(57)【要約】【課題】電源の寿命劣化を防ぐとともに、ストロボ充電動作と他負荷の動作とを同時に行うことができる撮像装置及びその動作制御方法を提供する。【解決手段】ストロボ充電開始前に電源の種類を検出し（ステップＳ５１）、許容消費電流の値をセットする。ステップＳ５３において、バッテリの温度及び充放電回数を検出し、バッテリの温度及び充放電回数に応じて、ステップＳ５１でセットされた許容消費電流値を計算し、許容消費電流から駆動負荷の負荷電流を差し引いた分をストロボ充電に可能な充電電流とする（ステップＳ５４）。ストロボコンデンサの充電中に駆動負荷が生じた場合（ステップＳ５６）、システムＭＰＵは、駆動する負荷と電源電圧から負荷電流を再度算出するとともに、許容消費電流を再度算出する（ステップＳ５７）。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストロボが内蔵された又は接続可能な撮像装置において、
電力を供給する電源と、
上記電源の種類を検出する電源種検出手段と、
上記電源の電圧を検出する電圧検出手段と、
上記電源の電圧及び当該撮像装置の駆動負荷による消費電流を概算する消費電流検出手段と、
上記電源の種類に応じた許容消費電流値から上記消費電流を差し引いた値をストロボ充電に可能な最大電流値として上記ストロボを充電するストロボ充電制御手段と
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
電源の種類に応じた許容消費電流値を記憶する記憶手段を備え、
上記ストロボ充電制御手段は、上記電源種検出手段によって検出された電源の種類に対応する許容消費電流値を上記記憶手段から抽出し、抽出した許容消費電流値から上記消費電流を差し引いた値をストロボ充電に可能な最大電流値として上記ストロボを充電することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
上記電源種検出手段は、電源アダプタ又はバッテリと当該撮像装置との接続部分における物理的形状或いは電気的接点の形状によって電源の種類を検出することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項４】
上記電源アダプタ又はバッテリは、電源の種類を含む電源情報を記憶する記憶手段を備え、上記電源種検出手段は、上記電源アダプタ又はバッテリの記憶手段と通信する通信手段を有し、通信によって上記電源情報を受け取ることを特徴とする請求項３記載の撮像装置。
【請求項５】
上記消費電流検出手段は、上記電源の許容消費電流効率を表したテーブルに基づいて消費電流を概算することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項６】
上記テーブルは、充放電回数による上記許容消費電流値の変化及び／又はバッテリセル温度による上記許容消費電流値の変化を含むことを特徴とする請求項５記載の撮像装置。
【請求項７】
ストロボが内蔵された又は接続可能な撮像装置の動作制御方法において、
電力を供給する電源の種類を検出する電源種検出工程と、
上記電源の電圧を検出する電圧検出工程と、
上記電源の電圧及び当該撮像装置の駆動負荷による消費電流を概算する消費電流検出工程と、
上記電源の種類に応じた許容消費電流値から上記消費電流を差し引いた値をストロボ充電に可能な最大電流値として上記ストロボを充電するストロボ充電制御工程と
を有することを特徴とする撮像装置の動作制御方法。
【請求項８】
電源の種類に応じた許容消費電流値を記憶手段に記憶する記憶工程を有し、
上記ストロボ充電制御工程では、上記電源種検出工程によって検出された電源の種類に対応する許容消費電流値を上記記憶手段から抽出し、抽出した許容消費電流値から上記消費電流を差し引いた値をストロボ充電に可能な最大電流値として上記ストロボを充電することを特徴とする請求項７記載の撮像装置の動作制御方法。
【請求項９】
上記電源種検出工程では、電源アダプタ又はバッテリと当該撮像装置との接続部分における物理的形状或いは電気的接点の形状によって電源の種類を検出することを特徴とする請求項７記載の撮像装置の動作制御方法。
【請求項１０】
上記電源アダプタ又はバッテリは、電源の種類を含む電源情報が記憶された記憶手段を備え、上記電源種検出工程では、上記電源アダプタ又はバッテリの記憶手段と通信し、上記電源情報を受け取ることを特徴とする請求項９記載の撮像装置の動作制御方法。
【請求項１１】
上記消費電流検出工程では、上記電源の許容消費電流効率を表したテーブルに基づいて消費電流を概算することを特徴とする請求項７記載の撮像装置の動作制御方法。
【請求項１２】
上記テーブルは、充放電回数による上記許容消費電流値の変化及び／又はバッテリセル温度による上記許容消費電流値の変化を含むことを特徴とする請求項１１記載の撮像装置の動作制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストロボが内蔵又は接続された撮像装置及びその動作制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ストロボが内蔵又は接続された撮像装置では、ストロボへの充電に大きな電力が消費される。電力を供給するバッテリ等の電源には、出力可能な最大電力が予め決められており、その最大電力を超えた場合、動作が保障されないだけでなく、機器自体に弊害を及ぼす虞がある。そのため、ストロボへの電力の供給を制御する技術が種々提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１の技術では、ストロボ充電中はレンズ駆動系への電力供給を禁止している。また、特許文献２の技術では、ストロボと他の作動装置の双方に電力を供給するモードと、ストロボのみに電力を供給するモードとを切り替え制御している。しかし、このような排他制御では、ストロボ充電中は動作が制限されてしまい、ユーザが意図した動作ができなかった。
【０００４】
また、特許文献３の技術では、トランス、コンデンサ等の構成素子の発光後から充電完了までの充電時間を記憶し、充電スイッチングのオン／オフを調整することで充電時間を一定に保っているが、速く充電できるにもかかわらず制限を加えることは、レスポンス上問題である。
【０００５】
また、特許文献４の技術では、パワーセーブモードを導入してモード動作時にストロボのコンデンサに充電する電流を減らすことにより、電源電圧が下がりシステムがシャットダウンするのを防いでいる。しかし、パワーセーブモードを設定すると、レスポンスの低下を避けることはできない。
【０００６】
また、特許文献５の技術では、ストロボのコンデンサに充電する電流を高、低の２段階に切り替えることにより、電源スイッチの投入時におけるストロボの充電処理を内蔵電池に負担をかけずに、できるだけ速く行うようにしている。また、特許文献６の技術では、電池電圧の閾値に応じて高速充電、低速充電及びストロボ禁止を切り替えているが、これらの技術では、２値しか制限がないために低速側では著しくレスポンスが悪化してしまう。
【０００７】
また、特許文献７の技術では、電池の動作電圧に応じて、ストロボ充電動作を間欠的に起動・停止することによって、電池の容量減少時の制御回路への供給電圧の低下を防いでいる。また、特許文献８の技術では、電源電圧に応じてストロボ充電の昇圧回路のオンオフ制御を行うことにより、他の負荷の動作中もストロボ充電の動作を継続できるようにしている。しかし、特許文献７及び特許文献８の技術では、ストロボのコンデンサ充電中における他の負荷動作に対して、ストロボ充電のオンオフ制御しか行わないため、負荷の変動に対して電圧が変動して電圧ドロップが生じ、電池の充電サイクルの寿命劣化を起こす可能性があった。
【０００８】
【特許文献１】特開平６−２０５２７７号公報
【特許文献２】特許第２５２５６４２号公報
【特許文献３】特開２００４−１２５５６号公報
【特許文献４】特開２００３−４６８５５号公報
【特許文献５】特開２００３−１６７２８９号公報
【特許文献６】特開２０００−４７３０２号公報
【特許文献７】特開平５−５３１８１号公報
【特許文献８】特開２００１−１４７４７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、電源の寿命劣化を防ぐとともに、ストロボ充電動作と他負荷の動作とを同時に行うことができる撮像装置及びその動作制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そこで、上述した目的を達成するために、本発明に係る撮像装置は、ストロボが内蔵された又は接続可能な撮像装置において、電力を供給する電源と、上記電源の種類を検出する電源種検出手段と、上記電源の電圧を検出する電圧検出手段と、上記電源の電圧及び当該撮像装置の駆動負荷による消費電流を概算する消費電流検出手段と、上記電源の種類に応じた許容消費電流値から上記消費電流を差し引いた値をストロボ充電に可能な最大電流値として上記ストロボを充電するストロボ充電制御手段とを備えることを特徴としている。
【００１１】
また、本発明に係る撮像装置の動作制御方法は、ストロボが内蔵された又は接続可能な撮像装置の動作制御方法において、電力を供給する電源の種類を検出する電源種検出工程と、上記電源の電圧を検出する電圧検出工程と、上記電源の電圧及び当該撮像装置の駆動負荷による消費電流を概算する消費電流検出工程と、上記電源の種類に応じた許容消費電流値から上記消費電流を差し引いた値をストロボ充電に可能な最大電流値として上記ストロボを充電するストロボ充電制御工程とを有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、電源の電圧及び当該撮像装置の駆動負荷による消費電流を概算し、電源の種類に応じた許容消費電流値から消費電流を差し引いた値をストロボ充電に可能な最大電流値としてストロボを充電することにより、電源から安定した電流を供給すことができるため、電源の充電サイクルの長寿命化を図ることができる。また、ストロボ以外の負荷に基づいて最適な充電電流を流すことにより、充電速度を向上させ、撮影間隔を短縮させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。具体例として示す撮像装置及びその動作制御方法は、ストロボの充電電流を電源の許容消費電流からストロボ充電以外で消費される負荷電流を差し引いたものとなるように制御するものである。
【００１４】
図１は、本発明に係る撮像装置１の構成を示すブロック図である。撮像装置１は、レンズ２と、レンズ２を駆動するレンズ駆動部３と、レンズ２を介した被写体を結像させるＣＣＤ（Charge Coupled Device）４と、ＣＣＤ４を駆動するＣＣＤ駆動部５と、ＣＣＤ４からの被写体を表す映像信号をディジタル画像データに変換するＡ／Ｄコンバータ６と、色バランス調整等の信号処理を行う画像処理部７と、ディジタル画像データを一時的に格納するメモリ８と、ＬＣＤ駆動部９を介して信号処理された画像データを表示するＬＣＤ（Liquid Crystal Display）１０と、システムＭＰＵ（Micro Processor Unit）１１で圧縮されたディジタル画像データを記録する記録装置１２と、制御プログラム等を記憶しているＲＡＭ（Random Access Memory）１３と、ストロボ１４と、各構成ブロックに電力を供給する電源１５と、電源１５の種類及び電圧を検出する電源管理部１６とを備えている。
【００１５】
システムＭＰＵ１１は、ストロボ充電以外で消費される負荷電流を演算し、電源１５の許容消費電流から演算された負荷電流を差し引いた分をストロボ充電電流値とする。
【００１６】
記録装置１２は、メモリスティック（商標）等の不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ：Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）であり、ディジタル画像データを格納する。
【００１７】
ＲＡＭ１３は、システムＭＰＵ１１で実行されるストロボ充電電流の制御プログラムや電源１５に応じた許容消費電流値等を格納している。
【００１８】
ストロボ１４は、後述するが、ある電圧の直流電流を異なる電圧の直流電流へ変換する変圧器と、変圧器で変換された電流で充電されるストロボコンデンサとを備えている。なお、ストロボ１４は、内蔵ストロボであっても着脱可能な外部ストロボであってもよい。
【００１９】
電源１５は、ある電圧の交流電流を異なる電圧の直流電流へ変換するＡＣ−ＤＣコンバータや専用充電池等のバッテリからなり、電力を必要とする各構成ブロックに対し電力を供給する。図２及び図３は、撮像装置１のバッテリ接続端子部２１及びバッテリ３１を示す外観図である。バッテリ接続端子部２１は、電池を検出する電池検出スイッチ２２と、電力を取り出す電源・ＧＮＤ接点２３と、通信接点２４とを備えている。また、バッテリ３１は、電池を検出させるための切り欠き３２と、電力を供給する電源・ＧＮＤ接点３３と、通信接点３４とを備えている。また、電源１５は、電源の種類を含む電源情報を記憶した記憶手段を備え、通信接点２４、３４を介して撮像装置１と通信することができる。
【００２０】
電源管理部１６は、電源１５の種類を検出する。例えば、図２及び図３に示す電池検出スイッチ２２の電気接点及びバッテリ３１の切り欠き３２を用いて、バッテリ３１の種類を検出する。また、通信接点２４、３４を用いてバッテリ３１の種類を検出してもよい。また、電源管理部１６は、温度センサを用いてバッテリ３１の温度を検出し、さらに、通信接点２４、３４を用いて充放電回数を検出する。このバッテリ３１の温度及び充放電回数を用いて後述するストロボ充電電流が演算される。また、電源管理部１６は、必要に応じて電源１５の電圧を検出する。
【００２１】
ここで、ストロボ１４への電力供給について図４に示す撮像装置１の一部構成４０を用いて説明する。図４は、図１に対応するシステムＭＰＵ１１と、電源１５と、電源管理部１６と、ストロボ１４の一部構成４０と、電源１５を必要とするストロボ１４以外のその他の負荷５０とを示している。なお、図４に示す構成において、図１とともに説明した構成と同等の部分には同じ指示符号を付して説明を省略する。また、その他の負荷５０は、図１に示す電源１５を必要とするレンズ駆動部３、ＣＣＤ４、ＣＣＤ駆動部５、Ａ／Ｄコンバータ６、画像処理部７、メモリ８、ＬＣＤ駆動部９、ＬＣＤ１０、記録装置１２及びＲＡＭ１３に対応している。
【００２２】
ストロボ充電制御部４１は、電源１５から供給される電力を用いてストロボ充電電流を制御する。具体的には変圧器４２の一次巻き線４２ａ側の電流を検出し、ストロボ充電電流が電源１５の許容消費電流からストロボ充電以外で消費される負荷電流を差し引いたものとなるように制御する。このような技術として、特開２００３−７９４１７号公報を参照することができる。例えば、一次巻き線４２ａ側の電流と、他の駆動電圧と、比較値との相関関係を求め、後述するストロボ充電電流の制限に合わせた比較値を可変とすることで電流を変化させることができる。これにより、電源１５の電圧降下に対して最適な電流でストロボ充電を行うことができる。
【００２３】
変圧器４２は、一次巻き線４２ａと二次巻き線４２ｂとが反対の極性を有するように配置されている。一次巻き線４２ａ側の電流レベルが増加すると、変圧器４２に蓄積されたエネルギも増加する。蓄積されたエネルギは、二次巻き線４２ｂから取り出されストロボコンデンサ４３に充電される。
【００２４】
ストロボコンデンサ４３は、二次巻き線４２ｂの電流により最小の電力消費で所定の出力電圧レベルを維持する。
【００２５】
システムＭＰＵ１１は、電源１５の許容消費電流からレンズ駆動などのその他の負荷分を差し引いたものを、ストロボ充電電流としてストロボ制御部４１に出力する。この許容消費電流の値は、ＲＡＭ１３に予め記憶されている。また、許容消費電流の値は、バッテリ３１のマイクロコンピュータが供給してもよい。
【００２６】
次に撮像装置１の動作制御について図５に示すフローチャートを用いて説明する。なお、ここでは、電源１５に撮像装置１の専用充電池であるバッテリ３１を使用した場合について説明する。
【００２７】
先ず、ストロボ充電開始前に電源管理部１６を用いて電源１５の種類を検出する（ステップＳ５１）。電源１５の種類は、例えば、図２及び図３に示すように、バッテリ接続端子部２１の電池検出スイッチ２２及び通信接点２４がバッテリ３１の切り欠き３２及び通信接点３４と接続されることにより検出される。そして、ステップＳ５１で検出したバッテリ３１に応じた許容消費電流値をＲＡＭ１３から取得し、その値をセットする。また、許容消費電流値は、バッテリ３１の記憶手段から取得するようにしてもよい。
【００２８】
また、電源管理部１６は、バッテリ３１の電圧を検出する（ステップＳ５２）。この電圧の検出は、ストロボ充電毎に行うことが望ましい。また、通信接点２４、３４などによりバッテリ残量などのデータを取得できる場合は、最新のデータを用いて電圧を検出してもよい。
【００２９】
ステップＳ５３において、バッテリ３１の温度及び充放電回数を検出する。例えば、バッテリ３１のセル温度は、温度センサを用いて測定し、充放電回数は、バッテリ３１のＩＤ特定用のマイクロコンピュータを用いて検出することができる。バッテリ３１の電流は、図６及び図７に示すように温度及び充放電回数によって制限されるため、バッテリ３１の温度及び充放電回数に応じて、ステップＳ５１でセットされた許容消費電流値を制限する。例えば、バッテリ３１のセル温度が４０℃で充放電回数が５００回である場合、許容消費電流値は、ステップＳ５１でセットされた許容消費電流値の８０％である。なお、許容消費電流の制限は、図６及び図７に示す温度及び充放電回数の一方を用いても両方を用いてもよい。
【００３０】
ステップＳ５４では、許容消費電流から駆動負荷の負荷電流を差し引いた分をストロボ充電に可能な充電電流とする。充電電流は、駆動負荷とバッテリ３１の電圧によって変動するため、駆動負荷に応じた負荷電流を差し引いて算出される。バッテリ３１の電圧は、ステップＳ５２にて検出されたものを用いることができる。また、駆動負荷は、システムＭＰＵ１１が制御しているレンズ駆動部３やＣＣＤ駆動部５などの駆動状況に応じて計算することができる。ここで、電圧と電流に対する効率を実測したテーブルを用いれば、さらに精度を上げた電流を計算することができる。これにより、電源１５から出力される電流は、過電流を生じることなく、ほぼ一定の値を保つことができる。
【００３１】
ステップＳ５４におけるストロボ１４の充電電流の演算が終了すると、充電が開始される（ステップＳ５５）。すなわち、ストロボ充電制御部４１は、電源１５から充電電流を変圧器４２の一次巻き線４２ａへ出力させる。そして、変圧器４２の二次巻き線４２ｂの電流によりストロボコンデンサ４３が充電される。
【００３２】
ここで、ストロボコンデンサ４３の充電中に駆動負荷が生じた場合（ステップＳ５６）、システムＭＰＵ１１は、駆動する負荷と電源電圧から負荷電流を再度算出するとともに、図６及び図７を用いて許容消費電流を再度算出する。そして、許容消費電流から負荷電流を減算した充電電流値でストロボコンデンサ４３を充電する（ステップＳ５７）。また、ステップＳ５６において他の駆動する負荷がない場合は、ステップＳ５８へ進む。
【００３３】
ストロボコンデンサ４３の充電が完了すると（ステップＳ５８）、ストロボ１４の発光準備が完了する（ステップＳ５９）。なお、ステップＳ５８において、コンデンサ４３の充電が完了していない場合は、ステップＳ５６に戻る。
【００３４】
なお、電源１５がＡＣ−ＤＣコンバータの場合、ステップＳ５１では、接点の形状や通信によってＡＣ−ＤＣコンバータを特定し、許容消費電流の値をセットする。そして、ステップＳ５２では、ＡＣ−ＤＣコンバータの場合は電圧が変動することが少ないので、電圧の検出は、ストロボ充電毎に行わなくても起動時のみ行えばよい。
【００３５】
また、ステップＳ５１において電源１５の特定ができない場合は、システムエラーとして電源１５を駆動させないか、又は想定される電源１５の中で最も許容負荷電流が少ない値をセットすることが好ましい。
【００３６】
このように、従来は電圧検出のみで行っていたストロボ電流制御を、ストロボ１４以外の負荷駆動のタイミングで充電電流を演算して制御することにより、過電流を防ぎ、バッテリ等の電池の長寿命化を図ることができる。また、他の負荷の駆動に対して、最適化された充電電流で充電することができるので、従来の排他制御では不可能であった制限の中で限界まで充電速度を上げることができる。したがって、結果として撮影間隔の短縮やレスポンスの向上といった効果を生むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本実施の形態における撮像装置を示すブロック図である。
【図２】バッテリ接続端子部を示す外観斜視図である。
【図３】バッテリを示す外観斜視図である。
【図４】本実施の形態における充電制御を説明するブロック図である。
【図５】本実施の形態における動作制御を説明するフローチャートである。
【図６】温度による電流制限を示す図である。
【図７】充放電回数による電流制限を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１    撮像装置、  ２    レンズ、  ３    レンズ駆動部、  ４    ＣＣＤ、  ５    ＣＣＤ駆動部、  ６    Ａ／Ｄコンバータ、  ７    画像処理部、  ８    メモリ、  ９    ＬＣＤ駆動部、  １０    ＬＣＤ、  １１    システムＭＰＵ、  １２    記録装置、  １３    ＲＡＭ、  １４    ストロボ、  １５    電源、  １６    電源管理部、  ２１    バッテリ接続端子部、  ２２    電池検出スイッチ、  ２３    電源・ＧＮＤ接点、  ２４    通信接点、  ３１    バッテリ、  ３２    切り欠き、  ３３    電源・ＧＮＤ接点、  ３４    通信接点、  ４０    ストロボの一部構成  ４１    ストロボ充電制御部、  ４２    変圧器、  ４３    ストロボコンデンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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