(57)【要約】【課題】波形パターン生成プログラムを用いて未知の駆動波形を生成することが可能であるとともに、製造コストを低減すること。【解決手段】外部機器７０から送信され、出力データ情報及び出力時間情報を生成可能な波形パターン生成プログラムＰを受信するＩ／Ｆモジュール６６と、受信した波形パターン生成プログラムＰを一時保存するプログラムＲＡＭ６２と、出力データ情報及び出力時間情報を生成するＭＰＵ６１と、出力データ情報及び出力時間情報に基づいて波形データを出力する出力波形生成部６５を具備する。【選択図】      図１
2005295693.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ線を介して外部機器に接続されるとともに、波形データにより駆動される電子機器を制御する波形出力装置において、
上記外部機器から送信され、出力データ情報及び出力時間情報を生成可能な波形パターン生成プログラムを受信するデータ受信部と、
上記データ受信部により受信した上記波形パターン生成プログラムを一時保存する一時記憶装置と、
上記一時記憶装置のデータを処理して出力データ情報及び出力時間情報を生成するデータ処理部と、
上記出力データ情報及び上記出力時間情報に基づいて波形データを出力する出力波形生成部を具備することを特徴とする波形出力装置。
【請求項２】
上記データ線はバスラインであることを特徴とする請求項１に記載の波形出力装置。
【請求項３】
上記データ線はＩＩＣフォーマットのシリアルバスであることを特徴とする請求項１に記載の波形出力装置。
【請求項４】
データ線を介して外部機器に接続されるとともに、波形データにより駆動される電子機器を制御する波形出力装置において、
上記外部機器から送信され、波形パターン生成プログラムに基づいて生成された出力データ情報及び出力時間情報を受信するデータ受信部と、
上記出力データ情報及び上記出力時間情報に基づいて波形データを出力する出力波形生成部を具備することを特徴とする波形出力装置。
【請求項５】
上記データ線はバスラインであることを特徴とする請求項４に記載の波形出力装置。
【請求項６】
上記データ線はＩＩＣフォーマットのシリアルバスであることを特徴とする請求項４に記載の波形出力装置。
【請求項７】
上記バスライン上に接続された請求項１又は４に記載の波形出力装置と、この波形出力装置に接続された電子機器とを備えていることを特徴とする駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータやＬＥＤ等の電子機器を制御するために波形データを出力する波形出力装置及びこの波形出力装置が組み込まれた駆動装置に関し、特に開発コストを低減できるとともに、モジュール面積を低減できるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
静電アクチュエータ、圧電アクチュエータ、ステッピングモータ等のアクチュエータやＬＥＤ等の電子機器を波形データを用いて制御するための制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。図６はこのような制御装置の一例であるアクチュエータシステム１の構成を示すブロック図である。アクチュエータシステム１は、制御信号を入力するための外部機器２と、動作シーケンスが格納されたズーム動作部３ａ〜３ｃ、アクチュエータ駆動部４ａ，４ｂ、オートフォーカス動作部５ａ，５ｂと、スイッチング回路６と、アクチュエータ７とを備えている。
【０００３】
アクチュエータシステム１では、予め決められた複数の動作シーケンスを記録したズーム動作部３ａ〜３ｃ、アクチュエータ駆動部４ａ，４ｂ、オートフォーカス動作部５ａ，５ｂから波形データを出力していた。
【０００４】
図７は制御装置の別の例であるアクチュエータシステム１０の構成を示すブロック図である。アクチュエータシステム１０は、制御信号を入力するための外部機器１１と、Ｉ／Ｏインターフェース１２と、プログラムＲＯＭ１３と、プログラムＲＡＭ１４と、波形出力レジスタ１５と、ＭＰＵ１６と、スイッチング回路１７と、アクチュエータ１８とを備えている。
【０００５】
アクチュエータシステム１０では、プログラムＲＯＭ１３に記録された波形パターン出力プログラムとＭＰＵ１６から、予め決められていた波形パターンを出力していた。プログラムＲＯＭ１３のみでは未知の駆動波形を生成することが不可能であるため、外部機器１１からプログラムＲＡＭ１４にデータをセットし、ＲＡＭデータをＭＰＵ１６が読み込み波形パターンを生成する方法をとる。
【０００６】
しかし未知の駆動波形を保存することは、駆動波形を保存するための不揮発メモリが存在しないため困難である。未知の駆動波形を保存するためには、アクチュエータモジュール上に別途不揮発メモリを搭載するか、外部機器の不揮発メモリをストレージとして利用することが考えられる。
【特許文献１】特開平８−１４０３６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した波形出力装置であると次のような問題があった。すなわち、アクチュエータモジュール上に不揮発メモリを搭載しようとすると、アクチュエータモジュールのコストが増大し、実装面積も大きくなるため困難である。また、外部機器の不揮発メモリを利用するためには、外部機器とアクチュエータモジュールを接続するために専用の通信ラインが必要になり、外部機器の変更が必要になり開発コストが増大するという問題があった。さらに、１つの外部機器から複数のアクチュエータを駆動する構成になると、外部機器には各アクチュエータに専用の通信ラインが必要になり、配線の面積が増大するという問題があった。
【０００８】
そこで本発明は、波形パターン生成プログラムを用いて未知の駆動波形を生成することが可能であるとともに、製造コストを低減することができる波形出力装置及びこの波形出力装置が組み込まれた駆動装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決し目的を達成するために、本発明の波形出力装置及び駆動装置は次のように構成されている。
【００１０】
（１）データ線を介して外部機器に接続されるとともに、波形データにより駆動される電子機器を制御する波形出力装置において、上記外部機器から送信され、出力データ情報及び出力時間情報を生成可能な波形パターン生成プログラムを受信するデータ受信部と、上記データ受信部により受信した上記波形パターン生成プログラムを一時保存する一時記憶装置と、上記一時記憶装置のデータを処理して出力データ情報及び出力時間情報を生成するデータ処理部と、上記出力データ情報及び上記出力時間情報に基づいて波形データを出力する出力波形生成部を具備することを特徴とする。
【００１１】
（２）上記（１）に記載された波形出力装置であって、上記データ線はバスラインであることを特徴とする。
【００１２】
（３）上記（１）に記載された波形出力装置であって、上記データ線はＩＩＣフォーマットのシリアルバスであることを特徴とする。
【００１３】
（４）データ線を介して外部機器に接続されるとともに、波形データにより駆動される電子機器を制御する波形出力装置において、上記外部機器から送信され、波形パターン生成プログラムに基づいて生成された出力データ情報及び出力時間情報を受信するデータ受信部と、上記出力データ情報及び上記出力時間情報に基づいて波形データを出力する出力波形生成部を具備することを特徴とする。
【００１４】
（５）上記（４）に記載された波形出力装置であって、上記データ線はバスラインであることを特徴とする。
【００１５】
（６）上記（４）に記載された波形出力装置であって、上記データ線はＩＩＣフォーマットのシリアルバスであることを特徴とする。
【００１６】
（７）上記バスライン上に接続された（１）又は（４）に記載の波形出力装置と、この波形出力装置に接続された電子機器とを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、波形パターン生成プログラムを用いて未知の駆動波形を生成することが可能であるとともに、製造コストを低減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は本発明の第１の実施の形態に係る波形出力装置６０が組み込まれたアクチュエータシステム２０を示すブロック図である。
【００１９】
アクチュエータシステム２０は、静電アクチュエータ４０と、この静電アクチュエータ４０を駆動するスイッチング回路５０と、このスイッチング回路５０に対し波形データを出力することで制御を行う波形出力装置６０と、この波形出力装置６０に波形パターン生成プログラムＰを送信する外部機器７０と、波形出力装置６０と外部機器７０とが接続されているバスライン８０とを備えている。このアクチュエータシステム２０により小型の電子機器等に内蔵されるカメラモジュールが構成されている。
【００２０】
静電アクチュエータ４０は、レンズＬ１を保持するとともに電極面が形成された第１の可動子４１及びレンズＬ２を保持するとともに電極面が形成された第２の可動子４２と、電極基板が設けられた固定子４３と、レンズＬ１，Ｌ２によって結像される撮像素子４４とを備えている。
【００２１】
スイッチング回路５０は、入力された波形信号を電圧に変換し、第１の可動子４１の電極面、第２の可動子４２の電極面、固定子４３の電極基板に付与する機能を有している。すなわち、駆動パターンの各ビットの１／０が電極に付与する電圧のＨｉｇｈ／Ｌｏｗに対応している。
【００２２】
波形出力装置６０は、ＭＰＵ（波形データ生成部）６１と、波形パターン生成プログラムＰを一時的に収納するプログラムＲＡＭ６２と、制御コマンドレジスタ６３と、出力レジスタ６４と、電気機械変換素子の駆動データに変換する出力波形生成部６５と、Ｉ／Ｆモジュール（データ受信部）６６とを備えている。
【００２３】
外部機器７０は、波形パターン生成プログラムＰを解釈して実行するとともにレジスタ値を判定し制御を行う外部ＭＰＵ７１と、波形パターン生成プログラムＰを格納するプラグラムＲＡＭ／ＲＯＭ７２と、波形パターン生成プログラムＰを格納するフラッシュメモリ等の不揮発メモリ７３と、ユーザからの制御信号がマッピングされる制御コマンドレジスタ７４と、出力データを汎用バスの通信フォーマットに変換するＩ／Ｆモジュール（データ送信部）７５とを備えている。
【００２４】
このように構成されたアクチュエータシステム２０は、図２に示す動作フローにしたがって動作する。すなわち、外部機器７０に電源が投入されると、外部ＭＰＵ７１を開始させる（ＳＴ１０）。外部ＭＰＵ７１はまず不揮発メモリ７３に格納されているデータをＩ／Ｆモジュール７５を介して波形出力装置６０のプログラムＲＡＭ６２の記憶領域にコピーする（ＳＴ１１）。次に波形出力装置６０のＭＰＵ６１を開始させ、波形データ（出力データ情報及び出力時間情報）を生成する（ＳＴ１２）。
【００２５】
次に制御コマンドレジスタ７４の値を変化を判定する（ＳＴ１３）。制御コマンドレジスタ７４の値に変化がある場合は、制御コマンドレジスタ７４のレジスタデータを制御コマンドレジスタ６５に転送する（ＳＴ１４）。このとき、制御コマンドレジスタ７４のデータは外部機器７０のＩ／Ｆモジュール７５でＩＩＣフォーマット等の汎用フォーマットに一旦変換され（エンコード）、波形出力装置６０のＩ／Ｆモジュール６６で再度レジスタデータ形式に変換され（デコード）、転送が実行される。
【００２６】
一方、波形出力装置６０内で実行されるプログラムは波形出力装置６０の制御コマンドレジスタ値を判定し（ＳＴ２０）、データが駆動波形出力コマンドに相当するか否かを判定し（ＳＴ２１）、出力レジスタ６４に波形データ（出力データ情報と出力時間情報）をセットする（ＳＴ２２）。
【００２７】
出力レジスタ６４に波形データがセットされると、出力波形生成部６５で静電アクチュエータ４０の駆動データに例えば次のようにして変換される。すなわち、波形生成部６５では、出力レジスタ６４に格納された出力データ情報に基づいてＤ／Ａ変換が行われて波形信号が形成され、出力時間情報に対応する駆動時間だけ波形信号の出力を行う。
【００２８】
波形信号は、例えば１２ビットのデータ列になっており、それぞれのビットはＬｏｗ／Ｈｉｇｈの電圧を出力する。Ｈｉｇｈ時の電圧は、例えば２．５Ｖ程度の電圧であり、静電アクチュエータ４０の駆動電圧、例えば１００Ｖに対して十分小さい。図示しない昇圧装置は静電アクチュエータ４０の駆動電圧を生成する装置であり、この駆動電圧はスイッチング回路５０に接続されている。スイッチング回路５０は波形生成部６５の各ビットがＨｉｇｈのときに、この駆動電圧を出力する。スイッチング回路５０の出力は静電アクチュエータ４０への出力となる。
【００２９】
上述したように、アクチュエータシステム２０によれば、波形出力プログラムＰを外部機器７０の不揮発メモリ７３上に置き、必要に応じて波形出力装置６０に転送し、実行するようにしている。このため、波形出力装置６０側に不揮発性メモリを設ける必要が無く、製造コストを抑えることができる。なお、外部機器７０には不揮発性メモリが搭載されていることが多いため、特に製造コストが上昇することはない。
【００３０】
図３は、１つの外部機器７０から複数の波形出力装置６０を制御し、複数の静電アクチュエータ４０を駆動する構成を示している。駆動モジュールＫには、それぞれ波形出力装置６０、スイッチング回路５０、静電アクチュエータ４０が設けられている。バスライン８０を用いることで配線を短くすることができる。各駆動モジュールＫにはＩＤが設定されており、外部機器７０は通信先としてＩＤを指定することで任意の駆動モジュールにデータを送信することが可能となる。図３に示す例においても、波形出力装置６０の製造コストを抑えることが可能となる。
【００３１】
図４は本発明の第２の実施の形態に係る波形出力装置９０が組み込まれたアクチュエータシステム２１を示すブロック図である。図４において図１と同一機能部分には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００３２】
アクチュエータシステム２１は、静電アクチュエータ４０と、この静電アクチュエータ４０を駆動するスイッチング回路５０と、このスイッチング回路５０に対し波形データを出力することで制御を行う波形出力装置９０と、この波形出力装置９０に波形パターン生成プログラムＰを送信する外部機器１００と、波形出力装置９０と外部機器１００とが接続されているバスライン８０とを備えている。このアクチュエータシステム２１により小型の電子機器等に内蔵されるカメラモジュールが構成されている。
【００３３】
波形出力装置９０は、Ｉ／Ｆモジュール（データ受信部）９１と、出力レジスタ９２と、電気機械変換素子の駆動データに変換する出力波形生成部９３とを備えている。
【００３４】
外部機器１００は、波形パターン生成プログラムＰを解釈して実行するとともにレジスタ値を判定し制御を行う外部ＭＰＵ１０１と、波形パターン生成プログラムＰを格納するプラグラムＲＡＭ／ＲＯＭ１０２と、波形パターン生成プログラムＰを格納するフラッシュメモリ等の不揮発メモリ１０３と、ユーザからの制御信号がマッピングされる制御コマンドレジスタ１０４と、出力データを汎用バスの通信フォーマットに変換するＩ／Ｆモジュール（データ送信部）１０５とを備えている。
【００３５】
なお、波形出力装置９０と外部機器１００との間の入出力データはＩＦモジュールにより汎用バスの通信フォーマットに変換される。例えば、外部機器１００の外部ＭＰＵ１０１が波形データを出力する場合は、一旦Ｉ／Ｆモジュール１０５で汎用通信フォーマットに変換し、波形出力装置９０のＩ／Ｆモジュール９１でレジスタデータに再度変換し、出力レジスタ９２にセットされる。出力レジスタ９２に波形データがセットされると、出力波形生成部９３で静電アクチュエータ４０の駆動データに例えば次のようにして変換される。すなわち、波形生成部９３では、出力レジスタ９２に格納された出力データ情報に基づいてＤ／Ａ変換が行われて波形信号が形成され、出力時間情報に対応する駆動時間だけ波形信号の出力を行う。
【００３６】
波形信号は、例えば１２ビットのデータ列になっており、それぞれのビットはＬｏｗ／Ｈｉｇｈの電圧を出力する。Ｈｉｇｈ時の電圧は、例えば２．５Ｖ程度の電圧であり、静電アクチュエータ４０の駆動電圧、例えば１００Ｖに対して十分小さい。図示しない昇圧装置は静電アクチュエータ４０の駆動電圧を生成する装置であり、この駆動電圧はスイッチング回路５０に接続されている。スイッチング回路５０は波形生成部６５の各ビットがＨｉｇｈのときに、この駆動電圧を出力する。スイッチング回路５０の出力は静電アクチュエータ４０への出力となる。
【００３７】
このように構成されたアクチュエータシステム２１は、図５に示す動作フローにしたがって動作する。すなわち、外部機器１００に電源が投入されると、まず不揮発メモリ１０３から外部機器１００内のプログラムＲＡＭ／ＲＯＭ１０２の記憶領域にプログラムが転送される。転送が終了すると外部機器１００のプログラムが開始し、波形データを生成する（ＳＴ３０）。次に制御コマンドレジスタ１０４の値を変化を判定する（ＳＴ３１）。制御コマンドレジスタ１０４の値が駆動波形出力コマンドに相当するか否かを判定する（ＳＴ３２）。出力レジスタに波形データをセットする。
【００３８】
上述したように、アクチュエータシステム２１によれば、波形出力プログラムＰを外部機器７０の不揮発メモリ７３上に置き、波形パターンをバスライン８０を介して波形出力装置９０に転送し、出力するようにしている。このため、波形出力装置６０側に不揮発性メモリを設ける必要が無く、製造コストを抑えることができるとともに、データ処理装置であるＭＰＵを設ける必要がないため、構成を簡略化することができ、モジュールの面積を小さくすることが出来る。なお、外部機器１００には外部ＭＰＵ１０１等のデータ処理装置がある場合が多く、それを利用することで外部機器１００に別途改良する必要がない。
【００３９】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るアクチュエータシステムを示す説明図。
【図２】同アクチュエータシステムの動作フローを示す説明図。
【図３】同アクチュエータシステムの応用例を示す説明図。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係るアクチュエータシステムを示す説明図。
【図５】同アクチュエータシステムの動作フローを示す説明図。
【図６】従来のアクチュエータシステムの一例を示すブロック図。
【図７】従来のアクチュエータシステムの別の例を示すブロック図。
【符号の説明】
【００４１】
２０，２１…アクチュエータシステム、４０…静電アクチュエータ、５０…スイッチング回路、６０，９０…波形出力装置、６１…ＭＰＵ、６２…プログラムＲＡＭ、６６，９１…Ｉ／Ｆモジュール、７０，１００…外部機器、７１…外部ＭＰＵ、７２，１０２…プログラムＲＡＭ／ＲＯＭ、７３，１０３…不揮発メモリ、７５，１０５…Ｉ／Ｆモジュール、８０…バスライン。
【図１】
2005295693.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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