DE69514814T2

DE69514814T2 - Uhr mit sonnenzelle

Info

Publication number: DE69514814T2
Application number: DE69514814T
Authority: DE
Inventors: Akira Azuma; Hisato Hiraishi; Takashi Toida
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 1994-09-08
Filing date: 1995-09-08
Publication date: 2000-06-21
Anticipated expiration: 2015-09-09
Also published as: EP0780741A4; EP0780741B1; DE69524642T2; EP0890887B1; EP0780741A1; WO1996007956A1; DE69514814D1; DE69524642D1; EP0890887A1

Description

TECHNISCHES GEBIET

Diese Erfindung bezieht sich auf eine sonnenbatteriebetriebene Uhr, die mit einer Sonnenbatterie als einer Stromversorgung vorgesehen ist.

HINTERGRUNDTECHNOLOGIE

Eine sonnenbatteriebetriebene Uhr, die mit einer Sonnenbatterie als einer Stromversorgung vorgesehen ist, ist herkömmlicherweise im allgemeinen in einer Weise strukturiert worden, daß die Sonnenbatterie angesichts der Tatsache, daß die Sonnenbatterie Licht zum Erzeugen von elektrischer Leistung absorbiert, auf der Oberfläche eines Zifferblattes unter einem Glas derart montiert wurde, daß sie von der Außenseite gesehen wird.
Jedoch sind bei einer solchen Struktur, da die Sonnenbatterie eine eigentümliche tiefviolette Farbe aufweist, die Farben des Zifferblattes und die Gestaltungen des Zifferblattes stark beschränkt, was es schwierig macht, einen Zierwert der Uhr herauszubringen.
Auf die Lösung eines solchen Problemes zielend ist eine Erfindung vorgeschlagen worden, die ein Färbungsmittel an einer lichtempfangenden Oberfläche einer Sonnenbatterie aufweist, wie es zum Beispiel in der Veröffentlichung JP-A 5-29641 offenbart ist.
Das heißt, in derselben Veröffentlichung ist ein cholesterischer Flüssigkristall mikroverkapselt und die Oberfläche der Sonnenbatterie ist mit dem mikroverkapselten Flüssigkristall als einem Binder beschichtet.
Jedoch gibt es bei dem Färbungsmittel, das in derselben Veröffentlichung offenbart ist, nur wenige Farben, die als diejenigen des Zifferblattes auszuwählen sind, und die Oberfläche des Zifferblattes erhält eine tiefe Farbe, und daher erhöht sie den Zierwert desselben nicht. Insbesondere gibt es ein Problem dahingehend, daß das zuvor erwähnte Färbungsmittel Weiß, das eine grundlegende Farbe ist und häufig als eine Farbe des Zifferblattes der Uhr verwendet wird, nicht erzeugen kann.
Die EP 0 242 088 A2 offenbart eine sonnenbatteriebetriebene Uhr nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Das Schweizer Patent CH 522 247 offenbart ein Abdeckteil, daß aus einer Keramik gemacht ist, die Aluminiumoxid als einen Hauptbestandteil enthält, wobei die Aluminiumoxidpartikel, die die Basis der Keramik bilden, die zu sintern ist, einen Durchmesser von höchstens 10 um aufweisen und das resultierende Abdeckteil zum Beispiel Weiß gefärbt werden kann.
Die DE-OS 15 48 007 offenbart Lichtreflexionsschichten oder -flächen, die zum Konzentrieren von einfallendem Licht auf Photoelemente dienen.
Die FR 2 212 573 A offenbart einen Positionierungsrahmen zum Positionieren eines Abdeckteiles einer Uhr, der um einen äußeren Umfang des Abdeckteils angeordnet ist und ausgesparte Teile aufweist, die in dem Positionierungsrahmen derart ausgebildet sind, daß vorstehende Teile, die in dem Umfang des Abdeckteiles ausgebildet sind, in diese ausgesparten Teile eingreifen können.
Unter diesen Umständen ist es eine Aufgabe dieser Erfindung, eine sonnenbatteriebetriebene Uhr zu realisieren, die zum Gestalten eines Zifferblattes mit Farben, die Weiß enthalten, und zum Durchlassen von Licht, das ausreichend notwendig zum Erzeugen von elektrischer Leistung für die Sonnenbatterie ist, in der Lage ist.
Diese Aufgaben werden gelöst durch eine sonnenbatteriebetriebene Uhr nach Anspruch 1.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Es wird außerdem eine sonnenbatteriebetriebene Uhr angegeben, die zum Verbessern der Aufprallwiderstandsfähigkeit eines Abdeckteiles in der Lage ist.
Mit einer solchen Anordnung ist es, da die Oberfläche des Abdeckteils von der Außenseite durch das Glas gesehen werden kann, falls das Abdeckteil auch als das Zifferblatt verwendet wird, möglich die sonnenbatteriebetriebene Uhr zu liefern, die mit einem Zifferblatt vorgesehen ist, das eine gewünschte Farbe aufweist, falls die Farbe des Abdeckteiles auf die gewünschte Farbe eingestellt ist.
Entsprechend dieser Erfindung ist das Abdeckteil aus Keramik geformt. Da die Keramik im allgemeinen Weiß aussieht, ist es möglich ein weißes Zifferblatt (Abdeckteil) ohne Farben des Zifferblattes auszubilden.
Es ist unnötig zu sagen, daß das Abdeckteil, das aus Keramik geformt ist, verhindern kann, daß die Sonnenbatterie von der Außenseite gesehen werden kann.
Desweiteren kann, da einfallendes Licht in geeigneter Weise durch die Keramik durchgelassen wird, die aus einem porösen Ma terial gemacht ist, die Sonnenbatterie ohne ein Problem geladen werden.
Da die Keramik leicht gefärbt werden kann, ist ihre Farbe, die eine andere als Weiß ist, frei einstellbar.
Desweiteren liefert diese Erfindung eine sonnenbatteriebetriebene Uhr, die eine Lichtdurchlässigkeit derart, daß die Sonnenbatterie mit ausreichendem Licht bestrahlt wird, und eine zu bevorzugende Struktur des Abdeckteils zum Zeigen einer weißen Erscheinung aufweist.
Das heißt, falls das Abdeckteil aus einer Keramik, die Aluminium als einen Hauptbestandteil enthält, geformt ist, kann es ein bevorzugtes Weiß zeigen, und falls ein Durchschnittsdurchmesser der Keramikkörner im Bereich 5 um bis 40 um liegt und das Abdeckteil mit einer Dicke im Bereich von 0,2 mm bis 0,5 mm liegt, geformt ist, kann das Abdeckteil eine hohe äußere Qualität halten und Licht, das ausreichend zum Laden der Sonnenbatterie ist, durchlassen.
In dem Fall, in dem das Abdeckteil als ein Zifferblatt verwendet wird, sind Zifferblattmuster wie ein Anzeiger, Buchstaben für einen Markennamen und ähnliches auf der Oberfläche des Abdeckteiles eingeschrieben. Als ein Ergebnis ist es, da die Lichtdurchlässigkeit durch die Zifferblattmuster verhindert wird, unvermeidlich, daß der lichtdurchlassende Bereich des Abdeckteiles vermindert wird. Desweiteren wird Licht, das zu der Oberfläche des Abdeckteiles aufgrund der Diffusion des Lichtes in dem Abdeckteil zurückgelenkt wird, durch eine Grenzfläche zwischen dem Abdeckteil und den Zifferblattmustern absorbiert, so daß die Lichtmenge, die die Sonnenbatterie erreicht, weiter reduziert wird.
Dementsprechend ist es zu bevorzugen, frei wählbare Zifferblattmuster auf der Oberfläche des Abdeckteiles auszubilden und Lichtreflexionsschichten oder Lichtreflexionsflächen zwischen der Oberfläche des Abdeckteils und den Zifferblattmustern anzuordnen, um den Uhrantrieb durch Minimieren der Reduzierung der Bestrahlungsmenge des Lichtes auf die Sonnenbatterie stabil zu halten.
Bei einer solchen Struktur tritt Licht, das auf das Abdeckteil als dem Zifferblatt einfällt, zuerst in das Innere des Abdeckteiles, welches lichtdurchlässig ist, ein. Das derart eingetretene Licht wird innerhalb des Abdeckteiles diffus gestreut und in verschiedene Richtungen gerichtet. Als ein Ergebnis verteilt sich das meiste des einfallenden Lichtes, während es innerhalb des Abdeckteiles diffus gestreut wird, und ein Teil des einfallenden Lichtes wird zu der Oberfläche des Abdeckteiles zurückgelenkt.
Die Lichtmenge, die zu der Oberfläche zurückgelenkt wird, ist im wesentlichen gleichförmig über die Oberfläche des Abdeckteiles. Da das zurückgelenkte Licht zu dem Teil, in dem die Zifferblattmuster ausgebildet sind, an den Lichtreflexionsschichten oder Lichtreflexionsflächen reflektiert wird, wird es zu der Innenseite des Abdeckteiles zurückgelenkt und dann zu der Sonnenbatterie durchgelassen, wodurch die Bestrahlungsmenge mit Licht der Sonnenbatterie erhöht werden kann.
In dem Fall der herkömmlichen sonnenbatteriebetriebenen Uhr, die keine Reflexionsschicht an der Grenzfläche zwischen dem Abdeckteil und den Zifferblattmustern aufweist, wird das Licht, das innerhalb des Abdeckteiles zu dem Teil zurückgelenkt wird, in dem die Zifferblattmuster ausgebildet sind, alles durch die Zifferblattmuster absorbiert. Auf diese Weise wird, da das Licht, das sich ausbreitet während es innerhalb des Zifferblattes diffus gestreut wird, durch die Zifferblattmuster absorbiert wird, daher der Bestrahlungsbetrag mit Licht auf die Sonnenbatterie signifikant reduziert.
Die Anordnung der sonnenbatteriebetriebenen Uhr, die Lichtreflexionsschichten oder Lichtreflexionsflächen aufweist, kann den Lichtverlust, der durch die Lichtabsorption an der Grenzfläche zwischen dem Abdeckteil und den Zifferblattmustern verursacht wird, eliminieren und den Verlust beim Lichtbestrahlungsbetrag reduzieren.
Es kann möglich sein, ein transparentes Substrat an die Oberfläche des Abdeckteiles zu laminieren und frei wählbare Muster auf der Oberfläche des transparenten Substrates auszubilden, und desweiteren sind Lichtreflexionsschichten oder Lichtreflexionsflächen zwischen die Oberfläche des transparenten Substrates und die Zifferblattmuster gesetzt. Da das Abdeckteil aus Keramik geformt ist, hat es die Eigenschaft, daß es zerbrechlich ist und leicht bricht, wenn eine Stoßbelastung auf das Abdeckteil ausgeübt wird. Insbesondere wenn das Abdeckteil so untergebracht ist, daß es sich frei in dem Gehäuse bewegt, gibt es eine gute Möglichkeit, daß das Abdeckteil gegen eine umfangsseitige Seitenwand der Öffnung des Gehäuses schlägt und daß es zerbrochen wird, wenn eine Stoßbelastung ausgeübt wird.
Dementsprechend ist es zu bevorzugen, daß der äußere Rand des Abdeckteil im voraus in Kontakt mit der umfangsseitigen Seitenwand der Öffnung des Gehäuses ist, wodurch die Bewegung des Abdeckteiles in dem Gehäuse beschränkt wird, um das Zerbrechen des Abdeckteils zu verhindern.
Desweiteren kann, falls mindestens der äußere Rand des Abdeckteiles gegen die umfangsseitige Seitenwand der Öffnung des Gehäuses durch ein elastisches Teil gedrückt wird, das Abdeckteil sicher in Kontakt mit der umfangsseitigen Seitenwand der Öffnung des Gehäuses gebracht werden.
Um die Positionierung des Abdeckteiles, das als das Zifferblatt in dem Gehäuse verwendbar ist, auszuführen, kann es möglich sein, einen Positionierungsrahmen um den äußeren Umfang des Ab deckteiles anzuordnen, vorstehende Teile oder ausgesparte Teile in dem Positionierungsrahmen vorzusehen, ausgesparte Teile oder vorstehende Teile in dem Abdeckteil zum Eingriff mit dem vorstehenden Teilen oder ausgesparten Teilen des Positionierungsrahmens vorzusehen, und Positionierungsmittel zum Positionieren des Positionierungsrahmens relativ zu dem Werk vorzusehen.
Mit einer solchen Anordnung kann das Abdeckteil leicht relativ zu dem Werk positioniert werden, das ein Positionierungsstandard relativ zu entsprechenden Bestandteilen in dem Gehäuse mittels des Positionierungsrahmens wird.
Ein Zierrahmen kann innerhalb des Gehäuses entlang des Randes der Öffnung des Gehäuses zum Erhöhen des Wertes der Uhr als Ziergut.
In diesem Fall wird, wenn das Innere des Umfangs des Abdeckteils in Kontakt mit dem Zierrahmen gebracht wird, die Bewegung des Abdeckteils innerhalb des Gehäuses beschränkt, um das Zerbrechen des Abdeckteils zu verhindern.
Wie oben beschrieben worden ist, wenn die Innenseite des Umfangs des Abdeckteils als eine Haltefläche dient, kontaktieren die vorstehenden Teile das Gehäuse nicht, selbst falls die vorstehenden Positionierungsteile an dem Umfang des Abdeckteils ausgebildet sind. Dementsprechend gibt es, selbst falls das Abdeckteil eine Stoßbelastung empfängt, keine Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer Spannungskonzentration an den vorstehenden Teilen, so daß die Toleranz gegen einen Stoß weiter erhöht werden kann.
Desweiteren, wenn die vorstehenden Positionierungsteile an dem Umfang des Abdeckteiles vorgesehen sind, falls ein Spalt zwischen dem Umfang des Abdeckteiles und dem Gehäuse definiert ist und die vorstehenden Teile, die auf dem Umfang des Abdeckteiles vorgesehen sind, in dem Spalt angeordnet sind, kontaktieren die vorstehenden Teile das Gehäuse nicht. Dementsprechend gibt es, selbst falls das Abdeckteil eine Stoßbelastung empfängt, keine Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer Spannungskonzentration an den vorstehenden Teilen, so daß die Toleranz gegen einen Stoß weiter erhöht werden kann.
Bei der sonnenbatteriebetriebenen Uhr, die so strukturiert ist, daß die an der Rückseite des Gehäuses ausgebildete Öffnung durch einen Gehäuserücken bedeckt ist und das Abdeckteil, die Sonnenbatterie und das Werk durch einen Gehäuserahmen gehalten werden, ist es zu bevorzugen, ein Zwischenteil, das aus einem Harzmaterial gemacht ist, zwischen dem Gehäuserücken und dem Werk anzuordnen.
Als ein Ergebnis fungiert, wenn die sonnenbatteriebetriebene Uhr eine Stoßbelastung empfängt, das Zwischenteil zum Unterdrücken der Deformierung des Abdeckteils, wodurch das Brechen des Abdeckteils zuverlässiger verhindert wird.
Falls das Zwischenteil in einer Position angeordnet ist, die gegenüberliegend zu dem Zierrahmen ist, gibt es keine Möglichkeit, daß eine Scherkraft auf das Abdeckteil wirkt, daß zwischen den Zierrahmen und dem Zwischenteil gehalten wird, wodurch das Brechen des Abdeckteiles zuverlässiger verhindert wird.
Desweiteren, selbst falls ein elastisches Teil zwischen den Gehäuserücken und den Gehäuserahmen gesetzt ist, fungiert das elastische Teil zum Unterdrücken der Deformierung des Abdeckteils, wodurch das Brechen des Abdeckteiles zuverlässiger verhindert wird.
Zur Positionierung des Abdeckteiles relativ zu dem Werk kann es so strukturiert sein, daß durchgehende Löcher in den Abdeckteil in einem Bereich definiert sind, der den Zierrahmen kontaktiert, und Endabschnitte der feststehenden Stifte greifen in die Durchgangslöcher ein und die feststehenden Stifte stehen von der Un terseite des Abdeckteiles vor und die Durchgangslöcher sind in der Sonnenbatterie zum Einsetzen der feststehenden Stifte definiert, und desweiteren ist ein Mittel zum sicheren Halten der feststehenden Stifte an dem Werk vorgesehen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht der sonnenbatteriebetriebenen Uhr entsprechend einer ersten Ausführungsform dieser Erfindung.
Fig. 2 ist eine Draufsicht eines Abdeckteiles, welches eines der die sonnenbatteriebetriebene Uhr der ersten Ausführungsform bildenden Teile ist und als ein Zifferblatt verwendet wird.
Fig. 3 ist eine Tabelle, die eine Bedingung zum Herstellen des Abdeckteils, Durchschnittsdurchmesser der Keramikkörner und Ergebnisse der Messung der Durchlässigkeit und Transparenz jedes Musters zeigt.
Fig. 4 ist eine Draufsicht eines Zifferblattes (Abdeckteil) einer sonnenbatteriebetriebenen Uhr entsprechend einer zweiten Ausführungsform dieser Erfindung.
Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie A-A aus Fig. 4 genommen ist.
Fig. 6-9 sind Querschnittsansichten zum Erläutern der Funktion und der Wirkung der sonnenbatteriebetriebenen Uhr entsprechend der zweiten Ausführungsform dieser Erfindung.
Fig. 10 ist eine Querschnittsansicht einer sonnenbatteriebetriebenen Uhr entsprechend einer dritten Ausführungsform dieser Erfindung.
Fig. 11 ist eine Draufsicht auf ein Abdeckteil, welches eines der die sonnenbatteriebetriebene Uhr der dritten Ausführungsform bildenden Teile ist und als ein Zifferblatt verwendet wird.
Fig. 12 ist eine Querschnittsansicht der sonnenbatteriebetriebenen Uhr entsprechend einer Modifikation der dritten Ausführungsform dieser Erfindung.
Fig. 13 ist eine Querschnittsansicht der sonnenbatteriebetriebenen Uhr entsprechend einer anderen Modifikation der dritten Ausführungsform dieser Erfindung.
Fig. 14 ist eine Querschnittsansicht einer sonnenbatteriebetriebenen Uhr entsprechend einer vierten Ausführungsform dieser Erfindung.
Fig. 15 ist eine Draufsicht eines Abdeckteils, welches eines der die sonnenbatteriebetriebene Uhr der vierten Ausführungsform bildenden Teile ist und als ein Zifferblatt verwendet wird.
Fig. 16 ist eine Querschnittsansicht der sonnenbatteriebetriebenen Uhr entsprechend einer Modifikation der vierten Ausführungsform dieser Erfindung.
Fig. 17 ist eine Querschnittsansicht der sonnenbatteriebetriebenen Uhr entsprechend einer anderen Modifikation der vierten Ausführungsform dieser Erfindung.
Fig. 18 ist eine Querschnittsansicht der sonnenbatteriebetriebenen Uhr entsprechend einer abermals weiteren Modifikation der vierten Ausführungsform dieser Erfindung.

BESTER MODUS ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG

Ein bester Modus zum Ausführen dieser Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die angefügten Zeichnungen beschrieben.

(Erste Ausführungsform)

Eine sonnenbatteriebetriebene Uhr entsprechend einer ersten Ausführungsform dieser Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 beschrieben. Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht der sonnenbetriebenen Uhr entsprechend der ersten Ausführungsform dieser Erfindung und Fig. 2 ist eine Draufsicht eines Abdeckteiles, welches eines der die sonnenbatteriebetriebene Uhr der ersten Ausführungsform bildenden Teile ist und als ein Zifferblatt verwendet wird.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, die sonnenbatteriebetriebene Uhr beherbergt ein Werk 2, eine Sonnenbatterie 3 und ein Zifferblatt 4 in einem Gehäuse 1.
Das Gehäuse 1 weist eine Öffnung (vorderseitige Öffnung) 1a an der Vorderseite desselben und eine andere Öffnung (rückseitige Öffnung) 1b an der Rückseite desselben auf. Ein Glas 5, das aus transparentem Glas oder Saphir gemacht ist, ist in der vorderseitigen Öffnung 1a vorgesehen. Währenddessen kann die rückseitige Öffnung 1b durch einen Gehäuserücken 6 bedeckt werden. Entsprechende Bestandteile können in dem Gehäuse 1 durch die rückseitige Öffnung 1b untergebracht werden.
Die entsprechenden Bestandteile sind in dem Gehäuse 1 in der Reihenfolge des Zifferblattes 4, der Sonnenbatterie 3 und des Werkes 2 beginnend von der Seite nahe des Glases 5 angeordnet, wobei eine lichtempfangende Oberfläche (vordere Oberfläche) 3a der Sonnenbatterie 3 dem Glas 5 gegenüberliegt.
Das Werk 2 beinhaltet in sich einen elektrischen Doppelschicht- Kondensator zum Speichern einer erzeugten elektrischen Leistung der Sonnenbatterie 3, einen Kristalloszillator, der als eine Zeitbasisquelle dient, eine integrierte Halbleiterschaltung zum Erzeugen von Antriebspulsen zum Antreiben eines Zeigers 7 basierend auf einer Oszillationsfrequenz des Kristalloszillators, einen Schrittmotor zum Antreiben eines Räderwerkmechanismus Sekunde um Sekunde auf das Empfangen der Treiberpulse hin und den Räderwerkmechanismus, die entsprechend nicht gezeigt sind.
Das Zifferblatt 4 dient als ein Abdeckteil zum Bedecken der Oberfläche der Sonnenbatterie 3, wie es später beschrieben wird, so daß die Sonnenbatterie von außen nicht gesehen werden kann. Zifferblattmuster wie ein Anzeiger, Buchstaben für einen Markennamen und ähnliches sind auf der Oberfläche des Zahnrades 4 eingeschrieben zum Ausführen der Primärfunktion des Zifferblattes 4.
Das Zifferblatt 4 ist im voraus an dem Werk 2 mittels eines Positionierungsrahmens 8 fixiert. Das heißt, wie in Fig. 2 gezeigt ist, Positionierungsstifte 2a und 2b sind an dem Werk 2 an dem vorderseitigen Umfang desselben vorgesehen und die Positionierungsstifte 2a und 2b durchstoßen die Sonnenbatterie 3 und stehen von dem Positionierungsrahmen 8 an ihren Anordnungsabschnitten (vorderseitiger Umfang der Sonnenbatterie 3) vor. Währenddessen sind Positionierungslöcher 8a und 8b in den Positionierungsrahmen 8 gebohrt. Wenn die Positionierungsstifte 2a und 2b in Eingriff mit den Positionierungslöchern 8a und 8b gebracht werden, kann der Positionierungsrahmen 8 an dem Werk 2 in einer gegebenen relativen Position desselben fixiert werden.
Desweiteren sind ausgesparte Teile 8c und 8d an dem Positionierungsrahmen 8 an dem inneren Umfang desselben vorgesehen, während vorstehende Teile 4a und 4b an dem Zifferblatt 4 an dem äußeren Umfang desselben vorgesehen sind. Wenn die vorstehenden Teile 4a und 4b in Eingriff mit den ausgesparten Teilen 8c und 8d gebracht werden, kann das Zifferblatt 4 an dem Positionierungsrahmen 8 fixiert werden.
Das Zifferblatt (Abdeckteil) 4 ist ausgebildet durch Formen von Keramik, die Aluminiumoxid und Zirkonoxid als einen Hauptbestandteil enthält. Insbesondere ist bei der ersten Ausführungsform das Zifferblatt 4 aus einer Keramik ausgebildet, die Aluminiumoxid als den Hauptbestandteil enthält. Die Keramik, die aus Aluminiumoxid als den Hauptbestandteilen gemacht ist, zeigt ein zu bevorzugendes Weiß und weist eine hohe mechanische Stärke auf.
Falls das Zifferblatt 4 zu färben ist, wird Pigment in der Keramik dispergiert oder die Oberfläche des Zifferblattes 4 wird durch Beschichtungsmittel so gefärbt, daß das Zifferblatt 4 leicht mit einer gewünschten Farbe gefärbt werden kann.
Die Sonnenbatterie 3 ist aus dünnen Filmen aus nichtmonokristallinem Silizium oder Filmen aus monokristallinem Silizium oder Filmen aus Verbundhalbleitern ausgebildet.
Bei der ersten Ausführungsform ist die lichtempfangende Oberfläche 3a der Sonnenbatterie 3 mit dem Zifferblatt 4 bedeckt, was verursacht, daß die lichtempfangende Oberfläche 3a von außerhalb nicht erkennbar ist. Dementsprechend kann die eigentümliche tiefviolette Farbe der Sonnenbatterie 3 nicht gesehen werden, und daher sieht das Zifferblatt 4 weiß aus, was besonders für Aluminiumoxid ist.
Obwohl es ausreichend ist, daß das Zifferblatt 4 und die Sonnenbatterie 3 einander lediglich überlappen, können sie miteinander durch einen transparenten Kleber und ähnliches in einem Zusammenbauschritt derselben verbunden werden, falls es notwendig ist.
Ein Verfahren zum Herstellen der Sonnenbatterie 3 wird nun beschrieben.
Zuerst wird eine Isolierschicht (nicht gezeigt) auf der gesamten Oberfläche eines metallischen Substrates, das zum Beispiel aus Messing gemacht ist, unter Verwendung eines Sputtersystems ausgebildet. Die Isolierschicht ist aus Siliziumoxid in der Dicke von ungefähr 100 nm gemacht.
Als nächstes wird eine Elektrodenschicht (nicht gezeigt) unter Verwendung desselben Sputtersystems ausgebildet. Der Elektrodenfilm verwendet Aluminium, das zum Beispiel 1 Gew.-% Silizium enthält. Der Elektrodenfilm kann auf der gesamten Oberfläche des metallischen Substrates ausgebildet werden oder er kann teilweise auf der Isolierschicht ausgebildet werden.
Wenn der Elektrodenfilm teilweise auf der Isolierschicht ausgebildet wird, wird eine Metallmaske verwendet. Die Metallmaske ist aus einer dünnen Schicht eines metallischen Materials ausgebildet und weist eine Öffnung in einem Bereich, der die Elektrode bildet, auf. Die Metallmaske, die die Öffnung darin aufweist, wird auf das Substrat gesetzt und in dem Sputtersystem angeordnet, und dann wird der Elektrodenfilm in der Öffnung der Metallmaske ausgebildet.
Nachfolgend wird eine Sonnenbatterieschicht (nicht gezeigt), die aus dünnen Schichten von nichtmonokristallinem Silizium zusammengesetzt ist, auf der Oberfläche des Elektrodenfilms ausgebildet. Die Sonnenbatterieschicht ist zum Beispiel aus amorphem Siliziumfilmen (nicht-monokristalline Siliziumfilme) zusammengesetzt, die jeweils eine Struktur einer p-i-n-Typ Leitfähigkeit aufweisen.
Die Sonnenbatterieschicht wird unter Verwendung eines chemischen Plasma-Dampfabscheidungssystems ausgebildet. Silangas (SiH&sub4;) wird als reaktives Gas verwendet. Eine amorphe Siliziumschicht der n-Typ Leitfähigkeit wird durch Hinzufügen von Phosphingas (PH&sub3;) als Dotierstoff ausgebildet und eine amorphe Siliziumschicht der p-Typ Leitfähigkeit durch Hinzufügen von Diborangas (B&sub2;H&sub6;) als Dotiermittel ausgebildet. Ein i-Typ amorpher Siliziumfilm kann ohne Hinzufügen irgendeines Dotierungsmittels ausgebildet werden.
Die Dicke des p-Typ Films bzw. des n-Typ Films liegt im Bereich von 50 bis 100 nm und die Dicke des i-Typ Films liegt im Bereich von 50 bis 300 nm.
Die Sonnenbatterieschicht, die aus den amorphen Siliziumfilmen des p-i-n-Übergangs zusammengesetzt ist, kann fortlaufend mit dem chemischen Plasma-Dampfphasenabscheidungssystem ausgebildet werden.
Dann wird eine transparente Elektrodenschicht (nicht gezeigt) auf der Oberfläche der Sonnenbatterieschicht unter Verwendung des Sputtersystems ausgebildet, wodurch eine Sonnenbatterie 3 erhalten wird. Beim Ausbilden der transparenten Elektrodenschicht wird Indiumzinnoxid (ITO) verwendet.
Die Metallmaske kann zur Ausbildung der transparenten Elektrodenschicht auf Teilen der Oberfläche der Sonnenbatterieschicht verwendet werden. Die Metallmaske wird aus einem dünnen Metallblatt vorbereitet und weist Öffnungen in Bereichen auf, in denen die transparente Elektrodenschicht ausgebildet wird. Die Ausbildung der transparenten Elektrodenschicht innerhalb der Öffnungen des Metallfilms wird durch Plazieren der Sonnenbatterie innerhalb des Sputtersystems ausgeführt, wobei die Schicht der Sonnenbatterie mit der Metallmaske, die die Öffnungen aufweist, überlegt wird.
Ein Verfahren zum Herstellen des Zifferblattes 4, das durch Formen von Keramik, die Aluminiumoxid als einen Hauptbestandteil enthält, ausgebildet wird, wird nachfolgend beschrieben.
Zuerst wird eine Form mit einer Mischung aus einem keramischen Material, das Aluminiumoxid als einen Hauptbestandteil enthält, und einem Binder aufgefüllt. In diesem Fall wird Aluminiumoxid in Pulverform mit ungefähr 0,3 um Korndurchmesser verwendet und die Menge des hinzugefügten Binders stellt ungefähr 3,0% der Mischung dar.
Für das keramische Material wird Aluminiumoxid mit einer Reinheit von 99,5% oder höher verwendet und für den Binder wird Polyvinylalkohl (PVA) verwendet.
In dem Fall, in dem keramisches Material aus Aluminiumoxid mit einer Reinheit von weniger als 99,5% verwendet wird, wurde das Zifferblatt 4 als mit der Farbe der Verunreinigungen leicht gefärbt befunden, was seine Lichtdurchlässigkeit signifikant absteigend reduziert. Darum ist es zu bevorzugen, daß keramische Material aus Aluminiumoxid hoher Reinheit von 99,5% oder höher zum Herstellen des Zifferblattes 4 für eine wünschenswerte Weise Erscheinung zu verwenden.
Dann wird eine Druckbearbeitung auf die mit der Mischung aus dem keramischen Material und dem Binder aufgefüllte Form ausgeübt. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Druck von ungefähr 1 Tonne/cm² auf die Form ausgeübt.
Daraufhin weist, wie in Fig. 2 gezeigt ist, das Zifferblatt 4 vorstehende Teile 4a und 4b, ein Anzeigefenster 4c zum Anzeigen von Daten und Wochentagen und ein Mittelloch 4d, durch welches eine Spindel des zweiten Zeigers von einem Werk der Uhr vorsteht, auf.
Nachfolgend wird ein erster Sinterprozeß auf das Zifferblatt 4 angewandt, was den Binder, der aus PVA besteht, der dem keramischen Material hinzugefügt wurde, entfernt. Der erste Sinterprozeß wird ausgeübt in der Atmosphäre bei einer Temperatur im Bereich von ungefähr 800 bis 1600ºC für eine Dauer von ungefähr 120 Minuten. Als ein Ergebnis des angewandten ersten Sinterprozesses schrumpft das Zifferblatt 4 leicht in seinen äußeren Abmessungen, da der Binder entfernt wird, aber es unterliegt kaum Änderung in der Dicke desselben.
Danach wird ein zweiter Sinterprozeß bei einer Temperatur, die höher als diejenige für den ersten Sinterprozeß ist, ausgeübt. Der zweite Sinterprozeß wird bei einer Temperatur (1500 bis 1900ºC) nahe des Schmelzpunktes der Keramik für eine Dauer von ungefähr 300 Minuten angewandt. Der zweite Sinterprozeß wird in einem Vakuum angewandt, um die Dichte der Keramik zu erhöhen.
Der zweite Sinterprozeß, der bei einer Temperatur nahe des Schmelzpunktes der Keramik angewandt wird, wie oben beschrieben worden ist, führt zu einem Fortschreiten der Kristallisation. Als Folge ist der Durchmesser der Keramikkörner in der letzten Stufe der Schritte wesentlich größer als 0,3 um.
Mittels eines solchen Schrittes des Vergrößerns des Durchmessers der Keramikkörner, wie oben beschrieben worden ist (Kristallisationsschritt), kann die Lichtdurchlässigkeit der Keramik erhöht werden. Die erhöhte Lichtdurchlässigkeit des Zifferblattes 4 erlaubt es einer ausreichenden Lichtmenge, zu der Sonnenbatterie 3 durchgelassen zu werden, was vom Standpunkt des Sicherns einer ausreichend erzeugten Leistung, die als eine Quelle für die Stromversorgung der Uhr notwendig ist, sehr wünschenswert ist.
Jedoch ist als ein Ergebnis von verschiedenen Studien herausgefunden worden, daß das exzessive Anwenden des Schrittes des Vergrößerns der Durchmesser der Keramikkörner in einer übermäßigen Durchlässigkeit des Zifferblattes 4 aufgrund einer Abnahme in der Menge des innerhalb der Keramik gestreuten Lichtes führt. Wenn das Zifferblatt 4 übermäßig durchlässig wird, kann es seine Funktion als ein Abdeckteil, um die Sonnenbatterie von außerhalb unerkennbar zu machen, nicht erfüllen.
Bei dieser Ausführungsform wird ein bevorzugter Durchmesser der Keramikkörner beim Ausbilden des Zifferblattes 4 später beschrieben. Jedoch werden, vor dieser Beschreibung, Schritte, die bei der Vervollständigung des zweiten Sinterprozesses zu ergreifen sind, zuerst beschrieben.
Auf die Vervollständigung des zweiten Sinterprozesses hin wird die Oberfläche des Zifferblattes 4 durch Entfernen einer Welligkeit desselben unter Verwendung eines Schleifers geglättet. Es gibt verschiedene Verfahren des Schleifens, zum Beispiel das gleichzeitige Schleifen beider Flächen, das Schleifen einer Fläche durch Kleben der Keramik auf eine Arbeitshalterung unter Verwendung eines Wachses und ähnliches. Zum Schleifen werden Diamantpulver und ein Diamantschleifer verwendet.
Bezüglich der Größe eines Werkstücks beim Schleifen ist es zu bevorzugen, eine Dicke in der Größenordnung von 0,4 mm einzuführen. Normalerweise kann die Dicke des Werkstückes, wenn die Druckbehandlung desselben in der Form vervollständigt ist, bevorzugterweise um ungefähr 0,3 mm dicker als diejenige des fertig bearbeitenden Zifferblattes 4 sein.
Dann wird ein dritter Sinterprozeß auf die Keramik bei einer Temperatur (1200 bis 1600ºC), die niedriger als diejenige für den zweiten Sinterprozeß ist, für eine Dauer von ungefähr 120 Minuten angewandt. Durch Anwenden des dritten Sinterprozesses in der Atmosphäre wird Schmutz, der an der Oberfläche der Keramik anhaftet, über eine Oxidationsreaktion und ähnliches entfernt.
Dann wird ein Trommelpolieren auf das Zifferblatt unter Verwendung einer Trommelpoliervorrichtung angewandt. Bei einem solchen Trommelpolieren können Bälle, die aus Kupfer (Cu) gemacht sind, verwendet werden. Als ein Ergebnis des Trommelpolierens wird die Oberflächenrauheit des Zifferblattes 4 reduziert, wodurch die Lichtdurchlässigkeit des Zifferblattes 4 erhöht wird. Desweiteren ermöglicht das Trommelpolieren, daß Grate, die um den äußeren Rand und in den Ecken des Zifferblattes 4 erzeugt wurden, entfernt werden und zusätzlich, daß die Rundheit in den Ecken des Zifferblattes 4 hergestellt wird.
Danach wird ein vierter Sinterprozeß auf die Keramik bei einer Temperatur (1200 bis 1600ºC), die niedriger als diejenige für den zweiten Sinterprozeß ist, für eine Dauer von ungefähr 120 Minuten angewandt. Der vierte Sinterprozeß wird ebenfalls in der Atmosphäre zum Reinigen der Oberfläche der Keramik durch weiteres Entfernen von Schmutz, der an der Oberfläche anhaftet, angewandt. Normalerweise können der dritte und der vierte Sinterprozeß unter denselben Bedingungen angewandt werden.
Letztendlich werden Anzeiger, Buchstaben für einen Markennamen und ähnliches, eine Grafik, ein Symbol (Zifferblattmuster) auf der Oberfläche des Zifferblattes 4 durch ein Druckverfahren zur Vervollständigung des Zifferblattes 4 eingeschrieben.
In dem Fall, daß die Welligkeit an der Oberfläche der Keramik und die Fluktuation in der Dicke derselben im Laufe des Druckanwendungsprozesses der Keramik unter Verwendung der Form und des ersten und des zweiten Sinterprozesses derselben minimiert werden kann, können das Schleifen und der dritte Sinterprozeß, die danach anzuwenden sind, weggelassen werden.
Die Erfinder dieser Anmeldung haben Muster (A bis M) des Zifferblattes 4 unter Verwendung des Verfahrens zur Herstellung unter Variation der Bedingungen hergestellt. Fig. 3 zeigt Herstellungsbedingungen der Muster und Meßergebnisse der Muster inklusive der Durchschnittsdurchmesser der Keramikkörner der Muster, der Lichtdurchlässigkeit der entsprechenden Muster und der Transparenz derselben.
Das Aluminiumoxid, das bei der Herstellung der Muster verwendet wurde, war 99,9% rein und die Dicke der Muster (A bis M) des Zifferblattes war 0,4 mm. Als ein Ergebnis des zweiten Sinterprozesses, der im Vakuum angewandt wird, erreichte die Keramik jedes der Muster eine hohe Dichte im Bereich von 3,90 bis 3,92 g/cm³.
Die Durchschnittsdurchmesser der Keramikkörner wurden durch Beobachtung der gespaltenen Oberflächen der Muster unter Verwendung eines Elektronenmikroskopes gemessen. Die Lichtdurchlässigkeiten der Muster wurden bestimmt durch Messen eines Leistungsausgangswertes der Sonnenbatterie 3, wenn die Muster (A bis M) des Zifferblattes auf der Sonnenbatterie 3 plaziert wurden. Hier wurde die Lichtdurchlässigkeit als 100% bestimmt, wenn ein Leistungsausgabewert der Sonnenbatterie 3 ohne die darauf plazierten Muster (A bis M) des Zifferblattes erhalten wurde.
Desweiteren wurde die Transparenz der Muster (A bis M) des Zifferblattes durch visuelle Beobachtung durch dieselben auf der Basis dessen, ob zwei schwarze Linien, die parallel mit einem Abstand von 0,3 mm gezogen wurden, getrennt identifiziert werden können oder nicht, bestimmt. Einige der Muster, durch welche eine solche Identifikation erreicht wurde, sind mit weißen Kreisen markiert, während die anderen Muster mit Kreuzen markiert sind. Der Abstand von 0,3 mm zwischen den beiden schwarzen Linien entspricht der Größe der kleinsten Buchstaben, die normalerweise auf dem Zifferblatt einer Uhr eingeschrieben werden.
Es ist aus den Meßergebnissen, die in Fig. 3 gezeigt sind, offensichtlich, daß, wenn der Durchschnittsdurchmesser der Keramikkörner 45 um oder größer ist, die Transparenz der Zifferblattmuster übermäßig ansteigt, was die Leistung des Zifferblattes zum Bedecken der Sonnenbatterie 3 signifikant reduziert. Die Ergebnisse einer Überwachung, die aufgrund eines sensorischen Eindrucks einer Mehrzahl von Subjekten gemacht wurde, die tatsächlich eine sonnenbatteriebetriebene Uhr inspiziert haben, die entsprechend der Struktur hergestellt wurde, die in Fig. 1 gezeigt ist, zeigen, daß die Kriterien zum Bewerten der Transparenz, die durch die Erfinder der Erfindung eingeführt wurden, im wesentlichen mit der sensorischen Wahrnehmung der Transparenz durch die Subjekte übereinstimmen.
Es ist aus den Meßergebnissen, die oben beschrieben worden sind, herausgefunden worden, daß der Durchschnittsdurchmesser der Keramikkörner bevorzugterweise bei ungefähr 40 um oder weniger für das Zifferblatt 4 gehalten werden muß, um einer Maximalmenge von die Sonnenbatterie 3 bestrahlendem Licht zu erlauben, hindurchgelassen zu werden, und um trotzdem die Sonnenbatterie 3 ausreichend zu bedecken.
Andererseits ist es offensichtlich geworden, daß, wenn der Durchschnittsdurchmesser der Keramikkörner weniger als 5 um wird, die Lichtdurchlässigkeit des Zifferblattes scharf abnimmt. Dem entsprechend kann ausgesagt werden, daß der Durchschnittsdurchmesser der Keramikkörner bevorzugterweise in dem Bereich von 5 um bis 40 um für das Zifferblatt 4 gehalten werden muß, um eine Weiße Erscheinung zu erhalten während der Sonnenbatterie 3 ermöglicht wird, eine ausreichende Leistungserzeugungsfähigkeit zu behalten.
Desweiteren wird die Dicke des Zifferblattes 4 bevorzugterweise in dem Bereich zwischen 0,2 mm und 0,5 mm gehalten, da die Stoßwiderstandsfähigkeit desselben gestört ist, wenn die Dicke weniger als 0,2 mm wird. Wenn andererseits die Dicke größer als 0,5 mm wird, wird die Uhr selbst übermäßig dick, was den kommerziellen Wert derselben vermindert. Jedoch kann vom Gesichtspunkt der Stärke aus das Zifferblatt 4 mit der kritischen Dicke von 0,1 mm als Minimum in die praktische Verwendung gegeben werden.
Erneut die Meßergebnisse, die in Fig. 3 gezeigt sind, betrachtend, während eine solche Randbedingung wie sie oben bezüglich der Dicke des Zifferblattes 4 beschrieben worden ist, in Betracht gezogen wird, kann ausgesagt werden, daß mit der Abnahme der Dicke des Zifferblattes 4 um 0,1 mm die Lichtdurchlässigkeit derselben um ungefähr 1,5% zunimmt, aber daß die Transparenz derselben keiner merklichen Änderung unterliegt.
Darum ist es passend auszusagen, daß der Durchschnittsdurchmesser der Keramikkörner bevorzugterweise in dem Bereich von 5 um bis 40 um ungeachtet der Dicke des Zifferblattes 4 sein sollte, vorausgesetzt daß die Dicke desselben im Bereich zwischen 0,1 mm und 0,5 mm ist.
Desweiteren ist es leicht auf der Basis der Meßergebnisse, die in Fig. 3 gezeigt sind, zu verstehen, daß der Durchschnittsdurchmesser der Keramikkörner durch Regulieren der Sintertemperaturen, der Dauer des Sinterns, der Sinteratmosphäre und ähnlichem gesteuert werden kann.
Wenn das Zifferblatt 4, das unter den adäquaten Bedingungen, die oben beschrieben wurden, hergestellt wurde, in der sonnenbatteriebetriebenen Uhr eingebaut wurde, die die Struktur aufweist, die in Fig. 1 gezeigt ist, wurde die Uhr als sich fortlaufend bewegend befunden, normalerweise ohne einen Stop aufgrund einer Knappheit der erzeugten elektrischen Leistung. Desweiteren war das Zifferblatt 4 in der Farbe natürliches Weiß.

(Zweite Ausführungsform)

Eine sonnenbatteriebetriebene Uhr entsprechend einer zweiten Ausführungsform wird nun beschrieben.
Das Merkmal der zweiten Ausführungsform beruht in einer Struktur der Zifferblattmuster, die auf der Oberfläche eines Zifferblattes (Abdeckteil) 4 der sonnenbatteriebetriebenen Uhr, die in Fig. 1 gezeigt ist, ausgebildet sind. Die andere Gesamtstruktur und das Verfahren zur Herstellung der Sonnenbatterie und das Verfahren zur Herstellung des Zifferblattes sind dieselben wie diejenigen der ersten Ausführungsform (siehe Fig. 1) und daher werden die detaillierten Erläuterungen derselben weggelassen, wobei die Bezugszeichen in den Figuren gemeinsam mit denjenigen der ersten Ausführungsform bezeichnet sind.
Fig. 4 ist eine Draufsicht auf eine vordere Oberfläche des Zifferblattes und Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie A-A in Fig. 4 genommen ist.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, Zifferblattmuster 10 wie Anzeiger, Buchstaben für einen Markennamen und ähnliches, eine Grafik, ein Symbol sind auf der Oberfläche des Zifferblattes 4 eingeschrieben.
Wie in Fig. 5 gezeigt ist, Lichtreflexionsschichten 11 sind zwischen die Oberfläche des Zifferblattes 4 und die Zifferblattmuster 10 gesetzt. Die Lichtreflexionsschichten 11 werden ausge bildet durch Maskieren der Oberfläche des Zifferblattes 4 und dann Aufbringen einer Vakuumverdampfung zu einer dünnen Metallschicht wie Aluminium, Nickel und ähnlichem oder Ätzen der dünnen Metallschicht, die auf der gesamten Oberfläche des Zifferblattes 4 ausgebildet wird, in die Form der Zifferblattmuster 10. Nachdem die Lichtreflexionsschichten 11 ausgebildet wurden, können die Zifferblattmuster 10 auf die Oberfläche der Lichtreflexionsschichten 11 gedruckt werden. Desweiteren können die Zifferblattmuster 10 unter Verwendung einer Tinte, in der feine Partikel aus Gold oder Aluminium dispergiert sind, gedruckt werden, und dann wird ein Wärmetrocknungs- oder Hochtemperatursinterprozeß auf die Zifferblattmuster 10 angewandt, um so die Lichtreflexionsschichten 11 auszubilden.
Die Wirkung der Ausbildung der Lichtreflexionsschichten 11 wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 6 bis 8 beschrieben.
Fig. 6 zeigt schematisch Lichtstrahlen 52a, 52b, 52c, 52d, die entsprechend auf ein Substrat 51 einfallen, daß eine Lichtdurchlässigkeit und ein Lichtzerstreuungsvermögen aufweist. Das Lichtzerstreuungsvermögen des Substrates 51 erscheint aufgrund der Diffusion des Lichtes innerhalb des Substrates 51. In Fig. 6 ist das Lichtzerstreuungsvermögen als eine scharfe Änderung der Richtung der Lichtstrahlen innerhalb des Substrates 51 illustriert. Eine solche Diffusionserscheinung wird verursacht durch eine Unstetigkeit des Brechungsindex an Grenzflächen zwischen feinen Partikeln.
Wenn die Lichtstrahlen in ihren Richtungen geändert werden, wird ein Teil der Lichtstrahlen wie ein Lichtstrahl 53a nach außen aus der Oberfläche des Substrates 51 emittiert. Dieses ist von der Erscheinung her ähnlich zu der Oberflächenreflexion. Andere Lichtstrahlen wie die Lichtstrahlen 54b, 54c und 54d werden von der rückseitigen Oberfläche des Substrates 51 emittiert und sie sind durchgelassene Lichtstrahlen.
Obwohl Fig. 6 schematisch einen Lichtstrahl durch eine einzelne Linie zeigt, ist zu bemerken, daß zum Beispiel nicht der gesamte einfallende Lichtstrahl 52d notwendigerweise den optischen Weg bildet, der durch die in Fig. 6 gezeigte Linie bezeichnet wird, so daß er emittiert wird, sondern daß ein Teil des Lichtstrahles 52d emittiert wird, da tatsächlich mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit eine Diffusion des Lichtstrahles innerhalb des Substrates 51 auftritt. Jedoch ist der folgende typische Ausdruck ausreichend zur Erläuterung des Lichtstrahles und auf das Wahrscheinlichkeitsproblem wird bei dieser Erläuterung nicht Bezug genommen.
Fig. 7 zeigt Lichtabsorptionskörper 62, die in einem Teil der Oberfläche (Einfallsseite) des Substrates 51 zusätzlich zu der Struktur aus Fig. 6 ausgebildet sind.
In Fig. 7 werden, angenommen daß die Lichtstrahlen 52a, 52b, 52c und 52d, die in Fig. 6 gezeigt sind, entsprechend die optischen Wege innerhalb des Substrates 51 wie in dem Fall aus Fig. 6 bilden, die Lichtstrahlen 52a, 52b und 52d, die entlang der Oberfläche des Substrates 51 laufen, entsprechend durch die Lichtabsorptionskörper 62, wie es aus Fig. 7 offensichtlich ist, in der Mitte des entsprechenden optischen Weges absorbiert, und sie werden dann letztendlich in Wärme umgewandelt.
Das heißt, bei der Struktur aus Fig. 7 werden die Lichtstrahlen nicht aus dem Substrat 51 wie die Lichtstrahlen 54b, 54c und 54d, die in Fig. 6 gezeigt sind, emittiert. Jedoch trifft der Lichtstrahl, der auf das Substrat 51 als der Lichtstrahl 52c einfällt, die Lichtabsorptionskörper 62 im Laufe der Ausbreitung nicht, so daß er Von der rückseitigen Oberfläche des Substrates 51 als der Lichtstrahl 54c wie in dem Fall der Fig. 6 emittiert wird.
Fig. 8 zeigt Lichtreflexionskörper 73, die jeweils aus einem metallischen Material gemacht sind und die Lichtabsorptionskörper 62 aus Fig. 7 ersetzen.
Angenommen daß die Lichtstrahlen 52a, 52b, 52c und 52d, die in Fig. 6 gezeigt sind, entsprechend die optischen Wege innerhalb des Substrates 51 wie in dem Fall aus Fig. 6 bilden, werden die Lichtstrahlen, die von innerhalb des Substrates 51 auf die Lichtreflexionskörper 73 einfallen, im wesentlichen zu 100% reflektiert und in das Innere des Substrates 51 zurückgeworfen. Dementsprechend werden die Lichtstrahlen, die als die Lichtstrahlen 52a, 52b, 52c und 52d einfallen, entsprechend von der rückseitigen Oberfläche des Substrates 51 als die Lichtstrahlen 54a, 54b, 54c und 54d emittiert.
Bezüglich des Lichtstrahles 54a gibt es, obwohl er von der rückseitigen Oberfläche des Substrates 51 emittiert wird, eine gute Möglichkeit, daß er von der vorderen Oberfläche des Substrates 51 abhängig von dem Verlauf der Diffusion innerhalb des Substrates 51 emittiert wird.
Lassen sie uns das Folgende annehmen unter Anwendung der obigen Erläuterung des Prinzips der sonnenbatteriebetriebenen Uhr der zweiten Ausführungsform dieser Erfindung.
Das Zifferblatt 4, das in Fig. 5 gezeigt ist, entspricht dem Substrat 51, das in den Fig. 6 bis 8 gezeigt ist. Wenn die Zifferblattmuster 10 direkt auf der Oberfläche des Zifferblattes 4 (ohne das Dazwischensetzen der Lichtreflexionsschichten 11) ausgebildet sind, entsprechen die Zifferblattmuster 10 den Lichtabsorptionskörpern 62 der Fig. 7, woraus offensichtlich ist, daß die Lichtabsorptionserscheinung, wie sie in Fig. 7 erläutert wurde, auftreten wird.
Währenddessen entsprechen bei der zweiten Ausführungsform, bei der die Zifferblattmuster 10 auf der Oberfläche des Zifferblat tes 4 über die Lichtreflexionsschichten 11 ausgebildet sind (siehe Fig. 5), die Lichtreflexionsschichten 11 den Lichtreflexionskörpern 73 aus Fig. 8, woraus zu verstehen ist, daß die Lichtreflexionserscheinung, wie sie in Fig. 8 erläutert wurde, auftreten wird.
Wie aus den obigen Erläuterungen offensichtlich ist, wird bei der Struktur, die die Zifferblattmuster 10, die auf dem Zifferblatt 4, das die Lichtdurchlässigkeit und das Lichtzerstreuungsvermögen aufweist, ohne Dazwischensetzen der Lichtreflexionsschichten 11 ausgebildet sind, enthält, ein Teil der einfallenden Lichtstrahlen durch die Zifferblattmuster 10 absorbiert und er wird gedämpft.
Andererseits kann entsprechend der zweiten Ausführungsform, die die Lichtreflexionsschichten 11 aufweist, das meiste der Lichtstrahlen, die auf das Zifferblatt 4 einfallen, zu der rückseitigen Oberfläche des Substrates 51 übertragen werden, ohne daß es gedämpft wird. Das heißt, es ist möglich, den Lichtverlust, der durch die Absorption von Licht an der Grenzfläche zwischen dem Zifferblatt 4 und den Zifferblattmustern 10 verursacht wird, zu eliminieren, und es ist außerdem möglich, die Lichtmenge, die die Sonnenbatterie 3 bestrahlt, auf ein Minimum zu reduzieren.
Insbesondere wird ein Teil der Lichtstrahlen, der auf das Zifferblatt 4 in den Umgebungen der Zifferblattmuster 10 einfällt und horizontal zerstreut wird, leicht durch die Zifferblattmuster 10 absorbiert, so daß die Lichtmenge, die die Sonnenbatterie erreicht, weiter um den Betrag gedämpft wird, der einige Mal so groß wie derjenige des Flächenverhältnisses (normalerweise ungefähr 5%) der Zifferblattmuster 10 relativ zu dem Zifferblatt 4 ist, wodurch ein nichtvernachlässigbarer Einfluß auf die sonnenbatteriebetriebene Uhr, die mit der Sonnenbatterie 3 vorgesehen ist, ausgeübt wird. Die Lichtreflexionsschichten 11, die bei der zweiten Ausführungsform vorgesehen sind, üben eine solche Funktion und eine solche Wirkung aus, daß sie die Dämpfung des Betrages des durchgelassenen Lichtes unterdrücken und die Lichtmenge, die die Sonnenbatterie 3 bestrahlt, erhöhen.
Fig. 9 ist eine Ansicht einer sonnenbatteriebetriebenen Uhr entsprechend einer anderen Modifikation der zweiten Ausführungsform.
Das heißt, ein transparentes Substrat 81 ist zusätzlich zu den Bestandteilen aus Fig. 8 vorgesehen, der Lichtreflexionskörper 73 ist auf der vorderen Oberfläche des transparenten Substrates 81 ausgebildet. Ein einfallender Lichtstrahl 52e, der als ein Beispiel gezeigt ist, läuft direkt innerhalb des transparenten Substrates 81 und wird innerhalb des Substrates 51 gestreut, dann wird er zu dem transparenten Substrat 81 zurückgeführt, dann läuft er direkt innerhalb des transparenten Substrates 81, und dann wird er durch den Lichtreflexionskörper 73 reflektiert. Danach läuft der einfallende Lichtstrahl 52e direkt innerhalb des transparenten Substrates 81 und wird innerhalb des Substrates 51 gestreut und letztendlich wird er von der rückseitigen Oberfläche des Substrates 51 als der emittierte Lichtstrahl 54e emittiert.
Nebenbei, da nur das Substrat 51 ein Lichtzerstreuungsvermögen aufweist, spielt das transparente Substrat 81 eine Rolle, dem Lichtstrahl zu ermöglichen, in diesem direkt zu laufen.
Wenn die in Fig. 9 gezeigte Struktur auf das Zifferblatt 4 angewandt wird, wird ein transparentes Substrat mit der Eigenschaft des direkten Lichtlaufes auf die Oberfläche des Substrates 51, das aus Keramik gemacht ist, laminiert und die Zifferblattmuster 10 werden auf der Oberfläche des transparenten Substrates über die Lichtreflexionsschichten 11 ausgebildet. Selbst in einer solchen Struktur ist es möglich, einen Lichtstrahl daran zu hindern, durch die Zifferblattmuster absorbiert zu werden, so daß das Licht die Sonnenbatterie 3 ausreichend bestrahlen kann. Desweiteren hat eine solche Änderung der Struktur eine Wirkung da hingehend, daß eine freie Gestaltung des Zifferblattes für die sonnenbatteriebetriebene Uhr erhöht werden kann.
Als nächstes wird ein Verfahren zur Ausbildung der Lichtreflexionsschichten 11 und der Zifferblattmuster 10 auf dem Zifferblatt 4 im Detail beschrieben.
Nachdem das Zifferblatt 4 durch das Verfahren zur Herstellung des Zifferblattes hergestellt wurde, was bei der ersten Ausführungsform erläutert wurde, werden die Lichtreflexionsschichten 11 auf der Oberfläche des Zifferblattes 4 ausgebildet.
Das heißt, die Lichtreflexionsschichten 11 werden auf dem Zifferblattmustern 10 unter Verwendung einer Tinte, die zusammengesetzt ist aus pulverisiertem Gold, das dispergiert in und gemischt mit Lack ist, durch ein Tampondruckverfahren ausgebildet. Danach werden die Lichtreflexionsschichten 11 zeitweilig bei einer Temperatur von ungefähr 100ºC getrocknet, desweiteren werden sie bei einer Hitze von ungefähr 750ºC gesintert, so daß nur Gold zur Ausbildung der Lichtreflexionsschichten 11 gesintert wird.
Letztendlich wird das Tampondrucken auf die Oberfläche der Lichtreflexionsschichten 11 unter Verwendung einer Tinte aus schwarzen Pigmenten vom UV-Aushärtungstyp angewandt, und es wird zeitweilig bei einer Temperatur von ungefähr 80ºC getrocknet, und dann wird mit UV-Strahlen bestrahlt, um die Lichtreflexionsschichten 11 vollständig fest werden zu lassen.
Das Zifferblatt 4, das mit den obigen Schritten hergestellt wurde, wird in das Gehäuse 1, das in Fig. 1 gezeigt ist, eingebaut. Als ein Ergebnis tritt ein nicht betriebsfähiger Zustand wie ein Stop der Uhr, der durch eine Knappheit von erzeugter elektrischer Leistung der Sonnenbatterie 3 verursacht wird, nicht auf, und die Uhr bleibt normal betriebsfähig. Desweiteren hatte das Zifferblatt als Farbe natürliches Weiß.
Das Flächenverhältnis der Zifferblattmuster 10 relativ zu dem Zifferblatt ist 4,3% und die Lichtdurchlässigkeit des Zifferblattes 4 ist 51%, bevor die Lichtreflexionsschichten 11 und die Zifferblattmuster 10 ausgebildet werden, und es ist 49% nach dem die Lichtreflexionsschichten 11 und die Zifferblattmuster 10 ausgebildet wurden.
Bezüglich des Zifferblattes als einem Vergleichsbeispiel, das hergestellt wurde unter Weglassen des Druckschrittes, der die Tinte verwendet, die aus dem pulverisiertem Gold zusammengesetzt ist, das dispergiert in und gemischt mit Lack ist, aus den zuvor erwähnten Schritten, ist die Lichtdurchlässigkeit 51%, bevor die Zifferblattmuster ausgebildet werden, und sie ist 42%, nachdem die Zifferblattmuster ausgebildet wurden.
Obwohl bei der zweiten Ausführungsform, die oben erläutert wurde, die Lichtreflexionsschichten 11 zwischen dem Zifferblatt 4 und den Zifferblattmustern 10 angeordnet sind, werden die rückseitigen Oberflächen der Zifferblattmuster (Oberflächen, die das Zifferblatt 4 kontaktieren) die Lichtreflexionsflächen, falls die Zifferblattmuster 10 per se aus dem lichtreflektierendem Material ausgebildet werden. Selbst solche Lichtreflexionsflächen können das innerhalb des Zifferblattes 4 gestreute Licht zu der Sonnenbatterie 3 reflektieren, so daß dieselbe Wirkung wie die Lichtreflexionsschichten 11 erzielen können.

(Dritte Ausführungsform)

Eine sonnenbatteriebetriebene Uhr entsprechend einer dritten Ausführungsform dieser Erfindung wird nun beschrieben.
Das Merkmal der dritten Ausführungsform beruht in einem Fixierungsmittel des Zifferblattes 4 (Abdeckteil) in dem Gehäuse 1 und einem Positionierungsmittel relativ zu dem Werk 2 in der sonnenbatteriebetriebenen Uhr, die in Fig. 1 gezeigt ist. Die andere Gesamtstruktur und das Verfahren zum Herstellen der Sonnenbatterie und das Verfahren zum Herstellen des Zifferblattes sind dieselben wie diejenigen der ersten Ausführungsform (siehe Fig. 1), und daher werden die detaillierten Erläuterungen derselben weggelassen, während die Bezugszeichen in den Figuren allgemein mit denjenigen der ersten Ausführungsform bezeichnet sind.
Fig. 10 ist eine Querschnittsansicht der sonnenbatteriebetriebenen Uhr entsprechend der dritten Ausführungsform, und Fig. 11 ist eine Draufsicht eines Zifferblattes (Abdeckteils) und eines Positionierungsrahmens, die entsprechend Bestandteile der sonnenbatteriebetriebenen Uhr sind.
Wie in Fig. 11 gezeigt ist, ausgesparte Teile 12 und 13, die jeweils eine runde Gestalt oder eine rechteckige Gestalt aufweisen, sind auf dem Zifferblatt 4 in Positionen nahe der Zifferblattmuster 10, die Zwölf Uhr und Sechs Uhr anzeigen, vorgesehen. Währenddessen sind vorstehende Teile 14 und 15, die mit den ausgesparten Teilen 12 und 13 in Eingriff gebracht werden, in dem Positionierungsrahmen 8 ausgebildet.
Der Positionierungsrahmen 8 ist aus einem Harzmaterial oder einem metallischen Material gemacht und er ist auf der oberen Oberfläche der Sonnenbatterie 3 an dem äußeren Umfang des Zifferblattes 4 angeordnet. Die Positionierungslöcher 8a und 8b sind entsprechend in den Positionierungsrahmen 8 gebohrt, während die Positionierungsstifte 2a und 2b entsprechend an der Vorderfläche des Werkes 2 an dem äußeren Umfang desselben vorgesehen sind. Die Positionierungsstifte 2a und 2b durchstoßen die Sonnenbatterie 3 und stehen an der Oberfläche der Sonnenbatterie 3 vor. Der Positionierungsrahmen 8 kann relativ zu dem Werk 2 positioniert werden.
Falls das Zifferblatt 4 in einem Zustand angeordnet wird, in dem die vorstehenden Teile 14 und 15 in Eingriff mit den ausgespar ten Teilen 12 und 13 sind, kann das Zifferblatt 4 relativ zu dem Werk 2 über den Positionierungsrahmen 8 positioniert werden.
Währenddessen sind die Oberflächen des Zifferblattes 4 und des Positionierungsrahmens 8 fluchtend miteinander, und die Oberfläche des Positionierungsrahmens 8, die das Gehäuse 1 kontaktiert, ist fluchtend mit dem Gehäuse 1, während das Zifferblatt 4 und der Positionierungsrahmen 8 miteinander in der Höhe ausgerichtet sind.
Das Werk 2, die Sonnenbatterie 3 und der äußere Umfang des Positionierungsrahmens 8 werden entsprechend durch einen Rahmenkörper 16 gehalten und sie sind in dem Gehäuse 1 aufgenommen, während dieser Haltezustand beibehalten wird. Wenn der Rahmenkörper 16 gegen die vorderseitige Öffnung 1a des Gehäuses 1 durch den Gehäuserücken 6 gedrückt wird, kontaktieren der Positionierungsrahmen 8 und das Zifferblatt 4 eine umfangsseitige Seitenwand 17 der vorderseitigen Öffnung 1a des Gehäuses 1.
Falls der Zustand, in dem das Zifferblatt 4 und der Positionierungsrahmen 8 die umfangsseitige Seitenwand 17 des Gehäuses 1 kontaktieren, beibehalten wird, gibt es keine Wahrscheinlichkeit des Zerbrechens des Zifferblattes 4 und des Positionierungsrahmens 8 verursacht durch ein Schlagen gegen die periphere Seitenwand 17, selbst falls sie eine große Stoßbelastung empfangen, wodurch die Stoßtoleranz erhöht wird.
Verglichen mit dem Fall, in dem die vorstehenden Teile 4a und 4b, die in Fig. 2 gezeigt sind, auf dem Zifferblatt 4 ausgebildet sind, daß aus einem zerbrechlichen Material wie Keramik ausgebildet ist, und in dem sie in Eingriff mit den ausgesparten Teilen 8c und 8d des Positionierungsrahmens 8 sind, sind die ausgesparten Teile 12 und 13 an dem Zifferblatt 4 vorgesehen, so daß die Spannungskonzentration in den vorstehenden Teilen 4a und 4b auftritt, wodurch das Zifferblatt 4 am Reißen und Zerbrechen gehindert wird und die Stoßtoleranz weiter erhöht wird.
Fig. 12 zeigt eine Querschnittsansicht einer Modifikation der dritten Ausführungsform.
Bei dieser Ausführungsform kontaktiert nur das Zifferblatt 4 die umfangsseitige Seitenwand 17 der vorderseitigen Öffnung 1a des Gehäuses 1 und ein Spalt ist zwischen dem Positionierungsrahmen 8 und der umfangsseitigen Seitenwand 17 definiert. Das heißt, die Höhe des Positionierungsrahmens 8 ist kleiner als diejenige des Zifferblattes 4 eingestellt.
Wenn der Positionierungsrahmen aus einem metallischen Material ausgebildet ist, das weniger zerbrechlich ist, kann dieselbe Stoßtoleranz auf dieselbe Weise wie bei der dritten Ausführungsform erhalten werden.
Fig. 13 ist eine Querschnittsansicht einer anderen Modifikation der dritten Ausführungsform.
Bei dieser Modifikation ist ein elastisches Teil 18 zwischen dem Zifferblatt 4, dem Positionierungsrahmen 8 und der Sonnenbatterie 3 vorgesehen. Das elastische Teil 18 ist aus einem Gummi oder einem synthetischen Harz, die entsprechend eine Elastizität aufweisen, gemacht und es weist eine Dicke im Bereich von 50 bis 100 um auf. Da das elastische Teil 18 dazwischen gesetzt ist, wie oben ausgeführt wurde, ist es möglich, ein mechanisches Brechen zu verhindern, das durch das Schlagen des Zifferblattes 4 und des Positionierungsrahmens 8 gegen die lichtempfangende Oberfläche 3a der Sonnenbatterie 3 verursacht wird, und es ist möglich, die Stoßtoleranz des Zifferblattes 4 aufgrund der Stoß- oder Schockabsorptionswirkung durch das elastische Teil 18 zu erhöhen.
Das elastische Teil 18 kann zwischen dem Zifferblatt 4, dem Positionierungsrahmen 8 und der Sonnenbatterie 3 bei der Struktur der Modifikation in Fig. 12 vorgesehen werden.
Als ein Ergebnis von Stoßversuchen für die sonnenbatteriebetriebene Uhr, die die in den Fig. 10, 11 und 12 gezeigten Strukturen aufweist, wobei der Test einem freien Fall einer Uhr aus einer Höhe von Im entspricht, wurde das Zifferblatt 4 überhaupt nicht zerbrochen.
Bei der Positionierungsstruktur des Zifferblattes 4, die in Fig. 11 gezeigt ist, können die ausgesparten Teile 12 und 13 und die vorstehenden Teile 14 und 15 in geeigneter Weise an drei oder mehr Punkten auf dem Zifferblatt 4 vorgesehen sein.

(Vierte Ausführungsform)

Eine sonnenbatteriebetriebene Uhr entsprechend einer vierten Ausführungsform dieser Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 14 und 15 beschrieben. Fig. 14 ist eine Querschnittsansicht der sonnenbatteriebetriebenen Uhr der vierten Ausführungsform und Fig. 15 ist eine Draufsicht eines Abdeckteiles, welches eines der Bestandteile der sonnenbatteriebetriebenen Uhr ist und als ein Zifferblatt verwendet wird.
In den Fig. 14 und 15 sind Bestandteile, die dieselben wie die oder entsprechende zu denjenigen in den Fig. 1 und 2 sind, durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet, und die Erläuterung derselben wird weggelassen.
Das Glas 5 ist an der vorderseitigen Öffnung 1a des Gehäuses 1 über eine erste Dichtung 20, die aus einem Harzmaterial gemacht ist, angebracht, wodurch eine luftdichte Struktur zur Verhinderung des Eintrittes von Staub, Feuchtigkeit und ähnlichem in die sonnenbatteriebetriebene Uhr gebildet wird.
Der Zierrahmen 21 ist an der Innenseite des Gehäuses 1 entlang des Umfangs der vorderseitigen Öffnung 1a des Gehäuses 1 befestigt. Der Zierrahmen 21 bedeckt den Umfang (rauhe Oberfläche) der vorderseitigen Öffnung 1a des Gehäuses 1, welches ein geschmiedetes Produkt ist, und er ist herkömmlicherweise zur Erhöhung des Zierwertes der Uhr verwendet worden. Der Zierrahmen 21 ist im allgemeinen aus einem Material gemacht, das unterschiedlich von demjenigen des Gehäuses 1 ist, und er weist eine spiegelbearbeitete Oberfläche auf, die durch Schleifen der Oberfläche desselben mittels eines Diamantwerkzeuges ausgebildet ist.
Desweiteren ist eine Nut in dem Gehäuse 1 an der Oberfläche definiert, an der der Gehäuserücken 6 angebracht wird, und eine zweite Dichtung 22, die aus einem Gummimaterial gemacht ist, ist in der Nut vorgesehen. Der Gehäuserücken 6 wird an dem Gehäuse 1 über die zweite Dichtung 22 montiert, wodurch eine luftdichte Struktur zur Verhinderung des Eintrittes von Staub, Feuchtigkeit und ähnlichem in die sonnenbatteriebetriebene Uhr gebildet wird.
Das Werk 2, das Zifferblatt 4 und die Sonnenbatterie 3 sind in dem Gehäuse 1 in einem Zustand untergebracht, in dem sie durch einen Gehäuserahmen 23 an den äußeren Umfangsseiten derselben gehalten werden. Ein Stufenteil 23a, das dieselben Abmessungen wie die Dicke des Zifferblattes 4 aufweist, ist an dem Stufenteil 23a an der Vorderseite desselben ausgebildet, wobei das Zifferblatt 4, das in Eingriff mit dem Positionierungsrahmen 8 (siehe Fig. 15) ist, in dem Stufenabschnitt 23a so untergebracht ist, daß es darin eingesenkt ist. Dementsprechend ist das vordere Ende des Gehäuserahmens 23 fluchtend mit der Oberfläche des Zifferblattes 4.
Ein Unterbringungsteil 23b für die Sonnenbatterie 3 ist in dem Gehäuserahmen 23 unter dem Stufenteil 23a zum Unterbringen des Zifferblattes 4 in diesem definiert. Die Sonnenbatterie 3 ist in dem Unterbringungsteil 23b angeordnet.
Die untere Endoberfläche 21a des Zierrahmens 21 steht unter (die Rückseite) der peripheren Seitenwand 17 der vorderseitigen Öffnung 1a des Gehäuses 1 vor, wie in Fig. 14 gezeigt ist. Dement sprechend werden der Gehäuserahmen 23 zum Halten des Zifferblattes 4, die Sonnenbatterie 3 und das Werk 2 durch den Gehäuserücken 6 von der Rückseite gedrückt und die Innenfläche des Umfangs des Zifferblattes 4 wird in Kontakt mit dem Zierrahmen 21 gebracht.
Zu diesem Zeitpunkt, falls die untere Endoberfläche 21a des Zierrahmens 21 unter (der Rückseite von) einem gekrümmten Teil 25 positioniert ist, das durch einen Schmiedevorgang an der Basis der umfangsseitigen Seitenwand 17 ausgebildet ist, neigt der Gehäuserahmen 23 nicht dazu, mit dem gekrümmten Teil 25 wechselzuwirken. Wenn das Zifferblatt 4 den Zierrahmen 21 kontaktiert, wird ein Spalt 24 zwischen der Rückseite der umfangsseitigen Seitenwand 17 des Gehäuses 1 und dem Zifferblatt 4 definiert. Da der gekrümmte Teil mit einer Dicke von ungefähr 0,2 mm mit Ecken in einem allgemeinen Schmiedevorgang ausgebildet wird, ist es, falls der Spalt 24 mit einer Länge von ungefähr 0,2 mm zwischen der Rückseite der umfangsseitigen Seitenwand 17 des Gehäuses 1 und dem Zifferblatt 4 definiert wird, möglich die Wechselwirkung zwischen dem gekrümmten Teil 25 und dem Gehäuserahmen 25 zu verhindern.
Da die vorstehenden Teile 4a und 4b, die an dem Umfang des Zifferblattes 4 ausgebildet sind (siehe Fig. 15), in dem Spalt 24 angeordnet sind, werden, selbst falls eine Stoßbelastung von außerhalb ausgeübt wird, die vorstehenden Teile 4a und 4b nicht gegen das Gehäuse 1 stoßen. Dementsprechend gibt es keine Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer Spannungskonzentration in den vorstehenden Teilen 4a und 4b, wodurch verhindert wird, daß das Zifferblatt 4 reißt und bricht, und weiter die Stoßtoleranz erhöht wird.
Die Erfinder dieser Anmeldung stellten 10 sonnenbatteriebetriebene Uhren her, die jeweils die in Fig. 14 gezeigte Struktur aufweisen, und diese sonnenbatteriebetriebenen Uhren wurden einem Hammerstoßtest unterworfen, der einem freien Fall aus der Höhe von einem Im entspricht. Als ein Ergebnis des Testes zerbrach kein Zifferblatt 4.
Fig. 16 ist eine Ansicht zum Erläutern einer Modifikation der vierten Ausführungsform.
Die sonnenbatteriebetriebene Uhr, die in Fig. 16 gezeigt ist, weist ein Zwischenteil 26, das aus einem Harzmaterial gemacht ist, zwischen dem Werk 2 und dem Gehäuserücken 6 auf. Das Zwischenteil 26 kann an dem Gehäuserücken 6 befestigt werden. Es ist zu bevorzugen, daß der innere Durchmesser des Zwischenteils 26 im wesentlichen derselbe wie derjenige des Zierrahmens 21 ist, und das Zwischenteil 26 liegt dem Zierrahmen entgegengesetzt. Mit einer solchen Anordnung wirkt eine abstoßende Kraft, die zwischen dem Zierrahmen 21 und dem Zwischenteil 26 erzeugt wird, nicht auf die Bestandteile wie das Werk 2, die Sonnenbatterie 3 und das Zifferblatt 4 als eine Scherkraft.
Währenddessen, wenn der Gehäuserücken 6 an dem Gehäuse 1 angebracht ist, ist es so strukturiert, da kein Spalt zwischen dem Zwischenteil 26 und dem Werk 2 definiert wird. Um es als solches zu strukturieren, kann die Dicke des Zwischenteils 26 größer als die Länge des Spaltes zwischen dem Werk 2 und dem Gehäuserücken 6 um die Länge, die im Bereich von ungefähr 0,5 mm bis 0,1 mm liegt, sein.
Wenn der Gehäuserücken 6 an dem Gehäuse 1 angebracht ist, ist das Zifferblatt 4 in Kontakt gebracht mit und fixiert an dem Zierrahmen 21 aufgrund der Druckkraft von dem Zwischenteil 26. Mit dem Vorsehen des Zwischenteils 26, wenn die sonnenbatteriebetriebene Uhr die Stoßbelastung empfängt, dient das Zwischenteil 26 zum Unterdrücken der Deformierung des Zifferblattes 4, um das Zerbrechen des Zifferblattes 4 sicher zu verhindern.
Fig. 17 ist eine Ansicht zum Erläutern einer anderen Modifikation der vierten Ausführungsform.
Die sonnenbatteriebetriebene Uhr, die in Fig. 17 gezeigt ist, weist ein elastisches Teil 27 wie ein Gummi, das zwischen den Gehäuserahmen 23 und den Gehäuserücken 6 gesetzt ist, auf. Das elastische Teil 27 kann an der unteren Endoberfläche des Gehäuserahmens 23 befestigt sein. Wenn der Gehäuserücken 6 an dem Gehäuse 1 montiert wird, ist der Gehäuserücken 6 zum Zusammendrücken des elastischen Teils 27 strukturiert, und das Zifferblatt 4 wird in Kontakt mit dem Zierrahmen 21 ohne Erzeugen eines Spaltes zwischen diesen durch die Druckkraft von dem Gehäuserücken 6 gebracht.
Der Betrieb des elastischen Teiles 27 wird nun beschrieben. Das heißt, falls die sonnenbatteriebetriebene Uhr das elastische Teil 27 nicht aufweist, wenn es die Stoßbelastung von außerhalb wiederholt empfängt, überträgt der Gehäuserücken 6, der aus dem metallischen Material gemacht ist, die Stoßbelastung wiederholt an den Gehäuserahmen 23. Der Gehäuserahmen 23 ist aus einem Harzmaterial gemacht, wie oben ausgeführt wurde. Dementsprechend wird der Gehäuserahmen 23 deformiert, wenn er wiederholt die Stoßbelastung empfängt, so daß ein Spalt zwischen dem Gehäuserahmen 23 und dem Gehäuserücken 6 definiert wird.
Als ein Ergebnis wird ein Spalt auch zwischen der Oberfläche des Zifferblattes 4 und dem Gehäuse 1 und zwischen dem Gehäuse 1 und dem Zierrahmen 21 definiert. Wenn die sonnenbatteriebetriebene Uhr eine Stoßbelastung empfängt, schlägt das Zifferblatt 4 gegen den Zierrahmen 21, so daß das Zifferblatt 4 zerbrochen wird.
Das elastische Teil 27 ist als ein Stoßabsorptionsteil zwischen dem Gehäuserahmen 23 und dem Gehäuserücken 6 vorgesehen, um die Deformation des Gehäuserahmens 23 zu verhindern, die durch die wiederholte Stoßbelastung verursacht wird. Wenn das elastische Teil 27 vorgesehen ist, wird die Deformation des Gehäuserahmens 23 aufgrund der Stoßbelastung verhindert, wodurch das Zerbrechen des Zifferblattes 4 verhindert wird.
Obwohl es in Fig. 17 nicht gezeigt ist, kann auch das Zwischenteil 26, das in Fig. 16 gezeigt ist, zwischen dem Gehäuserücken 6 und dem Werk 2 vorgesehen sein.
Fig. 18 ist eine Ansicht zum Erläutern einer anderen Modifikation der vierten Ausführungsform.
Das Merkmal der sonnenbatteriebetriebenen Uhr in Fig. 18 beruht in einem fixierten Positionierungsmittel zum Positionieren und Fixieren des Zifferblattes 4 relativ zu dem Werk 2. Das heißt, bei dieser Modifikation sind die vorstehenden Teile 4a und 4b nicht an dem Zifferblatt 4, das in Fig. 15 gezeigt ist, ausgebildet, sondern eine Mehrzahl von (z. B. zwei) Durchgangslöchern sind in das Zifferblatt 4 in einem Bereich gebohrt, der den Zierrahmen 21 berührt, und die Endabschnitte von feststehenden Stiften 28 sind in die Durchgangslöcher in Eingriff gebracht. Das Zifferblatt 4 wird relativ zu dem Werk 2 unter Verwendung der feststehenden Stifte 28 positioniert.
Die Durchgangslöcher, durch welche die feststehenden Stifte 28 hindurchgehen, sind in die Sonnenbatterie 3 gebohrt und die Positionierungslöcher (Fixierungsmittel), in welchen die feststehenden Stifte 28 in Eingriff gebracht sind, sind in das Werk 2 gebohrt. Die feststehenden Stifte 28 sind in Eingriff in den Positionierungslöchern des Werkes 2 über die Durchgangslöcher der Sonnenbatterie 3, so daß das Zifferblatt 4 positioniert relativ zu und befestigt an dem Werk 2 ist und die Sonnenbatterie 3 außerdem relativ zu dem Werk 2 positioniert ist.
Obwohl es in Fig. 18 nicht gezeigt ist, das Zwischenteil 26, das in Fig. 16 gezeigt ist, kann zwischen dem Werk 2 und dem Gehäuserücken 6 vorgesehen werden. Desweiteren kann das elastische Teil 27, das in Fig. 17 gezeigt ist, zwischen dem Gehäuserücken 6 und dem Gehäuserahmen 23 vorgesehen werden. Desweiteren werden das Zwischenteil 26 und das elastische Teil 27 entsprechend vorgesehen.
Obwohl die Größe des Zifferblattes 4 im wesentlichen dieselbe wie diejenige des Werkes 2 in Fig. 18 ist, sind diese Abmessungen nicht notwendigerweise dieselben. Das heißt, der Stufenteil 23a wird an dem Gehäuserahmen 23 ausgebildet und das Zifferblatt 4 wird in dem Stufenteil 23a untergebracht und angeordnet, wie in Fig. 14 gezeigt ist.
Obwohl die Größe des Zifferblatts 4 im wesentlichen dieselbe wie diejenige des Sonnenbatterie 3 in Fig. 18 ist, kann die Sonnenbatterie 3 kleiner als das Zifferblatt 4 gemacht werden und sie kann in dem Unterbringungsteil 23b (siehe Fig. 14) des Gehäuserahmens 23 untergebracht und angeordnet werden. In diesem Fall ist es zu bevorzugen, daß die Abmessungen der Sonnenbatterie 3 im wesentlichen dieselben wie oder leicht größer als die äußeren Abmessungen des Zierrahmens 21 sind.
Das heißt, wenn die sonnenbatteriebetriebene Uhr die Stoßbelastung von außerhalb empfängt, wird die Stoßbelastung an das Zifferblatt 4 über das Werk 2 übertragen. Zu dieser Zeit, wenn die Abmessungen der Sonnenbatterie 3 kleiner als die äußeren Abmessungen des Zierrahmens 21 sind, wird eine Scherkraft an das Zifferblatt 4 angelegt, so daß das Zifferblatt 4 dazu neigt, zu brechen. Dementsprechend wird, falls die Abmessungen der Sonnenbatterie 3 größer als die äußeren Abmessungen des Zierrahmens 21 gemacht sind, eine solche Scherkraft nicht auf das Zifferblatt 4 ausgeübt, wodurch das Zerbrechen des Zifferblattes 4 verhindert wird.
Als das feststehende Mittel zum Fixieren des Zifferblattes 4 und der Sonnenbatterie 3 relativ zu dem Werk 2 ist es möglich andere Mittel als die feststehenden Stifte 28 zum Ankleben entsprechender Bestandteile, zum Beispiel einen Kleber, zu verwenden. In dem Fall, in dem die Sonnenbatterie 3 und das Zifferblatt 4 an einandergeklebt sind, ist es möglich, die Erniedrigung der erzeugten elektrischen Leistung der Sonnenbatterie 3 zu unterdrücken, falls nur der Umfang der Sonnenbatterie 3 durch den Kleber angeklebt ist.
Bei den zuvor erwähnten Ausführungsformen sind das Gehäuse 1 und der Zierrahmen 21 entsprechend aus unterschiedlichen Teilen ausgebildet, aber sie können ebenso einstückig ausgebildet sein.

FÄHIGKEIT ZUR AUSBEUTUNG IN DER INDUSTRIE.

Diese Erfindung kann für verschiedene Uhren, die darin als Stromversorgung eine Sonnenbatterie eingebaut haben, verwendet werden, wodurch ein Zierwert derselben erhöht und außerdem die Lichtdurchlässigkeit relativ zu der Sonnenbatterie erhöht wird.

Claims

1. Sonnenbatteriebetriebene Uhr, die ein Gehäuse (1) mit einer Öffnung (1a) an einer Vorderseite desselben, und ein Glas (5), das die Öffnung bedeckt, ein Werk (2), das einen Zeigerantriebsmechanismus aufweist und in dem Gehäuse untergebracht ist, eine Sonnenbatterie (3), die eine Lichtempfangsoberfläche, die dem Glas gegenüberliegend angeordnet ist, aufweist und auf einer Vorderseite des Werks in dem Gehäuse installiert ist, und ein Abdeckteil (4) zum Abdecken der Lichtempfangsoberfläche der Sonnenbatterie aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckteil durch Formen von Keramik, die Aluminiumoxid als einen Hauptbestandteil enthält, ausgebildet ist, wobei ein Durchschnittsdurchmesser der Keramikkörner im Bereich von 5 um bis 40 um liegt und das Abdeckteil in eine Dicke in dem Bereich von 0,2 mm bis 0,5 mm geformt ist.

2. Sonnenbatteriebetriebene Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß optionale Zifferblattmuster (10) auf einer Oberfläche des Abdeckteils ausgebildet sind und Lichtreflexionsschichten (11) oder Lichtreflexionsflächen zwischen die Oberfläche des Abdeckteils und die Zifferblattmuster gesetzt sind.

3. Sonnenbatteriebetriebene Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein transparentes Substrat (81) an die Oberfläche des Abdeckteils (4, 51) laminiert ist und optionale Zifferblattmuster (10) an der Oberfläche des transparenten Substrates ausgebildet sind und Lichtreflexionsschichten (11, 73) oder Lichtreflexions flächen zwischen die Oberfläche des transparenten Substrates und die Zifferblattmuster gesetzt sind.

4. Sonnenbatteriebetriebene Uhr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein äußerer Rand des Abdeckteils in Kontakt mit einer umfangsseitigen Seitenwand (17) der Öffnung des Gehäuses gehalten wird.

5. Sonnenbatteriebetriebene Uhr nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Positionierungsrahmen (8), der um den Umfang des Abdeckteils (4) angeordnet ist, vorstehende Teile oder ausgesparte Teile (8c, 8d) aufweist, während das Abdeckteil (4) ausgesparte Teile oder vorstehende Teile (4a, 4b) zum Eingriff mit den vorstehenden Teilen oder den ausgesparten Teilen des Positionierungsrahmens aufweist, und daß die Uhr weiter ein Mittel (2a, 2b, 8a, 8b) zum Positionieren des Positionierungsrahmens (8) relativ zu dem Werk (2) aufweist.

6. Sonnenbatteriebetriebene Uhr nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein äußerer Rand des Abdeckteiles gegen eine umfangsseitige Seitenwand der Öffnung des Gehäuses mittels eines elastischen Teils (18) gedrückt gehalten wird.

7. Sonnenbatteriebetriebene Uhr nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zierrahmen (21) fest innerhalb des Umfangs der Öffnung des Gehäuses (1) derart montiert ist, daß die Innenfläche des Umfangs des Abdeckteils (4) in Kontakt mit dem Zierrahmen gehalten wird.

8. Sonnenbatteriebetriebene Uhr nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine rückseitige Öffnung (1b) auf eine Rückseite desselben, und einen Gehäuserahmen (23) zum sicheren Halten des Abdeckteils (4), der Sonnenbatterie (3) und des Werkes (2) innerhalb des Gehäuses (1) und eine Gehäuserückenabdeckung (6) zum Abdecken der rückseitigen Öffnung (1b) aufweist, wobei das Gehäuse weiter ein Zwischenteil (26), das aus einem Harzmaterial besteht und zwischen die Gehäuserückenabdeckung (6) und das Werk (2) gesetzt ist, aufweist.

9. Sonnenbatteriebetriebene Uhr nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine rückseitige Öffnung (1b) auf einer Rückseite desselben und einen Gehäuserahmen (23) zum sicheren Halten des Abdeckteils (4), der Sonnenbatterie (3) und des Werkes (2) innerhalb des Gehäuses (1) und eine Gehäuserückenabdeckung (6) zum Abdecken der rückseitigen Öffnung (1b) aufweist, wobei das Gehäuse weiter ein elastisches Teil (27), das zwischen die Gehäuserückenabdeckung (6) und den Gehäuserahmen (23) gesetzt ist, aufweist.

10. Sonnenbatteriebetriebene Uhr nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Durchgangslöcher in dem Abdeckteil in einem Bereich definiert sind, der den Zierrahmen kontaktiert, und Endabschnitte von feststehenden Stiften (28) in Eingriff in den Durchgangslöchern sind und die feststehenden Stifte aus der Unterseite des Abdeckteils vorstehen, und daß Durchgangslöcher in die Sonnenbatterie (3) zum Einsetzen der feststehenden Stifte gebohrt sind und weiter ein Mittel zum sicheren Halten der feststehenden Stifte an dem Werk (2) vorgesehen ist.