JP2013201475A

JP2013201475A - 電子機器

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Publication number: JP2013201475A
Application number: JP2012066906A
Authority: JP
Inventors: Koji Ozaki; 浩二尾崎; Masayuki Fujita; 昌之藤田
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2012-03-23
Filing date: 2012-03-23
Publication date: 2013-10-03

Abstract

【課題】電子機器のデータ転送の動作時に消費電力の効率をより向上させる。
【解決手段】電子機器の制御部は、各々のデータ転送速度が異なる第１転送モードおよび第２転送モードのいずれかを用いて、接続端子を介して外部機器との通信を行う。ブリッジ部は、第１転送モードよりもデータ転送速度が高速な第２転送モードでの通信を制御する。第１伝送路は、接続端子に一端が接続され、制御部に他端が接続されるとともに、第１転送モードの通信で用いられる。第２伝送路は、接続端子に一端が接続され、ブリッジ部に他端が接続されるとともに、第２転送モードの通信で用いられる。第３伝送路は、第２転送モードの通信のときに、ブリッジ部および制御部の間でデータを送受する。また、制御部は、第２転送モードに対応した外部機器との接続時に、外部機器との通信に要求されるデータ転送速度に応じて第１転送モードまたは第２転送モードを選択する。そして、制御部は、第１転送モードが選択されたときにブリッジ部の動作を停止させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子機器に関する。

従来から、電子機器のシリアルバス規格の１つとして、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）が公知である。近年におけるデータ転送の高速化の要望に応えるために、ＵＳＢ協会は、５Ｇｂｐｓのデータ転送速度をサポートするＵＳＢ３．０の規格を策定している。

また、例えば特許文献１のように、シリアルバス規格のＩＥＥＥ１３９４に関し、データ転送速度および伝送プロトコルをユーザに選択させる手法も提案されている。

特開２００５−２７２１９号公報

電子機器のデータ転送では、データ転送速度が高速になるほど、電子機器の消費電力や発熱が大きくなる。

一方で、例えばＵＳＢ３．０に対応する電子機器のデータ転送では、最もデータ転送速度の高い転送モードが使用できる場合には、転送対象にかかわらず最もデータ転送速度の高い転送モードでデータが転送される。また、上記のようにデータ転送速度をユーザの選択に委ねた場合、消費電力の効率の良い転送モードをユーザが常に選択することは困難であるので、なお改善の余地があった。

上記事情に鑑み、電子機器のデータ転送の動作時に消費電力の効率をより向上させる手段を提供する。

一の態様の電子機器は、外部機器に接続するための接続端子と、制御部と、ブリッジ部と、第１伝送路と、第２伝送路と、第３伝送路とを備える。制御部は、各々のデータ転送速度が異なる第１転送モードおよび第２転送モードのいずれかを用いて、接続端子を介して外部機器との通信を行う。ブリッジ部は、第１転送モードよりもデータ転送速度が高速な第２転送モードでの通信を制御する。第１伝送路は、接続端子に一端が接続され、制御部に他端が接続されるとともに、第１転送モードの通信で用いられる。第２伝送路は、接続端子に一端が接続され、ブリッジ部に他端が接続されるとともに、第２転送モードの通信で用いられる。第３伝送路は、第２転送モードの通信のときに、ブリッジ部および制御部の間でデータを送受する。また、制御部は、第２転送モードに対応した外部機器との接続時に、外部機器との通信に要求されるデータ転送速度に応じて第１転送モードまたは第２転送モードを選択する。そして、制御部は、第１転送モードが選択されたときにブリッジ部の動作を停止させる。

他の態様の電子機器は、外部機器に接続するための接続端子と、制御部と、ブリッジ部と、第１伝送路と、第２伝送路と、第３伝送路とを備える。制御部は、各々のデータ転送速度が異なる第１転送モードおよび第２転送モードのいずれかを用いて、接続端子を介して外部機器との通信を行う。ブリッジ部は、第１転送モードでの通信と、第１転送モードよりもデータ転送速度が高速な第２転送モードでの通信とをそれぞれ制御する。第１伝送路は、接続端子に一端が接続され、ブリッジ部に他端が接続されるとともに、第１転送モードの通信で用いられる。第２伝送路は、接続端子に一端が接続され、ブリッジ部に他端が接続されるとともに、第２転送モードの通信で用いられる。第３伝送路は、ブリッジ部および制御部の間でデータを送受する。また、制御部は、第２転送モードに対応した外部機器との接続時に、外部機器との通信に要求されるデータ転送速度に応じて第１転送モードまたは第２転送モードを選択する。そして、制御部は、選択された転送モードに応じてブリッジ部の動作を変更する。

上記の電子機器において、制御部は、第２転送モードが選択されたときに、外部機器との通信に要求されるデータ転送速度に応じて、第３伝送路での通信速度を変化させてもよい。

また、上記の電子機器は、被写体の像を撮像する撮像部をさらに備えていてもよい。そして、制御部は、撮像部で生成された画像のデータを外部機器に送信するときに、画像のデータ量に応じて第１転送モードまたは第２転送モードを選択してもよい。

外部機器との通信に要求されるデータ転送速度に応じて転送モードを選択するとともに、選択された転送モードに応じてブリッジ部の動作を停止または変更する。これにより、電子機器のデータ転送での消費電力の効率がより向上する。

一の実施形態における電子機器の構成例を示すブロック図一の実施形態における電子機器の動作例を示す流れ図他の実施形態における電子機器の構成例を示すブロック図

＜一の実施形態の説明＞
図１は、一の実施形態における電子機器（電子カメラ）の構成例を示すブロック図である。一の実施形態での電子カメラ１００は、ＵＳＢ３．０に準拠したシリアル通信機能を有しており、例えばパーソナルコンピュータ、プリンタ等の外部の電子機器（外部機器２００）との間で画像のデータの送受を行うことができる。

ここで、ＵＳＢ３．０は、現行のＵＳＢ２．０と上位互換性を有するシリアルバス規格であって、５Ｇｂｐｓのデータ転送速度（SuperSpeed）を新たにサポートしている。そして、一の実施形態の電子カメラ１００は、ＵＳＢ３．０のケーブルで外部機器２００との接続が行われたときには、SuperSpeed(5Gbps)の転送モードで外部機器２００と通信を行い、ＵＳＢ２．０のケーブルで外部機器２００との接続が行われたときには、従前のHigh-speed(480Mbps）の転送モードで外部機器２００と通信を行う。

図１に示す電子カメラ１００は、撮像部１１と、画像処理エンジン１２と、第１メモリ１３１３および第２メモリ１４と、記録Ｉ／Ｆ１５と、操作部１６と、外部Ｉ／Ｆ１７とを有している。撮像部１１、第１メモリ１３、第２メモリ１４、記録Ｉ／Ｆ１５および操作部１６は、それぞれ画像処理エンジン１２と接続されている。

撮像部１１は、撮影レンズ（不図示）による結像を撮像する撮像デバイスである。一例として、撮像部１１は、固体撮像素子と、アナログ信号処理を施すアナログフロントエンド回路と、Ａ／Ｄ変換回路とを含む。なお、撮像部１１は、画像処理エンジン１２の制御により、静止画像の連写撮影や、動画像の撮影を行うことができる。

画像処理エンジン１２は、制御部の一例であって、電子カメラ１００の動作を統括的に制御するプロセッサである。例えば、画像処理エンジン１２は、画像撮影を行う撮影モードにおいて、撮像部１１の出力に各種の画像処理（色補間処理、階調変換処理、輪郭強調処理、ホワイトバランス調整など）を施して、記録用画像のデータを生成する。

また、画像処理エンジン１２は、ＵＳＢ３．０のSuperSpeedの転送モードとＵＳＢ２．０のHigh-speedの転送モードとのいずれかを用いて、外部Ｉ／Ｆ１７を介して外部機器２００との通信を行う。なお、一の実施形態の画像処理エンジン１２は、ＵＳＢ２．０のコントローラを内蔵している。

第１メモリ１３は、画像処理の前工程や後工程で画像のデータを一時的に記憶する。例えば、第１メモリ１３は、揮発性の記憶媒体であるＳＤＲＡＭである。また、第２メモリ１４は、画像処理エンジン１２によって実行されるプログラム等を記憶する不揮発性のフラッシュメモリである。

記録Ｉ／Ｆ１５は、不揮発性の記憶媒体１８を接続するためのコネクタを有している。そして、記録Ｉ／Ｆ１５は、コネクタに接続された記憶媒体１８に対して画像のデータの書き込み／読み込みを実行する。上記の記憶媒体１８は、ハードディスクや、半導体メモリを内蔵したメモリカードなどで構成される。なお、図１では記憶媒体１８の一例としてメモリカードを図示する。

操作部１６は、画像の撮影指示を受け付ける釦（例えばレリーズ釦）や、電子カメラ１００の撮影モードの指定を受け付ける入力部材（例えばモードセレクタなど）を含む。

外部Ｉ／Ｆ１７は、ＵＳＢ３．０およびＵＳＢ２．０の各規格に準拠して、外部機器２００との有線シリアル通信のインターフェースを提供する。この外部Ｉ／Ｆ１７は、外部機器２００に接続するための接続端子２１と、ブリッジ部２２と、第１伝送路２３と、第２伝送路２４と、第３伝送路２５とを有している。

ここで、接続端子２１は、ＵＳＢ３．０に準拠した形状のコネクタ（例えば、Standard-A, Standard-B, Micro-Bなど）である。上記の接続端子２１は、ＵＳＢ３．０のコネクタが接続されたときに、ＵＳＢ２．０の転送モードでは第１伝送路２３で通信を行い、ＵＳＢ３．０の転送モードでは第２伝送路２４で通信を行う。

ブリッジ部２２は、ＵＳＢ３．０のコントローラを内蔵した回路であって、ＵＳＢ３．０のSuperSpeedの転送モードでの外部機器２００との通信を制御する。なお、ブリッジ部２２と画像処理エンジン１２とは、制御信号線ＣＮＴによって接続されている。

第１伝送路２３は、ＵＳＢ２．０の転送モードの通信で用いられる。第１伝送路２３の一端は、接続端子２１に接続されている。また、第１伝送路２３の他端は、画像処理エンジン１２に接続されている。

第２伝送路２４および第３伝送路２５は、ＵＳＢ３．０の転送モードの通信で用いられる。第２伝送路２４の一端は、接続端子２１に接続されている。また、第２伝送路２４の他端は、ブリッジ部２２に接続されている。一方、第３伝送路２５は、例えばＳＡＴＡやＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓ等の公知のインターフェース規格に準拠した内部バスであって、ブリッジ部２２と画像処理エンジン１２との間でデータを送受する。また、一の実施形態において、第３伝送路２５の通信速度は、画像処理エンジン１２の制御によって、１．５Ｇｂｐｓと３Ｇｂｐｓとの間で切り替えることができる。

以下、一の実施形態での電子カメラ１００の動作例を、ＵＳＢ２．０のケーブルが接続された場合とＵＳＢ３．０のケーブルが接続された場合とに分けて説明する。

まず、一の実施形態の電子カメラ１００と外部機器２００とがＵＳＢ２．０のケーブルで接続された場合を説明する。上記の場合、画像処理エンジン１２は制御信号線ＣＮＴを介してブリッジ部２２の動作を停止させる。これにより、高い周波数で駆動するブリッジ部２２での消費電力がなくなるとともに、第３伝送路２５の周辺回路での消費電力が小さくなるので、電子カメラ１００の消費電力の効率が改善される。そして、ＵＳＢ２．０の規格で電子カメラ１００が外部機器２００と通信を行うときに、画像処理エンジン１２は、接続端子２１および第１伝送路２３を介して外部機器２００とデータを送受する。

次に、一の実施形態の電子カメラ１００と外部機器２００とがＵＳＢ３．０のケーブルで接続された場合を説明する。上記の場合、画像処理エンジン１２は図２に示すシーケンスによって、外部Ｉ／Ｆ１７の転送モードや動作状態を変化させる。なお、図２の処理は、電子カメラ１００と外部機器２００との間でデータの転送が開始されるときに、画像処理エンジン１２によって実行される。

ステップ＃１０１：画像処理エンジン１２は、外部機器２００との通信に要求されるデータ転送速度が第１閾値Ｔｈ１より小さいか否かを判定する。ここで、第１閾値Ｔｈ１は、ＵＳＢ２．０のHigh-speedでのデータの転送が可能なデータ転送速度であって、例えば２０〜３０ＭＢ／ｓ程度である。一例として、＃１０１での画像処理エンジン１２は、単位時間当たりのデータ転送量が大きな画像データ（動画像のデータや連写撮影で取得された一連の画像データ群など）を外部機器２００と通信する場合に、データ転送速度が第１閾値Ｔｈ１以上であると判定してもよい。

上記要件を満たす場合（ＹＥＳ側）には、＃１０２に処理が移行する。一方、上記要件を満たさない場合（ＮＯ側）には、＃１０３に処理が移行する。

ステップ＃１０２：この場合、画像処理エンジン１２は、ＵＳＢ２．０の規格で外部機器２００と通信を行う。まず、＃１０２での画像処理エンジン１２は、制御信号線ＣＮＴを介してブリッジ部２２の動作を停止させる。これにより、高い周波数で駆動するブリッジ部２２での消費電力がなくなるとともに、第３伝送路２５の周辺回路での消費電力が小さくなるので、電子カメラ１００の消費電力の効率が改善される。そして、画像処理エンジン１２は、接続端子２１および第１伝送路２３を介して、ＵＳＢ２．０の規格により外部機器２００とデータを送受する。その後、画像処理エンジン１２は、上記の通信終了後に図２の処理を終了する。

ステップ＃１０３：画像処理エンジン１２は、外部機器２００との通信に要求されるデータ転送速度が第２閾値Ｔｈ２より小さいか否かを判定する。ここで、第２閾値Ｔｈ２は、第３伝送路２５での通信速度が１．５Ｇｂｐｓであるときにデータの転送が可能なデータ転送速度であって、例えば８０ＭＢ／ｓ程度である。一例として、＃１０３での画像処理エンジン１２は、上記の動画像のデータ等を送信するときに、１フレームの画像サイズとフレームレートとを積算した単位時間当たりのデータ転送量と、第２閾値Ｔｈ２とを比較して判定すればよい。

上記要件を満たす場合（ＹＥＳ側）には、＃１０４に処理が移行する。一方、上記要件を満たさない場合（ＮＯ側）には、＃１０５に処理が移行する。

ステップ＃１０４：この場合、画像処理エンジン１２は、ＵＳＢ３．０の規格で外部機器２００と通信を行うとともに、第３伝送路２５での通信速度を１．５Ｇｂｐｓにする。まず、＃１０４での画像処理エンジン１２は、制御信号線ＣＮＴを介してブリッジ部２２の動作を一旦リセットする。そして、画像処理エンジン１２は、ブリッジ部２２の再起動時に第３伝送路２５での通信速度を１．５Ｇｂｐｓに切り替える。これにより、第３伝送路２５の周辺回路での消費電力が小さくなるので、電子カメラ１００の消費電力の効率が改善される。そして、画像処理エンジン１２は、接続端子２１、第２伝送路２４、ブリッジ部２２および第３伝送路２５を介して、ＵＳＢ３．０の規格により外部機器２００とデータを送受する。その後、画像処理エンジン１２は、上記の通信終了後に図２の処理を終了する。

ステップ＃１０５：この場合、画像処理エンジン１２は、ＵＳＢ３．０の規格で外部機器２００と通信を行うとともに、第３伝送路２５での通信速度を３．０Ｇｂｐｓにする。まず、＃１０５での画像処理エンジン１２は、制御信号線ＣＮＴを介してブリッジ部２２の動作を一旦リセットする。そして、画像処理エンジン１２は、ブリッジ部２２の再起動時に第３伝送路２５での通信速度を３．０Ｇｂｐｓに切り替える。そして、画像処理エンジン１２は、接続端子２１、第２伝送路２４、ブリッジ部２２および第３伝送路２５を介して、ＵＳＢ３．０の規格により外部機器２００とデータを送受する。その後、画像処理エンジン１２は、上記の通信終了後に図２の処理を終了する。以上で、図２の流れ図の説明を終了する。

一の実施形態において、電子カメラ１００と外部機器２００とがＵＳＢ３．０のケーブルで接続された場合、画像処理エンジン１２は、必要となるデータ転送速度に応じてＵＳＢ２．０での転送とＵＳＢ３．０での転送とを選択する。そして、ＵＳＢ２．０での転送が選択された場合、画像処理エンジン１２は、ブリッジ部２２の動作を停止させる（＃１０２）。また、ＵＳＢ３．０の転送で必要となるデータ転送速度が低い場合、画像処理エンジン１２は、第３伝送路２５での通信速度を低くする（＃１０４）。また、ＵＳＢ３．０の転送で必要となるデータ転送速度が高い場合、画像処理エンジン１２は、第３伝送路２５での通信速度を高くする（＃１０５）。

これにより、一の実施形態では、必要となるデータ転送速度に応じてブリッジ部２２の動作や、第３伝送路２５の通信速度が変更されるので、電子カメラ１００のデータ転送での消費電力の効率がより向上する。その結果、一の実施形態の電子カメラ１００では発熱を抑制することができる。

＜他の実施形態の説明＞
図３は、他の実施形態における電子機器（電子カメラ）の構成例を示すブロック図である。ここで、他の実施形態は上述した一の実施形態の変形例である。そのため、他の実施形態では一の実施形態との相違点のみ説明し、共通する構成には同一符号を付して重複説明を省略する。

図３に示す他の実施形態の電子カメラ１００ａでは、ブリッジ部２２ａがＵＳＢ２．０のコントローラとＵＳＢ３．０のコントローラとをそれぞれ有している。また、他の実施形態では、第１伝送路２３の他端は、画像処理エンジン１２に接続されている。

他の実施形態において、電子カメラ１００ａおよび外部機器２００がＵＳＢ３．０のケーブルで接続された場合であって、必要とされるデータ転送速度が第１閾値より小さいときには、画像処理エンジン１２は、ＵＳＢ２．０の規格で外部機器２００と通信を行うとともに、第３伝送路２５での通信速度を１．５Ｇｂｐｓにする。このとき、画像処理エンジン１２は、制御信号線ＣＮＴを介してブリッジ部２２ａの動作を一旦リセットする。そして、画像処理エンジン１２は、ブリッジ部２２ａの再起動時に第３伝送路２５での通信速度を１．５Ｇｂｐｓに切り替える。これにより、第３伝送路２５の周辺回路での消費電力が小さくなるので、電子カメラ１００ａの消費電力の効率が改善される。そして、他の実施形態での画像処理エンジン１２は、接続端子２１、第１伝送路２３、ブリッジ部２２ａおよび第３伝送路２５を介して、ＵＳＢ２．０の規格により外部機器２００とデータを送受すればよい。

なお、他の実施形態では、ＵＳＢ３．０のSuperSpeedの転送モードとＵＳＢ２．０のHigh-speedの転送モードのいずれでもブリッジ部２２が起動状態となる。しかし、ＵＳＢ２．０のHigh-speedの転送モードでは、データの転送速度が低い分だけブリッジ部２２での電力消費は抑制されることとなる。

かかる他の実施形態によっても、必要となるデータ転送速度に応じてブリッジ部２２の動作や、第３伝送路２５の通信速度が変更されるので、電子カメラ１００ａのデータ転送での消費電力の効率がより向上する。その結果、他の実施形態の電子カメラ１００ａでは発熱を抑制することができる。

＜実施形態の補足事項＞
（ａ）上記実施形態では電子機器が電子カメラである例を説明したが、本発明は電子カメラ以外の他の電子機器にも広く応用することができる。

（ｂ）上記実施形態の電子カメラは、撮影時に外部Ｉ／Ｆ１７を介して画像データを転送するときに、撮影モードの設定内容に応じて、＃１０２，＃１０４，＃１０５の処理を自動的に切り替えるようにしてもよい。例えば、画像処理エンジン１２は、高画質の動画像の転送時には第３伝送路２５の通信速度を高くし、低画質の動画像の転送時には第３伝送路２５の通信速度を低くしてもよい。

以上の詳細な説明により、実施形態の特徴点および利点は明らかになるであろう。これは、特許請求の範囲が、その精神および権利範囲を逸脱しない範囲で前述のような実施形態の特徴点および利点にまで及ぶことを意図するものである。また、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、あらゆる改良および変更に容易に想到できるはずであり、発明性を有する実施形態の範囲を前述したものに限定する意図はなく、実施形態に開示された範囲に含まれる適当な改良物および均等物によることも可能である。

１１…撮像部、１２…画像処理エンジン、１３…第１メモリ、１４…第２メモリ、１５…記録Ｉ／Ｆ、１６…操作部、１７…外部Ｉ／Ｆ、１８…記憶媒体、２１…接続端子、２２，２２ａ…ブリッジ部、２３…第１伝送路、２４…第２伝送路、２５…第３伝送路、１００１００ａ…電子カメラ、２００…外部機器

Claims

外部機器に接続するための接続端子と、
各々のデータ転送速度が異なる第１転送モードおよび第２転送モードのいずれかを用いて、前記接続端子を介して前記外部機器との通信を行う制御部と、
前記第１転送モードよりもデータ転送速度が高速な前記第２転送モードでの通信を制御するブリッジ部と、
前記接続端子に一端が接続され、前記制御部に他端が接続されるとともに、前記第１転送モードの通信で用いられる第１伝送路と、
前記接続端子に一端が接続され、前記ブリッジ部に他端が接続されるとともに、前記第２転送モードの通信で用いられる第２伝送路と、
前記第２転送モードの通信のときに、前記ブリッジ部および前記制御部の間でデータを送受する第３伝送路と、を備え、
前記制御部は、前記第２転送モードに対応した前記外部機器との接続時に、前記外部機器との通信に要求されるデータ転送速度に応じて前記第１転送モードまたは前記第２転送モードを選択し、前記第１転送モードが選択されたときに前記ブリッジ部の動作を停止させる電子機器。
外部機器に接続するための接続端子と、
各々のデータ転送速度が異なる第１転送モードおよび第２転送モードのいずれかを用いて、前記接続端子を介して前記外部機器との通信を行う制御部と、
前記第１転送モードでの通信と、前記第１転送モードよりもデータ転送速度が高速な前記第２転送モードでの通信とをそれぞれ制御するブリッジ部と、
前記接続端子に一端が接続され、前記ブリッジ部に他端が接続されるとともに、前記第１転送モードの通信で用いられる第１伝送路と、
前記接続端子に一端が接続され、前記ブリッジ部に他端が接続されるとともに、前記第２転送モードの通信で用いられる第２伝送路と、
前記ブリッジ部および前記制御部の間でデータを送受する第３伝送路と、を備え、
前記制御部は、前記第２転送モードに対応した前記外部機器との接続時に、前記外部機器との通信に要求されるデータ転送速度に応じて前記第１転送モードまたは前記第２転送モードを選択し、選択された転送モードに応じて前記ブリッジ部の動作を変更する電子機器。
請求項１または請求項２に記載の電子機器において、
前記制御部は、前記第２転送モードが選択されたときに、前記外部機器との通信に要求されるデータ転送速度に応じて、前記第３伝送路での通信速度を変化させる電子機器。
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電子機器において、
被写体の像を撮像する撮像部をさらに備え、
前記制御部は、前記撮像部で生成された画像のデータを前記外部機器に送信するときに、前記画像のデータ量に応じて前記第１転送モードまたは前記第２転送モードを選択する電子機器。