JPWO2005101140A1 - ソーラーセル付き電子機器 - Google Patents

Abstract

時計などの電子機器は、ソーラーセル（１４）と、ソーラーセル（１４）上に配置されソーラーセル（１４）に光を照射するための窓部（２、６）を有する窓部材（１）とを備える。窓部（２、６）の形状、面積、個数、及びソーラーセルの（１４）分割数を勘案して、ソーラーセル（１４）を、分割セルにおける照射部（１４Ａ〜１４Ｆ）の面積が同じになるように、複数の分割セルに分割する。

Description

本発明は、光エネルギーを電気エネルギーに変換して電子機器を駆動するソーラーセル付き電子機器に関する。

従来のソーラーセル付き電子機器、例えば、ソーラーセル付き電子時計、の一般的な構造は、多くの発電効率を得るために文字板の裏面にソーラーセルを配置していた。例えば、日本の特許文献、特開平１０−８２８７１号公報、に、ソーラーセルを用いたコンビネーション時計が開示されている。このコンビネーション時計は、指針表示装置を含むアナログブロックと、電子光学表示装置である液晶セルと、太陽光発電を行うためのソーラーセルを有している。

前記した特許文献に開示されているコンビネーション時計の構造を図１５及び図１６を用いて説明する。
アナログブロックは、周知の指針表示３針時計の基本構造と同じように、基台である地板５３と、電気機械変換器であるステップモーター５４と、ステップモーター５４を構成するローター５５より指針５６に回転駆動力を伝達する指針表示輪列５７と、指針修正を行うための巻真５８を含む外部切り換え機構５９とを有している。文字板６２は、時計の表示面側から見てデジタル表示が確認でき、且つ、太陽光発電を妨げないように、透明プラスチック材からなる。
指針５６の回転軸５６ａは時計の中央に配置され、且つ、ソーラーセル５２の発電面が時計の表示面の全面を占める。

ソーラーセル５２は指針５６の回転軸５６ａを避ける穴部５２ｂを有し、分割線により４分割されている。ソーラーセルは、発電電圧が低く、１個では二次電池への十分な充電ができないため、複数個に分割して、それらを直列接続して電圧を確保している。ガラス基板を生地としたソーラーセル５２の発電面５２ａの一部には、発電素子非形成部５２ｃにより形成された窓部５２ｄが形成され、該窓部５２ｄの下面に配置される液晶セル５１のデジタル表示５１ａを透過して時刻を表示することができる。ソーラーセル５２の上面には、デジタル表示５１ａが確認でき、且つ、太陽光発電の妨げにならないように、透明なプラスチック材からなる全面透過型の文字板６２が配設されている。

以上、図１５及び図１６を参照して述べた構成のコンビネーション時計において、文字板を通して、分割線およびソーラーセル本来の濃紫色の色調が視認され易く、外観品質を損なうという問題がある。

そこで、４分割ソーラーセルを用い、その上に窓部を形成した部分透過型の文字板を配設することにより外観品質を向上させた多機能時計が開発された。その概要について図１７−図１９を参照して説明する。

文字板２０は金属製の部分透過型で、そこには通常時刻の秒表示窓２１、クロノグラフの時表示窓２２、クロノグラフの分表示窓２３の３個の窓部と、指針軸が貫通する中心穴２４およびカレンダー表示窓２５が形成されている。それぞれの表示部の所定の位置には、通常時刻表示を行う指針群２６とクロノグラフ表示を行う指針群２７が配設されている。

ソーラーセル３０は、図１９に示すように、文字板の３時−９時方向と６時−１２時方向の分割線３１により４個の領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに分割されている。これら４個の領域Ａ〜Ｄの面積は略等しい。ソーラーセル３０の上に、文字板２０を載せた状態において、ソーラーセル３０は、各々の一部分に光を照射するための窓部２１、２２、２３（図中、２点鎖線）により、斜線で示すように、４個に分割された分割セルの各々の照射部分の面積は、領域Ａでは半円分３０Ａ、領域Ｂでは半円分３０Ｂ、領域Ｃでは円１個分３０Ｃ＋３０Ｃ、領域Ｄでは、円１個分３０Ｄ＋３０Ｄとなり、分割セルＡ、Ｂと、分割セルＣ、Ｄとで照射部分の面積が異なる。

前記した部分透過型文字板を用いたクロノグラフ時計においては、全面透過型文字板を使用したものと比べて、照射部分の面積が狭いので、文字板を通してソーラーセル本来の濃紫色の色調はそれほど気にならない。また、それぞれの表示窓２１、２２、２３から覗かれる分割線も縦、横で印刷数字などにより見え難いので、それ程外観品質を損なうものではないが、何よりも、４個の分割セルの各々の照射部分の面積が異なるため、分割セルＡ、Ｂと、分割セルＣ、Ｄとで供給可能な電流値も異り、供給可能な電流値のバランスが悪い状態で、この４個の分割セルを直列に接続して使用したとき、照射部分の面積が小さい分割セルＡやＢが供給可能な電流値に制限されてしまって、ソーラーセルが本来持っている能力が発揮できず、発電効率が悪かった。

本発明は、上述の欠点を解消するものであり、その目的は、部分透過型文字板を用いても、発電効率の優れたソーラーセル付き電子機器、例えば、ソーラーセル付き時計を提供するものである。

前記目的を達成するため、本発明によるソーラーセル付き電子機器は、ソーラーセルと、その上に配置される窓部材と、前記ソーラーセルから供給される電力により駆動される負荷を有するものであって、前記ソーラーセルは、前記負荷に電力を供給するためのｎ個（ｎ：２またはそれ以上の整数）の分割セルを有し、前記窓部材は、第１窓部と、該第１窓部とは面積の異なる第２窓部を含む他の窓部とを有し、前記ｎ個の各分割セルにおける照射面積が等しくなるように、前記第１窓部と前記他の窓部とを前記窓部材に配設している。これにより、窓部材が面積の異なる窓部を有していても、各分割セルの面積を等しくして効率のよい発電ができる。

本発明によるソーラーセル付き電子機器は、さらに、前記第１窓部と前記第２窓部のうち、少なくともいずれかが、２つまたはそれ以上の隣り合う分割セルにまたがって照射領域を形成するとともに、前記他の窓部によって、少なくとも、前記第１窓部によって照射領域が形成されない他の全ての分割セルに照射領域を形成することができる。

前記ソーラーセル付き電子機器は、以下の態様を取り得る。
前記第１窓部の面積を単位面積Ｗのｎ１倍の面積に設定し（ｎ１は整数）、前記第２窓部の面積を前記単位面積Ｗのｎ２倍の面積に設定し（ｎ２はｎ１とは異なる整数）、前記第１窓部による照射領域と前記第２窓部による照射領域が、各分割セルに単位面積Ｗで分配されるように、前記第１窓部と前記第２窓部とを前記窓部材に配設する。これにより、第１及び第２窓部による照射領域を分割する分割線が複雑にならず、簡単にソーラーセルを分割できる。

前記他の窓部は前記第２窓部材だけであり、前記分割セルの数ｎと、前記ｎ１と前記ｎ２とを合計した数とが等しくなるように設定する。

前記第１窓部によって照射領域が形成された第１分割セル内に、前記他の窓部による追加照射領域を付加する。これにより、第１分割セルの照射領域の面積を調整して他の分割セルと同じ照射面積にすることができる。

前記第１窓部の面積は前記第２の窓部の面積よりも小さく、前記第２窓部による照射領域の一部を前記第１分割セル内に分配して前記追加照射領域を形成する。これにより、第２窓部によって第１分割セルの面積を調整することができる。前記第１分割セルの照射面積と、前記第２窓部による前記照射領域の一部を除いた残りの部分によって照射領域を形成した第２分割セルの照射面積とを等しくする。これにより、第１窓部と第２窓部による照射領域を各分割セルに等分割することができる。前記追加照射領域を前記第１及び第２窓部とは別に前記文字板に設けた第３窓部で形成する。これにより、第１窓部と第２窓部との面積の差による第１、第２分割セルの照射面積の差を第１、第２の窓部の面積を変えずに調整することができる。前記第１分割セルの照射面積と、前記第２窓部によって照射領域を形成した第２分割セルの照射面積とを等しくする。これによって第１窓部、第２窓部だけで各分割セルの照射領域を等しくすることができる。

前記他の窓部は、前記第２窓部以外の窓部を含み、前記窓部材に形成された窓部を、少なくともいずれかが複数の窓部で構成されるように、前記第１の窓部を含む第１グループと、前記第２の窓部を含む第２のグループとに分け、前記第１グループの窓部による照射領域の合計面積と、前記第２グループの窓部による照射領域の合計面積とが等しくなるように各窓部の面積を設定し、前記第１グループの窓部による照射領域と前記第２グループの窓部による照射領域とが、各分割セルに等しい面積の照射領域を形成して分割されるように、各窓部を配設する。これにより、面積の異なる窓部があっても簡単で等しい照射領域の分割セルを構成することができる。

前記各分割セルの面積を全て等しくする。これにより、ソーラーセルを、全面透過型または半透過型の文字板に用いても各分割セルの面積が等しくなり、効率よく発電することができる。

前記第１の窓部及び前記他の窓部による各照射領域内を、同方向または互いに直交する分割線だけで分割し、前記照射領域以外を、前記互いに直交する分割線以外の直線による分割線、または曲線による分割線を用いて分割する。これによって、ソーラーセルの外から視認できる範囲の分割線を目立たなくすることができるとともに、視認されない範囲の分割線で自由にソーラーセルを分割することができる。
本発明の電子機器は、分割されたそれぞれのセルの照射部分の面積を略等しく設定することにより、発電効率が良い。

本発明の第１の実施形態に係るソーラーセル付き電子機器（電子時計）の外観を示す平面図である。 図１の時計の要部断面図である。 第１の文字板の下面に第２の文字板を配置してなる、図１の時計の完成文字板の平面図である。 図３の完成文字板を構成する、表示窓を形成した第１の文字板（金属文字板）の平面図である。 図３の完成文字板を構成する、半透過部材よりなる第２の文字板（プラスチック文字板）の平面図である。 図１の時計に使用されるソーラーセルの平面図である。 本発明の第２の実施形態に係るソーラーセル付き電子機器（多機能時計）におけるソーラーセルの平面図である。 本発明の第３の実施形態に係るソーラーセル付き電子機器（多機能時計）における完成文字板の平面図である。 本発明の第３の実施形態に係るソーラーセル付き電子機器（多機能時計）におけるソーラーセルの平面図である。 本発明の第４の実施形態に係るソーラーセル付き電子機器（多機能時計）における完成文字板の平面図である。 本発明の第４の実施形態に係るソーラーセル付き電子機器（多機能時計）におけるソーラーセルの平面図である。 図１０に示す第１の文字板を使用したクロノグラフ機能を有する電子機器（多機能時計）の外観を示す平面図である。 本発明の第５の実施形態に係るソーラーセル付き電子機器（多機能時計）におけるソーラーセルの平面図である。 図１３に示すソーラーセルを使用したクロノグラフ機能を有する電子機器（多機能時計）の外観を示す平面図である。 従来の、ソーラーセルを用いたコンビネーション時計の断面図である。 図１５の時計の平面図である。 従来のクロノグラフ機能を有する多機能時計の外観を示す平面図である。 図１７の時計に使用される、表示窓を形成した部分透過型の文字板の平面図である。 図１７の時計に使用されるソーラーセルの平面図である。

ソーラーセル付きのクロノグラフ時計などの電子機器は、ソーラーセルから供給される電力によって負荷を駆動する。そのような負荷には、例えば、水晶振動子を用いて高周波信号を出力する発振回路、その発信器回路から出力される高周波信号を１秒周期の信号に分周する分周回路、その分周回路から出力される信号を、ステップモーターを駆動する駆動信号に変換する駆動回路、操作ボタンの操作に応じて駆動回路の動作を制御する駆動制御回路、二次電池の過充電防止や充電警告等の制御を行う充電制御回路等が含まれる。
まず、本発明による、クロノグラフ機能を有する電子機器（多機能時計）の第１の実施形態を図１乃至図６を用いて説明する。

部分透過型の金属文字板よりなる第１の文字板１には、１２時位置に充電量表示窓２（第１の窓部）と、３時位置にクロノグラフの分表示窓３と、６時位置に通常時刻の秒表示窓４と、９時位置にクロノグラフの時表示窓５とがそれぞれ形成されている。クロノグラフの分表示窓３と通常時刻の秒表示窓４とクロノグラフの時表示窓５とは連通して他の窓部である第２の窓部６を構成する。すなわち、第１及び第２の窓部の領域内で、１２時位置、３時位置、６時位置、９時位置に設けられた指針が回転または回動して所定の情報を表示する。そして、第２の窓部の面積は、第１の窓部の２倍であり、これら第１及び第２の窓部の面積の合計は、図示しない二次電池を充電することが可能な必要最小限の面積以上に設定されている。
さらに、第１の文字板１には、指針軸７が貫通する中心穴８およびカレンダー表示窓９が形成されている。

第１の文字板１の下面で、後述するソーラーセルとの間に、光の透過率αが１＞α＞０である半透過部材よりなる第２の文字板（プラスチック文字板）１０（図５参照）が配設される。透過率αは、ソーラーセルの分割線およびソーラーセルの色調が視認され難く、且つ、負荷を駆動する電力を下回らない範囲に設定されている。

第２の文字板１０には、指針軸７が貫通する中心穴８ａおよびカレンダー表示窓９ａが形成されていて、第１の文字板１と第２の文字板１０とを積層して図３に示す完成文字板を構成する。また、図１および図２に示すように、それぞれの表示部の上には、通常時刻表示を示す指針群１１とクロノグラフ表示を示す指針群１２と、その他の指針群１３とが配設されている。

図６に示すように、ソーラーセル１４は分割線１５ＦＡ、１５ＡＢ、１５ＢＣ、１５ＣＤ、１５ＤＥ、１５ＥＦによってそれぞれ面積を同じくする６個の領域（分割セル）Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆに分割されている。

そこで、ソーラーセル１４の上に第１の文字板１と第２の文字板１０とからなる完成文字板を載せて上から光を照射すると、光は第１の文字板１の第１および第２の窓部２、６を通って、図６に示す、各分割セルＡ〜Ｆのうち２点鎖線内の斜線で示した部分１４Ａ〜１４Ｆに照射される。ここで、第１の文字板１の第１及び第２の窓部２、６の面積と分割線１５ＦＡ〜１５ＥＦは、各分割セルＡ〜Ｆにおける照射部分１４Ａ〜１４Ｆの面積を同じくするように、それぞれ設定されている。なお、第１の文字板１（図４）の第１および第２の窓部２、６を除いた部分は遮光部になっている。

第１の文字板１では、第１の窓部２の面積Ｗ１と第２の窓部６の面積Ｗ２とは、第１の窓部２を２等分したときのそれぞれの面積Ｗ１／２と、第２の窓部６を４等分したときのそれぞれの面積Ｗ２／４とが等しくなる（Ｗ１／２＝Ｗ２／４）ようにそれぞれ設定されている。

ソーラーセル１４では、図６に示すように、第１の窓部２による照射領域が分割線１５ＦＡによって２等分されてそれぞれ分割セルＡの照射部分１４Ａと分割セルＦの照射部分１４Ｆとに振り分けられ、また、第２の窓部６による照射領域が分割線１５ＢＣ、１５ＣＤ、１５ＤＥによって４等分されて分割セルＢの照射部分１４Ｂ、分割セルＣの照射部分１４Ｃ、分割セルＤの照射部分１４Ｄ、分割セルＥの照射部分１４Ｅに振り分けられる。

こうして、ソーラーセル１４の分割セルＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆにはそれぞれ面積（Ｗ１／２＝Ｗ２／４）を同じくする照射部分１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄ、１４Ｅ、１４Ｆが与えられる。

一般に、文字板に、単位面積Ｗのｎ１倍の面積（ｎ１＊Ｗ）の第１の窓部、単位面積Ｗのｎ２倍の面積（ｎ２＊Ｗ）の第２の窓部、 ．．．．．．単位面積Ｗのｎｋ倍の面積（ｎｋ＊Ｗ）の第ｋの窓部が形成されているとき（ｎ１、ｎ２、 ．．．．．．ｎｋ は１以上の整数）、ソーラーセル上で第１の窓部による照射領域がｎ１等分され、第２の窓部による照射領域がｎ２等分され、．．．．．． 第ｋの窓部による照射領域がｎｋ等分されるように複数の分割線を設定すれば、ｎ１＋ｎ２＋．．．．．．＋ｎｋ個の分割セルの各々に面積（＝Ｗ）を同じくする照射部分が与えられる。

言い換えると、第１の窓部による照射領域は単位面積Ｗのｎ１倍であり、第２の窓部による照射領域は単位面積Ｗのｎ２倍であり、ｎ１＋ｎ２個の数にソーラーセルを分割し、これらの各分割セルに、単位面積Ｗの照射領域を分配している。
第１の窓部によって照射領域が形成された分割セルＡ、Ｆが第１分割セル、第２の窓部によって照射領域が形成された分割セルＢ〜Ｅが第２分割セルである。

ソーラーセル１４において、分割セルＡ〜Ｆは面積がそれぞれ同じであること、また、分割セルＡ〜Ｆの照射部分１４Ａ〜１４Ｆも面積がそれぞれ同じであることは、分割セルＡ〜Ｆの非照射領域もその面積がそれぞれ同じであることを意味する。これにより、図３に示した部分透過型の文字板１ではなく全面透過型の文字板を使用した場合にも、各分割セルＡ〜Ｆの照射部分の面積が同じとなり、効率の良い発電ができるようなる。

第１の窓部による照射領域１４Ａ、１４Ｆは１２時−６時方向の分割線で分割されている。また、第２の窓部による照射領域１４Ｃと１４Ｄは、これと同じ方向の分割線で分割されている。さらに、第２の窓部による照射領域１４Ｂと１４Ｃ、及び１４Ｅと１４Ｄは１２時−６時方向と、これと直交する３時−９時方向の２つの直交する分割線で分割されている。

照射領域以外は、１２時−６時方向、３時−９時方向以外の方向の直線や、曲線を用いて分割している。
そして、１２時位置、３時位置、６時位置、９時位置に配設された各指針を取り付ける指針軸（図示せず）が、ソーラーセルに形成した軸穴Ｊ１〜Ｊ４を貫通して配置されている。この軸穴Ｊ１〜Ｊ４は、文字板の第１の窓部や第２の窓部による照射領域を分割する１２時−６時方向、３時−９時方向の分割線上（同方向または互いに直交する方向の分割線上）に形成されている。

このように、各照射領域を、同方向の分割線または互いに直交する分割線のみで分割することで、分割線を目立たなくすることができる。さらに、その方向を時計の文字板の１２時−６時方向、３時−９時方向とすることでさらに目立たなくすることができる。

本発明による、クロノグラフ機能を有する電子機器（多機能時計）の第２の実施形態を図７を用いて説明する。この実施形態では、使用する文字板の第１の窓部の面積と第２の窓部の面積との間に第１実施形態の場合のように整数比（ｎ／ｍ）が成り立たなくても、各分割セルの照射部分の面積を等しくすることができる。

図７は、図３に示した第１の文字板１とほぼ同形のものであるが第１の窓部２の面積は約１／２に縮小したもの（図示せず）をソーラーセル１４上に載せたとき、各分割セルＡ′〜Ｆ′における照射部分の面積が同じとなるようにそのソーラーセル１４上に複数の分割線（１５ＦＡ、１５ＡＢ′、１５ＢＣ′、１５ＣＤ、１５ＤＥ′、１５ＥＦ′）を設定する例を示している。

この図７に示す例では、第１の窓部２による照射領域が分割線１５ＦＡによって２等分されてそれぞれ分割セルＡ′の照射部分１４Ａ′と分割セルＦ′の照射部分１４Ｆ′とに振り分けられても、各照射部分１４Ａ′、１４Ｆ′の面積は第２の窓部６による照射領域を４等分した面積（すなわち、第１及び第２の窓部６による照射領域の合計の６分の１）よりも小さいため、図６の分割線１５ＡＢ、１５ＢＣ、１５ＤＥ、１５ＥＦを図７の分割線１５ＡＢ′、１５ＢＣ′、１５ＤＥ′、１５ＥＦ′に変更することで、各分割セルの照射領域の面積を同じにしている。

すなわち、図７の分割線１５ＡＢ′、１５ＥＦ′を、第２の窓部６による照射領域を分割する位置に設定することにより、第２の窓部６によって分割セルＢ′、Ｅ′に照射される領域の一部（１４ａ′、１４ｆ′）を分割セルＡ′、Ｆ′側に取り込んでいる。さらに、その取り込みによって減少した、分割セルＢ′、Ｅ′における照射面積１４Ｂ′、１４Ｅ′と、分割セルＣ′、Ｄ′における照射面積１４Ｃ′、１４Ｄ′が同じ面積になるように、分割線１５ＢＣ′、１５ＤＥ′を設定する。こうして、６つの分割セルＡ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′、Ｅ′、Ｆ′の照射部分１４Ａ′＋１４ａ′、１４Ｂ′、１４Ｃ′、１４Ｄ′、１４Ｅ′、１４ｆ′＋１４Ｆ′は面積が全て同じになる。

すなわち、第１の窓部により照射領域１４Ａ′、１４Ｆ′が形成された第１分割セルＡ′、Ｆ′内に、第２の窓部によって形成される照射領域の一部１４ａ′、１４ｆ′を追加照射領域として第１分割セルＡ′、Ｆ′内に付加している。このようにすることで、第１分割セルＡ′、Ｆ′と、第２の窓部による照射領域の残りの部分によって照射領域を形成した第２分割セルＢ′、Ｃ′、Ｄ′、Ｅ′との照射面積を等しくしてある。

一般に、第１の窓部２の面積（第１の窓部２によりソーラーセル１４上に照射される面積）をＷ１とし、第２の窓部６の面積（第２の窓部６によりソーラーセル１４上に照射される面積）をＷ２とした場合、ソーラーセル１４がｋ個のセルに分割されるためには分割線を（Ｗ１＋Ｗ２）／ｋの照射部分がｋ個できるように複数本設定する。

このように、第１の窓部２と第２の窓部６との面積Ｗ１、Ｗ２が、第１実施形態（図６）でのような条件（Ｗ１／Ｗ２＝ｎ／ｍ）を満たさなくても、図７に示したように、各分割セルの照射領域の面積が等しくなるように分割することができる。しかし、図７に示したソーラーセル１４′では、図６に示したソーラーセル１４に比べ、さらに分割線１５ＡＢ′及び１５ＥＦ′が第２の窓部を通して見えてしまう。従って、文字板１について図６のように第１の窓部２と第２の窓部６との面積比をｎ／ｍに設定して分割した方が、第２の窓部６から見える分割線が少なくなり、透過率の大きな文字板を使用しても、外観品質を損なわない。

ソーラーセルに形成した軸穴Ｊ１〜Ｊ４が、文字板の第１の窓部や第２の窓部による照射領域を分割する分割線上に形成されていることについては第１の実施形態と同様である。

本発明による、クロノグラフ機能を有する電子機器（多機能時計）の第３の実施形態を図８及び図９を用いて説明する。
図８は第２の文字板１０の上に第１の文字板１を置いてなる完成文字板を示す。この第１の文字板１は、第１実施形態（図４）の第１の文字板１とほぼ同様に、第１の窓部２ａと第２の窓部６ａ（他の窓部）とを有する。図８の第１の文字板１と組み合わされる図９に示すソーラーセル１４は、４つの分割線１５ＤＡ、１５ＡＢ、１５ＢＣ、１５ＣＤによって、４つの分割セルＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄに等分割されている。

分割セルＡは第１の窓部２ａによる照射部１４ａ１と、第２の窓部６ａによる照射部１４ａ２（追加照射領域）とを有し、分割セルＢは第２の窓部６ａによる照射部１４ｂを有し、分割セルＣは第２の窓部６ａによる照射部１４ｃを有し、分割セルＤは第１の窓部２ａによる照射部１４ｄ１と第２の窓部６ａによる照射部１４ｄ２（追加照射領域）とを有する。そして分割セルＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの照射部の面積１４ａ１＋１４ａ２、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ１＋１４ｄ２は、それぞれ同じになる。

すなわち、第１の窓部により照射領域１４ａ１、１４ｄ１が形成された第１分割セルＡ、Ｄ内に、第２の窓部によって形成される照射領域の一部１４ａ２、１４ｄ２を追加照射領域として第１分割セルＡ、Ｄ内に付加している。このようにすることで、第１分割セルＡ、Ｄと、第２の窓部による照射領域の残りの部分によって照射領域を形成した第２分割セルＢ、Ｃとの照射面積を等しくしている。

この実施形態は各分割セルの照射部の面積が同じになっても、第１の窓部２ａから１本の分割線１５ＤＡが見え、第２の窓部からは３本の分割線１５ＡＢ、１５ＢＣ、１５ＣＤが見えている。しかし、分割線１５ＤＡ、１５ＡＢ、１５ＢＣ、１５ＣＤはそれぞれ直線であって、しかも、分割線１５ＤＡと１５ＢＣとは（１２時と６時とを結ぶ）一直線上に配置され、また、分割線１５ＡＢと１５ＣＤとは前記直線と直交する（３時と９時とを結ぶ）一直線上に配置されるので、ソーラーセル１４の４分割、すなわち、４つの分割セルの形成が簡単になる。さらに、第１及び第２の窓部２ａ、６ａから分割線が見えても、それは直線であるのであまり目立たず、邪魔にならない。

ソーラーセルに形成した軸穴Ｊ１〜Ｊ４が、文字板の第１の窓部や第２の窓部による照射領域を分割する同方向または互いに直交する方向の分割線上に形成されていることについては第１の実施形態と同様である。

本発明による、クロノグラフ機能を有する電子機器（多機能時計）の第４の実施形態を図１０、図１１及び図１２を用いて説明する。
図１０は第２の文字板１０の上に第１の文字板１を置いてなる完成文字板を示す。この第１の文字板１は、面積Ｗ１の第１の窓部２ａと、他の窓部として面積Ｗ２の第２の窓部６ａ、面積Ｗ３の第３の窓部６ｂ、面積Ｗ４の第４の窓部６ｃの３つの窓部とを有する。ここで、
Ｗ１／２＋Ｗ３＝Ｗ１／２＋Ｗ４＝Ｗ２／２
が成立する。

そこで、面積Ｗ１の第１の窓部２ａによる照射部を二分する分割線１５ＤＡ、面積Ｗ２の第２の窓部６ａによる照射部を二分する分割線１５ＢＣ、及びどの窓部からの照射部をも分割しない２つの分割線１５ＡＢ、１５ＣＤでもってソーラーセル１４を４つに分割すれば、４つの分割セルＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの照射部（１４ａ１＋１４ａ２、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ２＋１４ｄ１）の面積はみな同じとなる。

すなわち、この実施形態では、第１の窓部により照射領域１４ａ１が形成された第１分割セルＡ、Ｄ内に、第３の窓部による追加照射領域１４ａ２や第４の窓部にによる追加照射領域１４ｄ２を形成することにより、第１の分割セルＡ、Ｄの照射面積が、第２の窓部によって照射領域が形成された第２の分割セルＢ、Ｃの照射面積と等しくなるようにしている。

一般には、複数の窓部があって、それら窓部による照射領域またはそれら照射領域をある整数で等分割したものを１つまたはそれら複数組み合わせて、その合計の面積を同じくするｎ個（ｎ：２またはそれ以上の整数）のグループができる場合、ソーラーセルをｎ個に分割して、各分割セル内の照射部分の合計面積を等しくすることができる。
また，各窓の面積に着目して考えると、第４の実施の形態は、次のようにソーラーセルが分割されている。

第１の窓部２ａの面積Ｗ１、第２の窓部６ａの面積Ｗ２、第３の窓部６ｂの面積Ｗ３、第４の窓部６ｃの面積Ｗ４の間には、次の関係が成立するように、各窓部の面積が設定されている。

Ｗ１＋Ｗ３＋Ｗ４＝Ｗ２
すなわち、これら窓部を、上記の式のように左辺側の窓部（第１、第３、第４の窓部）による第１のグループと、右辺側の窓部（第２の窓部）による第２のグループとの２つのグループに分けると、第１グループに含まれる窓部の合計面積と、第２グループに含まれる窓部の合計面積とが等しくなる。

そして、これら窓部による照射領域は、分割線１４ＡＢと１５ＣＤによって、第１グループ側の窓部による照射領域と、第２グループ側の窓部による照射領域とに分割されている。つまり、分割線１４ＡＢ、１５ＣＤより上側のソーラーセルの照射領域の合計面積（Ｗ１＋Ｗ３＋Ｗ４）と、下側の照射領域の合計面積（Ｗ２）とが等しくなっている。

第４の実施形態では、さらに、第１グループ側の窓部による照射領域を分割線１５ＤＡで２分割し、第２グループ側の窓部による照射領域を分割線１５ＢＣで２分割することで、ソーラーセル全体を４分割し、各分割セルの照射領域の面積が等しくなるように構成している。

このように、互いに面積の異なる複数の窓部があり、それら窓部を組み合わせてその合計面積を等しくするｍ個（ｍ：２またはそれ以上の整数）のグループができる場合、ｍ個のグループに対応させて各窓部による照射領域をｍ分割することにより、容易に、照射面積の等しい分割セルを構成することができる。

この実施形態では、照射部１４ａ２と照射部１４ｄ２とは分割線によって分割されないので、分割線が第１の文字板１の窓部６ｂ、６ｃを通して外に見えてしまうことはない。
さらに、照射領域１４ａ１と照射領域１４ｂ、１４ｃは、１２時−６時方向の分割線だけで分割されているため、それらの照射領域の分割線も目立たない。
また、この実施形態では、軸穴Ｊ１〜Ｊ４は全て照射領域内に形成されているが、軸穴Ｊ１とＪ３だけが照射領域内の分割線上に形成されている。

図１２は、図１０に示す第１の文字板１を使用したクロノグラフ機能を有する電子機器（多機能時計）を示す。この電子機器において、文字板１の第１の窓部２ａは充電量表示窓として、第２の窓部６ａは通常時刻の秒表示窓として、第３の窓部６ｂはクロノグラフの分表示窓として、第４の窓部６ｃはクロノグラフの時表示窓として使用される。

本発明による、クロノグラフ機能を有する電子機器（多機能時計）の第５の実施形態を図１３及び図１４を用いて説明する。

この実施形態では、前述の第４の実施形態（図１０−図１２）の第１の文字板１における第１の窓部２ａ（面積Ｗ１）及び第２の窓部６ａ（面積Ｗ２）を、図１４に示すように、それぞれ左右に等分割し分割線１５ＤＡ及び１５ＢＣの幅以上に離して配置することで、第１の窓部２ａ及び第２の窓部６ａからそれぞれソーラーセル１４の分割線１５ＤＡ及び１５ＢＣが見えないようにしている。それ以外の構成は第４の実施形態と同じであり、共通する構成要素には同じ図面番号を使用している。

ソーラーセル１４の分割線１５ＤＡは、図１３に示すように、面積Ｗ１／２の窓部２ａ１と面積Ｗ１／２の窓部２ａ２との間に位置するので、これらいずれの窓部からも見えることはない。同様に、分割線１５ＢＣは、面積Ｗ２／２の窓部６ａ１と面積Ｗ２／２の窓部６ａ２との間に位置するので、これらいずれの窓部からも見えることはない。

第５の実施形態も、第１〜第４の窓部を、合計面積が等しい第１グループ（第１、第３、第４の窓部）と第２グループ（第２の窓部）に分け、分割線１５ＡＢ、１５ＣＤによって、第１グループに対応した照射領域と、第２グループに対応した照射領域とに分割している。さらに、それぞれの照射領域を分割線１５ＤＡと１５ＢＣによって２分割しており、第４の実施形態と同様である。

以上のように、この実施形態によれば、各分割セルＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの照射部の面積が同じになり、しかも、第１の文字板１に形成したいずれの窓部２ａ１、２ａ２、６ａ１、６ａ２、６ｂ、６ｃからもソーラーセル１４の分割線１５ＤＡ、１５ＡＢ、１５ＢＣ、１５ＣＤが見えないという特徴がある。

前記した各実施形態によるソーラーセル付き時計の作用効果について説明する。
複数に分割された分割セルの各々の照射部分の面積を略等しく設定することにより、発電効率が向上する。また、分割線により分割された分割セル全体の面積が略等しいので、全面透過型の文字板を使用しても、発電効率は良い。

さらに、第１の文字板とソーラーセルの間に、半透過部材（第２の文字板）を配置することにより、分割線およびソーラーセル本来の濃紫色の色調が視認され難くなり、美観を損ねることはない。

前記した実施形態は、ソーラーセル付き時計について説明したが、本発明は、ソーラーセルから供給される光エネルギーを電気エネルギーに変換して機器を駆動する電子機器に適用されるものである。

Claims (17)

1. ソーラーセルと、その上に配置される窓部材と、前記ソーラーセルから供給される電力により駆動される負荷を有するソーラーセル付き電子機器であって、
   前記ソーラーセルは、前記負荷に電力を供給するためのｎ個（ｎ：２またはそれ以上の整数）の分割セルを有し、
   前記窓部材は、第１窓部と、該第１窓部とは面積の異なる第２窓部を含む他の窓部とを有し、
   前記ｎ個の各分割セルにおける照射面積が等しくなるように、前記第１窓部と前記他の窓部とを前記窓部材に配設したことを特徴とするソーラーセル付き電子機器。
2. 前記第１窓部と前記第２窓部のうち、少なくともいずれかが、２つまたはそれ以上の隣り合う分割セルにまたがって照射領域を形成するとともに、
   前記他の窓部によって、少なくとも、前記第１窓部によって照射領域が形成されない他の全ての分割セルに照射領域を形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機器。
3. 前記第１窓部の面積を単位面積Ｗのｎ１倍の面積に設定し（ｎ１は整数）、前記第２窓部の面積を前記単位面積Ｗのｎ２倍の面積に設定し（ｎ２はｎ１とは異なる整数）、
   前記第１窓部による照射領域と前記第２窓部による照射領域が、各分割セルに単位面積Ｗで分配されるように、前記第１窓部と前記第２窓部とを前記窓部材に配設したことを特徴とする請求項２に記載のソーラーセル付き電子機器。
4. 前記他の窓部は前記第２窓部材だけであり、
   前記分割セルの数ｎと、前記ｎ１と前記ｎ２とを合計した数とが等しくなるように設定したことを特徴とする請求項２に記載のソーラーセル付き電子機器。
5. 前記第１窓部によって照射領域が形成された第１分割セル内に、前記他の窓部による追加照射領域を付加したことを特徴とする請求項１または２に記載のソーラーセル付き電子機器。
6. 前記第１窓部の面積は前記第２窓部の面積よりも小さく、
   前記第２窓部による照射領域の一部を前記第１分割セル内に分配して前記追加照射領域を形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機器。
7. 前記第１分割セルの照射面積と、前記第２窓部による前記照射領域の一部を除いた残りの部分によって照射領域を形成した第２分割セルの照射面積とを等しくしたことを特徴とする請求項６に記載のソーラーセル付き電子機器。
8. 前記追加照射領域を前記第１及び第２窓部とは別に前記文字板に設けた第３窓部で形成したことを特徴とする請求項５に記載のソーラーセル付き電子機器。
9. 前記第１分割セルの照射面積と、前記第２窓部によって照射領域を形成した第２分割セルの照射面積とを等しくしたことを特徴とする請求項８に記載のソーラーセル付き電子機器。
10. 前記他の窓部は、前記第２窓部以外の窓部を含み、
    前記窓部材に形成された窓部を、少なくともいずれかが複数の窓部で構成されるように、前記第１の窓部を含む第１グループと、前記第２の窓部を含む第２のグループとに分け、
    前記第１グループの窓部による照射領域の合計面積と、前記第２グループの窓部による照射領域の合計面積とが等しくなるように各窓部の面積を設定し、
    前記第１グループの窓部による照射領域と前記第２グループの窓部による照射領域とが、各分割セルに等しい面積の照射領域を形成して分割されるように、各窓部を配設したことを特徴とする請求項１、２、５、８、９のいずれか１項に記載のソーラーセル付き電子機器。
11. 前記各分割セルの面積を全て等しくしたことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載のソーラーセル付き電子機器。
12. 前記第１の窓部及び前記他の窓部による各照射領域内を、同方向または互いに直交する分割線だけで分割し、
    前記照射領域以外を、前記互いに直交する分割線以外の直線による分割線、または曲線による分割線を用いて分割したことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載のソーラーセル付き電子機器。
13. 前記電子機器は、さらに、指針と、該指針を取り付けるとともに、前記ソーラーセルを貫通して該電子機器に配設する指針軸とを有し、
    前記電子機器が有する窓部のうちの少なくとも一つは、前記指針の表示領域を含む範囲に形成され、
    前記同方向または互いに直交する分割線上に、前記指針を配設するための貫通孔をもうけた
    ことを特徴とする請求項１２に記載のソーラーセル付き電子機器。
14. 前記電子機器は前記指針によって時刻を表示する時計であり、前記窓部材が文字板であり、
    前記互いに直交する方向は、前記文字板の１２時−６時方向と、３時−９時方向であることを特徴とする請求項１２に記載のソーラーセル付き電子機器。
15. 前記窓部と前記ソーラーセルとの間に、光の透過率αが、１＞α＞０である半透過部材を配設したことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載のソーラーセル付き電子機器。
16. 前記ソーラーセル付き電子機器は時計であり、前記窓部材は文字板である、ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載のソーラーセル付き電子機器。
17. ソーラーセルと、その上に配置される窓部材と、前記ソーラーセルから供給される電力により駆動される負荷を有するソーラーセル付き電子機器であって、
    前記ソーラーセルは、前記負荷に電力を供給するための複数の分割セルを有し、
    前記窓部材は、少なくとも、単位面積Ｗのｎ１倍（ｎ１は整数）の面積を有する第１窓部と、単位面積Ｗのｎ２倍（ｎ２はｎ１とは異なる整数）の面積を有する第２窓部とを有し、
    前記第１窓部による照射領域と前記第２窓部による照射領域が、各分割セルに単位面積Ｗで分配されるように、前記第１の窓部と前記第２の窓部とを前記窓部材に配設したことを特徴とする
    前記のソーラーセル付き電子機器。
    

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