JP7503611B2 - 時計用の温度制御 - Google Patents

Description

本発明は、第１の光透過部分と、上記第１の部分の隣にあるが上記第１の部分から離間しており、上記第１の部分の温度に応じて軸方向及び／又は半径方向の寸法が可変である中間チャンバを上記第１の部分と共に画定する第２の部分とを含む、時計用の温度制御デバイスに関する。

本発明は、少なくとも１つの上述の温度制御デバイスを含む時計、特に腕時計にも関する。

本発明は、特に科学的用途、航空用途、又は宇宙飛行用途において遭遇し得るような、相当な温度振幅又は超高温若しくは超低温にさらされる環境において、速度の顕著な変化のない時計の動作を可能にするための、時計、特に腕時計における温度制御の分野に関する。

時計、特に腕時計の中の温度は、その動作に直接影響する。動作クリアランスは、使用温度範囲内での膨張現象との適合性を維持しなければならない。発振子の速度は、特に機械式発振子に関する場合に、大きな温度差によって特に影響され、これは正確で安定した時間の推定に依存する用途又は実験には適していない。

外部断熱デバイスはかさばり、ユーザにとって不快なものとなる場合がある。

反射性風防等の、腕時計に組み込まれるデバイスは、ディスプレイの読み取りを困難にするか、不可能にする場合さえあり得る。

本発明は、時計内に、特に腕時計ケースによって構成された小さな容積内に、この時計の中の温度のより良好な調節を可能にするデバイスを組み込むことを提案する。

この目的のために、本発明は、第１の光透過部分と、上記第１の部分の温度に応じて軸方向及び／又は半径方向の寸法が可変である中間チャンバを上記第１の部分と共に画定する第２の部分とを含む、時計用の温度制御デバイスに関し、上記第１の部分は、第１の空間分布に従った複数の第１のマイクロルーバーを含み、上記第２の部分は、第２の空間分布に従った複数の第２のマイクロルーバーを含み、これら第１及び第２のマイクロルーバーを備えた上記第１及び第２の部分は、互いに対して移動することによって、上記第１の部分における上記光の透過及び／又は反射を最大量と最小量との間で変化させるよう、構成される。

換言すれば、時計用の上記温度制御デバイスは、第１の光透過部分であって、隣の第２の部分と共に、上記第１の部分の上記温度に応じて寸法が可変である中間チャンバ（９）を画定する、第１の光透過部分を含み、上記第１の部分は、第１の空間分布に従った複数の第１のマイクロルーバーを含み、上記第２の部分は、上記第１の部分における入射光の透過及び／又は反射を最大量と最小量との間で変化させるために、上記第１の部分と上記第２の部分との間の特定の相対位置において部分的に又は完全に重なるように、上記第１のマイクロルーバーに略対面する、第２の空間分布に従った複数の第２のマイクロルーバーを含む。

他の実施形態では：
‐上記第１のマイクロルーバー及び上記第２のマイクロルーバーは、上記第１の部分における入射光の透過及び／又は反射を最大量と最小量との間で変化させるために、上記第２の部分に対する上記第１の部分の特定の相対位置において部分的に又は完全に重なるように配設され；
‐上記第１の部分は、この第１の部分の温度に応じて、上記第２の部分に対して軸方向及び／又は半径方向に移動でき；
‐上記第１の部分は、上記第２の部分の第２の熱膨張係数とは異なる第１の熱膨張係数を有し；
‐上記第１の部分又は上記第２の部分は、上記第１の部分の第１の熱膨張係数及び／又は上記第２の部分の第２の熱膨張係数とは異なる第３の熱膨張係数を有する、第３の部分上に設置され；
‐上記第１の空間分布及び上記第２の空間分布は相同又は同一であり；
‐上記第１のマイクロルーバーは、上記中間チャンバにおいて、上記第１の部分の下面に配置され；
‐上記第２のマイクロルーバーは、上記中間チャンバにおいて、上記第２の部分の上面に配置され；
‐上記第１のマイクロルーバー及び／又は上記第２のマイクロルーバーは、反射性コーティングを含み；
‐上記第１の空間分布及び第２の空間分布、並びに上記第１の部分及び上記第２の部分の寸法は、最高温度において最大の反射、最低温度において最大の透過となるように調整され；
‐上記第１の部分は、上記時計の軸方向に対して斜め方向の光線を反射し、かつ光線をこの軸方向に通過させるように配設された、少なくとも１つの第１のコーティング済み及び／又は構造形成済み反射性部分を含み；
‐少なくとも１つの上記第１の反射性部分はプリズム構造体を含み、これは上記第１の部分上に突出し、上記第１の空間分布に従って配置され、反射性コーティングをそれぞれ含み；
‐少なくとも１つの上記第１の反射性部分は反射構造体を含み、これは、耐摩耗性をより良好にするために上記第１の部分の厚さ内に埋め込まれ、上記第１の空間分布に従って配置され、反射性コーティングをそれぞれ含み；
‐上記第１の部分は保護カバーであり、上記第２の部分は腕時計の風防である。

本発明はまた、少なくとも１つの上述のような温度制御デバイスを含む時計、特に腕時計にも関する。

本発明の目的、利点、及び特徴は、添付の図面を参照して以下の「発明を実施するための形態」を読むと、更に明らかになるだろう。

図１は、腕時計を構成する時計の概略断面図において、腕時計の風防である第２の部分の上にある、保護カバーである第１の部分を示し；矢印Ａは軸方向の膨張による作動を示し、矢印Ｒは半径方向の膨張による作動に対応し；図示されていない腕時計の動作部分は第２の部分の下方、即ち第１の部分と反対側にある。 図２は、第１の部分及び第２の部分をそれぞれ含むマイクロルーバー、即ちそれぞれ第１の空間分布に従った第１のマイクロルーバーと、第２の空間分布に従った第２のマイクロルーバーとの、相対的な位置決めの局所的詳細を、図１と同様の様式で示し、これらは本発明による温度制御デバイスを構成し、またこれらは、上記第１の部分における入射光の透過及び／又は反射を最大量と最小量との間で変化させることによって、時計内の温度を変化させるか又は安定させるために、上記第２の部分に対する上記第１の部分の間の特定の相対位置において部分的に又は完全に重なるように、配設される。 図３は、第１の部分及び第２の部分をそれぞれ含むマイクロルーバー、即ちそれぞれ第１の空間分布に従った第１のマイクロルーバーと、第２の空間分布に従った第２のマイクロルーバーとの、相対的な位置決めの局所的詳細を、図１と同様の様式で示し、これらは本発明による温度制御デバイスを構成し、またこれらは、上記第１の部分における入射光の透過及び／又は反射を最大量と最小量との間で変化させることによって、時計内の温度を変化させるか又は安定させるために、上記第２の部分に対する上記第１の部分の間の特定の相対位置において部分的に又は完全に重なるように、配設される。 図４は、第１の部分及び第２の部分をそれぞれ含むマイクロルーバー、即ちそれぞれ第１の空間分布に従った第１のマイクロルーバーと、第２の空間分布に従った第２のマイクロルーバーとの、相対的な位置決めの局所的詳細を、図１と同様の様式で示し、これらは本発明による温度制御デバイスを構成し、またこれらは、上記第１の部分における入射光の透過及び／又は反射を最大量と最小量との間で変化させることによって、時計内の温度を変化させるか又は安定させるために、上記第２の部分に対する上記第１の部分の間の特定の相対位置において部分的に又は完全に重なるように、配設される。 図５は、第１の部分及び第２の部分をそれぞれ含むマイクロルーバー、即ちそれぞれ第１の空間分布に従った第１のマイクロルーバーと、第２の空間分布に従った第２のマイクロルーバーとの、相対的な位置決めの局所的詳細を、図１と同様の様式で示し、これらは本発明による温度制御デバイスを構成し、またこれらは、上記第１の部分における入射光の透過及び／又は反射を最大量と最小量との間で変化させることによって、時計内の温度を変化させるか又は安定させるために、上記第２の部分に対する上記第１の部分の間の特定の相対位置において部分的に又は完全に重なるように、配設される。 図２、４は最適温度未満の温度に対応し； 図３、５は最適温度未満の温度に対応し； 図２の位置から図３の位置への移行は、軸方向における相対的な軸方向移動（図３から図２に向かって離間し、逆の場合は近接する）に対応し； 図４の位置から図５の位置への移行は、方向Ｒにおける相対的な半径方向移動に対応する。 図６は、ある変形例を図１と同様の様式で示し、この変形例では、上記第１の部分が、少なくとも１つの第１のコーティング済み及び／又は構造形成済み反射性部分を含み、これは、上記時計の軸方向に対して斜め方向の光線を反射し、この軸方向の光線を通過させるように配設される。 図７は、ある変形例を図６と同様の様式で示し、この変形例では、上述のような第１の反射性部分がプリズム構造体を含み、これは上記第１の部分上に突出し、第１の空間分布に従って配置され、反射性コーティングをそれぞれ含み；図の右側部分で確認できる最も傾斜した光線は、ユーザの視野の外へと反射され、ユーザの視野内に位置する光線は、腕時計のディスプレイに向かって伝達され、これによって腕時計が表示する時刻又は他の表示をユーザが読み取れるようになる。 図８は、ある変形例を図６と同様の様式で示し、この変形例では、上述のような第１の反射性部分が反射構造体を含み、これは、耐摩耗性をより良好にするために上記第１の部分の厚さ内に埋め込まれ、上記第１の空間分布に従って配置され、反射性コーティングをそれぞれ含む。 図９は、上述のような温度制御デバイスを含む時計、ここでは腕時計を、概略図で示す。

本発明は、第１の光透過部分１と、第１の部分１の隣にあるが第１の部分１から離間しており、中間チャンバ９を第１の部分１と共に画定する、第２の部分２とを含む、時計１０００用の温度制御デバイス１００に関する。この中間チャンバ９は、第１の部分１の温度に応じて軸方向Ａ及び／又は半径方向Ｒの寸法が可変である。

本発明は、腕時計の温度制御を保証するためのマイクロルーバーを実装することによって、機械式又は電気機械式腕時計の場合の速度の一定性を保証する。「マイクロルーバー構造体」又は「マイクロルーバー構造要素」とも呼ばれる各マイクロルーバーは、第１又は第２の部分に形成される。このマイクロルーバーは、上記第１の部分に対する入射光の入射角、反射角、及び／又は屈折角を変更できる。マイクロルーバーは、耐火性の特徴、又はこのマイクロルーバーを通過する若しくはこのマイクロルーバーで反射される光の方向を変更する特徴を有してよい。

本発明によると、第１の部分１は、第１の空間分布に従った複数の第１のマイクロルーバー１０を含み、第２の部分２は、第２の空間分布に従った、第１のマイクロルーバー１０と略対面する、複数の第２のマイクロルーバー２０を含む。第１のマイクロルーバー１０及び第２のマイクロルーバー２０は、第１の部分１における入射光の透過及び／又は反射を最大量と最小量との間で変化させるために、第２の部分２に対する第１の部分１の特定の相対位置において部分的に又は完全に重なるように、配設される。よって各部分はマイクロルーバーの特定の空間分布を有し、これにより上記マイクロルーバーは、第２の部分２に対する第１の部分１の位置に応じて、最小量及び最大量の透過／反射のために重なる。従ってこのデバイスは、マイクロルーバーの相対位置に応じて時計の中の温度を変化させるか又は安定させることができる。

一方の部分が他方の部分とは異なる熱膨張係数を有する場合、又は上記部分のうちの１つが、異なる熱膨張係数を有する第３の部分の上に設置されている場合に、温度の作用下での移動が可能となる。

より詳細には、第１の部分１は第１の熱膨張係数を有し、これは第２の部分２の第２の熱膨張係数とは異なる。

より詳細には、第１の部分１又は第２の部分２は、第１の部分１の第１の熱膨張係数及び／又は第２の部分２の第２の熱膨張係数とは異なる第３の熱膨張係数を有する、第３の部分上に設置される。更に詳細には、第３の熱膨張係数は第１の熱膨張係数及び第２の熱膨張係数のいずれとも異なる。

より詳細には、上記第１の空間分布及び上記第２の空間分布は相同又は同一である。

より詳細には、第１のマイクロルーバー１０は、中間チャンバ９において、第１の部分１の下面１９に配置される。

より詳細には、第２のマイクロルーバー２０は、中間チャンバ９において、第２の部分２の上面２９に配置される。

より詳細には、第１のマイクロルーバー１０及び／又は第２のマイクロルーバー２０は、反射性コーティングを含む。

より詳細には、上記第１の空間分布及び第２の空間分布、並びに第１の部分１及び第２の部分２の寸法は、最高温度において最大の反射、最低温度において最大の透過となるように調整される。

図１は、概略断面図において、腕時計の風防である第２の部分２の上にある、保護カバーである第１の部分１を示し；矢印Ａは軸方向の膨張による作動を示し、矢印Ｒは半径方向の膨張による作動に対応する。

図２～５は、第１の部分１及び第２の部分２をそれぞれ含むマイクロルーバー１０、２０の相対的な位置決めの局所的詳細を示す。図２、４は最適温度未満の温度に対応し、図３、５は最適温度未満の温度に対応する。図２の位置の、図３の位置への移行は、軸方向Ａにおける相対的な軸方向移動（図３から図２に向かって離間し、逆の場合は近接する）に対応し、図４の位置から図５の位置への移行は、方向Ｒにおける相対的な半径方向移動に対応する。例えば、第１の部分１の反射層を形成する第１のマイクロルーバー１０は、酸窒化アルミニウムＡＬＯＮで作製され、２５０～４０００ナノメートル（近紫外線スペクトルから赤外線帯域まで）の波長範囲において８５％超の光透過率を有し、一方、より高い熱膨張係数を有する第２のマイクロルーバー２０は、「ヘキサライト」等で作製される。

よって、ここではガラスである様々な構成要素の熱膨張係数を利用して、マイクロルーバーの空間分布を整列させ、腕時計の表面に到達する放射の流れを調整し、これによって腕時計の熱負荷を調整することが有利である。

より詳細には、図６で確認できるように、第１の部分１は、少なくとも１つの第１のコーティング済み及び／又は構造形成済み反射性部分１１を含み、これは時計１０００の軸方向に対して斜め方向の光線を反射し、この軸方向の光線を通過させるように配設される。

空間分布は、少なくとも１つの上述のような第１の反射性部分１１がプリズム構造体４を含み、これが第１の部分１上に突出し、第１の空間分布に従って配置され、反射性コーティング４１をそれぞれ含む図７の腕時計のように、入射角に応じた特定の挙動を利用するためのレリーフを含んでよい。図の右側に確認できる最も傾斜した光線は、ユーザの視野の外へと反射され、ユーザの視野内に位置する光線は、腕時計のディスプレイに向かって伝達され、これによって腕時計が表示する時刻又は他の表示をユーザが読み取れるようになる。

より詳細には、図８で確認できるように、また図７と同一の原理に従って、少なくとも１つの上述のような第１の反射性部分１１は反射構造体５を含み、これは、耐摩耗性をより良好にするために第１の部分１の厚さ内に埋め込まれ、第１の空間分布に従って配置され、反射性コーティング５１をそれぞれ含む。

図示されていない変形例では、時計１０００は、少なくとも１つの内部温度センサと、測定された温度と設定点温度とを比較して、例えば圧電式であるアクチュエータを制御することにより、第１の部分１及び／又は第２の部分２を軸方向Ａ及び／又は半径方向Ｒに移動させるための、内部制御手段とを含む。

より詳細には、第１の部分１は保護カバーであり、第２の部分２は腕時計の風防である。当然のことながら、腕時計の他の部分も、例えばベゼル、フランジ、文字盤、ムーブメントの部分等といった腕時計の２つの隣り合った部分上にマイクロルーバーを設置するのに好適である場合がある。

本発明が、光の能力を利用して、特に反射によって熱を伝達することと、腕時計のディスプレイを参照すること、特に時刻を読み取ることとの両方を可能にすることが理解される。これまで、スペクトルの区別は存在しなかった。高温状態で腕時計を光学的に閉鎖すると、腕時計のディスプレイの読み取りは不可能になると考えられ得る。しかしながら、例えば可視光を透過させて赤外線等の別の帯域を反射するコーティングを実装できる。特にホットミラーは、紫外光又は可視スペクトルの特定の周波数を透過させることができる。例えば４００～６９０ナノメートルの帯域の透過率が高く、７５０～１１２５ナノメートルの帯域の反射率が高いホットミラー、又は可視光の８５％を透過させて近赤外光と赤外光の少なくとも９０％とを反射するホットミラー、又は可視光及び紫外光の８０％を透過させて赤外光の７０％を反射するホットミラーが公知である。

これらの構成により、マイクロルーバーを可視スペクトルに対して透過性とすることができ、閉鎖状態でもユーザが時刻を読み取ることができるようにすることができる。

本発明はまた、少なくとも１つの上述のような温度制御デバイス１００を含む時計１０００に関する。より詳細には、この時計１０００は腕時計である。

１ 第１の光透過部分、第１の部分
２ 第２の部分
４ プリズム構造体
５ 反射構造体
９ 中間チャンバ
１０ 第１のマイクロルーバー
１１ 第１のコーティング済み及び／又は構造形成済み反射性部分、第１の反射性部分
１９ 第１の部分１の下面
２０ 第２のマイクロルーバー
２９ 第２の部分２の上面
４１ 反射性コーティング
５１ 反射性コーティング
１００ 温度制御デバイス
１０００ 時計
Ａ 軸方向
Ｒ 半径方向

Claims (16)

1. 光が透過する第１の部分（１）と、前記第１の部分（１）に覆われるように配設されこれにより前記第１の部分（１）との間に中間チャンバ（９）を形成する第２の部分（２）とを含み、前記中間チャンバ（９）が前記第１の部分（１）の温度に応じて時計（１０００）の軸方向（Ａ）及び／又は前記軸方向（Ａ）と直交する半径方向（Ｒ）の寸法が可変である、前記時計（１０００）用の温度制御デバイス（１００）であって、前記第１の部分（１）は、第１の空間分布に従った複数の第１のマイクロルーバー（１０）を含み、前記第２の部分（２）は、第２の空間分布に従った複数の第２のマイクロルーバー（２０）を含み、これら第１及び第２のマイクロルーバー（１０、２０）を備えた前記第１及び第２の部分は、互いに対して移動することによって、前記第１の部分（１）における前記光の透過及び／又は反射を最大量と最小量との間で変化させるよう、構成されることを特徴とする、温度制御デバイス（１００）。
2. 前記第１のマイクロルーバー（１０）及び前記第２のマイクロルーバー（２０）は、前記第１の部分（１）における入射光の透過及び／又は反射を最大量と最小量との間で変化させるために、前記第２の部分（２）に対する前記第１の部分（１）の特定の相対位置において部分的に又は完全に重なるように配設されることを特徴とする、請求項１に記載の温度制御デバイス（１００）。
3. 前記第１の部分（１）は、この第１の部分（１）の温度に応じて、前記第２の部分に対して前記軸方向（Ａ）及び／又は前記半径方向（Ｒ）に移動できることを特徴とする、請求項１に記載の温度制御デバイス（１００）。
4. 前記第１の部分（１）は、前記第２の部分（２）の第２の熱膨張係数とは異なる第１の熱膨張係数を有することを特徴とする、請求項１に記載の温度制御デバイス（１００）。
5. 前記第１の部分（１）又は前記第２の部分（２）は、前記第１の部分（１）の第１の熱膨張係数及び／又は前記第２の部分（２）の第２の熱膨張係数とは異なる第３の熱膨張係数を有する第３の部分に載置されることを特徴とする、請求項１に記載の温度制御デバイス（１００）。
6. 前記第１の空間分布及び前記第２の空間分布は相似又は同一であることを特徴とする、請求項１に記載の温度制御デバイス（１００）。
7. 前記第１のマイクロルーバー（１０）は、前記中間チャンバ（９）内にあって、前記第１の部分（１）の前記第２の部分（２）と対向する面（１９）に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の温度制御デバイス（１００）。
8. 前記第２のマイクロルーバー（２０）は、前記中間チャンバ（９）内にあって、前記第２の部分（２）の前記第１の部分（１）と対向する面（２９）に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の温度制御デバイス（１００）。
9. 前記第１のマイクロルーバー（１０）及び／又は前記第２のマイクロルーバー（２０）は、反射性コーティングを含む、請求項１に記載の温度制御デバイス（１００）。
10. 前記第１の空間分布及び第２の空間分布、並びに前記第１の部分（１）及び前記第２の部分（２）の寸法は、最高温度において最大の反射、最低温度において最大の透過となるように調整されることを特徴とする、請求項１に記載の温度制御デバイス（１００）。
11. 前記第１の部分（１）は、前記時計（１０００）の軸方向に対して斜め方向の光線を反射し、かつ光線をこの軸方向に通過させるように配設された、少なくとも１つの第１のコーティング済み及び／又は構造形成済み反射性部分（１１）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の温度制御デバイス（１００）。
12. 前記第１の部分（１）は、前記時計（１０００）の軸方向に対して斜め方向の光線を反射し、かつ光線をこの軸方向に通過させるように配設された、少なくとも１つの第１のコーティング済み及び／又は構造形成済み反射性部分（１１）を含み、前記少なくとも１つの前記第１の反射性部分（１１）は、前記第１の部分（１）上に突出し、前記第１の空間分布に従って配置され、反射性コーティング（４１）をそれぞれ含む、プリズム構造体（４）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の温度制御デバイス（１００）。
13. 前記第１の部分（１）は、前記時計（１０００）の軸方向に対して斜め方向の光線を反射し、かつ光線をこの軸方向に通過させるように配設された、少なくとも１つの第１のコーティング済み及び／又は構造形成済み反射性部分（１１）を含み、少なくとも１つの前記第１の反射性部分（１１）は、耐摩耗性をより良好にするために前記第１の部分（１）の厚さ内に埋め込まれ、前記第１の空間分布に従って配置され、反射性コーティング（５１）をそれぞれ含む、反射構造体（５）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の温度制御デバイス（１００）。
14. 前記第１の部分（１）は保護カバーであること、及び前記第２の部分（２）は腕時計の風防であることを特徴とする、請求項１に記載の温度制御デバイス（１００）。
15. 請求項１に記載の少なくとも１つの温度制御デバイス（１００）を含む、時計（１０００）。
16. 腕時計であることを特徴とする、請求項１５に記載の時計（１０００）。

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