(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池と、
前記太陽電池の表側に配置され、熱可塑性樹脂で形成され、多層積層により干渉反射を生じさせることにより金属様光沢をもつ光透過性反射板と、
前記光透過性反射板の表側に配置され、前記光透過性反射板側が凹凸面であり、前記凹凸面の凸部の断面形状が三角形であり、前記凹凸面の凹凸ピッチが１００μｍ以下である光透過性基板と、
を備え、
前記光透過性基板の臨界角をθｃと表し、前記三角形の頂角をθと表す場合に、前記三角形の頂角θは、π／２−θ／２≧θｃの関係を満たす
太陽電池付き時計。
【請求項２】
前記光透過性反射板は、耐熱温度が６０℃以下である
請求項１に記載の太陽電池付き時計。
【請求項３】
前記三角形の頂角は９０°以下である
請求項１又は２に記載の太陽電池付き時計。
【請求項４】
前記凹凸面は、平面視において、渦巻き模様をなす
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の太陽電池付き時計。
【請求項５】
前記凹凸面は、平面視において、１２時方向から６時方向に伸びる複数の線模様をなす
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の太陽電池付き時計。
【請求項６】
前記光透過性反射板は、表側の面に艶消し層が設けられている
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の太陽電池付き時計。
【請求項７】
前記太陽電池と、前記光透過性反射板とは、互いに押圧された状態で固定される
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の太陽電池付き時計。
【請求項８】
太陽電池と、前記太陽電池の表側に重ねて配置され、熱可塑性樹脂で形成され、多層積層により干渉反射を生じさせることにより金属様光沢をもつ光透過性反射板とを備える文字板において、
前記太陽電池の表側の面に形成された突起によって、前記光透過性反射板に形成される変形痕を隠す方法であって、
裏側の面が凹凸面であり、前記凹凸面の凸部の断面形状が三角形であり、かつ、前記凹凸面の凹凸ピッチが１００μｍ以下である光透過性基板を、前記光透過性反射板の表側に重ねて配置し、
前記光透過性基板の臨界角をθｃと表し、前記三角形の頂角をθと表す場合に、前記三角形の頂角θは、π／２−θ／２≧θｃの関係を満たし、
前記光透過性基板を前記光透過性反射板と一体にして固定する
変形痕を隠す方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は太陽電池付き時計、及び変形痕を隠す方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池付き時計の文字板は、太陽電池の発電に必要な光を透過させるため光透過性の材質で形成される。また、文字板に金属様の光沢を持たせて美観を向上させるために、文字板の材質及び構造として、光を透過し、かつ、光を反射するものを採用する場合がある。
【０００３】
下記特許文献１には、下面にプリズム反射面を設けた透過性文字板と、該透過性文字板の下面側に設けた半透過反射板を有するソーラセル付時計用文字板が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１７４９４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載のソーラセル付時計用文字板では、透過性文字板のプリズム面と半透過反射板を設けたことにより、太陽電池の発電に必要な光を透過させつつ、文字板の表面を明るく鮮明にしている。しかしながら、ソーラセル付時計用文字板はデザインの多様化が求められ、さまざまな反射率の半透過反射板を用いる必要があるが、ソーラセル付時計用文字板に適した厚さの半透過反射板は選択肢が限られる。そして、この条件に適した光透過性反射板が熱可塑性樹脂で形成されたものである場合、比較的高温の環境下で太陽電池付き時計を使用すると光透過性反射板が軟化する場合がある。光透過性反射板が軟化すると、太陽電池の表面形状が光透過性反射板に転写され、光透過性反射板が変形して変形痕が形成され、文字板の美観を損なう場合がある。
【０００６】
本発明の目的は、光透過性反射板を備える太陽電池付き時計において、文字板の美観を保つことである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決すべく本出願において開示される発明は種々の側面を有しており、それら側面の代表的なものの概要は以下の通りである。
【０００８】
（１）太陽電池と、前記太陽電池の表側に配置され、熱可塑性樹脂で形成され、多層積層により干渉反射を生じさせることにより金属様光沢をもつ光透過性反射板と、前記光透過性反射板の表側に配置され、前記光透過性反射板側が凹凸面であり、前記凹凸面の凸部の断面形状が三角形であり、前記凹凸面の凹凸ピッチが１００μｍ以下である光透過性基板と、を備え、前記光透過性基板の臨界角をθｃと表し、前記三角形の頂角をθと表す場合に、前記三角形の頂角θは、π／２−θ／２≧θｃの関係を満たす太陽電池付き時計。
【００１０】
（２）（１）において、前記光透過性反射板は、耐熱温度が６０℃以下である太陽電池付き時計。
【００１１】
（３）（１）又は（２）において、前記三角形の頂角は９０°以下である太陽電池付き時計。
【００１２】
（４）（１）乃至（３）のいずれか一項において、前記凹凸面は、平面視において、渦巻き模様をなす太陽電池付き時計。
【００１３】
（５）（１）乃至（４）のいずれか一項において、前記凹凸面は、平面視において、１２時方向から６時方向に伸びる複数の線模様をなす太陽電池付き時計。
【００１４】
（６）（１）乃至（５）のいずれか一項において、前記光透過性反射板は、表側の面に艶消し層が設けられている太陽電池付き時計。
【００１５】
（７）（１）乃至（６）のいずれか一項において、前記太陽電池と、前記光透過性反射板とは、互いに押圧された状態で固定される太陽電池付き時計。
【００１６】
（８）太陽電池と、前記太陽電池の表側に重ねて配置され、熱可塑性樹脂で形成され、多層積層により干渉反射を生じさせることにより金属様光沢をもつ光透過性反射板とを備える文字板において、前記太陽電池の表側の面に形成された突起によって、前記光透過性反射板に形成される変形痕を隠す方法であって、裏側の面が凹凸面であり、前記凹凸面の凸部の断面形状が三角形であり、かつ、前記凹凸面の凹凸ピッチが１００μｍ以下である光透過性基板を、前記光透過性反射板の表側に重ねて配置し、前記光透過性基板の臨界角をθｃと表し、前記三角形の頂角をθと表す場合に、前記三角形の頂角θは、π／２−θ／２≧θｃの関係を満たし、前記光透過性基板を前記光透過性反射板と一体にして固定する変形痕を隠す方法。
【発明の効果】
【００１７】
上記本発明の（１）の側面によれば、光透過性反射板に変形痕が形成される場合であっても、文字板の美観が保たれ、変形痕文字板を正面から見たときに、光透過性基板に形成される変形痕が最も視認しづらい太陽電池付き時計が得られる。
【００１９】
また、上記本発明の（２）の側面によれば、腕時計で要求される耐熱温度のような比較的低い温度で熱成形が可能で熱により変形しやすい光透過性反射板であっても美観が保たれた状態で使用することができる太陽電池付き時計が得られる。
【００２０】
また、上記本発明の（３）の側面によれば、点状変形痕が視認されづらい太陽電池付き時計が得られる。
【００２１】
また、上記本発明の（４）の側面によれば、光の干渉による構造色の発生が抑制された太陽電池付き時計が得られる。
【００２２】
また、上記本発明の（５）の側面によれば、線模様と文字板を視認する方向が直交する場合よりも、点状変形痕が視認されづらい太陽電池付き時計が得られる。
【００２３】
また、上記本発明の（６）の側面によれば、点状変形痕がさらに視認されづらい太陽電池付き時計が得られる。
【００２４】
また、上記本発明の（７）の側面によれば、太陽電池と光透過性基板とを確実に固定することができるとともに、高温の環境に置かれたとしても、点状変形痕が視認されづらい太陽電池付き時計が得られる。
【００２５】
また、上記本発明の（８）の側面によれば、光透過性反射板に変形痕が形成される場合であっても、文字板の美観が保たれ、変形痕文字板を正面から見たときに、光透過性基板に形成される変形痕が最も視認しづらい変形痕を隠す方法が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る太陽電池付き時計を示す平面図である。
【図２】太陽電池付き時計の断面図である。
【図３】太陽電池付き時計の断面の拡大図である。
【図４】文字板を正面から見た場合における光の反射を説明する図である。
【図５】文字板を斜めから見た場合における可視範囲を説明する図である。
【図６Ａ】光透過性基板の裏側の凸部の頂角が９０°よりも大きな角度の場合における可視範囲を説明する図である。
【図６Ｂ】光透過性基板の裏側の凸部の頂角が９０°よりも小さな角度の場合における可視範囲を説明する図である。
【図７】太陽電池を収めた中枠を示す平面図である。
【図８】中枠に嵌合された光透過性反射板を示す平面図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る太陽電池付き時計を示す平面図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係る太陽電池付き時計を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２８】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の実施形態に係る太陽電池付き腕時計１を示す平面図である。図１には、ベゼル２ａ、見返しリング２ｂ、文字板３、渦巻き模様４ａ、時字５、日窓６、指針７、竜頭８が示されている。また、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線における太陽電池付き時計１の断面図である。図２には、ベゼル２ａ、見返しリング２ｂ、時字５、風防９、胴１０、裏蓋１１、ムーブメント１２、光透過性基板２０及び光透過性反射板２１から構成される文字板３、太陽電池３０が示されている。
【００２９】
なお、図１に示した太陽電池付き時計１のデザインは一例にすぎない。ここで示したもの以外にも、例えば、文字板３及び太陽電池付き時計１の外形形状を、丸型でなく角型にしてもよいし、見返しリング２ｂに秒を表示するインデックスを付けてもよい。また、見返しリング２ｂは無くてもよい。本実施形態では、指針７を時針、分針の２本としているが、秒針を加えることとしてもよく、日窓６には日付を表示することとするが、それに限らず、曜日を表示することとしてもよい。また、タイムゾーンやサマータイムの有無、電池の残量、各種の表示を行う補助指針を備えることとしてもよい。その場合、ベゼル２ａの外側に、竜頭８の他にボタンを備えることとして、ユーザが種々の操作を行えるようにしてもよい。
【００３０】
太陽電池付き時計１には、文字板３を覆うように、ガラス等の透明材料により形成された風防９がベゼル２ａに取り付けられている。また、胴１０、ベゼル２ａ、見返しリング２ｂ、及び風防９が一体となった外装部品には、文字板３、太陽電池３０、及びムーブメント１２が収容されており、裏側は裏蓋１１によって閉じられている。本明細書では、太陽電池付き時計１の風防９が配置される側（図２における紙面上側）を表側、裏蓋１１が配置される側（図２における紙面下側）を裏側、及び、表側及び裏側に対応した面を、それぞれ、表側の面及び裏側の面と呼ぶこととする。
【００３１】
文字板３の裏側には、太陽電池３０が配置され、表側から入射した光により発電がなされる。そのため、文字板３を構成する光透過性基板２０及び光透過性反射板２１は、ある程度光を透過する材質で形成される。また、光透過性反射板２１は、熱可塑性樹脂で形成され、光の反射率が３０％〜７０％と比較的高く、好ましくは金属様光沢を持つ。このような特性を持つ材質であれば、光透過性反射板２１を形成する材質としてどのようなものを用いてもよいが、好適な例として、ＰＥＴ（polyethylene terephthalate）の多層積層により干渉反射を生じさせるフィルムを挙げることができる。このような光透過性反射板２１は、裏側に配置された太陽電池３０に光を透過させつつ、金属に似た光沢により文字板３の美観を向上させる。このような光透過性反射板２１は、その材質上、あるいは構造上、耐熱温度が比較的低い場合があり、例えば、光透過性反射板２１として東レ株式会社製のピカサス（登録商標）を使用した場合、その耐熱温度は６０℃である。なお、光透過性反射板２１の耐熱温度は、材料特性として示されることがある他、熱間プレスの適用可能温度の下限値として示される場合もある。また、光透光性基板２０は、光透過性反射板２１の表側に配置され、光透過性反射板２１側（裏側）が凹凸面である。
【００３２】
図３は、本実施形態に係る太陽電池付き時計１の断面の拡大図である。図３は、図２に示す拡大領域５０を拡大した図である。時字５が表側の面に配置された光透過性基板２０は、裏側に凹凸面を有する。凹凸面の凸部の断面形状は三角形であり、頂角θは、例えば９０°以下である。凸部を形成する三角形の斜面は、平滑面であり、光を反射しやすい面となっている。また、凹凸面の凹凸ピッチｐは、例えば１００μｍ以下である。ここで、凹凸ピッチｐとは、凸部を形成する三角形の頂点間距離をいう。光透過性基板２０の裏側には、光透過性反射板２１が配置される。光透過性反射板２１の裏側には、太陽電池３０が配置される。なお、本実施形態では、光透過性基板２０の裏側の凹凸面は、平面視において渦巻き模様４ａを形成するが、模様は同心円模様であってもよい。ただし、同心円模様より渦巻き模様の方が、光の干渉による構造色の発生が抑制される。そのため、同心円模様よりも渦巻き模様を形成する方が望ましい。もっとも、光透過性基板２０に同心円模様を形成して、文字板３の有する美観の一部として構造色を積極的に利用することとしてもよい。
【００３３】
本実施形態に係る太陽電池付き時計１において、光透過性基板２０の厚さは４００μｍ〜５００μｍであり、光透過性反射板２１の厚さは１００μｍである。過去に製造した時計に、この厚さの光透過性反射板２１を標準的に用いていれば、同じ厚さのものを選択することにより、文字板３以外の部材の設計変更が不要となり、メリットが大きい。例えば、１００μｍの厚さで、反射率の種類が選択できる光透過性反射板２１としては、前述のピカサス（登録商標）が適している。但し、文字板３を構成する光透過性反射板２１の最適な厚さは１００μｍに限らず、過去に製造した時計に１００μｍ以外の厚さの光透過性反射板２１が標準的に用いている場合は、その厚さが最適である。
【００３４】
太陽電池３０は、表面に微小な凹凸を有する場合がある。例えば、アモルファスシリコン太陽電池の場合、プラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）によりアモルファスシリコンの薄膜を形成するか、又はＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明電極を形成すると、表面に直径数百μｍのスパッタ痕が形成される場合がある。太陽電池３０の表面にスパッタ痕があると、太陽電池付き時計１が光透過性反射板２１の耐熱温度付近か、又はそれを上回る程度の高温、例えば自動車のダッシュボード中等、に置かれたとき、軟化した光透過性反射板２１に太陽電池３０のスパッタ痕が転写される場合がある。光透過性反射板２１にスパッタ痕が転写されると、太陽電池付き時計１を再び冷却しても、転写されたスパッタ痕と同程度の大きさの点状変形痕が光透過性反射板２１に残留して、文字板３の美観を損なう場合がある。なお、光透過性反射板２１に残留する変形痕の形状は、太陽電池３０のスパッタ痕の形状に応じて変化し、必ずしも点状とは限らず、線状等の場合もあり得る。
【００３５】
図４は、文字板３を正面から見た場合における光の反射を説明する図である。上述のように、太陽電池３０のスパッタ痕が光透過性反射板２１に転写されると、光透過性反射板２１の表側の面に点状変形痕６０が形成される場合がある。しかし、本実施形態に係る太陽電池付き時計１によれば、文字板３を正面から見た場合に、以下に説明する条件を満たす場合であれば、凹凸面の斜面で光が全反射されるため、凹凸面の裏側に形成された点状変形痕６０が視認されづらくなる。その場合、文字板３を正面から見る観察者７０は、光線経路６１を進む光を視認するため、凹凸面の裏側に形成された点状変形痕６０が視認しづらくなる。
【００３６】
以下で、凹凸面の斜面で光が全反射されて、凹凸面の裏側に形成された点状変形痕６０が最も視認しづらくなる条件について説明する。図４に示すように、光が入射角θｉで凹凸面の斜面に入射する場合、反射角は入射角に等しく、θｉである。ここで、観察者７０の視線方向（文字板３に対して直交する方向）と凹凸面の斜面とがなす角は、π／２−θｉラジアンである。図４から明らかなように、凹凸面の凸部を形成する三角形の頂角θとは、θ／２＝π／２−θｉの関係にある。なお、入射角及び反射角は、反射面（凹凸面の斜面）の法線から測った角度により定義されている。
【００３７】
凹凸面の斜面で全反射された光が観察者７０によって視認される場合、文字板３を正面から見た場合に、凹凸面の裏側に形成された点状変形痕６０が最も視認されづらくなると考えられる。光透過性反射板２１の臨界角をθｃと表すとき、全反射が起こるためには、θｉ≧θｃでなければならない。よって、θ／２＝π／２−θｉの関係を考え合わせると、文字板３を正面から見た場合に、凹凸面の裏側に形成された点状変形痕６０が最も視認されづらくなるための条件は、π／２−θ／２≧θｃであることがわかる。例えば、臨界角が４５°（π／４ラジアン）であれば、点状変形痕６０が最も視認されづらくなるための条件は、θ≦π／２となり、頂角θが９０°以下である場合に全反射が起こり、凹凸面の裏側に形成された点状変形痕６０が視認されづらくなるとわかる。なお、臨界角は、光透過性基板２０の屈折率をｎとし、空気の屈折率を１とする時、ｓｉｎ（θｃ）＝１／ｎの関係で定まる角度である。また、仮に凸部の頂角θが、π／２−θ／２≧θｃという条件を満足しない場合であっても、凹凸面の裏側に形成された点状変形痕６０が視認されづらい効果は発揮される。例えば、臨界角が４５°で、凸部の頂角が９０°よりもわずかに大きな場合であっても、凹凸面の斜面で透過する光の量が大幅に増えるのではなく、９０°を越えた増加角度に応じてわずかに増えることとなる。従って、凹凸面の斜面で全反射が起こらない場合であっても、頂角に応じて光の一部は反射されるため、凹凸面を有しない場合に比べて点状変形痕６０が視認されづらくなる。なお、光透過性反射板２１に形成される変形痕が、表側の面以外の場所、例えば、表側の面が平らで変形せずに光透過性反射板２１の裏側の面や内部が凹んだ状態で形成される場合であっても、光透過性基板２０の裏側の凹凸面の斜面で光が全反射される上記の条件が満たされるのであれば、同様に変形痕は視認されづらくなる。
【００３８】
図５は、文字板３を斜めから見た場合における可視範囲を説明する図である。文字板３を斜めから見る場合のうち、光透過性反射板２１に形成された点状変形痕６０が最も視認されやすくなると考えられるのは、凹凸面の斜面で光の全反射が起こらない場合であり、凹凸面の斜面に直交する角度から文字板３を見る場合である。この場合、１つの凸部の斜面越しに、光透過性反射板２１の表側の面のうち範囲Ｌの面が視認されることとなる。なお、図５において、厳密には、光透過性基板２０表側の面では、その面状態に応じて屈折した光が観察者７０に到達するが、可視範囲には影響しないため、図示を省略して簡略化して示している。文字板３を斜めから見た場合を示す他の図（後述する図６Ａ、及び図６Ｂの場合）についても同様である。
【００３９】
仮に、範囲Ｌに点状変形痕６０の全体が収まる場合、観察者７０は、文字板３を斜めから見る場合に点状変形痕６０を視認できると考えられる。一方、範囲Ｌに点状変形痕６０の全体が収まらない場合、すなわち範囲Ｌが点状変形痕６０の大きさより小さい場合、点状変形痕６０は複数の凸部の斜面により分断されて視認されることとなり、点状変形痕６０が視認されづらくなると考えられる。従って、点状変形痕６０の直径をＤとするとき、文字板３を斜めから見る場合に点状変形痕６０が視認されづらくなる条件は、Ｌ≦Ｄである。なお、光透過性反射板２１に形成される変形痕が平面視において円形以外の形状である場合、変形痕を平面視した場合における変形痕の面積と等しい面積を有する円を考え、その直径をもって変形痕の大きさと定義することとしてよい。
【００４０】
さらに、文字板３を斜めから見る場合は、光透過性基板２０の表側の面を斜めから視認することとなるため、光透過性基板２０の表側の面で生じる光の反射量が増え、これも点状変形痕６０を視認されづらくしている。このように、文字板３を斜めから見る場合、凹凸面の山と谷の両方で点状変形痕６０が分断されるようにも思われるため、点状変形痕６０の直径Ｄと凹凸ピッチＰとの関係が、Ｄ≧Ｐ／２であれば点状変形痕６０が視認されづらくなるとも思われるが、上述のようにＤ≧Ｐであることが条件となる。
【００４１】
次に、光透過性基板２０における裏側の凸部の頂角が９０°である場合と、９０°以外の場合の視野範囲について説明する。光透過性基板２０における裏側の凸部の頂角が９０°の場合、凹凸面の斜面に直交する角度から文字板３を見たときの視野範囲Ｌは、凹凸ピッチＰと等しくなる。この場合は、図５に示したピッチＰ内の２つの斜面が成す角度が９０°となり、ピッチＰ内の右側の斜面に直交する角度から見ると、視線は、ピッチＰ内の左側の斜面と並行になるので、左側の斜面の先端部が視野範囲Ｌの端部になる。同様に、ピッチＰ内の右側の斜面の端部が視野範囲Ｌの他方の端部となるため、視野範囲Ｌは、図５に示したピッチＰ内の２つの斜面の両端の間の長さとなり、この長さはピッチＰである。
【００４２】
図６Ａは、光透過性基板２０の裏側の凸部の頂角θ１が９０°よりも大きな角度の場合における可視範囲を説明する図である。図６Ｂは、光透過性基板２０の裏側の凸部の頂角θ２が９０°よりも小さな角度の場合における可視範囲を説明する図である。図６Ａ及び図６Ｂでは、光透過性基板２０の裏側の凸部の頂角が９０°の場合を破線で描くとともに、要部を拡大し、他の部分は図示を省略している。
【００４３】
図６Ａの実線で示すように、光透過性基板２０の裏側の凸部の頂角θ１が９０°よりも大きい場合には、観察者７０ａが凹凸面の斜面に直交する方向から文字板３を見ると、光透過性反射板２１の表面における範囲Ｌ１が視認されることとなる。範囲Ｌ１は、図６Ａの破線で示した凸部の頂角が９０°の場合における観察者７０の可視範囲Ｌよりも狭い。
【００４４】
また、図６Ｂの実線で示すように、光透過性基板２０の裏側の凸部の頂角θ２が９０°よりも小さい場合には、観察者７０ｂが凹凸面の斜面に直交する方向から文字板３を見ると、光透過性反射板２１の表面における範囲Ｌ２が視認されることとなる。範囲Ｌ２は、図６Ｂの破線で示した凸部の頂角が９０°の場合における観察者７０の可視範囲Ｌよりも狭い。なお、図６Ｂにおいて、頂点Ｔａを通る線Ｓ１よりも頂点Ｔｂ側の領域は、頂点Ｔａ〜Ｔｂ間の斜面によって視野が遮られる。同様に、頂点Ｔｄを通る線Ｓ２よりも頂点Ｔｃ側の領域は、頂点Ｔｃ〜Ｔｄの斜面によって視野が遮られる。このように、観察者７０ｂが凹凸面の斜面に直交する方向から文字板３を見る場合、光透過性基板２０の裏側の凸部の頂角が９０°のときに最も視野が広くなる。
【００４５】
本発明の発明者らは、上述の理論を裏付けるため、凸部の頂角θが９０°であり、凹凸ピッチＰが、５０μｍ、１００μｍ、及び１５０μｍである光透過性基板２０をそれぞれ作成し、点状変形痕６０がどの程度視認されるか実験した。その結果、凹凸ピッチＰが１５０μｍの場合には点状変形痕６０が視認され、凹凸ピッチＰが１００μｍの場合には点状変形痕６０がほとんど視認されず、凹凸ピッチＰが５０μｍの場合には点状変形痕６０がまったく視認されなかった。ここで、点状変形痕６０のうち直径が１００μｍ以下のものはそもそも視認できないため、視認され得る変形痕の大きさは１００μｍ程度であると考えられる。そのため、凹凸ピッチＰが１００μｍ以下であれば点状変形痕６０がほとんど視認されないという実験結果は、上述の理論に合致するものである。なお、凹凸面の斜面に直交する角度と、正面との間の角度から文字板３を見る場合には、凹凸面の斜面で光が全反射することと、複数の凸部により点状変形痕６０が分断されて視認されることの両方の理由により、点状変形痕６０が視認されづらくなると考えられる。また、光透過性反射板２１に形成される変形痕が、表側の面以外の場所、例えば光透過性反射板２１の裏側の面や内部、に形成される場合であっても、変形痕が複数の凸部により分断される上記の条件が満たされる場合には、同様に変形痕は視認されづらくなる。
【００４６】
上述の理論、及び実験結果に基づくと、光透過性基板２０の裏側の凸部の頂角が９０°のときに視野が最も広くなるので、光透過性基板２０の裏側のピッチが１００μｍ以下であれば、光透過性基板２０の裏側の凸部の頂角が１８０°未満の任意の角度において、点状変形痕６０は複数の凸部の斜面により分断されて視認されることとなり、点状変形痕６０が視認されづらくなる。しかも、凸部の頂角の角度を変えるようなデザイン変更が生じたり、凸部の頂角が精度良く９０°に形成できなくても、光透過性基板２０の裏側のピッチを変更又は修正する必要がない。すなわち、光透過性基板２０の裏側のピッチを１００μｍ以下に設定することによって、文字板３への光透過性基板２０の適用が容易になる。さらに、光透過性基板２０の裏側の凸部の頂角が９０°以上の場合には、次のように、点状変形痕６０を視認されづらくするための、点状変形痕６０の直径Ｄと凹凸ピッチＰとの関係を求めることができる。
【００４７】
図５より読み取れるように、凸部の斜面の長さは、Ｐ／（２ｃｏｓ（π／２−θ／２））である。斜面の長さの１／ｃｏｓ（π／２−θ／２）がＬであるから、範囲Ｌと、凸部の頂角θ及び凹凸ピッチＰとの関係は、Ｌ＝Ｐ／（２ｃｏｓ２（π／２−θ／２））となる。従って、凸部の頂角が９０°以上の場合に、点状変形痕６０が視認されづらくなるための凸部の頂角θ及び凹凸ピッチＰに対する条件は、Ｄ≧Ｐ／（２ｃｏｓ２（π／２−θ／２））となる。例えば、凸部の頂角θが直角（π／２ラジアン）である場合、Ｄ≧Ｐとなり、凹凸ピッチが点状変形痕６０の大きさより小さい場合に、点状変形痕６０が視認されづらくなる。このように、光透過性基板２０の裏側の凸部の頂角が９０°以上の場合には、Ｄ≧Ｐ／（２ｃｏｓ２（π／２−θ／２））という条件式に基づいて、凹凸ピッチＰを１００μｍよりも大きな値に設定することにより、更なる文字板３のデザインの多様化も可能である。
【００４８】
光透過性反射板２１の表側の面には、艶消し層を設けてもよい。光透過性反射板２１の表側の面に艶消し層を設けると、光が拡散され、光透過性反射板２１に形成される点状変形痕がさらに視認されづらくなる。また、光透過性基板２０が光透過性反射板２１に貼り付くことによりモアレ模様が生じるのを防ぐことができる。
【００４９】
光透過性反射板２１の表側の面には、光透過性有色層を設けてもよい。光透過性反射板２１の表側の面に光透過性有色層を設けると、特定の波長の光の透過が妨げられ、光透過性反射板２１に形成される点状変形痕がさらに視認されづらくなる。また、光透過性有色層と艶消し層とを組み合わせた構成を採用してもよい。その場合、艶消し層の表面に形成された凹凸を埋めないように、光透過性有色層は艶消し層の裏側に形成することが望ましい。すなわち、光透過性反射板２１の表側に光透過性有色層を形成し、光透過性有色層の表側に艶消し層を形成することが望ましい。
【００５０】
光透過性基板２０の表側の面には、艶消し層を設けてもよい。光透過性基板２０の表側の面に艶消し層を設けると、光が拡散され、光透過性反射板２１に形成される点状変形痕がさらに視認されづらくなる。当然ながら、上記の構成を組み合わせた構成を採用することとしてもよい。
【００５１】
図７は、太陽電池３０を収めた中枠４０を示す平面図である。中枠４０は、内部にムーブメント１２等を収めるケースである。太陽電池３０は、ムーブメント１２の表側に重ねて配置される。太陽電池３０は、太陽電池３０の周縁に形成された切り欠きと、中枠４０の周縁に形成された切り欠きと、を合わせるように配置することで位置合わせされて配置される。中枠４０は、第１嵌合部４１と第２嵌合部４２とを有する。第１嵌合部４１及び第２嵌合部４２は、太陽電池３０の表側に重ねて配置される光透過性反射板２１の位置合わせ及び光透過性基板２０の嵌合のための部材である。
【００５２】
図８は、中枠４０に配置された光透過性反射板２１を示す平面図である。光透過性反射板２１は、中枠４０の有する第１嵌合部４１及び第２嵌合部４２により位置合わせされる。光透過性基板２０が第１嵌合部４１及び第２嵌合部４２に嵌合により固定されることで、光透過性反射板２１は、中枠４０から脱落することなく保持される。このとき、光透過性反射板２１と太陽電池３０とは、互いに接触し、互いに押圧された状態で固定される。このことが、太陽電池３０のスパッタ痕が光透過性反射板２１に転写される要因の１つである。なお、図７、図８に示した太陽電池３０及び光透過性反射板２１の固定構造は一例である。このような構造に限らず、文字板３を構成する部材が動かないようにするためには、光透過性反射板２１を太陽電池３０に対して押圧した状態で固定することが必要である。
【００５３】
太陽電池３０のスパッタ痕が光透過性反射板２１に転写されているか否かは、以下の方法で判別することができる。はじめに、スパッタ痕を有する場合がある太陽電池３０を用意する。太陽電池付き時計が製品として使用される条件を再現するため、太陽電池３０は、中枠４０に配置した状態で用意することが望ましい。
【００５４】
次に、太陽電池３０の表側に、光透過性反射板２１と光透過性基板２０を配置する。光透過性反射板２１は、中枠４０の有する第１嵌合部４１及び第２嵌合部４２により位置合わせされ、光透過性基板２０は、これらの嵌合部に嵌合させて固定することが望ましい。
【００５５】
その後、太陽電池３０、光透過性反射板２１、及び光透過性基板２０を、太陽電池付き時計１について要求される耐熱温度である所定の温度、例えば６０℃、に加熱する。加熱により光透過性反射板２１が軟化する場合、太陽電池３０の有するスパッタ痕が光透過性反射板２１に転写されることがある。
【００５６】
最後に、光透過性反射板２１の表側の面、内部、裏側の面を観察する。それにより、光透過性反射板２１に、点状変形痕等の変形痕が形成されているか否かを検査する。
【００５７】
光透過性反射板２１に点状変形痕等の変形痕が観察される場合であっても、以下の方法で変形痕が視認されづらい太陽電池付き時計を設計することができる。はじめに、光透過性反射板２１において観察された変形痕のうち、視認され得るものの大きさを測定する。ここで、変形痕の大きさとは、変形痕が点状変形痕である場合には、点状変形痕を平面視した場合における点状変形痕の直径である。また、変形痕が点状変形痕でない場合には、変形痕を平面視した場合における変形痕の面積と等しい面積を有する円を考え、その直径を変形痕の大きさとしてよい。
【００５８】
次に、視認され得る変形痕の大きさの測定結果に基づいて、光透過性基板２０の裏側の面に形成する凹凸面の凹凸ピッチを設定する。凹凸ピッチの上限値は、すべての大きさの変形痕が視認されづらくなるように定められる。凹凸ピッチは、その上限値を下回るようにしつつ、文字板３に明瞭な模様が表れるように調整することで定められてよい。凹凸ピッチは、光透過性基板２０の屈折率から導かれる臨界角に基づいて設計し、視認され得る変形痕の大きさの測定結果に基づいて調整することとしてよい。
【００５９】
本実施形態に係る太陽電池付き時計１では、太陽電池３０の表側の面に形成されたスパッタ痕等である突起により、光透過性反射板２１に点状変形痕等の変形痕が形成される場合がある。その場合であっても、光透過性基板２０を光透過性反射板２１の表側に重ねて配置し、一体に固定する方法を文字板３に適用することによって、変形痕を隠すことができる。光透過性基板２０は、その裏面に凸部の断面形状が三角形であって、凹凸ピッチが１００μｍ以下の凹凸面が形成される。そのため、上述の理由により、文字板３を正面又は斜めから見た場合に、光透過性反射板２１に形成された変形痕が視認されづらくなる。光透過性基板２０は、光透過性反射板２１を押さえ付けて固定される。そのため、光透過性反射板２１に形成される変形痕によって光透過性基板２０に同様な変形痕が形成されないように、光透過性基板２０の材質として、少なくとも６０℃では変形しない材質を用いる必要がある。ここで、光透過性反射板２１は、６０℃以下で変形する材質を用いて形成されてよいため、換言すると、光透過性基板２０は、光透過性反射板２１よりも耐熱温度が高い材質を用いて形成される。
【００６０】
［第２の実施形態］
図９は、本発明の第２の実施形態に係る太陽電池付き時計１を示す平面図である。本実施形態に係る太陽電池付き時計１と、図１に示す第１の実施形態に係る太陽電池付き時計１との違いは、平面視において、文字板３に複数の線模様であるストライプ模様４ｂが表れている点である。ストライプ模様４ｂは、光透過性基板２０の裏側の凹凸面により形成される。ストライプ模様４ｂは、１２時方向から６時方向に伸びる凹凸により形成され、凹凸ピッチは、例えば１００μｍ以下である。ここで、凹凸ピッチとは、隣接する凸部の頂点間距離である。凸部の断面形状は三角形であり、その頂角は、例えば９０°以下である。
【００６１】
本実施形態に係る太陽電池付き時計１によれば、光透過性反射板２１に視認され得る大きさの点状変形痕が形成されても、点状変形痕が２以上の凹凸により分離されて視認されることとなり、点状変形痕がより視認されづらくなる。また、ストライプ模様４ｂが１２時−６時方向に延びることにより、文字板３を６時方向から斜めに見るか、又は文字板３を正面から見る場合に、凹凸を構成する斜面を斜めから見ることになり、斜面で光が反射されるため点状変形痕がより視認されづらくなる。一方、文字板３を３時方向又は９時方向から斜めに見る場合、凹凸を構成する斜面と直交する方向から当該斜面を見ることになり、光の透過量が多くなり点状変形痕が視認されやすくなってしまう。文字板３は、６時方向から斜めに見るか、又は文字板３を正面から見るのが通常であるから、本実施形態のようにストライプ模様４ｂを１２時−６時方向に延びるように形成することで、点状変形痕をより視認しづらくすることができる。また、光透過性基板２０の裏側の凹凸面の凸部を形成する三角形の頂角θが、光透過性基板２０の臨界角θｃとの間で、π／２−θ／２≧θｃの条件を満足すれば、凹凸面の斜面で光が全反射して点状変形痕が最も視認されづらくなる。具体的に、臨界角θｃが４５°の場合、凸部の頂角θが９０°以下であれば、点状変形痕が最も視認されづらくなる。また、視認され得る点状変形痕の大きさを１００μｍとするとき、凹凸ピッチＰが１００μｍ以下であれば、凸部の頂角の角度θに依存せず、文字板３を斜めから見た場合であっても、点状変形痕が２以上の凹凸により分離されて視認されることとなり、点状変形痕がより視認されづらくなる。
【００６２】
［第３の実施形態］
図１０は、本発明の第３の実施形態に係る太陽電池付き時計１を示す平面図である。本実施形態に係る太陽電池付き時計１と、図１に示す第１の実施形態に係る太陽電池付き時計１との違いは、文字板３に四角錐模様４ｃが表れている点である。プリズム模様４ｃは、光透過性基板２０の裏側の凹凸面により形成される。四角錐模様４ｃは、光透過性基板２０の裏側の面から裏側に向かって突出する四角錐形状により形成される。四角錐模様４ｃは、模様を形成する四角錐の稜線が１２時−６時方向に延びるように形成され、凹凸ピッチは、例えば１００μｍ以下である。本実施形態の場合、凹凸ピッチとは、隣接する四角錐の頂点間の距離である。四角錐は正四角錐であり、断面形状は三角形である。当該三角形の頂角は、例えば９０°以下である。
【００６３】
本実施形態に係る太陽電池付き時計１によれば、光透過性基板２０の凹凸面により、光透過性反射板２１に視認され得る大きさの点状変形痕が形成されても、点状変形痕が２以上の凹凸により分離されて視認されることとなり、点状変形痕がより視認されづらくなる。また、四角錐模様４ｃを形成する四角錐の稜線が１２時−６時方向に延びることにより、文字板３を６時方向から斜めに見るか、又は文字板３を正面から見る場合に、四角錐を構成する斜面を斜めから見ることになり、当該斜面で光が反射されるため点状変形痕がより視認されづらくなる。一方、文字板３を３時方向又は９時方向から斜めに見る場合、四角錐を構成する斜面と直交する方向から当該斜面を見ることになり、光の透過量が多くなり点状変形痕が視認されやすくなってしまう。文字板３は、６時方向から斜めに見るか、又は文字板３を正面から見るのが通常であるから、本実施形態のように四角錐模様４ｃを形成する四角錐の稜線を１２時−６時方向に延びるように形成することで、点状変形痕をより視認しづらくすることができる。変形痕また、光透過性基板２０の裏側の凹凸面の凸部を形成する四角錐の頂角θが、光透過性基板２０の臨界角θｃとの間で、π／２−θ／２≧θｃの条件を満足すれば、凹凸面の斜面で光が全反射して点状変形痕が最も視認されづらくなる。具体的に、臨界角θｃが４５°の場合、四角錐の頂角θが９０°以下であれば、点状変形痕が最も視認されづらくなる。また、視認され得る点状変形痕の大きさを１００μｍとするとき、凹凸ピッチＰが１００μｍ以下であれば、四角錐の頂角の角度θに依存せず、文字板３を斜めから見た場合であっても、点状変形痕が２以上の凹凸により分離されて視認されることとなり、点状変形痕がより視認されづらくなる。
【符号の説明】
【００６４】
１  太陽電池付き時計、２ａ  ベゼル、２ｂ  見返しリング、３  文字板、４ａ  渦巻き模様、４ｂ  ストライプ模様、４ｃ  四角錐模様、５  時字、６  日窓、７  指針、８  竜頭、９  風防、１０  胴、１１  裏蓋、１２  ムーブメント、２０  光透過性基板、２１  光透過性反射板、３０  太陽電池、４０  中枠、４１  第１嵌合部、４２  第２嵌合部、５０  拡大領域、６０  点状変形痕、６１  光線経路、７０，７０ａ，７０ｂ  観察者。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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