JP2007014142A

JP2007014142A - 電源制御装置及び撮像装置

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Publication number: JP2007014142A
Application number: JP2005192716A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Togashi; 豪富樫
Original assignee: Canon Inc
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Priority date: 2005-06-30
Filing date: 2005-06-30
Publication date: 2007-01-18
Anticipated expiration: 2025-06-30
Also published as: JP4756936B2

Abstract

【課題】本発明は、電源の負荷を低減し、デジタルカメラなどの電子機器の起動スピードを早くすることができる電源制御装置を提供する。
【解決手段】本電源制御装置は、出力電流に関わる電流を検出することにより出力電圧を制御する電流モード制御回路と、電流モード制御回路に接続され、出力電圧が予め定められた電圧に達するまでの出力電圧立ち上げ時間を制御する第１のソフトスタート回路と、出力電圧に関わる電圧を検出することにより出力電圧を制御する電圧モード制御回路と、電流モード制御回路に接続され、出力電圧が予め定められた電圧に達するまでの出力電圧立ち上げ時間を制御する第２のソフトスタート回路と、電流モード制御回路の出力電圧立ち上げ時間を電圧モード制御回路の出力電圧立ち上げ時間よりも短くなるように、第１のソフトスタート回路の電流及び第２のソフトスタート回路の電流を制御する制御回路とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電源制御装置及び撮像装置に関し、特に、電源制御装置を含む電源回路における出力電圧立ち上げ方法に関するものである。

電子機器には、電源制御装置を含む電源回路の各出力とＧＮＤ間にコンデンサが複数接続されており、電源起動時にこれらコンデンサが瞬時に充電されるため大電流（以下、「突入電流」という）が流れる。そのため、携帯機器などの電池を電源とする電子機器では、突入電流により電池電圧が低下して動作時間低下の要因となったり、電源回路を設計する上でも突入電流を考慮して設計しなければならず、実使用頻度の高い負荷電流で効率の最適化が図れないといった問題がある。

このような問題を解決するため、電源回路の各出力電圧の立ち上げ時間を制御するソフトスタート回路を備え、各出力とＧＮＤ間に接続されたコンデンサ容量によって出力電圧の立ち上げ時間を変え、ゆっくりと電圧を立ち上げることにより突入電流を軽減する方法が広く用いられている。

図１１は、ソフトスタート回路を備え、３つの出力電圧を生成する従来の電源制御装置を含む電源回路の構成図である。

図１１において、１０１は電源であり、１０２は降圧回路１０３，１０４及び昇降圧回路１０５のＰＷＭ制御を行う制御回路である。制御回路１０２は、基準電圧部１１１、三角波発振器部１１２、ソフトスタート回路であるソフトスタート部１１３，１１４，１１５、誤差増幅器部１１６，１１７，１１８、ＰＷＭ比較器部１１９，１２０，１２１、出力部１２２，１２３，１２４、及びコントロール回路１２５で構成されている。

降圧回路１０３，１０４は、電源１０１の電圧より低い出力電圧を生成する降圧回路である。昇降圧回路１０５は、出力電圧が電源電圧より低い場合には降圧回路として動作し、出力電圧が電源電圧より高い場合には昇圧回路として動作する昇降圧回路である。

次に、本電源回路の動作について説明する。

電源１０１から制御回路１０２に電源が供給された状態でコントロール回路１２５に起動信号が入力されると、基準電圧部１１１よりソフトスタート部１１３，１１４，１１５内部のコンデンサ１２６（Ｃ１），１２７（Ｃ２），１２８（Ｃ３）にそれぞれ定常的な電流で充電が開始される。

誤差増幅器部１１６，１１７，１１８は、コンデンサ１２６，１２７，１２８が充電されることにより生じる電圧が基準電圧部１１１で生成される基準電圧に達するまでの時間、コンデンサ１２６，１２７，１２８の充電電圧と抵抗１２９，１３０，１３１，１３２，１３３，１３４により分圧された各出力電圧の差分を増幅し、ＰＷＭ比較器部１１９，１２０，１２１にそれぞれ入力する。

ＰＷＭ比較器部１１９，１２０，１２１は、増幅された差分信号と三角波発振器部１１２で生成された三角波とを比較してオン・デューティを可変し、出力部１２２，１２３，１２４を介してＰＷＭ信号を出力する。降圧回路１０３，１０４及び昇降圧回路１０５は、ＰＷＭ信号を受けて各々のスイッチング素子（図示せず）をスイッチングし、所望の出力電圧まで立ち上げる。

コンデンサ１２６，１２７，１２８の容量は、予め定められた任意の値であり、該コンデンサ容量が大きい程、基準電圧部１１１で生成される基準電圧に達するまでの時間が長くなるため、所望の出力電圧まで達する時間が長くなる。例えば、コンデンサ容量がコンデンサ１２８の容量Ｃ３＞コンデンサ１２７の容量Ｃ２＞コンデンサ１２６の容量Ｃ１であった場合、図１２（ａ）〜図１２（ｄ）に示すように、昇圧回路１０５の立ち上げ時間Ｔ３＞降圧回路１０４の立ち上げ時間Ｔ２＞降圧回路１０３の立ち上げ時間Ｔ１となる。

また、コンデンサ１２６，１２７，１２８の充電電圧が基準電圧部１１１で生成される基準電圧に達すると、誤差増幅器部１１６，１１７，１１８は基準電圧部１１１と抵抗１２９，１３０，１３１，１３２，１３３，１３４により分圧された各出力電圧の差分を増幅し、同様に制御して降圧回路１０３，１０４及び昇降圧回路１０５が所望の出力電圧を維持するように制御を行う。

上述した通り、各出力電圧の立ち上げ時間を制御するソフトスタート部１１３，１１４，１１５内部のコンデンサ１２６，１２７，１２８のコンデンサ容量を変えることにより、出力電圧の立ち上げ時間を変え、突入電流を低減することが可能である（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−２２４８４３号公報

しかしながら、上記手法により所望の出力電圧に達するまでの時間が長くなると、電子機器の起動スピードが遅くなる。

また、各出力とＧＮＤ間に接続されたコンデンサ容量や所望の出力電圧によって、上記ソフトスタート部１１３，１１４，１１５内部のコンデンサ１２６，１２７，１２８のコンデンサ容量を変えなくてはならないため使用部品の種類が増え、また設計負荷も大きくなる。一方、近年、出力電圧に関わる電圧を検出すると同時に電流を検出することにより出力電圧を制御する電流モード制御を備える電源回路が増加している。

本発明は、上記問題に鑑みて成されたものであり、電源の負荷を低減し、デジタルカメラなどの電子機器の起動スピードを早くすることができる電源制御装置及び撮像装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の電源制御装置は、出力電流に関わる電流を検出することにより出力電圧を制御する少なくとも１つの電流モード制御回路と、前記電流モード制御回路に接続され、出力電圧が予め定められた電圧に達するまでの出力電圧立ち上げ時間を制御する第１のソフトスタート回路と、出力電圧に関わる電圧を検出することにより出力電圧を制御する少なくとも１つの電圧モード制御回路と、前記電流モード制御回路に接続され、出力電圧が予め定められた電圧に達するまでの出力電圧立ち上げ時間を制御する第２のソフトスタート回路と、前記電流モード制御回路の出力電圧立ち上げ時間を前記電圧モード制御回路の出力電圧立ち上げ時間よりも短くなるように、前記第１のソフトスタート回路の電流及び前記第２のソフトスタート回路の電流を制御する制御回路とを有することを特徴とする。

上記目的を達成するために、請求項３記載の電源制御装置は、出力電流に関わる電流を検出することにより出力電圧を制御する少なくとも１つの電流モード制御回路と、出力電圧に関わる電圧を検出することにより出力電圧を制御する少なくとも１つの電圧モード制御回路と、前記電圧モード制御回路の出力電圧を第１の所定時間間隔ごとに順次引き上げるように制御すると共に、前記電圧モード制御回路の出力電圧を前記第１の所定時間間隔よりも長い時間間隔である第２の所定時間間隔ごとに順次引き上げるように制御する制御回路とを有することを特徴とする。

上記目的を達成するために、請求項６記載の撮像装置は、出力電流に関わる電流を検出することにより出力電圧を制御する少なくとも１つの電流モード制御回路と、前記電流モード制御回路に接続され、出力電圧が予め定められた電圧に達するまでの出力電圧立ち上げ時間を制御する第１のソフトスタート回路と、出力電圧に関わる電圧を検出することにより出力電圧を制御する少なくとも１つの電圧モード制御回路と、前記電流モード制御回路に接続され、出力電圧が予め定められた電圧に達するまでの出力電圧立ち上げ時間を制御する第２のソフトスタート回路と、前記電流モード制御回路の出力電圧立ち上げ時間を前記電圧モード制御回路の出力電圧立ち上げ時間よりも短くなるように、前記第１のソフトスタート回路の電流及び前記第２のソフトスタート回路の電流を制御する制御回路とを有することを特徴とする。

上記目的を達成するために、請求項８記載の撮像装置は、出力電流に関わる電流を検出することにより出力電圧を制御する少なくとも１つの電流モード制御回路と、出力電圧に関わる電圧を検出することにより出力電圧を制御する少なくとも１つの電圧モード制御回路と、前記電圧モード制御回路の出力電圧が第１の所定時間間隔ごとに順次引き上げるように制御すると共に、前記電圧モード制御回路の出力電圧が前記第１の所定時間間隔よりも長い時間間隔である第２の所定時間間隔ごとに順次引き上げるように制御する制御回路とを有することを特徴とする。

請求項１記載の電源制御装置及び請求項６記載の撮像装置によれば、電流モード制御回路の出力電圧立ち上げ時間が電圧モード制御回路の出力電圧立ち上げ時間よりも短くなるように、第１のソフトスタート回路の電流及び第２のソフトスタート回路の電流が制御されるので、電源の負荷を低減し、デジタルカメラなどの電子機器の起動スピードを早くすることを可能とする。

請求項２記載の電源制御装置及び請求項７記載の撮像装置によれば、第１のソフトスタート回路及び第２のソフトスタート回路は同容量のコンデンサを含み、制御回路は、第１のソフトスタート回路に含まれるコンデンサを充電する充電電流が第２のソフトスタート回路に含まれるコンデンサを充電する充電電流よりも大きくなるように制御するので、電源回路設計の負荷を低減することを可能とする。

請求項３記載の電源制御装置及び請求項８記載の撮像装置によれば、電圧モード制御回路の出力電圧を第１の所定時間間隔ごとに順次引き上げるように制御すると共に、電圧モード制御回路の出力電圧を第１の所定時間間隔よりも長い時間間隔である第２の所定時間間隔ごとに順次引き上げるように制御するので、電源回路設計の負荷及び部品点数を低減することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。

［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る電源制御装置を含む電源回路の全体構成を示すブロック図であり、図２（ａ）〜図２（ｄ）は、図１の電源回路における出力電圧立ち上がり時の出力信号のシーケンスを示す図である。

図１において、１は電源であり、２は降圧回路３，４及び昇降圧回路５のＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御を行う制御回路である。制御回路２は、基準電圧部１１、三角波発振器部１２、ソフトスタート回路であるソフトスタート部１３，１４，１５、誤差増幅器部１６，１７，１８、ＰＷＭ比較器部１９，２０，２１，出力部２２，２３，２４、及びコントロール回路２５で構成されている。

降圧回路３，４は、電源１の電圧より低い出力電圧を生成する。昇降圧回路５は、出力電圧が電源１の電圧より低い場合には降圧回路として動作し、出力電圧が電源１の電圧より高い場合には昇圧回路として動作する。

降圧回路３，４は、電流モード制御により出力電圧を制御する。電流モード制御とは、出力電圧に関わる電圧と降圧回路３，４内部の電流を検出することにより出力電圧を制御する制御動作である。昇降圧回路５は、電圧モード制御により出力電圧を制御する。電圧モード制御とは、出力電圧に関わる電圧を検出することにより出力電圧を制御する制御動作である。

次に、図１の電源回路の動作について説明する。

電源１から制御回路２に電源が供給されて、コントロール回路２５に起動信号が入力されると、基準電圧部（ＶＲＥＦ）１１よりソフトスタート部１３内部のコンデンサ２６（Ｃ１）に充電電流Ｉ１で充電が開始される。

誤差増幅器部１６は、コンデンサ２６が充電されることにより生じる電圧が基準電圧部１１で生成される基準電圧に達するまでの間、コンデンサ２６の充電電圧と抵抗２９，３０により分圧された各出力電圧の差分を増幅し、ＰＷＭ比較器部１９に入力する。

ＰＷＭ比較器部１９は、増幅された差分信号と降圧回路３内部のインダクタ（図示せず）電流と三角波発振器部１２で生成された三角波とを比較してオン・デューティを可変し、出力部２２を介して降圧回路３にＰＷＭ信号を出力する。

降圧回路３は、ＰＷＭ信号を受けてスイッチング素子（図示せず）をスイッチングし、図２（ｂ）に示すように、立ち上げ時間Ｔ１で所望の出力電圧Ｖ１まで立ち上げる。また、コンデンサ２６の充電電圧が基準電圧部１１で生成される基準電圧に達すると、誤差増幅器部１６が基準電圧部１１と抵抗２９，３０により分圧された各出力電圧の差分を増幅し、ＰＷＭ比較器部１９に入力する。

ＰＷＭ比較器部１９は、増幅された差分信号と降圧回路３内部のインダクタ電流と三角波発振器部１２で生成された三角波とを比較してオン・デューティを可変し、出力部２２を介して降圧回路３にＰＷＭ信号を出力する。

降圧回路３は、ＰＷＭ信号を受けてスイッチング素子をスイッチングして降圧回路３が所望の出力電圧Ｖ１を維持するように制御を行う。

コントロール回路２５は、降圧回路３が所望の出力電圧Ｖ１に達したことを検出すると、基準電圧部１１よりソフトスタート部１４内部のコンデンサ２７（Ｃ２）に充電電流Ｉ２で充電を開始する。コンデンサ２７はコンデンサ２６と同容量である。充電電流Ｉ２は充電電流Ｉ１より小さい電流値に設定されている。誤差増幅器部１７は、コンデンサ２７が充電されることにより生じる電圧が基準電圧部１１で生成される基準電圧に達するまでの間、コンデンサ２７の充電電圧と抵抗３１，３２により分圧された各出力電圧の差分を増幅し、ＰＷＭ比較器部２０に入力する。

ＰＷＭ比較器部２０は、増幅された差分信号と降圧回路４内部のインダクタ（図示せず）電流と三角波発振器部１２で生成された三角波とを比較してオン・デューティを可変し、出力部２３を介して降圧回路４にＰＷＭ信号を出力する。

降圧回路４は、ＰＷＭ信号を受けてスイッチング素子（図示せず）をスイッチングし、図２（ｃ）に示すように、立ち上げ時間Ｔ２で所望の出力電圧Ｖ２まで立ち上げる。コンデンサ２７とコンデンサ２６とが同容量であって、充電電流Ｉ２が充電電流Ｉ１より小さいので、立ち上げ時間Ｔ２は出力電圧Ｖ１の立ち上げ時間Ｔ１より長くなる。また、コンデンサ２７の充電電圧が基準電圧部１１で生成される基準電圧に達すると、誤差増幅器部１７は基準電圧部１１と抵抗３１，３２により分圧された各出力電圧の差分を増幅し、ＰＷＭ比較器部２０に入力する。

ＰＷＭ比較器部２０は、増幅された差分信号と降圧回路４内部のインダクタ電流と三角波発振器部１２で生成された三角波とを比較してオン・デューティを可変し、出力部２３を介して降圧回路４にＰＷＭ信号を出力する。降圧回路４は、ＰＷＭ信号を受けてスイッチング素子（図示せず）をスイッチングして降圧回路４が所望の出力電圧Ｖ２を維持するように制御を行う。

コントロール回路２５は、降圧回路４が所望の出力電圧Ｖ２に達したことを検出すると、基準電圧部１１よりソフトスタート部１５内部のコンデンサ２８（Ｃ３）に充電電流Ｉ３で充電を開始する。コンデンサ２８はコンデンサ２６，２７と同容量である。充電電流Ｉ３は充電電流Ｉ１及び充電電流Ｉ２より小さく設定されている。誤差増幅器部１８は、コンデンサ２８が充電されることにより生じる電圧が基準電圧部１１で生成される基準電圧に達するまでの間、コンデンサ２８の充電電圧と抵抗３３，３４により分圧された各出力電圧の差分を増幅し、ＰＷＭ比較器部２１に入力する。

ＰＷＭ比較器部２１は、増幅された差分信号と三角波発振器部１２で生成された三角波とを比較してオン・デューティを可変し、出力部２４を介して昇降圧回路５にＰＷＭ信号を出力する。

昇降圧回路５は、ＰＷＭ信号を受けてスイッチング素子（図示せず）をスイッチングし、図２（ｄ）に示すように、出力電圧Ｖ２の立ち上げ時間Ｔ１よりも長い立ち上げ時間Ｔ３で所望の出力電圧Ｖ３まで立ち上げる。また、コンデンサ２８の充電電圧が基準電圧部１１で生成される基準電圧に達すると、誤差増幅器部１８が基準電圧部１１と抵抗３３，３４により分圧された各出力電圧の差分を増幅し、ＰＷＭ比較器部２１に入力する。

ＰＷＭ比較器部２１は、増幅された差分信号と三角波発振器部１２で生成された三角波とを比較してオン・デューティを可変し、出力部２４を介して昇降圧回路５にＰＷＭ信号を出力する。昇降圧回路５は、ＰＷＭ信号を受けてスイッチング素子（図示せず）をスイッチングして昇降圧回路５が所望の出力電圧Ｖ３を維持するように制御を行う。

上記第１の実施の形態によれば、電流モード制御される降圧回路３，４により制御される出力電圧立ち上げ時間Ｔ１，Ｔ２を、電圧モード制御される昇降圧回路５により制御される出力電圧立ち上げ時間Ｔ３よりも短くなるように制御するので、電源の負荷を低減することができ、またデジタルカメラなどの電子機器に適用することにより、当該電子機器の起動スピードを早くすることができる。

また、出力電圧立ち上げ時間をソフトスタート部１３，１４，１５にそれぞれ接続されたコンデンサ２６，２７，２８を同容量とし、コンデンサ２６，２７，２８への充電電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３に対して、コンデンサ充電電流Ｉ１，Ｉ２を上記電圧モード制御回路のコンデンサ充電電流Ｉ３より大きくなるように設定するので、電源回路設計の負荷を低減することができる。

上記第１の実施の形態では、３チャンネルの出力電圧に限定して説明を行ったが、これに限定されるものではない。すなわち、電流モード制御による出力電圧の立ち上げ時間を電圧モード制御による出力電圧の立ち上げ時間より早くなるような制御であれば、チャンネル数は何チャンネルでも構わない。また、上記第１の実施の形態では、電流モード制御で動作する降圧回路を説明しているが、昇圧回路であっても同様である。

さらに、出力電圧の立ち上げ時間を上述した従来例と同様のソフトスタート部内部のコンデンサ容量を変えることにより制御を行ってもよい。

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。

図３は、本発明の第２の実施の形態に係る電源制御装置を含む電源回路の全体構成を示すブロック図であり、図４（ａ）〜図４（ｄ）は、図３の電源回路における出力電圧立ち上がり時の出力信号のシーケンスを示す図である。

図３において、５１は電源であり、５２は降圧回路５３，５４及び昇降圧回路５５のＰＷＭ制御を行う制御回路である。制御回路５２は、基準電圧部６１、三角波発振器部６２、誤差増幅器部６６，６７，６８、ＰＷＭ比較器部６９，７０，７１、出力部７２，７３，７４、及びコントロール回路７５で構成されている。

降圧回路５３，５４は、電源５１の電圧より低い出力電圧を生成する。昇降圧回路５５は、出力電圧が電源５１の電圧より低い場合には降圧回路として動作し、出力電圧が電源５１の電圧より高い場合には昇圧回路として動作する。

降圧回路５３，５４は、電流モード制御により当該出力電圧を制御する。電流モード制御とは、出力電圧に関わる電圧と降圧回路５３，５４内部の電流を検出することにより出力電圧を制御する制御動作である。昇降圧回路５は、電圧モード制御により当該出力電圧を制御する。電圧モード制御とは、出力電圧に関わる電圧を検出することにより出力電圧を制御する制御動作である。

次に、図３の電源回路の動作について説明する。

各出力電圧の立ち上げに関し、上記第１の実施の形態では、ソフトスタート部１３，１４，１５のアナログ動作により制御していたが、本実施の形態ではコントロール回路７５のデジタル動作により制御している。

電源５１から制御回路５２に電源が供給された状態でコントロール回路７５に起動信号が入力されると、コントロール回路７５は図４（ｂ）に示すように、一定の時間間隔Ｔ１ごとに、予め定められた所望の基準電圧値まで誤差増幅器部６６の基準電圧設定値を順次引き上げる。誤差増幅器部６６は、基準電圧設定値と抵抗７９，８０により分圧された各出力電圧の差分を増幅し、ＰＷＭ比較器部６９に入力する。

ＰＷＭ比較器部６９は、増幅された差分信号と降圧回路５３内部のインダクタ（図示せず）電流と三角波発振器部６２で生成された三角波とを比較してオン・デューティを可変し、出力部７２を介して降圧回路５３にＰＷＭ信号を出力する。

降圧回路５３は、ＰＷＭ信号を受けてスイッチング素子（図示せず）をスイッチングし、所望の出力電圧Ｖ１まで立ち上げ出力電圧Ｖ１を維持するように制御を行う。

コントロール回路７５は、降圧回路５３が所望の出力電圧Ｖ１に達したことを検出すると、図４（ｃ）に示すように、一定の時間間隔Ｔ２ごとに、予め定められた所望の基準電圧値まで誤差増幅器部６７の基準電圧設定値を順次引き上げる。一定の時間間隔Ｔ２は、一定の時間間隔Ｔ１より長く設定されている。誤差増幅器部６７は、基準電圧設定値と抵抗８１，８２により分圧された各出力電圧の差分を増幅し、ＰＷＭ比較器部７０に入力する。

ＰＷＭ比較器部７０は、増幅された差分信号と降圧回路５４内部のインダクタ（図示せず）電流と三角波発振器部６２で生成された三角波とを比較してオン・デューティを可変し、出力部７３を介して降圧回路５４にＰＷＭ信号を出力する。

降圧回路５４は、ＰＷＭ信号を受けてスイッチング素子（図示せず）をスイッチングし、所望の出力電圧Ｖ２まで立ち上げ出力電圧Ｖ２を維持するように制御を行う。

コントロール回路７５は、降圧回路５４が所望の出力電圧Ｖ２に達したことを検出すると、図４（ｄ）に示すように、一定の時間間隔Ｔ３ごとに、予め定められた所望の基準電圧値まで誤差増幅器部６８の基準電圧設定値を順次引き上げる。一定の時間間隔Ｔ３は、一定の時間間隔Ｔ２より長く設定されている。誤差増幅器部６８は、基準電圧設定値と抵抗８３，８４により分圧された各出力電圧の差分を増幅し、ＰＷＭ比較器部７１に入力する。

ＰＷＭ比較器部７１は、増幅された差分信号と三角波発振器部６２で生成された三角波とを比較してオン・デューティを可変し、出力部７４を介してＰＷＭ信号を昇降圧回路５５に出力する。

昇降圧回路５５は、ＰＷＭ信号を受けてスイッチング素子（図示せず）をスイッチングし、所望の出力電圧Ｖ３まで立ち上げ出力電圧Ｖ３を維持するように制御を行う。

上記第２の実施の形態によれば、回路規模が小さくなるので、上記第１の実施の形態よりも、電源回路設計の負荷及び部品点数を低減することができる。

［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態に係るデジタルカメラについて説明する。

図５は、本発明の第３の実施の形態に係るデジタルカメラの内部構成を示すブロック図である。

図５において、レンズ２０１は被写体の光学像を固体撮像素子２０３に結像させるレンズである。絞り・シャッター２０２は、シャッター機能とレンズ２０１を通った光量を制御するための絞り機能とを備えたものである。固体撮像素子２０３は、レンズ２０１で結像された被写体光を電気信号として取り込むための固体撮像素子である。

ＣＤＳ部２０４は、固体撮像素子２０３より出力される電気信号のクロックの除去やノイズの軽減するための相関二重サンプリングを行う。クランプ回路部２０５は、ＣＤＳ部２０４の出力信号を後述のタイミング発生部２０８から供給されるクランプパルスのタイミングで所定の基準電圧にクランプする。Ａ／Ｄ変換部２０６は、クランプ出力の信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する。信号処理部２０７は、表示や記録などをするために所望の形式となるように種々の信号処理や変換を行う。

タイミングパルス発生器２０８は、固体撮像素子２０３、ＣＤＳ部２０４、クランプ回路部２０５、及びＡ／Ｄ変換部２０６へ必要なパルスを発生する。光学系駆動部２０９はレンズ２０１や絞り・シャッター２０２を駆動する。システム制御部２１０は、デジタルカメラ全体の制御及び各種演算を行う。表示部２１１は信号処理部７から信号を受けてＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等に表示する。記録媒体２１２は、画像データの記録又は読み出しを行うための半導体メモリ等で構成される。電源部２１３は、デジタルカメラのすべてのブロックに電源を供給する。メインスイッチ２１４はデジタルカメラの電源をオン、オフするためのスイッチである。

次に、図５のデジタルカメラの基本動作を図６及び図７のフローチャートを参照して説明する。

図６及び図７は、図５のデジタルカメラの基本動作を示すフローチャートである。

図６において、デジタルカメラは、メインスイッチ２１４がオンされると（ステップＳ３０１）、電源部２１３は動作を開始し、メイン電源及びコントロール系の電源を供給する。

次に、撮影モードか否かを判別し（ステップＳ３０２）、撮影モードであるときは、ステップＳ３０３以降の撮影シーケンスに入る。一方、撮影モードではなく再生モードであった場合は、ステップＳ３１９以降の再生シーケンスに進み、記録媒体２１２から画像データを一旦信号処理部２０７に読み込み（ステップＳ３１９）、表示のための信号処理を行い、ＬＣＤ等に画像を表示する（ステップＳ３２０）。次に、メインスイッチ２１４がオフされるまで画像を表示し、メインスイッチ２１４がオフされたときは（ステップＳ３２１でＹＥＳ）、画像の表示を中止して電源をオフする。

一方、ステップＳ３０３では、ＡＦレンズのレンズ位置をリセット位置まで駆動し、固体撮像素子２０３やタイミングパルス発生器２０７など撮像系回路の電源をオンする。次に、システム制御部２１０の制御により光学系駆動部２０９からの信号で絞り・シャッター２０２をまず開放にした後（ステップＳ３０４）、測光シーケンスに入り、固体撮像素子２０３を通った信号をＣＤＳ部２０４で相関二重サンプリングを行い、クランプ回路部２０５でＯＢ部をクランプし、Ａ／Ｄ変換部２０６でＡ／Ｄ変換を行い、その変換された画像データを信号処理部２０７で処理し、更にシステム制御２１０に入力して測光値から露出制御値を演算する（ステップＳ３０５）。この演算結果に応じてシステム制御２１０は、プログラム線図により、絞り及びシャッタースピード設定して制御する（ステップＳ３０６）。

次に、表示モードを確認し、表示ＯＮのモードか否かを判別する（ステップＳ３０７）。この結果、表示ＯＮのモードであるときは、ＬＣＤ等の表示を行い（ステップＳ３０８）、そうでない場合はレリーズスイッチの第１のスイッチ（不図示）がオンされるまで待機する。第１のスイッチがオンされると（ステップＳ３０９）、再び測光シーケンスに入り、測光及び演算を行う（ステップＳ３１０）。

図７において、ステップＳ３１０の処理結果に応じてシステム制御２１０は再度プログラム線図により、絞り及びシャッタースピードを設定して再度制御する（ステップＳ３１１）。次に、固体撮像素子２０３、ＣＤＳ部２０４、クランプ部２０５、及びＡ／Ｄ変換部２０６を通った信号から信号処理部２０７で高周波成分を取り出し、被写体までの距離の演算をシステム制御２１０で行う（ステップＳ３１２）。

次に、レンズ２０１を駆動して合焦したか否かを判別し（ステップＳ３１３）、合焦していないときは、再びレンズ２０１を駆動して測距を行う。合焦後、レリーズスイッチの第２のスイッチ（不図示）がオンされるまで待機し、第２のスイッチがオンされたときは（ステップＳ３１４）、静止画の本露光を行う（ステップＳ３１５）。

ステップＳ３１５で露光が終了すると、固体撮像素子２０３、ＣＤＳ部２０４、クランプ部２０５、及びＡ／Ｄ変換部２０６を通った画像データは信号処理部２０７で所望の信号処理が行われ、システム制御２１０の制御により半導体メモリ等の記録媒体２１２に記録される。このとき、第２のスイッチが押され続けていた場合は（ステップＳ３１６）、ＬＣＤ等に画像を表示し（ステップＳ３１７）、第２のスイッチがオフされるまで表示し続け、オフされたときには表示を止めて撮影を終了する。

ステップＳ３１８では、はじめから第２のスイッチがオフだった場合は、表示は行わずに撮影を終了する。メインスイッチ２１４がオフされていないときは（ステップＳ３１８でＮＯ）、ステップＳ３０３へ戻り、レリーズスイッチの第１のスイッチが押されるまでのシーケンスを再度行い、レリーズスイッチの第１のスイッチがオンされるまで待機する。メインスイッチ２１４がオフされれば光学ブロックの各メカは所定の位置に戻り、メインの電源を切る。

次に、図５のデジタルカメラにおける電源制御の動作について説明する。

図８は、図５におけるメインスイッチ２１４及び電源部２１３を構成する電源回路の全体構成を示すブロック図であり、図９（ａ）〜図９（ｄ）は、図８の電源回路における出力電圧立ち上がり時の出力信号のシーケンスを示す図である。図１０は、図８の電源回路の出力電圧立ち上がり時の制御処理を示すフローチャートである。

図８において、３０１は電源であり、３０２は降圧回路３０３，３０４及び昇降圧回路３０５のＰＷＭ制御を行う制御回路である。制御回路３０２は、基準電圧部３１１、三角波発振器部３１２、ソフトスタート回路であるソフトスタート部３１３，３１４，３１５、誤差増幅器部３１６，３１７，３１８、ＰＷＭ比較器部３１９，３２０，３２１、出力部３２２，３２３，３２４、及びコントロール回路３２５で構成されている。

論理回路３３５は、メインスイッチ２１４又はシステム制御部２１０の制御信号のいずれかがＨＩのときにＨＩを出力する。降圧回路３０３，３０４は、電源３０１の電圧より低い出力電圧を生成する。昇降圧回路３０５は、出力電圧が電源３０１の電圧より低い場合には降圧回路として動作し、出力電圧が電源３０１の電圧より高い場合には昇圧回路として動作する。

降圧回路３０３，３０４は、電流モード制御により出力電圧を制御する。電流モード制御とは、出力電圧に関わる電圧と降圧回路３０３，３０４内部の電流を検出することにより出力電圧を制御する制御動作である。昇降圧回路３０５は、電圧モード制御により出力電圧を制御する。電圧モード制御とは、出力電圧に関わる電圧を検出することにより出力電圧を制御する制御動作である。

次に、出力電圧の立ち上げ制御処理について図９（ａ）〜図９（ｄ）及び図１０を参照して説明する。図９（ａ）〜図９（ｄ）の横軸は時間を表している。

図９（ｂ）に示すように、時間ｔ４１でメインスイッチ２１４がオンされると、論理回路３３５の出力がＨＩとなることによりコントロール回路３２５にＨＩ信号が入力され（図１０のステップＳ５０１）、制御回路３０２は降圧回路３０３の制御を開始し（ステップＳ５０２）、降圧回路３０３の出力電圧Ｖ１をスロースタート制御により所定の時間をかけて徐々に上昇させる。

次に、出力電圧Ｖ１は、フィードバック制御のため制御回路３０２に戻され、コントロール回路３２５に入力されると共に、誤差増幅器３１６にも入力される（ステップＳ５０３）。

図９（ｃ）に示すように、時間ｔ４２で出力電圧Ｖ１の電圧値が所定の電圧値Ｖ１ａよりも大きくなった場合（ステップＳ５０３でＹＥＳ）、コントロール回路３２５は制御回路３０２を介して降圧回路３０４の制御を開始する（ステップＳ５０４）。降圧回路３０４の出力電圧Ｖ２も、出力電圧Ｖ１と同様に、スロースタート制御により所定の時間をかけて徐々に上昇させ、フィードバック制御のため制御回路３０２に戻され、コントロール回路３２５に入力されると共に、誤差増幅器３１７にも入力される（ステップＳ５０５）。

図９（ｄ）に示しように、時間ｔ４３で出力電圧Ｖ２の電圧値が所定の電圧値Ｖ２ａよりも大きくなった場合（ステップＳ５０５でＹＥＳ）、コントロール回路３２５は制御回路３０２を介して昇降圧回路３０５の制御を開始する（ステップＳ５０６）。同様にして、昇降圧回路３０５の出力電圧Ｖ３をスロースタート制御により所定の時間をかけて徐々に上昇させ、フィードバック制御のため制御回路３０２に戻され、コントロール回路３２５に入力されると共に、誤差増幅器３１８にも入力される（ステップＳ５０７）。

出力電圧Ｖ３の電圧値が所定の電圧値Ｖ３ａよりも大きくなると（ステップＳ５０７でＹＥＳ）、立ち上がり制御を終了する。

以上の制御により、所定の順序で出力電圧Ｖ１、出力電圧Ｖ２、及び出力電圧Ｖ３が立ち上がることが可能となる。出力電圧立ち上げ時間の制御に関しては上記第１及び第２の実施の形態と同様である。

本第３の実施の形態によれば、デジタルカメラに適用された電源回路において、電流モード制御回路の出力電圧立ち上げ時間が電圧モード制御回路の出力電圧立ち上げ時間より短くなるように制御されるので、電源の負荷を低減し、デジタルカメラなどの電子機器の起動スピードを早くすることができる。

本発明の目的は、上記実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。

この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、リムーバブルディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ±Ｒ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ±ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード等を用いることができる。または、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしてもよい。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。

さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。

本発明の第１の実施の形態に係る電源制御装置を含む電源回路の全体構成を示すブロック図である。（ａ）〜（ｄ）は図１の電源回路における出力電圧立ち上がり時の出力信号のシーケンスを示す図である。本発明の第２の実施の形態に係る電源制御装置を含む電源回路の全体構成を示すブロック図である。（ａ）〜（ｄ）は図３の電源回路における出力電圧立ち上がり時の出力信号のシーケンスを示す図である。本発明の第３の実施の形態に係るデジタルカメラの内部構成を示すブロック図である。図５のデジタルカメラの基本動作を示すフローチャートである。図５のデジタルカメラの基本動作を示すフローチャートである。図５におけるメインスイッチ２１４及び電源部２１３を構成する電源回路の全体構成を示すブロック図である。（ａ）〜（ｄ）は図８の電源回路における出力電圧立ち上がり時の出力信号のシーケンスを示す図である。図８の電源回路の出力電圧立ち上がり時の制御処理を示すフローチャートである。ソフトスタート回路を備え、３つの出力電圧を生成する従来の電源制御装置を含む電源回路の構成図である。（ａ）〜（ｄ）は従来の電源制御装置を含む電源回路における出力電圧立ち上がり時の出力信号のシーケンスを示す図である。

符号の説明

１電源
２制御回路
３，４降圧回路
５昇降圧回路
１１基準電圧部
１３，１４，１５ソフトスタート部
１９，２０，２１ＰＷＭ比較器部
２２，２３，２４出力部
２５コントロール回路

Claims

出力電流に関わる電流を検出することにより出力電圧を制御する少なくとも１つの電流モード制御回路と、
前記電流モード制御回路に接続され、出力電圧が予め定められた電圧に達するまでの出力電圧立ち上げ時間を制御する第１のソフトスタート回路と、
出力電圧に関わる電圧を検出することにより出力電圧を制御する少なくとも１つの電圧モード制御回路と、
前記電流モード制御回路に接続され、出力電圧が予め定められた電圧に達するまでの出力電圧立ち上げ時間を制御する第２のソフトスタート回路と、
前記電流モード制御回路の出力電圧立ち上げ時間を前記電圧モード制御回路の出力電圧立ち上げ時間よりも短くなるように、前記第１のソフトスタート回路の電流及び前記第２のソフトスタート回路の電流を制御する制御回路とを有することを特徴とする電源制御装置。
前記第１のソフトスタート回路及び前記第２のソフトスタート回路は同容量のコンデンサを含み、前記制御回路は、前記第１のソフトスタート回路に含まれる前記コンデンサを充電する充電電流が前記第２のソフトスタート回路に含まれる前記コンデンサを充電する充電電流よりも大きくなるように制御することを特徴とする請求項１記載の電源制御装置。
出力電流に関わる電流を検出することにより出力電圧を制御する少なくとも１つの電流モード制御回路と、
出力電圧に関わる電圧を検出することにより出力電圧を制御する少なくとも１つの電圧モード制御回路と、
前記電圧モード制御回路の出力電圧を第１の所定時間間隔ごとに順次引き上げるように制御すると共に、前記電圧モード制御回路の出力電圧を前記第１の所定時間間隔よりも長い時間間隔である第２の所定時間間隔ごとに順次引き上げるように制御する制御回路とを有することを特徴とする電源制御装置。
前記制御回路は、前記第１のソフトスタート回路への電力供給した後、前記第２のソフトスタート回路への電力供給することを特徴とする請求項１又は２記載の電源制御装置。
前記電流モード制御回路は、電源電圧より低い電圧を出力電圧として生成する降圧回路或いは電源電圧より高い電圧を出力電圧として生成する昇圧回路を制御し、
前記電圧モード制御回路は、出力電圧が電源電圧より低いときは降圧回路として動作し、出力電圧が電源電圧より高いときは昇圧回路として動作する昇降圧回路を制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電源制御装置。
出力電流に関わる電流を検出することにより出力電圧を制御する少なくとも１つの電流モード制御回路と、
前記電流モード制御回路に接続され、出力電圧が予め定められた電圧に達するまでの出力電圧立ち上げ時間を制御する第１のソフトスタート回路と、
出力電圧に関わる電圧を検出することにより出力電圧を制御する少なくとも１つの電圧モード制御回路と、
前記電流モード制御回路に接続され、出力電圧が予め定められた電圧に達するまでの出力電圧立ち上げ時間を制御する第２のソフトスタート回路と、
前記電流モード制御回路の出力電圧立ち上げ時間を前記電圧モード制御回路の出力電圧立ち上げ時間よりも短くなるように、前記第１のソフトスタート回路の電流及び前記第２のソフトスタート回路の電流を制御する制御回路とを有することを特徴とする撮像装置。
前記第１のソフトスタート回路及び前記第２のソフトスタート回路は同容量のコンデンサを含み、前記制御回路は、前記第１のソフトスタート回路に含まれる前記コンデンサを充電する充電電流が前記第２のソフトスタート回路に含まれる前記コンデンサを充電する充電電流より大きいことを特徴とする請求項６記載の撮像装置。
出力電流に関わる電流を検出することにより出力電圧を制御する少なくとも１つの電流モード制御回路と、
出力電圧に関わる電圧を検出することにより出力電圧を制御する少なくとも１つの電圧モード制御回路と、
前記電圧モード制御回路の出力電圧が第１の所定時間間隔ごとに順次引き上げるように制御すると共に、前記電圧モード制御回路の出力電圧を前記第１の所定時間間隔よりも長い時間間隔である第２の所定時間間隔ごとに順次引き上げるように制御する制御回路とを有することを特徴とする撮像装置。