JP7352832B2

JP7352832B2 - 電子時計

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Publication number: JP7352832B2
Application number: JP2020007407A
Authority: JP
Inventors: 利則中沢
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2020-01-21
Filing date: 2020-01-21
Publication date: 2023-09-29
Anticipated expiration: 2040-01-21
Also published as: JP2021113774A; CN113219813A; US20210223745A1; US11921465B2; CN113219813B

Description

本発明は、電子時計に関するものである。

ダイビングに用いられる腕時計型の電子時計には、時刻に加えて、水深や潜水時間等を表示することが求められている。例えば、特許文献１のダイビングウォッチは圧力センサーや、ベゼルを備えており、当該圧力センサーにより検知した水深を長針で表示するとしている。ベゼルは、円形の文字板を囲う環状をなしており、当該ベゼルには、水深の目盛りが付されている。

また、一般的には回転ベゼルに潜水時間の目盛りが刻まれた電子時計も知られている。このような回転ベゼルには、誤操作等により、経過時間を実際よりも短く表示してしまうことを避けるために、特許文献２に記載のような逆回転防止機構が設けられることがある。

特開２００４－１０１５２５号公報特開平６－１８６３５５号公報

しかしながら、このようなベゼルを備えるダイビングウォッチでは、大型化を抑制するために文字板を含む表示面積を小さくすることで、ダイビングウォッチからの情報を読み取りづらくなるおそれがあった。

電子時計は、開口を有するケースと、前記開口に配置される風防ガラスと、時刻を指示する第１指針及び第２指針と、標示を有する文字板と、圧力を測定する圧力センサーと、前記圧力センサーからの出力に基づき水深を決定し、前記第１指針で水深を指示させ、所定水深値を超えてからの経過時間を前記第２指針で指示させる制御部と、を備える。

第１の実施形態にかかわる電子時計を示す正面図。電子時計を示す裏面図。電子時計を示す３時方向から見た側面図。電子時計を示す６時方向から見た側面図。電子時計を示す９時方向から見た側面図。電子時計を示す１２時方向から見た側面図。電子時計の斜視図。電子時計の構造を示す分解斜視図。電子時計の構成を示すブロック図。比較例にかかわる電子時計の斜視図。

第１の実施形態
図１から図７に示すように、電子時計１は、ユーザーの手首に装着されるダイバーズクオーツウィッチである。ダイバーズクオーツウィッチはダイビングウォッチの１種である。電子時計１はケースとしての外装ケース２、風防ガラス３及び裏蓋４を備えている。外装ケース２内には、文字板５、ムーブメント及び指針６が設けられている。指針６はムーブメントにより駆動される。指針６は第１指針としての時針７、第２指針としての分針８、秒針９、第１副針１１、第２副針１２を備える。他にも、外装ケース２内には日を表示する日車１３が設けられる。

外装ケース２は開口２ａを有する。風防ガラス３は開口２ａに配置される。時針７、分針８及び秒針９は時刻を指示する。文字板５は標示１４を有する。標示１４は時針７、分針８及び秒針９の目盛である。標示１４は１時の標示１４ａから時計回りに１２時の標示１４ｋまで円周方向に配列している。５時の標示１４ｅと７時の標示１４ｆとの間には日車１３を表示する日表示窓１５が配置されている。日表示窓１５が６時を示す目盛になっている。

図１に示すように、時針７、分針８、秒針９は、文字板５の平面中心位置に文字板５を貫通して設けられる３本の指針軸にそれぞれ取り付けられたセンター針である。軸７ａは指針軸の１つである。第１副針１１は文字板５の平面中心位置に対して１０時方向に設けられた第１サブダイヤル２６に設けられている。１０時方向は軸７ａに対して１０時の標示１４ｉを向く方向である。第２副針１２は文字板５の平面中心位置に対して２時方向に設けられた第２サブダイヤル２７に設けられている。２時方向は軸７ａに対して２時の標示１４ｂを向く方向である。

時針７の軸７ａに対して３時の標示１４ｃを向く方向を３時方向１６とする。時針７の軸７ａに対して日表示窓１５を向く方向を６時方向１７とする。時針７の軸７ａに対して９時の標示１４ｈを向く方向、つまり３時方向１６の反対方向を９時方向１８とする。時針７の軸７ａに対して１２時の標示１４ｋを向く方向を１２時方向１９とする。そして、時針７の軸７ａに対して１２時方向１９の反対方向を６時方向１７とする。

外装ケース２の開口２ａは多角形である。詳しくは、開口２ａは四角形の角部２ｂが面取りされた形状になっている。３時方向１６、６時方向１７、９時方向１８及び１２時方向１９の開口２ａは多角形の辺に相当し緩やかな曲線になっている。

外装ケース２は多角形の開口を有する。図１０に示すように開口２０が円形のときに比べて、図７に示すように開口２ａが多角形のときには開口２ａの角部２ｂから見るときの視認可能な領域が広い。従って、文字板５の標示１４を視認しやすくできる。詳しくは、開口２ａが多角形のときには４時の標示１４ｄ及び５時の標示１４ｅを確実に確認できる。なお、図７および図１０は時針７の軸７ａの軸方向を基準として所定角度傾けたときの斜視図である。所定角度は例えば３５度である。

多角形の開口２ａは３時方向１６及び９時方向１８に辺を有する。１２時方向１９に対して時針７の軸７ａを中心に時計回りに４５度回転した方向における、時針７の軸７ａから外装ケース内壁までの長さを半径とする丸形開口に比べて外装ケース２の幅が短くなる。つまり、３時方向１６及び９時方向１８の外装ケース２の幅が短くなる。このとき、潜水時に岩等の構造物に外装ケース２をぶつけ難くできる。さらに、３時方向１６及び９時方向１８の外装ケース２の幅が短くなるので、使用者が手首を背側に回転するときに外装ケース２が邪魔になり難い為、手首を動かし易くできる。

図１において、４時の標示１４ｄの重心と５時の標示１４ｅの重心とを結ぶ仮想線の中間点からケース内壁２ｃまでの距離を第１距離２１とする。７時の標示１４ｆの重心と８時の標示１４ｇの重心とを結ぶ仮想線の中間点からケース内壁２ｃまでの距離を第２距離２２とする。１２時の標示１４ｋの重心、３時の標示１４ｃの重心、９時の標示１４ｈの重心からケース内壁２ｃまでの各距離をそれぞれ第３距離２３、第４距離２４、第５距離２５とする。

第１距離２１は第３距離２３、第４距離２４及び第５距離２５よりも大きい。第２距離２２は第３距離２３、第４距離２４及び第５距離２５よりも大きい。本実施形態では、例えば、ケース内壁２ｃの高さが７ｍｍ～８ｍｍである。ケース内壁２ｃの高さはケース内壁２ｃの風防ガラス３の厚み方向の長さを示す。第３距離２３が５ｍｍ～６ｍｍ、第４距離２４が３ｍｍ～４ｍｍ、第５距離２５が３ｍｍ～４ｍｍ、第１距離２１が８ｍｍ～９ｍｍ、第２距離２２が８ｍｍ～９ｍｍになっている。

第１距離２１が大きいので、４時の標示１４ｄと５時の標示１４ｅとの中間点と軸７ａを通る線に沿う方向から文字板５を見たとき、多くの標示１４を視認できる。第２距離２２が大きいので、７時の標示１４ｆと８時の標示１４ｇとの中間点と軸７ａとを通る線に沿う方向から文字板５を見たとき、多くの標示１４を視認できる。

尚、第１距離２１～第５距離２５は各標示１４の重心とケース内壁２ｃとの距離に設定した。他にも、各標示１４のケース内壁２ｃに最も近い部位とケース内壁２ｃとの距離を第１距離２１～第５距離２５に設定しても良い。このときにも、第１距離２１は第３距離２３、第４距離２４及び第５距離２５よりも大きい。第２距離２２は第３距離２３、第４距離２４及び第５距離２５よりも大きい。

図１に示すように、文字板５の外周には６０等分で配置された目盛２８が設けられている。以下の説明において、１２時位置の目盛２８を「０分」の目盛２８とし、以下、時計回りに配置された各目盛２８を「１分」から「５９分」の目盛２８と表現する。

第１サブダイヤル２６の外周には、バッテリー残量ゲージ２６ａ、潜水モードを指示するマーク“Ｓ”及びマーク“Ｄ”が設けられている。時針７、分針８、秒針９が現在時刻を表示する時刻表示モードでは、時刻の指示において、時針７は時を、分針８は分を指示する。第１副針１１はバッテリー残量ゲージ２６ａを指示する。潜水モードでは第１副針１１がマーク“Ｓ”またはマーク“Ｄ”を指示する。潜水モードは使用者が潜水するときに使用するモードである。このように、第１副針１１及び第１サブダイヤル２６は、電子時計１の動作モードを表示するモード表示部として機能する。

バッテリー残量ゲージ２６ａは“Ｆ”及び“Ｅ”のマークを備える。図中ではマーク“Ｆ”は第１副針１１に隠れている。“Ｆ”はＦｕｌｌの略であり、バッテリー残量が多い状態つまり電池電圧が高いレベルであることを示し、“Ｅ”はＥｍｐｔｙの略であり、バッテリー残量が少ない状態を示す。

マーク“Ｓ”は、潜水モードにおいて、シュノーケリングやスキンダイビングのように比較的浅い水深で潜る場合のモードを示すマークである。マーク“Ｄ”は、潜水モードにおいて、ダイビングのようにスキンダイビング等に比べてより深い水深で潜る場合のモードを示すマークである。以下、第１副針１１がマーク“Ｓ”を指示する状態をシュノーケリングモードあるいはＳモードとし、マーク“Ｄ”を指示する状態をダイバーモードあるいはＤモードとする。

ＳモードやＤモードにおいて、時針７は水深を指示する。潜水モードの違いにより表示可能な水深範囲が異なる。Ｓモードでは、１目盛つまり１分の目盛が指示する水深は１０ｃｍである。時針７が１２時位置つまり０分の目盛２８から１周つまり３６０°回転するとき、水深が深０ｃｍから水深６００ｃｍつまり水深６ｍまで変化したことを指示する。

Ｄモードでは、１目盛つまり１分の目盛が指示する水深は１ｍであり、時針７が０分の目盛２８から１周つまり３６０°回転すると、水深０ｍから水深６０ｍまでの水深を指示できる。Ｓモードにおいて、水深６ｍを超えた場合は、自動的にＤモードに移行する。第１副針１１はマーク“Ｄ”を指示し、時針７は水深６ｍの位置つまり６分の目盛２８を指示する。

第２サブダイヤル２７にはマーク“１”、マーク“２”及びマーク“３”が配置される。尚、図中のマーク“３”は第２副針１２に隠れている。マーク“１”、マーク“２”、マーク“３”はそれぞれ、時針７が１周、２周、３周回転したことを示す。例えば、水深表示モードでは水深が７０ｍのとき、第２副針１２がマーク“１”を示し、時針７が水深１０ｍを示す。このとき、６０ｍに１０ｍを加算して水深が７０ｍであることがわかる。

ＳモードやＤモードにおいて、分針８は潜水時間を指示する。潜水時間表示モードでは第２サブダイヤル２７のマーク“１”、マーク“２”、マーク“３”はそれぞれ、分針８が１周、２周、３周回転したことを示す。例えば、潜水時間が８０分のとき、第２副針１２がマーク“１”を示し、分針８が２０分を示す。このとき、６０分に２０分を加算して潜水時間が８０分であることがわかる。

図１及び図５に示すように、外装ケース２の側面には、第１ボタン２９及び水検知センサー３１が設けられている。第１ボタン２９は、たとえばモードの切替えを指示する操作部である。水検知センサー３１は電子時計１が水中に入水したことや、水中から退水したことを検知するセンサーである。

図１及び図３に示すように、外装ケース２の側面には、第２ボタン３２、りゅーず３３及び圧力センサー３４が設けられている。第２ボタン３２はモードの切替えを指示する操作部である。りゅーず３３は時針７、分針８及び日車１３の位置を調整する操作部である。圧力センサー３４は、電子時計１に加わる水の圧力を測定する。

時刻表示モードのときに使用者が第１ボタン２９を押すと潜水時間表示モードに切り替わる。潜水時間表示モード及び水深表示モードは第１ボタン２９を押すことで交互に切り替わる。潜水時間表示モードまたは水深表示モードのときに第２ボタン３２を押すと時刻表示モードに切り替わる。

図８に示すように、文字板５と風防ガラス３との間には透光部材３５が配置される。透光部材３５において風防ガラス３と向かい合う面を第１面３５ａとし、文字板５と向かい合う面を第２面３５ｂとする。第１面３５ａと第２面３５ｂとは表裏関係にある。透光部材３５は第１面３５ａに発光部材としての第１発光部材３６及び発光部材としての第２発光部材３７を有する。第１発光部材３６は１２時の標示１４ｋの１２時方向１９側に配置される。第２発光部材３７は日表示窓１５の６時方向１７側に配置される。

透光部材３５は第２面３５ｂに配置された発光部材としての第３発光部材３８及び発光部材としての第４発光部材３９を有する。第３発光部材３８及び第４発光部材３９はケース内壁２ｃに沿った形状を有する。第３発光部材３８は文字板５の１２時方向１９側に配置される。第４発光部材３９は文字板５の６時方向１７側に配置される。第３発光部材３８及び第４発光部材３９の形状はケース内壁２ｃに沿った形状である為、使用者は第３発光部材３８及び第４発光部材３９を見て電子時計１の大きさや向きを容易に把握できる。

時針７は風防ガラス３側の面に発光部材としての第５発光部材４１を有する。分針８は風防ガラス３側の面に発光部材としての第６発光部材４２を有する。風防ガラス３を通して使用者が文字板５、第１発光部材３６、第２発光部材３７、第３発光部材３８及び第４発光部材３９を確認できる。時針７は第５発光部材４１を有し、分針８は第６発光部材４２を有する。使用者は第５発光部材４１及び第６発光部材４２により時針７及び分針８を確認する。従って、暗闇の水中であっても、時針７及び分針８の位置を確認できる。

図９に示すように、ムーブメント１０は、圧力センサー３４、水検知センサー３１、制御部としての制御装置４３、モーター駆動回路４４、モーター４５、輪列４６を備えている。図示を略すが、ムーブメント１０には、水晶振動子を用いた発振回路や、電源となる電池等も設けられる。圧力センサー３４は、電子時計１に加わる圧力を測定し、制御装置４３に出力する。

制御装置４３は、ＭＣＵ（ＭｉｃｒｏＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒＵｎｉｔ）等で構成され、環境推定部４７、潜水時間計時部４８、針位置制御部４９、電力供給部５１及び時刻演算部５２等を備える。

環境推定部４７は、圧力センサー３４の測定値に基づいて、潜水中であるか否かと、潜水中であればその深度、つまり水深を推定する処理部である。環境推定部４７は、水検知センサー３１から電子時計１が入水したと判断できる検出信号が入力されると、環境推定部４７は電力供給部５１に入水信号を出力する。電力供給部５１は入水信号を受信すると電池から圧力センサー３４に電力を供給する。圧力センサー３４は電力が供給されると圧力の測定を開始する。圧力センサー３４は、所定時間間隔、例えば１秒毎に圧力測定を行い、測定値を環境推定部４７に出力する。環境推定部４７は圧力センサー３４からの出力に基づき水深を決定する。

環境推定部４７は、圧力センサー３４の測定値が、予め設定した水深に相当する所定値を超えた場合に潜水開始と判断する。電子時計１ではシュノーケリングモードとダイバーモードとが選択できる。このため、潜水開始を判断する前記所定値は、シュノーケリングモードでは水深５０ｃｍの閾値を設定し、ダイバーモードでは水深１．５ｍの閾値を設定している。

環境推定部４７は、水検知センサー３１によって電子時計１が退水したと判断できる検出信号が入力されると、環境推定部４７は電力供給部５１に退水信号を出力する。電力供給部５１は退水信号を受信すると圧力センサー３４への電力供給を停止する。圧力センサー３４は電力供給が停止されると圧力の測定を停止する。環境推定部４７は、再度、水検知センサー３１によって電子時計１の入水を検知すれば、圧力センサー３４を再度起動し、退水を検知すれば圧力センサー３４を再度停止する。このように、制御装置４３は、水検知センサー３１からの出力に基づき入水したと判断したとき、圧力センサー３４に電力を供給する。従って、圧力センサー３４に常時電力を供給するときに比べて、消費電力を低減できる。

潜水時間計時部４８は、所定水深値を超えてからの経過時間を計時する。環境推定部４７が潜水開始と判断した時点からの経過時間、すなわち潜水時間を計時する。潜水時間計時部４８は、例えば、発振回路から出力される基準信号をカウントするカウンターで実現できる。

針位置制御部４９は、環境推定部４７で推定した水深や、潜水時間計時部４８で計時した潜水時間等の様々な潜水情報を表示する指示命令を受け、その潜水情報を指針６で表示するための針位置と、その時点での各指針の針位置とから差分つまり指針の移動量を算出し、モーター駆動回路４４に対して駆動命令を出力する処理部である。本実施形態では、時針７、分針８、秒針９、第１副針１１及び第２副針１２の５本の指針６を電子時計１が備え、針位置制御部４９は各指針６及び日車１３の移動を制御する。

時刻演算部５２は水晶振動子を用いた発振回路の出力を入力して、時間の経過を演算する。時刻表示モードでは、現在時刻を示す現在時刻信号を時刻演算部５２が針位置制御部４９に出力する。

モーター駆動回路４４は、モーター４５のコイルに対して駆動電流を供給してモーター４５を駆動する駆動回路である。モーター駆動回路４４は、第１モーター駆動回路５３、第２モーター駆動回路５４、第３モーター駆動回路５５、第４モーター駆動回路５６、第５モーター駆動回路５７及び第６モーター駆動回路５８で構成される。モーター駆動回路４４は針位置制御部４９に制御される。

モーター４５は、時計用に用いられるステッピングモーターである。モーター４５は、第１モーター５９、第２モーター６１、第３モーター６２、第４モーター６３、第５モーター６４及び第６モーター６５で構成される。第１モーター５９、第２モーター６１、第３モーター６２、第４モーター６３、第５モーター６４及び第６モーター６５はそれぞれ、第１モーター駆動回路５３、第２モーター駆動回路５４、第３モーター駆動回路５５、第４モーター駆動回路５６、第５モーター駆動回路５７及び第６モーター駆動回路５８に駆動される。

輪列４６は、モーター４５のローターの回転力を伝達して各指針６を運針するものである。輪列４６は第１輪列６６、第２輪列６７、第３輪列６８、第４輪列６９、第５輪列７１及び第６輪列７２で構成される。第１輪列６６、第２輪列６７、第３輪列６８、第４輪列６９、第５輪列７１及び第６輪列７２はそれぞれ、第１モーター５９、第２モーター６１、第３モーター６２、第４モーター６３、第５モーター６４及び第６モーター６５に駆動される。

時針７は第１モーター５９及び第１輪列６６により運針される。分針８は第２モーター６１及び第２輪列６７により運針される。秒針９は第３モーター６２及び第３輪列６８により運針される。第１副針１１は第４モーター６３及び第４輪列６９により運針される。第２副針１２は第５モーター６４及び第５輪列７１により運針される。日車１３は第６モーター６５及び第６輪列７２により駆動される。

制御装置４３では針位置制御部４９が時針７で水深を指示させ、所定水深値を超えてからの経過時間を分針８で指示させる。ベゼルを有する従来の電子時計と異なり、ベゼルを設けないことで、表示領域を大きく確保することができる。従って、大きな表示領域により、時刻、潜水時間及び水深の情報を読み取り易い電子時計１を提供することができる。

時刻を指示する時刻表示モードでは、時針７は時を指示し、分針８は分を指示する。潜水モードでは時針７が水深を指示し、分針８が潜水時間を指示する。従って、時針７及び分針８を用いて時刻、水深及び潜水時間を表示できる。

第２の実施形態
第１の実施形態では水検知センサー３１が入水及び退水を検出し、圧力センサー３４が水の圧力である水圧を検出した。時針７が水深を表示し、分針８が潜水時間を表示した。他にも、電子時計は気圧センサー、方位センサー、ＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）を備えても良い。指針６が気圧、高度、方位を示しても良い。ＧＰＳを活用して時刻修正しても良い。このときにも、大きな表示領域により、正確な時刻、気圧及び方位の情報を確認し易い電子時計を提供することができる。

他にも、電子時計は照度センサー、ソーラーパネルを備えても良い。指針６が発電量を示しても良い。このときにも、大きな表示領域により、時刻及び発電量の情報を確認し易い電子時計を提供することができる。

他にも、電子時計は慣性センサーを備えても良い。指針６が使用者の歩数、消費カロリー、歩行距離を示しても良い。このときにも、大きな表示領域により、使用者の歩数、消費カロリー、歩行距離の情報を確認し易い電子時計を提供することができる。

他にも、電子時計は温度センサー、ＵＶセンサー（Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）を備えても良い。指針６が温度及び紫外線強度を示しても良い。このときにも、大きな表示領域により、温度及び紫外線強度の情報を確認し易い電子時計を提供することができる。

１…電子時計、２…ケースとしての外装ケース、２ａ…開口、２ｃ…ケース内壁、３…風防ガラス、５…文字板、７…第１指針としての時針、８…第２指針としての分針、１４…標示、１４ｃ…３時の標示、１４ｄ…４時の標示、１４ｅ…５時の標示、１４ｆ…７時の標示、１４ｇ…８時の標示、１４ｈ…９時の標示、１４ｋ…１２時の標示、３１…水検知センサー、３４…圧力センサー、３５…透光部材、３６…発光部材としての第１発光部材、３７…発光部材としての第２発光部材、３８…発光部材としての第３発光部材、３９…発光部材としての第４発光部材、４１…発光部材としての第５発光部材、４２…発光部材としての第６発光部材、４３…制御部としての制御装置。

Claims

開口を有するケースと、
前記開口に配置される風防ガラスと、
時刻を指示する第１指針及び第２指針と、
標示を有する文字板と、
圧力を測定する圧力センサーと、
前記圧力センサーからの出力に基づき水深を決定し、前記第１指針で水深を指示させ、所定水深値を超えてからの経過時間を前記第２指針で指示させる制御部と、
前記風防ガラスと前記文字板との間に配置され、前記風防ガラスと向かい合う第１面、及び前記第１面と表裏関係にあり、前記文字板と向かい合う第２面とを有する透光部材と、を備える電子時計であって、
前記開口は、多角形であり、４時の前記標示と５時の前記標示とを結ぶ仮想線の中間点からケース内壁までの距離、及び７時の前記標示と８時の前記標示とを結ぶ仮想線の中間点から前記ケース内壁までの距離は、１２時の前記標示、３時の前記標示、９時の前記標示から前記ケース内壁までの各距離よりも大きく、
前記透光部材の前記第１面、前記第２面、前記第１指針及び前記第２指針は発光部材を有することを特徴とする電子時計。
請求項１に記載の電子時計であって、
さらに、入水を検出する水検知センサーを備え、
前記制御部は、前記水検知センサーからの出力に基づき入水したと判断したとき、前記圧力センサーに電力を供給することを特徴とする電子時計。
請求項１～２のいずれか一項に記載の電子時計であって、
前記時刻の指示において、前記第１指針は時を、前記第２指針は分を指示することを特徴とする電子時計。
請求項１に記載の電子時計であって、
前記透光部材の前記第２面に配置された前記発光部材は、前記ケース内壁に沿った形状を有することを特徴とする電子時計。