JP2007155594A - Movement for watch with led (light emitting diode) lighting, and watch with led (light emitting diode) lighting - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、例えば真っ暗なところで、時計ケース外の鍵穴などを照らすときに使用する外部照明用や、時刻を知りたいときに時計ケース内の時針、分針、秒針などを照らす内部照明用のLED(発光ダイオード)を有するLED照明付き携帯時計に関する。および、そのようなLED照明付き携帯時計において、時計ケース内に備えるLED照明付き携帯時計用ムーブメントに関する。 The present invention is an LED for external illumination used for illuminating a keyhole or the like outside a watch case, for example, in a dark place, or for internal illumination that illuminates the hour hand, minute hand, second hand etc. in the watch case when the time is desired. The present invention relates to a portable timepiece with LED illumination having a light emitting diode). And in such a portable timepiece with LED lighting, it is related with the movement for portable timepieces with LED lighting provided in a timepiece case.
例えば、特許文献1には、スレッショルド電圧を超える電圧を発生するリチウム電池でLEDを駆動する照明付き時計が記載されている。このような照明付き時計では、スレッショルドが1.5V以上必要なため、電池電圧が3.0Vのリチウム電池などを使用し、計時機能を駆動するとともに、照明用LEDを直接駆動していた。
For example,
例えば、従来の照明付き時計の中には、φ16mm×厚さ2.0mmの3.0V系のリチウムイオン2次電池とともに、計時機能用ICと、図15に示すようなPFM(pulse frequency modulation)制御による電圧安定化チャージャポンプ回路を使用した昇圧機能用ICとを搭載し、赤色等の可視光LEDのようにスレッショルドが1.5V〜3.0Vの場合は、電池でLEDを点灯し、青系統の色のLEDのようにスレッショルドが3.0V以上必要な場合は、昇圧機能用ICを使用して電池の出力電圧をアップし、LEDを点灯していた。 For example, in a conventional illuminated watch, a 3.0V lithium ion secondary battery with φ16 mm × thickness 2.0 mm, a clock function IC, and a PFM (pulse frequency modulation) as shown in FIG. It is equipped with an IC for voltage boosting function using a voltage stabilization charger pump circuit by control. When the threshold is 1.5V to 3.0V, such as visible light LED such as red, the LED is turned on with a battery, and blue When the threshold is required to be 3.0 V or more as in the case of the LED of the system color, the output voltage of the battery is increased using the boost function IC, and the LED is lit.
PFM制御による電圧安定化チャージャポンプ回路を使用した昇圧機能用ICでは、コンパレータ1で出力電圧を検出してフィードバックし、出力電圧が低下すると、チャージャポンプの発振回路2の周波数を高くして電池の出力電圧をアップしていた。
In the step-up function IC using the voltage stabilizing charger pump circuit by PFM control, the output voltage is detected by the
ところが、例えば3.0Vのリチウム電池は、直径が10mm以上であり、小型化が難しかった。また、青系統のLEDは、スレッショルドが3.0V以上必要なため、リチウム電池のみでは十分な発光が得られず、このため従来のようにPFM制御による電圧安定化チャージャポンプ回路を使用した昇圧機能用ICを使用すると、電池の消耗にともなう電圧降下時に入力電圧が低下したとき、出力電圧も低下してフィードバックがかかり、消費電流が増加して電池負荷が増し、さらなる電池能力の増大が求められる問題があり、また回路構成が複雑となって例えば計時機能用ICなどとの一体化が難しく、ICコストのアップやICサイズの増加などを発生する問題があった。 However, for example, a 3.0 V lithium battery has a diameter of 10 mm or more and is difficult to reduce in size. In addition, since the blue LED requires a threshold of 3.0 V or more, sufficient light emission cannot be obtained with a lithium battery alone. For this reason, a voltage boosting function using a voltage stabilization charger pump circuit by PFM control as in the prior art. When the IC is used, when the input voltage decreases when the voltage drops due to battery consumption, the output voltage also decreases, feedback is applied, the current consumption increases, the battery load increases, and further increase in battery capacity is required. There is a problem, and the circuit configuration is complicated, so that it is difficult to integrate with, for example, an IC for timekeeping function, which causes an increase in IC cost and an increase in IC size.
そこで、この発明の目的は、電池の小型化を図り、ICコストのアップやICサイズの増加などを招くおそれがなく、小型化および薄型化を可能とするLED照明付き携帯時計用ムーブメントおよびLED照明付き携帯時計を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to reduce the size of a battery, without causing an increase in IC cost and an increase in IC size and the like, and a movement for a portable timepiece with LED lighting and LED lighting that can be reduced in size and thickness. It is to provide a portable watch with a watch.
かかる目的を達成すべく、この発明の第1の態様は、LED照明付き携帯時計用ムーブメントにおいて、電圧安定化回路を持たないチャージャポンプ回路により昇圧を行う昇圧機能を備えることを特徴とする。その昇圧機能は、集積回路(IC)に、時計を駆動する計時機能と一体的に備えるようにするとよい。 In order to achieve such an object, a first aspect of the present invention is characterized in that a movement for an LED-illuminated portable timepiece is provided with a boosting function for boosting by a charger pump circuit having no voltage stabilizing circuit. The boosting function is preferably provided in an integrated circuit (IC) integrally with a clocking function for driving a timepiece.
上述した目的を達成すべく、この発明の第2の態様は、LED照明付き携帯時計において、第1の態様のLED照明付き携帯時計用ムーブメントを備えることを特徴とする。この携帯時計の巻真では、時刻合わせ操作とともに、少なくともLED点灯操作を行うようにするとよい。 In order to achieve the above-described object, a second aspect of the present invention is a portable timepiece with LED illumination, characterized by comprising the movement for portable timepiece with LED illumination according to the first aspect. In the winding stem of this portable timepiece, at least the LED lighting operation should be performed together with the time setting operation.
LEDとしては、例えば時刻を知りたいときに時計ケース内の時針、分針、秒針などを照らす内部照明用LEDや、例えば真っ暗なところで時計ケース外の鍵穴などを照らすときに使用する外部照明用LEDを使用する。内部照明用LEDは、ムーブメントの裏蓋側に設けて集積回路を搭載する集積回路搭載回路基板に搭載する。または、ムーブメントの文字板側に設けるLED搭載回路基板に搭載し、そのLED搭載回路基板を、ムーブメントの裏蓋側に設けて集積回路を搭載する集積回路搭載回路基板と、ムーブメントを貫通して備えるコンタクトばねを介して電気的に接続する。 For example, when you want to know the time, use the LED for internal illumination that illuminates the hour hand, minute hand, second hand, etc. in the watch case, for example, and the LED for external illumination used when illuminating the keyhole outside the watch case in a dark place. use. The internal illumination LED is mounted on an integrated circuit mounting circuit board that is provided on the back cover side of the movement and on which the integrated circuit is mounted. Alternatively, it is mounted on an LED-mounted circuit board provided on the dial side of the movement, and the LED-mounted circuit board is provided on the back cover side of the movement to mount the integrated circuit and the movement is provided therethrough. Electrical connection is made via a contact spring.
この発明によれば、電圧安定化回路を持たないチャージャポンプ回路により昇圧を行うので、電池劣化にともなってLEDの消費電流が減少し、したがって従来3V系の電池に制約されていたLED駆動電源として、電池能力の劣る1.5V系電池の使用が可能となり、電池の小型化を図って小型化および薄型化が可能なLED照明付き携帯時計用ムーブメントおよびLED照明付き携帯時計を提供することができる。また、回路構成を単純化してICコストのアップやICサイズの増加などを招くおそれをなくすことができる。昇圧機能と計時機能とを1つの集積回路に一体的に備えるようにすると、ICスペースを削減して一層の小型化を図ることができる。 According to the present invention, the voltage is boosted by the charger pump circuit that does not have the voltage stabilization circuit, so that the current consumption of the LED is reduced as the battery deteriorates, and therefore, as an LED driving power source that is conventionally restricted to a 3V battery. It is possible to use a 1.5V battery with inferior battery capacity, and to provide a movement for an LED-illuminated portable watch and an LED-illuminated portable watch that can be reduced in size and thickness by reducing the size of the battery. . In addition, it is possible to simplify the circuit configuration and eliminate the risk of increasing the IC cost and increasing the IC size. If the boosting function and the timekeeping function are integrally provided in one integrated circuit, the IC space can be reduced and further miniaturization can be achieved.
ここで、巻真には、時刻合わせ操作とともに、少なくともLED点灯操作を行うようにすると、時刻合わせ操作を行う巻真とは別に、LED点灯操作を行うプッシュボタンスイッチを設ける必要をなくして一層の小型化を図るとともに、デザイン性を向上することができる。特に女持用において、効果が大きい。 Here, in the winding stem, if at least the LED lighting operation is performed together with the time adjustment operation, it is not necessary to provide a push button switch for performing the LED lighting operation separately from the winding stem for performing the time adjustment operation. The size can be reduced and the design can be improved. Particularly effective for women.
LEDとして、時計ケース内を照明する内部照明用LEDを備えると、暗いところでも、時計ケース内を照らして時刻表示部に光を当て、時刻の確認を容易とすることができる。また、時計ケース外を照明する外部照明用LEDを備えると、時計ケース外を照らして暗いところでも光を当てて見えるようにすることができる。内部照明用LEDを集積回路搭載回路基板に搭載すると、専用の回路基板を設ける必要がなく、一層の小型薄型化を図ることができる。また、専用の回路基板に搭載すると、LEDの配置自由度を高めることができる。 If an LED for internal illumination that illuminates the inside of the watch case is provided as the LED, the time display unit can be illuminated by illuminating the inside of the watch case even in a dark place, thereby facilitating time confirmation. Further, when an external illumination LED for illuminating the outside of the watch case is provided, the outside of the watch case can be illuminated so that the light can be seen even in a dark place. When the internal illumination LED is mounted on an integrated circuit mounting circuit board, there is no need to provide a dedicated circuit board, and a further reduction in size and thickness can be achieved. Moreover, if it mounts on a circuit board for exclusive use, the arrangement | positioning freedom degree of LED can be raised.
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の最良形態につき説明する。
図1には、この発明によるLED照明付き携帯時計である腕時計の縦断面を示す。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a longitudinal section of a wrist watch which is a portable timepiece with LED illumination according to the present invention.
図中符号10は、胴11、風防ガラス12、裏蓋13よりなる時計ケースである。時計ケース10内には、中枠14で位置決めしてLED照明付き携帯時計用ムーブメント15を収納してなる。ムーブメント15は、金属製の地板16を備え、その地板16の風防ガラス12側にLED搭載回路基板17を介して文字板18を取り付けている。文字板18の外側には、風防ガラス12との間の空間に、時針、分針、秒針などの針20を設ける。他方、地板16の裏蓋13側には、集積回路搭載回路基板22を取り付けている。集積回路搭載回路基板22は、LED搭載回路基板17と、ムーブメント15を貫通するコンタクトばね23を介して電気的に接続してなる。
図2には、LED照明付き携帯時計用ムーブメント15を示す。(A)にはLED搭載回路基板17より外側を取り外して風防ガラス12側から見て示す平面を、(B)にはその右側面を、(C)には背面を示す。
FIG. 2 shows a
図中24はムーブメント15から突出して設ける巻真であり、25はコイン型電池、26は駆動コイル、27は時計モータ、28は回転伝達用輪列である。この発明では、ムーブメント15を小型薄型につくることができ、12時−6時方向の直径Dがφ18.10mm、3時−9時方向の直径Wが15.3mm、厚さtが3.15mmである。
In the figure, 24 is a winding stem provided so as to protrude from the
図3(A)には巻真24を示し、(B)にはそれへの巻真押え30の係合を示す。
図示するとおり、巻真24には、幅広の円周溝よりなるスイッチ作動用の第1部位aと、幅狭の複数の円周溝よりなる位置決め用の第2部位bと、ギアよりなる時刻修正用の第3部位cとを設ける。第2部位bには、巻真押え30の先端が係合する。
3A shows the
As shown in the figure, the
図4には、巻真24をムーブメント15に組み付けた状態を示す。(A)には一部背面を、(B)には側面を示す。
FIG. 4 shows a state in which the
巻真24は、3時位置から9時位置に向けて地板16に挿入し、軸方向に出し入れ自在とする。そして、上述したように第2部位bに巻真押え30の先端を入れて抜け止めし、第1部位aにはLED点灯用スイッチばね31を係合してなる。LED点灯用スイッチばね31には、上述した集積回路搭載回路基板22のスイッチ接点部32と対向するスイッチ接点部33が設けられている。図中符号34はクラウン歯35を有する小鉄車であり、36はリセットレバーである。
The
そして、巻真24の先端に取り付ける不図示のリューズを押して図示の通常状態から巻真24を押し込むLED点灯操作を行うと、巻真押え30の先端が第2部位bの斜面をすべり、巻真24が地板16の中心に向けて移動し、LED点灯用スイッチばね31をたわませてスイッチ接点部33を集積回路搭載回路基板22のスイッチ接点部32に接触し、これによりスイッチをオンして後述するLED44を点灯する。
Then, when an LED lighting operation for pushing the
一方、不図示のリューズを持って図示の通常状態から巻真24を引き出すと、巻真押え30の先端が巻真24の斜面を乗り越えて隣接する円周溝に係合し、第3部位cのギアが小鉄車34のクラウン歯35にかみ合い、リューズを持って巻真24を軸まわりに回動することにより時刻合わせ操作を行うことができる。
On the other hand, when the winding
図5には、裏蓋側から見た集積回路搭載回路基板22の表面を示す。
図示するとおり、集積回路搭載回路基板22には、水晶振動子37、水晶発振用コンデンサC1、チャージャポンプコンデンサC2、集積回路(IC)38を搭載する。アナログのみの回路基板と比較してチャージャポンプコンデンサC2を増加するだけで済むから、小型化が図れる。図中符号32は、上述したLED点灯用スイッチばね31のスイッチ接点部33が接触したり離れたりするスイッチ接点部である。図中符号40は時計モータ27用の出力端子、41はリセット端子である。この集積回路搭載回路基板22の裏面には、上述したコンタクトばね23の一端を押し当てている。
FIG. 5 shows the surface of the integrated circuit mounting
As shown in the figure, on the integrated circuit mounting
図6(A)には、風防ガラス12側から見たLED搭載回路基板17の表面を、(B)には裏面を示す。
LED搭載回路基板17は、図示するように小判型で、12時−6時側である長手方向の両端をφ26mmに形成し、その両端部表面に、時計ケース内を照明する内部証明用のLED44を搭載する。裏面には、LED接続パターン45を形成し、その符号46位置に上述したコンタクトばね23の他端を押し当ててなる。
6A shows the surface of the LED-mounted
The LED-mounted
図7には、この発明によるLED照明付き携帯時計用ムーブメント15の回路構成を示す。図8には、そのチャージャポンプ回路構成を示す。図9(A)にはLED点灯タイミングチャートを、(B)には白色LEDにおける順電流・順電圧特性の一例である特性表を示す。
FIG. 7 shows a circuit configuration of the
図示例では、集積回路38に、電圧安定化回路を持たないチャージャポンプ回路により昇圧を行う昇圧機能と、時計を駆動する計時機能とを一体的に持っている。図8に示すチャージャポンプ回路では、電圧安定化回路を持たないから、入力電圧が低下すると、出力電圧も低下し、電池25に余分な負荷が加わらないようになっている。
In the illustrated example, the
そして、チャージャポンプの発振(スイッチング)周波数に応答してチャージャポンプコンデンサC2に電圧を供給する。続いて、チャージャポンプコンデンサC2に充電されたエネルギは、チャージャポンプの出力によりLED44の端子に供給する。このとき、LED44の端子電圧は、チャージャポンプコンデンサC2の容量とLED44を流れる電流のバランスにより図9(A)のように変化する。
The voltage is supplied to the charger pump capacitor C2 in response to the oscillation (switching) frequency of the charger pump. Subsequently, the energy charged in the charger pump capacitor C2 is supplied to the terminal of the
図9(B)より、電池25に1.5V系の銀電池を用いてLED44の端子間に3mA〜4mAの電流を流すためには、チャージャポンプコンデンサC2を1μFに設定すればよく、このときの光度も30mcd程度となり、良好な結果となった。さらに、このときの銀電池の消耗電流は、電流特性で最大電流10mAに対して8mAであり、銀電池の電流特性として問題ない結果が得られた。
As shown in FIG. 9B, in order to pass a current of 3 mA to 4 mA between the terminals of the
このように、図示する例では、電圧安定化回路を持たないチャージャポンプ回路により昇圧を行うので、電池25の劣化にともなってLED44の消費電流が減少し、したがって従来3V系の電池に制約されていたLED駆動電源として、電池能力の劣る1.5V系電池の使用が可能となり、電池25の小型化を図って小型化および薄型化が可能なLED照明付き携帯時計用ムーブメント15およびLED照明付き携帯時計を提供することができる。また、回路構成を単純化してICコストのアップやICサイズの増加などを招くおそれをなくすことができる。加えて、この例では、昇圧機能と計時機能とを1つの集積回路38に一体的に備えるようにするので、ICスペースを削減して一層の小型化を図ることができる。
Thus, in the example shown in the figure, boosting is performed by a charger pump circuit that does not have a voltage stabilization circuit, so that the current consumption of the
さらに、巻真24では、時刻合わせ操作とともに、LED点灯操作を行うようにするので、時刻合わせ操作を行う巻真24とは別に、LED点灯操作を行うプッシュボタンスイッチを設ける必要をなくして一層の小型化を図るとともに、デザイン性を向上することができる。特に女持用において、効果が大きい。
Further, since the winding
さて、上述した例では、ムーブメント15の風防ガラス12側にLED搭載回路基板17を設け、そのLED搭載回路基板17上にLED44を搭載した。そして、例えば暗いところで、巻真24をLED点灯操作することにより内部照明用LED44を点灯し、LED44から発した光を図1に示すように胴11の見切り部48で反射して時計ケース10内を照らし、文字板18上の時刻表示部に当て、時刻を容易に確認できるようにしていた。ところが、このような構成とすると、胴11で反射するため光が減衰し、特にプラスチックケースを用いる場合などでは、時刻表示部に十分な光量を照射することができなかった。
In the example described above, the LED-mounted
図10には、LED搭載回路基板17へのLED44の取付方法の他例を示す。
この例では、LED44を縦にしてはんだ49を用いてLED44の発光方向が文字板18の平面方向となるように、LED搭載回路基板17に内部照明用LED44を取り付ける。このようにすると、時計ケース10内を直接照らし、光の減衰なく、時計ケース10内を一段と明るく照射することができる。
In FIG. 10, the other example of the attachment method of LED44 to the LED mounting
In this example, the
ところで、以上の例では、集積回路38を搭載する集積回路搭載回路基板22をムーブメント15の裏蓋13側に備える一方、内部照明用LED44を搭載するLED搭載回路基板17をムーブメント15の文字板18側に備え、それらの集積回路搭載回路基板22とLED搭載回路基板17とをムーブメント15を貫通するコンタクトばね23を用いて電気的に接続した。このように、LED44を専用のLED搭載回路基板17に搭載すると、LED44の配置自由度を高めることができる。
In the above example, the integrated circuit mounting
図11には、LED44を集積回路搭載回路基板22に搭載した例を示す。図12(A)にはそのムーブメント15を風防ガラス12側から見た平面を、(B)には裏蓋13側から見た背面を示す。図13には、裏蓋13側から見た集積回路搭載回路基板22の表面を示す。
FIG. 11 shows an example in which the
図13に示すように、集積回路搭載回路基板22に突出部50を形成し、その突出部50先端の取付位置にLED44を取り付ける。そして、図12(A)および(B)に示すように、突出部50をムーブメント15から突出して、LED44が文字板側18を向くようにムーブメント15に組み付ける。これにより、同様に図11に示すように、LED44から発した光を胴11の見切り部48で反射して時計ケース10内を照射し、文字板18上の時刻表示部を照らす。このように、内部照明用LED44を集積回路搭載回路基板22に搭載すると、専用の回路基板を設ける必要がなく、一層の小型薄型化を図ることができる。
As shown in FIG. 13, the
また、上述した例では、LEDが時計ケース10内を照明する内部照明用LED44である場合について説明した。しかし、LEDは、内部照明用に限らず、時計ケース10外を照明する外部照明用のものであってもよい。
In the above-described example, the case where the LED is the
図14には、LEDとして、内部照明用LED44とともに外部照明用LED52を用いる腕時計を示す。
内部照明用LED44および外部照明用LED52は、周方向に120度置きの等間隔にともに3つずつ同一の回路基板53上に搭載する。内部照明用LED44から発した例えば青色の光は、それぞれ文字板18外周の3つの切欠き54を通して胴11の見切り部48で反射して時計ケース10内を照明する。外部照明用LED52から発した例えばオレンジ色の光は、それぞれ文字板18の丸穴55を通して風防ガラス12を透し、時計ケース10外を照明する。
FIG. 14 shows a wristwatch that uses the
The
これにより、暗いところでも、時計ケース10内を照らして時刻表示部に光を当て、時刻を容易に確認することができる。また、時計ケース10外を照らして暗いところでも光を当てて鍵穴などを見えるようにすることができる。
Thereby, even in a dark place, the time display unit can be illuminated by illuminating the inside of the
10 時計ケース
11 胴
12 風防ガラス
13 裏蓋
15 ムーブメント
17 LED搭載回路基板
18 文字板
20 針
22 集積回路搭載回路基板
23 コンタクトばね
24 巻真
38 集積回路
44 内部照明用LED
52 外部照明用LED
DESCRIPTION OF
52 LED for external illumination
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100928 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20110215 |