JP2012175250A - Portable terminal with power generation function - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a portable terminal with a power generation function which performs sufficient power storage in a battery by increasing power generation opportunities than conventional ones, and can achieve compact and lightweight without increasing restrictions for designing the portable terminal.SOLUTION: A portable telephone 1 with a power generation function includes a power supply section 14 for supplying an electric signal; an oscillating piezoelectric element 11 that oscillates according to the electric signal supplied from the power supply section 14; a power generating piezoelectric element 12 which is installed integrally with but electrically insulated from the oscillating piezoelectric element 11, and generates power by oscillating under the oscillation of the oscillating piezoelectric element 11; and a power storage section 16 for storing electric power generated by the power generating piezoelectric element 12 in a battery 17.

Description

本発明は、携帯電話、PHS(Personal Handy-phone System)、PDA(Personal Digital Assistant)等の携帯端末に関し、特に、発電機能付きの携帯端末に関する。   The present invention relates to a mobile terminal such as a mobile phone, a PHS (Personal Handy-phone System), a PDA (Personal Digital Assistant), and more particularly to a mobile terminal with a power generation function.

近年、携帯端末に発電機能を備えることによって、携帯端末に搭載されているバッテリの持続時間を伸ばす技術が開発されている。下記の特許文献1には、発電機能の構成として圧電素子を備えた携帯端末が開示されている。この携帯端末は、使用者の操作を受け付ける操作キーの押圧方向に圧電素子が設けられ、圧電素子は、操作キーが押圧されたときに操作キーに加えられる押圧力が伝達されることにより発電し、発電した電力をバッテリに蓄電している。   In recent years, a technique for extending the duration of a battery mounted on a mobile terminal by providing the mobile terminal with a power generation function has been developed. Patent Document 1 below discloses a portable terminal including a piezoelectric element as a configuration of a power generation function. This portable terminal is provided with a piezoelectric element in the pressing direction of an operation key that accepts a user's operation, and the piezoelectric element generates electricity by transmitting a pressing force applied to the operation key when the operation key is pressed. The generated power is stored in a battery.

特開2010−171554号公報JP 2010-171554 A

しかしながら、上記携帯端末に設けられた圧電素子は、使用者による操作キーの押圧操作があったときにだけ発電するので、発電の機会が少なく、バッテリに十分な蓄電を行うことができない、という問題があった。また、上記携帯端末は、発電機能が追加されることによって、小型軽量化を実現するためには、携帯端末の設計上の制約が増える、という問題があった。   However, since the piezoelectric element provided in the portable terminal generates power only when the user presses the operation key, there is little opportunity for power generation, and the battery cannot be charged sufficiently. was there. In addition, the mobile terminal has a problem in that, in order to realize a reduction in size and weight by adding a power generation function, restrictions on the design of the mobile terminal increase.

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、従来のものよりも発電する機会を増やしてバッテリに十分な蓄電を行うと共に、携帯端末の設計上の制約を増やさずに小型軽量化を実現できる、発電機能付きの携帯端末を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and increases the opportunity to generate electric power more than the conventional one to perform sufficient power storage in the battery, while reducing the size and weight without increasing restrictions on the design of the mobile terminal. An object is to provide a portable terminal with a power generation function that can be realized.

本発明に係る発電機能付きの携帯端末は、
電気信号を供給する電源部と、
前記電源部から供給された前記電気信号に従って振動する振動用圧電素子と、
前記振動用圧電素子と電気的に絶縁されて一体に設けられ、前記振動用圧電素子の振動に伴って振動して発電する発電用圧電素子と、
前記発電用圧電素子で発電した電力をバッテリに蓄電する蓄電部と、を備えた、
ことを特徴とする。
A portable terminal with a power generation function according to the present invention,
A power supply for supplying electrical signals;
A vibrating piezoelectric element that vibrates in accordance with the electrical signal supplied from the power supply unit;
A piezoelectric element for power generation that is electrically insulated and integrated with the piezoelectric element for vibration, and generates power by vibrating with the vibration of the piezoelectric element for vibration;
A power storage unit that stores power generated by the power generation piezoelectric element in a battery,
It is characterized by that.

本発明によれば、従来のものよりも発電の機会が増えるのでバッテリに十分な蓄電を行うことができ、携帯端末の設計上の制約を増やさずに小型軽量化を実現できる。   According to the present invention, since there are more opportunities for power generation than the conventional one, it is possible to sufficiently store the battery, and it is possible to realize a reduction in size and weight without increasing restrictions on the design of the portable terminal.

(a)本発明の一実施形態に係る携帯端末の平面図である。(b)図1(a)のA−A’線で切断した携帯端末の断面図である。(A) It is a top view of the portable terminal which concerns on one Embodiment of this invention. (B) It is sectional drawing of the portable terminal cut | disconnected by the A-A 'line | wire of Fig.1 (a). 本発明の一実施形態に係る携帯端末において一体に設けられた振動用圧電素子及び発電用圧電素子を示した図である。It is the figure which showed the piezoelectric element for vibration and the piezoelectric element for electric power generation provided integrally in the portable terminal which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る携帯端末の機能構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the function structure of the portable terminal which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る携帯端末が備えた振動用圧電素子が振動機能として使用されるときの様子を示した図である。It is the figure which showed a mode when the piezoelectric element for vibration with which the portable terminal which concerns on one Embodiment of this invention was used was used as a vibration function. 本発明の一実施形態に係る携帯端末が備えた振動用圧電素子が発音機能として使用されるときの様子を示した図である。It is the figure which showed a mode when the piezoelectric element for vibration with which the portable terminal which concerns on one Embodiment of this invention was provided was used as a sound generation function. (a)本発明の変形例に係る携帯端末が備えた振動・発電兼用圧電素子が発電用圧電素子として使用されるときの様子を示した図である。(b)振動・発電兼用圧電素子が振動用圧電素子として使用されるときの様子を示した図である。(A) It is the figure which showed a mode when the piezoelectric element for vibration and electric power generation with which the portable terminal which concerns on the modification of this invention was equipped was used as a piezoelectric element for electric power generation. (B) It is the figure which showed a mode when the piezoelectric element for vibration and electric power generation was used as a piezoelectric element for vibration. 本発明の変形例に係る携帯端末において一体に設けられた振動用圧電素子及び発電用圧電素子を示した図である。It is the figure which showed the piezoelectric element for vibration and the piezoelectric element for electric power generation provided integrally in the portable terminal which concerns on the modification of this invention. 本発明の他の変形例に係る携帯端末において一体に設けられた振動用圧電素子及び複数の発電用圧電素子を示した図である。It is the figure which showed the piezoelectric element for vibration provided in the portable terminal which concerns on the other modification of this invention, and the several piezoelectric element for electric power generation.

以下、本発明の一実施形態に係る携帯端末を説明する。本実施形態では携帯電話(スマートフォンを含む)を例に挙げて説明する。   Hereinafter, a mobile terminal according to an embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, a mobile phone (including a smartphone) will be described as an example.

はじめに、図1及び図2を参照して携帯電話を説明する。本実施形態に係る携帯電話1は、操作部13(タッチパネル)と、圧電素子11,12とを筐体22に内蔵する構成を有する。操作部13は、使用者に各種画面を表示すると共に使用者の操作を受け付ける。圧電素子11,12は、操作部13の裏面に配置される。例えば図1(a)に示すように、操作部13の画面を12分割(縦方向に4分割、横方向に3分割)した領域毎に、操作部13の裏面に圧電素子11,12が設けられている。また、図1(b)に示すように、圧電素子11,12は、何れも平板状に形成されており、それぞれ互いに操作部13の押圧方向に重畳して設けられている。ここでは圧電素子11の一面が操作部13の裏面と接着剤によって接着されている。なお、接着は、熱的、化学的な方法等により行われる。   First, a mobile phone will be described with reference to FIGS. The mobile phone 1 according to the present embodiment has a configuration in which an operation unit 13 (touch panel) and piezoelectric elements 11 and 12 are built in a housing 22. The operation unit 13 displays various screens to the user and accepts user operations. The piezoelectric elements 11 and 12 are disposed on the back surface of the operation unit 13. For example, as shown in FIG. 1A, the piezoelectric elements 11 and 12 are provided on the back surface of the operation unit 13 for each region obtained by dividing the screen of the operation unit 13 into 12 parts (4 parts in the vertical direction and 3 parts in the horizontal direction). It has been. As shown in FIG. 1B, the piezoelectric elements 11 and 12 are both formed in a flat plate shape and are provided so as to overlap each other in the pressing direction of the operation unit 13. Here, one surface of the piezoelectric element 11 is bonded to the back surface of the operation unit 13 with an adhesive. Bonding is performed by a thermal or chemical method.

圧電素子11,12は、図2に示すように、合成樹脂等の絶縁材(図示する太線部分に相当する)を介して電気的に絶縁されて一体に設けられる。圧電素子11,12は、一方が振動用、他方が発電用として用いられる。   As shown in FIG. 2, the piezoelectric elements 11 and 12 are electrically insulated and integrated with each other through an insulating material such as a synthetic resin (corresponding to a thick line portion shown in the figure). One of the piezoelectric elements 11 and 12 is used for vibration and the other is used for power generation.

振動用の圧電素子11(以下、振動用圧電素子という)は、電源部(図3の電源部14)から供給される電気信号に従って振動する。具体的には、振動用圧電素子11は、供給される電気信号が振動信号の場合に振動機能(バイブレータ)として振動し、供給される電気信号が発音信号の場合に発音機能(レシーバやスピーカ)として振動する。   The vibration piezoelectric element 11 (hereinafter referred to as a vibration piezoelectric element) vibrates in accordance with an electric signal supplied from a power supply unit (power supply unit 14 in FIG. 3). Specifically, the vibration piezoelectric element 11 vibrates as a vibration function (vibrator) when the supplied electric signal is a vibration signal, and generates a sound generation function (receiver or speaker) when the supplied electric signal is a sound generation signal. Vibrates as.

一方、発電用の圧電素子12(以下、発電用圧電素子という)は、振動や圧力が加えられることによって発電する。発電用圧電素子12は、一体に構成された振動用圧電素子11の振動に伴って振動して発電する。また、発電用圧電素子12は、使用者の携帯電話1の携行時等の外部から加えられる振動等によって発電する。さらに、発電用圧電素子12は、使用者により操作部13が押圧操作されたときに伝達される押圧力によっても発電する。   On the other hand, the piezoelectric element 12 for power generation (hereinafter referred to as a piezoelectric element for power generation) generates power when vibration or pressure is applied. The power generation piezoelectric element 12 generates power by vibrating with the vibration of the integrally configured vibration piezoelectric element 11. Further, the power generation piezoelectric element 12 generates power by vibration applied from the outside such as when the user carries the mobile phone 1. Further, the power generation piezoelectric element 12 generates power also by a pressing force transmitted when the operation unit 13 is pressed by the user.

このように、携帯電話1は、振動機能(バイブレータ)、発音機能(レシーバやスピーカ)及び発電機能の3つの機能が一体化されており、携帯電話1の設計上の制約を増やさずに小型軽量化を実現できる。また、従来のものよりも、発電機能が使用される機会が増えるので、バッテリ17に十分な蓄電を行うことができる。   As described above, the cellular phone 1 is integrated with the three functions of the vibration function (vibrator), the sound generation function (receiver and speaker), and the power generation function, and is small and light without increasing the design restrictions of the cellular phone 1. Can be realized. In addition, since the power generation function is used more frequently than the conventional one, the battery 17 can be sufficiently charged.

次に、図3を参照して携帯電話1の各機能を説明する。携帯電話1は、振動用圧電素子11と、発電用圧電素子12と、操作部13と、電源部14と、信号増幅部15と、蓄電部16と、バッテリ17と、振動板18と、制御部19と、着信部20とを備える。   Next, each function of the mobile phone 1 will be described with reference to FIG. The mobile phone 1 includes a vibration piezoelectric element 11, a power generation piezoelectric element 12, an operation unit 13, a power supply unit 14, a signal amplification unit 15, a power storage unit 16, a battery 17, a diaphragm 18, and a control. A unit 19 and a receiving unit 20 are provided.

振動用圧電素子11及び発電用圧電素子12は、例えば、水晶、酸化亜鉛、チタン酸ジルコン酸鉛等によって構成され、平板状に形成された圧電体と、圧電体の両面にそれぞれ貼り合わされた2つの電極とを備えた、いわゆるモノモルフ構造によって構成される。   The vibration piezoelectric element 11 and the power generation piezoelectric element 12 are made of, for example, crystal, zinc oxide, lead zirconate titanate, etc., and are bonded to both sides of the piezoelectric body formed in a flat plate shape and the piezoelectric body, respectively. It is comprised by what is called a monomorph structure provided with two electrodes.

振動用圧電素子11は、電源部14から供給され、信号増幅部15によって増幅された電気信号に従って振動する。   The vibrating piezoelectric element 11 vibrates in accordance with the electric signal supplied from the power supply unit 14 and amplified by the signal amplification unit 15.

発電用圧電素子12は、加えられる振動または圧力の大きさに比例して発電し、発電した電力を蓄電部16に供給する。   The power generation piezoelectric element 12 generates power in proportion to the magnitude of applied vibration or pressure, and supplies the generated power to the power storage unit 16.

操作部13は、タッチパネル、通話キーやテンキー等の操作キー、等から構成される。操作部13は、使用者による押圧操作があったときに、操作部13に加えられた押圧力が発電用圧電素子12に伝達されるよう可撓性を備えて構成される。また、操作部13は、使用者の操作を受け付け、使用者の操作に対応する操作信号を制御部19に供給する。制御部19は、操作部13からの操作信号に従って各種処理を行う。   The operation unit 13 includes a touch panel, operation keys such as a call key and a numeric keypad, and the like. The operation unit 13 is configured to have flexibility so that a pressing force applied to the operation unit 13 is transmitted to the power generation piezoelectric element 12 when a pressing operation is performed by the user. The operation unit 13 receives a user operation and supplies an operation signal corresponding to the user operation to the control unit 19. The control unit 19 performs various processes in accordance with operation signals from the operation unit 13.

電源部14は、制御部19の制御のもと、振動用圧電素子11を振動させる電気信号を信号増幅部15に供給する。具体的には、電源部14は、制御部19の制御のもと、振動用圧電素子11を振動機能(バイブレータ)として用いるか発音機能(レシーバやスピーカ)として用いるかに従って、2種類の電気信号(振動信号、発音信号)のうち一方を信号増幅部15に供給する。   The power supply unit 14 supplies an electric signal that vibrates the vibrating piezoelectric element 11 to the signal amplification unit 15 under the control of the control unit 19. Specifically, under the control of the control unit 19, the power supply unit 14 has two types of electric signals depending on whether the vibration piezoelectric element 11 is used as a vibration function (vibrator) or a sound generation function (receiver or speaker). One of (vibration signal, sound generation signal) is supplied to the signal amplifier 15.

信号増幅部15は、増幅回路から構成される。信号増幅部15は、制御部19の制御のもと、電源部14によって供給された電気信号を所定の増幅度で増幅し、増幅した電気信号を振動用圧電素子11に供給する。   The signal amplifying unit 15 includes an amplifier circuit. Under the control of the control unit 19, the signal amplification unit 15 amplifies the electric signal supplied by the power supply unit 14 with a predetermined amplification degree, and supplies the amplified electric signal to the vibration piezoelectric element 11.

蓄電部16は、整流回路と充電回路とを備える。発電用圧電素子12で発電した電力は、整流回路によって整流され、充電回路によってバッテリ17に蓄電される。   The power storage unit 16 includes a rectifier circuit and a charging circuit. The electric power generated by the power generation piezoelectric element 12 is rectified by the rectifier circuit and stored in the battery 17 by the charging circuit.

バッテリ17は、リチウムイオン、リチウムイオンポリマー、ニッケル・水素、ニッケル・カドミウム等の携帯電話1に一般的に搭載される蓄電池から構成される。   The battery 17 includes a storage battery generally mounted on the mobile phone 1 such as lithium ion, lithium ion polymer, nickel / hydrogen, nickel / cadmium.

振動板18は、振動用圧電素子11及び発電用圧電素子12の少なくとも何れか一方(ここでは発電用圧電素子12)に接着または支持等され、振動用圧電素子11の振動に伴って振動する。振動用圧電素子11に振動信号が供給されたとき、振動板18は振動用圧電素子11の振動により操作部13および携帯電話1(筐体22全体)を物理的に振動させる。一方、振動用圧電素子11に発音信号が供給されたとき、振動板18は振動用圧電素子11の振動に伴って振動して発音する。振動部18で発音した音声は発音孔23(図1参照)から出力される。   The vibration plate 18 is bonded to or supported by at least one of the vibration piezoelectric element 11 and the power generation piezoelectric element 12 (here, the power generation piezoelectric element 12), and vibrates as the vibration piezoelectric element 11 vibrates. When a vibration signal is supplied to the vibration piezoelectric element 11, the diaphragm 18 physically vibrates the operation unit 13 and the mobile phone 1 (the entire housing 22) by the vibration of the vibration piezoelectric element 11. On the other hand, when a sound generation signal is supplied to the vibration piezoelectric element 11, the vibration plate 18 vibrates and sounds as the vibration piezoelectric element 11 vibrates. The sound generated by the vibration unit 18 is output from the sound generation hole 23 (see FIG. 1).

制御部19は、CPU(Central Processing Unit)等で構成される。制御部19は、携帯電話1の各部(特に、操作部13、電源部14、信号増幅部15、蓄電部16)および携帯電話1全体を制御する。   The control unit 19 includes a CPU (Central Processing Unit) and the like. The control unit 19 controls each unit (particularly, the operation unit 13, the power supply unit 14, the signal amplification unit 15, and the power storage unit 16) of the mobile phone 1 and the entire mobile phone 1.

着信部20は、通話着信やメール着信等、外部(移動体通信網)からの着信を検出する。着信部20は、着信があったときに、着信信号を制御部19に供給する。   The incoming call unit 20 detects incoming calls from the outside (mobile communication network) such as incoming calls and incoming mails. The incoming unit 20 supplies an incoming signal to the control unit 19 when there is an incoming call.

以上のように構成された携帯電話1を用いて、使用者によって操作部13が押圧操作された時の携帯電話1の動作を説明する。携帯電話1の使用者は、タッチパネルを構成する操作部13の表示画面に表示された、各種アプリケーションやファイル等を示すアイコンを選択決定する際に、図4に示すように、アイコンの表示位置を押圧する操作を行う。操作部13の押圧操作によって、その押圧方向に配置された発電用圧電素子12には押圧力が伝達され、これにより発電用圧電素子12は発電する。発電用圧電素子12は、加えられた押圧力の大きさに比例して発電する。発電用圧電素子12で発電した電力は、蓄電部16に供給される。蓄電部16は、発電用圧電素子12から供給された電力を整流してバッテリ17に蓄電する。   The operation of the mobile phone 1 when the operation unit 13 is pressed by the user using the mobile phone 1 configured as described above will be described. When the user of the mobile phone 1 selects and decides an icon indicating various applications or files displayed on the display screen of the operation unit 13 constituting the touch panel, as shown in FIG. Perform the pressing operation. By the pressing operation of the operation unit 13, a pressing force is transmitted to the power generation piezoelectric element 12 arranged in the pressing direction, whereby the power generation piezoelectric element 12 generates power. The power generating piezoelectric element 12 generates power in proportion to the magnitude of the applied pressing force. The electric power generated by the power generation piezoelectric element 12 is supplied to the power storage unit 16. The power storage unit 16 rectifies the power supplied from the power generation piezoelectric element 12 and stores it in the battery 17.

また、操作部13は、使用者の押圧操作に対応する操作信号を制御部19に供給する。制御部19は、操作部13からの操作信号に従って、使用者が選択したアイコンに対応するアプリケーションの実行やファイルを開く処理を行う。また、制御部19は、操作部13の押圧操作位置(選択決定したアイコンの表示位置)に対応する領域の操作部13裏面に設けられた振動用圧電素子11を振動機能(バイブレータ)として振動させる制御を行う。具体的には、制御部19は、電源部14から信号増幅部15を介して振動用圧電素子11に振動信号を供給させる。   Further, the operation unit 13 supplies an operation signal corresponding to the pressing operation of the user to the control unit 19. The control unit 19 executes an application corresponding to the icon selected by the user and opens a file in accordance with an operation signal from the operation unit 13. In addition, the control unit 19 vibrates the vibration piezoelectric element 11 provided on the back surface of the operation unit 13 in a region corresponding to the pressing operation position (display position of the selected icon) of the operation unit 13 as a vibration function (vibrator). Take control. Specifically, the control unit 19 causes the vibration piezoelectric element 11 to supply a vibration signal from the power supply unit 14 via the signal amplification unit 15.

これに従って振動用圧電素子11は振動する。また、この時、振動用圧電素子11の振動によって、操作部13および携帯電話1(筐体22全体)も物理的に振動する。これにより、押圧操作を行っている使用者の指にも振動が伝達され、使用者に操作感を与えて押圧操作が行われたことを認識させることができる。   Accordingly, the vibrating piezoelectric element 11 vibrates. At this time, the operation unit 13 and the mobile phone 1 (the entire housing 22) also physically vibrate due to the vibration of the vibrating piezoelectric element 11. Thereby, the vibration is also transmitted to the finger of the user who is performing the pressing operation, and it is possible to recognize that the pressing operation has been performed by giving the user a feeling of operation.

また、このとき、発電用圧電素子12は、振動用圧電素子11の振動によって振動して発電する。発電用圧電素子12で発電した電力は、上記と同様にしてバッテリ17に蓄電される。   At this time, the power generation piezoelectric element 12 is vibrated by the vibration of the vibration piezoelectric element 11 to generate power. The electric power generated by the power generation piezoelectric element 12 is stored in the battery 17 in the same manner as described above.

さらに、操作部13の押圧操作によって選択されたアイコンが、発音を行うアプリケーションやファイルの場合、制御部19は、操作部13裏面に設けられた各振動用圧電素子11を発音機能(レシーバやスピーカ)として振動させる制御を行う。具体的には、制御部19は、電源部14から信号増幅部15を介して振動用圧電素子11に発音信号を供給させる。   Furthermore, when the icon selected by the pressing operation of the operation unit 13 is an application or a file that generates sound, the control unit 19 uses each vibration piezoelectric element 11 provided on the back surface of the operation unit 13 to generate a sound function (receiver or speaker). ) Control to vibrate. Specifically, the control unit 19 causes the vibration piezoelectric element 11 to supply a sound generation signal from the power supply unit 14 via the signal amplification unit 15.

これに従って振動用圧電素子11は振動する。このとき振動板18は、振動用圧電素子11の振動に伴って発音する。図5に示すように、振動板18によって発音された音声は、発音孔23から出力される。   Accordingly, the vibrating piezoelectric element 11 vibrates. At this time, the diaphragm 18 generates a sound along with the vibration of the vibrating piezoelectric element 11. As shown in FIG. 5, the sound generated by the diaphragm 18 is output from the sound generation hole 23.

また、このとき、発電用圧電素子12は、振動用圧電素子11の振動によって振動して発電し、発電した電力は、バッテリ17に蓄電される。   At this time, the power generation piezoelectric element 12 generates power by vibrating due to the vibration of the vibration piezoelectric element 11, and the generated power is stored in the battery 17.

なお、発電用圧電素子12は、操作部13の押圧操作時や、振動用圧電素子11に各種電気信号が供給される時(振動時、発音時)の他、例えば、使用者の携帯電話1の携行時等の外部から加えられる振動によっても発電する。   The power generation piezoelectric element 12 is not limited to when the operation unit 13 is pressed or when various electric signals are supplied to the vibration piezoelectric element 11 (during vibration or sound generation). Power is also generated by externally applied vibrations such as when carrying the car.

一方、携帯電話1に通話着信やメール着信等の着信があった場合、着信部20は、制御部19に着信信号を供給する。制御部19は、着信部20から着信信号を受け取ると、携帯電話1がマナーモードに設定されているか否かに従って、各種電気信号(振動信号、発音信号)を振動用圧電素子11に供給する。この場合においても、発電用圧電素子12は、振動用圧電素子11の振動に伴って発電し、発電用圧電素子12で発電した電力は、上記実施形態と同様にしてバッテリ17に蓄電される。   On the other hand, when the mobile phone 1 receives an incoming call or incoming mail, the incoming unit 20 supplies an incoming signal to the control unit 19. When receiving an incoming signal from the incoming unit 20, the control unit 19 supplies various electrical signals (vibration signals, sound generation signals) to the vibration piezoelectric element 11 according to whether or not the cellular phone 1 is set to the manner mode. Also in this case, the power generation piezoelectric element 12 generates power in accordance with the vibration of the vibration piezoelectric element 11, and the power generated by the power generation piezoelectric element 12 is stored in the battery 17 in the same manner as in the above embodiment.

以上説明したように、本実施形態の携帯電話1によれば、絶縁材を介して振動用圧電素子11と発電用圧電素子12とを一体に構成したことにより、振動機能(バイブレータ)、発音機能(レシーバやスピーカ)及び発電機能の3つの機能を一体化でき、携帯電話1の設計上の制約を増やさずに小型軽量化を実現できる。また、従来のものよりも、発電機能が使用される機会が増えるので、バッテリ17に十分な蓄電を行うことができる。   As described above, according to the mobile phone 1 of the present embodiment, the vibration piezoelectric element 11 and the power generation piezoelectric element 12 are integrally formed via the insulating material, so that the vibration function (vibrator) and the sound generation function are obtained. The three functions of the (receiver and speaker) and the power generation function can be integrated, and a reduction in size and weight can be realized without increasing the restrictions on the design of the mobile phone 1. In addition, since the power generation function is used more frequently than the conventional one, the battery 17 can be sufficiently charged.

なお、操作部13は、タッチパネル以外に、通話キーやテンキー等の操作キーであっても良い。この場合も、圧電素子11,12は、操作キーの裏側に操作キーの押圧方向に重畳して設けられる。   In addition to the touch panel, the operation unit 13 may be an operation key such as a call key or a numeric keypad. Also in this case, the piezoelectric elements 11 and 12 are provided on the back side of the operation key so as to overlap with the pressing direction of the operation key.

また、振動用圧電素子11の代わりに発電用圧電素子12を操作部13に接着した場合でも上記実施形態と同様の効果が得られる。   Even when the power generation piezoelectric element 12 is bonded to the operation unit 13 instead of the vibration piezoelectric element 11, the same effect as in the above embodiment can be obtained.

さらに、振動用圧電素子11は、振動・発電兼用(以下、振動・発電兼用圧電素子11’という)としても良い。具体的には、図6に示すように、信号増幅部15を介した電源部14と振動・発電兼用圧電素子11’との接続、及び蓄電部16と振動・発電兼用圧電素子11’との接続を切り替えるスイッチ21を備える。制御部19は、振動・発電兼用圧電素子11’に電気信号(振動信号、発音信号)を供給する時としない時とで、スイッチ21を切り替える制御を行う。これにより、振動・発電兼用圧電素子11’に電気信号が供給されない時には、図6(a)に示すように、スイッチ21によって蓄電部16と振動・発電兼用圧電素子11’とが接続された状態で、振動・発電兼用圧電素子11’は、外部から加えられる振動(操作部13から伝達される押圧力を含む)によって発電した電力を蓄電部16に供給できる。つまり、振動・発電兼用圧電素子11’に電気信号が供給されない時には、振動・発電兼用圧電素子11’と発電用圧電素子12との2つの圧電素子を用いて発電できるので、より効率的にバッテリ17に蓄電できる。一方、振動・発電兼用圧電素子11’に電気信号が供給される時には、図6(b)に示すように、スイッチ21によって信号増幅部15を介して電源部14と振動・発電兼用圧電素子11’とが接続された状態で、発電用圧電素子12は、振動・発電兼用圧電素子11’の振動に伴って振動して発電し、発電用圧電素子12で発電した電力は、バッテリ17に蓄電される。   Further, the vibration piezoelectric element 11 may be used for both vibration and power generation (hereinafter referred to as a vibration / power generation piezoelectric element 11 ′). Specifically, as shown in FIG. 6, the connection between the power supply unit 14 and the vibration / power generation piezoelectric element 11 ′ via the signal amplifier 15, and the connection between the power storage unit 16 and the vibration / power generation piezoelectric element 11 ′. A switch 21 for switching the connection is provided. The control unit 19 performs control to switch the switch 21 depending on whether or not an electric signal (vibration signal, sound generation signal) is supplied to the vibration / power generation piezoelectric element 11 ′. As a result, when no electrical signal is supplied to the vibration / power generation piezoelectric element 11 ′, as shown in FIG. 6A, the power storage unit 16 and the vibration / power generation piezoelectric element 11 ′ are connected by the switch 21. Thus, the vibration / power generation piezoelectric element 11 ′ can supply the power storage unit 16 with the power generated by the externally applied vibration (including the pressing force transmitted from the operation unit 13). That is, when an electric signal is not supplied to the vibration / power generation piezoelectric element 11 ′, power can be generated using the two piezoelectric elements of the vibration / power generation piezoelectric element 11 ′ and the power generation piezoelectric element 12. 17 can be charged. On the other hand, when an electric signal is supplied to the vibration / power generation piezoelectric element 11 ′, as shown in FIG. 6B, the switch 21 and the power / power generation piezoelectric element 11 via the signal amplification unit 15 by the switch 21. , The power generation piezoelectric element 12 vibrates with the vibration of the vibration / power generation piezoelectric element 11 ′ to generate power, and the power generated by the power generation piezoelectric element 12 is stored in the battery 17. Is done.

また、振動用圧電素子11及び発電用圧電素子12は、各形状及び組み合わせ方を適宜に変更できる。例えば、図7に示すように、ドーナツ状に形成された振動用圧電素子11の空洞部分に円板状の発電用圧電素子12を嵌め込んで一体に設けても良い。これにより、振動用圧電素子11及び発電用圧電素子12を一層構造で一体に構成でき、薄型化を図ることもできる。   Further, the shape and combination of the vibration piezoelectric element 11 and the power generation piezoelectric element 12 can be appropriately changed. For example, as shown in FIG. 7, a disk-shaped power generation piezoelectric element 12 may be fitted into a hollow portion of a vibrating piezoelectric element 11 formed in a donut shape and integrally provided. Thereby, the piezoelectric element 11 for vibration and the piezoelectric element 12 for electric power generation can be integrally formed with a single layer structure, and the thickness can be reduced.

さらに、例えば、図8に示すように、複数(ここでは2つ)の発電用圧電素子12を備えても良く、振動用圧電素子11及び複数の発電用圧電素子12を、互いに電気的に絶縁して一体に設けても良い。これにより、発電用圧電素子12の数に応じて、バッテリ17に蓄電される電力量を増やすこともできる。   Further, for example, as shown in FIG. 8, a plurality (two in this case) of power generation piezoelectric elements 12 may be provided, and the vibration piezoelectric element 11 and the plurality of power generation piezoelectric elements 12 are electrically insulated from each other. And may be provided integrally. Thereby, the amount of electric power stored in the battery 17 can be increased according to the number of piezoelectric elements 12 for power generation.

また、上記実施形態では、携帯端末の一例として携帯電話を挙げたが、これに限定されない。本発明は、例えば、ノート型やタブレット型のパソコン、PHS、PDA等、バッテリを搭載する携帯端末に適用できるものである。   Moreover, in the said embodiment, although the mobile telephone was mentioned as an example of a portable terminal, it is not limited to this. The present invention can be applied to a portable terminal equipped with a battery, such as a notebook or tablet personal computer, PHS, or PDA.

その他、本発明は、上記実施形態の説明及び図面によって限定されるものではなく、上記実施形態及び図面に適宜変更等を加えることは可能である。   In addition, the present invention is not limited by the description of the above-described embodiment and the drawings, and appropriate modifications and the like can be added to the above-described embodiment and the drawings.

1 携帯電話(携帯端末)
11 振動用圧電素子
11’ 振動・発電兼用圧電素子
12 発電用圧電素子
13 操作部
14 電源部
15 信号増幅部
16 蓄電部
17 バッテリ
18 振動板
19 制御部
20 着信部
21 スイッチ
22 筐体
23 発音孔
1 Mobile phone (mobile terminal)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Piezoelectric element for vibration 11 'Piezoelectric element for vibration / power generation 12 Piezoelectric element for power generation 13 Operation part 14 Power supply part 15 Signal amplification part 16 Power storage part 17 Battery 18 Diaphragm 19 Control part 20 Incoming part 21 Switch 22 Case 23 Sound generation hole

Claims (7)

電気信号を供給する電源部と、
前記電源部から供給された前記電気信号に従って振動する振動用圧電素子と、
前記振動用圧電素子と電気的に絶縁されて一体に設けられ、前記振動用圧電素子の振動に伴って振動して発電する発電用圧電素子と、
前記発電用圧電素子で発電した電力をバッテリに蓄電する蓄電部と、を備えた、
ことを特徴とする発電機能付きの携帯端末。
A power supply for supplying electrical signals;
A vibrating piezoelectric element that vibrates in accordance with the electrical signal supplied from the power supply unit;
A piezoelectric element for power generation that is electrically insulated and integrated with the piezoelectric element for vibration, and generates power by vibrating with the vibration of the piezoelectric element for vibration;
A power storage unit that stores power generated by the power generation piezoelectric element in a battery,
A portable terminal with a power generation function.
前記振動用圧電素子は、供給される電気信号の種類に従って振動機能または発音機能として振動する、
ことを特徴とする請求項1に記載の携帯端末。
The vibration piezoelectric element vibrates as a vibration function or a sound generation function according to the type of electric signal supplied.
The mobile terminal according to claim 1.
使用者の操作を受け付ける操作部を備え、
前記発電用圧電素子は、前記使用者による前記操作部の押圧操作によって前記操作部に加えられる押圧力が伝達される位置に設けられ、前記伝達される押圧力に従って発電する、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の携帯端末。
It has an operation unit that accepts user operations,
The power generation piezoelectric element is provided at a position to which a pressing force applied to the operation unit is transmitted by a pressing operation of the operation unit by the user, and generates power according to the transmitted pressing force.
The mobile terminal according to claim 1, wherein the mobile terminal is a mobile terminal.
前記振動用圧電素子は、前記使用者によって前記操作部の押圧操作がされたときに、前記電源部から供給される前記電気信号に従って前記振動機能として振動し、
前記操作部は、前記振動用圧電素子の振動に伴って振動する、
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の携帯端末。
The vibration piezoelectric element vibrates as the vibration function in accordance with the electric signal supplied from the power supply unit when the user presses the operation unit.
The operation unit vibrates with the vibration of the vibrating piezoelectric element.
The mobile terminal according to claim 1, wherein the mobile terminal is a mobile terminal.
前記発電用圧電素子は、外部から加えられる振動によって発電する、
ことを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の携帯端末。
The power generation piezoelectric element generates power by vibration applied from the outside.
The mobile terminal according to claim 1, wherein the mobile terminal is a mobile terminal.
前記振動用圧電素子を振動・発電兼用の圧電素子とし、
前記電源部又は前記蓄電部と前記振動用圧電素子との接続を切り替えるスイッチを備え、
前記スイッチは、前記電源部が前記電気信号を供給するか否かに従って、前記電源部又は前記蓄電部と前記振動用圧電素子との接続を切り替える、
ことを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の携帯端末。
The vibration piezoelectric element is a piezoelectric element for both vibration and power generation,
A switch for switching connection between the power supply unit or the power storage unit and the piezoelectric element for vibration;
The switch switches the connection between the power supply unit or the power storage unit and the piezoelectric element for vibration according to whether the power supply unit supplies the electrical signal.
The mobile terminal according to claim 1, wherein the mobile terminal is a mobile terminal.
前記発電用圧電素子を複数備え、前記振動用圧電素子及び前記複数の発電用圧電素子が、それぞれ互いに電気的に絶縁されて一体に設けられる、
ことを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の携帯端末。
A plurality of the piezoelectric elements for power generation are provided, and the piezoelectric elements for vibration and the plurality of piezoelectric elements for power generation are respectively electrically insulated and integrally provided.
The mobile terminal according to claim 1, wherein the mobile terminal is a mobile terminal.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016035682A1 (en) * 2014-09-03 2016-03-10 株式会社村田製作所 Touch type input device and electronic apparatus
US10103653B2 (en) 2013-11-06 2018-10-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Piezoelectric energy harvester and mobile device having the same
CN111342538A (en) * 2018-12-19 2020-06-26 株式会社皮耶索 Charging device
JP2022126697A (en) * 2018-04-10 2022-08-30 株式会社シマノ Operating device and braking system
WO2023119387A1 (en) * 2021-12-21 2023-06-29 日本たばこ産業株式会社 Flavor inhaler or aerosol generation device and operation method and program for same

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10103653B2 (en) 2013-11-06 2018-10-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Piezoelectric energy harvester and mobile device having the same
WO2016035682A1 (en) * 2014-09-03 2016-03-10 株式会社村田製作所 Touch type input device and electronic apparatus
CN106575583A (en) * 2014-09-03 2017-04-19 株式会社村田制作所 Touch type input device and electronic apparatus
JPWO2016035682A1 (en) * 2014-09-03 2017-06-15 株式会社村田製作所 Touch input device, electronic equipment
US20170177106A1 (en) * 2014-09-03 2017-06-22 Murata Manufacturing Co., Ltd. Touch input device and electronic device
CN106575583B (en) * 2014-09-03 2018-11-23 株式会社村田制作所 Touch input devices and electronic devices
US10503291B2 (en) 2014-09-03 2019-12-10 Murata Manufacturing Co., Ltd. Touch input device and electronic device
JP2022126697A (en) * 2018-04-10 2022-08-30 株式会社シマノ Operating device and braking system
JP7661279B2 (en) 2018-04-10 2025-04-14 株式会社シマノ Operating Device and Brake System
CN111342538A (en) * 2018-12-19 2020-06-26 株式会社皮耶索 Charging device
JP2020102900A (en) * 2018-12-19 2020-07-02 誠 勝部 Charger
WO2023119387A1 (en) * 2021-12-21 2023-06-29 日本たばこ産業株式会社 Flavor inhaler or aerosol generation device and operation method and program for same

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