JP2004023965A - 突入電流防止電源回路および携帯画像処理装置 - Google Patents
突入電流防止電源回路および携帯画像処理装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】利便性に優れ、安価な構成で負荷起動時の突入電流を防止しながら負荷に所定の電力を供給し、実質的に電池の寿命を延長する。
【解決手段】１次電源を構成する電池１１と２次電源部１２の出力との間に、スイッチ動作するトランジスタＱ２とトランジスタＱ３とを含むスイッチ部１３を設ける。起動時に、２次電源部１２のトランジスタＱ１を外部システムからの制御信号を入力する制御ＩＣ１２１でパルス駆動制御して所定電圧値を生成し、さらに、スイッチ部１３（複数も可能）においてスイッチ動作するトランジスタＱ２のオンオフ動作を外部システムからの適宜のデューティー比を持つ制御信号で制御し、起動時の突入電流を抑制し適切な電圧値を負荷部１４に印加する。
【選択図】 図１
【解決手段】１次電源を構成する電池１１と２次電源部１２の出力との間に、スイッチ動作するトランジスタＱ２とトランジスタＱ３とを含むスイッチ部１３を設ける。起動時に、２次電源部１２のトランジスタＱ１を外部システムからの制御信号を入力する制御ＩＣ１２１でパルス駆動制御して所定電圧値を生成し、さらに、スイッチ部１３（複数も可能）においてスイッチ動作するトランジスタＱ２のオンオフ動作を外部システムからの適宜のデューティー比を持つ制御信号で制御し、起動時の突入電流を抑制し適切な電圧値を負荷部１４に印加する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、突入電流防止電源回路および携帯画像処理装置に関し、特に、電池を使用した１次電源から複数の２次電源出力を得る電源回路の回路構成を、突入電流を防止する回路構成とした突入電流防止電源回路および携帯画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、デジタルカメラ等の携帯画像処理装置では、多くの場合、電源を装置に内蔵する電池に依存している。また、このような装置の全体形状は、ユーザの携帯に便利であるようにし、また、ユーザの使い勝手を良くするために、可能な限りにコンパクトな形状にされる傾向にある。このため、電源として使用される電池の容量も、この全体形状の大きさによる制約を受けて、小容量となる傾向がある。
一方、ユーザーの他の要望としては、経済性の面から、できる限り電池の寿命を長持ちさせることが求められている。また、使い勝手の面からは、携帯機器として電池の交換等は極力避け得ることが求められている。
そのため、起動時における突入電流（ラッシュカレント）を極力削減する工夫が必要となる。特に、単三電池等では、内部抵抗値が２次電池に比較して大きいために、突入電流が大きいと、この突入電流による電圧降下が大きく発生して２次電源を生成するＤＣ／ＤＣコンバータ等の供給電圧が必要な動作電圧以下になってしまい、このため、このＤＣ／ＤＣコンバータが非動作状態になり、突入電流が少なければ、本来的には充分に使用可能な容量を有していた筈なのに、結果的に、あたかも電池寿命が無くなったかのような不具合な現象が生じてしまうことになる。
【０００３】
特に、単三電池等の内部抵抗値がリチウムイオン等の２次電池に比較して大きい電池を１次電源に使用する場合には、突入電流が大きいと、この突入電流の作用で２次電源（例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ等）に供給される電圧が大きく降下し、この２次電源からの負荷への供給電圧が負荷に必要な動作電圧以下になってしまうので、結果的に、このような１次電源を使用する２次電源並びに負荷は非動作になってしまう。
図５は、従来の一般的な電源回路における半導体スイッチの動作特性を示す波形図である。
この半導体スイッチの構成は、後述の図１のスイッチ部の中に示す第２のスイッチＱ２と同じである。
今、外部のコントローラから、後述の図１に示すような抵抗Ｒ７へオン信号が入力されると、トランジスタＱ３がオンとなり、ｐ−ｃｈＭＯＳのトランジスタＱ２のゲート電圧が下がり、閾値電圧に到達するため、トランジスタＱ２はオンとなり、負荷側へ出力電圧が発生して、同時にコンデンサＣ２に充電が開始される。
【０００４】
この時に、例えば、図１に示すような制御用ＩＣ１２１では出力電圧が低下するので、制御用ＩＣ１２１のＥＲＲＯＲＶｉｎ端子に入力される２次電源電圧に比例する電圧値と制御用ＩＣ１２１内部の基準電圧値とを比較して高レベルでの動作が開始され、結果として大きな突入電流が発生する。コンデンサＣ２が充電されると、負荷の通常の動作に必要な消費電流のみが流れる。この突入電流により、１次側電源の電池の供給電流も大きくなり、単三アルカリ乾電池のような内部抵抗が比較的高い電池では、電圧降下が大きくなり電源の瞬断が発生する。
そこで、この突入電流への対策として、実開平５−５０８３６号公報の「突入電流抑制回路」には、電源と負荷の間にスイッチ（ＦＥＴトランジスタ）を２段用意し、その１段はディレイ回路で遅延して動作させると共に、そのスイッチと平行に抵抗を挿入し、起動後にこの抵抗を短絡することにより起動時の突入電流を削減する方法が考案されている。
【０００５】
また、特開平５−１１１２４０号公報の「ＤＣ・ＤＣコンバータの突入電流防止回路」には、２次電源自身の起動に対して電池とＤＣ／ＤＣコンバータとの間にスイッチ素子を入れて、このスイッチ素子をＰＷＭ信号発生器によりパルス状に動作させ、この動作を、初期の入力コンデンサの充電が進んでいない段階ではオン期間を短く、入力コンデンサの充電が進んだ時点以降はオン期間が長くなるように制御することにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ自身の起動時の突入電流を削減する技術が示されている。
さらに、特開２００１−３３９９４０号公報の「電源スイッチ手段を持つ電源装置」では、１次電池と、負荷に開放されたＤＣ／ＤＣ電源回路との間に電源スイッチを接続し、さらに、この電源スイッチを制御する開閉制御回路を設けて、この開閉制御回路により、起動時の突入電流による電圧効果が許容値以下となるような前記電源スイッチの開閉時間の制御を行う技術が示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のとおり、従来の電源回路は、ユーザの携帯に便利であるようにし、また、ユーザの使い勝手を良くするために、可能な限りにコンパクトな形状にされる傾向にあり、このため、電源として使用される電池の容量も、この全体形状の大きさによる制約を受けて、小容量となる傾向がある。
しかしながら、負荷起動時の突入電流の存在が、電池の実効寿命を縮めてしまうという周知の現象があり、従来から、その防止策が実施されている。
すなわち、使用される電池が、元々充分使用可能な容量を有していても、前述の突入電流の作用により、実効的にこの電池の寿命が本来の寿命よりも早く切れてしまうという問題点を有している。
尚、この問題点の解決を意図した前述の実開平５−１１１２４０号公報の「ＤＣ・ＤＣコンバータの突入電流防止回路」に示された技術では、高価なスイッチ素子を２段必要とし、さらにディレイ回路を必要としている。
【０００７】
また、前述の特開平５−１１１２４０号公報の「ＤＣ・ＤＣコンバータの突入電流防止回路」、および特開２００１−３３９９４０号公報の「電源スイッチ手段を持つ電源装置」に示された技術では、１次電源出力側と２次電源との間についてはスイッチ素子によるパルス制御が考慮されているが、２次電源出力側と負荷との間については本発明のような外部システムからの制御信号を使用したデューティー比制御が考慮されていないため、例えばＤＣ／ＤＣコンバータ制御ＩＣのパッケージの都合で２出力が同時にオンとなる仕様のＩＣを使用する場合で、後段の負荷条件により、動作のタイミングをずらす必要がある場合には、個別に対応することができないので、やはり突入電流が発生してしまう不具合がある。本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、利便性に優れ、安価な構成でありながら、負荷起動時の突入電流を防止し負荷に電力を供給することができる突入電流防止電源回路を提供することを目的としている。
本発明の他の目的は、負荷起動時の突入電流を防止しながら負荷に電力を供給することができる突入電流防止電源回路を使用して、電池の取り替え回数を減らすことができる携帯画像処理装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、上述した目的を達成させるために、１次電源手段からの出力を入力して、負荷起動時の突入電流を防止しながら少なくとも１つの２次電源出力を前記負荷に供給する２次電源手段を有する突入電流防止電源回路において、前記少なくとも１つの２次電源手段と前記負荷との間に少なくとも１つの半導体スイッチを備え、起動時は負荷側容量性負荷による突入電流を軽減乃至は防止するために前記半導体スイッチの駆動をパルス制御をもって行い、その後の定常時は連続オン制御を行うスイッチ制御手段を具備したことを特徴とするものである。これにより、負荷起動時の突入電流を防止しながら負荷に電力を供給することができる突入電流防止電源回路を簡略で安価な回路構成をもって実現している。
また、請求項２に記載の発明に係る前記１次電源手段は、電池またはＡＣアダプタ電源の利用を可能としたことを特徴とするものである。
【０００９】
これにより、電池とＡＣアダプタとの併用が可能となって、１次電源の選択肢が増すと共に、このＡＣアダプタは大きな突入電流に対応した大容量ＡＣアダプタとする必要がないので、ＡＣアダプタの大きさやコストを削減し得る突入電流防止電源回路を実現している。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、２次電源手段から出力される複数の出力の制御タイミングが同一の場合において、前記２次電源手段と前記複数の負荷との間に介挿される複数の前記半導体スイッチの制御タイミングをずらして起動時の負荷側容量性負荷による突入電流を防止し得るように前記半導体スイッチの駆動をパルス制御をもって行い、その後の定常時は連続オン制御を行うスイッチ制御手段を具備したことを特徴とするものである。
このように構成することで２次電源手段から同時に２次電源出力が複数出力される場合には、後段の負荷条件により対応させることができ、突入電流の発生を的確に防止することができる。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明に係る前記スイッチ制御手段によるパルス制御方法は、前記１次電源手段の動作電圧により変えるように構成したことを特徴とするものである。これにより、実際の電池の使用状況に対応する動作電圧により、制御を変えて最適な突入電流軽減制御を可能としている。
また、請求項５に記載した発明に係る前記スイッチ制御手段によるパルス制御は、前記１次電源手段の種類により変えるように構成したことを特徴とするものである。
これにより、内部抵抗の低い電池では、起動時間を早くし、内部抵抗の高い電池では、起動時間を遅くする制御が可能となる。
また、請求項６に記載の発明に係る前記スイッチ制御手段によるパルス制御は、動作温度により変えるように構成したことを特徴としている。
このような構成とすることで、温度により制御を変えて最適な突入電流軽減制御が可能となる。
【００１２】
さらにまた、請求項７に記載の発明に係る突入電流防止電源回路は、１次電源手段からの出力を入力して、負荷起動時の突入電流を防止しながら少なくとも１つの２次電源出力を前記負荷に供給する２次電源手段を有する突入電流防止電源回路において、前記１次電源手段の出力を入力し、出力電圧値に比例する電圧値と基準電圧値との差に応じて前記入力をオンオフ制御して出力する第１の半導体スイッチを備え、且つ外部システムからの第１の指令を契機に前記第１の半導体スイッチのオンオフ動作を開始する２次電源手段と、前記２次電源手段の出力を入力し、外部システムからの第２の指令に応じて、前記入力をオンオフ制御して出力する第２の半導体スイッチを備えた少なくとも１つのスイッチ制御手段と、を具備したことを特徴としている。
これにより、負荷起動時の突入電流を防止しながら、負荷に電力を供給することが可能となり、しかも、安価に突入電流防止回路を提供することができる。
【００１３】
また、請求項８に記載した本発明に係る突入電流防止電源回路の前記２次電源手段は、前記出力電圧値に比例する電圧値と前記基準電圧値との差に応じたデューティー比を有するパルス信号により前記第１の半導体スイッチの動作を制御することを特徴としている。
これにより、すべての負荷に供給する所定の２次電源出力電圧を簡単な回路で構成することができる。
また、請求項９に記載の発明に係る突入電流防止電源回路の前記スイッチ制御手段の各々を、前記第２の指令を伝える信号のデューティー比を有するパルス信号により前記第２の半導体スイッチの動作を制御することを特徴としている。
これにより、各負荷側からの指令に個別に応じた出力電圧値の調整を簡単な回路で構成することができる。
【００１４】
また、請求項１０に記載した本発明に係る携帯画像処理装置は、突入電流防止電源回路を電源に使用したことを特徴としている。
これにより、電池の取り替え頻度を軽減し得る携帯画像処理装置を実現している。
さらにまた、請求項１１に記載した本発明に係る前記携帯画像処理装置は、デジタルカメラであることを特徴としている。
これにより、小型化、長寿命化が要求されているデジタルカメラの電源回路に適応させてユーザの利便性を向上させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に基づき、図面を参照して本発明の突入電流防止電源回路を説明する。
〔第１の実施の形態〕
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る突入電流防止電源回路の要部の構成を示している。
図１に示す突入電流防止電源回路は、１次電源を構成する１次電源手段としての電池１１と、２次電源手段としての２次電源部１２と、スイッチ制御手段としてのスイッチ部１３とを具備する。
２次電源部１２は、全体として降圧形ＤＣ／ＤＣコンバータを構成し、２次電源回路を制御するための制御ＩＣ１２１と、電力を蓄えるためのインダクタＬ１と、オンオフ動作によりインダクタＬ１に蓄積される電力を制御する第１の半導体スイッチとしてのトランジスタＱ１（ｐｎｐ型）と、トランジスタＱ１のベースに流れる電流を制限するための抵抗Ｒ１と、インダクタＬ１が放出する電力に伴う電流を整流するダイオードＤ１と、ダイオードＤ１による整流電流を蓄積するコンデンサＣ１と、出力の誤差電圧を抵抗比で分割するための抵抗Ｒ２，Ｒ３とを具備する。
【００１６】
スイッチ部１３は、ｐ−ｃｈＭＯＳの第２の半導体スイッチとしてのトランジスタＱ２、外部システムのコントローラからの信号電圧を受ける抵抗Ｒ６，Ｒ７と、この信号電圧の昇圧用のトランジスタＱ３と、この信号電圧を制限してトランジスタＱ２に伝達するための抵抗Ｒ４，Ｒ５とを具備する。
１次電源を構成する電池１１は、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池、ニッカド（ＮｉＣｄ）電池、アルカリ電池等の使用が可能である。
スイッチ部１３は、様々な種類の負荷に対応して、複数にすることが可能である。
尚、負荷部１４は、本発明の突入電流防止電源回路の構成要素ではないが、この負荷部１４の負荷１４１には、コンデンサＣ２が並列接続されているものとする。
【００１７】
以下、本実施の形態に係る突入電流防止電源回路の動作を説明する。
外部システムであるコントローラ（例えば、後述の図４に示すコントローラ４）から、制御ＩＣ１２１のＣＯＮＴ端子に起動信号が入ると、制御ＩＣ１２１は動作を開始し、トランジスタＱ１をオンオフしてインダクタＬ１に電力を蓄える。
トランジスタＱ１のベースと制御ＩＣ１２１のＩＣＶｃｃ端子との間に接続された抵抗Ｒ１は、トランジスタＱ１のベース電流を制限するための抵抗である。すなわち、トランジスタＱ１がオフになると、インダクタＬ１から電力が放出されてダイオードＤ１により整流されてコンデンサＣ１に電荷が蓄えられて、２次電源部１２の出力電圧として出力される。
抵抗Ｒ２，Ｒ３は、制御ＩＣ１２１に出力の誤差電圧（現在の２次電源部１２の出力電圧値）を抵抗分割で出力させるための分割抵抗であり、制御ＩＣ１２１は、この電圧（ＥＲＲＯＲＶｉｎ端子を介して入力される）と、制御ＩＣ１２１内部の図示しない基準電圧とを比較して（両者の差に応じて）トランジスタＱ１をドライブするパルスのデューティー比を制御し、これにより予め設定されたとおりの電圧を出力する。
【００１８】
スイッチ部１３は、前述の外部システムのコントローラから出力されるパルス波形のデューティー比制御により、起動時直後は、負荷部のコンデンサＣ２の充電時の突入電流を軽減するように動作する。
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る突入電流防止電源回路におけるスイッチ部の動作特性を示す波形図である。
図２では、抵抗Ｒ７に入力された前述の外部システムのコントローラ（例えば４に示すコントローラ４）からのパルス出力のデューティー制御を行うことにより、コンデンサＣ２の充電電流を徐々に充電して突入電流を押さえることにより、前述の図５で説明した瞬断を発生させるような不具合が防止されていることが示されている。
【００１９】
〔第２の実施の形態〕
図３は、本発明の第２の実施の形態に係る突入電流防止電源回路の要部の構成を示している。
図３に示す突入電流防止電源回路では、図１に示す第１の実施の形態に係る突入電流防止電源回路の電池１１にＡＣアダプタ２１を付加した回路構成となっており、その他の構成部分は、図１に示す突入電流防止電源回路と同様である。ＡＣアダプタ２１をＡＣアダプタ２１のソケットに挿入すると、電池１１のＧＮＤ側が浮いて電池の負極側がオフとなり電池１１からの出力が断たれ、代りにＡＣアダプタ２１で降圧整流された直流電流が印加されることになる。
【００２０】
〔第３の実施の形態〕
図４は、本発明の第３の実施の形態に係る携帯画像処理装置の要部の構成を示している。
図４に示す携帯画像処理装置は、全体としてデジタルカメラ１を構成している。図４において、コントローラ（ＣＰＵ）４と、ストロボ５と、操作部９と、レンズ系２と、フォーカスレンズ系２０１と、ズームレンズ系２０２と、絞り等を含むメカ機構２０３と、フォーカスモータ２０４と、ズームモータ２０５と、絞りモータ２０６と、フォーカスモータドライバ２０７と、ズームモータドライバ２０８と、絞りモータドライバ２０９と、ＴＧ部（Ｔｉｍｉｎｇ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）３０１と、ＣＣＤ（電荷結合素子）３０２と、ＣＤＳ（相関２重サンプリング）回路３０３と、可変利得増幅器（ＡＧＣアンプ）３０４と、Ａ／Ｄ変換器３０５と、画像データをデジタル信号処理するＩＰＰ（Ｉｍａｇｅ Ｐｒｅ−Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）３０６と、ＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）３０８と、コーダー（Ｈｕｆｆｍａｎ Ｅｎｃｏｄｅｒ／Ｄｅｃｏｄｅｒ）３０９と、ＭＣＣ（Ｍｅｍｏｒｙ Ｃａｒｄ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）３１０と、ＲＡＭ（内部メモリ）３０７と、カードインターフェース３１１と、メモリーカード等を含むＰＣカード３１２と、外部通信用ドライバ３１３と、フラッシュメモリー（ＥＥＰＲＯＭ）４０１と、コントローラ用のＡ／Ｄ変換器４０２と、コントローラ用のＤ／Ａ変換器４０３と、システムバスライン４０４と、ＬＣＤドライバ回路６０１と、ＬＣＤ表示部６０２と、補助光ランプ６０３と、補助光ランプ駆動回路６０４と、レリーズスイッチ９０１と、モード入力手段９０２と、振動モータドライバ１００１と、振動モータ１００２とを具備している。
【００２１】
この他に、音声アンプ部８、マイク８０１、スピーカ８０２、イヤホン８０３も具備している。また、電源装置として、通信電源アダプタ１００２、電池としてのバッテリ７０１、７０２およびＡＣアダプタ７０３を用いることができるように構成されている。
以下、この第３の実施の形態に係る携帯画像処理装置の動作を説明することにより、併せて電源電池の電力を消費する動作を説明する。
レンズユニットは、レンズ系２、絞り・フィルタ等を含むメカ機構２０３からなり、そのメカ機構２０３のメカニカルシャッタは、２つのフィールドの露光を行う。
レンズ系２は、例えば、バリフォーカルレンズからなり、フォーカスレンズ２０１とズームレンズ系２０２とで構成されている。フォーカスモータドライバ２０７は、コントローラ４から供給される制御信号に従って、フォーカスモータドライバ２０７を駆動してフォーカスレンズ系２０１を光軸方向に移動させる。
【００２２】
ズームモータドライバ２０８は、コントロ−ラ４から供給されるテレ方向またはワイド方向を示す制御信号に従って、ズームモータ２０５を駆動して、ズームレンズ系２０２を光軸方向にテレ方向またはワイド方向に移動させる。また、絞りモータドライバ２０９は、コントローラ４から供給される絞り制御信号に従って、メカ機構２０３を駆動し、制御に基づく絞りの絞り値を設定する。
ＣＣＤ（電荷結合素子）３０２は、レンズユニットを介して入力した映像を電気信号（アナログ画像データ）に変換する。ＣＤＳ回路３０３は、ＣＣＤ型撮像素子に対する低雑音化のための回路である。また、ＡＧＣアンプ３０４は、ＣＤＳ回路３０３で相関２重サンプリングされた信号のレベルを補正する。
【００２３】
尚、設定データのコントロール電圧値は、ＡＧＣアンプ３０４が内蔵するＤ／Ａ変換器（図示は省略）を介して、ＡＧＣアンプ３０４に設定される。
【００２４】
さらにＡ／Ｄ変換器３０５は、ＡＧＣアンプ３０４を介して入力したＣＣＤ３０２からのアナログ画像データをデジタル画像データに変換する。すなわち、ＣＣＤ３０２の出力信号は、ＣＤＳ回路３０３およびＡＧＣアンプ３０４を経てＡ／Ｄ変換器３０５に入力され、Ａ／Ｄ変換器３０５により、最適なサンプリング周波数（例えばＮＴＳＣ信号のサブキャリア周波数の整数倍）を用いてデジタル信号に変換される。
また、画像データのデジタル信号処理部であるＩＰＰ３０６と、ＤＣＴ３０８、およびコーダー３０９は、Ａ／Ｄ変換器３０５から入力したデジタル画像データについて色差（Ｃｂ、Ｃｒ）と輝度（Ｙ）に分けて各種処理、補正および画像圧縮／伸長のためのデータ処理を施す。より具体的には、ＤＣＴ３０８およびコーダー３０９は、例えば、ＪＰＥＧ準拠の画像圧縮・伸長の１過程である直交変換・逆直交変換処理や、ＪＰＥＧ準拠の画像圧縮・伸長処理の１過程であるハフマン符号化・復号化等の処理を行う。また、ＩＰＰ３０６は、Ｇ画像データの輝度データ（Ｙ）を検出し、検出した輝度データ（Ｙ）に応じたＡＥ評価値をコントローラ４に出力する。このＡＥ評価値は被写体の輝度（明るさ）を示すものである。
【００２５】
さらに、ＩＰＰ３０６は、設定された色温度範囲内で、Ｒ，Ｇ，Ｂ画像データの各輝度データ（Ｙ）に応じたＡＷＢ（ Ａｕｔｏ Ｗｈｉｔｅ Ｂａｌａｎｃｅ）評価値の各々をコントローラ４に出力する。尚、このＡＷＢ評価値は、被写体の色成分を示すものである。
ＭＣＣ（Ｍｅｍｏｒｙ Ｃａｒｄ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）３１０は、圧縮処理された画像データを一旦蓄えた後でのＰＣカードインターフェース３１１を介してのＰＣカード３１２への記録や、ＰＣカード３１２に記録されている画像データの読み出しを行う。外部通信用ドライバ３１３は、例えば、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４等の規格の通信プロトコルにて外部のユニットと通信を行い、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）００１等と接続してデータのやり取りを行う。あるいは、カメラと接続可能な通信・電源アダプタ００２を介して、上記ＰＣ００１や、ＡＣアダプタを接続可能にして、電力や通信のやりとりを可能にする。
【００２６】
ＬＣＤ表示部６０２は、透過型ＬＣＤからなり、画像データや操作メニュー等が表示される。補助光ランプ６０３は、ＬＣＤ表示部６０２を照明するためのバックライトであり、例えば蛍光管、あるいは白色ＬＥＤからなる。補助光ランプ駆動回路６０４は、コントローラ４の制御に基づき、補助光ランプ６０３に駆動電力を出力して補助光ランプ６０３を点灯させる。
ＬＣＤドライバ回路６０１は、ＩＰＰ３０６から入力される画像データをＬＣＤ表示部６０２に表示させるための駆動回路である。
操作部９は、撮影の指示を行うためのレリーズスイッチ９０１と、モード入力手段９０２を含み、主要な構成要素として、図示しない電源スイッチ、ＬＣＤスイッチ、補助光ランプスイッチ、機能選択および、その他の各種設定を外部から行うためのボタン等を備えている。尚、モード入力手段９０２に示すシンボル（絵柄）は、マイクのシンボルが音声記録モード、カメラのシンボルが静止画記録、ビデオのシンボルが動画記録を示す。
ストロボ回路５は、コントローラ４の制御により被写体に向けてストロボ光を発する。
【００２７】
１次電池は、バッテリＡ７０１とバッテリＢ７０２の使用が可能となっており、例えば、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池、ニッカド（ＮｉＣｄ）電池、アルカリ電池等から成る。また、場合によっては、電源として、ＡＣアダプタ７０３の電源電圧が供給可能となっている。
この１次電源の出力は、ＤＣ−ＤＣコンバータ７、例えば、前述の図１または図３（第１または第２の実施の形態）に示す２次電源部１２およびスイッチ部１３を介して負荷であるデジタルカメラ１に供給される。この場合、上記ＤＣ−ＤＣコンバータ７をなす２次電源部１２は、コントローラ４の制御を受けて、デジタルカメラ１の内部に出力される各種電源をオン／オフするスイッチ回路を内蔵する。
コントローラ４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、内蔵のＡ／Ｄ変換器（一般には、複数）、内蔵のＤ／Ａ変換器（一般には、複数）等から成り、ＣＰＵは、操作部９からの指示または図示しないリモコン等の外部動作指示に従って、ＲＯＭに格納された制御プログラムの制御により、ＲＡＭをワークエリアとして使用して、デジタルカメラ１の装置全体の制御を行う。
【００２８】
尚、図４に示すＡ／Ｄ変換器４０２（一般には、複数）、およびＤ／Ａ変換器４０３（一般には、複数）は、コントローラ４が内蔵する前述のＡ／Ｄ変換器と、Ｄ／Ａ変換器が外部に用意された場合を示している。
一方、アナログ出力のためには、前述のＤ／Ａ変換器を用いる。例えば、ＩＰＰ３０６に対する制御や、データのやりとりは、このＤ／Ａ変換器４０３とシステムバス４０４を介して行われる（但し、図４では、省略した描き方をしている）。
また、前述の図１（第１の実施の形態）に示す２次電源部１２およびスイッチ部１３の制御は、このＤ／Ａ変換器を介して行われる。
コントローラ４は、撮影動作、自動露出（ＡＥ）動作、自動ホワイトバランス（ＡＷＢ）調整動作やＡＦ動作、表示あるいは、上述したように、スイッチ部１３、制御用ＩＣ１２１に対し、突入電流防止のためのパルス制御等の制御を行う。また、各種制御のための情報入力手段の一つとして、前述の内蔵のＡ／Ｄ変換器を用いてアナログ情報の把握を行う。この内蔵のＡ／Ｄ変換器におけるＡ／Ｄ変換処理は、基準電圧との比較で行われる。
【００２９】
また、コントローラ４は、被写体を撮像して得られる画像データをＰＣカード３１２に記録する記録モードと、ＰＣカード３１２に記録された画像データをＬＣＤ表示部６０２に再生して表示する再生モードと、撮像したモニタリング画像をＬＣＤ表示部６０２に直接表示するモニタリングモード等を備えている。
さらに、前述の再生モードや、モニタリングモードで、ＬＣＤ表示部６０２に画像を表示する場合の表示モードとしては、固定モードと、外光適応モードとを備えており、これらのモードの選択は、操作部９で行われる。
フラッシュメモリ４０１には、デジタルカメラに必要な各種のパラメータやデータが記録されている。
タイミングジェネレータ（ＴＧ）３０１は、ＩＰＰ３０６から入力される水平同期信号および垂直同期信号に基づいて、各種タイミング信号を生成する。
音声アンプ部８は、コントローラ４のＡ／Ｄ変換器４０２あるいはＡ／Ｄ変換器４０３を介してマイク８０１、スピーカ８０２、イヤホン８０３のアナログ信号の増幅を行う。
【００３０】
音声出力手段としては、スピーカ８０２の代わりに、コントローラ４からの出力によりブザーを鳴動させるようにしてもよい。また、振動モータは、警告表示手段の一手段であり、コントローラ４からの制御信号により、振動モータドライバ１００１を動作させ、振動モータ１００２を駆動することにより、警告表示を行う。
尚、本発明は、上述し且つ図面に示す実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、種々の変形が可能である。
即ち、例えば、複数の２次電源出力の制御タイミングが同一の場合、タイミングが一番早く制御する出力以外でもタイミング制御が必要な出力において、半導体スイッチを備え、起動時は負荷側容量性負荷による突入電流を防止あるいは軽減するために、半導体スイッチの駆動をパルス制御で行いその後の定常時は、連続オン制御を行う（スイッチ制御手段）を備えるようにすることもできる。
【００３１】
このように構成した場合、例えば、制御ＩＣが２ｃｈ以上の制御を行う複合ＩＣで、複数の出力が同時にオンするものである場合、後段の複数の負荷に対し、それぞれの負荷条件によりタイミングをずらすことが可能であり、従って、複数の負荷の存在に拘わらず、突入電流の発生を円滑に防止することができる。このことにより、ＩＣパッケージの制約からくる端子数の都合で、例えば２ｃｈ同時オンとなる制御ＩＣでも、問題なくタイミングをずらせて突入電流を制御することができる。
また、同一の電源系で分岐して片方の電源オン／オフが必要な場合にも、オン時の突入電流を効率よく制御することができる。
また、スイッチ部１３のパルス制御を行うに際し、１次電源手段である電池の動作電圧により制御を変えられるような構成とすることで、最適な突入電流軽減制御が可能となる。
【００３２】
また、電池の種類により制御を変えるように構成してもよい。
このように構成することで、電池毎に最適な突入電流軽減制御が可能となり、また、内部抵抗の低い電池では、起動時間を早くする、といった制御が可能になる。
また、温度によりパルス制御を変え得るように構成してもよい。
例えば、感温素子の出力をもとにドライブするパルスのデューティー比を変化させるように構成することにより、最適な突入電流軽減制御が可能となる。
【００３３】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１に記載の発明によれば、１次電源手段からの出力を入力して、負荷起動時の突入電流を防止しながら少なくとも１つの２次電源出力を前記負荷に供給する２次電源手段を有する突入電流防止電源回路において、前記少なくとも１つの２次電源手段と前記負荷との間に少なくとも１つの半導体スイッチを備え、起動時は負荷側容量性負荷による突入電流を軽減乃至は防止するために前記半導体スイッチの駆動をパルス制御をもって行い、その後の定常時は連続オン制御を行うスイッチ制御手段を具備するので、負荷の容量分の突入電流による電池の電圧降下で２次電源を生成する２次電源部の供給電圧が必要な動作電圧以下になり非動作となる、といった事態を確実に回避することができ、本来、突入電流が少なければ、充分使用が可能な容量がありながら、電池寿命が無くなるといった不都合を解消し得ると共に、２次電源手段から複数の出力が同時にオンするような場合でも、スイッチ制御手段で各負荷側容量性負荷による突入電流の発生を個別に防止するように対応することができ、しかも簡略な構成で安価な突入電流防止電源回路を提供することができる。
【００３４】
また、請求項２に記載の発明によれば、前記１次電源手段は、電池またはＡＣアダプタ電源の利用を可能としたので、電池またはＡＣアダプタ電源の併用が可能となり、１次電源の選択肢を増大させ得ると共に、大きな突入電流に対応した大容量のＡＣアダプタを使用しなくてもよいので、ＡＣアダプタを小型化し且つコストの削減をなし得る突入電流防止電源回路を提供することができる。
また、請求項３に記載の発明によれば、２次電源手段から出力される複数の出力タイミングが同一の場合において、前記２次電源手段と前記複数の負荷との間に介挿される複数の前記半導体スイッチの制御タイミングをずらして起動時の負荷側容量性負荷による突入電流を防止し得るように前記半導体スイッチの駆動をパルス制御をもって行い、その後の定常時は連続オン制御を行うスイッチ制御手段を具備したことにより、後段の複数の負荷条件にタイミングをずらせて対応することが可能となり、従って、パッケージの制約から派生する端子数の都合で複数チャンネルが同時オンとなるＩＣを２次電源手段に用いた場合でも、問題なくタイミング制御が可能であり、また、同一電源系で分岐して片方の２次電源手段のオンオフが必要な場合にも、オン時の突入電流を防止得る突入電流防止電源回路を提供することができる。
【００３５】
また、請求項４に記載の発明によれば、前記スイッチ制御手段によるパルス制御方法を、前記１次電源手段の動作電圧により変えるように構成したので、１次電源の動作電圧の変動に際しても、最適な突入電流防止電源回路を提供することができる。
また、請求項５に記載の発明によれば、前記スイッチ制御手段によるパルス制御方法を、前記１次電源手段の種類により変えるように構成したので、種々の電池に対応した最適な突入電流軽減制御が可能となり、また、例えば、内部抵抗の低い電池では起動時間を早くする制御が可能となる突入電流防止電源回路を提供することができる。
また、請求項６に記載の発明によれば、前記スイッチ制御手段によるパルス制御方法を、動作温度により変えるように構成したので、環境温度に依存しない最適な突入電流軽減制御が可能な、突入電流防止電源回路を提供することができる。
【００３６】
また、請求項７に記載の発明によれば、１次電源手段からの出力を入力して、負荷起動時の突入電流を防止しながら少なくとも１つの２次電源出力を前記負荷に供給する２次電源手段を有する突入電流防止電源回路において、
前記１次電源手段の出力を入力し、出力電圧値に比例する電圧値と基準電圧値との差に応じて前記入力をオンオフ制御して出力する第１の半導体スイッチを備え、且つ外部システムからの第１の指令を契機に前記第１の半導体スイッチのオンオフ動作を開始する２次電源手段と、
前記２次電源手段の出力を入力し、外部システムからの第２の指令に応じて、前記入力をオンオフ制御して出力する第２の半導体スイッチを備えた少なくとも１つのスイッチ制御手段と、を具備するので、２次電源手段の出力電圧、延いては１次電源手段の電圧に応じた最適な突入電流軽減制御が可能となる上、負荷起動時の突入電流の軽減制御を簡略な構成で且つ安価な構成で実現し得る突入電流防止電源回路を提供することができる。
【００３７】
また、請求項８に記載の発明によれば、前記２次電源手段は、前記出力電圧値に比例する電圧値と前記基準電圧値との差に応じたデューティー比を有するパルス信号により前記第１の半導体スイッチの動作を制御するように構成したので、全ての負荷に供給する所定の２次電源出力電圧を簡略で且つ安価な回路で構成することができる突入電流防止電源回路を提供することができる。
また、請求項９に記載の発明によれば、前記スイッチ制御手段の各々は、前記第２の指令を伝える信号のデューティー比を有するパルス信号により前記第２の半導体スイッチの動作を制御するように構成したので、各負荷側の個別の条件に応じた出力電圧値の調整を簡単な回路で構成し得る突入電流防止電源回路を提供することができる。
また、請求項１０および請求項１１に記載の発明によれば、上記請求項１乃至９のいずれか１項に記載の突入電流防止電源回路を携帯画像処理装置およびデジタルカメラに使用し得るように構成したので、最適な突入電流の防止効果を享有することができ、電池等の１次電源手段の実質的な寿命を延ばすことができ、電池等の１次電源手段の取り替え頻度を軽減し得る携帯画像処理装置およびデジタルカメラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る突入電流防止電源回路の要部の構成を示す回路図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る突入電流防止電源回路におけるスイッチ部の動作特性を示す波形図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る突入電流防止電源回路の要部の構成を示す回路図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係る携帯画像処理装置の要部の構成を示す回路図である。
【図５】従来の一般的な電源回路における半導体スイッチの動作特性を示す波形図である。
【符号の説明】
１ デジタルカメラ
２ レンズ系
４ コントローラ
５ ストロボ
７ ＤＣ−ＤＣコンバータ
８ 音声アンプ部
９ 操作部
１１ 電池
１２ ２次電源部
１３ スイッチ部
１４ 負荷部
２１ ＡＣアダプタ入力端子
１２１ 制御ＩＣ
１４１ 負荷
Ｑ１ トランジスタ（第１のスイッチ）
Ｑ２ トランジスタ（第２のスイッチ）
Ｑ３ トランジスタ（昇圧器）
Ｃ２ コンデンサ
２０１、２０２ レンズ系
３０２ ＣＣＤ
７０１ バッテリＡ
７０２ バッテリＢ
７０３ ＡＣアダプタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、突入電流防止電源回路および携帯画像処理装置に関し、特に、電池を使用した１次電源から複数の２次電源出力を得る電源回路の回路構成を、突入電流を防止する回路構成とした突入電流防止電源回路および携帯画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、デジタルカメラ等の携帯画像処理装置では、多くの場合、電源を装置に内蔵する電池に依存している。また、このような装置の全体形状は、ユーザの携帯に便利であるようにし、また、ユーザの使い勝手を良くするために、可能な限りにコンパクトな形状にされる傾向にある。このため、電源として使用される電池の容量も、この全体形状の大きさによる制約を受けて、小容量となる傾向がある。
一方、ユーザーの他の要望としては、経済性の面から、できる限り電池の寿命を長持ちさせることが求められている。また、使い勝手の面からは、携帯機器として電池の交換等は極力避け得ることが求められている。
そのため、起動時における突入電流（ラッシュカレント）を極力削減する工夫が必要となる。特に、単三電池等では、内部抵抗値が２次電池に比較して大きいために、突入電流が大きいと、この突入電流による電圧降下が大きく発生して２次電源を生成するＤＣ／ＤＣコンバータ等の供給電圧が必要な動作電圧以下になってしまい、このため、このＤＣ／ＤＣコンバータが非動作状態になり、突入電流が少なければ、本来的には充分に使用可能な容量を有していた筈なのに、結果的に、あたかも電池寿命が無くなったかのような不具合な現象が生じてしまうことになる。
【０００３】
特に、単三電池等の内部抵抗値がリチウムイオン等の２次電池に比較して大きい電池を１次電源に使用する場合には、突入電流が大きいと、この突入電流の作用で２次電源（例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ等）に供給される電圧が大きく降下し、この２次電源からの負荷への供給電圧が負荷に必要な動作電圧以下になってしまうので、結果的に、このような１次電源を使用する２次電源並びに負荷は非動作になってしまう。
図５は、従来の一般的な電源回路における半導体スイッチの動作特性を示す波形図である。
この半導体スイッチの構成は、後述の図１のスイッチ部の中に示す第２のスイッチＱ２と同じである。
今、外部のコントローラから、後述の図１に示すような抵抗Ｒ７へオン信号が入力されると、トランジスタＱ３がオンとなり、ｐ−ｃｈＭＯＳのトランジスタＱ２のゲート電圧が下がり、閾値電圧に到達するため、トランジスタＱ２はオンとなり、負荷側へ出力電圧が発生して、同時にコンデンサＣ２に充電が開始される。
【０００４】
この時に、例えば、図１に示すような制御用ＩＣ１２１では出力電圧が低下するので、制御用ＩＣ１２１のＥＲＲＯＲＶｉｎ端子に入力される２次電源電圧に比例する電圧値と制御用ＩＣ１２１内部の基準電圧値とを比較して高レベルでの動作が開始され、結果として大きな突入電流が発生する。コンデンサＣ２が充電されると、負荷の通常の動作に必要な消費電流のみが流れる。この突入電流により、１次側電源の電池の供給電流も大きくなり、単三アルカリ乾電池のような内部抵抗が比較的高い電池では、電圧降下が大きくなり電源の瞬断が発生する。
そこで、この突入電流への対策として、実開平５−５０８３６号公報の「突入電流抑制回路」には、電源と負荷の間にスイッチ（ＦＥＴトランジスタ）を２段用意し、その１段はディレイ回路で遅延して動作させると共に、そのスイッチと平行に抵抗を挿入し、起動後にこの抵抗を短絡することにより起動時の突入電流を削減する方法が考案されている。
【０００５】
また、特開平５−１１１２４０号公報の「ＤＣ・ＤＣコンバータの突入電流防止回路」には、２次電源自身の起動に対して電池とＤＣ／ＤＣコンバータとの間にスイッチ素子を入れて、このスイッチ素子をＰＷＭ信号発生器によりパルス状に動作させ、この動作を、初期の入力コンデンサの充電が進んでいない段階ではオン期間を短く、入力コンデンサの充電が進んだ時点以降はオン期間が長くなるように制御することにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ自身の起動時の突入電流を削減する技術が示されている。
さらに、特開２００１−３３９９４０号公報の「電源スイッチ手段を持つ電源装置」では、１次電池と、負荷に開放されたＤＣ／ＤＣ電源回路との間に電源スイッチを接続し、さらに、この電源スイッチを制御する開閉制御回路を設けて、この開閉制御回路により、起動時の突入電流による電圧効果が許容値以下となるような前記電源スイッチの開閉時間の制御を行う技術が示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のとおり、従来の電源回路は、ユーザの携帯に便利であるようにし、また、ユーザの使い勝手を良くするために、可能な限りにコンパクトな形状にされる傾向にあり、このため、電源として使用される電池の容量も、この全体形状の大きさによる制約を受けて、小容量となる傾向がある。
しかしながら、負荷起動時の突入電流の存在が、電池の実効寿命を縮めてしまうという周知の現象があり、従来から、その防止策が実施されている。
すなわち、使用される電池が、元々充分使用可能な容量を有していても、前述の突入電流の作用により、実効的にこの電池の寿命が本来の寿命よりも早く切れてしまうという問題点を有している。
尚、この問題点の解決を意図した前述の実開平５−１１１２４０号公報の「ＤＣ・ＤＣコンバータの突入電流防止回路」に示された技術では、高価なスイッチ素子を２段必要とし、さらにディレイ回路を必要としている。
【０００７】
また、前述の特開平５−１１１２４０号公報の「ＤＣ・ＤＣコンバータの突入電流防止回路」、および特開２００１−３３９９４０号公報の「電源スイッチ手段を持つ電源装置」に示された技術では、１次電源出力側と２次電源との間についてはスイッチ素子によるパルス制御が考慮されているが、２次電源出力側と負荷との間については本発明のような外部システムからの制御信号を使用したデューティー比制御が考慮されていないため、例えばＤＣ／ＤＣコンバータ制御ＩＣのパッケージの都合で２出力が同時にオンとなる仕様のＩＣを使用する場合で、後段の負荷条件により、動作のタイミングをずらす必要がある場合には、個別に対応することができないので、やはり突入電流が発生してしまう不具合がある。本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、利便性に優れ、安価な構成でありながら、負荷起動時の突入電流を防止し負荷に電力を供給することができる突入電流防止電源回路を提供することを目的としている。
本発明の他の目的は、負荷起動時の突入電流を防止しながら負荷に電力を供給することができる突入電流防止電源回路を使用して、電池の取り替え回数を減らすことができる携帯画像処理装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、上述した目的を達成させるために、１次電源手段からの出力を入力して、負荷起動時の突入電流を防止しながら少なくとも１つの２次電源出力を前記負荷に供給する２次電源手段を有する突入電流防止電源回路において、前記少なくとも１つの２次電源手段と前記負荷との間に少なくとも１つの半導体スイッチを備え、起動時は負荷側容量性負荷による突入電流を軽減乃至は防止するために前記半導体スイッチの駆動をパルス制御をもって行い、その後の定常時は連続オン制御を行うスイッチ制御手段を具備したことを特徴とするものである。これにより、負荷起動時の突入電流を防止しながら負荷に電力を供給することができる突入電流防止電源回路を簡略で安価な回路構成をもって実現している。
また、請求項２に記載の発明に係る前記１次電源手段は、電池またはＡＣアダプタ電源の利用を可能としたことを特徴とするものである。
【０００９】
これにより、電池とＡＣアダプタとの併用が可能となって、１次電源の選択肢が増すと共に、このＡＣアダプタは大きな突入電流に対応した大容量ＡＣアダプタとする必要がないので、ＡＣアダプタの大きさやコストを削減し得る突入電流防止電源回路を実現している。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、２次電源手段から出力される複数の出力の制御タイミングが同一の場合において、前記２次電源手段と前記複数の負荷との間に介挿される複数の前記半導体スイッチの制御タイミングをずらして起動時の負荷側容量性負荷による突入電流を防止し得るように前記半導体スイッチの駆動をパルス制御をもって行い、その後の定常時は連続オン制御を行うスイッチ制御手段を具備したことを特徴とするものである。
このように構成することで２次電源手段から同時に２次電源出力が複数出力される場合には、後段の負荷条件により対応させることができ、突入電流の発生を的確に防止することができる。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明に係る前記スイッチ制御手段によるパルス制御方法は、前記１次電源手段の動作電圧により変えるように構成したことを特徴とするものである。これにより、実際の電池の使用状況に対応する動作電圧により、制御を変えて最適な突入電流軽減制御を可能としている。
また、請求項５に記載した発明に係る前記スイッチ制御手段によるパルス制御は、前記１次電源手段の種類により変えるように構成したことを特徴とするものである。
これにより、内部抵抗の低い電池では、起動時間を早くし、内部抵抗の高い電池では、起動時間を遅くする制御が可能となる。
また、請求項６に記載の発明に係る前記スイッチ制御手段によるパルス制御は、動作温度により変えるように構成したことを特徴としている。
このような構成とすることで、温度により制御を変えて最適な突入電流軽減制御が可能となる。
【００１２】
さらにまた、請求項７に記載の発明に係る突入電流防止電源回路は、１次電源手段からの出力を入力して、負荷起動時の突入電流を防止しながら少なくとも１つの２次電源出力を前記負荷に供給する２次電源手段を有する突入電流防止電源回路において、前記１次電源手段の出力を入力し、出力電圧値に比例する電圧値と基準電圧値との差に応じて前記入力をオンオフ制御して出力する第１の半導体スイッチを備え、且つ外部システムからの第１の指令を契機に前記第１の半導体スイッチのオンオフ動作を開始する２次電源手段と、前記２次電源手段の出力を入力し、外部システムからの第２の指令に応じて、前記入力をオンオフ制御して出力する第２の半導体スイッチを備えた少なくとも１つのスイッチ制御手段と、を具備したことを特徴としている。
これにより、負荷起動時の突入電流を防止しながら、負荷に電力を供給することが可能となり、しかも、安価に突入電流防止回路を提供することができる。
【００１３】
また、請求項８に記載した本発明に係る突入電流防止電源回路の前記２次電源手段は、前記出力電圧値に比例する電圧値と前記基準電圧値との差に応じたデューティー比を有するパルス信号により前記第１の半導体スイッチの動作を制御することを特徴としている。
これにより、すべての負荷に供給する所定の２次電源出力電圧を簡単な回路で構成することができる。
また、請求項９に記載の発明に係る突入電流防止電源回路の前記スイッチ制御手段の各々を、前記第２の指令を伝える信号のデューティー比を有するパルス信号により前記第２の半導体スイッチの動作を制御することを特徴としている。
これにより、各負荷側からの指令に個別に応じた出力電圧値の調整を簡単な回路で構成することができる。
【００１４】
また、請求項１０に記載した本発明に係る携帯画像処理装置は、突入電流防止電源回路を電源に使用したことを特徴としている。
これにより、電池の取り替え頻度を軽減し得る携帯画像処理装置を実現している。
さらにまた、請求項１１に記載した本発明に係る前記携帯画像処理装置は、デジタルカメラであることを特徴としている。
これにより、小型化、長寿命化が要求されているデジタルカメラの電源回路に適応させてユーザの利便性を向上させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に基づき、図面を参照して本発明の突入電流防止電源回路を説明する。
〔第１の実施の形態〕
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る突入電流防止電源回路の要部の構成を示している。
図１に示す突入電流防止電源回路は、１次電源を構成する１次電源手段としての電池１１と、２次電源手段としての２次電源部１２と、スイッチ制御手段としてのスイッチ部１３とを具備する。
２次電源部１２は、全体として降圧形ＤＣ／ＤＣコンバータを構成し、２次電源回路を制御するための制御ＩＣ１２１と、電力を蓄えるためのインダクタＬ１と、オンオフ動作によりインダクタＬ１に蓄積される電力を制御する第１の半導体スイッチとしてのトランジスタＱ１（ｐｎｐ型）と、トランジスタＱ１のベースに流れる電流を制限するための抵抗Ｒ１と、インダクタＬ１が放出する電力に伴う電流を整流するダイオードＤ１と、ダイオードＤ１による整流電流を蓄積するコンデンサＣ１と、出力の誤差電圧を抵抗比で分割するための抵抗Ｒ２，Ｒ３とを具備する。
【００１６】
スイッチ部１３は、ｐ−ｃｈＭＯＳの第２の半導体スイッチとしてのトランジスタＱ２、外部システムのコントローラからの信号電圧を受ける抵抗Ｒ６，Ｒ７と、この信号電圧の昇圧用のトランジスタＱ３と、この信号電圧を制限してトランジスタＱ２に伝達するための抵抗Ｒ４，Ｒ５とを具備する。
１次電源を構成する電池１１は、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池、ニッカド（ＮｉＣｄ）電池、アルカリ電池等の使用が可能である。
スイッチ部１３は、様々な種類の負荷に対応して、複数にすることが可能である。
尚、負荷部１４は、本発明の突入電流防止電源回路の構成要素ではないが、この負荷部１４の負荷１４１には、コンデンサＣ２が並列接続されているものとする。
【００１７】
以下、本実施の形態に係る突入電流防止電源回路の動作を説明する。
外部システムであるコントローラ（例えば、後述の図４に示すコントローラ４）から、制御ＩＣ１２１のＣＯＮＴ端子に起動信号が入ると、制御ＩＣ１２１は動作を開始し、トランジスタＱ１をオンオフしてインダクタＬ１に電力を蓄える。
トランジスタＱ１のベースと制御ＩＣ１２１のＩＣＶｃｃ端子との間に接続された抵抗Ｒ１は、トランジスタＱ１のベース電流を制限するための抵抗である。すなわち、トランジスタＱ１がオフになると、インダクタＬ１から電力が放出されてダイオードＤ１により整流されてコンデンサＣ１に電荷が蓄えられて、２次電源部１２の出力電圧として出力される。
抵抗Ｒ２，Ｒ３は、制御ＩＣ１２１に出力の誤差電圧（現在の２次電源部１２の出力電圧値）を抵抗分割で出力させるための分割抵抗であり、制御ＩＣ１２１は、この電圧（ＥＲＲＯＲＶｉｎ端子を介して入力される）と、制御ＩＣ１２１内部の図示しない基準電圧とを比較して（両者の差に応じて）トランジスタＱ１をドライブするパルスのデューティー比を制御し、これにより予め設定されたとおりの電圧を出力する。
【００１８】
スイッチ部１３は、前述の外部システムのコントローラから出力されるパルス波形のデューティー比制御により、起動時直後は、負荷部のコンデンサＣ２の充電時の突入電流を軽減するように動作する。
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る突入電流防止電源回路におけるスイッチ部の動作特性を示す波形図である。
図２では、抵抗Ｒ７に入力された前述の外部システムのコントローラ（例えば４に示すコントローラ４）からのパルス出力のデューティー制御を行うことにより、コンデンサＣ２の充電電流を徐々に充電して突入電流を押さえることにより、前述の図５で説明した瞬断を発生させるような不具合が防止されていることが示されている。
【００１９】
〔第２の実施の形態〕
図３は、本発明の第２の実施の形態に係る突入電流防止電源回路の要部の構成を示している。
図３に示す突入電流防止電源回路では、図１に示す第１の実施の形態に係る突入電流防止電源回路の電池１１にＡＣアダプタ２１を付加した回路構成となっており、その他の構成部分は、図１に示す突入電流防止電源回路と同様である。ＡＣアダプタ２１をＡＣアダプタ２１のソケットに挿入すると、電池１１のＧＮＤ側が浮いて電池の負極側がオフとなり電池１１からの出力が断たれ、代りにＡＣアダプタ２１で降圧整流された直流電流が印加されることになる。
【００２０】
〔第３の実施の形態〕
図４は、本発明の第３の実施の形態に係る携帯画像処理装置の要部の構成を示している。
図４に示す携帯画像処理装置は、全体としてデジタルカメラ１を構成している。図４において、コントローラ（ＣＰＵ）４と、ストロボ５と、操作部９と、レンズ系２と、フォーカスレンズ系２０１と、ズームレンズ系２０２と、絞り等を含むメカ機構２０３と、フォーカスモータ２０４と、ズームモータ２０５と、絞りモータ２０６と、フォーカスモータドライバ２０７と、ズームモータドライバ２０８と、絞りモータドライバ２０９と、ＴＧ部（Ｔｉｍｉｎｇ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）３０１と、ＣＣＤ（電荷結合素子）３０２と、ＣＤＳ（相関２重サンプリング）回路３０３と、可変利得増幅器（ＡＧＣアンプ）３０４と、Ａ／Ｄ変換器３０５と、画像データをデジタル信号処理するＩＰＰ（Ｉｍａｇｅ Ｐｒｅ−Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）３０６と、ＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）３０８と、コーダー（Ｈｕｆｆｍａｎ Ｅｎｃｏｄｅｒ／Ｄｅｃｏｄｅｒ）３０９と、ＭＣＣ（Ｍｅｍｏｒｙ Ｃａｒｄ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）３１０と、ＲＡＭ（内部メモリ）３０７と、カードインターフェース３１１と、メモリーカード等を含むＰＣカード３１２と、外部通信用ドライバ３１３と、フラッシュメモリー（ＥＥＰＲＯＭ）４０１と、コントローラ用のＡ／Ｄ変換器４０２と、コントローラ用のＤ／Ａ変換器４０３と、システムバスライン４０４と、ＬＣＤドライバ回路６０１と、ＬＣＤ表示部６０２と、補助光ランプ６０３と、補助光ランプ駆動回路６０４と、レリーズスイッチ９０１と、モード入力手段９０２と、振動モータドライバ１００１と、振動モータ１００２とを具備している。
【００２１】
この他に、音声アンプ部８、マイク８０１、スピーカ８０２、イヤホン８０３も具備している。また、電源装置として、通信電源アダプタ１００２、電池としてのバッテリ７０１、７０２およびＡＣアダプタ７０３を用いることができるように構成されている。
以下、この第３の実施の形態に係る携帯画像処理装置の動作を説明することにより、併せて電源電池の電力を消費する動作を説明する。
レンズユニットは、レンズ系２、絞り・フィルタ等を含むメカ機構２０３からなり、そのメカ機構２０３のメカニカルシャッタは、２つのフィールドの露光を行う。
レンズ系２は、例えば、バリフォーカルレンズからなり、フォーカスレンズ２０１とズームレンズ系２０２とで構成されている。フォーカスモータドライバ２０７は、コントローラ４から供給される制御信号に従って、フォーカスモータドライバ２０７を駆動してフォーカスレンズ系２０１を光軸方向に移動させる。
【００２２】
ズームモータドライバ２０８は、コントロ−ラ４から供給されるテレ方向またはワイド方向を示す制御信号に従って、ズームモータ２０５を駆動して、ズームレンズ系２０２を光軸方向にテレ方向またはワイド方向に移動させる。また、絞りモータドライバ２０９は、コントローラ４から供給される絞り制御信号に従って、メカ機構２０３を駆動し、制御に基づく絞りの絞り値を設定する。
ＣＣＤ（電荷結合素子）３０２は、レンズユニットを介して入力した映像を電気信号（アナログ画像データ）に変換する。ＣＤＳ回路３０３は、ＣＣＤ型撮像素子に対する低雑音化のための回路である。また、ＡＧＣアンプ３０４は、ＣＤＳ回路３０３で相関２重サンプリングされた信号のレベルを補正する。
【００２３】
尚、設定データのコントロール電圧値は、ＡＧＣアンプ３０４が内蔵するＤ／Ａ変換器（図示は省略）を介して、ＡＧＣアンプ３０４に設定される。
【００２４】
さらにＡ／Ｄ変換器３０５は、ＡＧＣアンプ３０４を介して入力したＣＣＤ３０２からのアナログ画像データをデジタル画像データに変換する。すなわち、ＣＣＤ３０２の出力信号は、ＣＤＳ回路３０３およびＡＧＣアンプ３０４を経てＡ／Ｄ変換器３０５に入力され、Ａ／Ｄ変換器３０５により、最適なサンプリング周波数（例えばＮＴＳＣ信号のサブキャリア周波数の整数倍）を用いてデジタル信号に変換される。
また、画像データのデジタル信号処理部であるＩＰＰ３０６と、ＤＣＴ３０８、およびコーダー３０９は、Ａ／Ｄ変換器３０５から入力したデジタル画像データについて色差（Ｃｂ、Ｃｒ）と輝度（Ｙ）に分けて各種処理、補正および画像圧縮／伸長のためのデータ処理を施す。より具体的には、ＤＣＴ３０８およびコーダー３０９は、例えば、ＪＰＥＧ準拠の画像圧縮・伸長の１過程である直交変換・逆直交変換処理や、ＪＰＥＧ準拠の画像圧縮・伸長処理の１過程であるハフマン符号化・復号化等の処理を行う。また、ＩＰＰ３０６は、Ｇ画像データの輝度データ（Ｙ）を検出し、検出した輝度データ（Ｙ）に応じたＡＥ評価値をコントローラ４に出力する。このＡＥ評価値は被写体の輝度（明るさ）を示すものである。
【００２５】
さらに、ＩＰＰ３０６は、設定された色温度範囲内で、Ｒ，Ｇ，Ｂ画像データの各輝度データ（Ｙ）に応じたＡＷＢ（ Ａｕｔｏ Ｗｈｉｔｅ Ｂａｌａｎｃｅ）評価値の各々をコントローラ４に出力する。尚、このＡＷＢ評価値は、被写体の色成分を示すものである。
ＭＣＣ（Ｍｅｍｏｒｙ Ｃａｒｄ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）３１０は、圧縮処理された画像データを一旦蓄えた後でのＰＣカードインターフェース３１１を介してのＰＣカード３１２への記録や、ＰＣカード３１２に記録されている画像データの読み出しを行う。外部通信用ドライバ３１３は、例えば、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４等の規格の通信プロトコルにて外部のユニットと通信を行い、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）００１等と接続してデータのやり取りを行う。あるいは、カメラと接続可能な通信・電源アダプタ００２を介して、上記ＰＣ００１や、ＡＣアダプタを接続可能にして、電力や通信のやりとりを可能にする。
【００２６】
ＬＣＤ表示部６０２は、透過型ＬＣＤからなり、画像データや操作メニュー等が表示される。補助光ランプ６０３は、ＬＣＤ表示部６０２を照明するためのバックライトであり、例えば蛍光管、あるいは白色ＬＥＤからなる。補助光ランプ駆動回路６０４は、コントローラ４の制御に基づき、補助光ランプ６０３に駆動電力を出力して補助光ランプ６０３を点灯させる。
ＬＣＤドライバ回路６０１は、ＩＰＰ３０６から入力される画像データをＬＣＤ表示部６０２に表示させるための駆動回路である。
操作部９は、撮影の指示を行うためのレリーズスイッチ９０１と、モード入力手段９０２を含み、主要な構成要素として、図示しない電源スイッチ、ＬＣＤスイッチ、補助光ランプスイッチ、機能選択および、その他の各種設定を外部から行うためのボタン等を備えている。尚、モード入力手段９０２に示すシンボル（絵柄）は、マイクのシンボルが音声記録モード、カメラのシンボルが静止画記録、ビデオのシンボルが動画記録を示す。
ストロボ回路５は、コントローラ４の制御により被写体に向けてストロボ光を発する。
【００２７】
１次電池は、バッテリＡ７０１とバッテリＢ７０２の使用が可能となっており、例えば、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池、ニッカド（ＮｉＣｄ）電池、アルカリ電池等から成る。また、場合によっては、電源として、ＡＣアダプタ７０３の電源電圧が供給可能となっている。
この１次電源の出力は、ＤＣ−ＤＣコンバータ７、例えば、前述の図１または図３（第１または第２の実施の形態）に示す２次電源部１２およびスイッチ部１３を介して負荷であるデジタルカメラ１に供給される。この場合、上記ＤＣ−ＤＣコンバータ７をなす２次電源部１２は、コントローラ４の制御を受けて、デジタルカメラ１の内部に出力される各種電源をオン／オフするスイッチ回路を内蔵する。
コントローラ４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、内蔵のＡ／Ｄ変換器（一般には、複数）、内蔵のＤ／Ａ変換器（一般には、複数）等から成り、ＣＰＵは、操作部９からの指示または図示しないリモコン等の外部動作指示に従って、ＲＯＭに格納された制御プログラムの制御により、ＲＡＭをワークエリアとして使用して、デジタルカメラ１の装置全体の制御を行う。
【００２８】
尚、図４に示すＡ／Ｄ変換器４０２（一般には、複数）、およびＤ／Ａ変換器４０３（一般には、複数）は、コントローラ４が内蔵する前述のＡ／Ｄ変換器と、Ｄ／Ａ変換器が外部に用意された場合を示している。
一方、アナログ出力のためには、前述のＤ／Ａ変換器を用いる。例えば、ＩＰＰ３０６に対する制御や、データのやりとりは、このＤ／Ａ変換器４０３とシステムバス４０４を介して行われる（但し、図４では、省略した描き方をしている）。
また、前述の図１（第１の実施の形態）に示す２次電源部１２およびスイッチ部１３の制御は、このＤ／Ａ変換器を介して行われる。
コントローラ４は、撮影動作、自動露出（ＡＥ）動作、自動ホワイトバランス（ＡＷＢ）調整動作やＡＦ動作、表示あるいは、上述したように、スイッチ部１３、制御用ＩＣ１２１に対し、突入電流防止のためのパルス制御等の制御を行う。また、各種制御のための情報入力手段の一つとして、前述の内蔵のＡ／Ｄ変換器を用いてアナログ情報の把握を行う。この内蔵のＡ／Ｄ変換器におけるＡ／Ｄ変換処理は、基準電圧との比較で行われる。
【００２９】
また、コントローラ４は、被写体を撮像して得られる画像データをＰＣカード３１２に記録する記録モードと、ＰＣカード３１２に記録された画像データをＬＣＤ表示部６０２に再生して表示する再生モードと、撮像したモニタリング画像をＬＣＤ表示部６０２に直接表示するモニタリングモード等を備えている。
さらに、前述の再生モードや、モニタリングモードで、ＬＣＤ表示部６０２に画像を表示する場合の表示モードとしては、固定モードと、外光適応モードとを備えており、これらのモードの選択は、操作部９で行われる。
フラッシュメモリ４０１には、デジタルカメラに必要な各種のパラメータやデータが記録されている。
タイミングジェネレータ（ＴＧ）３０１は、ＩＰＰ３０６から入力される水平同期信号および垂直同期信号に基づいて、各種タイミング信号を生成する。
音声アンプ部８は、コントローラ４のＡ／Ｄ変換器４０２あるいはＡ／Ｄ変換器４０３を介してマイク８０１、スピーカ８０２、イヤホン８０３のアナログ信号の増幅を行う。
【００３０】
音声出力手段としては、スピーカ８０２の代わりに、コントローラ４からの出力によりブザーを鳴動させるようにしてもよい。また、振動モータは、警告表示手段の一手段であり、コントローラ４からの制御信号により、振動モータドライバ１００１を動作させ、振動モータ１００２を駆動することにより、警告表示を行う。
尚、本発明は、上述し且つ図面に示す実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、種々の変形が可能である。
即ち、例えば、複数の２次電源出力の制御タイミングが同一の場合、タイミングが一番早く制御する出力以外でもタイミング制御が必要な出力において、半導体スイッチを備え、起動時は負荷側容量性負荷による突入電流を防止あるいは軽減するために、半導体スイッチの駆動をパルス制御で行いその後の定常時は、連続オン制御を行う（スイッチ制御手段）を備えるようにすることもできる。
【００３１】
このように構成した場合、例えば、制御ＩＣが２ｃｈ以上の制御を行う複合ＩＣで、複数の出力が同時にオンするものである場合、後段の複数の負荷に対し、それぞれの負荷条件によりタイミングをずらすことが可能であり、従って、複数の負荷の存在に拘わらず、突入電流の発生を円滑に防止することができる。このことにより、ＩＣパッケージの制約からくる端子数の都合で、例えば２ｃｈ同時オンとなる制御ＩＣでも、問題なくタイミングをずらせて突入電流を制御することができる。
また、同一の電源系で分岐して片方の電源オン／オフが必要な場合にも、オン時の突入電流を効率よく制御することができる。
また、スイッチ部１３のパルス制御を行うに際し、１次電源手段である電池の動作電圧により制御を変えられるような構成とすることで、最適な突入電流軽減制御が可能となる。
【００３２】
また、電池の種類により制御を変えるように構成してもよい。
このように構成することで、電池毎に最適な突入電流軽減制御が可能となり、また、内部抵抗の低い電池では、起動時間を早くする、といった制御が可能になる。
また、温度によりパルス制御を変え得るように構成してもよい。
例えば、感温素子の出力をもとにドライブするパルスのデューティー比を変化させるように構成することにより、最適な突入電流軽減制御が可能となる。
【００３３】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１に記載の発明によれば、１次電源手段からの出力を入力して、負荷起動時の突入電流を防止しながら少なくとも１つの２次電源出力を前記負荷に供給する２次電源手段を有する突入電流防止電源回路において、前記少なくとも１つの２次電源手段と前記負荷との間に少なくとも１つの半導体スイッチを備え、起動時は負荷側容量性負荷による突入電流を軽減乃至は防止するために前記半導体スイッチの駆動をパルス制御をもって行い、その後の定常時は連続オン制御を行うスイッチ制御手段を具備するので、負荷の容量分の突入電流による電池の電圧降下で２次電源を生成する２次電源部の供給電圧が必要な動作電圧以下になり非動作となる、といった事態を確実に回避することができ、本来、突入電流が少なければ、充分使用が可能な容量がありながら、電池寿命が無くなるといった不都合を解消し得ると共に、２次電源手段から複数の出力が同時にオンするような場合でも、スイッチ制御手段で各負荷側容量性負荷による突入電流の発生を個別に防止するように対応することができ、しかも簡略な構成で安価な突入電流防止電源回路を提供することができる。
【００３４】
また、請求項２に記載の発明によれば、前記１次電源手段は、電池またはＡＣアダプタ電源の利用を可能としたので、電池またはＡＣアダプタ電源の併用が可能となり、１次電源の選択肢を増大させ得ると共に、大きな突入電流に対応した大容量のＡＣアダプタを使用しなくてもよいので、ＡＣアダプタを小型化し且つコストの削減をなし得る突入電流防止電源回路を提供することができる。
また、請求項３に記載の発明によれば、２次電源手段から出力される複数の出力タイミングが同一の場合において、前記２次電源手段と前記複数の負荷との間に介挿される複数の前記半導体スイッチの制御タイミングをずらして起動時の負荷側容量性負荷による突入電流を防止し得るように前記半導体スイッチの駆動をパルス制御をもって行い、その後の定常時は連続オン制御を行うスイッチ制御手段を具備したことにより、後段の複数の負荷条件にタイミングをずらせて対応することが可能となり、従って、パッケージの制約から派生する端子数の都合で複数チャンネルが同時オンとなるＩＣを２次電源手段に用いた場合でも、問題なくタイミング制御が可能であり、また、同一電源系で分岐して片方の２次電源手段のオンオフが必要な場合にも、オン時の突入電流を防止得る突入電流防止電源回路を提供することができる。
【００３５】
また、請求項４に記載の発明によれば、前記スイッチ制御手段によるパルス制御方法を、前記１次電源手段の動作電圧により変えるように構成したので、１次電源の動作電圧の変動に際しても、最適な突入電流防止電源回路を提供することができる。
また、請求項５に記載の発明によれば、前記スイッチ制御手段によるパルス制御方法を、前記１次電源手段の種類により変えるように構成したので、種々の電池に対応した最適な突入電流軽減制御が可能となり、また、例えば、内部抵抗の低い電池では起動時間を早くする制御が可能となる突入電流防止電源回路を提供することができる。
また、請求項６に記載の発明によれば、前記スイッチ制御手段によるパルス制御方法を、動作温度により変えるように構成したので、環境温度に依存しない最適な突入電流軽減制御が可能な、突入電流防止電源回路を提供することができる。
【００３６】
また、請求項７に記載の発明によれば、１次電源手段からの出力を入力して、負荷起動時の突入電流を防止しながら少なくとも１つの２次電源出力を前記負荷に供給する２次電源手段を有する突入電流防止電源回路において、
前記１次電源手段の出力を入力し、出力電圧値に比例する電圧値と基準電圧値との差に応じて前記入力をオンオフ制御して出力する第１の半導体スイッチを備え、且つ外部システムからの第１の指令を契機に前記第１の半導体スイッチのオンオフ動作を開始する２次電源手段と、
前記２次電源手段の出力を入力し、外部システムからの第２の指令に応じて、前記入力をオンオフ制御して出力する第２の半導体スイッチを備えた少なくとも１つのスイッチ制御手段と、を具備するので、２次電源手段の出力電圧、延いては１次電源手段の電圧に応じた最適な突入電流軽減制御が可能となる上、負荷起動時の突入電流の軽減制御を簡略な構成で且つ安価な構成で実現し得る突入電流防止電源回路を提供することができる。
【００３７】
また、請求項８に記載の発明によれば、前記２次電源手段は、前記出力電圧値に比例する電圧値と前記基準電圧値との差に応じたデューティー比を有するパルス信号により前記第１の半導体スイッチの動作を制御するように構成したので、全ての負荷に供給する所定の２次電源出力電圧を簡略で且つ安価な回路で構成することができる突入電流防止電源回路を提供することができる。
また、請求項９に記載の発明によれば、前記スイッチ制御手段の各々は、前記第２の指令を伝える信号のデューティー比を有するパルス信号により前記第２の半導体スイッチの動作を制御するように構成したので、各負荷側の個別の条件に応じた出力電圧値の調整を簡単な回路で構成し得る突入電流防止電源回路を提供することができる。
また、請求項１０および請求項１１に記載の発明によれば、上記請求項１乃至９のいずれか１項に記載の突入電流防止電源回路を携帯画像処理装置およびデジタルカメラに使用し得るように構成したので、最適な突入電流の防止効果を享有することができ、電池等の１次電源手段の実質的な寿命を延ばすことができ、電池等の１次電源手段の取り替え頻度を軽減し得る携帯画像処理装置およびデジタルカメラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る突入電流防止電源回路の要部の構成を示す回路図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る突入電流防止電源回路におけるスイッチ部の動作特性を示す波形図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る突入電流防止電源回路の要部の構成を示す回路図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係る携帯画像処理装置の要部の構成を示す回路図である。
【図５】従来の一般的な電源回路における半導体スイッチの動作特性を示す波形図である。
【符号の説明】
１ デジタルカメラ
２ レンズ系
４ コントローラ
５ ストロボ
７ ＤＣ−ＤＣコンバータ
８ 音声アンプ部
９ 操作部
１１ 電池
１２ ２次電源部
１３ スイッチ部
１４ 負荷部
２１ ＡＣアダプタ入力端子
１２１ 制御ＩＣ
１４１ 負荷
Ｑ１ トランジスタ（第１のスイッチ）
Ｑ２ トランジスタ（第２のスイッチ）
Ｑ３ トランジスタ（昇圧器）
Ｃ２ コンデンサ
２０１、２０２ レンズ系
３０２ ＣＣＤ
７０１ バッテリＡ
７０２ バッテリＢ
７０３ ＡＣアダプタ
Claims (11)
- １次電源手段からの出力を入力して、負荷起動時の突入電流を防止しながら少なくとも１つの２次電源出力を前記負荷に供給する２次電源手段を有する突入電流防止電源回路において、
前記少なくとも１つの２次電源手段と前記負荷との間に少なくとも１つの半導体スイッチを備え、起動時は負荷側容量性負荷による突入電流を軽減乃至は防止するために前記半導体スイッチの駆動をパルス制御をもって行い、その後の定常時は連続オン制御を行うスイッチ制御手段を具備したことを特徴とする突入電流防止電源回路。 - 前記１次電源手段は、電池またはＡＣアダプタ電源の利用を可能としたことを特徴とする請求項１に記載の突入電流防止電源回路。
- 複数の２次電源手段の複数の出力制御タイミングが同一の場合において、前記２次電源手段と前記複数の負荷との間に介挿される複数の前記半導体スイッチの制御タイミングをずらして起動時の負荷側容量性負荷による突入電流を防止し得るように前記半導体スイッチの駆動をパルス制御をもって行い、その後の定常時は連続オン制御を行うスイッチ制御手段を具備したことを特徴とする請求項１に記載の突入電流防止電源回路。
- 前記スイッチ制御手段によるパルス制御方法は、前記１次電源手段の動作電圧により変えるように構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の突入電流防止電源回路。
- 前記スイッチ制御手段によるパルス制御方法は、前記１次電源手段の種類により変えるように構成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の突入電流防止電源回路。
- 前記スイッチ制御手段によるパルス制御方法は、動作温度により変えるように構成したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の突入電流防止電源回路。
- １次電源手段からの出力を入力して、負荷起動時の突入電流を防止しながら少なくとも１つの２次電源出力を前記負荷に供給する２次電源手段を有する突入電流防止電源回路において、
前記１次電源手段の出力を入力し、出力電圧値に比例する電圧値と基準電圧値との差に応じて前記入力をオンオフ制御して出力する第１の半導体スイッチを備え、且つ外部システムからの第１の指令を契機に前記第１の半導体スイッチのオンオフ動作を開始する２次電源手段と、
前記２次電源手段の出力を入力し、外部システムからの第２の指令に応じて、前記入力をオンオフ制御して出力する第２の半導体スイッチを備えた少なくとも１つのスイッチ制御手段と、
を具備したことを特徴とする突入電流防止電源回路。 - 前記２次電源手段は、前記出力電圧値に比例する電圧値と前記基準電圧値との差に応じたデューティー比を有するパルス信号により前記第１の半導体スイッチの動作を制御することを特徴とする請求項７記載の突入電流防止電源回路。
- 前記スイッチ制御手段の各々は、前記第２の指令を伝える信号のデューティー比を有するパルス信号により前記第２の半導体スイッチの動作を制御することを特徴とする請求項７または請求項８に記載の突入電流防止電源回路。
- 請求項１乃至９のいずれか１つに記載の突入電流防止電源回路を電源に使用したことを特徴とする携帯画像処理装置。
- 前記携帯画像処理装置は、デジタルカメラであることを特徴とする請求項１０に記載の携帯画像処理装置。
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