(57)【要約】【課題】発光部の点数を少なくても文字板全体に均一に光を照射できる指針計器を提供することを課題とする。【解決手段】本実施例に係る時計１は、凹部１４を有した本体１０と、凹部１４の底面に設けられた文字板２４及び指針群２２と、文字板２４の正面側に配置され光透過性を有した板状のカバー３０と、カバー３０の平面方向と光軸が沿うようにカバー３０内に光を照射するＬＥＤ４０と、カバー３０の縁部３６の少なくとも一部と対向する内側面を有した枠体５０と、を備えている。【選択図】図２
2011099763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹部を有した本体と、
前記凹部の底面に設けられた文字板及び指針と、
前記文字板の正面側に配置され光透過性を有した板状のカバーと、
前記カバーの平面方向と光軸が沿うように前記カバー内に光を照射する発光部と、
前記カバーの縁部の少なくとも一部と対向する内側面を有した枠体と、
を備えた指針計器。
【請求項２】
前記カバーの縁部は、外周端面、前記外周端面から前記文字板に対向する裏面へと連続した傾斜面、を含み、
前記傾斜面は、前記凹部の内周側面よりも内側に前記凹部の内周側面から離間した露出領域を含む、請求項１の指針計器。
【請求項３】
前記カバーの外周端面は、前記凹部の内周側面よりも外側にあり、
前記枠体の内側面は、前記カバーの外周端面の少なくとも一部を覆う、請求項２の指針計器。
【請求項４】
前記枠体の内側面は、前記カバーの縁部の正面側を覆い前記凹部の内周側面よりも内側まで延在している、請求項２又は３の指針計器。
【請求項５】
前記傾斜面は、前記凹部に当接した当接領域を有している、請求項２又は３の指針計器。
【請求項６】
前記枠体の内側面は、光の反射率が部分的に異なっている、請求項１乃至５の何れかの指針計器。
【請求項７】
前記凹部の内周側面は、光の反射率が部分的に異なっている、請求項１乃至６の何れかの指針計器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、指針計器に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、暗闇でも文字板の視認性を向上させるために、発光部を有した時計が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−０９１１０２公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
消費電力やコストを考慮すれば、このような発光部の点数は少ない方が望ましい。しかしながら、発光部の点数が少ないと、文字板全体を均一に照らすことが困難になる。これにより暗闇での文字板の視認性が悪化する恐れがある。
【０００５】
そこで本発明は、発光部の点数が少なくても文字板全体に均一に光を照射できる指針計器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的は、凹部を有した本体と、前記凹部の底面に設けられた文字板及び指針と、前記文字板の正面側に配置され光透過性を有した板状のカバーと、前記カバーの平面方向と光軸が沿うように前記カバー内に光を照射する発光部と、前記カバーの縁部の少なくとも一部と対向する内側面を有した枠体と、を備えた指針計器によって達成できる。
【０００７】
これにより、発光部から出射された光はカバー内を進行してカバーの縁部を覆う枠体にまで進行する。枠体に到達した光は、枠体の内側面で反射して光が拡散される。これにより、発光部が照射する光を広範囲にわたって拡散でき、文字板全体に光が照射される。このように、枠体の反射を利用することにより、発光部の点数が少なくても、文字板全体に均一に光を照射できる。
【発明の効果】
【０００８】
発光部の点数が少なくても文字板全体に均一に光を照射できる指針計器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１Ａは、時計の部分断面図、図１Ｂは、ＬＥＤから照射された光の進行状態の説明図。
【図２】図２Ａは、時計の上部側を示した部分断面図、図２Ｂは、時計の下部側を示した部分断面図。
【図３】図３Ａは、露出領域を有した傾斜面の説明図、図３Ｂは、露出領域を有していない傾斜面の説明図。
【図４】図４は、文字板の正面図。
【図５】図５は、変形例に係る枠体の背面図。
【図６】図６は、枠体が無い場合の時計の下部側を示した部分断面図。
【図７】図７は、枠体がある場合の時計の下部側を示した部分断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、指針計器の一例として時計を説明する。図１Ａは、時計１の部分断面図である。図１Ａに示すように、時計１は、筐体１２、凹部１４を含む本体１０を有している。凹部１４の底面には、指針群２２、文字板２４が設けられている。指針群２２は、目覚まし用の針、時針、分針、秒針を含む。また、文字板２４の底面を貫通するように駆動機構２０が設けられている。駆動機構２０は、同軸状に配置された複数のギアを有しており、これら複数のギアに複数の指針がそれぞれ接続されている。駆動機構２０を駆動するためのモータ及びバッテリ（共に不図示）は、本体１０内に収納されている。文字板２４の正面側にはカバー３０が配置されている。カバー３０は、光透過性を有した合成樹脂製であり略円形の平板状である。カバー３０の端部には単一のＬＥＤ（発光部）４０が配置されている。ＬＥＤ４０は、時計１の上部側に配置されている。枠体５０は、光透過性を有しない合成樹脂性であり環状である。ＬＥＤ４０についての詳細は後述する。枠体５０は、凹部１４との間でカバー３０を挟む。これにより、カバー３０は時計１に保持されている。
【００１１】
図１Ｂは、ＬＥＤ４０から照射された光の進行状態の説明図である。尚、図１Ｂについては時計１の正面側から見たカバー３０のみを示している。ＬＥＤ４０は、カバー３０内に光を照射する。これにより、照射された光はカバー３０内を進行して、カバー３０の内側面で反射する。詳細は以下に説明する。
【００１２】
図２Ａは、時計１の上部側を示した部分断面図、図２Ｂは、時計１の下部側を示した部分断面図である。図２Ａ、２Ｂに示すように、凹部１４は、文字板２４が固定された底面と、底面と連続した内周側面１６とを有している。凹部１４は、底面を有した円筒状である。カバー３０は、正面３２、文字板２４側に位置する背面３４、縁部３６を有している。縁部３６は、外周端面３７、外周端面３７から背面３４に連続した傾斜面３８を有している。外周端面３７は、カバー３０の最も縁に位置する端面である。凹部１４は、傾斜面３８と当接した傾斜面１８を有している。カバー３０の傾斜面３８が凹部１４の傾斜面１８に当接することにより、凹部１４に対するカバー３０の位置が規定される。
【００１３】
枠体５０は、カバー３０の縁部３６の正面３２側を覆う内側面５２、少なくとも一部の外周端面３７を覆う内側面５７を有している。内側面５２は、枠体５０の背面側の面である。図２Ｂに示すように、内側面５２、５７は、断面視で略直交している。尚、図２Ａに示すように、ＬＥＤ４０付近では、外周端面３７と内側面５７とは対向していない。ＬＥＤ４０は外周端面３７と対向しているからである。
【００１４】
図２Ａに示すように、ＬＥＤ４０は、光軸ＯＡがカバー３０の平面方向に沿うように縁部３６からカバー３０内に光を照射する。尚、ＬＥＤ４０と外周端面３７とは当接している。図２Ａに示すように、ＬＥＤ４０から照射された光の一部は、カバー３０内を進行してカバー３０の下部へと進行する。図２Ｂに示すように、カバー３０の下部へと進行した光は、縁部３６にまで到達して内側面５２、傾斜面１８又は内側面５７で反射する。この反射した光が文字板２４側に進行することにより、文字板２４に光が照射される。
【００１５】
図６は枠体５０が無い場合の時計１の下部側を示した部分断面図である。尚、図６においてカバー３０のハッチングは省略してある。図６に示すようにカバー３０の文字板２４と反対側の界面に到達した光Ｌは、屈折光Ｌｋと反射光Ｌｈとに分かれ、入射角に応じて分離する割合が決定される。例えば全反射では屈折光Ｌｋは０で反射光Ｌｈが１００％になる。内側面５２が無い場合は、屈折光Ｌｋは文字板２４の反対側へと放射されてしまうので、反射光Ｌｈのみによって文字板２４は照射される。
【００１６】
これに対して図２に示すように枠体５０がある場合は、屈折光Ｌｋは枠体５０の内側面５２で反射してカバー３０に戻ってくる。従って、文字板２４は、反射光Ｌｈと屈折光Ｌｋが枠体５０の内側面５２で反射した光によって照射される。このため、内側面５２が有る場合は、無い場合に比べて文字板２４を明るく照射することができる。
【００１７】
なお、枠体５０の内側面５２は必ずしもカバー３０の正面３２に密着していなくともよい。図７は枠体５０がある場合の時計１の下部側を示した部分断面図であり、内側面５２で反射した光がカバー３０に戻ってくる例を示した図である。尚、図７においてカバー３０のハッチングは省略してある。図７においては、枠体５０とカバー３０の正面３２との間には隙間がある。図７に示すように内側面５２とカバー３０の正面３２との間に空間が有ったとしても、内側面５２の範囲内に入射した屈折光Ｌｋ１が内側面５２の表面で反射することで再び文字板２４側にＬｋ２として戻ってくる。従って、文字板２４は反射光Ｌｈ１と内側面５２で反射した光Ｌｋ２によって照射される。このため、内側面５２が有る場合は、無い場合に比べて文字板２４を明るく照射することができる。
【００１８】
内側面５２および内側面５７の表面状態によって反射する光が減衰する割合が変化する。例えば表面に凹凸があると光が散乱して大きく減衰してしまう。また、暗い色であった場合にも光が減衰してしまう。そのため、本実施形態における内側面５２および内側面５７の表面は滑らかに成形されている。また、枠体５０の色にかかわらず内側面５２および内側面５７の色は明るい色であるほうが反射率が高いので望ましい。本実施形態における内側面５２および内側面５７の色は白色である。
【００１９】
また、図２Ａに示すように、ＬＥＤ４０から照射された光の一部は、カバー３０の下部へと到達する前に、ＬＥＤ４０に隣接した内側面５２により反射する。この反射した光は文字板２４へと照射される。
【００２０】
ＬＥＤ４０から照射された光がカバー３０の正面３２に入射する角度が屈折の臨界角よりも小さい場合、文字板２４側へ反射する光の割合よりも文字板２４の反対側に屈折して透過していってしまう光の割合の方が大きくなる。これに対して内側面５２が有る場合には、内側面５２への光の入射角が屈折の臨界角より小さくても、内側面５２の表面で反射するので文字板２４側に戻ってくることができる。
【００２１】
この現象は特にＬＥＤ４０近傍で起こりやすい。ＬＥＤ４０は点光源なので、ＬＥＤ近傍では内側面５２への入射角が小さくなってしまうからである。
【００２２】
ＬＥＤ４０近傍の光は、ＬＥＤ４０から離れた位置の光に比べて非常に明るい状態にあるので、この光を文字板２４と反対側に放射してしまわずに文字板２４側へ反射させると、カバー３０内に進行する光の総量がそれだけ多くなるので、文字板２４をより明るく照射することができる。
【００２３】
このように、ＬＥＤ４０から照射された光は、枠体５０の内側面５２、５７により反射して、文字板２４へ進行する。以上のように、枠体５０の反射を利用することにより、ＬＥＤ４０の点数が少なくても、文字板２４全体に均一に光を照射できる。従って、暗闇での文字板２４の視認性が向上する。また、ＬＥＤ４０の点数の増大を抑制できるので、消費電力や製造コストを低減できる。
【００２４】
また、図２Ｂに示すように、傾斜面３８は、傾斜面１８と当接した当接領域と、傾斜面１８から露出した露出領域とを有している。露出領域は、当接領域よりも凹部１４の内側に位置している。図２Ｂに示すように、ＬＥＤ４０から照射された光の一部は、傾斜面３８の露出領域に到達し、その一部は傾斜面３８から抜けて内周側面１６に進行する。これにより内周側面１６で反射した光は文字板２４へ到達する。同様に、図２Ａに示すように、ＬＥＤ４０から照射されてＬＥＤ４０に隣接した内側面５２に反射した光の一部も、ＬＥＤ４０近傍の傾斜面３８から抜けて文字板２４へ到達する。
【００２５】
このように、傾斜面３８の一部が凹部１４から露出していることにより、傾斜面３８から光が文字板２４側へ抜け出ることが許容される。これにより、ＬＥＤ４０の光を効率よく文字板２４に向けて照射することができる。
【００２６】
また、図２Ｂに示すように、外周端面３７は内周側面１６の外側に位置しており、内側面５７は外周端面３７の少なくとも一部を覆っている。また、内側面５２は、カバー３０の正面３２と対向し凹部１４の内周側面１６よりも内側まで延在している。換言すれば、内側面５２は、カバー３０を挟んで文字板２４の縁部と向かい合っている。これにより、ＬＥＤ４０から光軸ＯＡに沿ってカバー３０内を進行した光は、図２Ｂに示す内側面５７で反射し、更に内側面５２で反射して文字板２４の縁側へも照射され得る。
【００２７】
外周端面３７、内側面５７および内周側面１６が同一面上に位置する場合、外周端面３７を覆う内側面５７で光が反射して文字板２４へ進行したとしても、光が内側面５７で直角方向に反射しない限り、凹部１４の底面の縁には届かないので文字板２４の縁側へ光が照射されにくくなり、文字板２４全体に光を均一に照射できない恐れがある。しかしながら、このように外周端面３７が内周側面１６の外側に位置し、内側面５７が外周端面３７の少なくとも一部を覆っているとともに内側面５２は、カバー３０の正面３２と対向し凹部１４の内周側面１６よりも内側まで延在しているので、文字板２４全体に光を均一に照射できる。
【００２８】
次に、傾斜面の露出領域と面積と文字板２４に照射される光のムラとの関係について説明する。図３Ａは、露出領域を有した傾斜面の説明図であり、図３Ｂは、露出領域を有していない傾斜面の説明図である。
【００２９】
図３Ａに示す、傾斜面３８の露出領域の内周側面１６からの長さＤは、１．５ｍｍである。一方、図３Ｂに、傾斜面３８が露出領域を有しないように設計された時計１ａを示す。時計１ａでは内周側面１６からの傾斜面３８の露出領域の長さＤは０ｍｍである。図３Ｂにおいては、凹部１４とは寸法が異なった凹部１４ａを採用することにより、傾斜面３８の露出領域をなくしている。
【００３０】
図３Ａ、３Ｂにそれぞれ示した時計１、１ａを用いて、暗闇下でＬＥＤ４０を点灯させて、文字板２４への光の照射のムラについて比較した。図４は、文字板２４の正面図である。時計１、１ａとで、文字板２４への光の照射のムラを比較した結果、時計１ａの方が、文字板２４の外周付近に、中心付近よりも暗い領域ＢＬが生じた。また、時計１ａの方が、文字板２４の中心部の上部付近に部分的に他の領域よりも明るい領域ＨＬが生じた。従って、露出領域を有した傾斜面３８が、文字板２４へ照射される光のムラを抑えることに貢献していると考えられる。尚、上記比較結果は、時計１ａを本発明の範囲から除外する趣旨ではない。
【００３１】
図５は、変形例に係る枠体５０ａの背面図である。枠体５０ａは、反射率が異なった内側面５２ａ、５２ｂを有している。ＬＥＤ４０に近い側に位置する内側面５２ａの色はグレーである。ＬＥＤ４０から離れた側に位置する内側面５２ｂの色は、グレーよりも薄い白である。従って、内側面５２ａよりも内側面５２ｂの方が光の反射率が高い。すなわち、枠体５０の内側面は、ＬＥＤ４０に近い側よりも遠い側の方が光の反射率が高い。このように、ＬＥＤ４０に近い明るい側の反射率を下げることで、ＬＥＤ４０に近い明るい側の文字板２４が明るく照明されることを防ぐとともに、ＬＥＤ４０から遠い側の反射率を上げることでＬＥＤ４０から遠い側が暗く照明されてしまうことを防ぐことができる。これにより、文字板２４全体を均一に光を照射することができる。
【００３２】
枠体５０ａと同様に、反射率が部分的に異なるように凹部の内周側面を構成してもよい。これにより、文字板２４全体を均一に光を照射することができる。
【００３３】
あるいは、文字板２４の一部を意図的に明るくしたい場合に、その部分に対応する枠体５０の内側面または凹部の反射率を他の部分よりも高くすることで、文字板２４の一部を明るくすることができる。
【００３４】
尚、文字板全体を均一に光らせるためには、例えば、光透過性を有した樹脂により文字板を形成し、発光部からの光を文字板に照射することによりこの文字板を導光板として用いることが考えられる。しかしながら、このような構成の場合、文字板の材料は導光板として機能する材料に限定されるので、例えば、文字板の材質として金属を採用することはできない。また、文字板自体を導光板として用いるため、黒などの濃い色の文字板は採用できない。従って、上記のような構成では、文字板の材質の選択肢が狭くなる。また、アナログ時計の場合においては、時針が固定された回転軸が文字板の中心を貫通している。このため、発光部が一つしか設けられていない場合、発光部からの光が回転軸に一方向から照射されるので、回転軸付近において文字板に影が生じる。したがってこのような構成では、文字板全体に光を均一に照射することができない恐れがある。
【００３５】
以上本発明の好ましい一実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００３６】
上記実施例において、指針計器として時計を例に説明したがこれに限定されず、例えばメータであってもよいし、針により計測できるものであればよい。
【００３７】
上記実施例において、発光部としてＬＥＤを採用したがこれに限定されず、例えば、白熱電球や蛍光灯であってもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１、１ａ  時計
１０  本体
１２  筐体
１４、１４ａ  凹部
１６  内周側面
１８  傾斜面
２０  駆動機構
２２  指針
２４  文字板
３０  カバー
３２  正面
３４  背面
３６  縁部
３７  外周端面
３８  傾斜面
４０  ＬＥＤ（発光部）
５０、５０ａ  枠体
５２、５２ａ、５２ｂ、５７  内側面
【図１】
2011099763.tif 000003
【図２】
2011099763.tif 000004
【図３】
2011099763.tif 000005
【図４】
2011099763.tif 000006
【図５】
2011099763.tif 000007
【図６】
2011099763.tif 000008
【図７】
2011099763.tif 000009