(57)【要約】【課題】撮像装置が交換レンズに電源を投入する際、装着される交換レンズの負荷容量値に応じて、極力短い時間で交換レンズの電源をオンにできる撮像装置を提供することである。【解決手段】上記目的を達成するために、本発明に係る撮像装置は、交換レンズが装着可能な撮像装置であって、交換レンズに電源を供給する端子と、前記電源を供給する端子に電源を供給する電源供給部と、前記電源を供給する端子に電源を投入する際のスルーレートを制御するスルーレート制御部を有し、前記、スルーレート制御部は、装着された交換レンズの負荷容量値に応じて前記電源を供給する端子に電源を投入する際のスルーレートを制御することを特徴とする撮像装置。【選択図】  図1
2018151510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交換レンズ(2)が装着可能な撮像装置(1)であって、交換レンズ(2)に電源を供給する端子(3a、3b)と、前記電源を供給する端子(3a、3b)に電源を供給する電源供給部(4)と、前記電源を供給する端子(3a、3b)に電源を投入する際のスルーレートを制御するスルーレート制御部(5)を有し、前記、スルーレート制御部(5)は、装着された交換レンズ(2)の負荷容量値に応じて前記電源を供給する端子(3a、3b)に電源を投入する際のスルーレートを制御することを特徴とする撮像装置(1)。
【請求項２】
前記交換レンズ(2)の負荷容量値を含む情報を前記交換レンズ(2)と前記撮像装置(1)との間の通信において取得することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置(1)。
【請求項３】
前記電源を供給する端子(3a)は、前記交換レンズ(2)と撮像装置(1)とが通信を行うための電源を供給する端子(3b)とは別の端子(3a)であることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置(1)。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関し、特に交換レンズが装着可能な撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
交換レンズが装着可能な撮像装置は、電源供給用の端子を介して交換レンズに電源を供給し、交換レンズ内の各回路は撮像装置から供給された電源によって駆動される。撮像装置が交換レンズに電源を供給する際、電源を急峻にオンさせると交換レンズ内の負荷容量への突入電流が生じる。突入電流が生じた結果、撮像装置内の電源の電圧降下が発生し撮像装置内の各回路が誤動作する懸念があり、突入電流を抑制することが望まれる。
【０００３】
突入電流のピーク値は、電圧の立ち上がり時のスルーレートが速いほど大きく、交換レンズの負荷容量値が大きいほど大きくなる。交換レンズの負荷容量値は交換レンズの種類によって異なるため、撮像装置は負荷容量値が最大の交換レンズが装着された場合でも突入電流を抑制できるようにするため、遅いスルーレートで電源をオンにする必要がある。
【０００４】
例えば特許文献1では、スイッチング電源の基準電圧を段階的に上げるステップ回路と、抵抗とコンデンサからなる緩衝回路により、常に同じスルーレートのソフトスタートで電源を立ち上げることで突入電流を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2008-109747号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述の特許文献1に開示された従来技術は、常に同じスルーレートのソフトスタートで電源をオンにする。そのため、負荷容量値が小さく、ソフトスタートが不要な交換レンズが装着された場合においても、電源のオンに必要以上に長い時間がかかる。本発明の目的は、装着される交換レンズの負荷容量値に応じて、極力短い時間で交換レンズの電源をオンにできる撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る撮像装置は、交換レンズが装着可能な撮像装置であって、交換レンズに電源を供給する端子と、前記電源を供給する端子に電源を供給する電源供給部と、前記電源を供給する端子に電源を投入する際のスルーレートを制御するスルーレート制御部を有し、前記、スルーレート制御部は、装着された交換レンズの負荷容量値に応じて前記端子に電源を投入する際のスルーレートを制御することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、装着される交換レンズの種類に応じて、極力短い時間で交換レンズの電源をオンにできる撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る撮像装置1（以下、カメラ1という）と交換レンズ2のブロック図。
【図２】本発明に係るカメラ1内のスルーレート制御部5とスイッチ7の詳細を示す図。
【図３】本発明の実施例1及び実施例2における、カメラ1の動作の概要を示すフローチャート。
【図４】本発明の実施例1における、図3のS304のステップでのカメラ1の動作の詳細を示すフローチャート。
【図５】本発明の実施例2における、図3のS304のステップでのカメラ1の動作の詳細を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明の実現手段としての一例であり、本発明が適用される装置の構成や各種条件によって適宜修正又は変更されても良い。また、各実施の形態は適宜組み合わされることも可能である。
【００１１】
［実施例1］
図1は、本発明に係るカメラ1と交換レンズ2のブロック図である。カメラ1と交換レンズ2は互いを電気的に接続するマウント3をそれぞれ有する。
【００１２】
＜マウント3の構成＞
マウント3はVBAT端子3aと、VDD端子3bと、LCLK端子3cと、DCL端子3dと、DLC端子3eと、MIF端子3fと、GND端子3gを備えている。VBAT端子3aは、カメラ1から交換レンズ2内のモーター12を駆動する電源を供給するための端子である。VDD端子3bは、カメラ1から交換レンズ2内の電源生成部9に電源を供給するための端子である。
【００１３】
LCLK端子3c、DCL端子3d、DLC端子3eはカメラ1と交換レンズ2の間で通信を行うための端子である。LCLK端子3cはカメラ1から交換レンズ2へ出力するクロック信号用の端子である。DCL端子3dはカメラ1から交換レンズ2へのデータ信号用の端子である。DLC端子3eは交換レンズ2からカメラ1へのデータ信号用の端子である。MIF端子3fはカメラ1に交換レンズ2が装着されたことを検知するための端子である。GND端子3gは接地端子である。カメラ1に交換レンズ2が装着されている時はMIF端子3fとGND端子3gとが導通する。
【００１４】
＜カメラ１の構成＞
カメラ1の内部には、電源供給部4と、スルーレート制御部5と、カメラマイコン6と、スイッチ7と、スイッチ8と、電圧検出部13と、電流測定部14がある。電源供給部4は、例えばスイッチングレギュレータやリニアレギュレータのような電源回路であり、カメラ1内の各回路の電源や、VBAT端子3aやVDD端子3bを介して交換レンズ2に供給する電源を生成する。
【００１５】
カメラマイコン6は、例えばＣＰＵのようなマイコンであり、カメラ1内の各部の動作を制御する。また、LCLK端子3c、DCL端子3d、DLC端子3eを介して交換レンズ2内のレンズマイコン10と通信を行う。
【００１６】
スイッチ7は、例えばMOSFETからなるロードスイッチであり、カメラマイコン6と後述するスルーレート制御部5によって制御され、電源供給部4から出力される電源をVBAT端子3aへ導通させたり、遮断したりする。
【００１７】
スイッチ8は、例えばMOSFETからなるロードスイッチであり、カメラマイコン6によって制御され、電源供給部4から出力される電源をVDD端子3bを介して電源生成部9へ供給したり、遮断したりする。
【００１８】
電圧検出部13は、例えばA/D変換器で構成され、VBAT端子3aの電圧を検出し、カメラマイコン6に伝える。本機能は、カメラマイコン内のA/Dポートで代用してもよい。電流測定部14は、例えばシャント抵抗を含む回路で構成され、VBAT端子3aに流れ込む電流値を電圧に変換し、カメラマイコン6内のA/Dポートへ出力する。カメラマイコン6はA/Dポートに入力された電圧をA/D変換することでVBAT端子3aに流れ込む電流値を測定することができる。
【００１９】
＜交換レンズ2の構成＞
交換レンズ2の内部には、電源生成部9と、レンズマイコン10と、モーター駆動部11と、モーター12がある。電源生成部9は、例えばスイッチングレギュレータやリニアレギュレータのような電源回路であり、VDD端子3bに供給される電源から、レンズ内の各回路の動作に必要な電源を生成する。
【００２０】
レンズマイコン10は、例えばＣＰＵのようなマイコンであり、レンズ内の各回路の動作を制御する。また、モーター駆動部11の制御を行う。また、LCLK端子3ｃ、DCL端子3ｄ、DLC端子3eを介して、カメラ1内のカメラマイコン6と通信を行う。
【００２１】
モーター駆動部11は、例えばモータードライバーであり、レンズマイコン10からの制御信号を受けてVBAT端子3aから供給される電圧をモーターに印加しモーター12を駆動する。モーター12は、例えば超音波モータやステッピングモーターであり、非図示の距離環や絞りの駆動を行う。
【００２２】
＜スルーレート制御部5の構成＞
図2は、図1に示すカメラ1内のスルーレート制御部5とスイッチ7の詳細を示す図である。スルーレート制御部5はゲート抵抗部5a、抵抗値選択部5b、スイッチ5cを有する。ゲート抵抗部5aは、例えば複数の抵抗と、MOSFETからなるスイッチで構成され、抵抗値選択部5bによってゲート抵抗部5a全体としての抵抗値を調整される。なお、ゲート抵抗部5aを構成する複数の抵抗は全て同じ抵抗値であってもよいし、異なる抵抗値の抵抗が混在してもよい。
【００２３】
抵抗値選択部5bは、例えばレジスタとレジスタ設定によって抵抗値を選択するためのCMOS論理回路から構成される。抵抗値選択部5bは、カメラマイコン6によって制御され、ゲート抵抗部5a内の任意のスイッチをオンにすることで、ゲート抵抗部5a全体としての抵抗値を調整する。なお、抵抗値選択部5bによってオンされるゲート抵抗部5a内のスイッチは1つであってもよいし、複数であってもよい。
【００２４】
スイッチ5cは、例えばMOSFETから構成され、カメラマイコン6によってオン/オフが制御される。スイッチ5cがオンにされると、ゲート抵抗部5aを介してスイッチ7のゲート電荷を放電し、スイッチ7をオンにする。なお、スイッチ5cのオン/オフの制御は、カメラマイコン6からの制御信号に応じて抵抗値選択部5bが行う構成としてもよい。
【００２５】
＜フローチャート＞
図3、及び図4を参照して本発明の実施例1について説明する。図3は本発明の実施例1に係るカメラ1の動作を示すフローチャートである。図4は本発明の実施例1に係る、図3のS304におけるカメラ1の動作を示すフローチャートである。
【００２６】
以下、図3を参照して本発明の実施例1における、カメラ1の動作を示す。図3のフローチャートに示される処理は、カメラ1に交換レンズ2が装着され、MIF端子3f がGND端子3gと導通し、カメラマイコン6がMIF端子3fの信号レベルが“L”となったことを検出することに応じて開始される。
【００２７】
図3のS301では、カメラマイコン6はスイッチ8をオンにして電源供給部4から出力される電源をVDD端子3bに供給する。図3のS302では、カメラマイコン6はレンズマイコン10と通信を行い、交換レンズ2が対応する各機能に関する情報を取得する。図3のS303では、カメラ1内の非図示の各回路からカメラマイコン6に対して、撮影準備の要求があるか否かを判定する。撮影の準備要求がある場合にはS304のステップに進む。撮影要求がない場合にはS305のステップに進む。
【００２８】
図3のS304では、図4のフローチャートに示す処理を行う。図4のフローチャートの詳細に関しては後述する。図3のS305では、カメラマイコン6がMIF端子3fの信号レベルが“H”であるか、“L”であるかを判定する。 MIF端子3fの信号レベルが“H”である場合は交換レンズ2が外されたと判断し、S306のステップへ進む。F端子3fの信号レベルが“L”である場合は交換レンズ2が外されていないと判断し、S303 のステップへ戻る。図3のS306では、カメラマイコン6はスイッチ8をオフにして電源供給部4からVDD端子3bに供給される電源を遮断する。以上により、本発明の実施例1における、カメラ1の動作を終了する。
【００２９】
以下、図4を参照して図3のS304の処理の詳細について説明する。図4のS401では、カメラマイコン6は、これから行うVBAT端子3aへの電源投入が、交換レンズ2が装着されてから1回目の電源投入であるか否かを判定する。図4のS401の判定の結果、VBAT端子3aへの電源投入が1回目でない場合はS409のステップへ進む。S409では、カメラマイコン6はスイッチ5cをオンにする。その結果、スイッチ7がオンし、電源供給部4から出力される電源がVBAT端子3aに供給される。
【００３０】
図4のS401の判定の結果、VBAT端子3aへの電源投入が1回目である場合は図4のS402のステップへ進む。S402ではカメラマイコン6は、抵抗値選択部5bを制御してゲート抵抗部5aの抵抗値が最大となるように設定する。図4のS403では、カメラマイコン6は、スルーレート制御部5内のスイッチ5cをオンにする。その結果、スイッチ7がオンし、電源供給部4から出力される電源がVBAT端子3aに供給される。なお、S402でゲート抵抗部5aの抵抗値を最大としたため、S402では最も遅いスルーレートでVBAT端子3aへ電源が供給され、VBAT端子3aに許容値を超える突入電流が流れることはない。
【００３１】
図4のS404では、カメラマイコン6は、S403でスイッチ5cがオンしてから、VBAT端子3aの電圧が電源供給部4から出力される電源の電圧まで上昇したことを、電圧検出部13aが検知するまでの時間tchgを計時する。また、カメラマイコン6は、tchgを計時している期間に、VBAT端子3aに流れ込む電流値を電流測定部13bによって定期的に測定し、その平均値Ichgを算出する。
【００３２】
図4のS405では、S404で計時した時間tchgと、 S404で測定した電流値Ichgを、以下の式(1)に代入して交換レンズ2の負荷容量値CLを算出する。ただし、VVBATは電源供給部4からVBAT端子3aへ供給される電源の電圧を表す。
CL = ( Ichg × tchg ) / VVBAT        (1)
図4のS406では、カメラマイコン6はVBAT端子3aに電源を投入する際の突入電流が許容値以下となる上限のスルーレートdV/dtを、以下の式(2)を用いて算出する。ただし、I maxは許容できる突入電流の上限値を、CLは交換レンズの負荷容量値を表す。
dV/dt  ＝  I max / CL    （2）
図4のS407では、カメラマイコン6はS406で算出したスルーレートでスイッチ7をオンするためのゲート抵抗値RGを、以下の式(3)を用いて算出する。ただし、VVBATは電源供給部4からVBAT端子3aへ供給される電源の電圧を、CGはスイッチ7のゲート容量値を、dV/dtはS407で算出したスルーレートを表す。
RG ＝(VVBAT×0.632) / (CG×dV/dt)  （3）
図4のS408では、カメラマイコン6は抵抗値選択部5bを制御して、ゲート抵抗部aの抵抗値をS407で算出した抵抗値RGよりも大きく、RGに極力近い抵抗値になるように設定する。図4のS410ではカメラマイコン6は、レンズマイコン10や、カメラ1内の非図示の各回路から、一定時間以内にモーター12の駆動が要求されるかを判定する。
【００３３】
図4のS410の判定の結果、一定時間以内にモーター12の駆動が要求された場合はS412のステップへ進む。S412ではモーター駆動部11はVBAT端子3aから供給される電源をモーター12に印加して駆動する。図4のS410の判定の結果、一定時間以内にモーター12の駆動が要求されない場合は、S411のステップへ進む。S411では、カメラマイコン6はスイッチ5cをオフにする。その結果、スイッチ7がオフになり、電源供給部4からVBAT端子3aに供給される電源が遮断される。以上により、図3のS304の処理を完了する。
【００３４】
以上のように、実施例1では、1回目のVBAT端子3aへの電源投入の際、カメラ1が交換レンズ2の負荷容量値を測定し、交換レンズ2の負荷容量値に応じてゲート抵抗部5aの抵抗値を調整することでスルーレートを制御する。これにより、2回目以降のVBAT端子3aへの電源投入の際、極力短い時間で電源をオンにすることが可能となる。
【００３５】
なお、実施例1では、VBAT端子3a に接続された負荷容量値に応じて、スルーレート制御部5 がVBAT端子3aに電源を投入する際のスルーレートを制御する例について述べた。本実施例の制御方法は、VDD端子3b に接続された負荷容量値に応じて、スルーレート制御部5 がVDD端子3bに電源を投入する際のスルーレート制御に適用してもよい。
【００３６】
なお、実施例1では、カメラマイコン6が式(2)、式(3)を用いて、ゲート抵抗部5aの抵抗値を算出したが、その他の方法を用いてゲート抵抗部5aの抵抗値を算出してもよい。例えば、交換レンズ2の負荷容量値とゲート抵抗部5aの抵抗値を関連付けた対応表あらかじめ用意して、ゲート抵抗部5aの抵抗値を選択してもよい。これにより、カメラマイコン6は、式(2)や式(3)に示すような数値計算を行う必要がなくなる。
【００３７】
［実施例2］
本発明の実施例1では、カメラ1が交換レンズ2の負荷容量値を測定した。そのため、カメラ1内には、電圧検出部13や電流測定部14のように、交換レンズ2の負荷容量値を測定するための回路が必要になる。また、式(1)の近似式のように、負荷容量を充電する電流の平均値（Ichg）を用いて負荷容量値を算出するため精度に課題がある。また、VBAT端子3aに1回目に電源を投入する際、最も遅いスルーレートでVBAT端子3aに電源を投入するため、1回目の電源オンに時間がかかる。
【００３８】
しかし、交換レンズ2があらかじめ負荷容量値を記憶しておき、カメラ1に通知することができれば、カメラ1内に交換レンズ2の負荷容量値を測定するための回路は不要となる。また、カメラ1は交換レンズ2の正確な負荷容量値を取得することができる。また、VBAT端子3aに電源を投入する際、1回目から交換レンズ2の負荷容量値に応じて極力短い時間で電源をオンにすることができる。そこで本実施例では、交換レンズ2があらかじめ記憶している負荷容量値をカメラ１に通知する例について述べる。
【００３９】
図3、及び図5を参照して本発明の実施例2について説明する。図3は本発明の実施例2に係るカメラ1の動作を示すフローチャートである。図5は本発明の実施例2に係る、図3のS304におけるカメラ1の動作を示すフローチャートである。
【００４０】
以下、図3を参照して本発明の実施例2における、カメラ1の動作を示す。図3のフローチャートに示される処理は、カメラ1に交換レンズ2が装着され、MIF端子3f がGND端子3gと導通し、カメラマイコン6がMIF端子3fの信号レベルが“L”となったことを検出することに応じて開始される。
【００４１】
図3のS301では、実施例1のS301と同様の処理を行う。図3のS302では、カメラマイコン6はレンズマイコン10と通信を行い、交換レンズ2が対応する各機能に関する情報と、交換レンズ2の負荷容量値を取得する。図3のS303では、実施例1のS303と同様の処理を行う。図3のS304では、図5のフローチャートに示す処理を行う。図5のフローチャートの詳細に関しては後述する。
【００４２】
図3のS305、S306では、実施例1のS305、S306と同様の処理を行う。以上により、本発明の実施例2における、カメラ1の動作を終了する。
【００４３】
以下、図5を参照して、図3のS304の処理の詳細について説明する。図5のS501では、図4のS401と同様に、これから行うVBAT端子3aへの電源投入が、交換レンズ2が装着されてから1回目の電源投入であるか否かを判定する。1回目の電源投入でない場合はS509のステップへ進む。1回目の電源投入である場合はS506のステップへ進む。図5のS506、S507、S508では、図4のS406、S407、S408と同様の処理を行なう。S508の処理の終了後、S509のステップへ進む。
【００４４】
図5のS509、S510、S511、S512では、図4のS409、S410、S411、S412と同様の処理を行う。以上により、図3のS304の処理を完了する。
【００４５】
以上のように、実施例2では、図3のS302において、カメラマイコン6が交換レンズ2の負荷容量値を通信によって取得するため、カメラ1内に負荷容量値を測定するための回路が不要となり、回路規模を縮小する事ができる。また、カメラマイコン6は交換レンズ2の正確な負荷容量値を取得することができる。また、VBAT端子3aに電源を投入する際、1回目から交換レンズ2の負荷容量値に応じて極力短い時間で電源をオンにすることができる。
【符号の説明】
【００４６】
1  撮像装置(カメラ)
2  交換レンズ
3  マウント
3a  VBAT端子
3b  VDD端子
3c  LCLK端子
3d  DCL端子
3e  DLC端子
3f  MIF端子
3g  GND端子
4  電源供給部
5  スルーレート制御部
5a  ゲート抵抗部
5b  抵抗値選択部
5c  スイッチ
6  カメラマイコン
7  電源供給部
8  スイッチ
9  電源生成部
10  レンズマイコン
11  モーター駆動部
12  モーター
13  電圧検出部
14  電流測定部
【図１】
2018151510.tif 000003
【図２】
2018151510.tif 000004
【図３】
2018151510.tif 000005
【図４】
2018151510.tif 000006
【図５】
2018151510.tif 000007