JP2009139659A - 電子機器、遠隔操作装置充電方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電子機器本体と、該電子機器本体と無線通信を行い、電子機器本体を操作する遠隔操作装置とを有する電子機器、遠隔操作装置充電方法に関し、特に、遠隔操作装置の充電を確実、かつ、容易に行え、また、遠隔操作装置と電子機器本体との管理を容易に行える電子機器及び遠隔操作装置の充電方法を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、電子機器本体と、電子機器本体と無線通信を行い、電子機器本体を操作する遠隔操作装置とを有する電子機器であって、遠隔操作装置は、駆動電源を供給する装置電池を含み、電子機器本体は本体電池と、遠隔操作装置を格納する格納部と、電子機器本体の駆動時に発生する余剰エネルギーを電力に変換する変換手段と、変換手段で変換された電力により本体電池を充電させ、遠隔操作装置が前記格納部に格納されたときに本体電池により装置電池を充電させる充電制御回路とを含むことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は電子機器、遠隔操作装置充電方法に係り、特に、電子機器本体と、該電子機器本体と無線通信を行い、電子機器本体を操作する遠隔操作装置とを有する電子機器、遠隔操作装置充電方法に関する。

近年、プロジェクタなどを用いて授業やプレゼンテーションを行う機会が増えている。このとき、プロジェクタは装置本体をスクリーンに対向する位置に配置する必要があり、操作者はスクリーンのサイドなどで説明を行うことになるので、装置本体が操作者とは離れた位置に配置されることが多い。

このため、遠隔操作装置（以後リモコン（リモートコントローラ）と呼ぶ）により操作可能な構成とされている。

このとき、近年、リモコンにレーザポインタなどの機能が付加されたり、装置本体との通信方式も赤外線通信方式から無線通信方式などに移行している。これにともなって、リモコンの消費電力は増加している。また、近年、省電力化の要求も増加しており、リモコンの電源も乾電池から充電池などに移行しつつある。

さらに、プロジェクタは光源からの発熱が大きく、従来のプロジェクタでは光源から放出される熱は外部に放熱されていた。この無駄な排熱を有効利用することが省電力化の観点から望まれている。

なお、ランプで発生する熱を電力に変換し、有効活用するための熱発電装置は提案されている（例えば、引用文献１参照）。また、携帯電話機、ＰＤＡ、リモコン、ノート型ＰＣ、プロジェクタ装置などの端末装置において発生する熱を電気に変換し効率よく使用する熱電変換装置は提案されている（例えば、引用文献２参照）。さらに、ＶＴＲのリモコンを本体収納部に格納することにより装置本体の電源からの電力によってリモコンを充電するＶＴＲが提案されている（例えば、引用文献３参照）。
特開２００４−３１２９９１号公報 特開２００７−４２８９５号公報 特開平０２−２１６６９２号公報

しかるに、排熱を有効利用して発電してもそれ程大きな電力を作ることはできない。よって、それらによりできた電力で直接プロジェクタなどを駆動することはできず、有効的な利用方法とはなっていないのが現状である。

また、引用文献１、２などでは、携帯電話機、ＰＤＡ、リモコン、ノート型ＰＣ、プロジェクタ装置などの各端末装置で発生する熱を電力に変換して各端末装置で使用するものであり、前述のように有効的な利用方法とはなっていない。

引用文献３のＶＴＲは、単に、本体収納部に収納してリモコンを充電するものであり、省電力化には何ら寄与していない。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、遠隔操作装置の充電を確実、かつ、容易に行え、また、遠隔操作装置と電子機器本体との管理を容易に行える電子機器及び遠隔操作装置の充電方法を提供することを目的とする。

本発明は、電子機器本体と、電子機器本体と無線通信を行い、電子機器本体を操作する遠隔操作装置とを有する電子機器であって、遠隔操作装置は、駆動電源を供給する装置電池を含み、電子機器本体は本体電池と、遠隔操作装置を格納する格納部と、電子機器本体の駆動時に発生する余剰エネルギーを電力に変換する変換手段と、変換手段で変換された電力により本体電池を充電させ、遠隔操作装置が前記格納部に格納されたときに本体電池により装置電池を充電させる充電制御回路とを含むことを特徴とする。

変換手段は、機器本体の駆動時に発生する熱を電流に変換することを特徴とする。

電子機器本体は、プロジェクタであり、変換手段は光源で発生する熱を電力に変換することを特徴とする。

本発明によれば、遠隔操作装置が電子機器本体格納部に格納されると、電子機器本体電池により遠隔操作装置の装置電池が充電されるので、電子機器本体を電源などに接続することなく、遠隔操作装置を充電することができる。また、遠隔操作装置は電子機器本体格納部に格納されるので、遠隔操作装置と電子機器本体とを別々に管理する必要がなく、装置の管理を容易に行える。

本実施例では電子機器の一実施例としてプロジェクタを例に説明を行う。

図１は本発明の一実施例の概略構成図を示す。

本実施例のプロジェクタ１００は、単板式液晶プロジェクタであり、機器本体１１１及びリモコン１１２から構成されている。機器本体１１１には、リモコン１１２が収納可能な構成とされている。機器本体１１１は駆動時に内部で発生する熱を熱電変換して得られた電力を内蔵された二次電池に蓄電する。使用後、リモコン１１２を収納すると、二次電池に蓄電された電力がリモコン１１２に内蔵された二次電池に充電される。

まず、機器本体１１１について説明する。

図２は機器本体１１１のブロック構成図を示す。

機器本体１１１は、筐体１２１にランプ１２２、光学系１２３、投影レンズ１２４、制御部１２５、二次電池１２６、充電部１２７、電源部１２８などを内蔵した構成とされている。筐体１２１に内蔵された構成とされている。

ランプ１２２は、例えば、超高圧水銀ランプなどから構成されており、制御部１２５により駆動されて、ＲＧＢ成分を含む光を発光する。ランプ１２２から出射された光は、光学系１２３に供給される。

光学系１２３は、インテグレータ１３１、集光レンズ１３２、液晶パネル１３３などを含む構成とされている。インテグレータ１３１は、ランプ１２２から供給された光を均一化して集光レンズ１３２に供給する。集光レンズ１３２は、インテグレータ１３１からの光を液晶パネル１３３に集光させる。

液晶パネル１３３は、例えば、カラー液晶パネルから構成されており、制御部１２５により駆動されて、投影すべき画像に応じた画像を生成し、集光レンズ１３２からの光を透過させる。液晶パネル１３３を透過した光は、投影レンズ１２４に入射する。投影レンズ１２４は、光学系１２３からの光をスクリーンに投影する。

制御回路部１２５は、インタフェース部１４１、制御回路１４２、操作部１４３、通信部１４４、駆動回路１４５〜１４７、モータ１４８から構成されている。インタフェース部１４１は、外部映像機器とのインタフェースをとり、外部映像機器などからの画像信号を取り込む。インタフェース部１４１で取り込まれた画像信号は、制御回路１４２に供給される。

制御回路１４２は、例えば、ＣＰＵなどから構成されており、インタフェース部１４１で取り込まれた画像信号に基づいて駆動回路１４６を制御して、液晶パネル１３３を駆動し、液晶パネル１３３に画像を表示させる。また、制御回路１４２は、操作部１４３からの操作に応じて各種制御を行う。

操作部１４３は、キースイッチなどから構成されており、
通信部１４４は、リモコン１１２との通信を行う。通信部１４４は、例えば、赤外線通信、無線通信などによりリモコン１１２と通信を行い、リモコン１１２の操作を制御回路１４２に通知する。制御回路１４２は、通信部１４４から通信されるリモコン１１２からの操作指示に基づいて各種制御を行う。

駆動回路１４５は、制御回路１４２から輝度制御信号が供給され、制御回路１４２からの輝度制御信号に応じてランプ１２２を駆動する。制御回路１４２からの輝度制御信号によってランプ１２２の輝度などが制御される。

駆動回路１４６は、制御回路１４２から画像信号が供給され、制御回路１４２からの画像信号に応じた画像が液晶パネル１３３に表示されるべく液晶パネル１３３を駆動する。

駆動回路１４７は、制御回路１４２からフォーカス制御信号が供給され、制御回路１４２からのフォーカス制御信号によりモータ１４８を駆動する。モータ１４８は、投影レンズ１２４の位置を制御する。これによって、スクリーンに投影される画像のフォーカス制御が行われる。

二次電池１２６は、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池などからなり、装置本体１１１の駆動時に充電部１２７により充電される。

充電部１２７は、熱電変換素子（Thermoelectric conversion element）１５１、充電制御回路１５２から構成されている。熱電変換素子１５１は、熱を電力に変換する素子であり、２種類の異なる金属または半導体を接合して、両端に温度差を生じさせると起電力が生じる、いわゆる、ゼーベック効果を利用した素子である。

図３は熱電変換素子１５１の構成図を示す。

熱電変換素子１５１は、導体１６１と導体１６２とでｐ型半導体１６３を挟持し、導体１６１と導体１６４とでｎ型半導体１６５とを挟持した構成とされている。熱電変換素子１５１は、導体１６１側を高温、導体１６２、１６４側を低温とすることにより、起電力を発生し、図３に破線矢印で示すように電流が流れる。

図４は熱電変換素子１５１の実装方法を説明するための図を示す。図４（Ａ）は熱電変換素子１５１の実装方法の一例、図４（Ｂ）は熱電変換素子１５１の他の実装方法を説明するための図を示す。

熱電変換素子１５１は、例えば、図４（Ａ）に示すように導体１６１側が断熱材１７１の上側に露出し、導体１６２、１６４が断熱材１７１の下側に露出するように断熱材１７１に取付られている。断熱材１７１は、上側がランプ１２２に対向するように配置され、下側が筐体１２１の底面に対向するように配置される。導体１６２、１６４の下部には、空冷ファン１７２が取り付けられ、冷却される。

上記構造によって、導体１６１が高温となり、導体１６２、１６４が低温となる。このとき、空冷ファン１７２により、導体１６２、１６４が冷却されることによって熱電変換の効率を向上させることが可能となる。

なお、図４（Ｂ）に示すように空冷ファン１７２に代えて導体１６２、１６４にヒートシンク１７３を取り付けるようにしてもよい。ヒートシンク１７３は、空冷ファン１７２に比べて冷却能力は劣るものの、駆動電力が不要であり、省電力化が可能となる。

電源部１２８には、機器本体１１１の駆動時、すなわち、電源投入時に電源ケーブル１８１を通して交流電源が供給される。電源部１２８は、電源ケーブル１８１から供給される交流電源を直流電源に変換するとともに、電圧変換して、各部に駆動電源として供給する。

充電制御回路１５２は、ＣＰＵ、充電制御ＩＣなどから構成されており、熱電変換素子１５１による二次電池１２６の充電制御を行うとともに、二次電池１２６によるリモコン１１２の充電制御を行う。なお、このとき、充電制御回路１５２は、二次電池１２６を駆動電源として用いて駆動している。

また、筐体１１１の外側には、凹状に収納部１９１が設けられている。収納部１９１は、筐体１１１の外側に開放されており、リモコン１１２が収納される。収納部１９１はカバー１９２により閉蓋可能とされている。収納部１９１の内側面には、リモコン１１２と接続するための端子１９３が突出している。

次にリモコン１１２の構成について説明する。

図５はリモコン１１２のブロック構成図を示す。

リモコン１１２は、操作部２０１、制御回路２０２、通信部２０３、二次電池２０４、充電回路２０５、端子２０６から構成されている。

操作部２０１は、キースイッチから構成されており、制御回路２０２に接続されている。制御回路２０２は、ＣＰＵなどから構成されており、操作部２０１の操作状態に応じた操作データを作成し、通信部２０３に供給する。

通信部２０３は、制御回路２０２から供給された操作データを機器本体１１１に赤外線通信、無線通信などの機器本体１１１の通信方式に対応する通信方式よって送信する。

二次電池２０４は、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池などからなり、制御回路２０２、通信部２０３の駆動電源として使用される。二次電池２０４は、充電回路２０５により充電される。なお、本実施例では、充電回路２０５を介して二次電池２０４を端子２０６に接続するようにしたが、二次電池２０４を直接端子２０６に接続するようにしてもよい。

充電回路２０５は、端子２０６に供給される電力によって二次電池２０４を充電する。

端子２０６は、リモコン１１２を収納部１９１に収納したときに、収納部１９１の内面に露出した端子１９３に接続され、端子１９３から電力の供給を受ける。

ここで、リモコン１１２の収納部１９１への構造について説明する。

図６はリモコン１１２の収納部１９１への収納構造を説明するための図を示す。図６（Ａ）はリモコン１１２の収納部１９１への収納前、図６（Ｂ）はリモコン１１２の収納部１９１への収納後の状態を示している。

図６に示す収納構造は、リモコン１１２の側面に端子２０６が設けられており、収納部１９１の内側面に端子１９３が設けられた構造とされている。リモコン１１２を収納部１９１に収納すると、リモコン１９１の端子２０６が端子１９３に押圧されて接触する。これによって、リモコン１１２の端子２０６と機器本体１１１の端子１９３とが接続され、充電が可能となる。また、抑えバネ２１１の押圧力によって、リモコン１１２が収納部１９１に確実に保持される。さらに、収納部１９１の端子１９３側には、鍔部２１２が設けられており、リモコン１１２が簡単に収納部１９１から離脱することを防止している。

なお、端子２０６をリモコン１１２の底面に設けるようにしてもよい。

図７はリモコン１１２の収納部１９１への他の収納構造を説明するための図を示す。図７（Ａ）はリモコン１１２の収納部１９１への収納前、図７（Ｂ）はリモコン１１２の収納部１９１への収納後の状態を示している。

変形例の収納構造は、端子２０６がリモコン１１２の底面に設けられており、収納部１９１の内部底面に端子１９３が設けられ、鍔部２１２の内面側に抑えバネ２２１が設けられた構造とされている。

リモコン１１２を収納部１９１に収納すると、リモコン１９１が抑えバネ２２１により収納部１９１の底面側に押圧される。これによって、リモコン１１２の端子２０６が収納部１９１の端子１９３に押圧されて接続されるとともに、リモコン１１２が収納部１９１に保持され、離脱が防止される。

次に、充電制御回路１５２の動作を説明する。

図８は充電制御回路１５２の処理フローチャートを示す。

まず、機器本体１１１に電源が投入され、ランプ１２２が点灯し、ランプ１２２から熱が発生すると、熱電変換素子１５１に起電力が発生する。ランプ１２２で発生する熱が大きくなり、熱電変換素子１５１の起電力がある程度大きくなると、二次電池１２３への充電が可能となる。

充電制御回路１５２は、ステップＳ１−１で熱電変換素子１５１での発生電力を検出し、既定値に達しているか否かを判定する。充電制御回路１５２は、ステップＳ１−１で熱電変換素子１５１での発生電力を検出し、既定値に達していると判定された場合には、ステップＳ１−２で熱電変換素子１５１により二次電池１２６の充電を行う。

充電制御回路１５２は、ステップＳ１−３で二次電池１２６の電圧を検出して、二次電池１２６が満充電状態か否かを判定する。充電制御回路１５２は、ステップＳ１−３で二次電池１２６が満充電状態である場合には、ステップＳ１−４で二次電池１２６の充電を停止する。

充電制御回路１５２は、次にステップＳ１−５でリモコン１１２の端子２０６が機器本体１１１の端子１９３に接続されているか否かを判定する。この判定は、例えば、端子１９３の電圧を検出することにより可能である。リモコン１１２が収納部１９１に格納されてリモコン１１２の端子２０６が機器本体１１１の端子１９３に接続されることにより、充電回路２０５から端子１９３に電圧印加されて端子１９３の電位が変化する。

充電制御回路１５２は、ステップＳ１−５でリモコン１１２の端子２０６が機器本体１１１の端子１９３に接続されていることが検出されると、ステップＳ１−６で端子１９３に二次電池１２６により電圧印加して、リモコン１１２の端子２０６に電圧を印加する。

リモコン１１２は、端子２０６に印加される電圧を用いて充電回路２０５が二次電池２０４に充電を行う。

充電制御回路１５２は、ステップＳ１−７で端子１９３の電圧を検出することによって、リモコン１１２の二次電池２０４が満充電状態か否かを判定する。充電制御回路１５２は、ステップＳ１−７でリモコン１１２の二次電池２０４が満充電状態となると、ステップＳ１−８で端子１９３への電圧の供給を停止して、リモコン１１２への充電を停止する。

また、充電制御回路１５２は、ステップＳ１−９で端子１９３の電圧を検出することによって、端子１９３のリモコン１１２の端子２０６の接続が切断されたか否かを判定する。充電制御回路１５２は、ステップＳ１−９で端子１９３へのリモコン１１２の端子２０６の接続が切断されると、ステップＳ１−１に戻って処理を続ける。

以上により、機器本体１１１が駆動状態で機器本体１１１に内蔵された二次電池１２３が充電され、機器本体１１１の使用が終了し、リモコン１１２が機器本体１１１の収納部１９１に収納されると、機器本体１１１に内蔵された二次電池１２３からリモコン１１２に内蔵された二次電池２０４に充電が行われることになる。

これによって、ランプ１２２で発生し、従来は廃棄していた余剰エネルギーである熱を電力に変換して二次電池１２３を充電するので、二次電池１２３を充電するために電力を消費することがなく、また、廃棄エネルギーを用いることができるため、省電力化でリモコン１１２の充電を実現できる。

また、機器本体１１１の使用後は、リモコン１１２を収納部１９１に収納して管理することができるため、機器本体１１１とリモコン１１２とを別々に管理する必要がなくなり、機器の管理を容易に行うことが可能となる。

なお、本実施例では、二次電池１２６を充電するための余剰エネルギーとしてランプ１２２で発生する熱エネルギーを用いたが、これに限定されるものではなく、例えば、電源部１２８で発生する熱、あるいは、その両方を用いるようにしてもよい。また、ランプ１２２、光学系１２３の漏れ光を光電変換素子などで電力に変換して二次電池１２６を充電するようにしてもよい。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形例が考えられることは言うまでもない。

本発明の一実施例の概略構成図である。 機器本体１１１のブロック構成図である。 熱電変換素子１５１の構成図である。 熱電変換素子１５１の実装方法を説明するための図である。 リモコン１１２のブロック構成図である。 リモコン１１２の収納部１９１への収納構造を説明するための図である。 リモコン１１２の収納部１９１への他の収納構造を説明するための図である。 充電制御回路１５２の処理フローチャートである。

符号の説明

１００ プロジェクタ
１１１ 機器本体、１１２ リモコン
１２２ 筐体、１２２ ランプ、１２３ 光学系、１２４ 投影レンズ
１２５ 制御部、１２６ 二次電池、１２７ 充電部、１２８ 電源部
１３１ インテグレータ、１３２ 集光レンズ、１３３ 液晶パネル
１４１ インタフェース部、１４２ 制御回路、１４３ 操作部、１４４ 通信部
１４５〜１４７ 駆動回路、１４８ モータ
１５１ 熱電変換素子、１５２ 充電制御回路
１６１、１６２、１６４ 導体、１６３ ｐ型半導体、１６５ ｎ型半導体
１７１ 断熱材、１７２ 空冷ファン、１７３ ヒートシンク
１８１ 電源ケーブル
１９１ 収納部、１９２ カバー、１９３ 端子
２０１ 操作部、２０２ 制御回路、２０３ 通信部、２０４ 二次電池
２０５ 充電回路、２０６ 端子

Claims (6)

1. 電子機器本体と、該電子機器本体と無線通信を行い、該電子機器本体を操作する遠隔操作装置とを有する電子機器であって、
   前記遠隔操作装置は、駆動電源を供給する装置電池を含み、
   前記電子機器本体は、本体電池と、
   前記遠隔操作装置を格納する格納部と、
   前記電子機器本体の駆動時に発生する余剰エネルギーを電力に変換する変換手段と、
   前記変換手段で変換された電力により前記本体電池を充電させ、前記遠隔操作装置が前記格納部に格納されたときに前記本体電池により前記装置電池を充電させる充電制御回路とを含む電子機器。
2. 前記変換手段は、前記機器本体の駆動時に発生する熱を電流に変換する請求項１記載の電子機器。
3. 前記電子機器本体は、プロジェクタであり、
   前記変換手段は、光源で発生する熱を電力に変換する請求項２記載の電子機器。
4. 電子機器本体と、該電子機器本体と無線通信を行い、該電子機器本体を操作する遠隔操作装置とを有する電子機器の遠隔操作装置充電方法であって、
   前記遠隔操作装置は、駆動電源を供給する装置電池を含み、
   前記電子機器本体は、本体電池と、
   前記遠隔操作装置を格納する格納部と、
   前記電子機器本体の駆動時に発生する余剰エネルギーを電力に変換する変換手段とを含み、
   前記変換手段で変換された電力により前記本体電池を充電させ、前記遠隔操作装置が前記格納部に格納されたときに前記本体電池により前記装置電池を充電させる遠隔操作装置充電方法。
5. 前記機器本体の駆動時に発生する熱を電流に変換し、前記本体電池を充電する請求項４記載の遠隔操作装置充電方法。
6. 前記電子機器本体は、プロジェクタであり、
   光源で発生する熱を電流に変換し、前記本体電池を充電する請求項５記載の遠隔操作装置充電方法。

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