特表2018-533015(P2018-533015A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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特表2018-533015ウオッチ又は計時装置などの可搬体用ソーラー針
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】特表2018-533015(P2018-533015A)
(43)【公表日】2018年11月8日
(54)【発明の名称】ウオッチ又は計時装置などの可搬体用ソーラー針
(51)【国際特許分類】
   G04C 10/02 20060101AFI20181012BHJP
【FI】
   G04C10/02 A
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
【全頁数】14
(21)【出願番号】特願2018-523490(P2018-523490)
(86)(22)【出願日】2016年9月9日
(85)【翻訳文提出日】2018年5月8日
(86)【国際出願番号】EP2016071365
(87)【国際公開番号】WO2017097449
(87)【国際公開日】20170615
(31)【優先権主張番号】15199649.3
(32)【優先日】2015年12月11日
(33)【優先権主張国】EP
(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JP,KE,KG,KN,KP,KR,KW,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG
(71)【出願人】
【識別番号】506425538
【氏名又は名称】ザ・スウォッチ・グループ・リサーチ・アンド・ディベロップメント・リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100098394
【弁理士】
【氏名又は名称】山川 茂樹
(74)【代理人】
【識別番号】100064621
【弁理士】
【氏名又は名称】山川 政樹
(72)【発明者】
【氏名】トルトラ,ピエルパスクワーレ
【テーマコード(参考)】
2F101
【Fターム(参考)】
2F101DA05
2F101DB06
2F101DE06
2F101DE13
(57)【要約】
本発明は、表示針により指標となり、充電式電気エネルギー源が内蔵されている、可搬体用表示針に関する。本発明によれば、表示針は少なくとも1つの太陽電池からなり、電気エネルギー源が充電すべき表示針に接続されている。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
充電式電気エネルギー源(36)が内蔵された可搬体であり、少なくとも第1の表示針と第2の表示針から構成されている可搬体であって、
前記第1の表示針と前記第2の表示針は、少なくとも1つの太陽電池からなり、前記電気エネルギー源(36)が充電を目的として前記表示針に接続されることを特徴とする、可搬体。
【請求項2】
前記電池が、ヘテロ接合電池である、請求項1に記載の可搬体。
【請求項3】
前記第1と前記第2の表示針(1,2)が重畳され、各々には、駆動アーバ(10,24)を通すための穴(8,22)が備えられ、前記第2の表示針(2)の前記駆動アーバ(24)は、前記第1の表示針(1)の前記駆動アーバ(10)内部に同心円状に配置され、前記2つの駆動アーバ(10,24)間に絶縁層(38)の挿入を伴い、前記第1と第2の前記表示針(1,2)は各々、第1と第2の極(32A,32B;34A,34B)を有し、前記第1の表示針(1)の前記第1の極(32A)が、前記第1の表示針(1)の前記駆動アーバ(10)を介して前記エネルギー源(36)の第1の端子と電気的に接続され、前記第1の表示針(1)の前記第2の極(32B)が、前記第1と前記第2の表示針(1,2)間の電気的導通を確実にする接触子(56)を介して、前記第2の表示針(2)の前記第1の極(34A)に接続され、前記第2の表示針(2)の前記第2の極(34B)が、前記第2の表示針(2)の前記駆動アーバ(24)を介して、前記エネルギー源(36)の第2の端子に接続される、請求項1又は2に記載の可搬体。
【請求項4】
前記接触子(56)が、前記駆動アーバ(10)を軸とする、請求項3に記載の可搬体。
【請求項5】
前記第1と前記第2の表示針(1,2)は各々、第1と第2の環状体(4,18)をぞれぞれ備え、各々が第1と第2の表示針(1,2)の駆動アーバ(10,24)に通すための穴(8,22)をその中心にそれぞれ有し、前記第1と前記第2の環状体(4,18)の各々には、観察者に向いた上面部(12,26)と、前記上面部(12,26)に対向する下面部(14,28)が備わっており、前記第1と前記第2の環状体(4,18)が導電性物質からなる、請求項1〜4の何れか1項に記載の可搬体。
【請求項6】
前記第1と前記第2の環状体(4,18)は各々、前記第1と前記第2の表示針(1,2)を進める、請求項5に記載の可搬体。
【請求項7】
請求項1〜6の何れか1項に記載の少なくとも1本の針を備える、計時器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、可搬体用ソーラー表示針に関する。本発明は、特に、アナログ表示付き腕時計又は計時装置などの計時器用のソーラー表示針一式に関する。
【背景技術】
【0002】
よく知られているように、計時器には、基板と、ウオッチなどの計時器の測時回路又は電気回路に給電するために光放射に曝されるようにする第1の電極を構成する、少なくとも1つのn−i−p素子又はp−i−n素子と導電層を画成する少なくとも1つの複数の重畳層と、から構成された太陽電池からなる文字板が備えられている。
【0003】
欧州特許第0872783号公報には、計時器用太陽電池からなる文字板が開示されている。このような文字板は、美的外観に問題があり、その電気的性能は並みのものである。実際に、太陽電池からなる文字板は、半透明で、電池が見えにくく且ついかなる種類の仕上がり又は特定の色も認めることができないようでなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の目的は、これらの既知の技術の各種欠点を克服することである。
【0005】
更に詳しくは、本発明の目的は、太陽電池からなる表示針を提供しソーラー文字板を不要とすることである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
これらの目的は、以下に更に明確になるその他の目的に加え、充電式電気エネルギー源を内蔵し、少なくとも第1の表示針と第2の表示針を備えた、可搬体によって本発明により達成される。
【0007】
本発明によれば、前記第1の表示針と前記第2の表示針は、少なくとも1つの太陽電池からなり、電気エネルギー源が充電用表示針に接続される。
【0008】
本発明の好適な実施例によれば、太陽電池はヘテロ接合電池である。
【0009】
本発明の有利な特徴によれば、第1の表示針と第2の表示針は重畳され、各々には駆動アーバを通すための穴が備えられ、第2の表示針の駆動アーバは第1の表示針の駆動アーバの内部に同心円状に配置され、2つの駆動アーバ間に絶縁層の挿入を伴い、第1と第2の表示針は各々、第1の極と第2の極をそれぞれ備え、第1の表示針の第1の極が、第1の表示針の駆動アーバを介して、エネルギー源の第1の端子に電気的に接続され、第1の表示針の第2の極が、第1と第2の表示針間の電気的導通を確実にする接触子を介して、第2の表示針の第1の極に接続され、第2の表示針の第2の極が、第2の表示針の駆動アーバを介して、エネルギー源の第2の端子に接続される。
【0010】
別の好適な特徴によれば、接触子は、駆動アーバを軸とする。
【0011】
有利なことには、第1と第2の表示針は各々、第1の環状体と第2の環状体をそれぞれ備え、環状体は各々、第1の表示針、第2の表示針の駆動アーバを通すための穴をその中心にそれぞれ有し、第1と第2の環状体には各々、観察者に向いた上面部と、上面部に対向する下面部が備えられ、第1と第2の環状体は導電性物質からなり、第1と第2の環状体は各々、第1と第2の表示針を進める。
【0012】
本発明はまた、本発明による少なくとも1本の針を備えた計時器に関する。
【図面の簡単な説明】
【0013】
本発明のその他の特性及び利点は、例示的且つ非限定的な目的のみに提示されている、後述の本発明の具体的な実施形態の説明を読むことにより、及び添付図面により更に明確になる。
図1図1は、本発明による太陽電池を備えた針一式の上面図である。
図2図2は、本発明による太陽電池を備えた針一式の下面図である。
図3図3は、本発明による太陽電池を備えた針一式の分解図である。
図4図4は、本発明による太陽電池を備えた針一式の分解図である。
図5図5は、本発明による太陽電池を備えた針一式の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
特定の実施形態によるコントロール部材について、図1及び図2を合わせて参照して、以下に説明する。
【0015】
本発明は、表示針1により指標となり、電気エネルギー源36が内蔵されている、可搬装置用表示針1に関する。
【0016】
本発明によれば、表示針1は、少なくとも1つの太陽電池からなり、電気エネルギー源36が充電を目的として表示針1に接続される。
【0017】
当業者はソーラー針1,2一式が文字板と比較して十分なエネルギー源になりえないと思うかもしれないが、本発明者等はソーラー針一式がそれに見合うエネルギー源を供給できることを証明した。
【0018】
ウオッチの表面において輝度Lがあるとすると、ソーラー文字板ウオッチにより発生される出力は、下記式により与えられる。
C=L×SC×TC×EC×TG (1)
【0019】
式中、SCは文字板の表面積、TCは透過率、ECは太陽電池の効率、TGは結晶の透過率である。
【0020】
典型的には、式(1)に関して下記の値が実測される。
C=8×10-42;TC=0.35;EC=0.04
【0021】
式(1)にこれらの数値を入れることにより、式(2)が得られる。
C=L×TG×1.12×10-5W (2)
【0022】
ソーラー針を有する、ウオッチなどの可搬装置に関して、発生出力は下記式(3)により与えられる。
【0023】
A=L×SA×EA×TG (3)
【0024】
式中、SAは2本の針の表面積、EAは針の太陽電池の効率である。
【0025】
時針と分針一式に関して、表面積SAはSA=4.4×10-52である。
【0026】
本発明の好適な実施形態によれば、表示針1を構成する太陽電池はヘテロ接合電池である。
【0027】
ヘテロ接合太陽電池は、異なるエネルギーギャップを持つ物質を接触させて載置することにより得られる。例えば、シリコンヘテロ接合は、水素化アモルファスシリコン(a−Si:H)を結晶性シリコン(c−Si)と接触させて載置することからなる。a−Si:Hのエネルギーギャップは、c−Siのエネルギーギャップよりもはるかに大きいからである。a−Si:Hの導電性は、c−Siの導電性よりもはるかに低いので、電流を集めるためには導電層がその表面全体に渡って付加されなければならない。電池の光照射側において、この導電層は、一般に透明の導電性酸化物(TCO)からなり、電流を集める。このTCOはまた、反射防止層として作用しつつ、金属電極との十分な接触を確実にする。
【0028】
現在利用できるヘテロ接合電池の効率は、EA=0.22である。このような電池の厚みは150μmであり、ウオッチなどの可搬体に従来から使用されている針厚に匹敵する。
【0029】
式(3)に前記数値を入れることにより、下記式(4)が得られる。
A=L×TG×0.97×10-5W (4)
【0030】
輝度と結晶の透過率はどちらの場合も同じなので、式(2)と(4)において得られる出力は、どちらの場合もかなり遜色がない。
【0031】
このようにして、ソーラー針という解決策が、例えば、ウオッチの文字板用の装飾に関する制限を克服するという利点を有するのは、文字板が所望の素材、色、仕上がりをもって作ることができるからである。
【0032】
ソーラー針は、アスラブ・エス アー名義の欧州特許第0948060号公報に記載の公知の方法により製造できる。この特許においては、ウオッチなどの計時器用文字板を構成する円形の太陽電池の製造が記載されている。この特許においては、しかしながら、当該発明は文字板に限定されず、その他のいかなる形態の太陽電池の製造にも、特にソーラー針の製造にも利用できる。
【0033】
ソーラー針によって集められたエネルギーを輸送するためには、特定の構造が提供され、1本のソーラー針の極のうちの1つが、2本の針間の電気的な接触を介して他方のソーラー針の極のうちの1つに接続され、エネルギー源の端子へのソーラー針の電気接続のために2本の針の駆動アーバを使用できるようにしなければならない。このような構造が欧州特許出願第14170094.8号において出願人により記載されている。以下の説明において、その特許出願の構造がソーラー針の使用に合うように適合されている。
【0034】
図1図2に示した例において、本発明による針一式は、第1と第2の表示針、すなわち、表示針1と表示針2をそれぞれ備える。第1の表示針1は、第1の環状体4からなり、針部6が延び、少なくとも1つの太陽電池により構成でき、略直線状に延びている。第1の環状体4は、第1の表示針1の駆動アーバ10を通すための穴8をその中央に有する。第1の環状体4には、観察者に向いた上面部12と、上面部12に対向する下面部14が備わっている。第1の環状体4の上面部12と下面部14は、側面16によりその周囲の全長に渡ってお互いに接続される。下記に更に詳述する発明の特徴によれば、第1の環状体4には、その上面部12と下面部14に渡って及び駆動アーバ10が係合する穴8の内部が導電性物質層により覆われている。
【0035】
第1の表示針1と同様に、第2の表示針2は、第2の環状体18からなり、針部20が延び、少なくとも1つの太陽電池により構成でき、略直線状に延びている。第2の表示針2の第2の環状体18は、第1の表示針1の駆動アーバ10内部に同心円状に配置される、駆動アーバ24を通すための穴22をその中心に有する。第2の環状体18には、観察者に向いた上面部26と上面部26に対向する下面部28が備わっている。第2の環状体18の上面部26と下面部28は、側面30により周囲の全長に渡ってお互いに接続される。下記に更に詳述する発明の特徴によれば、第2の環状体18には、その上面部26と下面部28に渡って及び駆動アーバ24が係合する穴22の内部が導電性物質層により覆われている。
【0036】
第1と第2の表示針1と2は、フレーム内蔵された、例えば表示針1と2一式が装着された腕時計などの電気エネルギー源36との電気接続のために、第1と第2の極、すなわち極32A、32B及び34A、34Bをそれぞれ備える。電気エネルギー源36は、例えば二次電池である。
【0037】
第1の光源の第1の極32Aは、第1の表示針1の駆動アーバ10を介してエネルギー供給源36に接続され、第1の光源32の第2の極32Bは、第2の光源の第1の極34Aと、以下に詳述する方法で接続される。第2の光源34の第2の極34Bは、第2の表示針2の駆動アーバ24を介してエネルギー供給源36に接続される。この目的を達成するために、第1と第2の表示針1と2の駆動アーバ10と24は、導電性でなければならず、絶縁層38の挿入によりお互いに電気的に絶縁されていなければならない。
【0038】
上述のとおり、第1と第2の環状体4と18は、その上面部と下面部に渡って導電性物質層により覆われている。すなわち、駆動アーバ24は、第2の環状体18に配置された金属で被覆された穴22に押し込まれている。その結果、第2の環状体18の上面部26は、駆動部24と同じ電位となる。逆に(図4参照)、第2の環状体18の下面部28に配置され、導電性物質の局部除去により電気的に絶縁にされた連続溝40は、下面部28が駆動アーバ24から電気的に絶縁されるように、駆動アーバ24を取り囲んでいる。同様に、それ自体が閉じた、連続溝40と同様に絶縁されている連続溝42が、第2の環状体18の上面部26に配置され、上面部26のその他の部分から電気的に絶縁されたアイランド44を形成するようにしている。第2の環状体18の厚みに形成された金属で被覆された貫通孔46は、上面部26に配置されたアイランド44と下面部28をお互いに電気的に接続できるようにしている。
【0039】
同様に、駆動アーバ10は第1の環状体4の金属で被覆された穴8に押し込まれている。その結果、第1の環状体4の下面部14は駆動アーバ10と同じ電位を持つことになる。逆に、第1の環状体4の上面部12に配置され導電性物質の局部除去により電気的に絶縁にされた連続溝48は、上面部12が駆動アーバ10から電気的に絶縁されるように、駆動アーバ10を取り囲んでいる。同様に、それ自体が閉じた、連続溝48と同様に絶縁されている連続溝50が、第1の環状体4の下面部14に配置されており、下面部14のその他の部分から電気的に絶縁したアイランド52を作るようにしている。第1の環状体4の厚みに形成された金属で被覆された貫通孔54は、下面部14に配置されたアイランド44と上面部12をお互いに電気的に接続できるようにしている。
【0040】
最後に、第2の環状体18の下面部28は、第1と第2の表示針1と2の間に配され駆動アーバ10を軸とする導電性且つ機械的弾性の接触子56を介して、第1の環状体4の上面部12と接触して載置されている。上面部26に配置されたアイランド44は、このように第1の環状体4の上面部12に電気的に接続され、次にこの上面部12は第1の環状体4の下面部14に配置されたアイランド52と電気的に接続される。
【0041】
本発明によれば、第1の極32Aは、第1の表示針1の駆動アーバ10を介してエネルギー供給源36の第1の端子に電気的に接続される。この目的を達成するために、第1の極32Aは、例えばワイヤボンディング技術によって、第1の環状体4の下面部14に接続される。第2の極32Bは、接触子56を介して第1の極34Aに接続され、第1と第2の表示針1と2間の電気的導通を確実にする。このために、第2の極32Bは、第1の環状体4の下面部14に配置されたアイランド52に接続される。第1の環状体4の厚みに形成された金属で被覆された貫通孔54により、アイランド52は第1の環状体4の上面部12と電気的に接続され、次にこの上面部12が、接触子56により第2の環状体18の下面部28に接続される。第2の環状体18の下面部28は、次に金属で被覆された貫通孔46により第2の環状体18の上面部26に配置されたアイランド44に接続される。最後に、第1の極34Aは、第2の環状体18の上面部26に配置されたアイランド44に電気的に接続される。第2の極34Bは、駆動アーバ24を介してエネルギー源36の第2の端子に接続される。このために、第2の極34Bは、第2の環状体18の上面部26に電気的に接続される。
【0042】
本発明は、例示された例に限定されず、当業者が想到する各種の変形と変更ができることは、言うまでもない。
【符号の説明】
【0043】
1 第1の表示針
2 第2の表示針
4 環状体
6 略直線状に延びる針部
8 穴
10 駆動アーバ
12 上面部
14 下面部
16 側面
18 環状体
20 略直線状に延びる針部
22 穴
24 駆動アーバ
26 上面部
28 下面部
30 側面
32A,32B 第1と第2の極
34A,34B 第1と第2の極
36 電気エネルギー源
38 絶縁層
56 接触子
図1
図2
図3
図4
図5
【国際調査報告】