JP2004045105A - 時計装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】従来の太陽電池に比して受光性が良好な太陽電池を内蔵することで、従来に比して、文字板に対して自由な装飾を施し、外観、デザイン性を向上させることを可能とする時計装置を提供すること。
【解決手段】腕時計１０は、ケース体１１の内部に、文字板１４と時計モジュールＭとを備えている。文字板１４上には、半導体の球状結晶（例えば、ｐ型球状シリコン１ｂ、ｎ型拡散層１ｃ）、一対の電極（例えば、正極１ｅ、負極１ｆ）等を備えた球状ソーラセル１が設けられている。
【選択図】 図２
【解決手段】腕時計１０は、ケース体１１の内部に、文字板１４と時計モジュールＭとを備えている。文字板１４上には、半導体の球状結晶（例えば、ｐ型球状シリコン１ｂ、ｎ型拡散層１ｃ）、一対の電極（例えば、正極１ｅ、負極１ｆ）等を備えた球状ソーラセル１が設けられている。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体の球状結晶に光起電力発生部と少なくとも一対の電極とを備えた球状半導体素子が組み込まれた時計装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、太陽電池が内蔵された腕時計が製造されている。従来の太陽電池式の腕時計に内臓される太陽電池は、一般にシート状に形成されており、光透過性に構成された文字板の裏面側に配設されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の太陽電池式の腕時計においては、シート状に形成されている太陽電池の受光面積を確実に確保するために、光透過性の文字板に対する装飾の制限が大きかった。したがって、文字板に十分な装飾を施すことができず、腕時計の外観、デザイン性が劣ってしまうことが指摘されてきた。
【０００４】
本発明の課題は、従来の太陽電池に比して受光性が良好な太陽電池を内蔵することで、従来に比して、文字板に対して自由な装飾を施し、外観、デザイン性を向上させることを可能とする時計装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、例えば図１、図２に示すように、
ケース体（例えば、センタ１１）の内部に、文字板１４とモジュール（例えば、時計モジュールＭ）とを備えた時計装置（例えば、腕時計１０）において、
前記モジュールの駆動電源となる球状半導体素子（例えば、球状ソーラセル１）が、前記文字板１４の表面１４ａに配設されていることを特徴としている。
【０００６】
請求項１に記載の発明によれば、文字板の表面に配設された球状半導体素子は、光に対する指向性が小さく、周囲のあらゆる方向からの直射、反射、散乱光等を吸収し、効率良く電気に変換できる。したがって、従来のシート状の太陽電池のように、受光面積を確実に確保するための、文字板に対する装飾の制限が小さい。また、文字板の素材を自由に選択したり、文字板の表面の装飾に球状半導体素子を利用することもできる。したがって、時計装置の外観、デザイン性を向上させることができる。
【０００７】
なお、前記文字板の材料としては、例えば、プラスチック、金属、樹脂等が挙げられる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、例えば図２（ａ）に示すように、請求項１に記載の時計装置（例えば、腕時計１０）において、
前記球状半導体素子（例えば、球状ソーラセル１）は、前記文字板１４の表面１４ａの時字部分に配設されていることを特徴としている。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、文字板の表面の時字部分の装飾に球状半導体素子を利用することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、例えば図２（ｃ）に示すように、請求項１または請求項２に記載の時計装置（例えば、腕時計１０）において、
前記文字板１４の表面１４ａには、内面（例えば、側面１８ａ、底面１８ｂ）に光反射処理が施された箱状部材１８が設けられ、
前記球状半導体素子（例えば、球状ソーラセル１）は、前記箱状部材１８に収納されていることを特徴としている。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、前記箱状部材に内面に対する入射光を反射させて、この反射光を前記球状半導体素子に吸収させることができるため、前記球状半導体素子の受光性をさらに向上させることができる。
【００１２】
なお、前記箱状部材の内面に光反射処理を施すには、例えば、前記内面に光反射効果のある形状を施したり、前記内面に光反射効果のあるシート部材を設けておくこと等が考えられる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、例えば図１、図３に示すように、
ケース体（例えば、センタ１１）の内部に、文字板１４とモジュール（例えば、時計モジュールＭ）とを備えた時計装置（例えば、腕時計１０）において、
前記文字板１４の外周部には見切部材（例えば、見切カバー１５）が設けられ、
前記モジュール（例えば、時計モジュールＭ）の駆動電源となる球状半導体素子（例えば、球状ソーラセル１）が、前記文字板１４の表面１４ａと前記見切部材１５の裏面１５ａとの間に配設されていることを特徴としている。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、文字板の表面と見切部材の裏面との間に配設された球状半導体素子は、光に対する指向性が小さく、周囲のあらゆる方向からの直射、反射、散乱光等を吸収し、効率良く電気に変換できる。したがって、従来のシート状の太陽電池のように、受光面積を確実に確保するための、文字板に対する装飾の制限が小さい。また、見切部材を、光を透過しないか、光半透過反射性に構成しておくことで、文字板の表面に配設された球状半導体素子を外側から見えないようにして、時計装置の外観、デザイン性を向上させることができる。
【００１５】
なお、前記見切部材を半透過反射性に構成する方法としては、例えば、透明基材である見切部材本体の表面に対し、銀、アルミニウム、珪素等により構成された薄膜を反射膜として蒸着するものがある。所定の厚さの薄膜で反射膜を構成した場合には、反射膜の裏面側から反射膜へ入射した光のうち、所定の割合の光が反射膜を透過する。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、例えば図３（ｃ）、図３（ｄ）に示すように、請求項４に記載の時計装置（例えば、腕時計１０）において、
前記文字板１４の表面１４ａ、前記見切部材（例えば、見切カバー１５）の裏面１５ａ、前記ケース体（例えば、センタ１１）の側面１１ｄ、のうち少なくとも一つには、光反射処理が施されていることを特徴している。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、前記文字板の表面、前記見切部材の裏面、前記ケース体の側面のうち、光反射処理が施されたものに対する入射光を反射させて、この反射光を前記球状半導体素子に吸収させることができるため、前記球状半導体素子の受光性をさらに向上させることができる。
【００１８】
なお、前記文字板の表面、前記見切部材の裏面、前記ケース体の側面、に光反射処理を施すには、例えば、前記した箱状部材における方法と同様の方法が挙げられる。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、例えば図３（ｄ）に示すように、請求項５に記載の時計装置（例えば、腕時計１０）において、
前記見切部材（例えば、見切カバー１５）は、光半透過反射性に構成されていることを特徴としている。
【００２０】
請求項６に記載の発明によれば、前記見切部材に対する入射光の一部を透過させて、この透過光を前記球状半導体素子に吸収させることができるため、前記球状半導体素子の受光性をさらに向上させることができる。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、例えば図１、図４に示すように、
ケース体（例えば、センタ１１）の内部に、文字板１４とモジュール（例えば、時計モジュールＭ）とを備えた時計装置（例えば、腕時計１０）において、
前記ケース体（例えば、センタ１１）のベゼル部１１ａには、溝１１ｂ部が形成され、
前記モジュール（例えば、時計モジュールＭ）の駆動電源となる球状半導体素子（例えば、球状ソーラセル１）が、前記溝部１１ｂに収納されており、
前記溝部１１ｂには、光透過性に構成されたカバー部材１５が設けられていることを特徴としている。
【００２２】
請求項７に記載の発明によれば、ケース体のベゼル部に配設された球状半導体素子は、光に対する指向性が小さく、周囲のあらゆる方向からの直射、反射、散乱光等を吸収し、効率良く電気に変換できる。すなわち、従来のシート状の太陽電池のように、受光面積を確実に確保するための、時計装置に対する装飾の制限が小さい。また、ケース体のベゼル部の装飾に球状半導体素子を利用することもできる。したがって、時計装置の外観、デザイン性を向上させることができる。
【００２３】
請求項８に記載の発明は、例えば図４（ｃ）に示すように、請求項７に記載の時計装置（例えば、腕時計１０）において、
前記溝部１１ｂの内面（例えば、側面１１ｂ１、底面１１ｂ２）には、光反射処理が施されていることを特徴としている。
【００２４】
請求項８に記載の発明によれば、前記溝部の内面に対する入射光を反射させて、この反射光を前記球状半導体素子に吸収させることができるため、前記球状半導体素子の受光性をさらに向上させることができる。
【００２５】
なお、前記溝部の内面に光反射処理を施すには、例えば、前記した箱状部材における方法と同様の方法が挙げられる。
【００２６】
請求項９に記載の発明は、例えば図１、図５に示すように、
ケース体（例えば、センタ１１）の内部に、文字板１４とモジュール（例えば、時計モジュールＭ）とを備えた時計装置において、
前記文字板１４は光透過性に構成され、
前記文字板１４の裏面１４ｂ側には、板状部材（例えば、支持基盤１９）が設けられ、
前記モジュール（例えば、時計モジュールＭ）の駆動電源となる球状半導体素子（例えば、球状ソーラセル１）は、前記文字板１４の裏面１４ｂと前記板状部材（例えば、支持基盤１９）の表面１９ａとの間に配設されていることを特徴としている。
【００２７】
請求項９に記載の発明によれば、文字板の裏面と板状部材との間に配設された球状半導体素子は、光に対する指向性が小さく、周囲のあらゆる方向からの直射、反射、散乱光等を吸収し、効率良く電気に変換できる。なお、光透過性の文字板の裏面と、この文字板の裏面側に設けられる板状部材の表面との間は比較的広い空間となり、多くの球状半導体素子を配設することができるため、前記球状半導体素子による発電力を向上させることができる。この場合、前記文字板を光半透過反射性に構成しておくことで、前記文字板によって前記球状半導体素子を外側から見えないようにして、時計装置の外観、デザイン性を向上させえることができる。
【００２８】
請求項１０に記載の発明は、例えば図５（ｃ）に示すように、請求項９に記載の時計装置（例えば、腕時計１０）において、
前記支持基板１９の表面１９ａには、光反射処理が施されていることを特徴としている。
【００２９】
請求項１０に記載の発明によれば、前記支持基板の表面に対する入射光を反射させて、この反射光を前記球状半導体素子に吸収させることができるため、前記球状半導体素子の受光性をさらに受光性を向上させることができる。
【００３０】
なお、前記支持基板の表面に光反射処理を施す方法としては、例えば、前記した箱状部材における方法と同様の方法が挙げられる。
【００３１】
請求項１１に記載の発明は、例えば図５（ｄ）に示すように、請求項１０に記載の時計装置（例えば、腕時計１０）において、
前記板状部材（例えば、支持基板１９）は光半透過反射性に構成され、
この板状部材（例えば、支持基盤１９）の裏面１９ｂには、前記モジュール（例えば、時計モジュールＭ）を駆動させるための配線を流れる電流によって発光可能なエレクトロルミネッセンス素子２０が設けられていることを特徴としている。
【００３２】
請求項１１に記載の発明によれば、前記エレクトロルミネッセンス素子が、前記時計モジュールを駆動させるための配線を流れる電流から生じる電界によって発光するため、この発光光の一部を前記支持基板に透過させ、この透過光を前記球状半導体素子に吸収させることができるため、前記球状半導体素子の受光性をさらに向上させることができる。
【００３３】
なお、前記板状部材を半透過反射性に構成する方法としては、例えば、前記した見切部材における方法と同様の方法がある。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図６を参照して、本発明である時計装置の実施の形態について詳細に説明する。
【００３５】
本発明に係る球状ソーラセル１は、図６に示すように、球状半導体素子であり、直径が１〜２ｍｍ程度の小さなシリコン単結晶が、反射防止膜１ａで覆われたものである。シリコン単結晶は、ｐ型球状シリコン１ｂと、このｐ型球状シリコン１ｂの大半の外表面を覆うｎ型拡散層１ｃ、ｐ型球状シリコン１ｂとｎ型拡散層１ｃとにそれぞれ接続される、互いに対向する一対の正極１ｅと負極１ｆ、等から概略構成される。光起電力は、ｐ型球状シリコン１ｂとｎ型拡散層１ｃとの境界部に形成されるｐｎ接合部１ｄとその近傍が光を吸収することにより発生する。
このような構造の球状ソーラセル１は、光に対する指向性が非常に小さく、周囲のあらゆる方向からの直射光、反射光、散乱光を効率良く吸収できるようになっている。
【００３６】
以下に説明する［第１の実施の形態］〜［第４の実施の形態］は、いずれも、図１に示すような、アナログ式の腕時計１０（時計装置）に対する球状ソーラセル１の組み込み形態に関するものである。
【００３７】
［第１の実施の形態］
本実施の形態におけるアナログ式の腕時計１０は、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように、外殻となるリング状に形成された、時計のケース体を構成するセンタ１１、センタ１１を下方から塞ぐ円盤状に形成された裏蓋となるバック１２（ケース体）、センタ１１を上方から塞ぐ円盤状に形成された、透光性のカバーガラス１３（ケース体）、ケース体内に配設される円盤状の文字板１４、文字板１４とカバーガラス１３との間に配設される見切カバー１５（見切部材）、文字板１４の表面側に配設される指針１６、文字板の表面側に配設され、日付等を表示する液晶パネル１７、球状ソーラセル１を電力として駆動する時計モジュールＭ（モジュール）等から概略構成されている。
【００３８】
文字板１４の表面１４ａのうち、１時から４時、８時から１２時を示す時字の部分には、図２（ｃ）に示すように、側面１８ａと底面１８ｂとに光反射処理が施された箱状部材１８が設置されており、球状ソーラセル１は箱状部材１８に収納されている。
箱状部材１８の側面１８ａおよび底面１８ｂに対する光反射処理は、例えば、側面１８ａや底面１８ｂに、光反射性の表面形状を施しておく方法、側面１８ａや底面１８ｂに、光反射性のシート部材を設けておく方法等が考えられる。
【００３９】
なお、箱状部材１８には、図２（ｃ）に示すように、球状ソーラセル１の正極１ｅまたは負極１ｆに接続された端子１ｇを挿通可能な挿通孔１８ｃが形成されており、この挿通孔１８ｃを挿通した端子１ｇは、時計モジュールＭを駆動させるための配線がなされたプリント基板に接続される。
【００４０】
［第１の実施の形態］によれば、以下のような効果を得ることができる。
［１］文字板１４の表面１４ａに配設された球状ソーラセル１は、光に対する指向性が小さく、周囲のあらゆる方向からの直射、反射、散乱光等を吸収し、効率良く電気に変換できる。したがって、従来のシート状の太陽電池のように、受光面積を確実に確保するための、文字板１４に対する装飾の制限が小さい。また、文字板１４の素材を自由に選択したり、文字板１４の表面１４ａの装飾に球状ソーラセル１を利用することもできる。したがって、腕時計１０の外観、デザイン性を向上させることができる。
【００４１】
［２］文字板１４の表面１４ａの時字部分の装飾に球状ソーラセル１を利用することができる。
【００４２】
［３］箱状部材１８の側面１８ａや底面１８ｂに入射光を反射させて、この反射光を球状ソーラセル１に吸収させることができるため、球状ソーラセル１の受光性をさらに向上させることができる。
【００４３】
［第２の実施の形態］
本実施の形態は、図３に示すように、［第１の実施の形態］と略同じ構成の腕時計１０に対して、球状ソーラセル１を配設するものである。本実施の形態においては、［第１の実施の形態］と同じ構成については、同符号を付して説明を省略する。
【００４４】
本実施の形態においては、図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、見切カバー１５（見切部材）が、文字板１４との間に隙間を形成するように配設されており、球状ソーラセル１は、見切カバー１５の裏面１５ａと文字板１４の表面１４ａとの間で、センタ１１の側面１１ｄに近接した位置に配設されている。ここで、見切カバー１５の裏面１５ａと文字板１４の表面１４ａは、光を透過しない光非透過面または光半透過反射面となっている。
【００４５】
なお、見切カバー１５の裏面１５ａと文字板１４の表面１４ａを光を透過しない光非透過面または光半透過反射面とする方法としては、例えば、透明基材の表面に対し、銀、アルミニウム、珪素等により構成された薄膜を反射膜として蒸着する。所定の厚さの薄膜で反射膜を構成した場合には、反射膜の裏面側から反射膜へ入射した光のうち、所定の割合の光が反射膜を透過する。
【００４６】
図３（ｃ）、図３（ｄ）において、文字板１４の表面１４ａ、見切カバー１５の裏面１５ａ、センタ１１の側面１１ｄによって形成される凹状部の表面には、光反射処理層が施されている。凹状部の表面に光反射処理を施すためには、例えば、凹状部の表面に光反射性の表面形状を施しておく方法、凹状部の表面に、光反射性のシート部材を設けておく方法等が考えられる。
【００４７】
［第２の実施の形態］によれば、［第１の実施の形態］における▲１▼と同様の効果を得られるとともに、以下のような効果を得ることができる。
【００４８】
［４］文字板１４の表面１４ａと見切部材１５の裏面１５ａとの間に配設された球状ソーラセル１は、光に対する指向性が小さく、周囲のあらゆる方向からの直射、反射、散乱光等を吸収し、効率良く電気に変換できる。したがって、従来のシート状の太陽電池のように、受光面積を確実に確保するための、文字板１４に対する装飾の制限が小さい。また、見切部材１５を、光を透過しないか、光半透過反射性に構成しておくことで、文字板１４の表面１４ａに配設された球状ソーラセル１を外側から見えないようにして、腕時計１０の外観、デザイン性を向上させることができる。
【００４９】
［５］文字板１４の表面１４ａ、見切カバー１５の裏面１５ａ、センタ１１の側面１１ｄによって形成される凹状部の表面には、光反射処理が施されているため、 この凹状部に対する入射光を反射させて、この反射光を球状ソーラセル１に吸収させることができるため、球状ソーラセル１の受光性をさらに向上させることができる。
【００５０】
［６］見切カバー１５を半透過反射性に構成しておくことで、見切カバー１５に対する入射光の一部を透過させて、この透過光を球状ソーラセル１に吸収させることができるため、球状ソーラセル１の受光性をさらに向上させることができる。
【００５１】
［第３の実施の形態］
本実施の形態は、図４に示すように、［第１の実施の形態］と略同じ構成の腕時計１０に対して、球状ソーラセル１を配設するものである。本実施の形態においては、［第１の実施の形態］と同じ構成については、同符号を付して説明を省略する。
【００５２】
本実施の形態においては、図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、センタ１１のベゼル部１１ａに溝部１１ｂが形成されており、この溝部１１ｂに球状ソーラセル１が収納され、さらに、溝部１１ｂには、光透過性を有するカバー部材１５が設けられているものである。
【００５３】
図４（ｃ）において、溝部１１ｂの側面１１ｂ１や底面１１ｂ２には、光反射処理層が施されている。これら側面１１ｂ１や底面１１ｂ２に光反射処理層を施すためには、例えば、側面１１ｂ１や底面１１ｂ２に光反射性の表面形状を施しておく方法、側面１１ｂ１や底面１１ｂ２に、光反射性のシート部材を設けておく方法等が考えられる。
【００５４】
なお、溝部１１ｂには、図４（ｃ）に示すように、球状ソーラセル１の正極１ｅまたは負極１ｆに接続された端子１ｇを挿通可能な挿通孔１１ｂ３が形成されており、この挿通孔１１ｂ３を挿通した端子１ｇは、時計モジュールＭを駆動させるための配線がなされたプリント基板に接続される。
【００５５】
［第３の実施の形態］によれば、［第１の実施の形態］における▲１▼と同様の効果を得られるとともに、以下のような効果を得ることができる。
【００５６】
［７］ベゼル部１１ａに配設された球状ソーラセル１は、光に対する指向性が小さく、周囲のあらゆる方向からの直射、反射、散乱光等を吸収し、効率良く電気に変換できる。すなわち、従来のシート状の太陽電池のように、受光面積を確実に確保するための、腕時計１０に対する装飾の制限が小さい。また、ベゼル部１１ａの装飾に球状ソーラセル１を利用することもできる。したがって、腕時計１０の外観、デザイン性を向上させることができる。
【００５７】
［８］溝部１１ｂの側面１１ｂ１および底面１１ｂ２に対する入射光を反射させて、この反射光を球状ソーラセル１に吸収させることができるため、球状ソーラセル１の受光性をさらに向上させることができる。
【００５８】
［第４の実施の形態］
本実施の形態は、図５に示すように、［第１の実施の形態］と略同じ構成の腕時計１０に対して、球状ソーラセル１を配設するものである。本実施の形態においては、［第１の実施の形態］と同じ構成については、同符号を付して説明を省略する。
【００５９】
本実施の形態においては、図５（ａ）、図５（ｂ）に示すように、文字板１４は光透過性部材にて構成されており、文字板１４の裏面１４ｂ側には、球状ソーラセル１を支持する支持基板１９（板状部材）が設けられている。そして、文字板１４の裏面１４ｂと支持基板１９の表面１９ａとの間に、球状ソーラセル１が配設されているものである。
【００６０】
また、支持基板１９の表面１９ａには、図５（ｃ）に示すように、光反射処理層が施されている。なお、支持基板１９の表面１９ａに光反射処理層を施すには、例えば、表面１９ａに光反射効果のある形状を施したり、光反射効果のあるシート部材を設けておくこと等が考えられる。
【００６１】
なお、図５（ｄ）に示すように、支持基板１９を光半透過反射性部材にて構成し、この支持基板１９の裏面１９ｂに、時計モジュールＭを駆動させるための配線を流れる電流によって発光可能なエレクトロルミネッセンス素子２０を設けておいてもよい。
【００６２】
なお、支持基板１９を半透過反射性部材にて構成する方法としては、例えば、透明基材である支持基板１９本体の表面に対し、銀、アルミニウム、珪素等により構成された薄膜を反射膜として蒸着する。所定の厚さの薄膜で反射膜を構成した場合には、反射膜の裏面側から反射膜へ入射した光のうち、所定の割合の光が反射膜を透過する。
【００６３】
なお、エレクトロルミネッセンス素子２０とは、電界によって発光する性質を有するものであり、時計モジュールＭを駆動させるための配線を流れる電流によって発生する電界によって発光する。
【００６４】
［第４の実施の形態］によれば、［第１の実施の形態］における▲１▼と同様の効果を得られるとともに、以下のような効果を得ることができる。
【００６５】
［９］文字板１４の裏面１４ｂと支持基盤１９との間に配設された球状ソーラセル１は、光に対する指向性が小さく、周囲のあらゆる方向からの直射、反射、散乱光等を吸収し、効率良く電気に変換できる。なお、光透過性の文字板１４の裏面１４ａと、この文字板１４の裏面１４ｂ側に設けられる支持基盤１９の表面１９ａとの間は比較的広い空間となり、多くの球状ソーラセル１を配設することができるため、球状ソーラセル１による発電力を向上させることができる。この場合、文字板１４を光半透過反射性に構成しておくことで、文字板１４によって球状ソーラセル１を外側から見えないようにして、腕時計１０の外観、デザイン性を向上させえることができる。
【００６６】
［１０］支持基板１９の表面１９ａに対する入射光を反射させて、この反射光を球状ソーラセル１に吸収させることができるため、球状ソーラセル１の受光性をさらに向上させることができる。
【００６７】
［１１］エレクトロルミネッセンス素子２０が、時計モジュールＭを駆動させるための配線を流れる電流によって発光するため、この発光光の一部を支持基板１９に透過させ、この透過光を球状ソーラセル１に吸収させることができるため、球状ソーラセル１の受光性をさらに向上させることができる。
【００６８】
なお、本発明は以上の各形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意の変更が可能である。例えば、本発明を腕時計を含む時計装置のほかに、携帯電話、携帯端末、パソコンなど各種の電子機器、自動車、アクセサリーなどにも適用可能である。
【００６９】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、文字板の表面に配設された球状半導体素子は、光に対する指向性が小さく、周囲のあらゆる方向からの直射、反射、散乱光等を吸収し、効率良く電気に変換できる。したがって、従来のシート状の太陽電池のように、受光面積を確実に確保するための、文字板に対する装飾の制限が小さい。また、文字板の素材を自由に選択したり、文字板の表面の装飾に球状半導体素子を利用することもできる。したがって、時計装置の外観、デザイン性を向上させることができる。
【００７０】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果を得られることは勿論のこと、文字板の表面の時字部分の装飾に球状半導体素子を利用することができる。
【００７１】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は請求項２に記載の発明と同様の効果を得られることは勿論のこと前記箱状部材に内面に対する入射光を反射させて、この反射光を前記球状半導体素子に吸収させることができるため、前記球状半導体素子の受光性をさらに向上させることができる。
【００７２】
請求項４に記載の発明によれば、文字板の表面と見切部材の裏面との間に配設された球状半導体素子は、光に対する指向性が小さく、周囲のあらゆる方向からの直射、反射、散乱光等を吸収し、効率良く電気に変換できる。したがって、従来のシート状の太陽電池のように、受光面積を確実に確保するための、文字板に対する装飾の制限が小さい。また、見切部材を、光を透過しないか、光半透過反射性に構成しておくことで、文字板の表面に配設された球状半導体素子を外側から見えないようにして、時計装置の外観、デザイン性を向上させることができる。
【００７３】
請求項５に記載の発明によれば、請求項４に記載の発明と同様の効果を得られることは勿論のこと、前記文字板の表面、前記見切部材の裏面、前記ケース体の側面のうち、光反射処理が施されたものに対する入射光を反射させて、この反射光を前記球状半導体素子に吸収させることができるため、前記球状半導体素子の受光性をさらに向上させることができる。
【００７４】
請求項６に記載の発明によれば、請求項５に記載の発明と同様の効果を得られることは勿論のこと、前記見切部材に対する入射光の一部を透過させて、この透過光を前記球状半導体素子に吸収させることができるため、前記球状半導体素子の受光性をさらに向上させることができる。
【００７５】
請求項７に記載の発明によれば、ケース体のベゼル部に配設された球状半導体素子は、光に対する指向性が小さく、周囲のあらゆる方向からの直射、反射、散乱光等を吸収し、効率良く電気に変換できる。すなわち、従来のシート状の太陽電池のように、受光面積を確実に確保するための、時計装置に対する装飾の制限が小さい。また、ケース体のベゼル部の装飾に球状半導体素子を利用することもできる。したがって、時計装置の外観、デザイン性を向上させることができる。
【００７６】
請求項８に記載の発明によれば、請求項７に記載の発明と同様の効果を得られることは勿論のこと、前記溝部の内面に対する入射光を反射させて、この反射光を前記球状半導体素子に吸収させることができるため、前記球状半導体素子の受光性をさらに向上させることができる。
【００７７】
請求項９に記載の発明によれば、文字板の裏面と板状部材との間に配設された球状半導体素子は、光に対する指向性が小さく、周囲のあらゆる方向からの直射、反射、散乱光等を吸収し、効率良く電気に変換できる。なお、光透過性の文字板の裏面と、この文字板の裏面側に設けられる板状部材の表面との間は比較的広い空間となり、多くの球状半導体素子を配設することができるため、前記球状半導体素子による発電力を向上させることができる。この場合、前記文字板を光半透過反射性に構成しておくことで、前記文字板によって前記球状半導体素子を外側から見えないようにして、時計装置の外観、デザイン性を向上させえることができる。
【００７８】
請求項１０に記載の発明によれば、請求項９に記載の発明と同様の効果を得られることは勿論のこと、前記支持基板の表面に対する入射光を反射させて、この反射光を前記球状半導体素子に吸収させることができるため、前記球状半導体素子の受光性をさらに受光性を向上させることができる。
【００７９】
請求項１１に記載の発明によれば、請求項１０に記載の発明と同様の効果を得られることは勿論のこと、前記エレクトロルミネッセンス素子が、前記モジュールを駆動させるための配線を流れる電流によって発光するため、この発光光の一部を前記支持基板に透過させ、この透過光を前記球状半導体素子に吸収させることができるため、前記球状半導体素子の受光性をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した腕時計の平面図である。
【図２】本発明に係る球状ソーラセルの腕時計に対する組み込み形態の一例を示し、（ａ）は文字板およびケースの平面図、（ｂ）は腕時計の断面図、（ｃ）は（ｂ）の部分拡大図である。
【図３】本発明に係る球状ソーラセルの腕時計に対する組み込み形態の一例を示し、（ａ）は文字板およびケースの平面図、（ｂ）は腕時計の断面図、（ｃ）、（ｄ）は（ｂ）の部分拡大図である。
【図４】本発明に係る球状ソーラセルの腕時計に対する組み込み形態の一例を示し、（ａ）は文字板およびケースの平面図、（ｂ）は腕時計の断面図、（ｃ）は（ｂ）の部分拡大図である。
【図５】本発明に係る球状ソーラセルの腕時計に対する組み込み形態の一例を示し、（ａ）は文字板およびケースの平面図、（ｂ）は腕時計の断面図、（ｃ）、（ｄ）は（ｂ）の部分拡大図である。
【図６】本発明に係る球状ソーラセルの一例を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１ 球状ソーラセル（球状半導体素子）
１０ 腕時計（時計装置）
１１ センタ（ケース体）
１１ａ ベゼル部
１１ｂ 溝部
１１ｂ１ 側面（内面）
１１ｂ２ 底面（内面）
１１ｃ カバー部材
１１ｄ 側面
１２ バック（ケース体）
１３ カバーガラス（ケース体）
１４ 文字板
１４ａ 表面
１４ｂ 裏面
１５ 見切カバー（見切部材）
１８ 箱状部材
１８ａ 側面（内面）
１８ｂ 底面（内面）
１９ 支持基板（板状部材）
１９ａ 表面
１９ｂ 裏面
２０ エレクトロルミネッセンス素子
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体の球状結晶に光起電力発生部と少なくとも一対の電極とを備えた球状半導体素子が組み込まれた時計装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、太陽電池が内蔵された腕時計が製造されている。従来の太陽電池式の腕時計に内臓される太陽電池は、一般にシート状に形成されており、光透過性に構成された文字板の裏面側に配設されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の太陽電池式の腕時計においては、シート状に形成されている太陽電池の受光面積を確実に確保するために、光透過性の文字板に対する装飾の制限が大きかった。したがって、文字板に十分な装飾を施すことができず、腕時計の外観、デザイン性が劣ってしまうことが指摘されてきた。
【０００４】
本発明の課題は、従来の太陽電池に比して受光性が良好な太陽電池を内蔵することで、従来に比して、文字板に対して自由な装飾を施し、外観、デザイン性を向上させることを可能とする時計装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、例えば図１、図２に示すように、
ケース体（例えば、センタ１１）の内部に、文字板１４とモジュール（例えば、時計モジュールＭ）とを備えた時計装置（例えば、腕時計１０）において、
前記モジュールの駆動電源となる球状半導体素子（例えば、球状ソーラセル１）が、前記文字板１４の表面１４ａに配設されていることを特徴としている。
【０００６】
請求項１に記載の発明によれば、文字板の表面に配設された球状半導体素子は、光に対する指向性が小さく、周囲のあらゆる方向からの直射、反射、散乱光等を吸収し、効率良く電気に変換できる。したがって、従来のシート状の太陽電池のように、受光面積を確実に確保するための、文字板に対する装飾の制限が小さい。また、文字板の素材を自由に選択したり、文字板の表面の装飾に球状半導体素子を利用することもできる。したがって、時計装置の外観、デザイン性を向上させることができる。
【０００７】
なお、前記文字板の材料としては、例えば、プラスチック、金属、樹脂等が挙げられる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、例えば図２（ａ）に示すように、請求項１に記載の時計装置（例えば、腕時計１０）において、
前記球状半導体素子（例えば、球状ソーラセル１）は、前記文字板１４の表面１４ａの時字部分に配設されていることを特徴としている。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、文字板の表面の時字部分の装飾に球状半導体素子を利用することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、例えば図２（ｃ）に示すように、請求項１または請求項２に記載の時計装置（例えば、腕時計１０）において、
前記文字板１４の表面１４ａには、内面（例えば、側面１８ａ、底面１８ｂ）に光反射処理が施された箱状部材１８が設けられ、
前記球状半導体素子（例えば、球状ソーラセル１）は、前記箱状部材１８に収納されていることを特徴としている。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、前記箱状部材に内面に対する入射光を反射させて、この反射光を前記球状半導体素子に吸収させることができるため、前記球状半導体素子の受光性をさらに向上させることができる。
【００１２】
なお、前記箱状部材の内面に光反射処理を施すには、例えば、前記内面に光反射効果のある形状を施したり、前記内面に光反射効果のあるシート部材を設けておくこと等が考えられる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、例えば図１、図３に示すように、
ケース体（例えば、センタ１１）の内部に、文字板１４とモジュール（例えば、時計モジュールＭ）とを備えた時計装置（例えば、腕時計１０）において、
前記文字板１４の外周部には見切部材（例えば、見切カバー１５）が設けられ、
前記モジュール（例えば、時計モジュールＭ）の駆動電源となる球状半導体素子（例えば、球状ソーラセル１）が、前記文字板１４の表面１４ａと前記見切部材１５の裏面１５ａとの間に配設されていることを特徴としている。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、文字板の表面と見切部材の裏面との間に配設された球状半導体素子は、光に対する指向性が小さく、周囲のあらゆる方向からの直射、反射、散乱光等を吸収し、効率良く電気に変換できる。したがって、従来のシート状の太陽電池のように、受光面積を確実に確保するための、文字板に対する装飾の制限が小さい。また、見切部材を、光を透過しないか、光半透過反射性に構成しておくことで、文字板の表面に配設された球状半導体素子を外側から見えないようにして、時計装置の外観、デザイン性を向上させることができる。
【００１５】
なお、前記見切部材を半透過反射性に構成する方法としては、例えば、透明基材である見切部材本体の表面に対し、銀、アルミニウム、珪素等により構成された薄膜を反射膜として蒸着するものがある。所定の厚さの薄膜で反射膜を構成した場合には、反射膜の裏面側から反射膜へ入射した光のうち、所定の割合の光が反射膜を透過する。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、例えば図３（ｃ）、図３（ｄ）に示すように、請求項４に記載の時計装置（例えば、腕時計１０）において、
前記文字板１４の表面１４ａ、前記見切部材（例えば、見切カバー１５）の裏面１５ａ、前記ケース体（例えば、センタ１１）の側面１１ｄ、のうち少なくとも一つには、光反射処理が施されていることを特徴している。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、前記文字板の表面、前記見切部材の裏面、前記ケース体の側面のうち、光反射処理が施されたものに対する入射光を反射させて、この反射光を前記球状半導体素子に吸収させることができるため、前記球状半導体素子の受光性をさらに向上させることができる。
【００１８】
なお、前記文字板の表面、前記見切部材の裏面、前記ケース体の側面、に光反射処理を施すには、例えば、前記した箱状部材における方法と同様の方法が挙げられる。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、例えば図３（ｄ）に示すように、請求項５に記載の時計装置（例えば、腕時計１０）において、
前記見切部材（例えば、見切カバー１５）は、光半透過反射性に構成されていることを特徴としている。
【００２０】
請求項６に記載の発明によれば、前記見切部材に対する入射光の一部を透過させて、この透過光を前記球状半導体素子に吸収させることができるため、前記球状半導体素子の受光性をさらに向上させることができる。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、例えば図１、図４に示すように、
ケース体（例えば、センタ１１）の内部に、文字板１４とモジュール（例えば、時計モジュールＭ）とを備えた時計装置（例えば、腕時計１０）において、
前記ケース体（例えば、センタ１１）のベゼル部１１ａには、溝１１ｂ部が形成され、
前記モジュール（例えば、時計モジュールＭ）の駆動電源となる球状半導体素子（例えば、球状ソーラセル１）が、前記溝部１１ｂに収納されており、
前記溝部１１ｂには、光透過性に構成されたカバー部材１５が設けられていることを特徴としている。
【００２２】
請求項７に記載の発明によれば、ケース体のベゼル部に配設された球状半導体素子は、光に対する指向性が小さく、周囲のあらゆる方向からの直射、反射、散乱光等を吸収し、効率良く電気に変換できる。すなわち、従来のシート状の太陽電池のように、受光面積を確実に確保するための、時計装置に対する装飾の制限が小さい。また、ケース体のベゼル部の装飾に球状半導体素子を利用することもできる。したがって、時計装置の外観、デザイン性を向上させることができる。
【００２３】
請求項８に記載の発明は、例えば図４（ｃ）に示すように、請求項７に記載の時計装置（例えば、腕時計１０）において、
前記溝部１１ｂの内面（例えば、側面１１ｂ１、底面１１ｂ２）には、光反射処理が施されていることを特徴としている。
【００２４】
請求項８に記載の発明によれば、前記溝部の内面に対する入射光を反射させて、この反射光を前記球状半導体素子に吸収させることができるため、前記球状半導体素子の受光性をさらに向上させることができる。
【００２５】
なお、前記溝部の内面に光反射処理を施すには、例えば、前記した箱状部材における方法と同様の方法が挙げられる。
【００２６】
請求項９に記載の発明は、例えば図１、図５に示すように、
ケース体（例えば、センタ１１）の内部に、文字板１４とモジュール（例えば、時計モジュールＭ）とを備えた時計装置において、
前記文字板１４は光透過性に構成され、
前記文字板１４の裏面１４ｂ側には、板状部材（例えば、支持基盤１９）が設けられ、
前記モジュール（例えば、時計モジュールＭ）の駆動電源となる球状半導体素子（例えば、球状ソーラセル１）は、前記文字板１４の裏面１４ｂと前記板状部材（例えば、支持基盤１９）の表面１９ａとの間に配設されていることを特徴としている。
【００２７】
請求項９に記載の発明によれば、文字板の裏面と板状部材との間に配設された球状半導体素子は、光に対する指向性が小さく、周囲のあらゆる方向からの直射、反射、散乱光等を吸収し、効率良く電気に変換できる。なお、光透過性の文字板の裏面と、この文字板の裏面側に設けられる板状部材の表面との間は比較的広い空間となり、多くの球状半導体素子を配設することができるため、前記球状半導体素子による発電力を向上させることができる。この場合、前記文字板を光半透過反射性に構成しておくことで、前記文字板によって前記球状半導体素子を外側から見えないようにして、時計装置の外観、デザイン性を向上させえることができる。
【００２８】
請求項１０に記載の発明は、例えば図５（ｃ）に示すように、請求項９に記載の時計装置（例えば、腕時計１０）において、
前記支持基板１９の表面１９ａには、光反射処理が施されていることを特徴としている。
【００２９】
請求項１０に記載の発明によれば、前記支持基板の表面に対する入射光を反射させて、この反射光を前記球状半導体素子に吸収させることができるため、前記球状半導体素子の受光性をさらに受光性を向上させることができる。
【００３０】
なお、前記支持基板の表面に光反射処理を施す方法としては、例えば、前記した箱状部材における方法と同様の方法が挙げられる。
【００３１】
請求項１１に記載の発明は、例えば図５（ｄ）に示すように、請求項１０に記載の時計装置（例えば、腕時計１０）において、
前記板状部材（例えば、支持基板１９）は光半透過反射性に構成され、
この板状部材（例えば、支持基盤１９）の裏面１９ｂには、前記モジュール（例えば、時計モジュールＭ）を駆動させるための配線を流れる電流によって発光可能なエレクトロルミネッセンス素子２０が設けられていることを特徴としている。
【００３２】
請求項１１に記載の発明によれば、前記エレクトロルミネッセンス素子が、前記時計モジュールを駆動させるための配線を流れる電流から生じる電界によって発光するため、この発光光の一部を前記支持基板に透過させ、この透過光を前記球状半導体素子に吸収させることができるため、前記球状半導体素子の受光性をさらに向上させることができる。
【００３３】
なお、前記板状部材を半透過反射性に構成する方法としては、例えば、前記した見切部材における方法と同様の方法がある。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図６を参照して、本発明である時計装置の実施の形態について詳細に説明する。
【００３５】
本発明に係る球状ソーラセル１は、図６に示すように、球状半導体素子であり、直径が１〜２ｍｍ程度の小さなシリコン単結晶が、反射防止膜１ａで覆われたものである。シリコン単結晶は、ｐ型球状シリコン１ｂと、このｐ型球状シリコン１ｂの大半の外表面を覆うｎ型拡散層１ｃ、ｐ型球状シリコン１ｂとｎ型拡散層１ｃとにそれぞれ接続される、互いに対向する一対の正極１ｅと負極１ｆ、等から概略構成される。光起電力は、ｐ型球状シリコン１ｂとｎ型拡散層１ｃとの境界部に形成されるｐｎ接合部１ｄとその近傍が光を吸収することにより発生する。
このような構造の球状ソーラセル１は、光に対する指向性が非常に小さく、周囲のあらゆる方向からの直射光、反射光、散乱光を効率良く吸収できるようになっている。
【００３６】
以下に説明する［第１の実施の形態］〜［第４の実施の形態］は、いずれも、図１に示すような、アナログ式の腕時計１０（時計装置）に対する球状ソーラセル１の組み込み形態に関するものである。
【００３７】
［第１の実施の形態］
本実施の形態におけるアナログ式の腕時計１０は、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように、外殻となるリング状に形成された、時計のケース体を構成するセンタ１１、センタ１１を下方から塞ぐ円盤状に形成された裏蓋となるバック１２（ケース体）、センタ１１を上方から塞ぐ円盤状に形成された、透光性のカバーガラス１３（ケース体）、ケース体内に配設される円盤状の文字板１４、文字板１４とカバーガラス１３との間に配設される見切カバー１５（見切部材）、文字板１４の表面側に配設される指針１６、文字板の表面側に配設され、日付等を表示する液晶パネル１７、球状ソーラセル１を電力として駆動する時計モジュールＭ（モジュール）等から概略構成されている。
【００３８】
文字板１４の表面１４ａのうち、１時から４時、８時から１２時を示す時字の部分には、図２（ｃ）に示すように、側面１８ａと底面１８ｂとに光反射処理が施された箱状部材１８が設置されており、球状ソーラセル１は箱状部材１８に収納されている。
箱状部材１８の側面１８ａおよび底面１８ｂに対する光反射処理は、例えば、側面１８ａや底面１８ｂに、光反射性の表面形状を施しておく方法、側面１８ａや底面１８ｂに、光反射性のシート部材を設けておく方法等が考えられる。
【００３９】
なお、箱状部材１８には、図２（ｃ）に示すように、球状ソーラセル１の正極１ｅまたは負極１ｆに接続された端子１ｇを挿通可能な挿通孔１８ｃが形成されており、この挿通孔１８ｃを挿通した端子１ｇは、時計モジュールＭを駆動させるための配線がなされたプリント基板に接続される。
【００４０】
［第１の実施の形態］によれば、以下のような効果を得ることができる。
［１］文字板１４の表面１４ａに配設された球状ソーラセル１は、光に対する指向性が小さく、周囲のあらゆる方向からの直射、反射、散乱光等を吸収し、効率良く電気に変換できる。したがって、従来のシート状の太陽電池のように、受光面積を確実に確保するための、文字板１４に対する装飾の制限が小さい。また、文字板１４の素材を自由に選択したり、文字板１４の表面１４ａの装飾に球状ソーラセル１を利用することもできる。したがって、腕時計１０の外観、デザイン性を向上させることができる。
【００４１】
［２］文字板１４の表面１４ａの時字部分の装飾に球状ソーラセル１を利用することができる。
【００４２】
［３］箱状部材１８の側面１８ａや底面１８ｂに入射光を反射させて、この反射光を球状ソーラセル１に吸収させることができるため、球状ソーラセル１の受光性をさらに向上させることができる。
【００４３】
［第２の実施の形態］
本実施の形態は、図３に示すように、［第１の実施の形態］と略同じ構成の腕時計１０に対して、球状ソーラセル１を配設するものである。本実施の形態においては、［第１の実施の形態］と同じ構成については、同符号を付して説明を省略する。
【００４４】
本実施の形態においては、図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、見切カバー１５（見切部材）が、文字板１４との間に隙間を形成するように配設されており、球状ソーラセル１は、見切カバー１５の裏面１５ａと文字板１４の表面１４ａとの間で、センタ１１の側面１１ｄに近接した位置に配設されている。ここで、見切カバー１５の裏面１５ａと文字板１４の表面１４ａは、光を透過しない光非透過面または光半透過反射面となっている。
【００４５】
なお、見切カバー１５の裏面１５ａと文字板１４の表面１４ａを光を透過しない光非透過面または光半透過反射面とする方法としては、例えば、透明基材の表面に対し、銀、アルミニウム、珪素等により構成された薄膜を反射膜として蒸着する。所定の厚さの薄膜で反射膜を構成した場合には、反射膜の裏面側から反射膜へ入射した光のうち、所定の割合の光が反射膜を透過する。
【００４６】
図３（ｃ）、図３（ｄ）において、文字板１４の表面１４ａ、見切カバー１５の裏面１５ａ、センタ１１の側面１１ｄによって形成される凹状部の表面には、光反射処理層が施されている。凹状部の表面に光反射処理を施すためには、例えば、凹状部の表面に光反射性の表面形状を施しておく方法、凹状部の表面に、光反射性のシート部材を設けておく方法等が考えられる。
【００４７】
［第２の実施の形態］によれば、［第１の実施の形態］における▲１▼と同様の効果を得られるとともに、以下のような効果を得ることができる。
【００４８】
［４］文字板１４の表面１４ａと見切部材１５の裏面１５ａとの間に配設された球状ソーラセル１は、光に対する指向性が小さく、周囲のあらゆる方向からの直射、反射、散乱光等を吸収し、効率良く電気に変換できる。したがって、従来のシート状の太陽電池のように、受光面積を確実に確保するための、文字板１４に対する装飾の制限が小さい。また、見切部材１５を、光を透過しないか、光半透過反射性に構成しておくことで、文字板１４の表面１４ａに配設された球状ソーラセル１を外側から見えないようにして、腕時計１０の外観、デザイン性を向上させることができる。
【００４９】
［５］文字板１４の表面１４ａ、見切カバー１５の裏面１５ａ、センタ１１の側面１１ｄによって形成される凹状部の表面には、光反射処理が施されているため、 この凹状部に対する入射光を反射させて、この反射光を球状ソーラセル１に吸収させることができるため、球状ソーラセル１の受光性をさらに向上させることができる。
【００５０】
［６］見切カバー１５を半透過反射性に構成しておくことで、見切カバー１５に対する入射光の一部を透過させて、この透過光を球状ソーラセル１に吸収させることができるため、球状ソーラセル１の受光性をさらに向上させることができる。
【００５１】
［第３の実施の形態］
本実施の形態は、図４に示すように、［第１の実施の形態］と略同じ構成の腕時計１０に対して、球状ソーラセル１を配設するものである。本実施の形態においては、［第１の実施の形態］と同じ構成については、同符号を付して説明を省略する。
【００５２】
本実施の形態においては、図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、センタ１１のベゼル部１１ａに溝部１１ｂが形成されており、この溝部１１ｂに球状ソーラセル１が収納され、さらに、溝部１１ｂには、光透過性を有するカバー部材１５が設けられているものである。
【００５３】
図４（ｃ）において、溝部１１ｂの側面１１ｂ１や底面１１ｂ２には、光反射処理層が施されている。これら側面１１ｂ１や底面１１ｂ２に光反射処理層を施すためには、例えば、側面１１ｂ１や底面１１ｂ２に光反射性の表面形状を施しておく方法、側面１１ｂ１や底面１１ｂ２に、光反射性のシート部材を設けておく方法等が考えられる。
【００５４】
なお、溝部１１ｂには、図４（ｃ）に示すように、球状ソーラセル１の正極１ｅまたは負極１ｆに接続された端子１ｇを挿通可能な挿通孔１１ｂ３が形成されており、この挿通孔１１ｂ３を挿通した端子１ｇは、時計モジュールＭを駆動させるための配線がなされたプリント基板に接続される。
【００５５】
［第３の実施の形態］によれば、［第１の実施の形態］における▲１▼と同様の効果を得られるとともに、以下のような効果を得ることができる。
【００５６】
［７］ベゼル部１１ａに配設された球状ソーラセル１は、光に対する指向性が小さく、周囲のあらゆる方向からの直射、反射、散乱光等を吸収し、効率良く電気に変換できる。すなわち、従来のシート状の太陽電池のように、受光面積を確実に確保するための、腕時計１０に対する装飾の制限が小さい。また、ベゼル部１１ａの装飾に球状ソーラセル１を利用することもできる。したがって、腕時計１０の外観、デザイン性を向上させることができる。
【００５７】
［８］溝部１１ｂの側面１１ｂ１および底面１１ｂ２に対する入射光を反射させて、この反射光を球状ソーラセル１に吸収させることができるため、球状ソーラセル１の受光性をさらに向上させることができる。
【００５８】
［第４の実施の形態］
本実施の形態は、図５に示すように、［第１の実施の形態］と略同じ構成の腕時計１０に対して、球状ソーラセル１を配設するものである。本実施の形態においては、［第１の実施の形態］と同じ構成については、同符号を付して説明を省略する。
【００５９】
本実施の形態においては、図５（ａ）、図５（ｂ）に示すように、文字板１４は光透過性部材にて構成されており、文字板１４の裏面１４ｂ側には、球状ソーラセル１を支持する支持基板１９（板状部材）が設けられている。そして、文字板１４の裏面１４ｂと支持基板１９の表面１９ａとの間に、球状ソーラセル１が配設されているものである。
【００６０】
また、支持基板１９の表面１９ａには、図５（ｃ）に示すように、光反射処理層が施されている。なお、支持基板１９の表面１９ａに光反射処理層を施すには、例えば、表面１９ａに光反射効果のある形状を施したり、光反射効果のあるシート部材を設けておくこと等が考えられる。
【００６１】
なお、図５（ｄ）に示すように、支持基板１９を光半透過反射性部材にて構成し、この支持基板１９の裏面１９ｂに、時計モジュールＭを駆動させるための配線を流れる電流によって発光可能なエレクトロルミネッセンス素子２０を設けておいてもよい。
【００６２】
なお、支持基板１９を半透過反射性部材にて構成する方法としては、例えば、透明基材である支持基板１９本体の表面に対し、銀、アルミニウム、珪素等により構成された薄膜を反射膜として蒸着する。所定の厚さの薄膜で反射膜を構成した場合には、反射膜の裏面側から反射膜へ入射した光のうち、所定の割合の光が反射膜を透過する。
【００６３】
なお、エレクトロルミネッセンス素子２０とは、電界によって発光する性質を有するものであり、時計モジュールＭを駆動させるための配線を流れる電流によって発生する電界によって発光する。
【００６４】
［第４の実施の形態］によれば、［第１の実施の形態］における▲１▼と同様の効果を得られるとともに、以下のような効果を得ることができる。
【００６５】
［９］文字板１４の裏面１４ｂと支持基盤１９との間に配設された球状ソーラセル１は、光に対する指向性が小さく、周囲のあらゆる方向からの直射、反射、散乱光等を吸収し、効率良く電気に変換できる。なお、光透過性の文字板１４の裏面１４ａと、この文字板１４の裏面１４ｂ側に設けられる支持基盤１９の表面１９ａとの間は比較的広い空間となり、多くの球状ソーラセル１を配設することができるため、球状ソーラセル１による発電力を向上させることができる。この場合、文字板１４を光半透過反射性に構成しておくことで、文字板１４によって球状ソーラセル１を外側から見えないようにして、腕時計１０の外観、デザイン性を向上させえることができる。
【００６６】
［１０］支持基板１９の表面１９ａに対する入射光を反射させて、この反射光を球状ソーラセル１に吸収させることができるため、球状ソーラセル１の受光性をさらに向上させることができる。
【００６７】
［１１］エレクトロルミネッセンス素子２０が、時計モジュールＭを駆動させるための配線を流れる電流によって発光するため、この発光光の一部を支持基板１９に透過させ、この透過光を球状ソーラセル１に吸収させることができるため、球状ソーラセル１の受光性をさらに向上させることができる。
【００６８】
なお、本発明は以上の各形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意の変更が可能である。例えば、本発明を腕時計を含む時計装置のほかに、携帯電話、携帯端末、パソコンなど各種の電子機器、自動車、アクセサリーなどにも適用可能である。
【００６９】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、文字板の表面に配設された球状半導体素子は、光に対する指向性が小さく、周囲のあらゆる方向からの直射、反射、散乱光等を吸収し、効率良く電気に変換できる。したがって、従来のシート状の太陽電池のように、受光面積を確実に確保するための、文字板に対する装飾の制限が小さい。また、文字板の素材を自由に選択したり、文字板の表面の装飾に球状半導体素子を利用することもできる。したがって、時計装置の外観、デザイン性を向上させることができる。
【００７０】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果を得られることは勿論のこと、文字板の表面の時字部分の装飾に球状半導体素子を利用することができる。
【００７１】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は請求項２に記載の発明と同様の効果を得られることは勿論のこと前記箱状部材に内面に対する入射光を反射させて、この反射光を前記球状半導体素子に吸収させることができるため、前記球状半導体素子の受光性をさらに向上させることができる。
【００７２】
請求項４に記載の発明によれば、文字板の表面と見切部材の裏面との間に配設された球状半導体素子は、光に対する指向性が小さく、周囲のあらゆる方向からの直射、反射、散乱光等を吸収し、効率良く電気に変換できる。したがって、従来のシート状の太陽電池のように、受光面積を確実に確保するための、文字板に対する装飾の制限が小さい。また、見切部材を、光を透過しないか、光半透過反射性に構成しておくことで、文字板の表面に配設された球状半導体素子を外側から見えないようにして、時計装置の外観、デザイン性を向上させることができる。
【００７３】
請求項５に記載の発明によれば、請求項４に記載の発明と同様の効果を得られることは勿論のこと、前記文字板の表面、前記見切部材の裏面、前記ケース体の側面のうち、光反射処理が施されたものに対する入射光を反射させて、この反射光を前記球状半導体素子に吸収させることができるため、前記球状半導体素子の受光性をさらに向上させることができる。
【００７４】
請求項６に記載の発明によれば、請求項５に記載の発明と同様の効果を得られることは勿論のこと、前記見切部材に対する入射光の一部を透過させて、この透過光を前記球状半導体素子に吸収させることができるため、前記球状半導体素子の受光性をさらに向上させることができる。
【００７５】
請求項７に記載の発明によれば、ケース体のベゼル部に配設された球状半導体素子は、光に対する指向性が小さく、周囲のあらゆる方向からの直射、反射、散乱光等を吸収し、効率良く電気に変換できる。すなわち、従来のシート状の太陽電池のように、受光面積を確実に確保するための、時計装置に対する装飾の制限が小さい。また、ケース体のベゼル部の装飾に球状半導体素子を利用することもできる。したがって、時計装置の外観、デザイン性を向上させることができる。
【００７６】
請求項８に記載の発明によれば、請求項７に記載の発明と同様の効果を得られることは勿論のこと、前記溝部の内面に対する入射光を反射させて、この反射光を前記球状半導体素子に吸収させることができるため、前記球状半導体素子の受光性をさらに向上させることができる。
【００７７】
請求項９に記載の発明によれば、文字板の裏面と板状部材との間に配設された球状半導体素子は、光に対する指向性が小さく、周囲のあらゆる方向からの直射、反射、散乱光等を吸収し、効率良く電気に変換できる。なお、光透過性の文字板の裏面と、この文字板の裏面側に設けられる板状部材の表面との間は比較的広い空間となり、多くの球状半導体素子を配設することができるため、前記球状半導体素子による発電力を向上させることができる。この場合、前記文字板を光半透過反射性に構成しておくことで、前記文字板によって前記球状半導体素子を外側から見えないようにして、時計装置の外観、デザイン性を向上させえることができる。
【００７８】
請求項１０に記載の発明によれば、請求項９に記載の発明と同様の効果を得られることは勿論のこと、前記支持基板の表面に対する入射光を反射させて、この反射光を前記球状半導体素子に吸収させることができるため、前記球状半導体素子の受光性をさらに受光性を向上させることができる。
【００７９】
請求項１１に記載の発明によれば、請求項１０に記載の発明と同様の効果を得られることは勿論のこと、前記エレクトロルミネッセンス素子が、前記モジュールを駆動させるための配線を流れる電流によって発光するため、この発光光の一部を前記支持基板に透過させ、この透過光を前記球状半導体素子に吸収させることができるため、前記球状半導体素子の受光性をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した腕時計の平面図である。
【図２】本発明に係る球状ソーラセルの腕時計に対する組み込み形態の一例を示し、（ａ）は文字板およびケースの平面図、（ｂ）は腕時計の断面図、（ｃ）は（ｂ）の部分拡大図である。
【図３】本発明に係る球状ソーラセルの腕時計に対する組み込み形態の一例を示し、（ａ）は文字板およびケースの平面図、（ｂ）は腕時計の断面図、（ｃ）、（ｄ）は（ｂ）の部分拡大図である。
【図４】本発明に係る球状ソーラセルの腕時計に対する組み込み形態の一例を示し、（ａ）は文字板およびケースの平面図、（ｂ）は腕時計の断面図、（ｃ）は（ｂ）の部分拡大図である。
【図５】本発明に係る球状ソーラセルの腕時計に対する組み込み形態の一例を示し、（ａ）は文字板およびケースの平面図、（ｂ）は腕時計の断面図、（ｃ）、（ｄ）は（ｂ）の部分拡大図である。
【図６】本発明に係る球状ソーラセルの一例を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１ 球状ソーラセル（球状半導体素子）
１０ 腕時計（時計装置）
１１ センタ（ケース体）
１１ａ ベゼル部
１１ｂ 溝部
１１ｂ１ 側面（内面）
１１ｂ２ 底面（内面）
１１ｃ カバー部材
１１ｄ 側面
１２ バック（ケース体）
１３ カバーガラス（ケース体）
１４ 文字板
１４ａ 表面
１４ｂ 裏面
１５ 見切カバー（見切部材）
１８ 箱状部材
１８ａ 側面（内面）
１８ｂ 底面（内面）
１９ 支持基板（板状部材）
１９ａ 表面
１９ｂ 裏面
２０ エレクトロルミネッセンス素子
Claims (11)
- ケース体の内部に、文字板とモジュールとを備えた時計装置において、
前記モジュールの駆動電源となる球状半導体素子が、前記文字板の表面に配設されていることを特徴とする時計装置。 - 前記球状半導体素子は、前記文字板の表面の時字部分に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の時計装置。
- 前記文字板の表面には、内面に光反射処理層が施された箱状部材が設けられ、前記球状半導体素子は、前記箱状部材に収納されていることを特徴とする請求項１または２に記載の時計装置。
- ケース体の内部に、文字板とモジュールとを備えた時計装置において、
前記文字板の外周部には見切部材が設けられ、
前記モジュールの駆動電源となる球状半導体素子が、前記文字板の表面と前記見切部材の裏面との間に配設されていることを特徴とする時計装置。 - 前記文字板の表面、前記見切部材の裏面、前記ケース体の側面のうち、少なくとも一つには、光反射処理層が施されていることを特徴とする請求項４に記載の時計装置。
- 前記見切部材は、光半透過反射性部材にて構成されていることを特徴とする請求項５に記載の時計装置。
- ケース体の内部に、文字板とモジュールとを備えた時計装置において、
前記ケース体のベゼル部には、溝部が形成され、
前記モジュールの駆動電源となる球状半導体素子が、前記溝部に収納されており、
前記溝部には、光透過性に構成されたカバー部材が設けられていることを特徴とする時計装置。 - 前記溝部の内面には、光反射処理層が施されていることを特徴とする請求項７に記載の時計装置。
- ケース体の内部に、文字板とモジュールとを備えた時計装置において、
前記文字板は光透過性に構成され、
前記文字板の裏面側には、板状部材が設けられ、
前記モジュールの駆動電源となる球状半導体素子は、前記文字板の裏面と前記板状部材の表面との間に配設されていることを特徴とする時計装置。 - 前記板状部材の表面には、光反射処理が施されていることを特徴とする請求項９に記載の時計装置。
- 前記板状部材は光半透過反射性に構成され、
この板状部材の裏面には、前記モジュールを駆動させるための配線を流れる電流から生じる電界によって発光可能なエレクトロルミネッセンス素子が設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の時計装置。
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