特許第6048222号(P6048222)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ カシオ計算機株式会社の特許一覧

<>
  • 特許6048222-ソーラーパネルおよび時計 図000002
  • 特許6048222-ソーラーパネルおよび時計 図000003
  • 特許6048222-ソーラーパネルおよび時計 図000004
  • 特許6048222-ソーラーパネルおよび時計 図000005
  • 特許6048222-ソーラーパネルおよび時計 図000006
  • 特許6048222-ソーラーパネルおよび時計 図000007
  • 特許6048222-ソーラーパネルおよび時計 図000008
  • 特許6048222-ソーラーパネルおよび時計 図000009
  • 特許6048222-ソーラーパネルおよび時計 図000010
  • 特許6048222-ソーラーパネルおよび時計 図000011
< >
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6048222
(24)【登録日】2016年12月2日
(45)【発行日】2016年12月21日
(54)【発明の名称】ソーラーパネルおよび時計
(51)【国際特許分類】
   G04C 10/02 20060101AFI20161212BHJP
【FI】
   G04C10/02 A
【請求項の数】5
【全頁数】18
(21)【出願番号】特願2013-41639(P2013-41639)
(22)【出願日】2013年3月4日
(65)【公開番号】特開2014-169916(P2014-169916A)
(43)【公開日】2014年9月18日
【審査請求日】2015年4月20日
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】000001443
【氏名又は名称】カシオ計算機株式会社
(72)【発明者】
【氏名】斉藤 雄太
【審査官】 藤田 憲二
(56)【参考文献】
【文献】 国際公開第2000/031596(WO,A1)
【文献】 特開昭51−006761(JP,A)
【文献】 特開昭52−134389(JP,A)
【文献】 特開2012−202931(JP,A)
【文献】 特開2011−013026(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G04C 10/02
G04G 19/00
G04B 19/06
H01L 31/04
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ほぼ円形状に形成され、その中央部に設けられた貫通孔に指針軸が挿入され、この指針軸に取り付けられた指針が上方を運針するソーラーパネルにおいて、
ほぼ円形状に配列された複数のソーラーセルを有し、前記複数のソーラーセルは、その円周方向の長さが前記貫通孔を中心とする半径方向に向けて次第に長くなる形状に形成され、その上方を運針する前記指針が、前記複数のソーラーセルのうち少なくとも2つ以上に、常に重なるほぼ渦巻き形状に分割されて形成されていることを特徴とするソーラーパネル。
【請求項2】
請求項1に記載のソーラーパネルにおいて、前記複数のソーラーセルは、それぞれ同じ形状で、かつ同じ大きさの面積で均等に分割されていることを特徴とするソーラーパネル。
【請求項3】
請求項1又は2に記載のソーラーパネルにおいて、前記複数のソーラーセルは、前記指針が前記複数のソーラーセルの2つ以上に跨って重なる各面積が、それぞれほぼ同じ大きさの面積になる形状に形成されていることを特徴とするソーラーパネル。
【請求項4】
請求項1〜請求項のいずれかに記載のソーラーパネルにおいて、前記複数のソーラーセルは、前記貫通孔の周辺部において、各接続部によって直列に接続されていることを特徴とするソーラーパネル。
【請求項5】
請求項1〜請求項のいずれかに記載のソーラーパネルを備えていることを特徴とする時計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、腕時計などの指針式の時計、あるいはメータなどの指針式の計器類に用いられるソーラーパネルおよびそれを備えた時計に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、腕時計に用いられているソーラーパネルは、特許文献1に記載されているように、複数のソーラーセルをそれぞれ均等な面積の扇状に形成し、これら複数のソーラーセルを円形状に配列して直列に接続した構成のものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平10−39057号公報
【0004】
このようなソーラーパネルは、その中心に貫通孔が設けられ、この貫通孔に指針軸が挿入されて上方に突出し、この突出した指針軸の上端部に指針が取り付けられ、この指針が複数のソーラーセルの上方を運針するように構成されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
このようなソーラーパネルでは、複数のソーラーセル全体で得られる出力電流が、ダイオードなどの電気的な特性によって、複数のソーラーセルのうち、最も出力電流の小さいものと同じ値になる。このため、複数のソーラーセルのいずれかに指針が重なると、この指針が重なったソーラーセルの受光面積が他のソーラーセルの受光面積よりも小さくなる。
【0006】
このため、このソーラーパネルでは、指針が重なったソーラーセルの出力電流が他のソーラーセルの出力電流よりも小さくなり、複数のソーラーセル全体で得られる出力電流が、最も小さいソーラーセルの出力電流と同じ値になるため、複数のソーラーセル全体の出力電流の損失が大きいという問題がある。
【0007】
この発明が解決しようとする課題は、指針による受光面積の減少を複数のソーラーセルで分散して、出力電流を向上させることができるソーラーパネルおよび時計を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
この発明は、ほぼ円形状に形成され、その中央部に設けられた貫通孔に指針軸が挿入され、この指針軸に取り付けられた指針が上方を運針するソーラーパネルにおいて、ほぼ円形状に配列された複数のソーラーセルを有し、前記複数のソーラーセルは、その円周方向の長さが前記貫通孔を中心とする半径方向に向けて次第に長くなる形状に形成され、その上方を運針する前記指針が、前記複数のソーラーセルのうち少なくとも2つ以上に、常に重なるほぼ渦巻き形状に分割されて形成されていることを特徴とするソーラーパネルである。
【発明の効果】
【0009】
この発明によれば、複数のソーラーセルの上方を運針する指針を、複数のソーラーセルのうち、少なくとも2つ以上のソーラーセルに跨った状態で、常に重ねることができるので、指針による受光面積の減少を2つ以上のソーラーセルで分散することができ、これにより指針が重なるソーラーセルの出力電流の減少を抑えることができ、複数のソーラーセル全体の出力電流を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1】この発明を指針式の腕時計に適用した第1実施形態における時計モジュールを示した拡大断面図である。
図2図1に示された時計モジュールの指針を示し、(a)は秒針を示した拡大正面図、(b)は分針を示した拡大正面図、(c)は時針を示した拡大正面図である。
図3図1に示された時計モジュールのソーラーパネルを示した拡大正面図である。
図4図3に示されたソーラーパネルの接続部のA−A矢視における拡大断面図である。
図5図3に示された第1実施形態のソーラーパネルの変形例を示した拡大正面図である。
図6】この発明を指針式の腕時計に適用した第2実施形態におけるソーラーパネルを示した拡大正面図である。
図7図6に示された第2実施形態のソーラーパネルの変形例を示した拡大正面図である。
図8】この発明を指針式の腕時計に適用した第3実施形態におけるソーラーパネルを示した拡大正面図である。
図9】この発明を指針式の腕時計に適用した第4実施形態におけるソーラーパネルを示した拡大正面図である。
図10図9に示された第4実施形態のソーラーパネルの変形例を示した拡大正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
(第1実施形態)
以下、図1図4を参照して、この発明を指針式の腕時計に適用した第1実施形態について説明する。
この指針式の腕時計は、図1に示すように、時計モジュール1を備えている。この時計モジュール1は、腕時計ケース(図示せず)内に配置されるものであり、ハウジング2を有している。
【0012】
このハウジング2の上面には、図1に示すように、ソーラーパネル3が配置されており、このソーラーパネル3の上面には、文字板4が配置されている。また、ハウジング2の内部には、時計ムーブメント5が設けられている。この時計ムーブメント5は、指針軸6を回転させることにより、時針7a、分針7b、秒針7cなどの指針7を運針させるように構成されている。
【0013】
この場合、文字板4は、透明または半透明のフィルムからなり、ほぼ円形状に形成されている。この文字板4の上面における周縁部には、時字(図示せず)が所定間隔で設けられている。指針軸6は、図1に示すように、筒状の時針軸6aと、この時針軸6a内に回転可能に配置された円筒状の分針軸6bと、この分針軸6b内に回転可能に配置された秒針軸6cとを有し、ソーラーパネル3の中央部に設けられた貫通孔3aと、文字板4の中央部に設けられた貫通孔4aとを通して、文字板4の上方に突出するように構成されている。
【0014】
また、指針7は、図1および図2に示すように、指針軸6の上端部にそれぞれ取り付けられている。すなわち、時針7aは時針軸6aの上端部に取り付けられており、分針7bは分針軸6bの上端部に取り付けられており、さらに秒針7cは秒針軸6cの上端部に取り付けられている。これにより、時計ムーブメント5は、時針軸6a、分針軸6b、秒針軸6cなどの指針軸6を回転させて、時針7a、分針7b、秒針7cなどの指針7を文字板4の上方で運針させるように構成されている。
【0015】
この場合、時針7a、分針7b、秒針7cのうち、分針7bは、図2に示すように、時針7aおよび秒針7cに比べて、表面積が最も大きく形成されている。これにより、分針7bは、ソーラ―パネル3に照射される外部光を遮る面積が、時針7aおよび秒針7cよりも大きく、ソーラーパネル3の受光面積に対する影響が最も大きい。このため、以下の説明では、分針7bについて説明する。
【0016】
ところで、ソーラーパネル3は、図1および図3に示すように、文字板4とほぼ同じ大きさの円形状に形成されている。このソーラーパネル3は、複数のソーラーセル11〜16を備えている。これら複数のソーラーセル11〜16は、図3および図4に示すように、フィルム基板10の上面に貫通孔3aを中心とする円形状に配列されている。
【0017】
この場合、複数のソーラーセル11〜16それぞれは、図4に示すように、フィルム基板10上にアルミニウムなどの金属からなる下部電極17がパターン形成され、この下部電極17上にアモルファスシリコン(a−Si)などの半導体層からなる発電層18がパターン形成され、この発電層18上にITO(Indium Tin Oxide)などの透明な上部電極19がパターン形成され、この上部電極19が絶縁性を有する透明な合成樹脂からなる保護膜20によって覆われた構成になっている。
【0018】
これにより、複数のソーラーセル11〜16は、図1および図4に示すように、それぞれ外部光が文字板4を透過して照射されると、この照射された光が透明な上部電極19を通して発電層18に照射され、この照射された光によって発電層18が起電力を発生するように構成されている。
【0019】
また、これら複数のソーラーセル11〜16は、図3に示すように、それぞれ同じ形状で同じ面積になるように、ソーラーパネル3に対応する円形を6等分した構成になっている。この場合、複数のソーラーセル11〜16は、その上方を運針する分針7bが、複数のソーラーセル11〜16のうち、互いに隣接する2つのソーラーセル11〜16に跨った状態で、常に重なるほぼ渦巻き形状に分割形成されている。
【0020】
また、これら複数のソーラーセル11〜16は、図3に示すように、分針7bが複数のソーラーセル11〜16のうち、互いに隣接する2つのソーラーセル11〜16に跨って重なる各面積が、ほぼ同じ面積になる渦巻き形状に形成されている。また、複数のソーラーセル11〜16は、その円周方向の長さが貫通孔3aを中心とする半径方向に向けて次第に長くなる形状に形成されている。
【0021】
この場合、複数のソーラーセル11〜16は、図3に示すように、それぞれソーラーパネル3の外周側に位置する外周領域E1と、ソーラーパネル3の貫通孔3a側に位置する内周領域E2とを有し、これらが互いに円周方向に位置をずらした状態で連結部E3によって連結された構成になっている。
【0022】
すなわち、外周領域E1と内周領域E2とは、図3に示すように、その各面積がそれぞれ異なる大きさのほぼ扇状に形成され、外周領域E1が内周領域E2に対して時計回り方向に位置をずらした状態で設けられている。これにより、複数のソーラーセル11〜16は、それぞれ内周領域E2が反時計回り方向に位置する外周領域E1の内周側(つまり中央部の貫通孔3a側)に食い込む形状に形成されている。
【0023】
この場合、複数のソーラーセル11〜16のうち、例えば2つのソーラーセル11、12は、図3に示すように、一方のソーラーセル11の外周領域E1における時計回り方向に位置する辺部(図3では右側の辺部)と、他方のソーラーセル12の内周領域E2における反時計回り方向に位置する辺部(図3では左側の辺部)とが、貫通孔3aを中心とする放射方向の同一直線上において、連結部E3の接続幅だけ円周方向に位置が僅かにずれて形成されている。
【0024】
また、外周領域E1と内周領域E2とは、図3に示すように、分針7bが互いに隣接する2つのソーラーセル11、12に跨って重なった際に、一方のソーラーセル11の外周領域E1に分針7bが重なる面積と、他方のソーラーセル12の内周領域E2に分針7bが重なる面積とが、ほぼ同じ大きさになるように、その半径方向の長さが分針7bの形状に応じて異なった長さで形成されている。
【0025】
例えば、外周領域E1と内周領域E2とは、図3に示すように、外周領域E1の半径方向の長さが、内周領域E2の半径方向の長さよりも長く形成されている。これにより、外周領域E1と内周領域E2とは、分針7bが互いに隣接する2つのソーラーセル11、12に跨って重なる2つの面積が、外周領域E1と内周領域E2とでほぼ同じ大きさになるように構成されている。
【0026】
このように、複数のソーラーセル11〜16は、図3に示すように、分針7bが跨って重なる2つのソーラーセル11、12に限らず、他のソーラーセル12〜16も、上述した形状と同様に形成されている。また、外周領域E1と内周領域E2とを連結する連結部E3は、電気抵抗値を下げるために、十分な接続幅(例えば1mm以上の幅)をもって形成されていることが望ましい。
【0027】
また、複数のソーラーセル11〜16は、図3および図4に示すように、ソーラーパネル3の中央部に設けられた貫通孔3aの縁部において、複数の接続部21によって順次直列に接続されている。すなわち、これら複数の接続部21は、それぞれ導電ペーストからなり、互いに隣接する一方のソーラーセル11〜15の各下部電極17と、これに隣接する他方のソーラーセル12〜16の各上部電極19とを、それぞれ電気的に接続するように構成されている。
【0028】
この場合、複数のソーラーセル11〜16のうち、最終端に位置する2つのソーラーセル11、16は、接続部21によって接続されていない。このため、一方のソーラーセル11の上部電極19と他方のソーラーセル16の下部電極17とは、一対の出力電極(図示せず)にそれぞれ接続されている。これにより、ソーラーパネル3は、発電した電力を時計モジュール1の充電池(図示せず)に供給するように構成されている。
【0029】
次に、このような指針式の腕時計の作用について説明する。
通常は、時計ムーブメント5に電力が供給されていることにより、時計ムーブメントが動作して指針軸6を回転させ、この指針軸6の回転によって時針7a、分針7b、秒針7cなどの指針7が文字板4の上方を運針して、時刻を指示する。
【0030】
このときには、太陽光などの外部光が文字板4に照射され、この照射された外部光が文字板4を透過してソーラーパネル3の複数のソーラーセル11〜16にそれぞれ照射される。すると、照射された外部光は、各ソーラーセル11〜16の透明な保護膜20および透明な上部電極19をそれぞれ透過して、各発電層18に照射され、この照射された光によって各発電層18がそれぞれ発電する。
【0031】
すなわち、複数のソーラーセル11〜16の各発電層18は、外部光が照射されると、その照射量に応じてそれぞれ起電力を発生する。この発生した起電力は、各ソーラーセル11〜16が各接続部21によって直列に接続されていることにより、最終端の各ソーラーセル11、16の各出力電極(図示せず)から時計モジュール1の充電池(図示せず)に送られて充電される。
【0032】
このように、ソーラーパネル3が発電する際には、図3に示すように、文字板4の上方を運針する指針7によってソーラーパネル3に照射される外部光の一部が遮られるので、複数のソーラーセル11〜16のうち、指針7の分針7bが重なる2つのソーラーセル11〜16の受光量が低下する。
【0033】
この場合、図3に示すように、複数のソーラーセル11〜16のうち、例えば分針7bが互いに隣接する2つのソーラーセル11、12に跨って重なった際には、一方のソーラーセル11の外周領域E1に分針7bが重なった面積と、他方のソーラーセル12の内周領域E2に分針7bが重なった面積とが、ほぼ同じなる。
【0034】
このため、分針7bが2つのソーラーセル11、12に跨って重なっても、その両方の受光面積がほぼ同じになり、分針7bによって遮られる面積が2つのソーラーセル11、12でほぼ均等に分散される。これにより、分針7bが複数のソーラーセル11〜16のいずれか1つのみに重なる場合に比べて、ソーラーパネル3全体で出力される電流値が高められる。
【0035】
例えば、分針7bの長手方向における半分の平均面積が、約5.85mmで、各ソーラーセル11〜16の各面積が、それぞれ約111.95mmである場合、分針7bが2つのソーラーセル11、12に跨って重なった際の各ソーラーセル11、12の受光面積は、約106.11mmとなる。
【0036】
このため、分針7bが重なった2つのソーラーセル11、12の各受光面積は、分針7bが各ソーラーセル11〜16の1つのみに重なったと仮定した際のソーラーセル11〜16の1つの受光面積が約95.26mmである場合に比べて、5.1%程度大きくなる。これにより、複数のソーラーセル11〜16全体の出力電流は、5.1%程度高められることになる。
【0037】
このように、この指針式の腕時計によれば、中央部の貫通孔3aに挿入された指針軸6に取り付けられた指針7が上方を運針するソーラーパネル3が、ほぼ円形状に配列された複数のソーラーセル11〜16を有し、これら複数のソーラーセル11〜16は、時針7の分針7bが、複数のソーラーセル11〜16の2つに跨って、常に重なるほぼ渦巻き形状に分割されて形成されているので、分針7bによる受光面積の減少を複数のソーラーセル11〜16の2つで分散して、複数のソーラーセル11〜16全体の出力電流を向上させることができる。
【0038】
すなわち、このソーラーパネル3では、その上方を運針する指針7の分針7bを、複数のソーラーセル11〜16のうちの2つに跨った状態で、常に重ねることができるので、分針7bによる受光面積の減少を複数のソーラーセル11〜16のうち2つで分散することができ、これにより分針7bが重なる2つのソーラーセル11〜16の出力電流の減少を抑えることができるので、複数のソーラーセル11〜16全体の出力電流を向上させることができる。
【0039】
この場合、複数のソーラーセル11〜16は、それぞれ同じ形状で、かつ同じ大きさの面積で均等に分割されていることにより、指針7の分針7bが重なる2つのソーラーセル11〜16の各受光面積を常に一定に保つことができ、これにより分針7bの運針に伴って複数のソーラーセル11〜16全体の出力電流の変動を抑えることができるので、複数のソーラーセル11〜16全体の出力電流をほぼ一定に保つことができる。
【0040】
また、複数のソーラーセル11〜16は、指針7の分針7bが複数のソーラーセル11〜16の2つに跨って重なる各面積が、ほぼ同じ面積になる形状に形成されていることにより、分針7bが重なる2つのソーラーセル11〜16の受光面積を同じ面積で分散させることができ、これにより分針7bが重なる2つのソーラーセル11〜16の出力電流の減少を効率良く均等に抑えることができるので、複数のソーラーセル11〜16全体の出力電流を確実に向上させることができる。
【0041】
また、複数のソーラーセル11〜16は、それぞれ外周側領域E1と内周側領域E2とを有し、内周側領域E2がこれに隣接する他の外周側領域E1の内周側に食い込むほぼ渦巻き形状に形成されていることにより、複数のソーラーセル11〜16の上方を運針する指針7の分針7bを、常に複数のソーラーセル11〜16のうちの互いに隣接する2つに跨った状態で、確実にかつ良好に重ねることができる。
【0042】
この場合、複数のソーラーセル11〜16は、その円周方向の長さがソーラーパネル3の貫通孔3aを中心とする半径方向に向けて次第に長くなる形状に形成されていることにより、外周側領域E1の面積を内周側領域E2の面積よりも十分に大きくすることができ、これにより複数のソーラーセル11〜16のうち、分針7bが重なることによって遮光される面積を、最小限に抑えることができるので、これによっても複数のソーラーセル11〜16全体の出力電流を向上させることができる。
【0043】
さらに、複数のソーラーセル11〜16は、ソーラーパネル3の中央部に設けられた貫通孔3aの周辺部において、各接続部21によって直列に接続されているので、指針7の影響を受け難くして、複数のソーラーセル11〜16の各受光面積を広く確保することができる。すなわち、ソーラーパネル3の貫通孔3aの周辺部は、指針7によって遮光される時間が長く、発電効率が悪い。このため、この貫通孔3aの周辺部に各接続部21を設けることにより、指針7の運針に伴う受光面積の変化による発電のロスを軽減することができるので、発電効率を高めることができる。
【0044】
なお、上述した第1実施形態では、複数のソーラーセル11〜16の外周側領域E1と内周側領域E2とが、連結部E3によってくびれた状態で、連結されたほぼ渦巻き形状に形成されている場合について述べたが、これに限らず、例えば図5に示す変形例のように、複数のソーラーセル23〜28を滑らかな曲線の渦巻き形状に形成しても良い。すなわち、複数のソーラーセル23〜28を、その曲率半径がソーラーパネル3の貫通孔3a側からソーラーパネル3の外周側に向けて次第に大きくなる渦巻き形状に形成すれば良い。
【0045】
この場合にも、複数のソーラーセル23〜28は、図5に示すように、指針7の分針7bが互いに隣接する2つのソーラーセル23〜28に跨って重なる各面積が、ほぼ同じ面積になる渦巻き形状に形成されていれば良い。また、これら複数のソーラーセル23〜28は、その円周方向の長さが貫通孔3aを中心とする半径方向に向けて次第に長くなる形状に形成されていれば良い。このように構成されたソーラーパネル3においても、第1実施形態と同様の作用効果がある。
【0046】
(第2実施形態)
次に、図6を参照して、この発明を指針式の腕時計に適用した第2実施形態について説明する。なお、図1図4に示された第1実施形態と同一部分には同一符号を付して説明する。
この指針式の腕時計は、図6に示すように、ソーラーパネル30の複数のソーラーセル31〜36が第1実施形態と異なる構成であり、これ以外は第1実施形態と同じ構成になっている。
【0047】
これら複数のソーラーセル31〜36は、図6に示すように、それぞれ同じ形状で同じ面積になるように、ソーラーパネル30に対応する円形を6等分した構成になっている。この場合、複数のソーラーセル31〜36は、指針7の分針7bが、複数のソーラーセル31〜36のうち、順次隣接する4つに跨った状態で、常に重なる渦巻き形状に分割されて形成されている。
【0048】
また、これら複数のソーラーセル31〜36は、図6に示すように、分針7bが順次隣接する4つのソーラーセル31〜36に跨って重なる4つの各面積が、ほぼ同じ面積になる渦巻き形状に形成されている。また、これら複数のソーラーセル31〜36は、その円周方向の長さがソーラーパネル30の貫通孔3aを中心とする半径方向に向けて次第に長くなる形状に形成されている。
【0049】
この場合、複数のソーラーセル31〜36は、図6に示すように、ソーラーパネル30の外周側に位置する第1領域F1と、この第1領域F1よりも内周側に位置する第2領域F2と、この第2領域F2よりも内周側に位置する第3領域F3と、この第3領域F3よりも内周側に位置する第4領域F4とを有し、これらが円周方向に沿って順次位置をずらした状態で、各連結部F5によって順次連結された構成になっている。
【0050】
これら第1〜第4の各領域F1〜F4は、図6に示すように、それぞれ大きさが分針7bの形状に応じて異なる形状に形成されていると共に、それぞれ時計回り方向に順次位置がずれて形成されている。これにより、第1〜第4の各領域F1〜F4は、これらを組み合わせた全体の形状が60度の開き角度の扇状をなすように構成されている。
【0051】
すなわち、複数のソーラーセル31〜36は、図6に示すように、最外周に位置する第1領域F1を基準にして、第2領域F2が反時計回り方向に位置する第1領域F1の内周側に食い込み、この第2領域F2に連続する第3領域F3が反時計回り方向に位置する第2領域F2の内周側に食い込み、更にこの第3領域F3に連続する第4領域F4が反時計回り方向に位置する第3領域F3の内周側に食い込む形状に形成されている。
【0052】
この場合、複数のソーラーセル31〜36のうち、例えば2つのソーラーセル31、32は、図6に示すように、一方のソーラーセル31の第1領域F1における反時計回り方向に位置する辺部(図6では左側の辺部)と、他方のソーラーセル32の第2領域F2における反時計回り方向に位置する辺部(図6では左側の辺部)との間に、第1領域F1と第2領域F2とを連結する連結部F5が設けられている。
【0053】
また、複数のソーラーセル31〜36のうち、例えば2つのソーラーセル31、32は、図6に示すように、一方のソーラーセル31の第2領域F2における反時計回り方向に位置する辺部(図6では左側の辺部)と、他方のソーラーセル32の第3領域F3における反時計回り方向に位置する辺部(図6では左側の辺部)との間に、第2領域F2と第3領域F3とを連結する連結部F5が設けられている。
【0054】
同様に、複数のソーラーセル31〜36のうち、例えば2つのソーラーセル31、32は、図6に示すように、一方のソーラーセル31の第3領域F3における反時計回り方向に位置する辺部(図6では左側の辺部)と、他方のソーラーセル32の第4領域F4における反時計回り方向に位置する辺部(図6では左側の辺部)との間に、第3領域F3と第4領域F4とを連結する連結部F5が設けられている。
【0055】
この場合、複数のソーラーセル31〜36は、図6に示すように、ソーラーセル31、32に限らず、他のソーラーセル32〜36の第1〜第4の各領域F1〜F4および連結部F5も、ソーラーセル31、32の第1〜第4の各領域F1〜F4および連結部F5と同様に形成されている。
【0056】
また、第1〜第4の各領域F1〜F4は、図6に示すように、分針7bが順次隣接する4つのソーラーセル31〜34に跨って重なった際に、その分針7bが重なった各ソーラーセル31〜34の第1〜第4の各領域F1〜F4の各面積が、ほぼ同じ大きさになるように、その半径方向の長さがそれぞれ異なった長さで形成されている。
【0057】
すなわち、第1〜第4の各領域F1〜F4は、図6に示すように、ソーラーパネル30の外周側から中央部の貫通孔3aに向かうに従って、半径方向の長さが次第に短くなるように形成されている。これにより、第1〜第4の各領域F1〜F4は、分針7bが順次隣接する4つのソーラーセル31〜34に跨って重なる各面積が、第1〜第4の各領域F1〜F4でほぼ同じ大きさになるように構成されている。
【0058】
この場合、複数のソーラーセル31〜36は、図6に示すように、分針7bが跨って重なる4つのソーラーセル31〜34に限らず、他のソーラーセル33〜36も、上述した形状と同様に形成されている。また、第1〜第4の各領域F1〜F4をそれぞれ連結する連結部F5は、第1実施形態と同様、電気抵抗値を下げるために、十分な接続幅(例えば1mm以上の幅)をもって形成されていることが望ましい。
【0059】
これにより、複数のソーラーセル31〜36は、図6に示すように、例えば分針7bの長手方向における1/4ずつの各平均面積が、約2.80mmで、複数のソーラーセル31〜36の各面積が、それぞれ約110.17mmである場合、分針7bが4つのソーラーセル31〜34に跨って重なった際の各ソーラーセル31〜34の受光面積は、約107.37mmとなる。
【0060】
このため、分針7bが重なった4つのソーラーセル31〜34の各受光面積は、分針7bが各ソーラーセル31〜36の1つのみに重なったと仮定した際のソーラーセル31〜36の1つの受光面積が約96.17mmである場合に比べて、6.3%程度大きくなる。これにより、複数のソーラーセル31〜36全体の出力電流は、6.3%程度高められることになる。
【0061】
このように、この腕時計のソーラーパネル30によれば、その上方を運針する指針7の分針7bを、複数のソーラーセル31〜36の4つに跨った状態で、常に重ねることができるので、分針7bによる受光面積の減少を複数のソーラーセル31〜36の4つで分散することができ、これにより分針7bが重なる4つのソーラーセル31〜36の出力電流の減少を、第1実施形態の場合よりも、抑えることができるので、複数のソーラーセル31〜36全体の出力電流を第1実施形態よりも大幅に向上させることができる。
【0062】
この場合にも、複数のソーラーセル31〜36は、それぞれ同じ形状で、かつ同じ大きさの面積で均等に分割されていることにより、分針7bが重なる4つのソーラーセル31〜36の各受光面積をほぼ一定に保つことができ、これにより分針7bの運針に伴って複数のソーラーセル31〜36全体の出力電流の変動を抑えることができるので、複数のソーラーセル31〜36全体の出力電流をほぼ一定に保つことができる。
【0063】
また、複数のソーラーセル31〜36は、指針7の分針7bが複数のソーラーセル31〜36のうち、4つに重なる面積が、ほぼ同じ面積になる形状に形成されていることにより、複数のソーラーセル31〜36のうち、分針7bが重なる4つの受光面積をほぼ同じ面積することができ、これにより分針7bが重なる4つのソーラーセル31〜36の出力電流の減少を、効率良く均等に抑えることができるので、第1実施形態よりも、複数のソーラーセル31〜36全体の出力電流を向上させることができる。
【0064】
また、複数のソーラーセル31〜36は、それぞれ外周側から中央部の貫通孔3aに向けて第1〜第4の各領域F1〜F4を有し、第2領域F2がこれに隣接する他の外周側の第1領域F1の内周側に食い込み、第3領域F3がこれに隣接する他の第2領域F2の内周側に食い込み、第4領域F4がこれに隣接する他の第3領域F3の内周側に食い込む渦巻き形状に形成されていることにより、ソーラーパネル30の上方を運針する指針7の分針7bを、常に複数のソーラーセル31〜36のうちの4つに跨った状態で、確実にかつ良好に重ねることができる。
【0065】
この場合にも、複数のソーラーセル31〜36は、その円周方向の長さがソーラーパネル30の貫通孔3aを中心とする半径方向に向けて次第に長くなる形状に形成されていることにより、外周側に位置する第1〜第3の各領域F1〜F3の各面積を、内周側に位置する第2〜第4の各領域F2〜F4の各面積よりも段階的に大きくすることができ、これにより複数のソーラーセル31〜36のうち、分針7bが重なることによって遮光される面積を、最小限に抑えることができ、これによっても複数のソーラーセル31〜36全体の出力電流を向上させることができる。
【0066】
なお、上述した第2実施形態では、複数のソーラーセル31〜36における第1〜第4の各領域F1〜F4が各連結部F5によって、くびれた状態で連結された渦巻き形状に形成されている場合について述べたが、これに限らず、例えば図7に示す変形例のように、第1〜第4の各領域F1〜F4を滑らかに折れ曲がる渦巻き形状に形成しても良い。すなわち、複数のソーラーセル31〜36を、その折れ曲がり角度がソーラーパネル30の貫通孔3aからソーラーパネル30の外周側に向けて次第に小さくなる渦巻き形状に形成すれば良い。
【0067】
この場合にも、複数のソーラーセル31〜36は、図7に示すように、指針7の分針7bが複数のソーラーセル31〜36のうち、順次隣接する4つのソーラーセル31〜36に跨って重なる各面積が、ほぼ同じ面積になる渦巻き形状に形成されていれば良い。また、これら複数のソーラーセル31〜36は、その円周方向の長さが貫通孔3aを中心とする半径方向に向けて次第に長くなる形状に形成されていれば良い。このように構成されたソーラーパネル30においても、第2実施形態と同様の作用効果がある。
【0068】
(第3実施形態)
次に、図8を参照して、この発明を指針式の腕時計に適用した第3実施形態について説明する。この場合にも、図1図4に示された第1実施形態と同一部分に同一符号を付して説明する。
この指針式の腕時計は、図8に示すように、ソーラーパネル40の複数のソーラーセル41〜46が第1実施形態と異なる構成であり、これ以外は第1実施形態と同じ構成になっている。
【0069】
複数のソーラーセル41〜46は、図8に示すように、それぞれ同じ形状で同じ面積になるように、ソーラーパネル40に対応する円形を6等分した構成になっている。この場合、複数のソーラーセル41〜46は、指針7の分針7bが、複数のソーラーセル41〜46のすべてに跨った状態で、常に重なる渦巻き形状に分割されて形成されている。また、複数のソーラーセル41〜46は、分針7bが複数のソーラーセル41〜46のすべてに跨って重なる各面積が、ほぼ同じ面積になる渦巻き形状に形成されている。
【0070】
また、複数のソーラーセル41〜46は、図8に示すように、それぞれ半径方向の長さ(幅)がほぼ同じ長さで、その曲率半径が、ソーラーパネル40の貫通孔3a側から外周側に向けて次第に大きくなる渦巻き形状に形成されている。さらに、これら複数のソーラーセル41〜46は、それぞれソーラーパネル40の貫通孔3aの周縁部からソーラーパネル40の外周縁に亘って360度捩れた渦巻き形状に形成されている。
【0071】
このような腕時計のソーラーパネル40によれば、その上方を運針する指針7の分針7bを、複数のソーラーセル41〜46のすべてに跨った状態で、常に重ねることができるので、第1実施形態の場合よりも、分針7bによる受光面積の減少を複数のソーラーセル41〜46のすべてで分散することができる。
【0072】
このため、このソーラーパネル40では、分針7bが重なるすべてのソーラーセル41〜46の各受光面積を第1実施形態よりも大きくすることができ、これにより分針7bが重なるすべてのソーラーセル41〜46の出力電流の減少を確実にかつ良好に抑えることができるので、複数のソーラーセル41〜46全体の出力電流を第1実施形態よりも大幅に向上させることができる。
【0073】
この場合にも、複数のソーラーセル41〜46は、それぞれ同じ形状で、かつ同じ大きさの面積で均等に分割されていることにより、指針7の分針7bが重なるすべてソーラーセル41〜46の各受光面積を常にほぼ一定に保つことができ、これにより分針7bの運針に伴って複数のソーラーセル41〜46全体の出力電流の変動を抑えて、複数のソーラーセル41〜46全体の出力電流をほぼ一定に保つことができる。
【0074】
また、複数のソーラーセル41〜46は、指針7の分針7bが複数のソーラーセル41〜46のすべてに重なる各面積が、ほぼ同じ面積になる渦巻き形状に形成されていることにより、分針7bが重なるソーラーセル41〜46のすべての受光面積をほぼ同じ面積にすることができ、これにより分針7bが重なるすべてのソーラーセル41〜46の出力電流をほぼ同じ値にすることができるので、第1実施形態よりも大幅に、複数のソーラーセル41〜46全体の出力電流を向上させることができる。
【0075】
また、複数のソーラーセル41〜46は、それぞれ半径方向の長さ(幅)がほぼ同じ長さで、ソーラーパネル40の貫通孔3aからソーラーパネル40の外周側に向けて曲率半径が次第に大きくなり、かつ貫通孔3aの周縁部からソーラーセル40の外周縁に亘って360度捩れた状態の渦巻き形状に形成されていることにより、ソーラーパネル40の上方を運針する指針7の分針7bを、常に複数のソーラーセル41〜46のすべてに跨った状態で、確実にかつ良好に重ねることができる。
【0076】
なお、上述した第3実施形態では、複数のソーラーセル41〜46の半径方向の長さ(幅)が、すべて同じ長さに形成されている場合について述べたが、これに限らず、例えばソーラーパネル40の複数のソーラーセル41〜46は、半径方向の長さ(幅)がソーラーパネル40の貫通孔3aからソーラーパネル40の外周に向けて次第に長くなるように形成しても良い。
【0077】
この場合にも、複数のソーラーセル41〜46は、指針7の分針7bが複数のソーラーセル41〜46のすべてに跨った状態で常に重なる渦巻き形状に分割されて形成されていれば良い。また、これら複数のソーラーセル41〜46は、分針7bが複数のソーラーセル41〜46のすべてに跨って重なる各面積が、ほぼ同じ面積になる渦巻き形状に形成されていれば良い。このようなソーラーパネル40においても、第3実施形態とほぼ同様の作用効果がある。
【0078】
(第4実施形態)
次に、図9を参照して、この発明を指針式の腕時計に適用した第4実施形態について説明する。この場合にも、図1図4に示された第1実施形態と同一部分に同一符号を付して説明する。
この指針式の腕時計は、図9に示すように、ソーラーパネル50の複数のソーラーセル51〜56が第1実施形態と異なる構成であり、これ以外は第1実施形態と同じ構成になっている。
【0079】
複数のソーラーセル51〜56は、図9に示すように、それぞれ同じ形状で同じ面積になるように、ソーラーパネル50に対応する円形を6等分した構成になっている。この場合、複数のソーラーセル51〜56は、指針7の分針7bが、複数のソーラーセル51〜56のすべてに跨った状態で、常に重なる階段状のほぼ渦巻き形状に分割されて形成されている。
【0080】
また、複数のソーラーセル51〜56は、図9に示すように、分針7bが複数のソーラーセル51〜56のすべてに跨って重なる各面積が、ほぼ同じ面積になる階段状のほぼ渦巻き形状に形成されている。この場合、複数のソーラーセル51〜56は、その円周方向の長さがソーラーパネル50の貫通孔3aを中心とする半径方向に向けて次第に長くなる形状に形成されている。さらに、複数のソーラーセル51〜56は、その半径方向の長さ(幅)がほぼ同じ長さに形成されている。
【0081】
また、複数のソーラーセル51〜56は、図9に示すように、ソーラーパネル50の外周側に位置する第1領域G1と、この第1領域G1よりも内周側に位置する第2領域G2と、この第2領域G2よりも内周側に位置する第3領域G3と、この第3領域G3よりも内周側に位置する第4領域G4と、この第4領域G4よりも内周側に位置する第5領域G5と、この第5領域G5よりも内周側に位置する第6領域G6とを有している。
【0082】
この場合、複数のソーラーセル51〜56は、図9に示すように、第1〜第6の各領域G1〜G6が、円周方向に沿って階段状に順次位置をずらした状態で、各連結部G7によって順次連結された構成になっている。これら第1〜第6の各領域G1〜G6は、それぞれ大きさが異なる形状に形成されていると共に、それぞれ反時計回り方向に順次60度ずつ位置がずれて形成されている。これにより、第1〜第6の各領域G1〜G6は、これらを組み合わせた全体の形状が60度の開き角度の扇状をなすように構成されている。
【0083】
また、複数のソーラーセル51〜56は、図9に示すように、最外周に位置する第1領域G1を基準にして、第2領域G2が反時計回り方向に位置する第1領域G1の内周側に食い込み、第3領域G3が反時計回り方向に位置する第2領域G2の内周側に食い込み、第4領域G4が反時計回り方向に位置する第3領域G3の内周側に食い込み、第5領域G5が反時計回り方向に位置する第4領域G4の内周側に食い込み、第6領域G6が反時計回り方向に位置する第5領域G5の内周側に食い込む形状に形成されている。
【0084】
この場合、複数のソーラーセル51〜56は、図9に示すように、第1〜第6の各領域G1〜G6を順次階段状に連結する各連結部G7が、ソーラーパネル50の貫通孔3aを中心とする60度ごとの放射線上に位置するように構成されている。この場合、各連結部G7は、第1実施形態と同様、その電気抵抗値を下げるために、1mm以上の接続幅で形成されていることが望ましい。
【0085】
このような腕時計のソーラーパネル50によれば、その上方を運針する指針7の分針7bを、複数のソーラーセル51〜56のすべてに跨った状態で、常に重ねることができるので、第3実施形態と同様、分針7bによる受光面積の減少を複数のソーラーセル51〜56のすべてで分散することができる。
【0086】
このため、分針7bが重なるすべてのソーラーセル51〜56の各受光面積を第1実施形態よりも大きくすることができ、これにより分針7bが重なるすべてのソーラーセル51〜56の出力電流の減少を確実にかつ良好に抑えることができるので、複数のソーラーセル51〜56全体の出力電流を第1実施形態よりも大幅に向上させることができる。
【0087】
この場合にも、複数のソーラーセル51〜56は、それぞれ同じ形状で、かつ同じ大きさの面積で均等に分割されていることにより、指針7の分針7bが重なるすべてソーラーセル51〜56の各受光面積を常にほぼ一定に保つことができ、これにより分針7bの運針に伴って複数のソーラーセル51〜56全体の出力電流の変動を抑えて、複数のソーラーセル51〜56全体の出力電流をほぼ一定に保つことができる。
【0088】
また、複数のソーラーセル51〜56は、指針7の分針7bが複数のソーラーセル51〜56のすべてに重なる各面積が、ほぼ同じ面積になる階段状のほぼ渦巻き形状に形成されていることにより、分針7bが重なる複数のソーラーセル51〜56のすべての受光面積をほぼ同じ面積にすることができ、これにより分針7bが重なるすべてのソーラーセル51〜56の出力電流をほぼ同じ値にすることができるので、第3実施形態と同様、複数のソーラーセル51〜56全体の出力電流を大幅に向上させることができる。
【0089】
また、複数のソーラーセル51〜56は、それぞれ半径方向の長さ(幅)がほぼ同じ長さで、ソーラーパネル50の貫通孔3aからソーラーパネル50の外周側に向けて円周方向の長さが60度ごとに段階的に長くなり、かつ第1〜第6の各領域G1〜G6が360度階段状に捩れたほぼ渦巻き形状に形成されていることにより、複数のソーラーセル51〜56の上方を運針する指針7を、常に複数のソーラーセル51〜56のすべてに跨った状態で、確実にかつ良好に重ねることができる。
【0090】
なお、上述した第4実施形態では、複数のソーラーセル51〜56における第1〜第6の各領域G1〜G6の半径方向の長さ(幅)が、すべて同じ長さに形成されている場合について述べたが、これに限らず、例えば図10に示す変形例のように、ソーラーパネル60の複数のソーラーセル61〜66は、第1〜第6の各領域G1〜G6の半径方向の長さ(幅)を、ソーラーパネル60の貫通孔3aからソーラーパネル60の外周側に向けて次第に長くなるように形成しても良い。
【0091】
この場合にも、複数のソーラーセル61〜66は、図10に示すように、指針7の分針7bが、複数のソーラーセル61〜66のすべてに跨った状態で、常に重なる階段状のほぼ渦巻き形状に分割されて形成されていれば良い。また、これら複数のソーラーセル61〜66は、分針7bが複数のソーラーセル61〜66のすべてに跨って重なる各面積が、ほぼ同じ面積になる階段状のほぼ渦巻き形状に形成されていれば良い。このようなソーラーパネル60においても、第4実施形態と同様の作用効果がある。
【0092】
また、上述した第1〜第4の各実施形態およびその各変形例では、複数のソーラーセルを直列に接続する各接続部21をソーラーパネルの貫通孔3aの周縁部に沿って順次設けた場合について述べたが、これに限らず、複数のソーラーセルの外周部に沿って順次設けても良い。
【0093】
さらに、上述した第1〜第4の各実施形態およびその各変形例では、指針式の腕時計に適用した場合について述べたが、必ずしも腕時計である必要はなく、例えばトラベルウオッチ、目覚まし時計、置き時計、掛け時計などの各種の指針式の時計に適用することができるほか、指針式のメータなどの計器類にも広く適用することができる。
【0094】
以上、この発明のいくつかの実施形態について説明したが、この発明は、これらに限られるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲を含むものである。
以下に、本願の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
【0095】
(付記)
請求項1に記載の発明は、ほぼ円形状に形成され、その中央部に設けられた貫通孔に指針軸が挿入され、この指針軸に取り付けられた指針が上方を運針するソーラーパネルにおいて、ほぼ円形状に配列された複数のソーラーセルを有し、これら複数のソーラーセルは、その上方を運針する前記指針が、前記複数のソーラーセルのうち少なくとも2つ以上に、常に重なるほぼ渦巻き形状に分割されて形成されていることを特徴とするソーラーパネルである。
【0096】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のソーラーパネルにおいて、前記複数のソーラーセルは、それぞれ同じ形状で、かつ同じ大きさの面積で均等に分割されていることを特徴とするソーラーパネルである。
【0097】
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載のソーラーパネルにおいて、前記複数のソーラーセルは、前記指針が前記複数のソーラーセルの2つ以上に跨って重なる各面積が、それぞれほぼ同じ大きさの面積になる形状に形成されていることを特徴とするソーラーパネルである。
【0098】
請求項4に記載の発明は、請求項1〜請求項3のいずれかに記載のソーラーパネルにおいて、前記複数のソーラーセルは、前記ソーラーパネルの前記貫通孔側から前記ソーラーパネルの外周側に向けて曲率半径が、次第に大きくなる曲線状の渦巻き形状に形成されていることを特徴とするソーラーパネルである。
【0099】
請求項5に記載の発明は、請求項1〜請求項3のいずれかに記載のソーラーパネルにおいて、前記複数のソーラーセルは、それぞれ複数に分割された各領域が、円周方向と半径方向とに順次位置をずらした階段状の渦巻き形状に形成されていることを特徴とするソーラーパネルである。
【0100】
請求項6に記載の発明は、請求項1〜請求項5のいずれかに記載のソーラーパネルにおいて、前記複数のソーラーセルは、その円周方向の長さが前記貫通孔を中心とする半径方向に向けて次第に長くなる形状に形成されていることを特徴とするソーラーパネルである。
【0101】
請求項7に記載の発明は、請求項1〜請求項6のいずれかに記載のソーラーパネルにおいて、前記複数のソーラーセルは、前記貫通孔の周辺部において、各接続部によって直列に接続されていることを特徴とするソーラーパネルである。
【0102】
請求項8に記載の発明は、請求項1〜請求項7のいずれかに記載のソーラーパネルを備えていることを特徴とする時計である。
【符号の説明】
【0103】
1 時計モジュール
3、30、40、50、60 ソーラーパネル
3a 貫通孔
4 文字板
5 時計ムーブメント
6 指針軸
7 指針
11〜16 ソーラーセル
17 下部電極
18 発電層
19 上部電極
20 保護膜
21 接続部
23〜28 ソーラーセル
31〜36 ソーラーセル
41〜46 ソーラーセル
51〜56 ソーラーセル
61〜66 ソーラーセル
E1 外周領域
E2 内周領域
F1〜F4 第1〜第4の各領域
G1〜G6 第1〜第6の各領域
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10