(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
時字部を有してなる不透明な文字盤の下面に太陽電池を配置してなる構造の太陽電池時計であって、
前記不透明な文字盤の下面に光反射面を有し、
前記時字部は、前記不透明な文字盤に設けた光透過用孔に光透過材料が封止されて構成され、
かつ前記光透過材料が、前記文字盤の上面側でレンズ状となって突出して形成されており、
さらに、前記太陽電池を、前記光透過用孔径よりも大きなサイズであって、前記文字盤とほぼ同面積の大きさとし、前記文字盤と所定の間隙を持って、前記光反射面と対向して前記光透過用孔から露出する位置に配したことを特徴とした太陽電池時計。
【請求項２】
前記時字部を構成する光透過材料に、染料または顔料を含有した材料を用いることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池時計。
【請求項３】
前記時字部を構成する光透過材料に、短波長光を長波長光に変換する蛍光性物質を含有した材料を用いることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池時計。
【請求項４】
前記時字部と前記太陽電池とを密着させて配置したことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の太陽電池時計。
【請求項５】
前記光透過材料に光透過性の接着剤を用い、前記文字盤と前記太陽電池とを前記時字部を構成する前記光透過材料により固定したことを特徴とする請求項４に記載の太陽電池時計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は太陽電池時計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、太陽電池時計として透明もしくは半透明な文字盤下に太陽電池基板を配置するものが実用化されている。この配置は、製造上のコスト、太陽電池の集光面積などの点から他の配置方法に対して優れた構造である。また、半透明な文字盤を使用することでデザイン上の自由度は格段に向上する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの太陽電池時計においては、透明な文字盤を使用したものでは、その下部に配置された太陽電池基板の色によって時計のデザインが制限されるという問題がある。また、半透明な文字盤を使用した場合、色の彩度が低下し、外観上の質感が不透明な文字盤に比べ劣るという問題がある。とくに、文字盤の色を白色とした場合、この問題は顕著となる。
【０００４】
そこで、本発明は、文字盤の下面に太陽電池基板を配置した構造において、不透明な文字盤を使用可能とし、デザインの自由度を向上させ、太陽電池を用いない時計と同等な外観を有する太陽電池時計を提供することを目的としたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の太陽電池時計は、不透明な文字盤を用い文字盤内の時字部分を光透過用孔とし、その光透過用孔が文字盤に設けた光透過材料で封止して、文字盤の上面側にレンズ状となって突出して形成されて時字部を構成することを特徴とするものである。
本構成により、文字盤の下面に配置した太陽電池に、光透過用孔面積に対して光透過量を増大した光を入射させて、太陽電池への光入射量を向上させることができる。
【０００６】
また、本発明の太陽電池時計は、前述した不透明文字盤の下部面に光反射面を有することを特徴としたものである。
本構成により、光透過用孔からの入射光を、より効率的に太陽電池に入射させ、光透過用孔から入射し太陽電池上部で反射された光の一部は文字盤下部に当たる。本構造ではこの光を文字盤下部で再度反射させることにより太陽電池への光入射量を向上させるものとなる。
【０００８】
また、本発明の太陽電池時計は、前述した時字部を構成する光透過材料に、染料または顔料を含有した材料を用いることを特徴としたものである。
本構造により、光透過孔である時字部の外観を変化させることができ、デザイン上の自由度を向上させることが出来る。
また、本発明の太陽電池時計は、前述した時字部を構成する光透過材料に、短波長光を長波長光に変換する蛍光性物質を含有した材料を用いることを特徴としたものである。
本構造の様に蛍光性物質を用いることによって、太陽電池の発電に寄与しない短波長光を長波長光に変換し、太陽電池の出力特性を向上させることができる。
【０００９】
また、本発明の太陽電池時計は、前述した時字部を、文字盤下部に配置した太陽電池と密着させることを特徴としたものである。
一般にガラスの屈折率は１．４から１．５の範囲にあり、透明樹脂の屈折率は１．３から１．６の範囲にある。このため、光透過用孔に配置したガラスまたは透明樹脂と文字盤下に配置した太陽電池との間に空気層が存在することで、ガラスまたは透明樹脂下部と太陽電池上部での光反射が太陽電池への光入射量を減少させる。しかし、ガラスまたは透明樹脂を文字盤下部に配置した太陽電池と密着させることにより、この反射をほぼゼロに抑制することが出来、太陽電池への入射光量をより向上させることができる。
【００１０】
また、本発明の太陽電池時計は、前述した光透過材料を透明接着剤とし、文字盤と太陽電池とを、時字部を構成する光透過材料により固定したことを特徴としたものである。
本構成によれば、太陽電池の固定用部材を使用しないことにより、製造コストをより安価とすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明によれば、文字盤の下面に太陽電池基板を配置する構造の太陽電池時計において、文字盤内の時字部を光透過用孔とすることで、光不透明な基板の使用可能とし、デザインの自由度を向上させ、太陽電池を用いない時計と同等な外観を有する太陽電池時計を提供するものである。以下、本発明の実施例について説明する。
【００１２】
【実施例】
図１は本発明の太陽電池時計の文字盤２１の平面図である。光透過用孔である時字部を構成する光透過用孔１１の面積は文字盤に対し１５％の開口率とした。またこの文字盤は両面黒色に塗装したアルミ板を用いた。この文字盤の下面に文字盤とほぼ同面積で、５００ｌｘ蛍光灯下短絡電流５０μＡの出力を持つのアモルファスシリコン太陽電池を配置した。図２は本発明の文字盤および太陽電池基板の配置を断面図で示したものあり、２１が文字盤、３１が太陽電池、１１が光透過用孔、２２が文字盤下部面を示す。この太陽電池はガラス基板状に形成されており、ガラス基板側から光入射を行うものである。文字盤の下面と太陽電池上部面の間隔（Ｓ）は２ｍｍとし、光透過孔以外からの光入射を防ぐため外周部に遮光用シール（４１）を設けた。本構造において蛍光灯５００ｌｘ下において短絡電流７．０μＡの出力を得た。
【００１３】
次に、不透明文字盤の文字盤下部面２２に塗装を行わないアルミ板を用いることにより、光反射面を構成することで、光透過用孔からの入射光をより効率的に太陽電池に入射させることを特徴としたものである。ここで、前述の構造を作製し、同様に蛍光灯５００ｌｘ下で光照射した際の短絡電流は７．８μＡであった。以下に示す実施例においては、不透過文字盤として文字盤下部面２ａに塗装を行わないアルミ板を用いることとする。
【００１４】
図３に光透過用孔の周辺部の拡大断面図をしめす。集光用レンズ１２としてPMMA樹脂をもちいた。また集光用レンズの外形ｄ１は光透過用孔径ｄ２の１．２倍とした。本構造における蛍光灯５００ｌｘ下での短絡電流は８．０μＡであった。
【００１５】
図４に本発明における太陽電池時計の光透過用孔の周辺部の拡大断面図をしめす。集光用レンズ（１２）として前途と同様にPMMA樹脂を用い太陽電池のガラス面に密着させた。本構造における蛍光灯５００ｌｘ下での短絡電流は８．５μＡであった。また、同様な構造において蛍光性材料として1,1,4,4-テトラフェニル1,3-ブタジエンを30ｗｔ％分散したＰＭＭＡ樹脂を用いたところ、短絡電流は８．８μＡに向上し外観も変化した。
【００１６】
図４と同様な構造を集光用レンズとして硬化後透明となる接着剤をもちいて構成した。本構造において太陽電池は文字盤に実用的な強度で固定され、また蛍光灯５００ｌｘ下で
の短絡電流は８．２μＡであった。
【００１７】
【発明の効果】
これまで述べてきたように、本発明によって光にたいして不透明な文字盤を用い太陽電池を用いない時計と同等の外観を有する太陽電池時計を提供することができる。また、その構成によっては、文字盤面積に対する光透過用孔面積の比率を上回る電流出力を有する太陽電池時計を提供することが出来る。また、その構成によっては太陽電池基板の固定も行えるためコスト的に優れた太陽電池時計を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の太陽電池時計に用いる文字盤の平面図である。
【図２】本発明の太陽電池時計の文字盤、太陽電池基板の配置を示した断面図である。
【図３】本発明の太陽電池時計に用いる光透過孔周辺部の拡大断面図である。
【図４】本発明の太陽電池時計に用いる光透過孔周辺部の拡大断面図である。
【符号の説明】
１１  光透過用孔
１２  集光用レンズ
２１  文字盤
２２  文字盤下部面
３１  太陽電池
４１  遮光用シール
Ｓ    文字盤と太陽電池の間隔
ｄ１  集光用レンズ径
ｄ２  光透過用孔径
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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