專利名稱：帶太陽(yáng)能電池的電子表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種在帶有利用光進(jìn)行發(fā)電的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)、及將由該太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電的電力進(jìn)行充電的充電系統(tǒng)的表中，將太陽(yáng)能電池配置于襯里部的帶太陽(yáng)能電池的電子表。
背景技術(shù)：
目前，眾多具有太陽(yáng)能電池、且將太陽(yáng)光之類的光作為發(fā)電電源而加以利用的電子表已經(jīng)商品化了。這些電子表將太陽(yáng)能電池配置于半透光的字碼盤下，從而使字碼盤的外觀設(shè)計(jì)產(chǎn)生制約，其結(jié)果是從外觀設(shè)計(jì)角度而言不能提出款式豐富的商品。
也就是說(shuō)，由于太陽(yáng)能電池的表面為暗褐色，為了遮蓋其表面的顏色，需要將字碼盤放在太陽(yáng)能電池上面。另一方面，太陽(yáng)能電池因?yàn)橐芄夂筮M(jìn)行發(fā)電，這就需要字碼盤具有一定程度的光透性。因此，即使將字碼盤的顏色做成白色，也會(huì)形成猶如磨砂玻璃那樣灰色色調(diào)的字碼盤，不能顯露出干凈的白色，從而給外觀設(shè)計(jì)上帶來(lái)制約。
但是，近年來(lái)隨著表耗電的減少，即使將太陽(yáng)能電池的面積縮小一定程度，也能使表運(yùn)轉(zhuǎn)。因此提出了將太陽(yáng)能電池以相對(duì)于字碼盤呈大致垂直的狀態(tài)配置于字碼盤外周的帶太陽(yáng)能電池的電子表。作為這類已有的例子，已經(jīng)公開(kāi)的有日本實(shí)公昭62-42390號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)或日本特開(kāi)2002-148366號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)，公開(kāi)了的帶太陽(yáng)能電池的電子表是將形成于撓性帶狀的印刷電路板上的太陽(yáng)能電池卷繞在防風(fēng)玻璃和字碼盤之間間隙部的壁面上。


圖17～20是專利文獻(xiàn)1中所記載的實(shí)施例，圖17及圖18所示的是第1實(shí)施例，圖19及圖20所示的是第2實(shí)施例。
圖18所示的太陽(yáng)能電池組件121，將多個(gè)太陽(yáng)能電池塊123安裝于撓性印刷電路板122上，同時(shí)，通過(guò)電極圖形將這些太陽(yáng)能電池塊123連接，進(jìn)而設(shè)置有用于填補(bǔ)太陽(yáng)能電池塊123間的間隙的隔板124。太陽(yáng)能電池組件121通過(guò)撓性印刷電路板與支撐環(huán)125粘接。
圖18表示將圖19所示的太陽(yáng)能電池組件121組裝入表殼127的狀態(tài)的手表剖面圖。太陽(yáng)能電池組件121，其太陽(yáng)能電池塊123的表面相對(duì)于字碼盤126呈直立地面向表中心。該太陽(yáng)能電池組件121為粘貼于支撐環(huán)125上的構(gòu)造。
圖21所示的太陽(yáng)能電池組件131是在施加有絕緣膜的不銹鋼薄板132上形成由非結(jié)晶硅構(gòu)成的太陽(yáng)能電池塊133。該多個(gè)太陽(yáng)能電池塊133通過(guò)配置于不銹鋼薄板132的兩端的正負(fù)電極134a、134b及布線圖形135連接。
圖20表示將圖21所示的上述太陽(yáng)能電池組件131組裝入表殼136的狀態(tài)的手表剖面圖。將由柔性不銹鋼薄板制的太陽(yáng)能電池組件131卷繞于表殼136的襯里內(nèi)壁面137的內(nèi)側(cè)，配置太陽(yáng)能電池組件131使太陽(yáng)能電池塊133相對(duì)于字碼盤138直立地面向表中心。
圖22、圖23是專利文獻(xiàn)2記載的第一實(shí)施形態(tài)的附圖。
圖22是形成于撓性電路板140上的細(xì)長(zhǎng)帶狀的太陽(yáng)能電池141的平面圖；太陽(yáng)能電池141的兩端配置有正負(fù)電極147a、147b。
圖23是將太陽(yáng)能電池141組裝于表殼146中的狀態(tài)的剖面圖。圖23中的太陽(yáng)能電池141是圖22的D-D剖面圖，表示太陽(yáng)能電池141的正負(fù)電極147a(147b)與連接彈簧148相接的部位。上述太陽(yáng)能電池141位于表機(jī)心142的字碼盤143的配置面142a的上方、且配置于沿著表機(jī)心142的外周部的環(huán)狀擋圈144的內(nèi)周面144a處。該太陽(yáng)能電池141，內(nèi)側(cè)配置有透光性的襯環(huán)145并安裝于表殼146內(nèi)。
但是，圖18所示的專利文獻(xiàn)1的第1實(shí)施例的構(gòu)造中，多個(gè)太陽(yáng)能電池塊123被配置為圓周狀、并被串聯(lián)地電連接，具有一定的長(zhǎng)度。因此，在外部直徑小的表中，安裝與該實(shí)施例相同的太陽(yáng)能電池組件121的話，太陽(yáng)能電池塊123之間重疊導(dǎo)致產(chǎn)生不受光的太陽(yáng)能電池塊123。但是，太陽(yáng)能電池組件121存在其不受光的太陽(yáng)能電池塊123的輸出電力無(wú)法獲得用于規(guī)定整體的輸出電力所必要的電力的問(wèn)題。
同樣的，在圖20所示的專利文獻(xiàn)1的第2實(shí)施例中太陽(yáng)能電池塊133也被串聯(lián)連接，所以存在與圖18所示的專利文獻(xiàn)1的第1實(shí)施例相同的問(wèn)題。
另外，專利文獻(xiàn)1的第2實(shí)施例的太陽(yáng)能電池組件131，因其兩端設(shè)有發(fā)電電力取出用的正負(fù)電極134a、134b，所以如果用于外部直徑小的表的話，存在正負(fù)電極134a、134b重疊無(wú)法取出電力的問(wèn)題。
同樣的，圖22及圖23所示的專利文獻(xiàn)2的第1實(shí)施形態(tài)中其兩端也設(shè)有發(fā)電電力取出用的正負(fù)電極147a、147b，所以存在與專利文獻(xiàn)1的第2
另外，所謂的外部直徑，是指配置夾在字碼盤和防風(fēng)玻璃之間的時(shí)分秒針的空間的平面方向形狀的直徑；另外，在形成有襯環(huán)的表的情況時(shí)，外部直徑指的是襯環(huán)的內(nèi)徑。
進(jìn)而，專利文獻(xiàn)2的第1實(shí)施形態(tài)的構(gòu)造中，配置太陽(yáng)能電池141的環(huán)狀擋圈144形成于表機(jī)心部件上，所以存在當(dāng)改變外部直徑時(shí)必須改變配置太陽(yáng)能電池的表機(jī)心部件的問(wèn)題。
另外，對(duì)于外部直徑小的表，也考慮過(guò)只減小襯環(huán)145的內(nèi)徑而使襯環(huán)145的寬度W增大的方法，但是，變?yōu)橄鄬?duì)于外部直徑表殼146的外徑大的表時(shí)，設(shè)計(jì)上會(huì)存在問(wèn)題。
如以上所述，現(xiàn)有技術(shù)中，因?yàn)椴荒軐⑻?yáng)能電池和配置太陽(yáng)能電池的表機(jī)心部件共同使用于外部直徑不同的表內(nèi)，所以存在必須重新制作與外部直徑對(duì)應(yīng)的太陽(yáng)能電池或太陽(yáng)能電池組件以及配置這些的表機(jī)心部件的問(wèn)題。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種在將太陽(yáng)能電池相對(duì)于字碼盤大致垂直配置的帶太陽(yáng)能電池的電子表中，不論外部直徑大小均能夠使用共同的太陽(yáng)能電池及表機(jī)心的構(gòu)造的帶太陽(yáng)能電池的電子表。
發(fā)明的內(nèi)容本發(fā)明的帶太陽(yáng)能電池的電子表，設(shè)有表機(jī)心、收納該表機(jī)心的表殼、用于將上述表機(jī)心收納保持于上述表殼內(nèi)的中箍、太陽(yáng)能電池及字碼盤，并將上述太陽(yáng)能電池相對(duì)于上述字碼盤呈大致垂直配置；其中，上述太陽(yáng)能電池配置于設(shè)置在上述中箍?jī)?nèi)的太陽(yáng)能電池定位部處。
這樣，因?yàn)闊o(wú)須將太陽(yáng)能電池配置于表機(jī)心上就可以完成，所以即使外部直徑的大小改變，只要改變作為外裝部件的中箍即可，從而能夠使用共同的表機(jī)心。
另外，本發(fā)明中，上述太陽(yáng)能電池為形成于撓性電路板上的細(xì)長(zhǎng)帶狀的太陽(yáng)能電池。
這樣，將太陽(yáng)能電池做成細(xì)長(zhǎng)帶狀的話，因?yàn)樵趯⑻?yáng)能電池組裝到中箍?jī)?nèi)時(shí)能夠?qū)?yīng)于中箍的大小將太陽(yáng)能電池卷成環(huán)狀，所以即使表的外部直徑大小改變也能夠使用共同的太陽(yáng)能電池。
另外，本發(fā)明將太陽(yáng)能電池的正負(fù)電極配置于上述太陽(yáng)能電池的同一側(cè)端部。
如以往那樣將正負(fù)電極配置于太陽(yáng)能電池的兩端的話，在表的外部直徑不同時(shí)，上述正負(fù)電極的相對(duì)位置會(huì)發(fā)生變化。但是，如本發(fā)明那樣將上述正負(fù)電極配置于太陽(yáng)能電池的同一側(cè)端部的話，即使外部直徑的大小發(fā)生改變，正負(fù)電極間的相對(duì)位置也不發(fā)生變化。因此，也無(wú)須改變太陽(yáng)能電池的正負(fù)電極與表機(jī)心的連接構(gòu)造，無(wú)論男式表還是女式表都可以使用共同的表機(jī)心。
本發(fā)明是個(gè)別制造、接合用于取出上述太陽(yáng)能電池的發(fā)電電力的引出電極和上述太陽(yáng)能電池。
由此，能夠?qū)⒁鲭姌O和太陽(yáng)能電池的形狀簡(jiǎn)單化，從而能夠容易地制造，謀求加工成本的降低。另外，在表的外部形狀大幅度變化時(shí)，能夠僅改變引出電極的長(zhǎng)度(或形狀)就可以使用共同的太陽(yáng)能電池。
另外，本發(fā)明的構(gòu)成為，上述字碼盤為具有用于連接形成主要外周形狀的多條邊、和該多條邊與邊之間交點(diǎn)的角部的字碼盤；上述太陽(yáng)能電池具有沿著上述字碼盤的多條邊且相對(duì)于上述字碼盤大致垂直配置的多個(gè)光發(fā)電部，該多個(gè)光發(fā)電部分別并聯(lián)。
這樣的話，因?yàn)榭梢詿o(wú)須將由非常脆的材料構(gòu)成的光發(fā)電部(光發(fā)電區(qū)域)組成的太陽(yáng)能電池配置在字碼盤的角部，所以無(wú)須將光發(fā)電部以小半徑彎曲進(jìn)行使用，從而能夠形成任意的字碼盤形狀。另外，因?yàn)橹恍铚?zhǔn)備一枚具有多個(gè)光發(fā)電部的帶狀太陽(yáng)能電池就可以構(gòu)成帶太陽(yáng)能電池的電子表，所以與獨(dú)立配置多個(gè)帶狀的太陽(yáng)能電池的情況相比，能夠謀求構(gòu)造簡(jiǎn)單、成本降低。
另外，光發(fā)電部能夠通過(guò)在電路板的寬度方向上配置多個(gè)非晶硅層，并進(jìn)行串聯(lián)而構(gòu)成。
另外，本發(fā)明中由上述多條邊和角部形成的上述字碼盤的外周形狀為矩形或桶形。
由此，能夠采用具有矩形或桶形的外周形狀的字碼盤，從而能夠豐富帶太陽(yáng)能電池的電子表的外觀設(shè)計(jì)。
附圖的簡(jiǎn)單說(shuō)明圖1是采用本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的完成太陽(yáng)能電池的俯視圖。
圖2是采用本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的太陽(yáng)能電池的俯視圖。
圖3是采用本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的引出電極的俯視圖。
圖4表示將本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的完成太陽(yáng)能電池組裝到外部直徑大的男式表的中箍?jī)?nèi)的狀態(tài)的立體圖。
圖5表示將本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的完成太陽(yáng)能電池組裝到外部直徑小的女式表的中箍?jī)?nèi)的狀態(tài)的立體圖。
圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的男式帶太陽(yáng)能電池的電子表的主要部分剖面圖。
圖7表示將圖6所示的帶太陽(yáng)能電池的電子表的表機(jī)心嵌入中箍?jī)?nèi)的狀態(tài)的俯視圖。
圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的女式帶太陽(yáng)能電池的電子表的主要部分剖面圖。
圖9是相對(duì)于本發(fā)明實(shí)施形態(tài)的帶太陽(yáng)能電池的電子表的外部直徑測(cè)定的取得電流及受光效率的坐標(biāo)圖。
圖10是本發(fā)明的帶太陽(yáng)能電池的電子表的其他實(shí)施形態(tài)，是表示將表機(jī)心組裝到中箍?jī)?nèi)的狀態(tài)的俯視圖。
圖11是本發(fā)明的帶太陽(yáng)能電池的電子表的其他實(shí)施形態(tài)，是表示將表機(jī)心組裝到中箍?jī)?nèi)的狀態(tài)的俯視圖。
圖12是表示本發(fā)明的其他實(shí)施形態(tài)的帶太陽(yáng)能電池的電子表的俯視圖。
圖13是圖12的A-A剖面圖。
圖14是將圖12所示的完成太陽(yáng)能電池展開(kāi)為平面狀的太陽(yáng)能電池的俯視圖。
圖15是圖14所示的完成太陽(yáng)能電池的B-B剖面圖。
圖16是圖14所示的完成太陽(yáng)能電池的C-C剖面圖。
圖17是表示在其他實(shí)施形態(tài)的完成太陽(yáng)能電池中，多個(gè)非晶硅層的電連接狀態(tài)的完成太陽(yáng)能電池的俯視圖。
圖18是表示專利文獻(xiàn)1所記載的第1實(shí)施例的太陽(yáng)能電池表的主要部分剖面圖。
圖19是表示專利文獻(xiàn)1所記載的第1實(shí)施例的太陽(yáng)能電池組件的主要部分剖面圖。
圖20是表示專利文獻(xiàn)1所記載的第2實(shí)施例的太陽(yáng)能電池表的主要部分剖面圖。
圖21是表示專利文獻(xiàn)1所記載的第2實(shí)施例的太陽(yáng)能電池組件的俯視圖。
圖22是專利文獻(xiàn)2所記載的第1實(shí)施形態(tài)的太陽(yáng)能電池體的俯視圖。
圖23是專利文獻(xiàn)2所記載的第1實(shí)施形態(tài)的帶太陽(yáng)能電池的電子表的剖面圖。
實(shí)施發(fā)明的最佳形態(tài)以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)予以說(shuō)明。另外，本發(fā)明并不僅限于此實(shí)施形態(tài)。
首先，對(duì)實(shí)施形態(tài)涉及的太陽(yáng)能電池的構(gòu)造進(jìn)行說(shuō)明。
圖1是完成太陽(yáng)能電池1的俯視圖，表示通過(guò)熱壓接將太陽(yáng)能電池2和引出電極4一體化的狀態(tài)。
圖2是太陽(yáng)能電池的俯視圖。太陽(yáng)能電池2，是在PET薄膜制的電路底板3上形成非晶硅層等的細(xì)長(zhǎng)帶狀的單電池的太陽(yáng)能電池，其具有撓性，在接受光進(jìn)行發(fā)電的光發(fā)電區(qū)域2a及該光發(fā)電區(qū)域2a的里面?zhèn)鹊耐粋?cè)端部上并列配置有正負(fù)電極2b、2c。
太陽(yáng)能電池2的外形形狀為長(zhǎng)約96.8mm、寬2.4mm、厚0.15mm左右的細(xì)長(zhǎng)帶狀，光發(fā)電區(qū)域2a的大小約92.1mm、寬1.6mm。光發(fā)電區(qū)域2a的外周全周上，具有寬度0.4m左右的接觸光時(shí)不發(fā)電的邊緣部2d，其是從在大張的PET薄膜上形成多個(gè)太陽(yáng)能電池的薄片切斷分離成一個(gè)一個(gè)太陽(yáng)能電池時(shí)的切斷余量。
圖3是引出電極4的俯視圖。引出電極4在總厚度0.1mm左右的撓性印刷電路板上形成正負(fù)電極4c、4d。引出電極4的與太陽(yáng)能電池2接合的接合面4a上涂有各向異性導(dǎo)電粘結(jié)劑，上述太陽(yáng)能電池2的正負(fù)電極4c、4d與引出電極4的接合電極4e、4f進(jìn)行對(duì)位后，通過(guò)熱壓接被接合，形成完成太陽(yáng)能電池1。
引出電極4中設(shè)有用于調(diào)整安裝位置的長(zhǎng)孔4b，該長(zhǎng)孔4b的兩側(cè)設(shè)有細(xì)長(zhǎng)狀的正負(fù)輸出電極圖形4c、4d，通過(guò)引出電極4與未圖示的表電路板的連接，由完成太陽(yáng)能電池1發(fā)出的發(fā)電電力供給到表電路板上。
圖4是組裝到表殼內(nèi)時(shí)的完成太陽(yáng)能電池1的立體圖，完成太陽(yáng)能電池1，如圖4所示光發(fā)電區(qū)域2a朝向表的中心形成環(huán)狀被組裝于表內(nèi)。
太陽(yáng)能電池2的正負(fù)電極2b、2c的部分不能配置光發(fā)電區(qū)域2a。因此，完成太陽(yáng)能電池1的卷繞方法是為了擴(kuò)大發(fā)電面積，可以將貼著引出電極4的部位在外側(cè)、沒(méi)有配置太陽(yáng)能電池2的正負(fù)電極2b、2c的另一端部2e在內(nèi)側(cè)卷繞成環(huán)狀的方法。另外，1表示太陽(yáng)能電池2的重疊部分。
圖5是表示將與圖4相同長(zhǎng)度的完成太陽(yáng)能電池1安裝到外部直徑小的表殼時(shí)的太陽(yáng)能電池卷繞狀態(tài)的完成太陽(yáng)能電池的立體圖，因卷繞直徑(φd)小于圖4中的卷繞直徑，所以太陽(yáng)能電池的重疊部分1變寬。
接著，對(duì)本發(fā)明的帶太陽(yáng)能電池的電子表的實(shí)施形態(tài)加以說(shuō)明。
圖6是本發(fā)明的一實(shí)施形態(tài)的帶太陽(yáng)能電池的電子表的剖面圖，表示外部直徑為φ28mm的男式表的主要部分剖面圖。
表機(jī)心5嵌人環(huán)狀的中箍9中，在安裝了字碼盤7、時(shí)分秒針8后，將透光性的襯環(huán)10安裝在字碼盤外周邊緣7a處，組裝到表殼6內(nèi)。完成太陽(yáng)能電池1預(yù)先裝入中箍9內(nèi)。
另外，中箍9是在將表機(jī)心5裝入表殼6時(shí)，用于將表機(jī)心5收納并保持于表殼6內(nèi)，或吸收表外部傳來(lái)的沖擊的外裝部件，可以根據(jù)各個(gè)表殼6制作出幾個(gè)種類。
在中箍9中形成有作為太陽(yáng)能電池1的定位部的環(huán)狀臺(tái)階部9a，將完成太陽(yáng)能電池1繞圓收納于該環(huán)狀臺(tái)階部9a，同時(shí)，通過(guò)將環(huán)狀的完成太陽(yáng)能電池1繞圓后形成的完成太陽(yáng)能電池1的張力配置在臺(tái)階部9a的內(nèi)周面9b上，或通過(guò)粘接等貼于上述臺(tái)階部9a的內(nèi)周面9b進(jìn)行配置。
另外，將完成太陽(yáng)能電池1的引出電極4從設(shè)于中箍9內(nèi)的孔部9c向后蓋16側(cè)伸出，通過(guò)絕緣薄板13、固緊板14在引出電極4的長(zhǎng)孔4b內(nèi)穿通螺絲12，固定于定位套筒15上。另外，本實(shí)施形態(tài)中所示的情況為，配置于中箍9處的定位套筒15的位置，設(shè)定為離表機(jī)心10.45mm。由此，完成太陽(yáng)能電池1與電路板11之間取得電連接。
圖7是帶太陽(yáng)能電池的電子表的俯視圖，表示將表機(jī)心5收納人組裝了完成太陽(yáng)能電池1的環(huán)狀中箍9內(nèi)的狀態(tài)。另外，圖7表示通過(guò)上述固緊板14等由螺絲12將從中箍9的孔部9c伸出的引出電極4固定到未圖示的電路板上的狀態(tài)。
圖8是帶太陽(yáng)能電池的電子表的剖面圖，表示外部直徑為中24mm的女式表的主要部分剖面圖。與圖6所示的相比外部直徑變小，但是完成太陽(yáng)能電池1及表機(jī)心5的使用與圖6所示的部件相同。在該實(shí)施形態(tài)中，固定配置于中箍9w的完成太陽(yáng)能電池1的引出電極4的定位套筒15的位置為距離表機(jī)心10.45mm，與圖6所示的外部直徑為φ28mm的男式表的情況相比，沒(méi)有發(fā)生變化。
另外，作為外裝部件的表殼6w、字碼盤7w、襯環(huán)10w等之外的將表機(jī)心5保持于表殼6w內(nèi)的中箍9w與表殼大小相對(duì)應(yīng)，直徑方向的大小小于圖6的部件。
該用于女式表的完成太陽(yáng)能電池1，同男式表相同，在外部直徑變小時(shí)，通過(guò)如圖5所示那樣增加完成太陽(yáng)能電池1的重疊部分1的長(zhǎng)度，能夠共同使用相同的完成太陽(yáng)能電池1。
另外，完成太陽(yáng)能電池1與定位套筒15的距離L，女式表比男式表的小，但是因?yàn)橐鲭姌O4固定用孔4b為長(zhǎng)孔形狀，且上述長(zhǎng)孔4b的兩側(cè)形成有連接太陽(yáng)能電池2正負(fù)輸出電極的細(xì)長(zhǎng)狀正負(fù)輸出電極圖形4c、4d，所以即使完成太陽(yáng)能電池1與定位套筒15的距離L發(fā)生變化，也能夠在一定范圍內(nèi)共同使用相同的引出電極4。
由以上所述，無(wú)論男式表還是女式表因?yàn)槟軌蚴褂霉餐奶?yáng)能電池2及引出電極4，于是可以使用共同的完成太陽(yáng)能電池1。
如上所述，為了獲得表設(shè)計(jì)的豐富多樣化，一般對(duì)一個(gè)表機(jī)心準(zhǔn)備多個(gè)外裝設(shè)計(jì)，即，與使用相同的表機(jī)心但設(shè)計(jì)不同、尺寸不同的表相對(duì)應(yīng)，設(shè)計(jì)、制作作為外裝部件的表殼、字碼盤、指針、中箍等。因此，如本發(fā)明所示，對(duì)于每個(gè)尺寸準(zhǔn)備多個(gè)用于與外部直徑不同的設(shè)計(jì)相對(duì)應(yīng)配置太陽(yáng)能電池的外裝部件中箍是沒(méi)有任何問(wèn)題的。
另外，圖8中的部件與圖6中的相比，完成太陽(yáng)能電池1與定位套筒15之間的距離L小，所以引出電極端部4g靠近表機(jī)心5的中心。因此，由于引出電極的未圖示連接圖形與金屬制的電路支撐板17接觸從而可能發(fā)生短路。因此，在引出電極4和電路支撐板17之間配置絕緣薄板18，作為防止該情況發(fā)生的對(duì)策。
另外，襯環(huán)10與完成太陽(yáng)能電池1之間存在空氣層10a，通過(guò)襯環(huán)10的光在界面反射產(chǎn)生折射或散射，達(dá)到從外部不易看到暗褐色的太陽(yáng)能電池2顏色的效果。
另外，襯環(huán)10是通過(guò)透光性的無(wú)色透明聚碳酸酯樹(shù)脂注射成形而制成的，其表面狀態(tài)為光澤面。
接著，參照?qǐng)D6對(duì)本實(shí)施形態(tài)的帶太陽(yáng)能電池的電子表的發(fā)電動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
向完成太陽(yáng)能電池1的光的入射，存在在透過(guò)防風(fēng)玻璃19的光20直接透過(guò)透光性的襯環(huán)10的情況，和透過(guò)防風(fēng)玻璃19的光20在字碼盤7處反射，或進(jìn)而在防風(fēng)玻璃19的下面反射從而透過(guò)透光性的襯環(huán)10的情況。這樣，通過(guò)光G入射到完成太陽(yáng)能電池1上進(jìn)行發(fā)電。由完成太陽(yáng)能電池1發(fā)電的電力通過(guò)安裝·形成于表機(jī)心5內(nèi)的電路板11的未圖示升壓控制電路、充電電路被充電于未圖示的二次電池。表接受二次電池的電力進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
接著，對(duì)外部直徑大小與發(fā)電量的關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明。
本實(shí)施形態(tài)中圖8所示的表的外部直徑比圖6所示的表的外部直徑小，所以會(huì)使太陽(yáng)能電池2的一部分產(chǎn)生不能重復(fù)發(fā)電的區(qū)域。但是，因?yàn)樘?yáng)能電池2是單電池，與現(xiàn)有例所示的將多個(gè)太陽(yáng)能電池沿圓周方向串聯(lián)的情況不同，可以獲得與受光面積對(duì)應(yīng)部分的發(fā)電量。
圖9是在500lux的照度下，測(cè)定圖6所示的構(gòu)造下組裝到外部直徑改變的表殼內(nèi)時(shí)的完成太陽(yáng)能電池1的發(fā)電性能，測(cè)定相對(duì)于外部直徑的取得電流及受光效率后的坐標(biāo)圖。
另外，所謂的取得電流是在安裝了完成太陽(yáng)能電池1的完成表中相對(duì)于字碼盤照射來(lái)自垂直方向的一定照度光的狀態(tài)下的發(fā)電電流，是在完成太陽(yáng)能電池1的動(dòng)作電壓設(shè)為0.45V、字碼盤顏色為黑色的條件下測(cè)定的。
另外，所謂的受光效率是相對(duì)于，在與上述相同的照度下以完成太陽(yáng)能電池1平置的狀態(tài)下、相對(duì)于光發(fā)電區(qū)域照射直角方向的光時(shí)的發(fā)電量(＝電池發(fā)電電流)與通過(guò)卷繞的光發(fā)電區(qū)域的露出比例的積的上述取得電流的比例，可以用下式表示。
受光效率＝取得電流÷{電池發(fā)電電流×露出比例}＝取得電流÷露出電池?fù)Q算發(fā)電電流……①采用圖9的話，可以判斷出能夠與外部直徑大致成比例地獲得本實(shí)施例中使用的單電池完成太陽(yáng)能電池的取得電流。這表示本實(shí)施形態(tài)的完成太陽(yáng)能電池為單電池，即使完成太陽(yáng)能電池的光發(fā)電區(qū)域的一部分被遮蓋住，也可以進(jìn)行對(duì)應(yīng)于光照射領(lǐng)域的量發(fā)電。這一點(diǎn)是與如上述專利文獻(xiàn)1中所示的現(xiàn)有例那樣在圓周方向上串聯(lián)多個(gè)太陽(yáng)能電池進(jìn)行配置的情況的最大差別。
另外，由圖9可以得知，以近似直線來(lái)看的話，在外部直徑為φ29.5mm時(shí)受光效率約為22％，外部直徑為φ13mm時(shí)受光效率約為20％。
接著，對(duì)本實(shí)施形態(tài)中使用的表的消耗電量與完成太陽(yáng)能電池的發(fā)電量之間的關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明。
(1)表耗電本實(shí)施例的說(shuō)明中所使用的表的規(guī)格是三針帶日歷的模擬表，表耗電＝0.53μA。
因此，一天針運(yùn)動(dòng)所需耗電量＝12.7μA·hr……②(2)裝入本實(shí)施形態(tài)所示尺寸的表殼內(nèi)的狀態(tài)的完成太陽(yáng)能電池的發(fā)電性能完成太陽(yáng)能電池的發(fā)電電流＝60μA(條件照度500lux、動(dòng)作電壓0.45V、完成太陽(yáng)能電池平置)本實(shí)施形態(tài)的帶太陽(yáng)能電池的電子表，使用單太陽(yáng)能電池的表的完成太陽(yáng)能電池的開(kāi)路電壓Voc為0.6V，為了將額定電壓1.35V的Li二次電池進(jìn)行充電，有必要將發(fā)電電壓進(jìn)行升壓。
將升壓系統(tǒng)的規(guī)格設(shè)為升壓倍率3倍、升壓效率90％的話，上述每一天的平均光照條件下的完成表的發(fā)電量可以通過(guò)下式進(jìn)行計(jì)算。
發(fā)電量＝照射時(shí)間×露出電池體換算發(fā)電電流×受光效率×升壓效率÷升壓倍率……③進(jìn)而將①式代入③的話，變?yōu)榘l(fā)電量＝照射時(shí)間×取得電流×升壓效率÷升壓倍率……④在此，如果④式中的每一天平均照射條件下的完成表的發(fā)電量多于②式的一天針運(yùn)動(dòng)所需的耗電量的話，則表成立。
即，表耗電×24hr≤照射時(shí)間×取得電流×升壓效率÷升壓倍率…⑤的話則可以成立。
因此，設(shè)想每一天的平均照射條件為照度500lux、照射時(shí)間為4hr的話，由⑤式得出最少的取得電流如下最少的取得電流＝表耗電×24hr×升壓倍率÷照射時(shí)間÷升壓效率＝0.53μA×24hr×3÷4hr÷90％＝10.6μA接著，由圖9的相對(duì)于外部直徑的取得電流的坐標(biāo)圖，可以得出相對(duì)于取得電流10.6μA的外部直徑約為25mm。即，可以確認(rèn)為了取得使表發(fā)揮作用的充分的發(fā)電量，將外部直徑設(shè)置為25mm以上即可。
另外，圖8所示的女式表中，顯示出在表結(jié)構(gòu)上可以將外部直徑設(shè)置至24mm為止，但是，本實(shí)施形態(tài)的說(shuō)明中使用的表機(jī)心中，可以由相對(duì)于表耗電的發(fā)電性能將外部直徑設(shè)置為25mm以上。
像這樣采用本發(fā)明的話，使用長(zhǎng)約96.8mm、寬2.4mm、厚0.15mm左右的細(xì)長(zhǎng)帶狀的太陽(yáng)能電池2，能夠驅(qū)動(dòng)外部直徑25mm以上的帶太陽(yáng)能電池的電子表。當(dāng)然，如果持續(xù)表機(jī)心的低耗電化，或襯環(huán)10的受光效率提高，太陽(yáng)能電池的發(fā)電能力性能提高的話，也能夠驅(qū)動(dòng)外部直徑24mm以下的帶太陽(yáng)能電池的電子表。
受光效率也可由字碼盤的顏色決定。即，使用容易在字碼盤產(chǎn)生光的反射的白色或明亮色的字碼盤的話，則受光效率變大，字碼盤顏色為黑色時(shí)受光效率小，因?yàn)樵诤谏桶咨@兩種顏色中，白色的受光效率成倍增長(zhǎng)，所以使用明亮色的字碼盤的話，可以得到外部直徑更小的表。
進(jìn)而，在本發(fā)明實(shí)施形態(tài)的說(shuō)明中，是使用帶狀的單一太陽(yáng)能電池進(jìn)行說(shuō)明的，但是也可以使用將太陽(yáng)能電池2在長(zhǎng)度方向上分成上下兩段的二段電池等的太陽(yáng)能電池。
圖10及圖11是本發(fā)明的其他實(shí)施形態(tài)，表示用于使用本發(fā)明表機(jī)心字碼盤的形狀設(shè)計(jì)為橢圓及圓角長(zhǎng)方形狀的表的例子。與上述實(shí)施形態(tài)相同的，中箍9的形狀設(shè)置為橢圓等形狀。將完成太陽(yáng)能電池1配置于中箍9的未圖示的臺(tái)階部中，同時(shí)，將表機(jī)心5嵌人中箍9內(nèi)，表示出完成太陽(yáng)能電池1與表機(jī)心5連接的狀態(tài)。這樣，也可以應(yīng)用于外部直徑形狀為圓形以外的太陽(yáng)能發(fā)電表。
但是，外部直徑的形狀和根據(jù)大小外部直徑形狀的周長(zhǎng)比太陽(yáng)能電池長(zhǎng)時(shí)，太陽(yáng)能電池為打開(kāi)的形狀。但是，即使在這種情況下，也可以通過(guò)調(diào)和中箍與太陽(yáng)能電池的色調(diào)，從表的外部看使縫隙不明顯。
圖12～圖16是本發(fā)明另外的實(shí)施形態(tài)，表示用于使用本發(fā)明表機(jī)心，字碼盤的形狀長(zhǎng)方形、桶形等有小半徑的角的表的例子。
眾所周知，手表的字碼盤的形狀與外殼的尺寸相對(duì)應(yīng)，不僅可以為圓形，還可以為長(zhǎng)方形、桶形等各種各樣的形狀。另一方面，作為太陽(yáng)能電池的光發(fā)電部件被采用的非結(jié)晶硅，如果以小半徑例如在500μm以下進(jìn)行彎曲的話，會(huì)在該非結(jié)晶硅上產(chǎn)生龜裂。因此，配合長(zhǎng)方形、桶形等角部彎曲太陽(yáng)能電池的話，非結(jié)晶硅作為光發(fā)電部件的作用不再發(fā)揮。因此，在具有長(zhǎng)方形、桶形等小半徑的角部的字碼盤的電子表中不能采用將太陽(yáng)能電池相對(duì)于字碼盤呈垂直配置的構(gòu)造。
本實(shí)施形態(tài)的帶太陽(yáng)能電池的電子表，以解決上述課題，能夠與寬的表設(shè)計(jì)相對(duì)應(yīng)而形成的。
圖12所示的帶太陽(yáng)能電池的電子表的字碼盤7，外周形狀為矩形的一長(zhǎng)方形例。該字碼盤7的外形，具有形成主要外周的多條邊7a、7b、7c、7d，和用于分別連接該多條邊中的邊7d與7a、7a與7b、7b與7c、7c與7d的角部(交點(diǎn))7e、7f、7g和7h。
完成太陽(yáng)能電池1具有配置在字碼盤7的角部7e、7f、7g、7h以外的多個(gè)光發(fā)電部(光發(fā)電區(qū)域)1a、1b、1c、1d。多個(gè)光發(fā)電部1a、1b、1c、1d被串聯(lián)配置的同時(shí)，形成并聯(lián)的帶狀。該完成太陽(yáng)能電池1如虛線所示沿著上述字碼盤7的上述多條邊7a、7b、7c、7d被配置。
圖13是圖12的A-A剖面圖，如現(xiàn)有電子表那樣，電子表的機(jī)心5配置于字碼盤7的下面，6是外殼，9是用于保持電子表的機(jī)心5的中箍。通過(guò)將中箍9設(shè)置在機(jī)心5外側(cè)和外殼6之間，機(jī)心5被外殼6支持。
完成太陽(yáng)能電池1，在其受光面1r為成為字碼盤內(nèi)周側(cè)而豎立在中箍9的擋圈部9a上的狀態(tài)下，如圖12中虛線所示那樣沿著字碼盤7的多條邊7a、7b、7c、7d相對(duì)于字碼盤7呈大致垂直的環(huán)狀配置。襯環(huán)10配置于完成太陽(yáng)能電池1的受光面1r側(cè)，使帶狀太陽(yáng)能電池很好地固定并使電子表?yè)碛辛己玫耐庥^。襯環(huán)10是由能夠入射光的透光性材料做成，與完成太陽(yáng)能電池1相同，相對(duì)于字碼盤7呈環(huán)狀地配置。
如上所示，將完成太陽(yáng)能電池1沿著字碼盤7的多條邊7a、7b、7c、7d相對(duì)于字碼盤7大致垂直配置的話，圖12所示的D、E.F部中的帶狀完成太陽(yáng)能電池1，與字碼盤7的長(zhǎng)方形角部7e、7f、7h相對(duì)應(yīng)的部分被彎曲，從而完成太陽(yáng)能電池1被固定于中箍9的擋圈部9a和襯環(huán)10之間。
接著，參照?qǐng)D14～16對(duì)帶狀完成太陽(yáng)能電池1的構(gòu)造進(jìn)行說(shuō)明。另外，與圖12所示的D、E、F部對(duì)應(yīng)的完成太陽(yáng)能電池1的部分在圖14的展開(kāi)圖中以d，e、f部表示。
完成太陽(yáng)能電池1在電路板2上安裝有構(gòu)成光發(fā)電部的非晶硅層，非晶硅層21是用于將光能轉(zhuǎn)換為電能的光發(fā)電部。本實(shí)施形態(tài)中，使用塑料制的薄膜板作為電路板2，在該薄膜電路板2上形成有鋁等金屬箔22。該金屬箔22成為取出上述非晶硅層21的發(fā)電電力的陽(yáng)極側(cè)的電極。
圖14所示的帶狀完成太陽(yáng)能電池1的d、e、f部具有相同的剖面結(jié)構(gòu)。
在此，d部的剖面構(gòu)造的B-B剖面圖在圖15進(jìn)行表示，C-C剖面圖在圖16中進(jìn)行表示。金屬箔22在圖16中，連接圖中右側(cè)的非晶硅層21d和左側(cè)的非晶硅層21c的同極為共通的電極，圖15中沒(méi)有將兩側(cè)的非晶硅層21c與21d連接，而是形成獨(dú)立的圖形，即后文所述的連接電極22a。
透明導(dǎo)電薄膜23形成于非晶硅層21的上面，并形成非晶硅層21的入射光側(cè)，成為發(fā)電電力的陰極側(cè)的電極。
絕緣部件24是用于防止左右切斷的非晶硅層21的上下電極、透明導(dǎo)電薄膜23和金屬箔22之間發(fā)生短路的部件。
導(dǎo)電部件25是將形成于右側(cè)的非晶硅層21d上面的透明導(dǎo)電薄膜23、和形成于左側(cè)非晶硅層21c上面的透明導(dǎo)電薄膜23以及連接電極22a電連接的部件。于是，右側(cè)的非晶硅層21d與左側(cè)的非晶硅層21c被電連接。
保護(hù)薄膜26是覆蓋太陽(yáng)能電池1的表面的透明絕緣材料。
如以上所示，透明導(dǎo)電薄膜23成為配置于左右非晶硅層21c、21d上面?zhèn)鹊年帢O側(cè)電極，通過(guò)連接電極22a和導(dǎo)電部件25被電連接(圖15)。另外，左右兩方的非晶硅層21c、21d下面的陽(yáng)極側(cè)電極，通過(guò)金屬薄膜22被電連接(圖16)。同樣，圖14所示的各非晶硅層21a和21d、21d和21c被連接，各非晶硅層21a.21b、21c、21d被并聯(lián)。
在完成太陽(yáng)能電池1的右側(cè)端部，壓接有用于將4個(gè)非結(jié)晶硅21a、21b、21c、21d的發(fā)電電力連接到電子表的機(jī)心5的連接端子4。
如上所述將完成太陽(yáng)能電池1收納入帶太陽(yáng)能電池電子表的外殼6內(nèi)時(shí)，圖14所示的d部被安裝收納入圖12所示的D部，同樣，e部、f部分別被安裝收納入E部和F部。
非晶硅層21非常的脆，彎曲半徑大時(shí)沒(méi)有問(wèn)題，但是彎曲半徑小時(shí)，會(huì)有承受不住彎曲產(chǎn)生龜裂的情況。該龜裂的產(chǎn)生是導(dǎo)致構(gòu)成上下電極的金屬電極22和透明導(dǎo)電薄膜23之間發(fā)生短路、或由于進(jìn)水產(chǎn)生的短路等，成為有損發(fā)電功能的主要原因。
但是，采用本實(shí)施形態(tài)的完成太陽(yáng)能電池的話，由于形成小半徑的耐彎曲的構(gòu)造，所以在與字碼盤7的各角部7e、7f，7g、7h對(duì)應(yīng)的部分不會(huì)產(chǎn)生龜裂，確保了各個(gè)非晶硅層21的電連接。
另外，圖14所示的實(shí)施形態(tài)中，構(gòu)成一枚完成太陽(yáng)能電池上并聯(lián)四個(gè)非晶硅層的帶太陽(yáng)能電池的電子表，但是也可以為圖17所示構(gòu)成的實(shí)施形態(tài)。
即，在電路板2的寬度方向上配置多個(gè)帶狀的非晶硅層21，構(gòu)成將該多個(gè)非晶硅層21串聯(lián)的太陽(yáng)能電池組件。而且，該太陽(yáng)能電池組件的數(shù)量設(shè)置為僅與字碼盤7的多條變相對(duì)應(yīng)的數(shù)量(圖17中，為與四條邊7a、7b，7c、7d對(duì)應(yīng)的四個(gè)太陽(yáng)能電池組件21a’、21b’、21c’、21d’)，將這些太陽(yáng)能電池組件分別沿著字碼盤7的邊，且相對(duì)于字碼盤大致垂直配置。另一方面，將撓性導(dǎo)電部件27配置在與字碼盤7的角部7a、7b、7c、7d對(duì)應(yīng)的部分。另外，上述多個(gè)太陽(yáng)能電池組件并聯(lián)，形成完成太陽(yáng)能電池。
工業(yè)應(yīng)用性采用本發(fā)明，通過(guò)將太陽(yáng)能電池配置于襯里部，能夠提供一種使用金屬字碼盤的帶太陽(yáng)能電池的電子表；進(jìn)而能夠提供無(wú)論外部直徑大小均能夠使用共同的表機(jī)心及完成太陽(yáng)能電池的帶太陽(yáng)能電池的電子表。
權(quán)利要求
1.一種帶太陽(yáng)能電池的電子表，設(shè)有表機(jī)心、收納該表機(jī)心的表殼、用于將上述表機(jī)心收納保持于上述表殼內(nèi)的中箍、太陽(yáng)能電池及字碼盤，并將上述太陽(yáng)能電池相對(duì)于上述字碼盤呈大致垂直配置；其特征在于上述太陽(yáng)能電池配置于設(shè)置在上述中箍?jī)?nèi)的太陽(yáng)能電池定位部處。
2.如權(quán)利要求1所述的帶太陽(yáng)能電池的電子表，其特征在于所說(shuō)的太陽(yáng)能電池為形成于撓性電路板上的細(xì)長(zhǎng)帶狀的太陽(yáng)能電池。
3.如權(quán)利要求1或2所述的帶太陽(yáng)能電池的電子表，其特征在于將太陽(yáng)能電池的正負(fù)電極配置于上述太陽(yáng)能電池的同一側(cè)端部。
4.如權(quán)利要求1或2所述的帶太陽(yáng)能電池的電子表，其特征在于個(gè)別制造、接合用于取出上述太陽(yáng)能電池的發(fā)電電力的引出電極、和上述太陽(yáng)能電池。
5.如權(quán)利要求1所述的帶太陽(yáng)能電池的電子表，其特征在于所說(shuō)的字碼盤為具有用于連接形成主要外周形狀的多條邊、和該多條邊與邊之間交點(diǎn)的角部的字碼盤；所說(shuō)的太陽(yáng)能電池具有沿著上述字碼盤的多條邊且相對(duì)于上述字碼盤大致垂直配置的多個(gè)光發(fā)電部，該多個(gè)光發(fā)電部分別并聯(lián)。
6.如權(quán)利要求5所述的帶太陽(yáng)能電池的電子表，其特征在于所說(shuō)的光發(fā)電部是在電路板的寬度方向上配置多個(gè)非晶硅層，并進(jìn)行串聯(lián)而構(gòu)成的。
7.如權(quán)利要求5或6所述的帶太陽(yáng)能電池的電子表，其特征在于由上述多條邊和角部形成的上述字碼盤的外周形狀為矩形。
8.如權(quán)利要求5或6所述的帶太陽(yáng)能電池的電子表，其特征在于由上述多條邊和角部形成的上述字碼盤的外周形狀為桶形。
全文摘要
本發(fā)明的帶太陽(yáng)能電池的電子表，設(shè)有表機(jī)心、收納該表機(jī)心的表殼、用于將上述表機(jī)心收納保持于上述表殼內(nèi)的中箍、太陽(yáng)能電池與字碼盤；其中，在形成上述太陽(yáng)能電池大致垂直配置于設(shè)置在上述中箍?jī)?nèi)的太陽(yáng)能電池的定位部的構(gòu)成的同時(shí)，上述太陽(yáng)能電池為形成于撓性電路板上的細(xì)長(zhǎng)帶狀的太陽(yáng)能電池；由此，因?yàn)闊o(wú)須將太陽(yáng)能電池配置于表機(jī)心上就可以完成，所以即使外部直徑的大小改變，只要改變作為外裝部件的中箍即可，從而能夠使用共同的表機(jī)心。另外，因?yàn)樵趯⑻?yáng)能電池組裝到中箍?jī)?nèi)時(shí)能夠?qū)?yīng)于中箍的大小將太陽(yáng)能電池繞成環(huán)狀，所以即使表的外部直徑大小改變也能夠使用共同的太陽(yáng)能電池。
文檔編號(hào)G04C10/02GK1739070SQ20038010893
公開(kāi)日2006年2月22日 申請(qǐng)日期2003年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月23日
發(fā)明者長(zhǎng)孝, 村上知巳, 藤田仁 申請(qǐng)人:時(shí)至準(zhǔn)鐘表股份有限公司