JP2006114051A - 定電流駆動制御回路 - Google Patents

Abstract

【課題】１回目と２回目以降とでスイッチを操作してから実際に負荷を駆動させる駆動電流が出力されるまでの遅延時間が異なってしまう。
【解決手段】本発明は位相補償用コンデンサに放電用バイアス回路を設け、１回目のシャッタ等の負荷駆動後に放電用バイアス回路を動作させ前記位相補償用コンデンサの電位を１回目が始まる前と同一電位まで放電し、２回目以降の負荷駆動の際も１回目の負荷駆動開始時と同一の条件とすることにより、常に安定した駆動タイミングで負荷を駆動できるようにした定電流駆動制御回路である。
【選択図】図１

Description

本発明は、デジタルカメラ等のボイスコイル型等のシャッタに適した定電流駆動制御回路に関する。

デジタルカメラ等のシャッタにはボイスコイル型シャッタと呼ばれるものが広く使われている。最近のデジタルカメラの高画質化に伴って高速シャッタが必要不可欠となってきており、そのためのシャッタ駆動方式として定電流駆動が一般化しつつある。

図２は従来の定電流駆動制御回路で、１は電源、２は定電流制御アンプで＋入力端子に基準電源が接続され、出力端子に位相補償用コンデンサＣが接続されている。４、５、６、７は夫々電流ミラー回路を構成するトランジスタ、８は第１トランジスタでコレクタは前記電流ミラー回路を構成するトランジスタ４のコレクタに接続されベースは抵抗１０を介して前記定電流制御アンプ２の出力端子と位相補償用コンデンサＣとの接続点ＦＣに接続されている。

１１は第２トランジスタで、コレクタは抵抗１２を介して前記１トランジスタ８のエミッタに接続され、ベースにカメラのシャッタボタン（図示せず）を操作したときに発生されるＯＮ／ＯＦＦ信号が加えられる。１４は第３トランジスタで、ベースが前記電流ミラー回路を構成するトランジスタ７のコレクタに接続されている。

１５、１６は前記第３トランジスタ１４にて制御される駆動用トランジスタで、駆動用トランジスタ１５と駆動用トランジスタ１６のコレクタ間にボイスコイル型シャッタが接続されており、前記駆動用トランジスタ１５のエミッタは電源１に接続され、駆動用トランジスタ１６のエミッタは電流検出用抵抗１８を介してアースされている。前記駆動用トランジスタ１６と電流検出用抵抗１８との接続点ＲＦＧは定電流制御アンプ２の-入力端子に接続されている。

今シャッタボタン（図示せず）をＯＮすると、ＯＮ／ＯＦＦ信号が一定期間ハイレベルとされるＯＮ信号を発生し第２トランジスタ１１のベースをハイレベルとしＯＮできる状態とする。一方前記シャッタボタンがＯＮされるとスイッチ２０がＯＮされ定電流制御アンプ２に電源１よりの電源電圧ＶＣＣが加えられ、動作を開始して出力信号を生じ位相補償用コンデンサＣに充電を開始する。

前記位相制御用コンデンサＣがスレッシュレベルまで充電されると第１トランジスタ８がＯＮすると、ＯＮできる状態にあった第２トランジスタ１１もＯＮするので、トランジスタ４、第１トランジスタ８及び第２トランジスタ１１を介して電流が流れるので、トランジスタ５及びトランジスタ６にも電流が流れ、それによりトランジスタ７及び第３トランジスタ１４を次々にＯＮし、駆動用トランジスタ１５、１６もＯＮする。

前記駆動用トランジスタ１５、１６がＯＮするすることにより、ボイスコイル型シャッタ１７に電源１よりの電流が流れ、シャッタを閉じる。又駆動用トランジスタ１５、１６がＯＮすることにより電流検出用抵抗１８の非アース側であるＲＦＧ点の電位が定電流制御アンプ２の-入力端子に加わり基準電源３の基準電圧Ｅと比較され、定電流制御アンプ２の出力信号は制限される。従って第１トランジスタ８のベース電圧が制御されるので電流ミラー回路の各トランジスタ４、５、６、７に流れる電流も制限され、負荷であるボイスコイル型シャッタ１７に流れる駆動電流も制限される。

前記ＯＮ／ＯＦＦ信号は定められた期間を経過するとローレベルであるＯＦＦ信号となるので、第２トランジスタ１１がＯＦＦされて、トランジスタ４、５、６、７が不動作され、駆動用トランジスタ１５、１６がＯＦＦされる。

前記においてカメラのシャッタボタン等をＯＮすることにより定電流制御アンプの出力信号で位相補償用コンデンサに充電を開始し、定められた電位まで充電されると第１トランジスタをＯＮし駆動用トランジスタをＯＮし、負荷を定電流駆動している。

しかしシャッタボタン等を連続して動作させた場合、前記位相補償用コンデンサの電荷の初期状態がｎ回目と（ｎ＋１）回目とでは異なるため、前記第１トランジスタが動作し始めるスレッシュレベルまで電位が上昇するまでの時間に差が生じた。

そのためにｎ回目と（ｎ＋１）回目以降とでシャッタボタンをＯＮしシャッタ駆動信号が入力されてから実際にシャッタを駆動させる駆動電流が出力されるまでの遅延時間が異なってしまい、常に安定したシャッタ等の負荷動作を得ることができなかった。

本発明は上述した種々の問題点に鑑みてなされたものであり、一方の入力端子に基準電圧が印加され、他方の入力端子に負荷からの帰還信号が印加されスイッチのオン、オフに応じてその動作を開始及び停止する定電流制御アンプと、 該定電流制御アンプの出力信号により充電される位相補償用コンデンサと、 該位相補償用コンデンサの電圧に応じて前記負荷に電流を供給するトランジスタと、前記スイッチのオン、オフに応じて前記定電流制御アンプが前記位相補償用コンデンサを充電する前に、前記スイッチのオン、オフに応じて前記位相補償用コンデンサを放電させる放電用バイアス回路とを備えることを特徴とする。

本発明の定電流駆動制御回路は、位相補償用コンデンサに放電用バイアス回路を設け、負荷駆動終了後に放電用バイアス回路を動作させ前記位相補償用コンデンサの電位をｎ回目が始まる前と同一電位まで放電し、（ｎ＋１）回目の負荷駆動の際もｎ回目の負荷駆動開始時と同一の条件とすることにより、スイッチを連続動作させてもに一定した駆動タイミングで負荷を駆動できる。

本発明の定電流駆動制御回路を図１に従って説明する。尚、従来と同じ構成部分は同一番号を付す。

１は電源、２は定電流制御アンプで＋入力端子に基準電源が接続され、出力端子に位相補償用コンデンサＣが接続されている。４、５、６、７は夫々電流ミラー回路を構成するトランジスタ、８は第１トランジスタでコレクタは前記電流ミラー回路を構成するトランジスタ４のコレクタに接続されベースは抵抗１０を介して前記定電流制御アンプ２の出力端子と位相補償用コンデンサ３との接続点ＦＣに接続されている。
２１は放電用トランジスタ２２を有する放電用バイアス回路で、放電用トランジスタ２２のベースには前記ＯＮ／ＯＦＦ信号がＯＮされると動作を開始する定電流回路２３とバイアス用ダイオード２４、２５が接続され、エミッタは抵抗２６を介し前記定電流制御アンプ２と位相補償用コンデンサＣとの接続点ＦＣに接続され、コレクタはアースされている。
１１は第２トランジスタで、コレクタは抵抗１２を介して前記１トランジスタ８のエミッタに接続され、ベースにカメラのシャッタボタン（図示せず）に連動してＯＮ／ＯＦＦ信号が加えられる。１４は第３トランジスタで、ベースが前記電流ミラー回路を構成する第トランジスタ７のコレクタに接続されている。

１５、１６は前記第３トランジスタ１４にて制御される駆動用トランジスタで、駆動用トランジスタ１５と駆動用トランジスタ１６のコレクタ間にボイスコイル型シャッタが接続されており、前記駆動用トランジスタ１５のエミッタは電源１に接続され、駆動用トランジスタ１６のエミッタは電流検出用抵抗１８を介してアースされている。前記駆動用トランジスタ１６と電流検出用抵抗１８との接続点ＲＦＧは定電流制御アンプ２の-入力端子に接続されている。

今ｎ回目、例えば１回目のシャッタボタン（図示せず）をＯＮすると、ＯＮ／ＯＦＦ信号が一定期間ハイレベルとされるＯＮ信号を発生し第２トランジスタ１１のベースをハイレベルとしＯＮできる状態とする。一方前記シャッタボタンがＯＮされるとスイッチ２０がＯＮされ定電流制御アンプ２に電源１よりの電源電圧ＶＣＣが加えられ、動作を開始して出力信号を生じる。このとき定電流回路２３が動作されており放電用トランジスタ２２は不動作状態にあるので、位相補償用コンデンサＣに充電を開始する。
前記位相制御用コンデンサＣがスレッシュレベルまで充電されると第１トランジスタ８及び第２トランジスタ１１はＯＮする。それにより電流ミラー回路を構成するトランジスタ４、第１トランジスタ８及び第２トランジスタ１１を介して電流が流れるので、トランジスタ５及びトランジスタ６にも電流が流れ、それによりトランジスタ７及びトランジスタ１４にも次々と電流が流れ、第３トランジスタ１４をＯＮし、駆動用トランジスタ１５、１６もＯＮする。

前記駆動用トランジスタ１５、１６がＯＮするすることにより、ボイスコイル型シャッタ１７に電源１よりの電流が流れ、シャッタ機構を駆動しシャッタを閉じる。又駆動用トランジスタ１５、１６もＯＮすることにより電流検出用抵抗１８の非アース側であるＲＦＧ点の電位が定電流制御アンプ２の-入力端子に加わり基準電源３の基準電圧Ｅと比較され、定電流制御アンプ２の駆動電流は制限される。従って第１トランジスタ８のベース電圧が制御されるので電流ミラー回路の各トランジスタ４、５、６、７に流れる電流も制限され、負荷であるボイスコイル型シャッタ１７に流れる駆動電流が制御され、安定したトルクによりシャッタが閉じられる。

前記ＯＮ／ＯＦＦ信号は定められた期間を経過するとローレベルであるＯＦＦ信号となるので、第２トランジスタ１１がＯＦＦされて、トランジスタ４、５、６、７もＯＦＦされ、駆動用トランジスタ１５、１６をＯＦＦする。

又前記ＯＮ／ＯＦＦ信号がＯＦＦされると、定電流回路２３が不動作となり放電用トランジスタ２２をＯＮさせるので、位相補償用コンデンサＣの電荷は抵抗２６及び放電用トランジスタ２２のエミッタ・コレクタを通って放電開始し、ｎ回目のシャッタボタンがＯＮされる前の定電流制御アンプ２が動作していない電位ＶＡまで放電する。
従って直ぐに２回目、即ち（ｎ＋１）回目のシャッタボタンをＯＮしたとき、前述と同様にＯＮ／ＯＦＦ信号が一定期間ＯＮ信号を発生し第２トランジスタ１１のベースをハイレベルとしＯＮ状態とする。一方前記シャッタボタンがＯＮされるとスイッチ２０がＯＮされ定電流制御アンプ２に電源１よりの電源電圧ＶＣＣが加えられ、動作を開始して出力信号を生じ、位相補償用コンデンサＣに充電を開始する。
このとき前記位相制御用コンデンサＣはｎ回目のシャッタボタンがＯＮされる前の電位ＶＡまで放電されているので、前回と同じ時間を経過してスレッシュレベルまで充電され、第１トランジスタ８をＯＮしそれに伴ない第２トランジスタ１１もＯＮする。それにより電流ミラー回路を構成するトランジスタ４、第１トランジスタ８及び第２トランジスタ１１を介して電流が流れるので、トランジスタ５及びトランジスタ６にも電流が流れ、それによりトランジスタ７及びトランジスタ１４にも次々と電流が流れ、第３トランジスタ１４をＯＮし、駆動用トランジスタ１５、１６もＯＮする。
それによりボイスコイル型シャッタ１７に電源１よりの電流が流れ、シャッタを閉じる。
なお、シャッタボタンがＯＮされていない待機時には、スイッチ２０がＯＦＦされており回路の消費電流がゼロになるように設計されている。

上述において本発明の定電流駆動制御回路でシャッタを駆動する場合について説明したが、定電流で駆動するステッピングモータ等に応用したとき、モータ駆動開始時から安定した駆動特性を得ることができる。

本発明の定電流駆動制御回路の回路図である。 従来の定電流駆動制御回路の回路図である。

符号の説明

１ 電源
２ 定電流制御アンプ
３ 基準電源
８ 第１トランジスタ
Ｃ 位相補償用コンデンサ
１１ 第２トランジスタ
１４ 第３トランジスタ
１５、１６ 駆動用トランジスタ
１７ ボイスコイル型シャッタ
１８ 電流検出用抵抗
２１ 放電用バイアス回路
２２ 放電用トランジスタ
２３ 定電流回路

Claims (1)

1. 
   一方の入力端子に基準電圧が印加され、他方の入力端子に負荷からの帰還信号が印加されスイッチのオン、オフに応じてその動作を開始及び停止する定電流制御アンプと、
   該定電流制御アンプの出力信号により充電される位相補償用コンデンサと、
   該位相補償用コンデンサの電圧に応じて前記負荷に電流を供給するトランジスタと、
   前記スイッチのオン、オフに応じて前記定電流制御アンプが前記位相補償用コンデンサを充電する前に、前記スイッチのオン、オフに応じて前記位相補償用コンデンサを放電させる放電用バイアス回路とを備えることを特徴とする定電流駆動制御回路。