JP7438420B2 - 光起電力電池を備える腕時計の外装部品構成要素、および前記外装部品構成要素を含む腕時計 - Google Patents

Description

本発明は、計時器の外装部品構成要素の分野に関する。

より具体的には、本発明は、光起電力電池を備える腕時計の外装部品構成要素、および前記外装部品構成要素を含む腕時計に関する。

典型的には数十平方センチメートルまたは数平方センチメートルの所定の表面積を超える半導体材料で作られる光起電力電池は、グリッドとして成形された金属線のアレイの形態の上部電極と、基本太陽電池の両側に配置された下部電極とを含む。

上部電極は、入射光放射を受ける光起電力電池の面上に配置され、基本太陽電池によって生成された電荷キャリアを収集することを意図されている。太陽電池の表面における上部電極の配置は、上部電極が上に堆積される太陽電池の面の影の程度と、基本太陽電池の光吸収との間のトレードオフから生じる。

腕時計の文字盤上に配置されることを意図された光起電力電池の場合、美的理由から、上部電極は一般に、基本太陽電池のみが見えるようにユーザから隠されるように配置される。これは、可視電極よりも最適ではない隠れた電極によって誘導される電気抵抗のために、特に高照度で、光起電力電池の効率をかなり低下させる。

この欠点を克服するために、腕時計は、肉眼では見えない一組の穴によって開けられた文字盤、または光起電力電池を重ねた半透明の文字盤を有するように設計されており、このタイプのアプローチは、セル上に配置された電極を隠すことを可能にする。

このように、光起電力電池はユーザに見えないか、ほとんど見えないが、これら解決策は、文字盤が前記光起電力電池に到達する可能性のある光放射の一部をブロックする程度には満足のいくものではなく、その効率に悪影響を与える。

本発明は、前述の欠点を解決し、この目的のために、２つの電極間に挿入された基本太陽電池を含む光起電力電池を備える腕時計の外装部品構成要素に関し、２つの電極のうちの一方である、いわゆる「上部電極」は、入射光放射を受けるように意図され、ユーザに見えるように意図された、基本太陽電池の面の上に配置される。

上部電極は、互いに接続され、たとえば、星座のグラフィック表現と一致している、所定のパターンに従って配置されたセグメントによって形成され、光起電力電池は、電子時計ムーブメントに電気的に接続されるように意図されている。有利なことに、外装部品構成要素は、反対側に光起電力電池が配置されるように構成された開口部を備えた文字盤を備える。外装部品構成要素はさらに、文字盤と光起電力電池との間に挿入され、移動の少なくとも一部が、開口部を通して見えるように、時計ムーブメントによって動きを駆動されるように意図された可動ディスプレイを含む。

上部電極は、入射光放射を受けるように意図された基本太陽電池の面の周辺に配置された周辺部分を含む。周辺部分は、セグメントが延びる領域を画定し、前記セグメントは周辺部分に接続される。

有利なことに、上部電極はこうして装飾を生成することができる一方、光起電力電池は、部品の美観に影響を与えることなく、改善された歩留まりを有することができる。

本発明の特徴のおかげで、光起電力電池は、たとえば月相モジュールに組み込むことができ、特に、基本太陽電池は、月相の背景を形成することができる。

特定の実施形態では、本発明は、単独で、または技術的に可能な任意の組合せに従って、以下の特徴の１つまたは複数をさらに含み得る。

この特徴は、電荷キャリアの収集を改善し、上部電極の抵抗を下げることによって、光起電力電池の歩留まりを高めることに寄与する。

別の態様によれば、本発明は、前述したような電子時計ムーブメントおよび外装部品構成要素を含む腕時計に関し、光起電力電池は、時計ムーブメントのブリッジまたはプレートによって形成されるキャリア構造上に自由度なしで固定される。

特定の実施形態では、腕時計は、外装部品構成要素を含み、光起電力電池は、月相背景を具現化し、天空を表現し、可動ディスプレイは、月の少なくとも１つの表現を含む。

上部電極のセグメントのおかげで、本発明は、光起電力電池の歩留まりを増加させながら装飾を生成するために、星座のグラフィック表現を生成することを可能にする。

本発明の他の特徴および利点は、添付の図面を参照して、非限定的な例として与えられる以下の詳細な説明を読めば明らかになるであろう。

図１は、本発明の好ましい実施形態による外装部品構成要素の光起電力電池の概略正面図である。 図２は、本発明の好ましい実施形態による外装部品構成要素の一部の概略斜視図である。 図３は、腕時計の時計ムーブメントに取り付けられた外装部品構成要素の断面図である。

図１は、本発明の実施形態による腕時計の外装部品構成要素１０を示す。外装部品構成要素１０は、２つの電極間に挿入された基本太陽電池２１を含む光起電力電池２０を備える。光起電力電池２０は、腕時計の電子時計ムーブメント３０に電気的に接続されるように意図されている。

腕時計の時計ムーブメント３０は、電子回路３２を介してエネルギを供給するように意図された電池のような蓄電部材と、時間表示および分表示を歯車列によって回転駆動させる少なくとも１つの電気モータとを含む。

「上部電極」２２と呼ばれる電極は、ユーザに見えるように意図され、入射光放射を受けるように意図された基本太陽電池２１の面上に配置される。たとえば、薄い金属層の形態の下部電極（図に表現されず）は、基本太陽電池２１上の上部電極２２とは反対側に配置される。

上部電極２２は、互いに接続されたセグメント２２０によって形成され、導電性材料、たとえば金または銀などの金属材料でできている。これらのセグメント２２０は、図１および図２に示されるように、少なくとも１つの星座のグラフィック表現の所定のパターンに従って配置される。

したがって、外装部品構成要素１０は、星の表現を含み、星の表現は、２つのセグメント２２０の間の接合部に配置される。星の表現は、セグメント２２０が作られる材料と同じ材料で作られ得る。

より具体的には、図１および図２に示されるように、上部電極２２は、セグメント２２０に接続され、入射光放射を受けるように意図された基本太陽電池２１の面の周辺に配置された周辺部分２２１を含む。言い換えれば、この周辺部分２２１は、領域を形成し、この中では、セグメント２２０が、前記周辺部分２２１から延びている。

周辺部分２２１は、時計ムーブメント３０に接続されることを意図された接続タブ２３に接続され、太陽電池２１によって収集された電気を、蓄電部材に伝達する。より具体的には、接続タブ２３は、電子回路３２に、またはたとえば異方性導電性熱接着フィルムによって、ゆるく嵌合したコネクタを介して、または、たとえば異方性導電性接着剤によって電子回路３２に固定された可撓性プリント回路部分を介して接続されるように意図されている。

本発明の好ましい実施形態では、外装部品構成要素１０は、図３に示すように、反対側に光起電力電池２０が配置されるように構成された開口部１１０を備えた文字盤１１を含む。したがって、ユーザは、開口部を通して光起電力電池２０を見ることができ、前記光起電力電池２０は、光放射を受けることができる。

図２および図３に表現される実施形態では、光起電力電池２０は、キャリア構造３１上に堅固に固定され、すなわち、たとえば接着によって、自由度なしで固定されるように意図されている。たとえば、そのようなキャリア構造３１は、図２および図３に表現されるようにブリッジによって、または時計ムーブメント３０のプレートによって形成され得る。

好ましくは、外装部品構成要素１０は、文字盤１１と光起電力電池２０との間に介在する可動ディスプレイ１２をさらに含む。可動ディスプレイ１２は、移動の少なくとも一部が、開口部１１０を通して見えるように、時計ムーブメント３０によって動きを駆動されるように意図されている。

特に、可動ディスプレイ１２は、少なくとも１つの月の表現を含み、移動が太陰月に対応するように開口部１１０の反対側に移動されるように意図されている。図３に表現される実施形態では、可動ディスプレイ１２は、前記偏心ディスク１２０が環状経路に従って移動するように、時計ムーブメント３０によって回転駆動されるように意図された軸１２１の端部に固定された、月を表現する少なくとも１つの偏心ディスク１２０を含む。あるいは、可動ディスプレイ１２は、少なくとも１つの月が偏心して表現された透明な材料で作られたディスクを含み得る。ディスクは、その中心を通る軸の周りの動きによって回転駆動されるように配置されているため、月の表現は、環状経路に従って移動する。

月は、パッド印刷などの印刷によって、エッチングによって、または当業者に知られている他の適切な手段によって表現され得る。

光起電力電池２０は、月相背景を具現化し、その背景が基本太陽電池２１と同じ色を有し、上部電極２２によって表現される少なくとも１つの星座を備える天空を表現する。

本発明の好ましい実施形態では、基本太陽電池２１は、たとえばガリウム砒素またはシリコンなどの半導体材料で作られた少なくとも１つの層を備え、その上に反射防止層が重ねられる。

有利なことに、光起電力電池２０の上部電極２２は、基本太陽電池２１からなる基板上にフォトリソグラフィによって作られ得る。

０．３ｃｍ^２の基本太陽電池２１を有する本発明による光起電力電池２０は、時計ムーブメント３０に十分な電力を供給し、１Ｗ／ｍ^２の照度の下、図１および図２に概略的に表現されるような上部電極２２の構成において、持続可能な方式でその動作を保証できることが、試験により証明された。

より一般的には、上記で考慮された実施および実施形態は、非限定的な例として説明されており、したがって、他の変形が可能であることに留意されたい。

特に、本発明の別の実施形態では、光起電力電池２０は文字盤１１の上に配置され、上部電極２２は、文字盤１１の面上で見えるように意図された星座を表現する。

１０ 外装部品構成要素
１１ 文字盤
１２ 可動ディスプレイ
２０ 光起電力電池
２１ 基本太陽電池
２２ 上部電極
２３ 接続タブ
３０ 電子時計ムーブメント
３１ キャリア構造
３２ 電子回路
１１０ 開口部
１２０ 偏心ディスク
１２１ 軸
２２０ セグメント
２２１ 周辺部分

Claims (4)

1. ２つの電極間に挿入された基本太陽電池（２１）を含む光起電力電池（２０）を備える腕時計の外装部品構成要素（１０）であって、２つの電極のうちの一方である、いわゆる「上部電極」（２２）は、入射光放射を受けるように意図された前記基本太陽電池（２１）の面の上に配置され、前記上部電極（２２）は、互いに接続され、所定のパターンに従って配置されたセグメント（２２０）によって形成され、前記上部電極（２２）は、前記基本太陽電池（２１）の前記面の周辺に配置された周辺部分（２２１）を含み、前記セグメント（２２０）は、前記周辺部分（２２１）によって画定される領域内に延び、前記周辺部分（２２１）に接続され、前記光起電力電池（２０）は、電子時計ムーブメント（３０）に電気的に接続されるように意図され、前記外装部品構成要素（１０）は、反対側に前記光起電力電池（２０）が配置されるように構成された開口部（１１０）を備えた文字盤（１１）を備えることを特徴とし、前記外装部品構成要素（１０）はさらに、前記文字盤（１１）と前記光起電力電池（２０）との間に挿入され、移動の少なくとも一部が、前記開口部（１１０）を通して見えるように、前記時計ムーブメント（３０）によって動きを駆動されるように意図された可動ディスプレイ（１２）を含む、外装部品構成要素（１０）。
2. 前記所定のパターンは、星座のグラフィック表現と一致する、請求項１に記載の外装部品構成要素（１０）。
3. 請求項１または請求項２に記載の電子時計ムーブメント（３０）および外装部品構成要素（１０）を含む腕時計であって、前記光起電力電池（２０）は、前記時計ムーブメント（３０）のブリッジまたはプレートによって形成されるキャリア構造（３１）上に自由度なしで固定される、腕時計。
4. 請求項１に記載の外装部品構成要素（１０）を含み、前記光起電力電池（２０）は、月相背景を具現化し、天空を表現し、前記可動ディスプレイ（１２）は、少なくとも１つの月の表現を含む、請求項３に記載の腕時計。

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