JP2020098144A - 電子時計 - Google Patents
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Abstract
Description
前記ソーラーパネルは、平面視でほぼ中央部に指針軸を挿通させる貫通孔が設けられ、各ソーラーセルは、貫通孔から放射状に設けられた分割線によって分割されている。また、ソーラーパネルと回路基板との接続位置を円偏波アンテナから離れた位置に配置するため、回路基板の正電極に接続される正電極側のソーラーセルと、負電極に接続される負電極側のソーラーセルとは、円偏波アンテナから離れた位置に配置している。
正電極側のソーラーセルと、負電極側のソーラーセルとは、前記貫通孔の周囲に配置された他のソーラーセルを介して、直列に接続されている。このため、円偏波アンテナの外周に沿って連続して配置される2つのソーラーセルは、直接、直列に接続されている。
以下、本発明に係る第1実施形態の電子時計1を図面に基づいて説明する。本実施形態では、図2に示す電子時計1のカバーガラス31側を表面側または上側とし、裏蓋12側を裏面側または下側として説明する。
本実施形態の電子時計1は、地球の上空を所定の軌道で周回している複数のGPS衛星や準天頂衛星などの位置情報衛星からの衛星信号を受信して衛星時刻情報を取得し、内部時刻情報を修正できるように構成されている。さらに、電子時計1は、衛星信号の受信処理として、ユーザーがボタンを操作することで受信を開始する手動受信に加えて、所定の条件に該当した際に自動的に受信を開始する自動受信を備えている。
文字板2は、3つの小窓つまりサブダイヤルを有する。すなわち、図1に示すように、文字板2の指針軸3Aが設けられた平面中心に対して、3時方向に円形の第1小窓770が設けられ、9時方向に円形の第2小窓780が設けられ、6時方向に円形の第3小窓790が設けられている。第1小窓770の平面中心には指針軸4Bが配置され、この指針軸4Bには指針771が取り付けられている。第2小窓780の平面中心には指針軸4Cが配置され、この指針軸4Cには指針781が取り付けられている。第3小窓790の平面中心には指針軸4Dが配置され、この指針軸4Dには指針791が取り付けられている。
また、文字板2の平面中心に対して、4時および5時の目盛の中間方向に矩形の日窓2Bが設けられている。図2にも示すように、文字板2の裏面側には日車5が配置され、日車5は日窓2Bから視認可能となっている。さらに、文字板2には、指針軸3Aが挿通される貫通孔2Cと、指針771、781、791の指針軸が挿通される貫通孔も形成されている。
これらの秒針3B、分針3C、時針3D、指針771、781、791および日車5は、後述するステップモーターおよび輪列を介して駆動される。
図1および図2に示すように、外装ケース10は、ケース本体11と、裏蓋12と、カバーガラス31とを備える。ケース本体11は、円筒状の胴111と、胴111の表面側に設けられたベゼル112とを備える。
ケース本体11の裏面側には、ケース本体11の裏面側の開口を塞ぐ円板状の裏蓋12が設けられている。裏蓋12は、ケース本体11の胴111にねじ構造により接続される。なお、本実施形態では、胴111と裏蓋12とは、別体で構成されているが、これに限らず、胴111および裏蓋12が一体化されたワンピースケースでもよい。
胴111、ベゼル112、裏蓋12には、ステンレス鋼、チタン合金、アルミ、真鍮などの金属材料が利用される。
次に、電子時計1の外装ケース10に内蔵される内部構造について説明する。
図2に示すように、外装ケース10内には、文字板2の他、ムーブメント20、平面アンテナ40、日車5、ダイヤルリング32等が収容される。
地板21は、プラスチック等の非導電性部材にて形成されている。地板21は、駆動体22を収容する駆動体収容部21Aと、日車5が配置される日車配置部21Bと、平面アンテナ40を収容するアンテナ収容部21Cとを備える。
駆動体収容部21Aおよびアンテナ収容部21Cは、地板21の裏面側に設けられている。アンテナ収容部21Cは、平面位置が文字板2の12時位置であるため、図1に示すように、平面アンテナ40は12時位置に配置されている。具体的には、平面アンテナ40は、指針3の指針軸3Aとケース本体11との間であり、かつ、文字板2の略11時位置から略1時位置の範囲に配置されている。すなわち、平面アンテナ40の中心位置は、外装ケース10の平面中心つまり文字板2の平面中心に対して11時方向から1時方向までの60度の角度範囲内に配置されている。
さらに、駆動体22は、指針771を駆動する図示略の第4ステップモーターおよび第4輪列と、指針781を駆動する図示略の第5ステップモーターおよび第5輪列とを有する。
第1耐磁板91および第2耐磁板92は、純鉄などの高透磁率材からなり、外部磁界を迂回させて、各ステップモーターの誤動作を防止するため、前記平面視で各ステップモーターと重なる位置に配置されている。各ステップモーターは、コアに巻回されたコイルと、ステーターと、ローターとを備える。これらのうち、コイル部分は外部磁界の影響を受けにくいので、耐磁板91、92とは必ずしも平面的に重ならなくてもよい。従って、耐磁板91、92は、各ステップモーターの少なくとも一部に平面視で重なり、特に、ステーターやローターと重なることが好ましい。
第1耐磁板91は、地板21および日車5のカバーガラス31側であり、ソーラーパネル25の裏面側に配置されている。この耐磁板91は、各ステップモーターの文字板2側の面をほぼ覆うように配置される。
第1耐磁板91には、日窓2Bに対応する位置に形成されて日車5を視認可能にするための開口部や、指針軸3A、4B、4C、4Dが配置される開口部が形成されている。
第1耐磁板91において、前記平面アンテナ40と平面視で重なる領域は切り欠かれて切欠部912とされている。このため、耐磁板91は、平面アンテナ40の表面側には配置されず、平面アンテナ40は、耐磁板91の切欠部912を通して電波を受信できる。
本実施形態の電子時計1は、時計駆動制御用の第1回路基板723と、GPS受信用の第2回路基板724との2枚の回路基板が配置されている。
第1回路基板723は、地板21と第2耐磁板92との間に配置され、各ステップモーターのコイルに導通する配線などが設けられ、コネクター751を介して第2回路基板724に接続されている。
第2回路基板724は、第2耐磁板92の裏面にスペーサー750を介して配置されている。第2回路基板724は、図3にも示すように、平面略円形に形成され、かつ、二次電池24が配置される略円形の切欠部731が形成されている。この切欠部731に二次電池24を配置することで、電子時計1を薄型化できる。第2回路基板724の表面側には、平面アンテナ40と、GPS衛星から受信した衛星信号を処理する受信部726と、電源用IC755と、メモリー用IC756、チップ素子761、水晶振動子763などが実装されている。メモリー用IC756は、フラッシュメモリーで構成され、GPS受信用のファームウェアのプログラムや、測位受信処理において算出した位置情報からタイムゾーンを判別するためのタイムゾーンデータが記憶されている。
回路押え板725には、裏蓋12に導通するための裏蓋導通バネ725Aが一体に形成されている。この裏蓋導通バネ725Aは、回路押え板725において複数形成されている。
二次電池24は、図3に示すように、平面円形に形成されたボタン型のリチウムイオン電池であり、駆動体22、受信部726等に電力を供給する。二次電池24は、第2回路基板724の切欠部731に設けられ、平面視において、平面アンテナ40、受信部726、電源用IC755と重ならない位置、具体的には、文字板2の平面中心に対して8時方向に配置されている。
地板21の日車配置部21Bには、リング状に形成され、表面に日付が表示されたカレンダー車である日車5が配置される。日車5は、プラスチック等の非導電性部材により形成されている。ここで、日車5は、平面視において、平面アンテナ40の少なくとも一部と重なっている。なお、カレンダー車としては、日車5に限らず、曜日を表示する曜車や、月を表示する月車などでもよい。
地板21の表面側には、ソーラーパネル25および日車5の表面側を覆って、文字板2が配置される。このため、ソーラーパネル25は、文字板2の表面に対して垂直方向から見た平面視において、文字板2と重なるように配置される。文字板2は、非導電性を有し、かつ、少なくとも一部の光を透過させる透光性を有するプラスチックなどの材料で形成されている。
ここで、平面視において平面アンテナ40と重なる文字板2の表面に、植え字、略字、植えリング等を設けることができる。この場合、平面アンテナ40の受信性能を向上させるため、これらのパーツは、金属製ではなく、プラスチック等の非導電性部材にて形成することが好ましい。一方、平面アンテナ40と平面的に重ならない第3小窓790の植えリングや略字等は、金属パーツを用いることができる。
また、文字板2は、透光性を有するため、時計の表面側から見て、文字板2の裏面側に配置されたソーラーパネル25が透けて見える。このため、ソーラーパネル25が配置されている領域と配置されていない領域とで、文字板2の色が違って見える。この色の違いが目立たないように、文字板2にはデザイン的なアクセントをつけてもよい。
さらに、ソーラーパネル25に切欠部251を形成したことで、切欠部251に重なる部分の文字板2の色調が他の部分と違って見えることがある。それを防止するためにソーラーパネル25と同色、例えば紺色や紫色のプラスチックシートをソーラーパネル25の下に重ねてもよいし、ソーラーパネル25全体を切り欠かずに、電波遮蔽する電極層を平面アンテナ40と平面的に重なる部分のみ取り除いて、基材となる樹脂フィルム層を残して色調を合わせてもよい。
文字板2の表面側には、非導電性部材である合成樹脂、例えばABS樹脂にて形成されたリング部材であるダイヤルリング32が設けられる。ダイヤルリング32は、文字板2の周囲に沿って配置され、内周面が傾斜面とされ、この傾斜面には時字やワールドタイムの時差などの目盛が印刷されている。ダイヤルリング32をプラスチックで成形すれば、受信性能も確保でき、かつ、複雑な形状も形成できて意匠性を向上できる。
地板21のアンテナ収容部21Cには、平面アンテナ40が配置される。平面アンテナ40は、マイクロストリップアンテナとも呼ばれるパッチアンテナで構成され、GPS衛星からの衛星信号を受信する。
平面アンテナ40は、平面視において、ケース本体11、ソーラーパネル25、耐磁板91、92とは重ならずに、非導電性部材にて形成された日車5、文字板2、カバーガラス31と重なっている。すなわち、電子時計1では、平面アンテナ40の時計表面側において、平面視で平面アンテナ40と重なる部品はすべて非導電性部材にて形成されている。
このため、時計表面側から伝播されてくる衛星信号は、カバーガラス31を透過した後、ケース本体11、耐磁板91、92、ソーラーパネル25によって遮られることなく、文字板2、日車5、地板21を透過して平面アンテナ40で受信される。なお、秒針3B、分針3C、時針3Dは平面アンテナ40と重なる面積が小さいことから、金属製であっても衛星信号の受信に支障ないが、非導電性部材であれば衛星信号が遮断される影響をより回避できる点で好ましい。
平面アンテナ40は、図4に示すように、誘電体基材41にアンテナ電極42と、GND電極43と、給電電極44とを積層した面実装型のパッチアンテナである。
誘電体基材41は、セラミック等の誘電体によって直方体状に形成されている。ここで、誘電体基材41の地板21、文字板2側の面を表面411とし、第2回路基板724側の面を裏面412とする。また、誘電体基材41の4つの側面をそれぞれ第1側面413A、第2側面413B、第3側面413C、第4側面413Dとする。図4に示すように、第1側面413Aおよび第2側面413Bが対向配置され、第3側面413Cおよび第4側面413Dが対向配置されている。
アンテナ電極42は、誘電体基材41の表面411に積層されて、平面視で矩形状に形成され、一対の対角部分には、円偏波を受信するために縮退分離素子部45が形成されている。縮退分離素子部45は、アンテナ電極42で発生する直交する2つの偏波のバランスをずらすものであり、切り欠きや突出部等であれば良い。本実施形態では、アンテナ電極42の角部を切り欠くことで縮退分離素子部45を構成している。
GND電極43は、誘電体基材41の裏面412において、給電電極44と絶縁され、かつ、給電電極44以外を覆うベタ電極である。
パッチアンテナが方形の場合は一辺が半波長で共振し、円形の場合は直径が約0.58波長で共振するが、誘電体を使うと波長短縮効果で小形化できる。パッチアンテナの動作原理は、パッチつまりアンテナ電極42の縁に沿った強い電界が、縁から空間へ向かって放射されるため、アンテナ近傍の電気力線は強くなり、近傍の金属や誘電体の影響を受けやすい。このため、GPS受信においては、金属製の外装ケース10とアンテナ電極42との距離はある程度離すことが好ましい。
誘電体基材41の表面411には、アンテナの周波数、受信する信号の偏波を決めるアンテナ電極42をGND電極43と同様な方法で構成する。アンテナ電極42は、誘電体基材41の表面よりも一回り小さく形成され、誘電体基材41の表面においてアンテナ電極42の周囲には、アンテナ電極42が積層されておらず誘電体基材41が露出する露出面が設けられる。
誘電体基材41の裏面412には、給電電極44を、GND電極43と同様な方法で構成する。
誘電体基材41は、例えば、表面形状は略正方形状であり、一辺の寸法は約11mmであり、厚さ寸法は3mmである。アンテナ電極42は、例えば、表面形状は略正方形状であり、一辺の寸法は約8〜9mmである。
ユーザーが電子時計1を装着して歩いている状態で自動受信処理を実行した場合、ユーザーが電子時計1を左手首に装着している場合は、電子時計1の9時方向がほぼ天頂方向となり、右手首に装着している場合は、3時方向がほぼ天頂方向となる。したがって、本実施形態の平面アンテナ40のように、3時−9時方向の指向性があれば、天頂方向からの衛星信号を受信しやすくできる。
ソーラーパネル25は、樹脂フィルムで構成されたベース26の上に図示略の金属電極を形成し、さらにその上に図示略の半導体層、透明電極、保護層を順に積層して構成されている。
GPS衛星信号の周波数は、約1.5GHzであり、高周波であるため、電波時計で受信する長波の標準電波と異なり、ソーラーパネル25の薄い透明電極でも電波は減衰し、アンテナ特性が低下する。このため、図3、6に示すように、円板状に形成されたソーラーパネル25は、平面アンテナ40と平面視で重なる部分に切欠部251が形成されている。ソーラーパネル25は、地板21の表面側に配置され、平面アンテナ40の表面側には配置されていない。したがって、平面アンテナ40は、ソーラーパネル25の切欠部251を通して電波を受信できる。
なお、ソーラーパネル25には、文字板2の日窓2Bと平面的に重なる開口252や、指針軸3A、4B〜4Dが挿通される孔253、257〜260が形成されている。なお、本実施形態の電子時計1では、孔260には指針軸が配置されていないが、電子時計1の仕様によっては孔260に指針軸が設けられる場合がある。例えば、第3小窓790にホームタイムの時分を指示する時針、分針が設けられた場合に、孔260に配置された指針軸には、ホームタイムの午前(AM)および午後(PM)を表示するAM/PM針が取り付けられる場合がある。このため、ソーラーパネル25には予め孔260が形成され、孔260に対応する孔が形成された文字板と、孔260に対応する孔が形成されていない文字板とを使い分けている。
ソーラーセル501は、ソーラーパネル25の外周に沿って略7時位置から略9時位置の領域に配置されている。
ソーラーセル502は、ソーラーセル501の隣に配置され、ソーラーパネル25の外周に沿って略9時位置から略11時位置の領域に配置されている。
ソーラーセル503は、ソーラーセル501およびソーラーセル502の内周側、つまりソーラーパネル25の平面の略中心位置に形成された孔253側に配置されている。
ソーラーセル504は、ソーラーセル501およびソーラーセル503の隣に配置されている。ソーラーセル504は、ソーラーセル501に対しては、孔259側に配置され、ソーラーセル503に対しては、略6時位置側に配置されている。
ソーラーセル505は、ソーラーセル504の隣に配置されている。ソーラーセル505は、ソーラーセル504に対して開口252側に配置されている。
ソーラーセル506は、ソーラーセル503およびソーラーセル505の隣に配置されている。ソーラーセル506は、ソーラーセル503に対して3時位置側に配置され、ソーラーセル505に対して2時位置側に配置されている。
ソーラーセル507は、ソーラーセル506の隣に配置され、ソーラーパネル25の外周に沿って略1時位置から略3時位置の領域に配置されている。
ソーラーセル508は、ソーラーセル505、ソーラーセル506、ソーラーセル507の隣に配置され、ソーラーパネル25の外周に沿って略3時位置から略5時位置の領域に配置されている。
ソーラーセル502において、ソーラーパネル25の外周に沿った外縁は円弧状に形成されている。ソーラーセル502において、ソーラーセル501との区画部分は直線状に形成され、ソーラーセル503との区画部分は第2小窓780の外周に沿って円弧状に形成されている。ソーラーセル502において、切欠部251に沿った外縁502Aは、切欠部251の9時側の切欠面つまり第1側面413Aと略平行な直線状に形成されている。
ソーラーセル504において、ソーラーセル501およびソーラーセル503との区画部分は、ソーラーセル501、ソーラーセル503の外縁に沿って形成されている。ソーラーセル504において、ソーラーセル505との区画部分は、孔253から6時位置に向かって形成され、直線部分と半円部分とを備えて形成されている。
ソーラーセル506において、切欠部251に沿った外縁506Aは、切欠部251の6時側の切欠面つまり第4側面413Dと略平行な直線状に形成されている。ソーラーセル506において、ソーラーセル503との区画部分は、ソーラーセル503に沿って形成されている。ソーラーセル506において、ソーラーセル507との区画部分は、第1小窓770の外周に沿って円弧状に形成されている。ソーラーセル506において、ソーラーセル508との区画部分は、第1小窓770の外周に沿って形成されている。さらに、ソーラーセル506において、ソーラーセル508との区画部分は、文字板2のバリエーションとして、孔260に指針軸が配置され、第1小窓770に隣接する小窓が形成される場合の前記小窓の外周に沿って形成されている。
ソーラーセル508において、ソーラーパネル25の外周に沿った外縁は、開口252部分を除き円弧状に形成され、開口252部分は、開口252に沿って形成されている。ソーラーセル508において、ソーラーセル505、ソーラーセル506との区画部分は、ソーラーセル505、ソーラーセル506の外縁に沿って形成されている。
また、平面アンテナ40の第4側面413Dに沿って配置されるソーラーセル503の外縁503Aと、ソーラーセル506の外縁部506Aの各周長、つまり各外縁503A、506Aのそれぞれ長さ、より具体的には、図6において、第2仮想直線L2に沿った方向の各寸法は、平面アンテナ40の第4側面413Dの長さ、つまり第2仮想直線L2に沿った方向の寸法の約半分とされている。
したがって、直列に接続されるソーラーセル502およびソーラーセル503のアンテナ電極42の外周に沿った周長、つまり外縁502Aおよび外縁503Aの各周長を加算した寸法と、直列に接続されるソーラーセル506およびソーラーセル507のアンテナ電極42の外周に沿った周長、つまり外縁506Aおよび外縁507Aの各周長を加算した寸法とは同じ寸法とされ、平面アンテナ40の外周長つまり4つの側面413A、413B、413C、413Dの各周長を加算した寸法の1/2以下である。例えば、平面アンテナ40の側面413A、413B、413C、413Dの各周長が約10mmであったとすると、平面アンテナ40の外周長は約40mm、外縁502Aおよび外縁503Aの各周長を加算した長さ寸法つまり外縁の長さ寸法は約15mm、外縁506Aおよび外縁507Aの各周長を加算した寸法つまり外縁の長さ寸法も約15mmとなる。したがって、約15mmとなる前記外縁の長さ寸法は、約40mmとなる平面アンテナ40の外周長の1/2以下である。
各ソーラーセル501〜508は、図6の第1仮想直線L1を挟んで略線対称となるように設計されている。例えば、ソーラーセル502およびソーラーセル507は、第1仮想直線L1を挟んで線対称に設計されている。
ソーラーセル503およびソーラーセル506は、ソーラーセル506のみに孔260が形成され、その分、ソーラーセル506の発電層の有効発電面積が減少する。このため、ソーラーセル506は、孔260の周囲に張出部を形成して発電層の有効発電面積を加算している。
ソーラーセル501およびソーラーセル508は、ソーラーセル508のみに開口252が形成され、その分、ソーラーセル508の発電層の有効発電面積が減少する。このため、ソーラーセル508とソーラーセル505との区画線は、ソーラーセル501とソーラーセル504との区画線よりも第1仮想直線L1に近づけて設定され、ソーラーセル508の発電層の有効発電面積を加算している。
ソーラーセル504およびソーラーセル505は、ソーラーセル508とソーラーセル505との区画線が、ソーラーセル501とソーラーセル504との区画線よりも第1仮想直線L1に近づけて設定されている分、ソーラーセル505の発電層の有効発電面積が減少する。このため、孔259の周囲の区画線をソーラーセル504側に張り出して形成し、ソーラーセル505の発電層の有効発電面積を加算している。
以上のように、各ソーラーセル501〜508の発電層の形状を設定することで、各ソーラーセル501〜508の発電層の有効発電面積のバラツキが一定範囲に収まるように設計している。
ソーラーパネル25の外周端部には、電極端子271、272が設けられ、各ソーラーセル501〜508は、電極端子271、272間に直列に接続されている。
電極端子271は、ソーラーセル501の金属電極または透明電極の一方の電極に導通され、電極端子272は、ソーラーセル508の金属電極または透明電極の他方の電極に導通されている。そして、図3に示すように、電極端子271、272と、第2回路基板724の充電用端子741、742との間には、第一の導電部材である第一導通バネ281と、第二の導電部材である第二導通バネ282とが配置されている。したがって、ソーラーパネル25で発電した電流は、電極端子271、272、導通バネ281、282、充電用端子741、742を介して二次電池24に充電される。
なお、電極端子271、272や導通バネ281、282は、平面視で日車5の外周側に配置され、見切り部材であるダイヤルリング32で隠されている。地板21には、導通バネ281、282を挿通するための貫通孔211、212が形成されている。
接続部511は、ソーラーセル501およびソーラーセル502を電気的に直列に接続つまり導通する。接続部512は、ソーラーセル502およびソーラーセル503を電気的に直列に接続つまり導通する。接続部513は、ソーラーセル503およびソーラーセル504を電気的に直列に接続つまり導通する。接続部514は、ソーラーセル504およびソーラーセル505を電気的に直列に接続つまり導通する。接続部515は、ソーラーセル505およびソーラーセル506を電気的に直列に接続つまり導通する。接続部516は、ソーラーセル506およびソーラーセル507を電気的に直列に接続つまり導通する。接続部517は、ソーラーセル507およびソーラーセル508を電気的に直列に接続つまり導通する。
ソーラーセル503およびソーラーセル506は、平面アンテナ40の第4側面413Dに沿って、つまりアンテナ電極42の外周に沿って連続して配置されている。このソーラーセル503およびソーラーセル506は、互いに直接には接続はされておらず、アンテナ電極42の外周に沿って配置されていないソーラーセル504、ソーラーセル505を介して直列に接続されている。
すなわち、ソーラーセル504、ソーラーセル505は、アンテナ電極42の外周との間に、ソーラーセル503、ソーラーセル506が位置するように配置されており、これらによって第3のソーラーセルが構成される。したがって、第3のソーラーセルであるソーラーセル504およびソーラーセル505を介して直列に接続されるソーラーセル503、ソーラーセル506によって、第1のソーラーセル、第2のソーラーセルが構成される。
接続部512、516は、文字板2において9時、3時を指示する略字つまり棒状の目盛と平面視で重なる位置に配置されている。このため、接続部512、516は、文字板2を視認した際に目立たないように配置されている。
接続部513、515は、指針軸3Aが挿通される孔253の周囲に沿って配置されている。このため、接続部513、515は、運針する指針3と平面視で重なる位置に配置され、文字板2を視認した際に目立たないように配置されている。
電極端子271および第一導通バネ281は、領域202Aに配置され、電極端子272および第二導通バネ282は、領域202Bに配置されている。すなわち、第一導通バネ281、第二導通バネ282は、ソーラーパネル25と第2回路基板724とを接続する接続部材であり、各導通バネ281、282は、平面アンテナ40に対して平面視で離されて配置され、さらに、導通バネ281、282同士も互いに離れて配置されている。
電子時計1は、平面アンテナ40のアンテナ電極42に沿って配置されるソーラーセル503、ソーラーセル506を直接接続するのではなく、ソーラーセル504、ソーラーセル505を介して接続している。このため、平面アンテナ40の周囲のソーラーセル503、ソーラーセル506に平面アンテナ40で受信する電波を妨害する電流が流れることを防止でき、平面アンテナ40の受信性能の低下を抑制できる。
また、第2仮想直線L2で分けた2つの領域のうち、一方の領域201に平面アンテナ40を配置し、他方の領域202に第一導通バネ281、第二導通バネ282を配置でき、平面アンテナ40と第一導通バネ281、第二導通バネ282とを離して配置できる。このため、第一導通バネ281、第二導通バネ282による影響を抑制でき、平面アンテナ40の受信感度を向上できる。
その上、ソーラーセル501と、ソーラーセル508との間に、ソーラーセル504、ソーラーセル505が配置されたレイアウトを採用したので、第一導通バネ281および第二導通バネ282同士もある程度離して配置でき、第一導通バネ281、第二導通バネ282による平面アンテナ40への影響も軽減できる。
すなわち、本発明者が実験したところ、平面アンテナ40の第1側面413A、第4側面413D、第2側面413Bに沿って、つまりアンテナ電極42の外周に沿って1つのソーラーセルを配置した場合のアンテナ利得を基準とした場合、アンテナ電極42の外周に沿って2つのソーラーセルを配置した場合の前記基準のアンテナ利得との利得差は約0.9dBicであり、前記第1実施形態のようにアンテナ電極42の外周に沿って4つのソーラーセルを配置した場合の前記基準のアンテナ利得との利得差は約1.3dBicであった。すなわち、ソーラーセル502およびソーラーセル503が直接接続され、ソーラーセル506およびソーラーセル507が直接接続されていても、4つのソーラーセル502、503、506、507をアンテナ電極42の外周に沿って配置したほうが、2つのソーラーセルを配置するよりも受信性能を向上できる。したがって、アンテナ電極42の外周に沿って3つ以上のソーラーセルを配置することで、2つ以下のソーラーセルを配置した場合に比べて受信性能を向上できる。
平面アンテナ40の給電電極44を、平面視で平面アンテナ40の中心に対して9時方向となるように配置したので、GPS衛星信号のように右旋偏波信号を受信する際に、平面アンテナ40の平面方向の指向性を3時−9時方向に設定できる。したがって、手首に電子時計1を装着した状態でユーザーが歩行している場合に、電子時計1の3時−9時方向を天頂方向に向けることができるため、位置情報衛星から送信される衛星信号を感度良く受信できる。
従って、特に、自動受信時に受信に成功する確率を向上でき、自動的に内部時刻も修正できるため、表示時刻の精度も向上でき、利便性の高い電子時計1を提供できる。
平面アンテナ40を文字板2の中心から12時方向に配置し、給電電極44を平面アンテナ40の中心から9時方向に配置したので、給電電極44を外装ケース10から離して配置することができる。
このため、金属製のケース本体11による平面アンテナ40への影響を軽減でき、平面アンテナ40の受信感度を向上できる。
平面アンテナ40は、給電電極44をストリップ電極で構成したので、給電ピンを用いた給電部に比べて平面アンテナ40を薄型化でき、面実装で容易に製造できる。
次に、第2実施形態のソーラーパネル25Bについて、図7を参照して説明する。ソーラーパネル25Bは、サブダイヤルを備えずに、平面視で図示略の文字板の中心に設けられる指針軸に取り付けられる時針、分針、秒針を備える一般的な時計に設けられるものである。なお、第2実施形態において、第1実施形態と同一または同様の構成には同一符号を付し、説明を省略する。
第2実施形態のソーラーパネル25Bのベース26Bは、平面アンテナ40と平面視で重なる部分は切り欠かれておらず、ベース26Bは平面視で略円形に形成されている。ベース26Bにおいて、前記平面アンテナ40と平面視で重なる領域には、ソーラーセルが配置されていないため、ベース26Bが衛星信号の受信を妨げることはない。ベース26Bにおいて、ソーラーセルが配置されておらず、平面アンテナ40を覆う領域でアンテナ被覆部261が構成される。また、アンテナ被覆部261は、衛星信号を通過させることができるため、アンテナ被覆部261の全体が信号通過部としても機能する。
ソーラーパネル25Bには指針軸が挿通される孔253が形成されている。
ソーラーセル521は、ソーラーパネル25Bの外周に沿って6時位置から9時位置の領域に配置されている。
ソーラーセル522は、ソーラーセル521の隣に配置され、ソーラーパネル25Bの外周に沿って9時位置から略11時位置の領域に配置されている。
ソーラーセル523は、ソーラーセル522の内周側、つまりソーラーパネル25Bの平面の略中心位置に形成された孔253側に配置されている。
ソーラーセル524は、ソーラーセル521の内周側に配置されている。
ソーラーセル525は、ソーラーセル524の隣に配置されている。
ソーラーセル526は、ソーラーセル523およびソーラーセル525の隣に配置されている。
ソーラーセル527は、ソーラーセル526の外周側に配置され、ソーラーパネル25Bの外周に沿って略1時位置から3時位置の領域に配置されている。
ソーラーセル528は、ソーラーセル525の外周側に配置され、ソーラーパネル25Bの外周に沿って3時位置から6時位置の領域に配置されている。
また、ソーラーパネル25Bにおいて第2仮想直線L2よりも12時側に配置されるソーラーセル522、ソーラーセル523、ソーラーセル526、ソーラーセル527は、平面視で平面アンテナ40に重なる領域には設けられていない。
このため、各ソーラーセル521〜528は、第1仮想直線L1に対して線対称となる形状とされている。
また、各ソーラーセル522、527は、平面アンテナ40と平面視で重なる部分には設けられていないため、ソーラーセル521、528よりも有効発電面積が小さくされている。同様に、ソーラーセル523、526は、平面アンテナ40と平面視で重なる部分には設けられていないため、ソーラーセル524、525よりも有効発電面積が小さくされている。
内周側の4つのソーラーセル523、524、525、526と、外周側の4つのソーラーセル521、522、527、528とを区画する円周状の区画線は、各ソーラーセル521〜528の有効発電面積のばらつきが一定範囲となるように設定している。
ソーラーセル523において、平面アンテナ40に沿った外縁523Aは、第1側面413Aと略平行な直線部分と、第4側面413Dと略平行な直線部分と、各直線部分を繋ぐ湾曲部分とを備えて形成されている。
ソーラーセル526において、平面アンテナ40に沿った外縁526Aは、第2側面413Bと略平行な直線部分と、第4側面413Dと略平行な直線部分と、各直線部分を繋ぐ湾曲部分とを備えて形成されている。
ソーラーセル527において、平面アンテナ40に沿った外縁527Aは、第2側面413Bと略平行な直線状に形成されている。
このため、直列に接続されるソーラーセル522およびソーラーセル523のアンテナ電極42の外周に沿った周長、つまり外縁522Aおよび外縁523Aの各周長を加算した寸法と、直列に接続されるソーラーセル526およびソーラーセル527のアンテナ電極42の外周に沿った周長、つまり外縁526Aおよび外縁527Aの各周長を加算した寸法とは同じ寸法とされ、平面アンテナ40の外周長の1/2以下である。
ソーラーパネル25Bの外周端部には、ソーラーパネル25と同じく電極端子271、272が設けられ、各ソーラーセル521〜528は、電極端子271、272間に直列に接続されている。
電極端子271は、ソーラーセル521の金属電極または透明電極の一方の電極に導通され、電極端子272は、ソーラーセル528の金属電極または透明電極の他方の電極に導通されている。そして、第1実施形態と同じく、電極端子271、272は、第一導通バネ281、第二導通バネ282、第2回路基板724を介して二次電池24に導通される。
接続部531は、ソーラーセル521およびソーラーセル522を電気的に直列に接続する。接続部532は、ソーラーセル522およびソーラーセル523を電気的に直列に接続する。接続部533は、ソーラーセル523およびソーラーセル524を電気的に直列に接続する。接続部534は、ソーラーセル524およびソーラーセル525を電気的に直列に接続する。接続部535は、ソーラーセル525およびソーラーセル526を電気的に直列に接続する。接続部536は、ソーラーセル526およびソーラーセル527を電気的に直列に接続する。接続部537は、ソーラーセル527およびソーラーセル528を電気的に直列に接続する。
平面アンテナ40の第4側面413Dに沿って配置されるソーラーセル523およびソーラーセル526は、互いに直接には接続されておらず、アンテナ電極42の外周に沿って配置されていないソーラーセル524、ソーラーセル525を介して直列に接続されている。したがって、前記第1実施形態と同じく、ソーラーセル523、ソーラーセル526によって、第1のソーラーセル、第2のソーラーセルが構成され、ソーラーセル524、ソーラーセル525によって第3のソーラーセルが構成される。
このため、接続部531、537は、透光性を有する文字板2を視認した際に目立たないように配置されている。
接続部532、534、536は、平面視で文字板2の中心つまり孔253に対して10時、6時、2時の各方向に配置されている。このため、時刻を指示する略字つまり棒状の目盛と平面視で重なるように配置することで、接続部532、534、536が文字板2を視認した際に目立たないように配置することができる。
接続部533は、指針軸3Aが挿通される孔253の周囲つまり運針する指針3と平面視で重なる位置に配置され、文字板2を視認した際に目立たないように配置されている。
また、ソーラーパネル25Bでは、各ソーラーセル521〜528が第1仮想直線L1に対して線対称の形状とされているので、特に文字板2の平面中心のみに指針軸がある電子時計において、ソーラーセル521〜528のレイアウトのバランスを向上できる。
次に、第3実施形態のソーラーパネル25Cについて、図8を参照して説明する。ソーラーパネル25Cは、第1実施形態の電子時計1と同様のサブダイヤルを備える時計に設けられるものである。このため、ソーラーパネル25Cには、ソーラーパネル25と同じく指針軸が挿通される孔253、257、258、259、260が設けられる。なお、第3実施形態において、第1実施形態と同一または同様の構成には同一符号を付し、説明を省略する。
第3実施形態のソーラーパネル25Cのベース26Cは、第2実施形態のベース26Bと同じく平面アンテナ40と平面視で重なる部分は切り欠かれておらず、平面アンテナ40を覆うアンテナ被覆部261が形成されている。ベース26Cにおいても、アンテナ被覆部261の全体が信号通過部としても機能する。
このため、ソーラーセル541およびソーラーセル548は、電極端子271、272が配置される領域202Aおよび202Bから、平面アンテナ40が配置される領域201Aおよび領域201Bまで、ソーラーパネル25Cの外周に沿って配置されている。また、ソーラーセル542からソーラーセル547までは、孔253の周囲に配置されている。
ソーラーセル542は、ソーラーセル541の内周側に配置され、ソーラーセル541の内周に沿って略9時位置から略11時位置の領域に配置されている。
ソーラーセル543は、ソーラーセル541の内周側に配置され、ソーラーセル541の内周に沿って略8時位置から略9時位置の領域に配置されている。
ソーラーセル544は、ソーラーパネル25Cの外周の6時位置からソーラーセル541の内周に沿った略8時位置までの領域に配置されている。
ソーラーセル545は、ソーラーパネル25Cの略5時位置から6時位置までの領域に配置されている。
ソーラーセル546は、ソーラーパネル25Cの略5時位置からソーラーセル548の内周に沿った略3時位置までの領域に配置されている。
ソーラーセル547は、ソーラーセル548の内周側に配置され、ソーラーセル548の内周に沿って略3時位置から略1時位置の領域に配置されている。
ソーラーセル548は、ソーラーパネル25Cの外周に沿って略1時位置から略4時位置の領域に配置されている。
ソーラーセル542において、平面アンテナ40に沿った外縁542Aは、第1側面413Aと略平行な直線部分と、第4側面413Dと略平行な直線部分と、各直線部分を繋ぐ湾曲部分とを備えて形成されている。
ソーラーセル547において、平面アンテナ40に沿った外縁547Aは、第2側面413Bと略平行な直線部分と、第4側面413Dと略平行な直線部分と、各直線部分を繋ぐ湾曲部分とを備えて形成されている。
ソーラーセル548において、平面アンテナ40に沿った外縁548Aは、第2側面413Bと略平行な直線状に形成されている。
このため、直列に接続されるソーラーセル541およびソーラーセル542のアンテナ電極42の外周に沿った周長、つまり外縁541Aおよび外縁542Aの各周長を加算した寸法と、直列に接続されるソーラーセル547およびソーラーセル548のアンテナ電極42の外周に沿った周長、つまり外縁547Aおよび外縁548Aの各周長を加算した寸法とは同じ寸法とされ、平面アンテナ40の外周長の1/2以下である。
ソーラーパネル25Cの外周端部には、ソーラーパネル25と同じく電極端子271、272が設けられ、各ソーラーセル541〜548は、電極端子271、272間に直列に接続されている。
電極端子271は、ソーラーセル541の金属電極または透明電極の一方の電極に導通され、電極端子272は、ソーラーセル548の金属電極または透明電極の他方の電極に導通されている。そして、第1実施形態と同じく、電極端子271、272は、第一導通バネ281、第二導通バネ282、第2回路基板724を介して二次電池24に導通される。
接続部551は、ソーラーセル541およびソーラーセル542を電気的に直列に接続する。接続部552は、ソーラーセル542およびソーラーセル543を電気的に直列に接続する。接続部553は、ソーラーセル543およびソーラーセル544を電気的に直列に接続する。接続部554は、ソーラーセル544およびソーラーセル545を電気的に直列に接続する。接続部555は、ソーラーセル545およびソーラーセル546を電気的に直列に接続する。接続部556は、ソーラーセル546およびソーラーセル547を電気的に直列に接続する。接続部557は、ソーラーセル547およびソーラーセル548を電気的に直列に接続する。
平面アンテナ40の第4側面413Dに沿って配置されるソーラーセル542およびソーラーセル547は、互いに直接には接続されておらず、アンテナ電極42の外周に沿って配置されていないソーラーセル543、ソーラーセル544、ソーラーセル545、ソーラーセル546を介して直列に接続されている。したがって、ソーラーセル542、ソーラーセル547によって、第1のソーラーセル、第2のソーラーセルが構成され、各ソーラーセル543、544、545、546によって第3のソーラーセルが構成される。
接続部551、552、553、556、557は、時刻を指示する略字やサブダイヤルの植えリングと平面視で重なるように配置されている。
したがって、各接続部551〜557は、文字板2を視認した際に目立たないように配置されている。
また、ソーラーパネル25Cでは、ソーラーセル541、ソーラーセル548を平面アンテナ40の外周に沿った位置まで延長し、ソーラーセル542およびソーラーセル547間を、4つのソーラーセル543〜546を介して直列に接続しているので、平面アンテナ40での受信を妨害する電流が流れにくくなり、平面アンテナ40の受信性能を向上できる。
次に、第4実施形態のソーラーパネル25Dについて、図9を参照して説明する。ソーラーパネル25Dは、第1実施形態の電子時計1と同様のサブダイヤルを備える時計に設けられるものである。このため、ソーラーパネル25Dには、ソーラーパネル25と同じく指針軸が挿通される孔253、257、258、259が設けられる。なお、第4実施形態において、第1実施形態と同一または同様の構成には同一符号を付し、説明を省略する。
第4実施形態のソーラーパネル25Dのベース26Dは、第3実施形態のベース26Cと同じく平面アンテナ40と平面視で重なる部分は切り欠かれておらず、平面アンテナ40を覆うアンテナ被覆部261が形成されている。ベース26Dにおいても、アンテナ被覆部261の全体が信号通過部としても機能する。
ここで、ソーラーパネル25Dの外周側に配置された各ソーラーセル561〜563、567〜569は、ソーラーパネル25Dの中心から放射状に設けられた区画線と、ソーラーパネル25Dの中心を中心点とする円弧状に設けられた区画線とで略円環扇形に区画形成されている。ソーラーパネル25Dの内周側に配置された各ソーラーセル564〜566は、ソーラーパネル25Dの中心から放射状に設けられた区画線と、ソーラーパネル25Dの中心を中心点とする円弧状に設けられた区画線とで略扇形に区画されている。ただし、ソーラーセル563、564、566、567は、平面アンテナ40と平面視で重なる領域に設けられない平面形状とされている。
ソーラーセル562は、ソーラーパネル25Dの外周に沿って略7.5時位置から略9.5時位置の領域に配置されている。
ソーラーセル563は、ソーラーパネル25Dの外周に沿って略9.5時位置から略11時位置の領域に配置されている。
ソーラーセル564は、ソーラーセル562、563の内周側に配置されている。
ソーラーセル565は、ソーラーセル561、569の内周側に配置されている。
ソーラーセル566は、ソーラーセル567、568の内周側に配置されている。
ソーラーセル567は、ソーラーパネル25Dの外周に沿って略1時位置から略2.5時位置の領域に配置されている。
ソーラーセル568は、ソーラーパネル25Dの外周に沿って略2.5時位置から略4.5時位置の領域に配置されている。
ソーラーセル569は、ソーラーパネル25Dの外周に沿って略4.5時位置から6時位置の領域に配置されている。
これらの各ソーラーセル561〜569は、有効発電面積のばらつきが一定範囲となるように設定している。
ソーラーセル564およびソーラーセル566において、平面アンテナ40に沿った外縁564A、566Aは、第4側面413Dと略平行な直線状に形成されている。
ソーラーセル567において、平面アンテナ40に沿った外縁567Aは、第2側面413Bと略平行な直線状に形成されている。
このため、直列に接続されるソーラーセル563およびソーラーセル564のアンテナ電極42の外周に沿った周長、つまり外縁563Aおよび外縁564Aの各周長を加算した寸法と、直列に接続されるソーラーセル566およびソーラーセル567のアンテナ電極42の外周に沿った周長、つまり外縁566Aおよび外縁567Aの各周長を加算した寸法とは同じ寸法とされ、平面アンテナ40の外周長の1/2以下である。
ソーラーパネル25Dの外周端部には、ソーラーパネル25と同じく電極端子271、272が設けられ、各ソーラーセル561〜569は、電極端子271、272間に直列に接続されている。
電極端子271は、ソーラーセル561の金属電極または透明電極の一方の電極に導通され、電極端子272は、ソーラーセル569の金属電極または透明電極の他方の電極に導通されている。そして、第1実施形態と同じく、電極端子271、272は、第一導通バネ281、第二導通バネ282、第2回路基板724を介して二次電池24に導通される。
接続部571は、ソーラーセル561およびソーラーセル562を電気的に直列に接続する。接続部572は、ソーラーセル562およびソーラーセル563を電気的に直列に接続する。接続部573は、ソーラーセル563およびソーラーセル564を電気的に直列に接続する。接続部574は、ソーラーセル564およびソーラーセル565を電気的に直列に接続する。接続部575は、ソーラーセル565およびソーラーセル566を電気的に直列に接続する。接続部576は、ソーラーセル566およびソーラーセル567を電気的に直列に接続する。接続部577は、ソーラーセル567およびソーラーセル568を電気的に直列に接続する。接続部578は、ソーラーセル568およびソーラーセル569を電気的に直列に接続する。
ソーラーセル564およびソーラーセル566は、互いに直接には接続されておらず、アンテナ電極42の外周に沿って配置されていないソーラーセル565を介して直列に接続されている。したがって、ソーラーセル564、ソーラーセル566によって、第1のソーラーセル、第2のソーラーセルが構成され、ソーラーセル565によって第3のソーラーセルが構成される。
接続部573、576は、孔257、258に挿入される指針軸に取り付けられる指針と平面視で重なる位置に配置されている。
接続部574、575は、サブダイヤルの植えリングと平面視で重なるように配置されている。
したがって、各接続部571〜578は、文字板2を視認した際に目立たないように配置されている。
また、ソーラーパネル25Dでは、9個のソーラーセル561〜569を直列に接続しているので、8個のソーラーセルを直列接続している前記各実施形態のソーラーパネル25、25B、25Cに比べて発電電圧を高めることができる。
次に、第5実施形態のソーラーパネル25Eについて、図10を参照して説明する。ソーラーパネル25Eは、第1実施形態の電子時計1と同様のサブダイヤルを備える時計に設けられるものである。このため、ソーラーパネル25Eには、ソーラーパネル25と同じく指針軸が挿通される孔253、257、258、259が設けられる。なお、第5実施形態において、第1実施形態と同一または同様の構成には同一符号を付し、説明を省略する。
第5実施形態のソーラーパネル25Eのベース26Eは、第3実施形態のベース26Cと同じく平面アンテナ40と平面視で重なる部分は切り欠かれておらず、平面アンテナ40を覆うアンテナ被覆部261が形成されている。ベース26Eにおいても、アンテナ被覆部261の全体が信号通過部としても機能する。
ここで、ソーラーパネル25Eの外周側に配置された各ソーラーセル581、582、584、586、587は、ソーラーパネル25Eの中心から放射状に設けられた区画線と、ソーラーパネル25Eの中心を中心点とする円弧状に設けられた区画線とで略円環扇形に区画形成されている。ソーラーパネル25Eの内周側に配置された各ソーラーセル583、585は、第1仮想直線L1に沿って設けられた区画線と、ソーラーパネル25Eの中心を中心点とする円弧状に設けられた区画線とで略扇形に区画されている。ただし、ソーラーセル582、583、585、586は、平面アンテナ40と平面視で重なる領域に設けられない平面形状とされている。
ソーラーセル582は、ソーラーパネル25Eの外周に沿って略9時位置から略11時位置の領域に配置されている。
ソーラーセル583は、ソーラーセル581、582、584の内周側に配置され、第1仮想直線L1の9時側、つまり図10において左半分の領域に配置されている。
ソーラーセル584は、ソーラーパネル25Eの外周に沿って略5.5時位置から略7時位置の領域に配置されている。
ソーラーセル585は、ソーラーセル584、586、587の内周側に配置され、第1仮想直線L1の3時側、つまり図10において右半分の領域に配置されている。
ソーラーセル586は、ソーラーパネル25Eの外周に沿って略1時位置から略4時位置の領域に配置されている。
ソーラーセル587は、ソーラーパネル25Eの外周に沿って略4時位置から略5.5時位置の領域に配置されている。
これらの各ソーラーセル581〜587は、有効発電面積のばらつきが一定範囲となるように設定している。
ソーラーセル583およびソーラーセル585において、平面アンテナ40に沿った外縁583A、585Aは、第4側面413Dと略平行な直線状に形成されている。
ソーラーセル586において、平面アンテナ40に沿った外縁586Aは、第2側面413Bと略平行な直線状に形成されている。
このため、直列に接続されるソーラーセル582およびソーラーセル583のアンテナ電極42の外周に沿った周長、つまり外縁582Aおよび外縁583Aの各周長を加算した寸法と、直列に接続されるソーラーセル585およびソーラーセル586のアンテナ電極42の外周に沿った周長、つまり外縁585Aおよび外縁586Aの各周長を加算した寸法とは同じ寸法とされ、平面アンテナ40の外周長の1/2以下である。
ソーラーパネル25Eの外周端部には、ソーラーパネル25と同じく電極端子271、272が設けられ、各ソーラーセル581〜587は、電極端子271、272間に直列に接続されている。
電極端子271は、ソーラーセル581の金属電極または透明電極の一方の電極に導通され、電極端子272は、ソーラーセル587の金属電極または透明電極の他方の電極に導通されている。そして、第1実施形態と同じく、電極端子271、272は、第一導通バネ281、第二導通バネ282、第2回路基板724を介して二次電池24に導通される。
接続部591は、ソーラーセル581およびソーラーセル582を電気的に直列に接続する。接続部592は、ソーラーセル582およびソーラーセル583を電気的に直列に接続する。接続部593は、ソーラーセル583およびソーラーセル584を電気的に直列に接続する。接続部594は、ソーラーセル584およびソーラーセル585を電気的に直列に接続する。接続部595は、ソーラーセル585およびソーラーセル586を電気的に直列に接続する。接続部596は、ソーラーセル586およびソーラーセル587を電気的に直列に接続する。
ソーラーセル583およびソーラーセル585は、互いに直接には接続されておらず、アンテナ電極42の外周に沿って配置されていないソーラーセル584を介して直列に接続されている。したがって、ソーラーセル583、ソーラーセル585によって、第1のソーラーセル、第2のソーラーセルが構成され、ソーラーセル584によって第3のソーラーセルが構成される。
接続部592、595は、孔257、258に挿入される指針軸に取り付けられる指針と平面視で重なる位置に配置されている。
接続部593、594は、孔259に挿入される指針軸に取り付けられる指針や、サブダイヤルの植えリングと平面視で重なるように配置されている。
したがって、各接続部591〜596は、文字板2を視認した際に目立たないように配置されている。
また、ソーラーパネル25Dでは、7個のソーラーセル581〜587を直列に接続しているので、8個や9個のソーラーセルを直列接続している前記各実施形態のソーラーパネル25、25B、25C、25Dに比べてソーラーセルの平均的な有効発電面積を大きくでき、直列に接続されるソーラーセル581〜587における最小面積のソーラーセルの有効発電面積を大きくできるので、発電電力量を高めることができる。
次に、第6実施形態のソーラーパネル25Fについて、図11を参照して説明する。ソーラーパネル25Fは、第1実施形態の電子時計1と同様にサブダイヤルを備える時計に設けられるものである。このため、ソーラーパネル25Fには、ソーラーパネル25と同じく指針軸が挿通される孔253、257、258、259が設けられる。なお、第5実施形態において、第1実施形態と同一または同様の構成には同一符号を付し、説明を省略する。
第6実施形態のソーラーパネル25Fのベース26Fは、第3実施形態のベース26Cと同じく平面アンテナ40と平面視で重なる部分は切り欠かれておらず、平面アンテナ40を覆うアンテナ被覆部261が形成されている。ベース26Fにおいても、アンテナ被覆部261の全体が信号通過部としても機能する。
ここで、ソーラーパネル25Fの最外周に配置された4つのソーラーセル601、602、607、608は、第1仮想直線L1、第2仮想直線L2に沿った区画線と、ソーラーパネル25Fの中心を中心点とする円弧状に設けられた区画線とで略円環扇形に区画形成されている。ソーラーパネル25Fの外周から2番目に配置された3つのソーラーセル603、605、606は、ソーラーパネル25Fの中心から放射線状に設けられた区画線と、前記中心を中心点とする円弧状に設けられた区画線とで略円環扇形に区画形成されている。ソーラーパネル25Fの最内周に設けられたソーラーセル604は、孔253の周囲に略円環状に形成されている。
ただし、ソーラーセル602、603、604、606、607は、平面アンテナ40と平面視で重なる領域に設けられない平面形状とされている。
ソーラーセル602は、ソーラーパネル25Fの外周に沿って、9時位置から略11時位置の領域に配置されている。
ソーラーセル603は、ソーラーセル601、602の内周に沿って、略8時位置から略11時位置の領域に配置されている。
ソーラーセル604は、ソーラーセル603、605、606の内周に配置されている。
ソーラーセル605は、ソーラーセル601、608の内周に沿って、略4時位置から略8時位置の領域に配置されている。
ソーラーセル606は、ソーラーセル607、608の内周に沿って、略1時位置から略4時位置の領域に配置されている。
ソーラーセル607は、ソーラーパネル25Fの外周に沿って、略1時位置から3時位置の領域に配置されている。
ソーラーセル608は、ソーラーパネル25Fの外周に沿って、3時位置から6時位置の領域に配置されている。
これらの各ソーラーセル601〜608は、有効発電面積のばらつきが一定範囲となるように設定している。
ソーラーセル603において、平面アンテナ40に沿った外縁603Aは、第1側面413Aと略平行な直線部分と、第4側面413Dと略平行な直線部分と、各直線部分を繋ぐ湾曲部分とを備えて形成されている。
ソーラーセル604において、平面アンテナ40に沿った外縁604Aは、第4側面413Dと略平行な直線状に形成されている。
ソーラーセル606において、平面アンテナ40に沿った外縁606Aは、第2側面413Bと略平行な直線部分と、第4側面413Dと略平行な直線部分と、各直線部分を繋ぐ湾曲部分とを備えて形成されている。
ソーラーセル607において、平面アンテナ40に沿った外縁607Aは、第2側面413Bと略平行な直線状に形成されている。
このため、直列に接続されるソーラーセル602、ソーラーセル603、ソーラーセル604のアンテナ電極42の外周に沿った周長、つまり外縁602A、603A、604Aの各周長を加算した寸法は、平面アンテナ40の外周長の1/2以下である。同様に、直列に接続されるソーラーセル606およびソーラーセル607のアンテナ電極42の外周に沿った周長、つまり外縁606Aおよび外縁607Aの各周長を加算した寸法も、平面アンテナ40の外周長の1/2以下である。
ソーラーパネル25Fの外周端部には、ソーラーパネル25と同じく電極端子271、272が設けられ、各ソーラーセル601〜608は、電極端子271、272間に直列に接続されている。
電極端子271は、ソーラーセル601の金属電極または透明電極の一方の電極に導通され、電極端子272は、ソーラーセル608の金属電極または透明電極の他方の電極に導通されている。そして、第1実施形態と同じく、電極端子271、272は、第一導通バネ281、第二導通バネ282、第2回路基板724を介して二次電池24に導通される。
接続部611は、ソーラーセル601およびソーラーセル602を電気的に直列に接続する。接続部612は、ソーラーセル602およびソーラーセル603を電気的に直列に接続する。接続部613は、ソーラーセル603およびソーラーセル604を電気的に直列に接続する。接続部614は、ソーラーセル604およびソーラーセル605を電気的に直列に接続する。接続部615は、ソーラーセル605およびソーラーセル606を電気的に直列に接続する。接続部616は、ソーラーセル606およびソーラーセル607を電気的に直列に接続する。接続部617は、ソーラーセル607およびソーラーセル608を電気的に直列に接続する。
ソーラーセル604およびソーラーセル606は、互いに直接には接続されておらず、アンテナ電極42の外周に沿って配置されていないソーラーセル605を介して直列に接続されている。したがって、ソーラーセル604、ソーラーセル606によって、第1のソーラーセル、第2のソーラーセルが構成され、ソーラーセル605によって第3のソーラーセルが構成される。
接続部612、616は、孔257、258に挿入される指針軸に取り付けられる指針と平面視で重なる位置に配置されている。
したがって、各接続部611、612、616、617は、文字板2を視認した際に目立たないように配置されている。
また、ソーラーパネル25Fでは、孔253の周囲をソーラーセル604が囲んでおり、ソーラーセルの区画線が無いため、ソーラーパネル25Fの意匠性を向上できる。
さらに、最外周のソーラーセル601、602、607、608の区画線と、外周から2番目のソーラーセル603、605、606の区画線とが、ソーラーパネル25Fの径方向に連続していないので、区画線が目立ちにくくなり、ソーラーパネル25Fの意匠性を向上できる。
なお、本発明は前記各実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
前記各実施形態では、平面アンテナ40と平面視で重なる領域であるアンテナ被覆部261には、ソーラーセルを配置していないが、図12に示すように、平面アンテナ40と平面視で重なるようにソーラーセルを配置してもよい。なお、図12に示すソーラーパネル25Gは、図7に示すソーラーパネル25Bをベースにし、ソーラーセル527Gのみが異なるものである。このため、ソーラーパネル25Gにおいて、ソーラーパネル25Bと同一または同様の構成については、同一符号を付して説明を省略する。
ソーラーセル527Gは、セル本体部5271と、平面アンテナ40と平面視で重なる領域に形成された拡張部5272と、セル本体部5271および拡張部5272を連結する連結部5273とを備えて形成されている。
セル本体部5271は、ソーラーパネル25Bのソーラーセル527と同じく、略1時位置から3時位置まで円環扇形に形成されている。拡張部5272は、平面アンテナ40と平面視で重なり、かつ、平面アンテナ40よりも一回り小さいサイズで形成されている。このため、拡張部5272と、ソーラーセル522の外縁522A、ソーラーセル523の外縁523A、ソーラーセル526の外縁526A、外縁527Aとの間には、セルが形成されていない信号通過部28が形成されている。
信号通過部28は、アンテナ電極42の縁に平面視で重なるように形成されている。図5に示すように、平面アンテナ40ではアンテナ電極42の縁に沿って電界が強くなるため、アンテナ電極42の縁に沿った部分に重なって、ソーラーセルのような金属層が配置されると電波が遮断されて受信性能が著しく低下する。一方で、アンテナ電極42の縁の内側の領域、つまりアンテナ電極42の中心側にソーラーセル527の拡張部5272を配置しても、受信性能への影響は小さい。このため、信号通過部28が形成されるように拡張部5272を設けることで、平面アンテナ40の受信性能に対する影響を抑制しつつ、ソーラーセルの有効発電面積を広くできる。また、連結部5273はアンテナ電極42の縁に重なっているが、その幅寸法つまり外縁527Aに沿った方向の寸法は短いため、受信性能の影響も小さくできる。
また、他のソーラーパネル25、25C、25D、25E、25Fにおいても、ソーラーパネル25Gと同様に、信号通過部を設けた上で、平面アンテナ40に平面視で重なる位置にソーラーセルを配置してもよい。
また、ソーラーパネル25Gでは、平面アンテナ40と平面視で重なる領域に、ソーラーセル527の一部を形成していたが、ソーラーセル522、ソーラーセル523、ソーラーセル526の一部を形成してもよい。さらに、平面アンテナ40と平面視で重なる領域に、ソーラーセル522およびソーラーセル527のそれぞれの一部を形成してもよい。
さらに、ソーラーパネルにおけるソーラーセルの形状や配置は、前記各実施形態に限定されず、アンテナ電極42の外周に沿って連続して配置される第1および第2のソーラーセルと、アンテナ電極42の外周との間に第1または第2のソーラーセルの少なくとも一方のソーラーセルが位置するように配置される第3のソーラーセルとを有し、第1のソーラーセルが第3のソーラーセルを介して、第2のソーラーセルに直列に接続される構成であればよい。
前記各実施形態では、アンテナ電極42に沿って4つまたは5つのソーラーセルを配置していたが、2つまたは3つのソーラーセルを配置してもよいし、6つ以上のソーラーセルを配置してもよい。
平面アンテナ40としては、前述のパッチアンテナに限定されず、チップアンテナや逆Fアンテナなどの他の種類の平面アンテナでもよく、受信する信号の種類に応じて適切な平面アンテナを用いればよい。さらに、平面アンテナ40の平面形状、つまりアンテナの平面視の形状は四角形に限定されず、円形でもよい。
アンテナの用途は、衛星信号の受信用に限定されず、Wi-Fi(登録商標)、BLE(Bluetooth(登録商標) Low Energy)、LPWA(Low Power Wide Area)等の信号の受信用でもよい。
Claims (7)
- 文字板と、
前記文字板の表面に対して垂直方向から見た平面視において、前記文字板と重なるように配置され、誘電体の基材と、前記基材の表面に配置されたアンテナ電極と、を有するアンテナと、
前記平面視において、前記文字板と重なるように配置され、前記アンテナ電極の外周に沿って連続して配置される第1および第2のソーラーセルと、前記アンテナ電極の外周との間に前記第1または第2のソーラーセルの少なくとも一方のソーラーセルが位置するように配置される第3のソーラーセルと、を有し、前記第1のソーラーセルが、前記第3のソーラーセルを介して、前記第2のソーラーセルに直列に接続されるソーラーパネルと、
前記平面視において、前記文字板と重なるように配置される回路基板と、
前記平面視において、前記アンテナ電極の中心と前記文字板の中心とを通る第1仮想直線に直交し且つ前記文字板の中心を通る第2仮想直線によって前記文字板を2つの領域に分けた場合に、前記アンテナが配置される領域とは異なる領域に配置され、前記ソーラーパネルと前記回路基板とを接続する接続部材と、を有する電子時計。 - 請求項1に記載の電子時計において、
前記アンテナ電極の外周に沿って配置されるソーラーセルは、前記第1および第2のソーラーセルの他に、少なくとも1つ以上のソーラーセルが配置されている電子時計。 - 請求項2に記載の電子時計において、
前記アンテナ電極の外周に沿って配置され、かつ、互いに直接接続されたソーラーセルの前記アンテナ電極の外周に沿った外縁の長さ寸法は、前記アンテナの外周長の1/2以下である電子時計。 - 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の電子時計において、
前記各ソーラーセルを直列に接続する接続部は、植え字、略字、植えリング、ダイヤルリング、指針の軸のいずれかと、前記平面視で重なる位置に配置されている電子時計。 - 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の電子時計において、
前記ソーラーパネルは、前記アンテナに前記平面視で重なるアンテナ被覆部を有し、
前記アンテナ被覆部には、前記アンテナで受信される信号を通過させる信号通過部が形成されている電子時計。 - 請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の電子時計において、
前記ソーラーパネルは、発電層の有効発電面積が最小のソーラーセルと、発電層の有効発電面積が最大のソーラーセルとの各発電層の有効発電面積の差が予め設定した値以下とされている電子時計。 - 請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の電子時計において、
前記アンテナはパッチアンテナである電子時計。
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