(57)【要約】【課題】太陽電池を搭載した電子装置において、小型化が進んでも太陽電池を取り付ける箇所を確保できて、発電量を減少させることがない電子装置を提供する。【解決手段】ケース体と、このケース体の開口部に配設されるキー操作部材と、このキー操作部材によってキー接点が導通されるキー接点回路部材と、装置に給電を行うための太陽電池と、電子部品が実装される回路基板からなる主基板と、を備える太陽電池を搭載した電子装置であって、前記ケース体の外面側から、キー操作部材、キー接点回路部材、太陽電池の順に積層されて配置され、前記太陽電池は、光透過性を有する前記キー部材およびキー接点回路部材を介して、前記ケース体の外から光を取り込んで発電を行うよう構成される。【選択図】図２
2008072596.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケース体と、
このケース体の開口部に配設されるキー操作部材と、
このキー操作部材によってキー接点が導通されるキー接点回路部材と、
装置に給電を行うための太陽電池と、
電子部品が実装される回路基板からなる主基板と、を備える太陽電池を搭載した電子装置であって、
前記ケース体の外面側から、キー操作部材、キー接点回路部材、太陽電池の順に並列されて配置され、
前記太陽電池は、光透過性を有する前記キー部材およびキー接点回路部材を介して、前記ケース体の外部から光を取り込んで発電を行うよう構成される、ことを特徴とする電子装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電子装置において、
前記キー接点回路部材は、前記主基板と前記太陽電池とに接続されて、キー操作の状態を前記主基板側へ伝達するとともに、接続された前記太陽電池により得られた電力を前記主基板へ給電するよう構成される、ことを特徴とする電子装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電子装置において、
前記キー接点回路部材は、複数のキー接点を有するフレキシブル基板から構成される、ことを特徴とする電子装置。
【請求項４】
請求項１に記載の電子装置において、
前記キー操作部材は、光を取り込む側にキー操作面を有し、
前記キー操作面は、屈折率の高い材料から構成される、ことを特徴とする電子装置。
【請求項５】
請求項１に記載の電子装置において、
前記キー操作部材は、光を取り込む側にキー操作面を有し、
前記キー操作面は、前記ケース体の外表面から角度をつけた傾斜面として形成されて、光の取り込む量を増加させるように構成される、ことを特徴とする電子装置。
【請求項６】
請求項１に記載の電子装置において、
前記太陽電池は、光を取り込む面の側にガラス面を有し、
前記キー接点回路部材は、前記太陽電池のガラス面にパターン印刷されて構成される、ことを特徴とする電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池を搭載した電子装置にかかり、より詳細には、移動通信端末、携帯電話機、携帯型の無線機器、携帯型パソコン、電卓、電子辞書などのような、太陽電池を搭載した電子装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
屋外に携行される移動通信端末や携帯型パソコンなどの電子装置には電源が必要であり、アルカリ電池の充電電池がよく利用されているが、太陽電池(ソーラーバッテリー)を搭載しているものもある。
【０００３】
太陽電池を搭載した電子装置に関する技術分野において、次のような特許文献が公知である。
【特許文献１】特開平３−２０８４２３号公報
【特許文献２】特開平８−２２３０６７号公報
【０００４】
特許文献１(特開平３−２０８４２３号公報)には、「携帯電話機全体としての重量化や容積増を来たすことなく、携帯電話機のバッテリーを増大させる」ことを目的として、「携帯電話機の外周面に、内蔵される機器またはバッテリーに電力供給するソーラセルを設けたもの」が記載されている。
また、特許文献２(特開平８−２２３０６７号公報)には、「近くに交流電源、直流電源などの充電機が無くても、折りたたみ式の開閉蓋に装着した太陽電池から充電電池に簡単に充電が出来、開閉蓋の開閉の光の量に応じた太陽電池の電圧変化を出すことができ、開閉蓋の切り換えスイッチとして動作させることが出来る携帯形無線機」を得ることを目的として、「折りたたみ式の開閉蓋１と、充電可能な電池２と、太陽電池からなり、折りたたみ式の開閉蓋１に装着した太陽電池から充電を可能とする手段を具備する携帯形無線機」が記載されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１または特許文献２のような太陽電池を搭載した従来の電子装置では、太陽電池と動作電源とを併用することで、電力供給時間を延長しようとしている。
しかしながら、携帯電話機や携帯無線機などの電子装置において小型化が進んでくると、太陽電池(ソーラーパネル)を取り付ける箇所(場所、外表面)が少なくなってくるので、太陽電池が締める面積(外表面)も少なくなって、そのために、発電量が減ってしまう、という問題点がある。
【０００６】
本発明では、太陽電池を搭載した電子装置において、小型化が進んだとしても、太陽電池を取り付ける箇所を確保できて、発電量を減少させることがない電子装置を提供することをその目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）ケース体と、
このケース体の開口部に配設されるキー操作部材と、
このキー操作部材によってキー接点が導通されるキー接点回路部材と、
装置に給電を行うための太陽電池と、
電子部品が実装される回路基板からなる主基板と、を備える太陽電池を搭載した電子装置であって、
前記ケース体の外面側から、キー操作部材、キー接点回路部材、太陽電池の順に並列されて配置され、
前記太陽電池は、光透過性を有する前記キー部材およびキー接点回路部材を介して、前記ケース体の外部から光を取り込んで発電を行うよう構成される。
（２）(１)の電子装置において、
前記キー接点回路部材は、前記主基板と前記太陽電池とに接続されて、キー操作の状態を前記主基板へ伝達するとともに、接続された前記太陽電池により得られた電力を前記主基板へ給電するよう構成される。
【０００８】
（３）(１)の電子装置において、
前記キー操作部材は、光を取り込む側にキー操作面を有し、
前記キー操作面は、屈折率の高い材料から構成される。
（４）(１)の電子装置において、
前記キー操作部材は、光を取り込む側にキー操作面を有し、
前記キー操作面は、前記ケース体の外表面から角度をつけた傾斜面として形成されて、光の取り込む量を増加させるように構成される。
【０００９】
（５）(１)の電子装置において、
前記キー接点回路部材は、複数のキー接点を有するフレキシブル基板から構成される。
（６）(１)の電子装置において、
前記太陽電池は、光を取り込む面の側にガラス面を有し、
前記キー接点回路部材は、前記太陽電池のガラス面にパターン印刷されて構成される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明による太陽電池を搭載した電子装置は、キー操作部材とキー接点回路部材を介して、それらの内側に太陽電池を配置するものであるが、キー操作部材とキー接点回路部材とを光透過させることによって、装置の中にある太陽電池の受光面に十分な光量を得ることができ、発電供給を有効に行うことができる。また、本発明では、小型化が進んだとしても、太陽電池を取り付ける箇所を電子装置の内部に確実に確保できて、発電量を減少させることがない電子装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、本発明による太陽電池を搭載した電子装置の一実施の形態である携帯型無線機１００を、各構成部材を分解した外観斜視図として示したものである。
図１において、無線機１００は、装置の筐体であるケース体１０を備えて、その中に光を電気に変換する太陽電池４０(ソーラーセル)を内蔵(搭載)し、これによって電力の供給を受けている。
【００１２】
また無線機１００は、内部の構成部材として「キー操作部材２０、キー接点回路部材３０、太陽電池４０、ホルダー５０(ケース１０内部の支持部材)、電子部品が実装された回路基板からなる主基板６０」を備えているが、これらの構成部材はいずれも偏平な矩形立体形状にして形成されており、「ケース体１０の表面１ｈ／キー操作部材２０／キー接点回路部材３０／太陽電池４０／ホルダー５０／主基板６０」のような順にして、ケース体１０の外面から並列的または横方向の積層的に組み合わされて配設されている。
【００１３】
無線機１００内の太陽電池４０は、受光面４ａによって部材ケース体１０の外部から光を取り込んで発電を行い、必要な部材に電力供給をするよう構成されている。ケース体１０の中に配置された太陽電池４０は、外からの光を得ようとしても、それらの間には、キー操作部材２０およびキー接点回路部材３０が介在しているが、これらの部材を介しても外からの光を取り込めるように、キー操作部材２０およびキー接点回路部材３０は光を透過させる性質を有する材料から構成される。
【００１４】
また、無線機１００のケース体１０は、プラスティツクや樹脂などの材料を成型して形成されており、全体として上下方向に細長で薄厚の矩形立体形状をなしている。そして、その表面１ｈには、内部から外表面に貫通する複数の開口部１ａが設けられており、それらの開口部１ａを配置形成するための枠体部材１ｂが設けられる。なお、ケース体１０の表面１ｈには表示部１ｃを備える。
【００１５】
キー操作部材２０は、基体部２ｅ上に凸形の多数の押下部(操作部)２ａが設けられたものであって、無線機１００内にキー操作部材２０が組み入れられたときには、ケース体１０の多数の開口部１ａの位置に、キー操作部材２０のそれぞれの押下部２ａが割り当てられて、ユーザーが押下部２ａを操作し易いように、押下部２ａと開口部１ａとの配置設定がなされる。そのとき、押下部２ａの外面のキー操作面ｍは、ケース体１０の開口部１ａの所定面を基準にして、その面と平行または角度がついた面として設計することができる。また、キー操作面ｍは、開口部１ａがある所定面と同等の位置、少し窪んだ位置、突出または突設された位置などとして、適宜な位置関係に設定することも可能である。
【００１６】
そして、無線機１００では、ケース体の内部に搭載された太陽電池４０に、ケース体１０の外部から光を取り込んで発電を行わせる構造となっているので、このキー操作部材２０はゴムや樹脂などの材料から製作されるものの、このキー操作部材２０を介して外からの光を取り込めるように、キー操作部材２０自体は、光透過性の高い材料すなわち透明度の高い材料から選択されるのが好ましい。
【００１７】
キー接点回路部材３０は、基体面３ｂ上に多くのキー接点３ａを備えるフレキシブル基板であって、キー操作部材２０の押下部２ａによって得られたキー操作の状態を、主基板６０に配線するよう構成されている。そのため、キー接点回路部材３０の内部には配線部３ｃを有し、配線部３ｃを主基板６０に接続するためのコネクタ部３が設けられる。またキー接点回路部材３０には、太陽電池４０の電極４ｂに接続する電池接続部３ｄが設けられ、太陽電池４０で発電された起電力を、キー接点回路部材３０を経由して主基板６０に送る手段を備えた構成となっている。
【００１８】
図２は、図１の携帯型の無線機１００について、断面によってその内部構造を説明するための図である。
無線機１００は、図１に示すように、「ケース体１０の表面１ｈ／キー操作部材２０／キー接点回路部材３０／太陽電池４０／ホルダー５０／主基板６０」のような順番で外側(図２の右側)から並列的にまたは横方向に積層して配置されており、ここでの無線機１００の太陽電池４０は、キー操作部材２０とキー接点回路部材３０を介して受光面４ａに光を取り込んでいる。またそのほかにも、ケース体１０と枠体部１ｂとが介在するので、これらを介して光を取り込んでもよい。
そこで、キー操作部材２０とキー接点回路部材３０は勿論、ケース体１０と枠体部１ｂにも十分に光を通す透過性の高いゴムや樹脂などの材料を用いるとよい。
光透過性(透明度)の高い材料としては、例えば、ＰＶＡなどのビニルアルコール系樹脂、シリコンゴム（ＳｉＲ）、エラストマー、などがある。
【００１９】
無線機１００の主基板６０には、ＩＣや電子回路などの必要な電子部品を備え、キー接点回路部材３０からキー操作の状態の情報を検出して、この無線機１００全体の制御を行っている。また、太陽電池４０による給電や充電に関しては、コンデンサ、蓄電池、充電池、給電制御回路などを設けたりすることにより、電力の備蓄や補充をすることができ、本発明の電子装置でも、太陽電池だけを用いても良いし、太陽電池と他のバッテリー(充電池)を併用させて用いてもよい。
【００２０】
図３は、本発明による太陽電池を搭載した電子装置において用いられる、キー操作部材の構造を説明するための図である。
図３(１)において、キー操作部材２０は、基体部２ｅに凸形の複数の押下部２ａ(操作部)が設けられ、その押下部２ａの最外面であるキー操作面ｍ１は、基体部２ｅが有する左端の平面２ｆとは平行な面にして形成されている。ここで、取り込むための光Ｌ１が、図３(１)の右上方向から入光すると、キー操作面ｍ１で屈折されて、太陽電池の受光面４ａに達するが、このとき、光Ｌ１は太陽電池の受光面４ａに直角に当たるのが最も効率がよく、太陽電池に取り込める光量が最大となる。したがって、光Ｌ１をキー操作面ｍ１で大きく屈折させて、受光面４ａに直角に当てるため、キー操作部材２０は屈折率の高い材料を選択するとよい。
【００２１】
図３(２)は、キー操作部材２１のキー操作面ｍ２が、基体部２ｅが有する左端の平面２ｆと角度(θ)を持つように設定した例を示す図である。ここでは、キー操作面ｍ２を操作の支障がない範囲で上方に向けたものであり、キー操作部材２１のキー操作面ｍ２が天地方向と角度(θ)となるようにした。取り込むための光Ｌ１が、図３(２)の右上方向から入光すると、角度(θ)がついたキー操作面ｍ２で屈折されて、太陽電池の受光面４ａに直角に近い角度で当てることができるため効率が大変良いよい。また、キー操作部材２１に屈折率の高い材料を使用すれば、さらに効率がアップできる。
このように、本発明による太陽電池を搭載した電子装置では、主な太陽光の光源方向から、効率良く光を太陽電池で受けるような構造として形成することができる。
【００２２】
図４は、無線機１００のキー操作部材２０とキー接点回路部材３０との接点関係を示す断面による説明図である。
キー操作部材２０は、押下部２ａが薄肉支持部２ｄによって基底部２ｅに支持されて保持された構造をなし、この押下部２ａに図面上方向から力が加えられると押下部２ａは下方に移動される。そして、押下部２ａにかかっていた力がなくなると、押下部２ａは上方向にある元の上方位置に戻るように構成されている。
【００２３】
このキー操作部材２０は、押下部２ａの下面には、キー接点回路部材３０のキー接点と接触するために、導電性を持たせた凸状の接触部２ｃを有している。キー接点回路部材３０の基体部３ａの上面部３ｂには、接触部２ｃと対向する位置に、接点３ｃが設けられており、押下部２ａが押し下げられると、キー操作部材２０の下方向に向けて突起した接触部２ｃが下方向へ移動して来て、キー接点回路部材３０の接点３ｃと接触部２ｃとの導通接続がなされる。
【００２４】
この図４において、キー接点回路部材３０の基体部３ａの上面３ｂには、ひとつの接点３ｃのみが示されているが、この接点３ｃは、複数個のキー接点を備えて構成されていてもよいし、また、キー操作部材２０の接触部２ｃが押し下げられて下方に移動されることによって動作される、タクトスイッチやメンブレン(薄膜)スイッチなどとして構成されていてもよい。
【００２５】
本発明による無線機１００では、図４に示すように、キー操作部材２０での接触部２ｃ、キー接点回路部材３０での接点３ｃのような導電接続をオン／オフする部位を備えている。これらのキー操作部材２０やキー接点回路部材３０において、光透過性すなわち透明性を高めるためには、接触部２ｃや接点３ｃなどの導電接続部位についても、光透過性(透明性)を高めることが好ましい。具体的には、ＩＴＯ膜などを利用した透明電極を用いることができる。
【００２６】
図５は、本発明による太陽電池を搭載した電子装置である携帯型無線機１００を使用している状況を示す図である。図５(１)は、操作キー部２０Ａを有する無線機１００が、使用者のベルトに取り付けられた状況を示し、無線機１００の上下がほぼ天地方向に向くような一定の角度で配置されて、光が操作キー部２０Ａを介して中の太陽電池に取り込まれるようになっている。また、図５(２)では、操作キー部２０Ａを有する無線機１００は、使用者の手によって握持されて保持されており、この場合は、使用者の手の位置や握り方によって、無線機１００の位置の状態が変わってくるものであるが、操作キー部２０Ａが光の方向を向けて配置されると、効率良い光量の取得が可能である。
【００２７】
図６は、本発明による太陽電池を搭載した電子装置の別の実施形態として、電卓(電気卓上計算機)に適用したときの構造を示す分解斜視図である。
図６の電卓装置２００は、上側から「ケース体１５／キー操作部材２５／キー接点回路部材３５／太陽電池４５／ホルダー５５(支持部材)／主基板６５」のような順に、並設的または縦方向の積層的な配置がなされている。この電卓装置２００に搭載された太陽電池４５は、キー操作部材２５とキー接点回路部材３５を介して受光面４５ａに光を取り込むものであるが、一部のケース体１５と枠体部５ｂも介在する構造となっている。
【００２８】
本発明による太陽電池を搭載した電子装置は、つぎのような特徴を有する。
・本発明の電子装置は、操作キーの内側に太陽電池を配置するものであり、小型の無線機や携帯電話機などの移動通信端末、携帯型パソコン、電卓、電子辞書などの各種の電子装置に適用可能であり、太陽光を受ける面積が大きな太陽電池を用いることができて、装置が発電する電力量を大きくすることができる。
・本発明の電子装置は、キー操作部材２０を適宜に調整することにより、太陽光の光源方向から、効率良く光を太陽電池で受けるような構造として形成することができる。
・本発明の電子装置では、太陽電池を内蔵しているものの、装置の構造としては簡単な設計が可能である。
・太陽電池は装置の内側にあるので、外部からの衝撃があったとしても、中の太陽電池は破損されることなく保護される。
・本発明の電子装置では、その操作キーの操作面を主な光源の方向である例えば(上)に向けて、人体の腰(ベルト)などに装着することができるので、上方からの光を取り込みやすくなる。
【００２９】
・「キー接点回路部材３０＋太陽電池４０」の構成については、太陽電池４０のガラス面(受光面)にキーパターン配線をすることにより、キー接点回路部材３０を省略する設計が可能であり、その場合は、キー専用の配線基が不要となるので、従来の電子装置に比べてコストダウンができるようになる。
・キー接点回路部材３０として、キー接点を有するフレキシブル基板を使うことができ、その場合、太陽電池の電極の接続を、リード線を使わずに、フレキシブル基板の一部で兼ねるという構造にすることができ、このようにすると、構造がさらに簡単になり、コストも削減できる。
・ガラス板を使った太陽電池として、ガラス板の表面にキー接点を印刷すると、フレキシブル基板が不要になり、コストダウンすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明による太陽電池を搭載した電子装置の一実施形態として、携帯型無線機に適用したときの例を示す分解斜視図である。
【図２】図１の携帯型の無線機１００について、断面によってその内部構造を説明するための図である。
【図３】本発明による太陽電池を搭載した電子装置において用いられるキー操作部材の一実施形態について、その構造を説明するための図である。
【図４】本発明による電子装置において用いられるキー操作部材とキー接点回路部材との導通接続の関係を示す断面による説明図である。
【図５】本発明による太陽電池を搭載した電子装置である携帯型無線機を使用している状況を示す図であり、(１)は使用者のベルトに無線機が取り付けられた状況図であり、(２)は使用者の手に無線機が保持されている状況図である。
【図６】本発明による太陽電池を搭載した電子装置の別の実施形態として、電卓(電気卓上計算機)に適用したときの構成を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００３１】
１００  携帯型の無線機
２００  電卓装置
１０、１５    ケース体
１ｈ    ケース体の表面
１ａ    開口部
１ｂ    枠体部材
２０、２５    キー操作部材
２ａ    押下部 (操作部)
２ｃ    接触部
２ｄ    薄肉支持部
２ｅ    基体部（基底部）
３０、３５    キー接点回路部材
３ａ    キー接点
３ｃ    配線部
３ｄ    電池接続部
３ｅ    コネクタ部
４０、４５    太陽電池(ソーラーセル)
４ａ    太陽電池の受光面
４ｂ    電極
５０、５５    ホルダー(支持部材)
６０、６５    主基板
Ｌ１、Ｌ２    光
【図１】
2008072596.tif 000003
【図２】
2008072596.tif 000004
【図３】
2008072596.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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