JP2007123186A

JP2007123186A - 電子機器及びその制御方法

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Publication number: JP2007123186A
Application number: JP2005317181A
Authority: JP
Inventors: Shingo Nakano; 晋吾中野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2005-10-31
Filing date: 2005-10-31
Publication date: 2007-05-17

Abstract

【課題】電子機器の小型化を阻害することなく、コストアップを抑えながら、燃料電池による給電の開始直後の不都合を回避できるようにする。
【解決手段】給電を行うための燃料電池４２と、燃料電池４２からの給電により動作する液晶表示駆動回路１０７や映像信号処理回路１０４等の複数のユニットと、燃料電池４２による給電の開始及び停止を制御するためのスイッチセンス回路１０５、メインスイッチ４３、及びＭＰＵ１００とを備え、ＭＰＵ１００は、燃料電池４２から給電を開始した後、複数のユニットに順次電力を供給する。
【選択図】図３

Description

本発明は、燃料電池を備えた電子機器、その制御方法、及びコンピュータプログラムに関する。

電池による電力供給を受けて機能する様々な電子機器が存在している。その中でも、特に屋外使用が可能な電子機器における電力供給においては、電池寿命が大きな課題である。

ここでは、屋外使用が可能な電子機器の代表としてカメラを取り上げて説明する。撮影レンズから入射する被写体像をＣＣＤ等の固体撮像素子により光電変換し、この光電変換した画像信号をＡ／Ｄ変換して記録媒体に記録し、更に内蔵の液晶モニタで画像の表示が可能なデジタルカメラが一般的に知られている。

特に撮影レンズが交換可能なデジタル一眼レフカメラでは、銀塩フィルムカメラと同様に良好な操作性及び高速連写性能を有しつつ、撮影できる画像が高画質であること、撮影できる被写体輝度範囲が広いこと等が要求される。そのため、画素数が多く、かつ、感度の高い撮像素子の採用が必要である。更には銀塩フィルムカメラと比較すると、撮像回路、画像処理回路、画像表示回路等の多数の電気部品を使用した大規模な電気回路が付加されている。

その結果、デジタル一眼レフカメラでは消費電力が大きくなり、十分なエネルギーを供給できる電池が要求されている。一方で、カメラの小型化、軽量化が進む中、従来の一次電池や二次電池ではカメラの駆動に十分なエネルギーを供給することが困難となってきている。

このような問題の解決策として、小型の燃料電池が注目されている。燃料電池は、従来の発電システムに比べて発電効率が高く、しかも廃棄物がクリーンである。さらには、体積当たり、重量当たりの供給エネルギー量が従来の電池に比べて数倍から十倍近くであることから、小型電子機器の電源として有用であると言われている。

以下、燃料電池の発電の原理を説明する。燃料電池は、水素を含む燃料ガスを燃料極に供給し、酸素を含む酸素ガスを酸素極に供給して、両極で起こる電気化学反応によって起電力を得る。燃料極に供給される水素は、触媒によってプロトンと電子に分離される。分離した電子は外部回路を通って酸素極に移動し、プロトンは高分子電解質膜を通って酸素極に移動する。酸素極ではプロトン、電子及び酸素が結合し、水と二酸化炭素が発生する。

燃料電池で起こる電気化学反応を示す。（１）式は燃料極における反応、（２）式は酸素極における反応、（３）式は電池全体で起こる反応を表わす。
Ｈ₂ → ２Ｈ⁺＋２ｅ^- …（１）
（１／２）Ｏ₂＋２Ｈ⁺＋２ｅ^- → Ｈ₂Ｏ …（２）
Ｈ₂＋（１／２）Ｏ₂ → Ｈ₂Ｏ …（３）

図８（ａ）は燃料電池の一例を示す平面図であり、図８（ｂ）は正面図である。この燃料電池は、酸化剤として反応に用いる酸素を外気から取り入れるため、筐体７０の上面、下面、及び長側面に外気を取り入れるための通気孔７３が設けられている。この通気孔７３は生成した水を水蒸気として逃がす作用、及び、反応により発生した熱を外に逃がす作用も奏する。また、筐体７０の一方の短側面には電気を取り出すための電極７２が設けられている。

一方、筐体７０の内部は、燃料極１１３と高分子電解質膜１１２と酸素極１１１と触媒からなるセルの１つ以上からなるセル部７１、燃料を貯蔵する燃料タンク７６、燃料タンク７６と各セル部７１とをつなぐ燃料供給路７５、燃料の圧力を測定する圧力センサ７７により構成されている。

このように構成される燃料電池セルは、起電力約０．８Ｖ、電流密度約３００ｍＡ／ｃｍ²であり、例えば単位セルの大きさは１．２ｃｍ×２ｃｍ程度の大きさに設定される。この燃料電池セルを８枚直列につなぐと、電池全体の出力は約６．４Ｖ、７２０ｍＡで約４．６Ｗとなる。図８においては、燃料電池セルは同面積の２枚が積層されたものを示しているが、積層枚数は上述のごとく多くの枚数を直列に接続することで、高電圧化を図ることができる。

燃料タンク７６の内部には、水素を吸蔵することが可能な水素吸蔵合金が充填されている。燃料電池に用いる高分子電解質膜の耐圧が０．３〜０．５ＭＰａであることから、外気との差圧が０．１ＭＰａ以内の範囲で用いる必要がある。

水素の解放圧が常温で０．２ＭＰａの特性を持つ水素吸蔵合金として、例えばＬａＮｉ₅等が用いられる。ＬａＮｉ₅は重量当たり１．１ｗｔ％の水素を吸脱着可能なので、燃料タンク７６に蓄えられている水素量は０．４ｇであり、発電可能なエネルギーは約１１．３Ｗ・ｈｒであり、従来のリチウムイオン電池の約４倍である。一方、水素の解放圧が常温で０．２ＭＰａを超えるような水素吸蔵材料を用いる場合には、燃料タンク７６と燃料極１１３との間に減圧バルブ７８を設ける必要がある。

燃料タンク７６に蓄えられた水素は、燃料流路７５を通って燃料極１１３に供給される。また、外気が通気孔７３を介して酸素極１１１に供給される。燃料電池セルで発電された電気は、電極７２から駆動対象となる電子機器に供給される。

また、充電の際に、電気分解用の水を介して燃料電池の電極が導通してしまわないように、各電極の水が触れる部分は絶縁されている。絶縁の方法には、電極の高分子電解質膜と接していない部分を絶縁体で被覆する方法がある。

このように構成された燃料電池において、プロトンが高分子電解質膜を通って酸素極へ移動する際、高分子電解質膜が乾燥していると、高分子電解質膜の電気抵抗値が高くなる。その結果、発電時の電力ロスが大きくなり、該固体高分子型燃料電池の発電容量が小さく、すなわち電力量が小さくなる。

そのため、燃料電池による給電の開始直後では、発生できる電力量が小さくなってしまう。特に長時間放置された燃料電池においては、高分子電解質膜がより乾燥状態となり、立ち上がり時に発生できる電力量が更に小さくなってしまう。図９に、長時間放置された燃料電池の電力量特性の一例を示す。縦軸は電力量Ｗを、横軸は時間Ｔを表わす。図９において、立ち上がり時は高分子電解質膜が乾燥状態にあるため、発生できる電力量が小さくなる。その後、発電が進むにつれて、上記（２）式の反応によって発生するＨ₂Ｏにより高分子電解質膜が徐々に加湿され、電力ロスが減少していき発電容量（電力量）カーブが上がっていく。そして、水素の供給がなくなると、発電容量（電力量）カーブが下がっていく。

このような固体高分子型燃料電池を用いた電源システムとして、高分子電解質膜を加湿する方法が広く検討されている。例えば特許文献１に開示された燃料電池装置では、燃料電池内に保水剤を配置し、電力の出力時に発生するＨ₂Ｏを保水剤に蓄えておく。そして、立ち上がり時には水素を保水剤の間を通すことにより、高分子電解質膜の加湿を行っている。

また、特許文献２に開示された燃料電池の制御方法および制御装置では、燃料電池とは別に２次電池やキャパシタを備え、起動時には２次電池やキャパシタから電力を供給するようにしている。

特開平９−２１３３５９号公報特開２００３−２３４１１６号公報

上述したように燃料電池による給電の開始直後は、供給できる電力量が小さくなっている。そのため、電子機器の複数のユニットを同時に起動させると、各ユニットに十分に給電を行うことができず、ユニットが起動できなくなる、つまり、電子機器が起動できなくなる事態が起きてしまう。

特許文献１や特許文献２に開示された技術により対応することも考えられるが、特許文献１に開示された燃料電池装置では、燃料電池内に保水剤を配置するスペースが必要となり、更なる小型化が困難であるとともに、コストアップの要因となってしまう。また、特許文献２に開示された燃料電池の制御方法および制御装置では、燃料電池と別に２次電池やキャパシタが必要となり、カメラの小型化を阻害するだけでなく、コストアップの要因となってしまう。

また、燃料電池による給電の開始直後は、電力量が上がるまで電子機器を起動させないことも考えられるが、電子機器がカメラであるような場合にはせっかくのシャッターチャンスを逃してしまうことになってしまう。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、電子機器の小型化を阻害することなく、コストアップを抑えながら、燃料電池による給電の開始直後の不都合を回避できるようにすることを目的とする。

本発明による電子機器は、給電を行うための燃料電池と、前記燃料電池からの給電により動作する複数のユニットと、前記燃料電池による給電の開始及び停止を制御するための電源スイッチと、前記電源スイッチにより給電を開始した後、前記複数のユニットに順次電力を供給する制御手段とを備えた点に特徴を有する。
本発明による電子機器の制御方法は、給電を行うための燃料電池と、前記燃料電池からの給電により動作する複数のユニットと、前記燃料電池による給電の開始及び停止を制御するための電源スイッチとを備えた電子機器の制御方法であって、前記電源スイッチにより給電を開始した後、前記複数のユニットに順次電力を供給する制御手順を有する点に特徴を有する。
本発明によるコンピュータプログラムは、給電を行うための燃料電池と、前記燃料電池からの給電により動作する複数のユニットと、前記燃料電池による給電の開始及び停止を制御するための電源スイッチとを備えた電子機器を制御するためのコンピュータプログラムであって、前記電源スイッチにより給電を開始した後、前記複数のユニットに順次電力を供給する制御処理をコンピュータに実行させる点に特徴を有する。

本発明によれば、燃料電池により給電を開始した後、複数のユニットに順次電力を供給するようにしたので、電子機器が起動できなくなる事態が起きるのを回避することができる。また、特別な装置類を新設する必要もないので、電子機器の小型化を阻害することなく、コストアップを抑えることができる。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
本発明を適用した電気機器について、デジタル一眼レフカメラを例にして説明する。図１及び図２は本実施形態のデジタル一眼レフカメラの外観図である。図１はカメラ正面側から見た斜視図であり、撮影レンズユニット（不図示）を取り外した状態を示す。図２はカメラ背面側から見た斜視図である。カメラ筐体１には、撮影時に使用者がカメラを安定して握り易いように前方に突出したグリップ部１ａが設けられている。

カメラ筐体１に設けられたマウント部２は、撮影レンズユニット（不図示）が着脱可能に取り付けられる部位である。マウント部２のマウント接点２１は、カメラ本体と撮影レンズユニットとの間で制御信号、状態信号、データ信号等を伝えるとともに、各種電圧の電流を供給する機能を有する。また、マウント接点２１は、電気通信のみならず、光通信、音声通信等が可能となるように構成してもよい。撮影レンズユニットを取り外す際には、レンズロック解除ボタン４を押し込む。

カメラ筐体１内には、撮影レンズユニットを通ってきた光束を囲むような形状のミラーボックス５が配置されている。ミラーボックス５には、撮影レンズユニットを通ってきた光をペンタプリズム２２（図３を参照）、ファインダー接眼窓１８へ導くために４５°の角度に保持されるクイックリターンミラー６が内蔵されている。

カメラの（正面から見て）上部左方には、レリーズボタン７、メイン操作ダイヤル８、ＬＣＤ表示パネル（外部液晶表示装置）９、撮影系の上面動作モード設定ボタン１０が配置されている。レリーズボタン７は、撮影開始の起動スイッチであり、第１ストロークでＳＷ１（７ａ）がＯＮし、第２ストロークでＳＷ２（７ｂ）がＯＮする構成となっている。メイン操作ダイヤル８は、撮影時の動作モードに応じてシャッタースピードやレンズ絞り値を設定するものである。ＬＣＤ表示パネル９は、カメラの各動作モードを表示する。上面動作モード設定ボタン１０は、レリーズボタン７の１回の押込みで連写になるか１コマのみの撮影（単写）になるかの設定やセルフ撮影モードの設定等を行うものであり、ＬＣＤ表示パネル９にその設定状況が表示される。

カメラの上部中央には、カメラ本体に対してポップアップするストロボユニット１１、フラッシュ取付け用のシュー溝１２、フラッシュ接点１３が配置されている。

カメラの（正面から見て）上部右方には、撮影モード設定ダイヤル１４が配置されている。

カメラの右側面には、開閉可能な外部端子蓋１５が設けられている。蓋１５によって覆われるようにして、外部インタフェースとしてビデオ信号出力用ジャック１６とＵＳＢ出力用コネクタ１７が配置されている。

カメラの背面には、光軸中心上の上方のファインダー接眼窓１８、画像表示可能なカラー液晶モニタ１９が配置されている。また、デジタル一眼レフカメラの全ての動作を禁止するメインスイッチ４３、サブ操作ダイヤル２０が配置されている。カラー液晶モニタ１９の横に配置されたサブ操作ダイヤル２０は、メイン操作ダイヤル８の機能の補助的役割を担い、例えばカメラのＡＥモードでは自動露出装置によって算出された適正露出値に対する露出補正量を設定するために使用される。また、マニュアルモードでは、メイン操作ダイヤル８でシャッタースピードを設定し、サブ操作ダイヤル２０でレンズ絞り値を設定することができる。また、サブ操作ダイヤル２０は、カラー液晶モニタ１９に表示される撮影済み画像の表示選択手段としても使用される。

図３はデジタル一眼レフカメラの電気的構成を示すブロック図である。図３において、１００はカメラ本体に内蔵されたマイクロコンピュータの中央処理装置（以下、「ＭＰＵ」と記す）である。１００ｂはＭＰＵ１００に内蔵されたＥＥＰＲＯＭであり、時刻計測回路１０９の時計情報やその他の撮影情報を記憶する。

ＭＰＵ１００には、ミラー駆動回路１０１、焦点検出回路１０２、シャッター駆動回路１０３、映像信号処理回路１０４、スイッチセンス回路１０５、測光回路１０６、液晶表示駆動回路１０７、バッテリチェック回路１０８、時刻計測回路１０９、湿度検出回路１１０が接続されている。ＭＰＵ１００は、これら各構成要素を予め定めた順序でシーケンシャルに制御する。

また、ＭＰＵ１００は、撮影レンズユニット内に配置されたレンズ制御回路２０１とマウント接点２１を介して通信を行う。マウント接点２１は、撮影レンズユニットが接続されるとＭＰＵ１００へ信号を送信する機能も有する。これにより、カメラ本体と撮影レンズユニットとの間で通信を行い、撮影レンズユニット内の撮影レンズ２００や絞り２０４の駆動を行うことが可能となる。なお、撮影レンズ２００として、便宜上１枚の撮影レンズで図示しているが、実際は多数のレンズにより構成される。

２０２はＡＦ（オートフォーカス）駆動回路であり、例えばステッピングモータにより構成される。ＡＦ駆動回路２０２は、ＭＰＵ１００の命令を受けたレンズ制御回路２０１の制御によって撮影レンズ２００内のフォーカスレンズ位置を変化させることによってＣＣＤ３３にピントを合わせる。

２０３は絞り駆動回路であり、例えばオートアイリス等により構成される。絞り駆動回路２０３は、ＭＰＵ１００の命令を受けたレンズ制御回路２０１の制御によって絞り２０４を変化させて光学的な絞り値を変化させる。

６はメインミラー（クイックリターンミラー）であり、撮影レンズ２００によって結像する被写体像をペンタプリズム２２へ導くとともに、その一部を透過させ、後述するサブミラー３０を通して焦点検出用センサユニット３１へ導く。メインミラー６は、ミラー駆動回路１０１によって、ファインダーにて被写体像を観察可能な位置と、撮影時に被写体光束の光路から待避する退避位置とに可動となるように構成される。

３０はサブミラーであり、メインミラー６の一部を透過した被写体光を反射させて、焦点検出用センサユニット３１へ導く。サブミラー３０は、メインミラー６又はメインミラー６のミラー駆動回路１０１と連動する。そして、メインミラー６がファインダーにて被写体像を観察可能な位置にあるときには、焦点検出用センサ３１へ被写体光を導く位置に、また撮影時には被写体光束の光路から待避する退避位置に可動となるように構成される。

３１は位相差方式の焦点検出センサユニットであり、具体的には図示しないが、結像面近傍に配置されたフィールドレンズ、反射ミラー、２次結像レンズ、絞り、複数のＣＣＤからなるラインセンサ等により構成される。

１０１はミラー駆動回路１０１であり、例えばＤＣモータとギヤトレイン等により構成され、ＭＰＵ１００の制御によってメインミラー６やサブミラー３０を駆動させる。

２２はペンタプリズムであり、メインミラー６によって導かれた被写体像を正立正像に変換反射する光学部材である。撮影レンズ２００を通過した被写体光束は、絞り２０４を通過してメインミラー６で反射され、ペンタプリズム２２に導かれ、ファインダー接眼窓１８で被写体像が観察可能となる。さらには測光センサ３７へも導かれる。また、メインミラー６を透過した光束は、サブミラー３０で反射され、ＣＣＤ３３面とほぼ等価な位置に置かれた焦点検出センサユニット３１の検出面上で再結像する。その光像は、電気的なイメージ信号に変換されて焦点検出回路１０２に供給される。

１０２は焦点検出回路であり、ＭＰＵ１００の信号に従い、焦点検出センサユニット３１の蓄積制御及び読出制御を行って、画素情報をＭＰＵ１００へ出力する。ＭＰＵ１００は、焦点検出回路１０２からの被写体像のイメージ信号に基づいて、位相差検出法による焦点検出演算を行う。そして、撮影レンズ２００による結像面とフィルム面等の予定結像面との差、すなわちデフォーカス量及びデフォーカス方向を求める。そして、ＭＰＵ１００は、算出したデフォーカス量及びデフォーカス方向に基づいて、レンズ制御回路２０１、ＡＦ駆動回路２０２を介して、撮影レンズ２００内のフォーカスレンズ位置を変化させ合焦位置まで駆動する。

３２は機械シャッター装置であり、ファインダー観察時には被写体光束を遮る。機械シャッター装置３２は、具体的には図示しないが、先羽根群及び羽根群を有するフォーカルプレーンシャッターである。先羽根群は、撮像時にはレリーズ信号に応じて、被写体光束の光路から待避して露光を開始させる。後羽根群は、ファインダー観察時には被写体光束の光路から待避するとともに、撮像時には先羽根群の走行開始後所定のタイミングで被写体光束を遮光する。機械シャッター装置３２は、ＭＰＵ１００の指令を受けたシャッター駆動回路１０３によって制御される。本実施形態においては、先羽根群及び後羽根群の両方を有する場合について説明したが、遮蔽部材を１つだけとして、露光を開始する場合は被写体光束の光路から退避し、撮影の終了後、再び被写体光束の光路を遮蔽する位置まで戻るような構成としてもよい。

３３は固体撮像素子であり、撮影レンズ２００によって結像する被写体像を撮像して電気信号に変換する。固体撮像素子３３は、２次元型撮像デバイスであるＣＣＤが用いられている。撮像デバイスには、ＣＣＤ型、ＭＯＳ型及びＣＩＤ型など様々な形態があり、いずれの形態の撮像デバイスを採用してもよい。本実施形態においては、光電変換素子（フォトセンサ）が２次元的に配列され、各センサで蓄積された信号電荷が、垂直転送路及び水平転送路を介して出力されるインタライン型ＣＣＤ撮像素子が採用されている。

３４はクランプ／ＣＤＳ（相関二重サンプリング）回路であり、Ａ／Ｄ変換する前の基本的なアナログ処理を行うとともに、クランプレベルの変更も可能である。３５はＡＧＣ（自動利得調整装置）であり、Ａ／Ｄ変換する前の基本的なアナログ処理を行うとともに、ＡＧＣ基本レベルの変更も可能である。３６はＡ／Ｄ変換器であり、ＣＣＤ３３のアナログ出力信号をデジタル信号に変換する。

１０４は映像信号処理回路であり、デジタル化されたＣＣＤ３３の画像データに対してガンマ／ニー処理、フィルタ処理、モニタ表示用の情報合成処理等、ハードウェアによる画像処理全般を担当する。映像信号処理回路１０４からのモニタ表示用の画像データは、カラー液晶駆動回路１１９を介してカラー液晶モニタ１９に表示される。これらの機能の切り替えは、ＭＰＵ１００とのデータ交換により行われ、必要に応じてＣＣＤ３３の出力信号のホワイトバランス情報をＭＰＵ１００に出力可能であり、その情報を基にＭＰＵ１００はホワイトバランス調整やゲイン調整を行う。

また、ＭＰＵ１００の指示により、何もせずにメモリコントローラ３８を通じてバッファメモリ３７に画像データを保存することも可能である。また、映像信号処理回路１０４は、ＪＰＥＧ等の圧縮処理を行う機能も有する。また、連写の場合は、一旦バッファメモリ３７に画像データを格納し、処理時間がかかる場合にメモリコントローラ３８を通して未処理の画像データを読み出し、映像信号処理回路１０４で画像処理や圧縮処理を行い、連写スピードを稼ぐ構成となっている。連写枚数は、バッファメモリ３７の容量に大きく左右される。

メモリコントローラ３８は、映像信号処理回路１０４から入力された未処理のデジタル画像データをバッファメモリ３７に格納する。そして、処理済みのデジタル画像データをメモリ３９に格納したり、その逆にバッファメモリ３７やメモリ３９から画像データを映像信号処理回路１０４に出力したりする。また、メモリコントローラ３８は、外部インタフェース４０（図１におけるビデオ信号出力用ジャック１６、ＵＳＢ出力用コネクタ１７の相当する）から送られてくる映像データをメモリ３９に記憶することや、メモリ３９に記憶されている映像データを外部インタフェース４０から出力することが可能である。なお、メモリ３９は、カメラ本体に対して取り外しが可能である。

１０５はスイッチセンス回路であり、各スイッチの操作状態に応じて各部を制御する。７ａはレリーズボタン７の第１ストロークでＯＮするスイッチＳＷ１である。７ｂはレリーズボタン７の第２ストロークでＯＮするスイッチＳＷ２である。スイッチＳＷ２がＯＮされると、レリーズ操作が開始される。また、メイン操作ダイヤル８、サブ操作ダイヤル２０、撮影モード設定ダイヤル１４、メインスイッチ４３が接続されており、各スイッチの状態をＭＰＵ１００へ送信する。なお、本実施形態ではスイッチセンス回路１０５とメインスイッチ４３とＭＰＵ１００とによって、本発明でいう電源スイッチが構成される。電源スイッチがＯＮされたことが検出されると、電源４２からの給電が開始される。

１０６は測光回路であり、画面内の各エリアの輝度信号として、測光センサ３７からの出力をＭＰＵ１００に出力する。ＭＰＵ１００は、輝度信号をＡ／Ｄ変換し、撮影の露出を算出する。

１０７は液晶表示駆動回路であり、ＭＰＵ１００の表示内容命令に従って、外部液晶表示装置９やファインダー内液晶表示装置４１を駆動する。また、液晶表示駆動回路１０７は、ＭＰＵ１００の指示により特定のセグメントを点滅表示状態にすることが可能である。

１０８はバッテリチェック回路であり、ＭＰＵ１００からの信号に従ってバッテリチェックを行い、その検出出力をＭＰＵ１００へ送る。

１０９は時刻計測回路であり、メインスイッチ４３がＯＦＦされて次にＯＮされるまでの時間や日付を計測し、ＭＰＵ１００からの指令により、計測結果をＭＰＵ１００へ送信する。なお、本実施形態では時刻計測回路１０９とＭＰＵ１００とによって、本発明でいう計測手段が構成される。

４２は電源部であり、各ＩＣ（集積回路）や駆動系に必要な電源を供給する。本実施形態においては、水素吸蔵合金を用いた固体高分子型燃料電池（以下、「燃料電池」とも記す）が搭載されている。燃料電池においては、８枚のセル数が直列で繋がれており、最大６．４Ｖ出力することができる。

１１０は湿度検出回路であり、燃料電池４２内に構成されているセル部に配置され、ＭＰＵ１００からの指令によって湿度を計測し、ＭＰＵ１００へ送信する。湿度検出回路１１０としては、セレン（Ｓｅ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、窒化バナジウム（ＶＮ）等の半導体薄膜の表面に吸着される水分の変化をコンダクタンス変化として検出する半導体湿度センサや、多孔質セラミック湿度センサ等が利用可能である。なお、本実施形態では湿度検出回路１１０とＭＰＵ１００とによって、本発明でいう湿度検出手段が構成される。

以下、図４〜図６を参照して、本実施形態のデジタル一眼レフカメラでの処理動作について説明する。ステップＳ１０１で、ＭＰＵ１００は、スイッチセンス回路１０５を介してメインスイッチ４３がＯＦＦしたか否かを判別する。メインスイッチ４３がＯＦＦしたと判別した場合には、ステップＳ１０２へ移行する。

ステップＳ１０２で、ＭＰＵ１００は、時刻計測回路１０９と通信を行い、現在の時刻Ｈ１を取得し、ＥＥＰＲＯＭ１００ａへ記憶後、ステップＳ１０３へ移行する。

ステップＳ１０３で、ＭＰＵ１００は、スイッチセンス回路１０５を介してメインスイッチ４３がＯＮしたか否かを判別する。メインスイッチ４３がＯＮしたと判別した場合には、ステップＳ１０４へ移行する。

ステップＳ１０４で、ＭＰＵ１００は、時刻計測回路１０９と通信を行い、現在の時刻Ｈ２を取得し、ステップＳ１０５へ移行する。

ステップＳ１０５で、ＭＰＵ１００は、ＥＥＰＲＯＭ１００ａに記憶されている時刻Ｈ１を呼び出した後、ステップＳ１０６へ移行する。

ステップＳ１０６で、ＭＰＵ１００は、時刻Ｈ１と時刻Ｈ２を比較して、経過時間Ｈ３を算出する。

ステップＳ１０７で、ＭＰＵ１００は、予めＥＥＰＲＯＭ１００ａに記憶されている基準時間Ｈ０と経過時間Ｈ３とを比較する。

上記ステップＳ１０７において基準時間Ｈ０が経過時間Ｈ３より長い場合（すなわち、経過時間Ｈ３が基準時間Ｈ０より短い場合）、ステップＳ１０８へ移行する。ステップＳ１０８で、ＭＰＵ１００は、予めＥＥＰＲＯＭ１００ａに記憶されている第１のタイマー時間Ｔ１を呼び出して、タイマーＴ＝Ｔ１と設定して、ステップＳ１０９へ移行する。

それに対して、上記ステップＳ１０７において基準時間Ｈ０が経過時間Ｈ３より長くない場合（すなわち、経過時間Ｈ３が基準時間Ｈ０以上の場合）、ステップＳ１１０へ移行する。ステップＳ１１０で、ＭＰＵ１００は、予めＥＥＰＲＯＭ１００ａに記憶されている第２のタイマー時間Ｔ２を呼び出して、タイマーＴ＝Ｔ２と設定して、ステップＳ１０９へ移行する。

ここで、第１のタイマー時間Ｔ１と第２のタイマー時間Ｔ２とは、Ｔ１＜Ｔ２の関係にある。例えば、本実施形態のデジタル一眼レフカメラでは、Ｔ１＝５ｍｓ、Ｔ２＝１０ｍｓが設定されている。ただし、この時間は一例に過ぎず、電子機器の種類等に応じて設定すればよい。

ステップＳ１０９で、サブルーチン「起動動作」を呼び出す。ここで、図５を参照して、サブルーチン「起動動作」について詳細に説明する。図４のステップＳ１０９においてサブルーチン「起動動作」が呼び出されると、デジタル一眼レフカメラの起動動作を開始する。ステップＳ１５１で、ＭＰＵ１００は、消費電力の最も少ない第１のユニットを起動させる。例えば第１のユニットとして、液晶表示駆動回路１０７を起動させる。液晶表示駆動回路１０７は、ＭＰＵ１００の指令により、予め設定されている起動時の画面やカメラの設定画面を、外部液晶表示装置９やファインダー内液晶表示器４１を起動させて表示する。

ステップＳ１５２で、ＭＰＵ１００は、図４のステップＳ１０８又はステップＳ１１０においてタイマー時間が設定されたタイマーをスタートさせて、ステップＳ１５３へ移行する。そして、ステップＳ１５３で、タイマーがタイムアップしたか否かを判別し、タイムアップしたと判別したときには、ステップＳ１５４へ移行する。

ステップＳ１５４で、ＭＰＵ１００は、第２のユニットを起動させる。例えば第２のユニットとして、映像信号処理回路１０４を起動させる。映像信号処理回路１０４は、ＭＰＵ１００の指令により、メモリコントローラ３８を起動して、各メモリの状態をチェックする。例えばバッファメモリ３７内のデータクリアや、メモリ３９に保存されているデータへアクセスしてチェックを行い、ステップＳ１５５へ移行する。

ステップＳ１５５で、ＭＰＵ１００は、ステップＳ１５２と同様に、図４のステップＳ１０８又はステップＳ１１０においてタイマー時間が設定されたタイマーをスタートさせて、ステップ１５６へ移行する。そして、ステップ１５６で、タイマーがタイムアップしたか否かを判別し、タイプアップしたと判別したときには、ステップＳ１５７へ移行する。

ステップＳ１５７で、ＭＰＵ１００は、第３のユニットを起動させる。例えば第３のユニットとして、レンズ制御回路２０１を起動させ、レンズ制御回路２０１に撮影レンズ２００を初期位置に駆動させるように命令する。この命令を受けたレンズ制御回路２０１は、ＡＦ制御回路２０２を起動し、撮影レンズ２００を初期位置に駆動させる。

なお、各ユニットの消費電力は、第１のユニット＜第２のユニット＜第３のユニットの関係にある。

上記ステップＳ１５７が終了した後、ステップＳ１５８へ移行して、図４のステップＳ１１１へ戻り、スタンバイ状態で待機する。

次に、図４のステップＳ１１１のスタンバイ状態から図６のステップＳ１１７に移行する。ステップＳ１１７で、ＭＰＵ１００は、測光・測距開始スイッチＳＷ１（７ａ）がＯＮであるか否かを検出する。測光・測距開始スイッチＳＷ１（７ａ）がＯＮであればステップＳ１１８に移行し、ＯＮでなければステップＳ１１７に戻って、ＯＮになるまでステップＳ１１７を繰り返す。

ステップＳ１１８で、ＭＰＵ１００は、露光量を決定するために測光回路１０６を動作させて、測光センサ３７にて被写体の光量を測定し、この輝度情報からシャッタースピードとレンズの絞り値を算出し露出量を決定する。さらに、ＭＰＵ１００は、被写体の焦点位置を検出して、撮影レンズ２００を焦点位置に移動させるために焦点検出回路１０２を動作させ、位相差検出方式にて焦点検出センサユニット３１の不図示のエリアセンサ上に結像した複数の２次光学像のデフォーカス量を算出する。そして、その算出した結果に基づいて撮影レンズ２００を焦点位置に移動しピントを合わせる動作を行う。その後、ステップＳ１１９に移行する。

ステップＳ１１９で、ＭＰＵ１００は、露光開始スイッチＳＷ２（７ｂ）がＯＮであるか否かを確認する。露光開始スイッチＳＷ２（７ｂ）がＯＮであればステップＳ１２１に移行し、ＯＮでなければステップＳ１１７へ戻る。

ステップＳ１２１で、ＭＰＵ１００は、バッテリチェックを行う。ＭＰＵ１００は、バッテリチェック回路１０８に指示を出し、現在のバッテリ電圧を取得して、その現在のバッテリ電圧と予め設定されている基準電圧とを比較する。その結果、現在のバッテリ電圧が基準電圧より高ければ、バッテリ容量が十分あるとして、ステップＳ１２２へ移行する。それに対して、現在のバッテリ電圧が基準電圧以下であれば、バッテリ電圧が低下しているとして、ステップＳ１２３へ移行し、バッテリ不足の警告表示を外部液晶表示装置９に表示させ、カメラ動作を停止させる。

ステップＳ１２２では、撮影動作を開始させる。具体的に、まずミラー駆動回路１０１は、ＭＰＵ１００の命令によりメインミラー６４及びサブミラー３０をミラーアップ位置に移動する。その後、ＭＰＵ１００は、上記ステップＳ１１８において算出された絞り値をレンズ制御回路２０１へ送信する。レンズ制御回路２０１は、送信された絞り値まで、絞り駆動回路２０３によって絞り２０４を駆動する。

次に、ＭＰＵ１００は、ＣＣＤ３３の電荷蓄積を開始して、シャッター駆動回路１０３によって、機械シャッター装置３２内の不図示の先羽根群を駆動させ（シャッターが開く）、ＣＣＤ３３の露光を開始する。上記ステップＳ１１８において算出されたＣＣＤ３３の露光時間が終了すると、シャッター駆動回路１０３は、ＭＰＵ１００の指示に従い、機械シャッター装置３２内の後羽根群を駆動して、シャッターを閉じ、ＣＣＤ３３の露光を終了する。

絞り駆動回路２０３は、絞り２０４を開放の絞り値まで駆動するとともに、ミラー駆動回路１０１は、メインミラー６４及びサブミラー３０をミラーダウン位置に移動する。次に、電荷蓄積を所定時間だけ行い、ＭＰＵ１００はＣＣＤ３３の電荷蓄積を終了し、ＣＣＤ３３から電荷信号を読み出して、一連のアナログ処理を行い、Ａ／Ｄ変換器３６にてＡ／Ｄ変換を行い、映像信号処理回路１０４に入力する。

その後、映像信号処理回路１０４にて所定の画像処理を施した後に、圧縮処理を行って、メモリコントローラ３８にて圧縮されたデータをメモリ３９へ記録して、一連の撮影動作が終了して、ステップＳ１２４へ移行する。

ステップＳ１２４で、ＭＰＵ１００は、スイッチセンス回路１０５を介してメインスイッチ４３がＯＦＦしたか否かを判別する。メインスイッチ４３がＯＦＦしたと判別した場合には、ステップＳ１０２へ移行し、ＯＦＦしていないと判別した場合には、ステップＳ１１７に戻る。

以上述べたように、燃料電池４２により給電を開始した後、複数のユニットに順次電力を供給するようにしたので、カメラが起動できなくなる事態が起きるのを回避することができる。また、ＭＰＵ１００による制御によるものであり、特別な装置類を新設する必要もないので、カメラの小型化を阻害することなく、コストアップを抑えることができる。

この場合に、消費電力の少ないユニットから順次電力を供給するので、一度に多くの電力が必要とならず、電力量の小さな状態においてもカメラの起動が可能となる。

また、カメラが停止してから次に起動するまでの経過時間を計測することにより、高分子電解質膜の加湿状態を予測し、各ユニットを起動させる時間の間隔を変更することができる。

具体的に、カメラが停止してから次に起動するまでの時間が短い場合は（ステップＳ１０７においてＨ０＞Ｈ３であると判別された場合）、高分子電解質膜はさほど乾燥していないと予測し、立ち上がり時に発電できる電力量は比較的大きいと判断する。したがって、各ユニットを起動させる時間（タイマーＴ＝Ｔ１と設定）を短く設定することで、カメラの起動時間を短くすることが可能となる。その結果、シャッターチャンスを逃す等の不都合を回避することができる。

それに対して、カメラが停止してから次に起動するまでの時間が長い場合は（ステップＳ１０７においてＨ０＞Ｈ３でないと判別された場合）、高分子電解質膜は乾燥状態にあると予測し、立ち上がり時に発電できる電力量は比較的小さいと判断する。したがって、各ユニットを起動させる時間（タイマーＴ＝Ｔ２と設定）を長く設定することで、高分子電解質膜が加湿されて発電容量（電力量）カーブが上がるまでの時間を確保することが可能となる。その結果、確実にカメラを起動させることができる。

（第２の実施形態）
次に、図７を参照して、第２の実施形態について説明する。なお、第２の実施形態のデジタル一眼レフカメラの構成は第１の実施形態で説明したものと同様であり、その詳細な説明は省略する。

ステップＳ２３１で、ＭＰＵ１００は、スイッチセンス回路１０５を介してメインスイッチ４３がＯＮしたか否かを判別する。メインスイッチ４３がＯＮしたと判別した場合には、ステップＳ２３２へ移行する。

ステップＳ２３２で、湿度検出回路１１０はＭＰＵ１００の指令に従って、燃料電池４２内の固体高分子膜の加湿状態ＨＭＤ１を検出してＭＰＵ１００へ送信し、ステップＳ２３３へ移行する。

ステップＳ２３３で、ＭＰＵ１００は、予めＥＥＰＲＯＭ１００ａに記憶されている基準湿度ＨＭＤ０を呼び出して、上記ステップＳ２３２において取得した加湿状態ＨＭＤ１と比較する。

上記ステップＳ２３３においてＨＭＤ１＞ＨＭＤ０の場合、すなわち、高分子電解質膜の加湿状態が良好な場合、ステップＳ２３４へ移行する。ステップＳ２３４で、ＭＰＵ１００は、予めＥＥＰＲＯＭ１００ａに記憶されている第１のタイマー時間Ｔ１を呼び出して、タイマーＴ＝Ｔ１と設定して、ステップＳ２３５へ移行する。

それに対して、上記ステップＳ２３３においてＨＭＤ１＞ＨＭＤ０でない場合、すなわち、固体高分子膜の加湿状態が良好でない場合、ステップＳ２３６へ移行する。ステップＳ２３６で、ＭＰＵ１００は、予めＥＥＰＲＯＭ１００ａに記憶されている第２のタイマー時間Ｔ２を呼び出して、タイマーＴ＝Ｔ２と設定して、ステップＳ２３５へ移行する。

ステップＳ２３５で、サブルーチン「起動動作」を呼び出す。なお、サブルーチン「起動動作」については、第１の実施形態（図５）で説明したので、ここではその詳細な説明は省略する。

サブルーチン「起動動作」が終了した後、図７のステップＳ２３６のスタンバイ状態となり、図６のフローチャートの処理動作に移行するが、その点についても第１の実施形態で説明したので、ここではその詳細な説明は省略する。

また、高分子電解質膜の加湿状態を検出して、各ユニットを起動させる時間の間隔を変更することができる。

具体的に、高分子電解質膜の加湿状態が良好と判別された場合は（ステップＳ２３３においてＨＭＤ１＞ＨＭＤ０と判別された場合）、立ち上がり時に発電できる電力量は比較的大きいと判断する。したがって、各ユニットを起動させる時間（タイマーＴ＝Ｔ１と設定）を短く設定することで、カメラの起動時間を短くすることが可能となる。その結果、シャッターチャンスを逃す等の不都合を回避することができる。

それに対して、高分子電解質膜が乾燥状態にあると判別された場合は（ステップＳ２３３においてＨＭＤ１＞ＨＭＤ０でないと判別された場合）、立ち上がり時に発電できる電力量は比較的小さいと判断する。したがって、各ユニットを起動させる時間（タイマーＴ＝Ｔ２と設定）を長く設定することで、高分子電解質膜が加湿されて発電容量（電力量）カーブが上がるまでの時間を確保することが可能となる。その結果、確実にカメラを起動させることができる。

以上、本発明を実施形態と共に説明したが、本発明は実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。例えば上記実施形態ではデジタル一眼レフカメラを例にして説明したが、燃料電池を搭載する電子機器に本発明を適用することが可能である。

なお、本発明の目的は、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。

この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した実施形態の機能を実現することになり、プログラムコード自体及びそのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（基本システム或いはオペレーティングシステム）等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

本実施形態のデジタル一眼レフカメラの外観図である。本実施形態のデジタル一眼レフカメラの外観図である。本実施形態のデジタル一眼レフカメラの電気的構成を示すブロック図である。第１の実施形態のデジタル一眼レフカメラでの処理動作を説明するためのフローチャートである。サブルーチン「起動動作」を説明するためのフローチャートである。第１の実施形態のデジタル一眼レフカメラでの処理動作を説明するためのフローチャートである。第２の実施形態のデジタル一眼レフカメラでの処理動作を説明するためのフローチャートである。燃料電池の一例を示す図である。燃料電池の電力量特性の一例を示す特性図である。

符号の説明

９‥外部液晶表示装置
１４‥撮影モード設定ダイヤル
４２‥電源（燃料電池）
４３‥メインスイッチ
１００‥マイクロコンピュータ
１０５‥スイッチセンス回路
１０７‥液晶表示駆動回路
１０８‥バッテリチェック回路
１０９‥時刻計測回路
１１０‥湿度検出回路

Claims

給電を行うための燃料電池と、
前記燃料電池からの給電により動作する複数のユニットと、
前記燃料電池による給電の開始及び停止を制御するための電源スイッチと、
前記電源スイッチにより給電を開始した後、前記複数のユニットに順次電力を供給する制御手段とを備えたことを特徴とする電子機器。
前記制御手段は前記複数のユニットのうち消費電力が少ないものから順次電力を供給することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
前記制御手段は前記複数のユニットに順次電力を供給する時間の間隔を調整可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子機器。
前記電源スイッチにより給電を停止してから再度給電を開始するまでの経過時間を計測する計測手段を備え、
前記制御手段は、前記計測手段によって計測された経過時間に応じて、前記複数のユニットに順次電力を供給する時間の間隔を調整することを特徴とする請求項３に記載の電子機器。
前記制御手段は、前記計測手段によって計測された経過時間が予め設定された基準時間より短ければ、前記複数のユニットに順次電力を供給する時間の間隔を短くし、前記計測手段によって計測された経過時間が前記基準時間以上であれば、前記複数のユニットに順次電力を供給する時間の間隔を長くすることを特徴とする請求項４に記載の電子機器。
前記燃料電池の高分子電解質膜の湿度を検出する湿度検出手段を備え、
前記制御手段は、前記湿度検出手段によって検出された湿度に応じて、前記複数のユニットに順次電力を供給する時間の間隔を調整することを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の電子機器。
前記制御手段は、前記湿度検出手段によって検出された湿度が予め設定された基準湿度より高ければ、前記複数のユニットに順次電力を供給する時間の間隔を短くし、前記湿度検出手段によって検出された湿度が前記基準湿度以下であれば、前記複数のユニットに順次電力を供給する時間の間隔を長くすることを特徴とする請求項６に記載の電子機器。
給電を行うための燃料電池と、前記燃料電池からの給電により動作する複数のユニットと、前記燃料電池による給電の開始及び停止を制御するための電源スイッチとを備えた電子機器の制御方法であって、
前記電源スイッチにより給電を開始した後、前記複数のユニットに順次電力を供給する制御手順を有することを特徴とする電子機器の制御方法。
給電を行うための燃料電池と、前記燃料電池からの給電により動作する複数のユニットと、前記燃料電池による給電の開始及び停止を制御するための電源スイッチとを備えた電子機器を制御するためのコンピュータプログラムであって、
前記電源スイッチにより給電を開始した後、前記複数のユニットに順次電力を供給する制御処理をコンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。