JP2004240059A - カメラ - Google Patents

Abstract

【課題】最新のマイクロコントローラと組み合わせて、高精度なモータ駆動制御を可能とし、電源電圧の変動に対して誤差のないモータドライバ回路を廉価で簡単に構成できるカメラを提供する。
【解決手段】Ｄ／Ａ変換回路の定電圧出力を入力する入力端子を有し、上記Ｄ／Ａ変換回路の出力電圧に依存した定電圧にてモータの回転を制御するモータ制御回路１２であって、上記モータ８を正転させるための第１のトランジスタＱ１と、上記モータを逆転させるための第２のトランジスタＱ３を有し、上記第１のトランジスタ及び上記第２のトランジスタの上記モータ８を回転させるための上記定電圧入力端子を共通にしたモータドライバＩＣ１９を有することを特徴とする。
【選択図】 図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラ、詳しくは、カメラ内の各種モータを回転制御させるためのモータドライバ回路を有するカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、ＩＣ化された制御回路の外部接続端子は実用上の制約を受けており、端子数の増加はＩＣ制御回路又はカメラ全体の大型化を招来する。一方、近年のカメラの電子化や多機能化に伴って、アクチュエータや各種インジケータ、又はモータ駆動等の制御対象数は増加する傾向にあるにも関わらず、カメラ本体の小型化が要望されるといった事情がある。ところが、例えば、従来のモータドライバ用回路は、モータ駆動用の独立した駆動回路や制御用ＩＣ回路の外部接続端子を多数必要とするものであり、制御用ＩＣ回路の大型化やカメラ全体の大型化を招くといった問題があった。
【０００３】
上記事情に鑑みて、特許文献１には、モータドライバ用のトランジスタブリッジに論理回路を加えてＩＣ化したものが開示されており、こうしたＩＣ化は、電池の電圧に依存して大容量の電流を制御できるのが特徴であり、例えば特許文献２には、１つのＩＣで発光ダイオードの駆動回路の電流を制御するほか、シャッタやフィルム駆動用のモータに供給する電流を制御するようにしたことも開示されており、実用上非常に有益である。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−７２５３９号公報
【０００５】
【特許文献２】
特開平７−１０４１７４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、大容量の電流制御は、電池駆動の機器に応用する場合、注意を要する。つまり、電池の状態によっては大きな電流が流れすぎて、モータのトルクが上がりすぎ、伝達機構部を破壊し、停止制御時の位置精度が劣化する等の問題がある。
【０００７】
上述した特許文献における論理回路と一体化したモータドライバは、電池の電圧に依存する形式であるため、このような形の回路では、モータドライバによる小型メカニズムの各種高精度の制御は不可能であった。
【０００８】
このモータドライバは、例えば、カメラの合焦用レンズの駆動制御やズーム駆動、フィルム巻き上げ駆動等に用いられるものである。中でも特にオートフォーカスのピント合せ用レンズの駆動を制御するモータなどは、非常に正確な停止位置精度が要求されるが、上述した特許文献のようなモータドライバＩＣでは、電池電圧の影響があり、高精度な電圧制御ができず、レンズの停止位置精度が満足できなかった。
【０００９】
また、いろいろな回路をＩＣ内に集積しすぎると、ＩＣの面積が大型化してコストアップしてしまい、ハイコストパフォーマンスの製品を提供することが困難になるといった問題があった。
【００１０】
本発明の目的は、上記問題を解消するために、最新のマイクロコントローラと組み合わせて、高精度なモータ駆動制御を可能とし、電源電圧の変動に対して誤差のないモータドライバ回路を廉価で簡単に構成できるカメラを提供するにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段、及び作用】
上記の目的を達成するために本発明によるカメラは、Ｄ／Ａ変換回路の定電圧出力を入力する入力端子を有し、上記Ｄ／Ａ変換回路の出力電圧に依存した定電圧にてモータの回転を制御するモータ制御回路であって、上記モータを正転させるための第１のトランジスタと、上記モータを逆転させるための第２のトランジスタを有し、上記第１のトランジスタ又は上記第２のトランジスタの上記モータを回転させるための上記定電圧入力端子を共通にしたモータドライバＩＣを有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明によるカメラにおける上記Ｄ／Ａ変換回路は、上記モータを正転又は逆転制御するマイクロコントローラに内蔵された周辺回路であることを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明によるカメラにおける上記第１のトランジスタ及び上記第２のトランジスタは、第１のモータブリッジ回路の一部を構成し、更に、上記第２のトランジスタは、モータ定電圧制御機能を持たぬ第３のトランジスタと共に、第２のモータブリッジ回路を構成したことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明によるカメラにおける上記モータドライバＩＣは、上記マイクロコントローラの出力するタイミング信号に従って、上記モータの正転又は逆転制御を決定するロジック回路を具備することを特徴とする。
【００１５】
さらに、本発明によるカメラにおける上記モータは、撮影レンズ繰出用モータであることを特徴とする。
【００１６】
本発明によるカメラは、第１のＤ／Ａ変換回路の出力電圧を入力し、所定の電圧でモータを制御するモータドライバ回路と、上記モータドライバ回路の制御によって生じる電源電圧の低下を抑えるために、第２のＤ／Ａ変換回路の出力電圧に従って制御されるＤＣ／ＤＣコンバータによる電圧保持回路とを具備するモータドライバＩＣを有することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明によるカメラにおける上記第１のＤ／Ａ変換回路及び第２のＤ／Ａ変換回路は、ＣＭＯＳプロセスで構成されていることを特徴とする。
【００１８】
さらに、本発明によるカメラにおける上記モータドライバ回路と、上記ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング回路は、バイポーラプロセスであり、同一チップ上に構成されていることを特徴とする。
【００１９】
この構成により、必要な機能のみをモータドライバＩＣ内に構成し、それ以外のものはＩＣの外部で構成することにより設計を最適化させることができるようにして廉価でありながら、上述のような高精度なモータ制御を可能とした。
【００２０】
また、モータドライバＩＣ内に、モータ駆動時に生じる電池電圧の低下（大容量の電流が電池内部抵抗に流れて起こる）の影響で演算制御手段が誤動作することのないように併設されるＤＣ／ＤＣコンバータの一部を有効に構成したので、これを利用することによって、電池電圧の変化で誤動作が起こらないようにしている。
【００２１】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の実施の形態を説明するに先立って、本発明のカメラの概要について説明する。
【００２２】
近年のカメラは、最新のマイクロコントローラを使用している実状を踏まえ、本発明では、マイクロコントローラＩＣに内蔵できる回路とモータドライバＩＣに搭載した方がよい回路を考慮し、これら２つのＩＣによって、カメラの基本機能を満足させ、低コストで高品質の製品提供を可能とした。
【００２３】
マイクロコントローラＩＣのプロセスは微細なＣＭＯＳプロセスであり、モータドライバＩＣのプロセスは大電流ドライブが必要なため、それほど微細化されていないバイポーラＩＣのプロセスを用いている。ＤＣモータやプランジャは小型になるほど制御に大電流が必要で微細なＣＭＯＳプロセスでこれを構成すると、電流制御部のみでＩＣ内に巨大な面積を必要として、本来の演算制御手段としての機能部とのバランスが悪くなる。
【００２４】
一方、バイポーラプロセスは大電流に向いており、オフセットの少ない、高いゲインのオペアンプが設計しやすい。つまり、これらのＩＣは１つにすることが困難で、各々特徴があり無理に１つにすると弊害が生じる。また、今後、よりプロセスが微細化し、高速演算高容量となっていくマイクロコントローラが新しくなる度に、このモータドライバＩＣを前記マイクロコントローラに内蔵する過程が必要となるため、開発費用や期間が大きな無駄となってしまう。よって、２チップのＩＣで構成することにより、これら２つを最適な使い分けをすることで、開発スピードアップ、効率アップ、コストダウンを図ることができる。
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
ワンチップマイコン等からなるマイクロコントローラの分野は、基本的な機能の他に、近年多彩な周辺回路を内蔵して、よりユーザーに使いやすい付加価値を提案しているが、ＬＣＤドライバ等と並び、特にＡ／Ｄ変換、Ｄ／Ａ変換回路等が代表的なものとなっている。つまり、デジタル的な演算を行うマイコンと、アナログ的なセンサやインターフェースをつなぐ機能として、これらの機能は多くの分野で有効利用されている。このように、ＣＭＯＳプロセスでも無理なく簡単に構成でき、合理的に利用される機能は、メーカーや種別に関係なく内蔵される方向にある。そのため、マイクロコントローラの回路によっては大きなコストアップはない。これらのマイコン周辺回路と本発明におけるモータドライバＩＣを組み合わせたシステムによるカメラの電気回路を図１に示す。
【００２６】
図１は、本発明の一実施の形態を示すカメラの電気回路の全体の構成を示すブロック図である。
【００２７】
図１に示すように、ワンチップマイコン等からなる演算制御手段（マイクロコントローラ又はＣＰＵ）１は、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ１０ａ、逆にデジタル値をアナログの電圧信号にして出力するＤ／Ａコンバータ１０ｂ、後述する液晶表示装置（ＬＣＤ）９を制御するＬＣＤドライバ１０ｃ、昇圧した電圧を安定化させるレギュレータ１０ｄを有して構成されている。上記Ａ／Ｄコンバータ１０ａには、上記Ｄ／Ａコンバータ１０ｂ及び上記レギュレータ１０ｄが接続されており、上記Ｄ／Ａコンバータ１０ｂには、上記レギュレータ１０ｄが接続されており、上記ＬＣＤドライバ１０ｃには、上記レギュレータ１０ｄが接続されている。
【００２８】
この演算制御手段１には、ユーザのカメラ操作を判別する操作スイッチ１ａと、一対の受光レンズ３ａ，３ｂ及び一対のセンサアレイ４ａ，４ｂを備えた測距ユニット２と、各種情報を表示するための液晶モニタ等でなるＬＣＤ９と、例えば、後述するＬＤ（レンズ駆動）モータ８の駆動時の定電圧の値（Ｄ／Ａ値）や、Ａ／Ｄ変換時の誤差などがメモリされるＥＥＰＲＯＭ１５と、上記レギュレータ１０ｄからの出力が上記演算制御手段１の最低動作電圧以下になると該演算制御手段１をリセットするリセット回路１６と、後述する撮影レンズ５の位置を検出するエンコーダ回路１８と、モータドライバＩＣ１９とがそれぞれ接続されている。
【００２９】
上記モータドライバＩＣ１９は、ＬＤモータ８を正転又は逆転させる回路を有する定電圧モータブリッジ部１２と、前記モータブリッジ部１２内のトランジスタのＯＮ／ＯＦＦ制御を行うロジック回路１３と、カメラの電源を安定させるためのＤＣ／ＤＣコンバータ１４とを有して、後述するバイポーラプロセスで構成されている。
【００３０】
さらに詳しくは、上記Ａ／Ｄコンバータ１０ａには、上記測距ユニット２及び上記エンコーダ回路１８が接続されており、上記Ｄ／Ａコンバータ１０ｂには、上記定電圧モータブリッジ部１２及び上記ＤＣ／ＤＣコンバータ１４が接続されており、上記ＬＣＤドライバ１０ｃには、上記ＬＣＤ９が接続されており、上記レギュレータ１０ｄには、上記ＤＣ／ＤＣコンバータ１４及び上記リセット回路１６が接続されている。
【００３１】
また、上記定電圧モータブリッジ部１２には、シャッタ６ａを駆動するシャッタ用プランジャ（ＳＴプランジャ）６と、フィルム７ａの巻き上げ（Ｗｉｎｄ）用Ｗモータ７と、送りネジ８ａを有するＤＣモータ等からなる、撮影レンズ５の駆動用モータ（ＬＤモータ）８がそれぞれ接続されている。
【００３２】
さらに、上記モータドライバＩＣ１９には、電源電池１７と、該電源電池１７からの出力電圧を昇圧するコイル１４ａが接続されている。
【００３３】
上記演算制御手段１は、ユーザのカメラ操作を上記操作スイッチ１ａ等で判別して、図示しない内蔵したＲＯＭ内のプログラムに応じて、後述する各ポートを制御し、また、各センサ、エンコーダ等の出力値を判定し、カメラの撮影シーケンスを制御するものである。
【００３４】
上記測距ユニット２は、被写体２０までの距離（被写体距離）Ｌを検出するものであり、この被写体距離Ｌの検出は、基線長（視差）Ｂだけ離間されて配置された一対の上記受光レンズ３ａ，３ｂを介して得られた上記被写体２０の像を、焦点距離ｆの位置に配置された上記一対のセンサアレイ４ａ，４ｂ上に結像させて、この視差に基づく相対位置差ｘより、既知の三角測距の原理にてＬ＝Ｂ・ｆ／ｘという演算を行って距離Ｌを求めるためのもので、上記演算制御手段１の上記Ａ／Ｄコンバータ１０ａに入力され、デジタル化された上記一対のセンサアレイ４ａ，４ｂからの２つの像信号により、上記演算制御手段１は、２像の一致度を比較することで、上記相対位置差ｘ、上記被写体距離Ｌを算出する。
【００３５】
上記ＬＤモータ８は、上記演算制御手段１により算出された上記被写体距離Ｌに対し、上記撮影レンズ５を上記送りネジ８ａを介して合焦位置に移動させるものである。
【００３６】
この撮影レンズ５の移動には、上記ＬＤモータ８に、数１００ｍＡオーダの電流を供給する必要があるので、上記演算制御手段１は、バイポーラプロセスからなる上記モータドライバＩＣ１９を介して、モータに電流を供給して制御する。この時、微少な位置制御と、高速のピント合せを両立させる必要があるので、上記演算制御手段１は、上記ＬＤモータ８に流す電流を、きめ細かく精度良く制御する。
【００３７】
そのため、上記演算制御手段１による、上記ＬＤモータ８の制御には、上記定電圧モータブリッジ部１２を用いる。上記定電圧モータブリッジ部１２は、上記演算制御手段１の制御により、上記Ｄ／Ａコンバータ１０ｂから入力される所定の電圧により、該電圧が大きいと上記ＬＤモータ８を大電流駆動させ、該電圧が小さいと上記ＬＤモータ８を小電流駆動させるものである。これにより、上記演算制御手段１は、上記ＬＤモータ８に流す電流を精度良く制御することができる。
【００３８】
上記エンコーダ回路１８は、上記撮影レンズ５の位置を検出するためのものであり、上記Ａ／Ｄコンバータ１０ａを介して上記演算制御手段１が検出する。
【００３９】
上記ＳＴプランジャ６は、上記撮影レンズ５を介して、フィルム７ａのフィルム面に入射する被写体像の露光量を決定するシャッタ６ａを制御するためのものであり、電磁石の原理によって、鉄芯を吸引させるアクチュエータである。このＳＴプランジャ６も、小型のものになると制御には、１Ａオーダの電流の供給が必要となるため、矢張り上記演算制御手段１では直接制御できず、上記モータドライバＩＣ１９の働きが必要となる。また、上記フィルム巻き上げ用Ｗモータ７は、撮影終了後、フィルム７ａを巻き上げるものであるが、この時の巻き上げ制御にも上記モータドライバＩＣ１９による電流供給が必要とされる。
【００４０】
上記ロジック回路１３は、上記演算制御手段１が上記モータドライバＩＣ１９に対し、所定のタイミングで上記ＳＴプランジャ６、上記Ｗモータ７、上記ＬＤモータ８への通電を行うために出力するタイミング信号を判定して、上記定電圧モータブリッジ部１２内のトランジスタのＯＮ／ＯＦＦ制御を行うものである。
【００４１】
また、カメラの電源電圧を安定させるための上記ＤＣ／ＤＣコンバータ１４も、大電流を要するので同じ上記モータドライバＩＣ１９内にトランジスタで構成される。上記ＤＣ／ＤＣコンバータ１４は、カメラの電源となる上記電源電池１７の出力電圧を上記コイル１４ａ等を利用して昇圧するもので、昇圧した電圧を、上記演算制御手段１内に構成した上記レギュレータ１０ｄに入力して安定化させるものである。この上記レギュレータ１０ｄによって、安定化された電圧は、上記ＬＣＤドライバ１０ｃの電源や、上記Ａ／Ｄコンバータ１０ａ、上記Ｄ／Ａコンバータ１０ｂの基準電圧として利用される。
【００４２】
上記リセット回路１６は、上述した上記レギュレータ１０ｄからの出力が上記演算制御手段１の最低動作電圧以下になると、上記演算制御手段１をリセットするものである。
【００４３】
上記ＥＥＰＲＯＭ１５は、上述した構成を製造する際、組み立て上のばらつきを低減するための補正係数を記録するためのものであり、例えば、上記ＬＤモータ８の駆動時の定電圧の値（Ｄ／Ａ値）や、Ａ／Ｄ変換時の誤差などが記録される。
【００４４】
次に、このように構成されたカメラの撮影動作シーケンスを図２、図３を用いて説明すると、図２は、本発明のカメラの撮影動作シーケンスを示したフローチャートであり、図３は、図２の撮影動作シーケンスにおける撮影レンズ５の停止位置制御を説明したフローチャートである。尚、以下の撮影動作シーケンスは、上記演算制御手段１が予めプログラムされたシーケンスに従って各動作を制御するものである。
【００４５】
図２に示すように、まずステップＳ１では、上記測距ユニット２（図１参照）を利用して被写体距離Ｌを前述のプロセスで算出してステップＳ２に移行する。ステップＳ２では、被写体距離Ｌと上記撮影レンズ５（図１参照）の合焦位置の関係に従って、目標となる撮影レンズ５の位置（ＬＤ位置）を求めステップＳ３に移行する。
【００４６】
ステップＳ３では、前記ステップＳ２で求めたＬＤ位置に向かって上記撮影レンズ５を移動させるために、上記定電圧モータブリッジ部１２（図１参照）を用いて上記ＬＤモータ８を高速かつ正確に正転させて、ステップＳ４に移行し、ステップＳ４では、目標停止位置である上記ＬＤ位置に上記撮影レンズ５を停止させてステップＳ５に移行する。尚、ステップＳ４の上記撮影レンズ５の停止動作は、図３で説明する。
【００４７】
ステップＳ５では、上述したように、上記ＳＴプランジャ６の動作制御により、シャッタ６ａ（いずれも図１参照）を用いて撮影を行って、ステップＳ６に移行し、ステップＳ６では、上記定電圧モータブリッジ部１２を用いて上記ＬＤモータ８を逆転させて、上記ＬＤ位置に繰り出していた上記撮影レンズ５を、リセットしてステップＳ７に移行し、最後にステップＳ７にて、上記Ｗモータ７を制御して、上記フィルム７ａの巻き上げを行い、その後リターンする。
【００４８】
尚、上記ＬＤモータ８は、ステップＳ３で上述したように、繰り出し時（正転時）には、レリーズタイムラグを考慮した高速性や、停止精度に気をつかう必要があるので、上記定電圧モータブリッジ部１２を用いて高精度に制御される。一方、上述したように、ステップＳ６でのリセット時（逆転時）は、それほど精度は必要とされないため、上記定電圧モータブリッジ部１２を用いた上記ＬＤモータ８の逆転は、精度に関係なく行われる。
【００４９】
次に、図３のフローチャートを用いて、図２のステップＳ４で示した撮影レンズ５の停止動作を説明する。
図３に示すように、まず、ステップＳ１１では、上記撮影レンズ５の位置を、上記エンコーダ回路１８（図１参照）が検出し、その出力が上記Ａ／Ｄコンバータ１０ａに入力された結果、上記演算制御手段１が、現在の上記撮影レンズ５の位置が図２のステップＳ２で示したＬＤ位置よりも遠いか否かを判定する。上記撮影レンズ５の位置が前記ＬＤ位置よりも遠ければ、ステップＳ１２に移行して、上記定電圧モータブリッジ部１２を用いて、上記Ｄ／Ａコンバータ１０ｂから入力されるフル電圧により、上記ＬＤモータ８を高電圧駆動させてステップＳ１１に戻る。一方、ステップＳ１１で、上記撮影レンズ５の位置が前記ＬＤ位置よりも近ければ、ステップＳ１３に分岐する。
【００５０】
ステップＳ１３では、現在の上記撮影レンズ５の位置が前記ＬＤ位置であるか否かを判定する。前記ＬＤ位置でなければ、ステップＳ１４に進んで、すぐに上記ＬＤモータ８にブレーキがかかるように、上記定電圧モータブリッジ部１２を用いて、上記Ｄ／Ａコンバータ１０ｂから入力される低い電圧により、上記ＬＤモータ８を低電圧駆動させてステップＳ１３に戻る。
【００５１】
最後に、ステップＳ１３で、撮影レンズ５が目標位置であるＬＤ位置に到達すると、ステップＳ１５に移行して、後述するブレーキ制御用でクラッチ用（ＣＬ）プランジャ２１（図４参照）の作動により、上記ＬＤモータ８の停止を行う。
【００５２】
このように、上記ＬＤモータ８を駆動する電圧を切り換えて動作制御を行うが、この電圧設定は、上述したように上記演算制御手段１の上記Ｄ／Ａコンバータ１０ｂの機能を有効に利用したので、回路や制御が単純化できる。つまり、可変電圧回路を上記モータドライバＩＣ１９内に構成する必要がなく、上記Ｄ／Ａコンバータの１０ｂが直接、上記定電圧モータブリッジ部１２に電圧を入力しているため、その切換信号を、上記演算制御手段１と上記モータドライバＩＣ１９間でやり取りする必要がない。これにより、端子数の削減ができ、その結果低コスト化を図ることができる。また、上記演算制御手段１内で、上記モータを駆動させる駆動電圧が発生するので、その補正もＥＥＰＲＯＭ等の通信のみで簡単に行うことができる。
【００５３】
このようにバイポーラプロセスの上記モータドライバＩＣ１９内には、デコーダとしての上記ロジック回路１３以外には、複雑な切換機能は内蔵せず、大きな電流を正確に制御する機能に重点を置いたため、汎用性を向上させ、量産効果によるコスト低減を容易にした。一方、上記演算制御手段１内には、ＣＭＯＳプロセスで比較的構成しやすいレギュレータやＤ／Ａコンバータを内蔵し、モータドライバＩＣを効果的に補助したため、上記演算制御手段１をトータルシステムとして最適化した。
【００５４】
次に、上述した上記モータドライバＩＣ１９の内部構成を、図４を用いて詳しく説明すると、図４は、モータドライバＩＣ１９の内部構成と外部回路との接続態様を示した電気回路図である。
図４に示すように、上記モータドライバＩＣ１９は、９つのトランジスタＱ１〜Ｑ９と、４つのオペアンプＯＰ１〜ＯＰ４と、ダイオードＤ１と、アンドゲート回路Ｇ１と、上記ロジック回路１３とが図のように接続されて、その主要部が構成されており、外部回路との接続は、ピン数をＰ１〜Ｐ２０の２０ピンに制限したピンにより行われる。
【００５５】
このように、上記モータドライバＩＣ１９は、接続ピン数を上記Ｐ１〜Ｐ２０の２０ピンに制限し、低コスト化を達成している。上記ピンＰ１６〜Ｐ２０は、このモータドライバＩＣ１９内の各上記トランジスタや上記各オペアンプのＯＮ／ＯＦＦ状態を切り換える切換ポートであり、上記演算制御手段１にそれぞれ接続されている。内蔵された計９個のトランジスタ（Ｑ１〜Ｑ９）や、４つのオペアンプ（ＯＰ１〜ＯＰ４）をすべて上記演算制御手段１が個々に制御するには、単純には１３本ものスイッチラインが必要なところを、上述のように構成すれば、デコーダ用上記ロジック回路１３によって５本に抑えている。よって、２の５乗状態、つまり３２の状態が切換制御可能である。
【００５６】
ここで、図５に、各トランジスタ及び各オペアンプを３２の状態に切り換えた場合を表として示す。
例えば、必要な状態を図５の表に示すように３２状態に絞りこめば、５ポートで足りるということになる。図４のような構成以外にも、上記モータドライバＩＣ１９は利用したいので、図５の状態１６〜状態３２は、各トランジスタ、各オペアンプを独立して動かせるようにして汎用性を高めた。また、図５の状態２７〜３２は、図４とは別のトランジスタでモータブリッジを組むときのために用意した状態である。
【００５７】
図４に戻って、図４のような回路構成では、図５の状態１〜状態１５の状態で回路動作の制御が可能である。上記演算制御手段１は、所定のタイミングで状態１〜状態１５の状態を、上記端子Ｐ１６〜Ｐ２０を介して設定してカメラを制御する。
【００５８】
状態１は、すべての回路をＯＦＦして、消費電流を抑えるものである。また、状態２〜状態４及び状態１０〜状態１２は、フィルム巻き上げ用のＷモータ７の正逆転、ＬＤモータ８のブレーキ制御用でクラッチ用プランジャ（ＣＬプランジャ）２１の作動を伴うものと、伴わないもので分けてある。
【００５９】
このＣＬプランジャ２１は、その状態まで独立してＯＮできるがプランジャの特性上、吸引時には電流が必要であるが、吸引後には電流を下げても吸着しているので、消費電流を考慮して、吸着後は電流を減らせられるように上記オペアンプＯＰ３によって、印加電圧が下げられるようになっている。
【００６０】
上記オペアンプＯＰ３の定電圧を決めるのは、入力端子Ｐ２に接続された上記演算制御手段１のＤ／Ａ変換用ポートＤ／Ａ２である。
【００６１】
上記ＣＬプランジャ２１によって、所定のレバーを引き上げてモータを回すことによって伝達機構の切り換えを行う動作があるので、上記ＣＬプランジャ２１と上記Ｗモータ７又は上記ＣＬプランジャ２１と上記ＬＤモータ８は、状態１０〜状態１２、及び状態１３〜状態１５に示すように、同時駆動が可能なようにしてある。
【００６２】
また、電源電池１７から一度に大量の電流が流せないことを考慮して、上記ＣＬプランジャ２１の吸着後は、上記演算制御手段１は、上記Ｄ／Ａ２の電圧を下げて、電流を落として、同時駆動の上記ＬＤモータ８にも十分電流が流せるようにプログラム上工夫してある。
【００６３】
上記Ｗモーター７は、上記トランジスタＱ１〜Ｑ４のモータブリッジ回路に接続されているが、上記Ｑ１（第１のトランジスタ）と上記Ｑ４のＯＮで正転、上記Ｑ２と上記Ｑ３（第２のトランジスタ）のＯＮで逆転し、この構成で正逆転が可能である。また、上記Ｑ２及び上記Ｑ４のＯＮでブレーキとなる。
【００６４】
同様に、レンズ繰り出し用の上記ＬＤモータ８は、上記Ｑ３と上記Ｑ６のＯＮで正転、上記Ｑ５と上記Ｑ４のＯＮで逆転し、また、上記Ｑ４及び上記Ｑ６のＯＮでブレーキと、同様に正逆転制御ができる。
【００６５】
このようにＰＮＰ型とＮＰＮ型のトランジスタを組み合わせた回路構成をモータブリッジ回路と呼ぶ。上記オペアンプＯＰ１、ＯＰ２、ＯＰ３は、一方の入力端子で、各々、これらのブリッジのＰＮＰ型トランジスタのコレクタ電位（モータにかかる電圧に相当）をモニタして、上記演算制御手段１から入力されたＤ／Ａコンバータ出力に合わせた定電圧制御を可能とした。ただし、Ｄ／Ａコンバータの入力数を増加させると通信ラインが増加し、コストアップの方向となり、上記演算制御手段１の選定が困難となるため、上記オペアンプＯＰ１、ＯＰ２の２つのオペアンプに関しては入力端子を共通にし、この端子Ｐ１にＤ／Ａ１からの定電圧出力を入力させた。これは、モータブリッジの特性を十分考慮した結果であって、上記トランジスタＱ１と上記トランジスタＱ３が同時にＯＮすることがないことを考慮したものである。ただし、上記ＣＬプランジャ２１保持のとき、上記ＬＤモータ８を定電圧使用することは考えられるので、上記オペアンプＯＰ３と上記オペアンプＯＰ１、又は上記オペアンプＯＰ２の入力は独立した。
【００６６】
図５の状態５〜７（及び状態１３〜１５）は、すでに説明した上記ＬＤモータ８の正逆転、及びブレーキ制御用である。また、図５の状態８、９は、上記ＣＬプランジャ２１のみ、又はすでに説明した上記ＳＴプランジャ６のみＯＮさせる状態である。上記ＳＴプランジャ６も、長秒時では長時間の保持が必要なので上記オペアンプＯＰ２によって上記トランジスタＱ３による定電圧制御が可能である。同時に上記トランジスタＱ８がＯＮする。
【００６７】
また、図１で示した上記ＤＣ／ＤＣコンバータ１４は、上記スイッチングトランジスタＱ９及び上記ダイオードＤ１等からなる部分である。モータドライバ作動時には、電池電圧が低下するので、この回路によって上記演算制御手段１の電源を安定化させる。上記演算制御手段１がパルス入力するとアンドゲート回路Ｇ１がイネーブル状態になる。
【００６８】
上記スイッチングトランジスタＱ９をＯＮ／ＯＦＦさせ、コイル１４ａに上記電源電池１７から電流が流れると起電力が発生し、上記ダイオードＤ１で整流され、上記ピンＰ１０を経て、コンデンサＣ１で電圧が平滑化されて、ＩＣ１９内のロジック回路やＯＰアンプや上記演算制御手段１の電源となる。これを昇圧電圧（ＤＣ／ＤＣ電圧）と呼ぶ。この電圧が上記演算制御手段１内部で、上記レギュレータ１０ｄ（図１参照）によって安定化されることはすでに述べたとおりである。
【００６９】
上記演算制御手段１がＥＮＥ端子をＬ（ロー）にすると、上記ピンＰ１０の電圧は分割抵抗２２ａ、２２ｂによって分圧され、上記ピンＰ１３を介して上記オペアンプＯＰ４に入力される。上記演算制御手段１がこのとき、Ｄ／Ａコンバータ用ポートで（Ｄ／Ａ３）で、上記ピンＰ１４に判定電圧を入力すると、上記オペアンプＯＰ４は、コンパレータとして機能し、上記Ｄ／Ａ３の電圧と上記ピンＰ１０の電圧の分圧電圧を比較した結果を上記Ｐ１５のピンに出力し、また、上記アンドゲート回路Ｇ１に入力する。
【００７０】
このように上記ＤＣ／ＤＣ電圧は、上記オペアンプＯＰ４によって監視されるので、必要以上に高くなると、上記アンドゲート回路Ｇ１によって停止する処理をしたり、上記演算制御手段１によって上記ピンＰ１５のＨ／Ｌ（ハイ／ロー）の状態によって、デューティ比を切り換える等の処理をすれば、省エネ設計となる。
【００７１】
また、どのような電圧に上記ＤＣ／ＤＣ電圧を設定するかは、上記演算制御手段１が上記Ｄ／Ａ３によって自由自在に選ぶことが可能である。このような構成によって、上記モータドライバＩＣ１９は、バイポーラＩＣの特徴である大電流駆動機能や、正確でゲインの高いオペアンプ機能、コンパレータ機能を有効利用して、使いやすいＤＣ／ＤＣコンバータ機能を提供することができる。
【００７２】
次に、図６に、本実施の形態におけるカメラ動作のタイミングチャートの一例を示す。
レリーズボタンが操作されると、まず上述したように、測距ユニット２（図１参照）により測距が行われ、上記被写体距離Ｌ（図１参照）が検出される。その後、上述した上記ＳＴプランジャ６、上記ＬＤモータ８（いずれも図１参照）等のアクチュエータが駆動されるので、電源電圧がその駆動電流によって低下しないように、上記ＤＣ／ＤＣコンバータ１４によって、ＤＣ／ＤＣＰＬＳ（パルス）の入力を行う。これによって、上記演算制御手段１（図１参照）の電源電圧は、Ｐ１０のように上昇する。
【００７３】
上記演算制御手段１の電源電圧が、上述した図４で示したように、Ｄ／Ａ３によって設定された電圧に到ると、上記オペアンプＯＰ４のコンパレータが反転し、Ｐ１５に示すように電圧が変化するので、上記演算制御手段１はこれを判定し、パルスのデューティ比を切り換える。同時にＤ／Ａ３の出力レベルを変化させ、ヒステリシスを持たせる。これによって、上記演算制御手段１の電源電圧は一定レベル以上に保たれる。よって、この後、上記演算制御手段１は、上記ＬＤモータ８や上記ＳＴ用プランジャ６や上記Ｗモータ７（図１、図４参照）を制御する。
【００７４】
上記Ｄ／Ａ１は、図４で説明したように、上記ＬＤモータ８や上記ＳＴプランジャ６用の定電圧制御用なので、上記ＬＤモータ８の停止時には、電圧を下げて、停止精度を向上させたり、上記ＳＴプランジャ６吸着後は、やはり電圧を下げて、消費電流を抑えるようにしている。
【００７５】
このように、上記演算制御手段１の上記Ｄ／Ａポートを有効利用して、上記ＬＤモータ８の停止精度を向上させたり、上記ＳＴプランジャ６が熱くなったりするのを小刻みに制御して防止している。
【００７６】
上記演算制御手段１は、これらの基本シーケンスを制御する他、ピンＰ１５の変化をモニタして、上記ＤＣ／ＤＣコンバータ１４の出力パルスを制御したり、上記撮影レンズ５の位置と停止目標から、上記ＬＤモータ８の停止精度を向上させるためにＤ／Ａコンバータの電圧を切り換えるが、上記モータドライバＩＣ１９のオペアンプやコンパレータ機能を補助として利用して単純なプログラムにて、これらの複雑な制御を行うことができる。
【００７７】
以上、説明したように、本発明の実施の形態のカメラにおいては、上記演算制御手段１をＣＭＯＳプロセスで構成し、上記モータドライバＩＣ１９をバイポーラプロセスで別途に構成することにより、上記演算制御手段１及び上記モータドライバＩＣ１９を有効に使い分けているので、高性能で廉価であり、かつ高精度にモータの動作制御を行うことができるモータドライバ及びＤＣ／ＤＣコンバータを提供することができる。
【００７８】
尚、本実施の形態においては、フィルムを用いる銀塩カメラを例に挙げて説明したが、これに限らず、デジタルカメラ及びデジタルビデオカメラ等の電子カメラ機器に内蔵する回路に適用しても同様の効果が得られることは勿論である。
【００７９】
また、上記モータドライバＩＣ１９による制御は、高精度な位置制御を必要とする上記ＬＤモータ８を対象としたが、これに限らず、高精度な動作制御が必要とされるカメラの他の電気構成部分に適用しても良い。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、最新のマイクロコントローラと組み合わせて、高精度なアクチュエータ駆動制御が可能で、電源電圧の変動に対して誤差のないモータドライバ回路を廉価で簡単に構成できるカメラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示すカメラの電気回路の全体の構成の概略を示すブロック図、
【図２】図１のカメラの撮影動作シーケンスを示すフローチャート、
【図３】図２の撮影動作シーケンスにおいて撮影レンズの停止位置制御動作を説明したフローチャート、
【図４】図１のカメラのモータドライバＩＣの内部構成と外部回路との接続態様を示した電気回路図、
【図５】図１のカメラのモータドライバＩＣの各トランジスタ及び、各オペアンプを３２の状態に切り換えた場合の各状態を表で示した図表、
【図６】図１のカメラにおける撮影シーケンスのタイミングチャート。
【符号の説明】
１…演算制御手段（ＣＰＵ，マイクロコントローラ）
５…撮影レンズ
８…ＬＤモータ（レンズ駆動モータ）
１０ｂ…Ｄ／Ａコンバータ（Ｄ／Ａ変換回路，第１のＤ／Ａ変換回路，第２のＤ／Ａ変換回路）
１２…定電圧モータブリッジ部（モータドライバ回路，制御用回路）
１３…ロジック回路
１４…ＤＣ／ＤＣコンバータ（電圧保持回路）
１９…モータドライバＩＣ
Ｐ１…定電圧入力端子
Ｑ１…第１のトランジスタ
Ｑ３…第２のトランジスタ
Ｑ５…第３のトランジスタ
Ｄ／Ａ１…第１のＤ／Ａ変換回路
Ｄ／Ａ３…第２のＤ／Ａ変換回路
Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４…第１のモータブリッジ回路
Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６…第２のモータブリッジ回路

Claims (8)

1. Ｄ／Ａ変換回路の定電圧出力を入力する入力端子を有し、上記Ｄ／Ａ変換回路の出力電圧に依存した定電圧にてモータの回転を制御するモータ制御回路であって、
   上記モータを正転させるための第１のトランジスタと、上記モータを逆転させるための第２のトランジスタを有し、
   上記第１のトランジスタ又は上記第２のトランジスタの上記モータを回転させるための上記定電圧入力端子を共通にしたモータドライバＩＣを有することを特徴とするカメラ。
2. 上記Ｄ／Ａ変換回路は、上記モータを正転又は逆転制御するマイクロコントローラに内蔵された周辺回路であることを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
3. 上記第１のトランジスタ及び上記第２のトランジスタは、第１のモータブリッジ回路の一部を構成し、更に、上記第２のトランジスタは、モータ定電圧制御機能を持たぬ第３のトランジスタと共に、第２のモータブリッジ回路を構成したことを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
4. 上記モータドライバＩＣは、上記マイクロコントローラの出力するタイミング信号に従って、上記モータの正転又は逆転制御を決定するロジック回路を具備することを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
5. 上記モータは、撮影レンズ繰出用モータであることを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
6. 第１のＤ／Ａ変換回路の出力電圧を入力し、所定の電圧でモータを制御するモータドライバ回路と、
   上記モータドライバ回路の制御によって生じる電源電圧の低下を抑えるために、第２のＤ／Ａ変換回路の出力電圧に従って制御されるＤＣ／ＤＣコンバータによる電圧保持回路と、
   を具備するモータドライバＩＣを有することを特徴とするカメラ。
7. 上記第１のＤ／Ａ変換回路及び第２のＤ／Ａ変換回路は、ＣＭＯＳプロセスで構成されていることを特徴とする請求項６に記載のカメラ。
8. 上記モータドライバ回路と、上記ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング回路は、バイポーラプロセスであり、同一チップ上に構成されていることを特徴とする請求項６に記載のカメラ。

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