JP2009110610A

JP2009110610A - 撮像装置及びその制御方法

Info

Publication number: JP2009110610A
Application number: JP2007282673A
Authority: JP
Inventors: Masanori Saito; 正則斉藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2007-10-31
Filing date: 2007-10-31
Publication date: 2009-05-21

Abstract

【課題】
ハードディスク装置に撮影データを記録する撮像装置で、耐衝撃性能を損なうことなく、ハードディスク装置から生じる機械ノイズと消費電力を抑える。
【解決手段】
ハードディスク装置（ＨＤＤ）（２２）にデータを記録する際に磁気ヘッドを常にロードして書き込む静音モード、磁気ヘッドをロード・アンロードするが、スピンドルモータを止めない耐衝撃モード、磁気ヘッドをロード・アンロードし、スピンドルモータを停止させる節電モードを具備する。制御装置（１６）は、マイク（２０）からの周囲の音声レベル、加速度・ジャイロセンサ（２４）による振動・衝撃の大きさ、及び、ビットレート監視装置（２６）による記録すべき圧縮データのビットレートに従い、これら３つの動作モードを切り替える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ハードディスク装置に画像及び／又は音声を記録する撮像装置及びその制御方法に関する。

画像データ及び／又は音声データをハードディスク装置に記録する従来の記録装置では、落下衝撃による磁気ヘッドのクラッシュを防止する機構が装備されている。特許文献１には、ハードディスク装置に記録すべきデータをバッファメモリに一時的に蓄積し、一気にハードディスクディスクに書き出すことによって、磁気ヘッドがディスクにロードされている時間を短縮する構成が記載されている。これにより、磁気ヘッドを、より安全なホーム位置等に退避している期間を長くすることができ、耐衝撃性が向上する。

また、ハードディスク装置から発生する機械的ノイズが音声として記録されるのを防止する方法が特許文献２に記載されている。具体的には、磁気ヘッドを常に磁気ディスク上にロードしておき、ロード・アンロード動作を行わないことによって、機械的ノイズの発生を抑える。
特開２００１−１４３３７１号公報特開２００５−１４９６４３号公報

特許文献１に記載の技術では、磁気ディスクへの書込み読み出しを行う度に磁気ヘッドがロードされ、書込み読み出しが終了する度に磁気ヘッドがアンロードされることになる。この結果、ロード及びアンロードに伴い発生する機械的ノイズが避け得ず、これが本来の音声に重ねて記録されてしまう。

特許文献２に記載の技術では、磁気ヘッドが常に磁気ディスク上にロードされているので、わずかな衝撃に対してもヘッドクラッシュを起こす可能性が高い。更には、磁気ヘッドが常に磁気ディスク上にロードされているので、スピンドルモータを止めることができず、消費電力を下げることができない。

本発明は、このような不都合を解消し、耐衝撃性を高めつつ、機械的ノイズを抑制できる撮像装置及びその制御方法を提示することを目的とする。

本発明に係る撮像装置は、音声入力手段と、撮像手段と、前記撮像手段による撮影画像及び前記音声入力手段による入力音声を圧縮する圧縮手段と、前記圧縮手段による圧縮データを一時記憶するバッファメモリと、ディスク媒体、前記ディスク媒体を回転するスピンドルモータ、及び前記ディスク媒体にデータを書き込むヘッドを具備するディスク装置と、前記バッファメモリに一時記憶されるデータを読み出し、前記ディスク装置の前記ディスク媒体に書き込ませる制御手段と、周囲の加速度又は角速度を検出する加速度・角速度センサと、前記圧縮データのビットレートを監視するビットレート監視手段とを具備する撮像装置であって、前記ディスク媒体にデータ書込みが行われていない時に前記ヘッドを前記ディスク媒体上に保持する第１の動作モードと、前記ディスク媒体にデータ書込みが行われていない時に前記ヘッドを前記ディスク媒体上から退避させ、前記ディスク媒体の回転を保持する第２の動作モードと、前記ディスク媒体にデータ書込みが行われていない時に前記ヘッドを前記ディスク媒体上から退避させ、前記ディスク媒体を停止する第３の動作モードを具備し、前記音声入力手段、前記加速度・角速度センサ及び前記ビットレート監視手段の出力に応じて、前記第１、第２及び第３の動作モードを切り替えることを特徴とする。

本発明に係る撮像装置の制御方法は、音声入力手段と、撮像手段と、前記撮像手段による撮影画像及び前記音声入力手段による入力音声を圧縮する圧縮手段と、前記圧縮手段による圧縮データを一時記憶するバッファメモリと、ディスク媒体、前記ディスク媒体を回転するスピンドルモータ、及び前記ディスク媒体にデータを書き込むヘッドを具備するディスク装置と、前記バッファメモリに一時記憶されるデータを読み出し、前記ディスク装置の前記ディスク媒体に書き込ませる制御手段と、周囲の加速度又は角速度を検出する加速度・角速度センサと、前記圧縮データのビットレートを監視するビットレート監視手段とを具備する撮像装置を制御する方法であって、前記音声入力手段、前記加速度・角速度センサ及び前記ビットレート監視手段の出力に従い、周囲の音レベルが低く、かつ前記撮像装置に加わる衝撃が小さい場合に、前記ディスク媒体にデータ書込みが行われていない時に前記ヘッドを前記ディスク媒体上に保持する第１の動作モードを設定し、前記音声入力手段、前記加速度・角速度センサ及び前記ビットレート監視手段の出力に従い、周囲の音レベルが高いか前記衝撃が大きい場合で、ビットレートが一定値以上のときに、前記ディスク媒体にデータ書込みが行われていない時に前記ヘッドを前記ディスク媒体上から退避させ、前記ディスク媒体の回転を保持する第２の動作モードを設定し、前記音声入力手段、前記加速度・角速度センサ及び前記ビットレート監視手段の出力に従い、前記音レベルが高いか前記衝撃が大きい場合で、前記ビットレートが一定値未満のときに、前記ディスク媒体にデータ書込みが行われていない時に前記ヘッドを前記ディスク媒体上から退避させ、前記ディスク媒体を停止する第３の動作モードを設定することを特徴とする。

本発明によれば、耐衝撃性能を損なうことなく、消費電力を抑え、ハードディスク装置から発生するノイズ音が記録されるのを抑制できる。

以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施例であるビデオカメラの概略構成ブロック図を示す。撮影レンズ１０は、被写体の光学像を撮像素子１２の撮像面上に結像する。撮像素子１２は、撮影レンズ１０による光学像を電気画像信号に変換する。ＡＤ変換器１４は、撮像素子１２からのアナログ画像信号をデジタル信号に変換する。

制御装置１６は、ＡＤ変換器１４からの画像データを、バッファメモリ１８に一時格納する。制御装置１６には更に、音声入力手段としてのマイク２０から周囲の音声を示す音声信号が入力している。詳細な説明は省略するが、制御装置１６は、撮像素子１２による撮影画像（ＡＤ変換器１４からの画像データ）及びマイク２０からの入力音声を所定の圧縮符号化方式で圧縮符号化する圧縮手段を具備する。この圧縮手段で圧縮された画像データ及び音声データは、所定の多重化形式で多重化されて、バッファメモリ１８に一時格納される。そして、制御装置１６は、バッファメモリ１８に一時記憶される圧縮画像音声データを適宜に読み出して、ハードディスク装置（ＨＤＤ）２０に格納する。

ＨＤＤ２２は、ディスク媒体、当該ディスク媒体を回転するスピンドルモータ、及び当該ディスク媒体にデータを書き込むヘッドを具備するディスク装置である。ディスク装置は更に、当該ヘッドをディスク媒体の半径方向に移動するアクチュエータを具備する。

本実施例のビデオカメラは、落下検出用に及び手ぶれ防止用に加速度・ジャイロセンサ２４を具備する。加速度・角速度センサとしての加速度・ジャイロセンサ２４は、本実施例のビデオカメラの移動加速度と角速度を検出し、検出値を制御装置１６に供給する。

ビットレート監視装置２６は、バッファメモリ１８に一時格納される圧縮画像音声データのビットレートを監視する。音声データのビットレートは、画像、より具体的には動画像に比べて低いので、ビットレート監視装置２６は、圧縮画像データのビットレートのみを監視しても良い。

図２は、本実施例の特徴的な動作を示すフローチャートである。加速度・ジャイロセンサ２４の検出値とビットレート監視装置２６の監視結果に従い、ハードディスクの動作モードを決定するフローを示す。

制御装置１６は、加速度・ジャイロセンサ２４の出力信号を読み取り（Ｓ１）、加速度・ジャイロセンサ２４の出力信号の大きさから衝撃を受けやすい環境にあるのかどうかを判断する。加速度・ジャイロセンサ２４の出力信号が一定値以上に大きいとき（Ｓ２）、制御装置１６は、衝撃を受けやすい環境にあると判断し、ビットレート監視装置２６により記録中の撮影画像のビットレートを確認する（Ｓ４）。

ビットレート値により、バッファメモリ１８に圧縮データを蓄積し始めてからバッファメモリ１８の残容量がある一定の割合以下になるまでの時間が、変化する。即ち、ビットレートが大きいほど、圧縮データ量が増え、ＨＤＤ２２への書き込み時間が長くなる。他方、バッファメモリ１８に蓄積できる画像データの時間は短くなる。その結果、ＨＤＤ２２の磁気ヘッドが磁気ディスクにロードされている時間が長くなり、アンロードされている時間が短くなる。ＨＤＤ２２の磁気ディスクがスピンアップするためには大きな電力が必要であるが、スピンドルモータが停止している方が、消費電力が少ない。そのため、スピンドルモータが停止している時間が一定時間以上ある場合、アンロード後にスピンダウンした方が、トータルの消費電力を低く抑えることができる。

このような理由で、制御装置１６は、ビットレート値が一定以上の場合（Ｓ６）、耐衝撃モードに設定し（Ｓ８）、一定値未満であれば（Ｓ６）、節電モードに設定する（Ｓ９）。

加速度・ジャイロセンサ２４の出力値が一定値未満の場合（Ｓ２）、制御装置１６は、衝撃を受けにくい環境、又は衝撃を受けても小さい環境にあると判断し、マイク２０の出力音声信号を取り込む（Ｓ３）。マイク２０の出力音声信号の音レベルが一定値以上に高い場合（Ｓ５）、制御装置１６は、周囲の環境が静かではないということになり、ステップＳ４に移行する。マイク２０の出力音声レベルの音レベルが一定値未満の場合（Ｓ５）、制御装置１６は、周囲の環境が静かであると判断して、静音モードに設定する（Ｓ７）。

本実施例の静音モードは、特許請求の範囲の「ディスク媒体にデータ書込みが行われていない時にヘッドをディスク媒体上に保持する第１の動作モード」に相当する。本実施例の耐衝撃モードは、特許請求の範囲の「ディスク媒体にデータ書込みが行われていない時にヘッドをディスク媒体上から退避させ、ディスク媒体の回転を保持する第２の動作モード」に相当する。本実施例の節電モードは、特許請求の範囲の「ディスク媒体にデータ書込みが行われていない時にヘッドをディスク媒体上から退避させ、ディスク媒体を停止する第３の動作モード」に対応する。

各モードでのＨＤＤ２２の磁気ディスクと磁気ヘッドの動きを説明する。図３は、静音モードのときのＨＤＤ２２のアクセス制御フローチャートである。制御装置１６は、ＨＤＤ２２に磁気ヘッドをロードさせ（Ｓ１０）、バッファメモリ１８に蓄積されているデータ量を確認する（Ｓ１１）。バッファメモリ１８に蓄積されたデータ量が一定以上である場合（Ｓ１２）、制御装置１６は、バッファメモリ１８内のデータをＨＤＤ２２に読出し、磁気ディスクに書き込ませる（Ｓ１４）。

制御装置１６は再び、バッファメモリ１８内のデータ量を確認する（Ｓ１１）。バッファメモリ１８に蓄積されたデータ量が一定値以上のある限り（Ｓ１２）、ＨＤＤ２２への書き込みを繰り返す（Ｓ１４）。バッファメモリ１８に蓄積されたデータ量が一定値未満になっていると（Ｓ１２）、制御装置１６は、最後にＨＤＤ２２にアクセスしてから一定時間が経過したかどうかを確認する（Ｓ１３）。一定時間未満であれば（Ｓ１３）、ステップＳ１１に戻る。一定時間以上であれば（Ｓ１３）、強制的にＨＤＤにアクセスし（Ｓ１５）、ステップＳ１１に戻る。ＨＤＤによっては、一定時間以上、ＨＤＤにアクセスしなかった場合、ＨＤＤの内蔵タイマによって自動的に磁気ヘッドがアンロードされてしまうことがある。ステップＳ１３，Ｓ１５は、この自動アンロードを防ぐためである。

図４は、耐衝撃モードのときのＨＤＤ２２のアクセス制御フローチャートである。制御装置１６は、バッファメモリ１８に蓄積されているデータ量を確認する（Ｓ１６）。バッファメモリ１８に蓄積されているデータ量が一定値以上になるまで待つ（Ｓ１７）。バッファメモリ１８に蓄積されているデータ量が一定値以上になると（Ｓ１７）、制御装置１６は、ＨＤＤ２２に磁気ヘッドを磁気ディスク上にロードさせる（Ｓ１８）。制御装置１６は、バッファメモリ１８からデータを読み出し、そのデータをＨＤＤ２２に磁気ディスクに書き込ませる（Ｓ１９）。書き込みが終了したら（Ｓ１９）、制御装置１６は、ＨＤＤ２２にＵｎｌｏａｄＩｍｍｅｄｉａｔｅコマンドを発行して、磁気ヘッドを即座にアンロードさせる（Ｓ２０）。その後、ステップＳ１６以降を繰り返す。

図５は、節電モードのときのＨＤＤ２２のアクセス制御フローチャートである。制御装置１６は、バッファメモリ１８に蓄積されているデータ量を確認する（Ｓ２１）。バッファメモリ１８に蓄積されているデータ量が一定値以上になるまで待つ（Ｓ２２）。バッファメモリ１８に蓄積されているデータ量が一定値以上になると（Ｓ２２）、制御装置１６は、ＨＤＤ２２にスピンドルモータのスピンアップ開始を指示する（Ｓ２３）。その後、制御装置１６は、ＨＤＤ２２に磁気ヘッドを磁気ディスク上にロードさせる（Ｓ２４）。

制御装置１６は、バッファメモリ１８からデータを読み出し、そのデータをＨＤＤ２２に磁気ディスクに書き込ませる（Ｓ２５）。書き込みが終了したら（Ｓ２５）、制御装置１６は、ＨＤＤ２２にＳｔａｎｄｂｙＩｍｍｅｄｉａｔｅコマンドを発行して、磁気ヘッドを即座にアンロードさせる（Ｓ２６）。その後、制御装置１６は、ＨＤＤ２２にスピンドルモータをスピンダウンさせる（Ｓ２７）。その後、ステップＳ２１以降を繰り返す。

図６は、ＡｄｖａｎｃｅｄＰｏｗｅｒＭａｎａｇｅｍｅｎｔと呼ばれるＨＤＤのパワーモードの表を示す。即ち、スリープ、スタンバイ、ロー・パワー・アイドル、アクティブ・アイドル、パフォーマンス・アイドル及びアクティブの６つのパワーモード持つ。そして、各パワーモードで、インターフェース部分、スピンドルモータ、磁気ヘッド、サーボ及びライト・キャッシュのオン・オフを切り替え可能である。ＡｄｖａｎｃｅｄＰｏｗｅｒＭａｎａｇｅｍｅｎｔ機能を持つＨＤＤは、ＳｅｔＦｅａｔｕｒｅｓコマンドを用いることによって、最も低消費電力のパワーモードを設定できる。静音モードに設定する場合に、ＳｅｔＦｅａｔｕｒｅｓコマンドにより最も低消費電力のパワーモードをアクティブ・アイドルに設定しておくと、磁気ヘッドがアンロードされることはなくなる。即ち、一定時間内に強制的にハードディスク内のデータにアクセスする必要はなくなる。同様に、耐衝撃モードに設定する場合に、ＳｅｔＦｅａｔｕｒｅｓコマンドにより最も低消費電力のパワーモードをロー・パワー・アイドルに設定しておけば、スピンドルモータがスピンダウンすることはなくなる。

図７は、静音モード、耐衝撃モード及び節電モードの各モードにおけるバッファメモリ１８及びＨＤＤ２２の動作を示す模式図である。バッファメモリ１８に蓄積されたデータ量、ＨＤＤ２２の磁気ディスクへのデータ書き込み、スピンドルモータの回転数、磁気ヘッドのロード・アンロード状態をそれぞれ示す。Ｔ１時間の間にバッファメモリ１８にデータが蓄積され、Ｔ２時間の間にＨＤＤ２２の磁気ディスクへの書込みが行われる。即ち、バッファメモリ１８に蓄積されるデータ量はＴ１時間の間に増加し、Ｔ２時間の間に減少する。また、ＨＤＤ２２の磁気ディスクへの書込みは、Ｔ２時間のみに行われ、Ｔ１＋Ｔ２周期で書込みが繰り返される。

静音モードでは、スピンダウンは行われず、磁気ヘッドもアンロードされないので、スピンドルモータの回転数と磁気ヘッドの位置は、破線で示すように、一定である。耐衝撃モードでは、スピンダウンは行われないが、磁気ヘッドはロード・アンロードを繰り返すので、スピンドルモータの回転数は破線で示され、磁気ヘッドの位置は実線で示されるように変化する。Ｔ３は、磁気ヘッドがロードされている時間を示す。節電モードでは、スピンアップ・スピンダウンと磁気ヘッドのロード・アンロードが繰り返されるので、スピンドルモータの回転数及びヘッドの位置は共に、実線で示すように変化する。

図８は、最初に静音モードが設定された後の、静音モード、耐衝撃モード及び節電モード間のモード遷移のフローチャートを示す。

先ず、静音モードに設定される（Ｓ２８）。制御装置１６は、加速度・ジャイロセンサ２４の出力信号を取り込み（Ｓ２９）、その大きさ又は強さにより、衝撃を受けやすい環境にあるかどうかを判断する。加速度・ジャイロセンサ２４の出力信号が一定値未満の場合（Ｓ３０）、制御装置１６は、衝撃を受けにくい環境にあると判断して、マイク２０の出力音声信号を取り込む（Ｓ３１）。マイク２０の出力音声信号の音レベルが一定値未満の場合（Ｓ３３）、制御装置１６は、周囲の環境が静かであると判断し、静音モードを維持して、ステップＳ２９に戻る。

加速度・ジャイロセンサ２４の出力信号が一定値以上の場合（Ｓ３０）、制御装置１６は、衝撃を受けやすい環境にあると判断し、ビットレート監視装置２６により記録中の撮影画像のビットレートを確認する（Ｓ３２）。ビットレートが一定値以上の場合（Ｓ３４）、耐衝撃モードに設定し（Ｓ３５）、一定値未満であれば（Ｓ３４）、節電モードに設定する（Ｓ３６）。

どちらのモードに設定されても（Ｓ３５，Ｓ３６）、制御装置１６は、マイク２０の出力音声信号を取り込む（Ｓ３７）。マイク２０の出力音声信号の音レベルが一定値以上の場合には（Ｓ３８）、ステップＳ３２に戻り、ビットレートを確認する。マイク２０の出力音声信号の音レベルが一定値未満の場合（Ｓ３８）、制御装置１６は、周囲の環境が静かであると判断し、加速度・ジャイロセンサ２４の出力を確認する（Ｓ３９）。加速度・ジャイロセンサ２４の出力信号が一定値以上の場合（Ｓ４０）、ステップＳ３２に戻り、ビットレートを確認する。加速度・ジャイロセンサ２４の出力信号が一定値未満の場合（Ｓ４０）、制御装置１６は、衝撃を受けにくい環境にあると判断し、ステップ２８に戻って、静音モードに設定する。

本発明の一実施例の概略構成ブロック図である。本実施例のハードディスク制御方式の選択方法を説明するフローチャートである。静音モードの制御フローチャートである。耐衝撃モードの制御フローチャートである。節電モードの制御フローチャートである。アドバンスド・パワー・マネージメント機能を搭載したハードディスクの各パワーモードでの動作を説明する表である。バッファメモリ１８とＨＤＤ２２の動作例を示す模式図である。ＨＤＤ２２の動作モード遷移の制御フローチャートである。

符号の説明

１０：撮影レンズ
１２：撮像素子
１４：ＡＤ変換器
１６：制御装置
１８：バッファメモリ
２０：マイク
２２：ハードディスク装置（ＨＤＤ）
２４：加速度・ジャイロセンサ
２６：ビットレート監視装置

Claims

音声入力手段と、
撮像手段と、
前記撮像手段による撮影画像及び前記音声入力手段による入力音声を圧縮する圧縮手段と、
前記圧縮手段による圧縮データを一時記憶するバッファメモリと、
ディスク媒体、前記ディスク媒体を回転するスピンドルモータ、及び前記ディスク媒体にデータを書き込むヘッドを具備するディスク装置と、
前記バッファメモリに一時記憶されるデータを読み出し、前記ディスク装置の前記ディスク媒体に書き込ませる制御手段と、
周囲の加速度又は角速度を検出する加速度・角速度センサと、
前記圧縮データのビットレートを監視するビットレート監視手段
とを具備する撮像装置であって、
前記ディスク媒体にデータ書込みが行われていない時に前記ヘッドを前記ディスク媒体上に保持する第１の動作モードと、前記ディスク媒体にデータ書込みが行われていない時に前記ヘッドを前記ディスク媒体上から退避させ、前記ディスク媒体の回転を保持する第２の動作モードと、前記ディスク媒体にデータ書込みが行われていない時に前記ヘッドを前記ディスク媒体上から退避させ、前記ディスク媒体を停止する第３の動作モードを具備し、
前記音声入力手段、前記加速度・角速度センサ及び前記ビットレート監視手段の出力に応じて、前記第１、第２及び第３の動作モードを切り替えることを特徴とする撮像装置。
音声入力手段と、
撮像手段と、
前記撮像手段による撮影画像及び前記音声入力手段による入力音声を圧縮する圧縮手段と、
前記圧縮手段による圧縮データを一時記憶するバッファメモリと、
ディスク媒体、前記ディスク媒体を回転するスピンドルモータ、及び前記ディスク媒体にデータを書き込むヘッドを具備するディスク装置と、
前記バッファメモリに一時記憶されるデータを読み出し、前記ディスク装置の前記ディスク媒体に書き込ませる制御手段と、
周囲の加速度又は角速度を検出する加速度・角速度センサと、
前記圧縮データのビットレートを監視するビットレート監視手段
とを具備する撮像装置を制御する方法であって、
前記音声入力手段、前記加速度・角速度センサ及び前記ビットレート監視手段の出力に従い、周囲の音レベルが低く、かつ前記撮像装置に加わる衝撃が小さい場合に、前記ディスク媒体にデータ書込みが行われていない時に前記ヘッドを前記ディスク媒体上に保持する第１の動作モードを設定し、
前記音声入力手段、前記加速度・角速度センサ及び前記ビットレート監視手段の出力に従い、周囲の音レベルが高いか前記衝撃が大きい場合で、ビットレートが一定値以上のときに、前記ディスク媒体にデータ書込みが行われていない時に前記ヘッドを前記ディスク媒体上から退避させ、前記ディスク媒体の回転を保持する第２の動作モードを設定し、
前記音声入力手段、前記加速度・角速度センサ及び前記ビットレート監視手段の出力に従い、前記音レベルが高いか前記衝撃が大きい場合で、前記ビットレートが一定値未満のときに、前記ディスク媒体にデータ書込みが行われていない時に前記ヘッドを前記ディスク媒体上から退避させ、前記ディスク媒体を停止する第３の動作モードを設定する
ことを特徴とする撮像装置の制御方法。