JP2000077727A - 熱発電ユニット付き発電ブロック - Google Patents
熱発電ユニット付き発電ブロックInfo
- Publication number
- JP2000077727A JP2000077727A JP10249329A JP24932998A JP2000077727A JP 2000077727 A JP2000077727 A JP 2000077727A JP 10249329 A JP10249329 A JP 10249329A JP 24932998 A JP24932998 A JP 24932998A JP 2000077727 A JP2000077727 A JP 2000077727A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thermoelectric
- voltage
- power generation
- circuit
- generation unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Electric Clocks (AREA)
- Electromechanical Clocks (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型で薄型で発電効率が良い熱発電ユニット
付き発電ブロックを提供する。 【解決手段】 本発明の熱発電ユニット付き発電ブロッ
クは、1つ以上の熱電素子140を収容し、かつ、吸熱
板を構成する第1伝熱板120を含み、放熱板を構成す
る第2伝熱板170を含む熱発電ユニット180を備え
る。熱伝導性のある材料で作られた熱伝導体244が、
第2伝熱板170と接触するように配置される。熱発電
ユニット付き発電ブロックは、熱発電ユニット180に
より発生した起電力を昇圧するための昇圧回路410を
含む昇圧回路ブロック240と、熱発電ユニット180
により発生した起電力を蓄電させる動作を制御し、か
つ、昇圧回路410の動作を制御するためのための電源
動作制御回路416とを備えている。
付き発電ブロックを提供する。 【解決手段】 本発明の熱発電ユニット付き発電ブロッ
クは、1つ以上の熱電素子140を収容し、かつ、吸熱
板を構成する第1伝熱板120を含み、放熱板を構成す
る第2伝熱板170を含む熱発電ユニット180を備え
る。熱伝導性のある材料で作られた熱伝導体244が、
第2伝熱板170と接触するように配置される。熱発電
ユニット付き発電ブロックは、熱発電ユニット180に
より発生した起電力を昇圧するための昇圧回路410を
含む昇圧回路ブロック240と、熱発電ユニット180
により発生した起電力を蓄電させる動作を制御し、か
つ、昇圧回路410の動作を制御するためのための電源
動作制御回路416とを備えている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ゼーベック効果に
基づく起電力を発生する熱電素子を収容した熱発電ユニ
ットを含む熱発電ユニット付き発電ブロックに関する。
特に、本発明は、熱発電ユニットにより発生した起電力
を昇圧するための昇圧回路を含む昇圧回路ブロックと、
熱発電ユニットにより発生した起電力を蓄電させる動作
を制御し、かつ、昇圧回路の動作を制御するためのため
の電源動作制御回路とを備えていることを特徴とする熱
発電ユニット付き発電ブロックに関する。
基づく起電力を発生する熱電素子を収容した熱発電ユニ
ットを含む熱発電ユニット付き発電ブロックに関する。
特に、本発明は、熱発電ユニットにより発生した起電力
を昇圧するための昇圧回路を含む昇圧回路ブロックと、
熱発電ユニットにより発生した起電力を蓄電させる動作
を制御し、かつ、昇圧回路の動作を制御するためのため
の電源動作制御回路とを備えていることを特徴とする熱
発電ユニット付き発電ブロックに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の熱電式腕時計では、例えば、特開
昭55−20483号公報に開示されているように、多
数の個々の要素部品からできている熱電式発電機が、金
属製のケーシング底部と支持リングとの間に配置されて
いる。この熱電式発電機(ペルチェ・バッテリー)は、
熱極がケーシング底部に対向して置かれ、冷極が金属製
カバーに対向して置かれている。また、他の構造では、
熱電式発電機は、ショックアブゾーバを介して中間リン
グに対して保持されている。従来の他の電子時計では、
特開平8−43555号公報に開示されているように、
第一の絶縁体を吸熱側とし、第二の絶縁体を放熱側とし
て、出力端部に起電力を得て、この起電力を蓄電部材に
蓄え、この蓄電部材により時刻表示手段を作動させてい
る。
昭55−20483号公報に開示されているように、多
数の個々の要素部品からできている熱電式発電機が、金
属製のケーシング底部と支持リングとの間に配置されて
いる。この熱電式発電機(ペルチェ・バッテリー)は、
熱極がケーシング底部に対向して置かれ、冷極が金属製
カバーに対向して置かれている。また、他の構造では、
熱電式発電機は、ショックアブゾーバを介して中間リン
グに対して保持されている。従来の他の電子時計では、
特開平8−43555号公報に開示されているように、
第一の絶縁体を吸熱側とし、第二の絶縁体を放熱側とし
て、出力端部に起電力を得て、この起電力を蓄電部材に
蓄え、この蓄電部材により時刻表示手段を作動させてい
る。
【0003】また、従来の発電素子を有する時計では、
特開平9−15353号公報に開示されているように、
4個の熱電素子が、腕時計内部の空間においてムーブメ
ントによって占められる部分以外に分割されて配置され
ている。この熱電素子では、p型熱電体とn型熱電体と
が端部において接続され、熱電対を形成している。熱電
対のすべてを直列に接続して熱電素子を構成している。
また、従来の熱電発電腕時計では、実開平7−3259
0号公報に開示されているように、熱電発電素子が、裏
蓋とモジュールカバーとの間に配置されている。熱電発
電素子は多数の熱電対を含んでいる。
特開平9−15353号公報に開示されているように、
4個の熱電素子が、腕時計内部の空間においてムーブメ
ントによって占められる部分以外に分割されて配置され
ている。この熱電素子では、p型熱電体とn型熱電体と
が端部において接続され、熱電対を形成している。熱電
対のすべてを直列に接続して熱電素子を構成している。
また、従来の熱電発電腕時計では、実開平7−3259
0号公報に開示されているように、熱電発電素子が、裏
蓋とモジュールカバーとの間に配置されている。熱電発
電素子は多数の熱電対を含んでいる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】いずれの従来文献も、
1つ以上の熱電素子を収容した熱発電ユニットを開示し
ていない。熱電素子は外力に対する抵抗力が弱い。特
に、熱電素子では、細長い柱状の形態の多数のp型熱電
体とn型熱電体とが並べられているので、p型熱電体及
びn型熱電体に、それらの長手方向に直角の向きの力が
加わると、熱電素子が破壊するおそれがあった。また、
p型熱電体及びn型熱電体に、それらの長手方向に沿う
力が加わった場合にも、その力が一定の大きさを超える
と、熱電素子が破壊するおそれがあった。従来、熱電素
子を熱発電ユニットとして実装することなしに、熱電素
子を直接に腕時計内部の空間に配置しているので、熱電
素子の強度を高めることができなかった。また、複数の
熱電素子を用いる場合には、それらの熱電素子を接続す
るための手段を必要としていた。
1つ以上の熱電素子を収容した熱発電ユニットを開示し
ていない。熱電素子は外力に対する抵抗力が弱い。特
に、熱電素子では、細長い柱状の形態の多数のp型熱電
体とn型熱電体とが並べられているので、p型熱電体及
びn型熱電体に、それらの長手方向に直角の向きの力が
加わると、熱電素子が破壊するおそれがあった。また、
p型熱電体及びn型熱電体に、それらの長手方向に沿う
力が加わった場合にも、その力が一定の大きさを超える
と、熱電素子が破壊するおそれがあった。従来、熱電素
子を熱発電ユニットとして実装することなしに、熱電素
子を直接に腕時計内部の空間に配置しているので、熱電
素子の強度を高めることができなかった。また、複数の
熱電素子を用いる場合には、それらの熱電素子を接続す
るための手段を必要としていた。
【0005】更に、従来、複数の熱電素子を含む熱発電
ユニットを有し、昇圧回路及び昇圧回路の動作を制御す
るためのための電源動作制御回路を備えた熱発電ユニッ
ト付き回路ブロックは開発されていなかった。
ユニットを有し、昇圧回路及び昇圧回路の動作を制御す
るためのための電源動作制御回路を備えた熱発電ユニッ
ト付き回路ブロックは開発されていなかった。
【0006】
【発明の目的】本発明の目的は、発電効率が良い熱発電
ユニット付き発電ブロックを提供することにある。本発
明の他の目的は、小型で薄型の熱発電ユニット付き発電
ブロックを提供することにある。本発明の他の目的は、
製造が簡単な熱発電ユニット付き発電ブロックを提供す
ることにある。
ユニット付き発電ブロックを提供することにある。本発
明の他の目的は、小型で薄型の熱発電ユニット付き発電
ブロックを提供することにある。本発明の他の目的は、
製造が簡単な熱発電ユニット付き発電ブロックを提供す
ることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックは、ゼー
ベック効果に基づく起電力を発生する1つ以上の熱電素
子を収容し、かつ、吸熱板を構成する第1伝熱板を含
み、放熱板を構成する第2伝熱板を含む熱発電ユニット
と、熱伝導性のある材料で作られ、第2伝熱板と接触す
るように配置された熱伝導体と、熱発電ユニットにより
発生した起電力を昇圧するための昇圧回路を含む昇圧回
路ブロックと、熱発電ユニットにより発生した起電力を
蓄電させる動作を制御し、かつ、昇圧回路の動作を制御
するためのための電源動作制御回路とを備えていること
を特徴とする。この構成により、小型で発電効率が良い
熱発電ユニット付き発電ブロックを実現することができ
る。
に、本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックは、ゼー
ベック効果に基づく起電力を発生する1つ以上の熱電素
子を収容し、かつ、吸熱板を構成する第1伝熱板を含
み、放熱板を構成する第2伝熱板を含む熱発電ユニット
と、熱伝導性のある材料で作られ、第2伝熱板と接触す
るように配置された熱伝導体と、熱発電ユニットにより
発生した起電力を昇圧するための昇圧回路を含む昇圧回
路ブロックと、熱発電ユニットにより発生した起電力を
蓄電させる動作を制御し、かつ、昇圧回路の動作を制御
するためのための電源動作制御回路とを備えていること
を特徴とする。この構成により、小型で発電効率が良い
熱発電ユニット付き発電ブロックを実現することができ
る。
【0008】更に、本発明の熱発電ユニット付き発電ブ
ロックでは、第2伝熱板は、その外側面が熱伝導体に接
触した状態で、熱発電ユニットが熱伝導体に取付けられ
ているのが好ましい。この構成により、製造が簡単な熱
発電ユニット付き発電ブロックを実現することができ
る。また、本発明の熱発電ユニット付き発電ブロック
は、電気的に絶縁性のある材料で作られている発電ブロ
ックわくを備え、昇圧回路ブロックが昇圧回路基板を有
し、熱発電ユニットは、発電した起電力を伝達させるた
めのリード基板を有し、該リード基板のパターンが昇圧
回路基板のパターンに接触した状態で、リード基板が発
電ブロックわくに固定されているのが好ましい。
ロックでは、第2伝熱板は、その外側面が熱伝導体に接
触した状態で、熱発電ユニットが熱伝導体に取付けられ
ているのが好ましい。この構成により、製造が簡単な熱
発電ユニット付き発電ブロックを実現することができ
る。また、本発明の熱発電ユニット付き発電ブロック
は、電気的に絶縁性のある材料で作られている発電ブロ
ックわくを備え、昇圧回路ブロックが昇圧回路基板を有
し、熱発電ユニットは、発電した起電力を伝達させるた
めのリード基板を有し、該リード基板のパターンが昇圧
回路基板のパターンに接触した状態で、リード基板が発
電ブロックわくに固定されているのが好ましい。
【0009】この構成により、製造が簡単な熱発電ユニ
ット付き発電ブロックを実現することができる。また、
本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックは、昇圧回路
ブロックの電気素子が、熱発電ユニットの周囲に配置さ
れているのが好ましい。この構成により、小型で薄型の
熱発電ユニット付き発電ブロックを実現することができ
る。
ット付き発電ブロックを実現することができる。また、
本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックは、昇圧回路
ブロックの電気素子が、熱発電ユニットの周囲に配置さ
れているのが好ましい。この構成により、小型で薄型の
熱発電ユニット付き発電ブロックを実現することができ
る。
【0010】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。 (1)本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックの実施
の形態に用いられる熱発電ユニットの構造及びその製造
方法 本発明の熱発電ユニットの製造方法について説明する。
図1を参照すると、最初に、第1伝熱板120を準備す
る(工程101)。図2及び図3を参照すると、第1伝
熱板120は、伝熱性の良い金属、例えば、アルミニウ
ム又は銅等で作られる。第1伝熱板120を銅で製造す
る場合には、その表面にニッケルめっきを付けるのがよ
い。第1伝熱板120は、ほぼ長方形の平面形状を有す
る薄板状部材である。第1伝熱板120は、リード基板
を取付けるためのリード基板台部分120aと、リード
基板を取付けるときにリード基板を案内するための取付
け案内穴120b1と、加工案内穴120b2と、熱電
素子を取付けるための熱電素子台部分120d1及び1
20d2とを有する。
面に基づいて説明する。 (1)本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックの実施
の形態に用いられる熱発電ユニットの構造及びその製造
方法 本発明の熱発電ユニットの製造方法について説明する。
図1を参照すると、最初に、第1伝熱板120を準備す
る(工程101)。図2及び図3を参照すると、第1伝
熱板120は、伝熱性の良い金属、例えば、アルミニウ
ム又は銅等で作られる。第1伝熱板120を銅で製造す
る場合には、その表面にニッケルめっきを付けるのがよ
い。第1伝熱板120は、ほぼ長方形の平面形状を有す
る薄板状部材である。第1伝熱板120は、リード基板
を取付けるためのリード基板台部分120aと、リード
基板を取付けるときにリード基板を案内するための取付
け案内穴120b1と、加工案内穴120b2と、熱電
素子を取付けるための熱電素子台部分120d1及び1
20d2とを有する。
【0011】10個の熱電素子を使用する場合には、5
個の熱電素子が熱電素子台部分120d1に取付けら
れ、5個の熱電素子が熱電素子台部分120d2に取付
けられる。従って、熱電素子台部分120d1、120
d2の平面形状は、熱電素子の平面形状に合わせて決定
される。熱電素子台部分120d1、120d2の厚さ
は、リード基板台部分120aの厚さより薄い。図4を
参照すると、リード基板130は細長い部分を含む形状
である。リード基板130は、ガラスエポキシ基板であ
ってもよいし、或いは、ポリイミドフィルム基板であっ
てもよい。10個の熱電素子を直列に配線するためのリ
ードパターン130a1〜130a9と、熱発電ユニッ
トの出力端子を構成する2つの出力端子パターン130
t1、130t2とがリード基板130に設けられてい
る。
個の熱電素子が熱電素子台部分120d1に取付けら
れ、5個の熱電素子が熱電素子台部分120d2に取付
けられる。従って、熱電素子台部分120d1、120
d2の平面形状は、熱電素子の平面形状に合わせて決定
される。熱電素子台部分120d1、120d2の厚さ
は、リード基板台部分120aの厚さより薄い。図4を
参照すると、リード基板130は細長い部分を含む形状
である。リード基板130は、ガラスエポキシ基板であ
ってもよいし、或いは、ポリイミドフィルム基板であっ
てもよい。10個の熱電素子を直列に配線するためのリ
ードパターン130a1〜130a9と、熱発電ユニッ
トの出力端子を構成する2つの出力端子パターン130
t1、130t2とがリード基板130に設けられてい
る。
【0012】リード基板130を第1伝熱板120に取
付けるときにリード基板130を位置決めするための取
付け案内穴130b1、130b2が、リード基板13
0に設けられる。更に、組立案内穴130b3、130
b4もリード基板130に設けられる。案内穴130b
1の位置は、第1伝熱板120の取付け案内穴120b
1の位置に対応して決定される。図1を参照すると、次
に、第1伝熱板120のリード基板台部分120aに接
着剤を塗布する(工程102)。この接着剤は、好まし
くは、エポキシ系接着剤である。この接着剤は、感熱接
着剤等の他の種類の接着剤であってもよいし、或いは、
シート接着剤であってもよい。図5及び図6を参照する
と、次に、第1伝熱板120の取付け案内穴120b1
とリード基板130の取付け案内穴130b1とを合わ
せて、リード基板130を第1伝熱板120に接着剤1
32で接着する(工程103)。
付けるときにリード基板130を位置決めするための取
付け案内穴130b1、130b2が、リード基板13
0に設けられる。更に、組立案内穴130b3、130
b4もリード基板130に設けられる。案内穴130b
1の位置は、第1伝熱板120の取付け案内穴120b
1の位置に対応して決定される。図1を参照すると、次
に、第1伝熱板120のリード基板台部分120aに接
着剤を塗布する(工程102)。この接着剤は、好まし
くは、エポキシ系接着剤である。この接着剤は、感熱接
着剤等の他の種類の接着剤であってもよいし、或いは、
シート接着剤であってもよい。図5及び図6を参照する
と、次に、第1伝熱板120の取付け案内穴120b1
とリード基板130の取付け案内穴130b1とを合わ
せて、リード基板130を第1伝熱板120に接着剤1
32で接着する(工程103)。
【0013】図7から図9を参照すると、本発明の熱発
電ユニットの熱電素子140は、上熱電素子基板142
と、下熱電素子基板144と、複数のP型半導体146
と、複数のN型半導体148とを含む。上熱電素子基板
142は、P型半導体146とN型半導体148とを導
通させるための複数の導通用パターン142aを有す
る。下熱電素子基板144は、P型半導体146とN型
半導体148とを導通させるための複数の導通用パター
ン144aと、熱電素子140の端子パターン144b
1、144b2とを有する。図7から図10を参照する
と、複数のP型半導体146と複数のN型半導体148
とは、各P型半導体146と各N型半導体148とが交
互に直列に接続されるように、上熱電素子基板142の
パターンと下熱電素子基板144のパターンに接続され
ている。
電ユニットの熱電素子140は、上熱電素子基板142
と、下熱電素子基板144と、複数のP型半導体146
と、複数のN型半導体148とを含む。上熱電素子基板
142は、P型半導体146とN型半導体148とを導
通させるための複数の導通用パターン142aを有す
る。下熱電素子基板144は、P型半導体146とN型
半導体148とを導通させるための複数の導通用パター
ン144aと、熱電素子140の端子パターン144b
1、144b2とを有する。図7から図10を参照する
と、複数のP型半導体146と複数のN型半導体148
とは、各P型半導体146と各N型半導体148とが交
互に直列に接続されるように、上熱電素子基板142の
パターンと下熱電素子基板144のパターンに接続され
ている。
【0014】このように構成された熱電素子140にお
いて、例えば、上熱電素子基板142のある側を放熱側
とし、下熱電素子基板144のある側を吸熱側とする
と、N型半導体148の中では、電子が放熱側の上熱電
素子基板142に向かって移動し、P型半導体146の
中では、電子が吸熱側の下熱電素子基板144に向かっ
て移動する。それぞれのP型半導体146とそれぞれの
N型半導体148とは上熱電素子基板142の導通用パ
ターン142aと下熱電素子基板144の導通用パター
ン144aとを介して電気的に直列に接続されているた
め、P型半導体146及びN型半導体148の中で熱の
伝達が電流に変換され、下熱電素子基板144の端子パ
ターン144b1と144b2との間に起電力が生じ
る。図1及び図2を参照すると、次に、第1伝熱板12
0の熱電素子台部分120d1及び120d2に接着剤
を塗布する(工程104)。この工程104で用いられ
る接着剤は、例えば、銀ペーストのような熱伝導性のあ
る接着剤である。この接着剤は、エポキシ系接着剤で熱
伝導性のあるものであってもよいし、或いは、熱伝導性
のある他の種類の接着剤であってもよい。
いて、例えば、上熱電素子基板142のある側を放熱側
とし、下熱電素子基板144のある側を吸熱側とする
と、N型半導体148の中では、電子が放熱側の上熱電
素子基板142に向かって移動し、P型半導体146の
中では、電子が吸熱側の下熱電素子基板144に向かっ
て移動する。それぞれのP型半導体146とそれぞれの
N型半導体148とは上熱電素子基板142の導通用パ
ターン142aと下熱電素子基板144の導通用パター
ン144aとを介して電気的に直列に接続されているた
め、P型半導体146及びN型半導体148の中で熱の
伝達が電流に変換され、下熱電素子基板144の端子パ
ターン144b1と144b2との間に起電力が生じ
る。図1及び図2を参照すると、次に、第1伝熱板12
0の熱電素子台部分120d1及び120d2に接着剤
を塗布する(工程104)。この工程104で用いられ
る接着剤は、例えば、銀ペーストのような熱伝導性のあ
る接着剤である。この接着剤は、エポキシ系接着剤で熱
伝導性のあるものであってもよいし、或いは、熱伝導性
のある他の種類の接着剤であってもよい。
【0015】図1、図11及び図12を参照すると、次
に、5個の熱電素子140a1〜140a5を第1伝熱
板120の一方の熱電素子台部分120d1に固着し、
5個の熱電素子140a6〜140a10を第1伝熱板
120の他方の熱電素子台部分120d2に固着する
(工程105)。この工程105では、それぞれの下熱
電素子基板144の端子パターン144b1及び144
b2をリード基板130の近くに配置した状態で、熱電
素子140の下熱電素子基板144の下側面を熱電素子
台部分120d1、120d2に銀ペースト134で接
着する。これにより、熱電素子140の下熱電素子基板
144と第1伝熱板120とを熱伝導可能にする。従っ
て、図11に示すように、5個の熱電素子140a1〜
140a5がリード基板130に対して一方の側(図で
右側)に配置され、5個の熱電素子140a6〜140
a10がリード基板130に対して他方の側(図で左
側)に配置される。
に、5個の熱電素子140a1〜140a5を第1伝熱
板120の一方の熱電素子台部分120d1に固着し、
5個の熱電素子140a6〜140a10を第1伝熱板
120の他方の熱電素子台部分120d2に固着する
(工程105)。この工程105では、それぞれの下熱
電素子基板144の端子パターン144b1及び144
b2をリード基板130の近くに配置した状態で、熱電
素子140の下熱電素子基板144の下側面を熱電素子
台部分120d1、120d2に銀ペースト134で接
着する。これにより、熱電素子140の下熱電素子基板
144と第1伝熱板120とを熱伝導可能にする。従っ
て、図11に示すように、5個の熱電素子140a1〜
140a5がリード基板130に対して一方の側(図で
右側)に配置され、5個の熱電素子140a6〜140
a10がリード基板130に対して他方の側(図で左
側)に配置される。
【0016】上述した熱発電ユニットの実施の形態で
は、10個の熱電素子140a1〜140a10を用い
ているが、熱電素子140の数は1個であってもよい
し、或いは、2個以上であってもよい。更に、熱電素子
140の数は、偶数であるのが好ましいが、奇数であっ
てもよい。図1を参照すると、次に、工程105で用い
た銀ペーストを乾燥させる(工程106)。この工程1
06では、例えば、乾燥温度は120°C〜150°C
であり、乾燥時間は2時間〜5時間であるのが好まし
い。次に、工程検査(1)を行う(工程107)。工程
検査(1)では、各熱電素子140の抵抗を測定する。
図1、図13及び図14を参照すると、次に、10個の
熱電素子140a1〜140a10のそれぞれの端子パ
ターン144b1、144b2と、リード基板130の
リードパターン130a1〜130a9及び出力端子パ
ターン130t1、130t2との間をワイヤボンディ
ング150で導通させる(工程108)。このワイヤボ
ンディング150は、複数の熱電素子140が直列に接
続されるように熱電素子140を配線する。
は、10個の熱電素子140a1〜140a10を用い
ているが、熱電素子140の数は1個であってもよい
し、或いは、2個以上であってもよい。更に、熱電素子
140の数は、偶数であるのが好ましいが、奇数であっ
てもよい。図1を参照すると、次に、工程105で用い
た銀ペーストを乾燥させる(工程106)。この工程1
06では、例えば、乾燥温度は120°C〜150°C
であり、乾燥時間は2時間〜5時間であるのが好まし
い。次に、工程検査(1)を行う(工程107)。工程
検査(1)では、各熱電素子140の抵抗を測定する。
図1、図13及び図14を参照すると、次に、10個の
熱電素子140a1〜140a10のそれぞれの端子パ
ターン144b1、144b2と、リード基板130の
リードパターン130a1〜130a9及び出力端子パ
ターン130t1、130t2との間をワイヤボンディ
ング150で導通させる(工程108)。このワイヤボ
ンディング150は、複数の熱電素子140が直列に接
続されるように熱電素子140を配線する。
【0017】図13を参照すると、熱電素子140a1
の端子パターン144b1とリード基板130の出力端
子パターン130t1との間をワイヤボンディング15
0で導通させる。熱電素子140a1の端子パターン1
44b2とリード基板130のリードパターン130a
1との間をワイヤボンディング150で導通させる。同
様に、ワイヤボンディング150により、熱電素子14
0a1から熱電素子140a5を直列に配線し、熱電素
子140a6から熱電素子140a10を直列に配線す
る。熱電素子140a5と熱電素子140a10とを、
ワイヤボンディング150により、リード基板130の
リードパターン130a9を介して直列に配線する。熱
電素子140a6の端子パターン144b1とリード基
板130のリードパターン130a5との間をワイヤボ
ンディング150で導通させる。熱電素子140a6の
端子パターン140b2とリード基板130の出力端子
パターン130t2との間をワイヤボンディング150
で導通させる。
の端子パターン144b1とリード基板130の出力端
子パターン130t1との間をワイヤボンディング15
0で導通させる。熱電素子140a1の端子パターン1
44b2とリード基板130のリードパターン130a
1との間をワイヤボンディング150で導通させる。同
様に、ワイヤボンディング150により、熱電素子14
0a1から熱電素子140a5を直列に配線し、熱電素
子140a6から熱電素子140a10を直列に配線す
る。熱電素子140a5と熱電素子140a10とを、
ワイヤボンディング150により、リード基板130の
リードパターン130a9を介して直列に配線する。熱
電素子140a6の端子パターン144b1とリード基
板130のリードパターン130a5との間をワイヤボ
ンディング150で導通させる。熱電素子140a6の
端子パターン140b2とリード基板130の出力端子
パターン130t2との間をワイヤボンディング150
で導通させる。
【0018】この工程108により、10個の熱電素子
140a1〜140a10が直列に接続され、リード基
板130のパターン130t1及び130t2は、熱発
電ユニットの出力端子を構成する。図1を参照すると、
次に、工程検査(2)を行う(工程109)。工程検査
(2)では、10個の熱電素子140a1〜140a1
0を直列に接続した熱発電ユニットの抵抗を測定する。
図15及び図16を参照すると、本発明の熱発電ユニッ
トのユニット枠160は、ほぼ長方形の輪郭を有する部
材で、10個の熱電素子140a1〜140a10の周
囲を取り囲むことができるような形状に構成されてい
る。ユニット枠160は、第1伝熱板120を取付ける
ための下方取付け部160dと、第2伝熱板を取付ける
ための上方取付け部160eと、リード基板130を逃
げるためのリード基板にげ部160fとを有する。
140a1〜140a10が直列に接続され、リード基
板130のパターン130t1及び130t2は、熱発
電ユニットの出力端子を構成する。図1を参照すると、
次に、工程検査(2)を行う(工程109)。工程検査
(2)では、10個の熱電素子140a1〜140a1
0を直列に接続した熱発電ユニットの抵抗を測定する。
図15及び図16を参照すると、本発明の熱発電ユニッ
トのユニット枠160は、ほぼ長方形の輪郭を有する部
材で、10個の熱電素子140a1〜140a10の周
囲を取り囲むことができるような形状に構成されてい
る。ユニット枠160は、第1伝熱板120を取付ける
ための下方取付け部160dと、第2伝熱板を取付ける
ための上方取付け部160eと、リード基板130を逃
げるためのリード基板にげ部160fとを有する。
【0019】ユニット枠160の下方取付け部160d
と上方取付け部160eとの間の距離は、第1伝熱板1
20及び第2伝熱板170をユニット枠160に取付け
たときに、第2伝熱板170の下面と熱電素子140の
上熱電素子基板142の上面との間に隙間があるように
構成されている。ユニット枠160を、ABS樹脂、ポ
リカーボネート、アクリルのようなプラスチックで製造
するのがよい。図1及び図17を参照すると、次に、ユ
ニット枠160が10個の熱電素子140a1〜140
a10の周囲を取り囲むように、ユニット枠160を第
1伝熱板120に固定する(工程110)。このとき
に、ユニット枠160のリード基板にげ部160fはリ
ード基板130の上面を逃げるように配置される。
と上方取付け部160eとの間の距離は、第1伝熱板1
20及び第2伝熱板170をユニット枠160に取付け
たときに、第2伝熱板170の下面と熱電素子140の
上熱電素子基板142の上面との間に隙間があるように
構成されている。ユニット枠160を、ABS樹脂、ポ
リカーボネート、アクリルのようなプラスチックで製造
するのがよい。図1及び図17を参照すると、次に、ユ
ニット枠160が10個の熱電素子140a1〜140
a10の周囲を取り囲むように、ユニット枠160を第
1伝熱板120に固定する(工程110)。このとき
に、ユニット枠160のリード基板にげ部160fはリ
ード基板130の上面を逃げるように配置される。
【0020】ユニット枠160の第1伝熱板120への
固定は、はめ込みであってもよいし、接着であってもよ
いし、或いは、ユニット枠160の一部分を第1伝熱板
120へ溶着してもよい。図1を参照すると、次に、グ
リースを10個の熱電素子140a1〜140a10の
上熱電素子基板142の上面に付ける(工程111)。
この工程111で用いるグリースは熱伝導性が良いシリ
コーングリースであるのがよく、例えば、商品名「東芝
シリコーンコンパウンド」を用いる。図18及び図19
を参照すると、次に、第2伝熱板170をユニット枠1
60の上方取付け部160eに固定する(工程11
2)。このときに、第2伝熱板170の下面と熱電素子
140の上熱電素子基板142の上面との間には隙間が
あり、この隙間にシリコーングリース172が配置され
る。従って、シリコーングリース172により、第2伝
熱板170と上熱電素子基板142とが熱伝導可能にさ
れる。
固定は、はめ込みであってもよいし、接着であってもよ
いし、或いは、ユニット枠160の一部分を第1伝熱板
120へ溶着してもよい。図1を参照すると、次に、グ
リースを10個の熱電素子140a1〜140a10の
上熱電素子基板142の上面に付ける(工程111)。
この工程111で用いるグリースは熱伝導性が良いシリ
コーングリースであるのがよく、例えば、商品名「東芝
シリコーンコンパウンド」を用いる。図18及び図19
を参照すると、次に、第2伝熱板170をユニット枠1
60の上方取付け部160eに固定する(工程11
2)。このときに、第2伝熱板170の下面と熱電素子
140の上熱電素子基板142の上面との間には隙間が
あり、この隙間にシリコーングリース172が配置され
る。従って、シリコーングリース172により、第2伝
熱板170と上熱電素子基板142とが熱伝導可能にさ
れる。
【0021】第2伝熱板170は、伝熱性の良い金属、
例えば、アルミニウム又は銅等で作られる。第2伝熱板
170を銅で製造する場合には、その表面にニッケルめ
っきを付けるのがよい。第2伝熱板170は、ほぼ長方
形の平面形状を有する薄板状部材である。第2伝熱板1
70の外形形状は、ユニット枠160の上方取付け部1
60eに取付けることができるような寸法及び形状に形
成される。第2伝熱板170のユニット枠160への固
定は、はめ込みであってもよいし、接着であってもよい
し、或いは、ユニット枠160の一部分を第2伝熱板1
70へ溶着してもよい。第2伝熱板170をユニット枠
160に取付けることにより、熱発電ユニット180に
収容されている10個の熱電素子140a1〜140a
10を確実に保護することができる。熱発電ユニット1
80を他の部材に取付けるときに用いるための案内ピン
170c及び170dが第2伝熱板170の一方の面に
設けられている。これらの案内ピン170c及び170
dが外側を向く状態で、第2伝熱板170はユニット枠
160に取付けられている。案内ピンの数は2本が好ま
しいが、1本であってもよいし、或いは、3本以上であ
ってもよい。
例えば、アルミニウム又は銅等で作られる。第2伝熱板
170を銅で製造する場合には、その表面にニッケルめ
っきを付けるのがよい。第2伝熱板170は、ほぼ長方
形の平面形状を有する薄板状部材である。第2伝熱板1
70の外形形状は、ユニット枠160の上方取付け部1
60eに取付けることができるような寸法及び形状に形
成される。第2伝熱板170のユニット枠160への固
定は、はめ込みであってもよいし、接着であってもよい
し、或いは、ユニット枠160の一部分を第2伝熱板1
70へ溶着してもよい。第2伝熱板170をユニット枠
160に取付けることにより、熱発電ユニット180に
収容されている10個の熱電素子140a1〜140a
10を確実に保護することができる。熱発電ユニット1
80を他の部材に取付けるときに用いるための案内ピン
170c及び170dが第2伝熱板170の一方の面に
設けられている。これらの案内ピン170c及び170
dが外側を向く状態で、第2伝熱板170はユニット枠
160に取付けられている。案内ピンの数は2本が好ま
しいが、1本であってもよいし、或いは、3本以上であ
ってもよい。
【0022】図1を参照すると、次に、工程検査(3)
を行う(工程113)。工程検査(3)では、熱発電ユ
ニット180の抵抗を測定する。次に、工程検査(4)
を行う(工程114)。工程検査(4)では、熱発電ユ
ニットの発電性能を測定する。発電性能の測定は、ヒー
タにより熱発電ユニット180の一方の伝熱板を加熱し
て、熱発電ユニット180の出力する電圧を電圧計で測
定して行う。この測定を行うときには、熱発電ユニット
180を配置する室内の温度と、ヒータの加熱温度との
差を一定に保持するようにする。必要に応じて、いずれ
かの工程検査を省略してもよいし、或いは、追加の工程
検査を行ってもよい。
を行う(工程113)。工程検査(3)では、熱発電ユ
ニット180の抵抗を測定する。次に、工程検査(4)
を行う(工程114)。工程検査(4)では、熱発電ユ
ニットの発電性能を測定する。発電性能の測定は、ヒー
タにより熱発電ユニット180の一方の伝熱板を加熱し
て、熱発電ユニット180の出力する電圧を電圧計で測
定して行う。この測定を行うときには、熱発電ユニット
180を配置する室内の温度と、ヒータの加熱温度との
差を一定に保持するようにする。必要に応じて、いずれ
かの工程検査を省略してもよいし、或いは、追加の工程
検査を行ってもよい。
【0023】本発明の熱発電ユニット180と、この熱
発電ユニットに用いられる構成部品の大きさの一例を以
下に示す。 熱発電ユニットの長手方向の長さ: 15.2ミリメートル 熱発電ユニットの横方向の幅: 10.0ミリメートル 熱発電ユニットの厚さ: 2.7ミリメートル 熱電素子の長手方向の長さ: 2.4ミリメートル 熱電素子の横方向の幅: 2.2ミリメートル 熱電素子の厚さ: 1.3ミリメートル 第1伝熱板の最大厚さ: 0.5ミリメートル 第2伝熱板の厚さ: 0.5ミリメートル ユニット枠の外側面と内面との間の距離: 0.8ミリメートル 熱発電ユニット180を使用して電圧を発生させる場合
には、第1伝熱板120を吸熱板としかつ第2伝熱板1
70を放熱板としてもよいし、或いは、第1伝熱板12
0を放熱板としかつ第2伝熱板170を吸熱板としても
よい。吸熱板及び放熱板の決定の仕方により、リード基
板130のパターン130t1と130t2との間に発
生する電圧の極性が変わる。
発電ユニットに用いられる構成部品の大きさの一例を以
下に示す。 熱発電ユニットの長手方向の長さ: 15.2ミリメートル 熱発電ユニットの横方向の幅: 10.0ミリメートル 熱発電ユニットの厚さ: 2.7ミリメートル 熱電素子の長手方向の長さ: 2.4ミリメートル 熱電素子の横方向の幅: 2.2ミリメートル 熱電素子の厚さ: 1.3ミリメートル 第1伝熱板の最大厚さ: 0.5ミリメートル 第2伝熱板の厚さ: 0.5ミリメートル ユニット枠の外側面と内面との間の距離: 0.8ミリメートル 熱発電ユニット180を使用して電圧を発生させる場合
には、第1伝熱板120を吸熱板としかつ第2伝熱板1
70を放熱板としてもよいし、或いは、第1伝熱板12
0を放熱板としかつ第2伝熱板170を吸熱板としても
よい。吸熱板及び放熱板の決定の仕方により、リード基
板130のパターン130t1と130t2との間に発
生する電圧の極性が変わる。
【0024】なお、本発明の熱発電ユニットは、以下に
示す工程によって製造してもよい。第1伝熱板を準備
し、第1伝熱板120のリード基板台部分120aにエ
ポキシ系接着剤を塗布し、リード基板130を第1伝熱
板120に接着し、ユニット枠160を第1伝熱板12
0に固定する。次に、第1伝熱板120の熱電素子台部
分120d1〜120d10に銀ペーストのような熱伝
導性のある接着剤を塗布し、10個の熱電素子140a
1〜140a10をそれぞれ第1伝熱板120の熱電素
子台部分120d1、120d2に固着する。次に、前
述した工程105で用いた銀ペーストを乾燥させ、各熱
電素子140の抵抗を測定する。次に、10個の熱電素
子140a1〜140a10のそれぞれの端子パターン
144b1、144b2と、リード基板130のリード
パターン130a1〜130a9及び出力端子パターン
130t1、130t2との間をワイヤボンディング1
50で導通させる。このワイヤボンディング150は、
複数の熱電素子140が直列に接続されるように熱電素
子140を配線する。
示す工程によって製造してもよい。第1伝熱板を準備
し、第1伝熱板120のリード基板台部分120aにエ
ポキシ系接着剤を塗布し、リード基板130を第1伝熱
板120に接着し、ユニット枠160を第1伝熱板12
0に固定する。次に、第1伝熱板120の熱電素子台部
分120d1〜120d10に銀ペーストのような熱伝
導性のある接着剤を塗布し、10個の熱電素子140a
1〜140a10をそれぞれ第1伝熱板120の熱電素
子台部分120d1、120d2に固着する。次に、前
述した工程105で用いた銀ペーストを乾燥させ、各熱
電素子140の抵抗を測定する。次に、10個の熱電素
子140a1〜140a10のそれぞれの端子パターン
144b1、144b2と、リード基板130のリード
パターン130a1〜130a9及び出力端子パターン
130t1、130t2との間をワイヤボンディング1
50で導通させる。このワイヤボンディング150は、
複数の熱電素子140が直列に接続されるように熱電素
子140を配線する。
【0025】次に、10個の熱電素子140a1〜14
0a10を直列に接続した熱発電ユニットの抵抗を測定
する。次に、シリコーングリースを10個の熱電素子1
40a1〜140a10の上熱電素子基板142の上面
に付ける。次に、第2伝熱板170をユニット枠160
の上方取付け部160eに固定する。シリコーングリー
ス172により、第2伝熱板170と上熱電素子基板1
42とが熱伝導可能にされる。次に、熱発電ユニット1
80の抵抗を測定し、熱発電ユニットの発電性能を測定
する。 (2)本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックを備え
た時計の外装ケースの実施の形態の構造 次に、本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックを備え
た時計の構造について説明する。
0a10を直列に接続した熱発電ユニットの抵抗を測定
する。次に、シリコーングリースを10個の熱電素子1
40a1〜140a10の上熱電素子基板142の上面
に付ける。次に、第2伝熱板170をユニット枠160
の上方取付け部160eに固定する。シリコーングリー
ス172により、第2伝熱板170と上熱電素子基板1
42とが熱伝導可能にされる。次に、熱発電ユニット1
80の抵抗を測定し、熱発電ユニットの発電性能を測定
する。 (2)本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックを備え
た時計の外装ケースの実施の形態の構造 次に、本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックを備え
た時計の構造について説明する。
【0026】図20及び図21を参照すると、本発明の
熱発電ユニット付き発電ブロックを備えた時計のコンプ
リート、即ち、時計体200は、外装ケース202と、
ムーブメント204と、発電ブロック206と、文字板
208と、指針210と、中わく212と、りゅうず2
14とを備えている。外装ケース202は、上胴220
と、飾り縁222と、下胴224と、裏ぶた226と、
ガラス228とを含む。上胴220は熱伝導性のある材
料で作られている。上胴220を、黄銅、ステンレス鋼
等で作るのが好ましい。飾り縁222を、黄銅又はステ
ンレスで作るのが好ましい。飾り縁222は上胴220
に取付けられるが、飾り縁222を設けなくてもよい。
下胴224は、断熱性のよい材料で構成される。すなわ
ち、下胴224は、上胴220と裏ぶた226とを断熱
するために断熱部材で構成する。下胴224を、Uポリ
マー又はABS樹脂等のプラスチックで作るのが好まし
い。
熱発電ユニット付き発電ブロックを備えた時計のコンプ
リート、即ち、時計体200は、外装ケース202と、
ムーブメント204と、発電ブロック206と、文字板
208と、指針210と、中わく212と、りゅうず2
14とを備えている。外装ケース202は、上胴220
と、飾り縁222と、下胴224と、裏ぶた226と、
ガラス228とを含む。上胴220は熱伝導性のある材
料で作られている。上胴220を、黄銅、ステンレス鋼
等で作るのが好ましい。飾り縁222を、黄銅又はステ
ンレスで作るのが好ましい。飾り縁222は上胴220
に取付けられるが、飾り縁222を設けなくてもよい。
下胴224は、断熱性のよい材料で構成される。すなわ
ち、下胴224は、上胴220と裏ぶた226とを断熱
するために断熱部材で構成する。下胴224を、Uポリ
マー又はABS樹脂等のプラスチックで作るのが好まし
い。
【0027】裏ぶた226は熱伝導性のある材料で作ら
れる。裏ぶた226をステンレス鋼等の金属で作るのが
好ましい。中わく212は、例えば、プラスチックで作
られている。ガラス228は上胴220に取付けられて
いる。「ムーブメント」とは、時計を駆動する部分を含
む機械体を意味する。ムーブメント204は、電源と、
この電源により動作し、時計を駆動するための時計駆動
回路と、この時計駆動回路の出力する信号により動作す
るステップモータ等の転換機と、この転換機の動作に基
づいて回転する輪列と、指針210の位置の修正を行う
ための切換機構とを備えている。指針210は輪列に取
付けられており、輪列の回転により時刻又は時間に関す
る情報を表示する。指針210は、例えば、時針、分
針、秒針を含む。
れる。裏ぶた226をステンレス鋼等の金属で作るのが
好ましい。中わく212は、例えば、プラスチックで作
られている。ガラス228は上胴220に取付けられて
いる。「ムーブメント」とは、時計を駆動する部分を含
む機械体を意味する。ムーブメント204は、電源と、
この電源により動作し、時計を駆動するための時計駆動
回路と、この時計駆動回路の出力する信号により動作す
るステップモータ等の転換機と、この転換機の動作に基
づいて回転する輪列と、指針210の位置の修正を行う
ための切換機構とを備えている。指針210は輪列に取
付けられており、輪列の回転により時刻又は時間に関す
る情報を表示する。指針210は、例えば、時針、分
針、秒針を含む。
【0028】「ムーブメント」について、裏ぶた226
のある側を「ムーブメント」の「裏ぶた側」と称し、ガ
ラス228のある側を「ムーブメント」の「ガラス側」
と称する。文字板208はムーブメント204の「ガラ
ス側」に位置している。中わく212は、ムーブメント
204の「裏ぶた側」から取付けられている。 (3)本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックの構造 図22から図28を参照すると、本発明の熱発電ユニッ
ト付き発電ブロック206は、熱発電ユニット180
と、昇圧回路ブロック240と、回路絶縁板242と、
熱伝導体244と、発電ブロックわく246とを備え
る。図29を参照すると、熱伝導体244は外周形状が
ほぼ円形の板状部材であり、熱伝導のある材料で作られ
ている。熱伝導体244を、銅、黄銅等の金属で作るの
が好ましい。熱伝導体244は平らな形状で形成し、曲
げ加工を行わないのが好ましい。この構成により、簡単
な加工工程で熱伝導体244を製造することができる。
のある側を「ムーブメント」の「裏ぶた側」と称し、ガ
ラス228のある側を「ムーブメント」の「ガラス側」
と称する。文字板208はムーブメント204の「ガラ
ス側」に位置している。中わく212は、ムーブメント
204の「裏ぶた側」から取付けられている。 (3)本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックの構造 図22から図28を参照すると、本発明の熱発電ユニッ
ト付き発電ブロック206は、熱発電ユニット180
と、昇圧回路ブロック240と、回路絶縁板242と、
熱伝導体244と、発電ブロックわく246とを備え
る。図29を参照すると、熱伝導体244は外周形状が
ほぼ円形の板状部材であり、熱伝導のある材料で作られ
ている。熱伝導体244を、銅、黄銅等の金属で作るの
が好ましい。熱伝導体244は平らな形状で形成し、曲
げ加工を行わないのが好ましい。この構成により、簡単
な加工工程で熱伝導体244を製造することができる。
【0029】図30を参照すると、回路絶縁板242は
外周形状がほぼ円形の薄板状部材であり、電気的に絶縁
性のある材料で作られている。回路絶縁板242を、ポ
リイミド、ポリエステル等のプラスチックで作るのが好
ましい。図31を参照すると、発電ブロックわく246
は外周形状がほぼ円形の部材であり、電気的に絶縁性の
ある材料で作られている。発電ブロックわく246を、
ポリカーボネート、ポリアセタール等のプラスチックで
作るのが好ましい。3本のねじピン246a〜246c
が発電ブロックわく246に固定されている。図32を
参照すると、昇圧回路ブロック240は外周形状がほぼ
円形の昇圧回路基板250を備える。昇圧回路基板25
0は、例えば、ガラスエポキシ基板又はポリイミド基板
で構成される。昇圧回路を構成するための昇圧用集積回
路252と、複数のコンデンサ260と、タンタルコン
デンサ262と、複数のダイオード264とが昇圧回路
基板250に取付けられている。そして、本発明の熱発
電ユニット付き発電ブロック206においては、昇圧回
路ブロックの電気素子、即ち、昇圧用集積回路252、
複数のコンデンサ260、タンタルコンデンサ262、
複数のダイオード264は、熱発電ユニット180の周
囲に配置されている。なお、この昇圧回路の構成につい
ては、後で詳細に説明する。
外周形状がほぼ円形の薄板状部材であり、電気的に絶縁
性のある材料で作られている。回路絶縁板242を、ポ
リイミド、ポリエステル等のプラスチックで作るのが好
ましい。図31を参照すると、発電ブロックわく246
は外周形状がほぼ円形の部材であり、電気的に絶縁性の
ある材料で作られている。発電ブロックわく246を、
ポリカーボネート、ポリアセタール等のプラスチックで
作るのが好ましい。3本のねじピン246a〜246c
が発電ブロックわく246に固定されている。図32を
参照すると、昇圧回路ブロック240は外周形状がほぼ
円形の昇圧回路基板250を備える。昇圧回路基板25
0は、例えば、ガラスエポキシ基板又はポリイミド基板
で構成される。昇圧回路を構成するための昇圧用集積回
路252と、複数のコンデンサ260と、タンタルコン
デンサ262と、複数のダイオード264とが昇圧回路
基板250に取付けられている。そして、本発明の熱発
電ユニット付き発電ブロック206においては、昇圧回
路ブロックの電気素子、即ち、昇圧用集積回路252、
複数のコンデンサ260、タンタルコンデンサ262、
複数のダイオード264は、熱発電ユニット180の周
囲に配置されている。なお、この昇圧回路の構成につい
ては、後で詳細に説明する。
【0030】再び、図22から図28を参照すると、発
電ブロック206を製造するときには、案内ピン170
c及び170dを熱伝導体244に挿入して、第2伝熱
板170の外側面を熱伝導体244に接触させた状態
で、熱発電ユニット180を熱伝導体244に取付け
る。熱発電ユニットリード端子止めねじ290により、
熱発電ユニット180のリード基板130の出力端子パ
ターン130t1及び130t2を昇圧回路基板250
のパターンに接触させて、リード基板130を発電ブロ
ックわく246に固定する。この状態では、昇圧回路基
板250と、回路絶縁板242と、熱伝導体244と
が、リード基板130と発電ブロックわく246との間
に介在している。その結果、リード基板130の出力端
子パターン130t1及び130t2は昇圧回路基板2
50のパターンに導通される。更に、2本の熱伝導体止
めねじ292により、熱伝導体244を発電ブロックわ
く246に固定する。 (4)本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックを備え
た時計の実施の形態の構造 図20を参照すると、文字板208及び指針210を取
付けたムーブメント204は上胴220に組み込まれ、
中わく212はムーブメント204の裏ぶた側に組み込
まれる。発電ブロック206はムーブメント204の裏
ぶた側に配置され、発電ブロック止めねじ310によ
り、上胴220に固定される。
電ブロック206を製造するときには、案内ピン170
c及び170dを熱伝導体244に挿入して、第2伝熱
板170の外側面を熱伝導体244に接触させた状態
で、熱発電ユニット180を熱伝導体244に取付け
る。熱発電ユニットリード端子止めねじ290により、
熱発電ユニット180のリード基板130の出力端子パ
ターン130t1及び130t2を昇圧回路基板250
のパターンに接触させて、リード基板130を発電ブロ
ックわく246に固定する。この状態では、昇圧回路基
板250と、回路絶縁板242と、熱伝導体244と
が、リード基板130と発電ブロックわく246との間
に介在している。その結果、リード基板130の出力端
子パターン130t1及び130t2は昇圧回路基板2
50のパターンに導通される。更に、2本の熱伝導体止
めねじ292により、熱伝導体244を発電ブロックわ
く246に固定する。 (4)本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックを備え
た時計の実施の形態の構造 図20を参照すると、文字板208及び指針210を取
付けたムーブメント204は上胴220に組み込まれ、
中わく212はムーブメント204の裏ぶた側に組み込
まれる。発電ブロック206はムーブメント204の裏
ぶた側に配置され、発電ブロック止めねじ310によ
り、上胴220に固定される。
【0031】熱伝導スペーサ320は熱発電ユニット1
80の裏ぶた側に配置される。裏ぶた226は下胴22
4に固定される。この状態では、熱伝導スペーサ320
は、一方の面が熱発電ユニット180の第1伝熱板12
0に接触し、他方の面が裏ぶた226の内側面に接触す
るように配置されている。図33を参照すると、本発明
の熱発電ユニット付き発電ブロックを備えた時計の実施
の形態において、ムーブメント204は、時計の動作を
制御するための時計駆動用集積回路を取付けた回路ブロ
ック350を含む。回路ブロック350の裏ぶた側の面
の一部分は、発電ブロックわく246のガラス側の面の
一部分と相対して配置されている。図34を参照する
と、昇圧回路リード端子216は、ばね鋼等の弾性材料
で作られ、コイルばねの形状を有する。
80の裏ぶた側に配置される。裏ぶた226は下胴22
4に固定される。この状態では、熱伝導スペーサ320
は、一方の面が熱発電ユニット180の第1伝熱板12
0に接触し、他方の面が裏ぶた226の内側面に接触す
るように配置されている。図33を参照すると、本発明
の熱発電ユニット付き発電ブロックを備えた時計の実施
の形態において、ムーブメント204は、時計の動作を
制御するための時計駆動用集積回路を取付けた回路ブロ
ック350を含む。回路ブロック350の裏ぶた側の面
の一部分は、発電ブロックわく246のガラス側の面の
一部分と相対して配置されている。図34を参照する
と、昇圧回路リード端子216は、ばね鋼等の弾性材料
で作られ、コイルばねの形状を有する。
【0032】再び、図33を参照すると、昇圧回路リー
ド端子216は、一端が昇圧回路基板250のパターン
と接触し、他端が回路ブロック350のパターンと接触
している。昇圧回路リード端子216は、圧縮した状態
で昇圧回路基板250のパターンと回路ブロック350
のパターンとを導通させている。図35を参照すると、
本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックを備えた時計
の実施の形態において、8個の昇圧回路リード端子21
6が設けられ、それぞれが、8個の昇圧回路基板250
のパターンと8個の回路ブロック350のパターンとを
導通させている。これらの昇圧回路リード端子216
は、2つが昇圧回路用クロック信号を伝達するために設
けられ、1つが充電切換信号を伝達するために設けら
れ、1つが発電検出信号を伝達するために設けられ、2
つが二次電池電圧検出信号を伝達するために設けられ、
1つがプラス電極のために設けられ、1つがGND(グ
ランド)のために設けられている。
ド端子216は、一端が昇圧回路基板250のパターン
と接触し、他端が回路ブロック350のパターンと接触
している。昇圧回路リード端子216は、圧縮した状態
で昇圧回路基板250のパターンと回路ブロック350
のパターンとを導通させている。図35を参照すると、
本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックを備えた時計
の実施の形態において、8個の昇圧回路リード端子21
6が設けられ、それぞれが、8個の昇圧回路基板250
のパターンと8個の回路ブロック350のパターンとを
導通させている。これらの昇圧回路リード端子216
は、2つが昇圧回路用クロック信号を伝達するために設
けられ、1つが充電切換信号を伝達するために設けら
れ、1つが発電検出信号を伝達するために設けられ、2
つが二次電池電圧検出信号を伝達するために設けられ、
1つがプラス電極のために設けられ、1つがGND(グ
ランド)のために設けられている。
【0033】図36を参照すると、昇圧回路ブロック2
40の昇圧回路基板250と、回路絶縁板242と、熱
伝導体244とを、リード基板130と発電ブロックわ
く246との間に介在させた状態で、リード基板130
を発電ブロックわく246に固定する。リード基板13
0は、リード基板押さえ板291をリード基板130の
上に配置して、熱発電ユニットリード端子止めねじ29
0を発電ブロックわく246に設けられたねじピン24
6aにねじ締めすることによって、発電ブロックわく2
46に固定される。図37を参照すると、上胴220
は、裏ぶたのある方向に突出した凸部分220aを有す
る。この凸部分220aは、ほぼ円周に沿ってリング状
に形成されている。すなわち、この凸部分220aは、
時計のムーブメントのほぼ外周に沿って、ムーブメント
の外側に配置されている。
40の昇圧回路基板250と、回路絶縁板242と、熱
伝導体244とを、リード基板130と発電ブロックわ
く246との間に介在させた状態で、リード基板130
を発電ブロックわく246に固定する。リード基板13
0は、リード基板押さえ板291をリード基板130の
上に配置して、熱発電ユニットリード端子止めねじ29
0を発電ブロックわく246に設けられたねじピン24
6aにねじ締めすることによって、発電ブロックわく2
46に固定される。図37を参照すると、上胴220
は、裏ぶたのある方向に突出した凸部分220aを有す
る。この凸部分220aは、ほぼ円周に沿ってリング状
に形成されている。すなわち、この凸部分220aは、
時計のムーブメントのほぼ外周に沿って、ムーブメント
の外側に配置されている。
【0034】熱伝導体244は、そのガラス側の面が上
胴220の凸部分220aと接触している。熱伝導体2
44は平らな部材であり、熱伝導体244の製造には、
曲げ加工を必要としない。熱伝導体244は、熱伝導体
止めねじ292を上胴220に設けられた雌ねじにねじ
締めすることによって、上胴220に固定される。熱伝
導体244が上胴220に接触しているので、熱発電ユ
ニット180から伝達される熱は、熱伝導体244を通
って上胴220の凸部分220aに伝えられる。本発明
の熱発電ユニット付き発電ブロックを備えた時計に用い
られる熱伝導体244は、曲げ加工を行っていた従来の
熱伝導体より、表面積が小さい。その結果、このような
熱伝導体244を用いることにより、第2伝熱板170
から上胴220の凸部分220aに極めて効率的に熱を
伝達することができる。
胴220の凸部分220aと接触している。熱伝導体2
44は平らな部材であり、熱伝導体244の製造には、
曲げ加工を必要としない。熱伝導体244は、熱伝導体
止めねじ292を上胴220に設けられた雌ねじにねじ
締めすることによって、上胴220に固定される。熱伝
導体244が上胴220に接触しているので、熱発電ユ
ニット180から伝達される熱は、熱伝導体244を通
って上胴220の凸部分220aに伝えられる。本発明
の熱発電ユニット付き発電ブロックを備えた時計に用い
られる熱伝導体244は、曲げ加工を行っていた従来の
熱伝導体より、表面積が小さい。その結果、このような
熱伝導体244を用いることにより、第2伝熱板170
から上胴220の凸部分220aに極めて効率的に熱を
伝達することができる。
【0035】図38を参照すると、熱伝導スペーサ32
0は、一方の面が熱発電ユニット180の第1伝熱板1
20に接触し、他方の面が裏ぶた226の内側面に接触
している。図39を参照すると、熱伝導スペーサ320
は、円形を一部分切除したような形状に構成される。熱
伝導スペーサ320の形状は、第1伝熱板120の形状
に対応するように決められる。熱伝導スペーサ320
は、熱伝導性の良い材料で作られる。熱伝導スペーサ3
20は、シリコーンゴムシートで作られるのが好まし
い。このようなシリコーンゴムシートは、例えば、信越
化学工業株式会社の「放熱シリコーンゴムシートTC−
THタイプ」、北川工業株式会社の「ギャップパッド」
及び「ソフトパッド」として入手することができる。こ
のようなシリコーンゴムシートは、柔らかくて圧縮可能
であり、熱伝導性がよい。
0は、一方の面が熱発電ユニット180の第1伝熱板1
20に接触し、他方の面が裏ぶた226の内側面に接触
している。図39を参照すると、熱伝導スペーサ320
は、円形を一部分切除したような形状に構成される。熱
伝導スペーサ320の形状は、第1伝熱板120の形状
に対応するように決められる。熱伝導スペーサ320
は、熱伝導性の良い材料で作られる。熱伝導スペーサ3
20は、シリコーンゴムシートで作られるのが好まし
い。このようなシリコーンゴムシートは、例えば、信越
化学工業株式会社の「放熱シリコーンゴムシートTC−
THタイプ」、北川工業株式会社の「ギャップパッド」
及び「ソフトパッド」として入手することができる。こ
のようなシリコーンゴムシートは、柔らかくて圧縮可能
であり、熱伝導性がよい。
【0036】図38を参照すると、熱発電ユニット18
0を時計に取り付けたとき、熱発電ユニット180の裏
ぶた側の面180fと、裏ぶた226の内側面226f
との間の隙間T3は、関連する部品の寸法のばらつきに
より、一定の値にならない。すなわち、上胴220の厚
さ、熱伝導体244の厚さ、熱発電ユニット180の厚
さ、裏ぶた226の内側面226fの位置、下胴224
の厚さが、それぞれ公差(製造寸法のばらつき)をもっ
ているので、熱発電ユニット180の裏ぶた側の面18
0fと、裏ぶた226の内側面226fとの間の隙間T
3もばらつく。従って、熱発電ユニット180の裏ぶた
側の面180fと、裏ぶた226の内側面226fとを
直接接触させるように裏ぶた226を下胴224に固定
することはできない。しかしながら、熱伝導スペーサ3
20は圧縮可能であるので、熱伝導スペーサ320を熱
発電ユニット180の裏ぶた側の面180fと、裏ぶた
226の内側面226fとの間に配置すれば、熱伝導ス
ペーサ320が圧縮することにより、熱発電ユニット1
80の第1伝熱板120と裏ぶた226とを熱伝導可能
にすることができる。
0を時計に取り付けたとき、熱発電ユニット180の裏
ぶた側の面180fと、裏ぶた226の内側面226f
との間の隙間T3は、関連する部品の寸法のばらつきに
より、一定の値にならない。すなわち、上胴220の厚
さ、熱伝導体244の厚さ、熱発電ユニット180の厚
さ、裏ぶた226の内側面226fの位置、下胴224
の厚さが、それぞれ公差(製造寸法のばらつき)をもっ
ているので、熱発電ユニット180の裏ぶた側の面18
0fと、裏ぶた226の内側面226fとの間の隙間T
3もばらつく。従って、熱発電ユニット180の裏ぶた
側の面180fと、裏ぶた226の内側面226fとを
直接接触させるように裏ぶた226を下胴224に固定
することはできない。しかしながら、熱伝導スペーサ3
20は圧縮可能であるので、熱伝導スペーサ320を熱
発電ユニット180の裏ぶた側の面180fと、裏ぶた
226の内側面226fとの間に配置すれば、熱伝導ス
ペーサ320が圧縮することにより、熱発電ユニット1
80の第1伝熱板120と裏ぶた226とを熱伝導可能
にすることができる。
【0037】このような構造においては、熱伝導スペー
サ320の厚さは、関連する部品の公差を考慮して、熱
発電ユニット180の裏ぶた側の面180fと、裏ぶた
226の内側面226fとの間の隙間の最大値よりも大
きく構成している。例えば、熱伝導スペーサ320の厚
さを0.5ミリメートルとし、この熱伝導スペーサ32
0を時計に組み込み、裏ぶた226を下胴224に固定
したとき、熱伝導スペーサ320の厚さが0.1ミリメ
ートルから0.4ミリメートルになるように、関連する
部品の公差を決めることができる。このように構成する
ことにより、常に、裏ぶた226から熱伝導スペーサ3
20を介して熱発電ユニット180の第1伝熱板120
に、熱を効率的に伝達させることができる。図40を参
照すると、下胴224に設けられた雌ねじに裏ぶた止め
ねじ372をねじ締めすることにより、裏ぶた226を
下胴224に固定する。裏ぶた止めねじ372を、複数
個数、例えば、4本設けるのが好ましい。ぱっきん37
4が上胴220と下胴224との間に配置され、ぱっき
ん376が裏ぶた226と下胴224との間に配置され
る。
サ320の厚さは、関連する部品の公差を考慮して、熱
発電ユニット180の裏ぶた側の面180fと、裏ぶた
226の内側面226fとの間の隙間の最大値よりも大
きく構成している。例えば、熱伝導スペーサ320の厚
さを0.5ミリメートルとし、この熱伝導スペーサ32
0を時計に組み込み、裏ぶた226を下胴224に固定
したとき、熱伝導スペーサ320の厚さが0.1ミリメ
ートルから0.4ミリメートルになるように、関連する
部品の公差を決めることができる。このように構成する
ことにより、常に、裏ぶた226から熱伝導スペーサ3
20を介して熱発電ユニット180の第1伝熱板120
に、熱を効率的に伝達させることができる。図40を参
照すると、下胴224に設けられた雌ねじに裏ぶた止め
ねじ372をねじ締めすることにより、裏ぶた226を
下胴224に固定する。裏ぶた止めねじ372を、複数
個数、例えば、4本設けるのが好ましい。ぱっきん37
4が上胴220と下胴224との間に配置され、ぱっき
ん376が裏ぶた226と下胴224との間に配置され
る。
【0038】図41及び図42を参照すると、時計の電
源、すなわち、二次電池600がムーブメント204に
設けられる。二次電池600は、熱発電ユニット180
により発生した起電力を蓄電するための蓄電部材420
を構成する。二次電池600は、例えば、イオンリチウ
ム二次電池のような充電可能な電池で構成するのが好ま
しい。このような充電可能な電池は、例えば、松下電池
株式会社の「チタンリチウムイオン二次電池MT92
0」(直径9.5ミリメートル×厚さ2.0ミリメート
ル、公称容量3.0mAh、公称電圧1.5ボルト)と
して入手することができる。変形例として、二次電池6
00の代わりに、充電可能なキャパシタを利用すること
もできる。ムーブメント204は回路ブロック350を
備える。時計の動作を制御するための時計駆動用集積回
路630が回路ブロック350に取付けられている。時
計駆動用集積回路630は時計駆動回路418を含む。
源振を構成する水晶振動子602が回路ブロック350
に取付けられている。時計駆動用集積回路630は、時
計駆動用発振回路、時計駆動用分周回路及びモータ駆動
回路を含む。
源、すなわち、二次電池600がムーブメント204に
設けられる。二次電池600は、熱発電ユニット180
により発生した起電力を蓄電するための蓄電部材420
を構成する。二次電池600は、例えば、イオンリチウ
ム二次電池のような充電可能な電池で構成するのが好ま
しい。このような充電可能な電池は、例えば、松下電池
株式会社の「チタンリチウムイオン二次電池MT92
0」(直径9.5ミリメートル×厚さ2.0ミリメート
ル、公称容量3.0mAh、公称電圧1.5ボルト)と
して入手することができる。変形例として、二次電池6
00の代わりに、充電可能なキャパシタを利用すること
もできる。ムーブメント204は回路ブロック350を
備える。時計の動作を制御するための時計駆動用集積回
路630が回路ブロック350に取付けられている。時
計駆動用集積回路630は時計駆動回路418を含む。
源振を構成する水晶振動子602が回路ブロック350
に取付けられている。時計駆動用集積回路630は、時
計駆動用発振回路、時計駆動用分周回路及びモータ駆動
回路を含む。
【0039】ムーブメント204は、巻真632、おし
どり(図示せず)、かんぬき(図示せず)、つづみ車
(図示せず)を含む切換機構と、コイルブロック61
0、ステータ612、ロータ614を含む転換機と、五
番車616、四番車618、三番車620、二番車62
2、日の裏車624及び筒車626を含む輪列とを備え
る。秒針640が四番車618に取付けられる。分針6
42が二番車622に取付けられる。時針646が筒車
626に取付けられる。秒針640、分針642及び時
針646は指針210を構成する。図20を参照する
と、りゅうず214は巻真632に取付けられる。 (5)本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックに用い
られる昇圧回路の構成 図43を参照すると、昇圧回路410は、熱発電ユニッ
ト180が発電した電圧を昇圧するために設けられる。
発振回路412は、昇圧回路410を駆動させるために
設けられる。ショットキーダイオード414は、熱発電
ユニット180が発電した電圧と、昇圧回路410によ
り昇圧した電圧とを整流するために設けられる。電源動
作制御回路416は、昇圧回路410により昇圧した電
圧の値に応じて、昇圧回路410から時計駆動回路41
8への電力の流れ、昇圧回路410から蓄電部材420
への電力の流れ、及び、蓄電部材420から時計駆動回
路418への電力の流れを制御するために設けられてい
る。蓄電部材420は、昇圧回路410により昇圧した
電力を蓄電し、時計駆動回路418に電力を供給するた
めに設けられている。時計駆動回路418は、昇圧回路
410により昇圧した電力、又は、蓄電部材420に蓄
えられた電力により動作するように構成されている。
どり(図示せず)、かんぬき(図示せず)、つづみ車
(図示せず)を含む切換機構と、コイルブロック61
0、ステータ612、ロータ614を含む転換機と、五
番車616、四番車618、三番車620、二番車62
2、日の裏車624及び筒車626を含む輪列とを備え
る。秒針640が四番車618に取付けられる。分針6
42が二番車622に取付けられる。時針646が筒車
626に取付けられる。秒針640、分針642及び時
針646は指針210を構成する。図20を参照する
と、りゅうず214は巻真632に取付けられる。 (5)本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックに用い
られる昇圧回路の構成 図43を参照すると、昇圧回路410は、熱発電ユニッ
ト180が発電した電圧を昇圧するために設けられる。
発振回路412は、昇圧回路410を駆動させるために
設けられる。ショットキーダイオード414は、熱発電
ユニット180が発電した電圧と、昇圧回路410によ
り昇圧した電圧とを整流するために設けられる。電源動
作制御回路416は、昇圧回路410により昇圧した電
圧の値に応じて、昇圧回路410から時計駆動回路41
8への電力の流れ、昇圧回路410から蓄電部材420
への電力の流れ、及び、蓄電部材420から時計駆動回
路418への電力の流れを制御するために設けられてい
る。蓄電部材420は、昇圧回路410により昇圧した
電力を蓄電し、時計駆動回路418に電力を供給するた
めに設けられている。時計駆動回路418は、昇圧回路
410により昇圧した電力、又は、蓄電部材420に蓄
えられた電力により動作するように構成されている。
【0040】熱発電ユニット180の出力端子は昇圧回
路410の起電圧入力端子に接続される。ショットキー
ダイオード414のP型の電極は、熱発電ユニット18
0の出力端子と接続される。ショットキーダイオード4
14のN型の電極は、発振回路412の発振回路電源端
子と接続される。昇圧回路410の昇圧電圧出力端子
は、電源動作制御回路416の入力端子と接続される。
電源動作制御回路416の蓄電端子は、蓄電部材420
の入力端子と接続される。電源動作制御回路416の出
力端子は、時計駆動回路418の電源端子と接続され
る。熱発電ユニット180の出力端子の電圧をVpとす
る。昇圧回路410の昇圧電圧出力端子の電圧をVpp
とする。時計駆動回路418の電源端子の電圧をVic
とする。蓄電部材420の入力端子の電圧をVcaとす
る。
路410の起電圧入力端子に接続される。ショットキー
ダイオード414のP型の電極は、熱発電ユニット18
0の出力端子と接続される。ショットキーダイオード4
14のN型の電極は、発振回路412の発振回路電源端
子と接続される。昇圧回路410の昇圧電圧出力端子
は、電源動作制御回路416の入力端子と接続される。
電源動作制御回路416の蓄電端子は、蓄電部材420
の入力端子と接続される。電源動作制御回路416の出
力端子は、時計駆動回路418の電源端子と接続され
る。熱発電ユニット180の出力端子の電圧をVpとす
る。昇圧回路410の昇圧電圧出力端子の電圧をVpp
とする。時計駆動回路418の電源端子の電圧をVic
とする。蓄電部材420の入力端子の電圧をVcaとす
る。
【0041】図44、図46及び図47を参照すると、
本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックの実施の形態
において、昇圧回路410は「スイッチドキャパシタ方
式」の昇圧回路により構成されている。昇圧回路410
は、第1昇圧回路430と、第2昇圧回路432と、第
3昇圧回路434と、第4昇圧回路436と、インバー
タ回路438と、平滑コンデンサ440、442、44
4とを含む。昇圧回路410の起電圧入力端子450
は、第1昇圧回路430の入力端子と接続される。第1
昇圧回路430の出力端子は、第2昇圧回路432の入
力端子と接続され、かつ、平滑コンデンサ440の一方
の電極と接続される。平滑コンデンサ440の他方の電
極はGND端子に接続される。第2昇圧回路432の出
力端子は、第3昇圧回路434の入力端子と接続され、
かつ、平滑コンデンサ442の一方の電極と接続され
る。平滑コンデンサ442の他方の電極はGND端子に
接続される。第3昇圧回路434の出力端子は、第4昇
圧回路436の入力端子と接続され、かつ、平滑コンデ
ンサ444の一方の電極と接続される。平滑コンデンサ
444の他方の電極はGND端子に接続される。第4昇
圧回路436の出力端子が昇圧回路410の昇圧電圧出
力端子452を構成する。
本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックの実施の形態
において、昇圧回路410は「スイッチドキャパシタ方
式」の昇圧回路により構成されている。昇圧回路410
は、第1昇圧回路430と、第2昇圧回路432と、第
3昇圧回路434と、第4昇圧回路436と、インバー
タ回路438と、平滑コンデンサ440、442、44
4とを含む。昇圧回路410の起電圧入力端子450
は、第1昇圧回路430の入力端子と接続される。第1
昇圧回路430の出力端子は、第2昇圧回路432の入
力端子と接続され、かつ、平滑コンデンサ440の一方
の電極と接続される。平滑コンデンサ440の他方の電
極はGND端子に接続される。第2昇圧回路432の出
力端子は、第3昇圧回路434の入力端子と接続され、
かつ、平滑コンデンサ442の一方の電極と接続され
る。平滑コンデンサ442の他方の電極はGND端子に
接続される。第3昇圧回路434の出力端子は、第4昇
圧回路436の入力端子と接続され、かつ、平滑コンデ
ンサ444の一方の電極と接続される。平滑コンデンサ
444の他方の電極はGND端子に接続される。第4昇
圧回路436の出力端子が昇圧回路410の昇圧電圧出
力端子452を構成する。
【0042】発振回路412からのパルス信号を入力す
るパルス信号入力端子454は、インバータ回路438
の入力端子に接続され、かつ、第1昇圧回路430の第
1パルス信号入力端子494、第2昇圧回路432の第
1パルス信号入力端子524、第3昇圧回路434の第
1パルス信号入力端子554、第4昇圧回路436の第
1パルス信号入力端子554に接続される。インバータ
回路438の出力端子は、第1昇圧回路430の第2パ
ルス信号入力端子498、第2昇圧回路432の第2パ
ルス信号入力端子528、第3昇圧回路434の第2パ
ルス信号入力端子558、第4昇圧回路436の第2パ
ルス信号入力端子558に接続される。次に、昇圧回路
410の動作について説明する。第1昇圧回路430、
第2昇圧回路432、第3昇圧回路434、第4昇圧回
路436は、発振回路412からのパルス信号を入力す
る。第1昇圧回路430は、起電圧入力端子450から
入力した電圧を約2倍に昇圧する。第2昇圧回路432
は、第1昇圧回路430が出力する電圧を、更に約2倍
に昇圧する。第3昇圧回路434は、第2昇圧回路43
2が出力する電圧を、更に約2倍に昇圧する。第4昇圧
回路436は、第3昇圧回路434が出力する電圧を、
更に約2倍に昇圧する。従って、第1昇圧回路430、
第2昇圧回路432、第3昇圧回路434、第4昇圧回
路436により、合計で約16倍の昇圧が行われる。
るパルス信号入力端子454は、インバータ回路438
の入力端子に接続され、かつ、第1昇圧回路430の第
1パルス信号入力端子494、第2昇圧回路432の第
1パルス信号入力端子524、第3昇圧回路434の第
1パルス信号入力端子554、第4昇圧回路436の第
1パルス信号入力端子554に接続される。インバータ
回路438の出力端子は、第1昇圧回路430の第2パ
ルス信号入力端子498、第2昇圧回路432の第2パ
ルス信号入力端子528、第3昇圧回路434の第2パ
ルス信号入力端子558、第4昇圧回路436の第2パ
ルス信号入力端子558に接続される。次に、昇圧回路
410の動作について説明する。第1昇圧回路430、
第2昇圧回路432、第3昇圧回路434、第4昇圧回
路436は、発振回路412からのパルス信号を入力す
る。第1昇圧回路430は、起電圧入力端子450から
入力した電圧を約2倍に昇圧する。第2昇圧回路432
は、第1昇圧回路430が出力する電圧を、更に約2倍
に昇圧する。第3昇圧回路434は、第2昇圧回路43
2が出力する電圧を、更に約2倍に昇圧する。第4昇圧
回路436は、第3昇圧回路434が出力する電圧を、
更に約2倍に昇圧する。従って、第1昇圧回路430、
第2昇圧回路432、第3昇圧回路434、第4昇圧回
路436により、合計で約16倍の昇圧が行われる。
【0043】次に、発振回路412について説明する。
図45を参照すると、インバータ回路460の出力端子
が、インバータ回路462の入力端子に接続され、か
つ、コンデンサ464の第1の電極に接続される。イン
バータ回路462の出力端子が、インバータ回路466
の入力端子に接続され、かつ、コンデンサ468の第1
の電極に接続される。インバータ回路466の出力端子
が、インバータ回路460の入力端子、及び、インバー
タ回路470の入力端子に接続され、かつ、コンデンサ
472の第1の電極に接続される。インバータ回路47
0の出力端子が、インバータ回路474の入力端子に接
続される。インバータ回路474の出力端子が、パルス
信号出力端子476に接続される。パルス信号P1がパ
ルス信号出力端子476から出力されるように構成され
ている。コンデンサ464、468、472の第2の電
極は、蓄電部材420の低電位電極であるGND端子4
78と接続される。
図45を参照すると、インバータ回路460の出力端子
が、インバータ回路462の入力端子に接続され、か
つ、コンデンサ464の第1の電極に接続される。イン
バータ回路462の出力端子が、インバータ回路466
の入力端子に接続され、かつ、コンデンサ468の第1
の電極に接続される。インバータ回路466の出力端子
が、インバータ回路460の入力端子、及び、インバー
タ回路470の入力端子に接続され、かつ、コンデンサ
472の第1の電極に接続される。インバータ回路47
0の出力端子が、インバータ回路474の入力端子に接
続される。インバータ回路474の出力端子が、パルス
信号出力端子476に接続される。パルス信号P1がパ
ルス信号出力端子476から出力されるように構成され
ている。コンデンサ464、468、472の第2の電
極は、蓄電部材420の低電位電極であるGND端子4
78と接続される。
【0044】各インバータ回路の電源端子は、発振回路
412の電源端子480と接続される。各インバータ回
路の接地端子は、GND端子478と接続される。この
ような回路の構成により、デューティが約50%である
パルス信号を得ることができる。発振回路412におい
て、インバータ回路内のNチャネル型トランジスタ、P
チャネル型トランジスタのしきい値電圧が、例えば、
0.3Vであるとすれば、発振回路412の最低駆動電
圧は0.7Vである。次に、第1昇圧回路430の構成
について説明する。図46を参照すると、昇圧回路41
0の起電圧入力端子450は、Nチャネル型MOSトラ
ンジスタ490のドレインに接続され、かつ、Nチャネ
ル型MOSトランジスタ492のソースに接続される。
第1パルス信号入力端子494は、Nチャネル型MOS
トランジスタ492のゲートに接続され、かつ、Nチャ
ネル型MOSトランジスタ496のゲートに接続され
る。第2パルス信号入力端子498は、Nチャネル型M
OSトランジスタ490のゲートに接続され、かつ、N
チャネル型MOSトランジスタ502のゲートに接続さ
れる。Nチャネル型MOSトランジスタ490のソース
は、Nチャネル型MOSトランジスタ496のドレイン
に接続され、かつ、コンデンサ504の第2電極に接続
される。コンデンサ504の第1電極は、Nチャネル型
MOSトランジスタ492のドレインに接続され、か
つ、Nチャネル型MOSトランジスタ502のソースに
接続される。昇圧した電圧を出力するための出力端子5
06は、Nチャネル型MOSトランジスタ502のドレ
インに接続される。GND端子508は、Nチャネル型
MOSトランジスタ496のソースに接続される。従っ
て、第1昇圧回路430では、昇圧した電圧は出力端子
506から出力されるように構成されている。
412の電源端子480と接続される。各インバータ回
路の接地端子は、GND端子478と接続される。この
ような回路の構成により、デューティが約50%である
パルス信号を得ることができる。発振回路412におい
て、インバータ回路内のNチャネル型トランジスタ、P
チャネル型トランジスタのしきい値電圧が、例えば、
0.3Vであるとすれば、発振回路412の最低駆動電
圧は0.7Vである。次に、第1昇圧回路430の構成
について説明する。図46を参照すると、昇圧回路41
0の起電圧入力端子450は、Nチャネル型MOSトラ
ンジスタ490のドレインに接続され、かつ、Nチャネ
ル型MOSトランジスタ492のソースに接続される。
第1パルス信号入力端子494は、Nチャネル型MOS
トランジスタ492のゲートに接続され、かつ、Nチャ
ネル型MOSトランジスタ496のゲートに接続され
る。第2パルス信号入力端子498は、Nチャネル型M
OSトランジスタ490のゲートに接続され、かつ、N
チャネル型MOSトランジスタ502のゲートに接続さ
れる。Nチャネル型MOSトランジスタ490のソース
は、Nチャネル型MOSトランジスタ496のドレイン
に接続され、かつ、コンデンサ504の第2電極に接続
される。コンデンサ504の第1電極は、Nチャネル型
MOSトランジスタ492のドレインに接続され、か
つ、Nチャネル型MOSトランジスタ502のソースに
接続される。昇圧した電圧を出力するための出力端子5
06は、Nチャネル型MOSトランジスタ502のドレ
インに接続される。GND端子508は、Nチャネル型
MOSトランジスタ496のソースに接続される。従っ
て、第1昇圧回路430では、昇圧した電圧は出力端子
506から出力されるように構成されている。
【0045】次に、第1昇圧回路430の動作について
説明する。最初に、第1パルス信号入力端子494から
入力される第1パルス信号が「HIGH」であるとき、
第2パルス信号入力端子498から入力される第2パル
ス信号は「LOW」になり、Nチャネル型MOSトラン
ジスタ492及び496はオンし、Nチャネル型MOS
トランジスタ490及び502はオフする。起電圧入力
端子450に供給された電圧がNチャネル型MOSトラ
ンジスタ492を介してコンデンサ504の第1電極に
供給され、コンデンサ504の第1電極は電圧Vaまで
上昇する。GNDの電圧がNチャネル型MOSトランジ
スタ496を介してコンデンサ504の第2電極に供給
され、コンデンサ504の第2電極は「LOW」にな
る。
説明する。最初に、第1パルス信号入力端子494から
入力される第1パルス信号が「HIGH」であるとき、
第2パルス信号入力端子498から入力される第2パル
ス信号は「LOW」になり、Nチャネル型MOSトラン
ジスタ492及び496はオンし、Nチャネル型MOS
トランジスタ490及び502はオフする。起電圧入力
端子450に供給された電圧がNチャネル型MOSトラ
ンジスタ492を介してコンデンサ504の第1電極に
供給され、コンデンサ504の第1電極は電圧Vaまで
上昇する。GNDの電圧がNチャネル型MOSトランジ
スタ496を介してコンデンサ504の第2電極に供給
され、コンデンサ504の第2電極は「LOW」にな
る。
【0046】次に、第1パルス信号入力端子494から
入力される第1パルス信号が「LOW」であるとき、第
2パルス信号入力端子498から入力される第2パルス
信号は「HIGH」になり、Nチャネル型MOSトラン
ジスタ492及び496はオフし、Nチャネル型MOS
トランジスタ490及び502はオンする。起電圧入力
端子450に供給された電圧がNチャネル型MOSトラ
ンジスタ490を介してコンデンサ504の第2電極に
供給され、コンデンサ504の第2電極は電圧Vbまで
上昇する。コンデンサ504の第1電極は、電圧Vaと
Vbをプラスした電圧まで上昇する。この上昇した電圧
は、Nチャネル型MOSトランジスタ502を介して出
力端子506に供給され、出力端子506の電圧はVc
まで上昇する。
入力される第1パルス信号が「LOW」であるとき、第
2パルス信号入力端子498から入力される第2パルス
信号は「HIGH」になり、Nチャネル型MOSトラン
ジスタ492及び496はオフし、Nチャネル型MOS
トランジスタ490及び502はオンする。起電圧入力
端子450に供給された電圧がNチャネル型MOSトラ
ンジスタ490を介してコンデンサ504の第2電極に
供給され、コンデンサ504の第2電極は電圧Vbまで
上昇する。コンデンサ504の第1電極は、電圧Vaと
Vbをプラスした電圧まで上昇する。この上昇した電圧
は、Nチャネル型MOSトランジスタ502を介して出
力端子506に供給され、出力端子506の電圧はVc
まで上昇する。
【0047】電圧Va、Vb、Vcの値は、Nチャネル
型MOSトランジスタがオンしたときに、そのソースと
ドレインとの間に流すことができる最大電圧値と関係が
ある。Nチャネル型MOSトランジスタは、そのソース
とドレインとの間に加える電圧が最大電圧値以下である
場合には、どのような小さい電圧でも加えることができ
る。しかしながら、Nチャネル型MOSトランジスタ
は、そのソースとドレインとの間に加える電圧が最大電
圧値より高い場合には、どのように大きい電圧を加えた
としても、最大電圧値までしか加えることができない。
すなわち、起電圧入力端子450から供給される電圧
が、Nチャネル型MOSトランジスタ492の最大電圧
値以下である場合には、起電圧入力端子450から供給
される電圧とVaは同じ電圧になる。起電圧入力端子4
50から供給される電圧が、Nチャネル型MOSトラン
ジスタ492の最大電圧値より高い場合には、VaはN
チャネル型MOSトランジスタ492の最大電圧値にな
る。
型MOSトランジスタがオンしたときに、そのソースと
ドレインとの間に流すことができる最大電圧値と関係が
ある。Nチャネル型MOSトランジスタは、そのソース
とドレインとの間に加える電圧が最大電圧値以下である
場合には、どのような小さい電圧でも加えることができ
る。しかしながら、Nチャネル型MOSトランジスタ
は、そのソースとドレインとの間に加える電圧が最大電
圧値より高い場合には、どのように大きい電圧を加えた
としても、最大電圧値までしか加えることができない。
すなわち、起電圧入力端子450から供給される電圧
が、Nチャネル型MOSトランジスタ492の最大電圧
値以下である場合には、起電圧入力端子450から供給
される電圧とVaは同じ電圧になる。起電圧入力端子4
50から供給される電圧が、Nチャネル型MOSトラン
ジスタ492の最大電圧値より高い場合には、VaはN
チャネル型MOSトランジスタ492の最大電圧値にな
る。
【0048】また、起電圧入力端子450から供給され
る電圧が、Nチャネル型MOSトランジスタ490の最
大電圧値以下である場合には、起電圧入力端子450か
ら供給される電圧とVbは同じ電圧になる。起電圧入力
端子450から供給される電圧が、Nチャネル型MOS
トランジスタ490の最大電圧値より高い場合には、V
bはNチャネル型MOSトランジスタ490の最大電圧
値になる。また、コンデンサ504の第1電極に発生す
るVaとVbをプラスした電圧が、Nチャネル型MOS
トランジスタ502の最大電圧値以下である場合には、
VcはVaとVbをプラスした電圧になる。コンデンサ
504の第1電極に発生するVaとVbをプラスした電
圧が、Nチャネル型MOSトランジスタ502の最大電
圧値より高い場合には、VcはNチャネル型MOSトラ
ンジスタ502の最大電圧値になる。
る電圧が、Nチャネル型MOSトランジスタ490の最
大電圧値以下である場合には、起電圧入力端子450か
ら供給される電圧とVbは同じ電圧になる。起電圧入力
端子450から供給される電圧が、Nチャネル型MOS
トランジスタ490の最大電圧値より高い場合には、V
bはNチャネル型MOSトランジスタ490の最大電圧
値になる。また、コンデンサ504の第1電極に発生す
るVaとVbをプラスした電圧が、Nチャネル型MOS
トランジスタ502の最大電圧値以下である場合には、
VcはVaとVbをプラスした電圧になる。コンデンサ
504の第1電極に発生するVaとVbをプラスした電
圧が、Nチャネル型MOSトランジスタ502の最大電
圧値より高い場合には、VcはNチャネル型MOSトラ
ンジスタ502の最大電圧値になる。
【0049】ここで、上述した各Nチャネル型MOSト
ランジスタの「最大電圧値」とは、各Nチャネル型MO
Sトランジスタのゲートに入力される各パルス信号の
「HIGH」の電圧、即ち、Nチャネル型MOSトラン
ジスタに加えられる電圧からしきい値電圧を引いた電圧
である。第1昇圧回路430をこのように構成すること
により、第1昇圧回路430は、昇圧すべき入力電圧が
低い場合においても、この電圧を効率的に昇圧すること
ができる。この構成は、特に、起電圧入力端子450の
電圧がNチャネル型MOSトランジスタのしきい値電圧
より低い場合に有効である。第1昇圧回路430は、オ
ンしているMOSトランジスタがオフすると同時に、オ
フしているMOSトランジスタがオンするように構成さ
れているが、オンしていたMOSトランジスタがオフ
し、しかる後、オフしているMOSトランジスタがオン
するように構成することにより、貫通電流をなくすこと
ができ、昇圧の効率を高めることができる。
ランジスタの「最大電圧値」とは、各Nチャネル型MO
Sトランジスタのゲートに入力される各パルス信号の
「HIGH」の電圧、即ち、Nチャネル型MOSトラン
ジスタに加えられる電圧からしきい値電圧を引いた電圧
である。第1昇圧回路430をこのように構成すること
により、第1昇圧回路430は、昇圧すべき入力電圧が
低い場合においても、この電圧を効率的に昇圧すること
ができる。この構成は、特に、起電圧入力端子450の
電圧がNチャネル型MOSトランジスタのしきい値電圧
より低い場合に有効である。第1昇圧回路430は、オ
ンしているMOSトランジスタがオフすると同時に、オ
フしているMOSトランジスタがオンするように構成さ
れているが、オンしていたMOSトランジスタがオフ
し、しかる後、オフしているMOSトランジスタがオン
するように構成することにより、貫通電流をなくすこと
ができ、昇圧の効率を高めることができる。
【0050】次に、第2昇圧回路432の構成について
説明する。図47を参照すると、第1昇圧回路430の
出力端子506に接続した第2昇圧回路432の入力端
子510は、Nチャネル型MOSトランジスタ520の
ドレインに接続され、かつ、Nチャネル型MOSトラン
ジスタ522のソースに接続される。第1パルス信号入
力端子524は、Nチャネル型MOSトランジスタ52
2のゲートに接続され、かつ、Nチャネル型MOSトラ
ンジスタ526のゲートに接続され、かつ、Pチャネル
型MOSトランジスタ532のゲートに接続される。第
2パルス信号入力端子528は、Nチャネル型MOSト
ランジスタ520のゲートに接続される。Nチャネル型
MOSトランジスタ520のソースは、Nチャネル型M
OSトランジスタ526のドレインに接続され、かつ、
コンデンサ534の第2電極に接続される。コンデンサ
534の第1電極は、Nチャネル型MOSトランジスタ
522のドレインに接続され、かつ、Pチャネル型MO
Sトランジスタ536のドレインに接続される。昇圧し
た電圧を出力するための出力端子536は、Pチャネル
型MOSトランジスタ532の基板接地されたソースに
接続される。GND端子538は、Nチャネル型MOS
トランジスタ526のソースに接続される。従って、第
2昇圧回路432では、昇圧した電圧は出力端子536
から出力されるように構成されている。
説明する。図47を参照すると、第1昇圧回路430の
出力端子506に接続した第2昇圧回路432の入力端
子510は、Nチャネル型MOSトランジスタ520の
ドレインに接続され、かつ、Nチャネル型MOSトラン
ジスタ522のソースに接続される。第1パルス信号入
力端子524は、Nチャネル型MOSトランジスタ52
2のゲートに接続され、かつ、Nチャネル型MOSトラ
ンジスタ526のゲートに接続され、かつ、Pチャネル
型MOSトランジスタ532のゲートに接続される。第
2パルス信号入力端子528は、Nチャネル型MOSト
ランジスタ520のゲートに接続される。Nチャネル型
MOSトランジスタ520のソースは、Nチャネル型M
OSトランジスタ526のドレインに接続され、かつ、
コンデンサ534の第2電極に接続される。コンデンサ
534の第1電極は、Nチャネル型MOSトランジスタ
522のドレインに接続され、かつ、Pチャネル型MO
Sトランジスタ536のドレインに接続される。昇圧し
た電圧を出力するための出力端子536は、Pチャネル
型MOSトランジスタ532の基板接地されたソースに
接続される。GND端子538は、Nチャネル型MOS
トランジスタ526のソースに接続される。従って、第
2昇圧回路432では、昇圧した電圧は出力端子536
から出力されるように構成されている。
【0051】次に、第2昇圧回路432の動作について
説明する。最初に、第1パルス信号入力端子524から
入力される第1パルス信号が「HIGH」であるとき、
第2パルス信号入力端子528から入力される第2パル
ス信号は「LOW」になり、Nチャネル型MOSトラン
ジスタ522及び526はオンし、Nチャネル型MOS
トランジスタ520及びPチャネル型MOSトランジス
タ532はオフする。入力端子510に供給された電圧
がNチャネル型MOSトランジスタ522を介してコン
デンサ534の第1電極に供給され、コンデンサ534
の第1電極は電圧Va1まで上昇する。GNDの電圧が
Nチャネル型MOSトランジスタ526を介してコンデ
ンサ534の第2電極に供給され、コンデンサ534の
第2電極は「LOW」になる。
説明する。最初に、第1パルス信号入力端子524から
入力される第1パルス信号が「HIGH」であるとき、
第2パルス信号入力端子528から入力される第2パル
ス信号は「LOW」になり、Nチャネル型MOSトラン
ジスタ522及び526はオンし、Nチャネル型MOS
トランジスタ520及びPチャネル型MOSトランジス
タ532はオフする。入力端子510に供給された電圧
がNチャネル型MOSトランジスタ522を介してコン
デンサ534の第1電極に供給され、コンデンサ534
の第1電極は電圧Va1まで上昇する。GNDの電圧が
Nチャネル型MOSトランジスタ526を介してコンデ
ンサ534の第2電極に供給され、コンデンサ534の
第2電極は「LOW」になる。
【0052】次に、第1パルス信号入力端子524から
入力される第1パルス信号が「LOW」であるとき、第
2パルス信号入力端子528から入力される第2パルス
信号は「HIGH」になり、Nチャネル型MOSトラン
ジスタ522及び526はオフし、Nチャネル型MOS
トランジスタ520及びPチャネル型MOSトランジス
タ532はオンする。入力端子510に供給された電圧
がNチャネル型MOSトランジスタ520を介してコン
デンサ534の第2電極に供給され、コンデンサ534
の第2電極は電圧Vb1まで上昇する。従って、コンデ
ンサ534の第1電極は、電圧Va1とVb1をプラス
した電圧まで上昇する。この上昇した電圧は、Pチャネ
ル型MOSトランジスタ532を介して出力端子536
に供給され、出力端子536の電圧はVc1まで上昇す
る。
入力される第1パルス信号が「LOW」であるとき、第
2パルス信号入力端子528から入力される第2パルス
信号は「HIGH」になり、Nチャネル型MOSトラン
ジスタ522及び526はオフし、Nチャネル型MOS
トランジスタ520及びPチャネル型MOSトランジス
タ532はオンする。入力端子510に供給された電圧
がNチャネル型MOSトランジスタ520を介してコン
デンサ534の第2電極に供給され、コンデンサ534
の第2電極は電圧Vb1まで上昇する。従って、コンデ
ンサ534の第1電極は、電圧Va1とVb1をプラス
した電圧まで上昇する。この上昇した電圧は、Pチャネ
ル型MOSトランジスタ532を介して出力端子536
に供給され、出力端子536の電圧はVc1まで上昇す
る。
【0053】ここで、Pチャネル型MOSトランジスタ
532は、コンデンサ534の第1電極の電圧が、Pチ
ャネル型MOSトランジスタ532のソースとドレイン
との間に電流を流すことができる最低電圧値より低い場
合に、2つの動作モードがある。すなわち、コンデンサ
534の第1電極の電圧が、0.6V(即ち、Pチャネ
ル型MOSトランジスタ532のドレインから基板方向
に順方向に電流が流れるような電圧)未満であるとき、
電圧を出力端子536に供給することはできない。コン
デンサ534の第1電極の電圧が0.6V以上であり、
かつ、Pチャネル型MOSトランジスタ532のソース
とドレインとの間に電流を流すことができる最低電圧値
未満であるとき、「(コンデンサ534の第1電極の電
圧)−(0.6V)」の電圧が出力端子536に供給さ
れる。
532は、コンデンサ534の第1電極の電圧が、Pチ
ャネル型MOSトランジスタ532のソースとドレイン
との間に電流を流すことができる最低電圧値より低い場
合に、2つの動作モードがある。すなわち、コンデンサ
534の第1電極の電圧が、0.6V(即ち、Pチャネ
ル型MOSトランジスタ532のドレインから基板方向
に順方向に電流が流れるような電圧)未満であるとき、
電圧を出力端子536に供給することはできない。コン
デンサ534の第1電極の電圧が0.6V以上であり、
かつ、Pチャネル型MOSトランジスタ532のソース
とドレインとの間に電流を流すことができる最低電圧値
未満であるとき、「(コンデンサ534の第1電極の電
圧)−(0.6V)」の電圧が出力端子536に供給さ
れる。
【0054】これに対して、コンデンサ534の第1電
極の電圧が、Pチャネル型MOSトランジスタ532の
ソースとドレインとの間に電流を流すことができる最低
電圧値以上であるとき、コンデンサ534の第1電極の
電圧がどのような電圧であっても、その電圧を出力端子
536に供給することができる。ここで、上述した「P
チャネル型MOSトランジスタ532のソースとドレイ
ンとの間に電流を流すことができる最低電圧値」とは、
このPチャネル型MOSトランジスタ532のゲートの
電圧からこのPチャネル型MOSトランジスタ532の
しきい値電圧をマイナスした値である。従って、図47
に示すPチャネル型MOSトランジスタ532の「最低
電圧値」は、Pチャネル型MOSトランジスタ532の
ゲートの「LOW」の電圧値からしきい値電圧をマイナ
スした値であり、すなわち、GND電位からしきい値電
圧をマイナスした値である。その結果、Pチャネル型M
OSトランジスタ532の「最低電圧値」は、「しきい
値電圧の絶対値」になる。
極の電圧が、Pチャネル型MOSトランジスタ532の
ソースとドレインとの間に電流を流すことができる最低
電圧値以上であるとき、コンデンサ534の第1電極の
電圧がどのような電圧であっても、その電圧を出力端子
536に供給することができる。ここで、上述した「P
チャネル型MOSトランジスタ532のソースとドレイ
ンとの間に電流を流すことができる最低電圧値」とは、
このPチャネル型MOSトランジスタ532のゲートの
電圧からこのPチャネル型MOSトランジスタ532の
しきい値電圧をマイナスした値である。従って、図47
に示すPチャネル型MOSトランジスタ532の「最低
電圧値」は、Pチャネル型MOSトランジスタ532の
ゲートの「LOW」の電圧値からしきい値電圧をマイナ
スした値であり、すなわち、GND電位からしきい値電
圧をマイナスした値である。その結果、Pチャネル型M
OSトランジスタ532の「最低電圧値」は、「しきい
値電圧の絶対値」になる。
【0055】第2昇圧回路432をこのように構成する
ことにより、第2昇圧回路432は、入力端子の電圧が
Pチャネル型MOSトランジスタ532の最低電圧値以
上である場合に、効率的に昇圧を行うことができるとい
う特徴を有する。第2昇圧回路432は、オンしている
MOSトランジスタがオフすると同時に、オフしていた
MOSトランジスタがオンするように構成されている
が、オンしているMOSトランジスタがオフし、しかる
後、オフしているMOSトランジスタがオンするように
構成することにより、貫通電流をなくすことができ、昇
圧の効率を高めることができる。次に、第3昇圧回路4
34の構成について説明する。図48を参照すると、第
2昇圧回路432の出力端子536に接続した第3昇圧
回路434の入力端子540は、Pチャネル型MOSト
ランジスタ550の基板接地されたソースに接続され、
かつ、Pチャネル型MOSトランジスタ552のドレイ
ンに接続される。第1パルス信号入力端子554は、P
チャネル型MOSトランジスタ550のゲートに接続さ
れ、かつ、Pチャネル型MOSトランジスタ562のゲ
ートに接続され、かつ、Nチャネル型MOSトランジス
タ556のゲートに接続される。第2パルス信号入力端
子558は、Pチャネル型MOSトランジスタ552の
ゲートに接続される。Pチャネル型MOSトランジスタ
550のドレインは、Nチャネル型MOSトランジスタ
556のドレインに接続され、かつ、コンデンサ564
の第2電極に接続される。コンデンサ564の第1電極
は、Pチャネル型MOSトランジスタ552の基板接地
されたソースに接続され、かつ、Pチャネル型MOSト
ランジスタ562のドレインに接続される。昇圧した電
圧を出力するための出力端子566は、Pチャネル型M
OSトランジスタ562の基板接地されたソースに接続
される。GND端子568は、Nチャネル型MOSトラ
ンジスタ556のソースに接続される。従って、第3昇
圧回路434では、昇圧した電圧は出力端子566から
出力されるように構成されている。
ことにより、第2昇圧回路432は、入力端子の電圧が
Pチャネル型MOSトランジスタ532の最低電圧値以
上である場合に、効率的に昇圧を行うことができるとい
う特徴を有する。第2昇圧回路432は、オンしている
MOSトランジスタがオフすると同時に、オフしていた
MOSトランジスタがオンするように構成されている
が、オンしているMOSトランジスタがオフし、しかる
後、オフしているMOSトランジスタがオンするように
構成することにより、貫通電流をなくすことができ、昇
圧の効率を高めることができる。次に、第3昇圧回路4
34の構成について説明する。図48を参照すると、第
2昇圧回路432の出力端子536に接続した第3昇圧
回路434の入力端子540は、Pチャネル型MOSト
ランジスタ550の基板接地されたソースに接続され、
かつ、Pチャネル型MOSトランジスタ552のドレイ
ンに接続される。第1パルス信号入力端子554は、P
チャネル型MOSトランジスタ550のゲートに接続さ
れ、かつ、Pチャネル型MOSトランジスタ562のゲ
ートに接続され、かつ、Nチャネル型MOSトランジス
タ556のゲートに接続される。第2パルス信号入力端
子558は、Pチャネル型MOSトランジスタ552の
ゲートに接続される。Pチャネル型MOSトランジスタ
550のドレインは、Nチャネル型MOSトランジスタ
556のドレインに接続され、かつ、コンデンサ564
の第2電極に接続される。コンデンサ564の第1電極
は、Pチャネル型MOSトランジスタ552の基板接地
されたソースに接続され、かつ、Pチャネル型MOSト
ランジスタ562のドレインに接続される。昇圧した電
圧を出力するための出力端子566は、Pチャネル型M
OSトランジスタ562の基板接地されたソースに接続
される。GND端子568は、Nチャネル型MOSトラ
ンジスタ556のソースに接続される。従って、第3昇
圧回路434では、昇圧した電圧は出力端子566から
出力されるように構成されている。
【0056】次に、第3昇圧回路434の動作について
説明する。最初に、第1パルス信号入力端子554から
入力される第1パルス信号が「HIGH」であるとき、
第2パルス信号入力端子558から入力される第2パル
ス信号は「LOW」になり、Nチャネル型MOSトラン
ジスタ556及びPチャネル型MOSトランジスタ55
2はオンし、Pチャネル型MOSトランジスタ550及
び562はオフする。入力端子540に供給された電圧
がPチャネル型MOSトランジスタ552を介してコン
デンサ564の第1電極に供給され、コンデンサ564
の第1電極は電圧Va2まで上昇する。GNDの電圧が
Nチャネル型MOSトランジスタ556を介してコンデ
ンサ564の第2電極に供給され、コンデンサ564の
第2電極は「LOW」になる。
説明する。最初に、第1パルス信号入力端子554から
入力される第1パルス信号が「HIGH」であるとき、
第2パルス信号入力端子558から入力される第2パル
ス信号は「LOW」になり、Nチャネル型MOSトラン
ジスタ556及びPチャネル型MOSトランジスタ55
2はオンし、Pチャネル型MOSトランジスタ550及
び562はオフする。入力端子540に供給された電圧
がPチャネル型MOSトランジスタ552を介してコン
デンサ564の第1電極に供給され、コンデンサ564
の第1電極は電圧Va2まで上昇する。GNDの電圧が
Nチャネル型MOSトランジスタ556を介してコンデ
ンサ564の第2電極に供給され、コンデンサ564の
第2電極は「LOW」になる。
【0057】次に、第1パルス信号入力端子554から
入力される第1パルス信号が「LOW」であるとき、第
2パルス信号入力端子558から入力される第2パルス
信号は「HIGH」になり、Nチャネル型MOSトラン
ジスタ556及びPチャネル型MOSトランジスタ55
2はオフし、Pチャネル型MOSトランジスタ550及
び562はオンする。入力端子540に供給された電圧
がPチャネル型MOSトランジスタ550を介してコン
デンサ564の第2電極に供給され、コンデンサ564
の第2電極は電圧Vb2まで上昇する。従って、コンデ
ンサ564の第1電極は、電圧Va2とVb2をプラス
した電圧まで上昇する。この上昇した電圧は、Pチャネ
ル型MOSトランジスタ562を介して出力端子566
に供給され、出力端子566の電圧はVc2まで上昇す
る。
入力される第1パルス信号が「LOW」であるとき、第
2パルス信号入力端子558から入力される第2パルス
信号は「HIGH」になり、Nチャネル型MOSトラン
ジスタ556及びPチャネル型MOSトランジスタ55
2はオフし、Pチャネル型MOSトランジスタ550及
び562はオンする。入力端子540に供給された電圧
がPチャネル型MOSトランジスタ550を介してコン
デンサ564の第2電極に供給され、コンデンサ564
の第2電極は電圧Vb2まで上昇する。従って、コンデ
ンサ564の第1電極は、電圧Va2とVb2をプラス
した電圧まで上昇する。この上昇した電圧は、Pチャネ
ル型MOSトランジスタ562を介して出力端子566
に供給され、出力端子566の電圧はVc2まで上昇す
る。
【0058】ここで、コンデンサ564の第1電極の電
圧が、Pチャネル型MOSトランジスタのソースとドレ
インとの間に電流を流すことができる最低電圧より低い
場合には、効率的に昇圧を行うことはできない。これに
対して、コンデンサ564の第1電極の電圧が、Pチャ
ネル型MOSトランジスタのソースとドレインとの間に
電流を流すことができる最低電圧より高い場合には、コ
ンデンサ564の第1電極の電圧がとのような電圧であ
っても、その電圧を出力端子566に供給することがで
きる。第3昇圧回路434は、オンしているMOSトラ
ンジスタがオフすると同時に、オフしていたMOSトラ
ンジスタがオンするように構成されているが、オンして
いるMOSトランジスタがオフし、しかる後、オフして
いるMOSトランジスタがオンするように構成すること
により、貫通電流をなくすことができ、昇圧の効率を高
めることができる。
圧が、Pチャネル型MOSトランジスタのソースとドレ
インとの間に電流を流すことができる最低電圧より低い
場合には、効率的に昇圧を行うことはできない。これに
対して、コンデンサ564の第1電極の電圧が、Pチャ
ネル型MOSトランジスタのソースとドレインとの間に
電流を流すことができる最低電圧より高い場合には、コ
ンデンサ564の第1電極の電圧がとのような電圧であ
っても、その電圧を出力端子566に供給することがで
きる。第3昇圧回路434は、オンしているMOSトラ
ンジスタがオフすると同時に、オフしていたMOSトラ
ンジスタがオンするように構成されているが、オンして
いるMOSトランジスタがオフし、しかる後、オフして
いるMOSトランジスタがオンするように構成すること
により、貫通電流をなくすことができ、昇圧の効率を高
めることができる。
【0059】次に、第4昇圧回路436の構成について
説明する。図49を参照すると、第4昇圧回路436の
入力端子570は、第3昇圧回路434の出力端子56
6に接続されている。昇圧した電圧を出力するための出
力端子596は、Pチャネル型MOSトランジスタ56
2の基板接地されたソースに接続される。従って、第4
昇圧回路436では、昇圧した電圧は出力端子596か
ら出力されるように構成されている。第4昇圧回路43
6の他の部分の構成は、前述した第3昇圧回路434の
構成と同様である。従って、第4昇圧回路436の他の
部分の構成についての詳細な説明を省略する。次に、第
4昇圧回路436の動作について説明する。第4昇圧回
路436の動作は、上述した第3昇圧回路434の動作
と同様である。
説明する。図49を参照すると、第4昇圧回路436の
入力端子570は、第3昇圧回路434の出力端子56
6に接続されている。昇圧した電圧を出力するための出
力端子596は、Pチャネル型MOSトランジスタ56
2の基板接地されたソースに接続される。従って、第4
昇圧回路436では、昇圧した電圧は出力端子596か
ら出力されるように構成されている。第4昇圧回路43
6の他の部分の構成は、前述した第3昇圧回路434の
構成と同様である。従って、第4昇圧回路436の他の
部分の構成についての詳細な説明を省略する。次に、第
4昇圧回路436の動作について説明する。第4昇圧回
路436の動作は、上述した第3昇圧回路434の動作
と同様である。
【0060】すなわち、最初に、第1パルス信号入力端
子554から入力される第1パルス信号が「HIGH」
であるとき、第2パルス信号入力端子558から入力さ
れる第2パルス信号は「LOW」になり、Nチャネル型
MOSトランジスタ556及びPチャネル型MOSトラ
ンジスタ552はオンし、Pチャネル型MOSトランジ
スタ550及び562はオフする。入力端子570に供
給された電圧がPチャネル型MOSトランジスタ552
を介してコンデンサ564の第1電極に供給され、コン
デンサ564の第1電極は電圧Va3まで上昇する。G
NDの電圧がNチャネル型MOSトランジスタ556を
介してコンデンサ564の第2電極に供給され、コンデ
ンサ564の第2電極は「LOW」になる。次に、第1
パルス信号入力端子554から入力される第1パルス信
号が「LOW」であるとき、第2パルス信号入力端子5
58から入力される第2パルス信号は「HIGH」にな
り、Nチャネル型MOSトランジスタ556及びPチャ
ネル型MOSトランジスタ552はオフし、Pチャネル
型MOSトランジスタ550及び562はオンする。入
力端子570に供給された電圧がPチャネル型MOSト
ランジスタ550を介してコンデンサ564の第2電極
に供給され、コンデンサ564の第2電極は電圧Vb3
まで上昇する。従って、コンデンサ564の第1電極
は、電圧Va3とVb3をプラスした電圧まで上昇す
る。この上昇した電圧は、Pチャネル型MOSトランジ
スタ562を介して出力端子596に供給され、出力端
子596の電圧はVc3まで上昇する。
子554から入力される第1パルス信号が「HIGH」
であるとき、第2パルス信号入力端子558から入力さ
れる第2パルス信号は「LOW」になり、Nチャネル型
MOSトランジスタ556及びPチャネル型MOSトラ
ンジスタ552はオンし、Pチャネル型MOSトランジ
スタ550及び562はオフする。入力端子570に供
給された電圧がPチャネル型MOSトランジスタ552
を介してコンデンサ564の第1電極に供給され、コン
デンサ564の第1電極は電圧Va3まで上昇する。G
NDの電圧がNチャネル型MOSトランジスタ556を
介してコンデンサ564の第2電極に供給され、コンデ
ンサ564の第2電極は「LOW」になる。次に、第1
パルス信号入力端子554から入力される第1パルス信
号が「LOW」であるとき、第2パルス信号入力端子5
58から入力される第2パルス信号は「HIGH」にな
り、Nチャネル型MOSトランジスタ556及びPチャ
ネル型MOSトランジスタ552はオフし、Pチャネル
型MOSトランジスタ550及び562はオンする。入
力端子570に供給された電圧がPチャネル型MOSト
ランジスタ550を介してコンデンサ564の第2電極
に供給され、コンデンサ564の第2電極は電圧Vb3
まで上昇する。従って、コンデンサ564の第1電極
は、電圧Va3とVb3をプラスした電圧まで上昇す
る。この上昇した電圧は、Pチャネル型MOSトランジ
スタ562を介して出力端子596に供給され、出力端
子596の電圧はVc3まで上昇する。
【0061】ここで、コンデンサ564の第1電極の電
圧が、Pチャネル型MOSトランジスタのソースとドレ
インとの間に電流を流すことができる最低電圧より低い
場合には、効率的に昇圧を行うことはできない。これに
対して、コンデンサ564の第1電極の電圧が、Pチャ
ネル型MOSトランジスタのソースとドレインとの間に
電流を流すことができる最低電圧より高い場合には、コ
ンデンサ564の第1電極の電圧がとのような電圧であ
っても、その電圧を出力端子596に供給することがで
きる。第4昇圧回路436は、オンしているMOSトラ
ンジスタがオフすると同時に、オフしていたMOSトラ
ンジスタがオンするように構成されているが、オンして
いるMOSトランジスタがオフし、しかる後、オフして
いるMOSトランジスタがオンするように構成すること
により、貫通電流をなくすことができ、昇圧の効率を高
めることができる。
圧が、Pチャネル型MOSトランジスタのソースとドレ
インとの間に電流を流すことができる最低電圧より低い
場合には、効率的に昇圧を行うことはできない。これに
対して、コンデンサ564の第1電極の電圧が、Pチャ
ネル型MOSトランジスタのソースとドレインとの間に
電流を流すことができる最低電圧より高い場合には、コ
ンデンサ564の第1電極の電圧がとのような電圧であ
っても、その電圧を出力端子596に供給することがで
きる。第4昇圧回路436は、オンしているMOSトラ
ンジスタがオフすると同時に、オフしていたMOSトラ
ンジスタがオンするように構成されているが、オンして
いるMOSトランジスタがオフし、しかる後、オフして
いるMOSトランジスタがオンするように構成すること
により、貫通電流をなくすことができ、昇圧の効率を高
めることができる。
【0062】以上説明したように、図44に示す昇圧回
路410は、第1昇圧回路430と、第2昇圧回路43
2と、第3昇圧回路434と、第4昇圧回路436とで
構成されている。このように構成された昇圧回路410
においては、第1昇圧回路430が昇圧した電圧は第2
昇圧回路432により更に昇圧される。第2昇圧回路4
32が昇圧した電圧は第3昇圧回路434により更に昇
圧される。第3昇圧回路434が昇圧した電圧は第4昇
圧回路436により更に昇圧される。そのうえ、このよ
うに構成された昇圧回路410においては、Nチャネル
型MOSトランジスタとPチャネル型MOSトランジス
タを、それぞれの有する特徴に応じて適切な箇所に配置
している。その結果、起電力端子450の電圧が発振回
路412の最低駆動電圧以下である場合であっても、起
電力端子450の電圧を第1昇圧回路430により昇圧
し、更に、この昇圧した電圧を、第2昇圧回路432
と、第3昇圧回路434と、第4昇圧回路436とによ
り、更に昇圧することができる。
路410は、第1昇圧回路430と、第2昇圧回路43
2と、第3昇圧回路434と、第4昇圧回路436とで
構成されている。このように構成された昇圧回路410
においては、第1昇圧回路430が昇圧した電圧は第2
昇圧回路432により更に昇圧される。第2昇圧回路4
32が昇圧した電圧は第3昇圧回路434により更に昇
圧される。第3昇圧回路434が昇圧した電圧は第4昇
圧回路436により更に昇圧される。そのうえ、このよ
うに構成された昇圧回路410においては、Nチャネル
型MOSトランジスタとPチャネル型MOSトランジス
タを、それぞれの有する特徴に応じて適切な箇所に配置
している。その結果、起電力端子450の電圧が発振回
路412の最低駆動電圧以下である場合であっても、起
電力端子450の電圧を第1昇圧回路430により昇圧
し、更に、この昇圧した電圧を、第2昇圧回路432
と、第3昇圧回路434と、第4昇圧回路436とによ
り、更に昇圧することができる。
【0063】再び図43から図45を参照すると、熱発
電ユニット180の出力電圧Vpが出力されていない状
態(出力電圧=0V)から時間的に変化して、発振回路
412の最低駆動電圧を超えたとき、熱発電ユニット1
80の出力電圧Vpがショットキーダイオード414を
通して発振回路412の発振回路電源端子480に入力
される。これにより、発振回路412は動作を開始し、
発振が始まる。発振を開始した発振回路412は、パル
ス信号をパルス信号出力端子476に出力し、この出力
されたパルス信号は、昇圧回路410のパルス信号入力
端子に入力される。昇圧回路410は、このパルス信号
を入力することにより、熱発電ユニット180の出力電
圧の昇圧を開始する。この状態において、昇圧回路41
0の昇圧電圧出力端子452と発振回路412の発振回
路電源端子480が接続されているから、昇圧された電
圧が発振回路412の電源になる。ショットキーダイオ
ード414が熱発電ユニット180の出力端子と発振回
路電源端子480との間に接続されているから、いった
ん、発振回路412が動作して昇圧を開始すると、発振
回路412は昇圧回路410により昇圧した電圧を電源
として使用する。従って、いったん、熱発電ユニット1
80の出力電圧Vpが発振回路412の最低駆動電圧を
超えたならば、熱発電ユニット180の出力電圧Vpが
時間の経過により変化して発振回路412の最低駆動電
圧より低くなったとしても、昇圧回路410は昇圧を続
けることができる。
電ユニット180の出力電圧Vpが出力されていない状
態(出力電圧=0V)から時間的に変化して、発振回路
412の最低駆動電圧を超えたとき、熱発電ユニット1
80の出力電圧Vpがショットキーダイオード414を
通して発振回路412の発振回路電源端子480に入力
される。これにより、発振回路412は動作を開始し、
発振が始まる。発振を開始した発振回路412は、パル
ス信号をパルス信号出力端子476に出力し、この出力
されたパルス信号は、昇圧回路410のパルス信号入力
端子に入力される。昇圧回路410は、このパルス信号
を入力することにより、熱発電ユニット180の出力電
圧の昇圧を開始する。この状態において、昇圧回路41
0の昇圧電圧出力端子452と発振回路412の発振回
路電源端子480が接続されているから、昇圧された電
圧が発振回路412の電源になる。ショットキーダイオ
ード414が熱発電ユニット180の出力端子と発振回
路電源端子480との間に接続されているから、いった
ん、発振回路412が動作して昇圧を開始すると、発振
回路412は昇圧回路410により昇圧した電圧を電源
として使用する。従って、いったん、熱発電ユニット1
80の出力電圧Vpが発振回路412の最低駆動電圧を
超えたならば、熱発電ユニット180の出力電圧Vpが
時間の経過により変化して発振回路412の最低駆動電
圧より低くなったとしても、昇圧回路410は昇圧を続
けることができる。
【0064】この構成においては、蓄電部材420の電
圧を発振回路412の発振開始電圧として用いることも
できる。この場合には、蓄電部材420の電圧を電源動
作制御回路416を通して発振回路電源端子480に供
給して、発振回路412の発振を開始させる。いった
ん、発振回路412が動作して昇圧を開始すると、上述
した動作と同様に、発振回路412は昇圧回路410に
より昇圧した電圧を電源として使用する。電源動作制御
回路416は昇圧された電圧Vppを入力し、この昇圧
された電圧Vppの値により、電力を時計駆動回路41
8と蓄電部材420に分配する。もし、昇圧された電圧
Vppが、時計駆動回路418を駆動するのに必要な電
圧と等しいならば、電源動作制御回路416は昇圧回路
410により昇圧した電圧を時計駆動回路418に供給
する。
圧を発振回路412の発振開始電圧として用いることも
できる。この場合には、蓄電部材420の電圧を電源動
作制御回路416を通して発振回路電源端子480に供
給して、発振回路412の発振を開始させる。いった
ん、発振回路412が動作して昇圧を開始すると、上述
した動作と同様に、発振回路412は昇圧回路410に
より昇圧した電圧を電源として使用する。電源動作制御
回路416は昇圧された電圧Vppを入力し、この昇圧
された電圧Vppの値により、電力を時計駆動回路41
8と蓄電部材420に分配する。もし、昇圧された電圧
Vppが、時計駆動回路418を駆動するのに必要な電
圧と等しいならば、電源動作制御回路416は昇圧回路
410により昇圧した電圧を時計駆動回路418に供給
する。
【0065】もし、昇圧された電圧Vppが、時計駆動
回路418を駆動するのに必要な電圧より大きい電圧で
あるならば、電源動作制御回路416は昇圧回路410
により昇圧した電圧を時計駆動回路418と蓄電部材4
20の両方に供給する。もし、昇圧された電圧Vpp
が、時計駆動回路418を駆動するのに必要な電圧より
小さい電圧であるならば、電源動作制御回路416は蓄
電部材420から電圧を時計駆動回路418に供給す
る。電源動作制御回路416をこのように動作するよう
に構成することにより、昇圧された電圧Vppが時計駆
動回路418を駆動することができる電圧より小さい電
圧になった場合においても、蓄電部材420からの電圧
により時計駆動回路418を駆動させ続けることができ
る。従って、この構成により、熱発電ユニット180の
出力電圧を効率的に利用することができる。 (6)本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックを備え
た時計の作動 本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックを備えた時計
において、図42を参照すると、熱発電ユニット180
の出力電圧は、昇圧回路410又は電源動作制御回路4
16に入力される。昇圧回路410により昇圧した電圧
は時計駆動回路418に供給される。
回路418を駆動するのに必要な電圧より大きい電圧で
あるならば、電源動作制御回路416は昇圧回路410
により昇圧した電圧を時計駆動回路418と蓄電部材4
20の両方に供給する。もし、昇圧された電圧Vpp
が、時計駆動回路418を駆動するのに必要な電圧より
小さい電圧であるならば、電源動作制御回路416は蓄
電部材420から電圧を時計駆動回路418に供給す
る。電源動作制御回路416をこのように動作するよう
に構成することにより、昇圧された電圧Vppが時計駆
動回路418を駆動することができる電圧より小さい電
圧になった場合においても、蓄電部材420からの電圧
により時計駆動回路418を駆動させ続けることができ
る。従って、この構成により、熱発電ユニット180の
出力電圧を効率的に利用することができる。 (6)本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックを備え
た時計の作動 本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックを備えた時計
において、図42を参照すると、熱発電ユニット180
の出力電圧は、昇圧回路410又は電源動作制御回路4
16に入力される。昇圧回路410により昇圧した電圧
は時計駆動回路418に供給される。
【0066】時計駆動回路418は、時計駆動用発振回
路と、時計駆動用分周回路と、モータ駆動回路とを含ん
でいる。水晶振動子602は源振を構成し、例えば、3
2,768ヘルツで振動して、基準信号を時計駆動用発
振回路に出力する。時計駆動用分周回路は、発振回路の
出力信号を入力して所定の分周動作を行い、例えば、1
ヘルツの信号を出力する。モータ駆動回路は、時計駆動
用分周回路の出力信号を入力して、ステップモータを駆
動するための駆動信号を出力する。時計駆動回路418
は、昇圧回路410により昇圧した電圧、又は、二次電
池600の電圧により動作する。電源動作制御回路41
6が、昇圧回路410により昇圧した電圧の時計駆動回
路418への供給、及び、二次電池600の電圧の時計
駆動回路418への供給を制御する。
路と、時計駆動用分周回路と、モータ駆動回路とを含ん
でいる。水晶振動子602は源振を構成し、例えば、3
2,768ヘルツで振動して、基準信号を時計駆動用発
振回路に出力する。時計駆動用分周回路は、発振回路の
出力信号を入力して所定の分周動作を行い、例えば、1
ヘルツの信号を出力する。モータ駆動回路は、時計駆動
用分周回路の出力信号を入力して、ステップモータを駆
動するための駆動信号を出力する。時計駆動回路418
は、昇圧回路410により昇圧した電圧、又は、二次電
池600の電圧により動作する。電源動作制御回路41
6が、昇圧回路410により昇圧した電圧の時計駆動回
路418への供給、及び、二次電池600の電圧の時計
駆動回路418への供給を制御する。
【0067】コイルブロック610が、モータ駆動回路
が出力したステップモータを駆動するための駆動信号を
入力して、ステータ612の複数の極を磁化させる。ロ
ータ614は、ステータ612の磁力により回転する。
ロータ614は、前述の1ヘルツ信号に基づいて、1秒
ごとに180度ずつ回転する。五番車616は、ロータ
614の回転により回転する。四番車618は、五番車
616の回転により、1秒ごとに6度ずつ回転する。三
番車620は、四番車618の回転により回転する。二
番車622は三番車620の回転により回転する。日の
裏車624は、二番車622の回転により回転する。筒
車626は日の裏車624の回転により回転する。四番
車618に取り付けられた秒針640で「秒」を表示す
る。二番車622に取り付けられた分針642で「分」
を表示する。筒車626に取り付けられた時針646で
「時」を表示する。
が出力したステップモータを駆動するための駆動信号を
入力して、ステータ612の複数の極を磁化させる。ロ
ータ614は、ステータ612の磁力により回転する。
ロータ614は、前述の1ヘルツ信号に基づいて、1秒
ごとに180度ずつ回転する。五番車616は、ロータ
614の回転により回転する。四番車618は、五番車
616の回転により、1秒ごとに6度ずつ回転する。三
番車620は、四番車618の回転により回転する。二
番車622は三番車620の回転により回転する。日の
裏車624は、二番車622の回転により回転する。筒
車626は日の裏車624の回転により回転する。四番
車618に取り付けられた秒針640で「秒」を表示す
る。二番車622に取り付けられた分針642で「分」
を表示する。筒車626に取り付けられた時針646で
「時」を表示する。
【0068】図20及び図50を参照すると、本発明の
熱発電ユニット付き発電ブロックを備えた時計を腕につ
けたとき、腕650の熱は裏ぶた226に伝達される。
裏ぶた226の熱は熱伝導スペーサ320を介して熱発
電ユニット180の第1伝熱板120に伝達される。す
なわち、第1伝熱板120は吸熱板を構成する。熱発電
ユニット180の熱電素子140は、ゼーベック効果に
より起電力を発生する。従って、熱発電ユニット180
の第2伝熱板170は放熱板を構成する。第2伝熱板1
70の放熱する熱は、熱伝導体244を介して、上胴2
20に伝達され、外気652に放出される。図20を参
照すると、熱伝導体244は上胴220の凸部分220
aと接触している。この構成では、前述したように、平
らな熱伝導体244を用いることにより、熱を第2伝熱
板170から上胴220の凸部分220aに極めて効率
的に伝達することができる。すなわち、このような平ら
な熱伝導体244を上胴220の凸部分220aに接触
させるような構成により、放熱経路における熱抵抗を下
げることができる。従って、この構成により、熱発電ユ
ニットの発電効率を向上させることができる。
熱発電ユニット付き発電ブロックを備えた時計を腕につ
けたとき、腕650の熱は裏ぶた226に伝達される。
裏ぶた226の熱は熱伝導スペーサ320を介して熱発
電ユニット180の第1伝熱板120に伝達される。す
なわち、第1伝熱板120は吸熱板を構成する。熱発電
ユニット180の熱電素子140は、ゼーベック効果に
より起電力を発生する。従って、熱発電ユニット180
の第2伝熱板170は放熱板を構成する。第2伝熱板1
70の放熱する熱は、熱伝導体244を介して、上胴2
20に伝達され、外気652に放出される。図20を参
照すると、熱伝導体244は上胴220の凸部分220
aと接触している。この構成では、前述したように、平
らな熱伝導体244を用いることにより、熱を第2伝熱
板170から上胴220の凸部分220aに極めて効率
的に伝達することができる。すなわち、このような平ら
な熱伝導体244を上胴220の凸部分220aに接触
させるような構成により、放熱経路における熱抵抗を下
げることができる。従って、この構成により、熱発電ユ
ニットの発電効率を向上させることができる。
【0069】本発明の熱発電ユニット付き発電ブロック
を備えた時計の実施の形態では、熱電素子140は、例
えば、PN接合50対を含むモジュールを10対、直列
に接続するように構成され、発振回路412及び昇圧回
路410に含まれるトランジスタのしきい値電圧は0.
3となるように構成されている。本発明の熱発電ユニッ
ト付き発電ユニットを備えた時計では、熱電素子140
を構成している熱電材料エレメントの1本の発電量が、
例えば、約200μV/°Cである。従って、時計の動
作電圧を1.5Vとすると、熱発電ユニットにより直接
時計を駆動するためには、第1伝熱板120と第2伝熱
板170との間の温度差が2°Cであるときに、181
25対のPN接合を有する熱電素子140が必要とな
る。
を備えた時計の実施の形態では、熱電素子140は、例
えば、PN接合50対を含むモジュールを10対、直列
に接続するように構成され、発振回路412及び昇圧回
路410に含まれるトランジスタのしきい値電圧は0.
3となるように構成されている。本発明の熱発電ユニッ
ト付き発電ユニットを備えた時計では、熱電素子140
を構成している熱電材料エレメントの1本の発電量が、
例えば、約200μV/°Cである。従って、時計の動
作電圧を1.5Vとすると、熱発電ユニットにより直接
時計を駆動するためには、第1伝熱板120と第2伝熱
板170との間の温度差が2°Cであるときに、181
25対のPN接合を有する熱電素子140が必要とな
る。
【0070】しかしながら、本発明の熱発電ユニット付
き発電ユニットを備えた時計は、前述したような昇圧回
路410、発振回路412、電源動作制御回路416を
有するように構成されているので、時計を腕に付けた直
後の発電電圧が発振回路412の最低駆動電圧を超えて
いれば、その後の定常状態における発電電圧が発振回路
412の最低駆動電圧より低い電圧になっても、昇圧回
路410による昇圧が可能である。例えば、本発明の熱
発電ユニット付き発電ユニットを備えた時計についての
実験では、時計を腕に付けた直後の発電電圧が2Vであ
り、その後の定常状態における発電電圧は約0.5Vで
あった。本発明の熱発電ユニットを備えた時計の実施の
形態では、発振回路412に含まれるトランジスタのし
きい値電圧が約0.3Vであるときに、発振回路412
の最低駆動電圧は約0.7Vであった。
き発電ユニットを備えた時計は、前述したような昇圧回
路410、発振回路412、電源動作制御回路416を
有するように構成されているので、時計を腕に付けた直
後の発電電圧が発振回路412の最低駆動電圧を超えて
いれば、その後の定常状態における発電電圧が発振回路
412の最低駆動電圧より低い電圧になっても、昇圧回
路410による昇圧が可能である。例えば、本発明の熱
発電ユニット付き発電ユニットを備えた時計についての
実験では、時計を腕に付けた直後の発電電圧が2Vであ
り、その後の定常状態における発電電圧は約0.5Vで
あった。本発明の熱発電ユニットを備えた時計の実施の
形態では、発振回路412に含まれるトランジスタのし
きい値電圧が約0.3Vであるときに、発振回路412
の最低駆動電圧は約0.7Vであった。
【0071】例えば、本発明の熱発電ユニット付き発電
ユニットを備えた時計では、前述したように、電源動作
制御回路416は昇圧された電圧Vppを入力し、この
昇圧された電圧Vppの値により、電力を時計駆動回路
418と蓄電部材420に分配する。もし、昇圧された
電圧Vppが、時計駆動回路418を駆動するのに必要
な電圧1.2Vから1.5Vの間にあるならば、電源動
作制御回路416は昇圧回路410により昇圧した電圧
を時計駆動回路418に供給する。もし、昇圧された電
圧Vppが、時計駆動回路418を駆動するのに必要な
電圧1.5Vより大きい電圧であるならば、電源動作制
御回路416は昇圧回路410により昇圧した電圧を時
計駆動回路418と蓄電部材420の両方に供給する。
ユニットを備えた時計では、前述したように、電源動作
制御回路416は昇圧された電圧Vppを入力し、この
昇圧された電圧Vppの値により、電力を時計駆動回路
418と蓄電部材420に分配する。もし、昇圧された
電圧Vppが、時計駆動回路418を駆動するのに必要
な電圧1.2Vから1.5Vの間にあるならば、電源動
作制御回路416は昇圧回路410により昇圧した電圧
を時計駆動回路418に供給する。もし、昇圧された電
圧Vppが、時計駆動回路418を駆動するのに必要な
電圧1.5Vより大きい電圧であるならば、電源動作制
御回路416は昇圧回路410により昇圧した電圧を時
計駆動回路418と蓄電部材420の両方に供給する。
【0072】もし、昇圧された電圧Vppが、時計駆動
回路418を駆動するのに必要な電圧1.2Vより小さ
い電圧であるならば、電源動作制御回路416は二次電
池600から電圧を時計駆動回路418に供給する。電
源動作制御回路416をこのように動作するように構成
することにより、昇圧された電圧Vppが時計駆動回路
418を駆動することができる電圧より小さい電圧にな
った場合においても、二次電池600からの電圧により
時計駆動回路418を駆動させ続けることができる。従
って、この構成により、昇圧された電圧が時計駆動回路
418を駆動するのに必要な電圧1.2Vより小さくな
っても、時計を駆動させ続けることができる。 (7)本発明の熱発電ユニット付き発電ユニットを備え
た電子機器の構造 図51及び図52を参照すると、本発明の熱発電ユニッ
ト付き発電ユニットを備えた携帯用電子機器は、携帯用
電子機器700は、液晶パネル710と、スピーカ71
2と、ランプ718とを備える。
回路418を駆動するのに必要な電圧1.2Vより小さ
い電圧であるならば、電源動作制御回路416は二次電
池600から電圧を時計駆動回路418に供給する。電
源動作制御回路416をこのように動作するように構成
することにより、昇圧された電圧Vppが時計駆動回路
418を駆動することができる電圧より小さい電圧にな
った場合においても、二次電池600からの電圧により
時計駆動回路418を駆動させ続けることができる。従
って、この構成により、昇圧された電圧が時計駆動回路
418を駆動するのに必要な電圧1.2Vより小さくな
っても、時計を駆動させ続けることができる。 (7)本発明の熱発電ユニット付き発電ユニットを備え
た電子機器の構造 図51及び図52を参照すると、本発明の熱発電ユニッ
ト付き発電ユニットを備えた携帯用電子機器は、携帯用
電子機器700は、液晶パネル710と、スピーカ71
2と、ランプ718とを備える。
【0073】駆動制御回路720が、電源動作回路41
6から供給される電圧により動作する。この実施の形態
では、熱発電ユニット180、昇圧回路410、発振回
路412、電源動作回路416、二次電池600、水晶
振動子の構成及び作用は、前述した本発明の熱発電ユニ
ット付き発電ユニットを備えた時計の実施の形態と同様
である。従って、それらについての詳細な説明は省略す
る。駆動制御回路720は、水晶振動子602の振動に
基づいて時刻に関する情報、アラーム時刻に関する情
報、経過時間に関する情報を計時するように構成されて
いる。表示制御回路730は、駆動制御回路720の出
力する信号に基づいて、液晶パネル710を動作させる
ための信号を液晶パネル710に出力する。従って、液
晶パネル710は、表示制御回路730の出力する信号
に基づいて、時刻又は時間に関する情報を表示する。
6から供給される電圧により動作する。この実施の形態
では、熱発電ユニット180、昇圧回路410、発振回
路412、電源動作回路416、二次電池600、水晶
振動子の構成及び作用は、前述した本発明の熱発電ユニ
ット付き発電ユニットを備えた時計の実施の形態と同様
である。従って、それらについての詳細な説明は省略す
る。駆動制御回路720は、水晶振動子602の振動に
基づいて時刻に関する情報、アラーム時刻に関する情
報、経過時間に関する情報を計時するように構成されて
いる。表示制御回路730は、駆動制御回路720の出
力する信号に基づいて、液晶パネル710を動作させる
ための信号を液晶パネル710に出力する。従って、液
晶パネル710は、表示制御回路730の出力する信号
に基づいて、時刻又は時間に関する情報を表示する。
【0074】スピーカ制御回路732は、駆動制御回路
720の出力する信号に基づいて、スピーカ712を動
作させるための信号をスピーカ712に出力する。スピ
ーカ712は、スピーカ制御回路732の出力する信号
に基づいて、アラーム音を発すべき時刻になるとアラー
ム音を発する。スピーカ712が発する音は、報音口7
12aより携帯用電子機器700の外部に出る。携帯用
電子機器700の操作を行うための4つのボタン、すな
わち、第1ボタン740、第2ボタン742、第3ボタ
ン744、第4ボタン746が設けられる。図51に
は、第1ボタンだけを示す。第1スイッチ端子750が
第1ボタン740の押し作動によりスイッチの動作を行
うように設けられる。第2スイッチ端子752が第2ボ
タン742の押し作動によりスイッチの動作を行うよう
に設けられる。第3スイッチ端子754が第3ボタン7
44の押し作動によりスイッチの動作を行うように設け
られる。第4スイッチ端子756が第4ボタン746の
押し作動によりスイッチの動作を行うように設けられ
る。スイッチの動作は、各スイッチ端子が駆動制御回路
720の対応するスイッチ入力端子に入力信号を与える
こきによって行われる。
720の出力する信号に基づいて、スピーカ712を動
作させるための信号をスピーカ712に出力する。スピ
ーカ712は、スピーカ制御回路732の出力する信号
に基づいて、アラーム音を発すべき時刻になるとアラー
ム音を発する。スピーカ712が発する音は、報音口7
12aより携帯用電子機器700の外部に出る。携帯用
電子機器700の操作を行うための4つのボタン、すな
わち、第1ボタン740、第2ボタン742、第3ボタ
ン744、第4ボタン746が設けられる。図51に
は、第1ボタンだけを示す。第1スイッチ端子750が
第1ボタン740の押し作動によりスイッチの動作を行
うように設けられる。第2スイッチ端子752が第2ボ
タン742の押し作動によりスイッチの動作を行うよう
に設けられる。第3スイッチ端子754が第3ボタン7
44の押し作動によりスイッチの動作を行うように設け
られる。第4スイッチ端子756が第4ボタン746の
押し作動によりスイッチの動作を行うように設けられ
る。スイッチの動作は、各スイッチ端子が駆動制御回路
720の対応するスイッチ入力端子に入力信号を与える
こきによって行われる。
【0075】ランプ制御回路738は、駆動制御回路7
20の出力する信号に基づいて、ランプ718を点灯さ
せるための信号をランプ718に出力する。例えば、ラ
ンプ制御回路738は、第4ボタン746を押すことに
より作動して、ランプ718を点灯させるように構成さ
れる。本発明の熱発電ユニット付き発電ユニットを備え
た電子機器では、携帯用電子機器700は液晶パネル7
10だけを有していてもよいし、液晶パネル710とス
ピーカ712とを有していてもよいし、液晶パネル71
0とランプ718を有していてもよいし、液晶パネル7
10とスピーカ712とランプ718を有していてもよ
い。また、携帯用電子機器700は、図42に示すよう
な時計駆動回路と、この時計駆動回路により作動する指
針を更に有していてもよい。このように構成することに
より、アナログ式の表示と、デジタル式の表示の両方を
備えた複合表示式携帯用電子機器を実現することができ
る。
20の出力する信号に基づいて、ランプ718を点灯さ
せるための信号をランプ718に出力する。例えば、ラ
ンプ制御回路738は、第4ボタン746を押すことに
より作動して、ランプ718を点灯させるように構成さ
れる。本発明の熱発電ユニット付き発電ユニットを備え
た電子機器では、携帯用電子機器700は液晶パネル7
10だけを有していてもよいし、液晶パネル710とス
ピーカ712とを有していてもよいし、液晶パネル71
0とランプ718を有していてもよいし、液晶パネル7
10とスピーカ712とランプ718を有していてもよ
い。また、携帯用電子機器700は、図42に示すよう
な時計駆動回路と、この時計駆動回路により作動する指
針を更に有していてもよい。このように構成することに
より、アナログ式の表示と、デジタル式の表示の両方を
備えた複合表示式携帯用電子機器を実現することができ
る。
【0076】携帯用電子機器700において、液晶パネ
ル710において時刻情報を表示するように構成して、
デジタル腕時計を実現することができる。また、携帯用
電子機器700において、予め設定した時刻になると、
スピーカ712がアラーム音を発するように構成して、
アラーム又はアラーム付き時計を実現することができ
る。また、携帯用電子機器700において、予め設定し
た時間が経過したときに、スピーカ712がアラーム音
を発するように構成して、タイマー又はタイマー付き時
計を実現することができる。
ル710において時刻情報を表示するように構成して、
デジタル腕時計を実現することができる。また、携帯用
電子機器700において、予め設定した時刻になると、
スピーカ712がアラーム音を発するように構成して、
アラーム又はアラーム付き時計を実現することができ
る。また、携帯用電子機器700において、予め設定し
た時間が経過したときに、スピーカ712がアラーム音
を発するように構成して、タイマー又はタイマー付き時
計を実現することができる。
【0077】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように、熱発電
ユニット付き発電ブロックにおいて、上記のように構成
したので、小型で薄型で発電効率が良い熱発電ユニット
付き発電ブロックを実現することができる。また、本発
明の熱発電ユニット付き発電ブロックは、製造が簡単で
ある。
ユニット付き発電ブロックにおいて、上記のように構成
したので、小型で薄型で発電効率が良い熱発電ユニット
付き発電ブロックを実現することができる。また、本発
明の熱発電ユニット付き発電ブロックは、製造が簡単で
ある。
【図1】本発明の熱発電ユニットを製造するための工程
を示す工程図である。
を示す工程図である。
【図2】本発明の熱発電ユニットの第1伝熱板の平面図
である。
である。
【図3】図2の線3A−3Aにおける第1伝熱板の断面
図である。
図である。
【図4】本発明の熱発電ユニットのリード基板の平面図
である。
である。
【図5】本発明の熱発電ユニットにおいて、リード基板
を第1伝熱板に接着した状態を示す平面図である。
を第1伝熱板に接着した状態を示す平面図である。
【図6】図5の線6A−6Aにおける、リード基板を第
1伝熱板に接着した状態を示す断面図である。
1伝熱板に接着した状態を示す断面図である。
【図7】本発明の熱発電ユニットの熱電素子の概略側面
図である。
図である。
【図8】本発明の熱発電ユニットの熱電素子上基板の平
面図である。
面図である。
【図9】本発明の熱発電ユニットの熱電素子下基板の平
面図である。
面図である。
【図10】図7の線10A−10Aにおける、熱電素子
の横断面図である。
の横断面図である。
【図11】本発明の熱発電ユニットにおいて、熱電素子
を第1伝熱板に接着した状態を示す平面図である。
を第1伝熱板に接着した状態を示す平面図である。
【図12】図11の線12A−12Aにおける、熱電素
子を第1伝熱板に接着した状態を示す断面図である。
子を第1伝熱板に接着した状態を示す断面図である。
【図13】本発明の熱発電ユニットにおいて、熱電素子
の端子パターンとリード基板のリードパターンとの間を
ワイヤボンディングで導通させた状態を示す平面図であ
る。
の端子パターンとリード基板のリードパターンとの間を
ワイヤボンディングで導通させた状態を示す平面図であ
る。
【図14】図13の線14A−14Aにおける、熱電素
子の端子パターンとリード基板のリードパターンとの間
をワイヤボンディングで導通させた状態を示す断面図で
ある。
子の端子パターンとリード基板のリードパターンとの間
をワイヤボンディングで導通させた状態を示す断面図で
ある。
【図15】本発明の熱発電ユニットのユニット枠の平面
図である。
図である。
【図16】本発明の熱発電ユニットのユニット枠の断面
図である。
図である。
【図17】本発明の熱発電ユニットにおいて、ユニット
枠を第1伝熱板に固定した状態を示す平面図である。
枠を第1伝熱板に固定した状態を示す平面図である。
【図18】本発明の熱発電ユニットの平面図である。
【図19】本発明の熱発電ユニットの断面図である。
【図20】本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックを
備えた時計の時計体の断面図である。
備えた時計の時計体の断面図である。
【図21】裏ぶた及びりゅうずを外して裏ぶた側から見
た、本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックを備えた
時計の時計体の裏平面図である。
た、本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックを備えた
時計の時計体の裏平面図である。
【図22】裏ぶた側から見た、熱発電ユニット付き発電
ブロックの裏平面図である。
ブロックの裏平面図である。
【図23】裏ぶた側から見た、本発明の熱発電ユニット
付き発電ブロックの拡大部分裏平面図(その1)であ
る。
付き発電ブロックの拡大部分裏平面図(その1)であ
る。
【図24】裏ぶた側から見た、本発明の熱発電ユニット
付き発電ブロックの拡大部分裏平面図(その2)であ
る。
付き発電ブロックの拡大部分裏平面図(その2)であ
る。
【図25】裏ぶた側から見た、本発明の熱発電ユニット
付き発電ブロックの拡大部分裏平面図(その3)であ
る。
付き発電ブロックの拡大部分裏平面図(その3)であ
る。
【図26】裏ぶた側から見た、本発明の熱発電ユニット
付き発電ブロックの拡大部分裏平面図(その4)であ
る。
付き発電ブロックの拡大部分裏平面図(その4)であ
る。
【図27】本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックの
部分断面図(その1)である。
部分断面図(その1)である。
【図28】本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックの
部分断面図(その2)である。
部分断面図(その2)である。
【図29】本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックに
含まれる熱伝導体の平面図である。
含まれる熱伝導体の平面図である。
【図30】本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックに
含まれる回路絶縁板の平面図である。
含まれる回路絶縁板の平面図である。
【図31】本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックに
含まれる発電ブロックわくの平面図である。
含まれる発電ブロックわくの平面図である。
【図32】本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックに
含まれる昇圧回路ブロックの平面図である。
含まれる昇圧回路ブロックの平面図である。
【図33】本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックを
備えた時計において、ムーブメントの回路ブロックと昇
圧回路ブロックの電気的接続部を示す拡大部分断面図で
ある。
備えた時計において、ムーブメントの回路ブロックと昇
圧回路ブロックの電気的接続部を示す拡大部分断面図で
ある。
【図34】本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックを
備えた時計において、ムーブメントの回路ブロックと昇
圧回路ブロックの電気的接続のために用いられる回路リ
ード端子の正面図である。
備えた時計において、ムーブメントの回路ブロックと昇
圧回路ブロックの電気的接続のために用いられる回路リ
ード端子の正面図である。
【図35】本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックを
備えた時計において、昇圧回路ブロックとの電気的接続
のために設けられたムーブメントの回路ブロックのパタ
ーンと、このパターンに接触するように配置されている
回路リード端子の拡大部分平面図である。
備えた時計において、昇圧回路ブロックとの電気的接続
のために設けられたムーブメントの回路ブロックのパタ
ーンと、このパターンに接触するように配置されている
回路リード端子の拡大部分平面図である。
【図36】本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックに
おいて、熱発電ユニットと昇圧回路ブロックの電気的接
続部の拡大部分断面図である。
おいて、熱発電ユニットと昇圧回路ブロックの電気的接
続部の拡大部分断面図である。
【図37】本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックを
備えた時計の実施の形態において、熱伝導体を上胴に固
定した部分を示す拡大部分断面図である。
備えた時計の実施の形態において、熱伝導体を上胴に固
定した部分を示す拡大部分断面図である。
【図38】本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックを
備えた時計の実施の形態において、裏ぶたと、熱伝導ス
ペーサと、熱発電ユニットの部分を示す拡大部分断面図
である。
備えた時計の実施の形態において、裏ぶたと、熱伝導ス
ペーサと、熱発電ユニットの部分を示す拡大部分断面図
である。
【図39】本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックを
備えた時計に用いられる熱伝導スペーサの平面図であ
る。
備えた時計に用いられる熱伝導スペーサの平面図であ
る。
【図40】本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックを
備えた時計において、裏ぶたを下胴に固定している部分
を示す拡大部分断面図である。
備えた時計において、裏ぶたを下胴に固定している部分
を示す拡大部分断面図である。
【図41】本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックを
備えた時計のムーブメントにおいて、裏ぶた側から見た
平面図である。
備えた時計のムーブメントにおいて、裏ぶた側から見た
平面図である。
【図42】本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックを
備えた時計において、駆動部分と輪列を示す概略ブロッ
ク図である。
備えた時計において、駆動部分と輪列を示す概略ブロッ
ク図である。
【図43】本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックを
備えた時計において、回路の構成を示す概略ブロック図
である。
備えた時計において、回路の構成を示す概略ブロック図
である。
【図44】本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックの
昇圧回路の構成を示す概略ブロック図である。
昇圧回路の構成を示す概略ブロック図である。
【図45】本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックの
昇圧回路に用いられる発振回路の構成を示す回路図であ
る。
昇圧回路に用いられる発振回路の構成を示す回路図であ
る。
【図46】本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックの
第1昇圧回路の構成を示す回路図である。
第1昇圧回路の構成を示す回路図である。
【図47】本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックの
第2昇圧回路の構成を示す回路図である。
第2昇圧回路の構成を示す回路図である。
【図48】本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックの
第3昇圧回路の構成を示す回路図である。
第3昇圧回路の構成を示す回路図である。
【図49】本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックの
第4昇圧回路の構成を示す回路図である。
第4昇圧回路の構成を示す回路図である。
【図50】本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックに
おいて、熱発電の原理を示す概略ブロック図である。
おいて、熱発電の原理を示す概略ブロック図である。
【図51】本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックを
備えた携帯用電子機器を示す断面図である。
備えた携帯用電子機器を示す断面図である。
【図52】本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックを
備えた携帯用電子機器の概略ブロック図である。
備えた携帯用電子機器の概略ブロック図である。
120 第1伝熱板 120a リード基板台部分 120b1 リード基板取付け案内穴 120b2 加工案内穴 120d1〜120d10 熱電素子台部分 130 リード基板 130a1〜130a9 リードパターン 130b1、130b2 取付け案内穴 130b3、130b4 組立案内穴 130t1、130t2 出力端子パターン 140 熱電素子 142 上熱電素子基板 142a 導通用パターン 144 下熱電素子基板 144a 導通用パターン 144b1、144b2 端子パターン 146 P型半導体 148 N型半導体 150 ワイヤボンディング 160 ユニット枠 160d 下方取付け部 160e 上方取付け部 170 第2伝熱板 172 シリコーングリース 180 熱発電ユニット 200 時計体 202 外装ケース 204 ムーブメント 206 発電ブロック 208 文字板 210 指針 212 中わく 214 りゅうず 216 昇圧回路リード端子 220 上胴 222 飾り縁 224 下胴 226 裏ぶた 228 ガラス 240 昇圧回路ブロック 242 回路絶縁板 244 熱伝導体 246 発電ブロックわく 250 昇圧回路基板 252 昇圧用集積回路 260 コンデンサ 262 タンタルコンデンサ 264 ダイオード 290 熱発電ユニットリード端子止めねじ 291 リード基板押さえ板 292 熱伝導体止めねじ 310 発電ブロック止めねじ 320 熱伝導スペーサ 350 回路ブロック 372 裏ぶた止めねじ 374 ぱっきん 376 ぱっきん 410 昇圧回路 412 発振回路 414 ショットキーダイオード 416 電源動作制御回路 418 時計駆動回路 420 蓄電部材 430 第1昇圧回路 432 第2昇圧回路 434 第3昇圧回路 436 第4昇圧回路 438 インバータ回路 440 平滑コンデンサ 442 平滑コンデンサ 444 平滑コンデンサ 452 昇圧電力出力端子 600 二次電池 602 水晶振動子 610 コイルブロック 612 ステータ 614 ロータ 616 五番車 618 四番車 620 三番車 622 二番車 624 日の裏車 626 筒車 630 時計駆動用集積回路 632 巻真 640 秒針 642 分針 646 時針 650 腕 652 外気 700 携帯用電子機器 710 液晶パネル 712 スピーカ 718 ランプ 720 駆動制御回路 730 表示制御回路 732 スピーカ制御回路 738 ランプ制御回路 740 第1ボタン 742 第2ボタン 744 第3ボタン 746 第4ボタン 750 第1スイッチ端子 752 第2スイッチ端子 754 第3スイッチ端子 756 第4スイッチ端子
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成11年7月27日(1999.7.2
7)
7)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0007
【補正方法】変更
【補正内容】
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックは、ゼー
ベック効果に基づく起電力を発生する1つ以上の熱電素
子を収容し、かつ、吸熱板を構成する第1伝熱板を含
み、放熱板を構成する第2伝熱板を含む熱発電ユニット
と、熱伝導性のある材料で作られ、第2伝熱板と接触す
るように配置された熱伝導体と、熱発電ユニットにより
発生した起電力を昇圧するための昇圧回路を含む昇圧回
路ブロックと、熱発電ユニットにより発生した起電力を
蓄電させる動作を制御し、かつ、昇圧回路の動作を制御
するためのための電源動作制御回路と、電気的に絶縁性
のある材料で作られている発電ブロックわくとを備えて
おり、熱発電ユニットと、熱伝導体と、昇圧回路ブロッ
クと、発電ブロックわくとは、一体的になるように構成
されていることを特徴とする。この構成により、小型で
発電効率が良い熱発電ユニット付き発電ブロックを実現
することができる。
に、本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックは、ゼー
ベック効果に基づく起電力を発生する1つ以上の熱電素
子を収容し、かつ、吸熱板を構成する第1伝熱板を含
み、放熱板を構成する第2伝熱板を含む熱発電ユニット
と、熱伝導性のある材料で作られ、第2伝熱板と接触す
るように配置された熱伝導体と、熱発電ユニットにより
発生した起電力を昇圧するための昇圧回路を含む昇圧回
路ブロックと、熱発電ユニットにより発生した起電力を
蓄電させる動作を制御し、かつ、昇圧回路の動作を制御
するためのための電源動作制御回路と、電気的に絶縁性
のある材料で作られている発電ブロックわくとを備えて
おり、熱発電ユニットと、熱伝導体と、昇圧回路ブロッ
クと、発電ブロックわくとは、一体的になるように構成
されていることを特徴とする。この構成により、小型で
発電効率が良い熱発電ユニット付き発電ブロックを実現
することができる。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0008
【補正方法】変更
【補正内容】
【0008】更に、本発明の熱発電ユニット付き発電ブ
ロックでは、第2伝熱板は、その外側面が熱伝導体に接
触した状態で、熱発電ユニットが熱伝導体に取付けられ
ているのが好ましい。この構成により、製造が簡単な熱
発電ユニット付き発電ブロックを実現することができ
る。また、本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックに
おいては、昇圧回路ブロックが昇圧回路基板を有し、熱
発電ユニットは、発電した起電力を伝達させるためのリ
ード基板を有し、該リード基板のパターンが昇圧回路基
板のパターンに接触した状態で、リード基板が発電ブロ
ックわくに固定されているのが好ましい。 ─────────────────────────────────────────────────────
ロックでは、第2伝熱板は、その外側面が熱伝導体に接
触した状態で、熱発電ユニットが熱伝導体に取付けられ
ているのが好ましい。この構成により、製造が簡単な熱
発電ユニット付き発電ブロックを実現することができ
る。また、本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックに
おいては、昇圧回路ブロックが昇圧回路基板を有し、熱
発電ユニットは、発電した起電力を伝達させるためのリ
ード基板を有し、該リード基板のパターンが昇圧回路基
板のパターンに接触した状態で、リード基板が発電ブロ
ックわくに固定されているのが好ましい。 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成11年11月22日(1999.11.
22)
22)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項1
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0007
【補正方法】変更
【補正内容】
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックは、ゼー
ベック効果に基づく起電力を発生する1つ以上の熱電素
子を収容し、かつ、吸熱板を構成する第1伝熱板を含
み、放熱板を構成する第2伝熱板を含む熱発電ユニット
と、熱伝導性のある材料で作られ、第2伝熱板と接触す
るように配置された熱伝導体と、熱発電ユニットにより
発生した起電力を昇圧するための昇圧回路を含む昇圧回
路ブロックと、熱発電ユニットにより発生した起電力を
蓄電させる動作を制御し、かつ、昇圧回路の動作を制御
するためのための電源動作制御回路と、電気的に絶縁性
のある材料で作られている発電ブロックわくとを備えて
おり、熱発電ユニットと、熱伝導体と、昇圧回路ブロッ
クと、発電ブロックわくとは、止めねじと、発電ブロッ
クわくに固定されたねじピンとにより固定されているこ
とを特徴とする。この構成により、小型で発電効率が良
い熱発電ユニット付き発電ブロックを実現することがで
きる。
に、本発明の熱発電ユニット付き発電ブロックは、ゼー
ベック効果に基づく起電力を発生する1つ以上の熱電素
子を収容し、かつ、吸熱板を構成する第1伝熱板を含
み、放熱板を構成する第2伝熱板を含む熱発電ユニット
と、熱伝導性のある材料で作られ、第2伝熱板と接触す
るように配置された熱伝導体と、熱発電ユニットにより
発生した起電力を昇圧するための昇圧回路を含む昇圧回
路ブロックと、熱発電ユニットにより発生した起電力を
蓄電させる動作を制御し、かつ、昇圧回路の動作を制御
するためのための電源動作制御回路と、電気的に絶縁性
のある材料で作られている発電ブロックわくとを備えて
おり、熱発電ユニットと、熱伝導体と、昇圧回路ブロッ
クと、発電ブロックわくとは、止めねじと、発電ブロッ
クわくに固定されたねじピンとにより固定されているこ
とを特徴とする。この構成により、小型で発電効率が良
い熱発電ユニット付き発電ブロックを実現することがで
きる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 間峠 彰弘 千葉県千葉市美浜区中瀬1丁目8番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内 (72)発明者 吉田 宜史 千葉県千葉市美浜区中瀬1丁目8番地 株 式会社エスアイアイ・アールディセンター 内 (72)発明者 宇都宮 文靖 千葉県千葉市美浜区中瀬1丁目8番地 株 式会社エスアイアイ・アールディセンター 内 (72)発明者 岸 松雄 千葉県千葉市美浜区中瀬1丁目8番地 株 式会社エスアイアイ・アールディセンター 内 Fターム(参考) 2F002 AA01 AA02 AA03 AB01 AB04 AB06 AC01 AC03 AE00 AE01 BA04 EA01 EC00 ED01 ED02 2F084 CC03 EE08 GG02 GG08 JJ02 JJ07 LL01 LL02 LL03
Claims (4)
- 【請求項1】 ゼーベック効果に基づく起電力を発生
する1つ以上の熱電素子(140)を収容し、かつ、吸
熱板を構成する第1伝熱板(120)を含み、放熱板を
構成する第2伝熱板(170)を含む熱発電ユニット
(180)と、 熱伝導性のある材料で作られ、前記第2伝熱板(17
0)と接触するように配置された熱伝導体(244)
と、 前記熱発電ユニット(180)により発生した起電力を
昇圧するための昇圧回路(410)を含む昇圧回路ブロ
ック(240)と、 前記熱発電ユニット(180)により発生した起電力を
蓄電させる動作を制御し、かつ、前記昇圧回路(41
0)の動作を制御するためのための電源動作制御回路
(416)と、を備えていることを特徴とする熱発電ユ
ニット付き発電ブロック。 - 【請求項2】 前記第2伝熱板(170)は、その外
側面が前記熱伝導体(244)に接触した状態で、前記
熱発電ユニット(180)が前記熱伝導体(244)に
取付けられていることを特徴とする請求項1に記載の熱
発電ユニット付き発電ブロック。 - 【請求項3】 電気的に絶縁性のある材料で作られて
いる発電ブロックわく(246)を備え、前記昇圧回路
ブロック(240)が昇圧回路基板(250)を有し、
前記熱発電ユニット(180)は、発電した起電力を伝
達させるためのリード基板(130)を有し、該リード
基板(130)のパターンが前記昇圧回路基板(25
0)のパターンに接触した状態で、前記リード基板(1
30)が前記発電ブロックわく(246)に固定されて
いることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の熱
発電ユニット付き発電ブロック。 - 【請求項4】 前記昇圧回路ブロック(240)の電
気素子が、前記熱発電ユニット(180)の周囲に配置
されていることを特徴とする請求項1から請求項3のい
ずれか1項に記載の熱発電ユニット付き発電ブロック。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10249329A JP3041357B2 (ja) | 1998-09-03 | 1998-09-03 | 熱発電ユニット付き発電ブロック |
US09/529,586 US6316714B1 (en) | 1997-10-14 | 1998-10-13 | Power generating block provided with thermoelectric generation unit |
PCT/JP1998/004590 WO1999019979A1 (fr) | 1997-10-14 | 1998-10-13 | Bloc generateur de puissance dote d'une unite de generateur thermoelectrique |
EP98947825A EP1054505A4 (en) | 1997-10-14 | 1998-10-13 | POWER GENERATOR BLOCK WITH THERMOELECTRIC GENERATOR UNIT |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10249329A JP3041357B2 (ja) | 1998-09-03 | 1998-09-03 | 熱発電ユニット付き発電ブロック |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000077727A true JP2000077727A (ja) | 2000-03-14 |
JP3041357B2 JP3041357B2 (ja) | 2000-05-15 |
Family
ID=17191399
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10249329A Expired - Fee Related JP3041357B2 (ja) | 1997-10-14 | 1998-09-03 | 熱発電ユニット付き発電ブロック |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3041357B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105783034A (zh) * | 2014-12-23 | 2016-07-20 | 卢贤楷 | 一种柴炉 |
-
1998
- 1998-09-03 JP JP10249329A patent/JP3041357B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105783034A (zh) * | 2014-12-23 | 2016-07-20 | 卢贤楷 | 一种柴炉 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3041357B2 (ja) | 2000-05-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6407965B1 (en) | Timepiece having thermoelectric generator unit | |
JP3084521B2 (ja) | 発電器付き電子機器 | |
US5889735A (en) | Thermoelectrically powered wrist watch | |
JP3650269B2 (ja) | 発電素子を有する電子時計 | |
EP0945769B1 (en) | Watch provided with thermoelectric generation unit | |
JPH0843555A (ja) | 電子時計 | |
JP2973303B2 (ja) | 電波修正時計 | |
US5974002A (en) | Electronic watch using a thermoelement | |
US6316714B1 (en) | Power generating block provided with thermoelectric generation unit | |
WO2001092969A1 (fr) | Appareil horaire thermo-generateur et son couvercle dorsal | |
CN109818391B (zh) | 便携式信息处理装置、集成电路和电池组 | |
JP3041357B2 (ja) | 熱発電ユニット付き発電ブロック | |
JP2995408B1 (ja) | 平らな熱伝導体を含み熱発電ユニットを備えた時計 | |
JP2998088B1 (ja) | 熱発電ユニットを備えた時計 | |
CN109842185B (zh) | 便携式信息处理装置、集成电路和电池组 | |
WO1999041648A1 (fr) | Unite thermoelectrique et horlogerie l'utilisant | |
JPH0846249A (ja) | 熱電素子モジュール及び熱電素子モジュールを用いた携帯電子機器 | |
JP3611954B2 (ja) | 電子機器 | |
JP3539043B2 (ja) | 発電装置およびこれを備えた携帯型電子機器 | |
JP4792867B2 (ja) | 圧電アクチュエータの駆動制御装置、電子機器および圧電アクチュエータの駆動制御方法 | |
JP3278053B2 (ja) | 腕携帯機器 | |
JP2002062382A (ja) | 電子時計の充電装置 | |
JPH11190782A (ja) | 携帯電子機器 | |
JP2007049773A (ja) | 圧電アクチュエータの駆動制御装置、電子機器および圧電アクチュエータの駆動制御方法 | |
JPH08107237A (ja) | 熱電素子および熱電素子を用いた電子機器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090310 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100310 Year of fee payment: 10 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |