WO2005121890A1 - シャッタ用アクチュエータ駆動回路及びシャッタ用アクチュエータ装置 - Google Patents

シャッタ用アクチュエータ駆動回路及びシャッタ用アクチュエータ装置 Download PDF

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voltage
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shirt
shutter
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Yutaka Sasamoto
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Rohm Co., Ltd.
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    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
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    • G03B9/08Shutters
    • GPHYSICS
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    • G03B7/00Control of exposure by setting shutters, diaphragms or filters, separately or conjointly
    • G03B7/08Control effected solely on the basis of the response, to the intensity of the light received by the camera, of a built-in light-sensitive device
    • G03B7/081Analogue circuits
    • G03B7/083Analogue circuits for control of exposure time

Definitions

  • the present invention relates to an actuator drive circuit for a shirt that drives an actuator for a shirt in a digital camera or the like, and an actuator device for a shirt using the same.
  • the shutter actuator unit includes a shutter actuator drive circuit 101, a shutter actuator actuator 8 driven by a shirt actuator drive circuit 101 to operate a shirt (not shown), and a coil of the shutter actuator 8 A coil current detection voltage V which detects the current I and corresponds to the value of the coil current I
  • the shutter actuator drive circuit 101 includes a tuner diode 131, a constant current source 132 connected at both ends to a Zener diode 131 and an internal power supply voltage V, and a Zenerda.
  • resistors 133 and 134 provided in series between the connection point of diode 131 and constant current source 132 and the ground potential, and a capacitor 135 provided in parallel with resistor 134.
  • an NPN bipolar transistor 136 is connected with the collector connected to the connection point (node N) of the resistors 133 and 134, the start signal is inputted to the base from the start signal input terminal ST, and the emitter is grounded.
  • the voltage at node N is input to the noninverting input terminal, the coil current detection voltage V from the coil current detection terminal DET is input to the inverting input terminal, and the difference is amplified and output.
  • the output voltage of the coil current control amplifier 115 is input to the coil current control amplifier 115 and the base, the emitter is connected to the coil current detection terminal DET, and the collector is the other end of the shutter actuator 8 via the output terminal OU T2. And an NPN bipolar transistor 119 connected thereto.
  • the resistors 133 and 134 and the capacitor 135 constitute a CR integrator. Also, the power supply voltage V for driving the actuator is as it is through the output terminal OUT1.
  • the shutter actuator drive circuit 101 operates as follows.
  • the current of the constant current source 132 flows into the CR integrator composed of the resistors 133 and 134 and the capacitor 135.
  • the voltage of the node N is gradually raised by this CR integrator, and the constant voltage generated by the receiver diode 131 is raised to a voltage divided by the resistors 133 and 134 to maintain the voltage.
  • the coil current detection voltage V follows the voltage at node N
  • the waveform A is a case where the actuator drive power supply voltage V is maximum. Also, the waves
  • Type B is the case where the actuator drive power supply voltage V is minimum.
  • Data drive circuit 101 increases the coil current I slightly later than waveform B, and
  • the above time is set to the supply voltage V of the actuator driver.
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2003-043554
  • the power supply voltage V for driving the actuator varies according to the degree of charging of the rechargeable battery, but the above-mentioned actuator drive circuit 101 for shirts is used.
  • the coil current I reaches its upper limit value I.
  • a shirt including the time required for the coil current I to reach its upper limit value I It is possible to make the time required for the operation of the motor, and also the shirt speed, to be unaffected by fluctuations in the power supply voltage V for driving the actuator.
  • the shutter actuator actuator device using the shutter actuator driver circuit 101 equipped with the CR integration circuit is, practically, the coil current I
  • the shutter actuator drive circuit 101 When the shutter actuator drive circuit 101 is integrated on a semiconductor integrated device, part or all of the CR integration circuit is externally attached, so that the semiconductor integrated device and the printed circuit board on which the semiconductor integrated device is mounted also become large. .
  • the present invention has been made in view of the above-described reasons, and the object of the present invention is to vary the time required for the coil current to reach its upper limit value without using a CR integration circuit. It is an object of the present invention to provide an actuator drive circuit for a shirt capable of operating the shutter actuator more accurately with reduced accuracy, and an shutter actuator apparatus using the same.
  • an actuator driver circuit for a shirt responds to an output of a counter that starts counting a divided clock obtained by dividing a reference clock according to a start signal.
  • the D / A converter outputs a conversion voltage that gradually increases or decreases stepwise, and immediately after startup, the coil current detection voltage corresponding to the value of the coil current of the shutter actuator and the conversion voltage of the DZA converter After the converted voltage of the D / A converter matches the coil current limiting reference voltage corresponding to the upper limit value of the coil current, the coil current detection voltage and the coil current limiting reference voltage are compared, and A coil current control amplifier that outputs a voltage obtained by amplifying a difference, and a drive current output circuit that outputs a drive current of a shutter actuator according to the amplified output voltage of the coil current control amplifier Including the.
  • the coil current control amplifier of the shutter actuator drive circuit is supplied with a reference current detection voltage, a reference voltage for coil current limitation and a conversion voltage of a D / A converter, and the reference voltage for coil current limitation and D / A converter conversion voltage and either Compare with the current detection voltage.
  • the coil current control amplifier compares the coil current detection voltage with the converted voltage of the DZA converter.
  • the shutter actuator drive circuit further includes a division ratio selection circuit for selecting a division ratio of the division clock input to the counter.
  • the shutter actuator apparatus is driven by the shutter actuator drive circuit described in any of the above, and is driven by the shirt actuator actuator drive circuit to operate the shirt, and the coil current of the shirt actuator.
  • a coil current detection element that outputs a coil current detection voltage to a shutter actuator drive circuit.
  • the coil current has its upper limit value. It is possible to operate the shutter actuator with high accuracy by reducing the fluctuation of the time required to reach the point, and thus the power S can be operated with high accuracy.
  • FIG. 1 is a view for explaining an shutter actuator apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 A waveform diagram for explaining the operation of the shutter actuator drive circuit 1.
  • FIG. 3 is a view for explaining a shutter actuator device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a view for explaining a conventional shutter actuator actuator device.
  • the coil current I has its upper limit value I along with the fluctuation of the power supply voltage V for driving the actuator.
  • FIG. 1 is a view for explaining a shutter actuator device according to an embodiment of the present invention.
  • an actuator device for a shirt is driven by shutter actuator drive circuit 1 and shutter actuator drive circuit 1 to be a shirt (not shown). Detects the coil current I of the shutter actuator 8 for operating the motor and the coil current I of the shutter actuator 8 corresponding to the value of the coil current I.
  • the coil current detection element 9 is a resistor.
  • the shutter actuator includes a plunger for operating the shirt in place of the motor.
  • the shutter actuator drive circuit 1 has three input terminals, ie, a clock input terminal CLK, a start signal input terminal ST, and a divided signal input terminal DI, and two output terminals OU Tl and OUT 2 And the coil current detection terminal DET described above.
  • the three input terminals CLK, ST and DI are connected to a controller (not shown) such as one or more microcomputers, and from this controller, a reference clock, an activation signal and a divided signal are respectively transmitted. Is input.
  • the reference clock input to the clock input terminal CLK is generated by an oscillating circuit such as a piezoelectric vibrator in the controller and used as a system clock.
  • the two output terminals OUT1 and OUT2 are connected to the shutter actuator 8, and output drive current to the shirt actuator 8.
  • the clock input terminal CLK is connected to a divider circuit 11, which divides the reference clock and outputs a divided clock.
  • the counter 12 is connected to the subsequent stage of the divider circuit 11 and the start signal input terminal ST, and the counter 12 starts counting the divided clock by the start signal from the start signal input terminal ST.
  • a DZA converter (DAC) 13 is connected to the subsequent stage of the counter 12, and the DZA converter 13 outputs a conversion voltage V that increases in a step-like manner corresponding to the output of the counter 12. D / A
  • One noninverting input terminal of the coil current control amplifier 15 is connected to the subsequent stage of the converter 13.
  • the coil current control amplifier 15 has two non-inverting input terminals and one inverting input terminal, and the coil current limiting reference voltage generator 14 is connected to the other non-inverting input terminal. Connected The coil current detection terminal DET is connected to the inverting input terminal. The reference current generator 14 for limiting current is used to control the coil current corresponding to the upper limit value I of the coil current I.
  • the limiting reference voltage V and coil current detection voltage V are input to the inverting input terminal.
  • coil current control amplifier 15 generates coil current limiting reference voltage V.sub.
  • a drive current output circuit 16 is connected to the subsequent stage of the coil current control amplifier 15.
  • the drive current output circuit 16 outputs a drive current for driving the shutter actuator 8 according to the amplified output voltage of the coil current control amplifier 15 from the output terminals OUT1 and OUT2.
  • the shutter actuator drive circuit 1 connects the division ratio selection circuit 17 to the division signal input terminal DI.
  • the division ratio selection circuit 17 selects the division ratio of the divided clock output from the division circuit 11.
  • the above-described drive current output circuit 16 mainly includes an NPN bipolar transistor 19. That is, the collector is connected in series in the following order: power supply voltage V for driving the actuator, output terminal UT UT1, actuator 8 for shirt, and output terminal OUT2.
  • the drive current output circuit 16 is controlled by the amplified output voltage of the coil current control amplifier 15 input to the base to control the drive current, that is, the coil current I,
  • waveform C has a coil current I of shutter actuator 8 after the start signal is input to start signal input terminal ST and actuator driver circuit 1 for shutter is started. It shows.
  • the waveform D is also obtained when the division ratio of the divided clock is twice that of the waveform C.
  • waveforms A and B shown by the broken lines are the same as the waveforms A and B shown in FIG. 5, ie, the D / A converter 13 which outputs the conversion voltage V which gradually increases after start-up.
  • Waveform A is the actuator voltage when the supply voltage V for driving the actuator is the maximum.
  • the counter 12 Before the shutter driver actuator drive circuit 1 starts up, that is, before the start signal is input to the start signal input terminal ST, the counter 12 is in the initial state, and the converted voltage V of the D / A converter 13 is 0. It is.
  • D / A converter 13 converts conversion voltage V which gradually increases in a step-like manner corresponding to the output of counter 12.
  • coil current control amplifier 15 converts the converted voltage V power S coinole
  • coil current detection voltage V follows conversion voltage V and increases.
  • the coil current I increases stepwise as shown by the waveform C.
  • the conversion voltage V of DZA converter 13 further increases, and the reference voltage V for coil current limitation
  • the current flowing through the coil current detection element 9, that is, the coil current I of the shutter actuator 8, maintains the upper limit value I.
  • the time required to do so varies with the fluctuation of the actuator drive power supply voltage V, as shown by the waveforms A and B.
  • the actuator driver circuit 1 for this shirt has a waveform C.
  • waveform C is the supply voltage for driving the actuator.
  • the rate of increase of the conversion voltage V of D / A converter 13 is the divided clock output from divider circuit 11
  • the division ratio of is adjusted as needed by selecting the division ratio of. That is, for example, when the division ratio is changed so that the period of the divided clock is twice that of the waveform C, the increase rate of the coil current I is reduced to 1/2 as shown in the waveform D.
  • the division ratio is 1, the reference clock
  • Taka S divided clock what is input to the counter 12 is a reference clock.
  • this reference clock is generated by an oscillating circuit such as a piezoelectric vibrator, the reference clock is input with little change in accuracy due to factors such as temperature accuracy and deterioration with time. . Therefore, it takes time for the coil current I to reach its upper limit value I
  • the shutter actuator can be operated with high accuracy, which is not influenced by the fluctuation of the power supply voltage for driving the actuator and is also less influenced by factors such as temperature and aging.
  • the shirt can be operated with high accuracy. .
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a shutter actuator device according to another embodiment of the present invention.
  • the shutter actuator device according to another embodiment of the present invention includes a shirt actuator drive circuit 2 in place of the shirt actuator drive circuit 1.
  • the shutter actuator drive circuit 2 includes a counter 22 and a coil current control amplifier 25 in place of the counter 12 and the coil current control amplifier 15 in the shutter actuator drive circuit 1.
  • this counter 22 matches the value (digital value) corresponding to the reference voltage V for coil current limitation, the converted voltage V of the D / A converter 13
  • Control amplifier 25 inputs coil current detection voltage V and conversion voltage V and compares them
  • the coil current control amplifier 25 compares the coil current detection voltage V with the conversion voltage V immediately after startup, and the conversion voltage V is a reference voltage for coil current restriction.
  • the shutter actuator drive circuit 2 does not require the coil current limiting reference voltage generator 14 for generating the coil current limiting reference voltage V, which is an analog value.
  • the circuit scale can be reduced.
  • the coil current detection element 9 is provided on the ground potential side. This is applied to the actuator drive power supply voltage V side. It is also possible to provide. In this case, the shirt
  • the NPN bipolar transistor 19 is a PNP bipolar transistor, and the D / A converter 13 outputs a gradually decreasing voltage after start-up.
  • the drive current output circuit 16 drives the shutter actuator 8 in one direction so as to close the shirt. It is also possible to drive the shutter actuator 8 in two directions so as to open.
  • the divided signal input terminal DI and the division ratio selection circuit 17 can be omitted.
  • the NPN bipolar transistor can be replaced by an NMOS transistor, and the PNP bipolar transistor can be replaced by a PMOS transistor.
  • the shutter actuator drive circuit and the shutter actuator device according to the present invention can be applied to digital cameras and the like.

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Abstract

 高精度にアクチュエータを動作させることができるシャッタ用アクチュエータ駆動回路を提供する。このシャッタ用アクチュエータ駆動回路(1)は、起動信号により基準クロックを分周した分周クロックのカウントを開始するカウンタ(12)と、そのカウンタの出力に対応し、徐々に階段状に増加する変換電圧(VDAC)を出力するD/A変換器(13)と、起動直後はシャッタ用アクチュエータ(8)のコイル電流(IL)の値に対応するコイル電流検出電圧(VDET)と変換電圧(VDAC)を比較し、変換電圧(VDAC)がコイル電流(IL)の上限値に対応するコイル電流制限用基準電圧(VREF)に一致した後はコイル電流検出電圧(VDET)とコイル電流制限用基準電圧(VREF)とを比較し、その差を増幅した電圧を出力するコイル電流制御増幅器(15)と、コイル電流制御増幅器(15)の増幅出力電圧に応じてシャッタ用アクチュエータ(8)の駆動電流を出力する駆動電流出力回路(16)とを備える。

Description

明 細 書
シャツタ用ァクチユエータ駆動回路及びシャツタ用ァクチユエータ装置 技術分野
[0001] 本発明は、デジタルカメラなどにおいてシャツタ用ァクチユエータを駆動するシャツ タ用ァクチユエータ駆動回路及びこれを用レ、たシャツタ用ァクチユエータ装置に関す る。
背景技術
[0002] 従来、この種のシャツタ用ァクチユエータ装置として、例えば特開 2003— 043554 号公報 (特許文献 1)に開示されたものが知られており、これと同様なシャツタ用ァク チユエータ装置を図 4に示す。このシャツタ用ァクチユエータ装置は、シャツタ用ァク チユエータ駆動回路 101と、シャツタ用ァクチユエータ駆動回路 101により駆動されて シャツタ(図示せず)を作動させるシャツタ用ァクチユエータ 8と、シャツタ用ァクチユエ ータ 8のコイル電流 Iを検出し、コイル電流 Iの値に対応するコイル電流検出電圧 V
L L D
をシャツタ用ァクチユエータ駆動回路 101のコイル電流検出端子 DETに出力する
ET
コイル電流検出素子 9とを含む。
[0003] シャツタ用ァクチユエータ駆動回路 101は、ッヱナ一ダイオード 131と、両端がツエ ナーダイオード 131と内部電源電圧 V とに接続された定電流源 132と、ツエナーダ
CC
ィオード 131と定電流源 132との接続点と接地電位間に直列に設けられた抵抗 133 , 134と、抵抗 134と並列に設けられたコンデンサ 135とを含む。また、コレクタが抵 抗 133と 134の接続点(節点 N)とに接続され、ベースに起動信号入力端子 STから 起動信号が入力され、ェミッタが接地されている NPNバイポーラ型のトランジスタ 13 6と、非反転入力端子に節点 Nの電圧が入力され、反転入力端子にコイル電流検出 端子 DETからのコイル電流検出電圧 V が入力され、その差を増幅して出力するコ
DET
ィル電流制御増幅器 115と、ベースにはコイル電流制御増幅器 115の出力電圧が 入力され、ェミッタはコイル電流検出端子 DETに接続され、コレクタは出力端子 OU T2を介してシャツタ用ァクチユエータ 8の他端に接続される NPNバイポーラ型のトラ ンジスタ 119とを含む。 [0004] 抵抗 133, 134とコンデンサ 135とは CR積分器を構成する。また、ァクチユエータ 駆動用電源電圧 V はそのまま出力端子 OUT1を介してシャツタ用ァクチユエータ 8
M
の一端に接続される。
[0005] このシャツタ用ァクチユエータ駆動回路 101は、以下のように動作する。
起動信号入力端子 STの起動信号がローレベルになる(シャツタ用ァクチユエータ 装置が起動する)と、定電流源 132の電流が抵抗 133, 134とコンデンサ 135により 構成される CR積分器に流れ込む。この CR積分器により節点 Nの電圧は徐々に上昇 し、ッヱナ一ダイオード 131が生成する定電圧を抵抗 133, 134で分割した電圧まで 上昇してその電圧を維持する。コイル電流検出電圧 V は、節点 Nの電圧に追従し
DET
、従って、コイル電流検出素子 9に流れる電流、すなわちコイル電流 Iも追従し、上限
L
値 I まで上昇してその値を維持する。
MAX
[0006] シャツタ用ァクチユエータ 8のコイル電流 Iはその誘導性の性質により急激には増加
L
しない。もしも、上記 CR積分器を用いてコイル電流 Iの上昇を制御することをしなけ
L
れば、コイル電流 Iがその上限値 I に到達するまでに要する時間は、図 5の波形 A
L MAX
と Bに示すように、ァクチユエータ駆動用電源電圧 V の変動に伴って変動する。
M
[0007] ここで、波形 Aはァクチユエータ駆動用電源電圧 V が最大の場合である。また、波
M
形 Bはァクチユエータ駆動用電源電圧 V が最小の場合である。シャツタ用ァクチユエ
M
ータ駆動回路 101は、コイル電流 Iが波形 Bよりも少し遅れて増加するように CR積分
L
器の定数が調整されることにより、上記時間はァクチユエータ駆動用電源電圧 V の
M
変動に影響されないものとなる。
特許文献 1 :特開 2003— 043554号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0008] デジタルカメラなどにおいては、充電池の充電の程度によってァクチユエータ駆動 用電源電圧 V が変動するが、上記のシャツタ用ァクチユエータ駆動回路 101を用い
M
たシャツタ用ァクチユエータ装置では、コイル電流 Iがその上限値 I に到達するま
L MAX
でに要する時間はァクチユエータ駆動用電源電圧 V の変動に影響されない。
M
[0009] 従って、コイル電流 Iがその上限値 I に到達するまでに要する時間を含むシャツ タの作動に要する時間、更にはシャツタスピードをァクチユエータ駆動用電源電圧 V の変動に影響されなくすることができる。
M
[0010] し力しながら、現実的には、 CR積分回路の定数は温度及び経時劣化などの要因 によって変化し易い。従って、 CR積分回路を備えるシャツタ用ァクチユエータ駆動回 路 101を用いたシャツタ用ァクチユエータ装置は、現実的には、コイル電流 Iがその
L
上限値 I に到達するまでに要する時間も変動する。
MAX
[0011] また、シャツタ用ァクチユエータ駆動回路 101を半導体集積装置に集積する場合、 CR積分回路の一部又は全部が外付けとなるために、その半導体集積装置及びこれ を実装したプリント基板も大きくなる。
[0012] 本発明は、以上の事由に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、 CR積分 回路を使用することなぐコイル電流がその上限値に到達するまでに要する時間の変 動を低減して更に高精度にシャツタ用ァクチユエータを動作させることができるシャツ タ用ァクチユエータ駆動回路及びこれを用いたシャツタ用ァクチユエータ装置を提供 することにある。
課題を解決するための手段
[0013] 上記の課題を解決するために、本発明に係るシャツタ用ァクチユエータ駆動回路は 、起動信号により基準クロックを分周した分周クロックのカウントを開始するカウンタと 、そのカウンタの出力に応答して、徐々に階段状に増加又は減少する変換電圧を出 力する D/A変換器と、起動直後はシャツタ用ァクチユエータのコイル電流の値に対 応するコイル電流検出電圧と DZA変換器の変換電圧とを比較し、 D/A変換器の 変換電圧がコイル電流の上限値に対応するコイル電流制限用基準電圧に一致した 後はコイル電流検出電圧とコイル電流制限用基準電圧とを比較し、その差を増幅し た電圧を出力するコイル電流制御増幅器と、コイル電流制御増幅器の増幅出力電 圧に応じてシャツタ用ァクチユエータの駆動電流を出力する駆動電流出力回路とを 含む。
[0014] 好ましくは、シャツタ用ァクチユエータ駆動回路のコイル電流制御増幅器は、コィノレ 電流検出電圧、コイル電流制限用基準電圧および D/A変換器の変換電圧が入力 され、コイル電流制限用基準電圧と D/A変換器の変換電圧のいずれか一方とコィ ル電流検出電圧とを比較する。
[0015] 好ましくは、シャツタ用ァクチユエータ駆動回路のカウンタは、コイル電流制限用基 準電圧に対応する値に一致すると、 D/A変換器の変換電圧をコイル電流制限用基 準電圧とするようにその値を保持し、コイル電流制御増幅器は、コイル電流検出電圧 と DZA変換器の変換電圧とを比較する。
[0016] 好ましくは、シャツタ用ァクチユエータ駆動回路は、カウンタに入力される分周クロッ クの分周比の選択を行う分周比選択回路をさらに含む。
[0017] また、シャツタ用ァクチユエータ装置は、上記のいずれかに記載のシャツタ用ァクチ ユエータ駆動回路と、シャツタ用ァクチユエータ駆動回路により駆動され、シャツタを 作動させるシャツタ用ァクチユエータと、シャツタ用ァクチユエータのコイル電流を検出 してコイル電流検出電圧をシャツタ用ァクチユエータ駆動回路に出力するコイル電流 検出素子とを含む。
発明の効果
[0018] 本発明のシャツタ用ァクチユエータ駆動回路及びこれを用いたシャツタ用ァクチユエ ータ装置は、起動後に D/A変換器の変換電圧を用いてコイル電流を制御するので 、コイル電流がその上限値に到達するまでに要する時間の変動を低減して高精度に シャツタ用ァクチユエータを動作させることができ、もって、高精度にシャツタを作動さ せること力 Sできる。
図面の簡単な説明
[0019] [図 1]本発明の実施の形態に従うシャツタ用ァクチユエータ装置を説明する図である。
[図 2]シャツタ用ァクチユエータ駆動回路 1の動作について説明する波形図である。
[図 3]本発明の別の実施の形態に従うシャツタ用ァクチユエータ装置を説明する図で ある。
[図 4]従来のシャツタ用ァクチユエータ装置を説明する図である。
[図 5]ァクチユエータ駆動用電源電圧 V の変動に伴ってコイル電流 Iがその上限値 I
M L
に到達するまでに要する時間が変動する場合を説明する図である。
MAX
符号の説明
[0020] 1 , 2, 101 シャツタ用ァクチユエータ駆動回路、 8 シャツタ用ァクチユエータ、 9 コイル電流検出素子、 11 分周回路、 12, 22 カウンタ、 13 DAC、 14 コイル電 流制限用基準電圧生成器、 15, 25 コイル電流制御増幅器、 16 駆動電流出力回 路、 17 分周比選択回路、 19, 119 トランジスタ、 131 ツエナ—ダイオード、 132 定電流源、 133, 134 抵抗、 135 コンデンサ。
発明を実施するための最良の形態
[0021] 本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同 一または相当部分には同一符号を付し、その説明は繰返さない。
[0022] 以下、本願発明を実施するための最良の形態であるシャツタ用ァクチユエータ駆動 回路及びこれを用いたシャツタ用ァクチユエータ装置を説明する。
[0023] 図 1は、本発明の実施の形態に従うシャツタ用ァクチユエータ装置を説明する図で ある。
[0024] 図 1を参照して、本発明の実施の形態に従うシャツタ用ァクチユエータ装置は、シャ ッタ用ァクチユエータ駆動回路 1と、シャツタ用ァクチユエータ駆動回路 1により駆動さ れてシャツタ(図示せず)を作動させるシャツタ用ァクチユエータ 8と、シャツタ用ァクチ ユエータ 8のコイル電流 Iを検出してコイル電流 Iの値に対応するコイル電流検出電
L L
圧 V をシャツタ用ァクチユエータ駆動回路 1のコイル電流検出端子 DETに出力す
DET
るコイル電流検出素子 9とを含む。コイル電流検出素子 9は具体的には抵抗である。 また、シャツタ用ァクチユエータは、モータの他、モータに換わってシャツタを作動させ るプランジャなどが含まれる。
[0025] シャツタ用ァクチユエータ駆動回路 1は、 3個の入力端子、すなわち、クロック入力端 子 CLK、起動信号入力端子 STおよび分周信号入力端子 DIと、 2個の出力端子 OU Tl , OUT2と、上記のコイル電流検出端子 DETとを有する。
[0026] 3個の入力端子 CLK、 STおよび DIは、 1又は複数のマイクロコンピュータ等のコン トローラ(図示せず)に接続されており、このコントローラよりそれぞれ基準クロック、起 動信号、分周信号が入力される。クロック入力端子 CLKに入力される基準クロックは 、コントローラにおいて圧電振動子等の発振回路で生成されシステムクロックなどに 用いられるものである。 2個の出力端子 OUT1, OUT2は、シャツタ用ァクチユエータ 8と接続され、そのシャツタ用ァクチユエータ 8に駆動電流を出力する。 [0027] クロック入力端子 CLKには分周回路 11が接続され、この分周回路 11は基準クロッ クを分周して分周クロックを出力する。分周回路 11の後段及び起動信号入力端子 S Tにはカウンタ 12が接続され、このカウンタ 12は起動信号入力端子 STからの起動信 号により分周クロックのカウントを開始する。
[0028] カウンタ 12の後段には DZA変換器 (DAC) 13が接続され、この DZA変換器 13 はカウンタ 12の出力に対応して階段状に増加する変換電圧 V を出力する。 D/A
DAC
変換器 13の後段にはコイル電流制御増幅器 15の一方の非反転入力端子が接続さ れる。
[0029] このコイル電流制御増幅器 15は、 2個の非反転入力端子と 1個の反転入力端子と を有しており、他方の非反転入力端子にはコイル電流制限用基準電圧生成器 14が 接続される。反転入力端子にはコイル電流検出端子 DETが接続される。このコィノレ 電流制限用基準電圧生成器 14は、コイル電流 I の上限値 I に対応するコイル電
L MAX
流制限用基準電圧 V を生成するものである。従って、コイル電流制御増幅器 15に
REF
は、一方の非反転入力端子に変換電圧 V 、他方の非反転入力端子にコイル電流
DAC
制限用基準電圧 V 、反転入力端子にコイル電流検出電圧 V がそれぞれ入力さ
REF DET
れる。そして、コイル電流制御増幅器 15は、コイル電流制限用基準電圧 V 及び変
REF
換電圧 V の低い方とコイル電流検出電圧 V とを比較してその差を増幅した電
DAC DET
圧を出力する。
[0030] コイル電流制御増幅器 15の後段には駆動電流出力回路 16が接続される。この駆 動電流出力回路 16は、コイル電流制御増幅器 15の増幅出力電圧に応じてシャツタ 用ァクチユエータ 8を駆動する駆動電流を出力端子 OUTl、 OUT2から出力する。ま た、シャツタ用ァクチユエータ駆動回路 1は、分周信号入力端子 DIに分周比選択回 路 17を接続する。この分周比選択回路 17は分周回路 11が出力する分周クロックの 分周比の選択を行う。
[0031] 前述した駆動電流出力回路 16は、 NPNバイポーラ型のトランジスタ 19を主要構成 部材とするものである。すなわち、そのコレクタにはァクチユエータ駆動用電源電圧 V 、出力端子〇UT1、シャツタ用ァクチユエータ 8、出力端子 OUT2の順に直列に接
M
続された出力端子 OUT2の一端が接続される。また、そのェミッタにはコイル電流検 出端子 DETが、そのベースにはコイル電流制御増幅器 15の出力端子力 それぞれ 接続される。この駆動電流出力回路 16は、ベースに入力されるコイル電流制御増幅 器 15の増幅出力電圧により制御されて駆動電流、すなわち、コイル電流 Iを制御し、
L
シャツタを閉じるよう一方向にシャツタ用ァクチユエータ 8を駆動する。
[0032] 次に、シャツタ用ァクチユエータ駆動回路 1の動作について図 2の波形図に基づい て説明する。
[0033] 図 2を参照して、波形 Cは、起動信号入力端子 STに起動信号が入力されてこのシ ャッタ用ァクチユエータ駆動回路 1が起動してからのシャツタ用ァクチユエータ 8のコィ ル電流 Iを示している。波形 Dは分周クロックの分周比を波形 Cの 2倍とした場合のも
L
のである。また、破線で示した波形 Aと波形 Bは、図 5の波形 Aと波形 Bと同じもの、す なわち起動後に徐々に増加する変換電圧 V を出力する D/A変換器 13を用いず
DAC
に常にコイル電流制御増幅器 15においてコイル電流制限用基準電圧 V とコイル
REF
電流検出電圧 V が比較されるようにした場合のコイル電流 Iを示したものである。
DET L
波形 Aはァクチユエータ駆動用電源電圧 V が最大の場合、波形 Bはァクチユエータ
M
駆動用電源電圧 V が最小の場合である。
M
[0034] シャツタ用ァクチユエータ駆動回路 1が起動する前、すなわち、起動信号入力端子 STに起動信号が入力される前は、カウンタ 12は初期状態であり D/A変換器 13の 変換電圧 V は 0である。
DAC
[0035] 従って、コイル電流検出素子 9に流れる電流、すなわちシャツタ用ァクチユエータ 8 のコイル電流 Iは 0である。図外のコントローラからシャツタを作動させるよう起動信号
L
入力端子 STに起動信号が入力されると、カウンタ 12はカウントを開始する。 D/A変 換器 13は、カウンタ 12の出力に対応して階段状に徐々に増加する変換電圧 V を
DAC
出力する。この起動直後は、コイル電流制御増幅器 15では、変換電圧 V 力 Sコィノレ
DAC
電流制限用基準電圧 V よりも低いので、変換電圧 V とコイル電流検出電圧 V
REF DAC DE
とが比較される。従って、コイル電流検出電圧 V は変換電圧 V に追従して増
T DET DAC
加し、これに伴いコイル電流 Iが、波形 Cに示すように、階段状に増加する。
L
[0036] DZA変換器 13の変換電圧 V が更に増加してコイル電流制限用基準電圧 V
DAC REF
に一致した後は、コイル電流制限用基準電圧 V が変換電圧 V よりも低いので、
REF DAC コイル電流制限用基準電圧 V とコイル電流検出電圧 V とが比較される。その結
REF DET
果、コイル電流検出素子 9に流れる電流、すなわちシャツタ用ァクチユエータ 8のコィ ル電流 Iは上限値 I を維持することになる。
L MAX
[0037] ところで、 D/A変換器 13を用いない場合、コイル電流 Iがその上限値 I に到達
L MAX
するまでに要する時間は、波形 Aと Bとに示すように、ァクチユエータ駆動用電源電圧 V の変動に伴って変動する。このシャツタ用ァクチユエータ駆動回路 1は、波形 Cに
M
示すように、コイル電流 Iが波形 Bよりも少し遅れて増加するように、 D/A変換器 13
L
の変換電圧 V を増加させる。これにより、波形 Cはァクチユエータ駆動用電源電圧
DAC
V の変動に影響されないものとなる。
M
[0038] もし、変換電圧 V を波形 Bよりも早く増加させると、ァクチユエータ駆動用電源電
DAC
圧 V が最小の場合、コイル電流 Iは変換電圧 V にすぐには追従できないので、コ
M L DAC
ィル電流 Iがその上限値 I に到達するまでに要する時間はァクチユエータ駆動用
L MAX
電源電圧 V の変動に伴って変動するものとなる。
M
[0039] D/A変換器 13の変換電圧 V の増加率は分周回路 11が出力する分周クロック
DAC
の分周比を選択することによって必要に応じて調整される。すなわち、例えば、分周 クロックの周期が波形 Cの場合の 2倍となるように分周比を変えると、波形 Dに示すよ うにコイル電流 Iの増加率は 1/2に低くなる。なお、分周比が 1の場合は基準クロッ
L
タカ S分周クロックである。その場合、カウンタ 12に入力されるのは基準クロックとなる。
[0040] また、この基準クロックは、前述のように、圧電振動子等の発振回路で生成されたも のが入力されるので精度が良ぐ温度及び経時劣化などの要因によって精度の変化 も少ない。従って、コイル電流 Iがその上限値 I に到達するまでに要する時間がァ
L MAX
クチユエータ駆動用電源電圧の変動に影響されない上に、温度及び経時劣化など の要因の影響も少なぐ高精度にシャツタ用ァクチユエータを動作させることができ、 もって、高精度にシャツタを作動させることができる。
[0041] 次に、本発明の別の実施形態であるシャツタ用ァクチユエータ駆動回路及びこれを 用いたシャツタ用ァクチユエータ装置を説明する。
[0042] 図 3は、本発明の別の実施の形態に従うシャツタ用ァクチユエータ装置を説明する 図である。 [0043] 図 3を参照して、本発明の別の実施の形態に従うシャツタ用ァクチユエータ装置は、 シャツタ用ァクチユエータ駆動回路 1に換えてシャツタ用ァクチユエータ駆動回路 2を 備える。このシャツタ用ァクチユエータ駆動回路 2は、シャツタ用ァクチユエータ駆動 回路 1におけるカウンタ 12およびコイル電流制御増幅器 15に換えて、カウンタ 22お よびコイル電流制御増幅器 25を含む。このカウンタ 22は、コイル電流制限用基準電 圧 V に対応する値(デジタル値)に一致すると、 D/A変換器 13の変換電圧 V
REF DAC
をコイル電流制限用基準電圧 V とするようにその値を保持する。また、コイル電流
REF
制御増幅器 25は、コイル電流検出電圧 V と変換電圧 V を入力してこれらを比
DET DAC
較する。この構成により、コイル電流制御増幅器 25は、起動直後はコイル電流検出 電圧 V と変換電圧 V とを比較し、変換電圧 V がコイル電流制限用基準電圧
DET DAC DAC
V に一致した後はコイル電流検出電圧 V とコイル電流制限用基準電圧 V と
REF DET REF
を比較することになる。
[0044] このシャツタ用ァクチユエータ駆動回路 2は、アナログ値であるコイル電流制限用基 準電圧 V を生成するコイル電流制限用基準電圧生成器 14を必要とせず、また、コ
REF
ィル電流制御増幅器 25は非反転入力端子力 S1個であるので、回路規模を小さくする こと力 Sできる。
[0045] また、シャツタ用ァクチユエータ駆動回路 1 , 2を用いたシャツタ用ァクチユエータ装 置では、コイル電流検出素子 9は接地電位側に設けられている力 これをァクチユエ ータ駆動用電源電圧 V 側に設けることも可能である。この場合、シャツタ用ァクチュ
M
エータ駆動回路 1 , 2において、 NPNバイポーラ型のトランジスタ 19は PNPバイポー ラ型のトランジスタとし、 D/A変換器 13は起動後に徐々に減少する電圧を出力する ようにすることも可肯である。
[0046] 以上、本発明の実施形態であるシャツタ用ァクチユエータ駆動回路及びこれを用い たシャツタ用ァクチユエータ装置について説明したが、本発明は、上記の実施形態に 記載したものに限られることなぐ特許請求の範囲に記載した事項の範囲内でのさま ざまな設計変更が可能である。
[0047] 例えば、駆動電流出力回路 16は、シャツタを閉じるよう 1方向にシャツタ用ァクチュ エータ 8を駆動するものである力 Hブリッジ構成とすることでシャツタを閉じるあるい は開くよう 2方向にシャツタ用ァクチユエータ 8を駆動することも可能である。また、分 周回路 11が出力する分周クロックの分周比を固定にした場合には、分周信号入力 端子 DIや分周比選択回路 17を省略することも可能である。更に、 NPNバイポーラ型 のトランジスタは NMOS型、 PNPバイポーラ型のトランジスタは PMOS型に置き換え ることができるのは勿論である。
[0048] 今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと 考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって 示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが 意図される。
産業上の利用可能性
[0049] この発明によるシャツタ用ァクチユエータ駆動回路及びシャツタ用ァクチユエータ装 置は、デジタルカメラ等に適用することができる。

Claims

請求の範囲
[1] 起動信号により基準クロックを分周した分周クロックのカウントを開始するカウンタ(1 2, 22)と、
前記カウンタの出力に応答して、徐々に階段状に増加又は減少する変換電圧を出 力する D/A変換器(13)と、
起動直後はシャツタ用ァクチユエータのコイル電流の値に対応するコイル電流検出 電圧と前記 D/A変換器の変換電圧を比較し、前記 D/A変換器の変換電圧がコィ ル電流の上限値に対応するコイル電流制限用基準電圧に一致した後は前記コイル 電流検出電圧と前記コイル電流制限用基準電圧とを比較し、その差を増幅した電圧 を出力するコイル電流制御増幅器(15, 25)と、
前記コイル電流制御増幅器の増幅出力電圧に応じてシャツタ用ァクチユエータの 駆動電流を出力する駆動電流出力回路(16)とを備える、シャツタ用ァクチユエータ 駆動回路。
[2] 前記コイル電流制御増幅器(15)は、前記コイル電流検出電圧 (V )、前記コイル
DET
電流制限用基準電圧 (V )および前記 D/A変換器の変換電圧 (V )が入力さ
REF DAC
れ、前記コイル電流制限用基準電圧と前記 DZA変換器の変換電圧のいずれか一 方と前記コイル電流検出電圧とを比較する、請求項 1記載のシャツタ用ァクチユエ一 タ駆動回路。
[3] 前記カウンタ(22)は、前記コイル電流制限用基準電圧に対応する値に一致すると 、前記 DZA変換器の変換電圧を前記コイル電流制限用基準電圧とするようにその 値を保持し、
前記コイル電流制御増幅器(25)は、前記コイル電流検出電圧と前記 DZA変換器 の変換電圧とを比較する、請求項 1記載のシャツタ用ァクチユエータ駆動回路。
[4] 前記カウンタに入力される分周クロックの分周比の選択を行う分周比選択回路(17 )をさらに備える、請求項 1〜3のいずれか一項に記載のシャツタ用ァクチユエータ駆 動回路。
[5] シャツタ用ァクチユエータ駆動回路(1, 2)と、
前記シャツタ用ァクチユエータ駆動回路により駆動され、シャツタを作動させるシャツ タ用ァクチユエータ(8)と、
前記シャツタ用ァクチユエータのコイル電流を検出して前記コイル電流検出電圧を 前記シャツタ用ァクチユエータ駆動回路に出力するコイル電流検出素子(9)とを備え 前記シャツタ用ァクチユエータ駆動回路は、
起動信号により基準クロックを分周した分周クロックのカウントを開始するカウンタ(1 2, 22)と、
前記カウンタの出力に応答して、徐々に階段状に増加又は減少する変換電圧を出 力する D/A変換器(13)と、
起動直後はシャツタ用ァクチユエータのコイル電流の値に対応するコイル電流検出 電圧と前記 DZA変換器の変換電圧を比較し、前記 DZA変換器の変換電圧がコィ ル電流の上限値に対応するコイル電流制限用基準電圧に一致した後は前記コイル 電流検出電圧と前記コイル電流制限用基準電圧とを比較し、その差を増幅した電圧 を出力するコイル電流制御増幅器(15, 25)と、
前記コイル電流制御増幅器の増幅出力電圧に応じてシャツタ用ァクチユエータの 駆動電流を出力する駆動電流出力回路(16)とを含む、シャツタ用ァクチユエータ装 置。
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