JP2014178600A5

JP2014178600A5 -

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Publication number: JP2014178600A5
Application number: JP2013053740A
Authority: JP
Filing date: 2013-03-15
Publication date: 2015-02-26
Anticipated expiration: 2033-03-15

Description

本願の請求項１４に記載の技術によれば、請求項１１に記載の画像表示装置は、電磁波を利用して発電する発電素子を備え、且つ、前記発電素子、又は、導波管やアンテナなど発電素子に付帯する発電量増大に寄与するエネルギー伝達機構の姿勢を変えるアクチュエーターをさらに備えている。そして、前記制御部は、電磁波の入射角に対して常に発電量が最大となるように、前記アクチュエーターを用いて前記発電素子又は前記エネルギー伝達機構の姿勢を制御するように構成されている。

上記で挙げた発電素子（１）〜（９）は、発電環境から受ける影響がまちまちであり、発電環境に応じて発電量の優劣が逆転する。例えば、太陽電池の発電量は日中高く日没後で低下する一方、電磁波を利用した発電素子は昼夜を問わずほぼ一定の発電量を得ることができる。また、太陽電池の中でも、可視光を利用する色素増感型太陽電池やシリコン系太陽電池の発電量が高いのに対し、紫外線太陽電池や赤外線太陽電池など特定波長成分（不可視成分）のみを利用する太陽電池の発電量は低い。また、一般に、色素増感型太陽電池は室内光を利用した発電に優位であるのに対し、シリコン系太陽電池は室外光を利用した発電に優位である。発電環境（天候、時刻、時期（季節）、場所、光源）により各波長成分の光の強度が変化し、これにより各種太陽電池の優劣も変動する。

図７に示す例では、１日の発電時間（発電量がある閾値（例えば、システム動作レベルを超える時間）は、色素増感型太陽電池＞シリコン系太陽電池＞赤外線太陽電池＞紫外線太陽電池、の順で多い。また、１日の発電量（積算発電電力量［Ｊ，Ｗｈ］）は、シリコン系太陽電池＞色素増感型太陽電池＞赤外線太陽電池＞紫外線太陽電池、の順で多い。シリコン系太陽電池と色素増感型太陽電池とを比較すると、前者は平均発電量が多いが発電量の変動も大きい、後者は平均発電量が少ないが発電量の変動も小さい、ということができる。

電源管理部８３０は、所定の送電路を介して蓄電素子８２４から供給された電力を制御部５０１や表示部５０９など当該画像表示装置１００内の各回路コンポーネントに分配する。電源管理部８３０は、発電素子部８１０における発電量や、蓄電素子８２４の蓄電量など、電力系統における発電状況を監視して、その結果を制御部５０１に報告する。また、電源管理部８３０は、制御部５０１から、当該画像表示装置１００が置かれている発電環境の報告を受けることができる。

したがって、画像表示装置１００のユースケースで想定される発電環境における発電効率を考慮して、表示部前面６０１、側面フレーム上部６０２、側面フレーム下部６０３、側面フレーム左部６０４、側面フレーム右部６０５、側面フレーム中央６０６、前面フレーム上部６０７、前面フレーム下部６０８、前面フレーム左部６０９、前面フレーム右部６１０、後面フレーム上部６１１、後面フレーム下部６１２、後面フレーム左部６１３、後面フレーム右部６１４、後面フレーム中央６１５の各設置部位にそれぞれいずれの発電素子（１）〜（９）を設置すべきか（すなわち、設置場所と発電素子の組み合わせ）を決定する必要がある。

場所：屋内、光源：室内光、天気：不問、時期：年中、時間：昼間、という発電環境を想定した場合、１日の発電時間（発電量がある閾値（例えば、システム動作レベルを超える時間）は、色素増感型太陽電池＞シリコン系太陽電池＞赤外線太陽電池＞紫外線太陽電池、の順で多い。また、１日の発電量（積算発電電力量［Ｊ，Ｗｈ］）は、シリコン系太陽電池＞色素増感型太陽電池＞赤外線太陽電池＞紫外線太陽電池、の順で多い（前述並びに図７を参照のこと）。シリコン系太陽電池と色素増感型太陽電池とを比較すると、前者は平均発電量が多いが発電量の変動も大きい、後者は平均発電量が少なく発電量の変動も小さい。

（３）動作モード制御
上述した第１乃至第３の実施例において、電源管理部８３０は、各発電素子８１１−１、８１１−２、８１１−３、…の発電量（発電素子が出力する電力、電圧、電流）や、蓄電素子８２４の蓄電量（キャパシターの電圧、２次電池の蓄電電力量など）、画像表示装置１００本体の電力消費（電力量、電圧、電流）を、監視している。そして、制御部５０１は、電源管理部８３０から監視結果の報告を受け取ると、発電電力に対して消費電力が過大となってシステムがダウンしないように、画像表示装置１００本体の動作モードを（ａ）〜（ｅ）間で適応的に切り替える。

発電素子を交換可能な構造にするのは、表示部前面６０１の１箇所に限定されるものではなく、他の設置部位６０２〜６１５にも同様に適用することができる。

Claims

画像を表示する画像表示部と、
前記画像表示部をユーザーの頭部又は顔部に装着する装着部と、
前記画像表示部又は前記装着部の外表面を含む１以上の設置部位に取り付けられた発電素子と、
前記発電素子の発電量に基づく制御を行なう制御部と、
を具備する画像表示装置。
前記発電素子は、シリコン系太陽電池、ＣｄＴｅ系太陽電池、色素増感型太陽電池、硫化鉄系太陽電池、紫外線太陽電池、赤外線太陽電池、電波（遠方電磁界）乃至近傍電磁界により電磁誘導又は静電誘導のうち少なくとも一方を利用して電力を誘起する素子（電波発電（遠方電磁界利用）、近傍電磁界利用発電、ワイヤレス給電素子（磁界共鳴型、電磁誘導型、電界結合型）を含む）のうち少なくとも１つである、
請求項１に記載の画像表示装置。
前記画像表示部は前記画像をシースルー表示し、
前記画像表示部の外表面の中央に透明な第１の発電素子を設置する、
請求項１又は２のいずれかに記載の画像表示装置。
前記画像表示部の外表面の周縁部分に半透明な第２の発電素子を設置する、
請求項３に記載の画像表示装置。
前記画像表示部以外の設置部位にフレキシブルな第３の発電素子を設置する、
請求項４に記載の画像表示装置。
前記第１の発電素子は紫外線又は赤外線太陽電池、前記第２の発電素子は色素増感型太陽電池、前記第３の発電素子はシリコン系太陽電池である、
請求項５に記載の画像表示装置。
前記第１の発電素子は紫外線又は赤外線太陽電池、前記第２の発電素子はリジッドな色素増感型太陽電池、前記第３の発電素子はフレキシブルな色素増感型太陽電池である、
請求項５に記載の画像表示装置。
前記画像表示装置は消費電力の異なる複数の動作モードで動作可能であり、
各動作モードの電力消費に対応した発電方式の異なる複数の発電素子を備える、
請求項１乃至７のいずれかに記載の画像表示装置。
すべての動作モードで常時動作するシステム動作の給電に使用される第１の発電素子と、一部の動作モードのみでの動作の給電に使用される第２の発電素子と、クロックの給電に使用される第３の発電素子を備える、
請求項８に記載の画像表示装置。
前記第１の発電素子は色素増感型太陽電池、前記第２の発電素子はシリコン系太陽電池、前記第３の発電素子は紫外線又は赤外線太陽電池である、
請求項９に記載の画像表示装置。
前記制御部は、前記発電素子の発電量が増大し又は最大となるように適応制御する、
請求項１乃至１０のいずれかに記載の画像表示装置。
発電方式の異なる複数の発電素子を備え、
前記制御部は、前記複数の発電素子のインピーダンス制御を行なう、
請求項１１に記載の画像表示装置。
前記制御部は、前記複数の発電素子からの電力が最大になる出力電圧で電流を取り出すように、最大点電力追従（ＭＰＰＴ：ＭａｘｉｍｕｍＰｏｗｅｒＰｏｉｎｔＴｒａｃｋｉｎｇ）制御を行なう、
請求項１２に記載の画像表示装置。
電磁波を利用して発電する発電素子を備え、
前記発電素子、又は、導波管やアンテナなど発電素子に付帯する発電量増大に寄与するエネルギー伝達機構の姿勢を変えるアクチュエーターをさらに備え、
前記制御部は、電磁波の入射角に対して常に発電量が最大となるように、前記アクチュエーターを用いて前記発電素子又は前記エネルギー伝達機構の姿勢を制御する、
請求項１１に記載の画像表示装置。
前記画像表示装置は消費電力の異なる複数の動作モードで動作可能であり、
前記制御部は、前記発電素子の発電量に応じて前記画像表示装置の動作モードを切り替える、
請求項１１に記載の画像表示装置。
発電方式の異なる複数の発電素子を備え、
前記制御部は、発電量の変化に応じて発電素子を切り替えて給電する、
請求項１１に記載の画像表示装置。
前記制御部は、前記発電素子の発電量を増大し又は最大にするユーザー行動へ誘導する、
請求項１１乃至１６のいずれかに記載の画像表示装置。
前記制御部は、前記発電素子の発電量を増大し又は最大にするためのユーザーの移動方向を示す画像を前記画像表示部に表示させる、
請求項１７に記載の画像表示装置。
特定の周波数の電磁波を利用して発電を行なう発電素子と、
前記発電素子に到来した電磁波の周波数を変換する周波数変換部と、
を備え、
前記制御部は、前記発電素子の発電量が増大し又は最大となるように、前記周波数変換部による周波数の変換を制御する、
請求項１１に記載の画像表示装置。
１つの設置部位に、発電方式の異なる複数の発電素子を取り換え可能に設置する、
請求項１１乃至１３、１５、１６乃至１８のいずれかに記載の画像表示装置。
１つの設置部位に、発電方式の異なる複数の発電素子を重ねて取り外し可能に設置する、
請求項１１乃至１３、１５、１６乃至１８のいずれかに記載の画像表示装置。
前記画像表示部の表示光を利用して発電する発電素子をさらに備える、
請求項１に記載の画像表示装置。
前記発電素子は、可視光並びに赤外線側に感度を持つ光電池からなり、
前記制御部は、前記発電素子の赤外線側の出力に基づいて人感センシングを行なう、
請求項１に記載の画像表示装置。
画像表示部、又は前記画像表示部をユーザーの頭部又は顔部に装着する装着部のうち少なくとも一方に設置された発電素子の発電量を検出する検出ステップと、
発電量に基づいて前記画像表示部を備える画像表示装置を制御する制御ステップと、
を有する画像表示方法。