JPH1164549A - ソーラー電池を備えた電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ソーラー電池を備えた電子機器において、発
電効率を犠牲にすることなく液晶パネルによる表示の判
読性を確保する。 【解決手段】 カバーガラス２１とソーラー電池１との
間に、液晶パネル９を挿入する。液晶パネル９は高分子
分散型液晶パネルであり、表示内容に応じたパターン部
分をソーラー電池１の色（黒色に近い濃青色）と異なる
色（白色）とするとともに、パターン部分以外の地の部
分を略透明とする。ソーラー電池１はカバーガラス２１
側から液晶パネル９の地の部分を通して入射した光を受
光して発電する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光を受光して発電
するソーラー電池および液晶パネルを備えた電子機器に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自らの作動電力の全部または
一部をソーラー電池を用いた自己発電により賄う腕時計
や電子計算機等の自己発電型の電子機器が開発・市販さ
れている。この種の電子機器には、液晶表示装置を備え
たものが多く、そのような機器では、通常、液晶パネル
の駆動電力として発電電力が使用される。自己発電型の
電子機器に設けられる液晶表示装置としては、ＴＮ（Tw
isted Nematic ）型液晶パネルを用いた反射型の装置が
一般的である。もちろん、透過型とすることも可能であ
り、反射型と透過型とを切替可能な液晶表示装置も存在
するが、透過型におけるバックライト点灯時の消費電力
は極めて大きく、自己発電型の電子機器（特に２次電池
の容量を大とすることが困難な携帯型の電子機器）には
不向きである。

【０００３】ここで、ソーラー電池とＴＮ型液晶パネル
とを備えた従来の電子機器（従来例１）の要部を図１１
（ａ）および（ｂ）に示す。図１１は当該要部を概念的
に表す図であり、（ａ）が当該要部を側面から眺めた様
子、（ｂ）が同装置を正面から眺めた様子を示す。これ
らの図に示すように、従来例１では、ＴＮセル３１を偏
光板３２ａ，３２ｂで挟むとともに裏側（視点側の反対
側）に不透明な反射板３３を設けてなるＴＮ型液晶パネ
ル１と、ソーラー電池３２とが重ならないように平面的
に配置されている。

【０００４】このような構成において、ＴＮ型液晶パネ
ル３１への入射光は、偏光板３２ａ，ＴＮセル３１，偏
光板３２ｂを選択的に順次透過し、反射板３３にて反射
される。この反射光は偏光板３２ｂ，ＴＮセル３１，偏
光板３２ａを選択的に順次透過して出射される。一方、
ソーラー電池２は入射光の照度に応じた電力を発生し、
発電電流をＴＮ型液晶パネル３１の駆動回路（図示略）
へ供給する。

【０００５】ところで、上述した従来例１では、ＴＮ型
液晶パネル３１およびソーラー電池３２が不透明である
ので、両者の配置は平面的にならざるを得なかった。し
たがって、腕時計等の大きさに制約のある電子機器にお
いては、発電効率の確保を優先してソーラー電池３２の
占有面積を広くするとＴＮ型液晶パネル３１の占有面積
（表示面積）が狭くなり、一括して表示可能な情報量が
少なくなってしまう。また逆に、ＴＮ型液晶パネル３１
の占有面積を広くするとソーラー電池３２の占有面積が
狭くなり、発電効率の低下を招いてしまう。

【０００６】ところで、液晶パネルとソーラー電池とを
層状に重ねることにより、電子卓上計算機や腕時計等の
電子機器を小型化することができる表示装置（従来例
２）が提案されている（詳しくは特公平３−６１９３０
号公報参照）。この従来例２は、光を選択的に透過させ
る液晶パネルの裏側にソーラー電池を配し、液晶パネル
の透過光をソーラー電池に入射することで発電を行う、
というものである。この構成によれば、液晶パネルの大
きさとソーラー電池の大きさを互いに独立して設定可能
であることから、設計の自由度を向上させることができ
る。なお、光を透過させる液晶パネルは、例えば、図１
１に示すＴＮ型液晶パネル３１から反射板３３を取り除
くことにより構成可能である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、一般の表示
装置には、表示内容を正確かつ容易に読み取れる程度の
判読性が要求される。特に腕時計等の携帯型の電子機器
では、様々な環境下での判読性の確保が要求される。し
かしながら、従来例２における液晶パネルを、前述した
ようにＴＮ型液晶パネル３１から反射板３３を取り除い
て構成した場合には、使用者にとって、液晶パネル上の
光を透過させる部分の色はソーラー電池の色となり、遮
光する部分の色は黒色となる。ソーラー電池の色は黒色
に近い濃青色であることから、このような構成では、透
過部分と遮光部分の色が類似した色となり、十分に高い
判読性を確保することは不可能である。

【０００８】また、光を透過させる部分が文字等のパタ
ーン部分である場合には、このパターン部分に比較して
遙かに広い面積を占める地の部分が遮光状態となり、ソ
ーラー電池への入射光の合計照度が著しく低下すること
になる。すなわち、消費電力が上昇する液晶パネルの駆
動時において、電子機器の発電効率が大幅に低下し、電
子卓上計算機などの２次電池を持たない機器では、誤動
作やシステム停止などを招く虞がある。また、腕時計の
ように２次電池を有する機器でも、上述した状態が続け
ば、２次電池の残容量が減少し、動作が不安定になる虞
がある。不安定な動作の代表としては「時刻ずれ」が挙
げられる。「時刻ずれ」が発生すると、「時刻合わせ」
や「充電」等の作業が必要になり、使用者に煩わしさを
感じさせてしまう。そもそも、時計における「時刻ず
れ」の発生は、時計に対する使用者の信頼に致命的な悪
影響を与えるので、極力避けるべき事項である。

【０００９】本発明は上述した事情に鑑みてなされたも
のであり、発電効率を犠牲にすることなく液晶パネルに
よる表示の判読性を確保することができる電子機器を提
供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１記載のソーラー電池を備えた電子機器
は、光を受光して発電するソーラー電池を備えた電子機
器において、表示内容に応じたパターン部分を前記ソー
ラー電池の色と異なる色とするとともに該パターン部分
以外の地の部分を略透明とする液晶パネルを具備し、前
記ソーラー電池は前記液晶パネルの透過光を受光して発
電することを特徴としている。さらに、上記構成におい
て、前記液晶パネルは前記パターン部分を高明度の色と
するとともに前記地の部分を略透明としてもよいし（請
求項２）、前記液晶パネルを高分子分散型液晶パネルと
し、前記パターン部分を光散乱状態とするとともに前記
地の部分を光透過状態とするようにしてもよい（請求項
３）。

【００１１】また、請求項４記載のソーラー電池を備え
た電子機器は、光を受光して発電するソーラー電池を備
えた電子機器において、表示内容に応じたパターン部分
を遮光状態とするとともに該パターン部分以外の地の部
分を光透過状態とする液晶パネルと、前記液晶パネルと
前記ソーラー電池との間に挿入され、前記液晶パネルの
透過光を反射および透過させる有色パネルとを具備し、
前記ソーラー電池は前記有色パネルの透過光を受光して
発電し、前記有色パネルの色は黒色と異なる色であるこ
とを特徴としている。さらに、上記構成において、前記
有色パネルの色を高明度の色としてもよい（請求項
５）。

【００１２】さらに、請求項６記載のソーラー電池を備
えた電子機器は、上記構成のいずれかにおいて、回動す
る針の向きにより時刻を告知する表示指針を具備し、前
記表示指針は、その回動面が前記液晶パネルに並行に重
なるように配されることを特徴としている。この構成に
おいて、前記表示指針に、前記パターン部分の色および
前記ソーラー電池の色の両方と異なる色の部分を設ける
ようにしてもよいし（請求項７）、前記表示指針の回動
面が前記液晶パネルと前記ソーラー電池との間に位置す
るように前記表示指針を配置するようにしてもよい（請
求項８）。また、上記各構成において、現在時刻を計時
する計時手段と、前記計時手段により計時された前記現
在時刻を告知する告知手段とを設け、腕時計形態を有す
るように構成してもよい（請求項９）。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施形態について説明する。 Ａ：第１実施形態 まず、本発明を本体が円盤状のコンビネーション式腕時
計に適用した第１実施形態について説明する。図１は第
１実施形態によるコンビネーション式腕時計の電気的構
成を示す図であり、１は入射光の照度に応じた値の電流
を発生するセルを複数直列してなるソーラー電池、２は
一端がソーラー電池１の一端に接続された２次電池（例
えば、リチウムイオン２次電池）であり、ソーラー電池
１の発電電流を蓄積する。３は２次電池２への過充電を
防止するためにソーラー電池１と並列に接続されたリミ
ッタ、４は一端が２次電池２の一端に接続されたコンデ
ンサであり、２次電池２からの放電電流、またはソーラ
ー電池１による発電電流を蓄積する。

【００１４】５はコンデンサ４と並列に接続されたシス
テム制御部であり、計時動作の基準となるクロックを発
生する発振回路等を内蔵し、コンデンサ４からの供給電
力を使用して作動する。６はコンデンサ４の他端（電圧
値ＶＳＳ）、２次電池２の一端（電圧値ＶＤＤ）、２次
電池２の他端、およびソーラー電池１の他端に接続され
た充放電制御部であり、ＶＤＤとＶＳＳとの電位差がシ
ステム制御部５の定格電圧となるように２次電池２の充
放電を制御する。なお、実際には、充放電制御部６とソ
ーラー電池１の他端との間には逆流防止用のダイオード
が挿入される。

【００１５】また、８はシステム制御部５から印可され
る駆動電圧に応じて運針のためのモータを駆動するモー
タ駆動回路、９は複数のセグメントからなる高分子分散
型液晶パネルであり、システム制御部５は各セグメント
に接続された個別信号線（ＳＥＧ）に印可する電圧を制
御して液晶パネル９を駆動する。なお、システム制御部
５と液晶パネル９との間には共通信号線（ＣＯＭ）が設
けられており、各セグメントに印可される電圧は対応す
る個別信号線と共通信号線との間の電位差となる。

【００１６】図２はシステム制御部５の内部構成例を示
すブロック図であり、この図に示す例では、システム制
御部５は、計時のための基準パルスを生成する発振回路
１１、制御プログラム等を格納したＲＯＭ（リード・オ
ンリー・メモリ）１２、基準パルスを使用して計時動作
を行うとともに上記基準パルスに同期して上記制御プロ
グラムを実行するコアＣＰＵ（ＣＯＲＥ ＣＰＵ：中央
処理装置）１３、コアＣＰＵ１３（以後、単に「ＣＰＵ
１３」と記す）に使用されるＲＡＭ（ランダム・アクセ
ス・メモリ）１４、ＣＰＵ１３の指示に従って動作する
表示制御回路１５およびモータ制御回路１６、表示制御
回路１５に制御され液晶パネル９を駆動する液晶パネル
ドライバ１７（以後、「ＬＣＤドライバ１７」と記
す）、および使用者による各種スイッチの操作内容をＣ
ＰＵ１３へ供給する入出力制御回路１８から構成されて
いる。なお、モータ制御回路１６は、システム制御部５
外のモータ駆動回路８に接続されており、このモータ駆
動回路８を制御し、時針、分針、および秒針からなる表
示指針を含む駆動機構を駆動する（本明細書および図面
においては、「表示指針」にて「駆動機構」を代表させ
ることがある）。なお、上述した各部１１〜１８には電
源ラインが接続されているが、説明の繁雑化回避のた
め、それらの図示および説明を省略する。また、各部に
供給する電圧を調節するための昇圧回路についても、電
源ラインと同様に図示および説明を省略する。

【００１７】上述した構成によれば、充電時にはソーラ
ー電池１の発電電流は２次電池２に蓄積され、放電時に
は２次電池に蓄積された電流がシステム制御部５側へ放
出される。一方、システム制御部５は、２次電池２側か
らの放電電流を用いて作動すし、計時動作および表示指
針の運針動作を常に継続するとともに、使用者により操
作子が操作された場合に、当該操作内容に応じて液晶パ
ネル９の駆動を制御する。なお、操作内容以外の要素に
応じて液晶パネル９の駆動を制御するようにしてもよい
が、説明の繁雑化回避のため、ここでは使用者による操
作内容のみに応じて液晶パネル９の駆動を制御するもの
とする。

【００１８】次に、第１実施形態によるコンビネーショ
ン式腕時計の特徴部分について説明する。図３は、同コ
ンビネーション式腕時計の特徴部分を表す図であり、こ
の図に示すように、液晶パネル９は文字盤の役目を担う
ソーラー電池１と透明な円盤状のカバーガラス２１との
間に挿入されており、ソーラー電池１、液晶パネル９、
およびカバーガラス２１が層状に重なっている。なお、
液晶パネル９はカバーガラス２１にできる限り近接する
よう配置されている。また、液晶パネル９をカバーガラ
ス２１側から眺めた形状は正八角形であり、その周縁部
には前述の個別信号線および共通信号線が接続された端
子部９ａが形成されている。さらに、液晶パネル９とソ
ーラー電池１との間には時針２２、分針２３、および秒
針２４（表示指針）が回動する領域が確保されている。

【００１９】２５は腕時計本体の筐体であり、上記端子
部９ａを覆うように形成されている。このため、可視方
向から端子部９ａを視認することはできない。このよう
に構成するのは、腕時計としての美観を確保するためで
あり、そのような必要がない場合には、端子部９ａを可
視方向から視認可能に構成してもよい。なお、液晶パネ
ル９の形状を正方形ではなく正八角形としたのは、円盤
状の腕時計において、カバーガラス２１の筐体２５に覆
われていない部分を通して視認可能な情報表示領域を広
く確保するため、すなわち腕時計の開口率を大きくする
ためである。開口率の増大は、液晶パネル９の表示面積
の増大、表示指針による時刻表示の判読性の向上、およ
びソーラー電池１による発電効率の向上に直結するの
で、本実施形態では、四角形に比較して製造プロセスが
複雑になる正八角形の液晶パネル９を敢えて採用してい
る。

【００２０】ここで、上述したコンビネーション式腕時
計の本体をカバーガラス２１の方向から眺めた様子を図
４および図５に示す。図４は液晶パネル９の全セグメン
トがオフ状態の場合の様子を示す図であり、図５は全セ
グメントがオン状態の場合の様子を示す図である。な
お、本実施形態においては、表示指針や液晶表示の背景
となる文字盤として、地色が黒色に近い濃青色のソーラ
ー電池１を使用しており、表示指針および部材３１の可
視面の色は、背景色（黒色に近い濃青色）および白色と
対比して視認しやすい色となっている。表示指針および
部材３１の色を、背景色だけでなく、背景色および白色
を考慮して決定する理由については後述する。なお、部
材３１は腕時計本体１の文字盤表面の外周付近に当該外
周を１２等分するよう設けられている。

【００２１】前述したように、本実施形態では液晶パネ
ル９として高分子分散型液晶パネルを採用しているの
で、液晶パネル９の全セグメントがオフ状態の場合に
は、液晶パネル９の光の透過率は９０％程度となる。す
なわち、液晶パネル９全体が略透明となるので、図４に
示すように、時針２２、分針２３、秒針２４、および部
材３１の視認を阻害するものがなく、使用者はこれらを
容易に判読することができる。また、液晶パネル９とし
て広い視野角の高分子分散型液晶パネルを採用したこと
により、斜めから覗き込んでも液晶パネル９の透明性を
維持することができる。

【００２２】一方、液晶パネル９の何れかのセグメント
がオン状態の場合には、図５から明らかなように、当該
セグメントが白色のセグメントとして視認される。な
お、液晶パネル９におけるオン状態のセグメント以外の
部分は略透明であるので、背景が黒色に近い濃青色、パ
ターンが白色となり、高いコントラストでの表示が実現
される。なお、表示指針も背景の一部となるが、この表
示指針の色は白色と対比して視認しやすい色であるの
で、表示指針が背景となっている部分においても高いコ
ントラストを維持することができる。これが、表示指針
の色を背景色および白色を考慮して決定する理由であ
る。また、液晶パネル９をカバーガラス２１にできる限
り近接させたことにより、カバーガラス２１に映り込ん
だ液晶パネル９の表示画像と実際の表示画像とが、斜め
から覗き込んでもあまりずれないので、高い判読性を維
持できる。

【００２３】また、液晶パネル９として高分子分散型液
晶パネルを採用したことにより、ソーラー電池１の発電
効率が大幅に向上している。前述のように、全セグメン
トがオフ状態の場合には、カバーガラス２１を経て液晶
パネル９に入射した光の９０％程度がソーラー電池１に
入射する。したがって、ソーラー電池１の発電効率は、
液晶パネル９を設けない場合の発電効率の９０％程度と
なる。これがどの程度の発電効率であるのかを評価する
ために、液晶パネル９としてＴＮ型液晶パネルを採用し
た場合について検討する。ＴＮ型液晶パネルは、２枚の
偏光板でＴＮセルを挟んだ構造を有しており、このた
め、全セグメントがオフ状態であっても、光の透過率は
２０％程度になってしまう。すなわち、高分子分散型液
晶パネルを用いたことにより、ＴＮ型液晶パネルを用い
る場合に比較して、全セグメントがオフ状態の発電効率
が４．５倍ほど向上したと言える。もちろん、オン状態
のセグメントが存在する場合には高分子分散型液晶パネ
ルの光透過率は低下するが、このことはＴＮ型液晶パネ
ルについても同様であることから、ＴＮ型液晶パネルを
用いる場合に比較して、平均的な発電効率が大幅に向上
したと言える。

【００２４】以上説明したように、本発明の第１実施形
態によれば、液晶パネルにおいて背景色が黒色に近い濃
青色、パターン色が白色となるので、判読性に優れた表
示を実現することができる。また、地の部分にはソーラ
ー電池のセルの模様および色彩が現れるものの、パター
ン部分の白色は均一となるので、逆の場合（地の部分が
均一な白色、パターン部分がセルの模様および色彩）に
比較して、表示の判読性を向上させることができる。さ
らに、液晶パネルの全セグメントがオフ状態にあるとき
には、あたかも液晶パネルが存在しないかのような印象
を使用者に与えることが可能であり、コンビネーション
式腕時計のアナログ部の美観をアナログ式腕時計の美観
に近づけることができる。

【００２５】また、液晶パネルとソーラー電池とを層状
に重ねたことにより、大きさに制約のある腕時計におい
て液晶パネルの表示面およびソーラー電池の受光面を広
くとることが可能であり、しかも前述したように発電効
率は液晶パネルを設けない場合に比較してさほど低下し
ないので（全セグメントがオフ状態の場合には９０％程
度の光透過率）、両者を平面的に配置する場合はもちろ
ん、ＴＮ型液晶パネルをソーラー電池に重ねて配置する
場合に較べても発電効率を向上させることができる。

【００２６】また、液晶パネルにおいて、オン状態のセ
グメントが占める面積は、通常、他の部分の面積に比較
して狭いので、液晶パネルによる表示時にも十分な発電
効率を確保することができる。さらに、表示指針を液晶
パネルの裏面側に設けたので、液晶パネルに表示指針の
回動軸を通す孔を穿つ必要がなく、製造工程を簡素化で
きるという利点があるとともに、オン状態にあるセグメ
ントと表示指針が重なっても液晶表示の判読性が低下し
ないという特徴がある。

【００２７】なお、液晶パネルに表示する情報は任意で
あり、例えば、日付、時刻、温度、２次電池の残容量な
どを表示するようにしてもよい。また、液晶パネルの製
造過程で染料を混入させ、パターン部分の色を白色以外
の色としてもよい。ただし、パターン部分の色がソーラ
ー電池の色に類似あるいは一致した色とならないように
する必要がある。なお、ソーラー電池の色は黒色に近い
濃青色であるので、パターン部分の色を高明度の色とす
れば、確実に上記類似あるいは一致を避けることができ
る。また、染料を混入することで略透明な部分も僅かな
がら着色されるので、当該部分を通して見えるソーラー
電池の色が腕時計の美観に与える影響をも考慮して染料
の色彩を決定すべきである。

【００２８】また、表示指針の判読性を確保可能であれ
ば、表示指針の色彩や模様に自由度をもたせることも可
能である。例えば、表示指針の周縁を緑色、内部を透明
としてもよいし、表示指針の尖端部以外を透明、尖端部
を赤色としてもよい。ここで挙げた例では、表示指針の
一部が透明であるので、発電効率の向上をも期待でき
る。なお、後者の例（先端部以外を透明とする例）で
は、表示指針の先端部の軌跡上にオン／オフするセグメ
ントが存在しないように液晶パネル９を構成すれば、表
示指針の判読性を向上させることができる。

【００２９】もちろん、上述した各種効果を損なわない
範囲であれば、通常の腕時計にて行われるような設計変
更を行ってもよい。例えば、秒針を省略して表示指針を
時針および分針のみから構成してもよいし、文字盤の形
状を四角形としてもよい。特に、文字盤の形状が四角形
であれば、既存の高分子分散型液晶パネルの製造工程を
そのまま流用できるので、製造工程を簡素化できるとい
う利点がある。また、文字盤の形状と高分子分散型液晶
パネルの形状とは、１対１で対応付けられるものではな
く、要求される機能とコストとのトレードオフに応じて
適宜設定すべきである。

【００３０】また、図３ではカバーガラス２１と液晶パ
ネル９との間に隙間を設けたが、両者を密着あるいは一
体化してもよい。こうすることにより、より広い視野角
およびより高い光透過率の実現を期待できる。なお、言
うまでもないが、第１実施形態で採用した技術の多く
は、コンビネーション型腕時計に限らず、デジタル式の
腕時計にも適用可能である。

【００３１】次に、上述した第１実施形態の変形例につ
いて説明する。ただし、第１実施形態と共通する部分に
ついてはその説明を省略する。 ［変形例１］図６は第１実施形態の変形例１によるコン
ビネーション式腕時計の特徴部分を表す図であり、この
図に示す変形例１が上述した第１実施形態と異なる点
は、液晶パネル９がよりソーラー電池１側に設けられ、
この液晶パネル９とカバーガラス２１との間に表示指針
が回動するための空間が確保されている点である。この
変形例１では、液晶パネル９に、表示指針の回動軸２６
を通すための孔９ｂが設けられており、回動軸２６は液
晶パネル９およびソーラー電池１を貫通して回動自在に
設けられている。なお、カバーガラス２１の径、および
筐体２５の形状は液晶パネル９の設置位置変更に伴って
変更されている。

【００３２】通常、腕時計において、カバーガラス付近
の径よりも文字盤付近の径の方が大きいので、液晶パネ
ル９を文字盤側に近づけたことにより、液晶パネル９の
径を大きくとることができる。これにより、液晶パネル
９に同時表示可能な情報量の増大を期待できる。また、
液晶パネル９の径が大きくなると、液晶パネル９の端子
部９ａがより周縁部に位置するので、カバーガラス２１
の径をより大きくすることができる（開口率の向上）。
したがって、発電効率を増大させることができるととも
に、デザイン上の制約を緩和することができる。また、
表示指針が液晶パネル９の手前（カバーガラス２１側）
に位置するので、オン状態のセグメントと表示指針とが
重なっても表示指針の判読性が低下しないという特徴が
ある。なお、図６ではソーラー電池１と液晶パネル９と
の間に隙間を設けたが、両者を密着させてもよい。ま
た、表示指針の先端部以外を透明とし、当該先端部の軌
跡上にオン／オフするセグメントが存在しないように液
晶パネル９を構成すれば、液晶表示の判読性を向上させ
ることができる。

【００３３】［変形例２］図７は第１実施形態の変形例
２によるコンビネーション式腕時計の特徴部分を表す図
であり、この図に示す変形例２が前述した変形例１と異
なる点は、秒針２４をカバーガラス２１と液晶パネル９
との間に、時針２２および分針２３を液晶パネル９とソ
ーラー電池１との間に配した点である。なお、カバーガ
ラス２１の径、および筐体２５の形状は液晶パネル９の
設置位置変更に伴って変更されている。

【００３４】一般に、秒針は可視方向から眺めて幅が狭
くなるように形成されるので、オン状態のセグメントと
秒針２４とが重なっても、液晶表示の判読性はさほど低
下しない。また、時針２２および分針２３に比較して秒
針２４の動きは遙かに速いので、仮に秒針２４の可視方
向の幅が広くても、秒針２４の背後（ソーラー電池１
側）に隠れているセグメントが数秒後には現れるので、
液晶表示の判読性を確実に確保することができる。

【００３５】Ｂ：第２実施形態 次に、本発明を円盤状のデジタル式腕時計に適用した第
２実施形態について説明する。ただし、第１実施形態と
共通する部分については、その説明を省略する。図８は
第２実施形態によるデジタル式腕時計の電気的構成を示
す図であり、この図に示す構成が図１に示す構成と異な
る点は、モータ駆動回路８を除去し、液晶パネル９に代
えてＴＮ型の液晶パネル２７を採用した点である。な
お、図８中のシステム制御部５は、モータ駆動回路８を
制御するための機能を持たず、液晶パネル２７を駆動す
るための機能を有する。

【００３６】次に、第２実施形態によるデジタル式腕時
計の特徴部分について説明する。図９は、同デジタル式
腕時計の特徴部分を表す図であり、この図に示すよう
に、液晶パネル２７はソーラー電池１とカバーガラス２
１との間に挿入されている。この液晶パネル２７はカバ
ーガラス２１にできる限り近接するよう配置され、カバ
ーガラス２１側から眺めた形状が正八角形となるよう成
形されている。液晶パネル２７は、ＴＮセル２７ｃを偏
光板２７ｄで挟み込んで構成されており、その周縁部に
は個別信号線および共通信号線が接続された端子部２７
ａが形成されている。液晶パネル２７とソーラー電池１
との間には、光透過性の白色フィルタ２８が挿入されて
いる。

【００３７】白色フィルタ２８としては既存のフィルタ
を利用可能であるが、その材料は、ソーラー電池の発電
に有効な波長の光を透過するものである必要がある。本
実施形態においては、ポリカボネイト、アクリル、ペッ
ト、セラミック、あわび、貝などの、フィルタとして使
用可能なことが知られている材料を用いてフィルタを形
成し、各フィルタの透過光によるソーラー電池の発電効
率を調べ、十分な発電効率が得られ、かつ腕時計として
の美観を確保可能な材料を用いて白色フィルタ２８を形
成している。

【００３８】なお、筐体２５は端子部２７ａを可視方向
から視認できないように、かつ上述した各部を固定でき
るように成形されている。ここで、上述したデジタル式
腕時計の本体をカバーガラス２１の方向から眺めた様子
を図１０に示す。なお、図１０は液晶パネル９の全ての
セグメントがオン状態の場合の様子を示す図である。

【００３９】本実施形態では液晶パネル２７としてＴＮ
型液晶パネルを採用しているので、地の部分は半透明と
なり、パターン部分（オン状態のセグメント）は黒色に
なる。さらに、本実施形態では、液晶表示の背景となる
文字盤として白色パネル（有色パネル）２８を使用して
いるので、液晶表示の背景は明るい灰色、パターンは黒
色となる。すなわち、高いコントラストでの液晶表示が
実現される。なお、白色パネル２８は光透過性であるの
で、液晶パネル２７の半透明部分を透過した光は、白色
パネル２８を透過してソーラー電池１へ入射する。これ
により、ソーラー電池１による発電が行われる。

【００４０】以上説明したように、本発明の第２実施形
態によれば高いコントラストでの液晶表示を実現するこ
とができる。また、ＴＮ型液晶パネルは高分子分散型液
晶パネルに比較して消費電力が低いので、ＴＮ型液晶パ
ネルを採用することにより、腕時計全体の消費電力を抑
制することができる。したがって、ソーラー電池１に要
求される発電効率は、高分子分散型液晶パネルを用いた
デジタル式腕時計に比較して低く抑制され、これによ
り、高分子分散型液晶パネルに比較して光透過率の低い
ＴＮ型液晶パネルを使用しても十分な発電効率を達成で
きる。

【００４１】なお、液晶パネル２７とソーラー電池１と
の間に白色パネル２８を挿入する例を挙げたが、液晶パ
ネル２７に対向する面の明度が高く、かつ光透過性のパ
ネルであれば、白色パネル２８以外のパネルを採用して
もよい。また、デジタル式腕時計に適用した例を示した
が、コンビネーション式腕時計に適用してもよいことは
言うまでもない。この場合、表示指針を液晶パネル２７
の裏面側に設けてもよいが、液晶パネル２７の透過性は
液晶パネル９には及ばないので、液晶パネル２７の手前
に表示指針を設けるべきである。ただし、視認性の観点
から、表示指針の色としては、黒色や明るい灰色とは大
幅に異なる色が望ましい。

【００４２】なお、上述した第１実施形態および第２実
施形態では、腕時計に適用した例を示したが、本発明
は、据え置き型の時計はもちろん、液晶パネルを備えた
任意の電子機器に適用できることは言うまでもない。そ
の際、液晶パネルとソーラー電池とは層状に重なる必要
はない。すなわち、液晶パネルの透過光がソーラー電池
に入射するよう構成されてさえいれば、本発明を適用可
能である。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
液晶パネルの地の部分が略透明であるので、液晶パネル
とソーラー電池とを層状に重ねても十分な発電効率を確
保することができる。また、パターン部分の色と略透明
な地の部分を通して見えるソーラー電池の色とが異なる
ため、液晶パネルによる表示の判読性を向上させること
ができる。さらに、パターン部分は略透明でないので、
パターン部分にソーラー電池の外観が現れることはな
い。したがって、パターン部分の色の均一性が確保さ
れ、判読性がより向上するという効果が得られる（請求
項１，９）。また、パターン部分を高明度の色とするこ
とで、液晶パネルの表示の判読性をより一層向上させる
ことができる（請求項２，９）。さらに、液晶パネルと
して、パターン部分を光散乱状態とするとともに地の部
分を光透過状態とする高分子分散型液晶パネルを採用す
ることにより、ソーラー電池の発電効率を向上させると
ともに、黒色に近い濃青色の背景に白濁色のパターンと
いう判読性に優れた表示を実現することができる（請求
項３，９）。

【００４４】また、本発明によれば、パターン部分を遮
光状態とするとともにパターン部分より広い面積を占め
る地の部分を光透過状態とする液晶パネルとソーラー電
池との間に黒色と異なる色の有色パネルを挿入したこと
により、十分な発電効率を確保しつつ、黒色と異なる色
の背景に黒色のパターンという判読性に優れた表示を実
現することができる（請求項４，９）。さらに、有色パ
ネルの色を高明度の色とすれば、優れた判読性を確実に
実現することができる（請求項５，９）。

【００４５】また、回動する針の向きにより時刻を告知
する表示指針を有する電子機器（時計）に適用すれば、
上述した各種効果を奏するコンビネーション時計を実現
することができる（請求項６，９）。この際、表示指針
に、パターン部分の色およびソーラー電池の色の両方と
異なる色の部分を設ければ、表示指針の判読性の低下を
避けることができる（請求項７，９）。また、表示指針
の回動面が液晶パネルとソーラー電池との間に位置する
ように表示指針を配置すれば、液晶表示の高い判読性を
確実に確保することができる（請求項８，９）。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施形態によるコンビネーショ
ン式腕時計の電気的構成を示す図である。

【図２】 同腕時計のシステム制御部５の内部構成例を
示すブロック図である。

【図３】 同腕時計の特徴部分を表す図である。

【図４】 同腕時計の本体をカバーガラス２１の方向か
ら眺めた様子を示す図であり、全セグメントがオフ状態
の場合の様子を示す。

【図５】 同腕時計の本体をカバーガラス２１の方向か
ら眺めた様子を示す図であり、全セグメントがオン状態
の場合の様子を示す。

【図６】 同実施形態の変形例１によるコンビネーショ
ン式腕時計の特徴部分を表す図である。

【図７】 同実施形態の変形例２によるコンビネーショ
ン式腕時計の特徴部分を表す図である。

【図８】 本発明の第２実施形態によるデジタル式腕時
計の電気的構成を示す図である。

【図９】 同腕時計の特徴部分を表す図である。

【図１０】 同腕時計の本体をカバーガラス２１の方向
から眺めた様子を示す図であり、全セグメントがオン状
態の場合の様子を示す。

【図１１】 （ａ）および（ｂ）は、ソーラー電池とＴ
Ｎ型液晶パネルとを備えた従来の電子機器の要部を示す
図である。

【符号の説明】

１…ソーラー電池、９，２７…液晶パネル、２１…カバ
ーガラス、２２…時針、２３…分針、２４…秒針（時針
２２と分針２３と合わせて表示指針を構成する）、２８
…白色パネル（有色パネル）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ // Ｈ０２Ｎ 6/00 Ｈ０１Ｌ 31/04 Ｐ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光を受光して発電するソーラー電池を備
   えた電子機器において、 表示内容に応じたパターン部分を前記ソーラー電池の色
   と異なる色とするとともに該パターン部分以外の地の部
   分を略透明とする液晶パネルを具備し、 前記ソーラー電池は前記液晶パネルの透過光を受光して
   発電することを特徴とするソーラー電池を備えた電子機
   器。
2. 【請求項２】 前記液晶パネルは前記パターン部分を高
   明度の色とするとともに前記地の部分を略透明とするこ
   とを特徴とする請求項１に記載のソーラー電池を備えた
   電子機器。
3. 【請求項３】 前記液晶パネルは高分子分散型液晶パネ
   ルであり、前記パターン部分を光散乱状態とするととも
   に前記地の部分を光透過状態とすることを特徴とする請
   求項１に記載のソーラー電池を備えた電子機器。
4. 【請求項４】 光を受光して発電するソーラー電池を備
   えた電子機器において、 表示内容に応じたパターン部分を遮光状態とするととも
   に該パターン部分以外の地の部分を光透過状態とする液
   晶パネルと、 前記液晶パネルと前記ソーラー電池との間に挿入され、
   前記液晶パネルの透過光を反射および透過させる有色パ
   ネルとを具備し、 前記ソーラー電池は前記有色パネルの透過光を受光して
   発電し、前記有色パネルの色は黒色と異なる色であるこ
   とを特徴とするソーラー電池を備えた電子機器。
5. 【請求項５】 前記有色パネルの色は高明度の色である
   ことを特徴とする請求項１に記載のソーラー電池を備え
   た電子機器。
6. 【請求項６】 回動する針の向きにより時刻を告知する
   表示指針を具備し、 前記表示指針は、その回動面が前記液晶パネルに並行に
   重なるように配されることを特徴とする請求項１乃至５
   いずれかに記載のソーラー電池を備えた電子機器。
7. 【請求項７】 前記表示指針は、前記パターン部分の色
   および前記ソーラー電池の色の両方と異なる色の部分を
   有することを特徴とする請求項６記載のソーラー電池を
   備えた電子機器。
8. 【請求項８】 前記表示指針は、その回動面が前記液晶
   パネルと前記ソーラー電池との間に位置するよう配置さ
   れることを特徴とする請求項６記載のソーラー電池を備
   えた電子機器。
9. 【請求項９】 現在時刻を計時する計時手段と、 前記計時手段により計時された前記現在時刻を告知する
   告知手段とを具備するとともに、腕時計形態を有するこ
   とを特徴とする請求項１乃至８いずれかに記載のソーラ
   ー電池を備えた電子機器。