JP2023091501A - 撮像装置、制御方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 撮像装置のバッテリ残量が少ない状態で撮像装置がＵＳＢから供給される電力で動作している場合に、ＵＳＢから供給される電力が不足した場合であっても、撮像装置の動作を適切に制御できるようにする。【解決手段】 撮像装置は、バッテリの電圧が所定の電圧未満であるか否かを判定する判定手段と、前記撮像装置の動作モードが動画撮影モードである場合に、前記バッテリの電圧が前記所定の電圧未満であると判定された場合には、前記動画撮影モードでの動作を許容し、前記撮像装置の動作モードが静止画撮影モードである場合に、前記バッテリの電圧が前記所定の電圧未満であると判定された場合には、前記撮像装置を電源オフ状態にする制御手段とを有する。【選択図】 図１

Description

本発明は、外部装置からの電力で動作可能な撮像装置およびその制御方法に関する。

特許文献１には、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）から供給される電力で動作する撮像装置が記載されている。

特開２０２１－２６３４２号公報

撮像装置のバッテリ残量が少ない状態で撮像装置がＵＳＢから供給される電力で動作している場合に、ＵＳＢから供給される電力が不足する事態が発生する可能性がある。このような事態に適切に対処可能な撮像装置が求められている。

上記の課題を解決するため、撮像装置は、バッテリの電圧が所定の電圧未満であるか否かを判定する判定手段と、前記撮像装置の動作モードが動画撮影モードである場合に、前記バッテリの電圧が前記所定の電圧未満であると判定された場合には、前記動画撮影モードでの動作を許容し、前記撮像装置の動作モードが静止画撮影モードである場合に、前記バッテリの電圧が前記所定の電圧未満であると判定された場合には、前記撮像装置を電源オフ状態にする制御手段とを有する。

本発明によれば、撮像装置のバッテリ残量が少ない状態で撮像装置がＵＳＢから供給される電力で動作している場合に、ＵＳＢから供給される電力が不足した場合であっても、撮像装置の動作を適切に制御することができる。

実施形態１における給電システムの構成例を説明するための図である。 実施形態１における撮像装置１００の構成要素を説明するためのブロック図である。 実施形態１における給電装置３００の構成例を説明するためのブロック図である。 撮像装置１００に含まれる充電・給電制御部１０９の構成例を説明するためのブロック図である。 撮像装置１００で行われる制御処理を説明するためのフローチャートである。 実施形態１における警告メッセージの例を説明するための図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。

［実施形態１］
図１は、実施形態１における給電システムの構成例を説明するための図である。図１に示すように、実施形態１の給電システムは、撮像装置１００と、給電装置３００とを含む。

撮像装置１００は、デジタルカメラとして動作可能な装置に限られない。撮像装置１００は、例えば、スマートフォンとして動作可能な装置であってもよい。撮像装置１００は、後述する撮像部１０２、操作部１０４および接続部１１０を有する。撮像装置１００は、充電可能なバッテリ１１１を収納する収納部を有する。撮像装置１００は、バッテリ１１１からの電力で動作することができる。

給電装置３００は、例えば、ＡＣケーブルとして使用できるアダプタ、パーソナルコンピュータに給電能力のあるモバイルバッテリなどであってもよい。

接続部１１０は、ＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃケーブル２００を介して給電装置３００と接続できる。撮像装置１００は、給電装置３００から供給される電力を受けることができる。撮像装置１００は、バッテリ１１１または給電装置３００から供給される電力で動作することができる。実施形態１において、給電装置３００はＳｏｕｒｃｅ機器であり、撮像装置１００がＳｉｎｋ機器である。

図２は、実施形態１における撮像装置１００の構成例を説明するためのブロック構成図である。なお、撮像装置１００の各構成要素は、後述する機能を実現するための回路を有する。

メイン制御部１０１は、後述のプログラムに従って撮像装置１００の各構成要素を制御する。

撮像部１０２は、レンズユニットおよび撮像素子を含む。そして、撮像部１０２は、レンズにより結像した光学像を撮像素子により画像を表す電気信号に変換する。更に、撮像部１０２は、得られた電気信号に対しノイズ低減処理などを行い、処理後のデータを画像データとして出力する。撮像部１０２より出力された画像データは作業用メモリ１０６に蓄えられる。メイン制御部１０１は、作業用メモリ１０６に格納された画像データに対して所定の処理（符号化処理を含む）を行い、記録媒体１０３に画像ファイルとして記録する。

記録媒体１０３は、撮像装置１００に着脱可能なように構成してもよいし、撮像装置１００に内蔵されていてもよい。すなわち、撮像装置１００は、少なくとも記録媒体１０３にアクセスするための回路を有していればよい。

操作部１０４は、撮像装置１００に対する指示をユーザから受け付けるために用いられる。操作部１０４は、例えば、撮像装置１００を電源ＯＮ状態または電源ＯＦＦ状態にするための電源ボタン、静止画または動画の撮影を指示するためのレリーズボタン、ズーム操作を指示するためのズームレバーを含む。操作部１０４はさらに、画像データの再生を指示するための再生ボタン、撮像装置１００の動作モードとして静止画撮影モードまたは動画撮影モードを選択可能なモードダイヤル、表示部１０５に形成されるタッチパネルを含む。なお、レリーズボタンは、スイッチＳＷ１、ＳＷ２を有する。ユーザがレリーズボタンを、いわゆる半押し状態にしたとき、スイッチＳＷ１がＯＮとなる。メイン制御部１０１は、スイッチＳＷ１がＯＮになると、ＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理、ＥＦ（フラッシュプリ発光）処理等の撮影準備に係る処理を行う。また、レリーズボタンがいわゆる全押し状態となることにより、スイッチＳＷ２がＯＮとなる。そして、スイッチＳＷ２はＯＮとなり、撮像指示が入力されたことを、メイン制御部１０１またはサブ制御部１０８に通知する。

表示部１０５は、撮影の際のライブ画像の表示、撮影し記録した画像データの表示、メニュー等の対話操作のための文字表示などを行う。なお、表示部１０５は必ずしも撮像装置１００が内蔵する必要はない。撮像装置１００は、内部または外部の表示部１０５と接続することができ、表示部１０５の表示を制御する表示制御機能を少なくとも有していればよい。

作業用メモリ１０６は、撮像部１０２で撮像された画像データを一時的に保持するバッファメモリや、表示部１０５の画像表示用メモリ、メイン制御部１０１の作業領域等として使用される。

不揮発性メモリ１０７は、電気的に消去・記録可能な不揮発性のメモリであり、メイン制御部１０１で実行される後述のプログラム等が格納される。

サブ制御部１０８は、撮像装置１００の一部の制御を行うＣＰＵ、ワークエリアとして使用されるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、処理手順を記憶しているＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）を内包する。サブ制御部１０８は、メイン制御部１０１よりも低消費電力で動作可能である。そして、サブ制御部１０８は、後述する充電・給電制御部１０９を制御可能な構成であり、電力制御回路として動作し、メイン制御部１０１とデータ通信が可能な構成を有する。

充電・給電制御部１０９は、接続部１１０から受け取った電力を各構成要素へ供給する。充電・給電制御部１０９は、接続部１１０から受け取った外部電力をバッテリ１１１へ充電する。また、充電・給電制御部１０９は、接続部１１０から受け取った電力により動作可能となっている。これは、撮像装置１００の電源がＯＦＦ状態であっても、接続部１１０を介した外部電力を利用して、バッテリ１１１を充電するためである。

接続部１１０は、給電装置３００と接続するためのインターフェイス回路を有する。接続部１１０は、ＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃ規格およびＵＳＢ ＰＤ（Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ）規格に準拠する。撮像装置１００は、接続部１１０を介して、給電装置３００と通信することができる。撮像装置１００は、接続部１１０を介して、給電装置３００から供給される電力を受けることもできる。なお、実施形態１では、撮像装置１００はＵＳＢデバイスとして動作する。メイン制御部１０１は、撮像装置１００の構成要素を制御することで、ＵＳＢ通信およびＵＳＢ給電を実現することができる。

バッテリ１１１は、撮像装置１００を動作させるために必要な電力を供給する。バッテリ１１１は、撮像装置１００に着脱可能なように構成される。そして、充電・給電制御部１０９は、接続部１１０を介して外部から受けた電力をバッテリ１１１に供給できる。これにより、バッテリ１１１を充電することができる。バッテリ１１１は、認証処理を行うＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭを内包している。そして、バッテリ１１１は、撮像装置１００のメイン制御部１０１またはサブ制御部１０８との間で認証処理を実現することができる。

電源制御部１１２は、撮像装置１００の状態に応じて、バッテリ１１１または充電・給電制御部１０９からの各構成要素への電力の供給／遮断を制御する。電源制御部１１２は、メイン制御部１０１またはサブ制御部１０８の制御下で動作する。

図３は、実施形態１における給電装置３００の構成例をするためのブロック図である。なお、給電装置３００の各構成要素は、後述する機能を実現するための回路を有する。

制御部３０１は、給電装置３００の各構成要素を制御する。接続部３０２は、給電装置３００を撮像装置１００に接続するためのインターフェイス回路を有する。接続部３０２は、ＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃ規格およびＵＳＢ ＰＤ（Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ）規格に準拠する。給電装置３００は、撮像装置１００と接続され、撮像装置１００に電力を供給することができる。

情報取得部３０３は、給電装置３００のＰＤ通信制御回路として動作する。情報取得部３０３は、接続部３０２のＣＣ（Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ）端子の電圧により、接続中の撮像装置１００に、給電装置としての給電能力を通知することができる。情報取得部３０３は、さらに、ＣＣ端子を用いた通信で、給電可能な電力を提供するとともに、接続している撮像装置１００に要求電力をネゴシエーションすることができる。

接続部３０４は、外部電源を接続するためのインタフェース回路を有する。

電源制御部３０５は、給電装置３００を、外部電源から接続部３０４を介して得た電力を撮像装置１００に供給する。例えば、接続部３０４に接続された外部電源が家庭用電源（１００Ｖ／５０Ｈｚ交流電源）であり、撮像装置１００が要求する電力が９Ｖ、３Ａの場合、電源制御部３０５は、接続部３０４からの電力をＡＣＤＣ変換し、９Ｖの出力ができるようにする。出力電圧は情報取得部３０３で得られた給電能力を参照し、制御部３０１の指令のもと変更される。すなわち、電源制御部３０５で出力可能な電圧および電流が、給電装置３００の給電可能な電力情報となる。

出力制御部３０６は、接続部３０２のＶＢＵＳ端子に接続している。出力制御部３０６は、電源制御部３０５から供給された電力を外部の撮像装置１００に、ＶＢＵＳ端子を介して供給／遮断の制御をおこなう。さらに、出力制御部３０６は、情報取得部３０３からの出力タイミングに応じた給電の制御や、撮像装置１００からの停止のコマンドを受け取っての給電の停止処理などを行う。

図４は、撮像装置１００に含まれる充電・給電制御部１０９の構成例を説明するためのブロック図である。以下、図４を参照して、充電・給電制御部１０９の構成例と動作を説明する。

情報取得部１０９１は、接続部１１０のＣＣ端子に接続しており、ＰＤ通信制御回路として動作する。情報取得部１０９１は、給電装置３００の給電能力に関する情報を給電装置３００から取得することができる。

入力制御部１０９２は、接続部１１０のＶＢＵＳ端子に接続している。入力制御部１０９２は、ＶＢＵＳ端子と接続している給電装置から電力を受け取ることができる。また、入力制御部１０９２は、情報取得部１０９１が取得した情報に基づき、給電制御部１０９３に電力を供給するか否かを切り替える。

給電制御部１０９３は、入力制御部１０９２を介して供給されたＶＢＵＳ電力を、電源制御部１１２、および、後述する充電制御部１０９４が受けられる電圧に変換する制御を行う。実施形態１における給電制御部１０９３は、５Ｖ、または９Ｖで受けた電圧を降圧して、適正なバッテリ電圧まで電圧を下げることができる。実施形態１では、バッテリ１１１が１セルで構成されるため、バッテリ１１１は４．２Ｖで満充電となるようにＣＣ／ＣＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ／Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｖｏｌｔａｇｅ）方式により充電される。なお、バッテリ１１１が２セル以上の構成のときや、受電する電圧に応じて、給電制御部１０９３は昇降圧できる構成をとっても構わない。また、バッテリ１１１が撮像装置１００から取り外れている場合は、給電制御部１０９３は、入力制御部１０９２を介して供給されたＶＢＵＳ電力を電源制御部１１２において効率が最も良い電圧（例えば、３．７Ｖ）に変換するように制御する。

また、給電制御部１０９３は、情報取得部１０９１で得られた給電装置の給電能力をもとに、サブ制御部１０８の指示に従い、供給できる電流の制限も行うことができる。例えば、給電装置の給電能力が９Ｖ・３Ａであった場合、給電制御部１０９３は、電池電圧である４．２Ｖに向けて、所定の電圧に降圧し、３．０Ａ以上電流が引かれないように制御を行う。

充電制御部１０９４は、入力制御部１０９２、および、給電制御部１０９３を介して、ＶＢＵＳ端子から受電する電力で、後述するバッテリ接続部１０９５に接続しているバッテリ１１１を充電することができる。充電制御部１０９４は、バッテリ１１１に対して、ダメージを与えないように電流を制御しながら、ＣＣ／ＣＶ充電を実現する。
させる。

バッテリ接続部１０９５は、抜き差し可能なバッテリ１１１と接続することができる。バッテリ接続部１０９５は、電力を供給する電源端子、ＧＮＤ端子とともに、バッテリ１１１の認証回路との接続端子、バッテリ１１１に内蔵しているサーミスタ端子が接続されるようになっている。

電圧監視部１０９６は、入力されたＶＢＵＳの電圧を監視する。そして、電圧監視部１０９６は、取得したＶＢＵＳの電圧をサブ制御部１０８に通知する。例えば、電圧監視部１０９６は、給電装置の給電能力が９Ｖ・３Ａであった場合、給電装置が想定以上の高い電圧（１５Ｖなど）を出していないかを監視することができる。または、電圧監視部１０９６は、撮像装置１００が異常状態によりショートなどをすることによって、９Ｖを大きく下回っていないかを監視する。必要に応じて、サブ制御部１０８は、入力制御部１０９２の停止、および、情報取得部１０９１を介して、給電装置に電力供給の停止の指示信号を出力する。

温度監視部１０９７は、接続部１１０付近の温度を監視する。そして、温度監視部１０９７は、接続部１１０付近の温度をサブ制御部１０８に通知する。例えば、温度監視部１０９７は撮像装置１００が異常状態となり、接続部１１０が発熱し、ユーザに危害を与えるような温度になっていないか監視を行うことができる。必要に応じて、サブ制御部１０８は、入力制御部１０９２の停止、および、情報取得部１０９１を介して、給電装置に電力供給の出力停止の指示信号を出力する。

次に、図５のフローチャートを参照して、メイン制御部１０１によって制御される制御処理を説明する。メイン制御部１０１は、制御処理が所定周期（例えば５秒間隔）で行われるように撮像装置１００の構成要素を制御するものとする。

ステップＳ５０１にて、メイン制御部１０１は、接続部１１０に給電装置３００が接続されているか否かを判定する。メイン制御部１０１は、接続部１１０に給電装置３００が接続されていないと判定した場合は、制御処理を終了する。メイン制御部１０１は、接続部１１０に給電装置３００が接続されていると判定した場合は、制御処理をステップＳ５０２に進める。

ステップＳ５０２にて、メイン制御部１０１は、選択中の動作モードが動画撮影モードであるか否かを判定する。メイン制御部１０１は、選択中の動作モードが動画撮影モードであると判定した場合は、制御処理をステップＳ５０３に進める。また、メイン制御部１０１は、選択中の動作モードが静止画撮影モードであると判定した場合は、制御処理をステップＳ５０６に進める。

ステップＳ５０３にて、メイン制御部１０１は、バッテリ１１１の電圧が所定の電圧以上であるかを判定する。メイン制御部１０１は、バッテリ１１１の電圧が所定の電圧以上であると判定した場合、制御処理を終了する。また、メイン制御部１０１は、バッテリ１１１の電圧が所定の電圧未満であると判定した場合、バッテリ１１１の残量がなくなった（または、バッテリ１１１が撮像装置１００から取り外された）と判定し、制御処理をステップＳ５０４に進める。

ステップＳ５０４において、メイン制御部１０１は、バッテリ１１１が最初に所定の電圧未満になったと判定されてから所定時間が経過したか否かを判定する。所定時間は、例えば３０秒である。メイン制御部１０１は、所定時間が経過したと判定した場合は、制御処理をステップＳ５０５に進める。また、メイン制御部１０１は、所定時間が経過していないと判定した場合は、制御処理を終了する。ステップＳ５０４で所定時間が経過したか否かを判定する理由は、ユーザがバッテリ１１１を満充電状態の他のバッテリに交換する時間を確保するためである。なお、図５のフローチャートで示す制御処理は例えば５秒間隔で実行するものとしている。したがって、所定時間が経過したと判定されるのは、ステップＳ５０４の判定が６回連続してＮＯと判定された場合となる。

ステップＳ５０５において、メイン制御部１０１は、表示部１０５に警告を指示する。表示部１０５は、この指示を受信して、例えば図６に示すような警告メッセージ６０１を表示する。そして、メイン制御部１０１は、制御処理を終了する。

ステップＳ５０６にて、メイン制御部１０１は、バッテリ１１１の電圧が所定の電圧以上であるかを判定する。メイン制御部１０１は、バッテリ１１１の電圧が所定の電圧以上であると判定した場合、制御処理を終了する。また、メイン制御部１０１は、バッテリ１１１の電圧が所定の電圧未満であると判定した場合、バッテリ１１１の残量がなくなった（または、バッテリ１１１が撮像装置１００から取り外された）と判定し、制御処理をステップＳ５０７に進める。

ステップＳ５０７にて、メイン制御部１０１は、制御処理を終了し、撮像装置１００を電源ＯＦＦ状態にする。ここで、メイン制御部１０１が撮像装置１００を電源ＯＦＦ状態にした場合、撮像装置１００は、ＵＳＢから供給される電力でバッテリ１１１の充電を行う。それ故、ユーザが適当な時間をおいて、撮像装置１００を電源ＯＮ状態にした場合、バッテリ１１１の電圧が所定の電圧以上となった場合は、静止画の撮影が可能となる。

このように、撮像装置１００は、給電装置３００が接続されているという状態で静止画撮影モードでの動作が可能となるのは、バッテリ１１１が所定の電圧以上となっている場合である。これは、撮像装置１００がＵＳＢから供給される電力で動作する場合、起動時のラッシュ電流により、撮像装置１００内で電力供給が足りなくなり電源断が発生する場合があるからである。

静止画撮影モードで撮像装置１００がＵＳＢから供給される電力で動作する場合、電力供給が足りなくなり電源断が発生する可能性がある。その場合、撮影した静止画が消失する可能性があるため、メイン制御部１０１は、静止画撮影モードではＵＳＢから供給される電力での動作は許可せず、電源ＯＦＦ処理を実行する。

動画撮影モードで撮像装置１００がＵＳＢから供給される電力で動作する場合、電力供給が足りなくなり電源断が発生する可能性、および、電源断した際の動画フレームが消失する可能性はある。しかし、それ以前に撮影したフレームは、記録媒体１０３に記録され、保持することが可能であるので、動画像自体が損失することはない。それ故、給電装置３００が接続されている場合には、メイン制御部１０１は、バッテリ１１１の電圧によらず、動画撮影モードでの撮影を許容する。

なお、接続部１１０に給電装置３００が接続されていない場合、撮像装置１００は、バッテリ１１１から供給される電力で動作することになる。この場合、メイン制御部１０１は、バッテリ１１１の電力で動作する限り、動画撮影モード、静止画撮影モードで動作する。ただし、バッテリ１１１の電圧が、所定の電圧以下となった場合には、メイン制御部１０１は、動作モードによらず、図６に示す警告メッセージを表示するものとする。

［実施形態２］
上述の実施形態で説明した様々な機能、処理または方法は、機器または装置のコンピュータがプログラムを実行することによって実現することもできる。この場合において、プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体を介して機器または装置のコンピュータに供給される。実施形態２におけるコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、例えば、ハードディスク装置、磁気記憶装置、光記憶装置、光磁気記憶装置、メモリカード、揮発性メモリまたは不揮発性メモリを含む。実施形態２におけるコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、例えば、ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙな記憶媒体である。

Claims (4)

1. 撮像装置であって、
   バッテリの電圧が所定の電圧未満であるか否かを判定する判定手段と、
   前記撮像装置の動作モードが動画撮影モードである場合に、前記バッテリの電圧が前記所定の電圧未満であると判定された場合には、前記動画撮影モードでの動作を許容し、前記撮像装置の動作モードが静止画撮影モードである場合に、前記バッテリの電圧が前記所定の電圧未満であると判定された場合には、前記撮像装置を電源オフ状態にする制御手段と
   を有することを特徴とする撮像装置。
2. 前記制御手段は、前記撮像装置の動作モードが動画撮影モードである場合に、前記バッテリの電圧が前記所定の電圧未満であると判定されてから所定時間が経過した場合には、所定の警告メッセージを表示部に表示することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 撮像装置の制御方法であって、
   バッテリの電圧が所定の電圧未満であるか否かを判定するステップと、
   前記撮像装置の動作モードが動画撮影モードである場合に、前記バッテリの電圧が前記所定の電圧未満であると判定された場合には、前記動画撮影モードでの動作を許容するステップと、
   前記撮像装置の動作モードが静止画撮影モードである場合に、前記バッテリの電圧が前記所定の電圧未満であると判定された場合には、前記撮像装置を電源オフ状態にするステップと
   を有することを特徴とする制御方法。
4. 撮像装置のコンピュータに、
   バッテリの電圧が所定の電圧未満であるか否かを判定するステップと、
   前記撮像装置の動作モードが動画撮影モードである場合に、前記バッテリの電圧が前記所定の電圧未満であると判定された場合には、前記動画撮影モードでの動作を許容するステップと、
   前記撮像装置の動作モードが静止画撮影モードである場合に、前記バッテリの電圧が前記所定の電圧未満であると判定された場合には、前記撮像装置を電源オフ状態にするステップと
   を実行させるためのプログラム。

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