(57)【要約】【課題】主電源として蓄電池を用いた場合であっても、長期に渡り安定的に動作させることができる電気光学装置及び、そのような電気光学装置を備えた電子機器を提供する。【解決手段】外部の主電源から電力供給され動作する駆動素子を備えた電気光学装置及び電子機器であって、少なくとも駆動素子に対して電力を供給する補助電源を備えるとともに、当該補助電源が、振動エネルギーを電気エネルギーに変換するためのエネルギー変換手段である。また、主電源により印加される電圧値が所定値以下となったとき、補助電源から駆動素子に対して電力が供給される。【選択図】図３
2007260479.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部の主電源から電力供給され動作する駆動素子を備えた電気光学装置であって、
少なくとも前記駆動素子に対して電力を供給する補助電源を備えるとともに、当該補助
電源が、振動エネルギーを電気エネルギーに変換するためのエネルギー変換手段であるこ
とを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記主電源により印加される電圧値が所定値以下となったとき、前記補助電源から前記
駆動素子に対して電力が供給されることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記エネルギー変換手段は、前記電気光学装置用基板上あるいは前記電気光学装置に接
続されたフレキシブル基板上に設けてあることを特徴とする請求項１または２に記載の電
気光学装置。
【請求項４】
前記エネルギー変換手段は、互いに直交するＸＹＺ方向に複数設けてあることを特徴と
する請求項１〜３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項５】
前記振動エネルギーは、前記電気光学装置を搬送するときの振動あるいはバイブレータ
による振動の少なくとも一方に起因した振動エネルギーであることを特徴とする請求項１
〜４のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項６】
前記補助電源は、前記主電源に対して電気接続してあるとともに、当該主電源を充電す
るための電力を供給することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の電気光学
装置。
【請求項７】
前記補助電源には、温度センサー、加速度センサー及び角速度センサーの少なくとも一
つのセンサーが設けてあり、当該センサーからの信号により、その動作状態が変更される
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載された電気光学装置を備えた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気光学装置及び電子機器に関する。特に、その内部に所定の発電手段を有
し、携帯所持した場合であっても長時間に渡って駆動可能な電気光学装置及び電子機器に
関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気光学装置の一態様である液晶装置は、それぞれ電極を備えた一対の基板を対
向配置するとともに、当該一対の基板間に液晶材料を配置して構成されている。この液晶
装置は、対向する電極に電圧を印加して液晶材料を配向させ、通過する光を偏向させるこ
とにより、画像表示させるものである。
このような液晶装置を携帯電話等の携帯用電子機器に搭載する場合、その電力供給源と
して蓄電池を用いることができる。この蓄電池は、主として、各スイッチング素子と電気
接続された駆動素子と、基板裏面に配置されたＬＥＤ等のバックライトと、に対して電気
接続され、所定の電力を供給して、当該電子機器を作動させることができる。
しかしながら、電力供給源を蓄電池のみで構成した場合には、おのずからその動作時間
には限界があり、特に液晶装置といった消費電力量の比較的大きなものに対して電力供給
した場合には、長時間に渡って機能することができない場合がある。
【０００３】
そこで、このような問題を解決するために、この蓄電池とは別に、補助電源としての発
電手段を新たに設けることにより、その動作時間を延長させることができる表示装置が開
示されている（例えば、特許文献１参照）。
より具体的には、図１１に示すように、第１の基板４３３及び第２の基板４３５からな
る一対の基板の間隙に液晶４３４を狭持させてなる液晶セル４３９において、当該液晶セ
ル４３９の裏面に配置された反射型偏光板４０９の下側に、発電手段として、光エネルギ
ーを電気エネルギーに変換する太陽電池４４１を備えた表示装置４００である。
【特許文献１】特開２００４−３０１８５４号公報（特許請求の範囲、図７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このように光エネルギーを動力源とする場合には、外光を受光する必要
があることから、当該発電手段を装置内部に組み込むことが難しく、小型化を阻害すると
いった問題が生じていた。また、室内や夜間といった使用環境では十分な発電効率が得ら
れないという問題も見られた。
【０００５】
そこで、本発明の発明者は鋭意努力し、振動エネルギーを電気エネルギーに変換するエ
ネルギー変換手段を備えることで、装置全体の小型化を阻害することなく、主電源と合わ
せて相補的に電力供給したり、あるいは、緊急用電源として単独で電力供給したりして、
電気光学装置を長期に渡って動作させることができることを見出し、本発明を完成させた
ものである。
すなわち本発明は、主電源として蓄電池を用いた場合であっても、長期に渡り安定的に
動作させることができる電気光学装置及び、そのような電気光学装置を備えた電子機器を
提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、外部の主電源から電力供給され動作する駆動素子を備えた電気光学装
置であって、少なくとも駆動素子に対して電力を供給する補助電源を備えるとともに、当
該補助電源が、振動エネルギーを電気エネルギーに変換するためのエネルギー変換手段で
あることを特徴とする電気光学装置が提供され、上述した問題を解決することができる。
すなわち、駆動素子に対して、主電源と併用して用いることができる補助電源を別途接
続することにより、主電源としての蓄電池の電力供給を補って駆動時間を延ばすことがで
きる。更には、この蓄電池が電池切れになったような場合に、補助電源を緊急用電源とし
て動作させることもできる。また、光エネルギーを採用した場合に問題となる、外光が入
らない室内や夜間といった使用環境であっても使用することができる。
したがって、携帯電話等の携帯用電子機器に搭載させたような場合には、電池切れによ
る不具合発生を未然に防止して、長時間に渡り安定的に動作する電気光学装置とすること
ができる。
【０００７】
また、本発明を構成するにあたり、主電源により印加される電圧値が所定値以下となっ
たとき、補助電源から駆動素子に対して電力が供給されることが好ましい。
このように構成することにより、主電源による供給電力が低下して、駆動素子が安定動
作できなくなることを未然に防止できる。また、主電源による供給電力が十分あり、補助
電源による電力供給が必要ない場合には、その電力を別途蓄えて、将来的に発生する主電
源の電池切れに備えることができる。
【０００８】
また、本発明を構成するにあたり、エネルギー変換手段は、電気光学装置用基板上ある
いは前記電気光学装置に接続されたフレキシブル基板上に設けてあることが好ましい。
このように構成することにより、当該補助電源を携帯用小型機器に搭載する際に、その
小型化を阻害することなく搭載させることができる。また、エネルギー変換手段を電気光
学装置用基板上に設けた場合には、電力供給先である駆動素子と同一基板上に配置させる
ことができ、基板上に設けられた導電パターンにより両者を電気接続することができる。
その結果、導線等を用いて電気接続した場合と比べて、安定的な電力供給ができる。
一方、エネルギー変換手段をフレキシブル基板上に設けた場合には、補助電源の配置箇
所を比較的任意に選択することができ、装置の小型化を阻害することなく、補助電源を設
けることができる。また、補助電源をフレキシブル基板上に複数設けることにより、補助
電源を様々な方向に配置させることができ、エネルギー源である外部からの振動を効率的
に利用することができる。
【０００９】
また、本発明を構成するにあたり、エネルギー変換手段は、互いに直交するＸＹＺ方向
に複数設けてあることが好ましい。
このように構成することにより、複雑な往復運動からなる外部からの振動を効率良く利
用して、補助電源による発電量を安定的に維持することができる。
【００１０】
また、本発明を構成するにあたり、振動エネルギーは、電気光学装置を搬送するときの
振動あるいはバイブレータによる振動の少なくとも一方に起因した振動エネルギーである
ことが好ましい。
このように構成することにより、携帯機器に連続的あるいは断続的に発生する外部から
の振動を効率的に利用することができる。したがって、このような外部からの振動の振動
数ωに対して、補助電源内に設けられた回転錘の固有振動数ω0を一致させることで共振
現象を生じさせ、得られる振動エネルギー量を効果的に増幅させることができる。
【００１１】
また、本発明を構成するにあたり、補助電源は主電源に対して電気接続してあるととも
に、主電源を充電するための電力を供給することが好ましい。
このように構成することにより、主電源の電池残量が十分あり、補助電源を必要として
いない場合には、補助電源が発電した電気エネルギーを無駄にすることなく、主電源に対
して電力供給することができる。
【００１２】
また、本発明を構成するにあたり、補助電源には、温度センサー、加速度センサー及び
角速度センサーの少なくとも一つのセンサーが設けてあり、当該センサーからの信号によ
り、その動作状態が変更されることが好ましい。
このように構成することにより、補助電源の電力供給先を、温度や加速度、さらには角
速度といった外部要因に連動させて決定することができ、効率的な電力供給ができる。
すなわち、例えば、温度センサーが高温状態と認識したような場合には、駆動素子内部
での過剰な電力消費が予想されるため、駆動素子への直接供給に切り替えることで効率的
な電力供給ができる。
また、加速度センサーあるいは角速度センサーが、当該機器が激しく振動していると認
識したような場合には、エネルギー源としての振動エネルギーから比較的大きな電力を得
られることが予想されるため、駆動素子及び主電源の双方に並列供給することができる。
【００１３】
また、本発明の別の態様は、上述したいずれかの電気光学装置を備えた電子機器である
。
すなわち、補助電源による長時間駆動が可能な電気光学装置を備えるために、主電源を
蓄電池とする携帯用小型機器に搭載させた場合であっても、長期的な安定動作が可能な電
子機器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】
【００１４】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態は、外部の主電源から電力供給され動作する駆動素子を備えた電
気光学装置であって、少なくとも前記駆動素子に対して電力を供給する補助電源を備える
とともに、当該補助電源が、振動エネルギーを電気エネルギーに変換するためのエネルギ
ー変換手段であることを特徴とする電気光学装置である。
以下、図１〜９を適宜参照しながら、本発明の第１実施形態の電気光学装置について、
スイッチング素子としてＴＦＴ素子（Thin Film Transistor）を備えた素子基板と、カラ
ーフィルタ層を備えた対向基板（カラーフィルタ基板）と、を含む液晶装置を例に採って
説明する。ただし、本発明の電気光学装置は、ＴＦＴ素子を備えたアクティブマトリクス
型の液晶装置に限定されるものではなく、ＴＦＤ素子（Thin Film Diode）を備えた液晶
装置や、パッシブマトリクス型の液晶装置であっても構わない。
なお、それぞれの図において、同じ符号を付したものは同一の部材を示しており、適宜
説明を省略する。
【００１５】
１．液晶装置
（１）基本構成
まず、本実施形態に係る液晶装置について説明する。ここで、図１に液晶装置１０の断
面図を示す。さらに、図２に、液晶装置１０の外観を表す概略斜視図を示す。
これらの図に示されるように、液晶装置１０は、対向基板３０と素子基板６０とが、そ
の周辺部においてシール材を介して貼り合わされ、それによって形成される間隙２１ａ内
に液晶材料が配置されている。
【００１６】
（２）対向基板
対向基板３０は、ガラス等からなる基体３１上に、着色層３７ｒ、３７ｇ、３７ｂと、
対向電極３３と、リタデーションを最適化するための層厚調整層４１と、配向膜４５と、
を主として備える基板である。
ここで、対向電極３３とは、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）等によって表面全域に形
成された面状電極である。また、この対向電極３３の下層には、素子基板６０側の画素電
極６３に対応するように、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）等のカラーフィルタエレメント
としての着色層３７ｒ、３７ｇ、３７ｂが配置されている。そして、この着色層３７ｒ、
３７ｇ、３７ｂに隣接しており、画素電極６３に垂直方向にならない位置に、隣接色間の
混色防止領域としてのブラックマトリクスすなわち遮光膜３９が設けられている。更に、
対向電極３３の上には、ポリイミド系の高分子樹脂からなる非矩形状の配向膜４５が形成
されるとともに、この配向膜４５に対して、配向処理としてのラビング処理が施されてい
る。
【００１７】
（３）素子基板
素子基板６０は、ガラス等からなる基体６１上に、スイッチング素子としてのＴＦＴ素
子６９と、透明な有機絶縁膜８１を挟んでＴＦＴ素子６９の上層に形成された画素電極６
３と、を主として備える基板である。
ここで、画素電極６３とは、反射領域Ｒにおいては、反射表示を行うための光反射膜７
９（６３ａ）を兼ねて形成されるとともに、透過領域Ｔにおいては、ＩＴＯなどにより透
明電極６３ｂとして形成されている。また、この画素電極６３としての光反射膜７９は、
例えばＡｌ（アルミニウム）、Ａｇ（銀）等といった光反射性材料によって形成される。
更に、この画素電極６３の上には、対向基板の場合と同様に、ポリイミド系の高分子樹脂
からなる非矩形状の配向膜８５が形成されるとともに、この配向膜８５に対して、配向処
理としてのラビング処理が施されている。
【００１８】
また、対向基板３０の外側（すなわち、図１の表面）には、位相差板４７が形成され、
さらにその上に偏光板４９が形成されている。同様に、素子基板６０の外側（すなわち、
図１の下側）表面には、位相差板８７が形成され、さらにその下に偏光板８９が形成され
ている。さらに、素子基板６０の下方にはバックライトユニット（図示せず）が配置され
る。
【００１９】
また、ＴＦＴ素子６９は、素子基板６０上に形成されたゲート電極７１と、このゲート
電極７１の上で素子基板６０の全域に形成されたゲート絶縁膜７２と、このゲート絶縁膜
７２を挟んでゲート電極７１の上方位置に形成された半導体層７０と、その半導体層７０
の一方の側にコンタクト電極７７を介して形成されたソース電極７３と、さらに半導体層
７０の他方の側にコンタクト電極７７を介して形成されたドレイン電極６６とを有する。
また、ゲート電極７１はゲートバス配線（図示せず）から延びており、ソース電極７３
はソースバス配線（図示せず）から延びている。また、ゲートバス配線は素子基板６０の
横方向に延びていて縦方向へ等間隔で平行に複数本形成されるとともに、ソースバス配線
はゲート絶縁膜７２を挟んでゲートバス配線と交差するように縦方向へ延びていて横方向
へ等間隔で平行に複数本形成される。
かかるゲートバス配線は液晶駆動用ＩＣ（図示せず）に接続されて、例えば走査線とし
て作用し、他方、ソースバス配線は他の駆動用ＩＣ（図示せず）に接続されて、例えば信
号線として作用する。
また、画素電極６３は、互いに交差するゲートバス配線とソースバス配線とによって区
画される方形領域のうちＴＦＴ素子６９に対応する部分を除いた領域に形成されている。
【００２０】
また、有機絶縁膜８１は、ゲートバス配線、ソースバス配線及びＴＦＴ素子を覆って素
子基板６０上の全域に形成されている。但し、有機絶縁膜８１のドレイン電極６６に対応
する部分にはコンタクトホール８３が形成され、このコンタクトホール８３を介して画素
電極６３とＴＦＴ素子６９のドレイン電極６６との導通がなされている。
また、かかる有機絶縁膜８１には、反射領域Ｒに対応する領域に、散乱形状として、山
部と谷部との規則的な又は不規則的な繰り返しパターンから成る凹凸パターンを有する樹
脂膜が形成されている。この結果、有機絶縁膜８１の上に積層される光反射膜７９（６３
ａ）も同様にして凹凸パターンから成る光反射パターンを有することになる。但し、この
凹凸パターンは、光透過量を低下させてしまうため、透過領域Ｔには形成されていない。
【００２１】
２．補助電源
（１）基本的構成
次いで、本発明における補助電源１００の基本的構成について説明する。
この補助電源１００は、図３（ａ）に示すように、軸回りに回転可能な回転錘１と、当
該回転錘１と同軸に取り付けられた歯車２と、当該歯車２と噛み合うように配置された輪
列歯車３と、当該輪列歯車３と噛み合う位置に設けられた永久磁極部材４と、この永久磁
極部材４の両端部に配置されるとともに、コイル５の軸芯を兼ねる金属板６と、から構成
されている。
このように構成される補助電源１００の動作順序としては、まず、補助電源自身に所定
周波数ωを持つ振動が外部から加わることにより、回転錘１が軸回りに回転する。このと
き、回転錘１は、回転軸Ｍと、回転錘１単体での重心位置Ｇと、が一致しないように配置
してあるため、回転軸Ｍに対して比較的大きな慣性モーメントＩが生じることとなる。そ
の結果、回転軸Ｍと同軸に取り付けられた歯車２から、永久磁極部材４に向かって、所定
の回転エネルギーを伝達させることができる。
このとき、回転錘１が受ける外部からの振動は、様々な振動数を含む振動とすることが
できるが、例えば、持ち運びの際に生じる振動であったり、あるいは、携帯電話における
バイブレータ機能により生じる振動であることが好ましい。
この理由は、このような発生頻度の高い振動に対して高感度の回転錘を構成して、発生
する振動エネルギーの絶対量を増大させることができるためである。
また、かかる振動数ωに対応する周波数ｆ（＝ω／２π）の範囲としては、１Ｈｚ〜１
００ｋＨｚの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、このような範囲内の値とすることにより、携帯して移動する際に生じる比
較的小さい周波数帯域から、バイブレータ機能により生じる比較的大きい周波数帯域まで
、幅広く受け取ることができるためである。しかしながら、この周波数を１Ｈｚ以下とす
るような場合には、周波数が小さすぎて、エネルギー変換後の電気エネルギーとして十分
大きなエネルギーを発生させることが困難となる場合がある。また逆に周波数が１００ｋ
Ｈｚを超えるような場合には、十分大きな電気エネルギーを発生させることができるもの
の、受振部分である回転錘１が、その速度に追従することができず、逆に効率を低下させ
てしまう。
したがって、かかる周波数ｆの範囲としては、１０Ｈｚ〜１０ｋＨｚの範囲内の値とす
ることが好ましく、１００Ｈｚ〜１ｋＨｚの範囲内の値とすることがより好ましい。
【００２２】
また、このように所定の周波数ｆを有する振動を選択的に受ける方法としては、例えば
、その回転錘１自身の持つ固有振動数ω0を調整する方法が挙げられる。
ここで、固有振動数ω0は、回転錘１の慣性モーメントをＩ、重心と回転軸との距離を
Ｌ、重力加速度をｇ、質量をＭとしたとき、下記式（１）で近似される値であって、この
固有振動数ω0と、外部から加えられる振動の振動数ωと、が近くなる程、いわゆる共振
状態が形成され効率的な受振が可能となる。
【００２３】
【数１】
2007260479.tif 000003
【００２４】
このとき、固有振動数ω0と外部から加えられる振動の振動数ωとの比（ω／ω0）が０
．５〜５の範囲内の値となるように、いずれかの振動数を調整することが好ましい。
この理由は、このような範囲内の値とすることにより、回転錘を外部からの振動に対し
て共振させることができ、その振動を効率的に回転錘に対して伝達することができるため
である。
ここで、図４において、固有振動数ω0と外部から加えられる振動の振動数ωとの比（
ω／ω0）が、回転錘の振動状態に与える影響について説明する。
この図４に示す特性図は、横軸に振動数の比（ω／ω0）を採り、縦軸に回転錘の受振
効率を示す指標である伝達率Ｔを採って示している。縦軸に示した伝達率Ｔとは、回転錘
の固有振動の最大振幅Ｕと、外部から加えられる振動の最大振幅Ｖとの比｜Ｕ／Ｖ｜で与
えられ、下記式（２）で表される値である。すなわち、この伝達率Ｔの値が大きいほど、
回転錘は外部からの振動を効率的に受け取ることができると言える。
かかる特性図から理解できるように、振動数の比（ω／ω0）が１、すなわちω0＝ωに
近づくほど、伝達率Ｔは著しく増大する。これは、回転錘の固有振動数ω0が外部から加
えられる振動の振動数と一致して共振状態が形成された結果であり、最も効率的に回転錘
を振動させることができる最良の条件であると言える。
【００２５】
【数２】
2007260479.tif 000004
【００２６】
また、振動数の比（ω／ω0）が１以下、すなわちω＜ω0の場合には、伝達率Ｔが１に
近づくため、回転錘はほぼ外部からの振動と同様の振動をする。この条件であっても、共
振による増幅作用は期待できないものの、所定の振動エネルギーを発生させることはでき
る条件であると言える。
しかしながら、振動数の比（ω／ω0）が１以上、すなわちω＞ω0の場合には、伝達率
Ｔは著しく減少し、外部からの振動が回転錘にほとんど伝達されない条件となる。このよ
うな条件では、外部から振動を加えたとしても、回転錘自身には伝達されず補助電源とし
ての機能が発揮されないこととなる。
したがって、かかる振動数の比（ω／ω0）の範囲としては、０．７〜３の範囲内の値
とすることが好ましく、０．９〜１．２の範囲内の値とすることがより好ましい。
【００２７】
（２）回転錘
また、本発明において、外部からの振動を受ける受振部分としての回転錘１は、図５（
ａ）〜（ｃ）に示すように、その用途に合わせて適宜形状変更することができる。
このように、その形状を変更することにより、回転錘の固有振動数ω0を調整すること
ができ、外部からの振動の振動数ωと一致させて、効果的に振動エネルギーを受け取るこ
とができる。
より具体的には、図５（ａ）に示すように、中心角θの扇形状を有する回転錘１ａとす
ることが好ましい。
この理由は、このような形状とすることにより、その重心位置Ｇと回転軸Ｍとの距離Ｌ
を、中心角θを変更することにより、任意に変更することができるためである。したがっ
て、この回転錘１ａに生じる、回転軸Ｍまわりの慣性モーメントを所望の値に設定するこ
とができ、外部からの振動の振動数ωとの一致を容易に図ることができるためである。
また、図５（ｂ）に示すように、その平面形状を矩形状とした回転錘１ｂとすることが
好ましい。
この理由は、このような形状とすることにより、半円形状や扇形状の場合と比較して、
その重心位置Ｇを容易に求めることができ、外部からの振動の振動数ωとの一致を正確に
図ることができるためである。
また、図５（ｃ）に示すように、その平面形状を円形状あるいは楕円形状とした回転錘
１ｃとすることが好ましい。
この理由は、このような形状とすることにより、回転錘全体の重量を比較的大きくする
ことができ、その慣性モーメントを容易に増大させることができるためである。
したがって、発生する振動エネルギーの絶対量を増大させて、発電能力に優れた回転錘
とすることができる。
【００２８】
（３）配置位置
本発明における補助電源は、駆動素子に対して電気接続できる位置であれば、その配置
位置については特に制限されるものではないが、携帯用小型機器に適用することを想定し
た場合には、表示領域の拡大化、装置の小型化を阻害することなく配置する必要がある。
その一例として、補助電源としてのエネルギー変換手段は、本発明の電気光学装置を構
成している電気光学装置用基板上に設けてあることが好ましい。
より具体的には、図６（ａ）に示すように、液晶装置１０を構成する素子基板６０上に
おいて、当該素子基板６０の端部に設けられた張り出し部６０Ｔ上に配置することが好ま
しい。
この理由は、このような位置に配置することで、表示領域を阻害したり、フレキシブル
基板との接続端子部を阻害することなく、安定的に接続することができるためである。
また、電力供給先である駆動素子との接続として、基板上に形成された導電パターン９
９を介して電気接続することができるため、導線を半田付けするといった方法と比べて、
格段に安定した電気接続状態を提供することができるためである。
また、他の好適な配置位置としては、図６（ｂ）に示すように、張り出し部６０Ｔにお
いて、駆動素子９１に対して電気接続されたフレキシブル基板９３上に配置することが好
ましい。
この理由は、このフレキシブル基板９３のように、装置構成に応じて適宜形状変更する
ことができる基板であれば、補助電源１００の配置方向を、外部からの振動方向に合わせ
て容易に調整することができるためである。したがって、外部からの振動と、回転錘の振
動と、を容易に共振させて、効果的に振動エネルギーを発生させることができる。
また、さらに好適な配置位置としては、複数の補助電源を互いに直交するＸＹＺ方向に
設けることが好ましい。
すなわち、例えば、図７（ａ）〜（ｂ）に示すように、素子基板６０の表面上に第１の
補助電源１００ａを配置し、更に、この第１の補助電源１００ａと直交する方向、すなわ
ち、図中Ｘ方向及びＹ方向に、第２の補助電源１００ｂ及び第３の補助電源１００ｃをそ
れぞれ設けることが好ましい。
この理由は、このように、互いに直交する三軸全てに補助電源を配置することで、外部
からの振動がいかなる方向の振動であっても、３つの回転錘の少なくとも一つが必ず振動
して、外部からの振動を効果的に受け取ることができるためである。
【００２９】
（４）伝達回路
また、このような補助電源が駆動素子に対して電気接続されるにあたり、図８に示すよ
うな伝達回路１５０を構成することが好ましい。
この伝達回路１５０は、液晶装置１０に対して電力供給する主電源１０１及び補助電源
１００の接続関係を示したブロック回路図であって、補助電源１００は、液晶装置１０に
含まれる駆動素子９１に対して供給系統Ａを経由して電気接続されている。
また、主電源１０１は、画像表示に必要な電源を一括して供給できる比較的印加電圧の
高い蓄電池であって、主として、駆動素子９１及びバックライト１０２に対して電気接続
してあり、その残量は残量モニター１０３により、絶えず監視されている。
また、補助電源１００の出力側には、キャパシタンスとしての２次電池１０４ａ及び１
０４ｂが設けられている。この２次電池１０４ａ及び１０４ｂは、補助電源１００によっ
て断続的に発生した僅かな電気エネルギーを順次蓄えて、所定の電力量に達したときに、
駆動素子側に供給することができる蓄電池である。
このように構成される伝達回路１５０において、補助電源１００は、駆動素子９１の他
に、主電源１０１に対しても電気接続してあることが好ましい。
すなわち、図８において、補助電源１００は、供給系統Ａを経由して駆動素子９１と電
気接続してあるとともに、供給系統Ｂを経由して、主電源１０１と電気接続してあること
が好ましい。
この理由は、このように補助電源の出力系統を２系統とすることで、主電源１０１の電
池残量に応じて、その供給系統を適宜変更することができるためである。
より具体的には、例えば、主電源１０１の電池残量が十分ある場合には、供給系統とし
てＢを選択する。その結果、２次電池１０４ａが充電されて、実質的に主電源の電池残量
を増加させておくことができる。
一方、主電源１０１の電池残量が不足している場合には、供給系統としてＡを選択する
。その結果、主電源１０１の電池残量は減少するものの、補助電源が駆動素子９１に対し
て直接的に電力供給することで、表示不良いった致命的な不具合を未然に回避することが
できる。また、バックライト等の電力消費量の大きい機器は駆動できなくても、駆動素子
９１を正常に動作させることで、外光を利用して反射表示させて、臨時的に使用すること
ができる。
【００３０】
（５）タイミングチャート
次いで、図９（ａ）〜（ｂ）に、主電源１０１の電池残量と補助電源１００の供給系統
の切替えのタイミングを示したタイミングチャートの一例を示す。
このタイミングチャートにおいて、実線Ｖ1で示される曲線は、主電源１０１の印加電
圧値の時間変化を示す曲線であって、残量モニター１０３に表示される電池残量に対応し
た値である。
また、実線Ｗ1で示される直線は、補助電源１００が、供給系統Ａを経由して駆動素子
９１に対して電力供給しているときの供給電力量を示している。
また、図９（ｃ）に示されるグラフは、補助電源１００の供給系統Ａ及び供給系統Ｂの
切り替えを示したタイミングチャートであり、図９（ａ）〜（ｂ）とその時間軸を共有し
ている。
このように示されるタイミングチャートにおいて、まず、時間ｔ0〜ｔ1における区間ａ
では、供給系統としてＢが選択されている。したがって、駆動素子９１は主電源１０１か
らのみ電力供給されており、補助電源１００は２次電池１０４ａを充電している。これは
、主電源１０１の電池残量が十分あるときの状態であり、最も安定的に動作している定常
状態といえる。
次いで、主電源１０１の印加電圧値Ｖ1が所定値Ｖsとなったとき、補助電源１００は、
２次電池１０４ａへの供給を中断して、駆動素子９１に対して直接的に電力供給する。す
なわち、時間ｔ1の瞬間に供給系統がＢからＡへと切り替えられる。
その結果、主電源１０１は時間ｔ1〜ｔ2における区間ｂにおいて、区間ａのあいだに蓄
えられていた２次電池１０４ａから電力供給をうけることにより、その電池残量が増加し
て、印加電圧値Ｖ1は僅かに上昇していく。
次いで、２次電池１０４ａの電力が全て主電源１０１へと移動した後、再び主電源１０
１による駆動素子９１への電力供給が再開される。
すなわち、時間ｔ2の瞬間に補助電源１００の供給系統はＡからＢへと切り替えられ、
時間ｔ2〜ｔ3における区間ｃでは、区間ａのときと同様の供給系統となる。
以降、区間ｂ及び区間ｃの動作を順次繰り返すことにより、駆動素子への印加電圧値の
低下を防止して、長期に渡り安定的な動作を提供することができる。
【００３１】
（６）その他
本発明における補助電源に付加される他の機能としては、当該補助電源に対して、温度
センサー、加速度センサー及び角速度センサーの少なくとも一つのセンサーが設けてあり
、当該センサーからの信号により、その動作状態が変更されることが好ましい。
この理由は、このように、絶えず変動する外部環境に対応するように、補助電源の動作
状態を適宜変更していくことで、効率的な電力供給ができるためである。
より具体的には、例えば、図８に示すように、補助電源１００に対して、温度センサー
１０５を設けることが好ましい。この理由は、この温度センサー１０５によりモニタリン
グされる温度から、駆動素子９１内部の消費電力量の増加分を推定することができるため
である。すなわち、高温状態であれば、駆動素子内部における接続端子部分において抵抗
値が増大する。その結果、素子全体での消費電力が増大し、図９（ａ）における曲線Ｖ1
が、曲線Ｖ1´へと変化することとなる。このような場合には、図９（ｃ）に示すタイミ
ングチャートでは、主電源に対して十分機能的な電力供給が出来ないこととなる。
そのような場合に、図９（ｃ）に示す切替間隔ｔを短縮させることで、主電源の電力不
足を効果的に補うことができる。
また、図８に示すように、補助電源１００に対して、角速度センサー１０６や加速度セ
ンサー１０７を設けることが好ましい。この理由は、このような瞬間的な動作をモニタリ
ングできるセンサーを設けることで、外部からの振動状態を正確に分析して、補助電源の
動作状態を効率化させることができるためである。
より具体的には、加速度センサー１０７により、補助電源１００に対して加えられた加
速度方向をモニターするとともに、更に角速度センサ１０６により、補助電源１００に対
して加えられた回転方向をモニターすることができる。その結果、当該補助電源１００の
三次元座標上における瞬間毎の運動方向を随時追跡することができる。
したがって、このように連続的に得られた運動方向データから、近未来の運動方向を予
想することができ、この予想された運動方向と最も共振しやすい位置にある補助電源から
選択的に電気エネルギーを抽出することで、その発電効率を向上させることができる。
【００３２】
［第２実施形態］
本発明に係る第２実施形態として、第１実施形態の液晶装置を備えた電子機器について
具体的に説明する。
図１０は、本発明の電子光学装置を備えた電子機器３００の概略構成図である。この電
子機器３００の例では、液晶装置等の電子光学装置３１０と、これを制御するための制御
手段３２０と有している。そして、電子光学装置３１０を、パネル構造体３１０ａと、半
導体素子（半導体素子）等で構成される駆動回路３１０ｂと、に概念的に分けて描いてあ
る。また、制御手段３２０は、表示情報出力源３３１と、表示情報処理回路３３２と、電
源回路３３３と、タイミングジェネレータ３３４とから構成してある。
さらに、表示情報出力源３３１は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Acc
ess Memory）等からなるメモリと、磁気記録ディスクや光記録ディスク等からなるストレ
ージユニットと、デジタル画像信号を同調出力する同調回路とを備え、タイミングジェネ
レータ３３４によって生成された各種のクロック信号に基づいて、所定フォーマットの画
像信号等の形で表示情報を表示情報処理回路３３２に供給するように構成されている。
【００３３】
また、表示情報処理回路３３２は、シリアルーパラレル変換回路、増幅・反転回路、ロ
ーテーション回路、ガンマ補正回路、クランプ回路等の周知の各種回路を備え、入力した
表示情報の処理を実行して、その画像情報をクロック信号ＣＬＫと共に駆動回路３１０ｂ
へ供給するように構成してある。さらに、駆動回路３１０ｂは、第１の電極駆動回路、第
２の電極駆動回路及び検査回路を含み、電源回路３３３は、上述の各構成要素にそれぞれ
所定の電圧を供給する機能を有している。
よって、本実施形態の電子機器は、その内部に所定の発電手段を有していることから、
携帯所持した場合であっても長時間に渡って駆動可能な電子機器とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明によれば、駆動素子に対して、主電源と併用して用いることができる補助電源を
別途接続することにより、主電源としての蓄電池の電力供給を補って駆動時間を延ばすこ
とができ、更には、この蓄電池が電池切れになったような場合に、補助電源を緊急用電源
として動作させることもできる。
したがって、本発明に係る電気光学装置およびそれを備えた電子機器は、高品位であっ
て、高い経済性を発揮することができる。したがって、電子機器として、例えば、携帯電
話機やパーソナルコンピュータ等をはじめとして、液晶テレビ、ビューファインダ型・モ
ニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電気泳動装置
、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、
タッチパネルを備えた電子機器に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の液晶装置を示す概略断面図である。
【図２】本発明の液晶装置を示す概略斜視図である。
【図３】本発明に係る補助電源の斜視図である。
【図４】振動数の比と伝達率との関係を説明するための特性図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、回転錘の平面形状の態様を説明するために供する図である。
【図６】（ａ）〜（ｂ）は、補助電源の配置位置を説明するための平面図である。（その１）
【図７】（ａ）〜（ｂ）は、補助電源の配置位置を説明するための平面図である。（その２）
【図８】本発明における補助電源を含む伝達回路を示すブロック図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は、主電源及び補助電源の動作を示すタイミングチャートである。
【図１０】本発明における電子機器を説明するために供するブロック図である。
【図１１】従来の発電手段を備えた液晶装置を説明するために供する図である。
【符号の説明】
【００３６】
１：回転錘、２：歯車、３：輪列歯車、４：永久磁石、５：コイル、６金属板、１０：液
晶装置、２３：シール材、２３ａ：注入口、３０：対向基板、３１：基体、３３：対向電
極、４５：配向膜、６０：素子基板、６１：基体、６３：画素電極、６５：データ線、６
９：ＴＦＴ素子、９９：導電パターン、１００：補助電源（エネルギー変換手段）、１０
１：主電源、１０２：バックライト、１０３：残量モニター、１０４ａ、１０４ｂ：２次
電池、１０５：温度センサー、１０６：角速度センサー、１０７：加速度センサー、１５
０：伝達回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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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