JP2010279096A

JP2010279096A - 携帯型電子機器

Info

Publication number: JP2010279096A
Application number: JP2009126535A
Authority: JP
Inventors: Zenzo Nakamura; 善蔵中村
Original assignee: Tokyo Coil Engineering Co Ltd
Current assignee: Tokyo Coil Engineering Co Ltd
Priority date: 2009-05-26
Filing date: 2009-05-26
Publication date: 2010-12-09

Abstract

【課題】携帯型電子機器に外部光の光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池を備え、該太陽電池を展開して広げて使用できるようにして太陽電池の発電能力を高め、電気エネルギーを内蔵バッテリーに効率よく蓄電でき、充電器を別に用意する必要が少ない携帯型電子機器を提供することにある。
【解決手段】携帯可能なケース本体１２に、シート状の太陽電池３１ａ〜３１ｅを格納するパネル収納部２５を設け、このパネル収納部２５から太陽電池３１ａ〜３１ｅをケース本体１２の外へ受光面を広げて展開するようにした携帯型電子機器である。
【選択図】図３

Description

本発明は、携帯電話端末機などの携帯型電子機器に関する。

携帯型電子機器として例えば携帯電話端末機がある。一般に携帯電話端末機は機器本体内にバッテリーを備えており、内蔵バッテリーには時々充電が必要である。内蔵バッテリーに対する充電は携帯電話端末機とは別に用意してある専用のＡＣ充電器を用いて充電することが行なわれる。しかし、携帯電話端末機とは別にＡＣ充電器を用意して携帯することは携帯する機器の数が増すとともに嵩張るため、特に旅行や出張等の外出時において携帯電話端末機とＡＣ充電器の両方を持ち運ぶことは非常に面倒で不便なものであった。

また、ＡＣ充電器はＡＣ電源のない場所では使用できない。このため、乾電池を内蔵した充電器も市販されている。しかし、この乾電池式充電器は、ＡＣ電源のない場所でも使用できるようになるものの、乾電池自体に相当の重量があるために持ち運ぶ負担が大きい。充電器を持ち運ぶこと自体が面倒で不便なものであった。

最近では、太陽電池パネルを搭載した携帯電話機用充電器が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

しかし、この携帯電話機用充電器も携帯電話端末機とは別の機器として持ち運ぶことが必要である点で従来の充電器の場合と同様に携帯に面倒で煩わしいものであった。

特許第３５８０８０６号公報

上述したように従来の携帯電話機用充電器は携帯電話端末機とは別体であるために持ち運ぶ上で不便で煩わしいものであった。

しかし、携帯電話端末機を使用し過ぎたり携帯電話端末機に充電せずに時間が経過し過ぎたりすると、携帯途中で携帯電話端末機の内蔵バッテリーの残量が低下し、使用を制限したり、使用できなくなったりする。従来の携帯電話端末機はそのような事態を常に予測しながら使用し、気遣う必要があり、これも、煩わしく不便なものであった。

本発明は、上述した事情に着目してなされたものであり、その目的とするところは、携帯型電子機器に外部光の光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池を備え、太陽電池を展開して広げて使用できるようにして太陽電池の発電能力を高め、電気エネルギーを内蔵バッテリーに効率よく蓄電できるようにして、充電器を別に用意しておく必要が少ない携帯型電子機器を提供することにある。

前記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、携帯可能なケース本体と、前記ケース本体に格納可能に設けられ、前記ケース本体から繰り出して受光面を広げて外部に露出するように展開可能なシート状の太陽電池と、前記ケース本体に内蔵され、前記太陽電池で発生した電気エネルギーを蓄電する内蔵バッテリーと、を備えたことを特徴とする携帯型電子機器である。

請求項２に係る発明は、前記太陽電池は、複数のシート状の太陽電池を含み、複数の太陽電池を畳んで収納する太陽電池収納部を前記ケース本体に形成したことを特徴とする請求項１に記載の携帯型電子機器である。

請求項３に係る発明は、前記ケース本体の外面部に外部に開口する凹部を形成し、前記凹部により前記太陽電池収納部を形成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の携帯型電子機器である。

請求項４に係る発明は、前記ケース本体の内部に、シート状のフレキシブル太陽電池を巻き付ける巻き胴を設け、前記巻き胴に太陽電池を巻き付けて太陽電池を格納するとともに前記巻き胴に巻き付けて格納してあった太陽電池を前記ケース本体から外へ繰り出して露出するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の携帯型電子機器である。

請求項５に係る発明は、前記ケース本体の外面に固定式の太陽電池を配置し、前記固定式の太陽電池の他に前記ケース本体から繰り出して受光面を広げて外部に露出するように展開可能なシート状の太陽電池を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の携帯型電子機器である。

本発明の携帯型電子機器は、光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池を備えているので、電気エネルギーを内蔵バッテリーに蓄電して使用を継続できるようになる。特に、太陽電池による充電時には、ケース本体からフレキシブル太陽電池を引き出して広げて受光面積を大幅に拡大することができるようになる。したがって、太陽光の受光効率を大幅にアップさせることができる。また、フレキシブル太陽電池を使用しない場合にはフレキシブル太陽電池をケース本体内に収納しておけるので、フレキシブル太陽電池が嵩張ることがない。

本発明の第１の実施形態に係る太陽電池搭載型携帯電話端末機の斜視図である。図１中Ａ−Ａ線に沿う部分の横断面図である。同実施形態に係る太陽電池搭載型携帯電話端末機の太陽電池を展開した使用状態の斜視図である。本発明の第２の実施形態に係る太陽電池搭載型携帯電話端末機の斜視図である。図４中Ｂ−Ｂ線に沿う部分の横断面図である。同実施形態に係る太陽電池搭載型携帯電話端末機の太陽電池を展開した使用状態の斜視図。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

本発明の第１の実施形態に係る携帯電話端末機を図１〜図３に基づき説明する。図１は携帯電話端末機１の全体を示している。携帯電話端末機１は機器本体としてのケース本体が略同じ扁平な矩形箱状に形成されているメーンケース本体（第１ケース）１１とサブケース本体（第２ケース）１２との２体からなる。メーンケース本体１１とサブケース本体１２は図１に実線で示すように重ねたときに互いに対応する一端部同士をヒンジ機構部１３によって回動可能に連結されている。また、ヒンジ機構部１３はメーンケース本体１１に設けられる電子部品とサブケース本体１２に設けられる電子部品とを接続する配線も内蔵する。

そして携帯電話端末機１は図１に実線で示すようにサブケース本体１２がメーンケース本体１１に重なる閉じ状態と、図１に２点鎖線で示すようにサブケース本体１２がメーンケース本体１１に対して開いた使用状態とを選択できるようになっている。

図１に実線で示すように、サブケース本体１２を閉じたとき、そのサブケース本体１２で覆われるメーンケース本体１１の上面には一般的な携帯電話端末機の場合と同様に図示しない各種の操作キー、ジョグシャトル操作部やマイクロフォン等が配設されている。サブケース本体１２の内側表面には図１の２点鎖線で示すようにメーン表示画面１５やスピーカ１６が設けられている。

図２に示すように、サブケース本体１２の内部には、電子部品基板ユニット１７および充電式バッテリー１８が配設されている。電子部品基板ユニット１７には複数の電子部品１９が搭載されている。充電式バッテリー１８はサブケース本体１２内の残余のスペースを利用して形成した電池収納室２１内に配置されている。メーン表示画面１５はサブケース本体１２に設けられた例えば液晶表示器２２により形成される。

電子部品基板ユニット１７における上面には充電式バッテリー１８に対する充電状態（充電時に点灯）を表示するための表示素子としてのＬＥＤ（図示せず）が設けられている。このＬＥＤの点灯表示はサブケース本体１２に設けた透光性表示窓２３から確認できる。

図１に示すように、サブケース本体１２の外表面にはそのサブケース本体１２を閉じた状態で上方へ開口するように上面から見て矩形状の凹部からなるパネル収納室（太陽電池収納部）２５が形成されている。パネル収納室２５には後述するように展開式の複数枚のシート状の太陽電池３１ａ，３１ｂ，３１ｄ，３１ｅをジグザク状に折り畳んで一列に略密な状態で重ね合わせるようにまとめて収納可能である（図１及び図２参照）。太陽電池３１ａ，３１ｂ，３１ｄ，３１ｅはいずれもパネル収納室２５の形に合わせて矩形状に形成されており、一枚目の太陽電池３１ａから最後の太陽電池３１ｅまで奇数の５枚のものからなる。

一枚目の太陽電池３１ａの一端はパネル収納室２５の底部一側端においてヒンジ機構３３ａによりパネル収納室２５の底部に対して回動自在に枢着されている。一枚目の太陽電池３１ａの他端と二枚目の太陽電池３１ｂの一端はヒンジ機構３３ｂにより回動自在に枢着されている。二枚目の太陽電池３１ｂの他端と三枚目の太陽電池３１ｃの一端はヒンジ機構３３ｃにより回動自在に枢着されている。三枚目の太陽電池３１ｃの他端と四枚目の太陽電池３１ｄの一端はヒンジ機構３３ｄにより回動自在に枢着されている。四枚目の太陽電池３１ｄの他端と五枚目の太陽電池３１ｅ一端はヒンジ機構３３ｅにより回動自在に枢着されている。図３に示すように太陽電池を展開したとき、一枚目の太陽電池３１ａから五枚目の太陽電池３１ｅまで一列に並べられて配置され、隣り合う太陽電池同士間で折り畳み、または太陽電池を展開可能である。そして図３に示すように太陽電池を展開した場合、一枚目の太陽電池３１ａはパネル収納室２５内に配置されるが、二枚目の太陽電池３１ｂから五枚目の太陽電池３１ｅまでの太陽電池はパネル収納室２５からサブケース本体１２の側方へ引き出されて展開する。

各太陽電池３１ａ〜３１ｅは図２に示すようにシート状またはフイルム状のシート３６の表面に薄膜の太陽電池モジュール３７を積層してなる。各太陽電池３１ａ〜３１ｅの太陽電池モジュール３７は各太陽電池３１ａ〜３１ｅを展開させたときに同じ向きとなるようにシート３６の面（上面）に配置されている。したがって、図３に示すように、パネル収納室２５から太陽電池３１ａ〜３１ｅを引き出して展開させたとき、互いに影とならないように太陽電池３１ａ〜３１ｅは展開する。太陽電池３１ａ〜３１ｅの太陽電池モジュール３７は重ならないように互いに避ける位置に配置される。このため、太陽電池３１ａ〜３１ｅを広い面積にわたり展開させることができる。太陽電池３１ａ〜３１ｅの太陽電池モジュール３７は光エネルギーを受けると、その光エネルギーを電気エネルギーに変換し、充電式バッテリー１８に蓄電する。

これらの太陽電池３１ａ〜３１ｅはいずれもシート３６及び各ヒンジ機構３３ａ〜３３ｅに形成された電気的接続ライン（図示せず）を通じて充電式バッテリー１８に電気的に接続されている。また、充電式バッテリー１８にはメーンケース本体１１に設けた充電器用接続端子３５にも接続される。充電式バッテリー１８は太陽電池３１ａ〜３１ｅによる充電と、別の充電器による充電の両方の利用が可能である。充電式バッテリー１８はメーンケース本体１１内に設置してもよい。充電式バッテリーはメーンケース本体１１とサブケース本体１２の各スペースに設けるようにしてもよい。

パネル収納室２５に太陽電池３１ａ〜３１ｅを折り畳んで格納したとき、最も外側（上段）に位置する太陽電池３１ｅは特にシート３６等が硬質な部材で形成するとよい。最後の太陽電池３１ｅはパネル収納室２５における開口を覆うカバーとなる。他の太陽電池３１ａ〜３１ｄはシート３６が硬質であってもフレキシブルであってもよい。

最後の太陽電池３１ｅにはその太陽電池３１ｅをパネル収納室２５から引き出すときに使用する摘み３８が設けられている。太陽電池３１ｅをカバーとして兼用せずに別体の透明なカバーを設けるようにしてもよい。この場合には最後の太陽電池３１ｅもフレキシブルなものでよい。また、上述した形態では図３に示すように複数の太陽電池３１ａ〜３１ｅを一列に繋いで連結する構成としたが、少なくともいずれかの太陽電池３１ａ〜３１ｅの横にヒンジ機構を介して更に別の太陽電池パネルを接続し、この別の太陽電池を太陽電池３１ａ〜３１ｅに畳み込めるようにしてもよい。また、複数の太陽電池のそれぞれを分離して設け、太陽電池それぞれをパネル収納室２５の縁にヒンジ機構を介して回動自在に取り付け、それらの太陽電池それぞれをパネル収納室２５に折り込み、パネル収納室２５内で複数の太陽電池を重なるようにして収納し、また、パネル収納室２５に折り畳んであった複数の太陽電池を開いてパネル収納室２５から出して外へ展開するようにした収納形式であってもよい。

太陽電池で充電する場合、図３に示すように、パネル収納室２５から太陽電池３１ａ〜３１ｅを引き出して広く展開させるようにする。この状態で携帯電話端末機１をテーブル等に置く。すると、各太陽電池３１ａ〜３１ｅの太陽電池モジュール３７は外光を受けて発電する。この太陽電池モジュール３７で発電した電力は充電式バッテリー１８に充電される。

このように太陽電池３１ａ〜３１ｅを展開させて外光を利用してバッテリー１８に充電できるようになるので、例えば携帯途中で使用し過ぎたり、充電せずに時間が経過したりするような場合でもバッテリー１８の蓄電量の低下を極力抑えることができる。また、仮に、バッテリー１８の蓄電量が少なくなった場合でも太陽電池３１ａ〜３１ｅを展開させて外光を利用してバッテリー１８に充電するようにすれば、携帯電話端末機１を使用可能なレベルまで充電することができる。また、太陽電池３１ａ〜３１ｅを展開させられない携帯途中でも最後の太陽電池３１ｅでは逐次発電可能であり、バッテリー１８の充電容量の残量の低下を極力抑えることができるようになる。つまりパネル収納室２５から太陽電池３１ａ〜３１ｅを引き出して展開させない図１に示す格納状態でも最も外側（上段）に位置する太陽電池３１ｅは外部に露出するのでこの最も外側に位置する太陽電池３１ｅによる充電は可能であって短時間の使用はこれで足りる。

次に、図４〜図５に基づいて本発明の第２の実施形態に係る携帯電話端末機１について説明する。ここでは太陽電池をフレシキブル太陽電池により構成し、フレシキブルな太陽電池を巻取り式に格納するようにしたものである。第２の実施形態は第１の実施形態と基本的な構成を同じくする。第１の実施形態と同一構成部分には同一番号を付して説明を省略する。

図５に示すように、サブケース本体１２内には後述するフレキシブル太陽電池４１を巻き付けるための円筒状の巻き胴（巻軸）４２がサブケース本体１２の長手方向沿って配置されている。この巻き胴４２の両端部分は図示しない軸受によってサブケース本体１２の固定された部材に対して軸支されている。

巻き胴４２はその外周にフレキシブル太陽電池４１をロール状に巻き取るものであり、このため、サブケース本体１２内にフレキシブル太陽電池４１をコンパクトに収納できるように巻取り収納部を構成する。

フレキシブル太陽電池４１は図示しないリード線等を介して電子部品基板ユニット１７および充電式バッテリー１８に接続されており、フレキシブル太陽電池４１の太陽電池が光エネルギーを受けると、その光エネルギーを電気エネルギーに変換してバッテリー１８に蓄電する。各フレキシブル太陽電池４１はシート状またはフイルム状のフレキシブルシート材の露出側表面（上面）に太陽電池モジュールを積層してなる。

また、フレキシブル太陽電池４１を巻き胴４２に巻き付けて格納するようにしているので、フレキシブル太陽電池４１の繰り出し端はストッパ機構により終端位置が規制される。例えば、サブケース本体１２における側壁にそのサブケース本体１２の長手軸方向に沿って長く形成したスリット状の開口部４３に位置するように規制するようにする。すなわち、フレキシブル太陽電池４１の繰り出し端にフレキシブル太陽電池４１の幅よりも僅かに長いロッド４５を設ける。ロッド４５は開口部４３の縁に係止して止まるようになっており、フレキシブル太陽電池４１がケース本体１２内に完全に引き込まれてしまわないようにする。ロッド４５は開口部４３から大きく露出せずにその開口部４３内に収まり係止できる形態となっている。このロッド４５にはフレキシブル太陽電池４１を引き出すときに使用する摘みとして機能するが、別の摘みを更に設けるようにしてもよい。

図４に示すように、サブケース本体１２の上壁部には、上記巻き胴４２を回転操作するための操作部としての回動操作可能な操作ローラ（操作体）４８が設けられている。操作ローラ４８の外周にはローレット加工が施されている。操作ローラ４８は直接または歯車機構（図示せず）を介して上記巻き胴４２に連結されている。サブケース本体１２の外へ露出した操作ローラ４８の外周部を手指で操作することにより、フレキシブル太陽電池４１を繰り出し方向または巻込み方向へ巻き胴４２を回転させる操作が可能になっている。つまり、操作ローラ４８によって巻き胴４２を回転操作することによりフレキシブル太陽電池４１を巻取りまたは繰出す操作が可能である。

また、巻き胴４２に対していわゆるぜんまいバネなどの巻バネ（回転付勢用バネ）を設け、この巻バネの一端を巻き胴４２に固定し、巻バネの他端をサブケース本体１２の部材側に固定して、巻バネの付勢力により巻き胴４２を巻き取り方向へ回動するように付勢し、フレキシブル太陽電池４１の巻取り動作を補助するようにしてもよい。この場合、フレキシブル太陽電池４１を引き出した状態でその位置にロックさせるラチェット機構を組み込むように構成するようにしてもよい。この場合にあってはラチェット機構による係止状態を解除する操作体を設けてそれにより係止状態を解除してフレキシブル太陽電池４１が巻バネ５０の付勢力で自動的に巻き胴４２に巻き取るようにするとよい。また、ラチェット機構等のロック状態の解除はフレキシブル太陽電池４１を一旦、引くことにより解除するように構成してもよい。更に、フレキシブル太陽電池４１に巻き胴４２への巻き癖を付け、摘みを手指で摘んでフレキシブル太陽電池４１をケース本体１１方向に軽く押し戻すと、シート状のフレキシブル太陽電池４１が巻き胴４２に自動的に巻き取られるようにしてもよい。

また、図４に示すように、サブケース本体１２の外面に固定式の太陽電池５１を設け、これによっても、発電し、この発電した電力により充電式バッテリー１８を充電できるようにしている。シート状のフレキシブル太陽電池４１は固定式の太陽電池５１を避けた領域に繰り出されて受光面を展開するので、両太陽電池４１、５１は受光する上での干渉が起きない。

次に、サブケース本体１２内において巻き胴４２に巻き込み状態で収納されているフレキシブル太陽電池４１を繰り出す場合は操作ローラ４８によって巻き胴４２を回転操作することにより図６に示すようにフレキシブル太陽電池４１を繰り出す。また、ロッド４５を摘み、フレキシブル太陽電池４１を繰出すことも可能である。

そして図６に示すように展開したフレキシブル太陽電池４１により外光を受けて発電し、その発電した電力により充電式バッテリー１８を充電する。また、サブケース本体１２の外面に設けた太陽電池５１によっても発電し、その発電した電力により充電式バッテリー１８を充電するようにしている。

また、サブケース本体１２にフレキシブル太陽電池４１を収納する場合は操作ローラ４８を手指で操作して巻き胴４２を巻込み方向へ回転することによりフレキシブル太陽電池４１を巻き取ることができる。巻取り終端においてロッド４５は開口部４３の縁に係止し、それ以上、フレキシブル太陽電池４１が巻き込まれることを防止する。これによりフレキシブル太陽電池４１が巻取り完了したことが分かる。また、巻取りが完了した状態で開口部４３はロッド４５で閉塞される。

ところで、フレキシブル太陽電池４１はサブケース本体１２内の巻き胴４２に巻き付けるようにしたので、ケース本体１１からフレキシブル太陽電池４１を引き出すことにより自らフラット状に延伸する癖が付けられていることが望ましい。例えば、フレキシブル太陽電池４１を引き出す方向に直交する横断面形状が緩やかに湾曲する癖を付けるようにするとそれが可能である。このようにすると、フレキシブル太陽電池４１をサブケース本体１２から引き出したとき、フレキシブル太陽電池４１は自ら広く展開し易くなる。この形態によれば、フレキシブル太陽電池４１をサブケース本体１２から外へ引き出されると、フレキシブル太陽電池４１の太陽電池モジュールの受光面を広く露出させた状態に自ら拡がり、その状態を維持する。

この実施形態のフレキシブル太陽電池の巻取り形態は一例を示すものであり、適宜変更可能である。また、フレキシブル太陽電池を巻き胴に巻き付けて格納する機構をサブケース本体１２に設けたが、メーンケース本体１１に組み込むようにしてもよい。

本発明では、ケース本体の外へ太陽電池を展開して広げるようにしたから太陽電池モジュールの受光面積を増加し、多くの光エネルギーを受けることができ、そのエネルギーを電気エネルギーに変換され、ケース本体に設けたバッテリーに蓄電することができるので、太陽光の受光効率を大幅にアップさせることができるようになる。

なお、本発明は前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を組み合わせてもよい。

本発明は、携帯電話端末機、携帯ゲーム機器、携帯パソコン等のバッテリーに充電する能力を高め得る有用な携帯型電子機器である。

１…携帯電話端末機、１１…メーンケース本体、１２…サブケース本体、
１８…充電式バッテリー、２５…パネル収納室、３１ａ〜３１ｅ…太陽電池、
４１…フレキシブル太陽電池、４２…巻き胴、４３…開口部。

Claims

携帯可能なケース本体と、
前記ケース本体に格納可能に設けられ、前記ケース本体から繰り出して受光面を広げて外部に露出するように展開可能なシート状の太陽電池と、
前記ケース本体に内蔵され、前記太陽電池で発生した電気エネルギーを蓄電する内蔵バッテリーと、
を備えたことを特徴とする携帯型電子機器。
前記太陽電池は、複数のシート状の太陽電池を含み、複数の太陽電池を畳んで収納する太陽電池収納部を前記ケース本体に形成したことを特徴とする請求項１に記載の携帯型電子機器。
前記ケース本体の外面部に外部に開口する凹部を形成し、前記凹部により前記太陽電池収納部を形成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の携帯型電子機器。
前記ケース本体の内部に、シート状のフレキシブル太陽電池を巻き付ける巻き胴を設け、前記巻き胴に太陽電池を巻き付けて太陽電池を格納するとともに前記巻き胴に巻き付けて格納してあった太陽電池を前記ケース本体から外へ繰り出して露出するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の携帯型電子機器。
前記ケース本体の外面に固定式の太陽電池を配置し、前記固定式の太陽電池の他に前記ケース本体から繰り出して前記固定式の太陽電池を避けて受光面を広げて外部に露出するように展開可能なシート状の太陽電池を設けたことを特徴とする請求項４に記載の携帯型電子機器。