JP2008035678A - 電源装置及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】短絡により電池電圧が低下したとしても短絡検知結果をラッチするラッチ回路を停止させることない電源装置を提供することを課題とする。
【解決手段】第１の電源（１０１）と、前記第１の電源とは異なる第２の電源（１０９）と、前記第１の電源の電圧を昇圧して所望の電圧を生成する電圧生成手段（１０６）と、前記第１の電源と前記電圧生成手段との間に接続される負荷スイッチ（１０５）と、前記電圧生成手段の出力電流を監視して短絡を検知する短絡検知部（１０３（ｋ））と、前記第２の電源によって動作する前記短絡検知部が短絡を検知したときにラッチするラッチ部（１１０）と、前記ラッチ部のラッチに応じて前記電圧生成手段の出力を停止し、前記ラッチ部がラッチしている間は前記電圧生成手段から出力させないように制御する制御部（１０３（ａ））とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電源装置及び撮像装置に関するものである。

従来より、スイッチングレギュレータコントローラを用いたデジタルカメラが種々提案されている。図１４は従来のデジタルカメラの主に電源部のブロック図を示している。図１４において、１０１はデジタルカメラを駆動する主たる電池、１０２はヒューズ、１０３はスイッチングレギュレータコントローラである。１０４は電源スイッチ１４とシステム制御部１０からスイッチングレギュレータコントローラ１０３への制御信号を入力とするＯＲ回路である。１０５はスイッチングレギュレータコントローラ１０３が動作していないときに電池１０１の電圧が出力端子ＶＣＣ１ＯＵＴに出力しないように制御するロードスイッチである。１０６は電池１０１から供給される電圧及びスイッチングレギュレータコントローラ１０３の制御により出力電圧ＶＣＣ１を発生するためのスイッチングレギュレータ部である。１０７は短絡検知の際に充電するためのコンデンサである。

また、１０３（ａ）はロジック制御部である。１０３（ｂ）はスイッチングレギュレータ部１０６を制御及び駆動するためのドライバー部である。１０３（ｃ）は出力端子ＶＣＣ１ＯＵＴの電圧ＶＣＣ１を入力し基準電圧と比較する誤差増幅器である。１０３（ｄ）は誤差増幅器１０３（ｃ）の出力レベルを基準電圧と比較する比較器、その比較結果に応じてコンデンサ１０７に充電するための充電回路及びその制御を行う制御部からなる短絡検知回路部である。１０３（ｅ）は短絡検知回路部１０３（ｄ）と低電圧動作停止回路１０３（ｈ）からの信号を入力とする保持（ラッチ）回路である。１０３（ｆ）は三角波電圧を発生する発振部である。１０３（ｇ）は誤差増幅器１０３（ｃ）と発振部１０３（ｆ）と抵抗で設定される基準電圧とを比較することによりスイッチングのオン、オフのデューティを設定するためのコンパレータ回路部である。１０３（ｈ）は電池１０１の電圧が所定の電圧よりも低くなった場合にスイッチングレギュレータコントローラ１０３の動作を停止するための信号を出力する低入力電圧動作停止回路である。１０３（ｉ）はラッチ回路１０３（ｅ）と低入力電圧動作停止回路１０３（ｈ）からの信号を入力とする論理回路である。

この従来の構成でメインスイッチ１４が押されてからの起動時の動作について図１５（ａ）、図１６を参照しながら説明する。時刻ｔ１ａでメインスイッチ１４が押される（Ｓ２２０１）とスイッチングレギュレータコントローラ１０３はロードスイッチ１０５をオンする（Ｓ２２０２）。するとスイッチングレギュレータ部１０６は昇圧回路を構成しているので、出力端子ＶＣＣ１ＯＵＴにはほぼ電池１０１の電圧が発生する。同時に、スイッチングレギュレータコントローラ１０３はスイッチング動作を開始し、出力端子ＶＣＣ１ＯＵＴの電圧ＶＣＣ１が徐々に上昇する。このとき、出力電圧ＶＣＣ１は所定の電圧に達していないため（Ｓ２２０３）、短絡検知回路部１０３（ｄ）はコンデンサ１０７に充電を開始する（Ｓ２２０７）。その後所定の時間を経て時刻ｔ２ａで所定の出力電圧に達する。この間、出力電圧ＶＣＣ１が所定電圧に達していないためコンデンサ１０７が接続されているＳＣＰ端子は電圧が上昇するがスレッショルドレベルに達しないため短絡とは判断されない。時刻ｔ２ａで出力電圧ＶＣＣ１が所定の出力電圧に達すると短絡検知回路部１０３（ｄ）はコンデンサ１０７への充電を停止する（Ｓ２２０４）。そして、メインスイッチ１４がオフされるまで所定の電圧を出すようにスイッチングレギュレータコントローラ１０３は動作を続ける。メインスイッチ１４がオフされれば（Ｓ２２０５）、スイッチングレギュレータコントローラ１０３は動作を停止する（Ｓ２２０６）。

次に正常動作中に何らかの原因で出力端子ＶＣＣ１ＯＵＴの系に短絡が起こった場合について説明する。時刻ｔ３ａで短絡が起こった場合には、出力電圧ＶＣＣ１が降下し電池１０１の電圧ＶＢＡＴＴも降下する。すると、出力電圧ＶＣＣ１は所定の電圧を満たしていないため（Ｓ２２０３）、誤差増幅器１０３（ｃ）の出力変化により短絡検知回路部１０３（ｄ）はコンデンサ１０７に充電を開始する（Ｓ２２０７）。時刻ｔ４ａでコンデンサ１０７が接続されているＳＣＰ端子の電圧が所定のスレッショルドレベルに達する（Ｓ２２０８）。するとスイッチングレギュレータコントローラ１０３は短絡を検出しロードスイッチ１０５をオフし、スイッチングの動作を停止する（Ｓ２２０６）。時刻ｔ３ａはスイッチングレギュレータコントローラ１０３の動作中での短絡であったが、動作開始時から短絡していた場合でも同様の動作により、スイッチングの動作を停止する。このようにして短絡検知を行い、短絡を検知した場合にはスイッチング動作を停止することができる。

特許文献１には、スイッチング電源装置における出力電圧異常時の保護回路が記載されている。

特許第２５０１９０９号公報

しかし、電池１０１の電圧ＶＢＡＴＴが低い場合に短絡が起こった場合には、電池電圧ＶＢＡＴＴが著しく下がり短絡検知が働く前にスイッチングコントローラの低入力電圧時の誤動作防止回路が働いてしまい、短絡の検出を正しく行うことができない場合がある。

図１５（ｂ）及び図１６を参照しながら動作説明を行う。時刻ｔ１ｂでメインスイッチ１４がオンされると、スイッチングレギュレータコントローラ１０３はロードスイッチ１０５をオンする。すると、出力端子ＶＣＣ１ＯＵＴにはほぼ電池１０１の電圧ＶＢＡＴＴが発生する。ところが出力端子ＶＣＣ１ＯＵＴは短絡しているため電圧ＶＣＣ１は急激に低下する。それに伴って電池１０１の電圧ＶＢＡＴＴも低下する。このとき短絡検知回路部１０３（ｄ）は出力端子ＶＣＣ１ＯＵＴが所定の電圧を出力していないためコンデンサ１０７に充電を開始する。ところが、電池１０１の電圧ＶＢＡＴＴがもともと低かったことと短絡しているという条件が重なったため、時刻ｔ２ｂで電池１０１の電圧ＶＢＡＴＴが低入力電圧時に誤動作を防止する回路のスレッショルドレベルよりも低くなってしまう。そして、低入力電圧動作停止回路１０３（ｈ）はラッチ回路１０３（ｅ）をラッチする信号を出力する。そのため、ドライバー部１０３（ｂ）はスイッチングレギュレータ部１０６の動作を停止する。しかし、電池１０１の電圧ＶＢＡＴＴがもともと低かったためにスイッチングレギュレータコントローラ１０３がリセットしてしまう電圧まで下がってしまう。そして、スイッチングレギュレータコントローラ１０３はリセットされラッチ回路１０３（ｅ）を含むすべての機能の動作を停止してしまう。よってロードスイッチ１０５はオフされ、コンデンサ１０７への充電も停止してしまう。電池１０１の電圧ＶＢＡＴＴはロードスイッチ１０５がオフされたため、負荷側と接続が遮断されもとの電圧に復帰する。

ところが、メインスイッチ１４はオンされ続けている。さらに、電池１０１の電圧ＶＢＡＴＴがスイッチングレギュレータコントローラ１０３を動作可能な電圧に復帰している。さらにはラッチ回路１０３（ｅ）もリセットされてしまっており、時刻ｔ３ｂでロードスイッチ１０５は再びオンする。負荷側は短絡の状態が続いているため時刻ｔ１ｂで起こった動作が繰り返されることになる。時刻ｔ４ｂでメインスイッチ１４がオフされてはじめてこの現象がおさまることになる。

本発明は、上記のような問題を解決するために成されたもので、短絡により電池電圧が低下したとしても短絡検知結果をラッチするラッチ回路を停止させることない電源装置及び撮像装置を提供することを目的とする。

本発明の電源装置は、第１の電源と、前記第１の電源とは異なる第２の電源と、前記第１の電源の電圧を昇圧して所望の電圧を生成する電圧生成手段と、前記第１の電源と前記電圧生成手段との間に接続される負荷スイッチと、前記電圧生成手段の出力電流を監視して短絡を検知する短絡検知部と、前記第２の電源によって動作する前記短絡検知部が短絡を検知したときにラッチするラッチ部と、前記ラッチ部のラッチに応じて前記電圧生成手段の出力を停止し、前記ラッチ部がラッチしている間は前記電圧生成手段から出力させないように制御する制御部とを有することを特徴とする。

本発明の電源装置は、第１の電源と、前記第１の電源とは異なる第２の電源と、前記第１の電源の電圧を昇圧して所望の電圧を生成する電圧生成手段と、前記第１の電源と前記電圧生成手段との間に接続される負荷スイッチと、前記電圧生成手段の出力電流を監視して短絡を検知する短絡検知部と、前記第１の電源または前記第２の電源によって動作する前記短絡検知部が短絡を検知したときにラッチするラッチ部と、前記負荷スイッチがオンしてから電圧生成手段から前記所望の電圧を出力するまでの間に前記短絡検知部が前記第２の電源によって動作するように電源を切替える電源切替部と、前記ラッチ部のラッチに応じて前記電圧生成手段の出力を停止し、前記ラッチ部がラッチしている間は前記電圧生成手段から出力させないように制御する制御部とを有することを特徴とする。

本発明の電源装置は、第１の電源と、前記第１の電源とは異なる第２の電源と、前記第１の電源の電圧を昇圧して所望の電圧を生成する電圧生成手段と、前記第１の電源と前記電圧生成手段との間に接続される負荷スイッチと、前記電圧生成手段の出力電流を監視して短絡を検知する短絡検知部と、前記第１の電源または前記第２の電源によって動作する前記短絡検知部が短絡を検知したときにラッチするラッチ部と、前記第１の電源の電圧が所定値以下であるときに、前記短絡検知部が前記第２の電源によって動作するように電源を切替える電源切替部と、前記ラッチ部のラッチに応じて前記電圧生成手段の出力を停止し、前記ラッチ部がラッチしている間は前記電圧生成手段から出力させないように制御する制御部とを有することを特徴とする。

本発明の電源装置は、第１の電源と、前記第１の電源とは異なる第２の電源と、前記第１の電源の電圧を昇圧して所望の電圧を生成する電圧生成手段と、前記第１の電源と前記電圧生成手段との間に接続される負荷スイッチと、前記電圧生成手段の出力電流を監視して短絡を検知する短絡検知部と、前記第１の電源または前記第２の電源によって動作する前記短絡検知部が短絡を検知したときにラッチするラッチ部と、前記第１の電源の電圧が第１の所定値以下であるときに、前記第１の電源の負荷試験を行う負荷試験動作部と、前記負荷試験による電圧降下量が第２の所定値以下であるときに、前記短絡検知部が前記第２の電源によって動作するように電源を切替える電源切替部と、前記ラッチ部のラッチに応じて前記電圧生成手段の出力を停止し、前記ラッチ部がラッチしている間は前記電圧生成手段から出力させないように制御する制御部とを有することを特徴とする。

本発明によって、短絡により電池電圧が低下したとしても短絡検知結果をラッチするラッチ回路を停止させることない電源装置及び撮像装置を提供することが可能となる。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について、図１から図５に基づいて説明すると以下の通りである。本実施形態におけるデジタルカメラ（撮像装置）の構成を図２に示す。１は被写体の光学像を固体撮像素子３に結像させるレンズである。２はシャッター機能を有しレンズ１を通った光量を制御するための絞りを兼ねた絞り及びシャッターである。３はレンズ１で結像された被写体光を電気信号として取り込むための固体撮像素子である。４は固体撮像素子３より出力される電気信号のクロックの除去やノイズを軽減するための相関二重サンプリングを行うＣＤＳ部である。５はＣＤＳ部４の出力信号を後述のタイミングパルス発生部８から供給されるクランプパルスのタイミングで所定の基準電圧にクランプするクランプ回路部である。６はクランプ回路部５の出力信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部である。７は表示や記録等をするために所望の形式となるように種々の信号処理や変換を行う信号処理部である。８は固体撮像素子３、ＣＤＳ部４、クランプ回路部５及びＡ／Ｄ変換部６へ必要なパルスを発生するタイミングパルス発生部である。９はレンズ１や絞り及びシャッター２を駆動するための光学系駆動部である。１０は撮像装置全体の制御及び各種演算を行うシステム制御部である。１１は信号処理部７からの信号を受けＬＣＤ等に表示する表示部である。１２は画像データの記録又は読み出しを行うための半導体メモリー等の記録媒体である。１３はデジタルカメラのすべてのブロックに電源を供給する電源部である。１４はデジタルカメラの電源をオン、オフするためのメインスイッチである。

次に、本実施形態のデジタルカメラの基本動作を図３のフローチャートを用いて説明する。デジタルカメラは、メインスイッチ１４がオンされると（Ｓ３０１）電源部１３は動作を開始し、メイン電源及びコントロール系の電源を供給する。モードが撮影又は再生かを判断し（Ｓ３０２）撮影モードであれば撮影シーケンスに進む。再生モードであった場合は再生シーケンスに進み、記録媒体１２からデータを一旦信号処理部７に取り込み（Ｓ３１７）表示のための信号処理を行い、表示部１１はＬＣＤ等に画像を表示する（Ｓ３１８）。その後、メインスイッチ１４がオフされるまで画像を表示し、メインスイッチ１４がオフされたら（Ｓ３１９）画像の表示を中止し電源をオフする。

ステップＳ３０２の判断において撮影シーケンスに進んだ場合は、ＡＦレンズのレンズ位置をリセット位置まで駆動し（Ｓ３０３）、固体撮像素子３やタイミングパルス発生部７等撮像系回路の電源をオンする。システム制御部１０の制御により光学系駆動部９からの信号で絞り及びシャッター２をまず開放する（Ｓ３０４）。その後、測光シーケンスに進み、固体撮像素子３を通った信号をＣＤＳ部４で相関二重サンプリング、クランプ回路部５でＯＢ部をクランプ、Ａ／Ｄ変換部６でＡ／Ｄ変換を行う。その変換された画像データを信号処理部７で処理し、更にシステム制御部１０に入力する。システム制御部１０は、測光値から露出制御値を演算する（Ｓ３０５）。この演算結果に応じてシステム制御部１０はプログラム線図により、絞り及びシャッタースピードを決定し制御する（Ｓ３０６）。表示モードを確認し（Ｓ３０７）、表示ＯＮ（オン）のモードであれば表示部１１はＬＣＤ等の表示を行い（Ｓ３０８）、そうでない場合はレリーズスイッチの第１のスイッチがオンされるまで待機する。第１のスイッチがオンされると（Ｓ３０９）、再び測光シーケンスに進み測光及び演算を行い（Ｓ３１０）、その結果に応じてシステム制御部１０は再度プログラム線図により、絞り及びシャッタースピードを決定し再度制御する（Ｓ３１１）。次に、固体撮像素子３、ＣＤＳ部４、クランプ部５、Ａ／Ｄ変換部６を通った信号から信号処理部７で高周波成分を取り出し被写体までの距離の演算をシステム制御部１０で行う（Ｓ３１２）。その後レンズを駆動して合焦か否かを判断し（Ｓ３１３）、合焦していないと判断したときは再びレンズを駆動し測距を行う。合焦後、レリーズスイッチの第２のスイッチがオンされるまで待機し、第２のスイッチがオンされたら（Ｓ３１４）静止画の露光を行う（Ｓ３１５）。露光が終了すると、固体撮像素子３、ＣＤＳ部４、クランプ部５、Ａ／Ｄ変換部６を通った画像データは信号処理部７で所望の信号処理を行い、システム制御部１０の制御により半導体メモリー等の記録媒体１２に記録される。この時第２のスイッチが押され続けていた場合は（Ｓ３１６）、表示部１１はＬＣＤ等に画像を表示し（Ｓ３１７）第２のスイッチがオフされるまで表示し続け、オフされた時には表示を止めて撮影を終了する。ステップＳ３１８ではじめから第２のスイッチがオフだった場合は、表示は行わずに撮影を終了する。メインスイッチ１４がオフされていなければ（Ｓ３１８）、ステップＳ３０３に戻り、レリーズスイッチの第１のスイッチが押されるまでのシーケンスを再度行い、レリーズスイッチの第１のスイッチがオンされるまで待機する。メインスイッチ１４がオフされれば光学ブロックの各メカは所定の位置に戻りメインの電源を切る。

以下、本発明の第１の実施形態の短絡検知の動作について、図１のメインスイッチ１４及び電源部１３のブロック図、図４（ａ）、（ｂ）のタイミング図及び図５の短絡検知シーケンスのフローチャートを用いて説明する。なお、図１に示す電源部１３は、本実施形態のデジタルカメラに必要な電圧を生成する電源部の一部分だけを記載している。

図１において、１０１は電源を供給する電池等の主電源である。１０２はヒューズである。１０３はスイッチングレギュレータコントローラである。１０４はメインスイッチ１４又はシステム制御部１０の制御信号のどちらかがＨＩ（ハイレベル）のときにＨＩを出力する論理（ＯＲ）回路である。１０５は主電源１０１とスイッチングレギュレータ部１０６の接続をオン、オフするためのロードスイッチである。１０６は主電源１０１から供給される電圧及びスイッチングレギュレータコントローラ１０３の制御により出力電圧ＶＣＣ１を発生するためのスイッチングレギュレータ部である。１０７は短絡検知の際に充電するためのコンデンサである。１０８は出力端子ＶＣＣ１ＯＵＴの電流を検出する電流検出部である。１０９は主電源１０１とは別の電源である。１１０は後述のコンパレータ回路１０３（ｋ）の出力に応じてラッチするとともに、ロジック制御部１０３（ａ）にラッチ信号を出力するラッチ回路部である。

また、１０３（ａ）はロジック制御部である。１０３（ｂ）はスイッチングレギュレータ部１０６を制御及び駆動するためのドライバー部である。１０３（ｃ）は出力端子ＶＣＣ１ＯＵＴの電圧ＶＣＣ１を入力し基準電圧と比較する誤差増幅器である。１０３（ｄ）は誤差増幅器１０３（ｃ）の出力レベルを基準電圧と比較する比較器、その比較結果に応じてコンデンサ１０７に充電するための充電回路及びその制御を行う制御部からなる短絡検知回路部である。１０３（ｅ）は短絡検知回路部１０３（ｄ）と低電圧動作停止回路１０３（ｈ）からの信号を入力とするラッチ回路である。１０３（ｆ）は三角波電圧を発生する発振部である。１０３（ｇ）は誤差増幅器１０３（ｃ）と発振部１０３（ｆ）と抵抗で設定される基準電圧とを比較することによりスイッチングのオン、オフのデューティを設定するためのコンパレータ回路部である。１０３（ｈ）は電池１０１の電圧が所定の電圧よりも低くなった場合にスイッチングレギュレータコントローラ１０３の動作を停止するための信号を出力する低入力電圧動作停止回路である。１０３（ｉ）はラッチ回路１０３（ｅ）と低入力電圧動作停止回路１０３（ｈ）からの信号を入力とする論理回路部である。１０３（ｊ）はロジック制御部１０３（ａ）により制御されるタイマ回路である。１０３（ｋ）は電流検出部１０８からの信号を所定の電圧と比較するためのコンパレータ回路である。１０３（ｌ）は低入力電圧動作停止回路１０３（ｈ）とタイマ回路１０３（ｊ）からの信号を入力とする論理回路部である。１０３（ｍ）はスイッチングレギュレータコントローラ１０３の内部にあるラッチ回路１０３（ｅ）とタイマ回路１０３（ｊ）及びラッチ回路部１１０からの信号を入力とする論理回路部である。

次に図４（ａ）のタイミング図及び図５のフローチャートに従って説明する。時刻ｔ４１ａでメインスイッチ１４が押される（Ｓ５０１）。すると、論理回路１０４の出力がＨＩ（ハイレベル）となることによりスイッチングレギュレータコントローラ１０３のＣｏｎｔ端子にＨＩ信号が入力され、スイッチングレギュレータコントローラ１０３はタイマ回路１０３（ｊ）をオンする（Ｓ５０２）。それと同時にロードスイッチ１０５をオンする（Ｓ５０３）とスイッチングレギュレータ部１０６は昇圧回路を構成しているので、出力端子ＶＣＣ１ＯＵＴにはほぼ主電源１０１の電圧ＶＢＡＴＴが発生する。このときドライバー部１０３（ｂ）はタイマ回路部１０３（ｊ）で設定されている所定の時間が経過するまでスイッチング動作は行わない。

電流検出部１０８は出力端子ＶＣＣ１ＯＵＴの電流値を検出し、コンパレータ１０３（ｋ）はその電流値を所定の電流値に相当する電圧と比較する（Ｓ５０４）。ステップＳ５０４で出力端子ＶＣＣ１ＯＵＴに流れる電流値が所定の電流値以下であると判断した場合は、タイマ回路１０３（ｊ）で設定された所定時間が経過するまで待機する（Ｓ５０５）。この所定時間はコンデンサ１０７に充電され短絡と判断する時間よりも短い値に設定されている。時刻ｔ４２ａで所定時間が経過したらタイマ回路部１０３（ｊ）はカウントを停止し（Ｓ５０６）、ドライバー部１０３（ｂ）はスイッチング動作を開始する（Ｓ５０７）。

スイッチングレギュレータコントローラ１０３がスイッチング動作を開始すると、出力端子ＶＣＣ１ＯＵＴの電圧が徐々に上昇する。このとき出力端子ＶＣＣ１ＯＵＴの電圧ＶＣＣ１は所定の電圧Ｖｔｙｐに達していないため（Ｓ５１１）、短絡検知回路部１０３（ｄ）はコンデンサ１０７に充電を開始する（Ｓ５１５）。その後所定の時間を経て時刻ｔ４３ａで所定の出力電圧に達する。この間、出力電圧ＶＣＣ１が所定電圧に達していないためコンデンサ１０７が接続されているＳＣＰ端子は電圧ＶＳＣＰが上昇するがスレッショルドレベルに達しないため短絡とは判断されない（Ｓ５１６）。時刻ｔ４３ａで出力電圧ＶＣＣ１が所定の電圧Ｖｔｙｐに達すると短絡検知回路部１０３（ｄ）はコンデンサ１０７への充電を停止する（Ｓ５１２）。そして、電源スイッチがオフされるまで所定の電圧を出すようにスイッチングレギュレータコントローラ１０３は動作を続ける。電源スイッチがオフされれば（Ｓ５１３）、スイッチングレギュレータコントローラ１０３は動作を停止する（Ｓ５１４）。

次に正常動作中に何らかの原因で出力端子ＶＣＣ１ＯＵＴの系に短絡が起こった場合について説明する。時刻ｔ４４ａで短絡が起こった場合には、出力端子ＶＣＣ１ＯＵＴの電圧ＶＣＣ１が降下し主電源１０１の電圧ＶＢＡＴＴも降下する。すると出力電圧ＶＣＣ１は所定の電圧Ｖｔｙｐではないため（Ｓ５１１）、誤差増幅器１０３（ｃ）の出力変化により短絡検知回路部１０３（ｄ）はコンデンサ１０７に充電を開始する（Ｓ５１５）。時刻ｔ４５ａでコンデンサ１０７が接続されているＳＣＰ端子の電圧ＶＳＣＰが所定のスレッショルドレベルに達する（Ｓ５１６）。すると、スイッチングレギュレータコントローラ１０３は短絡を検出しロードスイッチ１０５をオフし、スイッチングの動作を停止する（Ｓ５１４）。時刻ｔ４４ａはスイッチングレギュレータコントローラ１０３の動作中での短絡であったが、動作開始時から短絡していた場合でも同様の動作により、スイッチングの動作を停止する。

次に主電源１０１の電池電圧が低い場合で負荷側が短絡しているときの起動時の動作について、図４（ｂ）及び図５を参照しながら説明する。

時刻ｔ４１ｂで電源スイッチ１４がオンされると、スイッチングレギュレータコントローラ１０３はロードスイッチ１０５をオンする。すると出力端子ＶＣＣ１ＯＵＴにはほぼ電池１０１の電圧ＶＢＡＴＴが発生する。ところが出力端子ＶＣＣ１ＯＵＴは短絡しているため電圧ＶＣＣ１は急激に低下する。それに伴って電池１０１の電圧ＶＢＡＴＴも低下する。一方電流検出部１０８は出力端子ＶＣＣ１ＯＵＴの電流を検出し、コンパレータ１０３（ｋ）はその電流値を所定値と比較する（Ｓ５０４）。このとき負荷側は短絡して大電流が流れているため当然所定値よりも大きいため、コンパレータ１０３（ｋ）はラッチ回路部１１０にラッチを促す信号を出力し、ロジック制御部１０３（ａ）はラッチオンを検出する（Ｓ５０８）。すると時刻ｔ４２ｂでロジック制御部１０３（ａ）の制御によりタイマ回路部１０３（ｊ）は停止し（Ｓ５０９）、ドライバー部１０３（ｂ）を停止するとともに、ロードスイッチ１０５をオフする。時刻ｔ４３ｂでロードスイッチ１０５がオフされることにより主電源１０１は負荷側と接続が遮断され、もとの電圧に復帰する。このときメインスイッチ１４はオンされ続けているがラッチ回路部１１０の出力はラッチオンを保持し続けているので、ロジック制御部１０３（ａ）はタイマ回路部１０３（ｊ）やロードスイッチ１０５をオンすることなく停止のままの状態となる。従って、再び主電源１０１と短絡している負荷側とは接続されることはなく、短絡と停止の発振動作を起こすことなく確実に動作を停止させることが可能となる。

また、主電源１０１がかなり低かった場合にはスイッチングレギュレータコントローラ１０３がリセットしてしまう電圧まで下がってしまい、スイッチングレギュレータコントローラ１０３のすべての機能の動作を停止してしまう。ところが、ラッチ回路部１１０は主電源１０１とは別の電源１０９、例えば時計用の電池を電源としているため、主電源１０１の電圧低下の影響は何ら受けることがない。そのため、ラッチオンの信号は確実に保持されるため、メインスイッチ１４がオンされ続けても確実にスイッチングレギュレータコントローラ１０３の動作を停止することが可能となる。更に、スイッチングレギュレータコントローラ１０３がスイッチング動作をする前は低入力電圧動作停止回路１０３（ｈ）が作動しないようにしておく。これにより、通常低入力電圧動作停止回路１０３（ｈ）が作動してしまうがリセット電圧までは下がらないような状態においても、安定的に回路を停止させることが可能となる。

このように、スイッチングレギュレータコントローラ１０３がスイッチング動作をする前に短絡チェックを行い、また、ラッチ回路１１０の電源１０９を主電源１０１とは別の電源から供給することにより、昇圧系の短絡においても確実に動作を停止できる。

（第２の実施形態）
デジタルカメラの構成を示す図２のブロック図、デジタルカメラの基本動作を示す図３のフローチャートは本発明の第２の実施形態をも示し説明は省略する。

図６は本発明の第２の実施形態のメインスイッチ１４及び電源部１３を含むブロック図であり、図１と同様の機能に関しては同じ番号を付してあり説明は省略する。６０１はラッチ回路部１１０に供給する電源を切り替えるためのスイッチであり、主電源１０１と主電源１０１とは別のたとえば時計電池のような別電源１０９を切り替えるための電源切替スイッチである。

次に図７のタイミング図及び図８のフローチャートに従って説明する。なお図７は図４（ａ）と同様のタイミングには同じ記号を付してあり、図８は図５と同様の制御を行うステップには同じ番号を付してあり説明は省略する。

時刻ｔ４２ａで所定時間が経過したらタイマ回路部１０３（ｊ）はカウントを停止し（Ｓ５０６）、ドライバー部１０３（ｂ）はスイッチング動作を開始する（Ｓ５０７）。このとき負荷側の回路は短絡していないため主電源１０１の電圧がスイッチングレギュレータコントローラ１０３をリセット電圧以下になることはない。つまり、主電源１０１はラッチ回路部１１０を安定して動作させるために必要十分な電源と判断できるため、ステップＳ５０６の後、電源切替スイッチ６０１によりラッチ回路部１１０の電源を別電源１０９から主電源１０１に切り替える（Ｓ８０１）。

また、時刻ｔ４５ａでは、ステップＳ５１４の前に、電源切替スイッチ６０１によりラッチ回路部１１０の電源を主電源１０１から別電源１０９に切り替える（Ｓ８０２）。

負荷が短絡していた場合の起動時の動作は第１の実施形態と同じであるため説明は省略する。

このように、スイッチングレギュレータコントローラ１０３のスイッチング動作開始前の短絡検出のために、時計用の電池等容量の少ない電池１０９をラッチ回路部１１０に使用する場合がある。その場合でも、負荷側に短絡がなく安定にスイッチング動作に入れる場合には電池容量の多い主電源１０１に切り替えることにより、電池１０９の消耗を極力抑える効果を有する。

（第３の実施形態）
デジタルカメラの構成を示す図２のブロック図、デジタルカメラの基本動作を示す図３のフローチャートは本発明の第３の実施形態をも示し説明は省略する。

図９は本発明の第３の実施形態のメインスイッチ１４及び電源部１３を含むブロック図であり、図１、図６と同様の機能に関しては同じ番号を付してあり説明は省略する。１０３（ｎ）は主電源１０１の電圧を検出する電圧検出部、９０１は負荷試験の際に主電源１０１と負荷９０２を接続、切断するためのスイッチ、９０２は負荷試験の際の負荷である。

次に図１０のタイミング図及び図１１、図１２のフローチャートに従って説明する。なお図１０は図４（ａ）と同様のタイミングには同じ記号を付してあり、図１１は図５と同様の制御を行うステップには同じ番号を付してあり説明は省略する。

時刻ｔ１０１でメインスイッチ１４がオンされたら（Ｓ５０１）、ラッチ回路部１１０の電源を切り替えるか判定するため、電源切り替え判定シーケンス１に移る（Ｓ１２００）。

図１２において、ステップＳ１２００で電源切り替え判定シーケンス１に移ると、まず電圧検出部１０３（ｎ）により主電源１０１の電圧Ｖｂａｔ（ＶＢＡＴＴ）を検出する（Ｓ１２０１）。ロジック制御部１０３（ａ）は、検出した電圧Ｖｂａｔを所定値１と比較し（Ｓ１２０２）高い場合には電圧を切り替える必要がないと判断し電源切り替え判定シーケンス１を終える。ステップＳ１２０２でロジック制御部１０３（ａ）は検出電圧Ｖｂａｔが所定値１よりも低いと判断した場合、更に検出電圧Ｖｂａｔを所定値１より小さい所定値２と比較する（Ｓ１２０３）。ここで検出電圧Ｖｂａｔが所定値２より低いと判断した場合には、ロジック制御部１０３（ａ）はラッチ回路部１１０の電源を主電源１０１から別電源１０９となるように電源切替スイッチ６０１を制御する（Ｓ１２０４）。主電源１０１の電圧Ｖｂａｔが所定値１より大きい場合には、短絡が発生したとしても低電圧動作停止回路１０３（ｈ）が動作してしまうほど主電源１０１の電圧Ｖｂａｔが低下しない。したがって、ラッチ回路部１１０は主電源１０１で駆動されていても、上述した問題を生じることはない。一方、主電源１０１の電圧Ｖｂａｔが所定値２より小さい場合に、短絡が発生すると低電圧動作停止回路１０３（ｈ）が動作してしまう可能性が高いので、ラッチ回路部１１０の電源を主電源１０１から別電源１０９となるように電源を切替える。ステップＳ１２０３で検出電圧Ｖｂａｔが所定値２より高いと判断した場合には、ロジック制御部１０３（ａ）は負荷試験を行う（Ｓ１２０５）。負荷試験はロジック制御部１０３（ａ）によりスイッチ９０１を主電源１０１と負荷９０２が接続するように制御する。このとき、再度電圧検出部１０３（ｎ）は主電源１０１の電圧を検出する。ロジック制御部１０３（ａ）は負荷９０２を繋いだことによる主電源１０１の電圧の降下分を所定値３と比較する（Ｓ１２０６）。電圧降下が所定値３よりも小さいと判断した場合にはこのまま電源切り替え判定シーケンス１を終える。電圧降下が所定値３よりも大きいと判断した場合には、ロジック制御部１０３（ａ）はラッチ回路部１１０の電源を主電源１０１から別電源１０９となるように電源切替スイッチ６０１を制御し（Ｓ１２０７）、電源切り替え判定シーケンス１を終える。

その後電源切り替え判定シーケンス１から戻り、ステップＳ１３００の電源切り替え判定シーケンス２の前までの動作は第１の形態と同じであり省略する。

時刻ｔ４２ａで所定時間が経過したらタイマ回路部１０３（ｊ）はカウントを停止し（Ｓ５０６）、電源切り替え判定シーケンス２に移る（Ｓ１３００）。

図１３において、ステップＳ１３００で電源切り替え判定シーケンス２に進んだら、ラッチ回路部１１０の電源が電源切替スイッチ６０１によってどちらになっているかを判断する（Ｓ１３０１）。主電源１０１の場合はこのまま電源切り替え判定シーケンス２を終える。別電源１０９の場合は、ロジック制御部１０３（ａ）はラッチ回路部１１０の電源を別電源１０９から主電源１０１となるように電源切替スイッチ６０１を制御する。その後、電源切り替え判定シーケンス２を終える。電源切り替え判定シーケンス２から戻った後の動作は第１の形態と同じであり省略する。

疑似負荷９０２をかけて電池電圧を検出するため、単３電池等特性が一定とならないような電池を主電源として採用する電源回路においても、確実に短絡の結果を保持することが可能となる。

第１〜第３の実施形態によれば、スイッチングドライバー部を動作させる前に負荷スイッチ及び短絡検知に必要な回路を動作させ、負荷電流を検出し電流値によって動作する短絡検出手段を有する。その検出手段の出力を記憶するラッチ回路の電源を、カメラを駆動する電源とは別の電源で動作させることにより、負荷側が短絡したままの状態で電源をオンし続けた場合でも確実に短絡検知機能を動作させることができる。

ラッチ回路の電源を主電源とは別の電源から供給することによって確実に短絡の結果を保持することができ、ラッチ回路の電源を切り替えることにより時計電池の消耗を抑えることが可能である。また、疑似負荷をかけて電池電圧を検出するため、単３電池等特性が一定とならないような電池を主電源として採用する電源回路においても、確実に短絡の結果を保持することが可能となる。

以上のように、上記実施形態は、第１の電池１０１と、前記第１の電池１０１の電圧を基に出力端子ＶＣＣ１ＯＵＴに電圧を発生させる電圧生成手段１０６と、前記第１の電池１０１及び前記電圧生成手段１０６間に接続される負荷スイッチ１０５とを有する。比較手段１０３（ｋ）は、前記出力端子ＶＣＣ１ＯＵＴの電流が閾値電流より大きいか否かを比較する。制御手段１０３（ａ），１０３（ｂ）は、電源スイッチ１４が投入されると、前記電圧生成手段１０６を制御する前に、前記負荷スイッチ１０５をオンすることにより前記第１の電池１０１及び前記電圧生成手段１０６を接続する。そして、前記比較手段１０３（ｋ）により前記出力端子ＶＣＣ１ＯＵＴの電流が閾値電流より大きいと判断されたときには、前記負荷スイッチ１０５をオフする。

第２の電池１０９は、前記第１の電池１０１とは別の電池である。ラッチ手段１１０は、前記第２の電池１０９から電圧供給を受ける。前記制御手段１０３（ａ），１０３（ｂ）は、前記比較手段１０３（ｋ）により前記出力端子ＶＣＣ１ＯＵＴの電流が閾値電流より大きいと判断されたときには、その旨の信号を前記ラッチ手段１１０にラッチさせる。そして、前記ラッチ手段１１０にラッチされた信号に応じて前記負荷スイッチ１０５をオフする。これにより、第１の電池の電圧が低下した場合でも確実にラッチ手段はラッチすることができる。

具体的には、前記制御手段１０３（ａ），１０３（ｂ）は、前記電圧生成手段１０６による昇圧を制御する前に、前記負荷スイッチ１０５をオンすることにより前記第１の電池１０１及び前記電圧生成手段１０６を接続する。そして、前記比較手段１０３（ｋ）により前記出力端子ＶＣＣ１ＯＵＴの電流が閾値電流より大きいと判断されたときには、前記負荷スイッチ１０５をオフする。

前記第２の電池１０９は時計回路又はメモリ回路の電源である。また、前記第２の電池１０９は電気二重層コンデンサを用いたものである。これにより、ラッチ手段１１０は、出力端子に短絡が起こった場合でも確実に短絡検知結果をラッチすることができる。

誤動作防止手段１０３（ｃ），１０３（ｄ），１０３（ｅ），１０３（ａ）は、前記出力端子ＶＣＣ１ＯＵＴの電圧が閾値電圧より低いときには前記負荷スイッチ１０５をオフする。前記制御手段１０３（ａ），１０３（ｂ）は、前記比較手段１０３（ｋ）により前記出力端子ＶＣＣ１ＯＵＴの電流が閾値電流より大きいと判断されたときには前記誤動作防止手段を動作不能とする。そして、前記比較手段１０３（ｋ）により前記出力端子ＶＣＣ１ＯＵＴの電流が閾値電流より小さいと判断されたときには前記誤動作防止手段を動作可能とする。短絡が起こった場合でも電源回路をリセットすることなく確実に短絡検知結果をラッチすることができる。

前記制御手段１０３（ａ），１０３（ｂ）は、前記比較手段１０３（ｋ）により前記出力端子ＶＣＣ１ＯＵＴの電流が閾値電流より小さいと判断されたときには、前記ラッチ手段１１０から前記第２の電池１０９を切り離す。これにより、第２の電池１０９の消耗を抑えることができる。

また、前記制御手段１０３（ａ），１０３（ｂ）は、前記比較手段１０３（ｋ）により前記出力端子ＶＣＣ１ＯＵＴの電流が閾値電流より小さいと判断されたときには、前記ラッチ手段１１０の電源を前記第２の電池１０９から前記第１の電池１０１に切り替える。これにより、第２の電池１０９の消耗を抑えることができる。

また、前記制御手段１０３（ａ），１０３（ｂ）は、前記第１の電池１０１の電圧が第１の閾値電圧より高いときには前記ラッチ手段１１０に前記第１の電池１０１を接続する。そして、前記第１の電池１０１の電圧が第２の閾値電圧より低いときには前記ラッチ手段１１０に前記第２の電池１０９を接続する。これにより、ラッチ手段１１０を確実に動作させることができる。

また、前記制御手段１０３（ａ），１０３（ｂ）は、前記第１の電池１０１に負荷９０２を接続し、前記負荷９０２を接続したときの前記第１の電池１０１の電圧降下が第３の閾値電圧より低いときには前記ラッチ手段１１０に前記第１の電池１０１を接続する。そして、第３の閾値電圧より高いときには前記ラッチ手段１１０に前記第２の電池１０９を接続する。これにより、ラッチ手段１１０を確実に動作させることができる。

なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

本発明の第１の実施形態のメインスイッチ及び電源部を含むブロック図である。 本発明の第１の実施形態のブロック図である。 本発明の第１の実施形態のフローチャートである。 本発明の第１の実施形態のタイミング図である。 本発明の第１の実施形態の短絡検知のフローチャートである。 本発明の第２の実施形態のメインスイッチ及び電源部を含むブロック図である。 本発明の第２の実施形態の短絡検知のタイミング図である。 本発明の第２の実施形態の短絡検知のフローチャートである。 本発明の第２の実施形態のメインスイッチ及び電源部を含むブロック図である。 本発明の第３の実施形態の短絡検知のタイミング図である。 本発明の第３の実施形態の短絡検知のフローチャートである。 本発明の第３の実施形態の電源切り替え判定シーケンス１のフローチャートである。 本発明の第３の実施形態の電源切り替え判定シーケンス２のフローチャートである。 従来のデジタルカメラのメインスイッチ及び電源部を含むブロック図である。 従来のデジタルカメラの短絡検知のタイミング図である。 従来のデジタルカメラの短絡検知のフローチャートである。

符号の説明

１ レンズ
２ シャッター機能付き絞り
３ 固体撮像素子
４ ＣＤＳ部
５ クランプ回路部
６ Ａ／Ｄ変換部
７ 信号処理部
８ タイミング発生部
９ 光学系駆動部
１０ システム制御部
１１ 表示部
１２ 記録媒体
１３ 電源部
１４ スイッチ部
１０１ 主電源
１０２ ヒューズ
１０３ スイッチングレギュレータコントローラ
１０４ 論理（ＯＲ）回路
１０５ ロードスイッチ
１０６ スイッチングレギュレータ部
１０７ コンデンサ
１０８ 電流検出部
１０９ 電源
１１０ ラッチ回路部

Claims (12)

1. 第１の電源と、
   前記第１の電源とは異なる第２の電源と、
   前記第１の電源の電圧を昇圧して所望の電圧を生成する電圧生成手段と、
   前記第１の電源と前記電圧生成手段との間に接続される負荷スイッチと、
   前記電圧生成手段の出力電流を監視して短絡を検知する短絡検知部と、
   前記第２の電源によって動作する前記短絡検知部が短絡を検知したときにラッチするラッチ部と、
   前記ラッチ部のラッチに応じて前記電圧生成手段の出力を停止し、前記ラッチ部がラッチしている間は前記電圧生成手段から出力させないように制御する制御部とを有することを特徴とする電源装置。
2. 前記短絡検知部は前記負荷スイッチがオンしてから前記電圧生成手段が動作するまでの間に前記電圧生成手段の出力電流を監視して短絡を検知することを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
3. 第１の電源と、
   前記第１の電源とは異なる第２の電源と、
   前記第１の電源の電圧を昇圧して所望の電圧を生成する電圧生成手段と、
   前記第１の電源と前記電圧生成手段との間に接続される負荷スイッチと、
   前記電圧生成手段の出力電流を監視して短絡を検知する短絡検知部と、
   前記第１の電源または前記第２の電源によって動作する前記短絡検知部が短絡を検知したときにラッチするラッチ部と、
   前記負荷スイッチがオンしてから電圧生成手段から前記所望の電圧を出力するまでの間に前記短絡検知部が前記第２の電源によって動作するように電源を切替える電源切替部と、
   前記ラッチ部のラッチに応じて前記電圧生成手段の出力を停止し、前記ラッチ部がラッチしている間は前記電圧生成手段から出力させないように制御する制御部とを有することを特徴とする電源装置。
4. 前記短絡検知部は前記負荷スイッチがオンしてから前記電圧生成手段が動作するまでの間に前記電圧生成手段の出力電流を監視して短絡を検知するものであって、前記短絡検知部が短絡を検知するとき、前記電源切替部は前記短絡検知部が前記第２の電源によって動作するように電源を切替えることを特徴とする請求項３に記載の電源装置。
5. 前記電源切替部は、前記電圧生成手段が動作した後、前記短絡検知部が前記第１の電源によって動作するように電源を切替えることを特徴とする請求項４に記載の電源装置。
6. 前記電源切替部は、前記電源装置の停止処理に連動して、前記短絡検知部が前記第２の電源によって動作するように電源を切替えることを特徴とする請求項５に記載の電源装置。
7. 第１の電源と、
   前記第１の電源とは異なる第２の電源と、
   前記第１の電源の電圧を昇圧して所望の電圧を生成する電圧生成手段と、
   前記第１の電源と前記電圧生成手段との間に接続される負荷スイッチと、
   前記電圧生成手段の出力電流を監視して短絡を検知する短絡検知部と、
   前記第１の電源または前記第２の電源によって動作する前記短絡検知部が短絡を検知したときにラッチするラッチ部と、
   前記第１の電源の電圧が所定値以下であるときに、前記短絡検知部が前記第２の電源によって動作するように電源を切替える電源切替部と、
   前記ラッチ部のラッチに応じて前記電圧生成手段の出力を停止し、前記ラッチ部がラッチしている間は前記電圧生成手段から出力させないように制御する制御部とを有することを特徴とする電源装置。
8. 第１の電源と、
   前記第１の電源とは異なる第２の電源と、
   前記第１の電源の電圧を昇圧して所望の電圧を生成する電圧生成手段と、
   前記第１の電源と前記電圧生成手段との間に接続される負荷スイッチと、
   前記電圧生成手段の出力電流を監視して短絡を検知する短絡検知部と、
   前記第１の電源または前記第２の電源によって動作する前記短絡検知部が短絡を検知したときにラッチするラッチ部と、
   前記第１の電源の電圧が第１の所定値以下であるときに、前記第１の電源の負荷試験を行う負荷試験動作部と、
   前記負荷試験による電圧降下量が第２の所定値以下であるときに、前記短絡検知部が前記第２の電源によって動作するように電源を切替える電源切替部と、
   前記ラッチ部のラッチに応じて前記電圧生成手段の出力を停止し、前記ラッチ部がラッチしている間は前記電圧生成手段から出力させないように制御する制御部とを有することを特徴とする電源装置。
9. 前記短絡検知部は前記負荷スイッチがオンしてから前記電圧生成手段が動作するまでの間に前記電圧生成手段の出力電流を監視して短絡を検知するものであって、前記短絡検知部による短絡検知が終了した後、前記電源切替部は前記第１の電源の電圧に関わらず前記短絡検知部が前記第１の電源によって動作するように電源を切替えることを特徴とする請求項７または８に記載の電源装置。
10. 前記ラッチ部がラッチしてからの時間をカウントするタイマを有し、前記タイマが所定時間をカウントしたときに前記負荷スイッチをオフすることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の電源装置。
11. 前記制御部は、前記ラッチ部のラッチに応じて前記負荷スイッチをオフし、前記ラッチ部がラッチしている間は前記負荷スイッチをオンしないように制御する負荷スイッチ制御部であることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の電源装置。
12. 請求項１ないし１１のいずれかに記載の電源装置を備えることを特徴とする撮像装置。

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