JP5412312B2 - 文字板および時計 - Google Patents

Description

本発明は、時計に用いられる文字板、および時計に関する。

太陽電池を備え、太陽電池に照射された光により発電を行なうことで、電子時計としての動作を行なわせるソーラー時計が知られている。電子時計に太陽電池を用いた場合、例えば現在世界中で環境問題となっている水銀電池による汚染などを抑制する対策となり得る。そのためソーラー時計は、環境保全に対応した製品として適している。

特許文献１には、太陽電池を備えたソーラー時計に用いられるソーラー時計用文字板であって、光透過性を有する材料で構成された基材と、基材の太陽電池と対向する面側に設けられ、入射した光を偏光させる機能を有する偏光体と、入射した光を拡散する機能を有する拡散剤を含む材料で構成され、基材と偏光体との間に配された拡散層とを有することを特徴とするソーラー時計用文字板について開示されている。

また特許文献２には、電波を用いて情報の送信及び受信のうちの少なくとも何れか一方を行うアンテナよりも外光入射側にアンテナと重なるように配設される文字板であって、電波透過性を有する基材と、この基材の外光入射側に配設され、アンテナにより送信又は受信される波長の電波を透過するとともに可視光域の全ての波長の光を反射する光反射フィルム１とを備えている装飾板について開示されている。

国際公開第２００６／００６３９０号パンフレット 特開２００６−２９２４２７号公報

ここで、一般にソーラー時計に使用される文字板には、美的外観を与える装飾性が求められると共に、太陽電池には、発電に必要な量の光を文字板を通し到達させる必要がある。ところが、太陽電池独特の黒っぽい紫色を視認しにくくするため、例えば、文字板に光を拡散する機能を付与した場合、文字板の装飾性に制限が生じ、十分な美的外観を得ることができないことがあった。
本発明は、文字板に光を拡散する機能を付与した場合でも文字板の装飾性に制限が生じにくく、良好な美的外観を得ることができる文字板等を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明が適用される文字板は、時計に用いられ、光透過性基材と光透過性反射部材とを有する文字板であって、光透過性基材は、視認する側の面とは反対側の面の一部に第１の凹凸構造が形成され、光透過性反射部材は、少なくとも一方の表面に第２の凹凸構造が形成されることを特徴とする。

ここで、第１の凹凸構造は、プリズム構造体を配列することで形成されることが好ましく、光透過性基材の外周部に形成されることが好ましい。
また第２の凹凸構造は、単一の規則性を有して形成されることが好ましく、光透過性反射部材は、一部に第２の凹凸構造が形成されていることが好ましい。
更に、光透過性基材と光透過性反射部材とは、予め定められた空間を介して配されることが好ましく、第２の凹凸構造は、第１の凹凸構造に対し空間を介して対向して形成される部分を有することが更に好ましい。

また、本発明が適用される時計は、太陽電池と、太陽電池の視認側に設けられ、光透過性基材と光透過性反射部材とを有する文字板とを有し、文字板の光透過性基材は、視認する側の面とは反対側の面の一部に第１の凹凸構造が形成され、文字板の光透過性反射部材は、少なくとも一方の表面に第２の凹凸構造が形成されることを特徴とする。

本発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、文字板に光を拡散する機能を付与した場合でも文字板の装飾性に制限が生じにくく、良好な美的外観を得ることができる文字板等を提供することができる。

本実施の形態が適用される電子時計の時計本体を示した断面図である。 （ａ）〜（ｂ）は、本実施の形態が適用される文字板の第１の形態例を示した図である。 本実施の形態が適用される文字板の第２の形態例を示した図である。 本実施の形態が適用される文字板の第３の形態例を示した図である。 本実施の形態が適用される文字板の第４の形態例を示した図である。 ソーラーセルを視認側から見た概略図である。 ソーラーセルの模様および色を認識されにくくした文字板の一例である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
〔電子時計の全体構成〕
図１は、本実施の形態が適用される電子時計の時計本体１０を示した断面図である。図１に示す時計本体１０は、胴部材１１と、この胴部材１１の視認側に設けられる透明ガラスからなる風防１２と、胴部材１１および風防１２とともに外装を構成する裏蓋１３とを備えている。

また、時計本体１０は、内装部材として、保持部材１８と、保持部材１８を介して胴部材１１によって支持されるムーブメント１４を備えている。また、ムーブメント１４には多重構造の針軸１７が取り付けられている。そして、この針軸１７の外軸には時針１５が取り付けられ、針軸１７の内軸には分針１６が取り付けられる。そして、時針１５と分針１６は、ムーブメント１４内に設けられたステッピングモータ等を駆動源とし輪列機構を介して駆動される。時針１５および分針１６には、それぞれ針軸１７が通る部分に環状の袴１５ａ，１６ａが形成されている。ムーブメント１４の視認側には、例えばアモルファスシリコン層からなるソーラーセル１９が設けられている。このソーラーセル１９は、通常、黒っぽい紫色からなっている。更に、時計本体１０は、時計用の文字板１００を備えている。文字板１００の上面側には、植字、貴石、電鋳時字、時字印刷、切分印刷、ネーム印刷、夜光塗料層などの指標部材が配置される。

〔文字板の第１の形態例〕
図２（ａ）〜（ｂ）は、本実施の形態が適用される文字板１００の第１の形態を説明した図である。ここで図２（ａ）は、本実施の形態の文字板１００の断面形状を模式的に示した断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）の一部を拡大した図である。

図２に示した文字板１００は、光透過性基材１１０と光透過性反射部材１２０とが積層する構造にて主要部を構成する。
光透過性基材１１０は、光反射性より光透過性を主とする特性を有する部材であり、一般に可視光に対し透明である材料から形成される。具体的には、例えばポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂などの樹脂材を用いることが好ましいが、ガラス素材を用いることもできる。また光透過性基材１１０の厚さは、例えば、２００μｍ〜７００μｍとすることができる。

また光透過性基材１１０は、視認する側の面は平面状であるが、視認する側の面とは反対側の面の一部である外周部に第１の凹凸構造としての凹凸部１１１が形成されている。この凹凸部１１１は、凹部や凸部が目に視認できない程度の大きさに形成されている。そして本実施の形態において、この凹凸部１１１は、プリズム構造体を連続して形成することにより構成される。即ち、形状が、例えば、ピラミッド形状、三角錐形状であるプリズム構造体が予め定められた間隔（ピッチ）で配列している。そのため図２の断面図においては、このプリズム構造体は、三角形形状が連続する形態として図示されている。本実施の形態において、この三角形形状は、凸部をなす部分の角度θ１および凹部をなす部分の角度θ２は、共に、７５°〜１００°とすることができる。また、高さｈは、１５μｍ〜１０μｍ、ピッチｐは、１５０μｍとすることができる。また、光透過性基材１１０の、例えば外周部に形成される凹凸部１１１としては、その幅を例えば４ｍｍ〜５ｍｍ程度とし、光透過性基材１１０に凹凸部１１１を設けない箇所（開口部）の幅を１６ｍｍ程度とすることができる。この凹凸部１１１の面積が大きくなると透過率は落ちる。

このプリズム構造体は、光透過性基材１１０が、樹脂材（板形状）である場合には、このプリズム構造体の形状に対し反転形状を有する金型等の型を用い、熱転写を行なうことで形成することができる。また他の方法として、光透過性基材１１０は、例えば、射出成形で成形することができるが、その際にプリズム構造体も、金型から転写して同時に成形することができる。また光透過性基材１１０が、ガラス素材である場合には、プリズム構造を表面に有する所謂プリズムシートを光透過性基材１１０に貼り付ける方法で形成することができる。

なお上述した例では、プリズム構造体の大きさはほぼ一定であり、間隔はほぼ等間隔である場合について説明を行なったが、これに限られるものではなく、大きさが不規則であってもよく、間隔についても不規則であってもよい。ただし、プリズム構造体を形成する際の加工容易性や、文字板を視認した際のムラ抑制の観点からプリズム構造体の大きさは、ほぼ一定であり、間隔はほぼ等間隔である方がより好ましい。更にこのプリズム構造体は、一定の規則性を有して配列する方が好ましい。例えば、光透過性基材１１０を視認する側とは反対側から見た場合に、例えば、サークル状、渦巻状に配列させるような場合が考えられる。このようにすることで、文字板を視認した際に、一定の模様がプリズム構造体を形成した部分で視認されることになり、文字板１００の美的外観がより向上する。

なお、凹凸部１１１については、上記のプリズム構造体に限られるものではなく、例えば、マイクロレンズ構造や、サンドブラスト法等により作成される特定の形状的特性を有さない凹凸構造をも含むものである。

光透過性反射部材１２０は、光透過性と共に光反射性を併せ持つ特性を有する部材である。光透過と光反射の割合は、例えば、１０：９０〜９０：１０とすることができるが、本実施の形態においては、光透過と光反射の割合が、５０：５０のものを使用している。
このような特性を実現する具体的な部材としては、例えば、反射型偏光板が挙げられる。この反射型偏光板は、例えば、偏光性が異なる２種類のフィルムを交互に複数層積層した積層体を形成することで製造できる。このようにすることで、光反射軸と光透過容易軸を有するフィルムの積層体が形成される。そして光反射軸と平行な振動面を持つ直線偏光成分の光は反射し、光透過容易軸と平行な振動面を持つ直線偏光成分の光は透過する。本実施の形態において、光透過性反射部材１２０の厚さは、例えば、１３０μｍ〜４００μｍとすることができる。

また光透過性反射部材１２０は、視認側の表面全体に第２の凹凸構造としての凹凸部１２１が形成されている。本実施の形態において、この凹凸部１２１は、凹部の深さや幅、凸部の幅などは目に視認できる程度の大きさに形成してあり、視認した場合に模様として認識することができる。つまり、凹凸部１２１と凹凸部１１１を比較した場合は、凹部の深さや幅、凸部の幅などは、凹凸部１２１の方が通常大きい。そのために凹部の幅ａおよび凸部の幅ｂの値は、例えば、４０μｍ〜６０μｍとし、凹部および凸部の深さｄは、１０μｍ〜２０μｍとすることが好ましい。この凹凸部１２１は、熱転写により形成する方法の他に、切削加工等の機械加工によって彫刻して形成することもできる。
また凹凸部１２１により視認できる模様としては、例えば、ストライプ状とすることができるが、その他にもサークル状、渦巻状、梨地模様状、格子状模様状、ピアジカット模様状、幾何学模様状、編目模様状、石調模様状、砂目模様状、波紋模様状、旭光目付等、色々な模様が選択でき、それぞれ求めるデザインに応じて選択することができる。ただし、凹凸部１２１の形成の容易性の観点から凹凸部１２１は、単一の規則性を有して形成されることが好ましい。なおその結果、凹凸部１２１により認識される模様は、全体として一様となる。

また光透過性基材１１０と光透過性反射部材１２０とは、予め定められた空間１３０を介して配置される。本実施の形態の場合、光透過性基材１１０と光透過性反射部材１２０との間の距離は、約１０μｍである。詳しくは後述するがこのようにすることにより光透過性基材１１０や光透過性反射部材１２０により生じる屈折、散乱をより効率的に生じさせることができる。この空間１３０を形成させるためには、例えば、光透過性基材１１０と光透過性反射部材１２０とを予め定められた間隔で配置し、接着剤等により固定する方法が考えられる。また光透過性基材１１０の視認する側とは反対側の面または光透過性反射部材１２０の視認側の面の少なくとも一方に、この間隔に対応する厚さによる印刷を行なう方法でもよい。即ち、例えば、光透過性反射部材１２０の視認側の面の外周部に上述した１０μｍの厚さで印刷を行ない、その上に光透過性基材１１０を配置する。このようにすることで、光透過性基材１１０および光透過性反射部材１２０の組み立てが容易になると共に、予め定められた間隔で光透過性基材１１０および光透過性反射部材１２０を精度よく配置することができる。

次に光透過性基材１１０および光透過性反射部材１２０の作用について説明を行なう。
まず光透過性基材１１０および光透過性反射部材１２０を設けることで、ソーラーセル１９（図１参照）を視認することが困難となる。
図６は、ソーラーセル１９を視認側から見た概略図である。
図６に示すようにソーラーセル１９は、４等分された４面のソーラーセル１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄからなる。このソーラーセル１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄは予め定められた間隔で配置され、各々の間には配線等が配されている。つまりソーラーセル１９を視認する側から直接見た場合は、十字形状の模様が視認されることになる。またこのソーラーセル１９は、通常黒っぽい紫色をしている。しかしながらこのような模様および色彩は、美的外観という観点からは好ましいとは言えない。そのためこの模様および色彩を視認側からは認識されにくくした方が好ましい。そしてそのためには、ソーラーセル１９の視認側に配置される文字板にこのような機能を付与することが好ましい。

図７は、ソーラーセル１９の模様および色を認識されにくくした文字板の一例である。
図７に示した文字板２００は、光透過性を有する透過性文字板２１０と、透過性文字板２１０の視認する側の面とは反対側の面の側に配置される反射型偏光板２２０とを備えている。なお説明の都合上ソーラーセル１９を点線にて示している。
ここで、透過性文字板２１０の視認する側の面とは反対側の面には、全面にプリズム反射面２１１が形成されている。
このような文字板２００において、視認側から入射した光は、まず透過性文字板２１０を透過し、反射型偏光板２２０に到達する。この反射型偏光板２２０は、一部の光を反射する偏光板であるため、例えば、５０％の光が反射する。また透過する残りの５０％の光は、反射型偏光板２２０を透過してソーラーセル１９に到達するが、前述の通り、ソーラーセル１９は黒っぽい紫色であるためその反射率は非常に低い。そのためソーラーセル１９に反射して視認する側に戻る光は、わずかである。一方、反射型偏光板２２０において反射した光の量はこれに比べはるかに多い。また、反射型偏光板２２０を反射した光は、再び透過性文字板２１０を透過して視認側に戻るが、このとき透過性文字板２１０に形成されたプリズム反射面２１１により屈折、散乱される。その結果、視認側からこの文字板２００を見る者は、ソーラーセル１９の色彩や模様を認識することが困難となる。

このような文字板２００においては、文字板２００を視認する者は、反射型偏光板２２０を反射し、透過性文字板２１０に形成されたプリズム反射面２１１により屈折、散乱された光を主に見ることになる。それは全体として一様な白い光として認識される。
しかしながら、美的外観を求められる文字板の機能としては、ソーラーセル１９の色彩や模様を認識しにくくすることだけでは、不十分である。さらにこの形態では、文字板２００の上面側に配される時字印刷等が全体として、ぼけて見えることがある。また金属文字板のような金属色感を表現することは困難である。

本実施の形態においては、光透過性基材１１０を設け、光透過性基材１１０の一部に凹凸部１１１を設けることにより、光透過性基材１１０の視認する側の反対側の面から入射した光が視認側の面に出射する光の一部に、屈折、散乱を生じさせる。また凹凸部１１１はその凹部や凸部が視認できない。そのためこのとき文字板１００のこの部分を視認したときに、視認する者には、より白さが向上した印象を与えると共に、より柔らかな印象を与えることができる。また凹凸部１１１を、光透過性基材１１０の一部に設けることで、光透過性反射部材１２０の凹凸部１２１により視認される模様のバリエーションを更に豊富にすることができる。つまり凹凸部１２１により視認される模様が、外周部から中心部に対し密になるような場合がある。具体的には、模様を外周部から中心部に向かう放射状とする場合や、外周部から中心部に行くにつれて間隔が狭まる渦巻状とする場合などである。そしてこの場合、模様の密度が中心部では大きくなりすぎ、例えばモアレが生じる場合がある。本実施の形態の場合、凹凸部１１１を光透過性基材１１０の外周部に設けたことで、外周部における模様の形態より中心部における模様の形態を優先させることができる。そのためこの場合でも模様の密度を中心部において適度にすることができる。その結果、外周部から中心部に対し密になるような模様も採用することができる。

これに加え、光透過性反射部材１２０を設けることで、文字板１００を視認する者に異なる印象を与えることができる。つまり光透過性反射部材１２０は、反射特性を有し、更に凹凸部１２１により模様が形成される。この場合、文字板１００を視認する者がこの部分を見たときに、視認する者には、模様と共に、明るい金属色感を有する印象を与えることができる。
即ち、上述した構造を採ることで、複数の異なった印象を与える部分を有する文字板１００を作成することができる。また上述したように光透過性反射部材１２０の凹凸部１２１により視認される模様は、種々のものが考えられる。そのため文字板を作成するにあたりデザインバリエーションが豊富になる。なお本実施の形態においてソーラーセル１９に入射する光の光量は、最初に光透過性基材１１０に入射する光の光量の約１５％〜３０％である。しかしながらこの程度の透過率であっても、ソーラーセル１９は、時計本体１０（図１参照）を動作させるために十分な量の電力を発電することが可能である。

〔文字板の第２の形態例〕
上述した例では、光透過性反射部材１２０に形成される凹凸部１２１は、全面に形成されていたが、これに限られるものではなく、一部分に形成する形態でもよい。
図３は、本実施の形態が適用される文字板１００の第２の形態を説明した図である。
図３に示した文字板１００は、光透過性基材１１０と光透過性反射部材１２０とが積層する構造にて主要部を構成するという点では、図２で示した文字板１００と同様である。更に光透過性基材１１０の視認する側の面とは反対側の面の外周部に凹凸部１１１が形成されている点でも図２で示した文字板１００と同様である。しかしながら図２では、光透過性反射部材１２０に形成される凹凸部１２１は、視認側の表面全体に形成されていたのに対し、図３に示した文字板１００では、内周部に形成され、外周部には形成されていない。即ち、光透過性反射部材１２０は、一部に凹凸部１２１が形成されている。

このような形態でも、上述した光透過性基材１１０および光透過性反射部材１２０による屈折、散乱等の作用は生じるため、複数の異なった印象を与える部分を有する文字板１００を作成するという目的は達成することができる。ただし、凹凸部１１１は、凹凸部１２１に対し空間１３０を介して対向して形成される部分を有することが好ましい。また、凹凸部１１１と凹凸部１２１を視認する方向から見た場合に形成される箇所に重複部分が生じることが好ましい。なお図３においては、この重複部分を範囲Ｒとして図示している。このようにすることで、文字板１００を視認する者が、文字板１００を斜め方向から見た場合でも、文字板１００の下側に配置されるソーラーセル１９（図１参照）が見えにくくなり、ソーラーセル１９の黒っぽい紫色が視認されることを抑制できる。
なお図３に示した文字板１００では、第３の凹凸構造として凹凸部１１２を光透過性基材１１０の視認側に設けている。凹凸部１１２の凹部および凸部は、凹凸部１１１の凹部および凸部より更に小さく形成されており、プリズム構造体であってもよいが、他の形態であってもよい。そして凹凸部１１２を視認する者は、これをパターン模様として認識することができる。このパターン模様は、例えば、螺旋状、円環状とすることができる。凹凸部１１２は、例えば、印刷により形成することもできる。

〔文字板の第３の形態例〕
図４は、本実施の形態が適用される文字板１００の第３の形態を説明した図である。
図４に示した文字板１００は、図３に示した文字板１００と比較して、光透過性基材１１０に形成される凹凸部１１１が、視認側の内周部に形成されている。また、光透過性反射部材１２０に形成される凹凸部１２１は、外周部に形成され、内周部には形成されていない。即ち、この形態においても光透過性反射部材１２０は、一部に凹凸部１２１が形成されている。なお図３のような凹凸部１１２は設けていないが、設けることもできる。

このような形態でも、上述した光透過性基材１１０および光透過性反射部材１２０による屈折、散乱等の作用が生じ、複数の異なった印象を与える部分を有する文字板１００を作成することができる。なおこの場合でも凹凸部１１１と凹凸部１２１を視認する方向から見た場合に形成される箇所に重複部分が生じることが好ましい。図４においては、この重複部分を範囲Ｒとして図示している。

図２〜図４に示したように光透過性基材１１０に形成される凹凸部１１１は、光透過性基材１１０の視認する側の面とは反対側の面の一部に形成されればその形態は問わない。他にも、光透過性基材１１０に凹凸部１１１を形成する部分と形成しない部分を交互に設け、複数の輪環状としてもよい。

〔文字板の第４の形態例〕
また上述した例では、光透過性反射部材１２０に形成される凹凸部１２１は、視認する側の面に設けられていたが、これに限られるものではなく、光透過性反射部材１２０の少なくとも一方の表面に設ければよい。
図５は、本実施の形態が適用される文字板１００の第４の形態を説明した図である。
図５に示した文字板１００は、図２に示した文字板１００と比較して、光透過性反射部材１２０に形成される凹凸部１２１について相違点を有する。即ち、図２に示した文字板１００では、凹凸部１２１は、光透過性反射部材１２０の視認する側の全面に設けられていたが、視認する側とは反対側の面には、設けられていなかった。対して、図５に示した文字板１００では、光透過性反射部材１２０の視認する側の面、および視認する側とは反対側の面の双方に凹凸部１２１を設けている。このうち視認する側とは反対側の面に設けられる凹凸部１２１ｂは、図２で説明を行なった凹凸部１２１と同様の構成を採る。即ち、図５における凹凸部１２１ｂは、凹部の深さや幅、凸部の幅などは目に視認できる程度の大きさに形成してあり、視認した場合に模様として認識することができる。そしてこの模様もストライプ状等種々の模様を採ることができる。一方、光透過性反射部材１２０の視認する側に設けられる凹凸部１２１ａは、目に視認できるより細かいパターンで形成されており、そのパターンは、例えば梨地状とすることができる。

このような構成を採ることで、光透過性反射部材１２０の視認する側の反対側の面から入射した光が視認側の面に出射する光は、凹凸部１２１ａにより屈折、散乱が生じる。そのため視認する者が、図５に示した文字板１００を見たときには、図２で示した文字板１００と比較して、この部分を視認する者には、模様と共に、明るい金属色感を有する印象を与えるという点では、同様である。ただしその色彩感は、多少白くなると共に、柔らかな印象を与えることになる。

本発明の活用例として、例えば、電波受信用アンテナを備えた時計にも適用することが可能である。

１０…時計本体、１１…胴部材、１２…風防、１３…裏蓋、１４…ムーブメント、１５…時針、１６…分針、１７…針軸、１８…保持部材、１９…ソーラーセル、１００…文字板、１１０…光透過性基材、１１１，１２１…凹凸部、１２０…光透過性反射部材、１３０…空間

Claims (7)

1. 時計に用いられ、光透過性基材と該光透過性基材に対し視認側とは反対側に設けられる光透過性反射部材とを有し、太陽電池の視認側に配置される文字板であって、
   前記光透過性基材は、視認する側の面とは反対側の面の一部に第１の凹凸構造が形成され、
   前記光透過性反射部材は、少なくとも一方の表面に第２の凹凸構造が形成され、
   前記第１の凹凸構造は、前記光透過性基材の外周部に形成され、
   前記第２の凹凸構造を、前記光透過性反射部材の表面全体又は内周部に形成した、
   ことを特徴とする文字板。
2. 前記第２の凹凸構造は、前記光透過性反射部材の内周部に形成され、
   前記第１の凹凸構造と前記第２の凹凸構造とが重複する部分を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の文字板。
3. 前記第１の凹凸構造は、プリズム構造体を配列することで形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の文字板。
4. 前記第２の凹凸構造は、単一の規則性を有して形成されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の文字板。
5. 前記光透過性基材と前記光透過性反射部材とは、予め定められた空間を介して配されることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の文字板。
6. 前記第２の凹凸構造は、前記第１の凹凸構造に対し前記空間を介して対向して形成される部分を有することを特徴とする請求項５に記載の文字板。
7. 太陽電池と、
   前記太陽電池の視認側に設けられ、光透過性基材と該光透過性基材に対し視認側とは反対側に設けられる光透過性反射部材とを有する文字板とを有し、
   前記文字板の前記光透過性基材は、視認する側の面とは反対側の面の一部に第１の凹凸構造が形成され、
   前記文字板の前記光透過性反射部材は、少なくとも一方の表面に第２の凹凸構造が形成され、
   前記第１の凹凸構造は、前記光透過性基材の外周部に形成され、
   前記第２の凹凸構造を、前記光透過性反射部材の表面全体又は内周部に形成した、
   ことを特徴とする時計。

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