JP2008202988A - Position detection device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a position detection device capable of improving reliability of the device by preventing malfunction when a magnetic field change detection element is broken or failed, and by preventing breakage or failure of a position detection device by allowing an eddy current to flow in the magnetic field change detection element, in the position detection device for detecting a relative position between a magnetic field generator and the magnetic field change detection element. <P>SOLUTION: The sum of each signal from a plurality of magnetic field change detection elements 1, 2 arranged mutually separately, for outputting each signal corresponding to a distance to the magnetic field generator 7 is operated by a sum signal generation circuit 4, and the operated sun signal is output to a detection circuit 6. The detection circuit 6 detects fluctuation from a set value of the sum signal, and when the fluctuation continues as long as a prescribed time or longer, outputs a signal showing the effect to a control circuit 5, to thereby stop operation of the control circuit 5. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、撮像装置の手ブレ補正機構等に用いられる位置検出装置に関し、特に磁界発生体と磁界変化検出素子との相対位置によって位置検出を行う位置検出装置に関する。   The present invention relates to a position detection device used in a camera shake correction mechanism or the like of an imaging device, and more particularly to a position detection device that performs position detection based on a relative position between a magnetic field generator and a magnetic field change detection element.

従来、カメラ等の撮像装置において、撮影中に生じた手ブレ量に応じて光学系又は撮像素子を光軸と垂直な平面方向にシフトさせることにより、手ブレ等によって生じる、撮像素子の結像面上における像ブレを抑制する手ブレ補正機構が各種提案されている。そして、このような手ブレ補正機構においては、光学系又は撮像素子のシフト位置検出を行うために位置検出装置が用いられている。このような位置検出装置としては種々のものがあるが、例えば特許文献1において示される、磁界発生体と磁界変化検出素子とを用いたものがある。この特許文献1においては、磁界発生体の固体ばらつきに関する補償を容易に行うことが可能な位置検出回路、及びそれに関連する技術が記載されている。
特開2005−331399号公報
Conventionally, in an imaging device such as a camera, imaging of an image sensor caused by camera shake or the like is caused by shifting the optical system or the image sensor in a plane direction perpendicular to the optical axis in accordance with the amount of camera shake occurring during shooting. Various camera shake correction mechanisms that suppress image blur on the surface have been proposed. In such a camera shake correction mechanism, a position detection device is used to detect the shift position of the optical system or the image sensor. There are various types of such position detection devices. For example, there is one using a magnetic field generator and a magnetic field change detection element disclosed in Patent Document 1. This Patent Document 1 describes a position detection circuit that can easily perform compensation for solid-state variations of a magnetic field generator, and a technique related thereto.
JP 2005-331399 A

ここで、磁界変化検出素子は一般的に静電耐量が低い素子である。したがって、静電気等によって磁界変化検出素子が破壊又は故障した場合には、磁界変化検出素子が誤動作して位置の誤検出が行われるとともに磁界変化検出素子に過電流が流れて位置検出装置も破壊又は故障するおそれがあるが、この点について特許文献1においては特に考慮されていない。   Here, the magnetic field change detecting element is generally an element having a low electrostatic resistance. Therefore, when the magnetic field change detecting element is destroyed or broken down due to static electricity or the like, the magnetic field change detecting element malfunctions and the position is erroneously detected. Although there is a risk of failure, Patent Document 1 does not take this point into consideration.

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、磁界発生体と磁界変化検出素子との相対位置を検出する位置検出装置において、磁界変化検出素子が破壊又は故障した場合における誤動作を防止し、かつ磁界変化検出素子に過電流が流れて位置検出装置が破壊又は故障されることを防止して、装置の信頼性を向上させることが可能な位置検出装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and in a position detection device that detects the relative position between a magnetic field generator and a magnetic field change detection element, prevents malfunction when the magnetic field change detection element is broken or failed. An object of the present invention is to provide a position detecting device capable of preventing the position detecting device from being broken or broken due to an overcurrent flowing through the magnetic field change detecting element and improving the reliability of the device.

上記の目的を達成するために、本発明の第1の態様による位置検出装置は、互いに離間して配置され、磁界発生体との距離に応じた信号を出力する複数の磁界変化検出素子と、前記複数の磁界変化検出素子からの各信号の差に基づいて、前記磁界発生体と前記複数の磁界変化検出素子との相対的な位置を示す信号を生成する位置信号生成回路と、前記複数の磁界変化検出素子からの各信号の和を出力する和信号生成回路と、前記和信号生成回路からの和信号が一定となるように、前記複数の磁界変化検出素子を制御する制御回路と、前記和信号の設定値からの変動を検出し、該変動に基づいて前記制御回路の機能を停止させるための信号を生成して出力する検出回路とを具備することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a position detection device according to a first aspect of the present invention includes a plurality of magnetic field change detection elements that are arranged apart from each other and output a signal corresponding to a distance from a magnetic field generator, A position signal generation circuit configured to generate a signal indicating a relative position between the magnetic field generator and the plurality of magnetic field change detection elements based on a difference between the signals from the plurality of magnetic field change detection elements; A sum signal generation circuit that outputs the sum of each signal from the magnetic field change detection element; a control circuit that controls the plurality of magnetic field change detection elements so that the sum signal from the sum signal generation circuit is constant; and And a detection circuit that detects a change from a set value of the sum signal and generates and outputs a signal for stopping the function of the control circuit based on the change.

本発明によれば、磁界発生体と磁界変化検出素子との相対位置を検出する位置検出装置において、磁界変化検出素子が破壊又は故障した場合における誤動作を防止し、かつ磁界変化検出素子に過電流が流れて位置検出装置が破壊又は故障されることが防止され、装置の信頼性を向上させることが可能な位置検出装置を提供することができる。   According to the present invention, in the position detection device that detects the relative position between the magnetic field generator and the magnetic field change detection element, the magnetic field change detection element is prevented from malfunctioning when the magnetic field change detection element is broken or failed, and the magnetic field change detection element has an overcurrent. It is possible to provide a position detecting device that can prevent the position detecting device from being destroyed or broken due to the flow of the air and improve the reliability of the device.

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
[第1の実施形態]
まず、本発明の第1の実施形態について説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係る位置検出装置を含む撮像装置の構成を示す図である。図1に示す撮像装置は、位置検出装置101と、撮像ユニット102と、ブレ量検出回路103と、CPU104と、駆動回路105と、外部装置106とを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
First, a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an imaging apparatus including a position detection apparatus according to the first embodiment of the present invention. The imaging apparatus illustrated in FIG. 1 includes a position detection device 101, an imaging unit 102, a shake amount detection circuit 103, a CPU 104, a drive circuit 105, and an external device 106.

位置検出装置101は、磁界変化検出素子1、2と、位置信号生成回路3と、和信号生成回路4と、制御回路5と、検出回路6とを有している。   The position detection device 101 includes magnetic field change detection elements 1 and 2, a position signal generation circuit 3, a sum signal generation circuit 4, a control circuit 5, and a detection circuit 6.

磁界変化検出素子1、2は、撮像ユニット102に設けられる磁界発生体7を間に挟むようにして、互いに離間して配置され、それぞれ、撮像ユニット102に設けられる磁界発生体7との距離に応じた信号を出力する。磁界変化検出素子1、2としては例えばホールセンサが用いられる。   The magnetic field change detection elements 1 and 2 are arranged so as to be spaced apart from each other so as to sandwich the magnetic field generator 7 provided in the imaging unit 102, and correspond to the distance from the magnetic field generator 7 provided in the imaging unit 102, respectively. Output a signal. For example, Hall sensors are used as the magnetic field change detection elements 1 and 2.

位置信号生成回路3は、磁界変化検出素子1、2のそれぞれからの出力信号の差を演算し、この差信号を、磁界発生体7と磁界変化検出素子1、2との相対的な位置関係を示す信号としてCPU104に出力する。   The position signal generation circuit 3 calculates a difference between output signals from the magnetic field change detection elements 1 and 2, and uses the difference signal as a relative positional relationship between the magnetic field generator 7 and the magnetic field change detection elements 1 and 2. Is output to the CPU 104 as a signal indicating.

ここで、図1においては、後の説明を簡単にするために、磁界変化検出素子を2つ(1組)のみ図示している。この場合、撮像素子8の1方向の移動を検出することが可能である。実際のブレ補正機構においては、ブレ補正のために、撮像素子8を図示しない光学系の光軸に垂直な平面上で移動させる必要があるため、位置検出装置101を手ブレ補正機構に用いる際には磁界変化検出素子を最低4つ(2組)設けておく必要がある。   Here, in FIG. 1, only two (one set) magnetic field change detection elements are illustrated in order to simplify the following description. In this case, it is possible to detect movement in one direction of the image sensor 8. In an actual blur correction mechanism, it is necessary to move the image sensor 8 on a plane perpendicular to the optical axis of an optical system (not shown) for blur correction. Therefore, when the position detection device 101 is used for the camera shake correction mechanism. Requires at least four (two sets) of magnetic field change detecting elements.

和信号生成回路4は、磁界変化検出素子1、2のそれぞれからの出力信号の和を演算し、演算した和信号を磁界変化検出素子1、2の補正情報として、制御回路5及び検出回路6に出力する。制御回路5は、和信号生成回路4からの和信号を検出し、該検出した和信号が一定値となるように磁界変化検出素子1、2に供給する電流を制御する。   The sum signal generation circuit 4 calculates the sum of output signals from the magnetic field change detection elements 1 and 2, and uses the calculated sum signal as correction information for the magnetic field change detection elements 1 and 2. Output to. The control circuit 5 detects the sum signal from the sum signal generation circuit 4 and controls the current supplied to the magnetic field change detection elements 1 and 2 so that the detected sum signal becomes a constant value.

検出回路6は、和信号生成回路4からの和信号の変動を検出し、該検出した和信号の一定値からの変動が所定時間以上継続している場合に制御回路5の動作を停止させる信号を出力するとともに、和信号が一定となっていない旨を示す信号をCPU104に出力する。   The detection circuit 6 detects a change in the sum signal from the sum signal generation circuit 4 and is a signal for stopping the operation of the control circuit 5 when the detected change of the sum signal has continued for a predetermined time or more. And a signal indicating that the sum signal is not constant is output to the CPU 104.

また、撮像ユニット102は、磁界発生体7と、撮像素子8とを有している。磁界発生体7は、永久的に磁界を発生する素子である。なお、磁界発生体7は、磁界を連続的に発生することができるものであれば特に限定されるものではなく、例えば永久磁石や電磁石を用いることが可能である。撮像素子8は、図示しない被写体からの光信号を電気的な画像信号に変換して図示しない画像処理回路に出力する。そして、撮像素子8と同一基板上に、磁界発生体7は固定されており、位置検出装置101によって撮像素子8の位置検出が可能になされている。ここで、撮像素子8としては、例えばCCD方式の撮像素子やCMOS方式の撮像素子が用いることが可能である。   The imaging unit 102 includes a magnetic field generator 7 and an imaging element 8. The magnetic field generator 7 is an element that permanently generates a magnetic field. The magnetic field generator 7 is not particularly limited as long as it can generate a magnetic field continuously. For example, a permanent magnet or an electromagnet can be used. The image sensor 8 converts an optical signal from a subject (not shown) into an electrical image signal and outputs it to an image processing circuit (not shown). The magnetic field generator 7 is fixed on the same substrate as the image sensor 8, and the position of the image sensor 8 can be detected by the position detection device 101. Here, as the image sensor 8, for example, a CCD image sensor or a CMOS image sensor can be used.

ブレ量検出回路103は、例えば角速度センサ等から構成され、当該撮像装置のブレ量を検出し、検出したブレ量を示す信号をCPU104に出力する。   The blur amount detection circuit 103 includes, for example, an angular velocity sensor, detects the blur amount of the imaging apparatus, and outputs a signal indicating the detected blur amount to the CPU 104.

CPU104は、当該撮像装置の各ブロックを制御する。ブレ補正の際には、CPU104はブレ量検出回路103からのブレ量を示す信号と位置信号生成回路3からの出力信号とをデジタル信号として取り込み、これらの信号に基づいて駆動回路105の制御信号を生成し、駆動回路105に出力する。また、和信号が一定となっていない旨を示す信号を検出回路6から受けた場合には、外部装置106に対して制御信号を出力する。   The CPU 104 controls each block of the imaging device. At the time of blur correction, the CPU 104 takes in a signal indicating the blur amount from the blur amount detection circuit 103 and an output signal from the position signal generation circuit 3 as digital signals, and controls the control signal of the drive circuit 105 based on these signals. Is output to the drive circuit 105. When a signal indicating that the sum signal is not constant is received from the detection circuit 6, a control signal is output to the external device 106.

駆動回路105は、モータ等から構成され、CPU104からの制御信号を受けて撮像ユニット102を図示しない光学系の光軸と垂直な平面方向に駆動させる。外部装置106は、CPU104からの制御信号に基づき、磁界変化検出素子1、2が異常であることを操作者に対して呈示する。   The drive circuit 105 includes a motor or the like, and receives a control signal from the CPU 104 to drive the imaging unit 102 in a plane direction perpendicular to the optical axis of an optical system (not shown). The external device 106 presents to the operator that the magnetic field change detection elements 1 and 2 are abnormal based on a control signal from the CPU 104.

以下、図1に示す撮像装置の、特に手ブレ補正に係る動作について説明する。
ブレ量検出回路103は、撮影時の当該撮像装置のブレ量を検出し、検出したブレ量に応じた信号をCPU104へ出力する。CPU104は、ブレ量検出回路103からの出力信号に応じて駆動回路105を制御することにより、撮像素子8を移動させる。撮像素子8の移動に伴って磁界発生体7と磁界変化検出素子1、2との相対的な位置関係が変化する。磁界変化検出素子1、2はそれぞれ磁界発生体7との距離に応じた信号を位置信号生成回路3及び和信号生成回路4へ出力する。
Hereinafter, the operation relating to the camera shake correction of the imaging apparatus shown in FIG. 1 will be described.
The blur amount detection circuit 103 detects the blur amount of the imaging apparatus at the time of shooting and outputs a signal corresponding to the detected blur amount to the CPU 104. The CPU 104 moves the image sensor 8 by controlling the drive circuit 105 in accordance with the output signal from the blur amount detection circuit 103. As the imaging element 8 moves, the relative positional relationship between the magnetic field generator 7 and the magnetic field change detection elements 1 and 2 changes. The magnetic field change detection elements 1 and 2 output signals corresponding to the distance from the magnetic field generator 7 to the position signal generation circuit 3 and the sum signal generation circuit 4, respectively.

位置信号生成回路3は、磁界変化検出素子1からの出力信号と磁界変化検出素子2からの出力信号との差を演算し、演算した差信号を磁界発生体7の位置を示す信号としてCPU104に出力する。CPU104は、位置信号生成回路3から出力される磁界発生体7の位置を示す信号とブレ量検出回路103から出力される当該撮像装置のブレ量を示す信号とを比較しながら、当該撮像装置のブレが打ち消される最適な位置に撮像素子8が移動するまで駆動回路105を制御する。   The position signal generation circuit 3 calculates the difference between the output signal from the magnetic field change detection element 1 and the output signal from the magnetic field change detection element 2, and sends the calculated difference signal to the CPU 104 as a signal indicating the position of the magnetic field generator 7. Output. The CPU 104 compares the signal indicating the position of the magnetic field generator 7 output from the position signal generation circuit 3 with the signal indicating the blur amount of the imaging device output from the blur amount detection circuit 103 while comparing the signal of the imaging device. The drive circuit 105 is controlled until the image sensor 8 moves to an optimum position where the blur is canceled.

一方、和信号生成回路4は、磁界変化検出素子1からの出力信号と磁界変化検出素子2からの出力信号との和を演算し、演算した和信号を磁界変化検出素子1、2の補正情報として制御回路5及び検出回路6へ出力する。制御回路5は、和信号生成回路4からの和信号が一定となるように磁界変化検出素子1、2にそれぞれ供給する電流を調整する。即ち、和信号生成回路4からの和信号が増加しようとした場合に、制御回路5は磁界変化検出素子1、2へ供給する電流を減少させて磁界変化検出素子1、2の出力信号を減少させることにより、和信号生成回路4からの和信号を減少させる。一方、和信号生成回路4からの和信号が減少しようとした場合に、制御回路5は磁界変化検出素子1、2へ供給する電流を増加させて磁界変化検出素子1、2の出力信号を増加させることにより、和信号生成回路4からの和信号を増加させる。このような負帰還動作を行うことにより、磁界発生体7の固体ばらつきの影響をキャンセルし、磁界発生体7と磁界変化検出素子1、2との相対的な位置関係に応じた信号を精度良く検出することができる。   On the other hand, the sum signal generation circuit 4 calculates the sum of the output signal from the magnetic field change detecting element 1 and the output signal from the magnetic field change detecting element 2, and uses the calculated sum signal as correction information for the magnetic field change detecting elements 1 and 2. To the control circuit 5 and the detection circuit 6. The control circuit 5 adjusts the current supplied to each of the magnetic field change detection elements 1 and 2 so that the sum signal from the sum signal generation circuit 4 is constant. That is, when the sum signal from the sum signal generation circuit 4 is about to increase, the control circuit 5 decreases the current supplied to the magnetic field change detection elements 1 and 2 and decreases the output signal of the magnetic field change detection elements 1 and 2. As a result, the sum signal from the sum signal generation circuit 4 is reduced. On the other hand, when the sum signal from the sum signal generation circuit 4 is about to decrease, the control circuit 5 increases the current supplied to the magnetic field change detection elements 1 and 2 to increase the output signal of the magnetic field change detection elements 1 and 2. As a result, the sum signal from the sum signal generation circuit 4 is increased. By performing such a negative feedback operation, the influence of individual variations of the magnetic field generator 7 is canceled, and a signal corresponding to the relative positional relationship between the magnetic field generator 7 and the magnetic field change detection elements 1 and 2 is accurately obtained. Can be detected.

また、検出回路6は、和信号生成回路4からの和信号の設定値(一定とすべき値)からの変動を検出し、この変動が一定時間以上継続した場合に制御回路5の動作を停止させるための信号を制御回路5に出力する。   The detection circuit 6 detects a change from the set value (value to be constant) of the sum signal from the sum signal generation circuit 4, and stops the operation of the control circuit 5 when the change continues for a certain time or more. The signal for making it output is output to the control circuit 5.

ここで、上述したように、磁界変化検出素子1、2には磁気抵抗から生成されるホールセンサがよく使用されるが、ホールセンサは一般的に静電耐圧が低く、磁気抵抗がオープン又はショートするような故障を招くことが多々ある。このようになると、和信号生成回路4からの和信号は設定値に対して一定とはならず、位置信号生成回路3は、磁界発生体7と磁界変化検出素子1、2との相対的な位置関係、即ち磁界発生体7の位置情報を正確に検出することができなくなる。さらには、ホールセンサがショート故障した状態で上述のような負帰還動作が行われると、和信号生成回路4は磁界変化検出素子1及び2からの出力信号の和を0と演算し、その結果、制御回路5は、磁界変化検出素子1及び2へ必要以上の過電流を供給してしまうため、位置検出装置101も故障することとなる。   Here, as described above, a Hall sensor generated from a magnetic resistance is often used for the magnetic field change detection elements 1 and 2, but the Hall sensor generally has a low electrostatic withstand voltage, and the magnetic resistance is open or short. Often leads to failure. In this case, the sum signal from the sum signal generation circuit 4 does not become constant with respect to the set value, and the position signal generation circuit 3 determines the relative relationship between the magnetic field generator 7 and the magnetic field change detection elements 1 and 2. The positional relationship, that is, the position information of the magnetic field generator 7 cannot be accurately detected. Furthermore, when the negative feedback operation as described above is performed in a state where the Hall sensor is short-circuited, the sum signal generation circuit 4 calculates the sum of output signals from the magnetic field change detection elements 1 and 2 as 0, and as a result Since the control circuit 5 supplies an excessive current more than necessary to the magnetic field change detecting elements 1 and 2, the position detecting device 101 also fails.

したがって、和信号生成回路4からの和信号が一定とすべき設定値の近傍である間は、位置信号生成回路3は磁界変化検出素子1、2のそれぞれからの信号の差を磁界発生体7の位置情報としてCPU104へ出力する。これに対し、和信号生成回路4からの和信号が一定とすべき設定値から大きく変動している場合には、検出回路6は制御回路5における磁界変化検出素子1、2への入力信号を制御する機能を停止させ、検出回路6は磁界変化検出素子1、2に異常が生じていることをCPU104に通知する。CPU104は、磁界変化検出素子1、2の異常により、撮像素子8の正しい位置検出が行えず、結果として正しい手ブレ補正が行えないことを外部装置106に通知する。外部装置106は、撮像装置の操作者に対して磁界変化検出素子1、2が異常状態であることを呈示する。この手法としては、異常状態を視覚的に知らせるためにLEDを発光させたり、異常状態を聴覚的に知らせるためにアラーム音を発生させたりすることにより行う。ここで、図1においては、検出回路6において検出される磁界変化検出素子1、2の異常を、CPU104を経由して外部装置106に通知しているが、検出回路6から外部装置106に直接、異常である旨を示す情報を通知するようにしても良い。   Therefore, while the sum signal from the sum signal generation circuit 4 is in the vicinity of the set value that should be constant, the position signal generation circuit 3 determines the difference between the signals from the magnetic field change detection elements 1 and 2 as the magnetic field generator 7. Is output to the CPU 104 as position information. On the other hand, when the sum signal from the sum signal generation circuit 4 greatly fluctuates from a set value that should be constant, the detection circuit 6 outputs the input signal to the magnetic field change detection elements 1 and 2 in the control circuit 5. The control function is stopped, and the detection circuit 6 notifies the CPU 104 that an abnormality has occurred in the magnetic field change detection elements 1 and 2. The CPU 104 notifies the external device 106 that the correct position detection of the image sensor 8 cannot be performed due to an abnormality in the magnetic field change detection elements 1 and 2, and as a result, correct camera shake correction cannot be performed. The external device 106 presents to the operator of the imaging device that the magnetic field change detection elements 1 and 2 are in an abnormal state. This method is performed by causing an LED to emit light in order to visually notify the abnormal state, or by generating an alarm sound in order to audibly notify the abnormal state. In FIG. 1, the abnormality of the magnetic field change detection elements 1 and 2 detected by the detection circuit 6 is notified to the external device 106 via the CPU 104, but directly from the detection circuit 6 to the external device 106. Information indicating that it is abnormal may be notified.

以上説明したように、第1の実施形態によれば、磁界変化検出素子1、2が静電破壊等により故障した場合においても、位置検出装置101の誤動作を防ぎ、かつ磁界変化検出素子に過電流が流れて位置検出装置が破壊又は故障されることが防止され、撮像装置における手ブレ補正機能の信頼性を高めることができる。また、磁界変化検出素子1、2に異常が発生した場合に、それによって正しい手ブレ補正が行えない旨を外部装置106によって操作者に呈示することにより、操作者にも手ブレ補正機能の異常を把握してもらうことができる。   As described above, according to the first embodiment, even when the magnetic field change detecting elements 1 and 2 fail due to electrostatic breakdown or the like, the position detecting device 101 is prevented from malfunctioning and the magnetic field change detecting element is excessively damaged. It is possible to prevent the position detection device from being broken or broken due to the flow of current, and to improve the reliability of the camera shake correction function in the imaging device. In addition, when an abnormality occurs in the magnetic field change detection elements 1 and 2, the external device 106 indicates to the operator that the camera shake correction cannot be performed correctly. Can be grasped.

[第2の実施形態]
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。図2は、本発明の第2の実施形態に係る位置検出装置を含む撮像装置の構成を示す図である。第2の実施形態は位置検出装置における検出回路6の構成の一例を示したものである。その他の構成については第1の実施形態と同様であるので説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of an imaging apparatus including a position detection apparatus according to the second embodiment of the present invention. The second embodiment shows an example of the configuration of the detection circuit 6 in the position detection device. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.

図2に示す検出回路6は、第1のコンパレータ21と、トランジスタ22と、定電流源23と、コンデンサ24と、第2のコンパレータ25とを有している。   The detection circuit 6 illustrated in FIG. 2 includes a first comparator 21, a transistor 22, a constant current source 23, a capacitor 24, and a second comparator 25.

第1のコンパレータ21には、和信号生成回路4からの和信号と基準電圧1とが入力され、これらの大小関係を比較し、その結果をトランジスタ22に出力する。図2の回路において、第1のコンパレータ21は、和信号生成回路4からの和信号が基準電圧1よりも小さい場合にLレベルを出力し、大きい場合にHレベルを出力する。ここで、基準電圧1は、例えば和信号の変動の許容限界値を示す電圧値に設定しておく。   The first comparator 21 receives the sum signal from the sum signal generation circuit 4 and the reference voltage 1, compares the magnitude relationship between them, and outputs the result to the transistor 22. In the circuit of FIG. 2, the first comparator 21 outputs an L level when the sum signal from the sum signal generation circuit 4 is smaller than the reference voltage 1, and outputs an H level when it is larger. Here, the reference voltage 1 is set to a voltage value indicating an allowable limit value of fluctuation of the sum signal, for example.

トランジスタ22は、第1のコンパレータ21の出力信号に応じてオン又はオフする。定電流源23は、コンデンサ24を充電するための基準電流を生成して出力する。コンデンサ24は、定電流源23からの基準電流によって充電され、第1のコンパレータ21の出力信号を遅延させる。   The transistor 22 is turned on or off according to the output signal of the first comparator 21. The constant current source 23 generates and outputs a reference current for charging the capacitor 24. The capacitor 24 is charged by the reference current from the constant current source 23 and delays the output signal of the first comparator 21.

第2のコンパレータ25には、コンデンサ24に充電される電圧と、基準電圧2とが入力され、これらの大小関係を比較し、その結果を制御回路5に出力する。図2の回路において、第2のコンパレータ25は、コンデンサ24の充電電圧が基準電圧2よりも小さい場合にHレベルを出力し、大きい場合にLレベルを出力する。   The voltage charged in the capacitor 24 and the reference voltage 2 are input to the second comparator 25, the magnitude relationship between these is compared, and the result is output to the control circuit 5. In the circuit of FIG. 2, the second comparator 25 outputs an H level when the charging voltage of the capacitor 24 is smaller than the reference voltage 2 and outputs an L level when it is larger.

以下、図2に示す検出回路6の動作について説明する。
磁界変化検出素子1、2に異常が発生していない通常時には、和信号生成回路4からの和信号は、一定とすべき設定値の近傍で変動し、基準電圧1を超えた状態となっている。この状態において、第1のコンパレータ21は、Hレベルを出力し、トランジスタ22をオンさせている。この場合、コンデンサ24の充電はなされず、結果として第2のコンパレータ25の出力もHレベルとなる。制御回路5は、第2のコンパレータ25からの出力信号のレベルを判定しており、第2のコンパレータ25からの出力信号がHレベルである場合には磁界変化検出素子1、2に異常が発生していないとして、和信号生成回路4からの和信号の設定値からの変動に応じて磁界変化検出素子1、2に供給する電流を制御する。
Hereinafter, the operation of the detection circuit 6 shown in FIG. 2 will be described.
In normal times when no abnormality has occurred in the magnetic field change detection elements 1 and 2, the sum signal from the sum signal generation circuit 4 fluctuates in the vicinity of a set value that should be constant and exceeds the reference voltage 1. Yes. In this state, the first comparator 21 outputs the H level and turns on the transistor 22. In this case, the capacitor 24 is not charged, and as a result, the output of the second comparator 25 is also at the H level. The control circuit 5 determines the level of the output signal from the second comparator 25. If the output signal from the second comparator 25 is at the H level, an abnormality occurs in the magnetic field change detection elements 1 and 2. If not, the current supplied to the magnetic field change detection elements 1 and 2 is controlled in accordance with the change from the set value of the sum signal from the sum signal generation circuit 4.

これに対し、磁界変化検出素子1、2に異常が発生すると、各々の出力は0近傍の値となるため、和信号生成回路4からの和信号が基準電圧1よりも小さくなり、第1のコンパレータ21はLレベルを出力し、トランジスタ22をオフさせる。これにより、定電流源23からの基準電流によってコンデンサ24が充電される。この状態が継続すると、やがてコンデンサ24の充電電圧が基準電圧2よりも大きくなる。このとき、第2のコンパレータ25はLレベルを出力する。制御回路5は、第2のコンパレータ25からのLレベルの信号を受けた場合に、磁界変化検出素子1、2に異常が発生したとして、磁界変化検出素子1、2への電流の供給を停止する。   On the other hand, when an abnormality occurs in the magnetic field change detection elements 1 and 2, each output becomes a value close to 0. Therefore, the sum signal from the sum signal generation circuit 4 becomes smaller than the reference voltage 1, and the first The comparator 21 outputs the L level and turns off the transistor 22. Thereby, the capacitor 24 is charged by the reference current from the constant current source 23. If this state continues, the charging voltage of the capacitor 24 will eventually become higher than the reference voltage 2. At this time, the second comparator 25 outputs an L level. When the control circuit 5 receives an L level signal from the second comparator 25, it assumes that an abnormality has occurred in the magnetic field change detection elements 1 and 2, and stops supplying current to the magnetic field change detection elements 1 and 2. To do.

ここで、コンデンサ24に充電される電圧が基準電圧2よりも大きくなるまでの時間をT、コンデンサ24に充電される電圧をV、定電流源23からコンデンサ24に供給される基準電流をI、コンデンサ24の容量値をCとすると、以下の(式1)が成り立つ。
T=CV/I (式1)
この(式1)は、和信号生成回路4からの和信号が基準電圧1よりも小さい状態が(式1)の時間T以上継続した場合に、コンデンサ24の充電電圧が基準電圧2に達して第2のコンパレータ25がLレベルを出力し、制御回路5による磁界変化検出素子1、2への電流の供給が停止されることを示している。即ち、図2のような回路構成とすることにより、和信号生成回路4からの和信号の瞬間的な変動を検出しないようにすることが可能である。
Here, the time until the voltage charged to the capacitor 24 becomes larger than the reference voltage 2 is T, the voltage charged to the capacitor 24 is V, the reference current supplied from the constant current source 23 to the capacitor 24 is I, When the capacitance value of the capacitor 24 is C, the following (Formula 1) is established.
T = CV / I (Formula 1)
This (Equation 1) indicates that the charging voltage of the capacitor 24 reaches the reference voltage 2 when the state in which the sum signal from the sum signal generation circuit 4 is smaller than the reference voltage 1 continues for the time T in (Equation 1). The second comparator 25 outputs an L level, indicating that the supply of current to the magnetic field change detection elements 1 and 2 by the control circuit 5 is stopped. That is, with the circuit configuration as shown in FIG. 2, it is possible not to detect instantaneous fluctuations of the sum signal from the sum signal generation circuit 4.

ここで、和信号生成回路4からの和信号は、撮像装置の電源投入後の一定期間は不定となっているため、検出回路6はこの期間に正常な検出動作を行うことができない。そこで、電源投入後の一定期間は検出回路6の動作をCPU104によって停止させるようにし、一定期間経過後に検出回路6の動作を開始させるようにすることが望ましい。   Here, since the sum signal from the sum signal generation circuit 4 is indefinite for a certain period after the imaging apparatus is turned on, the detection circuit 6 cannot perform a normal detection operation during this period. Therefore, it is desirable that the operation of the detection circuit 6 is stopped by the CPU 104 for a certain period after the power is turned on, and the operation of the detection circuit 6 is started after the lapse of the certain period.

以上説明したように、第2の実施形態によれば、第1のコンパレータ21の出力信号をコンデンサ24によって遅延させることにより、和信号生成回路4からの和信号の瞬間的な変動を検出しないようにして和信号の変動の誤検出を防止することが可能である。また、電源投入後の一定期間、検出回路6の動作を停止させることにより、電源投入直後の和信号の変動の誤検出をも防止することが可能である。   As described above, according to the second embodiment, the output signal of the first comparator 21 is delayed by the capacitor 24 so that instantaneous fluctuation of the sum signal from the sum signal generation circuit 4 is not detected. Thus, it is possible to prevent erroneous detection of fluctuations in the sum signal. Further, by stopping the operation of the detection circuit 6 for a certain period after the power is turned on, it is possible to prevent erroneous detection of the fluctuation of the sum signal immediately after the power is turned on.

[第3の実施形態]
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。図3は、本発明の第3の実施形態に係る位置検出装置を含む撮像装置の構成を示す図である。第3の実施形態は位置検出装置における検出回路6の機能をデジタル化し、CPU104に組み込んだものである。その他の構成については第1の実施形態と同様であるので説明を省略する。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of an imaging apparatus including a position detection apparatus according to the third embodiment of the present invention. In the third embodiment, the function of the detection circuit 6 in the position detection device is digitized and incorporated in the CPU 104. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.

CPU104は、位置信号生成回路3から出力される磁界発生体7の位置を示す信号と、ブレ量検出回路103から出力される撮影時の撮像装置のブレ量を示す信号とをデジタル信号として取り込んで比較しながら、当該撮像装置のブレが打ち消される最適な位置に撮像素子8が移動するまで駆動回路105を制御する。また、CPU104は、和信号生成回路4からの和信号をデジタル化して取り込み、和信号が設定値から大きく変動したかを判定し、和信号の変動が一定時間以上継続した場合に制御回路5の動作を停止させる。即ち、CPU104は、和信号生成回路4からの和信号を任意の時間間隔でサンプリングし続け、和信号の設定値からの変動が一定時間以上の間継続した場合には制御回路5の動作を停止させる。なお、上述の第2の実施形態においても説明したように、撮像装置の電源投入後の一定期間は和信号の検出動作を行えないため、その間は制御回路5の動作を停止させないようにすることが望ましい。   The CPU 104 captures, as digital signals, a signal indicating the position of the magnetic field generator 7 output from the position signal generation circuit 3 and a signal indicating the blur amount of the imaging apparatus during shooting output from the blur amount detection circuit 103. While comparing, the drive circuit 105 is controlled until the image pickup device 8 moves to an optimum position where the blur of the image pickup apparatus is canceled. Further, the CPU 104 digitizes and takes in the sum signal from the sum signal generation circuit 4, determines whether the sum signal has greatly fluctuated from the set value, and if the fluctuation of the sum signal continues for a certain time or longer, the CPU 104 Stop operation. That is, the CPU 104 continues to sample the sum signal from the sum signal generation circuit 4 at an arbitrary time interval, and stops the operation of the control circuit 5 when the change from the set value of the sum signal continues for a certain time or more. Let As described in the second embodiment, the sum signal detection operation cannot be performed for a certain period after the imaging apparatus is turned on. Therefore, the operation of the control circuit 5 should not be stopped during that period. Is desirable.

以上説明したように、第3の実施形態によれば、位置検出装置101内にアナログ回路としての検出回路6を設ける必要がないため、回路構成を簡略化し、撮像装置を小型化及び低消費電力化することが可能である。   As described above, according to the third embodiment, since it is not necessary to provide the detection circuit 6 as an analog circuit in the position detection device 101, the circuit configuration is simplified, the imaging device is reduced in size, and the power consumption is reduced. It is possible to

以上実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。例えば、上述した各実施形態においては、撮像素子8を図示しない光学系の光軸に垂直な平面内で移動させることにより手ブレ補正を行う撮像装置を例としているが、上述した各実施形態の手法は光学系を移動させることにより手ブレ補正を行う撮像装置にも適用可能である。ただし、この場合には、磁界発生体7は撮像素子8ではなく光学系に固定することになる。   Although the present invention has been described above based on the embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and applications are naturally possible within the scope of the gist of the present invention. For example, in each of the above-described embodiments, an imaging device that performs camera shake correction by moving the imaging element 8 in a plane perpendicular to the optical axis of an optical system (not shown) is taken as an example. The technique can also be applied to an imaging apparatus that performs camera shake correction by moving an optical system. However, in this case, the magnetic field generator 7 is fixed to the optical system instead of the image sensor 8.

さらに、上記した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、上述したような課題を解決でき、上述したような効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。   Further, the above-described embodiments include various stages of the invention, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements. For example, even if some configuration requirements are deleted from all the configuration requirements shown in the embodiment, the above-described problem can be solved, and this configuration requirement is deleted when the above-described effects can be obtained. The configuration can also be extracted as an invention.

本発明の第1の実施形態に係る位置検出装置を含む撮像装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the imaging device containing the position detection apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る位置検出装置を含む撮像装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the imaging device containing the position detection apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態に係る位置検出装置を含む撮像装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the imaging device containing the position detection apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1,2…磁界変化検出素子、3…位置信号生成回路、4…和信号生成回路、5…制御回路、6…検出回路、7…磁界発生体、8…撮像素子、21…第1のコンパレータ、22…トランジスタ、23…定電流源、24…コンデンサ、25…第2のコンパレータ、101…位置検出装置、102…撮像ユニット、103…ブレ量検出回路、104…CPU、105…駆動回路、106…外部装置   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 ... Magnetic field change detection element, 3 ... Position signal generation circuit, 4 ... Sum signal generation circuit, 5 ... Control circuit, 6 ... Detection circuit, 7 ... Magnetic field generator, 8 ... Image sensor, 21 ... 1st comparator , 22 ... transistor, 23 ... constant current source, 24 ... capacitor, 25 ... second comparator, 101 ... position detection device, 102 ... imaging unit, 103 ... blur amount detection circuit, 104 ... CPU, 105 ... drive circuit, 106 ... External device

Claims (7)

互いに離間して配置され、磁界発生体との距離に応じた信号を出力する複数の磁界変化検出素子と、
前記複数の磁界変化検出素子からの各信号の差に基づいて、前記磁界発生体と前記複数の磁界変化検出素子との相対的な位置を示す信号を生成する位置信号生成回路と、
前記複数の磁界変化検出素子からの各信号の和を出力する和信号生成回路と、
前記和信号生成回路からの和信号が一定となるように、前記複数の磁界変化検出素子を制御する制御回路と、
前記和信号の設定値からの変動を検出し、該変動に基づいて前記制御回路の機能を停止させるための信号を生成して出力する検出回路と、
を具備することを特徴とする位置検出装置。
A plurality of magnetic field change detection elements that are arranged apart from each other and output a signal corresponding to the distance from the magnetic field generator;
A position signal generation circuit that generates a signal indicating a relative position between the magnetic field generator and the plurality of magnetic field change detection elements based on a difference between signals from the plurality of magnetic field change detection elements;
A sum signal generation circuit that outputs a sum of signals from the plurality of magnetic field change detection elements;
A control circuit that controls the plurality of magnetic field change detection elements so that a sum signal from the sum signal generation circuit is constant;
A detection circuit that detects a change from the set value of the sum signal and generates and outputs a signal for stopping the function of the control circuit based on the change;
A position detection apparatus comprising:
前記検出回路からの出力信号に基づき、外部装置へ前記磁界変化検出素子が異常であることを示す信号を出力する信号出力回路をさらに具備することを特徴とする請求項1に記載の位置検出装置。   The position detection device according to claim 1, further comprising a signal output circuit that outputs a signal indicating that the magnetic field change detection element is abnormal to an external device based on an output signal from the detection circuit. . 前記外部装置は、前記信号出力回路からの信号を受けて、操作者に対して前記磁界変換検出素子が異常であることを呈示することを特徴とする請求項2に記載の位置検出装置。   The position detection device according to claim 2, wherein the external device receives a signal from the signal output circuit and presents the operator with an abnormality in the magnetic field conversion detection element. 前記検出回路は、前記和信号の設定値からの変動が、所定時間以上継続したときに前記制御回路の機能を停止させるための信号を生成することを特徴とする請求項1に記載の位置検出装置。   The position detection according to claim 1, wherein the detection circuit generates a signal for stopping the function of the control circuit when a change from the set value of the sum signal continues for a predetermined time or more. apparatus. 前記検出回路は、
前記和信号と前記和信号の設定値との大小関係を示す信号を出力する第1のコンパレータと、
前記第1のコンパレータからの出力を前記所定時間だけ遅延させる遅延回路と、
前記遅延回路によって遅延された前記第1のコンパレータからの出力に基づき、前記制御回路の機能を停止させるための信号を出力する第2のコンパレータと、
を有することを特徴とする請求項4に記載の位置検出装置。
The detection circuit includes:
A first comparator that outputs a signal indicating a magnitude relationship between the sum signal and a set value of the sum signal;
A delay circuit for delaying the output from the first comparator by the predetermined time;
A second comparator that outputs a signal for stopping the function of the control circuit based on the output from the first comparator delayed by the delay circuit;
The position detection device according to claim 4, comprising:
前記検出回路は、電源起動から前記和信号生成回路からの和信号が安定するまでの時間内は、前記制御回路の機能を停止させる信号の生成を停止することを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の位置検出装置。   6. The detection circuit stops generation of a signal for stopping the function of the control circuit within a period from when the power is turned on until the sum signal from the sum signal generation circuit is stabilized. The position detection device according to any one of the above. 前記検出回路は、前記和信号生成回路からの出力をデジタル信号に変換し、該デジタル信号に基づいて前記制御回路の機能を停止させる信号を生成することを特徴とする請求項1、2、3、4、6の何れか1項に記載の位置検出装置。   The said detection circuit converts the output from the said sum signal generation circuit into a digital signal, and produces | generates the signal which stops the function of the said control circuit based on this digital signal. The position detection device according to any one of 4 and 6.
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