JPH1184462A - 電子機器およびストロボ装置 - Google Patents
電子機器およびストロボ装置Info
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Abstract
な電子機器において、2次電池を使用するために必要な
電流制限機能によって1次電池の充電性能が低下させら
れてしまう。 【解決手段】 複数種類の電池を選択的に使用できるス
トロボ装置等の電子機器において、使用される電池の種
類(1次電池か2次電池)を判別する電池判別手段27
と、この電池判別手段の判別結果に応じて、電池の供給
電流を切り換える電流切換手段22とを設ける。
Description
ラ等の電子機器に関し、さらにはカメラ用ストロボ装置
に関するものである。
電池が一般的に使用されている。リチウム電池は電池自
体の自己放電が少なく、カメラのようにある機会に集中
して使用され、次の機会まである程度の期間使用されな
いような電子機器には適当な電池である。
例えば、撮像素子であるCCDなどを撮像媒体とするV
TRやデジタルカメラ等の電子機器では、一般に、ニッ
ケルカドミウム電池(Ni−Cd電池)等の充電可能な
2次電池が使用される。Ni−Cd電池は充電状態で長
期間放置されると、充電された電荷が出て来なくなるメ
モリー効果や自己放電が大きいという問題を有するた
め、充電した電荷を短期間で使用してしまうVTRやデ
ジタルカメラ等には適当であるが、銀塩カメラ等におい
ては主電源としては普及せず、ストロボ装置やモーター
ドライブ装置への副電源として使用されているのが現状
である。
i−Cd電池と同様に2次電池であるリチウムイオン電
池を採用する電子機器が増えてきている。この電池は、
Ni−Cd電池に比べて自己放電が少なく、またメモリ
ー効果もないことから、充電状態で長期保存が可能であ
り、バックアップ電池としても使い勝手が良く、携帯電
話、VTR、デジタルカメラ等の電源としても搭載され
る。
対して上記メリットを有するが、反面デメリットとし
て、過充電に弱く、また過放電では電池として機能しな
くなる等の問題がある。このためストロボ装置等の電流
消費の大きな装置では、これらの問題の対策として幾つ
もの安全回路が必要となる。
圧は1セル当り約4V程度であり、過放電防止回路の作
動電圧は約2.5V程度である。一般的なストロボ装置
を、このリチウムイオン電池で使用すると、電池電圧が
ストロボの大電流消費により上記過放電防止回路の検出
電圧以下に低下し、電池の出力が遮断されてしまう不都
合が生じる。
も、ポリスイッチと呼ばれるPTC素子の抵抗増加によ
り電流が制限される不都合が生じるため、ストロボ装置
の昇圧回路への電流供給に対して電流を制限する回路等
が必要となる。
出来ることが望ましく、カメラにおいては、例えば、1
次電池の単三型アルカリマンガン電池とリチウム電池と
を選択的に使用可能なものも製品化されている。
チウムイオン電池などの2次電池の使用を選択可能なス
トロボ装置を含むカメラにおいては、1次電池を使用す
る場合に、2次電池を使用するために必要な電流制限回
路によって1次電池の充電性能が低下させられてしまう
という問題がある。
ために、本発明では、複数種類の電池を選択的に使用で
きるストロボ装置等の電子機器において、使用される電
池の種類を判別する電池判別手段と、この電池判別手段
の判別結果に応じて、電池の供給電流を切り換える電流
切換手段とを設けている。
れる電池が1次電池か2次電池かを判別し、2次電池で
あると判別されたときの供給電流を1次電池であると判
別されたときの供給電流よりも低くするようにしてい
る。
所定値以下に制限する電流制限手段の作動/非作動を電
池判別手段の判別結果に応じて切り換えるように構成し
てもよい。
より、2次電池を使用する場合に、電池からの供給電流
の制限により、過放電によって電池出力が遮断されてし
まうのを防止するとともに、1次電池を使用する場合
に、2次電池使用時に有効な電流制限機能により1次電
池の充電性能等を低下させてしまうのを防止して、使い
勝手の良いストロボ装置等の電子機器を実現している。
るストロボ装置を備えたカメラの電気的構成を示す。こ
の図において、1は電源となる電池、2は電源回路を示
す。これら電源電池1および電源回路2はそれぞれ後述
の回路ブロックに、ロジック系電源やリニア制御系電源
および基準電圧等を供給する。
チ検出回路3は電源スイッチ、カメラの背蓋(フィルム
装填スペースの開閉蓋)の開閉スイッチ、撮影レンズの
ズームスイッチおよびレリーズスイッチ等の状態を検出
する。
発生回路を示す。このクロック発生回路4は後述するマ
イコンにクロック信号を与える。5はフィルムの感度情
報をフィルムのパトローネケースに表示されたコードか
ら読み取る回路を示す。
る。7は1チップマイコンを示す。このマイコン7は、
CPUやROM、RAM等のメモリーおよびA/Dコン
バータ回路173を含み、カメラのシーケンスの制御を
行なう。8は撮影被写体の輝度情報を得るための測光回
路を示す。9は被写体の距離情報を得るための測距回路
を示す。
なう回路を示す。11はシャッター回路を示す。このシ
ャッター回路11は、測光回路8およびフィルム感度検
出回路5からの情報に基づいてマイコン7により演算さ
れた露出をフィルムに与える。
巻上げ、フィルム最終駒撮影後の巻戻し等、フィルム駆
動を行なう回路を示す。
は、撮影駒数や、スイッチ検出ブロック3に入力される
撮影モードやストロボ装置の充電に関連する情報等を表
示する。
の電圧を昇圧するためのDC/DCコンバータ回路ブロ
ックを示す。22は電流制限回路(請求の範囲にいう電
流制限手段)を示す。23は後述する主コンデンサの電
圧を検出する回路を示す。この回路23は、電圧情報を
マイコン7に与える。
回路24は、放電管25に発光を行なわせるためのトリ
ガ電圧を与える。26は主コンデンサを示す。この主コ
ンデンサ26は、DC/DCコンバータ回路21の出力
により充電される。
された電池が1次電池か2次電池かを判別する電池判別
回路(請求の範囲にいう電池判別手段)を示す。なお、
電池判別回路27は、1次電池と2次電池のカートリッ
ジの形状の違いをスイッチ機構により検出するものであ
り、スイッチ機構についてはどのような形態のものでも
よい。
体的構成について図4を用いて説明する。この図におい
て、101は電池1と並列に挿入される電源コンデン
サ、102,103は発振トランジスタ104のベース
−エミッタ間に並列に接続される抵抗およびコンデンサ
を示す。
電流を制御するためのスイッチ素子を示す。106は抵
抗を示す。この抵抗106はスイッチ素子105の制御
電極と電池負極間に接続される。
ド107は、スイッチ素子105に接続される。108
は発振トランスを示す。この発振トランス108の1次
巻線Pは発振トランジスタ104のエミッタと電池負極
に接続される。109は抵抗を示す。この抵抗109は
発振トランス108のフィードバック巻線Fと電池負極
に接続されている。
ダイオード110は、発振トランス108の2次巻線S
に発生する交流起電力を整流するように接続される。な
お、抵抗102,103,106,発振トランジスタ1
04,スイッチ素子105,ダイオード107,11
0,発振トランス108は、図1に示すDC/DC回路
21を構成し、マイコン7から接続端子aにハイレベル
信号が入力されることによりストロボ充電のための電池
電圧の昇圧作動を行う。
チ素子112は、抵抗111,113に直列に接続さ
れ、この直列回路が後述する主コンデンサに並列に接続
される。なお、抵抗111,113およびスイッチ素子
112は、図1に示す電圧検出回路23を構成し、マイ
コン7から接続端子aにハイレベル信号が入力されるこ
とにより作動し、検出電圧を接続端子bからマイコン7
に送る。
サ、117はサイリスタを示す。抵抗114はサイリス
タ117のゲート電流を制限し、抵抗116およびコン
デンサ115はサイリスタ117のゲート−カソード間
に誤動作を防止するよう接続されている。118は抵抗
を示す。この抵抗118は、トリガコンデンサ119を
トリガコイル120の1次巻線Pを介して充電させるよ
うに構成されている。なお、抵抗114,116,11
8,コンデンサ115,119,サイリスタ117およ
びトリガコイル120は、図1に示す発光起動回路24
を構成し、マイコン7から接続端子cにハイレベルの発
光信号が入力されることにより作動する。
スタを示す。抵抗121はベース電流制御用として、抵
抗122はトランジスタ123の誤動作防止用としてト
ランジスタ123に接続されている。
の抵抗124は、コンデンサ125と並列に接続され、
トランジスタ126のベース−エミッタ間に接続されて
いる。トランジスタ126のコレクタはスイッチ素子1
05の制御電極に接続されている。なお、抵抗124お
よびトランジスタ126は、図1に示す電流制限回路2
3を構成する。
を図2のフローチャートを用いて説明する。カメラの電
源スイッチ又はレンズバリア等に連動するスイッチから
のON信号がスイッチ検出回路3に与えられると、この
スイッチ検出回路3は、マイコン7を動作させるための
信号をクロック発生回路4に与え、マイコン7の動作を
開始させる。そして、マイコン7は所定の初期設定動作
後、カメラの撮影シーケンス制御を実行する。
イコン7の動作のための初期設定等を行なう。なお、こ
こでは、レリーズボタンの半押し状態で入力されるSW
1信号の入力待ち状態から説明する。
が検出されるとステップ4に進む。このステップ4で
は、残量検出回路6を通じて電池1の電池残量を検出す
る。
された電池残量が撮影に充分な状態であればステップ6
に進み、不充分であればステップ1に戻る。
体の輝度を測定し、この測定結果とフィルム感度検出回
路5からの情報とにより露出情報を演算する。
て被写体距離を測定する。
り得られた露出情報により、被写体の輝度が所定の輝度
より明るいか暗いかを判定し、明るければステップ10
に、暗ければステップ9に進む。
用サブルーチンを実行する。なお、このストロボ充電用
サブルーチンについては後述する。
より、撮影を行なうためのレリーズボタンの全押し状態
で入力されるSW2信号の入力待ちを行ない、SW2信
号の入力を検出するとステップ11に進む。
情報に応じて合焦位置にレンズを移動させる。
露出情報に基づいてシャッターを制御し、露光を行な
う。なお、このとき、ストロボ発光が必要な条件では、
ストロボ撮影に適した絞りを設定するとともに、ストロ
ボ電気回路の接続端子cにハイレベルの発光信号を与え
てストロボ発光させる。
とレンズを初期の所定位置に戻す。そして、ステップ1
4では、撮影された1駒分のフィルム巻上げを行なう。
においてストロボ発光が行なわれたか否かを判別し、ス
トロボ発光が行われた場合には、ステップ16に進ん
で、ステップ9で実行されるサブルーチンを実行してス
トロボ充電を行なう。こうして撮影シーケンス制御が終
了すると、初期化状態に戻る。
ロボ充電用サブルーチンについて説明する。まず、ステ
ップ101,102では、電池判別回路27を通じて電
池1が2次電池か1次電池かを判別する。2次電池であ
ればステップ103に進み、1次電池であればステップ
S104に進む。
子dに電流制限回路22を作動させるためのローレベル
信号を与え(d=0)、ステップ105に進む。
限回路22を非作動とするためのハイレベル信号を与え
(d=1)、ステップ105に進む。
う前に充電打切り用のタイマーをセットし、作動させ
る。タイマー時間は一般的に10〜20秒程度に設定す
ればよい。
わせるために図4に示す接続端子aにハイレベル信号を
出力する。
aに入力されたハイレベル信号により作動した電圧検出
回路23からの出力を接続端子bを介してマイコン7の
A/Dコンバータ173に入力し、この出力データと、
所定の電圧データ(ここではフル充電状態である約33
0Vに対応するデータ)とを比較し、充電完了前であれ
ばステップ108に進み、充電完了となるとステップS
109,110に進む。
タートさせたタイマーが所定時間のカウントを終了した
か否かを判定し、カウント終了前であれば、充電を継続
させるためにステップ106に戻る。カウント終了であ
ればステップ111,112に進む。
にローレベル信号を入力し、ストロボ充電未完了状態で
ストロボ充電を停止させるともに電圧検出回路23の出
力を停止させ、さらにストロボ充電未完了であることを
示すフラグを立てる。
ップ111と同様に接続端子aにローレベル信号を入力
し、ストロボ充電未完了状態でストロボ充電を停止させ
るともに電圧検出回路23の出力を停止させ、さらにス
トロボ充電完了であることを示すフラグを立てる。
と、図2に示すメインルーチンのステップ10に戻る。
おける図4の回路の動作について説明する。電池判別回
路27が2次電池を検出した場合(ステップ102)に
は、接続端子dにはローレベル信号が与えられ(ステッ
プ103)、トランジスタ123はオフ状態となる。こ
の状態にて、ストロボ充電が行なわれるように接続端子
aにハイレベル信号が与えられると(ステップ10
6)、スイッチ素子105,112の制御電極もハイレ
ベルとなり、スイッチ素子105,112は導通する。
1、トランジスタ104のベース−エミッタ、発振トラ
ンス108のフィードバック巻線Fおよび抵抗109の
ループで、発振トランジスタ104のベース電流が流れ
る。
タには、ベース電流のhFE倍の電流が発振トランス10
8の1次巻線Pを介して流れる。1次巻線中Pに流れる
電流により2次巻線Sには誘導起電力が発生し、この電
流が、ダイオード110、主コンデンサ26、抵抗12
4(又はトランジスタ123)、電池1、発振トランジ
スタ104のベース−エミッタおよびスイッチ素子10
5のループで主コンデンサ26に供給され、主コンデン
サ26を充電するとともに、発振トランジスタ104の
ベース電流として流れることで発振トランジスタ104
は一瞬にして飽和状態となる。
電電流は抵抗124にも流れ、この抵抗124に発生す
る電位がトランジスタ126のベース−エミッタ間電圧
VBEに達すると、トランジスタ126はオンとなり、接
続端子aのハイレベル信号をバイパスし、これをローレ
ベルとする。
ンからオフとなり、これに伴って発振トランス108の
2次側起電力の出力も一時的に停止する。これにより抵
抗124に発生する電位が無くなるため、トランジスタ
126はオフし、再びスイッチ素子105の制御電極に
接続端子aからのハイレベル信号が与えられ、スイッチ
素子105は再びオンになる。そして、これが繰り返さ
れることで、発振トランス108の発振動作が、後述す
る1次電池検出時よりも短い周期で行なわれる。
サ26の充電が行われ、電圧が上昇すると、接続端子a
からハイレベル信号が与えられているスイッチ素子11
2がオンしていることから、接続端子bには、抵抗11
1,113により分圧された電位が発生し、この電位が
マイコン7のA/Dコンバータ173で検出される。そ
して、この電位が所定レベルに達すると、フル充電状態
として検出され(ステップ107)、マイコン7から接
続端子aを介して与えられるハイレベル信号がローレベ
ルとなって発振動作が停止する。
した場合には、接続端子dにはハイレベルの信号が与え
られるため(ステップ104)、抵抗121を介してト
ランジスタ123のベース電流が流れることから、トラ
ンジスタ123はオンとなって抵抗124とトランジス
タ126のベース−エミッタ間を短絡するため、通常の
周期で発振動作が行なわれる。
電池電圧A,A′、発振トランス108の1次巻線Pに
流れる電流B,B′、主コンデンサ26の充電電流C,
C′の変化を示している。図5(a)は1次電池使用時
を示しており、図5(b)は2次電池使用時を示してい
る。
の充電電流Cに比較して2次電池使用時の充電電流C′
は、抵抗124とトランジスタ126により所定電流を
最大として短い周期で断続される。このため、2次電池
使用時の主コンデンサ26の単位時間あたりの充電量は
1次電池使用時に比べて少なくなり、2次電池使用時の
充電時間は1次電池使用時に比べて伸びる結果となる。
(主コンデンサ26の充電)開始t0から主コンデンサ
26の充電完了t1 (1次電池使用時),t2 (2次電
池使用時)までの電池1の供給電流Dと電池1の供給電
圧Eの変化を示したもので、d,eの実線波形が1次電
池使用時を、d′,e′の破線波形が2次電池使用時を
示している。
には、電池1の供給電流d′が抵抗124の抵抗値とト
ランジスタ126のベース−エミッタ間電圧VBEにより
定まる電流値で制限される結果として、電池電圧eがほ
ぼ1次電池使用時と同程度までしか低下しない。
トランス108の1次巻線数をN1、2次巻線数をN
2 、抵抗124の抵抗値をR、トランジスタ126のベ
ース−エミッタ間電圧をVBEとすれば、おおよそ、
電池抵抗をRBatt、開放電圧をVBattとすれば、おおよ
そ、
することにより、2次電池の電圧低下を抑えることが可
能となる。
実施形態であるストロボ装置を示している。なお、本実
施形態は、第1実施形態における図4に示したDC/D
Cコンバータ回路21の具体的回路の変形例を示してお
り、他の回路については省略している。また、図4の回
路と共通要素については同符号を付している。
ら抵抗201,202は、電池電圧を分圧するようトラ
ンジスタ203を介して電池1と並列に接続されてい
る。204,205は抵抗およびコンデンサを示してい
る。これら抵抗204およびコンデンサ205はトラン
ジスタ203のベース−エミッタ間に並列に接続され、
トランジスタ203の誤動作を防止している。206は
抵抗を示し、この抵抗206はトランジスタ203のベ
ース電流を制限するよう接続されている。207は図1
の電源回路2より与えられる所定の基準電源Vref を示
す。208はオープンコレクタのコンパレーターであ
る。
を通じてマイコン17により、使用する電池1が1次電
池であると判別されると接続端子dにローレベルの信号
が与えられ、2次電池であると判別されると接続端子d
にハイレベルの信号が与えられる。
dのハイレベル信号により抵抗206を介しトランジス
タ203のベース電流が流れ、トランジスタ203はオ
ン状態となる。この状態にて、発振トランス108に発
振動作を行なわせるためのハイレベル信号が接続端子a
に入力されると、前述したようにスイッチ素子105の
制御電極にハイレベルの信号が与えられてスイッチ素子
105がオンになるため、電池1からトランジスタ10
4のベース−エミッタ間、スイッチ素子105、発振ト
ランス108のフィードバック巻線Fおよび抵抗109
を介して電流が流れる。これにより、トランジスタ10
4からベース電流のhFE倍のコレクタ電流が発振トラン
ス108の1次巻線Pを介して流れる。
力はダイオード110、主コンデンサ26、電池1、発
振トランジスタ104のベース−エミッタ間、スイッチ
素子105を介するループで流れる。この電流は主コン
デンサ26に充電されると共に、発振トランジスタ10
4のベース電流となり、初期のベース電流に加算される
ため、一瞬にて発振トランジスタ104は飽和状態とな
る。このとき、電池1から電流が流れることにより、電
池電圧が低下する。
201と抵抗202により分圧された電圧がコンパレー
タ208に入力されており、抵抗201、抵抗202の
抵抗値をそれぞれR201 ,R202 とすれば、コンパレー
タ208の入力電圧V+ は、
8の他方の入力電力V- の電位Vrefに対し、電池電圧
VBattがV+ <V- にさせるようになった時点で、コン
パレータはローレベル信号を発生し、スイッチ素子10
5の制御電極に与えられるハイレベル信号をバイパスす
ることでこれをローレベルとし、スイッチ素子105を
オフさせる。このときの電池電圧VBatt minは、
下が制限される。このことは、電池1の内部インピーダ
ンスRBattにより、電池電流IBattが、
接続端子dはローレベルとなり、トランジスタ203は
オフし、コンパレータ208の一方の入力電圧V+ は電
池電圧となり、他方の入力電圧V- はVref となる。こ
こで、Vref を充分小さな値とすることで、電池1の電
流制限がほとんどかからないように設定することが可能
である。
を作動状態と実質的な非作動状態とを切り換える場合に
ついて説明したが、図7のVref を適宜設定し、例えば
大電流を取り出せない1次電池と2次電池の双方に対し
て異なる電流レベルでの電流制限をかけるようにしても
よい。
ストロボ装置について説明したが、本発明は、これら以
外の電子機器にも適用することができる。
2次電池を使用する場合には、電池の供給電流を制限す
る等して電池の過放電により電池出力が遮断されてしま
うのを防止できるとともに、1次電池を使用する場合に
は、上記のように2次電池使用時に有効な電流制限機能
により1次電池の充電性能等を低下させてしまうのを防
止できるので、使い勝手の良いストロボ装置等の電子機
器を実現することができる。
ロボ装置の電気回路ブロック図である。
る。
ャートである。
路図である。
主コンデンサ充電電流の変化を示すグラフ図である。
池電流と電池電圧の変化を示すグラフ図である。
気回路図である。
Claims (13)
- 【請求項1】 複数種類の電池を選択的に使用可能な電
子機器において、 使用される電池の種類を判別する電池判別手段と、 この電池判別手段の判別結果に応じて、電池の供給電流
を切り換える電流切換手段とを有することを特徴とする
電子機器。 - 【請求項2】 前記電池判別手段は、使用される電池が
1次電池か2次電池かを判別することを特徴とする請求
項1に記載の電子機器。 - 【請求項3】 前記電流切換手段は、前記電池判別手段
により使用される電池が2次電池であると判別されたと
きの供給電流を、1次電池であると判別されたときの供
給電流よりも低くすることを特徴とする請求項2に記載
の電子機器。 - 【請求項4】 前記電流切換手段は、電池の供給電流を
所定値以下に制限する電流制限手段を有し、前記電池判
別手段の判別結果に応じて前記電流制限手段の作動と非
作動とを切り換えることを特徴とする請求項1から3の
いずれかに記載の電子機器。 - 【請求項5】 前記電池は、この電池の供給電圧を昇圧
してコンデンサを充電する充電手段に電流を供給するこ
とを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の電子
機器。 - 【請求項6】 前記電池の供給電圧を昇圧してコンデン
サを充電する充電手段を有しており、 前記電流切換手段は、前記充電手段から前記コンデンサ
に供給される充電電流を検出する抵抗を有することを特
徴とする請求項1から5のいずれかに記載の電子機器。 - 【請求項7】 前記電流切換手段は、前記電池の供給電
圧を分圧する分圧抵抗とコンパレータとを含むことを特
徴とする請求項1から6のいずれかに記載の電子機器。 - 【請求項8】 複数種類の電池を選択的に使用可能であ
り、電池の供給電圧を昇圧してストロボ発光用コンデン
サを充電する充電手段を有するストロボ装置において、 使用される電池の種類を判別する電池判別手段と、 この電池判別手段の判別結果に応じて、電池から前記充
電手段への供給電流を切り換える電流切換手段とを有す
ることを特徴とするストロボ装置。 - 【請求項9】 前記電池判別手段は、使用される電池が
1次電池か2次電池かを判別することを特徴とする請求
項8に記載のストロボ装置。 - 【請求項10】 前記電流切換手段は、前記電池判別手
段により使用される電池が2次電池であると判別された
ときの供給電流を、1次電池であると判別されたときの
供給電流よりも低くすることを特徴とする請求項9に記
載のストロボ装置。 - 【請求項11】 前記電流切換手段は、電池から前記充
電手段への供給電流を所定値以下に制限する電流制限手
段を有し、前記電池判別手段の判別結果に応じて前記電
流制限手段の作動と非作動とを切り換えることを特徴と
する請求項18から10のいずれかに記載のストロボ装
置。 - 【請求項12】 前記電流切換手段は、前記充電手段か
ら前記コンデンサに供給される充電電流を検出する抵抗
を有することを特徴とする請求項8から11のいずれか
に記載のストロボ装置。 - 【請求項13】 前記電流切換手段は、前記電池の供給
電圧を分圧する分圧抵抗とコンパレータとを含むことを
特徴とする請求項8から12のいずれかに記載のストロ
ボ装置。
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