JP4593072B2 - ソーラーセル付電子時計 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ソーラーセル付電子時計における帯状のソーラーセルの配置構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のソーラーセル付電子時計は、ソーラーセルの外観色が茶褐色とあまりきれいな色でない為、ソーラーセルを隠すために光の透過が可能な文字板の下面にソーラーセルを配置していた。その為、使用可能な文字板が限定され、従来から使用されていたメタリックの文字板等のきれいな文字板は使用できなかった。
【0003】
そこで、帯状のソーラーセルを、文字板と風防ガラスとの挟まれた間隙部の外装壁面に配置するという提案がされている(例えば、特許文献1参照)。
又、本出願人は、帯状のソーラーセルを文字板と風防ガラスとの挟まれた間隙部にムーブメントの土手を設け、その内壁面に1枚の光発電部材を持つソーラーセルを配置することを提案した(例えば、特許文献2参照)。
【0004】
【特許文献1】
実公昭62−42390号公報(第1頁、第1図)
【特許文献2】
特開2002−148366号公報(第2−3頁、第2図)
【0005】
これらの提案は、いずれもソーラーセルを文字板に対して垂直に配置するもので、従来からの文字板の素材が採用可能で、ソーラーセル付電子時計のデザインバリエーションを豊富にするものであり、文字板の外周形状が、円形又は大きな半径で描ける外周形状の文字板を有する腕時計において採用されており、このような腕時計においては問題を発生するものではなかった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、腕時計の文字板の形状は、外装ケースのデザインに合わせ、円形のみならず、長方形、樽形状などさまざまな形状をとることは周知のことである。一方、ソーラーセルの光発電部材として採用されているアモルファスシリコンは、小さい半径、例えば500μm以下で曲げるとそのアモルファスシリコンに亀裂破壊が生じてしまうという欠点を有していた。従って、長方形、樽形状等の角部に合わせてソーラーセルを曲げるとアモルファスシリコンは光発電部材としての役割を成さなくなり、文字板の外周形状が、円形又は大きな半径で描ける外周形状の文字板を有する腕時計以外には使用できないという欠点があった。
【0007】
従って、長方形、樽形状等小さい半径の角部を有する文字板の電子時計にはソーラーセルを文字板に対して垂直に配置する構造を採用することができなかった。
本発明は、上記課題を解決し、幅広い時計のデザインに対応できるソーラーセル付電子時計を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する為に本発明は、主要な外周形状を形成する複数の辺と該複数の辺と辺の交点を接続する為の角部とを有する文字板と、光発電部と該光発電部の電力を取り出すための電極及び該電極を外部へ接続するための接続端子を備えた帯状のソーラーセルとを具備し、該ソーラーセルを前記文字板の周囲に略垂直にリング状に配置する電子時計において、前記ソーラーセルは前記光発電部を複数個で構成すると共に前記光発電部の電極を接続する接続部を有していて、且つ前記光発電部と前記接続部は1枚の基板上に形成されており、前記光発電部は前記文字板の辺に沿って配置されていて、前記接続部は前記文字板の角部に沿って配置されていると共に、前記接続部は前記文字板の角部に対応する箇所が前記基板と共に折り曲げ形成されていることを特徴とする。
【0009】
複数の光発電部と接続部を1枚の基板上に形成した帯状のソーラーセルを、主要な外周形状を形成する複数の辺に沿って光発電部を配置し且つ接続部を角部に沿って配置すると共に、該基板とともに接続部を折り曲げ形成し、文字板に対し略垂直に配置することによって、大変脆い材質で構成される光発電部を文字板の角部に配置しなくて良い為、光発電部を小さな半径で曲げて使用する必要がなくなるので亀裂破壊の心配が無く、自由な文字板形状に対応できるソーラーセル付き電子時計を提供可能とした。
【0010】
又、前記ソーラーセルに形成されている電極は陽極側電極と陰極側電極により形成されており、前記接続部において隣り合う光発電部の前記陽極側電極同士と前記陰極側電極同士を各々接続することで並列接続部を構成したことを特徴とする。
【0011】
文字板の各角部に大変脆い光発電部を配置しない為、光発電部を小さい半径で曲げて使用する必要がなく、また、複数の光発電部を備える帯状のソーラーセルを1枚用意するだけで、ソーラーセル付き電子時計を構成することができる。
【0012】
又、前記複数の辺と前記角部とで形成される前記文字板の外周形状が矩形であることを特徴とする
【0013】
文字板の角部には光発電部を配置しない為、ソーラーセルを小さい半径で曲げて使用する必要がなくなり、矩形の外周形状を有する文字板に採用可能で、ソーラーセル付電子時計のデザインバリエーションを豊富にすることができる。
【0014】
又、前記複数の辺と前記角部とで形成される前記文字板の外周形状が樽形であることを特徴とする
【0015】
文字板の角部には光発電部を配置しない為、ソーラーセルを小さい半径で曲げて使用する必要がなくなり、樽形の外周形状を有する文字板に採用可能で、ソーラーセル付電子時計のデザインバリエーションを豊富にすることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下本発明に係るソーラーセル付電子時計の実施の形態について説明する。
図1〜図5は、本発明のソーラーセル付電子時計の一実施形態を表したもので、図1は、ソーラーセル付電子時計の平面図、図2は図1のA−A断面図である。図3は、図1において破線で示したソーラーセル1を平面状に展開した状態を示す帯状のソーラーセル平面図である。図4は、図3に示す帯状のソーラーセル1のB−B断面図、図5は、図3に示すソーラーセル1のC−C断面図である。
【0017】
図1において、2は主要な外周形状を形成する複数の辺2a、2b、2c、2dと、該複数の辺と辺の交点2dと2a、2aと2b、2bと2c、2cと2dを接続する為の角部2e、2f、2g、2hを有するソーラーセル付電子時計20の文字板で、本実施の形態では文字板2の外周形状が矩形の1つである長方形の場合を示した。
【0018】
1は前記文字板の角部2e、2f、2g、2h以外に配置される複数の光発電部1a、1b、1c、1dを備え、該複数の光発電部1a、1b、1c、1dを直列に配置すると共に、電気的に並列接続した帯状のソーラーセルで、帯状のソーラーセル1は破線で示すように前記文字板2の前記複数の辺2a、2b、2c、2dに沿って前記文字板2に対し図2に示すように略垂直に配置されている。
【0019】
図2は図1のA−A断面図で、従来の電子時計のように文字板2の下には電子時計のムーブメント3が配置されている。4は外装ケース、5は電子時計のムーブメント3を保持する為中枠で、中枠5をムーブメント3の外側と外装ケース4との間に介在させることによりムーブメント3は外装ケース4に保持されている。
【0020】
5aは帯状のソーラーセル1を文字板2に対し略垂直に保持する為に前記中枠5に形成した土手で、帯状のソーラーセル1は、その受光面1rが文字板内周側になるように中枠5の土手5aに立てかけた状態で、図1の破線で示すごとく文字板2の前記複数の辺2a、2b、2c、2dに沿って文字板2に対し略垂直にリング状に配置される。8は帯状のソーラーセル1の受光面1r側に配置され、帯状のソーラーセル1の保持と電子時計の見栄えをよくするための見返しリングで、光を入光できるような透光性の素材で作られており、帯状のソーラーセル1と同様に文字板2に対しリング状に配置されている。
【0021】
以上のように、帯状のソーラーセル1を文字板2の複数の辺2a、2b、2c、2dに沿って文字板2に対し略垂直に配置すると、図1に示すD、E、F部において帯状のソーラーセル1は、文字板2の長方形の角部2e、2f、2hに対応する個所が折り曲げられて中枠5の土手5aと見返しリング8の間で保持されることになる。なお、図1に示すD、E、F部に対応する帯状のソーラーセル1の部分を、図3の展開図の中でd、e、f部として示した。
【0022】
7は、風防ガラスである。帯状のソーラーセル1は、2つの光学経路を通る光、すなわち風防ガラス7を通過し見返しリング8を通過した光と、風防ガラス7を通過し文字板2によって反射した後見返しリングを通過した光とによって発電することになる。そして発電した電力は、図3に示す接続端子6を介して、ムーブメント3に供給されている。
【0023】
次に、図3、図4、図5を使って帯状のソーラーセル1の構造について説明する。
図3に示す帯状のソーラーセル1のd、e、f部はいずれも同一の断面構造を有しており、図4で示したB−B断面図と、図5で示したC−C断面図の構造から構成されている。図4及び図5において、11は、帯状のソーラーセル1の光発電部を構成するアモルファスシリコン層を示す。アモルファスシリコン層11は、公知のごとく光エネルギーを電気エネルギーに変換する為の部材である。
【0024】
10は、帯状のソーラーセル1を形成する基板で、本実施の形態ではプラスチック製のフィルム基板の場合を示した。12は、このフィルム基板10の上に形成したアルミ等の金属箔で、この金属箔12は、前述のアモルファスシリコン層11の発電する電力を取り出す陽極側の電極となる。ここで金属箔12は、図5においては、図中右側のアモルファスシリコン層11と、左側のアモルファスシリコン層11の同じ極を接続する共通の電極となっている。図4においては、両側のアモルファスシリコン層11をつなぐのではなく、独立したパターンとなり、後述する接続電極12aとなる。
【0025】
13は、アモルファスシリコン層11の上面に形成した透明導電皮膜である。
アモルファスシリコン層11の入射光側に形成し、発電電力の陰極側の電極となる。14は、左右に分断したアモルファスシリコン層11の上下の電極、透明導電皮膜13と金属箔12の短絡を防止する為の絶縁部材である。
【0026】
15は、右側のアモルファスシリコン層11dの上面に形成した透明導電皮膜13と左側のアモルファスシリコン層11cの上面に形成した透明導電皮膜13と接続電極12aとを電気的に接続する導電部材であり、右側のアモルファスシリコン層11dと左側のアモルファスシリコン層11cとを電気的に直列に接続するために設けられている。16は、ソーラーセル1の表面を覆う透明な絶縁性の保護皮膜である。
【0027】
以上の様に、帯状のソーラーセル1は,図4に示すように左右のアモルファスシリコン層11c、11dの上面側に配置された陰極側の電極となる透明導電皮膜13は、接続電極12aと導電部材15を使って電気的に接続され、図5に示すように左右両方のアモルファスシリコン層11c、11dの下面の陽極側の電極は金属皮膜12を使って電気的に接続される。同様にして、各アモルファスシリコン層11a、11b、11c、11dは図3に示すd部、e部及びf部で電気的に接続され、各アモルファスシリコン層11a、11b、11c、11dは並列に接続されている。
【0028】
そして、図3に示す帯状のソーラーセル1の右側端部には、4個のアモルファスシリコン層11a、11b、11c、11dが発電する起電力を電子時計のムーブメント3へ接続する為の接続端子6が圧着され、電子時計のムーブメント3に電力が供給される。
【0029】
以上のような帯状のソーラーセル1をソーラーセル付電子時計20の外装ケース4に収納するに当たっては、図3に示したd部は図1に示したD部へ、図3に示したe部は図1に示したE部へ、図3に示したf部は図1に示したF部へと組み込まれて収納される。
【0030】
アモルファスシリコン層11は、大変脆い材質であり、曲げ半径が大きい場合は問題ないが、曲げ半径が小さい場合には耐えられず亀裂が生じる。その亀裂の発生は、上下の電極を構成する金属電極12と透明導電皮膜13とを短絡したり、水分の浸入により短絡することで発電しなくなる要因となる。しかしながら、文字板2の各角部2e、2f、2g、2hに対応する部分を図4と図5に示すごとき構造にすることでアモルファスシリコン層11は文字板2の各角部2e、2f、2g、2hに配置されない為、それぞれのアモルファスシリコン層11の電気的接続は確保され、小さい半径での曲げに耐えられる構造とすることができる。
【0031】
なお、本実施の形態では1枚の帯状のソーラーセル1を使ってソーラーセル付電子時計を構成していたが、文字板2の各角部2e、2f、2g、2hに対応する部分を可撓性の導電部材を使って帯状の複数のソーラーセルの各陰極と陽極とをそれぞれ電気的に接続することによって直列に配置し、帯状の複数のソーラーセルを電気的に並列接続して使用しても良いことは明らかである。
【0032】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、1枚の基板上に形成された複数の光発電部を有する帯状のソーラーセルを文字板に対し略垂直に配置し、主要な外周形状を形成する複数の辺に沿って光発電部を配置すると共に角部に沿って配置した接続部を基板と一緒に折り曲げ形成することによって、大変脆い材質で構成されるアモルファスシリコン層の光発電部からなるソーラーセルを文字板の角部に配置しないですむ為、ソーラーセルのアモルファスシリコン層を小さい半径で曲げて使用する必要がなくなり、角型、樽型等の自由な文字板形状を有するソーラーセル付き電子時計を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す帯状のソーラーセル付電子時計の平面図。
【図2】図1のA−A断面図。
【図3】図1に示す帯状のソーラーセル1を平面状に展開したソーラーセル平面図。
【図4】図3に示す帯状のソーラーセル1のB−B断面図。
【図5】図3に示す帯状のソーラーセル1のC−C断面図。
【符号の説明】
1 帯状のソーラーセル
2 文字板
5 中枠
11 アモルファスシリコン層
12 金属箔
13 透明導電皮膜
Claims (4)
- 主要な外周形状を形成する複数の辺と該複数の辺と辺の交点を接続する為の角部とを有する文字板と、光発電部と該光発電部の電力を取り出すための電極及び該電極を外部へ接続するための接続端子を備えた帯状のソーラーセルとを具備し、該ソーラーセルを前記文字板の周囲に略垂直にリング状に配置する電子時計において、 前記ソーラーセルは前記光発電部を複数個で構成すると共に前記光発電部の電極を接続する接続部を有していて、且つ前記光発電部と前記接続部は1枚の基板上に形成されており、前記光発電部は前記文字板の辺に沿って配置されていて、前記接続部は前記文字板の角部に沿って配置されていると共に、前記接続部は前記文字板の角部に対応する箇所が前記基板と共に折り曲げ形成されていることを特徴とするソーラーセル付き電子時計。
- 前記ソーラーセルに形成されている電極は陽極側電極と陰極側電極により形成されており、前記接続部において隣り合う光発電部の前記陽極側電極同士と前記陰極側電極同士を各々接続することで並列接続部を構成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き電子時計。
- 前記複数の辺と前記角部とで形成される前記文字板の外周形状が矩形であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のソーラーセル付き電子時計。
- 前記複数の辺と前記角部とで形成される前記文字板の外周形状が樽形であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のソーラーセル付き電子時計。
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