(57)【要約】【課題】バッテリグリップに装着した複数の電池の残量の関係ができる限りアンバランスにならないようにする。【解決手段】カメラシステムは、カメラに装着が可能で、２個の電池が装填可能で、これらの電池の電池電圧を比較器で比較して、前記２個の電池のうち１個の電池を選択する選択部を有するバッテリグリップと、前記バッテリグリップが装着された状態で、前記バッテリグリップに装填された前記電池の充電が可能なカメラとを有し、前記電池の充電を開始する前に、前記バッテリグリップに装填された電池の装填状態を検出する電池装着検出部による検出を行い、電池が全て装填されていると検出された時は、前記選択部が、電池電圧の最も低い電池を選択するよう制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラに装着が可能で、２個の電池が装填可能で、これらの電池の電池電圧を比較器で比較して、前記２個の電池のうち１個の電池を選択する選択部を有するバッテリグリップと、
前記バッテリグリップが装着された状態で、前記バッテリグリップに装填された前記電池の充電が可能なカメラと
を有し、
前記電池の充電を開始する前に、前記バッテリグリップに装填された電池の装填状態を検出する電池装着検出部による検出を行い、電池が全て装填されていると検出された時は、前記選択部が、電池電圧の最も低い電池を選択するよう制御することを特徴とするカメラシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリグリップに装着した複数の二次電池の充電が可能なカメラシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラの電源となる電池には充電可能な二次電池が採用されている。またこの電池にはサイクル寿命が長く、エネルギー密度が高い等の利点をもったリチウムイオン電池が多く使われている。これまでのカメラシステムでは、この二次電池を充電するためには専用の充電器を使用する必要がある。より長時間カメラを使用するためには交換用電池や充電器を携帯する煩わしさがあった。
【０００３】
この解決方法のひとつとして、複数の電池装着が可能なバッテリグリップを装備したカメラシステムが知られている。バッテリグリップに装着した複数の電池は、特許文献１にあるように装着した複数の電池が片減りすることなく、電池残量を略均等に減るよう、電池電圧を比較することにより電池電圧の高い方の電池を選択するように制御している。
【０００４】
また昨今では更に、バッテリグリップに装着した複数の電池を商用電源等からカメラ本体を介して充電するシステムも開示されている（特許文献２）。このシステムにおける充電制御の特徴は、バッテリグリップに装着した複数の電池についてテスト充電を行い、それぞれの電池の放電電流をカメラ本体の制御部で取得し、より放電電流の大きい電池を充電対象として選択するよう制御している。
【０００５】
なお、このようなバッテリグリップは、バッテリグリップとカメラとの接続端子の配置領域が小さく、配置可能な接続端子数に限りがあり、更にユーザへより安価なバッテリグリップを提供することが求められるため、構成は簡素化していなければならない。
【０００６】
また、上述したようにバッテリグリップからカメラに電源を供給する時には、バッテリグリップに装着した複数の電池が片減りすることなく、電池残量を略均等に減るよう電池選択の制御をすることが好ましい。もし、装着電池が片減りするような使い方をした場合、限界近くまで使い続けた電池から電池電圧が充分の電池に供給元が切り替わるようなケースが発生する。例えばカメラ動作中、この切り替わりタイミングに遭遇すると、急激な電圧変動によりメカ制動などの制御にずれを起こすなどの精度ずれや、誤動作を引き起こす要因となるため片減りとなる使い方は好ましくない。
【０００７】
そこで電池を充電する時も、充電を中断しカメラを使用するようなことを想定し、装着電池の電池残量を略均等にしながら充電することが好ましい。このためには、バッテリグリップに装着した複数電池の充電は、電池残量の少ない方の電池を選択する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平９−８０５８０号公報
【特許文献２】特開２０１３−１０２６２５公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献２では、テスト充電時の充電電流の計測結果により、充電対象となる電池を選択するため、バッテリグリップに装着した複数の電池のうち一方が過放電状態であると、電池残量は少ないがテスト充電時の充電電流は低くなる。その結果、電池残量の多い方の電池から充電され、バッテリグリップに装着した複数の電池の残量の関係がアンバランスとなってしまう。
【００１０】
そこで、本発明は、バッテリグリップに装着した複数の電池の残量の関係ができる限りアンバランスにならないようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明におけるカメラシステムは、カメラに装着が可能で、２個の電池が装填可能で、これらの電池の電池電圧を比較器で比較して、前記２個の電池のうち１個の電池を選択する選択部を有するバッテリグリップと、前記バッテリグリップが装着された状態で、前記バッテリグリップに装填された前記電池の充電が可能なカメラとを有し、前記電池の充電を開始する前に、前記バッテリグリップに装填された電池の装填状態を検出する電池装着検出部による検出を行い、電池が全て装填されていると検出された時は、前記選択部が、電池電圧の最も低い電池を選択するよう制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、バッテリグリップに装着した複数の電池の残量の関係ができる限りアンバランスにならないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態１におけるカメラシステムの構成の一例を説明するためのブロック図である。
【図２】実施形態１における電池の充電動作を説明したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１５】
図１は、実施形態１におけるカメラシステムの構成の一例を説明するためのブロック図である。図１において、１０はカメラ本体（以降、カメラと記載する）、２０はバッテリグリップ、３０はＵＳＢ充電器である。まず、ＵＳＢ充電器３０は入力した商用電源４０を整流回路（不図示）で整流し、カメラ１０へＵＳＢ端子１７を介して所定値に変換された直流電圧を出力する。
【００１６】
次にカメラ１０内部を説明する。１１はカメラ動作の制御、二次電池の充電制御を行うためのマイコンである。１２はＤＣＤＣコンバータ（以降ＤＣ／ＤＣと記載する）であり、充電器３０の接続状態に応じた電源経路より電圧を入力し、マイコン１１、カメラ１０内部の不図示の回路に適応した電圧に変換し出力する。
【００１７】
ＤＣ／ＤＣ１２の電源入力は、充電器３０がカメラ１０に接続していない時、二次電池（以降、電池と記載）２１または２２の出力となる。この時マイコン１１は、スイッチ１５を短絡、スイッチ１４を開放状態にしてバッテリグリップ２０の電源ラインとＤＣ／ＤＣ１２が接続するように制御する。
【００１８】
一方、商用電源４０に接続済みの充電器３０がカメラ１０に接続している時は、充電器３０から入力された直流電圧を充電制御回路内で、更に所定電圧に変換した出力（不図示）である。この時、マイコン１１は、スイッチ１５を開放、スイッチ１４を短絡状態にしてバッテリグリップ２０とＤＣ／ＤＣ１２の接続を遮断するよう制御する。
【００１９】
１３は充電制御回路であり、マイコン１１は、商用電源４０に接続されたＵＳＢ充電器３０がカメラに接続されたことを検出すると、スイッチ１４を短絡、ならびにスイッチ１５を開放にする。スイッチ１４が短絡することで、充電制御回路から出力される充電用電圧のラインとバッテリグリップ２０の電源ラインが接続する。また、スイッチ１５が開放することで、バッテリグリップ２０の電源ラインとＤＣ／ＤＣ１２との接続を遮断し、ＤＣ／ＤＣ１２の入力電源は充電制御回路内で生成された電圧となる。
【００２０】
実施形態１の充電制御では、充電対象となる電池２１または２２の電池電圧に応じて定電流充電（以降、ＣＣ充電）または定電圧充電（以降、ＣＶ充電）を行うため、充電制御回路内に定電圧回路及び定電流回路を備える（いずれも不図示）。なお、実施形態１に関する充電方式は定電流定電圧制御方式以外のものであってもかまわない。
【００２１】
マイコン１１は、充電対象となる電池２１または２２の電池電圧が所定電圧に到達するまではＣＣ充電を行い、所定電圧に到達したらＣＶ充電に切り替わるよう制御する。また、上記定電圧回路は、ＵＳＢ充電器からの出力電圧を電池充電が可能でかつＤＣ／ＤＣ１２への入力許容範囲内の電圧となるよう生成する。また、上記定電流回路は、充電対象となる電池２１または２２の電池電圧に応じて電流値が切り替え可能であり、この切り替えはマイコン１１により制御される。
【００２２】
１４、１５はスイッチであり、充電器３０の接続状態に応じてマイコン１１がそれぞれの状態を制御する。充電器３０がカメラ１０に接続していない時は、バッテリグリップ２０に装着した電池から電源を供給するため、スイッチ１５を短絡し、バッテリグリップ２０の電源ラインとＤＣ／ＤＣ１２を接続する。またバッテリグリップ２０の電源ラインと充電制御回路１３とを接続する必要がないため、スイッチ１４は開放する。
【００２３】
商用電源４０に接続された充電器３０がカメラ１０に接続している時は、マイコン１１が電池充電の制御を行うため、バッテリグリップ２０の電源ラインと充電制御回路１３を接続するよう、マイコン１１はスイッチ１４を短絡する。また、電池充電制御時のＤＣ／ＤＣ１２の入力電源は、充電制御回路１３内の定電圧回路出力となるため、マイコン１１はスイッチ１５を開放し、バッテリグリップ２０の電源ラインとＤＣ／ＤＣ１２を遮断する。但し、バッテリグリップ２０に電池２１および２２がいずれも非装着の時には、電池充電が実施できないため、マイコン１１がスイッチ１４を開放となるよう制御する。
【００２４】
１６は、バッテリグリップ２０の電池装着状態を検出するための装着検出部であり、両電池装着、電池２１のみ装着、電池２２のみ装着、両電池非装着の４状態についての検出が可能である。装着検出部１６はバッテリグリップ２０より２本の信号が入力しており、それぞれの信号がカメラ１０内でプルアップされている。バッテリグリップに電池２１が装着している場合は、マガジン５０内のメカ接点５１がＧＮＤと接触し、端子５ｋより“Ｌ”を出力する。この信号を端子２ｋ、２ｂ、１ｂを介して装着検出１６に入力する。電池２１が非装着時には、上記メカ接点５１がＧＮＤと切り離されているため、端子５ｋはハイインピーダンス（オープン）となり、装着検出部１６にはプルアップ抵抗からの“Ｈ”が入力する。
【００２５】
同様に、電池２２が装着している場合は、マガジン５０内のメカ接点５２がＧＮＤと接触し、端子５ｍより“Ｌ”を出力する。この信号を端子２ｍ、２ｃ、１ｃを介して装着検出１６に入力する。電池２２が非装着時には、上記メカ接点５２がＧＮＤと切り離されているため、端子５ｍはハイインピーダンス（オープン）となり、装着検出部１６にはプルアップ抵抗からの“Ｈ”が入力する。また、カメラ１０が電池充電動作の状態にある時、マイコン１１が両電池ともに非装着であると検出をした時には、バッテリグリップ２０にいずれかの電池が装着されるまでの期間は、スイッチ１４を開放にする。
【００２６】
次にバッテリグリップ２０内部を説明する。２１、２２は二次電池である。電池はそれぞれ電圧出力、ＧＮＤ、電池情報入出力の端子並びに不図示の電池セル、電池用マイコン、メモリが内蔵されている。ところで、電池２１、２２は直接バッテリグリップ２０に装着されるのではなく、マガジン５０に装着し、このマガジン５０をバッテリグリップ２０にセットする構成となっている。
【００２７】
電池２１をマガジン５０に装着すると、メカ接点５１がマガジン５０内のＧＮＤレベルの部材と接触するような構成となっており、端子５ｋより“Ｌ”レベルを出力する。同様に、電池２２をマガジ５０に装着すると、メカ接点５２がマガジン５０内のＧＮＤレベルの部材と接触し、端子５ｍより“Ｌ”レベルを出力する。
【００２８】
マガジン５０がバッテリグリップ２０にセットされると、端子５ｋの出力は端子２ｋ、２ｂ、１ｂ、端子５ｍの出力は、端子２ｍ、２ｃ、１ｃをそれぞれ介して装着検出部１６に入力する。電池２１の電圧出力は端子５ｆ、２ｆを介してスイッチ２３の端子と比較器２５のマイナス入力に、ＧＮＤは端子５ｎ、２ｎ、２ｄ、１ｄを介してカメラ１０のＧＮＤに、電池情報入出力は端子５ｇ、２ｇを介してスイッチ２８の端子にそれぞれ接続する。
【００２９】
同様に、電池２２の電圧出力は端子５ｈ、２ｈを介してスイッチ２４の端子と比較器２５のプラス入力に、ＧＮＤは端子５ｎ、２ｎ、２ｄ、１ｄを介してカメラ１０のＧＮＤに、電池情報入出力は端子５ｊ、２ｊを介してスイッチ２９の端子にそれぞれ接続する。
【００３０】
ここで、電池情報入出力より出力される情報は、少なくとも電池の残量であり、電圧値や残量のパーセンテージの形式で出力する。この他にも電池内部の温度情報や劣化度などの情報も出力する。また、電池２１、２２それぞれの電池情報入出力は、それぞれのスイッチ２８、２９ならびに端子２ｅ、１ｅを介してマイコン１１に接続される。マイコン１１は、電池２１または電池２２の電池の諸情報を、たとえばＵＡＲＴ通信等のコミュニケーション手段を使って、電池２１、２２それぞれの電池内部の電池用マイコン（不図示）より取得する。
【００３１】
２３、２４はスイッチであり、スイッチ２３の片側の端子は電池２１の電圧出力に、スイッチ２４の片側の端子は電池２２の電圧出力にそれぞれ接続している。一方の端子は、スイッチ２３と２４が共通（短絡）となっている。スイッチ２３、２４は、所定の条件に応じていずれか一方が短絡するような構成であり、端子２ａ、１ａを介してカメラ１０と接続する。
【００３２】
つまり、これらのスイッチはいずれか一方が短絡状態となることで、電源供給または電池充電するための電池選択を行っている。またスイッチ２３、２４は、コントロール信号により制御され、実施形態１ではコントロール信号がそれぞれ、“Ｌ”の時はスイッチが短絡、“Ｈ”の時はスイッチが開放となるものとする。このコントロール信号は、スイッチ２３ではＸＮＯＲ２６出力であるところのＣＭＰ１、スイッチ２４ではＣＭＰ１の反転信号であるところのＣＭＰ２がこれに該当する。
【００３３】
いま充電器３０がカメラ１０に接続していない時、つまり電池２１または２２の電池出力をカメラ１０に供給する時には、電池電圧の高い方の電池と接続しているスイッチが短絡状態となり、一方のスイッチは開放状態となる。つまりカメラ１０への電源供給時は、電池電圧の高い方の電池が選択される。
【００３４】
また、商用電源４０と接続した充電器３０がカメラ１０に接続していえる時、つまり電池の充電動作時には、電池電圧の低い方の電池と接続しているスイッチが短絡状態となり、一方のスイッチが開放状態となる。つまり電池充電時には、電池電圧の低い方の電池が選択される。この電池２１、２２の電圧の比較は、比較器２５で実施され、それぞれの電池の出力電圧が電池２１＞電池２２なら、比較器２５の出力ＣＭＰ０は“Ｌ”、そうでない場合は“Ｈ”を出力する。
【００３５】
２６は論理回路であるところのＸＮＯＲ回路である。ＸＮＯＲ回路２６の入力の片側は比較器２５の出力ＣＭＰ０、もう一方の入力は端子２ｂ、１ｂを介してマイコン１１の出力（Ｓｍｏｄｅ）と接続している。マイコン１１の出力（Ｓｍｏｄｅ）は、マイコン１１が電池の充電動作の有無と、電池の装着状態に応じた出力をする信号であり、実施形態１では電池充電動作を実施する時、全ての電池が装着状態にある場合は、“Ｌ”を、そうでない時は“Ｈ”を出力する。
【００３６】
これによりＸＮＯＲ回路２６の出力（ＣＭＰ１）が“Ｌ”を出力する時は、電池電圧の低い方の電池を選択するよう制御される。たとえば電池電圧が電池２１＜電池２２の時は、ＣＭＰ０：Ｈ，Ｓｍｏｄｅ：Ｌであるから、ＸＮＯＲ出力であるＣＭＰ１：Ｌとなり、スイッチ２３が短絡し、電池２１が端子２ａ、１ａを介してカメラ１０と接続し、電池充電の対象として選択される。
【００３７】
一方、電池２１＞電池２２の時は、ＣＭＰ０：Ｌ、Ｓｍｏｄｅ：Ｌであるから、ＣＭＰ１：Ｈとなり、ＣＭＰ１を入力とするインバータ２７の出力ＣＭＰ２：Ｌとなる。結果スイッチ２４が短絡し、電池２２が端子２ａ、１ａを介してカメラ１０と接続し、電池充電の対象として選択される。ここで電池選択動作は、複数の電池の電池電圧をリアルタイムに行っているため、充電動作中に充電対象の選択電池の電池電圧が非選択電池の電池電圧を上回れば、非選択電池であった方の電池に充電対象が切り替わる。
【００３８】
２８、２９は電池とマイコン１１間の通信ラインに設定したスイッチであり、スイッチ２８の片側の端子は電池２１の電池情報入出力に、スイッチ２９の片側の端子は電池２２の電池情報入出力にそれぞれ接続している。一方の端子は、スイッチ２８と２９が共通（短絡）となっており、スイッチ２８はコントロール信号ＣＭＰ１、スイッチ２９はコントロール信号ＣＭＰ２で制御され、電池選択に連動していずれか一方のスイッチが短絡するような構成である。
【００３９】
よって電池２１が選択されると、スイッチ２８が短絡、スイッチ２９が開放に、電池２２が選択されると、スイッチ２８が開放、スイッチ２９が短絡するよう制御される。スイッチ２８、２９の共通端子側は、端子２ｅ、１ｅを介してマイコン１１に接続している。マイコン１１はこのラインを使って、ＵＡＲＴ等の通信により選択された電池（以降、選択電池）内部の電池用マイコン（不図示）にリクエスト通信を送信し、電池の諸情報を取得する。
【００４０】
次に、商用電源４０に接続された充電器３０がカメラ１０に接続したときの動作について図２のフローチャートを使って説明する。図２は、実施形態１における電池充電時の動作を説明したフローチャートである。商用電源４０に接続された充電器３０がカメラ１０に接続したことをマイコン１１が検出すると、電池２１または２２からカメラ１０への電源供給を遮断するために、マイコン１１はスイッチ１５を開放状態にする（ステップＳ２０１）。なお、この時のカメラ１０への電源供給は、前述したように充電制御回路１３で生成された直流電圧となる。
【００４１】
次にマイコン１１は、バッテリグリップ２０の電池装着状態を装着検出部１６より取得する（ステップＳ２０２）。電池装着状態が「全て非装着」の時はステップＳ２０８に移行し、電池充電動作の終了処理を行う。なお、ステップＳ２０８以降の説明は後述する。電池装着状態が「一方の電池が非装着」の時は、ステップＳ２１１でマイコン１１は、電池選択に必要となる制御信号Ｓｍｏｄｅを“Ｈ”に設定する。この時点で電池選択の選択条件は電池電圧の高い方、つまり装着電池を選択することになる。
【００４２】
電池装着状態が「全て装着」の時は、マイコン１１は電池選択に必要となる制御信号Ｓｍｏｄｅを“Ｌ”に設定する（ステップＳ２０３）。この時点で電池選択の選択条件は、電池電圧の低い方となる。ステップＳ２０４では、充電対象となる選択電池の電池電圧をマイコン１１が選択電池の電池情報出力より取得し、選択電池の充電の必要性を判定するため、取得した電池電圧と所定電圧を比較する。取得した電池電圧情報が、所定電圧以上の時は、選択電池および非選択電池は充電する必要がないため、ステップＳ２０８へ移行し、電池充電動作の終了処理を行う。ステップＳ２０８以降の説明は後述する。
【００４３】
一方、取得した電池電圧情報が、所定電圧未満の時は、選択電池を充電する必要があるため、マイコン１１は、スイッチ１４を短絡状態にし、充電制御回路１３とバッテリグリップ２０内の選択電池を接続し（ステップＳ２０５）、充電を開始する（ステップＳ２０６）。電池充電が開始すると、マイコン１１は、選択電池の電池情報入出力より電池電圧を取得し、充電継続の必要性を判定する（ステップＳ２０７）。取得電圧が所定電圧に到達していない時は、同ステップを定期的に繰り返し実行し、所定電圧に到達するとステップＳ２０８へ移行する。
【００４４】
ここで、ステップＳ２０６で選択電池は充電されるので、電池電圧が上昇する。電池選択はリアルタイムに行われているため、選択電池の電池電圧が非選択電池の電池電圧を上回ると、非選択電池を充電対象の電池としてカメラ１０への接続を切り替えられる。
【００４５】
ステップＳ２０８以降では、バッテリグリップ２０からカメラ１０へ給電する状態への切り替えをおこなっており、マイコン１１はまず、ステップＳ２０８でスイッチ１４を開放状態にして、充電制御回路１３とバッテリグリップ２０の選択電池を遮断する。次にステップＳ２０９で、電池選択に必要となる制御信号Ｓｍｏｄｅの状態を給電時の条件に変更するために、“Ｈ”設定し、電池の選択条件を電池電圧の高い方に設定する。次にマイコン１１はスイッチ１５を短絡状態にし（ステップＳ２１０）、選択電池とＤＣ／ＤＣ１２を接続し、選択電池からカメラ１０に給電できる状態にし、電池の充電動作を終了する。
【００４６】
以上のように、実施形態１によればバッテリグリップ２０に装着した複数の電池を充電する時には、電池電圧の低い方の電池を優先的に選択するので、装着電池間の電池残量の偏りを抑えることができる。
【００４７】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形又は変更が可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１０  カメラ
１１  制御部
１６  電池装着検出部
２０  バッテリグリップ
２１、２１  電池
２５  比較器
２６、２７  選択部
【図１】
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【図２】
2018107552.tif 000004