专利名称：带有太阳能电池的便携式测量议的制作方法
技术领域：
本发明涉及对一种带有太阳能电池(作为电源的一组太阳能电池，这些太阳能电池在同一平面上串联连接)的便携式测量仪所作的改进。
据报导，太阳能电池作为电源已在诸如游标卡尺和测微计之类的便携式测量仪中使用(例如本申请人申请日本专利申请第1234/1990号)。
总地来说，当太阳能电池作为电源用于便携式测量仪时，在许多情况下太阳能电池的多个单电池是串联连接的，以得到驱动该便携式测量仪所需的电压电平。
图3A至图3D示出由电池“a”(12a)、电池“b”(12b)、电池“c”(12c)和电池“d”(12d)的单个电池构成的四个太阳能电池12的串联连接的传统配置。在图3A中，电池“a”(12a)与电池“b”(12b)连接，电池“b”(12b)与电池“c”(12c)连接，电池“c”(12c)与电池“d”(12d)连接。于是，作为一个整体，四个太阳能电池12是串连的。负极端子28设置在电池“a”(12a)一端，而正极端子30设置在电池“d”(12d)一端。在正极端子30和负极端子28之间连接负载电路32，电流I流经该负载电路32。图3B至3D的连接方式和功能都与上述的相同。
一般来说，众所周知，由很多单电池组成的多个太阳能电池12串联连接时，流过负载电路32的电流I的大小取决于太阳能电池12的单个电池中的电流值，其内流过的是其中的最小电流。图6A至6C示出上述的实际情况。图6A和图6B示出电池“a”和电池“b”在单个状态下分别具有最大电压Va、Vb和最大电流Ia、Ib时在太阳能电池中电流与电压之间的关系。当电池“a”与电池“b”串联连接时，如图6c所示最大电压为Va+Vb，而最大电流为Ia。电流Ib-Ia这部分由于电子与空穴之间的重新结合所造成的热损失而消耗了。
图4示出图3所示串联连接的太阳能电池组8安装在作为便携式测量仪10的一个例子的游标卡尺38上的一个传统实施例。游标卡尺38是静电电容型的(例如本申请人申请的日本专利公开第212711/1984号)。游标卡尺38上设有一个带有多个电极(图中未画出)而电极间距为预定间距的规尺44和一个可在规尺44上滑动的游标46。游标46上也装有多个电极(图中未画出)，电极间距也是预定的间距，这些电极与规尺44的电极相对。负载电路32用以驱动电极和处理测量信号。太阳能电池组8作为向负载电路32供应电流的一个电源。显示器部分34配置在太阳能电池组8的中央部位上。标号40是一个“开启/关闭”开关，用以控制该电源的开启和关闭。标号42是一个置零开关，用以将测量的初始点置零。标号48A是一个凸块，可用手等按压以使游标46移动。标号48B是一个阻块，当游标46移动时阻块48B在规尺44的侧部上转动。
图5示出图3所示串联连接的太阳能电池组8装配在作为便携式测量仪10的另一实例的测微计62上的传统实施例。
当旋转套筒68时，测杆66向前移动，借此可以测出测杆66与测砧64之间的尺寸。
标号34是显示器部分，用以显示测量结果。标号8是太阳能电池组。
然而，它们迄今存在如下问题，亦即照射到太阳能电池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该便携式测量仪10的握持器件挡住。
也就是说，当照射到用以接收照射光的窗口14上的部分照射光被图4或图5所示的手16等挡住时，在太阳能电池组8的光接收窗口14上形成一个光遮挡区50。在如图3A至图3D所示的太阳能电池组8的配置情况下，光遮挡区50实际上是不均匀地分布在各个光接收窗口14上的，并且只偏向太阳能电池12的一个特定的光接收窗口14。
其结果是，假定在各个光接收窗口14的位置上照射光的强度是均匀的，则串联着被遮挡的太阳能电池12的太阳能电池组8的电流I是由最被遮挡的太阳能电池12的电流来制约的，从而具有从串联连接的太阳能电池12来的最小电流。鉴于这个原因，迄今存在的问题是，由于只有特定的光接收窗口14强烈地受到由手16等操作和握住该便携式测量仪器10造成的光遮挡的影响，因此作为一个整体的串联连接的太阳能电池组8的电流I就大幅度地减小了。
业已研制本发明来解决上述问题，其目的是为便携式测量仪10配备这样的太阳能电池作为太阳能电池组8的电源，其中多个太阳能电池12是串联连接的，可以避免仅特定的光接收窗口14被手16等操作和握住该便携式测量仪偏向一边的遮挡，因而可以有效地产生太阳能电池组8的电流I。
为了解决上述问题，本发明的特征在于，该便携式测量仪带有作为电源的太阳能电池组的太阳能电池，其中多个太阳能电池在同一平面上串联连接，各自的光接收窗口被做成面积彼此相等，每个光接收窗口都包围着与其相邻的另一个光接收窗口的外周。
在带有作为电源的太阳能电池组的太阳能电池的测量仪中，多个太阳能电池在同一平面上串联连接，各自的光接收窗口被做成面积彼此相等，并且每个光接收窗口都包围与之相邻的另一光接收窗口的外周，借此，即使照射到太阳能电池的光接收窗口的照射光的一部分被操作和握住该便携式测量仪的手或其它握持器件挡住，也可避免只有特定的光接收窗口被偏向一边的遮挡，从而使太阳能电池组的电流I可以有效地产生。
以下参照附图描述本发明的最佳实施例，图中相同的元件标注相同的标号。
图1示出在本发明的一个实施例中使用的太阳能电池组的平面图;
图2示出本发明的一个实施例的外形图;
图3A至图3D示出传统的太阳能电池组配置的方框图;
图4示出传统的游标卡尺的外形图;
图5示出传统的测微计的外形图;
图6A至图6C示出多个太阳能电池串联连接时电压与电流之间关系的曲线图。
下面参照附图详细描述本发明的一个最佳实施例。然而，本发明并不限于这个实施例。
图1示出太阳能电池组8配置的一个例子，其中多个太阳能电池12在同一平面上串联连接。
电池“a”(12a)、电池(b)(12b)、电池“c”(12c)和电池“d”(12d)都是太阳能电池，它们每一个都是由一个单电池构成。电池“a”(12a)与电池“b”(12b)连接，电池“b”(12b)与电池“c”(12c)连接，电池“c”(12c)与电池“d”(12d)连接。这样，作为一个整体，四个太阳能电池12是串联连接的。一个负极端子28与电池“a”(12a)和一个正极端子30与电池“d”(12d)分别连接。此外，标号34是显示部分，用以显示该便携式测量仪10的测量结果。
电池“a”(12a)、电池“b”(12b)、电池“c”(12c)和电池“d”(12d)分别具有光接收窗口14a、14b、14c和14d。电池“d”(12d)的光接收窗口14d形成包围显示部分34的一个环路，电池“c”(12c)的光接收窗口14c包围光接收窗口14d的外周，光接收窗口14b包围光接收窗口14c的外周，以及光接收窗口14a包围光接收窗口14b的外周。光接收窗口14a、14b、14c和14d的面积彼此基本上相等。为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长度不同，设置得越靠外侧的光接收窗口14的横向宽度要比靠内侧的光接收窗口14的横向宽度小。
图2示出本发明的一个实施例，其中图1所示的太阳能电池组8安装在其内部。该实施例中的便携式测量仪是游标卡尺38，它是静电电容型的(例如本申请人申请的日本专利公开第212711/1984号)。
游标卡尺38装有带预定间距电极(图中未画出)的规尺44和可在规尺44上滑动的游标46。游标46上也装有预定间距的电极(图中未示出)，这些电极与规尺44上的电极相对。负载电路32用以驱动这些电极并处理测量信号。太阳能电池组8作为向负载电路32提供电流的电源。显示部分34用以显示测量结果，它设置在太阳能电池组8的中央部位。
标号40是操作电源的开关。标号42是使测量原点置零的置零开关。标号48A是凸块，当用手16等按压凸块48A时游标46就移动。标号48B是阻块，当游标46移动时，阻块48B在规尺44的侧部上转动。
这个实施例的动作将在下文中描述。
当姆指作用在凸块48A和阻块48B上而其它手指沿规尺44放置时，游标卡尺38工作并由手16握着。当照射光接收窗口14的照射光从光接收窗口相对于手16所在的这侧相对的方向上入射时，由图2中斜虚线所示的光遮挡区50在光接收窗口14上形成。为了容易对比，假定这个光遮挡区50是以图4所示的传统实例中的方式相同的方式形成的。
但是，在这个实施例中，从图2可知，该光接收窗口14是围绕其它的光接收窗口14的外周而设置的，因而可以避免只有特定的光接收窗口14被偏向一边地遮挡住。亦即，光接收窗口14的位置越靠外(例如窗口14a)，光接收窗口被遮挡的区域越大。然而光接收窗口14位置越靠外(例如窗口14a)，它的外周也越长，因此靠外侧的光接收窗口14的被遮挡率与靠内侧的光接收窗口14(例如窗口14d)的被遮挡率没有多大差别。由上述事实结合各自的光接收窗口14制成面积彼此基本上相等可知，构成太阳能电池组8的各个电池能够产生基本上相同的电流电平。其结果是，太阳能电池组8的电流I能有效地产生，因此可以做出带有能够有效地产生太阳能电池组8的电流I的太阳能电池的游标卡尺38。
如上所述，游标卡尺38已作为本发明的实施例而被描述。然而，图1所示的太阳能电池组8也可装在图5所示的测微计62上，因此同样可以做出具有能够有效地产生太阳能电池组8的电流I的太阳能电池的测微计62。
此外，用于本发明实施例中的太阳能电池组8(其中多个太阳能电池12在同一平面上串联连接)的配置方式不应仅限于图1所示配置方式的例子，例如，不仅限于将显示器部分34设置在太阳能电池组8的中央部位，也可以将显示部分34设置在太阳能电池12的环路外侧。
权利要求
1.带有作为电源的太阳能电池组的太阳能电池的一种便携式测量仪，其中多个太阳能电池在同一平面上串联连接，其特征在于，它们各自的光接收窗口被制成面积基本上彼此相等，并且每个光接收窗口围绕与之相邻的其它光接收窗口的外周。
2.根据权利要求1所述的便携式测量仪，其特征在于，为使各个光接收窗口面积彼此相等，取决于外周长度，在外侧上的光接收窗口的横向宽度制成比内侧的光接收窗口的横向宽度小。
3.根据权利要求1所述的便推式测量仪，其特征在于，最靠内的光接收窗口被制成为围绕显示测量结果的显示器部分的一个环路。
全文摘要
在带有作为电源的太阳能电池组的太阳能电池的一种便携式测量仪中，多个太阳能电池在同一平面上串联连接，它们各自的光接收窗口被制成面积基本上彼此相等，并且每个光接收窗口围绕与之相邻的其他光接收窗口的外周，因此，即使照射到太阳能电池的光接收窗口的照射光的一部分被操作和握住该便携式测量仪的手或其他握持器件挡住，仍可避免只有特定的光接收窗口被偏向一边地挡住，从而使太阳能电池组的电流可以有效地产生。
文档编号G01B21/00GK1054661SQ91101380
公开日1991年9月18日 申请日期1991年3月2日 优先权日1990年3月2日
发明者佐佐木康二 申请人:株式会社三丰