JP2002357858A

JP2002357858A - カメラ用モータ駆動装置

Info

Publication number: JP2002357858A
Application number: JP2001163574A
Authority: JP
Inventors: Takanori Kono; 孝典河野; Tomio Kurosu; 富男黒須
Original assignee: Nidec Copal Corp
Current assignee: Nidec Precision Corp
Priority date: 2001-05-31
Filing date: 2001-05-31
Publication date: 2002-12-13

Abstract

(57)【要約】【課題】カメラ用モータ駆動装置において、モータの
回転方向に応じて駆動制御を最適化する。【解決手段】カメラ用モータ駆動装置は、カメラに組
み込まれた双方向に回転可能なモータＭを駆動する駆動
回路部と、駆動回路部を制御してモータＭの回転方向を
切り換える制御回路部とからなる。駆動回路部は、モー
タＭを定電流で駆動する定電流回路と、モータＭを定電
圧で駆動する定電圧回路とを含む。制御回路部は、駆動
回路部を制御してモータＭの回転方向に応じて定電流駆
動と定電圧駆動を切り換える。例えば、シャッタ駆動に
応用した場合、開口時はモータＭを定電流制御とするこ
とで、制御回路側も制御精度のよい信号レベルに設定で
きる。逆に、シャッタ閉時は定電圧制御とすることで電
源利用効率が高まる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はカメラ用モータ駆動
装置に関する。例えばカメラのシャッタを作動させるモ
ータの駆動において、シャッタ開動作とシャッタ閉動作
とでそれぞれ最適化されたモータの駆動制御技術に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】最近のコンパクトカメラやインスタント
カメラにはプログラムシャッタが用いられている。プロ
グラムシャッタは、被写体に合わせた適正露光量に基づ
いて予め決められた絞り値とシャッタ速度の組み合わせ
で露光を行なうもので、一般に２枚以上のシャッタ羽根
を組み合わせ、これを正逆双方向に回転可能なモータで
開閉させる構成となっている。プログラムシャッタで自
動露出制御を行なうには、適正な露光量に対応してシャ
ッタ羽根の開き時間（秒時）を決めるのが簡便である。

【０００３】図６は、プログラムシャッタを駆動した時
の様子を表わしており、時間の経過とともにシャッタ羽
根の開口径が変化している。測光により適正露光量が算
出されると、これに対応して秒時ＴＡＥが決定される。
シャッタレリーズ操作によりモータが順方向に正転を開
始すると、これによりシャッタ羽根が開方向に移動して
いく。その過程で、フォトリフレクタなどによりシャッ
タ羽根が基準位置に移動してきたことが検知される。基
準位置（例えばシャッタ開口径のピンホール位置）が検
出されると、その瞬間に計時開始用のトリガ信号が発生
し、秒時ＴＡＥの計時が開始される。

【０００４】秒時ＴＡＥの計時が完了した時点で閉タイ
ミングとなりシャッタ閉信号が発生する。このシャッタ
閉信号に応じてモータが逆転を開始し、それまで開方向
に移動していたシャッタ羽根が閉方向に逆転する。シャ
ッタ羽根はピンホール位置を経て初期の休止位置に戻
り、一回の露出動作（開閉動作）が完了する。図６で、
シャッタの開方向移動軌跡ＷＦと、シャッタの閉方向移
動軌跡ＷＲと、時間軸とで囲まれたほぼ三角形の領域の
面積がトータルの露光量に相当する。適正な露光を行な
う為に、移動軌跡ＷＦ，ＷＲを予め設定された通りに制
御することが重要である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来、シャッタ駆動
は、開口時モータの駆動力を絞って比較的緩やかな移動
軌跡ＷＦとし、閉口時はモータの駆動力を最大にして急
激に立ち下がる移動軌跡ＷＲを得ている。移動軌跡Ｗ
Ｆ，ＷＲを設定通りに制御する為、電池電源など電源条
件の大幅な変動や、周囲温度によるモータコイル抵抗の
変化などに影響されない様に、モータを定電流駆動する
ことが望まれている。モータの定電流駆動を行なう時
は、閉方向と開方向とで駆動力に差を付ける為、モータ
の正転時と逆転時とで定電流制御に用いる設定電流のレ
ベルを変えている。定電流駆動の場合、一般には共通の
電流検出抵抗を用いて正転時と逆転時とで異なる電流レ
ベルを制御している。この為、大電流を流す時に電流検
出抵抗に流れる損失分が許容できる程度に、抵抗値を設
定する。この為、モータの正転時比較的小さな駆動電流
が流れるので検出電圧が小さくなり、制御精度に悪影響
を及ぼす。逆に、検出電圧を高くする為検出抵抗の抵抗
値を上げると、モータの逆転時大電流を流す時に生じる
抵抗の損失分が規格を超えてしまう恐れがある。

【０００６】上述した定電流駆動に代えて定電圧駆動を
用いることもある。定電圧駆動は定電流駆動に比べ制御
が簡便であり多用されている。この場合、モータの正転
時と逆転時とで設定電圧を変える。この時、シャッタを
開く為モータを正転させる時には、周囲温度を検出しそ
の結果に応じて設定電圧を変えて、負荷となるモータコ
イルの抵抗の温度依存性を補正している。但し、この温
度補正はオープン制御である。定電流制御と異なり定電
圧制御では電流検出抵抗を用いる必要はないが、モータ
を正転させる時、コイル負荷の温度依存性を補償する必
要がある。しかしながら、この補償精度も十分とは言え
ない。

【０００７】

【課題を解決するための手段】以上の様に、定電流駆動
はシャッタ開口の制御精度は良いがシャッタを閉じる時
の電力損失が大きく、又定電圧駆動は開口制御精度は劣
るがシャッタを閉じる時の電力損失が小さい。この様
に、定電流駆動と定電圧駆動はお互いに長所と短所が分
かれており、カメラ用モータの最適な駆動装置が望まれ
ていた。本発明は、係る従来の技術の課題を解決するこ
とを目的とし、以下の手段を講じた。即ち、カメラに組
み込まれた双方向に回転可能なモータを駆動する駆動回
路部と、該駆動回路部を制御してモータの回転方向を切
り換える制御回路部とからなるカメラ用モータ駆動装置
において、前記駆動回路部は、該モータを定電流で駆動
する定電流回路と、該モータを定電圧で駆動する定電圧
回路とを含み、前記制御回路部は、該駆動回路部を制御
して該モータの回転方向に応じて定電流駆動と定電圧駆
動を切り換え可能にすることを特徴とする。具体的に
は、前記駆動回路部は、該モータの回転方向の切り換え
に応じてオン及びオフする複数のトランジスタからなる
ブリッジ回路を含み、前記定電流回路はモータを一方向
に回転させる時にオンとなるトランジスタのベース電流
を制御して該モータに定電流を供給し、前記定電圧回路
はモータを他方向に回転させる時オンとなるトランジス
タのコレクタ電圧を制御して該モータに定電圧を印加す
る。また、前記ブリッジ回路において、前記定電流回路
により制御されるトランジスタは、電流検出用の抵抗を
介して接地され、前記定電圧回路により制御されるトラ
ンジスタは、直接接地されている。好ましくは、前記駆
動回路部はカメラのシャッタを開く為に順方向に回転し
シャッタを閉じる為に逆方向に回転するモータを駆動
し、前記制御回路部は該モータを順方向に回転するとき
定電流駆動とし該モータを逆方向に回転するとき定電圧
駆動に切り換える。

【０００８】本発明によれば、モータの通電方向に応じ
て駆動制御の方式を変えている。即ち、モータの回転方
向に応じて定電流駆動と定電圧駆動を切り換えている。
例えば、シャッタを開閉作動させるカメラ用モータの場
合、開口駆動時は定電流制御を行ない閉口駆動時は定電
圧制御とする。これにより、シャッタ動作において開方
向と閉方向とで各々最適な制御を行なうことができる
他、各制御において最適な設定条件にすることも可能で
ある。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態を詳細に説明する。図１は、本発明に係るカメラ
用モータ駆動装置の基本的な構成を示す回路図である。
本カメラ用モータ駆動装置はドライバＩＣ１からなり、
駆動回路部と制御回路部とがＩＣ内に集積されている。
駆動回路部は電源ラインＶＣＣと接地ラインＧＮＤとの
間に接続された４個のトランジスタＱ１〜Ｑ４からなる
ブリッジ回路Ｈを含んでいる。又、制御回路部は入出力
論理回路２を含んでいる。ブリッジ回路Ｈは一対の出力
端子ＯＵＴ１，ＯＵＴ２を有し、カメラに組み込まれ且
つ順逆双方向に回転可能なモータＭを駆動する。入出力
論理回路２は、外部から入力される２ビットのバイナリ
データＩＮａ，ＩＮｂに基づき、各トランジスタＱ１〜
Ｑ４をオンオフ制御する制御信号＊１〜＊４を出力す
る。これにより、入出力論理回路２はブリッジ回路Ｈを
制御してモータＭの回転方向を切り換える。本発明の特
徴事項として、駆動回路部は、モータＭを定電流で駆動
する定電流回路と、同じモータＭを定電圧で駆動する定
電圧回路とを含む。更に制御回路を構成する入出力論理
回路２は、駆動回路部に含まれるブリッジ回路Ｈを制御
して、モータＭの回転方向に応じ上述した定電流駆動と
定電圧駆動を切り換え可能にしている。これにより、モ
ータの動作状況に応じた最適な駆動制御を行なうことが
できる。

【００１０】前述した様に、駆動回路部はブリッジ回路
Ｈを含んでおり、モータＭの回転方向の切り換えに応じ
てオン及びオフする複数のトランジスタＱ１〜Ｑ４から
なる。図示の例では、モータＭが時計方向に正転する
時、トランジスタＱ１，Ｑ４がオンし、トランジスタＱ
２，Ｑ３がオフする。逆に、モータＭが逆回転する時、
トランジスタＱ１，Ｑ４がオフし、トランジスタＱ２，
Ｑ３がオンとなる。ここで、入出力論理回路２は、入力
データＩＮａ，ＩＮｂがモータＭの正回転を指示した
時、信号＊１，＊４をアクティブとし、＊２，＊３をイ
ンアクティブとすることで、上述したブリッジ回路Ｈの
制御を行なっている。逆に、ＩＮａ，ＩＮｂがモータＭ
の逆回転を指示した時、出力信号＊１，＊４をインアク
ティブとし、出力信号＊２，＊３をアクティブとするこ
とで、ブリッジ回路Ｈを制御している。

【００１１】ここで、定電流回路は電流検出抵抗ＲＤと
差動増幅器ＯＰ１とからなる。電流検出抵抗ＲＤはトラ
ンジスタＱ４のエミッタに接続されている。一方、トラ
ンジスタＱ２のエミッタは直接接地電位（ＧＮＤ）に接
続されている。差動増幅器ＯＰ１は負入力端子が電流検
出抵抗ＲＤに接続され、トランジスタＱ１，Ｑ４がオン
の時に流れる駆動電流ＩＭに応じた電圧の入力を受け
る。一方、正入力端子は設定電流ＩＡＤに応じた電圧の
入力を受ける。設定電圧は、基準電圧回路３から出力さ
れた基準電圧ＶＲＥＦを分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２で分圧した
ものである。差動増幅器ＯＰ１は入出力論理回路２から
出力される制御信号＊４に応じてアクティブとなり、出
力端子からトランジスタＱ４のベースに制御信号を印加
する。以上の様に、定電流回路を構成する差動増幅器Ｏ
Ｐ１は、モータＭを一方向（実施例では時計方向）に回
転させる時にオンとなるトランジスタＱ４のベース電流
を制御して、モータＭに定電流を供給する。具体的に
は、駆動電流ＩＭが設定電流ＩＡＤと一致する様に、ト
ランジスタＱ４のベース電流をフィードバック制御す
る。

【００１２】一方、定電圧回路はトランジスタＱ３のコ
レクタに接続された分圧抵抗Ｒ５，Ｒ６と、別の差動増
幅器ＯＰ２とで構成されている。差動増幅器ＯＰ２の正
入力端子は分圧抵抗Ｒ５，Ｒ６のノードに接続され、負
入力端子は設定電圧ＶＭの入力を受ける。設定電圧ＶＭ
は、基準電圧回路３から出力された基準電圧ＶＲＥＦを
分圧抵抗Ｒ３，Ｒ４で分圧したものである。尚、基準電
圧回路３はドライバＩＣ１に内蔵されているが、これを
外付けとしても構わない。差動増幅器ＯＰ２の出力端子
はトランジスタＱ３のベースに接続されている。差動増
幅器ＯＰ２は入出力論理回路２から出力される制御信号
＊３に応じてアクティブとなる。係る構成を有する定電
圧回路は、モータを他方向に回転させる時（本例では反
時計方向）オンとなるトランジスタＱ３のコレクタ電圧
を制御して、モータＭに定電圧を印加している。即ち、
トランジスタＱ３のコレクタ電圧を所定の割合で分圧し
たものと基準電圧ＶＲＥＦを同じく所定の割合で分圧し
た設定電圧ＶＭとが一致する様に、トランジスタＱ３の
ベース電流を制御している。また、本例とは逆になるよ
うにモータの回転方向を設定しても良いことは勿論であ
る。

【００１３】ここで、モータＭはシャッタを開閉駆動す
る為のアクチュエータである。但し、本発明はこれに限
られるものではなく、カメラの他の機構部品を駆動する
モータにも適用可能であることは言うまでもない。駆動
回路部は、カメラのシャッタを開く為に時計方向に回転
しシャッタを閉じるために逆方向に回転するモータを駆
動する。制御回路部は、モータＭを時計方向に回転する
時定電流駆動とし、モータＭを逆方向に回転する時定電
圧駆動に切り換える。シャッタを開く時、可能な限りモ
ータを定速で時計方向に回転させることが重要であり、
この目的で高精度の制御が可能な定電流駆動を採用して
いる。一方、シャッタを閉じる時は可能な限り急速に応
答性良くモータを逆回転させることが重要であり、この
目的で電源電圧の変動や周囲温度の影響を排除した定電
圧駆動を採用している。

【００１４】以上の様に、本カメラ用モータ駆動装置
は、トランジスタＱ１〜Ｑ４でブリッジ回路を構成し、
シャッタ用のモータＭに正逆通電を行なっている。入出
力論理回路２は入力信号ＩＮａ，ＩＮｂに応じてブリッ
ジ回路Ｈの制御信号＊１〜＊４を発生する。トランジス
タＱ１，Ｑ４がオンするとモータＭに開方向通電し、ト
ランジスタＱ２，Ｑ３がオンするとモータＭに閉方向通
電する。ブリッジ回路Ｈの一辺を構成するトランジスタ
Ｑ４は、トランジスタＱ２との結合が解かれ、電流検出
抵抗ＲＤが挿入されている。トランジスタＱ４は、差動
増幅器ＯＰ１によりＩＭ＝ＩＡＤとなる様に定電流駆動
される。これに対しトランジスタＱ３は差動増幅器ＯＰ
２によりコレクタ電圧が設定電圧ＶＭと比例した値とな
る様に定電圧制御される。この時、Ｑ３とともにオンす
るＱ２はＧＮＤに直接接続されているので、電流検出抵
抗ＲＤは電流通路とはならない。係る構成により、シャ
ッタを開く時はモータを定電流制御し、シャッタを閉じ
る時はモータを定電圧制御している。この方式によれ
ば、定電流制御時、電流検出抵抗ＲＤはシャッタ開動作
の時のみ使われるので、ＩＭに対応した検出電圧はシャ
ッタ開駆動時の小電流で設定できる。順逆両方向を定電
流駆動する場合に比べ、電流検出抵抗の値を高く設定で
きるので、差動増幅器ＯＰ１の入力オフセットなどの誤
差が軽減できる。又、シャッタ閉動作時は、電流検出抵
抗ＲＤによる損失がなく、電源利用率が向上する。尚、
本実施形態では、電流検出抵抗ＲＤを接地ラインＧＮＤ
側に入れているが、電源ラインＶＣＣ側に入れることも
可能である。

【００１５】図２は、カメラ用モータ駆動装置の参考例
を表わしており、図１に示した実施形態と対応する部分
には対応する参照番号を付して理解を容易にしている。
参考例が実施形態と異なる点は、トランジスタＱ４のみ
でなくトランジスタＱ２も差動増幅器ＯＰにより定電流
制御されていることである。換言すると、モータＭは正
回転時と逆回転時の両方とも定電流制御されている。こ
の為、トランジスタＱ２，Ｑ４のエミッタは共に電流検
出抵抗ＲＤに接続されている。又、差動増幅器ＯＰの出
力端子は、トランジスタＱ２，Ｑ４のベースに接続され
ている。差動増幅器ＯＰの負入力端子には電流検出抵抗
ＲＤから駆動電流ＩＭに相当する検出電圧が入力され
る。一方差動増幅器ＯＰの正入力端子には分圧抵抗Ｒ
１，Ｒ２及びＲ３を介して設定電流ＩＡＤに対応した電
圧レベルが供給される。尚、この電圧レベルは外部から
入力される信号ＩＮＳに応じ、トランジスタＱＳを介し
て高低２レベルに切り換えられる。即ち、正方向回転
時、設定電圧レベルは低めに切り換えられ、逆方向回転
時設定電流レベルは高く切り換えられる。

【００１６】図から理解される様に、検出抵抗ＲＤには
正逆両方向に流れるモータＭの駆動電流が流れる。トラ
ンジスタＱ２，Ｑ４はそれぞれ定電流制御となる。設定
電流ＩＡＤの入力はトランジスタＱＳによって切り換え
られる。シャッタ開駆動時ＱＳはオンとなり、設定電流
ＩＡＤが低めに切り換えられ、これに応じて駆動電流を
小さくしている。係る場合、相対的に検出抵抗ＲＤの両
端に生じる電圧は小さくなり、シャッタ閉駆動時におけ
る電圧損失が軽減される。一般に、検出抵抗の電圧降下
分は２００ｍＶ程度であれは精度制御上問題はないが、
上述した電圧損失との関係で電圧降下分は１００ｍＶ程
度に抑えられている。例えば、３Ｖの電池を電源として
用いた場合、使用下限を２．２Ｖ程度と見ると、ＲＤの
電圧降下分を２００ｍＶ＝０．２Ｖとすると、１０％の
損失となり大き過ぎる。そこで、検出抵抗ＲＤの電圧降
下分を１００ｍＶ程度に設定するが、これでは差動増幅
器ＯＰの制御精度に影響を与える。これに対し、本発明
によれば、モータの正逆両方向回転の各々で、駆動制御
を最適化できる。例えばシャッタ閉時は駆動力が大であ
り、メカ動作上は慣性駆動モードと見なされ速度は入力
の二乗に比例する。従って、定電圧駆動としても、モー
タに含まれる負荷コイルの温度特性は実質的な精度に影
響を及ぼす恐れがない。

【００１７】図３は、本発明に係るカメラ用モータ駆動
装置の具体的な実施例を示す回路図である。図示する様
に、本モータ駆動装置は、複数のモータに含まれる複数
の負荷を駆動する駆動回路部と、この駆動回路部を制御
して複数のモータをシーケンシャルに駆動する制御回路
部とから構成されている。駆動回路部は、制御回路部に
よって並列的に制御される二つのチャネルＣＨ１，ＣＨ
２に分かれている。一方のチャネルＣＨ１は複数の負荷
を択一的に駆動可能な様に制御回路部によって制御され
ている。他方のチャネルＣＨ２も複数の負荷を択一的に
駆動可能な様に制御回路部によって制御されている。

【００１８】ここで、本モータ駆動装置は、少くとも二
個の負荷を含む一個のモータを他のモータとシーケンシ
ャルに駆動する時、当該モータの一方の負荷を一方のチ
ャネルに割り当て、当該モータの他方の負荷を他方のチ
ャネルに割り当てて、二つのチャネルで当該モータを駆
動する様にしている。本実施例では、モータ駆動装置
は、Ｍ１〜Ｍ４からなる四個のモータをシーケンシャル
に駆動している。Ｍ１は二相のコイルを含むステッピン
グモータであり（即ち、負荷は二個）本例ではカメラに
内蔵されてレンズの自動焦点調節に使われている。ステ
ッピングモータＭ１の一方の負荷を１／２で表わし、他
方の負荷を２／２で表わしてある。Ｍ２はやはり二相コ
イル型のステッピングモータであり、一方の負荷を１／
２で表わし他方の負荷を２／２で表わしている。ステッ
ピングモータＭ２は、カメラのズーミングに用いられ
る。モータＭ３は一相コイル型のアイリスモータであ
り、カメラのシャッタ操作に用いられる。モータＭ４も
一相コイル型のアイリスモータで、カメラの絞り設定に
用いられる。但し、上述したモータの選択は一例に過ぎ
ず、カメラの機能に応じ様々なモータが採用される。本
モータ駆動装置は、様々な組み合わせのモータを単一の
ドライバＩＣでシーケンシャルに駆動できる。ここで、
二個の負荷（コイル）を含むステッピングモータＭ１を
他のモータＭ２，Ｍ３，Ｍ４とシーケンシャルに駆動す
る時、ステッピングモータＭ１の一方の負荷（１／２）
を一方のチャネルＣＨ１に割り当て、ステッピングモー
タＭ１の他方の負荷（１／２）を他方のチャネルＣＨ２
に割り当て、二つのチャネルＣＨ１，ＣＨ２でステッピ
ングモータＭ１を駆動する様にしている。同様に、ステ
ッピングモータＭ２についても、一方の負荷（１／２）
をチャネルＣＨ１に割り当て、他方の負荷（２／２）を
他方のチャネルＣＨ２に割り当てて、２つのチャネルＣ
Ｈ１，ＣＨ２でステッピングモータＭ２を駆動してい
る。

【００１９】一般に、チャネルはｎ個（ｎは２以上の整
数）の負荷を接続する為、ｎ＋１個の出力端子を備えて
おり、一つの負荷を駆動する為に一対の出力端子が割り
当てられている。一対の出力端子のうち少くとも片方は
二つの負荷の間で共用されている。この為、制御回路部
は一つのチャネルで複数の負荷が同時に駆動されない様
にチャネルの各出力端子を制御している。本実施例では
ｎ＝３であって、チャネルＣＨ１は三個の負荷を接続す
る為四個の出力端子ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４を備えており、
一つの負荷を駆動する為に一対の出力端子が割り当てら
れる。例えば、Ｍ１（１／２）を駆動する為にＯＵＴ
１，ＯＵＴ２が割り当てられる。Ｍ２（１／２）を駆動
する為にＯＵＴ２，ＯＵＴ３が割り当てられる。Ｍ３を
駆動する為にＯＵＴ３，ＯＵＴ４が割り当てられる。こ
こで、一対の出力端子のうち少くとも片方が二つの負荷
の間で共用されている。例えば、ＯＵＴ２はＭ１（１／
２）とＭ２（１／２）との間で共用されている。ＯＵＴ
３もＭ２（１／２）とＭ３との間で共用されている。こ
の関係で、制御回路部は、チャネルＣＨ１で複数の負荷
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３が同時に駆動されない様にチャネルＣ
Ｈ１の各出力端子ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４をシーケンシャル
に制御している。カメラでは一般にＭ１，Ｍ２，Ｍ３は
同時ではなく択一的シーケンシャルに駆動される為、図
示の様に一部出力端子の共用が可能になる。同様に、チ
ャネルＣＨ２についても、四つの出力端子で三個のモー
タ負荷Ｍ１（２／２）、Ｍ２（２／２）、Ｍ４をシーケ
ンシャルに駆動しており、ＯＵＴ６とＯＵＴ７が隣り合
う負荷で共用されている。出力端子を共用しても、隣り
合う負荷は同時に駆動されないので誤動作などは生じな
い。尚、制御回路部は、チャネルＣＨ１，ＣＨ２を同時
並列的に制御できる。従って、一個のステッピングモー
タＭ１に含まれる二個のコイルをそれぞれ分割してチャ
ネルＣＨ１，ＣＨ２に割り当てても通常のドライバＩＣ
と同様にステッピングモータＭ１を正常に駆動すること
ができる。勿論、制御回路部は、シーケンスデータに従
って一対のチャネルのうち片側のみを択一的に選択する
場合もあり得る。

【００２０】各負荷に対応した各対の出力端子間にはそ
れぞれブリッジ回路が接続されている。各ブリッジ回路
は電源ラインＶＣＣと接地ラインＧＮＤとの間に接続さ
れ、制御回路部の制御に応じて対応する負荷に双方向の
駆動電流を供給可能である。例えば、チャネルＣＨ１に
着目すると、負荷Ｍ１（１／２）に対応した一対の出力
端子ＯＵＴ１，ＯＵＴ２の間には、四個のトランジスタ
Ｑ１〜Ｑ４からなるブリッジ回路ＨＡが接続されてい
る。このブリッジ回路ＨＡは制御回路部の制御に応じて
対応する負荷Ｍ１（１／２）に双方向の駆動電流を供給
する。これにより、ステッピングモータＭ１は双方向に
回転可能である。具体的には、ブリッジ回路ＨＡを構成
する四個のトランジスタのうち、Ｑ１，Ｑ４がオンしＱ
２，Ｑ３がオフすると、負荷Ｍ１（１／２）には正方向
の駆動電流が流れる。逆に、Ｑ１，Ｑ４がオフしＱ２，
Ｑ３がオンになると、負荷Ｍ１（１／２）には逆方向の
駆動電流が流れる。同様に、負荷Ｍ２（１／２）に対応
した一対の出力端子ＯＵＴ２，ＯＵＴ３の間にはトラン
ジスタＱ３〜Ｑ６からなるブリッジ回路ＨＢが接続され
ている。ここで、ブリッジ回路ＨＡ，ＨＢとの間で、ト
ランジスタＱ３，Ｑ４が共用されている。又負荷Ｍ３に
対応した一対の出力端子ＯＵＴ３，ＯＵＴ４の間にはト
ランジスタＱ５〜Ｑ８からなるブリッジ回路ＨＣが接続
されている。チャネルＣＨ２は上述したチャネルＣＨ１
と同様の構成となっており、ＯＵＴ５，ＯＵＴ６の間に
ブリッジ回路ＨＤが接続され、ＯＵＴ６，ＯＵＴ７の間
にブリッジ回路ＨＥが接続され、ＯＵＴ７，ＯＵＴ８の
間にブリッジ回路ＨＦが接続されている。三個のブリッ
ジ回路ＨＤ，ＨＥ，ＨＦを構成する為に、八個のトラン
ジスタＱ９〜Ｑ１６が用いられている。

【００２１】制御回路部は入出力論理回路２を含んでお
り、外部から入力されるシーケンスデータに応じて、二
つのチャネルＣＨ１，ＣＨ２のいづれか片方又は両方を
選択する第一種の制御信号と、選択されたチャネルで駆
動すべき負荷を指定する第二種の制御信号とを出力し
て、駆動回路部を制御する。具体的には、六個の入力端
子ＩＮ１〜ＩＮ６に入力されるシーケンスデータに応じ
て、第一種の制御信号及び第二種の制御信号を出力し、
チャネルＣＨ１，ＣＨ２に含まれるブリッジ回路の各ト
ランジスタＱ１〜Ｑ１６にオン／オフの為の制御信号
（ベース電流）を供給している。特に、入出力論理回路
２は、二ビットで四つの論理状態を表わす第一種の制御
信号を出力している。本実施例では、四つの論理状態の
うち、三つの論理状態をチャネルの選択指定に用い、残
る一つの論理状態を負荷の制動指定（ブレーキの有無）
に用いている。尚本実施例では、二つのチャネルＣＨ
１，ＣＨ２を含む駆動回路部と入出力論理回路２を含む
制御回路部とが、単一のドライバＩＣチップ１に集積形
成されている。

【００２２】複数のブリッジ回路ＨＡ〜ＨＦのうち、少
くとも一個のブリッジ回路ＨＣは定電流回路を具備して
対応する負荷Ｍ３を定電流駆動する一方、残りのブリッ
ジ回路ＨＡ，ＨＢ，ＨＤ，ＨＥ，ＨＦは定電流回路を具
備しておらず対応する負荷Ｍ１，Ｍ２，Ｍ４を通常の飽
和電流駆動している。この定電流回路は、ブリッジ回路
ＨＣを構成するトランジスタＱ８のベースに接続した差
分増幅器ＯＰ１と、トランジスタＱ８のエミッタに接続
した電流検出抵抗ＲＤと、基準電圧ＶＲＥＦを供給する
基準電圧回路３とで構成されている。尚、本例では、増
幅器ＯＰ１と基準電圧回路３はドライバＩＣ１に内蔵さ
れており、電流検出抵抗ＲＤは外付けとなっている。但
し、本発明はこれに限られるものではなく、適宜内蔵と
外付けを変更できる。差分増幅器ＯＰ１の正入力端子に
はＶＲＥＦを分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２で分圧して得られる基
準電流ＩＡＤが供給され、負入力端子には外付けの電流
検出抵抗ＲＤを介して検出電流ＩＭが供給される。ＯＰ
１はＩＭがＩＡＤと一致する様にトランジスタＱ８のベ
ース電流を制御することで、ブリッジ回路ＨＣの定電流
制御を実現している。尚このブリッジ回路ＨＣは、対応
する負荷Ｍ３を正方向に駆動する時上述した定電流を供
給し、負方向に駆動する時には通常の飽和電流を供給し
ている。即ち、ブリッジ回路ＨＣにおいて、トランジス
タＱ５，Ｑ８がオンして正方向の電流を供給する時定電
流制御となり、Ｑ６，Ｑ７がオンとなって負方向に駆動
電流を流す時には通常の飽和電流駆動となる。更に、ブ
リッジ回路ＨＣは定電圧回路を具備しており、対応する
負荷Ｍ３を負方向に駆動する時、負荷Ｍ３に定電圧が印
加される様にしている。これにより、負荷Ｍ３の駆動方
向に応じて定電流駆動と定電圧駆動を切り換え可能であ
る。特に、本例ではアイリスモータＭ３をカメラのシャ
ッタ駆動に用いている。シャッタを開く時にはアイリス
モータＭ３を順方向に回転するが、この時には安定した
シャッタ開口軌跡を得るため定電流駆動が好ましい。逆
に、シャッタを閉じる時にはアイリスモータＭ３を逆方
向に駆動するが、この時には迅速なシャッタ閉じ動作が
要求される為大きな出力の得られる定電圧駆動が好まし
い。従って、シャッタ駆動に用いるアイリスモータＭ３
は、特に定電流制御機能及び定電圧制御機能を備えたブ
リッジ回路ＨＣに接続できるようにしている。尚、上述
した定電圧回路は、トランジスタＱ７のベースに接続さ
れた差分増幅器ＯＰ２で構成されている。ＯＰ２の負入
力端子には外部の分圧抵抗Ｒ３，Ｒ４を介して参照電圧
ＶＭが印加され、正入力端子には内部の分圧抵抗Ｒ５，
Ｒ６を介してトランジスタＱ７のコレクタが接続されて
いる。差分増幅器ＯＰ２はトランジスタＱ７のコレクタ
電圧が一定の参照電圧ＶＭと一致する様にトランジスタ
Ｑ７のベース電流を制御する。これにより、モータＭ３
を逆方向に駆動する時、定電圧制御を行なうことができ
る。尚、本例ではトランジスタＱ７側のコレクタ電圧を
一定となる様に制御しているが、これに代えてトランジ
スタＱ６のコレクタ電圧が一定となる様に定電圧制御を
行なってもよい。

【００２３】以上に説明した様に、本例ではＭ３に対応
したブリッジ回路ＨＣの接地ライン（ＧＮＤ）側を分離
し、トランジスタＱ６のエミッタは他のブリッジ回路Ｈ
Ａ，ＨＢ，ＨＤ，ＨＥ，ＨＦと同様にＧＮＤに接続する
一方、トランジスタＱ８のエミッタは電流検出抵抗ＲＤ
を介してＧＮＤに接続している。この検出抵抗ＲＤと差
動増幅器ＯＰ１及び基準電圧回路３とで定電流回路を構
成している。この定電流回路は、複数のモータＭ１〜Ｍ
４のうち、特にＯＵＴ３とＯＵＴ４との間に接続された
Ｍ３の動作時にのみ作用している。Ｍ３が動作する時は
他のモータＭ１，Ｍ２，Ｍ４は動作しないので、共通化
されている出力端子ＯＵＴ３を介した電流の回り込みは
ない。又、モータＭ３に専用の出力端子ＯＵＴ４のトラ
ンジスタＱ７側に定電流制御をかけることで、Ｍ３の駆
動方向により制御の種類を異にしている。これにより、
他のモータＭ１，Ｍ２，Ｍ４とは関係なく、Ｍ３の双方
向制御が可能である。即ち、モータＭ３に割り付けられ
た専用出力端子ＯＵＴ４に接続されたトランジスタＱ
７，Ｑ８の一方を定電流制御下に置き、他方を定電圧制
御下に置くことで、一個のブリッジ回路により負荷の回
転方向に応じた異なる制御が実現できる。

【００２４】図４は、図３に示した入出力論理回路２の
真理値表を示す表図である。表図の左側に六個の入力端
子ＩＮ１〜ＩＮ６の論理レベルを示し、右側にチャネル
ＣＨ１，ＣＨ２に対する制御出力を示す。図示する様
に、駆動すべきモータの選択（モータセレクト）にＩＮ
１，ＩＮ２の二ビットデータを用いる。又、チャネルＣ
Ｈ１，ＣＨ２の選択に二ビットデータＩＮ３，ＩＮ４を
用いる。又、モータの通電方向の指定に二ビットデータ
ＩＮ５，ＩＮ６を用いる。この様に六個の互いに独立な
負荷を含む四個のモータを、六ビット入力信号で制御す
ることができ、従来に比し入力端子数を合理化できる。
まずモータセレクトではＩＮ１／ＩＮ２がＬ／Ｌの時、
全てのモータＭ１〜Ｍ４は待機状態に置かれる。Ｈ／Ｌ
の時Ｍ１が選択され、Ｌ／Ｈの時Ｍ２が選択され、Ｈ／
Ｈの時Ｍ３又はＭ４が選択される。この様に、モータセ
レクトはチャネルセレクトとは無関係に、各チャネルに
ついて一番目、二番目又は三番目の負荷を択一的に選択
指定している。次にチャネルセレクトでは、ＩＮ３／Ｉ
Ｎ４がＬ／Ｌの時チャネル１，チャネル２の両方を選択
し、Ｈ／Ｌの時ＣＨ２を選択し、Ｌ／Ｈの時ＣＨ１を選
択する。残るＨ／Ｈはチャネルセレクトに使う必要がな
いので、ここではモータの制動指定（ブレーキの有無）
に当てている。ＤＣモータを駆動する時ブレーキが必要
な場合がある。この時には、ブレーキ指定とすることで
ＤＣモータに対応したブリッジ回路に接続された出力端
子間を短絡させることができる。この短絡により、ＤＣ
モータに大きな制動がかかる。この様に、モータセレク
トとチャネルセレクトを組み合わせることで、複数の負
荷をシーケンシャルに制御でき、ドライバＩＣ１の入力
端子数を従来に比し削減することができる。尚、各モー
タの通電方向はＩＮ５／ＩＮ６の論理状態で制御する。

【００２５】図５は、ＩＮ５／ＩＮ６に関する入力／出
力の真理値表を表わしている。図５は、特にＩＮ１／Ｉ
Ｎ２がＨ／Ｌの場合で、ステッピングモータＭ１が選択
された時の真理値表である。入力側のＩＮ５／ＩＮ６が
Ｌ／Ｌの時、Ｍ１の両コイルは正方向通電となる様に制
御される。Ｈ／Ｌの時チャネルＣＨ１側に割り当てられ
たコイルには逆通電を行ない、チャネルＣＨ２側に割り
当てられたコイルについては正通電を行なう。Ｌ／Ｈの
時、ＣＨ１側のコイルには正通電を行ない、ＣＨ２側に
は逆通電を行なう。Ｈ／Ｈの時、ＣＨ１側のコイルには
逆通電を行ない、ＣＨ２側にも逆通電を行なう。これに
より、ステッピングモータＭ１の正逆双方向二相制御が
可能になる。

【００２６】以上説明した様に、ＩＮ１，ＩＮ２で電源
スイッチと出力段三モードの設定を行なう。出力段三モ
ード設定とは、どのコイルを通電するかの設定である。
本実施例では、チャネル１，チャネル２共に同時切り換
えを行なっている。ＩＮ３，ＩＮ４でチャネルの三モー
ドセレクトとブレーキモードの指定を行なっている。Ｉ
Ｎ５，ＩＮ６で二チャネルの通電方向四モード設定を行
なっている。一般に、六コイルで通電チャネル三モード
とする時、６×３＝１８種の設定となり、五ビット入力
と方向設定用の二ビットを加え、七ビット入力となる。
これに対し、本例では二チャネルによるモータセレクト
を共通化し、チャネルセレクトをモータのオン／オフ機
能に充当することにより、六ビット入力で六コイル制御
が可能となり、更に各コイルのブレーキモードの制御も
可能となる。一般に、ステップモータ駆動など個別に二
個のブリッジ回路を含むドライバＩＣを用いた場合、最
低制御用に三入力は必要であり、三組使用して六コイル
制御では九入力となり、入力／出力の規模が大きく、又
ブレーキモードなどを加えればさらに複雑になる。これ
に対し、本例では上記の入力／出力構成としたことによ
り、ドライバＩＣの制御回路部の合理化が可能になる。
係る構成で、モータＭ１，Ｍ２をステッピングモータと
した時、図４〜図５の真理値表に示す如く、ステッピン
グモータＭ１，Ｍ２に各々含まれる合計四個のコイル負
荷を含む複数のモータ制御を、単一のドライバＩＣで実
現可能になる。本真理値表によれば、上述したステッピ
ングモータＭ１，Ｍ２を二相通電の他、１−２相通電も
可能であり、機能対入力信号の関係において、従来に比
べ大幅な合理化が達成されている。

【００２７】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、カ
メラ用モータ駆動装置において制御回路部は駆動回路部
を制御してモータの回転方向に応じて定電流駆動と定電
圧駆動を切り換え可能にしている。これにより、モータ
の回転方向に応じて駆動制御を最適化できる。例えば、
シャッタ駆動に応用した場合、開口時はモータを定電流
制御とすることで、制御回路側も制御精度のよい信号レ
ベルに設定できる。逆に、シャッタ閉時は定電圧制御と
することで電源利用効率が高まる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るカメラ用モータ駆動装置の基本的
な構成を示す回路図である。

【図２】カメラ用モータ駆動装置の参考例を示す回路図
である。

【図３】本発明に係るカメラ用モータ駆動装置の具体的
な実施例を示す回路図である。

【図４】図３に示した実施例の動作説明に供する真理値
表を示した表図である。

【図５】図３に示した実施例の動作説明に供する真理値
表を示した表図である。

【図６】シャッタの動作特性を示す線図である。

【符号の説明】

１・・・ドライバＩＣ、２・・・入出力論理回路、３・
・・基準電圧回路、Ｈ・・・ブリッジ回路、Ｍ・・・モ
ータ、ＯＵＴ１，ＯＵＴ２・・・出力端子、Ｑ１〜Ｑ４
・・・トランジスタ、ＯＰ１・・・差動増幅器、ＯＰ２
・・・差動増幅器、ＲＤ・・・電流検出抵抗

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０２Ｐ 7/00 Ｈ０２Ｐ 7/00 Ｄ５Ｈ５８０ 7/06 7/06 Ｋ 8/22 Ｇ０３Ｂ 9/24 8/40 Ｈ０２Ｐ 8/00 Ｈ // Ｇ０３Ｂ 9/24 ３０６Ｆターム(参考） 2H002 FB11 ZA01 ZA03 2H020 BC03 MC51 ME14 2H081 AA53 BB12 BB15 5H570 AA18 BB09 CC01 DD06 DD07 FF10 GG01 GG02 GG04 HA07 LL02 LL03 5H571 AA20 CC01 EE02 FF09 HA08 LL22 LL23 5H580 AA04 BB05 EE02 FA02 FB03 FB05 FB07 HH22 HH23

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カメラに組み込まれた双方向に回転可能
なモータを駆動する駆動回路部と、該駆動回路部を制御
してモータの回転方向を切り換える制御回路部とからな
るカメラ用モータ駆動装置において、前記駆動回路部は、該モータを定電流で駆動する定電流
回路と、該モータを定電圧で駆動する定電圧回路とを含
み、前記制御回路部は、該駆動回路部を制御して該モータの
回転方向に応じて定電流駆動と定電圧駆動を切り換え可
能にすることを特徴とするカメラ用モータ駆動装置。
【請求項２】前記駆動回路部は、該モータの回転方向
の切り換えに応じてオン及びオフする複数のトランジス
タからなるブリッジ回路を含み、前記定電流回路はモー
タを一方向に回転させる時にオンとなるトランジスタの
ベース電流を制御して該モータに定電流を供給し、前記
定電圧回路はモータを他方向に回転させる時オンとなる
トランジスタのコレクタ電圧を制御して該モータに定電
圧を印加することを特徴とする請求項１記載のカメラ用
モータ駆動装置。
【請求項３】前記ブリッジ回路において、前記定電流
回路により制御されるトランジスタは、電流検出用の抵
抗を介して接地され、前記定電圧回路により制御される
トランジスタは、直接接地されるように構成されている
ことを特徴とする請求項２記載のカメラ用モータ駆動装
置。
【請求項４】前記駆動回路部はカメラのシャッタを開
く為に順方向に回転しシャッタを閉じる為に逆方向に回
転するモータを駆動し、前記制御回路部は該モータを順
方向に回転するとき定電流駆動とし該モータを逆方向に
回転するとき定電圧駆動に切り換えることを特徴とする
請求項１記載のカメラ用モータ駆動装置。