JPH08201898A - カメラ用電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 放電防止用ダイオードの影響を排除し、高照
度での充電能力を十分に発揮させることができるカメラ
用電源装置を提供する。 【構成】 ソーラーセル１にて発電した起電力が充電さ
れる２次電池１２と、該２次電池の放電を防止する放電
防止用ダイオード１１と、該２次電池への充電電圧が所
定の電圧を越えると充電を停止させる過電圧防止回路と
を有するカメラ用電源装置において、該２次電池への充
電電流を検出する充電電流検出手段（２０，２１）と、
該充電電流検出手段が所定の充電電流値以上を検出する
と該放電防止用ダイオードを短絡させるスイッチ手段２
３を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はソーラーセルにより充電
される２次電池を使用したカメラの電源に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、２次電池はニッケルカドミウム電
池（以下ＮｉＣｄ電池と呼ぶ）が主に使用され、カメラ
機器の分野では内部インピーダンスが低いためにカメラ
用のストロボ装置に使用されたり、モータードライブ装
置などに多く利用されて来た。しかしながら、カメラ本
体用としてはカメラの使い勝手、例えば、旅行や運動会
などのイベントに多く撮影し、次のイベント迄に長期間
保存されることが一般的であることから、ＮｉＣｄ電池
のメモリー効果や漏液などの不安もあり、積極的に使用
されていなかったのが現状である。

【０００３】最近ではビデオカメラ等に代表されるよう
に多くの機器で２次電池を電源として利用しており、充
電し放置した場合など、電荷が引き出せなくなるメモリ
ー効果の無い、リチウムイオン系の電池が提供されて来
ている。リチウムイオン系の電池は耐漏液性の面でもす
ぐれた性能を有しているため、カメラの使い勝手に対し
ても十分な性能を発揮し、これから普及されるものと思
われる。

【０００４】従って、ソーラーセルを用いてカメラの保
存期間中に十分充電させ、各種イベントで撮影される様
な使用状態では、ソーラーセルとリチウムイオン系２次
電池の組合せで電池交換の不要なカメラが構成でき、環
境に対しても電池を捨てる必要が無くなるために、安全
な電源として有効利用が可能となる。

【０００５】図６は、従来のソーラーセルを利用した２
次電池の充電回路であり、１は複数のソーラーセルが直
列に接続されたソーラーセルブロック、２は逆流防止用
ダイオードで、ソーラーセルブロックに電流が流れ込ま
ない様に接続されている。３はコンデンサで、ソーラー
セルブロック１にダイオード２を介して並列に接続され
ている。４は定電流回路で、抵抗器５に定電流を印加す
ることで基準電圧を発生させている。６，７は抵抗器
で、直列に接続され、さらにコンデンサ３に対して並列
に接続されている。

【０００６】８はヒステリシスを有するコンパレータで
あり、前述の抵抗６，７で分圧されたコンデンサ３の電
圧が正入力端子に、また抵抗５に発生される基準電圧が
負入力端子に入力されている。９はスイッチング素子で
あるトランジスタで、コンパレータ８のハイレベル出力
で導通する様にベースが接続されている。１０は抵抗
で、トランジスタ９のコレクタ電流の制限抵抗である。
１１はダイオード、１２は２次電池で、２次電池の充電
電荷が充電回路により消費されない様に接続されてい
る。

【０００７】ここで、図６に示す２次電池の充電回路動
作の詳細な説明を行なうと、ソーラーセルブロック１に
外光が入射されると、ソーラーセルブロック１に光起電
力が発生し、光電流がダイオード２を介し、コンデンサ
３及びダイオード１１を介して２次電池１２に与えられ
る。コンデンサ３の電位は２次電池１２の充電電圧と放
電防止用のダイオード１１に発生する順方向電圧（以
下、Ｖ_F と呼ぶ）の和と等価となっている。このコンデ
ンサ３の電位は抵抗６，７で分圧され、コンパレータ８
の正入力端子に入力される。コンパレータ８の負入力端
子は定電流回路４により抵抗５で発生する基準電位が入
力され、負入力端子電圧の基準電位が高い場合には出力
はロウレベルとなり、トランジスタ９はベース電流が与
えられないために非導通状態となっいる。従って、抵抗
１０を介して光電流がバイパスされないため、２次電池
１２の充電電流としてダイオード１１を介して流れ、２
次電池１２は充電される。

【０００８】充電が進み、抵抗５に発生する基準電圧と
抵抗６，７で分圧された電圧が等しくなると、コンパレ
ータ８はハイレベルの出力信号を発生し、トランジスタ
９へベース電流を与え、トランジスタ９は導通状態とな
り、抵抗１０を介し光電流と伴にコンデンサ３の電荷を
バイパスさせ、２次電池１２が放電防止用ダイオード１
１を介し充電されない様に作用する。

【０００９】ここで、ａで示した破線で囲むブロックは
説明のように２次電池１２が所定レベル以上に充電され
ない様に動作するいわゆる過電圧防止回路を示すもので
ある。ここで前述した様にこの過電圧防止回路は２次電
池電圧とダイオード１１のＶ_F との和の電圧を検出して
いるため、外光の大きさにより誤差が発生してしまう。

【００１０】図７は、過電圧防止回路の作動する電圧
と、ソーラーセルブロック１の入射光との関係を示した
もので、入射光が強い程誤差が大きくなる欠点があっ
た。この過電圧防止回路ａが作動すると、図８で示すよ
うに、抵抗１０、コンデンサ３でほぼ決定する時定数で
コンパレータ８のヒステリシス電圧分の電圧が下降した
後、コンパレータ８は反転し、トランジスタ９が非導通
となり、ソーラーセルブロック１の光電流が供給される
ことでノコギリの歯の様な電圧変化が繰返されることと
なる。

【００１１】従って２次電池１２の充電電圧はノコギリ
状の一部の電圧で最終的には自己放電電流とのバランス
点でフル充電状態となるが、図９で示した２次電池１２
の端子電圧は過電圧防止回路ａの作動前と作動後では入
射光が一定としても、充電速度が大幅に延長してしまう
こととなる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本出願に係る発明が解
決しようとする課題は、２次電池をフル充電状態にする
場合、速く充電させるために強い入射光量を与えても、
放電防止用のダイオードのＶ_F の影響による誤差で過電
圧防止回路の作動が２次電池の充電電圧の低い時点で行
なわれるために、入射光に逆比例した充電時間とならな
いことにある。

【００１３】本出願に係る発明の目的は、放電防止用の
ダイオードの影響を排除し、高照度での充電能力を十分
に発揮させることができるカメラ用電源装置を提供する
ことにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段および作用】本出願に係る
発明の目的を実現する構成は、請求項１に記載のよう
に、ソーラーセルにて発電した起電力が充電される２次
電池と、該２次電池の放電を防止する放電防止用ダイオ
ードと、該２次電池への充電電圧が所定の電圧を越える
と充電を停止させる過電圧防止回路とを有するカメラ用
電源装置において、該２次電池への充電電流を検出する
充電電流検出手段と、該充電電流検出手段が所定の充電
電流値以上を検出すると該放電防止用ダイオードを短絡
させるスイッチ手段を有することを特徴とするカメラ用
電源装置にある。

【００１５】この構成では、例えば過電圧防止回路が放
電防止用ダイオードの電圧と２次電池に電圧との和であ
る順電圧により動作を行うように設定されている場合、
充電電流検出手段があらかじめ設定された所定の充電電
流以上を検出すると、２次電池の放電防止用ダイオード
を例えば別の動作電圧の低いスイッチ素子などのスイッ
チ手段で短絡させるので、放電防止用ダイオードの該順
電圧による誤差をなくし、高照度での充電能力を低下さ
せることがない。

【００１６】

【実施例】

（第１の実施例）図１ないし図４は本発明の第１の実施
例を示す。

【００１７】図２は本実施例のカメラの外観を示し、１
は複数個のソーラーセルを直列接続したソーラーセルブ
ロックで、カメラの前面パネルｂに配置されている。ｂ
はカメラのレンズを保護するための前面パネルで、カメ
ラ本体ｃに対して図２の（ｂ）に示すように開閉する機
構となっている。

【００１８】図３は、このカメラの全体ブロック図であ
り、１はカメラ前面に配置されたソーラーセルブロッ
ク、２はソーラーセルブロック１への逆流防止用ダイオ
ード、３はコンデンサ、ａは過電圧防止回路、１１は２
次電池１２の放電を防止するための放電防止用ダイオー
ドを示す。３０はカメラの電源スイッチで、図２に示す
カメラの前面パネルｂの開閉に連動してオン−オフと切
換わるよう構成されている。

【００１９】３１は電源スイッチ３０と並列に接続され
るスイッチ素子で、トランジスタとして示している。３
２はトランジスタ３１のベース・エミッタ間抵抗、３３
はトランジスタのベース電流制限用抵抗である。ｄはカ
メラ本体の回路であり、出力端子３４によりカメラの動
作中にはロウレベルの信号を与え、トランジスタ３１を
導通する様に構成されている。これによりカメラ動作
中、たとえば、フィルムの巻上げや巻戻し中に図２に示
すカメラの前面パネルｂを閉じることにより連動するス
イッチ３０がオフとなっても、トランジスタ３１が導通
状態となっているためカメラの動作が停止してしまわな
い様に構成されている。３５は過電圧防止回路ａ内に設
けられた端子で、２次電池１２の放電防止用ダイオード
１１のアノードに接続されている。カメラの一般的な動
作は公知であるとともに本件の主旨でもないため説明を
省略する。

【００２０】図１は図３に示す過電圧防止回路ａの詳細
な回路の一例を示しており、従来例で示した過電圧防止
回路ブロック内に電流検出回路と放電防止用ダイオード
１１のアノード間を短絡させるための回路が接続されて
いる。

【００２１】２０は抵抗、２１はトランジスタで、抵抗
２０の一端にエミッタ、他端にベースが接続されてい
る。２２は抵抗で、トランジスタ２１のコレクタ電流を
限流させるものである。２３はトランジスタで、ベース
が抵抗２２を介してトランジスタ２１のコレクタに接続
されている。またトランジスタ２３のコレクタ及びエミ
ッタは、放電防止用ダイオード１１を短絡するように並
列に接続されている。１２は２次電池で、過電圧防止回
路及びトランジスタ２１，２３で構成された精度補償回
路を含むブロックａに並列に接続されている。

【００２２】上記した回路の動作を説明すると、ソーラ
ーセルブロック１への入射光により光電流が発生する
と、逆流防止用ダイオード１１を介し、コンデンサ３及
び抵抗２０、２次電池１２、放電防止用ダイオード１１
を介すループで電流が流れる。ここで、２次電池１２の
充電電流により抵抗２０には電位が発生し、トランジス
タ２１のベース・エミッタの導通レベル以下では、電圧
検出ブロック２４は２次電池電圧とダイオード１１のＶ
_F の和を検出する。

【００２３】また、２次電池１２への充電電流が大きい
と、抵抗２０に発生する電位はトランジスタ２１を導通
させることとなり、抵抗２０とトランジスタ２１のベー
ス・エミッタ間電圧で決定する所定の電流でトランジス
タ２１を導通状態にし、コレクタ電流を抵抗２２を介し
てトランジスタ２３のベース電流として供給する。この
ためトランジスタ２３は導通し、放電防止用ダイオード
１１を短絡するように作用し、２次電池１２の放電電流
をバイパスさせる。この電流によりトランジスタ２３が
飽和状態となると、数十ｍＶ程度となるために、強い入
射光により２次電池１２への放電電流が生じても、放電
防止用ダイオード１１のＶ_F に対して十分に低い電位と
なるために、フル充電に達する迄に大幅に時間が必要と
なることが無くなる。また入射光が弱い場合には、抵抗
２２に電流が流れることもなく、充電電流がロスするこ
ともない。図４は以上の説明をグラフ化したもので、所
定の入射光量（ｌ₁ ）にてトランジスタ２３が飽和して
いる事を示している。

【００２４】（第２の実施例）図５は本発明の第２の実
施例を示す。

【００２５】本実施例は、図１で示した検出用トランジ
スタと放電防止用ダイオード１１を短絡させるためのト
ランジスタの極性をそれぞれ変更したものであり、基本
的な動作は図１に示す回路と同等である。

【００２６】２次電池１２の充電電流により抵抗４０に
電位が発生する。ソーラーセルブロック１の入射光量が
所定値以下であると、２次電池１２の充電電流も少な
く、抵抗４０の電位はトランジスタ４１のスイッチレベ
ルに達しないために、トランジスタ４３も非導通状態と
なる。入射光量が所定レベル以上では、抵抗４０に発生
する電位がトランジスタ４１を導通状態にさせ、抵抗４
２を介してトランジスタ４３のベース電流が流れ、この
ことにより放電防止用ダイオード１１はトランジスタ４
３により短絡され、図１に示す第１の実施例と同等の効
果が得られる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
２次電池の充電電流を検出することにより、あらかじめ
定められた電流値以上で、２次電池の放電防止用ダイオ
ードを例えば他の動作電圧の低いスイッチ素子等のスイ
ッチ手段にて短絡することで、放電防止用ダイオードの
順電圧による誤差をなくし、高照度での充電能力を低下
させないカメラ用電源装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるカメラ用電源装置の第１の実施例
を示す過電圧防止回路の詳細回路図。

【図２】第１の実施例のカメラの外観を示す図。

【図３】第１の実施例のカメラ用電源装置の全体構成を
示すブロック図。

【図４】第１の実施例のソーラーセルの入射光量と過電
圧防止回路作動電圧との関係を示す図表。

【図５】第２の実施例を示すカメラ用電源装置のブロッ
ク図。

【図６】従来のカメラ用電源装置のブロック図。

【図７】図６に示す従来のカメラ用電源装置におけるソ
ーラーセルの入射光量と過電圧防止回路作動電圧との関
係を示す図表。

【図８】図６に示す従来のカメラ用電源装置における充
電時間と過電圧防止回路作動電圧との関係を示す図表。

【図９】図６に示す従来のカメラ用電源装置における充
電時間と２次電池の充電電圧との関係を示す図表。

【符号の説明】

１…ソーラーセルブロック ２…逆流防止用ダ
イオード ３…コンデンサ ９…バイパス用ト
ランジスタ １２…２次電池

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ソーラーセルにて発電した起電力が充電
   される２次電池と、該２次電池の放電を防止する放電防
   止用ダイオードと、該２次電池への充電電圧が所定の電
   圧を越えると充電を停止させる過電圧防止回路とを有す
   るカメラ用電源装置において、 該２次電池への充電電流を検出する充電電流検出手段
   と、該充電電流検出手段が所定の充電電流値以上を検出
   すると該放電防止用ダイオードを短絡させるスイッチ手
   段を有することを特徴とするカメラ用電源装置。