(57)【要約】【課題】複数のアクチュエータへの通電を切り替える際に発生する突入電流を低減するとともに、アクチュエータの推力の低下を抑えること。【解決手段】アクチュエータ駆動装置は、ズーム駆動信号に従ってズームレンズを駆動する第１アクチュエータ（ＤＣモータ）と、シャッタ駆動信号に従ってシャッタを駆動する第２アクチュエータ（ＤＣソレノイド）を備える。ブリッジ回路は、第１および第２アクチュエータに駆動電流をそれぞれ供給する。モータ制御部は、ズームレンズの駆動速度が所定の速度になるように速度制御を行うとともに、ズーム駆動中にシャッタ駆動へ切り替えて第２アクチュエータに通電するタイミングを制御する。モータ制御部は、第１アクチュエータから第２アクチュエータに通電を切り替えた後に、第１アクチュエータに通電を切り替えてズーム駆動を再開する際、第１アクチュエータに供給する電流量を制限する。【選択図】  図６
2015028539.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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アクチュエータおよび第２アクチュエータに接続されるブリッジ回路と、
前記ブリッジ回路の制御により前記第１アクチュエータの駆動速度を制御するとともに、前記第１アクチュエータの駆動中に前記第２アクチュエータに通電を切り替える制御部を備え、
前記制御部は、前記第１アクチュエータから前記第２アクチュエータに通電を切り替えた後、再度、前記第２アクチュエータから前記第１アクチュエータへ通電を切り替える際、前記第１アクチュエータに供給する電流量を制限することを特徴とするアクチュエータ駆動装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第１アクチュエータから前記第２アクチュエータに通電を切り替えた後、再度、前記第１アクチュエータへ通電を切り替える際、前記第１アクチュエータの駆動速度と、前記第１アクチュエータに供給する電流量の制限を解除する解除速度との差を取得して前記第１アクチュエータに供給する電流量を制限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。
【請求項３】
前記解除速度は、前記第１アクチュエータから前記第２アクチュエータに通電を切り替えた後、再度、前記第１アクチュエータへ通電を切り替えた後の、前記第１アクチュエータの目標駆動速度、または前記第１アクチュエータから前記第２アクチュエータに通電を切り替える前の、前記第１アクチュエータの駆動速度であ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。
【請求項４】
前記制御部は、前記第１アクチュエータから前記第２アクチュエータに通電を切り替えた後、再度、前記第１アクチュエータへ通電を切り替えた時点から、前記第１アクチュエータの駆動速度が上昇して前記解除速度に到達するまでの間、前記第１アクチュエータに供給する電流量を制限することを特徴とする請求項２または３に記載のアクチュエータ駆動装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記第１アクチュエータから前記第２アクチュエータに通電を切り替えた後、再度、前記第１アクチュエータへ通電を切り替えた時点から、前記第１アクチュエータの駆動速度が前記解除速度に到達するまでの間、前記第１アクチュエータに供給する電流量を単調増加させることを特徴とする請求項２または３に記載のアクチュエータ駆動装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記第１アクチュエータから前記第２アクチュエータに通電を切り替えた後、再度、前記第１アクチュエータへ通電を切り替えた際、前記第１アクチュエータの駆動速度が上昇して第１制限解除速度に到達するまでの間、前記第１アクチュエータに供給する電流量を制限し、また、前記第１アクチュエータの駆動速度が低下して第２制限解除速度未満である場合、前記第１アクチュエータに供給する電流量の制限を解除することを特徴とする請求項２または３に記載のアクチュエータ駆動装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記第１アクチュエータから前記第２アクチュエータに通電を切り替えた後、再度、前記第１アクチュエータへ通電を切り替えた時点から、設定された時間が経過するまでの間、前記第１アクチュエータに供給する電流量を制限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。
【請求項８】
前記ブリッジ回路は、前記第１アクチュエータおよび第２アクチュエータに接続される複数のスイッチ素子と、前記第１アクチュエータに接続される複数のスイッチ素子と、前記第２アクチュエータに接続される複数のスイッチ素子を備えることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか1項に記載のアクチュエータ駆動装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか1項に記載のアクチュエータ駆動装置を備え、前記第１アクチュエータにより撮像光学系の第１可動部材を駆動する第１の動作、および前記第２アクチュエータにより撮像光学系の第２可動部材を駆動する第２の動作を行う撮像装置であって、
前記制御部により、前記第１アクチュエータから前記第２アクチュエータに通電を切り替えて前記第２の動作を行った後、前記第１アクチュエータに通電を切り替えて前記第１の動作を再開した際、前記第１アクチュエータに供給する電流量を制限することを特徴とする撮像装置。
【請求項１０】
前記第１アクチュエータは、前記第１可動部材であるレンズを移動させることによりズーム駆動を行い、
前記第２アクチュエータは、前記第２可動部材であるシャッタを駆動することを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記第１の動作は前記レンズの繰り出し動作であり、前記第２の動作は前記シャッタの開動作であることを特徴とする請求項１０に記載の撮像装置。
【請求項１２】
第１アクチュエータおよび第２アクチュエータに接続されるブリッジ回路と、前記ブリッジ回路の制御により前記第１アクチュエータの駆動速度を制御するとともに、前記第１アクチュエータの駆動中に前記第２アクチュエータに通電を切り替える制御部を備え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、
前記制御部により、前記第１アクチュエータから前記第２アクチュエータに通電を切り替えるステップと、再度、前記第２アクチュエータから前記第１アクチュエータへ通電を再開した際、前記第１アクチュエータに供給する電流量を制限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。
【請求項１３】
請求項１ないし８のいずれか1項に記載のアクチュエータ駆動装置を備え、前記第１アクチュエータにより撮像光学系の第１可動部材を駆動する第１の動作、および前記第２アクチュエータにより撮像光学系の第２可動部材を駆動する第２の動作を行う撮像装置にて実行される制御方法であって、
前記制御部により、前記第１アクチュエータから前記第２アクチュエータに通電を切り替えて前記第２の動作を行うステップと、前記第２アクチュエータから前記第１アクチュエータに通電を切り替えて前記第１の動作を再開した際、前記第１アクチュエータに供給する電流量を制限するステップを有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のアクチュエータへの通電切替制御により各アクチュエータの駆動を継続させる駆動制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラには、ズームレンズの駆動やシャッタ開閉等を行うために、複数のモータが搭載されている。それらのモータを駆動させるために、モータ数と同じチャンネル数のブリッジ回路を使用して、独立に制御するのが一般的である。この場合、コスト低減およびＩＣの実装面積の低減のため、２つのモータを１．５チャンネルのブリッジ回路で駆動する形態がある。１．５チャンネルのブリッジ回路を使用して、２つのモータに対して交互に通電を行い、一方のモータの回転を維持したまま、他方のモータの通電を行う方法が特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１２５１８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、第１のモータの回転を制御している最中に第２のモータに通電を切り替えた後で、さらに第１のモータの通電を再開した際、突入電流が発生する可能性がある。これは、第２のモータの通電期間中に第１のモータの速度が低下するため、目標の速度と実際の速度との差が大きくなり、その結果、制御出力が一時的に大きくなることが原因である。通常、デジタルカメラでは、電力はバッテリからＤＣ／ＤＣコンバータに入力され、デジタルカメラ内部に供給される。バッテリの残量が少なくなった際、デジタルカメラの動作を停止させるために、電源電圧を監視し、所定電圧以下の場合にシステムコントローラにリセット信号を出力する電源電圧監視部が設けられている。
【０００５】
デジタルカメラにおいては、ズームレンズ駆動用の直流モータ、フォーカスレンズ駆動用のステッピングモータ、システムコントローラ、撮像素子、モニタ等の各部に電源電圧を供給する必要がある。各アクチュエータとシステムコントローラとで電源を共用するデジタルカメラでは、アクチュエータに大きな突入電流が発生すると、必要以上の電力が消費されるとともに、システムコントローラへの入力電圧が低下する。電源電圧の低下を電源電圧監視部が検知した場合、デジタルカメラの動作を停止させてしまうという問題が生じる。必要以上に電力が消費される例として、１．５チャンネルのブリッジ回路により２つのモータの通電を切り替える際の、突入電流の影響によるシステムダウンが挙げられる。また、通電切り替え時にモータの推力が低下すると、環境変動等によりモータの負荷が大きくなった際にモータが動かなくなる可能性がある。
本発明の目的は、複数のアクチュエータへの通電を切り替える際に発生する突入電流を低減するとともに、アクチュエータの推力の低下を抑えることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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アクチュエータおよび第２アクチュエータに接続されるブリッジ回路と、前記ブリッジ回路の制御により前記第１アクチュエータの駆動速度を制御するとともに、前記第１アクチュエータの駆動中に前記第２アクチュエータに通電を切り替える制御部を備える。前記制御部は、前記第１アクチュエータから前記第２アクチュエータに通電を切り替えた後、再度、前記第２アクチュエータから前記第１アクチュエータへ通電を切り替える際、前記第１アクチュエータに供給する電流量を制限する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、第１アクチュエータから第２アクチュエータに通電を切り替えた後に、再度、第１アクチュエータに通電を切り替える際の突入電流を低減できるとともに、第１アクチュエータの推力の低下を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る撮像装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る駆動制御部の構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態における１チャンネル駆動ブリッジの構成（Ａ）、および１．５チャンネル駆動ブリッジの構成（Ｂ）を示す回路図である。
【図４】パルス幅制限を行わない場合のズーム速度とパルス幅と駆動電流を示す図である。
【図５】時間に基づいてパルス幅制限を行う場合のズーム速度とパルス幅と駆動電流を示す図である。
【図６】駆動速度に基づいてパルス幅制限を行う場合のズーム速度とパルス幅と駆動電流を示す図である。
【図７】所定速度未満の時にパルス幅制限解除を行う場合のズーム速度とパルス幅と駆動電流を示す図である。
【図８】ズーム通電復帰時にパルス幅を単調増加させた際のズーム速度とパルス幅と駆動電流を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の各実施形態に係るアクチュエータ駆動装置および撮像装置を、添付図面に従って説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る撮像装置として、カメラ一体型の画像記録再生装置の構成例を示す図である。
鏡筒１０１は、後述する画角調節用のズームレンズ、焦点調節用のフォーカスレンズ、露光時間を制御するシャッタ、および撮像素子１０２の受光量（画像の明るさ）を調節する絞りを備える。撮像素子１０２は、撮像光学系により結像された光学像を電気信号に変換する。撮像信号処理部１０３は、撮像素子１０２から送出される映像信号を、メモリカード１１１への保存に適した信号に変換する。
【００１０】
駆動コントローラ１０４は、鏡筒１０１に内蔵される各アクチュエータの駆動制御を行う。システムコントローラ１０５はＣＰＵ（中央演算処理装置）を備え、撮像装置全体を制御する。カメラ操作部１０６は、ユーザが撮影などの操作を行う際に使用する。記憶部としてフラッシュメモリ１０７、プログラムメモリ１０８が設けられている。カメラの起動時に、フラッシュメモリ１０７内に圧縮されているプログラムは、プログラムメモリ１０８へ解凍および展開される。ＣＰＵはプログラムメモリ１０８内のプログラムを読み出して実行し、以後に説明する各種制御を行う。画像メモリ１０９は、撮影画像を一時的に保存する。ディスプレイ１１０は、撮影画像や各種情報を表示する。
【００１１】
被写体からの光は、鏡筒１０１内のフォーカスレンズ、ズームレンズ等を通過する。システムコントローラ１０５により制御される鏡筒１０１を通した光束は撮像素子１０２の受光面上に結像し、光電変換されて電気信号となる。撮像素子１０２による画像信号は所定の周期で読み出され、撮像信号処理部１０３が標準的な画像信号へと信号処理する。処理された画像信号は所定周期で標準的なデジタル画像として、画像メモリ１０９に一時的に蓄積されると同時に、ディスプレイ１１０に送られて画像表示される（撮影待機状態）。撮影待機状態で、カメラ操作部１０６に含まれる不図示の撮影ボタンが操作されると、撮影動作が開始する。撮像素子１０２から予め設定された露光時間で得られる信号が読み出されて、画像メモリ１０９に画像データが一時的に蓄積される。蓄積された画像データは、撮像信号処理部１０３にて、保存に最適なデータに変換された後、メモリカード１１１に記録される。なお、図１においてメモリカード１１１に代えて、光ディスクやハードディスク、または光磁気ディスク等を使用しても構わない。また、フラッシュメモリやＳＲＡＭ／ＤＲＡＭ等の固体半導体メモリで構成されるランダムアクセス可能なメモリを使用してもよい。
【００１２】
図２は、駆動コントローラ１０４の内部構成例を示すブロック図である。
駆動コントローラ１０４は、モータ制御部１０４１とスイッチングコントローラ１０４２と駆動ブリッジ１０４３から構成される。システムコントローラ１０５は、鏡筒１０１および撮像素子１０２の動作状況に応じて、モータ制御部１０４１に指示する。モータ制御部１０４１は、スイッチングコントローラ１０４２に対してスイッチング指令を送り、鏡筒１０１内部のアクチュエータ１０１１を制御して所定の動作を行う。
スイッチングコントローラ１０４２は、モータ制御部１０４１からのスイッチング指令に基づいて、駆動ブリッジ１０４３に対してパルス幅変調（ＰＷＭ）信号を出力する。駆動ブリッジ１０４３は、スイッチングコントローラ１０４２からのＰＷＭ信号に従ってＯＮ／ＯＦＦ動作し、鏡筒１０１内部の各アクチュエータに対して駆動信号を出力する。
【００１３】
鏡筒１０１に内蔵されるアクチュエータは以下の通りである。
・ＤＣモータ１０１１ａ：ズームレンズ１０１２ａを駆動する。
・ＤＣソレノイド１０１１ｂ：シャッタ１０１２ｂを駆動する。
・ステッピングモータ１０１１ｃ：フォーカスレンズ１０１２ｃを駆動する。
・ステッピングモータ１０１１ｄ：絞り１０１２ｄを駆動する。
【００１４】
モータ制御部１０４１は、システムコントローラ１０５からの駆動指令および各駆動部の状況に応じて、鏡筒１０１の各アクチュエータの駆動量を決定する。モータ制御部１０４１が決定した駆動量に応じて、適切なタイミングで鏡筒１０１内部の各アクチュエータが動作する。各アクチュエータへの通電は、トランジスタなどで構成される駆動ブリッジによりそれぞれ制御される。各アクチュエータへの通電の有無および通電方向は、駆動ブリッジを構成するトランジスタのＯＮ／ＯＦＦによって決定される。これらのトランジスタのＯＮ／ＯＦＦ状態はモータ制御部１０４１により制御される。なお、本実施形態ではモータ制御部１０４１を駆動コントローラ１０４に含めた構成を示すが、システムコントローラ１０５に内蔵してもよい。
駆動コントローラ１０４の駆動ブリッジ１０４３は、１ｃｈ（チャンネル）および１．５ｃｈの各形態がある。フォーカスレンズ１０１２ｃと絞り１０１１ｄを駆動するブリッジには、図３（Ａ）に示す１ｃｈ駆動ブリッジをそれぞれ使用する。フルブリッジ回路を構成する半導体素子（スイッチ素子）は４個のトランジスタ３０１ないし３０４、および４個のダンパーダイオード３０５ないし３０８である。
【００１５】
一方、ズームレンズ１０１２ａとシャッタ１０１２ｂを駆動するブリッジには、図３（Ｂ）に示す１．５ｃｈ駆動ブリッジを使用し、ズームレンズとシャッタで共用している。ブリッジ回路を構成する複数の半導体素子（スイッチ素子）は６個のトランジスタ４０１ないし４０６、および６個のダンパーダイオード４０７ないし４１２である。図３（Ｂ）では、１チャンネル当たりのトランジスタ数を４個とする構成（フルブリッジ）において、１．５チャンネル分に相当する６個のトランジスタを使用する。第１スイッチ素子群を構成するトランジスタ４０１と４０２は、接続点Ｂでズームレンズ１０１２ａを駆動するＤＣモータ１０１１ａに接続される。第２スイッチ素子群を構成するトランジスタ４０３と４０４は、接続点ＡでＤＣモータ１０１１ａおよびシャッタ１０１２のＤＣソレノイド１０１１ｂに接続される。第３スイッチ素子群を構成するトランジスタ４０５と４０６は接続点ＣでＤＣソレノイド１０１１ｂに接続される。したがって本構成では、ズームレンズ１０１２ａとシャッタ１０１２ｂに対して、それぞれのアクチュエータを同時に通電できない。ズームレンズ１０１２ａとシャッタ１０１２ｂを駆動する際には、ＤＣモータ１０１１ａとＤＣソレノイド１０１１ｂへの通電を交互に切り替える必要がある。
【００１６】
図３（Ｂ）に示す１．５ｃｈ駆動ブリッジの場合、２つのアクチュエータに通電する方向には、下表１に示す４つのケースが存在する。各方向の通電を実現するための、各トランジスタのＯＮ／ＯＦＦ状態は以下のようになる。
【表１】
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表１中、通電方向を表すＡ、Ｂ、Ｃは、図３（Ｂ）に示す接続点Ａ、点Ｂ、点Ｃにそれぞれ対応する。
接続点ＡからＢの方向へ通電する場合、最初にズームレンズ１０１２ａを駆動するためトランジスタ４０３と４０２をＯＮとし、他のトランジスタをＯＦＦとする。次にシャッタ１０１２ｂを駆動する場合、トランジスタ４０３と４０６をＯＮとし、他のトランジスタをＯＦＦとして、接続点ＡからＣの方向でシャッタ１０１２ｂに通電する。シャッタ１０１２ｂの駆動用ＤＣソレノイド１０１１ｂへの通電時間は短いため、その間、ズームレンズ１０１２ａのＤＣモータ１０１１ａは慣性により回転し続けている。
【００１７】
本実施形態では、撮像装置の第１の動作と第２の動作を同時に継続する例として、ズームレンズの繰り出し中にシャッタを開ける動作について説明する。つまり、第１の動作はズームレンズの繰り出し動作であり、第２の動作はシャッタの開動作である。第１の動作では、ＤＣモータ１０１１ａ（第１アクチュエータ）の制御により、鏡筒１０１の第１可動部材であるズームレンズ１０１２ａが移動してズーム駆動が行われる。第２の動作では、ＤＣソレノイド１０１１ｂ（第２アクチュエータ）の制御により、鏡筒１０１の第２可動部材であるシャッタ１０１２ｂが駆動される。
【００１８】
図４は、ズームレンズの駆動を開始した後に、シャッタを開けてズームレンズが停止するまでの期間における、ズームレンズとシャッタの通電タイミング、およびズームレンズの駆動速度、制御量、駆動電流を示す。
図４（ａ）は、駆動ブリッジ１０４３ａからＤＣモータ１０１１ａへの駆動信号を示す。駆動信号がＨｉｇｈレベルの時に通電が行われており（ＯＮ状態）、Ｌｏｗレベルのときには通電が行われない(ＯＦF状態)。図４（ｂ）は、駆動ブリッジ１０４３ａからＤＣソレノイド１０１１ｂへ駆動信号を示す。駆動信号がＨｉｇｈレベルの時に通電が行われており（ＯＮ状態）、Ｌｏｗレベルのときには通電が行われない(ＯＦF状態)。
図４（ｃ）は、ズームレンズ１０１２ａの駆動速度の時間的変化を示す。図４（ｄ）は、駆動ブリッジ１０４３ａに供給されるＰＷＭ信号のデューティ比の時間的変化を示す。図４（ｅ）は、ズームレンズ１０１２ａの駆動電流の時間的変化を示す。
【００１９】
図４に示す時刻ｔ１ないしｔ７は以下の通りである。
・ｔ１：ズームレンズ１０１２ａの駆動開始時刻。
・ｔ２：駆動開始時点から駆動速度が初めて目標速度に到達した時刻。
・ｔ３：ズーム駆動中に１．５ｃｈ駆動ブリッジの通電を、ＤＣモータ１０１１ａからＤＣソレノイド１０１１ｂに切り替えた時刻。
・ｔ４：シャッタ１０１２ｂが開いたことを駆動コントローラ１０４が検知した後に、再度、駆動ブリッジ１０４３ａの通電をＤＣモータ１０１１ａに切り替えた時刻。
・ｔ５：再度ズームレンズ１０１２ａの駆動に切り替わってから初めて、駆動速度が目標駆動速度に到達した時刻。
・ｔ６：ＤＣモータ１０１１ａへの通電を停止した時刻。
・ｔ７：ズームレンズ１０１２ａが停止した時刻。
時刻ｔ６でズームレンズ１０１２ａの駆動を停止させてから、ズームレンズ１０１２ａが停止するまでには時間がかかる。これは、ズームレンズ１０１２ａおよびＤＣモータ１０１１ａの慣性により、ＤＣモータ１０１１ａが駆動し続けるためである。
【００２０】
ズームレンズ１０１２ａの速度制御は、モータ制御部１０４１の内部にある不図示の比例積分制御器により行われる。システムコントローラ１０５から指令される目標駆動速度と、不図示の速度検出部からの速度信号に基づいて比例積分演算が行われる。
速度制御の際、各アクチュエータへの通電時間（駆動ブリッジ１０４３のＯＮ／ＯＦＦ時間）を、パルス幅変調（ＰＷＭ）制御により変更することで、アクチュエータの速度が制御される。これらの出力は、駆動ブリッジからアクチュエータに出力される信号により、トランジスタのＯＮ／ＯＦＦ時間の割合を変えることによって制御される。たとえば、目標速度に対して実際の速度が遅い場合には、ＰＷＭ信号の１周期におけるトランジスタのＯＮ時間の割合（デューティ比）を大きくする制御が行われる。逆に、目標速度に対して実際の駆動速度が速い場合には、ＰＷＭ信号のデューティ比を小さくする制御が行われる。
図４（ｄ）において、シャッタ１０１２ｂが開いた後、再び、１．５ｃｈ駆動ブリッジによりＤＣモータ１０１１ａの通電が行われる際に、ＰＷＭ信号のデューティ比が急激に高くなっている。これは、シャッタ１０１２ｂの通電期間中にズームレンズ１０１２ａの駆動速度と目標駆動速度との偏差が大きくなったためである。
図４（ｅ）に示す一点鎖線は、許容電流値を示す。この値は、デジタルカメラがシステムダウンを起こさない事を保証する電流を規定した値である。時刻t４ないしｔ５の期間中にズーム駆動電流が許容電流値を超えていることがわかる。
【００２１】
このように、シャッタのアクチュエータの通電からズームレンズのアクチュエータの通電に切り替えた際に、シャッタ駆動前と同様の制御パラメータで速度制御を行うと、速度の低下により目標速度との偏差が大きくなる。その結果、ＰＷＭ信号のデューティ比が大きくなって突入電流が発生してしまう。この突入電流の影響により、システムダウンが引き起こされる可能性がある。以下では、その対策について説明する。
【００２２】
[第１実施形態]
図５は、第１実施形態における１．５ｃｈ駆動ブリッジの通電タイミングを示す。図５は、シャッタ駆動後からズーム駆動を再開する場合、所定期間中に出力を制限した際の、ズームレンズの駆動速度（以下、ズーム速度ともいう）、ズームレンズの駆動電流値の時間的変化を示す。図５（ａ）はズーム駆動信号、（ｂ）はシャッタ駆動信号、（ｃ）はズーム速度の時間的変化を示す。（ｄ）はズーム制御量（ＰＷＭ信号のデューティ比）、（ｅ）はズーム駆動電流の時間的変化を示す。図中の時刻ｔ８ないしｔ１４は、図４の時刻ｔ１ないしｔ７にそれぞれ相当する。
【００２３】
本実施形態では、シャッタからズームレンズへとアクチュエータの通電を切り替えた際の突入電流を抑えるために、切り替え後の所定期間（時刻ｔ１１から一定の時間）に亘って、ズーム駆動用のＰＷＭ信号のデューティ比に制限をかけて、電流量を制限する。
デューティ比の制限値は、突入電流が発生した場合にカメラシステムがダウンしない値に設定されている。制限をかける時間（制限期間の長さ）については、シャッタ駆動後に、ズームレンズが目標速度に到達するまでの時間内に設定される。または、シャッタ駆動前のズームレンズの駆動速度に戻すために必要な時間が設定される。これらの設定値は、予め実験等により調査しておき、モータ制御部１０４１内部のメモリに記憶される。
シャッタ駆動後のズーム駆動電流は、図４の場合と同様に大きくなっているが、パルス幅に制限をかけているため、許容電流値を超えない。
本実施形態によれば、ズーム駆動の通電再開時に所定時間に亘ってＰＷＭ出力を制限し、アクチュエータの電流量を制限することにより、突入電流の発生を抑えることができる。
【００２４】
[第２実施形態]
次に本発明の第２実施形態を説明する。本実施形態にて第１実施形態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。このような説明の省略の仕方は後述の実施形態でも同様である。
第１実施形態では、シャッタの駆動後に、再度ズームレンズのアクチュエータに通電を切り替えた後の出力に対し、制限期間を予め設定していた。第２実施形態では、ズームの駆動速度に応じて制限期間を決定する。以下では、パルス幅制限期間を、シャッタ駆動後に再度ズームレンズのアクチュエータに通電が切り替わった時点から、最初に目標駆動速度に到達するまでの期間とする場合について説明する。
【００２５】
図６は、本実施形態における、ズーム駆動信号（ａ）、シャッタ駆動信号（ｂ）、ズーム速度（ｃ）、ズーム制御量（ｄ）、ズーム駆動電流（ｅ）の時間的変化を示す。図中の時刻ｔ１５ないしｔ２１は、図４の時刻ｔ１ないしｔ７にそれぞれ相当する。
図６（ｃ）に示す時刻ｔ１８からｔ１９までの期間は、ＰＷＭ信号のデューティ比が制限される。時刻ｔeは通電切り替え後にズーム速度が目標駆動速度に到達した時刻である。パルス幅に制限をかけることで、図６（ｅ）に示すズーム駆動電流が許容電流値以下となる。
【００２６】
次に、第２実施形態によるパルス幅制限期間の規定方法について、第１実施形態によるパルス幅制限期間の設定と比較して説明する。
第１実施形態の場合、パルス幅制限期間中にズーム速度が目標駆動速度に到達したとしても、パルス幅制限期間が経過するまでの間はパルス幅制限が解除されない。その結果、突入電流の発生の可能性が無いにもかかわらず、最大トルクが低下した期間が続く可能性がある。
逆に、環境変化等によって鏡筒１０１の特性が変わる場合、パルス幅制限期間中にズーム速度が目標駆動速度に到達しないときには、パルス幅制限が時間切れで解除されてしまうことになる。制限解除時のＤＣモータの駆動速度によっては、ズーム速度と目標駆動速度との差が大きくなる可能性がある。この場合、目標駆動速度と実際の駆動速度との差に応じて決まるズーム制御量が大きくなる結果、突入電流が発生する虞がある。
【００２７】
第２実施形態の場合、パルス幅制限期間から通常の速度制御に移行した際の突入電流への対策として、ズーム速度が目標駆動速度に到達する時点によってパルス幅制限期間の長さが規定される。すなわち、ズームレンズの駆動速度が上昇して目標駆動速度へ到達するタイミングに応じたパルス幅制限期間が規定される。これにより、環境変化等の影響でシャッタ駆動後から目標速度に復帰するまでの時間が変わったとしても、必要最低限の時間でパルス幅制限をかけることができる。パルス幅制限によりアクチュエータの電流量を制限する場合、モータ制御部１０４１は、アクチュエータの駆動速度と、電流量制限を解除する解除速度との差を取得し、速度差に応じて電流量を適正に制限する。
なお、本実施形態では、パルス幅制限の解除条件として、シャッタ駆動後にズーム駆動用アクチュエータの通電を再開する際、ズームレンズの駆動速度が目標駆動速度に到達する時点を規定した。これに限らず、シャッタ駆動前のズーム速度をメモリに記憶しておき、シャッタ駆動後にズーム駆動用アクチュエータに通電を再開する際に、ズーム速度がメモリに記憶しておいた速度値に到達したか否かを判定して制限解除を行ってもよい。
【００２８】
[第３実施形態]
次に本発明の第３実施形態を説明する。
本実施形態では、鏡筒１０１の負荷が急変した場合への対策について説明する。負荷が急変した場合、パルス幅制限の解除速度（目標駆動速度、またはシャッタ駆動開始直前のズーム速度）に到達しない可能性がある。この場合には、ＰＷＭ出力への制限がかかり続けることになる。例えば、可動部がユーザの手などで押さえられたために、鏡筒１０１が急な負荷変動の影響を受けた場合、負荷に打ち勝つことができずに可動部の駆動が停止してしまう可能性がある。
【００２９】
そこで本実施形態では、鏡筒１０１の負荷が増大した場合の対策として、ズーム速度が所定の速度値以下になった場合、パルス幅制限の解除処理を行う。
本実施形態におけるパルス幅制限の解除条件は以下の２つである。
（１）シャッタからズームレンズへとアクチュエータの通電が復帰した後に、ズームレンズの駆動速度が目標駆動速度（またはシャッタ駆動開始直前の駆動速度）に初めて到達したと判定されること。
（２）シャッタからズームレンズへとアクチュエータの通電が復帰した後に、ズームレンズの駆動速度が所定値（閾値）以下になったと判定されること。
【００３０】
第１の解除条件（１）については、第２実施形態の場合と同じである。シャッタ駆動後にパルス幅制限を解除する速度を、第１制限解除速度とする。
第２の解除条件（２）は、鏡筒１０１の負荷が急増した場合への対策である。通常、デジタルカメラでは鏡筒１０１が停止した際、システムのエラー処理が実行された後、カメラの動作が停止する。そのため、突入電流によるシステムダウンを回避したとしても、エラー処理によって駆動が止まってしまう。そこで、本実施形態では、鏡筒１０１の負荷が増大した場合を想定して、第２の解除条件を追加している。この場合の第２制限解除速度は、第１制限解除速度より十分に遅い速度に設定される。
【００３１】
図７は、本実施形態における、ズーム駆動信号（ａ）、シャッタ駆動信号（ｂ）、ズーム速度（ｃ）、ズーム制御量（ｄ）、ズーム駆動電流（ｅ）の時間的変化を示す。図中の時刻ｔ２２ないしｔ２８は、図４の時刻ｔ１ないしｔ７にそれぞれ相当する。
時刻ｔ２５からパルス幅制限期間に移行する（図７（ｄ）のパルス幅制限値を参照）が、本例ではズーム速度が目標駆動速度に到達する前にパルス幅制限が解除されている。これは、ズームレンズの駆動速度が第２制限解除速度未満に下回ったためである。
本実施形態では、第２制限解除速度として通常の駆動時よりも十分に遅い速度を設定することで、ズーム速度が急激に低下した際、瞬時にパルス幅制限を解除する。これにより、モータの最大トルクを出力することができる。したがって、ユーザの手などにより鏡筒１０１が押さえられたときなどでも、負荷の急増による鏡筒１０１の動作停止を回避できる。
なお、本実施形態では、第２の解除条件（２）にて所定値（第２制限解除速度）を設定した。これに限らず、所定時間（解除判定用時間）を設定し、当該時間が経過したか否かを判定してもよい。解除判定用時間については、通常の動作時においてシャッタ駆動からズーム駆動へ切り替わった際に、ズーム速度が目標駆動速度に到達するまでの時間に比べて十分に長い時間に設定される。
【００３２】
[第４実施形態]
次に、本発明の第４実施形態を説明する。以下では、ズームレンズの繰り出し中に、シャッタを開動作させる際の突入電流を低減する制御について説明する。
図８は、本実施形態における、ズーム駆動信号（ａ）、シャッタ駆動信号（ｂ）、ズーム速度（ｃ）、ズーム制御量（ｄ）、ズーム駆動電流（ｅ）の時間的変化を示す。図中の時刻ｔ２９ないしｔ３５は、図４の時刻ｔ１ないしｔ７にそれぞれ相当する。
本実施形態では、ズームレンズ１０１２ａからシャッタ１０１２ｂへとアクチュエータの通電を切り替えた後に、再度ズーム駆動へと通電を切り替える際に、通電量を単調増加させる制御を行う。
【００３３】
図８の時刻ｔ３１において、ズーム駆動からシャッタ駆動に切り替わる。その際、ズームレンズ１０１２ａの駆動速度を、モータ制御部１０４１が内部のメモリに記憶する。その後、時刻ｔ３２で、再度ズーム駆動へとアクチュエータの通電が切り替わる。この時点から、ズームレンズ１０１２ａの駆動速度が、メモリに記憶された速度（記憶速度値）に到達する時刻ｔ３３までの間、ズーム駆動に係る通電量が徐々に増加していく。このときの通電量の増加量は、突入電流が発生しない変化率に設定されており、ズーム駆動電流が次第に増加する。
その後、ズームレンズ１０１２ａの駆動速度が、記憶速度値に到達した場合、ズームレンズの位置が目標倍率（ズームポジション）となる位置まで、比例積分制御が行われる。この比例積分制御の際には、ズームレンズの目標駆動速度と実際の駆動速度との差を入力として、予め設定された制御パラメータを用いて比例積分演算が行われ、演算結果に応じたＰＷＭ信号が出力される。
【００３４】
本実施形態では、ズームレンズからシャッタへとアクチュエータの通電を一旦切り替えた後、再度ズーム駆動のためにアクチュエータの通電を切り替える際、通電量を単調増加させる制御が実行される。これにより、シャッタ駆動からズーム駆動再開への通電切り替え時の突入電流を抑制できる。また、ズーム駆動からシャッタ駆動に切り替わる際のズームレンズの駆動速度が記憶されており、ズーム駆動の再開時には、この記憶された速度に到達するまでの間、通電量が徐々に増加する。よって、速度制御復帰時の目標駆動速度と実際の駆動速度との差が小さくなるので、速度制御復帰時の突入電流を抑制できる。
なお、第１乃至第４実施形態では、１．５ｃｈ駆動ブリッジにより２つのアクチュエータを動作させる状況として、ズームレンズの繰り出し中におけるシャッタの開動作を説明したが、これに限られない。つまり、複数の駆動部の動作方向と通電方向とが一意に決定される状況であれば、如何なる駆動部と動作の組み合わせでも本発明を適用できる。
【符号の説明】
【００３５】
１０１１ａ  ＤＣモータ（第１アクチュエータ）
１０１１ｂ  ＤＣソレノイド（第２アクチュエータ）
１０１２ａ  ズームレンズ
１０１２ｂ  シャッタ
１０４３ａ  駆動ブリッジ
１０４１  モータ制御部
【図１】
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【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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