(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
位相補償用コンデンサの充電電位が第１所定電位以上のとき負荷に駆動電流を供給する定電流駆動制御回路であって、
一方の入力端子に入力される第１基準電圧と、他方の入力端子に入力される負荷からの帰還信号とに応じて第１出力信号を出力し、少なくとも前記充電電位が前記第１所定電位になるまで前記位相補償用コンデンサを充電する定電流制御アンプと、
一方の入力端子に入力される第２基準電圧と、他方の入力端子に入力される前記位相補償用コンデンサの充電電位に応じた電位とに応じて第２出力信号を出力し、前記充電電位が前記第１所定電位より低い第２所定電位になるまで前記位相補償用コンデンサを充電する充電回路と、
前記位相補償用コンデンサを放電させる放電回路と、を含んで構成され、
前記定電流制御アンプは、
前記負荷に前記駆動電流を供給させるための第１信号が入力されると、前記位相補償用コンデンサを充電し、前記負荷に前記駆動電流の供給を停止させるための第２信号が入力されると、前記位相補償用コンデンサの充電を停止し、
前記放電回路は、
前記第１信号が入力されると、前記位相補償用コンデンサの放電を停止し、前記第２信号が入力されると、前記位相補償用コンデンサを放電すること、
を特徴とする定電流駆動制御回路。
【請求項２】
請求項１に記載の定電流駆動制御回路において、
前記負荷に流れる電流を電圧に変換する電流検出用抵抗を含み、
前記帰還信号は、前記電流検出用抵抗にて変換された電位に応じていることを特徴とする定電流駆動制御回路。
【請求項３】
請求項１又は２のいずれかに記載の定電流駆動制御回路は、カメラのシャッタを駆動するために用いられ、
前記第１信号は、
前記カメラのシャッタボタンがオンされると、前記定電流制御アンプ及び前記充電回路
に所定期間だけ入力される信号であり、
前記第２信号は、
前記第１信号が前記所定期間だけ入力された後に、前記定電流制御アンプ及び前記充電回路に入力される信号であること、を特徴とする定電流駆動制御回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラ等のボイスコイル型等のシャッタに適した定電流駆動制御回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラ等のシャッタにはボイスコイル型シャッタと呼ばれるものが広く使われている。最近のデジタルカメラの高画質化に伴って高速シャッタが必要不可欠となってきており、そのためのシャッタ駆動方式として定電流駆動が一般化しつつある。
【０００３】
図２は従来の定電流駆動制御回路で、１は電源、２は定電流制御アンプで＋入力端子に基準電源が接続され、出力端子に位相補償用コンデンサＣが接続されている。４、５、６、７は夫々電流ミラー回路を構成するトランジスタ、８は第１トランジスタでコレクタは前記電流ミラー回路を構成するトランジスタ４のコレクタに接続されベースは抵抗１０を介して前記定電流制御アンプ２の出力端子と位相補償用コンデンサＣとの接続点ＦＣに接続されている。
【０００４】
１１は第２トランジスタで、コレクタは抵抗１２を介して前記１トランジスタ８のエミッタに接続され、ベースにカメラのシャッタボタン（図示せず）に連動してＯＮ／ＯＦＦ信号が加えられる。１４は第３トランジスタで、ベースが前記電流ミラー回路を構成するトランジスタ７のコレクタに接続されている。
【０００５】
１５、１６は前記第３トランジスタ１４にて制御される駆動用トランジスタで、駆動用トランジスタ１５と駆動用トランジスタ１６のコレクタ間にボイスコイル型シャッタが接続されており、前記駆動用トランジスタ１５のエミッタは電源１に接続され、駆動用トランジスタ１６のエミッタは電流検出用抵抗１８を介してアースされている。前記駆動用トランジスタ１６と電流検出用抵抗１８との接続点ＲＦＧは定電流制御アンプ２の−入力端子に接続されている。
【０００６】
今シャッタボタン（図示せず）をＯＮすると、ＯＮ／ＯＦＦ信号が一定期間ハイレベルとされるＯＮ信号を発生し第２トランジスタ１１のベースをハイレベルとしＯＮできる状態とする。一方前記シャッタボタンがＯＮされるとスイッチ２０がＯＮされ定電流制御アンプ２に電源１よりの電源電圧ＶＣＣが加えられ、動作を開始して出力信号を生じ位相補償用コンデンサＣに充電を開始する。
【０００７】
前記位相制御用コンデンサＣがスレッシュレベルまで充電されると第１トランジスタ８がＯＮすると、ＯＮできる状態にあった第２トランジスタ１１もＯＮするので、トランジスタ４、第１トランジスタ８及び第２トランジスタ１１を介して電流が流れるので、トランジスタ５及びトランジスタ６にも電流を供給し、それによりトランジスタ７及び第３トランジスタ１４を次々にＯＮし、駆動用トランジスタ１５、１６もＯＮする。
【０００８】
前記駆動用トランジスタ１５、１６がＯＮするすることにより、ボイスコイル型シャッタ１７に電源１よりの電流が流れ、シャッタを開く。又駆動用トランジスタ１５、１６もＯＮすることにより電流検出用抵抗１８の非アース側であるＲＦＧ点の電位が定電流制御アンプ２の−入力端子に加わり基準電源３の基準電圧Ｅ１と比較され、定電流制御アンプ２の出力信号は制限される。従って第１トランジスタ８のベース電圧が制御されるので電流ミラー回路の各トランジスタ４、５、６、７に流れる電流も制限され、負荷であるボイスコイル型シャッタ１７に流れる駆動電流も制限される。
【０００９】
前記ＯＮ／ＯＦＦ信号は定められた期間を経過するとローレベルであるＯＦＦ信号となるので、第２トランジスタ１１がＯＦＦされて、トランジスタ４、５、６、７がＯＦＦされ、駆動用トランジスタ１５、１６もＯＦＦされる。
【００１０】
前記においてカメラのシャッタボタン等をＯＮすることにより定電流制御アンプの出力信号で位相補償用コンデンサに充電を開始し、スレッシュレベルまで充電されると第１トランジスタをＯＮし駆動用トランジスタをＯＮし、負荷を定電流駆動している。
【００１１】
しかしシャッタボタンを連続して動作させた場合、前記位相補償用コンデンサの電荷の初期状態がｎ回目と（ｎ＋１）回目とでは異なるため、前記第１トランジスタが動作し始めるスレッシュレベルまで電位が上昇するまでの時間に差が生じた。
【００１２】
そのためにｎ回目と（ｎ＋１）回目以降とでシャッタボタンをＯＮしシャッタ駆動信号が入力されてから実際にシャッタを駆動させる駆動電流が出力されるまでの遅延時間が異なってしまい、常に安定したシャッタ動作を得ることができなかった。
【００１３】
図３は上記不具合を解消するための定電流駆動制御回路で、放電用トランジスタ２２を有する放電用バイアス回路２１が追加されており、前記放電用トランジスタ２２のベースには前記ＯＮ／ＯＦＦ信号がＯＮされると動作を開始する定電流回路２３とバイアス用ダイオード２４、２５が接続され、エミッタは抵抗２６を介して前記定電流制御アンプ２と位相補償用コンデンサＣとの接続点ＦＣに接続され、コレクタはアースされている。
【００１４】
今ｎ回目、例えば１回目のシャッタボタン（図示せず）をＯＮすると、ＯＮ／ＯＦＦ信号が一定期間ハイレベルとされるＯＮ信号を発生し第２トランジスタ１１のベースをハイレベルとしＯＮできる状態とする。一方前記シャッタボタンがＯＮされるとスイッチ２０がＯＮされ定電流制御アンプ２およびコンパレータ３２に電源１よりの電源電圧ＶＣＣが加えられ、動作を開始して出力信号を生じる。このとき定電流回路２３が動作されているので放電用トランジスタ２２は不動作状態にあるので、位相補償用コンデンサＣに充電を開始する。
【００１５】
前記位相制御用コンデンサＣがスレッシュレベルまで充電されると第１トランジスタ８及び第２トランジスタ１１はＯＮする。それにより電流ミラー回路を構成するトランジスタ４、第１トランジスタ８及び第２トランジスタ１１を介して電流が流れるので、トランジスタ５及びトランジスタ６にも電流が流れ、それによりトランジスタ７及びトランジスタ１４にも次々と電流が流れ、第３トランジスタ１４をＯＮし、駆動用トランジスタ１５、１６もＯＮする。
【００１６】
前記駆動用トランジスタ１５、１６がＯＮするすることにより、ボイスコイル型シャッタ１７に電源１よりの電流が流れ、シャッタ機構を駆動しシャッタを閉じる。又駆動用トランジスタ１５、１６もＯＮすることにより電流検出用抵抗１８の非アース側であるＲＦＧ点の電位が定電流制御アンプ２の−入力端子に加わり基準電源３の基準電圧Ｅ１と比較され、定電流制御アンプ２の駆動電流は制限される。従って第１トランジスタ８のベース電圧が制御されるので電流ミラー回路の各トランジスタ４、５、６、７に流れる電流も制限され、負荷であるボイスコイル型シャッタ１７に流れる駆動電流も制限される。
【００１７】
前記ＯＮ／ＯＦＦ信号は定められた期間を経過するとローレベルであるＯＦＦ信号となるので、第２トランジスタ１１がＯＦＦされて、トランジスタ４、５、６、７もＯＦＦされ、駆動用トランジスタ１５、１６をＯＦＦする。
【００１８】
又前記ＯＮ／ＯＦＦ信号がＯＦＦされると、定電流回路２３が不動作となり放電用トランジスタ２２をＯＮさせるので、位相補償用コンデンサＣの電荷は抵抗２６及び放電用トランジスタ２２のエミッタ・コレクタを通って放電開始し、ｎ回目のシャッタボタンがＯＮされる前の定電流制御アンプ２が動作していない電位ＶＡまで放電する。
【００１９】
従って直ぐに２回目、即ち（ｎ＋１）回目のシャッタボタンをＯＮしたとき、前述と同様にＯＮ／ＯＦＦ信号が一定期間ＯＮ信号を発生し第２トランジスタ１１のベースをハイレベルとしＯＮ状態とする。一方前記シャッタボタンがＯＮされるとスイッチ２０がＯＮされ定電流制御アンプ２に電源１よりの電源電圧ＶＣＣが加えられ、動作を開始して出力信号を生じ、位相補償用コンデンサＣに充電を開始する。
【００２０】
このとき前記位相制御用コンデンサＣはｎ回目のシャッタボタンがＯＮされる前の電位ＶＡまで放電されているので、前回と同じ時間を経過してスレッシュレベルまで充電され、第１トランジスタ８をＯＮしそれに伴ない第２トランジスタ１１もＯＮする。それにより電流ミラー回路を構成するトランジスタ４、第１トランジスタ８及び第２トランジスタ１１を介して電流が流れるので、トランジスタ５及びトランジスタ６にも電流が流れ、それによりトランジスタ７及びトランジスタ１４にも次々と電流が流れ、第３トランジスタ１４をＯＮし、駆動用トランジスタ１５、１６もＯＮする。それによりボイスコイル型シャッタ１７に電源１よりの電流が流れ、シャッタを閉じる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
しかしながら、上記方法では（ｎ−１）回目とｎ回目のシャッタ等の負荷駆動の時間的間隔が非常に長く、位相補償用コンデンサの電位がほぼゼロ付近まで下がってしまっている場合には、前記ｎ回目の開始前の電位ＶＡまで位相補償用コンデンサの電位を上昇するのに時間を要したため、シャッタ等の負荷駆動開始時に位相補償用コンデンサの電位がＶＡ付近にあった場合に比べてシャッタ等の負荷動作の応答が遅くなるという問題があった。
【００２２】
また、位相補償用コンデンサの容量値が大きくなるに比例して、前記遅延時間が大きくなってしまう問題もあった。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明は上記不具合を解消するために、位相補償用コンデンサの充電電位が第１所定電
位以上のとき負荷に駆動電流を供給する定電流駆動制御回路であって、一方の入力端子に入力される第１基準電圧と、他方の入力端子に入力される負荷からの帰還信号とに応じて第１出力信号を出力し、少なくとも前記充電電位が前記第１所定電位になるまで前記位相補償用コンデンサを充電する定電流制御アンプと、一方の入力端子に入力される第２基準電圧と、他方の入力端子に入力される前記位相補償用コンデンサの充電電位に応じた電位とに応じて第２出力信号を出力し、前記充電電位が前記第１所定電位より低い第２所定電位になるまで前記位相補償用コンデンサを充電する充電回路と、前記位相補償用コンデンサを放電させる放電回路と、を含んで構成され、前記定電流制御アンプは、前記負荷に前記駆動電流を供給させるための第１信号が入力されると、前記位相補償用コンデンサを充電し、前記負荷に前記駆動電流の供給を停止させるための第２信号が入力されると、前記位相補償用コンデンサの充電を停止し、前記放電回路は、前記第１信号が入力されると、前記位相補償用コンデンサの放電を停止し、前記第２信号が入力されると、前記位相補償用コンデンサを放電すること、を特徴とする。
【００２６】
また、前記負荷に流れる電流を電圧に変換する電流検出用抵抗を含み、前記帰還信号は、前記電流検出用抵抗にて変換された電位に応じていることを特徴とする。
【００２７】
また、定電流駆動制御回路は、カメラのシャッタを駆動するために用いられ、前記第１信号は、前記カメラのシャッタボタンがオンされると、前記定電流制御アンプ及び前記充電回路に所定期間だけ入力される信号であり、前記第２信号は、前記第１信号が前記所定期間だけ入力された後に、前記定電流制御アンプ及び前記充電回路に入力される信号であること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の定電流駆動制御回路は上述したように、位相補償用コンデンサに急速充電回路を設け、スイッチを操作したとき前記位相補償用コンデンサに急速充電回路を介して急速充電し、決められた電位まで充電された後は定電流制御アンプの出力信号で充電するようにしたので、駆動用トランジスタがスイッチを操作してから迅速に決められた時間でＯＮし、負荷を駆動できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明の定電流駆動制御回路を図１に従って説明する。尚、従来と同じ構成部分は同一番号を付す。
【００３０】
１は電源、２は定電流制御アンプで＋入力端子に基準電源が接続され、出力端子に位相補償用コンデンサＣが接続されている。４、５、６、７は夫々電流ミラー回路を構成するトランジスタ、８は第１トランジスタでコレクタは前記電流ミラー回路を構成するトランジスタ４のコレクタに接続されベースは抵抗１０を介して前記定電流制御アンプ２の出力端子と位相補償用コンデンサ３との接続点ＦＣに接続されている。
【００３１】
２１は放電用トランジスタ２２を有する放電用バイアス回路で、放電用トランジスタ２２のベースには前記ＯＮ／ＯＦＦ信号がＯＮされると動作を開始する定電流回路２３とバイアス用ダイオード２４、２５が接続され、エミッタは抵抗２６を介して前記定電流制御アンプ２と位相補償用コンデンサＣとの接続点ＦＣに接続され、コレクタはアースされている。
【００３２】
３０は急速充電回路で、基準電源３１の基準電圧と前記定電流制御アンプ２の出力端子と位相補償用コンデンサＣとの接続点ＦＣの電位を比較するコンパレータ３２と、エミッタ・コレクタ路が電源１と前記接続点ＦＣに接続され前記コンパレータ３２の出力信号で制御される充電用トランジスタ３３とよりなる。
【００３３】
１１は第２トランジスタで、コレクタは抵抗１２を介して前記１トランジスタ８のエミッタに接続され、ベースにカメラのシャッタボタン（図示せず）を押すと発生するＯＮ／ＯＦＦ信号が加えられる。１４は第３トランジスタで、ベースが前記電流ミラー回路を構成するトランジスタ７のコレクタに接続されている。
【００３４】
１５、１６は前記第３トランジスタ１４にて制御される駆動用トランジスタで、駆動用トランジスタ１５と駆動用トランジスタ１６のコレクタ間にボイスコイル型シャッタが接続されており、前記駆動用トランジスタ１５のエミッタは電源１に接続され、駆動用トランジスタ１６のエミッタは電流検出用抵抗１８を介してアースされている。前記駆動用トランジスタ１６と電流検出用抵抗１８との接続点ＲＦＧは定電流制御アンプ２の−入力端子に接続されている。
【００３５】
今シャッタボタン（図示せず）をＯＮすると、ＯＮ／ＯＦＦ信号が一定期間ハイレベルとされるＯＮ信号を発生し第２トランジスタ１１のベースをハイレベルとしＯＮできる状態とする。一方前記シャッタボタンがＯＮされるとスイッチ２０がＯＮされ定電流制御アンプ２に電源１よりの電源電圧ＶＣＣが加えられ、動作を開始して出力信号を生じる。このとき定電流回路２３が動作されているので放電用トランジスタ２２は不動作状態にあるので、位相補償用コンデンサＣに充電を開始する。
【００３６】
前記位相制御用コンデンサＣがスレッシュレベルまで充電されると第１トランジスタ８及び第２トランジスタ６はＯＮする。それにより電流ミラー回路を構成するトランジスタ４、第１トランジスタ８及び第２トランジスタ１１を介して電流が流れるので、トランジスタ５及びトランジスタ６にも電流が流れ、それによりトランジスタ７及びトランジスタ１４にも次々と電流が流れ、第３トランジスタ１４をＯＮし、駆動用トランジスタ１５、１６もＯＮする。
【００３７】
前記駆動用トランジスタ１５、１６がＯＮするすることにより、ボイスコイル型シャッタ１７に電源１よりの電流が流れ、シャッタ機構を駆動しシャッタを閉じる。又駆動用トランジスタ１５、１６もＯＮすることにより電流検出用抵抗１８の非アース側であるＲＦＧ点の電位が定電流制御アンプ２の−入力端子に加わり基準電源３の基準電圧Ｅ１と比較され、定電流制御アンプ２の駆動電流は制限される。従って第１トランジスタ８のベース電圧が制御されるので電流ミラー回路の各トランジスタ４、５、６、７に流れる電流も制限され、負荷であるボイスコイル型シャッタ１７に流れる駆動電流が制御され、安定したトルクによりシャッタが閉じられる。
【００３８】
前記ＯＮ／ＯＦＦ信号は定められた期間を経過するとローレベルであるＯＦＦ信号となるので、第２トランジスタ１１がＯＦＦされて、トランジスタ４、５、６、７もＯＦＦされ、駆動用トランジスタ１５、１６をＯＦＦする。
【００３９】
又前記ＯＮ／ＯＦＦ信号がＯＦＦされると、定電流回路２３が不動作となり放電用トランジスタ２２をＯＮさせるので、位相補償用コンデンサＣの電荷は抵抗２６及び放電用トランジスタ２２のエミッタ・コレクタを通って放電開始し、シャッタボタンがＯＮされる前の定電流制御アンプ２が動作していない前記電位ＶＡまで放電する。
【００４０】
ところで前回シャッタボタンを操作した時から時間が経過していたため、位相補償用コンデンサＣの電位がＶＡ以下に放電されているとき、シャッタボタンを操作すると基準電源３１の基準電圧Ｅ２は位相補償用コンデンサの充電電位であるＦＣ点の電位ＶＡより低いため、コンパレータ３２の出力端子はローレベルとなり、充電用トランジスタ３３はＯＮされ、該充電用トランジスタ３３のエミッタ・コレクタを介して位相補償用コンデンサＣに電源１よりの電圧が直接加えられ急速充電する。
【００４１】
位相補償用コンデンサＣにＶＡまで急速充電されると基準電圧Ｅ２より接続点ＦＣの電位が大きくなるので、コンパレータ３２の出力端子はハイレベルにされ充電用トランジスタ３３をＯＦＦにする。従って位相補償用コンデンサＣはＶＡまで急速充電された後は前述と同様に定電流制御アンプ２よりの出力信号で充電される。
【００４２】
位相補償用コンデンサＣにスレッシュレベルまで充電されると、第１トランジスタ８をＯＮしそれに伴ない第２トランジスタ１１もＯＮする。それにより電流ミラー回路を構成するトランジスタ４、第１トランジスタ８及び第２トランジスタ１１を介して電流が流れるので、トランジスタ５及びトランジスタ６にも電流が流れ、それによりトランジスタ７にも電流が流れ、第３トランジスタ１４をＯＮし、駆動用トランジスタ１５、１６もＯＮし、ボイスコイル型シャッタ１７に電源１よりの電流が流れ、シャッタを閉じる。
【００４３】
定電流制御アンプ２よりの出力信号のみで充電していると、スレッシュレベルまで充電されるのに時間がかかるので、上記課題は位相補償用コンデンサの容量値が大きいときに顕著となる。よって上記の手段により位相補償用コンデンサに決められた電位まで充電用トランジスタ３３を介し急速充電し、然る後定電流制御アンプ２の出力信号で充電することにより、迅速に駆動用トランジスタ１５、１６をＯＮ状態にできる。
【００４４】
なお、シャッタボタンがＯＮされていない待機時には、スイッチ２０がＯＦＦされており回路の消費電流がゼロになるように設計されている。
【００４５】
上述において本発明の定電流駆動制御回路でシャッタを駆動する場合について説明したが、定電流で駆動するステッピングモータ等に応用したとき、モータ駆動開始時から安定した駆動特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の定電流駆動制御回路の回路図である。
【図２】従来の定電流駆動制御回路の回路図である。
【図３】図２の定電流駆動制御回路を改良した従来の回路図である。
【符号の説明】
【００４７】
１          電源
２          定電流制御アンプ
３          基準電源
８          第１トランジスタ
Ｃ          位相補償用コンデンサ
１１        第２トランジスタ
１４        第３トランジスタ
１５、１６  駆動用トランジスタ
１７        ボイスコイル型シャッタ
１８        電流検出用抵抗
２１        放電用バイアス回路
２２        放電用トランジスタ
２３        定電流回路
３０        充電回路
３２        コンパレータ
３３        充電用トランジスタ
【図１】
0004820852.tif 000002
【図２】
0004820852.tif 000003
【図３】
0004820852.tif 000004