JP6056167B2

JP6056167B2 - 時計

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Publication number: JP6056167B2
Application number: JP2012073042A
Authority: JP
Inventors: 匠大塩
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2012-03-28
Filing date: 2012-03-28
Publication date: 2017-01-11
Anticipated expiration: 2032-03-28
Also published as: US9063516B2; CN103365199A; US20130258820A1; CN103365199B; JP2013205148A

Description

本発明は、時計に関する。

電池の定期的な交換が不要であることから、太陽電池を備えたソーラー時計が広く用いられている。ソーラー時計では、太陽電池が時計全体としての審美性に悪影響を及ぼすことを防止・抑制する目的で、通常、文字板の背面側に太陽電池が配されている。そして、時計（ソーラー時計）の小型化、時計のケース（胴）内での各部材の配置等の問題から、太陽電池は、通常、文字板よりも面積が小さく、平面視で文字板に包含されるものである（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、このような時計においては、十分な発電量を確保できない場合があった。

特開２００１−２６４４５９号公報（図１等参照）

本発明の目的は、文字板に入射した光を太陽電池による発電に効率よく利用することができるとともに、美的外観に優れた時計を提供することにある。

このような目的は下記の本発明により達成される。
本発明の時計は、文字板と、
前記文字板の背面側に設置された太陽電池とを有し、
前記文字板は、前記太陽電池よりも面積が大きく、入射した光を集光する機能を有する溝が設けられたものであり、
前記溝の長手方向に垂直な断面において、当該溝に対応する凹部は、少なくとも、第１の線と、当該第１の線よりも前記文字板の中心側に設けられた第２の線とによって構成されるものであり、
前記第１の線は、前記文字板の法線と略平行であり、前記第２の線は、前記第１の線よりも、前記文字板の法線との間でなす角が大きいものであることを特徴とする。
これにより、文字板に入射した光を太陽電池による発電に効率よく利用することができるとともに、美的外観に優れた時計を提供することができる。

本発明の時計では、前記溝は、同心により設けられたものであることが好ましい。
これにより、時計の美的外観、および、光の利用効率を特に優れたものとすることができる。
本発明の時計では、前記溝は、渦巻き状に設けられたものであることが好ましい。
これにより、ＮＣ彫刻機等を用いた加工により、容易かつ確実に、所望の形状の溝を有する文字板を製造することができる。

本発明の時計では、前記溝は、長手方向に垂直な方向の断面形状が曲線部を有するものであることが好ましい。
これにより、時計の美的外観、および、光の利用効率を特に優れたものとすることができる。
本発明の時計では、前記溝は、長手方向に垂直な方向の断面形状がＶ字状のものを有するものであることが好ましい。
これにより、ＮＣ彫刻機等を用いた加工により、容易かつ確実に、所望の形状の溝を有する文字板を製造することができる。

本発明の時計では、前記溝は、前記太陽電池に対向する側の面とは反対側の面に有するものであることが好ましい。
これにより、時計の美的外観（例えば、文字板の立体感等）、および、光の利用効率を特に優れたものとすることができる。
本発明の時計では、前記溝は、前記太陽電池に対向する側の面に有するものであることが好ましい。
これにより、文字板上に、時字等の指標部材をより好適に配置することができ、時計の耐久性（指標部材の密着性）等を特に優れたものとすることができる。

本発明の時計では、前記文字板は、前記溝が設けられた基板と、有色膜とを備えるものであることが好ましい。
これにより、時計の美的外観（例えば、文字板の立体感等）を特に優れたものとすることができる。
本発明の時計では、前記文字板は、平面視した際に、前記太陽電池と重なり合わない領域に前記溝が設けられたものであることが好ましい。
これにより、光の利用効率を特に優れたものとすることができる。

本発明によれば、文字板に入射した光を太陽電池による発電に効率よく利用することができるとともに、美的外観に優れた時計を提供することができる。

本発明の時計の第１実施形態を示す部分断面図である。本発明の時計の第１実施形態を示す平面図である。本発明の時計が備える文字板の一例を示す平面図である。本発明の時計が備える文字板の他の一例を示す平面図である。本発明の時計の第２実施形態を示す部分断面図である。

以下、本発明の好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の時計の第１実施形態を示す部分断面図、図２は、本発明の時計の第１実施形態を示す平面図、図３は、本発明の時計が備える文字板の一例を示す平面図、図４は、本発明の時計が備える文字板の他の一例を示す平面図である。なお、本明細書で参照する図は、理解を容易にするために、構成の一部を強調して示したものであり、実際の寸法等を正確に示したものではない。

図１に示すように、時計（腕時計）１００は、胴（ケース）１と、裏蓋３と、ガラス板（カバーガラス）５とを備えている。また、ケース内の空間（胴１と、裏蓋３と、ガラス板５により形成された空間）には、ガラス板５が設けられた側から順に、文字板４と、太陽電池８と、ムーブメント９と、文字板４、太陽電池８およびムーブメント９を保持する機能を有する中枠２とが収納されている。

胴（ケース）１は、いかなる材料で構成されたものであってもよいが、優れた外観と耐久性の両立の観点から、金属材料、セラミックス材料等で構成されたものであるのが好ましい。
ガラス板５は、通常、透明性の高い透明ガラスやサファイア等で構成されている。これにより、時刻等の視認性を優れたものとすることができるとともに、太陽電池８に十分な光量の光を入射させることができる。

中枠２は、文字板４、太陽電池８およびムーブメント９を保持する機能を有するものである。このような中枠を備えることにより、胴（ケース）１内での文字板４、太陽電池８およびムーブメント９の相対的な移動が規制される。中枠２は、いかなる材料で構成されたものであってもよいが、適度な弾性を有し、また、加工が容易であること等から、プラスチック材料で構成されたものであるのが好ましい。

中枠２は、文字板４を保持する第１の部位２１と、太陽電池８を保持する第２の部位２２と、ムーブメント９を保持する第３の部位２３とを有している。そして、第１の部位２１と第２の部位２２との間には、段差が設けられている。これにより、文字板４、および、文字板４よりも平面視した際の面積が小さい太陽電池８の両方ともを、好適に保持することができる。また、ケース１内において、文字板４と太陽電池８とが衝突し、これらの部材に破損、欠陥が生じることが、より確実に防止されている。

太陽電池８は、文字板４等を介して入射した光により発電を行う機能、すなわち、光エネルギーを電気エネルギーに変換する機能を有している。太陽電池８で発電された電力は、導通部材を介して回路基板に設けられた二次電池に充電され、この二次電池の出力でムーブメント９等が駆動される。
太陽電池８は、例えば、非単結晶シリコン薄膜にｐ型の不純物とｎ型の不純物とが選択的に導入され、さらにｐ型の非単結晶シリコン薄膜とｎ型の非単結晶シリコン薄膜との間に不純物濃度の低いｉ型の非単結晶シリコン薄膜を備えたｐｉｎ構造を有している。
太陽電池８は、中枠２の第２の部位２２によって保持されている。これにより、ケース１内での太陽電池８の移動が規制されている。

ムーブメント９には、軸６１が設けられており、軸６１には、指針７としての時針７０ａ、分針７０ｂおよび秒針７０ｃが回転可能に支持されている。
ムーブメント９は、太陽電池８での発電により生じた電力によって、指針７を駆動する（回転させる）機構を内蔵している。
図１中では省略しているが、ムーブメント９内には、例えば、太陽電池８の起電力を貯蔵する電気二重層コンデンサー、リチウムイオン二次電池や、時間基準源として水晶振動子や、水晶振動子の発振周波数をもとに時計を駆動する駆動パルスを発生する半導体集積回路や、この駆動パルスを受けて輪列機構を１秒毎に指針を駆動するステップモーターや、ステップモーターの動きを指針に伝達する輪列機構等を備えている。

文字板４は、指針７の背面側に配置された部材で、時刻等の視認性、識別性を高める等の機能を有している。また、文字板４は、時計１００全体としての審美性（美的外観）に大きな影響を与える部材でもある。特に、本発明では、文字板は、時計の観察者（使用者等）に、太陽電池が直接視認されるのを防止する機能を有している。
また、文字板４は、太陽電池８よりも面積（平面視した際の面積）が大きく、平面視で太陽電池８を包含するものである。これにより、時計１００の外観上文字板４の占める割合を十分に大きいものとしつつ、太陽電池８が時計１００の観察者に視認されることをより確実に防止することができる。

文字板４には、入射した光を集光する機能を有する溝４１１が設けられている。これにより、文字板４に入射した光を太陽電池８に効率よく導くことができ、太陽電池８による発電に効率よく利用することができる。言い換えると、入射した光を集光する機能を有する溝（または凸条）が設けられていない場合には、文字板に入射した光のうち太陽電池に到達しなかったものを、前記溝の集光機能により太陽電池に到達させることができ、その結果、太陽電池の受光量を増やすることができるため、太陽電池での発電量を増やすことができる。また、溝４１１が設けられることにより、太陽電池８の形状等が観察者に認識されることを確実に防止することができるため、時計１００全体としての美的外観（審美性）を確実に優れたものとすることができる。
これに対し、溝を設ける代わりに、全面を凸レンズ形状にすることも考えられるが、このような場合、時計の厚型化を招き、時計の小型化、薄型化を図ることができない。

文字板４は、いかなる材料で構成されたものであってもよいが、プラスチック材料を含む材料で構成されたものが好適に用いられる。これにより、文字板４全体としての光の透過率を容易に優れたものとすることができ、太陽電池８での発電をより効果的に行うことができる。また、文字板４の生産性を特に優れたものとすることができるとともに、溝４１１の寸法精度をより確実に高いものとすることができる。

図示の構成では、文字板４は、溝４１１が設けられた基板４１と、有色膜４２とを備えるものである。これにより、時計１００の美的外観（例えば、文字板の立体感等）を特に優れたものとすることができる。
また、基板４１の構成を共通としつつ、有色膜４２の構成（例えば、色彩、図柄等）を変更することにより、多品種の時計１００の生産にも好適に対応することができる。

また、従来では、文字板の着色濃度を比較的高いものとした場合、太陽電池の発電量が急激に低下するという問題があったが、本発明では、文字板に入射した光を、効率よく太陽電池に導くことができ、太陽電池による発電に効率よく利用することができるため、文字板の着色濃度（有色膜の着色濃度）を比較的高いものとした場合であっても、上記のような問題の発生を確実に防止することができる。
有色膜４２は、例えば、各種顔料、各種染料等の着色剤を含む材料で構成されたものであってもよいし、金属材料（例えば、金属薄膜）で構成されたものであってもよい。
また、基板４１は、樹脂材料に加え、例えば、着色剤等を他の成分を含むものであってもよい。

文字板４は、その少なくとも一部に、入射した光を集光する機能を有する溝４１１（または凸条）が設けられたものであればよいが、平面視した際に、太陽電池と重なり合わない領域に溝４１１（または凸条）が設けられたものであるのが好ましい。これにより、光の利用効率を特に優れたものとすることができる。
本実施形態において、文字板４（基板４１）は、溝４１１を、太陽電池８に対向する側の面とは反対側の面に有するものである。これにより、時計１００の美的外観（例えば、文字板４の立体感等）、および、光の利用効率を特に優れたものとすることができる。
また、本実施形態において、文字板４（基板４１）は、溝４１１として、その長手方向に垂直な方向の断面形状が曲線部４１１１を有するものである。これにより、時計１００の美的外観、および、光の利用効率を特に優れたものとすることができる。

また、文字板４（基板４１）を構成する溝４１１は、その長手方向に垂直な断面において、以下のような関係を有するものであるのが好ましい。すなわち、溝４１１の長手方向に垂直な断面において、当該溝４１１に対応する凹部は、少なくとも、第１の線４１１３と、第１の線４１１３よりも文字板４の中心側に設けられた第２の線４１１４とによって構成されるものであり、第１の線４１１３は、文字板４の法線と略平行であり、第２の線４１１４は、第１の線４１１３よりも、文字板４の法線との間でなす角が大きいものであるのが好ましい。これにより、時計１００の美的外観、および、光の利用効率を特に優れたものとすることができる。

また、図示の構成では、溝４１１の長手方向に垂直な方向の断面における曲線部４１１１と、文字板４の法線とのなす角θは、文字板４の中心から外周側に向かって、小さくなるように構成されている。これにより、文字板４の立体感を特に優れたものとし、時計１００全体としての美的外観を特に優れたものとすることができる。

特に、本実施形態のように、文字板４（基板４１）が、太陽電池８に対向する側の面とは反対側の面に溝４１１を有するものであり、かつ、溝４１１の長手方向に垂直な方向の断面における曲線部と文字板４の法線とのなす角θが、文字板４の中心から外周側に向かって小さくなるように構成されているものであると、文字板４の中心付近が盛り上がり、外周側に向かって沈み込んでいるような、ドーム状の立体感が得られる。

本発明の時計においては、文字板が、入射した光を集光する機能を有する溝または凸条を有するものであればよく、溝、凸条の形状は、特に限定されないが、図３に示す構成では、文字板４（基板４１）は、複数の溝４１１を有し、これらが同心的（特に、図示の構成では、同心円状）に設けられている。これにより、時計１００の美的外観、および、光の利用効率を特に優れたものとすることができる。

また、図４に示す構成では、文字板４（基板４１）は、溝４１１として、渦巻き状に設けられたものを有している。これにより、ＮＣ彫刻機等を用いた加工により、容易かつ確実に、所望の形状の溝４１１を有する文字板４を製造することができる。
溝４１１の深さは、特に限定されないが、１０μｍ以上１００μｍ以下であるのが好ましく、１０μｍ以上５０μｍ以下であるのがより好ましい。これにより、時計１００の美的外観、および、光の利用効率を特に優れたものとすることができる。
また、溝４１１のピッチ（溝４１１の長手方向に垂直な方向の断面において隣接する凹部間のピッチ）は、特に限定されないが、１０μｍ以上１００μｍ以下であるのが好ましく、２５μｍ以上５０μｍ以下であるのがより好ましい。これにより、時計１００の美的外観、および、光の利用効率を特に優れたものとすることができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の時計の第２実施形態について説明する。図５は、本発明の時計の第２実施形態を示す部分断面図である。以下、第２実施形態の時計について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項の説明は省略する。
図５に示すように、本実施形態の時計１００では、文字板４（基板４１）は、溝４１１を、太陽電池８に対向する側の面に有するものである。これにより、文字板４上に、時字等の指標部材をより好適に配置することができ、時計１００の耐久性（指標部材の密着性）等を特に優れたものとすることができる。

また、本実施形態において、文字板４（基板４１）は、溝４１１として、その長手方向に垂直な方向の断面形状がＶ字状のものを有するものである。これにより、ＮＣ彫刻機等を用いた加工により、容易かつ確実に、所望の形状の溝４１１を有する文字板４（基板４１）を製造することができる。
また、図示の構成では、溝４１１の長手方向に垂直な方向の断面における前記Ｖ字についての二等分線４１１２と、文字板４の法線とのなす角θは、文字板４の中心から外周側に向かって、小さくなるように構成されている。これにより、文字板４の立体感を特に優れたものとし、時計１００全体としての美的外観を特に優れたものとすることができる。

特に、本実施形態のように、文字板４（基板４１）が、太陽電池８に対向する側の面に溝４１１を有するものであり、かつ、溝４１１の長手方向に垂直な方向の断面におけるＶ字についての二等分線４１１２とのなす角θが、文字板４の中心から外周側に向かって小さくなるように構成されているものであると、文字板４の中心付近が沈み込み、外周側に向かって盛り上がっているような、すり鉢状の立体感が得られる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記のようなものに限定されるものではない。
例えば、本発明の時計では、各部の構成は、同様の機能を発揮する任意の構成のものに置換することができ、また、任意の構成を付加することもできる。
また、前述した実施形態では、文字板が、入射した光を集光する機能を有する溝を有するものとして説明したが、本発明において文字板は、溝の代わりに、または、溝とともに、入射した光を集光する機能を有する凸条を有するものであってもよい。なお、溝と凸条は、相対的な関係にあるため、溝と溝との間の領域を凸条と解釈することもでき、また、凸条と凸条との間の領域を溝と解釈することもできる。

また、前述した実施形態では、有色膜が、基板の溝が設けられた面とは反対側の面に設けられているものとして説明したが、有色膜は、基板の溝が設けられた側の面に設けられていてもよいし、基板の両面側に設けられていてもよい。また、本発明の時計において、文字板は、有色膜を備えていないものであってもよい。
また、前述した実施形態では、文字板（基板）は、一方の面にのみ溝が設けられた場合について代表的に説明したが、本発明の時計においては、溝または凸条は、文字板（基板）の両面に設けられていてもよい。

また、前述した第１実施形態では、文字板（基板）が、太陽電池に対向する側の面とは反対側の面に溝を有するものであり、文字板（基板）が、溝として、その長手方向に垂直な方向の断面形状が曲線部を有するものであり、かつ、溝の長手方向に垂直な方向の断面における曲線部と文字板の法線とのなす角θが、文字板の中心から外周側に向かって小さくなるように構成されている場合について説明したが、文字板（基板）が、太陽電池に対向する側の面とは反対側の面に溝を有するものであり、文字板（基板）が、溝として、その長手方向に垂直な方向の断面形状がＶ字状のものを有するものであり、かつ、溝の長手方向に垂直な方向の断面における前記Ｖ字についての二等分線とのなす角θが、文字板の中心から外周側に向かって小さくなるように構成されている場合であっても、前述した第１実施形態と同様に、文字板の中心付近が盛り上がり、外周側に向かって沈み込んでいるような、ドーム状の立体感が得られる。

また、前述した第２実施形態では、文字板（基板）が、太陽電池に対向する側の面に溝を有するものであり、文字板（基板）が、溝として、その長手方向に垂直な方向の断面形状がＶ字状のものを有するものであり、かつ、溝の長手方向に垂直な方向の断面における前記Ｖ字についての二等分線とのなす角θが、文字板の中心から外周側に向かって小さくなるように構成されている場合について説明したが、文字板（基板）が、太陽電池に対向する側の面に溝を有するものであり、文字板（基板）が、溝として、その長手方向に垂直な方向の断面形状が曲線部を有するものであり、かつ、溝の長手方向に垂直な方向の断面における曲線部と文字板の法線とのなす角θが、文字板の中心から外周側に向かって小さくなるように構成されている場合であっても、前述した第２実施形態と同様に、文字板の中心付近が沈み込み、外周側に向かって盛り上がっているような、すり鉢状の立体感が得られる。

１００…時計（腕時計）１…胴（ケース）２…中枠２１…第１の部位２２…第２の部位２３…第３の部位３…裏蓋４…文字板４１…基板４１１…溝４１１１…曲線部４１１２…Ｖ字についての二等分線４１１３…第１の線４１１４…第２の線４２…有色膜５…ガラス板（カバーガラス）６１…軸７…指針７０ａ…時針７０ｂ…分針７０ｃ…秒針８…太陽電池９…ムーブメント

Claims

文字板と、
前記文字板の背面側に設置された太陽電池とを有し、
前記文字板は、前記太陽電池よりも面積が大きく、入射した光を集光する機能を有する溝が設けられたものであり、
前記溝の長手方向に垂直な断面において、当該溝に対応する凹部は、少なくとも、第１の線と、当該第１の線よりも前記文字板の中心側に設けられた第２の線とによって構成されるものであり、
前記第１の線は、前記文字板の法線と略平行であり、前記第２の線は、前記第１の線よりも、前記文字板の法線との間でなす角が大きいものであることを特徴とする時計。
前記溝は、同心により設けられたものであることを特徴とする請求項１に記載の時計。
前記溝は、渦巻き状に設けられたものであることを特徴とする請求項１または２に記載の時計。
前記溝は、長手方向に垂直な方向の断面形状が曲線部を有するものであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の時計。
前記溝は、長手方向に垂直な方向の断面形状がＶ字状のものを有するものであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の時計。
前記溝は、前記太陽電池に対向する側の面とは反対側の面に有するものであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の時計。
前記溝は、前記太陽電池に対向する側の面に有するものであることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の時計。
前記文字板は、前記溝が設けられた基板と、有色膜とを備えるものであることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載の時計。
前記文字板は、平面視した際に、前記太陽電池と重なり合わない領域に前記溝が設けられたものであることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一項に記載の時計。