JP4761450B2

JP4761450B2 - Ｌｅｄ照明付き携帯時計

Info

Publication number: JP4761450B2
Application number: JP2005353496A
Authority: JP
Inventors: 昌英長谷川; 俊之今井
Original assignee: Ricoh Elemex Corp
Current assignee: Ricoh Elemex Corp
Priority date: 2005-12-07
Filing date: 2005-12-07
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2025-12-07
Also published as: JP2007155595A

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。

従来、この種のＬＥＤ照明付き携帯時計は、例えば図１１に示すように、時計ケース１内に設けるムーブメント２の集積回路搭載回路基板３に直接内部照明用ＬＥＤ４や外部照明用ＬＥＤ５を搭載していた。内部照明用ＬＥＤ４および外部照明用ＬＥＤ５は、集積回路搭載回路基板３上に、例えば周方向に１２０度置きの等間隔にともに３つずつ搭載する。そして、内部照明用ＬＥＤ４から発した光は、それぞれ文字板６外周の３つの切欠き６ａを通して胴７の見切り部７ａで反射して時計ケース１内を照明し、また外部照明用ＬＥＤ５から発した光は、それぞれ文字板６の丸穴６ｂを通して風防ガラス８を透し、時計ケース１外を照明するようにしていた。

これにより、内部照明用ＬＥＤ４を点灯することで、暗いところでも、時計ケース１内を照らして時刻表示部に光を当て、時刻を容易に確認し、また外部照明用ＬＥＤ５を点灯することで、暗いところでも、時計ケース１外を照らして光を当て、鍵穴などがよく見えるようにしていた。

実開昭６４−１０６９３号公報特開平６−１６２８０９号公報

ところが、上述した従来のＬＥＤ照明付き携帯時計では、集積回路搭載回路基板３上に直接内部照明用ＬＥＤ４や外部照明用ＬＥＤ５を搭載するから、集積回路やコンデンサなどを搭載するとともに、各種出力端子などを有する集積回路搭載回路基板３上で、ＬＥＤ４，５の位置を自由に選択することができず、設計上の制約があり、デザイン上の制約を受けた。

そこで、この発明の目的は、設計上の制約が少なく、デザイン上の制約を受けないＬＥＤ照明付き携帯時計を提供することにある。

かかる目的を達成すべく、この発明は、ＬＥＤ照明付き携帯時計において、
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、
ムーブメントの文字板側であって文字板の内側に設けて、表面にＬＥＤを搭載する一方、裏面板面にＬＥＤ接続パターンを形成するＬＥＤ搭載回路基板と、
ムーブメントを貫通して、文字板の内側の位置で端部を前記ＬＥＤ接続パターンに押し当て、前記集積回路搭載回路基板と前記ＬＥＤ搭載回路基板とを電気的に接続するコンタクトばねと、
を備えることを特徴とする。

ＬＥＤとしては、時計ケース内を照明する内部照明用ＬＥＤや時計ケース外を照明する外部照明用ＬＥＤを備えることができる。

ＬＥＤとして内部照明用ＬＥＤを備えるものでは、内部照明用ＬＥＤの光を時計ケースの見切り部で反射して時計ケース内を照明するようにしたり、内部照明用ＬＥＤの発光方向が文字板の平面方向に向くように、ＬＥＤ搭載回路基板に内部照明用ＬＥＤを取り付けるようにしたりするとよい。

この発明によれば、ＬＥＤを集積回路搭載回路基板ではなく、専用のＬＥＤ搭載回路基板上に搭載したので、ＬＥＤの位置を比較的自由に選択することが可能となり、デザイン性を向上することができる。

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。

加えて、内部照明用ＬＥＤの光を時計ケースの見切り部で反射して時計ケース内を照明すると、文字板の切欠きやＬＥＤ等を時計ケースで隠して見えにくくしながら、時刻の確認を容易とすることができる。

また、内部照明用ＬＥＤの発光方向が文字板の平面方向に向くように、ＬＥＤ搭載回路基板に内部照明用ＬＥＤを取り付けると、内部照明用ＬＥＤで時計ケース内を直接照射するので、光の減衰がなく、時計ケース内を一段と明るく照射することができる。

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照明付き携帯時計である腕時計の縦断面を示す。

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。

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。この例では、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。

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の１つの円周溝には、巻真押え３０の先端が係合する。

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。

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の１つの円周溝に巻真押え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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

以上のとおり、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。

ところで、上述した図示例では、ＬＥＤとして、時計ケース１０内を照明する内部照明用ＬＥＤ４４を使用する場合について説明した。しかし、ＬＥＤとして、内部照明用ＬＥＤに代えて、例えば図１１において時計ケース１外を照明する外部照明用ＬＥＤ５のようなＬＥＤを備え、そのような外部照明用ＬＥＤを、ムーブメントの文字板側に設ける専用のＬＥＤ搭載回路基板１７に搭載し、そのＬＥＤ搭載回路基板１７と、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を、ムーブメントを貫通して備えるコンタクトばねで電気的に接続するようにしてもよい。

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図である。その腕時計内に収納するＬＥＤ照明付き携帯時計用ムーブメントを示し、（Ａ）はＬＥＤ搭載回路基板より外側を取り外して風防ガラス側から見て示す平面図、（Ｂ）はその右側面図、（Ｃ）は背面図である。（Ａ）はそのムーブメントで用いる巻真を示し、（Ｂ）はその巻真への巻真押えの係合を示す図である。その巻真をムーブメントに組み付けた状態を示し、（Ａ）は一部背面図、（Ｂ）は側面図である。そのムーブメントに組み付ける集積回路搭載回路基板を裏蓋側から見た表面図である。（Ａ）はＬＥＤ搭載回路基板を風防ガラス側から見た表面図、（Ｂ）は裏面図である。この発明によるＬＥＤ照明付き携帯時計用ムーブメントの電気回路構成図である。そのチャージャポンプ回路構成図である。（Ａ）はＬＥＤ点灯タイミングチャート、（Ｂ）は白色ＬＥＤにおける順電流・順電圧特性の一例を示す特性表である。ＬＥＤ搭載回路基板へのＬＥＤの取付方法を異にする腕時計の断面図である。ＬＥＤとして、内部照明用ＬＥＤとともに外部照明用ＬＥＤを用いる従来の腕時計の説明断面図と文字板平面図である。

符号の説明

１０時計ケース
１１胴
１２風防ガラス
１３裏蓋
１５ムーブメント
１７ＬＥＤ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
３８集積回路
４４内部照明用ＬＥＤ
４８見切り部

Claims

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、
ムーブメントの文字板側であって文字板の内側に設けて、表面にＬＥＤを搭載する一方、裏面板面にＬＥＤ接続パターンを形成するＬＥＤ搭載回路基板と、
ムーブメントを貫通して、文字板の内側の位置で端部を前記ＬＥＤ接続パターンに押し当て、前記集積回路搭載回路基板と前記ＬＥＤ搭載回路基板とを電気的に接続するコンタクトばねと、
を備えることを特徴とする、ＬＥＤ照明付き携帯時計。
前記ＬＥＤとして、時計ケース内を照明する内部照明用ＬＥＤを備えることを特徴とする、請求項１に記載のＬＥＤ照明付き携帯時計。
前記内部照明用ＬＥＤの光を時計ケースの見切り部で反射して時計ケース内を照明することを特徴とする、請求項２に記載のＬＥＤ照明付き携帯時計。
前記内部照明用ＬＥＤの発光方向が前記文字板の平面方向に向くように、前記ＬＥＤ搭載回路基板に前記内部照明用ＬＥＤを取り付けることを特徴とする、請求項２に記載のＬＥＤ照明付き携帯時計。
前記ＬＥＤとして、時計ケース外を照明する外部照明用ＬＥＤを備えることを特徴とする、請求項２に記載のＬＥＤ照明付き携帯時計。