JP2008251400A

JP2008251400A - 電子機器

Info

Publication number: JP2008251400A
Application number: JP2007092806A
Authority: JP
Inventors: Takashi Matsuda; 隆松田
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2007-03-30
Filing date: 2007-03-30
Publication date: 2008-10-16
Anticipated expiration: 2027-03-30
Also published as: JP5130766B2

Abstract

【課題】燃料電池を備える電子機器において、ユーザの使用時等のように不適切な時に水蒸気を排出しないようにする。
【解決手段】電子機器１は、二次電池２５と、燃料電池式発電部７と、ポンプ１０と、コントローラと、燃料電池式発電部７の電圧が二次電池２５の電圧よりも高い場合に、二次電池２５の放電を止めて燃料電池式発電部７からの電力供給を可能とし、燃料電池式発電部７の電圧が二次電池２５の電圧よりも低い場合に、二次電池２５の放電を行う電源切替部回路と、二次電池２５の電圧を検知する電圧検知部４３とを有する電源切替部２７とを備え、電圧検知部４３の検知電圧が下閾値未満である場合にポンプ１０を高速運転し、電圧検知部４３の検知電圧が下閾値以上であって撮影モードのときにポンプ１０を低速運転し、電圧検知部４３による検知電圧が下閾値以上であって再生モードのときにポンプ１０を止める。
【選択図】図５

Description

本発明は、電子機器に関し、特に燃料電池式発電部の発電によって動作する電子機器に関する。

近年では、携帯電話機、ノート型パーソナルコンピュータ、デジタルカメラ、腕時計、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance）、電子手帳等といった携帯型の電子機器がめざましい進歩・発展を遂げている。このような電子機器における消費電力の増加に対応して、その電源として、燃料電池を用いた発電部を備えるものが提案されている（特許文献１参照）。燃料電池においては、発電により電力を取り出すためにはメタノール等の発電用の燃料を必要とする。また、燃料電池で発電を行うと、同時に水蒸気が生成される。
特開２００７−１４０６８号公報

しかしながら、燃料電池で生成された水蒸気を外部に排出すると、電子機器やその周囲の物が濡れてしまうという問題があった。また、携帯型の電子機器がユーザによって持たれて操作されるので、ユーザが濡れることがあるという問題があった。
そこで、本発明の課題は、燃料電池を備える電子機器において、ユーザの使用時等のように不適切な時に水蒸気を排出しないようにすることである。

以上の課題を解決するために、請求項１に係る発明は、
撮像素子を備えて、該撮像素子による撮影を行うことができる電子機器であって、
電力を供給可能な蓄電部と、
燃料により発電した電力を取り出すとともに発電により生成した水蒸気を排出する燃料電池式発電部と、
当該電子機器の動作モードを前記撮像素子による撮影動作を行う撮影モードと撮像された画像データの画像表示動作を含む再生モードとの何れかに設定する手段と、前記燃料電池式発電部の動作を制御する手段と、を有し、前記撮影モードの場合に前記燃料電池式発電部の発電を止めて前記蓄電部から供給される電力によって電子機器本体部を駆動させ、前記再生モードの場合に前記燃料電池式発電部を発電させて前記燃料電池式発電部及び前記蓄電部の何れか一方から供給される電力によって前記電子機器本体部を駆動させるように制御する制御部と、
を備えることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、
撮像素子を備えて、該撮像素子による撮影を行うことができる電子機器であって、
電力を供給可能な蓄電部と、
燃料により発電した電力を取り出すとともに発電により生成した水蒸気を排出する燃料電池式発電部と、
前記燃料電池式発電部に燃料を供給するポンプと、
前記燃料電池式発電部の出力電圧が前記蓄電部の電圧よりも高い場合に前記蓄電部から電子機器本体部の放電を止め且つ前記燃料電池式発電部から前記電子機器本体部への電力供給を可能せしめ、前記燃料電池式発電部の出力電圧が前記蓄電部の電圧よりも低い場合に前記蓄電部から前記電子機器本体部への放電を可能せしめる電源切替部と、
前記蓄電部の電圧を検知する電圧検知部と、
当該電子機器の動作モードを前記撮像素子による撮影動作を行う撮影モードと撮像された画像データの画像表示動作を含む再生モードとの何れかに設定する手段と、前記ポンプの動作を制御する手段と、を有し、前記電圧検知部による検知電圧が所定閾値未満である場合に前記燃料電池式発電部に前記燃料電池式発電部から前記蓄電部の電圧より高い出力電圧を出力するのに必要な所定量の前記燃料を供給させるように前記ポンプを作動させて前記燃料電池式発電部を発電させて該燃料電池式発電部から供給される電力によって前記電子機器本体部を駆動させ、前記電圧検知部による検知電圧が前記所定閾値以上である場合であって前記撮影モードのときに前記ポンプを停止させて前記燃料電池式発電部の発電を止めて前記蓄電部から供給される電力によって前記電子機器本体部を駆動させ、前記電圧検知部による検知電圧が前記所定閾値以上である場合であって前記再生モードのときに前記燃料電池式発電部に前記燃料電池式発電部に前記所定量より少ない量の前記燃料を供給させるように前記ポンプを作動させて前記燃料電池式発電部を発電させて該燃料電池式発電部及び前記蓄電部の何れか一方から供給される電力によって前記電子機器本体部を駆動させるように制御する制御部と、
を備えることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の電子機器において、
少なくとも前記燃料電池式発電部を内蔵する筐体と、前記筐体の外面に向かって設けられたセンサと、を更に備え、
前記センサは、当該センサへの被検体の接触を検知するタッチセンサであり、
前記制御部は、前記電圧検知部による検知電圧が前記所定閾値以上である場合であって前記再生モードであるときに前記センサにより接触が検知された場合に前記燃料電池式発電部の発電を止めるように制御することを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項１又は２に記載の電子機器において、
少なくとも前記撮像素子と前記燃料電池式発電部と前記制御部とを内蔵する筐体と、前記筐体の外面に設けられたセンサと、を更に備え、
前記センサは、当該センサから被検体の距離を検知する距離センサであり、
前記制御部は、前記電圧検知部による検知電圧が前記所定閾値以上である場合であって前記再生モードであるときに前記センサにより検知された距離が所定距離以下である場合に前記燃料電池式発電部の発電を止めるように制御することを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項３又は４に記載の電子機器において、
前記燃料電池式発電部で生成された水蒸気が前記筐体の外へ排出されることを特徴とする。

請求項６に係る発明は、
燃料により発電した電力を取り出すとともに発電により生成した水蒸気を排出する燃料電池式発電部と、
電力を供給可能な蓄電部と、
前記燃料電池式発電部の出力電圧が前記蓄電部の電圧よりも高い場合に前記蓄電部から電子機器本体部への放電を止め且つ前記燃料電池式発電部から前記電子機器本体部への電力供給を可能せしめ、前記燃料電池式発電部の出力電圧が前記蓄電部の電圧よりも低い場合に前記蓄電部から前記電子機器本体部への放電を可能せしめる電源切替回路と、を備え、
前記電源切替回路により、前記燃料電池式発電部の出力電圧の前記電子機器本体部の駆動に伴う変化に応じて、前記電子機器本体部に供給される電力を前記燃料電池式発電部から供給される電力及び前記蓄電部から供給される電力の何れか一方に切り換えることを特徴とする。

請求項７に係る発明によれば、請求項６に係る発明において、
前記電子機器は、更に、
前記蓄電部の電圧を検知する電圧検知部と、
前記燃料電池式発電部に燃料を供給するポンプと、
前記電圧検知部による検知電圧が所定閾値未満である場合に前記燃料電池式発電部に該燃料電池式発電部から前記蓄電部の電圧より高い出力電圧を出力するのに必要な所定量の前記燃料を供給させるように前記ポンプを作動させて前記燃料電池式発電部を発電させて、前記電源切替回路を介して前記燃料電池式発電部から供給される電力によって前記電子機器本体部を駆動させ、前記電圧検知部による検知電圧が前記所定閾値以上である場合であって前記電子機器が水蒸気の外部への排出が好ましくない動作モードであるときに前記ポンプを停止させて前記燃料電池式発電部の発電を止めて前記蓄電部から供給される電力によって前記負荷を駆動させ、前記電子機器が前記動作モードでないときに前記燃料電池式発電部に前記所定量より少ない量の前記燃料を供給させるように前記ポンプを作動させて前記燃料電池式発電部を発電させ、前記電源切替回路を介して前記燃料電池式発電部及び前記蓄電部の何れか一方から供給される電力によって前記電子機器本体部を駆動させるように制御する制御部と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、撮像を行うことができる電子機器が撮像を行わない再生モードの場合には燃料電池式発電部及び蓄電部の何れかから供給される電力によって電子機器本体部の負荷が駆動され、燃料電池式発電部の燃料電池で発電が行われて水蒸気が排出されるが、撮像を行う撮影モードの場合には燃料電池式発電部の発電を止めて燃料電池式発電部から水蒸気が排出されないようにする。これにより、ユーザが電子機器を自身の身体特に顔に近づけて用いることが多い撮影モードにおいて、電子機器から水蒸気が排出されないようにして、ユーザが濡れず、ユーザが不快感を抱かずに電子機器を使用することができる。

以下に、本発明を実施するための好ましい形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

図１は、本発明の実施形態における電子機器１を示した斜視図である。この電子機器１は、自己発電機能及びデジタルカメラ機能を有するものであり、自己発電機能によって電子機器の各部が動作する。なお、電子機器のデジタルカメラ機能は周知の技術である。

電子機器１の筐体３６には、レンズ部３７及び表示部３２が取り付けられている。筐体３６には、前方に凸設されたグリップ部３８が設けられ、グリップ部３８にタッチセンサ３９が取り付けられている。また、筐体３６には、排気孔４０が設けられている。筐体３６には、自己発電機能を司るユニットが内蔵されている。

図２は、筐体３６に内蔵された自己発電ユニットの構成を示したブロック図である。図２に示すように、自己発電ユニットは、燃料容器６、燃料電池式発電部７、分離部８、生成水タンク９及びポンプ１０を有する。

燃料容器６には、液体燃料（例えば、メタノール、エタノール、ジメチルエーテル）と水の混合液が貯留されている。ここでは、例えば６０％メタノール水溶液が燃料容器６に貯留されている。また、この燃料容器６は電子機器本体に対して着脱可能とされており、燃料容器６内の液体が無くなったら、燃料容器６を交換することができる。

ポンプ１０は燃料容器６内の液体燃料と水の混合液を燃料電池式発電部７に送液する。つまり、ポンプ１０は、燃料容器６から液体燃料と水の混合液を吸引し、その混合液を燃料電池式発電部７へ送り出す。ポンプ１０は速度可変型のポンプである。

燃料電池式発電部７は気化器、改質器、一酸化炭素除去器、燃料電池、気体ポンプ、各種センサ、ヒータ、バルブ等から構成され、ポンプ１０から送られてきた燃料により発電するものである。つまり、燃料容器６の燃料と水の混合液がポンプ１０によって気化器に連続的に送られ、電子機器の外の空気が気体ポンプによって一酸化炭素除去器及び燃料電池のカソードに連続的に送られると、これにより燃料電池式発電部７は燃料電池において連続的に発電する。具体的には、気化器において燃料と水が加熱されて気化され、気化した燃料と水が改質器によって改質ガス（水素、二酸化炭素、一酸化炭素等を含む。）に改質され、改質器で生成した微量な一酸化炭素が一酸化炭素除去器によって酸化により除去され、燃料電池のアノードに送られた改質ガス中の水素と、燃料電池のカソードに送られた空気中の酸素とが燃料電池の電解質膜を介して電気化学的に反応する。そして、燃料電池における水素と酸素の電気化学反応によって、燃料電池において発電が起き、更に水蒸気が生成される。燃料電池で生成された水蒸気は、他の生成物とともに分離部８に送られる。なお、燃料電池式発電部７は、改質器や一酸化炭素除去器を備えず、気化器及び燃料電池等から構成されたものであってもよい。この場合、燃料容器６の燃料が気化器に送液され、気化器において燃料と水が混合されて蒸発され、燃料電池において燃料・水と空気中の酸素との電気化学反応が起こることで電力が取り出されるとともに気体状の水（水蒸気）を含む気体が燃料電池式発電部７から分離部８に送られる。

分離部８は冷却器及び気液分離部等を有し、燃料電池式発電部７から送られた気体を冷却器で冷却して気体中の水蒸気を液体の水に凝集し、気液分離部によって液体の水と気体に分離するものである。分離部８で分離された液体の水は生成水タンク９に送られて生成水タンク９に貯留され、分離された気体は排気として図１に示された排気孔４０から外部に排出される。

図３は、電子機器１の回路構成を示したブロック図である。図３に示すように、電子機器１は、筐体３６、レンズ部３７、表示部３２、タッチセンサ３９、燃料容器６、燃料電池式発電部７、分離部８、生成水タンク９及びポンプ１０の他に、燃料電池制御部２１、貯留量検知部２２、残量検知部２３、電源切替部２４、二次電池２５、電子機器制御部３１、キー入力部３３、撮像素子３４及び記憶部３５等を更に具備する。

燃料電池制御部２１は例えばＣＰＵ、ＲＡＭ等を有するマイクロコンピュータである。この燃料電池制御部２１は、ポンプ１０及び燃料電池式発電部７の制御を行う。なお、燃料電池式発電部７の発電状況に関する信号は燃料電池制御部２１にフィードバックされ、更にその信号は燃料電池制御部２１から電子機器制御部３１に転送される。

残量検知部２３は、燃料容器６内の燃料と水の残量を電気信号に変換することによって残量を検知し、その残量を表す残量信号を燃料電池制御部２１に出力する。貯留量検知部２２は、生成水タンク９内の水の貯留量を電気信号に変換することによって貯留量を検知し、その貯留量を表す貯留量信号を燃料電池制御部２１に出力する。燃料電池制御部２１に入力された残量信号及び貯留量信号は電子機器制御部３１に転送される。

タッチセンサ３９はユーザの手等の被接触体の接触を検知するものである。つまり、被接触体がタッチセンサ３９に接触されると、タッチセンサ３９の出力信号がハイレベルになり、被接触体がタッチセンサ３９に接触していないと、タッチセンサ３９の出力信号がローレベルになる。タッチセンサ３９の出力信号は燃料電池制御部２１に入力される。なお、タッチセンサ３９に対する接触・被接触と出力信号のロー・ハイの関係は逆でも良い。

二次電池２５は電気エネルギーを化学エネルギーの形にして蓄えるものである。

電源切替部２４は、燃料電池式発電部７の燃料電池で生成された電気エネルギーを二次電池２５に充電したり、電子機器の電源オン時において電子機器本体部の各負荷（電子機器制御部３１、表示部３２、キー入力部３３、撮像素子３４、記憶部３５に加えて、他の部分も含む）に電力を供給したり、電子機器の電源オフ時において電子機器本体部の各負荷をバックアップさせるために最小限の電力を供給したりする。ここで、電源切替部２４は、電子機器本体部の各負荷に供給する電力の供給源を二次電池２５、燃料電池式発電部７の燃料電池のうち、どちらか一方又は両方に決定する。

キー入力部３３は、例えば種々のボタン、スイッチ等から構成されており、それらのボタンやスイッチの操作に応じた入力信号を電子機器制御部３１に出力する。

撮像素子３４は、ＣＣＤ型固体撮像素子、ＭＯＳ型固体撮像素子、ＣＭＯＳ型固体撮像素子、その他の固体撮像素子であり、レンズを介して被写体の像を撮像し、光電変換により電気データに変換して、その画像信号を電子機器制御部３１に出力するものである。
記憶部３５は、半導体メモリ又は小型ハードディスク記憶装置であり、撮像素子３４で撮像した画像の記録・保存や種々の設定値の記憶等を行うものである。
表示部３２は、撮像素子３４で撮像した画像の表示や種々の設定を行うための情報の表示等を行うものであって、例えば液晶ディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイ等を用いることができる。

電子機器制御部３１は例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を有するマイクロコンピュータである。電子機器制御部３１はキー入力部３３から入力された入力信号、撮像素子３４から入力された画像信号、燃料電池制御部２１から入力した発電状況、残量信号及び貯留量信号に基づいて所定の処理を行う。例えば、電子機器制御部３１は、撮像素子３４から入力された画像信号に従った画像データを記憶部３５に記録する。また、電子機器制御部３１が表示部３２に表示制御信号を出力する。これにより、表示制御信号に応じた表示が表示部３２で行われる。また、電子機器制御部３１が、記憶部３５に記憶された画像データを読み込んで、その画像データに従った表示制御信号を表示部３２に出力する。これにより、記憶図４５に記憶された画像データの画像が表示部３２に表示される。

電子機器制御部３１は、電子機器１の動作モードを、撮像素子３４による撮像動作を行う撮影モードと、該撮像動作を行わない再生モードの２つのモードの何れかに設定する。撮影モードとは撮像素子３４による撮影が可能な状態をいい、撮影モードにおいては、キー入力部３３（例えば、キー入力部３３のスライドスイッチ）から所定の信号が電子機器制御部３１に入力されると、電子機器制御部３１が撮像素子３４から入力された画像信号に従った画像データを記憶部３５に記録する。一方、再生モードとは、記憶部３５に記憶された画像データの画像表示や種々の設定操作等が可能な状態をいい、再生モードにおいては、例えばキー入力部３３から所定の信号が電子機器制御部３１に入力されると、電子機器制御部３１が記憶部３５に記憶された画像データを読み込んで、その画像データに従った表示制御信号を表示部３２に出力する。なお、撮影モード・再生モードの切り替え方法は周知の技術である。

図４は、電源切替部２４の構成を二次電池２５とともに示した回路図である。図４に示すように、電源切替部２４は、ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３、コンデンサＣ、トランジスタＴ１，Ｔ２、抵抗Ｒ、電源制御部４１、電流検知部４２、電圧検知部４３及びＤＣ／ＤＣコンバータ４４を備える。なお、これらのうち、ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３、コンデンサＣ、トランジスタＴ１，Ｔ２及び抵抗Ｒを有する回路が、電源切替回路である。

燃料電池式発電部７の燃料電池の正極がダイオードＤ１のアノードに接続され、ダイオードＤ１のカソードがコンデンサＣを介してグランドに接続されている。また、ダイオードＤ１のカソードは抵抗Ｒを介してダイオードＤ３のアノードに接続されている。また、ダイオードＤ１のカソードはバックアップ接続端子に接続されるとともに、トランジスタＴ２を介してＤＣ／ＤＣコンバータ４４にも接続されている。ダイオードＤ２のアノードが二次電池２５の正極に接続され、ダイオードＤ３のカソードがトランジスタＴ１を介して二次電池２５の正極に接続されている。二次電池２５の陰極は接地されている。

トランジスタＴ１，Ｔ２は電界効果トランジスタであって、電源制御部４１によりオン・オフするスイッチング素子である。なお、各ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３においては、周知のように、アノード電圧がカソード電圧より閾値電圧（０．６〜０．７Ｖ程度）以上に高いときに、当該ダイオードに順方向電流が流れるものであるが、以下の説明においては、説明の簡略化のため、アノード電圧がカソード電圧より高いときに、当該ダイオードに電流が流れるとしている。

トランジスタＴ１がオン状態になると、二次電池２５に対する充電が可能となり、トランジスタＴ１がオフになると、二次電池２５に対する充電が不能となる。また、トランジスタＴ２がオンになると、燃料電池や二次電池２５の電力がＤＣ／ＤＣコンバータ４４を介して電子機器本体部の各負荷に供給され得る。ＤＣ／ＤＣコンバータ４４は、燃料電池や二次電池２５から供給される電力を適切な電圧に変換したのちに電子機器本体部の各負荷に供給するものである。

電流検知部４２は、抵抗Ｒの両端の電圧を検知することに基づいて二次電池２５に流れる電流（充電電流）のレベルを検知して、電流のレベルを表した信号を電源制御部４１に出力する。電流検知部４２は、例えば差動増幅器である。電圧検知部４３は二次電池２５の電圧のレベルを検知して、電圧のレベルを表した信号を電源制御部４１に出力する。電圧検知部４３は、例えば差動増幅器である。

電源制御部４１は例えばＣＰＵ、ＲＡＭ等を有するマイクロコンピュータである。電源制御部４１に入力された電流レベル信号及び電圧レベル信号は、燃料電池制御部２１に転送され、更に電子機器制御部３１に転送される。

燃料電池式発電部７の燃料電池が発電すると、燃料電池の出力電圧がダイオードＤ１のアノードに印加される。燃料電池が発電している場合にトランジスタＴ２がオンになっているときには、燃料電池から電流がトランジスタＴ２及びＤＣ／ＤＣコンバータ４４を介して電子機器本体部の各負荷に流れ、電子機器本体部の各負荷に電力が供給される。このとき、コンデンサＣによって急激な電流・電圧の変化が抑えられる。燃料電池が発電している場合にトランジスタＴ２がオフになっているときには、燃料電池で発生した電力が電子機器本体部の各負荷に供給されない。トランジスタＴ２のオン・オフにかかわらず、燃料電池が発電している場合に、燃料電池から電流がバックアップ接続端子を介して電子機器本体部の各負荷に流れ、電子機器本体部の各負荷に最小限の電力が供給され、電子機器本体部の各負荷がバックアップされる。

燃料電池が発電して燃料電池の正極の出力電圧が二次電池２５の正極の電圧よりも高い場合であって、トランジスタＴ１がオンになっているときに、電流が燃料電池の正極から抵抗Ｒ、ダイオードＤ３、トランジスタＴ１を通じて二次電池２５に流れ、二次電池２５に対して充電が行われる。また、燃料電池が発電しているか発電していないかにかかわらず、二次電池２５の正極に接続されるダイオードＤ２のアノードの電圧がカソードの電圧よりも高い場合で、且つ、トランジスタＴ２がオンしているときには、二次電池２５から電流がダイオードＤ２、トランジスタＴ２及びＤＣ／ＤＣコンバータ４４を介して電子機器本体部の各負荷に流れ、電子機器本体部の各負荷に電力が供給される。また、燃料電池が発電しているか発電していないかにかかわらず、更に、トランジスタＴ２のオン・オフにかかわらず、ダイオードＤ２のアノードの電圧がカソードの電圧よりも高い場合、二次電池２５から電流がダイオードＤ２及びバックアップ接続端子を介して電子機器本体部の各負荷に流れ、電子機器本体部の各負荷に最小限の電力が供給され、各負荷がバックアップされる。

以下、電子機器制御部３１、燃料電池制御部２１及び電源制御部４１の組み合わせをコントローラという。なお、図３、図４に示された電子機器１の各構成要素も筐体３６に内蔵されている。

次に、電子機器の動作について図５を用いて説明する。図５は、コントローラが行う処理の流れを示したフローチャートである。
電子機器の動作を開始しようとしたとき、コントローラは、まず、貯留量検知部２２から入力される貯留量信号に基づき貯留量検知部２２の検知貯留量が所定閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１）。なお、ここでの所定閾値とは、生成水タンク９内の水が満杯になった状態と満杯になっていない状態を仕切る閾値である。

貯留量検知部２２による検知貯留量が所定閾値以上であって生成水タンク９が水で満たされている場合には、コントローラ１の処理がステップＳ３に移行し、貯留量検知部２２による検知貯留量が所定閾値未満であって生成水タンク９が水で満たされていない場合には、コントローラ１の処理がステップＳ９に移行する。

ステップＳ３では、コントローラが表示部３２に表示信号を出力し、水が満たされた旨を表示部３２に表示させる。次に、コントローラがポンプ１０を停止すると、燃料電池式発電部７の燃料電池における発電が止まる（ステップＳ５）。次に、コントローラがトランジスタＴ２をオフにすると、二次電池２５からバックアップ接続端子を介して電子機器本体部の各負荷に最小限の電力が供給され、電子機器本体部の各負荷がバックアップされ、電子機器が電源オフ状態になる（ステップＳ７）。ステップＳ７後、コントローラの処理がステップＳ１に戻る。なお、ステップＳ３における表示を見たユーザは、生成水タンク９の水を捨てる。

一方、ステップＳ９では、コントローラはトランジスタＴ２をオフにして電子機器を電源オン状態にしているか否かを判定する。電子機器が電源オフ状態である場合（ステップＳ９：Ｎｏ）、コントローラは電圧検知部４３から入力される電圧レベル信号に基づき電圧検知部４３による検知電圧が所定の上閾値ＶH以上であるか否か、すなわち、二次電池２５が十分充電された状態であるか充電が不十分な状態であるかを判定する（ステップＳ１１）。ここで、上閾値ＶHは、二次電池２５に対する充電が飽和した状態と飽和していない状態を仕切る閾値である。

電圧検知部４３による検知電圧が上閾値ＶH以上である、すなわち、二次電池２５が十分充電された状態である場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、コントローラがポンプ１０を停止することによって、燃料電池式発電部７の燃料電池における発電が止まる（ステップＳ１３）。一方、電圧検知部４３による検知電圧が上閾値ＶH未満である、すなわち、二次電池２５の充電が不十分な状態である場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）、コントローラがポンプ１０を作動させるとともにトランジスタＴ１をオンにすることによって、燃料電池式発電部７の燃料電池において発電が行われるとともに二次電池２５に充電が行われる（ステップＳ１５）。なお、ステップＳ１５においては、トランジスタＴ２がオフであるので、二次電池２５や燃料電池式発電部７の燃料電池の最小限の電力がバックアップ接続端子を介して電子機器本体部の各負荷に供給され、電子機器が電源オフ状態になる。ステップＳ１３又はステップＳ１５後、コントローラの処理がステップＳ１に戻る。

一方、電子機器が電源オン状態である場合（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、コントローラは電圧検知部４３から入力される電圧レベル信号に基づき電圧検知部４３による検知電圧が所定の下閾値ＶL以上であるか否かを判定する（ステップＳ１７）。ここで、下閾値ＶLは、上閾値ＶHよりも低い閾値であって、ゼロ〔Ｖ〕よりも大きい。

電圧検知部４３による検知電圧が下閾値ＶL未満である、すなわち、二次電池２５の充電が不十分であって、二次電池２５で電子機器を駆動することができない状態である場合（ステップＳ１７：Ｎｏ）、コントローラがポンプ１０を比較的高速で作動させることによって、燃料電池式発電部７への燃料と水の混合液（以下、発電用燃料とする）の供給量を比較的高くする（ステップＳ１９）。これによって燃料電池式発電部７の燃料電池の発電が行われ、正極に出力電圧が供給される。この出力電圧は二次電池２５の正極の電圧より高い電圧に設定される。この時、コントローラはトランジスタＴ２をオンにする。電子機器が電源オン状態であるとき、電子機器が使用する電流は常に変化しており、電子機器本体部が使用する電流（負荷）が大きくなるにしたがって燃料電池式発電部７の燃料電池の出力電圧は降下する。そして、この電圧降下の程度は発電用燃料の供給量により異なり、発電用燃料の供給量が多いほど電圧降下は小さい。このため、発電用燃料の供給量が比較的高くされている状態（ステップＳ１９）では、電子機器本体部が使用する電流（負荷）が大きいときでも燃料電池式発電部７の燃料電池の出力電圧の電圧降下は小さく、ダイオードＤ１を介して燃料電池の正極に接続されるダイオードＤ２のカソードの電圧が、二次電池２５の正極に接続されるダイオードＤ２のアノードの電圧よりも高電圧になる。そのため、二次電池２５の放電は行われず、燃料電池式発電部７の燃料電池で発生した電力がトランジスタＴ２及びＤＣ／ＤＣコンバータ４４を介して電子機器本体部の各負荷に供給され、電子機器本体部の各負荷が動作する。また、ステップＳ１９後、コントローラの処理がステップＳ１に戻る。なお、ステップＳ１９においては、コントローラがトランジスタＴ１をオンにして、二次電池２５を充電するようにしても良いし、コントローラがトランジスタＴ１をオフにして、二次電池２５の充電を行わないようにしても良い。

ステップＳ１７において電圧検知部４３による検知電圧が下閾値ＶL以上である場合（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）、コントローラは撮影モードであるか再生モードであるかを判定する（ステップＳ２１）。なお、コントローラが撮影モード・再生モードの判断を行う方法は周知の技術である。

コントローラが撮影モードであると判定した場合（ステップＳ２１：撮影モード）、コントローラがポンプ１０を停止するとともにトランジスタＴ２をオンにする（ステップＳ２３）。ポンプ１０が停止すると、燃料電池式発電部７への燃料と水の混合液の供給が停止されて燃料電池式発電部７の燃料電池の発電動作が停止される。これにより、ダイオードＤ１を介して燃料電池式発電部７の燃料電池の正極に接続されるダイオードＤ２のカソードの電圧が低下して、二次電池２５の正極に接続されるダイオードＤ２のアノードの電圧より低電圧になり、電流が二次電池２５からダイオードＤ２、トランジスタＴ２及びＤＣ／ＤＣコンバータ４４を介して電子機器本体部の各負荷に流れ、電子機器本体部の各負荷に電力が供給される。その後、コントローラの処理がステップＳ１に戻る。

コントローラが再生モードであると判定した場合（ステップＳ２１：再生モード）、コントローラがポンプ１０をステップＳ１９におけるポンプ１０の作動速度よりも低い速度で動作させて、燃料電池式発電部７への発電用燃料の供給量を比較的低くする（ステップＳ２５）。この時、コントローラはトランジスタＴ２をオンにする。この発電用燃料の供給量が少ない状態では、電子機器本体部が使用する電流（負荷）が大きいとき、出力電圧の電圧降下が大きくなる。

このため、電子機器本体部が使用する電流（負荷）が比較的大きいときには、燃料電池式発電部７の燃料電池の出力電圧が低下し、ダイオードＤ１を介して燃料電池の正極に接続されるダイオードＤ２のカソードの電圧が、二次電池２５の正極に接続されるダイオードＤ２のアノードの電圧より低電圧になり、電流が二次電池２５からダイオードＤ２、トランジスタＴ２及びＤＣ／ＤＣコンバータ４４を介して電子機器本体部の各負荷に流れ、二次電池２５の電力が電子機器本体部の各負荷に供給される。また、電子機器本体部が使用する電流（負荷）が比較的小さいときには、燃料電池式発電部７の燃料電池の出力電圧の電圧降下も小さく、ダイオードＤ１を介して燃料電池の正極に接続されるダイオードＤ２のカソードの電圧が、二次電池２５の正極に接続されるダイオードＤ２のアノードの電圧より高電圧になり、燃料電池式発電部７の燃料電池の正極からの電流がトランジスタＴ２及びＤＣ／ＤＣコンバータ４４を介して電子機器本体部の各負荷に流れ、燃料電池で発生した電力が電子機器本体部の各負荷に供給される。このように、再生モードであるときには、電子機器本体部が使用する電流（負荷）の大きさに応じて、燃料電池式発電部７の燃料電池及び二次電池２５の何れかが使用される。その後、コントローラの処理がステップＳ１に戻る。

以上のように、本実施形態によれば、電子機器１が再生モードの場合には、ポンプ１０が作動するので、燃料電池式発電部７の燃料電池で発電が行われ、水蒸気が発生し、少なくともその一部が外部に排出される。一方、電子機器１が撮影モードの場合には、ポンプ１０が停止するので、燃料電池式発電部７の燃料電池で発電が行われず、水蒸気が外部に排出されることがない。撮影モードではユーザが電子機器１を自身の顔等に近づけて用いることが多いが、その時に電子機器１から水蒸気が排出されないので、ユーザが濡れず、ユーザが不快感を抱かずに電子機器１を使用することができる。一方、再生モードではユーザは通常、電子機器１を身体からある程度離して用いることが多いため、この時に電子機器１から水蒸気が排出されても、ユーザが濡れず、ユーザが不快感を抱かずに電子機器１を使用することができる。

また、二次電池２５がある程度充電され（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）且つ撮影モードの時には、燃料電池式発電部７の燃料電池で発電を行わないので、レンズ部３７の曇りも防止することができる。分離部８の水回収性能が低くても、レンズ部３７の曇り防止やユーザの濡れ防止が実現されるので、分離部８の性能を上げるために、電子機器１のコスト、大きさ、消費電力を増加させなくても済む。

また、撮影モードであっても二次電池２５があまり充電されていない場合（ステップＳ１７：Ｎｏ）、燃料電池式発電部７の燃料電池の発電電力で電子機器１が動作するので、充電不足による電子機器１の不動作を防止することができる。

また、二次電池２５がある程度充電され（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）且つ再生モードの時には、燃料電池式発電部７への燃料の供給量が少なくなり、燃料電池式発電部７の燃料電池と二次電池２５を併用して電子機器１が動作するので、水蒸気の排出量が少なくなる。

また、再生モードであっても二次電池２５があまり充電されていない場合（ステップＳ１７：Ｎｏ）、燃料電池式発電部７の燃料電池の発電電力で電子機器１を動作させることができる。

また、電子機器１の電源がオフの時であって（ステップＳ９：Ｎｏ）、二次電池２５が完全に充電されていない時には（ステップＳ１１：Ｎｏ）、ポンプ１０が作動するので、自動的に発電が行われて、二次電池２５が充電されるので、その後に電子機器１の電源がオンにされるときに、二次電池２５の電力が不足する可能性が少ない。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に対して種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。

上記実施形態では、ステップＳ２１においてコントローラが撮影モードであるか再生モードであるかを判定したが、それに加えて、筐体３６の表面に設けられたタッチセンサ３９からなるセンサを用い、タッチセンサ３９の出力信号に基づく判定を行うようにしても良い。つまり、ステップＳ２１においてコントローラが再生モードであると判定したときに、更に、被検体（ユーザー）がタッチセンサ３９に接触している判定したとき、コントローラは、上記ステップＳ２３と同様に、コントローラがポンプ１０を停止するとともにトランジスタＴ２をオンにして、燃料電池式発電部７の燃料電池の発電を停止させる。このようにして、筐体３６の表面に設けられたタッチセンサ３９によって、再生モードにおいてユーザーが電子機器１の筐体に接触している、すなわちユーザーが電子機器１を手持ちで使用しているか否かを判定し、ユーザーが筐体に接触していると判定されたときにはポンプ１０を停止させ、燃料電池式発電部７の燃料電池の発電を停止させて、電子機器１から水蒸気が排出されないようにして、ユーザに不快感を与えないようにすることができる。

また、センサとして、筐体の外面に向かって距離センサを設けるようにしても良い。距離センサは、その距離センサから被検体までの距離を検知するセンサであって、その被検体までの距離に応じたレベルの出力信号をコントローラ（主に燃料電池制御部２１）に出力するものである。距離センサは、例えば距離センサから被検体までの距離が所定距離以下になったら、距離センサの出力信号のレベルが所定閾値以上となり、距離センサから被検体までの距離が前記所定距離を超えた場合、距離センサの出力信号のレベルが前記所定閾値未満となる。この場合、ステップＳ２１においてコントローラが再生モードであると判定したときに、更に、コントローラが距離センサの出力信号のレベルを前記所定閾値と比較し、距離センサの出力信号のレベルが所定閾値以上であって、距離センサから被検体までの距離が所定距離以下であり、電気機器１の比較的近傍に別の物体がある場合に、コントローラは、上記ステップＳ２３と同様に、コントローラがポンプ１０を停止するとともにトランジスタＴ２をオンにして、燃料電池式発電部７の燃料電池の発電を停止させる。このようにして、筐体に設けられた距離センサによって、再生モードにおいて、電子機器１の比較的近傍に別の物体があるときにはポンプ１０を停止させ、燃料電池式発電部７の燃料電池の発電を停止させて、電子機器１から水蒸気が排出されないようにして、近傍の物体が濡れないようにすることができる。なお、距離センサは光による距離を検知する光学的なセンサであっても良いし、超音波等により距離を検知するセンサであっても良い。距離センサが超音波により距離を検知するセンサである場合、例えば筐体３６の前方へ超音波を送信する超音波送信部と、筐体３６の前方から超音波を受信する超音波受信部と、送信から受信までの時間と音速とから距離を求めてその距離に応じた信号を出力する回路と、を備えるようにしてもよい。

上記実施形態では、蓄電部として二次電池２５を挙げて説明したが、スーパーキャパシタを蓄電部として用いても良い。

また、上記実施形態では、蓄電部として一次電池を用いても良い。二次電池２５の代わりに一次電池を用いた場合、ダイオードＤ３、抵抗Ｒ、電流検知部４２及びトランジスタＴ１は設けられていないか、又は、電源制御部４１によってトランジスタＴ１が常にオフにされている。

ステップＳ２５においては、ポンプ１０を低速で作動させているが、ポンプ１０を高速で作動させ、燃料電池式発電部７の燃料電池で発生した電力だけが電子機器本体部の各負荷に供給されても良い。
また、生成水タンク９内の水を蒸発させる蒸発器を設け、蒸発器で蒸発した気体を筐体３６の外に排出するものとしても良い。
また、分離部８及び生成水タンク９を設けず、燃料電池式発電部７の燃料電池で発生した水蒸気をそのまま筐体３６の排気孔４０から外に排出するものとしても良い。
生成水の回収量を電子機器の使用状況や環境状況に応じて変化させるようにしてもよい。
また、ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３の組み合わせで、燃料電池式発電部７の燃料電池からの電力供給と二次電池２５の電力供給を使い分けたが、半導体スイッチ素子等を用いてその使い分けを行っても良い。
また、キー入力部３３のスライドスイッチで撮影モードと再生モードの切替を行ったが、ボタン操作や声などのその他の方法でモード切替を行っても良い。
また、ステップＳ２１においてコントローラが撮影モードであるか再生モードであるかを判定したが、コントローラがキー入力部３３の信号に基づいて判定を行っても良い。つまり、ステップＳ２１においてユーザがキー入力部３３を操作しているとその旨の信号がコントローラに出力されるので、これにより、コントローラの処理がステップＳ２３に移行する。一方、ステップＳ２１においてユーザがキー入力部３３を操作しないと、操作信号がキー入力部３３からコントローラに出力されないので、その操作信号の終了から所定時間経過した場合に、コントローラの処理がステップＳ２５に移行する。そうすると、ユーザが電子機器１を操作している間は水蒸気を排出しないようにできる。この場合も、キー入力部３３による操作に代えて声などの操作であってもよい。
また、電子機器１の周囲の環境を検知する環境センサをセンサとして筐体３６の外面に設け、環境センサの検知結果に応じて、コントローラがポンプ１０をオン・オフしたり、ポンプ１０の作動速度を調整したりしても良い。例えば、環境センサとして湿度センサを用い、湿度センサで検知された湿度を表す信号が所定レベル以上の場合（湿度が所定値以上の場合）には、コントローラがポンプ１０を止めるとともにトランジスタＴ２をオンにし、湿度センサで検知された湿度を表す信号が所定レベル未満の場合（湿度が所定値未満の場合）には、コントローラがポンプ１０を高速又は低速で作動させるとともにトランジスタＴ２をオンにしても良い。ポンプ１０が高速動作の場合には、燃料電池式発電部７の燃料電池から電子機器本体部の各負荷に電力が供給され、ポンプ１０が低速動作の場合には、燃料電池式発電部７の燃料電池及び二次電池２５の両方から電子機器本体部の各負荷に電力が供給される。これにより、電子機器１の周辺の湿度が高くなりすぎることが防止でき、その周囲を濡らすに済む。
また、光強度を検知する光センサを環境センサとして筐体３６の外面に設け、光センサの検知結果に応じて、コントローラがポンプ１０をオン・オフしたり、ポンプ１０の作動速度を調整したりしても良い。光センサで検知された光強度を表す信号が所定レベル以上の場合（光強度が所定値以上の場合）には、コントローラがポンプ１０を止めるとともにトランジスタＴ２をオンにし、光センサで検知された光強度を表す信号が所定レベル未満の場合（光強度が所定値未満の場合）には、コントローラがポンプ１０を高速又は低速で作動させるとともにトランジスタＴ２をオンにしても良い。電子機器１が暗いところに置かれている時にはユーザが近くにいない場合が多いので、水蒸気がユーザに当たることを防止し得る。

また、上記実施形態では、電子機器１はデジタルスチルカメラ若しくはデジタルビデオカメラ又は動画・静止画の両方の撮影機能を有するデジタルカメラを例にしてあるが、例えば携帯電話機、ノート型パーソナルコンピュータ、腕時計、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance）、電子手帳等といったデジタルカメラ機能付携帯型電子機器であっても良い。

本発明の実施形態における電子機器の外観を示した斜視図である。上記電子機器に設けられた自己発電ユニットの概略構成を示したブロック図である。上記電子機器の概略構成を示したブロック図である。上記電子機器に備わる電源切替部及び二次電池の概略構成を示した図面である。上記電子機器に備わるコントローラの処理の流れを示したフローチャートである。

符号の説明

１電子機器
７燃料電池式発電部
１０ポンプ
２１燃料電池制御部
２５蓄電部
３１電子機器制御部
３２表示部
３４撮像素子
３５記憶部
３６筐体
４３電圧検知部
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３ダイオード
Ｔ１、Ｔ２トランジスタ
Ｃコンデンサ
Ｒ抵抗

Claims

撮像素子を備えて、該撮像素子による撮影を行うことができる電子機器であって、
電力を供給可能な蓄電部と、
燃料により発電した電力を取り出すとともに発電により生成した水蒸気を排出する燃料電池式発電部と、
当該電子機器の動作モードを前記撮像素子による撮影動作を行う撮影モードと撮像された画像データの画像表示動作を含む再生モードとの何れかに設定する手段と、前記燃料電池式発電部の動作を制御する手段と、を有し、前記撮影モードの場合に前記燃料電池式発電部の発電を止めて前記蓄電部から供給される電力によって電子機器本体部を駆動させ、前記再生モードの場合に前記燃料電池式発電部を発電させて前記燃料電池式発電部及び前記蓄電部の何れか一方から供給される電力によって前記電子機器本体部を駆動させるように制御する制御部と、
を備えることを特徴とする電子機器。
撮像素子を備えて、該撮像素子による撮影を行うことができる電子機器であって、
電力を供給可能な蓄電部と、
燃料により発電した電力を取り出すとともに発電により生成した水蒸気を排出する燃料電池式発電部と、
前記燃料電池式発電部に燃料を供給するポンプと、
前記燃料電池式発電部の出力電圧が前記蓄電部の電圧よりも高い場合に前記蓄電部から電子機器本体部の放電を止め且つ前記燃料電池式発電部から前記電子機器本体部への電力供給を可能せしめ、前記燃料電池式発電部の出力電圧が前記蓄電部の電圧よりも低い場合に前記蓄電部から前記電子機器本体部への放電を可能せしめる電源切替部と、
前記蓄電部の電圧を検知する電圧検知部と、
当該電子機器の動作モードを前記撮像素子による撮影動作を行う撮影モードと撮像された画像データの画像表示動作を含む再生モードとの何れかに設定する手段と、前記ポンプの動作を制御する手段と、を有し、前記電圧検知部による検知電圧が所定閾値未満である場合に前記燃料電池式発電部に前記燃料電池式発電部から前記蓄電部の電圧より高い出力電圧を出力するのに必要な所定量の前記燃料を供給させるように前記ポンプを作動させて前記燃料電池式発電部を発電させて該燃料電池式発電部から供給される電力によって前記電子機器本体部を駆動させ、前記電圧検知部による検知電圧が前記所定閾値以上である場合であって前記撮影モードのときに前記ポンプを停止させて前記燃料電池式発電部の発電を止めて前記蓄電部から供給される電力によって前記電子機器本体部を駆動させ、前記電圧検知部による検知電圧が前記所定閾値以上である場合であって前記再生モードのときに前記燃料電池式発電部に前記燃料電池式発電部に前記所定量より少ない量の前記燃料を供給させるように前記ポンプを作動させて前記燃料電池式発電部を発電させて該燃料電池式発電部及び前記蓄電部の何れか一方から供給される電力によって前記電子機器本体部を駆動させるように制御する制御部と、
を備えることを特徴とする電子機器。
少なくとも前記燃料電池式発電部を内蔵する筐体と、前記筐体の外面に向かって設けられたセンサと、を更に備え、
前記センサは、当該センサへの被検体の接触を検知するタッチセンサであり、
前記制御部は、前記電圧検知部による検知電圧が前記所定閾値以上である場合であって前記再生モードであるときに前記センサにより接触が検知された場合に前記燃料電池式発電部の発電を止めるように制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の電子機器。
少なくとも前記撮像素子と前記燃料電池式発電部と前記制御部とを内蔵する筐体と、前記筐体の外面に設けられたセンサと、を更に備え、
前記センサは、当該センサから被検体の距離を検知する距離センサであり、
前記制御部は、前記電圧検知部による検知電圧が前記所定閾値以上である場合であって前記再生モードであるときに前記センサにより検知された距離が所定距離以下である場合に前記燃料電池式発電部の発電を止めるように制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の電子機器。
前記燃料電池式発電部で生成された水蒸気が前記筐体の外へ排出されることを特徴とする請求項３又は４に記載の電子機器。
燃料により発電した電力を取り出すとともに発電により生成した水蒸気を排出する燃料電池式発電部と、
電力を供給可能な蓄電部と、
前記燃料電池式発電部の出力電圧が前記蓄電部の電圧よりも高い場合に前記蓄電部から電子機器本体部への放電を止め且つ前記燃料電池式発電部から前記電子機器本体部への電力供給を可能せしめ、前記燃料電池式発電部の出力電圧が前記蓄電部の電圧よりも低い場合に前記蓄電部から前記電子機器本体部への放電を可能せしめる電源切替回路と、を備え、
前記電源切替回路により、前記燃料電池式発電部の出力電圧の前記電子機器本体部の駆動に伴う変化に応じて、前記電子機器本体部に供給される電力を前記燃料電池式発電部から供給される電力及び前記蓄電部から供給される電力の何れか一方に切り換えることを特徴とする電子機器。
前記電子機器は、更に、
前記蓄電部の電圧を検知する電圧検知部と、
前記燃料電池式発電部に燃料を供給するポンプと、
前記電圧検知部による検知電圧が所定閾値未満である場合に前記燃料電池式発電部に該燃料電池式発電部から前記蓄電部の電圧より高い出力電圧を出力するのに必要な所定量の前記燃料を供給させるように前記ポンプを作動させて前記燃料電池式発電部を発電させて、前記電源切替回路を介して前記燃料電池式発電部から供給される電力によって前記電子機器本体部を駆動させ、前記電圧検知部による検知電圧が前記所定閾値以上である場合であって前記電子機器が水蒸気の外部への排出が好ましくない動作モードであるときに前記ポンプを停止させて前記燃料電池式発電部の発電を止めて前記蓄電部から供給される電力によって前記負荷を駆動させ、前記電子機器が前記動作モードでないときに前記燃料電池式発電部に前記所定量より少ない量の前記燃料を供給させるように前記ポンプを作動させて前記燃料電池式発電部を発電させ、前記電源切替回路を介して前記燃料電池式発電部及び前記蓄電部の何れか一方から供給される電力によって前記電子機器本体部を駆動させるように制御する制御部と、
を備えることを特徴とする請求項６に記載の電子機器。