JP2004279098A - Watch - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、時計に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の時計は、光を拡散する拡散層と光の漏洩を防止する反射膜とからなる遮蔽膜を、導光リングの発光面を除く外表面に形成し、その導光リング内にランプを配置する。拡散層はランプから遠ざかるにつれて、その面積を漸増させておく。
ランプが発した光は、導光リング内を通って文字板の周囲に導かれる。遮蔽膜により、ランプから遠ざかるにつれて光の乱反射量を増大させることができので、ランプから遠ざかる程、光の量を漸増することができる(特許文献1参照。)。
【0003】
また、従来の時計は、ガイドはスペーサによりハウジング内に保持され、スペーサはガイドの外側表面と向き合っている壁の間に小さなエアギャップを形成する。この壁には鏡面が配置されていて、ガイドを逃げた光線を鏡面に反射させる。
【0004】
両者に共通なのは、文字板の外周部上方に導光リングを配置し、その導光リングの切り欠部に照明素子を設置し、そこから発せられた光をリング内側方向に均一ならしめようとするものである。このような均一照明によって、携帯時計の文字板や針が暗い中でも視認可能となることは、携帯時計の使用環境を考慮すれば、きわめて重要なことである。
【0005】
【特許文献1】
特開平7−248385号公報(段落番号0014〜0015、第1図)
【0006】
【特許文献2】
特開平10−232287(段落番号0023〜0024、第2図)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の時計及び照明装置では、均一な照明を実現するために、導光リング外周面に乱反射を目的とした細かな凹凸加工を施す必要があり、これらの凹凸加工の密度を照明素子から遠ざかるにつれて高くするか、単位面積あたりの発光量を維持するために、照明素子から遠いところで導光リング内周部面積を狭くするなど、決して簡単ではない方法がとられていた。また、一定の明るさにするため、導光リングの照明素子近くでは明るくなりすぎないようにし、照明素子の遠くまで明るさを保てるようにする必要から、全体として導光リングから発せられる光の明るさは暗くなり、表示部の照明による効果としては不充分であり、デザイン的な限界があった。
【0008】
以上のような方法では複数色で照明しようとすれば、数色のLEDを配置するなど、消費電流を最小限に抑えることが必要な携帯時計においては不利な条件を強いられる。このように従来の照明素子と装置による均一照明では、導光リングの設計、製造が難しく、にもかかわらず表示部の照明効果が不充分であり、デザイン的な要素が多く求められる携帯時計の場合は、明らかに限界があった。
【0009】
本発明の目的は、従来の照明素子と装置による、むずかしい均一照明を得るための製造方法を単純化すること。そして、従来の技術では、照明効果が不充分だった点を克服し、明るく美しい発光色を呈し、照明効果が大きく、表現力豊かな携帯時計の表示部を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の時計は、表面を鏡面に仕上げ、上面、下面あるいは外周面の少なくとも一面に近紫外線光により励起し発光する蛍光体を塗布したダイアルリングと、前記近紫外線光を発する光源と、を有し、前記ダイアルリングが、その一部分を切り欠いた少なくとも1つの切欠き部を有し、前記光源が前記切欠き部に配置する。
【0011】
従来の技術では不可欠であったこのような乱反射加工は、導光リング中を伝播する光の一部を導光リング外に放出することになるため、遠くまで多くの光量を運ぶ妨げとなるが、当技術によれば、導光リングたるダイアルリングの外面は、すべて単純な光沢仕上げでよく、光が導光リング外へ放出することを最小限にでき、光路中でのロスが少ない。もちろん、蛍光体の塗布された面では、ダイアルリング内側に反射されず、ダイアルリング内壁を貫いて、塗布された蛍光体層へ放射されるが、この放射は、蛍光体を励起し、可視光となって乱反射し、再びダイアルリング内に戻ってくる。この蛍光を伴って戻ってくる光の発生こそ、単に光量のロスとしてダイアルリング外に光の一部を放出せざるを得なかった従来の技術と大きく異なる点である。すなわち従来の技術ではロスになっただけの光のダイアルリング外への放出が、本発明においては、全部がロスにならず、不可視であった近紫外線が効率的に可視光に変換され、再びダイアルリング中に戻ってくるのである。それは、ダイアルリングの外側に付加された蛍光体の働きによる。
【0012】
光源は、近紫外線ランプでも近紫外線LED素子でも構わない。ダイアルリング中を近紫外線が伝播する経路での光量のロスが極めて少なく、かつ経路での蛍光発光ゲインが見込めるため、近紫外線LED素子1個でも、ダイアルリングの全体を均一に輝かせることが可能である。
【0013】
本発明の時計は、表面を鏡面に仕上げ、上面あるいは外周面の少なくとも一面に近紫外線光により励起し発光する蛍光体を塗布したダイアルリングと、前記ダイアルリングを受ける文字板と、前記近紫外線光を発する光源と、を備え、前記ダイアルリングは、その一部分を切り欠いた少なくとも1つの切欠き部を有し、前記文字板は、前記ダイアルリングの下面に相当する部分に前記蛍光体を塗布し、前記光源は、前記切欠き部に配置する。
【0014】
本発明の時計は、前記文字板が、少なくとも上面または下面に前記蛍光体を塗布した透明樹脂である。
【0015】
本発明の時計は、前記文字板の下面に蛍光体を塗布し、前記文字板にパターンを付加する。
【0016】
本発明の時計は、前記ダイアルリングが、前記切欠き部と対応する内周部分に不透明な部材からなるパターンを配置する。
【0017】
本発明の時計は、前記ダイアルリングの前記不透明な部材からなるパターンが、中抜きした中抜き形状部を有し、前記中抜き形状部に蛍光体を塗布する。
【0018】
本発明の時計は、表面を鏡面に仕上げ、上面、下面あるいは外周面の少なくとも一面に、フィルムに近紫外線光により励起し発光する蛍光体を塗布したシート部材を配置したダイアルリングと、前記近紫外線光を発する光源と、を有し、前記ダイアルリングは、その一部分を切り欠いた少なくとも1つの切欠き部を有し、前記光源は、前記切欠き部に配置する。
【0019】
本発明においては、ダイアルリング全体を輝かせつつ、かつ時分目盛をダイアルリング内周面上に別の発光色蛍光体インキで印刷すれば、ダイアルリング内周の時分目盛も発光し、ツートーンに輝いた表示部(ダイアルリング)がたやすく実現できるのである。
【0020】
本発明の時計は、前記ダイアルリングの前記上面、前記下面あるいは前記外周面のうち、少なくとも1面が他の面と異なる蛍光体を塗布する。
【0021】
ダイアルリングに塗布する蛍光体について、発光色の異なる複数の種類を用いれば、ダイアルリングの内周面は、これら複数の発光色を呈し、外観はますます美しくなり、デザイン的要素としても大きな可能性をもたらしてくれる。
【0022】
本発明の時計は、前記蛍光体が蓄光性塗料である。本発明において用いる蛍光体は、半透明の粉末素材である蛍光体を樹脂バインダーで固めたものであり、極めて効率的に蛍光を発生し、発生した蛍光の反射、拡散を効果的に行いうるものである。もちろん、蛍光体中に放射される以上、ダイアルリング中を伝播する近紫外線量は、光路内で減少せざるを得ない。しかしながら、この近紫外線の減少割合に比して、光路に沿って発生する蛍光の輝度が充分なこと、さらに光路上の蛍光体が塗布された面のすべての点で発生する可視光に、その点の前後の近傍で発生している可視光が加算されるため、なおさら、可視光の輝度の減少が抑制されるのである。このため、半径が15mm程度のリングである携帯時計のダイアルリングの場合、ダイアルリング全体の可視光の明るさは、実用上ほぼ一定にできる。この蓄光性塗料をダイアルリングに塗布すれば、近紫外線LEDを点灯させ続けることなく、間歇的な点灯で照明効果が持続できる。
【0023】
本発明の時計は、前記ダイアルリングの前記内周面にパターンを形成する。パターンは、時分などの目盛りや文字・数字などを印刷、表面仕上げ加工または成形により作成する。
【0024】
本発明の時計は、前記パターンに蛍光体を塗布する。また、本発明の時計は、前記ダイアルリングの一部に上下方向に貫通する貫通穴を設け、前記貫通穴の下方に蛍光体を有するようにしてもよい。
【0025】
【発明の実施の形態】
この発明の内容を図面に基づいて詳述する。
【0026】
図1は表示照明装置を組み込んだ携帯時計の断面図である。この図にあるように、文字板1は、時計駆動部2に載置される。要素部品であるダイアルリング3は、文字板1の外周部に載置される。ダイアルリング3は、その一部に切欠き部4を設け、この位置に近紫外線LED5を設置する。ダイアルリング3の構成面には内斜面3a、上面3b、外周面3c、下面3dがある。このダイアルリング3の平面形状は丸形、長方形、楕円形等任意であり、上下面3b、3d、内外周面3a、3cは充分平滑な光沢面とする。ダイアルリング3の内周以外のいずれかの面に、蛍光体顔料を含んだ塗料を塗布する。この例では上面3bに蛍光体塗料6を塗布してある。蛍光体塗料の塗布の仕方は、透明樹脂ダイアルリング3の塗布面に対し、全面であっても部分的であってもよい。このようにして近紫外線LEDを点灯すると、透明樹脂ダイアルリング3の切欠き部4から近紫外線がダイアルリング内に入射し、ダイアルリング3に沿って伝播していく。この近紫外線がダイアルリング3の面に塗布された蛍光体塗料6に届くと、蛍光体は励起され蛍光を発する。その蛍光は蛍光体塗料内で乱反射し、再びダイアルリング内部に入射する。その後この光は、ダイアルリング内壁での反射を繰返し、ダイアルリング下面で反射したものの一部が、一定の傾きをもったダイアルリング内周面から時計の内側、文字板方向や、上方に放射される。特に上方に発せられた蛍光によって、ダイアルリング内周部分は蛍光色となって輝いて見えるようになる。これ以降は図面は、主として本発明の要部である文字板1及びダイアルリング3の状態を図示した図面であり、その部分を主に説明する。その他の部分は、図1で説明したものと同様である。
【0027】
図2は本発明の実施例の斜視図である。まず照明される対象である文字板1があり、その外周部にダイアルリング3が載置されている。ここで用いる文字板1は、一般的な携帯時計の文字板でかまわない。一方ダイアルリング3は透明樹脂製とする。材料としてはアクリル、ポリカーボネート、ポリスチレンなどを用いる。このダイアルリング3は、後述するように、近紫外線の光路となるため、材料の透明樹脂には紫外線吸収剤などの充填は最小限にしておく。さらにダイアルリング3の一部に切欠き部4を設け、ここに近紫外線LED5を設置する。
【0028】
近紫外線LED5としては、3mm角、厚さ1mm程度のチップタイプLEDを用いる。また、近紫外線LED5の電気的・光学的特性は、直流順電圧3.5Vで光出力2.5mW、波長が380nm程度のものでよい。この近紫外線LED5のプラス側、マイナス側には、図1に示した時計駆動部2より、発光に必要な電圧を印加できるようにしておく。ダイアルリング3の上面3bには蛍光体塗料6を塗布してある。蛍光体塗料の顔料は、紫外線に対する耐久性のよい、白色半透明の外観を有する無機系のものを用いる。例えば緑系の蛍光を発するBaMg2Al16O27:Eu,Mnの組成をもったものや、青系の蛍光を発するBaMgAl10O17:Euの組成をもったものなどがある。これらの蛍光体顔料は350nm以上420nm以下の近紫外線を含む光により高輝度な発光を呈する。1例として近紫外線の強さとの蛍光体顔料BaMg2Al16O27:Eu,Mnの発する蛍光の輝度の関係を図20に示す。
【0029】
次に、本実施例でダイアルリング3が照明装置として機能する様子を詳細に説明する。図3は、図2のA−A’断面図である。この図において、近紫外線LED5が発光すると、そこから発せられた近紫外線は切欠き部4からダイアルリング3内に入射する。この紫外線はそのままダイアルリング3の上面3bに達し、そこに塗布された蛍光体塗料6を発光させる。蛍光体塗料6から発せられた光がダイアルリング中を進む様子を図4に示す。
【0030】
図4は図2のB−B’断面で、この図のように、蛍光体塗料6から発せられた光は、ダイアルリング3内に入射し、ダイアルリング外周面3cで反射し下面3dで再反射し、内斜面3aでダイアルリング3外に出て上方に向かって行く。この光を携帯時計の外から見ることが出来る。このような蛍光体塗料6からの光は、単に近紫外線LED5付近のみではなく、ダイアルリング3の全周にわたってみることが出来る。
【0031】
これを説明したのが図5である。この図に見るように、近紫外線LED5からの紫外線はあらゆる方向に発せられるため、その一部が、光沢仕上げされたダイアルリング3の内壁で反射されながら、遠くまで伝播されるのである。遠くまで伝播した紫外線の一部が図4のダイアルリング上面3bに当たれば、そこから図4に見る蛍光の進路が発生し、近紫外線LED5から離れた位置でも、ダイアルリング3の内斜面3aの輝きを携帯時計の外から見ることが出来るのである。このようにしてダイアルリング内斜面が輝けば、文字板1の外周から中心に向かう範囲が照明されることとなる。これにより、文字板1さらには時分針が暗闇でも視認可能となるのである。
【0032】
次に、この照明装置の明るさ、均一性について説明する。本発明に使用するダイアルリング3の上面3bの面積を2cm2とする。蛍光体塗料6の塗布されているダイアルリング3の上面3bの面積2cm2に均等に先述の近紫外線LED5の光出力2.5mWが当たると考えると、近紫外線の強度は1.25mW/cm2となる。実際は近紫外線LED5の光のすべてがダイアルリング3の上面3bに照射されることはなく、近紫外線強度は、この値より低くなる。またダイアルリング3内を近紫外線が伝播するにつれて徐々に蛍光体塗料中に放射されるため、均一な強度で上面3bに近紫外線が照射されるわけではない。とはいえ、蛍光体塗料6として図20に示したものを用いれば、少なく見ても数10cd/m2という携帯時計に対して充分な蛍光輝度が得られることになる。こうした発光がダイアルリング3の全体で蛍光体塗料6の無数の点で起きるため、たとえ近紫外線の線量が近紫外線LED5の近くと遠くで幾分か差があったにせよ、見た目には一定の輝きに見えるのである。
【0033】
以上の説明では、蛍光体塗料6は近紫外線LED5で励起され発光するとしてきたが、蛍光体塗料には、一旦紫外線を照射されると、励起し、その後紫外線を照射しなくても、しばらくの時間蛍光を放ち続ける、いわゆる蓄光性のものがある。以上の実施例において、蛍光体塗料6を蓄光性塗料とすれば、近紫外線LED5をONし、その後OFFしても、しばらくの間ダイアルリング3の内周部が輝き続けることができる。このような携帯時計は、電力消費を最小限にでき、電池寿命をいかに長く出来るかが重要な携帯時計においては極めて有効であることは言うまでもない。
【0034】
また、蛍光体塗料の発光色調の異なるもの数種類を、本実施例の蛍光体塗料6の部分に適用することもできる。図6がそれである。この図のように、ダイアルリング3の上面3bをいくつかの領域に分け、発光色の異なる蛍光体塗料を塗布すれば、近紫外線LEDをONしたとき、ダイアルリング内周部はいくつかの色に分かれて発光する。このようにした照明装置は極めて美しく、デザイン的な可能性を大きく広げてくれるものになる。
【0035】
図7と図8は本発明の他の実施例の要部断面図である。図7は蛍光体塗料6をダイアルリング3の外周面3cに、図8では蛍光体塗料6をダイアルリング3の下面3dにそれぞれ塗布してある。いずれの場合も蛍光体塗料6から発せられた光は、図7のL1、図8のL2のようにダイアルリングの下面3dで反射したり、内周面で屈折しながらダイアルリング上方へ向かう。このことにより、ダイアルリング内周は明るく輝き、照明装置として機能するのである。
【0036】
以上の実施例において、特筆すべきことは、照明の源泉である蛍光体塗料が携帯時計の外からは、直接的に見えないことである。本発明においては、近紫外線の照射が必要条件であるから、耐紫外線性に優れた無機系の蛍光体顔料を使用することは前述した通りである。この場合、蛍光体顔料は粒径が数μm〜数10μmの粉末で、概ね白または乳白色を呈する。このような蛍光体塗料の外観は、携帯時計の表示部の大きな部分に存在すると、携帯時計の外観を損ねてしまう。携帯時計は通常は明るい環境で使用されるのであり、このような環境で白、または乳白色の粒子状外観部は携帯時計の価値そのものを低下させる。図4、図7及び図8のいずれの実施例でも、蛍光体塗料はダイアルリング3の上面3bまたは外周面3c、下面3dに塗布され、図1からわかるように、携帯時計の外から直接は見えない。
【0037】
図9に本発明の別の実施例を示す。上述の実施例との相違点は、ダイアルリング内周面3aに時字3eを印刷してある点である。ダイアルリング内周面3aは時計体の外側から見えるので、この部分に時字などの時刻表示文字を印刷した。これは印刷のみでなく、凸文字の成形や文字パターンの金属箔であってもよい。このようにすると、近紫外線LED5をONして、ダイアルリング3の内斜面3aを発光させたとき、印刷された文字や、成形された文字が発光している内周面3a上に浮かび上がって見え、表示効果は一層高まるのである。
【0038】
図9の実施例において、時字3eの印刷を蛍光体塗料印刷とすることも可能である。この場合の発光状態は、ダイアルリング3の内斜面3aを通して見える背景の輝きに乗っかる形で、時字3eの発光が見られる。時字3eが発光するのは、図5で説明したとおり、近紫外線がダイアルリング3を伝播しているからである。
【0039】
図10は本発明の別の実施例である。ダイアルリング3の下面3dに蛍光体塗料を塗布する代わりに、下面3dに対面した文字板外周部1aに蛍光体塗料12を塗布する。こうした場合の近紫外線、蛍光の進む様子を示したのが図11である。図10で近紫外線LED5から発せられた近紫外線は、ダイアルリング3内に入射し、ダイアルリング内を伝播、図11に示すある断面でダイアルリング下面3dから文字板1方向に出て、文字板外周部1aの蛍光体塗料6に至る。そこから発せられた蛍光は、図11のように、再びダイアルリング3に入射、ダイアルリング内斜面3aから出て携帯時計の外へと進む。このことにより、ダイアルリング内斜面が輝いて照明装置となるのである。この実施例の場合、立体的なダイアルリング3に蛍光体塗料を塗布せず、フラットな文字板1の面に蛍光体塗料を塗布するので、塗布作業が容易である。当実施例における蛍光体塗料を蓄光性塗料とすれば、先述のダイアルリング3の上面3bに蓄光性塗料を塗布したものと同様、LEDをOFFにした後もダイアルリング内周部を光り続けさせられることは言うまでもない。
【0040】
図12は本発明の別の実施例である。ダイアルリング3の外周面3cに蛍光体塗料を塗布する代わりに、フィルム8に蛍光体塗料11を塗布した蛍光シート部材12をダイアルリング外周に巻きつける。このようにして構成した場合は、この図に見るように、ダイアルリング3の外周部3cから外へ抜けた近紫外線が蛍光シート部材12を発光させ、そこからダイアルリング内に戻ってきた光がダイアルリング下面3dで反射、その後内斜面3aを抜けて携帯時計上方に進む。これにより、ダイアルリング内周面3aが輝いて見える。この方法によれば、ダイアルリングや、文字板部品各々への蛍光体塗料の塗布が不要となり、別に製造しておいた蛍光シート部材をダイアルリング外周に巻きつけるだけで、今まで説明してきたものと同様の効果を得られる。
【0041】
図13のように蛍光シート部材をダイアルリング上面3bに載せることによって、図4の実施例と同等の効果が得られることも、もちろんである。
【0042】
図14は本発明の別の実施例である。この場合、文字板1は透明樹脂とする。そして、文字板1の下面1bに蛍光体塗料6を塗布する。文字板1の外周に透明樹脂からなるダイアルリング3を載置する。ダイアルリング3に切欠き部4を設け、そこに近紫外線LED5を設置する。このようにして近紫外線LED5をONしたときの光の進む様子を示したのが図14である。近紫外線LED5から出た近紫外光は、直接、文字板1内に、あるいはダイアルリング3内に入射し、各々の部品の内壁で反射を繰り返しつつ文字板1内の全般に伝播していく。この近紫外線が文字板1の下面1bの蛍光体塗料6を発光させることで、文字板面全体が輝くことになる。文字板1にのみ近紫外光を入射させることも可能であるが、通常文字板が0.5mm程度と薄いため、このように透明樹脂のダイアルリング3を用いることで、紫外線の入射ロスを抑制しながら、文字板内に取り込むことができる。
【0043】
図15は、図12の実施例に対し、さらに文字板部のデザイン性を向上させたものである。ここでは文字板1の上面1aに時字1cを印刷する。印刷でなく文字板に凸文字を形成したり、金属製のマークを取り付けたりしてもてもよい。印刷するときは、蛍光体印刷でもよい。いずれの場合も、文字板全体が蛍光体塗料6により輝き、それを背景にして、上面の時字1cが見えることで、文字板1のデザイン性が向上する。時字1cを背景と異なる色調の蛍光体印刷にすれば、なおさら文字板は美しくなる。
【0044】
図16と図17は本発明の別の実施例である。図16は同実施例の正面図で、図17は図16のC−C’断面図である。この実施例では、ダイアルリング3の切欠き部4と対応した切欠き部内周面3fに不透明材からなるパターン9を配置してある。切欠き部内周面3f近傍は、近紫外線LED5を点灯した際、強い紫外線が存在し、ダイアルリング内周が一定の蛍光色に輝くことを阻害する。これを防止するために、不透明材からなるパターン9を配置するのである。これにより、ダイアルリング内周面の輝きは切欠き部4の近傍でも違和感がなく、ダイアルリング3の内周面3a全体の輝きは一層美しいものとなる。不透明材からなるパターン9に中抜き部9aを持たせ、そこに蛍光体塗料を埋め込んだのが図18である。このようにすれば、近紫外線LED5から漏れる強い紫外線を隠し、かつ中抜き部9aが蛍光を発し、単なるマスキング効果以上に、ダイアルリング3の切欠き部内周面3fをデザイン的に豊かにできる。
【0045】
図19は本発明の別の実施例である。ダイアルリング3の外周3cに蛍光体塗料6を塗布し、貫通穴3gを設ける。貫通穴3gの下方は文字板1にも貫通穴1dを設けておく。その下方に蛍光体塗料11を塗布した蛍光部材10を配置する。この部材は日付を示す日車などである。これまでの実施例では、ダイアルリング上面3bは、図1にあるガラス受け面7の下にあるため見えなかったが、この実施例では、ガラス受け面7にも貫通穴7aを設け、蛍光部材10が覗けるようにしておく。蛍光部材10の蛍光体塗料11の色調は、外周3cの蛍光体塗料6のものと変えておく方が表現性は高くなる。この図で示すように、外周部3cから発せられた蛍光は反射をしながら、ダイアルリング内周から外へと出てくる。従って、この蛍光が文字板1の外周を照らす。一方、LEDから発せられた近紫外線の一部はダイアルリング3の貫通穴3gを抜けて、蛍光部材10を発光させる。この発光色がガラス受け面7の貫通穴7aから見える。こうして、文字板外周部が一定の色で照明され、ガラス受け面7の貫通穴7a部分は、異なった色の蛍光部材が光って見えるようになる。
【0046】
【発明の効果】
本発明によれば、近紫外線LEDと文字板外周に配置された透明樹脂からなる導光機能を有するダイアルリングの内周以外の面に蛍光体塗料を塗布するだけで、ダイアルリング内周面を明るく煌びやかな蛍光を発する時計及び照明装置とすることができる。このことは、従来の携帯時計が、導光リングたるダイアルリングの均一な発光を目的とし、ダイアルリング外周面に乱反射を目的とした細かな凹凸加工を施し、かつ、これらの凹凸加工の密度を照明素子から遠ざかるにつれて高くしたり、あるいは単位面積あたりの発光量を維持するために、照明素子から遠いところでダイアルリング内周部面積を狭くしたりするなど、決して簡単ではない方法に頼らざるをえなかったのとは対照的である。つまり、導光リングの乱反射のために施す細かな凹凸加工が、不要とすることができる。
【0047】
本発明においては、導光リングたるダイアルリングの外面は、すべて単純な光沢面に仕上げておくだけでよい。このようにしておくだけで充分に遠くまで蛍光体の発する蛍光により、ダイアルリング内周が輝くのである。しかも従来の技術では可視光LEDを用いているため、照明の色調が、そのLED色調に限定されるのであるが、本発明では、蛍光体塗料を各種使用すれば、近紫外線LEDだけで、発光色はいく種類にも組み合わせることが出来る。
【0048】
さらに、このダイアルリング内周に印刷や凸文字、蛍光体印刷を併用することで、その外観は飛躍的に美しく出来る。さらに透明な文字板とこのダイアルリングを組み合わせると、文字板の中央まで明るく輝かせることも可能である。またダイアルリングに貫通穴を設け、その下側に蛍光体を塗布した部材を設け、ダイアルリング内周部と異なる発光色を得ることで、文字板外周の輝きとダイアルリング貫通穴部の異なる色調の輝きを組み合わせることも出来、携帯時計の表示部の表現力は飛躍的に向上するのである。
【0049】
さらに、蛍光体塗料を蓄光性塗料とすれば、近紫外線LEDを一定時間点灯後、消灯しても照明効果を持続することもできる。電池寿命をより長く保つことが重要な時計にとって、うってつけの省電力な照明装置ともなるのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施例を組み込んだ携帯時計の断面図である。
【図2】この発明の第1の実施例の要部を示す斜視図である。
【図3】この発明の第1の実施例の作用を示す断面図である。
【図4】この発明の第1の実施例の作用を示す断面図である。
【図5】この発明の第1の実施例の作用を説明する平面図である。
【図6】この発明の第2の実施例の要部を示す斜視図である。
【図7】この発明の第3の実施例の作用を示す断面図である。
【図8】この発明の第4の実施例の作用を示す断面図である。
【図9】この発明の第5の実施例の要部を示す斜視図である。
【図10】この発明の第6の実施例の要部を示す斜視図である。
【図11】この発明の第6の実施例の作用を示す断面図である。
【図12】この発明の第7の実施例の作用を示す断面図である。
【図13】この発明の第8の実施例の作用を示す断面図である。
【図14】この発明の第9の実施例の作用を示す断面図である。
【図15】この発明の第10の実施例の要部を示す斜視図である。
【図16】この発明の第11の実施例の要部を示す正面図である。
【図17】この発明の第11の実施例の要部を示す断面図である。
【図18】この発明の第12の実施例の要部を示す正面図である。
【図19】この発明の第13の実施例の作用を示す断面図である。
【図20】この発明に使用される蛍光体顔料の1例の輝度特性を示すグラフである。
【符号の説明】
1文字板
1a 上面
1b下面
1c時字
2時計駆動部
3 ダイアルリング
3a 内周面
3b 上面
3c 外周面
3d 下面
3e 時分目盛り
3f 内周部分
3g 貫通穴
4 切欠き部
5 近紫外線LED
6 蛍光体塗料
7 ガラス受け面
7a 貫通穴
8 フィルム
9 パターン
9a 中抜き部
10 蛍光部材
11 蛍光体塗料
12 蛍光体シート[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a timepiece.
[0002]
[Prior art]
In conventional timepieces, a shielding film consisting of a diffusion layer that diffuses light and a reflection film that prevents light leakage is formed on the outer surface of the light guide ring excluding the light emitting surface, and the lamp is placed inside the light guide ring. I do. The area of the diffusion layer is gradually increased as the distance from the lamp increases.
The light emitted by the lamp is guided around the dial through the light guide ring. The shielding film can increase the amount of irregular reflection of light as the distance from the lamp increases, so that the amount of light can gradually increase as the distance from the lamp increases (see Patent Document 1).
[0003]
Also, in conventional timepieces, the guide is held within the housing by a spacer, which forms a small air gap between the walls facing the outer surface of the guide. A mirror surface is arranged on this wall, and the light rays that escaped the guide are reflected on the mirror surface.
[0004]
What is common to both is to place a light guide ring above the outer periphery of the dial, install a lighting element in the cutout of the light guide ring, and try to even out the light emitted therefrom in the ring inner direction. Is what you do. It is extremely important that such a uniform illumination makes the dial and hands of the mobile watch visible even in darkness, considering the usage environment of the mobile watch.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-7-248385 (paragraphs 0014 to 0015, FIG. 1)
[0006]
[Patent Document 2]
JP-A-10-232287 (paragraph numbers 0023 to 0024, FIG. 2)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in conventional timepieces and lighting devices, in order to realize uniform illumination, it is necessary to perform fine irregularities on the outer peripheral surface of the light guide ring for the purpose of irregular reflection. In order to maintain a higher light emission amount per unit area or to maintain the amount of light emission per unit area, a method that is not easy to implement has been adopted, such as reducing the inner peripheral area of the light guide ring far from the illumination element. Also, in order to maintain a constant brightness, it is necessary not to become too bright near the lighting element of the light guide ring, and to maintain the brightness far away from the lighting element, so that the light emitted from the light guide ring as a whole is The brightness becomes dark, the effect of the illumination of the display unit is insufficient, and there is a design limitation.
[0008]
In the above-described method, if it is attempted to illuminate in a plurality of colors, disadvantageous conditions are imposed on a portable timepiece that needs to minimize current consumption, such as arranging LEDs of several colors. As described above, with the uniform illumination by the conventional illumination elements and devices, it is difficult to design and manufacture the light guide ring, but the illumination effect of the display unit is insufficient, and the design of the portable watch requires many design elements. The case was obviously limited.
[0009]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to simplify a manufacturing method for obtaining difficult uniform illumination with conventional lighting elements and devices. In the related art, it is an object of the present invention to provide a display portion of a portable timepiece that overcomes the point that the lighting effect is insufficient, exhibits a bright and beautiful luminescent color, has a large lighting effect, and is rich in expressive power.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The timepiece of the present invention includes a dial ring in which the surface is mirror-finished, and at least one of the upper surface, the lower surface, and the outer peripheral surface is coated with a phosphor that is excited by near-ultraviolet light to emit light, and a light source that emits the near-ultraviolet light. Then, the dial ring has at least one notch partly cut away, and the light source is disposed in the notch part.
[0011]
Such diffuse reflection processing, which was indispensable in the conventional technology, emits a part of the light propagating in the light guide ring to the outside of the light guide ring, which hinders the transmission of a large amount of light far away. According to the art, the outer surfaces of the dial ring, which is the light guide ring, may all be of a simple glossy finish, minimizing light emission outside the light guide ring, and having less loss in the light path. Of course, on the surface on which the phosphor is applied, the light is not reflected inside the dial ring but penetrates through the inner wall of the dial ring and is radiated to the applied phosphor layer. As a result, the light is diffused and returns to the dial ring again. The generation of the light returning with the fluorescence is greatly different from the conventional technology in which a part of the light has to be emitted to the outside of the dial ring simply as a loss of the light amount. That is, in the present invention, the emission of only light that has been lost to the outside of the dial ring in the related art is not entirely lost in the present invention, and near-infrared ultraviolet light that has been invisible is efficiently converted to visible light, and again. It comes back during the dial ring. It is due to the action of the phosphor added outside the dial ring.
[0012]
The light source may be a near-ultraviolet lamp or a near-ultraviolet LED element. Since the loss of light quantity in the path where near-ultraviolet light propagates through the dial ring is extremely small, and the fluorescence emission gain in the path can be expected, even a single near-ultraviolet LED element can make the entire dial ring shine evenly. It is.
[0013]
The timepiece of the present invention is a dial ring in which the surface is mirror-finished, and at least one of the upper surface or the outer peripheral surface is coated with a phosphor that is excited and emitted by near-ultraviolet light, a dial plate receiving the dial ring, and the near-ultraviolet light The dial ring has at least one cut-out part of which is cut off, and the dial applies the phosphor to a portion corresponding to the lower surface of the dial ring. The light source is disposed in the cutout.
[0014]
In the timepiece of the present invention, the dial is a transparent resin having the phosphor applied on at least an upper surface or a lower surface.
[0015]
In the timepiece of the present invention, a phosphor is applied to a lower surface of the dial, and a pattern is added to the dial.
[0016]
In the timepiece of the present invention, the dial ring has a pattern formed of an opaque member on an inner peripheral portion corresponding to the notch.
[0017]
In the timepiece of the present invention, the pattern formed of the opaque member of the dial ring has a hollowed-out portion, and a phosphor is applied to the hollowed-out portion.
[0018]
The timepiece of the present invention is a dial ring in which a surface member is mirror-finished, and a sheet member in which at least one of an upper surface, a lower surface, and an outer peripheral surface is coated with a film member coated with a phosphor that emits light by being excited by near ultraviolet light, A light source that emits light, wherein the dial ring has at least one cut-out part of which is cut away, and the light source is disposed in the cut-out part.
[0019]
In the present invention, while illuminating the entire dial ring and printing the hour / minute scale on the inner peripheral surface of the dial ring with another luminescent phosphor ink, the hour / minute scale on the inner circumference of the dial ring also emits light, and the two-tone scale is used. A brightly lit display section (dial ring) can be easily realized.
[0020]
In the timepiece of the present invention, at least one of the upper surface, the lower surface, and the outer peripheral surface of the dial ring is coated with a phosphor different from other surfaces.
[0021]
If multiple types of phosphors with different emission colors are used for the dial ring, the inner peripheral surface of the dial ring will exhibit these multiple emission colors, making the appearance more and more beautiful, and a large design factor. It brings the nature.
[0022]
In the timepiece of the present invention, the phosphor is a luminous paint. The phosphor used in the present invention is obtained by solidifying a phosphor which is a translucent powder material with a resin binder, generates fluorescence extremely efficiently, and can effectively reflect and diffuse the generated fluorescence. It is. Of course, the amount of near-ultraviolet light that propagates through the dial ring as long as it is emitted into the phosphor must be reduced in the optical path. However, compared to this reduction rate of near-ultraviolet light, the luminance of the fluorescent light generated along the optical path is sufficient, and furthermore, the visible light generated at all points of the surface on which the phosphor is coated on the optical path, Since the visible light generated before and after the point is added, the decrease in the luminance of the visible light is further suppressed. For this reason, in the case of a dial ring of a portable timepiece having a ring with a radius of about 15 mm, the brightness of visible light of the entire dial ring can be made practically substantially constant. If this luminous paint is applied to the dial ring, the lighting effect can be maintained by intermittent lighting without continuously lighting the near ultraviolet LED.
[0023]
The timepiece of the present invention forms a pattern on the inner peripheral surface of the dial ring. The pattern is created by printing, surface finishing, or molding scales such as hours and minutes, characters and numbers, and the like.
[0024]
In the timepiece of the present invention, a phosphor is applied to the pattern. In the timepiece of the present invention, a through-hole may be provided in a part of the dial ring so as to penetrate in a vertical direction, and a phosphor may be provided below the through-hole.
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The contents of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0026]
FIG. 1 is a sectional view of a portable timepiece incorporating a display lighting device. As shown in this figure, the
[0027]
FIG. 2 is a perspective view of an embodiment of the present invention. First, there is a
[0028]
As the near-
[0029]
Next, how the
[0030]
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line BB 'of FIG. 2. As shown in FIG. 4, light emitted from the
[0031]
This is illustrated in FIG. As shown in this figure, since the ultraviolet rays from the near-
[0032]
Next, the brightness and uniformity of the lighting device will be described. The area of the
[0033]
In the above description, the
[0034]
Further, several kinds of phosphor paints having different emission colors can be applied to the portion of the
[0035]
7 and 8 are cross-sectional views of a main part of another embodiment of the present invention. In FIG. 7, the
[0036]
What is remarkable in the above embodiments is that the phosphor paint, which is the source of illumination, is not directly visible from outside the portable watch. In the present invention, since irradiation with near-ultraviolet light is a necessary condition, the use of an inorganic phosphor pigment excellent in ultraviolet light resistance is as described above. In this case, the phosphor pigment is a powder having a particle size of several μm to several tens μm, and has a substantially white or milky white color. If the appearance of such a phosphor paint is present in a large portion of the display portion of the portable watch, the appearance of the portable watch is impaired. Cellular watches are typically used in bright environments, where a white or milky particulate appearance degrades the value of the cellphone itself. 4, 7, and 8, the phosphor paint is applied to the
[0037]
FIG. 9 shows another embodiment of the present invention. The difference from the above-described embodiment is that a
[0038]
In the embodiment of FIG. 9, the printing of the
[0039]
FIG. 10 shows another embodiment of the present invention. Instead of applying the fluorescent paint to the
[0040]
FIG. 12 shows another embodiment of the present invention. Instead of applying the fluorescent paint to the outer
[0041]
By placing the fluorescent sheet member on the dial ring
[0042]
FIG. 14 shows another embodiment of the present invention. In this case, the
[0043]
FIG. 15 shows a further improvement in the design of the dial portion as compared with the embodiment of FIG. Here, the hour character 1c is printed on the
[0044]
16 and 17 show another embodiment of the present invention. FIG. 16 is a front view of the same embodiment, and FIG. 17 is a cross-sectional view taken along the line CC 'of FIG. In this embodiment, a
[0045]
FIG. 19 shows another embodiment of the present invention. A
[0046]
【The invention's effect】
According to the present invention, the inner peripheral surface of the dial ring is merely coated with a phosphor paint on a surface other than the inner periphery of the dial ring having a light guiding function composed of a near ultraviolet LED and a transparent resin disposed on the outer periphery of the dial. A clock and a lighting device that emit bright and brilliant fluorescent light can be provided. This means that conventional mobile watches are designed to emit light uniformly from the dial ring, which is the light guide ring, and to make fine irregularities on the outer surface of the dial ring for irregular reflection, and to reduce the density of these irregularities. You have to rely on methods that are not easy to do, such as increasing the distance as you move away from the lighting element, or reducing the inner area of the dial ring far from the lighting element to maintain the amount of light emitted per unit area. This is in contrast to none. In other words, fine unevenness processing performed for irregular reflection of the light guide ring can be made unnecessary.
[0047]
In the present invention, the outer surfaces of the dial ring, which is the light guide ring, need only be finished with a simple glossy surface. Only by doing so, the inner periphery of the dial ring shines due to the fluorescence emitted from the phosphor far enough. Moreover, since the conventional technology uses a visible light LED, the color tone of the illumination is limited to the LED color tone. However, in the present invention, if various phosphor coatings are used, only the near-ultraviolet LED emits light. The colors can be combined in any number.
[0048]
Further, by using printing, convex characters, and phosphor printing on the inner periphery of the dial ring, the appearance can be dramatically improved. Further, by combining this dial ring with a transparent dial, it is possible to shine brightly up to the center of the dial. In addition, a through hole is provided in the dial ring, a member coated with a phosphor is provided below the dial ring, and a different emission color from the inner periphery of the dial ring is obtained, so that the radiance of the dial outside and the tone of the dial ring through hole are different. Can be combined, and the expressiveness of the display of the mobile watch is dramatically improved.
[0049]
Further, if the phosphor paint is a luminous paint, the illumination effect can be maintained even if the near ultraviolet LED is turned on for a certain period of time and then turned off. It is a perfect power-saving lighting device for watches that require longer battery life.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a portable timepiece incorporating a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a main part of the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a sectional view showing the operation of the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a sectional view showing the operation of the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a plan view for explaining the operation of the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a perspective view showing a main part of a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a sectional view showing the operation of the third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a sectional view showing the operation of a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a perspective view showing a main part of a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a perspective view showing a main part of a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a sectional view showing the operation of a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a sectional view showing the operation of a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a sectional view showing the operation of an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a sectional view showing the operation of a ninth embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a perspective view showing a main part of a tenth embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a front view showing a main part of an eleventh embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a sectional view showing a main part of an eleventh embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a front view showing a main part of a twelfth embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a sectional view showing an operation of a thirteenth embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a graph showing luminance characteristics of an example of the phosphor pigment used in the present invention.
[Explanation of symbols]
One dial
1a Top surface
1b lower surface
1c hour character
2 clock drive
3 Dial ring
3a Inner circumference
3b Top surface
3c Outer surface
3d bottom surface
3e hour and minute scale
3f inner circumference
3g through hole
4 Notch
5 Near UV LED
6. Phosphor paint
7 Glass receiving surface
7a Through hole
8 Film
9 patterns
9a hollow part
10 Fluorescent material
11 Phosphor paint
12 phosphor sheet
Claims (12)
前記近紫外線光を発する光源と、を有し、
前記ダイアルリングは、その一部分を切り欠いた少なくとも1つの切欠き部を有し、
前記光源は、前記切欠き部に配置した時計。A dial ring in which the surface is mirror-finished, and at least one of the upper surface, the lower surface, or the outer peripheral surface is coated with a phosphor that emits light by being excited by near-ultraviolet light,
A light source that emits near-ultraviolet light,
The dial ring has at least one cutout part of which is cut out,
The timepiece wherein the light source is arranged in the notch.
前記ダイアルリングを受ける文字板と、
前記近紫外線光を発する光源と、を備え、
前記ダイアルリングは、その一部分を切り欠いた少なくとも1つの切欠き部を有し、
前記文字板は、前記ダイアルリングの下面に相当する部分に前記蛍光体を塗布し、
前記光源は、前記切欠き部に配置した時計。A dial ring in which the surface is mirror-finished, and at least one surface of the upper surface or the outer peripheral surface is coated with a phosphor that emits light by being excited by near-ultraviolet light,
A dial that receives the dial ring;
A light source that emits near-ultraviolet light,
The dial ring has at least one cutout part of which is cut out,
The dial, the phosphor is applied to a portion corresponding to the lower surface of the dial ring,
The timepiece wherein the light source is arranged in the notch.
前記近紫外線光を発する光源と、を有し、
前記ダイアルリングは、その一部分を切り欠いた少なくとも1つの切欠き部を有し、
前記光源は、前記切欠き部に配置した時計。A dial ring in which the surface is mirror-finished, and on at least one of the upper surface, the lower surface or the outer peripheral surface, a sheet member coated with a phosphor that emits light by exciting the film with near-ultraviolet light,
A light source that emits near-ultraviolet light,
The dial ring has at least one cutout part of which is cut out,
The timepiece wherein the light source is arranged in the notch.
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WO2021044933A1 (en) * | 2019-09-04 | 2021-03-11 | アダマンド並木精密宝石株式会社 | Facing ring, wristwatch, and method for manufacturing facing ring |
-
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- 2003-03-13 JP JP2003068078A patent/JP2004279098A/en active Pending
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