(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャピラリー・チューブ（２）と反射表面（４）とを有するキャピラリーの深さゲージ（１）において、
前記キャピラリー・チューブ（２）は、観測表面（５）に対向する背景（３）の上に配置され、
前記キャピラリー・チューブ（２）が水で充填されている時には、前記背景（３）が、前記観測表面（５）から見ることができ、
前記キャピラリー・チューブ（２）が空気で満たされている時には、前記反射表面（４）が、前記観測表面（５）から光の反射により、見ることができ、
前記キャピラリー・チューブ（２）は、底角αが４８度と６０度の間の値を採る二等辺三角形の形状をしており、
前記反射表面（４）は、前記キャピラリー・チューブ（２）の二等辺三角形の一方の側面に対向して配置され、
前記二等辺三角形の頂点で規定されるエッジは、前記観測表面（５）に対向して配置され、前記キャピラリー・チューブ（２）の全長に渡って延びる
ことを特徴とするキャピラリー深さゲージ。
【請求項２】
前記底角αは、５０度−５５度の間の値である
ことを特徴とする請求項１記載のキャピラリー深さゲージ。
【請求項３】
前記底角αは、５０度である
ことを特徴とする請求項２記載のキャピラリー深さゲージ。
【請求項４】
前記キャピラリー・チューブ（２）の最小表面は、１，５ｍｍ以下の幅を有する
ことを特徴とする請求項１−３のいずれかに記載のキャピラリー深さゲージ。
【請求項５】
前記キャピラリー・チューブ（２）の２つの側面（６）が、前記観測表面（５）から見えるように配置される
ことを特徴とする請求項１−４のいずれかに記載のキャピラリー深さゲージ。
【請求項６】
前記背景（３）と反射表面（４）は、９０度の角度を形成する
ことを特徴とする請求項１−５のいずれかに記載のキャピラリー深さゲージ。
【請求項７】
前記キャピラリー・チューブ（２）の２つの側面（６）の一方のみが、前記観測表面（５）から見えるように配置される
ことを特徴とする請求項１−４のいずれかに記載のキャピラリー深さゲージ。
【請求項８】
前記背景（３）と反射表面（４）は、９０度以上の角度を形成する
ことを特徴とする請求項８記載のキャピラリー深さゲージ。
【請求項９】
前記複数のキャピラリー・チューブ（２）を並べて配置した
ことを特徴とする請求項１−８のいずれかに記載のキャピラリー深さゲージ。
【請求項１０】
請求項１−９のいずれかに記載のキャピラリー深さゲージを有する時計。
【請求項１１】
前記深さゲージは、時計のケース（１３）の周りに配置され、周囲環境と連通する開口（７）を有する
ことを特徴とする請求項１０記載の時計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、深さゲージ（水深計）に関し、特に、キャピラリーを使用した深さゲージに関する。
【背景技術】
【０００２】
深さゲージは、ダイビングで広く用いられている。深さゲージは、既に存在し、又キャピラリー深さゲージも公知である。
【０００３】
従来のキャピラリー深さゲージは、一端を閉じたガラス製のチューブを有する。それを水中に沈めると、空気が閉じた側のチューブ内に閉じこめられる。水が開口を通り空気を圧縮する。圧力が、深さに応じてて、閉じこめられた空気の領域にかかる、圧力は、水深が深くなるにつれて増える。この関係を用いて、到達した水深を表示する。これは深さゲージの近くに配置されたスケールあるいはその上に直接形成されたスケールを用いて測定される。かくしてダイビング中、ダイバーが水面から潜ると、空気は圧縮され、水深を、チューブ内の空気−水の遷移領域の位置に応じて、測定できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】英国特許第９１９９５３号明細書
【０００５】
この種の深さゲージの目盛りを読むことは時に困難なことがある。それは、空気（透明なガス）と水（透明な流体）との間のコントラストが低いためである。キャピラリー・チューブ内の水の存在による屈折率の変化は、反射率の変動として拡大される。これは、コントラストを特徴付ける反射係数の非均等性が原因である。コントラストを改善するために、キャピラリー・チューブは特殊な形状をしている。チューブは円形ではなく三角形である。チューブ内に空気が充填されると、ある入射角の条件によって、空気とキャピラリー・チューブの材料の間の屈折率の差により、光の全反射が起こる。この全光反射を用いて、キャピラリー・チューブの側にあるもののイメージ、例えば白色の背景、文字、目盛り等を映し出す。
キャピラリー・チューブが水に充填されると、水とキャピラリー・チューブの材料との間の屈折率差が小さくなるか或いは無くなる。すると、最早、光の全反射は起こらない。光は、キャピラリー・チューブと水を透過する。すると、キャピラリー・チューブの背景は見えるようになる。強く着色した背景例えば黒い背景があると、この背景は、はっきりと見えるようになる。この種の解決方法は、特許文献１に開示された深さゲージに対応する。
【０００６】
この解決法によると、水滴がキャピラリー・チューブ内に形成されることがある。これは水／空気の境界にあるキャピラリー効果に起因する圧力差が、均一でないからである。特許文献１に開示された深さゲージは、見やすさは限られている。かくして得られた光学効果では簡単かつ正確な読みとりは、不可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的はこの様な状況が発生するのを阻止する装置を提供することである。特にキャピラリー・チューブを利用した深さゲージの読みやすさを改善することである。本発明は様々な技術的解決手段を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のキャピラリーの深さゲージは、キャピラリー・チューブと反射表面とを有する。前記キャピラリー・チューブは、観測表面に対向する背景の上に配置される。前記キャピラリー・チューブが水で充填された時には、前記背景は、前記観測表面から見ることができる。前記キャピラリー・チューブが空気で満たされた時には、前記反射表面は、前記観測表面から光の反射により、見ることができる。前記キャピラリー・チューブは、底角αが４８度と６０度の間の値を採る二等辺三角形の形状をしている。前記反射表面は、前記キャピラリー・チューブの二等辺三角形の一方の側面に対向して配置される。
【０００９】
これらの特徴により、キャピラリー深さゲージの読みやすさが改善される。
本発明の一実施例によれば、前記底角αは、５０度−５５度の間の値である。かくして、キャピラリー・チューブのセクションには、光学効果が生成できるような表面を維持しながら、圧力ができるだけ分布するようになる。等辺断面あるいは二等辺三角形により、３つの圧力集中ポイント（即ち３つのコーナー）が、キャピラリー・チューブの中心の周りに分配され、互いに等距離に離れた点に配置される。
【００１０】
本発明の一実施例によれば、前記底角αは、５０度である。この角度は、特に優れた光学効果が得られる。
【００１１】
本発明の一実施例によれば、前記キャピラリー・チューブの最小表面は、１，５ｍｍ以下の幅である。この寸法を超えると、キャピラリーの効果が薄れ、深さゲージの性能が明らかに劣化する。
【００１２】
本発明の一実施例によれば、前記キャピラリー・チューブは、その２つの側面が、観測表面から見えるように配置される。この変形は、前記背景と反射表面は、９０度の角度を形成することにより、得られる。
【００１３】
本発明の一実施例によれば、前記キャピラリー・チューブは、その１個の側面のみが観測表面から見えるように配置される。この変形例は、背景を傾斜させる即ち観測者の視線に対し直交させないことにより容易に得られる。
前記背景と反射表面が、９０度以上の角度、好ましくは１００度−１２度の間の角度を形成する実施例から得られる。
【００１４】
本発明の一実施例によれば、前記複数のキャピラリー・チューブを並べて配置する。この実施例によれば、複数個のキャピラリー・チューブを設けて読みやすさを改善し、複数のチューブの内の１つのチューブが故障した場合でも使用を継続できるため、超寿命が得られる。例えば１本のキャピラリー・チューブが堆積により破損した場合である。
【００１５】
本発明の一実施例によれば、上記したキャピラリー深さゲージを有する時計が提供できる。本発明の一実施例によれば、前記深さゲージは、時計のケースの周りに配置され、周囲環境と連通する開口を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】直角三角形のキャピラリー・チューブを具備した従来の深さゲージの断面図。
【図２】本発明の第１実施例の深さゲージの断面図。
【図３ａ】時計ケースに組み込んだ深さゲージの実施例を表す正面図。
【図３ｂ】時計ケースに組み込んだ深さゲージの実施例を表す部分断面図。
【図４】図３の深さゲージの部分拡大断面図。
【図５】本発明の深さゲージを具備した時計の動作を表す図。
【図６】本発明の深さゲージを具備した時計の動作を表す図。
【図７】本発明の第２実施例の深さゲージの断面図。
【図８】本発明の第３実施例の深さゲージの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１において、従来公知の深さゲージは、直角三角形の形状のキャピラリー・チューブを有する。この種の装置は、キャピラリー・チューブが空気で充填された時（図１の左側部分）は、観測者の視線は、光は直角に反射され、直角の方向を見る。逆にキャピラリー・チューブが水で充填された時（図１の右側部分）は、、観測者は、深さゲージの底を見ることになるが、これは９０度の反射がなくなるからである。直角三角形のキャピラリー・チューブは、ユーザの視点から、一方向しか見えないアクセスが容易な表面しか与えない。この装置は、直角三角形故に、読みやすさが制限されてしまう。
【００１８】
図２は本発明のキャピラリー・チューブ２を具備した深さゲージ１の原理を示す。本発明の深さゲージ１は、スケール（目盛り）を読みやすくし視覚性を改善する。本発明の装置をダイバーが使用する場合には、ダイバーの安全を図るために、深さを信頼性高く正確に読み取ることができることが必要である。特にダイバーが水面に上がる時に、急浮上を防ぐためである。キャピラリー・チューブ２は、底角αが５０度と５５度の間となるような二等辺三角形の形状をしている。より好ましい実施例においては、底角αが５０度となると、光学効果が特に優れる。このキャピラリー・チューブ２を、背景３の上に配置し、観測表面５から見やすくなる。反射表面４が、少なくとも１つあるいは好ましくは２つ、キャピラリー・チューブ２の一方の側あるいは両側に、配置される。図２においては、反射表面４は、背景３に対し９０度の角度をなすよう配置される。他の角度も採用できる。反射表面４は、キャピラリー・チューブ２に沿った長手方向に形成される。様々な実施例によれば、反射表面４には、ユーザから見えるようなパターン、マーク、刻印等が刻まれる。
【００１９】
観測表面５から見える二等辺三角形２つの側面６が存在することにより、二等辺三角形は全内部反射を与える。これは水が存在すると、なくなる。かくして、図２の左側に示すように、キャピラリー・チューブが空気中にある場合には、反射が生まれる。その結果ユーザは、反射表面４の表面上に記載された目盛り等を見ることができる。キャピラリー・チューブが水中にある場合には、図２の右側に示すように、反射がなくなり、ユーザは、キャピラリー・チューブの背景３を見ることになる。
【００２０】
図３ａ，３ｂは、ケース１３を具備する時計１０内に組み込まれた深さゲージ１の実施例を示す。深さゲージ１はケース１３の周囲に配置される。これにより、時間を表す指針あるいは文字と重なるのを回避する。キャピラリー・チューブに開口７が形成されて、周囲環境と流体的に連通する。かくして、時計が水中にあると、水はキャピラリー・チューブ２の中に入る。図３ｂの領域Ｂで、深さゲージ１が、前記ケース１３に組み込まれる。この領域Ｂは、図４に拡大した状態で示す。図４によれば、深さゲージ１が、ケース１３内に組み込まれ、キャピラリー・チューブ２が、２つの反射表面４の間の背景３に配置される。これらの要素は、全てガラス、プラスチック、他の透明材料製のベゼル内に配置され、ベゼルケース１３の周囲に取り付けられる。
【００２１】
図５，６は深さゲージの動作を示す。図５において、６メートルの深さにおいては、水圧は十分にかかり、水を６メートルに対応する場所にまで押し込む。この位置において、水／空気の境界８により現在の水深を正確に読み取ることができる。キャピラリー・チューブの二等辺三角形の形状により、はっきりと安定した水／空気の境界８を形成できる。上記の全反射効果により、２つの部分（即ち、空気が満たされたキャピラリー・チューブの「空気」室１４と、水が充填されたキャピラリー・チューブの「水」室１５の部分である。）の間に、深さゲージを形成できる。この実施例おいては、「空気」室１４が、ユーザに色を示す反射表面４を示す。逆に「水」室１５により、ユーザは深さゲージの背景３を見ることができる。深さの変動により「水」室１５は、「空気」室１４に対し大幅に変わる。かくして「水」室１５が深さの増加と共にはっきりと見えるようになる。浅くなると、「水」室１５は小さくなり、最後には図６に示すような状態に達する。この状態においては、時計は空気中にある。計器１１は、時計が現在ある場所をリアルタイムで示すよう目盛りが付けられ構成されている。これは、水／空気の境界８の位置を観測することにより、行われる。
【００２２】
図７は、２本のキャピラリー・チューブ２を並んで配置した二重の読み取りゾーンを形成するようにした変形例である。これにより水深がより読みやすくなる。特にユーザが深く水中に潜りスケールを見ることが難しくなった場合でも、である。複数のキャピラリー・チューブを並べて配置する構成により、深さの測定がより確実となる。複数のキャピラリー・チューブの内の１本が適正に動作しない場合には、ユーザは正常に動作している他のキャピラリー・チューブを見ることにより、深さの測定が可能となる。
【００２３】
図８は、背景３を若干傾斜させて、ユーザにより見える一方の側面６に幅を広げた変形例を示す。背景３を傾斜させることにより、三角形の他の側の反射効果はなくなる。背景３の傾斜は、角度βが、９０度以上、好ましくは１００度と１２０度と間になるようにするのがよい。傾斜した背景を有する配置の効果により、キャピラリー・チューブの側面の一方に対し最適の傾斜角を選択することにより、光学効果を改善することができる。
【００２４】
以上の説明は、本発明の一実施例に関するもので、この技術分野の当業者であれば、本発明の種々の変形例を考え得るが、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。特許請求の範囲の構成要素の後に記載した括弧内の番号は、図面の部品番号に対応し、発明の容易なる理解の為に付したものであり、発明を限定的に解釈するために用いてはならない。また、同一番号でも明細書と特許請求の範囲の部品名は必ずしも同一ではない。これは上記した理由による。用語「又は」に関して、例えば「Ａ又はＢ」は、「Ａのみ」、「Ｂのみ」ならず、「ＡとＢの両方」を選択することも含む。特に記載のない限り、装置又は手段の数は、単数か複数かを問わない。
【符号の説明】
【００２５】
１  深さゲージ
２  キャピラリー・チューブ
３  バックグラウンド
４  反射表面
５  観測表面
６  側面
７  開口
８  水／空気の境界
１０  時計
１１  計器
１３  ケース
１４  「空気」室
１５  「水」室
【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４】
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【図５】
0005466138.tif 000007
【図６】
0005466138.tif 000008
【図７】
0005466138.tif 000009
【図８】
0005466138.tif 000010