JP3182462B2 - Displacement detector - Google Patents

Displacement detector

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JP3182462B2
JP3182462B2 JP33120892A JP33120892A JP3182462B2 JP 3182462 B2 JP3182462 B2 JP 3182462B2 JP 33120892 A JP33120892 A JP 33120892A JP 33120892 A JP33120892 A JP 33120892A JP 3182462 B2 JP3182462 B2 JP 3182462B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、各種の電子機器に配置
され、該機器の可動部材の位置を検出するための変位検
出装置の改良に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a displacement detecting device arranged in various electronic devices for detecting the position of a movable member of the electronic device.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6に従来の変位検出装置の構成を示
す。
2. Description of the Related Art FIG. 6 shows a configuration of a conventional displacement detecting device.

【0003】図6において、41は発光素子であるとこ
ろのiRED、42は受光素子であるところのPSDで
ある。43は、図示しない可動部材に取り付けられ、i
RED41より投射された光束をその開口部43sで透
過させる透過部材である。44は上記iRED41及び
PSD42を保持すると共にこれらを外光より遮断する
保持部材である。
In FIG. 6, reference numeral 41 denotes an iRED which is a light emitting element, and 42 denotes a PSD which is a light receiving element. 43 is attached to a movable member (not shown);
It is a transmitting member that transmits the light beam projected from the RED 41 through the opening 43s. A holding member 44 holds the iRED 41 and the PSD 42 and shields them from external light.

【0004】図7は上述した透過部材43が取り付けら
れた不図示の可動部材が矢印A方向に変位した状態を示
している。
FIG. 7 shows a state in which a movable member (not shown) to which the above-described transmission member 43 is attached is displaced in the direction of arrow A.

【0005】この状態においては、開口部43sの移動
により、PSD43上に照射するスポットの位置が変位
し、その変位量が電気信号として得られ、これから上記
可動部材の変位量が検出されることになる。
In this state, the position of the spot irradiated onto the PSD 43 is displaced by the movement of the opening 43s, and the displacement is obtained as an electric signal, from which the displacement of the movable member is detected. Become.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、発光素子に用いているiRED41等には、
図8に示すような指向特性があり、周辺に行く程光量が
落ちてしまう為に、図6の状態から透過部材43が図7
に示す様に変位すると、開口部43sを透過する光量が
減り、変位に対するPSD42よりの変位信号の直線性
は著しく劣化してしまう。
However, in the above conventional example, the iRED 41 and the like used for the light emitting element include:
Since there is a directional characteristic as shown in FIG. 8 and the amount of light decreases toward the periphery, the transmitting member 43 is moved from the state of FIG.
When the displacement is made as shown in (1), the amount of light transmitted through the opening 43s decreases, and the linearity of the displacement signal from the PSD 42 with respect to the displacement significantly deteriorates.

【0007】このような直線性の劣化に対して、従来は
図9に示す様な回路構成にて改善を図っていた。
Conventionally, such degradation in linearity has been improved by a circuit configuration as shown in FIG.

【0008】すなわち、PSD42上に照射されたスポ
ットにより、該PSD42の2つの端子より電流IA
びIB が流れ出し、それぞれオペアンプ71及び72に
より電流電圧変換された後に、オペアンプ73により加
算され、和信号VA+B が得られる。この和信号VA+B
オペアンプ74により抵抗分圧により設定された基準電
圧Vref と略等しくなる様に制御され、上記図7に示す
様なiRED41の周辺の光束を使用する場合には、自
動的にiRED41の光量を増加して、常に和信号V
A+B が一定となる様に動作し、オペアンプ75により得
られる、変位に応じた差信号VA-B の直線性を保つ様に
構成されていた。
Namely, by spot irradiated onto PSD42, flows out two currents I A and I B from the terminal of the PSD42, after being current-voltage conversion respectively by operational amplifiers 71 and 72 are added by an operational amplifier 73, the sum The signal VA + B is obtained. The sum signal V A + B is controlled by the operational amplifier 74 so as to be substantially equal to the reference voltage V ref set by the resistance voltage division. When the light flux around the iRED 41 as shown in FIG. The light amount of iRED 41 is automatically increased so that sum signal V
The operation is performed so that A + B becomes constant, and the linearity of the difference signal V AB corresponding to the displacement obtained by the operational amplifier 75 is maintained.

【0009】図9において、VCCは電源電圧であり、V
C =1/2・VCCである。また、和信号VA+B 及び差信
号VA-B は、 VA+B =VC +g1 (IA +IB ) VA-B =VC +g2 (IA −IB ) である。但し、g1 ,g2 は定数である。
In FIG. 9, V CC is a power supply voltage.
C = 1 / · V CC . Also, the sum signal V A + B and difference signal V AB is V A + B = V C + g 1 (I A + I B) V AB = V C + g 2 (I A -I B). Here, g 1 and g 2 are constants.

【0010】ここで、差信号VA-B の直線性を保つ為の
条件は、図6に示す構成において、PSD42上に達す
る光束が透過部材43の開口部43sを透過した光束だ
けであることが必要である。
Here, the condition for maintaining the linearity of the difference signal V AB is that, in the configuration shown in FIG. 6, the light beam reaching the PSD 42 must be only the light beam transmitted through the opening 43 s of the transmission member 43. It is.

【0011】しかし、実際には透過部材43及び保持部
材44の内壁でiRED41の光束が乱反射し、散乱光
がPSD42上に達している。この散乱光はPSD42
上に一様に当っていると考えられる。
However, in practice, the luminous flux of the iRED 41 is irregularly reflected on the inner walls of the transmission member 43 and the holding member 44, and the scattered light reaches the PSD 42. This scattered light is PSD42
It is thought that it hits uniformly.

【0012】この時、和信号VA+B は VA+B =Vc +Vs +Vn ≒Vref (一定値) 但し、Vs は開口部43sを透過した光束によるPSD
42の出力信号であり、Vn は散乱光によるPSD42
の出力信号である。
At this time, the sum signal V A + B is V A + B = V c + V s + V n ≒ V ref (constant value), where V s is the PSD caused by the light beam transmitted through the opening 43s.
42, where V n is the PSD 42 due to scattered light.
Is the output signal.

【0013】変位中心位置での各値、すなわち開口部4
3sを透過した光束によるPSD42の出力信号を
so、散乱光によるPSD42の出力信号をVnoとする
と、和信号VA+B は VA+B =Vc +Vso+Vno=Vref となり、任意位置での差信号VA-B のゲインは変位中心
位置に対し Vs /Vso={Vso−(Vn −Vno)}/Vso …………(1) と表され、散乱光による出力信号Vn はiRED41の
光量に比例している。
Each value at the displacement center position, that is, the opening 4
Assuming that the output signal of the PSD 42 due to the light flux transmitted through 3 s is V so and the output signal of the PSD 42 due to the scattered light is V no , the sum signal VA + B becomes VA + B = V c + V so + V no = V ref , The gain of the difference signal V AB at an arbitrary position is expressed as V s / V so = {V so − (V n −V no )} / V so with respect to the displacement center position (1), and scattered light the output signal V n by is proportional to the amount of IRED41.

【0014】今、光量がω倍になっていたとすると、散
乱光による出力信号Vn はVn =ωVnoとなり、上記
(1)式は次の様に表される。
Assuming now that the light quantity is ω times, the output signal V n due to the scattered light is V n = ωV no , and the above equation (1) is expressed as follows.

【0015】 Vs /Vso=1−(ω−1)Vno/Vso
………(1)’ したがって、この位置での差信号の直線性は(ω−1)
no/Vso だけ劣化してしまう。
V s / V so = 1− (ω−1) V no / V so
(1) 'Therefore, the linearity of the difference signal at this position is (ω-1)
V no / V so only deteriorated.

【0016】図10はこの時の各信号を示す図であり、
横軸は可動部材の変位量、縦軸は以下に述べる各出力電
圧である。
FIG. 10 is a diagram showing each signal at this time.
The horizontal axis represents the displacement of the movable member, and the vertical axis represents each output voltage described below.

【0017】図10において、81はiRED41のカ
ソード電圧、すなわち発光量情報であり、82は理想的
な差信号VA-B 、83は上記(1)’式の関係にある実
際の差信号出力である。
In FIG. 10, reference numeral 81 denotes the cathode voltage of the iRED 41, that is, light emission amount information; 82, an ideal difference signal V AB ; .

【0018】上記(1)’式より解るように、Vno/V
soを小さくする(例えば、透過部材43の開口部43s
を広くして透過光束を増すと、iRED41の出力が低
下し、散乱光による出力が低下する為に、Vnoが減って
soが増しno/Vsoは小さくなる)ことによって、
差信号VA-B の直線性を改善することは可能であるが、
得られる直線性には限界があるという問題がある。
As can be seen from the above equation (1) ', V no / V
so (for example, the opening 43s of the transmission member 43)
When the transmitted light flux is increased by increasing the output, the output of the iRED 41 decreases, and the output due to the scattered light decreases. Therefore, V no decreases, V so increases , and V no / V so decreases.
Although it is possible to improve the linearity of the difference signal V AB ,
There is a problem that the obtained linearity is limited.

【0019】(発明の目的) 本発明の目的は、散乱光
による光電変換素子の出力が、検出される変位の直線性
を劣化させないようにすることのできる変位検出装置を
提供することである。
[0019] (object of the invention) The purpose of the present invention, the output of the photoelectric conversion element according to scattered light, is to provide a displacement detecting device which can be so as not to deteriorate the linearity of the detected displacement.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】 上記目的を達成するた
めに、本発明は、発光素子と、該発光素子からの光を受
光するものであって、受光位置に応じて2つの出力端子
からの出力が変化する光電変換素子と、前記発光素子か
らの光が投射されるものであって、検出対象の変位に応
じて変位し、前記発光素子からの光の前記光電変換素子
上の受光位置を変化させる被検出部と、前記光電変換素
子の2つの出力端子からの出力信号の差分に応じて前記
検出対象の変位を検出する変位検出手段と、所定の基準
電圧値に基づいて前記発光素子の発光量を制御するもの
であって、前記光電変換素子の2つの出力端子からの出
力信号の和が実質一定となるように前記所定の基準電圧
に基づく前記発光素子の発光量を補正する発光量調整
手段とを有する変位検出装置であって、前記発光素子の
発光量に相応する電圧値を前記所定の基準電圧値に加算
して前記基準電圧値を変化させる基準電圧値変更手段
有する変位検出装置とするものである。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention provides a light emitting element and light from the light emitting element, and receives light from two output terminals according to a light receiving position. The photoelectric conversion element whose output changes, and the light from the light emitting element is projected, and is displaced in accordance with the displacement of the detection target, and the light receiving position of the light from the light emitting element on the photoelectric conversion element is changed. a detected portion for changing a displacement detecting means for detecting a displacement of the detection target depending on the difference between the output signals from the two output terminals of said photoelectric conversion elements, a predetermined reference
Controlling the light emission amount of the light emitting element based on the voltage value , wherein the predetermined reference voltage is set so that the sum of output signals from two output terminals of the photoelectric conversion element is substantially constant.
A displacement detecting device having a light emitting amount adjusting means for correcting the amount of light emission of the light emitting element based on the value, adding the voltage value corresponding to the emission amount of the light emitting element to the predetermined reference voltage value
And a displacement detection device having reference voltage value changing means for changing the reference voltage value .

【0021】[0021]

【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.

【0022】図1は本発明の第1の実施例装置を具備し
た手振れ補正機能付撮影装置の構成を示すブロック図で
ある。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a photographing apparatus having a camera shake correction function provided with the apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【0023】図1において、201は撮影装置の角速度
を検出する振動ジャイロであり、角速度信号aを出力す
る。
In FIG. 1, reference numeral 201 denotes a vibration gyro for detecting the angular velocity of the photographing device, and outputs an angular velocity signal a.

【0024】上記の角速度信号aは信号処理回路202
へ入力し、ここでノイズを除去するためのローパスフィ
ルタ及びDC成分を除去するためのハイパスフィルタを
通り信号bとなり、その後積分回路203により積分さ
れ、撮影装置の角変位信号cが得られる。
The above-mentioned angular velocity signal a is supplied to a signal processing circuit 202.
The signal b passes through a low-pass filter for removing noise and a high-pass filter for removing DC components, and is then integrated by the integration circuit 203 to obtain an angular displacement signal c of the imaging device.

【0025】210は光線偏角手段であるところの可変
頂角プリズムであり、アクチュエータ207によってそ
の頂角を変化される。
Numeral 210 denotes a variable apex angle prism which is a beam deflection means, the apex angle of which is changed by an actuator 207.

【0026】上記可変頂角プリズム210の頂角は頂角
センサ208により検出され、信号処理回路209によ
り頂角信号dが得られる。この頂角信号dと上記角変位
信号cは加算回路204に逆極性で加えられ、その差分
信号eが出力される。この差分信号eは増幅回路205
で増幅されて信号fとなり、駆動回路206によって得
られる駆動信号gによってアクチュエータ207を駆動
する。すなわち、加算回路204から信号処理回路20
9までの構成で閉ループを形成している。
The apex angle of the variable apex angle prism 210 is detected by an apex angle sensor 208, and an apex angle signal d is obtained by a signal processing circuit 209. The apex angle signal d and the angular displacement signal c are applied to the addition circuit 204 with opposite polarities, and a difference signal e is output. This difference signal e is supplied to the amplifier 205
The driving signal g is amplified by the driving circuit 206, and the actuator 207 is driven by the driving signal g obtained by the driving circuit 206. That is, the signal processing circuit 20
9 form a closed loop.

【0027】この構成では、差分信号eが常にゼロにな
る様な制御が働く為、結果として頂角信号dが角変位信
号cに一致する様に作用する。すなわち、撮影装置の角
度の変化に応じて可変頂角プリズム210によって結像
光学系211に入射する光線が偏角され、CCD212
面上に結像された像は撮影装置の角度変化を補正した手
振れのないものとなる。
In this configuration, control is performed such that the difference signal e is always zero, and as a result, the apex angle signal d acts so as to coincide with the angular displacement signal c. That is, the light beam incident on the imaging optical system 211 is deflected by the variable apex angle prism 210 in accordance with the change in the angle of the photographing device, and the CCD 212
The image formed on the surface has no camera shake in which the angle change of the photographing device is corrected.

【0028】尚、上記振れ補正系はピッチング(画面縦
方向)及びヨーイング(画面横方向)の2系統から成
り、特に区別する場合には以後ヨーイングに“a”、ピ
ッチングには“b”の添字をつけて表す。
The shake correction system is composed of two systems, pitching (vertical direction in the screen) and yawing (horizontal direction in the screen). When distinguishing, the subscript "a" is used for yawing and the subscript "b" is used for pitching. Represented with

【0029】図2は上記の可変頂角プリズム210及び
その周辺の機械的構成を示す分解斜視図である。
FIG. 2 is an exploded perspective view showing the mechanical structure of the variable apex angle prism 210 and its periphery.

【0030】図2において、301aと301bはガラ
ス又はプラスチック等の透明板、302a(不図示)と
302bは上記透明板301a及び302bを接着した
枠体、303a(不図示)と303bは上記枠体302
a及び302bの補強リング、304は枠体302aと
302bを継ぐ蛇腹状のフィルムであり、これらにより
形成される空間内に図示しない高屈折率の液体が封入さ
れ、可変頂角プリズム210を構成している。
In FIG. 2, reference numerals 301a and 301b denote transparent plates made of glass or plastic, 302a (not shown) and 302b denote frames to which the transparent plates 301a and 302b are bonded, and 303a (not shown) and 303b denote the above frame members. 302
Reinforcing rings 304a and 302b are bellows-like films connecting the frames 302a and 302b, and a liquid having a high refractive index (not shown) is sealed in a space formed by these films to form the variable apex angle prism 210. ing.

【0031】可変頂角プリズム210は、枠体306a
と306bに挟持され、それぞれの面がヨー軸(X−
X)とピッチ軸(Y−Y)回りに揺動可能な様に支持ピ
ン307aと308a及び307bと308bによって
支持されており、各支持ピンは図示しない装置固定部材
にネジ締結されている。また、ヨー軸(X−X)とピッ
チ軸(Y−Y)は可変頂角プリズムの中心面内に配置さ
れている。
The variable apex angle prism 210 includes a frame 306a.
And 306b, and the respective surfaces are in the yaw axis (X-
X) and support pins 307a and 308a and 307b and 308b so as to be swingable about a pitch axis (Y-Y), and each support pin is screwed to a device fixing member (not shown). The yaw axis (XX) and the pitch axis (YY) are arranged in the center plane of the variable apex angle prism.

【0032】上記の後側枠体306aにはその一端に偏
平形コイル207−1aが固着されており、その両面に
対向して永久磁石207−2a並びに継鉄207−3a
と207−4aが配置され、閉じた磁気回路を形成し、
アクチュエータ207を構成している。
A flat coil 207-1a is fixed to one end of the rear frame 306a, and the permanent magnet 207-2a and the yoke 207-3a are opposed to both surfaces thereof.
And 207-4a are arranged to form a closed magnetic circuit,
The actuator 207 is configured.

【0033】また、枠体306aには、スリット開口部
を持つ透過板208−1aが取り付けられており、その
両側には発光素子208−2a及び受光素子208−3
aが図示しない保持部材に保持されて配置され、頂角セ
ンサ208を構成している。上記発光素子208−2a
から発せられた光束がスリット開口部を透過した後に受
光素子208−3aに照射される様になっている。
A transmission plate 208-1a having a slit opening is attached to the frame body 306a, and a light emitting element 208-2a and a light receiving element 208-3 are provided on both sides thereof.
a is held and arranged by a holding member (not shown), and constitutes a vertex angle sensor 208. Light emitting element 208-2a
After being transmitted through the slit opening, the light beam emitted from the light source is irradiated to the light receiving element 208-3a.

【0034】ここで、発光素子208−2aは例えばi
RED等の赤外発光素子であり、受光素子208−3a
は例えば受光した光束のスポット位置によって出力が変
化するPSD等の光電変換素子である。そして、装置固
定部材に固定された発光素子208−2aと受光素子2
08−3aの間を枠体306aの揺動に応じて透過板2
08−1a,つまりスリット開口部が移動することによ
り、受光素子208−3a上のスポット位置が変化し、
可動部材であるところの枠体306aの揺動角度(変位
量)を電気信号として取り出すことができる。
Here, the light emitting element 208-2a is, for example, i
An infrared light emitting element such as a RED, and a light receiving element 208-3a
Is a photoelectric conversion element such as a PSD whose output changes depending on the spot position of the received light beam. Then, the light emitting element 208-2a and the light receiving element 2 fixed to the device fixing member
08-3a according to the swing of the frame 306a.
08-1a, that is, when the slit opening moves, the spot position on the light receiving element 208-3a changes,
The swing angle (displacement amount) of the frame 306a, which is a movable member, can be extracted as an electric signal.

【0035】次に、頂角センサ208の信号処理を行う
信号処理回路209について図3を用いて説明する。
Next, a signal processing circuit 209 for performing signal processing of the apex angle sensor 208 will be described with reference to FIG.

【0036】図3において、1は上記発光素子208−
2aに相当する発光素子であるところのiRED、2は
上記受光素子208−3aに相当する受光素子であると
ころのPSDである。3は上記枠体306に取り付けら
れたスリット開口部を持つ透明板208−1aに相当す
る、上記iRED1の光束を透過させる開口部3sを持
つ透過部材である。
In FIG. 3, reference numeral 1 denotes the light emitting element 208-.
IRED, which is a light emitting element corresponding to 2a, and PSD, which is a light receiving element corresponding to the light receiving element 208-3a. Reference numeral 3 denotes a transmission member having an opening 3s that transmits the light beam of the iRED1 and corresponds to a transparent plate 208-1a having a slit opening attached to the frame 306.

【0037】上記の透過部材3によって透過された光束
はPSD2上に照射され、該PSD2の2つの端子より
位置信号としての電流値IA ,IB が出力され、それぞ
れオペアンプ4,5によって電流電圧変換された後にオ
ペアンプ6により加算され、和信号VA+B が得られる。
The light beam transmitted by the transmission member 3 above is irradiated onto PSD2, the current value I A as a position signal from the two terminals of the PSD2, is output I B, the current-voltage by each operational amplifier 4, 5 After the conversion, they are added by the operational amplifier 6 to obtain a sum signal VA + B.

【0038】また、iRED1のカソード電圧Vx を抵
抗分圧して得られる電圧kVx と電源VCCを抵抗分圧し
て設定された電圧Vref は、オペアンプ7及び8によっ
て加算され、電圧(Vref +kVx )が得られる。この
電圧(Vref +kVx )と前出の和信号VA+B はオペア
ンプ9によって、 VA+B ≒Vref +kVx となるように制御される。
Further, the voltage V ref to the voltage kV x and a power source V CC obtained a cathode voltage V x resistance-dividing set resistance-divided by the iRED1 are summed by an operational amplifier 7 and 8, the voltage (V ref + KV x ). This voltage (V ref + kV x ) and the sum signal V A + B are controlled by the operational amplifier 9 so that V A + B ≒ V ref + kV x .

【0039】また、オペアンプ10によってPSD2の
2端子の出力の差信号VA-B が得られ、これが透過部材
3の変位出力となる。
The operational amplifier 10 obtains a difference signal V AB between the outputs of the two terminals of the PSD 2, which is the displacement output of the transmitting member 3.

【0040】図3において、Vccは電源電圧であり、V
c =1/2・Vccである。
In FIG. 3, V cc is a power supply voltage,
c = 1 / · V cc .

【0041】 いま、和信号VA+B は VA+B =Vc +Vs +Vn と表され(但し、Vs は透過部材3を透過した光束によ
るPSD2の出力値、Vn は頂角センサ208内部の散
乱光によるPSD出力値)、また、前述の様にこの回路
により和信号VA+B は VA+B =Vref +kVx に制御される為に、 Vc s +Vn ≒Vref +kVx の関係がある。
Now, the sum signal V A + B is represented as V A + B = V c + V s + V n (where V s is the output value of the PSD 2 by the light beam transmitted through the transmission member 3, and V n is the apex angle PSD output levels of the scattered light inside the sensor 208), also for the sum signal V a + B by the circuit as described above is controlled to V a + B = V ref + kV x, V c + V s A relationship of + V n ≒ V ref + kV x.

【0042】今、変位中心位置での各値(定数以外のも
の)に添字0をつけると、 Vc +Vso+Vno≒Vref +kVxo の関係がある。
[0042] Now, when put subscript 0 to each value of the displacement center position (other than constant), a relationship of V c + V so + V no ≒ V ref + kV xo.

【0043】任意位置での差信号VA+B のゲインは中心
位置に対し、 Vs /Vso={Vso−(Vn −Vno) +k(Vx −Vxo)}/Vso …(2) と表され、散乱光による出力値Vn はiRED1の光量
に比例し、また、iRED1のカソード電圧Vx もiR
ED1の光量に比例する。
The relative gain is the center position of the difference signal V A + B at an arbitrary position, V s / V so = { V so - (V n -V no) + k (V x -V xo)} / V so ... is expressed as (2), the output value V n by scattered light is proportional to the amount of iRED1, also, iR also the cathode voltage V x of iRED1
It is proportional to the light amount of ED1.

【0044】今、光量がω倍になっているとすると、 Vn =ωVno ,Vx =ωVxo となり、(2)式は次の様に表される。[0044] Now, when the amount of light and has become ω-fold, V n = ωV no, V x = ωV xo , and the equation (2) can be expressed in the following manner.

【0045】 Vs /Vso=1−{(ω−1)(1−kVxo/Vno)Vno} /Vso ………(2)’ ここで、「kVxo/Vno=1」となる様にkを設定す
る。すなわち、頂角センサ208の内部の散乱光による
PSD2の出力値とiRED1のカソード電圧、すなわ
ちiRED1の光量情報を電圧値として等しく設定する
ことによって、上記(2)’式は「Vs /Vso=1」と
なり、iRED1の光量変化による変位信号VA-B の変
位に対する直線性が保たれる。
V s / V so = 1 − {(ω−1) (1−kV xo / V no ) V no } / V so (2) ′ where “kV xo / V no = 1” Is set so as to be "." That is, by setting the output value of PSD2 due to the scattered light inside the apex angle sensor 208 and the cathode voltage of iRED1, that is, the light amount information of iRED1 as the voltage value, the above equation (2) ′ becomes “V s / V so = 1 ”, and the linearity with respect to the displacement of the displacement signal V AB due to the change in the light amount of iRED1 is maintained.

【0046】以上述べた様に、変位検出装置の可動部材
の変位に対する変位信号の直線性を大幅に改善すること
によって、図1に示す手振れ補正機能付撮影装置におい
て、補正範囲全域で撮影装置の角度変化と可変頂角プリ
ズム210による光線偏角量を1対1に対応させられる
ので、良好な手振れ補正動作が実現できると共に、変位
検出装置の非線形性に基づくシステムの発振の危険性を
回避できる。
As described above, by greatly improving the linearity of the displacement signal with respect to the displacement of the movable member of the displacement detecting device, the photographing device with a camera shake correction function shown in FIG. Since the angle change and the light beam deflection angle by the variable apex angle prism 210 can be made to correspond one-to-one, a good camera shake correction operation can be realized, and the danger of oscillation of the system due to the nonlinearity of the displacement detection device can be avoided. .

【0047】(第2の実施例)図4は本発明の第2の実
施例に関わる信号処理回路の構成を示す回路図である。
(Second Embodiment) FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a signal processing circuit according to a second embodiment of the present invention.

【0048】この図4の構成は、上記第1の実施例にお
ける信号処理回路(図3参照)の回路の一部をディジタ
ルに置き換えたものであり、iRED1のカソード電圧
xは91のA/Dコンバータによってディジタル値に
変換され、マイクロコンピュータ92に入力される。該
マイクロコンピュータ92では、入力値に従い、図5に
示す様な演算を行って出力値を得る。この出力値はD/
Aコンバータ93によってアナログ値に変換され、オペ
アンプ94の+入力端子に印加される。
The configuration of FIG. 4 is obtained by replacing a part of the circuit of the signal processing circuit (see FIG. 3) in the first embodiment the digital, the cathode voltage V x of iRED1 91 of A / The data is converted into a digital value by a D converter and input to the microcomputer 92. The microcomputer 92 performs an operation as shown in FIG. 5 according to the input value to obtain an output value. This output value is D /
The signal is converted into an analog value by the A converter 93 and applied to the + input terminal of the operational amplifier 94.

【0049】上記の各実施例によれば、発光素子(iR
ED)から投射した光束を撮影装置(基台)に対して可
動な部材に設けてある透過部材(透過板)に照射し、こ
の透過部材により透過された光束を受光素子(PSD)
を用いて受光し、上記可動部材の変位量を検出するよう
にした装置において、受光素子から得られる変位信号の
変位に対する直線性を得るための制御信号に、該発光素
子の発光量情報を用いるようにして、発光素子から投射
され、透過部材及び発光素子と受光素子の保持部材の内
壁で乱反射される散乱光による受光素子の出力が、上記
可動部材の変位に対する変位信号の直線性を劣化させな
いようにしている。
According to each of the above embodiments, the light emitting device (iR
A light beam projected from the ED) is irradiated on a transmission member (transmission plate) provided on a member movable with respect to the imaging device (base), and the light beam transmitted by the transmission member is received by a light receiving element (PSD).
In the apparatus configured to receive light using the light emitting element and detect the amount of displacement of the movable member, the information on the amount of light emitted from the light emitting element is used as a control signal for obtaining linearity with respect to the displacement of the displacement signal obtained from the light receiving element In this manner, the output of the light receiving element due to the scattered light projected from the light emitting element and scattered by the inner wall of the transmitting member and the holding member of the light emitting element and the light receiving element does not deteriorate the linearity of the displacement signal with respect to the displacement of the movable member. Like that.

【0050】つまり、発光素子の発光量情報に基づいて
該発光素子の発光量制御を行うようにしている為、可動
部材の変位に対する受光素子出力の直線性を大幅に改善
することが可能となる。
That is, since the light emission amount of the light emitting element is controlled based on the light emission amount information of the light emitting element, it is possible to greatly improve the linearity of the light receiving element output with respect to the displacement of the movable member. .

【0051】(変形例)本実施例では、可動部材に取り
付けられる部材として開口部3sを有する透過部材3を
用いているが、これに限定されるものではなく、これを
反射部材としても良い。つまり、可動部材に反射部材を
取り付け、iRED1から投射された光を該反射部材に
て反射し、PSD3へ導くような構成のものであって
も、同様の回路構成にすることにより、変位出力の直線
性を大幅に改善することが可能となる。
(Modification) In this embodiment, the transmitting member 3 having the opening 3s is used as a member attached to the movable member. However, the present invention is not limited to this, and it may be a reflecting member. In other words, even if a reflection member is attached to the movable member, and the light projected from the iRED 1 is reflected by the reflection member and guided to the PSD 3, the displacement output of the displacement output can be obtained by using the same circuit configuration. The linearity can be greatly improved.

【0052】 (発明と実施例の対応) 以上の実施例
において、iRED1が本発明の発光素子に、PSD2
が本発明の光電変換素子に、透過部材3が本発明の被検
出部に、オペアンプ10などが本発明の変位検出手段
に、電圧Vrefが本発明における所定の基準電圧値に、
オペアンプ6及び9などが本発明の発光量調整手段に、
電圧kVX を発生する分圧抵抗及びオペアンプ7,8な
ど、又は、A/Dコンパレータ91、マイクロコンピュ
ータ92及びD/Aコンバータ93が本発明の基準電圧
値変更手段に、それぞれ相当する。
(Correspondence between Invention and Embodiment) In the above embodiment, iRED1 is replaced by PSD2
Is the photoelectric conversion element of the present invention, the transmitting member 3 is the detected part of the present invention, the operational amplifier 10 and the like are the displacement detecting means of the present invention, the voltage Vref is the predetermined reference voltage value of the present invention,
The operational amplifiers 6 and 9 serve as the light emission amount adjusting means of the present invention.
The voltage dividing resistor for generating the voltage kV X and the operational amplifiers 7 and 8, or the A / D comparator 91, the microcomputer 92 and the D / A converter 93 are the reference voltage of the present invention.
Each corresponds to a value changing unit .

【0053】[0053]

【発明の効果】 以上説明したように、本発明によれAs described above, according to the present invention,
ば、散乱光による光電変換素子の出力が、検出される変If the output of the photoelectric conversion element due to scattered light is
位の直線性を劣化させないようにすることのできる変位Displacement that does not degrade position linearity
検出装置を提供できるものである。A detection device can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施例装置を具備した手振れ補
正機能付撮影装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a photographing apparatus with a camera shake correction function including a device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の可変頂角プリズム及びその周辺の機械的
構成を示す分解斜視図である。
FIG. 2 is an exploded perspective view showing a mechanical configuration of the variable apex angle prism of FIG. 1 and its periphery.

【図3】図1の信号処理回路の構成を示す回路図であ
る。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a signal processing circuit of FIG. 1;

【図4】本発明の第2の実施例に関わる信号処理回路の
構成を示す回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a signal processing circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図5】図4のマイクロコンピュータの入出力の関係を
示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an input / output relationship of the microcomputer of FIG. 4;

【図6】従来の変位検出装置の構成を示す断面図であ
る。
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a conventional displacement detection device.

【図7】図6の状態から透過部材を移動させた時の様子
を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state when the transmission member is moved from the state of FIG.

【図8】一般的な発光素子の指向特性を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating directivity characteristics of a general light emitting element.

【図9】従来の変位検出装置の構成を示す回路図であ
る。
FIG. 9 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional displacement detection device.

【図10】図9の変位検出装置の各出力値を示す図であ
る。
10 is a diagram showing each output value of the displacement detection device of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,208−2a 発光素子(iRED) 2,208−3a 受光素子(PSD) 3 透過部材 4〜10,94 オペアンプ 92 マイクロコンピュータ 208 頂角センサ 209 信号処理回路 1,208-2a Light emitting element (iRED) 2,208-3a Light receiving element (PSD) 3 Transmission member 4-10,94 Operational amplifier 92 Microcomputer 208 Vertex angle sensor 209 Signal processing circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−96031(JP,A) 特開 平4−86735(JP,A) 特開 平4−86736(JP,A) 特開 平4−86731(JP,A) 特開 平4−86730(JP,A) 特開 平3−172702(JP,A) 特開 平1−134420(JP,A) 特開 平3−172702(JP,A) 特開 平2−247625(JP,A) 実開 平2−27126(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03B 5/00 H04N 5/232 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-4-96031 (JP, A) JP-A-4-86735 (JP, A) JP-A-4-86736 (JP, A) JP-A-4-86735 86731 (JP, A) JP-A-4-86730 (JP, A) JP-A-3-172702 (JP, A) JP-A-1-134420 (JP, A) JP-A-3-172702 (JP, A) JP-A-2-247625 (JP, A) JP-A-2-27126 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G03B 5/00 H04N 5/232

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 発光素子と、該発光素子からの光を受光
するものであって、受光位置に応じて2つの出力端子か
らの出力が変化する光電変換素子と、前記発光素子から
の光が投射されるものであって、検出対象の変位に応じ
て変位し、前記発光素子からの光の前記光電変換素子上
の受光位置を変化させる被検出部と、前記光電変換素子
の2つの出力端子からの出力信号の差分に応じて前記検
出対象の変位を検出する変位検出手段と、所定の基準電
圧値に基づいて前記発光素子の発光量を制御するもので
あって、前記光電変換素子の2つの出力端子からの出力
信号の和が実質一定となるように前記所定の基準電圧値
に基づく前記発光素子の発光量を補正する発光量調整手
段とを有する変位検出装置であって、 前記発光素子の発光量に相応する電圧値を前記所定の基
準電圧値に加算して前記基準電圧値を変化させる基準電
圧値変更手段を有することを特徴とする変位検出装置。
1. A light emitting element, a photoelectric conversion element for receiving light from the light emitting element, wherein an output from two output terminals changes according to a light receiving position, and light from the light emitting element is A detection target that is projected and is displaced in accordance with a displacement of a detection target to change a light receiving position of the light from the light emitting element on the photoelectric conversion element; and two output terminals of the photoelectric conversion element a displacement detecting means for detecting a displacement of the detection target depending on the difference between the output signals from a predetermined reference potential
Controlling the light emission amount of the light emitting element based on the pressure value , wherein the predetermined reference voltage value is such that the sum of output signals from two output terminals of the photoelectric conversion element is substantially constant. > A light emission amount adjusting unit that corrects the light emission amount of the light emitting element based on>, wherein a voltage value corresponding to the light emission amount of the light emitting element is determined by the predetermined base.
A reference voltage that changes the reference voltage value by adding to the reference voltage value;
A displacement detection device comprising pressure value changing means .
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