(57)【要約】【課題】バッテリの電力残量が少なくなったときに電力消費を抑制可能なシャッタ制御装置を提供する。【解決手段】本発明のシャッタ制御装置１０は、撮像部１３の露光時間を制御する電子制御式のメカシャッタ１２を、露光完了状態から露光動作前の状態に駆動するモータ１２Ｍと、前記モータ１２Ｍに電力を供給するバッテリ２０の電力残量を検知し、その検知された電力残量により異なる移動速度で、前記メカシャッタ１２を前記露光完了状態から前記露光動作前の状態へ移動させるように前記モータ１２Ｍを制御する制御部１５，１４と、を備えること、を特徴とする。【選択図】図３
2013125112.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像部の露光時間を制御する電子制御式のメカシャッタを、露光完了状態から露光動作前の状態に駆動するモータと、
前記モータに電力を供給するバッテリの電力残量を検知し、その検知された電力残量により異なる移動速度で、前記メカシャッタを前記露光完了状態から前記露光動作前の状態へ移動させるように前記モータを制御する制御部と、
を備えること、を特徴とするシャッタ制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のシャッタ制御装置であって、
前記制御部は、
前記移動速度が閾値以下の場合、前記移動速度を遅くすること、
を特徴とするシャッタ制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載のシャッタ制御装置であって、
前記制御部は、
前記移動速度を遅くする場合、前記モータをパルス幅変調方式で制御すること、
を特徴とするシャッタ制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載のシャッタ制御装置であって、
前記制御部は、前記パルス幅変調方式のデューティー比を、前記バッテリの残量に基づいて変更すること、
を特徴とするシャッタ制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のシャッタ制御装置であって、
前記制御部は、前記メカシャッタの移動開始直後と、移動終了直前と、該移動開始直後と該移動終了直前との間の中間時との間において、前記移動開始直後の前記メカシャッタの前記移動速度を一番速くし、前記移動終了直前の前記移動速度を一番遅くすること、
を特徴とするシャッタ制御装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のシャッタ制御装置であって、
前記移動速度を変更する基準とする前記バッテリの前記電力残量は、前記モータ近傍の温度によって異なること、
を特徴とするシャッタ制御装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のシャッタ制御装置を備えること、を特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シャッタ制御装置及び撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
バッテリによって駆動する撮像装置は、バッテリの残量が所定のレベル以下になると急に動作不能となり、シャッタチャンスを逃す可能性がある。このため、従来、バッテリの残量が所定のレベル以下になったときに、撮像部の被写体側に設けられているカバーの駆動精度を通常の状態よりも低下させる撮像装置がある。これにより、バッテリの残量が少ない場合の電量消費を抑えている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１５３４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、バッテリの電力残量が少なくなったときに、さらに電力消費を抑制可能なシャッタ制御装置及び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】
【０００５】
本発明は、以下のような解決手段により前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
【０００６】
請求項１に記載の発明は、撮像部（１３）の露光時間を制御する電子制御式のメカシャッタ（１２）を、露光完了状態から露光動作前の状態に駆動するモータ（１２Ｍ）と、前記モータ（１２Ｍ）に電力を供給するバッテリ（２０）の電力残量を検知し、その検知された電力残量により異なる移動速度で、前記メカシャッタ（１２）を前記露光完了状態から前記露光動作前の状態へ移動させるように前記モータ（１２Ｍ）を制御する制御部（１５，１４）と、を備えること、を特徴とするシャッタ制御装置（１０）である。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のシャッタ制御装置（１０）であって、前記制御部（１５，１４）は、前記移動速度が閾値以下の場合、前記移動速度を遅くすること、を特徴とするシャッタ制御装置（１０）である。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のシャッタ制御装置（１０）であって、前記制御部（１５，１４）は、前記移動速度を遅くする場合、前記モータ（１２Ｍ）をパルス幅変調方式で制御すること、を特徴とするシャッタ制御装置（１０）である。
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のシャッタ制御装置（１０）であって、前記制御部（１５，１４）は、前記パルス幅変調方式のデューティー比を、前記バッテリ（２０）の残量に基づいて変更すること、を特徴とするシャッタ制御装置（１０）である。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のシャッタ制御装置（１０）であって、前記制御部（１５，１４）は、前記メカシャッタ（１２）の移動開始直後と、移動終了直前と、該移動開始直後と該移動終了直前との間の中間時との間において、前記移動開始直後の前記メカシャッタ（１２）の前記移動速度を一番速くし、前記移動終了直前の前記移動速度を一番遅くすること、を特徴とするシャッタ制御装置（１０）である。
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載のシャッタ制御装置（１０）であって、前記移動速度を変更する基準とする前記バッテリ（２０）の前記電力残量は、前記モータ（１２Ｍ）近傍の温度によって異なること、を特徴とするシャッタ制御装置（１０）である。
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載のシャッタ制御装置（１０）を備えること、を特徴とする撮像装置（１）である。
なお、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、バッテリの電力残量が少なくなったときに電力消費を抑制可能なシャッタ制御装置及び撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係るシャッタ制御装置を備えたカメラの概略的な構成を示すブロック図である。
【図２】マイコンによるシャッタ駆動モード設定制御のフローチャートである。
【図３】低消費電力モードの撮影時におけるシャッタの動作を示すシーケンス図である。
【図４】通常モードの撮影時におけるシャッタの動作を示すシーケンス図である。
【図５】シャッタチャージ時におけるチャージモータの駆動信号のデューティー比を変化させる例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明に係るシャッタ制御装置１０を備えた撮像装置であるカメラ１の概略的な構成を示すブロック図である。
カメラ１は、画像を電気信号に変換して撮像するいわゆるデジタルカメラである。カメラ１は、レンズ１１、シャッタ１２、撮像素子１３、シャッタ制御装置１０、操作部材１６、表示部１７及びメモリ１８等を備えている。また、カメラ１は、駆動電力を供給するバッテリ２０を着脱可能に備えている。
【００１０】
レンズ１１は、被写体からの撮影光束を撮像素子１３の撮像面に結像させる結像光学系である。なお、レンズ１１は、着脱可能（レンズ交換式）または固定式のいずれであっても良い。
シャッタ１２は、詳細は図示しないが先幕および後幕を備える電子制御機械式のフォーカルプレンシャッタである。シャッタ１２は、シャッタ制御装置１０によって制御され、先幕の開放走行と後幕の閉止走行とによってレンズ１１から撮像素子１３に至る光路を開閉して露光時間（露出）を規定する。
撮像素子１３は、たとえば、ＣＣＤ等の光電変換素子であって、レンズ１１によって結像された被写体像を受光して電気信号に変換し、マイコン１４に出力する。
【００１１】
シャッタ制御装置１０は、モータ１２Ｍ、シャッタモータドライバ１５及びマイコン１４を備える。
モータ１２Ｍは、シャッタ１２の先幕および後幕を、スタンバイ位置にチャージする。
シャッタモータドライバ１５は、マイコン１４からの指令に基づいて、シャッタ１２における先幕および後幕をチャージするチャージモータ１２Ｍの駆動信号を生成し、この駆動信号によってチャージモータ１２Ｍを駆動する。
【００１２】
マイコン１４は、ＣＰＵ等を備えて構成され、シャッタ１２を含む当該カメラ１における撮影に係る各機能部の作動を統括制御する。また、撮像素子１３から出力されてＡ／Ｄ変換された信号を、公知の画像処理を行い、処理した信号を表示部１７に出力して画像を表示するとともに、メモリ１８へ記憶させる。なお、マイコン１４における、シャッタ１２の開閉や後述するシャッタモータドライバ１５を介した先幕および後幕のチャージ動作を制御するシャッタ制御装置として作用については、後に詳述する。
【００１３】
操作部材１６は、撮影に係る各種条件の設定を行う設定ボタンや、やレリーズボタン等であって、使用者による操作入力を電気信号としてマイコン１４に出力する。
表示部１７は、液晶等による表示パネルを備え、その表示パネルにマイコン１４によって画像処理された撮像画像や、操作条件を設定するための画面等を表示する。
【００１４】
そして、カメラ１は、撮影時において下記のように作用する。
操作部材１６におけるレリーズボタンが押圧操作（レリーズ操作）されると、マイコン１４は、シャッタモータドライバ１５を介してシャッタ１２を開閉駆動し、撮像素子１３に被写体像光を所定時間露光させる。撮像素子１３は、被写体像光を電気信号に変換し、これをマイコン１４が画像処理して表示部１７に表示すると共に、メモリ１８に記憶する。カメラ１における電源電力は、バッテリ２０から供給される。
【００１５】
なお、本実施形態におけるカメラ１は、メインスイッチが入れられた撮影待機時にはシャッタ１２が開き、撮像素子１３による撮像画像がリアルタイムで表示部１７に表示される。つまり、いわゆるライブビューによって構図決定を行うことができる。
【００１６】
つぎに、前述した図１に加えて図２〜図４を参照し、マイコン１４によるシャッタ１２の駆動制御について説明する。図２は、シャッタ駆動モード設定制御のフローチャートである。図３および図４は撮影時におけるシャッタ１２のシーケンス図である。
シャッタ１２は、前述したように、先幕および後幕を備えるフォーカルプレンシャッタであって、先幕および後幕は、ＤＣモータであるチャージモータ１２Ｍによってスタンバイ位置にチャージされる。
【００１７】
ここで、マイコン１４は、シャッタ１２の動作制御に関して、通常モードと低消費電力モードとの２つの駆動モードを有しており、バッテリ２０の電力残量に応じてこれらの駆動モードを切り換えるシャッタ駆動モード設定制御を行う。
図２は、このシャッタ駆動モード設定制御のフローチャートである。なお、図２中および以下の説明中において、ステップを「Ｓ」とも略記する。
【００１８】
シャッタ駆動モード設定制御は、まず、バッテリ２０の電力残量の指標として電圧を測定（バッテリチェック）する（Ｓ２０１）。
そして、測定したバッテリ２０の電圧値を、予め設定された所定の値（閾値）と比較判定する（Ｓ２０２）。
【００１９】
ステップ２０２において測定電圧値が所定値以下と判定された場合（Ｙｅｓ）には、駆動モードを低消費電力モードに設定する（Ｓ２０３）。
一方、ステップ２０２において測定電圧値が所定の値を越えていると判定された場合には（Ｎｏ）、駆動モードを通常モードとする（Ｓ２０４）。
つまり、シャッタ駆動モード設定制御は、バッテリ２０に十分な電力がある場合には通常モードで制御を行い、電力残量が少ない場合には低消費電力モードで制御するものである。
なお、低消費電力モードの設定は、使用者が操作部材１６を用いて行う構成としてもよい。
【００２０】
つぎに、図３および図４を参照して各駆動モードの撮影時におけるシャッタ１２の動作を説明する。図３は低消費電力モードの撮影時におけるシャッタ１２の動作を示すシーケンス図、図４は通常モードの撮影時におけるシャッタ１２の動作を示すシーケンス図である。
【００２１】
各駆動モードに共通するシャッタ１２の基本的な動作を、以下に示す。なお、（１）〜（６）は図３及び図４にも示す。
（１）操作部材１６におけるレリーズボタンが押下されると、先幕と後幕の各マグネットに通電し、幕の保持が可能な状態とする。このレリーズ前は、先幕および後幕は共に開状態である。後幕は後幕マグネットによって開状態に保持される。
（２）チャージモータ１２Ｍ（図１参照）を駆動させて先幕を閉じ、先幕を先幕マグネットによって保持する。
（３）先幕用マグネットの通電をＯＦＦする。これにより、先幕が閉状態から開状態に走行する。
（４）先幕走行開始（（３））の所定時間後、後幕マグネットの通電をＯＦＦする。これにより、後幕が開状態から閉状態へと走行し、先幕と後幕の間で露光が行われる。
（５）後幕が閉じて露光が終了した後、チャージモータ１２Ｍを駆動させて閉状態の後幕を開状態に戻すシャッタチャージを開始する。
（６）後幕が開状態となり、シャッタチャージが完了する。
【００２２】
ここで、低消費電力モードと通常モードとでは、上記（５）〜（６）に係るシャッタチャージ時におけるチャージモータ１２Ｍ（図１参照）の駆動制御が異なる。
図４に示す通常モードの撮影時においては、チャージモータ１２Ｍを定電圧制御している。これに対し、図３に示す低消費電力モードでは、チャージモータ１２ＭをＰＷＭ（パルス幅変調方式）制御によって駆動し、平均電圧を低く設定してある。
【００２３】
これにより、低消費電力モードでは、シャッタチャージ動作は通常モードに比較して低速となってシャッタチャージ完了までの時間を要するが、単位時間あたりの消費電力を削減することができ、バッテリ２０の寿命を延ばすことが可能となる。なお、シャッタチャージ動作は撮影におけるコマ間にあたり、撮影に影響を与えることはない。
【００２４】
また、シャッタチャージ完了時において、駆動しているチャージモータ１２Ｍを停止させる際にはモータの電極の両端をショートさせブレーキをかけるが、動作を低速にすることによりこのブレーキ時に消費される電力も通常時より削減可能となる。これによっても消費電力を抑えることができる。
さらに、チャージモータ１２Ｍの駆動制御をＰＷＭ制御とすることにより、定電圧制御で印加電圧を下げる場合のような電圧降下に係るロスがなく、ＬＯＷレベル時の電力を効果的に削減できる。
【００２５】
ここで、低消費電力モードにおけるシャッタチャージ時におけるチャージモータ１２ＭのＰＷＭ制御は、上記図３のように、一定のデューティー比で駆動しても効果があるが、条件に応じてデューティー比を変化させても良い。
図５に、シャッタチャージ時におけるチャージモータ１２Ｍの駆動信号のデューティー比を変化させる例を示す。
図５（ａ）は、シャッタチャージ時においてデューティー比を３段階に変化させる例である。すなわち、シャッタチャージ開始時にはデューティー比を大きく、シャッタチャージ完了近傍ではデューティー比を小さく設定する。その中間区間は、両者の中間のデューティー比とする。これにより、チャージ駆動開始時にはトルクを大きくして迅速に効率良く駆動すると共に、シャッタチャージ完了近傍ではトルクを下げてブレーキ時の消費電力の削減効果を向上させることができる。なお、デューティー比の変化は３段階に限るものではなく、さらに細かくしたり、連続可変としたりしても良い。
【００２６】
図５（ｂ）は、異なる３種類のデューティー比パターンを用意し、これらをバッテリ２０の電圧（電力残量）に応じて適用する例である。
すなわち、図５（ｂ−２）に示す前述した実施形態（図３）のような一定のデューティー比パターンを基準とし、図５（ｂ−１）に示すようにシャッタチャージ開始時にデューティー比を大きくしたデューティー比パターンと、図５（ｂ−３）に示すようにシャッタチャージ完了近傍を低速としたデューティー比パターンを用意する。そして、バッテリ２０の電圧（電力残量）の低下に従って、適用するデューティー比パターンを（ｂ−１）〜（ｂ−３）と変えるものである。
これにより、バッテリ２０の電圧（電力残量）に応じてよりきめ細かな消費電力削減ができ、バッテリ２０の電圧低下時における撮影可能枚数をさらに延ばすことが可能となる。
【００２７】
以上、本実施形態によると、以下の効果を有する。
（１）カメラ１は、バッテリ２０の電力残量が少ない場合には、シャッタ１２のチャージモータ１２Ｍを低消費電力モードで制御する。低消費電力モードでは、チャージモータ１２ＭをＰＷＭ制御によって駆動し、平均電圧を低く設定する。これにより、シャッタチャージに係る消費電力を削減することができ、バッテリ２０の寿命を延ばすことが可能となる。
【００２８】
（２）また、シャッタチャージ完了時において、駆動しているチャージモータ１２Ｍを停止させる際にはモータの電極の両端をショートさせブレーキをかけるが、低消費電力モードでは動作を低速にすることによりこのブレーキ時に消費される電力も通常時より削減可能となる。これによっても消費電力を抑えることができる。
（３）さらに、チャージモータ１２Ｍの駆動制御をＰＷＭ制御とすることにより、定電圧制御で印加電圧を下げる場合のような電圧降下に係るロスがなく、ＬＯＷレベル時の電力を効果的に削減できる。
【００２９】
（変形形態）
以上、説明した実施形態に限定されることなく、以下に示すような種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の範囲内である。
（１）本実施形態におけるシャッタの低消費電力モードでは、シャッタチャージ動作は通常モードに比較して低速となってシャッタチャージ完了までの時間を要する。このため、単写（シングルショット）の場合は良いが、連続撮影の場合には連写速度に影響する。このため、低消費電力モードに設定された場合には、連続撮影の設定ができない構成としても良い。または、連続撮影が設定されている場合には、低消費電力モードへの切り換えが行われないように構成しても良い。
【００３０】
（２）本実施形態におけるシャッタ駆動モード設定制御では、低消費電力モードへの切り換えは、バッテリ２０の電圧に基づいて行う。しかし、バッテリ２０の電圧に他の情報を加えて低消費電力モードへの切り換え判断や制御内容を変更する構成としても良い。たとえば、電力消費やバッテリ２０寿命に大きく影響するチャージモータ１２Ｍやバッテリ２０の温度を温度センサ等によって検知し、これらの温度情報を加味して低消費電力モードへの切り換え判断や制御内容を変更するように構成しても良い。
【００３１】
（３）本実施形態におけるシャッタの低消費電力モードは、カメラ１における他の構成要素に対する低消費電力対策（たとえば、表示液晶の輝度抑制する等）と併用するように構成しても良い。
（４）本実施形態では、シャッタが通常時において開いているいわゆるノーマリーオープンのシャッタ動作について説明したが、本発明は、シャッタが通常時において閉じているノーマリークローズのシャッタにも適用可能である。
（５）また、本実施形態は、本発明をフォーカルプレンシャッタのチャージに適用したものであるが、レンズシャッターにおけるシャッタチャージに適用しても良い。
【００３２】
なお、実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した実施形態によって限定されることはない。
【符号の説明】
【００３３】
１：カメラ、１２：シャッタ、１２Ｍ：チャージモータ、１３：撮像素子、１４：マイコン、１５：シャッタモータドライバ、２０：バッテリ
【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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