JP2006093375A

JP2006093375A - 太陽電池搭載電子機器

Info

Publication number: JP2006093375A
Application number: JP2004276403A
Authority: JP
Inventors: Takuya Okamoto; 卓也岡本
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-09-24
Filing date: 2004-09-24
Publication date: 2006-04-06

Abstract

【課題】従来、携帯電子機器は、商用ＡＣ電源と専用充電器がないと充電できず、太陽電
池は面積に発電量が比例するため、出力と携帯性の両立が難しかった。
【解決手段】蝶番軸や回転軸、レール、溝等によって展開、格納できる太陽電池を電子機
器外面に備え、太陽さえあれば、どこでも太陽電池を展開することによって発電でき、バッテリに短時間で急速充電できるようにし、且つ太陽電池を格納することで、携帯しやすくした。また、バネ等機械式装置によってワンタッチで展開、格納することもでき、展開、格納操作を容易に行うことができる。
【選択図】図１０

Description

本発明は、展開することで発電能力を高められ、且つ格納することで携帯にも便利な太
陽電池基板を備える太陽電池搭載電子機器に関するものである。

従来、太陽電池を用いた携帯電話機等の充電装置としては、特許文献１記載のような携
帯用発電装置が知られている。この携帯用発電装置は、携帯電話における本体部の裏面側
に沿って取り付け可能な基板の外面側に太陽電池を備えた発電装置と、基板の一側縁部に
設けられていて太陽電池に接続された一対の出力端子とで構成され、基板には携帯電話の
裏面側に着脱自在に取り付け可能な面ファスナーの雄体と雌体を備え、出力端子は、基板
を携帯電話の裏面側に取り付けた状態で携帯電話に内蔵されたバッテリへの接触式充電端
子に接触可能な状態に設けられているものであった。

また、特許文献２記載のような発電装置も知られている。この発電装置は一端を要とし
て結合した２つの支持体と、該支持体間に扇のごとくに折り畳み可能に設けられた可撓性
基板と、該基板上に設けられた複数の発電部と、からなる太陽電池であって、この太陽電
池は発電時にあっては、前記可撓性基板を展開することにより前記発電部を露出せしめる
とともに、その可撓性基板を折り畳むことにより前記発電部を収納可能としたことにある
。

更に、該特許文献２記載の電子機器の特徴とするところは、収納展開可能な太陽電池を
備えたものであって、具体的には、電子機器の筐体に、前記支持体の一方を固定し、他方
を展開自在とした上記太陽電池を備えたものであり、これら筐体としては、携帯電話、コ
ンピュータ、パーソナルハンディーホン（ＰＨＳ）、ポケットベル、又はこれらに着脱可
能な充電部である。

また、特許文献３記載のような携帯電子機器も知られている。この電子機器は発電機能
をもたない第１の電源と、光電変換による発電機能をもつ第２の電源と、動作速度に伴い
消費電力が変化する負荷体と、上記第１、第２の電源のいずれか一方を動作用電源として
上記負荷体に供給する手段と、上記負荷体に第１の電源が供給されているとき同負荷体を
低速度で動作制御し、上記負荷体に第２の電源が供給されているとき同負荷体を高速度で
動作制御する手段とを具備してなることを特徴とする。

更に、前記特許文献３記載の携帯電子機器は主にパソコンであって、太陽電池は本体キ
ーボード面に固定して設けられるか、または折り畳める太陽電池を前記キーボード面に収
納できるか、大型の太陽電池パネルを外部接続するかの三種類である。

また、従来一般的に使用されている電子機器、特に普及数が日本国内で７０００万台を
超えた携帯電話の実用化されている充電装置はほぼ全て家庭用ＡＣ電源を用いたものであ
り、携帯ゲーム機や家電製品のリモートコントローラー等は一次電池を専ら使用している
。

特開２００３ー２２９９４６号公報特開平８ー１２１８０２号公報特開平８ー０９５６８１号公報

特許文献１記載のような従来の発電装置は、逆流防止回路等の制御回路を設けていない
ため、光源が弱い場合や光源が無い場合に電気が逆流するなどして、バッテリーを消費す
るので、実用できない。また、制御回路を前記発電装置に設けたとしても、本発明を使用
した携帯電話により、必要性を失い、また、家庭用充電器で充電する際、毎回発電装置を
取り外さなければならない為手間がかかり、更に充電時に毎回取り外すことにより、外出
中に充電が必要となった時、置き忘れて使用できない場合も発生しうるという問題点があ
った。そして、接合端子部が携帯電話外面にむき出しのため、落下等の際に接合端子部が
故障しやすく、また別体となるので発電装置を紛失する可能性もある。最後に、上述のよ
うな従来の発電装置は携帯電話本体の裏面側にしか取り付けられないため、屋外で電池容
量が無くなった際に手に持って充電しながらの通話は困難である。

また、特許文献２記載の発電装置では発明の主眼である太陽電池の受光面積をさほど確
保できず、太陽電池が扇型のため、デザインの自由は狭められており、扇のような連結部
の多い構造では展開時に物理的な力に対して弱く、また多頻度の展開、格納操作により故
障しやすい。着脱可能な充電部である場合に関しては、電子機器本体とは別途発電装置を
持ち運ばなければならず携帯に不利である。

また、特許文献３記載の発電装置ではキーボード部分の配置上設置場所を確保しづらく、
確保できたとしても太陽電池パネルの面積は小さく発電量すなわち、充電量も小さくなる
。また、外部接続による取り外し可能な物の場合、太陽電池パネルを電子機器本体とは別
に持ち運ばねばならず携帯性を阻害し、ノートパソコンは膝上などでよく使用するが、発
電しながらの使用の場合、太陽電池パネルを置く場所がなく使用しづらい。また、接続経
路が細いため構造上物理的な力に弱く、断線による故障も起こしやすい。

また、段落番号０００７記載の問題については、家庭用ＡＣ電源は原子力発電、石炭火
力発電、石油火力発電が主な供給源であることから、総合的な地球環境を考えねばならな
い現代において放射性物質汚染、大気汚染、地球温暖化を引き起こしうる家庭用ＡＣ電源
への依存率を下げることは、一つの重要な地球環境保全対策である。また、一次電池の大
量使用、大量廃棄も製造時のエネルギーは発電所に頼っており、環境に対する負荷が大き
く、マンガン等レアメタルの使用は資源の枯渇問題を内包している。

以上のように、解決しようとする問題点は、一、発電量を確保するために太陽電池の面
積を大きくしながら、二、一方でコンパクトに格納できることで携帯性に優れ、三、構造
を単純化することで故障に強くし、四、家庭用電源での充電の際、従来以上の手間がかか
らず、五、本体と発電装置の一体化により常に発電装置を携帯可能にし、六、更に外面の
デザインの自由度を確保するという、以上六項目の全ての要求を同時に満たせなかった点
である。

本発明は、上述の従来の問題点に着目してなされたもので、電子機器本体に搭載された
展開、格納可能な複数枚の太陽光発電パネルが広い面積つまりは発電量を確保することに
よって、外出中等の電池切れ時にＡＣ電源を探さなくても、また、充電器を持っていなく
ても、確実且つ短時間で充電することができ、コンパクトになることで、携帯性に優れ、
単純な構造によって故障も軽減でき、家庭用電源での充電時も従来通り、コネクタをさす
か、専用の台に装着するだけで手間がかからず、本体と発電装置の一体化により常に発電
装置を携帯することができ、外面のデザインの自由度を確保できる太陽電池搭載電子機器
を提供することを最も主要な特徴とする。

上記の課題を解決するため、本発明請求項１記載の太陽電池搭載電子機器は、蝶番軸に
よって扉状に展開、格納できる太陽電池を外面に備えることを手段とした。

請求項２記載の太陽電池搭載電子機器は、蝶番軸によって観音開きの扉状に展開、格納
できる太陽電池を外面に備えることを手段とした。

請求項３記載の太陽電池搭載電子機器は、回転軸によって電子機器の外平面と平行に回
転して展開、格納できる太陽電池を外面に備えることを手段とした。

請求項４記載の太陽電池搭載電子機器は、電子機器の外平面を滑らせて展開、格納する
ことができる太陽電池を備えることを手段とした。

請求項５記載の太陽電池搭載電子機器は、バネ等機械式装置によってワンタッチで展開
、格納することが可能な太陽電池を外面に備えた請求項１〜４記載の太陽電池搭載電子機
器であることを手段とした。

本発明の太陽電池搭載電子機器は、展開できる太陽電池が出力を増すため充電量を増大
させ、完全に充電するまでの時間を短縮し、該太陽電池は格納できるため、コンパクトに
なり携帯性に優れ、外観をシンプルにすることで落下時等の故障に強く、家庭用ＡＣ電源
等での充電の際も従来通り、コネクタをさすか、専用の台に装着するだけ手間がかからず
、太陽電池の設置場所や展開方法によっては、携帯機器の外面に太陽電池を露出させずに
済むため、デジタルカメラや液晶画面の配置だけでなく、携帯電話市場などでは特に重要
なデザインの自由度も確保でき、展開できる太陽電池を外面に備えたことにより、いつで
も太陽電池を電子機器と共に携帯することが可能となる。

また、図１０のように、折り畳み式の携帯電話を開いた状態で太陽電池を展開すれば、
太陽電池４１の面積の八倍もの面積を確保でき、太陽電池は面積が出力に直結するため、
充電効率を飛躍的に向上することが可能となる。

また、本発明を使用すれば、太陽電池を展開した場合、短時間で電子機器を充分に充電
することが可能になるため、従来必須であった家庭用ＡＣ電源での充電を補助として使用
し、家庭用ＡＣ電源や一次電池に頼ることをほとんど無くならせることも可能になる。

従来携帯電話等電子機器に用いられているリチウムイオン電池は中途での補充電によっ
て満充電時の絶対量が低下するメモリー効果が少なく補充電にも向いている為、本発明を
用いれば電池切れ時のみならず少し電池量が減った時にも、屋内の窓際や屋外や車のダッ
シュボード上等でいつでも効果的に補充電することが可能となる。

携帯電話の電池容量が無くなった場合でも、本体液晶表示部外面に太陽電池を搭載して
いる場合には、太陽の方向に太陽電池を向けていれば太陽電池の発電による電力で発電し
ながらの通話が可能であり、また、携帯電話にイヤホンを使用したり、スピーカーとマイ
クによるハンズフリーを使用する場合には、太陽電池で充電しながらの通話がより快適に
行える。

最近では、携帯電話に高画素数のデジタルカメラやＴＶ、ＭＰ３などを搭載するように
なり、通話やメールやインターネット接続以上に電力を使うため、バッテリーに負荷が多
く、消耗も早い。よって、本発明を使用すれば、より長時間、前記の機能を使用できるの
みならず、前記の機能を使用していない間や、使用中も、バッテリーに充電することが可
能となる。

屋外でパソコンを使用する際にパソコンの液晶画面に太陽光が差し込むと、反射によっ
て使用しづらくなるなるという問題があった。そこで、図１１のように、本発明をパソコ
ンに使用する場合に、太陽電池をひさし状に展開することで、問題点であった太陽光によ
り発電しながら、太陽電池によって液晶画面に影を作りパソコンを快適に使用することが
できるようになる。

請求項５記載の太陽電池搭載電子機器では、請求項１〜４記載の太陽電池搭載電子機器
において、太陽電池を展開、格納する際にバネ等機械式装置によって、片手でワンタッチ
で展開、格納することが可能となるため、より容易且つ素早く充電を開始することができ
るようになる。

発電量を確保するために太陽電池の面積を大きくしながら、一方でコンパクトに格納で
きることで携帯性に優れ、故障を減らすために単純化し、家庭用電源での充電の際、従来
以上の手間がかからず、本体と発電装置の一体化により常に発電装置を携帯可能にし、更
にデザインの自由度を確保することの全てを同時に実現した。

本発明を実施するための最良の形態を図１〜図１２に基づいて説明する。また、これら
の図において、Ａは折り畳み式の携帯電話をＢはノート型パソコンを示す。

図１は、請求項１記載の蝶番軸４９ａによって扉状に展開、格納できる太陽電池４２を
外面に備えた太陽電池搭載携帯電話Ａを示す平面側斜視図である。

図１では、展開時には太陽電池４２を蝶番軸４９ａを軸に回転して開き、格納時には太
陽電池４２を蝶番軸４９ａを軸に回転して太陽電池４１に重ねる。

図２は、請求項２記載の蝶番軸４９ｂ、４９ｃによって観音開きの扉状に展開、格納で
きる太陽電池４３、４４を外面に備えた太陽電池搭載携帯電話Ａを示す平面側斜視図であ
る。

図２では、展開時には太陽電池４３、４４を蝶番軸４９ｂ、４９ｃを軸に回転して開き
、格納時には太陽電池４３、４４を蝶番軸４９ｂ、４９ｃを軸に回転して太陽電池４１に
重ねる。

図３は、請求項３記載の回転軸４９ｄによって携帯電話Ａの外平面と平行に回転して展
開、格納できる太陽電池４５を外面に備えた太陽電池搭載携帯電話Ａを示す平面側斜視図
である。

図３では、展開時には太陽電池４５を回転軸４９ｄを軸に回転して開き、格納時には太
陽電池４５を蝶番軸４９ｄを軸に回転して太陽電池４１に重ねる。

図４は、請求項４記載の携帯電話Ａの外平面を滑らせて展開、格納することができる太
陽電池４６を備えた太陽電池搭載携帯電話Ａを示す平面側斜視図である。

図４では、展開時には太陽電池４６を引き出し状に引っ張って展開し、格納時には太陽
電池４６を引き出し状に押し込んで太陽電池４１に重ねる。

図４の太陽電池４６や、図９の太陽電池４６１、４６２は電気の経路にもなり得るレー
ルや溝に沿って展開、格納することができる。

図５は、図４の携帯電話の太陽電池４６を展開する途中の図である。また、図９も同様
に展開、格納できる。

図６は、請求項１記載の蝶番軸４９ｅ、４９ｆによって扉状に展開、格納できる太陽電
池４２１、４２２を外面に備えた太陽電池搭載携帯電話Ａを示す平面側斜視図である。

図７は、蝶番軸４９ｇ、４９ｈによって扉状に展開、格納できる太陽電池４２３、４２
４と、蝶番軸４９ｂ、４９ｃによって観音開きの扉状に展開、格納できる太陽電池４３、
４４を外面に備えた太陽電池搭載携帯電話Ａを示す平面側斜視図である。

図８は、請求項３記載の回転軸４９ｄによって携帯電話Ａの外平面と平行に回転して展
開、格納できる太陽電池４１、４５１、４５２、４５３、４５４、４５５を外面に備えた
太陽電池搭載携帯電話Ａを示す平面側斜視図である。

図９は、請求項４記載の携帯電話Ａの外平面を滑らせて展開、格納することができる太
陽電池４６１、４６２を備えた太陽電池搭載携帯電話Ａを示す平面側斜視図である。

図１０は、請求項１記載の蝶番軸４９ｂ、４９ｃ、４９ｇ、４９ｉ、４９ｊ、４９ｋに
よって扉状に展開、格納できる太陽電池４１、４２１、４２２、４２３、４２５、４２６
、４２７、４２８を外面に備えた太陽電池搭載携帯電話Ａを示す平面側斜視図である。

図１１は、蝶番軸４９ｍによって扉状に展開、格納できる太陽電池４７をひさし状に展
開して使用中の太陽電池搭載パソコンＢを示す平面側斜視図である。

図１２は、パソコンＢを閉じた状態で、蝶番軸４９ｍによって扉状に展開、格納できる
太陽電池４７を展開する途中の太陽電池搭載パソコンＢを示す平面側斜視図である。

前記折り畳み式の携帯電話Ａは、主にバッテリが収容された本体部１と、主に液晶表示
部が設けられた開閉部２とが蝶番軸３により折り畳み可能に連結されていて、本発明によ
る展開可能な太陽電池により発電された電気が、本体部１に内臓された制御回路によって
逆流を防止させられたり、電圧を安定させられて、本体部１内のバッテリに充電される。
。また、他の電子機器においても、前記制御回路を内臓し発電した電気を制御する。

また、図１では扉状に開閉する太陽電池基板４２は一枚だけで蝶番軸４９ａも1本だけ
であるが、図６のように該携帯電話Ａの外側平面の辺の内、複数辺に蝶番軸を備え複数枚
の太陽電池基板を搭載した携帯電話も考えられる。

また、図２では観音開きの扉状に開閉する太陽電池基板４３、４４は二枚だけで蝶番軸
４９ｂ、４９ｃも二本だけであるが、図７のように該携帯電話Ａの外側平面の内複数辺に
蝶番軸を備え複数枚の太陽電池基板を搭載した携帯電話も考えられる。

また、図３で示された太陽電池基板４５は一枚だけで回転軸４９ｄも一本だけであるが
、図８等のように該携帯電話Ａの外側平面の内側部分等に複数本の回転軸を備え複数枚の
太陽電池基板を搭載した電子機器も考えられる。

また、図４で示された太陽電池基板は一枚だけであるが、図９のように太陽電池基板を
複数枚引き出し状に滑らせて展開することができる電子機器も考えられる。

また、図１では、基板４２を短辺方向に開くようにした例を示したが、長辺方向に開く
ようにしてもよい。また、図２では、基板４３、４４を短辺方向に開閉させる例を示した
が、長辺方向に開閉させるようにしてもよい。図４では、基板４６を短辺方向にスライド
させる例を示したが、長辺方向にスライドさせるようにしてもよい。このように、その他
の太陽電池の展開、格納方法についても方向にはこだわらず、どちらの方向にも展開、格
納できる。

また、図７は一例であるが、請求項１〜５記載のいずれかの展開、格納方法を組み合わ
せた太陽電池搭載電子機器も考えられる。

太陽電池基板の配置枚数は、電子機器に搭載した場合の厚みや重さなどの携帯性との兼
ね合いにおいて決定するものであり、図面に示された配置枚数によるものではなく、多数
搭載配置することも可能である。

本発明を使用した電子機器において外面部のデザインを重視する場合は、展開可能な太
陽電池基板を格納した場合の外面部に太陽電池基板を備えなくても良いし、充電機能を重
視する場合は外面部にも太陽電池を配置しても良い。

このように、充電機能を重視する場合は、常に外面に太陽電池を露出しているため、一
定量の充電量を確保でき、必要に応じて太陽電池を展開することで更に発電量を増やし、
充電時間を短縮することが可能となる。また、外面部に太陽電池を配置しない場合には、
デザインの自由だけでなく、太陽電池外面を傷から守ることができる。

また、以上のように携帯電話Ａにおいて、主に本体液晶表示部２の外面に太陽電池を備
える例を示したが、本体部１の外面に太陽電池を備えることも考えられ、また、本体部１
の外面と本体液晶表示部２の外面両方に配置してもよい。

本体部１の外面のみに太陽電池を配置する場合は本体液晶表示部２の外面には従来通り
自由にデジタルカメラや液晶表示を配置することが可能となる。また、デジタルカメラは
本体部１の側面部や、蝶番３などに配置することもできるのでこの場合には図１０のよう
に、携帯電話Ａの外面全てに太陽電池を配置することが可能となる。

図面では、太陽電池４１のように、電子機器の外面いっぱいに太陽電池を配置したが、
外面の一部のみに配置して、そこから展開、格納できるようにしてもよい。

上記の太陽電池は電子機器本体から一段階のみ展開、格納できるものであったが、太陽
電池自体に蝶番や回転軸、滑らせて展開、格納できるレールや溝を設けることによって、
多段階に展開、格納できる太陽電池でもよい。

請求項５記載のように、バネ等の機械的な装置を用いれば、ボタンを押したり、スライ
ドするだけで制止器具が外れ、太陽電池を展開、格納することができる。また、ワイヤー
などを使って、レバーのスライド操作を伝達できるようにすれば、展開、格納共に操作す
ることもできる。

以上発明を実施するための最良の形態を図面により説明したが、具体的な構成はこれら
に限られるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。

例えば、図面では、本発明の技術的思想の使用例として、折り畳み式の携帯電話とノー
トパソコンを例にとったが、折り畳み式のＰＨＳ、折り畳めない固定タイプの携帯電話、
ＰＨＳや、ＰＤＡ、ノートパソコン、ポータブルタイプのパソコン、ＭＤポータブルプレ
イヤー、ＣＤポータブルプレイヤー、ＤＶＤポータブルプレイヤー、ＭＰ３プレイヤー、
オーディオプレイヤー、カメラ、デジタルカメラ、ビデオカメラ、デジタルビデオカメラ
、ポータブルＴＶ、ラジオ、ライト、携帯ゲーム機、電動工具、またはＴＶやエアコン、
オーディオシステム等家電製品のリモートコントローラーなどの電子機器にも本発明を使
用することができる。

請求項１記載の太陽電池４１、４２を開いた状態の平面側斜視図である。請求項２記載の太陽電池４１、４３、４４を展開した状態の平面側斜視図である。請求項３記載の太陽電池４１、４５を展開した状態の平面側斜視図である。請求項４記載の太陽電池４１、４６を展開した状態の平面側斜視図である。請求項４記載の太陽電池４１、４６を展開する途中の平面側斜視図である。太陽電池４１、４２１、４２２を展開した状態の平面側斜視図である。太陽電池４１、４３、４４、４２３、４２４を展開する途中の平面側斜視図である。太陽電池４１、４５１、４５２、４５３、４５４、４５５を展開した状態の平面側斜視図である。太陽電池４１、４６１、４６２を展開した状態の平面側斜視図である。太陽電池４１、４２１、４２２、４２３、４２５、４２６、４２７、４２８を展開する途中の平面側斜視図である。電子機器がノートパソコンの場合の太陽電池４７により充電しながらの使用中の平面側斜視図である。電子機器がノートパソコンの場合のノートパソコンを閉じて、太陽電池４７、４７１を展開する途中の平面側斜視図である。

符号の説明

Ａ携帯電話
Ｂパソコン
１本体部
２本体液晶表示部
３蝶番軸
４太陽電池基板
５液晶画面
６キーボード
７テンキーボード
８タッチパッド
９本体部
１０液晶表示部
１１蝶番軸
４１太陽電池
４２太陽電池
４３太陽電池
４４太陽電池
４５太陽電池
４６太陽電池
４７太陽電池
４２１太陽電池
４２２太陽電池
４２３太陽電池
４２４太陽電池
４２５太陽電池
４２６太陽電池
４２７太陽電池
４２８太陽電池
４５１太陽電池
４５２太陽電池
４５３太陽電池
４５４太陽電池
４５５太陽電池
４６１太陽電池
４６２太陽電池
４７１太陽電池
４９ａ蝶番軸
４９ｂ蝶番軸
４９ｃ蝶番軸
４９ｄ回転軸
４９ｅ蝶番軸
４９ｆ蝶番軸
４９ｇ蝶番軸
４９ｈ蝶番軸
４９ｉ蝶番軸
４９ｊ蝶番軸
４９ｋ蝶番軸
４９ｍ蝶番軸

Claims

蝶番軸によって扉状に展開、格納できる太陽電池を外面に備えた太陽電池搭載電子機器
。
蝶番軸によって観音開きの扉状に展開、格納できる太陽電池を外面に備えた太陽電池搭
載電子機器。
回転軸によって電子機器の外平面と平行に回転して展開、格納できる太陽電池を外面に
備えた太陽電池搭載電子機器。
電子機器の外平面を滑らせて展開、格納することができる太陽電池を備えた太陽電池搭
載電子機器。
バネ等機械式装置によってワンタッチで展開、格納することが可能な太陽電池を外面に
備えた請求項１〜４記載の太陽電池搭載電子機器。