JP2005064763A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 起動処理の高速化と省電力の両立を図ることができる撮像装置を提供する。
【解決手段】 光学系駆動部１０３、撮像素子１０４、撮像素子１０４のフレームレートを切り替えるフレームレート切り替え手段１０５とを有する撮像装置において、起動時には光学系駆動部１０５の電源には通常動作時より高電位を供給し、なおかつ撮像素子１０４のフレームレートを通常動作時より遅くする制御を行う制御手段１２５を備えた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、デジタルカメラに代表される撮像装置に関するものである。

例えば、特許文献１には以下の技術が開示されている。撮像装置の起動時に、電源電圧値と電源に負荷を加えたとき（カメラのバリア開、ズームモータ・フォーカスモータ駆動）の電圧降下レベルから電源種別の判断を行う。この判断結果を基にして、強負荷に耐えられる電源を使用するときは（例えばＡＣアダプタ、充分に充電されたＮｉＭＨ電池）ズームモータとフォーカスモータをパラレルに駆動して高速起動を実現し、高負荷に耐えられない電源を使用するときは（例えばアルカリ電池、充電量の少ないＮｉＭＨ電池）ズームモータとフォーカスモータをシリーズに駆動して省電制御を行う。
特開２００１−２０８９５６公報

近年、デジタルカメラ市場では高画素・小型・高画質化の他に、実使用時のレスポンスの良さが求められている。これは一連の撮影シーケンスの高速化のことを指しており、具体的には起動の高速化・ズームの高速化・ＡＦ処理を含むレリーズタイムラグの高速化・データのメディアへの書き込みの高速化・連続撮影間隔の高速化・カメラ停止処理の高速化などが挙げられる。
本発明は、起動処理の高速化と省電力の両立を図ることができる撮像装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、光学系駆動部、撮像素子、撮像素子のフレームレートを切り替えるフレームレート切り替え手段とを有する撮像装置において、起動時には前記光学系駆動部の電源には通常動作時より高電位を供給し、なおかつ前記撮像素子のフレームレートを通常動作時より遅くする制御を行う制御手段を備えたことを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載において、前記制御手段は電源種別の判定および前記フレームレートの制御の可否を判断するように構成されていることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１記載において、前記制御を任意に設定・解除する操作手段を有する撮像装置を主要な特徴とする。
起動の高速化のために本発明は、バリア・シャッタ・絞り・ズーム・フォーカスなどの光学系を駆動するパルスモータおよび、そのドライバに供給する電源電圧を切り替える機能を有している。カメラの通常使用時に供給する電圧（Ｖ１）に対して起動時のみ通常より高い電圧（Ｖ２：Ｖ２＞Ｖ１）を供給することにより、カメラの高速起動を達成する。
しかし一方で、上記の電圧切り替えの弊害として消費電力（電池寿命）の問題が発生してくる。電圧をＶ１からＶ２に上げることで定常的に流れる電流値が増加するとともに、ベースに流れる電流値が増加する分だけ過渡的に流れる電流値も上昇する。内微抵抗値の大きい単３アルカリ電池などを使用したときには特に、カメラのバッテリチェック機能による判定で停止処理へ移行しやすくなる。カメラの起動時は通常の駆動以上に過渡的な負荷が大きいため、この影響は実使用上無視できない問題である。
上記の消費電力問題の対策として、本発明では起動時のみ撮像部の駆動レートを落として低消費化を図り、光学系駆動部での消費電力の増分を補っている。具体的な構成は、タイミングジェネレータの外部に撮像部の駆動レートを決定づけるクロック供給部を配置し、この供給クロックの周期を可変としている。

請求項１の発明においては、起動時に光学系を駆動する光学系駆動部に通常より高い電圧を供給し、さらに撮像素子のフレームレートを落とすことにより、消費電力を維持して起動処理の高速化を実現する。
請求項２の発明においては、請求項１の効果のほかに、実使用面から考慮して電源種別により適切に起動方法を判断するため更に利便性が高いという効果がある。
請求項３の発明においては、請求項１の動作について使用者が任意に設定・解除できるため使用者の選択肢を広げることができる。

以下、図面により本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は本発明の実施の形態に係るデジタルカメラの構成図である。その構成を動作と併せて説明する。バリア・絞り・シャッタ１０１において、バリアは撮像停止時のレンズの保護を行い、絞りはＡＥ制御により開放、小絞りを行い、シャッタは静止画取り込み時に使用される。レンズユニット１０２は、ズーム、フォーカス機能を有する。
光学系駆動部１０３は、バリア・絞り・シャッタ１０１とレンズユニット１０２を電気的に制御している。ＣＣＤ１０４の駆動はタイミングジェネレータ１０５から制御される。撮像部の駆動レート（フレームレート）はタイミングジェネレータ１０５に供給される撮像クロックの周波数で決まり、その供給元はクロック供給部１０７である。なおクロック供給部１０７は一般的にはクロックジェネレータと呼ばれるＩＣである。クロック供給部１０７は画像処理ＩＣ１１０からの制御によって周波数の異なるＣＬＫ１、ＣＬＫ２（ＣＬＫ１＞ＣＬＫ２）を出力する。
ＣＣＤ１０４の出力はＣＤＳ・Ａ／Ｄ１０６でサンプリング・増幅・デジタル化され、画像処理ＩＣ１１０でデジタル的な画像処理および記録データへの変換を行う。一連のデジタル処理時にはバッファリング用としてアドレス／データバスを介して画像データバッファメモリ１２１を使用する。ストロボユニット１２６の直接的な制御はＣＰＵ１２５から行っている。

操作系ＳＷ１２７は、電源釦の押印、静止画撮影時の第１レリーズ釦押印、第２レリーズ釦押印、ズーム釦の押印、モード設定・解除釦であり、その押印をＣＰＵ１２５側で検出している。また、ＣＰＵ１２５はＡ／Ｄコンバータを内蔵しており、電源入力部１３０を介してバッテリ１２９の残存レベルを常時検出するいわゆるバッテリチェック部を構成している。
またＣＰＵ１２５と電源入力部１３０は電源種別（電池またはＡＣアダプタまたは単三電池またはＬｉ−ｉｏｎ電池など）の判定を行う機能も有している。電源部は、電源入力部１３０と、各電圧系統の生成・停止を制御するＤＣＤＣコンバータ１３１と、実際にドライブして出力を得るシステム電源１３２と、画像表示部電源１３３と、撮像部電源１３４と、光学系駆動部電源１３５の各電源系で構成される。光学系駆動部電源１３５はＣＰＵ１２５およびＤＣＤＣコンバータ１３１の制御により異なる電圧Ｖ１、Ｖ２（Ｖ１＜Ｖ２）を出力する。

図２はカメラの電源釦ＯＮ時、もしくは撮影モードに切り替えたときの光学系および撮像部の起動フローの一般例（２００〜２３３）を示す図、図３は同じく本発明例（２５０〜２８４）を示す図である。
本発明では起動時には光学系への供給電圧をＶ２とし（２６０）、光学系の収納位置から撮像初期位置への移動（２６１）時間を短縮化するとともに、撮像部の供給クロックをＣＬＫ２（２７４）として低消費化を図っている。光学系が初期位置に移動後は通常の周波数ＣＬＫ１に戻し、被写体をモニタリングするのに快適な（不連続感を感じない）フレームレートに切り替える。
図４は図１に示すデジタルカメラの動作タイミングチャートである。横軸は時間軸を表すが概念的に示しているので、リニアリティはない。図中の光学系初期位置移動（Ｖ１）は実際のカメラの標準としては１ｓｅｃ〜数ｓｅｃレベルであり、垂直同期信号の１周期は数十ｍｓｅｃ以下である。
光学系初期位置移動期間は撮像部の供給クロックをＣＬＫ２とすることで、撮像部消費電流をＩ１（Ｉ１＜Ｉ２）に下げている。この期間は光学系の各モータ（シャッタ・フォーカス・ズームモータなど）が連続的に作動するため、電源入力部１３０での過渡的な電圧降下が多発し、バッテリチェックによるカメラの停止が起りやすいので、撮像部の低消費化は電池の長寿命化に効果がある。

本発明の実施の形態に係るデジタルカメラの構成図。 カメラの電源釦ＯＮ時、もしくは撮影モードに切り替えたときの光学系および撮像部の起動フローの一般例を示す図。 カメラの電源釦ＯＮ時、もしくは撮影モードに切り替えたときの光学系および撮像部の起動フローの本発明例を示す図。 図１に示すデジタルカメラの動作タイミングチャート。

符号の説明

１０１ バリア・絞り・シャッタ（光学系）
１０２ レンズユニット（光学系）
１０３ 光学系駆動部
１０４ ＣＣＤ（撮像素子）
１０５ タイミングジェネレータ（フレームレート切り替え手段）
１０７ クロック供給部（フレームレート切り替え手段）
１２５ ＣＰＵ（制御手段）
１２７ 操作系ＳＷ（操作手段）

Claims (3)

1. 光学系駆動部、撮像素子、撮像素子のフレームレートを切り替えるフレームレート切り替え手段とを有する撮像装置において、起動時には前記光学系駆動部の電源には通常動作時より高電位を供給し、なおかつ前記撮像素子のフレームレートを通常動作時より遅くする制御を行う制御手段を備えたことを特徴とする撮像装置。
2. 請求項１記載において、前記制御手段は電源種別の判定および前記フレームレートの制御の可否を判断するように構成されていることを特徴とする撮像装置。
3. 請求項１記載において、前記制御を任意に設定・解除する操作手段を有することを特徴とする撮像装置。
   

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