CN1234881A - 钟表 - Google Patents

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Abstract

在有时刻显示单元的钟表装置中,有配置在构成时刻显示单元的上部或下部或时刻显示单元的一部分上的反射型偏振片14,还有改变反射型偏振片14的易透射轴和易反射轴的比率的光调制功能单元,通过利用反射型偏振片14和光调制功能单元,改变光入射方向的反射强度和透射强度,实现光闸功能,能将有时刻显示单元的钟表装置的一部分或全部遮蔽起来,提高钟表装置的装饰性,改善多功能性。

Description

钟表
技术领域
本发明涉及使用液晶显示面板，用数字显示时·分·秒等时刻信息或日期·星期·月·年等日历信息的钟表，以及用时针、分针、秒针等指针模拟地显示时刻信息的钟表。
背景技术
使用液晶显示面板，用数字显示时·分·秒等时刻信息或日期·星期·月·年等日历信息的钟表，迄今已被大量用于备有石英振荡电路的手表或座钟中。
使用液晶，用数字显示时刻信息或日历信息时，将上偏振片和下偏振片分别配置在液晶单元的上下部，利用施加电场后光学特性发生变化的液晶所具有的性质，进行预定的显示。
另外，开发了在座钟和挂钟中重视装饰性的木偶等定时地进行各种动作的提线木偶钟表，或者与液晶显示装置组合，进行定时或在使用者设定的时刻动物等进行各种动作的钟表，装饰性和多功能性变得重要了。
另外，在现有的机械式钟表中，如果定时地使人形等动作，向观察者开放的幕便进行开闭。因此，成为限定的动作，或由于长期使用而发生劣化等。
另外，为了进行数字显示，有时利用所述的液晶显示面板。
在使用这样的液晶显示面板的钟表中，在一般的通常白色方式下，在白地上用黑色数字显示时刻信息或日历信息。
可是，仅这样在白地上用黑色数字显示时刻信息或日历信息，而没有图案上的变化，缺乏趣味性，使消费者感到厌烦。数字显示式钟表的消费量正下降。因此，要求在图案上有变化的数字显示式的钟表。
另外，还研究了根据使用环境或钟表内部状况，将钟表的时刻显示单元的一部分或全部遮蔽起来的方法，但存在薄型化和可控性不充分的情况。另外，虽然要求能通过钟表的使用者的操作或通过时钟或通信而来自外部的信号，进行将钟表的时刻显示单元遮蔽或打开的控制，或者将时刻显示单元本身的一部分作为光闸进行信息的显示和非显示，但不能克服钟表的图案性的问题。
另外，即使在利用提线木偶等的座钟和挂钟的情况下，现在也是用机械方式，使木偶等定时地动作，将向观察者开放的幕或门打开或关闭。因此，动作是限定的，而且存在长期使用导致的劣化。
本发明就是要解决这样的课题，其第一个目的在于提供一种在图案上有变化的数字式或模拟式、或者数字式和模拟式并用的组合钟表等。另外，第二个目的在于提供一种能根据使用环境、来自使用者的控制信号、或钟表的内部状况，能将时刻显示单元遮闭或打开，改善钟表的图案性、且变化丰富的钟表。
而且第三个目的在于提供一种即使在利用提线木偶等的座钟和挂钟的情况下，也不采用机械方法而根据需要能将显示单元即设置了木偶等的舞台打开或关闭，图案新颖的钟表。
发明的公开
为了达到上述目的，本发明的钟表是有时刻显示单元的钟表，在该时刻显示单元的前侧或后侧的至少一部分配置着反射型偏振片，该反射型偏振片反射具有与易透射轴(透光轴)正交的振动面的线偏振光。
或者，也可以这样配置上述反射型偏振片：它构成时刻显示单元的一部分，并至少占有其显示面的一部分。
在这些钟表中，还可以设置光调制功能单元，用来对入射到该反射型偏振片上的光改变入射到该反射型偏振片的易透射轴和与其正交的易反射轴上的光的入射比例。
该光调制功能单元由于能改变入射到反射型偏振片的易透射轴和与其正交的易反射轴上的光的入射比例，所以成为利用该反射型偏振片改变入射光的反射强度和透射强度的一种装置。
利用上述反射型偏振片和光调制功能单元，能构成有选择地遮蔽入射到时刻显示单元的至少一部分上的光的光闸。
另外，上述光调制功能单元还可以有液晶层、将电压加在该液晶层上的电极、以及第二反射型偏振片、吸收型偏振片或彩色偏振片中的任意一种偏振片。
或者，上述光调制功能单元还可以设计得能使吸收型偏振片、第二反射型偏振片、彩色偏振片、或光栅式偏振片中的任意一种偏振片旋转，以便能改变各自的易透射轴相对于上述反射型偏振片构成的角度。
也可以在上述反射型偏振片上设置开口部分及/或遮光部分。
也可以设置照射辅助光源，用来从观察者一侧或其相反一侧将光照射在上述反射型偏振片上。
另外，还可以相对于构成上述光闸的反射型偏振片和光调制功能单元，在与观察者相反一侧设置形成了能识别的信息的薄膜。
本发明也能应用于备有发电功能元件的钟表。
在此情况下，上述光调制功能单元也可以具有这样的功能：将发电功能元件的至少一部分作为检测其发电量的传感器，根据该传感器的输出信号，改变入射到上述反射型偏振片的易透射轴和与其正交的易反射轴上的光的入射比例。
上述发电功能元件可以是利用温差进行发电的热发电元件；将动能转变为电能的发电元件；或者是将光能转变为电能的发电元件(太阳电池)。
另外，还可以具有检测由使用者操作产生的信号的传感器、检测使用环境的传感器、检测上述时刻显示单元的时刻显示状态的传感器、或检测特定频率的电波信号的传感器等中的任意一个或多个传感器，上述光调制功能单元具有根据该传感器的检测信号改变入射到上述反射型偏振片的易透射轴和与其正交的易反射轴上的光的入射比例的功能。
上述光调制功能单元可以这样构成：从观察者的观察侧开始，依次设置第一偏振片、将液晶层密封在其相对的内表面上分别有电极的两个透明基板之间的液晶单元、以及第二偏振片，该第一偏振片和第二偏振片中的至少一者是反射型偏振片。
本发明还能应用于上述时刻显示单元是用指针显示时·分·秒等时刻信息的模拟式时刻显示单元的钟表、是用数字显示其时刻信息数字式时刻显示单元的钟表、或者是将它们组合起来的钟表中的任意一种。
在备有模拟式时刻显示单元或数字式时刻显示单元的钟表中，在由上述反射型偏振片和光调制功能单元构成的光闸的后侧，备有上述任意一种或两种时刻显示单元，通过将电压加在构成上述光调制功能单元的液晶单元的电极之间，改变液晶层的光学特性，控制时刻显示单元的识别部分和非识别部分的面积，能使上述光闸的非识别部分具有反射特性。
附图的简单说明
图1是表示本发明的第一实施例的手表的平面图。
图2是沿图1中的A-A线的示意剖面图。
图3是说明该第一实施例的手表的光闸功能用的图。
图4是表示本发明的第二实施例的手表的平面图。
图5是沿图4中的B-B线的示意剖面图。
图6是表示本发明的第三实施例的手表装置的平面图。
图7是沿图6中的C-C线的示意剖面图。
图8是表示本发明的第四实施例的手表的平面图。
图9是沿图8中的D-D线的示意剖面图。
图10是表示本发明的第五实施例的手表的平面图。
图11是沿图10中的E-E线的示意剖面图。
图12是表示本发明的第五实施例的手表的中使用的电路结构的框图。
图13是表示本发明的第六实施例的座钟的正视图。
图14是表示本发明的第七实施例的挂钟的正视图。
图15是沿图14中的F-F线的示意剖面图。
图16是表示本发明的第八实施例的挂钟的正视图。
实施发明用的最佳例
以下，参照附图说明实施本发明用的最佳例。
[第一实施例：图1至图3]
图1是表示本发明的第一实施例的手表的平面图，图2是沿图1中的A-A线的示意剖面图。
在钟表外壳1上安装着保护玻璃2和后盖3，时刻显示单元由电路基板4、二次电池5、连接在指针轴8上的时针6和分针7构成，上述电路基板4上有电路和驱动指针轴8用的步进电动机等。另外，时针用和分针用的轴以同心状嵌入指针轴8。
另外，将反射型偏振片配置在时针6和电路基板4之间，作为第一偏振片9。在该反射型偏振片9至后盖3的一侧(内侧)，备有在半透射性的陶瓷基板的表面外周部分附近印刷了表示时刻的“1-12”的字符的字盘10。
在该字盘10的背面一侧配置着场致发光板(EL)，作为辅助光源12。该辅助光源12通过辅助光源用端子13连接在电路基板4上，用后文所述的传感器检测手表的外部环境，必要时自动点亮。
另外，将高透射率的吸收型偏振片作为第二偏振片14，配置在钟表外壳1的保护玻璃2的外周部分上面一侧。该第二偏振片14被重叠在薄型的强化玻璃上，并被固定在偏振片保持环15上。而且，该偏振片保持环15能机械地旋转地镶嵌在钟表外壳1的侧壁上，该手表的使用者能任意地旋转操作。为了容易进行旋转操作，沿偏振片保持环15的全周形成了许多凸部21。
这里，作为第一偏振片9使用的反射型偏振片是具有下述功能的偏振片：使具有平行于易透射轴方向的振动面的线偏振光透过，而反射具有垂直于易透射轴方向的振动面的线偏振光。
另外，作为第二偏振片14使用的吸收型偏振片是具有下述功能的偏振片：使具有平行于易透射轴方向的振动面的线偏振光透过，而吸收具有垂直于易透射轴方向的振动面的线偏振光。
因此，通过旋转第二偏振片14，以便改变该反射型偏振片和吸收型偏振片的易透射轴构成的角度，能对入射到作为第一偏振片9的反射型偏振片上的光，改变入射到其易透射轴和与其正交的易反射轴上的光的比例，能改变第一偏振片9的透射光和反射光的比例，即能改变反射强度和透射强度。
本实施例中使用的反射型偏振片，实际上是使用例如从住友3M公司购买的光学膜DBEF(商品名)。
如果采用该手表，则通过旋转操作嵌合在钟表外壳1中的偏振片保持环15，使第二偏振片14旋转，能使字符盘10与第一偏振片9各自的易透射轴构成的角度从0°(全部透射)变化到90°(全部反射)。
因此，字符盘10上的时刻显示部能将显示区的状态从完全能看见的状态，逐渐地增加反射比率，经过半透射半反射状态，变化到全部反射(看不到字符盘10)的状态。
例如，通过旋转第二偏振片14，能改变手表上的图案，使字符盘10上的X日全反射、X+1半透射、X+2日全透射等。
这里，用图3说明第一偏振片9和第二偏振片14的光闸功能。
通过旋转第二偏振片14，改变第一偏振片9和第二偏振片14的易透射轴构成的角度，从而改变沿易透射轴和沿易反射轴入射到作为第一偏振片9的反射型偏振片上的光的比率。
因此，如图3所示，时刻显示单元的状态如下变化：从第一偏振片9的易透射轴和第二偏振片14的易透射轴正交(相交角为90°)、呈全部反射的状态(a)开始，70°时反射一部分，呈黑度大的状态(b),45°时呈半反射半透射状态(c),30°时反射性下降，呈黑度低的状态(d),20°时呈透射率相当高的状态(e),0°时呈透射率变为最大的状态(f)。
这时，入射到第一偏振片9上的光呈全部反射的状态(a)，变得几乎不能识别字符盘10、时刻字符11、时针6和分针7。即，第二偏振片14的内侧几乎被遮蔽。另外，通过改变第一偏振片9和第二偏振片14易透射轴构成的角度，能降低反射率，增加透射率，在全反射(a)和全透射(f)的情况下，相当于第一偏振片9和第二偏振片14的光闸功能进行的光闸的开闭，另外在其中间状态下，变成半反射半透射状态，即光闸的中间状态。
如上所述，通过第一偏振片9和第二偏振片14的反射性和透射性的控制，配置在第二偏振片14的内侧的时刻显示单元等呈现开·闭或中间状态，将这个现象称为光闸功能。
另外，在该第一实施例中，手表的使用者旋转操作第二偏振片，但即使与分针或时针的旋转连动地旋转该偏振片，或通过操作控制开关，使电动机旋转，光闸功能也充分有效。
另外，在以上的说明中，说明了手表的实施例，但如果改变时刻显示单元的大小或钟表外壳1的形状等，同样能适用于座钟和挂钟。
[第二实施例：图4、图5]
其次，利用图4和图5说明本发明的第二实施例。
本实施例是通过使第一偏振片9、第二偏振片14和液晶单元39相互作用，实现光闸功能的实施例。
利用液晶单元39能电动地改变光闸功能。另外，时刻显示单元使用与光闸功能单元同样的液晶显示面板。因此，手表能薄型化。
图4是表示该第二实施例的手表的平面图，图5是沿其B-B线的示意剖面图。
该实施例中使用的液晶显示面板被用于时刻显示单元和光调制功能单元两部分，所以字符信息增多，且为了充实光闸功能，采用矩阵型的液晶显示面板。
配置在液晶单元39的背面一侧的第一偏振片9采用反射型偏振片，作为与图5所示的液晶单元39一起构成液晶显示面板30的偏振片，配置在液晶单元39的表面一侧的第二偏振片14采用吸收型偏振片。
另外，该矩阵型的液晶显示面板30有光闸功能，如图4所示，在第一显示区31中显示字符信息，在第二显示区32中有光闸功能，能呈将重要信息遮蔽的全部反射状态。
这样，该液晶显示面板30大体上被分割为第一显示区31和第二显示区32两部分，光闸功能起作用时，由于尽量降低消耗功率，所以在图4所示的状态下，不将电压加在第二显示区32上。另外，在该实施例中，由于使用矩阵型的液晶显示面板30，所以能通过液晶显示面板呈现出用字符显示时刻的数字式时刻显示单元或用针显示时刻的模拟式时刻显示单元。
因此，矩阵型的液晶显示面板30上的电极采用宽的呈圆形的配置方法，另外，即使在分成上下两侧的一侧区域中，也能作为模拟式时刻显示单元使用。另外，在遮蔽所显示的一部分的情况下，可以只显示矩阵型的液晶显示面板30的上下两侧中的一侧。
如图5所示，保护玻璃1和后盖3安装在该手表的钟表外壳1上，时刻显示单元由电路基板4、二次电池5、矩阵型的液晶显示面板30、以及将液晶显示面板30连接在电路基板4上的斑纹状橡胶38构成。而且，由矩阵型的液晶显示面板30进行时刻显示。
另外，矩阵型的液晶显示面板30靠近保护玻璃2一侧，由作为第二偏振片14的吸收型偏振片、液晶单元39、以及作为第一偏振片9的反射型偏振片构成。
液晶单元39这样构成：通过密封材料36将分别在相对的内表面上形成了透明电极的第一基板33和第二基板35粘贴起来，将液晶34封入其间隙中。密封材料36中含有导电颗粒，为了矩阵型的液晶显示面板30的显示品质和降低消耗功率，对应于形成该液晶单元39的各象素的电极，设置开关元件。
该开关元件是三端型或两端型的开关元件，通过设置开关元件，能间歇地产生将电压加在液晶34上的信号。
另外，为了对液晶34进行取向处理，将取向膜涂敷在第一基板33和在其内表面上形成的第一电极上、以及第二基板35和在其内表面上形成的第二电极上，进行取向处理，液晶34构成扭曲向列(TN)型的液晶单元，它将液晶34从第一基板33到第二基板35透射过程中扭曲90°。
另外，第一偏振片9采用反射型偏振片，第二偏振片14采用透射型偏振片，将第一偏振片9和第二偏振片14的易透射轴大致互相平行地配置。即，在停止向液晶单元39供电时，液晶显示面板30利用液晶单元39将透过第二偏振片14的线偏振光扭曲90°，入射到第一偏振片9上的光的偏振方向变为与其易透射轴正交的方向，所以利用作为第一偏振片9的反射型偏振片进行全反射，能进行呈金属色调的反射面的显示。
另外，为了将构成液晶显示面板30的密封材料36和加工端等遮蔽起来，将遮蔽片37设置在第二偏振片14上。例如，将彩色偏振片用作遮蔽片37，再在该彩色偏振片上印刷表示时刻的数字，能进行彩色丰富的时刻显示。
另外，为了连接液晶显示面板30和电路基板4，使用由导电颗粒和绝缘体重叠构成的斑纹状橡胶38。在图4中将矩阵型的液晶显示面板30的电极组分割成上下两部分，所以从上下和纵向三个方向将斑纹状橡胶38连接在电路基板4上。
另外，在暗的环境中使用该手表的情况下，所使用的辅助光源12采用场致发光管(EL)，利用辅助光源用端子13与电路基板4连接，谋求手表的薄型化。另外，在辅助光源12和作为第一偏振片9的反射型偏振片之间设有间隙，在不点亮辅助光源12时，进行矩阵型的液晶显示面板30的显示，反射部分和暗显示的两值的反差比变大。
另外，在图4中，在上侧的第一显示区31中显示各种信息，在下侧的第二显示区32中显示由于电能蓄积量下降而停止全部显示后的反射部分的状态。
另外，手表的光闸功能不是将第一显示区31或第二显示区32只分成两部分，而是为了使用矩阵型的液晶显示面板30，通过将控制信号送给液晶显示面板30，各色部分都能成为光闸。
[第三实施例：图6、图7]
其次，利用图6和图7说明本发明的第三实施例。
该第三实施例说明这样的结构：构成液晶显示面板30的两个偏振片都采用反射型偏振片以作为光调制功能单元，另外，设置太阳电池作为发电功能元件。
另外，该实施例是这样一种实施例：根据入射到太阳电池上的入射光量的强弱和电能蓄积量的大小，改变利用反射型偏振片的液晶显示面板的透射率大的透射区和反射率大的反射区的比率，除了这样的光闸功能外，还进行太阳电池发电量的显示和由电能蓄积量的下降产生的危险信号的送出，同时还进行太阳电池发电量的控制。
如图7所示，在钟表外壳1上安装着保护玻璃2和后盖3，时刻显示单元由电路基板4、成为驱动指针轴8的步进电动机等的电源的二次电池5、连接在指针轴8上的时针6和分针7构成。另外，在电路基板4上配置着将光能变换成电能的太阳电池41作为发电元件，用连接端42连接。
该实施例中的液晶显示面板30与上述第二实施例中使用的液晶显示面板30的结构大致相同，但作为第一、第二偏振片9、14，都采用了反射型偏振片。而且，作为该第一偏振片9的反射型偏振片和作为第二偏振片14的反射型偏振片的易透射轴大致互相正交地配置。
另外，将穿过指针轴8用的指针轴孔40设置在该液晶显示面板30的中央部分，还将密封材料36设置在该指针轴孔40的周围来增加强度。
另外，液晶单元39中封入的液晶34采用超扭曲向列(STN)液晶，它从第一基板33到第二基板35从180°扭曲到260°。
而且，为了将构成液晶显示面板30的密封材料36、加工端和指针轴孔40的周围遮蔽起来，将遮蔽片37设置在作为第一偏振片9的反射型偏振片上。
另外，为了连接液晶显示面板30和电路基板4，使用由导电颗粒和绝缘体重叠构成的斑纹状橡胶38。
另外，如图6所示，在液晶显示面板30上有圆形的显示区20，它由以指针轴孔40为中心分割成与时间“12”相同数量的12个区、即第一显示区20a至第十二显示区201构成。该显示区20再分割成各显示区20a-201，能个别地控制第一偏振片9的反射光量和透射光量。
另外，将表示时刻的“1”至“12”的时刻字符11印刷在第二偏振片14上。
如果采用该第三实施例的手表，由于电能蓄积量低，为了增大入射到太阳电池41上的光的入射量，使改变液晶显示面板30的反射区和透射区的比率的光闸功能工作，增大透射区的比率。为此，使液晶显示面板30的光闸从第一显示区20a至第十二显示区201进行开闭。另外由于提高加在液晶单元39上的电压小的透射率，所以能减小液晶显示面板30的消耗功率，而且能增大液晶显示面板30的透射率，在使用太阳电池41作为发电功能元件的情况下，液晶显示面板30的光闸功能非常有效。
另外，通过在太阳电池41的表面上形成干涉膜，在液晶显示面板30的透射率变大的状态下，利用来自太阳电池41的反射，在各显示区中能将各种颜色显示成红色。
另外，通过将第一偏振片9和彩色滤光片或彩色偏振片组合起来，能进行彩色显示。而且，利用图6所示的显示区20的各显示区，通过改变彩色滤光片的颜色，与液晶显示面板30的光闸功能并用，还能显示太阳电池41的发电量或电能蓄积量。
由以上的说明可知，由于手表的特殊性，将反射型偏振片用于手表的液晶显示面板30中非常有效。另外，通过根据发电功能元件的发电量或电能蓄积量，控制使用反射型偏振片的液晶显示面板30的反射率和透射率，不降低手表的装饰性，就能进行发电量或电能蓄积量的显示，能对具有发电功能元件的手表的应用范围做出贡献。
特别是在该发电功能元件是太阳电池的情况下，通过改变入射到太阳电池的光的强度，能使电能蓄积量平均化。另外，通过选择液晶显示面板的方式，能提高装饰性、进行电能蓄积量或发电量的显示、降低液晶显示面板的驱动功率、以及调整入射到太阳电池的光的强度。
另外，在采用太阳电池作为发电功能元件、使用有反射型偏振片的液晶显示面板的情况下，一般来说太阳电池是不透明的，为了发电需要光的入射，所以利用有反射型偏振片的液晶显示面板的透射部分，使光入射到太阳电池上，同时有必要尽量避免从保护玻璃2到太阳电池41把光遮住。
因此，在该实施例中，在暗环境使用手表的情况下，采用了下述方法：将使用的辅助光源配置在有反射型偏振片的液晶显示面板30和电路基板4之间的太阳电池41的周边，利用太阳电池41的反射特性和第一偏振片9的反射特性，使辅助光源的光从有反射型偏振片的液晶显示面板30的透射部分出射到观察者一侧。将作为第一偏振片9的反射型偏振片配置在面向太阳电池41的一侧，由于能利用反射型偏振片的反射特性，所以有效。
另外，在该实施例中，虽然说明了应用于手表的方法，但如果改变显示单元的大小或钟表外壳1的形状等，也同样能将该实施例应用于座钟或挂钟。
[第四实施例：图8、图9]
其次，利用图8、图9说明本发明的第四实施例。
该第四实施例是关于将液晶显示面板30配置在比时刻显示单元更靠近保护玻璃一侧的结构。
图8是表示该第四实施例的手表的平面图，图9是沿图8中的D-D线的示意剖面图。
如图9所示，将保护玻璃2和后盖3安装在该手表的钟表外壳1上。而且，靠近保护玻璃2一侧，配置作为第二偏振片14的高透射率的吸收型偏振片、液晶单元39、以及作为第一偏振片9的反射型偏振片，作为液晶显示面板30。
液晶单元39与图5所示的第一实施例中使用的液晶单元的结构相同。由于需要将该液晶显示面板30保持在时针6或分针7的上方，所以利用固定在钟表外壳1上的上压环44和下压环46、以及环状的橡胶衬垫45，将液晶显示面板30从上下保持固定在钟表外壳1上。
另外，利用连接器47进行电路基板4和液晶显示面板30的连接。利用连接器47将预定的驱动信号加在液晶显示面板30上。
如图8所示，将进行日历显示的字符显示单元43设置在时刻显示单元上，另外，在不加电压时，液晶显示面板30呈透明状态。
在将液晶显示面板30配置在保护玻璃2一侧的情况下，如果使用反射型偏振片作为第二偏振片14，则反射率高，其内侧的时刻显示单元的识别性低，所以最好将吸收型偏振片用于第二偏振片14。另外，为了提高手表的装饰性，提高液晶显示面板30的透射率和无色性是重要的，这一点是清楚的。因此，在该实施例中，第二偏振片14采用高透射率的吸收型偏振片，同时重视了可见区的无色性。
另外，液晶单元39内的液晶34使用从第一基板33到第二基板35扭曲约90°的扭曲向列(TN)型的液晶。
而且，作为第二偏振片14的吸收型偏振片和作为第一偏振片9的反射型偏振片的易透射轴大致互相正交地配置，不加电压时透明度增加。
另外，在液晶显示面板30的内侧设置着驱动指针轴8用的电路基板4、二次电池5、以及由连接在指针轴8上的时针6和分针7构成的时刻显示单元。另外，在电路基板4上配置着将光能变换成电能的太阳电池41作为发电元件。另外，为了遮蔽太阳电池41的表面，将白色的字符盘10配置在时针6及分针7和太阳电池41之间。该字符盘10也采用具有高透射率的陶瓷制成。
这样，该实施例的手表由于将液晶显示面板30配置在时针6及分针7上方的保护玻璃2一侧进行显示，所以信息的识别性非常好。另外，通过由于电池蓄积的能量下降而停止显示，减少电池蓄积能量的下降，并提高液晶显示面板30的透射率，能提高太阳电池41的发电效率，能防止石英振荡或时针6或分针7的停止。
另外，在图8所示的手表中，也能对液晶显示面板30全面进行光闸的开闭。图8示出了表示字符显示的状态，但在该实施例中，由于第一偏振片9和第二偏振片14配置在时刻显示单元的保护玻璃2一侧，所以能利用该光闸功能将时刻显示单元完全遮蔽。
在出现电能蓄积量枯竭或时刻滞后的情况下，利用该光闸功能，能遮蔽时刻显示单元，同时从液晶显示面板30反射入射光，将时刻显示的异常情况通知使用者。另外，能将液晶显示面板30的显示呈现在金属色调的反射板上。因此，能将手表的液晶显示面板30作为镜子使用。
另外，即使在应用于座钟的情况下，将钟表的液晶显示面板30设置在观察者使用的高度，就能作为镜子使用。
另外，虽然利用太阳电池41作为发电功能元件，但再利用该实施例的光闸功能的情况下，即使是使用将转子的旋转运动的动能变换成电能的机械式的发电装置或将温差变换成电能的发电功能元件，也能根据发电功能元件的发电状况，控制反射比率或透射比率。
例如，在出现了时刻显示误差时、或电能蓄积量枯竭后重新开始发电时由于重新启动时刻显示单元而出现时刻误差时，利用将反射型偏振片用作液晶显示面板30而产生的光闸功能，能提高装饰性，还能向使用者显示重新调整时刻的必要性。
[第五实施例：图10至图12]
其次，用图10至图12说明本发明的第五实施例。
该实施例是通过第一、第二偏振片9、14和液晶单元39的相互作用，执行光闸功能的实施例。通过利用液晶单元39，能电动地改变光闸功能。
另外，时刻显示单元与光闸功能单元利用同一个液晶显示面板。因此，手表能薄型化。另外，还将检测外部信号的收发信号天线53设置在该手表上。
图10是表示该第五实施例的手表的平面图，图11是沿其E-E线的示意剖面图。图12是表示设置在该手表上的电路结构的框图。
该第五实施例中使用的液晶显示面板30被用于时刻显示单元和光调制功能单元两者中，所以字符信息增多，且为了充实光闸功能，采用矩阵型的液晶显示面板30。与液晶单元39一起构成液晶显示面板30的偏振片中，第一偏振片9采用反射型偏振片，第二偏振片14采用吸收型偏振片。
另外，矩阵型的液晶显示面板30有光闸功能，如图10所示，液晶显示面板30的全部显示区能进行详细的显示，但为了方便，假定第一显示区22能利用光闸功能立刻变成反射特性呈金属色调的显示。另外，利用收发信号天线53接收外部信号，由图12所示的接收电路64进行信号处理，控制液晶显示面板驱动电路62，确定液晶显示面板30的显示状态。
如图11所示，保护玻璃2和后盖3安装在该手表的钟表外壳1上，时刻显示单元由电路基板4、二次电池5、矩阵型的液晶显示面板30、以及连接液晶显示面板30和电路基板4的斑纹状橡胶38构成。而且，由矩阵型的液晶显示面板30进行时刻显示。
另外，矩阵型的液晶显示面板30靠近保护玻璃2一侧，由作为第二偏振片14的吸收型偏振片、液晶单元39、以及作为第一偏振片9的反射型偏振片构成。液晶单元39与图5所示的第一实施例中使用的液晶单元的结构相同。液晶单元39中封入的液晶34采用扭曲向列(TN)型的液晶，它从第一基板33到第二基板35扭曲90°。
另外，第一偏振片9和第二偏振片14的易透射轴大致平行地配置。因此，在停止向液晶单元39供电的情况下，透过第二偏振片14后在液晶单元39中扭曲了90°的线偏振光由于具有沿与第一偏振片9的易透射轴正交方向的振动面，几乎被全反射，所以液晶显示面板30能进行金属色调的反射特性的显示。
另外，为了将构成液晶显示面板30的密封材料36和加工端等遮蔽起来，将遮蔽片37设置在第二偏振片14上。而且，将彩色偏振片用作遮蔽片37，再在该彩色偏振片上记载表示时刻的数字，能进行色彩丰富的时刻显示。
另外，为了连接液晶显示面板30和电路基板4，使用由导电颗粒和绝缘体重叠构成的斑纹状橡胶38。另外，在暗的环境中使用手表的情况下，所使用的辅助光源12采用场致发光管(EL)，用辅助光源用端子1 3与电路基板4连接，谋求手表的薄型化。
另外，将有机蓄光材料涂敷在作为辅助光源12的EL与液晶单元39相对的面上。因此，如果该手表所在的环境变暗，则首先有机蓄光材料发光，然后根据需要点亮辅助光源12。
另外，在该实施例中，辅助光源12和液晶显示面板30的光闸功能利用外部信号连动，能改变光闸功能和字符显示，所以具有特别新的手表的使用者所要求的功能。
另外，该手表的光闸功能是在图10所示的第一显示区22内的第二显示区54、55中进行沿横向慢慢移动的屏方式的光闸显示。另外，该手表中还有改变显示方式用的方式开关51、进行辅助光源的开·关和发信的通·断的开关52、以及旋转进行时刻调整、以推拉方式进行光闸功能的控制的控制开关50。
其次，用图12所示的框图，说明该手表中设置的电路。电流从电池5供给各电路块，基准脉冲发生装置(OSC)60和时间信号发生装置61开始工作。另外，发送电路63和接收电路64利用基准脉冲发生装置(OSC)60发生的基准脉冲信号工作。另外，通过操作图10所示的控制开关50，使发送电路63工作将信号供给收发信号天线53，将信号发送到外部。
另外，从收发信号天线53取入来自外部的信号，由接收电路64进行检波，将控制信号输出给液晶显示面板驱动电路62，控制液晶显示面板30的光闸功能。
例如，象无线传呼手表那样，由接收电路64检测特定频率的电波信号，也能根据该检测信号控制液晶显示面板30的光闸功能。
在该实施例中，如图10所示，手表中央部分的显示单元54、55根据外部的信号、以上卷方式(屏方式)显示光闸，来自发送者的信息利用光闸间歇地开·闭进行传递。例如，图中示出了间歇地显示的状态：开始时为A、接着为M相当于光闸54的开口部分，作为信息在AM10:00会合的<AM>部分。
可以将薄膜设置在该显示单元54、55上，该薄膜用来对于构成光闸的第一偏振片(反射型偏振片)9和作为光调制功能单元的液晶单元39与观察者相对的一侧(背面一侧)形成能识别的信息(相片、字符、图形、画等)。因此，该薄膜上的信息通过液晶单元39的控制，在光闸关闭时看不见，在光闸打开时能看见。
在以上说明的手表中，说明了将形成了能识别的信息的薄膜、彩色滤光片、发电功能元件、辅助光源等设置在液晶显示面板30的内侧，但光闸功能在开闭时，还能在光闸的开口部分呈现出模拟式时刻显示单元的齿轮组的机械工作单元，对于提高手表的图案性是重要的。另外，通过使光闸的开闭部分随时间一起移动，能提高手表的图案质量。
在该实施例中，说明了应用于手表的技术问题，但通过适当地改变显示单元的大小或钟表外壳1的形状等，也同样能应用于座钟或挂钟。
[第六实施例：图13]
以下说明将本发明应用于座钟或挂钟的实施例。首先，将本发明的第六实施例的座钟示于图13。
该座钟相当于将图1及图2所示的本发明的第一实施例的手表的时刻显示单元扩大，将其钟表外壳1形成为圆筒状，并装入木制、石制、金属制或树脂制的座钟的外壳100中而成的。
因此，在图13中，与图1及图2对应的部分，标以相同的符号，其说明从略。钟表内部的模拟显示机构、以及第一、第二偏振片的配置方法或种类等也与第一实施例相同，通过旋转操作偏振片保持环15，能使时刻显示单元的显示全面呈反射镜状，或者透明而能容易地看到时针6和分针7的时刻信息。
[第七实施例：图14、图15]
其次，用图14及图15说明本发明的第七实施例。
该实施例是本发明应用于挂钟的例子，其时刻显示单元的结构与用图8及图9说明的第三实施例的手表相同。
将备有提线木偶16、17、18(5个)的提线木偶单元19设置在其时刻显示单元的下侧。通过偏振片和液晶单元的相互作用，执行提线木偶单元19的光闸功能。
图14是该挂钟的正视图，图15是沿图14中的F-F线的示意剖面图。
该挂钟将钟表单元的外壳1和提线木偶单元19的外壳101镶嵌在木制的等钟表外壳200中。
如图15所示，保护玻璃102和后盖103被安装在外壳101上而将提线木偶单元19密封起来。
5个提线木偶16、17、18及其工作机构(图中未示出)设置在其内部，能防止灰尘等进入内部，防止弄脏提线木偶16、17、18。
而且，将液晶显示面板130配置在保护玻璃102和提线木偶16、17、18之间，该液晶显示面板130从保护玻璃102一侧开始由以下部分构成：作为第二偏振片114的高透射率的吸收型偏振片、液晶单元139、以及作为第一偏振片109的反射型偏振片。
液晶单元139这样构成：通过密封材料36将分别在相对的内表面上形成了透明电极的第一基板133和第二基板135粘贴起来，将液晶34封入其间隙中，是一种扭曲角为90°的扭曲向列型液晶单元。
作为第一偏振片109的反射型偏振片使用从住友3M公司购买的光学膜DBEF(商品名)。
该第一偏振片(反射型偏振片)109和第二偏振片(吸收型偏振片)114的易透射轴大致互相平行地配置。
另外，在提线木偶16、17、18和后盖103之间设置着：该挂钟的使用环境呈暗状态时照亮提线木偶16、17、18用的辅助光源112；以及驱动控制液晶显示面板130及提线木偶16、17、18的工作机构用的电路基板104。
辅助光源112重视色彩性和多色性，采用了平面式地排列红、蓝、绿色的发光二极管(LED)的阵列。用斑马状橡胶138连接液晶显示面板130和电路基板104。
为了提高提线木偶16、17、18的演出效果，将遮蔽片137设置在液晶显示面板130朝向观察者的一侧。使遮蔽片137呈深紫色或金黄色等，能提高提线木偶16、17、18的高级感。
该第七实施例中使用的液晶显示面板130，由于具有遮蔽提线木偶单元19内的提线木偶16、17、18各木偶(5个)的光闸功能，而分成5部分。其各部分能利用来自电路基板104的信号，个别地进行电动控制。例如，在图14中也可以只遮蔽右侧的提线木偶16、17、18。另外也可以随着时间的推移使遮蔽部分从右侧向左侧(或从左侧向右侧)的木偶简单地移动。
在该实施例中，利用作为第一偏振片109的反射型偏振片，而具有呈金属光泽的光闸功能。
这样，在该实施例中，能在提线木偶单元19内的提线木偶16、17、18朝向观察者的一侧，设置由液晶显示面板130形成的具有金属色调的反射特性和透射特性的电子式的光闸。由于是电子式的光闸，所以不仅能使提线木偶16、17、18的动作一致，简单地改变光闸的遮蔽部和透射部，而且能进行辅助光源12的发光颜色的控制及与时间一致地控制光闸的开闭，能使提线木偶16、17、18的演出变化。
[第八实施例：图16]
其次，图16是表示本发明的第八实施例的挂钟的正视图。
该挂钟与图8及图9所示的第三实施例相同，将下侧的偏振片为反射型偏振片的液晶显示面板30配置在由时针6、分针7和字符盘10构成的模拟显示式的时刻显示单元和保护玻璃之间，将该钟表装置镶嵌在钟表外壳300中。
将在时刻显示单元上进行目录等数字显示的字符显示单元43设置在该液晶显示面板30上。
将收发信号用的天线53设置在钟表外壳300表面的一部分上，利用图12所示的电路，检测来自外部的特定频率的信号，根据该检测信号，控制液晶显示面板30，能任意地改变其时刻显示面的反射或透射状态。
工业上利用的可能性
如上所述，如果采用本发明，则由于将反射型偏振片配置在钟表的时刻显示单元的前侧或后侧、或时刻显示单元的至少一部分上，所以能利用变化极快的金属色调的反射特性和透射特性进行显示，能朝向改善钟表的图案质量和新的设计方向发展。
另外，能使钟表的时刻显示单元具有能进行电动控制的光闸功能。能对液晶显示面板上显示的一部分或全部进行光闸的开闭，通过利用该液晶显示面板上的电极图形或矩阵型液晶显示面板，能发展成扇形、同心圆形、闪光型的光闸功能和设计的自由化，能改善钟表的显示图象。
另外，在为了提高挂钟的装饰性和附加价值而设置的提线木偶朝向观察者的一侧设置光闸，将利用反射型偏振片的液晶显示面板应用于上述光闸，能对钟表的高附加值化做出贡献。
另外，在备有发电功能元件的手表中，采用有反射型偏振片的光调制功能单元，充实光闸功能，能进行发电功能元件的发电状况的显示、电能蓄积量的状况的显示、以及由于电能蓄积量枯竭致使手表停止后与光闸功能连动进行的处理。特别是在靠近时刻显示单元将光调制功能单元配置在保护玻璃一侧的情况下，能防止由于光闸全面关闭造成的误识别。
另外，通过将彩色滤光片、彩色薄膜、彩色偏振片等设置在反射型偏振片的一部分上或后盖一侧，能构成色彩丰富的光闸。

Claims (30)

1．一种有时刻显示单元的钟表，其特征在于：在该时刻显示单元的前侧或后侧的至少一部分上配置有反射型偏振片，该反射型偏振片反射具有与易透射轴正交的振动面的线偏振光。
2．一种有时刻显示单元的钟表，其特征在于：配置有构成该时刻显示单元的一部分并至少占有其显示面的一部分的反射型偏振片，该反射型偏振片反射具有与易透射轴正交的振动面的线偏振光。
3．一种有时刻显示单元的钟表，其特征在于：
在该时刻显示单元的前侧或后侧的至少一部分或构成该时刻显示单元的一部分上配置有反射型偏振片，该反射型偏振片反射具有与易透射轴正交的振动面的线偏振光；而且
设置有光调制功能单元，对于入射到该反射型偏振片上的光，该单元改变入射到该反射型偏振片的易透射轴和与其正交的易反射轴上的光的入射比例。
4．根据权利要求3所述的钟表，其特征在于：
通过改变入射到反射型偏振片的易透射轴和与其正交的易反射轴上的光的入射比例，上述光调制功能单元成为利用该反射型偏振片改变入射光的反射强度和透射强度的一种装置。
5．根据权利要求4所述的钟表，其特征在于：
利用上述反射型偏振片和光调制功能单元，构成有选择地遮蔽入射到时刻显示单元的至少一部分上的光的光闸。
6．根据权利要求5所述的钟表，其特征在于：
上述时刻显示单元是用指针显示时·分·秒等时刻信息的模拟式时刻显示单元。
7．根据权利要求5所述的钟表，其特征在于：
上述时刻显示单元是用数字显示时·分·秒等时刻信息的数字式时刻显示单元。
8．根据权利要求5所述的钟表，其特征在于：
上述时刻显示单元由以下两个单元，即用指针显示时·分·秒等时刻信息的模拟式时刻显示单元以及用数字显示时·分·秒等时刻信息的数字式时刻显示单元构成。
9．根据权利要求3所述的钟表，其特征在于：
上述光调制功能单元具有液晶层、将电压加在该液晶层上的电极、以及第二反射型偏振片、吸收型偏振片或彩色偏振片中的任意一种偏振片。
10．根据权利要求3所述的钟表，其特征在于：
上述光调制功能单元设计成能使吸收型偏振片、第二反射型偏振片、彩色偏振片、或光栅式偏振片中的任意一种偏振片旋转，以便能改变各自的易透射轴相对于上述反射型偏振片构成的角度。
11．根据权利要求3所述的钟表，其特征在于：
在上述反射型偏振片上有开口部分。
12．根据权利要求3所述的钟表，其特征在于：
在上述反射型偏振片上有遮光部分。
13．根据权利要求3所述的钟表，其特征在于：
设置有从观察者一侧或其相反一侧将光照射在上述反射型偏振片上的辅助光源。
14．根据权利要求5所述的钟表，其特征在于：
相对于构成上述光闸的反射型偏振片和光调制功能单元，在与观察者侧相反的一侧设置形成能识别的信息的薄膜。
15．根据权利要求3所述的钟表，其特征在于：
具有发电功能元件。
16．根据权利要求15所述的钟表，其特征在于：
上述光调制功能单元具有这样的功能：将发电功能元件的至少一部分作为检测其发电量的传感器，根据该传感器的输出信号，改变入射到上述反射型偏振片的易透射轴和与其正交的易反射轴上的光的入射比例。
17．根据权利要求16所述的钟表，其特征在于：
上述发电功能元件是利用温差进行发电的热发电元件。
18．根据权利要求16所述的钟表，其特征在于：
上述发电功能元件是将动能转变为电能的发电元件。
19．根据权利要求16所述的钟表，其特征在于：
上述发电功能元件是将光能转变为电能的发电元件。
20．根据权利要求15所述的钟表，其特征在于：
具有检测由使用者操作产生的信号的传感器，且
上述光调制功能单元具有根据该传感器的检测信号，改变入射到上述反射型偏振片的易透射轴和与其正交的易反射轴上的光的入射比例的功能。
21．根据权利要求15所述的钟表，其特征在于：
具有检测使用环境的传感器，且
上述光调制功能单元具有根据该传感器的检测信号，改变入射到上述反射型偏振片的易透射轴和与其正交的易反射轴上的光的入射比例的功能。
22．根据权利要求15所述的钟表，其特征在于：
具有检测上述时刻显示单元的时刻显示状态的传感器，
上述光调制功能单元具有根据该传感器的检测信号，改变入射到上述反射型偏振片的易透射轴和与其正交的易反射轴上的光的入射比例的功能。
23．根据权利要求15所述的钟表，其特征在于：
具有检测特定频率的电波信号的传感器，
上述光调制功能单元具有根据该传感器的检测信号，改变入射到上述反射型偏振片的易透射轴和与其正交的易反射轴上的光的入射比例的功能。
24．根据权利要求5所述的钟表，其特征在于：
上述光调制功能单元从观察者的观察侧开始，依次设置有第一偏振片、将液晶层密封在其相对的内表面上分别有电极的两个透明基板之间的液晶单元、以及第二偏振片，该第一偏振片和第二偏振片中的至少一者是反射型偏振片。
25．根据权利要求24所述的钟表，其特征在于：
在由上述反射型偏振片和上述光调制功能单元构成的光闸的后侧，备有用指针显示时刻信息的模拟式时刻显示单元，并且
通过将电压加在构成上述光调制功能单元的液晶单元的电极之间，改变上述液晶层的光学特性，控制上述时刻显示单元的识别部分和非识别部分的面积，上述光闸的非识别部分具有反射特性。
26．根据权利要求24所述的钟表，其特征在于：
在由上述反射型偏振片和上述光调制功能单元构成的光闸的后侧，备有用字符显示时刻信息的数字式时刻显示单元，并且
通过将电压加在上述液晶单元的电极之间，改变上述液晶层的光学特性，控制上述时刻显示单元的识别部分和非识别部分的面积，上述光闸的非识别部分具有反射特性。
27．根据权利要求24所述的钟表，其特征在于：
在由上述反射型偏振片和上述光调制功能单元构成的光闸的后侧，备有用指针显示时刻信息的模拟式时刻显示单元以及用字符显示时刻信息的数字式时刻显示单元，并且
通过将电压加在上述液晶单元的电极之间，改变上述液晶层的光学特性，控制上述两个时刻显示单元的识别部分和非识别部分的面积，上述光闸的非识别部分具有反射特性。
28．根据权利要求25所述的钟表，其特征在于：
在由上述反射型偏振片和上述光调制功能单元构成的光闸上，设有使上述模拟式时刻显示单元的指针轴穿过的开口部分。
29．根据权利要求28所述的钟表，其特征在于：
在上述模拟式时刻显示单元和上述光闸之间，设有至少遮蔽上述开口部分周围的遮蔽构件。
30．根据权利要求3所述的钟表，其特征在于：
在上述反射型偏振片的外周部分，至少在其一侧的面上有遮蔽构件。
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