JP2017129421A - 太陽電池付き電子時計 - Google Patents

Abstract

【課題】太陽電池付き電子時計において、製造容易で、外観品質を安定させる。【解決手段】太陽電池付き電子時計１は、文字板５と、文字板５の外縁部５ａに沿って配置された光透過性の見返しリング１０と、見返しリング１０の外周面１０ａよりも外側に配置された、見返しリング１０の外周面１０ａに向いた内周面８ａに発電領域を有する太陽電池８と、を備え、見返しリング１０の外周面１０ａに、内周面１０ｂの側から見返しリング１０の内部に入射した光（Ｌ）の一部を内周面１０ｂの側に反射するプリズム部１１が一体に形成されている。【選択図】図２

Description

本発明は、太陽電池を時計の駆動に利用した太陽電池付き電子時計に関する。

太陽電池付き電子時計は、内蔵する太陽電池によって、光エネルギーを電気エネルギーに変換して時計の駆動に利用する。つまり、太陽電池付き電子時計は、光エネルギーがある限り発電を続けて時計を駆動することができる。このため、太陽電池付き電子時計は、内蔵電池の交換が不要であり、使用済みの廃棄電池が発生することもない。
従来、太陽電池は、文字板の背面に配置された構造のものであったが、光を太陽電池に供給するためには光を透過する文字板を用いる必要があり、使用される文字板に制約があった。

近年、リング状の太陽電池を内部に備えた、太陽電池付き電子時計が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この太陽電池は、フレキシブルプリント基板上に発電層が形成され、それを短冊状に切り出してリング状に形成されている。そして、この太陽電池は、光を透過する見返しリングの外側に、見返しリングの外周面に対向して直立した状態で配置されている。したがって、このリング状の太陽電池を用いた電子時計では、使用される文字板に制約が無い。

リング状の太陽電池を見返しリングの外側に配置した構成では、外部からの光を、見返しリングを通して太陽電池に供給する必要があるため、見返しリングは光を透過する特性を有する必要がある。一方、太陽電池で反射した光は、太陽電池の濃柴色を呈しているため、この反射光が見返しリングを介して外部に出射するのを抑制することが求められる。そこで、特許文献１の太陽電池付き電子時計は、見返しリングの内周面又は外周面に金属薄膜や光学干渉膜などの半透過性の膜（以下、半透過性膜という。）を形成することにより、太陽電池への光の供給と太陽電池からの反射光の出射の抑制とを両立している。

特開２００１−３０５２４９号公報

ところで、見返しリングに形成される半透過性膜は、膜厚の調整が非常に難しいため、膜厚のばらつきによる外観品質のばらつきを抑えることが求められている。しかも、半透過性膜を形成する工程では半透過性膜を形成しない部分にマスク処理などを施す必要があるため、製造を容易にすることも求められている。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであって、製造が容易で、外観品質を安定させた太陽電池付き電子時計を提供することを目的とする。

本発明は、文字板と、前記文字板の外縁部に沿って配置された光透過性の見返しリングと、前記見返しリングの外周面よりも外側に配置された、前記外周面に向いた発電領域を有する太陽電池と、を備え、前記外周面に、前記見返しリングの内周面側から前記見返しリングの内部に入射した光の一部を前記内周面側に反射するプリズム部が一体に形成されている太陽電池付き電子時計である。

本発明に係る太陽電池付き電子時計によれば、製造が容易で、外観品質を安定させることができる。

本発明に係る太陽電池付き電子時計の一実施形態である例えば腕時計などの太陽電池付き電子時計を示す平面図である。 図１におけるＩ−Ｉ線に沿った断面を示す断面図である。 ケース及び風防ガラスを除いた状態の太陽電池付き電子時計の平面図である。 プリズムを含む見返しリングを拡大した平面図である。 観察者の目に入射する光の光路を、図２相当の断面図で説明した図である。 文字板の上面に垂直な面による断面が太陽電池の側に頂点が突出した三角形となるプリズム部が形成された太陽電池付き電子時計を示す図２相当の断面図である。 図６に示したプリズム部及び見返しリングから観察者の目に入射する光の光路を示す模式図である。 観察者が、文字板の中心を通らない視線方向で、かつ小さな俯角で電子時計を見たときの、見返しリングの内周面から出射する光の光路の一例を示す、図４相当の模式図である。 見返しリングの高さ方向の両端部に対応するプリズム部の部分（文字板から遠い側である上端部と文字板に近い側である下端部）が形成されていない見返しリングを示す図２相当の断面図である。 内周面の輪郭形状がたる型で、全体が環状の見返しリングを示す平面図である。 内周面の輪郭形状が矩形状で、全体が環状の見返しリングを示す平面図である。 図１１に示した見返しリングにおける外周面の輪郭形状をたる型にした見返しリングを示す平面図である。

以下、本発明に係る太陽電池付き電子時計の実施形態について、図面を参照して説明する。

＜太陽電池付き電子時計の構成＞
図１は、本発明に係る太陽電池付き電子時計の一実施形態である例えば腕時計などの携帯用時計である太陽電池付き電子時計１（以下、電子時計１という。）を示す平面図、図２は、図１におけるＩ−Ｉ線に沿った断面を示す断面図である。
電子時計１は、図１，２に示すように、ケース２、風防ガラス３及び裏蓋４で囲まれた内部空間に、文字板５、ムーブメント６、指針７、太陽電池８、太陽電池保持部材９及び見返しリング１０が備えられている。

電子時計１は、円形の文字板５の背面側に配置されたムーブメント６から軸７ａが文字板５の中心Ｃを表面側に貫通していて、この軸７ａに、時針、分針及び秒針という指針７が固定されている。
見返しリング１０は、文字板５の上面に平行な面による断面が中心Ｃから等距離の円環（リング）状に形成されていて、文字板５の外縁部５ａに沿って配置されている。また、見返しリング１０は、太陽電池保持部材９とケース２の後述する鍔部２ａとの間に配置されている。見返しリング１０は、アクリル又はポリカーボネートなどの無色透明な樹脂で形成されている。なお、見返しリング１０は、可視光線に対して光透過性を有するものであれば、無色透明に限らず有色透明であってもよい。また、見返しリング１０は、樹脂でなくてもよく、例えばガラスであってもよい。

見返しリング１０は、中心Ｃを通る鉛直面による断面が略矩形であり、外周面１０ａは、文字板５の上面に対して垂直な方向に延びている。一方、見返しリング１０の内周面１０ｂは、図示の上方に向かうにしたがって中心Ｃから遠くなるように、傾斜して形成されている。したがって、内周面１０ｂは斜め上方を向いている。

太陽電池保持部材９は、文字板５の外縁部５ａからケース２に亘る空間に配置されている。太陽電池保持部材９も、中心Ｃから等距離の円環状に形成されている。太陽電池保持部材９は、中心Ｃを含む鉛直面による断面が略Ｌ字状で、Ｌ字の横板部９ａには、Ｌ字の縦板部９ｂの内面に沿った溝９ｃが形成されている。この溝９ｃは、後述する太陽電池８を縦板部９ｂの内面に平行に立てた状態で支持するものである。

横板部９ａの上面には、横板部９ａの先端側に文字板５の外縁部５ａが載せられ、横板部９ａの上面に載った見返しリング１０とで文字板５の外縁部５ａを挟んでいる。縦板部９ｂと見返しリング１０との間には、太陽電池８が配置される隙間が形成されている。

太陽電池８は、細長い短冊状に形成されている。太陽電池８の長手方向の長さは、見返しリング１０の外周面１０ａの長さよりもわずかに長く、太陽電池８が外周面１０ａに沿って配置された状態では、太陽電池８の長手方向の両端部が重なる。また、太陽電池８の短手方向の長さは、ケース２の鍔部２ａにおける文字板５に向いた面（図２においては下面）と、太陽電池保持部材９の溝９ｃにおける底部との間の距離よりもわずかに短い長さである。

太陽電池８は、下端部が太陽電池保持部材９の溝９ｃに挿入され縦板部９ｂに支持されて、縦板部９ｂに沿って立てられた姿勢で円環状に保持されている。つまり、太陽電池８は、見返しリング１０の外周面１０ａよりも、中心Ｃからの半径方向の外側であって、太陽電池保持部材９の縦板部９ｂよりも内側に配置されている。太陽電池８の内周面８ａには、光を受けて電気を発電する発電領域を有している。内周面８ａの図示上下の端部及び長手方向の端部には、それぞれ、太陽電池８の長さ方向及び幅方向に一定の幅の非発電領域がある。このように、内周面８ａは、上下の端部と左右の端部が非発電領域に縁取られ、この非発電領域に囲まれた中央部に発電領域がある。

したがって、太陽電池８の内周面８ａ内に形成された発電領域は、見返しリング１０の外周面１０ａに向いている。なお、太陽電池８は、その剛性により、円環状から平板状に戻ろうとするため、外周面の側が太陽電池保持部材９の縦板部９ｂの内面に接する状態ともなり得る。

図３は、ケース２及び風防ガラス３を除いた状態の電子時計１の平面図、図４は、プリズム部１１を含む見返しリング１０を拡大した平面図である。見返しリング１０は、太陽電池８の内周面８ａに対向する外周面１０ａに、図３，４に示すように、見返しリング１０の内周面１０ｂの側から見返しリング１０の内部に入射した光Ｌの一部を内周面１０ｂの側に反射するプリズム部１１が一体に形成されている。

プリズム部１１は、文字板５の上面に平行な面による断面が、太陽電池８の側に頂点１１ａが突出した三角形で、文字板５に垂直な方向に延びた三角柱形状である。つまり、頂点１１ａに対応した稜線１１ｅ、頂点１１ａを挟んだ２つの辺１１ｂ，１１ｃにそれぞれ対応した面１１ｆ，１１ｇは、文字板５に垂直な方向に延びている。

プリズム部１１は、詳しくは、断面における三角形が、頂点１１ａを挟んだ２つの辺１１ｂ，１１ｃの長さが等しい二等辺三角形となる三角柱形状である。プリズム部１１は、さらに詳しくは、断面における三角形が、２つの辺１１ｂ，１１ｃで挟まれた頂点１１ａの角度（頂角）αが９０［度］である直角二等辺三角形となる三角柱形状である。プリズム部１１は、その断面形状である二等辺三角形が、頂点１１ａを通る二等辺三角形の中心線（頂角αの二等分線）Ｓが文字板５の中心Ｃを向いた姿勢で形成されている。プリズム部１１のピッチは、例えば、２５［μｍ］程度である。

なお、断面における辺１１ｄは曲面であり、厳密な二等辺三角形ではないが、これを二等辺三角形と見なす。同様に、辺１１ｂ，１１ｃも、正確な直線でなくてもよく、後述する光学的な作用が二等辺三角形の場合と同様であれば、二等辺三角形と見なすことができる。

プリズム部１１は、見返しリング１０の一部として、見返しリング１０に一体的に形成される。したがって、プリズム部１１は、見返しリング１０と同じ材料（アクリル又はポリカーボネートなどの無色透明な樹脂）で、例えば射出成形によって形成されている。

見返しリング１０は、プリズム部１１の三角柱形状の一面（断面における三角形の頂点１１ａに向かい合う辺１１ｄに対応した面）１１ｈが外周面１０ａに結合した形態であるが、上述したように、プリズム部１１は見返しリング１０に一体的に形成されるため、見返しリング１０の外周面１０ａ及び三角柱形状のプリズム部１１の一面１１ｈは、図４の想像線（二点鎖線）で示すように、仮想面として現れ、実体的な面としては現れない。

本実施形態における電子時計１は、外周面１０ａの全周に亘って隙間なくプリズム部１１が形成されているため、実体の外周面１０ａが現れていないが、プリズム部１１を外周面１０ａの一部（太陽電池８を一部にしか設けない場合における、その太陽電池８が設けられた位置に対応する部分）にのみ設けた電子時計の場合は、プリズム部１１が形成されていない部分に、実体の外周面１０ａが現れる。また、プリズム部１１間に隙間を空けてプリズム部１１を形成した電子時計の場合は、その隙間の部分に、実体の外周面１０ａが現れる。

例えば、プリズム部１１を、外周面１０ａにおける１２時側と６時側、及び３時側と９時側の各一部の範囲だけに形成したり、外周面１０ａに一定間隔で離間して全周に形成したりすることにより、プリズム部１１が形成されていない箇所やプリズム部１１間の隙間で太陽電池８の色を視認させ、電子時計１のデザインに利用してもよい。なお、本発明における見返しリングの外周面は、上述した実体的な面に限るものではなく本実施形態における仮想面も含む。

なお、本実施形態においては、仮想面としての外周面１０ａは、内周面１０ｂと同心円となる面としている。このように、外周面１０ａは外側に凸となる円周面であるため、図４に示すように、任意の隣り合う２つのプリズム部１１，１１について、一方のプリズム部１１の辺１１ｃに対応した面１１ｇと他方のプリズム部１１の辺１１ｂに対応した面１１ｆとがなす角度βは、９０［度］を超えた角度となる。

＜電子時計の作用＞
以上のように構成された電子時計１は、図４に示すように、見返しリング１０の外周面１０ａに、見返しリング１０の内周面１０ｂの側から見返しリング１０の内部に入射した光Ｌの一部を内周面１０ｂの側に反射するプリズム部１１が見返しリング１０と一体に形成されている。見返しリング１０の内周面１０ｂの側から電子時計１を観察した観察者の視線は、この方向に入射した光Ｌと反対方向となる。すなわち、観察者が見返しリング１０を見たとき、図４に示すように、見返しリング１０の内周面１０ｂからは、内周面１０ｂの側から見返しリング１０の内部に入射しプリズム部１１の面，１１ｆ，１１ｇで反射して見返しリング１０の内周面１０ｂから出射した光Ｌが視認される。

図５は、観察者の目に入射する光Ｌの光路を、図２相当の断面図で説明した図である。ここで、観察者が電子時計１で時刻を確認するときは、観察者は、文字板５の上方から文字板５及び指針７を見る。このとき、観察者の視界に入る見返しリング１０の内周面１０ｂからは、観察者の斜め下方から斜め上方に向けて出射する光Ｌが入射することになる。このように、時刻を確認する観察者の目には、図５に示すように観察者の斜め下方の文字板５から斜め上方に出射し図４，５に示すように見返しリング１０の内周面１０ｂから見返しリング１０の内部に入射しプリズム部１１の面１１ｆ，１１ｇで反射して内周面１０ｂから出射した光Ｌが入射する。

このように、時刻を確認した観察者には、見返しリング１０の内周面１０ｂが視界に入っても、見返しリング１０の内周面１０ｂからは、文字板５の色を担持した光Ｌが見えるだけであり、見返しリング１０の外側に配置されている太陽電池８の色を担持した光は視認され難くなる。
そして、本実施形態の電子時計１によれば、見返しリング１０に半透過性膜を形成するものではなく、プレス成型や射出成形でプリズム部１１を一体に形成したものであるため、半透過性膜を形成するものよりも製造を容易にするとともに、半透過性膜を形成した場合の膜厚のばらつきがないため、外観品質を安定させることができる。

本実施形態の電子時計１は、見返しリング１０の内周面１０ｂの側から見返しリング１０の内部に入射した光の一部を内周面１０ｂの側に反射するプリズム部１１が、見返しリング１０と一体となっているため、見返しリング１０にプリズム部１１を固定するための構造や固定するための部材等を必要とせず、両者が別体であるものに比べて、製造をさらに容易にすることができる。

なお、本実施形態の電子時計１は、上述した文字板５から見返しリング１０の内周面１０ｂに入射した光であっても、図４に示した文字板５の中心Ｃの反対向きとは異なる斜め方向からの光の場合は、プリズム部１１の面１１ｆ，１１ｇに対する入射角度が小さくなるため面１１ｆ，１１ｇで反射するよりも透過する光量が増えて、太陽電池８に、電子時計１を駆動するのに必要とされる光を供給することができる。

一般に、観察者が電子時計１で時刻を確認する場合、観察者は指針７と文字板５の全体を視界に捉えるため、その電子時計１に投じられる視線は、自然に、文字板５の中心Ｃを通る向きになる。この視線の向きは、文字板５に対して斜め上方から見下ろす場合も同じである。この場合、プリズム部１１が三角形の断面で形成されている電子時計１では、断面の三角形の辺１１ｂ，１１ｃに対応した面１１ｆ，１１ｇは、文字板５の中心Ｃ方向から見る視線に対して、例えば、４５［度］程度（９０［度］未満の所定の角度）に形成されているため、文字板５の中心Ｃを通る視線方向の目に対して、面１１ｆ，１１ｇで反射された沢山の光量の光Ｌが入射され易い。

これは、プリズム部１１が二等辺三角形の断面で形成されている場合、それぞれの三角形の頂角が９０［度］であれば、頂角に対向する底辺の側から中心線Ｓに平行な向きでプリズム部１１内に入射する光Ｌが、三角形内の二辺１１ｂ，１１ｃにそれぞれ対応する面１１ｆ，１１ｇでの反射により、全反射する性質があるためである。この全反射は、隣り合う２つのプリズム部１１，１１の辺１１ｂと辺１１ｃとの間の角度がどのような角度であっても起こる。

なお、観察者の視線は、文字板５の中心Ｃから中心線Ｓに沿う向きとは限らず、少しずれた方向になる場合もある。また、このように、文字板５の中心Ｃ側から中心線Ｓに平行な向きから少しずれた向きの視線では、空気と見返しリング１０を構成する部材との屈折率の違いに応じて、屈折の影響を受ける場合もある。したがって、文字板５の中心Ｃを通る視線方向の目には、プリズム部１１で完全に全反射した光Ｌが入射するとは限らないが、全反射に近い反射条件で反射した光Ｌが入射するため、沢山の光量の光Ｌが面１１ｆ，１１ｇで反射される効果を得ることができる。

本実施形態の電子時計１は、図３，４に示すように、文字板５の上面に平行な面による断面が、太陽電池８の側に頂点１１ａが突出した三角形となる三角柱形状で形成されているため、文字板５の中心Ｃを通る視線は面１１ｆ，１１ｇで反射されて、文字板５の方に向かい易くすることができる。
また、本実施形態の電子時計１は、プリズム部１１は、三角形の頂点１１ａに対応した稜線１１ｅが文字板５に垂直な方向に沿って延びている。ここで、観察者が時刻の確認のために文字板５を見下ろしたとき、文字板５から目までの高さに応じて、見返しリング１０の内周面１０ｂに対する視線の見下ろし角度（俯角）は変化する。

しかし、本実施形態の電子時計１は、プリズム部１１が文字板５の垂直な方向に沿って延びているため、俯角が変化しても、文字板５に垂直な面内での、プリズム部１１の面１１ｆ、１１ｇでの視線の反射角度は変化しない。したがって、本実施形態の電子時計１は、電子時計１に対する観察者の視線の高さの高低に拘わらず、見返しリング１０からの出射光として、文字板５から出射した光Ｌを安定して観察者に視認させることができる。

また、本実施形態の電子時計１は、見返しリング１０が文字板５の上面に平行な面による断面が円環状であり、プリズム部１１が、断面が二等辺三角形となる形状であり、この二等辺三角形は、頂点１１ａを通る二等辺三角形の中心線（頂点１１ａの頂角の二等分線）Ｓが文字板５の中心Ｃを向いた姿勢に形成されている。したがって、電子時計１は、文字板５から、中心Ｃとは反対向きに進む光を、各プリズム部１１の面１１ｆ，１１ｇで２回反射させて、見返しリング１０の内周面１０ｂの側に反射させる確率を高めることができる。

なお、頂点１１ａの角度を９０［度］に設定していることで、文字板５の中心Ｃと反対向きに進んで面１１ｆ，１１ｇに入射した光Ｌを、図４に示すように、入射方向と平行に、全反射させることができる。したがって、２つの面１１ｆ，１１ｇで２回反射させて内周面１０ｂから外部に出射させる光量を最大にすることができる。これにより、観察者が電子時計１で時刻を確認する場合、内周面１０ｂから出射して、電子時計１に自然に投じられる視線方向の目に対して入射する光Ｌの光量を最大することができ、又は最大に近づけることができる。

このように、本実施形態の電子時計１のプリズム部１１は、頂角を９０［度］に設定し、かつ頂点１１ａを通る二等辺三角形の中心線Ｓが文字板５の中心Ｃを向いた姿勢で形成されている。これに対し、頂角を９０［度］超え又は９０［度］未満にしたり、頂点１１ａを通る二等辺三角形の中心線Ｓを文字板５の中心Ｃに一致させていなくても、頂角の大きさや頂点１１ａの向きに応じた効果を得ることができ、目的に応じてこれらの値を適宜設定することができる。

また、プリズム部１１が文字板５の垂直な方向に沿って延びているため、見返しリング１０を射出成形で形成することも容易である。すなわち、射出成形用の金型は、見返しリング１０の形状に対応したキャビティが形成され、プリズム部１１が延びる方向に沿って分離された単純な構造で構成することができる。射出成形用の金型に樹脂を充填して見返しリング１０を成形した後、プリズム部１１が延びる方向に沿って型を開いたり、成形品である見返しリング１０を取り出したりすることができる。

これに対し、プリズム部１１が、文字板５に垂直な方向に沿って延びた形状でない場合は、射出成形用の金型に樹脂を流し込んで見返しリング１０を成形した後に、見返しリング１０を金型から取り出せるようにするため、金型を左右方向に分割して開く構造にするなどの工夫が必要であり、金型が複雑な構造となって製造コストの上昇を招くおそれがある。

＜変形例＞
図６は、文字板５の上面に垂直な面による断面が太陽電池８の側に頂点１１１ａが突出した三角形となるプリズム部１１１が形成された電子時計１０１を示す図２相当の断面図、図７は、図６に示したプリズム部１１１及び見返しリング１０から観察者の目に入射する光の光路の一例を示す模式図である。図６，７に示した電子時計１０１は、プリズム部１１１が、頂点１１１ａに対応した稜線１１１ｅ及び頂点１１１ａを挟む三角形の２つの辺１１１ｂ，１１１ｃに対応した面１１１ｆ，１１１ｇが見返しリング１０の外周面１０ａの周方向に延びたものとなっていて、三角柱形状のプリズム部１１１が見返しリング１０の高さ方向に並んだものである。

そして、電子時計１０１は、図２に示した電子時計１に対して、プリズム部１１に代えてプリズム部１１１を、見返しリング１０に一体に形成したものである以外は電子時計１と同じであり、この電子時計１０１も、本発明に係る電子時計の一実施形態である。

このように、稜線１１１ｅ及び面１１１ｆ，１１１ｇが見返しリング１０の周方向に延びたプリズム部１１１が見返しリング１０に形成された実施形態の電子時計１０１は、時刻を確認した観察者には、見返しリング１０の内周面１０ｂが視界に入っても、見返しリング１０の内周面１０ｂからは、近傍周囲から観察者の視線方向に対して平行にプリズム部１１１に入射してプリズム部１１１で全反射した光Ｌ１が見える。したがって、見返しリング１０の外側に配置されている太陽電池８は視認され難くなる。

そして、この電子時計１０１によれば、見返しリング１０に半透過性膜を形成するものではなく、プレス成型や射出成形でプリズム部１１１を一体に形成したものであるため、半透過性膜を形成するものよりも製造を容易にするとともに、半透過性膜を形成した場合の膜厚のばらつきがないため、外観品質を安定させることができる。

ただし、この電子時計１０１は、観察者が電子時計１を見るときの視線方向の角度（水平面に対する見下ろした角度である俯角）が、見返しリング１０の高さ方向の位置に対応したプリズム部１１１ごとに、例えばθ１、θ２と変化する。θ２は、プリズム部１１１の面１１１ｆに対して垂直に近い俯角の例を示している。プリズム部１１１の外側から、プリズム部１１１の面１１１ｆ，１１１ｇに垂直に近い角度で入射する光Ｌ２は、これらの面１１１ｆ，１１１ｇを透過し易いため、見返しリング１０の内部を透過して、内周面１０ｂから出射し易くなる。

したがって、電子時計１０１に対する観察者の目の高さが変わるなどすると、見返しリング１０からの出射光として、観察者の周囲の光Ｌ１だけでなく、太陽電池８の色を担持した光Ｌ２が観察者の目に入射することが生じ得る。さらに、プリズム部１１１の面１１１ｆ，１１１ｇで反射する光Ｌ１と、プリズム部１１１の面１１１ｆから入射する光Ｌ２の両方が観察者の目に届くことにより、観察者には、見返しリング１０が疑似的に虹色に見えたり、干渉模様が見えたりすることも生じ得る。

これらの現象は、見返しリング１０の高さ方向に対するプリズム部１１１の面１１１ｆ，１１１ｇの傾斜角度を調整することにより、軽減することが可能である。これに対し、電子時計１に示した見返しリング１０のプリズム部１１は、稜線１１ｅが見返しリング１０の高さ方向に延びる方向に形成されているため、観察者が電子時計１を見るときの俯角が変わっても、常に、プリズム部１１の面１１ｆ，１１ｇを斜め上方から見下ろすこととなって、これらの面１１ｆ，１１ｇに対する視線方向が垂直に近くなり難い。このため、プリズム部１１の外側、つまり太陽電池８の色を担持した光が観察者の目に入射し難い。したがって、電子時計１０１よりも電子時計１の方が安定した外観品質を得ることができる。

また、プリズム部１１は、文字板５に平行な面による断面が三角形で、かつ文字板５に垂直な面による断面も三角形となるピラミッド形状であってもよい。ただし、ピラミッド形状のプリズム部は、上述したプリズム部１１１と同様に、観察者が電子時計を見るときの俯角が、見返しリングの高さ方向の位置に対応したプリズム部ごとに変化する。したがって、ピラミッド形状のプリズム部が形成された見返しリングを有する太陽電池付き電子時計よりも、電子時計１の方が安定した外観品質を得ることができる。

図８は、観察者が、文字板５の中心Ｃを通らない視線方向で、かつ小さな俯角で電子時計１を見たときの、見返しリング１０の内周面１０ｂから出射する光の光路の一例を示す、図４相当の模式図である。

観察者が、図８に示すように、文字板５の中心Ｃを通らない視線方向で、かつ小さな俯角で電子時計１を見たとき、観察者の目には、文字板５から出射し、見返しリング１０の内周面１０ｂで反射した光Ｌ３が入射する。一方、プリズム部１１の外側からプリズム部１１の面１１ｆに垂直に近い角度で入射した光Ｌ４，Ｌ５は、太陽電池８の色を担持してプリズム部１１及び見返しリング１０の内部を進み、内周面１０ｂから出射するものと、内周面１０ｂで全反射するものとになる。内周面１０ｂから出射する光Ｌ４は、屈折により、文字板５から出射し内周面１０ｂで反射した光Ｌ３よりも、内周面１０ｂの周方向に沿うような方向に出射する。このようにプリズム部１１の外側からプリズム部１１の面１１ｆに入射する光の量は、プリズム部１１の面１１ｆに垂直に近づくほど、すなわち、文字板５の中心Ｃの方向に対して大きな角度になるほど多くなる。

したがって、観察者が電子時計１で時刻を確認する際に、通常行われないような内周面１０ｂに沿う方向から不自然に視線を投じない限り、観察者の目には、文字板５から出射した光Ｌ３のみが入射し、太陽電池８の色を担持した光Ｌ４は観察者の目に入射し難い。また、内周面１０ｂに入射する角度が光Ｌ４よりも大きい光Ｌ５は、内周面１０ｂで全反射して見返しリング１０から出射しないため、この光Ｌ５は観察者の目に入射することはない。

なお、観察者が小さな俯角で電子時計１を見た場合、見返しリング１０の内周面１０ｂは、観察者の視線の先の位置から、弧を描きながら観察者に近づくように延在し、さらに、観察者の前を通って弧を描きながら視線の先の位置まで戻るように延在する。したがって、観察者が不自然な視線方向となるように、俯角をより小さくして電子時計１を見ようとしても、弧を描きながら観察者に近づく内周面１０ｂや、観察者の前を通る内周面１０ｂの上部を覆うケース２が、視線に近い範囲で視野に入り、これらが、視線の先にあるプリズム部１１の面１１ｆ，１１ｇの凝視を妨げることとなる。これにより、電子時計１は、観察者がより小さな俯角で電子時計１を見ることを妨ぐことができる。

このように、電子時計１は、プリズム部１１の三角形の辺１１ｂ，１１ｃの向きが見返しリング１０の内周面１０ｂの向きとは異なっていて、プリズム部１１の外側から面１１ｆ，１１ｇに入射し易い光Ｌの向きが、見返しリング１０の内周面１０ｂで反射し易い向き（透過し難い向き）になっている。このような、辺１１ｂ，１１ｃと見返しリング１０の内周面１０ｂとの位置関係は、プリズム部１１の形状を、文字板５の上面に平行な面による断面が、太陽電池８の側に頂点１１ａが突出した三角形としたことにより実現されている。

図９は、見返しリング１０の高さ方向の両端部に対応するプリズム部１１の部分（文字板５から遠い側である上端部１１ｍと文字板５に近い側である下端部１１ｎ）が形成されていない見返しリング１０を示す図２相当の断面図である。電子時計１は、見返しリング１０の高さ方向の両端部に対応するプリズム部１１の部分（文字板５から遠い側である上端部１１ｍと文字板５に近い側である下端部１１ｎ）が形成されていなくてもよい。

プリズム部１１の上端部１１ｍは、図２に示すようにケース２の鍔部２ａによって覆われるため、光Ｌが入射し難く、また、仮に、この部分から出射した場合にも、その出射した光は観察者に視認される向きに出射し難く観察者の目に届き難いため、本発明の効果を十分に発揮する部分ではない。さらに、前述のように、太陽電池８の内周面８ａにおける上下の各端部には、一定の幅で非発電領域が形成されることからも、本発明の効果を十分に発揮する部分ではない。一方、この上端部１１ｍは、見返しリング１０としては最外周の角部１１ｐに相当するため、搬送中に障害物に当たって損傷するおそれがある。したがって、プリズム部１１の上端部１１ｍを予め形成しないことにより、上端部１１ｍの損傷を回避することができる。

また、プリズム部１１の下端部１１ｎは、プリズム部１１の下端部１１ｎに向けて延びた視線が、見返しリング１０の内周面１０ｂに対して大きな角度となり、文字板５から反射する光が到達し難い位置であるため、本発明により得られる効果が小さな部分である。一方、この下端部１１ｎも、見返しリング１０としては最外周の角部１１ｑに相当するため、搬送中に障害物に当たって損傷するおそれがある。したがって、プリズム部１１の下端部１１ｎを予め形成しないことにより、下端部１１ｎの損傷を回避することができる。なお、プリズム部１１の上端部１１ｍ及び下端部１１ｎのうち一方のみを形成しないものとしてもよい。

また、上端部１１ｍや下端部１１ｎは、見返しリング１０の上端及び下端に近づくにしたがって、プリズム部１１の稜線１１ｅが内周面１０ｂに近づく形状としてもよい。この場合、例えば、図９の断面図において、上端部１１ｍ及び下端部１１ｎは、例えば、円弧や斜面の形状に形成するとよい。

上述した各実施形態の電子時計１，１０１は、見返しリング１０がいずれも円環状に形成されたものであるが、文字板が、いわゆるたる型や矩形状の太陽電池付き電子時計では、見返しリングの形状が円環状ではなく、見返しリングの内周面の輪郭形状は、文字板の形状に対応してたる型や矩形状に形成されたものとなる。
ここで、たる型は、主に１２時の位置を含む上縁と６時の位置を含む下縁とがそれぞれ横方向に延びた直線で、主に３時の位置を含む右側縁と９時の位置を含む左側縁とがそれぞれ外側に凸の曲線となり、これら２本の直線と２本の曲線で囲まれた形状である。

図１０は、内周面２１０ｂの輪郭形状がたる型で、全体が環状の見返しリング２１０を示す平面図であり、図１１は、内周面３１０ｂの輪郭形状が矩形状で、全体が環状の見返しリング３１０を示す平面図である。太陽電池付き電子時計の文字板がたる型の場合は、図１０に示した内周面２１０ｂの輪郭形状がたる型となる環状の見返しリング２１０の外周面２１０ａに、プリズム部１１と同様の、見返しリング２１０の内周面２１０ｂ側から見返しリング２１０の内部に入射した光の一部を内周面２１０ｂ側に反射するプリズム部２１１を一体に形成したものとすることにより、見返しリング２１０を備えた太陽電池付き電子時計は、電子時計１と同様の作用、効果を得ることができ、本発明の太陽電池付き電子時計の一実施形態とすることができる。

なお、図１０の例では、見返しリング２１０の外周面２１０ａの輪郭形状を内周面２１０ｂの輪郭形状と同様にたる型としているが、外周面２１０ａの輪郭形状はたる型に限定されず、円形状であってもよいし、矩形状であってもよいし、多角形状であってもよい。外周面２１０ａの輪郭形状をたる型にする場合は、曲線となる部分を、内周面２１０ｂの輪郭形状において曲線となる部分よりも、曲率を大きく（曲率半径を小さく）形成するのが好ましい。

このように、外周面２１０ａの曲線となる部分を内周面２１０ｂの曲線となる部分よりも、曲率を大きく形成することにより、時刻の１２時、３時、６時及び９時を除いた方向、例えば１時から５時の間及び７時から１１時の間の外周面２１０ａに形成されるプリズム部２１１の頂点を通る中心線Ｓが、文字板の中心Ｃに近づくように傾いて形成される。これにより、たる型の文字板を有する太陽電池付き電子時計も、これらの部分のプリズム部２１１が、文字板からの光を、観察者が時刻を確認するために文字板の中心Ｃを通る向きに投じられる視線の向きに対して、一層反射させ易くなる。なお、時刻の１２時、３時、６時及び９時の方向に形成されるプリズム部２１１を除いた理由は、これらの方向のプリズム部２１１が、予め文字板５の中心Ｃを向いているためである。

また、太陽電池付き電子時計の文字板が矩形状の場合は、図１１に示した内周面３１０ｂの輪郭形状が矩形状となる環状の見返しリング３１０の外周面３１０ａに、プリズム部１１と同様の、見返しリング３１０の内周面３１０ｂ側から見返しリング３１０の内部に入射した光の一部を内周面３１０ｂ側に反射するプリズム部３１１を一体に形成したものとすることにより、見返しリング３１０を備えた太陽電池付き電子時計は、電子時計１と同様の作用、効果を得ることができ、本発明の太陽電池付き電子時計の一実施形態とすることができる。

なお、図１１の例では、見返しリング３１０の外周面３１０ａの輪郭形状を内周面３１０ｂの輪郭形状と同様に矩形状としているが、外周面３１０ａの輪郭形状は矩形状に限定されず、円形状であってもよいし、多角形状であってもよいし、たる型であってもよい。

図１２は、図１１に示した見返しリング３１０における外周面３１０ａの輪郭形状をたる型にした見返しリング４１０を示す平面図である。図示の見返しリング４１０は、外周面４１０ａに、プリズム部１１と同様の、見返しリング４１０の矩形状の輪郭形状である内周面４１０ｂ側から見返しリング４１０の内部に入射した光の一部を内周面４１０ｂ側に反射するプリズム部４１１が一体に形成されている。このプリズム部４１１が一体に形成された見返しリング４１０を備えた太陽電池付きの電子時計は、電子時計１と同様の作用、効果を得ることができ、本発明の太陽電池付き電子時計の一実施形態とすることができる。

また、この見返しリング４１０は、外周面４１０ａの輪郭形状において曲線となる部分は外側に凸状で、内周面４１０ｂの輪郭形状において、曲率がゼロである直線となる部分よりも、曲率が大きく（曲率半径を小さく）形成されている。
このように、外周面４１０ａの曲線となる部分を内周面４１０ｂの直線又は曲線となる部分よりも、曲率を大きく形成することにより、時刻の１２時、３時、６時及び９時を除いた方向、例えば１時から５時の間及び７時から１１時の間の外周面４１０ａに形成されるプリズム部４１１の頂点を通る中心線Ｓが、文字板の中心Ｃに近づくように傾いて形成される。これにより、矩形状の文字板を有する太陽電池付き電子時計も、これらの部分のプリズム部４１１が、文字板からの光を、観察者が時刻を確認するために文字板の中心Ｃを通る向きに投じられる視線の向きに対して、一層反射させ易くなる。

なお、上述した各実施形態における太陽電池８は、見返しリング１０，２１０，３１０，４１０の外周面１０ａ，２１０ａ，３１０ａ，４１０ａの全周に対向する形状であるが、本発明はこの形態に限らず、外周面１０ａ，２１０ａ，３１０ａ，４１０ａの一部に対向して配置される形状でもよい。また、図２、図５、図６において太陽電池８は、文字板５の上面に対して垂直となる方向に配置されているが、本発明における太陽電池は、この形態に限らず、文字板５の上面に対して垂直ではなく傾斜させて配置されていてもよい。

また、上述した各実施形態におけるプリズム部１１は、見返しリング１０，２１０，３１０，４１０における外周面１０ａ，２１０ａ，３１０ａ，４１０ａのどの部位も同じ形状に形成したが、外周面１０ａ，２１０ａ，３１０ａ，４１０ａの各部位毎に異なる形状に形成してもよい。
例えば、図１２に示した見返しリング４１０の外周面４１０ａのうち、時刻の１２時側及び６時側の外周面に形成するプリズム部１１と、３時側と９時側の外周面に形成するプリズム部１１とで形状が異なるものとし、これらの部位に対応する見返しリング４１０の内周面４１０ｂが、観察者に互いに異なる外観で視認されるようにしてもよい。
この場合、例えば、外周面１０ａ，２１０ａ，３１０ａ，４１０ａの各部位毎に、プリズム部１１の大きさや頂角を異ならせることができる。

また、プリズム部１１の形状を異ならせずに、外周面１０ａ，２１０ａ，３１０ａ，４１０ａの各部位毎に、観察者に互いに異なる外観で見返しリング１０の内周面１０ｂが視認される程度に、プリズム部１１の向きを変えて形成することもできる。さらに、各実施形態におけるプリズム部１１は、図４における頂点１１ａを曲面形状や面取り形状に形成することにより、これに対向する太陽電池８を傷つけないようにしてもよい。

この場合、頂点１１ａの曲面形状や面取り形状は、プリズム部１１が三角柱形状と同様な光学特性を有する程度の微小な大きさに形成することができる。さらに、この場合、頂点１１ａの曲面形状や面取り形状に形成する範囲を広げて見返しリング１０の外観に反映させ、デザインに利用することも可能である。

１ 太陽電池付き電子時計
５ 文字板
５ａ 外縁部
８ 太陽電池
８ａ 内周面
９ 太陽電池保持部材
１０ 見返しリング
１０ａ 外周面
１０ｂ 内周面
１１ プリズム部
Ｃ 中心
Ｌ 光
Ｓ 中心線（二等分線）

Claims (7)

1. 文字板と、
   前記文字板の外縁部に沿って配置された光透過性の見返しリングと、
   前記見返しリングの外周面よりも外側に配置された、前記外周面に向いた発電領域を有する太陽電池と、を備え、
   前記外周面に、前記見返しリングの内周面側から前記見返しリングの内部に入射した光の一部を前記内周面側に反射するプリズム部が一体に形成されている太陽電池付き電子時計。
2. 前記プリズム部は、前記文字板の上面に平行な面による断面が、前記太陽電池の側に頂点が突出した三角形となる三角柱形状である請求項１に記載の太陽電池付き電子時計。
3. 前記見返しリングは、前記文字板の上面に平行な面による断面が円環状であり、
   前記プリズム部は、前記三角形が二等辺三角形となる形状であり、
   前記二等辺三角形は、前記頂点を通る中心線が前記文字板の中心を向いた姿勢に形成されている請求項２に記載の太陽電池付き電子時計。
4. 前記見返しリングは、前記文字板の上面に平行な面による断面における内周面の輪郭形状がたる型又は矩形であり、
   前記プリズム部のうち、前記文字板の中心から、前記文字板の１２時、３時、６時及び９時にそれぞれ対応した方向を除いた方向に対応する少なくとも一部は、前記頂点を通る中心線が前記文字板の中心側に傾いて形成されている請求項２に記載の太陽電池付き電子時計。
5. 前記見返しリングの外周面の曲率が前記内周面の曲率よりも大きい請求項４に記載の太陽電池付き電子時計。
6. 前記プリズムは前記頂点の角度が９０［度］に設定され、任意の１つの前記プリズムの面と前記任意の１つの前記プリズムに隣り合う他の１つの前記プリズムの面とのなす角度が９０［度］を超えた角度に設定されている請求項２から５のうちいずれか１項に記載の太陽電池付き電子時計。
7. 前記見返しリングの外周面のうち、高さ方向の両端部のうち少なくとも一方の端部には、前記プリズム部が形成されていない領域がある請求項１から６のうちいずれか１項に記載の太陽電池付き電子時計。