JP2008140207A - 入力発電装置、入力発電出力装置、電子機器及び電子書籍 - Google Patents

Abstract

【課題】今までの発電装置は、機器全体のエネルギー収支までは考えられていない。そのため、消費電力が少ないものにしか適用できず、高機能な電子機器には、使えないという問題があった。
【解決手段】移動するキーを設け、その移動方向と移動量を検知し、移動量によるエネルギーで発電し、現在の装置の状態からキー入力に呼応する所定の装置の状態まで発電した電力の一部または全部により機器を動作させる。キー入力に呼応する所定の機器の状態に遷移するまでの電力量を推定し、完結する見込みがある場合に機器が実動作に入る制御を行う。
【選択図】図５

Description

本発明は、発電装置として働く入力発電装置または入力発電出力装置を有する電子機器及び電子書籍に関する。

従来、外部から与えられる運動エネルギーを電気エネルギーに変換する発電装置が知られ、例えば特許文献１には、腕時計などに組み込まれ腕時計に与えられる動きから発電する発電装置が記載されている。

この発電装置は、外部から与えられる振動によって回転される回転錘と、この回転錘の回転エネルギーを伝達する輪列と、輪列により伝達された回転エネルギーから発電する発電機とを備えている。

また、発電装置としてエンコーダの機能を持つもの（例えば、特許文献２）や、さらにリニアな動きから発電するものも知られている（例えば、特許文献３）。また圧電による発電装置も知られている（例えば、特許文献４または特許文献５）。

一方、操作力を利用して発電するものが知られている。（例えば、特許文献６または特許文献７）原理としては、圧電材料に押し下げる圧力で発電するものである。また、ＩＣカードに圧力を加えて、発電するものも知られている（例えば、特許文献８または特許文献９）。

特開昭６０−１７４９７６号公報 特開２００４−１６６３７１号公報 特開２００４−２６０８９６号公報 特開平９−２０５７８１号公報 特開平９−１８２４６５号公報 特開２００３−２２４３１５号公報 特開２００１−１５４７８３号公報 特開２００３−２６３６１６号公報 特開２００４−０７８７３１号公報

しかしながら、上記発電装置では、自然エネルギーや人体の動きを利用して発電するだけであり、単純な機器の電源または主電源の補助としかならない。また入力に対する装置の状態の変化は考慮されておらず、機器の動作との連携は考えられていない。そのため、消費電力が少ないものにしか適用できず、高機能な電子機器には、使えないという問題があった。

また太陽電池を使う機器もあったが、必要な時に光を当てないと使えない制約や、デザイン面でも、ある大きさの面積を占めてしまうなどのデメリットを持っていた。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、従来の問題を解消し、小型、薄型であって高機能で、デザイン性の高い電子機器に使える入力発電装置または入力発電出力装置及びそれを使った電子機器及び電子書籍を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、本発明の入力発電装置では、物理的な移動方向と移動量を発生させるキーを設け、前記移動方向と前記移動量を検知し、前記移動量によるエネルギーで発電し、現在の装置の状態から前記キー入力に呼応する所定の装置の状態まで発電した電力の一部または全部により動作させることを要旨とする。

この構成によれば、使用者が操作するエネルギーで、キー入力の所定の動作を断続的に行うことができる。

また、本発明の入力発電装置では、一次電池または二次電池またはコンデンサのいずれかを有することが好ましい。

この構成によれば、使用者が操作するエネルギーを電気的に蓄えることや、不足した場合の補助に使え、制御を容易にし、キー入力の所定の動作を断続的に行うことができる。

また、本発明の入力発電装置では、メカエネルギーを蓄える手段を有することが好ましい。

この構成によれば、使用者が操作するエネルギーをメカエネルギーで蓄えることができ、制御を容易にし、キー入力の所定の動作を断続的に行うことができる。

また、本発明の入力発電装置では、不揮発性の状態記憶手段を有することが好ましい。

この構成によれば、順序回路の状態を保存することができて、高機能な電子機器の機能を実現できる。

また、本発明の電子機器では、上記いずれかに記載の入力発電装置を有することを特徴とする。

この構成によれば、外部から与えられる操作エネルギーから入力発電装置で発電することができるので、電子機器は、電池や商用電源を必要としない。よって、この電子機器は、電池交換の手間がなく、入力発電装置が故障しない限りは半永久的にメンテナンス不要である。また、商用電源を引き込むケーブルなどを必要としないため、持ち運びに便利であり、電源がとれない山でも海でも使用できる。また、入力発電装置は小型かつ薄型であることから電子機器に組み込んでも電子機器の大きさに影響を与えることがない。

また、本発明の電子機器では、複数の項目と、前記複数の項目のうち現在どの項目が選択されているかを明示するカーソルと、を表示する表示手段を有し、所定操作による所定キーの物理的な移動方向を検知し、前記移動方向に応じて任意の項目を表示し、選択し、又は確定する手段を有することを特徴とする。

この構成によれば、階層メニューにより、内部の記憶装置に蓄えられた、たくさんのコンテンツに対して、迅速にアクセスができる。

また、本発明の電子書籍では、不揮発性表示手段を有することが好ましい。

この構成によれば、表示データは、不揮発性表示手段に電源の供給がなくなったあとも表示し続けることができるので、使用者は入力発電装置による電源の供給をしなくても、電子書籍として読み続けることができる。

また、本発明の入力発電出力装置では、物理的な移動方向と移動量を発生させるキーを設け、前記移動方向と前記移動量を検知し、前記移動量によるエネルギーで発電し、現在の装置の状態からキー入力に呼応する所定の装置の状態まで発電した電力の一部または全部により動作させ、所定の装置の状態までの動作中あるいは完了したことをキーの抵抗力の変化で操作者に伝えることを特徴とする。

この構成によれば、使用者が操作するエネルギーで、キー入力の所定の動作を断続的に行うことができる。また使用者に、フォースフィードバック（感触の応答）を行い、クリック感を与えられる。

また、本発明の入力発電出力装置では、一次電池または二次電池またはコンデンサのいずれかを有することが好ましい。

この構成によれば、使用者が操作するエネルギーを電気的に蓄えることや、不足した場合の補助に使え、制御を容易にし、キー入力の所定の動作を断続的に行うことができる。また使用者に、フォースフィードバックを行い、クリック感を与えられる。

また、本発明の入力発電出力装置では、メカエネルギーを蓄える手段を有することが好ましい。

この構成によれば、使用者が操作するエネルギーを弾性エネルギーなどのメカエネルギーで蓄えることができ、制御を容易にし、キー入力の所定の動作を断続的に行うことができる。また使用者に、フォースフィードバックを行い、クリック感を与えられる。

また、本発明の入力発電出力装置では、不揮発性の状態記憶手段を有することが好ましい。

この構成によれば、順序回路の状態を保存することができて、高機能な電子機器の機能を実現できる。また使用者に、フォースフィードバックを行い、クリック感を与えられる。

また、本発明の電子機器では、上記いずれかに記載の入力発電出力装置を有することを特徴とする。

この構成によれば、外部から与えられる操作エネルギーから入力発電出力装置で発電することができるので、電子機器は、電池や商用電源を必要としない。よって、この電子機器は、電池交換の手間がなく、入力発電出力装置が故障しない限りは半永久的にメンテナンス不要である。また、商用電源を引き込むケーブルなどを必要としないため、持ち運びに便利であり、電源がとれない山でも海でも使用できる。また、入力発電出力装置は小型かつ薄型であることから電子機器に組み込んでも電子機器の大きさに影響を与えることがない。また使用者に、フォースフィードバックを行い、クリック感を与えられる。

また、本発明の電子機器では、複数の項目と、前記複数の項目のうち現在どの項目が選択されているかを明示するカーソルと、を表示する表示手段を有し、所定操作による所定キーの物理的な移動方向を検知し、前記移動方向に応じて任意の項目を表示し、選択し、又は確定する手段を有することを特徴とする。

この構成によれば、階層メニューにより、内部の記憶装置に蓄えられたたくさんのコンテンツに対して、迅速にアクセスができる。また使用者に、フォースフィードバックを行い、クリック感を与えられる。

また、本発明の電子書籍では、不揮発性表示手段を有することが好ましい。

この構成によれば、表示データは、不揮発性表示手段に電源の供給がなくなったあとも表示し続けることができるので、使用者は入力発電出力装置による電源の供給をしなくても、電子書籍として読み続けることができる。また使用者に、フォースフィードバックを行い、クリック感を与えられる。

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。

（第１実施形態）
まず、第１実施形態に係る電子機器の構成について、図１を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る電子機器の構成を示す斜視図である。図１に示すように、電子機器の一例として電子書籍１を示しており、入力キーである回転ダイヤルキー３と、機能を割り当てられたファンクションキー４と、ディスプレイ部２を備えている。ディスプレイ部２には、不揮発性表示装置（メモリ性表示装置）として、ＥＰＤ（電気泳動表示装置）５が設けられている。

図２は、電子書籍の回路構成を示すブロック図である。電子書籍１は、図２に示すように、ＣＰＵ（中央処理装置）６、不揮発性メモリであるフラッシュメモリ７、ＲＡＭ８ａ、ＲＯＭ８ｂ、ＥＥＰＲＯＭ８ｃ、入力発電装置コントローラ９、ＥＰＤコントローラ１０などが内部のメインボード１１に実装あるいは接続されて構成されている。他にも、外部との通信インターフェースなどが内部に組み込まれ、あるいは外部から接続されるようになっている。

そしてこの電子書籍１においては、回転ダイヤルキー３につながる本体内部に本発明による入力発電装置が組み込まれており、この入力発電装置から供給される電力の一部または全部を使って電子書籍１が駆動されるようになっている。

図３は、発電量と時間の関係を示したグラフである。キー入力に呼応する所定の状態に遷移するまでを１ジョブとし、完結するまでの発電量Ｅ２を推定し、完結する見込みがある場合に実動作に入る制御を行う。

図４は、状態遷移を示す状態遷移図である。状態ｎが、あるページを表示している状態であるとすると、状態ｎ＋１は次のページを表示した状態を示す。この電子書籍１は、不揮発性表示装置であるＥＰＤ５を具備しているので、表示した状態の保持には、電力は全く要らない。

図５は、制御を示すフローチャートである。条件Ａの判断のプログラムでは、現在、状態ｎとしてある表示データが表示されている。次に使用者が、回転ダイヤルキー３を操作すると、入力発電装置の小型発電機が電力発生を開始する。すると図７に示すスタックに保存されていた制御のパラメータをＥＥＰＲＯＭ８ｃから読み出して（ＰＯＰ）、ＣＰＵ６が、現在の状態ｎをプログラムの中に読み込む。

すると入力発電装置コントローラ９は、回転速度を検出・演算して、その発生電力と予測される発生電力を見積もり、また蓄電回路のエネルギーも考慮して、次の状態までの状態変化（ジョブ）のエネルギー量を賄える場合に、条件Ａをパスして、表示ディスプレイであるＥＰＤ５に表示する動作を開始する。

図６は、フラッシュメモリへの表示ページデータの格納状態を示す図である。図６に示すように、フラッシュメモリ７の所定の位置（例えばアドレス１など）に表示ページデータ（例えば表示ページデータ１など）が書き込まれているので、所定の表示ページデータを、ＥＰＤコントローラ１０が読み出して、ＥＰＤ５に表示する。ＥＰＤ５は、不揮発性の表示装置であるので一回書き込まれると、次の書き換えまで電力を使うことなく表示することが可能である。もちろんＥＰＤ以外の不揮発性の表示装置（コレステリック液晶表示、エレクトリッククロミックディスプレイなど）でもよい。動作が完了すると状態ｎ＋１の画像データが、不揮発性表示装置のＥＰＤ５に、電力消費なく保持される。

図７は、パラメータをスタックへ退避・保存・読み出しする際の説明図である。図７に示すように、状態ｎ＋１のパラメータを不揮発性メモリのＥＥＰＲＯＭ８ｃへ格納して（ＰＵＳＨ）、待機状態となる。このスタックされたパラメータは、次の動作まで電力なしで保存される。

さらに電源系の制御について、図８を参照して説明する。図８は、電源回路を示すブロック図である。図８に示すように、入力発電装置コントローラ９から、整流回路１２、蓄電回路１３を経て電源制御回路１４は電力をメインボード１１へ供給する。発電された電力を蓄電回路１３のコンデンサ（あるいは二次電池）に蓄え、電源制御回路１４を介してメインボードの電源回路に供給する。電力量の収支を状態ｎから状態ｎ＋１まで見積もることを入力発電装置コントローラ９は行う。

また入力発電装置コントローラ９に連携して電源制御回路１４は、電圧を監視して、動作と待機状態を切り替えて動作状態の保存を行う。すなわち待機しているときは、図７で説明したように、その状態の必要なパラメータをＥＥＰＲＯＭ８ｃなどの不揮発性メモリ（フラッシュメモリ、ＦｅＲＡＭも可）へ書き込んでおき、次の使用者の操作が行われるまでは、表示を行ったまま電力消費の無い待機状態となる。

状態ｎから状態ｎ＋１に遷移するジョブの実行の時に、ＣＰＵは表示書き換え命令を実行し、表示データが更新され電力消費される。その際にＥＰＤコントローラへデータバスのコントロールを移して、ダイレクトメモリアクセスとしてもよい。また、不揮発性メモリを別に用意してスタックとして退避しているが、さらに進んですべてのノードの状態を保存できる不揮発ロジックと呼ばれるもので構成することも望ましい。これはＣＰＵのアキュムレータも不揮発素子で構成することになる。その場合は、不揮発性メモリを別に用意する必要はなく、制御の上では、容易となりより好ましい。

例えば、１ページ分の書き換えエネルギーが１０ｍＷｓ（＝ｍＪ）だった場合、その電力量が発生したことあるいは発生することを予測できた段階で、現在のページから次ページの表示へ書き換えることを開始し、実行する。電力をオンデマンドで供給することを行う。今までの説明は、１ページ単位の書き換えを説明していたが、もちろん行単位、文字単位など任意のジョブを定義して、小刻みなジョブで状態ｎから状態ｎ＋１に遷移していくことも可能である。

次に、本発明による入力発電装置の発電機部分の具体的な構成について図９を参照して説明する。図９は、回転ダイヤルキー３を取りはずした機構を示した構造図である。図９に示すように、組み込まれた時にこの歯車１５は、使用者が操作する回転ダイヤルキー３と同軸になっていて、回転させられる。

歯車１５の外周には、発電ユニット２０ａ〜２０ｃが設けられている。歯車１６ａによって歯車１５の回転が伝達され、ロータ１７を回転させる。ロータ１７によって起こる磁束変動は、ヨーク１８を通じて、発電コイル１９に伝達され、発電コイル１９に誘導起電力が発生する。

この発電装置は、特許文献２で示したエンコーダ機能も持つ発電装置に準じている。巻き数を発電ユニット２０ａから順に発電ユニット２０ｂ，発電ユニット２０ｃという順位で差を付けておくことで、エンコーダになる。このエンコーダの機能は、特許文献２で詳細に説明されているのでここでは省略する。

次に、ページ送りの機能が回転ダイヤルキー３に割り付けられていて、約一回転という移動量（回転量）により所定の状態（次のページの表示）を行うこととする。右回転をページ送り方向とし、左回転をページ戻し方向として、方向を定義することで電子書籍としての基本機能（ページ送り、ページ戻し）は果たせることになる。より使いやすいためには、ページのジャンプの機能などを加えて、他のファンクションキー４との組合せにより、１０ページ単位や、章単位、文節単位などの送り、戻しを実現する。

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。

本実施形態では、使用者の操作力（ユーザーインターフェースの力）を利用して発電電力を得ることができ、システムの状態と入力指示を比較し、その結果をもとに目的を遂行するための適切な処置を講じることができる。また、この発電装置を備えた電子機器は、バッテリーを必要とすることなく使用することができるので、バッテリー切れによる使用時間の制約を受けることがなく、バッテリーの入手が難しい地域でも製品が使えることになる。またバッテリーが不要となることで経済的にも大きな効果が期待でき、さらには環境問題にも有効である。

（変形例１）本発明に係る入力発電装置の変形例１について説明する。前記第１実施形態では、歯車１５の回転エネルギーをロータ１７に伝えるために歯車１６ａを使用する場合を示したが、図１０に示すように、歯車１６ａをぜんまい歯車１６ｂに置き換え、回転ダイヤルでの運動エネルギーを一旦ぜんまい歯車１６ｂの弾性エネルギーに蓄えてそのエネルギーから発電するようにしてもよい。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るように、ばね材で、歯車を構成している。変形例１の基本的構成は第１実施形態と同様であるが、第１実施形態と異なる点は、弾性エネルギー蓄積手段を備えている点である。これは操作力で巻き上げられたぜんまいのエネルギーを発電機で逐次電力に変換して、表示の書き換えエネルギーに使うものである。この場合は、ぜんまいの調速をして電力変換の効率を上げることが望ましい。

また別の手段として、回転エネルギーを、そのままラチェット機構によりフライホールに伝えられそれが発電機を回し電力に変換されるような機構でもよい。制御は、キー入力に呼応する所定の状態に遷移するまでを１ジョブとし、完結するまでの電力量を推定し、完結する見込みがある場合に実動作に入る。この動作のフローチャートも前記第１実施形態と同様であるが、弾性エネルギーとして蓄えておく点が違う点である。巻き上げ量も検出して、その発生電力と予測される発生電力を見積もり、次の状態までの状態変化のエネルギーに達した場合に表示ディスプレイであるＥＰＤ５の更新を開始する。

（変形例２）本発明に係る入力発電装置の変形例２について説明する。前記第１実施形態では、発電機部分に発電コイル１９を使用する場合を示したが、図１１に示すように、これは発電コイル１９を圧電素子２２に替えてもよい。カム２１により、回転運動が圧電素子２２の往復運動に変わり、端子２３ａ，２３ｂから電圧が発生する。

（変形例３）本発明に係る入力発電装置の変形例３について説明する。前記第１実施形態では、回転ダイヤルキー３の回転方向にファンクションを割り当てる場合を示したが、回転ダイヤルキー３の押下方向や傾きを認識できるようにしてもよい。図１２は、入力発電装置に押下方向や傾きを認識できる機能を付加した具体的な構成例を示す斜視図である。図１２では、歯車１５のみを図示し、発電機構の部分（発電ユニット２０ａ〜２０ｃ）は図示していない。この図１２では、「決定」という機能を、ダイヤルの軸センターの下（軸の延長方向）にプッシュスイッチ２６を設け押すことで、実現している。さらに、ダイヤルの軸に応力センサ２５ａ〜２５ｄを設けて、その曲がりあるいは傾きの操作モーメント２７ａ〜２７ｄを検出してダイヤル軸の回転面のどこを押しているかをセンシングすることで、押す場所ごとに「メニュー」「戻る」「文字拡大」「文字縮小」などの機能を割り付けて実現してもよい。

センサは応力センサに限られるわけではなく、ジャイロセンサなどでもよい。このようにすると回転ダイヤルへの指示のみで、電子書籍のほとんどの動作が行えることになりより好ましい。指一本の回転と押すことのみで操作できるというユニバーサルデザインを実現するとともに、必要な電力を必要な時にオンデマンドで発生させるエコロジーな電子書籍が実現できる。

（変形例４）本発明に係る電子書籍の変形例４について説明する。前記第１実施形態では、回転ダイヤルキー３を使う場合を示したが、図１３に示すように、回転ダイヤルキー３の代わりにリニアキー２９を使ってもよい。実際の本の紙をめくる行為に近いものとしてラックバーとピニオンを使って発電する特許文献３に示した発電機を使った例である。センター位置に復帰するようにスプリングがあり、使用者は例えばページ送りの際には、右へスライドさせ指を離す。その際に発電する。またこのスプリングでセンター位置までに復帰する際にも発電する。

ページ戻しの際には、左へスライドさせ指を離す。その際に発電する。またこのスプリングでセンター位置までに復帰する際にも発電する。この引例での発電機は、エンコーダ機能を持たないので、エンコーダは別に配置している。（不図示）その際に、キー入力に呼応する所定の状態に遷移するまでを１ジョブとし、完結するまでの電力量を推定し、完結する見込みがある場合に実動作に入る。この制御の動作は、前記第１実施形態の図３〜図７と同様である。発電機の電力を検出して、その発生電力と予測される発生電力を見積もり、次の状態までの状態変化の発電量Ｅ２に達した場合に表示ディスプレイのＥＰＤ５の表示を更新する。

（変形例５）本発明に係る電子書籍の変形例５について説明する。前記第１実施形態では、１枚のＥＰＤ５で構成された電子書籍１を示したが、図１４に示すように、２枚のＥＰＤ５で構成し、本入力発電装置を有する蝶番部分３０を使った見開き形態の電子書籍の構成にしてもよい。この場合は、重力加速度３１（図１５参照）を加速度センサで検知して、表表紙３２と裏表紙３３の部分のどちらが下側になっていてどちらが開閉動作しているかを検出する。もちろん加速度センサに限定されるものでなく、光センサなどで、どちらの表紙が下側を向いているかを検出してもよい。例えば図１５に示すように、裏表紙３３側を机上に置き、表表紙３２側を開閉するとページ送りの機能を果たす。蝶番の軸には本発明に入力発電装置が組み込まれていて発電と入力のエンコーダ機能を果たしている。左手で表表紙３２側を繰り返し動かすことでページは順方向に送られる。同様に、図１６に示すように表表紙３２側を机上に置き、裏表紙３３側を開閉するとページ戻しの機能を果たす。実際の本のめくり動作を模倣し直感的な操作を可能にし、ユーザーにやさしいユニバーサルデザインをエコロジーな発電とともに実現する。

（変形例６）本発明に係る電子書籍の変形例６について説明する。前記第１実施形態では、回転ダイヤルキー３による単純なページ送りの操作について説明したが、図１７に示すように、回転ダイヤルキー３によりディスプレイの表示項目と呼応して入力発電装置を働かせるようにしてもよい。階層的メニューを図１８のように構成して、そのどの項目が選択されているかを明示するカーソル３４を不揮発性表示装置（メモリ性表示装置）のＥＰＤ５に表示するようにしている。カーソル３４は、アンダーライン、白黒反転などの表示で示してもよい。使用者は、現在表示されている項目に割り当てられた機能を想定して所定操作を行う。

例えば、複数のジャンルのコンテンツがフラッシュメモリ７に格納されているとする。一番目のメニューａに「小説」、二番目のメニューｂに「辞書」、３番目のメニューｃに「漫画」などが割り当てられていて、使用者がそれぞれをディスプレイであるＥＰＤ５の画面の表示から選択して決定する。階層を移動することや、項目を選ぶ（あるいはスクロールする）という回転ダイヤルの操作により都度発電することになる。階層を上がったり、下がったりする動作は、回転ダイヤルの上を押すことや下を押すことで定義しておくと、すべてのフラッシュメモリ７のコンテンツに容易にたどり着くことができる。決定したあとのコンテンツを読み出す操作は、第１実施形態で説明した内容と同様である。

（変形例７）本発明に係る電子書籍の変形例７について説明する。前記第１実施形態では、回転ダイヤルキー３による単純な操作について説明したが、図１９、図２０に示すように、回転ダイヤルキー３の操作感がフィードバックされるような構成にしてもよい。この変形例７では、発電をすると同時に回転ダイヤルに抵抗あるいはクリック感を付与するものである。

図１９の回路図で示すように、発電コイル１９（図９参照）に端子３９及び端子４０が接続されている。アナログスイッチ３５，３６は制御信号が相補的に接続され、インバータ３７で制御端子ＣＯＮＴ４３がアナログスイッチ３５に対しては反転して入力されている。出力端子４１，４２は、次段の整流回路１２（図８参照）に接続されている。

このように構成された回路は、制御信号ＣＯＮＴを「Ｈ」のレベルにすると抵抗３８を介する経路が生じて、電流に応じたブレーキ力が働く。抵抗３８を小さくすれば、大きなブレーキ力が働く。従って図２０で示すような制御信号ＣＯＮＴの波形入力をすると、発電している途中で、発電機の経路を時分割で抵抗３８の経路に切り替えることになる。その都度ブレーキ力が発生する。

変形例７ではＣＭＯＳを想定しているが、バイポーラなどで構成してもよい。一般的に、低消費電力であるためには通常ＣＭＯＳが好ましい。発電期間４５においては次段の整流回路１２に、発電機が接続されて電源回路に電気を供給する。それに対してブレーキ期間４４では、発電機が、抵抗３８に接続されて熱としてエネルギーを強制消費して、ブレーキ力を発電機の回転させる力に対抗して発生する。このブレーキ力を時分割で制御することによって手に感触を与えるフォースフィードバックという出力装置として働かせることができる。

これらの機能は、図２１に示すブロック図の入力発電出力装置コントローラ４６に含まれている。例えば１０度の回転毎にクリック一回を付与して、使用者に回転の角度量を伝えることができる。また所定の回転量が終了したことを伝えるために、連続的に短絡して操作の完結を使用者に伝えることもできる。電池に依存することなくまた長期の保管後の動作も可能にし、さらには環境問題にも有効である。また指一本による操作を可能とするため、すべての人にやさしいユニバーサルデザインをも実現する。

本発明の第１実施形態に係る電子機器の構成を示す斜視図。 電子書籍の回路構成を示すブロック図。 発電量と時間の関係を示したグラフ。 状態遷移を示す状態遷移図。 制御を示すフローチャート。 フラッシュメモリへの表示ページデータの格納状態を示す図。 パラメータをスタックへ退避・保存・読み出しする際の説明図。 電源回路を示すブロック図。 回転ダイヤルキーを取りはずした機構を示した構造図。 本発明の入力発電装置の変形例１の構成を示す構成図。 本発明の入力発電装置の変形例２の構成を示す構成図。 本発明の入力発電装置の変形例３の構成を示す斜視図。 本発明の電子書籍の変形例４の構成を示す斜視図。 本発明の電子書籍の変形例５の構成を示す斜視図。 本発明の電子書籍の変形例５の動作を説明する斜視図。 本発明の電子書籍の変形例５の動作を説明する斜視図。 本発明の電子書籍の変形例６の構成を示す平面図。 本発明の電子書籍の変形例６のメニュー階層ツリー図。 本発明の電子書籍の変形例７の経路切り替えを示す回路図。 本発明の電子書籍の変形例７の経路切り替えを示すタイミングチャート。 本発明の電子書籍の変形例７の回路構成を示すブロック図。

符号の説明

１…電子書籍、２…ディスプレイ部、３…回転ダイヤルキー、４…ファンクションキー、５…ＥＰＤ、６…ＣＰＵ、７…フラッシュメモリ、８ａ…ＲＡＭ、８ｂ…ＲＯＭ、９…入力発電装置コントローラ、１０…ＥＰＤコントローラ、１１…メインボード、１２…整流回路、１３…蓄電回路、１４…電源制御回路、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、２５ａ〜２５ｄ…応力センサ、２６…プッシュスイッチ、２７ａ〜２７ｄ…操作モーメント、２９…リニアキー、３０…蝶番部分、３１…重力加速度、３２…表表紙、３３…裏表紙、３４…カーソル、３５，３６…アナログスイッチ、３７…インバータ、３８…抵抗、３９，４０…端子、４１…出力端子、４２…出力端子、４３…制御端子ＣＯＮＴ、４４…ブレーキ期間、４５…発電期間、４６…入力発電出力装置コントローラ。

Claims (14)

1. 物理的な移動方向と移動量を発生させるキーを設け、
   前記移動方向と前記移動量を検知し、
   前記移動量によるエネルギーで発電し、
   現在の装置の状態から前記キー入力に呼応する所定の装置の状態まで発電した電力の一部または全部により動作させる、
   ことを特徴とする入力発電装置。
2. 請求項１に記載の入力発電装置において、
   一次電池または二次電池またはコンデンサのいずれかを有する、
   ことを特徴とする入力発電装置。
3. 請求項１に記載の入力発電装置において、
   メカエネルギーを蓄える手段を有する、
   ことを特徴とする入力発電装置。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の入力発電装置において、
   不揮発性の状態記憶手段を有する、
   ことを特徴とする入力発電装置。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の入力発電装置を有する電子機器。
6. 請求項５に記載の電子機器において、
   複数の項目と、前記複数の項目のうち現在どの項目が選択されているかを明示するカーソルと、を表示する表示手段を有し、
   所定操作による所定キーの物理的な移動方向を検知し、
   前記移動方向に応じて任意の項目を表示し、選択し、又は確定する手段を有する、
   ことを特徴とする電子機器。
7. 請求項５に記載の電子機器において、
   不揮発性表示手段を有する電子書籍。
8. 物理的な移動方向と移動量を発生させるキーを設け、
   前記移動方向と前記移動量を検知し、
   前記移動量によるエネルギーで発電し、
   現在の装置の状態からキー入力に呼応する所定の装置の状態まで発電した電力の一部または全部により動作させ、所定の装置の状態までの動作中あるいは完了したことをキーの抵抗力の変化で操作者に伝える、
   ことを特徴とする入力発電出力装置。
9. 請求項８に記載の入力発電出力装置において、
   一次電池または二次電池またはコンデンサのいずれかを有する、
   ことを特徴とする入力発電出力装置。
10. 請求項８または９に記載の入力発電出力装置において、
    メカエネルギーを蓄える手段を有する、
    ことを特徴とする入力発電出力装置。
11. 請求項８から１０のいずれか一項に記載の入力発電出力装置において、
    不揮発性の状態記憶手段を有する、
    ことを特徴とする入力発電出力装置。
12. 請求項８から１１のいずれか一項に記載の入力発電出力装置を有する電子機器。
13. 請求項１２に記載の電子機器において、
    複数の項目と、前記複数の項目のうち現在どの項目が選択されているかを明示するカーソルと、を表示する表示手段を有し、
    所定操作による所定キーの物理的な移動方向を検知し、
    前記移動方向に応じて任意の項目を表示し、選択し、又は確定する手段を有する、
    ことを特徴とする電子機器。
14. 請求項１２に記載の電子機器において、
    不揮発性表示手段を有する電子書籍。

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