CN101535923A - 具有发电功能的电子装置 - Google Patents

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Abstract

通过以简单的结构有效利用光源和外部光来补充电力消耗，延长了使用二次电池的电子装置的连续使用时间。在便携式电话的壳体(201)的背面，层叠了光源(204)、具有操作键(206)的导光键板(203)以及太阳能电池(202)。操作键(206)通过太阳能电池(202)的通孔(208)和壳体(201)的通孔(207)露出到外侧。键板(203)将来自光源(204)的光和来自壳体(201)外侧的光引导到太阳能电池(202)并将来自光源(204)的光引导到操作键(206)。太阳能电池(202)通过键板(203)接收来自光源(204)和来自壳体(204)外侧的光，并将光能转换成电能以对二次电池进行充电。

Description

具有发电功能的电子装置
技术领域
本发明涉及诸如移动电话、PHS(个人手提移动电话系统)或者PDA(个人数字辅助)之类的便携式电子装置和诸如显示单元之类的电子装置，并具体地涉及配备有发电功能的电子装置。
背景技术
传统地已经开发了以移动电话、PHS或者PDA的电池作为电源来工作的便携式电子装置。
如在专利文献1至3中所揭示的，传统的便携式电子装置(例如，移动电话)由电池提供电力，因而，当电池电力耗尽时，该装置需要适时地更换电池，或者在使用二次电池时，该装置需要对电池进行充电。
然而，会发生这样的问题：电池更换伴随着成本，并且电池更换或者充电需要时间并且比较麻烦。
作为一种用于解决该问题的方法，如在专利文献1中所揭示，已经提出了以太阳能电池利用背光光源和外部光来对二次电池进行充电的发明。然而，在专利文献1中揭示的发明使用仅作为显示单元的背光的光源。具有操作键的电子装置使用该光源照明操作键，因而，当使用光纤进行光学引导照明操作键时，会发生以下问题：电子装置的结构变得很复杂。
此外，电子装置被构造成用穿过显示单元的太阳光对太阳能电池进行充电，因而当显示单元的透光性较低时，造成太阳能电池发电不足。
因而，便携式电子装置需要用于进行良好充电的简单结构，以及电池可驱动时段的延长和较长的工作寿命。
在具有显示元件的电子装置的情况下，发光器件用作像素，并且在非发光类型的像素的情况下，使用背光，因而由于照明而造成电力消耗。因而，会发生需要降低电力供应的严重问题。
专利文献1：日本专利早期公开No.2002-77343
专利文献2：日本专利早期公开No.2001-292214
专利文献3：日本专利早期公开No.2002-55628
发明内容
本发明要解决的问题
本发明的示例性目的是提供具有二次电池的电子装置，其具有简单的结构并且能通过有效利用光源和外部光补偿电力消耗来延长连续工作时段。
解决问题的手段
本发明的示例性方面提供了一种电子装置，其包括：光源；光电转换元件，其用于接收光并将所述光转换成电能；键板，其具有多个操作键，并且用于将来自所述光源的光和外部光引导到所述光电转换元件中，并将来自所述光源的光引导到所述操作键上；以及二次电池，其用于存储来自所述光电转换元件的电能。
键板包括多个操作键，并且将来自光源的光和外部光引导到光电转换元件，并将来自光源的光引导到操作键上。光电转换元件从键板接收光，并将该光转换成电能。二次电池存储来自光电转换元件的电能。
可以构造成，所述电子装置包括壳体，所述壳体包括多个第一通孔，所述第一通孔用于将所述多个操作键露出到其表面侧；所述光电转换元件包括与所述第一通孔对应的多个第二通孔，并设置在所述壳体的背面上；所述键板由具有透光性的材料制成，并且设置在所述光电转换元件的背面上，并且所述多个操作键通过所述第一和第二通孔突出到所述壳体的外侧；所述光源设置在所述键板的背面上；并且所述键板将来自所述光源的光和来自所述壳体外侧的外部光引导到所述光电转换元件中。
可以构造成，突出到所述壳体的外侧的操作键的外表面的面积形成为大于所述第一和第二通孔。
此外，可以构造成，所述光源是所述操作键的背光。
此外，可以构造成，所述光源形成具有透光性，并且层叠布置在所述光电转换元件上。
可以构造成，所述光电转换元件层叠布置在所述二次电池上。
本发明的示例性方面提供了一种电子装置，其包括：多个光学充电元件，每个所述光学充电元件包括具有透光性的光源；光电转换元件，其层叠布置在所述光源的下层并用于将来自所述光源的光和外部光转换成电能；以及二次电池，其层叠布置在所述光学转换元件的下层并用于存储来自所述光学转换元件的电能，其中所述电子装置使用所述每个光学充电元件的所述光源作为像素。
光电转换元件层叠层叠在具有透光性的光源的下层，并将来自光源的光和外部光转换成电能。二次电池层叠布置在光学转换元件的下层并存储来自光学转换元件的电能。每个光学充电元件的光源被用作像素。
可以构造成，每个所述光学充电元件形成为在其周围包括突起和凹部，其中，每个所述光学充电元件的突起和凹部与各个相邻的光学充电元件的凹部和突起配合。
可以构造成，每个所述光学充电元件独立于任何其它光学充电元件以能被独立地拆卸。
此外，可以构造成，每个所述光学充电元件的所述光源代替像素用作像素背光。
本发明的优点
根据本发明，可以通过有效地利用光源和外部光，以简单的结构补偿电源的电力消耗。
诸如移动电话之类的具有二次电池的电子装置通过键板由光源和外部光对电池进行充电，因而能延长连续工作的时段。
此外，显示单元使用光源作为像素或者背光，因而，利用简单的结构，能实现对从电源供应的电力进行补偿。
附图说明
图1是图示根据本发明第一示例性实施例的具有发电功能的电子装置的构造的框图；
图2是根据本发明第一示例性实施例的具有发电功能的移动电话的分解立体视图；
图3是根据本发明第一示例性的具有发电功能的移动电话的侧剖视图；
图4是根据本发明第一示例性实施例的具有发电功能的移动电话的侧剖视图；
图5是图示根据本发明第一示例性实施例的具有发电功能的电子装置的操作的框图；
图6是根据本发明第二示例性实施例的电子装置的侧剖视图；
图7是用在根据本发明第三示例性实施例的电子装置中的光源太阳能电池的侧剖视图；
图8是用在根据本发明第四示例性实施例的电子装置中的光源充电太阳能电池的侧剖视图；
图9是图示根据本发明第五示例性实施例的电子装置的视图；
图10是图示根据本发明第六示例性实施例的电子装置的视图；以及
图11是图示根据本发明第七示例性实施例的电子装置的视图。
附图标记说明
101 作为电子装置的移动电话
102 天线
103 通信单元
104 控制单元
105 扬声器
106 麦克风
107 操作单元
108 显示单元
109 存储单元
110 音乐回放单元
111 太阳能电池单元
112 充电电力控制单元
113 作为二次电池的充电电池
113 光源单元
201 壳体
202 作为光电转换元件的太阳能电池
203、203a 键板
204、504 光源
205 外部光
206、206a 操作键
207 第一通孔
208 第二通孔
505 光源太阳能电池
601 作为光学充电元件的光源充电太阳能电池
701 光
901 支撑台
1001、1101 显示单元
1002 突起
1003 凹部
具体实施方式
图1是图示根据本发明第一示例性实施例的具有发电功能的电子装置的构造的框图，并图示了具有太阳能电池的移动电话的示例。
在图1中，移动电话101包括：天线102；执行无线通信的通信单元103；包括CPU并执行每个单元的控制和信号处理的控制单元104；输出电话提示音和警告音的扬声器105；输入声音的麦克风106；包括诸如数字键和各种类型的功能键之类的操作键并用来针对电话号码和各种类型的操作进行输入的操作单元107；由液晶显示面板构成并显示诸如装置工作状态之类的各种类型信息的显示单元108；在诸如闪存之类的存储器中存储诸如音乐数据之类的各种类型信息的存储单元109；包括DSP并针对音乐回放进行各种类型的处理的音乐回放单元110；将光能转换成电能的太阳能电池单元111；执行每个单元的充电控制和电力控制的充电电力控制单元112；作为二次电池的充电电池113；以及照明来电提示LED(发光二极管)和各种类型的功能照明的光源单元114。
图2是图示根据本发明第一示例性实施例的具有发电功能的移动电话101的机构部分的构造的分解立体图。
在图2中，图示了作为设置在壳体201的背面的光电转换元件的太阳能电池202，设置在太阳能电池202的背面并引导、反射和传送光的键板203和设置在键板203的背面并包括多个LED的光源204。
壳体201包括用于将一体形成在键板203上的多个操作键206露出到壳体201的正面侧的多个第一通孔207。板状太阳能电池202包括与第一通孔207对应的多个第二通孔208，并设置在壳体201的背面上。键板203由导光性材料制成并设置在太阳能电池202的背面上。多个操作键206一体地形成在键板203上，每个操作键从壳体201的正面侧通过与每个键对应的第一和第二通孔207、208向外突出。
从光源204发出的光照射到键板203。从光源204发出的光的一部分由键板203引导到一体形成在键板203上的操作键206上，并照射操作键206。从光源204发出的光的一部分由键板203引导并照射太阳能电池202。此外，来自外部光205的光在通过键板203之后照射太阳能电池202。
如上所述，键板203将来自壳体201的外部的光和来自光源204的光引导到太阳能电池202。来自外部光205的光和从光源204发出的光通过键板203之后照射太阳能电池202，然后太阳能电池202将所接收到的光能转换成用于发电的电能。
由太阳能电池202产生的电能由充电电力控制单元112向充电电池113充电，并用于移动电话101的每个单元的电力供应，因而补偿电池113的电流消耗，从而延长了连续工作的时段。
图3和图4分别是根据本发明第一示例性实施例的具有发电功能的移动电话机101的机构部分的侧剖视图，其中，与图2相同的部分分别具有相同的附图标号/标记。
如图3和图4所示，在壳体201的背面侧上，层叠布置太阳能电池202、键板203和在板上形成的多个光源204。
在键板203上形成的多个操作键206的每个都通过在壳体201上形成的通孔207和在太阳能电池202的板上形成的第二通孔208突出到壳体201的正面侧。
在图1至图4中，从光源204发出的光、以及来自外部光205的光(例如太阳光和外部光设备(例如，荧光灯)的光)在通过键板203之后照射到太阳能电池202，然后太阳能电池202将所接收到的光能转换成用于发电的电能。
由太阳能电池202转换的电能由充电电力控制单元112向作为二次电池的充电电池113充电，并用于移动电话101的每个单元的电力供应，这样补偿了电池113的电流消耗，从而延长了连续工作的时段。
图5是图示将由太阳能电池202转换的电能充电到充电电池113中并使用该电能为移动电话101的每个单元供应电力的操作的框图，其中，与图1至图4相同的部分分别具有相同附图标号/标记。
在图5中，当从光源204发出的光和来自外部光205的光照射到太阳能电池202时，太阳能电池202将所接收到的光能转换成电能。充电电力控制单元112控制充电电池113的充电状态和移动电话101的每个单元的电力供应状态的信息，并将由太阳能电池202转换的电能充电到充电电池113中，该电能用于对移动电话101的每个单元的电力供应。通过执行用于将光能转换成电能的光电转换，对光能进行再利用。
如上所述，根据第一示例性实施例的电子装置使用简单结构有效地吸收了来自键背光照明单元的光以及外部光206作为光能，并通过光电转换将该能量转换成电能。因为可以由光源204和外部光205通过键板203执行充电，所以太阳能电池202可以补偿使用电流的消耗，这样就延长了移动电话机101的连续工作的时段。此外，可以有效地使用来自键背光照明单元的光(该光通常作为不需要的光而消散)。因而，示例性实施例提供了许多优点，例如降低对电池113进行充电的频率以及在长期外出时不需要携带充电器。
作为本发明的第二示例性实施例，其基本构造如上所述，但是将外部光有效地照射到太阳能电池，以下将描述进一步的设计示例。
图6是根据本发明第二示例性实施例的电子装置的侧剖视图，并以与第一示例性实施例相同的方式图示具有发电功能的移动电话的示例。在图6中，与图3和图4相同的部分分别具有相同的附图标号/标记。
在图6中，形成在键板203a上的操作键206a的外表面的面积被设定为大于通孔207、208。具体而言，操作键206a的头部被形成为比其基部厚。因而，操作键206a接收更多的外部光205，因而将光引导到太阳能电池202上。
如上所述，通过改变键板203a的形状以更高效率地引导光，更多的光可以照射到太阳能电池202，因而获得高的发电效率。
图7是作为在根据本发明第三示例性实施例的电子装置中所使用的部件的光源太阳能电池505的侧剖视图，其中，与图1至图6相同的部分分别具有相同的附图标号/标记。
在第三示例性实施例中，该装置进一步设计用于将来自光源504的光和外部光205进一步有效地照射到太阳能电池202。在图7中，通过将由LED和有机EL构成的光源504与作为光电转换元件的太阳能电池202集成，构成光源太阳能电池505，因而将来自光源504的光直接照射到太阳能电池202。这样的结构通过节省空间和紧凑设计提供了移动电话的小型化。
由透光材料制成的光源504具有透光性，并且外部光205通过光源504照射到太阳能电池202。
如上所述，光源太阳能电池505通过层叠布置的光源504和太阳能电池202而具有集成的结构，并且光源太阳能电池505可以直接安装在印刷电路板上，因而减少了组装工序数，提高了制造效率。
图8是作为用在本发明第四示例性实施例的电子装置中的部件的光源充电太阳能电池601的侧剖视图，其中，与图1至图7相同的部分分别具有相同的附图标号/标记。
在图8中，光源充电太阳能电池601被构造成将由LED或者有机EL构成的光源504、作为光电转换元件的太阳能电池202和充电电池113层叠并集成，构造成光学充电元件。
由透光材料制成的光源504具有透光性，并且外部光205通过光源504照射到太阳能电池202。来自光源504的光直接照射到太阳能电池202。
因而，光源504的光和来自外部光205的光被太阳能电池202接收，并且光电转换的电力被充电到充电电池(二次电池)113中，由此，由单体长时间连续地从光源504发光。仅仅通过集成光源504、太阳能电池202和充电电池113形成的光源对太阳能电池601充电，就能发光。
图9是图示根据本发明第五示例性实施例的电子装置的视图，并图示了通过将多个图8图示的光源充电太阳能电池601组合而构成光701的立体图。
在图9中，光701被构造成在支撑基体901上布置多个光源充电太阳能电池601。
即使在没有电的地方或者黑暗的场所下也可以使用通过组合多个光源充电太阳能电池601而构造的光701。
根据示例性实施例的光701，来自光源504的光和外部光205由太阳能电池202接收，并且光电转换的电力被充电到电池113中，因而消除了根据需要更换电池113或者对电池113进行充电的需要。因而，这提供了方便携带的紧凑的便携式电子装置。光701还可以应用于在便携式电子装置中使用的光源，例如，应用到电话提示LED。
图10是图示根据本发明第六示例性实施例的电子装置的视图，并且图示了通过组合图8中的多个光源充电太阳能电池601而构成的显示单元1001的正视图和光源充电太阳能电池601的放大正视图。
本发明示例性实施例使用多个光源充电太阳能电池601作为显示元件。具体地，使用多个光源充电太阳能电池601，每个光源充电太阳能电池601用作包括光源504、用于对来自光源504的光和外部光205进行光电转换的太阳能电池202、和用于存储来自太阳能电池202的电能的充电电池113的元件。每个光源充电太阳能电池601的光源504用作像素。
每个光源充电太阳能电池601在其周围包括突起1002和凹部1003，并且每个光源充电太阳能电池601的突起1002和凹部1003分别与相邻的光源充电太阳能电池601的其它凹部1003和突起1002配合。
每个光源充电太阳能电池601被构造成与其它光源充电太阳能电池601独立以可独立地拆卸。
每个光源充电太阳能电池的光源504可以代替像素用作像素背光。
在包括显示元件的情况下，光源可用作像素或者背光，因而以简单的结构补偿从电源供应的电力。
多个光源充电太阳能电池的组合可以构造成用于在露天使用的巨型屏幕或者记分板的巨型显示单元1001。
此外，来自光源504的光和外部光205由太阳能电池202接收，并且光电转换的电力充电到二次电池113中，由此获得低的电力消耗和低的电费。
因为每个光源充电太阳能电池601被构造成彼此独立以用于拆卸，当由于产品工作寿命或者修理需要更换或者拆卸时，仅仅沿着与图10的纸面垂直的方向滑动需要更换或者的光源充电太阳能电池601，并将其拆卸，因而便于更换和修理。通过以此方式仅仅拆卸一个光源充电太阳能电池601所进行的简单更换能降低更换成本。
相邻的光源充电太阳能电池601通过作为连接部分的突起1002和凹部1003彼此连接，并且被构造成可独立地沿着与图10的纸面垂直的方向滑动，因而，其不仅形成有平坦的表面，而且还可具有突起和凹部。
此外，多个光源充电太阳能电池601组合成各种类型的形状，这能构造成具有诸如圆形、三角形和梯形的各种形状中的任一种的显示单元。
例如，将多个光源充电太阳能电池601组合成圆形，这能构造成如图11图示的第七示例性实施例的具有椭圆形状的显示单元1101。
本申请基于在2006年11月2日提交的日本专利申请No.2006-299168，并主张其优先权，该专利申请公开的全部内容通过引用而结合于此。
工业应用性
本发明可应用于由二次电池提供电力的便携式电子装置以及移动电话、PHS(个人手提移动电话系统)、PDA(个人数据辅助、个人数字辅助：个人便携式远程通信设备)、电子字典、以及便携式个人计算机。此外，本发明还可应用于各种尺寸和类型的光源和显示单元。

Claims (10)

1.一种电子装置，其包括：
光源；
光电转换元件，其用于接收光并将所述光转换成电能；
键板，其具有多个操作键，并且用于将来自所述光源的光和外部光引导到所述光电转换元件中，并将来自所述光源的光引导到所述操作键上；以及
二次电池，其用于存储来自所述光电转换元件的电能。
2.根据权利要求1所述的电子装置，其中
所述电子装置包括壳体，所述壳体包括多个第一通孔，所述第一通孔用于将所述多个操作键露出到其表面侧；
所述光电转换元件包括与所述第一通孔对应的多个第二通孔，并设置在所述壳体的背面上；
所述键板由具有透光性的材料制成，并且设置在所述光电转换元件的背面上，并且所述多个操作键通过所述第一和第二通孔突出到所述壳体的外侧；
所述光源设置在所述键板的背面上；并且
所述键板将来自所述光源的光和来自所述壳体外侧的外部光引导到所述光电转换元件中。
3.根据权利要求2所述的电子装置，其中，突出到所述壳体的外侧的操作键的外表面的面积形成为大于所述第一和第二通孔。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电子装置，其中，所述光源是所述操作键的背光。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电子装置，其中，所述光源具有透光性，并且层叠布置在所述光电转换元件上。
6.根据权利要求5所述的电子装置，其中，所述光电转换元件层叠布置在所述二次电池上。
7.一种电子装置，包括：
多个光学充电元件，每个所述光学充电元件包括具有透光性的光源；光电转换元件，其层叠布置在所述光源的下层并用于将来自所述光源的光和外部光转换成电能；以及二次电池，其层叠布置在所述光学转换元件的下层并用于存储来自所述光学转换元件的电能，其中
所述电子装置使用每个所述光学充电元件的所述光源作为像素。
8.根据权利要求7所述的电子装置，其中，每个所述光学充电元件在其周围包括突起和凹部，其中
每个所述光学充电元件的所述突起和所述凹部与各个相邻的光学充电元件的凹部和突起配合。
9.根据权利要求7或8所述的电子装置，其中，每个所述光学充电元件独立于任何其它光学充电元件以能被独立地拆卸。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的电子装置，其中，每个所述光学充电元件的所述光源代替像素用作像素背光。
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