(57)【要約】【課題】電子機器本体と、該電子機器本体に接続する接続装置とに、燃料電池を備えた電子機器システムにおいて、  一元的な管理によって、電池残量の検知と給電制御をすることができ、システムの簡素化と発電効率の向上を図ることが可能となる燃料電池を備えた電子機器システムを提供する。【解決手段】電子機器本体と、該電子機器本体に接続する接続装置とに、燃料電池を備えた電子機器システムであって、  前記電子機器本体及び接続装置のそれぞれに配置された独立した発電セルと、前記電子機器本体に配置された燃料貯蔵容器と、  を有し、前記燃料貯蔵容器からの燃料を前記それぞれの独立した発電セルに供給可能に構成する。【選択図】            図１
2008186733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器本体と、該電子機器本体に接続する接続装置とに、燃料電池を備えた電子機器システムであって、
前記電子機器本体及び接続装置のそれぞれに配置された独立した発電セルと、
前記電子機器本体に配置された燃料貯蔵容器と、
を有し、前記燃料貯蔵容器からの燃料を前記それぞれの独立した発電セルに供給可能に構成されていることを特徴とする燃料電池を備えた電子機器システム。
【請求項２】
前記電子機器本体は、前記燃料貯蔵容器から前記それぞれの独立した発電セルに供給される燃料供給量を制御する燃料制御手段を有することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池を備えた電子機器システム。
【請求項３】
前記燃料制御手段は、前記それぞれの独立した発電セルにおける燃料消費量に応じて前記燃料供給量を制御する手段であることを特徴とする請求項２に記載の燃料電池を備えた電子機器システム。
【請求項４】
前記電子機器本体は、前記燃料消費量を検知する手段を有することを特徴とする請求項３に記載の燃料電池を備えた電子機器システム。
【請求項５】
前記電子機器本体は、前記燃料消費量を検知する手段の検知結果に基づいて、前記燃料貯蔵容器における燃料の残量を表示する画像表示部を有することを特徴とする請求項４に記載の燃料電池を備えた電子機器システム。
【請求項６】
前記電子機器システムはカメラシステムであり、該カメラシステムにおけるカメラ本体に接続する接続装置が、該カメラ本体に接続可能な交換レンズまたはストロボであり、
前記独立した発電セルの一つとして前記カメラ本体には本体発電セル、前記交換レンズにはレンズ駆動発電セル、前記ストロボにはストロボ発電セルが、それぞれに配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料電池を備えた電子機器システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池を備えた電子機器システムに関し、特に電子機器本体と該電子機器本体に接続する接続装置とに、燃料電池を備えるようにした電子機器システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、交換レンズを使用する一眼レフカメラでは、交換レンズ部においてオートフォーカス化やズームの電子駆動化、像ぶれ防止機能の追加等の高機能化により、カメラシステム全体の消費電力が増大する傾向にある。それと同時に、交換レンズやストロボといった接続装置の種類によって、カメラシステム全体の消費電力が大きく異なるようになってきている。
同様に携帯型パソコンシステムにおいても、パソコン本体に接続して使用するプリンター、記録媒体ドライブ装置等の接続装置の種類によって、パソコンシステム全体の消費電力の差が大きくなっている。
【０００３】
更に携帯電話端末装置においても、携帯電話本体に接続して利用するラジオやテレビ受信用チューナーや、音楽プレイヤー装置等の接続装置の種類によって、携帯電話システム全体の消費電力の差が大きくなっている。
こういった状況の下、コンパクトでありながら供給可能な電力量の大きな電源が求められている。
特に、燃料から直接電気エネルギーを取り出す燃料電池は、燃料の利用効率も高く、大きな電力を供給でき、自動車用からノートパソコン、携帯電話、静止画カメラ、ビデオカメラ等の携帯電子機器への応用が進められている。
なかでも、静止画カメラ等の携帯性を重視する小型機器では、燃料電池の携帯性を良くするためその小型化の開発と、それとは相反する長時間の使用に耐えるため燃料電池の電池部の体積の確保や、発電効率の良い構成等の開発が進められている。
【０００４】
このような問題を解決する技術として、特許文献１では、スペース効率の良い交換レンズ式のカメラを得るため、カメラ本体側及びレンズ鏡筒側のそれぞれに独立した電源電池を持たせるようにしたカメラシステムの提案がなされている。また、特許文献２では、複数の電池を有効に使用するために各電池を運用制御するようにしたカメラシステムが提案されている。
【特許文献１】特開２００１―１４２１２４号公報
【特許文献２】特開平５―１０７６１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した従来例の電池を備えたカメラシステムでは、つぎのような課題を有していた。
例えば、カメラ本体だけでなく交換レンズやストロボなど、本体に接続する接続機器にも電池を内蔵させた一眼カメラでは、電池を内蔵しているそれぞれの装置に給電し、充電することが必要となる。
その際、それぞれの装置における電池の各残量を検知し、その状態を判別して給電制御する二元的な電池管理が必要となるため、電池管理が複雑化する。
また、個別の電池管理の複雑化を防ぐために、電源をカメラ本体に集約して各接続装置にはそこから電力を供給するようにすると、先に述べたように消費電力の大きな接続装置用に大きな電源が必要となり、本体の大型化や重量増加の原因となる。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑み、電子機器本体と、該電子機器本体に接続する接続装置とに、燃料電池を備えた電子機器システムにおいて、
一元的な管理によって、電池残量の検知と給電制御をすることができ、システムの簡素化と発電効率の向上を図ることが可能となる燃料電池を備えた電子機器システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、次のように構成した燃料電池を備えた電子機器システムを提供するものである。
本発明の電子機器システムは、電子機器本体と、該電子機器本体に接続する接続装置とに、燃料電池を備えた電子機器システムであって、
前記電子機器本体及び接続装置のそれぞれに配置された独立した発電セルと、
前記電子機器本体に配置された燃料貯蔵容器と、
を有し、前記燃料貯蔵容器からの燃料を前記それぞれの独立した発電セルに供給可能に構成されていることを特徴とする。
また、本発明の電子機器システムは、前記電子機器本体は、前記燃料貯蔵容器から前記それぞれの独立した発電セルに供給される燃料供給量を制御する燃料制御手段を有することを特徴とする。
また、本発明の電子機器システムは、前記燃料制御手段は、前記それぞれの独立した発電セルにおける燃料消費量に応じて前記燃料供給量を制御する手段であることを特徴とする。
また、本発明の電子機器システムは、前記電子機器本体は、前記燃料消費量を検知する手段を有することを特徴とする。
また、本発明の電子機器システムは、前記電子機器本体は、前記燃料消費量を検知する手段の検知結果に基づいて、前記燃料貯蔵容器における燃料の残量を表示する画像表示部を有することを特徴とする。
また、本発明の電子機器システムは、カメラシステムであり、該カメラシステムにおけるカメラ本体に接続する接続装置が、該カメラ本体に接続可能な交換レンズまたはストロボであり、
前記独立した発電セルの一つとして前記カメラ本体には本体発電セル、前記交換レンズにはレンズ駆動発電セル、前記ストロボにはストロボ発電セルが、それぞれに配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、電子機器本体と、該電子機器本体に接続する接続装置とに、燃料電池を備えた電子機器システムにおいて、一元的な管理によって、電池残量の検知と給電制御することができ、システムの簡素化と発電効率の向上を図ることが可能となる。
また、本発明によれば、電子機器本体には本体の駆動に必要な最小限の電源を載せる一方、接続装置自体に必要な電源だけを備える構成を採ることができるから、電源の電子機器本体および接続装置の最適配置が可能となる。これにより、電子機器本体は接続される接続装置の負荷・消費電力に左右されることがなく、電子機器本体および接続装置自体の小型化と低コストを両立させた電子機器システムを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明を実施するための最良の形態を、以下の実施例により説明する。
【実施例】
【００１０】
以下に、本発明の実施例として、本発明の電子機器本体と、該電子機器本体に接続する接続装置とに、燃料電池を備えた電子機器システムを、カメラシステムに適用した構成例について説明する。
本実施例では、本発明の電子機器本体及び接続装置のそれぞれに配置された独立した発電セルの構成として、カメラ本体及び該カメラ本体に接続可能な交換レンズまたはストロボのそれぞれに配置された独立した発電セルが構成されている。また、本実施例においては、本発明の電子機器本体に配置された燃料貯蔵容器を有している構成として、カメラ本体に配置された燃料貯蔵容器が構成されている。
そして、前記燃料貯蔵容器からの燃料を前記それぞれの独立した発電セルに供給可能に構成されている。
図１に、本実施例における燃料電池を備えたカメラシステムを説明するための概略図を示す。
図１において、１は水素タンク（水素吸蔵合金容器）、２は本体発電セル、３は水素燃料流路（交換レンズ用）、３ａは水素燃料流路口、５は水素燃料流路（ストロボ用）、５ａは水素燃料流路口、７は水素燃料流路である。
８はカメラ本体、２０はレンズ駆動発電セル、２１は水素燃料流路、２２はレンズモータ、２３は交換レンズである。
４０はストロボ発電セル、４１は水素燃料流路、４１ａは水素燃料流路口、４２はストロボ発光素子、４３はストロボである。
図１は、点線で表されているカメラ本体８、とカメラ本体に接続して機能する、交換レンズ２３とストロボ４３が示されている。
【００１１】
本実施例において、カメラ本体８の内部には、燃料貯蔵容器として、燃料電池の水素燃料を貯蔵する水素タンク１が配置してあり、水素タンク内には、水素吸蔵合金が充填されている。
その下部にはカメラ本体を駆動するための本体発電セル２を備えている。
接続装置である、交換レンズ２３とストロボ４３にはそれぞれにレンズ駆動発電セル２０とストロボ発電セル４０が設けてある。
本実施例において、カメラ８本体及び交換レンズ２３とストロボ４３等の接続装置のそれぞれに、上記したように、それぞれ独立した発電セルが配置されている。
【００１２】
そして、燃料貯蔵容器である上記水素タンク１（水素吸蔵合金容器）からの燃料を、上記したそれぞれの独立した発電セルに供給可能に構成されている。
すなわち、交換レンズ２３とカメラ本体８との合体時には、管状の燃料流路口３ａと燃料流路口２１ａが連結合し燃料流路内を燃料が流通する。
水素タンク内部の圧力により水素タンク１の燃料がレンズ駆動発電セル２０に供給され発電する構造となっている。
ストロボ発電セル４０とカメラ本体８との合体時には、管状の燃料流路５ａと燃料流路４１ａが連結合し燃料流路内を燃料が流通する。
水素タンク内部の圧力により水素タンク１の燃料がストロボ発電セル４０に供給され発電する構造となっている。
【００１３】
つぎに、本実施例の発電セルについて、更に説明する。
図１に示す、本体発電セル２、レンズ駆動発電セル２０、ストロボ発電セル４０は、同じ構造をもつ単層セル構造であり、各接続装置の消費電力の大きさに応じた大きさの発電セルサイズとなっている。
図２に、発電セルの代表例として、レンズ駆動発電セルを説明するための概略断面図を示す。図２には図１と同じ構成に同一の符号が付されているので、共通する部分の説明は省略する。
図２において、２４は画像ブレ制御素子、２５は電解質層、２６は酸素ガス拡散層、２７は水素ガス拡散層、２８は酸素供給穴、２９Ａ、２９Ｂは触媒層である。
【００１４】
図２に示すように、水素タンク１から大気圧より高い圧力で供給された水素ガスＨ2は、燃料流量制御弁１１（図３）、により水素燃料流路３から水素燃料流路２１を経由する。
そして、レンズ駆動発電セル２０に必要な発電量に併せて水素燃料の流量を制御され、水素燃料供給路を通過し水素ガス拡散層２７へ到達する。
【００１５】
電解質膜２５を隔て水素燃料側に位置するカーボンクロス等で形成された水素ガス拡散層２７と、そこに水素を供給するための水素流路２１が配置してある。一方、電解質膜２５の反対に位置する酸素ガス拡散層２６とレンズ駆動発電セル２０のケースには酸素を供給するための酸素供給穴２８が配置されている。
カメラ本体の水素タンク１から供給された水素燃料Ｈ2は、水素ガス拡散層２７と酸素ガス拡散層２６のＯ2と電解質層２５と触媒層２９Ａ、２９Ｂの化学的な触媒反応により発電する。その際、生成物として水が発生する。
反応式は、以下の通りである。
水素燃料極：Ｈ2  →  ２Ｈ+  ＋  ２ｅ-
酸素極：1／2・Ｏ2＋２Ｈ+＋２ｅ-  →  Ｈ2Ｏ
発電した電力は水素電極７２、酸素電極７１と電気的に接続されたレンズ焦点合わせのためのレンズモータ２２や撮影時にカメラ本体が振動している時でも画像を静止した状態に保つ画像ブレ制御素子２４の駆動をスイッチング回路８０により駆動制御されている。
本実施例では、単層発電セルの構造が採用されているが、単層発電セルが複数積層された積層発電セル構造や、平面方向に複数並んだ発電セル構造でも良い。
【００１６】
つぎに、本実施例におけるカメラ本体に、交換レンズとストロボ装置を接続したシステムとした構成例について説明する。
図３に、カメラ本体に、交換レンズとストロボ装置を接続したシステムの概念図を示す。図３には図１と同じ構成に同一の符号が付されているので、共通する部分の説明は省略する。
図３において、３０は本体の駆動制御と電源制御とを行うカメラ本体制御部（駆動制御部＋電源制御部）である。
３１は画像処理部、３２は撮像素子、３３は露光制御、３４は距離測長部、３５は画像保存媒体（メモリー）、３６は画像表示部（モニタ）である。
７１は酸素電極、７２は水素電極、９０は流量計（カメラ本体用）、９１は流量計（交換レンズ用）、９２は流量計（ストロボ用）、８０はレンズモータスイッチング回路、８１は発光ストロボスイッチング回路である。
【００１７】
ここでは、カメラ本体８にある燃料タンク１はカメラ本体を駆動するための発電セル２、交換レンズ２３を駆動するためのレンズ駆動発電セル２０、ストロボを駆動するためのストロボ発電セル４０に対しそれぞれに燃料を供給し、分散した電源配置とされている。
【００１８】
まず、カメラ本体を駆動する発電セル２は、カメラ本体発電セル２で発電された電力を本体の駆動制御と電源制御とを行うカメラ本体制御部３０に供給する。これにより、カメラ本体の動作モードに応じて、画像処理部３１、撮像素子３２、露光制御３３、距離測長部３４、画像表示部３６、画像保存媒体３５、の駆動制御を行っている。
【００１９】
また、カメラ本体制御部３０における電源制御により、上記したそれぞれの独立した発電セルにおける燃料消費状況に応じて、燃料制御手段として機能し前燃料供給量を制御する。
すなわち、燃料貯蔵容器から前記それぞれの独立した発電セルに供給される燃料供給量を制御する燃料制御手段として、つぎのように機能する。
つまり、カメラ本体の動作モードによって消費電力は異なってくる。
上記したカメラ本体制御部３０における電源制御により、その電力消費状態に応じてカメラ本体発電セル２に流れる水素燃料の流量を燃料流量制御弁（カメラ本体用）１０で制御する。
また、水素燃料流路７を通過する燃料の総流量をカウントする流量計９０が配置されており、これにより燃料消費量を検知する手段として機能させ、燃料タンク１の消費量を積算する。
また、交換レンズ２３では、レンズ駆動発電セル２０は、レンズ鏡筒を回転駆動させレンズの焦点距離を合わせるためレンズモータ２２と、画像ブレ制御素子２４を駆動する電力に使用される。
【００２０】
燃料タンク１から供給され発電したレンズ駆動発電セル２０は、上記したカメラ本体制御部３０の制御によりスイッチング回路８０を動作させる。
これにより、所定の電力をレンズモータ２２と振動し画像ブレ制御素子２４へ与え制御する。
また、レンズ駆動や画像ブレ防止も同様に動作モードによって消費電力は異なってくる。
上記したカメラ本体制御部３０における電源制御により、その電力消費状態に応じてレンズ駆動発電セル２０に流れる水素燃料の流量を燃料流量制御弁（交換レンズ用）１１で制御する。
また、水素燃料流路２１を通過する燃料の総流量をカウントする流量計９１が配置されており、これにより燃料消費量を検知する手段として機能させ、燃料タンク１の消費量を積算する。
また、発光ストロボ４３では、ストロボ発電セル４０は、発光素子４２を発光駆動する電力に使用される。
燃料タンク１から供給され発電したストロボ発電セル４０は、本体の駆動制御と電源制御とを行うカメラ本体制御部３０の制御によりスイッチング回路８１を動作させることで発光ストロボ４３へ所定の電力を与え制御している。
ストロボの場合も発光回数の動作回数により消費電力は異なってくる。
上記したカメラ本体制御部３０における電源制御により、その消費状態に応じてストロボ発電セル４０に流れる水素燃料の流量を燃料流量制御弁（ストロボ用）１２で制御している。
また、水素燃料流路４１を通過する燃料の総流量をカウントする流量計９２が配置され、これにより燃料消費量を検知する手段として機能させ、燃料タンク１の消費量を積算する。
【００２１】
このように、燃料消費量を検知する手段の検知結果に基づいて、水素燃料の残量を表示するに当たり、本体の駆動制御と電源制御とを行うカメラ本体制御部３０は、一元的に水素タンク内の水素燃料の残量を算出し、画像表示部３６に表示している。
すなわち、カメラ本体制御部３０は、燃料タンク１からカメラ本体発電セル２、レンズ駆動発電セル２０、ストロボ発電セル４０、のそれぞれへ供給された水素燃料の積算合計から、一元的に水素タンク内の水素燃料の残量を算出し、画像表示部３６に表示している。
本実施例では、水素燃料の総流量から水素タンクの残量を算出しているが、各セルの消費電力の合計など、他の方法で燃料の残量を検知し、表示させても良い。
【００２２】
図４は、カメラ本体と接続装置を含んだ交換レンズ、ストロボの消費電力の関係を示している。
交換レンズでも標準的なレンズと望遠レンズを付けた時では、レンズの大きさや駆動モータの仕様が違うので消費電力は異なってくる。超望遠レンズを取り付けた時の駆動モータの、消費電力は瞬間的に大きいが消費している時間は短い。
一方、ストロボ発光素子が発光する時の消費電力の最大値は超望遠レンズモータ駆動の消費電力ほど大きくはないが、チャージ時間が必要であるため消費時間はやや必要となる。
カメラ本体では画像処理部３１、撮像素子３２、露光制御３３、距離測長部３４、画像表示部３６、画像保存媒体３５等の比較的小さな電力を必要とするが、消費している時間は長時間となる。
更に交換レンズのように、交換レンズの種類が数多く存在する、消費電力の大きな超望遠レンズや、消費電力の小さな接写レンズまで、広範囲に及ぶような接続装置に効果が大きい。
このように、大電流が必要なところには、広い面積の発電セル、小電流が必要なところには、複数積層にした発電セルを設けるなど、必要な部分に必要最小限の電源を配置することが可能となる。
【００２３】
以上の本実施例のカメラシステムによれば、カメラ本体側にのみ水素吸蔵合金タンクを配置し、各接続装置は本体からの燃料によって発電させるため、カメラ本体側で一元的に燃料タンクの状態の検知と給電制御をすることができる。
これにより、従来技術のような複雑な電池運用システムを必要とせず簡素な燃料電池を備えたカメラシステムを実現することが可能となる。
本発明の実施形態では、本発明の電子機器システムを適用した一例として、デジタル一眼レフカメラシステムを適用した例として説明したが、本発明の電子機器システムは、このようなデジタル一眼レフカメラに限られるものではない。
本発明の電子機器システム、例えば、コンパクトカメラ、ＰＤＡ、携帯電話、あるいはノートパソコンなどの小型電子機器にも適用が可能である。
【００２４】
このようなパソコンシステム、携帯電話システム等の電子機器システムでも同様の効果が得られる。
つぎに、本発明の電子機器本体と、該電子機器本体に接続する接続装置とに、燃料電池を備えた電子機器システムを、携帯型パソコンシステムに適用した場合について更に説明する。
携帯型パソコン本体には、水素燃料が充填された水素タンクが配置してあり、パソコン本体を駆動するための発電セルを備えるように構成することができる。
その際、パソコン本体に接続する代表的な周辺機器である発電セルを備えたプリンター、記録媒体ドライブ装置等を接続合体させるように構成することができる。
また、携帯電話システムの場合には、携帯電話本体に水素燃料が充填された水素タンクが配置してあり、携帯電話本体を駆動するための発電セルを備えるように構成することができる。
その際、携帯電話本体に接続する発電セルを備えたラジオやテレビ受信用チューナーや、音楽プレイヤー装置等を接続合体させるように構成することができる。そして、これらの携帯型パソコンシステムあるいは携帯電話システムの場合においても、燃料貯蔵容器からの燃料を前記それぞれの独立した発電セルに供給可能とする構成を採ることができる。
また、燃料消費量を検知する手段の検知結果に基づいて、前記燃料貯蔵容器における燃料の残量を表示する画像表示部を有する構成を採ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施例における燃料電池を備えたカメラシステムを説明するための概略図。
【図２】本発明の実施例におけるレンズ駆動発電セルを説明するための概略断面図。
【図３】本発明の実施例におけるカメラ本体に交換レンズとストロボ装置を接続したシステムについて説明するブロック図。
【図４】本発明の実施例におけるカカメラ本体と接続装置を含んだ交換レンズ、発光ストロボの消費電力の関係を説明するための図。
【符号の説明】
【００２６】
１：水素タンク（水素吸蔵合金容器）
２：本体発電セル
３：水素燃料流路（交換レンズ用）
３a：水素燃料流路口
５：水素燃料流路（ストロボ用）
５a：水素燃料流路口
７：水素燃料流路
８：カメラ本体
１０：燃料流量制御弁（カメラ本体用）
１１：燃料流量制御弁（交換レンズ用）
１２：燃料流量制御弁（ストロボ用）
２０：レンズ駆動発電セル
２１：水素燃料流路
２２：レンズモータ
２３：交換レンズ
２４：画像ブレ制御素子
２５：電解質層
２６：酸素ガス拡散層
２７：水素ガス拡散層
２８：酸素供給穴
３０：カメラ本体制御部（駆動制御部＋電源制御部）
３１：画像処理部
３２：撮像素子
３３：露光制御
３４：距離測長部
３５：画像保存媒体（メモリー）
３６：画像表示部（モニタ）
４０：ストロボ発電セル
４１：水素燃料流路
４１a：水素燃料流路口
４２：ストロボ発光素子
４３：ストロボ
７１：酸素電極
７２：水素電極
９０：流量計（カメラ本体用）
９１：流量計（交換レンズ用）
９２：流量計（ストロボ用）
８０：レンズモータスイッチング回路
８１：発光ストロボスイッチング回路
【図１】
2008186733.tif 000003
【図２】
2008186733.tif 000004
【図３】
2008186733.tif 000005
【図４】
2008186733.tif 000006