JPS60252292A - 圧力センサ−内蔵電子時計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、圧力センサーを内蔵した亀子時計に関する。

〔従来技術〕

圧力センサーとしては、圧力変化を抵抗値変化に変換す
る抵抗変化型、容量変化に変換する容量変化型、インダ
クタンスの変化に変換するインダクタンス変化型、及び
水晶振動子の発振周波数の変化に変換する水晶発振周波
数変化型々どがある。

これらの圧力セスサーは、一般計測器、ロボット等に広
く実用されている。しかし、腕時計に応用するとなると
、数々の困難が生じてくる。すなわち、実装スペースが
限られている腕時計に内蔵可能な小型寸法であること、
１．５Ｖの銀電池、あるいは３■のリチウム電池を用い
た低電圧の駆動が可能であす、シかも消費電流が少々い
こと、低コストであること、かどである。従来において
は、これらの条件を満たすものがなく、特に大きさにお
いては、センサーユニットのみで腕時計サイズ捷で到達
してしまい、圧力センサーの腕時計への応用は、水深計
測、高度計測、あるいは気圧計測と付加価値の高い機能
が考えられる一方で、実用化は困難とされてきた。

〔目　的〕

本発明は、このような欠点を解決するもので、その目的
とするところは、限られたスペースしか許されない腕時
計用としても十分小型で、低電圧駆動が可能で、消費電
流が少なく、シかも低コストである圧力センサーを内蔵
し、水深計測、高度外測、あるいは気圧計測と付加価値
の高い計測機能を備えた電子時計を提案することにある
。

〔概　要〕

本発明の圧力センサー内蔵電子時計は、透明部材のダイ
ヤプラム、支持体、電極を用い、容量型の圧力センサー
を構成し、腕時計表示部の上方に位置するケース開口部
に気密性をもって装着し、圧力センサーとケース内部の
電子回路とを電気的に接続する導伝部材及び圧力センサ
ーの容量を含んだ発振回路、発振回路からの信号を処理
する信号処理演算回路、信号処理演算回路からの信号を
表示に結びつける表示手段とを備えていることを特徴と
する。

〔実施例〕

以下、本発明について、図面に示す一実施例に基づき詳
細に説明する。

第１図は、本発明を適用した電子腕時計の概略断面図を
示したものである。液晶表示装置、あるいは、指針によ
る表示部１の上方に位置する時計ケース２の開口部に容
量型圧力センサー３が、プラスチックリングあるいけゴ
ムパツキン等の気密部材４を介して気密装着されている
。５は圧力センサー６と時計内部の電子回路６との電気
的導通をとる、コイルバネ、板バネ、リード類、導伝ゴ
ムなどの導伝部材であり、図面にはコイルバネの例を示
し７ている。７は時計裏ブタ、７ａはケースと裏ブタと
の間の気密性をとるためのパツキンである。次に容量型
圧力センサー３について、第２図〜第６図を用いて詳細
に説明する。

第２図は、容１型圧力センサー６の周辺を拡大して示１
〜だ断面図である。８はダイヤフラム、９は支持体であ
り、それぞれ、ガラス、水晶、透明プラスチック、透明
セラミックス々どの透明部材で寿っている。１１はダイ
ヤフラムに形成をれた電極であり、１２は支持体に形成
された電極である。これらの電極は、ＳｎＯ，、■Ｔｏ
、工ｎ、０．などで形成された透明電極である。１４．
ｉ５は透明電極１１．１２と導伝部材５とを電気的に接
続するためｋ、支持体に形成されたリードパターン　５
− であシ、ＳｎＯ□、■Ｔｏ、　Ｉｎ２Ｏ，などにより透
明に形成されている。

１０は、ダイヤフラム８と支持体９とを所定の間隔を隔
てて封着するための封着部である。

第５図、第４図は、ダイヤフラム、支持体、電極、電極
からのり一ドバター７の関係と構造を、さらにわかり易
くするために立体的に図示したものである。第３図（ａ
）はダイヤフラム、（ｂ）は支持体、（ｃ）は両者を封
着した状態を示している。

また第４図は、第３図Ｃを裏側から見た図である。透明
電極１１．１２は、相対する面に平面的に重なるように
、ダイヤフラム８．支持体９の上に形成され、コンデン
サーの両極を構成している。

第６図（ｂ’ｌに示す一点鎖線１３は、封着部９が、周
辺縁から１３まで到達することを示している。また、支
持体上に形成された透明電極１２から発する１４は、透
明電極１２のリードパターンであシ、支持体の周辺縁を
経て、第４図に示すように支持体の裏側まで形成されて
いる。１５は、ダイヤフラム上の透明電極１１のリード
パターンであり、　６− １４と同様に、支持体の周辺縁を経て支持体の裏側まで
形成されている。この場合、ダイヤフラム上の透明電極
１１とリードパターン１４とは、透明電極の一部に設け
られた突出パターン部（第６図（ａ）　１６　）とリー
ドパターン１４が半面的に重なるように形成きれ、そこ
に、雷、気菌接続部材を設けることで、雷、気的な接続
がなされている。リードパターン１４と透明電極との電
気的接続、および封着の様子を示したのが第５図、およ
び第６図である。

第５図（ａ）は、第６図（ｃ）に示すリードパターン１
４周辺部の断面を示したものであり、第５図（ｂ）は平
面を示したものである。１７が、先に述べた透明電極１
１とリードパターン１５とを電気的に接続する接続部材
である。なお、１８は透明電極１１と１２の平面的な重
なり部を示し、１９は透明電極の突出部１６とリードパ
ターン１４との平面的な重々りを示している。

第６図（ａ）は、第５図（ｃ）に示すリードパターン１
５周辺部の断面を示したものであり、第６図（ｂ）は平
面を示したものである。

ｕ上、本発明の容°叶型圧力七ンザー３について第２図
〜第６図により詳細に説明してきたが、図面に示したよ
うに、ダイヤフラム、支持体、および電極の平面形状は
角型に限ったものではかく、丸型、ダ円型２等、任意の
形状が考えられる。また、リードパターンの引き出し方
向も、ダイヤフラム上の電極から導通をとるリードパタ
ーンと、支持体上の電極からの導通をとるリードパター
ンを同一方向にする必要はなく、例えば反対方向と、必
要に応じて、両者に角度をもたせて引き出すこともある
。さらに、接続部１７も、第５図では、封着部の内側に
、しかも、透明電極１１の突出部１６とリードパターン
１５との平面的な重なり部内に位置させた例を示したが
、第７図に示すように、封着部の中に（第７図（ａ））
、封着部の外側に（第７図（ｂ）　）　、また透明電極
１１の突出部１６とリードパターン１５との平面的彦重
なり部から一部はみ出してもよい（第７図（Ｃ））。

次に、第１図のように構成されてなる電子腕時計の概回
路構成を説明する。

第８図は、回路ブロック図を示したものである。

２０は基準信号を発振出力する基準発振回路、２１は基
準発振回路からの信号を分周する分周器、２２は分周器
からのＩＨｚの信号を計数して、時。

分２秒の時刻情報を得る計時カウンタ、２３け、計時カ
ウンタの出力をデコードし、かつ表示装置を駆動するデ
コーダ・ドライバー回路、２４は表示装置である。２５
は圧力センサーの容量を含んだＯＲ発振回路である。

２６は時間基準回路で、分周器２１で得られる信号をも
とに、ＯＲ発振回路を駆動する時間ならびに駆動間隔を
規定し、計測スイッチ２７が入力されると、駆動パルス
３２を２５に出力し、ＯＲ発振回路を駆動する。ＯＲ発
振回路は、第９図に示すように、圧力センサーの容量３
０．抵抗３１゜インバータ３２．３３．ＮＡＮＤゲート
３４により構成される。駆動パルス５２を第１０図（ａ
）に、発振波形を（ｂ）図に示す。

駆動パルスがノ・イレベルとなυ、ＯＲ発振回路　９− のＮＡＮＤゲート３４の入力端子３５に入力すると、Ｏ
Ｒ発振が起こる。一方、駆動パルスがローレベルに々る
と、ＮＡＮＤゲート６４の出力は常にローレベルとなり
、発振は起こらない。発振波形は、ＯＲ発振回路の出力
端３６からカウンタ２８に入力し、発振周波数がカウン
トされ、さらには、演算処理回路２９により、カウント
数を、水深・気圧など物理的に対応した数値に変換し、
デコーダ・ドライバー２３を経て、表示装置２４により
表示される。

〔効　果〕

以上述べたように、本発明によれば、従来時計のカバー
ガラスに相当する部分に、透明部材で構成された容量型
圧力センサーを配置し、圧力センサーとカバーガラスを
兼用すると共に、センサーの総厚も、測定圧力対象（水
深、気圧）、測定範囲（例えば、水深力ら０〜ｊｏ？ｙ
＋、０〜５０ｍ）により多少異なるが、ダイヤフラムと
支持体との間隔は非常に狭いことから、従来のカバーガ
ラスと比較して極端に厚くなることはなく、小型の圧＝
　１０− カ七ンザー内蔵の電子腕時計が可能と々る。またｔ 田カセンサー駆動回路、信号検出回路として、圧力セン
サーの容量を含んだ発振回路を構成しているために、１
．５Ｖ、あるいは５ｖのよう々Ｉｆｋ　４１圧での駆動
が可能であり、消費電流が小さく、信号処理も簡単であ
る。

以上、本発明の効果は多大である。

【図面の簡単な説明】

第１Ｎ：本発明を適用した電子腕時計の概、略断面図 第２図ｚ本発明による容量型圧力センサーを拡大して示
した断面図 第３図ｊａ）〜（Ｃ）：本発明による容量型圧力センサ
ーの構成要素を立体的に示した図 第４図：第３図（ｃ）を裏側からみた立体図第５図（ａ
）　、−（１））：リードパターンと透明電極との電気
的接続、および封着の様子を示し た図 第６図（ａ）、　（ｂ）　：リードパターンと透明電極
との電気的接続、および封着の様子を示し た図 第７図（ａ）（イ）（ロ）、（ｂ）（イ）（ロ）、　（
ｃ）（イ）（ロ）：　リードパターンと透明電極との電
気的接続、および 封着について別の実施例を示した同 第８四二回路構成を示したブロック図 第９図：圧力センサーの容量を含んだＯＲ発掘回路を示
しだ図 第１０図：第９図に示したＯＲ発振回路の駆動パルス、
及び発振波形を示した図 ここに、 １・・・・・・表示部 ２・・・・・・時計ケース ３・・・・・・容量型圧力センサー ４・・・・・・気密部材 ５・・・・・・導電部材 ６・・・・・・電子回路 ７・・・・・・裏ブタ ７ａ・・・パツキン ８・・・・・・ダイヤフラム ９・・・・・・支持体 １０・・・・・・封着部 １１・・・・・・透明電極 １２・・・・・・透明電極 １３・・・・・・封着部が周辺縁から到達する位置１４
・・・・・・リードパターン １５・・・・・・リードパターン １６・・・・・・透明電極の一部に設けられた突出パタ
ーン部 １７・・・・・・電気的接続部材 １８・・・・・・透明電極１１と１２の平面的々重なり
部 １９・・・・・・透明電極の突出部１６とリードパター
ン１４との平面的な重なり部 ２０・・・・・・基準発振回路 ２１・・・・・・分周器 ２２・・・・・・計時カウンタ ２３・・・・・・デコーダ・ドライバー回路２４・・・
・・・表示装置 ２５・・・・・・ＯＲ発振回路 −１３− ２６・・・・・・時間基準回路 ２７・・・・・・計測スイッチ ２８・・・・・・カウンタ ２９・・・・・・演算処理回路 ３０・・・・・・圧力センサーの容量 ３１・・・・・・抵　抗 ３２・・・・・−インバータ ３３・・・・・・インバータ ３４・・・・・・Ｎ　Ａ、　Ｎ　Ｄゲート３５・・・・
・・ＮＡＮＤゲート６４の入力端子３６・・・・・・Ｏ
Ｒ発掘回路の出力端子以上 出願人　株式会社　識訪精工舎 代理人　弁理士　最上　務 −１４− 第７図（ａ） １１３１Ｕ 第７図（１））

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （］）透明部材からなるダイヤフラム、透明部材から々
   る支持体、前記ダイヤフラムと支持体とを所定の間隔を
   隔てて周辺部で封着する旧着部、前記ダイヤフラムと支
   持体との相対する面に、それぞれ形成した透明電極、前
   記支持体上に形成した透明電極に発し、前記支持体の周
   辺縁部を経て断面が支持体を包みこむように支持体上に
   形成１７だ透明リードパターンＡ、前記ダイヤプラムに
   形成した透明電極からの電気的導通をとるために、前記
   支持体の縁部を経て断面が支持体を包みこむように支持
   体上に形成した透明リードパターンＢ５にらびに、透明
   リードパターンＢとダイヤフラム上の透明電極を電気的
   に接続する導電部材より構成した容量変化型圧力センサ
   ーを、デジタルあるいけ、アナログ表示部上面に位置す
   るケース開口部に気密性をもって装着し、かつ、前記透
   明ＩＪ−ドパターンＡ、Ｂと、前記ケース内部の電子回
   路とを電気的に接続する導伝部材とを具備したことを特
   徴とする圧力センサー内蔵電子時計。 （２）上記各州゛型圧力センザーの容量１を含んだ発振
   回路、前記発掘回路からの信号を処理する信号処理演算
   回路、信号処理演算回路からの信号を表示に結びつける
   表示手段を備えたことを特徴とする特許 内蔵電子時計。