(57)【要約】【課題】負荷充電時における電池の電圧降下が、電池の温度の影響を受けて増大することを抑えることができる充電回路と、これを有した電子機器を提供する。【解決手段】電池１０のインピーダンスが増大する方向に温度検出回路２の検出結果が変化する場合、充電電流発生回路１において発生するキャパシタＣの充電電流Ｉｃは、制御部９において生成される制御信号Ｓｃに応じて減少する方向に制御される。そのため、温度の影響を受けて電池のインピーダンスが増大する場合に、キャパシタＣの充電電流Ｉｃを減少させて電池１０の電圧降下を抑制することができる。すなわち、電池１０の温度に合わせて充電電流Ｉｃを適切に設定し、キャパシタＣの充電に伴う電池１０の電圧降下を抑制することができる。【選択図】      図１
2006074874.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池から供給される電力に基づいて負荷を充電する充電回路であって、
上記電池の温度を検出する温度検出回路と、
上記電池から供給される電力に基づいて、入力される制御信号に応じた上記負荷の充電電流を発生する充電電流発生回路と、
上記電池のインピーダンスが増大する方向に上記温度検出回路の検出結果が変化する場合、上記充電電流を減少させる上記制御信号を生成する制御回路と、
を有する充電回路。
【請求項２】
上記充電電流発生回路は、上記制御信号の信号レベルが所定の第１のレベルより低い場合、一定の第１の充電電流を発生し、上記制御信号の信号レベルが上記第１のレベルより高く所定の第２のレベルより低い場合、上記制御信号の信号レベルに応じた充電電流を発生し、上記制御信号の信号レベルが当該第２のレベルより高い場合、一定の第２の充電電流を発生し、
上記制御回路は、上記電池のインピーダンスが増大する方向に上記温度検出回路の検出結果が変化する場合、上記充電電流を減少させる方向に上記制御信号の信号レベルを変化させる、
請求項１に記載の充電回路。
【請求項３】
上記電池の電圧を検出する電圧検出回路を有し、
上記制御回路は、上記電圧検出回路の検出結果において上記電池の電圧が低下する方向に変化する場合、上記充電電流を減少させる上記制御信号を生成する、
請求項１に記載の充電回路。
【請求項４】
上記電池の電圧を検出する電圧検出回路を有し、
上記制御回路は、上記電圧検出回路の検出結果において上記電池の電圧が低下する方向に変化する場合、上記充電電流を減少させる方向に上記制御信号の信号レベルを変化させる、
請求項２に記載の充電回路。
【請求項５】
上記充電電流発生回路は、スイッチング周期中におけるスイッチのオン時間に応じた上記充電電流を発生し、上記制御信号に応じて当該オン時間を変化させるスイッチング電源回路を含む、
請求項１に記載の充電回路。
【請求項６】
上記スイッチング電源回路は、上記制御信号の信号レベルが所定の第１のレベルより低い場合、一定の第１の充電電流を発生し、上記制御信号の信号レベルが上記第１のレベルより高く所定の第２のレベルより低い場合、上記制御信号の信号レベルに応じた充電電流を発生し、上記制御信号の信号レベルが当該第２のレベルより高い場合、一定の第２の充電電流を発生するように、上記スイッチのオン時間を制御するスイッチ制御回路を含み、
上記制御回路は、上記電池のインピーダンスが増大する方向に上記温度検出回路の検出結果が変化する場合、上記充電電流を減少させる方向に上記制御信号の信号レベルを変化させる、
請求項５に記載の充電回路。
【請求項７】
上記電池の電圧を検出する電圧検出回路を有し、
上記制御回路は、上記電圧検出回路の検出結果において上記電池の電圧が低下する方向に変化する場合、上記充電電流を減少させる方向に上記制御信号の信号レベルを変化させる、
請求項６に記載の充電回路。
【請求項８】
電池から供給される電圧を受けて動作する電子機器であって、
キャパシタと、
上記キャパシタから供給される電圧を受けて動作する回路と、
上記電池から供給される電力に基づいて上記キャパシタを充電する充電回路と、
を有し、
上記充電回路は、
上記電池の温度を検出する温度検出回路と、
上記電池から供給される電力に基づいて、入力される制御信号に応じた上記負荷の充電電流を発生する充電電流発生回路と、
上記電池のインピーダンスが増大する方向に上記温度検出回路の検出結果が変化する場合、上記充電電流を減少させる上記制御信号を生成する制御回路と、
を含む、
電子機器。
【請求項９】
上記充電電流発生回路は、上記制御信号の信号レベルが所定の第１のレベルより低い場合、一定の第１の充電電流を発生し、上記制御信号の信号レベルが上記第１のレベルより高く所定の第２のレベルより低い場合、上記制御信号の信号レベルに応じた充電電流を発生し、上記制御信号の信号レベルが当該第２のレベルより高い場合、一定の第２の充電電流を発生し、
上記制御回路は、上記電池のインピーダンスが増大する方向に上記温度検出回路の検出結果が変化する場合、上記充電電流を減少させる方向に上記制御信号の信号レベルを変化させる、
請求項８に記載の電子機器。
【請求項１０】
上記電池の電圧を検出する電圧検出回路を有し、
上記制御回路は、上記電圧検出回路の検出結果において上記電池の電圧が低下する方向に変化する場合、上記充電電流を減少させる上記制御信号を生成する、
請求項８に記載の電子機器。
【請求項１１】
上記電池の電圧を検出する電圧検出回路を有し、
上記制御回路は、上記電圧検出回路の検出結果において上記電池の電圧が低下する方向に変化する場合、上記充電電流を減少させる方向に上記制御信号の信号レベルを変化させる、
請求項９に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池から供給される電力に基づいて負荷を充電する充電回路、ならびに、電池から供給される電力に基づいて動作する電子機器に係り、例えば、ストロボ用の充電回路とこれを搭載するデジタルスチルカメラ等の電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電池で駆動される電子機器は、電池電圧の低下による機器の誤動作を防止するため、電池電圧がある一定の下限値に達したときに機器の動作を停止させる電池電圧低下監視回路を有している。この回路は、本来、電池残量の減少に伴う電池電圧の低下を監視するものであるが、一時的な負荷電流の増大による電池電圧の低下によっても作動してしまうことがある。
【０００３】
例えばデジタルスチルカメラなどにおいて、ストロボ回路の駆動に用いる数１００Ｖの高電圧をキャパシタに充電させる際、電池から一時的に大きな放電電流が流れる。このとき、電池は、その内部インピーダンスと放電電流との積に応じた電圧降下を生じる。電池の電圧が電池電圧低下監視回路のしきい値近辺にある状態でこのような電圧降下が生じると、電池電圧低下監視回路が誤動作してしまい、機器の動作が停止する事態を生じる。その結果、まだ電池残量があるにも関わらず機器の使用が制限されることになり、電池による機器の動作時間が実質的に短くなるという不利益がもたらされる。
【０００４】
こうした電池電圧低下監視回路の誤動作を防ぐため、例えば下記の特許文献１には、電池電圧とある規定電圧との差分を監視して、この差分が小さくなる場合にストロボ充電電流を小さくする技術が記載されている。
【特許文献１】特開平１−１３８５４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、電池のインピーダンスは、充放電に伴う特性の変化や環境温度などの影響を受けて変化する。例えばアルカリ電池などの一般的な２次電池は、低温環境下で電池のインピーダンスが大きくなることが知られている。電池のインピーダンスが大きくなると、機器の負荷が瞬時的に重くなった場合に電池の電圧降下が大きくなるため、上述した電池電圧低下監視回路の誤動作が起きやすくなる。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載される技術では、電池電圧の情報のみでストロボ充電電流の制御を行っているため、仮に常温において最適な制御を行っていても、電池のインピーダンスが大きくなる温度環境（例えば低温時）において電池電圧低下監視回路の誤動作を有効に防止することができないという不利益がある。
【０００７】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、負荷の充電時における電池の電圧降下が、電池の温度の影響を受けて増大することを抑えることができる充電回路を提供することにある。
また、他の目的は、電池の温度の影響による上記電圧降下の増大を抑えることによって、電池電圧が低下した状態における機器の誤動作を抑えることができる電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成する第１の観点の発明は、電池から供給される電力に基づいて負荷を充電する充電回路であって、上記電池の温度を検出する温度検出回路と、上記電池から供給される電力に基づいて、入力される制御信号に応じた上記負荷の充電電流を発生する充電電流発生回路と、上記電池のインピーダンスが増大する方向に上記温度検出回路の検出結果が変化する場合、上記充電電流を減少させる上記制御信号を生成する制御回路とを有する。
【０００９】
上記の目的を達成する第２の観点の発明は、電池から供給される電圧を受けて動作する電子機器であって、キャパシタと、上記キャパシタから供給される電圧を受けて動作する回路と、上記電池から供給される電力に基づいて上記キャパシタを充電する充電回路とを有し、上記充電回路は、上記第１の観点の発明と同様な構成を有する。
【００１０】
上記の構成を有する本発明によると、上記電池のインピーダンスが増大する方向に上記温度検出回路の検出結果が変化する場合、上記充電電流発生回路において発生する上記負荷の充電電流は、上記制御回路において生成される上記制御信号に応じて、減少する方向に制御される。
【００１１】
また本発明において、上記充電電流発生回路は、上記制御信号の信号レベルが所定の第１のレベルより低い場合、一定の第１の充電電流を発生し、上記制御信号の信号レベルが上記第１のレベルより高く所定の第２のレベルより低い場合、上記制御信号の信号レベルに応じた充電電流を発生し、上記制御信号の信号レベルが当該第２のレベルより高い場合、一定の第２の充電電流を発生しても良い。
上記制御回路は、上記電池のインピーダンスが増大する方向に上記温度検出回路の検出結果が変化する場合、上記充電電流を減少させる方向に上記制御信号の信号レベルを変化させても良い。
【００１２】
上記の構成によると、上記電池のインピーダンスが増大する方向に上記温度検出回路の検出結果が変化する場合、上記制御回路において生成される上記制御信号のレベルは、上記充電電流を減少させる方向に変化する。上記充電電流発生回路においては、上記制御信号の信号レベルが上記第１のレベルより低い場合、一定の第１の充電電流が発生し、上記制御信号の信号レベルが上記第１のレベルより高く上記第２のレベルより低い場合、上記制御信号の信号レベルに応じた充電電流が発生し、上記制御信号の信号レベルが上記第２のレベルより高い場合、一定の第２の充電電流が発生する。
例えば、上記制御回路において生成される制御信号が２つのレベルを有するバイナリ信号であり、当該２つのレベルの一方が上記第１のレベルより低く、他方が上記第２のレベルより高い場合、上記充電電流発生回路においては、当該バイナリ信号の論理値に応じて、上記第１の充電電流または上記第２の充電電流が発生する。
また、例えば、上記制御回路において生成される制御信号がアナログ信号である場合、当該アナログ信号のレベルが上記第１のレベルより高く上記第２のレベルより低い範囲で上記充電電流発生回路において発生する充電電流は、当該アナログ信号の信号レベルに応じた電流となる。
【００１３】
また、本発明において、上記充電電流発生回路は、スイッチング周期中におけるスイッチのオン時間に応じた上記充電電流を発生し、上記制御信号に応じて当該オン時間を変化させるスイッチング電源回路を含んでも良い。
【００１４】
上記の構成によると、上記電池のインピーダンスが増大する方向に上記温度検出回路の検出結果が変化する場合、上記スイッチング電源回路における上記スイッチのオン時間は、上記制御回路において生成される上記制御信号に応じて、上記負荷電流が減少する方向に変化する。
【００１５】
また、この場合、上記スイッチング電源回路は、上記制御信号の信号レベルが所定の第１のレベルより低い場合、一定の第１の充電電流を発生し、上記制御信号の信号レベルが上記第１のレベルより高く所定の第２のレベルより低い場合、上記制御信号の信号レベルに応じた充電電流を発生し、上記制御信号の信号レベルが当該第２のレベルより高い場合、一定の第２の充電電流を発生するように、上記スイッチのオン時間を制御するスイッチ制御回路を含んでも良い。また、上記制御回路は、上記電池のインピーダンスが増大する方向に上記温度検出回路の検出結果が変化する場合、上記充電電流を減少させる方向に上記制御信号の信号レベルを変化させても良い。
【００１６】
上記の構成によると、上記電池のインピーダンスが増大する方向に上記温度検出回路の検出結果が変化する場合、上記制御回路において生成される上記制御信号のレベルは、上記充電電流を減少させる方向に変化する。上記スイッチ制御回路では、上記制御信号の信号レベルが上記第１のレベルより低い場合、一定の第１の充電電流が発生し、上記制御信号の信号レベルが上記第１のレベルより高く上記第２のレベルより低い場合、上記制御信号の信号レベルに応じた充電電流が発生し、上記制御信号の信号レベルが上記第２のレベルより高い場合、一定の第２の充電電流が発生するように、上記スイッチのオン時間が制御される。
【００１７】
また本発明は、上記電池の電圧を検出する電圧検出回路を有しても良く、上記制御回路は、上記電圧検出回路の検出結果において上記電池の電圧が低下する方向に変化する場合、上記充電電流を減少させる上記制御信号を生成しても良い。
【００１８】
上記の構成によると、上記電圧検出回路の検出結果において上記電池の電圧が低下する方向に変化する場合、上記充電電流発生回路において発生する充電電流は、上記制御回路において生成される上記制御信号に応じて、減少する方向に制御される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、第１に、電池のインピーダンスが増大する方向に電池の温度が変化する場合に負荷の充電電流を減少させることによって、負荷の充電に伴う電池の電圧降下が、電池の温度の影響を受けて増大することを抑えることができる。
また、第２に、電池の温度の影響による上記電圧降下の増大を抑えることによって、電池から電圧供給を受けて動作する回路を広い温度範囲で安定に動作させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の２つの実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２１】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の実施形態に係るストロボ用の充電回路と、これを搭載した本発明の実施形態に係る電子機器としてのデジタルスチルカメラの一構成例を示す図である。
【００２２】
図１に示すデジタルスチルカメラは、充電電流発生回路１と、温度検出回路２と、電圧検出回路３と、キャパシタＣと、ストロボ回路４と、電源回路５と、撮像部６と、表示部７と、記憶部８と、制御部９と、電池１０とを有する。
電池１０は、本発明の電池の一実施形態である。
温度検出回路２は、本発明の温度検出回路の一実施形態である。
充電電流発生回路１は、本発明の充電電流発生回路の一実施形態である。
制御部９は、本発明の制御回路の一実施形態である。
電圧検出回路３は、本発明の電圧検出回路の一実施形態である。
キャパシタＣは、本発明のキャパシタの一実施形態である。
【００２３】
電池１０は、デジタルスチルカメラの動作に必要な電力を供給する。例えば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの２次電池や、マンガン電池などの１次電池、燃料電池などを含む。
【００２４】
充電電流発生回路１は、電池１０から供給される電力に基づいて、制御信号Ｓｃに応じたキャパシタＣの充電電流Ｉｃを発生する。
【００２５】
例えば、充電電流発生回路１は、フライバック型などのスイッチング電源回路を有しても良い。この場合、スイッチング電源回路は、電池１０から供給される電力に基づいて、スイッチング周期中のスイッチのオン時間に応じた充電電流Ｉｃを発生する。また、このスイッチのオン時間を、制御信号Ｓｃに応じて変化させる。すなわち、スイッチング電源回路は、制御信号Ｓｃに応じてスイッチのオン時間を変化させることにより、制御信号Ｓｃに応じた充電電流Ｉｃを発生する。
【００２６】
更に、充電電流発生回路１は、発生する充電電流Ｉｃの大きさを、制御信号Ｓｃの信号レベル（例えば電圧）に応じて変化させても良い。
例えば制御信号Ｓｃがアナログ信号の場合、充電電流発生回路１は、制御信号Ｓｃの信号レベルに応じて（例えば制御信号Ｓｃの信号レベルに比例して）、充電電流Ｉｃを連続的（あるいは段階的に）変化させても良い。
【００２７】
図２は、充電電流発生回路１の構成の一例を示す図である。図１と図２の同一符号は同一の構成要素を示す。
図２に示す充電電流発生回路１は、スイッチ制御回路１１と、フライバックトランスＴ１と、スイッチＳＷ１と、ダイオードＤ１と、電圧検出回路１２とを含んでおり、フライバック型のスイッチング電源回路を形成している。
【００２８】
フライバックトランスＴ１の１次巻線Ｗ１は、スイッチＳＷ１と直列に接続される。この１次巻線Ｗ１とスイッチＳＷ１との直列回路が、電池１０の両端に並列に接続される。
【００２９】
フライバックトランスＴ１の２次巻線Ｗ２は、ダイオードＤ１と直列に接続される。ダイオードＤ１のアノードは、２次巻線Ｗ２の両端の端子のうち、スイッチＳＷ１がオンからオフへ変化した際に電圧が高くなる方の端子に接続される。
この２次巻線Ｗ２とダイオードＤ１との直列回路が、キャパシタＣの両端に並列に接続される。
【００３０】
電圧検出回路１２は、キャパシタＣの電圧Ｖｃを検出し、検出結果を制御信号Ｓｆとして出力する。
例えば、電圧検出回路１２は、キャパシタＣの電圧Ｖｃを直列接続された抵抗等によって分圧し、これを制御信号Ｓｆとしてスイッチ制御回路１１に出力する。
【００３１】
スイッチ制御回路１１は、制御信号Ｓｃの信号レベルに応じて、スイッチング周期中におけるスイッチＳＷ１のオン時間を制御する。また、電圧検出回路１２から出力される制御信号Ｓｆに基づいて、キャパシタＣの電圧Ｖｃが目標値に近づくように、スイッチＳＷ１のオン時間を制御する。
【００３２】
例えば、スイッチ制御回路１１は、キャパシタＣの電圧Ｖｃが目標値に達していない場合、スイッチＳＷ１のオン時間を制御信号Ｓｃの信号レベルに応じた時間に設定する。後述するように、充電電流Ｉｃの平均値はスイッチＳＷ１のオン時間にほぼ比例するため、この場合、図２に示す充電電流発生回路１は、制御信号Ｓｃの信号レベルに応じた充電電流Ｉｃを発生する。
【００３３】
一方、スイッチ制御回路１１は、制御信号ＳｆによってャパシタＣの電圧Ｖｃが目標値に達したことを検知すると、スイッチＳＷ１のオン時間をゼロに設定して、キャパシタＣの充電を完了する。これにより、キャパシタＣの電圧Ｖｃは、目標値に近い電圧となる。
【００３４】
ここで、スイッチＳＷ１のオン時間と充電電流Ｉｃとの関係について、図３を参照して説明する。
【００３５】
図３は、図２に示す充電電流発生回路１における各部の信号波形の一例を示す図である。
図３（Ａ）は、スイッチ制御回路１１から出力されるスイッチＳＷ１の駆動信号Ｓｇを示す。
図３（Ｂ）は、フライバックトランスＴ１の１次巻線Ｗ１に流れる電流Ｉｗ１を示す。
図３（Ｃ）は、キャパシタＣの充電電流Ｉｃを示す。
図３（Ｄ）は、フライバックトランスＴ１の２次巻線Ｗ２に発生する電圧Ｖｗ２を示す。
【００３６】
スイッチＳＷ１が駆動信号Ｓｇに応じてオンすると、フライバックトランスＴ１の１次巻線Ｗ１に流れる電流Ｉｗ１（図３（Ａ））は、時間とともに直線的に増大する。電流Ｉｗ１がゼロの状態においてスイッチＳＷ１がオンする場合、オン時間Ｔｏｎが経過してスイッチＳＷ１がオフするときの電流Ｉｗ１のピーク値Ｉｐ１は、次式のように表される。
【００３７】
［数１］
Ｉｐ１＝Ｖｂａｔｔ×Ｔｏｎ／Ｌ１  …（１）
【００３８】
式（１）において、記号‘Ｌ１’は１次巻線Ｗ１のインダクタンスを示す。
１次巻線Ｗ１の巻数Ｎ１と２次巻線Ｗ２の巻数Ｎ２との比ＲＷを、
ＲＷ＝Ｎ２／Ｎ１；
とすると、２次巻線Ｗ２に流れる電流のピーク値Ｉｐ２は、次式で表される。
【００３９】
［数２］
Ｉｐ２＝Ｉｐ１／ＲＷ＝Ｖｂａｔｔ×Ｔｏｎ／（Ｌ１×ＲＷ）  …（２）
【００４０】
２次巻線Ｗ２に流れる電流の大部分はキャパシタＣに充電電流Ｉｃ（図３（Ｃ））として流れるため、式（２）は充電電流Ｉｃのピーク値を表している。この式（２）から分かるように、充電電流Ｉｃの平均値は、スイッチＳＷ１のオン時間Ｔｏｎにほぼ比例する。
【００４１】
図４は、スイッチＳＷ１のオン時間Ｔｏｎと充電電流Ｉｃの平均値との関係の一例を示す図であり、縦軸は充電電流Ｉｃの平均値、横軸はオン時間Ｔｏｎを表す。図４に示すように、充電電流Ｉｃの平均値は、オン時間Ｔｏｎにほぼ比例して大きくなる。
【００４２】
従って、キャパシタＣの電圧Ｖｃが目標値より小さく両者の差分が大きいとき（すなわちキャパシタＣの電圧Ｖｃが目標値に向かって立ち上がるとき）の充電電流Ｉｃは、スイッチ制御部１１によるオン時間Ｔｏｎの制御によって、制御信号Ｓｃに応じた電流となるように制御することが可能になる。後述するように、制御信号Ｓｃは、制御部９において電池１０の温度検出結果に応じて調節されるため、このときの充電電流Ｉｃは、電池１０の温度に応じて調節される。
以上が、充電電流発生回路１の説明である。
【００４３】
図１の説明に戻る。
ストロボ回路４は、制御部９によって点灯を指示された場合に、キャパシタＣの電圧Ｖｃに基づいて更に高いイグニション電圧を発生し、内部の放電管に印加する。これにより、放電管の放電を開始させて、閃光を発生させる。
【００４４】
温度検出回路２は、電池１０の温度を検出し、検出結果を制御部９に出力する。
例えば、温度検出回路２は、電池１０に密着させた感温抵抗体（サーミスタ）の抵抗値を電気信号に変換し、これをアナログ−デジタル変換器によってデジタル信号に変換して、制御部９に出力する。
【００４５】
電圧検出回路３は、電池１０の電圧Ｖｂａｔｔを検出し、検出結果を制御部９に出力する。
例えば、電圧検出回路３は、電池１０の電圧Ｖｂａｔｔを直列接続された抵抗等によって分圧し、これをアナログ−デジタル変換器によってデジタル信号に変換して、制御部９に出力する。
【００４６】
電源回路５は、電池１０から供給される電圧を受けて、デジタルスチルカメラの各回路ブロック（制御部９、撮像部６、表示部７、記憶部８、温度検出回路２、電圧検出回路３など）に供給する電源電圧ＶＤＤを生成する。
【００４７】
撮像部６は、制御部９の制御に基づいて被写体像を撮像し、所定の形式の画像データに変換する。
例えば、撮像部６は、ＣＣＤ等の撮像素子と画像処理回路を有しており、撮像素子において撮像された画像を画像処理回路において適切なフォーマットのデータに変換する。
【００４８】
表示部７は、例えばＬＣＤ等の表示装置を有しており、制御部９から供給される画像データを画像に変換して表示する。
【００４９】
記憶部８は、制御部９の処理に利用される各種のデータを記憶する。例えば、撮像部６より出力される撮像画像データや、後述する温度係数ｋのデータテーブルなどを記憶する。
【００５０】
制御部９は、デジタルスチルカメラの全体的な制御を行う。
例えば、ストロボ回路４における点灯や、撮像部６における撮像処理、表示部７における表示処理が、図示しないユーザインターフェース部より入力されるユーザの指示に従って適切に行われるように制御を行う。
【００５１】
また、制御部９は、電圧検出回路３から出力される電圧Ｖｂａｔｔの検出結果を監視し、電圧Ｖｂａｔｔが所定のしきい値より低くなった場合、電源電圧ＶＤＤの低下による回路の誤動作を防ぐため、デジタルスチルカメラの動作の少なくとも一部を停止させる。例えば、記憶部８に対する書き込み動作を停止させて、記録データの破損を防止する。
【００５２】
更に、制御部９は、電池１０の温度の検出結果や電圧Ｖｂａｔｔの検出結果に応じて、充電電流発生回路１の充電電流Ｉｃを制御する制御信号Ｓｃを生成する。
すなわち、制御部９は、電池のインピーダンスが増大する方向に温度検出回路２の検出結果が変化する場合、充電電流Ｉｃを減少させる制御信号Ｓｃを生成する。また、電圧検出回路３の検出結果において電池１０の電圧が低下する方向に変化する場合、充電電流Ｉｃを減少させる制御信号Ｓｃを生成する。
【００５３】
ここで、上述した構成を有する図１に示すデジタルスチルカメラの動作について、キャパシタＣの充電動作を中心に説明する。
【００５４】
制御部９は、ストロボ回路４を点灯させる前に、充電電流発生回路１を作動させてキャパシタＣを目標の電圧まで充電させる。
まず、制御部９は、温度検出回路２や電圧検出回路３の検出結果に応じて制御信号Ｓｃを生成し、充電電流発生回路１に入力する。すなわち、電池のインピーダンスが増大する方向に温度検出回路２の検出結果が変化する場合や、電圧検出回路３の検出結果において電池１０の電圧が低下する方向に変化する場合に、充電電流Ｉｃを減少させるように調節された制御信号Ｓｃを生成する。
【００５５】
例えば、スイッチ制御回路１１は、制御信号Ｓｃの電圧Ｖｓｃが高くなるとオン時間Ｔｏｎを長くし、制御信号Ｓｃの電圧Ｖｓｃが低くなるとオン時間を短くするように、制御信号Ｓｃの電圧Ｖｓｃに比例してオン時間Ｔｏｎを制御するものとする。
この場合、制御部９は、制御信号Ｓｃの電圧Ｖｓｃを例えば次式のように設定する。
【００５６】
【数３】
2006074874.tif 000003
【００５７】
式（３）において、記号‘ＶｂＬ’，‘ＶｂＨ’，‘ＶｓＬ’，‘ＶｓＨ’はそれぞれ定数を示す。また、記号‘ｋ’は、温度検出回路２の検出結果に応じて変化する係数を示す。
【００５８】
図５は、係数ｋと電池１０の温度Ｔｂａｔｔとの関係の一例を示す図である。縦軸は係数ｋを示し、温度Ｔｂａｔｔを示す。
図５に示すように、電池１０の温度Ｔｂａｔｔが上昇すると係数ｋは大きくなり、温度Ｔｂａｔｔが低下すると係数ｋは小さくなる。なお、電池１０のインピーダンスは、温度Ｔｂａｔｔの低下とともに大きくなるものとする。
【００５９】
図６は、係数ｋが値‘１’の場合における電圧Ｖｂａｔｔと電圧Ｖｓｃとの関係の一例を示す図である。縦軸は電圧Ｖｓｃを示し、横軸は電圧Ｖｂａｔｔを示す。
この図６や式（３）から分かるように、制御信号Ｓｃの電圧Ｖｓｃは電池１０の電圧Ｖｂａｔｔに比例して変化し、電圧Ｖｂａｔｔが低くなると電圧Ｖｓｃが低くなる。
また、係数ｋが値‘１’の条件において、電圧Ｖｂａｔｔが‘ＶｂＬ’のときに電圧Ｖｓｃは‘ＶｓＬ’となり、電圧Ｖｂａｔｔが‘ＶｂＨ’のときに電圧Ｖｓｃは‘ＶｓＨ’となる。
【００６０】
記憶部８は、この係数ｋと温度検出回路２の検出結果とを対応づけるデータテーブルや、各定数（ＶｂＬ，ＶｂＨ，ＶｓＬ，ＶｓＨ）を格納している。制御部９は、記憶部８に格納されるこれらの係数や定数を用いて、制御信号Ｓｃの電圧Ｖｓｃを決定する。
【００６１】
制御部９から制御信号Ｓｃが入力されると、図２に示すスイッチ制御回路１１は、この制御信号Ｓｃの電圧Ｖｓｃに応じたオン時間ＴｏｎでスイッチＳＷ１の駆動を開始する。例えば‘α’，‘β’を一定の定数として、オン時間Ｔｏｎを次式のように設定する。
【００６２】
［数４］
Ｔｏｎ＝α×Ｖｓｃ＋β  …（４）
【００６３】
スイッチ制御回路１１によるスイッチＳＷ１の駆動によって、充電電流発生回路１は、フライバック型のスイッチング電源回路としての昇圧動作を開始する。これにより、ダイオードＤ１のカソードからは、スイッチＳＷ１のオン時間Ｔｏｎに応じた充電電流Ｉｃが出力される。キャパシタＣは、この充電電流Ｉｃによって充電されて、その電圧が上昇を始める。
【００６４】
キャパシタＣの電圧Ｖｃが目標値に比べて小さく、両者の差が大きい状態において、充電電流発生回路１のスイッチ制御回路１１は、スイッチＳＷ１のオン時間Ｔｏｎを制御信号Ｓｃの電圧Ｖｓｃに応じた時間に設定する。電圧Ｖｓｃは、上述した図５、図６および式（３）において示されるように、電池１０の温度低下や電圧低下に応じて低下するため、この状態における充電電流Ｉｃは、電池１０の温度低下や電圧低下に応じて小さくなるように制御される。
【００６５】
この充電によってキャパシタＣの電圧Ｖｃが徐々に上昇し、予め定めた目標値に達すると、スイッチ制御回路１１は、オン時間Ｔｏｎをゼロに設定して、キャパシタＣの充電を完了する。
【００６６】
キャパシタＣの充電が完了すると、制御部９はストロボ回路４に対して点灯開始の指示を入力する。ストロボ回路４は、この指示を受けて放電管のイグニション電圧を発生し、放電管を発光させる。
【００６７】
以上説明したように、本実施形態によれば、電池１０のインピーダンスが増大する方向に温度検出回路２の検出結果が変化する場合、充電電流発生回路１において発生するキャパシタＣの充電電流Ｉｃは、制御部９において生成される制御信号Ｓｃに応じて減少する方向に制御される。
そのため、温度の影響を受けて電池のインピーダンスが増大する場合に、キャパシタＣの充電電流Ｉｃを減少させて電池１０の電圧降下を抑制することができる。すなわち、電池１０の温度に合わせて充電電流Ｉｃを適切に制御し、キャパシタＣの充電に伴う電池１０の電圧降下を抑制することができる。
【００６８】
これにより、様々な温度環境下にあっても、キャパシタＣの充電に伴う電池１０の電圧降下を適正な範囲に抑えることが可能になるため、電池１０から電圧供給を受けて動作する回路を広い温度範囲で安定に動作させることができる。例えば、電池１０の電圧低下を監視して機器の動作を停止させる制御部９の機能を、広い温度範囲で安定に動作させることができる。その結果、電池１０の電圧Ｖｂａｔｔが低下した状態でも、広い温度範囲において機器を安定に動作させることが可能になり、電池１０による機器の動作時間を長くすることができる。
【００６９】
また、電池１０の温度に応じた充電電流Ｉｃの制御に加えて、電池１０の電圧低下とともに充電電流Ｉｃを減少させる制御を行うことにより、電池１０の電圧Ｖｂａｔｔが低下した状態における電池１０の電圧降下を微小に抑えることが可能になる。
これにより、電池１０の電圧Ｖｂａｔｔが低下した状態でも機器を安定に動作させることができるため、電池１０による機器の動作時間を更に長くすることができる。
【００７０】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００７１】
先の実施形態では、一例として、スイッチ制御回路１１が、
Ｔｏｎ＝α×Ｖｓｃ＋β  …（４）；
となるようにオン時間Ｔｏｎを設定することを説明した。式（４）によれば、制御信号Ｓｃの電圧Ｖｓｃに比例してスイッチＳＷ１のオン時間Ｔｏｎが変化するため、制御部９は、アナログの制御信号Ｓｃを出力する必要がある。この場合、制御部９は、例えば汎用的なマイクロコンピュータを用いて実現することができる。すなわち、マイクロコンピュータのＰＷＭ（pulse width modulation）出力ポートやデジタル−アナログ変換の出力ポートを用いて、アナログの制御信号Ｓｃを生成することができる。
【００７２】
しかしながら、廉価なタイプのマイクロコンピュータでは、出力ポートの数や種類に制約があることが多い。例えば、ＰＷＭ出力ポートやアナログ−デジタル変換出力ポートの数がシステムで必要とされる数より少なかったり、これらの出力ポートをもたなかったりする場合がある。こうした場合、外付けの回路としてデジタル−アナログ変換器等を設けることは、回路面積やコストの増大につながるため、不利益が大きい。
また、バイナリ信号を制御信号Ｓｃとしてそのまま用いてしまうと、ハイレベルやローレベルの電圧のばらつきによってオン時間Ｔｏｎがばらついてしまい、充電電流Ｉｃを適切に制御することができないという不利益がある。
【００７３】
そこで、本実施形態の充電電流発生回路１では、制御信号Ｓｃの電圧Ｖｓｃに応じて、次のような充電電流Ｉｃを発生する。
【００７４】
（１）電圧Ｖｓｃが‘Ｖ１’より低い場合
この場合、充電電流発生回路１は、一定値‘Ｉ１’の充電電流Ｉｃを発生する。例えば図２に示すようなスイッチング電源回路を有する場合、スイッチ制御回路１１は、一定値‘Ｉ１’の充電電流Ｉｃが発生するようにスイッチＳＷ１のオン時間Ｔｏｎを設定する。
【００７５】
（２）電圧Ｖｓｃが‘Ｖ１’より高く‘Ｖ２’より低い場合
この場合、充電電流発生回路１は、制御信号Ｓｃの電圧Ｖｓｃに応じた充電電流Ｉｃを発生する。例えば図２に示すようなスイッチング電源回路を有する場合、スイッチ制御回路１１は、制御信号Ｓｃの電圧Ｖｓｃに応じてスイッチＳＷ１のオン時間を変化させる。スイッチ制御回路１１は、例えば次式のようにオン時間Ｔｏｎを設定する。
【００７６】
【数５】
2006074874.tif 000004
【００７７】
式（５）において、記号‘Ｔ１’は、電圧Ｖｓｃが‘Ｖ１’より低い場合におけるオン時間Ｔｏｎの値を示す。また記号‘Ｔ２’は、電圧Ｖｓｃが後述する‘Ｖ２’より高い場合におけるオン時間Ｔｏｎの値を示す。
【００７８】
（３）電圧Ｖｓｃが‘Ｖ２’より高い場合
この場合、充電電流発生回路１は、一定値‘Ｉ２’（Ｉ２＞Ｉ１）の充電電流Ｉｃを発生する。例えば図２に示すようなスイッチング電源回路を有する場合、スイッチ制御回路１１は、一定値‘Ｉ２’の充電電流Ｉｃが発生するようにスイッチＳＷ１のオン時間Ｔｏｎを設定する。
【００７９】
図７は、本実施形態に係るスイッチ制御回路１１におけるオン時間Ｔｏｎの制御の一例を示す図である。縦軸はスイッチＳＷ１のオン時間Ｔｏｎを示し、横軸は制御信号Ｓｃの電圧Ｖｓｃを示す。
図７の例によると、電圧Ｖｓｃが‘Ｖ１’より低い場合、オン時間Ｔｏｎは一定値‘Ｔ１’に設定され、電圧Ｖｓｃが‘Ｖ２’より高い場合、オン時間Ｔｏｎは一定値‘Ｔ２’に設定される。また、電圧Ｖｓｃが‘Ｖ１’より高く‘Ｖ２’より低い場合、オン時間Ｔｏｎは電圧Ｖｓｃに比例して変化するように制御される。
【００８０】
なお、上述した充電電流Ｉｃの制御は、キャパシタＣの電圧Ｖｃを目標値に向かって立ち上げる際に行われるものであり、キャパシタＣの電圧Ｖｃが目標値に達した状態では、先に説明したように、オン時間Ｔｏｎがゼロに設定されて、充電電流Ｉｃはゼロになる。
【００８１】
また、電圧値‘Ｖ１’は、制御部９から制御信号Ｓｃとして出力されるバイナリ信号のローレベルの上限値より高いことが好ましく、電圧値‘Ｖ２’は、このバイナリ信号のハイレベルの下限値より低いことが好ましい。これにより、制御信号Ｓｃとして出力されるバイナリ信号の電圧Ｖｓｃは、その論理値に応じて、電圧値‘Ｖ１’より低い（１）の条件か、または、電圧値‘Ｖ２’より高い（３）の条件の何れかを満たす。
【００８２】
本実施形態によれば、充電電流発生回路１において、制御信号Ｓｃに応じて上記のような充電電流Ｉｃを発生させるため、制御信号Ｓｃがアナログ信号またはバイナリ信号の何れであっても、制御信号Ｓｃの電圧Ｖｓｃに応じた適切な充電電流Ｉｃを発生させることが可能になる。
すなわち、制御信号Ｓｃがアナログ信号の場合は、そのアナログ信号の電圧を電圧値‘Ｖ１’〜‘Ｖ２’の範囲で制御することにより、先の実施形態において説明した内容と同様に、電池１０の温度低下や電圧低下に応じた適切な充電電流Ｉｃを発生させることが可能である。
また、制御信号Ｓｃがバイナリ信号の場合には、その論理値に応じて、電圧値‘Ｖ１’より低い（１）の条件か、または、電圧値‘Ｖ２’より高い（３）の条件の何れかが満たされる。従って、バイナリ信号の論理レベルにばらつきがある場合であっても、充電電流発生回路１において発生する充電電流Ｉｃは、バイナリ信号の論理値に応じた適切な大きさに設定される。
【００８３】
このように、本実施形態によれば、制御部９において生成する制御信号Ｓｃがバイナリ信号であっても充電電流Ｉｃを適切に設定することができるため、制御部９に必要とされる出力ポートの制約を減らすことができる。これにより、例えば、制御部９に廉価なタイプのマイクロコンピュータを採用することが可能になり、マイクロコンピュータの選択の幅を広げることができる。
【００８４】
以上、本発明の幾つかの実施形態について説明したが、本発明は上記の形態のみに限定されるものではなく、種々のバリエーションを含んでいる。
【００８５】
上述した制御信号Ｓｃに関わる式（３）やオン時間Ｔｏｎに関わる式（４），式（５）は、何れも説明上の一例であり、本発明はこれに限定されない。例えば、２次以上の関数を用いても良いし、その他の適切な関数を用いても良い。あるいは、関数による計算を行わず、予め用意したデータテーブルを用いて値を決定しても良い。
【００８６】
第１の実施形態では、充電電流発生回路１にフライバック型のスイッチング電源回路を用いる例を示したが、本発明はこれに限定されない。スイッチング電源回路の構成は任意であり、例えばフォワード型やプッシュプル型などでも良い。
【００８７】
また、充電電流発生回路１は、スイッチング電源回路の他に、例えばドロッパ型などのリニア電源回路を含むものでも良い。この場合、リニア電源回路は、電池１０から供給される電力に基づき、制御信号Ｓｃに応じて連続的に変化する充電電流Ｉｃを発生する。
【００８８】
また、第２の実施形態においては、制御信号Ｓｃがアナログ信号またはバイナリ信号の何れであっても充電電流Ｉｃの生成が可能となる充電電流発生回路１の例を示しているが、本発明はこれに限定されない。例えば、制御回路において生成される制御信号がバイナリ信号に限られる場合、充電電流発生回路では、この制御信号の電圧が所定のしきい値より大きい場合に一定の第１の充電電流を発生し、当該しきい値より小さい場合に一定の第２の充電電流を発生させても良い。
【００８９】
上述の実施形態では、本発明をデジタルスチルカメラに適用した例を示しているが、これに限らず、電池から供給される電圧を受けて動作する様々な電子機器（例えば携帯電話機やノート型コンピュータ、ＰＤＡ、携帯型ゲーム機など）に本発明は広く適用可能である。
また、上述の実施形態では、本発明をストロボ用の充電回路に適用した例を示しているが、これに限らず、電池から供給される電力に基づいて負荷のキャパシタを充電する他の種々の充電回路（例えば、携帯型電子機器において電源電圧の変動防止用に搭載される電気二重層型キャパシタの充電回路など）に本発明は広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の実施形態に係るストロボ用の充電回路と、これを搭載した本発明の実施形態に係る電子機器としてのデジタルスチルカメラの一構成例を示す図である。
【図２】充電電流発生回路の構成の一例を示す図である。
【図３】図２に示す充電電流発生回路における各部の信号波形の一例を示す図である。
【図４】スイッチのオン時間と充電電流の平均値との関係の一例を示す図である。
【図５】制御信号の生成に用いられる係数と電池の温度との関係の一例を示す図である。
【図６】電池の電圧と制御信号の電圧との関係の一例を示す図である。
【図７】スイッチ制御回路におけるスイッチのオン時間の制御例を示す図である。
【符号の説明】
【００９１】
１…充電電流発生回路、２…温度検出回路、３，１２…電圧検出回路、４…ストロボ回路、５…電源回路、６…撮像部、７…表示部、８…記憶部、９…制御部、１０…電池、１１…スイッチ制御回路、Ｃ…キャパシタ、Ｔ１…フライバックトランス、ＳＷ１…スイッチ、Ｄ１…ダイオード
【図１】
2006074874.tif 000005
【図２】
2006074874.tif 000006
【図３】
2006074874.tif 000007
【図４】
2006074874.tif 000008
【図５】
2006074874.tif 000009
【図６】
2006074874.tif 000010
【図７】
2006074874.tif 000011