JP2007093467A - Connection circuit and lens position detector of hall element, imaging element position detector, and imaging device - Google Patents

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Sosuke Nishida
聡祐 西田
Ichiro Okada
一朗 岡田
Tamotsu Mukouyoshi
保 向吉
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Asahi Kasei Electronics Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To apply a simplified signal processing circuit to an imaging device or the like, capable of detecting the difference between Hall output voltages of two Hall elements without using a differential signal processing circuit. <P>SOLUTION: An input terminal of the connection circuit is constituted by connecting a positive pole input terminal 1a of a first Hall element 1 and a positive pole input terminal 2a of a second Hall element 2 and by connecting a negative pole input terminal 1c of the first Hall element 1 and a negative pole input terminal 2c of the second Hall element 2. The output terminal of the connection circuit is composed of the negative pole output terminal 1d of the first Hall element 1 and the negative pole output terminal 2d of the second Hall element 2 connected to each other and two output terminals of the positive pole output terminal 1b of the first Hall element 1 and the positive pole output terminal 2b of the second Hall element 2. The difference between the Hall output voltages is detected by connecting the input terminals of the two Hall elements in parallel and connecting the output terminals in series in a subtractive manner, without using the differential signal processing circuit for detecting the difference between the Hall output voltages of the two Hall elements. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、２個の４端子ホール素子を有する接続回路及びレンズ位置検出装置、撮像素子位置検出装置並びに撮像装置に関し、より詳細には、位置検出装置などに利用されるホール素子の接続回路及びレンズ位置検出装置、撮像素子位置検出装置並びに撮像装置に関する。   The present invention relates to a connection circuit having two four-terminal Hall elements, a lens position detection device, an imaging element position detection device, and an imaging device, and more specifically, a connection circuit for Hall elements used in a position detection device and the like, and The present invention relates to a lens position detection device, an image sensor position detection device, and an imaging device.

従来から、携帯電話器などの情報機器の入力手段として使用されるポインティングデバイス用の磁気センサ、特に、磁石の移動によって磁界の変化を検出することで座標検出を行うポインティング制御回路付きの磁気センサはよく知られている。   Conventionally, a magnetic sensor for a pointing device used as an input means of information equipment such as a cellular phone, particularly a magnetic sensor with a pointing control circuit that detects a coordinate by detecting a change in a magnetic field by moving a magnet. well known.

ポインティングデバイス用のセンサとしては、光学式、感圧式、可変抵抗式、磁気検出式が実用化されているが、その中でも近年小型、長寿命である磁気検出式の磁気センサが有力になってきている。特に、ホール素子を組み込んだ磁気センサは小型であること、その構造が簡単であることから携帯電話器などのポインティングデバイスに使用されることが多くなってきている。   Optical sensors, pressure-sensitive sensors, variable resistance systems, and magnetic detection systems have been put to practical use as pointing device sensors. Among them, in recent years, small, long-life magnetic detection type magnetic sensors have become promising. Yes. In particular, a magnetic sensor incorporating a Hall element is increasingly used for pointing devices such as mobile phones because of its small size and simple structure.

そこで、磁気センサの出力を処理するポインティング制御回路の占有面積を削減するようにしたポインティング制御回路付きの磁気センサが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１のものは、略方形状ＩＣチップにおいて、その中央部にポインティング制御回路を形成し、このポインティング制御回路の周辺部の４隅部分に、それぞれホール素子を設けることによって、このホール素子からなる磁気センサとポインティング制御回路を一体化したものである。   Therefore, a magnetic sensor with a pointing control circuit that reduces the area occupied by the pointing control circuit that processes the output of the magnetic sensor has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In this patent document 1, a pointing control circuit is formed at the center of a substantially rectangular IC chip, and hall elements are provided at the four corners of the peripheral portion of the pointing control circuit. And a pointing control circuit are integrated.

図４は、従来のホール素子を用いた位置センサの端子接続図で、図５は、ホール素子を用いた位置検出を説明するための概略図である。図５に示すように、間隔を隔てて配置された２個のホール素子２２，２２に対向して配置された永久磁石２３の側方移動による磁束密度の変化に応じて、２個のホール素子２２，２２のホール出力電圧がそれぞれ変化する。そのホール出力電圧の差を、図４のように差動信号処理回路２１により得ることで、永久磁石２３の位置の検出を行うことができる。   FIG. 4 is a terminal connection diagram of a position sensor using a conventional Hall element, and FIG. 5 is a schematic diagram for explaining position detection using the Hall element. As shown in FIG. 5, the two Hall elements according to the change in the magnetic flux density due to the lateral movement of the permanent magnets 23 arranged opposite to the two Hall elements 22, 22 arranged at intervals. The Hall output voltages of 22 and 22 change respectively. The position of the permanent magnet 23 can be detected by obtaining the difference in the Hall output voltage by the differential signal processing circuit 21 as shown in FIG.

つまり、図４に示した従来のホール素子を用いた位置センサは、２個の４端子ホール素子１１，１２を有するホール素子の接続回路を備え、第１のホール素子１１は、正極入力端子１１ａと負極入力端子１１ｃと、正極出力端子１１ｂと負極出力端子１１ｄとからなり、また、第２のホール素子１２は、正極入力端子１２ａと負極入力端子１２ｃと、正極出力端子１２ｂと負極出力端子１２ｄとからなっている。   In other words, the position sensor using the conventional Hall element shown in FIG. 4 includes a Hall element connection circuit having two 4-terminal Hall elements 11 and 12, and the first Hall element 11 has a positive input terminal 11a. And the negative input terminal 11c, the positive output terminal 11b, and the negative output terminal 11d. The second Hall element 12 includes a positive input terminal 12a, a negative input terminal 12c, a positive output terminal 12b, and a negative output terminal 12d. It is made up of.

第１のホール素子１１の正極入力端子１１ａと、第２のホール素子１２の正極入力端子１２ａとを接続し、第１のホール素子１１の負極入力端子１１ｃと、第２のホール素子１２の負極入力端子１２ｃとを接続して接続回路の入力端子とし、第１のホール素子１１の正極出力端子１１ｂと負極出力端子１１ｄは、差動信号処理回路２１の第１の差動増幅器２１ａに接続され、第２のホール素子１２の正極出力端子１２ｂと負極出力端子１２ｄは、差動信号処理回路２１の第２の差動増幅器２１ｂに接続され、第１の差動増幅器２１ａと第２の差動増幅器２１ｂは、第３の差動増幅器２１ｃに接続されている。このような接続回路によって、第３の差動増幅器２１ｃから第１のホール素子１１と第２のホール素子１２とのホール出力電圧の差が得られる。   The positive input terminal 11a of the first hall element 11 and the positive input terminal 12a of the second hall element 12 are connected, the negative input terminal 11c of the first hall element 11 and the negative electrode of the second hall element 12 are connected. The input terminal 12c is connected to serve as the input terminal of the connection circuit, and the positive output terminal 11b and the negative output terminal 11d of the first Hall element 11 are connected to the first differential amplifier 21a of the differential signal processing circuit 21. The positive output terminal 12b and the negative output terminal 12d of the second Hall element 12 are connected to the second differential amplifier 21b of the differential signal processing circuit 21, and the first differential amplifier 21a and the second differential amplifier 21b are connected to each other. The amplifier 21b is connected to the third differential amplifier 21c. With such a connection circuit, a difference in Hall output voltage between the first Hall element 11 and the second Hall element 12 is obtained from the third differential amplifier 21c.

特開２００４−７０５４３号公報JP 2004-70543 A

しかしながら、近年では電子機器の小型化により、基板上での素子の集積化が進み、更なる信号処理回路の簡略化が求められている。図４に示したような従来の２個の４端子ホール素子を有する接続回路では、３つの差動増幅器を備えた差動信号処理回路を必要とし、信号処理回路の簡略化が実現できないという問題があった。   However, in recent years, with the miniaturization of electronic devices, the integration of elements on a substrate has progressed, and further simplification of signal processing circuits is required. The conventional connection circuit having two 4-terminal Hall elements as shown in FIG. 4 requires a differential signal processing circuit having three differential amplifiers, and the signal processing circuit cannot be simplified. was there.

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、２個のホール素子のホール出力電圧の差を、差動信号処理回路を用いずに検出することができ、しかも、信号処理回路を簡略化することができるようにしたホール素子の接続回路及びレンズ位置検出装置、撮像素子位置検出装置並びに撮像装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to detect a difference between Hall output voltages of two Hall elements without using a differential signal processing circuit. In addition, it is an object of the present invention to provide a hall element connection circuit, a lens position detection device, an image sensor position detection device, and an image pickup device that can simplify a signal processing circuit.

本発明は、このような目的を達成するためになされたもので、２個の４端子ホール素子を有する接続回路において、第１のホール素子（１）の正極入力端子（１ａ）と第２のホール素子（２）の正極入力端子（２ａ）を接続し、前記第１のホール素子（１）の負極入力端子（１ｃ）と前記第２のホール素子（２）の負極入力端子（２ｃ）を接続して前記接続回路の入力端子とし、前記第１のホール素子（１）と前記第２のホール素子（２）のそれぞれの出力端子のうち正極側出力端子（１ｂ，２ｂ）同士あるいは負極側出力端子（１ｄ，２ｄ）同士を接続し、残り２つの出力端子を前記接続回路の出力端子としたことを特徴とする。   The present invention has been made to achieve such an object. In a connection circuit having two four-terminal Hall elements, the positive input terminal (1a) of the first Hall element (1) and the second The positive input terminal (2a) of the Hall element (2) is connected, and the negative input terminal (1c) of the first Hall element (1) and the negative input terminal (2c) of the second Hall element (2) are connected. Connected to be an input terminal of the connection circuit, the positive output terminals (1b, 2b) among the output terminals of the first Hall element (1) and the second Hall element (2) or the negative side The output terminals (1d, 2d) are connected to each other, and the remaining two output terminals are used as output terminals of the connection circuit.

つまり、２個のホール素子の入力端子を並列に接続し、出力端子を減算的に直列に接続することにより、従来のような、２個のホール素子のホール出力電圧の差を検出するための差動信号処理回路を用いずに、ホール出力電圧の差を検出することによって、信号処理回路の簡略化を実現したものである。   In other words, by connecting the input terminals of the two Hall elements in parallel and connecting the output terminals in series in a subtractive manner, it is possible to detect the difference between the Hall output voltages of the two Hall elements as in the prior art. The signal processing circuit is simplified by detecting the difference in Hall output voltage without using the differential signal processing circuit.

また、請求項２に記載の発明は、レンズ位置検出装置であって、光路上で移動可能に配置されたレンズ（３０ａ）を収納した鏡筒（３０）の周面近傍で、かつ前記レンズ（３０ａ）の移動方向に沿って配置された請求項１に記載のホール素子（１，２）の接続回路を用いて、前記レンズ（３０ａ）の位置を検出することを特徴とする。   Further, the invention according to claim 2 is a lens position detecting device, in the vicinity of the peripheral surface of the lens barrel (30) housing the lens (30a) arranged to be movable on the optical path, and the lens ( The position of the lens (30a) is detected by using the connection circuit of the Hall elements (1, 2) according to claim 1 arranged along the moving direction of 30a).

また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記レンズ（３０ａ）が、焦点距離を可変にするズームレンズであることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the lens (30a) is a zoom lens that makes a focal length variable.

また、請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の発明において、前記レンズ（３０ａ）が、被写体に対する焦点を調整するフォーカスレンズであることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the second or third aspect of the invention, the lens (30a) is a focus lens that adjusts a focal point with respect to a subject.

また、請求項５に記載の発明は、撮像装置であって、鏡筒（３０）内に収納され、光路上に移動可能に配置されたレンズ（３０ａ）と、該レンズ（３０ａ）の位置を検出する請求項１に記載のホール素子（１，２）の接続回路と、該接続回路からの位置信号に基づいて前記レンズ（３０ａ）の駆動制御信号を出力する駆動制御手段（３３）と、該駆動制御手段（３３）から出力された駆動制御信号により前記レンズ（３０ａ）の位置決めを行なうレンズ駆動手段（３４，３５）とを備えたことを特徴とする。   The invention according to claim 5 is an imaging apparatus, wherein the lens (30a) is accommodated in the lens barrel (30) and is movably disposed on the optical path, and the position of the lens (30a) is determined. The connection circuit of the Hall elements (1, 2) according to claim 1, wherein the drive control means (33) outputs a drive control signal of the lens (30a) based on a position signal from the connection circuit, And lens driving means (34, 35) for positioning the lens (30a) by a drive control signal output from the drive control means (33).

また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記レンズ（３０ａ）が、焦点距離を可変にするズームレンズであることを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect of the present invention, the lens (30a) is a zoom lens that makes a focal length variable.

また、請求項７に記載の発明は、請求項５又は６に記載の発明において、前記レンズ（３０ａ）が、被写体に対する焦点を調整するフォーカスレンズであることを特徴とする。   The invention described in claim 7 is the invention described in claim 5 or 6, characterized in that the lens (30a) is a focus lens that adjusts the focus on the subject.

また、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記鏡筒（３０）の後端部で、前記フォーカスレンズの焦点が合う位置に受光面を配置した撮像素子（３６）と、該撮像素子（３６）の画像信号からデジタル信号の画像信号を生成する信号処理部（３７）と、該信号処理部（３７）からの画像データを保存する取り外し可能な記憶媒体（３８）とを備えたことを特徴とする。   According to an eighth aspect of the present invention, there is provided the imaging device (36) according to the seventh aspect of the present invention, wherein a light receiving surface is arranged at a position where the focus lens is in focus at a rear end portion of the barrel (30). ), A signal processing unit (37) for generating a digital image signal from the image signal of the image sensor (36), and a removable storage medium (38) for storing image data from the signal processing unit (37) ).

また、請求項９に記載の発明は、撮像素子位置検出装置であって、光路上に配置されたレンズ（３０ａ）の焦点が合う位置に受光面を配置した撮像素子（３６）を備え、該撮像素子（３６）を含む平面内を移動できるように該撮像素子（３６）の近傍に配置された請求項１に記載のホール素子（１，２）の接続回路を用いて、前記撮像素子（３６）の位置を検出することを特徴とする。   The invention according to claim 9 is an image sensor position detecting device, comprising an image sensor (36) having a light receiving surface arranged at a position where a lens (30a) arranged on an optical path is in focus, 2. The imaging device (1) using the connection circuit of the Hall elements (1, 2) according to claim 1 arranged in the vicinity of the imaging device (36) so as to be movable in a plane including the imaging device (36). 36) is detected.

また、請求項１０に記載の発明は、撮像装置であって、鏡筒（３０）内の後端部で、光軸方向と直交する平面内を移動可能に配置された撮像素子（３６）と、該撮像素子（３６）の位置を検出する請求項１に記載のホール素子（１，２）の接続回路と、該接続回路からの位置信号に基づいて前記撮像素子（３６）の駆動制御信号を出力する駆動制御手段（３３）と、該駆動制御手段（３３）から出力された駆動制御信号により前記撮像素子（３６）の位置決めを行なう撮像素子駆動手段（３５ａ，３５ｂ）とを備えたことを特徴とする。   The invention according to claim 10 is an imaging device, wherein the imaging device (36) is arranged to be movable in a plane perpendicular to the optical axis direction at a rear end portion in the lens barrel (30). 2. A connection circuit for the Hall elements (1, 2) according to claim 1 for detecting a position of the image pickup element (36), and a drive control signal for the image pickup element (36) based on a position signal from the connection circuit. Drive control means (33) for outputting the image sensor and image sensor drive means (35a, 35b) for positioning the image sensor (36) by the drive control signal output from the drive control means (33). It is characterized by.

また、請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の発明において、前記撮像素子（３６）の画像信号からデジタル信号の画像信号を生成する信号処理部（３７）と、該信号処理部（３７）からの画像データを保存する取り外し可能な記憶媒体（３８）とを備えたことを特徴とする。   According to an eleventh aspect of the present invention, in the tenth aspect of the present invention, a signal processing unit (37) that generates an image signal of a digital signal from an image signal of the imaging element (36), and the signal processing unit And a removable storage medium (38) for storing the image data from (37).

本発明によれば、第１のホール素子の正極入力端子と第２のホール素子の正極入力端子を接続し、第１のホール素子の負極入力端子と第２のホール素子の負極入力端子を接続して接続回路の入力端子とし、第１のホール素子と第２のホール素子のそれぞれの出力端子のうち正極側出力端子同士あるいは負極側出力端子同士を接続し、残り２つの出力端子を接続回路の出力端子としたので、２個のホール素子のホール出力電圧の差を、差動信号処理回路を用いずに検出することができ、しかも、信号処理回路を簡略化することができる。本発明のホール素子の接続回路は、位置検出装置などに利用されるホール素子の接続回路として好適である。   According to the present invention, the positive input terminal of the first Hall element and the positive input terminal of the second Hall element are connected, and the negative input terminal of the first Hall element and the negative input terminal of the second Hall element are connected. To connect the positive output terminals or the negative output terminals among the output terminals of the first Hall element and the second Hall element, and connect the remaining two output terminals to the connection circuit. Therefore, the difference between the Hall output voltages of the two Hall elements can be detected without using the differential signal processing circuit, and the signal processing circuit can be simplified. The Hall element connection circuit of the present invention is suitable as a Hall element connection circuit used in a position detection device or the like.

また、本発明のホール素子の接続回路をレンズ位置検出装置に適用することも可能である。さらに、本発明のホール素子の接続回路を用いたレンズ位置検出装置を組み込んだ撮像装置を実現することも可能である。   Also, the Hall element connection circuit of the present invention can be applied to a lens position detection device. Furthermore, it is also possible to realize an imaging apparatus incorporating a lens position detection device using the Hall element connection circuit of the present invention.

また、本発明のホール素子の接続回路を撮像素子位置検出装置に適用することも可能である。さらに、本発明のホール素子の接続回路を用いた撮像素子位置検出装置を組み込んだ撮像装置を実現することも可能である。   Further, the Hall element connection circuit of the present invention can be applied to an image sensor position detecting device. Furthermore, it is also possible to realize an imaging apparatus incorporating an imaging element position detection apparatus using the Hall element connection circuit of the present invention.

以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。
図１は、本発明に係るホール素子の接続回路の一実施例を説明するための接続図で、符号１は第１のホール素子、１ａは正極入力端子、１ｂは正極出力端子、１ｃは負極入力端子、１ｄは負極出力端子、２は第２のホール素子、２ａは正極入力端子、２ｂは正極出力端子、２ｃは負極入力端子、２ｄは負極出力端子を示している。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a connection diagram for explaining an embodiment of a Hall element connection circuit according to the present invention. Reference numeral 1 is a first Hall element, 1a is a positive input terminal, 1b is a positive output terminal, and 1c is a negative electrode. An input terminal, 1d is a negative output terminal, 2 is a second Hall element, 2a is a positive input terminal, 2b is a positive output terminal, 2c is a negative input terminal, and 2d is a negative output terminal.

本発明のホール素子の接続回路は、２個の４端子ホール素子１，２を有している。第１のホール素子１の正極入力端子１ａと第２のホール素子２の正極入力端子２ａとが接続され、第１のホール素子１の負極入力端子１ｃと第２のホール素子２の負極入力端子２ｃとが接続されて接続回路の入力端子を構成している。   The Hall element connection circuit of the present invention has two four-terminal Hall elements 1 and 2. The positive input terminal 1a of the first Hall element 1 and the positive input terminal 2a of the second Hall element 2 are connected, and the negative input terminal 1c of the first Hall element 1 and the negative input terminal of the second Hall element 2 are connected. 2c is connected to form the input terminal of the connection circuit.

また、図１に示した実施例においては、第１のホール素子１の負極出力端子１ｄと、第２のホール素子２の負極出力端子２ｄ同士が接続され、第１のホール素子１の正極出力端子１ｂと第２のホール素子２の正極出力端子２ｂの２つの出力端子とが接続回路の出力端子を構成している。   In the embodiment shown in FIG. 1, the negative output terminal 1d of the first Hall element 1 and the negative output terminal 2d of the second Hall element 2 are connected to each other, and the positive output of the first Hall element 1 is obtained. The terminal 1b and the two output terminals of the positive output terminal 2b of the second Hall element 2 constitute an output terminal of the connection circuit.

なお、第１のホール素子１の正極出力端子１ｂと、第２のホール素子２の正極出力端子２ｂ同士が接続され、第１のホール素子１の負極出力端子１ｄと第２のホール素子２の負極出力端子２ｄの２つの出力端子とを接続回路の出力端子として構成してもかまわない。   The positive electrode output terminal 1b of the first Hall element 1 and the positive electrode output terminal 2b of the second Hall element 2 are connected to each other, and the negative electrode output terminal 1d of the first Hall element 1 and the second Hall element 2 are connected. The two output terminals of the negative output terminal 2d may be configured as output terminals of the connection circuit.

つまり、第１のホール素子１には、入力端子１ａ，１ｃが設けられているとともに出力端子１ｂ，１ｄが設けられている。また、第２のホール素子２には、入力端子２ａ，２ｃが設けられているとともに出力端子２ｂ，２ｄが設けられている。それぞれの入力端子間には、入力端子１ａ又は２ａから１ｃ又は２ｃの方向に入力電流が印加され、磁界が印加された場合には、出力端子１ｂ又は２ｂの電位が、出力端子１ｄ又は２ｄの電位より同時に高くあるいは低くなる。また、入力端子１ａと２ａ、１ｃと２ｃ、及び出力端子１ｄと２ｄが電気的に接続された構造となっており、出力端子１ｂと２ｂとの間で、第１のホール素子１のホール出力電圧と第２のホール素子２のホール出力電圧の差出力電圧Ｖｒが検出されるように構成されている。   That is, the first Hall element 1 is provided with input terminals 1a and 1c and output terminals 1b and 1d. The second Hall element 2 is provided with input terminals 2a and 2c and output terminals 2b and 2d. Between each input terminal, an input current is applied in the direction from the input terminal 1a or 2a to 1c or 2c, and when a magnetic field is applied, the potential of the output terminal 1b or 2b becomes the potential of the output terminal 1d or 2d. Simultaneously higher or lower than the potential. Further, the input terminals 1a and 2a, 1c and 2c, and the output terminals 1d and 2d are electrically connected, and the Hall output of the first Hall element 1 is output between the output terminals 1b and 2b. A difference output voltage Vr between the voltage and the Hall output voltage of the second Hall element 2 is detected.

このような構成により、２個のホール素子の入力端子を並列に接続し、出力端子を減算的に直列に接続することにより、２個のホール素子のホール出力電圧の差を検出するための差動信号処理回路を用いずに、ホール出力電圧の差を検出することによって、信号処理回路の簡略化を実現することができる。   With such a configuration, the difference between the two Hall elements is detected in parallel by connecting the input terminals of the two Hall elements in parallel, and the output terminals are connected in series in a subtractive manner. By detecting the difference in Hall output voltage without using the dynamic signal processing circuit, the signal processing circuit can be simplified.

図２は、本発明のホール素子をレンズ位置検出手段として用いた撮像装置の一実施例を説明するための構成図で、図中符号３０は鏡筒、３０ａはレンズ（ズームレンズ，フォーカスレンズ）、３１は本発明のホール素子、３２は増幅部、３３はマイコン（制御部）、３４はレンズドライバ、３５はレンズ用アクチュエータ、３６は撮像素子（ＣＣＤ；Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）、３７は信号処理部、３８は記憶媒体を示している。   FIG. 2 is a block diagram for explaining an embodiment of an image pickup apparatus using the Hall element of the present invention as a lens position detecting means. In the figure, reference numeral 30 denotes a lens barrel, and 30a denotes a lens (zoom lens, focus lens). , 31 is a Hall element of the present invention, 32 is an amplifying unit, 33 is a microcomputer (control unit), 34 is a lens driver, 35 is a lens actuator, 36 is an image pickup device (CCD; Charge Coupled Device), and 37 is a signal processing unit. , 38 indicate storage media.

本発明のホール素子３１の適用としては、ビデオカメラやデジタルカメラなどの撮像装置において、鏡筒３０に収納されているレンズ３０ａの位置をホール素子３１で検出し、そのホール素子３１の出力信号を増幅部３２で増幅し、その増幅された信号をマイコン３３に入力し、このマイコン３３で信号処理を行い、その処理された信号をレンズドライバ３４に入力し、そのレンズドライバ３４の出力によりステップモータなどのアクチュエータ３５を駆動し、そのアクチュエータ３５と連結されたレンズ３０ａを回転駆動する場合に用いることができる。このようにして、例えば、ズームレンズやフォーカスレンズを光学的位置に位置決めすることができる。   As an application of the Hall element 31 of the present invention, in an imaging apparatus such as a video camera or a digital camera, the position of the lens 30a accommodated in the lens barrel 30 is detected by the Hall element 31, and an output signal of the Hall element 31 is obtained. Amplified by the amplifying unit 32, the amplified signal is input to the microcomputer 33, signal processing is performed by the microcomputer 33, the processed signal is input to the lens driver 34, and a step motor is output by the output of the lens driver 34. The actuator 35 can be driven, and the lens 30a connected to the actuator 35 can be driven to rotate. In this way, for example, a zoom lens and a focus lens can be positioned at an optical position.

撮像素子３６は、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）を用いており、蓄積した電荷を信号処理部３７に出力する。この信号処理部３７では、撮像素子３６から入力された画像信号に、ＣＤＳ（Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ Ｄｏｕｂｌｅ Ｓａｍｐｌｉｎｇ）処理、ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）処理などを行なってから、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換を行い、デジタル信号の画像データを生成する。そして、デジタル信号化された画像データに対し、ＡＦ（Ａｕｔｏ Ｆｏｃｕｓ）、ＡＥ（Ａｕｔｏ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）、ＡＷＢ（Ａｕｔｏ Ｗｈｉｔｅ Ｂａｌａｎｃｅ）などのカメラ信号処理が施されて画像データが調整される。その後、画像信号を圧縮符号化し、得られた符号化データを記憶媒体３８に保存することができる。   The image sensor 36 uses, for example, a CCD or a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor), and outputs the accumulated charges to the signal processing unit 37. The signal processing unit 37 performs CDS (Correlated Double Sampling) processing, AGC (Automatic Gain Control) processing, and the like on the image signal input from the image sensor 36, and then performs A / D (Analog / Digital) conversion. The image data of the digital signal is generated. Then, camera signal processing such as AF (Auto Focus), AE (Auto Exposure), and AWB (Auto White Balance) is performed on the image data converted into a digital signal to adjust the image data. Thereafter, the image signal is compression-encoded, and the obtained encoded data can be stored in the storage medium 38.

つまり、本発明のレンズ位置検出装置は、光路上で移動可能に配置されたレンズ３０ａを収納した鏡筒３０の周面近傍で、かつレンズ３０ａの移動方向に沿って配置された本発明のホール素子１，２の接続回路を用いて、レンズ３０ａの位置を検出するように構成されている。この場合、レンズ３０ａは、焦点距離を可変にするズームレンズ又は／及び被写体に対する焦点を調整するフォーカスレンズを示している。   In other words, the lens position detecting device of the present invention has a hole of the present invention disposed in the vicinity of the peripheral surface of the lens barrel 30 containing the lens 30a movably disposed on the optical path and along the moving direction of the lens 30a. The position of the lens 30a is detected using the connection circuit of the elements 1 and 2. In this case, the lens 30a is a zoom lens that makes the focal length variable or / and a focus lens that adjusts the focus on the subject.

また、本発明の撮像装置は、鏡筒３０内に収納され、光路上に移動可能に配置されたレンズ３０ａと、このレンズ３０ａの位置を検出する本発明のホール素子１，２の接続回路と、この接続回路からの位置信号に基づいてレンズ３０ａの駆動制御信号を出力するマイコン３３と、このマイコン３３から出力された駆動制御信号によりレンズ３０ａの位置決めを行なうレンズドライバ３４及びアクチュエータ３５とを備えている。   The imaging device of the present invention includes a lens 30a housed in the lens barrel 30 and arranged to be movable on the optical path, and a connection circuit of the Hall elements 1 and 2 of the present invention for detecting the position of the lens 30a. The microcomputer 33 outputs a drive control signal for the lens 30a based on the position signal from the connection circuit, and includes a lens driver 34 and an actuator 35 for positioning the lens 30a based on the drive control signal output from the microcomputer 33. ing.

また、この場合、レンズ３０ａは、焦点距離を可変にするズームレンズ又は／及び被写体に対する焦点を調整するフォーカスレンズを示している。   In this case, the lens 30a is a zoom lens that makes the focal length variable or / and a focus lens that adjusts the focus on the subject.

また、本発明の撮像装置は、鏡筒３０の後端部で、フォーカスレンズの焦点が合う位置に受光面を配置した撮像素子３６と、この撮像素子３６の画像信号からデジタル信号の画像信号を生成する信号処理部３７と、この信号処理部３７からの画像データを保存する取り外し可能な記憶媒体３８とを備えている。   The image pickup apparatus of the present invention also has an image pickup device 36 in which a light receiving surface is arranged at a position where the focus lens is in focus at the rear end of the lens barrel 30, and an image signal of a digital signal from the image signal of the image pickup device 36. A signal processing unit 37 to be generated and a removable storage medium 38 for storing image data from the signal processing unit 37 are provided.

図３は、本発明のホール素子を撮像素子位置検出手段として用いた撮像装置の一実施例を説明するための構成図で、図中符号３１ａ，３１ｂは、図１におけるホール素子１，２及び図２におけるホール素子３１に相当するホール素子、３５ａ，３５ｂは、撮像素子用アクチュエータを示している。なお、図２に示したその他の構成はそのまま利用することが可能である。   FIG. 3 is a block diagram for explaining an embodiment of an image pickup apparatus using the Hall element of the present invention as an image pickup element position detecting means. Reference numerals 31a and 31b in FIG. Hall elements 35a and 35b corresponding to the Hall element 31 in FIG. 2 indicate imaging element actuators. The other configuration shown in FIG. 2 can be used as it is.

カメラの撮影時において、手の微妙な震えが原因でピントが合わずにボヤけた写真を撮影してしまうことがある。その対策として手振れ補正技術が用いられている。その一つとして撮影素子自体を光軸方向と直交する方向（ＸＹ方向）に移動させて光が本来の到達点に届くように調整する撮像素子シフト式手振れ補正がある。図３に示した撮像装置は、本発明のホール素子で撮像素子の位置を検出し、手振れ補正に利用した場合の実施例を示すものである。   When shooting with a camera, the camera sometimes takes a blurred photo because it is out of focus due to subtle tremors in the hands. As a countermeasure, a camera shake correction technique is used. As one of them, there is an image sensor shift type camera shake correction in which the imaging element itself is moved in a direction orthogonal to the optical axis direction (XY direction) and adjusted so that the light reaches the original arrival point. The image pickup apparatus shown in FIG. 3 shows an embodiment in which the position of the image pickup element is detected by the Hall element of the present invention and used for camera shake correction.

つまり、本実施例における撮像素子位置検出装置は、光路上に配置されたレンズ３０ａの焦点が合う位置に受光面を配置した撮像素子３６を備え、この撮像素子３６を含む平面内を移動できるように撮像素子３６の近傍に配置されており、ホール素子３１ａ，３１ｂの接続回路を用いて撮像素子３６の位置を検出するように構成されている。   That is, the image sensor position detection apparatus according to the present embodiment includes the image sensor 36 in which the light receiving surface is disposed at a position where the lens 30a disposed on the optical path is in focus, and can move in a plane including the image sensor 36. Are arranged in the vicinity of the image sensor 36, and are configured to detect the position of the image sensor 36 using a connection circuit of the Hall elements 31a and 31b.

また、このような撮像素子位置検出装置を備えた撮像装置は、鏡筒３０内の後端部で、光軸方向と直交する平面内を移動可能に配置された撮像素子３６と、この撮像素子３６の位置を検出するホール素子３１ａ，３１ｂの接続回路と、この接続回路からの位置信号に基づいて撮像素子３６の駆動制御信号を出力するマイコン３３と、このマイコン３３から出力された駆動制御信号により撮像素子３６の位置決めを行なう撮像素子用アクチュエータ３５ａ，３５ｂを備えている。   In addition, an image pickup apparatus provided with such an image pickup element position detecting device includes an image pickup element 36 that is arranged at a rear end portion in the lens barrel 30 so as to be movable in a plane orthogonal to the optical axis direction, and the image pickup element. A connection circuit for Hall elements 31a and 31b for detecting the position of 36, a microcomputer 33 for outputting a drive control signal for the image sensor 36 based on a position signal from the connection circuit, and a drive control signal output from the microcomputer 33 Are provided with image sensor actuators 35a and 35b for positioning the image sensor 36.

また、撮像素子３６の画像信号からデジタル信号の画像信号を生成する信号処理部３７と、この信号処理部３７からの画像データを保存する取り外し可能な記憶媒体３８とを備えている。   In addition, a signal processing unit 37 that generates an image signal of a digital signal from an image signal of the image sensor 36 and a removable storage medium 38 that stores image data from the signal processing unit 37 are provided.

本発明に係るホール素子の接続回路の一実施例を説明するための接続図である。It is a connection diagram for explaining one example of a connection circuit of Hall elements according to the present invention. 本発明のホール素子をレンズ位置検出手段として用いた撮像装置の一実施例を説明するための構成図である。It is a block diagram for demonstrating one Example of the imaging device which used the Hall element of this invention as a lens position detection means. 本発明のホール素子を撮像素子位置検出手段として用いた撮像装置の一実施例を説明するための構成図である。It is a block diagram for demonstrating one Example of the imaging device which used the Hall element of this invention as an image pick-up element position detection means. 従来のホール素子を用いた位置センサの端子接続図である。It is a terminal connection diagram of a position sensor using a conventional Hall element. ホール素子を用いた位置検出を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the position detection using a Hall element.

符号の説明Explanation of symbols

１、１１ 第１のホール素子
１ａ，２ａ 正極入力端子
１ｂ，２ｂ 正極出力端子
１ｃ，２ｃ 負極入力端子
１ｄ，２ｄ 負極出力端子
２、１２ 第２のホール素子
１１ａ，１２ａ 正極入力端子
１１ｂ，１２ｂ 正極出力端子
１１ｃ，１２ｃ 負極入力端子
１１ｄ、１２ｄ 負極出力端子
２１ 差動信号処理回路
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ 差動増幅器
２２ ホール素子
２３ 永久磁石
３０ 鏡筒
３０ａ ズームレンズ
３１，３１ａ，３１ｂ ホール素子
３２ 増幅部
３３ マイコン（制御部）
３４ レンズドライバ
３５ レンズ用アクチュエータ
３５ａ，３５ｂ 撮像素子用アクチュエータ
３６ 撮像素子（ＣＣＤ；Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）
３７ 信号処理部
３８ 記憶媒体
1, 11 First Hall elements 1a, 2a Positive input terminals 1b, 2b Positive output terminals 1c, 2c Negative input terminals 1d, 2d Negative output terminals 2, 12 Second Hall elements 11a, 12a Positive input terminals 11b, 12b Output terminal 11c, 12c Negative input terminal 11d, 12d Negative output terminal 21 Differential signal processing circuit 21a, 21b, 21c Differential amplifier 22 Hall element 23 Permanent magnet 30 Lens barrel 30a Zoom lens 31, 31a, 31b Hall element 32 Amplifier 33 Microcomputer (control unit)
34 Lens Driver 35 Lens Actuators 35a and 35b Image Sensor Actuator 36 Image Sensor (CCD; Charge Coupled Device)
37 signal processing unit 38 storage medium

Claims (11)

２個の４端子ホール素子を有する接続回路において、第１のホール素子の正極入力端子と第２のホール素子の正極入力端子を接続し、前記第１のホール素子の負極入力端子と前記第２のホール素子の負極入力端子を接続して前記接続回路の入力端子とし、前記第１のホール素子と前記第２のホール素子のそれぞれの出力端子のうち正極側出力端子同士あるいは負極側出力端子同士を接続し、残り２つの出力端子を前記接続回路の出力端子としたことを特徴とするホール素子の接続回路。   In a connection circuit having two 4-terminal Hall elements, the positive input terminal of the first Hall element and the positive input terminal of the second Hall element are connected, and the negative input terminal of the first Hall element and the second The negative input terminals of the Hall elements are connected to serve as the input terminals of the connection circuit, and the positive output terminals or the negative output terminals of the output terminals of the first Hall element and the second Hall element are connected to each other. , And the remaining two output terminals are used as the output terminals of the connection circuit. 光路上で移動可能に配置されたレンズを収納した鏡筒の周面近傍で、かつ前記レンズの移動方向に沿って配置された請求項１に記載のホール素子の接続回路を用いて、前記レンズの位置を検出することを特徴とするレンズ位置検出装置。   2. The hall element connection circuit according to claim 1, wherein the lens is disposed in the vicinity of a peripheral surface of a lens barrel that houses a lens that is movably disposed on an optical path and along a moving direction of the lens. A lens position detecting device for detecting the position of the lens. 前記レンズが、焦点距離を可変にするズームレンズであることを特徴とする請求項２に記載のレンズ位置検出装置。   The lens position detection apparatus according to claim 2, wherein the lens is a zoom lens that makes a focal length variable. 前記レンズが、被写体に対する焦点を調整するフォーカスレンズであることを特徴とする請求項２又は３に記載のレンズ位置検出装置。   The lens position detection device according to claim 2, wherein the lens is a focus lens that adjusts a focus on a subject. 鏡筒内に収納され、光路上に移動可能に配置されたレンズと、該レンズの位置を検出する請求項１に記載のホール素子の接続回路と、該接続回路からの位置信号に基づいて前記レンズの駆動制御信号を出力する駆動制御手段と、該駆動制御手段から出力された駆動制御信号により前記レンズの位置決めを行なうレンズ駆動手段とを備えたことを特徴とする撮像装置。   A lens that is housed in a lens barrel and is movably disposed on an optical path; a hall element connection circuit according to claim 1 that detects a position of the lens; and a position signal from the connection circuit. An image pickup apparatus comprising: drive control means for outputting a lens drive control signal; and lens drive means for positioning the lens by the drive control signal output from the drive control means. 前記レンズが、焦点距離を可変にするズームレンズであることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 5, wherein the lens is a zoom lens that makes a focal length variable. 前記レンズが、被写体に対する焦点を調整するフォーカスレンズであることを特徴とする請求項５又は６に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 5, wherein the lens is a focus lens that adjusts a focal point with respect to a subject. 前記鏡筒の後端部で、前記フォーカスレンズの焦点が合う位置に受光面を配置した撮像素子と、該撮像素子の画像信号からデジタル信号の画像信号を生成する信号処理部と、該信号処理部からの画像データを保存する取り外し可能な記憶媒体とを備えたことを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。   An image sensor in which a light receiving surface is disposed at a position where the focus lens is in focus at a rear end of the lens barrel; a signal processing unit that generates an image signal of a digital signal from an image signal of the image sensor; and the signal processing The imaging apparatus according to claim 7, further comprising: a removable storage medium that stores image data from the unit. 光路上に配置されたレンズの焦点が合う位置に受光面を配置した撮像素子を備え、該撮像素子を含む平面内を移動できるように該撮像素子の近傍に配置された請求項１に記載のホール素子の接続回路を用いて、前記撮像素子の位置を検出することを特徴とする撮像素子位置検出装置。   The imaging device according to claim 1, further comprising an imaging device having a light receiving surface disposed at a position where a lens disposed on the optical path is in focus, and disposed in the vicinity of the imaging device so as to be movable in a plane including the imaging device. An image sensor position detecting apparatus, wherein a position of the image sensor is detected using a connection circuit of a Hall element. 鏡筒内の後端部で、光軸方向と直交する平面内を移動可能に配置された撮像素子と、該撮像素子の位置を検出する請求項１に記載のホール素子の接続回路と、該接続回路からの位置信号に基づいて前記撮像素子の駆動制御信号を出力する駆動制御手段と、該駆動制御手段から出力された駆動制御信号により前記撮像素子の位置決めを行なう撮像素子駆動手段とを備えたことを特徴とする撮像装置。   The imaging device arranged to be movable in a plane orthogonal to the optical axis direction at a rear end portion in the lens barrel, and a connection circuit for the Hall device according to claim 1 for detecting a position of the imaging device, Drive control means for outputting a drive control signal for the image sensor based on a position signal from a connection circuit, and image sensor drive means for positioning the image sensor based on the drive control signal output from the drive control means. An imaging apparatus characterized by that. 前記撮像素子の画像信号からデジタル信号の画像信号を生成する信号処理部と、該信号処理部からの画像データを保存する取り外し可能な記憶媒体とを備えたことを特徴とする請求項１０に記載の撮像装置。   The signal processing unit that generates an image signal of a digital signal from the image signal of the imaging device, and a removable storage medium that stores image data from the signal processing unit. Imaging device.
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