
ャートである。ステップＳ１１において、ＭＲセンサか
らの出力信号を読み取る。ここでは説明上、ＭＲセンサ
からの出力信号は図３の上部波形のとおり、Ａ相・Ｂ相
・Ｃ相の３相を持ち、その位相差はそれぞれ１２０度づ
つずれているとする。ここまでの処理は従来技術と同様
である。
ャートである。ステップＳ１１において、ＭＲセンサか
らの出力信号を読み取る。ここでは説明上、ＭＲセンサ
からの出力信号は図３の上部波形のとおり、Ａ相・Ｂ相
・Ｃ相の３相を持ち、その位相差はそれぞれ１２０度づ
つずれているとする。ここまでの処理は従来技術と同様
である。
【００２１】従来技術ではこの後に、予め３相のＭＲセ
ンサの交点電圧を測定するが、本発明においてはこの処
理が不要となる。本発明ではステップＳ１２において、
３相のＭＲセンサ出力信号の電圧順序から斜辺に相当す
る信号を抜き出す。
ンサの交点電圧を測定するが、本発明においてはこの処
理が不要となる。本発明ではステップＳ１２において、
３相のＭＲセンサ出力信号の電圧順序から斜辺に相当す
る信号を抜き出す。
【００２２】３相のＭＲセンサ出力信号をＡ相、Ｂ相、
Ｃ相とし、Ａ相／Ｂ相、Ｂ相／Ｃ相、Ｃ相／Ａ相の３通
りに対してコンパレータ６を通し、その測定結果から真
ん中の相、例えば、Ａ相＞Ｂ相＞Ｃ相の場合のＢ相を選
び出すことによって、３相からのこぎり状の波形が得ら
れる。この処理は従来技術と同様である。
Ｃ相とし、Ａ相／Ｂ相、Ｂ相／Ｃ相、Ｃ相／Ａ相の３通
りに対してコンパレータ６を通し、その測定結果から真
ん中の相、例えば、Ａ相＞Ｂ相＞Ｃ相の場合のＢ相を選
び出すことによって、３相からのこぎり状の波形が得ら
れる。この処理は従来技術と同様である。
【００２３】そして、ステップＳ１３において、他の２
相（Ａ相、Ｃ相）の電圧から直接一斜辺中の任意の相対
位置を算出する。以下にその数式を示す。
相（Ａ相、Ｃ相）の電圧から直接一斜辺中の任意の相対
位置を算出する。以下にその数式を示す。
【００２４】斜辺傾きが正の時：
【００２５】
【数３】
【００２６】斜辺傾きが負の時：
【００２７】
【数４】
【００２８】この式において、Ｘは電圧ＶＮn時の距
離、Ｎは一斜辺の距離、ＶＮhighはＨｉｇｈ側のＭＲ電
圧、ＶＮlowはＬｏｗ側のＭＲ電圧、ＶＮnは現在の斜辺
ＭＲ電圧を示す。
離、Ｎは一斜辺の距離、ＶＮhighはＨｉｇｈ側のＭＲ電
圧、ＶＮlowはＬｏｗ側のＭＲ電圧、ＶＮnは現在の斜辺
ＭＲ電圧を示す。
【００２９】この式により、相対位置が求められ、後は
ステップＳ１４において相対位置の総和からメカ端から
の距離を算出し、ステップＳ１５において、位置を制御
する。図４は上記の式による演算のシュミレーション結
果である。３相のＭＲセンサ出力電圧順序が成り立って
いる間の相対的な位置計算が直線性を持っていることが
わかる。
ステップＳ１４において相対位置の総和からメカ端から
の距離を算出し、ステップＳ１５において、位置を制御
する。図４は上記の式による演算のシュミレーション結
果である。３相のＭＲセンサ出力電圧順序が成り立って
いる間の相対的な位置計算が直線性を持っていることが
わかる。
【００３０】
【発明の効果】このように３相のＭＲセンサ出力電圧を
使用することにより、のこぎり波の上点電圧・下点電圧
を使用しないため、ＭＲセンサの感度変化やオフセット
ずれ、あるいは位置検出用マグネットとＭＲセンサのギ
ャップ変動などによるＭＲセンサ出力変動に強く、リニ
アリティの高い位置検出精度を得ることができる。
使用することにより、のこぎり波の上点電圧・下点電圧
を使用しないため、ＭＲセンサの感度変化やオフセット
ずれ、あるいは位置検出用マグネットとＭＲセンサのギ
ャップ変動などによるＭＲセンサ出力変動に強く、リニ
アリティの高い位置検出精度を得ることができる。
【図１】本発明の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明におけるレンズとＭＲセンサ及び位置マ
グネットの構造を示す図である。
グネットの構造を示す図である。
【図３】ＭＲセンサによる位置検出信号波形を示す図で
ある。
ある。
【図４】本発明における演算結果を示す図である。
【図５】従来技術の処理の流れを示すフローチャートで
ある。
ある。
【図６】本発明の処理の流れを示すフローチャートであ
る。
る。
【図７】従来の技術の構成を示すブロック図である。
１ レンズ ２ 位置検出用マグネット ３ ＭＲセンサ ４ アンプ回路 ５ ＤＡコンバータ ６ コンパレータ ７ 制御回路 ８ 演算回路 ９ メカ端
Claims (2)
- 【請求項１】 レンズをリニア位置制御して可動される
レンズ駆動装置であって、 可動するレンズと、 該レンズに取り付けられ、所定の着磁ピッチを持った位
置検出用マグネットと、 前記位置検出マグネットの磁場から複数相の位置検出信
号を出力するセンサと、 前記位置検出信号の電圧の大小を検出する手段と、 前記求められた電圧の大小に基づいて、それぞれの相の
電位差を求め、該電位さからレンズの位置を算出する手
段と、 を備えることを特徴とするレンズ駆動装置。 - 【請求項２】 可動するレンズと、 該レンズに取り付けられ、所定の着磁ピッチを持った位
置検出用マグネットと、 前記位置検出マグネットの磁場から複数相の位置検出信
号を出力するセンサとを備え、レンズをリニア位置制御
して可動されるレンズ駆動装置におけるレンズ駆動方法
であって、 前記位置検出信号の電圧の大小を検出するステップと、 前記求められた電圧の大小に基づいて、それぞれの相の
電位差を求め、該電位さからレンズの位置を算出するス
テップと、 を備えることを特徴とするレンズ駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10204138A JP2000035527A (ja) | 1998-07-21 | 1998-07-21 | レンズ駆動装置及びレンズ駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10204138A JP2000035527A (ja) | 1998-07-21 | 1998-07-21 | レンズ駆動装置及びレンズ駆動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000035527A true JP2000035527A (ja) | 2000-02-02 |
Family
ID=16485475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10204138A Pending JP2000035527A (ja) | 1998-07-21 | 1998-07-21 | レンズ駆動装置及びレンズ駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000035527A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000193877A (ja) * | 1998-12-28 | 2000-07-14 | Canon Inc | 位置制御装置、焦点調節装置及びカメラ |
| JP2014529100A (ja) * | 2011-08-30 | 2014-10-30 | ジーイー・ヘルスケア・バイオサイエンス・コーポレイション | 複数の較正曲線を使用した光学機器の連続した非同期的オートフォーカスのためのシステム及び方法 |
-
1998
- 1998-07-21 JP JP10204138A patent/JP2000035527A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000193877A (ja) * | 1998-12-28 | 2000-07-14 | Canon Inc | 位置制御装置、焦点調節装置及びカメラ |
| JP2014529100A (ja) * | 2011-08-30 | 2014-10-30 | ジーイー・ヘルスケア・バイオサイエンス・コーポレイション | 複数の較正曲線を使用した光学機器の連続した非同期的オートフォーカスのためのシステム及び方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040309 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040803 |