JP2005069842A - 時計用文字板 - Google Patents

Abstract

【課題】 濃紫色が見えないソーラセル用時計文字板を安く作る。
【解決手段】 ソーラセルを下面側に備え、多数のプリズムあるいはレンズ状の凹凸から成る屈折面１０ａを下面に形成した時計用文字板１０において、前記屈折面１０ａの凹凸は三角形のプリズム形状を成してサークル状又は渦巻き状の模様に形成する。また、そのピッチ間隔が３０〜１５０μｍの範囲にあって、且つ、同じピッチ間隔で形成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ソーラセル（太陽電池）付の時計用文字板に関し、特に、ソーラセルの濃紫色を和らげる技術に関する。

ソーラセルを用いた時計は、一般に、文字板の下面側にソーラセルを配設し、光透過性の文字板を使用して、文字板から透過した光を受光させて発電作用を起こす構造を取っている。ところが、ソーラセルは独特の濃紫色を呈しており、この濃紫色が透過性の文字板から見えることから外観色調として良い感情を受けなかった。そこで従来から、この濃紫色を和らげるための色々な工夫が数多くなされてきた。その一つに、下記の特許文献１に開示された技術がある。以下、この特許文献１に示されたところの図を用いてその技術内容を説明する。

特開２００３−１１０１２９号公報（３〜４頁、図１）

図７に示すものは上記特許文献１に示されたマスク板（文字板）の形状を示す図で、（ａ）図は断面図、（ｂ）図は（ａ）図における屈折面の平面図を示している。また、図８は図７における屈折面の変形例を示した断面図、図９は図７における屈折面の他の形状を示したもので、（ａ）図は平面図、（ｂ）図は（ａ）図におけるＡ−Ａ断面図を示している。尚ここで、特許文献１においてはマスク板を文字板として使用しているので、以降、マスク板を文字板と呼称して説明することにする。

図７に示された文字板１は、透明な樹脂を用いて下面に屈折面１ａ、上面に模様面１ｂを形成して射出成形で形成している。下面の屈折面１ａはストライプ状に、即ち、多数の平行する三角柱プリズム面の形状を取っている。そして、この三角柱プリズム面は粗面加工を施した面になっている。また、上面の模様面１ｂは必要に応じて文字面を装飾する凹凸模様を形成した模様面になっている。

図８に示されたものは、図７に示された文字板１の屈折面１ａ、即ち、ストライプ状に形成した三角柱プリズム面形状の屈折面の変形例としてストライプ状に形成した円筒型レンズ面形状を屈折面１ａとしたものである。

また、図９に示されたものは、図７に示された文字板１の屈折面１ａを四角錐のマイクロプリズム面の形状に形成したものである。

上記の特許文献１においては、文字板にこのような屈折面を設けることにより、更には、屈折面を粗面にすることによりソーラセルの濃紫色を隠すことができるとされている。

しかしながら、屈折面にストライプ状の凹凸を設けた場合に、図７の（ｂ）図のごとく凹凸のストライプ線を縦方向にした位置で文字板を見た場合にはソーラセルの濃紫色は殆ど目立たないが、図１０に示すように凹凸のストライプ線を横方向の位置にして見た場合にはソーラセルの濃紫色が見えるようになってくる。図１０は図７（ｂ）図に示した屈折面であるストライプ状の三角柱プリズム面を横向きに配置して両目で見た状態を示した図である。Ｐ１、Ｐ２は見る人の両目を示しており、Ｑ１、Ｑ２は見た位置の視点を示している。

図１１はストライプ状に形成した三角柱プリズム面からなる屈折面１ａの光の屈折状態を説明する説明図で、三角柱プリズム面を上面に向けた状態を描いている。真上から入射した入射光Ｒ１、Ｒ２はプリズム面のそれぞれの入射点Ｑ１、Ｑ２の位置で屈折を起こし、Ｓ１、Ｓ２の屈折光になってプリズム内を直進し、再び、プリズム外に放射される。ストライプ状の三角柱プリズム面においては、面そのものが同じ角度を持って同一方向に向いた平面で形成されており、光の入射点Ｑ１、Ｑ２は傾斜角などを含めた形状が全く同じ形状になっているため、屈折光Ｓ１、Ｓ２は全く同じ方向に屈折をなして直進する。従って、図１０に示すように、ストライプ状の三角柱プリズム面を横向きに配置して見た場合に、ストライプ線に沿ってソーラセルの濃紫色が見えるようになってくる。また、この三角柱プリズム面を粗面に仕上げたにしてもその濃紫色が多少和らぐ程度で全く濃紫色が見えなくなると云う状態にはなっていなかった。

また、屈折面が図８に示すような円筒型のレンズ形状の場合であっても濃紫色は完全に見えなくなる状態にはなっていなかった。

屈折面を図９に示すような四角錐のマイクロプリズム面にした場合にはソーラセルの濃紫色はほぼ見えない状態が得られるが、原型の製作費が非常に高いコストになっていた。図７、図８、図９に示す屈折面を得るには、この形状と同じ形状の原型を製作し、これに電鋳メッキを行って射出成形のキャビティ金型を製作する。非常に凹凸寸法が小さく、図７、図８に示すストライプ状の模様、あるいは図９に示すようなマイクロプリズム形状の模様の原型を製作するのに高価な精密加工設備を必要とし、比較的安いＮＣ加工旋盤などでは容易に製作できない。

また、文字板１の上面の模様面１ｂにサークル状の凹凸模様や旭光の凹凸模様などを形成した場合、模様面１ｂの模様線と下面の屈折面のストライプ模様の模様線との交差する部位に沿って光の干渉縞（モアレ縞）が現れて外観品質を悪くするものとなっていた。

本発明は上記の問題に鑑みて成されたもので、その目的とするところは、原型を安いコストで製作して、そして、完全にソーラセルの濃紫色が見えなく、且つ、モアレ縞が現れない文字板を得るものである。

この目的を達成する手段として、本発明の請求項１に記載の時計用文字板は ソーラセルを下面側に備え、多数のプリズムあるいはレンズ状の凹凸から成る屈折面を下面に形成した時計用文字板において、前記屈折面の凹凸はサークル状又は渦巻き状の模様に形成したことを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２に記載の時計用文字板は、サークル状又は渦巻き状の模様に形成した凹凸は、そのピッチ間隔を３０〜１５０μｍの範囲内で、且つ、同じピッチ間隔で形成したことを特徴とするものである。

また、本発明の請求項３に記載の時計用文字板は、サークル状又は渦巻き状の模様に形成した凹凸は三角形のプリズム形状に形成したことを特徴とするものである。

また、本発明の請求項４に記載の時計用文字板は、サークル状又は渦巻き状の模様に形成した凹凸は半円形のレンズ形状に形成したことを特徴とするものである。

また、本発明の請求項５に記載の時計用文字板は、文字板の上面を凹凸を有する模様面にし、この模様面に屈折面に形成したサークル状又は渦巻き状の模様と同一模様を同一ピッチ間隔で、位置を合わせて形成したことを特徴とするものである。

また、本発明の請求項６に記載の時計用文字板は、文字板の上面を凹凸を有する模様面にし、この模様面を粗面にしたことを特徴とするものである。

屈折面の凹凸をサークル状又は渦巻き状の模様に形成すると、屈折面が曲面になっているのでソーラセルからの反射光が決して同じ方向に屈折せず、四方に散らばった形で光が屈折する。従って、屈折光の散乱が著しくなってソーラセルの濃紫色を消してしまう効果が大きく現れる。これによって、文字板から濃紫色が見えなくなり、文字板をどの方角から見ても見え方が同じになり、違和感がなくなり高級感を感じさせる。

また、サークル状又は渦巻き状の模様に形成した凹凸のそのピッチ間隔を３０〜１５０μｍの範囲内で形成すると、凹凸模様そのものが見えないので外観的に違和感を与えない。また、凹凸を全て同じピッチ間隔に形成することによって、屈折光の散乱の分布に均一性が現れ、得られる文字板の明るさ暗さの明暗にムラがなくなる。着色を施した文字板にあってはその色調の明暗にムラが発生しない。

また、三角形のプリズム形状や半円形のレンズ形状に凹凸を形成して、それをサークル状又は渦巻き状の模様に形成するのは、比較的簡単に、しかも安価に製作することができる。原型をＮＣ加工旋盤で簡単に製作できるからである。

また、上面の模様面に、屈折面のサークル状又は渦巻き状の模様と同じ模様を同一ピッチ間隔に、いちを合わせて形成すると、模様面に形成したサークル状又は渦巻き状の模様にモアレ縞の発生がなくなり外観的に向上した見栄えの良い文字板が得られる。

また、模様面を粗面にすることによってソーラセルからの反射した屈折・透過光が更にその粗面で分散するので、ソーラセルの濃紫色が更に一層掻き消されてしまう。

そして、サークル状の模様や渦巻き状の模様を作るところの原型はＮＣ加工旋盤で簡単に製作できるので、原型を安いコストで製作することができる。

以下、本発明の最良の実施形態を図１〜図６を用いて説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る時計用文字板の要部断面図と平面図を示していて、図１の（ａ）図は要部断面図、（ｂ）図は（ａ）図における屈折面の平面図を示している。また、図２は図１における屈折面の光の屈折状況を説明する説明図を示している。また、図３は図１におけるＢ部の拡大図を示している。図４は本発明の第２実施形態に係る時計用文字板の屈折面の平面図を示している。また、図５は本発明の第３実施形態に係る時計用文字板の要部断面図と平面図を示していて、図５の（ａ）図は要部断面図、（ｂ）図は（ａ）図における屈折面の平面図を示している。また、図６は本発明の第４実施形態の時計用文字板の要部断面拡大図を示している。

本発明の時計用文字板はソーラセルの上面側に配設して用いられ、透明なアクリル樹脂やポリカーボネイト樹脂などを用いて射出成形などで形成する。図１に示すものは、本発明の第１実施形態に係る時計用文字板の形状を示したもので、（ａ）図はその要部断面図、（ｂ）図は（ａ）図における屈折面の平面図を示している。図１から、この文字板１０は、下面に屈折面１０ａを設けており、上面に模様面１０ｂを設けている。また、文字板１０の中心には小孔１０ｄを設けており、この小孔１０ｄから指針が取り付けられるようになっている。尚、ここでの文字板１０は射出成形上がりのブランク状態の形状を示しており、後に、塗装、蒸着、メッキ、印刷などの表面処理が施されて完成文字板に仕上げられる。

文字板１０の下面に設けた屈折面１０ａは凹凸を設けた面になっており、三角形のプリズム形状を形成する凹凸になっている。そして、その凹凸は、（ｂ）図に示すように、一定のピッチ間隔に並んでサークル状の模様を形成している。また、文字板１０の上面に設けた模様面１０ｂは、屈折面１０ａと同じ模様、即ち、三角形のプリズム形状の凹凸をサークル状に形成した模様を、屈折面１０ａと同一ピッチ間隔で、且つ、同じ位置に位置を合わせて形成している。

図２は上記の形状をなす屈折面の光の屈折状況を説明する説明図で、見やすくするために屈折面を上面側に描いてある。屈折面１０ａへの入射光Ｒ３、Ｒ４は屈折面１０ａの入射点Ｑ３、Ｑ４で屈折を起こす。そして、その屈折光Ｓ３、Ｓ４が文字板１０内を直進する。屈折面が三角形のプリズム形状をなしてサークル状になっているので屈折面が全て曲面になっている。このため、入射点Ｑ３、Ｑ４の屈折光Ｓ３、Ｓ４は全く同じ方向には屈折せず、それぞれ異なった方向に屈折する。そして、その屈折光が文字板１０内を直進し、上面の模様面１０ｂで再び屈折を起こしながら外部に放射される。これによって、ソーラセルからの反射光の多くが屈折面によって屈折して、且つ四方に分散して文字板１０を透過するのでソーラセルの濃紫色が掻き消されて、文字板から濃紫色が見えなくなる。また、文字板をどの方向から見ても同じ状態で見ることができる。

ここで、三角形のプリズム形状をした屈折面は、図３に示すように、凹部の角度βは９０度に形成してある。従って、凸部の角度αも９０度になっている。また、凹凸の高さｈは略７０μｍに形成しているのでピッチ間隔ｐは略１４０μｍになっている。ここで、凹部の角度βは屈折面の角度を形成することになるが、この角度βは９０度±１０度の範囲内で形成するのが良いとされている。凹凸のピッチ間隔ｐは３０〜１５０μｍの範囲内で形成するのが良い。ピッチ間隔ｐが１５０μｍより大きくなってくると目にこの凹凸の溝が見えてきて外観上好ましくない。また、３０μｍより小さくするのは原型の加工面で難しさが出てきて精度の良いものが得られない。また、このピッチ間隔ｐはどれも絶えず一定寸法にして形成するのが良い。このピッチ間隔にバラツキが発生すると屈折・分散光の分布にムラが現れてきて文字板に明るいところと暗いところの明暗のムラが現れるようになる。着色した文字板では色調の濃淡などのムラが発生しない。

以上述べたように、屈折面の凹凸を三角形のプリズム形状にしてサークル状に、上記述べた寸法で、形成することによって、ソーラセルからの反射光は屈折面で色々な方向に屈折・分散する。このことにより、ソーラセルの濃紫色が良く掻き消されて文字板から濃紫色が見えなくなる。また、文字板に明るさの明暗などのムラ発生しない。

また、文字板１０の上面の模様面１０ｂに凹凸のあるサークル状の模様を形成する場合に、このサークル模様を屈折面１０ａと同じピッチ間隔のサークル模様にし、同じ位置になるようにして形成している。これによって、従来発生を見たモアレ縞の発生をなくすことができる。同じサークル模様でも双方のピッチ間隔が異なると、程度の違いはあるにせよ、モアレ縞が発生する。また、同じピッチ間隔でも形成する位置のズレが大きいとモアレ縞が発生する。時計用文字板の装飾模様としてサークル模様は比較的多く用いられる。従来、モアレ縞の発生などを見て外観的に良いものができなかったが、本発明の構成によりモアレ縞の発生しない見栄えの良い文字板を得ることができた。

尚、本実施の形態では、模様面１０ｂのサークル模様は屈折面１０ａの三角形プリズム形状のサークル模様と全く同じ形状で形成したが、特に角度や高さも同一である必要はなく、凹凸の高さが多少変わっても、凹部と凸部が上下に入れ替わっても良いもので、ピッチ間隔と位置が合っていればモアレ縞は発生しないことが判明した。

次に、上記構成を取る文字板の作り方を説明する。先ず最初に、文字板１０の屈折面１０ａと同じ形状をなす原型を製作する。この原型は、屈折面が三角形のプレズム形状でサークル模様にできているから、先端を三角形状に成形した切削バイトを用いてＮＣ加工旋盤で簡単に製作することができる。次に、この原型に厚く金属メッキ（電鋳メッキ）を行い、その後、原型から剥離して屈折面の形状を転写した電鋳型を製作する。同様にして、模様面１０ｂを形成する原型を製作し、それを用いて電鋳型を製作する。そして、この２種類の電鋳型を射出成形用の固定型キャビティ金型と可動型キャビティ金型にして射出成形を行うと文字板１０の形状が得られる。

このように、三角形のプリズム形状を持つサークル模様は、簡単な形状の切削バイトとＮＣ加工旋盤を用いて簡単に原型を製作することができる。原型を安く、早く製作することができるので文字板のコストもその分下げる効果が現れる。

次に、本発明の第２実施形態に係る時計用文字板を図４を用いて説明する。図４は屈折面の平面図を示したもので、文字板２０の下面の屈折面２０ａを、凹凸を三角形のプリズム形状にして、それを同一ピッチで渦巻き状の模様に形成したものである。また、図示はしていないが文字板２０の上面の模様面は、屈折面２０ａと同じ形状の渦巻き状の模様を位置を合わせて形成してある。

ここで、三角形のプリズム形状の凹凸寸法などは前述の第１実施形態のものと同じ寸法を取っている。屈折面を渦巻き状の模様に形成してもその効果は前述の第１実施形態で述べた効果と同じ効果が得られる。

次に、本発明の第３実施形態に係る時計用文字板を図５を用いて説明する。図５は本発明の第３実施形態に係る時計用文字板の要部断面図と平面図を示していて、図５の（ａ）図は要部断面図、（ｂ）図は（ａ）図における屈折面の平面図を示したものである。図５より、この文字板３０は下面に屈折面３０ａ、上面に模様面３０ｂを設けているが、下面の屈折面３０ａは、前述の第１実施形態の屈折面と全く同じ形状の模様、即ち、三角形のプリズム形状の凹凸を設け、それをサークル状の模様に形成している。一方、上面の模様面３０ｂは凹凸を設けて格子状の模様に形成している。更に、この格子状の模様に粗面加工を施して微小な凹凸を無数に設けている。

屈折面３０ａの凹凸を三角形のプリズム形状でサークル状模様に形成したことで、前述の第１実施形態と同じ作用が得られ、ソーラセルからの反射光が屈折して四方に分散し、ソーラセルの濃紫色が掻き消されて文字板から濃紫色が見えなくなる。更に、格子状の模様を形成した模様面３０ｂを粗面にしてあるので、屈折・分散して文字板を透過した光はその粗面でまた分散されるので、ソーラセルの濃紫色は尚一層完全に掻き消されて全く現れなくなる。

凹凸のある屈折面３０ａを粗面にすることによってソーラセルの反射光を尚一層分散させることもできるが、逆に、ソーラセルに向かって反射される光も現れてきて、屈折面からの透過光が全体的に少なくなる。このため、文字板が暗っぽくなってしまう。しかしながら、本実施の形態のように模様面に粗面加工を施すと、文字板が暗っぽくなると云うことが起きず、逆に明るくするような作用を及ぼす。

ここで、模様面３０ｂに設けた格子状の模様の形状は設計仕様に合わせて適宜設定すれば良い。

次に、本発明の第４実施形態に係る時計用文字板を図６を用いて説明する。図６は本発明の第４実施形態の時計用文字板の要部断面拡大図を示したものである。この文字板４０の下面の屈折面４０ａは、半円形のレンズ形状の凹凸にして、それをサークル状の模様に形成している。上面の模様面４０ｂは屈折面４０ａの模様と同じ模様を同一ピッチで同じ位置に形成している。

上記の構成を取る文字板も前述の第１実施形態のものと同じ効果を生む。また、半円形のレンズ形状の凹凸も簡単な形状の切削バイトとＮＣ加工旋盤で容易にその原型を製作すできる。

以上詳細に説明したように、本発明の文字板は、下面に三角形のプリズム形状、あるいは半円形のレンズ形状をなすサークル模様や渦巻き模様を形成している。サークル模様や渦巻き模様に形成することによってソーラセルの反射光に著しく分散が起き、ソーラセルの濃紫色を掻き消し見えなくさせる。また、三角形のプリズム形状、あるいは半円形のレンズ形状をなすサークル模様や渦巻き模様は、ＮＣ加工旋盤で容易にその原型を製作できるので安いコストで原型を作ることができる。

また、上面に設ける模様面としてサークル模様を形成する場合は、下面の屈折面に設けるサークル模様と同一ピッチで位置を合わせて形成すると、従来発生を見たモアレ縞は発生しなくなる。

また、粗面加工は上面の模様面に施すと良い。ソーラセルの反射光の分散を著しく促進させて尚一層濃紫色を掻き消すと同時に、著しい分散光によって文字板をより白さを増して明るくさせる。

本発明は、特にソーラセルを用いた時計用文字板に利用するものである。

本発明の第１実施形態に係る時計用文字板の要部断面図と平面図を示していて、図１の（ａ）図は要部断面図、（ｂ）図は（ａ）図における屈折面の平面図である。 図１における屈折面の光の屈折状況を説明する説明図である。 図１におけるＢ部の拡大図である。 本発明の第２実施形態に係る時計用文字板の屈折面の平面図である。 図５は本発明の第３実施形態に係る時計用文字板の要部断面図と平面図を示していて、図５の（ａ）図は要部断面図、（ｂ）図は（ａ）図における屈折面の平面図である。 図６は本発明の第４実施形態の時計用文字板の要部断面拡大図である。 特許文献１に示されたマスク板（文字板）の形状を示す図で、（ａ）図は断面図、（ｂ）図は（ａ）図における屈折面の平面図である。 図７における屈折面の変形例を示した断面図である。 図７における屈折面の他の形状を示したもので、（ａ）図は平面図、（ｂ）図は（ａ）図におけるＡ−Ａ断面図である。 図７の（ｂ）図で示された屈折面のストライプ状の三角柱プリズム面を横向きに配置して両目で見た状態を示した説明図である。 ストライプ状に形成した三角柱プリズム面の光の屈折状態を説明する説明図である。

符号の説明

１０、２０、３０、４０ 文字板
１０ａ、２０ａ、３０ａ、４０ａ 屈折面
１０ｂ、３０ｂ、４０ｂ 模様面

Claims (6)

1. ソーラセルを下面側に備え、多数のプリズムあるいはレンズ状の凹凸から成る屈折面を下面に形成した時計用文字板において、前記屈折面の凹凸はサークル状又は渦巻き状の模様に形成したことを特徴とする時計用文字板。
2. 前記サークル状又は渦巻き状の模様に形成した屈折面の凹凸は、そのピッチ間隔が３０〜１５０μｍの範囲にあって、且つ、同じピッチ間隔で形成したことを特徴とする請求項１に記載の時計用文字板。
3. 前記サークル状又は渦巻き状の模様に形成した屈折面の凹凸は三角形のプリズム形状を成していることを特徴とする請求項１又は２に記載の時計用文字板。
4. 前記サークル状又は渦巻き状の模様に形成した屈折面の凹凸は半円形のレンズ形状をなしていることを特徴とする請求項１又は２に記載の時計用文字板。
5. 前記文字板の上面は凹凸を有する模様面になっており、該模様面に前記屈折面に形成したサークル状又は渦巻き状の模様と同一模様を同一ピッチ間隔に、位置を合わせて形成したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の時計用文字板。
6. 前記文字板の上面は凹凸を有する模様面になっており、該模様面を粗面にしたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の時計用文字板。

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