JP3214166B2 - 表示装置およびそれを用いた電子機器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】オーディオ用のコンパクトカセッ
ト記録再生装置、コンパクトディスク再生装置や、ビデ
オの記録再生装置等の、テープ残量、記録レベル、再
生、巻戻し、一時停止等の状態を現わす表示装置に用い
る。

【０００２】

【従来の技術】従来は、液晶パネルやＬＥＤにより数字
表示、或は、図柄表示により、状態を表示している。ま
た、記録レベルや音量レベルについては、電磁石式の針
式メーターを用いている製品もある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】例えば、残量表示の場
合、全体で９０分の内２５分残っているときには、数字
で”２５”と表示されるが、この数字を見たとき残りの
量が、多いのか、少ないのか、全体の何パーセント使っ
たのかということがわかりにくく、いちいち頭の中で計
算しなければならない。つまり、全体の中で現在がどの
くらいなのか、即座に判断できない欠点がある。また、
電磁石式のメーターでは小型化することが難しく、コン
パクトカセットや、コンパクトディスク再生装置等の、
小型携帯機器への採用は、その寸法面の制約から適して
いない。

【０００４】本発明は、以下の構成によって上記課題を
解決する。本発明の表示装置は、複数のステップモータ
ーと、該ステップモータの駆動を制御するための制御手
段と、該制御手段への電気信号を受取る外部信号入力部
を有した回路基板と、文字盤と、該ステップモータによ
って駆動されるとともに文字盤上の所定の位置を指し示
す指針と、ケースと、裏蓋と、パッキンと、を備えてい
る。そして、少なくとも該複数のステップモーターと、
該制御手段と、該文字盤と、該指針と、は該ケースと該
裏蓋との間に収納されていて、該外部信号入力部は該ケ
ースと該裏蓋との外部に露出されており、該パッキン
は、該ケースと該回路基板との間の隙間、および該裏蓋
と該回路基板との間の隙間の少なくとも一方に設けられ
ており、該ケースと、該裏蓋と、該パッキンと、該回路
基板の断面と、によって該ケースと該裏蓋との該間が密
閉されている。ある実施の態様では、前記回路基板に
は、前記文字板面の照明のためのランプが実装され、前
記ランプが実装されている部分の回路基板は、前記ケー
スに位置決めされ、組み込まれる。さらに他の実施の態
様では、前記回路基板は複数の基板からなる。さらに他
の実施の態様では、前記ランプの実装と前記外部信号入
力部とは、前記複数の基板のうちのひとつに設けられて
いることを特徴とする請求項３記載の表示装置。好まし
くは、前記回路基板が、前記複数の基板を互いに接続す
る接続部を有し、前記回路基板の前記断面は、該接続部
の断面である。また、ある実施の態様では、電子機器が
上記表示装置を備える。

【０００５】

【実施例】図１は、本発明による小型アナログ表示装置
の外観図、図２は、本表示装置の構成ブロック図、図３
は、本表示装置の内部に組み込まれている駆動モジュー
ルの平面図、図４は、表示装置の断面図、図５は、本発
明の表示装置のランプ部の断面図、図６は、本発明の他
の実施例を示す平面図、図７は、本発明の他の実施例の
組み込み断面図を示す。図１に於て、１は、本表示装置
の内部に組み込まれている駆動モジュールであり、外部
信号入力部である回路基板４、超小型ステップモータ
ー、マイクロコンピューターを含んでいる。２は、本表
示装置の外郭であり、前記駆動モジュールを内部に納め
保護すると同時に携帯機器等への取り付け用の穴２ａを
有するケースである。３は、文字板であり、目盛り、数
字、図柄などが、設けられている。４は、前述の通り外
部信号入力部４ａを有する回路基板である。外部信号入
力部４ａからは、本表示装置の動作を制御する信号、表
示装置を駆動するための電源、ランプ点灯の為の電源が
外部より供給される。５、６、７は、駆動モジュール１
に設けられた表示車の回転軸にそれぞれ取り付けられ、
文字板３の目盛り、数字等を指し示すための指針用の針
である。ケース２、文字板３、針５、６、７の材料に
は、金属、プラスチックのどちらを用いてもかまわな
い。ここで、図２により、本表示装置の構成を説明す
る。図２に於て、実線の四角で囲まれた範囲が本発明の
表示装置の構成を示し、破線で囲まれた範囲が外部の要
素を示す。本表示装置は、外部から電源供給を受けて動
作するとともに、外部信号をうけて装置の表示状態がき
められる。表示装置内にはモーター駆動回路を含むマイ
クロコンピューター（以後ＣＰＵと呼ぶ）が備えられ、
外部信号入力部からの外部信号及び電源がこのＣＰＵに
供給される。ＣＰＵには、その出力側にモーターが接続
され、外部信号に応じてＣＰＵ内部で処理され、モータ
ー駆動回路を介してモーターが駆動される。更にモータ
ーには、図３に示すごとく歯車が接続され、その回転軸
に針が取り付けられる。再び、図１に戻り説明すると、
針５、７の長さは、針６の軸に干渉しないよう互いの軸
の距離の長さよりも短く設定されている。また、針６
は、針５、７と平面的に干渉しないよう、一段高い位置
に取り付くようになっている。回路基板４は、限られた
わずかなスペースの携帯機器の中で、効率的に接続が出
来るよう、ある程度の曲げ込みが可能なポリイミドの基
材を用いた、回路基板材料が採用されている。

【０００６】次に、図３により、駆動モジュールの構成
について詳しく説明する。本実施例の駆動モジュールで
は、３組の超小型ステップモーターが備えられている。
一組のステップモーターの構成は、ステータ、コイル、
ローターから成る。このモーターはローターの磁石が２
極に着磁された２極ステップモーターで、正方向、逆方
向への回転が、モーター駆動回路からの駆動パルスの形
態の違いにより可能なものである。これは、水晶発信式
腕時計に用いられているステップモーターと同様の構成
のものである。図１で、針５、６、７が取り付けられて
いる回転軸は、ここでは表示車であり、３つの表示車２
１、２２、２３が設けられている。表示車２１は、歯車
部２１ａと、回転軸２１ｂとから構成され、回転軸２１
ｂの先端に針が取り付けられる。他の表示車２２、２３
も同様である。表示車２１、２２、２３には、それぞれ
の表示車を駆動するためのモーターと中間車が設けられ
ている。表示車２１に対しては、中間車１８、ローター
１５、ステータ１２、コイル９により、ブロックを構成
する。表示車２２に対しては、中間車１９、ローター１
６、ステータ１３、コイル１０から成り、表示車２３に
対しては、中間車２０、ローター１７、ステータ１４、
コイル１１により構成される。８は、ＣＰＵであり、回
路基板４に取り付けられている。外部信号は、回路基板
４の外部信号入力部４ａから、回路基板に設けられた電
気導通パターンを介してＣＰＵ８に入力され、ＣＰＵの
モーター駆動回路からの出力信号は、外部信号と同様
に、回路基板に設けられた電気導通パターンを介してコ
イル９、１０、１１に、それぞれ供給される。（ＣＰＵ
に入力、出力する電気導通パターンは図面上は省略す
る。）本実施例での針は、３つの針を一線上に配置して
いるが、表示データの内容、或はデザイン的な意味合
で、各針の配置位置を、所望の位置に変更することも、
もちろん可能であり、その場合には、駆動モジュール内
の、表示車、中間車を含むモーターブロックの位置を動
かせば実現でき、針の増減も、このモーターブロックの
組数の増減により実現できる。本発明による、駆動モジ
ュールは、前述のように、腕時計に使われるステップモ
ーターを用いるため、使用するモーターブロックの数が
３から４組であれば、男性用腕時計の内部モジュールが
そうであるように、直径２４ミリメートル程の平面サイ
ズで実現できる。次に、図４の断面図により、駆動モジ
ュールがケースに組み込まれた構造を説明する。図４
は、図３に示すＡ−Ａ線で、ケース組み込み状態を含め
て切断した断面を示す。図４に於て、表示車２２、中間
車１９、ローター１６は、その軸の上下をそれぞれ地板
２８、輪列受け２９により支持されている。ステータ１
３、コイル１０、回路基板４、輪列受け２９、押え板３
０は、順次積み重ねられ、ねじ３１により、地板２８に
固定されている。これらの、支持及び固定方法は、他の
モーターブロックに於ても同様である。文字板３は、文
字板の裏面に固定されたピン３ａを有し、このピン３ａ
が、地板２８に設けられた穴に、シメシロを持って圧入
され、駆動モジュールに取り付けられる。文字板付き駆
動モジュールはケース２に落し込まれ、高さ方向はケー
ス２の２ｂ面により決められる。更に、枠３２が組み込
まれ、地板２８の外周段部２８ａに乗り、地板２８、枠
３２、ケース２により、駆動モジュールの平面方向が位
置決めされる。ケース２にはパッキン溝２ｃが設けら
れ、ゴムパッキン２５が組み込まれ、裏蓋３３が組まれ
ることにより、つぶされて、外部からのゴミの進入、湿
気の流入を防いでいる。又、回路基板４が、表示装置の
外部に引き出される部分には、もう一つのゴムパッキン
３４が設けられ、ケースと回路基板の隙間を埋めてい
る。ケース２には、カバーガラス２４が、接着等の手段
により固定されている。ランプ２６は、回路基板４に半
田付けにより固定され、回路基板４の柔軟性を利用し
て、曲げ込んで組み込まれ、ランプの中心が、カバーガ
ラス２４と文字板３のほぼ中央に位置している。２７
は、拡散板であり、透明な樹脂材料により成形されてお
り、外側の面２７ａは、梨地仕上げにより、ランプの光
が拡散するようになっている。尚、この拡散板の材料に
は、材料自体に光の拡散効果を持つ、乳白色の拡散樹脂
を用いてもよい。拡散板２７を透過したランプの光は、
文字板３の板面と、針を照射し、暗がりでの、表示の視
認性を高めることが出来る。ランプ２６の、点灯制御
は、第１図のように、回路基板上に設けられた、ランプ
信号端子Ｌ１，Ｌ２に、表示装置外部よりランプ電源を
入力することにより行なわれる。従って、外部からのラ
ンプ電源は、ＣＰＵには入力されず、直接、ランプ２６
の端子に加えられる。

【０００７】この駆動モジュールをケースに組み込んだ
第１図の実施例の表示モジュールのサイズは、平面で４
０×２８ミリメートル、厚みで７ミリメートル程度であ
り液晶方式の表示と同レベルのサイズで、しかも視認性
が高く、外観的にも優れた表示を実現できるものであ
る。更に、図５により、ランプ部の組み込み構造を説明
する。図５に於いて、回路基板４は、穴４ｃ，４ｄが、
ケース２に設けられた案内ダボ２ｄ，２ｅに嵌合され
て、平面方向の位置が決められ、上方に置かれる枠３２
により、高さ方向の位置が決められている。このよう
に、ランプ部の回路基板を、ケースに位置決めする事に
より、拡散板２７とランプ２６の距離、カバーガラス２
４と地板３のセンター位置に対するランプ２６の位置の
寸法のばらつきを最小に抑えることができ、製品間で、
ばらつきの少ない、照明効果を得ることが出来る効果が
ある。図１に示す、本発明の小型アナログ表示装置の外
観図では、コンパクトカセット録音再生装置のデータ表
示内容を例としているが、これに捕らわれず、携帯用ビ
デオカメラ、コンパクトディスク再生装置、銀塩写真カ
メラ等のデータ表示装置として利用できるものである。

【０００８】図６は、本発明の他の実施例の平面図であ
る。本実施例は、回路基板を２体構成としたものであ
り、回路基板のみの状態を示す。図６に於て、４は、駆
動モジュール内部に対応する回路基板であり、ＣＰＵ８
が取り付けられ、ＣＰＵ８から各コイルへの接続パター
ン及び、回路基板４とサブ回路基板３５との接続端子パ
ターン４ａが設けられている。３５は、サブ回路基板で
あり、外部入力部３５ａ，回路基板４との接続部３５
ｂ，ランプ接続パターン３５ｃが設けられ、ランプ２６
が、半田付け固定されている。このように、回路基板を
２体構成にする背景は、ＣＰＵ８は、回路基板のパター
ン上に、ベアチップ実装されており、ＣＰＵ８のベアチ
ップのバンプと回路基板のパターンが直に接続固定され
るため、柔軟性の高い回路基板では、そのソリやウネリ
のためにベアチップの接続固定が安定しない欠点があ
る。これを解決するために、モジュール内部用の回路基
板には、必要な硬さを持ちながら若干の柔軟性をも持つ
材料を採用しているが、導通用の導箔パターンと、基材
の厚みが双方とも厚くなるため、小型機器の内部の狭い
スペースで曲げ込む場合に、曲げの半径が１ミリメート
ルほどに小さくなると、パターンが切れてしまう不良が
発生する。また、ランプ部の組み込みに於いても、文字
板面を照射する必要のために、回路基板４が曲げ込まれ
ており、急激な曲が出来ないため、大きなアールで曲げ
ているため、組み込みのために、余分な体積を必要とし
ている。本実施例は、この欠点を解決するものであり、
回路基板４には、前述の厚い基材を用い、サブ回路基板
３５には、曲げの半径が１から０．５ミリメートルでも
パターンが切れない極柔らかい基材を採用して、４ｂ，
及び３５ｂの、接続パターンを、半田付け固定して両者
を一体化している。こうすることにより、ＣＰＵの、接
続固定が安定性を確保し、かつ、小型機器の中に効率よ
く組み付けることの出来る表示装置を提供することが可
能である。図７は、図６の実施例の回路基板を、表示装
置に組み込んだ断面図を示す。図７に於て、回路基板の
４ｂ部とサブ回路基板の３５ｂ部の接続部は、ケース２
と、裏蓋３３が当接する範囲に設けられ、裏蓋３３と、
ケース２により挟まれている。更に、この接続部は、ケ
ース２及び裏蓋３３の外形より、装置の内側に設けられ
ている。接続部は半田付け固定されているため、柔軟性
を失っているが、ケース及び裏蓋より外側には、半田付
け部が出ないことにより、ケースの直近でサブ回路基板
３５を曲げることができ、小型携帯機器のケース３６と
の間の狭いスペース内での接続が容易に出来る効果があ
る。また、ランプ部の曲げ込みに於いても、サブ回路基
板に、ランプを半田付け固定したことにより、サブ回路
基板の柔軟性を利用して、垂直に曲げ込むことができ、
表示装置内部のスペースの効率向上に効果をあげてい
る。

【０００９】以上のように、本発明の表示装置は、平面
サイズで４０×２８ミリメートル、厚みで７ミリメート
ル程度の、表示モジュールのため、従来一般に使われて
いる、液晶方式の表示と、容易に置き代わり、かつ、液
晶パネルのような平板な表示ではなく、文字板と、その
上部空間に設けられた針とによる立体的な表示手段であ
り、立体感が持つ質感と、目盛り、数字、図柄の印刷の
明瞭さ、色使いの多様さにより、視認性が高く、意匠デ
ザイン的にも、高級感のある表示を実現し、製品として
の価値をも向上させている。また、文字板上の表示の配
置も、駆動モジュール内部に腕時計用の超小型ステップ
モーターを用いたことにより、各表示の重要度、デザイ
ン等の理由に応じて、ある程度自由に配置を変えること
ができ多様な機器の仕様に対応できるものである。

【００１０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の小型アナロ
グ表示装置によれば、平面サイズで４０×２８ミリメー
トル、厚みで７ミリメートル程度の、表示モジュールの
ため、従来一般に使われている、液晶方式の表示と、容
易に置き代わり、かつ、針によるアナログ表示のため、
連続的に変化するデータの読み取り性に優れ、目盛り、
数字、図柄の印刷の明瞭さ、針と文字板の立体感によ
り、視認性が高い表示装置を提供できる効果がある。ま
た、文字板、針に金属材料を用いれば、塗装、メッキ、
磨きなど多様な表面仕上げができ、機器としての商品の
価格、趣向、対象購買層等に合わせた意匠デザインを得
ることができる効果がある。

【００１１】さらに、駆動モジュール内部に、腕時計用
の超小型ステップモーターを用いたことにより、表示の
配置を、必要に応じて変えることができ、多様な、機器
の仕様に対応することができる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】は、本発明の小型アナログ表示装置の外観図。

【図２】は、本発明の表示装置の構成ブロック図。

【図３】は、本発明の表示装置の内部に組み込まれてい
る駆動モジュールの平面図。

【図４】は、本発明の表示装置の断面図。

【図５】は、本発明のランプ部の断面図。

【図６】は、本発明の他の実施例の平面図。

【図７】は、本発明の他の実施例の断面図。

【符号の説明】

１ 駆動モジュール ２ ケース ３ 文字板 ４ 回路基板 ５、６、７ 針 ８ ＣＰＵ ９、１０、１１ コイル １２、１３、１４ ステータ １５、１６、１７ ローター １８、１９、２０ 中間車 ２１、２２、２３ 表示車 ２４ カバーガラス ２５、３４ ゴムパッキン ２６ ランプ ２７ 拡散板 ２８ 地板 ２９ 輪列受 ３０ 押え板 ３１ ねじ ３２ 枠 ３３ 裏蓋 ３５ サブ回路基板 ３６ 小型携帯機器のケース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01D 7/00 G09F 9/00 301

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のステップモーターと、 該ステップモータの駆動を制御するための制御手段と、 該制御手段への電気信号を受取る外部信号入力部を有し
   た回路基板と、 文字盤と、 該ステップモータによって駆動されるとともに文字盤上
   の所定の位置を指し示す指針と、 ケースと、 裏蓋と、 パッキンと、 を備えた表示装置であって、 少なくとも該複数のステップモーターと、該制御手段
   と、該文字盤と、該指針と、は該ケースと該裏蓋との間
   に収納されていて、 該外部信号入力部は該ケースと該裏蓋との外部に露出さ
   れており、 該パッキンは、該ケースと該回路基板との間の隙間、お
   よび該裏蓋と該回路基板との間の隙間の少なくとも一方
   に設けられており、 該ケースと、該裏蓋と、該パッキンと、該回路基板の断
   面と、によって該ケースと該裏蓋との該間が密閉されて
   いることを特徴とする、表示装置。
2. 【請求項２】 前記回路基板には、前記文字板面の照明
   のためのランプが実装され、前記ランプが実装されてい
   る部分の回路基板は、前記ケースに位置決めされ、組み
   込まれることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
3. 【請求項３】 前記回路基板は複数の基板からなること
   を特徴とする請求項１または２記載の表示装置。
4. 【請求項４】 前記ランプの実装と前記外部信号入力部
   とは、前記複数の基板のうちのひとつに設けられている
   ことを特徴とする請求項３記載の表示装置。
5. 【請求項５】 前記回路基板が、前記複数の基板を互い
   に接続する接続部を有し、前記回路基板の前記断面は、
   該接続部の断面である、請求項３記載の表示装置。
6. 【請求項６】 請求項１から５のいずれかに記載の表示
   装置を備えた電子機器 。