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技術 太陽電池付き電子機器

出願人 株式会社オルタステクノロジー
発明者 鈴木剛
出願日 2015年7月22日 (3年11ヶ月経過) 出願番号 2015-145206
公開日 2017年2月2日 (2年5ヶ月経過) 公開番号 2017-026464
状態 特許登録済
技術分野 電気機械時計 電子時計 機械時計
主要キーワード 太陽電池付き 電界コンデンサ 枝番号 ガリウムリン モジュールケース 放電モード 電子腕時計 時計用
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重要な関連分野

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図面 (13)

課題

効率良く発電及び発光を行うことが可能な太陽電池付き電子機器を提供する。

解決手段

太陽電池付き電子機器10は、P型半導体層及びN型半導体層を備え、発電及び発光を行うことが可能な第1素子28と、第1素子28からの光を表示部29に照射し、外光を第1素子28に導く導光板27と、蓄電池23と、第1モードにおいて、第1素子28が発生した電荷を蓄電池23に供給し、第2モードにおいて、蓄電池23の電荷を第1素子28に供給する制御回路63とを含む。

概要

背景

腕時計などの電子機器太陽電池を組み込む技術が知られている。

概要

効率良く発電及び発光を行うことが可能な太陽電池付き電子機器を提供する。 太陽電池付き電子機器10は、P型半導体層及びN型半導体層を備え、発電及び発光を行うことが可能な第1素子28と、第1素子28からの光を表示部29に照射し、外光を第1素子28に導く導光板27と、蓄電池23と、第1モードにおいて、第1素子28が発生した電荷を蓄電池23に供給し、第2モードにおいて、蓄電池23の電荷を第1素子28に供給する制御回路63とを含む。

目的

本発明は、効率良く発電及び発光を行うことが可能な太陽電池付き電子機器を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

P型半導体層及びN型半導体層を備え、発電及び発光を行うことが可能な第1素子と、前記第1素子からの光を表示部に照射し、外光を前記第1素子に導く第1導光板と、蓄電池と、第1モードにおいて、前記第1素子が発生した電荷を前記蓄電池に供給し、第2モードにおいて、前記蓄電池の電荷を前記第1素子に供給する制御回路と、を具備することを特徴とする太陽電池付き電子機器

請求項2

P型半導体層及びN型半導体層を備え、発電及び発光を行うことが可能な第2素子と、前記第2素子からの光を前記表示部に照射し、外光を前記第2素子に導く第2導光板と、前記第1モードにおいて、前記第1及び第2素子を直列接続し、前記第2モードにおいて、前記第1及び第2素子を並列接続するスイッチング部と、をさらに具備することを特徴とする請求項1に記載の太陽電池付き電子機器。

請求項3

前記制御回路は、前記蓄電池の電荷を用いて負荷を駆動することを特徴とする請求項1又は2に記載の太陽電池付き電子機器。

請求項4

前記第1素子は、LED(light-emitting diode)であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の太陽電池付き電子機器。

請求項5

前記第1導光板は、複数のプリズムを有し、前記複数のプリズムの平面形状は、前記第1素子を中心とした円弧であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の太陽電池付き電子機器。

請求項6

前記第1導光板の底面に設けられた反射板をさらに具備し、前記第1素子は、前記第1導光板の側面に配置され、前記第1導光板は、前記表示部の下方に配置されることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の太陽電池付き電子機器。

請求項7

前記第1素子は、前記第1導光板の側面に配置され、前記第1導光板は、前記表示部の上方に配置され、前記表示部は、反射部材を備えることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の太陽電池付き電子機器。

請求項8

前記蓄電池は、電界コンデンサ電気二重層コンデンサ、又は二次電池であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の太陽電池付き電子機器。

請求項9

モータと、前記モータに軸を介して接続された指針と、をさらに具備し、前記制御回路は、前記蓄電池の電荷を前記モータに供給することを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の太陽電池付き電子機器。

技術分野

0001

本発明は、太陽電池付き電子機器に関する。

背景技術

0002

腕時計などの電子機器に太陽電池を組み込む技術が知られている。

先行技術

0003

特開2011−13026号公報

発明が解決しようとする課題

0004

本発明は、効率良く発電及び発光を行うことが可能な太陽電池付き電子機器を提供する。

課題を解決するための手段

0005

本発明の一態様に係る太陽電池付き電子機器は、P型半導体層及びN型半導体層を備え、発電及び発光を行うことが可能な第1素子と、前記第1素子からの光を表示部に照射し、外光を前記第1素子に導く第1導光板と、蓄電池と、第1モードにおいて、前記第1素子が発生した電荷を前記蓄電池に供給し、第2モードにおいて、前記蓄電池の電荷を前記第1素子に供給する制御回路とを具備する。

発明の効果

0006

本発明によれば、効率良く発電及び発光を行うことが可能な太陽電池付き電子機器を提供することができる。

図面の簡単な説明

0007

第1実施形態に係る電子腕時計の平面図。
図1のA−A´線に沿った電子腕時計の断面図。
図2に示したモジュールケースの構成の一例を示す斜視図。
LEDの断面図。
導光板の部分的な断面図。
駆動回路回路図。
LEDの動作を説明する模式図。
放電モード及び充電モードにおける光の様子を説明する図。
充電モードにおける駆動回路の動作を示す回路図。
第2実施形態に係る電子腕時計の平面図。
図10のA−A´線に沿った電子腕時計の断面図。
導光板の部分的な断面図。

実施例

0008

以下、実施形態について図面を参照して説明する。ただし、図面は模式的または概念的なものであり、各図面の寸法および比率等は必ずしも現実のものと同一とは限らないことに留意すべきである。また、図面の相互間で同じ部分を表す場合においても、互いの寸法の関係や比率が異なって表される場合もある。特に、以下に示す幾つかの実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための装置および方法を例示したものであって、構成部品の形状、構造、配置等によって、本発明の技術思想が特定されるものではない。なお、以下の説明において、同一の機能及び構成を有する要素については同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。

0009

本実施形態は、太陽電池を備える電子機器に関するものである。以下では、太陽電池付き電子機器として電子腕時計を例に挙げて説明する。

0010

[第1実施形態]
[1]電子腕時計10の全体構成
図1は、第1実施形態に係る電子腕時計10の平面図である。図2は、図1のA−A´線に沿った電子腕時計10の断面図である。

0011

モジュールケース20は、電子腕時計10を構成する複数の部品を収容して時計用モジュールを構成する。モジュールケース20は、例えば、樹脂から構成される。モジュールケース20には、モータ21、駆動基板駆動回路基板)22、及び蓄電池23が設けられる。

0012

モータ21は、時計用の指針を駆動する。モータ21は、例えばステッピングモータから構成される。モータ21には、指針軸24が接続される。指針軸24には、時針25、及び分針26が接続される。指針軸24は、モータ21によって回転する。実際には、指針軸24に歯車機構(図示せず)が設けられ、この歯車機構によって時針25、及び分針26の回転速度が制御される。

0013

駆動基板22は、時計の駆動に必要な回路、例えば、モータドライバメモリ、CPU(Central Processing Unit)、発振回路、及び分周回路などを備える。

0014

蓄電池23は、電荷(電力、又は電気エネルギー)を蓄積する。蓄電池23は、極性を有する。蓄電池23としては、電界コンデンサ電気二重層コンデンサ、又は二次電池などが用いられる。

0015

駆動基板22及び蓄電池23の上方には、4つの導光板27−1〜27−4が設けられる。各導光板27は、後述するLEDに光を導く機能を有する。各導光板27は、指針軸24を中心にした扇型を有する。扇型の導光板27−1〜27−4の中心角はそれぞれ、例えば同じであり、90度である。導光板27−1〜27−4は、円を構成する。導光板27−1〜27−4は、円形として一体で形成されていても良い。導光板27−1〜27−4は、任意の方法でモジュールケース20に固定される。なお、本明細書では、枝番号付きの参照符号(例えば27−1〜27−4)を区別する必要がない場合は、枝番号を省略して記載し、この枝番号を省略した参照符号は、枝番号付きの参照符号の各々の説明に援用される。他の枝番号付の参照符号についても同様に扱われる。

0016

導光板27−1〜27−4の円弧の中央にはそれぞれ、LED(light-emitting diode)28−1〜28−4が設けられる。LED28−1〜28−4はそれぞれ、導光板27−1〜27−4に固定される。LED28−1〜28−4は、モジュールケース20の内側に設けられた配線(図示せず)によって駆動基板22に接続される。LEDの数、及び導光板の数は、4個に限定されず、1個であっても良いし、4個以外の複数個であっても良い。

0017

導光板27−1〜27−4の上方には、文字盤(表示部)29が設けられる。文字盤29は、光透過性を有する部材(透明部材)から構成され、例えば透明樹脂が用いられる。文字盤29には、時刻を表す数字などが表示される。なお、平面図における文字盤29の図示(時刻を表す数字)は省略している。文字盤29は、モジュールケース20に固定される。

0018

図3は、モジュールケース20の構成の一例を示す斜視図である。モジュールケース20の内側には、その内周に沿うようにして保持部34、35が設けられる。保持部34は、導光板27−1〜27−4を保持する。保持部35は、文字盤29を保持する。保持部34、35は、例えば樹脂から構成される。

0019

本体ケース30は、モジュールケース20を収容する。本体ケース30は、例えば、ステンレス等の金属、又はプラスチックなどの樹脂材から構成される。本体ケース30の内側には、その内周に沿うようにして保持部36が設けられる。保持部36は、モジュールケース20を保持する。保持部36は、例えば樹脂から構成される。

0020

本体ケース30の上部には、透明なカバー31が設けられる。カバー31は、例えばガラスから構成される。本体ケース30の下部には、裏蓋32が設けられる。裏蓋32は、例えばステンレス等の金属から構成される。カバー31及び裏蓋32によって、本体ケース30の内部が密封される。

0021

本体ケース30の側面には、バンド33が取り付けられる。バンド33は、使用者の腕に電子腕時計10を固定する機能を有する。

0022

[1−1]LED28の構成
次に、LED28の構成の一例について説明する。図4は、LED28の断面図である。LED28は、例えば白色を発光する白色LEDである。

0023

基板40上には、N型半導体層41、及びP型半導体層42が順に積層される。N型半導体層41上には、これとオーミック接触する電極カソード電極)43が設けられる。P型半導体層42上には、これとオーミック接触する電極(アノード電極)44が設けられる。なお、N型半導体層及びP型半導体層間に、発光層としてI型半導体層(真性半導体層)を挿入しても良い。

0024

N型半導体層及びP型半導体層としては、窒化ガリウム(InGaN)、ガリウムリンGaP)、及びガリウムヒ素GaAs)などを用いることができる。また、InGaN、AlGaAs、GaAsP、及びAlGaInPなどを用いることもできる。基板40は、例えばサファイア基板が用いられる。

0025

LEDによって白色光を発光する手法は、周知の技術を用いることができる。例えば、青色LED、及び黄色蛍光体を用い、青色LEDからの青色光を黄色蛍光体によって白色光に変換しても良い。また、赤色LED、緑色LED、及び青色LEDを用い、赤色光緑色光、及び青色光によって白色光を生成しても良い。

0026

[1−2]導光板27の構成
次に、導光板27の構成の一例について説明する。図5は、導光板27−2の部分的な断面図である。

0027

導光板27−2には、LED28−2が固定される。例えば、導光板27−2は、その端部に設けられた突起37、38を有する。突起37、38は、LED28−2と同じ平面形状を有する。LED28−2は、導光板27−2の突起37、38によって固定される。

0028

導光板27−2は、LED28−2からの光を導光板27−2の上方(文字盤29側)に導くとともに、電子腕時計10の上面から入射した外光をLED28−2に導く機能を有する。導光板27−2は、その底面に複数の溝27A、及び複数のプリズム27Bを有する。複数のプリズム27Bの各々は、その断面形状が三角形である。導光板27−2は、例えばアクリル樹脂などから構成される。

0029

図1の平面図には、導光板27−1〜27−4にそれぞれ設けられた複数の溝27Aを破線で示している。図1には、図面が煩雑になるのを避けるために、溝27Aの間隔(プリズム27Bの幅に対応する)を大きく図示しているが、実際には、溝27Aの間隔は、図1に示した間隔より小さく設定される。

0030

複数のプリズム27Bは、LED28−2を中心とする円弧になるように構成される。円弧状の複数のプリズム27Bを有する導光板27−2は、電子腕時計10の上面から入射した外光を効率良くLED28−2に導くことができる。

0031

導光板27−2の下には、反射板50が設けられる。反射板50は、外光、及びLED28−2の光を反射する。反射板50は、例えばアルミニウム(Al)から構成される。

0032

導光板27−2上には、拡散シート51が設けられる。拡散シート51は、導光板27−2からの光を拡散するとともに、外光を拡散する。図2の断面図では、反射板及び拡散シートの図示を省略しているが、反射板及び拡散シートは、導光板27−1〜27−4の各々に設けられる。

0033

導光板27−1、27−3、27−4の構成は、導光板27−2と同じである。

0034

[1−3] 駆動系の回路構成
次に、駆動系の回路構成について説明する。図6は、駆動基板22の回路図である。

0035

駆動基板22は、スイッチング部60、スイッチング素子61、抵抗素子62、及び電源制御回路63を備える。スイッチング部60は、LED28−1〜28−4を並列接続するか、直列接続するかを切り替える機能を有する。スイッチング部60は、スイッチング素子SW1〜SW7を備える。図6において、LED28に図示された“P”がP型半導体層42側の端子(アノード電極)をであり、LED28に図示された“N”がN型半導体層41側の端子(カソード電極)である。

0036

LED28−1のカソード電極は、配線LN1に接続され、そのアノード電極は、配線LP1に接続される。LED28−2のカソード電極は、配線LN2に接続され、そのアノード電極は、配線LP2に接続される。LED28−3のカソード電極は、配線LN3に接続され、そのアノード電極は、配線LP3に接続される。LED28−4のカソード電極は、配線LN4に接続され、そのアノード電極は、配線LP4に接続される。

0037

配線LN1は、ノードND1を介して配線LC2に接続される。スイッチング素子SW1は、配線LP1を、配線LN2及び配線LC1のいずれかに接続する。スイッチング素子SW2は、配線LP2を、配線LN3及び配線LC1のいずれかに接続する。スイッチング素子SW3は、配線LP3を、配線LN4及び配線LC1のいずれかに接続する。配線LP4は、ノードND2を介して配線LC1に接続される。

0038

スイッチング素子SW4は、配線LN2を配線LC2に接続するか否かを切り替える。スイッチング素子SW5は、配線LN3を配線LC2に接続するか否かを切り替える。スイッチング素子SW6は、配線LN4を配線LC2に接続するか否かを切り替える。スイッチング素子SW7は、配線LC1を、配線LC3及び配線LC4のいずれかに接続する。

0039

電源制御回路63は、電子腕時計10が動作するために使用される電源を統括的に制御する。電源制御回路63は、正側端子63A及び負側端子63Bのペアと、正側端子63C及び負側端子63Dのペアと、正側端子63E及び負側端子63Fのペアとを備える。

0040

抵抗素子62の一端は、配線LC4に接続される。抵抗素子62の他端は、配線LC5を介して、負荷64及び電源制御回路63の正側端子63Aに接続される。スイッチング素子61は、配線LC2を、配線LC6と電源制御回路63の負側端子63Dとのいずれかに接続する。配線LC6は、負荷64及び電源制御回路63の負側端子63Bに接続される。

0041

図6に示した負荷64は、電子腕時計10が動作する際の負荷を表しており、本実施形態ではモータ21を含む。蓄電池23の正側端子は、電源制御回路63の正側端子63Eに接続され、蓄電池23の負側端子は、電源制御回路63の負側端子63Fに接続される。

0042

電源制御回路63は、充電モードにおいて、LED28−1〜28−4によって発生された電荷を蓄電池23に充電する。また、電源制御回路63は、放電モードにおいて、蓄電池23に蓄積された電荷(電力)を用いて、LED28−1〜28−4を発光させるとともに、負荷64を駆動する。電源制御回路63は、充電モード及び放電モードを実行するために、スイッチング部60及びスイッチング素子61の動作を制御する。

0043

[2] 動作
上記のように構成された電子腕時計10の動作について説明する。
[2−1]LED28の動作
まず、LED28の動作について説明する。図7は、LED28の動作を説明する模式図である。図7(a)が充電モードの動作、図7(b)が放電モードの動作である。前述したように、LED28は、P型半導体層42及びN型半導体層41からなるPN接合を備える。

0044

図7(a)に示す充電モードでは、LED28に外光が照射される。外光とは、電子腕時計10の外から電子腕時計10に入射する光であり、屋外では太陽光を含み、屋内では照明機器からの照明光を含む。

0045

PN接合の界面領域(具体的には、PN接合の界面に形成される空乏層)に外光が入射すると、光励起により電子正孔とが生成される。そして、空乏層に発生した電界により、電子は、N型半導体層41側に移動し、正孔は、P型半導体層42側に移動する。このようにして生成された電流によって、蓄電池23を充電することができるとともに、負荷64を駆動することができる。すなわち、LED28を発電素子として用いることができる。

0046

図7(b)に示す放電モードでは、蓄電池23に蓄積された電荷が抵抗素子62を介してLED28に供給される。LED28のP型半導体層42は、アノード電極を介して蓄電池23の正側端子に接続され、LED28のN型半導体層41は、カソード電極を介して蓄電池23の負側端子に接続される。

0047

これにより、P型半導体層42の正孔がN型半導体層41に注入され、また、N型半導体層41の電子がP型半導体層42に注入される。この時、正孔と電子が再結合し、再結合において余ったエネルギーが放出されることで、LED28が発光する。

0048

次に、放電モード及び充電モードにおける光の様子を説明する。図8は、放電モード及び充電モードにおける光の様子を説明する図である。図8(a)が放電モードの様子を表し、図8(b)が充電モードの様子を表している。図8は、図5の断面図に対応しており、以下の説明では、LED28−2の動作を例に挙げて説明する。

0049

図8(a)の放電モードにおいて、LED28−2により発生された光の一部は、導光板27−2のプリズム27Bを構成する傾斜面で電子腕時計10の上方に向けて反射され、さらに、拡散シート51によって拡散される。また、LED28−2により発生された光の一部は、導光板27−2のプリズム27Bを構成する傾斜面で反射板50側に反射され、この反射光は、反射板50によって電子腕時計10の上方に向けて反射され、さらに、拡散シート51によって拡散される。このようにして、LED28−2により発生された光は、文字盤29を照射するとともに、電子腕時計10の上方に放射される。

0050

図8(b)の充電モードにおいて、外光は、導光板27−2に入射する。この外光の一部は、導光板27−2のプリズム27Bを構成する傾斜面でLED28−2に向けて反射され、LED28−2に入射する。また、外光の一部は、反射板50によって反射され、この反射光は、導光板27−2のプリズム27Bを構成する傾斜面でLED28−2に向けて反射され、LED28−2に入射する。このようにして、LED28−2は、効率良く外光を受け、この外光によって発電することができる。

0051

[2−2]駆動基板22の動作
次に、駆動基板22の動作について説明する。まず、放電モードの動作について説明する。上記説明した図6は、放電モードにおける駆動回路の動作を示している。

0052

放電モードにおいて、スイッチング部60は、LED28−1〜28−4を並列接続する。具体的には、LED28−1のカソード電極に接続された配線LN1は、配線LC2に接続される。スイッチング素子SW1は、LED28−1のアノード電極に接続された配線LP1を、配線LC1に接続する。

0053

スイッチング素子SW4は、LED28−2のカソード電極に接続された配線LN2を、配線LC2に接続する。スイッチング素子SW2は、LED28−2のアノード電極に接続された配線LP2を、配線LC1に接続する。

0054

スイッチング素子SW5は、LED28−3のカソード電極に接続された配線LN3を、配線LC2に接続する。スイッチング素子SW3は、LED28−3のアノード電極に接続された配線LP3を、配線LC1に接続する。

0055

スイッチング素子SW6は、LED28−4のカソード電極に接続された配線LN4を、配線LC2に接続する。スイッチング素子SW7は、LED28−4のアノード電極に接続された配線LP4を、配線LC4を介して抵抗素子62に接続する。

0056

スイッチング素子61は、配線LC2を配線LC6に接続する。以上のような接続制御により、配線LC2と配線LC4との間に、LED28−1〜28−4が並列接続される。

0057

電源制御回路63は、蓄電池23から供給される電力を用いて、正側端子63Aに正側電圧印加し、負側端子63Bに負側電圧を印加する。これにより、LED28−1〜28−4に電圧が印加され、LED28−1〜28−4が発光する。また、負荷64にも電圧が印加されているため、負荷64が駆動される。

0058

次に、充電モードの動作について説明する。図9は、充電モードにおける駆動回路の動作を示す回路図である。

0059

充電モードにおいて、スイッチング部60は、LED28−1〜28−4を直列接続する。具体的には、スイッチング素子SW1は、LED28−1のアノード電極に接続された配線LP1を、LED28−2のカソード電極に接続された配線LN2に接続する。スイッチング素子SW4は、配線LN2と配線LC2とを接続しない。

0060

スイッチング素子SW2は、LED28−2のアノード電極に接続された配線LP2を、LED28−3のカソード電極に接続された配線LN3に接続する。スイッチング素子SW5は、配線LN3と配線LC2とを接続しない。

0061

スイッチング素子SW3は、LED28−3のアノード電極に接続された配線LP3を、LED28−4のカソード電極に接続された配線LN4に接続する。スイッチング素子SW6は、配線LN4と配線LC2とを接続しない。

0062

スイッチング素子SW7は、LED28−4のアノード電極に接続された配線LP4を、配線LC3に接続する。スイッチング素子61は、配線LC2を、電源制御回路63の負側端子63Dに接続する。以上のような接続制御により、配線LC2と配線LC4との間に、LED28−1〜28−4が直列接続される。

0063

前述したように、LED28−1〜28−4は、外光を受けて発電する。LED28−1〜28−4によって発生された電荷は、正側端子63C及び負側端子63Dを介して電源制御回路63に供給される。電源制御回路63は、LED28−1〜28−4によって発生された電荷を用いて、蓄電池23を充電する。

0064

なお、充電モードにおいて生成できる電圧は、放電モードにおいてLED及び負荷に印加される。この充電モードにおいて生成できる電圧は、抵抗素子の抵抗値、及び充電モードにおいて直列接続されるLEDの数に応じて決定される。よって、LEDを駆動する電圧、及び負荷を駆動する電圧に基づいて、抵抗素子の抵抗値、及びLEDの数が最適に設定される。

0065

また、電源制御回路63がレギュレータを備え、このレギュレータがLED及び負荷を駆動するために必要な電圧を生成するようにしても良い。

0066

また、電子機器として電子腕時計を用いた場合、モータ21としての負荷64は、常時駆動される。よって、電源制御回路63は、充電モード及び放電モードにおいて、負荷64に蓄電池23の電荷を供給する。

0067

[3] 効果
以上詳述したように第1実施形態では、電子腕時計10は、発電及び発光を行うことが可能なLED28−1〜28−4と、LED28−1〜28−4からの光を文字盤(表示部)29に照射し、外光をLED28−1〜28−4に導く導光板27−1〜27−4とを備える。そして、電源制御回路63は、充電モードにおいて、LED28−1〜28−4が発生した電荷を蓄電池23に供給し、放電モードにおいて、蓄電池23の電荷をLED28−1〜28−4に供給するようにしている。

0068

従って第1実施形態によれば、外光を効率良くLED28−1〜28−4に導くことができるとともに、LED28−1〜28−4からの光を効率良く文字盤29に照射することができる。これにより、LED28−1〜28−4を用いて、効率良く発電及び発光を行うことができる。

0069

また、一次電池が不要で、太陽電池で動作可能な電子腕時計10を実現できる。また、効率良く発電及び発光を行うことができるため、太陽電池のみで動作時間を長くすることができる。

0070

[第2実施形態]
第2実施形態は、LED及び導光板を文字盤の上方に配置するようにして、電子腕時計を構成するようにしている。

0071

図10は、第2実施形態に係る電子腕時計10の平面図である。図11は、図10のA−A´線に沿った電子腕時計10の断面図である。

0072

モジュールケース20には、モータ21、駆動基板(駆動回路基板)22、蓄電池23、及び文字盤29が収容される。文字盤29は、モータ21、駆動基板22、及び蓄電池23の上方に配置され、モジュールケース20の内側に設けられた保持部35によって固定される。

0073

文字盤29は、反射部材から構成され、外光を反射する機能を有する。文字盤29は、その全体を反射部材で構成しても良いし、任意の材料からなる基材の上面に反射部材(反射膜)を形成するようにして構成しても良い。文字盤29には、時刻を表す数字などが表示される。なお、平面図における文字盤29の図示(時刻を表す数字)は省略している。

0074

時針25及び分針26の上方、かつカバー31の下方には、導光板27−1〜27−4及びLED28−1〜28−4が設けられる。導光板27−1〜27−4及びLED28−1〜28−4は、本体ケース30の内側に設けられた保持部34によって固定される。LED28−1〜28−4は、本体ケース30及びモジュールケース20の内側に設けられた配線(図示せず)によって駆動基板22に接続される。

0075

図12は、導光板27−2の部分的な断面図である。導光板27−2には、LED28−2が固定される。例えば、導光板27−2は、その端部に設けられた突起37、38を有する。突起37、38は、LED28−2と同じ平面形状を有する。LED28−2は、導光板27−2の突起37、38によって固定される。

0076

導光板27−2は、LED28−2からの光を導光板27−2の下方(文字盤29側)に導くとともに、電子腕時計10の上面から入射した外光をLED28−2に導く機能を有する。導光板27−2は、その上面に複数の溝27A、及び複数のプリズム27Bを有する。複数のプリズム27Bの断面形状及び平面形状は、第1実施形態と同じである。導光板27−1、27−3、27−4の構成は、導光板27−2と同じである。

0077

図12(a)の放電モードにおいて、LED28−2により発生された光の一部は、導光板27−2のプリズム27Bを構成する傾斜面で電子腕時計10の下部に向けて反射される。これにより、LED28−2の光によって文字盤29が照射される。また、文字盤29に照射された光は、文字盤29で反射され、この反射光は、電子腕時計10の上方に向けて放射される。

0078

図12(b)の充電モードにおいて、外光は、導光板27−2に入射する。この外光の一部は、導光板27−2のプリズム27Bを構成する傾斜面でLED28−2に向けて反射され、LED28−2に入射する。また、外光の一部は、導光板27−2を透過し、文字盤29によって反射され、この反射光は、導光板27−2のプリズム27Bを構成する傾斜面でLED28−2に向けて反射され、LED28−2に入射する。このようにして、LED28−2は、効率良く外光を受け、この外光によって発電することができる。

0079

以上詳述したように第2実施形態によれば、LED及び導光板を文字盤の上方に配置することができる。その他の効果は、第1実施形態と同じある。

0080

なお、上記各実施形態において、LEDの色は、任意に選択でき、白色LED以外の色のLEDを用いても良い。また、2色以上の任意のLEDを用いても良い。発電効率の観点から、波長の長い光を発生するLED(バンドギャップが小さい半導体を用いたLED)を用いることが望ましい。例えば、波長の長い赤色LEDを用いることで、発電効率を向上できる。

0081

上記各実施形態は、太陽電池付きの様々な種類の電子機器に適用することが可能である。特に、携帯型の電子機器に適用することが可能である。

0082

本明細書において、板、シート、及びフィルムは、その部材を例示した表現であり、その構成に限定されるものではない。例えば、反射板は、板状の部材に限定されるものではなく、明細書で記載した機能を有するフィルムやその他の部材であっても良い。また、導光板は、板状の部材に限定されるものではなく、明細書で記載した機能を有するその他の部材であっても良い。

0083

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で、構成要素を変形して具体化することが可能である。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、1つの実施形態に開示される複数の構成要素の適宜な組み合わせ、若しくは異なる実施形態に開示される構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を構成することができる。例えば、実施形態に開示される全構成要素から幾つかの構成要素が削除されても、発明が解決しようとする課題が解決でき、発明の効果が得られる場合には、これらの構成要素が削除された実施形態が発明として抽出されうる。

0084

10…電子腕時計、20…モジュールケース、21…モータ、22…駆動基板、23…蓄電池、24…指針軸、25…時針、26…分針、27…導光板、28…LED、29…文字盤、30…本体ケース、31…カバー、32…裏蓋、33…バンド、保持部…34〜36、40…基板、41…N型半導体層、42…P型半導体層、43,44…電極、50…反射板、51…拡散シート、60…スイッチング部、61…スイッチング素子、62…抵抗素子、63…電源制御回路、64…負荷

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