(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
文字盤の表面を照明するための光源を備え、前記光源は、文字盤の文字表示領域に沿って配設する光透過性を有する長尺状の導光体と、該導光体の内部に照明光を供給する発光体とを備え、前記発光体を駆動する電源を有してなる文字盤照明装置であって、
前記文字盤は、透明板を備えたケースの内部に透明板に対向するようにして収納され、
前記光源は、文字盤の文字表示領域を取り囲む環状に形成されると共に、文字盤とケースとの間に圧接された状態で配設され、かつ、前記ケースの透明板周辺の光遮蔽部で覆われており、
前記発光体は、前記導光体の内部に埋設され、かつ、発光ダイオードの被覆部外面に蛍光物質を含有する被覆体を被せて構成したもの、または発光ダイオードの半導体チップの表面に蛍光物質を塗布して構成したものであり、
前記導光体は、前記発光体の埋設部分が光遮蔽性を有する被覆体で覆われているとともに、外周面の周方向の一部が光遮蔽性を有する被覆体で覆われており、かつ、透明のゴム材料で構成されていることを特徴とする文字盤照明装置。
【請求項２】
前記電源は、光導電セルを用いて構成した光検知回路を有し、前記光検知回路は、周囲が暗くなったときに文字盤照明用光源を自動的に点灯させ、周囲が明るくなったときに文字盤照明用光源を自動的に消灯させるものであることを特徴とする請求項１記載の文字盤照明装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、時計や計器類等の文字盤の表面を照明するための文字盤照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、時計や計器類等の文字盤を照明するための文字盤照明用光源として、白熱電球等の点光源やＥＬ（Electro−Ｌuminescence）ランプ等の面光源等が汎用されている。すなわち、白熱電球等の点光源を用いた文字盤照明装置は、例えば、小型の複数の点光源を文字盤の外周部に配設することにより構成されている。また、ＥＬランプ等の面光源を用いた文字盤照明装置は、例えば、文字盤自体を面光源で構成したり、透明樹脂板で形成した文字盤の背面に面光源を配設して構成したりするようになっている。このように構成された文字盤照明装置は、夜間等において光源を連続して点灯させておくか、あるいは文字盤の文字を視認する必要があるときに光源を点灯させるようにして用いられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の文字盤照明装置は、白熱電球等の点光源を用いたものでは文字盤の文字表示領域を均一化された状態で照明することが困難であるという問題があった。また、ＥＬランプ等の面光源を用いたものでは文字盤の文字表示領域を均一化された状態で照明することはできるが、文字盤の製作が煩雑化するという問題があった。
【０００４】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、文字盤の表面を略均一化された状態で照明することができ、文字盤の製作が煩雑化することのない文字盤照明装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、文字盤の表面を照明するための光源を備え、前記光源は、文字盤の文字表示領域に沿って配設する光透過性を有する長尺状の導光体と、該導光体の内部に照明光を供給する発光体とを備え、前記発光体を駆動する電源を有してなる文字盤照明装置であって、前記文字盤は、透明板を備えたケースの内部に透明板に対向するようにして収納され、前記光源は、文字盤の文字表示領域を取り囲む環状に形成されると共に、文字盤とケースとの間に圧接された状態で配設され、かつ、前記ケースの透明板周辺の光遮蔽部で覆われており、前記発光体は、前記導光体の内部に埋設され、かつ、発光ダイオードの被覆部外面に蛍光物質を含有する被覆体を被せて構成したもの、または発光ダイオードの半導体チップの表面に蛍光物質を塗布して構成したものであり、前記導光体は、前記発光体の埋設部分が光遮蔽性を有する被覆体で覆われているとともに、外周面の周方向の一部が光遮蔽性を有する被覆体で覆われており、かつ、透明のゴム材料で構成されていることを特徴としている。
【０００６】
この構成によれば、発光体から出力された照明光が導光体の内部に供給されると、その照明光は導光体における外部との境界面で反射を繰り返しながら前方に伝達される一方、その照明光の一部が導光体の略全長に亘って外周面から外部に漏洩出力される。このため、光源が文字盤の文字表示領域に沿って配設されたとき、その漏洩された出力光により文字表示領域が略均一化された状態で照明されることになる。
【０００７】
また、発光体が前記導光体の内部に埋設されているため、発光体から出力された照明光が導光体の内部に効率よく供給されることになる。このため、光源が文字盤の文字表示領域に沿って配設されたとき、その文字表示領域が効率的に照明されることになる。
【０００８】
また、導光体は、前記発光体の埋設部分が光遮蔽性を有する被覆体で覆われているため、発光体から出力された照明光は、その発光体位置における外部への漏洩が防止されて導光体の内部に効率よく供給されることになる。このため、光源が文字盤の文字表示領域に沿って配設されたとき、その文字表示領域が効率的に照明されることになる。
【０００９】
また、導光体は、外周面の周方向の一部が光遮蔽性を有する被覆体で覆われているため、発光体から出力された照明光は、被覆体で被覆された箇所での外部への漏洩が防止されると共に、その箇所での反射効率が高められることになる。このため、光源が文字盤の文字表示領域に沿って配設されたとき、その文字表示領域が効率的に照明されることになる。
【００１０】
また、導光体は、透明のゴム材料で構成されているため、発光体から出力された照明光が透明ゴム等からなる導光体の内部に供給されると、その照明光は導光体における外部との境界面で反射を繰り返しながら前方に伝達される一方、その照明光の一部が導光体の略全長に亘って外周面から外部に漏洩出力される。このため、この光源が文字盤の文字表示領域に沿って配設されたとき、その漏洩された出力光により文字表示領域が略均一化された状態で照明されることになる。
【００１１】
また、前記発光体は、発光ダイオードの被覆部外面に蛍光物質を含有する被覆体を被せて構成したもの、または発光ダイオードの半導体チップの表面に蛍光物質を塗布して構成したため、発光ダイオードに固有の発光波長が蛍光物質により変化して発光色が変化される。特に、発光ダイオードが青色に発光するものであり、蛍光物質がアルミン酸イットリウム系蛍光体やペリレン系蛍光体等である場合は、白色に発光させることが可能になる。
【００１２】
また、蛍光物質を塗布した構成によれば、発光ダイオードチップに固有の発光波長が蛍光物質により変化して発光色が変化される。特に、発光ダイオードチップが青色に発光するものであり、蛍光物質がアルミン酸イットリウム系蛍光体やペリレン系蛍光体等である場合は、白色に発光させることが可能になる。
【００１３】
また、文字盤の文字表示領域に沿って配設される文字盤照明用光源と、該文字盤照明用光源の発光体を駆動する電源とを備えたため、発光体から出力された照明光が導光体の内部に供給されると、その照明光は導光体における外部との境界面で反射を繰り返しながら前方に伝達される一方、その照明光の一部が導光体の略全長に亘って外周面から外部に漏洩出力される。このため、その漏洩された出力光により文字盤の文字表示領域が略均一化された状態で照明されることになる。
【００１４】
また、前記文字盤は透明板を備えたケースの内部に透明板に対向するようにして収納され、前記文字盤照明用光源は文字盤の文字表示領域を取り囲む環状に形成されると共に、文字盤とケースとの間に圧接された状態で配設されていることを特徴としているため、導光体から漏洩された出力光により文字盤の文字表示領域が略均一に照明される一方、文字盤における導光体により囲まれた部分が密閉空間となることから湿気やガス等の侵入が阻止される。このため、湿気やガス等による文字盤に対する悪影響が防止されると共に、時計や計器類の内部への悪影響が防止されることになる。
【００１５】
また、前記文字盤照明用光源は前記ケースの透明板周辺の光遮蔽部分で覆われているため、導光体からの出力光が透明板周辺の光遮蔽部分で遮蔽されてケースの外部に漏洩することが抑制される。このため、文字盤の文字表示領域が効率的に照明されることになる。
【００１６】
さらに、上記のような文字盤照明装置において、前記電源は、光導電セルを用いて構成した光検知回路を有し、前記光検知回路は、周囲が暗くなったときに文字盤照明用光源を自動的に点灯させ、周囲が明るくなったときに文字盤照明用光源を自動的に消灯させるものであってもよい。
【００１７】
かかる構成によれば、文字盤が存在する環境の明暗に応じて文字盤照明用光源が自動的に点滅するため、一々スイッチ操作を行わなくてもよい分便利である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施形態に係る文字盤照明用光源及びその光源を用いた文字盤照明装置が適用されるアナログ式時計の外観斜視図、図２は、ケースから取り外した文字盤部分の平面図、図３は、時計の文字盤付近の縦断面図である。
【００１９】
これらの図において、アナログ式時計１０は、各構成部品を収納するケース１２と、ケース１２内の前面側に配設され、表面の外周縁寄りに位置する文字表示領域１４１に時刻を示す数字が表示された文字盤１４と、文字盤１４の表面側に配設され、文字盤１４の中央から突出する駆動軸１６に取り付けられた指針１８と、ケース１２内における文字盤１４の背面側に配設された指針駆動部２０と、文字盤１４の文字表示領域１４１を取り囲むように配設された環状の文字盤照明用光源２２と、ケース１２の背面側に配設され、文字盤照明用光源２２を駆動する電源部２４とを備えている。なお、指針駆動部２０は、発振回路や駆動ギア等を含んで構成されているが周知の構成であるため、その説明を省略する。
【００２０】
ケース１２は、合成樹脂により構成されたもので、文字盤１４の文字表示領域１４１に表示されている数字を視認可能にする透明板１２１を備えた前ケース１２２と、この前ケース１２２に嵌合されることにより一体化される後ケース１２３とから構成されている。文字盤１４は、背面に指針駆動部２０が配設された取付板２６の前面に接着剤等で固設されており、取付板２６が前ケース１２２の内面に突出するボス１２４にねじ１２５を螺合させて固定されることにより、前ケース１２２の透明板１２１に対向して配設されるようになっている。
【００２１】
文字盤照明用光源２２は、光透過性を有する長尺状の導光体２２１と、この導光体２２１の内部に埋設され、その内部に照明光を供給する発光体２２２と、この発光体２２２から外部に導出された一対の引出線２２３と、導光体２２１における発光体２２２の埋設部分を覆う光遮蔽性を有する被覆体２２４とから構成されており、文字盤１４と前ケース１２２との間に圧接された状態で文字表示領域１４１を取り囲むように配設されている。
【００２２】
なお、前ケース１２２の透明板１２１を除いた部分である透明板１２１周辺は白色や薄灰色等の光反射率の高い色彩を有する合成樹脂で製作することにより光遮蔽部１２６を構成しており、文字盤照明用光源２２は前ケース１２２の光遮蔽部１２６で覆われた状態で配設され、正面視したときに前ケース１２２の光遮蔽部１２６に隠されて視認できないようにされている。これにより、時計１０の美観性が保持されると共に、文字盤照明用光源２２の文字盤１４に対する照明効率が高められることになる。
【００２３】
導光体２２１は、透明の弾性高分子材料により断面円形状を有するように構成されたものであり、例えば、溶融状態にある付加タイプの透明シリコーンゴム（例えば、信越化学工業社製ＫＥ１９３５）を内径８ｍｍのチューブ状型内に流し込んで常温で硬化させ、その後に型内から取り出して得たものである。
【００２４】
発光体２２２は、図４に示すように、蛍光物質として、付活剤としてのセリウムを添加したアルミン酸イットリウム系蛍光体であるＹＡＧ蛍光体（例えば、イットリウム１４．７ｗｔ％、アルミニウム１８．７ｗｔ％、ガドリニウム３９．１ｗｔ％、セリウム０．８ｗｔ％、酸素２６．７ｗｔ％の配合比率からなるもの）を所定量（例えば、４０重量部）分散させてなる透明のミラブル型シリコーンゴム（例えば、東レダウコーンイングシリコーン社製ＳＨ−８５１−Ｕ）を用いてキャップ状の被覆体２２４を成形し、この被覆体２２４を青色に発光する発光ダイオード（例えば、豊田合成社製Ｅ１Ｌ５５−３Ｂ）２２５の被覆部の外面に嵌合手段により被せて構成したものである。
【００２５】
このように構成された発光体２２２は、アノード電極及びカソード電極に接続された一対の引出線２２３を導光体２２１の成形時に外部に導出させた状態で内部に埋設されて一体化され、被覆体２２４により発光波長が変換されて白色に発光する。なお、上記のアルミン酸イットリウム系蛍光体に代え、ペリレン系蛍光体等の他の蛍光物質を用いても白色に発光させることができる。また、蛍光体に添加する付活剤として、セリウムの他にユウロピウム、マンガン、ガドリニウム、サマリウム等を用いることが可能である。
【００２６】
引出線２２３は、文字盤１４の背面側に引き出されて電源部２４の後述する電源２４１にスイッチ２４３を介して接続されている。また、被覆体２２４は、接着剤の付与された可撓性を有する樹脂テープ等で構成されており、長尺状の導光体２２１の両端部を突き合わせた状態でその突き合わせ部分の外面に接着することにより導光体２２１を連続した環状に形成する一方、発光体２２２から出力される照明光がその埋設部分から外部へ漏洩するのを阻止する作用をする。この被覆体２２４は、白色等の光反射率の高いものを用いることが好ましい。なお、導光体２２１が成形時に連続した環状に構成される場合は、被覆体２２４を塗料等で構成することもできる。
【００２７】
電源部２４は、例えば９Ｖの電池からなる電源２４１と、この電源２４１を収納する電源ケース２４２と、電源ケース２４２の外部においてＯＮ／ＯＦＦ操作可能に取り付けられ、引出線２２３を介して発光体２２２を電源２４１に対し接続又は遮断するスイッチ２４３とを備えている。
【００２８】
このように構成されたアナログ式時計１０では、電源部２４のスイッチ２４３がＯＮされて発光体２２２に駆動電圧が印加されると、発光体２２２は上述のように白色に発光する。この発光により得られた照明光は、導光体２２１の内部において外部との境界面で反射を繰り返しながら前方に伝達される一方、その一部が導光体２２１の略全長に亘って外周面から外部に漏洩出力されることになる。このため、その漏洩された出力光により文字盤１４の文字表示領域１４１が略均一化された状態で照明されることになり、夜間等の暗闇においても文字盤１４の数字を明瞭に視認することができるようになる。
【００２９】
なお、導光体２２１における発光体２２２の埋設部分が光遮蔽性を有する被覆体２２４で被覆されているので、発光体２２２から出力された照明光は発光体２２２の埋設部分で外部に漏洩されずに導光体２２１の内部に効率的に伝達されることになり、文字表示領域１４１に対する照明効果が高められる。また、文字盤照明用光源２２は前ケース１２２の光遮蔽部で覆われているので、文字表示領域１４１側以外の方向に漏洩された出力光は前ケース１２２の光遮蔽部１２６内面で反射されて文字表示領域１４１側に供給されることになり、文字表示領域１４１に対する照明効果がより高められることになる。また、文字盤１４の導光体２２１により囲まれた部分が密閉空間となるため、その密閉空間内への湿気やガス等の侵入が阻止されて湿気やガス等による文字盤１４や時計内部への悪影響が防止されることになる。
【００３０】
本発明の実施形態に係る文字盤照明用光源及び文字盤照明装置は、上記のように、文字盤１４の文字表示領域１４１に沿って配設する光透過性を有する長尺状の導光体２２１と、この導光体２２１の内部に照明光を供給する発光体２２２とを備えて構成されているので、長尺状の導光体２２１の外周面から漏洩される出力光により文字盤１４の文字表示領域１４１を略均一化した状態で照明することができ、しかも文字盤照明用光源２２を文字盤１４の面上の空スペースや文字盤１４の外周部分の空スペースに配設するだけでよいことから文字盤１４の製作が煩雑化するようなことがない。
【００３１】
なお、本発明に係る文字盤照明用光源及び文字盤照明装置は、上記実施形態の構成のものに限定されるものではなく、以下に述べるような種々の変形態様を採用することが可能である。
【００３２】
すなわち、上記実施形態では、発光体２２２は発光ダイオード２２５の被覆部の外面に蛍光物質を含有したキャップ状の被覆体２２４を嵌合手段により被せて構成しているが、例えば、発光ダイオード２２５の被覆部の外面に蛍光物質を含有したシート状の被覆体を貼着手段により被せて構成したものであってもよく、さらには、発光ダイオード２２５を構成している半導体チップの表面に蛍光物質を塗布して構成したものであってもよい。また、色光の異なる複数種類の発光ダイオードを同時に点灯させることで白色に発光させるようにしてもよく、ＺｎＣｅ系白色ダイオードを用いるようにしてもよい。
【００３３】
また、上記実施形態では、発光体２２２は白色に発光するように構成されているが、他の色光で発光するようにしたものを用いることも可能である。この場合は、青色、緑色、赤色等に発光する発光ダイオードをそのままで用いるようにしたり、白色に発光するようにした被覆体２２４の外周面に所定の着色剤を付与して任意の色光で発光されるようにしたり、被覆体２２４に所定の着色剤を含有させるようにしたりすればよい。また、異なる色光で発光する複数種類の発光ダイオードを導光体２２１内に埋設しておき、同時に点灯させる発光ダイオードの組み合わせを変えて色光を変化させるようにすることもできる。
【００３４】
また、上記実施形態では、発光体２２２は発光ダイオードで構成されているが、小型の白熱電球等で構成することも可能である。この場合でも、導光体２２１の内部に白熱電球からの照明光を供給することで文字表示領域１４１を略均一化された状態で照明することができる。発光ダイオードで構成した場合は、低消費電力化及び長寿命化を図る上で有利となることはいうまでもない。なお、発光体２２２は１つに限るものではなく、２つ以上を導光体２２１の異なる箇所に設けることも可能である。
【００３５】
また、上記実施形態では、発光体２２２は導光体２２１内に埋設するようにしているが、発光体２２２を環状にした導光体２２１の対向する端面間に配設するようにし、この配設部分を樹脂テープ等の被覆体２２４で被覆するようにしてもよい。このようにした場合でも、発光体２２２から出力された照明光は導光体２２１の端面から内部に供給され、その照明光により文字盤１４の文字表示領域１４１を略均一化された状態で照明することが可能となる。
【００３６】
また、上記の実施形態では、導光体２２１は透明シリコンゴム等の透明の弾性高分子材料で構成されているが、文字盤１４の導光体２２１で囲まれた領域を密閉空間とする必要がない場合等では、導光体２２１をゴム弾性のない透明の高分子材料や透明のガラス等で構成することも可能である。
【００３７】
また、上記実施形態では、導光体２２１を前ケース１２２で遮蔽することにより文字表示領域１４１以外の方向に漏洩された照明光を前ケース１２２の内面で反射させて文字表示領域１４１に対する照明効果を高めるようにしているが、例えば、図５に示すように、導光体２２１の略全長における外周面の周方向の一部であり文字表示領域１４１の反対側に位置する部分を、白色や金属光沢色等の樹脂テープや塗料等の光遮蔽性を有する被覆体２２６で被覆するようにすると、導光体２２１内部における照明光の反射率が高められて文字表示領域１４１に対する照明効果が高められることになる。このようにした場合等では、導光体２２１は必ずしも前ケース１２２の光遮蔽部１２６で覆われるようにする必要はない。
【００３８】
また、上記実施形態では、文字盤照明用光源２２は、電源部２４のスイッチ２４３がＯＮされたときに点灯され、ＯＦＦされたときに消灯されるように構成されているが、光導電セルを用いて構成した光検知回路を電源回路中に介在させておくことで周囲が暗くなったときに文字盤照明用光源２２を自動的に点灯させ、周囲が明るくなったときに自動的に消灯させるようにすることもできる。
【００３９】
また、上記実施形態では、本発明に係る文字盤照明用光源及び文字盤照明装置はアナログ式時計１０に適用したものとして説明しているが、例えば、計器類の文字盤に適用することも可能である。また、計器類で指針が直線的に移動するように構成されたものでは、文字盤照明用光源２２を直線状になるように文字表示領域に沿って配設すればよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、文字盤の文字表示領域に沿って配設する光透過性を有する長尺状の導光体と、この導光体の内部に照明光を供給する発光体とを備えているので、文字盤の表面を略均一化した状態で照明することができ、文字盤の製作が煩雑化しないようにすることができる。
【００４１】
また、発光体は、導光体の内部に埋設されて構成されているので、発光体から出力された照明光を導光体の内部に効率よく供給することができる。
【００４２】
また、導光体は、発光体の埋設部分が光遮蔽性を有する被覆体で覆われて構成されているので、発光体から出力された照明光が発光体位置において外部に漏洩するのを阻止することができ、その照明光を導光体の内部に効率よく供給することができる。
【００４３】
また、導光体は、外周面の周方向の一部が光遮蔽性を有する被覆体で覆われてなるので、発光体から出力された照明光が被覆体で被覆された箇所において外部へ漏洩することが防止されると共に、その箇所での反射効率が高められる結果、文字盤の文字表示領域をより均一化した状態で照明することができる。
【００４４】
また、導光体は、透明のゴム材料で構成されているので、容易に文字盤の文字表示領域に沿って容易に配設することができる。
【００４５】
また、発光体は、発光ダイオードの被覆部の外面に蛍光物質を含有する被覆体を被せて構成されているので、発光ダイオードの発光色を容易に変化させることができる。
【００４６】
また、発光体は、発光ダイオードを構成する半導体チップの表面に蛍光物質を塗布して構成されているので、発光ダイオードの発光色を容易に変化させることができる。
【００４７】
また、文字盤の文字表示領域に沿って配設される文字盤照明用光源と、文字盤照明用光源の発光体を駆動する電源とを備えているので、発光体を電源に接続することにより文字盤の表面を略均一化した状態で照明することができ、文字盤の製作が煩雑化しないようにすることができる。
【００４８】
また、文字盤照明用光源は文字盤の文字表示領域を取り囲む環状に形成されると共に、文字盤とケースとの間に圧接された状態で配設されているので、文字盤の導光体により囲まれた部分が密閉空間となって湿気やガス等の侵入が阻止され、湿気やガス等による文字盤等への悪影響を防止することができる。
【００４９】
また、文字盤照明用光源は、ケースの透明板周辺の光遮蔽部で覆われているので、導光体から漏洩された出力光がケースの外部に漏洩することが抑制され、文字盤の文字表示領域を効率よく照明することができる。
【００５０】
さらに、請求項２の発明によれば、文字盤が存在する環境の明暗に応じて文字盤照明用光源が自動的に点滅するため、一々スイッチ操作を行わなくてもよい分、文字盤を便利に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態に係る文字盤照明用光源及び文字盤照明装置が適用されたアナログ式時計の外観斜視図である。
【図２】  図１に示すアナログ式時計の文字盤側のケースを除去した状態を示す平面図である。
【図３】  図１に示すアナログ式時計の文字盤付近の縦断面図である。
【図４】  発光体の構成を説明するための図である。
【図５】  導光体の変形例を説明するための図である。
【符号の説明】
１０  アナログ式時計
１２  ケース
１４  文字盤
２２  文字盤照明用光源
２４  電源部
１２１  透明板
１２６  光遮蔽部
２２１  導光体
２２２  発光体
２２４，２２６  被覆体
２４１  電源
【図１】
0004384755.tif 000002
【図２】
0004384755.tif 000003
【図３】
0004384755.tif 000004
【図４】
0004384755.tif 000005
【図５】
0004384755.tif 000006