Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine solarbatteriegespeiste Uhr, die mit einer Solarbatterie als
Leistungsversorgung bereit gestellt ist.
Technischer Hintergrund
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Eine solarbatteriegespeiste Uhr, die mit einer Solarbatterie als Leistungsversorgung bereit
gestellt ist, wurde aufgrund der Tatsache, daß die Solarbatterie Lichtstrahlen zur Erzeugung
elektrischer Leistung absorbiert üblicherweise im allgemeinen in einer Art und Weise
strukturiert, daß die Solarbatterie auf der Oberfläche eines Zifferblatts unter einem Glas
angeordnet wurde, so daß sie von außen gesehen wurde.
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Da die Solarbatterie eine besonders dunkle violette Farbe aufweist, sind in einer derartigen
Struktur die Farben des Zifferblatts und das Design des Zifferblatts stark eingeschränkt, was
das Herausbringen einer Uhr mit Zierwert erschwert.
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Mit dem Ziel ein derartiges Problem zu lösen wird eine Erfindung vorgeschlagen mit
Farbmitteln an einer Licht empfangenden Oberfläche einer Solarbatterie, wie zum Beispiel in
einer Veröffentlichung JP-A5-29641 offenbart.
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In der gleichen Veröffentlichung wird cholesterisches Flüssigkristall mikroverkapselt und die
Oberfläche der Solarbatterie mit dem mikroverkapselten Flüssigkristall als Binder beschichtet.
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Bei dem in der gleichen Veröffentlichung offenbarten Farbmittel sind jedoch nur wenige
Farben für das Zifferblatt wählbar, und die Oberfläche des Zifferblatts wird eine dunkle Farbe,
und folglich wird deren Zierwert nicht verbessert. Insbesondere besteht ein Problem darin,
daß die oben genannten Farbmittel nicht weiß erzeugen können, das eine Grundfarbe ist und
häufig als Farbe des Zifferblatts der Uhr verwendet wird.
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Die EP 0 242 088 A2 offenbart eine solarbatteriegespeiste Uhr gemäß dem Obergriff des
Patentanspruchs 1 oder 2.
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Das Schweizer Patent CH 522 247 offenbart ein Abdeckteil aus Keramik, das Aluminium als
einen Hauptbestandteil enthält, wobei die Aluminiumteilchen, die die Basis des zu sinternden
Keramiks bilden, einen Durchmesser von höchstens 10 um aufweisen, und das resultierende
Abdeckteil kann zum Beispiel die Farbe weiß aufweisen.
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Die DE-OS 154 800 7 offenbart lichtreflektierende Schichten oder Flächen, die zur
Konzentration von auffallendem Licht auf Fotoelemente dienen.
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Die FR 221 257 3A offenbart einen Positionierrahmen zur Positionierung eines Abdeckteils
einer Uhr, der um einen äußeren Rand des Abdeckteils angeordnet ist und ausgesparte
Abschnitte aufweist, die in dem Positionierrahmen derart gebildet sind, daß vorstehende
Abschnitte, die in der Peripherie des Abdeckteils gebildet sind mit diesen ausgesparten
Abschnitten im Eingriff stehen.
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Aufgabe der Erfindung ist die Realisierung einer solarbatteriegespeisten Uhr mit verbessertem
Durchlaßgrad von Licht, das zur Erzeugung elektrischer Leistung für die Solarbatterie
notwendig ist
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Diese Aufgaben werden durch eine solarbatteriegespeiste Uhr gemäß den Patentansprüchen 1
oder 2 gelöst.
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Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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In einer Uhr gemäß dem Obergriff der Patenansprüche 1 und 2 kann die Oberfläche des
Abdeckteils von außen über das Glas gesehen werden, und falls das Abdeckteil ebenfalls als
das Zifferblatt verwendet wird, ist es möglich die solarbatteriegespeiste Uhr bereitzustellen,
die mit einem Zifferblatt mit einer gewünschten Farbe bereitgestellt ist, falls die Farbe des
Abdeckteils an die gewünschte Farbe angepaßt ist.
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Das Abdeckteil wird aus Keramik geformt. Da Keramik im allgemeinen weiß aussieht, ist es
möglich ohne Färbung des Zifferblatts ein weißes Zifferblatt (Abdeckteil) zu bilden.
Es ist überflüssig zu erwähnen, daß das Abdeckteil, das aus Keramik geformt ist, verhindert,
daß die Solarbatterie von außen gesehen wird.
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Ferner, da auffallendes Licht entsprechend von dem Keramik, das aus einem porösen Material
gebildet ist, durchgelassen wird, kann die Solarbatterie ohne Problem geladen werden.
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Da Keramik leichter zu färben ist, ist eine andere Farbe als weiß frei einstellbar.
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Folglich wird eine solarbatteriegespeiste Uhr mit Lichtdurchlaß bereitgestellt, so daß die
Solarbatterie mit ausreichend Licht bestrahlt wird, und eine bevorzugte Struktur des
Abdeckteils ein weißes Erscheinungsbild zeigt.
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Falls das Abdeckteil aus Keramik geformt ist, das Aluminium als einen Hauptbestandteil
enthält, kann es bevorzugt weiß sein, und falls ein durchschnittlicher Durchmesser der
Keramikkörner von 5 um bis 40 um reicht, und das Abdeckteil bis zu einer Dicke geformt ist,
die von 0,2 mm bis 0,5 mm reicht, kann das Abdeckteil eine hohe Qualität aufweisen und
ausreichend Licht zur Ladung der Solarbatterie durchlassen.
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Für den Fall, daß das Abdeckteil als ein Zifferblatt verwendet wird, sind die Zifferblattmuster,
wie etwa ein Zeiger, Beschriftung für einen Markennamen, und dergleichen, auf der
Oberfläche des Abdeckteils eingeschrieben. Da der Lichtdurchlaß durch die Zifferblattmuster
verhindert wird, ist es unvermeidbar, daß der Lichtdurchlaßbereich des Abdeckteils reduziert
wird. Fernen wird Licht, das zur Oberfläche des Abdeckteils zurückgekehrt, aufgrund von
Lichtstreuung in dem Abdeckteil, durch eine Grenzfläche zwischen dem Abdeckteil und den
Zifferblattmustern absorbiert, so daß die Lichtmenge, die die Solarbatterie erreicht, weiter
reduziert wird.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung, werden beliebige Zifferblattmuster auf der Oberfläche
des Abdeckteils geformt, und Lichtreflexionsschichten oder Lichtreflexionsflächen sind
zwischen der Oberfläche des Abdeckteils und den Zifferblattmustern zwischengelegt, um den
Betrieb der Uhr stabil aufrechtzuerhalten, indem die Reduktion der Menge an Lichtstrahlung
auf die Solarbatterie minimiert wird.
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In einer derartigen Struktur tritt Licht, das auf den Abdeckteil als das Zifferblatt auftrifft,
zuerst in das Innere des Abdeckteils ein, das lichtdurchlässig ist. Das folglich eingetretene
Licht wird innerhalb des Abdeckteils gestreut und in verschiedene Richtungen gerichtet. Als
ein Ergebnis wird das meiste des aufgefallenen Lichts ausgebreitet, während es im Inneren des
Abdeckteils gestreut wird, und ein Teil des aufgefallenen Lichts gelangt zurück zur
Oberfläche des Abdeckteils.
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Die Menge an Licht, die zurück zur Oberfläche gelangt, ist im wesentlichen auf der
Oberfläche des Abdeckteils gleichförmig. Da das Licht, das zu einem Teil zurückkehrt, wo die
Zifferblattmuster gebildet sind, an den Lichtreflexionsschichten oder Lichtreflexionsflächen
reflektiert wird, und in das Innere des Abdeckteils zurückkehrt, und dann an die Solarbatterie
durchgelassen wird, kann die Lichtbestrahlungsmenge auf die Solarbatterie erhöht werden.
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Im Falle der herkömmlichen solarbatteriegespeisten Uhr mit keiner Reflexionsschicht an der
Grenzfläche zwischen dem Abdeckteil und den Zifferblattmusters, wird das Licht, das zurück
zu dem Teil gelangt, wo die Zifferblattmuster im Inneren des Abdeckteils gebildet sind, durch
die Zifferblattmuster vollständig absorbiert. In einer derartigen Weise, daß das Licht, das sich
ausbreitet, während es im Inneren des Zifferblatts gestreut wird, durch die Zifferblattmuster
absorbiert wird, und folglich wird die Lichtbestrahlungsmenge auf die Solarbatterie
signifikant reduziert.
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Die Anordnung der solarbatteriegespeisten Uhr mit Lichtreflexionsschichten oder
Lichtreflexionsflächen kann Lichtverlust eliminieren, der durch Lichtabsorption an der
Grenzfläche zwischen dem Abdeckteil und den Zifferblattmustem verursacht wird, und kann
den Verlust an Lichtbestrahlungsmenge reduzieren.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird vorgeschlagen, ein transparentes Substrat
mit der Oberfläche des Abdeckteils zu laminieren, und beliebige Muster auf der Oberfläche
des transparenten Substrats zu bilden, und ferner werden Lichtreflexionsschichten und
Lichtreflexionsflächen zwischen der Oberfläche des transparenten Substrats und den
Zifferblattmustern zwischengelegt. Da das Abdeckteil aus Keramik geformt ist, hat es die
Eigenschaft, daß es zerbrechlich ist und leicht bricht, wenn eine Stoßbelastung auf das
Abdeckteil wirkt. Insbesondere wenn das Abdeckteil untergebracht ist, um frei in dem
Gehäuse bewegbar zu sein, besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, daß das Abdeckteil stark
gegen eine Umfangseitenwand der Öffnung des Gehäuses schlägt und bricht, wenn eine
Stoßbelastung angelegt wird.
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Entsprechend steht vorzugsweise der Außenrand des Abdeckteils von vornherein mit der
Umfangseitenwand der Öffnung des Gehäuses in Kontakt, wodurch die Bewegung des
Abdeckteils in dem Gehäuse eingeschränkt ist, um Bruch des Abdeckteils zu verhindern.
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Ferner, falls mindestens der Außenrand des Abdeckteils gegen die Umfangseitenwand der
Öffnung des Gehäuses durch ein elastisches Teil gepreßt wird, kann das Abdeckteil sicher mit
der Umfangseitenwand der Öffnung des Gehäuses in Kontakt gebracht werden.
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Zur Durchführung der Positionierung des Abdeckteils, das als Zifferblatt in dem Gehäuse
verwendbar ist, kann es möglich sein, einen Positionierungsrahmen um den Außenumfang des
Abdeckteils herum anzubringen, um vorstehende Abschnitte oder ausgesparte Abschnitte in
dem Positionierungsrahmen bereitzustellen, um ausgesparte Abschnitte oder vorstehende
Abschnitte in dem Abdeckteil bereitzustellen, für ein Ineinandergreifen mit den vorstehenden
Abschnitten oder ausgesparten Abschnitten des Positionierungsrahmens, und um
Positionierungsmittel bereitzustellen zur Positionierung des Positionierungsrahmens relativ zu
dem Gangwerk.
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Mit einer derartigen Anordnung kann das Abdeckteil leicht relativ zu dem Gangwerk
positioniert werden, daß zu einem Positionierungstandard relativ zu jeweiligen Bestandteilen
in dem Gehäuse wird, mit Hilfe des Positionierungsrahmens.
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Ein Zierrahmen kann im Inneren des Gehäuses entlang des Rands der Öffnung des Gehäuses
bereitgestellt sein, um den Wert der Uhr als Schmuckstück zu verbessern.
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In diesem Fall, wenn das Innere der Peripherie des Abdeckteils mit dem Zierrahmen in
Kontakt gebracht wird, wird die Bewegung des Abdeckteils im Inneren des Gehäuses
eingeschränkt, um Bruch des Abdeckteils zu verhindern.
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Wie oben beschrieben, wenn das Innere der Peripherie des Abdeckteils als eine Stützfläche
dient, kontaktieren die vorstehenden Abschnitte das Gehäuse selbst dann nicht, wenn die
positionierenden vorstehenden Abschnitte an der Peripherie des Abdeckteils gebildet sind.
Selbst wenn das Abdeckteil eine Stoßbelastung erhält, besteht entsprechend nur geringe
Wahrscheinlichkeit dafür, daß Spannungskonzentration an den vorstehenden Abschnitten
auftritt, so daß die Widerstandsfähigkeit gegenüber einem Stoß weiter verbessert werden
kann.
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Ferner, wenn die positionierenden vorstehenden Abschnitte auf der Peripherie des Abdeckteils
bereitgestellt sind, falls ein Spalt zwischen der Peripherie des Abdeckteils und dem Gehäuse
definiert wird, und die vorstehenden Abschnitte, die auf der Peripherie des Abdeckteils
bereitgestellt sind, in dem Spalt angeordnet sind, kontaktieren die vorstehenden Abschnitte
nicht das Gehäuse. Selbst wenn das Abdeckteil eine Stoßbelastung erhält besteht entsprechend
keine Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von Spannungskonzentration an den vorstehenden
Abschnitten, so daß die Widerstandsfähigkeit gegenüber einem Stoß weiter verbessert werden
kann.
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In der solarbatteriegespeisten Uhr, die derart strukturiert ist, daß die Öffnung, die auf der
Rückseite des Gehäuses gebildet ist, durch einen Gehäuserücken bedeckt ist, und das
Abdeckteil, die Solarbatterie und das Gangwerk durch einen Gehäuserahmen gehalten
werden, ist es vorteilhaft, ein Zwischenteil aus einem Harzmaterial zwischen dem
Gehäuserücken und dem Gangwerk zwischenzulegen.
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Als ein Ergebnis, wenn die solarbatteriegespeiste Uhr eine Stoßbelastung erfährt, dient das
Zwischenteil zur Unterdrückung der Verformung des Abdeckteils, wodurch Bruch des
Abdeckteils zuverlässiger verhindert wird.
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Falls das Zwischenteil an einer Position dem Zierrahmen gegenüberliegend angeordnet ist,
besteht keine Wahrscheinlichkeit dafür, daß eine Scherkraft auf das Abdeckteil wirkt, das
zwischen dem Zierrahmen und dem Zwischenteil gehalten wird, wodurch Bruch des
Abdeckteils zuverlässiger verhindert wird.
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Ferner, selbst wenn ein elastisches Teil zwischen dem Gehäuserücken und dem
Gehäuserahmen zwischengelegt wird, dient das elastische Teil zur Unterdrückung der
Verformung des Abdeckteils, wodurch Bruch des Abdeckteils zuverlässiger verhindert wird.
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Zur Positionierung des Abdeckteils relativ zum Gangwerk kann es derart strukturiert sein, daß
Durchgangslöcher in dem Abdeckteil an einem Bereich definiert sind, der den Zierrahmen
kontaktiert, und Endbereiche von fixierten Stiften greifen in die Durchgangslöcher ein, und
die fixierten Stifte stehen von der Unterseite des Abdeckteils vor, und Durchgangslöcher sind
in der Solarbatterie zur Einführung der fixierten Stifte definiert, und ferner ist ein Mittel zum
sicheren Halten der fixierten Stifte auf dem Gangwerk bereitgestellt.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht einer solarbatteriegespeisten Uhr, die eine Basis für die
gegenwärtige Erfindung bildet.
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Fig. 2 ist eine Draufsicht auf ein Abdeckteil, das eines der Bestandteile der oben genannten
solarbatteriegespeisten Uhr ist und als ein Zifferblatt verwendet wird.
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Fig. 3 zeigt eine Tabelle, die eine Bedingung zur Herstellung des Abdeckteils zeigt,
Durchschnittsdurchmesser von Keramikkörnern, und Ergebnisse von Messungen des
Durchlasses und der Transparenz jeder Probe.
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Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf ein Zifferblatt (Abdeckteil) einer solarbatteriegespeisten Uhr
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Fig. 5 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A aus
Fig. 4.
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Fig. 6 bis 8 und Fig. 9 zeigen Querschnittsansichten zur Erklärung der Funktion und
Wirkung der solarbatteriegespeisten Uhr, jeweils gemäß dem ersten und zweiten
Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Fig. 10 zeigt eine Querschnittsansicht einer solarbatteriegespeisten Uhr gemäß einem dritten
Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Fig. 11 zeigt eine Draufsicht auf ein Abdeckteil, das eines der Bestandteile der
solarbatteriegespeisten Uhr gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ist, und als Zifferblatt
verwendet wird.
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Fig. 12 zeigt eine Querschnittsansicht der solarbatteriegespeisten Uhr gemäß einer
Modifikation des dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
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Fig. 13 zeigt eine Querschnittsansicht der solarbatteriegespeisten Uhr gemäß einer anderen
Modifikation des dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
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Fig. 14 zeigt eine Querschnittsansicht einer solarbatteriegespeisten Uhr gemäß einem vierten
Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Fig. 15 zeigt eine Draufsicht auf einen Abdeckteil, das eines der Bestandteile der
solarbatteriegespeisten Uhr des vierten Ausführungsbeispiels ist und als Zifferblatt verwendet
wird.
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Fig. 16 zeigt eine Querschnittsansicht der solarbatteriegespeisten Uhr gemäß einer
Modifikation des vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
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Fig. 17 zeigt eine Querschnittsansicht der solarbatteriegespeisten Uhr gemäß einer anderen
Modifikation des vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
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Fig. 18 zeigt eine Querschnittsansicht der solarbatteriegespeisten Uhr gemäß einer noch
anderen Modifikation des vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
Beste Ausführungsform der Erfindung
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Eine beste Ausführungsform dieser Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die
beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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Wie in Fig. 1 gezeigt nimmt die solarbatteriegespeiste Uhr ein Gangwerk 2, eine
Solarbatterie 3 und ein Zifferblatt 4 in einem Gehäuse 1 auf.
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Das Gehäuse 1 hat eine Öffnung (Vorderseitenöffnung) (1a) an der Vorderseite desselben, und
eine andere Öffnung (Rückseitenöffnung) (1b) an der Rückseite desselben. Ein Glas 5 aus
einem transparenten Glas oder Saphir ist in der Vorderseitenöffnung 1a bereitgestellt. Die
Rückseitenöffnung 1b kann durch einen Gehäuserücken 6 bedeckt sein. Jeweilige Bestandteile
in dem Gehäuse 1 können durch die Rückseitenöffnung 1b untergebracht werden.
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Jeweilige Bestandteile in dem Gehäuse 1 sind in der Reihenfolge Zifferblatt 4, Solarbatterie 3
und Gangwerk 2 von der Seite nahe des Glases 5 aus angeordnet, wobei eine Licht
empfangende Oberfläche (vordere Oberfläche) 3a der Solarbatterie 3 dem Glas 5
gegenüberliegt.
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Das Gangwerk 2 bringt einen elektrischen Doppelschichtkondensator unter, zur Speicherung
einer erzeugten elektrischen Leistung der Solarbatterie 3, einen Kristalloszillator, der als
Zeitbasisquelle dient, eine halbleiterintegrierte Schaltung zur Erzeugung von Antreibimpulsen
zum Antreiben eines Zeigers 7 basierend auf einer Oszillationsfrequenz des Kristalloszillators,
einen Schrittmotor zum Antreiben eines Räderwerkmechanismus Sekunde um Sekunde beim
Empfang der Antreibimpulse, und den Räderwerkmechanismus, jeweils nicht gezeigt.
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Das Zifferblatt 4 dient als Abdeckteil zum Abdecken der Oberfläche der Solarbatterie 3, wie
später beschriebenen, so daß die Solarbatterie 3 von außen nicht gesehen werden kann.
Zifferblattmuster, wie etwa ein Zeiger, Beschriftung für einen Markennamen, und
dergleichen, sind auf der Oberfläche des Zifferblatts 4 eingeschrieben, zur Durchführung einer
primären Funktion des Zifferblatts 4.
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Das Zifferblatt 4 ist mit dem Gangwerk 2 mit Hilfe eines Positionierungsrahmens 8 befestigt.
Wie in Fig. 2 gezeigt, sind Positionierungsstifte bei 2a und 2b auf dem Gangwerk 2 auf
dessen vorderer Peripherie bereitgestellt, und die Positionierungsstifte 2a und 2b durchstechen
die Solarbatterie 3 und stehen von dem Positionierungsrahmen 8 an ihren
Anordnungsbereichen (vorderer Peripherie der Solarbatterie 3) vor. Positionierungslöcher 8a
und 8b sind in den Positionierungsrahmen 8 gebohrt. Wenn die Positionierungsstifte 2a und
2b mit den Positionierungslöchern 8a und 8b in Eingriff stehen, kann der
Positionierungsrahmen 8 mit dem Gangwerk 2 bei einer gegebenen relativen Position
befestigt werden.
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Ferner sind ausgesparte Abschnitte 8c und 8d auf dem Positionierungsrahmen 8 an dessen
innerer Peripherie bereitgestellt, während vorstehende Abschnitte 4a und 4b auf dem
Zifferblatt 4 an dessen äußerer Peripherie bereitgestellt sind. Wenn die vorstehenden
Abschnitte 4a und 4b in den ausgesparten Abschnitten 8c und 8d eingreifen, kann das
Zifferblatt 4 mit dem Positionierungsrahmen 8 fixiert werden.
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Das Zifferblatt (Abdeckteil) 4 ist durch Formung von Keramik gebildet, das Aluminium und
Zirkonoxid als einen Hauptbestandteil enthält. Insbesondere ist das Zifferblatt 4 aus Keramik
gebildet, das Aluminium als den Hauptbestandteil enthält. Das Keramik mit Aluminium als
den Hauptbestandteil sieht nach bevorzugten weiß aus, und weist eine hohe mechanische
Festigkeit auf.
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Falls das Zifferblatt 4 zu färben ist, wird ein Pigment in dem Keramik dispergiert, oder die
Oberfläche des Zifferblatts 4 wird durch Beschichtungsmittel gefärbt, so daß das Zifferblatt 4
einfach mit einer gewünschten Farbe eingefärbt werden kann.
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Die Solarbatterie 3 ist aus Dünnfilmen aus nicht monokristallinem Silizium oder aus Filmen
von monokristallinem Silizium oder Filmen von Verbindungshalbleitern gebildet.
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Die Licht empfangende Oberfläche 3a der Solarbatterie 3 ist mit dem Zifferblatt 4 abgedeckt,
wodurch die Licht empfangende Oberfläche 3a von außen nicht erkennbar ist. Entsprechend
kann die besonders dunkle Violettfarbe der Solarbatterie 3 nicht gesehen werden, und folglich
sieht das Zifferblatt 4 weiß aus, was insbesondere am Aluminium liegt.
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Obwohl es ausreichend ist, daß das Zifferblatt 4 und die Solarbatterie 3 einander überlappen,
können sie auch durch einen transparenten Kleber und dergleichen in einem
Zusammenbauschritt verbunden werden, falls notwendig.
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Ein Verfahren zur Herstellung der Solarbatterie 3 wird jetzt beschrieben.
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Zuerst wird ein Isolationsfilm (nicht gezeigt) auf der gesamten Oberfläche eines
Metallsubstrats, zum Beispiel aus Messing, gebildet, unter Verwendung eines Sputtersystems.
Der Isolationsfilm ist aus Siliziumoxid mit einer Dicke von ungefähr 100 nm gebildet.
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Als nächstes wird ein Elektrodenfilm (nicht gezeigt) gebildet, indem das gleiche
Sputtersystem verwendet wird. Der Elektrodenfilm verwendet Aluminium mit zum Beispiel 1
Gew.-% Silizium. Der Elektrodenfilm kann auf der gesamten Oberfläche des Metallsubstrats
oder teilweise auf dem Isolationsfilm gebildet sein.
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Wenn der Elektrodenfilm teilweise auf dem Isolationsfilm gebildet wird, wird eine
Metallmaske verwendet. Die Metallmaske wird aus einem dünnen Blatt aus Metallmaterial
gebildet, und weist eine Öffnung in einem Bereich auf, der die Elektrode bildet. Die
Metallmaske mit der Öffnung wird auf das Substrat gelegt, und in dem Sputtersystem
angeordnet, dann wird der Elektrodenfilm in der Öffnung der Metallmaske gebildet.
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Anschließend wird eine Solarbatterieschicht (nicht gezeigt) bestehend aus dünnen Filmen aus
nicht monokristallinem Silizium auf der Oberfläche des Elektrodenfilms gebildet. Die
Solarbatterieschicht besteht aus zum Beispiel amorphen Siliziumfilmen (nicht monokristalline
Siliziumfilme), die jeweils eine Struktur einer p-i-n-Typleitfähigkeit aufweisen.
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Die Solarbatterieschicht wird gebildet, indem ein plasmachemisches Bedampfungssystem
verwendet wird. Silangas (SiH&sub4;) wird als reaktives Gas verwendet. Ein amorpher Siliziumfilm
vom n-Leitfähigkeitstyp wird gebildet, indem Phosphingas (PH3) als Dotierstoff zugegeben
wird, und ein amorpher Siliziumfilm vom p-Leitfähigkeitstyp wird gebildet, indem Diborgas
(B&sub2;H&sub6;) als Dotierstoff zugegeben wird. Ein amorpher Siliziumfilm vom i-Typ kann ohne
Zugabe irgendeines Dotierstoffs gebildet werden.
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Die Dicken des p-Typfilms und des n-Typfilms liegen jeweils in Bereichen von 50 bis 100
nm, und die Dicke des i-Typfilms reicht von 50 bis 300 nm.
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Die Solarbatterieschicht bestehend aus amorphen Siliziumfilmen aus einer p-i-n-Verbindung
kann kontinuierlich mit dem plasmachemischen Bedampfungssystem gebildet werden.
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Ein transparenter Elektrodenfilm (nicht gezeigt) wird dann auf der Oberfläche der
Solarbatterieschicht durch Verwendung des Sputtersystems gebildet, wodurch eine
Solarbatterie 3 erhalten wird. Bei der Bildung des transparenten Elektrodenfilms wird
Indiumzinnoxid (ITO) verwendet.
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Die Metallmaske kann zur Bildung des transparenten Elektrodenfilms auf Teilen der
Oberfläche der Solarbatterieschicht verwendet werden. Die Metallmaske wird aus einem
Dünnmetallblatt präpariert und weist Öffnungen in Bereichen auf, wo der transparente
Elektrodenfilm gebildet wird. Die Bildung des transparenten Elektrodenfilms innerhalb der
Öffnungen des Metallfilms erfolgt durch Plazieren der Solarbatterie im Inneren des
Sputtersystems, wo die Schicht der Solarbatterie mit der Metallmaske mit den Öffnungen
überlagert wird.
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Ein Verfahren zur Herstellung des Zifferblatts 4, das durch Formung von Keramik gebildet
wird, das Aluminium als einen Hauptbestandteil enthält, wird im folgenden beschrieben.
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Zuerst wird eine Form mit einer Keramikmaterialmischung aufgefüllt, die Aluminium als
einen Hauptbestandteil und einen Binder enthält. In diesem Fall wird Aluminium in
Pulverform mit ungefähr 0,3 um Korndurchmesser verwendet, und eine Menge des
zugegebenen Binders repräsentiert ungefähr 3,0% der Mischung.
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Für das Keramikmaterial wird Aluminium mit einer Reinheit von 99,5% oder höher
verwendet, und für den Binder wird Polyvinylalkohol (PVA) verwendet.
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Für den Fall, daß Keramikmaterial mit Aluminium mit einer Reinheit von weniger als 99,5%
verwendet wird, war das Zifferblatt 4 mit der Farbe der Verunreinigungen leicht getönt, was
signifikant den Lichtdurchlaß reduzierte. Folglich wird vorzugsweise Keramikmaterial mit
hochreinem Aluminium von 99,5% oder mehr verwendet, um das Zifferblatt 4 für ein
gewünschtes weißes Erscheinungsbild herzustellen.
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Dann wird ein Druckprozeß auf die Form angewendet, die mit der Mischung aus dem
Keramikmaterial und dem Binder gefüllt ist. Zu diesem Zeitpunkt wird ungefähr Druck von 1
Tonne/cm² auf die Form angewendet.
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Wie in Fig. 2 gezeigt, weist das Zifferblatt 4 vorstehende Abschnitte 4a und 4b auf, ein
Anzeigefenster 4c zur Anzeige des Datums und der Tage der Woche, und ein Mittelloch 4d,
durch das eine Spindel des zweiten Zeigers von einem Gangwerk der Uhr vorsteht.
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Nacheinander wird ein erster Sinterprozeß auf das Zifferblatt 4 angewendet, um den Binder
bestehend aus PVA, der dem Keramikmaterial zugegeben wurde, zu entfernen. Der erste
Sinterprozeß erfolgt in der Atmosphäre bei einer Temperatur im Bereich von ungefähr 800 bis
1.600ºC für eine Dauer von ungefähr 120 Minuten. Als ein Ergebnis des ersten angewendeten
Sinterprozesses schrumpft das Zifferblatt 4 leicht in seinen äußeren Abmessungen, da der
Binder entfernt wird, unterliegt jedoch nur einer geringen Änderung in der Dicke.
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Anschließend wird ein zweiter Sinterprozeß bei einer Temperatur größer als beim ersten
Sinterprozeß angewendet. Der zweite Sinterprozeß wird bei einer Temperatur (1.500 bis
1.900ºC) nahe dem Schmelzpunkt von Keramik angewendet, für eine Dauer von ungefähr 300
Minuten. Der zweite Sinterprozeß erfolgt in Vakuum, um die Dichte des Keramiks zu
erhöhen.
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Der zweite Sinterprozeß, angewendet bei einer Temperatur nahe dem Schmelzpunkt des
Keramiks, wie oben beschrieben, führt zu einem Fortschritt der Kristallisation. Folglich ist der
Durchmesser der Keramikkörner in der Endstufe der Schritte sehr viel größer als 0,3 um.
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Mit Hilfe eines derartigen Schritts zur Vergrößerung des Durchmessers der Keramikkörner,
wie oben beschrieben (Kristallisationsschritt), kann der Lichtdurchlaß des Keramiks
verbessert werden. Der verbesserte Lichtdurchlaß des Zifferblatt 4 erlaubt einer ausreichenden
Lichtmenge an die Solarbatterie 3 durchgelassen zu werden, was ziemlich wünschenswert ist
vom Standpunkt der Sicherstellung genügend erzeugter Leistung, die als Quelle für die
Leistungsversorgung der Uhr notwendig ist.
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Jedoch hat man herausgefunden, als Ergebnis verschiedener Studien, daß der Schritt zur
Vergrößerung des Durchmessers der Keramikkörner, bei übermäßiger Anwendung, eine
übermäßige Transparenz des Zifferblatt 4 zur Folge hat, aufgrund der Verringerung der
Lichtmenge, die im Inneren des Keramiks gestreut wird. Wenn das Zifferblatt 4 übermäßig
transparent wird, kann es nicht seine Funktion als Abdeckmittel erfüllen, damit die
Solarbatterie von außen nicht erkennbar ist.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird ein bevorzugter Durchmesser der Keramikkörner
bei der Bildung des Zifferblatts 4 im folgenden beschrieben. Vor dieser Beschreibung erfolgt
jedoch zuerst die Beschreibung der Schritte zur Vervollständigung des zweiten
Sinterprozesses.
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Bei Vervollständigung des zweiten Sinterprozesses wird die Oberfläche des Zifferblatts 4
geglättet, indem Unebenheiten durch Verwendung eines Schleifers entfernt werden. Es gibt
verschiedene Verfahren zum Schleifen, zum Beispiel gleichzeitiges Schleifen beider Flächen,
Schleifen einer Fläche durch Pastieren des Keramiks auf einer Arbeitsvorrichtung unter
Verwendung von Wachs und dergleichen. Zum Schleifen werden Diamantstaub und ein
Diamantschleifer verwendet.
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Was die Größe eines Werkstücks beim Schleifen betrifft, wird vorzugsweise eine Dicke der
Größenordnung von 0,4 mm verwendet. Normalerweise kann die Dicke des Werkstücks,
wenn der Druckprozess in der Form komplett ist, vorzugsweise um ungefähr 0,3 mm dicker
sein als das fertiggestellte Zifferblatt 4.
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Dann wird ein dritter Sinterprozeß auf das Keramik angewendet, bei einer Temperatur (1.200
bis 1.600ºC) niedriger als die beim zweiten Sinterprozeß, für eine Dauer von ungefähr 120
Minuten. Durch die Anwendung des dritten Sinterprozesses in der Atmosphäre wird Schmutz,
der auf der Oberfläche des Keramiks haftet, durch Oxidationsreaktion und dergleichen,
entfernt.
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Dann wird Trommelpolieren auf das Zifferblatt 4 angewendet, indem ein
Trommelpolierapparat verwendet wird. Bei einem derartigen Trommelpolieren können
Kugeln aus Kupfer (Cu) verwendet werden. Als ein Ergebnis des Trommelpolierens wird die
Rauheit der Oberfläche des Zifferblatts 4 reduziert, was den Lichtdurchlaß des Zifferblatts 4
verbessert. Ferner ermöglicht das Trommelpolieren das Entfernen von Graten, die um den
äußeren Rand und in den Ecken des Zifferblatts 4 erzeugt sind, und darüber hinaus ermöglicht
es die Bereitstellung von Rundung in den Ecken des Zifferblatts 4.
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Anschließend wird ein vierter Sinterprozeß auf das Keramik bei einer Temperatur (1.200 bis
1.600ºC) angewendet, geringer als die beim zweiten Sinterprozeß, für eine Dauer von
ungefähr 120 Minuten. Der vierte Sinterprozeß wird ebenfalls in der Atmosphäre angewendet,
zur Reinigung der Oberfläche des Keramiks durch weiteres Entfernen von Schmutz, der auf
der Oberfläche haftet. Normalerweise können der dritte und vierte Sinterprozeß bei der
gleichen Bedingung angewendet werden.
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Abschließend werden mittels eines Druckverfahrens Zeiger, Beschriftung für einen
Markennamen und dergleichen, Grafik, ein Symbol (Zifferblattmuster) auf die Oberfläche des
Zifferblatts 4 eingeschrieben, um das Zifferblatt 4 zu vervollständigen.
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Im Falle, daß Ungleichmäßigkeiten auf der Oberfläche des Keramiks und Änderungen in der
Dicke minimiert werden können, aufgrund des Druckbeaufschlagungsprozesses des Keramiks,
unter Verwendung der Form, und des ersten und zweiten Sinterprozesses, können das
Schleifen und der dritte Sinterprozeß, der anschließend angewendet wird, weggelassen
werden.
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Die Erfinder dieser Anmeldung stellten Proben (A bis M) des Zifferblatts 4 her, mittels
Verwendung des Verfahrens der Herstellung bei verschiedenen Bedingungen. Fig. 3 zeigt
Herstellungsbedingungen der Proben, und Meßergebnisse der Proben einschließlich
Durchschnittsdurchmesser von Keramikkörnern der Proben, Lichtdurchlaß der jeweiligen
Proben, und Transparenz derselben.
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Aluminium, das bei der Herstellung der Proben verwendet wurde, war 99,9% rein, und die
Dicke der Proben (A bis M) des Zifferblatts war 0,4 mm. Als ein Ergebnis des zweiten
Sinterprozesses, angewendet im Vakuum, erlangte das Keramik von jeder der Proben hohe
Dichte im Bereich von 3,90 bis 3,92 g/cm³.
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Die durchschnittlichen Durchmesser der Keramikkörner wurden durch Untersuchung
geschnittener Oberflächen der Proben, unter Verwendung eines Elektronenmikroskops
gemessen. Die Durchlaßfähigkeit der Proben wurde mittels Messung eines
Leistungsausgangswerts der Solarbatterie 3 bestimmt, wenn die Proben (A bis M) des
Zifferblatts auf der Solarbatterie 3 plaziert wurden. Der Lichtdurchlaß wurde als 100%
bestimmt, wenn ein Leistungsausgangswert der Solarbatterie 3 ohne darauf plazierter Proben
(A bis M) des Zifferblatts erhalten wurde.
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Die Transparenz der Proben (A bis M) des Zifferblatts wurde durch visuelle Beobachtung
bestimmt, auf der Basis ob oder ob nicht 2 schwarze Linien, die parallel mit einem Abstand
von 0,3 mm gezeichnet waren, trennbar identifiziert werden konnten. Einige der Proben, bei
denen eine derartige Identifikation erreicht wurde, sind mit leeren Kreisen gekennzeichnet,
während andere Proben mit Kreuzen gekennzeichnet sind. Der Abstand von 0,3 mm zwischen
den 2 schwarzen Linien entspricht der Größe von kleinsten Buchstaben, die normalerweise
auf das Zifferblatt einer Uhr eingeschrieben werden.
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Wie aus den Meßergebnissen, wie in Fig. 3 gezeigt, offensichtlich, wenn der
Duchschnittsdurchmesser der Keramikkörner 45 um oder größer ist, erhöht sich die
Transparenz der Zifferblattproben erheblich, was signifikant die Leistungsfähigkeit des
Zifferblatts bezüglich der Abdeckung der Solarbatterie 3 reduziert. Die Ergebnisse einer
Untersuchung basierend auf sinnlichen Eindrücken einer Mehrzahl von Subjekten, eigentlich
die Untersuchung einer solarbatteriegespeisten Uhr, die gemäß der Struktur, wie in Fig. 1
gezeigt, hergestellt ist, zeigt, daß das von den Erfindern der Erfindung gewählte Kriterium zur
Beurteilung der Transparenz, im wesentlichen mit der sinnlichen Wahrnehmung der
Transparenz der Subjekte übereinstimmte.
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Aus den Meßergebnissen, wie oben beschrieben, hat man herausgefunden, daß der
durchschnittliche Durchmesser der Keramikkörner für das Zifferblatt 4 vorzugsweise bei
ungefähr 40 um oder weniger sein muß, um eine maximale Lichtmenge zu erlauben, die die
Solarbatterie 3 bestrahlt, um zu dieser durchgelassen zu werden, und um doch ausreichend die
Solarbatterie 3 zu bedecken.
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Andererseits, wurde es offensichtlich, daß wenn der durchschnittliche Durchmesser der
Keramikkörner weniger als 5 um wird, sich die Lichtdurchlässigkeit des Zifferblatts erheblich
verschlechtert. Entsprechend kann festgehalten werden, daß der durchschnittliche
Durchmesser der Keramikkörner vorzugsweise in einem Bereich von 5 um bis 40 um für das
Zifferblatt 4 sein muß, um weiß zu erhalten, während der Solarbatterie 3 die
Aufrechterhaltung einer ausreichenden Leistungserzeugungsfähigkeit ermöglicht wird.
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Die Dicke des Zifferblatts 4 wird vorzugsweise in dem Bereich zwischen 0,2 mm und 0,5 mm
gehalten, da dessen Stoßwiderstandsfähigkeit sich verschlechtert, wenn die Dicke weniger als
0,2 mm wird. Andererseits, wenn die Dicke größer ist als 0,5 mm, wird die Uhr selbst
übermäßig dick, was den Handelswert reduziert. Aus Sicht der Festigkeit kann jedoch das
Zifferblatt 4 mit der kritischen Dicke von 0,1 mm als Minimum in der Praxis verwendet
werden.
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Unter erneuter Betrachtung der Meßergebnisse, wie in Fig. 3 gezeigt, während eine derartige
Einschränkung, wie oben beschrieben berücksichtigt wird, in Bezug auf die Dicke des
Zifferblatts 4, kann festgehalten werden, wenn das Zifferblatt 4 um 0,1 mm dünner wurde,
erhöhte sich dessen Lichtdurchlaß um ungefähr 1,5%, jedoch wurde dessen Transparenz
keiner erkennbaren Änderung unterzogen.
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Folglich wird entsprechend angemerkt, daß der durchschnittliche Durchmesser der
Keramikkörner vorzugsweise im Bereich von 5 um bis 40 um sein sollte, unabhängig von der
Dicke des Zifferblatts 4, vorausgesetzt, daß dessen Dicke im Bereich zwischen 0,1 mm und
0,5 mm liegt.
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Basierend auf den Meßergebnissen, wie in Fig. 3 gezeigt, ist erkennbar das der
durchschnittliche Durchmesser der Keramikkörner gesteuert werden kann, indem die
Sintertemperatur, die Dauer der Sinterung, die Sinteratmosphäre, und dergleichen reguliert
wird.
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Wenn das Zifferblatt 4, das unter adäquaten Bedingungen, wie oben beschrieben, hergestellt
wurde, in die solarbatteriegespeiste Uhr mit der in Fig. 1 gezeigten Struktur eingearbeitet
wurde, hat man herausgefunden, daß die Uhr kontinuierlich normal ohne Anhalten aufgrund
von Mangel an erzeugter elektrischer Leistung lief. Ferner war das Zifferblatt 4 natürlich
weiß.
Erstes Ausführungsbeispiel
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Eine solarbatteriegespeiste Uhr gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird
jetzt beschrieben.
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Das erfindungsgemäße Merkmal des ersten Ausführungsbeispiels liegt in einer Struktur der
Zifferblattmuster, die auf der Oberfläche eines Zifferblatts (Abdeckteil) 4 der
solarbatteriegespeisten Uhr, wie in Fig. 1 gezeigt, gebildet ist. Die andere Gesamtstruktur
und das Verfahren zur Herstellung der Solarbatterie und das Verfahren zur Herstellung des
Zifferblatts sind gleich, wie unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 beschrieben, und
folglich wird eine genaue Erklärung dieser weggelassen, während Bezugsziffern in den
Figuren mit denen der vorher beschrieben Uhr übereinstimmen.
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Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf eine vordere Oberfläche des Zifferblatts, und Fig. 5 zeigt
eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A aus Fig. 4.
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Wie in Fig. 4 gezeigt, sind Zifferblattmuster 10 wie etwa Zeiger, Beschriftung für einen
Markennamen und dergleichen, Grafik, ein Symbol auf der Oberfläche des Zifferblatts 4
eingeschrieben.
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Wie in Fig. 5 gezeigt, sind Lichtreflexionsschichten 11 zwischen der Oberfläche des
Zifferblatts 4 und den Zifferblattmustern 10 zwischengelegt. Die Lichtreflexionsschichten 11
sind durch Maskieren der Oberfläche des Zifferblatts 4 gebildet, durch Anwenden einer
Vakuumbedampfung auf einen dünnen Metallfilm, wie etwa Aluminium, Nickel und
dergleichen, oder Ätzen des Dünnmetallfilms, der auf der gesamten Oberfläche des
Zifferblatts 4 in der Form der Zifferblattmuster 10 gebildet ist. Nach dem Bilden der
Lichtreflexionsschichten 11 können die Zifferblattmuster 10 auf die Oberfläche der
Lichtreflexionsschichten 11 gedruckt werden. Ferner können die Zifferblattmuster 10
gedruckt werden, indem Tinte, in der feine Teilchen aus Gold oder Aluminium dispergiert
sind, verwendet wird, dann wird hitzegetrocknet oder ein Sinterprozeß bei hoher Temperatur
auf die Zifferblattmuster 10 angewendet, um so die Lichtreflexionsschichten 11 zu bilden.
Die Wirkung der Bildung der Lichtreflexionsschichten 11 wird jetzt unter Bezugnahme auf
die Fig. 6 bis 8 beschrieben.
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Fig. 6 zeigt schematisch Lichtstrahlen 52a, 52b, 52c, 52d, die jeweils auf ein Substrat 51
auffallen, das einen Lichtdurchlaß und eine Lichtstreuung aufweist. Die Lichtstreuung des
Substrats 51 tritt aufgrund der Streuung von Licht im Inneren des Substrat 51 auf. In Fig. 6
ist die Lichtstreubarkeit als scharfe Änderung der Richtungen der Lichtstrahlen im Inneren
des Substrats 51 gezeigt. Ein derartiges Streuphänomen wird durch Diskontinuität des
Brechungsindex an den Grenzflächen zwischen feinen Teilchen erzeugt.
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Wenn die Richtungen der Lichtstrahlen geändert werden, wird ein Teil, wie etwa ein
Lichtstrahl 53a von der Oberfläche des Substrat 51 nach außen emittiert. Dies ist ähnlich der
Oberflächenreflexion. Andere Lichtstrahlen, wie etwa 54b, 54c und 54d werden von der
Rückoberfläche des Substrat 51 emittiert, und sind durchgelassene Lichtstrahlen.
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Obwohl Fig. 6 schematisch einen Lichtstrahl durch eine einzelne Linie zeigt, soll angemerkt
werden, daß zum Beispiel das gesamte auffallende Licht 52d nicht notwendigerweise die
Form des optischen Weges aufweist, wie durch die Linie in Fig. 6 gezeigt, um emittiert zu
werden, sondern ein Teil des Lichts 52d wird emittiert, da eigentlich mit einer gewissen
Wahrscheinlichkeit Streuung von Licht im Inneren des Substrats 51 auftritt. Jedoch ist der
folgende typische Ausdruck ausreichend zur Erklärung des Lichts, und das
Wahrscheinlichkeitsproblem wird nicht in diese Erklärung einbezogen.
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Fig. 7 zeigt Lichtabsorptionskörper 62, die an einem Teil der Oberfläche (auffallende Seite)
des Substrat 51 gebildet sind, zusätzlich zu der Struktur aus Fig. 6.
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Angenommen, daß die Lichtstrahlen 52a, 52b, 52c und 52d, wie in Fig. 6 gezeigt, jeweils die
optischen Wege im Inneren des Substrats 51 wie im Falle von Fig. 6 bilden, werden die
Lichtstrahlen 52a, 52b und 52d in Fig. 7, die entlang der Oberfläche des Substrats 51
wandern, jeweils durch die lichtabsorbierenden Körper 62 absorbiert, wie aus Fig. 7
offensichtlich, in den Mittelweg der jeweiligen optischen Wege, sie werden letztendlich in
Wärme gewandelt.
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In der Struktur nach Fig. 7 werden die Lichtstrahlen nicht von dem Substrat 51 emittiert, wie
Lichtstrahlen 54b, 54c und 54d, wie in Fig. 6 gezeigt. Das auf das Substrat 51 auffallende
Licht als der Lichtstrahl 52c trifft jedoch aufgrund der Wanderung nicht auf die Licht
absorbierenden Körper 62, so daß er von der Rückoberfläche des Substrats 51 als Licht 54c,
wie im Falle von Fig. 6 emittiert wird.
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Fig. 8 zeigt Lichtreflexionskörper 73, die jeweils aus einem Metallmaterial gebildet und mit
den Lichtabsorptionskörpern 62 aus Fig. 7 ersetzt sind.
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Angenommen, die Lichtstrahlen 52a, 52b, 52c und 52d, wie in Fig. 6 gezeigt, bilden jeweils
die optischen Wege innerhalb des Substrats 51, wie im Falle von Fig. 6, dann werden die
Lichtstrahlen, die vom Inneren des Substrats 51 auf die Lichtreflexionskörper 73 auffallen im
wesentlichen zu 100% reflektiert und in das Innere des Substrats 51 zurückgeworfen.
Entsprechend wird das Licht, das als Lichtstrahlen 52a, 52b, 52c und 52d auffällt, jeweils von
der Rückoberfläche des Substrats 51 als Lichtstrahlen 54a, 54b, 54c und 54d emittiert.
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Wie für den Lichtstahl 54a, obwohl dieser nicht von der Rückoberfläche des Substrats 51
emittiert wird, besteht eine gute Möglichkeit, daß er von der Vorderfläche des Substrats 51
emittiert wird, abhängig von der Streuung im Inneren des Substrats 51.
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Durch Anwenden der oben gegebenen Erklärung des Prinzips der solarbatteriegespeisten Uhr
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung sollen folgende Betrachtungen
angestellt werden.
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Das Zifferblatt 4, wie in Fig. 5 gezeigt, korrespondiert zu dem Substrat 51, wie in den
Fig. 6 bis 8 gezeigt. Wenn die Zifferblattmuster 10 direkt auf der Oberfläche des
Zifferblatts 4 (ohne dazwischen angeordneten Lichtreflexionsschichten 11) gebildet sind,
korrespondieren die Zifferblattmuster 10 zu den Lichtabsorptionskörpern 62 aus Fig. 7, aus
der offensichtlich ist, daß das Lichtabsorptionsphänomen, wie in Fig. 7 erklärt, auftritt.
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In dem ersten Ausführungsbeispiel, bei dem die Zifferblattmuster 10 auf der Oberfläche des
Zifferblatts 4 gebildet sind, durch Lichtreflexionsschichten 11 (siehe Fig. 5),
korrespondieren die Lichtreflexionsschichten 11 zu den Lichtreflexionskörpern 73 aus Fig.
8, aus der ersichtlich ist, daß das Lichtreflexionsphänomen, wie in Fig. 8 erklärt, auftritt.
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Wie aus den oben gegebenen Erklärungen offensichtlich, wird in der Struktur, die die
Zifferblattmuster 10 enthält, die auf dem Zifferblatt 4 mit Lichtdurchlaß und Lichtstreuung
ohne dazwischen angeordneten Lichtreflexionsschichten 11 gebildet sind, ein Teil der
auffallenden Lichtstrahlen durch die Zifferblattmuster 10 absorbiert und gedämpft.
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Andererseits, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel mit den Lichtreflexionsschichten 11,
können die meisten der Lichtstrahlen, die auf das Zifferblatt 4 fallen, an die Rückoberfläche
des Substrats 51 ohne Dämpfung durchgelassen werden. Es ist möglich Lichtverlust aufgrund
der Absorption des Lichts an der Grenzfläche zwischen dem Zifferblatt 4 und den
Zifferblattmustern 10 zu eliminieren, und ebenso ist es möglich die Lichtmenge, die auf die
Solarbatterie 3 strahlt auf ein Minimum zu reduzieren.
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Insbesondere wird ein Teil des Lichts, das auf das Zifferblatt 4 an den Peripherien der
Zifferblattmuster 10 fällt und horizontal gestreut wird, einfach durch die Zifferblattmuster 10
absorbiert, so daß die Lichtmenge, die die Solarbatterie erreicht, weiter gedämpft wird, um die
Menge, korrespondierend zu verschiedenen Zeiten so groß wie die eines Bereichsverhältnisses
(normalerweise ungefähr 5%) der Zifferblattmuster 10 relativ zu dem Zifferblatt 4, wodurch
ein nichtvernachlässigbarer Einfluß auf die solarbatteriegespeiste Uhr, die mit der
Solarbatterie 3 bereitgestellt wird, ausgeübt wird. Die Reflexionsschichten 11, die in dem
ersten Ausführungsbeispiel bereitgestellt sind, haben eine derartige Funktion und Wirkung,
daß sie die Dämpfung der Menge an durchgelassenem Licht unterdrücken, und die Menge an
Licht, das auf die Solarbatterie 3 strahlt, erhöhen.
Zweites Ausführungsbeispiel
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Fig. 9 zeigt eine Ansicht einer solarbatteriegespeisten Uhr gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Ein transparentes Substrat 81 ist zusätzlich zu den Bestandteilen aus Fig. 8 bereitgestellt,
und der Lichtreflexionskörper 73 ist auf der vorderen Oberfläche des transparenten Substrats
81 gebildet. Ein einfallendes Licht 52e, gezeigt als Beispiel, wandert direkt innerhalb des
transparenten Substrats 81, und wird im Inneren des Substrats 51 gestreut, dann wird es an das
transparente Substrat 81 zurückgeworfen, dann wandert es direkt innerhalb des transparenten
Substrats 81, und dann wird es auf den Lichtreflexionskörper 73 reflektiert. Anschließend
wandert das auffallende Licht 52e direkt innerhalb des transparenten Substrats 81, und wird
innerhalb des Substrats 51 gestreut und letztendlich von der Rückoberfläche des Substrats 51
als emittiertes Licht 54e emittiert.
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Da nur das Substrat 51 eine Lichtstreuung aufweist, spielt das transparente Substrat 81 eine
Rolle, um zu erlauben, daß Licht direkt darin wandert.
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Wenn die Struktur, wie in Fig. 9 gezeigt, auf das Zifferblatt 4 angewendet wird, wird ein
transparentes Substrat mit direkter Lichtwandereigenschaft auf die Oberfläche des Substrats
51 aus Keramik laminiert, und die Zifferblattmuster 10 werden auf der Oberfläche des
transparenten Substrats mittels der Lichtreflexionsschichten 11 gebildet. Selbst in einer
derartigen Struktur ist es möglich zu verhindern, daß Licht durch die Zifferblattmuster
absorbiert wird, so daß Licht ausreichend auf die Solarbatterie 3 strahlen kann. Ferner hat eine
derartige Änderung der Struktur die Wirkung, daß ein freies Designen des Zifferblatts für die
solarbatteriegespeiste Uhr verbessert werden kann.
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Als nächstes wird ein Verfahren zur Bildung der Lichtreflexionsschichten 11 und der
Zifferblattmuster 10 auf dem Zifferblatt 4 im einzelnen beschrieben.
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Nachdem das Zifferblatt 4 durch das Verfahren zur Herstellung des Zifferblatts gefertigt ist,
das unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 erklärt wurde, werden die
Lichtreflexionsschichten 11 auf der Oberfläche des Zifferblatts 4 gebildet.
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Die Lichtreflexionsschichten 11 werden mittels eines "Tampon"-Druckverfahrens auf den
Zifferblattmustern 10 gebildet, indem Tinte verwendet wird, bestehend aus Goldstaub, der
darin dispergiert und mit Lack gemischt ist. Die Lichtreflexionsschichten 11 werden
vorübergehend bei der Temperatur von ungefähr 100ºC getrocknet, ferner werden sie bei
einer Temperatur von ungefähr 750ºC gesintert, so daß nur Gold gesintert wird, um die
Lichtreflexionsschichten 11 zu bilden.
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Schließlich wird das "Tampon"-Druckverfahren auf die Oberfläche der
Lichtreflexionsschichten 11 angewendet, unter Verwendung einer Tinte mit schwarzen
Pigmenten vom UV-Aushärttyp, und sie wird vorübergehend bei der Temperatur von
ungefähr 80ºC getrocknet, dann mit UV-Strahlen bestrahlt, um die Lichtreflexionsschichten
11 vollständig auszuhärten.
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Das Zifferblatt 4, das mit den obengenannten Schritten hergestellt wurde, wird in das Gehäuse
1, wie in Fig. 1 gezeigt, eingearbeitet. Als Ergebnis tritt keine Nichtbetriebsbedingung auf,
wie etwa ein Anhalten der Uhr, was verursacht wird durch einen Mangel an erzeugter
elektrischer Leistung der Solarbatterie 3, und die Uhr bleibt im normalen Betrieb. Darüber
hinaus war das Zifferblatt natürlich weiß.
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Das Bereichsverhältnis der Zifferblattmuster 10 relativ zu dem Zifferblatt 4 ist 4,3% und der
Lichtdurchlaß des Zifferblatts 4 beträgt 51%, bevor die Lichtreflexionsschichten 11 und die
Zifferblattmuster 10 gebildet werden, und 49% nachdem die Lichtreflexionsschichten 11 und
die Zifferblattmuster 10 gebildet worden sind.
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Für das Zifferblatt, als Vergleichsbeispiel, das mittels Weglassen des Druckschritts hergestellt
wurde, bei dem Tinte bestehend aus Goldstaub verwendet wurde, der in Lack dispergiert und
gemischt wurde, zwischen den zuvor genannten Schritten, beträgt der Lichtdurchlaß 51%
bevor die Zifferblattmuster gebildet werden und 42% nachdem die Zifferblattmuster gebildet
worden sind.
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Obwohl in dem ersten Ausführungsbeispiel, wie oben genannt, die Lichtreflexionsschichten
11 zwischen dem Zifferblatt 4 und den Zifferblattmustern 10 zwischengelegt sind, werden die
Rückoberflächen der Zifferblattmuster (Oberflächen, die das Zifferblatt 4 kontaktieren) die
Lichtreflexionsflächen, falls die Zifferblattmuster 10 an sich aus lichtreflektierendem Material
gebildet sind. Selbst derartige Lichtreflexionsflächen können das gestreute Licht innerhalb des
Zifferblatts 4 zu der Solarbatterie 3 reflektieren, so daß sie die gleiche Wirkung wie die
Lichtreflexionsschichten 11 erzielen.
Drittes Ausführungsbeispiel
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Eine solarbatteriegespeiste Uhr gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird
jetzt beschrieben.
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Das Merkmal des dritten Ausführungsbeispiels liegt in Fixiermitteln des Zifferblatts 4
(Abdeckteil) im Gehäuse 1, und Positioniermitteln relativ zu dem Gangwerk 2 in der
solarbatteriegespeisten Uhr, wie in Fig. 1 gezeigt. Die andere gesammte Struktur und das
Verfahren zur Herstellung der Solarbatterie, und das Verfahren zur Herstellung des
Zifferblatts sind genauso wie unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 beschrieben, und
folglich werden detaillierte Erklärungen diesbezüglich weggelassen, während Bezugsziffern
in den Figuren die gleichen sind, wie bei der zuvor beschriebenen Uhr. Gemäß der Erfindung
ist das Zifferblatt mit Lichtreflexionsschichten oder -flächen gemäß den Ansprüchen 1 oder 2
bereitgestellt.
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Fig. 10 zeigt eine Querschnittsansicht der solarbatteriegespeisten Uhr gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel, und Fig. 11 zeigt eine Draufsicht auf ein Zifferblatt (Abdeckteil) und
einen Positionierungsrahmen, die jeweils Bestandteile der solarbatteriegespeisten Uhr sind.
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Wie in Fig. 11 gezeigt, sind ausgesparte Abschnitte 12 und 13, die jeweils eine kreisrunde
Form oder eine rechteckige Form ausweisen, auf dem Zifferblatt 4 an Positionen
bereitgestellt, nahe den Zifferblattmustern 11, die 12 Uhr und 6 Uhr kennzeichnen.
Vorstehende Abschnitte 14 und 15, die mit den ausgesparten Abschnitten 12 und 13 im
Eingriff stehen, sind in dem Positionierungsrahmen 8 gebildet.
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Der Positionierungsrahmen 8 ist aus einem Harzmaterial oder einem Metallmaterial gebildet,
und auf der oberen Oberfläche der Solarbatterie 3 an der äußeren Peripherie des Zifferblatts 4
angeordnet. Die Positionierungslöcher 8a und 8b sind jeweils in den Positionierungsrahmen 8
gebohrt, während die Positionierungsstifte 2a und 2b jeweils auf der Vorderseite des
Gangwerks 2 an dessen äußerer Peripherie bereitgestellt sind. Die Positionierungsstifte 2a und
2b durchstechen die Solarbatterie 3 und stehen auf der Oberfläche der Solarbatterie 3 vor. Der
Positionierungsrahmen 8 kann relativ zum Gangwerk 2 positioniert werden.
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Falls das Zifferblatt 4 in einem Zustand angeordnet wird, bei dem die vorstehenden
Abschnitte 14 und 15 mit den ausgesparten Abschnitten 12 und 13 im Eingriff stehen, kann
das Zifferblatt 4 relativ zum Gangwerk 2 mit Hilfe des Positionierungsrahmens 8 positioniert
werden.
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Die Oberflächen des Zifferblatts 4 und Positionierungsrahmens 8 sind bündig zueinander, und
die Oberfläche des Positionierungsrahmens 8, die das Gehäuse 1 kontaktiert, ist bündig mit
dem Gehäuse 1, während das Zifferblatt 4 und der Positionierungsrahmen 8 in der Höhe
zueinander ausgerichtet sind.
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Das Gangwerk 2, die Solarbatterie 3 und die äußere Peripherie des Positionierungsrahmens 8
sind jeweils durch einen Rahmenkörper 16 gehalten, und in dem Gehäuse 1 untergebracht,
während dieser Haltezustand aufrecht erhalten wird. Wenn der Rahmenkörper 16 gegen die
Frontseitenöffnung 1a des Gehäuses 1 durch den Gehäuserücken 6 gedrückt wird,
kontaktieren der Positionierungsrahmen 8 und das Zifferblatt 4 eine Umfangseitenwand 16
der Frontseitenöffnung 1a des Gehäuses 1.
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Falls der Zustand, bei dem das Zifferblatt 4 und der Positionierungsrahmen 8 die
Umfangseitenwand 17 des Gehäuses 1 kontaktieren, aufrecht erhalten wird, besteht keine
Wahrscheinlichkeit für ein Brechen des Zifferblatts 4 und des Positionierungsrahmen 8,
verursacht durch einen Stoß gegen die Umfangseitenwand 17, selbst wenn eine große
Stoßbelastung erhalten wird, wodurch die Widerstandsfähigkeit gegenüber Stoß verbessert
wird.
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Verglichen mit dem Gehäuse, bei dem die vorstehenden Abschnitte 4a und 4b, wie in Fig. 2
gezeigt, auf dem Zifferblatt 4 aus einem zerbrechlichen Material, wie etwa Keramik gebildet
sind, und mit den ausgesparten Abschnitten 8c und 8d des Positionierungsrahmens 8 im
Eingriff stehen, sind die ausgesparten Abschnitte 12 und 13 auf dem Zifferblatt 4
bereitgestellt, so daß die Spannungskonzentration in den vorstehenden Abschnitten 4a und 4b
auftritt, wodurch verhindert wird, daß das Zifferblatt 4 reißt und bricht, und ferner wird die
Stoßwiderstandsfähigkeit verbessert.
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Fig. 12 zeigt eine Querschnittsansicht einer Modifikation des dritten Ausführungsbeispiels.
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In diesem Ausführungsbeispiel kontaktiert nur das Zifferblatt 4 die Umfangsseitenwand 17
der Frontseitenöffnung 1a des Gehäuses 1, und ein Spalt ist zwischen dem
Positionierungsrahmen 8 und der Umfangsseitenwand 17 definiert. Die Höhe des
Positionierungsrahmens 8 ist geringer als die des Zifferblatts 4.
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Wenn der Positionierungsrahmen 8 aus einem Metallmaterial gebildet ist, das weniger
zerbrechlich ist, kann die gleiche Stoßwiderstandsfähigkeit auf die gleiche Weise erhalten
werden, wie bei dem dritten Ausführungsbeispiel.
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Fig. 13 zeigt eine Querschnittsansicht einer anderen Modifikation des dritten
Ausführungsbeispiels.
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In dieser Modifikation ist ein elastisches Teil 18 zwischen dem Zifferblatt, dem
Positionierungsrahmen 8 und der Solarbatterie 3 bereitgestellt. Das elastische Teil 18 ist aus
Gummi oder synthetischem Harz, jeweils elastisch, gebildet, und weist eine Dicke von 50 bis
100 um auf. Da das elastische Teil 18 zwischengelegt ist, wie oben genannt, ist es möglich
einen mechanischen Bruch zu verhindern, der durch das Stoßen des Zifferblatts 4 und des
Positionierungsrahmens 8 gegen die Licht empfangende Oberfläche 3a der Solarbatterie 3
verursacht wird, und um möglicherweise die Stoßwiderstandsfähigkeit des Zifferblatts 4
aufgrund eines Stoß- oder Erschütterungsabsorptionseffekts durch den elastischen Teil 18 zu
verbessern.
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Das elastische Teil 18 kann zwischen dem Zifferblatt 4, dem Positionierungsrahmen 8 und der
Solarbatterie 3 in der Struktur der Modifikation in Fig. 12 bereitgestellt sein.
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Als ein Ergebnis eines Stoßtests der solarbatteriegespeisten Uhr mit den in den Fig. 10, 11
und 12 gezeigten Strukturen, wobei der Test einem freien Fall der Uhr aus 1 m entspricht,
brach das Zifferblatt 4 nicht.
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In der Positionierungsstruktur des Zifferblatts 4, wie in Fig. 11 gezeigt, können die
ausgesparten Abschnitte 12 und 13, und die vorstehenden Abschnitte 14 und 15 entsprechend
an drei oder mehr Punkten auf dem Zifferblatt 4 bereitgestellt sein.
Viertes Ausführungsbeispiel
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Eine solarbatteriegespeiste Uhr gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird
jetzt unter Bezugnahme auf die Fig. 14 und 15 beschrieben. Fig. 14 zeigt eine
Querschnittsansicht der solarbatteriegespeisten Uhr gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel
und Fig. 15 zeigt eine Draufsicht auf ein Abdeckteil, das eines der Bestandteile der
solarbatteriegespeisten Uhr ist, und als ein Zifferblatt verwendet wird.
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In den Fig. 14 und 15 werden zu den Fig. 1 und 2 gleiche oder korrespondierende
Bestandteile mit den gleichen Bezugsziffern versehen, und eine Erklärung dieser erfolgt nicht.
Gemäß der Erfindung ist das Zifferblatt mit Lichtreflexionsschichten oder Flächen gemäß den
Ansprüchen 1 oder 2 bereitgestellt.
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Das Glas 5 ist über eine erste Dichtung 20 aus einem Harzmaterial auf der Frontseitenöffnung
1a des Gehäuses 1 angebracht, wodurch eine luftdichte Struktur gebildet wird, um den Eintritt
von Staub, Feuchtigkeit und dergleichen in die solarbatteriegespeiste Uhr zu verhindern.
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Der Zierrahmen 21 ist mit der Innenseite des Gehäuses 1 fixiert, entlang der Peripherie der
Frontseitenöffnung 1a des Gehäuses 1. Der Zierrahmen 1 bedeckt die Peripherie (raue
Oberfläche) der Frontseitenöffnung 1a des Gehäuses 1, der ein geschmiedetes Produkt ist, und
herkömmlich für die Verbesserung des Zierwerts der Uhr verwendet wird. Der Zierrahmen 21
wird im allgemeinen aus einem Material hergestellt, das von dem Gehäuse 1 unterschiedlich
ist, und weist eine hochglanzverchromte Oberfläche auf, die mittels Schleifen der Oberfläche
durch ein Diamantwerkzeug gebildet wird.
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Ferner ist ein Graben in dem Gehäuse 1 an der Oberfläche definiert, an der der Gehäuserücken
6 angebracht wird, und eine zweite Dichtung 22 aus einem Gummimaterial ist in dem Graben
bereitgestellt. Der Gehäuserücken 6 wird mit dem Gehäuse 1 über die zweite Dichtung 22
montiert, wodurch eine luftdichte Struktur gebildet wird, die das Eintreten von Staub,
Feuchtigkeit und dergleichen in die solarbatteriegespeiste Uhr verhindert.
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Das Gangwerk 2, das Zifferblatt 4 und die Solarbatterie 3 sind in dem Gehäuse 1 bei einem
Zustand untergebracht, bei dem sie durch einen Gehäuserahmen 23 an dessen äußeren
Peripherien gehalten werden. Der Gehäuserahmen 23 ist aus einem Harzmaterial gebildet. Ein
Stufenteil 23a mit den gleichen Abmessungen wie die Dicke des Zifferblatts 4 ist auf dem
Stufenteil 23a auf dessen Frontende gebildet, wobei das Zifferblatt 4, das mit dem
Positionierungsrahmen 8 (siehe Fig. 15) im Eingriff steht, in dem Stufenteil 23a
untergebracht ist, um darin versenkt zu sein. Entsprechend ist das Frontende des
Gehäuserahmens 23 bündig zu der Oberfläche des Zifferblatts 4.
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Ein Unterbringungsteil 23b der Solarbatterie 3 ist in dem Gehäuserahmen 23 unter dem
Stufenteil 23a definiert zur Aufnahme des Zifferblatts 4. Die Solarbatterie 3 ist in dem
Unterbringungsteil 23b angeordnet.
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Die untere Endoberfläche 21a des Zierrahmens 21 steht unter (die Rückseite von) der
Umfangsseitenwand 17 auf der Frontseitenöffnung 1a des Gehäuses 1 vor, wie in Fig. 14
gezeigt. Entsprechend werden der Gehäuserahmen 23 zum Halten des Zifferblatts 4, die
Solarbatterie 3 und das Gangwerk 2 durch den Gehäuserücken 6 von der Rückseite gedrückt,
wobei die innere Fläche der Peripherie des Zifferblatts 4 mit dem Zierrahmen 21 in Kontakt
gebracht wird.
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Falls die untere Endoberfläche 21a des Zierrahmens 21 unter (die Rückseite von) einem
gekrümmten Teil 25 positioniert ist, das durch einen Schmiedeprozeß auf der Basis der
Umfangsseitenwand 17 gebildet ist, besteht keine Wahrscheinlichkeit, daß der
Gehäuserahmen 23 mit dem gekrümmten Teil 25 interferriert. Wenn das Zifferblatt 4 den
Zierrahmen 21 kontaktiert, wird ein Spalt 24 zwischen der Rückseite der Umfangsseitenwand
17 des Gehäuses 1 und dem Zifferblatt 4 definiert. Da der gekrümmte Teil, mit einer Dicke
von 0,2 mm, mit Ecken in einem allgemeinen Schmiedeprozeß gebildet wird, falls der Spalt
24 mit einer Länge von ungefähr 0,2 mm zwischen der Rückseite der Umfangsseitenwand 17
des Gehäuses 1 und dem Zifferblatt 4 definiert ist, ist es möglich die Interferenz zwischen
dem gekrümmten Teil 25 und dem Gehäuserahmen 23 zu verhindern.
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Da die vorstehenden Abschnitte 4a und 4b, die auf der Peripherie des Zifferblatts 4 (siehe
Fig. 15) gebildet sind, in dem Spalt 24 angeordnet sind, schlagen die vorstehenden
Abschnitte 4a und 4b nicht gegen das Gehäuse 1, selbst wenn Stoßbelastung auf die
Außenseite angewendet wird. Entsprechend besteht keine Wahrscheinlichkeit des Auftretens
von Spannungskonzentration in den vorstehenden Abschnitten 4a und 4b, wodurch verhindert
wird, daß das Zifferblatt 4 reißt und bricht, und ferner wird die Stoßwiderstandsfähigkeit
verbessert.
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Die Erfinder dieser Anmeldung stellten zehn solarbatteriegespeiste Uhren her, die jeweils die
Struktur, wie in Fig. 14 gezeigt, aufwiesen, und diese solarbatteriegespeisten Uhren wurden
einem Hammerstoßtest unterzogen, der einem freien Fall aus einer Höhe von 1 m entspricht.
Als Ergebnis des Tests brach kein Zifferblatt 4.
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Fig. 16 zeigt eine Ansicht zur Erklärung einer Modifikation des vierten
Ausführungsbeispiels.
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Die solarbatteriegespeiste Uhr, wie in Fig. 16 gezeigt, weist einen Zwischenteil 26 aus einem
Harzmaterial auf, zwischen dem Gangwerk 2 und dem Gehäuserücken 6. Das Zwischenteil 26
kann mit dem Gehäuserücken 6 fixiert sein. Vorzugsweise ist der Innendurchmesser des
Zwischenteils 26 im wesentlichen gleich dem des Zierrahmens 21, und das Zwischenteil 26
liegt dem Zierrahmen gegenüber. Mit einer derartigen Anordnung wirkt eine Rückstoßkraft,
die zwischen dem Zierrahmen 21 und dem Zwischenteil 26 erzeugt wird, nicht als Scherkraft
auf die Bestandteile, wie etwa das Gangwerk 2, die Solarbatterie 3 und das Zifferblatt 4.
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Wenn der Gehäuserücken 6 an dem Gehäuse 1 angebracht ist, ist es strukturiert, um keinen
Spalt zwischen dem Zwischenteil 26 und dem Gangwerk 2 zu definieren. Um es derart zu
strukturieren kann die Dicke des Zwischenteils 26 größer sein als die Länge des Spalts
zwischen dem Gangwerk 2 und dem Gehäuserücken 6 mit der Länge, zwischen ungefähr 0,5
mm und 0,1 mm.
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Wenn der Gehäuserücken 6 auf dem Gehäuse 1 angebracht ist, wird das Zifferblatt 4 mit dem
Zierrahmen 21 kontaktiert und fixiert, aufgrund der Druckkraft von dem Zwischenteil 26. Mit
dem Vorsehen des Zwischenteils 26, wenn die solarbatteriegespeiste Uhr eine Stoßbelastung
erhält, unterdrückt das Zwischenteil 26 die Verformung des Zifferblatts 4, um Bruch des
Zifferblatts 4 sicher zu verhindern.
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Fig. 17 zeigt eine Ansicht zur Erklärung einer anderen Modifikation des vierten
Ausführungsbeispiels.
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Die solarbatteriegespeiste Uhr, wie in Fig. 17 gezeigt, weist ein elastisches Teil 27 auf, wie
etwa Gummi, das zwischen dem Gehäuserahmen 23 und dem Gehäuserücken 6
zwischengelegt ist. Das elastische Teil 27 kann mit der unteren Endoberfläche des
Gehäuserahmens 23 fixiert sein. Wenn der Gehäuserücken 6 auf dem Gehäuse 1 montiert ist,
ist der Gehäuserücken 6 strukturiert, um das elastische Teil 27 zu drücken, und das Zifferblatt
4 wird mit dem Zierrahmen 21 in Kontakt gebracht, ohne Erzeugung eines Spalts dazwischen,
durch die Druckkraft von dem Gehäuserücken 6.
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Die Operation des elastischen Teils 27 wird jetzt beschrieben. Falls die solarbatteriegespeiste
Uhr kein elastisches Teil 27 aufweist, wenn es Stoßbelastung von außen wiederholt erfährt,
überträgt der Gehäuserücken 6, der aus Metallmaterial gebildet ist, die Stoßbelastung
wiederholt an den Gehäuserahmen 23. Der Gehäuserahmen 23 ist aus einem Harzmaterial,
wie oben genannt, gebildet. Entsprechend wird der Gehäuserahmen 23 verformt, wenn er
wiederholt die Stoßbelastung empfängt, so daß zwischen dem Gehäuserahmen 23 und dem
Gehäuserücken 6 ein Spalt definiert wird.
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Als Ergebnis wird ebenfalls ein Spalt zwischen der Oberfläche des Zifferblatts 4 und des
Gehäuses 1 und zwischen dem Gehäuse 1 und dem Zierrahmen 21 gebildet. Wenn die
solarbatteriegespeiste Uhr Stoßbelastung erhält, schlägt das Zifferblatt 4 stark gegen den
Zierrahmen 21, so daß das Zifferblatt 4 gebrochen wird.
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Das elastische Teil 27 ist als Stoßabsorbierteil zwischen dem Gehäuserahmen 23 und dem
Gehäuserücken 6 bereitgestellt, um die Verformung des Gehäuserahmens 23 zu verhindern,
die durch wiederholte Stoßbelastung erzeugt wird. Wenn das elastische Teil 27 bereitgestellt
ist, wird die Verformung des Gehäuserahmens 23 aufgrund der Stoßbelastung verhindert,
wodurch Bruch des Zifferblatts 4 verhindert wird.
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Obwohl nicht in Fig. 17 gezeigt, kann das Zwischenteil 26, wie in Fig. 16 gezeigt, auch
zwischen dem Gehäuserücken 6 und dem Gangwerk 2 bereitgestellt sein.
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Fig. 18 zeigt eine Ansicht zur Erklärung einer noch anderen Modifikation des vierten
Ausführungsbeispiels.
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Das Merkmal der solarbatteriegespeisten Uhr in Fig. 18 liegt in einem
Positionierungsfixiermittel zur Positionierung und Fixierung des Zifferblatts 4 relativ zum
Gangwerk 2. In dieser Modifikation sind die vorstehenden Abschnitte 4a und 4b nicht auf
dem Zifferblatt 4 gebildet, wie in Fig. 15 gezeigt, sondern eine Mehrzahl (zum Beispiel 2)
von Durchgangslöchern ist in dem Zifferblatt 4 an einem Bereich gebohrt, der den Zierrahmen
21 kontaktiert, und Endbereiche von fixierten Stiften 28 sind in den Durchgangslöchern
eingegriffen. Das Zifferblatt 4 ist relativ zum Gangwerk 2 unter Verwendung der fixierten
Stifte 28 positioniert.
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Durchgangslöcher, durch die die fixierten Stifte 28 hindurchtreten sind in der Solarbatterie 3
gebohrt, und Positionierungslöcher (Fixiermittel), in die die fixierten Stifte 28 eingreifen, sind
in dem Gangwerk gebohrt. Die fixierten Stifte 28 sind in den Positionierungslöchern des
Gangwerks 2 eingegriffen, über die Durchgangslöcher der Solarbatterie 3, so daß das
Zifferblatt 4 relativ zu dem Gangwerk 2 positioniert und mit diesem fixiert ist, und die
Solarbatterie 3 ist ebenfalls relativ zum Gangwerk 2 positioniert.
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Obwohl nicht in Fig. 18 gezeigt, kann das Zwischenteil 26, wie in Fig. 16 gezeigt,
zwischen dem Gangwerk 2 und dem Gehäuserücken 6 bereitgestellt sein. Ferner kann das
elastische Teil 27, wie in Fig. 17 gezeigt, zwischen dem Gehäuserücken 6 und dem
Gehäuserahmen 23 bereitgestellt sein. Ferner sind jeweils das Zwischenteil 26 und das
elastische Teil 27 bereitgestellt.
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Obwohl die Größe des Zifferblatts 4 im wesentlichen gleich der des Gangwerks 2 in Fig. 18
ist, sind diese Größen nicht notwendigerweise gleich. Der Stufenteil 23a ist auf dem
Gehäuserahmen 23 gebildet, und das Zifferblatt 4 ist in dem Stufenteil 23a untergebracht und
angeordnet, wie in Fig. 14 gezeigt.
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Obwohl die Größe des Zifferblatts 4 im wesentlichen gleich der Größe der Solarbatterie 3 in
Fig. 18 ist, kann die Solarbatterie 3 kleiner als das Zifferblatt 4 gebildet sein, und es kann in
dem Unterbringungsteil 23b (siehe Fig. 14) des Gehäuserahmens 23 untergebracht und
angeordnet sein. In diesem Fall sind vorzugsweise die Abmessungen der Solarbatterie 3 im
wesentlichen gleich oder etwas größer als die Außenabmessungen des Zierrahmens 21.
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Wenn die solarbatteriegespeiste Uhr eine Stoßbelastung von außen erhält, wird die
Stoßbelastung über das Gangwerk 2 an das Zifferblatt 4 übertragen. Wenn die Abmessungen
der Solarbatterie 3 kleiner sind als die Außenabmessungen des Zierrahmens 21 wird eine
Scherkraft an das Zifferblatt 4 angelegt, so daß das Zifferblatt 4 zu Bruch neigt. Falls die
Abmessungen der Solarbatterie 3 größer sind als Außenabmessungen des Zierrahmens 21
wird entsprechend eine derartige Scherkraft nicht auf das Zifferblatt 4 angewendet, wodurch
Bruch des Zifferblatts 4 verhindert wird.
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Aufgrund der Fixiermittel zur Fixierung des Zifferblatts 4 und der Solarbatterie 3 relativ zum
Gangwerk 2, ist es möglich andere Mittel als fixierte Stifte 28 zu verwenden, um jeweilige
Bestandteile zusammenhalten, zum Beispiel ein Kleber. Für den Fall, daß die Solarbatterie 3
und das Zifferblatt 4 miteinander verklebt sind, ist es möglich die Verringerung der erzeugten
elektrischen Leistung der Solarbatterie 3 zu unterdrücken, falls nur die Peripherie der
Solarbatterie 3 mittels des Klebers geklebt ist.
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Bei den oben genannten Ausführungsbeispielen sind das Gehäuse 1 und der Zierrahmen 21
jeweils aus unterschiedlichen Teilen gebildet, können jedoch ebenfalls integriert gebildet sein.
Möglichkeit der Anwendung in der Industrie
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Diese Erfindung kann für verschiedene Uhren verwendet werden, die eine Solarbatterie als
Leistungsversorgung aufweisen, wobei ihr Zierwert und ebenfalls der Lichtdurchlaß relativ
zur Solarbatterie verbessert wird.