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

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_Ｆ）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_Ｆ）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_Ｆ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_Ｆを演算する。

（数１）Ｖ_Ｆ＝（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_Ｆ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）
Ｖ_Ｆ＝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_Ｆを演算するので、電位Ｖ_０に対する電位差である電圧値Ｖ_Ｆ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_Ｆ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_Ｆ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_Ｆ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_Ｆ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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