JPH04233411A - 位置検出装置 - Google Patents
位置検出装置Info
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- JPH04233411A JPH04233411A JP41667590A JP41667590A JPH04233411A JP H04233411 A JPH04233411 A JP H04233411A JP 41667590 A JP41667590 A JP 41667590A JP 41667590 A JP41667590 A JP 41667590A JP H04233411 A JPH04233411 A JP H04233411A
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- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 3
- 239000000284 extract Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 8
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
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- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，磁気抵抗（ＭＲ）素子
を用いた位置検出装置に関するものであり，特に，複数
相のＭＲ素子からの位置検出信号を内挿して高い分解能
をもつ位置検出信号を出力する位置検出装置に関する。
を用いた位置検出装置に関するものであり，特に，複数
相のＭＲ素子からの位置検出信号を内挿して高い分解能
をもつ位置検出信号を出力する位置検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ズーム機構，フォーカス機構などを持つ
レンズシステムにおいては，合焦点における被写体距離
，ズームレンズ位置，フォーカスレンズ位置とはレンズ
設計からある位置関係になければならない。特に，マニ
ュアルフォーカスのときにズーム機構を働かせる場合に
はピントボケを防止するため上記位置関係を保たなけれ
ばならない。
レンズシステムにおいては，合焦点における被写体距離
，ズームレンズ位置，フォーカスレンズ位置とはレンズ
設計からある位置関係になければならない。特に，マニ
ュアルフォーカスのときにズーム機構を働かせる場合に
はピントボケを防止するため上記位置関係を保たなけれ
ばならない。
【０００３】この位置関係を満足させるため，従来，機
械的なカムを用いる方法，または，ズームレンズ位置と
マスタレンズ位置を検出して演算による電子カムを構成
する方法が取られている。機械的なカムを用いる方法は
装置構成が大きくなる，機械的磨耗により精度が低下す
る，精度が充分に得られないなどの問題がある。電子カ
ムによる方法においては，位置検出として，ポテンショ
メータを用いる方法，または，ズームレンズを移動させ
るステッピングモータの制御ステップを計数する方法な
どが知られている。しかしながら，ポテンショメータを
用いる方法は接触式であるからモータにかかる負荷が増
加するという問題，信頼性が低いという問題，抵抗膜の
ばらつきにより直線性に劣るという問題がある。ステッ
ピグモータのステップ数を計数する方法はレンズ駆動に
ステッピングモータを用いたレンズ系でなければ適用で
きない。
械的なカムを用いる方法，または，ズームレンズ位置と
マスタレンズ位置を検出して演算による電子カムを構成
する方法が取られている。機械的なカムを用いる方法は
装置構成が大きくなる，機械的磨耗により精度が低下す
る，精度が充分に得られないなどの問題がある。電子カ
ムによる方法においては，位置検出として，ポテンショ
メータを用いる方法，または，ズームレンズを移動させ
るステッピングモータの制御ステップを計数する方法な
どが知られている。しかしながら，ポテンショメータを
用いる方法は接触式であるからモータにかかる負荷が増
加するという問題，信頼性が低いという問題，抵抗膜の
ばらつきにより直線性に劣るという問題がある。ステッ
ピグモータのステップ数を計数する方法はレンズ駆動に
ステッピングモータを用いたレンズ系でなければ適用で
きない。
【０００４】かかる問題を解決する方法としては，磁気
抵抗（ＭＲ）素子を用いることが考えられる。すなわち
，ＭＲ素子が磁界の変化によってその抵抗値が変化する
ことを利用する。たとえば，レンズ側にＭＲ素子を装着
し，固定側に磁石を配設し，レンズの移動によりＭＲ素
子を磁石に対して移動させ，その抵抗変化を位置変化と
して取り出すものである。ＭＲ素子を用いる位置検出方
法としては，通常，ＭＲ素子の出力とＭＲ素子の中点電
位とを比較する方法，多相のＭＲ素子の相間電位を比較
する方法，ＭＲ素子からの正弦波，余弦波信号から任意
の位相差の正弦波信号を内挿する方法が知られている。
抵抗（ＭＲ）素子を用いることが考えられる。すなわち
，ＭＲ素子が磁界の変化によってその抵抗値が変化する
ことを利用する。たとえば，レンズ側にＭＲ素子を装着
し，固定側に磁石を配設し，レンズの移動によりＭＲ素
子を磁石に対して移動させ，その抵抗変化を位置変化と
して取り出すものである。ＭＲ素子を用いる位置検出方
法としては，通常，ＭＲ素子の出力とＭＲ素子の中点電
位とを比較する方法，多相のＭＲ素子の相間電位を比較
する方法，ＭＲ素子からの正弦波，余弦波信号から任意
の位相差の正弦波信号を内挿する方法が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら，これら
の方法では，ＭＲ素子形成パターンの１周期から最大４
個の出力しか得られず，正弦波信号の歪み，オフセット
による影響を受けやすいという問題がある。かかる問題
はカメラなどのレンズ位置を検出する場合だけでなく，
ＭＲ素子を用いた位置検出においても上記同様の問題に
遭遇している。したがって，本発明は，ＭＲ素子を用い
た位置検出において，信頼性が高く，かつ，精度の高い
位置検出を行うことを目的とする。
の方法では，ＭＲ素子形成パターンの１周期から最大４
個の出力しか得られず，正弦波信号の歪み，オフセット
による影響を受けやすいという問題がある。かかる問題
はカメラなどのレンズ位置を検出する場合だけでなく，
ＭＲ素子を用いた位置検出においても上記同様の問題に
遭遇している。したがって，本発明は，ＭＲ素子を用い
た位置検出において，信頼性が高く，かつ，精度の高い
位置検出を行うことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
，本発明の位置検出装置においては，複数相のＭＲ素子
を用いた位置検出において，各相のＭＲ素子からの正弦
波状の信号成分のうち直線性に優れた信号成分をサンプ
リングしてそのサンプリング値を内挿して，位置検出信
号を出力する。すなわち，本発明の位置検出装置は，所
定の分解能で位置を検出するため磁界発生手段の位置変
化に応じて複数の相の正弦波状の位置検出信号を出力す
るように形成されたＭＲ素子と，該ＭＲ素子からの複数
相の位置検出信号の各相の信号の交点間の信号を取り出
し，その信号を内挿して位置検出信号を出力する位置算
出手段とを有する。
，本発明の位置検出装置においては，複数相のＭＲ素子
を用いた位置検出において，各相のＭＲ素子からの正弦
波状の信号成分のうち直線性に優れた信号成分をサンプ
リングしてそのサンプリング値を内挿して，位置検出信
号を出力する。すなわち，本発明の位置検出装置は，所
定の分解能で位置を検出するため磁界発生手段の位置変
化に応じて複数の相の正弦波状の位置検出信号を出力す
るように形成されたＭＲ素子と，該ＭＲ素子からの複数
相の位置検出信号の各相の信号の交点間の信号を取り出
し，その信号を内挿して位置検出信号を出力する位置算
出手段とを有する。
【０００７】
【作用】位置算出手段はＭＲ素子から複数の位置検出信
号の位相を考慮して各相との交点間の直線性を示す部分
の信号を直線内挿（補間）して分解能の高い，正確な位
置信号を出力する。
号の位相を考慮して各相との交点間の直線性を示す部分
の信号を直線内挿（補間）して分解能の高い，正確な位
置信号を出力する。
【０００８】
【実施例】図１は本発明の１実施例としてＶＴＲカメラ
の位置検出にＭＲ素子を用いた位置検出装置の回路構成
を示す。図において，位置検出装置は，ＭＲセンサ１，
バッファ２〜４，サンプリングホルダ５〜７，スイッチ
９〜１１，Ａ／Ｄコンバータ１２，およびマイクロコン
ピュータ本体（ＣＰＵ）１４が図示のごとく接続されて
いる。この位置検出装置はＶＴＲカメラに内蔵されてい
る。ＭＲセンサ１は，ズームレンズ，および，フォーカ
スレンズに固定されており，ズームレンズおよびフォー
カスレンズの移動とともに移動する。ただし，以下の記
述においてはＭＲセンサ１がズームレンズに固定された
場合について述べる。
の位置検出にＭＲ素子を用いた位置検出装置の回路構成
を示す。図において，位置検出装置は，ＭＲセンサ１，
バッファ２〜４，サンプリングホルダ５〜７，スイッチ
９〜１１，Ａ／Ｄコンバータ１２，およびマイクロコン
ピュータ本体（ＣＰＵ）１４が図示のごとく接続されて
いる。この位置検出装置はＶＴＲカメラに内蔵されてい
る。ＭＲセンサ１は，ズームレンズ，および，フォーカ
スレンズに固定されており，ズームレンズおよびフォー
カスレンズの移動とともに移動する。ただし，以下の記
述においてはＭＲセンサ１がズームレンズに固定された
場合について述べる。
【０００９】図２にズームレンズに装着されたＭＲセン
サ１の形成パターンを示す。このＭＲセンサ１に対向す
る位置に間隔λでＮ磁極，Ｓ磁極が配設されている永久
磁石が配設されている。ＭＲセンサ１は，３相の位置検
出信号を出力するように，それぞれλ／２の間隔で配設
された第１相位置検出用ＭＲ素子パターンＡ１ ，Ａ
２，第２相位置検出用ＭＲ素子パターンＢ１ ，Ｂ ２
，第３相位置検出用ＭＲ素子パターンＣ１ ，Ｃ ２が
，間隔λで配設されているＮ，Ｓ磁石（磁界）に直交す
る方向に設けられている。第１相位置検出用ＭＲ素子パ
ターンＡ１ と第２相位置検出用ＭＲ素子パターンＢ１
との間の間隔はλ／３である。磁界と平行する方向に
配設された図示の太い線は給電線を示す。また，整合用
抵抗パターンＳ１ ，Ｓ２ が配設されている。図２に
示したＭＲセンサ１の等価回路を図３に示す。磁石Ｎ，
Ｓに対してＭＲセンサ１が移動すると，大地Ｇと電源電
圧ＶＣＣとの間に接続されている第１相位置検出用ＭＲ
素子パターンＡ１ ，Ａ ２，第２相位置検出用ＭＲ素
子パターンＢ１ ，Ｂ ２，第３相位置検出用ＭＲ素子
パターンＣ１ ，Ｃ ２のそれぞれの磁気抵抗が変化し
て，その抵抗変化が，図４（ａ）に示す交流電圧の第１
相位置検出信号Ａ０ ，第２相位置検出信号Ｂ０ ，第
３相位置検出信号Ｃ０ として出力される。これらの３
相の信号Ａ０ ，Ｂ０ ，Ｃ０ は，ズームレンズの移
動速度によってその周波数は規定されるが，それぞれ正
弦波（または余弦波）の波形であり，相互に１２０度の
位相差がある。図４（ｂ）は，これらの位置検出信号Ａ
０ ，Ｂ０ ，Ｃ０ が相互に交差する点間の各相の信
号波形である。これら信号はほぼ直線である。
サ１の形成パターンを示す。このＭＲセンサ１に対向す
る位置に間隔λでＮ磁極，Ｓ磁極が配設されている永久
磁石が配設されている。ＭＲセンサ１は，３相の位置検
出信号を出力するように，それぞれλ／２の間隔で配設
された第１相位置検出用ＭＲ素子パターンＡ１ ，Ａ
２，第２相位置検出用ＭＲ素子パターンＢ１ ，Ｂ ２
，第３相位置検出用ＭＲ素子パターンＣ１ ，Ｃ ２が
，間隔λで配設されているＮ，Ｓ磁石（磁界）に直交す
る方向に設けられている。第１相位置検出用ＭＲ素子パ
ターンＡ１ と第２相位置検出用ＭＲ素子パターンＢ１
との間の間隔はλ／３である。磁界と平行する方向に
配設された図示の太い線は給電線を示す。また，整合用
抵抗パターンＳ１ ，Ｓ２ が配設されている。図２に
示したＭＲセンサ１の等価回路を図３に示す。磁石Ｎ，
Ｓに対してＭＲセンサ１が移動すると，大地Ｇと電源電
圧ＶＣＣとの間に接続されている第１相位置検出用ＭＲ
素子パターンＡ１ ，Ａ ２，第２相位置検出用ＭＲ素
子パターンＢ１ ，Ｂ ２，第３相位置検出用ＭＲ素子
パターンＣ１ ，Ｃ ２のそれぞれの磁気抵抗が変化し
て，その抵抗変化が，図４（ａ）に示す交流電圧の第１
相位置検出信号Ａ０ ，第２相位置検出信号Ｂ０ ，第
３相位置検出信号Ｃ０ として出力される。これらの３
相の信号Ａ０ ，Ｂ０ ，Ｃ０ は，ズームレンズの移
動速度によってその周波数は規定されるが，それぞれ正
弦波（または余弦波）の波形であり，相互に１２０度の
位相差がある。図４（ｂ）は，これらの位置検出信号Ａ
０ ，Ｂ０ ，Ｃ０ が相互に交差する点間の各相の信
号波形である。これら信号はほぼ直線である。
【００１０】ＭＲセンサ１の各相の位置検出信号Ａ０
，Ｂ０ ，Ｃ０ をそれぞれ， Ｖ＝ＶＰ ｓｉｎθ
・・・
（１）と近似した場合，図４の各相の交点電圧Ｖｃｒｏ
ｓｓ は次の式で規定される。 Ｖｃｒｏｓｓ ＝ＶＰ ｓｉｎ（π／２ｎ
） ・・・（２）ｎ：
相数，ただし，ｎは奇数。 ＝ＶＰ ｓｉｎ（π／ｍ
） ・・・（３）
ｍ：相数，ただし，ｍは偶数。式（２），（３）から明
らかなように，ＭＲセンサ１の相数ｎまたはｍが増加す
れば，交点電圧Ｖｃｒｏｓｓ は低下し，図４（ｂ）に
示した波形の直線性は向上する。したがって，ＭＲセン
サ１の相数Ｎまたはｍは多い方が望ましいが，以下の記
述においては，図２に示したように３相の場合について
述べる。なお，２相の場合には，中心電圧を基準に折り
返して４相にする。
，Ｂ０ ，Ｃ０ をそれぞれ， Ｖ＝ＶＰ ｓｉｎθ
・・・
（１）と近似した場合，図４の各相の交点電圧Ｖｃｒｏ
ｓｓ は次の式で規定される。 Ｖｃｒｏｓｓ ＝ＶＰ ｓｉｎ（π／２ｎ
） ・・・（２）ｎ：
相数，ただし，ｎは奇数。 ＝ＶＰ ｓｉｎ（π／ｍ
） ・・・（３）
ｍ：相数，ただし，ｍは偶数。式（２），（３）から明
らかなように，ＭＲセンサ１の相数ｎまたはｍが増加す
れば，交点電圧Ｖｃｒｏｓｓ は低下し，図４（ｂ）に
示した波形の直線性は向上する。したがって，ＭＲセン
サ１の相数Ｎまたはｍは多い方が望ましいが，以下の記
述においては，図２に示したように３相の場合について
述べる。なお，２相の場合には，中心電圧を基準に折り
返して４相にする。
【００１１】図１の回路において，バッファ２〜４は第
１相位置検出信号Ａ０ ，第２相位置検出信号Ｂ０ ，
第３相位置検出信号Ｃ０ を入力し，サンプリングホル
ダ５〜７に出力する。必要に応じて，バッファ２〜４を
増幅回路にしてもよい。サンプリングホルダ５〜７はＡ
／Ｄコンバータ１２のＡ／Ｄ変換速度およびタイミング
に応じて入力された位置検出信号Ａ０ ，Ｂ０ ，Ｃ０
をそれぞれサンプルホールドする。アナログスイッチ
９〜１１は順次，所定時間オンにされる。それにより，
サンプリングホルダ５〜７でサンプルホールドされた信
号がＡ／Ｄコンバータ１２で順次ディジタル信号に変換
される。Ａ／Ｄコンバータ１２の出力はＣＰＵ１４に入
力されて、以下に述べる信号処理が行われる。
１相位置検出信号Ａ０ ，第２相位置検出信号Ｂ０ ，
第３相位置検出信号Ｃ０ を入力し，サンプリングホル
ダ５〜７に出力する。必要に応じて，バッファ２〜４を
増幅回路にしてもよい。サンプリングホルダ５〜７はＡ
／Ｄコンバータ１２のＡ／Ｄ変換速度およびタイミング
に応じて入力された位置検出信号Ａ０ ，Ｂ０ ，Ｃ０
をそれぞれサンプルホールドする。アナログスイッチ
９〜１１は順次，所定時間オンにされる。それにより，
サンプリングホルダ５〜７でサンプルホールドされた信
号がＡ／Ｄコンバータ１２で順次ディジタル信号に変換
される。Ａ／Ｄコンバータ１２の出力はＣＰＵ１４に入
力されて、以下に述べる信号処理が行われる。
【００１２】図５はＣＰＵ１４の処理を示すフローチャ
ートである。ステップＳ０１〜Ｓ０８：ＣＰＵ１４は３
相の位置検出信号について以下の処理を行う。 ステップＳ０２：ＭＰＵ１４は各相の位置検出信号の交
点電圧の最大値ＭＡＸと最低値ＭＩＮを上記Ａ／Ｄコン
バータ１２からの読みに基づいて決定する。 ステップＳ０３：次いで，ＣＰＵ１４は（ＭＡＸ＋ＭＩ
Ｎ）／２を計算して，中点電位，すなわち，オフセット
電圧を計算する。 ステップＳ０４：ＣＰＵ１４は位置検出信号をステップ
Ｓ０３で計算したオフセット電圧で補正する。 ステップＳ０５：ＣＰＵ１４はＭＡＸとＭＩＮとの差か
らゲインを算出し，位置検出信号にこのゲインを乗ずる
。以上の処理によって，各相の位置検出信号のオフセッ
ト補正およびドリフト補正が行われる。 ステップＳ０８：ＣＰＵ１４は各相の電位を比較して交
点電圧を求める。 ステップＳ０９：ＣＰＵ１４は各交点電圧から，直線性
を示す相の位置検出信号を選択し，位置検出信号を直線
内挿する。すなわち，サンプリングホルダ５〜７および
Ａ／Ｄコンバータ１２を介して入力されるＭＲセンサ１
の各位置検出信号Ａ０ ，Ｂ０ ，Ｃ０ はサンプリン
グされたものであるから，そのサンプリング時間の離散
性を直線的に内挿する。ＣＰＵ１４は直線内挿によって
算出された位置信号を，ズームレンズの位置制御系（図
示せず）に出力する。このズームレンズの位置制御系は
ＣＰＵ１４を共用して処理させてもよい。
ートである。ステップＳ０１〜Ｓ０８：ＣＰＵ１４は３
相の位置検出信号について以下の処理を行う。 ステップＳ０２：ＭＰＵ１４は各相の位置検出信号の交
点電圧の最大値ＭＡＸと最低値ＭＩＮを上記Ａ／Ｄコン
バータ１２からの読みに基づいて決定する。 ステップＳ０３：次いで，ＣＰＵ１４は（ＭＡＸ＋ＭＩ
Ｎ）／２を計算して，中点電位，すなわち，オフセット
電圧を計算する。 ステップＳ０４：ＣＰＵ１４は位置検出信号をステップ
Ｓ０３で計算したオフセット電圧で補正する。 ステップＳ０５：ＣＰＵ１４はＭＡＸとＭＩＮとの差か
らゲインを算出し，位置検出信号にこのゲインを乗ずる
。以上の処理によって，各相の位置検出信号のオフセッ
ト補正およびドリフト補正が行われる。 ステップＳ０８：ＣＰＵ１４は各相の電位を比較して交
点電圧を求める。 ステップＳ０９：ＣＰＵ１４は各交点電圧から，直線性
を示す相の位置検出信号を選択し，位置検出信号を直線
内挿する。すなわち，サンプリングホルダ５〜７および
Ａ／Ｄコンバータ１２を介して入力されるＭＲセンサ１
の各位置検出信号Ａ０ ，Ｂ０ ，Ｃ０ はサンプリン
グされたものであるから，そのサンプリング時間の離散
性を直線的に内挿する。ＣＰＵ１４は直線内挿によって
算出された位置信号を，ズームレンズの位置制御系（図
示せず）に出力する。このズームレンズの位置制御系は
ＣＰＵ１４を共用して処理させてもよい。
【００１３】磁石Ｎ，Ｓの間隔λを１５０μｍ，各相の
位置検出ＭＲ素子パターン，たとえば，Ａ１ とＡ ２
との間隔λ／２を７５μｍ，したがって，図４（ｂ）の
間隔ｄ＝２５μｍとし，この間隔ｄを１ｍｓでサンプリ
ングして６４個のサンプリングデータを入手した場合，
内挿によって最小分解能，約０．３９μｍの位置検出信
号を得ることができる。なお，ＣＰＵ１４から出力され
る位置信号は，ＭＲセンサ１が磁界の変動，すなわち，
Ｎ，Ｓ磁石の位置変化に対して抵抗が変化するので，イ
ンクリメンタルな信号である。絶対位置はこのインクリ
メンタルな信号を，たとえば，ＣＰＵ１４内のメモリで
，あるいは，カウンタで積分（累積）することにより得
られる。磁石の間隔λ＝１５０μｍとし単相のＭＲ素子
で位置検出を行った場合の分解能はλ＝１５０μｍであ
り，３相にしても分解能はたかだか５０μｍであるが，
内挿演算することにより，上記のように分解能が非常に
向上する。この内挿演算は直線性のある信号成分を用い
ており，しかも，オフセット補正およびドリフト補正が
されているから精度が高い。サンプリング周期を上げれ
ば，内挿する信号の間隔が短くなるから，内挿演算によ
って得られる分解能（精度）はさらに高くなる。なお，
上述したように，ＭＲセンサ１の相を増やすと，内挿に
用いる信号成分の直線性が向上するから，精度が一層向
上する。
位置検出ＭＲ素子パターン，たとえば，Ａ１ とＡ ２
との間隔λ／２を７５μｍ，したがって，図４（ｂ）の
間隔ｄ＝２５μｍとし，この間隔ｄを１ｍｓでサンプリ
ングして６４個のサンプリングデータを入手した場合，
内挿によって最小分解能，約０．３９μｍの位置検出信
号を得ることができる。なお，ＣＰＵ１４から出力され
る位置信号は，ＭＲセンサ１が磁界の変動，すなわち，
Ｎ，Ｓ磁石の位置変化に対して抵抗が変化するので，イ
ンクリメンタルな信号である。絶対位置はこのインクリ
メンタルな信号を，たとえば，ＣＰＵ１４内のメモリで
，あるいは，カウンタで積分（累積）することにより得
られる。磁石の間隔λ＝１５０μｍとし単相のＭＲ素子
で位置検出を行った場合の分解能はλ＝１５０μｍであ
り，３相にしても分解能はたかだか５０μｍであるが，
内挿演算することにより，上記のように分解能が非常に
向上する。この内挿演算は直線性のある信号成分を用い
ており，しかも，オフセット補正およびドリフト補正が
されているから精度が高い。サンプリング周期を上げれ
ば，内挿する信号の間隔が短くなるから，内挿演算によ
って得られる分解能（精度）はさらに高くなる。なお，
上述したように，ＭＲセンサ１の相を増やすと，内挿に
用いる信号成分の直線性が向上するから，精度が一層向
上する。
【００１４】以上に述べた上記実施例はＣＰＵ１４を用
いて内挿演算を行ったが，上記内挿演算をハードウエア
回路で行うこともできる。図６はハードウエア回路で実
現した位置検出装置の回路図を示す。この回路は，差動
増幅回路２１〜２３，マルチプレクサ２４，位相弁別回
路２５，アップ・ダウンカウンタ２６，比較回路２７〜
２９，および，論理回路３０が図示のごとく接続されて
いる。
いて内挿演算を行ったが，上記内挿演算をハードウエア
回路で行うこともできる。図６はハードウエア回路で実
現した位置検出装置の回路図を示す。この回路は，差動
増幅回路２１〜２３，マルチプレクサ２４，位相弁別回
路２５，アップ・ダウンカウンタ２６，比較回路２７〜
２９，および，論理回路３０が図示のごとく接続されて
いる。
【００１５】差動増幅回路，たとえば，差動増幅回路２
１は，演算増幅回路２１ａ，負帰還抵抗器２１ｂからな
り，可変抵抗器で構成された負帰還抵抗器２１ｂはゲイ
ン調整にも用いる。演算増幅回路２１ａは，信号Ｓ０
と第１相位置検出信号Ａ０ との差動信号を増幅する。 したがって，信号Ｓ０ と第１相位置検出信号Ａ０ と
に共通に重畳されるノイズ成分が相殺される。差動増幅
回路２１ａには，オフセット信号Ｓ３１が印加され，オ
フセット補正が行われる。
１は，演算増幅回路２１ａ，負帰還抵抗器２１ｂからな
り，可変抵抗器で構成された負帰還抵抗器２１ｂはゲイ
ン調整にも用いる。演算増幅回路２１ａは，信号Ｓ０
と第１相位置検出信号Ａ０ との差動信号を増幅する。 したがって，信号Ｓ０ と第１相位置検出信号Ａ０ と
に共通に重畳されるノイズ成分が相殺される。差動増幅
回路２１ａには，オフセット信号Ｓ３１が印加され，オ
フセット補正が行われる。
【００１６】位相弁別回路２５は差動増幅回路２１〜２
３からの位置検出信号を入力して，これら信号の高低関
係から位相を検出する。位相弁別回路２５で検出される
位相は遅れ位相と進み位相とが検出され，進み位相のと
きはアップパルスＵＰが，遅れ位相のときはダウンパル
スＤＯＷＮがアップ・ダウンカウンタ２６に出力され，
アップ・ダウンカウンタ２６がアップパルスＵＰのとき
はカウンタの値を増加させ，ダウンパルスＤＯＷＮのと
きはカウンタの値を減少させる。これにより，λ／２の
分解能で絶対位置が検出される。
３からの位置検出信号を入力して，これら信号の高低関
係から位相を検出する。位相弁別回路２５で検出される
位相は遅れ位相と進み位相とが検出され，進み位相のと
きはアップパルスＵＰが，遅れ位相のときはダウンパル
スＤＯＷＮがアップ・ダウンカウンタ２６に出力され，
アップ・ダウンカウンタ２６がアップパルスＵＰのとき
はカウンタの値を増加させ，ダウンパルスＤＯＷＮのと
きはカウンタの値を減少させる。これにより，λ／２の
分解能で絶対位置が検出される。
【００１７】位相弁別回路２５は上記検出した位相に基
づいてマルチプレクサ２４内の対応する位相選択スイッ
チ２４ａ〜２４ｃのいずれかをオンにする。たとえば，
図４（ｂ）の期間Ｔ１の場合は第１相位置検出信号Ａ０
を選択するため位相選択スイッチ２４ａをオンにし，
期間Ｔ２の場合は第３相位置検出信号Ｃ０ を選択する
ため位相選択スイッチ２４ｃをオンにし，期間Ｔ３の場
合は第２相位置検出信号Ｂ０ を選択するため位相選択
スイッチ２４ｂをオンにする。このように位相選択スイ
ッチのオンによって選択された差動増幅回路２１〜２３
からの信号は比較回路２７〜２９に印加されて対応する
基準電圧ＲＥＦ１〜ＲＥＦ３と比較され，基準電圧より
高い電圧の場合，「１」出力が出力される。論理回路３
０は複数の比較回路で構成され，比較回路２７〜２９か
らの論理信号の組合せに基づいて位置信号の内挿を行う
。
づいてマルチプレクサ２４内の対応する位相選択スイッ
チ２４ａ〜２４ｃのいずれかをオンにする。たとえば，
図４（ｂ）の期間Ｔ１の場合は第１相位置検出信号Ａ０
を選択するため位相選択スイッチ２４ａをオンにし，
期間Ｔ２の場合は第３相位置検出信号Ｃ０ を選択する
ため位相選択スイッチ２４ｃをオンにし，期間Ｔ３の場
合は第２相位置検出信号Ｂ０ を選択するため位相選択
スイッチ２４ｂをオンにする。このように位相選択スイ
ッチのオンによって選択された差動増幅回路２１〜２３
からの信号は比較回路２７〜２９に印加されて対応する
基準電圧ＲＥＦ１〜ＲＥＦ３と比較され，基準電圧より
高い電圧の場合，「１」出力が出力される。論理回路３
０は複数の比較回路で構成され，比較回路２７〜２９か
らの論理信号の組合せに基づいて位置信号の内挿を行う
。
【００１８】図６の回路においては，カウンタ２６の出
力と論理回路３０の論理判断結果と組合せで位置信号が
決定される。図６の回路においても，上述したようにオ
フセット補正，ドリフト補正を行った内挿位置信号が得
られる。
力と論理回路３０の論理判断結果と組合せで位置信号が
決定される。図６の回路においても，上述したようにオ
フセット補正，ドリフト補正を行った内挿位置信号が得
られる。
【００１９】図１におけるスイッチ９〜１１はもし相数
だけのＡ／Ｄコンバータが設けられる場合，同様に，図
６におけるマルチプレクサ２４におけるスイッチはもし
，相数だけの比較回路２７〜２９が設けられる場合には
不用となる。
だけのＡ／Ｄコンバータが設けられる場合，同様に，図
６におけるマルチプレクサ２４におけるスイッチはもし
，相数だけの比較回路２７〜２９が設けられる場合には
不用となる。
【００２０】以上，本発明の１実施例としてＶＴＲカメ
ラのズームレンズの位置検出について例示したが，本発
明の位置検出装置は他の種々の精密な位置検出にも適用
できる。
ラのズームレンズの位置検出について例示したが，本発
明の位置検出装置は他の種々の精密な位置検出にも適用
できる。
【００２１】
【発明の効果】以上述べたように，本発明の位置検出装
置によれば，分解能が高く，精度の高い位置検出が可能
となる。
置によれば，分解能が高く，精度の高い位置検出が可能
となる。
【図１】本発明の第１実施例の位置検出装置の構成図で
ある。
ある。
【図２】図１におけるＭＲセンサのパターンである。
【図３】図２のＭＲセンサの等価回路である。
【図４】図３における位置検出信号波形である。
【図５】図１のマイクロコンピュータの動作フローチャ
ートである。
ートである。
【図６】本発明の第２実施例の位置検出装置の構成図で
ある。
ある。
１・・ＭＲセンサ， ２〜４・・バッファ，５〜
７・・サンプリングホルダ， ９〜１１・・スイッチ
， １２・・Ａ／Ｄコンバータ， １４・・マイクロ
コンピュータ。
７・・サンプリングホルダ， ９〜１１・・スイッチ
， １２・・Ａ／Ｄコンバータ， １４・・マイクロ
コンピュータ。
Claims (1)
- 【請求項１】 所定の分解能で位置を検出するため磁
界発生手段の位置変化に応じて複数の相の正弦波状の位
置検出信号を出力するように形成された磁気抵抗素子と
，該磁気抵抗素子からの複数相の位置検出信号の各相の
信号の交点間の信号を取り出しその信号を内挿して位置
検出信号を算出する位置算出手段とを有する位置検出装
置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2416675A JP3008503B2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 位置検出装置 |
| US07/805,635 US5208535A (en) | 1990-12-28 | 1991-12-12 | Mr position detecting device |
| TW080110102A TW224515B (ja) | 1990-12-28 | 1991-12-24 | |
| EP91403547A EP0493260B1 (en) | 1990-12-28 | 1991-12-26 | Magnetoresistive position detecting device |
| DE69112011T DE69112011T2 (de) | 1990-12-28 | 1991-12-26 | Magnetoresistiver Positionssensor. |
| KR1019910024522A KR0167777B1 (ko) | 1990-12-28 | 1991-12-27 | Mr 위치검출장치 |
| KR1019910024522D KR920012945A (ko) | 1990-12-28 | 1991-12-27 | Mr 위치검출장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2416675A JP3008503B2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 位置検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04233411A true JPH04233411A (ja) | 1992-08-21 |
| JP3008503B2 JP3008503B2 (ja) | 2000-02-14 |
Family
ID=18524878
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2416675A Expired - Fee Related JP3008503B2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3008503B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06261519A (ja) * | 1993-03-10 | 1994-09-16 | Sony Corp | 回転検出装置 |
| JPH08321984A (ja) * | 1995-03-22 | 1996-12-03 | Sony Corp | 自動追尾撮像装置 |
| JP2007132742A (ja) * | 2005-11-09 | 2007-05-31 | Denso Corp | 回転角度検出装置 |
| JP2008101932A (ja) * | 2006-10-17 | 2008-05-01 | Tokai Rika Co Ltd | 磁気式位置検出装置 |
| JP2010127857A (ja) * | 2008-11-28 | 2010-06-10 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | 磁気センサ |
| JP2013117430A (ja) * | 2011-12-02 | 2013-06-13 | Semiconductor Components Industries Llc | 位置検出回路および位置制御装置 |
| JP2017223562A (ja) * | 2016-06-16 | 2017-12-21 | ミネベアミツミ株式会社 | 回転検出装置、モータ装置及び回転検出方法 |
-
1990
- 1990-12-28 JP JP2416675A patent/JP3008503B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06261519A (ja) * | 1993-03-10 | 1994-09-16 | Sony Corp | 回転検出装置 |
| JPH08321984A (ja) * | 1995-03-22 | 1996-12-03 | Sony Corp | 自動追尾撮像装置 |
| JP2007132742A (ja) * | 2005-11-09 | 2007-05-31 | Denso Corp | 回転角度検出装置 |
| JP2008101932A (ja) * | 2006-10-17 | 2008-05-01 | Tokai Rika Co Ltd | 磁気式位置検出装置 |
| JP2010127857A (ja) * | 2008-11-28 | 2010-06-10 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | 磁気センサ |
| JP2013117430A (ja) * | 2011-12-02 | 2013-06-13 | Semiconductor Components Industries Llc | 位置検出回路および位置制御装置 |
| JP2017223562A (ja) * | 2016-06-16 | 2017-12-21 | ミネベアミツミ株式会社 | 回転検出装置、モータ装置及び回転検出方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3008503B2 (ja) | 2000-02-14 |
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