JP2014220595A - 画像記録装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電池の残量を的確に把握可能な画像記録装置及び測定方法を得る。【解決手段】信号出力期間Ａ、Ｃ、Ｅ、ＧではＣＣＤ１０１は画像信号を出力し、ブランク期間Ｂ、Ｄ、Ｆ、ＨではＣＣＤ１０１は画像信号を出力しない。信号出力期間Ａ、Ｃ、Ｅ、Ｇでは、ＣＣＤ１０１が電流を消費するため、電池の電圧が低下する（線２２参照）。ブランク期間Ｂ、Ｄ、Ｆ、Ｈでは、信号出力期間と比較してＣＣＤ１０１が消費する電流が少ないため電池の電圧が上昇する。つまり、信号出力期間Ａ、Ｃ、Ｅ、Ｇでバッテリ１２６の電圧を測定すると、バッテリ１２６がその時点で出力可能な電圧よりも低い電圧を検知する。そこで、信号出力期間Ａ、Ｃ、Ｅ、Ｇ及びブランク期間Ｂ、Ｄ、Ｆ、Ｈで測定したバッテリ電圧を閾値と比較してデジタルカメラ１００の動作を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、電源から電力供給を受けて動作する画像記録装置、及び電源の状態を測定する測定方法に関する。

電源として内蔵する電池から電力を取り出して動作する画像記録装置が知られている。電池の残量が無くなって画像記録装置が突然に動作しなくなることを防ぐため、また、過放電により電池が破損することを防止するため、電池の残量を測定して、残量が所定値よりも少なくなったときに、撮影する画像の画素数やフレームレートを減らして撮影可能時間を延ばす構成が知られている（特許文献１）。

特開２００４−２３６２８０号公報

しかし、撮影する画像の画素数やフレームレートを減らすと画質が低下するため、ユーザが所望の画像を得られないおそれがある。また、電池の残量を正確に測定できていない場合、撮影可能な程度に残量が残っているにも関わらず、撮影する画像の画素数やフレームレートを減らしてしまうおそれがある。

本発明はこれらの問題に鑑みてなされたものであり、電池の残量を的確に把握可能な画像記録装置及び測定方法を得ることを目的とする。

本願第１の発明による画像記録装置は、所定の撮像周期で被写体像を撮像して画像信号を出力する撮像素子と、撮像素子に電力を供給する電源と、電源の状態を所定の測定周期で測定する測定部とを備え、測定部は、撮像周期に応じて測定周期を変更することを特徴とする。

撮像周期は、撮像素子が画像信号を出力する信号出力期間と、画像信号を出力しない信号不出力期間とから成り、測定部は、信号出力期間及び信号不出力期間において状態を測定することが好ましい。

測定部は、信号出力期間と信号不出力期間とが切り替わる期間では状態を測定しないことが好ましい。

信号出力期間の時間長さは信号不出力期間の時間長さと異なり、測定部は、信号出力期間の時間長さと信号不出力期間の時間長さとの比率に応じて測定周期を決定することが好ましい。

信号出力期間の時間長さは信号不出力期間の時間長さと等しく、測定部は、電源の状態を略等間隔で測定する決定してもよい。

電池は複数の部材に電力を供給可能であって、部材が動作しているとき、測定部は測定周期を短くしてもよい。

測定部は、電源の状態を複数回測定して得られた値の平均値を算出し、時間あたりの平均値の減少量が所定値よりも大きい場合、電源の状態を測定したときよりも測定周期を短くしてもよい。

画像記録装置に外部から電力を供給する外部電源を備え、電源は画像記録装置に内蔵され、外部電源が画像記録装置に電力を供給しているとき、測定部は、電源が撮像素子に電力を供給しているときよりも測定周期を短くしてもよい。

電源は電池であって、電源の状態は電池の残量であって、撮像周期に基づいて残量の閾値を決定し、残量が閾値よりも少なくなったとき、画像記録装置の動作を終了する制御部をさらに備えることが好ましい。

画像記録装置の動作を終了する制御部をさらに備え、測定部は電源の状態を複数回測定し、制御部は、電源の状態が連続して所定値以下となる場合、画像記録装置の動作を終了してもよい。

本願第２の発明による測定方法は、撮像素子が、電源から電力供給を受けて、所定の撮像周期で被写体像を撮像するステップと、電源の状態を測定する測定周期を撮像周期に応じて決定するステップと、電源の状態を測定周期で測定するステップとを備えることを特徴とする。

本発明によれば、電池の残量を的確に把握可能な画像記録装置及び測定方法を得る。

本実施形態による画像記録装置を有するデジタルカメラを概略的に示したブロック図である。 撮像周期と測定周期との関係を示したグラフである。 撮像周期と測定周期との関係を示したグラフである。 撮像周期と測定周期との関係を示したグラフである。 撮像周期と測定周期との関係を示したグラフである。 測定処理を示したフローチャートである。

本願発明の一実施形態による画像記録装置について図を用いて説明する。図１は、画像記録装置を備えるデジタルカメラ１００を概略的に示す。まず、図１を用いてデジタルカメラ１００の構成について説明する。

デジタルカメラ１００は、デジタルカメラ１００を駆動するバッテリ１２６と、バッテリ１２６からの電力を用いて各部材の動作に必要な電圧を生成する電源ユニット１２５と、バッテリ１２６を充電するバッテリ充電回路１２７と、バッテリ１２６の残量を検出するバッテリ残量検出回路１２８と、ＵＳＢコネクタ１２２を介してバッテリ充電回路１２７に電力を供給するＡＣアダプタ１２９（若しくは、パーソナルコンピュータのプリンタ等のＵＳＢ・ＢＵＳ１３０）と、ＵＳＢの接続状態を検出するＵＳＢ接続検出回路１３１とを主に備える。

またデジタルカメラ１００は、測距ユニット５、鏡胴ユニット７、およびＬＣＤモニタ１０、光学画像を光電変換するＣＣＤ１０１（撮像素子）、フロントエンド部１０２、カメラプロセッサ１０４、ＲＡＭ１０７、ＲＯＭ１０８、操作キーユニット１１０、ストロボ回路１１４、ＬＣＤドライバ１１７、内蔵メモリ１２０、メモリカードスロット１２１、およびＵＳＢコネクタ１２２を備える。

ＵＳＢコネクタ１２２は、電源５Ｖの電源電圧が接続されるＶＢＵＳ端子と、電源電圧の基準となるＧＮＤラインと、データラインとしてのＤ＋端子及びＤ−端子という４つの出力端子を備える。ＵＳＢ接続検出回路１３１は、バッテリ１２６を充電するバッテリ充電回路１２７がＵＳＢコネクタ１２２を介してＡＣアダプタ１２９と接続されたのか、それとも、パーソナルコンピュータのプリンタ等のＵＳＢ・ＢＵＳ１３０と接続されたのかを検出する。また、ＵＳＢ接続検出回路１３１は、ＵＳＢコネクタ１２２のＶ−ＢＵＳに電源が接続された後、データラインＤ＋，Ｄ−の検出を行う。この検出結果に応じて、バッテリ充電回路１２７の上限供給可能電流が決定され、バッテリ１２６に対して充電電流を流す。

バッテリ残量検出回路１２８は、バッテリ１２６の電圧を所定の測定周期で測定することによりバッテリ残量を検知し、このバッテリ残量をカメラプロセッサ１０４に送信する。カメラプロセッサ１０４は、バッテリ残量が閾値を下回ったとき、ユーザに警告を発し、そしてデジタルカメラ１００の電源をオフにする。これにより、出力可能な電圧を下回る電圧までバッテリ１２６が使用され、これによりバッテリ１２６の性能が著しく低下してしまうことを防止できる。閾値は、電圧を測定するタイミングに応じて決定される。デジタルカメラ１００が行っている動作によって、バッテリ１２６の電圧変動のパターンが異なる。そこで、デジタルカメラ１００の動作に応じて電圧を測定するタイミングを決定し、このタイミングに応じて、電圧を測定するタイミングを決定する。例えば、電力をあまり消費しない構成要素が動作している場合、閾値は比較的低めに設定され、電力を多く消費する構成要素が動作している場合、閾値は比較的高めに設定される。バッテリ１２６が電力を出力すると、それに従ってバッテリの出力電圧が低下する。所定の電圧を下回ってからも電力を出力し続けると、バッテリ１２６は破損して充電及び放電できなくなる。所定の電圧を使用限界電圧という。そこで破損を防止するためにバッテリ１２６は保護回路１３６を備える。保護回路１３６は、バッテリ１２６の電圧が使用限界電圧を下回ると、バッテリ１２６と外部回路との接続を電気的に切断してバッテリ１２６を保護する回路である。

鏡胴ユニット７は、被写体の光学画像を取り込むズームレンズ系７−１ａおよびズームモータ７−１ｂを含むズーム光学系７−１、フォーカスレンズ系７−２ａおよびフォーカスモータ７−２ｂを含むフォーカス光学系７−２、絞り７−３ａおよび絞りモータ７−３ｂを含む絞りユニット７−３、メカシャッタ７−４ａおよびメカシャッタモータ７−４ｂを含むメカシャッタユニット７−４、並びに各モータを駆動するモータドライバ７−５を有している。

フロントエンド部１０２は、ＣＣＤ１０１から画像信号を受信して、画像ノイズ除去用相関二重サンプリング及びゲイン調整を施した後、デジタル画像信号に変換する。

カメラプロセッサ１０４は、デジタル画像信号にホワイトバランス設定やガンマ設定を行い、またＶＤ信号、ＨＤ信号を供給し、フィルタリング処理により、輝度データ、色相データへの変換を行い、装置各部の動作を制御し、前述した制御に必要なデータ等を、一時的に保存し、パソコンなどの外部機器とＵＳＢ通信を行い、ＪＰＥＧ圧縮の伸長を行い、画像データのサイズを補間処理により拡大／縮小し、画像データを液晶モニタやＴＶなどの外部表示機器に表示するためのビデオ信号に変換し、撮影された画像データを記録するメモリカード１２４の制御を行う。

操作キーユニット１１０は、図示は省略したが、レリーズボタン、モードダイアル、ズームボタン、電源スイッチおよび操作キー部を含んでいる。

レリーズボタンおよびモードダイアルは、一般的にカメラボディの上面に配置されている。また、ストロボ発光部３、測距ユニット５、鏡胴ユニット７および光学ファインダの対物面側は、カメラボディの正面側に配置される。メモリカード１２４を装填するためのメモリカード装填部は、カメラボディの側面に配設される。このメモリカード装填部の内部にメモリカードスロット１２１が設けられ、このメモリカードスロット１２１にメモリカード１２４を挿入し装填する。ＬＣＤモニタ１０、光学ファインダの接眼部側、ズームボタン、電源スイッチおよび操作キー部は、カメラボディの背面側に配置されている。

次に、図１を参照してデジタルカメラ１００の基本的な動作を説明する。ストロボ発光部３およびストロボ回路１１４は、被写体における自然光等の光量が足りない場合に光量を補うために用いられる。即ち、暗い場所の撮影や被写体が暗い場合の撮影には、カメラプロセッサ１０４からストロボ回路１１４にストロボ発光信号を送信することによって、ストロボ回路１１４は、ストロボ発光部３を発光させて被写体を照明する。測距ユニット５は、カメラ本体と被写体との間の距離、つまり被写体距離を計測する。

デジタルカメラ１００は、測距ユニット５を用いて取得した被写体距離、及び被写体像のコントラスト情報を用いてオートフォーカスを行う。詳しく説明すると、測距ユニット５を用いて、被写体距離を常に取得し、被写体距離に基づいて、被写体距離近傍に対応する位置までフォーカスレンズ７−２ａを一気に移動させる。そして、被写体像のコントラスト情報を検出し、最もコントラスト値の高い位置に光学系、即ちフォーカスレンズ７−２ａを移動させてフォーカスを合わせる。コントラストを用いてフォーカスを合わせる方式を、ＣＣＤ−ＡＦ方式という。

鏡胴ユニット７は、ズーム光学系７−１と、フォーカス光学系７−２と、絞りユニット７−３と、メカシャッタユニット７−４と、モータドライバ７−５とを有する。ズーム光学系７−１は、撮像光学系の焦点距離を変更させるズームレンズ７−１ａと、ズームレンズ７−１ａを駆動するズームモータ７−１ｂを有する。フォーカス光学系７−２は、撮像光学系における合焦点を移動させるためのフォーカスレンズ７−２ａと、フォーカスレンズ７−２ａを駆動するフォーカスモータ７−２ｂを有する。絞りユニット７−３は、撮像光学系における開口口径を絞るための絞り７−３ａと、絞り７−３ａを駆動する絞りモータ７−３ｂとを有する。メカシャッタユニット７−４は、撮像光学系の光路を機械的に開閉するメカニカルシャッタからなるメカシャッタ７−４ａと、メカシャッタ７−４ａを開閉駆動するメカシャッタモータ７−４ｂとを有する。モータドライバ７−５は、カメラプロセッサ１０４からの駆動指令に応じてモータ７−１ｂ〜７−４ｂを駆動する。

ＲＯＭ１０８は、カメラプロセッサ１０４が解読可能なプログラムコードで記述された、制御プログラムや制御するためのパラメータ等を格納する。操作キーユニット１１０の電源スイッチの操作によって、このデジタルカメラ１００の電源がオン状態になると、制御プログラムがカメラプロセッサ１０４に付随する図示されないメインメモリにロードされ、カメラプロセッサ１０４は、その制御プログラムに従って装置各部の動作を制御するとともに、制御に必要なデータ等を、ＲＡＭ１０７およびカメラプロセッサ１０４内の図示しないＲＡＭ１０７に一時的に保存する。

ＣＣＤ１０１は、電荷結合素子による撮像素子を用いて構成され、光学像を光電変換して電子的な画像信号に変換する。ＣＣＤ１０１は、１フレームに相当する画像信号を所定の撮像周期で撮像して出力する。１フレームは１枚の画像に相当する。撮像周期は、フレームレートとも呼ばれ、例えば１秒間に１５フレームの撮像及び出力を意味する１５ｆｐｓ、同じく３０フレームを意味する３０ｆｐｓ、同じく６０フレームを意味する６０ｆｐｓ、同じく１００フレームを意味する１００ｆｐｓである。

フロントエンド部１０２は、カメラプロセッサ１０４によって制御される。フロントエンド部１０２は、ＣＣＤ１０１より得られた画像信号の相関二重サンプリングを行って画像ノイズを除去し、画像ノイズが除去された画像信号の利得調整を行い、利得調整された画像信号をＡ／Ｄ変換（アナログ−デジタル変換）によりデジタル画像信号に変換して、カメラプロセッサ１０４に送信する。

カメラプロセッサ１０４は、フロントエンド部１０２にＶＤ信号およびＨＤ信号を供給するとともに、フロントエンド部１０２から与えられたデジタル画像信号に対してホワイトバランス調整およびガンマ調整等の信号処理を行う。

カメラプロセッサ１０４は、ＵＳＢ規格に従ってＰＣ（パーソナルコンピュータ）等の外部機器と接続し、外部機器との間で通信を行うためのＵＳＢ信号処理を行う。また、画像データをＪＰＥＧ圧縮／伸張し、外挿／内挿等の補間処理により画像データのサイズを拡大／縮小し、ＬＣＤモニタ１０やＴＶ等の外部表示機器に表示するためのビデオ信号に画像データを変換し、撮影された撮像画像データをメモリカード１２４に記録し、メモリカード１２４の書き込み／読み出し制御を行う。

ＲＡＭ１０７は、カメラプロセッサ１０４において画像データに各種の処理を施す際に、画像データを一時的に保存するために用いられる。

メモリカードスロット１２１は、撮影した画像データを記憶するためのメモリカード１２４を着脱可能に装填するためのコネクタスロットであり、このメモリカードスロット１２１に装填されたメモリカード１２４の書き込み／読み出し制御は、メモリカードスロット１２１を介してカメラプロセッサ１０４によって行われる。

内蔵メモリ１２０は、撮影した画像データを記憶するためのメモリであり、メモリカードスロット１２１にメモリカード１２４が装着されていない場合であっても、撮影した画像データを記憶することができるようにするために設けられている。

ＬＣＤドライバ１１７は、ＬＣＤモニタ１０を駆動するドライブ回路であり、カメラプロセッサ１０４から出力されたビデオ信号を、ＬＣＤモニタ１０に表示するための信号に変換する機能をも有している。ＬＣＤモニタ１０は、撮影前に被写体の状態を監視するための画像表示、撮影した画像を確認するための撮像画像表示、そしてメモリカード１２４や内蔵メモリ１２０に記録された画像データの表示、などを行うためのモニタである。

ＵＳＢコネクタ１２２は、ＰＣ等の外部機器との間をＵＳＢ接続するためのコネクタである。

操作キーユニット１１０は、ユーザが操作する操作キー、操作スイッチおよび操作ボタン等であり、この場合、レリーズボタン、撮影／再生切り換えダイアル、ズームボタン、電源スイッチおよび操作キー部等を含んでいる。

次に図２を用いて、測定処理について説明する。

まず、フレームレートが１５ｆｐｓまたは３０ｆｐｓ程度である場合について説明する。線２１はＣＣＤ１０１が出力する電流の時間変化を示し、線２２は電池の電圧の時間変化を示す。

線２１について説明する。図２の期間Ａ、Ｃ、Ｅ、Ｇは、ＣＣＤ１０１が画像信号を出力している期間であり、期間Ｂ、Ｄ、Ｆ、Ｈは、ＣＣＤ１０１が画像信号を出力していない期間である。ＣＣＤ１０１が画像信号を出力している期間を信号出力期間と呼び、ＣＣＤ１０１が画像信号を出力していない期間を信号不出力期間、つまりブランク期間と呼ぶ。ＣＣＤ１０１は、１フレームの画像を電流の大きさを変化させることにより出力する。すなわち、画像信号を出力している信号出力期間Ａ、Ｃ、Ｅ、Ｇでは、ＣＣＤ１０１が消費する電流が大きくなる。他方、画像信号を出力していないブランク期間Ｂ、Ｄ、Ｆ、Ｈでは、ＣＣＤ１０１が消費する電流は少なくなる。信号出力期間Ａ、Ｃ、Ｅ、Ｇとブランク期間Ｂ、Ｄ、Ｆ、Ｈの長さは略等しい。

線２２について説明する。信号出力期間Ａ、Ｃ、Ｅ、Ｇでは、ＣＣＤ１０１が電流を消費するため、電池の電圧が低下する。ブランク期間Ｂ、Ｄ、Ｆ、Ｈでは、信号出力期間と比較してＣＣＤ１０１が消費する電流が少ないため、信号出力期間Ａ、Ｃ、Ｅ、Ｇと比較して電池の電圧が上昇する。つまり、信号出力期間Ａ、Ｃ、Ｅ、Ｇでバッテリ残量検出回路１２８がバッテリ１２６の電圧を測定すると、バッテリ１２６がその時点で出力可能な電圧よりも低い電圧をバッテリ残量検出回路１２８が検知する。

従来の技術は、信号出力期間Ａ、Ｃ、Ｅ、Ｇ及びブランク期間Ｂ、Ｄ、Ｆ、Ｈに関係なくバッテリ電圧を測定し、デジタルカメラ１００の動作を制御していた。より詳しく説明すると、信号出力期間Ａ、Ｃ、Ｅ、Ｇで測定した電圧に基づいてバッテリ残量の閾値を決定し、ブランク期間Ｂ、Ｄ、Ｆ、Ｈで測定した電圧と閾値とを比較してデジタルカメラ１００の電源をオフにするか否かを判断すると、測定したバッテリ電圧が閾値よりも高くなるため、デジタルカメラ１００の電源をオフにしないとカメラプロセッサ１０４が判断する。そしてデジタルカメラ１００が動作するに従い、ブランク期間Ｂ、Ｄ、Ｆ、Ｈで測定した電圧が次第に低下する。そして、電圧が閾値を下回ったとき、カメラプロセッサ１０４がデジタルカメラ１００の電源をオフにする。しかしながら、信号出力期間Ａ、Ｃ、Ｅ、Ｇで測定されたバッテリ電圧は、ブランク期間Ｂ、Ｄ、Ｆ、Ｈで測定されたバッテリ電圧よりも低いため、信号出力期間Ａ、Ｃ、Ｅ、Ｇで測定されたバッテリ電圧がバッテリ１２６の使用限界電圧を下回り、デジタルカメラ１００がハードストップしてしまうおそれがある。ハードストップとは、バッテリ１２６の電圧が使用限界電圧を下回り、これによりバッテリ１２６の保護回路１３６が動作して、デジタルカメラ１００に供給される電力が突然に切断される現象である。他方、ブランク期間Ｂ、Ｄ、Ｆ、Ｈで測定した電圧に基づいてバッテリ残量の閾値を決定し、信号出力期間Ａ、Ｃ、Ｅ、Ｇで測定した電圧と閾値とを比較してデジタルカメラ１００の電源をオフにするか否かを判断すると、測定したバッテリ電圧が閾値よりも低くなるため、バッテリ１２６の残量に余裕がある場合であってもデジタルカメラ１００の電源をオフにするとカメラプロセッサ１０４が判断する。また、信号出力期間Ａ、Ｃ、Ｅ、Ｇとブランク期間Ｂ、Ｄ、Ｆ、Ｈとが切り替わる瞬間にバッテリ電圧を測定すると、バッテリ電圧の変化が大きく、正確に測定できない。そこで本実施形態では、信号出力期間Ａ、Ｃ、Ｅ、Ｇとブランク期間Ｂ、Ｄ、Ｆ、Ｈとが切り替わる瞬間にバッテリ電圧を測定せず、信号出力期間Ａ、Ｃ、Ｅ、Ｇ及びブランク期間Ｂ、Ｄ、Ｆ、Ｈで測定したバッテリ電圧に基づいて閾値を決定するとともに、信号出力期間Ａ、Ｃ、Ｅ、Ｇ及びブランク期間Ｂ、Ｄ、Ｆ、Ｈで測定したバッテリ電圧を閾値と比較してデジタルカメラ１００の動作を制御する。

次にフレームレートが６０ｆｐｓまたは１００ｆｐｓ以上の場合について説明する。線２３はＣＣＤ１０１が出力する電流の時間変化を示し、線２４は電池の電圧の時間変化を示す。

線２３について説明する。図２の期間Ｉ、Ｋ、Ｍ、Ｏ、Ｑは信号出力期間であり、期間Ｊ、Ｌ、Ｎ、Ｐはブランク期間である。フレームレートが６０ｆｐｓまたは１００ｆｐｓ程度である場合の信号出力期間Ａ、Ｃ、Ｅ、Ｇと比較すると、信号出力期間Ｉ、Ｋ、Ｍ、Ｏ、Ｑは長くなる。同様に比較するとブランク期間Ｊ、Ｌ、Ｎ、Ｐは短くなる。

線２４について説明する。線２２と同様に、信号出力期間Ｉ、Ｋ、Ｍ、Ｏ、Ｑでは、ＣＣＤ１０１が電流を消費するため、電池の電圧が低下し、ブランク期間Ｊ、Ｌ、Ｎ、Ｐでは、信号出力期間と比較してＣＣＤ１０１が消費する電流が少ないため、信号出力期間Ｉ、Ｋ、Ｍ、Ｏ、Ｑと比較して電池の電圧が上昇する。

このようにフレームレートが高速になると信号出力期間Ｉ、Ｋ、Ｍ、Ｏ、Ｑとブランク期間Ｊ、Ｌ、Ｎ、Ｐとの長さが等しくなくなり、信号出力期間Ｉ、Ｋ、Ｍ、Ｏ、Ｑの長さがブランク期間Ｊ、Ｌ、Ｎ、Ｐよりも長くなる。そこで、バッテリ電圧の測定周期をフレームレートに応じて変更する必要がある。これについて図３−５を用いて説明する。

図３は、信号出力期間とブランク期間との比が１：９から９：１まで１ずつ変化させたときの測定周期を、１フレーム周期を１００％として示した図である。１フレーム周期は、１つの信号出力期間と１つのブランク期間を含む。

図３（ａ）は、信号出力期間とブランク期間との比が１：９であるときの測定周期を示す。フレーム周期が開始されてか信号出力期間とブランク期間との比が１：９であるとき、フレーム周期が開始されてから１０％までの期間が信号出力期間となり、フレーム周期が開始されてから１０％から１００％までの期間がブランク期間となる。そこで、フレーム周期が開始されてから５％の時間が経過したときと５５％の時間が経過したときに、バッテリ電圧を測定する。つまり、１フレーム周期の５０％を測定周期として、フレーム周期の５０％毎に測定を行う。これにより、信号出力期間及びブランク期間でバッテリ電圧を測定することができる。信号出力期間とブランク期間との比が２：８から５：５であるときも同様の測定周期を用いて測定すると、信号出力期間及びブランク期間でバッテリ電圧を測定することができるとともに、信号出力期間とブランク期間とが切り替わる瞬間にバッテリ電圧を測定することがない（図３（ｂ）−（ｅ）参照）。

図３（ｆ）は、信号出力期間とブランク期間との比が６：４であるときの測定周期を示す。信号出力期間とブランク期間との比が６：４であるとき、フレーム周期が開始されてから６０％までの期間が信号出力期間となり、フレーム周期が開始されてから６０％から１００％までの期間がブランク期間となる。そこで、フレーム周期が開始されてから４５％の時間が経過したときと９５％の時間が経過したときに、バッテリ電圧を測定する。つまり、１フレーム周期の５０％を測定周期として、フレーム周期の５０％毎に測定を行う。これにより、信号出力期間及びブランク期間でバッテリ電圧を測定することができる。信号出力期間とブランク期間との比が６：４から９：１であるときも同様の測定周期を用いて測定すると、信号出力期間及びブランク期間でバッテリ電圧を測定することができる（図３（ｇ）−（ｉ）参照）。

図４は、信号出力期間とブランク期間との比が３：７であるときの測定周期を、１フレーム周期を１００％として示した図である。ここでは、２フレーム周期で２回、バッテリ電圧を測定する。２フレーム周期は２回の信号出力期間と２回のブランク期間を含む。そこで、初めの信号出力期間であってフレーム周期が開始されてから５％の時間が経過したとき、そして、２回目のブランク期間であって２回目のフレーム周期が開始されてから５５％の時間が経過したときに、バッテリ電圧を測定する。これにより、測定頻度を下げてバッテリ残量検出回路１２８の消費電力を低減しながら、信号出力期間及びブランク期間でバッテリ電圧を測定することができる。

図５（ａ）は、信号出力期間とブランク期間との比が３：７であるときの測定周期を、１フレーム周期を１００％として示した図である。ここでは、１フレーム周期で１０回、フレーム周期の５％の時間間隔で、すなわち、フレーム周期が始まってからフレーム周期の５％の時間間隔が経過する毎にバッテリ電圧を測定する。これにより、測定頻度を増やしてバッテリ電圧の急激な変化を測定するとともに、信号出力期間及びブランク期間でバッテリ電圧を測定することができる。

図５（ｂ）は、信号出力期間とブランク期間との比が３：７であるときの測定周期を、１フレーム周期を１００％として示した図である。ここでは、１フレーム周期で５回、フレーム周期の１０％の時間間隔で、すなわち、フレーム周期が始まってから１フレーム周期の１０％の時間間隔が経過する毎にバッテリ電圧を測定する。フレーム周期が開始してから３０％経過後において、信号出力期間とブランク期間とが切り替わり、この瞬間にバッテリ電圧を測定しているが、測定頻度を増やすことにより、この瞬間に測定したバッテリ電圧が閾値及び測定周期に与える影響は小さい。これにより、測定頻度を増やしてバッテリ電圧の急激な変化を測定するとともに、信号出力期間及びブランク期間でバッテリ電圧を測定することができる。

次に図６を用いて測定処理について説明する。測定処理は、バッテリ１２６の電圧を測定し、得られた電圧に応じてデジタルカメラ１００の電源をオフにする処理であって、デジタルカメラ１００の電源がオンになったときにカメラプロセッサ１０４により実行される処理である。

始めのステップＳ６１では、バッテリ電圧の測定周期をＴ０ｍｓに設定する。測定周期Ｔ０ｍｓは、ＣＣＤ１０１が動作していない期間、すなわち撮像していない期間に用いられる測定周期である。

次のステップＳ６２では、ＣＣＤ１０１が動作しているか否かを判断する。動作していない場合、処理はステップＳ６３に進む。動作している場合、処理はステップＳ６４に進む。

ステップＳ６３では、デジタルカメラ１００が現在行っている動作に応じて閾値を決定する。そして、カメラプロセッサ１０４は、この閾値に基づいてデジタルカメラ１００の動作を管理する。その後、処理はＣＣＤ１０１が動作するまでステップＳ６３を繰り返し実行する。

ステップＳ６４では、基本となる値を閾値および測定周期として設定する。例えば、フレームレートが３０ｆｐｓかつブランク期間を設けずにＣＣＤ１０１が画像を出力する場合、閾値としてＳｈｉが用いられ、測定周期としてＴ＿ｄｅｆが用いられる。

次のステップＳ６５では、ブランク期間を設けながらＣＣＤ１０１が画像を出力するか否かを判断する。ブランク期間を設ける場合、処理はステップＳ６６に進み、設けない場合、処理はステップＳ７７に進む。

次に、ブランク期間を設ける場合の処理について説明する。ステップＳ６６では、測定周期をＴ＿ｂｌａｎｋに設定する。そして、次のステップＳ６７では、ステップＳ６４において閾値及び測定周期の設定に用いた撮像周期、すなわち３０ｆｐｓを変更するか否かを判断する。例えば、オートフォーカスを実行しているとき撮像周期は短くされ、デジタルカメラ１００が省エネモードで動作しているとき撮像周期は長くされ、デジタルカメラ１００が外部電源から電力供給を受けて動作しているとき撮像周期は短くされ、撮像により得られた画像の輝度が小さいとき撮像周期は長くされる。

撮像周期を変更しない場合、処理はステップＳ６８に進み、撮像周期を３０ｆｐｓよりも短い値に変更する場合、処理はステップＳ７０に進み、撮像周期３０ｆｐｓよりも長い値に変更する場合、処理はステップＳ７３に進む。

ステップＳ６８では、バッテリ電圧を測定し、これにより推定されるバッテリ１２６の残量が閾値Ｓｈｉ以下であるか否かを判断する。閾値Ｓｈｉ以下である場合、処理はステップＳ６９に進み、閾値Ｓｈｉ以下でない場合、処理はステップＳ６５に戻る。

ステップＳ６９では、カメラプロセッサ１０４がデジタルカメラ１００の電源をオフにする。これにより、デジタルカメラ１００がハードストップすることを防止できる。

ステップＳ６７において撮像周期を３０ｆｐｓよりも早い値に変更すると判断した場合について、例えばフレームレートが６０ｆｐｓに変更されたと仮定して説明する。ステップＳ７０では、閾値オフセット値としてｏｆｓＨｉｇｈ＿ｂを設定し、測定周期にＴ＿ｆｉｒｓｔを設定する。

次のステップＳ７１では、バッテリ電圧を測定し、これにより推定されるバッテリ１２６の残量が閾値Ｓｈｉから閾値オフセット値ｏｆｓＨｉｇｈ＿ｂを減じた値以下であるか否かを判断する。この値Ｓｈｉ−ｏｆｓＨｉｇｈ＿ｂ以下である場合、処理はステップＳ６９に進み、デジタルカメラ１００の電源をオフにする。バッテリ１２６の残量が値Ｓｈｉ−ｏｆｓＨｉｇｈ＿ｂ以下でない場合、処理はステップＳ６５に戻る。

ステップＳ６７において撮像周期を３０ｆｐｓよりも遅い値に変更すると判断した場合について、例えばフレームレートが１５ｆｐｓに変更されたと仮定して説明する。ステップＳ７３では、閾値オフセット値としてｏｆｓＬｏｗ＿ｂを設定し、測定周期にＴ＿ｓｌｏｗを設定する。

次のステップＳ７４では、バッテリ電圧を測定し、これにより推定されるバッテリ１２６の残量が閾値Ｓｈｉから閾値オフセット値ｏｆｓＬｏｗ＿ｂを減じた値以下であるか否かを判断する。バッテリ１２６の残量が、この値Ｓｈｉ−ｏｆｓＬｏｗ＿ｂ以下である場合、処理はステップＳ６９に進み、デジタルカメラ１００の電源をオフにする。バッテリ１２６の残量が値Ｓｈｉ−ｏｆｓＬｏｗ＿ｂ以下でない場合、処理はステップＳ６５に戻る。

次に、ステップＳ６５においてブランク期間を設けないという選択をした場合の処理について説明する。

ステップＳ７７では、ステップＳ６４において閾値及び測定周期の設定に用いた撮像周期、すなわち３０ｆｐｓを変更するか否かを判断する。撮像周期を変更しない場合、処理はステップＳ７８に進み、撮像周期を３０ｆｐｓよりも短い値に変更する場合、処理はステップＳ８０に進み、撮像周期３０ｆｐｓよりも長い値に変更する場合、処理はステップＳ８３に進む。

ステップＳ７８では、バッテリ電圧を測定し、これにより推定されるバッテリ１２６の残量が閾値Ｓｈｉ以下であるか否かを判断する。閾値Ｓｈｉ以下である場合、処理はステップＳ６９に進み、デジタルカメラ１００の電源をオフにする。閾値Ｓｈｉ以下でない場合、処理はステップＳ６５に戻る。

ステップＳ７７において撮像周期を３０ｆｐｓよりも早い値に変更すると判断した場合について、例えばフレームレートが６０ｆｐｓに変更されたと仮定して説明する。ステップＳ８０では、閾値オフセット値としてｏｆｓＨｉｇｈ＿ｎｏｎｂを設定し、測定周期にＴ＿ｆｉｒｓｔを設定する。

次のステップＳ８１では、バッテリ電圧を測定し、これにより推定されるバッテリ１２６の残量が閾値Ｓｈｉから閾値オフセット値ｏｆｓＨｉｇｈ＿ｎｏｎｂを減じた値以下であるか否かを判断する。この値Ｓｈｉ−ｏｆｓＨｉｇｈ＿ｎｏｎｂ以下である場合、処理はステップＳ６９に進み、デジタルカメラ１００の電源をオフにする。バッテリ１２６の残量が値Ｓｈｉ−ｏｆｓＨｉｇｈ＿ｎｏｎｂ以下でない場合、処理はステップＳ６５に戻る。

ステップＳ８７において撮像周期を３０ｆｐｓよりも遅い値に変更すると判断した場合について、例えばフレームレートが１５ｆｐｓに変更されたと仮定して説明する。ステップＳ８３では、閾値オフセット値としてｏｆｓＬｏｗ＿ｎｏｎｂを設定し、測定周期にＴ＿ｓｌｏｗを設定する。

次のステップＳ８４では、バッテリ電圧を測定し、これにより推定されるバッテリ１２６の残量が閾値Ｓｈｉから閾値オフセット値ｏｆｓＬｏｗ＿ｎｏｎｂを減じた値以下であるか否かを判断する。この値Ｓｈｉ−ｏｆｓＬｏｗ＿ｎｏｎｂ以下である場合、処理はステップＳ８５に進み、デジタルカメラ１００の電源をオフにする。バッテリ１２６の残量が値Ｓｈｉ−ｏｆｓＬｏｗ＿ｎｏｎｂ以下でない場合、処理はステップＳ６５に戻る。

本実施形態によれば、信号出力期間及びブランク期間においてバッテリ電圧を測定し、これに応じてバッテリ１２６の閾値及び残量を決定するため、バッテリ１２６の残量がないにもかかわらずバッテリ１２６から電力を取り出してバッテリ性能を悪化させたり、バッテリ１２６の残量があるにもかかわらずバッテリ１２６から電力を取り出すことを中断したりすることがない。これにより、ユーザの意志に反して警告なしにデジタルカメラ１００の電源が突然オフになったり、デジタルカメラ１００の使用時間が短くなったりすることがない。

また、１フレーム分の信号出力期間とブランク期間を正確に検知することができる。

なお、本実施形態ではバッテリ１２６の電圧を測定することによりバッテリ残量を検知したが、電流などの電圧以外の要素を測定してバッテリ残量を検知してもよい。

信号出力期間とブランク期間との比は、本実施形態において説明した比に限定されない。

また、図４では信号出力期間とブランク期間との比が３：７であるとして説明したが、他の比率において測定頻度を下げるように構成してもよい。

同じく図４では測定頻度を下げる構成について説明したが、測定頻度を上げてもよい。バッテリ電圧を精度良く測定できる。

測定したバッテリ電圧に基づいて推定されたバッテリ１２６の残量を閾値等と比較して電源オフ等を決定するのではなく、バッテリ１２６の残量の時間変化量に基づいて電源オフ等を決定してもよい。すなわち、ある時点でのバッテリ１２６の残量が閾値等以下である場合であっても電源オフ等の動作を行わずに、再度バッテリ電圧を測定する。そして、再度測定したバッテリ電圧に基づいて推定されたバッテリ１２６の残量が閾値等を超えていれば、電源オフ等を行わずに他の動作を継続する。他方、バッテリ１２６の残量が再び閾値等以下の値であれば、電源オフ等を行う。

また、複数回、例えば１０回の測定によるバッテリ電圧に基づいて推定されたバッテリ１２６の残量を用いて電源オフ等の判断を行ってもよい。時間あたりの平均値の減少量が所定値よりも大きい場合、バッテリ１２６に異常が発生していると判断して、測定周期を短くする。

本実施形態において使用したフレームレートは全て例示であって、他のフレームレートを用いてもよい。

なお、いずれの実施形態においても。デジタルカメラ１００は、いわゆるコンパクトカメラ、一眼レフカメラ、ミラーレス一眼カメラのいずれかであってもよい。

ＣＣＤ１０１の代わりに、ＣＭＯＳ（相補型金属酸化物半導体）撮像素子等の固体撮像素子を用いてもよい。

３ ストロボ発光部
５ 測距ユニット
７ 鏡胴ユニット
１０ ＬＣＤモニタ
１００ デジタルカメラ
１０１ ＣＣＤ
１０２ フロントエンド部
１０４ カメラプロセッサ
１０７ ＲＡＭ
１０８ ＲＯＭ
１１０ 操作キーユニット
１１４ ストロボ回路
１１７ ＬＣＤドライバ
１２０ 内蔵メモリ
１２１ メモリカードスロット
１２２ ＵＳＢコネクタ
１２４ メモリカード
１２５ 電源ユニット
１２６ バッテリ
１２７ バッテリ充電回路
１２８ バッテリ残量検出回路
１２９ ＡＣアダプタ
１３０ ＵＳＢ・ＢＵＳ
１３１ ＵＳＢ接続検出回路
１３６ 保護回路
２００ 撮影レンズ

Claims (11)

1. 所定の撮像周期で被写体像を撮像して画像信号を出力する撮像素子と、
   前記撮像素子に電力を供給する電源と、
   前記電源の状態を所定の測定周期で測定する測定部とを備え、
   前記測定部は、前記撮像周期に応じて前記測定周期を変更する画像記録装置。
2. 前記撮像周期は、前記撮像素子が前記画像信号を出力する信号出力期間と、前記画像信号を出力しない信号不出力期間とから成り、
   前記測定部は、前記信号出力期間及び前記信号不出力期間において前記状態を測定する請求項１に記載の画像記録装置。
3. 前記測定部は、前記信号出力期間と前記信号不出力期間とが切り替わる期間では前記状態を測定しない請求項１または２に記載の画像記録装置。
4. 前記信号出力期間の時間長さは前記信号不出力期間の時間長さと異なり、前記測定部は、前記信号出力期間の時間長さと前記信号不出力期間の時間長さとの比率に応じて前記測定周期を決定する請求項１から３のいずれかに記載の画像記録装置。
5. 前記信号出力期間の時間長さは前記信号不出力期間の時間長さと等しく、前記測定部は、前記電源の状態を略等間隔で測定する決定する請求項１から３のいずれかに記載の画像記録装置。
6. 前記電池は複数の部材に電力を供給可能であって、前記部材が動作しているとき、前記測定部は、前記電源が前記撮像素子に電力を供給しているときよりも前記測定周期を短くする請求項１から５のいずれかに記載の画像記録装置。
7. 前記測定部は、前記電源の状態を複数回測定して得られた値の平均値を算出し、時間あたりの前記平均値の減少量が所定値よりも大きい場合、前記電源の状態を測定したときよりも前記測定周期を短くする請求項１から６のいずれかに記載の画像記録装置。
8. 前記画像記録装置に外部から電力を供給する外部電源を備え、
   前記電源は前記画像記録装置に内蔵され、
   前記外部電源が前記画像記録装置に電力を供給しているとき、前記測定部は、前記電源が前記撮像素子に電力を供給しているときよりも前記測定周期を短くする請求項１から７のいずれかに記載の画像記録装置。
9. 前記電源は電池であって、前記電源の状態は前記電池の残量であって、
   前記撮像周期に基づいて前記残量の閾値を決定し、前記残量が前記閾値よりも少なくなったとき、前記画像記録装置の動作を終了する制御部をさらに備える請求項１から８のいずれかに記載の画像記録装置。
10. 前記画像記録装置の動作を終了する制御部をさらに備え、
    前記測定部は前記電源の状態を複数回測定し、前記制御部は、前記電源の状態が連続して所定値以下となる場合、前記画像記録装置の動作を終了する請求項１から９のいずれかに記載の画像記録装置。
11. 撮像素子が、電源から電力供給を受けて、所定の撮像周期で被写体像を撮像するステップと、
    前記電源の状態を測定する測定周期を前記撮像周期に応じて決定するステップと、
    前記電源の状態を前記測定周期で測定するステップとを備える測定方法。

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