JP2003174181A

JP2003174181A - 光発電器具、付属具および電気または電子機器

Info

Publication number: JP2003174181A
Application number: JP2001372164A
Authority: JP
Inventors: Haruo Watanabe; 春夫渡辺; Shinichiro Yamada; 心一郎山田; Hiroshi Miyazawa; 弘宮沢; Tomiichi Watanabe; 富一渡辺
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2001-12-06
Filing date: 2001-12-06
Publication date: 2003-06-20

Abstract

(57)【要約】【課題】可とう性を有する光電変換素子を用い、
太陽光等の光エネルギーを通常用いられている電気また
は電子機器の電源として利用することができるよう図る
とともに、規格電池と置き換え、汎用性のある電気また
は電子機器の電源となる光発電器具と、それを用いた光
発電器具用付属具と、それを用いた電気または電子機器
を提供すること。【解決手段】巻き芯部と、前記巻き芯部に対して捲回
されて引き出し自在に配設された可とう性を有する光電
変換素子を有する光電変換シートとを備え、前記光電変
換シートの外方端に重量片を接続し、前記巻き芯部に前
記光電変換素子を有する光電変換シートを捲回した状態
で、全体略円筒形状を呈し、電気または電子機器におけ
る所定の規格形状電池の収納部と着脱が可能であること
を特徴とする光発電器具およびその付属具ならびにそれ
らを有する電気または電子機器。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光電変換素子を用
いた光発電器具に関する。また、本発明は、この光発電
器具を用いた光発電器具用付属具に関する。さらに、本
発明は、この光発電器具用付属具を用いた電気または電
子機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】光電変換素子は、太陽電池とも言われて
おり、太陽光等の光エネルギーを電気エネルギーに変換
する素子である。この光電変換素子は、光エネルギーか
ら電気エネルギーを取り出す際に、従来から利用されて
きた化石燃料等と異なり、二酸化炭素等の排出物が出な
い。また、光電変換素子は、ほぼ無尽蔵と言われている
太陽光等の光エネルギーから電気エネルギーを取り出す
ことができるために、半永久的に発電を行うことができ
る。そのため、光電変換素子は、地球環境問題に鑑み
て、その利用用途や利用規模が今後も益々拡大してゆく
ものと考えられている。（例えば特開２００１−２３６
９９９公報、特開２００１−２３０４３５公報または特
開２００１−２３７００１公報等）しかしながら、光電
変換素子は、太陽光等の光エネルギーが空間的に希薄な
状態で存在していることから、利用に適した所定量の電
力を得るためには大きな受光面積を必要となる。

【０００３】一方、近年の各種加工技術の進展により、
電気または電子機器は小型化が進んでおり、携帯型の機
器とされることが多い。そのため、電気または電子機器
は、その電源として、通常、携帯に便利で手軽に利用す
ることができる乾電池が用いられている。したがって、
乾電池は、今後も益々利用が進むと考えられている。

【０００４】ところが、乾電池は、通常、マンガン乾電
池、アルカリマンガン乾電池等の一次電池であり、一回
の放電で破棄されることになるため、経済的、資源的お
よび環境負荷的な観点からみて好ましいものとはいえな
い。また、乾電池と同様の規格形状を有するＮｉＭＨ系
等の二次電池も使用されるが、充電効率の低さも鑑み、
電力が地球環境に負荷を与える手段により発電されてい
ては、一次電池と同様に好ましいものとはいえない。
（例えば特開平７−３２６３７１公報、特開平８−００
７８９９公報、特開２００１−２１７０００公報または
特開２０００−３０６９９公報等）

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光電変換素子は、可とう性に欠けており、また十分量の
電力を得るために必要な光の照射面積分の光電変換素子
が必要とされ、携帯性が乏しい。一方、光電変換素子
で、十分な電力を得ることが出来るのは、戸外であり、
戸外で使える電気または電子機器は、携帯性に優れる電
気または電子機器である。そのためにも、前記光電変換
素子は、携帯性のよいものが必要とされている。そこ
で、本発明は、可とう性を有する光電変換素子を用い、
太陽光等の光エネルギーを通常用いられている電気また
は電子機器の電源として利用することができるよう図る
とともに、規格電池と置き換え、汎用性のある電気また
は電子機器の電源となる光発電器具と、それを用いた光
発電器具用付属具と、それを用いた電気または電子機器
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】上述した問題を解決する
ために、本発明に係る光発電器具は、巻き芯部と、前記
巻き芯部に対して捲回されて引き出し自在に配設された
可とう性を有する光電変換素子を有する光電変換シート
とを備え、前記光電変換シートの外方端に重量片を接続
し、前記巻き芯部に前記光電変換素子を有する光電変換
シートを捲回した状態で、全体略円筒形状を呈し、電気
または電子機器における所定の規格形状電池の収納部と
着脱が可能である光発電器具である。さらには、上記巻
き芯部に、その両端部に位置してそれぞれ略円形平板状
に形成された上部フランジと下部フランジとが一体に設
けられている光発電器具である。そして、上記巻き芯部
に捲回された上記光電変換素子を有する光電変換シート
を覆い、上記光電変換シートの引き出し口となる引き出
し孔を有する円筒形状の外周壁が設けられ、上記上部フ
ランジおよび下部フランジに、上記外周壁の側縁と嵌合
して回転自在に支持する支持部が設けられ、引き出され
た上記光電変換素子を有する光電変換シートが、上記外
周壁を回転させることによって、上記巻き芯部と上記外
周壁とにより構成された内部空間に巻き取られる光発電
器具である。また、上記重量片は、比重２．５以上の材
質で形成されている光発電器具である。さらには、上記
重量片は、金属で形成されている光発電器具である。ま
たさらに、金属の表面が、ニッケルめっきされていても
よい銅である光発電器具である。

【０００７】本発明に係る光発電器具用付属具は、巻き
芯部と、前記巻き芯部に対して捲回されて引き出し自在
に配設された可とう性を有する光電変換素子を有する光
電変換シートとを備え、前記光電変換シートの外方端に
重量片を接続し、前記巻き芯部に前記光電変換素子を有
する光電変換シートを捲回した状態で、全体略円筒形状
を呈し、電気または電子機器における所定の規格形状電
池の収納部と着脱が可能である光発電器具を、前記光電
変換素子の引き出し状態で保持し、電気または電子機器
と電気的に接続する光発電器具用付属具である。さらに
は、上記巻き芯部に、その両端部に位置してそれぞれ略
円形平板状に形成された上部フランジと下部フランジと
が一体に設けられている光発電器具用付属具である。そ
して、上記巻き芯部に捲回された上記光電変換素子を有
する光電変換シートを覆い、上記光電変換シートの引き
出し口となる引き出し孔を有する円筒形状の外周壁が設
けられ、上記上部フランジおよび下部フランジに、上記
外周壁の側縁と嵌合して回転自在に支持する支持部が設
けられ、引き出された上記光電変換素子を有する光電変
換シートが、上記外周壁を回転させることによって、上
記巻き芯部と上記外周壁とにより構成された内部空間に
巻き取られる光発電器具用付属具である。また、上記重
量片は、比重２．５以上の材質で形成された光発電器具
用付属具である。さらには、上記重量片は、金属で形成
された発電器具用付属具である。

【０００８】本発明に係る電気または電子機器は、巻き
芯部と、前記巻き芯部に対して捲回されて引き出し自在
に配設された可とう性を有する光電変換素子を有する光
電変換シートとを備え、前記光電変換シートの外方端に
重量片を接続し、前記巻き芯部に前記光電変換素子を有
する光電変換シートを捲回した状態で、全体略円筒形状
を呈し、電気または電子機器における所定の規格形状電
池の収納部と着脱が可能である光発電器具を、前記光電
変換素子を有する光電変換シートの引き出し状態で保持
し、電気または電子機器と電気的に接続する光発電器具
用付属具を搭載している電気または電子機器である。さ
らには、上記巻き芯部に、その両端部に位置してそれぞ
れ略円形平板状に形成された上部フランジと下部フラン
ジとが一体に設けられている電気または電子機器であ
る。そして、上記巻き芯部に捲回された上記光電変換素
子を有する光電変換シートを覆い、上記光電変換シート
の引き出し口となる引き出し孔を有する円筒形状の外周
壁が設けられ、上記上部フランジおよび下部フランジ
に、上記外周壁の側縁と嵌合して回転自在に支持する支
持部が設けられ、引き出された上記光電変換素子を有す
る光電変換シートが、上記外周壁を回転させることによ
って、上記巻き芯部と上記外周壁とにより構成された内
部空間に巻き取られる電気または電子機器である。ま
た、上記重量片は、比重２．５以上の材質で形成された
電気または電子機器である。さらには、上記重量片は、
金属で形成された電気または電子機器である。

【０００９】すなわち、本発明は、（１）巻き芯部と、
前記巻き芯部に対して捲回されて引き出し自在に配設さ
れた可とう性を有する光電変換素子を有する光電変換シ
ートとを備え、前記光電変換シートの外方端に重量片を
接続し、前記巻き芯部に前記光電変換素子を有する光電
変換シートを捲回した状態で、全体略円筒形状を呈し、
電気または電子機器における所定の規格形状電池の収納
部と着脱が可能であることを特徴とする光発電器具、
（２）上記巻き芯部に、その両端部に位置してそれぞれ
略円形平板状に形成された上部フランジと下部フランジ
とが一体に設けられていることを特徴とする前記（１）
記載の光発電器具、（３）上記巻き芯部に捲回された上
記光電変換素子を有する光電変換シートを覆い、上記光
電変換シートの引き出し口となる引き出し孔を有する円
筒形状の外周壁が設けられ、上記上部フランジおよび下
部フランジに、上記外周壁の側縁と嵌合して回転自在に
支持する支持部が設けられ、引き出された上記光電変換
素子を有する光電変換シートが、上記外周壁を回転させ
ることによって、上記巻き芯部と上記外周壁とにより構
成された内部空間に巻き取られることを特徴とする前記
（１）記載の光発電器具、（４）上記重量片が、比重
２．５以上の材質で形成されていることを特徴とする前
記（１）記載の光発電器具、（５）上記重量片が、金属
で形成されていることを特徴とする前記（４）記載の光
発電器具、（６）金属の表面が、ニッケルめっきされて
いてもよい銅であることを特徴とする前記（５）記載の
光発電器具、（７）巻き芯部と、前記巻き芯部に対して
捲回されて引き出し自在に配設された可とう性を有する
光電変換素子を有する光電変換シートとを備え、前記光
電変換シートの外方端に重量片を接続し、前記巻き芯部
に前記光電変換素子を有する光電変換シートを捲回した
状態で、全体略円筒形状を呈し、電気または電子機器に
おける所定の規格形状電池の収納部と着脱が可能である
光発電器具を、前記光電変換素子を有する光電変換シー
トの引き出し状態で保持し、電気または電子機器と電気
的に接続することを特徴とする光発電器具用付属具、
（８）上記巻き芯部に、その両端部に位置してそれぞれ
略円形平板状に形成された上部フランジと下部フランジ
とが一体に設けられていることを特徴とする前記（７）
記載の光発電器具用付属具、（９）上記巻き芯部に捲回
された上記光電変換素子を有する光電変換シートを覆
い、上記光電変換シートの引き出し口となる引き出し孔
を有する円筒形状の外周壁が設けられ、上記上部フラン
ジおよび下部フランジに、上記外周壁の側縁と嵌合して
回転自在に支持する支持部が設けられ、引き出された上
記光電変換素子を有する光電変換シートが、上記外周壁
を回転させることによって、上記巻き芯部と上記外周壁
とにより構成された内部空間に巻き取られることを特徴
とする前記（７）記載の光発電器具用付属具、（１０）
上記重量片が、比重２．５以上の材質で形成されたこと
を特徴とする前記（７）記載の光発電器具用付属具、
（１１）上記重量片が、金属で形成されたことを特徴と
する前記（１０）記載の光発電器具用付属具、（１２）
金属の表面が、ニッケルめっきされていてもよい銅であ
ることを特徴とする前記（１１）記載の光発電器具用付
属具、（１３）巻き芯部と、前記巻き芯部に対して捲回
されて引き出し自在に配設された可とう性を有する光電
変換素子を有する光電変換シートとを備え、前記光電変
換シートの外方端に重量片を接続し、前記巻き芯部に前
記光電変換素子を有する光電変換シートを捲回した状態
で、全体略円筒形状を呈し、電気または電子機器におけ
る所定の規格形状電池の収納部と着脱が可能である光発
電器具を、前記光電変換素子を有する光電変換シートの
引き出し状態で保持し、電気または電子機器と電気的に
接続する光発電器具用付属具を搭載していることを特徴
とする電気または電子機器、（１４）上記巻き芯部に、
その両端部に位置してそれぞれ略円形平板状に形成され
た上部フランジと下部フランジとが一体に設けられてい
ることを特徴とする前記（１３）記載の電気または電子
機器、（１５）上記巻き芯部に捲回された上記光電変換
素子を有する光電変換シートを覆い、上記光電変換シー
トの引き出し口となる引き出し孔を有する円筒形状の外
周壁が設けられ、上記上部フランジおよび下部フランジ
に、上記外周壁の側縁と嵌合して回転自在に支持する支
持部が設けられ、引き出された上記光電変換素子を有す
る光電変換シートが、上記外周壁を回転させることによ
って、上記巻き芯部と上記外周壁とにより構成された内
部空間に巻き取られることを特徴とする前記（１３）記
載の電気または電子機器、（１６）上記重量片が、比重
２．５以上の材質で形成されたことを特徴とする前記
（１３）記載の電気または電子機器、（１７）上記重量
片が、金属で形成されたことを特徴とする前記（１６）
記載の電気または電子機器、（１８）金属の表面が、ニ
ッケルめっきされていてもよい銅であることを特徴とす
る前記（１３）記載の電気または電子機器、（１９）
（ａ）巻き芯部と、前記巻き芯部に対して捲回されて引
き出し自在に配設された可とう性を有する光電変換素子
を有する光電変換シートとを備え、前記光電変換シート
の外方端に重量片を接続し、前記巻き芯部に前記光電変
換素子を有する光電変換シートを捲回した状態で、全体
略円筒形状を呈し、電気または電子機器における所定の
規格形状電池の収納部と着脱が可能である光発電器具
と、（ｂ）前記光発電器具を前記光電変換素子を有する
光電変換シートの引き出し状態で保持し、電気または電
子機器と電気的に接続する光発電器具用付属具と、
（ｃ）電気または電子機器とを組み合わせることを特徴
とする光発電器具用付属具を介して光発電器具を装着し
ている電気または電子機器の製造方法、に関する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、図面
中、光電変換シート３については、始点と終点部分を図
示し、その中間部分の図示を省略している。以下では、
まず、図１に示す光発電器具１について説明することと
する。しかしながら、本発明がこれらに限定されないこ
とはいうまでもない。

【００１１】本発明に係る光発電器具１は、巻き芯部２
と、この巻き芯部２に対して捲回されて引き出し自在に
配設された可とう性を有する光電変換素子３１を備えた
光電変換シート３と、前記光電変換シート３を巻き芯部
２に捲回した状態で、全体略円筒形状を呈して構成され
る。

【００１２】巻き芯部２は、樹脂材料によって円筒形状
に形成されている。該樹脂材料としては、例えばＡＢＳ
（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン）樹脂、Ｓ
ＡＮ（スチレン−アクリルアミド）樹脂、ＡＳＡ（アク
リロニトリル−スチレン−アクリルアミド）樹脂、ＡＣ
Ｓ（アクリロニトリル−塩素化ポリエチレン−スチレ
ン）樹脂またはＡＡＳ（アクリロニトリル−アクリレー
ト−スチレン）樹脂等を用いることが好適である。巻き
芯部２は、光電変換シート３を捲回された状態で光電変
換シート３の幅よりもわずかに長く形成されている。従
って、巻き芯部２は、光電変換シート３の全幅に亘って
巻き取ることができ、この光電変換シート３がはみ出し
てしまうことがない。また、巻き芯部２は、その両端部
に上部フランジ６および下部フランジ７が設けられてい
る。

【００１３】上部フランジ６および下部フランジ７は、
樹脂材料によって略円形平板状に形成されており、接着
剤等の固定手段により巻き芯部２の両端部に固定されて
いる。該樹脂材料は例えば上記樹脂材料で例示されてい
る樹脂が挙げられ、上記巻き芯部２と同一の材料で形成
されてもよく、異なる材料で形成されていてもよい。上
部フランジ６および下部フランジ７は、その径が、巻き
芯部２に捲回された状態での光電変換シート３の径と略
同一となるように形成されている。これにより、上部フ
ランジ６および下部フランジ７は、巻き芯部２に捲回さ
れた光電変換シート３の側縁部を保護することができる
とともに、引き出された光電変換シート３を巻き芯部２
に巻き取る際のガイドとなり、位置ずれせずに光電変換
シート３を巻き芯部２に捲回させることができる。

【００１４】巻き芯部２、上部フランジ６および下部フ
ランジ７は、電気絶縁性を示す材料によって形成される
ことが望ましい。該電気絶縁性を示す材料としては、例
えば液晶ポリマーの他、耐薬品性、耐熱性および耐クリ
ープ性のあるエンジニアプラスチック類である変性ポリ
フェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリエーテルエーテル
ケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンサルファイド（Ｐ
ＰＳ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）またはポリ
サルフォン（ＰＳＦ）等が挙げられる。これにより、光
発電器具１は、内部の配線がこれら各部を介して短絡し
てしまったり、放電利用される時に、これら各部が例え
ば電気機器の電池収納部の端子等に接触することによっ
て電気的に短絡してしまうことを防止することができ
る。

【００１５】また、巻き芯部２、上部フランジ６および
下部フランジ７は、断熱特性の優れた材料によって形成
されることが望ましい。該断熱特性の優れた材料として
は、例えばパラ系アラミド樹脂、メタ系アラミド樹脂等
のポリアミド系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリエステル
系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂また
はポリウレタン系樹脂等が挙げられる。これにより、例
えば自動車のダッシュボードに放置される等して高温に
晒された場合に、光発電器具１の温度が上昇して、光発
電器具１が変形または破損してしまうことを防止するこ
とができる。さらに、巻き芯部２、上部フランジ６およ
び下部フランジ７は、例えば白色等の光や熱を吸収しに
くい色に着色されていることが望ましい。これにより、
光発電器具１は、温度が上昇して破損してしまうことを
防止することができる。

【００１６】上部フランジ６と下部フランジ７とには、
それぞれ正極端子８と負極端子９とが設けられている。
正極端子８と負極端子９とは、導電性材料により形成さ
れており、それぞれ図示しない結線手段により、所定の
位置に電気的に接続されている。該導電性材料として
は、例えばアルミニウム、鉄またはニッケル等の金属、
鉄−ニッケル合金、銅−ニッケル合金、白金−ロジウム
合金または金−銀合金等の金属合金等が挙げられる。

【００１７】光電変換シート３は、可とう性を有して略
矩形シートに形成されたシート状基板と、このシート状
基板上に配置された複数の光電変換素子３１とによって
構成されている。シート状基板は、例えばポリエステル
等の絶縁性を有する材料によって形成され、可とう性を
有するようにシート状に形成されている。各光電変換素
子３１は、シート状基板上に、第１の電極層と、光電変
換層と、第２の電極層とがそれぞれ薄膜状に順次積層し
て形成されてなる。光電変換素子３１を構成する各層
は、例えば、スパッタ法や蒸着法に代表される各種ＰＶ
Ｄ法、またはプラズマＣＶＤ法やＭＯＣＶＤ法に代表さ
れる各種ＣＶＤ法によってシート状基板上に薄膜状に形
成されている。光電変換素子３１は、各層が薄膜状に形
成されていることによって、シート状基板と同様に十分
な可とう性を有している。

【００１８】光電変換シート３においては、各光電変換
素子３１が互いに電気的に直列に接続されており、短手
方向の両端部に位置する光電変換素子３１の電極層にそ
れぞれ正極端子３２と負極端子３３とが形成されてい
る。正極端子３２と負極端子３３とは、それぞれ結線部
材を介して所定の位置に電気的に接続されている。

【００１９】また、光電変換素子３１は、シート状基板
とは反対側、すなわち外方に臨む側の主面から太陽光等
の光が入射される構成とされている。第１の電極層およ
び第２の電極層は、誘電性材料によって形成されてお
り、光電変換層に対して一対の電極としての機能を果た
している。光電変換層は、例えば、ａ−Ｓｉのｐｉｎ接
合構造に代表される非結晶半導体薄膜を備えて形成され
て、太陽光等の光が入射されることによって起電力が生
ずる構成とされ、いわゆる光電変換効果を有する膜構成
で形成されている。

【００２０】光電変換層は、例えばペリレン等のｐ型有
機半導体と、例えば銅フタロシアニン等のｎ型有機半導
体とにより形成されるｐｎ接合構造であってもよい。な
お、光電変換層は、上述した薄膜構造に限定されるもの
ではなく、十分な可とう性を有して光電変換効果を有す
る膜構成で形成されていればよい。

【００２１】なお、第１の電極層は、例えば、Ａｇ、Ａ
ｌ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｕ等の金属材料によって形成され
て、光電変換層に受光させる光に対する反射率が高くな
るように形成されていることが望ましい。これにより、
光電変換層を透過した光を反射して再び光電変換層に入
射させ、光電変換層の光電変換効率を向上させることが
できる。また、第２の電極層は、例えば、ＳｎＯ_２ある
いはＩｎ_２Ｏ_３等の金属酸化物を主成分とする材料によ
って形成された、いわゆる透明電極として形成されてい
ることが望ましい。これにより、光電変換層に受光させ
る光を効率よく透過して、光電変換層の光電変換効率を
向上させることができる。

【００２２】また、光電変換シート３においては、その
長手方向に対して平行に各光電変換素子３１が配置され
ている。すなわち、各光電変換素子３１の一対の電極層
は、光電変換シート３の長手方向と平行になるように配
設されている。これにより、光発電をするために光電変
換シート３を引き延ばした際に、この光電変換素子の一
部に光が十分に照射されない場合であっても、光電変換
シート全体での発電効率が低下してしまうことを防止す
ることができる。

【００２３】具体的には、例えば、光電変換シート３を
引き延ばして光発電する際に、この光電変換シート３
は、長尺形状を呈しているために、遮蔽物によって、そ
の短手方向を横断するように遮光されてしまう場合が考
えられる。この場合でも、光電変換シート３は、光が照
射されている部分で各光電変換素子３１が十分に発電を
行うことができるとともに、各光電変換素子３１が直列
に接続されていることから、各光電変換素子３１の遮蔽
効果は、各光電変換素子３１に、ほぼ同等に分散される
ことにより、正極端子３２と負極端子３３との位置で十
分な電力を維持することができる。同様に、光電変換シ
ート３の引き延ばしが不完全であり、光が遮蔽された場
合は、各光電変換素子３１の遮蔽効果は、各光電変換素
子３１に、均等に分散される。また、光電変換シート３
の引き延ばしでカールし、入射光の不均一が生じた場合
は、各光電変換素子３１の受光量は、均等に分散される
ことにより、正極端子３２と負極端子３３との位置での
電力の低下を最小限にすることができる。

【００２４】さらに、光電変換シート３は、巻き芯部２
に対して捲回されて引き延ばし自在に配設されており、
最内周側となる一側が巻き芯部２に接続固定されてい
る。光電変換シート３は、上述した正極端子３２および
負極端子３３が、この最内周側の一側に電気的に接続さ
れている。ここにおいて、光電変換シート３の光電変換
素子３１の端部が、引き延ばし状態で、光電変換シート
３における光電変換素子３１の実効部の内端部が、引き
出し状態において実質的に遮光されない位置の外部に存
在するようにすることで、発電効率を向上させることが
できる。そのために、光電変換シート３の上記最内周側
となる一側が巻き芯部２に接続固定位置より、引き出し
状態において実質的に遮光されない位置まで、上記光電
変換シート３に光電変換素子３１を有さず、正極端子３
２と負極端子３３を有するシート部を介在させる。ま
た、外周壁１１を有する光発電器具においては、外周壁
１１のスリット１１ａより十分に外部に存在できるよう
に、巻き芯部２に接続固定されている上記光電変換シー
ト３の最内周側となる一側から、上記光電変換シート３
の光電変換素子３１の内周側の端部までの上記光電変換
シート３に光電変換素子３１を有さず、正極端子３２
と負極端子３３を有するシート部を介在させる。これに
より、充電操作において、引き出し不十分による光電変
換素子３１の上記外周壁１１の光の遮蔽を防止できる。
さらに、曲率の高い内周から光電変換素子３１を、より
曲率の低い外周側へ移動させることができ、光電変換素
子３１の屈曲による疲労劣化を低減できる。また、上記
光電変換素子を有さないシート部は、可とう性におい
て、光電変換素子３１を有するものに対し高くでき、上
記光電変換シート３の巻き芯部２への接続固定の耐久性
を向上することができる。この場合、上記光電変換素子
を有さないシート部は、上記光電変換シート３と一体で
形成させることもできるが、必要に応じて、同一あるい
は別の素材のシートをつなげて形成することができる。

【００２５】また、光電変換シート３は、巻き芯部２に
対して捲回した状態で、その受光面が内側となるように
配設されている。これにより、光充電式二次電池１は、
光電変換素子３１が巻き芯部２に捲回されて保持される
際に、光電変換素子３１の受光面が外方に露出する事が
なく、受光面が傷つく等して破損してしまうことを防止
することができる。

【００２６】なお、本実施の形態においては、光電変換
素子３１を巻き芯部２に対して捲回した状態で、その受
光面が内側となるように配設するとしたが、かかる構成
に限定されるものではなく、例えば、光電変換素子３１
を巻き芯部２に対して捲回した状態で、その受光面が外
側に向くように配設してもよい。

【００２７】また、本発明に係る光発電器具用付属具に
用いる光発電器具１は、その放電電圧が約０．６〜１．
９Ｖ程度であることが望ましい。これにより、本発明に
係る光発電器具用付属具に用いる光発電器具１は、通常
の筒型規格電池を電源として用いる電気または電子機器
に対して用いられた場合に、それら電気または電子機器
の動作電圧に満たずに動作させることができなかった
り、許容電圧を超えてしまって機器を破損してしまった
りといったことを防止することができる。このために、
制御回路部５を有することができる。この制御回路部５
は、巻き芯部２の内部空間、あるいは、前記上部フラン
ジ６、あるいは、前記下部フランジ７に収納されて備え
られる。

【００２８】制御回路部５は、例えば光電変換素子３１
と電気機器１０との逆流を防止する整流機能、光電変換
素子３１による電気機器１０の過電圧印加の防止機能、
あるいは、本発明に係る光発電器具用付属具に用いる光
発電器具１の定電圧化機能等から選ばれる機能を適宜備
える。上記の逆流防止の整流機能を得るための最も単純
なものとしては、ダイオードを用い、光電変換素子３１
のプラス端子を、前記ダイオードのアノードに接続し、
この前記ダイオードのカソードを、前記光発電器具１の
正極端子８に接続することで前記機能が得られる。ま
た、光電変換素子３１のマイナス端子を、前記ダイオー
ドのカソードに接続し、この前記ダイオードのアノード
を、前記光発電器具１の負極端子９に接続することで前
記機能が得られる。また、上記の過電圧印加の防止機
能、あるいは、定電圧化機能を得るための最も単純なも
のとしては、ツェナーダイオードを用い、前記ツェナー
ダイオードのカソードを、前記光発電器具１の正極端子
８に接続し、前記ツェナーダイオードのアノードを前記
光発電器具１の負極端子９に接続することで前記機能が
得られる。

【００２９】本発明に係る光発電器具用付属具に用いる
光発電器具１は、以上で説明したように構成されて、図
１に示すように、全体略円筒形状を呈する。この状態
で、前記光発電器具１は、光発電器具用付属具４に用い
られることによって、これら光発電器具用付属具に対し
て着脱することが容易となる。そして、本発明に係る光
発電器具用付属具に用いる光発電器具１は、図１に示す
ように、光電変換素子３１を有する光電変換シート３が
巻き芯部２に捲回された状態で、所定の筒型電池規格形
状を有するように各部の寸法等が定められる。具体的に
は、前記光発電器具１は、ＩＥＣやＪＩＳ等により定め
られた、いわゆる単１型と呼ばれるＲ２０型電池、単２
型と呼ばれるＲ１４型電池、あるいは単３型と呼ばれる
Ｒ６型電池等がある。これにより、光発電器具１は、通
常の規格筒型電池を収納して使用するように設計された
電気または電子機器に対して用いることを容易とするこ
とができる。したがって、この場合に、光発電器具１
は、太陽光等の光エネルギーを電気エネルギーに変換し
て、通常用いられているような筒型電池を使用する電気
または電子機器の電源とすることができる。

【００３０】また、本発明に係る光発電器具用付属具に
用いる光発電器具１は、図１に示すように、光電変換シ
ート３を巻き芯部２から引き出した状態で、発電させ
る。このとき、光発電器具１は、光電変換素子３１の受
光面積を大きくすることができ、また、光電変換素子３
１の受光面積の全てを光の方向に向けることができるた
めに、この光電変換素子３１の発電力を向上させること
ができる。

【００３１】また、本発明に係る光発電器具１は、図２
に示すように、外周壁１１を備えて構成されてもよい。
以下では、この外周壁１１を備えて構成された光発電器
具１について説明することとする。なお、以下の説明に
おいては、上述した説明と同一または同等の部位につい
ては説明を省略し、図面において同じ符号を付すことと
する。

【００３２】前記光発電器具１は、図２に示すように、
上部フランジ６および下部フランジ７と略同径の略円筒
形状を呈する外周壁１１を備えて構成される。光発電器
具１は、上部フランジ６および下部フランジ７にそれぞ
れ、外周壁１１の側縁部が回動自在に嵌合する支持部が
設けられている。したがって、光発電器具１において
は、外周壁１１が巻き芯部２、上部フランジ６および下
部フランジ７に対して自在に回動する。支持部は、例え
ば溝またはスラント等の形状であってよい。

【００３３】また、外周壁１１には、図２に示すよう
に、スリット１１ａが穿孔されている。スリット１１ａ
は、光電変換シート３を引き出すのに十分な幅と厚みと
を有して外周壁１１に穿孔されている。

【００３４】さらに、本発明に係る光発電器具用付属具
に用いる光発電器具１においては、図２に示すように、
光電変換シート３の最外周端に係止部３０が形成されて
いる。この係止部３０は、光電変換シート３が巻き芯部
２に捲回された際に、スリット１１ａに接合するのに十
分な厚みを有して形成されている。係止部３０は、光電
変換シート３が外周壁１１の内部に完全に巻き込まれて
しまうことを防止する機能を有するとともに、光電変換
シート３を引き出す際の取っ手としての機能を有してい
る。

【００３５】本発明に係る光発電器具用付属具に用いる
光発電器具１は、図２に示すように、発電する際に係止
部３０が引き出されることにより、光電変換シート３が
巻き芯部２から引き出される。また、光発電器具１は、
外周壁１１を巻き芯部２に対して回転させることによ
り、光電変換シート３を巻き芯部２に巻き取ることがで
きる。

【００３６】したがって、本発明に係る光発電器具用付
属具に用いる光発電器具１は、スリット１１ａを有する
外周壁１１が回動自在に備えられていることによって、
光電変換シート３の引き出しおよび巻き取りが容易とな
る。また、前記光発電器具１は、外周壁１１を備えるこ
とによって、光電変換シート３を収納させた際に、光電
変換シート３が巻きほぐれてしまうといったことがな
い。さらに、本発明に係る光発電器具用付属具に用いる
光発電器具１は、外周壁１１を備えることによって、こ
の光電変換素子３１を外部から保護し、前記光発電器具
１の使用操作等により光電変換素子３１が損傷してしま
うことを防止するとともに、直射日光等による加熱を防
止することができる。外周壁１１は、前記加熱をさらに
確実に防止するためには、例えば白色等のように光や熱
を吸収しにくい色に着色されていることが望ましい。

【００３７】本発明の上記光電変換シート３に接続して
用いる係止部として機能する重量片３０の機作を、電気
機器１０に搭載した形態において、図３を用いて説明す
る。上記重量片３０は、上記光電変換シート３の巻き出
し部に設ける。光電変換シート３は、光発電器具内に長
期間捲回されておかれる場合がある。この場合、上記光
電変換シート３を捲出した時に、捲回された方向にカー
ルしてしまう。このため、図３（ａ−１）、（ｂ−１）
に示すように、水平面上に展開した場合、上記光電変換
シート３は、特定方向の光を十分に捉えることができな
い。そこで、図３（ａ−２）、（ｂ−２）に示すよう
に、水平面上に展開した場合、上記光電変換シート３
は、重量片３０により、上記カールが戻され、上記光電
変換シート３は、ほぼ全面に亘って、水平面に沿った形
になり、垂直方向の光を十分に捉えることができる。こ
の場合、重量片３０は、小片であっても、ある程度の質
量を有することが好ましく、また、使用上、他の物体と
衝突しても、容易に破損しない材料で形成されることが
好ましい。これらの用件を満たすものとして、金属を用
いることがよい。さらに、質量の大きいものがよく、比
重として、少なくとも２．５以上、好ましくは５以上、
さらに好ましくは７以上の金属を用いることが好まし
い。このような金属としては、例えば銀（１０．４
９）、アルミニウム（２．７）、金（１９．３２）、ビ
スマス（９．８）、クロム（７．１９）、銅（８．９
３）、鉄（７．８７）、モリブデン（１０．２２）、ニ
ッケル（８．９０）、鉛（１１．３６）、白金（２１．
４５）、スズ（７．３０）、チタン（４．５１）、タン
グステン（１９．３）、亜鉛（７．１３）、ステンレス
（７．７０）等が挙げられる。ただし、カッコ内の数値
は、約２５℃程度における比重（単位；ｇ／ｃｍ^３）で
ある。またこれらの金属の表面は、例えば他の金属、例
えばニッケルやクロム等でメッキされていてもよいが、
好ましくは金属表面がニッケルめっきされている銅が挙
げられる。さらに、形状は、どのような形状をとってい
てもよく、例えば図面に図示されている特別な形状に限
定されない。

【００３８】次に、本発明に係る光発電器具用付属具な
らびにこれを用いた電気または電子機器について説明す
る。以下では、図４、図５、図６に示すような光発電器
具用付属具４ならびにこれを用いた電気機器１０につい
て説明することとする。なお、図４、図５、図６におい
ては、電気機器１０と光発電器具用付属具４は、機械的
ならびに電気的に連結して使用される。この一対の連結
体として、携帯型音響機器の一例を図示するが、本発明
は携帯型音響機器に限定されるものではなく、電気によ
って動作する各種の機器であってもよい。また、以下の
説明においては、携帯型音響機器を構成する各部材およ
び部位についての説明を省略し、本発明の要旨に関わる
部材および部位についてのみ詳細に説明することとす
る。

【００３９】上記の電気機器１０と光発電器具用付属具
４は、機械的な連結部１０ａならびに電気的連結部１０
ｂを介して連結される。光発電器具用付属具４は、外装
部材４１と、電池収納蓋４３で囲まれた光発電器具１の
収納部４２とにより構成されている。

【００４０】光発電器具用付属具４には、スリット４１
ａが穿孔されている。スリット４１ａは、光電変換シー
ト３よりもやや大とされる幅と厚さを有して形成されて
いる。光発電器具用付属具４においては、スリット４１
ａを通して、光電変換シート３を外装部材４１から外方
へ引き出し自在とされる。また、上記スリット４１ａ
は、電池収納蓋４３の端部に形成することにより、光電
変換シート３を引き出した上記光発電器具１の装着が容
易になり、好ましい実施形態である。

【００４１】電気機器１０は、光発電器具用付属具４か
ら供給される電力によって、各種の動作を行う。光発電
器具用付属具４は、正極端子４４と、負極端子４５とを
備える。正極端子４４と負極端子４５とは、それぞれ光
発電器具１の正極端子８と負極端子９とに電気的に接続
されている。光発電器具用付属具４においては、正極端
子４４と負極端子４５を介して、光発電器具用付属具４
に電力が供給され、さらに、電気的連結部１０ｂを介し
て電気機器１０に電力が供給され、電気機器１０が動作
する構成とされる。

【００４２】また、本発明に係る電気または電子機器に
ついて説明する。以下では、図７、図８に示すような光
発電器具１ならびにこれを用いた電気機器１０について
説明することとする。電気機器１０と光発電器具用付属
具４は、機械的ならびに電気的に連結して使用される。
この一対の連結体として、携帯型音響機器の一例を図示
するが、本発明は携帯型音響機器に限定されるものでは
なく、電気によって動作する各種の機器であってもよ
い。また、以下の説明においては、携帯型音響機器を構
成する各部材および部位についての説明を省略し、本発
明の要旨に関わる部材および部位についてのみ詳細に説
明することとする。

【００４３】上記の電気機器１０と光発電器具１は、機
械的な連結ならびに電気的な連結は、電気機器１０の正
極端子５４と負極端子５５、ならびに、光発電器具１の
正極端子８と負極端子９を介して連結される。電気機器
１０の光発電器具１の収納部５２は、外装部材５１と、
電池収納蓋５３で囲まれた空間で構成されている。

【００４４】電気機器１０には、スリット５１ａが穿孔
されている。スリット５１ａは、光電変換シート３より
もやや大とされる幅と厚さを有して形成されている。電
気機器１０においては、スリット５１ａを通して、光電
変換シート３を外装部材５１から外方へ引き出し自在と
される。また、上記スリット５１ａは、電池収納蓋５３
の端部に形成することにより、光電変換シート３を引き
出した上記光発電器具１の装着が容易になり、好ましい
実施形態である。

【００４５】電気機器１０は、光発電器具１から供給さ
れる電力によって、各種の動作を行う。電気機器１０
は、正極端子５４と、負極端子５５とを備える。正極端
子５４と負極端子５５とは、それぞれ光発電器具１の正
極端子８と負極端子９とに電気的に接続されている。こ
れを介して電気機器１０に電力が供給され、電気機器１
０が動作する構成とされる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る光発
電器具および光発電器具用付属具および電気または電子
機器は、発電する際に、巻き芯部に捲回された光電変換
素子を有する光電変換シートを引き出して受光させ、通
常用いられている電気または電子機器の電源としての利
用が容易となるとともに、既存の規格電池との互換性が
あり、実用的な利便性に優れたものである。したがっ
て、かかる光発電器具および光発電器具用付属具および
電気または電子機器によれば、太陽光等の光エネルギー
を電気または電子機器の電源としてへの利用が実用的と
なることで、地球資源の有効活用と廃棄物の発生防止を
可能とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ｂ）は、光電変換シートが引き出された状態
の光発電器具の概略図であり、（ａ）は、（ｂ）の横断
面図である。（ｄ）は、光電変換シートが捲回された状
態の光発電器具の概略図であり、（ｃ）は、（ｄ）の横
断面図である。

【図２】（ｂ）は、外周壁を有している光発電器具であ
って、光電変換シートが引き出されている状態の光発電
器具の概略図であり、（ａ）は、（ｂ）の横断面図であ
る。（ｄ）は、外周壁を有している光発電器具であっ
て、光電変換シートが捲回されている状態の光発電器具
の概略図であり、（ｃ）は、（ｄ）の横断面図である。

【図３】（ａ−１）および（ｂ−１）は、光電変換シー
トを水平方向に引き出した状態の従来の光発電器具を示
す。（ａ−２）および（ｂ−２）は、光電変換シートを
水平方向に引き出した状態の本発明にかかる光発電器具
を示す。

【図４】（ｂ）は、図１で示した光発電器具を収納して
いる光発電器具用付属具と、電気機器との連結体の概略
図であり、（ａ）は、（ｂ）の横断面図である。

【図５】（ｂ）は、図４に示す光発電器具用付属具と電
気機器との連結体の、連結前の状態を示す図であり、
（ａ）は、（ｂ）の横断面図である。

【図６】（ｂ）は、図２で示した光発電器具を収納して
いる光発電器具用付属具と、電気機器との連結体の概略
図であり、（ａ）は、（ｂ）の横断面図である。

【図７】（ｂ）は、図１で示した光発電器具を収納して
いる電気機器の概略図であり、（ａ）は、（ｂ）の横断
面図である。

【図８】（ｂ）は、図２で示した光発電器具を収納して
いる電気機器の概略図であり、（ａ）は、（ｂ）の横断
面図である。

【符号の説明】

１光発電器具２巻き芯部３光電変換シート４光発電器具用付属具５制御回路部６上部フランジ６ａ支持部７下部フランジ７ａ支持部８正極端子９負極端子１０電気機器１０ａ機械的な連結部１０ｂ電気的連結部１１外周壁１１ａスリット３０係止部３１光電変換素子３２正極端子３３負極端子４１外装部材４１ａスリット４２電源収納部４３電池収納蓋４４正極端子４５負極端子５１外装部材５１ａスリット５２電源収納部５３電池収納蓋５４正極端子５５負極端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者宮沢弘東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内 (72)発明者渡辺富一東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内Ｆターム(参考） 5F051 AA05 AA11 AA12 BA05 BA15 DA03 DA04 EA20 FA02 FA03 FA06 FA13 FA15 GA05 JA06 JA07 JA09 JA20 KA03 KA10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】巻き芯部と、前記巻き芯部に対して捲回
されて引き出し自在に配設された可とう性を有する光電
変換素子を有する光電変換シートとを備え、前記光電変
換シートの外方端に重量片を接続し、前記巻き芯部に前
記光電変換素子を有する光電変換シートを捲回した状態
で、全体略円筒形状を呈し、電気または電子機器におけ
る所定の規格形状電池の収納部と着脱が可能であること
を特徴とする光発電器具。
【請求項２】上記巻き芯部に、その両端部に位置して
それぞれ略円形平板状に形成された上部フランジと下部
フランジとが一体に設けられていることを特徴とする請
求項１記載の光発電器具。
【請求項３】上記巻き芯部に捲回された上記光電変換
素子を有する光電変換シートを覆い、上記光電変換シー
トの引き出し口となる引き出し孔を有する円筒形状の外
周壁が設けられ、上記上部フランジおよび下部フランジ
に、上記外周壁の側縁と嵌合して回転自在に支持する支
持部が設けられ、引き出された上記光電変換素子を有す
る光電変換シートが、上記外周壁を回転させることによ
って、上記巻き芯部と上記外周壁とにより構成された内
部空間に巻き取られることを特徴とする請求項１記載の
光発電器具。
【請求項４】上記重量片が、比重２．５以上の材質で
形成されていることを特徴とする請求項１記載の光発電
器具。
【請求項５】上記重量片が、金属で形成されているこ
とを特徴とする請求項４記載の光発電器具。
【請求項６】金属の表面が、ニッケルめっきされてい
てもよい銅であることを特徴とする請求項５記載の光発
電器具。
【請求項７】巻き芯部と、前記巻き芯部に対して捲回
されて引き出し自在に配設された可とう性を有する光電
変換素子を有する光電変換シートとを備え、前記光電変
換シートの外方端に重量片を接続し、前記巻き芯部に前
記光電変換素子を有する光電変換シートを捲回した状態
で、全体略円筒形状を呈し、電気または電子機器におけ
る所定の規格形状電池の収納部と着脱が可能である光発
電器具を、前記光電変換素子を有する光電変換シートの
引き出し状態で保持し、電気または電子機器と電気的に
接続することを特徴とする光発電器具用付属具。
【請求項８】上記巻き芯部に、その両端部に位置して
それぞれ略円形平板状に形成された上部フランジと下部
フランジとが一体に設けられていることを特徴とする請
求項７記載の光発電器具用付属具。
【請求項９】上記巻き芯部に捲回された上記光電変換
素子を有する光電変換シートを覆い、上記光電変換シー
トの引き出し口となる引き出し孔を有する円筒形状の外
周壁が設けられ、上記上部フランジおよび下部フランジ
に、上記外周壁の側縁と嵌合して回転自在に支持する支
持部が設けられ、引き出された上記光電変換素子を有す
る光電変換シートが、上記外周壁を回転させることによ
って、上記巻き芯部と上記外周壁とにより構成された内
部空間に巻き取られることを特徴とする請求項７記載の
光発電器具用付属具。
【請求項１０】上記重量片が、比重２．５以上の材質
で形成されたことを特徴とする請求項７記載の光発電器
具用付属具。
【請求項１１】上記重量片が、金属で形成されたこと
を特徴とする請求項１０記載の光発電器具用付属具。
【請求項１２】金属の表面が、ニッケルめっきされて
いてもよい銅であることを特徴とする請求項１１記載の
光発電器具用付属具。
【請求項１３】巻き芯部と、前記巻き芯部に対して捲
回されて引き出し自在に配設された可とう性を有する光
電変換素子を有する光電変換シートとを備え、前記光電
変換シートの外方端に重量片を接続し、前記巻き芯部に
前記光電変換素子を有する光電変換シートを捲回した状
態で、全体略円筒形状を呈し、電気または電子機器にお
ける所定の規格形状電池の収納部と着脱が可能である光
発電器具を、前記光電変換素子を有する光電変換シート
の引き出し状態で保持し、電気または電子機器と電気的
に接続する光発電器具用付属具を搭載していることを特
徴とする電気または電子機器。
【請求項１４】上記巻き芯部に、その両端部に位置し
てそれぞれ略円形平板状に形成された上部フランジと下
部フランジとが一体に設けられていることを特徴とする
請求項１３記載の電気または電子機器。
【請求項１５】上記巻き芯部に捲回された上記光電変
換素子を有する光電変換シートを覆い、上記光電変換シ
ートの引き出し口となる引き出し孔を有する円筒形状の
外周壁が設けられ、上記上部フランジおよび下部フラン
ジに、上記外周壁の側縁と嵌合して回転自在に支持する
支持部が設けられ、引き出された上記光電変換素子を有
する光電変換シートが、上記外周壁を回転させることに
よって、上記巻き芯部と上記外周壁とにより構成された
内部空間に巻き取られることを特徴とする請求項１３記
載の電気または電子機器。
【請求項１６】上記重量片が、比重２．５以上の材質
で形成されたことを特徴とする請求項１３記載の電気ま
たは電子機器。
【請求項１７】上記重量片が、金属で形成されたこと
を特徴とする請求項１６記載の電気または電子機器。
【請求項１８】金属の表面が、ニッケルめっきされて
いてもよい銅であることを特徴とする請求項１３記載の
電気または電子機器。
【請求項１９】（ａ）巻き芯部と、前記巻き芯部に対
して捲回されて引き出し自在に配設された可とう性を有
する光電変換素子を有する光電変換シートとを備え、前
記光電変換シートの外方端に重量片を接続し、前記巻き
芯部に前記光電変換素子を有する光電変換シートを捲回
した状態で、全体略円筒形状を呈し、電気または電子機
器における所定の規格形状電池の収納部と着脱が可能で
ある光発電器具と、（ｂ）前記光発電器具を前記光電変
換素子を有する光電変換シートの引き出し状態で保持
し、電気または電子機器と電気的に接続する光発電器具
用付属具と、（ｃ）電気または電子機器とを組み合わせ
ることを特徴とする光発電器具用付属具を介して光発電
器具を装着している電気または電子機器の製造方法。