JPS5919316B2 - 計算機付電子腕時計 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子計算機付腕時計に関するものである。

近年、液晶、発光ダイオード、あるいはエレクトロクロ
ミック物質等の電子光学的表示装置を用い、時刻をディ
ジタルで表示する腕時計が急速に発達し、集積回路の発
達とともに小型化、多機能化が計られ、長寿命化等も十
分実用に耐え得るものとなつている。例えば、液晶を表
示に用いた水晶発振式ディジタル腕時計の電池寿命はす
でに２年が普通となつている。一方電子式卓上計算機も
前記腕時計同様集積回路の発達とともに小型化、更には
多機能化が計られ表示装置にも液晶等の小電力表示装置
が用いられるようになつた。本発明は上記電子計算機と
ディジタル表示式腕時計の共通点に着目しディジタル式
腕時計と電子式卓上計算機とを同一腕時計ケースに収納
し同一表示装置に時刻及計算機能とを表示できる電子計
算機付腕時計に係るものである。一般に電子計算機付腕
時計のシステムは第１図の如きものである。

第１図に於て１はディジタル時計システムであり、発振
回路２、分周回路３、計数器４、駆動回路５、表示装置
６、電源□等より大略構成されている。一方電子計算機
１０のシステムは演算用発振回路１１、演算回路１２、
表示装置１３、電源装置２０、置数キー、演算キー等よ
りなる外部操作装置１６より大略構成されている。

電源装置２０は電池１８、昇圧用発振回路１４、昇圧回
路１５から成つている。

本発明は電子計算機付腕時計の電源部２０の改良に関す
るもので前記した如く液晶を表示装置に用いた時計や電
子計算機では消費電流は少くできるが特に時計部分の電
源は低電圧低電力で２年もの寿命が保証されている。

しかし、電子計算機部分での電力は演算回路の安定度や
演算速度等の関係から時計部分よりも高電圧高消費電力
となつている。又電子計算機部の表示方式には時計部分
のスタテイツク駆動と異りできるだけ表示装置のリード
端子を少くするためマトリツクス駆動方式がとられてい
る。マトリツクス駆動方式では電源電圧は単一でなく２
電源以上の複数の電源電圧を必要とし、又限られたスペ
ースの腕時計ケースに収納する関係上、シリーズに多く
電池を接続することは不可能であり、このため昇圧回路
を必要とする。第２図は本発明の電子計算機付腕時計の
電子計算機部の電源に用いた昇圧回路の一実施例である
。１４は昇圧回路１５に交流を加えるための発振器で約
３００Ｈｚで発振し、インバータ２１，２２により増巾
及波形整形されて、出力用のインバータ２３を駆動し出
力線２４に矩形波出力を得て昇圧部１５に加える。

インバータ増巾器２１，２２，２３にはＣ−ＭＯＳを用
い波形整形された矩形波とすることにより出力用インバ
ータ増巾器２３に用いたＣ−ＭＯＳインバータのスイツ
チング時に流れる不要な電力をできるだけ小さくしてい
る。又出力用インバータ増巾器２３のＣ−ＭＯＳトラン
ジスタのスレシヨルド電圧Ｖｔｈが電源電圧に近く設定
されていると該出力用インバータに印加される入力波形
がＳｉｎ波形分であつてもＣＭＯＳトランジスタのスイ
ツチング時の貫通電流がわずかとなるので、出力用イン
バータ増巾器２３のスレシヨルド電圧を少くとも電源電
圧１８の８０％ｅ電源電圧と同じに設定して置くと該出
力用インバータ増巾器２３内での無駄な消費電流が殆ん
どなくなるので効果的である。したがつて発振部１４を
独立のＣ−ＭＯＳチツプとして電子計算機又は時計用１
Ｃチツプとして電子計算機又は時計用１Ｃチツプと別個
に設け、発振部電源１８の電圧に近似させたスレシヨル
ド電圧Ｖｔｈとして用いると前記の如き作用により消費
電力の節約に役立つ。１５は昇圧回路部で各部電圧Ｖ，
，２，Ｖ３，Ｖ４，を得る。

これ等の電圧は、計算機表示装置のマトリクス駆動電圧
となり、夫々の電圧巾は互いに等しい様に構成しないと
、液晶の交流駆動に、直流分が印加されることになり、
液晶の寿命を短くすることが判明している。しかしコツ
ククロフトがたの昇圧回路のダイオード３０〜３４には
順方向の抵抗が存在する為、Ｖ２〜Ｖ３の電圧巾より、
Ｖ３〜Ｖ４の電圧巾の方が、抵抗降下分が大きく作用す
るため、小さくなつてしまう。そのため、Ｖ３〜Ｖ４の
電圧巾に等しい電圧巾は、Ｖ１〜ＶＯによつて構成出来
るよう、ダイオード２７，２８を設け、Ｖ２の中心電圧
から見て、Ｖ２〜Ｖ３−Ｖ２〜Ｖ１とし、Ｖ３〜Ｖ４−
Ｖ１〜ＶＯとして、Ｖ２から見た交流成分を士対称とな
る様な同一電圧巾にしてある。このことは、Ｖ２から見
たダイオードの個数が、Ｖ２〜Ｖ４間にダイオード３１
〜３４の４個、Ｖ２〜ＶＯ間にダイオード２７〜３０の
４個と、同一の個数になつて、その順方向抵抗が同一の
値に構成されていることからも明らかである。ダイオー
ド２７，２８は電圧降下用のダイオードであるから抵抗
を用いてもよく、又温度補償を兼ねて熱感応型抵抗素子
である他の半導体、トランジスタ、サーミスタ等を用い
てもよい。

本発明の昇圧回路には各昇圧段に用いたダイオード２９
，３０，３１，３２，３３，３４に相当する特性の同じ
ダイオード２７，２８を直列接続して用いることにより
該ダイオードを流れる電流により降下した電圧で各部の
電位を補正するとＶＯ，Ｖｌ，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４の電位
はＶ２の電位を基準としてマトリツクス電源とするとＶ
２に対するＶ。

，Ｖｌ，Ｖ３，Ｖ４の電位の差はほぼ対称となるため、
直流成分が殆んどなくなり無駄な電力消費及液晶の劣化
を防止できる。なお、これ等のマトリクス電圧は、波形
成形されて、前記液晶表示装置１３の計算機表示用素子
に印加されるのであるが、その実効電圧値は、時計用の
スタティツク表示装置電圧の実効電圧値と等しくするこ
とによつて、同一表示装置の上段と下段で、別々の駆動
方式による表示を、同じコントラスト（濃度）によつて
表示することが可能になる。本発明の場合、時計用には
１個の電池、計算機用には２個の電池を使用し、４電源
３桁マトリクス方式を使用することにより、上下段に配
列したスカ３イツクとマトリクスの夫々の字体に、同一
の実効値電圧を供給することが出来た。なお、これ等の
電源数とマトリクス桁数の組み合せは、任意に選択する
ことが可能である。第３図ａは本発明の計算機付腕時計
の外観図、第３図ｂは第３図Ａｆ）Ａ−Ａ断面図を示し
ている。

表示部は液晶を用いて時刻、計算機共に同一の液晶セル
で構成し、時計の表示６、計算機の表示部１３が中央の
見切線４０で明瞭に区分されている。時計の表示はスタ
テツク駆動であり、計算機の表示はマトリクス駆動方式
を採用している。計算機用の操作キー１６は時刻修正等
の時計機能のプツシュボタンと共にケース上面の表示部
の円周上に配置されている。Ｒスイツチ１６−１は時計
の表示切替え用で時分秒と月日を切替え表示すると共に
時刻修正をも行うことができる。Ｓスイツチ１６−２は
時刻修正時の修正桁選択を行う。スイッチ１６−３は電
子計算機用電源スイツチで矢印方向にスライドすること
によつて電源を０Ｎ０ＦＦすることができる。電源スイ
ツチのスライドキーの下部は長方形状をしケースの長穴
等を視野から覆つている。上部は円形であり他のキーと
の異和感をなくしている。スイツチ１６−４はオールク
リアーキー、スイツチ１６−５はクリアエントリ−キー
であり通常はＣＡ，ＣＥと表示しているがＣ，Ｃと簡単
に表示し区別した。スイツチ１６−６からスイツチ１６
−２２はフアンクシヨンキ一で四則と「の機能を有して
いる。各キーの操作はスイツチ１６−３を除いてすべて
プツシユ方式で回転方向には自由度をもたせてあり、風
防ガラス４６の上面より突出しないように操作性を考慮
した配置構成となつている。円周上にキーを配置した場
合にはキーの表示記号は各キー間に設けると誤操作、及
び誤読の危険があるので、キーの内側又は外側に配置す
るのがよい。又誤操作を防止するために各キーを機能別
にキー頭部又は銘板４４上で色分けし識別できるように
してある。第４図は第３図の要部断面図であり、ケース
４５風防ガラス４６、見切板４０、基板４７、パツキン
受４８、パツキン４９、裏蓋５０等の主要部品により構
成された本発明の電子計算機付腕時計ケースである。本
発明の防水構造を有する操作キー部の構造を図面に基づ
き説明する。

操作キー１６、ゴム等のリング状の弾性部材５１．該弾
性部材５１には凸部５１ａを操作キー１６−１２に対応
して設けられており、凸部５１ａには導電ゴム５２が夫
々固着されている。基板４７には導電ゴム５２に対応し
て接点部４７ａ，４７ｂの電極パターンが形成されてい
る。第４図の状態はキー１６−１２が０ＦＦである状態
を示し、該キー１６−１２が下方に押下げられると弾性
部材５１が圧縮変形され導電ゴム５２が電極パターン４
７ａ，４７ｂに圧接されて所定の信号が入力される。

キー１６−１２を押下げる力が解除されると弾性部材５
１が復元しもとの０ＦＦの位置に保持される。導電ゴム
５２が基板４７に接触しても更にキー１６−１２を押込
んでも弾性部材５１とか導電ゴム５２が更に圧縮変形さ
れキートツプが完全にケース４５内に入り込んでも大丈
夫な変形が可能になつている。これにより不慮の事故で
キートツプが必要以上の力で押込まれても基板４７の損
傷を防止できる。又、弾性部材５１は内縁部５１ｃ，５
１ｄ外縁部５１ｂでケース４５と基板４７にて圧縮挾持
されて防水構造をなしている。基板４７に設けられたス
ルーホール４７ｃは防水構造である弾性部材５１の凸部
５１ａと基板４７との間に形成される空間部５３の空気
圧がキー１６−１２を押下げられることにより高くなる
ことを防止するために空気の逃げ穴であり同時に電気的
導通孔を兼ねている。更にケース４５と裏蓋５０との防
水はリング状のパツキン受４８とＯリング４９と裏蓋５
０で構成され、裏蓋５０の平面部５０ａとパツキン受４
８の斜面部４８ａとケース４５の内面４５ａによりＯリ
ング４９を圧縮し防水性を保つている。パツキン受４８
のＯリング４９の圧縮部を斜面形状にすることにより２
面即ち裏蓋５０の平面部５０ａとケース４５の内面４５
ａとで圧力が高まり２面での防水を高める。尚斜面を４
５度にすることにより該２面での圧力を等しくすること
ができる。本構造を採用することによりケース４５の外
径をより小型にすることができる。基板４７とパツキン
受４８には廻り止めピン（図示せず）の係合する小穴を
設けケース３１に組込まれた状態で回転止めと位置合せ
とを行う構成になつている。液晶セル５５は導電部と絶
縁部が交互に積層された接続ゴム５６を介して基板４７
上にある接続端子にセル押え５７によつて弾性的に固定
されている。基板４７は両面に銅箔のパターンが形成さ
れて時計の地板としての構造も兼ねてＩＣ回路（図示せ
ず）や、その他の電子部品を収納し、必要な個所を除い
て全面に絶縁コートを施されている。第５図は本発明の
電池収納部の構造を示すものである。

電源として電池は３個使用されており６１は時計専用の
電池で、６２，６３は直列に接続され電子計算機用とし
て独立に使用されている。従つて計算機用電池が早く消
粍しても時計機能には影響せず時計としては使用できる
。該３個６１，６２，６３の電池は時計の中心部に配置
され、他の電子部品がその周辺に配置されスペースを有
効に利用し小型化を計つている。第６図は電池収納部の
断面図で、６４はデバイスカバーであり、電池６１，６
２，６３や電子部品をカバーするための穴又は沈み込み
が適所に設けられて前記部品を保護している。

デバイスカバー６４にはトリマーコンデンサーに相当す
る位置に貫通穴６７が設けられており、該カバーを取り
つけたままでトリマーコンデンサーを動かし周波数調整
ができるので他の電子部品に不用意に接触することがな
い。６８は電池受座、６９は電池受バネであり、電池受
座６８は絶縁シートであり電池収納部に相当する個所に
穴７０が設けられ、該穴７０には電池受バネ６９が嵌入
されている。

７１，７２は電池押えバネで、時計用電池押えバネ７１
は＝部に水晶振動子７３を押えるための突出部７１ａを
有しデバイスカバー６４の収納穴７４に収納された水晶
振動子７３を押えることにより振動衝撃のダンパーの役
目を果たす。

電池押えバネ７１の他端７１ｂはデバイスカバー６４の
穴７５を通してＧＮＤ線に接続し、水晶振動子７３の封
止管をアースする。このような構造にすることにより、
電池を両極共弾性をもつた部材で押えることになるので
衝撃などで瞬間的に動いて接触不良を生ずることを防止
している。

本発明の時計バンドの連結構造は第３図及び第４図に示
す通りである。

従来のごとくバンドをケースに取りつける場合バネ棒を
使用せず直接ネジで固着する構造となつており、バンド
８０の先端の突出部８０ａを設けてケース４５の２条の
溝４５ｂに差込み側面からネジ８１で取りつけるのでケ
ース４５を小型化することができる。また時計全体の軽
量化するためにアルミニウム、チタン等の軽金属又はプ
ラスチツク等の非金属材を用いてケースを形成し、デザ
イン的に小型化に見せるため黒色系統でまとめている。

【図面の簡単な説明】 図面は本発明の計算機付電子腕時計の一実施例を示すも
のである。 第１図はプロツク図。第２図は昇圧回路を示す図。第３
図ａは正面図。第３図ｂは第３図Ａｆ）Ａ−Ａ断面図。
第４図は要部拡大断面図。第５図は部分詳細図。第６図
は第５図の要部断面図。６・・・・・・時刻表示部、１
３・・・・・・計算機能表示部、１５・・・・・・昇圧
回路、１４・・・・・・昇圧用発振器、１６・・・・・
・操作スイツチ部、２０・・・・・・電源部、２２，２
８・・・・・・降圧素子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 液晶又は発光ダイオード等を用い、スタテツク駆動
   される時刻表示部と、マトリクス駆動される計算機能表
   示部を、同一の表示装置内に配列し、時計及び計算機能
   を操作するための操作スイッチ部と、前記２つの表示部
   を駆動するための電源部が、同一の時計ケース内に配置
   され、該電源部は、時計機能を表示するためのスタテツ
   ク電圧と、計算機能を表示するためのマトリクス電圧を
   昇圧回路によつて構成し、該昇圧回路は昇圧パルスを発
   生する発振器と、コツククロフト型の昇圧回路とよりな
   り、昇圧回路は夫々のマトリクス電圧巾を対称にするた
   めの手段として電圧降下用の素子を有し、前記スタテツ
   ク電圧とマトリクス電圧の夫夫の実効値がほぼ等しくな
   るようマトリクス電圧の桁数と電源及び昇圧段が構成さ
   れていることを特徴とする計算機付電子腕時計。