本發(fā)明涉及鐘表學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。更具體地涉及包括太陽能電池的鏤通型表。“鏤通表”是指包括這樣的機芯的表:在該機芯中,一些部件典型地表盤、主機板和/或橋夾板是穿通的,從而使得機芯的元件對于佩戴該表的人來說是可見的。
背景技術(shù):
習(xí)慣上為手表/表設(shè)置太陽能電池以為電子機芯提供電能。太陽能電池通常布置在表鏡下方的表盤的外周上,或者可以取代表盤以吸收盡可能多的光。例如在美國專利US 8693290和歐洲專利EP 2796946中還存在替代方案,其中,太陽能電池位于由透明或半透明樹脂制成的表盤的下方。
在此類構(gòu)型中,表機芯被表盤或太陽能電池遮擋,這與所謂的鏤通表是不相容的,因為鏤通表通常不包括實心表盤并且暴露出其全部或部分的組成部件。事實上,在這樣的情況下,保持所述元件可見與太陽能電池配置是不相容的,因為電池也必須是可見的,以吸收光并產(chǎn)生足夠的能量來為石英機芯供電。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是將光電池結(jié)合到鏤通型表中,同時維持足以為石英表機芯或者在機械表機芯的情況下的附加電子功能件供電的暴露的表面積。
為此,提出根據(jù)所附權(quán)利要求1的鏤通表并且具體實施例涵蓋在從屬權(quán)利要求中。
附圖說明
在參照下圖閱讀了以下詳細說明后,本發(fā)明的特征和優(yōu)點將清楚顯示。
圖1和2分別示出了根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的設(shè)置有太陽能電池的鏤通表的俯視圖和截面圖。根據(jù)第一實施例,電池被置于表殼背面與機芯的元件之間。
圖3和4分別示出了根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例的設(shè)置有太陽能電池的鏤通表的俯視圖和分解視圖。根據(jù)該第二實施例,電池被置于透過表鏡可見的元件上,并且更具體地,在圖3中被置于橋夾板上而在圖4中被置于集成電路上。
具體實施方式
本發(fā)明涉及一種設(shè)置有至少一個光電池的鏤通型表,光電池在本文件的上下文中也被稱為“太陽能電池”或簡單地稱為“電池”。
圖1至4示出了鏤通表1,該鏤通表通常包括由表殼中間部件2、表鏡3和后蓋4構(gòu)成的表殼。該表鏡借助表圈L以常規(guī)方式固定在表殼中間部件2上。在所示例子中,表殼容納常規(guī)石英機芯5(圖4)的所有元件。附圖中尤其示出了包括多個開口部A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7和A8的主機板P、電動馬達M、齒輪系R和集成電路6。這些元件布置在表殼后蓋4與表鏡3之間并且透過表鏡全部或部分可見。在該例子中,機芯5借助還形成為表殼襯圈的凸緣9保持在表殼中間部件2的內(nèi)側(cè)。根據(jù)未示出的一種變型,機芯5可以是機械表機芯。
鏤通表的獨創(chuàng)性在于太陽能電池的加入并且在于其在表殼內(nèi)側(cè)的定位。
根據(jù)在圖1和2中示出的第一實施例,光電池7在表殼后蓋4與機芯5之間布置在表殼后蓋4上。光穿過表鏡3并經(jīng)由在機芯部件之間且尤其是在主機板P上形成的開口部A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7和A8而到達電池7。這些機芯部件遮蓋了占表殼后蓋4的表面積的65%至90%的表面積。這意味著,開口A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7和A8占該表面積的10%至35%。舉例來說,對于具有帶直徑為2.9cm的圓形內(nèi)腔的表殼中間部件(即,表殼后蓋的表面積為約660mm2)的表來說,所述開口的表面積為約146mm2,即22%的表殼后蓋表面積。利用這樣的受照有效表面積,通過電池獲得的功率等于通過置于透光度為22%的表盤的下方的直徑為2.9cm的電池所獲得的功率。因此,經(jīng)由通過在剛性或柔性基底上進行物理和化學(xué)沉積(PVD、CVD)而形成的無定形硅太陽能電池得到的功率為平均每年4.4μW。該功率顯著高于帶有2個指針的石英機芯的通常為0.3μW的消耗量。應(yīng)當(dāng)注意,如果需要,可以通過用透明或半透明材料制造某些機芯部件如條夾板、橋夾板和齒輪系來增大受照有效表面積。因此,能夠?qū)⑹苷沼行П砻娣e增大至35%,這相當(dāng)于平均每年獲得7μW的功率??梢允褂闷渌奶柲茈姵丶夹g(shù),例如像利用晶體硅、異質(zhì)結(jié)硅、銅銦鎵硒(CuInGaSe)、銅銦硒(CuInSe)、碲化鎘(CdTe)、砷化鎵(AsGa)或有機材料的電池。砷化鎵技術(shù)例如能針對同樣146mm2的暴露表面積提供平均每年16.8μW的功率。此外,應(yīng)當(dāng)注意,太陽能電池可涂覆額外的層,例如涂覆半透明材料的裝飾層,以賦予與機芯部件相容的特殊美學(xué)特性,例如像金色外觀。因加入這樣的層導(dǎo)致的透光度損失能夠通過更有效的太陽能電池技術(shù)典型地通過使用基于銅銦鎵硒的或基于砷化鎵的太陽能電池來補償。
優(yōu)選地,單個太陽能電池布置在表殼后蓋4上并覆蓋整個表殼后蓋或者覆蓋其光照特別好的部分。然而,也可以設(shè)想將彼此連接的多個獨立電池放置在表殼后蓋4上,其中,每個電池正對開口布置。在電池串聯(lián)連接以獲得更高的輸出電壓的情況下,優(yōu)選每個電池的表面積均相近,以避免由具有最小暴露表面積的電池強加的電流限制。將電池并聯(lián)連接避免了因表面積導(dǎo)致的電流限制,但輸出電壓較低。電線間的電連接例如通過用合適的合金(錫或其它合金)的焊接、通過可能地在超聲波輔助下的熱壓接來實現(xiàn)。
根據(jù)在圖3和4中示出的第二實施例,光電池7在表鏡3與看得見的元件之間被置于該看得見的元件上。以這種方式,光穿過表鏡并直接到達光電池7。該電池優(yōu)選被置于機芯的固定部件上以保持鏤通表的吸引人的活動部件至少部分地可見。例如,如在圖3中所示,電池7可置于橋夾板8上。電池還可置于石英機芯的集成電路6上(如在圖4中所示),或者在未描繪出的裝配有補充電子模塊的機械機芯的變型的情況下可置于待被供電的電子功能件的集成電路上。在一種變型中,電池7可以替代地或附加地被置于承載有集成電路6的印刷電路Cl上。電池可跨越多個元件或者可在元件上布置多個電池,只要每個電池具有相似的暴露表面積以便還是避免由最小電池強加的電流限制即可。在本實施例中,目標(biāo)是受照有效表面積占透過表鏡可見的總表面積的8%至27%,即,平均每年獲得的功率對于無定形硅來說為1.6μW至5.4μW且對于AsGa來說為6.1μW至20.6μW。
本發(fā)明并不排除將所述兩個實施例進行結(jié)合,即,將電池定位在表殼后蓋上和在透過表鏡可見的部件上。
電池至表殼的組裝可在無需創(chuàng)造用以承載電池的結(jié)構(gòu)的情況下非常簡單地實現(xiàn)。例如,根據(jù)所選實施例,電池7可被粘合劑結(jié)合或卡扣配合至表殼后蓋4上或者至一部件上。不需要提供將改變表殼的制造過程中的沖壓操作的專門的殼體。如果電池被定位在表殼后蓋上,如必要,機芯5可通過電池的厚度被簡單地提升。取決于所選的光伏技術(shù),這類組裝還更好地保護了本質(zhì)上易碎的例如在玻璃基底的情況下的電池。
為了儲存產(chǎn)生的電能,集成電路優(yōu)選與儲能電容器或可充電電池(未示出)相關(guān)聯(lián)。所述電池(多個電池)與印刷電路之間的電連接可通過兩個電線或通過布置在承載集成電路和電容器的印刷電路板Cl下方的接觸彈簧來實現(xiàn)。
產(chǎn)生的電能用于為石英機芯或機械表中的附加功能件例如照明功能件供電。