JP7078024B2 - ソーラーパネル、電子機器及び電子時計 - Google Patents

Description

本発明は、ソーラーパネル、電子機器及び電子時計に関するものである。

従来、光を受光して発電するソーラーパネルを備える時計等の電子機器（電子時計）が広く知られている。
そして近年の各種電子機器の高機能化に伴い、ソーラーパネルによる発電量をより多く確保したいとの要請が高まっている。
このため、電子機器における表示部が設けられている位置等にも発電部を配置して、効率よく発電を行うことが提案されており、例えば特許文献１には、外部から視認されにくく構成した透光発電領域が設けられたソーラーパネルを表示装置に搭載することが記載されている。
このような技術によれば、ソーラーパネルを表示部の上に配置した場合でも表示部の視認性が確保され、発電量の増大と良好な表示の実現とを両立させることができる。

透光発電領域は、例えば、細線化された発電部と光を透過させる透光部とを交互に配置してストライプ状に構成される。
ソーラーパネルは、電圧を調整するために複数のセルに分割することが行われるが、上記のようにストライプ状に構成された部分がある場合には、分割線が目立たないように、ストライプの延在方向に沿って分割される。このため各セルが短冊状に形成され、これを繋ぎ合わせてソーラーパネルが構成されていた。

特開２０１６－５１９４４２号公報

しかしながら、電子機器にアンテナが搭載される場合に、上記のような構成のようなソーラーパネルをアンテナの近傍に配置すると、当該ソーラーパネルの形状、配置、接続方法等によってはアンテナに影響を及ぼし、アンテナの任意周波数における利得が低下してしまうとの問題がある。

本発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、アンテナの近傍に配置した場合にアンテナの特性に影響を及ぼしにくいソーラーパネル、電子機器及び電子時計を提供することを目的とするものである。

前記課題を解決するために、本発明に係るソーラーパネルは、
所望の周波数の電波と共振するように構成された環状部材の近傍に配置され、複数のセルに分割されたソーラーパネルであって、
前記環状部材の直径方向における中央部の領域であって、所定の方向に延在する細線状の発電部が延在方向に直交する方向に並列配置された透光発電領域と、
前記透光発電領域の外周部の領域であって、周方向に沿って前記複数のセルの一部が配置された外周発電領域と、
を備え、
前記複数のセルは、前記外周発電領域の少なくとも一部分と前記透光発電領域の少なくとも一部分とを含んで構成される複合セルを含み、
前記環状部材の直径方向における一端側に前記複数のセルのうち前記複合セルが配置され、前記直径方向の他端側には前記複数のセルのうち前記外周発電領域で構成され前記透光発電領域を含まないセルが配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、アンテナの近傍にソーラーパネルを配置した場合にアンテナの特性に影響を及ぼしにくいという効果を奏する。

本実施形態における時計の正面図である。 本実施形態における時計の模式的な要部断面図である。 ベゼル及びソーラーパネルの模式的な平面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、パッチアンテナの一例を示す説明図である。 パッチアンテナにおける円偏波の生成を説明するためのグラフである。 ソーラーパネルの一変形例の模式的な平面図である。 ソーラーパネルの一変形例の模式的な平面図である。

図１から図５を参照しつつ、本発明に係るソーラーパネル及びこれを適用した電子機器としての電子時計の一実施形態について説明する。
なお、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

図１は、本実施形態における電子機器としての電子時計（以下単に「時計」とする。）を示す正面図である。
図１に示すように、本実施形態における時計１００は、ケース（以下、実施形態において「本体ケース１」とする。）を備えている。本体ケース１は、例えば硬質の合成樹脂又はチタニウムやステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属等、硬質な材料で形成されている。なお、本体ケース１を形成する材料はここに例示したものに限定されない。
本実施形態の本体ケース１は、ケース厚み方向における上下（時計における表裏）に開口する中空の短柱形状に形成されている。

本体ケース１の図１における上下両端部、つまりアナログ方式の時計における１２時方向側の端部及び６時方向側の端部には、図示しない時計バンドが取り付けられるバンド取付け部１１が設けられている。
また、時計１００は、本体ケース１の側部等に操作ボタン１２を備えている。図１に示す例では、本体ケース１の左側部に２つ、右側部に３つ、計５つの操作ボタン１２が配置されている。
また、本体ケース１の裏面側には、開口部分を閉塞する図示しない裏蓋が取り付けられている。

さらに、本体ケース１における外側上部（時計１００における視認側、表面側）には、環状部材として環状のベゼル６が配設されている。
本実施形態においてベゼル６は、所望の周波数の電波と共振するように構成されており、アンテナ（ベゼルアンテナ）として機能する。ベゼル６は図示しないコネクタ等を介して回路基板（図示せず）に実装された受信回路６５に接続されており、設定されている周波数の電波を受信するようになっている。例えば、ベゼル６は、後述するようにＧＰＳ（global Positioning System）衛星から送信される電波等を受信可能に調整されて時計１００の本体ケース１に組付けられており、所定波長の円偏波（ＧＰＳ電波を受信する場合には、右旋円偏波）の電波を受信する円偏波アンテナとして作用する。
なお、本実施形態におけるベゼル６は一点給電方式のアンテナとして構成され、給電点６２は、後述するように図３に網掛け丸印で示すいずれかの位置に設けることが好ましい。

アンテナとして機能するベゼル６によって受信可能な所望の周波数の電波としては、衛星から送信される電波が挙げられる。
例えば、ＧＰＳ衛星からの電波や日本の準天頂衛星であるＱＺＳＳから送信される電波の周波数は１５７５．４２ＭＨｚであり、ＧＬＯＮＡＳＳ（Global Navigation Satellite System）から送信される電波は１６０２．５６２５ＭＨｚを中心とする周波数帯となっている。
このため、例えば、ベゼル６を上記ＧＰＳ等に対応した周波数１５７５．４２ＭＨｚの電波や、ＧＬＯＮＡＳＳに対応した周波数１６０２．５６２５ＭＨｚの電波と共振可能な構成とすれば、ＧＰＳやＧＬＯＮＡＳＳから送信された電波を受信することが可能となり、これらの電波に含まれる時刻情報や位置情報を時計１００において利用することが可能となる。
本実施形態では、ベゼル６やその他各種の条件を適宜設定することにより、ベゼル６を所望の周波数の電波を受信可能なアンテナとして機能させるようになっている。
なお、アンテナとして機能するベゼル６によって受信可能な所望の周波数の電波は、ＧＰＳ衛星等から送信される電波に限定されない。

本実施形態において、ベゼル６は、例えば、ＳＵＳ３１６（ステンレス鋼３１６）等の金属材料により環状に形成されている。
なお、ベゼル６を形成する材料は、ＳＵＳ３１６に限定されない。
ただし、本実施形態において、ベゼル６は、前述のように所望の周波数の電波と共振状態となるアンテナとして機能するように構成されている。この点、形成材料の導電率が低い場合（抵抗率が高い場合）には、十分なアンテナ利得が得られないと考えられる。
このため、ベゼル６を良好なアンテナ利得を有するアンテナとして機能させるために、ベゼル６を形成する材料としては、導電率が一定程度以上（すなわち、抵抗率が一定程度以下）であり、透磁率が一定程度以下である金属材料を用いることが好ましい。
なお、ベゼル６を形成する材料は、アンテナとしてのベゼル６によって受信したい電波の周波数、その他各種の条件により適宜設定されるべきものであり、ここに例示したものに限定されるものではない。

図２は、図１に示す時計の模式的な要部断面図である。
図２では、時計１００の上部（時計１００における視認側、表面側）の要部を断面として模式的に示している。
図２に示すように、ベゼル６の内側には、樹脂等で形成された封止リング３２を介して風防部材３が設けられている。
風防部材３は、透明なガラスや樹脂等で形成されており、光透過性を有している。風防部材３が封止リング３２を介してベゼル６に嵌装されることにより、本体ケース１の表面側（時計における視認側、上側）の開口が気密を保った状態で閉塞される。

本実施形態において風防部材３の下面（本体ケース１の内側に配置される面）側の外周部はリング状の装飾部（図示せず）となっていることが好ましい。装飾部として、光透過性を阻害しない手法により全体に総柄模様や着色等を施し、各種のロゴ等の文字や記号、目盛等を設けることで、本体ケース１の内部に収容される表示部４やソーラーパネル５等の外周部の接続部等を覆って外部から視認されないようにする目隠しの機能を持たせることができる。
なお、装飾部の形成の仕方は特に限定されず、例えば風防部材３の下面に印刷や各種蒸着等を施すことで形成される。

また、本実施形態における本体ケース１の内部には、電子機器としての時計１００の各部を動作させるモジュール（計時処理を実行する計時部である計時回路等を含む時計モジュール、図示せず）が収容されている。
モジュールの上方（時計における視認側、表面側）であって風防部材３との間には、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイその他のフラットディスプレイ等を備える表示部４が設けられている。表示部４が液晶ディスプレイを備える場合、反射型の液晶ディスプレイでもよいし、バックライトによる透過型の液晶ディスプレイでもよい。表示部４は、後述するソーラーパネル５の下側（すなわち非視認側）に配置される。図１では図示を省略しているが、表示部４には、時刻や各種の情報等が表示されるようになっている。
なお、表示部４の構成は、特に限定されず、文字板及び指針等を備えるアナログ方式の表示手段を有するものであってもよい。また、液晶パネル等を備えて構成されるデジタル方式の表示手段とアナログ方式の表示手段とを両方を有するものでもよい。
なお、前述のように、表示部４の外周部（外周端縁等）は装飾部によって被覆されており、外部から視認されないようになっている。
本実施形態では、装飾部の内側の領域（図１において白抜きで示すほぼ円形の領域）が、表示部４において外部から視認される視認領域ＶＡｒとされる。

表示部４と風防部材３との間にはソーラーパネル５が配置されている。ソーラーパネル５は、光を受光することで発電する太陽電池として機能する発電部５１（細線発電部５１ａを含む）を備えており、ソーラーパネル５により光発電を行って得られた発電電力は図示しない二次電池に蓄えられる。
本実施形態では、ソーラーパネル５は、図１に破線で示すように、表示部４の視認側（時計１００における表面側）に重畳配置されている。具体的にはソーラーパネル５は、図２に示すように、両面テープ３３により風防部材３の裏面側に配置される。これにより、図３に示すように、ソーラーパネル５は、ベゼル６の近傍（本実施形態では、内側）に配置される。なお、ソーラーパネル５を取り付ける手法は両面テープ３３に限定されない。

図３は、ベゼルの内側にソーラーパネルを配置した状態を模式的に示す平面図である。なお、図３は模式的なイメージ図であり、後述する各ブロックを分ける線の位置や細線発電部５１ａの太さ・本数等は、実際の形状を厳密に再現するものではない。
図３に示すように、本実施形態のソーラーパネル５は、環状部材であるベゼル６の直径方向における中央部の領域である透光発電領域ＳＡｒと、透光発電領域ＳＡｒの外周部の領域であって、周方向に沿って複数のソーラーセルＣの一部（ソーラーセルＣを構成するブロック）が配置された外周発電領域ＰＡｒとを備えており、複数のセル（ソーラーセルＣ）に分割されている。

透光発電領域ＳＡｒは、所定の方向（延在方向Ｌ）に延在する細線状の発電部５１である細線発電部５１ａが延在方向Ｌに直交する方向に並列配置された領域である。透光発電領域ＳＡｒでは細線発電部５１ａと光を透過させる透過領域５２とが交互に一定のピッチで配列されている。
本実施形態では、ソーラーセルＣのうち、少なくとも外部から視認される前述の視認領域ＶＡｒに対応して配置される部分が、透光発電領域ＳＡｒとして構成される。

透光発電領域ＳＡｒ内に配置される細線発電部５１ａのピッチを揃えることで、外部から表示部４を目視した際に、ソーラーセルＣが表示部４よりも上側（視認側、表面側）に配置されていても面全体として均一の明るさになるため細線発電部５１aが目立たず、表示部４の視認性がよく、見栄えのよい外観を実現することができる。
なお、実施形態において、単に「発電部５１」と記載したときは、細線発電部５１ａ及びこれ以外の発電部５１の両方を含むものとする。

ソーラーパネル５における発電部５１は、図示しない基材の上に透過電極、半導体層、裏面電極（いずれも図示せず）が順に積層された積層構造となっている。
基材は、光透過性を有する薄板状の基板であり、例えばフレキシブルなフィルム状の透過プラスチック等である。基材を形成する材料はここに例示したものに限定されないが、例えば各種の透明な樹脂、ガラス等が適用される。
また、透過電極は、例えば、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化スズ等を結晶化させることで形成されている。なお、透過電極を形成する材料や形成手法はこれに限定されない。
半導体層は、例えばアモルファスシリコン（a-Si:H）等で形成されている。半導体層としては、例えばｐ型半導体とｎ型半導体とが接合されたｐｎ接合型の半導体が用いられる。
裏面電極は、例えばアルミニウム導体等の金属材料を含んで形成されている。なお、裏面電極を形成する材料はこれに限定されない。
半導体層や裏面電極は、例えば、基材の上に蒸着等の手法により積層形成される。なお、基材上に半導体層や裏面電極を設ける手法はこれに限定されない。

発電部５１のうち、透光発電領域ＳＡｒ内に配置される細線発電部５１ａの細さ（延在方向Ｌに直交する幅方向の寸法）は特に限定されないが、例えば、透過領域５２の細さ（延在方向Ｌに直交する幅方向の寸法）が７０μｍ程度であるときに、１０μｍ程度である。
なお、細線発電部５１ａの幅を小さく（細く）し、透過領域５２の幅を大きく（太く）するほどソーラーパネル５の透光発電領域ＳＡｒにおける光の透過度が高くなり表示部４の視認領域ＶＡｒの視認性が向上する。一方で細線発電部５１ａの幅が小さくなるほど発電量が少なくなるとともにソーラーセルＣ内を電荷が移動する際の抵抗が大きくなり発電効率が低下する。
このため、細線発電部５１ａの幅及び透過領域５２の幅は、表示部４の視認領域ＶＡｒに求められる視認性の程度（すなわち、視認領域ＶＡｒに対応して設けられる透光発電領域ＳＡｒの光透過性の程度）とソーラーパネル５に求められる発電量、発電効率の程度との兼ね合いから適宜設定される。

また、外周発電領域ＰＡｒは、透光発電領域ＳＡｒの外周を取り囲むように設けられた環状の領域である。
本実施形態では、外周発電領域ＰＡｒは、周方向に沿って８つのブロックに分割されている。
各ブロックは、ほぼ扇型形状となっており、それぞれがソーラーセルＣ（ソーラーセルＣ１～Ｃ８）を構成している。

ソーラーパネル５は、ソーラーセルＣ同士を直列に電気的に接続する図示しない接続部を有している。本実施形態では、外周発電領域ＰＡｒに、各ブロックを接続する接続部が設けられており、各ブロックが接続されることで各ソーラーセルＣが一体としてソーラーパネル５を構成するようになっている。
本実施形態において、接続部は、前述の視認領域ＶＡｒよりも外側に配置され、外部から視認されないようになっている。
なお、ソーラーセルＣは、図３において太線矢印で示すように、アンテナとして機能する環状部材であるベゼル６の周方向に沿って電荷が移動するように外周発電領域ＰＡｒに配置されるソーラーセルＣ（ブロック部分）が接続されていることが好ましい。
また、ソーラーパネル５は、２つの端子部５５を備えている。一方側の端子部５５は、モジュール等に設けられた図示しない基板上の＋電極と電気的に接続され、他方側の端子部５５は、基板上の－電極と電気的に接続される。
端子部５５の配置は特に限定されないが、図３ではソーラーセルＣ１とソーラーセルＣ８の端部にそれぞれ配置されている例を示している。

ソーラーパネル５がいくつのセル（ソーラーセルＣ）で構成されるかは特に限定されない。図３では、８つのセルＣ（図３においてソーラーセルＣ１～Ｃ８）を直列接続してソーラーパネル５が構成される例を示している。
直列接続されるソーラーセルＣの数が多いほどソーラーパネル５全体としての電圧が高くなる。このため、ソーラーパネル５を構成するソーラーセルＣの数は、ソーラーパネル５によって発電された発電電力を蓄える二次電池の電圧等、必要とされる電圧レベルに応じて適宜設定されることが好ましい。

複数のソーラーセルＣ１～Ｃ８のうち、少なくとも一部のソーラーセルＣは、外周発電領域ＰＡｒの少なくとも一部分（外周発電領域ＰＡｒを構成するブロック部分）と透光発電領域ＳＡｒの少なくとも一部分とを含んで構成される複合セルとなっている。
複合セルにおいては、透光発電領域ＳＡｒが外周発電領域ＰＡｒの部分を介してソーラーセルＣの一部分として機能するようになっており、透光発電領域ＳＡｒは、ベゼル６の直径方向における一端側で外周発電領域ＰＡｒを構成するいずれかのブロック（ソーラーセルＣを構成するブロック部分）と接続されている。
本実施形態では、透光発電領域ＳＡｒが延在方向Ｌに沿う分割線によって図３における上下２つの領域に分割されている。そして、ソーラーセルＣ１が外周発電領域ＰＡｒのブロックの他に透光発電領域ＳＡｒの上側のほぼ半分を含んでおり、ソーラーセルＣ８が外周発電領域ＰＡｒのブロックの他に透光発電領域ＳＡｒの下側のほぼ半分を含んでいる。
なお、図３ではソーラーセルＣ１及びソーラーセルＣ８の範囲を太破線で囲んで示している。

なお、本実施形態のソーラーパネル５は、環状部材であるベゼル６の直径方向における一端側に複数のソーラーセルＣのうちの所定のセルが配置され、直径方向の他端側には、複数のソーラーセルＣのうちの所定のソーラーセルＣとは異なるソーラーセルＣが配置されるように構成される。
例えば、透光発電領域ＳＡｒの一部を含むソーラーセルＣ１は、一端側が図３におけるソーラーパネル５の左側端部に配置されているが、他端側の端部にはソーラーセルＣ４、Ｃ５が配置されている。同様に、透光発電領域ＳＡｒの一部を含むソーラーセルＣ８は、一端側が図３におけるソーラーパネル５の左側端部に配置されているが、他端側の端部にはソーラーセルＣ５、Ｃ６が配置されている。また、ソーラーセルＣ６は、一端側が図３におけるソーラーパネル５の下側端部に配置されているが、他端側の端部にはソーラーセルＣ２が配置されている。
これにより、１つのソーラーセルＣが、ベゼル６の直径方向における一端側から他端側までかけ渡された状態とならないようになっている。

なお、複数のソーラーセルＣを直列接続して１つのソーラーパネル５を構成する場合、各ソーラーセルＣ間の出力電流値に差が生じると、ソーラーパネル５の出力電流値は各ソーラーセルＣのうち最も出力電流値の小さいソーラーセルＣに合せて小さくなってしまう。
このため、発電効率を上げるために、各ソーラーセルＣは、各セルにおける発電部５１の面積ができるだけ等しくなるように構成することが好ましい。
本実施形態では、図３に示すように、透光発電領域ＳＡｒの一部を含んでいるソーラーセルＣ１，Ｃ８の外周発電領域ＰＡｒのブロックの面積は他のブロックよりも小さく、外周発電領域ＰＡｒのブロックのみで構成されるソーラーセルＣ２～Ｃ７ではブロックの面積はほぼ等しくなるようにすることで、ソーラーセルＣ１～Ｃ８の発電部５１の面積がほぼ等しくなるように調整されている。

なお、例えば装飾部の一部に金属パーツで形成されたロゴマーク等を設ける等、発電部５１の一部が光透過性の低い部材等で覆われるような場合、光透過性が低くなった部分の発電部５１の発電量が低下する。
この場合には、ソーラーパネル５の外周部のなるべく外観に影響しない部分におけるソーラーセルＣの形状を微調整する等、目立たない箇所において各ソーラーセルＣの面積を調整して各ソーラーセルＣにおける発電量を揃えることが好ましい。

次に、本実施形態におけるソーラーパネル５及びこれを備える電子機器としての時計１００の作用について説明する。
本実施形態においてソーラーパネル５は、時計１００の視認側に配置されたベゼル６の内側に配置される。また、ソーラーパネル５の下側には、表示部４が配置される。
このとき、表示部４の視認領域ＶＡｒに透光発電領域ＳＡｒが対応するようにソーラーパネル５を配置する。
透光発電領域ＳＡｒは、細線発電部５１ａと透過領域５２の長手方向をそろえて配列することで構成されている。このため、表示部４の上側にソーラーパネル５を配置しても表示部４の視認性が損なわれないとともに、表示部４の上側にも発電部５１（細線発電部５１ａ）を確保できるため、表示部４の外周部にのみ発電部５１を配置する場合に比べて、発電量を増大させることができる。

本実施形態では、ベゼル６がアンテナとして機能するが、本実施形態に示すソーラーパネル５をベゼル６の内側に配置した場合にも、ベゼル６のアンテナ特性に影響を及ぼさず、所望の周波数の電波を良好に受信することができる。
ここで、本実施形態におけるソーラーパネル５がアンテナとしてのベゼル６の特性に影響を与えないことについて図４（ａ）、図４（ｂ）及び図５を用いて説明する。

図４（ａ）及び図４（ｂ）は、一点給電方式の通常の円形パッチアンテナの例における第１モードの電流の経路と第２モードの電流の経路とを示す説明図であり、図５は、第１モード及び第２モードの共振特性を比較した図である。
本実施形態においてアンテナとして機能するベゼル６は前述のとおり環状に形成されているが、アンテナとしての構成は、図４（ａ）及び図４（ｂ）に例示するような円形のパッチアンテナの中央部を抜いたものと同様に考えることができる。
このため、まず、図４（ａ）、図４（ｂ）及び図５を参照しつつ、本実施形態におけるベゼル６によって円偏波が生成される考え方について説明する。

図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、アンテナ（アンテナ素子）６０の一部に切込み６１を形成した場合、互いに直交する２つの電流（第１モードＭ１の電流及び第２モードＭ２の電流）がアンテナ（アンテナ素子）６０上に励振される。
切込み６１を設けることで、アンテナ（アンテナ素子）６０にアンバランスを生じ、切込み６１が設けられた側を流れる第２モードＭ２の電流の電流経路ｍ２（図４（ａ）及び図４（ｂ）において破線で示す。）は、切込み６１が設けられていない側を流れる第１モードＭ１の電流の電流経路ｍ１（図４（ａ）及び図４（ｂ）において実線で示す。）と比べて短くなる。
このため、第１モードＭ１及び第２モードＭ２の共振特性を比較すると、図５に示すように、第１モードＭ１の共振周波数ｆ１は、第２モードＭ２の共振周波数ｆ２よりも低くなる。ここで、２つのモードの共振特性が共振時の振幅に対して倍となる周波数f0で交点を持つように切込み６１の面積が設定されるとf0における第１モードＭ１と第２モードＭ２間の位相差はπ／２前後の値となる。これらのモードを波源とする放射界が空間的に合成されることにより円偏波が生成される。

そして、図４（ａ）のような配置で切込み６１を設けたアンテナ（アンテナ素子）６０ａの場合には、右旋偏波が放射され、図４（ｂ）のように図４（ａ）に示す場合に対して、給電点６２に対して対称な位置に切込み６１を設けたアンテナ（アンテナ素子）６０ｂの場合には、左旋偏波が放射される。
本実施形態のベゼル６においても同様の考え方に基づき、所望の円偏波（例えばＧＰＳ電波を受信したい場合には右旋円偏波）を発生させるように、各部の形状等が調整されている。

この場合に、ベゼル６の内側にソーラーパネルが配置された場合、当該ソーラーパネルが例えば線状発電部５１ａの延在方向Ｌに沿ってベゼル６の直径方向における一端側から他端側に亘って短冊状のソーラーセルに分割されていると、ベゼル６において調整、設定されているバランス（所望の円偏波を発生させるために設定されているバランス）を崩してしまうおそれがある。
すなわち、上記のような短冊状のソーラーセルでは、線状発電部５１ａの延在方向Ｌに沿って電荷が移動し、電流の流れる方向が強固に決定される。このため、線状発電部５１ａの設けられている透光発電領域ＳＡｒが延在方向Ｌに沿って、ベゼル６の直径方向の一端側から他端側に亘って設けられると、環状のベゼル６が透光発電領域ＳＡｒ（ソーラーパネル）と容量結合するおそれがある。この場合ベゼル６における直径方向の一端側と他端側とが透光発電領域ＳＡｒ（ソーラーパネル）を介して接続されたのと同様の状態となると考えられる。
このため、所望の周波数に合う円偏波を発生するように調整されたベゼル６のバランス（すなわち、上記の第１モードＭ１の電流の電流経路ｍ１と第２モードＭ２の電流の電流経路ｍ２としてベゼル６に設定されている、所望の円偏波を発生させるためのバランス）が崩れて所望の周波数の電波を受信することができなくなる可能性がある。また、ベゼル６が透光発電領域ＳＡｒ（ソーラーパネル）と容量結合すると、透光発電領域ＳＡｒを通る電流経路が生じ、この経路を電流が流れることによって発生する損失によって利得の低下が起きてしまうおそれもある。

この点、本実施形態のソーラーパネル５では、線状発電部５１ａの設けられている透光発電領域ＳＡｒがベゼル６の直径方向の一端側から他端側に亘って設けられることがないように構成されているため、上記のようなおそれを生じない。

本実施形態のソーラーパネル５を時計１００に適用した場合には、時計１００の視認側であって表示部４の上側にソーラーパネル５を配置することで、風防部材３を介して光が入射した際、ソーラーセルＣ１～Ｃ８の発電部５１において効率よく光発電が行われる。各ソーラーセルＣは接続部で接続されて１つのソーラーパネル５として構成され、ソーラーパネル５全体としての発電により得られた電力は二次電池に蓄えられる。そして、二次電池からモジュールのモータ等の各種動作部に十分な電力が供給されて時計１００が駆動する。
また、アンテナとして機能するベゼル６が受信したＧＰＳ電波等に基づいて適宜時刻情報や位置情報等の取得等が行われる。

以上のように、本実施形態によれば、所望の周波数の電波と共振するように構成されたベゼル６の近傍に配置され複数のソーラーセルＣに分割されたソーラーパネル５が、ベゼル６の直径方向における中央部の領域であって、所定の方向に延在する細線発電部５１ａが延在方向に直交する方向に並列配置された透光発電領域ＳＡｒと、透光発電領域ＳＡｒの外周部の領域であって、周方向に沿って複数のソーラーセルＣの一部が配置された外周発電領域ＰＡｒと、を備えており、複数のソーラーセルＣは、外周発電領域ＰＡｒの少なくとも一部分（外周発電領域ＰＡｒを構成するブロック）と透光発電領域ＳＡｒの少なくとも一部分とを含んで構成される複合セルを含み、ベゼル６の直径方向における一端側に複数のソーラーセルＣのうちの所定のソーラーセルＣが配置され、直径方向の他端側には、複数のソーラーセルＣのうち所定のソーラーセルＣとは異なるソーラーセルＣが配置されている。
このため、透光発電領域ＳＡｒを表示部４の視認領域ＶＡｒに対応する位置に配置することで表示部４の視認性を確保しつつ、視認領域ＶＡｒに対応する部分でも発電を行うことができることで発電量を増大させることができる。
そして、このような透光発電領域ＳＡｒを有するソーラーパネル５をアンテナとして機能するベゼル６の近傍（本実施形態ではベゼル６の内側）に配置した場合でも、アンテナ特性に影響を与えず、良好な受信状態を維持することが可能となる。

また、本実施形態では、複合セルの外周発電領域の部分を介して、透光発電領域ＳＡｒは、ベゼル６の直径方向における一端側で外周発電領域ＰＡｒを構成するいずれかのブロック（ソーラーセルＣを構成するブロック部分）と接続される。
これにより、透光発電領域ＳＡｒから効率よく電荷を取り出すことができる。また、透光発電領域ＳＡｒがベゼル６の直径方向の一端側から他端側に亘って設けられることがなく、ベゼル６がアンテナとして機能する場合にそのアンテナ特性に影響を及ぼさない。

また、本実施形態では、透光発電領域ＳＡｒは、細線発電部５１ａの延在方向に沿って分割される。
このため、ユーザが外部から視認した際に、分割部分が目立ちにくく、良好な外観を維持することができる。

また、本実施形態では、ソーラーパネル５を構成する各ソーラーセルＣは、同じ発電量となるように均等に分割されている。
これにより、ソーラーセルＣ間の出力電流値の差異を小さくすることができ、ソーラーパネル５全体としての出力電流値を最大限とすることができ、発電効率を向上させることができる。

また、本実施形態では、外周発電領域ＰＡｒに配置されるソーラーセルＣ（ソーラーセルＣを構成するブロック）は、アンテナとして機能するベゼル６の周方向に沿って電荷が移動するように接続されている。
これにより、ソーラーパネル５によるベゼル６への影響を小さく抑えることが期待できる。

なお、以上本発明の実施形態について説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変形が可能であることは言うまでもない。

例えば、透光発電領域ＳＡｒは、２つに分割する場合に限定されない。
図６に示すように、ソーラーパネル５０１において、透光発電領域ＳＡｒを分割せずに外周発電領域ＰＡｒの１つのソーラーセルＣ（ソーラーセルＣを構成する１つのブロック）と接続させて、ソーラーセルＣ１１としてもよい。
この場合には、ソーラーセルＣ１１ですべての透光発電領域ＳＡｒを受け持つ分、外周発電領域ＰＡｒのブロック部分のうち透光発電領域ＳＡｒと接続されるブロック部分の面積を他のブロック部分の面積よりも小さくするように調整して各ソーラーセルＣの面積がほぼ均等となるようにする。
このように、透光発電領域ＳＡｒを分割しないことで、ソーラーパネル５０１の構成をよりシンプルにすることができる。

また、図７に示すように、ソーラーパネル５０２を構成する透光発電領域ＳＡｒを、複数（例えば図７では２つ）に分割した場合に、各複合セルにおける外周発電領域ＰＡｒのブロック部分（分割された各透光発電領域ＳＡｒと接続される外周発電領域ＰＡｒの部分）をベゼル６の環状中心に対して点対称位置にそれぞれ配置してもよい。
このように、透光発電領域ＳＡｒを複数（本実施形態では２つ）に分割した場合に、複合セルを構成する外周発電領域ＰＡｒのブロック部分がベゼル６の環状中心に対して点対称位置に配置されるようにすることで、ソーラーパネル５の周囲に配置されるベゼル６の、アンテナとしての機能を発揮するためのバランスに、より悪影響を及ぼしにくくなる。
なお、透光発電領域ＳＡｒをいくつに分割して外周発電領域ＰＡｒのいくつのブロック部分で分担し複合セルを構成するかは、適宜設定される。

また、ソーラーパネル５の形状は、上記実施形態に示したほぼ円形状のものに限定されない。
例えば、楕円形状等でもよいし、多角形状等でもよい。

さらに、ソーラーパネル５を構成する各ソーラーセルＣの形状も、上記実施形態に示したものに限定されない。

また、本実施形態では、細線発電部５１ａが一定の方向Ｌに沿って延在する細い直線状に形成された発電部５１である場合を例示したが、細線発電部５１ａの形状はこれに限定されない。
例えば、細線発電部５１ａは同心円状や渦巻き形状、放射線状等に形成されていてもよい。
この場合にも細線発電部５１ａを含む透光発電領域ＳＡｒの周囲に外周発電領域ＰＡｒを配置し、外周発電領域ＰＡｒを構成するいずれかのブロックを透光発電領域ＳＡｒに接続して、細線発電部５１ａによって発生した電荷を回収可能な構成とする。

また、本実施形態では、環状に形成されたベゼル６がアンテナとして機能し、このベゼル６の内側にソーラーパネル５を配置する場合を例示したが、アンテナの形状や配置、ソーラーパネル５とアンテナとの位置関係はこれに限定されない。
例えば、アンテナは、ソーラーパネル５の上方又は下方に配置されていてもよい。
ソーラーパネル５を本実施形態に示したような構成とすることで、アンテナがソーラーパネル５の上方や下方等に配置された場合にも、アンテナとソーラーパネル５とが容量結合しにくく、アンテナ特性に影響を与えず、良好な受信状態を維持することが可能となる。

また、本実施形態では、ソーラーパネル５を時計１００に組み込む場合を例示したが、ソーラーパネル５を組み込む電子機器は時計１００に限定されない。
ソーラーパネル５により発電を行い、発電された電力を駆動源として動作する機器であれば広く適用することが可能であり、例えば、歩数計、心拍計や脈拍計等の生体情報表示装置、移動距離や移動ペース情報、高度情報や気圧情報等の各種の情報を表示させる各種の電子機器等であってもよい。

以上本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
〔付記〕
＜請求項１＞
所望の周波数の電波と共振するように構成された環状部材の近傍に配置され、複数のセルに分割されたソーラーパネルであって、
前記環状部材の直径方向における中央部の領域であって、所定の方向に延在する細線状の発電部が延在方向に直交する方向に並列配置された透光発電領域と、
前記透光発電領域の外周部の領域であって、周方向に沿って前記複数のセルの一部が配置された外周発電領域と、
を備え、
前記複数のセルは、前記外周発電領域の少なくとも一部分と前記透光発電領域の少なくとも一部分とを含んで構成される複合セルを含み、
前記環状部材の直径方向における一端側に前記複数のセルのうちの所定のセルが配置され、前記直径方向の他端側には前記複数のセルのうち前記所定のセルとは異なるセルが配置されていることを特徴とするソーラーパネル。
＜請求項２＞
前記複合セルの前記外周発電領域の部分を介して、前記透光発電領域は、前記環状部材の直径方向における一端側で前記外周発電領域を構成するいずれかの前記セルと接続されることを特徴とする請求項１に記載のソーラーパネル。
＜請求項３＞
前記透光発電領域は、少なくとも２つに分割され、
２つの前記複合セルの前記外周発電領域の部分は、前記環状部材の環状中心に対して点対称位置にそれぞれ配置されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のソーラーパネル。
＜請求項４＞
前記透光発電領域は、前記細線状の発電部の延在方向に沿って分割されることを特徴とする請求項３に記載のソーラーパネル。
＜請求項５＞
前記セルは、同じ発電量となるように均等に分割されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のソーラーパネル。
＜請求項６＞
前記外周発電領域に配置される前記セルは、アンテナとして機能する前記環状部材の周方向に沿って電荷が移動するように接続されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のソーラーパネル。
＜請求項７＞
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のソーラーパネルと、
前記ソーラーパネルの外周に配置され、所望の周波数の電波と共振するように構成された環状のベゼルと、
を備えることを特徴とする電子機器。
＜請求項８＞
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のソーラーパネルと、
前記ソーラーパネルの外周に配置され、所望の周波数の電波と共振するように構成された環状のベゼルと、
を備えることを特徴とする電子時計。

４ 表示部
５ ソーラーパネル
６ ベゼル
５１ 発電部
５２ 透過領域
１００ 時計
Ｃ ソーラーセル
Ｌ 延在方向
ＰＡｒ 外周発電領域
ＳＡｒ 透光発電領域
ＶＡｒ 視認領域

Claims (8)

1. 所望の周波数の電波と共振するように構成された環状部材の近傍に配置され、複数のセルに分割されたソーラーパネルであって、
   前記環状部材の直径方向における中央部の領域であって、所定の方向に延在する細線状の発電部が延在方向に直交する方向に並列配置された透光発電領域と、
   前記透光発電領域の外周部の領域であって、周方向に沿って前記複数のセルの一部が配置された外周発電領域と、
   を備え、
   前記複数のセルは、前記外周発電領域の少なくとも一部分と前記透光発電領域の少なくとも一部分とを含んで構成される複合セルを含み、
   前記環状部材の直径方向における一端側に前記複数のセルのうち前記複合セルが配置され、前記直径方向の他端側には前記複数のセルのうち前記外周発電領域で構成され前記透光発電領域を含まないセルが配置されていることを特徴とするソーラーパネル。
2. 前記複合セルの前記外周発電領域の部分を介して、前記透光発電領域は、前記環状部材の直径方向における一端側で前記外周発電領域を構成するいずれかの前記セルと接続されることを特徴とする請求項１に記載のソーラーパネル。
3. 前記透光発電領域は、少なくとも２つに分割され、
   ２つの前記複合セルの前記外周発電領域の部分は、前記環状部材の環状中心に対して点対称位置にそれぞれ配置されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のソーラーパネル。
4. 前記透光発電領域は、前記細線状の発電部の延在方向に沿って分割されることを特徴とする請求項３に記載のソーラーパネル。
5. 前記セルは、同じ発電量となるように均等に分割されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のソーラーパネル。
6. 前記外周発電領域に配置される前記セルは、アンテナとして機能する前記環状部材の周方向に沿って電荷が移動するように接続されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のソーラーパネル。
7. 請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のソーラーパネルと、
   前記ソーラーパネルの外周に配置され、所望の周波数の電波と共振するように構成された環状のベゼルと、
   を備えることを特徴とする電子機器。
8. 請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のソーラーパネルと、
   前記ソーラーパネルの外周に配置され、所望の周波数の電波と共振するように構成された環状のベゼルと、
   を備えることを特徴とする電子時計。

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