(57)【要約】【課題】長時間安定的に駆動することができる携帯機器を提供する。【解決手段】デジタルカメラ１０の各回路は、燃料電池３０により発電された電力で動作する。燃料電池３０により発生した電気エネルギーは、変換器７０を介してバッファ７２に蓄積され、さらに変換器７４を介してバッファ７６に蓄積される。燃料電池の近傍にはヒータ３２が設けられており、バッファ７６から電力を供給されて動作する。制御用μコンピュータ６４は、温度計８０により検出された燃料電池３０の温度が動作温度下限値以下の場合には、ヒータ３２をオンさせて燃料電池３０が動作温度下限値以上の予め定めた設定温度になるまで加温する。燃料電池３０の温度が設定温度に達した場合には、設定温度付近の温度を維持するように定温制御する。【選択図】　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給された燃料を化学反応させて電気エネルギーを発生する燃料電池と、
前記燃料電池により発生された電気エネルギーを充電すると共に、充電された電気エネルギーを装置各部へ供給する充電手段と、
前記燃料電池を加温するヒータと、
前記燃料電池の温度が前記燃料電池の動作温度下限値よりも高くなるように前記ヒータを制御した後、前記電気エネルギーが前記充電手段に充電されるように前記燃料電池を制御する制御手段と、
を備えた携帯機器。
【請求項２】
前記燃料電池の温度を検出する温度検出手段をさらに備え、前記制御手段は、前記温度検出手段により検出した前記燃料電池の温度が前記動作温度下限値以下の場合に、前記燃料電池の温度が前記動作温度下限値よりも高くなるように前記ヒータを制御した後、前記電気エネルギーが前記充電手段に充電されるように前記燃料電池を制御すると共に、前記燃料電池の温度が前記動作温度下限値以上の予め定めた設定温度を維持するように前記ヒータを制御することを特徴とする請求項１記載の携帯機器。
【請求項３】
前記制御手段は、前記充電手段に充電された電気エネルギーが予め定めた第１の所定レベルになった場合に前記燃料電池による発電を停止させ、前記電気エネルギーが予め定めた前記第１の所定レベルよりも小さい第２の所定レベルになった場合に、前記燃料電池による発電を開始させることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の携帯機器。
【請求項４】
前記制御手段は、前記ヒータがオフの状態で前記温度検出手段により検出した温度変化の傾向に応じて前記ヒータを制御することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の携帯機器。
【請求項５】
供給された燃料を化学反応させて電気エネルギーを発生する燃料電池と、前記燃料電池により発生された電気エネルギーを充電すると共に、充電された電気エネルギーを装置各部へ供給する充電手段と、を備え、
前記装置の一部を構成し且つ前記装置の動作により発熱する発熱体が前記燃料電池近傍に配置されたことを特徴とする携帯機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルカメラに係り、特に、燃料電池が発生する電力により動作する携帯機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、太陽電池により発電された電力を二次電池に蓄え、この二次電池に蓄えられた電力によりカメラを駆動する技術が提案されている（例えば特開平６−１６３９６５号公報参照）。
【０００３】
この発明によれば、カメラに着脱可能に取り付けられた太陽電池ユニットに、増設太陽電池ユニットを取り付け・取り外しできるように、カメラ側の太陽電池ユニットと増設太陽電池ユニットとに連結溝を設けると共に、太陽電池ユニットをカメラに対して回転させることができるようにしている。これにより、太陽電池ユニットを光源方向に容易に向けることができ、太陽電池により発電された電力を二次電池に効率よく充電することができる。
【０００４】
しかしながら、特開平６−１６３９６５号公報に記載された技術では、太陽電池を用いているため夜間は充電できず、長時間安定的に使用することができない、という問題があった。
【０００５】
また、装置の電源として燃料電池を用いた技術が提案されている（例えば特開２００２−１３４１５４号公報、特開２００２−４９４４０号公報、特開平１０−６４５６７号公報参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
燃料電池は、例えばメタノール水や水素等の燃料を化学反応させて電気エネルギーを発生するものであるが、その動作温度、すなわち発電のために必要な温度が他の電源と比較して高い。このため、上記従来技術では、特に極寒地では長時間安定して使用できない場合がある、という問題があった。
【０００７】
本発明は上記問題点を解決するために成されたものであり、使用する場所に拘わらず長時間安定的に駆動することができる携帯機器を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、供給された燃料を化学反応させて電気エネルギーを発生する燃料電池と、前記燃料電池により発生された電気エネルギーを充電すると共に、充電された電気エネルギーを装置各部へ供給する充電手段と、前記燃料電池を加温するヒータと、前記燃料電池の温度が前記燃料電池の動作温度下限値よりも高くなるように前記ヒータを制御した後、前記電気エネルギーが前記充電手段に充電されるように前記燃料電池を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、供給された燃料を化学反応させて電気エネルギーを発生する燃料電池を備えており、この燃料電池により発電された電気エネルギーによって携帯機器が動作する。なお、本発明が適用される携帯機器の例としては、例えばデジタルカメラや携帯電話等の携帯端末装置等がある。
【００１０】
燃料電池により発生された電気エネルギーは、充電手段に一旦充電される。そして、充電手段に充電された電気エネルギーが装置の各部へ供給される。
【００１１】
燃料電池は、動作温度、すなわち発電のために必要な温度が比較的高いため、特に極寒地では使用できない恐れがある。このため、本発明では、燃料電池を加温するヒータを備えている。このヒータは制御手段によって制御される。
【００１２】
制御手段は、燃料電池の温度が燃料電池の動作温度下限値、すなわち発電に必要な最低温度よりも高くなるようにヒータを制御する。そして、その後、電気エネルギーが充電手段に充電されるように燃料電池を制御する。
【００１３】
このように、燃料電池を加温するヒータを備えているため、極寒地でも長時間安定的に動作させることができる。また、燃料電池により発電された電力を直接装置各部へ供給するのではなく、これを一旦二次電池に蓄え、この二次電池に蓄積された電力を装置各部へ供給するため、燃料電池による発電が不安定な場合でも長時間安定的に動作させることができる。
【００１４】
請求項２記載の発明は、前記燃料電池の温度を検出する温度検出手段をさらに備え、前記制御手段は、前記温度検出手段により検出した前記燃料電池の温度が前記動作温度下限値以下の場合に、前記燃料電池の温度が前記動作温度下限値よりも高くなるように前記ヒータを制御した後、前記電気エネルギーが前記充電手段に充電されるように前記燃料電池を制御すると共に、前記燃料電池の温度が前記動作温度下限値以上の予め定めた設定温度を維持するように前記ヒータを制御することを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、燃料電池の温度を検出する温度検出手段をさらに備えている。制御手段は、温度検出手段により検出した燃料電池の温度が動作温度下限値以下の場合に、燃料電池の温度が動作温度下限値よりも高くなるようにヒータを制御する。そして、燃料電池の動作温度が動作温度下限値よりも高くなった時点で、電気エネルギーが充電手段に充電されるように燃料電池を動作させる。また、燃料電池の温度が低下して発電不可能とならないように、燃料電池の温度が動作温度下限値以上の予め定めた設定温度を維持するようにヒータを制御する。すなわち定温制御する。
【００１６】
なお、設定温度は、動作温度下限値と同一でもよいが、若干高めに設定することが好ましい。また、設定温度に幅を持たせてもよい。これにより、燃料電池の温度を安定的に動作温度下限値以上に維持させることができる。
【００１７】
また、定温制御としては、例えば温度検出手段により検出した温度が設定温度未満の場合にヒータを所定時間オンし、温度検出手段により検出した温度が設定温度よりも高い場合にはヒータを所定時間オフさせるようにしてもよい。これにより、燃料電池の温度を設定温度付近の温度に維持させることができる。また、予め定めた所定時間毎にヒータを断続的に動作させて設定温度を維持させるようにしてもよい。
【００１８】
また、請求項３に記載したように、前記制御手段は、前記充電手段に充電された電気エネルギーが予め定めた第１の所定レベルになった場合に前記燃料電池による発電を停止させ、前記電気エネルギーが予め定めた前記第１の所定レベルよりも小さい第２の所定レベルになった場合に、前記燃料電池による発電を開始させるようにしてもよい。
【００１９】
第１の所定レベルは、例えば最大の充電量に対応したレベルに設定される。また、第２の所定レベルは、例えば第１の所定レベルよりも若干小さいレベルに設定される。これにより、無駄に燃料電池の発電を続けてしまうのを防ぐことができ、効率よく充電することができる。
【００２０】
また、請求項４に記載したように、前記制御手段は、前記ヒータがオフの状態で前記温度検出手段により検出した温度変化の傾向に応じて前記ヒータを制御するようにしてもよい。
【００２１】
例えば、ヒータがオフの状態で所定時間毎に温度検出手段により燃料電池の温度を検出して記憶手段に記憶させておき、検出した温度の履歴から燃料電池の温度変化の傾きを算出する。そして、この傾きに応じてヒータをオンさせる時間及び間隔の少なくとも一方を変更する。すなわち、傾きが急な場合には、周囲の温度が低いと判断できるため、ヒータをオンさせる時間を長くしたり、ヒータをオンさせる間隔を短くする。一方、傾きが緩やかな場合には、周囲の温度がそれほど低くないと判断できるため、ヒータをオンさせる時間を短くしたり、ヒータをオンさせる間隔を長くしたりする。これにより、無駄な電力を消費することなく周囲の温度に応じて適切にヒータを制御することができる。
【００２２】
また、請求項５に記載したように、供給された燃料を化学反応させて電気エネルギーを発生する燃料電池と、前記燃料電池により発生された電気エネルギーを充電すると共に、充電された電気エネルギーを装置各部へ供給する充電手段と、を備え、前記装置の一部を構成し且つ前記装置の動作により発熱する発熱体が前記燃料電池近傍に配置された構成としてもよい。
【００２３】
発熱体としては、例えばデジタルカメラの場合には、装置を統括制御する制御用プロセッサ、撮像画像の画像処理を行う画像処理プロセッサ、撮像画像を表示する液晶装置に光を照射するバックライトの少なくとも１つとすることができる。
【００２４】
これらは、動作することによって発熱するため、これを燃料電池の近傍に配置しておくことにより、専用のヒータを設ける必要がなく、装置を簡単且つ安価な構成にすることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。本実施の形態では、デジタルカメラに本発明を適用した場合について説明する。
【００２６】
本発明が適用されたデジタルカメラ１０は、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、本体１２が略箱型であり、正面から見て左側には、本体１２の把持を容易とするための把持部１３が形成されている。
【００２７】
本体１２の正面側には、図１（Ａ）に示すように、撮影レンズ１４、撮影範囲等を目視で確認するためのファインダ１６、低照度での撮影等の場合に照明光を発するためのフラッシュ装置１８が取付けられている。
【００２８】
また、本体１２の正面から見て右側の側面には、スマートメディアなどのメモリーカードとしての画像蓄積メモリ２０を装填可能なスロット２２が設けられており、本体１２の上面には、図１（Ａ）において左側にモードダイヤル２４、及び電源スイッチ２６が設けられ、モードダイヤル２４の中央部がシャッタボタン２８となっている。また、本体１２の正面から見て左側の底面には、デジタルカメラ１０の電源である燃料電池３０の収容口が設けられている。また、燃料電池３０の図示しない収容ボックスの周囲には、燃料電池３０を加温するためのヒータ３２が設けられている。これにより、燃料電池３０が図示しない収容口から収容ボックス内にセットされると、図２に示すように、燃料電池３０の周囲にヒータ３２が配置されることとなる。
【００２９】
モードダイヤル２４は、デジタルカメラの撮影モードを選択するダイヤルであり、例えば、オート撮影モード、マクロ撮影モード、風景撮影モード、スポーツ撮影モード、夜景撮影モード等の中から、撮影者は被写体の撮影状況に適した撮影モードを選択することができる。また、シャッタボタン２８は、半押しでＡＦロック、全押しで撮像処理されるように構成されている。
【００３０】
また、図１（Ｂ）に示すように、本体１２の背面の左下には、反射型ＬＣＤ又は透過型表ＬＣＤから成るカラーの画像表示ＬＣＤ３４が設けられており、画像表示ＬＣＤ３４の上方には、モノクロのステイタスＬＣＤ３６、フラッシュボタン３８、十字ボタン４０、メニュー実行ボタン４２、及びズームボタン４３Ｔ、４３Ｗ等の各種選択ボタンが設けられている。
【００３１】
画像表示ＬＣＤ３４は、画面サイズが例えば６４０×４８０ピクセルの液晶表示パネルより構成されており、画像表示指示がある場合に、画像蓄積メモリ２０に保存された画像データ基づいて画像を画面全体に表示したり、複数の縮小画像を並べて表示（以下、サムネイル表示と称す。）したり、各種機能選択画面を表示する。ステイタスＬＣＤ３６は、例えば動作モード、画質、バッテリー量、ストロボの発光／非発光、撮影可能枚数等デジタルカメラの現在の状態や設定を表示する。
【００３２】
十字ボタン４０は、画像表示ＬＣＤ３４が各種項目を選択する画面を表示しているときに表示されたボタンを選択したり、カーソルを動かすためのボタンである。また、フラッシュボタン３８はフラッシュ装置１８によるストロボ発光を強制発光するときに強制発光指示を出したり、フラッシュ装置１８によるストロボ発光を禁止するときに発光禁止指示を出すボタンであり、メニュー実行ボタン４２は、画像表示ＬＣＤ３４に表示された画面で十字ボタン４０で選択された項目の実行指示を出すボタンである。ズームボタン４３Ｔは、撮影画角を望遠側に変更するためのボタンであり、ズームボタン４３Ｗは、撮影画角を広角側に変更するためのボタンである。
【００３３】
図３には、デジタルカメラ１０のブロック図を示した。デジタルカメラ１０は、撮影レンズ１４を備えている。撮影レンズ１４は、例えばフォーカスレンズを含む複数枚のレンズで構成され、例えば焦点距離を可変にすることができるズームレンズを用いられるが、単一の焦点距離（固定焦点）のレンズを用いてもよい。
【００３４】
撮影レンズ１４は、ズーム制御部４５によってズーム制御される。ズーム制御部４５は、ズームボタン４３Ｔ、４３Ｗの操作量に応じて撮影画角を望遠側又は広角側に変更すべく撮影レンズ１４を駆動する。
【００３５】
撮影レンズ１４のうちフォーカスレンズは、測距制御部４６によって制御される。測距制御部４６は、後述するオートフォーカス制御により、ピントが被写体に合うようにフォーカスレンズを駆動する。
【００３６】
撮影レンズ１４及びシャッタ４８を介してＣＣＤ等を含んで構成される撮像素子５０の受光面に結像された被写体像は、各センサで入射光量に応じた量の信号電荷に変換される。このようにして蓄積された信号電荷は、タイミング信号発生回路（ＴＧ）５２から加えられる駆動パルスによって読み出され、信号電荷に応じた電圧信号（アナログ画像信号）として順次撮像素子５０から出力される。
【００３７】
撮像素子５０の前には、シャッタ４８が設けられている。シャッタ４８は、露光制御部５４によって制御され、設定されたシャッタスピードで開閉する。
【００３８】
なお、撮像素子５０に電子シャッタ機能を設けてシャッタ４８を省略してもよい。この場合、撮像素子５０は、シャッターゲートを介してシャッタードレインが設けられると共に露光制御部５４によって制御され、シャッターゲートをシャッターゲートパルスによって駆動することにより、蓄積した信号電荷をシャッタードレインに掃き出すことができる。すなわち、撮像素子５０は、シャッターゲートパルスによって各センサに蓄積される電荷の蓄積時間（シャッタースピード）を制御する。
【００３９】
撮像素子５０から読み出された信号は、信号処理回路５６によって所定の処理が施される。信号処理回路５６は、例えば図示しないＣＤＳ回路やＡ／Ｄ変換器を含んで構成される。ＣＤＳ回路は、撮像素子５０からの画像信号を相関二重サンプリング（ＣＤＳ）処理するとともに、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色信号に色分離処理し、各色信号の信号レベルの調整（プリホワイトバランス処理）を行う。これらの所定のアナログ信号処理を経た画像信号は、Ａ／Ｄ変換器によりＲ，Ｇ，Ｂのデジタル信号に変換された後、画像処理プロセッサ５８へ出力される。
【００４０】
タイミング信号発生回路５２は、画像処理プロセッサ５８からのコマンドに応じて撮像素子５０及び信号処理回路５６に対して適宜のタイミング信号を与えており、各回路はタイミング信号発生回路５２から加えられるタイミング信号により同期して駆動されるようになっている。
【００４１】
画像処理プロセッサ５８は、各種画像処理を行う回路等を含んでおり、例えば、積算回路、ゲイン調整回路、ガンマ補正回路、輝度・色差信号処理回路（ＹＣ処理回路）、圧縮伸張回路、画像蓄積メモリ２０のカードインターフェース、画像表示ＬＣＤ３４を駆動する表示用ドライバー等を含んでいる。
【００４２】
また、画像処理プロセッサ５８は、画像処理を高速に行うためのワークメモリとしての高速演算用メモリ６０、画像蓄積メモリ２０、外部通信インターフェース６２、画像表示ＬＣＤ３４が接続される。外部通信インターフェースは、パソコン等の外部機器と画像データ等の授受を行うためのインターフェースであり、例えばＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｓｅｒｉａｌ　Ｂｕｓ）やＩＥＥＥ１３９４等のインターフェースを用いることができる。
【００４３】
信号処理回路５６のＡ／Ｄ変換器から出力されたデータは、高速演算用メモリ６０に格納されるとともに、積算回路に加えられる。積算回路は、撮影画面を複数のブロック（例えば、８×８の６４個のブロック）に分割し、各ブロック毎に受入したＧ信号の積算演算を行う。なお、Ｒ、Ｇ、Ｂのデータから輝度信号（Ｙ信号）を生成して、輝度信号の積算演算を行ってもよい。
【００４４】
画像処理プロセッサ５８は、積算回路で得られた積算値の情報（演算結果）に基づき、所定のアルゴリズムに従って撮影画面の評価値Ｅを算出し、求めた評価値Ｅを用いてゲイン調整回路におけるゲイン値（増幅率）を決定する。画像処理プロセッサ５８は決定したゲイン値に従ってゲイン調整回路におけるゲイン量を制御する。
【００４５】
高速演算用メモリ６０に記憶されたＲ、Ｇ、Ｂの画像データはゲイン調整回路で増幅処理される。増幅処理された画像データは、ガンマ補正回路において、ガンマ補正処理が施された後、ＹＣ処理回路へ送られ、ＲＧＢデータから輝度信号（Ｙ信号）及び色差信号（Ｃｒ，Ｃｂ信号）に変換される。
【００４６】
ＹＣ処理回路において生成された輝度・色差信号（ＹＣ信号と略記する）は、高速演算用メモリ６０に書き戻される。高速演算用メモリ６０に記憶されたＹＣ信号は表示用ドライバーに供給され、所定方式の信号（例えば、ＮＴＳＣ方式のカラー複合映像信号）に変換されて画像表示ＬＣＤ３４に出力される。
【００４７】
画像表示ＬＣＤ３４に表示された画像は、制御用μコンピュータ６４によって点灯制御されるバックライト６５が点灯することにより視認可能となる。なお、画像表示ＬＣＤ３４はＹＣ信号入力対応のタイプのものを適用してもよいし、ＲＧＢ信号入力タイプのものを適用してもよく、表示装置に対応したドライバーが適用される。
【００４８】
また、撮像素子５０から出力される画像信号によって画像データが定期的に書き換えられ、その画像データから生成される映像信号が画像表示ＬＣＤ３４に供給されることにより、撮像素子５０が捉える画像がリアルタイムに動画像（ライブ画像）として、又はリアルタイムではないが、ほぼ連続した画像として画像表示ＬＣＤ３４に表示される。
【００４９】
画像表示ＬＣＤ３４は電子ビューファインダーとして利用でき、撮影者は画像表示ＬＣＤ３４の表示画像又は光学式のファインダ１６によって撮影画角を確認することができる。スイッチ群６６に含まれるシャッタボタン２８の押下操作など所定の記録指示（撮影開始指示）操作に呼応して、記録用の画像データの取り込みが開始される。
【００５０】
各種画像処理が施された画像データは、画像処理プロセッサの圧縮伸張回路により圧縮される。圧縮伸張回路は、高速演算用メモリ６０上のＹＣデータをＪＰＥＧその他の所定の形式に従って圧縮する。圧縮された画像データはカードインターフェースによりメモリカードとしての画像蓄積メモリ２０に記録される。
【００５１】
非圧縮の画像データを記録するモード（非圧縮モード）が選択されている場合には、圧縮伸張回路による圧縮処理を実施せずに、非圧縮のまま画像データが画像蓄積メモリ２０に記録される。
【００５２】
本実施の形態のデジタルカメラ１０は、画像データを保存する手段としてメモリカードとしての画像蓄積メモリ２０が用いられている。具体的には、例えばスマートメディア等の記録メディアが適用される。記録メディアの形態は上記のものに限らず、ＰＣカード、マイクロドライブ、マルチメディアカード（ＭＭＣ）、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、メモリスティックなど種々の形態が可能であり、使用される媒体に応じた信号処理手段とインターフェースが適用される。
【００５３】
また、再生モード時には画像蓄積メモリ２０から読み出された画像データが圧縮伸張回路によって伸張処理され、表示用ドライバーによって画像表示ＬＣＤ３４に出力される。
【００５４】
制御用μコンピュータ６４はスイッチ群６６からの入力信号に基づいて対応する回路ブロックを制御する。例えば、ズーム制御部４５、測距制御部４６、及び露光制御部５４を統括制御して、撮影レンズ１４のズーミング動作や自動焦点調節（ＡＦ）動作の制御、並びに自動露出調節（ＡＥ）の制御等を行う。
【００５５】
露光制御部５４は、撮像素子５０から出力される画像信号に基づいて、焦点評価演算やＡＥ演算などの各種演算を行い、その演算に基づいて、シャッタ４８のシャッタスピードを設定すると共に図示しない絞りを適正絞り値に設定する。
【００５６】
測距制御部４６は撮影レンズ１４の図示しない駆動手段（例えば、ＡＦモータやアイリスモータ等）を制御してフォーカスレンズを合焦位置に移動させる。
【００５７】
例えば、ＡＦ制御には、Ｇ信号の高周波成分が最大になるようにフォーカスレンズを移動させるコントラストＡＦ方式が採用される。また、ＡＥ制御には、１フレームのＲ、Ｇ、Ｂ信号を積算した積算値に基づいて被写体輝度（撮影ＥＶ）を求め、この撮影ＥＶに基づいて絞り値とシャッタースピードを決定し、絞りを駆動するとともに、決定したシャッタースピードとなるようにシャッタ４８の開閉を制御する。従って、デジタルカメラ１０の撮影レンズ１４を被写体に向けるだけで、最適な露出調整が行われるとともに、ピント合わせが自動的に行われる。
【００５８】
撮影記録時においては、シャッタボタン２８の「半押し」時に上述した測光動作を複数回繰り返して正確な撮影ＥＶを求め、この撮影ＥＶに基づいて撮影時の絞り値とシャッタースピードを最終的に決定する。そして、シャッタボタン２８の「全押し」時に前記最終的に決定した絞り値になるように絞りを駆動し、また、決定したシャッタースピードとなるようにシャッタ４８の開閉を制御する。なお、ＡＥ、ＡＦは撮像素子５０から取得される画像信号に基づいて制御する方法の他、周知の測光センサやＡＦ投光／受光センサからなる測距センサ等を用いてもよい。
【００５９】
スイッチ群６６には、前述した画像の記録開始の指示を与えるシャッタボタン２８、モードダイヤル２４、電源スイッチ２６、ズームボタン４３Ｔ，４３Ｗ、、フラッシュボタン３８、十字ボタン４０、その他の各種の入力手段が含まれる。これら入力手段は、スイッチボタン、ダイヤル、スライド式ツマミなど種々の形態があり、タッチパネルや液晶モニタ表示部の画面上において設定メニューや選択項目を表示してカーソルで所望の項目を選択する態様もある。スイッチ群６０はカメラ本体に配設されていてもよいし、リモコン送信機としてカメラ本体と分離した構成にすることも可能である。
【００６０】
また、このデジタルカメラ１０はフラッシュ装置１８を備えている。フラッシュ装置１８は調光用の受光素子を有しており、スイッチ群６６に含まれるフラッシュボタン３８の操作に応じて、低輝度時にフラッシュ装置１８により自動的にストロボ発光させる「低輝度自動発光モード」、被写体輝度にかかわらずフラッシュ装置１８によりストロボ発光させる「強制発光モード」、又はフラッシュ装置１８によるストロボ発光を禁止させる「発光禁止モード」等に設定される。
【００６１】
制御用μコンピュータ６４はユーザーが選択したストロボモードに応じて、フラッシュ装置１８のメインコンデンサの充電制御や、発光管（例えば、キセノン管）への放電（発光）タイミングを制御するとともに、受光素子からの測定結果に基づいて発光停止の制御を行う。受光素子はストロボの発光によって照らされる被写体からの反射光を受光し、受光量に応じた電気信号に変換する。受光素子の信号は図示せぬ積分回路により積算され、積算受光量が所定の適正受光量に達した時にストロボの発光が停止される。
【００６２】
上記の各回路は、燃料電池３０によって発電された電力によって動作する。燃料電池３０は、例えば固体高分子形の燃料電池であって、メタノール水を電池に直接供給するメタノール直接型燃料電池（ＤＭＦＣ）が用いられる。このような燃料電池３０は、図４に示すように、アノード３０Ａとカソード３０Ｂとの間にプロトン導電膜３０Ｃが挟まれた構成となっている。そして、アノード３０Ａからメタノール水（ＣＨ３ＯＨ＋Ｈ２Ｏ）が供給され、カソード３０Ｂから酸素（Ｏ２）が供給されることにより、プロトン伝導に伴って化学反応が生じ、メタノールが連続的に酸化されて起電力ｅが生じると共に、二酸化炭素（ＣＯ２）と水（Ｈ２Ｏ）が排出される。この起電力ｅにより負荷６８に電力を供給することができる。
【００６３】
このようなメタノール直接型燃料電池は、メタノールから水素を作る改質機やＣＯ濃度制御用の反応器等の周辺補機が不要であるため小型化に向いている。しかしながら、燃料電池は、発電に必要な温度、すなわち動作温度下限値が他の電池と比較して高いため、特に極寒地などでは動作が不安定となる恐れがある。このため、本実施の形態では前述したように、燃料電池３０の図示しない収容ボックスの周囲に、燃料電池３０を加温するためのヒータ３２が設けられている。これにより、燃料電池３０を加温することができ、安定的に動作させることができる。
【００６４】
なお、デジタルカメラ１０は、燃料電池３０が収容ボックス内にセットされたことを検知する図示しない検知機構も備えており、この検知機構により制御用μコンピュータ６４は燃料電池３０がセットされたことを検知することができる。
【００６５】
燃料電池３０で発電された電気エネルギーは、変換器７０によって所定レベルの電気エネルギー（電圧）に変換されてバッファ７２に蓄積され、さらに、バッファ７２に蓄積された電気エネルギーは、変換器７４によって所定レベルの電気エネルギー（電圧）に変換されてバッファ７６に蓄積される。このバッファ７６に蓄積された電気エネルギーが各回路へ供給される。バッファ７２、７６は、例えば二次電池（例えばリチウムイオン電池等）やコンデンサで構成される。変換器７０、７４は、制御用μコンピュータ６４によって制御される。なお、バッファ及び変換器を各々１つずつとしてもよい。
【００６６】
ヒータ３２は、バッファ７６から電力が供給されて燃料電池３０を加温するが、ヒータ３２とバッファ７６との間にはヒータ３２への電力供給をオンオフするためのスイッチ７８が設けられている。このスイッチ７８のオンオフは、制御用μコンピュータ６４により制御される。
【００６７】
また、燃料電池３０の近傍には、燃料電池３０の温度を検出する温度計８０が設けられている。制御用μコンピュータ６４は、温度計８０で検出した燃料電池３０の温度に基づいてスイッチ７８を適宜オンオフすることによりヒータ３２をオンオフさせて燃料電池３０を加温すると共に、バッファ７６に蓄積された電気エネルギーのレベル（例えば電圧レベル）をモニタして、燃料電池３０の発電の開始及び停止を制御する。
【００６８】
なお、デジタルカメラ１０は本発明の携帯機器に相当し、燃料電池３０は本発明の燃料電池に相当し、ヒータ３２は本発明のヒータに相当し、バッファ７６は本発明の充電手段に相当し、制御用μコンピュータ６４は本発明の制御手段に相当し、温度計８０は本発明の温度検出手段に相当する。
【００６９】
次に、制御用μコンピュータ６４によるヒータ３２の制御について説明する。
【００７０】
電源スイッチ２６がオンの状態で冷えた状態の燃料電池３０がデジタルカメラ１０にセットされた場合（ｔ１の時点）では、図５に示すように、温度計８０によって検出される燃料電池３０の温度はかなり低いため、制御用μコンピュータ６４は、スイッチ７８をオンしてヒータ３２を駆動し、燃料電池３０を加温する（プレヒート）。
【００７１】
そして、制御用μコンピュータ６４は、温度計８０により検出された燃料電池３０の温度をモニタし、燃料電池３０の温度が、燃料電池３０の動作温度下限値ｔｈ１よりも高い設定温度ｔｈ２に達した場合（ｔ２の時点）には、変換器７０を介して燃料電池３０による発電を開始させる。これにより、燃料電池３０によって発電された電気エネルギーが変換器７０を介してバッファ７２へ蓄積され、さらに変換器７４を介してバッファ７６へ蓄積される。
【００７２】
燃料電池３０の温度が設定温度ｔｈ２に達した後は、燃料電池３０の温度が設定温度ｔｈ２付近を維持するようにヒータ３２を制御する。すなわち定温制御する。例えば、温度計８０により検出した温度が設定温度未満の場合にヒータ３２を所定時間オンし、温度計８０により検出した温度が設定温度よりも高い場合にはヒータを所定時間オフさせる。これにより、燃料電池３０の温度を設定温度付近の温度に維持させることができる。また、予め定めた所定時間毎にヒータ３２を断続的に動作させて燃料電池３０の温度を設定温度ｔｈ２付近に維持させるようにしてもよい。
【００７３】
また、燃料電池３０の発電が開始されると、バッファ７６の蓄積エネルギーが徐々に高くなっていくが、予め定めた所定レベルｔｈ３に達した場合（ｔ３の時点）には、制御用μコンピュータ６４は燃料電池３０の発電を停止させると共に、スイッチ７８をオフしてヒータ３２による加温を停止させる。このように、充電を完了した時点で燃料電池３０の発電を停止させるので、燃料を無駄に消費するのを防ぐことができる。
【００７４】
燃料電池３０の発電を停止させると、図５に示すように、燃料電池３０の温度が徐々に低下するが、制御用μコンピュータ６４は、燃料電池３０の温度が動作温度下限値ｔｈ２に達した場合（ｔ４の時点）には、再びスイッチ７８をオンすることによりヒータ３２をオンさせ、燃料電池３０を加温しプレヒートを行う。これにより、燃料電池３０の温度が再び上昇し始めるが、ここでバッファ７６の蓄積エネルギーが所定レベルｔｈ３よりも低くなった場合（ｔ５の時点）には、燃料電池３０による発電を再開し、所定レベルｔｈ３に達した場合（ｔ６の時点）には、発電を停止させる（ｔ７〜ｔ９の時点についても同様）。
【００７５】
また、燃料電池３０の発電が停止していた状態で負荷が発生した場合、すなわち、撮影指示がなされて撮影レンズ１４や撮像素子５０等が駆動された場合（ｔ９の時点）には、バッファ７６の蓄積エネルギーが急激に低下すると共に、燃料電池３０の温度が低下し始める。このため、制御用μコンピュータ６４は、再びヒータ３２をオンさせて燃料電池３０をプレヒートし（ｔ１０の時点）、燃料電池３０の温度が設定温度ｔｈ２に達した場合（ｔ１１の時点）には、燃料電池３０による発電を再開させる。これにより、バッファ７６が充電されるため、バッファ７６の蓄積エネルギーの低下が緩やかになる。
【００７６】
そして、負荷が終了すると（ｔ１２の時点）、バッファ７６の蓄積エネルギーが上昇し、所定レベルｔｈ３になった場合（ｔ１３の時点）には、燃料電池３０による発電を停止させると共に、ヒータ３２による加温を停止させる。
【００７７】
同様に、再び燃料電池３０の温度が動作温度下限値ｔｈ２以下になった場合（ｔ１４の時点）には、再びヒータ３２をオンさせてプレヒートを行い、負荷が発生した場合（ｔ１５の時点）には、再び燃料電池３０の発電を開始する。これによりバッファ７６に蓄積エネルギーの低下が緩やかになり、負荷の停止すると（ｔ１６の時点）、蓄積エネルギーが上昇する。
【００７８】
このように、ヒータ３２により燃料電池３０を動作温度下限値以上の設定温度になるように加温するため、極寒地においても長時間に亘って安定的に動作することができる。また、燃料電池３０の温度が一旦設定温度に達した場合には、燃料電池３０の温度が設定温度付近の温度を維持するように定温制御するため、負荷の発生等によりバッファ７６の蓄積エネルギーが低下した場合でも、速やかに発電を開始することができる。
【００７９】
なお、制御用μコンピュータ６４が、ヒータ３２がオフの状態で温度計８０により検出した温度の傾向に応じてヒータ３２を制御するようにしてもよい。例えば、ヒータ３２がオフの状態の時に所定時間毎に温度計８０により燃料電池３０の温度を検出して内部メモリ等の記憶手段に記憶させておき、検出した温度の履歴から燃料電池３０の温度変化の傾きを算出する。そして、この傾きに応じてヒータ３２をオンさせる時間及び間隔の少なくとも一方を変更する。
【００８０】
すなわち、図６（Ａ）に示すように、ヒータ３２がオフの場合における燃料電池３０の温度低下の傾きが急な場合には、周囲の温度が低いと判断できるため、ヒータ３２を連続的にオンさせたり、ヒータをオンさせる間隔を短くする。一方、図６（Ｂ）に示すように、温度低下の傾きが緩やかな場合には、周囲の温度がそれほど低くないと判断できるため、ヒータ３２を断続的にオンさせたり、ヒータ３２をオンさせる間隔を長くしたりする。これにより、無駄な電力を消費することなく周囲の温度に応じて適切にヒータ３２を制御することができる。
【００８１】
また、本実施の形態では、燃料電池３０を加温する手段として専用のヒータ３２を設けた場合について説明したが、元々デジタルカメラ１０に設けられた部品であって発熱するものを燃料電池３０の近傍に配置して、燃料電池３０を加温するようにしてもよい。例えば、制御用μコンピュータ６４や画像処理プロセッサ５８、バックライト６５は動作することにより発熱する発熱体であるため、図３に示すように、燃料電池３０と熱結合させるべく、これらの少なくとも１つを燃料電池３０の近傍に配置する。
【００８２】
例えば、図７に示すように、画像表示ＬＣＤ３４の裏側に設けられたバックライト６５の近傍に燃料電池３０を配置する。これにより、バックライト６５による発熱により燃料電池３０を加温することができ、専用のヒータを用いることなく装置を簡単且つ安価な構成とすることができる。また、ヒータによる加温と発熱体による加温とを併用して燃料電池３０を加温してもよく、ヒータによる加温と発熱体による加温とを切替えて燃料電池３０を加温してもよい。
【００８３】
なお、本実施の形態では、デジタルカメラを例に説明したが、これに限らず、携帯電話やＰＤＡ等の携帯端末等にも本発明を適用可能であることはいうまでもない。
【００８４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、長時間安定的に駆動することができる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）はデジタルカメラの正面図、（Ｂ）はデジタルカメラの背面図である。
【図２】燃料電池及びヒータを示す斜視図である。
【図３】デジタルカメラの回路ブロック図である。
【図４】燃料電池の構成図である。
【図５】燃料電池の測定温度、燃料電池による発電区間、及び二次電池の蓄積エネルギーと、ヒータ制御との関係について説明するための線図である。
【図６】燃料電池の測定温度の変化とヒータ制御との関係について説明するための線図である。
【図７】デジタルカメラの他の形態を示す側面図である。
【符号の説明】
１０　デジタルカメラ
１４　撮影レンズ
１６　ファインダ
１８　フラッシュ装置
３０　燃料電池
３２　ヒータ
５８　画像処理プロセッサ
６４　制御用μコンピュータ
６５　バックライト
６６　スイッチ群
７０、７２　　　　　変換器
７２、７６　　　　　バッファ
７８　スイッチ
８０　温度計
【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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【図７】
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