電源装置及び、電源装置を有するデジタルカメラ
【課題】 充電が可能な電池を用いる電源装置及びこの電源装置を有するデジタルカメラにおいて、放電が終了するまで電池を使用する。
【解決手段】 第１の電池と、充電可能な第２の電池と、第１の電池の端子電圧を検出する第１の検出部と、第１の検出部により検出された端子電圧が所定の電圧を超える時、第１の電池を電源として第２の電池を充電し、かつ、第１の電池のみを電源として機器に電源を供給し、第１の検出部により検出された端子電圧が所定の電圧以下の時、第１及び第２の電池を直列に接続して、第１及び第２の電池を電源として機器に電源を供給する制御部とを備える。
【解決手段】 第１の電池と、充電可能な第２の電池と、第１の電池の端子電圧を検出する第１の検出部と、第１の検出部により検出された端子電圧が所定の電圧を超える時、第１の電池を電源として第２の電池を充電し、かつ、第１の電池のみを電源として機器に電源を供給し、第１の検出部により検出された端子電圧が所定の電圧以下の時、第１及び第２の電池を直列に接続して、第１及び第２の電池を電源として機器に電源を供給する制御部とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種機器に電源を供給する電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種の機器に電源を供給する電源装置として、例えば、デジタルカメラに内蔵される電源装置がある。電源装置は、第１の電池、第２の電池、第１の電池を交換可能に収納する収納部等を有している（例えば、特許文献１）。この種の電源装置では、第１の電池を電源として第２の電池が充電される。第１の電池が消耗されると、充電された状態にある第２の電池から、デジタルカメラの内部回路に電源が供給される。
【特許文献１】特開平９−１１３９５０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、上述した電源装置を有するデジタルカメラでは、第１の電池に残された充電電力が、液晶モニター等の内部回路を駆動するために必要な電力以下になったことを検出すると、電源装置に内部回路への電源の供給を停止させる。このため、第１の電池が完全に消耗される（第１の電池の放電が終了する）前に、デジタルカメラは動作できなくなる。第１の電池が乾電池であれば、新しい電池に交換される。第１の電池がニッケル水素電池等の充電池であれば、電池が完全に消耗する前に充電される。一般に、ニッケル水素電池等は、メモリー効果を有している。このため、電池が完全に消耗されていない状態で充電されると、充電電力が蓄積される容量が小さくなる。よって、充電池を繰り返し使用することにより、充電池が短時間しか使用できなくなるという問題があった。この種の問題は、他種の機器に電源を供給する電源装置でも起こりうる。
【０００４】
本発明の目的は、充電が可能な電池を用いる電源装置及びこの電源装置を有するデジタルカメラにおいて、放電が終了するまで電池を使用することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の電源装置では、第１の電池と、充電可能な第２の電池と、第１の電池の端子電圧を検出する第１の検出部と、第１の検出部により検出された端子電圧が所定の電圧を超える時、第１の電池を電源として第２の電池を充電し、かつ、第１の電池のみを電源として機器に電源を供給し、第１の検出部により検出された端子電圧が所定の電圧以下の時、第１及び第２の電池を直列に接続して、第１及び第２の電池を電源として機器に電源を供給する制御部とを備える。
【０００６】
請求項２の電源装置では、機器の電源端子を第１の電池、あるいは、第２の電池の一方の端子に接続する第１のスイッチと、第２の電池の他方の端子を前記第１の電池、あるいは、接地端子に接続する第２のスイッチと、第１の電池及び第２の電池の一方の端子間に配置され、第１の電池側から第２の電池側のみに電流を流す素子とを備え、制御部は、第１の検出部により検出された端子電圧が所定の電圧を超える時、第１のスイッチを制御して機器の電源端子を第１の電池に接続し、かつ、第２のスイッチを制御して第２の電池の他方の端子を接地端子に接続し、第１の検出部により検出された端子電圧が所定の電圧以下の時、第１のスイッチを制御して機器の電源端子を第２の電池の一方の端子に接続し、かつ、第２のスイッチを制御して第２の電池の他方の端子を第１の電池に接続する。
【０００７】
請求項３の電源装置では、素子は、直列に接続されたダイオード及び抵抗である。
請求項４の電源装置では、第１の電池を、第１のスイッチ、第２のスイッチ及び素子に接続する第３のスイッチと、第１の電池を着脱可能に収納する電池収納部と開閉可能な蓋とを有する収納部と、蓋が開けられたことを検出する第２の検出部とを備え、制御部は、第２の検出部により蓋が開けられたことが検出された時、第１のスイッチを制御して機器の電源端子を第２の電池の一方の端子に接続し、第２のスイッチを制御して第２の電池の他方の端子を接地端子に接続し、第３のスイッチを制御して第１の電池と、第１のスイッチ、第２のスイッチ及び素子との接続を解除する。
【０００８】
請求項５の電源装置では、第１の電池は、ニッケル水素電池及びニッケルカドミウム電池のいずれかである。
請求項６の電源装置を有するデジタルカメラでは、被写体を撮像する撮像部と、撮像部を含む内部回路に電源を供給する電源装置とを備え、電源装置は、第１の電池と、充電可能な第２の電池と、第１の電池の端子電圧を検出する第１の検出部と、第１の検出部により検出された端子電圧が所定の電圧を超える時、第１の電池を電源として第２の電池を充電し、かつ、第１の電池のみを電源として内部回路に電源を供給し、第１の検出部により検出された端子電圧が所定の電圧以下の時、第１及び第２の電池を直列に接続して、前記第１及び第２の電池を電源として内部回路に電源を供給する制御部とを備える。
【０００９】
請求項７の電源装置を有するデジタルカメラでは、内部回路の電源端子を第１の電池、あるいは、第２の電池の一方の端子に接続する第１のスイッチと、第２の電池の他方の端子を第１の電池、あるいは、接地端子に接続する第２のスイッチと、第１の電池及び第２の電池の一方の端子間に配置され、第１の電池側から第２の電池側のみに電流を流す素子とを備え、制御部は、第１の検出部により検出された端子電圧が所定の電圧を超える時、第１のスイッチを制御して内部回路の電源端子を第１の電池に接続し、かつ、第２のスイッチを制御して第２の電池の他方の端子を接地端子に接続し、第１の検出部により検出された端子電圧が所定の電圧以下の時、第１のスイッチを制御して内部回路の電源端子を第２の電池の一方の端子に接続し、かつ、第２のスイッチを制御して第２の電池の他方の端子を第１の電池に接続する。
【００１０】
請求項８の電源装置を有するデジタルカメラにおいて、素子は、直列に接続されたダイオード及び抵抗である。
請求項９の電源装置を有するデジタルカメラにおいて、第１の電池を、第１のスイッチ、第２のスイッチ及び素子に接続する第３のスイッチと、第１の電池を着脱可能に収納する収納部と開閉可能な蓋とを有する収納部と、蓋が開けられたことを検出する第２の検出部とを備え、制御部は、第２の検出部により蓋が開けられたことが検出された時、第１のスイッチを制御して内部回路の電源端子を第２の電池の一方の端子に接続し、第２のスイッチを制御して第２の電池の他方の端子を接地端子に接続し、第３のスイッチを制御して第１の電池と、第１のスイッチ、第２のスイッチ及び素子との接続を解除する。
【００１１】
請求項１０の電源装置を有するデジタルカメラにおいて、収納部は、撮像部により得られた画像データを格納する記憶媒体を着脱可能に収納する記憶媒体収納部を更に備える。
請求項１１の電源装置を有するデジタルカメラにおいて、第１の電池は、ニッケル水素電池及びニッケルカドミウム電池のいずれかである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の電源装置及び請求項６の電源装置を有するデジタルカメラでは、第１の電池の端子電圧が所定の電圧以下になった時、すなわち、第１の電池に残された充電電力が、機器及び内部回路を駆動するために必要な電力以下になった時、直列に接続された第１及び第２の電池を電源として、機器及び内部回路に電源が供給される。このため、第１の電池に残された電力だけでなく第２の電池に予め蓄積された電力によって機器及び内部回路の駆動に必要な電力が補われ、機器及び内部回路は継続して動作できる。第１及び第２の電池が直列に接続されるため、電力不足により機器が動作を停止する時に、第１の電池に残された充電電力は、従来に比べて小さくなる。この結果、機器の動作時間を延ばすことができる。メモリー効果を有する電池（例えば、ニッケル水素電池）が第１の電池として用いられた場合、第１の電池が繰り返して充電されても、充電電力が蓄積される容量が減少することを防止できる。したがって、第１の電池の寿命が短縮することを防止できる。
【００１３】
請求項２の電源装置及び請求項７の電源装置を有するデジタルカメラでは、制御部は、簡易なスイッチ機構を制御することにより、第１の電池と第２の電池とを直列に接続するか否かを選択する。よって、スイッチ機構を少ない部品点数から構成できる。このため、電源装置で消費される電力を抑制できる。また、部品の組み込み工数が削減され、電源装置の製造コストを削減できる。
【００１４】
請求項３の電源装置及び請求項８の電源装置を有するデジタルカメラでは、第１の電池及び第２の電池間に配置された素子は、直列に接続されたダイオード及び抵抗から構成される。第１の電池を電源として第２の電池が充電される時、電流は、ダイオードにより第２の電池に向けて確実に流れる。したがって、第２の電池は、確実に充電される。第１及び第２の電池が直列に接続された時、抵抗により、第１の電池から第２の電池の一方の端子に流れる電流は、第１の電池から第２の電池の他方の端子に流れる電流に比べて非常に小さくできる。したがって、機器及び内部回路は、直列に接続された第１及び第２の電池から、確実に電源が供給される。
【００１５】
請求項４の電源装置及び請求項９の電源装置を有するデジタルカメラでは、例えば、第１の電池を取り替えるために、収納部の蓋が開けられている間も、第１の電池によって予め充電された第２の電池から、機器及び内部回路に電源が供給される。このため、蓋が開けられたことをユーザに伝える警告等が表示可能である。また、機器及び内部回路の電源をユーザ自身がオフするために必要な電力が供給可能である。
【００１６】
請求項５の電源装置及び請求項１１の電源装置を有するデジタルカメラでは、メモリー効果を有するニッケル水素電池又はニッケルカドミウム電池が、第１の電池として用いられる。ニッケル水素電池及びニッケルカドミウム電池は、容量がアルカリ電池等に比べて大きい。また、第１の電池が充電される時、充電電力が蓄積される容量が減少することを防止できる。このため、第１の電池の寿命を確実に延ばすことができる。
【００１７】
請求項１０の電源装置を有するデジタルカメラでは、例えば、記憶媒体を取り替えるために、収納部の蓋が開けられている間も、第２の電池から内部回路に電源が供給される。このため、ユーザは、デジタルカメラの電源をオンしたまま、収納部の蓋を開け、記憶媒体を着脱できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
図１は本発明の電源装置及び電源装置を有するデジタルカメラの第１の実施形態を示している。デジタルカメラ１００は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０、メイン基板１２、ＬＣＤ１４、バス１６及び電源回路２００（電源装置）を有している。なお、図１では、デジタルカメラ１００の電気系の主要な要素を示している。撮影レンズ、シャッター機構、絞り機構、ミラー機構等のメカニカルな要素は、図示を省略している。
【００１９】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１０は、電源回路２００から出力された直流電圧Ｖoutが入力される。ＤＣ／ＤＣコンバータ１０は、電源回路２００から入力された直流電圧Ｖoutを所定の直流電圧まで昇圧し、昇圧した直流電圧をメイン基板１２に出力する。
メイン基板１２は、ＣＰＵ１８、ＣＣＤ２０（撮像部）、ＲＡＭ２２及びＲＯＭ２４を搭載している。ＣＰＵ１８は、ＲＯＭ２４に格納されたプログラムを実行することによって、デジタルカメラ１００内のバス１６で接続された各装置の動作を制御する。例えば、ＣＰＵ１８は、ＬＣＤ１４のドライバを駆動して、ＬＣＤ１４に各種画面を表示させる。
【００２０】
ＣＣＤ２０は、図示しないＣＣＤドライバを介して、ＣＰＵ１８により駆動される。ＣＣＤ２０は、図示しない撮影レンズにより結像される被写体像を光電変換する。ＲＡＭ２２は、ＣＣＤ２０により得られた画像データ等を保存する。ＲＯＭ２４は、デジタルカメラを動作するためにＣＰＵ１８により実行されるプログラムを格納している。なお、ＲＯＭ２４は、ＣＰＵ１８に搭載される内蔵ＲＯＭ（図示せず）で代用することも可能である。
【００２１】
ＬＣＤ１４は、ユーザによる選択スイッチの押下げに応答して、デジタルカメラ１００の設定を変更するための画面を表示する。ＬＣＤ１４は、ＣＣＤ２０により撮像される被写体の画像を映すファインダーとしても利用される。
電源回路２００は、制御部２６、記憶媒体２８及びその他の内部回路（図示せず）を備えている。制御部２６は、ＣＰＵ１８により制御される。制御部２６は、後述するスイッチを制御してＤＣ／ＤＣコンバータ１０に直流電源Ｖoutを出力する。記憶媒体２８は、ＳＤカード等のメモリーカードであり、ＣＣＤ２０により得られた画像データ等を保存する。記憶媒体２８は、フラッシュメモリ等で構成され、デジタルカメラ１００の電源がオフの間もデータを保持する。
【００２２】
図２は、図１に示した電源回路２００の内部構成を示している。電源回路２００は、スイッチＳＷ１（第１のスイッチ）、スイッチＳＷ２（第２のスイッチ）、スイッチＳＷ３（第３のスイッチ）、制御部２６、ダイオード３０（素子）、抵抗３２（素子）、収納部３４、電池３６（第２の電池）、検出部３８（第１の検出部）及び検出部４０（第２の検出部）を有している。
【００２３】
スイッチＳＷ１〜３は、上述のＤＣ／ＤＣコンバータ１０に直流電圧Ｖoutを出力するために、制御部２６により制御される。スイッチＳＷ１は、端子１、２を有する２端子式のオン／オフスイッチである。スイッチＳＷ１の端子１、２は、電池４６の端子２及びノード４８にそれぞれ接続される。
スイッチＳＷ２は、端子１、２、３を有する３端子式の切替スイッチである。スイッチＳＷ２の端子１、２、３は、ノード５４、４８及び５２にそれぞれ接続される。スイッチＳＷ３は、端子１、２、３を有する３端子式スイッチの切替スイッチである。スイッチＳＷ３の端子１、２、３は、電池３６の端子１、ノード５０及び接地端子にそれぞれ接続される。
【００２４】
ダイオード３０及び抵抗３２は、ノード４２及び４４の間に直列に接続される。電流は、ダイオード３０により、ノード４２からノード４４の方向のみに流れる。収納部３４は、開閉可能な蓋３５、電池収納部４２及び記憶媒体収納部４４を有している。
電池収納部４２には、メイン基板１２を駆動するための電池４６が着脱可能に収納される。電池４６は、充電可能なニッケル水素電池である。電池４６は、予め端子電圧の値が所定の電圧値（例えば、３．０Ｖ）になるまで、充電される。電池４６の端子１、２は、接地端子及びスイッチＳＷ１の端子１にそれぞれ接続される。記憶媒体収納部４４には、上述の記憶媒体２８が着脱可能に収納される。
【００２５】
電池３６は、充電可能な電池である。電池３６は、電池４６を電源として、端子電圧の値が所定の電圧値（例えば、１.０Ｖ）になるまで充電される。電池３６の端子１及び２は、スイッチＳＷ３の端子１及びノード５２にそれぞれ接続される。
検出部３８は、直流電圧Ｖoutの値を検出するために、ノード５４に接続される。検出部３８は、検出した直流電圧Ｖoutの値を制御部２６に出力する。検出部４０は、収納部３４の蓋３５が開けられたことを検出するために、収納部３４に接続される。
【００２６】
制御部２６は、検出部３８により検出された直流電圧Ｖoutの値を電池３６及び電池４６から供給される電圧値として検出し、検出した電圧値に基づいてスイッチＳＷ１〜３を制御する。制御部２６は、電圧値が所定の値（例えば、２．０Ｖ）を超える時、スイッチＳＷ１の端子１、２を接続し、スイッチＳＷ２の端子１、２を接続し、かつ、スイッチＳＷ３の端子１、３を接続する。この時、電池４６のみを電源としてＤＣ／ＤＣコンバータ１０に直流電圧Ｖoutが出力され、かつ、電池４６を電源として電池３６が充電される。
【００２７】
制御部２６は、電池４６の端子電圧の値が所定の電圧値（例えば、２．０Ｖ）以下の時、スイッチＳＷ１の端子１、２を接続し、スイッチＳＷ２の端子１、３を接続し、かつ、スイッチＳＷ３の端子１、２を接続する。この時、直列に接続された電池３６、４６を電源としてＤＣ／ＤＣコンバータ１０に直流電圧Ｖoutが出力される。
制御部２６は、検出部４０を介して、収納部３４の蓋３５が開けられたことを検出した時、スイッチＳＷ１の端子１、２の接続を解除し、スイッチＳＷ２の端子１、３を接続し、かつスイッチＳＷ３の端子１、３を接続して、電池３６のみを電源としてＤＣ／ＤＣコンバータ１０に直流電圧Ｖoutを出力する。
【００２８】
図３は、本発明の電源装置及び電源装置を有するデジタルカメラの第１の実施形態における動作を示している。図３に示す動作は、ＣＰＵ１８がＲＯＭ２４のプログラムを実行することによって実現される。電池４６は、端子電圧の値が所定の電圧値（例えば、３．０Ｖ）になるまで、予め充電されている。
まず、ステップＳ１００において、ＣＰＵ１８は制御部２６を制御することによって、スイッチＳＷ１の端子１、２を接続し、スイッチＳＷ２の端子１、２を接続し、かつ、スイッチＳＷ３の端子１、３を接続して、電池４６のみを電源としてＤＣ／ＤＣコンバータ１０に直流電圧Ｖoutを出力し、かつ、電池４６を電源として電池３６を充電する。この後、処理はステップＳ１０２に移行する。
【００２９】
ステップＳ１０２において、ＣＰＵ１８は制御部２６を制御することによって、検出部３８を介して、電池４６から供給される電圧値を検出し、検出した電圧値が、バッテリチェック値ＢＣ０（例えば、２．０Ｖ）以下であるか否かを検出する。バッテリチェック値ＢＣ０以下であることを検出すると、処理はステップＳ１０４に移行する。バッテリチェック値ＢＣ０を超えている間、処理はステップＳ１０２を繰り返す。
【００３０】
ステップＳ１０４において、ＣＰＵ１８は制御部２６を制御することによって、スイッチＳＷ２の端子１、３を接続し、かつ、スイッチＳＷ３の端子１、２を接続して、直列に接続された電池３６、４６を電源として、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０に直流電圧Ｖoutを出力する。この後、処理はステップＳ１０６に移行する。
ステップＳ１０６において、ＣＰＵ１８は制御部２６を制御することによって、検出部３８を介して、直列に接続された電池３６、４６から供給される電圧値を検出し、検出した電圧値が、バッテリチェック値ＢＣ１（例えば、１．９Ｖ）以下であるか否かを検出する。バッテリチェック値ＢＣ１以下であることを検出すると、処理はステップＳ１０８に移行する。バッテリチェック値ＢＣ１を超えている間、処理はステップＳ１０６を繰り返す。
【００３１】
ステップＳ１０８において、ＣＰＵ１８はＬＣＤ１４を駆動して、直列に接続された電池３６、４６から供給される電圧値が低下したことをユーザに伝えるための画面を表示させる。この後、処理はステップＳ１１０に移行する。
ステップＳ１１０において、ＣＰＵ１８は制御部２６を制御することによって、検出部３８を介して、直列に接続された電池３６、４６から供給される電圧値を検出し、検出した電圧値が、バッテリチェック値ＢＣ２（例えば、１．０Ｖ）以下であるか否かを検出する。バッテリチェック値ＢＣ２以下であることを検出すると、ＣＰＵ１８を含むメイン基板１２動作は停止する。バッテリチェック値ＢＣ２を超えている間、処理はステップＳ１１０を繰り返す。
【００３２】
図４は、直流電圧Ｖoutの変化とデジタルカメラ１００の動作との関係を示している。図中の太線は、メイン基板１２への電源として電池３６、４６を使用した場合の電圧波形である。図中の破線は従来例であり、メイン基板１２への電源として電池４６のみを使用した場合の電圧波形である。いずれの場合も、電池４６は、電圧値が所定の値（例えば、３．０Ｖ）になるまで、予め満充電されている。
【００３３】
太線で示す電圧波形の詳細を説明する。ユーザによりデジタルカメラ１００の使用が開始されると同時に、電池４６を電源として電池３６の充電が開始される（時間ｔ＝０）。ユーザによるデジタルカメラ１００の使用により電池４６に蓄積された充電電力が消費されると、電池４６の電圧値Ｖoutは、徐々に下がる。電圧値Ｖoutが、バッテリチェック値ＢＣ０（例えば、２．０Ｖ）以下になると、制御部２６の制御により、電池４６と電池３６とは直列に接続される。直列に接続される前に、電池３６は、電池４６により電圧値が所定の値（例えば、１．０Ｖ）になるまで予め充電されている。このため、直列に接続された時に、電池３６及び電池４６から供給される電圧値Ｖoutは所定の値（例えば、３．０Ｖ）まで上昇する。
【００３４】
ユーザによりデジタルカメラ１００が更に使用されると、電池３６、４６に蓄積された充電電力が更に消費される。直列に接続された電池３６、４６の電圧値Ｖoutがバッテリチェック値ＢＣ１（例えば、１．９Ｖ）以下になると、ＣＰＵ１８はＬＣＤ１４を駆動して、電圧値Ｖoutが低下したことをユーザに伝えるための画面を表示させる。
ユーザによりデジタルカメラ１００が更に使用され、電圧値Ｖoutがバッテリチェック値ＢＣ２（例えば、１．０Ｖ）以下になると、電池３６、４６に蓄積された充電電力がメイン基板１２の動作に必要な電力以下となる。このため、メイン基板１２に搭載されるＣＰＵ１８やＣＣＤ２０等の動作は停止する。
【００３５】
太線で示す電圧波形においてメイン基板１２が動作を停止する時刻Ｔ２と、破線で示す電圧波形（従来例）においてメイン基板１２が動作を停止する時刻Ｔ１とを比較すると、太線で示す電圧波形の方が、メイン基板１２の動作時間が時間Ｔ３だけ長くなる。
図の細い実線で示す電圧波形は、電池３６、４６から供給される電圧の内、電池４６から供給される電圧成分の変化を示したものである。細い実線で示す電圧波形においてメイン基板１２が動作を停止する時間Ｔ２における電池４６から供給される電圧値Ｖ１は、破線で示す従来の電圧波形においてメイン基板１２が動作を停止する時間Ｔ１における電池４６から供給される電圧値Ｖ２に比べてＶ３だけ減少する。よって、本発明では、従来に比べて電池４６に残される充電電力が小さくなる。したがって、電池４６が繰り返して充電されても、充電電力が蓄積される容量が減少することを防止できる。
【００３６】
以上、本実施形態では、電池４６の電圧値が所定の値以下になった時、直列に接続された電池３６、４６を電源としてＤＣ／ＤＣコンバータ１０に直流電圧が出力される。このため、電池４６に残された電力だけでなく電池３６に予め蓄積された電力によってメイン基板１２の駆動に必要な電力が補われるため、メイン基板１２の動作時間を長くできる。
電池３６、４６が直列に接続されるため、電力不足によりメイン基板１２が動作を停止する時に、電池４６に残された充電電力は、従来に比べて小さくなる。したがって、電池４６が繰り返して充電されても、充電電力が蓄積される容量が減少することを防止できる。
【００３７】
電池４６を電源として電池３６が充電される時、ダイオード３０によって電流方向は電池３６側に向けられるため、電池３６に向けて電流を確実に流すことができる。したがって、電池３６は、確実に充電される。電池３６、４６が直列に接続された時、抵抗３２によって、ノード５０からノード５２側に流れる電流を非常に小さくできる。このため、ＤＣ／ＤＣコンバータ1０に向けて電流を確実に流すことができる。したがって、メイン基板１２は、電池３６、４６から、確実に電源が供給される。
【００３８】
メモリー効果を有するニッケル水素電池が、電池４６として用いられる。ニッケル水素電池は、容量がアルカリ電池等に比べて大きい。また、電池４６が充電される時、充電電力が蓄積される容量が減少することを防止できる。このため、電池４６の寿命を確実に延ばすことができる。
図５及び図６は本発明の電源装置及び電源装置を有するデジタルカメラの第２の実施形態における動作を示している。電源装置及び電源装置を有するデジタルカメラの第１の実施形態で説明した要素と同一の要素については、詳細な説明を省略する。この実施形態では、図１及び図２に示したＣＰＵ１８が実行するためのＲＯＭ２４に格納されているプログラムが、電源装置及び電源装置を有するデジタルカメラの第１の実施形態と相違する。その他の構成は電源装置及び電源装置を有するデジタルカメラの第１の実施形態の図１及び図２と同じである。上述した図３と同じ処理については、詳細な説明を省略する。また、図５及び図６に示す動作は、ＣＰＵ１８がＲＯＭ２４のプログラムを実行することによって実現される。電池４６は、端子電圧の値が所定の電圧値（例えば、３．０Ｖ）になるまで、予め充電されているものとする。
【００３９】
ステップＳ２００、Ｓ２０４、Ｓ２０６、Ｓ２１０、Ｓ２１２及びＳ２１６は、図３のステップＳ１００〜Ｓ１１０と同じであるため、詳細な説明を省略する。ステップＳ２００、Ｓ２０６及びＳ２１２がそれぞれ実行された後、ステップＳ２０２、Ｓ２０８及びＳ２１４において、処理は図６のルーチン処理１に移行する。ステップＳ２０４で電池４６から供給される電圧の値がＢＣ０を超える時、ステップ２１０で電池３６、４６から供給される電圧の値がＢＣ１を超える時、ステップＳ２１６で電池３６、４６から供給される電圧の値がＢＣ２を超える時、図６ののルーチン処理１が再び実行される。
【００４０】
図６のステップＳ３００において、ＣＰＵ１８は、制御部２６を制御することによって、検出部４０を介して、収納部３４の蓋３５が開けられたか否かを検出する。蓋３５が開けられたことが検出されると、処理はステップＳ３０２に移行する。収納部３５の蓋が開けられたことが検出されない（収納部３５の蓋が閉じられている）と、処理は終了する。
ステップＳ３０２において、ＣＰＵ１８は、現在のスイッチＳＷ１〜３の状態をＲＡＭ２２に保存する。この後、処理はステップＳ３０４に移行する。
【００４１】
ステップＳ３０４において、ＣＰＵ１８は、制御部２６を制御することによって、スイッチＳＷ１の端子１、２の接続を解除し、スイッチＳＷ２の端子１、３を接続し、かつ、スイッチＳＷ３の端子１、３を接続して、電池３６のみを電源として、コンバータＤＣ／ＤＣ１０に直流電圧Ｖoutを出力する。この後、処理はステップＳ３０６に移行する。
ステップＳ３０６において、ＣＰＵ１８は、制御部２６を制御することによって、検出部４０を介して、収納部３４の蓋３５が閉じられた否かを検出する。蓋３５が閉じられたことが検出されると、処理はステップＳ３０８に移行する。ステップＳ３０６は、収納部３４の蓋３５が閉じられるまで繰り返される。
【００４２】
ステップＳ３０８において、ＣＰＵ１８は、スイッチＳＷ１〜３の状態をＲＡＭ２２に保存されたスイッチＳＷ１〜３の状態に復帰させる。そして、処理は終了する。
以上、本実施形態では、本発明の電源装置及び電源装置を有するデジタルカメラの第１の実施形態と同様な効果を得ることができる。
更に、電池４６を取り替えるために収納部３４の蓋３５が開けられている間も、電池４６によって予め充電された電池３６から、メイン基板１２に電源が供給される。このため、ＣＰＵ１８は、蓋が開けられたことをユーザに伝える警告等をＬＣＤ１４に表示させることができる。また、デジタルカメラ１００の電源をユーザ自身がオフするために必要な電力が供給される。
【００４３】
記憶媒体２８を取り替えるために収納部３４の蓋が３５が開けられている間も、電池３６からメイン基板１２に電源が供給される。このため、ユーザは、デジタルカメラ１００の電源をオンしたまま、収納部３４の蓋３５を開け、記憶媒体２８を着脱できる。
なお、上述した電源装置及び電源装置を有するデジタルカメラの第１及び第２の実施形態では、電池４６として、ニッケル水素電池が用いられる例について述べた。本発明はかかる実施形態に限定されるものではない。例えば、電池４６として、メモリー効果を有するニッケルカドミウム電池、乾電池、ボタン電池及びその他の電池が用いられるものでも良い。
【００４４】
以上、本発明について詳細に説明してきたが、上記の実施形態及びその変形例は発明の一例に過ぎず、本発明はこれに限定されるものではない。本発明を逸脱しない範囲で変形可能であることは明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、充電が可能な電池を用いる電源装置及びこの電源装置を有するデジタルカメラに適用される。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の電源装置及び電源装置を有するデジタルカメラの第１の実施形態を示している。
【図２】図１に示した電源回路２００の内部構成を示している。
【図３】本発明の電源装置及び電源装置を有するデジタルカメラの第１の実施形態における動作を示している。
【図４】直流電圧Ｖoutの変化とデジタルカメラ１００の動作との関係を示している。
【図５】本発明の電源装置及び電源装置を有するデジタルカメラの第２の実施形態における動作を示している。
【図６】ルーチン処理１のフローチャートを示している。
【符号の説明】
【００４７】
１０ ＤＣ/ＤＣコンバータ
１２ メイン基板
１４ ＬＣＤ
１６ バス
１８ ＣＰＵ
２０ ＣＣＤ
２２ ＲＡＭ
２４ ＲＯＭ
２６ 制御部
２８ 記憶媒体
３０ ダイオード
３２ 抵抗
３４ 収納部
３５ 蓋
３６、４６ 電池
３８、４０ 検出部
４２ 電池収納部
４４ 記憶媒体収納部
４８、５０、５２、５４ ノード
１００ デジタルカメラ
２００ 電源回路
ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３ スイッチ
Ｖout 直流電圧
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種機器に電源を供給する電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種の機器に電源を供給する電源装置として、例えば、デジタルカメラに内蔵される電源装置がある。電源装置は、第１の電池、第２の電池、第１の電池を交換可能に収納する収納部等を有している（例えば、特許文献１）。この種の電源装置では、第１の電池を電源として第２の電池が充電される。第１の電池が消耗されると、充電された状態にある第２の電池から、デジタルカメラの内部回路に電源が供給される。
【特許文献１】特開平９−１１３９５０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、上述した電源装置を有するデジタルカメラでは、第１の電池に残された充電電力が、液晶モニター等の内部回路を駆動するために必要な電力以下になったことを検出すると、電源装置に内部回路への電源の供給を停止させる。このため、第１の電池が完全に消耗される（第１の電池の放電が終了する）前に、デジタルカメラは動作できなくなる。第１の電池が乾電池であれば、新しい電池に交換される。第１の電池がニッケル水素電池等の充電池であれば、電池が完全に消耗する前に充電される。一般に、ニッケル水素電池等は、メモリー効果を有している。このため、電池が完全に消耗されていない状態で充電されると、充電電力が蓄積される容量が小さくなる。よって、充電池を繰り返し使用することにより、充電池が短時間しか使用できなくなるという問題があった。この種の問題は、他種の機器に電源を供給する電源装置でも起こりうる。
【０００４】
本発明の目的は、充電が可能な電池を用いる電源装置及びこの電源装置を有するデジタルカメラにおいて、放電が終了するまで電池を使用することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の電源装置では、第１の電池と、充電可能な第２の電池と、第１の電池の端子電圧を検出する第１の検出部と、第１の検出部により検出された端子電圧が所定の電圧を超える時、第１の電池を電源として第２の電池を充電し、かつ、第１の電池のみを電源として機器に電源を供給し、第１の検出部により検出された端子電圧が所定の電圧以下の時、第１及び第２の電池を直列に接続して、第１及び第２の電池を電源として機器に電源を供給する制御部とを備える。
【０００６】
請求項２の電源装置では、機器の電源端子を第１の電池、あるいは、第２の電池の一方の端子に接続する第１のスイッチと、第２の電池の他方の端子を前記第１の電池、あるいは、接地端子に接続する第２のスイッチと、第１の電池及び第２の電池の一方の端子間に配置され、第１の電池側から第２の電池側のみに電流を流す素子とを備え、制御部は、第１の検出部により検出された端子電圧が所定の電圧を超える時、第１のスイッチを制御して機器の電源端子を第１の電池に接続し、かつ、第２のスイッチを制御して第２の電池の他方の端子を接地端子に接続し、第１の検出部により検出された端子電圧が所定の電圧以下の時、第１のスイッチを制御して機器の電源端子を第２の電池の一方の端子に接続し、かつ、第２のスイッチを制御して第２の電池の他方の端子を第１の電池に接続する。
【０００７】
請求項３の電源装置では、素子は、直列に接続されたダイオード及び抵抗である。
請求項４の電源装置では、第１の電池を、第１のスイッチ、第２のスイッチ及び素子に接続する第３のスイッチと、第１の電池を着脱可能に収納する電池収納部と開閉可能な蓋とを有する収納部と、蓋が開けられたことを検出する第２の検出部とを備え、制御部は、第２の検出部により蓋が開けられたことが検出された時、第１のスイッチを制御して機器の電源端子を第２の電池の一方の端子に接続し、第２のスイッチを制御して第２の電池の他方の端子を接地端子に接続し、第３のスイッチを制御して第１の電池と、第１のスイッチ、第２のスイッチ及び素子との接続を解除する。
【０００８】
請求項５の電源装置では、第１の電池は、ニッケル水素電池及びニッケルカドミウム電池のいずれかである。
請求項６の電源装置を有するデジタルカメラでは、被写体を撮像する撮像部と、撮像部を含む内部回路に電源を供給する電源装置とを備え、電源装置は、第１の電池と、充電可能な第２の電池と、第１の電池の端子電圧を検出する第１の検出部と、第１の検出部により検出された端子電圧が所定の電圧を超える時、第１の電池を電源として第２の電池を充電し、かつ、第１の電池のみを電源として内部回路に電源を供給し、第１の検出部により検出された端子電圧が所定の電圧以下の時、第１及び第２の電池を直列に接続して、前記第１及び第２の電池を電源として内部回路に電源を供給する制御部とを備える。
【０００９】
請求項７の電源装置を有するデジタルカメラでは、内部回路の電源端子を第１の電池、あるいは、第２の電池の一方の端子に接続する第１のスイッチと、第２の電池の他方の端子を第１の電池、あるいは、接地端子に接続する第２のスイッチと、第１の電池及び第２の電池の一方の端子間に配置され、第１の電池側から第２の電池側のみに電流を流す素子とを備え、制御部は、第１の検出部により検出された端子電圧が所定の電圧を超える時、第１のスイッチを制御して内部回路の電源端子を第１の電池に接続し、かつ、第２のスイッチを制御して第２の電池の他方の端子を接地端子に接続し、第１の検出部により検出された端子電圧が所定の電圧以下の時、第１のスイッチを制御して内部回路の電源端子を第２の電池の一方の端子に接続し、かつ、第２のスイッチを制御して第２の電池の他方の端子を第１の電池に接続する。
【００１０】
請求項８の電源装置を有するデジタルカメラにおいて、素子は、直列に接続されたダイオード及び抵抗である。
請求項９の電源装置を有するデジタルカメラにおいて、第１の電池を、第１のスイッチ、第２のスイッチ及び素子に接続する第３のスイッチと、第１の電池を着脱可能に収納する収納部と開閉可能な蓋とを有する収納部と、蓋が開けられたことを検出する第２の検出部とを備え、制御部は、第２の検出部により蓋が開けられたことが検出された時、第１のスイッチを制御して内部回路の電源端子を第２の電池の一方の端子に接続し、第２のスイッチを制御して第２の電池の他方の端子を接地端子に接続し、第３のスイッチを制御して第１の電池と、第１のスイッチ、第２のスイッチ及び素子との接続を解除する。
【００１１】
請求項１０の電源装置を有するデジタルカメラにおいて、収納部は、撮像部により得られた画像データを格納する記憶媒体を着脱可能に収納する記憶媒体収納部を更に備える。
請求項１１の電源装置を有するデジタルカメラにおいて、第１の電池は、ニッケル水素電池及びニッケルカドミウム電池のいずれかである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の電源装置及び請求項６の電源装置を有するデジタルカメラでは、第１の電池の端子電圧が所定の電圧以下になった時、すなわち、第１の電池に残された充電電力が、機器及び内部回路を駆動するために必要な電力以下になった時、直列に接続された第１及び第２の電池を電源として、機器及び内部回路に電源が供給される。このため、第１の電池に残された電力だけでなく第２の電池に予め蓄積された電力によって機器及び内部回路の駆動に必要な電力が補われ、機器及び内部回路は継続して動作できる。第１及び第２の電池が直列に接続されるため、電力不足により機器が動作を停止する時に、第１の電池に残された充電電力は、従来に比べて小さくなる。この結果、機器の動作時間を延ばすことができる。メモリー効果を有する電池（例えば、ニッケル水素電池）が第１の電池として用いられた場合、第１の電池が繰り返して充電されても、充電電力が蓄積される容量が減少することを防止できる。したがって、第１の電池の寿命が短縮することを防止できる。
【００１３】
請求項２の電源装置及び請求項７の電源装置を有するデジタルカメラでは、制御部は、簡易なスイッチ機構を制御することにより、第１の電池と第２の電池とを直列に接続するか否かを選択する。よって、スイッチ機構を少ない部品点数から構成できる。このため、電源装置で消費される電力を抑制できる。また、部品の組み込み工数が削減され、電源装置の製造コストを削減できる。
【００１４】
請求項３の電源装置及び請求項８の電源装置を有するデジタルカメラでは、第１の電池及び第２の電池間に配置された素子は、直列に接続されたダイオード及び抵抗から構成される。第１の電池を電源として第２の電池が充電される時、電流は、ダイオードにより第２の電池に向けて確実に流れる。したがって、第２の電池は、確実に充電される。第１及び第２の電池が直列に接続された時、抵抗により、第１の電池から第２の電池の一方の端子に流れる電流は、第１の電池から第２の電池の他方の端子に流れる電流に比べて非常に小さくできる。したがって、機器及び内部回路は、直列に接続された第１及び第２の電池から、確実に電源が供給される。
【００１５】
請求項４の電源装置及び請求項９の電源装置を有するデジタルカメラでは、例えば、第１の電池を取り替えるために、収納部の蓋が開けられている間も、第１の電池によって予め充電された第２の電池から、機器及び内部回路に電源が供給される。このため、蓋が開けられたことをユーザに伝える警告等が表示可能である。また、機器及び内部回路の電源をユーザ自身がオフするために必要な電力が供給可能である。
【００１６】
請求項５の電源装置及び請求項１１の電源装置を有するデジタルカメラでは、メモリー効果を有するニッケル水素電池又はニッケルカドミウム電池が、第１の電池として用いられる。ニッケル水素電池及びニッケルカドミウム電池は、容量がアルカリ電池等に比べて大きい。また、第１の電池が充電される時、充電電力が蓄積される容量が減少することを防止できる。このため、第１の電池の寿命を確実に延ばすことができる。
【００１７】
請求項１０の電源装置を有するデジタルカメラでは、例えば、記憶媒体を取り替えるために、収納部の蓋が開けられている間も、第２の電池から内部回路に電源が供給される。このため、ユーザは、デジタルカメラの電源をオンしたまま、収納部の蓋を開け、記憶媒体を着脱できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
図１は本発明の電源装置及び電源装置を有するデジタルカメラの第１の実施形態を示している。デジタルカメラ１００は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０、メイン基板１２、ＬＣＤ１４、バス１６及び電源回路２００（電源装置）を有している。なお、図１では、デジタルカメラ１００の電気系の主要な要素を示している。撮影レンズ、シャッター機構、絞り機構、ミラー機構等のメカニカルな要素は、図示を省略している。
【００１９】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１０は、電源回路２００から出力された直流電圧Ｖoutが入力される。ＤＣ／ＤＣコンバータ１０は、電源回路２００から入力された直流電圧Ｖoutを所定の直流電圧まで昇圧し、昇圧した直流電圧をメイン基板１２に出力する。
メイン基板１２は、ＣＰＵ１８、ＣＣＤ２０（撮像部）、ＲＡＭ２２及びＲＯＭ２４を搭載している。ＣＰＵ１８は、ＲＯＭ２４に格納されたプログラムを実行することによって、デジタルカメラ１００内のバス１６で接続された各装置の動作を制御する。例えば、ＣＰＵ１８は、ＬＣＤ１４のドライバを駆動して、ＬＣＤ１４に各種画面を表示させる。
【００２０】
ＣＣＤ２０は、図示しないＣＣＤドライバを介して、ＣＰＵ１８により駆動される。ＣＣＤ２０は、図示しない撮影レンズにより結像される被写体像を光電変換する。ＲＡＭ２２は、ＣＣＤ２０により得られた画像データ等を保存する。ＲＯＭ２４は、デジタルカメラを動作するためにＣＰＵ１８により実行されるプログラムを格納している。なお、ＲＯＭ２４は、ＣＰＵ１８に搭載される内蔵ＲＯＭ（図示せず）で代用することも可能である。
【００２１】
ＬＣＤ１４は、ユーザによる選択スイッチの押下げに応答して、デジタルカメラ１００の設定を変更するための画面を表示する。ＬＣＤ１４は、ＣＣＤ２０により撮像される被写体の画像を映すファインダーとしても利用される。
電源回路２００は、制御部２６、記憶媒体２８及びその他の内部回路（図示せず）を備えている。制御部２６は、ＣＰＵ１８により制御される。制御部２６は、後述するスイッチを制御してＤＣ／ＤＣコンバータ１０に直流電源Ｖoutを出力する。記憶媒体２８は、ＳＤカード等のメモリーカードであり、ＣＣＤ２０により得られた画像データ等を保存する。記憶媒体２８は、フラッシュメモリ等で構成され、デジタルカメラ１００の電源がオフの間もデータを保持する。
【００２２】
図２は、図１に示した電源回路２００の内部構成を示している。電源回路２００は、スイッチＳＷ１（第１のスイッチ）、スイッチＳＷ２（第２のスイッチ）、スイッチＳＷ３（第３のスイッチ）、制御部２６、ダイオード３０（素子）、抵抗３２（素子）、収納部３４、電池３６（第２の電池）、検出部３８（第１の検出部）及び検出部４０（第２の検出部）を有している。
【００２３】
スイッチＳＷ１〜３は、上述のＤＣ／ＤＣコンバータ１０に直流電圧Ｖoutを出力するために、制御部２６により制御される。スイッチＳＷ１は、端子１、２を有する２端子式のオン／オフスイッチである。スイッチＳＷ１の端子１、２は、電池４６の端子２及びノード４８にそれぞれ接続される。
スイッチＳＷ２は、端子１、２、３を有する３端子式の切替スイッチである。スイッチＳＷ２の端子１、２、３は、ノード５４、４８及び５２にそれぞれ接続される。スイッチＳＷ３は、端子１、２、３を有する３端子式スイッチの切替スイッチである。スイッチＳＷ３の端子１、２、３は、電池３６の端子１、ノード５０及び接地端子にそれぞれ接続される。
【００２４】
ダイオード３０及び抵抗３２は、ノード４２及び４４の間に直列に接続される。電流は、ダイオード３０により、ノード４２からノード４４の方向のみに流れる。収納部３４は、開閉可能な蓋３５、電池収納部４２及び記憶媒体収納部４４を有している。
電池収納部４２には、メイン基板１２を駆動するための電池４６が着脱可能に収納される。電池４６は、充電可能なニッケル水素電池である。電池４６は、予め端子電圧の値が所定の電圧値（例えば、３．０Ｖ）になるまで、充電される。電池４６の端子１、２は、接地端子及びスイッチＳＷ１の端子１にそれぞれ接続される。記憶媒体収納部４４には、上述の記憶媒体２８が着脱可能に収納される。
【００２５】
電池３６は、充電可能な電池である。電池３６は、電池４６を電源として、端子電圧の値が所定の電圧値（例えば、１.０Ｖ）になるまで充電される。電池３６の端子１及び２は、スイッチＳＷ３の端子１及びノード５２にそれぞれ接続される。
検出部３８は、直流電圧Ｖoutの値を検出するために、ノード５４に接続される。検出部３８は、検出した直流電圧Ｖoutの値を制御部２６に出力する。検出部４０は、収納部３４の蓋３５が開けられたことを検出するために、収納部３４に接続される。
【００２６】
制御部２６は、検出部３８により検出された直流電圧Ｖoutの値を電池３６及び電池４６から供給される電圧値として検出し、検出した電圧値に基づいてスイッチＳＷ１〜３を制御する。制御部２６は、電圧値が所定の値（例えば、２．０Ｖ）を超える時、スイッチＳＷ１の端子１、２を接続し、スイッチＳＷ２の端子１、２を接続し、かつ、スイッチＳＷ３の端子１、３を接続する。この時、電池４６のみを電源としてＤＣ／ＤＣコンバータ１０に直流電圧Ｖoutが出力され、かつ、電池４６を電源として電池３６が充電される。
【００２７】
制御部２６は、電池４６の端子電圧の値が所定の電圧値（例えば、２．０Ｖ）以下の時、スイッチＳＷ１の端子１、２を接続し、スイッチＳＷ２の端子１、３を接続し、かつ、スイッチＳＷ３の端子１、２を接続する。この時、直列に接続された電池３６、４６を電源としてＤＣ／ＤＣコンバータ１０に直流電圧Ｖoutが出力される。
制御部２６は、検出部４０を介して、収納部３４の蓋３５が開けられたことを検出した時、スイッチＳＷ１の端子１、２の接続を解除し、スイッチＳＷ２の端子１、３を接続し、かつスイッチＳＷ３の端子１、３を接続して、電池３６のみを電源としてＤＣ／ＤＣコンバータ１０に直流電圧Ｖoutを出力する。
【００２８】
図３は、本発明の電源装置及び電源装置を有するデジタルカメラの第１の実施形態における動作を示している。図３に示す動作は、ＣＰＵ１８がＲＯＭ２４のプログラムを実行することによって実現される。電池４６は、端子電圧の値が所定の電圧値（例えば、３．０Ｖ）になるまで、予め充電されている。
まず、ステップＳ１００において、ＣＰＵ１８は制御部２６を制御することによって、スイッチＳＷ１の端子１、２を接続し、スイッチＳＷ２の端子１、２を接続し、かつ、スイッチＳＷ３の端子１、３を接続して、電池４６のみを電源としてＤＣ／ＤＣコンバータ１０に直流電圧Ｖoutを出力し、かつ、電池４６を電源として電池３６を充電する。この後、処理はステップＳ１０２に移行する。
【００２９】
ステップＳ１０２において、ＣＰＵ１８は制御部２６を制御することによって、検出部３８を介して、電池４６から供給される電圧値を検出し、検出した電圧値が、バッテリチェック値ＢＣ０（例えば、２．０Ｖ）以下であるか否かを検出する。バッテリチェック値ＢＣ０以下であることを検出すると、処理はステップＳ１０４に移行する。バッテリチェック値ＢＣ０を超えている間、処理はステップＳ１０２を繰り返す。
【００３０】
ステップＳ１０４において、ＣＰＵ１８は制御部２６を制御することによって、スイッチＳＷ２の端子１、３を接続し、かつ、スイッチＳＷ３の端子１、２を接続して、直列に接続された電池３６、４６を電源として、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０に直流電圧Ｖoutを出力する。この後、処理はステップＳ１０６に移行する。
ステップＳ１０６において、ＣＰＵ１８は制御部２６を制御することによって、検出部３８を介して、直列に接続された電池３６、４６から供給される電圧値を検出し、検出した電圧値が、バッテリチェック値ＢＣ１（例えば、１．９Ｖ）以下であるか否かを検出する。バッテリチェック値ＢＣ１以下であることを検出すると、処理はステップＳ１０８に移行する。バッテリチェック値ＢＣ１を超えている間、処理はステップＳ１０６を繰り返す。
【００３１】
ステップＳ１０８において、ＣＰＵ１８はＬＣＤ１４を駆動して、直列に接続された電池３６、４６から供給される電圧値が低下したことをユーザに伝えるための画面を表示させる。この後、処理はステップＳ１１０に移行する。
ステップＳ１１０において、ＣＰＵ１８は制御部２６を制御することによって、検出部３８を介して、直列に接続された電池３６、４６から供給される電圧値を検出し、検出した電圧値が、バッテリチェック値ＢＣ２（例えば、１．０Ｖ）以下であるか否かを検出する。バッテリチェック値ＢＣ２以下であることを検出すると、ＣＰＵ１８を含むメイン基板１２動作は停止する。バッテリチェック値ＢＣ２を超えている間、処理はステップＳ１１０を繰り返す。
【００３２】
図４は、直流電圧Ｖoutの変化とデジタルカメラ１００の動作との関係を示している。図中の太線は、メイン基板１２への電源として電池３６、４６を使用した場合の電圧波形である。図中の破線は従来例であり、メイン基板１２への電源として電池４６のみを使用した場合の電圧波形である。いずれの場合も、電池４６は、電圧値が所定の値（例えば、３．０Ｖ）になるまで、予め満充電されている。
【００３３】
太線で示す電圧波形の詳細を説明する。ユーザによりデジタルカメラ１００の使用が開始されると同時に、電池４６を電源として電池３６の充電が開始される（時間ｔ＝０）。ユーザによるデジタルカメラ１００の使用により電池４６に蓄積された充電電力が消費されると、電池４６の電圧値Ｖoutは、徐々に下がる。電圧値Ｖoutが、バッテリチェック値ＢＣ０（例えば、２．０Ｖ）以下になると、制御部２６の制御により、電池４６と電池３６とは直列に接続される。直列に接続される前に、電池３６は、電池４６により電圧値が所定の値（例えば、１．０Ｖ）になるまで予め充電されている。このため、直列に接続された時に、電池３６及び電池４６から供給される電圧値Ｖoutは所定の値（例えば、３．０Ｖ）まで上昇する。
【００３４】
ユーザによりデジタルカメラ１００が更に使用されると、電池３６、４６に蓄積された充電電力が更に消費される。直列に接続された電池３６、４６の電圧値Ｖoutがバッテリチェック値ＢＣ１（例えば、１．９Ｖ）以下になると、ＣＰＵ１８はＬＣＤ１４を駆動して、電圧値Ｖoutが低下したことをユーザに伝えるための画面を表示させる。
ユーザによりデジタルカメラ１００が更に使用され、電圧値Ｖoutがバッテリチェック値ＢＣ２（例えば、１．０Ｖ）以下になると、電池３６、４６に蓄積された充電電力がメイン基板１２の動作に必要な電力以下となる。このため、メイン基板１２に搭載されるＣＰＵ１８やＣＣＤ２０等の動作は停止する。
【００３５】
太線で示す電圧波形においてメイン基板１２が動作を停止する時刻Ｔ２と、破線で示す電圧波形（従来例）においてメイン基板１２が動作を停止する時刻Ｔ１とを比較すると、太線で示す電圧波形の方が、メイン基板１２の動作時間が時間Ｔ３だけ長くなる。
図の細い実線で示す電圧波形は、電池３６、４６から供給される電圧の内、電池４６から供給される電圧成分の変化を示したものである。細い実線で示す電圧波形においてメイン基板１２が動作を停止する時間Ｔ２における電池４６から供給される電圧値Ｖ１は、破線で示す従来の電圧波形においてメイン基板１２が動作を停止する時間Ｔ１における電池４６から供給される電圧値Ｖ２に比べてＶ３だけ減少する。よって、本発明では、従来に比べて電池４６に残される充電電力が小さくなる。したがって、電池４６が繰り返して充電されても、充電電力が蓄積される容量が減少することを防止できる。
【００３６】
以上、本実施形態では、電池４６の電圧値が所定の値以下になった時、直列に接続された電池３６、４６を電源としてＤＣ／ＤＣコンバータ１０に直流電圧が出力される。このため、電池４６に残された電力だけでなく電池３６に予め蓄積された電力によってメイン基板１２の駆動に必要な電力が補われるため、メイン基板１２の動作時間を長くできる。
電池３６、４６が直列に接続されるため、電力不足によりメイン基板１２が動作を停止する時に、電池４６に残された充電電力は、従来に比べて小さくなる。したがって、電池４６が繰り返して充電されても、充電電力が蓄積される容量が減少することを防止できる。
【００３７】
電池４６を電源として電池３６が充電される時、ダイオード３０によって電流方向は電池３６側に向けられるため、電池３６に向けて電流を確実に流すことができる。したがって、電池３６は、確実に充電される。電池３６、４６が直列に接続された時、抵抗３２によって、ノード５０からノード５２側に流れる電流を非常に小さくできる。このため、ＤＣ／ＤＣコンバータ1０に向けて電流を確実に流すことができる。したがって、メイン基板１２は、電池３６、４６から、確実に電源が供給される。
【００３８】
メモリー効果を有するニッケル水素電池が、電池４６として用いられる。ニッケル水素電池は、容量がアルカリ電池等に比べて大きい。また、電池４６が充電される時、充電電力が蓄積される容量が減少することを防止できる。このため、電池４６の寿命を確実に延ばすことができる。
図５及び図６は本発明の電源装置及び電源装置を有するデジタルカメラの第２の実施形態における動作を示している。電源装置及び電源装置を有するデジタルカメラの第１の実施形態で説明した要素と同一の要素については、詳細な説明を省略する。この実施形態では、図１及び図２に示したＣＰＵ１８が実行するためのＲＯＭ２４に格納されているプログラムが、電源装置及び電源装置を有するデジタルカメラの第１の実施形態と相違する。その他の構成は電源装置及び電源装置を有するデジタルカメラの第１の実施形態の図１及び図２と同じである。上述した図３と同じ処理については、詳細な説明を省略する。また、図５及び図６に示す動作は、ＣＰＵ１８がＲＯＭ２４のプログラムを実行することによって実現される。電池４６は、端子電圧の値が所定の電圧値（例えば、３．０Ｖ）になるまで、予め充電されているものとする。
【００３９】
ステップＳ２００、Ｓ２０４、Ｓ２０６、Ｓ２１０、Ｓ２１２及びＳ２１６は、図３のステップＳ１００〜Ｓ１１０と同じであるため、詳細な説明を省略する。ステップＳ２００、Ｓ２０６及びＳ２１２がそれぞれ実行された後、ステップＳ２０２、Ｓ２０８及びＳ２１４において、処理は図６のルーチン処理１に移行する。ステップＳ２０４で電池４６から供給される電圧の値がＢＣ０を超える時、ステップ２１０で電池３６、４６から供給される電圧の値がＢＣ１を超える時、ステップＳ２１６で電池３６、４６から供給される電圧の値がＢＣ２を超える時、図６ののルーチン処理１が再び実行される。
【００４０】
図６のステップＳ３００において、ＣＰＵ１８は、制御部２６を制御することによって、検出部４０を介して、収納部３４の蓋３５が開けられたか否かを検出する。蓋３５が開けられたことが検出されると、処理はステップＳ３０２に移行する。収納部３５の蓋が開けられたことが検出されない（収納部３５の蓋が閉じられている）と、処理は終了する。
ステップＳ３０２において、ＣＰＵ１８は、現在のスイッチＳＷ１〜３の状態をＲＡＭ２２に保存する。この後、処理はステップＳ３０４に移行する。
【００４１】
ステップＳ３０４において、ＣＰＵ１８は、制御部２６を制御することによって、スイッチＳＷ１の端子１、２の接続を解除し、スイッチＳＷ２の端子１、３を接続し、かつ、スイッチＳＷ３の端子１、３を接続して、電池３６のみを電源として、コンバータＤＣ／ＤＣ１０に直流電圧Ｖoutを出力する。この後、処理はステップＳ３０６に移行する。
ステップＳ３０６において、ＣＰＵ１８は、制御部２６を制御することによって、検出部４０を介して、収納部３４の蓋３５が閉じられた否かを検出する。蓋３５が閉じられたことが検出されると、処理はステップＳ３０８に移行する。ステップＳ３０６は、収納部３４の蓋３５が閉じられるまで繰り返される。
【００４２】
ステップＳ３０８において、ＣＰＵ１８は、スイッチＳＷ１〜３の状態をＲＡＭ２２に保存されたスイッチＳＷ１〜３の状態に復帰させる。そして、処理は終了する。
以上、本実施形態では、本発明の電源装置及び電源装置を有するデジタルカメラの第１の実施形態と同様な効果を得ることができる。
更に、電池４６を取り替えるために収納部３４の蓋３５が開けられている間も、電池４６によって予め充電された電池３６から、メイン基板１２に電源が供給される。このため、ＣＰＵ１８は、蓋が開けられたことをユーザに伝える警告等をＬＣＤ１４に表示させることができる。また、デジタルカメラ１００の電源をユーザ自身がオフするために必要な電力が供給される。
【００４３】
記憶媒体２８を取り替えるために収納部３４の蓋が３５が開けられている間も、電池３６からメイン基板１２に電源が供給される。このため、ユーザは、デジタルカメラ１００の電源をオンしたまま、収納部３４の蓋３５を開け、記憶媒体２８を着脱できる。
なお、上述した電源装置及び電源装置を有するデジタルカメラの第１及び第２の実施形態では、電池４６として、ニッケル水素電池が用いられる例について述べた。本発明はかかる実施形態に限定されるものではない。例えば、電池４６として、メモリー効果を有するニッケルカドミウム電池、乾電池、ボタン電池及びその他の電池が用いられるものでも良い。
【００４４】
以上、本発明について詳細に説明してきたが、上記の実施形態及びその変形例は発明の一例に過ぎず、本発明はこれに限定されるものではない。本発明を逸脱しない範囲で変形可能であることは明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、充電が可能な電池を用いる電源装置及びこの電源装置を有するデジタルカメラに適用される。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の電源装置及び電源装置を有するデジタルカメラの第１の実施形態を示している。
【図２】図１に示した電源回路２００の内部構成を示している。
【図３】本発明の電源装置及び電源装置を有するデジタルカメラの第１の実施形態における動作を示している。
【図４】直流電圧Ｖoutの変化とデジタルカメラ１００の動作との関係を示している。
【図５】本発明の電源装置及び電源装置を有するデジタルカメラの第２の実施形態における動作を示している。
【図６】ルーチン処理１のフローチャートを示している。
【符号の説明】
【００４７】
１０ ＤＣ/ＤＣコンバータ
１２ メイン基板
１４ ＬＣＤ
１６ バス
１８ ＣＰＵ
２０ ＣＣＤ
２２ ＲＡＭ
２４ ＲＯＭ
２６ 制御部
２８ 記憶媒体
３０ ダイオード
３２ 抵抗
３４ 収納部
３５ 蓋
３６、４６ 電池
３８、４０ 検出部
４２ 電池収納部
４４ 記憶媒体収納部
４８、５０、５２、５４ ノード
１００ デジタルカメラ
２００ 電源回路
ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３ スイッチ
Ｖout 直流電圧
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電池と、
充電可能な第２の電池と、
前記第１の電池の端子電圧を検出する第１の検出部と、
前記第１の検出部により検出された前記端子電圧が所定の電圧を超える時、前記第１の電池を電源として前記第２の電池を充電し、かつ、前記第１の電池のみを電源として機器に電源を供給し、前記第１の検出部により検出された前記端子電圧が所定の電圧以下の時、前記第１及び第２の電池を直列に接続して、前記第１及び第２の電池を電源として前記機器に電源を供給する制御部とを備えることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
請求項１記載の電源装置において、
前記機器の電源端子を第１の電池、あるいは、第２の電池の一方の端子に接続する第１のスイッチと、
前記第２の電池の他方の端子を前記第１の電池、あるいは、接地端子に接続する第２のスイッチと、
前記第１の電池及び前記第２の電池の一方の端子間に配置され、第１の電池側から第２の電池側のみに電流を流す素子とを備え、
前記制御部は、前記第１の検出部により検出された前記端子電圧が所定の電圧を超える時、前記第１のスイッチを制御して前記機器の電源端子を第１の電池に接続し、かつ、前記第２のスイッチを制御して前記第２の電池の他方の端子を接地端子に接続し、前記第１の検出部により検出された前記端子電圧が所定の電圧以下の時、前記第１のスイッチを制御して前記機器の電源端子を第２の電池の一方の端子に接続し、かつ、前記第２のスイッチを制御して前記第２の電池の他方の端子を前記第１の電池に接続することを特徴とする電源装置。
【請求項３】
請求項２記載の電源装置において、
前記素子は、直列に接続されたダイオード及び抵抗であることを特徴とする電源装置。
【請求項４】
請求項２記載の電源装置において、
前記第１の電池を、前記第１のスイッチ、前記第２のスイッチ及び前記素子に接続する第３のスイッチと、
前記第１の電池を着脱可能に収納する電池収納部と開閉可能な蓋とを有する収納部と、
前記蓋が開けられたことを検出する第２の検出部とを備え、
前記制御部は、前記第２の検出部により前記蓋が開けられたことが検出された時、前記第１のスイッチを制御して前記機器の電源端子を前記第２の電池の一方の端子に接続し、前記第２のスイッチを制御して前記第２の電池の他方の端子を接地端子に接続し、前記第３のスイッチを制御して前記第１の電池と、前記第１のスイッチ、前記第２のスイッチ及び前記素子との接続を解除することを特徴とする電源装置。
【請求項５】
請求項１記載の電源装置において、
前記第１の電池は、ニッケル水素電池及びニッケルカドミウム電池のいずれかであることを特徴とする電源装置。
【請求項６】
被写体を撮像する撮像部と、
前記撮像部を含む内部回路に電源を供給する電源装置とを備え、
前記電源装置は、
第１の電池と、
充電可能な第２の電池と、
前記第１の電池の端子電圧を検出する第１の検出部と、
前記第１の検出部により検出された前記端子電圧が所定の電圧を超える時、前記第１の電池を電源として前記第２の電池を充電し、かつ、前記第１の電池のみを電源として前記内部回路に電源を供給し、前記第１の検出部により検出された前記端子電圧が所定の電圧以下の時、前記第１及び第２の電池を直列に接続して、前記第１及び第２の電池を電源として前記内部回路に電源を供給する制御部とを備えることを特徴とする電源装置を有するデジタルカメラ。
【請求項７】
請求項６記載の電源装置を有するデジタルカメラにおいて、
前記内部回路の電源端子を第１の電池、あるいは、第２の電池の一方の端子に接続する第１のスイッチと、
前記第２の電池の他方の端子を前記第１の電池、あるいは、接地端子に接続する第２のスイッチと、
前記第１の電池及び前記第２の電池の一方の端子間に配置され、第１の電池側から第２の電池側のみに電流を流す素子とを備え、
前記制御部は、前記第１の検出部により検出された前記端子電圧が所定の電圧を超える時、前記第１のスイッチを制御して前記内部回路の電源端子を第１の電池に接続し、かつ、前記第２のスイッチを制御して前記第２の電池の他方の端子を接地端子に接続し、前記第１の検出部により検出された前記端子電圧が所定の電圧以下の時、前記第１のスイッチを制御して前記内部回路の電源端子を第２の電池の一方の端子に接続し、かつ、前記第２のスイッチを制御して前記第２の電池の他方の端子を前記第１の電池に接続することを特徴とする電源装置を有するデジタルカメラ。
【請求項８】
請求項７記載の電源装置を有するデジタルカメラにおいて、
前記素子は、直列に接続されたダイオード及び抵抗であることを特徴とする電源装置を有するデジタルカメラ。
【請求項９】
請求項７記載の電源装置を有するデジタルカメラにおいて、
前記第１の電池を、前記第１のスイッチ、前記第２のスイッチ及び前記素子に接続する第３のスイッチと、
前記第１の電池を着脱可能に収納する電池収納部と開閉可能な蓋とを有する収納部と、
前記蓋が開けられたことを検出する第２の検出部とを備え、
前記制御部は、前記第２の検出部により前記蓋が開けられたことが検出された時、前記第１のスイッチを制御して前記内部回路の電源端子を前記第２の電池の一方の端子に接続し、前記第２のスイッチを制御して前記第２の電池の他方の端子を接地端子に接続し、前記第３のスイッチを制御して前記第１の電池と、前記第１のスイッチ、前記第２のスイッチ及び前記素子との接続を解除することを特徴とする電源装置を有するデジタルカメラ。
【請求項１０】
請求項９記載の電源装置を有するデジタルカメラにおいて、
前記収納部は、前記撮像部により得られた画像データを格納する記憶媒体を着脱可能に収納する記憶媒体収納部を更に備えることを特徴とする電源装置を有するデジタルカメラ。
【請求項１１】
請求項６記載の電源装置を有するデジタルカメラにおいて、
前記第１の電池は、ニッケル水素電池及びニッケルカドミウム電池のいずれかであることを特徴とする電源装置を有するデジタルカメラ。
【請求項１】
第１の電池と、
充電可能な第２の電池と、
前記第１の電池の端子電圧を検出する第１の検出部と、
前記第１の検出部により検出された前記端子電圧が所定の電圧を超える時、前記第１の電池を電源として前記第２の電池を充電し、かつ、前記第１の電池のみを電源として機器に電源を供給し、前記第１の検出部により検出された前記端子電圧が所定の電圧以下の時、前記第１及び第２の電池を直列に接続して、前記第１及び第２の電池を電源として前記機器に電源を供給する制御部とを備えることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
請求項１記載の電源装置において、
前記機器の電源端子を第１の電池、あるいは、第２の電池の一方の端子に接続する第１のスイッチと、
前記第２の電池の他方の端子を前記第１の電池、あるいは、接地端子に接続する第２のスイッチと、
前記第１の電池及び前記第２の電池の一方の端子間に配置され、第１の電池側から第２の電池側のみに電流を流す素子とを備え、
前記制御部は、前記第１の検出部により検出された前記端子電圧が所定の電圧を超える時、前記第１のスイッチを制御して前記機器の電源端子を第１の電池に接続し、かつ、前記第２のスイッチを制御して前記第２の電池の他方の端子を接地端子に接続し、前記第１の検出部により検出された前記端子電圧が所定の電圧以下の時、前記第１のスイッチを制御して前記機器の電源端子を第２の電池の一方の端子に接続し、かつ、前記第２のスイッチを制御して前記第２の電池の他方の端子を前記第１の電池に接続することを特徴とする電源装置。
【請求項３】
請求項２記載の電源装置において、
前記素子は、直列に接続されたダイオード及び抵抗であることを特徴とする電源装置。
【請求項４】
請求項２記載の電源装置において、
前記第１の電池を、前記第１のスイッチ、前記第２のスイッチ及び前記素子に接続する第３のスイッチと、
前記第１の電池を着脱可能に収納する電池収納部と開閉可能な蓋とを有する収納部と、
前記蓋が開けられたことを検出する第２の検出部とを備え、
前記制御部は、前記第２の検出部により前記蓋が開けられたことが検出された時、前記第１のスイッチを制御して前記機器の電源端子を前記第２の電池の一方の端子に接続し、前記第２のスイッチを制御して前記第２の電池の他方の端子を接地端子に接続し、前記第３のスイッチを制御して前記第１の電池と、前記第１のスイッチ、前記第２のスイッチ及び前記素子との接続を解除することを特徴とする電源装置。
【請求項５】
請求項１記載の電源装置において、
前記第１の電池は、ニッケル水素電池及びニッケルカドミウム電池のいずれかであることを特徴とする電源装置。
【請求項６】
被写体を撮像する撮像部と、
前記撮像部を含む内部回路に電源を供給する電源装置とを備え、
前記電源装置は、
第１の電池と、
充電可能な第２の電池と、
前記第１の電池の端子電圧を検出する第１の検出部と、
前記第１の検出部により検出された前記端子電圧が所定の電圧を超える時、前記第１の電池を電源として前記第２の電池を充電し、かつ、前記第１の電池のみを電源として前記内部回路に電源を供給し、前記第１の検出部により検出された前記端子電圧が所定の電圧以下の時、前記第１及び第２の電池を直列に接続して、前記第１及び第２の電池を電源として前記内部回路に電源を供給する制御部とを備えることを特徴とする電源装置を有するデジタルカメラ。
【請求項７】
請求項６記載の電源装置を有するデジタルカメラにおいて、
前記内部回路の電源端子を第１の電池、あるいは、第２の電池の一方の端子に接続する第１のスイッチと、
前記第２の電池の他方の端子を前記第１の電池、あるいは、接地端子に接続する第２のスイッチと、
前記第１の電池及び前記第２の電池の一方の端子間に配置され、第１の電池側から第２の電池側のみに電流を流す素子とを備え、
前記制御部は、前記第１の検出部により検出された前記端子電圧が所定の電圧を超える時、前記第１のスイッチを制御して前記内部回路の電源端子を第１の電池に接続し、かつ、前記第２のスイッチを制御して前記第２の電池の他方の端子を接地端子に接続し、前記第１の検出部により検出された前記端子電圧が所定の電圧以下の時、前記第１のスイッチを制御して前記内部回路の電源端子を第２の電池の一方の端子に接続し、かつ、前記第２のスイッチを制御して前記第２の電池の他方の端子を前記第１の電池に接続することを特徴とする電源装置を有するデジタルカメラ。
【請求項８】
請求項７記載の電源装置を有するデジタルカメラにおいて、
前記素子は、直列に接続されたダイオード及び抵抗であることを特徴とする電源装置を有するデジタルカメラ。
【請求項９】
請求項７記載の電源装置を有するデジタルカメラにおいて、
前記第１の電池を、前記第１のスイッチ、前記第２のスイッチ及び前記素子に接続する第３のスイッチと、
前記第１の電池を着脱可能に収納する電池収納部と開閉可能な蓋とを有する収納部と、
前記蓋が開けられたことを検出する第２の検出部とを備え、
前記制御部は、前記第２の検出部により前記蓋が開けられたことが検出された時、前記第１のスイッチを制御して前記内部回路の電源端子を前記第２の電池の一方の端子に接続し、前記第２のスイッチを制御して前記第２の電池の他方の端子を接地端子に接続し、前記第３のスイッチを制御して前記第１の電池と、前記第１のスイッチ、前記第２のスイッチ及び前記素子との接続を解除することを特徴とする電源装置を有するデジタルカメラ。
【請求項１０】
請求項９記載の電源装置を有するデジタルカメラにおいて、
前記収納部は、前記撮像部により得られた画像データを格納する記憶媒体を着脱可能に収納する記憶媒体収納部を更に備えることを特徴とする電源装置を有するデジタルカメラ。
【請求項１１】
請求項６記載の電源装置を有するデジタルカメラにおいて、
前記第１の電池は、ニッケル水素電池及びニッケルカドミウム電池のいずれかであることを特徴とする電源装置を有するデジタルカメラ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−１９１７５２（Ｐ２００６−１９１７５２Ａ）
【公開日】平成１８年７月２０日（２００６．７．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１６７４（Ｐ２００５−１６７４）
【出願日】平成１７年１月６日（２００５．１．６）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年７月２０日（２００６．７．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月６日（２００５．１．６）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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