(57)【要約】【課題】  文字板の照明がより適正になされる文字板照明装置を得ること。【解決手段】  導光板２００の内部に入射された光が導光板の裏面に設けられた乱反射手段により乱反射して導光板の正面に放射される文字板照明装置において、導光板は、円形又は略円形のものであり、導光板の縁部には、その周長方向に等間隔で複数の突片２４０を設け、発光手段３００は、基板３０１に搭載した発光ダイオードであり、複数の突片に対してそれぞれ配置し、導光板２００の光入射部２３０は、突片の先端面を凹状に成形してなるものであり、光入射部の両脇には、基板を支持する支持部２４０ａを設け、基板は、光入射部を被うように突片に支持した。【選択図】図１
2011095190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光入射部を備えたプレート状の導光体からなる導光板と、前記光入射部から前記導光板の内部に光を入射する発光手段とを備え、前記導光板の内部に入射された光が前記導光板の裏面に設けられた乱反射手段により乱反射して前記導光板の正面に放射される文字板照明装置において、
前記導光板は、円形又は略円形のものであり、
前記導光板の縁部には、その周長方向に等間隔で複数の突片を設け、
前記発光手段は、基板に搭載した発光ダイオードであり、前記複数の突片に対してそれぞれ配置し、
前記光入射部は、前記突片の先端面を凹状に成形してなるものであり、
前記光入射部の両脇には、前記基板を支持する支持部を設け、
前記基板は、前記光入射部を被うように前記突片に支持したことを特徴とする文字板照明装置。
【請求項２】
前記支持部は、前記基板をさし込む溝部であることを特徴とする請求項１記載の文字板照明装置。
【請求項３】
前記支持部は、前記基板を接着する接着面であることを特徴とする請求項１記載の文字板照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、時計等の文字板を照明する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、光入射部を備えたプレート状の導光体からなる導光板と、光入射部から導光板の内部に光を入射する発光手段とを備えた文字板照明装置が知られている。導光板の内部に入射された光は、導光板の裏面に設けられた乱反射手段により乱反射して導光板の正面に放射される。導光板には指標を設け、これを文字板とする。或は、指標を設けた半透明のプレート体を導光板の正面に設け、プレート体を文字板とする。特許文献１乃至３には、夜間表示機能を備えた時計として、この種の文字板照明装置を用いてなる時計が開示されている。また、特許文献４及び５には、導光体を用いて文字板を照明する装置であって、照明する領域の明るさを均一にするための工夫が施されたものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２１６６２９号公報
【特許文献２】特開２００９−２１６６３０号公報
【特許文献３】特開２００９−２２９３６０号公報
【特許文献４】特開平９−９６６８２号公報
【特許文献５】特開２００４−１３４２２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、この種の文字板照明装置は、筐体に対して導光板及び発光手段をそれぞれ支持する構成となっている。発光手段は、その指向特性により、導光板の光入射部に対して所定の間隔且つ所定の角度で設置する必要があるが、それらの位置関係が微妙にずれると、導光板が適正に照明されない。発光手段と光入射部との位置関係は、筐体に対する導光板及び発光手段の位置決め誤差や寸法誤差に影響されるところ、それらの誤差は製造上不可避であり、寸法管理が厳密化する。時計の製造現場においては、このような問題を改善するための工夫が求められている。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、文字板の照明がより適正になされる文字板照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願第１請求項に記載した発明は、光入射部を備えたプレート状の導光体からなる導光板と、前記光入射部から前記導光板の内部に光を入射する発光手段とを備え、前記導光板の内部に入射された光が前記導光板の裏面に設けられた乱反射手段により乱反射して前記導光板の正面に放射される文字板照明装置において、前記導光板は、円形又は略円形のものであり、前記導光板の縁部には、その周長方向に等間隔で複数の突片を設け、前記発光手段は、基板に搭載した発光ダイオードであり、前記複数の突片に対してそれぞれ配置し、前記光入射部は、前記突片の先端面を凹状に成形してなるものであり、前記光入射部の両脇には、前記基板を支持する支持部を設け、前記基板は、前記光入射部を被うように前記突片に支持した構成の文字板照明装置である。
【０００７】
本願第２請求項に記載した発明は、請求項１において、前記支持部は、前記基板をさし込む溝部である構成の文字板照明装置である。
【０００８】
本願第３請求項に記載した発明は、請求項１において、前記支持部は、前記基板を接着する接着面である構成の文字板照明装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、文字板の照明がより適正になされる文字板照明装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例に係り、文字板照明装置を備えた時計の側面断面図である。
【図２】本発明の実施例に係り、導光板を示す正面図である。
【図３】本発明の実施例に係り、導光板を示す説明図である。
【図４】本発明の実施例に係り、導光板を示す説明図である。
【図５】本発明の実施例に係り、発光手段及び突片を示す説明図である。
【図６】本発明の実施例に係り、発光手段及び突片を示す説明図である。
【図７】本発明の実施例に係り、文字板照明装置を示す分解斜視図である。
【図８】本発明の実施例に係り、光の進路の説明図であり、（Ａ）は導光板及び第１シート体のみの場合、（Ｂ）は導光板の正面に半透明のプレート体を設けた場合、（Ｃ）は導光板の正面に光を拡散する第２シート体を設けるとともに第２シート体の正面にプレート体を設けた場合を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施例を図１乃至図６に基づいて説明する。図１に示す時計１は、標準時刻電波を受信して表示時刻を自動修正するアナログ式の電波修正時計である。この時計１は、当該時計装置１を制御する所要のプログラムを格納した制御手段（図示はせず）と、文字板を照明する文字板照明装置１００と、文字板の正面に配置された指針１１，１２，１３と、指針１１，１２，１３を回転するムーブメント２０と、それらを収納する筐体３０と備えている。文字板は、後述する導光板２００に指標を設けてなるものであり、筐体３０の正面に支持された透明カバー３１に覆われている。図中の４０は、標準時刻電波を受信するためのアンテナである。
【００１２】
指針としては、時針１１、分針１２、及び秒針１３を備えている。ムーブメント２０は、導光板２００の背部に設けられており、導光板２００の正面側に突出した指針パイプ２１を介して各指針１１，１２，１３をそれぞれ所定の速度で回転する構成となっている。導光板２００の中央には、指針パイプ２１を貫通する通孔２０１が設けられている。また、筐体３０に導光板２００を位置決めする位置決め手段として、導光板２００及び筐体３０の要所には、ボス３２及びボス３２を嵌装する孔部２０２がそれぞれ設けられている。
【００１３】
本例の文字板照明装置１００は、光入射部２０３を備えたプレート状の導光体からなる導光板２００と、光入射部２０３から導光板２００の内部に光を入射する発光手段３００とを備え、導光板２００の内部に入射された光が導光板２００の裏面に設けられた乱反射手段により乱反射して導光板２００の正面に放射されるものである。また、導光板２００の裏面には、乱反射手段が設けられた部位の全体を覆うように白色系の第１シート体２１０が設けられている。第１シート体２１０は、導光板２００の裏面側への光漏れを防止するものである。指標は導光板２００の正面に設けられている。
【００１４】
図２及び図３に示すように、この導光板２００は、円形又は略円形（多角形・楕円形等）のものであり、導光板２００の縁部には、その周長方向に等間隔で複数の突片２０４が設けられている。図例では、導光板２００の中心に対し、１２０°の間隔で３つの突片２０４が設けられている。発光手段３００は、複数の突片２０４に対してそれぞれ配置されている。
【００１５】
尚、導光板２００の背部には、環境の明るさを検出するための光センサ５０が設けられており、制御手段は、環境が暗くなると発光手段３００を点灯し、明るくなると消灯する。例えば、夜間に部屋の照明を消すと、それに伴い発光手段３００が点灯して導光板２００が照明される。発光手段３００は、日が昇り明るくなると消灯する。
【００１６】
本例の乱反射手段は、導光板２００の裏面に凸状の反射ドット２０５を分布してなるものである。反射ドット２０５は、射出成形にて導光板２００と一体に成形された球面、円錐、角錐、角柱、又は円筒型の微細凸部である。
【００１７】
本例の場合、反射ドット２０５は、導光板２００の裏面のほぼ全体に分布されている。そして、反射ドット２０５が分布された部位であって乱反射する光が比較的強い部位では反射ドット２０５の占める面積を疎に設定するとともに、乱反射する光が比較的弱い部位では反射ドット２０５の占める面積を密に設定している。基本的に、反射ドット２０５の占める面積は、発光手段３００の指向特性を踏まえつつ、発光手段３００に近い部位では疎とし、発光手段３００から遠ざかるにつれて徐々に密とする。この構成により、導光板２００の正面に放射される光を均一化している。
【００１８】
具体的には、反射ドット２０５が分布された部位であって乱反射する光が比較的強い部位では反射ドット２０５を小さく設定するとともに、乱反射する光が比較的弱い部位では反射ドット２０５を大きく設定している。つまり、反射ドット２０５の分布間隔を一定とし、導光板２００の内部における光の強さに応じて反射ドット２０５の大きさを設定している。図２中の黒色部分は、反射ドット２０５が分布された部位を示しており、その濃淡は、反射ドット２０５の占める面積の密度を現している（薄い部分が疎、濃い部位が密）。
【００１９】
或は、図４に示すように、反射ドット２０５が分布された部位であって乱反射する光が比較的強い部位では反射ドット２０５の間隔を広く設定するとともに、乱反射する光が比較的弱い部位では反射ドット２０５の間隔を狭く設定してもよい。つまり、反射ドット２０５の大きさを一定とし、導光板２００の内部における光の強さに応じて反射ドット２０５の間隔を設定してもよい。
【００２０】
いずれにしても、反射ドット２０５が分布された部位における反射ドット２０５の占める単位面積あたりの割合は、２３〜７７％の範囲とする。かかる数値は、導光板２００の正面に放射される光を均一化するという課題について全反射面と乱反射面とのバランスを考慮しつつ試作を繰り返した上で、経験的に得られた値である。また、導光板２００の平面方向に対する反射ドット２０５の直径は、光の反射機能及び反射ドット２０５の成形性等を踏まえて、１．０〜０．２ｍｍの範囲で設定するとよい。このような構成によると、極めて合理的に文字板の明るさを均一化することが可能である。以下に、その考え方を説明する。
【００２１】
導光板は、裏面に乱反射手段を設けた部位が発光する。ここで、文字板の全体を発光させる場合、乱反射手段は導光板の裏面全体に設けることとなる。乱反射手段を設ける方法は様々であるが、従来では通常、サンドブラスト処理、或はエッチング処理等によるシボ加工が施される。
【００２２】
文字板の全体を発光させる場合の問題点としては、発光手段から遠い部位が暗くなる、更に、文字板を見る角度によって明るさが極端に異なるという不都合がある。かかる問題点は、特に文字板が大型化すると顕著である。例えば、腕時計のような小型の時計であれば、発光手段の光量を調整することによって対処することも可能であるが、壁掛け時計のような大型の時計となると、明るさのアンバランスがはっきりと現われてしまう。
【００２３】
まず、従来のシボ加工によると、導光板の正面に放射される光を導光板全体において均一にすることは不可能又は困難である。なぜなら、導光体において重要なことは、光を導光体内で遠くまで導くための全反射面と、光を乱反射する乱反射面とを有することであり、導光板の正面に放射される光を均一化するためには、導光板の大きさや形状に応じて全反射面と乱反射面との分布を適宜設定しなければならないためである。サンドブラスト処理やエッチング処理によるシボ加工によると、平らな全反射面がほとんど損なわれるため、発光手段から近い部位では明るく、遠い部位では暗くなる。
【００２４】
そこで本願発明者は、このような全反射面と乱反射面との関係を考慮し、導光板の裏面に凸状の反射ドットを分布する構成を発案した。反射ドットと反射ドットとの間は全反射面となる。そして、導光板の正面に放射される光を均一化するべく、反射ドットによって乱反射する光の強弱に応じて反射ドットの占める面積の密度を設定する構成とした。
【００２５】
反射ドットによって乱反射する光の強弱は、発光手段からの距離、使用する発光手段の指向特性、導光板の形状、光入射部の位置や形状、及び反射ドットの分布状態等に依存する。反射ドットの分布は、これらを考慮して導光板の正面に放射される光が均一となる理想の状態に近づくように設計する。すなわち、反射ドットが分布された部位であって乱反射する光が比較的強い部位では反射ドットの占める面積を疎に設定するとともに、乱反射する光が比較的弱い部位では反射ドットの占める面積を密に設定することとなる。
【００２６】
図５に示すように、光入射部２０３は、突片２０４の先端面を凹状に成形してなるものである。発光手段３００は、基板３０１に搭載した発光ダイオードである。光入射部２０３の両脇には、基板３０１を支持する支持部を設け、基板３０１は、光入射部２０３を被うように突片２０４に支持する構成となっている。図５に示す支持部は、基板３０１をさし込む溝部２０４ａとなっている。また、溝部２０４ａにさし込んだ基板３０１は、導光板２００の正面側及び裏面側から粘着テープを貼り付けて抜け止めするとよい。粘着テープの粘着面をシルバー色系の光沢面とし、その粘着テープにて発光手段３００及び光入射部２０３を導光板２００の正面側及び裏面側から覆うことによれば、光入射部２０３に入射する光のロスを低減することができる。或は、図６に示すように、支持部は基板３０１を接着する接着面２０４ｂとしてもよい。
【００２７】
このように複数の発光手段３００を複数の突片２０４にそれぞれ支持するという構成は、文字板の照明をより適正になさしめるという点で、極めて有利な構成である。以下に、その考え方を説明する。
【００２８】
従来、この種の文字板照明装置１００は、筐体３０に対して導光板２００及び発光手段３００をそれぞれ支持する構成となっている。発光手段３００は、その指向特性により、導光板２００の光入射部２０３に対して所定の間隔且つ所定の角度で設置する必要がある。本願発明者は、試作と検討を繰り返した結果、１つの導光板２００に対して複数の発光手段３００を配置する場合は、それらの位置決め精度の確保が著しく困難となることに着眼し、かかる構成を発案した。
【００２９】
すなわち、筐体３０に対して導光板２００及び発光手段３００をそれぞれ支持すると、発光手段３００と光入射部２０３との位置関係は、筐体３０に対する導光板２００及び発光手段３００の位置決め誤差や寸法誤差に影響される。各誤差の累積も問題となる。発光手段３００が１つであれば、それらの組付け時の微調整によりある程度対処することができるものの、発光手段３００が複数であれば、特定の発光手段３００に対して導光板２００を動かして微調整することはできない。
【００３０】
そこで、発光手段３００を筐体３０に支持せずに、突片２０４に支持する構成とした。このような構成によると、各発光手段３００と各光入射部２０３との位置関係をそれぞれ正確に確保することができ、導光板２００の明るさをより確実に均一化することができる。
【００３１】
以上説明したように、本例の文字板照明装置は、文字板の照明をより適正になさしめることにより、文字板の明るさを均一化するという優れた効果を達成したものである。尚、本例における各部の構成は、特許請求の範囲に記載した技術的範囲において適宜に設計変更が可能であり、図例説明したものに限定されないことは勿論である。
【００３２】
次に、本発明の他の実施例を図７及び図８に基づいて説明する。図７に示すように、本例の文字板照明装置１００は、導光板２００の正面に光を拡散する第２シート体２２０を設け、第２シート体２２０の正面に半透明のプレート体２３０を設けたものである。プレート体２３０の表面又は裏面には指標２００ａが設けられており、これが文字板となっている。プレート体２３０としては、光透過率が５５〜６５％の乳白色の樹脂製プレートを採用している。第２シート体２２０としては、ポリプロピレンを主原料とする合成紙を採用している。その他の構成は、前述した実施例と同様である。本例の文字板照明装置１００によると、文字板の明るさを確実に向上することができる。以下に、その考え方を説明する。
【００３３】
まず、光は乱反射手段により乱反射して導光板２００の正面に放射される。ここで、光は直進するという性質から、本例のごとく乱反射手段が発光手段３００に対して方向性を有していない場合は、発光手段３００の反対側に放出される光の量が必然的に多くなる（図８（Ａ）参照）。故に、導光板２００に指標２００ａを設けてこれを文字板とする場合は、文字板をほぼ正面から見るよりも、発光手段３００の反対側の斜め前方から見たほうが明るく見えてしまう傾向がある。かかる問題は、導光板２００の正面に半透明のプレート体２３０を設けると緩和する（図８（Ｂ）参照）。つまり、半透明のプレート体２３０を設けるという構成は、実用的な構成として非常に有効である。更に、導光板２００とプレート体２３０との間に第２シート体２２０を配置すると、その効果は顕著となり、文字板の明るさはどの角度から見てもほぼ同じとなる（図８（Ｃ）参照）。すなわち、本例の構成によると、光ムラを低減し、ほぼ正面から見たときの明るさを十分に確保することができる。発光手段３００の消費電力を低減するという点でも有利である。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の文字板照明装置は、壁掛け時計や置き時計の文字板を照明する装置として好適に利用することが可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１    時計
１１    時針
１２    分針
１３    秒針
２０    ムーブメント
２１    指針パイプ
３０    筐体
３１    透明カバー
３２    ボス
４０    アンテナ
５０    光センサ
１００    文字板照明装置
２００    導光板
２００ａ    指標
２０１    通孔
２０２    孔部
２０３    光入射部
２０４    突片
２０４ａ    溝部
２０４ｂ    接着面
２０５    反射ドット
２１０    第１シート体
２２０    第２シート体
２３０    プレート体
３００    発光手段
３０１    基板
【図１】
2011095190.tif 000003
【図２】
2011095190.tif 000004
【図３】
2011095190.tif 000005
【図４】
2011095190.tif 000006
【図５】
2011095190.tif 000007
【図６】
2011095190.tif 000008
【図７】
2011095190.tif 000009
【図８】
2011095190.tif 000010