JPH11173833A

JPH11173833A - 部品の自動認識装置およびこれを用いた電子機器

Info

Publication number: JPH11173833A
Application number: JP33864697A
Authority: JP
Inventors: Toru Ohara; 亨大原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-12-09
Filing date: 1997-12-09
Publication date: 1999-07-02

Abstract

(57)【要約】【課題】ある機器の機能に対して複数種類の部品を使
い分ける場合に、部品の自動認識と接続回路定数等の自
動補正とが行えるようにする。【解決手段】異なる部品を略同一位置に着脱可能な部
品取り付け部２００に取り付けられたＰジャイロセンサ
１０ｂより出力される信号に基づいて、当該取り付けら
れた振動ジャイロの種類を認識する認識手段１３を設
け、取り付け部２００の部品が異なる部品に交換された
ときに、交換された部品を自動的に認識できるようにす
る。さらに、上記認識手段１３の認識結果に基づいて、
異なる部品各々に対応する内部処理回路の適正定数を設
定する定数補正手段１４を設けることにより、取り付け
部２００に取り付けられた部品に合った適正な定数を自
動的に設定できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は部品の自動認識装置
およびこれを用いた電子機器に関し、特に、機器に取り
付けられた異なる部品を自動的に認識する装置に用いて
好適なものである。本発明の自動認識装置を振れ検出セ
ンサ等の部品に適用すると、振れ検出装置や手振れ補正
装置等に応用することができる。

【０００２】

【従来の技術】これまでは、ある機器を設計する際に
は、機器の機能を構成する主な取り付け部品として使用
する部品をあらかじめ選定してから、その部品に合った
回路設計や実装設計を行っていた。例えば、取り付け部
品として手振れ補正装置等に用いられる振れ検出センサ
を例に挙げて説明する。

【０００３】振れ検出センサの１つに圧電振動ジャイロ
がある。圧電振動ジャイロは、コリオリの原理により回
転角速度信号を出力するジャイロスコープの一種で、数
種類の圧電セラミック体と電極体と、発振器、増幅器、
検波器等の回路素子によって構成され、これらが１つの
パッケージに封止された小型ユニット部品である。

【０００４】圧電振動ジャイロには、同機能でありなが
ら幾つかの種類があり、それらの出力信号の特性は全く
同じではない。このため、使用する圧電振動ジャイロを
１つ選定し、選定した圧電振動ジャイロに合わせて取り
付け基板や圧電振動ジャイロとの接続回路定数を固有に
設計していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年で
は、電子部品の性能向上や小型化が著しく、製造サイク
ルも短縮化する傾向にある。また、部品の供給状態も常
に変化している。このような状況の中では、これまでの
ように１つの機能を１つの部品だけで設計するのは好ま
しくない。この場合に、部品を取り替えるたびに設計を
やり直していたのでは多くの労力を要し、効率的でな
い。

【０００６】本発明は、このような実情に鑑みて成され
たものであり、ある機器の機能に対して複数種類の部品
を使い分ける場合に、部品の自動認識と接続回路定数等
の自動補正とが行えるようにすることを目的とする。特
に本発明は、振れ補正装置の主要部品である振れ検出セ
ンサ関して複数種類の部品を使い分ける場合に、新たな
設計を行わなくても済むようにすることを目的としてい
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明による部品の自動
認識装置は、機器に取り付けられた部品より出力される
信号に基づいて、当該取り付けられた部品を認識する認
識手段を備え、上記機器の部品取り付け部に取り付けら
れた部品が異なる部品に交換されたときに、交換された
部品を自動認識するようにしたことを特徴とする。

【０００８】また、本発明の電子機器は、異なる部品を
略同一位置に着脱可能な部品取り付け部と、上記部品取
り付け部に取り付けられた部品より出力される信号に基
づいて、当該取り付けられた部品を認識する認識手段
と、上記異なる部品各々に対応する内部処理回路の適正
定数を有し、上記認識手段の認識結果に基づいて上記適
正定数を設定する定数補正手段とを備えたことを特徴と
する。

【０００９】ここで、上記認識手段は、取り付けられた
部品に応じて基板実装パターンの異なるラインから出力
される信号に基づき、「Ｈ」レベルの信号または「Ｌ」
レベルの信号を出力する比較回路によりハードウェア的
に構成しても良いし、取り付けられた部品に応じて基板
実装パターンの異なるラインから出力される信号に基づ
き上記取り付けられた部品の種類を認識する処理をマイ
クロコンピュータを用いて行うようにソフトウェア的に
構成しても良い。

【００１０】また、上記定数補正手段も、上記比較回路
より出力される信号のレベルに応じて切り替えられるマ
ルチプレクサと、上記マルチプレクサのそれぞれの切り
替え先に接続された異なる値を持つ受動素子とによりハ
ードウェア的に構成して良いし、上記マイクロコンピュ
ータにより構成される認識手段の認識結果に応じて、取
り付けられた部品の種類に合った適正定数を記憶手段か
ら読み出して設定するようにソフトウェア的に構成して
も良い。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。ここでは、カメラや双眼鏡等に搭
載される手振れ補正装置の主要部品である振動ジャイロ
等の振れ検出センサを例にとり、本発明の説明を行う。

【００１２】図１は、本発明による自動認識装置を適用
した機器の概要を示すブロック図である。図１におい
て、１０，１１は振れを検出する振動ジャイロである。
カメラや双眼鏡等の機器における振動ジャイロ取り付け
部（図示せず）には、互いに大きさや検出特性の異なる
２種類の振動ジャイロ１０，１１を取り付けることが可
能である。

【００１３】ここで、振動ジャイロ１０（又は１１）か
ら手振れ信号を得るには、振動ジャイロ１０（又は１
１）の角速度出力信号を角変位信号に変換しなければな
らない。１２はそのための処理回路であり、フィルタ回
路１２ａ、増幅器１２ｂ、積分器１２ｃ等の複数の部品
を備えている。

【００１４】１３は振動ジャイロ１０（又は１１）の出
力信号から振動ジャイロの種類を識別する認識手段であ
り、例えば比較器から成る。１４は認識手段１３の出力
結果を受けて、処理回路１２で角速度信号を角変位信号
に変換する際に使用する定数を、振動ジャイロ１０（又
は１１）の種類に従って適切な補正定数に切り替える補
正手段であり、例えばマルチプレクサと受動素子等とか
ら成る。

【００１５】図２は、上記のような自動認識装置を備え
た機器（例えばカメラ）の動作を簡単に示すフローチャ
ートである。図２において、ステップＳ１でカメラの電
源（自動認識装置の電源）がＯＮにされた後、ステップ
Ｓ２では、図示しない振動ジャイロ取り付け部に装着さ
れている振動ジャイロの種類を認識手段１３で認識す
る。そして、その認識結果に基づいてステップＳ３ある
いはステップＳ４の処理に分岐する。

【００１６】例えば、装着されているジャイロが第１の
振動ジャイロ１０であれば、ステップＳ３に進み、補正
手段１４により、処理回路１２の定数を第１の振動ジャ
イロ１０に合った補正定数に切り替える。一方、装着さ
れているジャイロが第２の振動ジャイロ１１であれば、
ステップＳ４に進み、補正手段１４により、処理回路１
２の定数を第２の振動ジャイロ１１に合った補正定数に
切り替える。そして、ステップＳ５で、設定した定数に
従って手振れ補正制御を行った後、ステップＳ６でその
他の処理を行う。

【００１７】上述した構成により、図示しない振動ジャ
イロ取り付け部に取り付けられた振動ジャイロ１０（又
は１１）の種類を認識手段１３により識別し、補正手段
１４によって処理回路１２の定数を振動ジャイロ１０
（又は１１）の種類に応じた適切な補正定数に切り替え
ることができ、振動ジャイロ１０（又は１１）の出力信
号から正確な手振れ信号を得ることができる。

【００１８】次に、図３および図４を用いてより詳細な
説明を行う。図３は、本実施形態による自動認識装置を
含む機器の具体的な構成例を示すブロック図であり、図
４は振動ジャイロの外形図である。

【００１９】手振れ補正等の振れ検出センサに用いられ
る小型振動ジャイロの端子には、図４に示すように、電
源端子４０１およびＧＮＤ端子４０２の２本の端子の他
に、振れに応じた角速度信号を出力する出力端子４０３
と、振れゼロのときの出力電位である基準信号を出力す
る出力端子４０４とがある。さらに、振動ジャイロを機
器に取り付ける際の基準位置決ピン４０５もある。外形
の大きさや種類が異なる振動ジャイロにおいても、上記
端子の配列や数は変わらない。

【００２０】図３において、２００は上述した振動ジャ
イロを取り付ける実装基板である。手振れを検出するた
めには、ｙａｗ方向（横方向）の振れを検出するための
Ｙジャイロと、ｐｉｔｃｈ方向（縦方向）の振れを検出
するためのＰジャイロとが実装基板２００に実装され
る。

【００２１】Ｙジャイロが取り付けられる実装基板２０
０上のパターンは、以下のラインによって構成される。
すなわち、異なる振動ジャイロにおいても共通の取り付
け穴２０１，２０２に対応する電源ライン２０３および
角速度信号出力ライン２０４と、取り付けられる振動ジ
ャイロの外形によって取り付け穴２０５，２０６、２０
７，２０８が異なるが、共通パターンとなる基準信号出
力ライン２０９およびＧＮＤライン２１０とから成る。

【００２２】一方、Ｐジャイロが取り付けられる実装基
板２００上のパターンは、以下のラインによって構成さ
れる。すなわち、異なる振動ジャイロにおいても共通の
取り付け穴２１１，２１２に対応する電源ライン２１３
および角速度信号出力ライン２１４と、取り付けられる
振動ジャイロの外形によって取り付け穴２１５，２１６
が異なるが共通パターンとなるＧＮＤライン２１７と、
取り付けられる振動ジャイロの外形によって取り付け穴
２１８，２１９およびパターンが異なる基準信号出力ラ
イン２２０，２２１とから成る。

【００２３】小型の振動ジャイロ（例えば、図１の第２
の振動ジャイロ１１）を実装基板２００に取り付ける場
合には、２２２，２２３で示す破線部内（Ｙジャイロの
半田付け端子２０１，２０２，２０５，２０７、および
Ｐジャイロの半田付け端子２１１，２１２，２１５，２
１８）に取り付けられ、Ｐジャイロの基準信号はライン
２２０から出力される。

【００２４】また、大型の振動ジャイロ（例えば、図１
の第１の振動ジャイロ１０）を取り付ける場合には、２
２４，２２５で示す破線部内（Ｙジャイロの半田付け端
子２０１，２０２，２０６，２０８、およびＰジャイロ
の半田付け端子２１１，２１２，２１６，２１９）に取
り付けられ、Ｐジャイロの基準信号はライン２２１から
出力される。

【００２５】Ｙジャイロ用の基準信号出力ライン２０９
を通ってきたＹジャイロ１０ａの基準信号２０９′は、
処理回路１２の基準電圧ラインと結線される。また、Ｐ
ジャイロ用の基準信号出力ライン２２０，２２１を通っ
てきたＰジャイロ１０ｂの基準信号２２０′，２２１′
は、認識手段１３に入力される。

【００２６】ここで、処理回路１２の中身について説明
する。処理回路１２は、ハイパスフィルタ３０１ａ，３
０１ｂ、増幅器３０２ａ，３０２ｂ、積分器３０３ａ，
３０３ｂおよび位相補償回路３０４ａ，３０４ｂから成
る。各振動ジャイロ１０ａ，１０ｂから角速度信号出力
ライン２０４，２１４を介して出力された角速度信号２
０４′，２１４′は、不要な周波数成分を除去するため
に、０．１Ｈｚ〜２０Ｈｚの手振れ周波数のみを通過さ
せるハイパスフィルタ３０１ａ，３０１ｂにより処理さ
れる。

【００２７】そして、このハイパスフィルタ３０１ａ，
３０１ｂを通過した信号は、増幅器３０２ａ，３０２ｂ
によって信号処理しやすいレベルまで増幅された後、積
分器３０３ａ，３０３ｂによって角速度信号から角変位
信号へと変換される。その後、位相補償回路３０４ａ，
３０４ｂによって位相特性が改善され、ｙａｗ方向の手
振れ信号３０５ａ、ｐｉｔｃｈ方向の手振れ信号３０５
ｂが各々得られる。

【００２８】ここで、振動ジャイロの種類が変わると、
位相補償回路３０４ａ，３０４ｂの定数も振動ジャイロ
に見合った定数に自動的に再設定される。この様子を以
下に説明する。図３に示すように、認識手段１３は、コ
ンパレータ１３ａと１ＭΩ程度のプルダウン抵抗１３
ｂ，１３ｃとから構成される。また、定数の補正手段１
４は、アナログマルチプレクサ１４ａ，１４ｂと、コン
デンサや抵抗等の受動素子とから構成される。

【００２９】まず、小型のＰジャイロ用の基準信号出力
２２０′は、コンパレータ１３ａの＋端子へ入力され、
大型のＰジャイロ用の基準信号出力２２１′は、コンパ
レータ１３ａの−端子へ入力される。これにより、小型
振動ジャイロが取り付けられた場合には、コンパレータ
１３ａの出力は「Ｈ」となり、大型振動ジャイロが取り
付けられた場合には、コンパレータ１３ａの出力は
「Ｌ」となる。このため、取り付けられた振動ジャイロ
の種類を識別することができる。

【００３０】次に、補正手段１４内のアナログマルチプ
レクサ１４ａ，１４ｂは、認識手段１３内のコンパレー
タ１３ａの出力結果を受けて、コンデンサと抵抗の値を
切り替える。例えば、コンパレータ１３ａの出力が
「Ｈ」の場合は、アナログマルチプレクサ１４ａ，１４
ｂは端子Ａ側に切り替えられ、コンパレータ１３ａの出
力が「Ｌ」の場合は端子Ｂ側に切り替えられる。

【００３１】端子Ａ側に接続されたコンデンサおよび抵
抗と、端子Ｂ側に接続されたコンデンサおよび抵抗とで
はそれぞれ異なる値が設定されており、それぞれの値
は、位相補償回路３０４ａ，３０４ｂの定数が、取り付
けられた振動ジャイロに合った最適な定数となるような
値に設定されている。これにより、位相補償回路３０４
ａ，３０４ｂの定数を、取り付けられた振動ジャイロに
合った最適な定数に自動的に設定することができる。

【００３２】なお、以上の実施形態においては、切り替
える振動ジャイロが２つの場合について説明したが、振
動ジャイロが３つ以上の場合でも同様に定数の自動切り
替えが可能である。また、切り替える部品として振動ジ
ャイロを例に挙げたが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、他のどのような部品であっても構わない。こ
の場合は、その部品の種類に応じて処理回路１２や補正
手段１４内の受動素子を適当に設計すれば良い。

【００３３】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。第２の実施形態では、図５に示すように、上述
した第１の実施形態の構成において用いた積分器３０３
ａ，３０３ｂ、位相補償回路３０４ａ，３０４ｂ、認識
手段１３および補正手段１４を、これらと同様の処理を
数値演算によって行うマイクロコンピュータ５０１およ
びＥＥＰＲＯＭ５０２に置き換える。他の構成は図１と
同じである。

【００３４】図５において、Ｙジャイロ用の基準信号出
力ライン２０９を通ってきたＹジャイロ１０ａの基準信
号２０９′は、処理回路１２の基準電圧ラインと結線さ
れる。また、Ｐジャイロ用の基準信号出力ライン２２
０，２２１を通ってきたＰジャイロ１０ｂの基準信号２
２０′，２２１′は、図１の認識手段１３と同様の機能
を持つマイクロコンピュータ５０１に入力される。

【００３５】一方、各振動ジャイロ１０ａ，１０ｂから
角速度信号出力ライン２０４，２１４を介して出力され
た角速度信号２０４′，２１４′は、不要な周波数成分
を除去するために、０．１Ｈｚ〜２０Ｈｚの手振れ周波
数のみを通過させるハイパスフィルタ３０１ａ，３０１
ｂにより処理される。

【００３６】そして、このハイパスフィルタ３０１ａ，
３０１ｂを通過した信号は、増幅器３０２ａ，３０２ｂ
を介してマイクロコンピュータ５０１に入力され、図１
の積分器３０３ａ，３０３ｂおよび位相補償回路３０４
ａ，３０４ｂと同様の積分演算および位相補償演算が行
われる。これにより手振れ量、すなわち、ｙａｗ方向の
手振れ信号３０５ａおよびｐｉｔｃｈ方向の手振れ信号
３０５ｂが各々検出される。

【００３７】この第２の実施形態においても、振動ジャ
イロの種類が変わると、ライン２２０とライン２２１の
入力状態（Ｐジャイロ用の基準信号出力２２０′，２２
１′が「Ｈ」レベルか「Ｌ」レベルかの検知）から、振
動ジャイロの種類を識別することができる。

【００３８】そして、マイクロコンピュータ５０１は、
識別した振動ジャイロの種類に応じて、図１の補正手段
１４と同様に機能するＥＥＰＲＯＭ５０２から定数補正
値を引き出す。これにより、手振れ量を検出するための
演算定数を、取り付けられた振動ジャイロに合った最適
な定数に自動的に設定することができる。

【００３９】さらに、第２の実施形態のようにマイクロ
コンピュータ５０１を用いた場合には、定数の補正手段
としてＥＥＰＲＯＭ５０２等のメモリを使用すること
で、取り付けられた振動ジャイロの定数補正値を容易に
引き出すことができ、振動ジャイロの種類の拡張を容易
に行えるというメリットも有する。

【００４０】なお、以上の実施形態では、Ｐジャイロ用
に設けた異なる信号ラインからの基準信号出力を用いて
振動ジャイロの認識を行っていたが、Ｙジャイロの基準
信号出力に対して異なるラインを設け、Ｙジャイロ用の
基準信号出力を用いて振動ジャイロの認識を行うように
しても良い。また、自動認識を行う対象部品が振動ジャ
イロ以外の部品の場合は、基準信号以外の信号に基づい
て自動認識を行うようにすることが可能である。

【００４１】また、上述の実施形態では、部品の自動認
識結果に基づき接続回路定数の設定を自動的に行うよう
に構成したが、本発明はこれに限定されるものでない。
すなわち、認識した部品の種類に応じて処理回路の適切
な再設計を行うことに関して一般的に適用が可能であ
り、定数の設定には限定されない。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、新
たに設計を行い直さなくても、そのときの市場動向に最
も適した部品に交換でき、かつ、部品の自動認識と内部
処理回路での定数の自動補正とが行える電子機器を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による自動認識装置を適用した機器の概
要を説明するための一実施形態を示すブロック図であ
る。

【図２】図１に示した機器の大まかな動作例を示すフロ
ーチャートである。

【図３】本発明の第１の実施形態による具体的な構成を
示すブロック図である。

【図４】振動ジャイロの外形図である。

【図５】本発明の第２の実施形態による具体的な構成を
示すブロック図である。

【符号の説明】

１０第１の振動ジャイロ（部品）１０ａＹジャイロ１０ｂＰジャイロ１１第２の振動ジャイロ（部品）１２処理回路１３認識手段１３ａコンパレータ１４補正手段１４ａ，１４ｂマルチプレクサ３０４ａ，３０４ｂ位相補償回路５０１マイクロコンピュータ５０２ＥＥＰＲＯＭ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】機器に取り付けられた部品より出力され
る信号に基づいて、当該取り付けられた部品を認識する
認識手段を備え、上記機器の部品取り付け部に取り付けられた部品が異な
る部品に交換されたときに、交換された部品を自動認識
するようにしたことを特徴とする部品の自動認識装置。
【請求項２】上記部品は、上記機器の振れを検知する
振れ検知センサであり、上記部品取り付け部は、上記振
れ検知センサの基板実装パターンであることを特徴とす
る請求項１に記載の部品の自動認識装置。
【請求項３】上記認識手段は、取り付けられた部品に
応じて上記基板実装パターンの異なるラインから出力さ
れる信号に基づき、「Ｈ」レベルの信号または「Ｌ」レ
ベルの信号を出力する比較回路により構成されることを
特徴とする請求項２に記載の部品の自動認識装置。
【請求項４】上記認識手段は、取り付けられた部品に
応じて上記基板実装パターンの異なるラインから出力さ
れる信号に基づき上記取り付けられた部品の種類を認識
するマイクロコンピュータにより構成されることを特徴
とする請求項２に記載の部品の自動認識装置。
【請求項５】異なる部品を略同一位置に着脱可能な部
品取り付け部と、上記部品取り付け部に取り付けられた部品より出力され
る信号に基づいて、当該取り付けられた部品を認識する
認識手段と、上記異なる部品各々に対応する内部処理回路の適正定数
を有し、上記認識手段の認識結果に基づいて上記適正定
数を設定する定数補正手段とを備えたことを特徴とする
電子機器。
【請求項６】上記部品は上記電子機器の振れを検知す
る振れ検知センサであり、上記部品取り付け部は上記振
れ検知センサの基板実装パターンであることを特徴とす
る請求項５に記載の電子機器。
【請求項７】異なる部品を略同一位置に着脱可能な部
品取り付け部と、上記部品取り付け部に取り付けられ、縦方向の振れを検
出する第１の振れ検知センサおよび横方向の振れを検出
する第２の振れ検知センサと、上記第１の振れ検知センサおよび上記第２の振れ検知セ
ンサの出力から振れ信号を検出する振れ検出回路と、上記第１の振れ検知センサおよび上記第２の振れ検知セ
ンサの何れか一方の振れ検知センサから出力される振れ
検出基準信号に基づいて、取り付けられた振れ検知セン
サの種類を認識する認識手段と、上記異なる部品各々に対応する上記振れ検出回路の適正
定数を有し、上記認識手段の認識結果に基づいて上記適
正定数を設定する定数補正手段とを備えたことを特徴と
する電子機器。
【請求項８】上記部品取り付け部は上記振れ検知セン
サの基板実装パターンであることを特徴とする請求項７
に記載の電子機器。
【請求項９】上記認識手段は、取り付けられた部品に
応じて上記基板実装パターンの異なるラインから出力さ
れる信号に基づき、「Ｈ」レベルの信号または「Ｌ」レ
ベルの信号を出力する比較回路により構成されることを
特徴とする請求項６または８に記載の電子機器。
【請求項１０】上記定数補正手段は、上記比較回路よ
り出力される信号のレベルに応じて切り替えられるマル
チプレクサと、上記マルチプレクサのそれぞれの切り替え先に接続され
た異なる値を持つ受動素子とにより構成されることを特
徴とする請求項９に記載の電子機器。
【請求項１１】上記認識手段は、取り付けられた部品
に応じて上記基板実装パターンの異なるラインから出力
される信号に基づき上記取り付けられた部品の種類を認
識するマイクロコンピュータにより構成されることを特
徴とする請求項６または８に記載の電子機器。
【請求項１２】上記適正定数は、記憶手段に記憶され
ていることを特徴とする請求項１１に記載の電子機器。
【請求項１３】上記マイクロコンピュータにより構成
される認識手段の認識結果に応じて、取り付けられた部
品の種類に合った適正定数を上記記憶手段から読み出し
て設定することを特徴とする請求項１２に記載の電子機
器。