JP2009031553A - 電源監視装置、レンズ鏡筒およびカメラ - Google Patents

電源監視装置、レンズ鏡筒およびカメラ Download PDF

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Abstract

【課題】監視対象の電圧を正確に監視できる電源監視装置を提供する。
【解決手段】第1の電源52により、第1の部分14を基準に第1の電圧24が印加される第1の電圧印加部Mと、第2の電源55により、第2の部分13を基準に第2の電圧23が印加される第2の電圧印加部18と、第2の部分と第2の電圧印加部とに接続され、第2の電圧が印加されて動作し、第1の部分14を基準とした第1の電圧24を検出する電源監視手段31,32とを備える。
【選択図】 図3

Description

本発明は、電源監視装置、レンズ鏡筒およびカメラに関するものである。
レンズ鏡筒に設けられた負荷の電圧を監視する装置としては、たとえば特許文献1に開示されたものが知られている。
しかしながら、電圧が監視される負荷の電源の基準電位と、この負荷の電圧監視回路の電源の基準電位が異なる場合には、電圧の監視が正確に行えないという問題があった。
特開2001−33868号公報
本発明が解決しようとする課題は、監視対象の電圧を正確に監視できる電源監視装置、レンズ鏡筒およびカメラを提供することである。
本発明は、以下の解決手段によって上記課題を解決する。なお、本発明の実施形態を示す図面に対応する符号を付して説明するが、この符号は本発明の理解を容易にするためだけのものであって本発明を限定する趣旨ではない。
[1]本発明の第1の観点による電源監視装置は、第1の電源(52)により、第1の部分(14)を基準に第1の電圧が印加される第1の電圧印加部(M)と、第2の電源(55)により、第2の部分(13)を基準に第2の電圧が印加される第2の電圧印加部(18)と、第2の部分と第2の電圧印加部とに接続され第2の電圧が印加されて動作し、第1の部分を基準とした第1の電圧を検出する電源監視手段(31,32)と、を備えたことを特徴とする。
[2]また、本発明の第2の観点による電源監視装置は、第1の電源(52)により、第1の部分(14)を基準に第1の電圧が印加される第1の電圧印加部(M)と、第2の電源(55)により、第2の部分(13)を基準に第2の電圧が印加される第2の電圧印加部(18)と、第1の部分と第1の電圧印加部とに接続されて、第1の電圧が印加される抵抗(R1〜R3)と、第2の部分と第2の電圧印加部とに接続され第2の電圧が印加されて動作し、抵抗に印加される電圧値を検出する電源監視手段(31,32)と、を備えたことを特徴とする。
[3]また、本発明の第3の観点によるカメラ(1)は、第1の部分(14)を基準に第1の電圧印加部(M)に第1の電圧を印加する第1の電源(52)と、第2の部分(13)を基準に第2の電圧印加部(18)に第2の電圧を印加する第2の電源(55)とを有するカメラボディ(50)と、第1の部分と第1の電圧印加部に接続されて第1の電圧が印加される抵抗(R1〜R3)と、第2の部分と第2の電圧印加部に接続され第2の電圧が印加されて動作し、抵抗に印加される電圧値を検出する電源監視手段(31,32)とを有するレンズ鏡筒(10)と、を備えたことを特徴とする。
[4]上記第1の観点による発明において、第1の部分(14)と第1の電圧印加部(M)とに接続され、第1の電圧が印加される抵抗(R)を有し、電源監視手段は、抵抗(R)に印加される電圧値を検出することにより、第1の部分を基準とした第1の電圧を検出するよう構成することができる。
[5]上記発明における電源監視手段は、抵抗に流れる電流値(i)を検出し、電流値と抵抗の抵抗値に基づいて、抵抗(R)に印加される電圧値(V)を算出するよう構成することができる。
[6]また、上記発明における抵抗は、直列に接続された第1の抵抗(R1)、第2の抵抗(R2)および第3の抵抗(R3)を含み、電源監視手段(31,32)は、第1の抵抗と第2の抵抗との間の部分と、第2の抵抗と第3の抵抗との間の部分との電位差(V1−V2)を検出し、電位差と第1〜第3の抵抗の抵抗値に基づいて、抵抗(R)に印加される電圧値(V)を算出するよう構成することができる。
[7]また、上記発明において、第2の電圧印加部(18)は制御回路、第1の電圧印加部(M)はモータで構成することができる。
[8]上記発明に係る電源監視装置は、レンズ鏡筒やカメラに適用して好ましいものである。
本発明によれば、監視対象の電圧を正確に監視することができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る交換レンズ及びカメラボディからなるカメラシステムの主要部の電気的構成を示すブロック図であり、電源監視装置の一部の構成を省略した図である。
同図に示すカメラシステム1は、交換レンズ10とカメラボディ50を有し、これら交換レンズ10とカメラボディ50との間の電気的接続は、それぞれに設けられた装着部11,51の装着接点11a〜11g,51a〜51gを接続することにより行われる。
カメラボディ50には、一次電池、二次電池または太陽電池などの電池52が設けられ、その負極端子は、カメラボディ50の筐体53に接地され、装着接点51g,11gを介して交換レンズ10の筐体13に接続される。また電池52の負極端子は、装着接点51f,11fを介して交換レンズ10の回路接地14に接続される。
一方、電池52の正極端子は、CPU56により制御される給電スイッチ54に接続され、装着接点51a,11aを介して交換レンズ10のオートフォーカス用モータ15、手振れ補正用モータ16、絞り駆動モータ17および3つの抵抗R1,R2,R3が直列接続されてなる抵抗Rの正極端子に接続されている。
また、電池52の正極端子は、カメラボディ50に設けられCPU56により制御される電源回路55に接続され、装着接点51b,11bを介して交換レンズ10のCPU18及び給電回路12に接続されている。
なお、カメラボディ50に設けられたCPU56とジャイロスコープ(角速度検出部)57は、電池52の正極端子と電源回路55の出力端子に接続された2つのダイオード58a,58bによって、何れか高い方の電圧が印加される。したがって、カメラボディ50のCPU56は電池52を装着すれば起動することになる。
また、ジャイロスコープ57も電池52を装着すればスリープモードで動作することになり、さらにカメラボディ50に設けられた図示しないシャッターボタンを半押しすると、CPU56からウェークアップ信号WKPが入力されてスリープモードから通常動作モードに切り替わり、角速度を検出してこれをCPU56に送出する。なお、ジャイロスコープ57にて検出された角速度はCPU56及びCPU18にて処理されて手振れ補正回路20における手振れ補正に用いられる。
カメラボディ50のCPU56には、カメラボディ50に設けられた外部スイッチ群59からの信号が入力される。この外部スイッチ群59には、シャッターボタン、モード設定スイッチ、コマンドダイアル、フィルム巻き戻しスイッチなどの各種スイッチが含まれる。
一方、交換レンズ10にはCPU18が設けられ、当該交換レンズ10に設けられた外部スイッチ22からの信号が入力される。この外部スイッチ22には、オートフォーカス、手振れ及び絞りそれぞれの自動モードと手動モードとの切替スイッチなどが含まれる。
CPU18にはクロック発振回路が内蔵され、情報処理量に応じてクロック周波数を10MHz,20MHz,30MHz,40MHzに切り替えられるようになっている。
また、交換レンズ10のCPU18とカメラボディ50のCPU56は、装着接点11c〜11e,51c〜51eを介して互いの情報を交換する。本例では、装着接点11c,51cを介して、交換レンズ10が装着されているか否かをカメラボディ50で判断するための情報を送受信したり、カメラボディ50からの信号に対して交換レンズ10から待機信号を出力したりする(以下、このラインをハンドシェイクラインとも言う)。また、装着接点11d,51dを介して、カメラボディ50が保有する各種の情報と交換レンズ10が保有する各種の情報とを互いに送受信する。なお、装着接点11e,51eを介して、カメラボディ50のCPU56から交換レンズ10のCPU18へ、クロック同期をとるためのクロック信号が送信される。
本例の交換レンズ10には、給電回路12が設けられている。この給電回路12はCPU18によって制御され、カメラボディ50の電源回路55から給電された電力をオートフォーカス制御回路19、手振れ補正制御回路20、絞り駆動制御回路21のそれぞれへ給電するか否かをCPU18からの指令信号に基づいて切り替える。
オートフォーカス制御回路19は、給電回路12からの給電によって動作するとともにCPU18からの指令に基づいてオートフォーカス用モータ15に動作指令信号を送出する。
手振れ補正制御回路20は、給電回路12からの給電によって動作するとともにCPU18からの指令に基づいて手振れ補正用モータ16に動作指令信号を送出する。
絞り駆動制御回路21は、給電回路12からの給電によって動作するとともにCPU18からの指令に基づいて絞り駆動用モータ17に動作指令信号を送出する。
なお、オートフォーカス用モータ15、手振れ補正用モータ16及び絞り駆動用モータ17は、それぞれオートフォーカス制御回路19、手振れ補正制御回路20、絞り駆動制御回路21からの動作指令信号が入力されると内部スイッチがONするものであり、動作指令信号が入力ない限り動作せず、電力を消費しない。
次に、本実施形態の電源監視装置について説明する。
図2は本実施形態に係る電源監視装置を示すブロック図であり、図1に示す交換レンズ10のうち、オートフォーカス用モータ15、手振れ補正用モータ16及び絞り駆動用モータ17並びにオートフォーカス制御回路19、手振れ補正制御回路20及び絞り駆動制御回路21の記載を簡略化し、モータM及び制御回路Cで示したものである。また、図3は本実施形態の電源監視装置の構成のみを抽出したブロック図である。
本例の電源監視装置30は、既述した3つの抵抗R1〜R3が直列接続されてなる抵抗Rと、抵抗R1及び抵抗R2の間の部分の電圧値を検出する第1電圧計31aおよび抵抗R2及び抵抗R3の間の部分の電圧値を検出する第2電圧計31bを含むA/D変換器31と、これら第1電圧計31aおよび第2電圧計31bで検出された電圧値V1,V2と抵抗R1〜R3の値からモータMに印加された電圧値Vを演算する演算部32を有するCPU18から構成されている。
3つの抵抗R1〜R3が直列接続された回路の正極端子は、電池52の正極端子から装着接点51a,11aを介する回路24に接続され、負極端子は回路接地14に接続されている。すなわち、電池負荷であるオートフォーカス用モータ15、手振れ補正用モータ16及び絞り駆動用モータ17と同じ正極端子及び負極端子に接続されている。
これに対して、第1電圧計31a及び第2電圧計31bを有するA/D変換器31の正極端子は、CPU56により制御される電源回路55から、装着接点51b,11bを介する回路23に接続され、負極端子は接地点である筐体13に接続されている。
CPU18内の演算部32は、第1電圧計31aおよび第2電圧計31bで検出された電圧値V1,V2と抵抗R1〜R3の値から、下記式によりモータMに印加されている電圧値Vを演算する。
(数1)V=(V1−V2)・(R1+R2+R3)/R2 …(1)
上記式の根拠は以下のとおりである。すなわち、回路接地14に対する回路24の電圧値Vは、3つの抵抗R1〜R3が設けられた回路を流れる電流をiとすると、オームの法則より、
(数2)
=i・(R1+R2+R3) …(2)
となる。
一方、抵抗R2を流れる電流はiであり、該抵抗R2の両端における電位差はV1−V2である。したがって、抵抗R2において、オームの法則より、
(数3)
i=(V1−V2)/R2 …(3)
が成立する。
上記式(3)を式(2)に代入してiを消去することで上記式(1)が求められる。
すなわち、本例の電源監視装置30によれば、A/D変換器31及びCPU18に印加される電圧の基準電位13と、監視対象であるモータMの基準電位14が、たとえば配線抵抗などが原因で異なっても、3つの抵抗R1,R2,R3の中間の電圧値V1,V2と、これらの抵抗Rを流れる電流値iに基づいてモータMに印加されている電圧値Vを演算するので、電位Vに対する電位差である電圧値Vを正確に求めることができる。
なお、本例のカメラシステム1の動作の概要を説明する。
カメラボディ50に電池52を装着すると、既述したようにCPU56は起動可能となり、またジャイロスコープ57もスリープモードで動作可能となる。この状態からカメラボディ50の外部スイッチ59の一つであるシャッターボタンを半押しすると、CPU56は電源回路55をON制御し、これにより装着接点11b,51bを介してCPU18に電源回路55からの電力が供給され、CPU18が動作可能状態となる。これと同時に、CPU56からジャイロスコープ57にウェークアップ信号WKPが送出され、ジャイロスコープ57がスリープモードから通常動作状態へ切り替わる。
交換レンズ10の外部スイッチ22のうち、たとえばオートフォーカス機能、手振れ補正機能及び絞り駆動機能が自動モードに入力されているとすると、CPU56とCPU18との間で情報の通信を実行する。そして、CPU56は給電スイッチ54をON状態に切り替えるとともに、CPU18は給電回路12に制御信号を送出して、オートフォーカス制御回路19、手振れ補正制御回路20及び絞り駆動制御回路21のそれぞれに対して電源回路55からの電力を供給する。
給電スイッチ54のONによってオートフォーカス用モータ15、手振れ補正用モータ16及び絞り駆動用モータ17には電池52からの電圧が印加されるので、動作可能状態となる。また、オートフォーカス制御回路19、手振れ補正制御回路20及び絞り駆動制御回路21のそれぞれに対しても電源回路55からの電力が供給されるので動作可能状態となる。
そして、オートフォーカス機能については、シャッターボタンの半押し状態で検出された実際の焦点状態に基づいて、所定のオートフォーカス方式に従い、CPU56またはCPU18で最適焦点を演算し、オートフォーカス制御回路19を介してこの演算結果をオートフォーカス用モータ15へ送出し、図示しないフォーカスレンズ系を機械的に駆動する。
また、手振れ補正機能については、ジャイロスコープ55で検出した角速度を用いて、所定の手振れ補正方式に従い、手振れ補正量をCPU56またはCPU18で演算し、手振れ補正制御回路20を介してこの演算結果を手振れ補正用モータ16へ送出し、図示しない手振れ補正レンズを機械的に駆動する。
また、絞り駆動機能については、図示しない光量センサで検出された光量に基づいて、所定の絞り方式に従い、CPU56またはCPU18で最適絞り量を演算し、絞り駆動制御回路21を介してこの演算結果を絞り駆動用モータ17へ送出して、図示しない絞り機構を機械的に駆動する。
こうしたオートフォーカス用モータ15、手振れ補正用モータ16または絞り駆動用モータ17に印加される電圧値Vは、上述した電源監視装置30によって検出される。すなわち、第1電圧計31aにより抵抗R1と抵抗R2との間の電圧値V1を検出してA/D変換し、第2電圧計31bにより抵抗R2と抵抗R3との間の電圧値V2を検出してA/D変換する。そして、検出された2つの電圧値V1,V2と、既知である抵抗R1,R2,R3の抵抗値を、上記式(1)に代入することで電圧値Vを求める。
なお、上述した実施形態では、回路接地14と回路24に接続された3つの抵抗R1〜R3を用いて電池52に接続されたモータMへの印加電圧値Vを監視するよう構成したが、抵抗Rの数量には限定されず、これ以上の抵抗Rを用いることもできる。また、抵抗Rを用いる以外にも、回路接地14と回路24に接続された他の素子などを用いて電池52に接続されたモータMへの印加電圧値Vを監視するよう構成することもできる。
本発明の実施形態に係る交換レンズ及びカメラボディからなるカメラシステムの電気的構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る交換レンズ及びカメラボディからなるカメラシステムの電気的構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る電源監視装置を示すブロック図である。
符号の説明
1…カメラシステム;10…交換レンズ;11a〜11g…装着接点
12…給電回路;13…交換レンズ筐体(接地)
14…交換レンズの回路接地;15…オートフォーカス用モータ
16…手振れ補正用モータ;17…絞り駆動用モータ;18…CPU
19…オートフォーカス制御回路;20…手振れ補正制御回路
21…絞り駆動制御回路;22…外部スイッチ;23,24…回路
30…電源監視装置;31…A/D変換器
31a…第1電圧計;31b…第2電圧計;32…演算部
50…カメラボディ;51a〜51g…装着接点;52…電池
53…カメラボディの筐体;54…給電スイッチ;55…電源回路
56…CPU;57…ジャイロスコープ
58a,58b…ダイオード;59…外部スイッチ
R,R1,R2,R3…抵抗

Claims (10)

  1. 第1の電源により、第1の部分を基準に第1の電圧が印加される第1の電圧印加部と、
    第2の電源により、第2の部分を基準に第2の電圧が印加される第2の電圧印加部と、
    前記第2の部分と前記第2の電圧印加部とに接続され前記第2の電圧が印加されて動作し、前記第1の部分を基準とした前記第1の電圧を検出する電源監視手段と、を備えたことを特徴とする電源監視装置。
  2. 前記第1の部分と前記第1の電圧印加部とに接続され、前記第1の電圧が印加される抵抗を有し、
    前記電源監視手段は、前記抵抗に印加される電圧値を検出することにより、前記第1の部分を基準とした前記第1の電圧を検出することを特徴とする請求項1記載の電源監視装置。
  3. 第1の電源により、第1の部分を基準に第1の電圧が印加される第1の電圧印加部と、
    第2の電源により、第2の部分を基準に第2の電圧が印加される第2の電圧印加部と、
    前記第1の部分と前記第1の電圧印加部とに接続されて、前記第1の電圧が印加される抵抗と、
    前記第2の部分と前記第2の電圧印加部とに接続され前記第2の電圧が印加されて動作し、前記抵抗に印加される電圧値を検出する電源監視手段と、を備えたことを特徴とする電源監視装置。
  4. 前記電源監視手段は、前記抵抗に流れる電流値を検出し、前記電流値と前記抵抗の抵抗値に基づいて、前記抵抗に印加される電圧値を算出することを特徴とする請求項2又は3記載の電源監視装置。
  5. 前記抵抗は、直列に接続された第1の抵抗、第2の抵抗および第3の抵抗を含み、
    前記電源監視手段は、前記第1の抵抗と前記第2の抵抗との間の部分と、前記第2の抵抗と前記第3の抵抗との間の部分との電位差を検出し、前記電位差と前記第1〜第3の抵抗の抵抗値に基づいて、前記抵抗に印加される電圧値を算出することを特徴とする請求項2〜4の何れか一項に記載の電源監視装置。
  6. 前記第2の電圧印加部は、制御回路であることを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の電源監視装置。
  7. 前記第1の電圧印加部は、モータであることを特徴とする請求項1〜6の何れか一項に記載の電源監視装置。
  8. 請求項1〜7の何れか一項に記載の電源監視装置を有するレンズ鏡筒。
  9. 請求項1〜7の何れか一項に記載の電源監視装置を有するカメラ。
  10. 第1の部分を基準に第1の電圧印加部に第1の電圧を印加する第1の電源と、
    第2の部分を基準に第2の電圧印加部に第2の電圧を印加する第2の電源とを有するカメラボディと、
    前記第1の部分と前記第1の電圧印加部に接続されて前記第1の電圧が印加される抵抗と、前記第2の部分と前記第2の電圧印加部に接続され前記第2の電圧が印加されて動作し、前記抵抗に印加される電圧値を検出する電源監視手段とを有するレンズ鏡筒と、を備えたことを特徴とするカメラ。
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