JP2008151627A - Ｌｅｄ表示時計 - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＥＤを用いて時刻を表示するＬＥＤ表示時計において、消費電力を低減するとともに、電池寿命の増大を図り、かつ安価で表示を見やすくする。
【解決手段】表示部３５の周囲に、例えば３０度間隔などの所定間隔で時表示用ＬＥＤ２６を配置するとともに、それらの時表示用ＬＥＤに囲まれる表示部の中央に、２桁の数字を表示可能に分表示用ＬＥＤ２７を備える。そして、時表示用ＬＥＤを点灯して「時」を示し、分表示用ＬＥＤを点灯して「分」を示し、併せて表示部に時刻を表示する。
【選択図】図２

Description

この発明は、ＬＥＤを用いて表示部に時刻を表示する腕時計などのＬＥＤ表示時計に関する。

従来、この種のＬＥＤ表示時計では、例えば図５（Ａ）に示すように、回路基板１上にＬＥＤ２を実装して、コロン３を構成するとともに、そのコロン３を挟んで左右に２つずつ振り分けて４桁の７セグメント４を並べて構成していた。そして、それらのＬＥＤ２を、図５（Ｂ）に示す収納孔５に入れて回路基板１を遮光板６で被い、表示部を構成していた。

これにより、ＬＥＤ２を選択的に点灯することで、コロン３を挟んで左の２桁で「時」を、右の２桁で「分」を表し、表示部に時刻をデジタル表示していた。

ＷＯ２００６／０３３３１７号公報 特開平８−１２２４６８号公報 特開平１１−３０４９６７号公報 特開昭６１−２１０９８５号公報 特開昭５３−０２９１６６号公報

しかしながら、このような従来のＬＥＤ表示時計では、
１）ＬＥＤ２を用いてコロン３と４桁の７セグメント４を構成することから、一度に点灯するＬＥＤ２の数が多くなって表示に大きな電流が必要となり、大きな電池を搭載しなければならず、コスト高となり、大型化する問題があった。少しでもＬＥＤ２に流す電流を押さえて消費電流を少なくすると、ＬＥＤ２の輝度が下がってしまう、という問題があった。

２）ＬＥＤ２の点灯時に電圧降下が起こるが、４桁の表示では点灯するセグメントの数のばらつきが大きくなる。このため、電池電圧を検出してＬＥＤ２の点灯状態を制御しているが、電圧検出の精度が悪くなってしまい、その結果電池容量の約５５％程度までしか使えず、電池寿命が短くなってしまう、という問題があった。

３）市販の１６０８サイズの安価なチップＬＥＤを使用し、４桁の７セグメント４を並列に文字板中央に配置していた。しかしながら、女性用などの小型サイズにしようとすると、セグメントのサイズをかなり小さくする必要がある。しかし、１６０８サイズでは、サイズを小さくすることができないので、より小さいサイズの１００５サイズのチップＬＥＤを使用しなければならず、コストが何倍にも上がってしまう、という問題があった。

そこで、この発明の目的は、ＬＥＤを用いて時刻を表示するＬＥＤ表示時計において、上述した１）から３）の従来の問題点を解消し、消費電力を低減するとともに、電池寿命の増大を図り、かつ安価で表示を見やすくすることにある。

かかる目的を達成すべく、この発明によるＬＥＤ表示時計は、表示部の周囲に、例えば３０度間隔などの所定間隔で時表示用ＬＥＤを配置するとともに、それらの時表示用ＬＥＤに囲まれる表示部の中央に、２桁の数字を表示可能に分表示用ＬＥＤを備えてなるものである。

そして、時表示用ＬＥＤを点灯して「時」を示し、分表示用ＬＥＤを点灯して「分」を示し、併せて表示部に時刻を表示する。

分表示用ＬＥＤを２桁の７セグメントで構成し、その２桁の７セグメントで「分」を示すとよい。また、時表示用および分表示用ＬＥＤを文字板の裏側に配置し、その文字板を、時表示用および分表示用ＬＥＤを点灯したときにのみそれらのＬＥＤの光を文字板を透して文字板の表側から視認し得る光透過率で形成し、ＬＥＤを点灯したとき文字板に時刻を浮き上がるように表示するとよい。

アナログムーブメントを備えて時刻を常時アナログ表示するとともに、時表示用および分表示用ＬＥＤを外部操作により点灯可能とし、必要に応じてＬＥＤを用いて時刻を表示できるようにするとよい。また、外部操作により切り換えて、時表示用ＬＥＤで月を表示し、分表示用ＬＥＤで日を表示するようにしてもよい。

例えば、従来の４桁の７セグメントを使用した時刻表示では、時分表示の「時」を表示するとき、２桁の７セグメントとコロンを点灯するのに、平均６．６個、最大で１３個（２０時表示時）、最小でも４個（１時表示時）のＬＥＤを点灯する必要があった。

この発明によれば、時表示用ＬＥＤを点灯して「時」を示し、分表示用ＬＥＤを点灯して「分」を示し、併せて表示部に時刻を表示するので、「時」を表示するときは、通常、１２時から３０度間隔で配置された位置で、時刻に対応した位置の１つのＬＥＤを点灯すればよい。よって、時刻表示時の消費電流を半分程度に抑えることができ、使用する電池を薄いものや小さいサイズのものなどに変更し、コストの低減を図るとともに、モジュールのサイズを薄くしたり、小型にしたりすることができる。また、消費電流が少なくなった分、ＬＥＤ１個あたりに流す電流を増やすことで輝度を上げることも可能となる。

また、通常１つの時表示用ＬＥＤと２桁の分表示用ＬＥＤで時刻を表示するので、点灯するセグメントの数のばらつきを小さくして、ＬＥＤ点灯時の電圧降下を少なくし、電圧検出の精度をよくすることができる。このため、電池容量の約６５％程度まで使用できるようにし、その結果消費電流を少なくすることと併せて電池寿命を従来の１．５倍程度に長くすることも可能になる。

加えて、従来は４桁のセグメントを並列に文字板中央に配置するため、市販の１６０８サイズのチップＬＥＤを使用した場合、文字板の見切り径がφ２６ｍｍ程度になっていた。しかし、この発明によれば、セグメントのサイズを小さくすることなく、市販の１６０８サイズのチップＬＥＤを使用して文字板の見切り径をφ２２ｍｍ程度に小さくすることができる。これにより、モジュールサイズを小さくでき、低コストで小型のＬＥＤ表示付き時計を実現することができる。

また、従来と同じ見切り径で構成するときは、２桁の数字を表示する分表示用ＬＥＤを大きくし、確認頻度の高い、分表示をより見やすく構成することができる。

請求項２に記載の発明によれば、分表示用ＬＥＤを２桁の７セグメントで構成するので、「分」は従来と同様に００から５９の数字で読み取りやすく表示することができる。

請求項３に記載の発明によれば、ＬＥＤを文字板の裏側に配置し、その文字板を、ＬＥＤを点灯したときにのみそのＬＥＤの光を文字板を透して文字板の表側から視認し得る光透過率で形成するので、通常は見えないように備えられているＬＥＤを、点灯したときのみ、文字板に時刻を浮き上がるように表示することができる。

請求項４に記載の発明によれば、アナログムーブメントを備えて時刻を常時アナログ表示するとともに、ＬＥＤを外部操作により点灯するので、アナログ時計の顔を持ちながら、必要に応じてアナログ表示とともに、ＬＥＤを用いて時刻をデジタル表示することができる。夜間など、暗いところでの読み取りを可能とすることができる。

従来の４桁の７セグメントを使用した時刻表示では、カレンダ表示の「月」を表示するとき、２桁の７セグメントを点灯するのに、平均５．２個、最大で８個（１０月表示時）、最小でも２個（１月表示時）のＬＥＤを点灯する必要があった。

請求項５に記載の発明によれば、外部操作により切り換えて、時表示用ＬＥＤで月を表示し、分表示用ＬＥＤで日を表示するので、月の表示をするのに表示部の１個のＬＥＤを点灯することで済み、複雑なメカ機構なしに、消費電流を低減したフルオートカレンダを備えることができる。

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ＬＥＤ表示時計の一例であるアナログ腕時計の内部構成を示す。

図示アナログ腕時計では、時刻をアナログ表示するとともに、必要に応じて外部操作を行うことによりＬＥＤを用いて、時刻、月日、曜日、電池残量、その他の表示情報を文字板に浮き上がるように表示することができる。

図中符号１０は、内部にモジュールを収納する時計ケースである。時計ケース１０には、表側（正面）に風防ガラス１２を取り付ける。裏側には、裏ブタ１３を取り付けてなる。右側面には、３時位置にリューズ１４を設けてなる。

時計ケース１０内には、モジュールホルダＭの中央に位置決めしてアナログムーブメント１５を有する。アナログムーブメント１５には、回路基板１６を搭載する。回路基板１６は、フレキシブル基板２０を、帯状の折り返し部分１９で折り返して、ともにほぼ円形をなす第１部分１７と第２部分１８とを平行に保持する。そして、そのフレキシブル基板２０の第１部分１７にＬＥＤ２２を実装するとともに、第２部分１８にリジット基板２５を重ね合わせて構成する。リジット基板２５には、アナログムーブメント１５を駆動する時計駆動回路２３や、ＬＥＤ２２を駆動するＬＥＤ駆動回路２４などを実装する。

ここで、フレキシブル基板２０の厚さは、０．１ｍｍ前後であり、リジット基板２５の厚さは、０.２〜０．４程度である。両者は、接着などで貼り合わせてなり、互いのパターンをスルホールにて回路的に導通してなる。

なお、第１部分１７上のＬＥＤ２２には、図２（Ａ）に示すように、周囲に３０度間隔置きに時表示用ＬＥＤ２６を１２個配置するとともに、それらの時表示用ＬＥＤ２６に囲まれる中央に２桁の数字を表示可能に、３時側と９時側に１つずつ振り分けて２桁の７セグメントを設けて分表示用ＬＥＤ２７を構成してなる。１つの７セグメントでは、７つのＬＥＤ２２で数字の８の字を形成している。

そして、リジット基板２５を重ね合わせた第２部分１８をアナログムーブメント１５に搭載し、時計駆動回路２３およびＬＥＤ駆動回路２４を表側として折り返し部１９で折り返し、ＬＥＤ２２を表向きにしてモジュールに組み付けてなる。

そのように組み付けたアナログムーブメント１５の裏側には、図１に示すように、リチウム電池２８を交換可能に配置し、モジュールホルダＭに掛け止める電池押え２９で押さえてモジュールホルダＭに固定する。図示省略するが、電池押え２９には、いくつかのスイッチ部を形成し、それらのスイッチ部を、対応する外部操作部材で操作することにより、例えば表示情報を表示したり、切り換えたりすることができるようになっている。

一方、アナログムーブメント１５の表側には、回路基板１６の第１部分１７を挟んで遮光板３０を備える。遮光板３０は、黒色等の遮光性のある色の樹脂材料を用いてつくり、表裏を貫通して収納孔を複数あけてなる。収納孔には、時表示用ＬＥＤ２６を収納する長孔形状の収納孔３１と、分表示用ＬＥＤ２７を収納する同じく長孔形状の収納孔３２とがある。収納孔３１、３２は、内側面を白色に塗装してなり、回路基板１６上の各ＬＥＤ２２に対応して、図２（Ｂ）に示すように設ける。

そして、遮光板３０の裏側に回路基板１６を取り付けたとき、各収納孔３１、３２内にＬＥＤ２２を１つずつ入り込ませるようにする。このとき、１つの収納孔３１、３２内にＬＥＤ２２を２つずつ収納すると、セグメントが均一に光り、よりデジタル表示を見やすくすることができる。

遮光板３０には、表面に、時刻数字や時字等の時刻表示を有し、裏面に、光拡散のための白系統の塗料が塗ってある文字板３３を重ね合わせる。文字板３３は、例えばプラスチックやガラス等よりなる透明材料の表面に印刷等によりインクを付着して形成したり、プラスチックやガラス等よりなる色付きの半透明材料を用いて形成したりする。

そして、文字板３３の裏側に配置するＬＥＤ２２を点灯したときのみ、ＬＥＤ２２の光を文字板３３を透して文字板３３の表側から視認し得る光透過率で文字板３３を形成する。ＬＥＤ２２の光は、遮光板３０の収納孔３１、３２内側面と文字板３３の裏面の塗装により収納孔３１、３２内で拡散し、表示情報を良好に表示することができる。

図１中符号３４は、アナログムーブメント１５からのびて文字板３３の中心から突出する運針軸の先端に取り付け、風防ガラス１２内の表示部３５に時刻を常時アナログ表示する、時針、分針、秒針などの指針である。

さて、図示アナログ腕時計において、時刻（時分）を表示するときは、外部操作により、外周の１２個の時表示用ＬＥＤ２６の、時に対応する１つのＬＥＤ２２を点灯して「時」を表し、分表示用ＬＥＤ２７の２桁の７セグメントを構成するＬＥＤ２２を各々適宜選択的に点灯して００から５９の数字を表示して「分」を表す。回路基板１６の第１部分１７上のＬＥＤ２２を点灯することで、例えば図３に示すように、１２時３４分であることを、表示部３５の文字板３３に浮き上がるように表示する。

カレンダを表示するときは、外部操作により切り換えて、時表示用ＬＥＤ２６の、月に対応する１つのＬＥＤ２２を点灯して「月」を表し、分表示用ＬＥＤ２７の２桁の７セグメントを構成するＬＥＤ２２を各々適宜選択的に点灯して分表示用ＬＥＤ２７で０１から３１の数字を表示して「日」を表す。回路基板１６の第１部分１７上のＬＥＤ２２を点灯することで、例えば図４（Ａ）に示すように、９月２０日であることを、表示部３５の文字板３３に浮き上がるように表示する。

図示アナログ腕時計では、また、ＬＥＤ２２を用いて秒も表示することができる。秒を表示するときは、外部操作により切り換えて、分表示用ＬＥＤ２７の２桁の７セグメントを構成するＬＥＤ２２を各々適宜選択的に点灯して分表示用ＬＥＤ２７で００から５９の数字を表示して「秒」を表す。「秒」も、表示部３５の文字板３３に浮き上がるように表示することができる。

ところで、この図示アナログ腕時計において、初期状態で時刻合わせを行うときは、西暦の４桁のうち下２桁を、分表示用ＬＥＤ２７の００から９９の数字で表示して年修正をする。これにより、２０００年から２０９９年までのフルオートカレンダ表示を行うことができる。

また、時表示用ＬＥＤ２６の１２時位置のＬＥＤ２２を点灯したり、または点滅の周期を変えたりすることで、午前と午後を区別することができる。この他、時表示用ＬＥＤ２６を多色発光可能なＬＥＤとして発光する色を変えることにより、時刻表示とカレンダ表示とを区別し、また午前と午後とを区別することもできる。

さらには、別途、図４（Ｂ）に示すように回路基板１６の第１部分１７上に表示区別用のＬＥＤ３７を配置し、図４（Ｃ）に示すように遮光板３０の対応部分にその各ＬＥＤ２２の収納孔３８をあけることで、時刻表示時および時刻修正時に、午前と午後の区別がつくように、また時刻表示とカレンダ表示の区別がつくようにしてもよい。例えば図４（Ｂ）に示すように、回路基板１６の第１部分１７上に表示区別用のＬＥＤ３７として３つのＬＥＤ２２を並べて設け、図４（Ａ）に示すようにもっとも左のＬＥＤ２２が点灯したときはカレンダ表示を示し、真ん中のＬＥＤ２２が点灯したときは時刻表示の「午前」を示し、最も右のＬＥＤ２２が点灯したときは時刻表示の「午後」を示すようにする。

この発明によるＬＥＤ表示時計の一例であるアナログ腕時計の内部構成図である。 （Ａ）はそのアナログ腕時計で用いる回路基板の第１部分上のＬＥＤ配置構成図、（Ｂ）はそれに対応する遮光板の収納孔配置構成図である。 その時刻表示時のＬＥＤ点灯状態図である。 （Ａ）はそのカレンダ表示時のＬＥＤ点灯状態図、（Ｂ）はその回路基板の第１部分上のＬＥＤ配置構成図、（Ｃ）はそれに対応する遮光板の収納孔配置構成図である。 （Ａ）は従来のＬＥＤ表示時計のＬＥＤ配置構成図、（Ｂ）はそれに対応する遮光板の収納孔配置構成図である。

符号の説明

１５ アナログムーブメント
２２ ＬＥＤ
２３ 時計駆動回路
２５ リジット基板
２６ 時表示用ＬＥＤ
２７ 分表示用ＬＥＤ
３３ 文字板
３５ 表示部

Claims (5)

1. 表示部の周囲に所定間隔で時表示用ＬＥＤを配置するとともに、それらの時表示用ＬＥＤに囲まれる前記表示部の中央に２桁の数字を表示可能に分表示用ＬＥＤを備えてなることを特徴とする、ＬＥＤ表示時計。
2. 前記分表示用ＬＥＤを２桁の７セグメントで構成することを特徴とする、請求項１に記載のＬＥＤ表示時計。
3. 前記時表示用ＬＥＤおよび前記分表示用ＬＥＤを文字板の裏側に配置し、その文字板を、前記時表示用ＬＥＤおよび前記分表示用ＬＥＤを点灯したときにのみそれらのＬＥＤの光を前記文字板を透してその文字板の裏側から視認し得る光透過率で形成してなることを特徴とする、請求項１または２に記載のＬＥＤ表示時計。
4. アナログムーブメントを備えて時刻を常時アナログ表示するとともに、前記時表示用ＬＥＤおよび前記分表示用ＬＥＤを外部操作により点灯可能と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ＬＥＤ表示時計。
5. 外部操作により切り換えて、前記時表示用ＬＥＤで月を表示し、前記分表示用ＬＥＤで日を表示してな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ＬＥＤ表示時計。

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