Brevet FR2942143A1 — publié le 20100820

-1- La présente invention se rapporte aux livres électroniques et aux procédés d'alimentation photovoltaique de ceux-ci. On définit ici le terme de �livre électronique�, ou plus simplement le terme de �livre�, par tout type de livre constitué de deux pages ou plus, faites de papier, de carton , de matière synthétique ou de toute autre matière et/ou contenant tout type d'écran d'affichage notamment ceux à cristaux liquides, et contenant des animations mécaniques, sonores ou visuelles et qui, pour fonctionner, utilise une source d'alimentation électrique principale et autonome sous forme de batteries, de condensateurs et/ou de cellules photovoltaiques. On définit ici le terme de �batterie� par tout type de batterie, pile, ou accumulateur, rechargeable ou non rechargeable, qui fonctionne sur le principe d'une réaction chimique. Les livres électroniques sont en général destinés aux enfants car ils contiennent des animations amusantes. Les batteries qui sont nécessaires au fonctionnement des animations contiennent des élements chimiques, comme par exemple le plomb, qui sont dangereux pour la santé de l'enfant et pour la protection de notre environnement. De plus les batteries ont une durée de vie limitée qui, si elles doivent être changées régulièrement, augmentent proportionnellement le prix du livre. Une solution pour minimiser ce problème de pollution chimique est de remplacer les batteries par des condensateurs électroniques et par des cellules photovoltaiques. Les condensateurs utilisent un procédé de stockage électrique pas ou très peu toxique pour l'être humain et pour son environnement. De plus les condensateurs ont une durée de vie, en nombre de cycles de charge et de décharge, bien supérieure à celle des batteries rechargeables. Les cellules photovoltaiques utilisent la lumière solaire ou la lumière d'une lampe comme source d'énergie pour la transformer en électricité. Les cellules photovoltaiques ont des durées de vie de plus de 20 ans et utilisent une source d'énergie renouvelable. 10 15 20 25 30 Un exemple de dispositif peu polluant et économique est constitué de deux condensateurs électroniques chacun d'une capacité de 10 Farads et de 2,4 Volts de tension nominale. Les deux condensateurs sont reliés en série afin d'obtenir une tension de 4,8 Volts lorsqu'ils sont totalement chargés. Un capteur photovoltaique est constitué de 10 cellules branchées en série et délivre une tension de sortie de 5 Volts lorsqu'il est exposé à la lumière. Les bornes du capteur solaire sont branchées aux bornes des deux condensateurs en respectant la même polarité. Lorsque le capteur solaire est illuminé il délivre un courant de charge au travers les condensateurs. Après quelques minutes de charge la tension des condensateurs se stabilise. Les condensateurs sont alors capable de fournir une tension égale à 4,8 Volts et de délivrer dans l'électronique du livre une quantité d'électricité égale à 3 Farads. La puissance est alors suffisante pour faire fonctionner le livre. La décharge progressive des condensateurs fait baisser la tension à leurs bornes jusqu'à un seuil d'arrêt de l'alimentation électrique qui est fonction des catractéristiques électroniques du livre. Dans cet exemple les condensateurs et le capteur solaire remplacent trois batteries de 1,5 Volts branchées en série. Selon des modes particuliers de réalisation, et afin de s'adapter aux besoins en électricité des différents livres : - le nombre de condensateurs peut être supérieur ou égale à un, sans limite supérieure. Les condensateurs peuvent être branchés en série ou/et en parallèle. - Le capteur solaire, composé de cellules photovoltaiques, peut être de tout type: solide ou souple, en silicium cristallin, en silicium amorphe, en couche mince, ou biochimique. Les tensions de sortie et les dimensions des cellules photovoltaiques sont calculées en fonction des besoins de l'électronique du livre. - Des composants électroniques supplémentaires peuvent venir sécuriser le circuit, notamment une diode anti-retour entre le capteur 10 15 20 25 30 solaire et les condensateurs et une diode zener aux bornes des condensateurs. Le problème rencontré avec les livres électroniques contenant des cellules photovoltaiques est que celles-ci perdent rapidement leur efficacité dès que le livre est manipulé. En effet les cellules sont d'autant plus efficaces qu'elles reçoivent de lumière, or lorsqu'on ouvre le livre et que les cellules sont placées par exemple sur la page de couverture du livre, les cellules se retrouvent la face active tournée vers le sol et elles ne reçoivent donc plus la lumière ambiante, ce qui accélère la décharge des batteries ou des condensateurs. Si les cellules, ou certaines cellules, sont à l'intérieur du livre, celles-ci ne chargent pas les batteries ou les condensateurs lorsque le livre est fermé. Ce qui est très pénalisant pour l'autonomie électrique du livre. De plus lorsque les cellules sont placées sur la page de couverture il est nécessaire de faire passer des conducteurs électriques entre les cellules et les composants électroniques du livre qui se trouvent logés souvent dans l'épaisseur de la dernière page de couverture. Ces conducteurs doivent donc passer par la tranche du livre. Or cela nécessite des manipulations coûteuses au moment de la fabrication. Le dispositif, objet de l'invention, permet de remédier à ces inconvénients. En effet le livre électronique contient une extension de surface qui reste fixe même pendant la manipulation des pages du livre. Cette extension de surface fixe est un prolongement vers le haut de la dernière page de couverture. La dernière page de couverture du livre devient donc plus grande que la première page de couverture et plus grande que toutes les autres pages du livre. Sur tout ou partie de la face supérieure de cette extension de surface fixe sont disposées les cellules photovoltaiques qui reçoivent donc la lumière ambiante même lorsque les pages du livre sont tournées. La liaison électrique entre les cellules photovoltaiques et la partie électronique qui est logée dans l'épaisseur de la dernière page de 10 15 20 couverture se fait donc directement sans passer par la tranche du livre. Selon des modes particuliers de réalisation : - l'extension de surface fixe de la dernière page de couverture peut se situer en haut, à droite ou en bas du livre ou à plusieurs endroits à la fois et peut avoir n'importe quelle dimension de surface et d'épaisseur. - L'extension de surface fixe de la dernière page de couverture peut prendre tout type de forme, géométrique ou non géométrique. - la partie électronique du livre peut se situer sous les cellules photovoltaiques donc dans l'extension de surface fixe. Les dessins annexés illustrent l'invention : La figure 1 représente le dispositif de l'invention La figure 2 représente le livre ouvert avec une variante du dispositif. En référence à ces dessins, le dispositif comporte un livre qui, lorsqu'il est fermé, présente sa première page de couverture (1) sur le dessus. La dernière page de couverture(2) a été prolongée vers le haut pour former une extension de surface fixe (3). Les cellules photovoltaiques (4) sont positionnées sur l'extension de surface fixe (3), avec leurs faces actives tournées vers le dessus. Lorsque les pages du livre sont tournées (6) les cellules photovoltaiques (4) restent fixes et continuent à recevoir la lumière ambiante. Selon une variante (Figure 2) des composants électroniques (5) qui généralement sont positionnés dans l'épaisseur de la dernière page de couverture, sont placés ici sous les cellules photovoltaiques. 25 30 A titre d'exemple non limitatif le livre est rectangulaire et a pour dimensions 25 cm de large, 20 cm de haut et 2 cm d'épaisseur dont 5 mm d'épaisseur pour la dernière page de couverture. Ce livre possède une extension de surface fixe de sa dernière page de couverture qui est rectangulaire et de dimensions 25 cm de large, 10 cm de hauteur et 5 mm d'épaisseur. Cette extension de surface fixe est dirigée vers le haut du livre. Sur cette extension de surface fixe est collé un capteur photovoltaique plan de dimension 20 cm par 8 cm et d'épaisseur 4 mm. Lorsque le livre est posé à plat sur une surface horizontale le fait d'ouvrir le livre et de tourner les pages laisse le capteur photovoltaique fixe et bien positionné pour recevoir la lumière ambiante. Le dispositif selon l'invension est particulièrement destiné à améliorer 10 l'efficacité des cellules photovoltaiques contenues dans les livres électroniques. REVENDICATIONS1) Livre électronique contenant des pages en papier, carton, matière synthétique ou toute autre matière, avec ou sans tout type d'écran d'affichage, notamment ceux à cristaux liquides, avec ou sans animations mécaniques, sonores ou visuelles, et contenant des cellules photovoltaiques, caractérisé en ce que la dernière page de couverture du livre (2) possède une largeur et/ou une hauteur supérieure(s) à toutes les autres pages du livre, y compris la première page de couverture (1), et délimitant ainsi une extension de surface (3) qui reste fixe et visible lorsque chaqu'une des pages du livre sont tournées, et sur laquelle d'extension de surface (3) viennent se positionner les cellules photovoltaiques (4). 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'extension de surface (3) se situe en haut et/ou en bas et/ou à droite et/ou à gauche du livre. 3) Dispositif selon l'une des revendications précédantes caractérisé en ce que l'extension de surface (3) est de tout type de forme, géométrique ou non géométrique, et de toute dimension de surface et d'épaisseur. 4) Dispositif selon l'une des revendications précédantes caractérisé en ce que tout ou partie des composants électroniques (5) du livre se positionnent sous les cellules photovoltaiques (4).