JP2007086150A - カメラおよび外部電源アダプタおよびカメラシステム - Google Patents

Abstract

【課題】
本発明は、カメラ本体に余計な回路を設ける必要がなく、容易な回路で外部電源アダプタからの給電をより安全におこなえる外部電源アダプタ又はこれを用いたカメラシステムを提供することを目的とする。
【構成】
カメラ１と該カメラ１に電力を供給する外部電源アダプタ５とからなるカメラシステムであって、
外部電源アダプタ５は、カメラ１との接続状態を検出する接続検出部６０と、接続検出部６０によりカメラ１との接続が検出されると、所定時間待機した後に前記カメラへの電力供給を開始させる電力供給制御部（５７，５８，５９）とを具備し、
カメラ１は、カメラ１に電力を供給する電池９と、外部電源アダプタ５より電力の供給を受ける際に、電池９から電力を供給された場合とはことなる制御を行う制御部１１とを具備する。
【選択図】
図２

Description

本発明は外部電源アダプタおよびカメラ及び外部電源アダプタとカメラとからなるカメラシステムに関する。

従来より、電池とACアダプタ等の外部電源アダプタの両方の電源を使用できる電子機器において、電池により電力を供給している際に、外部電源を接続すると電池からの給電を絶ち、外部電源による給電に切り替え動作するものがある。また、電子機器にACアダプタを装着する際は、端子の接続の不安定な時間帯が発生するため、電子機器の電源回路に入力される電圧が不安定に変動したり、突入電流が発生し、電子機器の制御回路が誤作動する恐れがある。そのため、耐圧性の高い部材および回路構成により電子機器の電源回路に入力される電圧の不安定な変動や、突入電流に対して、電子機器の制御回路が誤作動しないようにしたものがある。また、外部機器に電源を供給する電子機器の電子回路にスイッチング素子をいれて、このスイッチング素子にステップ状の駆動電圧を印加して導通状態を制御することにより、スイッチング素子のON／OFF時に発生する突入電圧等の不具合を解消するものがある（例えば特許文献１）。
特開平２００３−２４４９３６号公報

しかし、耐圧性の高い回路構成やステップ状の駆動電圧を印加するための電子回路構成（特許文献１）は、複雑でありまたコスト的に高くなってしまう。
本発明は、カメラ本体に余計な回路を設ける必要がなく、容易な回路で外部電源アダプタからの給電をより安全におこなえる外部電源アダプタ又はこれを用いたカメラシステムを提供することを目的とする。

上記問題点を解決するために、本発明におけるカメラと該カメラに電力を供給するACアダプターとからなるカメラシステムにおいて、
カメラと該カメラに外部から電源を供給する外部電源アダプタとからなるカメラシステムであって、
前記外部電源アダプタは、前記カメラに電力を供給する電力供給端子と、前記電力供給端子に電力を供給する電力供給部と、前記カメラとの接続状態を検出する接続検出部と、前記カメラと通信可能に接続され、前記カメラとの接続状態を表す接続信号を前記カメラに送信するための第一通信端子部と、前記電力供給端子および前記接続検出部、前記第一通信端子部とを有するコネクタ部と、 前記接続検出部により前記カメラとの接続が検出されると、所定時間後に、前記第一通信端子部にカメラとの接続状態を示す接続信号を出力すると共に、前記電力供給部による前記電力供給端子への電力供給を開始させる電力供給制御部とを具備し、
前記カメラは、前記カメラに電力を供給する電池と、前記電力供給端子と接続され、該電力供給端子から電力が供給される外部電源端子部と、前記第一通信端子と接続され、該第一通信端子より前記接続信号を受信する第二通信端子部と、前記電池又は前記外部電源端子より電力が供給される電源部と、前記接続信号により前記外部電源アダプタとの接続が検出された場合は、前記電池から電力を供給された場合とは異なる制御を行う制御部とを具備する。

さらに、上記問題点を解決するために、本発明における内蔵する電源で動作可能なカメラに外部から電力を供給する外部電源アダプタにおいて、前記カメラに接続された際に該カメラに電力を供給可能に接続される電力供給端子と、前記電力供給端子に電力を供給する電力供給部と、前記カメラとの接続状態を検出する接続検出部と、前記カメラと通信可能に接続され、前記カメラとの接続状態を示す接続信号を前記カメラに送信するための第一通信端子部と、前記電力供給端子および前記接続検出部、前記通信端子部とを有するコネクタ部と、前記接続検出部により前記カメラとの接続が検出されると、所定時間待機した後に、前記第一通信端子部にカメラとの接続を示す接続信号を出力すると共に、前記電力供給部による前記電力供給端子への電力供給を開始させる電力供給制御部とを具備する。

さらに、上記問題点を解決するために、本発明における外部電源アダプタより給電可能なカメラにおいて、前記カメラに電力を供給する電池と、前記外部電源アダプタより電力が供給される外部電源端子部と、前記外部電源アダプタより接続状態を示す接続信号を受信する通信端子部と、前記電池又は前記外部電源端子より電力が供給される電源部と、前記接続信号により前記外部電源アダプタの接続が検出された場合は、前記電池から電力を供給された場合とは異なる制御を行う制御部とを具備する。

本発明における外部電源アダプタ又はカメラシステムでは、カメラに余計な回路を設ける必要がなく、容易な回路で外部電源アダプタからの給電を安全に行なえる。

以下本発明を、適用した実施の形態について説明する。
図１にデジタルカメラ１の側面図を、図２にデジタルカメラ１の上面図を、図３aにACアダプタ５の外観図を、図３ｂにDCコネクタ７００の外観図を示す。

デジタルカメラ１は一眼レフデジタルカメラである。デジタルカメラ１の側面にはACアダプタ５のDCコネクタ７００が差し込まれるDC入力コネクタ３００およびデジタルカメラ１に電源を供給する着脱可能な電池パック９が設けられている。なお、電池パック９はデジタルカメラ１に内蔵しても良い。デジタルカメラ１上面には、メインスイッチ２４およびレリーズスイッチ２５等が設けられている。

ACアダプタ５は、ACコネクタ６１より入力されたAC電圧を本体部に設けられたAC/DC変換回路等によりDC電圧に変換し、DCコネクタ７００よりDC電圧を出力する。図３ｂに示すごとく、DCコネクタ７００には、電源端子７３、７５、通信端子７４および着脱検出スイッチ６０が設けられている。

＜カメラシステムの構成および動作＞
デジタルカメラ１のブロック図を図４に示す。電池パック９は、電池９０と、該電池９０とカメラ１とを接続する電源端子９１および９２を有する。電源端子９１および９２は、それぞれ電池９０の正極および負極に接続されている。

電池パック９がデジタルカメラ１に装着されると、電源端子９１および９２が、それぞれデジタルカメラ１に設けられた電源端子３１および３２に接続される。ACアダプタ電源端子３３、３５および通信端子３４は、後述するACアダプタ５のDCコネクタ７００がDC入力コネクタ３に接続された際に、それぞれAC電源端子７３、７５および通信端子７４と接続される。

ダイオード１８には、デジタルカメラ１に電池パック９が装着された際に電池９０のDC電圧Vbtが加わる。ダイオード１９には、デジタルカメラ１にACアダプタ５が装着された際に、ACアダプタ５から出力されるDC電圧Vadが加わる。

電池９０又はACアダプタ５から供給されたDC電圧V（Vbt又はVad）は、ダイオード１８又は１９を介し、DC／DCコンバーター１２、レギュレーター２２、モーター１５、マグネット１７等に直接給電される。なお、Vbt＜Vadでるため、デジタルカメラ１は、電池パックのDC電圧Vbtより給電されている際に、ACアダプタ５からの給電が開始されると、実質的にACアダプタ５から給電に切り替わる。

DC／DCコンバーター１２は、MCU２３により制御されており、MCU１１、モーター制御回路１３、測距回路２０、測光回路２１、撮像素子２６、記録媒体２７等に必要な電圧レベルを提供する。

レギュレーター２２は、DC電圧Vが供給されている間動作し、MCU２３に所定の電圧レベルを供給する。
MCU２３は、メインスイッチ２４、DC／DCコンバーター１２、MCU１１と接続されている。MCU２３は、レギュレーター２２より電源が供給されている間動作し、メインスイッチ２４のON／OFFを監視する。メインスイッチ２４がOFF状態にある際は、MCU２３は、DC／DCコンバーター１２による給電を停止し、デジタルカメラ１は停止状態となる。メインスイッチ２４がON状態にある際は、MCU２３は、DC／DCコンバーター１２による給電を開始させ、デジタルカメラ１は動作状態となる。

MCU１１は、MCU２３、モーター制御回路１３、マグネット駆動回路１６、測距回路２０、測光回路２１、撮像素子２６、記録媒体２７等と通信可能に接続されており、これらの動作を制御する。また、MCU１１は、レリーズスイッチ２５、通信端子３４と接続され、これらより信号を受信する。

モーター制御回路１３は、モーター駆動回路１４と接続されており、モーター駆動回路１４にモーター１５を駆動させる駆動信号を発生させる。これにより、モーター駆動回路１４および電源電圧Vに直接接続されているモーター１５の駆動制御が行なわれる。なお、モーター１５の駆動力は、デジタルカメラ１に接続されている撮像レンズの焦点調節レンズの駆動部に伝達される。これにより該撮像レンズの焦点調節が可能となる。

マグネット駆動回路１６は、マグネット１７に接続されており、マグネット１７を駆動制御する。なお、マグネット１７が駆動されると、不図示のシャッターが開閉される。
測距回路２０および測光回路２１は、焦点検出又は調節のための情報および測光値の情報等を取得し、MCU１１に送信する。

レリーズスイッチ２５は、MCU１１にレリーズ信号を入力する。
撮像素子２６はCCDやCMOS等の撮像素子であり、取得した被写体画像信号をMCU１１に出力する。撮像素子２６より出力された画像信号は、MCU１１により種々の処理が施されることにより画像ファイルに変換される。作成された画像信号は、記録媒体２７に記憶される。記憶媒体２７は、メモリーカード等の記録媒体である。

ACアダプタ５の構成について説明する。ACアダプタ５のブロック図を図５に示す。
AC端子６１は、AC電源に接続される端子である。AC端子６１から入力されたAC電圧は、整流回路５１に入力される。トランス５４の１次側の両端にはそれぞれ整流回路５１の出力とMOSFET５３のソース側とが接続されている。トランス５４の２次側にはダイオード５６が接続されている。ダイオード５６は、出力回路７およびフィードバック回路５５にDC電圧を出力する。フィードバック回路５５は、制御回路５２に接続され、入力されたDC電圧を制御回路５２に出力する。制御回路５２は、トランス５４の１次側、MOSFET５３のゲートとも接続されており、フィードバック回路５５に入力されるDC電圧、つまり出力回路７に入力されるDC電圧が所定の値となるようにMOSFET５３を制御する。

ダイオード５６より出力回路７に入力されたDC電圧は、スイッチ５７、スイッチ駆動回路５８および遅延制御回路５９に入力される。
着脱検出スイッチ６０は、DCコネクタ７に設置されているモメンタリスイッチである。着脱検出スイッチ６０は、DCコネクタ７００がDC入力コネクタ３００に装着された際に電源端子７３と３１、７５と３５、通信端子７４と３４とが接続された後に、デジタルカメラ１との接触によりONされる。着脱検出スイッチ６０は、ON状態にある際にはLOWレベル信号を、OFF状態にある際にはHIGHレベル信号を遅延制御回路５９に入力する。なお、DCコネクタ７００がDC入力コネクタ３００に装着されたか否かを検出するために着脱スイッチ６０を用いたがこれに限るものではない。例えば、光学センサや磁気センサを用いたり、接触抵抗値の変化等によりDCコネクタ７００がDC入力コネクタ３００に装着されたか否かを検出しても良い。

遅延制御回路５９は、着脱検出スイッチ６０よりLOWレベル信号を受信する（着脱検出スイッチ６０がOFF状態からON状態になる）と、所定の遅延時間Ts待機した後に、通信端子７４およびスイッチ駆動回路５８にHIGHレベル信号（カメラとの接続を示す接続信号）を出力する。また、着脱検出スイッチ６０よりHIGHレベル信号を受信する（着脱検出スイッチ６０がON状態からOFF状態になる）と、通信端子７４およびスイッチ駆動回路５８にLOWレベル信号（カメラから取り外されたことを示す接続信号）を出力する。遅延時間Tｓはデジタルカメラ１の電源回路の入力特性やACアダプタ５の出力特性等によって決定される。なお、着脱検出スイッチ６０よりHIGHレベル信号を受信する（着脱検出スイッチ６０がON状態からOFF状態になる）した際に、所定の遅延時間Te待機した後に、通信端子７４およびスイッチ駆動回路５８にLOWレベル信号を出力しても良い。遅延時間Teは、Tsと比べ短い値で あり、デジタルカメラ１の電源回路の入力特性やACアダプタ５の出力特性等によって決定される。また、想定される最も速い速度で、DCコネクタ７００が抜き取られた際に電源端子および信号端子の接続が解除されるまでに要する時間より短く設定される。これにより、着脱検出スイッチ６０が不安定な状態にある際に、給電のON／OFFの周期を遅くすることができる。

スイッチ駆動回路５８は、遅延制御回路５９よりHIGHレベル信号を受信している際は、LOWレベル信号を、LOWレベル信号を受信している際は、HIGHレベル信号をスイッチ回路５７に出力する。

スイッチ５７は、ダイオード５６より入力されたDC電圧を電源端子７３への伝達をON／OFFするスイッチである。スイッチ５７は、スイッチ駆動回路５８よりHIGHレベル信号を受信している際は電源端子７３への給電を停止し、スイッチ駆動回路５８よりLOWレベル信号を受信している際は電源端子７３への給電を行なう。

以下ACアダプタ５の動作についてフローを図７を用いて説明する。ACコネクタ６１からAC電源が入力されると着脱検出スイッチ６０のON／OFF、AC電源供給のON／OFFの監視を開始する（ステップS２０〜S２１）。電源端子７３と３１、７５と３５、通信端子７４と３４とが接続され、着脱検出スイッチ６０がONされると（ステップS２０で肯定）、所定の遅延時間後（ステップS２２〜S２４）に遅延制御回路５９よりHIGHレベル信号が通信端子７４およびスイッチ駆動回路５８へ出力され（ステップS２５）、ACアダプタ５よりデジタルカメラ１へ給電が開始される（ステップS２６）。なお、着脱検出スイッチが６０がONされてから所定時間経過する前にOFFされた（ステップS２４で否定）際は、ステップS２１の着脱検出スイッチ６０およびAC電源の状態の監視（ステップS２０〜S２１）に戻る。つぎに着脱検出スイッチ６０のOFFされたか否かを監視し（ステップS２７）、OFFされた際には遅延制御回路５９よりLOWレベル信号を出力し（ステップS２８）、給電を停止し（ステップS２９）、ステップS２１の着脱検出スイッチ６０およびAC電源の状態の監視（ステップS２０〜S２１）に戻る。

本実施の形態におけるデジタルカメラ１は、電池パック９のみが接続されている際には電池パック９の電圧Vbtにより給電および駆動され、さらにACアダプタ５が接続されている際にはACアダプタ５のDC電圧Vadにより給電および駆動される。しかし、DC電圧VbtよりもDC電圧Vadのほうが電圧が高い（Vbt＜Vad）ため、直接電源電圧（Vbt又はVad）が給電されているモーター１５やマグネット１７等のMCU１１による駆動制御のためのシーケンスのパラメータを、電池パック９のみにより給電されている場合と、ACアダプタ５から給電されている場合とで、変更する必要がある。

以下、電池パック９のみによる給電状態からACアダプタ５が接続された際のシーケンスパラメータの切替処理の流れについて説明する。
通信端子３４とMCU１１との接続ライン上にはプールダウン抵抗２８がもうけられている。そのため、MCU１１には、デジタルカメラ１にACアダプタ５が接続され、通信端子３４にHIGHレベル信号が入力されている際は、HIGHレベル信号が入力され、ACアダプタ５が接続されていない（通信端子３４がオープン状態にある）又は通信端子３４にLOWレベル信号が入力されている際は、LOW信号が入力されている。通信端子３４からMCU１１にLOWレベル信号が入力されている際は、MCU１１は、電池パック９のみにより給電（Vbtにより給電）されている場合のパラメータを用いて駆動制御を行なう。通信端子３４からMCU１１にHIGHレベル信号が入力されている際は、MCU１１は、ACアダプタ５より給電（Vadにより給電）されている場合のパラメータを用いて駆動制御を行なう。

MCU１１の処理について図６に示したフローを用いて説明する。メインスイッチ２４がONされると、まず接続完了信号（通信端子３４からMCU１１に入力されている信号）の状態を検出する（ステップS１）。接続完了信号としてLOWレベル信号が入力されている場合は制御シーケンスのパラメータを電池給電用に切り替え(ステップS３)、カメラ動作処理を開始する（ステップS４）。接続完了信号としてHIGHレベル信号が入力されている場合は制御シーケンスのパラメータをACアダプタ給電用に切り替え（ステップS２）、カメラ動作処理を開始する（ステップS４）。次に、電池パック９による給電からACアダプタ５による給電に切り替わる際のMCU１１の処理について説明する。ACアダプタ５の装着完了（着脱検出スイッチ６０がON）後、所定時間経過して遅延制御回路５９より出力されたHIGHレベル信号が通信端子７４を介して通信端子３４へ入力されると（ステップS５）、MCU１１は、処理を一旦中断し（ステップS６）、シーケンスのパラメータをACアダプタ５による給電用に切り替え（ステップS１〜S２）、カメラ動作処理を再開する（ステップS４）。一方、ACアダプタ５の取外し開始（着脱検出スイッチ６０がOFF）後、遅延制御回路５９より出力されたLOWレベル信号が通信端子７４を介して通信端子３４へ入力される（又は通信端子３４がオープンされる）と（ステップS５）、MCU１１は、処理を一旦中断し（ステップS７）、シーケンスのパラメータを電池パック９による給電用に切り替えて（ステップS１、S３）からカメラの動作処理を再開する（ステップS４）。なお、メインスイッチ２４のOFF信号を検出するとカメラの動作処理を終了する（ステップS８）。

上述のように、本実施の形態におけるカメラシステムは、容易な構成でより安全にACアダプタの着脱が行なえる。また、電池より入力電圧が高く、突入電圧が発生しやすいACアダプタの接続の際に、デジタルカメラとACアダプタとの接続がより確実となってから給電が開始されため、安全にACアダプタからの給電を開始できる。さらに、遅延回路をデジタルカメラではなく、ACアダプタに設けたため、デジタルカメラ１の電源回路の構成を簡易にすることができる。そのためデジタルカメラ１のコストをより低く抑えることができる。

なお、上述では、デジタルカメラに電源を供給する外部電源アダプタとしてACアダプタを用いたがが、デジタルカメラに電源を供給する外部電源アダプタはこれに限るものでは無い。例えば本発明をDC／DCアダプタや外部電池パック等の外部電源アダプタ等、他の電子機器に電源を供給する装置に適用しても良い。

また、本実施の形態におけるカメラシステムにおいて、デジタルカメラ１はデジタル一眼レフカメラとしたが、これに限るものでは無く、電池による給電とACアダプタ等の外部機器からの給電により給電可能であれば良い。例えば本発明をレンズ一体型デジタルカメラ、銀塩カメラ、ビデオカメラ等の撮像機器や、携帯電話、コンピューター等の電子機器と、これらに給電するACアダプタ等の外部電源アダプタ等からなるシステムに適用しても良い。

デジタルカメラ１の側面図 デジタルカメラ１の上面図 ACアダプタ５の外観図 デジタルカメラ１のブロック図 ACアダプタ５のブロック図 ACアダプタ５のフロー デジタルカメラ１のフロー

符号の説明

１ デジタルカメラ
５ ACアダプタ
９ 電池パック
１１ MCU
１２ DC／DCコンバータ
２３ MCU
９０ 電池
６０ 着脱検出スイッチ
５７ スイッチ回路
５９ 遅延制御回路

Claims (6)

1. カメラと該カメラに外部から電源を供給する外部電源アダプタとからなるカメラシステムであって、
   前記外部電源アダプタは、
   前記カメラに電力を供給する電力供給端子と、
   前記電力供給端子に電力を供給する電力供給部と、
   前記カメラとの接続状態を検出する接続検出部と、
   前記カメラと通信可能に接続され、前記カメラとの接続状態を表す接続信号を前記カメラに送信するための第一通信端子部と、
   前記電力供給端子および前記接続検出部、前記第一通信端子部とを有するコネクタ部と、
   前記接続検出部により前記カメラとの接続が検出されると、所定時間後に、前記第一通信端子部にカメラとの接続を示す接続信号を出力すると共に、前記電力供給部による前記電力供給端子への電力供給を開始させる電力供給制御部とを具備し、
   前記カメラは、
   前記カメラに電力を供給する電池と、
   前記電力供給端子と接続され、該電力供給端子から電力が供給される外部電源端子部と 、前記第一通信端子と接続され、該第一通信端子より前記接続信号を受信する第二通信 端子部と、
   前記電池又は前記外部電源端子より電力が供給される電源部と、
   前記接続信号により前記外部電源アダプタとの接続が検出された場合は、前記電池から電力を供給された場合とは異なる制御を行う制御部とを具備する、
   ことを特徴とするカメラシステム。
2. 請求項１に記載のカメラシステムにおいて、
   前記電池により供給される電圧より前記外部電源端子より供給される電圧が高いことを特徴とするカメラシステム。
3. 請求項１乃至２に記載のカメラシステムにおいて、
   前記接続検出部は、前記コネクタが前記カメラに接続された際に作動するメカニカルスイッチ部材であることを特徴とするカメラシステム。
4. 内蔵する電源で動作可能なカメラに外部から電力を供給する外部電源アダプタであって、
   前記カメラに接続された際に該カメラに電力を供給可能に接続される電力供給端子と、
   前記電力供給端子に電力を供給する電力供給部と、
   前記カメラとの接続状態を検出する接続検出部と、
   前記カメラと通信可能に接続され、前記カメラとの接続状態を示す接続信号を前記カメラに送信するための第一通信端子部と、
   前記電力供給端子および前記接続検出部、前記通信端子部とを有するコネクタ部と、
   前記接続検出部により前記カメラとの接続が検出されると、所定時間待機した後に、前記第一通信端子部にカメラとの接続を示す接続信号を出力すると共に、前記電力供給部による前記電力供給端子への電力供給を開始させる電力供給制御部と、
   を具備することを特徴とする外部電源アダプタ。
5. 請求項４に記載の外部電源アダプタにおいて、
   前記接続検出部は、前記コネクタがカメラに接続された際に作動するメカニカルスイッチ部材であることを特徴とする外部電源アダプタ。
6. 外部電源アダプタより給電可能なカメラにおいて、
   前記カメラに電力を供給する電池と、
   前記外部電源アダプタより電力が供給される外部電源端子部と、
   前記外部電源アダプタより接続状態を示す接続信号を受信する通信端子部と、
   前記電池又は前記外部電源端子より電力が供給される電源部と、
   前記接続信号により前記外部電源アダプタの接続が検出された場合は、前記電池から電力を供給された場合とは異なる制御を行う制御部とを具備することを特徴とするカメラ。