專利名稱：帶有太陽能電池的便攜式測量議的制作方法
技術領域：
本發明涉及對一種帶有太陽能電池(作為電源的一組太陽能電池，這些太陽能電池在同一平面上串聯連接)的便攜式測量儀所作的改進。
據報導，太陽能電池作為電源已在諸如游標卡尺和測微計之類的便攜式測量儀中使用(例如本申請人申請日本專利申請第1234/1990號)。
總地來說，當太陽能電池作為電源用于便攜式測量儀時，在許多情況下太陽能電池的多個單電池是串聯連接的，以得到驅動該便攜式測量儀所需的電壓電平。
圖3A至圖3D示出由電池“a”(12a)、電池“b”(12b)、電池“c”(12c)和電池“d”(12d)的單個電池構成的四個太陽能電池12的串聯連接的傳統配置。在圖3A中，電池“a”(12a)與電池“b”(12b)連接，電池“b”(12b)與電池“c”(12c)連接，電池“c”(12c)與電池“d”(12d)連接。于是，作為一個整體，四個太陽能電池12是串連的。負極端子28設置在電池“a”(12a)一端，而正極端子30設置在電池“d”(12d)一端。在正極端子30和負極端子28之間連接負載電路32，電流I流經該負載電路32。圖3B至3D的連接方式和功能都與上述的相同。
一般來說，眾所周知，由很多單電池組成的多個太陽能電池12串聯連接時，流過負載電路32的電流I的大小取決于太陽能電池12的單個電池中的電流值，其內流過的是其中的最小電流。圖6A至6C示出上述的實際情況。圖6A和圖6B示出電池“a”和電池“b”在單個狀態下分別具有最大電壓Va、Vb和最大電流Ia、Ib時在太陽能電池中電流與電壓之間的關系。當電池“a”與電池“b”串聯連接時，如圖6c所示最大電壓為Va+Vb，而最大電流為Ia。電流Ib-Ia這部分由于電子與空穴之間的重新結合所造成的熱損失而消耗了。
圖4示出圖3所示串聯連接的太陽能電池組8安裝在作為便攜式測量儀10的一個例子的游標卡尺38上的一個傳統實施例。游標卡尺38是靜電電容型的(例如本申請人申請的日本專利公開第212711/1984號)。游標卡尺38上設有一個帶有多個電極(圖中未畫出)而電極間距為預定間距的規尺44和一個可在規尺44上滑動的游標46。游標46上也裝有多個電極(圖中未畫出)，電極間距也是預定的間距，這些電極與規尺44的電極相對。負載電路32用以驅動電極和處理測量信號。太陽能電池組8作為向負載電路32供應電流的一個電源。顯示器部分34配置在太陽能電池組8的中央部位上。標號40是一個“開啟/關閉”開關，用以控制該電源的開啟和關閉。標號42是一個置零開關，用以將測量的初始點置零。標號48A是一個凸塊，可用手等按壓以使游標46移動。標號48B是一個阻塊，當游標46移動時阻塊48B在規尺44的側部上轉動。
圖5示出圖3所示串聯連接的太陽能電池組8裝配在作為便攜式測量儀10的另一實例的測微計62上的傳統實施例。
當旋轉套筒68時，測桿66向前移動，借此可以測出測桿66與測砧64之間的尺寸。
標號34是顯示器部分，用以顯示測量結果。標號8是太陽能電池組。
然而，它們迄今存在如下問題，亦即照射到太陽能電池12的光接收窗口14的照射光的一部分被手16和其它用以操作和握住該便攜式測量儀10的握持器件擋住。
也就是說，當照射到用以接收照射光的窗口14上的部分照射光被圖4或圖5所示的手16等擋住時，在太陽能電池組8的光接收窗口14上形成一個光遮擋區50。在如圖3A至圖3D所示的太陽能電池組8的配置情況下，光遮擋區50實際上是不均勻地分布在各個光接收窗口14上的，并且只偏向太陽能電池12的一個特定的光接收窗口14。
其結果是，假定在各個光接收窗口14的位置上照射光的強度是均勻的，則串聯著被遮擋的太陽能電池12的太陽能電池組8的電流I是由最被遮擋的太陽能電池12的電流來制約的，從而具有從串聯連接的太陽能電池12來的最小電流。鑒于這個原因，迄今存在的問題是，由于只有特定的光接收窗口14強烈地受到由手16等操作和握住該便攜式測量儀器10造成的光遮擋的影響，因此作為一個整體的串聯連接的太陽能電池組8的電流I就大幅度地減小了。
業已研制本發明來解決上述問題，其目的是為便攜式測量儀10配備這樣的太陽能電池作為太陽能電池組8的電源，其中多個太陽能電池12是串聯連接的，可以避免僅特定的光接收窗口14被手16等操作和握住該便攜式測量儀偏向一邊的遮擋，因而可以有效地產生太陽能電池組8的電流I。
為了解決上述問題，本發明的特征在于，該便攜式測量儀帶有作為電源的太陽能電池組的太陽能電池，其中多個太陽能電池在同一平面上串聯連接，各自的光接收窗口被做成面積彼此相等，每個光接收窗口都包圍著與其相鄰的另一個光接收窗口的外周。
在帶有作為電源的太陽能電池組的太陽能電池的測量儀中，多個太陽能電池在同一平面上串聯連接，各自的光接收窗口被做成面積彼此相等，并且每個光接收窗口都包圍與之相鄰的另一光接收窗口的外周，借此，即使照射到太陽能電池的光接收窗口的照射光的一部分被操作和握住該便攜式測量儀的手或其它握持器件擋住，也可避免只有特定的光接收窗口被偏向一邊的遮擋，從而使太陽能電池組的電流I可以有效地產生。
以下參照附圖描述本發明的最佳實施例，圖中相同的元件標注相同的標號。
圖1示出在本發明的一個實施例中使用的太陽能電池組的平面圖;
圖2示出本發明的一個實施例的外形圖;
圖3A至圖3D示出傳統的太陽能電池組配置的方框圖;
圖4示出傳統的游標卡尺的外形圖;
圖5示出傳統的測微計的外形圖;
圖6A至圖6C示出多個太陽能電池串聯連接時電壓與電流之間關系的曲線圖。
下面參照附圖詳細描述本發明的一個最佳實施例。然而，本發明并不限于這個實施例。
圖1示出太陽能電池組8配置的一個例子，其中多個太陽能電池12在同一平面上串聯連接。
電池“a”(12a)、電池(b)(12b)、電池“c”(12c)和電池“d”(12d)都是太陽能電池，它們每一個都是由一個單電池構成。電池“a”(12a)與電池“b”(12b)連接，電池“b”(12b)與電池“c”(12c)連接，電池“c”(12c)與電池“d”(12d)連接。這樣，作為一個整體，四個太陽能電池12是串聯連接的。一個負極端子28與電池“a”(12a)和一個正極端子30與電池“d”(12d)分別連接。此外，標號34是顯示部分，用以顯示該便攜式測量儀10的測量結果。
電池“a”(12a)、電池“b”(12b)、電池“c”(12c)和電池“d”(12d)分別具有光接收窗口14a、14b、14c和14d。電池“d”(12d)的光接收窗口14d形成包圍顯示部分34的一個環路，電池“c”(12c)的光接收窗口14c包圍光接收窗口14d的外周，光接收窗口14b包圍光接收窗口14c的外周，以及光接收窗口14a包圍光接收窗口14b的外周。光接收窗口14a、14b、14c和14d的面積彼此基本上相等。為使各自的光接收窗口14彼此基本相等，由于各光接收窗口的外周長度不同，設置得越靠外側的光接收窗口14的橫向寬度要比靠內側的光接收窗口14的橫向寬度小。
圖2示出本發明的一個實施例，其中圖1所示的太陽能電池組8安裝在其內部。該實施例中的便攜式測量儀是游標卡尺38，它是靜電電容型的(例如本申請人申請的日本專利公開第212711/1984號)。
游標卡尺38裝有帶預定間距電極(圖中未畫出)的規尺44和可在規尺44上滑動的游標46。游標46上也裝有預定間距的電極(圖中未示出)，這些電極與規尺44上的電極相對。負載電路32用以驅動這些電極并處理測量信號。太陽能電池組8作為向負載電路32提供電流的電源。顯示部分34用以顯示測量結果，它設置在太陽能電池組8的中央部位。
標號40是操作電源的開關。標號42是使測量原點置零的置零開關。標號48A是凸塊，當用手16等按壓凸塊48A時游標46就移動。標號48B是阻塊，當游標46移動時，阻塊48B在規尺44的側部上轉動。
這個實施例的動作將在下文中描述。
當姆指作用在凸塊48A和阻塊48B上而其它手指沿規尺44放置時，游標卡尺38工作并由手16握著。當照射光接收窗口14的照射光從光接收窗口相對于手16所在的這側相對的方向上入射時，由圖2中斜虛線所示的光遮擋區50在光接收窗口14上形成。為了容易對比，假定這個光遮擋區50是以圖4所示的傳統實例中的方式相同的方式形成的。
但是，在這個實施例中，從圖2可知，該光接收窗口14是圍繞其它的光接收窗口14的外周而設置的，因而可以避免只有特定的光接收窗口14被偏向一邊地遮擋住。亦即，光接收窗口14的位置越靠外(例如窗口14a)，光接收窗口被遮擋的區域越大。然而光接收窗口14位置越靠外(例如窗口14a)，它的外周也越長，因此靠外側的光接收窗口14的被遮擋率與靠內側的光接收窗口14(例如窗口14d)的被遮擋率沒有多大差別。由上述事實結合各自的光接收窗口14制成面積彼此基本上相等可知，構成太陽能電池組8的各個電池能夠產生基本上相同的電流電平。其結果是，太陽能電池組8的電流I能有效地產生，因此可以做出帶有能夠有效地產生太陽能電池組8的電流I的太陽能電池的游標卡尺38。
如上所述，游標卡尺38已作為本發明的實施例而被描述。然而，圖1所示的太陽能電池組8也可裝在圖5所示的測微計62上，因此同樣可以做出具有能夠有效地產生太陽能電池組8的電流I的太陽能電池的測微計62。
此外，用于本發明實施例中的太陽能電池組8(其中多個太陽能電池12在同一平面上串聯連接)的配置方式不應僅限于圖1所示配置方式的例子，例如，不僅限于將顯示器部分34設置在太陽能電池組8的中央部位，也可以將顯示部分34設置在太陽能電池12的環路外側。
權利要求
1.帶有作為電源的太陽能電池組的太陽能電池的一種便攜式測量儀，其中多個太陽能電池在同一平面上串聯連接，其特征在于，它們各自的光接收窗口被制成面積基本上彼此相等，并且每個光接收窗口圍繞與之相鄰的其它光接收窗口的外周。
2.根據權利要求1所述的便攜式測量儀，其特征在于，為使各個光接收窗口面積彼此相等，取決于外周長度，在外側上的光接收窗口的橫向寬度制成比內側的光接收窗口的橫向寬度小。
3.根據權利要求1所述的便推式測量儀，其特征在于，最靠內的光接收窗口被制成為圍繞顯示測量結果的顯示器部分的一個環路。
全文摘要
在帶有作為電源的太陽能電池組的太陽能電池的一種便攜式測量儀中，多個太陽能電池在同一平面上串聯連接，它們各自的光接收窗口被制成面積基本上彼此相等，并且每個光接收窗口圍繞與之相鄰的其他光接收窗口的外周，因此，即使照射到太陽能電池的光接收窗口的照射光的一部分被操作和握住該便攜式測量儀的手或其他握持器件擋住，仍可避免只有特定的光接收窗口被偏向一邊地擋住，從而使太陽能電池組的電流可以有效地產生。
文檔編號G01B21/00GK1054661SQ91101380
公開日1991年9月18日 申請日期1991年3月2日 優先權日1990年3月2日
發明者佐佐木康二 申請人:株式會社三豐