JP2011030291A

JP2011030291A - 電子機器、電子機器ユニット及び電子機器における充電方法

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Publication number: JP2011030291A
Application number: JP2009170763A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Nagamine; 圭一長嶺
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2009-07-22
Filing date: 2009-07-22
Publication date: 2011-02-10
Anticipated expiration: 2029-07-22
Also published as: JP5387200B2

Abstract

【課題】機器のコンパクト化に影響を及ぼすことなく充電能力を高める。
【解決手段】ユーザがデジタルカメラ１をケース５０内に収容する際には、コイル３４がマグネット５４の直下を出入口５３側から奥方向に移動する。また、ユーザがデジタルカメラ１をケース５０から取り出す際には、コイル３４がマグネット５４の直下を奥側から出入口５３方向に移動する。このため、マグネット５４の磁界内をコイル３４が移動する際に電磁誘導が生じ、コイル３４から誘導電流が発生する。この発生した電流は、充電回路内の整流回路で交流成分が除去されて平滑化され、充電池に充電される。
【選択図】図５

Description

本発明は、充電機能を備えた電子機器、電子機器ユニット及び電子機器における充電方法に関する。

従来、充電機能を備えた電子機器として特許文献１に記載の技術が知られている。
同文献記載の技術は、充電機能を備えたカメラに関するものであり、カメラ本体の外部には動作モードを切り替えるロータリー式のモードダイヤルが設けられている。このモードダイヤルは回転軸を有し、この回転軸の先端部にはカメラ内部に配置された略リング形状の永久磁石が軸着されている。また、カメラ内部には前記永久磁石のリング沿いにコイルが配置され、コイルは充電回路を介して電池に接続されている。

したがって、ユーザがモードダイヤルを回転操作すると、永久磁石が回転してコイルに誘導電流が発生する。この発生した電流は充電回路を介して電池に供給され、これにより電池が充電されることとなる。

特開２００７−２９２８６８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の電子機器では、カメラ内部にコイルとともに永久磁石を配置することが必要である。このため、コイル及び永久磁石を共にカメラ内部に配置することにより、内部構造が複雑化するのみならずカメラのコンパクト化が妨げられてしまう。また、電磁誘導による充電能力を高めるべく、大型の永久磁石を用いる場合には、一層カメラのコンパクト化が妨げられることとなり、コンパクト化を図りつつ充電能力を高めることはできない。

本発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、機器のコンパクト化に影響を及ぼすことなく充電能力を高めることのできる電子機器、電子機器ユニット及び電子機器における充電方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため本発明に係る電子機器にあっては、充電機能を備え当該電子機器の各部に電力を供給する電源手段と、外部に存在する磁界による電磁誘導に伴って誘導電流を発生するコイルと、前記コイルが発生した電流を前記電源手段に供給する供給手段とを備えることを特徴とする。

また、本発明に係る電子機器ユニットにあっては、電子機器と当該電子機器を収納するケースとで構成される電子機器ユニットであって、前記電子機器は、充電機能を備え当該電子機器の各部に電力を供給する電源手段と、外部に存在する磁界による電磁誘導に伴って誘導電流を発生するコイルと、前記コイルが発生した電流を前記電源手段に供給する供給手段とを備え、前記ケースは、マグネットを備えることを特徴とする。

また、本発明に係る電子機器における充電方法にあっては、充電機能を備え当該電子機器の各部に電力を供給する電源手段を充電する電子機器の充電方法であって、外部に存在する磁界による電磁誘導に伴って誘導電流を発生させ、前記発生させた電流を前記電源手段に供給することを特徴とする。

本発明によれば、機器側にマグネットを設けることなく、外部に存在する磁界を利用した電磁誘導より誘導電流を発生させて、充電を行うことができる。したがって、充電能力を高めるべく大型のマグネットを用いても、機器自体を大型化する必要はないことから、機器のコンパクト化に影響を及ぼすことなく充電能力を高めることが可能となる。

（Ａ）は本発明の第１の実施の形態におけるデジタルカメラの平面図、（Ｂ）は正面図である。（Ａ）は同デジタルカメラの右側面図、（Ｂ）は背面図である。本発明各実施の形態に共通するデジタルカメラの回路構成を示すブロック図である。第１の実施の形態におけるケースの斜視図である。同実施の形態におけるケース内にデジタルカメラを収納した状態の透視斜視図である。本発明の第２の実施の形態におけるデジタルカメラの平面図である。同実施の形態における可動領域の変形例を示す説明図である。同実施の形態におけるケース内にデジタルカメラを収納した状態の透視斜視図である。本発明の第３の実施の形態におけるケース内にデジタルカメラを収納した状態の透視斜視図である。

以下、本発明の一実施の形態を図に従って説明する。
（第１の実施の形態）
図１（Ａ）は本発明の各実施の形態に共通するデジタルカメラ１の平面図、同図（Ｂ）は正面図、図２（Ａ）は右側面図、同図（Ｂ）背面図である。このデジタルカメラ１の前面部には、沈胴式レンズ部２が設けられており、上面部には電源キー４とシャッターキー５とが設けられている。沈胴式レンズ部２は、径の異なる複数のレンズ筒３を摺動自在に内嵌させることにより、デジタルカメラ１の本体６から外部に突出したレンズオープン状態と、本体６内に後退したレンズクローズ状態とに伸縮自在であって、内部に複数のレンズからなる光学系７が配置されている。前記本体６の内部であって、前面部側には図１（Ａ）に示すように、コイル３４が配置されている。

また、背面部には、液晶モニタ２３が設けられているとともに、液晶モニタ２３の周部に撮影ボタン８、再生ボタン９、ページ送り・戻しキー１１が設けられている。ページ送り・戻しキー１１は、シーソー式のキーであって左右端部に対する操作に応じて、ページ戻し指示とページ送り指示とを発生し、上下端部に対する操作に応じて液晶モニタ２３に表示される「↑」「↓」に対応する指示を発生するキーである。このページ送り・戻しキー１１の中心部にはＳＥＴキー１２が設けられている。なお、前記撮影ボタン８と再生ボタン９とは、電源ＯＮ／ＯＦＦキーとしての機能も兼ねるものである。

図３は、本体６内に設けられたデジタルカメラ１の回路構成を示すブロック図である。このデジタルカメラ１は、ＡＦ機能とともにＡＥ、ＡＷＢ等の一般的な機能をも有するものである。したがって、レンズブロック３１には、ズームレンズ、フォーカスレンズ等の前記光学系７、及び光学系７を駆動するための駆動機構が含まれており、前記光学系７は、駆動機構に設けられているモーター３２によって光軸方向に駆動される。また、前記沈胴式レンズ部２にもこれを駆動する駆動機構が含まれており、沈胴式レンズ部２は駆動機構に設けられているモーター３３によって進退駆動される。

なお、本実施の形態において、前記ＡＦは、フォーカスレンズを光軸方向に移動させながら、各位置で撮像した画像のＡＦ評価値（コントラスト値）を検出し、ＡＦ評価値のピーク位置を合焦位置とするコントラスト検出方式である。

デジタルカメラ１全体を制御するＣＰＵ１３には、バス１４及びタイミング発生器（ＴＧ：Timming Generator）１５を介してモータードライバ１６、１７が接続されており、モータードライバ１６は、ＣＰＵ１３の命令に従いタイミング発生器１５が発生するタイミング信号に基づき前記モーター３２を駆動し、モータードライバ１６は前記モーター３３を駆動する。

また、このデジタルカメラ１は撮像素子としてＣＣＤ１８を有している。ＣＣＤ１８は、レンズブロック３１の光軸上に配置されており、被写体は、レンズブロック３１によってＣＣＤ１８の受光面に結像される。ＣＣＤ１８は、ＣＰＵ１３の命令に従いタイミング発生器１５が生成するタイミング信号に基づき垂直及び水平ドライバ１９によって駆動され、被写体の光学像に応じたアナログの撮像信号をユニット回路２０に出力する。ユニット回路２０は、ＣＣＤ１８の出力信号に含まれるノイズを相関二重サンプリングによって除去するＣＤＳ回路や、ノイズが除去された撮像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器等から構成され、デジタルに変換した撮像信号を画像処理部２１へ出力する。

画像処理部２１は、入力した撮像信号に対しペデスタルクランプ等の処理を施し、それを輝度（Ｙ）信号及び色差（ＵＶ）信号に変換するとともに、オートホワイトバランス、輪郭強調、画素補間などの画品質向上のためのデジタル信号処理を行う。画像処理部２１で変換されたＹＵＶデータは順次ＳＤＲＡＭ２２に格納されるとともに、ＲＥＣスルーモードでは１フレーム分のデータ（画像データ）が蓄積される毎にビデオ信号に変換され、後述するバックライトユニット２４を備える前記液晶モニタ２３へ送られてスルー画像として画面表示される。

そして、シャッターキー５の操作をトリガとして、ＣＰＵ１３は、ＣＣＤ１８、垂直及び水平ドライバ１９、ユニット回路２０、及び画像処理部２１に対してスルー画撮影モード（ＲＥＣスルーモード）から静止画撮影モードへの切り替えを指示し、この静止画撮影モードによる撮影処理により得られ、ＳＤＲＡＭ２２に一時記憶された画像データは、ＣＰＵ１３により圧縮され、最終的には所定のフォーマットの静止画ファイルとして外部メモリ２５に記録される。この外部メモリ２５に記録された静止画ファイルは、ＰＬＡＹモードにおいてページ送り・戻しキー１１の操作に応じて選択されてＣＰＵ１３に読み出されるとともに伸張され、ＹＵＶデータとしてＳＤＲＡＭ２２に展開された後、液晶モニタ２３に表示される。

フラッシュメモリ２６には、ＣＰＵ１３に前記各部を制御させるための各種のプログラム、例えばＡＥ、ＡＦ、ＡＷＢ制御用のプログラムや、ＣＰＵ１３を本発明における各種手段等として機能させるためのプログラム等の各種のプログラムが格納されている。

また、デジタルカメラ１は、図１に示した各種キー４、８〜１２等の複数の操作キー及びスイッチを含むキー入力部２７、ニッケル水素電池等の充電可能なバッテリーである充電池２８、この充電池２８の電力を各部に供給し又は遮断する電源回路２９、及びこれらを制御するマイコン３０を有している。

そして、充電池２８には、充電回路３５を介して前記コイル３４が接続されている。充電回路３５は、整流回路を備えコイル３４が発生した誘導電流から交流成分を除去し、平滑化して充電池２８に充電を行う回路である。

マイコン３０は、キー入力部２７における前記キーの操作の有無を定常的にスキャンしており、ユーザによっていずれかの操作キーが操作されると、その操作内容に応じた操作信号をＣＰＵ１３へ送る。また、マイコン３０は、ＣＰＵ１３からの指示に従って動作し、電源回路２９を制御して充電池２８からの電力を各部に供給させ、あるいは各部への電力供給を遮断させる。

図４は、デジタルカメラ１が収納されるケース５０を示す斜視図である。このケース５０は、所謂ソフトケースであって合成皮革等の柔軟性を有する素材が用いられており、ケース体５１と蓋体５２とで構成されている。ケース体５１は、一側部に出入口５３が設けられた矩形の箱体であり、図５に示すように、デジタルカメラ１の主用部分を収容可能な容積を有している。このケース体５１には、上面中央部であって出入口５３の近傍にマグネット５４が貼設されている。

蓋体５２は、ケース体５１の背面に延設されており、図４に示す開放状態における上面側には、先端中央部に金属片５５が貼設されている。また、蓋体５２は、図５に示すように、デジタルカメラ１をケース体５１内に収容した後折り返すことにより、デジタルカメラ１の突出部分を覆い得る長さを有している。そして、蓋体５２を折り返した後、金属片５５をマグネット５４に磁着させることより、蓋体５２が閉止されてデジタルカメラ１は収納状態となるように構成されている。

なお、コイル３４とマグネット５４とは、図５に示したようにデジタルカメラ１をケース５０内に収容する際、及びケース５０からデジタルカメラ１を取り出す際に、コイル３４がマグネット５４の直下を通過し得る部位に配置されている。また、デジタルカメラ１の本体６は、マグネット５４の磁力線が透過し得る素材で形成されているとともに、薄肉状に形成されている。若しくは、少なくともコイル３４が配置された前面部側はマグネット５４の磁力線が透過し得る素材で形成されているとともに、薄肉状に形成されている。

以上の構成に係る本実施の形態において、ユーザがデジタルカメラ１をケース５０内に収容する際には、コイル３４がマグネット５４の直下を出入口５３側から奥方向に移動する。また、ユーザがデジタルカメラ１をケース５０から取り出す際には、コイル３４がマグネット５４の直下を奥側から出入口５３方向に移動する。

このため、マグネット５４の磁界内をコイル３４が移動する際に電磁誘導が生じ、コイル３４から誘導電流が発生する。この発生した電流は、充電回路３５内の整流回路で交流成分が除去されて平滑化され、充電池２８に充電される。

したがって、デジタルカメラ１側にマグネットを設けることなく、ケース５０に設けたマグネット５４の磁界を利用した電磁誘導より誘導電流を発生させて、充電を行うことができる。よって、ケース５０に大型のマグネット５４を設けても、デジタルカメラ１自体を大型化する必要はないことから、デジタルカメラ１のコンパクト化に影響を及ぼすことなく充電能力を高めることが可能となる。

しかも、デジタルカメラ１の出し入れに伴って、コイル３４がマグネット５４の直下を移動することから、マグネット５４の磁力をコイル３４に対して効率的に作用させることができる。

また、本実施の形態においては、デジタルカメラ１に本発明を適用するようにしたことから、デジタルカメラ１の出し入れに伴って自動的に充電がなされることにより、不意な電池切れによりシャッターチャンスを失する不都合の発生を防止することができる。

なお、本実施の形態においては、デジタルカメラ１の出し入れに伴って、コイル３４がマグネット５４の直下を通過する位置に配置するようにした。しかし、コイル３４の配置位置はこれに限らず、ケース５０からの出し入れに伴いマグネット５４の磁気により誘導電流を発生することができる位置であれば、本体６内部の他の位置であってもよい。
また、本体６の外部に固定部を設けてマグネット５４を固定することにより、マグネット５４を本体６の外部に設けるようにしてもよい。

（第２の実施の形態）
図６は、本発明の第２の実施の形態に係るデジタルカメラ１を示す正面図である。このデジタルカメラ１には、本体６の内部であって前面部側に、可動領域３６が設けられており、この可動領域３６内にコイル３４が揺動自在に設けられている。

可動領域３６は、図７（Ａ）に示すようにコイル３４の水平方向への揺動（移動）を許容する形態、同図（Ｂ）に示すように水平及び垂直方向への揺動を許容する形態、同図（Ｃ）に示すように垂直方向への揺動を許容する形態、同図（Ｄ）に示すように回転方向への揺動を許容する形態等のいずれの形態であってもよい。

また、前記可動領域３６は、図８に示すようにデジタルカメラ１をケース５０内に収納した状態において、コイル３４がマグネット５４の下方にて揺動し得る部位に設けられている。

以上の構成にかかる本実施の形態において、ユーザが図８に示すように、ケース５０内にデジタルカメラ１を収容して携帯すると、ユーザの歩行等に伴う振動によりコイル３４が可動領域３６内において揺動する。このため、マグネット５４の磁界内をコイル３４が移動する際に電磁誘導が生じ、コイル３４から誘導電流が発生する。この発生した電流は、充電回路３５内の整流回路で交流成分が除去されて平滑化され、充電池２８に充電される。

しかも、携帯時にデジタルカメラ１に作用する振動により発電を行い蓄電することから、携帯時にデジタルカメラ１に作用する振動を電気エネルギーとして有効利用することができる。

（第３の実施の形態）
図９は、本発明の第３の実施の形態におけるデジタルカメラ１をケース５０内に収納した状態を示す図である。この実施の形態におけるデジタルカメラ１とケース５０の構成は、前述した第１の実施の形態と同様であるので、同一部分に同一符号を付して説明を省略する。但し、ケース５０の収容サイズは、第１の実施の形態とは異なり、デジタルカメラ１の外形サイズよりも遙かに大きく設定されている。つまり、ケース５０の横サイズＬ１、縦サイズＬ２、奥行きサイズＬ３は、デジタルカメラ１の各対応するサイズよりも遙かに大きく設定されている。これにより、デジタルカメラ１はケース５０内において移動自在とされている。

なお、ケース５０の横サイズＬ１及び奥行きサイズＬ３は、デジタルカメラ１の各対応するサイズよりも遙かに大きく設定し、縦サイズＬ２はデジタルカメラ１の対応するサイズよりもやや大きい程度であってもよい。

以上の構成にかかる本実施の形態において、ユーザが図８に示すように、ケース５０内にデジタルカメラ１を収容し、ケース５０に設けらている図示しないストラップを肩に掛けて携帯すると、ユーザの歩行等に伴ってデジタルカメラ１がケース５０内にて移動、振動する。このため、マグネット５４の磁界内をコイル３４が移動する際に電磁誘導が生じ、コイル３４から誘導電流が発生する。この発生した電流は、充電回路３５内の整流回路で交流成分が除去されて平滑化され、充電池２８に充電される。

しかも、携帯時にデジタルカメラ１がケース５０で移動することを利用して発電を行い蓄電することから、携帯時におけるデジタルカメラ１のケース５０内での移動を電気エネルギーとして有効利用することができる。

なお、実施の形態においては、デジタルカメラ専用のケース５０に設けられている蓋体５２を係止するためのマグネット５４を有効利用して磁気検出を行うようにしたが、蓋体５２を係止するためのマグネット５４とは別に、電磁誘導用のマグネットを設けるようにしてもよい。この場合、高度の磁力を有するマグネットを適宜用いることができるので、発生する誘導電流を増加させることもできる。
さらに、一般的なカバンやハンドバッグにデジタルカメラ１を収納して搬送する場合には、カバンやハンドバッグ内に予めマグネットを入れておくようにすればよい。この場合、デジタルカメラ１の販売等に際して、当該デジタルカメラ１とカバンやハンドバッグに入れるためのマグネットとをセットにして提供するようにすればよい。

また、実施の形態においては、本発明をデジタルカメラに適用した場合を示したが、これに限ることなく、携帯電話、電気カミソリ、自動車のリモコンキー等の主として携帯型機器に本発明を適用するようにしてもよい。

１デジタルカメラ
６本体
１１キー
１３ＣＰＵ
２８充電池
２９電源回路
３５充電回路
３６可動領域
５０ケース
５１ケース体
５２蓋体
５３出入口
５４マグネット
５５金属片

Claims

充電機能を備え当該電子機器の各部に電力を供給する電源手段と、
外部に存在する磁界による電磁誘導に伴って誘導電流を発生するコイルと、
前記コイルが発生した電流を前記電源手段に供給する供給手段と
を備えることを特徴とする電子機器。
マグネットを有する所定のケースに収納し得る外部形状を備え、
前記コイルは、当該電子機器を前記ケース内に収納する際に、前記マグネットの直下を通過し得る部位に配置されていることを特徴とする請求項１記載の電子機器。
前記コイルが、揺動自在に設けられていることを特徴とする請求項１記載の電子機器。
前記電源手段により電力を供給されて撮像動作する撮像手段を備えることを特徴とする請求項１、２又は３記載の電子機器。
電子機器と当該電子機器を収納するケースとで構成される電子機器ユニットであって、
前記電子機器は、
充電機能を備え当該電子機器の各部に電力を供給する電源手段と、
外部に存在する磁界による電磁誘導に伴って誘導電流を発生するコイルと、
前記コイルが発生した電流を前記電源手段に供給する供給手段と
を備え、
前記ケースは、マグネットを備えることを特徴とする電子機器ユニット。
前記電子機器が有するコイルは、当該電子機器を前記ケース内に収納する際に、前記マグネットの直下を通過し得る部位に配置されていることを特徴とする請求項４記載の電子機器ユニット。
前記電子機器の外形サイズに対して、前記ケースの収容サイズが大きく設定することにより、前記電子機器を前記ケース内で移動自在としたことを特徴とする請求項４記載の電子機器ユニット。
前記電子機器は、前記電源手段により電力を供給されて撮像動作する撮像手段を備えることを特徴とする請求項５、６又は７記載の電子機器ユニット。
充電機能を備え当該電子機器の各部に電力を供給する電源手段を充電する電子機器の充電方法であって、
外部に存在する磁界による電磁誘導に伴って誘導電流を発生させ、
前記発生させた電流を前記電源手段に供給する
ことを特徴とする電子機器の充電方法。