鐘錶用錶盤及其製造方法和鐘錶的製作方法
2023-10-07 18:47:09 1
專利名稱：鐘錶用錶盤及其製造方法和鐘錶的製作方法
背景技術：
相關現有技術根據較早期的發展，一種用於鐘錶例如手錶的錶盤，它包括一個由EL元件(場致發光元件)構成的發光構件，用於發射光線，以令使用者即使在暗的地方也能看到時間。
作為這種鐘錶用錶盤，例如，其中的一種包括一個裝飾構件，它具有多個位於發光構件上的貫通孔，使得發光構件通過每個貫通孔向上發射光線，以照亮裝飾構件的上表面。作為本發明的早期發展，有美國專利5,838,640，5,930,204，5,880,796，和6,020,943，以及美國專利申請09/323,449，09/152,410，以及09/702,259。
在這種錶盤中遇到的問題之一是貫通孔。如果貫通孔的直徑很小，從發光構件發射出來的光線不能充分通過它們將錶盤照亮，從而錶盤變暗。另一方面，如果具有大直徑的貫通孔，這些貫通孔會變得太顯眼，使錶盤的外觀變得不協調。
本發明的目的是使得從發光構件中高效率地向上發射光線，同時使貫通孔足夠隱蔽，從而能夠顯示出一個良好的外觀。
發明概述本發明可以解決上述問題。根據本發明的第一個方面，一種錶盤(20，29)包括一個裝飾構件(21)，它設置在發光構件(10)的上表面上，並具有多個豎直形成的貫通孔(22)。此外，以如下方式形成這些貫通孔，即，在貫通孔的下表面側部分的孔(24，27，28)的橫截面積大於在貫通孔的上表面側的孔(23)的橫截面積。
根據本發明，貫通孔的下側孔的橫截面積大於上側孔的橫截面積。因此，可將上側貫通孔製得如此之小，從而當將該裝飾構件用於錶盤時，使得從上面看貫通孔是被隱藏起來的。從而，錶盤具有一個很好的外觀。此外，通過下側孔可以從發光構件採集到足夠的光線。因此，即使上側孔的直徑很小，也有足夠的光線通過貫通孔，從而可獲得足夠的照明度。其結果是，裝飾構件的上部部分可以被照射得很亮。
本發明的第二個方面提供了一種鐘錶用錶盤的製造方法，它包括兩個步驟，如圖3A-3D和9A-9D所示。根據第一個步驟，將掩膜(25，26，35，36)覆蓋在基片15的上表面和下表面上。掩膜在上表面上具有開口(25a，35a)，在下表面上具有開口(26a，36a)，並使得上側開口(25a，35a)與下側開口(26a，36a)相互對應。此外，上側開口(25a，35a)小於下側開口(26a，36a)。因此，從兩個表面進行蝕刻從而在基片上形成多個貫通孔，以便提供一個裝飾構件(21，31，41)。根據第二個步驟，將裝飾構件安裝到發光構件(10)的上表面上。
根據本發明，提供一個在兩個表面上帶有具有開口的掩膜的基片，其中，在對應於下側開口的部位處形成上側開口。從而，在對應於通過在兩個表面上進行蝕刻形成的開口的部位處形成貫通孔。因此，即使基片較厚，也可以提供一個比僅從單側蝕刻所提供的貫通孔更小的貫通孔。結果是，可以將貫通孔製成隱蔽的。
附圖的簡要說明
圖1是一個放大的剖視圖，用以表示用於一個手錶的本發明的第一個實施例的主要部分；圖2是一個表示圖1所示的鐘表用錶盤的正視圖，其中，它的裝飾構件部分地從背面表示；圖3A至3D表示圖2所示的錶盤的製造步驟其中，圖3A是一個剖視圖，表示其上表面和下表面兩側均設有掩膜的基片的主要部分；圖3B是一個剖視圖，表示當基片的上表面和下表面正在被蝕刻時的主要部分；圖3C是一個剖視圖，表示在蝕刻完之後將掩膜從基片上除去所獲得的裝飾構件的主要部分；以及圖3D是一個剖視圖，表示固定到發光構件上側並包括有一個設置在裝飾構件上的保護膜的裝飾構件的主要部分；圖4是一個正視圖，用於表示根據第一個實施例的第一種變型的鐘表用錶盤，其中，裝飾構件部分地從背面表示；圖5是一個正視圖，表示根據第一個實施例的第二種變型的鐘表用錶盤，其中，裝飾構件部分地從背面表示；圖6是一個放大的剖視圖，表示根據第一個實施例的第三種變型的鐘表用錶盤的主要部分；圖7是一個放大的剖視圖，表示根據第一個實施例的第四種變型的鐘表用錶盤的主要部分；圖8是一個正視圖，表示根據本發明的用於一個手錶的第二個實施例，帶有部分從後面觀察時的裝飾構件的鐘表用錶盤；圖9A至9D表示製造圖8所示的錶盤的步驟其中，圖9A是一個剖視圖，表示在上表面和下表面均設有掩膜的一個基片的主要部分；圖9B是一個剖視圖，表示當基片的上表面和下表面均被蝕刻時的主要部分；圖9C是一個剖視圖，表示在蝕刻之後從基片上把掩膜除去之後所獲得的裝飾構件的主要部分；圖9D是一個剖視圖，表示固定到發光構件上側並包括有一個設置在裝飾構件上的保護膜的裝飾構件的主要部分；圖10是一個放大的剖視圖，表示第二個實施例的第一種變型的鐘表用錶盤的主要部分；圖11是一個放大的剖視圖，表示第二個實施例的第二種變型的鐘表用錶盤的主要部分；圖12是一個正視圖，表示用於手錶的本發明的第三個實施例的鐘表用錶盤；圖13是一個放大圖，表示圖12所示的裝飾構件的中心部分；以及圖14是一個放大圖，表示圖12的裝飾構件的周邊部分。
本發明的優選實施例第一個實施例下面參照圖1至圖3A至圖3D說明用於手錶的本發明的第一個實施例。
圖1是一個表示手錶的內部結構的主要部分的放大的剖視圖。該手錶包括一個殼體1。表玻璃2安裝在殼體1上，中間加有襯墊3。安裝在移動保持架6上的鐘表用錶盤20和鐘錶模塊5置於殼體1內。此外，表後殼7安裝到殼體1的底部，在它們之間加有防水環8。
表模塊5具有模擬功能，同時也可以具有數字功能。表模塊5被設計成上錶針(未示出)在錶盤20的上方運動。覆蓋移動保持架6的頂部並裝配到錶盤20的外周的錶盤罩9設置在殼體1內，並向內突出。
錶盤20被製成雙層的，它包括一個位於表模塊5上的發光構件10和一個安裝到發光構件10上的裝飾構件21，如圖1所示。此外，整個錶盤20呈圓形，如圖2所示。
發光構件10是由諸如EL元件(場致發光元件)等發光元件製成的平面發光體，它被電連接到表模塊5的電極(未示出)上。在發光構件10的中心設置一個用於插入表模塊的錶針(未示出)的錶針軸孔(未示出)。
裝飾構件21是一個金屬(例如不鏽鋼)制的圓形平板，在裝飾構件21的中心設置一個錶針軸孔12，它對應於發光構件10的錶針軸孔，如圖2所示。此外，在裝飾構件21上形成大量的豎直貫穿的貫通孔22。在這種情況下，貫通孔22的直徑小於裝飾構件的厚度，後者大約為0.1mm。所述大量的貫通孔22可被設置成呈徑向同心圓或者條狀圖案。此外。一個透明或半透明的保護膜14平整地設置在裝飾構件21的上表面上，用於保護裝飾構件21免受侵蝕和損壞。
貫通孔22上部部分的孔23和貫通孔22下部部分的孔24的尺寸不同。換句話說，在裝飾構件內設置大量貫通孔22，使得基片15的上側孔23和基片15的下側孔24是圓形的，如圖2所示。但是，將下側孔24加工成具有大於上側孔23的直徑，如圖3D所示。因此，貫通孔22是一種不均勻的柱形，其中，上側孔23的直徑與下側孔24的直徑不同。
下面，參照圖3A至圖3D說明這種鐘錶用錶盤20的製造方法。
首先，如圖3A中所示，在用作裝飾構件21的不鏽鋼基片15的上、下表面上塗布作為掩膜材料的抗蝕劑，例如光敏樹脂。通過曝光將抗蝕劑顯影，把將要形成貫通孔22處的抗蝕劑除去。結果是，在基片15的上、下表面上形成掩膜25或26，所述掩膜25或26在將要形成貫通孔22的位置處具有開口25a或26a。在這種情況下，上側掩膜25具有一個對應於上側孔23的小直徑的開口25a，使得基片15的上表面部分地通過開口25a暴露出來。此外，下表面處的掩膜26具有一個對應於孔24的大直徑的開口26a。因此，基片15的下表面通過開口26a部分地暴露出來。位於基片15的上表面上的掩膜25的開口25a形成於對應於在下表面上的掩膜26的開口26a的位置處。
接著，將帶有掩膜25和26的基片15從上下表面兩面進行蝕刻，基片15通過開口25a和26a暴露出來的部分被除去，如圖3B所示。在基片15被暴露的部分被除去並相互連接起來之後，從基片15的表面上去掉掩膜25和26。這樣，在基片15上形成貫通孔22。貫通孔22具有不均勻圓柱體的形狀，其中上側孔23和下側孔24的大小不同，如圖3C所示。從而，可以獲得具有多個貫通孔22的裝飾構件21。因此，如圖3D所示，裝飾構件21被固定在發光構件10的上表面上，將保護膜14加在裝飾構件21的上表面上。這樣可以獲得一個用於鐘錶的錶盤20。
根據製造錶盤的這種方法，將具有不同尺寸的開口25a和26a的掩膜25和26置於基片15的上表面和下表面上，因此，通過從兩個表面進行蝕刻在對應於開口25a和26a的位置處形成貫通孔22。這樣做的結果是，儘管基片15較厚也可以製成直徑足夠小的上側孔23。特別是，為了形成貫通孔22從上、下表面兩面蝕刻基片15時，能夠形成上側孔23和下側孔恰當地相互連接的貫通孔22，因為下側孔24的直徑大於上側孔23的直徑。因此，可避免造成上側孔23與下側孔24不對應的次品。從而可提高生產率。
根據這種錶盤20，從發光構件10發出的光線通過裝飾構件21中的大量的貫通孔穿過保護膜14向上方發射。它可以照亮裝飾構件21的上部部分。此外，形成於裝飾構件21的上表面上的貫通孔22的上側孔23可以小到足以從上方被隱藏起來。從而，可以改進裝飾效果。特別是，由於下側孔24的直徑大於上側孔13的直徑，所以，可通過下側孔24從發光構件10採集足夠的光線。因此，儘管上側孔23很小，仍可透過足夠量的光線。從而可以獲得照亮錶盤用的足夠的亮度。此外，通過利用反轉過來的裝飾構件21，錶盤20可以具有不同的裝飾效果，因為上側孔23和下側孔24的直徑不同。
根據上面所描述的第一個實施例，上側孔23和下側孔24均可被製成圓形。但是，可以把這些孔製成不同的形狀，如圖4和圖5所示。換句話說，根據圖4所示的第一種變型的貫通孔22、上側孔23被製成和第一個實施例相同尺寸的圓形，而下側孔27則被製成一個正方形，其面積大於孔23的面積。根據圖5所示的第二種變型的貫通孔22，其上側孔23被製成和第一個實施例尺寸相同的圓形，而下側孔28則被製成一個齒輪的形狀或者一朵花的形狀，其面積大於孔23的面積。第一種變型和第二種變型與第一個實施例具有相同的效果。
根據第一個實施例及其變型的錶盤20包括直接安裝到發光構件10的上表面上的裝飾構件21。但是，作為一個例子，該錶盤可以具有如圖6所示的第三種變型的結構。即，圖6所示的第三種變型的鐘表用錶盤29具有三層結構，其中，在發光構件10的上表面上設有一個透明件19，而裝飾構件21則設置在透明件19的上表面上。具有這種結構的錶盤29也具有第一個實施例的效果。此外，通過安裝透明件19，可以提高錶盤29的強度。
根據上面所述的第一個實施例，貫通孔22的上側孔23的深度等於下側孔24的深度。但是，可以將下側孔24製造得比上側孔23的深度深，如圖7所示。例如，上側孔的深度可以是基片的厚度的大約三分之一，下側孔24的深度可以是基片厚度的大約三分之二。從而，在上表面側的上側孔23的直徑可以製造得更小。
第二個實施例下面將參照圖8和圖9A至9D說明用於手錶的本發明的第二個實施例。在這些圖中，對於和圖1到圖3A至3D的第一個實施例相同的部分賦予相同的參考標號。
用於手錶的錶盤30除了位於裝飾構件31上的貫通孔32以及位於上側的孔32和位於下側的孔34的尺寸及相互關係之外，具有和第一個實施例相同的結構。
即，如圖8所示，在裝飾構件31中形成多個貫通孔31，使得在用作裝飾構件的基片15上形成的下側孔34的橫截面積大於上側孔33的橫截面積。此外，將三個上側孔33形成在一個單一的下側孔34的區域內。在這種情況下，如圖8所示，孔33被製成圓形，其直徑等於或稍小於第一個實施例的直徑。下側孔34被製成一個長孔或橢圓孔，使其面積足夠大，以便在它的區域內有三個上側孔33。
下面，參考圖9A至9D說明製造這種鐘錶用錶盤30的製造方法。
首先，如圖9A所示，在用於裝飾構件31的不鏽鋼基片15的上表面上塗覆作為掩膜材料的諸如光敏樹脂的抗蝕劑。通過曝光將抗蝕劑顯影，在將要形成貫通孔32的位置處除去抗蝕劑。從而，在基片15的上、下表面上形成掩膜35和36，這些掩膜在將要形成貫通孔32的位置處具有開口35a和36a。在這種情況下，上側掩膜35具有一個對應於上側孔33的小直徑的開口35a。因此，基片15的上表面通過小開口35a暴露出來。此外，在下側掩膜36上形成對應於貫通孔32的下側孔的開口36a。因此，基片15的下表面通過較大的開口36a部分地暴露出來。在上側掩膜35上所形成的開口35a與下側掩膜36上的開口36a相對應，同時上表面的三個小直徑的開口35a對應於下表面上的一個開口36a。
接著，從兩個表面上對具有掩膜35和36的基片15進行蝕刻。因此，通過開口35a和36a暴露出來的基片15的部分通過蝕刻從兩面被除去，如圖9B所示。在基片的暴露部分被豎直地貫穿之後，從基片的表面上除去掩膜35和36。從而，在基片15上形成不均勻的貫通孔32，其中的三個上側孔33對應於一個單一的下側孔34，如圖9C所示。這樣，可以得到一個具有多個貫通孔32的裝飾構件31。此外，裝飾構件31被固定在發光構件10上，並在裝飾構件31加上保護膜14。從而獲得一個用於鐘錶的錶盤30。
根據這種鐘錶用錶盤30的製造方法，和第一個實施例一樣，即使基片15較厚，也可以把貫通孔32的上側孔33的直徑製造得足夠小。此外，將下側孔34的橫截面積製造得大於上側孔的橫截面積，同時三個孔33對應於一個單一的孔34。因此，在從兩面蝕刻基片15形成貫通孔32時，可以防止在製造貫通孔32時由孔33和孔34之間的間隙引起的缺陷。從而，可提高生產率。此外，通過只改變上側掩膜35而不改變下側掩膜36就可以改變對應於下側掩膜36上的單一開口36a的上側掩膜35上的開口35a的數目。例如，對應於下側掩膜36上的一個單一的開口36a的上側掩膜35上的開口35a的數目可以是一個或兩個。作為另外一個例子，在下側掩膜36上的每個開口36a，可以具有位於上側掩膜35上的不同數目的開口35a。
根據這種錶盤30，和第一個實施例類似，在可以照亮裝飾構件31的上部部分的同時，將裝飾構件的貫通孔33從上方隱藏起來。此外，和第一個實施例一樣，通過下側孔34可以從發光構件10上採集足夠的光線。因此，可以得到足夠的照明。此外，通過把裝飾構件反轉，可以獲得不同的裝飾效果。特別是，通過改變對應於單一的下側孔34的上側孔33的數目，可以改變透過的光量。從而，可以改變照明強度。
根據上面所描述的實施例，形成下側孔34，使得單一的下側孔34對應於三個以上的上側孔33。但是，可把下側孔34製得更寬，使得單一的下側孔34對應於四個或更多個上側孔33。此外，孔34的形狀不限於長孔或橢圓孔，同時它也可以是多角形，例如三角形或正方形，或者是一個圓。
此外，根據上面描述的第二個實施例及其各種變型的錶盤30具有這樣一種結構，即，其中裝飾構件31直接安裝在發光構件10的上表面上。但是，錶盤30可以具有不同的結構，如圖10所示。即，圖10中所示的錶盤37具有三層式的結構，其中，將用於第一實施例的透明件19設置在發光構件10上，同時裝飾構件31設置在透明件19上。具有這種結構的錶盤37也具有第二個實施例的效果。此外，錶盤37的強度可藉助透明件19得到提高。從而，可以獲得和第一個實施例的第三種變型相同的高強度。
根據第二個實施例，下側孔34的壁豎直形成，如圖11所示。但是如果壁是傾斜形成的，可以從發光構件10為上側孔有效地採集更多光線。
第三個實施例下面，參照圖12至圖14說明本發明用於手錶的第三個實施例。在這些圖中，與圖1和圖3A至3D中所示的第一個實施例相同的部分賦予相同的參考標號。
根據用於手錶的錶盤，在中心部分42和周邊部分43，裝飾構件的貫通孔的密度不同。在中心部分42，孔形成在等邊六邊形的中心和頂點處，同時孔的行以0.45mm的間隔排列，如圖13所示。在周邊部分43處，孔被形成在間隔為0.25mm的行上，且孔的行是交替地排列的，如圖14所示。從而，通過使在中心部分和周邊部分之間的孔的密度不同可以和第三個實施例類似，提高裝飾效果。
根據上面所述的第一至第三個實施例和它們的變型，在裝飾構件21、31或41上設置保護膜14，但並不局限於此，也可以代替所述保護膜設置透明彩色膜。在這種情況下，彩色膜可以具有帶有圖案的一種彩色或多種彩色。從而，可以用帶有彩色膜的色彩的光線進行照明，因為從發光構件10來的光線透過彩色膜，從而可以增加裝飾的種類。
此外，根據上面所描述的第一至第三個實施例和它們的變型，本發明用於具有模擬功能的手錶。但是，並不局限於此，本發明也可以用於具有數字功能或同時具有模擬功能和數字功能的手錶。此外，本發明可廣泛地用於各種鐘錶，例如臺式鍾、鬧鐘、旅行手錶、掛鍾等。
權利要求
1.一種鐘錶用錶盤，它包括一個發光構件；以及一個裝飾構件，其上豎直地形成多個貫通孔，所述裝飾構件被設置在發光構件的上部，其中，每一個貫通孔均包括一個形成於裝飾構件上側的上側孔和一個形成於裝飾構件下側並與上側孔連接的下側孔，該下側孔的橫截面積大於上側孔的橫截面積。
2.如權利要求1所述的鐘表用錶盤，其特徵在於，下側孔被製得足夠大，以便對應於多個上側孔。
3.如權利要求1或2所述的鐘表用錶盤，其特徵在於，在裝飾構件的上表面上設置一個具有透光性的保護膜和一個具有透光性的彩色膜。
4.如權利要求1或2所述的鐘表用錶盤，其特徵在於，在裝飾構件的中心部分和周邊部分的貫通孔的密度彼此不同。
5.如權利要求1或2所述的鐘表用錶盤，其特徵在於，下側孔被製得比上側孔深。
6.如權利要求1或2所述的鐘表用錶盤，其特徵在於，下側孔的壁被製成為傾斜的，以使得在下表面側的孔的直徑較大。
7.一種製造鐘錶用錶盤的方法，它包括以下步驟在一個基片上的上、下表面上設置具有多個開口的掩膜，上表面上的開口的面積小於下表面上的開口的面積；通過從兩面蝕刻兩個表面都具有掩膜的基片，以在基片上形成多個貫通孔，從而製造出一個裝飾構件，其中上表面處的貫通孔的開口小於下表面處的貫通孔開口；以及將裝飾構件安裝在一個發光構件的上部。
8.如權利要求7所述的製造鐘錶用錶盤的方法，其特徵在於，在位於下表面上的掩膜的單個開口對應於上表面上的掩膜的多個開口的情況下蝕刻基片。
9.一種鐘錶，它包括一個殼體；一個放置在殼體內的鐘表用錶盤；以及一個安裝在殼體內並位於鐘錶用錶盤上方的鐘表玻璃，其中，所述鐘錶用錶盤包括一個發光構件和一個位於發光構件上部並具有多個豎直形成的貫通孔的裝飾構件，以及所述貫通孔按如下方式形成，即，下側孔的橫截面積大於上側孔的橫截面積。
10.如權利要求9所述的鐘表，其特徵在於，下側孔被製得足夠大，以使之可對應於多個上側孔。
11.如權利要求9所述的鐘表，其特徵在於，所述鐘錶用錶盤包括一個位於裝飾構件上部的具有透光性的保護膜或具有透光性的彩色膜。
全文摘要
一種鐘錶用錶盤,包括一個具有多個豎直形成的貫通孔22的裝飾構件21,它被設置在一個發光構件10上,裝飾構件21的下側孔24的橫截面積被製成大於上側孔23的面積。因此,即使一個較厚的基片,也可將貫通孔22的上側孔23的直徑製造得足夠小。此外,與一個將裝飾構件21置於發光構件10的上方的鐘表用錶盤20的尺寸相比,裝飾構件21的貫通孔22的直徑很小。因此,可以通過下側孔24從發光構件10採集到足夠的光線,以確保足夠的光通過貫通孔22。該錶盤可獲得足夠的光照度。
文檔編號G04B19/30GK1366629SQ01800911
公開日2002年8月28日 申請日期2001年4月11日 優先權日2000年4月13日
發明者天野正男, 南俊二 申請人:卡西歐計算機株式會社