JP7122590B2

JP7122590B2 - 撮像装置

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Publication number: JP7122590B2
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Inventors: 真吾橋本
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
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Filing date: 2019-08-23
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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）による電力の供給を受けることが可能な撮像装置に関する。

ＵＳＢによる電力の供給を受けること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）。

カメラは、ＵＳＢＰＤ規格に対応する機器（以下、ＵＳＢＰＤ対応機器と呼ぶ）に接続されている場合、同機器からの電力供給により駆動する。よって、ユーザがＵＳＢケーブルを抜去すると、機器からの電力供給は断たれるため、バッテリーからの電力供給がない限り、カメラの駆動が停止してしまう。特に、ユーザにとってはカメラにバッテリーが装着されているかどうか意識しないことが多く、ＵＳＢケーブルを抜去して意図せずカメラの機能を停止させてしまう可能性がある。カメラの駆動が記録メディアへの画像記録中に停止すると、データが破壊される可能性がある。また、カメラの駆動がファームウェアの更新中に停止すると、プログラムに不具合が生じ、カメラの起動ができなくなる可能性がある。

本開示は、ＵＳＢＰＤ規格に対応する撮像装置において、安全に電力の供給を受けることができ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撮像装置であって、撮像部、電力供給端子、及び制御部を備える。撮像部は被写体を撮像する。電力供給端子は、ＵＳＢケーブルを介して撮像装置に電力を供給する。制御部は、バッテリーが撮像装置に装着されているか否かを検出する。制御部は、バッテリーが撮像装置に装着されている場合、電力供給端子からの電力によって撮像部の動作を可能にし、バッテリーが撮像装置に装着されていない場合、電力供給端子からの電力による撮像部の動作を可能にしない。

撮像部の動作を可能にするとは、撮像部が実際に動作することに限定されず、撮像部は停止していても動作できる状態にあることを含む。

本開示の撮像装置によれば、ＵＳＢＰＤ規格に対応する撮像装置において、安全に電力の供給を受けることができる。

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。比較例による撮像装置の動作を示すフローチャートである。実施の形態１において、接続機器に応じた撮像装置により実行可能な動作内容を示すテーブルである。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。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接続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。

なお、以下の説明において、外部のＵＳＢ接続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に着脱される。また、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は可能であっても、撮像装置の機能を全て駆動させるのに十分な電力は得られなかった。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。

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、同接続機器からの伝送電力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。よって、ＵＳＢＰＤ非対応機器からの伝送電力では足りない電力（図１０の左のグラフのグレー部）をバッテリーから補うことになる。この場合、バッテリーの装着がない場合又はバッテリーが不足している場合、撮像装置の駆動はできない。

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７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、マイコン（Microcomputer）１１と、充電ＩＣ（Integrated Circuit）１２と、ＰＤコントローラ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、バッテリー２０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。撮像装置１はまた、撮像装置本体に固定的に取り付けられている光学系５０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、後述するポート判定を行う。ポート判定は、接続機器の種別を判定する。例えば、接続機器が、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１３は、ＵＳＢポート１６のＣＣ（Configuration Channel）端子経由で接続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と接続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１３から取得することにより、接続機器が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（電力供給端子の一例）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。接続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。接続機器は、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、接続機器が例えば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。接続機器と撮像装置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。

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、撮像装置１本体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撮像装置１本体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。

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、接続機器と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、テザー撮影時に接続機器と通信を行う。

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、ＤＳＵ、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、撮像装置１本体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（撮像部の一例）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。

光学系５０は、レンズ鏡筒により構成され、撮像装置１本体に固定的に取り付けられている。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、本体制御部３０によって制御され、駆動される。

［１－２．動作］
図２は、比較例による主にマイコン１１により実行される本体制御部３０の起動動作を示すフローチャートである。なお、初期状態においては、撮像装置１の電源はＯＦＦにされており、本体制御部３０は動作できない状態とする。

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ケーブルが接続されたか否かは、ＵＳＢポート１６の信号入力に応じて、マイコン１１が判定する。接続されたと判定した場合（Ｓ１０１のＹｅｓ）、マイコン１１は、ＵＳＢポート１６の判定を行う（Ｓ１０２）。具体的には、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に接続されている接続機器の種別を判定する。

次に、マイコン１１は、ＵＳＢケーブルを介した接続機器が、ＵＳＢＰＤ対応機器か否かを検出する（Ｓ１０３）。具体的には、マイコン１１に接続されるＰＤコントローラ１３は、後述するように、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、接続機器がＵＳＢＰＤ対応機器であるか否かを判定する。

続いて、マイコン１１は、撮像装置１の電源スイッチがＯＮ操作されたか否かを判定する（Ｓ１０４）。この判定は、次のように行われる。図６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（Ｓ１０４のＹｅｓ）、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（Ｓ１０５）。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。

なお、電源スイッチをＯＮからＯＦＦにする場合、図７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。

図２に示す例によれば、バッテリー２０が装着されていない場合でも、ＵＳＢＰＤ対応機器である接続機器からの電力供給により、撮像装置１のメイン機能を実行することができる。しかし、バッテリー２０が装着されていない場合であって、撮像装置１のメイン機能を実行中にＵＳＢケーブルが抜去された場合、電力供給が断たれるため、撮像装置１のメイン機能は停止する。ユーザは、バッテリー２０が装着されているか否かを意識せずに撮像装置１を使用することも考えられるため、メイン機能実行中にＵＳＢケーブルを抜去してしまうおそれがある。このとき、撮像装置１が、メディアへの記録中であればデータが破壊される可能性があり、本体制御部３０のファームウェアの更新中であれば、プログラムに不具合が生じ、本体制御部３０の起動ができなくなる可能性がある。

上述したように、接続機器がＵＳＢＰＤ対応機器である場合、撮像装置１の駆動時の消費電力以上の電力を供給することが可能となる。図３は、マイコン１１により実行される、ＵＳＢ接続されている接続機器に応じたバッテリーの充電及び／又は撮像装置１に対する給電（撮像装置１のメイン機能を実行するための駆動電力に相当）の制御内容を示す。

I．接続機器がＵＳＢＰＤ対応機器の場合
ＵＳＢＰＤ対応機器の場合、撮像装置１の消費電力以上に電力を供給することができるため、撮像装置１の駆動電力のための給電に加え、充電を行うことができる。

I―Ａ．撮像装置の電源スイッチがＯＦＦの場合
接続機器がＰＣ又はＡＣアダプタの場合、撮像装置１にバッテリー２０が装着されている場合は充電を行い、バッテリー２０が装着されていない場合充電は行わない。

I―Ｂ．撮像装置の電源スイッチがＯＮの場合
接続機器がＰＣの場合、バッテリーが装着されている場合は、ＭＡＳＳ接続又はＰＴＰ接続、撮像装置１の駆動電力の給電に加えて、余剰の電力で充電を行う。なお、ＭＡＳＳ接続は、ＳＤカード等の大容量のデータを転送するための接続である。ＰＴＰ接続は、画像データを転送するための接続である。

接続機器がＡＣアダプタの場合、バッテリーが装着されている場合は、給電に加えて、余剰の電力で充電を行う。

バッテリーが装着されていない場合は、接続機器がＰＣであってもＡＣアダプタであっても、後述のごとく撮像装置１の電源スイッチをＯＮにせず、給電も充電も行わない。

II．接続機器がＵＳＢＰＤ非対応機器の場合
ＵＳＢＰＤ対応機器でない場合、充電と給電を双方実行するのに十分な電力得られない。よって、充電は、撮像装置の電源がスイッチＯＦＦのときのみ行われる。具体的には以下の通りである。

II－Ａ．撮像装置の電源スイッチがＯＦＦの場合
接続機器がＰＣ又はＡＣアダプタの場合、撮像装置１にバッテリー２０が装着されている場合は充電を行い、バッテリー２０が装着されていない場合、充電は行わない。

II―Ｂ．撮像装置の電源スイッチがＯＮの場合
接続機器がＰＣの場合、バッテリーが装着されている場合は、ＭＡＳＳ接続又はＰＴＰ接続、及び給電のみ行う。

接続機器がＡＣアダプタの場合、給電のみを行う。

バッテリーが装着されていない場合は、接続機器がＰＣであってもＡＣアダプタであっても、給電は行わない。

よって、撮像装置１のメイン機能の実行中に電力供給が断たれて撮像装置１の駆動が停止するリスクを回避するため、本実施の形態に係る撮像装置１においては、バッテリー２０が撮像装置１に装着されていない場合、ＵＳＢポート１６からの電力によって撮像装置１のメイン機能を動作させないように以下の対策を行っている。つまり、本実施の形態では、撮像装置１への電力供給が安全に実施されるように図４に示す処理を実行する。

図４は実施の形態１に係る本体制御部３０の起動動作を示すフローチャートである。

図４に示すステップＳ１１１及びＳ１１２は、図２に示すステップＳ１０１及びＳ１０２と同様であるため、説明を省略する。

マイコン１１は、図２に示す例（ステップＳ１０３）と同様に、接続機器とのネゴシエーションにより、接続機器がＵＳＢＰＤ対応機器か否かを検出する（Ｓ１１３）。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１３に電源を印加する（Ｓ１３１１：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１３に対して行う（Ｓ１１３２：初期設定）。初期設定後、ＰＤコントローラ１３は再起動を行い、Ｓ１１３２で設定された設定値によって、接続機器と接続し、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、接続機器からＰＤコントローラ１３に対し、給電能力が通知される。この際、ＰＤコントローラ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、接続機器が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１３は、接続機器に対し給電要求を行う。そして、その要求を受けて、接続機器はＰＤコントローラ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）。

図４において、以上のネゴシエーションの結果、接続機器がＵＳＢＰＤ対応機器であることが検出された場合は、ステップＳ１１４に進み、ＵＳＢＰＤ対応機器でない場合は、処理を終了する。

なお、接続機器がＵＳＢＰＤ対応機器でない場合、バッテリー２０が撮像装置１に装着されている場合、電源スイッチのＯＮ操作に応じて本体制御部３０を起動可能にしてもよい。電源スイッチがＯＮ操作された場合、接続機器から供給される電力は小さいため、撮像装置１のメイン機能の動作を可能とし、バッテリー２０への充電を禁止してもよい。

また、ステップＳ１１３の判定結果に応じて、マイコン１１はステータス液晶モニター１５に、接続機器がＵＳＢＰＤ対応機器であるか否かを示す情報やメッセージを表示させてもよい。ユーザは、接続機器がＵＳＢＰＤ対応機器であるか否かを知ることにより、ＵＳＢＰＤによる電力供給の有無を把握することができる。

次に、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（Ｓ１１４のＹｅｓ）、電源ＯＮ要求信号をマイコン１１に送信する。マイコン１１は、バッテリー２０が撮像装置１に装着されているか否かを判定する（Ｓ１１５）。具体的には、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は、ステップＳ１１６に進む。バッテリー２０が装着されていない場合、マイコン１１は電源ＯＮ要求信号を無効にすることにより、撮像装置１の電源をＯＮにせず、ＯＦＦ状態に維持する。

バッテリー２０が装着されている場合、マイコン１１はバッテリー２０の残量が所定量以上、すなわち本体制御部３０の動作で撮像装置１のメイン機能を実行するのに十分な残量があるかどうかを判定する（Ｓ１１６）。例えば、電源ＩＣ１９は、バッテリー２０の両端電圧を取得し、その電圧に応じてバッテリー２０の残量を取得する。マイコン１１は、電源ＩＣ１９を介して検出したバッテリー２０の残量と所定値とを比較する。この所定値は、撮像装置１のメイン機能を実行するのに十分なバッテリー残量の下限値である。マイコン１１は、バッテリー２０の残量が所定値以上と判定した場合（Ｓ１１６のＹｅｓ）、電源ＯＮ要求信号を電源ＩＣ１９に送信し、撮像装置１の電源をＯＮにして、本体制御部３０を起動させる（Ｓ１１７）。この結果、撮像装置１のメイン機能の実行が可能となり、接続機器からの電力により撮像装置１の駆動電力のための給電及びバッテリー２０へ充電の双方が可能となる。なお、撮像装置１の動作モードによって消費電力は異なるため、バッテリー２０への充電に使用できる電力量は異なる。この場合、消費電力に関係なく一定の電力をバッテリー充電に使用するように設定されていてもよい。

一方、バッテリー２０の残量が所定値未満と判定した場合（Ｓ１１６のＮｏ）、マイコン１１は電源ＯＮ要求信号を無効にすることにより、撮像装置１の電源をＯＮにせず、ＯＦＦ状態に維持する。

［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を着脱可能な撮像装置であって、ＣＭＯＳイメージセンサー３７と、ＵＳＢポート１６と、マイコン１１とを備える。ＣＭＯＳイメージセンサー３７は、被写体を撮像する。ＵＳＢポート１６は、ＵＳＢケーブルを介して撮像装置１に電力を供給する。マイコン１１は、バッテリー２０が撮像装置１に装着されているか否かを検出する。マイコン１１は、バッテリー２０が撮像装置１に装着されている場合、ＵＳＢポート１６からの電力によってＣＭＯＳイメージセンサー３７の動作を可能にする。マイコン１１は、バッテリー２０が撮像装置１に装着されていない場合、ＵＳＢポート１６からの電力によってＣＭＯＳイメージセンサー３７の動作を可能にしない。

マイコン１１はまた、バッテリー２０の残量を検出し、バッテリー２０の残量が、本体制御部３０の制御による撮像装置１のメイン機能の動作に十分な残量である場合のみ、ＵＳＢポート１６からの電力によって本体制御部３０を起動させる。

このため、撮像装置１のメイン機能を実行中にＵＳＢケーブルが抜去されても、バッテリー２０からの電力により、撮像装置１のメイン機能を実行可能な状態を維持することができる。このため、電力供給が断たれることによる問題、例えば、メディアへの画像記録中にデータが破壊されたり、本体制御部３０のファームウェアの更新が途中で停止してプログラムに不具合が生じたりする等を防ぐことができる。よって、撮像装置１は安全に電力の供給を受けることができる。

［２．実施の形態２］
図８は、実施の形態２に係る本体制御部３０の起動動作を示すフローチャートである。なお、本実施の形態に係る撮像装置の構成は、図１に示す撮像装置１の構成と同様であるため、説明を省略する。

実施の形態１では、図４に示すように、バッテリーが装着されており、且つバッテリー残量が十分である場合のみ、撮像装置１の電源をＯＮにしている（図４のステップＳ１１４～Ｓ１１７）。しかし、実施の形態２では、以下のように、バッテリー残量の判定を省略することができる。

図８に示すステップＳ１２１、Ｓ１２２、Ｓ１２３、及びＳ１２４は、図４に示すステップＳ１１１、Ｓ１１２、Ｓ１１３，及びＳ１１４と同様であるため、説明を省略する。

マイコン１１は、図４のステップＳ１１５と同様に、バッテリー２０が撮像装置１に装着されているか否かを判定し（Ｓ１２５）、バッテリーが装着されている場合は、電源ＯＮ要求信号を電源ＩＣ１９に送信し、撮像装置１の電源をＯＮにして、本体制御部３０を起動し、撮像装置１のメイン機能を動作可能にする（Ｓ１２６）。

この後、マイコン１１によりバッテリー２０の残量を検出し、本体制御装置３０によりバッテリー２０の残量を液晶モニター３５に表示させてもよい。この場合、バッテリー２０の残量が所定量（撮像装置１のメイン機能を実行するのに十分な残量）を下回る場合は、バッテリー２０の充電を行う前にＵＳＢケーブルの抜去をしないよう警告を出力してもよい。ＵＳＢケーブルの抜去の警告をユーザに伝えることにより、意図せず電力供給が断たれることを防ぐことができる。

［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。

（１）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。

（２）撮像装置１は、電源ＯＮにした後、接続機器がＵＳＢＰＤ対応機器であるか否かを示す情報を、液晶モニター３５に表示させてもよい。この情報は、テキストやアイコン等によって表示させるようにしてもよい。

（３）図３の例において、接続機器がＵＳＢＰＤ非対応機器の場合であって撮像装置１にバッテリー２０が装着されている場合、電源ＯＦＦ時はバッテリー２０の充電を行い、電源ＯＮ時は撮像装置１への給電のみを実行する。この場合、バッテリー２０への充電を行いたいユーザのため、電源をＯＮからＯＦＦにするよう促すメッセージを液晶モニター３５に表示するようにしてもよい。

（４）ＵＳＢポート１６からの電力によって撮像装置１のメイン機能の動作が可能な状態であるとき、マイコン１１はバッテリー２０が取り出されることを検知すると、警告を示す報知を行ってもよい。この報知は、例えば、液晶モニター３５やステータス液晶モニター１５に表示させてもよいし、スピーカ等の音声出力部（図示省略）から音声により出力してもよい。

（５）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。

上記コンピュータプログラムは、上記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，１１…マイコン，１２…充電ＩＣ，１３…ＰＤコントローラ，１５…ステータス液晶モニター，１６…ＵＳＢポート，１７…アナログスイッチ，１８…電源スイッチ監視ＩＣ，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２０１３－８０３９２号公報

Claims

バッテリーを着脱可能な撮像装置であって、
被写体を撮像する撮像部と、
ＵＳＢケーブルを介して前記撮像装置に電力を供給する電力供給端子と、
前記バッテリーが前記撮像装置に装着されているか否かを検出する制御部と
を備え、
前記撮像部は撮像素子を備え、
前記制御部は、
（ｉ）前記バッテリーが前記撮像装置に装着されている場合、前記電力供給端子からの電力によって前記撮像部における前記撮像素子の動作を可能にし、
（ｉｉ）前記バッテリーが前記撮像装置に装着されていない場合、前記電力供給端子から前記撮像部における前記撮像素子の動作を賄う電力の供給が可能であっても、前記電力供給端子からの電力による前記撮像部における前記撮像素子の動作を無効にする、
撮像装置。
前記制御部は、前記バッテリーが前記撮像装置に装着されている場合、前記バッテリーの残量を検出し、前記バッテリーの残量が前記撮像装置の動作に十分な残量である場合のみ、前記電力供給端子からの電力によって前記撮像部における前記撮像素子の動作を可能にする、
請求項１に記載の撮像装置。
前記制御部は、
前記ＵＳＢケーブルに接続される外部機器がＵＳＢＰＤの対応機器である場合であって、
（ｉ）前記バッテリーが前記撮像装置に装着されている場合、前記電力供給端子からの電力によって前記撮像部における前記撮像素子の動作を可能にし、
（ｉｉ）前記バッテリーが前記撮像装置に装着されていない場合、前記電力供給端子からの電力による前記撮像部における前記撮像素子の動作を可能にしない、
請求項１又は２に記載の撮像装置。
前記制御部は、
前記ＵＳＢケーブルに接続される外部機器がＵＳＢＰＤの対応機器でない場合、前記バッテリーが前記撮像装置に装着されている場合、前記電力供給端子からの電力による前記撮像部における前記撮像素子の動作を可能とし、前記バッテリーへの充電を禁止する、
請求項３に記載の撮像装置。
前記制御部の指令に応じて情報を表示する表示部を備え、
前記表示部は、前記ＵＳＢケーブルに接続される外部機器がＵＳＢＰＤの対応機器であるか否かを示す情報を表示する、
請求項１に記載の撮像装置。
前記制御部は、前記電力供給端子からの電力によって前記撮像部における前記撮像素子の動作を行っているときに前記バッテリーが取り出されることを検知すると、警告を示す報知を行う、請求項１に記載の撮像装置。
前記制御部は、前記バッテリーが前記撮像装置に装着されている場合、電源をＯＮにすることにより、前記撮像部における前記撮像素子の動作を可能にする、
請求項１に記載の撮像装置。