(57)【要約】【課題】１つの操作キーで複数の操作情報を得られ、操作キーの操作に連動して効率的に電力発電を行う。【解決手段】操作を指示する回転操作キー３と、回転操作キー３の移動方向と移動量を検出し操作情報を出力する操作情報出力回路１４と、回転操作キー３の動きに連動して電力を発電し出力する発電回路９と、を含む発電入力装置１００を提供し、さらに、発電入力装置１００と複数のデータを記憶する不揮発性記憶部と、操作情報に基づき複数のデータから所定のデータを表示する不揮発性表示部と、を含み、発電部で発電した電力により動作する電子機器を提供する。【選択図】図１
2008140206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作を指示する操作キーと、
前記操作キーの移動方向と移動量を検出し操作情報を出力する操作情報出力部と、
前記操作キーの動きに連動して電力を発電し出力する発電部と、
を含む、
ことを特徴とする発電入力装置。
【請求項２】
請求項１に記載の発電入力装置において、
前記発電入力装置は、さらに、
前記電力を蓄電する蓄電部を含む、
ことを特徴とする発電入力装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の発電入力装置において、
前記操作キーは、回転する回転操作キーであり、
前記発電部は、前記回転操作キーの回転に連動して電力を発電し出力する、
ことを特徴とする発電入力装置。
【請求項４】
請求項１または３に記載の発電入力装置において、
前記発電入力装置は、
前記操作キーの押下に対して反応する押下センサを有し、
前記操作情報出力部は、前記操作情報として押下情報を出力する、
ことを特徴とする発電入力装置。
【請求項５】
請求項１または４に記載の発電入力装置において、
前記発電入力装置は、
前記操作キーの傾きを検知する傾きセンサを有し、
前記操作情報出力部は、前記操作情報として傾き情報を出力する、
ことを特徴とする発電入力装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の発電入力装置と、
複数のデータを記憶する不揮発性記憶部と、
前記操作情報に基づき前記複数のデータから所定のデータを表示する不揮発性表示部と、
を含み、
前記発電部で発電した前記電力により動作する、
ことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作キーを有する電子機器において操作キーの動きに連動して発電する発電入力装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一次電池や外部電源を必要としない電子機器として、例えば特許文献１に示すように日常生活の中で頻繁に繰り返される腕の動きを電気エネルギーに換えて充電し、運針やカレンダー等の駆動に必要な電力を自給する腕時計がある。しかしながら、普段持ち歩くことなく、机上に置いて使うような電子機器では特許文献１のような発電方法は使えない。
【０００３】
この問題を解決するために、例えば特許文献２には、キーボードの下に圧電素子を配置し、キーボードの押下により圧電素子から発電電力を取り出す方法が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開昭６０−１７４９７６号公報
【特許文献２】特開２００１−１５４７８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２のようなキーボードの押下による圧電素子からの発電の方法では、１つのキーから得られる情報が押下したか否かに限られ、複雑な操作情報を得るには複数のキーを組み合わせなければならず、それに伴い圧電素子も複数必要となるため回路規模も大きくなってしまう。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、１つの操作キーで複数の操作情報を得られ、操作キーの操作に連動して効率的に電力発電が行える発電入力装置及び電子機器を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の発電入力装置では、操作を指示する操作キーと、前記操作キーの移動方向と移動量を検出し操作情報を出力する操作情報出力部と、前記操作キーの動きに連動して電力を発電し出力する発電部と、を含むことを要旨とする。
【０００８】
この構成によれば、操作情報出力部により操作キーの移動方向と移動量を検出できるので、１つの操作キーで複数の操作情報を得られ、操作キーの動きに連動して電力を発電できる。
【０００９】
また、本発明の発電入力装置では、前記発電入力装置は、さらに、前記電力を蓄電する蓄電部を含む。
【００１０】
この構成によれば、操作キーの動きに連動して発電した電力を蓄電できるので、１回の操作で使われなかった電力を蓄電し、次回のために利用することができる。
【００１１】
また、本発明の発電入力装置では、前記操作キーは、回転する回転操作キーであり、前記発電部は、前記回転操作キーの回転に連動して電力を発電し出力する。
【００１２】
この構成によれば、操作情報出力部により回転操作キーの移動方向と移動量を検出できるので、１つの操作キーで複数の操作情報を得られる。
【００１３】
また、本発明の発電入力装置では、前記発電入力装置は、前記操作キーの押下に対して反応する押下センサを有し、前記操作情報出力部は、前記操作情報として押下情報を出力する。
【００１４】
この構成によれば、操作情報出力部により操作キーの移動方向と移動量に加え、押下情報を検出できるので、１つの操作キーで複数の操作情報を得られる。
【００１５】
また、本発明の発電入力装置では、前記発電入力装置は、前記操作キーの傾きを検知する傾きセンサを有し、前記操作情報出力部は、前記操作情報として傾き情報を出力する。
【００１６】
この構成によれば、操作情報出力部により操作キーの移動方向と移動量に加え、傾き情報を検出できるので、１つの操作キーで複数の操作情報を得られる。
【００１７】
また、本発明の電子機器では、上記いずれかの発電入力装置と、複数のデータを記憶する不揮発性記憶部と、前記操作情報に基づき前記複数のデータから所定のデータを表示する不揮発性表示部と、を含み、前記発電部で発電した前記電力により動作する。
【００１８】
この構成によれば、不揮発性記憶部及び不揮発性表示部は電力供給が無い状態でもデータを保持できるので、操作キーの動きに連動して発電した電力により不揮発性記憶部からデータを読み出し、不揮発性表示部に表示する電子機器を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。
【００２０】
（第１実施形態）
＜発電入力装置の構成＞
まず、第１実施形態に係る発電入力装置の構成について、図１及び図２を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る発電入力装置の構成を示すブロック図である。図２は、発電回路の構成を示すブロック図である。
【００２１】
図１に示すように、発電入力装置１００は、回転操作キー３と、発電回路９と、整流回路１２と、蓄電回路１３と、操作情報出力回路１４と、から構成されている。
【００２２】
発電回路９は、図２に示すように、回転操作キー３と連動して動く歯車１５と、歯車１５の外周に設けられた発電ユニット２０ａ、２０ｂ、２０ｃと、歯車１５の回転を各々の発電ユニット２０ａ〜２０ｃに伝達するための歯車１６ａから構成されている。また、発電ユニット２０ａ〜２０ｃは、歯車１６ａの回転により回転し磁束変動を起こすロータ１７と、ロータ１７の磁束変動を伝達するヨーク１８と、磁束変動により誘導起電力を発生させる発電コイル１９から構成されている。回転操作キー３は、例えば歯車１５と同軸に取り付けることにより回転操作キー３の回転操作が歯車１５に伝達され、発電ユニット２０ａ〜２０ｃにより発電が行われる。
【００２３】
発電回路９により発電された電力は、整流回路１２で整流され、蓄電回路１３に蓄電され、外部に電圧ＶＤＤを供給する。操作情報出力回路１４は、例えば回転操作キー３と同軸に取り付けられ、回転操作キー３の回転方向と回転量（回転角度など）と回転スピードを取得し、外部に操作情報信号ＣＮＴＬを出力する。
【００２４】
＜電子機器の構成＞
次に、本発明の発電入力装置を使った電子機器の一例について、図３を参照して説明する。図３は、電子機器の一例である電子書籍の外観を示す外観図である。
【００２５】
図３に示すように、電子書籍１は、ディスプレイ部２と、回転操作キー３と、その他の操作キー４と、から構成されている。ディスプレイ部２には、不揮発性表示部として電気泳動表示装置５（ＥＰＤ：Electronic Paper Display）が設けられている。
【００２６】
電子書籍１は、回転操作キー３の回転方向に従い、例えば回転操作キー３を右回転させた場合は次のページの電子データをＥＰＤ５に表示し、回転操作キー３を左回転させた場合は前のページの電子データをＥＰＤ５に表示するように操作情報信号ＣＮＴＬを割り当てることができる。また、回転操作キー３の回転量に従い、例えば回転操作キー３を９０度回転させたら１ページ移動し、回転操作キー３を１８０度回転させたら５ページ移動し、回転操作キー３を３６０度回転させたら１０ページ移動する、などの操作情報信号ＣＮＴＬを割り当てることもできる。さらに、その他の操作キー４との組み合わせで操作情報信号ＣＮＴＬを割り当てることもできる。
【００２７】
次に、電子書籍の回路構成について、図４を参照して説明する。図４は、電子書籍の回路構成を示すブロック図である。
【００２８】
図４に示すように、電子書籍１は、発電入力装置１００と、ＥＰＤ５と、ＥＰＤ５を制御するＥＰＤコントローラ１０と、ＥＰＤ５に表示する電子データ１０２を記憶させる不揮発性記憶部であるＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory）７と、電子書籍１の動作を制御するプログラム１０３を格納するＲＯＭ８と、プログラム１０３を実行するＣＰＵ６と、データバス１０１と、から構成されている。
【００２９】
ＥＰＤ５、ＥＰＤコントローラ１０、ＥＥＰＲＯＭ７、ＲＯＭ８及びＣＰＵ６を動作させる電圧ＶＤＤには、発電入力装置１００により発電された電圧ＶＤＤが供給される。回転操作キー３の操作がない状態では、電圧ＶＤＤは０Ｖとなるが、ＥＰＤ５及びＥＥＰＲＯＭ７は不揮発性であるため、ＥＰＤ５は現在の表示を保持し、ＥＥＰＲＯＭ７も電子データ１０２を保持できる。また、回転操作キー３の操作に基づき出力される操作情報信号ＣＮＴＬは、データバス１０１に伝達され、ＣＰＵ６により解釈され電子書籍１の動作を制御する。
【００３０】
以上に述べた前記実施形態によれば、以下の効果が得られる。
【００３１】
本実施形態では、操作情報出力回路１４により回転操作キー３の移動方向と移動量を検出できるので、１つの回転操作キー３で複数の操作情報信号ＣＮＴＬを得られ、回転操作キー３の動きに連動して電圧ＶＤＤを発電できる。さらに、ＥＥＰＲＯＭ７及びＥＰＤ５は電圧ＶＤＤの供給が無い状態でもデータを保持できるので、回転操作キー３の動きに連動して発電した電圧ＶＤＤによりＥＥＰＲＯＭ７から電子データ１０２を読み出し、ＥＰＤ５に表示する電子書籍１を実現できる。
【００３２】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はこうした実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において様々な形態で実施し得ることができる。以下、変形例を挙げて説明する。
【００３３】
（変形例１）本発明に係る発電入力装置の変形例１について説明する。前記第１実施形態では、発電入力装置１００の発電回路９として図２に示すような構成で説明したが、図２の歯車１６ａの替わりとして、図５に示すように、ぜんまい歯車１６ｂで構成してもよい。ぜんまい歯車１６ｂは、回転によるねじれを機械エネルギーとして蓄えられるようにバネ材で歯車を構成している。ぜんまい歯車１６ｂを使うことにより、回転操作キー３の運動エネルギーを一旦ぜんまい歯車１６ｂの弾性エネルギーとして蓄えて、弾性エネルギーにより発電させることができるので、より効率のよい発電が行える。
【００３４】
（変形例２）本発明に係る発電入力装置の変形例２について説明する。前記第１実施形態では、発電入力装置１００の発電ユニットとして図２に示すような発電ユニット２０ａ〜２０ｃの構成で説明したが、図６に示すように、圧電素子２２を含む圧電ユニット２４ａ〜２４ｃで構成してもよい。圧電ユニット２４ａ〜２４ｃは、歯車１６ａの回転運動をカム２１により往復運動に変え、圧電素子２２に伝達し、端子２３ａ、２３ｂから電圧が発生する。
【００３５】
（変形例３）本発明に係る発電入力装置の変形例３について説明する。前記第１実施形態では、発電入力装置１００の操作情報出力回路１４は、回転操作キー３の回転に関する情報を取得していたが、図７に示すように、回転操作キー３の軸に押下センサ２６と傾きセンサ２５ａ〜２５ｄを設けることにより、回転操作キー３の押下情報と傾き情報を得ることができる。このように構成すれば、例えば、回転操作キー３を押下することにより「決定」の操作情報信号ＣＮＴＬを出力し、回転操作キー３を傾けることにより「上に移動」、「下に移動」、「右に移動」、「左に移動」の操作情報信号ＣＮＴＬを出力することができ、１つの回転操作キー３からより複雑な操作情報信号ＣＮＴＬを得ることができる。
【００３６】
（変形例４）本発明に係る発電入力装置の変形例４について説明する。前記第１実施形態では、発電入力装置１００の操作キーとして回転操作キー３を使うように説明したが、図８に示すように、回転操作キー３の替わりに横方向にスライドするスライドキー２９を使ってもよい。スライドキー２９と図２の歯車１５を噛み合わせることにより、スライドキー２９の動きに連動して発電を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る発電入力装置の構成を示すブロック図。
【図２】発電回路の構成を示すブロック図。
【図３】電子機器の一例である電子書籍の外観を示す外観図。
【図４】電子書籍の回路構成を示すブロック図。
【図５】発電回路の変形例１の構成を示すブロック図。
【図６】発電回路の変形例２の構成を示すブロック図。
【図７】回転操作キーの変形例３の構成を示す斜視図。
【図８】電子書籍の変形例４の外観を示す外観図。
【符号の説明】
【００３８】
１…電子書籍、２…ディスプレイ部、３…回転操作キー、４…その他の操作キー、５…ＥＰＤ、６…ＣＰＵ、７…ＥＥＰＲＯＭ、８…ＲＯＭ、９…発電回路、１０…ＥＰＤコントローラ、１２…整流回路、１３…蓄電回路、１４…操作情報出力回路、１５…歯車、１６ａ…歯車、１６ｂ…ぜんまい歯車、１７…ロータ、１８…ヨーク、１９…発電コイル、２０ａ〜２０ｃ…発電ユニット、２１…カム、２２…圧電素子、２３ａ，２３ｂ…端子、２４ａ〜２４ｃ…圧電ユニット、２５ａ〜２５ｄ…傾きセンサ、２６…押下センサ、２９…スライドキー、１００…発電入力装置、１０１…データバス、１０２…電子データ、１０３…プログラム。
【図１】
2008140206.tif 000003
【図２】
2008140206.tif 000004
【図３】
2008140206.tif 000005
【図４】
2008140206.tif 000006
【図５】
2008140206.tif 000007
【図６】
2008140206.tif 000008
【図７】
2008140206.tif 000009
【図８】
2008140206.tif 000010