(57)【要約】【課題】種々のソーラーセルを備えた電子機器において、ソーラーセルを配置した表示部周辺のデザインに影響せず、なおかつ表示部の平面形状に角部を有する異形形状にも対応可能なソーラーセルを提供する。【解決手段】表示部2と、長辺1ｂと短辺1ｃを有するソーラーセル1とを有し、ソーラーセルの長辺1ｂが表示部の外周にほぼ沿っていて、且つその発電領域1ａが表示部2の中心側を向くように配置された電子機器において、ソーラーセル1が長辺とほぼ直交する方向に複数のスリット部ｅ、ｆ、ｇを有する構成となっている。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示部と、長辺と短辺を有するシート状のソーラーセルとを有し、該ソーラーセルの長辺が前記表示部の外周にほぼ沿っていて、且つその発電領域が前記表示部の中心側を向くように配置された電子機器において、前記ソーラーセルが長辺とほぼ直交する方向に複数のスリット部を有することを特徴とするソーラーセルを備えた電子機器。
【請求項２】
前記スリット部が一方の長辺から他方の長辺に向かって切欠いた括れ部であることを特徴とする請求項１に記載のソーラーセルを備えた電子機器。
【請求項３】
前記スリット部が一方の長辺から他方の長辺に向かって切欠いた第１括れ部と、他方の長辺から一方の長辺に向かって切欠いた第２括れ部とを有することを特徴とする請求項１に記載のソーラーセルを備えた電子機器。
【請求項４】
前記第１括れ部と前記第２括れ部は、前記ソーラーセルの長辺に沿う中心線を挟んで対向して設けられていることを特徴とする請求項３に記載のソーラーセルを備えた電子機器。
【請求項５】
前記スリット部が前記ソーラーセルの長辺の長さをほぼ均等に分割する位置に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１つに記載のソーラーセルを備えた電子機器。
【請求項６】
前記表示部の外周が角部を有しており、前記スリット部が前記角部に対応するように配置されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１つに記載のソーラーセルを備えた電子機器。
【請求項７】
前記ソーラーセルの括れ部には前記電子機器を構成する部材が係合していることを特徴とする請求項２から請求項６のいずれか１つに記載のソーラーセルを備えた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示部と、長辺と短辺を有するシート状のソーラーセルとを有し、ソーラーセルの長辺が表示部の外周にほぼ沿っていて、且つその発電領域が表示部の中心側を向くように配置された電子機器に関する。さらに詳しくは、表示部が円形だけでなく、四角形のような角部を有する異形形状の表示部に対応可能なソーラーセルを備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ソーラーセルを備える電子機器の一つである電子時計では、光エネルギーを電気エネルギーに変換し、その電気エネルギーが時刻を表示するためのモータの駆動、液晶の表示等に利用される。また、光エネルギーがある限り発電することが可能なので、電池交換が不要である。そのため、このような電子時計から廃棄電池が発生することもなく、環境への負担が少ないものである。また、ユーザー側にとっても電池を交換しなくてはいけないというわずらわしさがなく、大変使いやすいものである。
【０００３】
通常、ソーラーセルを備えた電子時計の構造は、電子時計の文字板にソーラーセルの発電領域を剥き出しの状態で配置したり、表示部を構成する文字板の下面にソーラーセルを配置したりという構造が取られている。文字板の下にソーラーセルを配置する場合、文字板は光を透過しなくてはいけない。よって文字板は透過性のある透明もしくは半透明である必要があるため、その材料は限定されてしまう。また、十分に光をソーラーセルに導かなくてはいけないため、光の透過を阻害するデザインを文字板の表面に付加することはできなかった。
【０００４】
また文字板の下面にソーラーセルを配置した場合においても四角形などの異形形状や円形の場合でも、前述で述べたような文字板を利用することにより電子機器自体のデザインに影響を与えないものが製作可能であるが、上途したように透明もしくは半透明の文字板にしなくてはいけないため、その文字板のデザイン性に制約を受けるものであった。
【０００５】
そこで電子時計の文字板のデザイン性を重視するために、長辺と短辺を有する短冊状のソーラーセルを、文字板の外周に垂直にリング状に配置するというものが提案されている（特許文献1参照）。
文字板の下面ではなく、外周に沿う形でソーラーセルを配置することで、透明もしくは半透明の文字板を使用する必要がなくなり、電子時計の文字板のデザインの幅を広げることができるという効果がある。  
【０００６】
従来の短冊状のソーラーセルをリング状の形状にして配置した電子時計は、ソーラーセルを文字板の下面に配置するのではなく、文字板の外周部に沿って、かつ発電領域が文字板の表面に対してほぼ鉛直に配置されるため、前述した文字板を透明もしくは半透明とする必要ない。そのため、例えば文字板に高反射性の金属材料を用いたり、視認側の表面に多彩なインク層を設けた文字板を使用したりということが可能であり、デザイン性にすぐれた電子時計を提供することができる。
【０００７】
しかしながら、従来のリング状に曲げられたソーラーセルを有した電子時計で、文字板の平面形状が角部を有する異形形状の場合、この角部に対応するようにリング状にしたソーラーセルを文字板に添わせるためには、ソーラーセルを角部に合わせて折り曲げて配置しなくてはいけない。すると、このリング状のソーラーセルを構成する発電領域であるアモリファスシリコン層や、この発電領域を両端から支える上部電極、下部電極を構成する
電極材料が脆く硬いために、この部分に亀裂が生じ、リング状にしたソーラーセルが断線、破損、または切断してしまう問題があった。
【０００８】
そのため、角部にソーラーセルを沿わせるためには、できるだけソーラーセルを折り曲げないように、湾曲させて設置しなくてはいけなかった。よってこの構造では、文字板の角部の曲げ半径の大きなものでしかソーラーセルが対応することができず、例えば文字板が長方形の場合はソーラーセルの配置形状が楕円形になってしまい、電子時計本体のデザインに制約が出てしまう。したがって従来のリング状のソーラーセルを用いると文字板のデザイン性にはすぐれるものの、文字板の形が四角形などの異型形状の場合にソーラーセルを沿わせることができないという問題があった。
【０００９】
上記の問題を解決するものとして異型形状にも対応出来る構造が提案されている（特許文献2参照）。
特許文献2において、文字板の角部に対応する部分を可撓性の導電性部材とし、複数のソーラーセルを導電性部材で電気的につなぎ、異型形状や角部にも対応させるという構造である。この構造の場合、非常に脆い材料でできている発電領域を曲げることはせず、角部にはソーラーセルを設けずに、可撓性の導電性部材でソーラーセル同士を電気的につないでいるので、ソーラーセルが断線、破損、または切断してしまうということがない。したがって、この場合においてもソーラーセルを文字板に対し垂直に設置することが可能であり、電子機器本体のデザインに影響することなく四角形のような異型形状にもデザインに影響を与えることなく対応することが可能であった。
【００１０】
【特許文献１】特開2003−270366号公報（第6頁、1図）
【特許文献２】特開2005−274361号公報（第７頁、１図、第８頁、3図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、このような構造でも問題がある。電子機器の外装のデザイン性、文字板のデザイン性の自由度が増えるという点は解決したが、複数のソーラーセルを電気的に接続するという複雑な構造であるため、ソーラーセルの製造時に一般的に使用されている一枚のソーラーセルに比べ高価であり、ソーラーセルと導電性部材をつなぐ部分で故障や接続不良の割合が増えてしまうというのが問題がある。
したがって本発明では、上記の課題を解決し、電子機器の文字板の幅広いデザインに対応させることができるソーラーセルを備えた電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するために、本発明の電子機器の表示部に長辺と短辺を有するシート状のソーラーセルの長辺が前記表示部の外周にほぼ沿っていて、且つその発電領域が前記表示部の中心側を向くように配置された電子機器において、前記ソーラーセルが長辺とほぼ直交する方向に複数のスリット部を有することを特徴とする。
【００１３】
また、前記スリット部が一方の長辺から他方の長辺に向かって切欠いた括れ部であることを特徴とする。
【００１４】
また前記スリット部が一方の長辺から他方の長辺に向かって切欠いた第１括れ部と、他方の長辺から一方の長辺に向かって切欠いた第２括れ部とを有することを特徴とする。
【００１５】
また前記第１括れ部と前記第２括れ部は、前記ソーラーセルの長辺に沿う中心線を挟ん
で対向して設けられていることを特徴とする。
【００１６】
また前記のいずれか１つに記載のソーラーセルを備えた電子機器において、前記スリット部が前記ソーラーセルの長辺の長さをほぼ均等に分割する位置に設けられていることを特徴とする。
【００１７】
また前記のいずれか1つに記載のソーラーセルを備えた電子機器において、前記表示部の外周が角部を有しており、前記スリット部が前記角部に対応するように配置されていることを特徴とする。
【００１８】
また前記のいずれか1つに記載のソーラーセルを備えた電子機器において、前記ソーラーセルの括れ部には前記電子機器を構成する部材が係合していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
このような手段をとることで本発明によれば、表示部の外周が角部を持った構造であっても、ソーラーセルを角部に沿う形にするということが可能であるため、電子機器本体や表示部の構造、デザインの自由度の幅が広がるものとなる。
【００２０】
また本発明では一枚のソーラーセルにスリットもしくは括れを設けた構造であるため、先願の特許のように、複数のソーラーセルを導電性部材で電気的につなげるという複雑な構造をとっていない。したがって、本発明の構造は先願のものに比べ、構造が比較的簡単なことから製造時の故障率低下、コストの削減を見込める。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。図１は本発明の第１の実施形態である電子時計の平面図、図２は図１における、Ａ−Ａ線断面図、図３はソーラーセルの展開図、図４はソーラーセルのみを示す外観図、図５はソーラーセルを電子時計に組み込んだ状態を示す説明図である。
【００２２】
図１に示すように、４は電子時計を構成するケース部材、Ｂは秒針と分針と時針と文字板２とから構成された時刻表示部である。１はソーラーセルであり、時刻表示部Ｂを構成する文字板２の外周に沿って配置されている。そして、ソーラーセル１の発電領域１ａは、文字板２の中心側を向くように、文字板２の表面対してほぼ垂直に配置されている。本実施形態の電子時計は、時刻表示部Ｂが四角形であり、四つの角部を有する電子時計であり、ソーラーセル１はこの４つの角部うち、3つの角部に沿って折り曲げて配置される構造をとっている。
【００２３】
図2に示すように、本実施形態ではソーラーセル１を時刻表示部Ｂの中心側を向くように配置している。８はケース部材４とパッキンを介して固定されたガラスである。３は電子時計の表示を行なうための動力源であるムーブメントである。７は見返しリングであり、透明部材で構成されていてソーラーセル１の発電領域１ａに光を導く導光部材である。９はムーブメント３をケース部材４への固定を行なうための中枠であり、中枠９にはソーラーセル１を固定するための溝９ａ、中枠９に見返しリング７を固定するための溝9ｂがある構造となっている。１０は裏蓋であり、電子時計のケース部材４に納められた各構成要素を気密に保つために、パッキン５を介してケース部材４に固定されている。  
【００２４】
図３は本実施形態で使用しているソーラーセルの展開図である。特徴として、長辺1ｂと短辺1ｃを有する短冊状のソーラーセルであり、一枚で形成されたソーラーセル１の長辺１ｂとほぼ直交する方向に、複数のスリット部を複数設けた構造となっている。本実施形態におけるスリット部は、括れ部ｅ、ｆ、ｇで構成されている。６は発電部であるソー
ラーセル１とムーブメント３を電気的につなぐための接続端子部である。
【００２５】
本実施形態で使用されるソーラーセル1は、図３に示すように、一般的に使用される短冊状の一枚のソーラーセルと比較した場合、括れ部ｅ、ｆ、ｇが存在するため、この部分だけソーラーセル１が細くなっている。ソーラーセルに括れ部を設けて、ソーラーセルを自由に折り曲げることが可能なため、角部に対応してソーラーセル１を曲げることが可能である。
【００２６】
ソーラーセル１は電子時計に組み込まれた時、図4に示すようなリング状の形状で配置される。そして、文字板２の角部に対応する部分には、括れ部ｅ、ｆ、ｇが位置するようになっている。例えば電子時計では、ガラス８を通った光は見返しリング７を通過した光と、文字板２に反射した後、見返しリング７を通過した光により発電される。発電した電力は、接続端子部6を介してムーブメント3に電力供給される構造となっている。
【００２７】
図５は角部の拡大図を示す。電子時計の文字板２の外周にほぼ沿う形でソーラーセルは設置されているが、今までの固定の方法はソーラーセルの短冊状に戻ろうとする反力を用いて固定させていた。したがって、ソーラーセルを文字板２の外周に沿わせて保持する力は大変弱い。そこで、本実施形態では、ソーラーセル1の括れ部ｅ、ｆ、ｇに中枠9の突起部９ｃを結合させ、ソーラーセル１自体を位置決めし、固定している。図５においては、説明を簡単にするためにソーラーセル１の溝と見返しリング７の溝は省略した。
【００２８】
次に本発明の第２の実施形態を説明する。図6は、第２の実施形態である電子時計の平面図、図７はソーラーセルの展開図、図８はソーラーセルのみを示す外観図、図９はソーラーセルを電子時計に組み込んだ状態を示す説明図である。図６〜図９において、第１の実施形態と同一名称の部材には、同一の番号を付与して、説明が重複しないようにしている。
【００２９】
図６で示した第２の実施形態においても、電子時計の基本構造は同じであり、断面形状は図2と同様の構造となるので、図６の断面図は省略した。
【００３０】
図７は本実施形態で使用されるソーラーセル１の展開図である。特徴として、長辺1ｂ、１ｄと二つの短辺1ｃを有する短冊状のソーラーセルである。一枚で形成されたソーラーセル１の長辺１ｂとほぼ直交する方向に、複数の第１括れ部Ｊ、Ｋ、Ｌを設けており、さらに長辺１ｄとほぼ直交する方向に、複数の第２括れ部Ｊ′、Ｋ′、Ｌ′を設けている。そして、第１括れ部Ｊ、Ｋ、Ｌと第２括れ部Ｊ′、Ｋ′、Ｌ′は、ソーラーセル１の長辺１ｂ、1ｄに沿う中心線を挟んで、対向して設けられている。
【００３１】
ソーラーセル１は電子時計に組み込まれた時、図８に示すようなリング状の形状で配置される。そして、文字板２の角部に対応する部分には、第１括れ部Ｊ、Ｋ、Ｌと第２括れ部Ｊ′、Ｋ′、Ｌ′が位置するようになっている。一枚のソーラーセル１を大きな半径で曲げる場合は断線、破断等の問題が以前からなかったため、本実施形態でも従来通り大きな半径で曲げる構造となっている。
【００３２】
図9は図６の曲げ部分の拡大図である。ソーラーセル１の長辺１ｂ、１ｄにそれぞれ第１括れ部Ｊ、Ｋ、Ｌと第２括れ部Ｊ′、Ｋ′、Ｌ′を設けたので、片側に括れ部を設けた場合よりも、バランスよく曲げることができる。説明を簡単にするためにソーラーセル１の溝と見返しリング７の溝は省略した。
【００３３】
次にソーラーセル１の変形例を３つ説明する。図10は切り込み状の細長いスリット部ｍ，ｎ、ｏ、を設けた例を示している。この変形例によれば、発電領域１ａの面積を増やすこ
とができる。図11は括れ部ｅ、ｆ、ｇの形状をＶ字状に形成した例を示している。括れ部の形状は任意に設定することができる。図１２は括れ部の数を増やした変形例を示している。この変形例によれば、文字板２の角部の数に応じて、括れ部の数を調整できることを示している。変形例をいくつか挙げたが、様々な文字板２に対してソーラーセル１を沿うようにして配置するためには、文字板２の形状に応じて、ソーラーセルの１形状を適宜変更すればよい。
【００３４】
例えば図13に示すように5角形の時刻表示部を持った電子時計の時刻表示部に沿わせて配置することも容易になる。このように、スリットの数を変化させていくことにより、三角形、四角形、五角形と多角形のものにも対応することが可能である。
【００３５】
上記各実施形態では、文字板２に角部を有するもののみを対象に説明をしたが、本発明はそれに限定されるものではなく、例えばソーラーセル１の長辺をほぼ均等に分割するようなスリットを複数設けることにより、直径の小さい円形の文字板２においても小さく曲げることが可能であるため、本発明を利用して円形の文字板２の外周にソーラーセル１をリング状にして配置することも可能である。
【００３６】
以上のように、本発明によれば、文字板２が四角形などの多角形の場合でも、また円形の場合でも、スリットもしくは括れ部の数を変化させることにより大きい曲げ半径から、小さい曲げ半径のものまで対応できるソーラーセルを構成することが可能である。よってソーラーセルを文字板２の外周に対してリング状に沿わせても電子時計の文字板２のデザインに合わせて幅広く対応することが可能である。
【００３７】
また、文字板２の形状により時刻表示部Ｂの角部の形状は変化するが、時刻表示部Ｂにほぼ沿うように配置されるソーラーセル１のスリット部もしくは括れ部の曲げられる量も変化する。したがって、すべての角部にスリットを形成する必要はない。時刻表示部Ｂの角部の形状が緩やかである部分については、発電領域１ａを残すことが可能である。また、時刻表示部Ｂにソーラーセル１を沿わせるために、とても小さい半径で曲げなくてはいけない部分については、ソーラーセル１の角部を接続電極によりソーラーセル同士を電気的につなぐ構造でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施形態
【図２】本発明の一実施形態の断面図
【図３】図１で使用されるソーラーセルの展開図の一実施形態
【図４】図１にソーラーセルが配置された状態のソーラーセルの一形状
【図５】図１の実施状態でソーラーセルの括れ部を電子時計の構成部材に固定を行なった図
【図６】本発明の一実施形態
【図７】図６で使用されるソーラーセルの展開図の一実施形態
【図８】図6にソーラーセルが配置された状態のソーラーセルの一形状
【図９】図６の曲げ部分の拡大図
【図１０】ソーラーセルの展開図の一実施形態
【図１１】ソーラーセルの展開図の一実施形態
【図１２】ソーラーセルの展開図の一実施形態
【図１３】5角形の文字板２を持った電子機器の文字板２に沿わせて配置した場合のソーラーセルの形状
【符号の説明】
【００３９】
1帯状のソーラーセル
1ａ発電領域
1ｂソーラーセルの長辺
1ｃソーラーセルの短辺
2文字板
3ムーブメント
4ケース部材
5パッキン
6ソーラーセル端子部
7見返しリング
8ガラス
9中枠
９ａ中枠のソーラーセルの溝
９ｂ中枠の見返しリングの溝
９ｃ中枠の突起部10裏蓋
Ｂ 時刻表示部
【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６】
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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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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