(57)【要約】【課題】ソーラー発電による電力供給機能とＬＥＤによるデジタル表示機能とを両立させた装置を提供すること。【解決手段】光を透過する文字板３と文字板３の裏側に数字などの文字形状となるように配置したＬＥＤ２とを具備する光充電式表示機能付き時計であって、文字板３とＬＥＤ２との間に、文字形状に合わせてＬＥＤ２からの光が透過する光透過手段を有するソーラーセル１を備え、ソーラーセル１の文字形状孔からＬＥＤ表示光を文字板に投影し、かつ他の部分はソーラーセル１により遮光する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を透過する文字板と前記文字板の裏側に数字などの文字形状となるように配置した発光素子とを具備する光充電式表示機能付き時計であって、
前記文字板と前記発光素子との間に、前記文字形状に合わせて前記発光素子からの光が透過する光透過手段を有するソーラーセル板を備えることを特徴とする光充電式表示機能付き時計。
【請求項２】
前記ソーラーセル板の光透過手段は、孔、または透明または半透明の部材であることを特徴とする請求項１に記載の光充電式表示機能付き時計。
【請求項３】
さらに、前記文字板の表面側に時刻表示用のアナログ指針を配置したことを特徴とする請求項１または２に記載の光充電式表示機能付き時計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、腕時計など、ソーラー発電機能とＬＥＤによる表示機能を有する光充電式表示機能付き時計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、腕時計などにおいてデジタル表示用として消費電力の少ない液晶パネル（ＬＣＤ）、あるいはＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ）を用いている。このようなＬＥＤによるデジタル表示の場合、文字板の下に遮光板を設け、さらにその下にＬＥＤを配置している。この場合、遮光板にＬＥＤの光を透過する時刻表示用の孔を設けてその孔を通して文字板にデジタル表示を行なっている（たとえば、特許文献１参照）。また、ＬＥＤ時計機能とアナログ時計機能、ＬＥＤ時計機能とＬＣＤ時計機能とをあわせもつ時計も開示されている（たとえば、特許文献２参照）。また、これら腕時計という小型の表示機器ではソーラー発電による充電および電力供給を行なうものも知られている。ＬＥＤを利用し、この電力をソーラー発電によって供給する構成の場合、ＬＥＤの光を文字板に投影する際における表示品質向上のために、メタルマスクによる光漏れ抑制を行なっている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３００９１６号公報
【特許文献２】特開平８−１２２４６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記に示されるような従来の技術にあっては、ソーラー発電ではソーラーセルがエネルギーを吸収するものであるため光を透過することができず、ＬＥＤ表示とソーラー発電の両機能を装備することが困難であった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ソーラー発電とＬＥＤ表示機能とを両立させた装置を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１にかかる発明は、光を透過する文字板と前記文字板の裏側に数字などの文字形状となるように配置した発光素子とを具備する光充電式表示機能付き時計であって、前記文字板と前記発光素子との間に、前記文字形状に合わせて前記発光素子からの光が透過する光透過手段を有するソーラーセル板を備えることを特徴とする。
【０００７】
この請求項１にかかる発明によれば、文字板と発光素子との間に、文字形状に合わせて発光素子からの光が透過する光透過手段を有するソーラーセル板を備えることにより、発光素子を発光させて文字板の光を浮き上がらせる場合、文字の形状に合わせて光を遮光する、つまり文字の内部と外部とのコントラストをつけることで光の文字の輪郭が明瞭になり文字の判別が可能になり、特に、遮光のための部品が必要なく薄型化が実現する。また、ソーラー発電の発電量はセル面積に依存することから、セル面積を大きく確保することが可能になる。
【０００８】
また、請求項２にかかる発明は、前記ソーラーセル板の光透過手段は、孔、または透明または半透明の部材であることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２にかかる発明は、請求項１にかかる発明において、ソーラーセル板のベースが遮光素材の場合、文字形状を孔にすることでもっとも光の透過率が高くでき、かつ型抜きにて製造できるので加工が容易となる。また、ソーラーセルのベース素材が光透過材質とすることで、特殊な加工が不要となる。
【００１０】
また、請求項３にかかる発明は、さらに、前記文字板の表面側に時刻表示用のアナログ指針を配置したことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３にかかる発明は、請求項１または２にかかる発明において、発光素子としてＬＥＤによる表示の時計は電池能力が低く、常時点灯することができないため、ソーラーセルによる充電を構成しても常時点灯するには至らないため、アナログ時計を合わせて装備することで、ソーラー充電でも常時時刻を確認することが可能になる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明（請求項１）にかかる光充電式表示機能付き時計は、文字板と発光素子との間に、文字形状に合わせて発光素子からの光が透過する光透過手段を有するソーラーセル板を備えることにより、発光素子を発光させて文字板の光を浮き上がらせる場合、文字の形状に合わせて光を遮光する、つまり文字の内部と外部とのコントラストをつけることで光の文字の輪郭が明瞭になり文字の判別が可能になり、特に、遮光のための部品が必要なく薄型化が実現し、また、ソーラー発電の発電量はセル面積に依存することから、セル面積を大きく確保することができる。したがって、ソーラー発電とＬＥＤ表示機能との両機能を良好な状態で提供することができるという効果を奏する。
【００１３】
また、本発明（請求項２）にかかる光充電式表示機能付き時計は、請求項１にかかる発明において、ソーラーセル板のベースが遮光素材の場合、文字形状を孔にすることでもっとも光の透過率が高くでき、かつ型抜きにて製造できるので加工が容易となると共に、ソーラーセルのベース素材が光透過材質とすることで、特殊な加工が不要となるという効果を奏する。
【００１４】
また、本発明（請求項３）にかかる光充電式表示機能付き時計は、請求項１または２にかかる発明において、発光素子としてＬＥＤによる表示の時計は電池能力が低く、常時点灯することができないため、ソーラーセルによる充電を構成しても常時点灯するには至らないため、アナログ時計を合わせて装備することで、ソーラー充電でも常時時刻を確認することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる光充電式表示機能付き時計の最良な実施の形態を詳細に説明する。
【００１６】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態にかかる光充電式表示機能付き時計の断面構成を示す説明図であり、特に、ＬＥＤデジタル表示部分を示すものである。この図１において、符号１はソーラーセル(Ｓｏｌａｒ  ｃｅｌｌ)、符号２はデジタル表示用ＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ）、符号３は文字板、符号４はソーラーセル基板である。
【００１７】
この光充電式表示機能付き時計は、図示していないが通常知られているように、腕時計ケースの表面に風防ガラスを固着し、裏側に裏ブタをねじ付けで取り付ける。裏ブタは、非磁性材であるプラスチックや強磁性体でない金属などを用いてつくる。
【００１８】
文字板３には、たとえば、プラスチックやガラスなどよりなる透明材料の表面に印刷により塗装を施して形成したり、プラスチックやガラスなどよりなる色付きの半透明材料を用いて形成したり、デジタル表示用ＬＥＤ２を点灯したときのみデジタル表示用ＬＥＤ２のデジタル表示を文字板３を通して視認し得る光透過率およびソーラー発電に支障のない透過率を形成する。文字板３の周縁を腕時計ケース（不図示）の見切り部に当てて、全体を腕時計ケース内に収納する。
【００１９】
ソーラーセル１は、文字板３の直下に設けられ、図２に示すように、７つのデジタル表示用ＬＥＤ２に対応する位置にデジタル表示用ＬＥＤ２からの光を透過する孔または半透明部材でなる半透明の孔が設けられている。このように７セグメントの透過孔を構成し、この７セグメントの透過孔に対応する数字の８の字を形成するその７セグメントの表示用ＬＥＤ２を平面的に４つ並べる。表示用ＬＥＤ２は回路基板に配置されており、たとえば縦が１．６ｍｍ以下、横が０．８ｍｍ以下で、厚さ０．８ｍｍ以下の薄型チップを複数取り付ける。
【００２０】
また、腕時計ケース内において、回路基板の裏側には、表示用ＬＥＤ２を駆動するＬＥＤ駆動回路（不図示）が設けられている。このＬＥＤ駆動回路は、外部操作に基づき表示用ＬＥＤ２のすべてを点灯するＬＥＤ駆動態様を備える。また、外部操作に基づき、ストップウォッチ、アラーム、タイマーなどの付加時計機能を働かせるＬＥＤ駆動態様を備える。
【００２１】
ソーラーセル１は光発電用素子であり、ソーラーセル基板４を介して二次電池（不図示）に接続され、その発電電力が二次電池に蓄電される。ソーラーセル１は図２に示すように表示用ＬＥＤ２からの光を透過する７セグメントの孔が形成され、他の部分は腕時計の最大限の面積を確保する。このセル面積によりソーラー発電量を大きくすることができる。また、ソーラーセル基板４は、図１に示すように、ソーラーセル１の文字形状に略対応するように光透過孔が設けられている。ソーラーセル１のベース基板を遮光素材の場合、文字形状を孔にすることで、もっとも光の透過率を高くすることができ、かつ型抜きにより製造することで加工が容易となる。
【００２２】
このようにして、文字板３の裏側直下に光透過用のセグメント孔を有するソーラーセル１をソーラーセル基板４上に備え、さらにその裏側に、回路基板上に配置されたデジタル表示用ＬＥＤ２を配置する。
【００２３】
本構成により、デジタル表示用ＬＥＤ２の点灯光がソーラーセル１のセグメント孔またはソーラーセル基板４の光透過孔を通過し、半透明の文字板３に達する。これにより、ソーラーセル１の光透過部分以外は光が遮蔽されるので、ソーラーセル１に形成された光透過用の文字形状が鮮明に文字板３に投影される。
【００２４】
つぎに、図１とは異なる構成例について説明する。図３は、本発明の実施の形態にかかる光充電式表示機能付き時計の他の断面構成を示す説明図である。この図３の光充電式表示機能付き時計は図１の構成に対してソーラーセル基板４の構成が異なり、他は同じ構成であるので、ここでの重複説明は省略する。図３のソーラーセル基板４は透明材質でなり、デジタル表示用ＬＥＤ２からの光を透過し、さらにソーラーセル１の透過孔を介して文字板３に投影するように構成される。したがって、前述した図１の光充電式表示機能付き時計と同様の機能および効果を有すると共に、ソーラーセル１のベース基板が光透過素材で構成できるので、特殊な加工を施さずに安価に作成することができる。
【００２５】
つぎに、上述した構成においてアナログ時計の機能を有する例について説明する。図４は、本発明の実施の形態にかかる光充電式表示機能付き時計の他の断面構成を示す説明図である。本構成は、ソーラー発電およびＬＥＤアナログ表示の機能に加え、アナログムーブメントを付加したものである。
【００２６】
腕時計ケース内には、アナログムーブメント５を樹脂製の中枠で固定して収納する。アナログムーブメント５には、中心に時針６、分針７、秒針８用の運針軸を同心にて立てて設ける。そして、アナログムーブメントには、円盤状の回路基板を重ね合わせる。回路基板には、たとえば縦が１．６ｍｍ以下、横が０．８ｍｍ以下で、厚さ０．８ｍｍ以下の薄型チップのＬＥＤ（デジタル表示用ＬＥＤ）１７を複数取り付ける。
【００２７】
運針軸は、文字板３の中心孔まで貫通して先端を文字板２４の表側に露出する。そして、先端に、時針６、分針７、秒針８を取り付ける。また、外部操作に基づき、ストップウォッチ、アラーム、タイマーなどの付加時計機能を働かせるＬＥＤ駆動態様を備える。
【００２８】
他方、図示する腕時計は、図示しないが、外部にリューズを取り付ける巻真を、腕時計ケースを貫通して挿入してアナログムーブメント内に入れる。また、図示は省略するが、外側にスイッチを取り付ける操作軸を、同様に腕時計ケースを貫通して挿入してアナログムーブメント５内に入れる。
【００２９】
そして、このようなアナログ腕時計では、通常時は、デジタル表示用ＬＥＤ２を点灯せず、二次電池でアナログムーブメント５を駆動して針６、７を回転し、文字板３の時刻表示を指して時刻をアナログ表示する。必要に応じ、適宜外部操作により、デジタル表示用ＬＥＤ２を点灯してそのデジタル表示用ＬＥＤ２の光をソーラーセル１の孔を介して文字板３を透し、時刻、月日、曜日などをデジタル表示する。時刻修正時は、リューズを操作して巻真を介してアナログムーブメント５を動かし、針６、７を回す。
【００３０】
このように、アナログ表示とともにデジタル表示を行なうことができる腕時計において、通常時は、デジタル表示用ＬＥＤ２を点灯せず、時刻をアナログ表示し、ソーラーセル１で隠してデジタル表示用ＬＥＤ２が見えないようにし、文字板３にデジタル表示窓を開けたりする必要をなくしてデザイン上の制約を少なくし、デザイン上の多様性を確保することができる。また、必要に応じて、種々の色で、暗いところでも明るく表示し、表示の見栄えが悪いとか、暗いところでは見えにくいとかの液晶パネル特有の欠点を解消する一方、デジタル表示を文字板３いっぱいに大きく見やすく表示することができる。
【００３１】
また、ＬＥＤ駆動回路に、外部操作に基づきデジタル表示用ＬＥＤ２のすべてを点灯するＬＥＤ駆動態様を備えるので、たとえば暗いところで鍵穴などがみえにくいときなど、明かりが必要なところでは、外部操作によりＬＥＤ駆動回路を働かせてデジタル表示用ＬＥＤ２のすべてを点灯することができる。そして、二次電池を電源として風防ガラスを透して外部を照射し、時刻などの表示するデジタル表示用ＬＥＤ２をそのまま照明用としても利用することで、別途照明光源を備えることにより大型化したり見栄えを悪くしたりすることなく、まわりを照らすことができる。
【００３２】
さらに、図示例では、ＬＥＤ駆動回路に、不図示のスイッチの外部操作に基づき、ストップウォッチ、アラーム、タイマーなどの付加時計機能を働かせるＬＥＤ駆動態様を備えるので、アナログ表示とともにデジタル表示を行なうことができる腕時計において、さらに機能アップして付加機能を高めることができる。
【００３３】
不図示のスイッチをさらにもう一度外部操作すると、デジタル表示用ＬＥＤ２を消灯する。もちろん、残照時間を設定してスイッチ操作後に一定時間が経過して後、デジタル表示用ＬＥＤ２を自動的に消灯するようにしてもよい。また、１つのスイッチではなく、複数のスイッチを設けてそれらのスイッチを操作して表示を切り換えたり、点灯／消灯したりしてもよい。
【００３４】
以上説明した実施の形態によれば、デジタル表示用ＬＥＤ２による表示の時計は電池能力が低く、常時点灯することができないため、ソーラーセルによる充電を構成しても常時点灯するには至らないため、アナログ時計を合わせて装備することで、ソーラー充電でも常時時刻を確認することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
以上のように、本発明にかかる光充電式表示機能付き時計は、腕時計や携帯電子機器などに有用であり、特に、ソーラーセルによる発電機能とＬＥＤによる表示機能、およびアナログ時計機能を有する腕時計や携帯電子機器などに適している。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態にかかる光充電式表示機能付き時計の断面構成を示す説明図である。
【図２】図１におけるソーラーセルの文字形状の光透過孔を形成した例を示す説明図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかる光充電式表示機能付き時計の他の断面構成（１）を示す説明図である。
【図４】本発明の実施の形態にかかる光充電式表示機能付き時計の他の断面構成（２）を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  ソーラーセル
２  デジタル表示用ＬＥＤ
３  文字板
４  ソーラーセル基板
５  アナログムーブメント
６  時針
７  分針
８  秒針
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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