(57)【要約】【課題】実際の形状とは異なる装飾模様が見られる表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】ロッドレンズアレイ１６は、半径方向に屈折率分布を有し、第１端面２４に入射した光が屈折率分布に対応した周期で蛇行しながら内部を進行して第２端面２６から出射するロッドレンズ２２が複数並列するように配列されてなり、第１端面２４が配列された第１面１８及び第２端面２６が配列された第２面２０を含む。装飾部材２８は、構成要素３０の繰り返し模様を有し、模様がロッドレンズアレイ１６の第１面１８に対向する。ロッドレンズ２２のピッチと構成要素３０のピッチが異なる。ロッドレンズ２２は、第１端面２４に対向する対象物の倒立像が第２端面２６に表れる長さを有する。模様の、ロッドレンズ２２の第１端面２４に対向する部分は、第２端面２６に倒立像として表示されることにより、第２面２０に繰り返し模様とは異なる模様を表示する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半径方向に屈折率分布を有し、第１端面に入射した光が前記屈折率分布に対応した周期で蛇行しながら内部を進行して第２端面から出射するロッドレンズが複数並列するように配列されてなり、前記第１端面が配列された第１面及び前記第２端面が配列された第２面を含むロッドレンズアレイと、
複数の構成要素の繰り返し模様を有し、前記模様が前記ロッドレンズアレイの前記第１面に対向する装飾部材と、
を有し、
それぞれの前記ロッドレンズは、前記第１端面に対向する対象物の倒立像が前記第２端面に表れる長さを有し、
前記模様の、それぞれの前記ロッドレンズの前記第１端面に対向する部分は、前記第２端面に前記倒立像として表示されることにより、前記第２面に前記繰り返し模様とは異なる模様を表示することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載された表示装置において、
それぞれの前記構成要素は、貫通孔であることを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された表示装置において、
前記構成要素の形状は正六角形であり、前記模様はハニカム形状をなしていることを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載された表示装置において、
前記ロッドレンズアレイとは反対側で前記装飾部材に対向するようにそれぞれ配列された複数の光源をさらに有することを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項４に記載された表示装置において、
前記複数の光源の数は、前記模様の前記複数の構成要素の数よりも少ないことを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項４又は５に記載された表示装置において、
前記装飾部材と前記複数の光源との間に介在する半透過反射板をさらに有することを特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載された表示装置において、
前記ロッドレンズアレイは、前記装飾部材との対向方向に延びる軸を中心に回転可能になっていることを特徴とする表示装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載された表示装置において、
前記複数のロッドレンズのピッチと前記複数の構成要素のピッチが異なることを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置の画面に、画像とは別に装飾模様を表示することが知られている。例えば、特許文献１には、文字板の上に光ファイバガラスを配置して、文字や模様を立体感をもたせて表示することが開示されている。なお、光ファイバガラスとは、太さ数μｍの多数の光ファイバをその長さが厚みとなるように束ねて構成された板材である。光ファイバガラスの下面の下にある文字や模様は、光ファイバガラスの上面に映し出されるため、浮き上がって見える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２５０４３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
光ファイバガラスを使用した構造は、浮き上がって見えるという立体的な効果を達成することができるが、それにとどまるものであったので、さらに装飾性に優れた工夫が求められている。
【０００５】
本発明は、実際の形状とは異なる装飾模様が見られる表示装置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】
（１）本発明に係る表示装置は、半径方向に屈折率分布を有し、第１端面に入射した光が前記屈折率分布に対応した周期で蛇行しながら内部を進行して第２端面から出射するロッドレンズが複数並列するように配列されてなり、前記第１端面が配列された第１面及び前記第２端面が配列された第２面を含むロッドレンズアレイと、複数の構成要素の繰り返し模様を有し、前記模様が前記ロッドレンズアレイの前記第１面に対向する装飾部材と、を有し、それぞれの前記ロッドレンズは、前記第１端面に対向する対象物の倒立像が前記第２端面に表れる長さを有し、前記模様の、それぞれの前記ロッドレンズの前記第１端面に対向する部分は、前記第２端面に、前記倒立像として表示されることにより、前記第２面に前記繰り返し模様とは異なる模様を表示することを特徴とする。本発明によれば、それぞれのロッドレンズによって、構成要素が点対称に反転した模様を表示するので、実際の形状とは異なる装飾模様を見ることができる。
【０００７】
（２）（１）に記載された表示装置において、それぞれの前記構成要素は、貫通孔であることを特徴としてもよい。
【０００８】
（３）（２）に記載された表示装置において、前記構成要素の形状は正六角形であり、前記模様はハニカム形状をなしていることを特徴としてもよい。
【０００９】
（４）（２）又は（３）に記載された表示装置において、前記ロッドレンズアレイとは反対側で前記装飾部材に対向するようにそれぞれ配列された複数の光源をさらに有することを特徴としてもよい。
【００１０】
（５）（４）に記載された表示装置において、前記複数の光源の数は、前記模様の前記複数の構成要素の数よりも少ないことを特徴としてもよい。
【００１１】
（６）（４）又は（５）に記載された表示装置において、前記装飾部材と前記複数の光源との間に介在する半透過反射板をさらに有することを特徴としてもよい。
【００１２】
（７）（１）から（６）のいずれか１項に記載された表示装置において、前記ロッドレンズアレイは、前記装飾部材との対向方向に延びる軸を中心に回転可能になっていることを特徴としてもよい。
【００１３】
（８）（１）から（７）のいずれか１項に記載された表示装置において、前記複数のロッドレンズのピッチと前記複数の構成要素のピッチが異なることを特徴としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る表示装置を示す図である。
【図２】図１に示す表示装置の主要部品の分解斜視図である
【図３】図１に示す表示装置の主要部品の断面概略図である。
【図４】ロッドレンズアレイの一部を拡大した平面図である。
【図５】ロッドレンズの作用を説明するための図である。
【図６】装飾部材の一部を拡大した平面図である。
【図７】表示面に表示された模様の写真である。
【図８Ａ】図７の写真から起こした実際に見える模様を示す図である。
【図８Ｂ】図８Ａのロッドレンズの部分を拡大して示した図である。
【図９Ａ】ロッドレンズアレイの下にある装飾部材の模様（実際には見えない模様）を示す図である。
【図９Ｂ】図９Ａのロッドレンズ２２の部分を拡大して示した図である。
【図１０】ロッドレンズアレイの作用を説明するための図である。
【図１１】ロッドレンズアレイを回転させて表示される模様を示す写真である。
【図１２】ロッドレンズアレイを回転させて表示される模様を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態に係る表示装置を示す図である。本実施形態では、表示装置の一例として、腕時計を説明する。腕時計は、ケース１０と、ケース１０に取り付けられたバンド１２を有する。ケース１０にはガラス蓋１４が取り付けられている。
【００１７】
図２は、図１に示す表示装置の主要部品の分解斜視図である。図３は、図１に示す表示装置の主要部品の断面概略図である。
【００１８】
ガラス蓋１４の下には、ロッドレンズアレイ１６が配置されている。ロッドレンズアレイ１６は、第１面１８及び第２面２０を含む。図３に示すように、第１面１８は平坦面であり、第２面２０は凸面である。ロッドレンズアレイ１６は、図２に矢印で示すように回転可能になっている。
【００１９】
図４は、ロッドレンズアレイ１６の一部を拡大した平面図である。ロッドレンズアレイ１６は、複数のロッドレンズ２２が並列するように配列されてなる。隣同士のロッドレンズ２２は遮光性の樹脂２３で固定されている。ロッドレンズ２２は、第１面１８に配列される第１端面２４と、第２面２０に配列される第２端面２６と、を含む（図３参照）。
【００２０】
図５は、ロッドレンズ２２の作用を説明するための図である。ロッドレンズ２２は、半径方向に屈折率分布を有する。したがって、ロッドレンズ２２の第１端面２４に入射した光は、屈折率分布に対応した周期で蛇行しながら内部を進行して第２端面２６から出射する。本実施形態では、ロッドレンズ２２は、第１端面２４に対向する対象物Ｏの倒立像Ｉが第２端面２６に表れるように、その長さが設定されている。ロッドレンズ２２の長さは、表示装置の外周側に配置されるものほどその長さが短くなっている。中央部分のロッドレンズ２２は、第１端面２４に対向する対象物Ｏの倒立像Ｉが第２端面２６に等倍で表れるが、外周側のロッドレンズ２２は、その長さが短くなっているため、第１端面２４に対向する対象物Ｏを少し拡大した倒立像Ｉが表れる。
【００２１】
図２に示すように、表示装置は装飾部材２８を有する。図６は、装飾部材２８の一部を拡大した平面図である。装飾部材２８は、複数の構成要素３０の繰り返し模様を有する。複数の構成要素３０は規則的に配列されている。構成要素３０は、貫通孔である。装飾部材２８は、金属からなり、金属板の打ち抜き又はエッチングにより形成される。貫通孔の開口形状は、幾何学形状（例えば正六角形）であり、図６の例で模様はハニカム形状をなしている。図３に示すように、模様がロッドレンズアレイ１６の第１面１８（ロッドレンズ２２の第１端面２４）に対向する。構成要素３０の大きさ（貫通孔の開口の大きさ）は、ロッドレンズ２２の第１端面２４の大きさとは異なる。したがって、複数の構成要素３０のピッチは、複数のロッドレンズ２２のピッチとは異なる。例えば、ロッドレンズ２２のピッチが、構成要素３０のピッチの１．３〜１．７倍（例えば１．５倍）である。すなわち、隣り合うロッドレンズ２２の中心の距離に対し、隣り合う構成要素３０の中心の距離が、１．３〜１．７倍（例えば１．５倍）である。また、ロッドレンズアレイ１６は回転できるようになっており、その回転軸は、装飾部材２８との対向方向に延びる。例えば、ロッドレンズアレイ１６は、図示しない回転可能なベゼルに固定することにより回転可能な構成にすることができる。
【００２２】
図２に示すように、表示装置は、ロッドレンズアレイ１６とは反対側で、装飾部材２８に対向するようにそれぞれ配列された複数の光源３２を有する。複数の光源３２は、同心円上に配列されている。複数の光源３２とロッドレンズアレイ１６との間に装飾部材２８が重ねられる。本実施形態では、光源３２は発光ダイオードであり、図３に示すように回路基板３４に搭載されている。複数の光源３２は平坦な面上に配列されている。複数の光源３２の数は、模様の複数の構成要素３０の数よりも少ない。つまり、装飾部材２８の構成要素３０（貫通孔）の数は、複数の光源３２よりも多い。
【００２３】
表示装置は、それぞれの光源３２の点滅を制御するコントローラを有する。図３に示すように、コントローラの機能を有する集積回路チップ３６が、回路基板３４の光源３２とは反対側の面に搭載されている。
【００２４】
図２に示すように、装飾部材２８と複数の光源３２との間に半透過反射板３８が介在している。半透過反射板３８は、ハーフミラーであってもよく、入射した光の一部を反射し、一部を透過させる。半透過反射板３８は、絶縁体からなり、光源３２と装飾部材２８の電気的絶縁を図っている。半透過反射板３８が光を反射することにより、ロッドレンズアレイ１６の第２面２０全体が明るくなる。また、各光源３２が消灯している状態では、半透過反射板３８によって各光源３２は視認され難くなる。
【００２５】
本実施形態に係る表示装置は、上述したように構成されている。光源３２を点灯させるとその光が装飾部材２８の貫通孔（構成要素３０）を通り、さらに、その光源３２の直上のロッドレンズ２２と、その周囲のロッドレンズ２２を通り、これらのロッドレンズ２２に対応する第２面２０の表面が発光する。光源３２を選択的に点灯することにより、所定の情報を表示することができる。表示する情報は、例えば、時刻や、電池の残容量、気圧、温度などの物理量や、時刻表示をする都市の情報などである。光源を選択的に点灯させ、アナログ時計の指針のような表示をする。
【００２６】
図７は、表示面に表示された模様の写真である。図８Ａは、図７の写真から起こした実際に見える模様を示す図である。図９Ａは、ロッドレンズアレイ１６の下にある装飾部材２８の模様（実際には見えない模様）を示す図である。
【００２７】
図８Ａと図９Ａを比較して分かるように、表示される模様（図８Ａ）は、装飾部材２８の実際の模様（図９Ａ）とは異なる。これは、上述したように、ロッドレンズ２２の長さが、対象物の倒立像が表れるように設定されているからである。図８Ｂは、図８Ａのロッドレンズ２２ａの部分を拡大して示した図、図９Ｂは、図９Ａのロッドレンズ２２ａの部分を拡大して示した図である。ロッドレンズ２２ａの下にある装飾部材２８の模様３０Ａ´（実際には見えない模様）は、図９Ｂに示すように略Ｙ字形状をなしている。模様３０Ａ´は、ロッドレンズ２２ａの中心Ｏで点対象となる倒立像となり、図８Ｂに示すように略逆Ｙ字形状の模様３０Ａとして表れる。他のロッドレンズ２２も同様である。
【００２８】
図１０は、ロッドレンズアレイ１６の作用を説明するための図であり、装飾部材２８の実際の模様と、ロッドレンズアレイ１６を通して見える模様（図８Ａ参照）の両方が示してある。それぞれのロッドレンズ２２の第１端面２４には、装飾部材２８の模様の一部が対向する。この部分は、ロッドレンズ２２の第２面２０では、光軸が通る点を中心に点対称となるように反転表示される。その結果、図９Ａに示すように存在する模様が、実際には図８Ａに示すように見える。
【００２９】
図８Ａの模様は、図９Ａの実際に存在する正六角形の模様を拡大したような形状の模様であるが、単純に拡大されているのではなく、例えば、符号３３Ｂと３３Ｃで指す部分のように、二重線になったり、その線の端部が他のロッドレンズ２２に表れる像の線とは繋がっていないような複雑な装飾効果を有する模様として視認される。これと同じ模様は、装飾部材２８の材料である金属板を打ち抜いたり、エッチングにより形成するのは困難であるが、ロッドレンズアレイを用いることにより、実現することができる。
【００３０】
本実施形態によれば、それぞれのロッドレンズ２２によって、構成要素３０が点対称に反転した模様を表示するので、実際の形状とは異なる装飾模様を見ることができる。
【００３１】
また、本実施形態では、上述したように、ロッドレンズアレイ１６を回転させることができる。そのため、それぞれのロッドレンズ２２に対向する模様部分が変化するので、ロッドレンズアレイ１６に表示される装飾模様も変化する。図１１及び図１２は、それぞれ、ロッドレンズアレイ１６を回転させて表示される模様を示す写真である。複数のロッドレンズ２２と複数の構成要素３０のピッチが同じ場合、これらの形状や位置によっては、ロッドレンズ２２の第２面２０に、複数の構成要素３０の元の模様と同じ模様やあまり変化のない模様が表れることもあるが、両者のピッチを異ならせることにより、確実に、元の模様から大きく変化させた装飾効果を有する模様を表示することができる。
【００３２】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、実施の形態で説明した構成は、実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えることができる。
【００３３】
装飾部材２８の外形形状は円形である。従って、装飾部材２８の内部に貫通孔からなる構成要素３０の繰り返し模様を形成する場合、正六角形が、孔の合計面積を最も大きくすることができる。仮に、構成要素３０として円形の孔を形成した場合には、図４のロッドレンズアレイのように、円形の孔で囲まれた部分の面積（図４では樹脂２３の部分の面積）が、正六角形の孔の場合に比べて増えてしまう。従って、貫通孔からなる構成要素３０の繰り返し模様を正六角形に形成すると、その下に配置した光源３２の光が最も効率良く視認側に放射され、最も明るくなる。しかも、視認される模様としては、単純な正六角形の模様ではなく、装飾効果を有する複雑な模様を表示することができる。すなわち、この構成によって、効率の良い光の放射と複雑な模様による装飾性とを両立させることができる。
【００３４】
装飾部材２８は、透明な板状の部材に、遮光性の塗料を正六角形の形に印刷して形成しても良い。
【００３５】
ロッドレンズアレイ１６の第２面２０は、凸面ではなく平面に形成しても良い。装飾部材２８の外形は矩形形状でも良く、この場合、構成要素３０の形状も矩形形状が最も孔の合計面積を大きくすることができる。
【符号の説明】
【００３６】
１０  ケース、１２  バンド、１４  ガラス蓋、１６  ロッドレンズアレイ、１８  第１面、２０  第２面、２２  ロッドレンズ、２３  樹脂、２４  第１端面、２６  第２端面、２８  装飾部材、３０  構成要素、３２  光源、３４  回路基板、３６  集積回路チップ、３８  半透過反射板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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