(57)【要約】電子式であって、リング形状に形成されるケース（１）および表示フィールドを備える時計であって、時計表示装置は前記リング上を周回するように切替可能な発光手段（３）および（４）により形成され、少なくとも１個の円環状に配列された少なくとも６０個の発光ダイオード（ＬＥＤ）（１６）は、各ＬＥＤの発光状態により少なくとも「時」および「分」の時刻パラメータ、および好ましくは更に「秒」の時刻パラメータを示し、円環状表示フィールドとして機能するプリント電子基板（２）は前記リングの一方の端面上に設けられ、時、分、および秒の表示は発光パターンおよび／もしくは発光色および／もしくは発光輝度および／もしくは複数の隣接するＬＥＤ間の発光分布により相互に区別される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リング形状に形成されるケースおよび表示フィールド、および前記リング上を周回するように切替可能な発光手段により形成される時計表示装置を備える電子式時計であって、少なくとも１個の円環状に配列された少なくとも６０個の発光ダイオード（ＬＥＤ）（１６）は、各ＬＥＤの発光状態により少なくとも「時」および「分」の時刻パラメータ、および好ましくは更に「秒」の時刻パラメータを示し、円環状表示フィールドとして機能するプリント電子基板（２）は前記リングの一方の端面上に設けられ、時、分、および秒の表示は発光パターンおよび／もしくは発光色および／もしくは発光輝度および／もしくは複数の隣接するＬＥＤ間の発光分布により相互に区別されることを特徴とする、時計。
【請求項２】
前記時計ケース（１、１５）は、好ましくはスチール製および好ましくは円形の少なくとも１個の円環状部材からなり、また、透明材料により封入される表示用電子部材が挿入および固定される溝（１３）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の時計。
【請求項３】
リング形状からなる前記時計ケース（１、１５）は少なくとも１個の場所で開放されていることを特徴とする、請求項１もしくは請求項２に記載の時計。
【請求項４】
前記時計ケース（１、１５）は、表示輝度を前記時計ケース（１、１５）内の周囲の光に適応させる輝度センサを内部に備え、発光コントラストが周囲の輝度の影響を受けないことを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の時計。
【請求項５】
前記発光ダイオード（１６）上方に、コントラストを増強する暗色の透明材料もしくは半透明反射層が設けられることを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の時計。
【請求項６】
前記発光ダイオード（１６）はマルチカラーＳＭＤ−ＬＥＤにより形成されることを特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の時計。
【請求項７】
前記時計ケース（１、１５）内に、２個の表示点間の位置をアンチエイリアシングにより表示する電子装置が設けられることを特徴とする、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の時計。
【請求項８】
前記発光素子を含むプリント電子基板（２）を封止する前記透明材料（２０）は、前記プリント電子基板（２）を水密に封入して封止する透明プラスチック材料からなることを特徴とする、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の時計。
【請求項９】
前記ＬＥＤを覆う前記透明プラスチック内には、下方の特定のＬＥＤの光スペクトルのみ透過する色フィルタが埋め込まれることを特徴とする、請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の時計。
【請求項１０】
前記透明プラスチック材料内に、例えば鏡、プリズム、拡散装置、レンズ等の視覚素子が埋め込まれることを特徴とする、請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の時計。
【請求項１１】
前記時計リング上部に配置される前記透明プラスチック材料は、下方の前記ＬＥＤの光を集光するために凸状に構成されることを特徴とする、請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載の時計。
【請求項１２】
時刻マーカに印刷もしくは設けられる金属製もしくはプラスチック製マスク（１９）は、前記ＬＥＤ上方に配置されることを特徴とする、請求項１〜請求項１１のいずれか１項に記載の時計。
【請求項１３】
前記時計ケース（１、１５）の、前記ＬＥＤを含む前記プリント電子基板（２）を収容する前記溝（１３）の側壁（１７）はマーカ（１８）を備えることを特徴とする、請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載の時計。
【請求項１４】
重力の方向を決定する電子式位置センサは前記時計ケース（１、１５）に収容されることを特徴とする、請求項１〜請求項１３のいずれか１項に記載の時計。
【請求項１５】
再充電可能な柔軟性を有する蓄電池（３５）として形成される電池は前記リストストラップ（１２）内に組込まれることを特徴とする、請求項１〜請求項１４のいずれか１項に記載の時計。
【請求項１６】
前記時計ケース（１、１５）は前記リストストラップ（１２）に電気的に接続されることを特徴とする、請求項１５に記載の時計。
【請求項１７】
前記リストストラップ（１２）は留め金（２９）に電気的に接続されることを特徴とする、請求項１５に記載の時計。
【請求項１８】
前記リストストラップ（１２）および／もしくは前記留め金（２９）内には更なる入力素子および出力素子（２７）が収容されることを特徴とする、請求項１５に記載の時計。
【請求項１９】
前記時計ケース（１、１５）および／もしくは前記リストストラップ（１２）および／もしくは前記留め金（２９）内には、外気の温度、磁界、気圧、電界強度、および湿度を測定する電子手段が組込まれて収容されることを特徴とする、請求項１〜請求項１８のいずれか１項に記載の時計。
【請求項２０】
前記円環状表示手段は電子光学的にタッチセンサ式のフィールドとして構成され、表示情報は前記フィールドを介して設定されることを特徴とする請求項１〜請求項１９のいずれか１項に記載の時計。
【請求項２１】
前記時計の駆動は前記表示ＬＥＤの逆バイアス電流を測定することにより実行され、前記表示ＬＥＤは反射性の光遮断装置（２５、２６）として機能することを特徴とする、請求項１〜請求項２０のいずれか１項に記載の時計。
【請求項２２】
位置／加速度センサは処理装置（２３）に接続され、任意の情報の入力は前記時計の重力場における位置検知により行われることを特徴とする、請求項１〜請求項２１のいずれか１項に記載の時計。
【請求項２３】
位置／加速度センサは処理装置（２３）に接続され、任意の情報の入力は前記時計ケースをタッピングすることにより行われることを特徴とする、請求項１〜請求項２２のいずれか１項に記載の時計。
【請求項２４】
円盤形状の素子（３１）は前記時計の中央に挿入され、そこで例えばネオジム磁石等の永久磁石（３２）により一時的に保持され、好ましくは前記時計ケース（１、１５）に接触することによりデータを交換し、前記時計ケース（１、１５）に接触することにより電気エネルギの供給を受け、例えば外気の温度、磁界、および湿度を測定する集積電子装置を収容することを特徴とする、請求項１〜請求項２３のいずれか１項に記載の時計。
【請求項２５】
前記発光素子は、例えば電界発光等、他の発光効果を利用した素子からなることを特徴とする、請求項１〜請求項２４に記載の時計。
【請求項２６】
前記時計ケース（１、１５）および／もしくは留め金（２９）および／もしくはリストストラップ（１２）内には、データを保存し、音楽および音声を記録および再生し、遠隔制御機能を実行し、赤外線信号もしくは無線信号により他の電子機器と通信する集積電子装置が設けられることを特徴とする、請求項１〜請求項２５のいずれか１項に記載の時計。
【請求項２７】
前記時計ケース（１、１５）は指輪（４４）の上部に設けられることを特徴とする、請求項１〜請求項２６のいずれか１項に記載の時計。
【請求項２８】
懐中時計（４３）、掛け時計もしくは大時計（４５）として構成されることを特徴とする、請求項１〜請求項２７のいずれか１項に記載の時計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケースおよび表示フィールドがリング形状からなり、時計表示部が前記リング上を周回する発光点により構成される電子式時計に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１はリング形状の携帯用時計を開示している。特許文献１において、タイミング装置、時刻表示装置および電源は腕輪内に組込まれ、前記時刻表示装置は前記腕輪周縁の一部から伸長し、電子制御可能な数字からなる。このような時計に必須の特性は、腕輪および時計ケースの接続および構造的統合の構成である。
【０００３】
特許文献２および特許文献３には、アナログ式針による表示を電気的発光手段に換えてもよいことが開示されている。時刻表示は、時針および分針の先端の位置を表示する、円状に配置された発光ダイオード（ＬＥＤ）により行う。前記ＬＥＤ各々の発光状態が規定の針の位置を示す。どちらの特許文献においても、時計ケースは従来の平らな円筒状もしくは円盤状に構成されており、時を示す１２個のＬＥＤは１時間丁度毎の表示しかできない。この場合、アナログ式時計においては可能であり、時刻読取りを容易にするために好ましい、各時間の間の中間位置を表示することは不可能である。
【０００４】
特許文献４における公知の腕時計は、時刻表示にＬＥＤ装置を用いた円環盤形状の時計ケースを備える。
【０００５】
特許文献５は円環状時計ケースを備え、アナログ式針の位置の替わりに、前記円環状時計ケースにおいて円形に配置されるＬＥＤが発光する腕時計を開示している。この場合、分および時は２個の異なる円形ＬＥＤ内に表示される。そのため、ケースを大きく構成する必要があり、その結果、時計全体の外観は円環状時計というよりは従来の時計ケースの外観に近似する。特許文献５および上述の特許文献４においては、どちらも時計ケースが円環盤形状をなしており、電源、タイミング装置および表示手段を収容するための残存空間の大きさは、腕時計用の円盤状もしくは平らな円筒状の時計ケースと実質的に変わらない。
【０００６】
特許文献６の教示は、デジタル式タイミングを、電気制御されるもののアナログ式に見える時刻表示に変換する工程に関する。実施の形態の一例として、中央部分が空間になっている円形、四角形、もしくは三角形の時計ケースが開示されており、時刻表示はアナログ式秒針、分針および時針の位置の役割を果たす３列の同心のＬＥＤの発光状態により行う。その結果、この構成は特許文献５と同様に、使用するＬＥＤの数が多くなり、時計ケースとして幅広の円環状部材を必要とし、外観が美的に劣るという欠点を有する。
【０００７】
特許文献７が開示する背景技術は、円環状ケースを備え、（指）リングもしくは腕輪として着用可能な時計である。時刻は、リングの周縁上を周回してそれぞれ時および分を示す２個のインジケータの位置により、もしくは固定されたインジケータを通過する一連の数字が印刷された中央リングにより表示される。
【０００８】
特許文献８は、円環状ケースを備え、指リング、足首リング、もしくは腕輪として着用可能な時計を開示している。時刻インジケータとしては、１個のＬＥＤリングを周回する１個のＬＥＤ光、もしくは２個のＬＥＤリングを周回する２個のＬＥＤ光を備える。上述の特許文献７と同様に、ＬＥＤはリング周縁上に配置される。特許文献４、特許文献５および特許文献６と同様に、読取りが非常に正確な時刻表示には２個の異なるＬＥＤリングが必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開公報第０１／８８６３８号
【特許文献２】スイス特許公開公報第６１３５９９号
【特許文献３】オランダ特許第１０１２０５３号
【特許文献４】英国特許公開公報第２２１８８９５号
【特許文献５】英国特許公開公報第２１６２６６３号
【特許文献６】独国特許公開公報第３８０６５６１号
【特許文献７】英国特許公開公報第２３８４０６３号
【特許文献８】英国特許公開公報第２４０９２９５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述の特許明細書は全て、円環状もしくは穴あき円盤状の時計ケースに収容される腕時計を開示しており、時刻設定の工程について記載がない、もしくは時計技術において既に公知の調節ノブ手段を用いている。そのため、少なくとも１個の電子式押しボタンを機械式ノブ（竜頭）を介して制御している。竜頭は、その大きさおよび機械的必要性により、時計ケースの最小寸法および時計全体の外観を決定する重要な要素となっている。
【００１１】
したがって、本発明の目的は、第１段落に記載の、好ましくは腕時計形状からなり、リング直径に対するリング厚さを可能な限り小さく構成し、分、時、および秒はＬＥＤを有する１個のリング上に表示される時計を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述の目的は、発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する円環部材が、各ＬＥＤの発光状態により「時」および「分」の時刻パラメータ、および好ましくは更に「秒」の時刻パラメータを表示し、円環状の表示フィールドは前記リングの一方の端面上に設けられる本発明により達成される。
【００１３】
したがって、円形時計において、時刻表示に直接必要ではない素子全てを省略、もしくは視覚的外観に影響を与えない場所に収容することが好ましい。このような単純化により、通常、針、ムーブメント、もしくは電池が配置される時計の内部構造全体を省略可能である。残るのは数ミリメートルの薄いリングであり、連続的に発光する点の前記リング上における角度位置により時刻を表示する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の好ましい実施の形態によれば、時、分および秒の表示は、発光パターンおよび／もしくは発光色および／もしくは輝度および／もしくは複数の隣接するＬＥＤ間の発光分布により区別される。
【００１５】
本発明の更なる特性によれば、時計ケースは溝を備える少なくとも１個の円環状部材からなり、前記溝内には表示装置が挿入および固定され、透明材料により封入される。
【００１６】
本発明の更なる特徴は、図面に示す実施の形態により以下に詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、腕時計として構成された円環状時計の平面図を示す。
【図２】図２は、前記時計リングの周縁バンドの断面図を示す。
【図３ａ】図３ａは、リング状に配置されたＬＥＤにおける時、分、および秒の表示例を示す。
【図３ｂ】図３ｂは、リング状に配置されたＬＥＤにおける時、分、および秒の表示例を示す。
【図３ｃ】図３ｃは、リング状に配置されたＬＥＤにおける時、分、および秒の表示例を示す。
【図３ｄ】図３ｄは、リング状に配置されたＬＥＤにおける時、分、および秒の表示例を示す。
【図３ｅ】図３ｅは、リング状に配置されたＬＥＤにおける時、分、および秒の表示例を示す。
【図４】図４は、２個のＬＥＤ間の中間の時刻値の表示を示す。
【図５】図５は、時刻マーカとしてのＬＥＤパターンの使用例を示す。
【図６ａ】図６ａは、複数の時刻リングの配置を示す。
【図６ｂ】図６ｂは、複数の時刻リングの配置を示す。
【図６ｃ】図６ｃは、複数の時刻リングの配置を示す。
【図６ｄ】図６ｄは、複数の時刻リングの配置を示す。
【図７ａ】図７ａは、前記リング平面を逸脱する前記リングの変形例を示す。
【図７ｄ】図７ｄは、前記リング平面を逸脱する前記リングの変形例を示す。
【図８】図８は、４個のＬＥＤを制御する回路図を示す。
【図９ａ】図９ａは、前記時計リングの構成例を示す。
【図９ｂ】図９ｂは、前記時計リングの構成例を示す。
【図９ｃ】図９ｃは、前記時計リングの構成例を示す。
【図１０】図１０は、更なる周辺材料を備える前記時計リングの周縁バンド断面、および視覚レンズ効果を得るための封入材料の成形方法を示す。
【図１１】図１１は、指の先端で時刻表示装置に接触することによりスイッチング駆動を実行する工程を示す。
【図１２ａ】図１２ａは、前記時計リングが重力に合わせて検知する発光点の位置を示す。
【図１２ｂ】図１２ｂは、前記時計リングが重力に合わせて検知する発光点の位置を示す。
【図１２ｃ】図１２ｃは、前記時計リングが重力に合わせて検知する発光点の位置を示す。
【図１３ａ】図１３ａは、時刻を調節するために前記時計リング上を移動する指の回転方向を示す。
【図１３ｂ】図１３ｂは、時刻を調節するために前記時計リング上を移動する指の回転方向を示す。
【図１４】図１４は、前記リストストラップ内に配置される腕時計の入力素子および電力供給素子を示す。
【図１５】図１５は、前記留め金内に配置される入力素子および出力素子を示す。
【図１６ａ】図１６ａは、モジュラ式前記時計ストラップの分解性を示す。
【図１６ｂ】図１６ｂは、しっかりと係合し、かつ収容する電池を水密に封止する留め金の構成を示す。
【図１７ａ】図１７ａは、前記円環状時計の中央部に一時的に挿入可能な中央素子の２個の実施の形態を示す。
【図１７ｂ】図１７ｂは、前記円環状時計の中央部に一時的に挿入可能な中央素子の２個の実施の形態を示す。
【図１８】図１８は、前記時計ストラップ内におけるステップアップ変換器および電子部品の配置を示す。
【図１９ａ】図１９ａは、電力用導体および／もしくはデータ用導体を備える前記時計ストラップの部材の配置例を示す。
【図１９ｂ】図１９ｂは、電力用導体および／もしくはデータ用導体を備える前記時計ストラップの部材の配置例を示す。
【図１９ｃ】図１９ｃは、電力用導体および／もしくはデータ用導体を備える前記時計ストラップの部材の配置例を示す。
【図２０】図２０は、電流を伝導するための、前記時計ストラップの各素子のモジュラ式結合を示す。
【図２１】図２１は、柔軟性を有する時計ストラップ内の導体を屈曲から保護する方法を示す。
【図２２】図２２は、円環状プリント基板上のＬＥＤの配置の一部を示す。
【図２３】図２３は、前記円環状時計の懐中時計としての実施の形態を示す。
【図２４】図２４は、前記円環状時計の指輪としての実施の形態を示す。
【図２５】図２５は、前記円環状時計の掛け時計としての実施の形態を示す。
【図２６】図２６は、レンズの周囲に時計リングを配置した眼鏡を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１および図２を参照して、プリント電子基板２は薄いスチール製リング１の溝１３内に埋め込まれ、前記スチール製リング１上には１２の倍数個、詳細には６０個の好ましくはマルチカラー発光ダイオード（ＬＥＤ）１６が連続して配置され、前記発光ダイオード（ＬＥＤ）１６は時、分、秒および更なる情報を表示可能である。この場合、様々なパラメータを１個の円形ＬＥＤ上に表示可能であり、その区別は発光色、輝度、発光するＬＥＤの数、もしくは発光の図形パターン、もしくは上述のパラメータの時間的変化により行う（例えば点滅、パルス発光、フリッカ発光、図３ａから図３ｅ）。したがって、前記リングの幅は発光素子の技術的に実現可能な厚さにのみ依存し、したがって公知の全ての解決方法に比べてより小さくなる。
【００１９】
表示パラメータの発光色および形状は、重複によりパラメータが区別しにくくならないように決定することが好ましい。したがって、例えば、連続して配置され、半分の輝度で発光する２〜４個の点で時を表示し、最大輝度で発光する１個の点で分を表示することが好ましい。したがって、これらの表示記号は重複した場合でも、それぞれ識別される。また、パラメータの区別は異なる発光色により行ってもよい。点の数、色、および点滅の間隔を用いて符号化すれば、多くのパラメータを同一円上で同時に表示可能である。
【００２０】
本発明による時を表わす位置は、好ましくは６０個の位置を含む細かい目盛りにより表示される。したがって、１０時３０分において、時を表わす点は、従来の時計において混同の原因となるような１０時もしくは１１時の位置では発光せず、針を備える時計と同様に１０時および１１時の間の位置で発光する。
【００２１】
更に、２個の発光点の間の位置は、隣接する２個の点が、点１個分の総合輝度を特定の比率で分担し、正確な位置に近い点がより高い輝度で発光することにより表示可能である（アンチエイリアシング表示技術）。例えば、計算された点の位置が２個のＬＥＤのちょうど中間に位置する場合、当該ＬＥＤ両方を半分の輝度に制御する。また、点の位置が一方のＬＥＤにより近い場合、正確な発光位置および当該２個の表示ＬＥＤ間の距離の比率と全く同じ比率で、一方のＬＥＤをより高い輝度に制御し、他方のＬＥＤをより低い輝度に制御する（図４）。
【００２２】
したがって、本解決方法は、針を備えるアナログ式時計の目盛を模したものであり、理論的には任意の細度が可能である。これにより、連続的に調節可能で連続的に移動する点（例えば秒を表わす点）を実現できる。
【００２３】
時および分を表示する点は連続的に発光し、輝度センサにより周囲の輝度に適合可能である。したがって、より暗い環境においては、時計の消費電力を低減可能である。
【００２４】
周囲の輝度が所定値未満に低下した場合、および、その結果、暗さのせいで印刷された時刻マーカの読取りが不可能になった場合、発光素子（好ましくは青色）が時刻を表わす位置に点灯し、１時間毎の時刻マーカの代わりを果たす。正確な位置検知のために、この場合、３時、６時、９時、および１２時の位置はより高い輝度もしくは異なる色で表示し、関連して、例えば相互に隣接する３個の点を点灯する等により、１２時の位置を特に強調する。
【００２５】
時刻表示には、ＬＥＤの数は６０個が好ましい。好ましくは６０の倍数である整数個のＬＥＤにより、より高い解像度を実現可能である。リングの直径をより小さくする必要がある場合、より少ない数の、好ましくは１２の倍数である整数個のＬＥＤを使用する。また、アンチエイリアシング技術により、１２の倍数である整数個のＬＥＤのみで連続的な時刻表示が可能である。また、位置検知のため、および正確な時刻をよりよく推量するため、マーカを前記リングに沿って５分間隔で配置することが好ましい。
【００２６】
ＬＥＤは、前記円環状プリント基板に埋め込まれる導体を介して処理装置６に接続される。前記処理装置は出力装置を有し、前記出力装置は高抵抗、もしくは低抵抗もしくは高抵抗を有するよう切替可能である。各ＬＥＤの陽極および陰極は両方が前記出力装置に接続されるため、各ＬＥＤの接続は少なくとも１個の出力装置分異なる。すなわち、各出力装置が逆平行接続の２個のＬＥＤを介して他の出力装置のいずれか１個に接続される場合、最大数のＬＥＤを制御可能である。したがって、ｎ個の出力装置により、ｎ・（ｎ−１）個のＬＥＤを制御可能である。（例：４個の出力装置で１２個のＬＥＤ、図８）。１６個の出力装置により、１６・１５＝２４０個のＬＥＤを制御可能であり、したがって、好適なフルカラーの時計表示部に必要な最小数、すなわち６０・３＝１８０個のＬＥＤが得られる。
【００２７】
発光するＬＥＤの数がゼロの場合、全出力装置は高抵抗を有する。特定のＬＥＤを発光させる場合、その陽極を低抵抗、陰極を高抵抗に切替える。この場合、同時に制御可能なＬＥＤの数は１個のみであり、複数のＬＥＤを発光させる場合、当該ＬＥＤを、好ましくは人間の眼がフリッカ発光を知覚できない周波数閾値より高い周波数、すなわち５０Ｈｚより大きい周波数、好ましくは１２８Ｈｚで順次制御する必要がある。
【００２８】
時刻表示は、針を備える時計の場合は針が指し示す位置を、例えば有色点を点灯させる等、ＬＥＤにより視覚的にハイライトすることにより行われる。しかしながら、時刻マーカ自体（例えば１時間丁度毎）、もしくは目覚まし時刻、停止時刻、アラーム時刻等の各々をＬＥＤにより表示してもよい（図５）。このような様々な時刻は、相互に区別するため、例えば色、輝度、図形パターン、動的パターン、時間的変化等、異なる視覚的特徴を有する必要がある。
【００２９】
時、分、および秒を区別するためには、基本的に色をどのように変更してもよいが、好ましくは時を１個もしくは複数の赤色点、分を緑色点、秒を青色点  および１２個の時を示すマーカを青色点で示す。明るい環境における表示の読取りを向上するため、表示点はまたパルス発光してもよく、もしくは  周期的に色を変化させてもよい（どちらも好ましくは約１〜４Ｈｚで）。
【００３０】
１２個の時を示すマーカを前記時計リング上に固定せずＬＥＤにより表示する場合、表示部全体の角度位置は前記処理装置により任意に回転可能である。例えば、時計が移動された場合、時計の空間における位置は前記組込まれた位置センサにより決定される。すると前記処理装置は、表示部全体を１２時の位置が常に時計の重量測定的に最も高い点となるよう常に回転する。
【００３１】
表示点の輝度は前記処理装置により変更可能である。これは、好ましくはパルス幅の変更により行われる。その結果、緩やかな輝度変化（アンチエイリアシング）および周囲の輝度への自動適応が可能となる。周囲の輝度の測定は、表示ＬＥＤ自体の逆バイアス電流を測定するか（図１１）、もしくは独立した輝度センサにより行われる。
【００３２】
前記時計に組込まれた位置センサもしくは加速度センサは、時計が特定の位置に移動もしくは保持されたか判断可能であり、その結果、（省電力のため等）必要であれば、表示輝度を増加もしくは減少可能である。例えば、針が下向きに位置している場合、時刻は読取られていないと仮定し、表示輝度を低下する。時計が略水平に位置している場合、時刻が読取られていると仮定し、表示をより高い輝度設定に調節する。時計が（意図的に）勢いよく移動された場合、表示を特に明るい設定に調節してもよい。
【００３３】
複数の前記表示リングを様々な空間的位置に配置して、例えば異なる時間帯もしくは他のパラメータ等を重複して、もしくは複数平面に同時に表示してもよい（図６ａ〜図６ｄ）。
【００３４】
前記表示リングは必ずしも円形である必要はなく、例えば楕円形、三角形、四角形および多角形等、その他の形状からなっていてもよい。リングが配置される表面は必ずしも平らである必要はない。当該表面は湾曲、もしくは折れ曲がっていてもよい（図７ａおよび図７ｂ）。同様に、前記表示リング自体も折れ曲がっていてもよく（図７ｃ）、もしくは円錐状に湾曲していてもよい（図７ｄ）。前記ＬＥＤはまた、１個もしくは複数の湾曲部に配置してもよい。
【００３５】
空間の関係上、エネルギ源１４は前記時計リング内には配置せず、前記時計リング外側の好ましくは時計ストラップ１２内、もしくは留め金２９内に配置して、前記時計リングを電気的に接続する。前記時計ケース内に収容する場合に比べて、外部からのエネルギ供給はより高い容量が得られるため、蓄電池の再充電および電池交換までの時間を非常に長くする、もしくはより高い輝度で表示することが可能となる。
【００３６】
好ましくは、例えばリチウムポリマー高速充電池等、柔軟性を有する蓄電池３５を前記リストストラップに組込んで使用する。充電は前記リストストラップの側端部から行ってもよい。前記時計ストラップの一方端が陽極を、他方端が陰極を形成することにより、金属物質との接触による短絡事故を防ぐ。
【００３７】
組込まれる蓄電池の充電器はグリッド電力式でもよいが、しかしながら、好ましくは電池駆動式もしくは自己充電式等、グリッド独立型である。したがって、時計を移動中に充電することも可能である。
【００３８】
電池３０もまた、前記時計の前記留め金２９内に収容してもよい。
その場合、電池を水密に封入し、かつ前記時計ストラップを確実に係合するよう留め金を構成する（図１６ｂ）。
【００３９】
前記時計リングには、電力供給素子により定電圧（好ましくは５Ｖ）を供給する。これにより、電池もしくは蓄電池の耐用年数を通して、前記円環状時計における前記ＬＥＤの発光が一定となる。前記時計は前記電力供給素子と平行して配置される小型コンデンサ７を備え、これにより連続的に充電されて、電池もしくは部品交換の際の所定の時間、前記時計への電力供給を保証する。前記時計内の電圧が所定値未満になると前記処理装置がそれを検知し、前記時計は節電モードになり、時刻の伝達に直接必要ではない全ての電力消費素子（ＬＥＤ、Ａ／Ｄ変換器等）をオフにする。
【００４０】
蓄電池３５が組込まれた時計ストラップ部材２８は、前記蓄電池により供給される電圧（通常３，７Ｖ）をステップアップ変圧器３６ａにより５Ｖに変換する電子部品を備える（図１８）。前記蓄電池がより高い電圧（例えば、２個の蓄電池を直列に接続することにより）を供給する場合、ステップダウン変圧器３６ｂにより電圧を５Ｖに低減する。
【００４１】
電力供給が前記留め金部材を介して行われる場合も、前記留め金部材は同様に０，９〜４Ｖの入力電圧を一定の５Ｖに変換する電子部品を備える。
【００４２】
前記ＬＥＤの制御を含む時計の全機能を制御するマイクロプロセッサは、時計のクオーツおよびその他の電子部品と共に前記時計リング上端および下端における突出部４および５（図１）内に収容される。また、前記時計ストラップは前記突出部に咬合する。しかしながら、前記時計の駆動に必要な全ての部品は、前記表示ＬＥＤを保持する前記円環状プリント基板の底面上に直接配置してもよく、もしくは前記時計リングの外側に配置して、柔軟性を有する導体路３７を介して前記時計リングに接続してもよい。
【００４３】
前記マイクロプロセッサは好ましくは１ＭＨｚより高いパルス周波数で動作して揺らぎのない表示を行い、また他のプログラムを実行する。この周波数は、クオーツにより安定化する必要はない。一方、前記時計の時刻は、前記処理装置の入力装置に信号を供給する時計クオーツに基づく。
【００４４】
空間上の理由から、前記時計リングは例えば竜頭等の機械式入力素子を含まない。時計の駆動は、前記リストストラップ（図１４）内もしくは前記留め金（図１５）内の外部入力素子２７を介して行われるが、好ましくは前記時計リング上のタッチセンサを介して、すなわち時刻表示装置のＬＥＤを介して行われ、前記ＬＥＤが反射性の光遮断装置２５および２６の役割を果たし、また既に述べたように、前記ＬＥＤ内において「逆バイアス」電流を測定する（図１１）。前記入力はまた、「仮想質点」技術を介して、もしくは前記ケースのタッピングにより行ってもよい。
【００４５】
前記時計リングに電気的に接続する入力素子２７（スキャナ、センサ素子）は前記リストストラップもしくは前記留め金２９内に収容してもよい。
【００４６】
前記時計の調節および駆動は、前記表示装置の前記ＬＥＤにより行ってもよい。逆バイアスＬＥＤの漏れ電流を測定することにより、指２４の先端が前記ＬＥＤ上に存在するか否か判断可能である。この場合、前記指は隣接するＬＥＤの光を反射する反射体として動作して感知ＬＥＤ２６を発光させ、すると、前記感知ＬＥＤ２６の抵抗が減少し、既に述べたように前記マイクロプロセッサにより検知および測定される。感知ＬＥＤの使用場所は、例えば３時、６時、９時、もしくは１２時の位置であり、これは、これらの位置においてはＬＥＤを発光させる必要があり、それにより隣接するＬＥＤが感知ＬＥＤとして機能可能だからである。入力開始時には、例えば前記リング上で相互に対向する２個のＬＥＤ（例えば「３」および「９」）を同時に押す必要があり、もしくはその他の（例えば、前記留め金もしくは前記時計ストラップ内の）スイッチング素子を駆動して誤作動を防止する必要がある。
【００４７】
前記時計を前記時計リング上のセンサ２２を介して駆動する場合、前記時計ケースは導電性に構成される。前記ケース内部において、前記ケースとは電気的に絶縁されるセンサ部が設けられる。好ましくは、前記センサ部は内部リング上に配置され、更に分割され、２個の時刻マーカ間の空間を満たすよう配置される。前記センサ部は前記ケース同様、前記処理装置に接続される。前記指がセンサ部に配置され、前記ケースおよび前記センサ間の空隙が埋められると、前記指の先端から前記センサ素子および前記ケース間に低電流が流れ、前記処理装置がこれを検知し、スイッチング動作を誘導する。しかしながら、センサ素子のみをタッピングするだけでも十分である。この場合、前記時計の底面から前記指の主部および先端を介して前記センサ内に低電流が流れ、同様に、スイッチング動作を誘導する。
【００４８】
前記時計リング上において前記センサ素子１０を円形に配置することにより、例えば前記指で前記表示装置を時計回りもしくは反時計回りに軽く触れることにより、時計の物理的な針を手動で進めたり遅らせたりするようにして時刻を調節することが可能となる（図１３ａおよび図１３ｂ）。
【００４９】
他の入力方法においては、位置センサチップを組込んで利用する。この場合、発光点は前記時計の処理装置により慣性素子のように疑似化される。前記時計を振動させた場合、前記表示リング内の前記発光点も同様に前後に振動する。前記時計を傾けた場合、前記発光点は前記リングの一番低い位置に移動する（図１２ａ〜図１２ｃ）。また、例えば各時間の位置が特定の動作（例えば「入力」動作＝１２時、もしくは「設定」動作＝６時）に連動している場合、入力素子が押されると、前記発光点が位置する場所で各動作が正確に実行される。したがって、前記時計は、１個の同じ入力素子により多数の異なる動作を実行することが可能である。
【００５０】
前記ＬＥＤへのエネルギ供給を節減するため、前記時計への入力処理は複数の工程により実行してもよい。例えば、センサ素子もしくは前記時計ケースに接触することにより表示装置による感知を実行し、続いて前記ＬＥＤによる感知を開始してもよく、もしくは前記時計を振動させることにより誘導してもよい。
【００５１】
前記時計リングの前記センサ素子はまた、抵抗を測定することにより前記時計が水中にあるかどうか検出してもよく、水中にある場合、前記センサ素子を介して外部電力供給を遮断して短絡を防止してもよい。
【００５２】
前記組込まれた位置センサおよび加速度センサはまた、前記時計リングをタッピングする際に発生するような小さい衝撃を検出可能なため、様々な時間的に異なるタッピング信号により特定の動作を誘導することが可能である。誤操作を防止するため、コンピュータのマウスの駆動で知られるダブルクリックを用いて、引続き駆動が実行するされることを表わしてもよい。ダブルクリックはまた、前記時計を以前に選択されたモードから通常状態に初期化する。
【００５３】
前記時計リングもしくは拡張部材の各々においては更なるセンサ９が配置されていてもよく、前記センサ９は、例えば磁界（コンパス）、空気圧、温度、湿度等を測定可能であり、データを保存可能であり（口述録音機）、音楽を記録および再生可能であり（ＭＰ３）、遠隔制御機能を実行可能であり、赤外線信号もしくは無線信号により他の電子機器と通信可能である（ブルートゥース（登録商標））。
【００５４】
前記時計リングの破壊抵抗を保証するため、前記ＬＥＤ表示装置は好ましくはスチール製の支持構造体の溝に挿入され、また前記支持構造体内に水密に封入される（図２）。前記支持構造体は、例えばプラスチックもしくは塗料等、他の材料により塗膜してもよく、もしくは一般的に例えば木、石、プラスチック、もしくは金属等、他の材料２１（図１０）により囲われていてもよい。
【００５５】
前記支持構造体は複数の部分１および１５からなっているのが好ましい（図２、図９ａ）。前記部分を組み立てると、前記プリント電子基板２を収容する溝を備える断面を形成する。前記支持構造体の横方向への細分化は、前記プリント電子基板２を挿入すると、最後の封入部材が前記プリント基板を前記リング内に機械的に固定するという点で製造を容易にするという原理により行われる。前記支持構造体はまた、例えば選択的レーザ溶融技術により１個の部材から製造してもよい。その場合、前記プリント電子基板２は粘着剤により前記時計リング１の前記溝に挿入および固定される。その後、前記溝を充填するために封入剤を流し込み、前記プリント基板を前記リング内に機械的に固定する。
【００５６】
断面は様々な形状（例えば矩形、円形、楕円形）からなっていてもよい。各部分は、ねじによる締着、差込み、接着接合により結合される。
【００５７】
前記溝に挿入される前記円環状プリント基板は、好ましくは多層材料を備える。前記多層材料は、前記時計の前記突出部内に伸長していてもよく、また底面に処理装置、クオーツ、コンデンサ、センサ等を備えていてもよい。前記プリント基板は上部に、好ましくはＬＥＤ、好ましくはマルチカラーＬＥＤ、好ましくはＲＧＢ−ＬＥＤ（およびＯＬＥＤ、量子ドットＬＥＤ等）からなる発光部材を備える。紫外発光ＬＥＤを使用する場合、プラスチック（量子ドットナノ材料）を上部に咬合させる（封入材料に埋め込む）ことにより、紫外光を可視光に変換する。
【００５８】
前記ＬＥＤは、前記プリント基板上に個別にはんだ付けするか、もしくは前記プリント基板に接着材により直接固着する。好ましい構成（図２２）において、ＲＧＢ−ＳＭＤ−ＬＥＤ４１は接合陰極もしくは接合陽極を備える。前記円環状多層プリント基板を特別に分離することにより、前記ＬＥＤを、前記ＬＥＤの接続部４２間において短絡しない可能な限り近い距離で相互に隣接して配置できる。
【００５９】
前記円環状プリント基板上に、例えば、上部／内部に例えば時刻を表す記号、時刻マーカ、もしくは他の図柄が印刷もしくは圧延されていてもよい薄い金属製のマスク１９、もしくは前記ＬＥＤの光を集光するプラスチックレンズ、もしくは他の視覚素子（例えばプリズムレンズ、フレネルレンズ）、もしくは例えば下方の各ＬＥＤが放射するスペクトルの色のみを透過してコントラストを増強するため、もしくは回折格子のための色フィルタ等の円環状素子（図２）を更に備えていてもよい。
【００６０】
上述の素子は全て、重ね合わせて固定し、透明材料、好ましくは短波長光下で硬化するポリマープラスチック材料内に封入する。したがって、前記ＬＥＤ間および前記時計の外側には空気の層が発生せず、これにより、前記時計の外側から入射する光が前記時計の境界面で反射し、好適な読取り易さに必要なＬＥＤ光と周囲の環境のコントラストを低減させるのを防ぐ。
【００６１】
前記金属リング内の前記溝１３の内面１７は、前記ポリマープラスチック材料がしっかりと固定されるよう底部に向かって広がっており、および／もしくは溝を有し、および／もしくはその他の方法で凹凸を設ける。
【００６２】
前記（円錐形の）溝の前記内面は、時刻マーカもしくは時刻を表す記号１８を含んでいてもよく、もしくは他の図柄が彫刻もしくは印刷されていてもよい。
【００６３】
前記封入プラスチック材料は好ましくはコントラストを増強するために薄く彩色してもよく、暗色に彩色してもよく、もしくは半透明の反射塗料を塗布してもよく、紫外線活性物質（もしくは量子ドットナノ材料）、もしくは他の視覚材料（プリズム、顔料、鏡）を含んでいてもよい。
【００６４】
前記封入材料は硬化した後、研磨し、および／もしくは時刻マーカを設けてもよい。表面を凸状に研磨すると、下方に配置される前記ＬＥＤからの光を集光可能である。したがって、前記透明封入材料は、凸状であるために、上部において（円筒型の）光学レンズの機能を果たし、発光点を視覚的に拡大、もしくは発光点からの光を読取者の方向に集光する（図１０）。
【００６５】
前記多層プリント基板をＬＥＤ、処理装置および他の電子部品と共に封入により完全に封止することにより、円環状の構造体は水密性を有する。
【００６６】
別の方法においては、円錐形のガラスリング２３内に粘着度の高い接着剤を用いる。前記ガラスリングは、下方の前記ＬＥＤからの光を集光可能な円環形状のレンズを構成する。前記ガラスリングの内部には時刻マーカを彫刻もしくは印刷してもよく、同様に、円錐形のガラス表面に時刻マーカを彫刻もしくは印刷してもよい。
【００６７】
好ましくは、前記時計の全電子部品を前記多層プリント基板の底面に設けてもよい。更なる省コストを実現するために、前記時計リングは、上部および下部において、例えば処理装置６、コンデンサ７、センサ８等の更なる電子部品を収容可能で、時計リストストラップ１２の第１の上部および下部部材に接続される接続部分の一部をなす突出部４および５を含む（図１）。
【００６８】
前記接続部分の構造は、柔軟性を有する導体路３７および／もしくは内部を延伸する導体の屈曲限界を超えないよう、組込まれた支持部により特定の角度への回転動作の限界点を制限することが可能である（図２０）。
【００６９】
前記時計リングの内部に、迅速に交換可能な中央素子３１および３３を配置してもよく、前記中央素子３１および３３は、純粋に視覚構成的な機能に加えて、例えばストップウォッチ、コンパス、温度計、湿度計、気圧計、ＭＰ３再生装置、カメラ、ブルートゥース（登録商標）等、独自の電子的および技術的機能を有していてもよい。前記中央素子は、円筒形状（図１７ａ）、もしくはリング形状（図１７ｂ）からなっていてもよい。美的に優れた構成を得るため、前記時計は前記中央素子を固定するための凸部もしくは凹部を有するべきではない。例えば、前記中央素子の周縁に複数のネオジム磁石３２を組込み、これにより前記円環状時計の前記スチール製リング内で自動的に中央に配置および磁気的に保持するか（１６ａ）、もしくはばね構造を設けるか、もしくは弾性材料により覆う。
【００７０】
組込まれる前記中央素子が電子素子である場合、前記中央素子は各々が電池を有していてもよい。しかしながら、電力供給は前記円環状時計を介して、好ましくは、前記円環状時計内で前記中央素子を中央に配置するのと同じばね接続を介して行ってもよい。予想される前記円環状時計とのデータ交換も同様に、前記ばね接続を介して実行される。
【００７１】
前記リストストラップもしくは留め金はそれぞれ前記時計リングに電気的に接続されるため、同様に、例えば日付表示装置などのセンサ、入力素子、出力素子を備えていてもよい（図１４、図１５）。
【００７２】
前記時計に機能を追加するため、前記時計リング、前記留め金および前記時計ストラップはモジュラ式に構成してもよい。そのために、電力線およびデータ線（図１８、図１９ａ〜図１９ｃ）両方を各素子（時計リング、時計ストラップ、留め金、部材）を介して配置する。その結果、前記各部材は、独立した入力素子および出力素子、センサ、処理装置３４を備えることが可能となる。
【００７３】
前記各素子は全て、使用者による交換が可能である（図１６ａ）。これにより、前記時計を例えば、より強力な蓄電池もしくは新しいセンサ等、新しい部材２８を用いて改良することが可能となる。
【００７４】
前記部材２８を水密および柔軟に相互接続し、かつ使用者自身による交換を可能とするため、接合部３８および３９、および接続部４０は相互に独立している。水密性の接続部はケーブルを開放可能な接触板に誘導する。したがって、部材を任意の順序で交換可能である。前記リストストラップは、長短を変更可能である（図２０）。
【００７５】
前記部材間において電力送信するための更なる（好ましい）実施例は、２個の保護層間に埋め込まれる、柔軟性を有する導体路３７を用いる。前記導体路を屈曲させないよう、前記接続部は支持部の構成により限られた角度までしか移動できない（図２１）。
【００７６】
前記時計リングの破壊抵抗を得るため、前記支持構造体はまた、柔軟性および弾性を有する材料により製造してもよい。この場合、前記構造体はまた、透明な弾性材料に封入する必要がある。したがって、前記プリント基板は柔軟性を有する材料から製造する必要がある。
【００７７】
前記時計リングは、腕時計の他に、例えば懐中時計４３（図２３）もしくは指輪４４（図２４）等、他の実施の形態で使用してもよい。また、前記時計リングも、例えば眼鏡レンズの内側周縁等、他の対象物周囲に設けて、眼鏡の装用者が当該情報を他の人には見られない状態で、快適に時刻を読取れるようにしてもよい。眼鏡の装用者は、非常に近接している発光点に焦点を合わせることは不可能であるが、ぼやけた点の位置を認識することは可能であり、したがって時刻を検出可能である（図２５）。
【００７８】
しかしながら、例えば掛け時計もしくは大時計４５等の非常に大きな構成の前記時計リングもまた可能である（図２５）。本発明による時計リングは非常に薄くて細いため、従来の時計に比べて非常に大きい直径を有し、かつ周囲の環境に適合する構成が可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図３ｄ】
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【図３ｅ】
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【図４】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図６ｄ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【図７ｄ】
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【図７ｅ】
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【図８】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図９ｃ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【図１２ｃ】
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【図１３ａ】
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【図１３ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６ａ】
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【図１６ｂ】
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【図１７ａ】
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【図１７ｂ】
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【図１８】
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【図１９ａ】
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【図１９ｂ】
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【図１９ｃ】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【国際調査報告】
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2010528269.tif 000050
2010528269.tif 000051
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