(57)【要約】【課題】  電池温度に関わらず充電可能な二次電池を備える電子機器を提供する。【解決手段】  充電可能な電池部１４により動作する電子機器１において、電池部１４の温度を検出する温度センサ１３と、電池部１４の温度が規定範囲内である場合に電池部１４の充電を行う充電回路１５と、電子機器１を動作させる際に駆動して、駆動に伴い熱を発する複数の駆動部3,4,5,6,11と、温度センサ１３により検出された電池部１４の温度が前記規定範囲より低い場合、駆動部3,4,5,6,11の少なくとも一つを駆動させ、駆動に伴って発生した熱により電池部１４の温度を上昇させる制御部とを備えることを特徴とする。【選択図】図１
2008211950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電可能な電池部により動作する電子機器において、
前記電池部の温度情報を読み取る読み取り手段と、
前記電池部の温度が規定範囲内である場合に前記電池部の充電を行う充電回路と、
前記電子機器を動作させる際に駆動して、駆動に伴い熱を発する複数の駆動部と、
前記読み取り手段により読み取られた温度情報が前記規定範囲より低い温度の場合、前記駆動部の少なくとも一つを駆動させ、駆動に伴って発生した熱により前記電池部の温度を上昇させ、前記読み取り手段により読み取られた温度情報が前記規定範囲内となってから前記充電回路による充電を開始させる制御部とを備えることを特徴とする電子機器。
【請求項２】
充電可能な電池部により動作する電子機器において、
前記電池部の温度を検出する温度センサと、
前記電池部の温度が規定範囲内である場合に前記電池部の充電を行う充電回路と、
前記電子機器を動作させる際に駆動して、駆動に伴い熱を発する複数の駆動部と、
前記温度センサにより検出された前記電池部の温度が前記規定範囲より低い場合、前記駆動部の少なくとも一つを駆動させ、駆動に伴って発生した熱により前記電池部の温度を上昇させ、前記温度センサにより検出された前記電池部の温度が前記規定範囲内となってから前記充電回路による充電を開始させる制御部とを備えることを特徴とする電子機器。
【請求項３】
前記駆動部は、被写体を撮像して画像信号を生成する画像信号生成手段と、前記画像信号に基づいた画像処理を行う制御部と、前記画像信号に基づいた表示を行う表示部とであることを特徴とする請求項１または２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記制御部は、前記充電の開始前に、前記電池部の電池残容量が規定値以上ある場合、前記電池部から電力を供給させて前記駆動部の少なくとも一つを駆動させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項５】
前記表示部は、表示画面の照明を点灯させることにより発生した熱を用いて前記電池部の温度を上昇させることを特徴とする請求項３又は４に記載の電子機器。
【請求項６】
前記表示部は、前記照明の点灯の際に前記表示画面に黒画像を表示させることを特徴とする請求項５に記載の電子機器。
【請求項７】
前記制御部は、前記電池部の温度が規定範囲内となった場合に前記駆動部の駆動を停止させることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項８】
前記制御部は、前記電池部の温度に応じて電子機器の動作の切換えを行うことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項９】
前記電子機器は、電子カメラであることを特徴とする請求項1〜８のいずれか一項に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器に係り、特に、二次電池を有する電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子カメラや携帯電話などの電子機器には充電可能な二次電池が内蔵されている。この二次電池は、充電する際に電池温度が規定範囲より高いと電池の劣化につながり、規定範囲より低いと充電に要する時間が長くなるとともに電池の劣化につながってしまうという問題がある。そこで、電池温度が規定範囲より低い場合には充電を開始させるとともに二次電池の加熱動作を開始させて、電池温度が規定範囲内となるように充電しながら加熱する携帯情報端末が開発されている。
【特許文献１】特開２００５−１１０４４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の技術によれば、充電開始の際の電池温度が規定範囲より低い場合に充電を行うと、活性の高いリチウム等の金属が析出してしまい事故が発生しやすくなってしまったり、電池が劣化してしまうという問題があった。また、充電開始前に電池温度が規定範囲より低い場合に充電を行わず待機状態とすると、待機状態の電子機器の消費電力は小さいため外気温が上昇しない限り電池温度が規定範囲まで上昇することがなく、充電を開始させること自体が不可能であるという問題もあった。
【０００４】
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、電池温度に関わらず充電可能な二次電池を備える電子機器の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、充電可能な電池部により動作する電子機器において、
前記電池部の温度情報を読み取る読み取り手段と、
前記電池部の温度が規定範囲内である場合に前記電池部の充電を行う充電回路と、
前記電子機器を動作させる際に駆動して、駆動に伴い熱を発する複数の駆動部と、
前記読み取り手段により読み取られた温度情報が前記規定範囲より低い温度の場合、前記駆動部の少なくとも一つを駆動させ、駆動によって発生した熱により前記電池部の温度を上昇させ、前記読み取り手段により読み取られた温度情報が前記規定範囲内となってから前記充電回路による充電を開始させる制御部とを備えることを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、充電可能な電池部により動作する電子機器において、
前記電池部の温度を検出する温度センサと、
前記電池部の温度が規定範囲内である場合に前記電池部の充電を行う充電回路と、
前記電子機器を動作させる際に駆動して、駆動に伴い熱を発する複数の駆動部と、
前記温度センサにより検出された前記電池部の温度が前記規定範囲より低い場合、前記駆動部の少なくとも一つを駆動させ、駆動に伴って発生した熱により前記電池部の温度を上昇させ、前記温度センサにより検出された前記電池部の温度が前記規定範囲内となってから前記充電回路による充電を開始させる制御部とを備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の電子機器において、
前記駆動部は、被写体を撮像して画像信号を生成する画像信号生成手段と、前記画像信号に基づいた画像処理を行う制御部と、前記画像信号に基づいた表示を行う表示部とであることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
以上より、本発明によれば、電池温度に関わらず充電可能な二次電池を備える電子機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。
【００１０】
図１は、本実施形態に係る電子機器としての電子カメラ１の制御構成を示すブロック図である。第１実施形態の電子カメラ１は、撮影レンズ部２、撮像素子３、ＡＦＥ／ＴＧ（Analog Front End / Timing Generator）４、画像処理部５を有するＲＩＳＣ（Reduced Instruction Set Computer）６、フラッシュメモリ７、ＳＤＲＡＭ(Synchronous Dynamic Random Access Memory)８、記録媒体９、表示部１０、バックライト部１１、
操作部１２、温度センサ１３を有する電池部１４、充電回路１５およびＡＣアダプタ１６を備えて構成されている。
【００１１】
撮影レンズ部２は、図示省略するが、ズームレンズ（変倍用レンズ）、フォーカスレンズ（合焦用レンズ）、絞りおよびシャッタ機構などを備えて構成されている。撮像素子３は、撮影レンズ部２を介して入射した光を受光して光電変換により画像信号を出力するものであり、例えばＣＣＤやＣＭＯＳなどにより構成されている。撮像素子３は、電子カメラ１を動作させる際に駆動して熱を発する駆動部の一つであり、撮像素子３からの発熱が電池部１４に伝わって電池部１４の温度が上昇するようになっている。
【００１２】
ＡＦＥ／ＴＧ４は、ＡＦＥ（Analog Front End）部とＴＧ（Timing Generator）部とを備えている。ＴＧ部は、内蔵される基準クロック（図示省略）に基づき撮像素子３の駆動制御信号を生成するものである。ＴＧ部は、例えば積分開始／終了（露出開始／終了）のタイミング信号、各画素の受光信号の読出制御信号（水平同期信号，垂直同期信号，転送信号等）等のクロック信号を生成し、撮像素子３に出力する。ＡＦＥ部は、撮像素子３からの画像信号とＴＧ部からのクロック信号に基づいてアナログ信号処理やＡ／Ｄ変換処理等を実施し、デジタルの画像データをＲＩＳＣ６に出力するようになっている。ＡＦＥ／
ＴＧ４は撮像素子３に連動して駆動されるようになっており、その駆動によって生じる発熱も撮像素子３からの発熱とともに電池部１４に伝わるようになっている。
【００１３】
ＲＩＳＣ６は電池部１４の充電のための制御処理のほか、電子カメラ１全体を動作させるための制御処理も実施するものである。ＲＩＳＣ６の行う処理としては、例えば、撮像素子３の制御や複数種の高速な制御信号の出力処埋、データの入力処埋、更には入カデータの演算処埋などが挙げられる。ＲＩＳＣ６にはＡＦＥ／ＴＧ４を介して入力された画像データに対して画像処理を行う画像処理部５が備えられている。画像処理部５の行う画像処理の数や種類に特に制限は無く、例えばホワイトバランス調整、ガンマ補正、色補間、解像度変換、圧縮等が挙げられる。ＲＩＳＣ６は、電子カメラ１を動作させる際に駆動して熱を発する駆動部の一つであり、画像処理部５が画像処理を行う際の発熱や他の演算処理や制御処理を行う際の発熱が電池部１４に伝わることにより電池部１４の温度が上昇するようになっている。
【００１４】
本実施形態において、画像データは、ＲＩＳＣ６の画像処理部５で画像処理されてフラッシュメモリ７または記録媒体９に格納される。フラッシュメモリ７には、ＲＩＳＣ６に各種処理を実行させるためのプログラムも格納されている。記録媒体９は、例えば、画像データなどを格納するために電子カメラ１に着脱自在に装着されるメモリカードである。
【００１５】
表示部１０は例えばＬＣＤ（Liquid Cystal Display）等により構成されており、画像データやメニュー画面用データなどを表示するものである。表示画面の照明としてのバックライト部１１は、表示部１０の動作や表示内容に合わせて点灯するものである。バックライト部１１として特に制限は無いが、本実施形態においてはＬＥＤ（Light Emitting Diode）が用いられている。表示部１０は、電子カメラ１を動作させる際に駆動して熱を発する駆動部の一つであり、バックライト部１１が点灯する際の発熱が電池部１４に伝わることにより電池部１４の温度が上昇するようになっている。なお、本実施形態においては表示部１０にバックライト部１１が備えられていることとしたが、表示部１０とバックライト部１１とを別個に備えることとしてもよい。
【００１６】
操作部１２は、例えば、撮影動作を指示するための撮影スイッチ、電子カメラ１の動作開始を指示するための電源スイッチ、各種機能を設定するための十字ボタンおよび決定ボタン等を備えて構成されている。なお、各種機能の設定の際に、表示部１０に複数の選択肢を表示させて十字ボタンと決定ボタンで各種機能の設定を行うこととしても良い。
【００１７】
電池部１４は、充電可能な二次電池であり、電子カメラ１の動作に必要な電力を供給するようになっている。電池部１４は、ＲＩＳＣ６と充電回路１５とに接続されており、充電中は充電回路１５から電力を供給されるとともに充電完了後はＲＩＳＣ６を介して電子カメラ１全体に電力を供給する。電池部１４に備えられている温度センサ１３は、電池部１４の温度を検出するものである。温度センサ１３から出力される温度情報はＲＩＳＣ６が読み取るようになっている。充電回路１５は、ＡＣアダプタ１６が挿入された際に電池部１４に対して充電を行うものである。ＡＣアダプタ１６は、商用電源（ＡＣ１００Ｖ）に接続されると内部で交流電力を直流電力に変換し、充電回路１５に電力を供給するものである。
【００１８】
電池部１４の温度が充電可能温度範囲より低い場合、ＲＩＳＣ６は駆動部の少なくとも一つを駆動させて発生した熱により電池部１４の加熱動作を行わせる。加熱動作は、ＲＩＳＣ６による演算処理、ＡＦＥ／ＴＧ４による信号処理、撮像素子３の駆動、バックライト部１１の点灯などによる発熱を利用するものである。ＲＩＳＣ６は、温度センサ１３からの温度情報が充電可能温度範囲内であることを示すと充電動作を開始させる。加熱動作は充電開始とともに停止させてもよく、充電開始後も加熱動作を続けて充電に最も適した温度にすることとしても良い。このように加熱動作の開始および停止のタイミングと駆動させる駆動部の種類とを調整することにより適切な温度設定が可能となる。
【００１９】
図２は、ＲＩＳＣ６による充電動作の制御を説明するフローチャートである。商用電源に接続されたＡＣアダプタ１６を充電回路１５に挿入すると（Ｓ１）、電子カメラ１の電源スイッチがオフになっているか否かが判断される（Ｓ２）。電源スイッチがオンになっている場合（Ｓ２；ＮＯ）、撮影動作などの通常起動を行う（Ｓ３）。電源スイッチがオフになっている場合（Ｓ２；ＹＥＳ）、温度センサ１３からの出力により電池部１４の温度を検出する（Ｓ４）。
【００２０】
その後、ＲＩＳＣ６は電池部１４の温度が充電可能温度範囲内であるか否かを判断する。ここで、本実施形態において、充電可能温度は０〜４０℃であり、好ましくは５〜３５℃である。ＲＩＳＣ６は、電池部１４の温度が４０℃以上（充電可能温度の上限より高い）か否かを判断し（Ｓ５）、４０℃以上の場合は充電待機状態とする（Ｓ６）。充電待機状態において、ＲＩＳＣ６は温度センサ１３による電池温度の検出（Ｓ４）を所定時間間隔で継続する。ＲＩＳＣ６は、検出された電池部１４の温度が４０℃より低い場合、続いて電池部１４の温度が０℃以上（充電可能温度の下限より低い）か否かを判断する（Ｓ７）。ＲＩＳＣ６は、電池温度が０℃より低い場合には加熱動作を開始させる（Ｓ８）。
【００２１】
加熱動作の間、ＲＩＳＣ６は電池温度の検出を所定時間間隔で継続する（Ｓ４）。本実施形態において駆動部は複数備えられており、ＲＩＳＣ６は検出された電池温度に応じて駆動させる駆動部の数や駆動内容を切換えるようになっている。駆動部は、被写体を撮像して画像信号を生成する画像信号生成手段としての撮像素子３およびＡＦＥ／ＴＧ４と、画像データに対して画像処理を行う画像処理部５を備える制御部としてのＲＩＳＣ６と、画像信号に基づいた表示を行う表示部１０のバックライト部１１とが挙げられる。ＲＩＳＣ６は、画像処理の他に各種プログラムを実行して発熱量を調整することとしてもよく、動作周波数を変更して発熱量を調整することとしても良い。撮像素子３およびＡＦＥ／ＴＧ４は、ＴＧ部のクロック信号を変更することにより撮像素子３とＡＦ部とから生じる発熱量を調整することができる。バックライト部１１は、照明の輝度（明るさ）を変更することにより発熱量を調整することができる。駆動部から生じる発熱量は消費電力に比例しており、一般に、ＲＩＳＣ６は６００ｍＷ、撮像素子３およびＡＦＥ／ＴＧ４は５００ｍＷ、バックライト部１１は最大明るさで２３０ｍＷ程度である。
【００２２】
ここで、図３に本実施形態における加熱動作（図２におけるＳ８）の詳細なフローチャートを示す。検出された電池部１４の温度が−２５℃より低い場合（Ｓ８１；ＹＥＳ）、ＲＩＳＣ６、撮像素子３およびＡＦＥ／ＴＧ４、バックライト部１１による加熱動作が行われる（Ｓ８２）。また、検出された電池部１４の温度が−２５℃以上で―１０℃以下の場合（Ｓ８３；ＹＥＳ）、ＲＩＳＣ６、撮像素子３およびＡＦＥ／ＴＧ４による加熱動作が行われる（Ｓ８４）。さらに、検出された電池部１４の温度が−１０℃より高い場合（Ｓ８３；ＮＯ）、ＲＩＳＣ６による加熱動作が行われる（Ｓ８５）。このように、ＲＩＳＣ６は温度センサ１３の検出結果に応じて電子カメラ１の動作の切換えを行い、充電可能温度の下限との差が大きいほど多くの駆動部を駆動させて発熱量を大きくする。また、電池部１４の温度が２５℃の際に最も充電の効率が良いので、ＲＩＳＣ６は電池部１４の温度が２５℃に近くなるように駆動部を駆動させることとしても良い。
【００２３】
加熱動作は、電池部１４の温度が充電可能範囲となった場合に停止してもよい。ここで、従来技術のように充電中に加熱動作を平行させる場合、充電用の電力と加熱動作用の電力とを供給する必要があり、電力供給能力の高い高価なＡＣアダプタを用いる必要があるという問題があった。しかし、上述のように充電開始前にのみ加熱動作を行う場合、充電中にＡＣアダプタ１６は電池部１４の充電用の電力だけを供給すればよいので、加熱動作用の電力までを供給する必要が無く電力供給能力の低い安価なＡＣアダプタを用いることも可能である。また、加熱動作は、充電の効率が良い温度を予め設定しておき当該設定温度との差に応じて駆動部の駆動動作を切換えても良い。また、加熱動作開始後、電池部１４の温度の上昇に合わせて駆動させる駆動部の数や発熱量を調整するのが好ましい。
【００２４】
電池部１４の温度が充電可能範囲であることが検出されると、ＲＩＳＣ６は電池部１４の充電が既に開始されているか、すなわち、充電が継続中か否かを判断する（Ｓ９）。ＲＩＳＣ６は、電池部１４の充電が開始されていない場合には（Ｓ９；ＮＯ）、電池部１４の充電を開始させる（Ｓ１０）。充電は、ＡＣアダプタ１６から供給される電力が充電回路１５を介して電池部１４に入力されることにより行われる。電池部１４の充電が継続されている場合には（Ｓ９；ＹＥＳ）、電池部１４の電池容量が充電完了となる領域に達しているか否かを判断する（Ｓ１１）。電池部１４の電池容量が充電完了となる領域に達している場合には（Ｓ１１；ＹＥＳ）、ＲＩＳＣ６は充電のための制御処理を終了させる（Ｓ１２）。充電が完了するまでの間は（Ｓ１１；ＮＯ）、電池部１４の温度の検出と充電が継続され（Ｓ４）前記のステップを繰り返し行う。
【００２５】
以上のように、本実施形態に係る電子カメラ１によれば、電池部１４の温度を検出して充電可能温度となってから充電を行うので、効率よく充電を行うとともに電池部１４の劣化や事故を防止することが可能である。また、駆動部からの発熱を用いて電池部１４の加熱動作を行うので、電子カメラ１の動作を行うための駆動部を電池部１４の加熱手段としても兼用させることが可能であり、電池部１４の加熱動作のみを行うものを別途設ける必要が無い。また、複数の駆動部を備えているので、検出された温度に応じて駆動する駆動部を適宜組み合わせて効率よく加熱させることが可能である。さらに、発熱量が多くかつ調整可能な駆動部を用いるので、所望の温度に電池部１４を加熱することが可能である。
【００２６】
なお、本実施形態において電池部１４の電池残容量が規定値以上ある場合、充電前の加熱動作は電池部１４に残っている電力で行うこととしても良い。その場合、電池部１４の自己発熱により電池部１４自身が加熱されるので充電開始前の加熱動作が加速される。電池部１４が加熱されて充電可能温度になると電池部１４からの電力による加熱動作は停止させ、その後充電回路１５からの電力による加熱動作に行う。また、電池残容量を用いて加熱動作を行わせることにより、電池部１４に残っている電力を全て放出してから充電を開始させることも可能である。したがって、メモリー効果の大きい電池に有効な手段である。
【００２７】
また、バックライト部１１を点灯させて加熱動作を行う場合、表示部１０に黒画像を表示させて点灯状態であることが外観に表れないようにしても良い。表示部１０に黒画像を表示させることにより、充電中のバックライト部１１の点灯が外部から視認されることはないので、従来の電子機器と異なる表示状態にユーザが違和感を覚えることもない。表示される画像に特に制限は無く、充電中であることを意味する画像を表示させることとしても良い。
【００２８】
また、駆動部は本実施形態に示したものの組み合わせに限られず、電子カメラ１を動作させる内部構成であって駆動に伴って発熱するものであれば、電池部１４の加熱を行うことが可能である。
【００２９】
また、図１において温度センサ１３は電池部１４に備えられるものとしたが、電池部１４とは別個に電子カメラ１の本体側に備えることとしてもよい。
【００３０】
さらに、本実施形態においては電子機器の一例として電子カメラを挙げて記載したが、本発明は携帯情報端末機などにも適用可能であり、被写体を撮像して画像信号を生成する画像信号生成手段と、前記画像信号に基づいた画像処理を行う制御部とを備える電子機器であればよい。また、駆動部からの伝達効率を上げるために、電池部１４と駆動部とを近づけて配置することにより電子機器を構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本実施形態の電子カメラの制御構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態の充電動作を示すフローチャートである。
【図３】本実施形態の加熱動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３２】
１    電子カメラ
３    撮像素子
４    ＡＦＥ／ＴＧ
５    画像処理部
６    ＲＩＳＣ
１１  バックライト部
１３  温度センサ
１４  電池部
１５  充電回路
【図１】
2008211950.tif 000003
【図２】
2008211950.tif 000004
【図３】
2008211950.tif 000005