專利名稱：供電設(shè)備、供電方法和成像設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及供電設(shè)備、供電方法和成像設(shè)備。具體地講，本發(fā)明涉及用于增加例如包括負載電路中的電機的成像設(shè)備的電子設(shè)備的工作時間的供電設(shè)備和供電方法。
背景技術(shù)：
近些年，由數(shù)字靜物相機、數(shù)字攝像機、數(shù)字單鏡頭相機、移動電話、便攜式音頻播放器等等代表的移動電子設(shè)備的功能已經(jīng)變得非常先進。此外，隨著對移動電子設(shè)備的極高需求，移動電子設(shè)備的用戶對移動電子設(shè)備的更加先進功能的需求不斷攀升。另外，移動電子設(shè)備的用戶對減小移動電子設(shè)備的尺寸的需求也高度攀升。減小移動電子設(shè)備的尺寸還需要減小用作移動電子設(shè)備的電源的電池的尺寸。因此，盡管隨著移動電子設(shè)備的功能變得先進功耗增加，但是移動電子設(shè)備的開發(fā)者處于這樣一種狀態(tài)，即幾乎不期待安裝在移動電子設(shè)備上的電池的電池容量增加。例如，在數(shù)字靜物相機的情況下，當(dāng)通過減小電池的大小降低電池容量時，在數(shù)字靜物相機中能夠拍攝的照片的數(shù)目減少。因此，假設(shè)使用具有預(yù)定電容的電池，嘗試增加能夠在數(shù)字靜物相機中拍攝的照片的數(shù)目。已經(jīng)提出了多種方法作為用于延長移動電子設(shè)備的工作時間的方法。例如，第一方法是降低移動電話設(shè)備自身的功耗的方法。然而，由于移動電子設(shè)備自身的功耗的降低與移動電子設(shè)備的先進功能處于權(quán)衡關(guān)系，所以采用第一方法通常不實際。第二方法是盡可能對接近電池的放電終止電壓的端子電壓的變化(放電曲線的下降曲線)進行平滑處理的方法。根據(jù)第二方法，能夠盡可能使用電池的容量，但是接近電池的放電終止電壓的端子電壓的變化是電池的固有特性之一，并且需要開發(fā)電池的電極材料等等。因此，需要開發(fā)新電池以利用第二方法并且用于開發(fā)電池的成本增加。第三方法是盡可能降低終止移動電子設(shè)備的工作的電壓(下文恰當(dāng)稱作“停止電壓”)的方法。降低移動電子設(shè)備的停止電壓并且使得盡可能接近電池的放電終止電壓，從而能夠使用電池的電池的容量的范圍增加，這使得增加了移動電子設(shè)備的驅(qū)動時間。第三方法是用于高效使用具有預(yù)定容量的電池的方法并且在諸如數(shù)字靜物相機的移動電子設(shè)備的開發(fā)中成本效益很高?；诎ㄔ谝苿与娮釉O(shè)備的負載電路中的集成電路(IC)的輸入電壓范圍的下限確定移動電子設(shè)備的停止電壓。為了使得移動電子設(shè)備正確工作，從電池輸入到負載電路的輸入電壓需要不下降到低于移動電子設(shè)備的停止電壓。在這種情況下，電池具有內(nèi)阻等等，移動電子設(shè)備的工作期間的電池的端子電壓根據(jù)流過移動電子設(shè)備的負載電路的電流量發(fā)生變化。因此，當(dāng)流過移動電子設(shè)備的負載電路的電流量瞬間增加時，電池的端子電壓明顯下降。也就是說，為了使得移動電子設(shè)備正確工作，施加到IC的電壓需要不下降到低于IC的輸入電壓范圍的下限，即使當(dāng)流過負載電路的電流量瞬間增加并且電池的端子電壓瞬間明顯下降時。換言之，如果能夠抑制電池的端子電壓隨著流過負載電路的電流量的瞬間增加而瞬間下降，則能夠降低移動電子設(shè)備的停止電壓。作為抑制電池的端子電壓隨著流過負載電路的電流量的瞬間增加而瞬間下降的方法，已知例如將電容器與具有低等效串聯(lián)電阻的電池進行并聯(lián)的方法。日本專利申請公布No. 2008-206357公開了一種供電設(shè)備，當(dāng)在電池與電容器之間的連接點處設(shè)置開關(guān)并且電容器的電壓高于電池的電壓時，這種供電設(shè)備通過關(guān)閉開關(guān)防止向與電容器并聯(lián)的電池施加過多電壓。此外，日本專利No. 3526028公開了一種供電電路，它將流過負載電路的電流量和電容器的電壓與設(shè)置值進行比較并且根據(jù)它們之間的大小關(guān)系確定電池和電容器中的哪一個進行供電。

發(fā)明內(nèi)容
期望延長移動電子設(shè)備的驅(qū)動時間。根據(jù)本發(fā)明的第一有利實施例，提供了一種供電設(shè)備，包括電容器；電壓控制設(shè)備；限流電路；第一開關(guān)元件和第二開關(guān)元件。電容器與電池并聯(lián)。電壓控制設(shè)備被配置為控制用于對電容器進行充電的電壓。限流電路被配置為控制要提供給電容器的電流量。第一開關(guān)元件被配置為控制用于對電容器進行充電的電流的供應(yīng)。第二開關(guān)元件被配置為控制從電容器到至少一個電機的電流的供應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明的第二有利實施例，提供了一種供電方法，包括在對電容器停止放電期間，打開第一開關(guān)元件，并且經(jīng)由電壓控制設(shè)備和限流電路由與電容器并聯(lián)的電池對電容器進行充電；以及在開始操作包括在負載電路中的至少一個電機之一時，打開第二開關(guān)元件，并且從電容器向使得開始操作的電機進行供電。根據(jù)本發(fā)明的第三有利實施例，提供了一種成像設(shè)備，包括一個或多個電機；電容器；電壓控制設(shè)備；限流電路；第一開關(guān)元件；第二開關(guān)元件和控制單元。一個或多個電機被配置為驅(qū)動鏡頭、光圈、反射鏡和快門中的至少一個。電容器與電池并聯(lián)。電壓控制設(shè)備被配置為控制用于對電容器進行充電的電壓。限流電流被配置為控制要提供給電容器的電流量。第一開關(guān)元件被配置為控制用于對電容器進行充電的電流的供應(yīng)。第二開關(guān)元件被配置為控制從電容器到一個或多個電機的電流的供應(yīng)。控制單元被配置為控制第一開關(guān)元件和第二開關(guān)元件的打開和關(guān)閉之一。在本發(fā)明中，例如，當(dāng)包括在負載電路中的電機被驅(qū)動時，針對負載電流的瞬間增加，從與電池并聯(lián)的電容器向包括在負載電路中的電機供電。因此，防止了從電池流出的電流的瞬間增大并且抑制了電池的端子電壓的瞬間下降。由于抑制了電池的端子電壓的瞬間下降，所以能夠降低電子設(shè)備的停止電壓并且增加電子設(shè)備的驅(qū)動時間。在本發(fā)明中，通過電壓控制設(shè)備從與電容器并聯(lián)的電池對電容器進行充電。因此，在被充電以后電容器的電壓不取決于電池的端子電壓，并且電容器的電壓在滿充電狀態(tài)下不會波動。由于電容器的電壓在滿充電狀態(tài)下不會波動，所以包括在負載電路中的電機的操作是穩(wěn)定的。在本發(fā)明中，通過限流電路從與電容器并聯(lián)的電池對電容器進行充電。因此，即使當(dāng)累積在電容器中的電量小時對電容器進行充電，突入電流(inrush current)也不會從電池流到電容器。即，即使當(dāng)累積在電容器中的電量小時對電容器進行充電，仍防止了電池的端子電壓的快速下降。根據(jù)至少一個實施例，可以增加例如在負載電路中包括電機的成像設(shè)備的電子設(shè)備的驅(qū)動時間。通過在下文詳細描述如附圖中所示的本發(fā)明的具體實施方式
，本發(fā)明的這些和其他目的、特征和優(yōu)點將變得更加清楚。


圖1是示出根據(jù)實施例的成像設(shè)備的結(jié)構(gòu)例子的框圖；圖2是示出根據(jù)實施例的供電設(shè)備的結(jié)構(gòu)例子的框圖；圖3A是示出恒流電路的例子的電路圖，圖3B是示出雙向開關(guān)的例子的電路圖；圖4是示出根據(jù)實施例的供電設(shè)備的另一個結(jié)構(gòu)例子的框圖；圖5A示出了電容器的放電曲線的例子，圖5B是用于解釋由控制單元執(zhí)行的對供電設(shè)備的控制的例子的框圖；圖6是示出由控制單元執(zhí)行的處理的流程的流程圖；圖7A用于解釋當(dāng)向電機施加電壓時流過電機的電流量的變化，圖7B示出了電機的等效電路；以及圖8A和圖8B均示出了電池的放電曲線的例子。
具體實施例方式將在下文描述供電設(shè)備、供電方法和成像設(shè)備的實施例。在下文中基于下面順序進行描述。O.電池的放電曲線與電子設(shè)備的停止電壓之間的關(guān)系1.實施例[成像設(shè)備的結(jié)構(gòu)例子](供電單元)(控制單元)(電機)[成像設(shè)備的工作][供電設(shè)備的結(jié)構(gòu)](電容器)(電壓控制設(shè)備)(限流電路)(開關(guān)元件)[供電設(shè)備的另一個結(jié)構(gòu)例子][控制的例子]
2.變型例子應(yīng)該注意，下面描述的實施例是供電設(shè)備、供電方法和成像設(shè)備的有利特定例子。在下面描述中，多種技術(shù)有利的限制被應(yīng)用到實施例。然而，除非在下面描述中特別說明本發(fā)明受限，供電設(shè)備、供電方法和成像設(shè)備的例子不限于下文描述的實施例。O.電池的放大曲線與電子設(shè)備的停止電壓之間的關(guān)系首先，為了幫助理解本發(fā)明的實施例，將描述電池的放電曲線與電子設(shè)備的停止電壓之間的關(guān)系。在下文中，應(yīng)該注意，采用包括負載電路中的電機并且由作為電源的電池進行驅(qū)動的電子設(shè)備作為例子。圖7A解釋當(dāng)向電機施加電壓時流過電機的電流量的變化。圖7B示出了電機的等效電路圖。在圖7A中，垂直軸表示當(dāng)向電機施加電壓時的消耗電流Ce [A]，水平軸表示從向電機施加電壓開始消逝的電機驅(qū)動時間T[h]。如圖7A所示，當(dāng)向電機施加電壓時，在施加電壓以后流入電機的電流量迅速增力口，然后逐漸下降并且在某點飽和。

如圖7B所示，這是因為電機的等效電路Me具有與電感器L7對應(yīng)的部件和與電阻器R7對應(yīng)的部件。也就是說，在向電機施加電壓的初始階段電機能夠被視為電阻器，并且通過電阻器R7的接線電阻確定的初始電流流入電機。當(dāng)電機開始旋轉(zhuǎn)時，在電感器L7產(chǎn)生的反電動勢的影響下電流不會容易地流入電機。因此，在向電機施加電壓的初始階段，在向電機施加電壓時的消耗電流量具有峰值。由于在向電機施加電壓時的消耗電流量在向電機施加電壓的初始階段具有峰值，所以例如當(dāng)嘗試通過作為電源的電池驅(qū)動電機時，在向電機施加電壓的初始階段從電池流出大電流作為初始電流。然后，電池具有內(nèi)部電阻，從而電池的端子電壓迅速下降與與初始電流成比例的電壓Λ Vd對應(yīng)的量。圖8Α和圖8Β示出了電池的放電曲線的例子。在圖8Α和圖8Β中，垂直軸表示電池的端子電壓￥1[幻，水平軸表示當(dāng)從電池汲取電流時的時間1(1[11]。在圖8Α和圖8Β中，實曲線Cl是顯示電池的放電曲線的曲線。如由實曲線Cl所示，隨著電池放電進行，電池的端子電壓從額定電壓Vr逐漸下降。在圖8Α中，Vdc表示電池的放電終止電壓，并且根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)在電池的額定電壓Vr與放電終止電壓Vdc之間(圖8Α和圖8Β中的陰影區(qū)域)保證電池的工作。在圖8Α中，Vs表示電子設(shè)備的停止電壓。通常，在電子設(shè)備中，直流到直流(DC-DC)轉(zhuǎn)換器、中央處理單元(CPU)等等包括1C。IC在輸入電壓范圍內(nèi)具有下限并且當(dāng)施加到IC的電壓下降到低于下限時，IC關(guān)機。也就是說，當(dāng)施加給IC的電壓下降到低于下限時，電子設(shè)備的工作突然停止。因此，停止電壓Vs被設(shè)置為使得高于IC的輸入電壓范圍的下限的電壓能夠被確保作為施加給IC的電壓。通常，即使如圖8A所示建立Vs>Vdc并且根據(jù)電池的標(biāo)準(zhǔn)電池能夠被一直用到放電終止電壓Vdc，當(dāng)電池的端子電壓達到停止電壓Vs時，電子設(shè)備將電池視作沒有容量并且提示電子設(shè)備的用戶替換或?qū)﹄姵爻潆?。盡管如圖8A所示的實曲線Cl是示出當(dāng)從電池連續(xù)流出恒電流時的電壓的變化的曲線，但是能夠從電池的放電曲線與表示停止電壓的直線之間的交點估計電子設(shè)備的驅(qū)動時間。例如，在電池的端子電壓根據(jù)曲線Cl變化的情況下，直到電池的端子電壓達到停止電壓Vs的時間TO對應(yīng)于電子設(shè)備的驅(qū)動時間。如上所述，電子設(shè)備被設(shè)計為使得施加到IC的電壓高于在電子設(shè)備的工作期間IC的輸入電壓范圍的下限。換言之，即使當(dāng)電池的端子電壓隨流過負載電路的電流量的瞬間增大而瞬間下降時，仍必須確保高于IC的輸入電壓范圍的下限的電壓作為施加給IC的電壓。在這種情況下，當(dāng)電子設(shè)備包括負載電路中的電機并且由作為電源的電池進行驅(qū)動時，認為在向電機施加電壓的初始階段負載電流最大。因此，為了防止電子設(shè)備的突然的工作停止，即使在向電機施加電壓的初始階段電池的端子電壓下降，仍必須確保高于IC的輸入電壓范圍的下限的電壓作為施加給IC的電壓?，F(xiàn)在，假設(shè)IC的輸入電壓范圍的下限是Vm，并且當(dāng)由于啟動驅(qū)動電機始電流開始從電池流動時導(dǎo)致的電池的端子電壓的減量是Δ Vdl。此時，能夠認為電子設(shè)備的停止電壓近似為Vsl=Vm+Λ Vdl+A (A是常數(shù))。在這種情況下，假設(shè)一個IC被包括在電子設(shè)備中。參照圖SB，當(dāng)根據(jù)曲線Cl與表示停止電壓Vsl的直線之間的交點估計電子設(shè)備的驅(qū)動時間時，如圖8B所示直到電池的端子電壓達到停止電壓Vsl的時間是Tl。接下來，考慮電池的端子電壓的減量是AVd2 ( AVd2〈AVdl)，此時電子設(shè)備的停止電壓近似為Vs2=Vm+ Δ Vd2+A,并且滿足Vs2〈Vsl。與上述過程類似，當(dāng)根據(jù)曲線Cl與表示停止電壓Vs2的直線之間的交點估計電子設(shè)備的驅(qū)動時間時，如圖8B所示直到電池的端子電壓達到停止電壓Vs2的時間是T2。從圖8B顯而易見，滿足Τ2ΧΓ1。 也就是說，如果當(dāng)由于啟動驅(qū)動電機導(dǎo)致電池的端子電壓下降時能夠減小電池的端子電壓的減量，則可以延長直到電池的端子電壓達到電子設(shè)備的停止電壓的時間。換言之，如果能夠減小由于啟動驅(qū)動電機導(dǎo)致的電池的端子電壓的減量，則電池可以在更長時間段內(nèi)驅(qū)動電子設(shè)備。直到在向電機施加電壓的初始階段的電流飽和為恒流的時間取決于施加給電機的電壓、電機的接線電阻和電機的繞組的數(shù)目，但是通常是大約幾十毫秒的非常短時間。也就是說，如果在初始電流流入電機的非常短時間內(nèi)沒有從電池向電機進行供電，則從電池流出的電流的最大值能夠被減小并且電子設(shè)備的驅(qū)動時間增大。1.實施例[成像設(shè)備的結(jié)構(gòu)例子]圖1是示出根據(jù)實施例的成像設(shè)備的結(jié)構(gòu)例子的框圖。如圖1所示，成像設(shè)備21包括具有供電設(shè)備I的供電單元10、控制單元23以及一個或多個電機。圖1示出了結(jié)構(gòu)例子，其中，成像設(shè)備21包括用于驅(qū)動鏡頭31的電機Ml、用于驅(qū)動光圈32的電機M2、用于驅(qū)動反射鏡33的電機M3和用于驅(qū)動快門34的電機M4。應(yīng)該注意供電單元10可被配置為可針對成像設(shè)備21進行替換的附件。盡管圖1所示的結(jié)構(gòu)例子是成像設(shè)備21被配置為數(shù)字單鏡頭反射相機的例子，但是成像設(shè)備的例子不限于數(shù)字單鏡頭反射相機。只要成像設(shè)備具有作為電源的電池并且包括一個或多個電機，則能夠應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)。本發(fā)明的技術(shù)還可以應(yīng)用到模擬相機。在下文中，參照圖1,將順序描述供電單元10、控制單元23以及電機Ml、M2、M3和M4。(供電單元)供電單元10提供電子設(shè)備的每個部件所需的電力。例如，供電單元10向電機(以后描述)、控制單元23 (以后描述)等等供電。例如，供電單元10包括電池和供電設(shè)備I。供電設(shè)備I包括電容器、電壓控制設(shè)備、限流電路以及第一和第二開關(guān)元件。例如，供電設(shè)備I連接在布置到供電單元10的電池與包括電機的負載電路之間。將在以后詳細描述供電設(shè)備I。(控制單元)控制單元23是包括處理器的處理設(shè)備，并且例如被配置為數(shù)字信號處理器(DSP)或CPU，并且控制成像設(shè)備21的每個部件。例如，控制單元23監(jiān)視布置到供電單元10的電池的容量，向一個或多個電機(以后描述)發(fā)送驅(qū)動信號，執(zhí)行對來自成像裝置37的輸入信號的運算處理，并且計算曝光量和對焦量。此外，控制單元23執(zhí)行供電設(shè)備I中的第一和第二開關(guān)元件的開/關(guān)控制。(電機)用于執(zhí)行各種操作(例如，自動對焦操作、光圈操作、反射鏡33的縮回操作(retraction operation)和返回操作以及快門操作)的致動器安裝在成像設(shè)備21上。例如，電機用于驅(qū)動這些致動器。圖1所示的電機M1、M2、M3和M4形成鏡頭驅(qū)動機構(gòu)的一部分、光圈驅(qū)動機構(gòu)的一部分、反射鏡驅(qū)動機構(gòu)的一部分以及快門驅(qū)動機構(gòu)(快門充電機構(gòu))的一部分。當(dāng)然，電機的數(shù)目不受到限制。例如，成像設(shè)備21還可以包括驅(qū)動用于圖像穩(wěn)定的致動器的電機。[成像設(shè)備的操作]這里，將簡要描述成像設(shè)備21的操作。首先，當(dāng)成像設(shè)備21的用戶打開電源按鈕Pw時，開始從布置到供電單元10的電池進行供電，并且電力被提供給包括控制單元23的成像設(shè)備21的每個部分。透過鏡頭31和光圈32入射在成像設(shè)備21上的光由反射鏡33進行反射并且然后被導(dǎo)至五棱鏡39。被導(dǎo)至五棱鏡39的光在五棱鏡39中進行重復(fù)反射并且然后被射向目鏡41。成像設(shè)備21的用戶能夠通過布置到取景器的目鏡41檢查圖像拍攝目標(biāo)。被導(dǎo)至五棱鏡39的光的一部分被導(dǎo)至光度傳感器43。來自光度傳感器43的輸出變成由控制單元23計算曝光量的輸入。當(dāng)反射鏡33是半反射鏡時，透過反射鏡33的光由子反射鏡35進行反射并且被導(dǎo)至自動對焦傳感器45。自動對焦傳感器45的輸出變成由控制單元23計算對焦量的輸入。接下來，當(dāng)用戶按下快門按鈕Sh時，控制單元23向反射鏡驅(qū)動機構(gòu)發(fā)送控制信號并且電機M3被驅(qū)動。例如，驅(qū)動電機M3上掀反射鏡33并且入射在成像設(shè)備21上的光被導(dǎo)至成像裝置37。此外，控制單元23向快門控制電路47發(fā)送控制信號并且驅(qū)動電機M4。驅(qū)動電機M4卷起快門屏幕并且入射在成像設(shè)備21上的光通過光濾波器49到達諸如電荷耦合器件(CXD)和互補金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)的成像裝置37。替代按下快門按鈕Sh，電機M3、電機M4等等可由來自觸摸面板Tp的輸入進行驅(qū)動。通過由成像裝置37執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換獲得的電信號通過放大器51、模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換電路53、圖像數(shù)據(jù)控制器55等等輸入到控制單元23。應(yīng)該注意圖1所示的定時脈沖產(chǎn)生電路57、圖像存儲器59和溫度傳感器61對于本發(fā)明不是不可缺少的并且由此省去了它們的描述。例如，由控制單元23處理的圖像信號通過驅(qū)動器63被發(fā)送至諸如液晶顯示器(IXD)和有機EL (電致發(fā)光效應(yīng))顯示器的顯示器65。此外，例如，根據(jù)用戶的指令，圖像信號通過圖像記錄電路67被發(fā)送到圖像數(shù)據(jù)記錄介質(zhì)69并且存儲為圖像數(shù)據(jù)。應(yīng)該注意，在圖像拍攝過程中，控制單元23基于計算的曝光量和對焦量向鏡頭驅(qū)動機構(gòu)和光圈驅(qū)動機構(gòu)發(fā)送控制信號。鏡頭驅(qū)動機構(gòu)的電機Ml和光圈驅(qū)動機構(gòu)的電機M2被驅(qū)動，從而鏡頭31的位置(對焦)和光圈被調(diào)整。對焦和光圈的調(diào)整可以通過控制單元23的控制自動執(zhí)行或者可以根據(jù)用戶的指令執(zhí)行。如以后所述，在本發(fā)明中，從供電設(shè)備I的電容器提供在驅(qū)動電機M1、M2、M3或M4的初始階段所需的電力。因此，在向電機施加電壓的初始階段，大電流沒有從電池流出作為初始電流。[供電設(shè)備的結(jié)構(gòu)]圖2是示出根據(jù)本實施例的供電設(shè)備的結(jié)構(gòu)例子的框圖。如圖2所示，供電設(shè)備I包括電容器3、電壓控制設(shè)備5、限流電路7、開關(guān)元件SI和開關(guān)元件S2。供電設(shè)備I例如連接在布置到供電單元10的電池2與包括一個或多個電機的負載電路100之間。圖1和圖2示出了 4個電機包括在負載電路100中的例子，但是電機的數(shù)目不限于此。當(dāng)然，可以使用4個或更多電機。供電設(shè)備I是可有利應(yīng)用于在負載電路中包括至少一個電機的電子設(shè)備中的供電設(shè)備。在下文中，參照圖2、圖3A和圖3B，將按照電容器3、電壓控制設(shè)備5、限流電路7、開關(guān)元件SI和開關(guān)元件S2的順序描述。(電容器)當(dāng)包括在負載電路100中的一個或多個電機中的至少一個被驅(qū)動時，電容器3是在開始操作被驅(qū)動的電機時向被驅(qū)動的電機供電的電容器。具體地講，例如，電容器3包括雙電層電容器、陶瓷電容器、薄膜電容器、鋁電解電容器、組電容器、nanogate 電容器(“nanogate”是 Nanogate Aktiengesellschaft 的注冊商標(biāo))、鋰離子電容器和聚并苯(polyacenic)半導(dǎo)體(PAS)電容器。鑒于低內(nèi)部電阻和電容的大小，雙電層電容器被有利地選擇為電容器3。這是因為通過向電容器3提供非常小的內(nèi)部電阻可以快速地對該電容器進行充電或放電。此外，這是因為通過向電容器3提供足夠大的容量，一個電容器可以驅(qū)動多個電機。如圖2所示，電容器3與布置到供電單元10的電池2進行并聯(lián)。電池2的高電勢側(cè)和電容器3的高電勢側(cè)通過電壓控制設(shè)備5 (以后描述)和限流電路7 (以后描述)進行連接。即，由電池2通過電壓控制設(shè)備5和限流電路7對電容器3進行充電。由于電池2的高電勢側(cè)和電容器3的高電勢側(cè)通過電壓控制設(shè)備5和限流電路7進行連接，所以電池2的類型沒有受到特別限制。例如，諸如鋰離子電池的二次電池或一次電池能夠用作電池2。(電壓控制設(shè)備)電壓控制設(shè)備5是將用于對電容器3進行充電的電壓控制在恒壓的控制設(shè)備。如圖2所示，例如，電壓控制設(shè)備5串聯(lián)在電池2與限流電路7 (以后描述)之間。作為用于連接電壓控制設(shè)備5的位置，電壓控制設(shè)備5可以布置在其它位置，只要電壓控制設(shè)備5布置在電池2與電容器3之間即可。具體地講，DC-DC轉(zhuǎn)換器能夠用作電壓控制設(shè)備5。包括升壓型、升降壓型和降壓型的任何DC-DC轉(zhuǎn)換器可用作DC-DC轉(zhuǎn)換器。鑒于向用于對電容器3充電的電壓提供高于電池的端子電壓的電壓，有利的是，升壓型或升降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器被選擇為電壓控制設(shè)備5。例如，由電池2通過升壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器對電容器3進行充電，從而用于對電容器3進行充電的電壓可以設(shè)置成高于電池2的端子電壓的電壓。此外，例如，由電池2通過升降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器對電容器3進行充電，從而即使電池2的端子電壓由于某種原因下降，仍能夠以恒定電壓對電容器3進行穩(wěn)定充電。電容器3通過電壓控制設(shè)備5進行充電，從而充電后的電容器3的輸出電壓不取決于充電期間電池2的端子電壓。因此，在開始操作要被驅(qū)動的電機時，要被驅(qū)動的電機的操作是穩(wěn)定的。此外，由于電容器3能夠以高于充電期間電池2的端子電壓的電壓進行穩(wěn)定充電，所以在開始操作要被驅(qū)動的電機時要被驅(qū)動的電機的操作是快速和穩(wěn)定的。施加到電機的電壓設(shè)置成高于電池的端子電壓的電壓，這使得與直接施加電池的輸出電壓的情況相比可以增加電機的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(r. p.m.)并且由此增加要被驅(qū)動的電機的扭矩。即，可以迅速地執(zhí)行自動對焦、光圈調(diào)整、連拍、圖像穩(wěn)定、等等。(限流電路)限流電路7是用于控制要提供給電容器3的電流量的電路。如圖2所示，例如，限流電路7串聯(lián)在電壓控制設(shè)備5與開關(guān)元件SI (以后描述)之間。作為用于連接限流電路7的位置，限流電路7可以布置在其它位置，只要限流電路7布置在電池2與電容器3之間即可。限流電路7沒有受到特別限制。能夠采用多種結(jié)構(gòu)。例如，與用于限流的電阻器串聯(lián)的恒流電路，組合晶體管與電阻器的恒流電路以及組合晶體管、電阻器和運算放大器的恒流電路能夠用作限流電路7。圖3A是示出恒流電路的例子的電路圖。在圖3A所示的電路中，當(dāng)晶體管71的基極接地時，圖3A中的D點的電勢比圖3A中的E點的電勢高了對應(yīng)于晶體管71的基極與發(fā)射極之間的電壓VBE。因此，通過用通過從圖3A中的A點的電壓值減去VBE獲得的電壓值(圖3A中的C點的電壓值)除以電阻器Rl的電阻獲得從圖3A中的B點汲取的電流的大小，并且通過調(diào)整電阻器Rl的電阻可以從圖3A中的B點汲取期望的電流的大小。在本發(fā)明中，通過限流電路7對電容器3進行充電。這是因為如果當(dāng)累積在電容器3中的電量小時沒有通過限流電路7對電容器3進行充電，則突入電流從電池2流到電容器3并且沒有實現(xiàn)防止從電池流動的電流瞬間增大的期望需求。例如，在雙電層電容器用作電容器3的情況下，雙電層電容器具有非常小的內(nèi)部電阻，從而當(dāng)向每個裝置提供累積在雙電層電容器中的電量時響應(yīng)速度非常高。然而，當(dāng)內(nèi)部電阻非常小時，如果充電期間的電流量沒有受限，則在初始充電期間突入電流流動，這導(dǎo)致從電池流動的電流量的增大。根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，由于電容器3通過限流電路7進行充電，所以可以防止在初始充電期間產(chǎn)生突入電流。(開關(guān)元件)如圖2所示，供電設(shè)備I包括開關(guān)元件SI和開關(guān)元件S2。在下文中，將按照開關(guān)元件SI和開關(guān)元件S2的順序描述。開關(guān)元件SI是用于控制電容器3的充電的開始和停止的開關(guān)。具體地講，開關(guān)元件SI例如是晶體管但不限于此。晶體管例如包括雙極晶體管、場效應(yīng)晶體管和靜電感應(yīng)晶體管。如圖2中所示，例如，開關(guān)元件SI串聯(lián)在限流電路7與電容器3之間。當(dāng)然，作為用于連接開關(guān)元件Si的位置，開關(guān)元件SI可以布置在其它位置，只要開關(guān)元件SI能夠控制電容器3的充電的開始和停止即可。 例如，當(dāng)圖3A所示的電路被用作限流電路7時，用于切換到接地或者晶體管71的基極浮置的開關(guān)元件S3例如可以被布置在圖3A中的F點等等作為開關(guān)元件SI。應(yīng)該注意，電容器3的充電的開始和停止由控制單元23進行控制。也就是說，開關(guān)元件SI和開關(guān)元件S3的開關(guān)由控制單元23進行控制。開關(guān)元件S2是用于控制從電容器3向包括在負載電路100中的電機提供電流的開始和停止的開關(guān)。如圖2中所示，例如，開關(guān)元件S2串聯(lián)在電容器3的高電勢側(cè)上的端子與負載電路100之間。具體地講，例如，開關(guān)元件S2是晶體管但不限于此。例如，晶體管包括雙極晶體管、場效應(yīng)晶體管和靜電感應(yīng)晶體管。當(dāng)然，開關(guān)元件SI和開關(guān)元件S2不需要是相同類型的開關(guān)元件。例如，當(dāng)P溝道場效應(yīng)晶體管被布置為開關(guān)元件S2時，P溝道場效應(yīng)晶體管的寄生二極管的正向?qū)?yīng)于從電池2朝向電容器3的高電勢側(cè)上的端子的方向。因此，例如，在P溝道場效應(yīng)晶體管被布置為開關(guān)元件S2的情況下，當(dāng)累積在電容器3中的電量小時，來自電池2的電流可以直接流入電容器3。例如，在嘗試從電池2向包括在負載電路2中的電機供電并且在電池2與電機之間進行連接的情況下，當(dāng)在電容器3中累積的電量小時，來自電池2的電流直接流入電容器3。因此，例如，在P溝道場效應(yīng)晶體管被布置為開關(guān)元件S2的情況下，整流元件D2有利地串聯(lián)在電容器3的高電勢側(cè)上的端子與包括在負載電路100中的電機之間。例如，具有相對小壓降的PN結(jié)二極管或肖特基勢壘二極管可以用作整流元件D2。此時二極管的正向是從電容器3的高電勢側(cè)上的端子朝向包括在負載電路100中的電機的方向?；蛘撸?dāng)P溝道場效應(yīng)晶體管被布置在電容器3的高電勢側(cè)上的端子與包括在負載電路100中的電機之間時，有利的是，開關(guān)元件2是雙向開關(guān)。圖3B中所示的雙向開關(guān)Sd是這樣一種開關(guān)元件，其中，η溝道場效應(yīng)晶體管與連接在電容器3的高電勢側(cè)上的端子和包括在負載電路100中的電機之間的P溝道場效應(yīng)晶體管進行串聯(lián)。此時，η溝道場效應(yīng)晶體管Sn和p溝道場效應(yīng)晶體管Sp的兩個漏極或源極進行連接。在本發(fā)明中，進行串聯(lián)從而兩個漏極或源極進行連接的P溝道和η溝道場效應(yīng)晶體管組被稱作“雙向開關(guān)”。應(yīng)該注意，從電容器3向包括在負載電路100中的電機提供電流的開始和停止由控制單元23進行控制。即，與開關(guān)元件SI的開關(guān)一樣，開關(guān)元件S2的開關(guān)由控制單元23進行控制。圖2示出了通過整流元件Dl的在電池2與包括在負載電路100中的電機之間的其他連接的結(jié)構(gòu)例子。與整流元件D2 —樣，例如，具有相對小的壓降的PN結(jié)二極管或肖特基勢壘二極管能夠用作整流元件D1。此時二極管的正向是從電池2朝向包括在負載電路100中的電機的方向。通過經(jīng)由整流元件Dl在電池2與包括在負載電路100中的電機之間進行連接，累積在電容器3中的電量減小并且即使當(dāng)電容器3的輸出電壓下降時電池2仍能夠向負載電路100中的電機供電。例如，當(dāng)用戶在幾分鐘內(nèi)持續(xù)執(zhí)行連拍從而持續(xù)驅(qū)動快門驅(qū)動電機Μ4并且用戶在幾分鐘內(nèi)重復(fù)放大或縮小從而持續(xù)驅(qū)動鏡頭驅(qū)動電機Ml時，累積在電容器3中的電量迅速下降。當(dāng)對電容器3的充電與從電容器3的放電之間的平衡失去時，在一些情況下包括在負載電路100中的電機不由電容器3被驅(qū)動。當(dāng)整流元件D2被布置在電容器3的高電勢側(cè)上的端子與電機之間并且整流元件Dl被布置在電池2與電機之間時，從電池2或電容器3之中的高輸出電壓側(cè)向包括在負載電路100中的電機進行供電。因此，即使當(dāng)用戶特殊使用成像設(shè)備21并且電容器3的輸出電壓下降時，仍可以從電池2向包括在負載電路100中的電機進行供電并且防止出現(xiàn)電機沒有驅(qū)動的現(xiàn)象。另外，由于從電池2或電容器3之中的高輸出電壓側(cè)自動向包括在負載電路100中的電機進行供電，所以不需要監(jiān)視電容器3的輸出電壓。因此，能夠減小供電設(shè)備I的電路尺寸。應(yīng)該注意，在以上情況下，由于從電池2向電機提供電力，所以從電池2流過的電流增大。然而，這種特殊情況是非常罕見的，并且成像設(shè)備21的壓降僅僅需要暫時增加。[供電設(shè)備的另一個結(jié)構(gòu)例子]圖4是示出根據(jù)實施例的供電設(shè)備的另一個結(jié)構(gòu)例子的框圖。在圖4所示的供電設(shè)備11中，電容器3的低電勢側(cè)上的端子連接到低壓降(LDO)調(diào)節(jié)器9的輸出端子。即，電容器3的基準(zhǔn)電勢等于低壓降調(diào)節(jié)器9的輸出電勢。替代將電容器3的基準(zhǔn)電勢設(shè)置成地電勢，電容器3的基準(zhǔn)電勢被有利地設(shè)置成比限流電路7的輸出側(cè)上的電勢低了與恒定電壓對應(yīng)的量的電勢。對此有兩個原因。將在下面逐個解釋原因。第一個原因在于放電結(jié)束時電容器的輸出電壓取決于電容器的基準(zhǔn)電勢。圖5Α示出了電容器的放電曲線的例子。在圖5Α中，垂直軸表示電容器的端子電壓Vt [V]，水平軸表示當(dāng)從電容器汲取電流時的時間Td [S]。圖5Α中的曲線C2表示當(dāng)充電電壓是8[V]時的放電曲線，電容器的基準(zhǔn)電勢是地電勢。圖5A中的曲線C3表示當(dāng)充電電壓是8 [V]時的放電曲線，電容器的基準(zhǔn)電勢是恒定電勢Vg (Vg>0 [V])。曲線C3對應(yīng)于當(dāng)電容器的低電勢側(cè)上的端子連接到低壓降調(diào)節(jié)器的輸出端子時的放電曲線。
如圖5A中所示，當(dāng)累積的電量由于放電而下降時，電容器的端子電壓下降。在電容器的基準(zhǔn)電勢是地電勢的情況下，當(dāng)電容器被完全放電時端子電壓是0[v]。另一方面，在電容器的基準(zhǔn)電勢是Vg的情況下，當(dāng)電容器被完全放電時端子電壓是Vg [V]。即，通過將電容器的低電勢側(cè)上的端子連接到低壓降調(diào)節(jié)器的輸出端子，即使當(dāng)累積在電容器中的電量下降時，仍能夠保持較高電勢作為端子電壓。在這種情況下，在能夠驅(qū)動電機的最低電壓是Vd (Vd〈8[V])的情況下，由電容器能夠驅(qū)動電機的端子電壓的范圍在Vd[V]到8[V]的范圍內(nèi)。將曲線C2與曲線C3進行比較，當(dāng)電容器的基準(zhǔn)電勢是地電勢時，能夠看出端子電壓下降至Vd并且即使累積在電容器中的電量的減少是小的，電機沒有由電容器被驅(qū)動。另一方面，當(dāng)電容器的基準(zhǔn)電壓是Vg時，能夠看出即使累積在電容器中的電量減少，電容器仍能夠在較長時間段內(nèi)對電機被驅(qū)動。第二個原因在于，向電容器的兩端處的端子施加的電壓不超過電容器的耐受電壓是必需的。具體地講，當(dāng)雙電層電容器用作電容器時，向雙電層電容器的兩端處的端子施加的電壓不超過電解液的電解開始的電壓是必需的。鋰離子電池的標(biāo)稱電壓大約是4. 0[V]?，F(xiàn)在假設(shè)電容器的耐受電壓是5[V]。由一個單元的鋰離子電池對電容器進行充電沒有問題。然而，當(dāng)鋰離子電池進行串聯(lián)并且嘗試通過兩個單元的鋰離子電池對電容器進行充電時，向電容器的兩端處的端子施加的電壓是8. O [V]并且超過5 [V]即電容器的耐受電壓。為了防止向電容器的兩端處的端子施加的電壓超過電容器的耐受電壓，例如，多個電容器必須進行串聯(lián)。然而，當(dāng)多個電容器串聯(lián)時，如果在電容器之間存在差別，則向一些電容器的兩端處的端子施加的電壓可能超過電容器的耐受電壓。此外，當(dāng)嘗試多個電容器進行串聯(lián)時，部件的數(shù)目增加并且由多個電容器占據(jù)的空間也增大。即，減小移動電子設(shè)備的尺寸也是困難的并且制造成本也增加。因此，假設(shè)通過將電容器的低電勢側(cè)上的端子連接到低壓降調(diào)節(jié)器的輸出端子，電容器的基準(zhǔn)電勢例如是Vg=4 [V]。然后，向電容器的兩端處的端子施加的電壓的范圍被抑制在8[V]-4[V] =4[V]的范圍內(nèi)并且向電容器的兩端處的端子施加的電壓的范圍沒有超過5 [V]即電容器的耐受電壓。因此，通過將電容器3的低電勢側(cè)上的端子連接到低壓降調(diào)節(jié)器9的輸出端子，可以抑制電容器3的輸出電壓隨累積在電容器3中的電量的減小而下降。由于抑制了電容器3的輸出電壓隨累積在電容器3中的電量的減小的下降，能夠有效使用累積在電容器3中的電量。此外，通過將電容器3的低電勢側(cè)上的端子連接到低壓降調(diào)節(jié)器9的輸出端子，能夠減小電容器3的負電極與正電極之間的電勢差。由于電容器3的負電極與正電極之間的電勢差被減小，所以即使電容器具有相對小的耐受電壓，電容器3能夠由具有較高輸出電壓的兩個單元等等的鋰離子電池進行充電。由于電容器3的負電極與正電極之間的電勢差被減小，所以雙電層電容器能夠容易地用作電容器3并且在電容器3的尺寸被減小時供電設(shè)備的尺寸能夠被減小。
[控制的例子]接下來，參照圖5B到圖6，將描述包括本發(fā)明的供電設(shè)備的成像設(shè)備的控制的例子。圖5B是用于解釋由控制單元執(zhí)行的供電設(shè)備的控制的例子的框圖。如上所述，供電設(shè)備I例如連接在布置到供電單元10的電池2與包括一個或多個電機的負載電路100。此外，供電設(shè)備I的電壓控制設(shè)備5、開關(guān)元件SI和開關(guān)元件S2以及包括在負載電路100中的每個電機由控制單元23進行控制。控制單元23向電壓控制設(shè)備5發(fā)送控制信號，從而控制電壓控制設(shè)備5的開始或停止?？刂茊卧?3向開關(guān)元件SI發(fā)送開關(guān)控制信號，從而控制對電容器3的充電的開始或停止?？刂茊卧?3向開關(guān)元件S2發(fā)送開關(guān)控制信號，從而控制從電容器3向包括在負載電路100中的電機提供電流的開始和停止。此外，控制單元23向包括在負載電路100中的電機發(fā)送電機控制信號，從而控制驅(qū)動包括在負載電路100中的每個電機的開始或停止。圖6是示出由控制單元執(zhí)行的處理的流程的流程圖。首先，在步驟Stl中，當(dāng)成像設(shè)備21的用戶打開電源按鈕Pw時，例如，布置到供電單元10的電池2向控制單元23的IC供電并且控制單元23的IC被啟動。當(dāng)控制單元23的IC被啟動時，控制單元23的IC向電壓控制設(shè)備5發(fā)送控制信號，從而啟動電壓控制設(shè)備5 ο在這個階段，開關(guān)元件SI被關(guān)閉并且電容器3沒有被充電。接下來，在步驟St2中，控制單元23將成像設(shè)備21的模式切換到“圖像拍攝預(yù)備模式”。在這種情況下，“圖像拍攝預(yù)備模式”代表能夠通過按下快門按鈕Sh立即拍攝靜止圖像和運動圖像的狀態(tài)。例如，在用戶打開電源按鈕Pw以后，在一定時間段過去以后控制單元23執(zhí)行到圖像拍攝預(yù)備模式的切換。或者，例如，在用戶打開電源按鈕Pw以后，控制單元23可以根據(jù)用戶的操作將成像設(shè)備21轉(zhuǎn)移到圖像拍攝預(yù)備模式。接下來，在步驟St3中，開關(guān)控制單元23向開關(guān)元件SI發(fā)送控制信號并且打開開關(guān)元件SI。當(dāng)開關(guān)元件SI被打開時，電容器3由與電容器3并聯(lián)的電池2進行充電。在對電容器3進行放電的停止期間通過電壓控制設(shè)備5和限流電路7對電容器3進行充電。應(yīng)該注意，當(dāng)雙電層電容器用作電容器3時，有利的是，針對電容器3的電壓的施加時間設(shè)置成更短。這是因為雙電層電容器的內(nèi)部電解液在持續(xù)施加恒定電壓的狀態(tài)下蒸發(fā)，并且它的性能惡化。因此，例如，當(dāng)成像設(shè)備21處于圖像拍攝預(yù)備模式時控制單元23可以使得開關(guān)元件SI打開，并且當(dāng)用戶接收用于在成像設(shè)備21上再現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的輸入信號時可以使得開關(guān)元件SI關(guān)閉。接下來，在步驟St4中，例如，假設(shè)由用戶按下變焦按鈕Zm。控制單元23接收用戶發(fā)出的縮小或放大的指令作為輸入信號。接下來，在步驟St5中，控制單元23向用于驅(qū)動鏡頭31的電機Ml發(fā)送電機控制信號。接下來，在步驟Ste中，控制單元23向開關(guān)元件SI發(fā)送開關(guān)控制信號并且關(guān)閉開關(guān)元件SI。此外，控制單元23向開關(guān)元件S2發(fā)送開關(guān)控制信號并且打開開關(guān)元件S2。因此，當(dāng)對電容器3的充電被終止時，電容器3開始向包括在負載電路100中的電機提供電流。因此，用于開始驅(qū)動包括在負載電路100中的每個電機的電機控制信號的發(fā)送、用于停止對電容器3進行充電的開關(guān)控制信號的發(fā)送以及用于開始從電容器3進行放電的開關(guān)控制信號的發(fā)送是同步的。換言之，驅(qū)動包括在負載電路100中的每個電機的開始與電容器3的充電的停止以及電容器3的放電的開始同步。由于驅(qū)動包括在負載電路100中的每個電機的開始與電容器3的充電的停止以及電容器3的放電的開始同步，所以在向電機施加電壓的初始階段電容器3能夠向包括在負載電路100中的電機提供電流。因此，可以減小從電池流出的電流的最大值而不會在驅(qū)動電機的開始時從電池流出大電流。應(yīng)該注意，供電設(shè)備的制造商或成像設(shè)備的制造商能夠任意設(shè)置停止從電容器3進行放電的定時。例如，在從電容器3開始放電起過去預(yù)定時間以后，從電容器3的放電被停止。例如，在步驟St7中，控制單元23確定從對電容器3開始放電起是否過去需要大電流來驅(qū)動電機的時間Tt。應(yīng)該注意，需要大電流來驅(qū)動電機的時間Tt是與圖7所示的0[h]到Th[h]對應(yīng)的時間。當(dāng)從電容器3開始放電起過去需要大電流來驅(qū)動電機的時間Tt時，處理進入步驟St8，并且控制單元23將開關(guān)控制信號發(fā)送到開關(guān)元件S2并且關(guān)閉開關(guān)元件S2。如上所述，需要大電流來驅(qū)動電機的時間取決于向電機施加的電壓、電機的接線電阻和電機的繞組的數(shù)目，但是通常是大約幾十毫秒[ms]的非常短時間。因此，供電設(shè)備的制造商或者成像設(shè)備的制造商能夠?qū)碾娙萜?停止放電的定時設(shè)置為當(dāng)從開始驅(qū)動電機開始過去需要大電流來驅(qū)動電機的大約幾十毫秒的時間時。電容器3向包括在負載電路100中的電機供電的時間設(shè)置成需要大電流來驅(qū)動電機的大約幾十毫秒的時間，從而從電容器3的供電能夠被抑制到最小所需水平。由于從電容器3的供電被抑制到最小所需水平，所以電容大約為大約幾百毫法拉[mF]的相對小電容器能夠用作電容器3。成像設(shè)備21包括用于驅(qū)動光圈32的電機M2、用于驅(qū)動反射鏡33的電機M3、用于驅(qū)動快門34的電機M4、等等。供電設(shè)備的制造商或者成像設(shè)備的制造商能夠預(yù)先知道每個電機的特性。因此，供電設(shè)備的制造商或者成像設(shè)備的制造商能夠獨立地將直到對電機M1、M2、
M3.......進行放電的停止的時間設(shè)置成tl、t2、t3........也就是說，能夠根據(jù)包括在負
載電路100中的一個或多個電機之中的哪個電機被驅(qū)動設(shè)置從電容器3停止放電的定時。應(yīng)該注意，由于成像設(shè)備21的每個部分由控制單元23進行控制，所以控制單元23能夠基于從用戶到控制單元23的輸入信號等等確定哪個電機要被驅(qū)動。考慮電容器3的容量或經(jīng)年劣化設(shè)置直到對電機放電的停止的時間tl、t2、t3、......ο在這種情況下，由于通過電壓控制設(shè)備5對電容器3進行充電并且用于驅(qū)動包括在負載電路100中的電機的電壓恒定，所以能夠基于這些時間執(zhí)行從對電機進行放電的開始到停止的管理。由于電機的驅(qū)動導(dǎo)致的電流量的變化取決于向電機施加的電壓。因此，如果從電容器3提供的用于驅(qū)動電機的電壓恒定，則可以預(yù)先知道用于驅(qū)動電機的近似峰值電流量和當(dāng)需要大電流來驅(qū)動電機時的近似時間?；谶@些時間執(zhí)行從對電機放電的開始到停止的管理消除了測量電機的電流量的需求，由此還消除了布置與多個電機的數(shù)目一樣多的電流測量電路的需求并且有利于減小電路的尺寸。在從當(dāng)電容器3停止向包括在負載電路100中的電機提供電流時到當(dāng)停止電機的驅(qū)動時的時間內(nèi)，可對電容器3進行充電或者不需要對電容器3進行充電。例如，開關(guān)元件SI被設(shè)置為根據(jù)停止從電容器3進行放電的定時來進行開啟并且電容器3可以開始充電。例如，當(dāng)電機的驅(qū)動被停止時，在這種情況下能夠設(shè)置停止對電容器3進行放電的定時。從電容器3放電的停止與對電容器3充電的開始同步，這由此使得可以在下一次放電之前在電容器3中累積電量。例如，通過在下一次放電之前在電容器3中累積電量，使得電容器3可以可靠地向電機供電并且以連拍的短時間間隔重復(fù)電機的驅(qū)動和停止的情況下是有利的。另一方面，同樣在從當(dāng)電容器3停止供應(yīng)電流時到當(dāng)停止電機的驅(qū)動時的時間段內(nèi)，當(dāng)電容器3沒有被充電時，電池2能夠避免同時向電機和電容器3進行供電。在上述的一系列處理以后，例如假設(shè)用戶按下快門按鈕Sh。然后，控制單元23向鏡頭驅(qū)動機構(gòu)、光圈驅(qū)動機構(gòu)等等發(fā)送控制信號，并且驅(qū)動電機Ml、電機M2等等，從而調(diào)整對焦、光圈等等。以與上述一系列處理類似的方式執(zhí)行當(dāng)控制單元23驅(qū)動包括在負載電路中的電機Ml、電機M2等等時的控制。在由控制單元23調(diào)整對焦、光圈等等以后，反射鏡33的縮回、快門34的旋緊以及成像設(shè)備的成像被執(zhí)行并且一系列圖像拍攝操作完成。顯而易見，當(dāng)控制單元23驅(qū)動反射鏡驅(qū)動機構(gòu)的電機M3、快門驅(qū)動機構(gòu)的電機M4等等時的控制與上述的一系列處理類似。此夕卜，圖2、圖4等等示出了開關(guān)元件布置在電容器3與多個電機之間的例子。然而，可以分別對應(yīng)于多個電機布置多個開關(guān)元件。在一系列圖像拍攝操作完成以后，例如，處理返回到步驟St2并且成像設(shè)備21再次處于圖像拍攝預(yù)備模式下。如上所述，根據(jù)本發(fā)明，從供電設(shè)備的電容器提供在驅(qū)動包括在負載電路中的電機的初始階段所需的電力。因此，在向電機施加電壓的初始階段，大電流沒有從電池流出作為初始電流并且能夠防止電池的端子電壓的瞬間下降。根據(jù)本發(fā)明，由于在向電機施加電壓的初始階段防止電池的端子電壓的瞬間下降，所以可以將成像設(shè)備的停止電壓設(shè)置為較低并且減小電池的容量的浪費。即，成像設(shè)備的驅(qū)動時間增加并且能夠在成像設(shè)備中拍攝的照片的數(shù)目增加。此外，根據(jù)本發(fā)明，通過電壓控制設(shè)備對電容器進行充電。因此，電容器的輸出電壓不取決于充電期間電池的端子電壓，并且防止了電容器的輸出電壓的波動。因此，電容器能夠向包括在負載電路中的電機提供恒定電壓，并且能夠防止對焦速度、光圈的調(diào)整速度和成像設(shè)備的連拍速度的波動。
另外，根據(jù)本發(fā)明，通過限流電路對電容器進行充電。因此，在開始對電容器3進行充電時突入電流沒有流入電容器并且防止了電池的端子電壓的迅速下降。由于即使在開始對電容器進行充電時電池的端子電壓也不會迅速下降，所以可以將成像設(shè)備的停止電壓設(shè)置成較低。當(dāng)電容器的低電勢側(cè)上的端子連接到低壓降調(diào)節(jié)器的輸出端子時，可以抑制隨累積在電容器中的電量的下降導(dǎo)致的電容器的輸出電壓的下降。因此，能夠有效使用累積在電容器中的電量。2.變型例子盡管以上描述了有利實施例，但是有利特定例子不限于以上例子并且各種變型是可行的。通過應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)可以提供能夠保持致動器的驅(qū)動速度恒定的供電設(shè)備，對移動電子設(shè)備設(shè)置致動器。例如，本發(fā)明的技術(shù)能夠應(yīng)用到在負載電路中包括至少一個電機的多種電子設(shè)備。在負載電路中包括至少一個電機的電子設(shè)備包括計算機以及包括冷卻扇、盤驅(qū)動器等等的伺服設(shè)備，音頻設(shè)備，電動自行車，便攜式吸塵器、電力工具、等等。盡管以上實施例描述了成像設(shè)備被配置為數(shù)字單鏡頭反射相機的結(jié)構(gòu)例子，但是成像設(shè)備的例子不限于數(shù)字單鏡頭反射相機。當(dāng)然，例如，本發(fā)明的技術(shù)還可以應(yīng)用到安裝在移動電話、智能電話、膝上型個人計算機、臺式個人計算機、個人數(shù)字助手(PDA)等等中的作為成像設(shè)備的相機。此外，盡管以上實施例描述了僅僅向包括在負載電路中的一個或多個電機提供從電容器提供的電力的結(jié)構(gòu)例子，但是從電容器提供的電力可以被提供給諸如電子設(shè)備的控制單元的每個部分。應(yīng)該注意，通過舉例簡單描述了在以上實施例中描述的結(jié)構(gòu)、方法、形狀、材料、數(shù)值等等，并且每當(dāng)需要時，可以使用與上述這些不同的結(jié)構(gòu)、方法、形狀、材料、數(shù)值等等。另夕卜，在不脫離本發(fā)明的精神的情況下，上述實施例中的結(jié)構(gòu)、方法、形狀、材料、數(shù)值等等可以彼此組合。例如，本發(fā)明可以被配置如下。(I)、一種供電設(shè)備，包括電容器，與電池并聯(lián)；電壓控制設(shè)備，被配置為控制用于對電容器進行充電的電壓；限流電路，被配置為控制要提供給電容器的電流量；第一開關(guān)元件，被配置為控制用于對電容器進行充電的電流的供應(yīng)；以及第二開關(guān)元件，被配置為控制從電容器到至少一個電機的電流的供應(yīng)。( 2 )、根據(jù)(I)的供電設(shè)備，其中，電容器是雙電層電容器。(3)、根據(jù)(I)的供電設(shè)備，其中，電壓控制設(shè)備是升壓型直流到直流DC-DC轉(zhuǎn)換器和升降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器之一。(4)、根據(jù)(I)的供電設(shè)備，還包括低壓降調(diào)節(jié)器，其中，電容器具有與低壓降調(diào)節(jié)器的輸出電勢相等的基準(zhǔn)電勢。(5)、根據(jù)(I)的供電設(shè)備，還包括第一整流元件，被配置為對來自電池的電流進行整流；以及
第二整流元件，被配置為對從電池到至少一個電機的電流進行整流，其中電池與至少一個電機通過第一整流元件彼此連接。(6)、根據(jù)(I)的供電設(shè)備，還包括第一整流元件，被配置為對來自電池的電流進行整流，其中第二開關(guān)元件是雙向開關(guān)，以及電池與至少一個電機通過第一整流元件彼此連接。(7)、一種供電方法，包括在對電容器停止放電期間，打開第一開關(guān)元件，并且經(jīng)由電壓控制設(shè)備和限流電路，由與電容器并聯(lián)的電池對電容器進行充電；以及在開始操作包括在負載電路中的至少一個電機之一時，打開第二開關(guān)元件，并且從電容器向使得開始操作的電機進行供電。(8)、根據(jù)(7)的供電設(shè)備，其中根據(jù)至少一個電機中的哪一個被操作，設(shè)置從打開第二開關(guān)元件到關(guān)閉第二開關(guān)元件之間的時間。(9)、一種成像設(shè)備，包括—個或多個電機，被配置為驅(qū)動鏡頭、光圈、反射鏡和快門中的至少一個；電容器，與電池并聯(lián)；電壓控制設(shè)備，被配置為控制用于對電容器進行充電的電壓；限流電路，被配置為控制要提供給電容器的電流量；第一開關(guān)元件，被配置為控制用于對電容器進行充電的電流的供應(yīng)；第二開關(guān)元件，被配置為控制從電容器到一個或多個電機的電流的供應(yīng)；以及控制單元，被配置為控制第一開關(guān)元件和第二開關(guān)元件的打開和關(guān)閉之一。本發(fā)明包含與2011年10月5日提交給日本專利局的日本優(yōu)先權(quán)專利申請JP2011-220817中公開的主題相關(guān)的主題，該專利申請的全部內(nèi)容通過引用包含于此。
權(quán)利要求
1.一種供電設(shè)備，包括 電容器，與電池并聯(lián)； 電壓控制設(shè)備，被配置為控制用于對電容器進行充電的電壓； 限流電路，被配置為控制要提供給電容器的電流量； 第一開關(guān)元件，被配置為控制用于對電容器進行充電的電流的供應(yīng)；以及 第二開關(guān)元件，被配置為控制從電容器到至少一個電機的電流的供應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的供電設(shè)備，其中，電容器是雙電層電容器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的供電設(shè)備，其中，電壓控制設(shè)備是升壓型直流到直流DC-DC轉(zhuǎn)換器和升降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器之一。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的供電設(shè)備，還包括低壓降調(diào)節(jié)器，其中，電容器具有與低壓降調(diào)節(jié)器的輸出電勢相等的基準(zhǔn)電勢。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的供電設(shè)備，還包括 第一整流元件，被配置為對來自電池的電流進行整流；以及 第二整流元件，被配置為對從電池到至少一個電機的電流進行整流，其中 電池與至少一個電機通過第一整流元件彼此連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的供電設(shè)備，還包括 第一整流元件，被配置為對來自電池的電流進行整流，其中 第二開關(guān)元件是雙向開關(guān)，以及 電池與至少一個電機通過第一整流元件彼此連接。
7.—種供電方法,包括 在對電容器停止放電期間，打開第一開關(guān)元件，并且經(jīng)由電壓控制設(shè)備和限流電路，由與電容器并聯(lián)的電池對電容器進行充電；以及 在開始操作包括在負載電路中的至少一個電機之一時，打開第二開關(guān)元件，并且從電容器向使得開始操作的電機進行供電。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的供電設(shè)備，其中 根據(jù)至少一個電機中的哪一個被操作，設(shè)置從打開第二開關(guān)元件到關(guān)閉第二開關(guān)元件之間的時間。
9.一種成像設(shè)備，包括 一個或多個電機，被配置為驅(qū)動鏡頭、光圈、反射鏡和快門中的至少一個； 電容器，與電池并聯(lián)； 電壓控制設(shè)備，被配置為控制用于對電容器進行充電的電壓； 限流電路，被配置為控制要提供給電容器的電流量； 第一開關(guān)元件，被配置為控制用于對電容器進行充電的電流的供應(yīng)； 第二開關(guān)元件，被配置為控制從電容器到一個或多個電機的電流的供應(yīng)；以及 控制單元，被配置為控制第一開關(guān)元件和第二開關(guān)元件的打開和關(guān)閉之一。
全文摘要
一種供電設(shè)備，包括電容器，與電池并聯(lián)；電壓控制設(shè)備，被配置為控制用于對電容器進行充電的電壓；限流電路，被配置為控制要提供給電容器的電流量；第一開關(guān)元件，被配置為控制用于對電容器進行充電的電流的供應(yīng)；以及第二開關(guān)元件，被配置為控制從電容器到至少一個電機的電流的供應(yīng)。
文檔編號H02J7/34GK103036298SQ20121036923
公開日2013年4月10日 申請日期2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月5日
發(fā)明者滑川主康 申請人:索尼公司