JP2019152510A - 携帯型電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】耐衝撃性を高めることができる携帯型電子機器を提供する。【解決手段】携帯型電子機器１００は、開口１０１を有する外装ケース１０と、開口１０１を塞ぐ光透過性を有するカバー部材１３と、外装ケース１０に収容された単結晶シリコン型太陽電池３ａ、３ｄと、を備え、カバー部材１３の厚さ方向から見た平面視で、カバー部材１３と単結晶シリコン型太陽電池３ａ、３ｄとが重なり、カバー部材１３と単結晶シリコン型太陽電池３ａ、３ｄとは、光透過性の接着剤８１で接合されている。さらに、外装ケース１０に収容され、情報を表示する表示部材４を備え、単結晶シリコン型太陽電池３ａ、３ｄは、表示部材４とカバー部材１３との間に設けられ、表示部材４は、単結晶シリコン型太陽電池３ａ、３ｄに接合されていることが好ましい。【選択図】図３

Description

本発明は、携帯型電子機器に関する。

太陽電池を搭載した時計等の携帯型電子機器が知られている。例えば、特許文献１には、風防ガラスを有するケースと、時刻を表示する文字板と、アモルファスシリコンで構成された太陽電池と、を備えた時計が開示されている。かかる時計では、風防ガラスと文字板との間に太陽電池が配置されている。

太陽電池としては、アモルファスシリコンで構成された太陽電池と、単結晶シリコンで構成された太陽電池とが知られている。単結晶シリコンで構成された太陽電池は、アモルファスシリコンで構成された太陽電池と比較すると脆いが、電力変換効率が高い。そのため、電力変換効率の観点から、単結晶シリコンで構成された太陽電池を用いることが望まれている。

特開平１１−２６４８８１号公報

しかし、特許文献１に記載の時計の太陽電池として、単結晶シリコンで構成された太陽電池が用いられると、時計に衝撃が加わった際に当該太陽電池が破損してしまうおそれがあった。そのため、腕時計等の携帯型電子機器に単結晶シリコンで構成された太陽電池が搭載されると、携帯型電子機器の耐衝撃性が低くなってしまう。

本発明の一態様に係る携帯型電子機器は、開口を有する外装ケースと、前記開口を塞ぐ光透過性を有するカバー部材と、前記外装ケースに収容された単結晶シリコン型太陽電池と、を備え、前記カバー部材の厚さ方向から見た平面視で、前記カバー部材と前記単結晶シリコン型太陽電池とが重なり、前記カバー部材と前記単結晶シリコン型太陽電池とは、光透過性の接着剤で接合されていることを特徴とする。

本発明の一態様では、カバー部材と太陽電池とが接着剤で接合されているため、これらが接着剤で接合されていない場合に比べ、太陽電池の衝撃に対する耐久性、すなわち耐衝撃性を高めることができる。そのため、携帯型電子機器の耐衝撃性を高めることができる。

また本発明の一態様では、前記外装ケースに収容され、情報を表示する表示部材を備え、前記単結晶シリコン型太陽電池は、前記表示部材と前記カバー部材との間に設けられ、前記表示部材は、前記単結晶シリコン型太陽電池に接合されていることが好ましい。

この態様によれば、太陽電池がカバー部材と表示部材との双方に接合されるため、太陽電池の剛性に比べて、太陽電池がカバー部材と表示部材との双方に接合された構造体の剛性を高くすることができる。そのため、太陽電池の耐衝撃性をより高めることができる。また、太陽電池がカバー部材および表示部材に接合されていることで、携帯型電子機器の組み立てにおいて、カバー部材、太陽電池および表示部材を一括して取り扱うことができる。そのため、携帯型電子機器の組み立てを容易に行うことができる。

また本発明の一態様では、前記カバー部材と前記表示部材との間に、光透過性を有する中間材が設けられていることが好ましい。

この態様によれば、中間材を備えているため、太陽電池の剛性に比べて構造体の剛性をより高くすることができ。また、中間材によってガラス部材を補強できるので、カバー部材の厚さを薄くすることができる。また、領域が空間である場合に比べて、カバー部材が結露により曇ることを低減することができる。

また本発明の一態様では、前記中間材の絶対屈折率と前記カバー部材の絶対屈折率との差は、空気の絶対屈折率と前記カバー部材の絶対屈折率との差よりも小さいことが好ましい。

この態様によれば、中間材が設けられておらず、カバー部材と表示部材との間が空間である場合に比べて、より多くの量の光を太陽電池に導くことができるので、太陽電池における受光量を増加させることができる。

また本発明の一態様では、前記単結晶シリコン型太陽電池は第１単結晶シリコン型太陽電池と第２単結晶シリコン型太陽電池とを有し、前記第１単結晶シリコン型太陽電池と第２単結晶シリコン型太陽電池は互いに離間していることが好ましい。

この態様によれば、カバー部材が熱膨張等で変形することによって、第１太陽電池と第２太陽電池とが互いに接触することにより破損するおそれを低減することができる。

また本発明の一態様では、前記接着剤の絶対屈折率と前記カバー部材の絶対屈折率との差は、空気の絶対屈折率と前記カバー部材の絶対屈折率との差よりも小さいことが好ましい。

この態様によれば、接着剤が設けられておらず、カバー部材と太陽電池との間が空間である場合に比べて、より多くの量の光を太陽電池に導くことができるので、太陽電池における受光量を増加させることができる。

また本発明の一態様では、前記外装ケースに収容された回路基板と、前記外装ケースに収容された電池と、を備え、前記電池は、前記回路基板に対して前記カバー部材と反対側に設けられていることが好ましい。

この態様によれば、携帯型電子機器の重心の位置を、回路基板を挟んでカバー部材と反対側にすることが可能になる。そのため、使用者への装着性を高めることができる。

第１実施形態にかかる携帯型電子機器の表側から見た斜視図である。 図１に示す携帯型電子機器の裏側から見た斜視図である。 図１に示す携帯型電子機器の断面図である。 図１に示す携帯型電子機器が有する太陽電池の配置を示すための平面図である。 図１に示す携帯型電子機器の部分断面図である。 図１に示す携帯型電子機器が有する第１接着剤の配置を示すための平面図である。 第２実施形態にかかる携帯型電子機器の断面図である。 第２実施形態にかかる携帯型電子機器の断面図である。 第１変形例にかかる携帯型電子機器の部分断面図である。 第２変形例にかかる携帯型電子機器の部分断面図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態を説明する。なお、図面において各部の寸法や縮尺は実際のものと適宜異なる。また、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。また、本明細書において、「平行」とは、完全な平行に限定されず、２つの対象が互いに±５°の範囲内で傾斜している場合も含む。

＜第１実施形態＞
１、基本構成
図１は、第１実施形態にかかる携帯型電子機器の表側から見た斜視図である。図２は、図１に示す携帯型電子機器の裏側から見た斜視図である。図３は、図１に示す携帯型電子機器の断面図である。

図１、図２および図３に示す携帯型電子機器１００は、使用者の手首に装着可能な腕時計型のリスト機器であり、時刻等の情報を表示する機能を備える。

携帯型電子機器１００は、表側に開放した開口１０１を有する外装ケース１０と、開口１０１を塞ぐカバー部材１３と、外装ケース１０に取り付けられ、使用者に装着するために用いられる装着部材としての一対のベルト９１、９２と、を備える。また、図３に示すように、外装ケース１０とカバー部材１３とで囲まれた内部空間Ｓには、表示部材４と、回路基板５と、加速度センサー６１と、磁気センサーで構成された方位センサー６２と、無線通信用アンテナ６３と、ＧＰＳアンテナ６４と、脈拍センサー６５と、二次電池７とが収容されている。また、内部空間Ｓには、第１太陽電池３ａ、第２太陽電池３ｂ、第３太陽電池３ｃ、および第４太陽電池３ｄが収容されている（図１および図３参照）。以下、携帯型電子機器１００が有する各部について簡単に説明する。

なお、携帯型電子機器１００では、使用者の手首に装着された状態で、時刻等の情報を使用者が視認する側である図１中の紙面手間側を「表側」とする。また、使用者の手首に接触する側である図２中の紙面手間側を「裏側」とする。また、本明細書において、平面視とは、平板状のカバー部材１３の厚さ方向から見ることを言う。以下では、第１太陽電池３ａ、第２太陽電池３ｂ、第３太陽電池３ｃ、および第４太陽電池３ｄを区別しない場合には、太陽電池３と言う。

１ａ、携帯型電子機器の外部構成
図３に示すように、外装ケース１０は、筒状をなす胴部１１と、胴部１１の２つの開口１０１および開口１０２のうち一方の開口１０２を塞ぐ裏蓋１２とを有する。胴部１１の表側には、上側に向かって突出した凸状部１１１が形成されている。胴部１１には、使用者が押下可能な複数のボタン１１５が設けられている。使用者は、ボタン１１５を用いて、携帯型電子機器１００に対して各種表示内容の指示等を行うことができる。また、裏蓋１２の外表面は、携帯型電子機器１００を使用者の手首に装着したときに接触する接触面１２１を構成している。裏蓋１２には、光透過性を有する窓部１２２が形成されている。

胴部１１および裏蓋１２の各構成材料としては、特に限定されず、例えば、ガラス材料、アクリル樹脂およびポリカーボネート樹脂等のプラスチックを含む各種樹脂材料、およびステンレス等の金属材料等が挙げられる。なお、外装ケース１０は、胴部１１と裏蓋１２という２つの部材で構成されているが、３つ以上の部材で構成されていてもよいし、１つの部材で構成されていてもよい。

図３に示すように、カバー部材１３は、厚さのある部材であり、光透過性を有する部材で構成されている。カバー部材１３の形状は、平板状、球面形状等、携帯型電子機器１００の用途に合わせて適宜選択することができる。カバー部材１３は、凸状部１１１の内側に配置されている。カバー部材１３は、凸状部１１１の外周に設けられた環状のベゼル１４により凸状部１１１に対して固定されている。カバー部材１３と凸状部１１１との接合部分には、環状のパッキン等のシール８０が介挿されている。シール８０により、カバー部材１３と凸状部１１１との間が封止されている。シール８０によって内部空間Ｓの防水性を確保している。

カバー部材１３の構成材料としては、光透過性を有する材料であればよく、特に限定されないが、例えば、ガラス材料やサファイアガラス、アクリル樹脂およびポリカーボネート樹脂等のプラスチックを含む各種樹脂材料等が挙げられる。なお、光透過性とは、太陽電池３の発電に寄与する電磁波、たとえば可視光、紫外線または赤外線に対する透過性を言いう。特に携帯型電子機器１００においては、外装ケース１０に収容された表示部材４が視認できる必要があるため、可視光に対する光透過性が求められる。また、ベゼル１４の構成材料としては、例えば各種樹脂材料、およびステンレス等の金属材料が挙げられる。シール８０の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、シリコーンゴム、熱可塑性エラストマーおよびフッ素系樹脂等の各種樹脂材料が挙げられる。

また、胴部１１には、ベルト９１およびベルト９２が着脱可能に取り付けられている。ベルト９１および９２の構成材料としては、特に限定されず、例えば、各種樹脂材料、およびステンレス等の金属材料等を用いることができる。

１ｂ、携帯型電子機器の内部構成

第１太陽電池３ａ、第２太陽電池３ｂ、第３太陽電池３ｃ、および第４太陽電池３ｄは、ぞれぞれ、太陽光等の光のエネルギーを電力に変換する機能を有し、受光面３１を有するパネルで構成されている。受光面３１は、カバー部材１３側を向いている。太陽電池３は、光透過性を有する接着剤である第１接着剤８１によってカバー部材１３に接合されている。また、太陽電池３の厚さ方向は、前述したカバー部材１３の厚さ方向と平行である。

太陽電池３よりも裏面側の領域には、平板状の表示部材４が配置されている。表示部材４は、第２接着剤８２によって太陽電池３に接合されている。表示部材４は、例えば、液晶パネル、電子ペーパーパネルおよび有機エレクトロルミネッセンスパネル等のディスプレイで構成されている。表示部材４は、図示しない配線等を介して回路基板５に電気的に接続されている。表示部材４は、例えば、携帯型電子機器１００の位置情報や時刻情報等の各種情報を表示する（図１参照）。また、表示部材４の厚さ方向は、カバー部材１３の厚さ方向と平行である。なお、太陽電池３、第１接着剤８１および第２接着剤８２については後で詳述する。

表示部材４よりも裏面側の領域には、回路基板５が配置されている。回路基板５は、携帯型電子機器１００が有する各部の駆動を制御する機能を有し、例えばＭＰＵ５１（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等を備える。また、回路基板５には、複数のスイッチ５２が電気的に接続されている。スイッチ５２は、前述したボタン１１５に対応して設けられており、使用者によるボタン１１５の操作を受け付ける。なお、スイッチ５２は、金属材料で構成されたシャフト５３１および樹脂材料で構成されたボタンベース５３２を介してボタン１１５に接続されている。

回路基板５には、加速度センサー６１、方位センサー６２、無線通信用アンテナ６３、およびＧＰＳアンテナ６４が搭載されている。加速度センサー６１は、例えば、ＭＥＭＳ技術を用いて製造された加速度センサー素子を含んで構成されており、携帯型電子機器１００に加わる加速度を３軸で検出する機能を有する。方位センサー６２は、磁気を検知するホール素子とその信号処理回路とを含む磁気センサーで構成されており、携帯型電子機器１００の向いている方角を測定する。無線通信用アンテナ６３は、無線通信機能を有し、例えば外部のパーソナルコンピューター等（図示せず）に各種データを送信する。無線通信用アンテナ６３の無線通信方式としては、例えば、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）を含む無線ＬＡＮ（Local Area Network）、およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の近距離無線通信方式が挙げられる。また、ＧＰＳアンテナ６４は、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星信号を受信する機能を有する。

回路基板５よりも裏面側の領域には、二次電池７が配置されている。二次電池７は、太陽電池３からの電力によって充電され、回路基板５に搭載された各部等に電力を供給する。このような二次電池７の具体例としては、例えば、リチウムイオン二次電池等が挙げられる。

二次電池７よりも裏面側の領域には、光電センサーで構成された脈拍センサー６５が設けられている。脈拍センサー６５は、裏蓋１２の窓部１２２を透過した光を受光可能な位置に配置されている。脈拍センサー６５は、血管の拡張時と収縮時とで光の反射率が異なる現象を利用して使用者の脈拍を計測する。詳細な図示はしないが、脈拍センサー６５は、ＬＥＤ等の発光素子とフォトダイオード等の受光素子とを有している。発光素子からの光は、窓部１２２を透過して使用者の手首に対して照射され、使用者で反射した光は窓部１２２を透過して受光素子で受光される。

以上、携帯型電子機器１００の各部について簡単に説明した。なお、図示では、平面視での外装ケース１０の形状は、ほぼ円形をなすが、外装ケース１０の平面視での形状はこれに限定されず、例えば四角形等であってもよい。また、携帯型電子機器１００が備えるセンサーとしては、前述した加速度センサー６１、方位センサー６２、および脈拍センサー６５に限定されない。例えば、図示はしないが、携帯型電子機器１００は、携帯型電子機器１００の外部の気圧を検出する気圧センサー、外部の温度を検出する温度センサー、携帯型電子機器１００に加わる角速度を検出するジャイロセンサー等の各種センサーを備えていてもよい。また、加速度センサー６１、方位センサー６２、および脈拍センサー６５は、それぞれ省略してもよい。また、無線通信用アンテナ６３、およびＧＰＳアンテナ６４は、それぞれ省略してもよい。

２、太陽電池、第１接着剤および第２接着剤
次に、太陽電池３、第１接着剤８１、および第２接着剤８２について詳述する。図４は、図１に示す携帯型電子機器が有する太陽電池の配置を説明するための平面図である。図５は、図１に示す携帯型電子機器の部分断面図である。図６は、図１に示す携帯型電子機器が有する第１接着剤および第２接着剤の配置を示すための平面図である。なお、図６では、第１接着剤８１と第２接着剤８２との間に配置された太陽電池３の図示を省略している。また、図５では第１太陽電池３ａに着目しているが、第２太陽電池３ｂ、第３太陽電池３ｃおよび第４太陽電池３ｄについても同様である。

図４に示すように、複数の太陽電池３（３ａ、３ｂ、３ｃおよび３ｄ）は、外装ケース１０内に配置されている。複数の太陽電池３は、間隙Ｄ１をもって離間しつつ、平面視で環状に並んで配置されている。各太陽電池３は、円弧に沿った形状である。なお、各間隙Ｄ１同士の大きさは、互いに異なっていてもよいし、同等であってもよい。

太陽電池３は、単結晶シリコン型太陽電池であり、単結晶シリコンを含んで構成されている。太陽電池３は、例えば、ｐｎ接合を用いた単結晶シリコン型太陽電池である。

図５に示すように、太陽電池３（３ａ）は、平面視でカバー部材１３と重なり、第１接着剤８１によりカバー部材１３に接合されている。第１接着剤８１は、シート状をなし、例えば両面粘着シートで構成されている。なお、本明細書において、接着とは、粘着を含む概念である。太陽電池３は、第１接着剤８１によりカバー部材１３に対して再度接合できるように剥離可能に接合されていてもよいし、剥離できないように接合されていてもよい。

第１接着剤８１は、平面視で太陽電池３およびカバー部材１３と重なり、太陽電池３とカバー部材１３との間隙Ｄ１１を埋めている。第１接着剤８１の平面視形状は、太陽電池３の平面視形状に対応しており、環状である（図４および図６参照）。図６に示す第１接着剤８１の幅Ｗ１は、図４に示す太陽電池３の幅Ｗ０と同等である。また、図４に示すように、第１接着剤８１の外周縁は、平面視でカバー部材１３の外周縁よりも内側に位置している。

図５に示すように、太陽電池３は、平面視で表示部材４と重なり、第２接着剤８２により表示部材４に接合されている。したがって、太陽電池３はカバー部材１３と表示部材４との間に配置されており、これら双方に対して接合されている。なお、太陽電池３、第１接着剤８１、カバー部材１３、第２接着剤８２および表示部材４とで構造体３０を構成している。

第２接着剤８２は、シート状をなし、例えば両面粘着シートで構成されている。なお、太陽電池３は、第２接着剤８２により表示部材４に対して再度接合できるように剥離可能に接合されていてもよいし、剥離できないように接合されていてもよい。

第２接着剤８２は、平面視で太陽電池３および表示部材４と重なり、太陽電池３と表示部材４との間隙Ｄ１２を埋めている。図６に示すように、第２接着剤８２の平面視形状は、第１接着剤８１の平面視形状と同じである。ゆえに、第２接着剤８２の平面視形状は、第１接着剤８１と同様に、太陽電池３の平面視形状に対応しており、環状である（図４および図６参照）。第２接着剤８２の幅Ｗ２は、第１接着剤８１の幅Ｗ１と同等であり、太陽電池３の幅Ｗ０と同等である。なお、第２接着剤８２は、平面視で第１接着剤８１および太陽電池３と重なっている。

第１接着剤８１は、光透過性、および絶縁性を有する接着剤である。第１接着剤８１の構成材料としては、光透過性を有する材料であれば特に限定されないが、硬化性樹脂であることが好ましく、紫外線硬化型樹脂であることがより好ましい。硬化性樹脂は、可塑性樹脂料よりも一般的に耐熱性が優れるため好ましい。また、紫外線硬化型樹脂は、熱可塑性樹脂よりも一般的に短時間で硬化させることができ、製造を容易にできるので好ましい。また、紫外線硬化型樹脂としては、具体的には、例えば、（メタ）アクリル酸アルキルエステル、フッ素化エポキシ樹脂、およびフッ素化エポキシアクリレート樹脂等が挙げられる。かかる樹脂を含む第１接着剤８１は、取り扱いが容易であり、かつ、太陽電池３をカバー部材１３および表示部材４に対して特に安定して接合することができるため好ましい。また、第１接着剤８１は、硬化または固化している状態のみならず、半硬化または半固化の状態であってもよい。

第２接着剤８２は、絶縁性を有する接着剤である。第２接着剤８２の構成材料としては、特に限定されないが、硬化性樹脂であることが好ましく、光透過性樹脂、および紫外線硬化型樹脂であることがより好ましい。硬化性樹脂は、可塑性樹脂料よりも一般的に耐熱性が優れるため好ましい。また、第２接着剤８２を光透過性樹脂とすることで、第１接着剤８１と第２接着剤８２とを同じ材料とすることができる。また、紫外線硬化型樹脂は、熱可塑性樹脂よりも一般的に短時間で硬化させることができ、製造を容易にできるので好ましい。また、紫外線硬化型樹脂としては、具体的には、例えば、（メタ）アクリル酸アルキルエステル、フッ素化エポキシ樹脂、およびフッ素化エポキシアクリレート樹脂等が挙げられる。かかる樹脂を含む第２接着剤８２は、取り扱いが容易であり、かつ、太陽電池３をカバー部材１３および表示部材４に対して特に安定して接合することができるため好ましい。なお、第１接着剤８１および第２接着剤８２の各構成材料は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。また、第２接着剤８２は、硬化または固化している状態のみならず、半硬化または半固化の状態であってもよい。

以上説明した携帯型電子機器１００は、図３および図５に示すように、開口１０１を有する外装ケース１０と、開口１０１を塞ぐ光透過性を有するカバー部材１３と、外装ケース１０に収容され、単結晶シリコンを含んで構成された太陽電池３と、を備える。また、カバー部材１３の厚さ方向から見た平面視で、カバー部材１３と太陽電池３とが重なり、カバー部材１３と太陽電池３とは、光透過性の接着剤である第１接着剤８１で接合されている。

かかる携帯型電子機器１００によれば、カバー部材１３と太陽電池３とが第１接着剤８１で接合されているため、これらが第１接着剤８１で接合されていない場合に比べ、太陽電池３の衝撃に対する耐久性、すなわち耐衝撃性を高めることができる。そのため、携帯型電子機器１００の耐衝撃性を高めることができる。仮に、カバー部材１３と第１接着剤８１との間に空間があると、外装ケース１０に衝撃が加わったときに、その衝撃によって太陽電池３とカバー部材１３とが衝突し、太陽電池３が破損するおそれがある。これに対し、本実施形態では、カバー部材１３と太陽電池３とが第１接着剤８１で接合されているため、第１接着剤８１が衝撃吸収材または補強材として機能するので、太陽電池３の破損のおそれを低減または防止できる。

さらに、カバー部材１３と太陽電池３とが第１接着剤８１で接合されているため、これらが第１接着剤８１で接合されていない場合に比べ、太陽電池３の外圧（たとえば、水圧）による破損を低減することができる。仮に、カバー部材１３と第１接着剤８１との間に空間があると、外装ケース１０に外圧が加わることにより、カバー部材１３が変形し、太陽電池３を破損するおそれがある。これに対し、本実施形態では、カバー部材１３と太陽電池３とが第１接着剤８１で接合されているため、第１接着剤８１が衝撃吸収材または補強材として機能するので、太陽電池３の破損のおそれを低減または防止できる。

また、第１接着剤８１が両面粘着シートであるであることで、取り扱いが容易であり、接合したい箇所に高精度に接合することができる。そのため、個体差を低減できる。

さらに、前述したように、携帯型電子機器１００は、外装ケース１０に収容され、情報を表示する表示部材４を備える。表示部材４は、太陽電池３に接合されている。

表示部材４が太陽電池３に接合されていることで、太陽電池３がカバー部材１３と表示部材４との双方に接合される。そのため、太陽電池３の剛性に比べて構造体３０の剛性を高くすることができる。そのため、太陽電池３の耐衝撃性をより高めることができる。また、太陽電池３がカバー部材１３および表示部材４に接合されていることで、携帯型電子機器１００の組み立てにおいて、カバー部材１３、太陽電池３および表示部材４を一括して取り扱うことができる。そのため、携帯型電子機器１００の組み立てを容易に行うことができる。

さらに、前述したように、カバー部材１３、太陽電池３、および表示部材４は平面視で重なり、カバー部材１３の厚さ方向に沿ってこの順で並んである。太陽電池３は、表示部材４とカバー部材１３との間に設けられている。この配置によれば、太陽電池３がカバー部材１３と表示部材４との間に設けられていない場合に比べ、構造体３０の剛性を高めることができる。

また、前述したように、携帯型電子機器１００は、複数の太陽電池３を有し、複数の太陽電池３のうち第１太陽電池３ａ（第１単結晶シリコン型太陽電池）と第２太陽電池３ｂ（第２単結晶シリコン型太陽電池）とは、離間している。特に、本実施形態では、携帯型電子機器１００は、第１太陽電池３ａと第２太陽電池３ｂと第３太陽電池３ｃと第４太陽電池３ｄとを有し、第１太陽電池３ａ、第２太陽電池３ｂ、第３太陽電池３ｃ、および第４太陽電池３ｄ同士は、互いに離間している。

かかる配置によれば、カバー部材１３と太陽電池３との熱膨張率に差があり、カバー部材１３の熱膨張による変形に伴って複数の太陽電池３が変形しても、複数の太陽電池３同士の接触を低減または防止できる。また、外装ケース１０が振動することによる複数の太陽電池３同士の接触を低減または防止できる。

なお、第１太陽電池３ａを「第１単結晶シリコン型太陽電池」とし、第２太陽電池３ｂを「第２単結晶シリコン型太陽電池」としているが、例えば、第３太陽電池３ｃを「第１単結晶シリコン型太陽電池」とし、第４太陽電池３ｄを「第２単結晶シリコン型太陽電池」として捉えてもよいし、第２太陽電池３ｂを「第１単結晶シリコン型太陽電池」とし、第４太陽電池３ｄを「第２単結晶シリコン型太陽電池」として捉えてもよい。すなわち、複数の太陽電池３のうちの任意の２つが少なくとも離間していればよい。ただし、本実施形態のように、複数の太陽電池３のうち隣り合って近接している任意の２つが互いに離間していることが好ましい。この態様によれば、太陽電池３同士の接触を効果的に低減または防止することができる。

また、前述したように、接着剤である第１接着剤８１の絶対屈折率とカバー部材１３の絶対屈折率との差は、空気の絶対屈折率とカバー部材１３の絶対屈折率との差よりも小さいことが好ましい。

かかる関係を満足することで、第１接着剤８１が設けられておらず、カバー部材１３と太陽電池３との間が空間である場合に比べて、より多くの量の光を太陽電池３に導くことができるので、太陽電池３における受光量を増加させることができる。

第１接着剤８１の絶対屈折率とカバー部材１３の絶対屈折率との差は、０．３以下であることが好ましく、０．１以下であることがより好ましい。前記の値以下であると、前述した受光量を増加させる効果を特に顕著に発揮できる。例えば、カバー部材１３の構成材料がガラス材料であり、カバー部材１３の絶対屈折率が１．５である場合、第１接着剤８１の絶対屈折率は１．２以上１．８以下であることが好ましく、１．４以上１．６以下であることがより好ましい。前述の例であれば、第１接着剤８１の絶対屈折率は１．５であることが特に好ましい。なお、空気の絶対屈折率は、１．００００３である。

また、携帯型電子機器１００は、外装ケース１０に収容された回路基板５と、外装ケース１０に収容された「電池」としての二次電池７とを備える。二次電池７は、回路基板５に対してカバー部材１３と反対側に設けられている。

ここで、携帯型電子機器１００は、第１接着剤８１および第２接着剤８２を備えている分、中心軸Ａ１よりもカバー部材１３側の重量が重くなりやすい。そのため、使用者の手首から離間しやすい。そこで、図３に示すように、携帯型電子機器１００では、回路基板５を挟んでカバー部材１３と反対側に二次電池７を設けることで、携帯型電子機器１００の重心を中心軸Ａ１よりも裏蓋１２側に位置させている。これにより、携帯型電子機器１００の使用者への装着性を高めることができる。なお、中心軸Ａ１は、携帯型電子機器１００の厚さ方向における中心を通り、当該厚さ方向に直交する線分である。

なお、携帯型電子機器１００は、電池として二次電池７の代わりに一次電池（図示せず）を備えていてもよい。また、複数の電池を備えていてもよい。その場合には、二次電池７と一次電池との双方を備えていてもよい。

以上、携帯型電子機器１００について説明した。なお、太陽電池３の配置は、図示の配置に限定されず任意である。ただし、太陽電池３は、表示部材４による表示の使用者の視認を阻害しないよう配置されていることが好ましい。また、太陽電池３は、第１太陽電池３ａ、第２太陽電池３ｂ、第３太陽電池３ｃ、および第４太陽電池３ｄのうちの１つ以上３つ以下を省略してもよいし、さらに第５太陽電池等の他の太陽電池を有していてもよい。また、例えば太陽電池３が１つの円環状の太陽電池で構成されている場合には、破損のおそれを低減するようスリットが形成されていることが好ましい。

また、本実施形態では、第１接着剤８１は、シート状である場合を例に説明したが、第１接着剤８１は、液状の接着剤を用いて形成したものであってもよい。液状の接着剤を用いることで、カバー部材１３、または太陽電池３に凹凸があっても、その凹凸を埋めることできる。そのため、カバー部材１３、または太陽電池３に凹凸がある場合に液状のものを用いることで、シート状の第１接着剤８１を用いる場合に比べ、太陽電池３とカバー部材１３の密着性を高めることができる。なお、第２接着剤８２についても同様のことが言える。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図７および図８は、第２実施形態にかかる携帯型電子機器の断面図である。

本実施形態は、主に、第１接着剤および第２接着剤の代わりに第３接着剤を用いていることが異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。

なお、以下の説明では、第２実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図７および図８において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。

図７に示す携帯型電子機器１００Ａは、カバー部材１３と表示部材４との間に配置された接着剤である第３接着剤８３を有する。第３接着剤８３は、カバー部材１３と表示部材４との間を埋めるように配置されており、カバー部材１３および表示部材４の双方に対して太陽電池３を接合している。

図８に示すように、第３接着剤８３は、太陽電池３とカバー部材１３との間に位置する第１部分８３１と、太陽電池３と表示部材４との間に位置する第２部分８３２と、カバー部材１３と表示部材４との間で太陽電池３が介在していない箇所に位置する第３部分８３３と、を有する。第１部分８３１は、太陽電池３とカバー部材１３との間隙Ｄ１１を埋めている。第２部分８３２は、太陽電池３と表示部材４との間隙Ｄ１２を埋めている。第３部分８３３は、太陽電池３と表示部材４との間隙Ｓ３０、を埋めている。

第３接着剤８３は、光透過性、および絶縁性を有する接着剤である。第３接着剤８３としては、第１実施形態における第１接着剤８１と同様の材料を用いることができる。

前述したように、携帯型電子機器１００Ａは、カバー部材１３と表示部材４との間に光透過性を有する第３接着剤８３が設けられている。なお、第３接着剤８３の第３部分８３３が「中間材」に相当する。ゆえに、第３接着剤８３は、第１実施形態における第１接着剤８１と、第２接着剤８２と、「中間材」とが一体となった構成であると言える。

間隙Ｓ３０に第３接着剤８３が設けられていることで、間隙Ｓ３０が空間である場合に比べて、カバー部材１３、第３接着剤８３、太陽電池３、および表示部材４で構成された構造体３０Ａの剛性を高めることができる。そのため、カバー部材１３の厚さを薄くしても、第３接着剤８３によってカバー部材１３を補強できるので、カバー部材１３の厚さを第１実施形態におけるカバー部材１３に比べて薄くすることができる。そのため、携帯型電子機器１００の軽量化を図ることができる。また、間隙Ｓ３０に第３接着剤８３が充填されていることで、構造体３０Ａの剛性を特に高めることができる。

また、シール８０よって内部空間Ｓの防水性が確保されているものの、間隙Ｓ３０が空間であると、例えば湿度の上昇等によってカバー部材１３が結露により曇るおそれがある。これに対し、間隙Ｓ３０に第３接着剤８３が設けられていることで、カバー部材１３が結露により曇ることを低減することができる。また、間隙Ｓ３０に第３接着剤８３が充填されていることで、カバー部材１３が結露により曇るおそれを特に低減することができる。

また、第３接着剤８３の第３部分８３３の絶対屈折率とカバー部材１３の絶対屈折率との差は、空気の絶対屈折率とカバー部材１３の絶対屈折率との差よりも小さいことが好ましい。

かかる関係を満足することで、第３接着剤８３が設けられておらず、カバー部材１３と表示部材４との間が空間である場合に比べて、より多くの量の光を太陽電池３に導くことができるので、太陽電池３における受光量を増加させることができる。また、本実施形態のように、間隙Ｓ３０に第３接着剤８３が充填されていることで、受光量を特に増加させることができる。

第３接着剤８３の第３部分８３３の絶対屈折率とカバー部材１３の絶対屈折率との差は、０．３以下であることが好ましく、０．１以下であることがより好ましい。前記の値以下であると、前述した受光量を増加させる効果を特に顕著に発揮できる。

以上説明したような第２実施形態によっても、携帯型電子機器１００Ａの耐衝撃性を高めることができる。

＜第１変形例＞
図９は、第１変形例にかかる携帯型電子機器の部分断面図である。図９に示す携帯型電子機器１００ａが有する接着剤である第３接着剤８３ａは、第１部分８３１、第２部分８３２、および第３部分８３３に加え、第４部分８３４を有する。第４部分８３４は、表示部材４と外装ケース１０とを接合している。第４部分８３４は、表示部材４と外装ケース１０との間に設けられ、平面視で表示部材４および外装ケース１０の双方と重なっている。第４部分８３４を有することで、カバー部材１３を安定的に外装ケース１０に固定することができる。

＜第２変形例＞
図１０は、第２変形例にかかる携帯型電子機器の部分断面図である。図１０に示す携帯型電子機器１００ｂが有する接着剤である第３接着剤８３ｂは、第１部分８３１、第２部分８３２、第３部分８３３、および第４部分８３４に加え、第５部分８３５を有する。第５部分８３５は、カバー部材１３と凸状部１１１との間に位置する。第５部分８３５は、カバー部材１３を凸状部１１１に対して固定するとともに、カバー部材１３と凸状部１１１との間を封止するシールとしての機能を有する。第５部分８３５を有することで、第１実施形態におけるシール８０を省略することができる。また、第５部分８３５を有するため、ベゼル１４を省略してもよい。

なお、例えば、第３接着剤８３ｂが紫外線硬化型樹脂で構成されている場合、第３接着剤８３ｂのうち第１部分８３１、第２部分８３２、第３部分８３３、および第４部分８３４は、構造体３０Ａを外装ケース１０に組み立てる前に硬化させる。一方、第３接着剤８３ｂのうち第５部分８３５は、構造体３０Ａを外装ケース１０に組み立てた後に硬化させる。第５部分８３５の硬化は、例えば、凸状部１１１の外周面に対して紫外線を照射することにより行う。その場合、凸状部１１１は光透過性を有する部材で構成すればよい。

また、前述した説明では、カバー部材１３と第１接着剤８１とは別部材で構成されていたが、これらは１つの部材で構成されていてもよい。例えば、詳細な図示はしないが、表示部材４および太陽電池３を外装ケース１０内に配置した後、表示部材４および太陽電池３上に紫外線硬化性樹脂を配置する。その後、当該紫外線硬化性樹脂に紫外線を照射して当該紫外線硬化性樹脂の少なくともカバー部材１３となる部分を硬化させる。なお、当該紫外線硬化性樹脂のうち第１接着剤８１となる部分は、完全に硬化していても、半硬化であってもよい。この方法により、カバー部材１３と第１接着剤８１とが一体となった部材を成形することができる。

以上、本発明の携帯型電子機器について図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。また、本発明の各部の構成は、前述した実施形態と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、本発明の一例として、使用者の手首に装着可能なリスト機器を挙げたが、本発明は、使用者が携帯可能な構成であれば、図示の構成に限定されない。本発明は、ゲーム機や携帯電話等であってもよい。また、本発明は、懐中時計型の電子時計であってもよい。また、本発明が使用者の身体等に装着可能な場合、本発明の使用者に対する装着箇所は、手首に限定されず、足や頭等であってもよい。

１００…携帯型電子機器、１００Ａ…携帯型電子機器、１００ａ…携帯型電子機器、１００ｂ…携帯型電子機器、３ａ…第１太陽電池（太陽電池）、３ｂ…第２太陽電池（太陽電池）、３ｃ…第３太陽電池（太陽電池）、３ｄ…第４太陽電池（太陽電池）、４…表示部材、５…回路基板、７…二次電池（電池）、１０…外装ケース、１３…カバー部材、８１…第１接着剤（接着剤）、８２…第２接着剤、８３…第３接着剤（中間材）、８３ａ…第３接着剤（中間材）、８３ｂ…第３接着剤（中間材）、１０１…開口、Ｓ３０…間隙、ｄ１…間隙。

Claims (7)

1. 開口を有する外装ケースと、
   前記開口を塞ぐ光透過性を有するカバー部材と、
   前記外装ケースに収容された単結晶シリコン型太陽電池と、を備え、
   前記カバー部材の厚さ方向から見た平面視で、前記カバー部材と前記単結晶シリコン型太陽電池とが重なり、
   前記カバー部材と前記単結晶シリコン型太陽電池とは、光透過性の接着剤で接合されていることを特徴とする携帯型電子機器。
2. 前記外装ケースに収容され、情報を表示する表示部材を備え、
   前記単結晶シリコン型太陽電池は、前記表示部材と前記カバー部材との間に設けられ、
   前記表示部材は、前記単結晶シリコン型太陽電池に接合されている請求項１に記載の携帯型電子機器。
3. 前記カバー部材と前記表示部材との間に、光透過性を有する中間材が設けられている請求項２に記載の携帯型電子機器。
4. 前記中間材の絶対屈折率と前記カバー部材の絶対屈折率との差は、空気の絶対屈折率と前記カバー部材の絶対屈折率との差よりも小さい請求項３に記載の携帯型電子機器。
5. 前記単結晶シリコン型太陽電池は第１単結晶シリコン型太陽電池と第２単結晶シリコン型太陽電池とを有し、前記第１単結晶シリコン型太陽電池と第２単結晶シリコン型太陽電池は互いに離間している請求項１ないし４のいずれか１項に記載の携帯型電子機器。
6. 前記接着剤の絶対屈折率と前記カバー部材の絶対屈折率との差は、空気の絶対屈折率と前記カバー部材の絶対屈折率との差よりも小さい請求項１ないし５のいずれか１項に記載の携帯型電子機器。
7. 前記外装ケースに収容された回路基板と、
   前記外装ケースに収容された電池と、を備え、
   前記電池は、前記回路基板に対して前記カバー部材と反対側に設けられている請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の携帯型電子機器。
   

Images