JP2001264465A - Clock - Google Patents

Clock

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JP2001264465A
JP2001264465A JP2000069834A JP2000069834A JP2001264465A JP 2001264465 A JP2001264465 A JP 2001264465A JP 2000069834 A JP2000069834 A JP 2000069834A JP 2000069834 A JP2000069834 A JP 2000069834A JP 2001264465 A JP2001264465 A JP 2001264465A
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JP
Japan
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laser light
light
clock
hand
laser
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000069834A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Fujii
浩司 藤井
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Citizen Watch Co Ltd
Original Assignee
Citizen Watch Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Citizen Watch Co Ltd filed Critical Citizen Watch Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a structure of a clock displaying a time of the clock by means of a laser beam and exhibiting effect in reduction of the size and power consumption. SOLUTION: This clock is provided with a laser beam source 1, a light condensing lens 5 forming laser beams into parallel beams, and a plurality of light transmitting means for deflecting the laser beam. At least one of the light transmitting means is arranged on an hour hand shaft 20, a minute hand shaft 30, and a second hand shaft 40 linked to a clock module 3 detecting a time, while the light transmitting means on the hour hand shaft, the minute hand shaft, and the second hand shaft and a dial plate 2a are arranged on the same plane and provided with a micromirror for scanning the laser beam two-dimensionally, a clock module detecting a time and a display driving circuit. The laser beam deflected by means of the micromirror irradiates the outside of the clock for indicating a time. Multiple diffraction gratings are arranged for diffracting the laser beam and displaying a desired pattern, and the laser beam is radiated to the outside of the clock via the diffraction gratings for displaying a time.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、腕時計、置き時
計、掛け時計等に関し、特にレーザー光線を用いて時刻
を表示させるための新規な構成の時計を提供することを
目的とする。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wristwatch, a table clock, a wall clock and the like, and more particularly to an object of the present invention is to provide a timepiece having a novel structure for displaying time using a laser beam.

【0002】[0002]

【従来の技術】レーザー光を指針として利用した時計の
例としては、特開昭56−154688号公報に開示さ
れている。本報ではレーザー光を用いた光ビームを時
針、分針および秒針として機能させるため、時分秒針用
の反射鏡を設け、この反射鏡にレーザービームを投射さ
せ文字盤面に斜方から照射することによって時計として
機能させる構成が記載されている。
2. Description of the Related Art An example of a timepiece using a laser beam as a pointer is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-154688. In this report, a reflecting mirror for the hour, minute and second hands is provided to make the light beam using laser light function as the hour hand, minute hand and second hand, and the laser beam is projected on this reflecting mirror to irradiate the dial face obliquely. A configuration to function as a clock is described.

【0003】ところがこの構成では斜方から文字板にレ
ーザー光を照射させミラーの角度によって時針、分針、
秒針の長さを決めるため特に光路の短い小型のクロック
等においてはその角度の差がわずかであり制御が困難で
あった。またミラーの位置関係によっては斜方に光を照
射するため光ビームと他のミラーが干渉してしまうこと
があり光が照射できない方向、すなわち時間帯ができて
しまうという問題が生じることがわかった。
However, in this configuration, the dial is irradiated with laser light from an oblique direction and the hour hand, minute hand,
In order to determine the length of the second hand, especially in a small clock having a short optical path or the like, the difference in the angle is small and control is difficult. Also, depending on the positional relationship of the mirrors, light is emitted obliquely, so that the light beam and other mirrors may interfere with each other, and there is a problem that the light cannot be emitted, that is, a time zone is created. .

【0004】また特開昭57−29990号公報には時
計の針の少なくとも一つをレーザー光の針として機能さ
せた構成が提案されている。ところが本例ではレーザー
発振部すなわちレーザー半導体自体が文字板の中心に位
置することが記載されているが、回転し続けるレーザー
発振体への電力の供給をどのように行うかについては記
載されていない。
Japanese Patent Laid-Open Publication No. 57-29990 proposes a configuration in which at least one of the hands of a timepiece functions as a hand of a laser beam. However, in this example, it is described that the laser oscillation part, that is, the laser semiconductor itself is located at the center of the dial, but it does not describe how to supply power to the laser oscillator that continues to rotate. .

【0005】また従来からレーザー光をポリゴンミラー
やガルバノミラーを用いて光を走査させて文字や絵を描
いたりレーザー刻印させることがなされている。ところ
がガルバノミラーやポリゴンミラーは駆動方法から考え
ると小型化には限界があり、現状最小のサイズのもので
も数cmのサイズである。特に文字や光を操作させて描
く場合は2軸必要になるため厚みが数cmから数mm程
度の置き時計、あるいは腕時計のサイズではこれらの機
器を時計内部に納めるのは構成上困難である。
[0005] Conventionally, a laser beam has been scanned with a polygon mirror or a galvanometer mirror to draw characters or pictures or to be laser-engraved. However, considering the driving method, there is a limit to miniaturization of the galvanometer mirror and the polygon mirror, and the size of the current minimum size is several cm. In particular, when drawing by manipulating characters or light, two axes are required, so that it is difficult to store these devices inside the timepiece in the case of a clock or a watch having a thickness of several cm to several mm.

【0006】実開昭64−42495号公報にはポリゴ
ンミラーを駆動させてレーザー光を液晶表示パネル上に
照射させてその熱によって液晶表示をさせることが開示
されている。ところがこの構成が上記のような理由で実
現不可能であることは明白である。
Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 64-42495 discloses that a polygon mirror is driven to irradiate a laser beam onto a liquid crystal display panel, and a liquid crystal display is performed by the heat. However, it is clear that this configuration is not feasible for the reasons described above.

【0007】また時計の電力源はビルの壁に設置する程
度の大型のクロックを除いて通常の家庭用あるいはオフ
ィス用のクロックあるいは腕時計においては電池駆動が
主流である。ところが従来のポリゴンミラーあるいはガ
ルバノミラーを用いる構成ではその駆動電流は小型のも
のであっても数Wから数十Wレベルであり電池駆動では
電池寿命の点からも適用不可能であり、ACアダプター
を用いた電力供給が必要であった。
[0007] The power source of a clock is battery-driven in a normal home or office clock or wristwatch, except for a large clock which is installed on the wall of a building. However, in the conventional configuration using a polygon mirror or a galvanometer mirror, the driving current is in the range of several W to several tens of W even if the driving current is small. The power supply used was required.

【0008】したがって上記のような理由により、従来
このような半導体レーザーとガルバノミラー等の従来の
走査ミラー系との組み合せで時計の時刻表示手段は実現
不可能であった。
Therefore, for the reasons described above, it has not been possible to realize a time display means of a timepiece by combining such a semiconductor laser with a conventional scanning mirror system such as a galvanometer mirror.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的
は、レーザー光線を用いて時計の時刻表示を行うための
構成であり、特に従来達成できなかった小型化、低消費
電力化を実現するための構成を提供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a time display of a timepiece using a laser beam, and in particular, to realize downsizing and low power consumption which could not be achieved conventionally. The configuration is provided.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明では以下に示す構成を採用する。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention employs the following configuration.

【0011】すなわち、本発明の時計は、レーザー光源
と、レーザー光を平行光とするための集光レンズと、前
記レーザー光を偏向するための複数の光伝達手段を有し
ており、前記光伝達手段のうち少なくとも一つが時刻を
検知する時計モジュールに連動された時針軸、分針軸お
よび秒針軸上に設置され、かつ前記時針軸、分針軸およ
び秒針軸上の光伝達手段と文字板とが同一面上に配置さ
れていることを特徴とする。
That is, the timepiece of the present invention has a laser light source, a condenser lens for converting the laser light into parallel light, and a plurality of light transmitting means for deflecting the laser light. At least one of the transmission means is mounted on an hour hand axis, a minute hand axis and a second hand axis interlocked with a clock module for detecting time, and the hour hand axis, the minute hand axis and the light transmission means on the second hand axis and the dial are provided. It is characterized by being arranged on the same plane.

【0012】また、本発明の時計は、レーザー光源と、
レーザー光を平行光とするための集光レンズと、レーザ
ー光を2次元に走査するためのマイクロミラーと、時刻
を検知する時計モジュールと表示駆動回路を有してお
り、前記表示駆動回路は前記マイクロミラーを走査さ
せ、この走査と同期をとって時計モジュールからの時刻
情報を表示させるために半導体レーザーを点滅させるこ
とにより、前記マイクロミラーで偏向したレーザー光が
時計の外部に照射し時刻を表示させることを特徴とす
る。
A timepiece according to the present invention comprises a laser light source,
A condenser lens for converting the laser light into parallel light, a micromirror for scanning the laser light two-dimensionally, a clock module for detecting time, and a display driving circuit, wherein the display driving circuit is By scanning the micromirror and flashing the semiconductor laser in order to display the time information from the clock module in synchronization with the scanning, the laser light deflected by the micromirror irradiates the outside of the watch to display the time. It is characterized by making it.

【0013】また、本発明の時計は、レーザー光源とレ
ーザー光を平行光とするための集光レンズと、前記レー
ザー光を偏向あるいは分岐するための複数の光伝達手段
と前記レーザー光を回折して所望のパターンを表示させ
るための多数の回折格子を有しており、前記回折格子は
時針板、分針板および秒針板上に放射上に設置され、上
記時針板、分針板および秒針板は時刻を検知する時計モ
ジュールに連動された時針軸、分針軸および秒針軸上に
設置されていて、前記レーザー光が前記回折格子を経て
時計の外部に照射し時刻を表示させることを特徴とす
る。
A timepiece according to the present invention comprises a laser light source and a condenser lens for converting the laser light into parallel light, a plurality of light transmitting means for deflecting or splitting the laser light, and diffracting the laser light. A plurality of diffraction gratings for displaying a desired pattern, and the diffraction gratings are provided on the hour hand plate, minute hand plate and second hand plate, and are radiated on the hour hand plate, minute hand plate and second hand plate. It is installed on an hour hand axis, a minute hand axis and a second hand axis interlocked with a timepiece module for detecting a time, and irradiates the laser light to the outside of the timepiece via the diffraction grating to display time.

【0014】さらに、本発明の時計は、前記レーザー光
の波長が可視光領域にあることを特徴とする。
Further, the timepiece of the present invention is characterized in that the wavelength of the laser light is in a visible light range.

【0015】さらに、本発明の時計は、前記レーザー光
の波長が赤外光領域にあり、かつレーザー光路の一部に
赤外光に応答して可視光を発するフォスファー粒子を含
有する板を有していることを特徴とする。
Further, the timepiece of the present invention includes a plate having a wavelength of the laser light in an infrared light region and containing phosphor particles which emit visible light in response to the infrared light in a part of the laser light path. It is characterized by having.

【0016】さらに、本発明の時計は、前記文字板の断
面形状が厚み方向に段差を有していることを特徴とす
る。
Further, the timepiece of the present invention is characterized in that the dial has a cross-sectional shape having a step in the thickness direction.

【0017】(作用)本発明では第一にアナログ表示の
場合は文字板面にレーザー光を斜方から照射するのでは
なく、文字板としてレーザー光を散乱させて光路を見る
ことができる半透明の材料を用いレーザー光は側方から
照射させる。これにより時針、分針、秒針が互いに干渉
することなく表示が可能となりまた小型化が達成でき
る。
(Function) In the present invention, first, in the case of analog display, the dial face is not illuminated with a laser beam obliquely, but is radiated as a dial plate to scatter the laser beam so that the optical path can be seen. And the laser light is applied from the side. As a result, the hour hand, minute hand and second hand can be displayed without interfering with each other, and downsizing can be achieved.

【0018】また第二に時刻をデジタル表示させる場合
にはレーザー光をマイクロミラーによりスキャンさせ、
時計外部のものに照射して表示させる。この時マイクロ
ミラーの位置情報(偏向方向)に対応させてレーザー光
を点滅させる。
Second, when the time is digitally displayed, the laser light is scanned by a micromirror.
Irradiate something outside the watch to display it. At this time, the laser light is turned on and off in accordance with the position information (deflection direction) of the micromirror.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】時計の新規な時刻表示手段であっ
て、レーザー光源から照射した単一波長のレーザー光を
収束レンズあるいはコリメートレンズにより収束光もし
くは平行光とし、光伝達手段を用いて光を光拡散板から
なる文字板に照射することによってレーザー光路を時計
の時刻を表示する時針として機能させる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A novel time display means of a timepiece, wherein a single-wavelength laser light emitted from a laser light source is converted into convergent light or parallel light by a converging lens or a collimating lens, and the light is transmitted by a light transmitting means. Is irradiated on a dial made of a light diffusing plate to make the laser light path function as an hour hand for displaying the time of a clock.

【0020】あるいは同じく時計の新規な時刻表示手段
であって、レーザー光源から照射した単一波長のレーザ
ー光を収束レンズあるいはコリメートレンズにより収束
光もしくは平行光とし、光伝達手段を用いてマイクロミ
ラーに照射し、前記マイクロミラーは2次元方向に走査
され、よって照射された光で時刻を表示させることが可
能である。
Alternatively, the present invention is also a novel time display means of a timepiece, in which a single wavelength laser light emitted from a laser light source is converted into convergent light or parallel light by a converging lens or a collimating lens, and is transmitted to a micromirror by using a light transmitting means. When illuminated, the micromirror is scanned in a two-dimensional direction, so that the illuminated light can indicate the time.

【0021】近年従来のポリゴンミラーやガルバノミラ
ーとは異なり、Si等の異方性エッチング技術を用いた
マイクロマシーニング技術を用いて作製される超小型の
マイクロミラーが研究されている。
In recent years, unlike conventional polygon mirrors and galvanometer mirrors, ultra-small micromirrors manufactured using micromachining technology using anisotropic etching technology such as Si have been studied.

【0022】例えば、日本機械学会〔No.97-84 講
習会'97-10.23,24 マイクロマシン・メカニズム設計製
作技術の新しい流れ〕に記載されている。この素子の駆
動原理はピエゾアクチュエーターを発振させてミラーを
振動させてあり、梁を適切に設計しX軸、Y軸両方にあ
る振動数でスキャンさせることによりレーザビームの位
置情報と時間情報の対応を把握できる。これを利用して
画像の読み取りに用いるイメージセンサとしての応用例
も記載されている。
For example, the Japan Society of Mechanical Engineers [No. 97-84 Seminar '97 -10.23,24 New flow of micromachine / mechanism design / manufacturing technology]. The driving principle of this element is to oscillate a piezo actuator to oscillate a mirror. By appropriately designing a beam and scanning it at both the X and Y axes, the correspondence between the position information of the laser beam and time information Can understand. An application example as an image sensor used for reading an image by utilizing this is also described.

【0023】またその他のマイクロミラーの報告として
は日経メカニカル1989年9月号P73に報告されてい
る。本報は水晶をエッチング加工で作製した共振子でレ
ーザープリンターへの応用が示唆されている。 (第1の実施形態)本発明の第1の実施例の構成と機能
を図1、図2を用いて説明する。本実施例の構成はクロ
ックの筐体12内にレーザー光源である半導体レーザー
素子1と、前記半導体レーザー素子から照射されたレー
ザー光を平行光とするための集光レンズ、ここではコリ
メートレンズ5と光伝達手段である3枚のレーザーミラ
ー(4a、4b、4c)と時刻を検知する時計モジュー
ル3と、前記時計モジュールの上部に配置していて、時
刻に連動して回転する時針軸20、分針軸30、秒針軸
40があり、各軸には、はかまを装着した時分秒針用レ
ーザーミラー(4a)が装着されており、また前記時分
秒針用レーザーミラー(4a)と同一面上に半透明な光
拡散板からなる文字板2aを有している。
Further, other micromirrors are reported in Nikkei Mechanical, September 1989, p. 73. In this report, it is suggested that a resonator made of quartz by etching is applied to a laser printer. (First Embodiment) The configuration and functions of a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The configuration of the present embodiment is such that a semiconductor laser element 1 as a laser light source and a condensing lens for converting laser light emitted from the semiconductor laser element into parallel light, here a collimating lens 5, are provided in a clock housing 12. Three laser mirrors (4a, 4b, 4c) serving as light transmitting means, a clock module 3 for detecting time, an hour hand shaft 20 arranged above the clock module and rotating in synchronization with time, a minute hand A shaft 30 and a second hand shaft 40 are provided. Each shaft is provided with an hour / minute / second hand laser mirror (4a) equipped with a hook, and a half on the same surface as the hour / minute / second hand laser mirror (4a). It has a dial 2a made of a transparent light diffusion plate.

【0024】時針軸、分針軸、秒針軸は通常の時計モジ
ュールと同様中心部が秒針軸40、その周りに分針軸3
0、一番外側が時針軸20となっており、秒針軸は60
秒で1回転、分針軸は60分で1回転、時針軸は12時
間で1回転する通常のアナログ用時計モジュールであ
る。
The hour hand axis, minute hand axis, and second hand axis have a center part at the center of the second hand axis 40 and a minute hand axis 3 around the center part, similarly to a normal watch module.
0, the outermost axis is the hour hand axis 20 and the second hand axis is 60
This is a normal analog clock module that rotates once in seconds, the minute hand rotates once in 60 minutes, and the hour hand rotates once in 12 hours.

【0025】本実施例で用いた半導体レーザー素子1は
活性層としてAlGaInPを用いておりその波長は6
70nmの赤色である。
The semiconductor laser device 1 used in this embodiment uses AlGaInP as an active layer and has a wavelength of 6 nm.
70 nm red.

【0026】半導体レーザー素子より照射された光はコ
リメートレンズ5を通して平行光に集光されレーザーミ
ラー4b、4cを介して時分秒針用レーザーミラー4a
に導かれ文字板2aの側面からレーザー光が照射され、
その延長線上では光が拡散されるため、ガラス9側から
そのレーザー光路11を時分秒針として視認することが
でき、時刻を表示することが可能である。
The light emitted from the semiconductor laser element is condensed into parallel light through a collimating lens 5 and is passed through laser mirrors 4b and 4c to a laser mirror 4a for hour, minute and second hands.
And the laser beam is irradiated from the side of the dial 2a,
Since light is diffused on the extension line, the laser light path 11 can be visually recognized as the hour, minute and second hands from the glass 9 side, and the time can be displayed.

【0027】図2は本実施形態の時計の上面図を示して
おり、本実施例では時分秒針用レーザーミラー4aの幅
は時針、分針、秒針の順番で細くなっており、従って偏
向されたレーザー光の幅もそれに相当する幅となるため
時分秒針を識別することができ時刻を知ることが可能で
ある。
FIG. 2 shows a top view of the timepiece of this embodiment. In this embodiment, the width of the hour, minute, and second hand laser mirror 4a is reduced in the order of the hour hand, minute hand, and second hand, and is therefore deflected. Since the width of the laser light is also equivalent to the width, the hour, minute and second hands can be identified and the time can be known.

【0028】(第2の実施形態)次に本発明の第2の実
施形態について述べる。本例での構成は第1の実施形態
とほぼ同様であるが、まず文字板2bの断面形状と材質
が異なっている。図3は本実施形態の時計モジュール及
び文字板付近を拡大した断面図であり、文字板の端部が
段差を有する形状をしている。本実施例ではその段差の
中心部と時分秒針用レーザーミラー4aの高さがそれぞ
れ一致するように設計されている。したがって各時分秒
針用レーザーミラーから照射された光はその端面に到達
するまでは文字板中を拡散しながら透過して光路を形成
する。また端面から先では空気中を透過するため光路が
視認できなくなる。したがってそれぞれの光路を時針2
1、分針31、秒針41として視認できる。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described. The configuration in this example is almost the same as that of the first embodiment, but first, the cross-sectional shape and material of the dial 2b are different. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the timepiece module and the dial of the present embodiment, and the end of the dial has a shape having a step. In the present embodiment, the height of the laser mirror 4a for the hour, minute and second hand is designed to coincide with the center of the step. Therefore, the light emitted from each hour / minute / second hand laser mirror diffuses through the dial and forms an optical path until it reaches the end face. Further, since the light passes through the air beyond the end face, the optical path becomes invisible. Therefore, each optical path is
1, the minute hand 31 and the second hand 41 can be visually recognized.

【0029】図4はこの時計の上面図を示しており、ガ
ラス面から文字板2bをみると時分針の長さが異なって
見え、その長さは秒針、分針、時針の順番で短くなって
みえるため、時刻を視認できるようにしたものである。
FIG. 4 shows a top view of this timepiece. When the dial 2b is viewed from the glass surface, the hour and minute hands appear to have different lengths, and the length becomes shorter in the order of the second hand, the minute hand and the hour hand. The time is visible so that it can be seen.

【0030】さらに本実施例と第1の実施形態との相違
として半導体レーザー素子1の発光波長と文字板の材料
が異なっている。第1の実施形態では赤色の半導体レー
ザーと半透明な材料を用いることで照射された文字板中
である程度光を拡散させ、その光路を指針として機能さ
せていたが、本実施例においては半導体レーザーとして
活性層にGaAsを用いた波長900nmの赤外光を照
射する半導体レーザーを用いており、さらに文字板の材
料としてフォスファー粒子を含有する材料からなる文字
板を用いる。
Further, as a difference between the present embodiment and the first embodiment, the emission wavelength of the semiconductor laser device 1 and the material of the dial are different. In the first embodiment, a red semiconductor laser and a translucent material are used to diffuse light to some extent in the illuminated dial and to use the optical path as a guide. A semiconductor laser using GaAs as an active layer and irradiating infrared light with a wavelength of 900 nm is used, and a dial made of a material containing phosphor particles is used as a dial plate material.

【0031】前記フォスファー粒子は赤外光に応答して
可視光を発生する粒子であり、通常は赤外レーザー光の
光路を観察するための材料として利用されているが、光
の変換効率が高く十分な輝度が得られ、本実施例におい
てはその変換光が指針として視認することができる。さ
らにその色もフォスファー粒子の種類により緑、青、オ
レンジ等様々な色の光に変換することができる。
The phosphor particles are particles that generate visible light in response to infrared light, and are usually used as a material for observing the optical path of infrared laser light. High and sufficient luminance is obtained, and in this embodiment, the converted light can be visually recognized as a pointer. Further, the color can be converted into light of various colors such as green, blue, and orange depending on the type of phosphor particles.

【0032】本実施形態においては時針、分針、秒針を
オレンジ色の光として表示するため赤外光をオレンジ色
に波長変換するフォスファー粒子を文字板中に含有させ
た。 (第3の実施形態)本発明の第3の実施形態について図
5を用いて説明する。本構成ではクロック筐体12内に
半導体レーザー素子1とコリメートレンズ5とマイクロ
ミラー10、時刻を検知する時計モジュール3と表示駆
動回路6を有している。
In this embodiment, in order to display the hour hand, minute hand and second hand as orange light, phosphor particles for converting the wavelength of infrared light into orange are contained in the dial. Third Embodiment A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this configuration, a clock housing 12 includes a semiconductor laser element 1, a collimating lens 5, a micromirror 10, a clock module 3 for detecting time, and a display drive circuit 6.

【0033】マイクロミラーは実施例で記載したように
Siマイクロマシーニング技術を用いて作製したミラー
面が1mm以下の小型のものであり、前記表示駆動回路に
よりXY方向に振動させている。また時計モジュール3
からの時刻の出力信号は表示駆動回路7に入力されマイ
クロミラーの振動と同期した点滅信号レーザー駆動用回
路6に送る。
As described in the embodiment, the micro mirror has a small mirror surface of 1 mm or less manufactured by using the Si micro machining technology, and is vibrated in the XY directions by the display drive circuit. Watch module 3
Is output to the display drive circuit 7 and sent to the laser drive circuit 6 for a blink signal synchronized with the vibration of the micromirror.

【0034】以上のような構成により半導体レーザー素
子より出力されたレーザー光はコリメートレンズ5を通
して平行光となりマイクロミラー面に照射される。マイ
クロミラーはXY方向に振動しているため透光板13を
通して外部に照射される。この時前記表示駆動回路によ
り同期してレーザー光は点滅しているため結果的に外部
例えば壁等に照射された時に時刻が表示されることにな
る。
With the above configuration, the laser light output from the semiconductor laser element is converted into parallel light through the collimator lens 5 and is irradiated on the micro mirror surface. Since the micro mirror is vibrating in the X and Y directions, the micro mirror is irradiated to the outside through the light transmitting plate 13. At this time, the laser light is blinking in synchronism with the display drive circuit, and consequently, the time is displayed when the laser light is applied to the outside, for example, a wall.

【0035】本実施例の構成での消費電力は半導体レー
ザー素子およびマイクロミラーは数mWオーダーであり
ボタン電池や乾電池での駆動が十分可能であり、従来の
構成と比較しても極めて消費電力を低減できる。 (第4の実施形態)さらに第4の実施形態を図6を用い
て説明する。図6は第3の実施形態と同様に時計の外部
に照射して時刻を表示させる他の時計の構成を示してい
る。
The power consumption of the configuration of this embodiment is on the order of several milliwatts for the semiconductor laser element and the micromirror, and can be driven by a button battery or a dry battery. Can be reduced. (Fourth Embodiment) A fourth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows a configuration of another timepiece that irradiates the outside of the timepiece and displays the time, similarly to the third embodiment.

【0036】本実施形態では半導体レーザー素子1、コ
リメートレンズ5、光伝達手段としてレーザーミラー4
b、ハーフミラー4dを有しており、また時計モジュー
ル3の時針軸20に装着された時針板22および分針軸
30に装着された分針板32を有している。また時針板
および分針板の最外周にはそれぞれ回折格子8が貼り付
けられている。本実施例では時針板22には1から12
の数字用の12個の回折格子、分針板32には00から
59までの数字用の60個の回折格子が時計回りに順番
に貼り付けられている。
In the present embodiment, the semiconductor laser element 1, the collimating lens 5, and the laser mirror 4 as the light transmitting means
b, a half mirror 4d, an hour hand plate 22 attached to the hour hand shaft 20 of the timepiece module 3, and a minute hand plate 32 attached to the minute hand shaft 30. A diffraction grating 8 is attached to the outermost periphery of the hour hand plate and the minute hand plate, respectively. In this embodiment, the hour hand plate 22 has 1 to 12
The 12 diffraction gratings for the numerals and the minute hand plate 32 have 60 diffraction gratings for numerals from 00 to 59 stuck in a clockwise order.

【0037】この回折格子はプラスチック樹脂の射出成
形により成形したもので、一方向からレーザー光が入射
されるとその数字のパターンに集光されるように設計さ
れたものである。
This diffraction grating is formed by injection molding of a plastic resin, and is designed so that when a laser beam is incident from one direction, it is condensed on the pattern of the numeral.

【0038】前記時針板および分針板は通常の時計の時
針軸、分針軸と同様に時針板は12時間で1周、分針板
は60分で1周回転する。
The hour hand plate and the minute hand plate rotate one time in 12 hours, and the minute hand plate makes one revolution in 60 minutes, like the hour hand axis and minute hand axis of a normal timepiece.

【0039】本構成においては半導体レーザー素子1か
ら照射された光はコリメートレンズ5で平行光にされ、
ハーフミラー4dにより2本に分岐された後、レーザー
ミラー4bでも偏向される。分岐された二つのレーザー
光は分針板32上の1つの回折格子8、および時針板上
の1つの回折格子8を通過してさらに透光板13を介し
て外部に照射され、例えば壁に照射された時に時刻を表
示する。
In this configuration, the light emitted from the semiconductor laser element 1 is collimated by the collimating lens 5,
After being split into two beams by the half mirror 4d, it is also deflected by the laser mirror 4b. The two branched laser beams pass through one diffraction grating 8 on the minute hand plate 32 and one diffraction grating 8 on the hour hand plate, and are further radiated to the outside through the light transmitting plate 13, for example, radiated to a wall. Display the time when it is done.

【0040】この時レーザー光はコリメート光であるの
で被射体がどの位置にあってもピンとがずれるようなこ
とはなくどの位置においても時刻を読みとることが可能
である。(その他の実施形態)第2の実施形態において
は文字板がフォスファー粒子を含む構成について記載し
たが、この応用として例えばレーザー光路の途中にフォ
スファー粒子を有する基板を置き、この基板を透過して
波長が変わった光を利用して時刻表示させることも可能
である。
At this time, since the laser light is collimated light, it is possible to read the time at any position without any deviation of the pin regardless of the position of the object. (Other Embodiments) In the second embodiment, the configuration in which the dial contains phosphor particles has been described. As an application of this, for example, a substrate having phosphor particles is placed in the middle of a laser beam path, and the substrate is transmitted through the substrate. It is also possible to display the time using the light whose wavelength has changed.

【0041】また図3においては文字板中に単一のフォ
スファー粒子を含有させたが、文字板の段差部において
フォスファー粒子の種類が異なるように文字板を形成す
れば時針、分針、秒針の色を変えて表示させることも可
能である。
Although a single phosphor particle is contained in the dial in FIG. 3, if the dial is formed such that the type of phosphor particles is different at the step portion of the dial, the hour hand, minute hand, and second hand can be used. Can be displayed in different colors.

【0042】前記実施形態ではクロックに適用した例を
示したが、半導体レーザー素子ならびにマイクロミラー
あるいは回折格子は数mmから1mm以下のサイズでも
形成可能であるので適切に設計すれば腕時計に適用する
ことも可能である。
In the above embodiment, an example in which the present invention is applied to a clock is shown. However, the semiconductor laser element and the micromirror or the diffraction grating can be formed in a size of several mm to 1 mm or less. Is also possible.

【0043】また第3、第4の実施形態構成によれば時
刻表示のみならず文字や絵の表示も可能であり、携帯端
末用表示素子としての応用も可能である。
Further, according to the third and fourth embodiments, not only the time display but also the display of characters and pictures is possible, and the present invention can be applied as a display element for a portable terminal.

【0044】以上記載したように本発明の時計において
はレーザー光を時計の時刻表示に用いることができ、特
に夜間においては非常に幻想的な表示が可能な新しい時
計を提供できる。
As described above, in the timepiece of the present invention, laser light can be used for time display of the timepiece, and a new timepiece capable of displaying a very fantastic display especially at night can be provided.

【0045】マイクロミラーとしてはピエゾ駆動式の素
子のみでなく静電式、磁気式の駆動方法の素子であって
もなんら問題はない。
There is no problem if the micromirror is not only a piezo-driven element but also an element of an electrostatic or magnetic driving method.

【0046】また第3、第4の実施形態で示した時計の
外部に照射して時刻を表示させるタイプの構成の時計に
おいては照射されたレーザー光が人の目に照射される危
険性があるが、本構成においてはレーザー光が一点に集
中しないように万一人の目に照射された場合も単位面積
あたりの光量が安全上問題ないレベルになるように設計
されているので問題はない。
In the timepiece of the type in which the time is displayed by irradiating the timepiece to the outside of the timepiece shown in the third and fourth embodiments, there is a danger that the emitted laser light is irradiated to human eyes. However, in the present configuration, there is no problem even if the laser beam is applied to the eyes of everybody so that the laser beam is not concentrated on one point, the light amount per unit area is at a level that does not cause a problem in safety.

【0047】[0047]

【発明の効果】本発明によれば、レーザー光線を時計の
時刻表示するための手段として提供することによって時
計に新しい表示効果を与えうることができるとともに時
計の小型化、低消費電力化に有効である。
According to the present invention, a new display effect can be given to a timepiece by providing a laser beam as a means for indicating the time of the timepiece, and the present invention is effective in reducing the size and power consumption of the timepiece. is there.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態の構成を示す断面投影
図である。
FIG. 1 is a sectional projection view showing a configuration of a first exemplary embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施形態の構成を示す上面図で
ある。
FIG. 2 is a top view showing the configuration of the first exemplary embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施形態の構成を示す断面投影
図である。
FIG. 3 is a sectional projection view illustrating a configuration of a second exemplary embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第2の実施形態の構成を示す上面図で
ある。
FIG. 4 is a top view illustrating a configuration of a second exemplary embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施形態の構成を示す断面投影
図である。
FIG. 5 is a sectional projection view showing a configuration of a third exemplary embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第4の実施形態の構成を示す断面投影
図である。
FIG. 6 is a sectional projection view showing a configuration of a fourth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体レーザー素子 2a、2b 文字板 3 時計モジュール 4a 時分秒針用レーザーミラー 4b、4c レーザーミラー 4d ハーフミラー 5 コリメートレンズ 6 レーザー駆動用回路 7 表示駆動回路 8 回折格子 9 ガラス 10 マイクロミラー 11 レーザー光路 12 クロック筐体 13 透光板 20 時針軸 21 時針 22 時針板 30 分針軸 31 分針 31 分針板 40 秒針軸 41 秒針 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor laser element 2a, 2b Dial 3 Clock module 4a Laser mirror for hour / minute / second hand 4b, 4c Laser mirror 4d Half mirror 5 Collimating lens 6 Laser driving circuit 7 Display driving circuit 8 Diffraction grating 9 Glass 10 Micro mirror 11 Laser optical path 12 Clock housing 13 Translucent plate 20 Hour hand axis 21 Hour hand 22 Hour hand plate 30 Minute hand shaft 31 Minute hand 31 Minute hand plate 40 Second hand shaft 41 Second hand

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レーザー光源と、レーザー光を平行光と
するための集光レンズと、前記レーザー光を偏向するた
めの複数の光伝達手段を有しており、前記光伝達手段の
うち少なくとも一つが時刻を検知する時計モジュールに
連動された時針軸、分針軸または秒針軸上に有し、前記
時針軸、分針軸または秒針軸上に有する光伝達手段と文
字板とが同一面上に有することを特徴とする時計。
1. A laser light source, a condensing lens for converting laser light into parallel light, and a plurality of light transmitting means for deflecting the laser light, wherein at least one of the light transmitting means is provided. One has on the hour hand axis, minute hand axis or second hand axis interlocked with the timepiece module that detects the time, and the light transmitting means and the dial having the hour hand, minute hand axis or second hand axis are on the same plane. A clock characterized by the following.
【請求項2】 レーザー光源と、レーザー光を平行光と
するための集光レンズと、レーザー光を2次元に走査す
るためのマイクロミラーと、時刻を検知する時計モジュ
ールと表示駆動回路とを有することを特徴とする時計。
2. A laser light source, a condenser lens for converting laser light into parallel light, a micromirror for two-dimensionally scanning laser light, a clock module for detecting time, and a display driving circuit. A clock characterized by the following.
【請求項3】 レーザー光源とレーザー光を平行光とす
るための集光レンズと、前記レーザー光を偏向あるいは
分岐するための複数の光伝達手段と前記レーザー光を回
折して所望のパターンを表示させるための多数の回折格
子を有しており、前記回折格子は時針板、分針板または
秒針板上に放射上に有し、上記時針板、分針板または秒
針板は時刻を検知する時計モジュールに連動された時針
軸、分針軸または秒針軸上に有することを特徴とする時
計。
3. A laser light source and a condensing lens for converting the laser light into parallel light, a plurality of light transmitting means for deflecting or splitting the laser light, and diffracting the laser light to display a desired pattern. It has a number of diffraction gratings, the diffraction grating has on the hour hand plate, the minute hand plate or the second hand plate on the radiation, and the hour hand plate, the minute hand plate or the second hand plate is used in a timepiece module for detecting time. A timepiece having on a linked hour hand axis, minute hand axis or second hand axis.
【請求項4】 前記レーザー光の波長が可視光領域にあ
ることを特徴とする請求項1、請求項2または請求項3
に記載の時計。
4. The laser light according to claim 1, wherein a wavelength of the laser light is in a visible light region.
The clock described in.
【請求項5】 前記レーザー光の波長が赤外光領域にあ
り、レーザー光路の一部にフォスファー粒子を含有する
板を有していることを特徴とする請求項1、請求項2ま
たは請求項3に記載の時計。
5. The laser light according to claim 1, wherein a wavelength of the laser light is in an infrared light region, and a plate containing phosphor particles is provided in a part of the laser light path. Item 7. The watch according to Item 3.
【請求項6】 前記文字板の断面形状が厚み方向に段差
を有していることを特徴とする請求項1に記載の時計。
6. The timepiece according to claim 1, wherein a cross-sectional shape of the dial has a step in a thickness direction.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005508689A (en) * 2001-11-12 2005-04-07 カール ツアイス メディテック アクチエンゲゼルシャフト Illumination unit for generating a light section image in a transparent medium, especially in the eye
JP6463454B1 (en) * 2017-11-06 2019-02-06 許家維 Laser projection watch

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