(57)【要約】【課題】出力立ち上がり時間が短く、応答性に優れ、又は省電力化を図ることができるカメラシステムを提供すること。【解決手段】アクチュエータ１５を駆動させる駆動回路１４と、電源電圧が供給される電源端子１６と、電源端子１６の電圧が所定値より小さいとき電源電圧ＢＡＴを昇圧して出力するとともに、電源端子１６の電圧が所定値以上であるとき電源電圧ＢＡＴを昇圧することなく出力する電源回路１３とを含むカメラシステム。【選択図】図２
2008197333.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータを駆動させる駆動回路と、
電源電圧が供給される電源端子と、
前記電源端子の電圧が所定値より小さいとき前記電源電圧を昇圧して出力するとともに、前記電源端子の電圧が所定値以上であるとき前記電源電圧を昇圧することなく出力する電源回路とを含むことを特徴とするカメラシステム。
【請求項２】
請求項１に記載されたカメラシステムであって、
前記電源回路は、前記電源端子の電圧が所定値より小さいときスイッチング動作を行うとともに、前記電源端子の電圧が所定値以上であるときスイッチング動作を行わないスイッチング電源であることを特徴とするカメラシステム。
【請求項３】
請求項１または２に記載されたカメラシステムであって、
前記所定値は、無負荷時に前記電源端子に供給される電圧値よりも小さく、重負荷時に前記電源端子に供給される電圧値よりも大きい値であることを特徴とするカメラシステム。
【請求項４】
請求項１または２に記載されたカメラシステムであって、
前記所定値は、軽負荷時に前記電源端子に供給される電圧値であることを特徴とするカメラシステム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のカメラシステムであって、
前記アクチュエータは、絞り制御用アクチュエータ、オートフォーカス用アクチュエータ、像振れ防止用アクチュエータのうちのいずれかであることを特徴とするカメラシステム。
【請求項６】
撮影動作を開始させるために操作される制御スイッチと、
前記制御スイッチの操作に対応してアクチュエータを駆動させる駆動回路と、
電源電圧が供給される電源端子と、
前記制御スイッチの操作時には、前記電源電圧を昇圧することなく出力するとともに、前記制御スイッチの操作後に前記電源端子の電圧が所定値より小さくなったとき前記電源電圧を昇圧して出力する電源回路とを含むことを特徴とするカメラシステム。
【請求項７】
請求項６に記載されたカメラシステムであって、
前記制御スイッチは、被写体にフォーカスを合わせるためのスイッチ、または、レリーズを開始するためのスイッチであることを特徴とするカメラシステム。
【請求項８】
請求項６または７に記載されたカメラシステムであって、
前記所定値は、軽負荷時に前記電源端子に供給される電圧値であることを特徴とするカメラシステム。
【請求項９】
制御開始時には、スイッチングを行うことなく、バッテリからの電圧を、そのままアクチュエータの駆動回路に出力し、
制御開始から所定時間経過後には、バッテリからの電圧が所定値以上かを判断し、所定値以上である場合に、バッテリからの電圧を、そのまま前記駆動回路に出力し、所定値に満たない場合には、昇圧動作を行い、昇圧された電圧を前記駆動回路に出力することを特徴とするカメラシステムの電圧昇圧方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラシステムおよびその電圧昇圧方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラボディから交換レンズなどのレンズ鏡筒へ電力を供給するカメラシステムにおいては、絞り制御用アクチュエータなどの駆動回路に対して、カメラボディ内の電池電源から昇圧回路などで一定に昇圧された電圧を供給している。アクチュエータがステッピングモータなどの場合には、その駆動回路への電圧が低いと、脱調現象を引き起こし、正確な制御ができなくなるおそれがある。
【０００３】
そこで、バッテリ電圧をＤＣ／ＤＣコンバータにより昇圧している。しかしながら、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力を、常にバッテリ電圧以上になるように設定した場合には、コンバータがスイッチング動作を行うために無駄な電流が流れると共に、出力立ち上がりにも時間が掛かる。
【０００４】
また、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力を、バッテリ電圧よりも低いが、脱調現象を引き起こさないレベル以上の電圧に設定することも考えられる。この場合には、出力立ち上がり時間を短くすることが可能になるが、この場合でも、常にコンバータがスイッチング動作を行うために無駄な電流が流れる。
【０００５】
なお、カメラボディ内の電池電源から昇圧回路およびコンデンサを介して一定にされた電圧を供給しているカメラシステムが提案されている（たとえば特許文献１参照）。
【０００６】
ところが、この種のカメラシステムにおいては、コンデンサへの充電が十分ではないときに、露出動作を禁止するために、レリーズのタイミングに制約が生じる。たとえばカメラの連写を行う際に、充放電が間に合わなくなるために、連写が困難になる。また、コンデンサへの充電電圧によって制御を変化させるために、マイコンの処理が複雑になる。
【０００７】
しかも、モータ駆動のために十分な静電容量を確保するために、大型のコンデンサを選択しなければならず、回路のサイズが大きくなる。さらに、コンデンサに充電するために、昇圧回路の出力電圧を電池電圧よりも高く設定する必要があり、昇圧回路の立ち上がり時間が長くなる。
【特許文献１】特開２００１−９１９８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、出力立ち上がり時間が短く、応答性に優れ、又は省電力化を図ることができるカメラシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の第１の観点に係るカメラシステムは、
アクチュエータを駆動させる駆動回路と、
電源電圧が供給される電源端子と、
前記電源端子の電圧が所定値より小さいとき前記電源電圧を昇圧して出力するとともに、前記電源端子の電圧が所定値以上であるとき前記電源電圧を昇圧することなく出力する電源回路とを含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明の第２の観点に係るカメラシステムは、
撮影動作を開始させるために操作される制御スイッチと、
前記制御スイッチの操作に対応してアクチュエータを駆動させる駆動回路と、
電源電圧が供給される電源端子と、
前記制御スイッチの操作時には、前記電源電圧を昇圧することなく出力するとともに、前記制御スイッチの操作後に前記電源端子の電圧が所定値より小さくなったとき前記電源電圧を昇圧して出力する電源回路とを含む。
【００１１】
好ましくは、前記制御スイッチは、被写体にフォーカスを合わせるためのスイッチ、または、レリーズを開始するためのスイッチである。
【００１２】
本発明に係るカメラシステムの電圧昇圧方法は、
制御開始時には、スイッチングを行うことなく、バッテリからの電圧を、そのままアクチュエータの駆動回路に出力し、
制御開始から所定時間経過後には、バッテリからの電圧が所定値以上かを判断し、所定値以上である場合に、バッテリからの電圧を、そのまま前記駆動回路に出力し、所定値に満たない場合には、昇圧動作を行い、昇圧された電圧を前記駆動回路に出力することを特徴とする。
【００１３】
本発明に係るカメラシステムおよびその電圧昇圧方法では、電源電圧（バッテリ）からの電圧が所定値以上である場合には、バッテリからの電圧を、そのまま駆動回路に出力する。そのため、駆動回路に対して素早く一定以上の電圧を供給することができ、出力立ち上がり時間が短く、駆動回路の応答性に優れている。
【００１４】
また、バッテリからの電圧が所定値以上である場合には、昇圧回路などによるスイッチング動作を行う必要がないことから、省電力化も図れる。
【００１５】
さらに、バッテリからの電圧が所定値に満たない場合には、昇圧動作を行うことから、駆動回路には、常に一定以上の電圧が供給され、安定した駆動制御を実現することができる。
【００１６】
好ましくは、前記電源回路は、前記電源端子の電圧が所定値より小さいときスイッチング動作を行うとともに、前記電源端子の電圧が所定値以上であるときスイッチング動作を行わないスイッチング電源である。
【００１７】
好ましくは、前記所定値は、無負荷時に前記電源端子に供給される電圧値よりも小さく、重負荷時に前記電源端子に供給される電圧値よりも大きい値である。
【００１８】
好ましくは、前記所定値は、軽負荷時に前記電源端子に供給される電圧値である。
【００１９】
バッテリからの電圧（電源端子の電圧）が所定値を下回るのは、たとえばバッテリが消耗している場合や、重負荷時の場合である。したがって、そのような場合には、昇圧動作を行い、昇圧された電圧を駆動回路に出力することで、安定した駆動制御が可能となる。なお、バッテリが消耗している場合には、警告の表示を行っても良い。
【００２０】
前記アクチュエータとしては、特に限定されず、たとえば絞り制御用アクチュエータ、オートフォーカス用アクチュエータ、像振れ防止用アクチュエータのうちのいずれかなどが例示される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るカメラシステムのブロック図、
図２は図１に示すカメラシステムにおけるレンズ鏡筒内のＤＣ／ＤＣコンバータの回路図、
図３は図２に示すＤＣ／ＤＣコンバータの作用を示すフローチャート図、
図４は図２に示すＤＣ／ＤＣコンバータの作用を示す制御のタイムチャート図である。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態に係るカメラシステムは、カメラボディ１と、レンズ鏡筒２とを有し、これらは、着脱自在に接続してある。カメラボディ１には、乾電池あるいは充放電可能な電池などで構成されるバッテリ３と、バッテリ３に接続してあるＤＣ／ＤＣコンバータ４を有する。ＤＣ／ＤＣコンバータ４は、ボディＣＰＵ５により制御される。
【００２３】
ボディＣＰＵ５は、カメラボディ１内に装着してあるシャッタ機構、ミラー、ファインダ、撮像素子、液晶表示装置（これらは図示省略）などを制御すると共に、接点７〜１０を介してレンズＣＰＵ１２とも接続してあり、レンズＣＰＵ１２と連携して、カメラシステムの制御を行う。なお、接点７はロジック系電源接点であり、接点８〜９は、それぞれ通信信号接点である。
【００２４】
レンズ鏡筒２には、図示省略してあるレンズ群が内蔵してあり、レンズ群を光軸方向に移動させることによりズーミング動作およびフォーカシング動作を行わせるようになっている。フォーカシングのためのレンズ群の光軸方向の移動は、たとえばモータアクチュエータを駆動源とし、レンズＣＰＵ１２により制御される。
【００２５】
また、レンズ鏡筒２には、図示省略してある絞り機構を駆動するためのステッピングモータ１５が装着してあり、そのステッピングモータ１５は、駆動回路１４およびレンズＣＰＵ１２により制御される。ステッピングモータ１５を駆動するための駆動回路１４には、パワー系電源接点６、パワー系グランド接点１１およびＤＣ／ＤＣコンバータ１３を介して、バッテリ３からの電源電圧が印加されるようになっている。
【００２６】
図１に示すレンズ鏡筒２内部にあるＤＣ／ＤＣコンバータ１３の詳細を図２に示す。図１および図２に示すように、バッテリ３に接続されて、バッテリからの電源電圧が供給される入力側電源端子１６は、トランジスタＴＲ２、コイルＬ１、およびダイオードＤ２を介して出力端子１８に接続してある。出力端子１８は、図１に示すように、駆動回路１４に接続してある。駆動回路１４は、グランド線２０にも接続してあり、駆動回路１４には、出力端子１８とグランド線２０との間の電圧が印加される。
【００２７】
図２に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、コントロール端子１７を有する。コントロール端子１７は、図１に示すように、レンズＣＰＵ１２からの制御信号を受け取るようになっている。図２に示すように、コントロール端子１７は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の内部に装着してある集積回路ＩＣ１の端子ＣＥに接続してある。また、コントロール端子１７は、トランジスタＴｒ１にも接続してある。
【００２８】
トランジスタＴｒ１は、抵抗Ｒ１を介して入力側電源端子１６に接続してある。また、抵抗Ｒ１に並列して、コンデンサＣ１、抵抗Ｒ２およびＲ３が、トランジスタＴｒ１と端子１６との間に接続してある。抵抗Ｒ３には、ダイオードＤ１が並列に接続してある。抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３との間の電位は、端子１６とコイルＬ１との間に接続されたトランジスタＴｒ２のゲート電極に印加され、端子１６とコイルＬ１との間を通過する電流を制御するようになっている。すなわち、トランジスタＴｒ２は、コンデンサＣ２およびＣ４にチャージされる電圧を制限し、突入電流を防止するようになっている。
【００２９】
コンデンサＣ２は、入力電圧の平滑化を図るためのコンデンサであり、コンデンサＣ２の一方の端子は、コイルＬ１とトランジスタＴｒ２との間の配線に接続してある。コンデンサＣ２の他方の端子は、グランド端子１９に接続してある。グランド端子１９は、図１に示すグランド線２０に接続してある。
【００３０】
図２に示すように、コイルＬ１とダイオードＤ２との間の配線と、グランド端子１９との間には、スイッチング用トランジスタＴｒ３が接続してある。このトランジスタＴｒ３のゲート電極には、集積回路ＩＣ１の端子ＥＸＴが接続してあり、集積回路ＩＣ１の端子ＥＸＴからの出力信号を受けて、ＰＦＭおよび／またはＰＷＭのスイッチング動作による電圧制御動作を行うようになっている。ＰＦＭ制御では、パルス幅一定で周波数を変化させることにより昇圧動作が可能であり、ＰＷＭ制御では、周波数一定でパルス幅を変化させることにより昇圧動作が可能である。
【００３１】
集積回路ＩＣ１のＶｓｓ端子は、グランド端子１９に接続してあり、端子ＣＥはコントロール端子１７に接続してあり、端子Ｖｄｄは出力端子１８に接続してあり、端子ＦＢは、コンデンサＣ３の一方の端子と、抵抗Ｒ４の一方の端子とに接続してある。コンデンサＣ３の他方の端子と、抵抗Ｒ４の他方の端子とは、出力端子１８に接続してある。抵抗Ｒ４の一方の端子には抵抗Ｒ５の一方の端子が接続してあり、抵抗Ｒ５の他方の端子はグランド端子１９に接続してある。
【００３２】
本実施形態に係る図２に示す回路構成のＤＣ／ＤＣコンバータ１３では、入力側電源端子１６とグランド端子１９との間に、図１に示すバッテリ３からの電源電圧が印加されると、図３に示すフローの制御が行われる。
【００３３】
すなわち、まずステップＳ１にて、図１に示すレンズＣＰＵ１２からステッピングモータ１５を駆動するための駆動回路１４を動作させるための制御信号ＣＴＬがＤＣ／ＤＣコンバータ１３のコントロール端子１７へ入力されたか否かが確認される。同時に、制御信号ＣＴＬがコントロール端子１７へ入力されてからの時間ｔを計測し、その時間ｔが所定時間ｔ０を経過しているか否かを図２に示す集積回路ＩＣ１が判断し、所定時間ｔ０を経過していない場合には、図３に示すステップＳ２へ行く。
【００３４】
ステップＳ２では、図１に示すバッテリ３からの電源電圧ＢＡＴを、図２に示す入力側電源端子１６を通して、そのまま、出力端子１８から出力させ、図１に示す駆動回路１４には、バッテリ３からの電源電圧ＢＡＴをそのまま作用させる。具体的には、図２に示す集積回路ＩＣ１がトランジスタＴｒ３を駆動させないで、スイッチング動作を行わせない。
【００３５】
図３に示すステップＳ１において、時間ｔが所定時間ｔ０を経過していると判断された場合には、次にステップＳ３へ行き、図２に示す電源端子１６に印加されている電圧Ｖ（電源電圧ＢＡＴ）が所定電圧Ｖ０よりも大きいかを判断する。具体的には、図２に示す集積回路ＩＣ１の端子Ｖｄｄに作用している電圧に基づき集積回路ＩＣ１が判断する。
【００３６】
図３に示すステップＳ３にて、電源端子１６に印加されている電圧Ｖが所定電圧Ｖ０よりも大きい場合には、ステップＳ２へ行き、図１に示す駆動回路１４には、バッテリ３からの電源電圧ＢＡＴをそのまま作用させる。なお、バッテリ３からの電源電圧ＢＡＴは、配線抵抗や各電子部品の抵抗により駆動回路１４に作用するまでに電圧降下が生じるが、説明の容易化のために、本実施形態では無視することにする。
【００３７】
図３に示すステップＳ１〜ステップＳ３による制御の結果、図１および図２に示す出力端子１８に作用する電圧Ｖoutの時間変化は、図４に示す曲線３０のようになる。すなわち、制御信号ＣＴＬが入力されると、電圧Ｖoutは、短時間の所定時間ｔ０で、バッテリ３からの電源電圧ＢＡＴと等しくなる。なお、所定時間ｔ０は、特に限定されないが、たとえば２〜５ミリ秒である。
【００３８】
図３に示すステップＳ３にて、図２に示す電源端子１６に印加されている電圧Ｖ（電源電圧ＢＡＴ）が所定電圧Ｖ０以下であると判断される場合とは、図４において、曲線３２に示すように、バッテリ３からの電源電圧が電池の消耗などにより低下している場合や、次に示す場合などが考えられる。すなわち、図１に示すステッピングモータ１５やその他のモータの駆動が重なり、バッテリ３に対して重負荷の電力消費が作用し、図４の曲線３４で示すように、一時的に電圧Ｖoutが所定電圧Ｖ０以下となる場合である。
【００３９】
このような場合には、図３に示すステップＳ４において、図２に示す集積回路ＩＣ１がトランジスタＴｒ３を駆動し、昇圧動作を行う。その結果、図３に示すステップＳ５にて、図１および図２に示す出力端子１８から、昇圧された電圧Ｖ１が出力される。なお、バッテリが消耗している場合には、警告の表示を行っても良い。
【００４０】
昇圧された電圧Ｖ１は、前述した所定電圧Ｖ０と同じ、またはそれ以上であり、本実施形態では、電源電圧ＢＡＴを超えないように設定される。所定電圧（所定値）Ｖ０は、特に限定されないが、より具体的には、４Ｖ程度である。所定電圧（所定値）Ｖ０は、たとえば軽負荷時に電源端子１６に供給される電圧値であっても良い。また、所定電圧Ｖ０は、無負荷時に電源端子１６に供給される電源電圧ＢＡＴよりも小さく、重負荷時に電源端子１６に供給される電圧値よりも大きい値である。
【００４１】
なお、無負荷時の電圧とは、出力端子に負荷が接続されていないときの電圧値（バッテリ電圧）であり、重負荷時の電圧とは、たとえばアクチュエータなどを駆動しているときの電圧であり、軽負荷時とはアクチュエータなどを駆動していないが無負荷ではないときの電圧である。
【００４２】
本実施形態に係るカメラシステムおよびその電圧昇圧方法では、バッテリ３からの電圧が所定値以上である場合には、バッテリ３からの電圧を、そのまま駆動回路１４に出力する。そのため、駆動回路１４に対して素早く一定以上の電圧を供給することができ、出力立ち上がり時間が短く、駆動回路１４の応答性に優れている。
【００４３】
また、バッテリ３からの電圧が所定値以上である場合には、昇圧回路などによるスイッチング動作を行う必要がないことから、省電力化も図れる。
【００４４】
さらに、バッテリ３からの電圧が所定値に満たない場合には、昇圧動作を行うことから、駆動回路１４には、常に一定以上の電圧が供給され、安定した駆動制御を実現することができる。
【００４５】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
【００４６】
たとえば、駆動回路１４により駆動されるアクチュエータとしては、絞り制御用ステッピングモータ１５に限らず、たとえばオートフォーカス用アクチュエータ、像振れ防止用アクチュエータのうちのいずれかなどであっても良い。
【００４７】
また、カメラシステムとしては、図１に示すように、レンズ鏡筒２とカメラボディ２とから成るカメラシステムに限らず、レンズ鏡筒のみからなるカメラシステム、レンズ鏡筒に接続されるカメラ本体のみからなるカメラシステム、スチルカメラ、ビデオカメラ、携帯電話などのカメラシステムであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】図１は本発明の一実施形態に係るカメラシステムのブロック図である。
【図２】図２は図１に示すカメラシステムにおけるレンズ鏡筒内のＤＣ／ＤＣコンバータの回路図である。
【図３】図３は図２に示すＤＣ／ＤＣコンバータの作用を示すフローチャート図である。
【図４】図４は図２に示すＤＣ／ＤＣコンバータの作用を示す制御のタイムチャート図である。
【符号の説明】
【００４９】
１…  カメラボディ
２…  レンズ鏡筒
３…  バッテリ
１３…  ＤＣ／ＤＣコンバータ
１４…  駆動回路
１５…  ステッピングモータ
１６〜１９…  端子
【図１】
2008197333.tif 000003
【図２】
2008197333.tif 000004
【図３】
2008197333.tif 000005
【図４】
2008197333.tif 000006