JP2015015823A - Actuator driving device, method for controlling the same, and imaging apparatus - Google Patents

Actuator driving device, method for controlling the same, and imaging apparatus Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To control the amount of a current which can be supplied to a desired actuator when a plurality of actuators are driven simultaneously.SOLUTION: A motor driving device that drives motors 1 and 2 simultaneously changes the duty ratio of the output of a common terminal S according to a necessary amount of current. Duty ratio setting units 106A, 106B, and 106S set the duty ratios of outputs of half-bridge circuits 103A, 103B, and 103S according to a control signal from a current amount control unit 105. The amount of the current which can be supplied to the motor is increased as the duty ratio of the output of the half-bridge circuit connected to a terminal A or B decreases in control for causing a current to flow in a direction from the common terminal S toward the terminal A or B. The duty ratio of the output of the half-bridge circuit 103S is made small and the duty ratio of the output of the half-bridge circuit 103A or 103B is made large so as to increase the amount of the current which can be supplied to the motor in control for causing a current to flow in the direction from the terminal A or B toward the common terminal S.

Description

本発明は、複数のアクチュエータを同時に通電可能なアクチュエータ駆動装置において、アクチュエータへの電流供給量を制御する技術に関する。   The present invention relates to a technique for controlling a current supply amount to an actuator in an actuator driving device capable of energizing a plurality of actuators simultaneously.

コスト削減を目的とする、PWM(パルス幅変調)制御によるバイポーラ駆動のモータ駆動装置では、複数のハーフブリッジ回路(以下、HB回路とも記す)を備える。その1つのHB回路をモータに電流を供給するための電源として複数のモータ端子の片方を接続して使用し、残りのHB回路をもう一方のモータ端子に接続する。
特許文献1に開示の装置では、電源として使用するHB回路の出力端子、即ちコモン端子の出力のデューティ比が50%に固定されている。モータのコイル側のHB回路の出力について任意のデューティ比を設定することにより、電位差を発生させて電流を流すオン期間、及び等電位のため電流の流れないショート期間を生成して電流方向及び通電量が決定される。
2. Description of the Related Art A bipolar motor drive device using PWM (pulse width modulation) control for the purpose of cost reduction includes a plurality of half-bridge circuits (hereinafter also referred to as HB circuits). One HB circuit is used by connecting one of the plurality of motor terminals as a power source for supplying current to the motor, and the remaining HB circuit is connected to the other motor terminal.
In the device disclosed in Patent Literature 1, the duty ratio of the output of the HB circuit used as a power source, that is, the output of the common terminal is fixed to 50%. By setting an arbitrary duty ratio for the output of the HB circuit on the coil side of the motor, an on period in which a current is generated by generating a potential difference and a short period in which no current flows due to an equipotential are generated, and the current direction and energization The amount is determined.

図6(A)は、従来のバイポーラ駆動による2相ステッピングモータの駆動装置の構成を示すブロック図である。2相ステッピングモータ600は、A相コイルLa601、B相コイルLb602、磁化されたロータ603を有する。HB回路604A、604S及び604Bの各出力端子はそれぞれ、端子A、S、Bに接続されている。端子Sは、A相コイルLa601とB相コイルLb602とを接続したコモン端子である。HB回路604Aは、入力端子in1及びin2への入力信号によって電流を吸い込む状態、電流を供給する状態、電流が流れないオープン状態を選択できる。制御回路605は、HB回路604A、604S及び604Bを制御する。制御回路605は端子VpaとVnaからの信号により、HB回路604Aの状態を選択し、ステッピングモータ600の駆動を制御する。同様に、HB回路604Bは制御回路605の端子VpbとVnbからの信号により制御され、HB回路604Sは制御回路605の端子VpsとVnsからの信号により制御される。図6(B)はHB回路604A、604B及び604Sの構成を示す回路図である。各回路はPch(チャンネル)FET素子611と、NchFET素子612を備え、Pchドライバ613によりPchFET素子611を駆動し、Nchドライバ614によりNchFET素子612を駆動する。   FIG. 6A is a block diagram showing a configuration of a conventional two-phase stepping motor driving apparatus using bipolar driving. The two-phase stepping motor 600 includes an A-phase coil La601, a B-phase coil Lb602, and a magnetized rotor 603. The output terminals of the HB circuits 604A, 604S and 604B are connected to the terminals A, S and B, respectively. The terminal S is a common terminal that connects the A-phase coil La601 and the B-phase coil Lb602. The HB circuit 604A can select a state in which current is absorbed by an input signal to the input terminals in1 and in2, a state in which current is supplied, and an open state in which no current flows. The control circuit 605 controls the HB circuits 604A, 604S, and 604B. The control circuit 605 selects the state of the HB circuit 604A based on signals from the terminals Vpa and Vna, and controls the driving of the stepping motor 600. Similarly, the HB circuit 604B is controlled by signals from the terminals Vpb and Vnb of the control circuit 605, and the HB circuit 604S is controlled by signals from the terminals Vps and Vns of the control circuit 605. FIG. 6B is a circuit diagram illustrating a configuration of the HB circuits 604A, 604B, and 604S. Each circuit includes a Pch (channel) FET element 611 and an NchFET element 612, and the Pch driver 613 drives the PchFET element 611 and the Nch driver 614 drives the NchFET element 612.

図7を参照して、モータの通電法について説明する。HB回路604Sはデューティ比が50%の出力信号に設定される。一方、コイル側のHB回路604A及び604BはHB回路604Sとの同期をとり、各出力を制御する。通電量isは、HB回路604Aの端子A、HB回路604Bの端子Bのデューティ比をそれぞれDa%、Db%とする場合、端子Aについては、「通電量isa=(50−Da)×Im/100」である。また、端子Bについては、「通電量isb=(50−Db)×Im/100」である。ただし、電流はコモン端子Sから端子Aまたは端子Bに流れる方向を正とする。また2端子間が1周期中にH(High)、L(Low)に固定された場合に流れる最大の電流量をImとする。   The motor energization method will be described with reference to FIG. The HB circuit 604S is set to an output signal with a duty ratio of 50%. On the other hand, the HB circuits 604A and 604B on the coil side synchronize with the HB circuit 604S and control each output. When the duty ratios of the terminal A of the HB circuit 604A and the terminal B of the HB circuit 604B are Da% and Db%, respectively, the energization amount is is “energization amount isa = (50−Da) × Im / 100 ". For terminal B, “energization amount isb = (50−Db) × Im / 100”. However, the direction in which current flows from the common terminal S to the terminal A or B is positive. Also, Im is the maximum amount of current that flows when the two terminals are fixed to H (High) and L (Low) during one cycle.

コモン端子Sと端子Aを例に挙げて、電流の振る舞いについて説明する。
まず、コモン端子Sではデューティ比が50%であり、オン期間とオフ期間との比が1:1の矩形波電圧がかかる。これがHレベルのとき、即ちモータ駆動電圧を出力するときに、コモン端子Sは電流を供給する電源として働く。この期間中に端子AがLレベル、即ち接地電位となるときに、電流はコモン端子SからA相コイルLa601を通り端子Aへと流れていく。端子AがHレベルのときには、端子間がショート状態となり電流は流れない。次に、コモン端子SがLレベルである期間中、端子AがHレベルであれば、電流は端子AからコイルLa601を通りコモン端子Sに流れる。端子AがLレベルのときには、端子間がショート状態となり、電流は流れない。
このように、通電期間とショート期間を組み合わせることにより、所望の通電方向及び通電量が得られる。この通電制御は、ステッピングモータの駆動に限らず、各種のアクチュエータを有する場合でも適用可能である。
Taking the common terminal S and the terminal A as examples, the behavior of current will be described.
First, a rectangular wave voltage having a duty ratio of 50% at the common terminal S and a ratio of the on period to the off period of 1: 1 is applied. When this is at the H level, that is, when a motor drive voltage is output, the common terminal S functions as a power source for supplying current. During this period, when the terminal A becomes L level, that is, the ground potential, the current flows from the common terminal S to the terminal A through the A-phase coil La601. When the terminal A is at the H level, the terminals are short-circuited and no current flows. Next, during a period in which the common terminal S is at the L level, if the terminal A is at the H level, current flows from the terminal A to the common terminal S through the coil La601. When the terminal A is at the L level, the terminals are short-circuited and no current flows.
Thus, a desired energization direction and energization amount can be obtained by combining the energization period and the short period. This energization control is not limited to driving a stepping motor, and can be applied even when various actuators are provided.

特開2004−15898号公報JP 2004-15898 A

しかしながら、従来の駆動制御では、コモン端子Sのデューティ比が50%に固定されている。このため、モータに供給可能な最大電流量は、フルブリッジ回路で同モータ駆動電圧を使用した場合の50%になってしまうという課題がある(図7に示す、A:Duty0%を参照)。
本発明は、複数のアクチュエータを同時に駆動する際に、所望のアクチュエータに供給可能な電流量を制御することを目的とする。
However, in the conventional drive control, the duty ratio of the common terminal S is fixed to 50%. For this reason, there is a problem that the maximum amount of current that can be supplied to the motor becomes 50% when the motor drive voltage is used in the full bridge circuit (see A: Duty 0% shown in FIG. 7).
An object of the present invention is to control the amount of current that can be supplied to a desired actuator when simultaneously driving a plurality of actuators.

上記課題を解決するために、本発明に係る装置は、複数のアクチュエータを駆動するアクチュエータ駆動装置であって、第1アクチュエータが接続される第1出力端子を有する第1ハーフブリッジ回路と、第2アクチュエータが接続される第2出力端子を有する第2ハーフブリッジ回路と、第1アクチュエータおよび第2アクチュエータが接続される第3出力端子を有する第3ハーフブリッジ回路と、前記第1ハーフブリッジ回路が出力する駆動電圧に係る第1デューティ比を設定する第1デューティ比設定部と、前記第2ハーフブリッジ回路が出力する駆動電圧に係る第2デューティ比を設定する第2デューティ比設定部と、前記第3ハーフブリッジ回路が出力する駆動電圧に係る第3デューティ比を設定する第3デューティ比設定部と、前記第1アクチュエータおよび第2アクチュエータに供給する電流量を決定して制御信号を前記第1ないし第3デューティ比設定部に出力する電流量制御部を備える。前記電流量制御部は、前記第1アクチュエータおよび第2アクチュエータを同時に駆動する場合、前記第1アクチュエータまたは第2アクチュエータに供給する電流量に従って前記第3デューティ比を変更する制御信号を前記第3デューティ比設定部に出力する。   In order to solve the above problems, an apparatus according to the present invention is an actuator driving apparatus that drives a plurality of actuators, and includes a first half-bridge circuit having a first output terminal to which the first actuator is connected, and a second A second half bridge circuit having a second output terminal to which the actuator is connected, a third half bridge circuit having a third output terminal to which the first actuator and the second actuator are connected, and the first half bridge circuit outputting A first duty ratio setting unit that sets a first duty ratio related to the driving voltage to be performed; a second duty ratio setting unit that sets a second duty ratio related to the driving voltage output by the second half bridge circuit; A third duty ratio setting unit for setting a third duty ratio related to the drive voltage output by the three half bridge circuit; Comprising a current control section for outputting a serial first actuator and the control signal determines the amount of current supplied to the second actuator to the first to third duty ratio setting unit. The current amount control unit outputs a control signal for changing the third duty ratio according to the amount of current supplied to the first actuator or the second actuator when the first actuator and the second actuator are driven simultaneously. Output to the ratio setting section.

本発明によれば、複数のアクチュエータを同時に駆動する際に、所望のアクチュエータに供給可能な電流量を制御することができる。   According to the present invention, when a plurality of actuators are driven simultaneously, the amount of current that can be supplied to a desired actuator can be controlled.

本発明の第1実施形態に係るアクチュエータ駆動装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the actuator drive device which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図1のアクチュエータ駆動装置における各端子電圧を例示する波形図である。FIG. 2 is a waveform diagram illustrating terminal voltages in the actuator driving device of FIG. 1. 本発明の実施形態に係る撮像装置のシステム構成例を示す図である。1 is a diagram illustrating a system configuration example of an imaging apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態に係る駆動制御を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the drive control which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係る駆動制御を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the drive control which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 従来のモータ駆動装置およびハーフブリッジ回路の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the conventional motor drive device and a half bridge circuit. 図6のモータ駆動装置における各端子電圧を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows each terminal voltage in the motor drive device of FIG.

以下、本発明の各実施形態を説明する。
[第1実施形態]
本発明の第1実施形態について説明する。第1実施形態ではアクチュエータとして複数のモータを駆動するアクチュエータ駆動装置を例にして説明するが、本発明はモータに限らず、各種のアクチュエータの駆動に適用可能である。
Hereinafter, each embodiment of the present invention will be described.
[First Embodiment]
A first embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, an actuator driving apparatus that drives a plurality of motors as an actuator will be described as an example. However, the present invention is not limited to a motor and can be applied to driving various actuators.

図1は第1実施形態に係るモータ駆動装置の構成例を示すブロック図である。モータ駆動装置は、2つのモータを同時に駆動可能である。第1アクチュエータであるモータ1(第1モータ)はコイル101を有し、第2アクチュエータであるモータ2(第2モータ)はコイル102を有する。ハーフブリッジ回路103A、103S、及び103Bは、図6(B)に示す構成を有し、端子A、端子S、端子Bにそれぞれ接続されている。端子Sは、コイル101及びコイル102を接続したコモン端子Sである。以下、第1モータが接続される第1出力端子Aを有する第1ハーフブリッジ回路を第1HB回路と記す。また、第2モータが接続される第2出力端子Bを有する第2ハーフブリッジ回路を第2HB回路と記す。第1モータおよび第2モータが接続される第3出力端子Sを有する第3ハーフブリッジ回路を第3HB回路と記す。   FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a motor drive device according to the first embodiment. The motor drive device can drive two motors simultaneously. A motor 1 (first motor) that is a first actuator has a coil 101, and a motor 2 (second motor) that is a second actuator has a coil 102. The half bridge circuits 103A, 103S, and 103B have the configuration shown in FIG. 6B and are connected to the terminal A, the terminal S, and the terminal B, respectively. The terminal S is a common terminal S to which the coil 101 and the coil 102 are connected. Hereinafter, the first half bridge circuit having the first output terminal A to which the first motor is connected is referred to as a first HB circuit. The second half bridge circuit having the second output terminal B to which the second motor is connected is referred to as a second HB circuit. A third half bridge circuit having a third output terminal S to which the first motor and the second motor are connected is referred to as a third HB circuit.

第1HB回路103Aは、入力端子in1及びin2への入力信号によって、電流を吸い込む状態、電流を供給する状態、電流が流れないオープン状態を選択できる。第1HB回路103A、第2HB回路103B、第3HB回路103Sを制御する制御部104は、電流量制御部105、第1デューティ比設定部106A、第2デューティ比設定部106B、第3デューティ比設定部106Sを備える。第1デューティ比設定部106Aは第1HB回路103Aに接続され、第1HB回路103Aの出力電圧の第1デューティ比を設定する。第2デューティ比設定部106Bは第2HB回路103Bに接続され、第2HB回路103Bの出力電圧の第2デューティ比を設定する。第3デューティ比設定部106Sは第3HB回路103Sに接続され、第3HB回路103Sの出力電圧の第3デューティ比を設定する。   The first HB circuit 103A can select a state of sucking current, a state of supplying current, and an open state in which no current flows according to input signals to the input terminals in1 and in2. The control unit 104 that controls the first HB circuit 103A, the second HB circuit 103B, and the third HB circuit 103S includes a current amount control unit 105, a first duty ratio setting unit 106A, a second duty ratio setting unit 106B, and a third duty ratio setting unit. 106S is provided. The first duty ratio setting unit 106A is connected to the first HB circuit 103A and sets the first duty ratio of the output voltage of the first HB circuit 103A. The second duty ratio setting unit 106B is connected to the second HB circuit 103B and sets the second duty ratio of the output voltage of the second HB circuit 103B. The third duty ratio setting unit 106S is connected to the third HB circuit 103S and sets the third duty ratio of the output voltage of the third HB circuit 103S.

制御部104にて電流量制御部105は、モータ1およびモータ2に供給する電流量を決定して制御信号を第1ないし第3デューティ比設定部に出力する。すなわち、電流量制御部105が決定する電流量により、各デューティ比設定部の端子Vpx及びVnxの信号が決定される(xはa、b、sのいずれかとする。)。例えば、端子VpaとVnaによる信号を制御することで第1HB回路103Aの駆動状態が選択され、コイル101に駆動電圧が印加される。同様に、端子VpbとVnbによる信号に従って第2HB回路103Bの駆動状態が選択され、コイル102に駆動電圧が印加される。端子VpsとVnsによる信号に従って第3HB回路103Sの駆動状態が選択され、コイル101及び102に電圧が印加される。こうして、モータ1及びモータ2の制御が実行される。   In the control unit 104, the current amount control unit 105 determines the amount of current to be supplied to the motor 1 and the motor 2, and outputs a control signal to the first to third duty ratio setting units. That is, the signals of the terminals Vpx and Vnx of each duty ratio setting unit are determined by the amount of current determined by the current amount control unit 105 (x is one of a, b, and s). For example, the driving state of the first HB circuit 103A is selected by controlling signals from the terminals Vpa and Vna, and the driving voltage is applied to the coil 101. Similarly, the driving state of the second HB circuit 103B is selected according to signals from the terminals Vpb and Vnb, and a driving voltage is applied to the coil 102. The driving state of the third HB circuit 103S is selected according to signals from the terminals Vps and Vns, and a voltage is applied to the coils 101 and 102. In this way, control of the motor 1 and the motor 2 is executed.

本実施形態における各端子電圧を図2(A)に示す。図2(A)は、コモン端子Sの電圧と、端子Aの電圧(Act_A参照)と、端子Bの電圧(Act_B参照)の各波形を例示する。図2中の斜線部は通電量に相当し、下向きの矢印はコモン端子Sから端子AまたはBへ向かって流れる電流の方向に対応する。
コモン端子Sの出力に係るデューティ比をDuty(S)とし、モータ1側の端子Aの出力に係るデューティ比をDuty(A)とし、モータ2側の端子Bの出力に係るデューティ比をDuty(B)と記す。コモン端子Sの出力状態が1周期中で常にHレベルであって、かつ端子AまたはBの出力状態が同期間中で常にLレベルである場合に流れる電流量をImと記す。
コイル101に流れる電流量iL101は、コモン端子Sから端子Aの向きへ流れる第1の方向を正とすると、下式で表される。
Each terminal voltage in this embodiment is shown in FIG. FIG. 2A illustrates waveforms of the voltage at the common terminal S, the voltage at the terminal A (see Act_A), and the voltage at the terminal B (see Act_B). The shaded portion in FIG. 2 corresponds to the energization amount, and the downward arrow corresponds to the direction of current flowing from the common terminal S toward the terminal A or B.
The duty ratio related to the output of the common terminal S is Duty (S), the duty ratio related to the output of the terminal A on the motor 1 side is Duty (A), and the duty ratio related to the output of the terminal B on the motor 2 side is Duty ( B). The amount of current flowing when the output state of the common terminal S is always at the H level during one cycle and the output state of the terminal A or B is always at the L level during the synchronization is denoted as Im.
The amount of current iL101 flowing through the coil 101 is expressed by the following equation, where the first direction flowing from the common terminal S to the terminal A is positive.

[数式1]
iL101=(Duty(S)−Duty(A))×Im/100
同様にして、コイル102に流れる電流量iL102は、コモン端子Sから端子Bの向きへ流れる第2の方向を正すると、下式で表される。
[数式2]
iL102=(Duty(S)−Duty(B))×Im/100
以下では、コモン端子Sの出力において、電圧レベルがHの領域を利用して通電を行う駆動を「第1の駆動」と呼ぶことにする。
[Formula 1]
iL101 = (Duty (S) −Duty (A)) × Im / 100
Similarly, the amount of current iL102 flowing through the coil 102 is expressed by the following equation when the second direction flowing from the common terminal S to the terminal B is corrected.
[Formula 2]
iL102 = (Duty (S) −Duty (B)) × Im / 100
Hereinafter, the drive for energizing using the region where the voltage level is H at the output of the common terminal S is referred to as “first drive”.

[数式1]および[数式2]からわかるように、第1の駆動では、Duty(S)とDuty(A)との差分、Duty(S)とDuty(B)との差分を大きくすれば、各コイルの電流量を増加させることができる。つまり、コモン端子Sの出力に係るデューティ比を増加させ、コイル101、102側のHB回路の出力端子A、Bの各デューティ比を0%に近づけることで、コイル101、102に流れる電流量が増加する。ただし、大電流を流すことのできる向きは、コモン端子Sから各モータ側のHB回路の出力端子Aへの第1方向または出力端子Bへの第2の方向に限定される。モータ1および2を同時に駆動する場合、第3デューティ比設定部106Sは、電流量制御部105からの制御信号により第3デューティ比を増加させることで、コモン端子Sから出力端子AまたはBの方向に流れる電流を制御する。   As can be seen from [Equation 1] and [Equation 2], in the first drive, if the difference between Duty (S) and Duty (A) and the difference between Duty (S) and Duty (B) are increased, The amount of current in each coil can be increased. That is, by increasing the duty ratio related to the output of the common terminal S and bringing the duty ratios of the output terminals A and B of the HB circuit on the coils 101 and 102 side closer to 0%, the amount of current flowing in the coils 101 and 102 is reduced. To increase. However, the direction in which a large current can flow is limited to the first direction from the common terminal S to the output terminal A of the HB circuit on each motor side or the second direction to the output terminal B. When driving the motors 1 and 2 at the same time, the third duty ratio setting unit 106S increases the third duty ratio by a control signal from the current amount control unit 105, so that the direction from the common terminal S to the output terminal A or B is increased. To control the current flowing through

また、各HB回路の出力端子AまたはBについては、コモン端子Sの出力の周期をTとし、コモン端子Sの出力がLレベルである期間をTlとすると、時刻「T−2・Tl」と時刻Tとの間で両方向に通電可能である。例えば、端子Aまたは端子Bの出力に係るデューティ比が80%である場合、通電量の上限は20%まで下がるが、任意の方向に通電可能である。以下では、コモン端子Sの出力において、電圧レベルがLである領域を利用して通電を行う駆動を「第2の駆動」と呼ぶことにする。
上記した第1の駆動と第2の駆動という、2つの駆動パターンを用いることにより、2つのモータへの同時通電が可能となる。すなわち、第1モータでは、コモン端子Sからモータ側の各HB回路の出力端子AまたはBに向かう通電方向に限定し、大きな電流を流すことができ、第2モータでは、任意の通電方向に小さい電流を流すことができる。
As for the output terminal A or B of each HB circuit, when the period of the output of the common terminal S is T and the period in which the output of the common terminal S is L level is T1, the time “T−2 · Tl” It can be energized in both directions between time T. For example, when the duty ratio related to the output of the terminal A or the terminal B is 80%, the upper limit of the energization amount is reduced to 20%, but the energization is possible in an arbitrary direction. In the following, the drive for energizing using the region where the voltage level is L at the output of the common terminal S will be referred to as “second drive”.
By using the two drive patterns of the first drive and the second drive described above, the two motors can be energized simultaneously. That is, in the first motor, it is possible to flow a large current only in the energization direction from the common terminal S to the output terminal A or B of each HB circuit on the motor side, and in the second motor, the energization direction is small in an arbitrary energization direction. Current can flow.

このような駆動制御は、2つのモータの同時通電に限られたことではなく、3以上のモータを接続した構成で実施可能である。ただし、複数個のモータについて自由に通電量を変化させることが可能な訳ではない。つまり、複数個のモータを、以下の2種類にグループ分けする必要がある。
・Duty(S)×Im以下の所望の電流量でコモン端子Sから各モータの出力端子の向きに電流を流す第1モータ群。
・50×(1−Duty(S))×Im以下の所望の電流量でコモン端子Sと各モータの出力端子間の両方向に電流を流す第2モータ群。
以上の通電制御によれば、コモン端子Sから端子A(または端子B)に流れる電流量を増加させつつ、コモン端子Sから端子B(または端子A)に所定量の電流を流すことができる。
Such drive control is not limited to simultaneous energization of two motors, but can be implemented with a configuration in which three or more motors are connected. However, it is not possible to freely change the energization amount for a plurality of motors. That is, it is necessary to group a plurality of motors into the following two types.
A first motor group that causes a current to flow from the common terminal S to the output terminal of each motor at a desired current amount of Duty (S) × Im or less.
A second motor group that allows current to flow in both directions between the common terminal S and the output terminals of each motor at a desired current amount of 50 × (1-Duty (S)) × Im or less.
According to the energization control described above, it is possible to flow a predetermined amount of current from the common terminal S to the terminal B (or terminal A) while increasing the amount of current flowing from the common terminal S to the terminal A (or terminal B).

次に、端子A(または端子B)からコモン端子Sに流れる電流量を増加させつつ、コモン端子Sから端子B(または端子A)に所定量の電流を流すための通電制御について説明する。
図2(B)は、コモン端子Sの電圧と、端子Aの電圧(Act_A参照)と、端子Bの電圧(Act_B参照)の各波形を例示する。図2中の斜線部は通電量に相当し、下向きの矢印はコモン端子Sから端子Aへ向かって流れる電流の方向に対応する。上向きの矢印は端子Bからコモン端子Sへ向かって流れる電流の方向に対応する。
Next, energization control for flowing a predetermined amount of current from the common terminal S to the terminal B (or terminal A) while increasing the amount of current flowing from the terminal A (or terminal B) to the common terminal S will be described.
FIG. 2B illustrates waveforms of the voltage at the common terminal S, the voltage at the terminal A (see Act_A), and the voltage at the terminal B (see Act_B). The hatched portion in FIG. 2 corresponds to the energization amount, and the downward arrow corresponds to the direction of current flowing from the common terminal S to the terminal A. The upward arrow corresponds to the direction of current flowing from the terminal B toward the common terminal S.

複数のアクチュエータを同時に駆動する場合、第3デューティ比設定部106Sは、電流量制御部105からの制御信号により、第3デューティ比を減少させて、出力端子AまたはBからコモン端子Sの方向に流れる電流を制御する。図2(B)に示す例では、第2デューティ比設定部106Bは、電流量制御部105からの制御信号により第2デューティ比を増加させることにより、端子Bからコモン端子Sの方向に流れる電流を増加させる。他方、第1デューティ比設定部106Aは、第1デューティ比の設定により、コモン端子Sから端子Aの方向に流れる電流量を決定する。   When driving a plurality of actuators simultaneously, the third duty ratio setting unit 106S decreases the third duty ratio by a control signal from the current amount control unit 105 and moves from the output terminal A or B to the common terminal S. Control the flowing current. In the example shown in FIG. 2B, the second duty ratio setting unit 106 </ b> B increases the second duty ratio by a control signal from the current amount control unit 105, so that the current flowing from the terminal B to the common terminal S Increase. On the other hand, the first duty ratio setting unit 106A determines the amount of current flowing from the common terminal S to the terminal A by setting the first duty ratio.

本実施形態では、第1および第2のアクチュエータを同時に駆動する場合、各アクチュエータに供給する電流量に従って電流量制御部105が第3デューティ比を変更する制御信号を、第3デューティ比設定部に出力する。コモン端子の電圧に係るデューティ比を制御することにより、複数のアクチュエータを同時に通電する際、所望のアクチュエータに供給可能な電流量を増加させることができる。具体的には図2(A)に示すように、第3デューティ比を変更して50%以上100%未満に設定し、かつ、第1デューティ比または第2デューティ比を減少させることにより、コモン端子Sから端子AまたはBの方向に流れる電流を増加させることができる。また、図2(B)に示すように、第3デューティ比を変更して0%以上50%未満に設定し、第1デューティ比または第2デューティ比を増加させることにより、端子AまたはBからコモン端子の方向に流れる電流を増加させることができる。   In the present embodiment, when the first and second actuators are driven simultaneously, a control signal for changing the third duty ratio by the current amount control unit 105 according to the amount of current supplied to each actuator is sent to the third duty ratio setting unit. Output. By controlling the duty ratio related to the voltage of the common terminal, it is possible to increase the amount of current that can be supplied to a desired actuator when a plurality of actuators are energized simultaneously. Specifically, as shown in FIG. 2 (A), the third duty ratio is changed and set to 50% or more and less than 100%, and the first duty ratio or the second duty ratio is decreased to reduce the common duty ratio. The current flowing in the direction from the terminal S to the terminal A or B can be increased. Further, as shown in FIG. 2B, by changing the third duty ratio to be set to 0% or more and less than 50% and increasing the first duty ratio or the second duty ratio, the terminal A or B The current flowing in the direction of the common terminal can be increased.

[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態について説明する。図3は本実施形態に係る撮像装置1のシステム構成例を示す。
撮像装置1の撮像光学系を構成する光学ブロック10は、倍率レンズ11a、焦点調節レンズ11b、絞り12、シャッタ13等によって構成される。倍率レンズ11aはズーム駆動を行う場合に光軸方向に移動する可動レンズ群である。焦点調節レンズ11bは焦点調節時に光軸方向に移動する可動レンズ群(フォーカスレンズ)である。絞り12およびシャッタ13は光量制御時に駆動される光学デバイスである。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 shows a system configuration example of the imaging apparatus 1 according to the present embodiment.
The optical block 10 constituting the image pickup optical system of the image pickup apparatus 1 includes a magnification lens 11a, a focus adjustment lens 11b, a diaphragm 12, a shutter 13, and the like. The magnification lens 11a is a movable lens group that moves in the optical axis direction when performing zoom driving. The focus adjustment lens 11b is a movable lens group (focus lens) that moves in the optical axis direction during focus adjustment. The diaphragm 12 and the shutter 13 are optical devices that are driven during light amount control.

レンズ駆動部の制御ブロック30は、光学ブロック10における各構成部材を駆動させるための制御手段である。ズーム制御部31は倍率レンズ11aの駆動制御を行い撮像光学系の焦点距離を変更する。フォーカス制御部32は焦点調節レンズ11bの駆動制御を行う。絞り制御部33は絞り12の開口径を制御し、シャッタ制御部34はシャッタ13の駆動制御を行う。各制御部は可動光学素子を駆動するアクチュエータやハーフブリッジ回路などを備える。
撮像素子21は、光学ブロック10により結像される光学像を電気信号に光電変換する。撮像制御部22は撮像素子21の駆動タイミング等を制御する。A/D変換器23は撮像素子21のアナログ信号出力をデジタル信号に変換する。デジタル信号は画像入力部24を介して内部メモリ43に格納され、メモリ制御回路41及びシステムコントローラ8により処理される。画像処理部25は、A/D変換器23による変換後のデータまたはメモリ制御回路41からのデータに対して所定の画素補間処理や色変換処理を行う。
The control block 30 of the lens driving unit is a control means for driving each constituent member in the optical block 10. The zoom control unit 31 performs drive control of the magnification lens 11a to change the focal length of the imaging optical system. The focus control unit 32 performs drive control of the focus adjustment lens 11b. The aperture control unit 33 controls the aperture diameter of the aperture 12, and the shutter control unit 34 controls the drive of the shutter 13. Each control unit includes an actuator that drives the movable optical element, a half-bridge circuit, and the like.
The image sensor 21 photoelectrically converts an optical image formed by the optical block 10 into an electrical signal. The imaging control unit 22 controls the drive timing of the imaging element 21 and the like. The A / D converter 23 converts the analog signal output of the image sensor 21 into a digital signal. The digital signal is stored in the internal memory 43 via the image input unit 24 and processed by the memory control circuit 41 and the system controller 8. The image processing unit 25 performs predetermined pixel interpolation processing and color conversion processing on the data after conversion by the A / D converter 23 or the data from the memory control circuit 41.

メモリ制御回路41は、A/D変換器23、画像処理部25、圧縮伸長回路42、内部メモリ43を制御し、記録メディア44へのデータの記録動作を制御する。画像表示制御部27は、画像表示部6の表示制御を行う。画像表示部6はTFT(薄膜トランジスタ)LCD(液晶パネル)等の表示デバイスを有する。内部メモリ43に書き込まれた表示用画像データは、画像表示制御部27を介して画像表示部6に送られて画像表示される。内部メモリ43は撮影した静止画像や動画像のデータを格納し、またシステムコントローラ8の作業領域としても使用される。圧縮伸長回路42は、内部メモリ43に格納された画像データを読み込んで圧縮処理または伸長処理を実行し、処理済みデータを再び内部メモリ43に書き込む処理を行う。   The memory control circuit 41 controls the A / D converter 23, the image processing unit 25, the compression / decompression circuit 42, and the internal memory 43, and controls the data recording operation on the recording medium 44. The image display control unit 27 performs display control of the image display unit 6. The image display unit 6 includes a display device such as a TFT (Thin Film Transistor) LCD (Liquid Crystal Panel). The display image data written in the internal memory 43 is sent to the image display unit 6 via the image display control unit 27 and displayed. The internal memory 43 stores captured still image and moving image data, and is also used as a work area for the system controller 8. The compression / decompression circuit 42 reads the image data stored in the internal memory 43, executes compression processing or decompression processing, and performs processing of writing the processed data in the internal memory 43 again.

システムコントローラ8はCPU(中央演算処理装置)を備え、撮像装置1全体を制御する。CPUは所定のプログラムをメモリから読み出して実行することで各部の動作を制御する。レンズ駆動部の制御ブロック30内のコモン端子出力制御部60は、システムコントローラ8が出力する信号により制御される。コモン端子出力制御部60は、第1実施形態で説明したコモン端子Sの出力を制御する(つまり、図1の制御部104の機能を有する)。
ユーザが操作指示に使用する操作部は、例えば電源スイッチ2、レリーズスイッチ3、ズーム操作スイッチ4、およびメニュー操作スイッチ5を備える。操作部は、システムコントローラ8に対して各種の動作指示を入力するための操作手段であり、スイッチやダイアル、タッチパネル等で構成される。レリーズスイッチ3は、静止画を記録するためにシャッタを動作させるトリガ信号や、動画記録の開始や停止のためのトリガ信号を出力する。例えば、レリーズスイッチ3は、レリーズボタンの第1ストローク(半押し)操作により撮影準備指示のための信号を出力する第1スイッチ(SW1)を有する。レリーズスイッチ3は、さらに第2ストローク(全押し)操作により撮影動作開始のための信号を出力する第2スイッチ(SW2)を有する。また、ユーザがズーム操作スイッチ4を操作すると、操作指示に従って、光学ブロック10の駆動制御が行われ、撮像光学系の焦点距離が変更される。
電源制御部46は、電源スイッチ2の操作信号をトリガとして電源47より撮像装置1に電力を供給する制御を行う。
The system controller 8 includes a CPU (Central Processing Unit) and controls the entire imaging apparatus 1. The CPU controls the operation of each unit by reading a predetermined program from the memory and executing it. The common terminal output control unit 60 in the control block 30 of the lens driving unit is controlled by a signal output from the system controller 8. The common terminal output control unit 60 controls the output of the common terminal S described in the first embodiment (that is, has a function of the control unit 104 in FIG. 1).
The operation unit used by the user for operation instructions includes, for example, a power switch 2, a release switch 3, a zoom operation switch 4, and a menu operation switch 5. The operation unit is an operation unit for inputting various operation instructions to the system controller 8 and includes a switch, a dial, a touch panel, and the like. The release switch 3 outputs a trigger signal for operating a shutter to record a still image and a trigger signal for starting and stopping moving image recording. For example, the release switch 3 includes a first switch (SW1) that outputs a signal for a shooting preparation instruction by a first stroke (half-press) operation of the release button. The release switch 3 further includes a second switch (SW2) that outputs a signal for starting a photographing operation by a second stroke (full press) operation. When the user operates the zoom operation switch 4, the drive control of the optical block 10 is performed according to the operation instruction, and the focal length of the imaging optical system is changed.
The power control unit 46 performs control to supply power from the power source 47 to the imaging apparatus 1 using an operation signal of the power switch 2 as a trigger.

以下では、図3に示す撮像装置1において、シャッタ13の閉動作時に前記第1の駆動を行い、同時にフォーカス位置の保持通電を前記第2の駆動で行う場合を説明する。シャッタ制御部34は、第1実施形態で説明したアクチュエータ駆動装置により駆動される第1アクチュエータによりシャッタの開閉動作を制御する。また、フォーカス制御部32は、第1実施形態で説明したアクチュエータ駆動装置により駆動される第2アクチュエータにより撮像光学系のフォーカス駆動を行う。本実施形態では、アクチュエータの駆動電圧を増加させることなく、フルブリッジ回路でのシャッタ動作と同様の駆動を実現可能である。   In the following, in the imaging apparatus 1 shown in FIG. 3, a case will be described in which the first drive is performed when the shutter 13 is closed, and the focus position holding current is simultaneously performed by the second drive. The shutter control unit 34 controls the opening / closing operation of the shutter by the first actuator driven by the actuator driving device described in the first embodiment. In addition, the focus control unit 32 performs focus driving of the imaging optical system by the second actuator driven by the actuator driving device described in the first embodiment. In the present embodiment, it is possible to realize the same drive as the shutter operation in the full bridge circuit without increasing the drive voltage of the actuator.

図4は、本実施形態における各部の動作を説明するフローチャートである。
まず、S401でコモン端子出力制御部60は、コモン端子Sの出力電圧に係るデューティ比を50%に設定する。次にS402でフォーカス位置の保持通電を開始する。焦点調節制御に係るフォーカス位置は焦点調節レンズ11bの光軸上の位置に対応し、保持通電により当該位置が定まる。その後、S403でシステムコントローラ8は、レリーズスイッチ3の半押し操作により、第1スイッチSW1がオン状態になったか否かを判定する。SW1がオン状態である場合(S403:ON)、S404へ移行し、SW1がオフ状態の場合(S403:OFF)には、S401に処理を戻す。
FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of each unit in this embodiment.
First, in S401, the common terminal output control unit 60 sets the duty ratio related to the output voltage of the common terminal S to 50%. In step S402, energization for holding the focus position is started. The focus position related to the focus adjustment control corresponds to the position on the optical axis of the focus adjustment lens 11b, and the position is determined by holding energization. Thereafter, in S403, the system controller 8 determines whether or not the first switch SW1 is turned on by the half-press operation of the release switch 3. If SW1 is in the on state (S403: ON), the process proceeds to S404. If SW1 is in the off state (S403: OFF), the process returns to S401.

S404でシステムコントローラ8は、撮像光学系の焦点検出に基づいて合焦処理を行い、フォーカス制御部32は焦点調節レンズ11bの駆動制御により焦点調節動作を実行する。焦点検出については位相差検出方式、コントラスト検出方式、または両方式を併用する方式等の検出方法が知られているので、その詳細な説明は省略する。
S404の合焦処理が終了した後でS405に移行し、コモン端子出力制御部60はコモン端子Sの出力電圧に係るデューティ比を80%に設定変更する。その後、S406にてコモン端子出力制御部60はフォーカス位置の保持通電を開始させ、フォーカス位置を固定する。ここで、保持通電のみに必要な電流は少なくてもよい。本実施形態の場合、デューティ比を60%から100%の間で変化させることにより、±20%の範囲で所望の通電量を得ることができる。
In S404, the system controller 8 performs a focusing process based on the focus detection of the imaging optical system, and the focus control unit 32 executes a focus adjustment operation by driving control of the focus adjustment lens 11b. As for focus detection, detection methods such as a phase difference detection method, a contrast detection method, or a method using both methods are known, and detailed description thereof will be omitted.
After completion of the focusing process in S404, the process proceeds to S405, and the common terminal output control unit 60 changes the duty ratio related to the output voltage of the common terminal S to 80%. Thereafter, in S406, the common terminal output control unit 60 starts energization of the focus position and fixes the focus position. Here, the current required only for holding energization may be small. In the present embodiment, by changing the duty ratio between 60% and 100%, a desired energization amount can be obtained within a range of ± 20%.

S406でフォーカス位置が定まった状態にて、S407でシステムコントローラ8はレリーズスイッチ3の操作状態を判定する。SW1がオン状態のままであれば(S407:SW1)、S406に処理を戻してフォーカス位置の保持通電が継続する。また、レリーズスイッチ3が全押し状態であって第2スイッチSW2がオン状態であれば(S407:SW2)、S408の処理に移行する。S408でシャッタ制御部34はシャッタ13を閉じる。シャッタ駆動時には多くの電流を必要とするが、S405においてコモン端子Sのデューティは80%に変更されている。よって、この時に供給可能な電流量はImの80%に増大している。コモン端子Sから供給可能な電流量は増加しているが、所望の電流量を得るためにシャッタ13の閉じ方向については、コモン端子Sからシャッタ制御部34のHB回路の出力端子に流れ込む向きの電流量に設定しておく必要がある。また、最大の電流を流すためには、シャッタ制御部34におけるHB回路のデューティ比を極力小さく、即ち0%にすればよい。この様子を図2(A)に示す。本実施形態の場合、「Act_A」は焦点調節レンズ11bのアクチュエータの駆動電圧を表し、「Act_B」はシャッタ13のアクチュエータの駆動電圧を表す。   With the focus position determined in S406, the system controller 8 determines the operating state of the release switch 3 in S407. If SW1 remains in the on state (S407: SW1), the process returns to S406 and the energization for holding the focus position continues. If the release switch 3 is fully pressed and the second switch SW2 is on (S407: SW2), the process proceeds to S408. In S408, the shutter control unit 34 closes the shutter 13. Although a large amount of current is required for driving the shutter, the duty of the common terminal S is changed to 80% in S405. Therefore, the amount of current that can be supplied at this time has increased to 80% of Im. Although the amount of current that can be supplied from the common terminal S is increasing, the closing direction of the shutter 13 in order to obtain a desired amount of current is such that it flows from the common terminal S to the output terminal of the HB circuit of the shutter control unit 34. It is necessary to set the current amount. Further, in order to flow the maximum current, the duty ratio of the HB circuit in the shutter control unit 34 may be as small as possible, that is, 0%. This is shown in FIG. In the present embodiment, “Act_A” represents the drive voltage of the actuator of the focus adjustment lens 11b, and “Act_B” represents the drive voltage of the actuator of the shutter 13.

S407にて、レリーズスイッチ3のSW1およびSW2がともにオフ状態である場合(S407:OFF)には、S401に処理を戻す。
S408でシャッタ13が閉じた後のS409でシステムコントローラ8は、撮像された画像の処理や、画像データ記録処理を制御する。露光後の画像データは画像処理部25により処理され、記録メディア44への書き込み処理が実行される。次のS410に進み、コモン端子出力制御部60はコモン端子Sの出力電圧に係るデューティ比を20%に変更する。S411にてシャッタ制御部34はシャッタ13を開く。この時の各端子電圧を図2(B)に示す。「Act_A」と「Act_B」は図2(A)で説明した通りである。シャッタ13の開動作時には、シャッタ13の閉動作時と同様に多くの電流を必要とするが、電流の向きは逆となる。Act_Bに示すように、シャッタ13に最大の電流を流すためには、シャッタ制御部34におけるHB回路のデューティ比を極力大きくし、例えば100%に設定すればよい。また、シャッタ13を開く際にもフォーカス位置の保持通電は継続しているので、Act_Aに示すように保持通電用のデューティ比を、例えば0%から40%の間で変化させることにより、±20%の範囲で所望の通電量が得られる。
In S407, when both SW1 and SW2 of the release switch 3 are in the off state (S407: OFF), the process returns to S401.
In S409 after the shutter 13 is closed in S408, the system controller 8 controls processing of the captured image and image data recording processing. The image data after exposure is processed by the image processing unit 25, and writing processing to the recording medium 44 is executed. Proceeding to next step S410, the common terminal output control unit 60 changes the duty ratio related to the output voltage of the common terminal S to 20%. In S411, the shutter control unit 34 opens the shutter 13. Each terminal voltage at this time is shown in FIG. “Act_A” and “Act_B” are as described with reference to FIG. When the shutter 13 is opened, a large amount of current is required as in the case where the shutter 13 is closed, but the direction of the current is reversed. As shown in Act_B, in order to flow the maximum current to the shutter 13, the duty ratio of the HB circuit in the shutter control unit 34 may be increased as much as possible, for example, set to 100%. Further, since the holding energization at the focus position continues even when the shutter 13 is opened, by changing the duty ratio for holding energization between 0% and 40%, for example, as shown by Act_A, ± 20 A desired energization amount can be obtained in the range of%.

S411でシャッタ13が開いた後、S412に移行し、コモン端子出力制御部60はコモン端子Sの出力電圧に係るデューティ比を50%に戻す設定を行い、一連のシャッタ駆動が終了する。
本実施形態によれば、アクチュエータ駆動装置によりシャッタの開閉動作時に第3デューティ比が変更されることで、アクチュエータへ供給可能な電流量を増加させることができる。例えば、シャッタの閉動作時には第1の駆動によりアクチュエータの通電制御が行われる。その他の駆動においては第3デューティ比が50%に設定されて、シャッタ駆動用アクチュエータが通電制御される。
After the shutter 13 is opened in S411, the process proceeds to S412, and the common terminal output control unit 60 performs setting to return the duty ratio related to the output voltage of the common terminal S to 50%, and a series of shutter driving ends.
According to the present embodiment, the amount of current that can be supplied to the actuator can be increased by changing the third duty ratio when the shutter is opened and closed by the actuator driving device. For example, the energization control of the actuator is performed by the first drive during the closing operation of the shutter. In other driving operations, the third duty ratio is set to 50%, and the shutter driving actuator is energized.

[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態を説明する。第3実施形態にて前記第1および第2実施形態の場合と同様の構成部については既に使用した符号を用いることで、それらの詳細な説明を省略し、主に相違点を説明する。
本実施形態では、図3に示した撮像装置において、撮像光学系の焦点距離を変更する際、ズーム駆動の動き出し時にアクチュエータ駆動装置が、アクチュエータの駆動を前記第1の駆動で行う。これと同時に、フォーカス位置の保持通電を前記第2の駆動で行う。図3のズーム制御部31は、ズーム駆動用アクチュエータにより撮像光学系の倍率レンズ11aの駆動を行い、フォーカス制御部32は、フォーカス駆動用アクチュエータにより撮像光学系の焦点調節レンズ11bの駆動を行うものとする。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the third embodiment, the same components as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. Differences will be mainly described.
In the present embodiment, when the focal length of the imaging optical system is changed in the imaging apparatus shown in FIG. 3, the actuator driving apparatus drives the actuator by the first driving when the zoom driving starts. At the same time, the energization for holding the focus position is performed by the second drive. The zoom control unit 31 in FIG. 3 drives the magnification lens 11a of the imaging optical system by a zoom driving actuator, and the focus control unit 32 drives the focus adjustment lens 11b of the imaging optical system by a focus driving actuator. And

以下、図5のフローチャートを参照して、ズーム駆動時の倍率レンズ11aの繰り出し及び繰り込み動作を説明する。
まず、S501においてコモン端子出力制御部60は、コモン端子Sの出力電圧に係るデューティ比を50%に設定する。次のS502でフォーカス位置の保持通電を開始する。S503でシステムコントローラ8は、ズーム操作スイッチ4の操作状態を判定する。ズーム操作スイッチ4が操作されていない状態の場合(S503:OFF)、S501に処理を戻す。また、ズーム操作スイッチ4がTele(望遠端)側に操作されている状態である場合(S503:Tele)、S504の処理に移行する。ズーム操作スイッチ4がWide(広角端)側に操作されている状態である場合(S503:Wide)、S506の処理に移行する。
Hereinafter, with reference to the flowchart of FIG. 5, the extension and retraction operation of the magnification lens 11a during zoom driving will be described.
First, in S501, the common terminal output control unit 60 sets the duty ratio related to the output voltage of the common terminal S to 50%. In step S502, energization for holding the focus position is started. In step S <b> 503, the system controller 8 determines the operation state of the zoom operation switch 4. If the zoom operation switch 4 is not operated (S503: OFF), the process returns to S501. Further, when the zoom operation switch 4 is being operated to the Tele (telephoto end) side (S503: Tele), the process proceeds to S504. When the zoom operation switch 4 is being operated to the Wide (wide-angle end) side (S503: Wide), the process proceeds to S506.

S504でシステムコントローラ8は、ズーム操作スイッチ4の操作状態から通電方向を決定する。通電方向が決定されると、それに従ってコモン端子出力制御部60はコモン端子Sの出力電圧に係るデューティ比を80%に変更する(S505)。なお、ズーム駆動時の電流の方向はコモン端子Sから端子B(Act_B)への方向である。即ち、コモン端子Sからズーム制御部31のハーフブリッジ回路の出力端子へと向かって電流が流れるため、S504では当該方向に対応する方向が繰り出し方向と設定されている。   In step S <b> 504, the system controller 8 determines the energization direction from the operation state of the zoom operation switch 4. When the energization direction is determined, the common terminal output control unit 60 changes the duty ratio related to the output voltage of the common terminal S to 80% accordingly (S505). Note that the direction of current during zoom driving is from the common terminal S to the terminal B (Act_B). That is, since a current flows from the common terminal S to the output terminal of the half bridge circuit of the zoom control unit 31, a direction corresponding to the direction is set as a feeding direction in S504.

S505以降の通電による各端子電圧を、図2(A)に例示する。本例の場合、「Act_A」はフォーカス駆動用アクチュエータの駆動電圧を表し、「Act_B」はズーム駆動用アクチュエータの駆動電圧を表す。ズーム駆動の繰り出し時にて、動き出しの際には多くの電流を必要とするため、コモン端子Sのデューティを80%まで増加させる設定とし、かつAct_Bのデューティ比を0%に設定することにより、必要な電流量を確保できる。この場合、フォーカス位置の保持通電は継続しているが、必要な電流量は少量でよいので、Act_Aのデューティ比は60%から100%の間で変化させることで、±20%の範囲で所望の電流量を得ることができる。   Each terminal voltage by energization after S505 is illustrated in FIG. In this example, “Act_A” represents the driving voltage of the focus driving actuator, and “Act_B” represents the driving voltage of the zoom driving actuator. Since a large amount of current is required when the zoom drive is extended, it is necessary to increase the duty of the common terminal S to 80% and set the duty ratio of Act_B to 0%. A large amount of current can be secured. In this case, the energization of the focus position is continued, but the required amount of current may be small. Therefore, the duty ratio of Act_A is changed within a range of ± 20% by changing between 60% and 100%. Can be obtained.

一方、S503において、ズーム操作スイッチ4がWide側に操作されている場合、S506の処理に移行する。ここでシステムコントローラ8は、ズーム操作スイッチ4の操作状態から通電方向を決定する。S507でコモン端子出力制御部60は、決定された通電方向に従ってS507にてコモン端子Sの出力電圧に係るデューティ比を20%に変更する。なお、ズーム駆動時の電流の方向は、端子B(Act_B)からコモン端子Sへの方向である。即ち、ズーム制御部31のハーフブリッジ回路の出力端子からコモン端子Sへと向かって電流が流れるため、S507では当該方向に対応する方向が繰り込み方向と設定されている。   On the other hand, when the zoom operation switch 4 is operated to the Wide side in S503, the process proceeds to S506. Here, the system controller 8 determines the energization direction from the operation state of the zoom operation switch 4. In S507, the common terminal output control unit 60 changes the duty ratio related to the output voltage of the common terminal S to 20% in S507 in accordance with the determined energization direction. The direction of current during zoom driving is the direction from the terminal B (Act_B) to the common terminal S. That is, since a current flows from the output terminal of the half bridge circuit of the zoom control unit 31 toward the common terminal S, a direction corresponding to the direction is set as a retraction direction in S507.

S507以降の通電による各端子電圧を、図2(B)に例示する。「Act_A」、「Act_B」の意味は前述の通りである。ズーム駆動の繰り込み時にて動き出しの際、多くの電流が必要であるが、繰り出し時とは逆の通電方向となる。従って、コモン端子Sの出力電圧に係るデューティ比を20%まで下げ、かつAct_Bのデューティ比を100%に設定することにより、繰り出し時とは逆の通電方向で必要な電流量を確保することができる。この場合、フォーカス位置の保持通電は継続しているが、必要な電流は少なくてよいので、Act_Aのデューティ比を0%から40%の間で変化させることで、±20%の範囲で所望の電流量を得ることができる。   Each terminal voltage by energization after S507 is illustrated in FIG. The meanings of “Act_A” and “Act_B” are as described above. A large amount of current is required when the zoom drive is started, and the energization direction is opposite to that when the zoom drive is started. Therefore, by reducing the duty ratio related to the output voltage of the common terminal S to 20% and setting the duty ratio of Act_B to 100%, it is possible to secure a necessary amount of current in the energization direction opposite to that during feeding. it can. In this case, the holding energization at the focus position is continued, but the required current may be small. Therefore, by changing the duty ratio of Act_A between 0% and 40%, a desired range of ± 20% can be obtained. The amount of current can be obtained.

S505、及びS507の処理が終了した後、S508の処理に進み、ズーム制御部31は既に説明したそれぞれの通電を開始する。S509でシステムコントローラ8は、倍率レンズ11aの動き出し時点から所定時間(初動時間)が経過したか否かを判定する。通電処理は倍率レンズ11aの動き出し時点から初動時間が経過するまで継続する(S509:NO)。S509で初動時間が経過すると(S509:YES)、S510に移行し、コモン端子出力制御部60はコモン端子Sの出力電圧に係るデューティ比を50%に戻す。次のS511にてシステムコントローラ8の制御下で、ズーム駆動に合わせてフォーカス位置を追従させる動作が行われる。この動作はS512において、ズーム操作スイッチ4が操作されている間中、継続して行われる(S512:NOでS511へ戻る)。
S512にてシステムコントローラ8は、ズーム操作スイッチ4がオフ状態になったことを判定した場合(S512:YES)、S513に処理を進め、フォーカス位置を保持する制御を行う。S514でズーム制御部31の通電制御が終了し、一連のズーム駆動が終了する。
なお、上記に説明した通電制御については、ズーム駆動の繰り出し方向または繰り込み方向を逆に設定した場合でも適用可能である。
After the processes of S505 and S507 are completed, the process proceeds to S508, and the zoom control unit 31 starts the energization described above. In S509, the system controller 8 determines whether or not a predetermined time (initial movement time) has elapsed since the magnification lens 11a started to move. The energization process continues from the time when the magnification lens 11a starts to move until the initial movement time elapses (S509: NO). When the initial time elapses in S509 (S509: YES), the process proceeds to S510, and the common terminal output control unit 60 returns the duty ratio related to the output voltage of the common terminal S to 50%. In the next S511, under the control of the system controller 8, an operation for tracking the focus position in accordance with the zoom drive is performed. This operation is continuously performed while the zoom operation switch 4 is being operated in S512 (S512: NO returns to S511).
If the system controller 8 determines in S512 that the zoom operation switch 4 has been turned off (S512: YES), the system controller 8 proceeds to S513 and performs control to hold the focus position. In S514, the energization control of the zoom control unit 31 ends, and a series of zoom driving ends.
Note that the energization control described above can be applied even when the zoom driving extension direction or the retraction direction is set in reverse.

本実施形態によれば、アクチュエータ駆動装置により、撮像光学系の焦点距離を変更するズーム駆動の開始時に第3デューティ比を変更してアクチュエータへ供給可能な電流量を増加させることができる。例えば、ズーム駆動の動き出し時には第1の駆動によりアクチュエータの通電制御が行われる。その他の駆動においては第3デューティ比が50%に設定されて、ズーム駆動用アクチュエータが通電制御される。   According to this embodiment, the amount of current that can be supplied to the actuator can be increased by changing the third duty ratio at the start of zoom driving for changing the focal length of the imaging optical system by the actuator driving device. For example, when the zoom driving starts, the energization control of the actuator is performed by the first driving. In other driving, the third duty ratio is set to 50%, and the zoom driving actuator is energized and controlled.

1 撮像装置
11a 倍率レンズ
11b 焦点調節レンズ
13 シャッタ
31 ズーム制御部
32 フォーカス制御部
34 シャッタ制御部
60 コモン端子出力制御部
101,102 モータのコイル
103A,103B,103S ハーフブリッジ回路
104 制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Imaging device 11a Magnification lens 11b Focus adjustment lens 13 Shutter 31 Zoom control part 32 Focus control part 34 Shutter control part 60 Common terminal output control part 101,102 Motor coil 103A, 103B, 103S Half bridge circuit 104 Control part

Claims (10)

複数のアクチュエータを駆動するアクチュエータ駆動装置であって、
第1アクチュエータが接続される第1出力端子を有する第1ハーフブリッジ回路と、
第2アクチュエータが接続される第2出力端子を有する第2ハーフブリッジ回路と、
第1アクチュエータおよび第2アクチュエータが接続される第3出力端子を有する第3ハーフブリッジ回路と、
前記第1ハーフブリッジ回路が出力する駆動電圧に係る第1デューティ比を設定する第1デューティ比設定部と、
前記第2ハーフブリッジ回路が出力する駆動電圧に係る第2デューティ比を設定する第2デューティ比設定部と、
前記第3ハーフブリッジ回路が出力する駆動電圧に係る第3デューティ比を設定する第3デューティ比設定部と、
前記第1アクチュエータおよび第2アクチュエータに供給する電流量を決定して制御信号を前記第1ないし第3デューティ比設定部に出力する電流量制御部を備え、
前記電流量制御部は、前記第1アクチュエータおよび第2アクチュエータを同時に駆動する場合、前記第1アクチュエータまたは第2アクチュエータに供給する電流量に従って前記第3デューティ比を変更する制御信号を前記第3デューティ比設定部に出力することを特徴とするアクチュエータ駆動装置。
An actuator driving device for driving a plurality of actuators,
A first half-bridge circuit having a first output terminal to which a first actuator is connected;
A second half bridge circuit having a second output terminal to which a second actuator is connected;
A third half bridge circuit having a third output terminal to which the first actuator and the second actuator are connected;
A first duty ratio setting unit for setting a first duty ratio related to the drive voltage output by the first half bridge circuit;
A second duty ratio setting unit for setting a second duty ratio related to the drive voltage output by the second half bridge circuit;
A third duty ratio setting unit for setting a third duty ratio related to the drive voltage output by the third half bridge circuit;
A current amount control unit that determines a current amount to be supplied to the first actuator and the second actuator and outputs a control signal to the first to third duty ratio setting units;
The current amount control unit outputs a control signal for changing the third duty ratio according to the amount of current supplied to the first actuator or the second actuator when the first actuator and the second actuator are driven simultaneously. An actuator driving device that outputs to a ratio setting unit.
前記第1アクチュエータおよび第2アクチュエータを同時に駆動する場合、前記第3デューティ比設定部は、前記電流量制御部からの前記制御信号により前記第3デューティ比を増加させて、前記第3出力端子から前記第1出力端子または第2出力端子の方向に流れる電流を制御することを特徴とする請求項1に記載のアクチュエータ駆動装置。   When driving the first actuator and the second actuator at the same time, the third duty ratio setting unit increases the third duty ratio by the control signal from the current amount control unit and outputs the third duty ratio from the third output terminal. The actuator driving device according to claim 1, wherein a current flowing in the direction of the first output terminal or the second output terminal is controlled. 前記第1アクチュエータおよび第2アクチュエータを同時に駆動する場合、前記第3デューティ比設定部は、前記電流量制御部からの前記制御信号により前記第3デューティ比を減少させて、前記第1出力端子または第2出力端子から前記第3出力端子の方向に流れる電流を制御することを特徴とする請求項1に記載のアクチュエータ駆動装置。   When simultaneously driving the first actuator and the second actuator, the third duty ratio setting unit reduces the third duty ratio by the control signal from the current amount control unit, and the first output terminal or The actuator driving device according to claim 1, wherein a current flowing from the second output terminal to the third output terminal is controlled. 前記第1アクチュエータおよび第2アクチュエータを同時に駆動する場合、前記第1デューティ比設定部または第2デューティ比設定部は、前記電流量制御部からの前記制御信号により前記第1デューティ比または第2デューティ比を減少させることにより、前記第3出力端子から前記第1出力端子または第2出力端子の方向に流れる電流を増加させることを特徴とする請求項2に記載のアクチュエータ駆動装置。   When driving the first actuator and the second actuator at the same time, the first duty ratio setting unit or the second duty ratio setting unit is configured such that the first duty ratio or the second duty is determined by the control signal from the current amount control unit. 3. The actuator driving device according to claim 2, wherein a current flowing from the third output terminal to the first output terminal or the second output terminal is increased by decreasing the ratio. 前記第1アクチュエータおよび第2アクチュエータを同時に駆動する場合、前記第1デューティ比設定部または第2デューティ比設定部は、前記電流量制御部からの前記制御信号により前記第1デューティ比または第2デューティ比を増加させることにより、前記第1出力端子または第2出力端子から前記第3出力端子の方向に流れる電流を増加させることを特徴とする請求項3に記載のアクチュエータ駆動装置。   When driving the first actuator and the second actuator at the same time, the first duty ratio setting unit or the second duty ratio setting unit is configured such that the first duty ratio or the second duty is determined by the control signal from the current amount control unit. 4. The actuator driving device according to claim 3, wherein a current flowing in the direction from the first output terminal or the second output terminal to the third output terminal is increased by increasing the ratio. 請求項1ないし5のいずれか1項に記載のアクチュエータ駆動装置と、
前記アクチュエータ駆動装置により駆動される前記第1アクチュエータによりシャッタの開閉動作を制御するシャッタ制御部と、
前記アクチュエータ駆動装置により駆動される前記第2アクチュエータにより撮像光学系の焦点調節を制御するフォーカス制御部と、を備えることを特徴とする撮像装置。
The actuator driving device according to any one of claims 1 to 5,
A shutter control unit that controls the opening / closing operation of the shutter by the first actuator driven by the actuator driving device;
An imaging apparatus comprising: a focus control unit that controls focus adjustment of an imaging optical system by the second actuator driven by the actuator driving apparatus.
前記アクチュエータ駆動装置は、前記シャッタの閉動作時に前記第3デューティ比を変更して前記第1アクチュエータへ供給する電流量を増加させることを特徴とする請求項6に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 6, wherein the actuator driving device increases the amount of current supplied to the first actuator by changing the third duty ratio when the shutter is closed. 請求項1ないし5のいずれか1項に記載のアクチュエータ駆動装置と、
前記アクチュエータ駆動装置により駆動される前記第1アクチュエータにより撮像光学系の焦点距離を変更するズーム制御部と、
前記アクチュエータ駆動装置により駆動される前記第2アクチュエータにより前記撮像光学系の焦点調節を制御するフォーカス制御部と、を備えることを特徴とする撮像装置。
The actuator driving device according to any one of claims 1 to 5,
A zoom control unit that changes a focal length of an imaging optical system by the first actuator driven by the actuator driving device;
An imaging apparatus comprising: a focus control unit configured to control focus adjustment of the imaging optical system by the second actuator driven by the actuator driving apparatus.
前記アクチュエータ駆動装置は、ズーム駆動の開始時に前記第3デューティ比を変更して前記第1アクチュエータへ供給する電流量を増加させることを特徴とする請求項8に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 8, wherein the actuator driving device increases the amount of current supplied to the first actuator by changing the third duty ratio at the start of zoom driving. 第1アクチュエータが接続される第1出力端子を有する第1ハーフブリッジ回路と、
第2アクチュエータが接続される第2出力端子を有する第2ハーフブリッジ回路と、
第1アクチュエータおよび第2アクチュエータが接続される第3出力端子を有する第3ハーフブリッジ回路と、
前記第1ハーフブリッジ回路が出力する駆動電圧に係る第1デューティ比を設定する第1デューティ比設定部と、
前記第2ハーフブリッジ回路が出力する駆動電圧に係る第2デューティ比を設定する第2デューティ比設定部と、
前記第3ハーフブリッジ回路が出力する駆動電圧に係る第3デューティ比を設定する第3デューティ比設定部と、
前記第1アクチュエータおよび第2アクチュエータの電流量を決定して制御信号を前記第1ないし第3デューティ比設定部に出力する電流量制御部を備え、前記第1アクチュエータおよび第2アクチュエータを駆動するアクチュエータ駆動装置にて実行される制御方法であって、
前記電流量制御部により、前記第1アクチュエータおよび第2アクチュエータの電流量を決定するステップと、前記第1アクチュエータおよび第2アクチュエータを同時に駆動する場合、前記第1アクチュエータまたは第2アクチュエータに供給する電流量に従って前記第3デューティ比を変更する制御信号を前記第3デューティ比設定部に出力するステップを有することを特徴とするアクチュエータ駆動装置の制御方法。

A first half-bridge circuit having a first output terminal to which a first actuator is connected;
A second half bridge circuit having a second output terminal to which a second actuator is connected;
A third half bridge circuit having a third output terminal to which the first actuator and the second actuator are connected;
A first duty ratio setting unit for setting a first duty ratio related to the drive voltage output by the first half bridge circuit;
A second duty ratio setting unit for setting a second duty ratio related to the drive voltage output by the second half bridge circuit;
A third duty ratio setting unit for setting a third duty ratio related to the drive voltage output by the third half bridge circuit;
An actuator for determining a current amount of the first actuator and the second actuator and outputting a control signal to the first to third duty ratio setting units, and driving the first actuator and the second actuator; A control method executed by a drive device,
The step of determining the current amount of the first actuator and the second actuator by the current amount control unit, and the current supplied to the first actuator or the second actuator when driving the first actuator and the second actuator simultaneously A control method for an actuator driving apparatus, comprising: outputting a control signal for changing the third duty ratio according to the amount to the third duty ratio setting unit.

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