(57)【要約】      （修正有）【課題】電源回路のノイズに対する耐性および外部からのトリガ信号に対する応答性を向上させるために有利な技術を提供する。【解決手段】電源回路１００は、負荷３００に接続されるノードを駆動するＤＣ／ＤＣコンバータ５０（駆動回路）と、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０（駆動回路）を制御する制御回路１１０と、を備える。制御回路１１０は、アクティブレベルへのトリガ信号の遷移に応答して、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０（駆動回路）にノードを駆動する動作を行わせる第１信号を発生し、トリガ信号がアクティブレベルである期間が所定時間より長いことに応答して、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０（駆動回路）に負荷３００を駆動させる動作を行わせる第２信号を発生する。【選択図】図１
2020065376.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷に接続されるノードを駆動する駆動回路と、
前記駆動回路を制御する制御回路と、を備え、
前記制御回路は、アクティブレベルへのトリガ信号の遷移に応答して、前記駆動回路に前記ノードを駆動する動作を行わせる第１信号を発生し、前記トリガ信号が前記アクティブレベルである期間が所定時間より長いことに応答して、前記駆動回路に前記負荷を駆動させる動作を行わせる第２信号を発生する、
ことを特徴とする電源回路。
【請求項２】
前記ノードと所定電位との間に接続されたキャパシタを更に備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の電源回路。
【請求項３】
前記制御回路は、前記トリガ信号の前記アクティブレベルである期間が前記所定時間より短い基準時間より長いことに応答して、前記第１信号を発生する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電源回路。
【請求項４】
前記制御回路は、前記トリガ信号が前記アクティブレベルを継続している期間を計測する計測器と、前記計測器による計測結果と前記所定時間とを比較し、前記計測器による計測結果が前記所定時間より長い場合に前記第２信号を発生する比較器と、を含む、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電源回路。
【請求項５】
前記制御回路は、前記トリガ信号が供給されるローパスフィルタと、前記ローパスフィルタの出力をバッファリングして前記第２信号を発生するバッファアンプと、を含む、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電源回路。
【請求項６】
前記制御回路は、前記トリガ信号が供給される第１伝達器および第２伝達器を含み、
前記第１伝達器から前記第１信号が出力され、前記第２伝達器から前記第２信号が出力される、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電源回路。
【請求項７】
前記第２伝達器は、前記トリガ信号が前記アクティブレベルを継続している期間を計測する計測器と、前記計測器による計測結果と前記所定時間とを比較し、前記計測器による計測結果が前記所定時間より長い場合に前記第２信号を発生する比較器と、を含む、
ことを特徴とする請求項６に記載の電源回路。
【請求項８】
前記第２伝達器は、前記トリガ信号が供給されるローパスフィルタと、前記ローパスフィルタの出力をバッファリングして前記第２信号を発生するバッファアンプと、を含む、
ことを特徴とする請求項６に記載の電源回路。
【請求項９】
前記第２伝達器は、前記トリガ信号によって駆動されるリレーを含む、
ことを特徴とする請求項６に記載の電源回路。
【請求項１０】
前記制御回路は、前記トリガ信号が供給される第１伝達器と、前記第１伝達器の出力が供給される第２伝達器とを含み、前記第１伝達器から前記第１信号を出力され、前記第２伝達器から前記第２信号が出力される、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電源回路。
【請求項１１】
前記制御回路は、前記駆動回路による前記負荷の駆動の後に前記ノードが放電されるように前記駆動回路を制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の電源回路。
【請求項１２】
前記駆動回路は、前記ノードの電圧を計測する電圧計測器を更に含み、
前記制御回路は、前記電圧計測器による計測結果に基づいて前記駆動回路を制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の電源回路。
【請求項１３】
前記駆動回路は、前記負荷と直列に接続されたスイッチを含み、前記スイッチは、前記第２信号に応答してオン状態になる、
ことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の電源回路。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の電源回路と、
前記電源回路によって駆動される前記負荷としての光源を含む照明部と、
前記照明部によって照明された物体を撮像する撮像部と、
を備えることを特徴とするセンサ。
【請求項１５】
ハンドを有するロボットと、
前記ロボットを制御するロボットコントローラと、
請求項１４に記載のセンサと、を備え、
前記センサの前記照明部および前記撮像部が前記ハンドに取り付けられ、
前記センサの前記撮像部によって得られた画像に基づいて前記ロボットコントローラが前記ロボットを制御する、
ことを特徴とする処理装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の処理装置を動作させながら前記物体を処理することによって物品を製造することを特徴とする物品製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源回路、センサ、処理装置および物品製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、工業製品の生産工程において、従来は人間が行っていた作業の一部をロボットが行うようになりつつある。例えば、パレットにバラ積み（山積み）された部品をロボットが把持し、指定の場所へ運ぶビンピッキングがある。このビンピッキングにおいては、ロボットの動作に連動した部品の位置・姿勢計測が必要とされている。そこで、ロボットと位置・姿勢計測装置（以下、計測装置）との間では、部品の計測タイミングを指示するため、ロボットから計測装置へトリガ信号を入力することがある。しかしながら、ロボットは大電力で駆動されているため、ロボットから放出されるノイズがトリガ信号を伝達する信号線に重畳し、このノイズの影響で計測装置が誤ったタイミングで部品の位置・姿勢計測を行う可能性がある。これにより、位置・姿勢計測を行いたいタイミングで位置・姿勢計測を実施できない可能性や、計測装置が無駄な電力を消費してしまう可能性がある。
【０００３】
一方、計測装置の光源を駆動する電源回路の出力部には、例えば、光源へ数百ｍＡ〜数十Ａの大電流を供給するために、大容量の出力キャパシタが用いられうる。そのため、光源の駆動条件等の変化に伴い、この出力キャパシタに充放電が生じると、電源回路の出力が安定するまでに、例えば数ｍｓもの時間を要することがある。即ち、ノイズの影響を受けにくく、トリガ信号に対して小さい遅延で計測装置が部品の位置・姿勢計測を行うことは難しかった。ロボットからのトリガ信号に対する計測装置の応答の遅れは、移動する部品の位置・姿勢計測を行う場合や、計測装置が移動しながら部品の位置・姿勢計測を行う場合には、部品の位置・姿勢の計測誤差として現れてしまう。
【０００４】
特許文献１には、プリクラッシュＥＣＵから衝突判定結果を受けて、自動車に搭載されたバッテリーからモータへの電源供給（電力供給）を制御する駆動制御装置が記載されている。駆動制御装置は、電子制御装置と、信号遅延部と、規定電圧発生回路と、駆動信号生成部とを含む。電子制御装置は、プリクラッシュＥＣＵから衝突判定結果を受けてトリガ信号を発生する。トリガ信号は、信号遅延部および規定電圧発生回路に供給される。信号遅延部は、トリガ信号を特定時間だけ遅延させてモータ起動信号を生成する。規定電圧発生回路は、トリガ信号のローレベルからハイレベルへの切り替わりによって起動され、特定時間をかけて規定電圧を発生する。駆動信号生成部は、電子制御装置からのモータ制御信号（複数のパルス信号）および信号遅延部からのモータ起動信号が共にハイレベルである場合に、規定電圧発生回路から供給される規定電圧をハイレベルとする駆動信号をスイッチング部に供給する。スイッチング部は、駆動信号がハイレベルであればオンしてモータを駆動し、駆動信号がローレベルであればオフしてモータの駆動を停止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２０１１８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された駆動制御装置では、トリガ信号を単純に遅延させたモータ起動信号とモータ制御信号（複数のパルス信号）が共にハイレベルである場合にモータが駆動されるに過ぎない。したがって、例えば、トリガ信号にパルス状のノイズがのった場合に、そのノイズに起因してモータが駆動されうる。また、特許文献１には、このようなノイズによる誤動作を防止しつつトリガ信号に対するモータの駆動の応答性を向上させる機能も思想もない。
【０００７】
本発明は、ノイズに対する耐性および外部からのトリガ信号に対する応答性を向上させるために有利な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の１つの側面は、電源回路に係り、前記電源回路は、負荷に接続されるノードを駆動する駆動回路と、前記駆動回路を制御する制御回路と、を備え、前記制御回路は、アクティブレベルへのトリガ信号の遷移に応答して、前記駆動回路に前記ノードを駆動する動作を行わせる第１信号を発生し、前記トリガ信号が前記アクティブレベルである期間が所定時間より長いことに応答して、前記駆動回路に前記負荷を駆動させる動作を行わせる第２信号を発生する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ノイズに対する耐性および外部からのトリガ信号に対する応答性を向上させるために有利な技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態の電源回路の構成を示す図。
【図２】本発明の第１実施形態の電源回路の構成の変形例を示す図。
【図３】トリガ処理部の構成を示す図。
【図４】トリガ処理部の動作を示す図。
【図５】トリガ処理部の構成例を示す図。
【図６】電源回路の動作を示すタイミングチャート。
【図７】本発明の第２実施形態の電源回路の構成を示す図。
【図８】本発明の一実施形態の処理装置の構成を示す図。
【図９】本発明の一実施形態の処理装置の構成を示す図。
【図１０】トリガ処理部の構成例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照しながら本発明をその例示的な実施形態を通して説明する。
【００１２】
図８には、本発明の一実施形態の処理装置１の構成が示されている。処理装置１は、物体２を認識し物体２に処理を行う。物体２を処理することは、例えば、物体２を保持（例えば、把持）すること、操作（例えば、移動または回転）すること、検査すること、他の物体に固定すること、または、物理的又は化学的に変化させることなどを含みうる。
処理装置１は、物体２を計測する計測装置３と、計測装置３による計測結果に基づいて物体２を処理するロボットシステム４とを備えうる。計測装置３は、センサ５と、センサ５の動作を制御したりセンサ５から供給される情報を処理したりするコンピュータ６（演算部）とを含みうる。コンピュータ６の機能の全部または一部は、センサ５に組み込まれてもよい。物体２を計測することは、例えば、物体２の位置を計測すること、または、物体２の位置および姿勢を計測することを含みうる。ロボットシステム４は、物体２を処理するハンド９を有するロボット７と、ロボット７を制御するロボットコントローラ８とを含みうる。
センサ５は、ロボット７のハンド９に固定されうる。ロボット７は、例えば、ハンド９を複数軸（例えば６軸）に関して操作可能であり、また、ハンド９によって保持された物体２を複数軸に関して操作可能である。ロボット７は、ハンド９の姿勢情報を出力するエンコーダを各軸に含みうる。エンコーダの出力は、ロボットコントローラ８がハンド９の姿勢を制御するために使用されうる他、センサ５の位置および姿勢を取得するために使用されうる。
【００１３】
計測装置３は、物体２の距離画像を生成し、距離画像に基づいて物体２上の三次元の座標データ群を生成する。あるいは、計測装置３は、物体２の距離画像を生成し、距離画像にモデルフィッティングを施すことにより、物体２の位置および姿勢を検出する。あるいは、計測装置３は、物体２の濃淡画像を生成し、濃淡画像にモデルフィッティングを施すことにより、物体２の位置および姿勢を検出する。なお、計測装置３は、物体２の姿勢を検出する必要がない場合は、物体２の位置のみを検出するように構成されうる。
距離画像は、例えば、センサ５の照明部からのパターン光によって照明された物体２をセンサ５の撮像部で撮像し、撮像画像から三角測量の原理に基づいて計算されうる。このような方式は、アクティブステレオ方式と呼ばれる。
【００１４】
計測装置３は、センサ５で撮像した画像に基づいてセンサ座標系における物体２の位置および姿勢を計測することができる。ロボットシステム４は、ロボット座標系におけるセンサ５の位置および姿勢を取得することができる。センサ座標系における物体２の位置および姿勢を表す行列ＴｒＷＳ、ロボット座標系におけるセンサ５の位置および姿勢を表す行列ＴｒＳＲを使って、ロボット座標系における物体２の位置および姿勢ＴｒＷＲを式（１）に従って計算することができる。
ＴｒＷＲ＝ＴｒＷＳ×ＴｒＳＲ  ・・・（１）
【００１５】
ここで、センサ５は、ロボット７のハンド９の先端にマウンタなどを介して取り付けられうる。よって、マウンタ座標系におけるセンサ５の位置姿勢をＴｒＳＭ、ロボット座標系におけるマウンタの位置姿勢をＴｒＭＲとすると、式（１）のＴｒＳＲは、ＴｒＳＭとＴｒＭＲの積と等価である。すなわち、ロボット座標系における物体２の位置および姿勢ＴｒＷＲは、ＴｒＷＳ、ＴｒＳＭ、ＴｒＭＲを使って式（２）に従って計算することもできる。
ＴｒＷＲ＝ＴｒＷＳ×ＴｒＳＭ×ＴｒＭＲ  ・・・（２）
【００１６】
センサ５とマウンタとの位置関係は、センサ５の設置時に行うキャリブレーションで知ることができる。更に、ロボット座標系におけるマウンタの位置姿勢は、ロボット７の各軸のエンコーダの出力に基づいて知ることができる。式（１）あるいは（２）の演算は、コンピュータ６で実行されてもよいし、センサ５で実行されてもよいし、ロボットコントローラ８で実行されてもよい。
【００１７】
処理装置１は、式（１）あるいは（２）の演算によって、ロボット座標系における物体２の位置および姿勢を算出することができる。ロボットコントローラ８は、ロボット座標系における物体２の位置および姿勢に基づいて、物体２を処理するようロボット７を駆動制御する。
【００１８】
上記の処理装置は、例えば、物品を製造する物品製造方法の実施に好適である。該物品製造方法は、処理装置１を動作させながら物体２を処理することによって物品を製造する工程を含みうる。物体２は、製造される物品の一部を構成してもよいし、製造される物品またはその中間品の処理において利用されてもよい。
【００１９】
図９には、本発明の一実施形態の処理装置１の構成が示されている。計測装置３は、センサ５を含む。センサ５は、例えば、アクティブステレオ方式で物体２の位置および姿勢を検出する。センサ５は、例えば、物体２をパターン光で照明する照明部５１０と、パターン光で照明された物体２を撮像する撮像部５２０と、照明部５１０および撮像部５２０の動作を制御する計測制御部５３０とを含みうる。計測装置３は、コンピュータ６を含んでもよい。
【００２０】
照明部５１０は、電源回路１００と、電源回路１００によって駆動され物体２を照明する光源として構成された負荷３００と、負荷３００からの光を使ってパターン光を生成するためのマスク（不図示）と、パターン光を投影する光学系（不図示）とを含みうる。負荷３００は、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等でありうる。本実施形態では、負荷３００が光源として構成されているが、他の応用例において、負荷３００は、電力を消費するあらゆる部品でありうる。マスクは、物体２に投影すべきパターンを有する部材であり、例えば、ガラス基板にクロムメッキで遮光部を形成することによって構成されうる。マスクを用いる代わりには、ＤＭＤ（Ｄｉｇｔａｌ  Ｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）または液晶パネルが採用されてもよい。撮像部５２０は、例えば、撮像素子と、パターン光で照明された物体２の像を撮像素子の撮像面に形成する結像光学系とを含みうる。撮像素子は、ＣＣＤ撮像素子またはＣＭＯＳ撮像素子等でありうる。
【００２１】
計測制御部５３０は、例えば、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙの略。）などのＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅの略。）やＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔの略。）、またはＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒの略。）等で構成されうる。計測制御部５３０は、コンピュータ６によって設定される照明時間および撮像時間などの計測パラメータに基づいて、照明部５１０および撮像部５２０の動作を制御する。照明に係る計測パラメータ（照明パラメータ）は予め照明部５１０へ設定されうる。撮像に係る計測パラメータ（撮像パラメータ）は予め撮像部５２０へ設定されうる。コンピュータ６から計測制御部５３０に対して計測パラメータを送信するため、コンピュータ６と計測制御部５３０とは、例えば、ＥｔｈｅｒｎｅｔまたはＲＳ−２３２Ｃ等のインターフェースによって接続されうる。
【００２２】
計測制御部５３０から照明部５１０に対して照明パラメータを送信するため、計測制御部５３０と照明部５１０とは、例えばＳＰＩ（Ｓｅｒｉａｌ  Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅの略。）等のインターフェースによって接続されうる。同様に、計測制御部５３０から撮像部５２０に対して撮像パラメータを送信するため、計測制御部５３０と撮像部５２０とは、例えばＳＰＩ等のインターフェースによって接続されうる。計測制御部５３０は、例えば、ロボットコントローラ８から提供される計測トリガに応答して、照明部５１０へ照明信号を出力し、撮像部５２０へ撮像信号を出力し、それぞれの動作を開始するように構成されうる。ロボットコントローラ８から計測制御部５３０に対して計測トリガを提供するために、ロボットコントローラ８と計測制御部５３０とは、例えば、フォトカプラやリレー等のインターフェースによって接続されうる。
【００２３】
照明部５１０による照明動作の開始を制御するため、計測制御部５３０と照明部５１０とは、例えば、トリガ信号としての照明信号を伝送するディジタル信号線で接続されうる。計測制御部５３０は、例えば、照明信号をアクティブレベルにすることによって照明部５１０による照明動作を開始するよう制御しうる。照明部５１０による照明動作は、計測制御部５３０から予め設定された照明パラメータに従って行われうる。撮像部５２０による撮像動作の開始を制御するため、計測制御部５３０と撮像部５２０とは、例えば、トリガ信号としての撮像信号を伝送するディジタル信号線で接続されうる。計測制御部５３０は、例えば、撮像信号をアクティブレベルにすることによって撮像部５２０による撮像動作を開始するよう制御しうる。撮像部５２０による撮像動作は、計測制御部５３０から予め設定された撮像パラメータに従って行われうる。
照明時間および撮像時間などの計測パラメータの設定は、コンピュータ６が行ってもよいし、ロボットコントローラ８が行ってもよい。あるいは、物体２の位置および姿勢の計測に先立ってプリ計測を行い、プリ計測の結果に基づいて計測制御部５３０が照明時間および撮像時間を設定してもよい。計測パラメータは、物体２の光の反射率に応じて設定されうる。例えば、物体２が金属のように反射率が高い物体である場合は、照明期間および撮像期間は短い時間を有するように設定され、逆に反射率が低い黒色の物体である場合は、照明期間および撮像期間は長い時間を有するように設定されうる。
【００２４】
撮像部５２０が撮像した画像はコンピュータ６へ送信され、コンピュータ６は、その画像に基づいて距離画像を生成し、モデルフィッティングを行うことで物体２の位置および姿勢を検出しうる。撮像部５２０からコンピュータ６へ画像を送信するため、撮像部５２０とコンピュータ６とは、例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔで接続されうる。あるいは、撮像部５２０とコンピュータ６とは、ＣａｍｅｒａＬｉｎｋまたはＵＳＢ３．０などの他のインターフェースによって接続されてもよい。コンピュータ６によって計算された物体２の位置および姿勢は、ロボットコントローラ８へ送信され、ロボット７の駆動制御のための入力データの１つとして用いられる。コンピュータ６からロボットコントローラ８へ物体２の位置および姿勢を送信するため、コンピュータ６とロボットコントローラ８とは、例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔなどのインターフェースによって接続されうる。
【００２５】
図１には、図９の照明部５１０で使用されうる本発明の第１実施形態における電源回路１００の構成が示されている。電源回路１００は、図９の照明信号に相当する外部トリガ信号（単に「トリガ信号」とも呼ばれうる）の入力あるいは供給に応答して、直流電源２００から供給される電力から変換された駆動電力を負荷３００に供給しうる。図９の照明パラメータに相当する電源回路１００の駆動パラメータは、駆動制御部７０に供給される。
【００２６】
電源回路１００は、負荷３００に接続されるノードｎを駆動するＤＣ／ＤＣコンバータ５０（駆動回路）を含みうる。ＤＣ／ＤＣコンバータ５０は、例えば、負荷３００を定電流駆動するよう構成されうる。負荷３００は、例えば、主波長４６０ｎｍの光を発生する１つの青色ＬＥＤ、または、直列接続された複数の青色ＬＥＤでありうる。直流電源２００は、例えば、ＡＣ電源と、ＡＣ電源からのＡＣ電圧（例えばＡＣ１００Ｖ）をＤＣ電圧（例えばＤＣ２４Ｖ）へ変換するスイッチング電源とで構成されうる。
【００２７】
ＤＣ／ＤＣコンバータ５０は、制御回路１１０によって制御されうる。制御回路１１０は、例えば、トリガ処理部８０と、駆動制御部７０と、ＯＲ回路６０とを含みうる。ＤＣ／ＤＣコンバータ５０は、例えば、駆動制御部７０からの電流指令値と、ＯＲ回路６０からの制御信号とによって制御されうる。制御信号は、例えば、ローレベルとハイレベルとの２値の信号レベルを有するディジタル信号でありうる。電源回路１００は、制御信号がアクティブレベル（この例ではハイレベル）であるアクティブ期間においてのみＤＣ／ＤＣコンバータ５０が動作するよう構成されうる。電流指令値、および、制御信号のアクティブ期間等を規定する駆動パラメータは、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０の動作開始前に駆動制御部７０に設定されうる。駆動パラメータを固定値とする構成を採用する場合には、駆動制御部７０のメモリに予め駆動パラメータの値を保存しておき、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０の動作開始時にメモリからそれらの値が読み出されうる。
【００２８】
ＤＣ／ＤＣコンバータ５０は、例えば、入力キャパシタ１０と、スイッチ１１と、スイッチ１２と、インダクタ１３と、電流検出抵抗１４と、出力キャパシタ１５と、スイッチ１６と、差動増幅器１７と、比較回路１８と、充放電制御回路１９とを含みうる。出力キャパシタ１５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０の一部を構成してもよいし、外部部品としてノードｎに接続されてもよい。入力キャパシタ１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０のスイッチング動作により生じるリップル電流を平滑化するように機能しうる。入力キャパシタ１０は、例えば、数十〜数百μＦのキャパシタンスを有するアルミ電解キャパシタでありうる。スイッチ１１およびスイッチ１２は、インダクタ１３と共に、直流電源２００より供給される電力を負荷３００の駆動に必要な電力へ変換する。スイッチ１１およびスイッチ１２は、例えば、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ‐Ｏｘｉｄｅ‐Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ‐Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）で構成されうる。スイッチ１１およびスイッチ１２は、充放電制御回路１９により制御されうる。インダクタ１３は、電力変換のためのものであり、例えば、数〜数十μＨのインダクタンスを有するインダクタでありうる。電流検出抵抗１４は、負荷３００を流れる電流を検出するために使用され、例えば、数〜数十ｍΩの抵抗値を有する高精度抵抗でありうる。出力キャパシタ１５は、ノードｎに現れるリップル電流を平滑化するように機能しうる。出力キャパシタ１５は、例えば、数十〜数百μＦのキャパシタンスを有するアルミ電解キャパシタでありうる。スイッチ１６は、負荷３００への電力供給を遮断するための機能を有し、例えば、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴで構成されうる。その場合、ＭＯＳＦＥＴのゲート端子には、駆動制御部７０から駆動指令信号が供給されうる。
【００２９】
電流検出抵抗１４を使って（電圧値として）検出される電流値は、微弱な信号であるため、差動増幅器１７で増幅され、比較回路１８へ供給される。比較回路１８は、駆動制御部７０より出力される電流指令値と差動増幅器１７で増幅された電流値とを比較し、その結果を充放電制御回路１９に供給する。充放電制御回路１９は、比較結果に基づいてスイッチ１１およびスイッチ１２の開閉（オフオン）を制御する。例えば、駆動制御部７０より出力される電流指令値よりも電流検出抵抗１４および差動増幅器１７によって検出された電流値が小さい場合は、充放電制御回路１９は、スイッチ１１をオン状態にし、スイッチ１２をオフ状態にする。逆に、電流指令値よりも検出された電流値が大きい場合には、充放電制御回路１９は、スイッチ１１をオフ状態にし、スイッチ１２をオン状態にする。以上のように、充放電制御回路１９は、スイッチ１１および１２の開閉を制御して電流指令値に従った電流を負荷３００へ供給する。差動増幅器１７、比較回路１８および充放電制御回路１９は、電源回路用の専用ＩＣを用いて構成されうる。また、ＩＣによっては、スイッチ１１、１２およびインダクタ１３に相当する構成を含むものもあるため、そのようなＩＣを用いてＤＣ／ＤＣコンバータ５０が構成されてもよい。
【００３０】
ＤＣ／ＤＣコンバータ５０が起動されてからＤＣ／ＤＣコンバータ５０の出力が安定するまでには、相応の時間を要する。これは、出力キャパシタ１５の充放電時間に起因しうる。出力キャパシタ１５の充放電は、例えば、駆動制御部７０から供給される電流指令値が変化した場合に生じうる。あるいは、負荷３００を駆動しない時間が長時間におよんだために出力キャパシタ１５が自然放電した後にＤＣ／ＤＣコンバータ５０が起動された場合に、出力キャパシタ１５が再充電されうる。電流値が大きくなるように電流指令値が変更されると出力キャパシタ１５の充電が必要になり、電流値が小さくなるように電流指令値が変更されると出力キャパシタ１５の放電が必要になる。特に、負荷３００へ大電流を流す場合には大容量の出力キャパシタ１５が必要になるため、充放電に要する時間、すなわちＤＣ／ＤＣコンバータ５０の出力が安定するまでの時間は数ｍｓを要することもある。よって、外部トリガ信号に対するＤＣ／ＤＣコンバータ５０の応答性を向上させるためには（外部トリガ信号に対するＤＣ／ＤＣコンバータ５０の応答の遅延を小さくするためには）、出力キャパシタ１５の充放電を速やかに終える必要がある。
【００３１】
そこで、本実施形態では、制御回路１１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０による負荷３００の駆動に先立って出力キャパシタ１５を充放電するための充放電指令信号を生成（活性化）する。充放電指令信号に応答して出力キャパシタ１５の充放電を開始し、負荷３００の駆動を開始する前に出力キャパシタ１５の充放電を完了すれば、外部トリガ信号の活性化（アクティブレベルへの遷移）に対する応答性を向上させることができる。ここで、外部トリガ信号の活性化に応答して直ちに負荷３００の駆動を開始するようにＤＣ／ＤＣコンバータ５０を制御しようとしても、出力キャパシタ１５の充放電は完了していない。また、この場合、外部トリガ信号にノイズがのった場合に、そのノイズによってＤＣ／ＤＣコンバータ５０が誤動作することになる。したがって、外部トリガ信号の活性化に応答して直ちに負荷３００の駆動を開始するようにＤＣ／ＤＣコンバータ５０を制御するというアプローチを採用することは望ましくないであろう。
【００３２】
出力キャパシタ１５を強制的に放電することを可能にするために、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０（換言すると、電源回路１００）に定電流動作モードと放電動作モードとの２つの動作モードを設けてもよい。例えば、制御回路１１０（駆動制御部７０）が動作切り替え信号を制御することによって、定電流動作モードと放電動作モードとを切り替えることができる。放電動作モードでは、スイッチ１１がオフ状態、スイッチ１２がオン状態にされ、出力キャパシタ１５が強制的に放電される。あるいは、放電動作モードでは、スイッチ１１およびスイッチ１２がオフ状態にされ、スイッチ１６がオン状態にされ、負荷３００を経由して出力キャパシタ１５が放電されてもよい。この場合、駆動制御部７０が発生する駆動指令信号とは別の信号によってスイッチ１６が制御されうる。
【００３３】
あるいは、図２に示される変形例のように、ノードｎと所定電位（グランド電位）との間に電流制限抵抗２０およびスイッチ２１で構成される放電経路が設けられてもよい。このような構成では、放電動作モード時にスイッチ２１をオン状態にすることによって出力キャパシタ１５を強制的に放電させることができる。
【００３４】
駆動制御部７０は、出力キャパシタ１５の放電が必要と判断した場合には動作切り替え信号によりＤＣ／ＤＣコンバータ５０を放電動作モードにし、充電が必要と判断した場合には動作切り替え信号により定電流動作モードにするように構成されうる。この判断は、例えば、電流指令値を変更する場合において、変更の前後における電流指令値を比較することや、出力キャパシタ１５の自然放電時間を事前に把握しておくことで可能である。あるいは、出力キャパシタ１５の端子間電圧を計測して、この端子間電圧に基づいて充放電の要否を判断してもよい。以下では、図１の構成で動作を説明するが、図２の構成においても基本的な動作は同じである。
【００３５】
以下、電源回路１００に外部トリガ信号が供給されてから負荷３００へ電流が流れるまでの動作を説明する。まず、負荷３００の駆動に先立って出力キャパシタ１５を充電する動作を説明する。電源回路１００に供給される外部トリガ信号は、トリガ処理部８０によって受信される。トリガ処理部８０は、外部トリガ信号がアクティブレベルに遷移してからアクティブレベルに維持されている時間が予め設定された閾値τｄ１（基準時間）より大きい場合に充放電トリガ信号（第１信号）を発生するように構成されうる。換言すると、トリガ処理部８０は、外部トリガ信号がアクティブレベルである期間が閾値τｄ１（基準時間）より長いことに応答して充放電トリガ信号（第１信号）を発生する。トリガ処理部８０はまた、外部トリガ信号がアクティブレベルに遷移してからアクティブレベルに維持されている時間が予め設定された閾値τｄ２（＞τｄ１）（所定時間）より大きい場合に駆動トリガ信号（第２信号）を生成するように構成されうる。換言すると、トリガ処理部８０は、外部トリガ信号がアクティブレベルである期間が閾値τｄ２（所定時間）より長いことに応答して駆動トリガ信号（第２信号）を発生する。したがって、充放電トリガ信号は、外部トリガ信号のアクティブレベルへの遷移に対して略τｄ１だけ遅延してアクティブレベルに遷移する信号でありうる。また、駆動トリガ信号は、外部トリガ信号のアクティブレベルへの遷移に対して略τｄ２だけ遅延してアクティブレベルに遷移する信号である。
【００３６】
上記のように駆動トリガ信号を発生する構成によれば、外部トリガ信号のアクティブ期間がτｄ２以下である場合には、駆動トリガ信号が発生しない。そのため、外部トリガ信号にのっている時間幅がτｄ２以下のノイズを除去（無視）することができ、負荷３００の不要な駆動（即ちＤＣ／ＤＣコンバータ５０の誤動作）を防止することができる。また、外部トリガ信号が供給されると、駆動トリガ信号に対して略τｄ２−τｄ１だけ先行した充放電トリガ信号が生成されるため、負荷３００の駆動を開始する前に出力キャパシタ１５の充放電を開始（好ましくは、開始し更に完了）することができる。負荷３００の駆動を開始する前に出力キャパシタ１５の充放電を完了するためには、τｄ２−τｄ１を出力キャパシタ１５の充放電に要する時間以上にする必要がある。さらに、τｄ１、τｄ２を、想定されるノイズの時間幅に合わせて決定することでノイズによる不要な負荷駆動を防止しつつ外部トリガ信号に対する応答性を向上させることができる。外部トリガ信号の時間幅に関係なく充放電トリガ信号を発生し駆動制御部７０に供給したい場合には、τｄ１を０に設定すればよい。
【００３７】
図３には、トリガ処理部８０の構成例が示されている。図３の構成例では、トリガ処理部８０は、伝達特性が互いに異なる２つの伝達器８１、８２を含む。伝達器８１は、外部トリガ信号に応答して充放電トリガ信号を発生する。同様に、伝達器８２は、外部トリガ信号に応答して駆動トリガ信号を発生する。図１０（ａ）、（ｂ）には、図３に示されたトリガ処理部８０を更に具体化した例がそれぞれ示されている。
【００３８】
図１０（ａ）に示された構成例では、トリガ処理部８０に対応するトリガ処理部８０ａは、伝達器８１、８２にそれぞれ対応する伝達器８１ａ、８２ａを有する。伝達器８１ａ、８２ａは、外部トリガ信号のアクティブ期間を計測する時間計測器８１１、８２１と、時間計測器８１１、８２１によって計測された時間幅と予め設定された時間閾値τｄ１、τｄ２とを比較する比較器８１２、８２２とを含む。伝達器８１ａでは、外部トリガ信号のアクティブ期間が予め設定された時間閾値τｄ１より大きいと比較器８１２によって判断された場合に、比較器８１２によって充放電トリガ信号が生成される。伝達器８２ａでは、外部トリガ信号のアクティブ期間が予め設定された時間閾値τｄ２より大きいと比較器８２２によって判断された場合に、比較器８２２によって駆動トリガ信号が生成される。
【００３９】
伝達器８１ａ、８２ａの時間計測器８１１、８２１は、例えば、外部トリガ信号がアクティブレベルに遷移し継続してアクティブレベルである間のクロック数をカウントするカウンタで構成されうる。伝達器８１ａ、８２ａの比較器８１２、８２２は、時間計測器８１１、８２１としてのカウンタによるカウント値と、時間閾値τｄ１、τｄ２に対応するクロック数閾値とを比較する比較器で構成されうる。伝達器８１ａにおいてノイズを除去する必要がない場合には、伝達器８１ａは、例えば、外部トリガ信号をバッファリングして充放電トリガ信号を発生するバッファアンプで構成してもよい。ここで、クロック数閾値、時間閾値（τｄ１、τｄ２）、クロック周期の間には、
（クロック数閾値）＝（時間閾値）／（クロック周期）
の関係がある。伝達器８１ａ、８２ａは、例えば、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣまたはＤＳＰ等で構成されうる。電源回路１００と外部トリガ信号を出力する外部機器との間を電気的に絶縁する場合には、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ、ＤＳＰの前段にフォトカプラが用いられうる。
【００４０】
図１０（ｂ）に示された構成例では、トリガ処理部８０に対応するトリガ処理部８０ｂは、伝達器８１、８２にそれぞれ対応する伝達器８１ｂ、８２ｂを有する。伝達器８１ｂ、８２ｂは、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）８１３、８２３と、ＬＰＦ８１３、８２３の出力をバッファリングするバッファアンプ８１４、８２４とを含む。伝達器８１ｂは、外部トリガ信号のアクティブ期間が時間閾値τｄ１より大きい場合に外部トリガ信号を充放電トリガ信号として伝達させる周波数伝達特性を有する。伝達器８２は、外部トリガ信号のアクティブ期間が時間閾値τｄ２より大きい場合に外部トリガ信号を駆動トリガ信号として伝達させる周波数伝達特性を有する。伝達器８１ｂにおいてノイズを除去する必要がない場合には、伝達器８１ｂはバッファアンプのみで構成されてもよい。ＬＰＦのカットオフ周波数等の周波数特性は、ノイズの周波数成分および振幅に応じて決定されうる。
【００４１】
以下、伝達器８１ｂをバッファアンプ８１４で構成し（ＬＰＨ８１３なし）、伝達器８２ｂをＬＰＦ８２３およびバッファアンプ８２４で構成した例におけるトリガ処理部８０ｂの動作を、図４（ａ）、（ｂ）を参照しながら説明する。
【００４２】
図４（ａ）は、外部トリガ信号が入力された時のトリガ処理部８０ｂにおける信号波形を示している。電源回路１００の外部で生成された外部トリガ信号は、信号の伝達経路で信号の立ち上がり及び立ち下りが遅くなった波形となってトリガ処理部８０ｂに供給される。伝達器８１ｂでは、トリガ処理部８０ｂに対する入力信号がバッファアンプ８１４のスレッショルド電圧Ｖｔｈを超えている期間において、バッファアンプ８１４がハイレベル（アクティブレベル）の信号を出力し、これが充放電トリガ信号となる。一方、伝達器８２ｂでは、ＬＰＦ８２３で高周波成分が減衰することでトリガ処理部８０ｂの入力信号の立ち上り及び立ち下りが更に遅くなるとともに振幅が小さくなる。ＬＰＦ８２３の出力信号がバッファアンプ８２４のスレッショルド電圧Ｖｔｈを超えている期間において、バッファアンプ８２４がハイレベルの信号を出力し、これが駆動トリガ信号となる。
【００４３】
図４（ｂ）は、ノイズが入力された時のトリガ処理部８０ｂにおける信号波形を示している。伝達器８１ｂでは、トリガ処理部８０ｂに対する入力信号がバッファアンプ８１４のスレッショルド電圧Ｖｔｈを超えている期間において、バッファアンプ８１４がハイレベルの信号を出力し、これが充放電トリガ信号となる。一方、伝達器８２ｂでは、ＬＰＦ８２３で高周波成分が減衰することでトリガ処理部８０ｂの入力信号の立ち上り及び立ち下りが更に遅くなるとともに振幅が小さくなる。ＬＰＦ８２３の出力信号がバッファアンプのスレッショルド電圧Ｖｔｈを超えるとバッファアンプ８２４が誤った駆動トリガ信号を出力するが、ノイズの場合にはスレッショルド電圧Ｖｔｈを超えないため駆動トリガ信号は出力されない。
【００４４】
トリガ処理部８０は、上記の例に限定されるものではなく、他の構成を有してもよい。例えば、図１０（ａ）に示されたトリガ処理部８０ａの伝達器８１ａ、８２ａにおいて、時間計測器８１１、８２１の代わりに積分器を採用し、比較器８１２、８２２の代わりに電圧比較回路を採用してもよい。この場合、２つの電圧比較回路に対して互いに異なる比較用電圧が提供されてもよいし、２つの積分器に互いに異なる積分時間が設定されてもよい。あるいは、図１０（ｂ）に示されたトリガ処理部８０ｂにおいて、伝達器８１ｂをフォトカプラで構成し、伝達器８２ｂを該フォトカプラよりも信号の伝達時間が遅いリレー（電磁式接点開閉器）で構成することもできる。リレーは、外部トリガ信号によって駆動される。ここで、十分に通電時間（外部トリガ信号がアクティブレベルである期間）が長い場合にのみ応答（通電）し駆動トリガ信号を発生するリレーが採用されうる。このようなリレーによって構成される伝達器８２ｂは、短時間のノイズには応答しない。一般的には、リレーの可動部が大きいものほど応答するまでの通電時間が長くなるため、除去したいノイズの時間幅に合わせてリレーの可動部の大きさを選べばよい。
【００４５】
あるいは、トリガ処理部８０が、図５に例示されるように、直列接続された２つの伝達器８３、８４で構成されてもよい。伝達器８３、８４は、例えば、ＬＰＦとＬＰＦの出力をバッファリングするバッファアンプで構成されうる。あるいは、伝達器８３は、例えば、バッファアンプで構成され、伝達器８３の出力が供給される伝達器８４は、カウンタと、比較器とで構成されうる。該カウンタは、伝達器８３の出力がアクティブレベルになっている間のクロック数をカウントするように構成され、該比較器は、該カウンタによるカウント値とクロック数閾値とを比較するように構成されうる。あるいは、例えば、伝達器８３はフォトカプラで構成され、伝達器８４は該フォトカプラよりも信号の伝達時間が遅いリレーで構成されうる。
【００４６】
再び図１を参照して説明を続ける。駆動制御部７０は、トリガ処理部８０から供給される充放電トリガ信号に従って充放電指令信号を生成し、トリガ処理部８０から供給される駆動トリガ信号に従って駆動指令信号を生成する。充放電指令信号は、アクティブ期間が充放電トリガ信号と異なるが、充放電トリガ信号と等価な信号である。駆動指令信号は、アクティブ期間が駆動トリガ信号と異なるが、駆動トリガ信号と等価な信号である。充放電指令信号および駆動指令信号のそれぞれのアクティブ期間は、駆動パラメータによって予め定められうる。充放電指令信号および駆動指令信号のそれぞれのアクティブ期間は、出力キャパシタ１５の充電時間および負荷３００の駆動時間に応じて決定されうる。ＤＣ／ＤＣコンバータ５０が定電流動作を行う場合、出力キャパシタ１５の充電時間は必要な充電量に比例するため、例えば、出力キャパシタ１５の充電特性を事前に把握しておき、必要な充電量に応じて充電時間を決定することができる。必要な充電量は、負荷３００の駆動電圧に応じて決定される。負荷３００がＬＥＤである場合、ＬＥＤの駆動電流によってＬＥＤの駆動電圧が変わる。そこで、ＬＥＤのＩ−Ｖ特性（電流−電圧特性）を駆動制御部７０にテーブルとして保持しておき、比較回路１８に供給する電流指令値に応じて、必要な充電量をテーブルの参照によって決定しうる。あるいは、出力キャパシタ１５をＬＥＤのＩ−Ｖ特性における立ち上り電圧に常に充電する構成が採用されてもよい。駆動制御部７０は、例えば、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣまたはＤＳＰ等で構成されうる。
【００４７】
ＯＲ回路６０は、駆動制御部７０から供給される駆動指令信号と充放電指令信号との論理和を演算し、この論理和を制御信号として生成する。ＯＲ回路６０は、例えば、駆動制御部７０と共にＦＰＧＡまたはＤＳＰで構成されてもよいし、専用のロジックＩＣで構成されてもよい。駆動制御部７０が出力キャパシタ１５の充電が必要であると判断した場合、駆動制御部７０からの動作切り替え信号によってＤＣ／ＤＣコンバータ５０が定電流動作モードに設定される。そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０は、ＯＲ回路６０の出力信号である制御信号がアクティブレベルになると、定電流動作を行い、この定電流動作において、出力キャパシタ１５の充電および負荷３００の駆動を行う。
【００４８】
以下、負荷３００の駆動に先立って出力キャパシタ１５を放電する動作を説明する。駆動制御部７０が出力キャパシタ１５の放電が必要と判断した場合、駆動制御部７０からの動作切り替え信号によりＤＣ／ＤＣコンバータ５０が放電動作モードに設定される。そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０は、ＯＲ回路６０の出力信号である制御信号がアクティブレベルになると、放電動作を行う。放電動作は、スイッチ１１がオフ状態となり、スイッチ１２がオン状態となることで行われる。放電動作は、インダクタ１３、出力キャパシタ１５、電流検出抵抗１４が直列に接続されたＬＣＲ放電回路を通して行われ、その放電特性は計算で求めることができる。よって、放電動作モードを実行する時間は、例えば、出力キャパシタ１５の放電特性を事前に把握しておき、必要な放電量および放電前の出力キャパシタ１５の電圧に応じて制御されうる。
【００４９】
負荷３００を駆動した後は常に出力キャパシタ１５の放電を行うこととし、外部トリガ信号がアクティブレベルに遷移したら、それに応じた充放電指令信号に応答して常に出力キャパシタ１５を充電する構成が採用されてもよい。この場合の設計において、出力キャパシタ１５の充電特性と放電特性のうち、より複雑な放電特性は把握しなくてよい。
【００５０】
以下、電源回路１００の動作を図６（ａ）、（ｂ）を参照しながら説明する。図６（ａ）は、トリガ処理部８０に対して外部トリガ信号が入力された時の電源回路１００の動作を示している。トリガ処理部８０は、外部トリガ信号がアクティブレベルに遷移し時間τｄ１にわたってアクティブレベルに維持されると、外部トリガ信号の当該遷移に対して所定時間τｄ１だけ遅延して充放電トリガ信号をアクティブレベルに遷移させる。また、トリガ処理部８０は、外部トリガ信号がアクティブレベルに遷移し時間τｄ２にわたってアクティブレベルに維持されると、外部トリガ信号の当該遷移に対して所定時間τｄ２（＞τｄ１）だけ遅延して駆動トリガ信号をアクティブレベルに遷移させる。駆動制御部７０は、充放電トリガ信号のアクティブレベルへの遷移に応答して、充放電指令信号をインアクティブレベルからアクティブレベルに遷移させ、充放電指令信号を時間ｔ１にわたってアクティブレベルに維持し、その後にインアクティブレベルに遷移させる。また、駆動制御部７０は、駆動トリガ信号のアクティブレベルへの遷移に応答して、駆動指令信号をアクティブレベルに遷移させ、駆動指令信号を時間ｔ２にわたってアクティブレベルに維持し、その後にインアクティブレベルに遷移させる。充放電指令信号は、ＯＲ回路６０に供給され、駆動指令信号は、ＯＲ回路６０およびスイッチ１６に供給される。ＯＲ回路６０は、充放電指令信号と駆動指令信号との論理和で構成される制御信号をＤＣ／ＤＣコンバータ５０の充放電制御回路１９に供給する。ＤＣ／ＤＣコンバータ５０は、制御信号がアクティブレベルである期間中に動作する。換言すると、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０は、充放電指令信号および駆動指令信号のいずれかがアクティブレベルである期間中に動作する。一方、スイッチ１６は、駆動指令信号がアクティブレベルである期間中にのみオン状態になるので、駆動指令信号がアクティブレベルである期間中にのみ負荷３００を電流が流れる。よって、充放電指令信号がアクティブレベルである期間中は、出力キャパシタ１５の充放電は行われるが、負荷３００に電流は流れない（即ち、負荷３００は駆動されない）。
【００５１】
図６（ｂ）は、トリガ処理部８０の外部トリガ信号の入力端子にノイズが入力された時の電源回路１００の動作を示している。トリガ処理部８０は、外部トリガ信号がアクティブレベルに遷移し時間τｄ１にわたってアクティブレベルに維持されると、外部トリガ信号の当該遷移に対して所定時間τｄ１だけ遅延して充放電トリガ信号をアクティブレベルに遷移させる。これとは異なり、外部トリガ信号がインアクティブレベルからアクティブレベルに遷移するが所定時間τｄ１を経過する前にインアクティブレベルに戻る場合、トリガ処理部８０は、充放電トリガ信号をインアクティブレベルに維持する。
【００５２】
また、トリガ処理部８０は、外部トリガ信号がインアクティブレベルからアクティブレベルに遷移するが所定時間τｄ２（＞τｄ１）を経過する前にインアクティブレベルに戻る場合、トリガ処理部８０は、駆動指令信号をインアクティブレベルに維持する。つまり、所定時間τｄ２を越えない幅を有するノイズに対しては、トリガ処理部８０は反応しない。
【００５３】
充放電トリガ信号がアクティブレベルに遷移された場合には、ＯＲ回路６０によって制御信号がアクティブレベルにされ、これに応じて、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０は充放電動作を行う。一方、外部トリガ信号がインアクティブレベルからアクティブレベルに遷移するが所定時間τｄ２（＞τｄ１）を経過する前にインアクティブレベルに戻る場合、ＯＲ回路６０は制御信号をアクティブレベルに駆動しない。したがって、この場合、負荷３００に電流は流れない（即ち、負荷３００は駆動されない）。なお、スイッチ１６がない場合、充放電指令信号がハイレベルである期間においても、負荷３００が駆動される。
【００５４】
図１および図２に例示された電源回路１００において、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０は、例えば、定電流動作するリニアレギュレータ、または、フライバックコンバータ方式のＤＣ／ＤＣコンバータであってもよいし、他の回路であってもよい。
【００５５】
上記の電源回路１００は、伝達特性が互いに異なる２つの伝達器を有する。２つの伝達器のうち伝達時間が短い伝達器によって充放電指令信号が生成される。充放電指令信号に応答して駆動回路（ＤＣ／ＤＣコンバータ５０）を動作させることによって、負荷３００の駆動に先立って出力キャパシタ１５の充放電を行うことができる。一方、２つの伝達器のうち伝達時間が長い伝達器によって駆動指令信号が生成される。駆動指令信号に応答して駆動回路（ＤＣ／ＤＣコンバータ５０）を動作させ、更にスイッチ１６をオンさせることによって負荷３００が駆動される。また、ノイズが入力された場合には、伝達時間が長い伝達器がノイズを除去し、または、ノイズに反応しないため、負荷３００の誤駆動が防止される。これにより、出力キャパシタ１５の充放電を完了させた後に負荷を駆動することができ、充放電に要する時間を短縮することができる。また、出力キャパシタ１５の充放電時には負荷３００が駆動されない。よって、ノイズに対する耐性および外部からのトリガ信号に対する応答性を向上させるために有利な電源回路１００が提供される。
【００５６】
以下、図７を参照しながら本発明の第２実施形態の電源回路１００ｂについて説明する。第２実施形態の電源回路１００ｂの構成および動作として言及しない事項は、第１実施形態の電源回路１００に従いうる。第２実施形態の電源回路１００ｂは、負荷３００と並列に接続された出力キャパシタ１５の過充電または過放電を防止するために有利である。より具体的には、第２実施形態の電源回路１００ｂでは、出力キャパシタ１５の過充電または過放電によって生じる充放電時間の増加を抑制することができるため、外部トリガ信号に対する応答性が向上する。
【００５７】
電源回路１００ｂは、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０および駆動制御部７０がＤＣ／ＤＣコンバータ５０ｂおよび駆動制御部７０ｂでそれぞれ置き換えられ、出力キャパシタ１５の出力端子（ノードｎ）の電圧を計測するための電圧計測器９０が追加されている。電源回路１００ｂは、負荷３００と並列に接続された出力キャパシタ１５の過充電または過放電を防止するため、例えば、出力キャパシタ１５の出力端子の電圧を計測し、その計測値が予め設定された範囲に入ったら出力キャパシタ１５の充放電を停止しうる。
【００５８】
トリガ処理部８０は、前述のように、外部トリガ信号に応答して充放電トリガ信号および駆動トリガ信号を生成する。駆動制御部７０ｂは、充放電トリガ信号がアクティブレベルに遷移したことに応答して、出力キャパシタ１５の出力端子（ノードｎ）の電圧を電圧計測器９０から取り込む。電圧計測器９０は、例えば、ノードｎの電圧を増幅または減衰するアンプと、該アンプから出力されるアナログ値をディジタル値へ変換するＡ／Ｄ変換器とで構成されうる。駆動制御部７０ｂは、電圧計測器９０から取得した電圧計測値と予め設定した電圧範囲とを比較し、電圧計測値が予め設定した電圧範囲を逸脱している場合に限り、充放電指令信号をアクティブレベルに駆動する。駆動制御部７０ｂは、電圧計測値が予め設定した電圧範囲を逸脱している場合に限り、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０ｂを動作させ、負荷３００に並列に接続された出力キャパシタ１５の充放電を行わせる。そして、電圧計測値が予め設定した電圧範囲に収まると、駆動制御部７０ｂは、充放電指令信号をインアクティブレベルに駆動して、出力キャパシタ１５の充放電を停止させる。このような動作によれば、出力キャパシタ１５の端子間電圧を予め設定した電圧範囲にすることができ、出力キャパシタ１５の過充電または過放電を防止することができる。この電圧範囲は、電流指令値に相関するため、各電流指令値に対応した電圧範囲が予めメモリに保存されうる。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１００：電源回路、１１０：制御回路
【図１】
2020065376.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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