(57)【要約】【課題】  それぞれが独立した燃料ユニットと発電ユニットから構成される燃料電池で駆動する電子機器において、個々のユーザが所望する機能を向上できる電子機器を提供する。【解決手段】  燃料を貯蔵するための燃料ユニットと、該燃料ユニットから燃料を供給されて少なくとも一つ以上の発電セルによって発電する発電ユニットとから成り、それぞれが独立した燃料ユニットと発電ユニットから構成される燃料電池で駆動する電子機器において、燃料ユニットと発電ユニットを共に収納する燃料電池収納部と、発電ユニットの出力特性を判別する発電ユニット判別手段とを備える。発電ユニット判別手段は、発電ユニット内のメモリにて、電圧、電流、内部抵抗いずれか１つの出力特性を保持し、これをカメラ側のシステムコントローラにて読取るものである。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を貯蔵するための燃料ユニットと、該燃料ユニットから燃料を供給されて少なくとも一つ以上の発電セルによって発電する発電ユニットとから成り、それぞれが独立した前記燃料ユニットと前記発電ユニットから構成される燃料電池で駆動する電子機器において、前記燃料ユニットと前記発電ユニットを共に収納する燃料電池収納部と、前記発電ユニットの出力特性を判別する発電ユニット判別手段とを備えることを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記燃料電池収納部は、それぞれ複数用意される前記燃料ユニットと前記発電ユニットの複数の組み合わせにおいて収納することが可能であることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記電子機器は、更に、前記発電ユニット判別手段の判別結果に応じて前記電子機器の動作を変更する動作変更手段を有することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項４】
前記発電ユニット判別手段で判別する前記出力特性とは、前記発電ユニットの電圧、電流または内部抵抗の少なくとも一つであることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項５】
燃料を貯蔵するための燃料ユニットと、該燃料ユニットから燃料を供給されて少なくとも一つ以上の発電セルによって発電する発電ユニットとから成り、それぞれが独立した前記燃料ユニットと前記発電ユニットから構成される燃料電池で駆動するカメラにおいて、前記燃料ユニットと前記発電ユニットを共に収納する燃料電池部と、前記発電ユニットの出力特性を判別する発電ユニット判別手段とを備えることを特徴とするカメラ。
【請求項６】
前記燃料電池収納部は、それぞれ複数用意される前記燃料ユニットと前記発電ユニットの複数の組み合わせにおいて収納することが可能であることを特徴とする請求項５に記載のカメラ。
【請求項７】
前記カメラは、更に、前記発電ユニット判別手段の判別結果に応じて前記カメラの動作を変更する動作変更手段を有することを特徴とする請求項５に記載のカメラ。
【請求項８】
前記発電ユニット判別手段で判別する出力特性とは、前記発電ユニットの電圧、電流、または内部抵抗の少なくとも一つであることを特徴とする請求項５に記載のカメラ。
【請求項９】
前記動作変更手段は、前記発電ユニット判別手段によって判別された前記発電ユニットの電圧が所定の値以上であるときに、連写速度を高速にすることを特徴とする請求項７に記載のカメラ。
【請求項１０】
前記動作変更手段は前記発電ユニット判別手段によって判別された前記発電ユニットの電圧が所定値以下であるときに、省電力モードにすることを特徴とする請求項７に記載のカメラ。
【請求項１１】
前記燃料電池収納部は、カメラの光軸より下方に配置される縦位置用グリップ内部に設けたことを特徴とする請求項５乃至１０に記載のカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器およびカメラの電源部に関するものであり、具体的には燃料電池で駆動する電子機器およびカメラの電池交換技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、燃料電池を、携帯機器等における小型の電源として利用するための開発が進められている。燃料電池は、水素ガスやメタノール等の燃料を供給すると、燃料に含まれる水素（Ｈ）が空気中の酸素（Ｏ）と反応することで、水（Ｈ２Ｏ）が生成される際に発生する電流を機器の電源として利用するものである。
【０００３】
この燃料電池は、従来の電池（一次電池、二次電池）に比べてエネルギー密度が高いといった特性がある。そのため、燃料電池を小型電子機器の電源として適用すると、小型電子機器の長時間駆動や小型、軽量化をはかることができるようになる。特に、多機能化が進むカメラにおいては消費電力の増大にも対応できるようになる。更に、燃料電池は、燃料を補充すれば、継続的に発電することが可能であるので、従来の電池のように頻繁に交換したり、充電したりといった煩わしさがなくなり、カメラの使用時の利便性が飛躍的に向上する。
【０００４】
たとえば、発電ユニットと、その発電ユニットに水素ガスを供給するための燃料ユニットと、燃料ユニットと発電ユニット間の水素流通経路に設けられた、燃料ユニットと発電ユニットとを脱着可能に接続する接続部及び水素ガスの開閉を行うミニバルブ及び水素ガスの圧力を調整する圧力調整器とを備えた携帯用電気機器が提案されている（例えば特許文献１を参照）。
【０００５】
また、機器搭載用の燃料電池を、ポータブル機器に内蔵可能に構成する技術が開示されている（例えば特許文献２を参照）。
【特許文献１】特開平１０−６４５６７号公報
【特許文献２】特開平９−２１３３５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来例の燃料電池構成には下記のような問題があった。
【０００７】
すなわち、上記特許文献１および２に記載の燃料電池構成において、燃料の容量と出力する電圧は、使用する機器用に定められた燃料電池を使用する限り、予め一意に定められているため、ユーザは機器の使用状況に応じてこれらの値を自由に選択することができない。例えば、燃料電池でカメラを駆動する場合、連写速度を通常時よりアップさせて撮影を行いたい場合であっても、予め定められた特定の燃料電池しか使用しなければ、モータを駆動する電圧を上げることが困難であるため、断念せざるを得ない。また、同様に、少しでも長時間カメラを使用し続けたい場合には、容量の大きな燃料を有する燃料電池を使えば、使用時間を延ばすことができるが、やはり予め定められた特定の燃料電池しか使用できなければ、このような要求は断念せざるを得ない。
【０００８】
つまり、ユーザが機器に対して要求するさまざまな性能については，予め定められた特定の燃料電池しか使用できないという制約によって、フレキシブルに対応することは困難であった。
【０００９】
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ユーザが要求する機能に応じてフレキシブルに対応することができる、燃料電池によって駆動される電子機器およびカメラを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために請求項１に記載の電子機器によれば、燃料を貯蔵するための燃料ユニットと、該燃料ユニットから燃料を供給されて少なくとも一つ以上の発電セルによって発電する発電ユニットとから成り、それぞれが独立した前記燃料ユニットと前記発電ユニットから構成される燃料電池で駆動する電子機器において、前記燃料ユニットと前記発電ユニットを共に収納する燃料電池収納部と、前記発電ユニットの出力特性を判別する発電ユニット判別手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２に記載の電子機器によれば、前記燃料電池収納部は、それぞれ複数用意される前記燃料ユニットと前記発電ユニットの複数の組み合わせにおいて収納することが可能であることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３に記載の電子機器によれば、前記電子機器は、更に、前記発電ユニット判別手段の判別結果に応じて前記電子機器の動作を変更する動作変更手段を有することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項４に記載の電子機器によれば、前記発電ユニット判別手段で判別する前記出力特性とは、前記発電ユニットの電圧、電流または内部抵抗の少なくとも一つであることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項５に記載のカメラによれば、燃料を貯蔵するための燃料ユニットと、該燃料ユニットから燃料を供給されて少なくとも一つ以上の発電セルによって発電する発電ユニットとから成り、それぞれが独立した前記燃料ユニットと前記発電ユニットから構成される燃料電池で駆動するカメラにおいて、前記燃料ユニットと前記発電ユニットを共に収納する燃料電池部と、前記発電ユニットの出力特性を判別する発電ユニット判別手段とを備えることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項６に記載のカメラによれば、前記燃料電池収納部は、それぞれ複数用意される前記燃料ユニットと前記発電ユニットの複数の組み合わせにおいて収納することが可能であることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項７に記載のカメラによれば、前記カメラは、更に、前記発電ユニット判別手段の判別結果に応じて前記カメラの動作を変更する動作変更手段を有することを特徴とする。
【００１７】
また、請求項８に記載のカメラによれば、前記発電ユニット判別手段で判別する出力特性とは、前記発電ユニットの電圧、電流、または内部抵抗の少なくとも一つであることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項９に記載のカメラによれば、前記動作変更手段は、前記発電ユニット判別手段によって判別された前記発電ユニットの電圧が所定の値以上であるときに、連写速度を高速にすることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項１０に記載のカメラによれば、前記動作変更手段は前記発電ユニット判別手段によって判別された前記発電ユニットの電圧が所定値以下であるときに、省電力モードにすることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項１１に記載のカメラによれば、前記燃料電池収納部は、カメラの光軸より下方に配置される縦位置用グリップ内部に設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１もしくは５に記載の発明によれば、燃料電池の燃料ユニットと発電ユニットを別体にし、燃料電池の発電ユニットの出力特性を判別することで、発電ユニットの電気的特性が異なっても、電子機器もしくはカメラを駆動させることが可能になる。
【００２２】
また、請求項２もしくは６に記載の発明によれば、燃料ユニットと発電ユニットの複数の組み合わせにおいて収納することを可能にすることで、複数の異なる電源仕様で電子機器もしくはカメラを駆動されることを可能にした。また、燃料ユニットと発電ユニットの複数の組み合わせにおいて収納することを可能にしたので、ユーザは自由に電源仕様を選択できるようになる。
【００２３】
また、請求項３もしくは７に記載の発明によれば、判別した発電ユニットの出力特性に合わせて動作を変更することを可能にしたので、電源性能を最大限に活用した駆動が可能になる。また、判別した発電ユニットの出力特性に合わせて、動作を変更することを可能にしたので、多種の燃料電池を使用することができ、ユーザが要求する性能にフレキシブルに対応できるようになる。
【００２４】
また、請求項４もしくは８に記載の発明によれば、出力特性を発電ユニットの電圧、電流、または内部抵抗の少なくとも一つにしたので、発電ユニットの電源性能を公知の技術で容易に読取ることが可能となり、電源性能に応じた動作変更を正確に行うことができる。
【００２５】
また、請求項９に記載の発明によれば、カメラにおいて発電ユニットの電圧が所定以上である判別すると、連写速度を高速に設定するようにしたので、ユーザは発電ユニットを交換するだけで連写速度が上げられるようになり、利便性が向上する。また、特別な機器を使用しなくても連写速度を高速にできるので携帯性が向上する。
【００２６】
また、請求項１０記載の発明によれば、発電ユニットの電圧が所定以下であると省電力モードに設定できるようにしたので、小型で発電電圧が通常よりも低い発電ユニットでも撮影可能となる。また、発電ユニットが小型になった分、燃料容量の大きな燃料ユニットを搭載することができ、従来よりも長時間カメラを駆動させることが可能になる。
【００２７】
また、請求項１１に記載の発明によれば、燃料電池の燃料ユニットと発電ユニットをカメラの縦位置グリップに設けたことにで、より大きな領域を、電源領域として使用できるようになる。そのため、燃料ユニットと発電ユニットの複数の組み合わせを数多く構成することが可能となり、電源仕様の選択の幅を広げることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
（実施例）
以下、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明する。以下では、本発明の好適な適用例として電子スチルカメラに適用した例を説明する。
図１は本実施例の外観図を示す図である。図１を用いて本実施例の外観形状を説明する。図に示すように２００はカメラ本体であり、２０１はモード設定スイッチであり、２０２はレリーズＳＷであり、２０３はストロボである。またカメラ本体２００の前面には不図示のマウント機構によって撮影レンズユニット１００が着脱可能に取り付けられている。
【００２９】
４００はバッテリーパックとなる縦位置グリップであり、着脱機構４０１によってカメラに着脱可能に取り付けられている。カメラ２００と縦位置グリップ４００とは公知のネジ機構で接続されており、着脱機構４０１を回転させると、接続しているネジがしまったり、はずれたりする構成となっている。着脱縦位置グリップ４００の側面に開閉ドア４０２が備えられている。開閉ドア４０２は縦位置グリップにヒンジ機構を介して取り付けられることによって開閉可能な構成になっている。開閉ドア４０２を開けると発電ユニット３００と燃料ユニット３０１を収納するための電池室４０３が備えられている。電池室４０３の開口部近傍には発電ユニット３００と燃料ユニット３０１収納時に発電ユニット３００と燃料ユニット３０１を係止するための係止機構４０４が備えられている。この係止機構４０４は、例えばモールド係止爪で構成されている。なお、縦位置グリップの側面には縦位置グリップ側通気孔４０５が備えられている。これは後述する発電ユニット３００を収納した時に通気口３０２と対向するように配置されており、発電ユニット３００が発電の際に必要とする酸素を取り込み、また、発電の際に発生する水蒸気を外部に放出する際に使用される。
【００３０】
３００は燃料電池の発電ユニットであり、側面には縦位置グリップ４００に収納された際に、縦位置グリップ４００に電力を供給するための発電ユニット電気接点３０３と、縦位置グリップ４００との通信に使用される発電ユニット信号接点３０４が備えられている。
【００３１】
矢印５００は発電ユニット３００と燃料ユニット３０１とを縦位置グリップ４００の電池室４０３へ挿入する際の挿入方向を表している。発電ユニット３００と燃料ユニット３０１は連結されると、図中の矢印５００の方向で縦位置グリップ４００に挿入される。
【００３２】
燃料電池の発電ユニット３００と燃料ユニット３０１が縦位置グリップ４００内に収納されると係止機構４０４によって電池室４０３から脱落しないように係止される。電池室４０３の奥には縦位置グリップ側の電気的接点群４０６が配されており、発電ユニット３００と燃料ユニット３０１が電池室４０３に完全に収納されると、発電ユニット電気接点３０３及び、発電ユニット信号接点３０４と接触して、電力及び通信信号を受取れる構成となっている。
【００３３】
図２は本実施例を示すブロック図である。図２を用いて本実施例の電気的構成を説明する。なお、図中の黒矢印は信号、白矢印は電力の伝達を表している。図２に示すように、撮影レンズユニット１００は不図示のマウント機構を介してカメラ２００に着脱可能に取り付けられる。マウント部には、電気的接点群１０３を有し、カメラ２００と撮影レンズユニット１００の間で通信を行い撮影レンズのレンズ１０１・絞り１０２の駆動を行う。
【００３４】
図示されない被写体像からの撮影光束が、撮影レンズ１０１及び光量を調節するための露出手段である絞り１０２を介して、回動可能なクイックリターンミラー２０４に導かれる。クイックリターンミラー２０４中央部はハーフミラーになっており、クイックリターンミラー２０４がダウンした際に一部の光束が透過する。クイックリターンミラー２０４で反射された撮影光束は、ペンタプリズム２０５で屈折され、接眼レンズ２０６を介してユーザに観察される。
【００３５】
また、クイックリターンミラー２０４がアップした際には、上記撮影レンズ１００からの光束は、開口状態のフォーカルプレーンシャッタ２０７、フィルタ２０８を介して撮像素子であるＣＭＯＳセンサに２０９に到達する。上記フィルタ２０８は２つの機能を有しているもので、１つは赤外線をカットし主に可視領域の光線をＣＭＯＳセンサ２０９へ導く機能であり、もう１つは光学ローパスフィルタとしての機能である。また、２３０はサブミラーでクイックリターンミラー２０４のアップ時に、折り畳まれるようになっている。
【００３６】
カメラ２００には縦位置グリップ４００が前述の着脱可能４０１によって取り付けられている。縦位置グリップ４００内には発電ユニット３００と燃料ユニット３０１が収納されている。縦位置グリップ４００は電気的接点群４０６を有し、カメラ２００と縦位置グリップ４００との間で通信と電力供給とが可能な構成となっている。発電ユニット３００は電気接点３０３と信号接点３０４を有し、発電ユニット３００と縦位置グリップ４００の間で通信と電力供給が可能な構成となっている。発電ユニット３００は燃料ユニット３０１と着脱可能に連結されおり、燃料ユニット３０１から水素の供給をうけて発電する構成となっている。
【００３７】
発電ユニット３００の内部には発電ユニット３００の出力特性（発電電圧、電流、内部抵抗等）の情報が書き込まれたメモリ３０５が備えられている。このメモリ３０５は発電ユニット３００の出力特性情報を電気的信号によって、発電ユニット信号接点３０４と縦位置グリップ４００の電気的接点群４０６を介し、カメラ側のシステムコントローラ２１０に送る。カメラ側のシステムコントローラ２１０は発電ユニット３００のメモリ３０５から送られた出力情報から発電ユニットの特性を判別してカメラの駆動シーケンスを変更することができる。発電ユニット３００の詳細な構成は後述する。
【００３８】
前述のフォーカルプレーンシャッタ２０７の先幕及び後幕の走行は、バネによるものであり、走行完了後、次の走行を可能とするためにバネチャージを要する。シャッターチャージ駆動機構２１１は、このバネチャージを駆動させるようになっている。また、撮影時にはレリーズＳＷ２０２のレリーズ信号に応じて被写体光束の光路から待避して露光を開始させる先幕２０７ａとファインダ観察時には被写体光束から待避しているとともに、撮像時には先幕２０７ａの走行開始後所定のタイミングで被写体光束を遮光する後幕２０７ｂを有するフォーカルプレーンシャッタ２０７である。フォーカルプレーンシャッタ２０７はシステムコントローラ２１０の指令を受けたシャッター制御回路２１２によって制御される。また、シャッターチャージ駆動機構２１１はＤＣＤＣ回路２１３を介して、発電ユニット３００で発電された電力を受取り駆動する。なお、シャッターチャージに要する時間はＤＣＤＣ回路２１３から供給される電圧によって左右される。
【００３９】
また、前述のクイックリターンミラー２０４とサブミラー２３０のアップダウン駆動は、バネによるものであり、ミラーダウン完了後、次の駆動を可能とするためのバネチャージを要する。ミラー駆動機構２１４は、このバネチャージを駆動させるようになっている。また、クイックターンミラー２０４とサブミラー２３０は撮影時にレリーズＳＷ２０２のレリーズ信号に応じてアップ駆動を行い、後幕２０７ｂ走行完了後に所定のタイミングでダウン駆動を行う。また、ミラーの駆動はシステムコントローラ２１０の指令を受けたミラー制御回路２１５によって制御される。ミラー駆動機構２１４はＤＣＤＣ回路２１３から電力を受取り駆動する。アップダウン駆動に要する時間はＤＣＤＣ回路２１３から供給される電圧によって左右される。
【００４０】
また、上記システムコントローラ２１０には、画像データコントローラ２２５が接続されている。この画像データコントローラ２２５は、ＤＳＰ（デジタル信号プロセッサ）により構成される補正データサンプル手段及び補正手段であり、ＣＭＯＳセンサ２０９の制御、ＣＭＯＳセンサ２０９から入力された画像データの補正や加工などをシステムコントローラ２１０の指令に基づいて実行するものである。
【００４１】
上記画像データコントローラ２２５には、ＣＭＯＳセンサ２０９を駆動する際に必要なパルス信号を出力するタイミングパルス発生回路２１６と、ＣＭＯＳセンサ２０９と共にタイミングパルス発生回路２１６で発生されたタイミングパルスを受けて、ＣＭＯＳセンサ２０９から出力される被写体像に対応したアナログ信号のゲインを調整するＡＧＣ２１７とゲインが調整されたアナログ信号をデジタル信号に変換するためのＡ／Ｄコンバータ２１８と、得られた画像データ（デジタルデータ）を一時的に記憶しておくＤＲＡＭ２１９と、Ｄ／Ａコンバータ２２０及び画像圧縮回路２２１とが接続されている。
【００４２】
また、上記Ｄ／Ａコンバータ２２０には、エンコーダ回路２２２を介して画像表示回路２２３が接続される。更に、画像圧縮回路２２１には、画像データ記録メディア２２４が接続される。
【００４３】
上記画像表示回路２２３は、ＣＭＯＳセンサ２０９で撮像された画像データを表示するための回路である。
【００４４】
画像データコントローラ２２５は、ＤＲＡＭ２１９上の画像データを、Ｄ／Ａコンバータ２２０によりアナログ信号に変換してエンコーダ回路２２２へ出力する。エンコーダ回路２２２はこのＤ／Ａコンバータ２２０の出力を、上記画像表示回路２２３を駆動する際に必要な映像信号（例えばＮＴＳＣ信号）に変換する。
【００４５】
上記画像圧縮回路２２１は、公知の圧縮処理により画像データの圧縮や変換を行うための回路である。変換された画像データは、画像データ記録メディア２２４へ格納される。
【００４６】
さらにシステムコントローラ２１０には、当カメラの動作モードの情報や露出情報（シャッター秒時、絞り値等）の表示を行うための表示回路２２６と、撮像動作を開始させるためのレリーズＳＷ２０２と、ユーザが所望の動作を当カメラに実行させるべくモードを設定するモード設定ＳＷ２０１と、各種選択パラメータの中から所望のものを選択するための選択ＳＷ２２７と、選択されたパラメータを決定するための決定ＳＷ２２８と回転動作によりパラメータをアップダウンさせて表示する電子ダイヤルＳＷ２２９とが接続されている。また、２０３はストロボであり、ＡＦ補助光の投光機能、ストロボ調光機能も有する。
【００４７】
図３（Ａ）と図３（Ｂ）は本実施例の燃料電池の構成を示す構成図である。図３（Ａ）と図３（Ｂ）を用いて燃料電池の詳細な構成について説明する。図３（Ａ）は発電ユニット３００と燃料ユニット３０１が連結された状態であり、図３（Ｂ）は発電ユニット３００から燃料ユニット３０１がはずされた状態である。本実施例の燃料電池は燃料の水素と酸化剤の酸素とを化学反応させて電気エネルギーを生成する高分子電解質型の発電ユニット３００と燃料の水素を貯蔵する水素吸蔵合金が収納された密閉可能容器としての燃料ユニット３０１からなっている。
【００４８】
まず、発電ユニット３００の外観部について説明をする。この発電ユニット３００は、酸化剤として反応に用いる酸素を外気から取り入れたり、反応の際に発生する水蒸気を放出したりするため、発電ユニット３００の側面に通気孔３０２を有する。また、この通気孔３０２は生成した水を水蒸気として逃がす作用及び、反応により発生した熱を外に逃がす作用及び、外気から酸化剤としての酸素を取り入れる作用もしている。発電ユニット３００のもう一方の側面には、発電された電気を取り出すための電気接点３０３と発電ユニット３００の出力特性を電気信号として伝えるための信号接点３０４が設けられている。また、もう一方の側面には、燃料ユニット３０１と着脱可能に連結するための連結部３０９ａと燃料ユニット３０１との接続時に水素の供給経路となる配管３０７ａが突出している。ここで連結部３０９は軽嵌合によって発電ユニット３００と燃料ユニット３０１を連結しており、発電ユニット側の連結部３０９ａが嵌合ピンで燃料ユニット側の連結部３０９ｂが嵌合穴となっている。
【００４９】
次に発電ユニット３００内部の説明をする。発電を行うセル部３０６は燃料極３０６ａと固体高分子膜３０６ｂと酸素極３０６ｃと触媒からなるセルの一つ以上からからなっている。セル同士は電気的に直列に繋がれている。また、セル部３０６に燃料となる水素を燃料ユニットから供給するための配管３０７ａが備えられている。この配管３０７ａには水素の漏えいを防止する接続弁機構３１０が備えられている。接続弁機構は、特許文献１に記載された公知の接続弁機構にて構成されている。また、セル部３０６の燃料極３０６ａ、酸素極３０６ｃは基板３１１に接続されている。燃料極３０６ａと酸素極３０６ｃとの電位差で発生する電気は基板３１１に取り付けられた電気接点３０３から取り出せる構成となっている。また、基板３１１には発電ユニット３００の出力特性（発電電圧、電流、内部抵抗等）の情報を所持するためのメモリ３０５が実装されている。このメモリ３０５が所持する出力特性の情報は信号接点３０４を介して縦位置グリップ４００やカメラ本体２００等の外部機器に伝えられる構成となっている。なお、充電の際に、電気分解用の水を介して、発電ユニット３００の電極が導通してしまわないように、各電極の水が触れる部分は絶縁されている。絶縁の方法には、電極の固体高分子膜と接しない部分を絶縁体で被膜する方法がある。
【００５０】
次に燃料ユニット３０１の外観部の説明をする。燃料ユニット３０１の一方の側面には発電ユニット３００を着脱可能に連結するための嵌合穴３０９ｂと、発電ユニット側の配管３０７ａが挿入される配管挿入部３０７ｂが備えられている。
【００５１】
次に燃料ユニット３０１の内部の説明をする。燃料ユニットの内部は水素吸蔵合金から放出された水素で満たされている。この水素を発電ユニット側へ供給するために、水素経路として配管挿入部３０７ｂが備えられている。また、この配管挿入部３０７ｂには、発電ユニット３００との接続時に水素の漏えいを防止する接続弁機構３０８が備えられている。接続弁機構は、特許文献１に記載された公知の接続弁機構にて構成されている。
【００５２】
次に発電ユニット３００と燃料ユニット３０１の発電時の様相について説明する。燃料ユニット３０１に蓄えられた水素は、燃料ユニット側の配管挿入部３０７ｂ、燃料ユニット側接続弁機構３０８、発電ユニット側接続弁機構３１０、発電ユニット側の配管３０７ａ、で構成される水素流通経路を通って、燃料極３０６ａに供給される。また、酸素極３０６ｃには通気孔３０２から外気が供給される。燃料極３０６ａに供給された水素は固体高分子膜３０６ｂを介して、酸素極３０６ｃの酸素と反応を起こす。このとき、燃料極３０６ａと酸素極３０６ｃの間に電位差が生じて発電が行われる。発電ユニットセル部３０６で発電された電気は電気接点３０３から駆動対象となる電子機器に供給される。なお、発電時に生じた水分は水蒸気として通気孔３０２より放出される。また、発電ユニットの出力特性の情報は前記信号接点３０４を介して、縦位置グリップ４００やカメラ本体２００等の外部機器に伝えられる。
【００５３】
例えば、単位セルの大きさが、１．２ｃｍ×２ｃｍ程度であれば、セル部３１４の起電力約０．８Ｖ、電流密度約３００ｍＡ／ｃｍ２である。この燃料電池セルを８枚直列につなぐと、電池全体の出力は約６．４Ｖ、７２０ｍＡで約４．６Ｗとなる。セルの積層枚数を多くの枚数にし、直列に接続することで、高電圧化を図ることができる。また、セルの面積を広くすることで、発電時の電流を大きくすることができる。
【００５４】
また、燃料ユニットの燃料容量は収納される水素吸蔵合金の重量に比例し、水素吸蔵合金の量を増やすことで燃料容量の増加を図ることができる。
【００５５】
図４は燃料ユニット３０１と発電ユニット３００の組み合わせを示した図である。図４を用いて燃料電池の発電ユニット３００と燃料ユニット３０１の組み合わせについて説明する。発電ユニット３００と燃料ユニット３０１の組み合わせは複数用意されており、ユーザの使用目的に応じて交換可能に構成されている。図４は発電ユニット３００と燃料ユニット３０１の複数用意された組み合わせの例である。図４（Ａ）に示す組み合わせは標準の発電ユニット３００と燃料ユニット３０１の組み合わせである。電池の領域は発電ユニット３００と燃料ユニット３０１とで１対１に分けられている。図４（Ｂ）に示す組み合わせは、燃料容量よりも発電電圧を優先させるための燃料電池構成である。標準の発電ユニット３００より容積を大きくした発電ユニット５００は、内部に備えられる発電セル部（不図示）の枚数を増やすことで、発電電圧を向上させている。また、図４（Ｂ）の組み合わせは、発電ユニット５００を容積を大きくした分、セル部（不図示）の面積を広くすることで、発電時の電流を大きくすることを優先することも可能である。即ち、図４（Ｂ）の発電ユニットは、電圧を優先するユニットもしくは電流を優先するユニットに構成することが可能である。なお、発電ユニット５００の容積を大きくした分、燃料ユニット５０１の容積を小さくすることで、燃料電池としての合計容積を一定にしている。また、図中の５０２は通気孔、５０３は発電ユニット電気接点、５０４は発電ユニット信号接点、５０７ａは配管、５０７ｂは配管挿入部、５０９ａは発電ユニット連結機構、５０９ｂは燃料ユニット連結機構を示している。図４（Ｃ）に示す組み合わせは発電電圧よりも燃料容量を優先させるための燃料電池構成である。標準の燃料ユニット３０１よりも大きくした燃料ユニット６０１は、燃料の水素を保持するための水素収蔵合金（不図示）の量を増やすことで、燃料容量を大きくしている。なお、燃料ユニット６０１の容積を大きくした分、発電ユニット６００の容積を小さくすることで、燃料電池としての合計容積を一定にしている。また、図中の６０２は通気孔、６０３は発電ユニット電気接点、６０４は発電ユニット信号接点、６０７ａは配管、６０７ｂは配管挿入部、６０９ａは発電ユニット連結機構、６０９ｂは燃料ユニット連結機構をそれぞれ示している。
【００５６】
なお、電池は一定領域以下に収まればよいので、以下のような構成も可能である。図４（Ｄ）に示す組み合わせは図４（Ａ）の発電ユニット３００と図４（Ｂ）の燃料ユニット５０１を合わせた構成である。通常の発電電圧の撮影を行うが燃料容量が必要でない場合、図４（Ｄ）に示した構成にすれば、燃料ユニット５０１を小型にした分だけ軽量化が可能である。また、図４（Ｅ）に示す組み合わせは図４（Ｃ）の発電ユニット６００と図４（Ａ）の燃料ユニット３０１を合わせた構成である。通常の燃料容量は必要であるが、発電電圧が通常よりも低くても良い場合、図４（Ｅ）に示した構成にすれば、発電ユニット６００を小型にした分だけ軽量化が可能である。また、図４（Ｆ）に示した組み合わせは図４（Ｃ）の発電ユニット６００と図４（Ｂ）の燃料ユニット５０１を合わせた構成である。発電電圧が通常よりも低くてもよく、燃料容量も必要でなくて、かつ軽量化を優先させたい場合、図４（Ｆ）に示した構成にすれば、発電ユニット６００と燃料ユニット５０１を小型化した分だけ軽量化が可能である。上記のように、ユーザは同一領域内であれば、さまざまな電源の組換えを行うことができる。
【００５７】
図５は組み合わせ別の燃料電池の出力特性を概略的に示した図である。図５を用いて燃料電池の組み合わせの出力特性を説明する。図５（ａ）は標準の組み合わせである図４（Ａ）の出力特性図である。図５（ｂ）は標準の組み合わせより発電ユニット５００の容積を大きくすることで、発電電圧を優先した組み合わせの図４（Ｂ）の出力特性図である。この組み合わせにおいては、標準の組み合わせよりも発電電圧を大きくしたことで、カメラは通常撮影時よりも，より高い電圧が必要な撮影シーケンスに対応可能である。例えば、通常よりも高速の連写速度で撮影することができる。また、表示装置で画像を表示したまま撮影駆動を行うことも可能である。ただし、その分燃料ユニット５０１を小さくしたため、水素収蔵合金の量が減り、それにより燃料容量が減ったために、電池の使用可能時間は短くなり、連続撮影枚数は標準の組み合わせより少なくなる。また、カメラの駆動時間も標準の組み合わせより短くなる。図５（ｃ）は標準の組み合わせより燃料ユニット６０１の容積を大きくすることで、電池の燃料容量を優先した組み合わせの図４（Ｃ）の出力特性図である。この組み合わせにおいては、標準の組み合わせよりも燃料容量を大きくしたことで、電池の使用可能時間が延び、カメラを通常よりも長時間駆動させることができる。ただし、その分発電ユニット６００を小さくなったで、発電ユニット６００のセル部（不図示）の枚数が減り、発電電圧がさがるので、省電力モードでの撮影のみが許されることとなる。ここで省電力モードとは、カメラ駆動における消費電力を抑えるシーケンスで、具体的には、シャッターチャージ駆動機構２１１で消費される電力を減らすために、シャッターチャージ時間を長くし、システムコントローラ２１０の消費電力を減らすためにシステムコントローラ２１０のクロック数を減らすこと等である。図５（ｄ）は標準の発電ユニット３００と、容積を小さくした燃料ユニット５０１とを組み合わせた図４（Ｄ）の出力特性図である。この組み合わせでは軽量化のために容積を小さくした燃料ユニット５０１を用いることで、燃料容量が下がるため、電池の使用可能時間は図４（Ａ）の標準の組み合わせより短くなる。ただし、同じ燃料ユニット５０１を用いる図４（Ｂ）の組み合わせと比べると、発電ユニット３００の発電電圧が低い分、消費電力が低くなるので、図４（Ｂ）の組み合わせよりも電池の使用可能時間が長くなる。図５（ｅ）は標準の燃料ユニット３０１と、容積を小さくした発電ユニット６００とを組み合わせた図４（Ｅ）の出力特性図である。この組み合わせでは軽量化のために容積を小さくした発電ユニット６００を用いることで、発電ユニット６００のセル部（不図示）の枚数が減り、発電電圧が下がるので、省電力モードでの撮影のみが許されることとなる。ただし、同じ燃料ユニット３０１を用いる図４（Ａ）の組み合わせと比べると、発電ユニット３００の発電電圧が低い分、消費電力が低くなるので、図４（Ａ）の組み合わせよりも連続撮影枚数が多くなる。図５（ｆ）は容積を小さくした発電ユニット６００と容積を小さくした燃料ユニット５０１とを組み合わせた図４（Ｆ）の出力特性図である。この組み合わせでは容積を小さくした発電ユニット６００を用いることで発電電圧が下がるのため、省電力モードでの撮影のみが許され、かつ容積を小さくした燃料ユニット５０１を用いることで標準の組み合わせより燃料容量が下がる。同じ発電ユニット６００を用いる図４（Ｅ）の組み合わせと比べると、軽量化のために容積を小さくした燃料ユニット５０１を用いることで、燃料容量が下がるため、電池の使用可能時間は図４（Ｅ）の組み合わせより短くなる。ただし、同じ燃料ユニット５０１を用いる図４（Ｄ）の組み合わせと比べると、発電ユニット３００の発電電圧が低い分、消費電力が低くなるので、図４（Ｄ）の組み合わせよりも電池の使用可能時間が長くなる。
【００５８】
図６は本実施例における発電ユニット判別を示したフローチャートである。図６を用いて本実施例の発電ユニット判別方法を説明する。ステップＳ１００においてカメラ２００のメインスイッチがオンされるとステップＳ１０１に進み、システムコントローラ２１０は、発電ユニット３００の電圧情報読取りを行う。発電ユニット３００の電圧値情報読取りは発電ユニットのメモリ３０５が縦位置グリップ電気接点群４０６と発電ユニット信号端子３０４を介してシステムコントローラ２１０へ電気的信号を送ることで行われる。ステップＳ１０１において電圧値情報が読取られると、ステップＳ１０２において、読取った電圧値の判定を行う。読取った電圧値が所定値Ｘ以上であると判断された場合は、ステップＳ１０３に進み、高速の連写駆動するよう、カメラ動作を設定する。ここで所定値Ｘとはカメラ２００が高速連写の駆動が十分行える電圧値である。カメラ動作の設定はシステムコントローラ２１０がシャッターチャージミラー駆動機構２１１とシャッター制御回路２１２に電気的信号を送り、チャージスピードを高速に設定することにより行われる。ステップＳ１０３で高速連写が設定されるとステップＳ１０４にて高速連写モードに入ったことを表示する。これはシステムコントローラ２１０が表示回路２２６を介して不図示の表示装置に電気的信号を送り、高速連写モードに入ったことを表示してユーザに知らせる。ステップＳ１０４にて高速連写モードに入ったことが表示され、Ｓ１０５にてレリーズＳＷ２０２がオンされるとＳ１０６に進み、公知の撮影シーケンスに入る。
【００５９】
一方、ステップＳ１０２において読取った電圧値が所定値Ｘ未満と判断されるとＳ１１１にて発電ユニット３００の電圧情報の電圧値が所定値Ｙ以上であるか判断される。ステップＳ１１１において発電ユニット３００の電圧情報の電圧値が所定値Ｙ以上であると判断され、Ｓ１０５にてレリーズＳＷ２０２がオンされるとＳ１０６に進み、公知の撮影シーケンスに入る。ここで所定値Ｙとはカメラが通常の駆動を行うのに十分な電圧値である。
【００６０】
一方、ステップＳ１１１において読取った電圧値が所定値Ｙ未満と判断されるとＳ１２１にて読取った電圧値が所定値Ｚ以上であるか判断される。ステップＳ１２１において電圧値が所定値Ｚ以上であると判断された場合は、ステップＳ１２２に進み、省電力モード駆動するよう、カメラ動作を設定する。ここで所定値Ｚとはカメラが省電力モードで十分に駆動できる電圧値である。カメラ動作の設定はシステムコントローラ２１０がシャッターチャージ駆動機構２１１とシャッター制御回路２１２に電気的信号を送り、チャージスピードを低速にする。また、システムコントローラ２１０自身も消費電力を下げるためにＣＭＯＳセンサ２０９の読取り速度を下げることでクロック数を落とす。ステップＳ１２２で省電力モードが設定されるとステップＳ１２３にて省電力モードに入ったことを表示する。これはシステムコントローラ２１０が表示回路２２６を介して不図示の表示装置に電気的信号を送り、省電力モードに入ったことを表示してユーザに知らせる。ステップＳ２３にて省電力モードに入ったことが表示され、Ｓ１０５にてレリーズＳＷ２０２がオンされるとＳ１０６に進み、公知の撮影シーケンスに入る。
【００６１】
一方、ステップＳ１２１において発電ユニット３００の電圧情報の電圧値が所定値Ｚ未満と判断されるとステップＳ１３１にて発電ユニット３００の電圧が不足していることを表示してユーザに警告を行う。これはシステムコントローラ２１０が表示回路２２６を介して不図示のＩＬＣまたはＯＬＣに電気的信号を送り、発電ユニット３００の電圧が不足していることを表示してユーザに知らせる。ステップＳ１３１において発電ユニット３００の電圧が不足していることを表示すると、ステップＳ１３２に進み、公知の終了シーケンスに入る。
【００６２】
本実施例においては水素吸蔵合金を用いた燃料ユニットを例として説明したが、エタノール等の液体を用いた燃料ユニットであっても良い。
【００６３】
また、本実施例においては、燃料電池の挿入方向に対して、垂直の面に電気接点のある発電ユニットを例として説明したが、燃料電池の挿入方向に対して、平行の面に電気接点を配しても良い。
【００６４】
また、本実施例においては発電ユニットの出力特性情報をメモリが保持するものとして説明したが、バーコードや磁気テープ、ＩＣチップなどが出力特性を保持し、カメラ本体側で読取るように構成されても良い。
【００６５】
また、本実施例においては電気的信号によって出力特性情報を伝える発電ユニットを例として説明したが、発電ユニットの出力特性情報を検知スイッチや切欠きなどのメカ的な構造によって伝えるように構成しても良い。
【００６６】
また、本実施例においては、開閉ドアを持つ縦位置グリップを例として説明したが、ドア部が燃料ユニットと一体になっている構成でも良い。
【００６７】
また、本実施例においては、発電ユニットと燃料ユニットとを軽嵌合で連結する連結部を例として説明したが、ネジや係止爪などで連結する構成にしても良い。
【００６８】
また、本実施例においては、発電ユニットの電圧値情報で電子機器の動作変更を行ったが、電流、や内部抵抗の情報によって動作を変更できるように構成しても良い。
【００６９】
また、本実施例においては、電子機器としてカメラを例として説明したが、これに限らず、たとえば、ノートＰＣ、携帯電話、ＰＤＡ等、他の電子機器にも応用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明実施例の外観図である。
【図２】本発明実施例のブロック図である。
【図３】本発明実施例の燃料電池詳細図である。
【図４】本発明実施例の燃料電池の組み合わせを表した図である。
【図５】本発明実施例における燃料電池の組み合わせ別の出力特性図である。
【図６】本発明実施例のフローチャートである。
【符号の説明】
【００７１】
２１０  システムコントローラ
２１３  ＤＣＤＣ回路
３００  発電ユニット
３０１  燃料ユニット
３０２  通気孔
３０３  発電ユニット電気接点
３０４  発電ユニット信号接点
３０５  メモリ
３０９  連結機構
３１０  発電ユニット側接続弁機構
４０３  電池室
【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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