JP2002090845A - カメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】太陽電池部でコストアップすることなく、充電
効率を上げることの可能なカメラを提供することであ
る。 【解決手段】このカメラは、ダイナモ２及び太陽電池３
を有して、該ダイナモ２及び太陽電池３をエネルギー源
としている。そして、被写体像を照明するストロボ発光
部１０は、上記ダイナモ２の出力をエネルギー源として
利用する。一方、撮影シーケンスを制御するＣＰＵ６
は、上記ダイナモ２及び太陽電池の何れか一方の出力を
エネルギー源として利用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、１次電池を不要
にして、電池交換を不要としたカメラの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】太陽電池や、手動発電機を利用したカメ
ラは古くから提案されており、製品化もされている。太
陽電池はカメラ動作用の発電に多大な光を要するもの
で、例えば、特開平３−１０６２７１号公報等には、太
陽電池を折りたたみ可能として、携帯時は小さく収納
し、使用時には広げることによって、利用できる光の量
を増加させる技術が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、太陽電
池のコストはその表面積によって増大するため、通常状
態で充電に寄与しない部分を多く有する構造では、カメ
ラのコストパフォーマンスという点で満足できないもの
があった。

【０００４】また、カメラの電子回路の中には、微弱な
太陽充電と比較して１０００倍もの電流量を必要とする
部分があり、こうした回路までを太陽充電のみで賄おう
とすると、シャッタチャンスに影響する商品となってし
まうという課題を有している。

【０００５】したがって、この発明は上記実状に鑑みて
なされたものであり、太陽電池部でコストアップするこ
となく、充電効率を上げることの可能なカメラを提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわちこの発明は、太
陽電池及びダイナモを有して、該太陽電池及びダイナモ
をエネルギー源とするカメラに於いて、被写体像を照明
するストロボ手段と、撮影シーケンスを制御する撮影シ
ーケンス制御回路と、を具備し、上記ストロボ手段は上
記ダイナモの出力をエネルギー源として利用し、上記撮
影シーケンス制御回路は上記ダイナモ及び太陽電池の何
れか一方の出力をエネルギー源として利用することを特
徴とする。

【０００７】またこの発明は、太陽電池を電源とするカ
メラに於いて、太陽光を反射させて上記太陽電池に入射
させる反射手段を具備することを特徴とする。

【０００８】この発明では、太陽充電では賄えない電流
量を必要とする回路部は、手動の発電機（ダイナモ）を
併用可能とし、カメラを使用したい時にすぐに使用する
ことができるような電源回路の工夫を行い、一次電池を
利用せず、これを交換不要として、且つ廃棄も不要と
し、環境問題に対応すると共に、電池切れの心配のない
カメラを得ることができる。

【０００９】この発明は、次の２つのポイントについて
改良するようにしている。

【００１０】１つは、太陽電池の充電効率は太陽の入射
角度に大きく依存するが、カメラのソーラーパネル面を
常に太陽に向けておくことは困難であるということ。も
う１つは、太陽電池の出力電流レベルは数ミリアンペア
レベルであり、これは、カメラの制御回路の消費電流と
ほぼ同じレベルであるということ。これは、昼間でも室
内であったり、夜間であったりすると、カメラの消費電
流の方が大きくなってしまい、電源の供給が不十分にな
ってしまうことを意味する。

【００１１】更に、これに手動発電機を併用する場合を
考慮すると、こちらは、手で回す力の具合で電圧レベル
が大きく変動し、むしろ、電圧を下げないと電子回路に
とって安全な電源回路とはならないという点を考慮して
いる。

【００１２】カメラの制御回路以外、アクチュエータや
ストロボ回路等は、先の太陽光発電では十分に満たすこ
とのできないエネルギーを消費する。しかも、ストロボ
等は、むしろ太陽光のない所で使用する。したがって、
これらの回路と電源の特性を組合わせることによって、
より効果的な充電式カメラとすることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態を説明する。

【００１４】図１は、この発明のこの発明の第１の実施
の形態に於けるカメラの主要部の構成を示すブロック図
である。

【００１５】図１に於いて、カメラ本体１は、電源とし
て手動発電機（ダイナモ）２及び太陽電池３を有してい
る。そして、これらダイナモ２及び太陽電池３の出力
は、スイッチ（ＳＷ）部４を介して、電気二重層コンデ
ンサやニッカド電池等で構成される充電池５に供給され
る。

【００１６】ＣＰＵ６は、ワンチップマイクロコンピュ
ータ等から構成される波形制御手段である。このＣＰＵ
６には、リセット回路８、アクチュエータ９、ストロボ
発光部１０、表示部１１及びレリーズスイッチ１２等が
接続されている。また、カメラ本体１の外部には、太陽
光を反射させて太陽電池３に導くためのミラー１３を有
している。

【００１７】このような構成のカメラに於いては、ダイ
ナモ２及び太陽電池３が電源とされており、該ダイナモ
２及び太陽電池３から出力される電流が、スイッチ部４
で切替えられて充電池５に充電されて利用されるように
なっている。この場合、明るい所では太陽電池３による
充電の方が利用され、ダイナモが手動回転された時に
は、ダイナモ２による充電がなされるように、スイッチ
部４が切替えられる。これにより、同時に過剰な充電に
よって充電池や回路が破壊されないようになっている。

【００１８】この充電池５に蓄えられたエネルギーによ
ってＣＰＵ６が機能し、充電電圧が低い場合にはリセッ
ト回路８にてこれが判定され、上記ＣＰＵ６の作動が停
止されるようになっている。上記充電池５のエネルギー
は、上記ＣＰＵ６の他、カメラ諸機能を差動するアクチ
ュエータ９の電源にもなっている。

【００１９】また、ＣＰＵ６によって、ストロボ発光部
１０や表示部１１が制御されるが、ストロボ１０は発光
時に消費されるエネルギーが莫大なエネルギーであるの
で、上記充電池５のエネルギーは利用されず、ダイナモ
２の出力エネルギーによって賄われるようになってい
る。

【００２０】更に、ＣＰＵ６は、レリーズ時のユーザに
よるレリーズスイッチ１２の操作を検出して、図示され
ないシャッタ等の撮影機構を制御する他、上述したよう
に、ストロボの発光タイミングを決定する。また、フィ
ルムの巻上げに応じて、ＬＣＤ等で構成される表示部１
１の表示内容を変更し、充電が必要な旨をユーザに告知
する際のメッセージ等も表示できるようにする。

【００２１】ストロボ発光のためには、高い電圧をキセ
ノン管等の放電発光管に印加させねばならないが、この
高い電圧を上記充電池５から得るのは大変効率が悪い。
しかも、昇圧用ＤＣ／ＤＣコンバータ等（図示せず）の
発振ノイズが、ＣＰＵ６等に悪影響を及ぼす虞れがあ
る。したがって、本実施の形態のように、ダイナモ２の
エネルギーを直接利用する方が、電源安定化の点でも好
ましい。

【００２２】このストロボ用電源として、その他、ダイ
ナモによる充電の方がソーラー充電よりも好ましいとい
う理由は、すでに述べたように、電圧と出力電流のオー
ダを見ても明らかである。

【００２３】ストロボ充電時に流れる電流はアンペアオ
ーダであり、しかも、上述したように高い電圧を必要と
する。したがって、太陽充電でこれを賄おうとすると、
長い発電時間を必要として、撮影したい時にすぐに実行
できないという不都合を生じてしまう。これに対し、ソ
ーラー発電は、通常のカメラの大きさの受光面では、数
ミリアンペアから十ミリアンペアしか期待できないが、
ダイナモ発電では、その大きさにもよるが回転スピード
に合わせて、より高い電圧、多くの電流が期待できる。

【００２４】図２は、このようなカメラの構成を示した
もので、図２（ａ）は撮影時の様子を示した外観斜視図
である。

【００２５】図２（ａ）に於いて、カメラ本体１の上面
部には表示部１１及びレリーズ釦に対応したレリーズス
イッチ１２が設けられている。また、カメラ本体１の前
面部には、撮影レンズ鏡筒１５及びストロボ発光部１０
等が設けられている。更に、カメラ本体１の側面部に
は、ミラー１３が設けられている。

【００２６】太陽電池３はカメラ本体１の側面に設けら
れており、ミラー１３からの反射光を利用した充電も可
能なようになっている。このミラー１３の効果により、
必ずしも太陽光がソーラーパネルに直交して入射しなく
とも、充電を行いやすいように工夫している。このミラ
ー１３をハーフミラーで構成すれば、ミラーを閉じた状
態、つまりカメラの持ち運び時に於いても、該ミラーを
透過した光によって充電が可能となる。

【００２７】また、図２（ｂ）に示されるように、カメ
ラ本体１の底面部には、ダイナモ用のレバー１６が折り
たたみ収納可能な形状で設けられている。ユーザがレバ
ー１６のノブ１６ａを把持して図示矢印Ａ方向にこれを
回転させることにより、カメラ内に設けられたダイナモ
２が発電し、カメラにエネルギー供給を行う。

【００２８】図２（ｃ）は、このエネルギー供給時の表
示部１１の表示例を示したものである。表示部１１内に
表示されている数字は、フィルム駒数である。また、レ
バー１６のマークが出ている時は、手回し発電が必要で
あることを示している。

【００２９】上記レバー１６のノブ１６ａは、図２
（ｄ）に示されるように、レバー折りたたみ時に、カメ
ラ本体１の底面部に形成された凹部１ａ内に収納され
る。そして、レバー１６は、カメラ本体１の底面部に設
けられた軸部１６ｂを中心に、図示矢印Ｂ方向に回転さ
れることにより、図２（ｂ）に示されるように、ユーザ
によって回転が可能な状態となる。尚、１６ｃは、ダイ
ナモ用増速機構のギアである。

【００３０】上記凹部１ａは、図２（ｅ）に示されるよ
うに、三脚取付部と兼用すれば、省スペース化が可能と
なる。この場合、この三脚取付部を利用してカメラ本体
１を、三脚１８上に固定した状態を示している。レバー
１６は、カメラ本体１を三脚１８から外して持ち運ぶ際
には収納可能であり、邪魔になることはない。

【００３１】次に、図３のフローチャートを参照して、
このようなカメラの制御動作について説明する。

【００３２】ソーラー充電や、ダイナモ充電が開始され
ると、先ずステップＳ１にて、ＣＰＵ６用の充電池５が
充電されて、電圧が上昇し、リセット回路８にてリセッ
ト解除が行われる。この時、ＣＰＵ６では、内蔵のプロ
グラムに添ってシーケンス制御が開始され、ステップＳ
２にて充電電圧チェックが行われる。これは、図示され
ないが公知のバッテリチェック回路によって行われる。
このバッテリチェック電圧Ｖ_chが、所定の電圧Ｖ_okに至
るまで、上記ステップＳ２及びＳ３が繰り返される。

【００３３】上記ステップＳ３に於いて、バッテリチェ
ック電圧Ｖ_chが所定電圧Ｖ_okに達すれば、充電池５は撮
影シーケンスを行うに耐えるエネルギーを有したとし
て、ステップＳ４及びＳ５に移行する。そして、ストロ
ボ用エネルギー（電圧）Ｖ_stが十分充電されたか否かの
チェックが行われる。

【００３４】その結果、ストロボ用電圧Ｖ_stが所定電圧
Ｖ_stokを越えた場合は、ステップＳ６へ移行して、ダイ
ナモ表示なしの表示が行われる。一方、ストロボ用電圧
Ｖ_stが所定電圧Ｖ_stokを越えない場合には、ステップＳ
７へ移行してダイナモ表示が点灯される。

【００３５】上記ステップＳ６またはＳ７の表示がなさ
れると、撮影可能となる。したがって、ステップＳ８に
於いてレリーズスイッチ１２の状態がチェックされる。
ここで、レリーズスイッチ１２がオンされている場合
は、ステップＳ９に移行して、撮影シーケンスが実行さ
れる。

【００３６】一方、上記ステップＳ８にてレリーズスイ
ッチ１２がオンされない場合、また上記ステップＳ９の
撮影シーケンス実行後は上記ステップＳ２へ移行する。

【００３７】尚、上述した実施の形態に於いて、カメラ
が露出用測光回路を装備し、ストロボ発光が不要な場合
は、上述したステップＳ５の判定をスキップして、ステ
ップＳ６に移行するような応用も可能である。

【００３８】図４は、この発明の電源関係の回路を、よ
り詳細に示したブロック構成図である。

【００３９】Ａ／Ｄ変換回路６ａを内蔵するＣＰＵ６に
は、リセット回路８、表示部１１が接続されると共に、
太陽電池３のソーラーパネル３ａと、アクチュエータ９
を構成してモータ９ａを駆動するドライバ９ｂと、スト
ロボ発光部１０を構成する閃光発光管たるキセノン管
（Ｘｅ管）１０ａ、トリガ回路１０ｂ、メインコンデン
サ１０ｃ、昇圧回路１０ｄとが接続されている。

【００４０】上記ＣＰＵ６には、また、整流回路２０
と、コンデンサ２１と、スイッチトランジスタ２２と、
フィルタ２９を介してレギュレータ２８と、ツェナーダ
イオード３１と、電気二重層コンデンサ３２と、測距測
光回路３４、スイッチ３５と、コンデンサ３６とが接続
されている。

【００４１】また、ソーラーパネル３ａの近傍には、反
射ミラー等の反射部材１３ａが設けられている。更に、
ダイナモは、レバー１６、ダイナモ用増速機構のギア１
６ｃ、ギア１６ｄ、１６ｅ等から構成されている。

【００４２】このような構成に於いて、ダイナモ２のレ
バー１６が回転されると、大きなダイナモ増速機構用の
ギア１６ｃが回転される。このギア１６ｃと噛合して、
それが小さなギア１６ｄがより多い回転数で回転され、
それがもう一度繰り返されて、更に増速されてダイナモ
２のピニオンギアが回転される構成にされて、手動充電
時の効率がアップされるようになっている。

【００４３】このようにして発生された交流電流が、整
流回路２０で整流され、コンデンサ２１に充電される。
このコンデンサ２１に蓄えられたエネルギーが、昇圧回
路１０ｄによってストロボ発光用高電圧として得られる
が、そのエネルギーはコンデンサメインコンデンサ１０
ｃに蓄えられる。

【００４４】ストロボ発光は、Ｘｅ管１０ａ内の気体
が、トリガ回路１０ｂによって活性化され、メインコン
デンサ１０ｃのエネルギーが消費される。該メインコン
デンサ１０ｃの電圧は、ＣＰＵ６に内蔵のＡ／Ｄ変換回
路６ａによってモニタされている。

【００４５】また、この発光制御は、ＣＰＵ６によって
行われるが、このＣＰＵ６に於いては、測距測光回路３
４の出力によって、オートフォーカスや自動露出用の情
報が得られる。この結果より、ドライバ９ｂを介してモ
ータ９ａが回転されて、ピント合わせ等の機構系の駆動
制御が行われる。

【００４６】更に、ユーザに告知すべき情報は、表示部
１１に表示制御される。これらの回路のエネルギーは、
フィルタ２９やコンデンサ３６によって安定化されてい
るが、電気二重層コンデンサ３２に蓄えられたソーラー
パネル３ａの出力や、ダイナモ２からの出力によって供
給されている。

【００４７】上記電気二重層コンデンサ３２は、ツェナ
ーダイオード３１によって過剰な充電が防止されてい
る。過剰充電がかかると、このツェナーダイオード３１
が流れて、充電動作が停止される。

【００４８】ＣＰＵ６では、撮影シーケンスの全てが司
られるので、２つの方法の何れでも充電可能である。ユ
ーザがカメラを携帯する際に太陽充電が自動的に行われ
ていると、表示が点灯するので、ユーザは、その結果に
従って、ダイナモを操作する必要があるか否かを知るこ
とができる。ここで、ストロボ発光が不要ならば、その
まま撮影動作に移行すればよい。

【００４９】しかし、暗い所で撮影が続けられると、太
陽からのエネルギー供給が終了するので、その時は、ダ
イナモ２からのエネルギーがスイッチトランジスタ３５
及びレギュレータ２８、フィルタ２９を介してＣＰＵ６
に供給できるようになっている。レギュレータ２８は、
レバー１６の回転のスピード等によって変化するダイナ
モの出力電圧を一定の電圧に変圧するもので、公知のＰ
ＷＭ制御等によって行われる。

【００５０】ＣＰＵ６は、Ａ／Ｄ変換回路６ａによっ
て、電気二重層コンデンサ３２の電圧をモニタしている
ので、過度な充電がなされようとすると、スイッチトラ
ンジスタ２２をオフにして過充電による回路や素子の破
壊を防止する。

【００５１】以上説明したように、撮影時に必ず電圧供
給の必要なＣＰＵ６等は、ダイナモ、ソーラー共利用可
能とし、且つストロボ回路はダイナモによる充電専用と
したので、ストロボ充電によってＣＰＵが必要とする電
気エネルギーが失われることなく、図２（ａ）に示され
るように、太陽光下では煩わしいダイナモ操作なしで、
ソーラー電池による供給によって撮影が続けられる。

【００５２】ストロボ充電とＣＰＵとで電源が充電時よ
り別系統となっており、ノイズの影響等で、ＣＰＵや測
距、測光回路が誤動作する心配をなくすことができる。

【００５３】次に、ダイナモの操作なしで、率よくソー
ラー充電画可能なカメラの、他の実施の形態について、
図５及び図６を参照して説明する。

【００５４】図５は、この発明の第２の実施の形態に係
るカメラの外観を示した図である。

【００５５】このカメラには、図５（ａ）に示されるよ
うに、カメラ本体１の撮影レンズ１５を保護するバリア
３８が、該撮影レンズ１５の近傍に扇状に開閉自在に設
けられている。また、カメラ本体１の前面部で撮影レン
ズ１５の左側には、ソーラーパネル３ａが設けられてい
る。同図では、バリア３８はカメラ本体１の前面に対し
て略垂直に起こした状態となっている。

【００５６】そして、図５（ｂ）に示されるように、上
記バリア３８を閉じた状態でその前面と成る部分にミラ
ー１３ｂが設けられている。

【００５７】図５（ａ）及び（ｃ）に示されるように、
撮影時にバリア３８を撮影レンズ１５とソーラーパネル
３ａの間に介在させるため、ミラー１３ｂで反射された
光も、カメラ前面のソーラーパネル３ａに入射されやす
いようにしている。元々、撮影レンズ１５によって遮ら
れるため、ソーラーパネル３ａには、図５（ｃ）の破線
のような光線は入射されず利用できないが、ミラー１３
ｂによって実線のような光が補われて入射する。このた
め、撮影中にも太陽充電が効率よく、継続される。

【００５８】尚、この例では、バリア３８はグリップ部
側（ソーラーパネル３ａ側）に設けられているが、スト
ロボ発光部１０の下部に設けて、バリアを反対側に開閉
するようにしてもよい。

【００５９】また、撮影時の充電にこだわらなければ、
図６（ａ）に示されるように、ソーラーパネル３ａの前
面に、扉状に開閉自在なハーフミラー３９を設けるよう
にしてもよい。このハーフミラー３９は、スライド式の
バリア１ｂが撮影レンズを覆っている時のみ開くことが
できるようにし、ハーフミラー３９の反射光が撮影レン
ズを介して撮影画像に悪影響を与えることを防止してい
る。

【００６０】上記ハーフミラー３９の開閉によって、図
６（ｂ）に示されるように、ソーラーパネル３ａに直接
入射される光の他、該ハーフミラー３９で反射されて入
射される光も充電に利用できるので、充電効率がアップ
する。特に、カメラを窓際に載置して充電する際には、
このハーフミラー３９の角度を調整して、充電の効率を
アップさせることができる。

【００６１】このミラーはハーフミラーで構成されるの
で、図６（ｃ）に示されるように、ハーフミラー３９を
閉じた状態でもソーラーパネル３ａには半分の光が入射
する。したがって、携行時に邪魔になることがなく、し
かも、太陽充電を行いながら移動することができる。

【００６２】このように反射部材を有効利用して、ソー
ラー充電の効果をアップさせることができる。

【００６３】また、上述した反射部材を、図７に示され
るように、凹面鏡１３ｂにして構成してもよい。このよ
うに、ソーラーパネルを小型化してコストダウンしなが
ら、高い充電効率を得ることも本発明によれば可能であ
る。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
電池切れを心配する必要がないカメラを提供することに
より、電池の交換を不要とし、電池廃棄による環境問題
を対策したカメラを提供することができる。

【００６５】また、充電効率を高めたので、写したい時
にすぐに撮影が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のこの発明の第１の実施の形態に於け
るカメラの主要部の構成を示すブロック図である。

【図２】図１のカメラの構成を示したもので、（ａ）は
撮影時の様子を示した外観斜視図、（ｂ）はダイナモを
回転させる状態の例を示した図、（ｃ）はダイナモを使
用する際の表示部表示例を示した図、（ｄ）はレバー及
びその近傍の構造を示した断面図、（ｅ）はカメラを三
脚に固定した状態の例を示した図である。

【図３】第１の実施の形態に於けるカメラの制御動作を
説明するフローチャートである。

【図４】この発明の電源関係の回路を、より詳細に示し
たブロック構成図である。

【図５】この発明の第２の実施の形態に係るカメラの外
観を示すもので、（ａ）はバリアを起こした状態を示し
た外観斜視図、（ｂ）はバリアを閉じた状態を示した外
観斜視図、（ｃ）はバリアを起こした状態を示した上面
図である。

【図６】第２の実施の形態に於ける他の構成例を示した
もので、（ａ）はソーラーパネルの前面にハーフミラー
を設けたカメラの例を示した外観斜視図、（ｂ）はハー
フミラーを開いた状態の光入射例を示した図、（ｃ）は
ハーフミラーを閉じた状態の光入射例を示した図であ
る。

【図７】反射部材に凹面鏡を用いた例を示した図であ
る。

【符号の説明】

１ カメラ本体、 ２ 手動発電機（ダイナモ）、 ３ 太陽電池、 ３ａ ソーラーパネル、 ４ スイッチ（ＳＷ）部、 ５ 充電池、 ６ ＣＰＵ、 ６ａ Ａ／Ｄ変換回路、 ８ リセット回路、 ９ アクチュエータ、 ９ａ モータ、 ９ｂ ドライバ、 １０ ストロボ発光部、 １０ａ キセノン管（Ｘｅ管）、 １０ｂ トリガ回路、 １０ｃ メインコンデンサ、 １０ｄ 昇圧回路、 １１ 表示部、 １２ レリーズスイッチ、 １３ ミラー、 １３ａ 反射部材、 １５ 撮影レンズ鏡筒、 １６ レバー、 １６ａ ノブ、 １６ｂ 軸部、 １６ｃ ギア、 １８ 三脚、 ２０ 整流回路、 ２１、３６ コンデンサ、 ２２ スイッチトランジスタ、 ２８ レギュレータ、 ２９ フィルタ、 ３１ ツェナーダイオード、 ３２ 電気二重層コンデンサ、 ３４ 測距測光回路、 ３５ コンデンサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｂ 17/18 Ｇ０３Ｂ 17/18 Ｃ Ｚ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 太陽電池及びダイナモを有して、該太陽
   電池及びダイナモをエネルギー源とするカメラに於い
   て、 被写体像を照明するストロボ手段と、 撮影シーケンスを制御する撮影シーケンス制御回路と、 を具備し、 上記ストロボ手段は上記ダイナモの出力をエネルギー源
   として利用し、上記撮影シーケンス制御回路は上記ダイ
   ナモ及び太陽電池の何れか一方の出力をエネルギー源と
   して利用することを特徴とするカメラ。
2. 【請求項２】 上記撮影シーケンス制御回路は、電源状
   態と撮影に関する情報を表示する表示手段を有している
   ことを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
3. 【請求項３】 太陽電池を電源とするカメラに於いて、 太陽光を反射させて上記太陽電池に入射させる反射手段
   を具備することを特徴とするカメラ。