JP2008128818A - アナログ時計 - Google Patents

Abstract

【課題】目安機構や小さなデジタル表示窓等を不要として、デザイン的な制約を少なくするとともに、デジタル表示を大きく見やすくしたバイブレーション機能付きのアナログ時計を提供する。
【解決手段】ＬＥＤ回路基板３４と、その表側に載置したデジタル表示用ＬＥＤ３８と、そのＬＥＤをＬＥＤ収納孔４１に収納する遮光板４０を介してＬＥＤを被って設け、ＬＥＤを点灯したときのみＬＥＤのデジタル表示を透過して外側から視認し得る透過率で形成する文字板１１と、その表側で時刻を表示する指針１３、１４、１５とを備えるアナログ時計において、ＬＥＤ回路基板の裏側には、アナログムーブメント２０と、ＬＥＤに設定したアラーム時刻に作動を開始するバイブレーションモータ３２を並べて配置する。
【選択図】図３

Description

この発明は、時刻を、針を用いてアナログ表示するとともに、数字を用いてデジタル表示可能とするアナログ時計に関する。詳しくは、デジタル表示用ＬＥＤと、そのＬＥＤを被って設け、ＬＥＤを点灯したときのみＬＥＤのデジタル表示を透過して外側から視認し得る透過率で形成する文字板と、その文字板上で時刻を表示する時針、分針等の指針とを備えるアナログ時計に関する。

従来、携帯時計にも、設定時刻になったときにそのことを報知するアラーム機能を備えたものがある。アラーム機能には、例えば裏ブタに圧電素子を取り付けて音響で報知するものもあるが、そのような音響アラームは、構成が簡単である利点はあるものの、音がうるさく、使用場所が限定されるという欠点があった。

従来のアナログ時計やデジタル時計の中には、特許文献１〜４などに記載されるように、大きな音を発生しない、バイブレーション機能により時刻を報知するようにしたものも提案されている。しかし、いずれも、アラーム時刻の設定に関しては、具体的に記載されていなかった。

アラーム時刻の設定には、アナログ時計では、特許文献５、６に記載されるように、複雑な目安機構が必要であった。目安機構を設ける必要があると、デザイン的に大きな制約を受けた。他方、ＬＣＤを使用したデジタル時計では、デジタル駆動回路に目安機構を入れ込むことは容易である。

特開平１１-１４２５４０号公報 特開２００２-２９２３３６号公報 特開平１０-３１９１４２号公報 特開２００２-３５０５７４号公報 特開昭５３-３４５５８号公報 特許第３５０７５５５号公報

ところが、ＬＣＤには、色に制約があり、表示色が黒で見栄えが悪く、趣きがない欠点があった。また、夜など暗いところでは、表示が見にくい欠点があった。一方、アナログ表示とともにデジタル表示を行うには、文字板に表示窓を開けたりしなければならず、デザイン的に制約を受け、また表示が小さくなって見にくくなるなどの問題があった。

そこで、この発明の第１の目的は、目安機構や小さなデジタル表示窓等を不要として、デザイン的な制約を少なくするとともに、デジタル表示を大きく見やすくしたバイブレーション機能付きのアナログ時計を提供することにある。

この発明の第２の目的は、ＬＥＤと回路基板とアナログムーブメントとともにバイブレーション機能を、時計内に効率よく配置することにある。

この発明の第３の目的は、報知効果を高め、時計を装着する者に、アラーム設定時刻を確実に報知できるようにすることにある。

この発明の第４の目的は、アラーム作動時に、消費電流が大きくなり過ぎないようにすることにある。

この発明の第５の目的は、アラーム時刻設定時において、大幅な消費電力の削減を図ることにある。

この発明の第６の目的は、ＬＥＤとそのＬＥＤを駆動するＬＥＤ駆動回路とを効率よく配置し、基板数の削減を図ってコストダウンと省スペース化を図り、また基板間の接続をなくしてコスト安とするとともに信頼性を向上することにある。

このため、この発明は、上述した第１の目的を達成すべく、デジタル表示用ＬＥＤと、そのＬＥＤを被って設け、ＬＥＤを点灯したときのみＬＥＤのデジタル表示を透過して外側から視認し得る透過率で形成する文字板と、その文字板上で時刻をアナログ表示する時針、分針等の指針とを備えるアナログ時計において、ＬＥＤに設定したアラーム時刻に作動を開始するバイブレーションモータを備えることを特徴とする。

上述した第２の目的を達成すべく、アナログムーブメントとバイブレーションモータとは、ＬＥＤを配置する回路基板の裏側に並べて配置するとよい。また、上述した第３の目的を達成すべく、バイブレーションモータとしては、円筒状のものを使用するとよい。

加えて、上述した第４の目的を達成すべく、バイブレーションモータは、間欠パルスで作動するとよい。同様に、アラーム設定時刻となったとき、バイブレーションモータは、ＬＥＤと交互に作動するとよい。さらに、上述した第５の目的を達成すべく、ＬＥＤにアラーム時刻を設定するとき、ＬＥＤは、フラッシング表示するとよい。

また、この発明は、上述した第６の目的を達成すべく、デジタル表示用ＬＥＤと、そのＬＥＤを被って設け、ＬＥＤを点灯したときのみＬＥＤのデジタル表示を透して外側から視認し得る透過率で形成する文字板と、その文字板上で時刻を表示する指針とを備えるアナログ時計において、ＬＥＤとそのＬＥＤを駆動する駆動回路とを同一の回路基板に配置することを特徴とする。

ＬＥＤを駆動する駆動回路を配置するＬＥＤ回路基板とは別にムーブメント基板を設け、そのムーブメント基板にアナログ時計用出力端子部とマイコン電源端子部を設けるとよい。また、ＬＥＤ回路基板とムーブメント基板とを、バネ部材または電線を用いて接続するとよい。

この発明によれば、デジタル表示用ＬＥＤと、そのＬＥＤを被って設け、ＬＥＤを点灯したときのみＬＥＤのデジタル表示を透過して外側から視認し得る透過率で形成する文字板と、その文字板上で時刻を表示する指針とを備えるので、アナログ表示とともにデジタル表示を行うことができる腕時計において、通常時は、ＬＥＤを点灯せず、時刻をアナログ表示し、文字板で隠してＬＥＤが見えないようにし、文字板にデジタル表示窓を開けたりする必要をなくしてデザイン上の制約を少なくし、デザイン上の多様性を確保することができる。また、暗い場所などで、必要に応じ、ＬＥＤを点灯して文字板を透過して時刻、月日、曜日等をデジタル表示するので、種々の色で、暗いところでも明るく表示し、表示の見栄えが悪いとか暗いところでは見にくいとかの液晶パネル特有の欠点を解消する一方、デジタル表示を文字板いっぱいに大きく見やすく表示することができる。さらに、表示内容によって色を変えることも可能である。

また、ＬＥＤに設定したアラーム時刻に作動を開始するバイブレーションモータを備えるので、ＬＥＤにアラーム時刻を設定するようにし、目安機構や小さな表示窓等を不要として、デザイン的な制約を少なくするとともに、デジタル表示を大きく見やすくしたバイブレーション機能付きのアナログ時計を提供することができる。

アナログムーブメントとバイブレーションモータとを、ＬＥＤを配置する回路基板の裏側に並べて配置すると、ＬＥＤと回路基板とアナログムーブメントとともにバイブレーション機能を、時計内に効率よく配置し、アナログ時計の小型化を図ることができる。

また、バイブレーションモータとして円筒状のものを使用すると、特許文献３に記載するような平面的なバイブレーションモータを使用する場合に比し、振動を平面方向ではなく断面方向として報知効果を高め、時計を腕に装着する者が大きな振動を感じるようにして、アラーム設定時刻を確実に報知できるようにすることができる。

加えて、バイブレーションモータを間欠パルスで作動すると、連続的に作動する場合に比べ、１／２〜１／３の大幅な消費電力の削減を図ることができる。また、ＬＥＤは、ＬＣＤを使用した表示と異なり、消費電力が大きい。ＬＥＤの消費電力は、バイブレーションモータと同じ数ｍＡ〜数十ｍＡであるから、ＬＥＤをバイブレーションモータと同時に作動すると消費電流が大きくなり過ぎる。そこで、アラーム設定時刻となったとき、バイブレーションモータをＬＥＤと交互に作動すると、アラーム作動時に、消費電流が大きくなることを防止することができる。さらに、ＬＥＤの消費電力は大きいから、ＬＥＤにアラーム時刻を設定するとき、表示読み取りが問題なくできる時間間隔でＬＥＤをフラッシング表示すると、連続点灯に比べ、１／２〜２／３の大幅な消費電力の削減を図ることができる。また、バイブレーションとＬＥＤの作動を同時に行うので、腕につけていなくてもＬＥＤのフラッシングでアラーム時刻を知ることができる。

また、ＬＥＤとそのＬＥＤを駆動するＬＥＤ駆動回路とを同一の回路基板に配置すると、ＬＥＤとＬＥＤ駆動回路とを効率よく配置し、基板数の削減を図ってコストダウンと省スペース化を図り、スペースを確保してその確保したスペースに例えばバイブレーションモータを配置することができる。また、基板数を減らして、導電性の熱圧着接着材などを用いた基板間の接続をなくし、コストダウンを図るとともに信頼性を向上することができる。さらに、省スペース化により、バイブレーションモータ等を配置しない場合、時計モジュール自体の小型化も可能となる。また、ＬＥＤ回路基板とムーブメント基板とを、バネ部材または電線を用いて接続することにより、信頼性を向上しかつ小型化を図ることができる。

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、この発明によるアナログ腕時計を正面から見て示す。（Ａ）は、通常状態であり、（Ｂ）は、アラーム作動状態である。アラーム作動状態では、図示するように、ＬＥＤを点灯してアラーム時刻をデジタル表示する。

（Ａ）に示す通常状態では、時計ケース１０の風防ガラス内で、文字板１１の時字１２を時針１３、分針１４、秒針１５などの指針で指示して文字板１１上で時刻をアナログ表示する。図中符号１６は、リューズである。ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３は、同じく時計ケース１０の外周に設けるスイッチである。１７は、時計ケース１０に取り付ける時計バンドである。

（Ｂ）で示すアラーム作動状態では、バイブレーションモータが作動して時計ケース１０の全体が振動するとともに、ＬＥＤが点灯してＬＥＤのデジタル表示１８が文字板１１を透過して外側から視認し得るようになる。後述するが、このとき、バイブレーションモータは、間欠パルスで作動する。また、この例では、アラーム設定時刻となったとき、バイブレーションモータをＬＥＤと交互に作動するようにする。

図２には、時計ケース１０内に収納するモジュール構成を示す。（Ａ）は表側（文字板側）から見て示し、（Ｂ）は裏側（裏ブタ側）から見て示す。図３には、モジュールの中央縦断面を示す。図４には、モジュールにおける基板間の接続を示す。（Ａ）にはコイルスプリングを用いた場合、（Ｂ）には電線を用いた場合を示す。

図中符号２０は、モジュールの中央中段に配置するアナログムーブメントである。アナログムーブメント２０の中央からは、表側に向けて運針軸２１を突出する。この運針軸２１の先端には、上述した時針１３、分針１４、秒針１５などの指針を取り付ける。アナログムーブメント２０には、ムーブメント基板２２を組み込み、モジュールホルダ２３で位置決めしてなる。モジュールホルダ２３には、ＳＷ１用スイッチ部２４、ＳＷ２用スイッチ部２５、ＳＷ３用スイッチ部２６の３ヶ所のスイッチ部を設ける。

モジュールホルダ２３には、そのフック部と係合して裏側に電池押え２７を取り付ける。そして、その電池押え２７でアナログムーブメント２０の裏側に電池２８を固定し、電池支え２９で支える。電池２８は、マイナス端子板３０を介してムーブメント基板２２と接続する。

また、アナログムーブメント２０の近傍には、バイブレーションモータ３２を配置する。バイブレーションモータ３２は、円筒形をなし、作動により振動が発生するようにその長手方向の一方には半円形のアンバランスウエイト３３を取り付けてなる。

モジュールホルダ２３の表側には、ＬＥＤ回路基板３４を取り付ける。よって、ＬＥＤ回路基板３４の裏側には、アナログムーブメント２０とバイブレーションモータ３２とを並べて配置することとなる。また、このＬＥＤ回路基板３４の裏側には、ＬＥＤ駆動回路３５を取り付ける。このように、ＬＥＤ駆動回路３５をＬＥＤ回路基板３４に配置したので、ＬＥＤ回路基板３４とバイブレーションモータ３２とが断面的に重ならない配置となっている。

そして、ＬＥＤ回路基板３４とムーブメント基板２２間には、図４（Ａ）に示すようにコイルスプリング３６を設けて時計用モータ（図示せず）をムーブメント基板２２と電気的に接続し、時計用モータを駆動する。コイルスプリング３６に代えて、図４（Ｂ）に示すようにＬＥＤ回路基板３４およびムーブメント基板２２に電線３７の両端を半田付けして両基板間を電気的に接続するようにしてもよい。

反対に、ＬＥＤ回路基板３４の表側には、薄型チップＬＥＤ３９を平面的に並べて７セグメントを構成し、デジタル表示用ＬＥＤ３８を配置する。このデジタル表示用ＬＥＤ３８には、アラーム時刻を設定してその時刻にバイブレーションモータ３２が作動を開始するようにする。このように、各ＬＥＤ３９とＬＥＤ駆動回路３５とを同一の回路基板であるＬＥＤ回路基板３４に配置してなる。

ＬＥＤ回路基板３４の表側には、遮光板４０を重ね合わせる。遮光板４０は、黒色等の遮光性のある色の樹脂材料を用いて形成し、各ＬＥＤ３９を収納するＬＥＤ収納孔４１を設ける。ＬＥＤ収納孔４１は、内側面を白色に塗装してなる。

遮光板４０の表側には、デジタル表示用ＬＥＤ３８を被い、中心孔から運針軸２１を突出して文字板１１を設ける。文字板１１は、裏面に光拡散のための白色系の塗料を塗ってなり、デジタル表示用ＬＥＤ３８を点灯したときのみＬＥＤ３８のデジタル表示を透過して外側から視認し得る透過率で形成してなる。そして、遮光板４０と文字板１１とに施した塗装により、ＬＥＤ収納孔４１内で光を撹乱し、良好な７セグメント表示ができるようにする。

図５（Ａ）にはＬＥＤ回路基板３４を表側から見て示し、（Ｂ）には裏側から見て示す。（Ｃ）には、ムーブメント基板２２を示す。

ＬＥＤ回路基板３４には、（Ａ）に示すように、ＬＥＤ３９を取り付ける。また、（Ｂ）に示すように、マイコンＩＣよりなるＬＥＤ駆動回路３５を取り付ける。図中符号４２は、ＬＥＤ駆動回路３５の電圧制御素子であり、４３は基板コンタクト部である。（Ｃ）に示すように、ムーブメント基板２２は、導通機能のみを持ち、基板コンタクト部４４、時計用モータの出力端子部４５、マイコン電源端子部４６などを有する。

図６には、ＬＥＤ回路基板３４およびムーブメント基板２２の他例を示す。（Ａ）には両基板を表側から見て示し、（Ｂ）には裏側から見て示す。

上述した例では、ＬＥＤ３９とそのＬＥＤ３９を駆動する駆動回路３５とを、同一の回路基板であるＬＥＤ回路基板３４に配置した。しかし、図６に示すように、ＬＥＤ３９はＬＥＤ回路基板３４に取り付け、ＬＥＤ駆動回路３５はムーブメント基板２２に取り付け、例えばＬＥＤ回路基板３４をフィルム基板として接続部４８で導電性の熱圧着接着材を用いてムーブメント基板２２に接続するようにしてもよい。

図７には、デジタル時刻表示モードの操作仕様の一例を示す。
デジタル時刻を表示するときは、ＳＷ１を操作する。待機中でＳＷ１を一度操作すると、文字板１１を透過してデジタル表示用ＬＥＤ３８で「時分」を表示し、二度操作すると、「月日」を表示し、三度操作すると、「秒」を表示し、それぞれ３秒間保持して待機中に戻る。秒表示状態でＳＷ１を操作しても、待機中に戻る。

図８には、バイブレーション・アラームモードの操作仕様の一例を示す。
アラーム時刻を表示するときは、ＳＷ２を操作する。待機中でＳＷ２を一度操作すると、アラーム時刻をフラッシュ表示する。二度操作すると、待機中に戻る。アラーム時刻をフラッシュ表示しているときに、ＳＷ１を操作すると、アラームのオンオフ切替を行う。アラーム時刻をフラッシュ表示しているときに、ＳＷ３を２秒長押しすると、アラームの時修正に切り替わり、このときＳＷ１を操作すると、１時間ずつ加算される。アラーム時修正時にＳＷ３を操作すると、アラームの分修正に切り替わり、このときＳＷ１を操作すると、１分ずつ加算される。アラーム分修正時にＳＷ３を操作すると、アラーム時刻のフラッシュ表示に戻る。

図９には、デジタル時刻修正モードの操作仕様の一例を示す。
待機中でＳＷ３を操作すると、アラームのオンオフ表示を行う。ＳＷ３を２秒長押しすると、秒修正のフラッシュ表示に切り替わり、その後ＳＷ３を操作するごとに順に、分修正、時修正、１２ｈ／２４ｈ切替、年修正、月修正、日修正、月日入替のフラッシュ表示に切り替わり、それぞれ各表示を２０秒間保持して待機中に戻る。その各表示を保持している間にＳＷ１を操作するごとに、各表示で１単位ずつ加算するようになっている。この例では、フラッシュ表示を、表示読み取りが問題なくできる、点灯０．５秒、消灯０．５秒としたので、ＬＥＤ時刻表示の消費電流を半減することができる。最後の月日入替のフラッシュ表示でＳＷ３を操作すると、待機中に戻る。

なお、アラーム機能だけの場合には、３つのスイッチで十分の操作性が得られた。もちろん、この他にも、タイマ機能、音響アラーム機能等を付加してもよいが、その場合には、操作性を確保する上から、スイッチ数を増やすことが望ましい。

図１０には、バイブレーションモータ３２の駆動パルスとデジタル表示用ＬＥＤ３８の点灯タイミングとの関係を示す。

バイブレーションモータ３２は、１００ｍｓ以上５００ｍｓ以下の間隔の間欠駆動パルスで、０．５秒間隔で作動する。このようにすると、連続パルスの消費電流２０ｍＡに対して５〜１５ｍＡに低減することができる。デジタル表示用ＬＥＤ３８は、バイブレーションモータ３２の非作動時に０．５秒間隔で作動する。すなわち、アラーム設定時刻となったとき、バイブレーションモータ３２をＬＥＤ３８と交互に作動する。

この発明によるアナログ腕時計の正面図で、（Ａ）は通常状態、（Ｂ）は、アラーム作動状態である。 その時計ケース内に収納するモジュール構成を示す図で、（Ａ）は表側から見て示し、（Ｂ）は裏側から見て示す。 そのモジュールの中央縦断面図である。 モジュールにおける基板間の接続を示す図であり、（Ａ）にはコイルスプリングを用いた場合、（Ｂ）には電線を用いた場合を示す。 （Ａ）はＬＥＤ回路基板を表側から見て示す図、（Ｂ）は裏側から見て示す図、（Ｃ）はムーブメント基板を示す図である。 ＬＥＤ回路基板およびムーブメント基板の他例を示す図であり、（Ａ）には両基板を表側から見て示し、（Ｂ）には裏側から見て示す。 デジタル時刻表示モードの操作仕様の一例を示すフローチャートである。 バイブレーション・アラームモードの操作仕様の一例を示すフローチャートである。 デジタル時刻修正モードの操作仕様の一例を示すフローチャートである。 バイブレーションモータの駆動パルスとデジタル表示用ＬＥＤの点灯タイミングとの関係図である。

符号の説明

１１ 文字板
１３ 時針（指針）
１４ 分針（指針）
１５ 秒針（指針）
２０ アナログムーブメント
３２ バイブレーションモータ
３４ ＬＥＤ回路基板
３５ ＬＥＤ駆動回路
３８ デジタル表示用ＬＥＤ
３９ 薄型チップＬＥＤ
４０ 遮光板
４１ ＬＥＤ収納孔

Claims (10)

1. デジタル表示用ＬＥＤと、そのＬＥＤを被って設け、前記ＬＥＤを点灯したときのみ前記ＬＥＤのデジタル表示を透して外側から視認し得る透過率で形成する文字板と、その文字板上で時刻を表示する指針とを備えるアナログ時計において、前記ＬＥＤに設定したアラーム時刻に作動を開始するバイブレーションモータを備えることを特徴とするアナログ時計。
2. 前記アナログムーブメントと前記バイブレーションモータとを、前記ＬＥＤを配置する回路基板の裏側に並べて配置することを特徴とする、請求項１に記載のアナログ時計。
3. 前記バイブレーションモータとして円筒状のものを使用することを特徴とする、請求項１または２に記載のアナログ時計。
4. 前記バイブレーションモータを間欠パルスで作動することを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか１に記載のアナログ時計。
5. アラーム設定時刻となったとき、前記バイブレーションモータを前記ＬＥＤと交互に作動することを特徴とする、請求項１ないし４のいずれか１に記載のアナログ時計。
6. 前記ＬＥＤにアラーム時刻を設定するとき、前記ＬＥＤをフラッシング表示することを特徴とする、請求項１ないし５のいずれか１に記載のアナログ時計。
7. デジタル表示用ＬＥＤと、そのＬＥＤを被って設け、前記ＬＥＤを点灯したときのみ前記ＬＥＤのデジタル表示を透して外側から視認し得る透過率で形成する文字板と、その文字板上で時刻を表示する指針とを備えるアナログ時計において、
   前記ＬＥＤとそのＬＥＤを駆動する駆動回路とを同一の回路基板に配置することを特徴とするアナログ時計。
8. 前記ＬＥＤを駆動する駆動回路を配置するＬＥＤ回路基板とは別にムーブメント基板を設け、そのムーブメント基板にアナログ時計用出力端子部とマイコン電源端子部を設けることを特徴とする、請求項７に記載のアナログ時計。
9. 前記ＬＥＤ回路基板と前記ムーブメント基板とをバネ部材を用いて接続することを特徴とする、請求項８に記載のアナログ時計。
10. 前記ＬＥＤ回路基板と前記ムーブメント基板とを電線を用いて接続することを特徴とする、請求項８に記載のアナログ時計。

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