(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリからの電力を複数系統に振り分けて、少なくともシステムコントローラを含む複数の負荷に供給する電源回路において、
機器本体の動作状態に連動してオン／オフが切り換えられるスイッチと、
前記各負荷の急激な変動に伴う前記バッテリの寿命劣化を抑制するための電気２重層コンデンサと
を具備し、
前記スイッチと前記電気２重層コンデンサとを直列に接続し、前記電力の振り分け前となる箇所に前記バッテリと前記各負荷との間に介在させるように設け、
前記システムコントローラは、前記機器本体の動作状態として通常モードとスタンバイモードとの間の移行を制御し、動作状態をスタンバイモードに移行した場合には前記スイッチをオフして、前記負荷に電力供給する前記バッテリと、前記電気２重層コンデンサとの回路を遮断する
ことを特徴とする電源回路。
【請求項２】
バッテリを含む複数の電源のうちのいずれか１つからの電力を、電源ラインを介して少なくともシステムコントローラを含む複数の負荷に供給する電源回路において、
前記複数の電源からの電力を選択的に取り込むための切り替え手段と、
機器本体の動作状態に連動してオン／オフが切り換えられるスイッチと、
前記各負荷の急激な変動に伴う前記バッテリの寿命劣化を抑制するための電気２重層コンデンサと
を具備し、
前記スイッチと前記電気２重層コンデンサとを直列に接続し、少なくとも前記バッテリと前記各負荷との間に介在させるように設け、
前記システムコントローラは、前記機器本体の動作状態として通常モードとスタンバイモードとの間の移行を制御し、動作状態をスタンバイモードに移行した場合には前記スイッチをオフして、前記負荷に電力供給する前記バッテリと、前記電気２重層コンデンサとの回路を遮断する
ことを特徴とする電源回路。
【請求項３】
直列に接続された前記スイッチおよび前記電気２重層コンデンサを前記バッテリと前記切り替え手段との間に介在させて設けたことを特徴とする請求項２記載の電源回路。
【請求項４】
直列に接続された前記スイッチおよび前記電気２重層コンデンサを前記切り替え手段と前記各負荷との間に介在させて設けたことを特徴とする請求項２記載の電源回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、バッテリ駆動可能な電子機器の電源回路に係り、特に、大幅なコストアップを招くことなく、たとえば電子カメラにおけるストロボ等のような負荷の急激な変動に伴うバッテリの寿命劣化を効果的に防止することを可能とする電子機器の電源回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、被写体像を撮像光学系により固体撮像素子、たとえばＣＣＤ２次元イメージセンサ上に結像して電気信号に変換し、これにより得られた静止画像の画像データを半導体メモリや磁気ディスクのような記録媒体に記録する、いわゆる電子カメラが広く普及しつつある。また、この種の電子カメラは、利用者が携行することを前提とした製品であるために、当然ながらバッテリ駆動可能に構成されている。
【０００３】
ところで、この種の電子カメラには、たとえばストロボや各種モータ等のアクチュエータなど、その使用状況によって急激な変動を生じさせる様々な部品（負荷）が数多く搭載されている。このような負荷の変動は、バッテリの内部抵抗にロス分を発生させ、寿命劣化を引き起こす要因となってしまう。たとえばストロボの使用状況に着目すると、図８に示すように、充電および発光により負荷電流の変動が大きく現れ、バッテリの寿命劣化を引き起こす。
【０００４】
そこで、従来より、たとえばバッテリと負荷との間にコンデンサを挿入することによって負荷側の急激な変動によるバッテリの寿命劣化を抑制させることなどが検討されてきた。しかしながら、従来のコンデンサでは、その形状や大きさから日々小型化が図られている電子カメラへの適用には不向きであり、また、負荷側の変動に追従できるだけの能力も有していなかったため、そもそも電子カメラへの適用は現実的ではないといった問題があった。
【０００５】
このような状況の中、一方では、電解膜の技術向上により、イオンの物理的吸着層が形成できるようになってきたことから、従来のコンデンサのように、電解液を密閉して電荷を蓄積する構造をもつのではなく、つまり、化学反応を用いるのではなく、物理吸着により電荷を蓄積することにより、急速な充放電を可能とした電気２重層コンデンサが開発されるに至っている。この電気２重層コンデンサは、形状も自在に設けられるため、たとえば特開平１１−２７８５９号公報に記載された電源回路のように、バッテリと負荷との間にコンデンサを挿入することによって負荷側の急激な変動に伴うバッテリの寿命劣化を抑制させることが小型化が進む電子機器でも実現可能になってきた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この特開平１１−２７８５９号公報に記載された電源回路のように、変動の激しい負荷ごとに電気２重層コンデンサを設けたのでは、大幅なコストアップを招くおそれがあり、また、これら電気２重層コンデンサが発生させる電源オフ時のリークの問題も何ら考慮されていない。
【０００７】
この発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、大幅なコストアップを招くことなく、たとえば電子カメラにおけるストロボ等のような負荷の急激な変動によるバッテリの寿命劣化を効果的に防止することを可能とする電子機器の電源回路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】
前述した目的を達成するために、この発明の電源回路は、バッテリからの電力を複数系統に振り分けて、少なくともシステムコントローラを含む複数の負荷に供給する電源回路において、機器本体の動作状態に連動してオン／オフが切り換えられるスイッチと、前記各負荷の急激な変動に伴う前記バッテリの寿命劣化を抑制するための電気２重層コンデンサとを具備し、前記スイッチと前記電気２重層コンデンサとを直列に接続し、前記電力の振り分け前となる箇所に前記バッテリと前記各負荷との間に介在させるように設け、前記システムコントローラは、前記機器本体の動作状態として通常モードとスタンバイモードとの間の移行を制御し、動作状態をスタンバイモードに移行した場合には前記スイッチをオフして、前記負荷に電力供給する前記バッテリと、前記電気２重層コンデンサとの回路を遮断することを特徴とする。
【００１０】
また、この発明の電源回路は、バッテリを含む複数の電源のうちのいずれか１つからの電力を、電源ラインを介して少なくともシステムコントローラを含む複数の負荷に供給する電源回路において、前記複数の電源からの電力を選択的に取り込むための切り替え手段と、機器本体の動作状態に連動してオン／オフが切り換えられるスイッチと、前記各負荷の急激な変動に伴う前記バッテリの寿命劣化を抑制するための電気２重層コンデンサとを具備し、前記スイッチと前記電気２重層コンデンサとを直列に接続し、少なくとも前記バッテリと前記各負荷との間に介在させるように設け、前記システムコントローラは、前記機器本体の動作状態として通常モードとスタンバイモードとの間の移行を制御し、動作状態をスタンバイモードに移行した場合には前記スイッチをオフして、前記負荷に電力供給する前記バッテリと、前記電気２重層コンデンサとの回路を遮断することを特徴とする。
【００１１】
この発明の電源回路においては、電源オフ時やスタンバイモード時に電気２重層コンデンサが発生させるリークの影響をバッテリに及ぼすことを防止しつつ、負荷の急激な変動によるバッテリの寿命劣化を効果的に防止することを可能とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の実施形態を説明する。
【００１３】
図１は、この発明の実施形態に係る電子カメラの外観図である。
【００１４】
図１に示すように、この電子カメラは、カメラ本体１の周壁に、レンズ２、ストロボ３およびレリーズスイッチ４などが設けられており、また、カメラ本体１の内部には、この電子カメラが動作するための電力を供給する電池５が取り外し自在に収納される。
【００１５】
図２は、この電子カメラ内部の機器構成を示す図である。ここで、この図２を参照しながら、この電子カメラの撮像原理を説明する。
【００１６】
被写体光は、レンズ２を通過した後、絞り６により光量が制御される。このレンズ２および絞り６は、駆動回路７により駆動される。また、このレンズ２および絞り６を通過した被写体光はＣＣＤ８に入射され、その撮像面上に被写体像が結像される。この撮像面は、光電変換を行なう複数の画素を２次元のマトリクス状に配列し、さらにカラーフィルタを配置して構成され、結像された被写体像に対応した信号電荷を蓄積する。そして、この蓄積された信号電荷は、画素信号と呼ばれる電気信号として読み出されてデジタルの画像データに変換された後、たとえばＤＲＡＭからなるバッファメモリ９に一時的に記憶される。
【００１７】
このバッファメモリ９には、画像記録再生部１０が接続され、バッファメモリ９に記憶された画像データが記録メディア１１に記録される。記録メディア１１は、たとえばカード型フラッシュメモリのような半導体メモリにより構成されたメモリカードが一般的に使用されるが、メモリカードに限られるものではなく、たとえばハードディスクやフロッピーディスクのような磁気記録媒体等、種々の形態のものを使用できる。
【００１８】
以上の動作は、すべてシステムコントローラ１２によって司られ、システムコントローラ１２は、操作入力部１３から通知される、レリーズスイッチ４の押下を含む各種スイッチの操作内容に応じて前述の動作制御を実行する。
【００１９】
また、ストロボ３は、暗い被写体像を撮影するための光源であり、ストロボ制御回路１４によって駆動されることにより発光量を制御する。ストロボ制御回路１４は、所定量の電荷を蓄積可能なストロボ用コンデンサを備え、このストロボ用コンデンサを充放電させてストロボ３を駆動する。
【００２０】
さらに、電源回路１５は、電池５からの電力を昇圧または降圧して各部に供給制御する。このストロボ制御回路１４および電源回路１５も、システムコントローラ１２によって駆動制御される。
【００２１】
そして、この発明は、大幅なコストアップを招くことなく、駆動回路７やストロボ制御回路１４などが生じさせる急激な変動により電池５の寿命劣化が引き起こされることを効果的に防止できるように電源回路１５を構成したことを特徴としており、以下、この点について詳述する。
【００２２】
図３は、この電子カメラに適用される電源回路１５の概略構成図である。
【００２３】
図３に示すように、この電源回路１５は、電池５からの電力をストロボ制御回路１４にそのまま供給するほか、たとえばシステムコントローラ１２や駆動回路７などには、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５１により、それぞれが所望する電圧に変換した上で振り分けて供給する。そして、この電源回路１５では、ストロボ制御回路１４や駆動回路７などが急激な変動を発生させたことにより電池５の寿命劣化が引き起こされることを防止するための電気２重層コンデンサ１５２を、複数系統に振り分ける前の電源ラインに挿入する。これにより、電気２重層コンデンサを複数設ける必要がないため、大幅なコストアップを招くことなく、負荷の急激な変動に伴うバッテリの寿命劣化を効果的に防止する。
【００２４】
また、図４は、この電気２重層コンデンサ１５２と直列に接続され、電源スイッチのオン／オフや通常モードとスタンバイモードとの間の移行等、カメラ本体の動作状態に連動してオン／オフが切り換えられるスイッチ１５３をさらに備えた電源回路１５の概略構成図である。
【００２５】
この電源回路１５においては、カメラ本体の電源がオフされ、あるいは、負荷の変動が起こり得ないスタンバイモードに移行された時点で、電池５と電気２重層コンデンサ１５２との間の回路が遮断されるため、図３に示した構成の効果に加えて、さらに電気２重層コンデンサ１５１のリークが電池５に悪影響を及ぼすことも防止する。
【００２６】
図５は、このスイッチ１５３と電気２重層コンデンサ１５２との関係をより具体的に示すための図であり、図５に示すように、スイッチ１５３と電気２重層コンデンサ１５２とは直列に接続され、スイッチ１５３が電源スイッチのオン／オフや通常モードとスタンバイモードとの間の移行等、カメラ本体の動作状態に連動してオン／オフを切り換えることにより、カメラ本体の電源オン時であって負荷の変動が起こり得る通常モード時には電気２重層コンデンサ１５１と電池５との回路を成立させ、一方、カメラ本体の電源オフ時や負荷の変動が起こり得ないスタンバイモード時には電気２重層コンデンサ１５２と電池５との回路を遮断する。
【００２７】
また、図６は、電池５に加えて、たとえば外部商用電源などからの電力を選択的に取り込んで各部に供給制御する電源回路１５の概略構成図である。この電源回路１５は、外部商用電源からの電力が利用できるときには、この電力を取り込むべく、また、外部商用電源からの電力が利用できないときには、電池５からの電力を取り込むべく切り替えを行う切替装置１５４を備えている。この切替装置１５４は、公知の機械的または電気的な切り替えを行うものである。
【００２８】
そして、このような構成の電源回路においても、電気２重層コンデンサ１５２を複数系統に振り分ける前の電源ラインに挿入することにより、大幅なコストアップを招くことなく、負荷の急激な変動に伴う電池５の寿命劣化を効果的に防止することができる。
【００２９】
なお、この電気２重層コンデンサ１５２は、複数系統に振り分ける前であって少なくとも電池５と各部との間に介在させれば同様の効果が得られるため、電池５と切替装置１５４との間に設けても構わない。また、この切替装置１５４による複数の電源からの電力の選択的な取り込みは、必ずしも排他的でなくても構わない。
【００３０】
同様に、図７も、電池５に加えて、たとえば外部商用電源などからの電力を選択的に取り込んで各部に供給制御する電源回路１５の概略構成図である。この電源回路１５も、外部商用電源からの電力が利用できるときには、この電力を取り込むべく、また、外部商用電源からの電力が利用できないときには、電池５からの電力を取り込むべく切り替えを行う切替装置１５４を備えている。この切替装置１５４も、公知の機械的または電気的な切り替えを行うものである。
【００３１】
そして、このような構成においても、スイッチ１５３と電気２重層コンデンサ１５２とを直列に接続して電源ラインに挿入することにより、大幅なコストアップを招くことなく、負荷の急激な変動に伴う電池５の寿命劣化を効果的に防止するとともに、電気２重層コンデンサ１５２のリークが電池５に悪影響を及ぼすことも防止できる。
【００３２】
なお、このスイッチ１５３および電気２重層コンデンサ１５２も、少なくとも電池５と各部との間に介在させれば同様の効果が得られるため、電池５と切替装置１５４との間に設けても構わない。また、この切替装置１５４による複数の電源からの電力の選択的な取り込みも、必ずしも排他的でなくても構わない。
【００３３】
このように、この発明の電源回路においては、大幅なコストアップを招くことなく、負荷側の急激な変動によるバッテリの寿命劣化を効果的に防止し、また、電源オフ時のリークも適切に対処する。
【００３４】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明の電源回路によれば、負荷の急激な変動に伴うバッテリの寿命劣化を抑制するための電気２重層コンデンサを、バッテリからの電力が複数系統に振り分けられる前の電源ライン上に挿入して設けるようにしたことから、変動の激しい負荷ごとに電気２重層コンデンサを設けなくとも、ただ１つの電気２重層コンデンサを設けるだけで、これらの負荷の急激な変動を吸収することができるため、従来のように、大幅なコストアップを招くことを防止する。
【００３５】
また、たとえば電源スイッチのオン／オフや通常モードとスタンバイモードとの間の移行等、機器本体の動作状態に連動してオン／オフが切り換えられるスイッチと負荷の急激な変動に伴うバッテリの負荷変動を抑制するための電気２重層コンデンサとを直列に接続し、バッテリからの電力を負荷に供給するための電源ラインに挿入したことから、電源オフ時やスタンバイモード時に電気２重層コンデンサが発生させるリークの影響をバッテリに及ぼすことを防止しつつ、負荷の急激な変動によるバッテリの寿命劣化を効果的に防止することを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態に係る電子カメラの外観図。
【図２】同実施形態の電子カメラ内部の機器構成を示す図。
【図３】同実施形態の電子カメラに適用される電源回路の第１の概略構成図。
【図４】同実施形態の電子カメラに適用される電源回路の第２の概略構成図。
【図５】図４におけるスイッチと電気２重層コンデンサとの関係をより具体的に示すための図。
【図６】同実施形態の電子カメラに適用される電源回路の第３の概略構成図。
【図７】同実施形態の電子カメラに適用される電源回路の第４の概略構成図。
【図８】負荷側の急激な変動に伴って引き起こされるバッテリの寿命劣化を説明するための図。
【符号の説明】
１…カメラ本体
２…レンズ
３…ストロボ
４…レリーズスイッチ
５…電池
６…絞り
７…駆動回路
８…ＣＣＤ
９…バッファメモリ
１０…画像記録再生部
１１…記録メディア
１２…システムコントローラ
１３…操作入力部
１４…ストロボ制御回路
１５…電源回路
１５１…ＤＣ／ＤＣコンバータ
１５２…電気２重層コンデンサ
１５３…スイッチ
１５４…切替装置
【図１】
0004576022.tif 000002
【図２】
0004576022.tif 000003
【図３】
0004576022.tif 000004
【図４】
0004576022.tif 000005
【図５】
0004576022.tif 000006
【図６】
0004576022.tif 000007
【図７】
0004576022.tif 000008
【図８】
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