| 【発明の名称】 |
カメラの電圧制御装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】栗原 勝正
【氏名】松澤 昌人
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| 【要約】 |
【課題】モータ制御部にて単一の電圧Ｖcc1からこれより高い電圧Ｖcc2を生成し、電圧Ｖcc2を交換レンズと電源のスイッチ切替に用い、ＤＣ−ＤＣコンバータの小型化、ひいてはモジュール全体の小型化を図る電圧制御装置を提供する。
【解決手段】カメラ本体１００は、電池１３、オートフォーカス用モータ１５を駆動するモータ制御部１２、モータ制御部１２に制御信号を出力するＭＣＵ１１、交換レンズ２０にレンズ接点部１７，２２を介して電源電圧Ｖdを供給するＮチャネルＭＯＳトランジスタ（スイッチ）１８、電源電圧Ｖdを電圧Ｖcc1に変換するＤＣ−ＤＣコンバータ１４を備える。モータ制御部１２は電圧Ｖcc1を電圧Ｖcc2に昇圧する。モータ制御部１２はＭＣＵ１１からの制御信号に応じて電圧Ｖcc2をスイッチ１８のゲートに供給しオン／オフさせる。ＤＣ−ＤＣコンバータ１４は、電圧Ｖcc1を変換するだけでよくモジュール全体が小型化される。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 電源と、カメラ本体側に設けられた動作部を駆動する駆動手段と、該駆動手段に制御信号を出力する主制御手段と、前記カメラ本体に着脱自在に接続されるレンズ部にレンズ接点部を介して電源電圧を供給するスイッチ手段と、前記電源電圧を第１の電圧に変換して前記駆動手段に供給する電圧変換手段とを備えてなるカメラの電圧制御装置において、前記駆動手段は、前記供給された第１の電圧を第２の電圧に変換して前記動作部を駆動すると共に、前記主制御手段からの制御信号に基づいて前記第２の電圧を前記スイッチ手段に供給してオン／オフ動作を行わせることを特徴とするカメラの電圧制御装置。
【請求項２】 請求項１に記載のカメラの電圧制御装置において、前記レンズ接点部には、前記レンズ部に供給されている電源電圧が所定値以下であるか否かを判定する判定手段が接続され、該判定手段は、前記電源電圧が前記所定値以下のときに前記スイッチ手段をオフさせて前記レンズ部への前記電源電圧の供給を停止させることを特徴とするカメラの電圧制御装置。
【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載のカメラの電圧制御装置において、前記駆動手段の内部には前記動作部をオン／オフ制御するためのＮチャネルＭＯＳトランジスタが設けられ、前記スイッチ手段がＮチャネルＭＯＳトランジスタによって構成されていることを特徴とするカメラの電圧制御装置。
【請求項４】 請求項１から請求項３の何れかに記載のカメラの電圧制御装置において、前記動作部はオートフォーカス用モータであり、前記駆動手段は該オートフォーカス用モータを駆動するモータ制御部であることを特徴とするカメラの電圧制御装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はカメラの電圧制御装置に関し、特にオートフォーカス用モータを内蔵する交換レンズが装着可能な一眼レフレックスカメラの電圧制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来よりオートフォーカス用モータを内蔵する交換レンズが装着可能な一眼レフレックスカメラが公知である。従来の一眼レフレックスカメラの回路構成の概略を図４に示す。従来の一眼レフレックスカメラでは、図４に示すように、カメラ本体１０に収容された電池３の電源電圧Ｖd（例えば、６Ｖ）が、定電圧回路部として用いられるＤＣ−ＤＣコンバータ４によってカメラ制御全般に用いられる一定電圧Ｖcc1（例えば、５Ｖ）に変換される。この一定電圧Ｖcc1はカメラ本体１０のＭＣＵ１、モータ制御部２、その他の動作部（フィルム給送装置等）６に、適宜、供給される。
【０００３】このカメラ本体１０は、オートフォーカス用モータ２１を内蔵した交換レンズ２０、オートフォーカス用モータを内蔵しない交換レンズ（図示省略）が装着可能になっている。オートフォーカス用モータを内蔵しない交換レンズ（図示省略）の装着時、モータ制御部２は、そのオートフォーカスを行うべく、オートフォーカス用モータ５の動作を制御する。このモータ制御部２には内部に複数のＮチャネルＭＯＳトランジスタ（図示省略）が配置され、これらを選択的にオン／オフさせることにより、オートフォーカス用モータ５の回転制御の方向（正転／反転）が決定される。
【０００４】一方、オートフォーカス用モータ２１を内蔵した交換レンズ２０の装着時（図４）には、交換レンズ２０側のオートフォーカス用モータ２１が回転制御される。このオートフォーカス用モータ２１を回転させるためには大容量の電流が必要であるため、カメラ本体１０側からレンズ接点部７、２２を介して、電池３の電源電圧Ｖd（６Ｖ）が供給される。
【０００５】ここで、カメラ本体１０から交換レンズ２０への電源電圧Ｖdの供給は、誤作動等を防止するため、レンズ接点部１Ｃと電池３との間にスイッチング素子（例えば、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ８Ａ）を配置し、このＮチャネルＭＯＳトランジスタ８Ａを適宜切り替えて行われる。ＮチャネルＭＯＳトランジスタ８Ａはゲートに一定レベルの電圧を印可することによってオンするが、このゲートへの一定電圧Ｖcc2の供給は、ＭＣＵ１からの制御信号に基づいて行われる（スイッチ部８Ｂによる切替）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のようにＮチャネルＭＯＳトランジスタ８Ａをオンにするに当たっては、ゲート−ソース間の電位差を一定以上にする必要があり、上記のようにカメラ本体１０で要求される一定電圧Ｖcc1より大きな一定電圧Ｖcc2（例えば、１２Ｖ）をそのゲートに供給しなければならない。このためカメラ本体１０側のＤＣ−ＤＣコンバータ４は、カメラ制御全般に用いられる一定電圧Ｖcc1のみならず、一定電圧Ｖcc2を変換して出力しなければならない。
【０００７】このように一定電圧Ｖcc1、Ｖcc2を、個別に出力するＤＣ−ＤＣコンバータ４は、電源電圧Ｖdを１つの一定電圧（例えば、Ｖcc1）を変換するＤＣ−ＤＣコンバータ（図示省略）に比べてチップが大きくなり、又、このチップの周囲に配置するコンデンサ（図示省略）等の部品点数も増え、モジュール全体が大型化する。このモジュールの大型化は、近年要求されている高機能カメラのコンパクト化の妨げになる。
【０００８】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、カメラ本体から交換レンズに電源電圧を選択的に供給するスイッチング素子の動作に２種の電圧が必要な場合でも、定電圧回路部を単一電源にすることで、定電圧回路部のモジュールの小型化、ひいてはこれが装着されたカメラ全体の小型化を図ることができるカメラの電圧制御装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため、請求項１発明は、カメラの電圧制御装置に電源と、カメラ本体側に設けられた動作部を駆動する駆動手段と、該駆動手段に制御信号を出力する主制御手段と、前記カメラ本体に着脱自在に接続されるレンズ部にレンズ接点部を介して電源電圧を供給するスイッチ手段と、前記電源電圧を第１の電圧に変換して前記駆動手段に供給する電圧変換手段とを備え、前記駆動手段が、前記供給された第１の電圧を第２の電圧に変換して前記動作部を駆動すると共に、前記主制御手段からの制御信号に基づいて前記第２の電圧を前記スイッチ手段に供給してオン／オフ動作を行うものである。斯かるカメラの電圧制御装置では、電源電圧を所望の電圧に変換する電圧変換手段は、１つの一定電圧を変換すればよいので、当該電圧変換手段のモジュールを小型化でき、回路構成も簡易になる。
【００１０】又、請求項２の発明は、請求項１に記載のカメラの電圧制御装置において、前記レンズ接点部に、前記レンズ部に供給されている電源電圧が所定値以下であるか否かを判定する判定手段を接続し、該判定手段が、前記電源電圧が前記所定値以下のときに前記スイッチ手段をオフさせて前記レンズ部への前記電源電圧の供給を停止させるものである。これにより、簡単な構成で、レンズ接点部での電気的な接続不良、重負荷による電圧の低下等が生じたときに、応答性よく、レンズ部への電源電圧を遮断することができる。
【００１１】又、請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載のカメラの電圧制御装置において、前記駆動手段の内部に前記動作部をオン／オフ制御するためのＮチャネルＭＯＳトランジスタを設け、前記スイッチ手段もＮチャネルＭＯＳトランジスタによって構成したものである。この場合、ＮチャネルＭＯＳトランジスタのゲートにかける電圧を共通化でき、電圧変換手段の回路構成が簡易になり、その小型化も図れる。
【００１２】又、請求項４の発明は、請求項１から請求項３の何れかに記載のカメラの電圧制御装置において、前記動作部をオートフォーカス用モータとし、前記駆動手段を該オートフォーカス用モータを駆動するモータ制御部としたものである。これにより、オートフォーカス用モータを内蔵する交換レンズが装着可能な一眼レフレックスカメラにおいて、当該交換レンズへの電源電圧の供給が円滑に行われ、電圧変換手段のカメラへの実装スペースを小さくできる。
【００１３】
【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）以下、本発明の第１の実施の形態について、図１及び図２を用いて説明する。図１は、本発明が適用される一眼レフレックスカメラの回路構成の概略を示す図である。
【００１４】この図１に示すように、一眼レフレックスカメラのカメラ本体１００には、オートフォーカス用モータ（駆動部）１５、カメラ全体の動作制御を司るマイクロコンピュータ（ＭＣＵ）１１、ＭＣＵ１１からの制御信号（ポートＰ１，Ｐ２からの信号）に基づいてオートフォーカス用モータ１５を制御するモータ制御部（駆動手段）１２、電池（電源）１３、定電圧回路部としてのＤＣ−ＤＣコンバータ（電圧変換手段）１４、他の動作部（例えば、フィルム給送装置）１６、電池１３からの電源電圧Ｖdを交換レンズ２０に供給するスイッチ素子としてのＮチャネルＭＯＳトランジスタ（スイッチ手段）１８を備えている。
【００１５】このように構成されたカメラ本体１００では、電池１３の電源電圧Ｖd（例えば、６Ｖ）がＤＣ−ＤＣコンバータ１４によってカメラ制御全般に用いられる一定電圧Ｖcc1（例えば、５Ｖ）に変換され、この一定電圧Ｖcc1がＭＣＵ１１、モータ制御部１２、他の動作部１６に、適宜、供給される。このカメラ本体１００には、オートフォーカス用モータ２１を内蔵した交換レンズ（レンズ部）２０、オートフォーカス用モータを内蔵しない交換レンズ（図示省略）が選択的に装着される。
【００１６】装着された交換レンズ２０のレンズ接点部２２は、カメラ本体１０側のレンズ接点部１７と一定の対応関係で電気的に接続され、カメラ本体１０と交換レンズ２０との間の信号の遣り取りが行われる（レンズ通信）。尚、図中、レンズ接点部２２に示す「Ｖcc1」は一定電圧Ｖcc1が供給される端子、「Ｒ／Ｗ１」「Ｒ／Ｗ２」はリード／ライトを指示するための制御信号が入出力される端子、「ＳＣＫ」はクロックが入力される端子、「ＳＩＯ」は入力／出力を指示する制御信号が入力される端子、「ＬBAT」は電源電圧Ｖdが印可される端子、「ＬGND」はアースされる端子を各々示している。
【００１７】このように構成されたカメラ本体１００では、モータを内蔵しない交換レンズ（図示省略）の装着時、モータ制御部１２が、交換レンズのオートフォーカス動作を行うべく、ＭＣＵ１１からの制御信号に基づいて出力端子ＯＵＴ１，ＯＵＴ２からの駆動信号を出力し、オートフォーカス用モータ１５の回転制御を行う。このモータ制御部１２には、その内部に複数のＮチャネルＭＯＳトランジスタ（図示省略）が配置され、これらＮチャネルＭＯＳトランジスタが切り替わることで、オートフォーカス用モータ１５の正転／反転が行われる。
【００１８】このモータ制御部１２には、ＤＣ−ＤＣコンバータ１４によって変換された一定電圧Ｖcc1（５Ｖ）が供給されるが、更に、モータ制御部１２は、その昇圧回路部１２Ａ（チャージポンプ用コンデンサ１２Ｘ，１２Ｙ）にて、ＤＣ−ＤＣコンバータ１４から供給された一定電圧Ｖcc1を一定電圧Ｖcc2（例えば、１２Ｖ）に昇圧する。
【００１９】このときＤＣ−ＤＣコンバータ１４からの一定電圧Ｖcc1はオートフォーカス用モータ１５の制御に、昇圧された一定電圧Ｖcc2はその内部のＮチャネルＭＯＳトランジスタのゲートの制御に用いられる。又、モータ制御部１２によって昇圧された一定電圧Ｖcc2は、外部のＮチャネルＭＯＳトランジスタ１８のゲートの制御にも用いられる。
【００２０】又、カメラ本体１００は、オートフォーカス用モータ２１を内蔵した交換レンズ２０の装着時、交換レンズ２０側で当該オートフォーカス用モータ２１を作動させるための大容量の電流を必要とするため、電池１３からレンズ接点部１７、レンズ接点部（ＬBAT端子）２２を介して交換レンズ２０に電源電圧Ｖd（６Ｖ）を供給する。
【００２１】この電源電圧Ｖdの供給は、モータ制御部１２が、ＭＣＵ１１からの制御信号（Ｐ３の制御信号）に応じて、ＯＵＴ３から一定電圧Ｖcc2をＮチャネルＭＯＳトランジスタ１８のゲートに印可することで行われる。このときＭＣＵ１１は、後述のプログラムに従って、電源電圧Ｖdを交換レンズ２０側に供給するタイミングを判断し、ポートＰ３の制御信号のレベルを決定する（例えば、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１８は、ポートＰ３がハイレベルのときオフ、ポートＰ３がロウレベルのときオンとなる）。
【００２２】ここでＮチャネルＭＯＳトランジスタ１８のオン／オフを行うためのプログラムについて、図２を用いて説明する。一眼レフレックスカメラにフィルムが装填され、このプログラムが開始されると、先ず、ステップＳ１でＤＣ−ＤＣコンバータ１４がオンされる。このＤＣ−ＤＣコンバータ１４によって電池１３からの電圧Ｖd（例えば、６Ｖ）が第１の定電圧Ｖcc1（例えば、５Ｖ）に変換される。変換された一定電圧Ｖcc1は、モータ制御部１２に供給され、このモータ制御部１２の昇圧回路部１２Ａ（チャージポンプ用コンデンサ１２Ｘ，１２Ｙ）によって一定電圧Ｖcc2に昇圧される。次のステップＳ２では、レンズ接点部１７、２２を介したカメラ本体１００と交換レンズ２０とシリアル通信（レンズ通信）が開始される。このレンズ通信によって、カメラ本体１００側のＭＣＵ１１は、装着されている交換レンズ２０の各種情報（レンズの種類、Ｆ値等）を取得する。
【００２３】次のステップＳ３では、ステップＳ２での通信内容に応じて、交換レンズ２０側で電池１３からの電源電圧Ｖdを必要としているか否かが判別される。この判別結果が“Ｙｅｓ”のときにはステップＳ４に進んで、ポートＰ３からの制御信号のレベルをロウレベルにして、モータ制御部１２のＯＵＴ３から一定電圧Ｖcc2をＮチャネルＭＯＳトランジスタ１８のゲートに印可する。このとき、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１８はオンとなり、レンズ接点部１７、レンズ接点部（ＬBAT端子）２２を介して電池１３の電圧Ｖdが、交換レンズ２０に供給される。
【００２４】一方、前記ステップＳ３の判別結果が“Ｎｏ”のときにはステップＳ６に進んで、ポートＰ３からの制御信号のレベルをハイレベルに切り替え、モータ制御部１２のＯＵＴ３からＮチャネルＭＯＳトランジスタ１８のゲートへの電圧の供給を停止させる。このときＮチャネルＭＯＳトランジスタ１８はオフとなり、電池１３から交換レンズ２０への電源電圧Ｖdの供給が停止される。
【００２５】以上説明したように、この第１の実施の形態の電圧供給装置によれば、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１８の切り替えに必要な一定電圧Ｖcc2が、モータ制御部１２の昇圧回路部１２Ａにて得られるので、ＤＣ−ＤＣコンバータ１４は、一定電圧Ｖcc1を変換するだけでよい。従って、電圧を供給するためのＤＣ−ＤＣコンバータ（定電圧回路部）１４自体が簡易化し、その実装スペースが小さくてすみ、カメラ本体の小型、更には、コスト的なメリットが得られる。
【００２６】（第２の実施の形態）次に、本発明の第２の実施の形態について、図３を用いて説明する。この第２の実施の形態の電圧制御装置は、カメラ本体３００側のレンズ接点部１７（レンズ接点部２２のＬBATに対応する端子）に、交換レンズ２０に供給されている電源電圧Ｖdが所定電圧（所定値）Ｖth以下となったか否かを判定する判定回路４０が接続されている点が、上記した第１の実施の形態のカメラ本体１００と異なる。尚、その他のカメラ本体３００の構成は、上記した第１の実施の形態と同じであり、同一の部材には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００２７】第２の実施の形態のカメラ本体３００には、図３に示すように、比較器４１、分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２からなる判定回路４０が配置されている。判定回路４０は、その比較器４１の一方の端子に、レンズ接点部１７（レンズ接点部２２のＬBATに対応する端子）が接続されて当該端子が交換レンズ２０側に供給される電源電圧Ｖdとなる。又、比較器４１の他方の端子は分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２にて分圧された電位となっている。
【００２８】このように構成された判定回路４０では、交換レンズ２０のカメラ本体３００への装着状態が不完全のとき、交換レンズ２０側の負荷が急激に増加したときのように、レンズ接点部（ＬBAT）２２に対応するレンズ接点部１７の電位が低下して、上記分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２の比で決定される所定電圧Ｖthを下回ったとき、比較器４１の出力が反転（ハイレベルからロウレベル）する。これにより、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１８のゲートの電圧は、モータ制御部１２のＯＵＴ３のレベルに関わらずに低下して、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１８がオフとなり、電池１３から交換レンズ２０への電源電圧Ｖdの供給が停止される。
【００２９】これにより、交換レンズ２０の装着時にレンズ接点部１７，２２間の電気的な接続不良が生じたり、交換レンズ２０側の重負荷による電源電圧Ｖdの低下等が生じたときに、応答性よく、交換レンズ２０への電源電圧Ｖdを遮断し、交換レンズ２０での動作不良（誤作動）等を未然に防ぐことができる。この第２の実施の形態においても、電圧を供給するためのＤＣ−ＤＣコンバータ（定電圧回路部）１４自体が簡易化し、実装スペースが縮小し、コスト的なメリットが得られる。
【００３０】尚、この第２の実施の形態の判定回路４０に代えて、ＭＣＵ１１にレンズ接点部１７（レンズ接点部２２のＬBATに対応する端子）の電位を監視させ、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１８をオフさせるようにしてもよい。
【００３１】又、上記した第１、第２の実施の形態では、電池１３を交換レンズ２０に供給する際のスイッチング素子としてＮチャネルＭＯＳトランジスタ１８を用いた例について説明したが、スイッチング素子はこれに限られないことはいうまでもない。又、上記した第１、第２の実施の形態では定電圧回路部（電圧変換手段）としてＤＣ−ＤＣコンバータ１４を用いる例について説明したが、他の定電圧回路部を適用した場合にも、当該定電圧回路部の小型化が可能であり、同様の作用効果が達成されることはいうまでもない。
【００３２】
【発明の効果】以上説明した請求項１のカメラの電圧制御装置によれば、電圧変換手段によって変換された第１の電圧が、駆動手段にて第２の電圧に変換され、第１の電圧を用いてカメラ本体の動作部を駆動すると共に、主制御手段からの制御信号に基づいて前記第２の電圧が電源とレンズ接点部との間に配置されたスイッチ手段のオン／オフ動作に用いられるので、電圧変換手段自体は、１つの一定電圧（第１の電圧）を変換すればよく、回路構成が簡易になり、当該モジュールを小型化（実装スペース縮小）による電子機器全体の小型化、コストの低減が図れる。
【００３３】又、請求項２のカメラの電圧制御装置は、レンズ部に供給されている電源電圧が所定値以下であるか否かを判定する判定手段が当該レンズ接点部に接続されて、電源電圧が前記所定値以下のときに、前記レンズ部への前記電源電圧の供給を停止させるので、レンズ接点部での電気的な接続不良、重負荷による電圧の低下等が生じたときに、応答性よく、レンズ部への電源電圧を遮断し、カメラの誤作動、素子破壊等を未然に防止することができる。
【００３４】又、請求項３のカメラの電圧制御装置は、前記駆動手段の内部で切り替え動作を行うスイッチがＮチャネルＭＯＳトランジスタで構成され、更に、スイッチ手段がＮチャネルＭＯＳトランジスタで構成されているので、これらＮチャネルＭＯＳトランジスタのゲートにかける電圧を共通化して、電圧変換手段が変換する電圧を１つとし、回路の簡易化を実現できる。
【００３５】又、請求項４のカメラの電圧制御装置は、前記動作部をオートフォーカス用モータとし、前記駆動手段をオートフォーカス用モータを駆動するモータ制御部としているので、オートフォーカス用モータを内蔵する交換レンズが装着可能な一眼レフレックスカメラにおいて、当該交換レンズへの電源電圧の供給を円滑に行うと共に、電圧変換手段の実装スペースの縮小化によるカメラ全体の小型化、低コスト化を図ることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００４１１２
【氏名又は名称】株式会社ニコン
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| 【出願日】 |
平成１２年４月２５日（２０００．４．２５） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７２７１８
【弁理士】
【氏名又は名称】古谷 史旺
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| 【公開番号】 |
特開２００１−３０５６２７（Ｐ２００１−３０５６２７Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１１月２日（２００１．１１．２） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−１２３９９０（Ｐ２０００−１２３９９０） |
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