本発明はデジタルカメラ及びデジタルカメラ制御方法に関し、特に、直列接続された一次電池及び二次電池を電源とするデジタルカメラにおいて、各電池間の電位差に起因する逆充電を防止する回路及びその制御方法に関する。

デジタルカメラでは、駆動電源として電池を使用する場合が多い。 複数の電池が直列で接続されている場合、各電池の容量には使用に伴ってばらつきが生じ、一つの電池が寿命末期状態まで消耗し、且つ他の電池の容量は十分残っているような場合には、十分残っている電池から消耗した電池が逆充電されるという問題があった。 そこで、直列接続された各電池の電圧値を個別に検出し、何れか一つが閾値を下回った場合、電源ラインをオフにするという技術が開示されている（例えば、下記特許文献１参照）。

特開平５−１５０７５号公報

しかしながら、直列接続された複数の電池のうち、一つでも設定された閾値に対して電圧値が下回ると電源をオフにしてしまうので、デジタルカメラとしては、撮影枚数を低下させるという弊害をもたらす問題があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、本発明のデジタルカメラ及びデジタルカメラ制御方法における第一の目的は、直列の電池接続で、或る電池が消耗した場合にその電池のみをオフすることで逆充電を防止すると共に、より無駄の無い、効率的なデジタルカメラの使用を可能とし、また、本発明の第二の目的は、ユーザが各々の電池の残量を把握でき、又どの電池を交換すればよいかを容易に判断できるようにすることにある。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載したデジタルカメラでは、
電源ラインに直列接続された複数個の電池のうちの、消耗した電池の逆充電を防止する回路を有するデジタルカメラであって、
前記複数個の電池の電圧値を個々に検出すると共に、各々の電池の電圧値が所定値まで低下した場合に検出信号を出力する複数個の電圧検出部と、
前記複数の電池各々に介挿接続される第１のスイッチング素子と、
前記複数の電池各々と前記複数の電池各々に介挿接続された第１のスイッチング素子の組みあわせ各々に対し、並列に接続された第２のスイッチング素子を備え、
前記第１のスイッチング素子を、前記電圧検出部が検出信号を出力した場合はＯＦＦ、前記電圧検出部が検出信号を出力していない場合はＯＮするように制御し、
前記第２のスイッチング素子を、前記電圧検出部が検出信号を出力した場合はＯＮ、前記電圧検出部が検出信号を出力していない場合はＯＦＦするように制御することによって、
前記複数の電池のうち消耗して電圧値が所定値まで低下した電池を電源ラインから切断し、消耗が少なく電圧値が所定値を下回っていない状態の電池は電源ラインに接続することを特徴とする。

上記構成において、本発明に係るデジタルカメラでは、逆充電を防止すると共により無駄の無い効率的なデジタルカメラの使用を可能とする。

本発明の請求項２に記載したデジタルカメラでは、前記電池に係る情報を表示する電池情報表示手段を備え、
前記電池情報表示手段には、前記複数の電池の夫々の残量を表示すると共に、
前記複数の電池の内、何れかの電池の電圧が所定値を下回った場合、電圧の低下した電池の交換を促す警告を表示することを特徴とする。

上記構成において、ユーザが各々の電池の残量を把握でき、又どの電池を交換すればよいかを容易に判断する事を可能とする。

本発明の請求項１に記載されたデジタルカメラによれば、直列接続された複数個の各電池の電圧値を個々の電圧検出部にて検出すると共に各々の電池の電圧値が所定値まで低下した場合に複数の電池各々に介挿接続されると共に複数の電池に対応した複数個の電圧検出部の出力により、各々がオフ状態となるスイッチング素子を備える構成をとっているので、消耗した電池のみを電源ラインから遮断することで、消耗した電池に対する逆充電ループが開成される事により逆充電電流が流れる事が無く、電池の逆充電による破裂や発熱等の防止、消耗度の異なる電池の併用はもちろんであり、消耗した電池以外の電池は電源ラインに接続しているので無駄の無い、より効率的なデジタルカメラの使用を可能とする。

本発明の請求項２に記載されたデジタルカメラによれば、各電池の電池残量と交換警告をＬＣＤ上に表示することで、ユーザが各々の電池の残量を把握でき、又どの電池を交換すればよいかを容易に判断する事を可能とする。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

図１は、本発明の実施例の構成を示す図面である。

図１に示す通り、構成として、電池Ａ１〜Ａ３、減算アンプＸ１〜Ｘ３、電圧検出部Ｂ１〜Ｂ３、ノットゲートＣ１〜Ｃ３、スイッチング素子Ｄ１〜Ｄ３およびＥ１〜Ｅ３、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０、システム制御部４、デジタルカメラ各モジュール１００から成る。 各電池Ａ１〜Ａ３には、これらの電圧値を個々に検出するように減算アンプＸ１〜Ｘ３を介して電圧検出部Ｂ１〜Ｂ３が夫々接続されており、また個々にプルアップ抵抗Ｒ１〜Ｒ３を介して夫々の電源ラインに接続された各電源検出部Ｂ１〜Ｂ３の各々の検出信号出力端子が、電池Ａ１〜Ａ３各々に並列接続されているスイッチング素子Ｄ１〜Ｄ３の各々とノットゲートＣ１〜Ｃ３の各々とシステム制御部４に接続されている。 そしてノットゲートＣ１〜Ｃ３によって反転した信号が、電池Ａ１〜Ａ３各々に直列接続されているスイッチング素子Ｅ１〜Ｅ３に接続されている。 電池Ａ１〜Ａ３の主電源ラインはＤＣ／ＤＣコンバータ１０を介してシステム制御部４、デジタルカメラの各モジュール１００に供給される。 システム制御部４は、デジタルカメラの各モジュール１００の制御を行っている。

次に、第一の実施例の作用について説明する。 いま、各電池Ａ１〜Ａ３としてマンガン乾電池を使用した場合について説明すると、この種の電池Ａ１〜Ａ３の消耗による容量末期である電圧１．０Ｖを消耗検出用の所定電圧として各電圧検出部Ｂ１〜Ｂ３の電圧に設定する。 各電圧検出部Ｂ１〜Ｂ３には、各電池Ａ１〜Ａ３の両端の電位差が減算アンプＸ１〜Ｘ３を介して入力される。 何れの電池Ａ１〜Ａ３の電圧も各々１．０Ｖ以上である場合には、各電圧検出部Ｂ１〜Ｂ３の出力端子の電位がローレベルであって、その接続先であるスイッチング素子Ｄ１〜Ｄ３はＯＦＦ状態、ノットゲートＣ１〜Ｃ３を介した接続先であるスイッチング素子Ｅ１〜Ｅ３はＯＮ状態となり、各電池Ａ１〜Ａ３は主電源ラインよりＤＣ／ＤＣコンバータ１０を介してシステム制御部４、デジタルカメラの各モジュール１００に供給され、通常の動作が継続される。

次に、電池Ａ１が消耗してその電圧値が１．０Ｖまで低下した場合、電圧検出部Ｂ１が検出してその出力端子電位がハイレベルになり、スイッチング素子Ｄ１がＯＮとなり、ノットゲートＣ１の出力端子電位がローレベルになるのでスイッチング素子Ｅ１がＯＦＦとなる。 よって電池Ａ１は主電源ラインから遮断されるので電池Ａ１に対する逆電流ループが開成されて逆充電電流が流れる事は無い。 電池Ａ２，Ａ３はスイッチング素子Ｅ２，Ｅ３がＯＮ状態、Ｄ２，Ｄ３がＯＦＦ状態を保っているので、主電源ラインに接続されたままである。

次に、電池Ａ２が消耗してその電圧値が１．０Ｖまで低下した場合、それを電圧検出部Ｂ２が検出してその出力端子電位がハイレベルになり、スイッチング素子Ｄ２がＯＮとなり、ノットゲートＣ２の出力端子電位がローレベルになるのでスイッチング素子Ｅ２がＯＦＦとなる。 よって電池Ａ２は主電源ラインから遮断されるので同様に電池Ａ１に対する逆電流ループが開成されて逆充電電流が流れる事は無い。 電池Ａ１，Ａ３はスイッチング素子Ｅ１，Ｅ３がＯＮ状態、Ｄ１，Ｄ３がＯＦＦ状態を保っているので、主電源ラインに接続されたままである。

次に、電池Ａ３が消耗してその電圧値が１．０Ｖまで低下した場合、それを電圧検出部Ｂ３が検出してその出力端子電位がハイレベルになり、スイッチング素子Ｄ３がＯＮとなり、ノットゲートＣ３の出力端子電位がローレベルになるのでスイッチング素子Ｅ３がＯＦＦとなる。 よって電池Ａ３は主電源ラインから遮断されるので同様に電池Ａ３に対する逆電流ループが開成されて逆充電電流が流れる事は無い。 電池Ａ１，Ａ２はスイッチング素子Ｅ１，Ｅ２がＯＮ状態、Ｄ１，Ｄ２がＯＦＦ状態を保っているので、主電源ラインに接続されたままである。

本実施例は、電池３本の例を示しているが、電池の本数は問わないとする。 又、スイッチング素子は、スイッチの機能を備える素子であれば何れを使用しても構わない。 又、電圧検出部、スイッチング素子の極性も問わないものとする。

よって、本発明の請求項１に記載したデジタルカメラでは、直列の電池接続で、或る電池が消耗した場合にその電池のみをオフすることで逆充電を防止すると共に、より無駄の無い効率的なデジタルカメラの使用を可能とする。

次に、第２の実施例について図１、図２、図３を用いて説明する。

図２はシステム制御部４とデジタルカメラ各モジュール１００の構成を示す図である。

図２の通り、構成として、撮像部１、信号処理部３、内蔵メモリ（又は、外部メモリ）２、出力用メモリ５、Ｄ／Ａ変換器６、画像表示部７、操作部９、ストロボ８、システム制御部４から成る。

撮像部１は、絞り機能を持つシャッターを備えた撮影レンズ（撮像光学系）を有し、撮影レンズ後方には、図示せぬがＣＣＤ（撮像素子）が配置されている。 撮影レンズの構成は図示されていないが、例えば、変倍郡と補正郡とから成るリアフォーカス式ズームレンズが用いられる。

撮像部１の撮影レンズを介してＣＣＤの受光面に結像した被写体像は、ＣＣＤにおいて光電変換され、映像信号として順次読み出される。 信号処理部３の詳細な構成は図示されていないが、信号処理部３は、ＣＤＳクランプ回路やゲイン調整回路等のアナログ処理回路、Ａ／Ｄ変換器、並びに、輝度信号生成回路、色差信号生成回路、及びガンマ補正回路等のデジタル画像処理回路等を含む。 前記撮像部１から読み出された映像信号はこの信号処理部３において処理され、内蔵メモリ２（例えば、カメラ内蔵フラッシュメモリ）或いは着脱自在な外部メモリカードの記録部に記録される。

又、撮像部１から読み出された映像信号や、内蔵メモリ（又は着脱可能な外部メモリ）２から読み出された映像信号は信号処理部３で処理された後、出力用メモリ５に出力される。 そして、その映像信号はＤ／Ａ変換器６を介して画像表示部７に導かれ、この画像表示部７に撮影画像が表示される。 尚、画像表示部７は、シャッターレリーズ操作によって撮影した静止画のみならず、シャッターレリーズ操作前の映像も表示可能である。

システム制御部４は、カメラの各回路の制御を司り、操作部９の入力に基づき被写体位置を判定すると共に、ズーミング、フォーカシング等の撮影を行うための撮像部１への制御、画像表示部７における表示制御、内蔵メモリ（または着脱可能な外部メモリ）２への画像データの書き込み／読み出し制御を行う。

操作部９は、各種の動作指示を入力するための操作手段であり、スイッチやダイアル、タッチパネル、視線検知によるポインティング、音声認識装置等の単数或いは複数の組み合わせで構成され、下記の用途が含まれても構わない。

モードダイアルスイッチで、電源オフ、自動撮影モード、撮影モード、パノラマ撮影モード、再生モード、マルチ画面再生・消去モード、ＰＣ接続モード等の各機能モードを切り替え設定することが出来る。

シャッタースイッチＳＷ１で、不図示のシャッターボタンの操作途中でＯＮとなり、ＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理、ＥＦ（フラッシュプリ発光）処理等の動作開始を指示する。

シャッタースイッチＳＷ２で、不図示のシャッターボタンの操作完了でＯＮとなり，前記撮影処理、記録処理を完了する。

画像表示ＯＮ／ＯＦＦスイッチで、画像表示部７のＯＮ／ＯＦＦを設定することが出来る。

クイックレビューＯＮ／ＯＦＦスイッチで、撮影直後に撮影した画像データを自動再生するクイックレビュー機能を設定する。

又、メニューボタン、セットボタン、マクロ／非マクロ切り替えボタン、マルチ画面再生改ページボタン、フラッシュ設定ボタン、単写／連写／セルフタイマー／長秒時（スローシャッター）／モード切り替えボタン、メニュー移動＋（プラス）ボタン、メニュー移動−（マイナス）ボタン、再生画像移動＋（プラス）ボタン、再生画像−（マイナス）ボタン、撮影画質選択ボタン、露出補正ボタン、日付／時間設定ボタン等がある。

又、フラッシュ設定には、自動発光／強制発光／発行禁止／赤目緩和自動発光／夜景発光モードが存在する。 ここで、上記撮影モード切り替えボタンでスローシャッターモードに切り替える時にフラッシュモードを自動的に発光禁止モードに切り替えたりする構成をとるのはカメラの設計方針でどの組み合わせで行っても構わない。 すべてを使用者の設定に任せるのは言うまでもない。

又、外部メモリ２は、ＰＣＭＣＩＡカードやコンパクトフラッシュ（登録商標）等のメモリカード、ハードディスク等だけでなく、マイクロＤＡＴ、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲやＣＤ−ＷＲ等の光ディスク、ＤＶＤ等の相変化型光ディスク等で構成されていても勿論問題無い。 また、メモリカードとハードディスク等が一体となった複合媒体であっても勿論問題無い。 さらに、その複合媒体から一部が着脱可能な構成としても勿論問題無い。 そして、実施例の説明においては、外部メモリ２は信号処理部３と分離していて任意に接続可能な着脱可能な記録媒体として説明したが、何れか或いは全ての記録媒体が信号処理部３に固定したままとなっていても勿論問題無い。 また、信号処理部３に外部メモリ２が、単数或いは複数の任意の個数接続可能な構成であっても構わない。

そして、信号処理部３に外部メモリ２が接続される構成として説明したが、外部メモリ２は単数或いは複数の何れの組み合わせの構成であっても、勿論問題無いことを付け加えておく。

さらに、本実施例においては画像表示を本装置内の画像表示部で行っているが、ＴＦＴ ＬＣＤ等から成る画像表示部７の変わりにビデオアンプとビデオ信号出力端子を備えて、装置外部の表示装置に表示する場合や、通信手段及び、コネクタを用いて外部装置に画像データを転送して表示を行う場合においても同じ効果を発揮する。

図３は電池の残量と警告をＬＣＤ上に表示するフローチャートである。

モードダイアルを電源ＯＦＦの状態から電源ＯＮの状態にすると（Ｓ１０１）、各電池Ａ１〜Ａ３の両端の電位差が減算アンプＸ１〜Ｘ３を介してシステム制御部４のＡＤ入力ポートＮ１ＡＤ〜Ｎ３ＡＤに入力され、各電池Ａ１〜Ａ３の電圧がデジタル値に変換される（Ｓ１０２）。 システム制御部４は内蔵メモリ２から電池残量テーブルを読み込む（Ｓ１０３）。 電池残量テーブルのステップ数（テーブル数）は問わないものとするが、各電池Ａ１〜Ａ３としてマンガン乾電池を使用した場合にテーブルのステップを０．１Ｖ刻み（テーブルは１．０Ｖ〜１．５Ｖの５ステップ）として説明すると、電池電圧値と電池残量テーブル値を比較し（Ｓ１０４）、電池電圧値に最も近い電池残量テーブルを電池残量データに決定する（Ｓ１０５）。 電池残量テーブルの電池残量データ以下を電池残量表示データとして出力用メモリ５に出力し、Ｄ／Ａ変換器６の後、画像表示部７に出力する（Ｓ１０６）。 電池残量表示は、搭載電池数分表示するものとするが、今回は、電池３本搭載した場合に電池残量を画像表示部７の表示画面上に出力した例を図４に示す。 電池１〜３は図１の電池Ａ１〜Ａ３に対応する。 電池１の表示は、電池Ａ１の両端の電池差の出力であるＸ１が１．５Ｖ以上でシステム制御部４のＡＤ入力ポートＮ１ＡＤに入力されている事を意味する。 電池２の表示は、電池Ａ２の両端の電池差の出力であるＸ２が１．３Ｖ以上１．４Ｖ未満でシステム制御部４のＡＤ入力ポートＮ２ＡＤに入力されている事を意味する。 電池３の表示は、電池Ａ３の両端の電池差の出力であるＸ３が１．０Ｖ未満でシステム制御部４のＡＤ入力ポートＮ３ＡＤに入力されている事を意味する。 尚、電池の残量表示は、残量が認識できるものであれば何でも構わない。 又、電池の識別も、番号であってもアルファベットでも識別できるものであれば何でも構わない。 次にシステム制御部４は、各入力ポート（電池Ａ１〜Ａ３）に対する各電圧検出部Ｂ１〜Ｂ３の出力を確認し（Ｓ１０７）、ハイになったら電池の容量末期であるので電池を交換する旨を画像表示部７に出力する（Ｓ１０８）。 ローレベルのままであれば、再び各電池Ａ１〜Ａ３の電圧を検出しにいく。 図４は、電池Ａ３の両端の電池差の出力であるＸ３が１．０Ｖ未満となり、電圧検出部Ｂ３の出力がハイになった事を意味する。 又、電圧検出部Ｂ１〜Ｂ３の出力が全てハイになったら（Ｓ１０９）、全ての電池Ａ１〜！ ３の容量末期となっているのでカメラをシャットダウンする旨を画像表示部７に出力する（Ｓ１１０）。

よって、本発明の請求項２に記載したデジタルカメラでは、ユーザが各々の電池の残量を把握でき、又どの電池を交換すればよいかを容易に判断する事を可能とする。

本発明の実施例の構成を示す図面である。

本発明の実施例の構成を示す図面である。

本実施例のフローチャートである。

本実施例の画像表示部に対する電池残量と電池交換警告の表示例を示す図である。

符号の説明

Ａ１〜Ａ３ 電池Ｂ１〜Ｂ３ 電圧検出部Ｃ１〜Ｃ３ ノットゲートＤ１〜Ｄ３ スイッチング素子Ｅ１〜Ｅ３ スイッチング素子Ｒ１〜Ｒ３ プルアップ抵抗Ｘ１〜Ｘ３ 減算アンプ１ 撮像部２ 内蔵メモリ（外部メモリ）
３ 信号処理部４ システム制御部５ 出力用メモリ６ Ｄ／Ａ変換器７ 画像表示部８ ストロボ９ 操作部１０ ＤＣ／ＤＣコンバータ１００ デジタルカメラ各モジュール