JPS584791B2 - デンシウデドケイ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子腕時計に関するもので、電源を二種類以上
備え、電池の残存容量を示す機構を備えた電子腕時計に
関する。

従来、発振・分周・計時および表示機構より構成され、
電源として電池を用いる電子腕時計においては唯一種の
電池を時計体の消費電流に応じて一個あるいは二個用い
ていた。

その電池寿命は一年から二年程度で時計体の寿命にくら
べて短かく、一定期間毎に電池交換をする煩雑さがあっ
た。

特に、発光ダイオード（以下ＬＥＤと書く）を表示素子
として用いた腕時計や、液晶表示によるものでも、夜間
、時刻を読み取る為に照明ランプを備えた腕時計におい
ては、ＬＥＤや照明ランプの消費電流が、発振・分周・
計時機構（液晶表示式では表示機構も含む）での消費電
流にくらべて桁違いに大きく（約千倍程度）、その点灯
を必要時に限ってはいるものの、使用回数に比例して電
池の消耗が激しく、電池寿命という点で懸念されていた
。

その上、電池を用いた時計一般に言える事であるが、電
池寿命を正確に予知する事が困難で、電池電圧の低下に
よって起きる時計精度の低下あるいは動作停止によって
電池寿命を判断し、電池交換を行なってきた。

ＬＥＤ表示の時計体あるいは照明ランプ付液晶表示の時
計体においては放電末期の電池電圧が若干低下してはい
るが発振・分闇および計時機構は正常に動作している状
態でも、ＬＥＤあるいは照明ランプの消費電流が大きい
ため、それらの使用時に電池部での電圧降下が大きく、
急激に電池圧が低下し、発振が停止して精度が狂うとい
った状態も起きた。

本発明はかかる欠点を除去せんとするもので、基本的な
考え方としては、発振・分周・計時（液晶表示式では表
示機構も含む）等の低消費電流部とＬＥＤあるいは照明
ランプ等の大消費電流部とを別々の電源で駆動し、ＬＥ
Ｄあるいは照明ランプに大電流を流しても時計精度には
影響を与えない様にし、且つ、各電池の電圧を検出し、
残存する容量が少なくなって電池電圧が低下した時、そ
れを表示して警告を発し、電池交換等を促すものである
。

以下、具体例について説明する。

実施例 １ 第１図に示す様な構成を持ったＬＥＤ表示水晶発振式腕
時計について述べる。

第１図中、１は発振機構、２は分局機構、３は計時機構
、４は表示機構、５は低消費電流部用電池（以下電池Ｅ
）、６は大消費電流部用電池（以下電池Ｆ）、１は電池
電圧検出機構、８は低消費電流部用電池の電圧低下を表
示する表示機構、９は大消費電流部用電池の電圧低下を
表示する表示機構である。

発振１，分周２，計時３機構は通常の水晶発振式腕時計
のものであり、これら三機構の全消費電流は、２μ八程
度である。

表示機構４はＬＥＤ素子を使用したものでスイツｆＯＮ
によって一秒間点灯し消費電流は１０〜２０ｍＡである
。

電池５として従来の銀電池（容量１００ｍＡＨ）を用い
、電池６として、ニッケルカドミウム電池（容量ｌＯｍ
ＡＨ）を用いた。

電圧検出機構１としてはＦＥＴのスレツショルド電圧を
利用した回路を用い、各電池の電圧低下を表示する表示
機構８，９は電池６を電源として点滅するＬＥＤとした
。

これら表示８，９が動作する電池電圧は銀電池およびニ
ッケルカドミウム電池の特性からそれぞれ、１．４６Ｖ
，１．１２Ｖとした。

又、ニッケルカドミウム電池を充電する為に、時計ケー
スに外部充電端子を設けた。

この端子を通じてニッケルカドミウム電池を完全充電し
、外部タイマー機構によって一日５０回スイッチＯＮす
る様にして時計を動作させたところ、３１日目に電池６
すなわち二ンケルカドミウム電池の電圧低下を表示する
表示機構９が動作を始め、３３日目にＬＥＤが点灯しな
くなった。

ここで再びニッケルカドミウム電池を完全充電し、動作
を続け、以後は素示機構９の作動と共に充電を繰返し、
現在４年経過しているが、正常に動作しており、精度も
良好である。

実施例 ２ 第２図に示す様な構成を持った液晶表示水晶発振式腕時
計について述べる。

第２図中１〜９は実施例１中で説明したと同一である。

１０は液晶パネルを夜間照らす照明ランプである。

１〜５および１０の部分は、従来の液晶表示水晶発振式
腕時計と全く同一であり、１〜４の部分での全消費電流
は３μＡ程度である。

電池５としては従来の銀電池（容量１００ｍＡＨ）を用
い、電池６としてニッケルカドミウム電池（容量１０ｍ
ＡＨ）を用いた。

電圧検出機構７としてはＦＥＴのスレツショルド電圧を
利用した回路を用い、各電池の電圧低下を表示する表示
機構８，９は、第３図に示す様に表示機構４すなわち液
晶パネルの一部に表示部を組込み、点滅する様にした。

第３図において８で示す部分が電池５の電圧低下を表示
し、９で示す部分が電池６の電圧低下を表示する。

これらの表示８，９が動作する電池電圧は銀電池および
ニッケルカドミウム電池の特性からそれぞれ１．４６Ｖ
，１．１２Ｖとした。

照明ランプ１０の消費電流は８ｍＡである。

時計ケースに設けた外部充電端子よりニッケルカドミウ
ム電池を完全充電し、外部タイマー機構によって、一日
２０回、各一秒づつ照明ランプ１０を点灯する様にして
時計を動作させたところ１５７日目に電池６の電圧低下
を示す表示９が動作を始め、１６０日目で照明ランプ１
０が点灯しなくなった。

以後、表示９の動作と共に電池６を充電し、継続したと
ころ、３年８ケ月（１３６７日）で電池５の電圧低下を
示す表示８が動作を始め、３週間後（１３８７日目）で
時計が動作を停止した。

実施例 ３ 第４図に示す様な構成を持ち第５図に示す様な外観のＬ
ＥＤ表示水晶発振腕時計について述べる。

第４図中１〜９までは実施例ｌにおけるものと全く同一
であり、１１は太陽電池、１２は充電制御機構、１３は
ＬＥＤへ流れる電流を制御する機構である。

第５図中１４は時計ケース、１５は太陽電池部、１６は
修正及びＬＥＤ点灯スイッチ類、１１は表示パネル、４
は時刻表示部、８，９はそれぞれ電池５および電池６の
電圧低下表示部である。

以下、実施例き異なる部分についてのみ説明する。

本実施例においては太陽電池１１において電池６すなわ
ちニッケルカドミウム電池を充電すると同時に、腕時計
周囲の照度によって変化する太陽電池１１の出力電圧に
よってＬＥＤに流れる電流を制御し、ＬＥＤにおける消
費電流を減少させるものである。

すなわち、実際にＬＥＤ表示腕時計を携帯する場合例え
ば直射日光下と夜間とでは時刻を読み取るのに必要なＬ
ＥＤの輝度は異なり、後者では輝度がかなり小さくとも
読み取り可能である。

したがって太陽電池１１の出力電圧に応じてＬＥＤに流
す電流を変化させてやれば平均的な消費電流を大幅に減
少させる事が出来る。

又、太陽電池１１にて電池６を充電する際に、電池６に
電圧をパルスの形で印加するパルス充電池を採用し、急
速かつ高能率での充電を可能とし、且つ電池６の電圧が
１．５Ｖ以上になった時、充電を打ち切る様設定して過
充電を避け、電池６の保護を図った。

この様に電池６を太陽電池１１にて充電する事により、
ＬＥＤ表示用の電源は半永久的なものとなり、低消費電
流部用の電池５を交換するだけで長期間時計を駆動する
こさができる。

本実施例の腕時計においても、実施例１と同様、電池５
として銀電池（容量１００ｍＡＨ） 、電池６としてニ
ッケルカドミウム電池（容量１０ｍＡＨ）を用い、外部
タイマー機構により一日５０回スイッチＯＮする様設定
して時計を動作させた。

電池６を完全充電して暗所で時計を動作させたところ５
５日目で電池６の電圧低下を示す表示機構９が動作し、
５８日目にＬＥＤが点灯しなくなった。

この時点で電池６を完全充電し、以後、通常の室内で動
作させ、４年経過後の現在、正常に動作中で精度も良好
である。

実施例は上記のごとくであるが、低消費電流部用電池５
には、銀電池に限らず、すべての一次電池及び二次電池
が使用可能であり、大消費電流部用電池６にはニッケル
カドミウム電池に限らすすべての二次電池の使用が可能
である。

又電池電圧検出機構としても、ＦＥＴのスレツショルド
電圧を利用したものに限らず、固体電解質電池あるいは
超小型の銀電池、水銀電池等長期安定性を持つ第三の電
池の電圧を標準電圧としコンパレータによって電池電圧
を検出する機構等あらゆる方法を採用できる事は明らか
である。

又、電池電圧の低下を表示する機構にしても、単に表示
部を設けるだけでなく、表示の周期変化あるいは位相変
化等、すべての方法を用いる事ができる。

以上のごとく、消費電流の大きなＬＥＤ表示あるいは、
液晶用照明ランプを用いた時計体においては、本発明に
よる構成をとる事で長期間メインテナンスフリーとする
事が可能となり、使用者に与える利益は犬である。

さらに、単にＬＥＤあるいは照明ランプに限らず電子計
算器、ストツプウオッチ、アラーム機構その他すべての
、消費電流を増大させる付加機構を備えた電子腕時計に
おいても、本発明を用いる事により、時計部と付加機構
部との電源が別にでき、時計部の電池寿命の続く限り時
計自体の高精度を保てるなど本発明は広範囲に用いる事
ができ、その価値は非常に大きなものである。

【図面の簡単な説明】

第１図、実施例１における時計体の構成を示すブロック
図、第２図、実施例２における時計体の構成を示すブロ
ック図。 第３図、実施例２における腕時計に用いた液晶パネルの
概略図。 第４図、実施例３における時計体の構成を示すブロック
図。 第５図、実施例３の腕時計の外観概略図。 １・・・・・・発振機構、２・・・・・・分周機構、３
・・・・・・計時機構、４・・・・・・時刻表示機構、
５・・・・・・低消費電流部用電池、６・・・・・・大
消費電流部用電池、７・・・・・・電池電圧検出機構、
８・・・・・・電池５の電圧低下を示す表示機構、９・
・・・・・電池６の電圧低下を示す表示機構、１０・・
・・・・液晶パネル用照明ランプ、１１・・・・・・太
陽電池、１２・・・・・・充電制御機構、１３・・・・
・・表示機構Ｄに流れる電池を制御する機構、１４・・
・・・・時計ケース、１５・・・・・・太陽電池部、１
６・・・・・・修正およびＬＥＤ点灯用スイッチ類、１
７・・・・・・表示パネル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 発振，分局，計時および表示機構より構成され、前
   記表示機構はＬＥＤ素子又は照明ランプ等の比較的大き
   な電流を消費する素子を含み、前肥発振，分局，計時は
   第１の電池によって駆動され、前記表示機構は第２の電
   池によって駆動され、前記第２の電池は二次電池よりな
   り、前記第１および第２の電池の電圧検出機構を具備し
   、かつ外部電源により前記第２の電池を充電するための
   外部充電端子をケースに設けたことを特徴とする電子腕
   時計。