JP2014044100A - ソーラーセル付電子時計 - Google Patents

Abstract

【課題】風防ガラスに対して低い入射角で光が入射するような状況でも、文字板の外周縁部の背面側に略垂直に配置したソーラーセルの発電面に光を効率よく導いて十分な発電量を得ることができるソーラーセル付電子時計を提供する。
【解決手段】文字板４の外周縁部近傍の背面側周囲に配置されたソーラーセル８の発電領域８ｂと対向する側に、上部側が文字板４の表面よりも上側となるように形成された第１の反射面（反射膜がコーティングされた第１傾斜面９ｂ）と、文字板４の表面よりも下側となるように形成された第２の反射面（反射膜がコーティングされた第２傾斜面９ｃ）とを有する見返しリング９を配置し、文字板４の上方側又は／及び斜め上方側から入射する光を、第１の反射面又は／及び第２の反射面で反射させて、その反射光を前記ソーラーセル８の発電領域８ｂに導光させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、受光した太陽光などの光を光電変換するソーラーセル（太陽電池）を備え、該ソーラーセルで得られた発電電力を時計駆動源として利用するソーラーセル付電子時計に関する。

ソーラーセルで得られた発電電力を時計駆動源として利用するソーラーセル付電子時計では、例えば、ソーラーセルを半透過性の文字板の背面側に配置したり、ソーラーセルを文字板表面上の外周部周囲に略垂直に配置した構造が従来より知られている。しかしながら、このようなソーラーセルの配置構造では、ソーラーセルの濃紺色が風防ガラスを通して見えるため、美的外観が損なわれる。また、ソーラーセルを文字板表面上の外周部周囲に略垂直に配置するので、風防ガラスから時刻表示面である文字板までの距離が長くなりすぎて、時刻表示面が奥の方に見えてしまい、表示の視認性も低下する問題があった。

このため、ソーラーセルが風防ガラスの外側から見えないようにするために、例えば、特許文献１には、非透過性の文字板の外周縁部近傍の背面側に、発電面を外側に向けたソーラーセルを略垂直に配置するとともに、ソーラーセルの発電面の前方側に傾斜した反射板を配置し、文字板の外周側に設けた透過部を通して入射した外光を、反射板で反射させてソーラーセルの発電面に導くようにした構造が開示されている。なお、この反射板は文字板よりも下側に配置されている。

更に、特許文献２には、ソーラーセルを表示パネルの裏側に配置し、表示パネルの周囲に設けた光取り入れ部から導光手段を介してソーラーセルまで光を導く構造が開示されている。

実開昭６２−１６４９１号公報 特開２００８−２０９３６８号公報

ところで、前記特許文献１のようなソーラーセル付電子時計のソーラーセルの配置構造では、風防ガラス面に対して高い入射角で光が文字板外周側の透過部に入射する場合（風防ガラス面に対する法線と風防ガラス面に対する光の入射方向とのなす角度が小さいことを意味する）は、入射光を反射板で反射させてソーラーセルの発電面に効率よく導くことができる。

しかしながら、このソーラーセル付電子時計が腕時計タイプの場合、腕に装着している状況では、腕の位置や体の姿勢等によって光源（屋外では太陽光、屋内では天井等の照明光）から風防ガラスに入射する光の入射角が大きく変化する。このため、特許文献１の構造だと、特に風防ガラスに対して低い入射角（風防ガラス面に対する法線と風防ガラス面に対する光の入射方向とのなす角度が大きいことを意味する）で光が入射する状況では、文字板外周側の透過部から反射板へ入射する光量が減少するために、ソーラーセルの発電面へ導かれる光量も減少し、十分な発電量が得られなくなる。

同様に特許文献２においても、風防ガラスを通してあらゆる方向から入射される光を導光手段の機能だけで表示パネル下のソーラーセルにまで十分導くことは難しいため、十分に発電電力を増やすことができなかった。

そこで、本発明は、風防ガラスに対して低い入射角で光が入射するような状況でも、文字板の外周縁部の背面側に略垂直に配置したソーラーセルの発電面に光を効率よく導いて十分な発電量を得ることができるソーラーセル付電子時計を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために本発明に係るソーラーセル付電子時計は、文字板の背面側周囲に、発電領域が表面に形成された帯状のソーラーセルを前記文字板に対して略垂直に配置したソーラーセル付電子時計において、少なくとも上部側が前記文字板の表面よりも上側となるように配置された第１の反射面と、前記ソーラーセルの発電領域と対向するように前記文字板の表面よりも下側となるように配置された第２の反射面とを有し、前記第１、第２の反射面は、それぞれ傾斜しており、前記文字板の上方側又は／及び斜め上方側から入射する光を、前記第１の反射面又は／及び前記第２の反射面で反射させて、その反射光を前記ソーラーセルの発電領域に導光させることを特徴としている。

本発明に係るソーラーセル付電子時計によれば、文字板の上方側又は／及び斜め上方側から入射する光を、第１の反射面又は／及び第２の反射面で反射させて、その反射光を前記ソーラーセルの発電領域に導光させることができるので、低い入射角で光が入射する状況においても、ソーラーセルの発電量が安定し、かつ発電量も増やすことができる。

本発明の実施形態１に係るソーラーセル付電子時計の表面側（文字板側）を示す平面図。 図１のＡ−Ａ線断面図。 ソーラーセルを示す斜視図。 ソーラーセルを平面状に開いた状態を示す図。 半径方向に沿って切断した状態の見返しリングを示す斜視図。 見返しリングの縦断面図。 リューズ（巻真）位置での断面を示した図。 実施形態１における見返しリングの孔に挿通された巻真を示す斜視図。 入射角が異なる光が見返しリングにそれぞれ入射したときの反射面での反射方向を示した図。 見返しリングの第１傾斜面が垂直な見返し面であったと仮定した場合における、入射角が異なる光が見返しリングにそれぞれ入射したときの反射面での反射方向を示した図。 実施形態１の変形例における見返しリングを示す断面図。 本発明の実施形態２に係るソーラーセル付電子時計の表面側（文字板側）を示す平面図。 実施形態２における対角線方向に沿って切断した状態の見返しリングを示す斜視図。 実施形態２における見返しリングの孔に挿通された巻真を示す斜視図。 （ａ），（ｂ）は、実施形態３における見返しリングを示す断面図。 本発明の実施形態４に係るソーラーセル付電子時計の表面側（文字板側）を示す平面図。 図１６のＢ−Ｂ線断面図。 実施形態４におけるソーラーセルを平面状に開いた状態を示す図。 本発明の変形例に係るソーラーセル付電子時計を示す概略断面図。 本発明の実施形態５に係るソーラーセル付電子時計を示す概略断面図。 本発明の実施形態６に係るソーラーセル付電子時計を示す概略断面図。 本発明の実施形態６に係るソーラーセル付電子時計を示す概略断面図。 本発明の実施形態７に係るソーラーセル付電子時計を示す概略断面図。 （ａ）は、実施形態１から実施形態５（実施形態２は除く）で使用した中枠の外観を示す図、（ｂ）は実施形態６で使用した中枠の外観を示す図。 本発明の実施形態６に係るソーラーセル付電子時計の、各部品が組付けられた状態を示す概略断面図。

以下、本発明を図示の実施形態に基づいて説明する。
〈実施形態１〉
図１は、本発明の実施形態１に係るソーラーセル付電子時計の表面側（文字板側）を示す平面図、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。なお、本実施形態におけるソーラーセル付電子時計は、ソーラーセル（太陽電池）で得られた発電電力を時計駆動源として利用し、指針（時針、分針、秒針）で時刻を表示する腕時計タイプの例である。

（ソーラーセル付電子時計の全体構成）
図１、図２に示すように、本実施形態のソーラーセル付電子時計１は、外装ケース（時計ケース）２の表面側に設けた風防ガラス３（図２参照）の内側に円板状の文字板４が設置されており、文字板４上の中心には指針（時針５、分針６、秒針７）が同軸上に設置されている。外装ケース２内の文字板４の外周縁部近傍には、ソーラーセル８を保持し導光素子としての機能を有する見返しリング９が配設されている（本発明の特徴である見返しリング９の詳細については後述する）。

外装ケース２内の文字板４の背面側と裏蓋１０との間には、時計ムーブメント１１、時計ムーブメント１１を駆動させるための時計回路基板１２、時計ムーブメント１１と時計回路基板１２と見返しリング９を保持する中枠１３、ソーラーセル８と時計回路基板１２の電極とを電気的に接続する板状の接続バネ１４、時計回路基板１２を押さえて保持する回路押さえ板１５が組み込まれている。また、外装ケース２の「３時」側の外側面には、外部操作部材であるリューズ１６が設置されており、このリューズ１６と連結された棒状操作部である巻真１６ａは、時計ムーブメント１１内部の輪列に接続されている。

中枠１３には、見返しリング９の下部側を入れて保持するための凹状の保持部１３ａが形成され、中枠１３の底面には、ソーラーセル８と時計回路基板１２との間で板状の接続バネ１４を配置するための穴部１３ｂが形成されている。また、回路押さえ板１５の一端側（時計回路基板１２と反対側）は、裏蓋１０と中枠１３の間に配置されている。

このように、中枠１３は、外装ケース２と時計ムーブメント１１の間に配置されて、時計ムーブメント１１を外装ケース２の内面で保持するとともに、見返しリング９も保持して、見返しリング９の外面（上面、下面、内周面、外周面）は、風防ガラス３と外装ケース２と文字板４の外周縁部とガタツキなく位置決めされている。

（ソーラーセル８の構成）
図３は、ソーラーセル８を示す斜視図、図４は、ソーラーセル８を平面状に開いた状態を示す図である。

図３、図４に示すように、ソーラーセル８は、ＰＥＴフィルム製のベース基板８ａ上にアモルファスシリコン層等を形成した細長い帯状のソーラーセルであり、可撓性を有し、太陽光等の光を受光して発電を行う光発電領域８ｂ、及び該光発電領域８ｂの背面側の側端部に、ソーラーセル８で発生する電力を取出す端子としての取出し電極８ｃ，８ｄが配置されている。

ソーラーセル８は、図２に示すように、文字板４の外周縁部近傍の下側に略垂直に配置され、光発電領域８ｂが外装ケース２側を向くようにして後述する見返しリング９に保持されている。なお、ソーラーセル８は可撓性を有しているので、図３のようにリング状にした場合には元の直線状態に戻ろうとする張力が作用する。

取出し電極８ｃ，８ｄは、接続バネ１４を介して時計回路基板１２の電極（不図示）に電気的に接続されており、ソーラーセル８からの発電電力は二次電池（不図示）に蓄電された後に、時計回路基板１２の回路部や時計ムーブメント１１の指針駆動モータ等に供給される。

（見返しリング９の構成）
図５は、半径方向に沿って切断した状態の見返しリング９を示す斜視図、図６は、見返しリング９の縦断面図である。なお、図５ではソーラーセル８を保持していない状態であり、図６ではソーラーセル８を保持した状態である。

見返しリング９は、光透過性を有する樹脂製材料を用いて樹脂成型されたものである。そして、図５、図６に示すように、見返しリング９の略垂直な内周面（時計ムーブメント１１側の面）には、周方向に沿って所定の厚みだけ段差を有する平面状のソーラーセル保持面９ａが、文字板４の表面とほぼ同じ位置である中央付近の少し上から下側に形成されている。また、見返しリング９の外周面（外装ケース２側の面）には、平面状の第１傾斜面９ｂと第２傾斜面９ｃが形成されている。なお、第１傾斜面９ｂが接する外装ケース２の内周面（見返し面）、及び第２傾斜面９ｃが接する中枠１３の保持部１３ａは、第１傾斜面９ｂと第２傾斜面９ｃのそれぞれの傾斜に合わせて傾斜している。

図７に示すように、リューズ１６と連結された巻真１６ａは、見返しリング９を貫通して時計ムーブメント１１に接続されている。このため、図５、図８に示すように、見返しリング９には巻真１６ａを通すための孔９ｄが形成されている。孔９ｄが形成された部分は、ソーラーセル保持面９ａより一段高くなっており、このように、見返しリング９の内周面には、ソーラーセル保持面９ａと孔９ｄを設けた巻真貫通部９ｅが形成されている。なお、図８では、ソーラーセル保持面９ａにソーラーセル８を保持した状態である。

見返しリング９のソーラーセル保持面９ａの周方向の長さは、帯状のソーラーセル８の長さに対応しており、ソーラーセル保持面９ａの幅は、ソーラーセル８の幅よりも少し長く形成されている。また、ソーラーセル保持面９ａの奥行きは、ソーラーセル８の厚みと略同じに形成されている。

そして、図３のようにリング状にしたソーラーセル８の両端部８ｅ，８ｆを、巻真貫通部９ｅの両側面９ｆ，９ｇにそれぞれ当接するようにして、見返しリング９のソーラーセル保持面９ａに光発電領域８ｂ側が接するように取付ける。これにより、図２のように、ソーラーセル８は文字板４の外周縁部近傍の下側に垂直状態で配置される。この際、上記したようにリング状のソーラーセル８には元の直線状態に戻ろうとする張力が作用しているので、ソーラーセル８の光発電領域８ｂは円形状のソーラーセル保持面９ａに押し付けられるようにして保持される。

このように、ソーラーセル８自身の元の直線状態に戻ろうとする張力で、ソーラーセル８をソーラーセル保持面９ａに確実にかつ容易に保持させることができる。また、ソーラーセル８は、その両端部８ｅ，８ｆを巻真貫通部９ｅの両側面９ｆ，９ｇにそれぞれ当接させるだけで、ソーラーセル８のソーラーセル保持面９ａへの位置決めを正確にかつ容易に行うことができる。

また、見返しリング９の巻真貫通部９ｅに設けた孔９ｄに巻真１６ａを通すようしているので（図８参照）、ソーラーセル８に巻真１６ａを通すための孔を設ける必要がなくなる。即ち、ソーラーセル８に孔を開けて、巻真１６ａと時計ムーブメント１１を接続する場合、ソーラーセル８と巻真１６ａの距離が非常に近くなる。このため、外部で発生した静電気などのノイズが、外部に露呈しているリューズ１６から入り、巻真１６ａを介してソーラーセル８へ直接流れてしまい、ソーラーセル８を破壊してしまうおそれがある。

これに対して、本実施形態では、見返しリング９の巻真貫通部９ｅに設けた孔９ｄに巻真１６ａを通すようしているので、ソーラーセル８を巻真１６ａから一定の距離だけ離すことができ、静電気に強い構造をとることができる。

図５、図６に示すように、見返しリング９の外周面（外装ケース２側の面）には、上下両端側が互いに内側（文字板４側）に傾くように傾斜した平面状の第１傾斜面９ｂと第２傾斜面９ｃが形成されている。言い換えると、第１の傾斜面９ｂと第２の傾斜面９ｃは、何れも文字板４から離れるにしたがって文字板４の中心側に漸次近づくように傾斜した反射面である。

図６に示すように、第１傾斜面９ｂは、見返しリング９のソーラーセル保持面９ａと平行な直線Ｈに対して角度θ１（以下、「傾斜角θ１」という）だけ内側（文字板４側）に傾斜し、第２傾斜面９ｃは、この直線Ｈに対して角度θ２（以下、「傾斜角θ２」という）だけ内側（文字板４側）に傾斜している。

第１傾斜面９ｂの下端と第２傾斜面９ｃの上端とが接している屈折部９ｚは、文字板４の表面の位置よりも少し下側に位置している。これは、この屈折部９ｚが、風防ガラス３を介して入射する光のうち、風防ガラス３に対して一番低い入射角で入ってくる光の到達位置とほぼ同じ位置である。このように設定することにより、風防ガラス３に対して一番低い入射角で入ってくる光も第１傾斜面９ｂで受けることが可能となり、それによって光をソーラーセル８に照射することができる。

また、第１傾斜面９ｂと第２傾斜面９ｃの表面には、光反射率の高い金属薄膜等をコーティングして反射膜９ｈが形成されている。これにより、第１傾斜面９ｂと第２傾斜面９ｃは、それぞれ第１の反射面と第２の反射面として機能する。

反射膜９ｈは、例えば真空蒸着法によって成膜された厚み３００ｎｍ程度のアルミニウム薄膜である。このように、内側に傾斜した第１傾斜面９ｂと第２傾斜面９ｃに反射膜９ｈをコーティングして反射面を形成しているので、後述するように風防ガラス３を通して見返しリング９に入射された光（太陽光など）は、この第１傾斜面９ｂと第２傾斜面９ｃで反射して、ソーラーセル８の光発電領域８ｂに入射する。

第１傾斜面９ｂの傾斜角θ１と第２傾斜面９ｃの傾斜角θ２は、ソーラーセル付電子時計のサイズや見返しリング９の幅等によって変化するが、５〜４５度程度の範囲で設定するのが好ましい。

見返しリング９のソーラーセル保持面９ａの上部に形成された見返し部９ｉの側面部９ｉ1と、風防ガラス１３の外縁部下面と密着される平面状の上面部９ｉ2の表面には、時刻を視認したときの見栄えをよくするための透過性を有する金属光沢調フィルム９ｋが配置されている。本実施形態１において、見返し部９ｉの側面部９ｉ1は、文字板４の表面に対して略垂直な平面である。

見返しリング９の見返し部９ｉは、金属光沢があり過ぎて目立つとデザインに影響してしまう。そのため、金属光沢調フィルム２ｋの透過率は６５〜８５％が好ましく、例えば外装ケース２の色に合わせて金属光沢調フィルム９ｋの透過率を上記の範囲で変更することが見栄えの点から望ましい。

（見返しリング９の導光素子としての作用）
次に、図９を参照して見返しリング９の導光素子としての作用について説明する。

この見返しリング９を有するソーラーセル付電子時計を腕に装着したときの姿勢状態や太陽などの光源の位置よって、光（太陽光など）が見返しリング９の見返し部９ｉ（側面部９ｉ1、上面部９ｉ2）から見返しリング９内に入射する。

例えば、図９において、光線Ａ，Ｂは、風防ガラス３の表面に対して高い入射角で入射したときの光路であり、この光線Ａ，Ｂは見返し部９ｉの上面部９ｉ2側から入って下側の第２傾斜面９ｃで反射し、ソーラーセル８の光発電領域８ｂへ入射する。また、光線Ｅは、見返し部９ｉの上面部９ｉ2側から入って屈折して第１傾斜面９ｂで反射し、さらに第２傾斜面９ｃで反射してソーラーセル８の光発電領域８ｂへ入射する。

光線Ｃは、風防ガラス３の表面に対して光線Ａのときよりも低い入射角で入射したときの光路であり、特に腕時計の場合では、腕に装着している場合に発生しやすい光の入射光路である。この光線Ｃは見返し部９ｉの側面部９ｉ1側から入って屈折して第１傾斜面９ｂで反射し、ソーラーセル８の光発電領域８ｂへ入射する。

また、光線Ｄは、風防ガラス３の表面に対して光線Ｃのときよりも更に低い入射角で入射したときの光路であり、これも腕時計を腕に装着している場合に発生しやすい光の入射光路である。この光線Ｄは見返し部９ｉの側面部９ｉ1側から入って第１傾斜面９ｂで反射し、ソーラーセル８の光発電領域８ｂの上部へ入射する。

このように、この見返しリング９は、先端側が内側に傾斜している第１傾斜面９ｂと第２傾斜面９ｃを有し、それらの表面に反射膜９ｈをコーティングして反射面としているので、風防ガラス３の表面に対して高い入射角から低い入射角で光線が入射する状況においても、入射した光を第１傾斜面９ｂ及び／又は第２傾斜面９ｃで反射させて、文字板４よりも下側に垂直に配置されているソーラーセル８の光発電領域８ｂへ効率よく光を受光させることができる。これにより、ソーラーセル８の発電量が安定し、かつ発電量も増やすことができる。

よって、例えば、入射した光を反射させる反射面（前記第１傾斜面９ｂと第２傾斜面９ｃに相当）が文字板４の表面に対して略垂直な平面状の場合、特に風防ガラス３の表面に対して低い入射角で入射するときは、文字板４よりも下側に垂直に配置されているソーラーセル８側へ反射される光が大幅に減少するが、上記した本実施形態では、風防ガラス３の表面に対して低い入射角で入射するときでも、ソーラーセル８側へ反射される光の減少が抑えられ、安定した発電量を得ることができる。

ここで、仮に見返しリング９の第１傾斜面９ｂが傾斜していなくて、垂直な見返し面であったと仮定し、その垂直な見返し面で光が反射したとすると、図１０に示すようになる。つまり、この場合は、図６で示した垂直な直線Ｈの位置が反射面９ｈと見なせる。そして、図１０に示すように、前述した光線Ｃ、Ｄの反射光は、この垂直な反射面９ｈに入射すると、入射角度と同じ角度で反射するので、光線Ｃ、Ｄの反射光はソーラーセル８側へ向かわずに、文字板４の表面側に反射してくることになる。

従って、特に腕時計の場合では、図１０のように垂直な反射面９ｈを有していると、腕に装着している場合に発生しやすい光の入射光路である光線Ｃ、Ｄの経路で入射してきた光で発電させることができないため、本実施形態のような傾斜面の反射面（第１傾斜面９ｂと第２傾斜面９ｃ）よりも発電効率を高めることができないものである。

また、本実施形態のように、文字板４の外周近傍に配置された見返しリング９に、文字板４の下側に位置するようにしてソーラーセル８を垂直に配置する構成では、風防ガラス３を通してソーラーセル８が見えないので、文字板４の材質やデザインの制約をなくすことができる利点がある。

なお、本実施形態の見返しリング９は、見返し部９ｉ（側面部９ｉ1、上面部９ｉ2）に金属光沢調フィルム２ｋを配置していたが、図１１に示すように、見返しリング９の上面部９ｉ2側のみに金属光沢調フィルム９ｋを配置する構成でもよい。

このように、見返しリング９の上面部９ｉ2のみに金属光沢調フィルム９ｋを配置することにより、見返し部９ｉの側面部９ｉ1の透過率が上がるため、ソーラーセル８の発電量をより増やすことが可能となる。

〈実施形態２〉
図１２は、本発明の実施形態２に係るソーラーセル付電子時計の表面側（文字板側）を示す平面図である。本実施形態におけるソーラーセル付電子時計は、文字板が四角形状で、指針（時針、分針、秒針）で時刻を表示する腕時計タイプの例である。なお、実施形態１のソーラーセル付電子時計と同一機能を有する部材には同一符号を付して説明する。

図１２に示すように、このソーラーセル付電子時計１ａも実施形態１と同様に外装ケース２内の四角形状の文字板４の外周縁部近傍には、ソーラーセル８を保持し導光素子としての機能を有する四角形状の見返しリング９が配設されている。なお、四角形状の見返しリング９以外の他の構成は、基本的に実施形態１と同様であるので、本実施形態では、四角形状の見返しリング９についてのみ説明する。

（見返しリング９の構成）
図１３は、対角線方向に沿って切断した状態の見返しリング９を示す斜視図である。なお、図１３ではソーラーセル８を保持していない状態である。

見返しリング９は、光透過性を有する樹脂製材料を用いて樹脂成型されたものである。そして、図１３に示すように、見返しリング９の略垂直な内周面（時計ムーブメント１１側の面）には、周方向に沿って所定の厚みだけ段差を有する平面状のソーラーセル保持面９ａが、実施形態１と同様に文字板４の表面とほぼ同じ位置である中央付近の少し上から下側に形成されている。

また、見返しリング９の外周面（外装ケース２側の面）には、第１傾斜面９ｂと第２傾斜面９ｃが形成されている。この第１傾斜面９ｂと第２傾斜面９ｃは、実施形態１と同様に反射膜がコーティングされて反射面として機能する。第１傾斜面９ｂと第２傾斜面９ｃの詳細は実施形態１と同様である。

図１４に示すように、リューズ１６と連結された棒状操作部である巻真１６ａは、見返しリング９を通して時計ムーブメント（不図示）に接続されているので、見返しリング９には巻真１６ａを通すための孔９ｄが形成されている。このように、見返しリング９の内周面には、四角形状のソーラーセル保持面９ａと孔９ｄを設けた巻真貫通部９ｅが形成されている。また、見返しリング９の上部には見返し部９ｉが形成されている。見返し部９ｉには、実施形態１と同様に透過性を有する金属光沢調フィルムが配置されている。

見返しリング９のソーラーセル保持面９ａの周方向の長さは、帯状のソーラーセル８の長さに対応しており、ソーラーセル保持面９ａの幅は、ソーラーセル８の幅よりも少し長く形成されている。また、ソーラーセル保持面９ａの奥行きは、ソーラーセル８の厚みと略同じに形成されている。

また、見返しリング９のソーラーセル保持面９ａの４つの角部（図１３では３つの角部）には、半円弧状の凹部９ｍが形成されている。この半円弧状の凹部９ｍの曲率半径は、例えば５００μｍ程度に設定されている。

そして、図４のようなソーラーセル８の両端部８ｅ，８ｆを、巻真貫通部９ｅの両側面９ｆ，９ｇにそれぞれ当接するようにして、見返しリング９の四角形状のソーラーセル保持面９ａに光発電領域８ｂ側が接するように取付ける。これにより、ソーラーセル８は文字板４の外周縁部近傍の下側に垂直状態で配置される。この際、ソーラーセル８には元の直線状態に戻ろうとする張力が作用しているので、ソーラーセル８の光発電領域８ｂは四角形状のソーラーセル保持面９ａに押し付けられるようにして保持される。

このように、ソーラーセル８自身の元の直線状態に戻ろうとする張力で、ソーラーセル８をソーラーセル保持面９ａに確実にかつ容易に保持させることができる。また、ソーラーセル８は、その両端部８ｅ，８ｆを巻真貫通部９ｅの両側面９ｆ，９ｇにそれぞれ当接させるだけで、ソーラーセル８のソーラーセル保持面９ａへの位置決めを正確にかつ容易に行うことができる。

また、見返しリング９の巻真貫通部９ｅに設けた孔９ｄに巻真１６ａを通すようしているので、ソーラーセル８に巻真１６ａを通すための孔を設ける必要がなくなる。これによる効果は、前記した実施形態１と同様である。

また、上記したように、ソーラーセル保持面９ａの４つの角部に半円弧状の凹部９ｍが形成されているので、この４つの角部では、ソーラーセル８はソーラーセル保持面９ａに密着することなく、半円弧状の凹部９ｍ内の空間でＲ（アール）を有するようにして９０度に曲げられる。

ところで、図４に示したような可撓性を有するソーラーセル８は、実施形態１のように円形状に曲げてもソーラーセル８に亀裂が生じることはないが、ソーラーセル８の光発電素子としてアモルファスシリコンを用いている場合、四角形の角部に合わせて９０度に折り曲げると、この折り曲げ部分に亀裂破壊が生じて、発電不良が生じることがある。

これに対して、本実施形態の見返しリング９は、上記したようにソーラーセル保持面９ａの４つの角部に半円弧状の凹部９ｍが形成されているので、角部ではソーラーセル８は半円弧状の凹部９ｍ内の空間でＲを有するようにして９０度に曲げられる。よって、ソーラーセル８を四角形状のソーラーセル保持面９ａに保持した場合でも、角部で亀裂することはなく、安定した発電量を得ることができる。

また、実施形態１と同様、見返しリング９は、先端側が内側に傾斜している第１傾斜面９ｂと第２傾斜面９ｃを有し、それらの表面に反射膜をコーティングして反射面としているので、風防ガラス３の表面に対して高い入射角から低い入射角で光線が入射する状況においても、入射した光を第１傾斜面９ｂ及び／又は第２傾斜面９ｃで反射させて、文字板４よりも下側に垂直に配置されているソーラーセル８の光発電領域８ｂへ効率よく光を受光させることができる。これにより、ソーラーセル８の発電量が安定し、かつ発電量も増やすことができる。

〈実施形態３〉
実施形態１と実施形態２の見返しリング９は、見返し部９ｉの側面部９ｉ1は文字板４の表面に対して略垂直であったが、図１５（ａ），（ｂ）に示す本実施形態では、見返し部９ｉの側面部９ｉ1を、文字板４の表面に対して外側（第１傾斜面９ｂ側）に角度θ３（以下、「傾斜角θ３」という）だけ傾斜させている。他の構成は実施形態１と同様である。

図１５（ａ）の見返し部９ｉは、側面部９ｉ1の傾斜角θ３が１５度程度の場合であり、図１５（ｂ）の見返し部９ｉは、側面部９ｉ1の傾斜角θ３が３０度程度の場合である。この傾斜角θ３は、例えばソーラーセル付電子時計のサイズや見返し部９ｉの幅等によって変化するが、５〜４５度程度の範囲が好ましい。

図１５（ａ）の見返しリング９は、見返し部９ｉの側面部９ｉ1、上面部９ｉ2に光透過性を有する金属光沢調フィルム９ｋが配置されている。また、図１５（ｂ）の見返しリング９は、見返し部９ｉの上面部９ｉ2が外装ケース２の内周面側に保持される構成あるので、側面部９ｉ1のみに光透過性を有する金属光沢調フィルム９ｋが配置されている。

このように、見返し部９ｉの側面部９ｉ1を、文字板４の表面に対して外側（第１傾斜面９ｂ側）に傾斜させることで、側面部９ｉ1の幅を垂直状態よりも長くすることができる。これにより、見返し部９ｉの側面部９ｉ1に、より多くの光を入射させて、ソーラーセル８の発電量を増やすことが可能となる。

また、見返し部９ｉの側面部９ｉ1を、図１５（ｂ）のように大きく傾斜させることで、この側面部９ｉ1の表面に時字等を印刷することができる。

〈実施形態４〉
図１６は、本発明の実施形態４に係るソーラーセル付電子時計の表面側（文字板側）を示す平面図、図１７は、図１６のＢ−Ｂ線断面図である。なお、実施形態１のソーラーセル付電子時計と同一機能を有する部材には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

図１６に示すように、本実施形態におけるソーラーセル付電子時計１ｂは、リューズ１６の他に、例えばストップウオッチのＯＮ／ＯＦＦ操作等を行うための操作ボタン２０を有している。なお、見返しリング９の構成は実施形態１と同様である。

リューズ１６の他に操作ボタン２０を有している従来のソーラーセル付電子時計の場合、操作ボタン２０の棒状操作部は内部の時計ムーブメント側まで延びている。このため、従来では、見返しリング９及びソーラーセル８にこの操作ボタン２０を通すための貫通孔を設ける必要があった。このため、操作ボタン２０の棒状操作部側をこの貫通孔に通す構成では、外部で発生した静電気などのノイズが外部に露呈している操作ボタン２０から入り、操作ボタン２０の棒状操作部を介してソーラーセル８へ直接流れることでソーラーセル８が破壊されたり、ソーラーセル８の光発電領域が減少して発電電力が低下する。

本実施形態では、図１７に示すように、一端側が時計回路基板１２の電極に電気的に接続された板状の接続バネ１４の他端側の接点部１４ａは、見返しリング９の第２傾斜面９ｃの外側に形成した空間部２１に保持されている。この空間部２１は、中枠１３と外装ケース２の内周面との間に形成されている。

また、時計回路基板１２を押さえて保持する回路押さえ板１５の先端側の板状接点部１５ａは、空間部２１内で前記接続バネ１４の接点部１４ａと対向するようにして配置されている。この板状接点部１５ａは、操作ボタン２０の棒状操作部２０ａが押し込まれたときの押し付け力で弾性変形するバネ形状になっている。接続バネ１４の接点部１４ａと回路押さえ板１５の板状接点部１５ａが電気的に接すると、時計回路基板１２に操作信号が入力されて、時計ムーブメント１１が操作ボタン２０の押圧操作に応じて駆動される。

操作ボタン２０の棒状操作部２０ａの先端側は、外装ケース２に形成した貫通孔を通して空間部２１にＣリング２２を介して挿通されている。

そして、操作者の操作によって操作ボタン２０が内側に押し込まれると、棒状操作部２０ａの先端が板状接点部１５ａを押圧することで、弾性変形した板状接点部１５ａが接点部１４ａに電気的に接する。これにより、時計回路基板１２に操作信号が入力されて、時計ムーブメント１１が操作ボタン２０の押圧操作に応じて駆動される。

また、見返しリング９に保持されるソーラーセル８は、本実施形態では、図１８に示すように、ＰＥＴフィルム製のベース基板８ａ上にアモルファスシリコン層等を形成した細長い帯状の５段ソーラーセルである。このソーラーセル８は可撓性を有し、光を受けて発電を行う光発電領域８ｂ1，８ｂ2，８ｂ3，８ｂ4，８ｂ5を持ち、透明電極膜（不図示）で直列に接続され、該光発電領域８ｂ1，８ｂ5の背面側の側端部に、ソーラーセル８で発生する電力を取り出す端子として取出し電極８ｄ，８ｃがそれぞれ設けられている。取出し電極８ｃ，８ｄは、電極接続バネ（不図示）を介して時計回路基板１２の電極（不図示）に電気的に接続されている。

本実施形態のソーラーセル付電子時計１ｂのように、リューズ１６の他に操作ボタン２０を有している場合でも、上記したように見返しリング９及びソーラーセル８にこの操作ボタン２０を通すための貫通孔を設ける必要がないので、実施形態１と同様にソーラーセル８の発電量が安定し、かつ発電量も増やすことができる。

なお、前記した各実施形態では、文字板４の外周近傍に配置された見返しリング９に、文字板４の下側に位置するようにしてソーラーセル８を垂直に配置する構成であったが、図１９に示す変形例のように、文字板４を透過性を有する材料で形成することで、透過性を有する文字板４の背面側にも更に面状のソーラーセル２３を配置してもよい。他の構成は、実施形態１のソーラーセル付電子時計と同様である。

この構成では、文字板４の背面側にもソーラーセル２３を更に配置することで、発電電力を更に増やすことができる。

〈実施形態５〉
図２０は、本発明の実施形態５に係るソーラーセル付電子時計の要部を示す断面図であり、実施形態１の図１のＡ−Ａ線断面と同じ位置での断面を示している。なお、実施形態１のソーラーセル付電子時計と同一機能を有する部材には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

図２０に示すように、本実施形態では、実施形態１で用いた見返しリング９を設置せずに、外装ケース２の内周面側（文字板４側）に傾斜した見返し面２ａを第１傾斜面とし、中枠１３の凹部で保持した導光リング３０の傾斜面３０ａを第２傾斜面として、これらの傾斜面に反射膜（光反射率の高い金属薄膜等）をコーティングして、第１の反射面３１ａと第２の反射面３１ｂとした構成である。このように、本実施形態では、中枠１３の凹部にソーラーセル８と導光部材として導光リング３０を配置した構成である。

ソーラーセル８は、文字板４の外周側の下側周囲で、第２の反射面３１ｂと対向するようにして導光リング３０の垂直状のソーラーセル保持面３０ｂに、光発電領域８ｂが第２の反射面３１ｂ側を向くようにしてリング状に保持されている。また、文字板４の外周縁部４ａは、風防ガラス３側から第２の反射面３１ｂ及びソーラーセル８の光発電領域８ｂに光が入射するように、光透過性を有している。文字板４の外周縁部４ａには、時字（不図示）などを部分的に設けてもよい。この場合、時字によって光が遮られる量は少ないので、発電効率の低下はほとんどない。他の構成は実施形態１と同様である。

なお、図２０においては、導光リング３０の上面を文字板４の光透過性を有した外周縁部４ａで覆う構成としているが、導光リング３０の上面を文字板４で覆わないで、例えば前述の実施形態で使用した金属光沢調フィルム９ｋ（図１１参照）を導光リング３０の上面に設けてもよい。

このように、本実施形態では、外装ケース２の内周面側に傾斜した見返し面２ａを第１傾斜面とし、導光リング３０の傾斜面３０ａを第２傾斜面として、これらの見返し面２ａと傾斜面３０ａにそれぞれ反射膜をコーティングして、第１の反射面３１ａと第２の反射面３１ｂとしている。

これにより、風防ガラス３の表面に対して高い入射角から低い入射角で光線が入射する状況においても、実施形態１と同様に、入射した光を第１の反射面３１ａ及び／又は第２の反射面３１ｂで反射させて、文字板４よりも下側に垂直に配置されているソーラーセル８の光発電領域８ｂへ効率よく光を受光させることができる。よって、ソーラーセル８の発電量が安定し、かつ発電量も増やすことができる。また見返しリングを具備しない時計モデルを提供することができるので、文字板面積を広くすることができる。

〈実施形態６〉
前記実施形態１〜４では、見返しリング９の第１傾斜面９ｂと第２傾斜面９ｃ側を、外装ケース２の傾斜した内周面（見返し面）と中枠１３の傾斜した保持部１３ａで保持した構成であったが、本実施形態では、図２１に示すように、見返しリング９の第１傾斜面９ｂを第１中枠３２の斜面３２ａで保持し、見返しリング９の第２傾斜面９ｃは、実施形態１と同様に中枠１３の斜面した保持部１３ａで保持するように構成している。他の構成は、実施形態１、４と同様であり、重複する説明は省略する。

第１中枠３２の斜面３２ａと反対側（外装ケース２側）は垂直な面であり、この第１中枠３２は、外装ケース２の垂直な内周面と見返しリング９の第１傾斜面９ｂとの間に設けられている。第１中枠３２の下部には突起状のフック部３２ｂが形成されており、このフック部３２ｂを第２中枠としての中枠１３に形成した凹部１３ｃに係合させることで、第１中枠３２が中枠１３に一体的に接続されている。

また、本実施形態のソーラーセル付電子時計は、図２２に示すように、実施形態４と同様にストップウオッチのＯＮ／ＯＦＦ操作等を行うための操作ボタン２０を有している。

図２２に示すように、一端側が時計回路基板１２の電極に電気的に接続された板状の接続バネ１４の他端側の接点部１４ａは、見返しリング９の第２傾斜面９ｃの外側に形成した空間部２１に保持されている。また、時計回路基板１２を押さえて保持する回路押さえ板１５の先端側の板状接点部１５ａは、空間部２１内で前記接続バネ１４の接点部１４ａと対向するようにして配置されている。

この板状接点部１５ａは、操作ボタン２０の棒状操作部２０ａが押し込まれたときの押し付け力で弾性変形するバネ形状になっている。接続バネ１４の接点部１４ａと回路押さえ板１５の板状接点部１５ａが電気的に接すると、時計回路基板１２に操作信号が入力されて、時計ムーブメント１１が操作ボタン２０の押し圧操作に応じて駆動される。

このように、本実施形態では、見返しリング９の第１傾斜面９ｂを第１中枠３２の斜面３２ａで保持した構成であり、また、第１中枠３２の斜面３２ａと反対側（外装ケース２側）は垂直な面であり、この第１中枠３２は、外装ケース２の垂直な内周面と見返しリング９の第１傾斜面９ｂとの間に設けられている。

このため、外装ケース２の内周面（見返し面）に傾斜加工を施す場合には、熟練の加工技術を要するが、本実施形態では、外装ケース２の内周面（見返し面）を垂直な面（円筒面）に加工するだけでよいので、容易に加工作業することができる。

〈実施形態７〉
前述の各実施形態では、ソーラーセル８は時計ムーブメント１１側を背にして光発電領域８ｂが外装ケース２側を向くように配置していたが、実施形態７では、図２３に示すように、ソーラーセル８は外装ケース２側を背にして中枠１３の収納凹部１３ｄに保持され、光発電領域８ｂが時計ムーブメント１１側を向くように配置した構成である。

この場合、見返しリング９の第２傾斜面９ｃは、時計ムーブメント１１側を背にして光発電領域８ｂを向くように形成されている。言い換えると、第１の反射面（見返しリング９の第１傾斜面９ｂ）は、文字板４から離れるにしたがって文字板４の中心側に漸次近づくように傾斜した反射面であり、第２の反射面（見返しリング９の第２傾斜面９ｃ）は、文字板４から離れるにしたがって文字板４の中心側から漸次離れるように傾斜した反射面である。なお、第１傾斜面９ｂと第２傾斜面９ｃの表面には、前記したように光反射率の高い金属薄膜等をコーティングして反射膜が形成されており、これにより、第１傾斜面９ｂと第２傾斜面９ｃは、それぞれ第１の反射面と第２の反射面として機能する。

接続バネ１４の先端部は、中枠１３の穴部１３ｂを通ってソーラーセル８の背面に設けた取出し電極８ｃ，８ｄに接続している。他の構成は実施形態１と略同様であり、重複する説明は省略する。

このような配置構成のソーラーセル８（光発電領域８ｂ）と、見返しリング９の第１傾斜面９ｂと第２傾斜面９ｃを有する本実施形態では、風防ガラス３の表面に対して高い入射角から低い入射角で光線が入射する状況においても、入射した光を第１の反射面（第１傾斜面９ｂ）から第２の反射面（第２傾斜面９ｃ）へ反射させて、文字板４よりも下側に垂直に配置されているソーラーセル８の光発電領域８ｂへ効率よく光を受光させることができる。これにより、ソーラーセル８の発電量が安定し、かつ発電量も増やすことができる。

以上各実施形態に基づいて本発明を説明したが、ここで本発明の実施形態で説明した中枠１３の全体外観と、中枠１３等の外装ケース２への組付け手順について説明する。

図２４は、実施形態１から実施形態６（実施形態２は除く）で使用した中枠１３の外観図であり、（ａ）は実施形態１から実施形態５（実施形態２は除く）で使用した中枠１３の外観図、（ｂ）は実施形態６で使用した中枠１３の外観図である。

どれも時計ムーブメントの外形がほぼ円形であり、また時刻表示部（文字板）も円形である場合の中枠構造である。中枠１３はプラスチック成形によって形成されるので、時計ムーブメントの外形と時刻表示部の形状が円形以外である場合には、適宜外形構造を変更して外装ケースに適合させることができる。

例えば、多くの時計ムーブメントは外形がほぼ円形であることが多いので、時計ムーブメントと係合する中枠１３のムーブ係合部１３ｅは円形であるが、実施形態２のように、時刻表示部（文字板）の形状が矩形である時計も多く存在するので、その場合は、中枠１３の保持部１３ａは平面視したときに時計ムーブメントを囲むような矩形形状の溝（四角い環状の溝）になるよう形成すればよいし、中枠１３の外形形状も平面視したときに時刻表示部の矩形形状に合わせて矩形形状に形成すればよい。当然だが、見返しリングや導光リングの形状は矩形形状の保持部１３ａに合わせて形成すればよい。

なお、図２４（ｂ）では、さらに第１中枠３２（図２１に示した実施形態６参照）を備えているが、時計ムーブメントの外形と時刻表示部（文字板）の形状が円形以外である場合には、前述の説明と同様に第１中枠３２の形状も同様に適宜形状を合わせて形成すればよい。

次に、上記した各実施形態における、中枠１３等の各部品の外装ケース２への組付け手順について説明する。

実施形態１から実施形態５、及び実施形態７（実施形態６は除く）の場合は、時計ムーブメント１１と文字板４と見返しリング（実施形態５では導光リング３０）９とソーラーセル８などを中枠１３と組合わせて一体に形成し、それを外装ケース２の裏蓋側から内部に入れることで外装ケース２に収納できる。そして、最後に裏蓋１０を外装ケース２に固定することで、各部品の外装ケース２への組付けが完成する。

また、実施形態６の場合は、図２５に示すように、時計ムーブメント１１と文字板４と見返しリング９とソーラーセル８などを中枠１３と組合わせ、その後に第１中枠３２を見返しリング９の上部側に固定して一体に形成し、それを外装ケース２の裏蓋１０側から内部に入れることで外装ケース２に収納できる。なお、図２５では、文字板４上の指針（時針、分針、秒針）は省略している。

以上各実施形態で本発明を説明したが、これ以外にも変形例は考えられる。例えば各実施形態では、第１反射面と第２反射面とを一つの平面で構成したが、本発明はそれに限定するものではなく、例えば反射面を曲面、凹面、湾曲面にしたり、複数の平面を組合わせた多角面で構成してもよい。発電効率を高めるために、様々な変形が可能である。

また、上記した各実施形態では、ソーラーセルは帯状のものを使用する例を示したが、帯状のソーラーセルとしては、複数のソーラーセルを接続部材でつないで帯状にしたものも含むものである。特に時刻表示部（文字板）が矩形の場合は、角部に相当するソーラーセルの部分に可撓性の接続部材を用いることにより、ソーラーセルの角部での亀裂発生がが防止されるので、安心してソーラーセルを配置することができる。

１、１ｂ ソーラーセル付電子時計
２ 外装ケース
４ 文字板
８ ソーラーセル
９ 見返しリング
９ａ ソーラーセル保持面
９ｂ 第１傾斜面
９ｃ 第２傾斜面
９ｈ 反射膜
９ｉ 見返し部
１１ 時計ムーブメント
１３ 中枠
３０ 導光リング
３２ 第１中枠

Claims (9)

1. 文字板の背面側周囲に、発電領域が表面に形成された帯状のソーラーセルを前記文字板に対して略垂直に配置したソーラーセル付電子時計において、
   少なくとも上部側が前記文字板の表面よりも上側となるように配置された第１の反射面と、前記ソーラーセルの発電領域と対向するように前記文字板の表面よりも下側となるように配置された第２の反射面とを有し、前記第１、第２の反射面は、それぞれ傾斜しており、
   前記文字板の上方側又は／及び斜め上方側から入射する光を、前記第１の反射面又は／及び前記第２の反射面で反射させて、その反射光を前記ソーラーセルの発電領域に導光させることを特徴とするソーラーセル付電子時計。
2. 前記文字板の外周縁部と外装ケースの内周面との間に、光透過性を有し、前記文字板と反対側の外面にそれぞれ傾斜した２つの傾斜面が形成された見返しリングが配置されており、
   前記第１、第２の反射面は、前記見返しリングの前記２つの傾斜面に反射部材を設けた反射面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付電子時計。
3. 前記反射部材が、反射膜をコーティングすることで形成された反射面であることを特徴とする請求項２に記載のソーラーセル付電子時計。
4. 前記ソーラーセルは、前記見返しリングの内周面に前記発電領域が接するようにして保持されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のソーラーセル付電子時計。
5. 前記見返しリングは、時計ムーブメントを前記外装ケースに収納するための中枠に保持されていることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載のソーラーセル付電子時計。
6. 前記中枠は、前記見返しリングの第１の反射面を保持する第１中枠と、前記第２の反射面を保持する第２中枠とからなることを特徴とする請求項５に記載のソーラーセル付電子時計。
7. 前記第１の反射面と前記第２の反射面は、何れも前記文字板から離れるにしたがって前記文字板の中心側に漸次近づくように傾斜した反射面であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のソーラーセル付電子時計。
8. 前記ソーラーセルは、前記外装ケース側を背にして前記中枠の収納凹部に保持され、前記発電領域が前記見返しリングの外周面に背接するように配置してあることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のソーラーセル付電子時計。
9. 前記第１の反射面は、前記文字板から離れるにしたがって前記文字板の中心側に漸次近づくように傾斜した反射面であり、前記第２の反射面は、前記文字板から離れるにしたがって前記文字板の中心側から漸次離れるように傾斜した反射面であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のソーラーセル付電子時計。