WO2019138902A1 - 撮像装置および制御方法 - Google Patents

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高士 長谷川
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Definitions

  • USB Power Delivery (USB PD) standard is known as one of the standards based on the USB (Universal Serial Bus) standard.
  • the USB PD standard can supply a larger amount of power than the USB standard.
  • the imaging device and the power supply device negotiate the supply voltage and current.
  • the power feeding device can supply power of up to 100 W to the imaging device. If the USB PD standard is used, the image pickup apparatus can be driven by the power from the power supply apparatus (see Japanese Patent Laid-Open No. 2008-259315).
  • the imaging device raises the temperature by converting the voltage supplied from the power supply device into the system voltage. If the voltage supplied from the power feeding device is higher than the system voltage, the temperature of the imaging device may rise excessively and the imaging device may stop operating.
  • the imaging device or the control method thereof can appropriately control the power received by the imaging device from the power feeding device.
  • an imaging device comprising: determining means for determining a voltage supplied from a power feeding device to the imaging device based on a temperature of the imaging device and power consumption of the imaging device; A communication unit for transmitting the determined voltage to the power feeding device, and a power receiving unit for receiving power to be supplied to the imaging device by the power feeding device after the determined voltage is transmitted to the power feeding device.
  • a control method of an imaging device comprising: determining a voltage supplied from a power feeding device to the imaging device based on a temperature of the imaging device and power consumption of the imaging device. And transmitting the determined voltage to the feeding device, and receiving the power supplied by the feeding device to the imaging device after the determined voltage is transmitted to the feeding device.
  • a program for causing a computer to execute a control method of an imaging device, wherein a power supply device supplies the imaging device based on a temperature of the imaging device and power consumption of the imaging device. Determining the determined voltage, transmitting the determined voltage to the feeding device, and supplying power to the imaging device by the feeding device after the determined voltage is transmitted to the feeding device. Causing the computer to perform the steps of receiving.
  • FIG. 2 is a block diagram for explaining an example of components of the imaging device 100.
  • FIG. 6 is a block diagram for explaining an example of components of a USB unit 108; It is a flowchart for demonstrating the 1st supply voltage selection method. It is a flowchart for demonstrating the 2nd supply voltage selection method. It is a figure for demonstrating an example of the conversion loss tolerance value table. It is a figure for demonstrating an example of a conversion loss table. It is a figure for demonstrating an example of the efficiency which converts into a battery voltage from a supply voltage.
  • FIG. 1 is a block diagram for explaining an example of components of the imaging device 100 according to the first embodiment.
  • the imaging device 100 is a device operable as a digital camera or a digital video camera.
  • the imaging device 100 may be a smartphone, a tablet, an industrial camera, a medical camera or the like.
  • the memory 104 is a memory that stores a program for controlling each component of the imaging device 100.
  • the memory 104 is also a memory that stores various information and data used by the processor 103. For example, power consumption information for each operation mode, operation mode information, image data for notifying a user of the state of the imaging device 100, and the like are stored in the memory 104.
  • the storage medium 105 is a storage medium (for example, a memory card) for storing image data encoded by the processor 103.
  • a UI (user interface) unit 106 is a user interface with which the user operates the imaging apparatus 100.
  • the display panel 107 is a display unit that performs display for confirmation of an image to be captured, display for reproduction confirmation of the captured image, and display of an operation mode of the imaging device 100 and the like.
  • the battery 110 is a power supply (for example, a lithium ion battery) that supplies power for the imaging device 100 to operate.
  • the power supply circuit 109 converts a voltage supplied from the battery 108 or the USB unit 108 into a voltage used by each component such as the lens unit 101, the imaging device 102, and the processor 103.
  • the USB unit 108 is connected to the power supply apparatus 200 (for example, a personal computer) via the USB cable 202, and transfers image data recorded in the storage medium 105 to the power supply apparatus 200.
  • the temperature sensors 111 to 114 are, for example, thermistors, and are connected to the processor 103 to detect the temperature of each component.
  • the temperature sensor 111 is a temperature sensor for detecting the temperature of the imaging element 102.
  • the temperature sensor 112 is a temperature sensor for detecting the temperature of the storage medium 105.
  • the temperature sensor 113 is a temperature sensor for detecting the temperature of the processor 103.
  • the temperature sensor 114 is a temperature sensor for detecting outside air.
  • the imaging device 100 is connected to the power supply device 200 via the USB cable 202.
  • the USB unit 108 has a USB connector 203 and a power receiving circuit 204.
  • the power reception circuit 204 includes a voltage conversion circuit 205 and a communication interface 206.
  • the power supply apparatus 200 includes a power supply circuit 211, a communication interface 212, and a processor 213.
  • the USB connector 203 is a connector connected to the USB cable 202.
  • the USB connector 203 has D + / D- terminals and SS + / SS- terminals of data communication lines, GND terminals of ground signals, VBUS terminals of power supply lines, CC (configuration channel) terminals, and the like.
  • the CC terminal is a terminal conforming to the USB Type-C standard and the USB PD standard, and is a terminal used for power supply negotiation conforming to the USB PD standard.
  • the communication interface 206 is connected to the communication interface 212 of the power supply apparatus 200 via the CC terminal of the USB connector 203.
  • the communication interface 206 arbitrates between the imaging device 100 and the power supply device 200 under the control of the processor 103.
  • the power supply circuit 211 in the power supply apparatus 200 supplies the power of (5 V, 500 mA) to the voltage conversion circuit 205 in the imaging apparatus 100 via the VBUS terminal.
  • the power supply circuit 211 in the power supply apparatus 200 is, for example, 10 W (5 V, 2 A) to 100 W (20 V, 5 A) power via the VBUS terminal in the imaging device 100.
  • the voltage conversion circuit 205 can be supplied.
  • the image pickup device 100 detects a voltage at a CC terminal determined by a pull-down resistor (not shown) in the image pickup device 100 and a pull-up resistor (not shown) in the power supply device 200. . Based on the voltage of the CC terminal, the imaging device 100 determines whether the power supply device 200 supplies a standard power (e.g., 5 V, 500 mA) conforming to the USB standard.
  • a standard power e.g., 5 V, 500 mA
  • the imaging device 100 performs power supply negotiation in accordance with the power supply device 200 and the USB PD standard via the CC terminal, and sets a combination of the supply voltage and the supply current.
  • the imaging apparatus 100 (Consumer) requires the power supply apparatus 200 (Provider) to have a supply capability (a combination of a suppliable voltage and current) conforming to the USB PD standard.
  • the power supply apparatus 200 responds to the imaging apparatus 100 with the supply capability conforming to the USB PD standard.
  • the imaging device 100 determines that there is a combination of a desired voltage and current among the supply capabilities answered from the power supply device 200, the imaging device 100 transmits, to the power supply device 200, supply power setting information indicating the combination of the desired voltage and current. Do.
  • the voltage conversion circuit 205 has a step-down circuit and a step-up circuit.
  • a conversion circuit that raises the voltage has a larger conversion loss than a voltage reduction circuit that lowers the voltage.
  • the voltage conversion circuit 205 has a step-up / step-down circuit.
  • the step-up / step-down circuit operates by switching between step-down and step-up depending on the input voltage or the load current.
  • the step-up / step-down circuit is a conversion loss between the conversion loss of the step-down circuit and the step-up circuit.
  • the larger the voltage difference between the input voltage and the output voltage the worse the efficiency.
  • the voltage conversion circuit 205 generates heat due to the voltage conversion loss.
  • the voltage conversion circuit 205 can reduce conversion loss by receiving a supply of a voltage as close as possible to the system voltage and higher than the system voltage from the power supply device 200.
  • limiting to the supply voltage that minimizes the conversion loss of the voltage conversion circuit 205 causes a restriction in the power supply apparatus 200, which causes a problem of reducing versatility.
  • a method for reducing the conversion loss of the voltage conversion circuit 205 will be described.
  • step S301 the processor 103 activates the imaging device 100 with the power (corresponding to the standard power conforming to the USB standard) supplied from the power supply apparatus 200.
  • step S302 the processor 103 acquires the temperature of the imaging element 102 detected by the temperature sensor 111.
  • step S304 the processor 103 refers to the conversion loss allowable value table stored in advance in the memory 104, and converts the conversion loss based on the temperature margin of the imaging element 102 acquired in step S303 and the power consumption of the imaging device 100. Determine the tolerance value.
  • the processor 103 refers to the conversion loss allowable value table of FIG. 5 and determines the conversion loss allowable value of “8 W” when the temperature margin is ⁇ 15 ° C. and the power consumption of the imaging apparatus 100 is 10 W.
  • step S305 the processor 103 refers to the conversion loss table stored in advance in the memory 104, and based on the conversion loss allowance value determined in step S304 and the power consumption of the imaging apparatus 100, the selectable supply voltage is selected. decide.
  • the processor 103 determines one or more voltages among the voltages conforming to the USB PD standard.
  • step S306 the processor 103 performs the power supply negotiation according to the USB PD standard with the power supply apparatus 200 via the communication interface 206 using the selectable supply voltage determined in step S305.
  • step S307 when the power supply negotiation is established, the processor 103 proceeds to step S308 (YES in step S307). If the power supply negotiation has not been established, the processor 103 proceeds to step S309 (NO in step S307).
  • step S309 the processor 103 continues to receive power (corresponding to standard power conforming to the USB standard) supplied by the power supply apparatus 200. Then, the processor 103 notifies the user by displaying on the display panel 107 a message that "the power can not be received according to the USB PD standard", and the process proceeds to step S310.
  • step S301 and step S302 are not limited to said process.
  • the processor 103 acquires the temperature of the imaging element 102 detected by the temperature sensor 111 at a constant cycle regardless of the detection of the USB connection between the power feeding device 200 and the imaging device 100. It is also good.
  • the temperature acquired by the processor 103 is not limited to the temperature of the imaging device 102.
  • the processor 103 acquires the temperature of the imaging device 100, such as the temperature of the outside air of the imaging device 100, the temperature of the processor 103, the temperature of the storage medium 105, the temperature of the internal substrate of the imaging device 100, or the temperature of the housing of the imaging device 100. May be
  • the processor 104 determines selectable supply voltages in order to avoid the operation stop of the imaging device 100 according to the temperature of the imaging device 100 and the power consumption of the imaging device 100. Do. If there is a high possibility that the imaging device 100 will stop operating, the processor 103 limits selectable supply voltages. As a result, the voltage conversion circuit 205 can reduce the conversion loss from the supply voltage to the system operation voltage compliant with the USB PD standard, and can suppress the operation stop of the imaging device 100. The processor 103 may also expand the selectable supply voltage if the possibility of the imaging device 100 being deactivated is low.
  • the embodiment of the present invention is not limited to the above-described first embodiment.
  • the embodiment 1 is also included in the embodiment of the present invention, which is changed or modified without departing from the aspects of the present invention.
  • the components of the imaging device 100 according to the second embodiment are the same as the components of the imaging device 100 according to the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining a second supply voltage selection method performed by the imaging device 100 according to the second embodiment. Steps S401 to S409 in FIG. 4 are the same as steps S301 to S309 in FIG. 3, respectively, so the description thereof will be omitted. However, the processor 103 proceeds to step S410 after step S408, and proceeds to step S411 after step S409.
  • step S410 the processor 103 acquires the power consumption of the imaging device 100, the temperature of the imaging element 102, and the time of the timer. If any one of the change of the power consumption of the imaging apparatus 100 by the first threshold or more, the change of the temperature of the image sensor 102 by the second threshold or more, or the elapse of a predetermined time by the timer is detected, the processor 103 performs step S402. (YES in step S410). As a result, even when the power consumption of the imaging device 100 and the temperature of the imaging device 102 do not change, the processor 103 returns from step S410 to step S402 at predetermined time intervals.
  • step S411 If neither the change in power consumption of the imaging apparatus 100 nor more than the first threshold, the change in temperature of the image sensor 102 more than the second threshold, nor the elapse of a predetermined time by the timer is detected, the processor 103 performs step S411. (NO in step S410).
  • step S411 If, in step S411, neither the disconnection of the USB connection between the power supply apparatus 200 and the imaging apparatus 100 nor the stop of power supply from the power supply apparatus 200 is detected, the processor 103 returns to step S410 (NO in step S411). When the USB connection between the power supply apparatus 200 and the imaging apparatus 100 is released or when the power supply stop from the power supply apparatus 200 is detected, the processor 103 ends the flowchart of FIG. 4 (YES in step S411).
  • the processor 103 selects a selectable supply voltage. It can be reset.
  • the temperature of the image sensor 102 is used, but the present invention is not limited to this.
  • the target temperature may be the temperature of the outside air of the imaging device 100, the temperature of the processor 103, the temperature of the storage medium 105, the temperature of the internal substrate of the imaging device 100, or the temperature of the housing of the imaging device 100 It may be temperature.
  • Embodiment 2 which is changed or modified without departing from the aspects of the present invention is also included in the embodiments of the present invention.
  • the various functions, processes or methods described in the first and second embodiments are realized by the computer X executing the program Y.
  • the program Y is supplied to the computer X via a computer readable storage medium.
  • the computer readable storage medium in the third embodiment includes at least one of a hard disk device, a magnetic storage device, an optical storage device, a magneto-optical storage device, a memory card, a volatile memory, a non-volatile memory, and the like.
  • the computer readable storage medium in the third embodiment is a non-transitory storage medium.

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Abstract

撮像装置は、前記撮像装置の温度と前記撮像装置の消費電力とに基づき、給電装置から前記撮像装置に供給される電圧を決定する決定手段と、前記決定された電圧を前記給電装置に送信する通信手段と、前記決定された電圧が前記給電装置に送信された後に前記給電装置が前記撮像装置に供給する電力を受け取る受電手段とを有する。

Description

撮像装置および制御方法
 本発明の態様は、撮像装置およびその制御方法並びにそれらに関連するプログラムに関する。
 USB(Universal Serial Bus)規格に準拠した規格の一つとしてUSB Power Delivery(USB PD)規格が知られている。USB PD規格は、USB規格に比べ、大きな電力供給を行うことができる。USB PD規格では、撮像装置と給電装置は、供給電圧および電流の交渉を行う。給電装置は、撮像装置に最大で100Wの電力を供給することができる。USB PD規格を用いれば、給電装置からの電力で撮像装置を駆動することができる(特開2008-259315号公報参照)。
特開2008-259315号公報
 撮像装置は、給電装置から供給された電圧をシステム電圧に変換することにより、温度が上昇する。給電装置から供給される電圧がシステム電圧よりも高い場合、撮像装置の温度が上昇し過ぎてしまい、撮像装置が動作を停止してしまう可能性がある。
 本発明の一態様によれば、撮像装置またはその制御方法は、撮像装置が給電装置から受け取る電力を適切に制御することができる。
 本発明の一態様によれば、撮像装置であって、前記撮像装置の温度と前記撮像装置の消費電力とに基づき、給電装置から前記撮像装置に供給される電圧を決定する決定手段と、前記決定された電圧を前記給電装置に送信する通信手段と、前記決定された電圧が前記給電装置に送信された後に前記給電装置が前記撮像装置に供給する電力を受け取る受電手段とを有する。
 本発明の一態様によれば、撮像装置の制御方法であって、前記撮像装置の温度と前記撮像装置の消費電力とに基づき、給電装置から前記撮像装置に供給される電圧を決定するステップと、前記決定された電圧を前記給電装置に送信するステップと、前記決定された電圧が前記給電装置に送信された後に前記給電装置が前記撮像装置に供給する電力を受け取るステップとを有する。
 本発明の一態様によれば、撮像装置の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記撮像装置の温度と前記撮像装置の消費電力とに基づき、給電装置から前記撮像装置に供給される電圧を決定するステップと、前記決定された電圧を前記給電装置に送信するステップと、前記決定された電圧が前記給電装置に送信された後に前記給電装置が前記撮像装置に供給する電力を受け取るステップとを前記コンピュータに実行させる。
 本発明の他の態様は、以下の実施形態から明らかになるであろう。
撮像装置100の構成要素の一例を説明するためのブロック図である。 USB部108の構成要素の一例を説明するためのブロック図である。 第1の供給電圧選択方法を説明するためのフローチャートである。 第2の供給電圧選択方法を説明するためのフローチャートである。 変換ロス許容値テーブルの一例を説明するための図である。 変換ロステーブルの一例を説明するための図である。 供給電圧から電池電圧へ変換する効率の一例を説明するための図である。
 以下、図面を参照して本発明の態様および実施形態を説明する。ただし、本発明の態様は以下の実施形態に限定されるものではない。
 [実施形態1]
 図1は、実施形態1における撮像装置100の構成要素の一例を説明するためのブロック図である。撮像装置100は、デジタルカメラまたはデジタルビデオカメラとして動作可能な装置である。撮像装置100は、スマートフォン、タブレット、工業用カメラ、医療用カメラなどであってもよい。
 レンズユニット101は、撮像素子102の撮像面に被写体の光学像を結像させる。撮像素子102は、撮像面に結像された光学像から画像データを生成する。プロセッサ103は、所定の画像処理および所定の符号化処理を行うことにより、撮像素子102で生成された画像データを処理する。プロセッサ103で処理された画像データは、記憶媒体105に記録され、表示パネル107に表示される。さらに、プロセッサ103は、メモリ104に格納されているプログラムを実行することにより、撮像装置100の各構成要素を制御する。USB部108は、USB規格、USB Type-C規格、USB PD規格などに準拠する。
 メモリ104は、撮像装置100の各構成要素を制御するためのプログラムを格納したメモリである。メモリ104は、プロセッサ103で用いられる様々な情報およびデータを格納したメモリでもある。例えば、動作モード毎の消費電力情報、動作モード情報、撮像装置100の状態をユーザに通知するための画像データなどは、メモリ104に格納されている。記憶媒体105は、プロセッサ103で符号化された画像データを保存する記憶媒体(例:メモリカード)である。UI(ユーザインターフェース)部106は、ユーザが撮像装置100を操作するユーザインターフェースである。表示パネル107は、撮像する画像の確認のための表示、撮像した画像の再生確認のための表示、および撮像装置100の動作モードなどの表示を行う表示部である。電池110は、撮像装置100が動作するための電力を供給する電源(例:リチウムイオン電池)である。
 電源回路109は、電池108またはUSB部108から供給される電圧を、レンズユニット101、撮像素子102、およびプロセッサ103などの各構成要素で使用する電圧に変換する。USB部108は、図2に示すように、USBケーブル202を介して給電装置200(例:パーソナルコンピュータ)と接続され、記憶媒体105に記録した画像データを給電装置200へ転送する。
 温度センサ111~114は、例えばサーミスタであり、プロセッサ103に接続され各構成要素の温度を検出する。温度センサ111は、撮像素子102の温度を検出するための温度センサである。温度センサ112は、記憶媒体105の温度を検出するための温度センサである。温度センサ113は、プロセッサ103の温度を検出するための温度センサである。温度センサ114は、外気を検出するための温度センサである。
 撮像装置100は、画像(静止画または動画)を撮像する「撮像モード」、撮像した画像を再生する「再生モード」、および記憶媒体105に保存したデータを給電装置200へ転送する「データ転送モード」などの複数の動作モードを有する。実施形態1では、メモリ104は、撮像装置100の動作モード毎の消費電力情報を予め記憶している。また、撮像素子102は、動作温度条件が規定されている。メモリ104は、撮像素子102の動作温度条件を予め記憶している。
 プロセッサ103は、温度センサ111が検出した撮像素子102の温度を取得し、メモリ104に予め記憶されている撮像素子102の動作上限温度と撮像素子102の検出温度との差分に基づき、動作停止までの温度余裕を計算する。
 次に、図2を参照して、USB部108の構成要素の一例を説明する。撮像装置100は、USBケーブル202を介して、給電装置200に接続される。USB部108は、USBコネクタ203および受電回路204を有する。受電回路204は、電圧変換回路205および通信インターフェース206を有する。給電装置200は、給電回路211、通信インターフェース212およびプロセッサ213を有する。
 USBコネクタ203は、USBケーブル202に接続されるコネクタである。USBコネクタ203は、データ通信線のD+/D-端子およびSS+/SS-端子と、グラウンド信号のGND端子と、電力供給線のVBUS端子と、CC(configuration channel)端子などを有する。CC端子は、USB Type-C規格およびUSB PD規格に準拠した端子であり、USB PD規格に準拠した給電交渉に用いられる端子である。
 電圧変換回路205は、USBコネクタ203のVBUS端子を介して給電装置200の給電回路211から供給された電圧を撮像装置100のシステム電圧に変換し、そのシステム電圧を電源回路109に供給する。電源回路109は、そのシステム電圧を各構成要素で使用する電圧に変換する。
 通信インターフェース206は、USBコネクタ203のCC端子を介して、給電装置200の通信インターフェース212に接続される。通信インターフェース206は、プロセッサ103の制御の下、撮像装置100と給電装置200との間の調停を行う。
 USBの標準電力供給時、給電装置200内の給電回路211は、(5V,500mA)の電力を、VBUS端子を介して、撮像装置100内の電圧変換回路205に供給する。一方、USB PDによる電力供給時、給電装置200内の給電回路211は、例えば、10W(5V,2A)から100W(20V,5A)までの電力を、VBUS端子を介して、撮像装置100内の電圧変換回路205に供給することができる。
 次に、USB PD規格に準拠した電力供給が開始されるまでを説明する。撮像装置100は、給電装置200がUSBを介して接続されると、撮像装置100内の不図示のプルダウン抵抗と、給電装置200内の不図示のプルアップ抵抗により決まるCC端子の電圧を検出する。撮像装置100は、CC端子の電圧に基づき、給電装置200がUSB規格に準拠した標準電力(例:5V,500mA)を供給する装置であるか否かを判定する。給電装置200がUSB規格に準拠した標準電力を供給する装置である場合、撮像装置100は、USB規格に準拠した標準電力で起動する。続いて、撮像装置100は、CC端子を介して、給電装置200とUSB PD規格に準拠した給電交渉を行い、供給電圧と供給電流の組み合わせを設定する。例えば、撮像装置100(Consumer)は、給電装置200(Provider)に、USB PD規格に準拠した供給能力(供給可能な電圧と電流の組み合わせ)を要求する。次に、給電装置200は、撮像装置100にUSB PD規格に準拠した供給能力を応答する。撮像装置100は、給電装置200から応答された供給能力の中から希望する電圧と電流の組み合わせがあると判定した場合、希望する電圧と電流の組み合わせを示す供給電力設定情報を給電装置200に送信する。すると、給電装置200は、受信した供給電力設定情報に基づき、給電回路211で昇圧処理または降圧処理を行い、所望の電力をVBUS端子経由で撮像装置100に供給する。また、プロセッサ103は、給電装置200から応答された供給能力の中に希望する電圧と電流の組み合わせがないと判定した場合、USB PD規格に準拠した電力供給は中止される。
 以上のように、撮像装置100は、給電装置200との通信により、USB PD規格に準拠した供給電圧を設定することができる。供給電圧は、例えば、5V、9V、12V、15Vなどである。電圧変換回路205は、給電装置200から供給された電力をシステム動作に必要なシステム電圧に変換する。例えば、撮像装置100が2セルリチウムイオン電池を電力源として動作する場合、電圧変換回路205は、一般的に8.4V前後のシステム電圧に変換する。また、撮像装置100が4セルリチウムイオン電池を電力源として動作する場合、電圧変換回路205は、一般的に16.8V前後のシステム電圧に変換する。撮像装置100は、小型化と高機能化が求められている。結果として、体積当たりの電力密度は、増加の一途をたどっている。
 次に、図7を参照しながら、電圧変換回路205がUSB PD規格に準拠した供給電圧から4セルリチウムイオン電池電圧(例:16.8V)へ変換する効率の一例を説明する。電圧変換回路205は、降圧回路および昇圧回路を有する。電圧変換回路205は、一般的に、電圧を下げる降圧回路よりも電圧を上げる昇圧回路の方が、変換ロスが大きい。また、電圧変換回路205は、昇降圧回路を有する。昇降圧回路は、入力電圧または負荷電流に応じて、降圧と昇圧を切り替えて動作する。昇降圧回路は、降圧回路と昇圧回路の変換ロスの間の変換ロスである。また、電圧変換回路205は、入力電圧と出力電圧との電圧差が大きければ大きいほど、効率が悪化する。
 電圧変換回路205は、電圧変換ロスにより、熱が発生する。電圧変換回路205の電圧変換ロスが増えると、撮像装置100内部の温度が上昇し、プロセッサ103または撮像素子102の動作停止が発生する場合がある。ここで、電圧変換回路205は、給電装置200から、システム電圧にできるだけ近く、かつ、システム電圧より高い電圧の供給を受けることにより、変換ロスを低減することができる。しかしながら、電圧変換回路205の変換ロスが最小になるような供給電圧に限定すると、給電装置200に制約が発生し、汎用性を低下させてしまう課題がある。以下、電圧変換回路205の変換ロスを低減する方法を説明する。
 次に、図3のフローチャートを参照して、撮像装置100が行う第1の供給電圧選択方法を説明する。第1の供給電圧選択方法は、プロセッサ103によって制御される。図3のフローチャートは、プロセッサ103が起動した後、プロセッサ103が給電装置200と撮像装置100とのUSB接続を検出すると、開始される。
 ステップS301において、プロセッサ103は、給電装置200から供給される電力(USB規格に準拠した標準電力に相当)で撮像装置100を起動させる。
 ステップS302において、プロセッサ103は、温度センサ111により検出された撮像素子102の温度を取得する。
 ステップS303において、プロセッサ103は、その取得した撮像素子102の温度と、メモリ104に予め記憶されている撮像素子102の動作上限温度との差分を計算する。そして、プロセッサ103は、その差分に基づき、撮像装置100の動作停止までの撮像素子102の温度余裕を計算する。そして、プロセッサ103は、メモリ104に予め記憶されている消費電力テーブルを参照し、撮像装置100の動作モードに応じた消費電力を取得する。
 ステップS304において、プロセッサ103は、メモリ104に予め記憶されている変換ロス許容値テーブルを参照し、ステップS303で取得した撮像素子102の温度余裕、および、撮像装置100の消費電力に基づき、変換ロス許容値を決定する。
 図5を参照して、変換ロス許容値テーブルの一例を説明する。例えば、撮像素子102の温度が60℃であり、メモリ104に予め記憶している動作上限温度が75℃の場合、温度余裕は-15℃となる。プロセッサ103は、図5の変換ロス許容値テーブルを参照し、温度余裕が-15℃であり、撮像装置100の消費電力が10Wの場合、「8W」の変換ロス許容値を決定する。
 ステップS305において、プロセッサ103は、メモリ104に予め記憶されている変換ロステーブルに参照し、ステップS304で決定した変換ロス許容値、および、撮像装置100の消費電力に基づき、選択可能な供給電圧を決定する。プロセッサ103は、USB PD規格に準拠した電圧の中の一または複数の電圧を決定する。
 図6を参照して、変換ロステーブルの一例を説明する。例えば、プロセッサ103は、撮像装置100の消費電力が「10W」であり、変換ロス許容値が「8W」である場合、変換ロスが「8W]以下になる供給電圧「9V、12V、20V」を決定する。供給電圧が「9V、12V、20V」の場合は、電圧変換ロスが変換ロス許容値「8W」以下となる。供給電圧が5Vの場合、電圧変換ロス「8.2W」が変換ロス許容値「8W」を超えているため、供給電圧「5V」は、選択可能な供給電圧に含まれない。
 ステップS306において、プロセッサ103は、ステップS305で決定した選択可能な供給電圧を用いて、通信インターフェース206を介して、給電装置200とUSB PD規格に準拠した給電交渉を行う。
 ステップS307において、給電交渉が成立した場合、プロセッサ103は、ステップS308に進む(ステップS307でYES)。給電交渉が成立しなかった場合、プロセッサ103は、ステップS309に進む(ステップS307でNO)。
 ステップS308において、プロセッサ103は、給電装置200が給電交渉の結果に応じて給電した電圧および電流に組み合わせの電力の受電を開始し、ステップS310に進む。
 ステップS309において、プロセッサ103は、給電装置200が給電する電力(USB規格に準拠した標準電力に相当)の受電を継続する。そして、プロセッサ103は、「USB PD規格による受電ができない」旨のメッセージを表示パネル107に表示することにより、ユーザに通知し、ステップS310に進む。
 ステップS310において、給電装置200と撮像装置100とのUSB接続の解除、給電装置200からの給電停止のいずれも検出しない場合、プロセッサ103は、ステップS307に戻る(ステップS310でNO)。給電装置200と撮像装置100とのUSB接続の解除を検出した場合、または、給電装置200からの給電停止を検出した場合、プロセッサ103は、図3のフローチャートを終了する(ステップS310でYES)。
 なお、ステップS301およびステップS302は、上記の処理に限定されない。撮像装置100のシステム起動後、プロセッサ103は、給電装置200と撮像装置100とのUSB接続の検出とは関連なく、一定周期で、温度センサ111により検出された撮像素子102の温度を取得してもよい。
 また、ステップS302において、プロセッサ103が取得する温度は、撮像素子102の温度に限定されない。プロセッサ103は、撮像装置100の外気の温度、プロセッサ103の温度、記憶媒体105の温度、撮像装置100の内部基板の温度、または撮像装置100の筺体の温度などの撮像装置100の温度を取得してもよい。
 以上のように、ステップS304およびS305において、プロセッサ104は、撮像装置100の温度および撮像装置100の消費電力に応じて、撮像装置100の動作停止を回避するために、選択可能な供給電圧を決定する。撮像装置100の動作停止の可能性が高い場合、プロセッサ103は、選択可能な供給電圧を限定する。これにより、電圧変換回路205は、USB PD規格に準拠した供給電圧からシステム動作電圧への変換ロスを低減し、撮像装置100の動作停止を抑制することができる。また、撮像装置100の動作停止の可能性が低い場合、プロセッサ103は、選択可能な供給電圧を拡張することもできる。
 なお、本発明の実施形態は上述の実施形態1に限定されるものではない。本発明の態様を逸脱しない範囲で変更または修正された実施形態1も本発明の実施形態に含まれる。
 [実施形態2]
 実施形態2における撮像装置100の構成要素は、実施形態1における撮像装置100の構成要素と同じであるので、それらの説明を省略する。
 図4は、実施形態2における撮像装置100で行われる第2の供給電圧選択方法を説明するためのフローチャートである。図4のステップS401~S409は、それぞれ、図3のステップS301~S309と同じであるので、それらの説明を省略する。ただし、プロセッサ103は、ステップS408の後、ステップS410に進み、ステップS409の後、ステップS411に進む。
 ステップS410において、プロセッサ103は、撮像装置100の消費電力、撮像素子102の温度と、タイマの時間を取得する。撮像装置100の消費電力の第1の閾値以上の変化、撮像素子102の温度の第2の閾値以上の変化、タイマによる所定時間の経過のいずれかが検出された場合、プロセッサ103は、ステップS402に戻る(ステップS410でYES)。これにより、撮像装置100の消費電力と撮像素子102の温度が変化しない場合でも、所定時間間隔で、プロセッサ103は、ステップS410からステップS402に戻る。
 撮像装置100の消費電力の第1の閾値以上の変化、撮像素子102の温度の第2の閾値以上の変化、タイマによる所定時間の経過のいずれも検出されなかった場合、プロセッサ103は、ステップS411に進む(ステップS410でNO)。
 ステップS411において、給電装置200と撮像装置100とのUSB接続の解除、給電装置200からの給電停止のいずれも検出しない場合、プロセッサ103は、ステップS410に戻る(ステップS411でNO)。給電装置200と撮像装置100とのUSB接続の解除した場合、または、給電装置200からの給電停止を検出した場合、プロセッサ103は、図4のフローチャートを終了する(ステップS411でYES)。
 実施形態2によれば、撮像装置100の動作中に、撮像装置100の消費電力の増加または減少、撮像素子102の温度上昇または温度低下が生じた場合、プロセッサ103は、選択可能な供給電圧を再設定することができる。
 なお、実施形態2では、撮像素子102の温度を対象としたが、これに限定されない。例えば、対象とする温度は、撮像装置100の外気の温度、プロセッサ103の温度、記憶媒体105の温度、撮像装置100の内部基板の温度、または撮像装置100の筺体の温度などの撮像装置100の温度でもよい。
 なお、本発明の実施形態は上述の実施形態2に限定されるものではない。本発明の態様を逸脱しない範囲で変更または修正された上述の実施形態2も本発明の実施形態に含まれる。
 [実施形態3]
 実施形態1および2で説明した様々な機能、処理または方法は、パーソナルコンピュータ、マイクロコンピュータ、CPU(central processing unit)、プロセッサなどがプログラムを用いて実現することもできる。以下、実施形態3では、パーソナルコンピュータ、マイクロコンピュータ、CPU(central processing unit)、プロセッサなどを「コンピュータX」と呼ぶ。また、実施形態3では、コンピュータXを制御するためのプログラムであって、実施形態1および2で説明した様々な機能、処理または方法を実現するためのプログラムを「プログラムY」と呼ぶ。
 実施形態1および2で説明した様々な機能、処理または方法は、コンピュータXがプログラムYを実行することによって実現される。この場合において、プログラムYは、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体を介してコンピュータXに供給される。実施形態3におけるコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、ハードディスク装置、磁気記憶装置、光記憶装置、光磁気記憶装置、メモリカード、揮発性メモリ、不揮発性メモリなどの少なくとも1つを含む。実施形態3におけるコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、non-transitoryな記憶媒体である。
 本発明の態様を上記の実施形態を参照して説明したが、本発明の態様は上記の実施形態に限定されるものではないことは理解されるであろう。以下の請求の範囲は、全ての変形例および同等の構成が包含されるように最も広い解釈と調和されるべきである。本明細書の請求の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。
 本願は、2018年1月9日提出の日本国特許出願特願2018-001403を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てをここに援用する。

Claims (9)

  1.  撮像装置であって、
     前記撮像装置の温度と前記撮像装置の消費電力とに基づき、給電装置から前記撮像装置に供給される電圧を決定する決定手段と、
     前記決定された電圧を前記給電装置に送信する通信手段と、
     前記決定された電圧が前記給電装置に送信された後に前記給電装置が前記撮像装置に供給する電力を受け取る受電手段と
    を有する撮像装置。
  2.  前記撮像装置の消費電力に所定の閾値以上の変化が生じた場合、前記決定手段は、前記撮像装置の温度と前記撮像装置の消費電力とに基づき、前記給電装置から前記撮像装置に供給される電圧を決定する請求項1に記載の撮像装置。
  3.  前記撮像装置の温度に所定の閾値以上の変化が生じた場合、前記決定手段は、前記撮像装置の温度と前記撮像装置の消費電力とに基づき、前記給電装置から前記撮像装置に供給される電圧を決定する請求項1に記載の撮像装置。
  4.  所定時間が経過した場合、前記決定手段は、前記撮像装置の温度と前記撮像装置の消費電力とに基づき、前記給電装置から前記撮像装置に供給される電圧を決定する請求項1に記載の撮像装置。
  5.  前記決定手段は、前記撮像装置の動作上限温度と前記撮像装置の温度との差分に基づき、前記給電装置から前記撮像装置に供給される電圧を決定する請求項1に記載の撮像装置。
  6.  前記撮像装置の温度は、撮像素子の温度、プロセッサの温度、記憶媒体の温度、前記撮像装置の筺体外の温度、前記撮像装置の筺体内の温度のいずれか一つである請求項1に記載の撮像装置。
  7.  前記給電装置から前記撮像装置に供給される電圧は、USB Power Delivery規格に準拠した電圧に相当する請求項1に記載の撮像装置。
  8.  撮像装置の制御方法であって、
     前記撮像装置の温度と前記撮像装置の消費電力とに基づき、給電装置から前記撮像装置に供給される電圧を決定するステップと、
     前記決定された電圧を前記給電装置に送信するステップと、
     前記決定された電圧が前記給電装置に送信された後に前記給電装置が前記撮像装置に供給する電力を受け取るステップと
    を有する制御方法。
  9.  撮像装置の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
     前記撮像装置の温度と前記撮像装置の消費電力とに基づき、給電装置から前記撮像装置に供給される電圧を決定するステップと、
     前記決定された電圧を前記給電装置に送信するステップと、
     前記決定された電圧が前記給電装置に送信された後に前記給電装置が前記撮像装置に供給する電力を受け取るステップと
    を前記コンピュータに実行させるためのプログラム。
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