(57)【要約】 【課題】  入射光の利用率を従来の太陽電池モジュールの太陽電池より向上させることによって、従来の太陽電池モジュールより発電効率を向上させることのできる太陽電池モジュールを提案する。【解決手段】  断面が略直角三角形の同じ形状及び同じ寸法の多数の土手２Ｂが、その各底面２Ｂｃが共通の平面上に位置し、且つ、その各垂直面２Ｂｂが所定の一定間隔を保つように並置された透明板２と、その透明板２の各土手２Ｂの垂直面２Ｂｂに夫々固着された太陽電池５とを有する太陽電池モジュール。【選択図】  図１
2006066754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面が略直角三角形の同じ形状及び同じ寸法の多数の土手が、その各底面が共通の平面上に位置し、且つ、その各垂直面が所定の一定間隔を保つように並置された透明板と、該透明板の上記各土手の垂直面に夫々固着された太陽電池とを有することを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
断面が略直角三角形の同じ形状及び同じ寸法の多数の土手が、その各底面が共通の平面上に位置し、且つ、その各垂直面が所定の一定間隔を保つように並置された透明板と、該透明板の上記各土手の垂直面に夫々固着された太陽電池とを有する太陽電池モジュールが、表示装置に対向して設けられてなることを特徴とする携帯電話機。
【請求項３】
請求項1に記載の携帯電話機において、上記多数の土手の断面が略直角二等辺三角形であることを特徴とする携帯電話機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、携帯電話機に適用して好適な太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールを有する携帯電話機に関する。
【背景技術】
【０００２】
モバイル電子機器、例えば、携帯電話機は二次電池（充電式電池）を備えており、その二次電池への充電は、屋内において、充電器を携帯電話機及び商用交流電源間に接続して行うのを普通とする。
【０００３】
しかしながら、屋外で、携帯電話機に備えられている二次電池に蓄積されている電力が大幅に減少した場合には、携帯電話機専用の充電器を設けた店舗を探して、携帯電話機に備えられている二次電池に充電を行わなければならないが、そのような店舗が見つからない場合には充電は不可能である。
【０００４】
そこで、携帯電話機に太陽電池モジュールを設けておけば、携帯電話機に備えられている二次電池に蓄積されている電力が大幅に減少した場合でも、その太陽電池モジュールによって、二次電池への充電が容易になる。
【０００５】
携帯電話機に設けられる太陽電池モジュールは、特に、発電効率の高いものが要求される。
【０００６】
ところで、例えば、特許文献１に記載されている従来の太陽電池モジュールでは、腕時計の文字盤の前面側に設けられた透明性基板に、その透明性基板上に人の目に知覚し得ない様な細幅の突起状又は溝状線条体部の少なくとも一部に、透明性基板の面に垂直に多数の太陽電池を形成させることによって、太陽電池モジュールを構成している。この太陽電池モジュールによって、情報表示手段の表示面の少なくとも一部を被覆するようにして、太陽電池モジュールで駆動されると共に、太陽電池によって視認性の損なわれることの無い情報表示手段を備えた電子時計を構成するようにしている。この太陽電池モジュールによって発電された電力は、二次電池に充電され、その電力が放電されて時計の駆動に使用される。
【特許文献１】特開２００１―２６７６０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、かかる従来の太陽電池モジュールでは、透明性基板に入射した後、太陽電池に直接入射する入射光しか発電に利用できないので、発電効率の向上に限界があり、使用電力の多いモバイル機器、例えば、携帯電話機には不向きである。
【０００８】
かかる点に鑑み、本発明は、太陽電池に入射する入射光の利用率を、従来の太陽電池モジュールの太陽電池より向上させることによって、従来の太陽電池モジュールより発電効率を向上させることのできる太陽電池モジュールを提案しようとするものである。
【０００９】
又、本発明は、太陽電池に入射する入射光の利用率を、従来の太陽電池モジュールの太陽電池より向上させることによって、従来の太陽電池モジュールより発電効率を向上させることのできる太陽電池モジュールを有する携帯電話機を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、断面が略直角三角形の同じ形状及び同じ寸法の多数の土手が、その各底面が共通の平面上に位置し、且つ、その各垂直面が所定の一定間隔を保つように並置された透明板と、その透明板の各土手の垂直面に夫々固着された太陽電池とを有する太陽電池モジュールである。
【００１１】
又、本発明は、断面が略直角三角形の同じ形状及び同じ寸法の多数の土手が、その各底面が共通の平面上に位置し、且つ、その各垂直面が所定の一定間隔を保つように並置された透明板と、その透明板の各土手の垂直面に夫々固着された太陽電池とを有する太陽電池モジュールが、表示装置に対向して設けられてなる携帯電話機である。
【００１２】
更に、本発明は、上述の携帯電話機において、多数の土手の断面が略直角二等辺三角形である帯電話機である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、断面が略直角三角形の同じ形状及び同じ寸法の多数の土手が、その各底面が共通の平面上に位置し、且つ、その各垂直面が所定の一定間隔を保つように並置された透明板と、その透明板の各土手の垂直面に夫々固着された太陽電池とを有するので、太陽電池に入射する入射光の利用率を、従来の太陽電池モジュールの太陽電池より向上させることによって、従来の太陽電池モジュールより発電効率を向上させることのできる太陽電池モジュールを得ることができる。
【００１４】
又、本発明によれば、断面が略直角三角形の同じ形状及び同じ寸法の多数の土手が、その各底面が共通の平面上に位置し、且つ、その各垂直面が所定の一定間隔を保つように並置された透明板と、その透明板の各土手の垂直面に夫々固着された太陽電池とを有する太陽電池モジュールが、表示装置に対向して設けられてなるので、太陽電池に入射する入射光の利用率を、従来の太陽電池モジュールの太陽電池より向上させることによって、従来の太陽電池モジュールより発電効率を向上させることで太陽電池モジュールを有する携帯電話機を得ることができる。
【００１５】
更に、本発明によれば、上述の携帯電話機において、多数の土手の断面が略直角二等辺三角形であるであるので、発電効率の一層向上した太陽電池モジュールを有する携帯電話機を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、携帯電話機を示す図１の断面図及び一部を切り欠いて示した図２の斜視図を参照して、本発明の実施の形態としての、携帯電話機に適用した太陽電池モジュールを詳細に説明する。この実施の形態では、太陽電池モジュールを携帯電話機に適用した例について説明するが、適用対象は携帯電話機に限られるものではなく、各種モバイル機器に適用可能である。
【００１７】
図１において、1は、携帯電話機の表示装置である液晶（ＬＣＤ）を示す。この表示装置は、プラズマディスプレイパネル、有機ＥＬディスプレイ等の種種の表示装置が可能である。２は、拡散板を示し、ＬＣＤ  １に対し所定間隔を保って互いに平行に配されている。
【００１８】
１５は太陽電池モジュールを全体として示し、この太陽電池モジュール１５が、ＬＣＤ  １及び拡散板３間に配されている。
【００１９】
太陽電池モジュール１５は、断面が略直角三角形の同じ形状及び同じ寸法の多数の土手２Ｂが、その各底面２Ｂｃが共通の平面上に位置し、且つ、その各垂直面２Ｂｂが所定の一定間隔を保つように並置された透明板２と、その透明板２の各土手２Ｂの垂直面２Ｂｂに夫々固着された太陽電池５とを有する。平行平板からなる透明板２に、断面が略Ｖ字形の溝２Ｇを一定の所定間隔を置いて互いに平行となるように形成し、これら溝２Ｇ間に断面が垂直三角形の透明な土手２Ｂを形成する。そして、これら土手２Ｂの垂直面２Ｂｂ上に、細長の薄板状の太陽電池５を貼付する。尚、この垂直面２Ｂｂは、平行平板状の透明板２の上下両平面に略垂直であれば良く、厳密な意味で垂直である必要はない。
【００２０】
尚、図１では、説明の便宜上、透明板２における溝２Ｇの底部の厚さは零となっているが、機械的構造を保持するために、実際はある程度の厚さを有するものとする。
【００２１】
光源としての、例えば、太陽Ｓからの異なる方向の光をＬ１、Ｌ２、Ｌ３とする。光Ｌ１は、ＬＣＤ  １の表面に略垂直に入射する光で、ＬＣＤ  １、太陽電池モジュール１５を透過して拡散板３に入射した後、散乱反射されてＬＣＤ  １のバックライトとなる。この場合、太陽電池５は、ＬＣＤ  １の表裏両面に対し略垂直に配されているので、光Ｌ１の拡散板３によって散乱反射された光の大部分は、ＬＣＤ  １の下面に到達し、しかも、太陽電池５自体もＬＣＤ  １の視覚的認識を阻害することは殆ど無いので、太陽電池モジュール１５の存在によって、ＬＣＤ  １の視認性が損なわれるおそれは殆ど無い。
【００２２】
光Ｌ２は、透明板２にその斜面２Ｂａから入射した後、太陽電池５に直接入射する光を示す。
【００２３】
土手２Ｂの斜面２Ｂａの透明板２の下面、即ち、土手２Ｂの底面２Ｂｃに対する角度をθとする。土手２Ｂの斜面２Ｂａに対する法線をＮ、法線Ｎと交差し、透明板２の下面、即ち、土手２Ｂの底面２Ｂｃに対する垂線をＰとすると、法線Ｎに対する垂線Ｐとの間の角度も上述のθと等しくなる。
【００２４】
ところで、携帯電話機を使用する場合、ＬＣＤ  １の地面に対する角度（この角度をφとする）は、大凡４０°〜５０°程度であることが、携帯電話機を使用する何人かの人々に対する聞き取り調査から判明した。透明板２として、例えば、フッ化カルシウムを使用した場合、フッ化カルシウムの屈折率は、太陽Ｓからの光の波長λを略５５０nmとみなした場合、スネルの法則から、１.４３５×sinθ＝１の式が得られ、これから、臨界角Ａｃは４４.１８°となることが分かる。
【００２５】
角度θ及びφの和が９０°前後で、しかも、θが臨界角Ａｃ前後、即ち、略４５°、従って角度φが略４５°、即ち、土手２Ｂの断面が略直角二等辺三角形であれば、太陽電池５には、これに直接入射する光Ｌ２のみならず、透明板２の土手２Ｂの斜面２Ｂａに略垂直に入射した光Ｌ３が土手２Ｂの底面２Ｂｃで全反射して太陽電池５に入射する。この光Ｌ３は、土手２Ｂの斜面２Ｂａに対する入射角が０度に近い程、土手２Ｂの底面２Ｂｃでの全反射の可能性が高くなる。
【００２６】
角度θが臨界角Ａｃより小さくなり、０°に近づく程、土手２Ｂの底面２Ｂｃで全反射して太陽電池5に入射する光量が減少する。又、角度θが臨界角Ａｃより大きくなり、９０°に近づくに程、土手２Ｂの底面２Ｂｃで全反射する光は少なくなり、遂には太陽電池５に入射する光は直接光Ｌ２のみとなる。
【００２７】
かかる太陽電池モジュール１５によれば、太陽電池５には、直接入射する光のみならず、透明板２を構成する多数の土手２Ｂの斜面２Ｂａに入射し、その底面２Ｂｃで全反射した光も入射するので、太陽電池５における入射光の利用率が高くなり、従来より発電効率の高い太陽電池モジュールを得ることができる。
【００２８】
かかる携帯電話機によれば、充電器を持ち合わせない場合であっても、携帯電話機に設けられた太陽電池モジュール１５によって、携帯電話機の二次電池への充電を行うことができる。
【００２９】
太陽電池モジュールを構成する太陽電池としては、シリコン半導体及び化合物半導体が可能である。シリコン半導体には、結晶系と、非結晶系とがあり、結晶系には単結晶及び多結晶があり、非結晶系にはアモルファスがある。又、化合物半導体には、III―V族高効率電池、II―IV族多結晶薄膜、その他がある。
【実施例】
【００３０】
図３〜図１２を参照して、携帯電話機の実施例を説明する。
【００３１】
図３の断面図及び一部を切り欠いて示した図４の斜視図を参照して、実施例の携帯電話機を説明する。ＬＣＤ  １の前面側に透明平板４を配すると共に、ＬＣＤ  １の裏面側に拡散板３Ａを配し、透明平板４に略垂直に入射した太陽Ｓからの光Ｌ１を、透明平板４及びＬＣＤ  １を透過させて、拡散板３Ａに入射させて、散乱反射させてＬＣＤ  １のバックライトにする。
【００３２】
又、透明平板４に斜めに入射した光Ｌ４を光ファイバー８を通過させて、拡散板３Ａの裏側に配した他の拡散板３Ｂの端部まで導き、その拡散板３Ｂによって、光Ｌ４を拡散出射させて、拡散板３Ｂの更に裏側に配された太陽電池板１６に均一に入射せしめるようにしている。
【００３３】
図５の断面図及び一部を切り欠いて示した図６の斜視図を参照して、他の実施例の携帯電話機を説明する。図５及び図６に示す他の実施例の携帯電話機において、図３及び図４に示した実施例の携帯電話機と異なる部分は、透明平板４を湾曲させて、拡散板３Ａの裏側に配した他の拡散板３Ｂの端部まで延長させて、その透明平板４の延長部によって、透明平板４に斜めに入射した光Ｌ４を、拡散板３Ａの裏側に配した他の拡散板３Ｂの端部まで導き、その拡散板３Ｂによって、光Ｌ４を拡散出射させて、拡散板３Ｂの更に裏側に配された太陽電池板１６に均一に入射せしめるようにしている。
【００３４】
図７の断面図及び一部を切り欠いて示した図８の斜視図を参照して、更に他の実施例の携帯電話機を説明する。図７及び図８に示す更に他の実施例の携帯電話機において、図３及び図４に示した実施例の携帯電話機と異なる部分は、透明平板４に斜めに入射した光Ｌ４を、互いに斜めに対向する如く配された２枚の平面鏡９Ａ、９Ｂによる反射によって、拡散板３Ａの裏側に配した他の拡散板３Ｂの端部まで導き、その拡散板３Ｂによって、光Ｌ４を拡散出射させて、拡散板３Ｂの更に裏側に配された太陽電池板１６に均一に入射せしめるようにしている。
【００３５】
図９の断面図及び一部を切り欠いて示した図１０の斜視図を参照して、更に他の実施例の携帯電話機を説明する。図９及び図１０に示す更に他の実施例の携帯電話機において、図３及び図４に示した実施例の携帯電話機と異なる部分は、透明平板４に斜めに入射した光Ｌ４を、フォトニック結晶１０によって、拡散板３Ａの裏側に配した他の拡散板３Ｂの端部まで導き、その拡散板３Ｂによって、光Ｌ４を拡散出射させて、拡散板３Ｂの更に裏側に配された太陽電池板１６に均一に入射せしめるようにしている。
【００３６】
図１１の断面図を参照して、更に他の実施例の携帯電話機を説明する。バックライト（バックライト光源）１３を、拡散板３Ａ、３Ｂの右側縁側に設け、その出射光を、透明平板４に斜めに入射せしめ、その透明平板４よりの光を、光学素子１１（光ファイバー８、透明平板４の延長部、平面鏡９Ａ、９Ｂの組み合わせ又はフォトニック結晶１０のいずれか）を通過させて、拡散板３Ａの裏側に配した他の拡散板３Ｂの端部まで導き、その拡散板３Ｂによって、光Ｌ４を拡散出射させて、拡散板３Ｂの更に裏側に配された太陽電池板１６に均一に入射せしめるようにしている。
【００３７】
図３及び図４、図５及び図６、図７及び図８、図９及び図１０並びに図１１の実施例の携帯電話機において、透明平板１０及び（又は）拡散板３Ｂの４側面又は光ファイバー８、透明平板４の延長部、平面鏡９Ａ、９Ｂ、フォトニック結晶１０及び光学素子１１側の側面を除く３側面に反射膜を貼付することによって、反射膜を貼付しない場合に比べて、太陽電池板１６に対する照射光の利用率を向上させることができる。
【００３８】
図１２の断面図を参照して、更に他の実施例の携帯電話機を説明する。バックライト（バックライト光源）１３を、拡散板３の右側縁側に設け、その出射光を透明板２の土手２Ｂの底面２Ｂｃ側から土手２Ｂの垂直面２Ｂｂに貼付された太陽電池５に入射せしめるようにしている。
【００３９】
図３〜図１２について説明した携帯電話機の実施例は、いずれも図１及び図２について説明した携帯電話機に比べて、その構成が複雑となる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】実施の形態の太陽電池モジュールを適用した携帯電話機を示す断面図である。
【図２】図１の実施の形態の携帯電話機を示す一部を切り欠いた斜視図である。
【図３】実施例の携帯電話機を示す断面図である。
【図４】図３の実施例の携帯電話機を示す一部を切り欠いた斜視図である。
【図５】他の実施例の携帯電話機を示す断面図である。
【図６】図５の他の実施例の携帯電話機を示す一部を切り欠いた斜視図である。
【図７】更に他の実施例の携帯電話機を示す断面図である。
【図８】図７の更に他の実施例の携帯電話機を示す一部を切り欠いた斜視図である。
【図９】更に他の実施例の携帯電話機を示す断面図である。
【図１０】図９の実施例の携帯電話機を示す一部を切り欠いた斜視図である。
【図１１】更に他の実施例の携帯電話機を示す断面図である。
【図１２】更に他の実施例の携帯電話機を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  液晶（ＬＣＤ）
２  透明板
２Ｂ  土手
２Ｂａ  斜面
２Ｂｂ  垂直面
２Ｂｃ  底面
３  拡散板
５  太陽電池
１５  太陽電池モジュール
Ｓ  太陽
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３
太陽Ｓからの光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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