(57)【要約】      （修正有）【課題】薄型の発電手段を備え、極めて効率よく二次電池に充電可能な携帯型電子機器を提供する。【解決手段】充電可能な二次電池を備えた携帯型電子機器であって、前記二次電池に充電可能な圧電型発電手段と、さらにキャパシタとを備え、携帯電話１０の操作の際にプッシュボタン６を押下することで、その圧力が圧電シートに伝わる圧電効果により圧電シートの電極に発生する起電力、または、携帯電話の折り畳み機構の開閉動作を行った時に、第２の筐体２の上部カバーに設けられた突起部４が、第１の筐体の表面に設けられた圧電素子８に衝突した圧電効果により、圧電素子８の電極に発生する起電力が、キャパシタに蓄電されて、その蓄電された電力により二次電池を充電する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電可能な二次電池を備えた携帯型電子機器であって、前記二次電池に充電可能な圧電型発電手段と、キャパシタと、をさらに備えていることを特徴とする携帯型電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充電可能な二次電池を備えた携帯型電子機器に関し、さらに詳しくは、前記二次電池へ充電するための発電手段を備えた携帯型電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯型電子機器、特に携帯電話やＰＨＳ、ポケットベル（ ベージャ） 等の携帯通信機器、電子手帳等の情報携帯端末、ポケットコンピュータ、携帯用カセットテープレコーダ、携帯用ＣＤプレーヤ、携帯用ＭＤレコーダ、ＰＤＡ、電子手帳、ビデオカメラ、デジタルカメラ等の可搬性を備えた携帯型電子機器は、２次電池が使用されており、一般家庭では、家庭用電源を整流して得られた電流を当該二次電池に供給して充電が行われ、また、自動車では、過充電防止回路のついた機器により直接又はＤＣ−ＤＣコンバータにより所定電圧に変換した後に充電が行われている。
【０００３】
しかしながら、上記従来の携帯型電子機器にあっては、電源が専ら二次電池が用いられているので、例えば、携帯電話の場合であれば、通話中に二次電池の電圧が低下して通話が途絶えるという不具合や、車中で携帯型コンピュータを使用している場合であれば、二次電池の電圧低下により作業が中断するという不具合が発生する。
【０００４】
このように、従来の携帯型電子機器の場合、二次電池による動作時間は、例えば、携帯電話では、通話時間であれば１〜 ２時間、連続待ち時間であれば５０〜３００時間であることから、ほぼ数日おきに充電を行う必要がある。また、携帯型コンピュータ機器では、液晶表示部のバックライトやＣＰＵ（ 中央演算処理装置）の消費電力が大きく、さらに充電頻度は高くなる等、携帯型電子機器では、必要時における使用を確保するために二次電池の充電量に配慮する必要があり、かかる作業が非常に煩雑であると共に、災害等の緊急時には、充電作業が間に合わない場合も考えられ、使用不能な状況が発生する危惧もある。
【０００５】
このような問題に対して携帯型電子機器に発電手段を内蔵させて、人体の動きを利用して発電手段を動作させて電力を発生させて携帯型電子機器に内蔵の二次電池充電を行うものが提案されている（例えば特許文献１や特許文献２）。
【特許文献１】特開２００３−２９８７３１号公報
【特許文献２】特開２００６−１４９１６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来技術では、例えば特許文献１に記載されている発電機構は磁石と誘導コイルとの相対運動により電力を発生させる機構であるため発電機構のスペースが比較的大きくなり携帯型電子機器に内蔵すると他の構成部品を内蔵するスペースが狭くなるという問題があった。また、特許文献２に記載されている発電機構はシート状の圧力センサ（圧電素子）を利用するもので圧力センサからの出力を整流して内蔵充電池（二次電池）に接続している。しかし、通常、圧電素子からの出力は、瞬間的、散発的なもので、そのまま二次電池に充電しようとしても、充電効率が悪いという問題があった。
【０００７】
本発明は上述の点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、薄型の発電手段を備え、極めて効率よく二次電池に充電可能な携帯型電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、充電可能な二次電池を備えた携帯型電子機器について鋭意検討を重ねた結果、携帯型電子機器の構成を下記のようにすることにより、上記目的を達成することができることを見いだし、本発明をなすに至った。
【０００９】
すなわち、充電可能な二次電池を備えた携帯型電子機器であって、前記二次電池に充電可能な圧電型発電手段と、キャパシタと、をさらに備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
圧電型発電手段により発生した電力を一旦キャパシタに蓄電した後に、二次電池に充電するので、効率よく二次電池に充電することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、図面を参照して、本発明の携帯型電子機器を説明する。図１に、本発明の携帯型電子機器の一例である携帯電話機を示す。本例の携帯電話機１０は折り畳み式のものであって、その上部表面に各種の複数のプッシュボタン６を有する第２の筐体２と、この第２の筐体２に対してヒンジ部３を介して折り畳み可能な表示部７を有する第１の筐体１とから構成される。
【００１２】
第２の筐体２の上部表面のヒンジ部３の反対側の端部には携帯電話機を折り畳んだ時に第１の筐体１を受け止める突起部４が設けられている。携帯電話機を折り畳んだ時に突起部４と当接する第１の筐体１の表面には第１圧電素子８が配設されている。圧電素子としてはチタン酸ジルコン酸鉛やチタン酸バリウムなどの従来公知の圧電素子が用いられる。
【００１３】
図２に第２の筐体２の部品構成を示す分解斜視図を示す。第２の筐体２は、上部カバー２１と下部筐体２４との間にプッシュボタンシート２２、第２圧電素子である圧電シート２３を挟んで構成されている。上部カバー２１は、プッシュボタンシート２２に配設されている複数のプッシュボタン６に対応する開口部を有している。
【００１４】
第２の筐体２の内部には二次電池２５、充電制御回路２６、キャパシタ２７、電圧制御回路２８、整流回路２９が配設されている。
【００１５】
圧電シート２３は、圧電効果を有するポリフッ化ビニリデン等のシート素材をアルミ箔等の電極で挟み構成される。
【００１６】
本例の携帯電話機１０の充電動作について説明する。まず、第１の充電動作態様について説明する。メール発信等の携帯電話の操作をプッシュボタンシート２２に配設されているプッシュボタン６を押下して行うと、押下による圧力が圧電シート（第２圧電素子）２３に伝わり圧電効果により、圧電シート２３の電極に起電力が発生する。発生した起電力は配線（矢印B）を介して整流回路２９、電圧制御回路２８を電流として流れ、キャパシタ２７に蓄電される（図３、図４参照）。整流回路２９は、圧電シート２３に加わる圧力の向きにより起電力の向きが変わってもキャパシタ２７に流れる電流が一定の方向になるように整流する。また、キャパシタ２７に蓄電された電力が圧電シート２３に逆流することを防ぐ。電圧制御回路２８は、キャパシタ２７に許容範囲以上の電圧が加わってキャパシタ２７が静電破壊するのを防ぐ。キャパシタ２７の蓄電量が大きくなり、その端子電圧が二次電池２５の端子電圧を超えると、キャパシタ２７から充電制御回路２６を介して二次電池２５に電流が流れ充電が行われる。充電制御回路２６は、二次電池２５の端子電圧が所定の値を超えないように充電電流を制御し、二次電池２５が過充電になることを防ぐ。整流回路、電圧制御回路、充電回路については、特に制限はなく従来公知の物を用いることができる。
【００１７】
次に、第２の充電動作態様について説明する。携帯電話機１０の折り畳み機構の開閉動作を行うと、第２の筐体２の上部カバー２１に設けられた突起部４が、第１の筐体の表面に設けられた第１圧電素子８に衝突し、圧電効果により、第１圧電素子８の電極に起電力が発生する。発生した起電力は配線（矢印A）を介して整流回路２９、電圧制御回路２８を電流として流れ、第１の充電動作態様と同様にしてキャパシタ２７に蓄電され、ひいては二次電池２５に充電される（図３、図４参照）。また、この充電動作態様の場合には、開閉動作を行わずとも、携帯電話機１０を閉じたままで、第１の筐体、第２の筐体を強く握ったり、握りを緩くしたりする動作によっても第１圧電素子８の電極に起電力が発生するので、前述の開閉動作と同様、二次電池２５を充電することができる。
【００１８】
上記の説明では、第１圧電素子としてチタン酸ジルコン酸鉛やチタン酸バリウムなどを挙げ、第２圧電素子としてポリフッ化ビニリデン等の圧電シートを挙げたが、逆の素材の組合せでもよく、また一方の素材を両方に用いてもよい。また、ここで挙げなかった、従来公知の圧電素子を用いてもよい。
【００１９】
本発明の携帯型電子機器として、折り畳み式の携帯電話機を例に挙げて説明したが、言うまでもなく、本発明は、折り畳み式には限定されず、また、携帯電話機にも限定されること無く、幅広く携帯型電子機器に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の携帯型電子機器の一例である携帯電話機の斜視図である。
【図２】第２の筐体２の部品構成を示す分解斜視図である。
【図３】充電動作態様のフロー図である。
【図４】本発明の携帯型電子機器の一例である携帯電話機の概略正面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１      第１の筐体
２      第２の筐体
３      ヒンジ部
４      突起部
６      プッシュボタン
７      表示部
８      第１圧電素子
１０    携帯電話機
２１    上部カバー
２２    プッシュボタンシート
２３    圧電シート（第２圧電素子）
２４    下部筐体
２５    二次電池
２６    充電制御回路
２７    キャパシタ
２８    電圧制御回路
２９    整流回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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