JP2010190845A - ソーラーセル付電子時計 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡潔な分割方法で、ソーラーセルのそれぞれの発電領域の発電量の差を低減するソーラーセル付電子時計を提供する。
【解決手段】 文字板５と、文字板５の上部に配置される光透過性の風防部材２と、光を受光して起電力を発生する発電領域７ａが形成されたソーラーセル７と、を有し、発電領域７ａが、文字板５と風防部材２との間に位置するように、文字板５に対してソーラーセル７が略垂直に配置され、ソーラーセル発電部７ａが、文字板５側に形成された発電領域７ｍと、文字板５側に形成された発電領域よりも風防部材２側に形成された発電領域７ｎとを含む複数の発電領域に分割されたソーラーセル付電子時計において、風防部材２から入射する無指向性の光による単位面積あたりの平均照度が他の発電領域よりも低い発電領域の面積を、他の発電領域の面積よりも大きくなるように、複数の発電領域７ｍ，７ｎにおける各発電領域の面積を設定した。
【選択図】 図２

Description

この発明は、光を利用して発電するソーラーセルを文字板に対し、略垂直に配置したソーラーセル付電子時計の構造に関するものである。

従来からソーラーセルを有し、太陽光などの光を発電電源として利用する電子時計が実用化されている。そのほとんどは、光透過性のある風防ガラス等の風防部材と時計ケースの内部に、前記風防部材と平行に配置された光透過性のある文字板と、前記文字板の前記風防部材とは反対の面側にソーラーセルを配置している。そして、前記風防部材と前記文字板を透過してきた光がソーラーセルに達することでソーラーセルが発電し、その電力を使用して時計を駆動している。この方法によると、光を透過する文字板が必須となり、光の透過具合によっては、下面のソーラーセルの色が透けて見えることもあり、デザイン性を損なっていた。また、時計に良く使用している光を透過しない金属板製の文字板を使用できないなど、デザイン上の制約が大きかった。

そこで、ソーラーセルを文字板の下に配置するのではなく、特許文献１や特許文献２のように、風防部材と文字板の間に配置し、文字板を取り囲むように文字板に対し略垂直に配置する構造が提案されている。図８は特許文献１の図１に示された電子時計（電子時計の要部断面図）である。図８において、１０２は風防部材、１０５は文字板、１０７はソーラーセル、１００は時計ケース、１０３は裏蓋である。また１０６は光透過性の部材である見返しリング、１０４は時計ムーブメント、１０４ａは、時計ムーブメント１０４の構成部品であり、ソーラーセル１０７等を支持するソーラーセル保持部である。このように、風防部材１０２と見返しリング１０６を透過した光を、文字板１０５の周囲に配置したソーラーセル１０７が受光して発電する構造とすることにより、文字板１０５として、従来の金属文字板の使用が可能となり、文字板下面側にソーラーセルを配置するソーラーセル付電子時計のように、ソーラーセルの色が透けて見えることもなく、文字板のデザインの制約を解消したソーラーセル付電子時計を実現している。

また、特許文献１、特許文献２に記載の実施例に示されるような単一のソーラーセルで構成した場合、発電される電圧が小さく、ソーラーセルで発電した電流を充電用電池に充電するに必要な電圧を確保するのが困難となる場合があり、その場合昇圧充電回路により電圧を昇圧して充電用電池に充電する方法や、特許文献３にあるようなソーラーセルを多段化して、直列接続することで充電用電池に充電する電圧を確保する方法などがある。

また、ソーラーセルの受光領域に入光する光は風防部材と文字板の間に均等に入光するわけではなく、風防部材側の入光照度が低い場合や文字板側の入光照度が低い場合などがあり、特許文献３のように、各々の発電領域の面積が均等となるようにソーラーセルを分割した場合、各々の発電領域に入光する光の単位面積あたりの平均照度に差が発生し、各々の発電領域における発電量は、その平均照度の差に応じて差が生じることになる。それらの発電量に差がある発電領域同士を直列に接続し使用する場合、最も発電量が小さい領域の発電量に制限されることが一般に知られており、入光する光の単位面積あたりの平均照度の高い領域、つまり多くの発電が可能な領域においてはその発電能力を十分に発揮できない非効率的な多段ソーラーセル構成となってしまう。それらを改善するため、特許文献４にみられるように分割線を櫛歯状にすることにより、各々の発電領域に入光する光の単位面積あたりの平均照度の差が低減され、それぞれのソーラーセルが同等な発電量を得ることができる。
しかしながら、特許文献４のように分割線を櫛歯状にしたソーラーセルは、分割線が複雑
となり、ソーラーセルを文字板をとりかこむように曲げて配置する構造においては櫛歯状の分割線の部分に応力が集中して、クラック等の破壊が起きる可能性がある。

特開２００４−２１２３８９号公報（１１頁、図１） ＷＯ２００４／０６６０４２号公報（１２頁、第６図） 特開２００２−１４８３６６号公報（５頁、図４） 特開２００５−６９６９１号公報（８頁、図１）

以上説明したように、充電用電池に充電するに必要な発電電圧を確保するためにソーラーセルを複数の発電領域に分割して直列接続した場合、各発電領域の照度差に起因して各発電領域に発電量の差が生じ、ソーラーセルの発電効率が低下するという問題があり、これに対する有効な解決策は存在しなかった。
本発明は、ソーラーセルを文字板に対し略垂直に配置し、ソーラーセルの発電領域が、文字板側に形成された発電領域と風防部材側に形成された発電領域とを含む複数の発電領域に分割されたソーラーセル付電子時計において、ソーラーセルの各発電領域の発電量の差を低減することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明では、文字板と、該文字板の上部に配置される光透過性の風防部材と、光を受光して起電力を発生する発電領域が形成されたソーラーセルと、を有し、前記発電領域が、前記文字板と前記風防部材との間に位置するように、前記文字板に対して前記ソーラーセルが略垂直に配置され、前記発電領域が、前記文字板側に形成された発電領域と、該文字板側に形成された発電領域よりも前記風防部材側に形成された発電領域とを含む複数の発電領域に分割された電子時計において、前記風防部材から入射する無指向性の光による単位面積あたりの平均照度が他の発電領域よりも低い発電領域の面積を、前記他の発電領域の面積よりも大きくなるように、前記複数の発電領域における各発電領域の面積を設定したことを特徴とする。

また、前記複数の発電領域が、前記文字板側に形成された第１発電領域と、該第１発電領域と前記第２発電領域との間に形成された第３発電領域の３つの発電領域から成り、前記、第１発電領域および前記第２発電領域よりも前記第３発電領域の方が前記単位面積あたりの平均照度が高くなっており、前記第１発電領域および前記第２発電領域の面積が前記第３発電領域の面積よりも大きくなるように前記第１発電領域から前記第３発電領域の面積を設定したことを特徴とする。

また、前記第１発電領域よりも前記第２発電領域のほうが前記単位面積あたりの平均照度が高くなっており、前記第１発電領域の面積を、前記第２発電領域の面積よりも大きくしたことを特徴とする。

また、前記第２発電領域よりも前記第１発電領域の方が前記単位面積あたりの平均照度が高くなっており、前記第２発電領域の面積を、前記第１発電領域の面積よりも大きくしたことを特徴とする。

また、前記複数の発電領域が、前記文字板側に形成された第１発電領域と、該第１発電領域よりも前記風防部材側に形成された第２発電領域の２つの発電領域から成り、前記第１の発電領域よりも前記第２発電領域の方が前記単位面積あたりの平均照度が高くなっており、前記第１発電領域の面積を、前記第２発電領域の面積よりも大きくしたことを特徴とする。

また、前記複数の発電領域が、前記文字板側に形成された第１発電領域と、該第１発電領域よりも前記風防部材側に形成された第２発電領域の２つの発電領域から成り、前記第２発電領域よりも前記第１発電領域の方が前記単位面積あたりの平均照度が高くなっており、前記第２発電領域の面積を、前記第１発電領域の面積よりも大きくしたことを特徴とする。

また、前記複数の発電領域に分割するための分割線が直線状であることを特徴とする。

また、前記無指向性の光による各発電領域の発電量が等しく成るように、前記各発電領域の面積を設定したことを特徴とする。

本発明によれば、簡潔な分割方法で、それぞれの発電領域の発電量の差を低減するような分割が可能となる。

本発明の第１の実施の形態にかかるソーラーセル付電子時計を示す図である。 本発明の第１の実施の形態にかかるソーラーセル構造を示す図である。 本発明の第１の実施の形態にかかるソーラーセル搭載構造を示す図である。 本発明の第１の実施の形態にかかるソーラーセルの構成を示す図である。 本発明の第１の実施の形態にかかるソーラーセル面における単位面積あたりの平均照度のグラフと、第１の実施の形態にかかるソーラーセル分割位置を示す図である。 本発明の第２の実施の形態にかかるソーラーセルの構成を示す図である。 本発明の第２の実施の形態にかかるソーラーセル分割位置を示す図である。 従来のソーラーセル搭載構造を示す図である。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかるソーラーセル付電子時計の好適な実施の形態を詳細に説明する。

図１は本発明の第１の実施形態にかかるソーラーセル配置構造を示すソーラーセル付電子時計の要部断面図であり、図２は本発明の第１の実施の形態にかかるソーラーセルの斜視図であり、図３は本発明の第１の実施の形態にかかるソーラーセル搭載時のソーラーセルと時計ケースとの関係を示す時計ケースの背面図であり、図４は本発明の第１の実施の形態にかかる２分割されたソーラーセルの平置き状態を示す図であり、図５は本発明の第１の実施の形態にかかるソーラーセルに入光する光の分布と各ソーラーセル発電領域の分割位置における単位面積あたりの平均照度を示した図である。図６は本発明の第２の実施の形態にかかる３分割されたソーラーセルの平面状態を示す図である。図７は本発明の第２の実施の形態にかかるソーラーセルに入光する光の分布と各ソーラーセル発電領域の分割位置における単位面積あたりの平均照度を示した図である。

図１において、ソーラーセル付電子時計は、時刻表示部（図示しない）を有する時計ムー
ブメント４と、前記時計ムーブメント４に取り付けられ、時刻を判別するための切り分や装飾を施した文字板５と、前記時計ムーブメント４および、前記文字板５を収納し、前記時計ムーブメント４の時刻表示部を時計の外部から視認するための第１の開口部１ｂを有する時計ケース１と、前記時計ケース１の第１の開口部１ｂに配置され、時計表示部の保護を行う光透過性の風防部材２と、前記時計ケース１の内部に収容され、前記風防部材２と前記文字板５の間に、前記文字板５に対し略垂直に配置されたソーラーセル７と、前記時計ケース１の内部に収容され、前記風防部材２と前記文字板５の間に配置され光透過性部材で形成された見返しリング６と、前記時計ケース１と嵌合し、前記時計ケース１の第１の開口部１ｂと反対側の第２の開口部１ｃ、側を密封するための裏蓋３とを備えている。

風防部材２は、時計ケース１の第１の開口部１ｂの内側に設けられた段部１ａに載置して取り付けられている。またソーラーセル７は、文字板５の平面視で前記風防部材２の外周よりも外側であり、かつ文字板５の外周部よりも外側に配置されている。また、見返しリング６は、ソーラーセル７と同様に文字板５に対して略垂直に配置されるとともに、ソーラーセル７よりも内側に配置されている。

前記時計ムーブメント４は時刻表示が可能な、例えば、液晶セルや、指針等の時刻表示部（図示しない）を備え、また前記ソーラーセル７と接続して、前記ソーラーセル７により発電された起電力を蓄電する蓄電装置（図示しない）を備え、前記時刻表示部は前記蓄電装置に蓄えられた電力により駆動し、時刻を表示する。

前記ソーラーセル７は、図２に示すように、前記風防部材２を透過した光を受光して起電力を発生するソーラーセル発電部７ａと、前記ソーラーセル発電部７ａの前記風防部材２側および前記時計ムーブメント４側の端部に構成され、前記ソーラーセル発電部７ａを湿度温度等の外乱から保護するためのソーラーセル非発電部７ｂ、７ｃを有している。ここで前記ソーラーセル非発電部７ｂ、７ｃは光を受光しても発電をしない。また図４に示すように、前記ソーラーセル発電部７ａは直線状の分割領域７ｄにより、文字板５に近い側に配置される第１発電領域７ｍと、風防部材２に近い側に配置される第２発電領域７ｎに分割される。ここで、前記第１発電領域７ｍと第２発電領域７ｎは直列接続されている。また前記ソーラーセル発電部７ａで発生した電力を前記時計ムーブメント４内に搭載された蓄電装置（図示しない）に蓄電するため、前記ソーラーセル７は、前記蓄電装置と接続するためのソーラーセル端子８を備えている。

ここで前記ソーラーセル７は図４に示すように、通常直線状の平板形状に形成され、図２、図３のように所望の形に曲げながら、図１に示すように、時計ムーブメント４に形成されたソーラーセルの曲げ形状に応じた溝４ａに前記ソーラーセル非発電部７ｃを収めるように搭載する。尚、図３では、時計ケース１を背面側から見た場合の時計ケース１に対するソーラーセル７の収納位置及び収納形状を示しており、これら以外の部材を省略している。図３のように、ソーラーセル７は、時計ケース１内の時計ケース１の段部１ａよりも外側の位置に環状形状に曲げられた状態で収納されている。これにより、ソーラーセル非発電部７ｃは文字板５の表面（文字板５の風防部材２側の面）よりも、時計ムーブメント４側の光が照射されない部分に位置する。また、ソーラーセル７はその外側の面が文字板５に対して略垂直に形成されたソーラーセル保持部４ｂの内面に密着することにより、ソーラーセル保持部４ｂによってガイドされている。

図５は図１に示す第１の実施形態において、風防部材２の上面より無指向性の光が照射されたとき、ソーラーセル発電部７ａに入光する光の単位面積あたりの照度分布をシミュレートした結果である。
無指向性の光でシミュレートしたのは、机等の平らな面に載置されたソーラーセル付電子
時計に対して、ソーラーセル付電子時計から十分離れた位置にある照明器具の光や太陽光が照射されるような、通常、ユーザーが使用するような充電方法を想定しているためである。このような条件では、風防部材２の上面からソーラーセル７側に入射する光は、無指向性の光となる。

図５（ａ）は縦軸に時計ケース１内に配置されたソーラーセル７を風防部材２に近い側からの距離を単位面積ごとに区切ったソーラーセルの範囲を表し、横軸は縦軸で区切った各ソーラーセル範囲へ入光する光の単位面積あたりの平均照度をあらわしたものである。ここでソーラーセル範囲は、風防部材２側に配置されるソーラーセル端部から、文字板５方向への距離を表す数値であり、ソーラーセル範囲２００〜４００とは風防部材側に配置されるソーラーセル端面から２００μｍ下がった位置から４００μｍ下がった位置までの範囲のことである。図５（ｂ）は図５（ａ）のグラフで示された、単位面積ごとに区切ったソーラーセル範囲とその単位面積における平均照度を表にまとめ、後述する第１の実施の形態におけるソーラーセル分割方法を説明するものである。

図１に示す第１の実施の形態においては、図５（ａ）に示すようにソーラーセル発電部７ａに入光する光は、文字板５側、風防部材２側に近い範囲では入光量が少なく、文字板５側、風防部材２側の中間地点よりやや文字板５側に近い位置に照度のピークとなるような照度分布となっている。これは、一般に、文字板の周囲に略垂直にソーラーセルを配置する電子時計の構造に起因するものである。風防部材２側からソーラーセル７ができるだけ視認できないように、ソーラーセル７が前記時計ケース１の段部の下に隠れるように平面的に段部１ａよりも外周に配置され、外部から入光する光が段部１ａによりさえぎられるため風防部材２側のソーラーセル７への入光量が少なくなる。また文字板５の周囲に、文字板５表示面より断面的に裏蓋３側にソーラーセル７が配置されると、外部から入光する光が文字板５によりさえぎられ文字板５側のソーラーセル７への入光量が少なくなるためである。

ここで特許文献３に示すようにソーラーセル発電部７ａをそれぞれの発電領域の面積が均等となるように２分割すると、図５（ｂ）分割Ａに示すように、分割された文字板５に近い側の第１発電領域７ｍと風防部材２に近い側の第２発電領域７ｎに入光する光の単位面積あたりの平均照度は均等にならない。ここでソーラーセルの発電量は発電領域に入光する光の単位面積あたりの平均照度に応じて決定されるため、図５（ｂ）分割Ａのように、第１発電領域７ｍと第２発電領域７ｎのセル幅を等しくして分割すると、第１発電領域７ｍと第２発電領域７ｎとで発電する発電量に差が生じることになる。

具体的に計算をしてみると、第１、第２発電領域７ｍ，７ｎの長辺の長さをＢ（μｍ）、第１、第２発電領域７ｍ，７ｎの短辺の長さをＤ（μｍ）、ソーラーセル発電領域に入光する光の単位面積あたりの平均照度をＥ（Ｌｘ）、特定の照度Ａ（Ｌｘ）における単位面積あたりの発電量をＣ（μＡ／ｃｍ²）としたとき、ソーラーセル発電領域の発電する発電量Ｆ（μＡ）は
Ｆ＝（Ｂ×１０^-4×Ｄ×１０^-4）×Ｃ×Ｅ／Ａ
で計算することができる。
ここで使用するソーラーセルの特性に応じて仮に、Ｂ＝５００００（μｍ）、Ａ＝２００（Ｌｘ）、Ｃ＝１５（μＡ／ｃｍ²）とし、それぞれの発電領域を、短辺の長さ２００（μｍ）の分割領域で分割したとき、ソーラーセル発電部の面積を均等に分割すると、それぞれの平均照度は図５（ｂ）分割Ａのようになる。第１発電領域７ｍは短辺の長さＤ１＝１２００（μｍ）、平均照度はＥ１＝９１．３（Ｌｘ）となり、第２発電領域７ｎは短辺の長さＤ２＝１２００（μｍ）、平均照度はＥ２＝１００．５（Ｌｘ）となる。以上の条件からそれぞれの発電領域の発電量を計算すると第１発電領域７ｍの発電量はＦ１＝４．１１（μＡ）、第２発電領域７ｎの発電量はＦ２＝４．５２（μＡ）と計算される。これ
より、ソーラーセル発電部７ａの面積を均等に分割すると、第１発電領域７ｍの発電量Ｆ１と第２発電領域７ｎの発電量Ｆ２では約１０％の差が生じることがわかる。

前述したとおり、このような発電量に大小差があるソーラーセルを直列に接続して使用すると、発電量大の発電領域の発電量は、発電量小の発電領域の発電量と同等量に制限されてしまい、大発電が可能な発電領域が本来の発電能力を発揮できない非効率的な分割構成となってしまう。

次に図５（ｂ）分割Ｂに示すように、発電量が大きい風防部材２側の第２発電領域７ｎの面積を小さく、かつ発電量が小さい文字板５側の第１発電領域７ｍの面積を大きくするように、第２発電領域７ｎの短辺の長さＤ２＝１２００（μｍ）を１１５０（μｍ）に縮小し、第１発電領域７ｍの短辺の長さＤ１＝１２００（μｍ）を１２５０（μｍ）に拡大すると、第１発電領域７ｍの平均照度はＥ１＝９２．６（Ｌｘ）、第２発電領域７ｎの平均照度はＥ２＝１００．０（Ｌｘ）となる。このときのそれぞれの発電領域における発電量Ｆは前述の計算式から、第１発電領域７ｍの発電量Ｆ１＝４．３４（μＡ）、第２発電領域７ｎの発電量Ｆ２＝４．３１（μＡ）となり、第１発電領域７ｍの発電量Ｆ１と第２発電領域７ｎの発電量の差は約０．６％にまで低減されことがわかる。

これにより、第１発電領域７ｍと第２発電領域７ｎに分割されたソーラーセル発電領域を直列に接続して使用する場合、各々の発電領域の発電量がほぼ均等となるため、効率的な発電が可能となり、かつ、発電領域の面積が均等となるように分割するときに比べ、発電量も増大させることが可能なソーラーセルを構成することができる。
そして、分割領域７ｄを直線状にすることができるため、文字板５をとりかこむようにソーラーセル７を曲げても、ソーラーセル７にクラック等の破壊が生じ難い。

ここで、図１、図４に示すような多段ソーラーセルの分割方法において、見返しリング６の形状や文字板５の形状、第１の開口部１ｂの形状等が異なる場合、図５（ａ）に示す単位面積における平均照度の分布は当然ながら異なる。例えば、図５（ａ）の場合とは逆に、ソーラーセル発電部７ａの面積を均等に分割したとき、風防部材２側に形成された第２発電領域７ｎよりも文字板５側に形成された第１発電領域７ｍのほうが単位面積あたりの平均照度が高くなる場合、第２発電領域７ｎの面積を第１発電領域７ｍの面積よりも大きくすることで効率のよい発電が可能なソーラーセル構成とすることが可能である。

次に、本発明の第２の実施形態を図６、図７を用いて説明する。

図６は第２の実施の形態を示すソーラーセルの平置き状態を示す図であり、文字板５側に配置された第１発電領域７ｐと風防部材２側に配置された第２発電領域７ｑと、第１発電領域と第２発電領域の中間に配置されて、直線状の分割領域７ｆ、７ｇで分割された第３発電領域７ｒが構成され、それぞれ直列に接続されている。

図６で示すソーラーセルを配置する基本的な部品構成は図１、図２で述べた第１の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。
第１の実施の形態の説明において述べたように、図１に示す構成においては、風防部材２の上面より無指向性の光が照射されたときにソーラーセル発電部７ｅへ入光する光の照度分布をシミュレートすると、図５（ａ）に示すように、文字板５側、風防部材２側に近い範囲では入光量が少なく、文字板５側、風防部材２側の中間地点よりやや文字板５側に近い位置に照度のピークとなるような照度分布となる。図６で示したソーラーセルでは、第１発電領域７ｐおける文字板２側の端部が、文字板５の表示面（風防部材側の面）よりも断面的に裏蓋３側まで延在しているため外部から入光する光が文字板５によりさえぎられて第１発電領域７ｐに入光する光が減少し、第２発電領域７ｑにおける風防部材２側の端
部が、時計ケース１と平面的に重なるため外部から入光する光が段部１ａ付近にさえぎられて第２発電領域７ｑに入光する光が減少する。従って、このソーラーセルの発電領域７ｅの面積が均等になるように３分割すると図７分割Ａのように各々の第１発電領域７ｐ、第２発電領域７ｑ、第３発電領域７ｒに入光する光の照度が均等にならない。そのため、それぞれの発電領域で発電される発電量に差が生じる。

具体的に計算してみると、ソーラーセル発電領域７ｅを均等な面積になるように、分割領域を短辺の長さ２５０（μｍ）の分割領域により３分割すると、それぞれの発電領域における平均照度は、図７分割Ａのようになる。第１発電領域７ｐは短辺の長さＤ１＝７００（μｍ）、平均照度Ｅ１＝６０．２（Ｌｘ）となり、第２発電領域７ｑは短辺の長さＤ２＝７００（μｍ）、平均照度Ｅ２＝８９．５（Ｌｘ）となり、第３の発電領域７ｒは短辺の長さＤ３＝７００（μｍ）、発電領域の平均照度Ｅ３＝１２４．１（Ｌｘ）となる。以上の条件からそれぞれの発電量を第１の実施の形態の説明で述べた計算式を用いて計算すると、第１発電領域７ｐの発電量Ｆ１＝１．５８（μＡ）、第２発電領域７ｑの発電量Ｆ２＝２．３５（μＡ）、第３発電領域７ｒの発電量Ｆ３＝３．２６（μＡ）と計算される。これより発電領域を均等な面積に３分割すると、最大最小発電量の比較において、約１０６．２％の差が生じることが分かる。

前述したとおり、このような発電量に大小差があるソーラーセルを直列に接続して使用すると、発電量大の発電領域の発電量は、発電量小の発電領域の発電量と同等量に制限されてしまい、大発電が可能な発電領域が本来の発電能力を発揮できない非効率的な分割構成となってしまう。

次に、図７分割Ｂに示すように、文字板５側に設けられた第１発電領域７ｐと第１発電領域よりも風防部材２側に形成された第２発電領域７ｑは、第１、第２発電領域７ｐ，７ｑにはさまれた第３発電領域７ｒよりも大きい面積となり、さらに、第１発電領域７ｐが第２発電領域７ｑよりも大きい面積となるように、第１発電領域７ｐの短辺の長さをＤ１＝８５０（μｍ）、第２発電領域７ｑの短辺の長さをＤ２＝７００（μｍ）、第３発電領域７ｒの短辺の長さをＤ３＝５５０（μｍ）とすると、それぞれの発電領域における平均照度は第１発電領域７ｐの平均照度Ｅ１＝７２．１（Ｌｘ），第２発電領域７ｑの平均照度Ｅ２＝８９．５（Ｌｘ）、第３発電領域７ｒの平均照度Ｅ３＝１２０．９（Ｌｘ）となる。このときそれぞれの発電量を前述の計算式を用いて計算すると、第１発電領域７ｐの発電量Ｆ１＝２．３０（μＡ）、第２発電領域７ｑの発電量Ｆ２＝２．３５（μＡ）、第３発電領域７ｒの発電量Ｆ３＝２．５（μＡ）となり、最大最小発電量を比較すると、約８．５％の差にまで低減させることができることがわかる。

このように、それぞれの発電領域の面積が均等になるように発電領域を３分割したときに比べ、それぞれの発電領域における発電量の差を小さくしてほぼ均等にすることができ、それぞれの発電領域がより発電能力を十分に発揮することができる。
また、分割領域７ｆと７ｇを直線状にすることができるため、文字板５をとりかこむようにソーラーセル７を曲げても、ソーラーセル７にクラック等の破壊が生じ難い。

ここで、図１、図６に示すような多段ソーラーセル分割方法について述べてきたが、見返しリング形状や文字板の形状、第１の開口部の形状等により図５（ａ）に示す単位面積における平均照度の分布は当然ながら異なる。例えば、第２の実施の形態のように、発電領域を均等に３分割したとき、第１発電領域７ｐよりも第２発電領域７ｑのほうが単位面積あたりの平均照度が高い場合、第１発電領域７ｐの面積を第２発電領域７ｑの面積よりも大きくすることで各発電領域の平均照度差を低減でき、効率の良い発電が可能である。また、例えば、第２の実施の形態とは逆に、第２発電領域７ｑよりも第１発電領域７ｐのほうが単位面積あたりの平均照度が高い場合、第２発電領域７ｑの面積を第１発電領域７ｐ
の面積よりも大きくすることで各発電領域の平均照度差を低減でき、効率の良い発電が可能である。

また、第２の実施の形態において、見返しリング形状や文字板の形状、第１の開口部の形状等によっては、第１発電領域７ｐと第２発電領域７ｑの面積を同じ面積にしたときに、第１発電領域７ｐと第２発電領域７ｑの単位面積あたりの平均照度が同じであり、第１及び第２発電領域７ｐ，７ｑよりも面積の小さな第３発電領域７ｒの単位面積あたりの平均照度が大きくなることも考えられる。また、第１発電領域と第２発電領域の単位面積あたりの平均照度に差があっても、その差が、第１発電領域７ｐと第２発電領域７ｑの面積を同じにしても実用上影響がない場合もある。これらの場合には、第１発電領域７ｐと第２発電領域７ｑが、同じ面積で、且つ、第３発電領域７ｒよりも大きな面積になるようにしてもよい。

また、第１の実施の形態はソーラーセル発電部７ａを２分割、第２の実施の形態は、ソーラーセル発電部７ｅを３分割したが、ソーラーセル発電部７ａや７ｅを４分割以上に分割したものにも適用することができる。
また、第１の実施の形態、および第２の実施の形態ともに分割領域は直線状としているが、櫛歯状の分割領域として姿勢差による照度バラツキの軽減をはかってもよい。

１、１００ 時計ケース
１ａ 段部
１ｂ 第１の開口部
１ｃ 第２の開口部
２、１０２ 風防部材
３、１０３ 裏蓋
４，１０４ 時計ムーブメント
４ｂ １０４ａ ソーラーセル保持部
５、１０５ 文字板
６、１０６ 見返しリング
７、１０７ ソーラーセル
７ａ、７ｅ ソーラーセル発電部
７ｂ、７ｃ ソーラーセル非発電部
７ｄ、７ｆ、７ｇ ソーラーセル分割領域
７ｍ、７ｐ 第１発電領域
７ｎ、７ｑ 第２発電領域
７ｒ 第３発電領域
８ ソーラーセル端子

Claims (8)

1. 文字板と、該文字板の上部に配置される光透過性の風防部材と、光を受光して起電力を発生する発電領域が形成されたソーラーセルと、を有し、前記発電領域が、前記文字板と前記風防部材との間に位置するように、前記文字板に対して前記ソーラーセルが略垂直に配置され、前記発電領域が、前記文字板側に形成された発電領域と、該文字板側に形成された発電領域よりも前記風防部材側に形成された発電領域とを含む複数の発電領域に分割されたソーラーセル付電子時計において、前記風防部材から入射する無指向性の光による単位面積あたりの平均照度が他の発電領域よりも低い発電領域の面積を、前記他の発電領域の面積よりも大きくなるように、前記複数の発電領域における各発電領域の面積を設定したことを特徴とするソーラーセル付電子時計。
2. 前記複数の発電領域が、前記文字板側に形成された第１発電領域と、該第１発電領域と前記第２発電領域との間に形成された第３発電領域の３つの発電領域から成り、前記第１発電領域および前記第２発電領域よりも前記第３発電領域の方が前記単位面積あたりの平均照度が高くなっており、前記第１発電領域および前記第２発電領域の面積が前記第３発電領域の面積よりも大きくなるように前記第１発電領域から前記第３発電領域の面積を設定したことを特徴とする請求項１に記載のソーラーセル付電子時計。
3. 前記第１発電領域よりも前記第２発電領域のほうが前記単位面積あたりの平均照度が高くなっており、前記第１発電領域の面積を、前記第２発電領域の面積よりも大きくしたことを特徴とする請求項２に記載のソーラーセル付電子時計。
4. 前記第２発電領域よりも前記第１発電領域の方が前記単位面積あたりの平均照度が高くなっており、前記第２発電領域の面積を、前記第１発電領域の面積よりも大きくしたことを特徴とする請求項２に記載のソーラーセル付電子時計。
5. 前記複数の発電領域が、前記文字板側に形成された第１発電領域と、該第１発電領域よりも前記風防部材側に形成された第２発電領域の２つの発電領域から成り、前記第１の発電領域よりも前記第２発電領域の方が前記単位面積あたりの平均照度が高くなっており、前記第１発電領域の面積を、前記第２発電領域の面積よりも大きくしたことを特徴とする請求項１に記載のソーラーセル付電子時計
6. 前記複数の発電領域が、前記文字板側に形成された第１発電領域と、該第１発電領域よりも前記風防部材側に形成された第２発電領域の２つの発電領域から成り、前記第２発電領域よりも前記第１発電領域の方が前記単位面積あたりの平均照度が高くなっており、前記第２発電領域の面積を、前記第１発電領域の面積よりも大きくしたことを特徴とする請求項１に記載のソーラーセル付電子時計
7. 前記複数の発電領域に分割するための分割線が直線状であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のソーラーセル付電子時計。
8. 前記無指向性の光による各発電領域の発電量が等しく成るように、前記各発電領域の面積を設定したことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のソーラーセル付電子時計。

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