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【発明の名称】 腕時計
【発明者】 【氏名】福田 匡広

【氏名】保坂 隆

【要約】 【課題】腕時計において、暗い環境下でも使用者が表示を認識可能にするためにLEDなどの照明手段や夜光塗料などが用いられているが、LEDなどの照明手段は時計の駆動電力に比べて非常に大きい電力を消費してしまい、また、夜光塗料などに関しても針に塗料を塗る必要性から、駆動電力の増加やデザインの制約につながってしまう。

【構成】腕時計内、例えば風防側面や文字板外周上に応力発光材料を配置する。応力発光材料は力が加わることによって発光するものであり、配置した応力発光材料に力を印加し発光させ、その光を有効に用いて表示部を照らすことによって、照明手段や夜光塗料などを必要とせず、暗視野においても表示を認識することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
風防と文字板とケースとによって囲まれた空間に、応力発光材料を塗布した部品と、導光板とを設け、前記応力発光材料を塗布した部品に外力を印加することにより発生した光を前記導光板を通して前記文字板の照明に用いる腕時計。
【請求項2】
文字板の裏面に応力発光材料を塗布した部品を配置し、前記応力発光材料を塗布した部品に外力を印加することにより発生した光を前記文字板にあけた穴を通じて使用者に認識させることにより前記文字板の照明に用いる腕時計。
【請求項3】
前記応力発光材料を塗布した部品はリング状であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の腕時計。
【請求項4】
風防の側面、文字板の上面または風防の裏面とケースとの間に応力発光材料を挟持し、該応力発光材料に外力を印加することにより発生した光を前記文字板の照明に用いる腕時計。
【請求項5】
回転ベゼルとケースとの間に応力発光材料を挟持し、前記回転ベゼルを回転させたときの摩擦力を前記応力発光材料に印加することにより発生した光を文字板の照明に用いる腕時計。

【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は腕時計の照明に関し、特に電力等を必要とせず使用者が暗い環境下においても腕時計の表示を認識することが可能な技術に関するものである。
【背景技術】
【0002】
腕時計は日中や室内照明下など明るい環境下だけでなく、夜間など暗い環境下でも使用することがあるため、従来、腕時計の表示を暗い環境下でも認識できるような様々な手法が用いられている。例えばLEDなどの光源を比較的表示部に近い箇所に配置し、スイッチをONすることにより表示部を照らす方法や、また、デジタル表示の腕時計に関してはELなどをバックライトとして用いる方法も用いられている。また特許文献1などに挙げられるように、腕時計の文字板の目盛りや腕時計の針に夜光塗料を形成し、腕時計の使用者が暗い環境下においてその残光を認識することにより時刻情報などを認識する方法が挙げられる。
【0003】
【特許文献1】特開平7−55958号公報(図1)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、前述の従来技術では以下に示す問題を有している。腕時計の表示部をLEDやELを用いて照明する方法においては、LEDやELを駆動するために電力が必要となる。腕時計において、針を動かすのに必要な電力は数μWと非常に低いものであり、この電力と比較するとLEDやELを駆動するのに必要な電力は非常に大きいものとなってしまう。このため、LEDやELを駆動することにより電池の消耗が激しくなり頻繁に電池交換や充電が必要となる。また、文字板上の目盛りや針に夜光塗料を形成する方法に関しては、まず光を照射しないと発光しないという点や残光時間に限りがある点が課題である。また、夜光塗料を時計の針に形成する際、その厚み管理が非常に困難であり、厚みのばらつきにより針の片重りなどが発生してしまうため、消費電力の増大につながってしまう。更に、針上の夜光塗料を認識できるようにするために針を大きくする必要が発生する場合もあり、消費電力の増大やデザインの制約につながってしまう。
【0005】
そこで、本発明では上述した従来技術による問題点を解消するため、電力や夜光塗料を必要とせずに、暗い環境下でも使用者が表示を認識できる腕時計を提供する事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
これらの課題を解決するために本発明による腕時計は、下記に記載の手段を採用する。すなわち本発明の腕時計は、風防と文字板とケースとによって囲まれた空間に、応力発光材料を塗布した部品と、導光板とを設け、応力発光材料を塗布した部品に外力を印加することにより発生した光を導光板を通して文字板の照明に用いることを特徴とする。
【0007】
また、本発明の腕時計は、文字板の裏面に応力発光材料を塗布した部品を配置し、応力発光材料を塗布した部品に外力を印加することにより発生した光を文字板にあけた穴を通じて使用者に認識させることにより文字板の照明に用いることを特徴とする。
【0008】
また、本発明における応力発光材料を塗布した部品はリング状である場合に有用である。
【0009】
また、本発明の腕時計は、風防の側面、文字板の上面または風防の裏面とケースとの間に応力発光材料を挟持し、応力発光材料に外力を印加することにより発生した光を文字板の照明に用いることを特徴とする。
【0010】
また、本発明の腕時計は回転ベゼルとケース間に応力発光材料を挟持し、回転ベゼルを回転させたときの摩擦力を応力発光材料に印加することにより発生した光を文字板の照明に用いることを特徴とする。
【0011】
(作用)
腕時計の表示を暗い環境下において認識したい場合、例えば文字板上や風防の周囲に応力発光材料を塗布した部品を配置するなどし、衝撃や圧力などの力を加えることによって、応力発光材料を発光させる。この光を効率良く用いて文字板を照らすことで、腕時計の照明として用いることが出来る。この方式においては衝撃や圧力などの力を直接光に変換することができるため、電力を必要とせず、消費電力なしでの照明を行うことができる。
【発明の効果】
【0012】
以上の説明のように、本発明の腕時計においては、下記に記載する効果を有する。
【0013】
腕時計において、例えば文字板上や風防の周囲に応力発光材料を塗布した部品を配置する、もしくは文字板やケースに直接応力発光材料を塗布し、応力発光材料に衝撃力、圧力や摩擦力などを加えることによって、応力発光材料を発光させる。そのときの光を効率良く文字板に照射することによって腕時計の照明として用いることが可能となる。この方式によれば、LEDなどの照明手段や夜光塗料を用いずに、暗視野においても表示を認識することができるため、照明手段を駆動するための電力や、時計の針に夜光塗料を塗る事によって増加する電力を必要とせず、消費電力なしで腕時計の表示を照らすことができる。
【0014】
また、腕時計の照明としてLEDなど照明を用いた場合は電池寿命により照明されないケースが考えられ、また、夜光塗料を用いた場合は残光時間に限りがあり表示を認識できないケースが考えられる。その点、応力発光材料を用いた場合は発光回数に制限がなく、常に照明として用いることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
以下、図面を用いて本発明を利用した腕時計の最適な実施形態を説明する。
【0016】
(第一の実施形態)
図1は本発明の第一の実施形態を示す図である。図1は本実施形態における腕時計の断面図を示す。図1において、風防102はケース104にはめ込んでおり、また、文字板103と駆動部105は裏蓋106によってケース104内に納まっている。ここで風防102は腕時計の表示面を覆う形で配置し、腕時計の内部に埃などが混入することや使用者が時計の針108に直接触れて壊してしまうことなどを防ぐためのもので、風防102は使用者がそれを通して文字板103の表示を認識するため、一般にガラスなど光の透過率の高いものが用いられる。また、特にアナログ時計においては文字板103上で時刻等を示すための針108が回転するため、一般に風防102と文字板103間には空間が持たれる。
【0017】
ここで、この風防102と文字板103間の空間に応力発光材料を塗布した部品を配置する。本実施形態においては応力発光材料を塗布した部品はリング101であるとし、文字板103の外周上に配置する。このとき、リング101は針108の回転を妨げないものとする。応力発光材料は例えば摩擦力、せん断力、衝撃力、圧力などの機械的な外力の
刺激に応じて材料自体が発光する発光材料であり、また、外力の強度に応じて発光強度が変化するという特徴も備えるものである。応力発光材料としては、例えば、ウルツ鉱型構造の無機圧電性酸化物、硫化物、炭化物および窒化物などからなる母体材料に、遷移金属の発光中心を添加したものなどが挙げられる。ここで、応力発光材料としては、その母体材料や発光中心に様々なものが挙げられ、組み合わせ等によって発光強度や発光波長、発光時間などが変化するものである。更に、応力発光材料に残光塗料を混ぜることによって、発光時間を延ばすことも可能である。
【0018】
ここで、腕時計に関しては日中や照明下など明るい環境での使用に限らず、夜間や暗い環境下などの暗視野で使用する状況も多く考えられる。そこで、暗視野においても腕時計の表示を認識する場合に、リング101に外力を加える。リング101に外力を加える方法としては、例えばケース104にリング101へ通じる穴を設け、ケース104の外側に配置したプッシュボタン109を押すことによりリング101に力が加わる構造とする方法などが考えられる。リング101は上述の通り、応力発光材料が塗布してあるためこの外力によって発光するものである。
【0019】
このとき、風防102と文字板103間の空間にはリング101の内側に導光板107を配置する。導光板107もリング101と同様、腕時計の針108の回転を妨げない位置に配置する。なお、図1においては導光板107を針108の上部に配置しているが、導光板107を針108と文字板103の間に配置することも可能である。導光板107はその側面から入射した光を導光板の下面全体に出来るだけ一様に出射するように設計されており、この場合、リング101上に塗布してある応力発光材料の外力による発光が導光板107の側面に入射し、導光板107の下面にある文字板103を一様に照らすものである。従って、使用者が暗視野においても腕時計における文字板103の表示を認識することが可能となるものである。このとき導光板107としては例えば、表面に円周状の溝が複数形成されている構造などが考えられる。
【0020】
上述の方法を用いることにより、腕時計を駆動する以外の電力や夜光塗料などを必要とせず、暗い環境下でも腕時計の表示を認識することができ、消費電力なしで照明を行うことができる。
【0021】
本実施形態においては、文字板103上の外周に配置したリング101に応力発光材料を塗布し、リング101に外力を加えることによって発光させているが、この外形に限るものではなく、応力発光材料の発光を効率的に文字板103に照射できる構造とすれば良いものである。
【0022】
(第二の実施形態)
次に第二の実施形態について説明する。図2は本発明の第二の実施形態における腕時計の断面図を示す。図2において、風防102はケース104にはめ込まれており、また、文字板103と駆動部105は裏蓋106によってケース104内に納まっている。ここで、本実施形態においては文字板103の裏面に応力発光材料を塗布した部品を挟持する。ここで、文字板103の裏面とは、時刻等を表示する面とは反対の面を示すものである。本実施形態においては応力発光材料を塗布した部品は文字板103と同じサイズの薄板201であるとする。ここで、上述の実施形態と同様、応力発光材料は例えば摩擦力、せん断力、衝撃力、圧力などの機械的な外力の刺激に応じて材料自体が発光する発光材料であり、また、外力の強度に応じて発光強度が変化するという特徴も備えるものである。また、本実施形態においては文字板103に穴を複数箇所開けるものとする。このとき、文字板103の穴は使用者が肉眼では認識できないほどの小さなものとしたり、大きめの穴を文字板103のデザインに組み込んだりするなど様々な場合が考えられる。
【0023】
ここで、暗視野において腕時計における文字板103の表示を認識したい場合、薄板201に外力を加える。外力を加える方法としては、例えば裏蓋106を押すことにより、文字板103と駆動部105間が狭まる構造とし、使用者が腕時計を自分の腕に押し付けるもしくは腕時計の表面を軽くたたくなどの行為を行うことにより、文字板103と駆動部105間が狭まり、薄板201に圧力を加える方法が考えられる。このとき、薄板201は上述の通り応力発光材料を塗布してあるため発光するものである。ここで、文字板103には穴が開いているため、その発光の一部は文字板103の穴を通じて使用者側に到達する。
【0024】
このとき、応力発光材料の発光波長はあらかじめ分かっている値であり、風防102の裏面にその発光波長における反射率が比較的高い反射膜202を配置しておく。これにより、文字板103の穴を通過した光の一部は、風防102裏面の反射膜202により反射し、文字板103の表面に照射する。従って、上述の方法を用いることにより腕時計の照明を行うことが可能となる。
【0025】
(第三の実施形態)
次に第三の実施形態について説明する。図3は本発明の第三の実施形態における腕時計の断面図を示す。図3において、風防102はケース304に納められており、また、文字板103と駆動部105は裏蓋106によってケース304内に納まっている。ここで、本実施形態においては風防102とケース304間に応力発光材料301を挟持する。本実施形態においてはケース304の風防102の側面と接する面に応力発光材料を塗布するものとする。ここで、第一の実施形態と同様、応力発光材料は例えば摩擦力、せん断力、衝撃力、圧力などの機械的な外力の刺激に応じて材料自体が発光する発光材料であり、また、外力の強度に応じて発光強度が変化するという特徴も備えるものである。
【0026】
ここで、暗視野において腕時計における文字板103の表示を認識したい場合、応力発光材料301に外力を加える。外力を加える方法としては、例えば、ケース304の風防102に接する箇所が若干変位する構造とし、腕時計の使用者がケース304を風防102側に押すことによってケース304が変移し、応力発光材料301に応力が発生する。このとき、上述の通り応力発光材料が発光するものである。ここで、応力発光材料301は風防102の側面にあるため、その発光の一部は風防102内に入射する。風防102内に入射した光は、風防102と外気との境で反射などを起こし、その一部が文字板103を照射するものである。従って、上述の方法を用いることにより、電力を必要とせず腕時計の照明を行うことが可能となる。
【0027】
(第四の実施形態)
次に第四の実施形態について説明する。図4は本発明の第四の実施形態における腕時計の断面図を示す。図4において、風防102はケース104にはめ込まれており、また、文字板103と駆動部105は裏蓋106によってケース104内に納まっている。この際、一般の腕時計において文字板103はケース104に押し当てて配置するが、本実施形態においては、文字板103を応力発光材料を塗布した部品を介してケース104に押し当てるものとする。応力発光材料を塗布した部品としては、腕時計自体が厚くならないよう、薄いものが好ましく、本実施形態においては応力発光材料を塗布した部品としてリング状の薄板401とし、リング状の薄板401を文字板103の外周上に配置し、文字板はリング状の薄板401を介してケース104に押し当てる。ここで、上述の実施形態と同様、応力発光材料は例えば摩擦力、せん断力、衝撃力、圧力などの機械的な外力の刺激に応じて材料自体が発光する発光材料であり、また、外力の強度に応じて発光強度が変化するという特徴も備えるものである。
【0028】
ここで、暗視野において腕時計における文字板103の表示を認識したい場合、リング
状の薄板401に外力を加える。外力を加える方法としては、例えば裏蓋106を押すことにより、文字板103がケース104に押される構造とし、使用者が腕時計を自分の腕に押し付けるもしくは腕時計の表面をたたくなどの行為を行うことにより、リング状の薄板401を押し付ける方法が考えられる。このとき、リング状の薄板401は上述の通り、応力発光材料を塗布してあるため発光するものであり、文字板103の周囲に配置してあるため、文字板103を外周から照らす形で照明を行うことが可能となる。
【0029】
本実施形態においては文字板103をケース104に押し当てる箇所にリング状の薄板401を配置したが、文字板103もしくはケース104上に直接応力発光材料を塗布しても同様の効果が得られる。
【0030】
また、本実施形態においては文字板103をケース104に押し当てる箇所に応力発光材料を配置したが、風防102をケース104に押し当てる箇所に応力発光材料を配置することによっても同様の効果が得られるものである。
【0031】
(第五の実施形態)
次に第五の実施形態について説明する。図5は本発明の第五の実施形態における腕時計の断面図を示す。図5において、風防102はケース104にはめ込まれており、また、文字板103と駆動部105は裏蓋106によってケース104内に納まっている。また、本実施形態における腕時計は回転ベゼル502を有するタイプの腕時計である。回転ベゼル502は目盛りなどが付いたものが多く、使用者が回転ベゼル502を回転することによって、時間、方位などを表示することが出来るものである。また、本実施形態においては回転ベゼル502の裏面に応力発光材料501を塗布するものとする。ここで、上述の実施形態と同様、応力発光材料501は例えば摩擦力、せん断力、衝撃力、圧力などの機械的な外力の刺激に応じて材料自体が発光する発光材料であり、また、外力の強度に応じて発光強度が変化するという特徴も備えるものである。
【0032】
ここで、使用者が腕時計の回転ベゼル502を回転させた場合、回転ベゼル502の裏面とケース104間に摩擦力が発生する。回転ベゼル502の裏面には応力発光材料501が塗布してあるためその摩擦力は応力発光材料501に伝わり、応力発光材料501が発光する。このとき、応力発光材料501の発光が風防102の側面もしくは文字板103に入射する構造とすることで、光が文字板103全体を照射し、腕時計の照明が可能となるものである。よって、使用者が暗視野において腕時計の表示を認識したい場合、回転ベゼル502を回転させることにより文字板103が照明され、文字板103の表示を認識することが可能となる。
【0033】
上述の実施形態においては、応力発光材料を塗布する部品をリングなどとしているが、これに限るものではなく、応力発光材料に力を加えることによって発光させた光を効率良く用いて、文字板を照射することが可能な形状であれば良い。
【0034】
また、上述の実施形態においては、応力発光材料を塗布する部品を用いているが、これに限るものではなく、文字板やケースに直接応力発光材料を塗布した場合においても同様の効果が得られる。
【0035】
また、上述の実施形態においては、プッシュボタンを用いたり、腕時計を腕に押し当てたり、腕時計を叩くなどの方法で応力発光材料を塗布した部品に外力を印加しているがこれに限るものではなく、応力発光材料を塗布した部品に効率良く応力を発生させる方法であれば良いものである。
【図面の簡単な説明】
【0036】
【図1】本発明の第一の実施形態における腕時計の構成を示す断面図である。
【図2】本発明の第二の実施形態における腕時計の構成を示す断面図である。
【図3】本発明の第三の実施形態における腕時計の構成を示す断面図である。
【図4】本発明の第四の実施形態における腕時計の構成を示す断面図である。
【図5】本発明の第五の実施形態における腕時計の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【0037】
101 リング
102 風防
103 文字板
104 ケース
105 駆動部
106 裏蓋
107 導光板
108 針
109 プッシュボタン
201 薄板
202 反射膜
301 応力発光材料
304 ケース
401 リング状の薄板
501 応力発光材料
502 回転ベゼル
【出願人】 【識別番号】000001960
【氏名又は名称】シチズンホールディングス株式会社
【出願日】 平成18年7月20日(2006.7.20)
【代理人】
【公開番号】 特開2008−26107(P2008−26107A)
【公開日】 平成20年2月7日(2008.2.7)
【出願番号】 特願2006−197992(P2006−197992)