JP4743047B2 - 電子機器システム、電子機器および電池 - Google Patents

電子機器システム、電子機器および電池 Download PDF

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Description

本発明は、電子機器と電子機器に対して電力を供給する電池とからなる電子機器システム、電子機器および電池に関するものである。
モータを使用する電子機器や、間欠的に無線送信する電子機器などでは、モータの起動時や無線送信時に一時的に負荷が増大する。
そこで、電池や電源を大型化せずに、上述した電子機器を安定して動作させるために、負荷回路と並列に大容量のコンデンサ(電気二重層コンデンサなど)を設置し、コンデンサに蓄えた電荷によって一時的な負荷の増大に対応する電子機器が考案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開平7−75251号公報
しかし、特許文献1の発明では、電子機器から電池や電源を取り外した場合に、コンデンサから電力が供給され、誤作動が起こったり、表示など一部の動作が残ってしまう場合がある。
本発明は、電子機器と電子機器に対して電力を供給する電池とからなる電子機器システム、電子機器および電池において、コンデンサにより電子機器の一時的な負荷の増大に対応しつつ、コンデンサによる不具合を抑えることを目的とする。
本発明の電子機器システムは、電子機器と、前記電子機器に対して着脱可能で、前記電子機器に対して電力を供給する第1の電池とからなる電子機器システムであって、前記電子機器は、少なくとも1つの負荷回路と、コンデンサと、前記少なくとも1つの負荷回路につながる第1の機器側接点と、前記第1の機器側接点と分離して設けられ、前記コンデンサにつながる第2の機器側接点とを備え、前記第1の電池は、前記電子機器に装着された状態で、前記第1の機器側接点と前記第2の機器側接点とを導通するとともに、前記電子機器に対して電力を供給する第1の電池側接点を備える。
本発明の電子機器は、第1の電池側接点を備える第1の電池を着脱可能で、前記第1の電池側接点により前記第1の電池から電力を供給される電子機器において、少なくとも1つの負荷回路と、コンデンサと、前記少なくとも1つの負荷回路につながる第1の機器側接点と、前記第1の機器側接点と分離して設けられ、前記コンデンサにつながる第2の機器側接点とを備え、前記第1の機器側接点と前記第2の機器側接点とは、前記第1の電池が装着された状態で前記第1の電池側接点により導通される。
本発明の電池は、少なくとも1つの負荷回路と、コンデンサと、前記少なくとも1つの負荷回路につながる第1の機器側接点と、前記第1の機器側接点と分離して設けられ、前記コンデンサにつながる第2の機器側接点とを備える電子機器に対して着脱可能で、前記電子機器に対して電力を供給する電池であって、前記電子機器に装着された状態で、前記第1の機器側接点と前記第2の機器側接点とを導通するとともに、前記電子機器に対して電力を供給する第1の電池側接点を備える。
本発明によれば、電子機器と電子機器に対して電力を供給する電池とからなる電子機器システム、電子機器および電池において、コンデンサにより電子機器の一時的な負荷の増大に対応しつつ、コンデンサによる不具合を抑えることができる。
<第1実施形態>
以下、図面を用いて本発明の第1実施形態について説明する。第1実施形態では、電子カメラと二次電池とからなるカメラシステムを例に挙げて説明する。
図1は、第1実施形態のカメラシステム100の機能ブロック図である。カメラシステム100は、図1に示すように、電子カメラ10と、電子カメラ10に着脱可能な二次電池50とから構成される。
電子カメラ10は、電源回路11、測光回路12、AF回路13、表示部14、記憶部15、画像処理回路16、撮像素子17、ミラーモータ18、モータ制御IC19、シャッタ20、絞り21、AFモータ22、モータ制御IC23、閃光発光回路24の各部を備えるとともに、各部を制御するCPU25を備える。
また、電子カメラ10は、アース26、コンデンサ27、コンデンサ27用のアース28を備えるとともに、第1カメラ側接点31、第2カメラ側接点32、第3カメラ側接点33の3つの接点を備える。
電源回路11は、各部に電力を供給する。また、測光回路12、AF回路13、記憶部15、画像処理回路16の各部は、CPU25と相互に接続される。また、CPU25の出力は、表示部14、撮像素子17、モータ制御IC19、シャッタ20、絞り21、モータ制御IC23、閃光発光回路24の各部にも接続される。さらに、撮像素子17の出力は、画像処理回路16に接続され、モータ制御IC19は、ミラーモータ18に接続され、モータ制御IC23は、AFモータ22に接続される。なお、各部の動作については、公知技術と同様であるため、説明を省略する。
コンデンサ27は、電気二重層コンデンサなどにより構成され、二次電池50から供給される電力を蓄える。なお、コンデンサ27の容量は、電子カメラ10における最大の負荷に耐えられる容量とする。第1カメラ側接点31、第2カメラ側接点32、第3カメラ側接点33は、図1に示すように、それぞれ分離して設けられる。そして、第1カメラ側接点31は、電源回路11をはじめとした各部につながる。また、第2カメラ側接点32は、コンデンサ27(およびアース28)につながる。また、第3カメラ側接点33は、アース26につながる。
二次電池50は、電源部51、第1電池側接点52、第2電池側接点53を備える。
以上説明した構成のカメラシステム100において、電子カメラ10に二次電池50が装着されると、図1に示すように、第1カメラ側接点31および第2カメラ側接点32は、二次電池50の第1電池側接点52と接触する。この結果、第1カメラ側接点31と第2カメラ側接点32とは、第1電池側接点52を介して導通することになる。
また、電子カメラ10に二次電池50が装着されると、図1に示すように、第3カメラ側接点33は、二次電池50の第2電池側接点53と接触する。
上述した電子カメラ10の各構成のうち、電源回路11、ミラーモータ18、AFモータ22、閃光発光回路24の各部は、一時的に負荷が増大する部分である。以下、これらの各部をまとめて、「負荷回路」と称する。負荷回路は、電子カメラ10に二次電池50が装着された状態において、コンデンサ27と並列である。したがって、負荷回路において一時的に負荷が増大する際には、コンデンサ27に蓄えた電荷によって一時的な負荷の増大に対応することができる。
一方、電子カメラ10から二次電池50を取り外すと、コンデンサ27は、孤立することになるので、コンデンサ27から負荷回路を含む電子カメラ10の各部に電力が供給されることはない。したがって、誤作動が起こったり、表示など一部の動作が残ってしまうという問題を回避することができる。また、電子カメラ10からの二次電池50取り外しを監視する必要や、強制的に放電する回路を設ける必要もなく、強制的な放電によるエネルギーの無駄な消費も抑えることができる。
なお、電子カメラ10に二次電池50を装着する際には、各接点を適切な順番に接触させるのが好ましい。図2は、各接点の接触順を示す図である。横軸は時間の経過(接触順)を示し、縦軸は第1カメラ側接点31の電圧の変化を示す。はじめに第3カメラ側接点33と第2電池側接点53と接触することによりアース26に導通する場合、第1カメラ側接点31と第1電池側接点52と接触させてから、第2カメラ側接点32と第1電池側接点52と接触させる方法(図2A)と、第2カメラ側接点32と第1電池側接点52と接触させてから、第1カメラ側接点31と第1電池側接点52と接触させる方法(図2B)とが考えられる。
図2Aの例では、二次電池50は、第1カメラ側接点31への接触により負荷回路に導通した後に、第2カメラ側接点32への接触によりコンデンサ27に導通することになる。この場合、図2Aに示すように、第2カメラ側接点32と第1電池側接点52とを接触させた直後に、コンデンサ27に大量の電流が流れてしまい、第1カメラ側接点31の電圧が急激に変化してしまう。
一方、図2Bの例では、二次電池50は、第2カメラ側接点32への接触によりコンデンサ27に導通した後に、第1カメラ側接点31への接触により負荷回路に導通することになる。この場合、図2Bに示すように、第1カメラ側接点31の電圧はほとんど変化せず、安定した電力供給が可能である。
以上の説明から明らかなように、電子カメラ10に二次電池50に装着する際には、二次電池50をアース26に導通させた後、まず、コンデンサ27に導通してから負荷回路に導通するのが好ましい。
そこで、本実施形態では、電子カメラ10側の各接点の長さを最適化することにより、各接点の接触順を制御する。
図3は、電子カメラ10側の各接点の長さを示す図である。図3では、説明を分かり易くするため、電子カメラ10の各接点(第1カメラ側接点31、第2カメラ側接点32、第3カメラ側接点33)のみを図示する。
図3に示すように、二次電池50をアース26に導通させる第3カメラ側接点33を最も長くし、コンデンサ27に導通させる第2カメラ側接点32を次に長くし、負荷回路に導通させる第1カメラ側接点31を最も短くする。この結果、二次電池50が矢印Aの方向に移動して電子カメラ10に装着する際に、二次電池50をアース26に導通させた後、まず、コンデンサ27に導通してから負荷回路に導通することができる。
以上説明したように、第1実施形態によれば、電子機器と、電子機器に対して着脱可能で、電子機器に対して電力を供給する第1の電池とからなる電子機器システムにおいて、電子機器は、少なくとも1つの負荷回路と、コンデンサと、少なくとも1つの負荷回路につながる第1の機器側接点と、第1の機器側接点と分離して設けられ、コンデンサにつながる第2の機器側接点とを備え、第1の電池は、電子機器に装着された状態で、第1の機器側接点と第2の機器側接点とを導通するとともに、電子機器に対して電力を供給する第1の電池側接点を備える。したがって、コンデンサにより電子機器の一時的な負荷の増大に対応しつつ、コンデンサによる不具合を抑えることができる。
また、本実施形態によれば、第1の電池が電子機器に装着される際に、第1の電池側接点は、第2の機器側接点と接触した後に第1の機器側接点と接触する。したがって、負荷回路への印可電圧の立ち上がりが安定化することができる。
<第2実施形態>
以下、図面を用いて本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態では、電子カメラと電池残量検知部を備えた二次電池と一次電池用ホルダとからなるカメラシステムを例に挙げて説明する。なお、第2実施形態では、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
図4は、第2実施形態のカメラシステム200の機能ブロック図である。カメラシステム200は、図4に示すように、電子カメラ40と、電子カメラ40に着脱可能で、電池残量検知部を備えた二次電池60と一次電池用ホルダ70とから構成される。なお、本実施形態では、二次電池60と、一次電池用ホルダ70との何れか一方が、電子カメラ40に対して装着される。
電子カメラ40は、第1実施形態の電子カメラ10と略同様の構成を有する。したがって、以下では、第1実施形態と同様の部分については、第1実施形態と同様に符号を用いて説明する。電子カメラ40は、第1実施形態の電子カメラ10と同様に、電源回路11、測光回路12、AF回路13、表示部14、記憶部15、画像処理回路16、撮像素子17、ミラーモータ18、モータ制御IC19、シャッタ20、絞り21、AFモータ22、モータ制御IC23、閃光発光回路24の各部を備えるとともに、各部を制御するCPU25を備える。
また、電子カメラ40は、第1実施形態の電子カメラ10と同様に、アース26、コンデンサ27、コンデンサ27用のアース28、第1カメラ側接点31、第2カメラ側接点32、第3カメラ側接点33を備えるとともに、4つ目の接点である第4カメラ側接点34を備える。
第4カメラ側接点34は、通信用接点であり、図4に示すように、第1カメラ側接点31、第2カメラ側接点32、第3カメラ側接点33と、それぞれ分離して設けられる。そして、第4カメラ側接点34は、CPU25につながる。
二次電池60は、第1実施形態の二次電池50と同様に、電源部61、第1電池側接点62、第2電池側接点63を備えるとともに、電池残量検知部64と、3つ目の接点である第3電池側接点65とを備える。第3電池側接点65は、上述した第4カメラ側接点34に対応する通信用接点である。
電池残量検知部64は、電池残量を検知する2種類のモードを備える。第1のモードは、二次電池60が電子カメラ40から取り外されている場合などに、間欠的に電池残量を検知するモードである。第2のモードは、二次電池60が電子カメラ40に装着されている場合に、連続的に電池残量を検知するモードである。第2のモードを実行する指示は、電子カメラ40のCPU25により行われる。
また、一次電池用ホルダ70は、第1実施形態の二次電池50の電源部51に代えて、単三電池などの一次電池を着脱可能なホルダ部71を備えるとともに、第1実施形態の二次電池50と同様に、第1電池側接点72、第2電池側接点73を備える
以上説明した構成のカメラシステム200において、電子カメラ40に二次電池60が装着されると、図4に示すように、第1カメラ側接点31は、二次電池60の第1電池側接点62と接触する。ただし、第2カメラ側接点32は、第1電池側接点62と接触しない。
また、電子カメラ40に二次電池60が装着されると、図4に示すように、第3カメラ側接点33は、二次電池60の第2電池側接点63と接触する。さらに、第4カメラ側接点34は、二次電池60の第3電池側接点65と接触する。
本実施形態において、電子カメラ40に二次電池60が装着された状態において、コンデンサ27は孤立する。これは、内部インピーダンスが異なる2種類の電池である二次電池60と、一次電池用ホルダ70とを併用可能な電子カメラ40においては、内部インピーダンスが一次電池より低い二次電池60を使用する際には、コンデンサ27が不要であることに起因する。
また、電池残量検知部64を備えた二次電池60を使用する際に、二次電池60とコンデンサ27とを導通すると、電子カメラ40に二次電池60が装着された直後に、コンデンサ27に電荷を蓄えるための大きな電流が急激に流れてしまう。したがって、電池残量検知部64における誤検出が発生するおそれがあり、この観点からも、電子カメラ40に二次電池60が装着された状態において、コンデンサ27は孤立するのが好ましい。
なお、電子カメラ40に二次電池60を装着する際には、第1実施形態と同様に、各接点を適切な順番に接触させるのが好ましい。第2実施形態では、電池残量検知部64によりで二次電池60の電池残量を検知する。ただし、電子カメラ40に二次電池60を装着した直後には、電子カメラ40のCPU25による第2のモードを実行する指示が間に合わず、電池残量検知部64による誤検知が起こる可能性がある。そこで、第2実施形態では、二次電池60をアース26に導通させた後、まず、負荷回路に導通してからCPU25に導通するのが好ましい。
そこで、本実施形態では、第1実施形態と同様に、電子カメラ40側の各接点の長さを最適化するとともに、二次電池60側の接点を最適化することにより、各接点の接触順を制御する。
図5Aは、電子カメラ40側の各接点の長さおよび二次電池60側の接点の構成を示す図である。図5Aでは、説明を分かり易くするため、電子カメラ40の各接点(第1カメラ側接点31、第2カメラ側接点32、第3カメラ側接点33、第43カメラ側接点34)のみを図示する。
図5Aに示すように、二次電池60は、コンデンサ27に導通させる第2カメラ側接点32に対応する部分には接点を持たない。そして、二次電池60をアース26に導通させる第3カメラ側接点33を最も長くし、負荷回路に導通させる第1カメラ側接点31を次に長くし、CPU25に導通させる通信用の接点である第4カメラ側接点34を最も短くする。この結果、二次電池60が矢印Bの方向に移動して電子カメラ40に装着する際に、二次電池60をアース26に導通させた後、まず、負荷回路に導通してからCPU25に導通することができる。
一方、電子カメラ40に一次電池用ホルダ70が装着されると、図4に示すように、第1カメラ側接点31および第2カメラ側接点32は、一次電池用ホルダ70の第1電池側接点72と接触する。この結果、第1カメラ側接点31と第2カメラ側接点32とは、第1電池側接点72を介して導通することになる。
また、電子カメラ40に一次電池用ホルダ70が装着されると、図4に示すように、第3カメラ側接点33は、一次電池用ホルダ70の第2電池側接点73と接触する。ただし、第4カメラ側接点34は、一次電池用ホルダ70の何れの接点とも接触しない。
電子カメラ40に一次電池用ホルダ70が装着された状態において、負荷回路は、コンデンサ27と並列である。したがって、第1実施形態と同様に、負荷回路において一時的に負荷が増大する際には、コンデンサ27に蓄えた電荷によって一時的な負荷の増大に対応することができる。
一方、電子カメラ40から一次電池用ホルダ70取り外すと、コンデンサ27は、孤立することになるので、第1実施形態と同様に、誤作動が起こったり、表示など一部の動作が残ってしまうという問題を回避することができる。また、電子カメラ40からの一次電池用ホルダ70取り外しを監視する必要や、強制的に放電する回路を設ける必要もなく、強制的な放電によるエネルギーの無駄な消費も抑えることができる。
また、電子カメラ40に一次電池用ホルダ70が装着された状態において、第4カメラ側接点34は、一次電池用ホルダ70の何れの接点とも接触しないので、電池残量を検知しない一次電池用ホルダ70を使用する際に、不要にCPU25と導通することはない。
なお、電子カメラ40に一次電池用ホルダ70を装着する際には、各接点を適切な順番に接触させるのが好ましい。第2実施形態では、第1実施形態と同様に、一次電池用ホルダ70をアース26に導通させた後、まず、コンデンサ27に導通してから負荷回路に導通するのが好ましい。
そこで、本実施形態では、第1実施形態と同様に、電子カメラ40側の各接点の長さを最適化するとともに、一次電池用ホルダ70側の接点を最適化することにより、各接点の接触順を制御する。
図5Bは、電子カメラ40側の各接点の長さおよび一次電池用ホルダ70側の接点の構成を示す図である。図5Bでは、説明を分かり易くするため、電子カメラ40の各接点(第1カメラ側接点31、第2カメラ側接点32、第3カメラ側接点33、第4カメラ側接点34)のみを図示する。
図5Bに示すように、一次電池用ホルダ70は、CPU25に導通させる第4カメラ側接点34に対応する部分には接点を持たない。そして、一次電池用ホルダ70をアース26に導通させる第3カメラ側接点33を最も長くし、コンデンサ27に導通させる第2カメラ側接点32を次に長くし、負荷回路に導通させる第1カメラ側接点31を最も短くする。この結果、一次電池用ホルダ70が矢印Bの方向に移動して電子カメラ40に装着する際に、一次電池用ホルダ70をアース26に導通させた後、まず、コンデンサ27に導通してから負荷回路に導通することができる。
以上説明したように、第2実施形態によれば、電子機器に対して着脱可能で、電子機器に対して電力を供給するとともに、電池残量検知部を備えた第2の電池をさらに備え、電子機器は、第1の機器側接点および第2の機器側接点と分離して設けられ、第2の電池が電子機器に装着された状態で、電池残量検知部につながる第3の機器側接点をさらに備える。そして、第2の電池は、電子機器に装着された状態で、第2の機器側接点および第3の機器側接点には接触せず、第1の機器側接点に接触し、電子機器に対して電力を供給する第2の電池側接点と、電子機器に装着された状態で、第1の機器側接点および第2の機器側接点には接触せず、第3の機器側接点に接触し、電池残量検知部と電子機器とを導通する第3の電池側接点とを備える。したがって、内部インピーダンスが異なる2種類の電池を併用可能な電子機器システムにおいて、内部インピーダンスがより低い電池を使用する際には、コンデンサを孤立させることができる。また、電池残量検知部を備えた第2の電池を使用するときのみ通信用の接点を導通することができる。
なお、上記各実施形態では、電子カメラ10および電子カメラ40側の各接点の長さを最適化することにより、各接点の接触順を制御する例を示したが、本発明はこの例に限定されない。例えば、電池側の接点の部分に絶縁体を適宜配置したり、電池側の接点の部分に凹凸を設けたりすることにより各接点の接触順を制御しても良い。
また、上記各実施形態で説明した各接点の接触順はこの例に限定されない。例えば、第1実施形態において、コンデンサ27に導通してから、二次電池50をアース26に導通し、最後に負荷回路に導通する構成としても良い。また、第2実施形態においても同様である。
また、上記各実施形態では、電子カメラと二次電池とからなるカメラシステム、および電子カメラと電池残量検知部を備えた二次電池と一次電池用ホルダとからなるカメラシステムを例に挙げて説明したが、モータを使用する電子機器や、間欠的に無線送信する電子機器など、モータの起動時や無線送信時に一時的に負荷が増大する電子機器にも本発明を同様に適用することができる。例えば、コンピュータ、携帯電話、映像再生装置、ゲーム機器などにも本発明を同様に適用することができる。
第1実施形態のカメラシステム100の機能ブロック図である。 第1実施形態のカメラシステム100における各接点の接触順について説明する図である。 第1実施形態のカメラシステム100の各接点について説明する図である。 第2実施形態のカメラシステム200の機能ブロック図である。 第2実施形態のカメラシステム200の各接点について説明する図である。
符号の説明
10・40…電子カメラ,11…電源回路,25…CPU,27…コンデンサ,31・32・33・34…カメラ側接点,50・60…二次電池,52・53・62・63・64・65・72・73…電池側接点,64…電池残量検知部

Claims (5)

  1. 電子機器と、前記電子機器に対して着脱可能で、前記電子機器に対して電力を供給する第1の電池とからなる電子機器システムであって、
    前記電子機器は、
    少なくとも1つの負荷回路と、
    コンデンサと、
    前記少なくとも1つの負荷回路につながる第1の機器側接点と、
    前記第1の機器側接点と分離して設けられ、前記コンデンサにつながる第2の機器側接点とを備え、
    前記第1の電池は、
    前記電子機器に装着された状態で、前記第1の機器側接点と前記第2の機器側接点とを導通するとともに、前記電子機器に対して電力を供給する第1の電池側接点を備える
    ことを特徴とする電子機器システム。
  2. 請求項1に記載の電子機器システムにおいて、
    前記第1の電池が前記電子機器に装着される際に、前記第1の電池側接点は、前記第2の機器側接点と接触した後に前記第1の機器側接点と接触する
    ことを特徴とする電子機器システム。
  3. 請求項1に記載の電子機器システムにおいて、
    前記電子機器システムは、前記電子機器に対して着脱可能で、前記電子機器に対して電力を供給するとともに、電池残量検知部を備えた第2の電池をさらに備え、
    前記電子機器は、
    前記第1の機器側接点および前記第2の機器側接点と分離して設けられ、前記第2の電池が前記電子機器に装着された状態で、前記電池残量検知部につながる第3の機器側接点をさらに備え、
    前記第2の電池は、
    前記電子機器に装着された状態で、前記第2の機器側接点および前記第3の機器側接点には接触せず、前記第1の機器側接点に接触し、前記電子機器に対して電力を供給する第2の電池側接点と、
    前記電子機器に装着された状態で、前記第1の機器側接点および前記第2の機器側接点には接触せず、前記第3の機器側接点に接触し、前記電池残量検知部と前記電子機器とを導通する第3の電池側接点とを備える
    ことを特徴とする電子機器システム。
  4. 第1の電池側接点を備える第1の電池を着脱可能で、前記第1の電池側接点により前記第1の電池から電力を供給される電子機器において、
    少なくとも1つの負荷回路と、
    コンデンサと、
    前記少なくとも1つの負荷回路につながる第1の機器側接点と、
    前記第1の機器側接点と分離して設けられ、前記コンデンサにつながる第2の機器側接点とを備え、
    前記第1の機器側接点と前記第2の機器側接点とは、前記第1の電池が装着された状態で前記第1の電池側接点により導通される
    ことを特徴とする電子機器。
  5. 少なくとも1つの負荷回路と、コンデンサと、前記少なくとも1つの負荷回路につながる第1の機器側接点と、前記第1の機器側接点と分離して設けられ、前記コンデンサにつながる第2の機器側接点とを備える電子機器に対して着脱可能で、前記電子機器に対して電力を供給する電池であって、
    前記電子機器に装着された状態で、前記第1の機器側接点と前記第2の機器側接点とを導通するとともに、前記電子機器に対して電力を供給する第1の電池側接点を備える
    ことを特徴とする電池。
JP2006233843A 2006-08-30 2006-08-30 電子機器システム、電子機器および電池 Expired - Fee Related JP4743047B2 (ja)

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