JP6754996B1

JP6754996B1 - 撮像装置

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Publication number: JP6754996B1
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Inventors: 真吾橋本; 悠一鈴木
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
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Abstract

撮像装置１は、バッテリー２０を着脱可能な本体１ａを有し、ＵＳＢポート１６と、ＰＤコントローラー１３と、マイコン１１とを備える。ＵＳＢポート１６は、外部機器にＵＳＢケーブルを介して接続可能であり、外部機器から撮像装置１に電力を供給する。ＰＤコントローラー１３は、ＵＳＢポート１６に接続されたＵＳＢケーブルに接続する外部機器がＵＳＢＰＤに対応するか否かを判定する。マイコン１１は、ＰＤコントローラー１３による判定に応じて、外部機器から供給される電力によるバッテリー２０の充電の可否を示す情報を出力し、ステータス液晶モニター１５又は液晶モニター３５に表示させる。

Description

本開示は、バッテリーを着脱可能な撮像装置であって、特にＵＳＢＰＤ（Power Delivery）による電力の受給が可能な撮像装置に関する。

ＵＳＢ接続による電力の受給が可能な電子機器が知られている（例えば、特許文献１参照）。

電子機器は、ＵＳＢ端子を介して外部機器に接続されている場合、ユーザーにとっては、電子機器のバッテリーが充電されることを期待することが多い。しかし、ＵＳＢ規格によって、電子機器への給電状況が異なり、外部機器からバッテリーへの充電がユーザーの期待通りに行われない場合がある。
本開示は、ユーザーがバッテリーの充電を誤認することを防ぐことを可能とする撮像装置を提供する。

本開示における撮像装置は、バッテリーを着脱可能な本体を有する撮像装置であって、端子、判定部、及び制御部を備える。端子は、外部機器にＵＳＢケーブルを介して接続可能であり、外部機器から撮像装置に電力を供給する。判定部は、端子に接続されたＵＳＢケーブルに接続する外部機器がＵＳＢＰＤに対応するか否かを判定する。制御部は、判定部による判定に応じて、外部機器から供給される電力によるバッテリーの充電の可否を示す情報を出力し、表示部に表示させる。

本開示によれば、ＵＳＢＰＤに対応する撮像装置において、ユーザーがバッテリーの充電を誤認することを防ぐのに有効である。

実施の形態１に係る撮像装置の全体構成を示す図である。撮像装置の電源をＯＮするための制御フローを示す図である。撮像装置の電源をＯＦＦするための制御フローを示す図である。実施の形態１に係る撮像装置の動作を示すフローチャートである。ＵＳＢ接続時のネゴシエーションの動作フローを示す図である。実施の形態１において液晶モニターに表示される情報の一例である。実施の形態１において液晶モニターに表示される情報の一例である。実施の形態１において液晶モニターに表示される情報の一例である。実施の形態１において液晶モニターに表示される情報の一例である。実施の形態２に係る撮像装置の動作を示すフローチャートである。各規格のＵＳＢ外部機器の電力と通信速度を示すテーブルである。撮像装置の消費電力に対して、ＵＳＢＰＤ対応機器とＵＳＢＰＤ非対応機器の供給可能電力を比較したグラフである。

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、発明者は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面及び以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。

以下の説明において、外部機器と撮像装置とは、図９に示すＵＳＢの各種規格に準拠したプラグを有するＵＳＢケーブルを介して接続可能であり、プラグは後述する撮像装置１のＵＳＢポート１６（図１）に着脱される。また、これらの規格のうち、ＵＳＢＰＤ対応機器は、図９に示すように、１５Ｗ〜１００Ｗを供給可能な規格に準拠した機器である。ＵＳＢＰＤ対応機器により、後述するように初めて充電と給電（撮像装置の駆動電力の供給）を同時に行うことが可能となった。

図９に示すように、ＵＳＢ接続機器のうち、現行のＵＳＢ接続機器は規格ＵＳＢ２．０、ＵＳＢ３．０、ＵＳＢＢＣ１．２であり、伝送電力は５Ｖ／０．５Ａ〜５Ｖ／１．５Ａ程度である。しかし、現行のＵＳＢ接続機器は、供給可能な電力が７．５Ｗ以下であるため、接続された撮像装置に対して、バッテリーの充電用の電力と、撮像装置の機能を全て駆動させる駆動電力との双方を賄うことはできなかった。一方、図９に示すように、ＵＳＢＰＤ対応機器の伝送電力は、１００Ｗまで可能となる。このため、ＵＳＢＰＤ対応機器に接続された撮像装置は、バッテリーの充電だけでなく、同時に駆動電力も得ることできる。なお、図９において、図示は省略しているが、現行のＵＳＢ接続機器の下位の規格として、給電能力のない、ＵＳＢ１．０やＵＳＢ１．１がある。

撮像装置の駆動は、その動作モードによって、その消費電力が異なる。図１０は、撮像装置のメイン機能を実行した場合の消費電力をグラフで示す。メイン機能として、例示的に、ライブビュー（ＬＩＶＥ）、高速連写（Ｈ連写）、４Ｋ画像の６０Ｐのフレームレートで記録（４ｋ６０ＰＲＥＣ）を挙げる。同図に示すように、撮像装置は、高速連写のために約１０Ｗ、４ｋ６０ＰＲＥＣのために１４Ｗの電力を消費する。しかし、上述したように、ＵＳＢＰＤに対応していない現行のＵＳＢ接続機器（ＵＳＢＰＤ非対応機器）の場合、せいぜい７．５Ｗしか電力を供給できないため、ＵＳＢ接続機器からの伝送電力のみではこれら撮像装置のメイン機能を実行することはできない。

一方、ＵＳＢＰＤ対応機器では、図１０の右のグラフに示すように、撮像装置のメイン機能を実行するために必要な駆動電力を賄うことができるだけでなく、給電で余った電力（右図斜線部）をバッテリー充電に使うことができる。

上記を踏まえて、本開示に係る撮像装置について説明する。

［１．実施の形態１］
以下、図１〜図６を参照して、実施の形態１に係る撮像装置について説明する。

［１−１．構成］
図１は、実施の形態１に係る撮像装置１の全体構成を示す。撮像装置１は、例えば、静止画や動画を撮像可能なレンズ一体型のディジタルカメラである。

撮像装置１は、本体１ａと、本体１ａに取り付けられる光学系５０と、本体１ａに脱着可能に取り付けられるバッテリー２０とを備える。本体１ａは、以下に述べる内部の部品を収容する筐体である。光学系５０は、フォーカスレンズ、ズームレンズ等のレンズ群、及び各レンズの駆動部等を含む。光学系５０は、後述する本体制御部３０によって制御され、駆動される。バッテリー２０は、撮像装置１を動作させるための電力を供給する。バッテリー２０は、一次電池であっても、二次電池であってもよい。バッテリー２０は、本体１ａ内に取り付けられる内部バッテリーでもよいし、バッテリーグリップ等によって本体１ａの外部に取り付けられる外部バッテリーであってもよい。バッテリー２０は、複数であってもよく、複数のバッテリー２０はそれぞれ内部バッテリーと外部バッテリーであってもよい。

図１に示すように、撮像装置１は、マイコン（Microcomputer）１１と、充電ＩＣ（Integrated Circuit）１２と、ＰＤコントローラー１３と、ステータス液晶モニター１５と、ＵＳＢポート１６と、アナログスイッチ１７と、電源スイッチ監視ＩＣ（Integrated Circuit）１８と、電源ＩＣ（Integrated Circuit）１９と、を備える。これらの部分は、後述するように、撮像装置１への電力供給の制御において動作する。

撮像装置１は更に、本体制御部３０と、操作部３３と、フラッシュメモリ３４と、液晶モニター３５と、無線通信部３６と、ＣＭＯＳイメージセンサー３７と、メモリカード４０とを備える。これらの部分は、本体制御部３０の動作により、撮像装置１のメインの機能を実行する。撮像装置１のメイン機能は、撮像、画像処理、画像データの入出力、画像データの記録媒体への書き込みや読み出し、ファームウェア等のソフトウエア更新処理等を含む。

図１において、点線の矢印は、電力供給に関わる信号の流れを示し、実線の矢印は、その他の通信や制御のためのシリアル信号又はパラレル信号の流れを示す。以下、信号のやり取りを含む各部の機能について説明する。

マイコン１１（制御部の一例）は、ＣＰＵやメモリを備える。マイコン１１は、アナログスイッチ１７を切り替えて、ＵＳＢポート１６からのＤ＋/Ｄ−の信号を、本体制御部３０、マイコン１１、又は充電ＩＣ１２に入力する。マイコン１１は、充電ＩＣ１２よりポート判定の結果を得る。マイコン１１はまた、バッテリー２０の装着及び取外しに応じて生成される信号（Ｈｉｇｈ信号又はＬｏｗ信号）を検知し、バッテリー２０の装着の有無を判定する。マイコン１１は、バッテリー２０の残量を取得する。バッテリー２０の残量は、例えば、電源ＩＣ１９によってバッテリー２０の電圧値を監視し、その電圧値に応じてバッテリー２０の残量を取得してもよい。

充電ＩＣ１２は、ＵＳＢポート１６からの電力供給を制御する。この制御により、ＵＳＢポート１６から得られる電力を用いて、バッテリー２０を充電させたり、撮像装置１の本体制御部３０を起動したりする。

充電ＩＣ１２はまた、マイコン１１に接続されて、ポート判定を行う。ポート判定は、外部機器の種別を判定する。例えば、外部機器が、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）であるか、ＡＣアダプタであるか等である。

ＰＤコントローラー１３は、ＵＳＢポート１６のＣＣ（Configuration Channel）端子経由で外部機器とのネゴシエーションを行う。ネゴシエーションにおいては、ＣＣ端子を介して、後述するように、撮像装置１と外部機器間における電力供給の方向、電流／電圧の設定、各端子の役割等を決定する。マイコン１１は、その結果をＰＤコントローラー１３から取得することにより、外部機器がＵＳＢＰＤ対応機器であるか否かを判定する。

ステータス液晶モニター１５（表示部の一例）は、液晶モニター３５とは別に、撮像装置１本体（例えば上面）に配置される表示装置である。ステータス液晶モニター１５は、マイコン１１からの指令に応じたメッセージ等を表示する。

ＵＳＢポート１６（端子の一例）は、ＴｙｐｅＣの端子であり、ＵＳＢケーブル（図示省略）を介して外部機器と撮像装置１とを接続するための接続端子である。ＵＳＢポート１６は、電源用のＶＢＵＳ端子やＧＮＤ端子、上述したＣＣ端子、Ｄ＋、Ｄ−信号用の端子を含む。外部機器は同様の端子を有し、ＣＣをプルアップしておき、ＣＣ端子の電圧を監視する。外部機器は、撮像装置１側のＣＣのプルダウンを検出すると、ＶＢＵＳに電圧を供給する。これにより、撮像装置１側に電力が供給される。

アナログスイッチ１７は、マイコン１１による制御の下、切り替えられ、ＵＳＢポート１６を、マイコン１１、本体制御部３０、又は充電ＩＣ１２のいずれかに接続する。ＵＳＢポート１６からの入力信号（Ｄ＋、Ｄ−）があった場合、アナログスイッチ１７はＵＳＢポート１６を充電ＩＣ１２に接続し、充電ＩＣ１２はポート判定を行う。ポート判定の結果、外部機器が例えばＰＣであって撮像装置１と通信を行う場合、アナログスイッチ１７はＵＳＢポート１６を本体制御部３０に接続する。外部機器と撮像装置１とが接続された後、互いの認証のためのデータのやり取りであるエニュメレーション（enumeration）を実施してＶＢＵＳからの電力をマイコン１１により判定する場合、アナログスイッチ１７はＵＳＢポート１６をマイコン１１に接続する。

電源スイッチ監視ＩＣ１８は、撮像装置１の電源スイッチ（図示省略）をＯＦＦからＯＮにする操作（以下、ＯＮ操作と呼ぶ）がなされたかどうかを監視する回路である。電源スイッチ監視ＩＣ１８は、電源スイッチがＯＮ操作された場合、ＧＰＩＯ（General-purpose input/output）端子を介して信号をマイコン１１に送信する。

電源ＩＣ１９は、バッテリー２０が装着されている場合、バッテリー２０からの電力供給を制御する。電源ＩＣ１９はまた、撮像装置１の電源スイッチがＯＮ／ＯＦＦ操作されることに応じて撮像装置１本体への電力供給の実行および遮断を行う。

図２に示すように、電源スイッチ監視ＩＣ１８は、電源スイッチがＯＮ操作されたことを検出すると、電源ＯＮ要求信号をマイコン１１に送信する。マイコン１１は、電源ＯＮ要求信号を電源ＩＣ１９に送信し、電源ＩＣ１９は、撮像装置１の電源をＯＮにする。この結果、本体制御部３０は起動可能となり、撮像装置１のメイン機能が実行可能となる。電源スイッチをＯＮからＯＦＦにする場合、図３に示すように、動作している本体制御部３０が、電源スイッチがＯＦＦされたことを検出し、電源ＯＦＦ要求信号をマイコン１１に送信する。マイコン１１は、電源ＩＣ１９に対して電源ＯＦＦ要求信号を送信し、電源ＩＣ１９は撮像装置１の電源をＯＦＦにする。
本体制御部３０は、ＣＰＵ、ＲＡＭやＲＯＭ等のメモリを含むコンピュータ装置である。本体制御部３０は、操作部３３からの指示やＲＯＭに書き込まれたソフトウエアに応じて、画像処理を含む撮像装置１全体の動作を制御する。本体制御部３０は、外部機器とＵＳＢポート１６を通じて通信を行う。例えば、本体制御部３０は、マスストレージ接続時や、テザー撮影時に外部機器と通信を行う。

本体制御部３０は、画像処理部３１と、ＤＲＡＭ３２とを備える。画像処理部３１は、ＣＭＯＳイメージセンサー３７から出力された画像データに対し、所定の画像処理を行う。所定の画像処理は、ガンマ補正処理、ホワイトバランス補正処理、キズ補正処理、ＹＣ変換処理、ディジタルズーム処理、圧縮処理、伸張処理等を含む。ＤＲＡＭ３２は、本体制御部３０のワークメモリとして使用される。

本体制御部３０は、ＣＰＵに代えて、所定の機能を実現するように設計された専用の電子回路で構成されるプロセッサを含んでもよい。すなわち、本体制御部３０は、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＧＰＵ、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ等の種々のプロセッサで実現できる。本体制御部３０は１つまたは複数のプロセッサで構成してもよい。また、本体制御部３０は、画像処理部３１等と共に１つの半導体チップで構成してもよい。

操作部３３は、レリーズボタン、他の種類のボタン、十字キー、ダイヤル、液晶モニター３５に配されたタッチパネル等を含む。ユーザーは操作部３３を操作することにより、撮像装置１の各機能を実行させる。操作部３３は、撮像装置１の電源スイッチを含む。電源スイッチがＯＮされると、本体制御部３０が起動可能となり、撮像装置１のメイン機能を実行可能にする。電源スイッチがＯＦＦされると、本体制御部３０は起動せず、撮像装置１のメイン機能は実行できない状態となる。

フラッシュメモリ３４は、本体制御部３０によって処理される画像データや保存する。フラッシュメモリ３４はまた、本体制御部３０によって使用されるプログラム及びパラメータを保存する。

液晶モニター３５（表示部の一例）は、本体１ａの例えば背面に配置される表示装置である。液晶モニター３５は、画像処理部３１で処理された画像データ（静止画又は動画）を表示する。液晶モニター３５は、撮像装置１の動作条件を設定するための設定メニューを表示する。液晶モニター３５は、操作部３３の一部として機能するタッチパネルを備えてもよい。なお、液晶モニター３５に代えて、有機ＥＬディスプレイ等の他の表示装置を用いてもよい。

無線通信部３６は、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）やＢｌｕｅｔｈｏｏｈ（登録商標）規格の通信モジュールを含み、本体制御部３０は、無線接続された機器と双方向に通信制御を行う。なお、通信モジュールは、赤外線通信や無線ＬＡＮ（Local Area Network）等であってもよく、外部機器と無線で接続できるものであればよい。

ＣＭＯＳイメージセンサー３７は、受光素子、自動利得制御回路、及びアナログ／ディジタル変換器を備える撮像素子である。受光素子は、光学系５０によって集光された光信号を電気信号に変換して出力する。自動利得制御回路は、受光素子から出力された電気信号を増幅して出力する。アナログ／ディジタル変換器は、自動利得制御回路から出力された電気信号をディジタル信号に変換して、本体制御部３０に出力する。ＣＭＯＳイメージセンサー３７は、タイミング発生器により制御され、静止画及び動画の撮像動作、スルー画像の撮像動作、データ転送動作、電子シャッタ動作等が実行される。ＣＭＯＳイメージセンサー３７が生成した画像データは、画像処理部３１に送られる。なお、ＣＭＯＳイメージセンサー３７に代えて、ＮＭＯＳイメージセンサー又はＣＣＤイメージセンサー等の他の撮像素子を用いてもよい。

メモリカード４０は、メモリスロットに装着され、半導体メモリ等の記憶素子を内部に備える。メモリカード４０は、画像データを記憶する。本体制御部３０は、メモリカード４０に記憶された画像データを読み出し、読み出された画像データを画像処理部３１により処理し、液晶モニター３５に表示する。メモリカード４０は複数、例えば２枚備えられていてもよい。

［１−２．動作］
図４は、撮像装置１の動作を示すフローチャートである。

撮像装置１のマイコン１１は、撮像装置１にＵＳＢケーブルが接続されたか否かを判定する（Ｓ１０１）。ＵＳＢポート１６からの入力信号（Ｄ＋、Ｄ−）があった場合、アナログスイッチ１７の切り替えにより、ＵＳＢポート１６はマイコン１１に接続される。マイコン１１は、接続されたと判定した場合（Ｓ１０１のＹｅｓ）、ステップＳ１０２に進む。

マイコン１１は、充電ＩＣ１２に接続され、充電ＩＣ１２からの信号に応じてＵＳＢポート１６に接続されている外部機器の種別を判定した後、ＰＤコントローラー１３を介して、接続された外部機器がＵＳＢＰＤ対応機器か否かが検出する（Ｓ１０２）。このとき、マイコン１１に接続されるＰＤコントローラー１３は、ＵＳＢポート１６のＣＣ端子を介したネゴシエーションの結果を取得することにより、外部機器がＵＳＢＰＤ対応機器であるか否かを判定する。

ここで、図５を参照して、ＵＳＢＰＤ対応機器であることを検出するための、ＣＣ端子を介したネゴシエーションについて説明する。

まず、マイコン１１は、電源制御によりＰＤコントローラー１３に電源を印加する（Ｓ１１３１：制御電源ＯＮ）。次いでマイコン１１は、要求する電力・電流設定をＰＤコントローラー１３に対して行う（Ｓ１１３２：初期設定）。初期設定後、ＰＤコントローラー１３は再起動を行い、Ｓ１１３２で設定された設定値によって、外部機器と接続し、ネゴシエーションを開始する（Ｓ１１３３）。この際、ＰＤコントローラー１３はマイコン１１に対して、ＵＳＢケーブルのプラグがＵＳＢポート１６に挿入されたことを通知する。ネゴシエーションにおいては、外部機器からＰＤコントローラー１３に対し、給電能力が通知される。この際、ＰＤコントローラー１３はマイコン１１に対して、給電能力リストを受信した旨の通知を行う。この通知の受信により、マイコン１１は、外部機器がＵＳＢＰＤ対応機器であるかどうかを判定する。次いで、ＰＤコントローラー１３は、外部機器に対し給電要求を行う。そして、その要求を受けて、外部機器はＰＤコントローラー１３に対し、給電許可を通知し、給電準備の完了を通知する。

ＰＤコントローラー１３はマイコン１１に対し、上述した給電条件を含むいわゆるＰＤコントラクトが完了したことを通知し（Ｓ１１３４）、ＰＤコントラクトが完了する。マイコン１１はＰＤコントローラー１３に対し、ＰＤコントラクトにおいて設定された、電圧及び電流を確認する（Ｓ１１３５）。

以上のネゴシエーションの結果、図４において、外部機器がＵＳＢＰＤ対応機器であることが検出された場合は、ステップＳ１０３に進み、ＵＳＢＰＤ対応機器でない場合は、ステップＳ１０８に進む。

マイコン１１は、充電ＩＣ１２を介して、上記ネゴシエーションに基づき外部機器からの給電を許可する（Ｓ１０３）。マイコン１１は、ステータス液晶モニター１５に、例えば図６Ａに示すように、外部機器からの給電を行うことを示す情報やメッセージを表示させる（Ｓ１０４）。なお、この情報は、テキストの代わりにアイコン、マーク、図形等を用いてもよい。

マイコン１１により、撮像装置１にバッテリー２０が装着されているか否かを判定する（Ｓ１０５）。マイコン１１は、バッテリー２０の装着及び取外しに応じて生成される信号（Ｈｉｇｈ信号又はＬｏｗ信号）を、電源ＩＣ１９を介して検知し、バッテリー２０の装着の有無を判定する。バッテリー２０が装着されている場合（ステップＳ１０５のＹｅｓ）、マイコン１１は、充電ＩＣ１２に対して、バッテリー２０の充電を許可する（Ｓ１０６）。マイコン１１は、ステータス液晶モニター１５に、バッテリー２０を充電することを示す情報やメッセージ（以下、充電情報と呼ぶ）を表示させる（Ｓ１０７）。

充電情報は、充電の可否、バッテリー２０の残量、充電電力（Ｗ）、充電電流量（Ａ）、満充電予定時間等の情報を含む。例えば、図６Ｂに示すように、バッテリー２０が充電中である旨の表記（“CHArGE”等）、バッテリー２０のアイコンによりバッテリー２０の残量を示すアイコンを表示するようにしてもよい。バッテリー２０が充電できないことを示す場合、当該表記（“CHArGE”等）を非表示としてもよい。また、同図に示すように、充電完了までの予定時間を示す情報１５ａ（例えば６５分）を表示してもよい。また、これらの情報に代えて、或いは加えて、バッテリー２０の充電電力（Ｗ）や充電電流量（Ａ）を示してもよい。また、これらの表示情報は、表示されるメニュー操作ボタン（図示省略）により、切り替え可能に表示されてもよい。また、充電電力や充電電流は値そのものによって表示されずに、充電が「速い」、「普通」、「遅い」等、ユーザーの感覚に応じた表記を行ってもよい。

充電情報の表示により、撮像装置１のユーザーは、バッテリー２０が充電されていることを認識できる。なお、本実施の形態では、ＵＳＢＰＤ対応機器からバッテリー２０の充電に割り当てられる電力は、予め一定の値に決められている。図１０に示すように、撮像装置１は、動作によって消費電力が異なるため、この電力の値は、外部機器の供給電力と、撮像装置１のメイン機能のうち最も消費電力が大きい機能の駆動電力との差分に基づき決定される。

一方、ステップＳ１０２において、外部機器がＵＳＢＰＤ対応機器であることが検出されなかった場合（ステップＳ１０２のＮｏ）、マイコン１１は、ＰＤコントローラー１３を介して、外部機器がＵＳＢ規格２．０以上であるか否かを判定する（Ｓ１０８）。外部機器がＵＳＢ規格２．０以上である場合、マイコン１１は、外部機器からの給電を許可する（Ｓ１０９）。このとき、マイコン１１は、ステータス液晶モニター１５に、給電を行うことを示す情報やメッセージを表示させる（Ｓ１１０）。更に、マイコン１１は、撮像装置１の電源がＯＮになっているか否かを本体制御部３０又は電源スイッチ監視ＩＣ１８を介して判定する（Ｓ１１１）。マイコン１１は、電源がＯＮになっている場合は、例えば図７Ａに示すように、ステータス液晶モニター１５に、バッテリー２０を充電するためには電源をＯＦＦにするよう促す情報やメッセージを表示させる（Ｓ１１２）。電源がＯＦＦになっている場合は、マイコン１１は、充電ＩＣ１２を介して、バッテリー２０の充電を許可する（Ｓ１１３）。

ＵＳＢＰＤ非対応機器の場合、ＵＳＢ２．０以上の機器は給電能力を備えるが、上述したように、撮像装置１のメイン機能を実行させる駆動電力のための給電とバッテリーの充電の双方を賄う十分な給電能力はない。例えば、図１０に示すように、撮像装置１の動作モードのうち、最も消費電力が小さいライブビューであっても６．５Ｗの電力が必要になる。一方、ＵＳＢＢＣ１．２規格の機器の供給電力は図９に示すように７．５Ｗ（５Ｖ/１.５Ａ）であり、撮像装置１の消費電力よりも１．０Ｗ上回ることになる。しかし、１．０Ｗの電力があっても、バッテリー２０の満充電電圧が約１０Ｖとすると、充電電流値は約１００ｍＡになる。かかる電流値では、充電電流のばらつきにより充電電流の下限（例えば、５０ｍＡ以下になると充電停止）にかかる可能性があり、バッテリー２０の充電そのものができない場合もある。また、他の動作モードに関しては、撮像装置１の消費電力は、ＵＳＢＢＣ１．２規格の機器の供給電力を上回るため、むしろバッテリー２０の電力を使う必要がある。撮像装置１の動作モードを監視し、バッテリー２０の充電と給電を切り替えることは、撮像装置１のシステムが複雑になる割にはメリットが小さい。よって、ＵＳＢＰＤ非対応機器の場合であってＵＳＢ２．０以上の機器の場合、本実施の形態に係る撮像装置１は、駆動中であれば、つまり電源がＯＮになっていれば、バッテリー２０への充電を行わない。
撮像装置１は、駆動中である場合は、バッテリー２０の充電されていないこと、つまり充電するためには電源をＯＦＦにする必要があることを撮像装置１のユーザーに知らせる。これにより、外部機器とＵＳＢケーブルを介して接続された状態のみをもって、バッテリー２０が充電されているとユーザーが誤認することを防ぐことができる。

ステップＳ１０８において、外部機器がＵＳＢ規格２．０以上でない場合、つまり、ＵＳＢ１．０やＵＳＢ１．１の場合、マイコン１１は、ステータス液晶モニター１５に、図７Ｂに示すように、外部機器からの給電はできないことを示す情報やメッセージを表示させる（Ｓ１１４）。

撮像装置１は、所定の終了条件に応じて、上記処理を終了する。所定の終了条件とは、例えば、ＵＳＢケーブルの接続の解除である。

なお、図６Ａ、図６Ｂ、図７Ａ及び図７Ｂに示す表示態様は一例であり、テキスト、アイコン、マーク、図形等のいずれを用いてもよいし、それらの組み合わせを用いてもよい。また、撮像装置１の電源がＯＮになっている場合は、ステータス液晶モニター１５に代えて、或いは加えて、液晶モニター３５に情報を表示させてもよい。

［１−３．効果］
上記実施の形態１に係る撮像装置１は、バッテリー２０を着脱可能な本体１ａを有する撮像装置であって、ＵＳＢポート１６と、ＰＤコントローラー１３と、マイコン１１とを備える。ＵＳＢポート１６は、外部機器にＵＳＢケーブルを介して接続可能であり、外部機器から撮像装置１に電力を供給する。ＰＤコントローラー１３は、ＵＳＢポート１６に接続されたＵＳＢケーブルに接続する外部機器がＵＳＢＰＤに対応するか否かを判定する。マイコン１１は、ＰＤコントローラー１３による判定に応じて、外部機器から供給される電力によるバッテリー２０の充電の可否を示す情報を出力し、ステータス液晶モニター１５又は液晶モニター３５に表示させる。
充電の可否を示す情報は、接続されている外部機器からの給電によりユーザーがバッテリー２０の充電が可能であると認識し得る情報である。例えば、図６Ａや図７Ａに示すように、ＵＳＢＰＤによる給電を行うことを示すメッセージ、図７Ｂに示すようにＵＳＢＰＤによる給電ができないことを示すメッセージである。或いは、図６Ｂに示すように、バッテリー２０が充電できる場合のみ表記（“CHArGE”等）が表示され、バッテリー２０が充電できない場合は表示されないようにしてもよい。

撮像装置１のユーザーは、ＵＳＢケーブルを介して外部機器に撮像装置１を接続させることにより、基本的にはバッテリー２０の充電を期待する。しかし、ＵＳＢＴｙｐｅ−ＣケーブルにはＵＳＢＰＤに対応しているものと対応していないものがある。接続された外部機器が、ＵＳＢＰＤに対応していなければ、撮像装置１を駆動させる電力とバッテリー２０を充電させる電力とを得ることはできない。

よって、撮像装置１は、外部機器がＵＳＢＰＤ対応機器か否かの判定に応じて、バッテリー２０の充電の可否を示す情報を表示することにより、ユーザーがバッテリー２０の充電がなされていると誤解することを防ぐことができる。この結果、撮像装置１がバッテリー切れで駆動を停止するリスクを抑制することができる。

また、ＵＳＢＰＤ対応機器といっても供給できる電力は様々であり、ユーザーは一見するとどれだけの電力で充電しているのかがわからない。しかし、充電情報を表示することでユーザーは自分が期待している充電が行われていることを認識できる。

［２．実施の形態２］
実施の形態１に係る撮像装置１では、接続される外部機器がＵＳＢＰＤ対応機器である場合、バッテリー２０の充電に使用される電力は一定である。しかし、撮像装置１が消費する電力は、その動作によって異なる。例えば、図１０に示すように、撮像装置１の動作モードによって、撮像装置１の駆動に必要な電力は異なる。一方、バッテリー２０への充電用の電力を一定とする場合、外部機器の供給電力から、動作モードによる撮像装置１の駆動電力を引いた差分の最小値に基づいて設定されることになる。このため、外部機器からの供給電力が余る場合もある。

このため、本実施の形態に係る撮像装置１では、撮像装置１の動作に応じた消費電力、つまり撮像装置１の駆動電力に応じて、バッテリー２０の充電に使用される電力を制御する。以下、実施の形態２に係る撮像装置１について、実施の形態１と異なる点を中心に説明する。

［２−１．構成］
本実施の形態に係る撮像装置１の構成は、図１に示す撮像装置１の構成と同様である。

［２−２．動作］
図８は、実施の形態２に係る撮像装置１の動作の一部を示すフローチャートである。図４に示すフローチャートにおいて、接続される外部機器がＵＳＢＰＤ対応機器である場合、撮像装置１への給電が行われ、バッテリー２０が装着されている場合は充電が実行される（ステップＳ１０２〜Ｓ１０６）。実施の形態１においては、バッテリー２０の充電用の電力は一定としていたが、実施の形態２では、バッテリー２０の充電用の電力は、撮像装置１の駆動電力に応じて制御される。具体的には、バッテリー２０の充電について、以下の処理が行われる。なお、撮像装置１の電源はＯＮになっているものとする。

マイコン１１は、外部機器の供給電力情報を取得する（Ｓ１０６１）。マイコン１１は、充電ＩＣ１２からのシリアル通信により外部機器の供給電力情報を取得する。

マイコン１１は、撮像装置１の動作を行うための消費電力情報を取得する（Ｓ１０６２）。マイコン１１は、充電ＩＣ１２からシリアル通信により、撮像装置１の機能を実行するための消費電力情報を取得する。充電ＩＣ１２は撮像装置１の消費電力を監視する回路を含み、マイコン１１は充電ＩＣ１２から消費電力情報を取得する。

マイコン１１は、充電用の電流を計算する（Ｓ１０６３）。具体的には、マイコン１１は、外部機器からの供給電力と、撮像装置１の機能を実行するための消費電力との差分を算出し、充電用のために必要な電流を計算する。例えば、外部機器からの供給電力が２７Ｗ、撮像装置１の機能を実行するための消費電力が１４Ｗであるとすると、その差分は１３Ｗとなる。この１３Ｗの電力をバッテリー２０の充電用の電力として利用するとすれば、バッテリー２０の満充電電圧が８．４Ｖとすると、バッテリー２０に対する充電用の電流値は、１３Ｗ／８．４Ｖ＝約１．５５Ａとなる。

マイコン１１は、計算された電流値をバッテリー２０の充電電力として設定する（Ｓ１０６４）。具体的には、マイコン１１は、シリアル通信により充電ＩＣ１２に対して充電電流値の設定を行う。充電ＩＣ１２は、外部機器からの電流量を、設定された電流値に従って制御する。

マイコン１１は、実施の形態１と同様に、ステータス液晶モニター１５又は液晶モニター３５に、バッテリー２０の充電情報を表示させる（Ｓ１０７）。

マイコン１１は、ＵＳＢケーブルの接続の解除や電源ＯＦＦ操作等の所定の終了条件が発生しない限り、図８に示すステップＳ１０６２〜Ｓ１０７を繰り返す。

実施の形態２では、撮像装置１の消費電力を判定する度にバッテリー２０への充電電流も変更される。よって、表示される充電情報は、設定される充電用電流に応じて変更される。

［２−３．効果］
実施の形態２に係る撮像装置１では、外部機器がＵＳＢＰＤに対応する場合であって、撮像装置１の電源がＯＮの場合、マイコン１１は、撮像装置１の駆動電力を監視し、駆動電力に応じてバッテリー２０の充電用の電力を制御する。

本実施の形態に係る撮像装置１では、撮像装置１の駆動電力に応じて、バッテリー２０の充電用の電力を設定する。例えば、図１０に示す例においては、ライブビュー（ＬＩＶＥ）の動作時は、４Ｋ画像の６０Ｐのフレームレートで記録する動作時よりも、撮像装置１の消費電力が小さく、バッテリー２０の充電用の電力が大きくとれる。このため、ＵＳＢ供給電力を効率的に使用することができ、バッテリー２０の充電も効率的に行うことができる。

［２−４．変形例］
上記実施の形態２では、マイコン１１は、撮像装置１の駆動電力を監視して同駆動電力に応じてバッテリー２０の充電用の電力を制御しているが、これに代えて、撮像装置１の動作モードに応じて、バッテリー２０の充電用の電力を制御してもよい。

外部機器がＵＳＢＰＤに対応する場合であって、撮像装置１の電源がＯＮの場合、本体制御部３０は、操作ボタンや操作メニュー（図示省略）の操作に応じて、撮像装置１の動作モードを決定する。例えば、図１０に示すように、ライブビュー（ＬＩＶＥ）、高速連写（Ｈ連写）、４Ｋ画像の６０Ｐのフレームレートで記録（４ｋ６０ＰＲＥＣ）等の動作モードである。これらの動作モードにおける最大消費電力と外部機器の供給電力との差分に基づいて、バッテリー２０の充電用の電力を動的に設定してもよい。この場合、マイコン１１は、本体制御部３０より動作モードの切り替え情報を取得し、その切り替えに応じて、充電用電流を計算し、設定する（Ｓ１０６３〜１０６４）。

以上の撮像装置１の動作によっても、撮像装置１は、効率よくＵＳＢ供給電力を利用することができる。

［３．その他実施の形態］
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、各実施の形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略等を行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。

上記実施の形態においては、撮像装置１としてレンズ一体型のディジタルカメラを例にしていたが、レンズ交換型のカメラでもよい。撮像装置１は、スマートフォンやその他の携帯端末等、撮像機能を有する機器であってもよい。

上記実施の形態における処理方法の実行順序は、必ずしも、上記実施の形態の記載に制限されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で、実行順序を入れ替えたり、複数の処理を同時に実行したりしてもよい。

上記実施の形態におけるプログラムは、記録媒体に記録されたものに限られず、電気通信回線、無線又は有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク等を経由して取得されるものであってもよい。

以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面及び詳細な説明を提供した。したがって、添付図面及び詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲又はその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略等を行うことができる。

本開示は、ディジタルカメラ、ムービーカメラ、カメラ付き携帯電話機等、撮像機能を備える電子機器に適用可能である。

１：撮像装置
１ａ：本体
１１：マイコン
１３：ＰＤコントローラー
１５：ステータス液晶モニター
１５ａ：情報
１６：ＵＳＢポート
１７：アナログスイッチ
１９：電源ＩＣ
２０：バッテリー
３０：本体制御部
３１：画像処理部
３２：ＤＲＡＭ
３３：操作部
３４：フラッシュメモリ
３５：液晶モニター
３６：無線通信部
３７：ＣＭＯＳイメージセンサー
４０：メモリカード
５０：光学系

特開２０１８−３２２２１号公報

Claims

バッテリーを着脱可能な本体を有する撮像装置であって、
外部機器にＵＳＢケーブルを介して接続可能であり、前記外部機器から前記撮像装置に電力を供給する端子と、
前記端子に接続されたＵＳＢケーブルに接続する外部機器がＵＳＢＰＤに対応するか否かを判定する判定部と、
前記判定部による判定に応じて、前記外部機器から供給される電力による前記バッテリーの充電の可否を示す情報を出力し、表示部に表示させる制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記外部機器がＵＳＢＰＤに対応する場合であって、前記撮像装置の電源がＯＮの場合、前記撮像装置の消費電力に応じて前記バッテリーの充電用の電力を制御する、撮像装置。
前記制御部は、前記外部機器がＵＳＢＰＤに対応しない場合であって、前記撮像装置の電源がＯＮの場合、前記バッテリーの充電を許可しない、
請求項１に記載の撮像装置。
前記外部機器がＵＳＢＰＤに対応する場合、前記撮像装置の電源がＯＮ又はＯＦＦに関わらず、前記バッテリーの充電を許可する、
請求項１又は２に記載の撮像装置。
前記消費電力は、監視によって取得される消費電力である、
請求項１から３のいずれかに記載の撮像装置。
前記消費電力は、前記撮像装置の動作モードによって決定される消費電力である、
請求項１から３のいずれかに記載の撮像装置。
前記制御部は、前記外部機器がＵＳＢＰＤに対応する場合、前記バッテリーの充電に関する充電情報を、前記表示部に表示させる、
請求項１から５のいずれかに記載の撮像装置。