JPH1026788A

JPH1026788A - カメラ

Info

Publication number: JPH1026788A
Application number: JP18216196A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Nishitani; 泰浩西谷; Akita Namioka; 顕太波岡; Hideo Yoshida; 秀夫吉田
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd; Fuji Photo Optical Co Ltd
Current assignee: Fujinon Corp; Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1996-07-11
Filing date: 1996-07-11
Publication date: 1998-01-27

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】全ての補助電池のエネルギーを無駄なく主電池
の充電エネルギーとして使用するとともに、常に、多く
のエネルギーを補助電池に保持しておくことができるカ
メラを提供する。【解決手段】２本の補助電池３０Ａ、３０Ｂによって主
電池２０を充電する場合、補助電池３０Ａ、３０Ｂの出
力電圧をＢ．Ｃ回路４６によって検出し、この２本の補
助電池３０Ａ、３０Ｂの出力電圧を比較する。そして、
これらの出力電圧が等しいか否かを判断し、等しい場合
には、一方の補助電池３０Ａ又は３０Ｂから主電池２０
に充電エネルギーを供給する。一方、補助電池３０Ａ、
３０Ｂの出力電圧が異なる場合には、出力電圧の低い方
の補助電池のみから主電池２０に充電エネルギーを供給
する。このため、古い補助電池から順次使い切ることが
でき、１本の補助電池を使い終わる毎に、新品の補助電
池に交換することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はカメラに係り、特に
充電可能なメタルリチウム系の電池を電源とするカメラ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、リチウム系の電池はカメラの電源
として使用されている。リチウム系の電池は、高い電圧
と大容量電流を得ることができるため、ストロボの充電
時間を短くするとともに、ズームモータ等を有する近年
の大電流を消費するカメラに適している。しかしなが
ら、電池が高価になるとともに廃棄時の環境問題も指摘
されている。また、電池が消耗すると、新しい電池に交
換するまでカメラの使用を断念するか、予備の電池を携
帯する必要があり煩雑であるという問題がある。尚、リ
チウム系の電池は、旅行先や海外等では容易に入手する
ことができない場合がある。

【０００３】ところで、１次電池の充電は一般には禁止
されているが、特開平７−１３０４００号公報並びに特
開平８−８４６１９号公報に詳細に記載されているよう
にリチウム系の１次電池であっても、一定条件下であれ
ば安全に充電することができる。これらの公報に記載さ
れているリチウム系の電池（特にメタルリチウム系の電
池）は、残量が容量の５〜９５％の範囲内にあるとき
に、２μＣ〜５ｍＣ程度の時間率電流で充電することに
より、本来の１次電池としての性質を損なうことなく、
充放電を繰り返すことが可能である。上記各公報には、
このリチウム系１次電池と太陽電池とを組み合わせてカ
メラに適用し、太陽電池で発生した電力によってリチウ
ム系１次電池を充電する技術が開示されている。

【０００４】本明細書中では、このような１次電池的な
性質と２次電池的な性質を併せ持つ電池を「改良電池」
と呼ぶことにする。しかしながら、太陽電池を有する電
源装置は、太陽電池自身が高価であり、充電時はカメラ
を高照度下にさらす必要があるため、カメラの温度が上
昇して故障するおそれがあった。更に、二次電池（又は
改良電池）が急速に消費された場合には、太陽電池の発
生する電力量が小さく充電に時間がかかるため、カメラ
が使用できなくなるという問題が解決されていない。

【０００５】かかる観点から既に、上記改良電池を単３
型乾電池等の補助電池によって充電する構成を備えた電
源装置を提案している（特願平７−２７３０５０号明細
書参照）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで上述したよう
に、特願平７−２７３０５０号明細書に提案されている
電源装置は、単３乾電池等の１次電池又は２次電池を補
助電池として補助電池を充電する。このとき、複数本の
１次電池又は２次電池によって並列に補助電池を充電す
るようにすれば、１度の電池交換で長時間この電源装置
を使用できる。

【０００７】しかしながら、複数本の１次電池又は２次
電池を補助電池として使用する場合に、単にこれらを並
列に接続することもできるが、このようにすると、これ
らの電池の電圧にばらつきがある場合（新しい電池と古
い電池とを同時に使用した場合等）に電圧の高い方の電
池から電圧の低い方の電池に電流が流れ、他方の電池で
エネルギーが消費されてしまうという問題がある。

【０００８】また、複数本の１次電池又は２次電池を補
助電池として使用する場合、全ての補助電池のエネルギ
ーを無駄なく使い切るには、最後の１本の補助電池のエ
ネルギーを使い切るまで電池交換を待たなくてはなら
ず、いつ電池切れが起こるか分からないため、予備の電
池を準備しておく必要がある。一方、早めに補助電池を
新品に交換すれば、電池のエネルギーを無駄にすること
になる。

【０００９】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、複数本の補助電池によって主電池を充電する場
合に、全ての補助電池のエネルギーを無駄なく主電池の
充電エネルギーとして使用するとともに、常に、多くの
エネルギーを補助電池に保持しておくことができるカメ
ラを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、１次電池の自己放電率とほぼ等しく、且つ
残量が所定の容量以上の場合に繰り返し充放電が可能な
主電池から撮影動作に必要な複数の電力消費手段に電力
を供給するように構成されたカメラにおいて、前記主電
池に電力を供給する複数本の補助電池と、前記補助電池
の出力電圧を昇圧する昇圧手段を有し、該昇圧手段を介
して電力を前記主電池に供給し、該主電池を充電する充
電手段と、前記複数本の補助電池の出力電圧をそれぞれ
検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段によって
検出した各補助電池の出力電圧を比較し、出力電圧が最
小の補助電池から前記充電手段に電力を供給し、該補助
電池が消耗すると、残りの補助電池から前記充電手段に
電力を供給する制御手段と、を備えたことを特徴として
いる。

【００１１】本発明によれば、複数本の補助電池のうち
出力電圧の最小の補助電池から電力を供給するようにし
たため、古い電池から使い切ることができ、１本の補助
電池を使い切る毎に順次新品の補助電池に交換すること
ができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
る電源装置の好ましい実施の形態について詳説する。図
１は本発明に係るカメラの内部透視図を含む正面図であ
る。同図において、１０は電源装置、１２は撮影レン
ズ、１４はファインダ、１６はストロボである。

【００１３】上記電源装置１０は、主として主電池２
０、補助電池３０Ａ、３０Ｂ（補助電池３０Ｂは同図紙
面方向に補助電池３０Ａと平行に配置されている。）が
着脱可能な補助電池収納部３２及び充電回路４０から構
成されている。そして、主電池２０からストロボ１６、
ズームモータ、フイルム給送モータ等のモータ類、カメ
ラ制御回路等に電源が供給されるようになっている。

【００１４】この主電池２０は、自己放電の少ない充電
可能なカメラ専用の電池で、例えば自己放電率が５％／
年以内のものが使用され、また、適正に充電された状態
ではその電圧は 3.25 Ｖである。次に、主電池２０の詳
細について説明すると、主電池の正極活物質としては、
二酸化マンガンが好ましいが、特に電解により合成され
た二酸化マンガンや化学的に合成された二酸化マンガン
が好ましい。負極活物質として使用できる材料として
は、リチウム金属、リチウム合金（リチウムと合金をつ
くる金属ならなんでもよいが、特にＡｌ、Ｍｎ、Ｓｎ、
Ｍｇ、Ｃｄ、Ｉｎが好ましい。なかでもＡｌを含む合
金）を用いることが好ましい。

【００１５】電極合剤には、導電剤や結着剤やフィラー
などを添加することができる。導電剤は、構成された電
池において、化学変化を起こさない電子導電性材料であ
れば何でもよい。その添加量は、特に限定されないが、
１〜５０重量％が好ましく、特に２〜３０重量％が好ま
しい。結着剤としては、多糖類、熱可塑性樹脂及びゴム
弾性を有するポリマーの一種またはこれらの混合物を用
いることができる。その結着剤の添加量は、特に限定さ
れないが、１〜５０重量％が好ましく、特に２〜３０重
量％が好ましい。

【００１６】フィラーは、構成された電池において、化
学変化を起こさない繊維状材料であれば何でも用いるこ
とができる。通常、ポリプロピレン、ポリエチレンなど
のオレフィン系ポリマー、ガラス、炭素などの繊維が用
いられる。フィラーの添加量は特に限定されないが、０
〜３０重量％が好ましい。非水電解質は、一般に、溶媒
と、その溶媒に溶解するリチウム塩（アニオンとリチウ
ムカチオン）とから構成され、プロビレンカーポネート
および／またはプチレンカーポネートと１、２−ジメト
キシエタンおよび／あるいはジエチルカーポネートの混
合液にＬｌＣＦ₃ＳＯ₃、ＬｉＣｌ０₄、ＬｉＢＦ₄お
よび／あるいはＬｉＰＦ₆を含む電解質が好ましい。こ
れら電解質を電池内に添加する量は、特に限定されない
が、正極活物資や負極活物資の量や電池のサイズによっ
て必要量用いることができる。

【００１７】溶媒の体積比率は、特に限定されないが、
プロビレンカーポネートおよび／またはプチレンカーポ
ネート対１、２−ジメトキシエタンの混合液の場合、
0.4／0.6〜 0.6／ 0.4が好ましい。支持電解質の濃度
は、特に限定されないが、電解液１リットル当たり０．
２〜３モルが好ましい。また、図１に示す補助電池収納
部３２は、例えば２本の単３型乾電池が収納できるよう
に形成されており、この補助電池収納部３２には補助電
池３０Ａ、３０Ｂとして単３型乾電池が収納される。
尚、単３型乾電池と同一形状であれば、他の電池（２次
電池）を補助電池として収納してもよい。

【００１８】図２は上記充電回路４０の一実施の形態を
示した回路構成図である。図２に示す充電回路４０は、
主として充電制御回路４２、昇圧回路４４Ａ、４４Ｂ、
Ｂ．Ｃ（バッテリーチェック）回路４５、４６、スイッ
チ回路４７Ａ、４７Ｂ、定電流回路４８、スイッチＳＷ
１、ＳＷ２、ＳＷ３とから構成される。上記充電制御回
路４２は、上記スイッチＳＷ３及びＢ．Ｃ回路４６を介
して入力した補助電池３０Ａ、３０Ｂの出力電圧に基づ
いて上記昇圧回路４４Ａ、４４Ｂ及びスイッチ回路４７
Ａ、４７Ｂのオン・オフの制御を行うと共に、スイッチ
ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３の接点の切り替え制御を行う。

【００１９】上記昇圧回路４４Ａ、４４Ｂは例えば図３
に示すようにプッシュプルタイプのもので、補助電池３
０Ａ（又は３０Ｂ）の電源を、充電制御回路４２によっ
て交互にＯＮされるトランジスタＱ１、Ｑ２で交流に変
換し、トランスＴを介して昇圧し、整流回路Ｒによって
整流することにより、主電池２０を充電するために必要
な直流電圧に変換する。

【００２０】上記スイッチ回路４７ＡはトランジスタＴ
_r1、抵抗Ｒ₁、Ｒ₂から構成され、上記スイッチ回路４
７ＢはトランジスタＴ_r2及び抵抗Ｒ₃、Ｒ₄から構成さ
れる。これらのスイッチ回路４７Ａ、４７Ｂは充電制御
回路４２からそれぞれの端子ａ、ｂにＨｉｇｈレベル信
号が入力されると非導通（オフ状態）となり、Ｌｏｗレ
ベル信号が入力されると導通（オン状態）となる。

【００２１】上記定電流回路４８は、負荷の大きさによ
らず一定の電流を出力する回路で、これにより、電流を
制限して主電池２０を充電するようにしている。上記
Ｂ．Ｃ回路４５は、主電池２０の電圧を入力し、この電
圧のレベルをデジタル信号に変換して充電制御回路４２
に出力する。上記Ｂ．Ｃ回路４６は、スイッチＳＷ３を
介して補助電池３０Ａ、３０Ｂの電圧を入力し、この電
圧のレベルをデジタル信号に変換して充電制御回路４２
に出力する。

【００２２】次に上記充電回路４０の作用を図４のフロ
ーチャートを用いて説明する。上記充電制御回路４２は
主電池２０の電圧をＢ．Ｃ回路４５から入力し（ステッ
プＳ１０）、（主電池２０の電圧）＞（3.0 Ｖ）か否か
を判定する（ステップＳ１２）。主電池２０のエネルギ
ーが消費され、（主電池２０の電圧）＞（3.0Ｖ）を満
たさなくなると（主電池２０の電圧が3.0 Ｖに至る
と）、以下のフローに従って主電池２０を充電する。

【００２３】まず、上記充電制御回路４２は、スイッチ
ＳＷ３の接点を切り替えて補助電池３０Ａ、３０Ｂのそ
れぞれの出力電圧をＢ．Ｃ回路４６から入力する（ステ
ップＳ１４）。そして、これらの補助電池３０Ａ、３０
Ｂの出力電圧を比較し、これらの出力電圧が等しいか否
かを判定する（ステップＳ１６）。補助電池３０Ａ、３
０Ｂの出力電圧を比較した結果、これらの出力電圧が等
しい場合には、補助電池３０Ａ又は補助電池３０Ｂのい
ずれか一方の補助電池によって主電池２０を充電する
（ステップＳ１８）。例えば、補助電池３０Ａによって
主電池２０を充電する。

【００２４】この場合、充電制御回路４２は、スイッチ
回路４７ＡにＬｏｗレベルの信号を出力してスイッチ回
路４７Ａをオン状態にし、スイッチ回路４７ＢにＨｉｇ
ｈレベルの信号を出力してスイッチ回路４７Ｂをオフ状
態にする。そして、スイッチＳＷ１、ＳＷ２をそれぞれ
接点１に接続させる。これにより、補助電池３０Ａから
出力された電圧は昇圧回路４４Ａと４４Ｂによって昇圧
され、定電流回路４８を介して定電流で主電池２０に供
給される。

【００２５】一方、ステップＳ１６において補助電池３
０Ａ、３０Ｂの出力電圧を比較した結果、これらの出力
電圧が異なる場合（例えは電池の消耗の度合いが異なる
場合）、出力電圧の低い方の補助電池３０Ａ又は補助電
池３０Ｂによって主電池２０を充電する（ステップＳ２
０）。即ち、充電制御回路４２は、出力電圧の低い方の
補助電池に接続されたスイッチ回路４７Ａ又はスイッチ
回路４７ＢにＬｏｗレベルの信号を出力してスイッチ回
路４７Ａ又はスイッチ回路４７Ｂをオン状態にし、出力
電圧の低い方の補助電池に接続されたスイッチ回路４７
Ａ又はスイッチ回路４７ＢにＨｉｇｈレベルの信号を出
力してスイッチ回路４７Ａ又はスイッチ回路４７Ｂをオ
フ状態にする。そして、スイッチＳＷ１及びスイッチＳ
Ｗ２を出力電圧の低い方の補助電池に接続する。

【００２６】例えば、補助電池３０Ｂの出力電圧より補
助電池３０Ａの出力電圧の方が低い場合、スイッチ回路
４７Ａをオン状態、スイッチ回路４７Ｂをオフ状態に
し、スイッチＳＷ１及びＳＷ２を接点１に接続する。こ
れにより、出力電圧の低い方の補助電池から出力された
電圧が昇圧回路４４Ａ及び昇圧回路４４Ｂによって並列
に昇圧され、定電流回路４８を介して定電流で主電池２
０に供給される。

【００２７】尚、上記ステップＳ１４において補助電池
３０Ａ、３０Ｂの出力電圧を検出した際に一方の補助電
池の出力電圧が終止電圧（0.9 Ｖ）であった場合には、
他方の補助電池によって主電池２０を充電する。また、
両方の補助電池の出力電圧が終止電圧であった場合には
充電を実行しない。即ち、上記ステップＳ１６の判定処
理は両方の補助電池にエネルギーが残っている場合にの
み実行される。

【００２８】次に、充電制御回路４２は主電池２０の電
圧をＢ．Ｃ回路４５から入力し（ステップＳ２２）、
（主電池２０の出力電圧）＝（3.25Ｖ）か否かを判定す
る。この判定により、主電池２０がフル充電（3.25V)さ
れるまでステップＳ１４からの処理を繰り返し実行し、
主電池２０がフル充電されると、充電制御回路４２はス
イッチ回路４７Ａ、４７Ｂをオフ状態にするとともに、
昇圧回路４４Ａ、４４Ｂをオフ状態にし、主電池２０の
充電を停止する（ステップＳ２６）。

【００２９】このように主電池２０を充電する場合に補
助電池３０Ａ、３０Ｂの出力電圧を繰り返し検出し、出
力電圧が等しい場合には、一方の補助電池３０Ａ又は３
０Ｂによって主電池２０を充電し、出力電圧が異なる場
合には出力電圧の低い方の補助電池によって主電池２０
を充電する。例えば、新品状態の１次電池が補助電池３
０Ａ、３０Ｂとしてカメラに装填された場合、一方の補
助電池から主電池２０の充電に使用し、この補助電池が
使い終わったら他方の補助電池を使用する。一方、新品
状態の補助電池と既にエネルギーを消耗している古い補
助電池が混在している場合のように２本の補助電池３０
Ａ、３０Ｂの消耗の度合いに差異が生じている場合に
は、消耗の度合いの高い古い補助電池から使用する。

【００３０】これにより、１本の補助電池が使い終わっ
た時点でその補助電池を交換することができ、常に補助
電池１本分以上のエネルギーをカメラに備えておくこと
ができる。尚、上記実施の形態において、充電制御回路
４２は、検出した主電池２０と補助電池３０Ａ、３０Ｂ
の電圧に基づいてカメラの液晶パネルにバッテリー残量
を表示する。

【００３１】図５は上記実施の形態において補助電池３
０Ａ、３０Ｂのバッテリー残量を表示するバッテリー残
量表示の一例を示した図である。同図に示すようにカメ
ラの液晶パネルには、電池の形状を模した外枠１００
と、またその内部にも電池の形状を模した２つの外枠１
０２Ａ、１０２Ｂが表示され、さらに、２つの外枠１０
２Ａ、１０２Ｂの内部にそれぞれ電池の残量を示す残量
表示部１０４Ａ、１０６Ａ、１０４Ｂ、１０６Ｂが表示
される。

【００３２】上記外枠１００、外枠１０２Ａ、外枠１０
２Ｂはそれぞれ主電池２０、補助電池３０Ａ、補助電池
３０Ｂを模したもので、外枠１０２Ａの内部に表示され
る残量表示部１０４Ａ、１０６Ａは、補助電池３０Ａの
バッテリー残量を示し、外枠１０２Ｂの内部に表示され
る残量表示部１０４Ｂ、１０６Ｂは、補助電池３０Ｂの
バッテリー残量を示している。

【００３３】上記充電制御回路４２は、補助電池３０Ａ
及び補助電池３０Ｂの電圧を検出し、例えば、補助電池
３０Ａの電圧が所定の警告レベル電圧より高い場合に
は、残量表示部１０４Ａ、１０６Ａを全点灯させ、補助
電池３０Ａの残量が十分あることを表示する。そして、
補助電池３０Ａの残量が減少し、補助電池３０Ａの電圧
が上記警告レベル電圧以下になった場合には、残量表示
部１０６Ａは全点灯させたまま、残量表示部１０４Ａを
消灯（又は点滅表示）させ、補助電池３０Ａの残量が少
ないことを警告する。更に、補助電池３０Ａの残量が減
少し、電圧が0.9Ｖ（終止電圧）になると、残量表示部
１０４Ａ、１０６Ａを消灯（又は点滅表示）させ、補助
電池３０Ａの残量が無くなったことを警告し、補助電池
３０Ａの電池交換を啓示する。補助電池３０Ｂについて
も、補助電池３０Ａと同様に残量表示部１０４Ｂ、１０
６Ｂによってバッテリー残量を表示する。

【００３４】補助電池３０Ａ、３０Ｂの電圧がともに終
止電圧になると、充電制御回路４２は残量表示部１０４
Ａ、１０６Ａ、１０４Ｂ、１０６Ｂの表示を消滅させる
とともに、外枠１０２Ａ、１０２Ｂの表示を消滅させ、
外枠１００と、外枠１００の内部に新たに残量表示部１
０４Ａ、１０６Ａと同様な残量表示部を表示する。この
主電池２０に関する残量表示部の作用は、上記補助電池
３０Ａ、３０Ｂに関する残量表示部１０４Ａ、１０６
Ａ、１０４Ｂ、１０６Ｂの作用と同様である。

【００３５】以上、上記実施の形態において図２に示し
た充電回路４０では２つの昇圧回路４４Ａ、４４Ｂを設
けたが、昇圧回路は１つでもよい。また、上記実施の形
態では、補助電池を２本にした場合について説明した
が、補助電池を何本にした場合でも上記実施の形態と同
様にして出力電圧が最小の補助電池から使用して古い補
助電池から使い切るようにすることは可能である。

【００３６】更に、上記実施の形態においてバッテリー
交換の警告を音、光等を使用してどのように行ってもよ
い。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るカメラ
によれば、複数本の補助電池のうち出力電圧の最小の補
助電池から電力を供給するようにしたため、エネルギー
を無駄にすることなく残量の少ない補助電池を先に使い
切って新品の補助電池に交換することができ、常に、カ
メラに主電池の充電エネルギーを多く保持しておくこと
が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係るカメラの内部透視図を含
む正面図である。

【図２】図２は、充電回路の一実施の形態を示した構成
図である。

【図３】図３は、昇圧回路の一実施の形態を示した回路
図である。

【図４】図４は、充電回路の作用を示したフローチャー
トである。

【図５】図５は、バッテリー残量表示の一実施の形態を
示した図である。

【符号の説明】

１０…電源装置１２…撮影レンズ１４…ファインダ１６…ストロボ２０…主電池３０Ａ、３０Ｂ…補助電池４０…充電回路４２…充電制御回路４４Ａ、４４Ｂ…昇圧回路４５、４６…Ｂ．Ｃ回路４７Ａ、４７Ｂ…スイッチ回路４８…定電流回路ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３…スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者吉田秀夫埼玉県大宮市植竹町１丁目324番地富士写真光機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１次電池の自己放電率とほぼ等しく、且
つ残量が所定の容量以上の場合に繰り返し充放電が可能
な主電池から撮影動作に必要な複数の電力消費手段に電
力を供給するように構成されたカメラにおいて、前記主電池に電力を供給する複数本の補助電池と、前記補助電池の出力電圧を昇圧する昇圧手段を有し、該
昇圧手段を介して電力を前記主電池に供給し、該主電池
を充電する充電手段と、前記複数本の補助電池の出力電圧をそれぞれ検出する電
圧検出手段と、前記電圧検出手段によって検出した各補助電池の出力電
圧を比較し、出力電圧が最小の補助電池から前記充電手
段に電力を供給し、該補助電池が消耗すると、残りの補
助電池から前記充電手段に電力を供給する制御手段と、を備えたことを特徴とするカメラ。
【請求項２】前記電圧検出手段によって検出した前記
複数本の補助電池の出力電圧に基づいて、各補助電池毎
に電池交換を警告することを特徴とする請求項１のカメ
ラ。