JP6773487B2 - 腕時計用プリズム構造体 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置、特には液晶表示板の表示を斜め方向から見易くする腕時計用プリズム構造体に関する。

液晶表示板を備えた装置として、例えば、腕時計等の表示装置がある（例えば、特許文献１参照。）

特開平１０−２４４９９２号公報

液晶表示板では、視野角に制限があるため、液晶表示板の正面からは表示が見易いが、斜め方向からでは表示が薄く見える等して、表示内容が読み取り難くなるという問題がある。このため、腕時計を装着しているユーザーは、液晶表示板の正面が顔に向くように、腕を回転させ、時刻等の表示を見る動作をする必要がある。
しかしながら、ランニング中や、潜水中においては、腕を回転させる（又はひねる）動作は特に煩わしく感じるものであり、何らかの対策が求められていた。

本発明は上記事実を考慮し、液晶表示板の表示の斜め方向からの視認性を向上させる腕時計用プリズム構造体の提供を目的とする。

請求項１に記載の腕時計用プリズム構造体は、一方の面に並列に複数のプリズムが形成され、他方の面に入射した光を斜め方向に出射するプリズム板と、前記プリズム板の一方の面側に配置され、前記プリズム板との間に気体を封止する透明板と、を備えたプリズム構造体と、前記プリズム構造体に設けられ、腕時計の本体に引っ掛ける爪と、を有する。

請求項１に記載の腕時計用プリズム構造体では、プリズム構造体を構成するプリズム板の他方の面から入射した光は、プリズム板の一方の面に並列に形成したプリズムと空気との屈折率の違いから斜め方向に出射し、その後、透明板を透過する。

このプリズム構造体のプリズム板の他方の面を、例えば、液晶表示板の正面に配置すると、プリズム板に対して垂直に入射してプリズム板を透過した液晶表示板の表示の光は、プリズム板と透明板との間に封止された気体との屈折率の違いにより、液晶表示板の板面に対して垂直な方向に対して傾斜した方向に向かう。このため、光の出射方向側からプリズム構造体を見たとき、即ち、液晶表示板の斜め方向からプリズム構造体を見たときに、液晶表示板の表示が正面から見たときの様に見易くなり、液晶表示板の表示の斜め方向からの視認性を向上することができる。

また、プリズム板のプリズムの形成された面側に透明板が配置され、透明板の外周部分とプリズム板の外周部分とが接合されているので、プリズム板と透明板との間に水や汚れの原因となる異物が浸入することが防止される。例えば、プリズムに水が付着すると、付着した水によって屈折率が小さくなり、液晶表示板の表示が見難くなるが、請求項１の腕時計用プリズム構造体のプリズム構造体では、プリズムに水が付着しない構造とされているので、液晶表示板の表示が見難くなることを抑制できる。
また、請求項１に記載の腕時計用プリズム構造体では、プリズム構造体に、腕時計の本体に引っ掛ける爪が設けられているため、プリズム構造体の爪を腕時計の本体に引っ掛けることで、プリズム構造体を腕時計の本体に簡単に取り付けることができる。また、正面からの読み取りが必要な場合には、簡単に取り外すことができる。
請求項２に記載の腕時計用プリズム構造体は、一方の面に並列に複数のプリズムが形成され、他方の面に入射した光を斜め方向に出射するプリズム板と、前記プリズム板の一方の面側に配置され、前記プリズム板との間に気体を封止する透明板と、を備えたプリズム構造体と、前記プリズム構造体に設けられ、腕時計に設けられたベルトを通すベルト挿通部と、を有する。
請求項２に記載の腕時計用プリズム構造体は、ベルト挿通部に、腕時計のベルトを通すことで、腕時計用プリズム構造体を腕時計に取り付けることができる。また、正面からの読み取りが必要な場合には、簡単に取り外すことができる。
請求項３に記載の腕時計用プリズム構造体は、一方の面に並列に複数のプリズムが形成され、他方の面に入射した光を斜め方向に出射するプリズム板と、前記プリズム板の一方の面側に配置され、前記プリズム板との間に気体を封止する透明板と、を備えたプリズム構造体と、前記プリズム構造体に設けられ、前記プリズム構造体の前記プリズム板を腕時計のカバーガラスに貼り付ける透明な粘着剤と、を有する。
請求項３に記載の腕時計用プリズム構造体は、粘着剤を腕時計のカバーガラスに貼り付けることで、腕時計用プリズム構造体を腕時計のカバーガラスに取り付けることができる。また、粘着剤は透明であり、表示の光が透過するので、腕時計用プリズム構造体を腕時計に取り付けても、表示を鮮明に見ることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の腕時計用プリズム構造体において、前記プリズム板の外周部分と前記透明板の外周部分とが、シール部材で接合されている。

請求項４に記載の腕時計用プリズム構造体によれば、プリズム板の外周部分と透明板の外周部分とが、シール部材で接合されることで、プリズム板と透明板との間を密閉でき、プリズム板と透明板との間に水や汚れ等が浸入することを防止できる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の腕時計用プリズム構造体において、前記プリズム板の前記プリズムの頂部と前記透明板との間に隙間が設けられている。

請求項５に記載の腕時計用プリズム構造体によれば、プリズム板のプリズムの頂部と透明板との間に隙間が設けられているため、プリズムと透明板とを離間させることができる。これにより、プリズム板、または透明板が圧力によって多少湾曲したとしても、プリズムの頂部が透明板に押圧されて押し潰され、線状の視野の欠損が発生することを抑制できる。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の腕時計用プリズム構造体において、前記透明板、および前記プリズム板の少なくとも一方に、反射防止加工が施されている。

請求項６に記載の腕時計用プリズム構造体によれば、透明板、およびプリズム板の少なくとも一方に反射防止加工が施されているので、プリズム構造体を透過して目に届く光の量が増え、視認性を向上することができる。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の腕時計用プリズム構造体において、前記透明板、および前記プリズム板の少なくとも一方に、偏光加工が施されている。

請求項７に記載の腕時計用プリズム構造体によれば、透明板、およびプリズム板の少なくとも一方に偏光加工が施されているので、液晶表示板で反射した不要な反射光が偏光加工された部分で吸収され、視認性を向上することができる。

請求項８に記載の腕時計用プリズム構造体は、請求項１〜請求項７の何れか１項に記載のプリズム構造体が複数積層されている。

請求項８に記載の腕時計用プリズム構造体では、プリズム構造体が複数積層されているので、プリズム構造体が１枚の場合に比較して、光の曲がる角度を大きくすることができる。これにより、より斜め方向からの視認が可能となる。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の腕時計用プリズム構造体において、前記プリズム構造体が２枚積層されており、一方の前記プリズム構造体に対して、他方の前記プリズム構造体は傾斜している。

請求項８に記載の腕時計用プリズム構造体において、２枚積層されたプリズム構造体のうちの一方のプリズム構造体に対して、他方のプリズム構造体を傾斜させると、一方のプリズム構造体に対して他方のプリズム構造体を傾斜させない場合、言い換えると、一方のプリズム構造体と他方のプリズム構造体とを平行にした場合に比較して、光の曲がる角度を大きくすることができる。これにより、さらに斜め方向からの視認が可能となる。

以上説明したように本発明の腕時計用プリズム構造体によれば、液晶表示板の表示の斜め方向からの視認性を向上できる、という優れた効果を有する。

第１の実施形態に係る腕時計用プリズム構造体を示す斜視図である。 第１の実施形態に係る腕時計用プリズム構造体を示す一部を断面とした斜視図である。 腕時計に装着した第１の実施形態に係る腕時計用プリズム構造体を示す斜視図である。 腕に装着した腕時計を示す斜視図である。 腕に装着した第１の実施形態に係る腕時計用プリズム構造体を装着した腕時計を示す斜視図である。 第２の実施形態に係る腕時計用プリズム構造体を示す斜視図である。 （Ａ）は第３の実施形態に係る腕時計用プリズム構造体を示す斜視図であり、（Ｂ）は第３の実施形態に係る腕時計用プリズム構造体を示す断面図である。 （Ａ）は第４の実施形態に係る腕時計用プリズム構造体を示す断面図であり、（Ｂ）は、圧力が作用して透明板が変位した状態を示す腕時計用プリズム構造体を示す断面図である。 第５の実施形態に係る腕時計用プリズム構造体を示す断面図である。 第６の実施形態に係る腕時計用プリズム構造体を示す断面図である。 第６の実施形態に係る腕時計用プリズム構造体を示す斜視図である。 他の実施形態に係るプリズム構造体を示す断面図である。

［第１の実施形態］
図１〜図５を用いて、本発明の第１の実施形態に係る腕時計用プリズム構造体１０について説明する。
図１に示すように、本実施形態の腕時計用プリズム構造体１０は、略円板状のプリズム構造体１２を備え、プリズム構造体１２の外周部分には、腕時計１４のベルト１６を挿通する一対のベルト挿通部１８が設けられている。この腕時計１４は、時刻等を表示する液晶表示板２０を備えている。

図２に示すように、プリズム構造体１２は、プリズム板２２と、透明板２４と、シール部材２６とを含んで構成されている。

本実施形態のプリズム板２２は、腕時計１４の本体形状に合わせて略円形に形成されている。プリズム板２２は、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の透明の合成樹脂で形成された平板状のものであって、一方の面は断面三角形とされ一方向に延びる複数のプリズム２８が形成されたプリズム面２８Ａとされ、他方の面は平坦な平坦面３０とされている。プリズム板２２は、平坦面３０側から入射した光Ｌ１を屈折透過させ、プリズム面２８Ａ側から入射方向と異なる方向に向きを変えて出射するものであり、構造としては公知のものである。

本実施形態では、プリズム板２２の外周部分にベルト挿通部１８が設けられている。ベルト挿通部１８は、プリズム板２２と別体で形成されてプリズム板２２に接着等されているものであってもよく、プリズム板２２と一体成形されているものであってもよい。

透明板２４は、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の透明の合成樹脂で形成された平板状のものであって、プリズム板２２と同様に略円形に形成されている。透明板２４は、プリズム板２２のプリズム面２８Ａ側に、プリズム板２２と平行に配置されている。

プリズム板２２のプリズム面２８Ａ側には、外周側に環状の平面であるシール部材取付面３２が形成されている。プリズム板２２のシール部材取付面３２と透明板２４との間には、合成樹脂製の環状のシール部材２６が配置されており、シール部材２６がプリズム板２２と透明板２４とに接着剤等で接着されて内部が密閉されている。これにより、プリズム板２２と透明板２４との間に、水や異物等の進入が入ることが阻止される。なお、プリズム構造体１２の内部には、乾燥した空気を充填することが好ましい。これにより、温度変化によってプリズム構造体１２の内部が曇ることを抑制できる。

なお、本実施形態のシール部材２６は、その厚さ寸法が、プリズム板２２のプリズム２８の高さ寸法と同一寸法とされており、プリズム２８の頂部が透明板２４に接触している。

（作用、効果）
次に、本実施形態の腕時計用プリズム構造体１０の使用方法を説明する。
本実施形態の腕時計用プリズム構造体１０は、図１の矢印で示すように、腕時計１４のベルト１６をベルト挿通部１８に挿通して、図３に示すように、プリズム構造体１２を腕時計１４の本体正面に配置する。

図２に示すように、液晶表示板２０から出射して、液晶表示板２０に対して垂直方向に向かう光（時刻等の表示の光）Ｌ１は、プリズム構造体１２のプリズム板２２に入射し、プリズム板２２から出射する光Ｌ２は、プリズム板２２に入射する光Ｌ１に対して向きが変わる。言い換えれば、プリズム板２２から出射する光Ｌ２は液晶表示板２０に対して垂直な方向に対して傾斜した方向に向かう。

図４は、腕時計１４を装着した被装着者が、腕時計１４を見たときの様子を示しており、腕を胸の前付近で手前に軽く曲げ、腕時計１４の表示を斜め下方側から見るような状態を示している。

液晶表示板２０は、視野角に制限があるため、液晶表示板２０を正面から見たときには、表示が鮮明に見える（液晶表示板２０の地と文字とのコントラストが大）が、図４に示すように、表示を斜め方向から見ると、角度が大きくなるにつれて表示が不鮮明に見え、場合によっては表示内容が判別不可能になる場合がある。即ち、図４に示すように、腕時計１４の表示を斜め下方側から見るような状態は、腕時計１４の表示が顔の正面を向くように腕を大きく回転しないので姿勢としては楽であるが、表示が薄く見える等して視認性が低下する場合がある。

しかしながら、図５に示すように、本実施形態の腕時計用プリズム構造体１０を腕時計１４に装着すれば、腕時計１４の表示を斜め下方側から見るような状態であっても、図２に示すように、液晶表示板２０から垂直方向に向かう光（時刻等の表示の光）Ｌ１は、プリズム板２２で向きが変えられ、プリズム板２２から出射する光Ｌ２を被装着者の目の方向に向かわせることができる。したがって、液晶表示板２０を正面から見たときの様に、表示を鮮明に見ることができ。即ち、本実施形態の腕時計用プリズム構造体１０を腕時計１４に装着することで、液晶表示板２０の表示の斜め方向からの視認性を向上することができる。

このように、本実施形態の腕時計用プリズム構造体１０を腕時計１４に装着することで、例えば、通常の使用時はもちろん、ランニングや潜水等の運動中においても、楽な姿勢で腕時計１４の液晶表示板２０の表示内容を鮮明に見ることが可能となる。

また、プリズム構造体１２は、プリズム面２８Ａが外部に露出していないので、プリズム面２８Ａに水や汚れが付着せず、プリズム効果が阻害されることを抑制できる。したがって、腕時計用プリズム構造体１０を雨天のランニングや、潜水に用いても、腕時計１４の表示を鮮明に見ることができる。

［第２の実施形態］
図６を用いて、本発明の第２の実施形態に係る腕時計用プリズム構造体３４について説明する。なお、第１の実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
図６に示すように、本実施形態の腕時計用プリズム構造体３４は、プリズム構造体１２の外周部分に、腕時計１４の本体１４Ａに引っ掛けるための一対の爪３６が形成されている。
本実施形態の腕時計用プリズム構造体３４は、一対の爪３６で腕時計１４の本体１４Ａを挟むことで、腕時計１４の本体１４Ａに簡単に取り付けることができる。
［第３の実施形態］
図７を用いて、本発明の第３の実施形態に係る腕時計用プリズム構造体３８について説明する。なお、第１の実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
図７（Ｂ）に示すように、本実施形態の腕時計用プリズム構造体３８は、プリズム構造体１２のプリズム板２２の外面に、シート状の透明な粘着剤４０が設けられている。
本実施形態の腕時計用プリズム構造体３８は、粘着剤４０を腕時計１４のカバーガラス１４Ｂに貼り付けることで、腕時計用プリズム構造体３８を腕時計１４に簡単に取り付けることができる。

［第４の実施形態］
図８を用いて、第４の実施形態に係るプリズム構造体４２について説明する。なお、第１の実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。

図８（Ａ）に示すように、本実施形態のプリズム構造体４２は、第１の実施形態のプリズム構造体１２よりもシール部材２６の厚みが厚く形成されている。プリズム板２２と透明板２４との間には、プリズム板２２のプリズム２８の高さ寸法ｈ以上の厚さ寸法ｔを有する空気層３７が設けられており、透明板２４はプリズム２８の頂部から離間している。

また、本実施形態で用いる透明板２４は、シール部材２６と接着されている部分の内周側に、断面形状が半円形状とされた弾性変形部２４Ａが周方向に連続して形成されている。このため、例えば、腕時計１４が潜水に供され、透明板２４が水圧を受けた際には、図８（Ｂ）に示すように、弾性変形部２４Ａが弾性変形して弾性変形部２４Ａの内側部分２４Ｂをプリズム板２２側へ平行に移動させることができる。受けた水圧が比較的小さい場合には、透明板２４がプリズム２８の頂部に当ることはない。このため、プリズム２８の頂部が透明板２４に押圧されて押し潰され、線状の視野の欠損が発生することを抑制できる

一方、受ける水圧が比較的大きく、透明板２４がプリズム２８に接触するような場合でも、透明板２４の内側部分２４Ｂはプリズム板２２側へ平行に移動するので、透明板２４を複数のプリズム２８の頂部に均等に接触させることができる。このため、透明板２４が特定のプリズム２８に対して局所的に強く当たることは抑制され、特定のプリズム２８が損傷する虞が無い。

なお、プリズム板２２及び透明板２４の材質、厚さ、面積、形状、プリズム板２２と透明板２４との間隔等は、使用する環境の条件（水圧等）によって、適宜設計変更されるものである。

［第５の実施形態］
図９を用いて、多層プリズム構造体４４について説明する。なお、前述した実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。

図９に示すように、本実施形態の多層プリズム構造体４４は、プリズム板２２が２枚積層されている。これにより、多層プリズム構造体４４に入射する光Ｌ１は、２枚のプリズム板２２を透過することで、２枚のプリズム板２２を通って出射する光Ｌ２は、１枚のプリズム板２２を通って出射する場合に比較して、出射する方向を大きく偏向することができる。

このため、プリズム板２２が１枚の場合に比較して、より斜め方向から表示を鮮明に見ることができる。

［第６の実施形態］
図１０、及び図１１を用いて、第６の実施形態に係る腕時計用プリズム構造体４６について説明する。なお、前述した実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
図１０に示すように、本実施形態の腕時計用プリズム構造体４６では、２枚のプリズム構造体１２が用いられている。ベルト挿通部１８の設けられた一方のプリズム構造体１２の一端部分と、他方のプリズム構造体１２の一端部分とは、一例として弾性変形可能な合成樹脂からなるヒンジ部材４８で連結されており、一方のプリズム構造体１２に対して、他方のプリズム構造体１２は、ヒンジ部材４８を支点として揺動可能となっている。

本実施形態では、一方のプリズム構造体１２に対して他方のプリズム構造体１２を揺動させて一方のプリズム構造体１２と他方のプリズム構造体１２とに角度θをつけることで、出射する光Ｌ２の方向を第５の実施形態よりも更に大きく偏向することができる。

なお、第５の実施形態の様にプリズム構造体１２を重ねたり、プリズム角度を大きくしても、５０度以上の斜め方向からの視野を得ようとすると、空気層から屈折部材への光軸の入射角が全反射角を越えて光を反射してしまい、表示は見えない。
しかしながら、本実施形態のように、複数のプリズム構造体１２を用いて外側のプリズム構造体１２を傾斜させることで、より斜め方向からの視認性を確保することができる。

なお、起した他方のプリズム構造体１２を固定するために、一方のプリズム構造体１２の他端部と他方のプリズム構造体１２の他端部との間に、折り畳み可能な支柱５０を配置してもよい。他方のプリズム構造体１２を寝かす場合（一方のプリズム構造体１２と重ねる場合）には、支柱５０を折り畳めばよい。

［その他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

一例として、プリズム構造体１２のプリズム板２２、及び透明板２４に、反射防止加工を施してもよい。反射防止加工を施すことによって、プリズム構造体１２を透過して目に届く表示光の量が増え、視認性を向上することができる。反射防止加工としては、眼鏡レンズ、カメラのレンズ等に用いられているものを採用することができ、一例として、特開２００８−２３３８５０号公報に記載のモス・アイ構造等を採用することができる。

また、一例として、プリズム構造体１２のプリズム板２２、及び透明板２４に、偏光加工を施してもよい。偏光加工を施すことにより、液晶表示板２０で反射した不要な反射光が偏光加工された部分で吸収され、視認性を向上することができる。

上記実施形態で用いたプリズム板２２をフレネルレンズとしてもよく、これにより、表示を拡大してみることが可能となる。

一例として、上記実施形態のプリズム構造体１２は、プリズム板２２と透明板２４との間にシール部材２６を配置してこれらを接着して一体化した構成であったが、例えば、図１２に示すように、プリズム板２２のプリズム面２８Ａの外周部分に環状の突起５２を一体的に形成し、突起５２の頂部と透明板２４とを超音波溶着してもよい。これにより、シール部材２６が不要となり、部品点数が削減されると共に接着剤も不要となり、製造工程も簡略化できる。

一例として、上記実施形態のプリズム構造体１２は、透明板２４がプリズム板２２よりも薄かったが、透明板２４をプリズム板２２の厚さと同等以上としてもよい。

上記実施形態では、プリズム構造体１２を腕時計１４の液晶表示板２０の視認性を向上させるために用いたが、プリズム構造体１２は、腕時計１４以外の液晶表示板を備えた表示装置に用いることができる。表示装置としては、一例として、電子コンパス、ＧＰＳ、活動量計、水深計、ダイブコンピュータ、スマートフォン、携帯電話、コンピュータのモニター、テレビ等を挙げることができるが、その他のものであってもよい。

１０ 腕時計用プリズム構造体
１２ プリズム構造体
１８ ベルト挿通部
２２ プリズム板
２４ 透明板
２６ シール部材
３４ 腕時計用プリズム構造体
３６ 爪
３７ 空気層
３８ 腕時計用プリズム構造体
４０ 粘着剤
４２ プリズム構造体
４４ 多層プリズム構造体
４６ 腕時計用プリズム構造体

Claims (9)

1. 一方の面に並列に複数のプリズムが形成され、他方の面に入射した光を斜め方向に出射するプリズム板と、前記プリズム板の一方の面側に配置され、前記プリズム板との間に気体を封止する透明板と、を備えたプリズム構造体と、
   前記プリズム構造体に設けられ、腕時計の本体に引っ掛ける爪と、
   を有する、腕時計用プリズム構造体。
2. 一方の面に並列に複数のプリズムが形成され、他方の面に入射した光を斜め方向に出射するプリズム板と、前記プリズム板の一方の面側に配置され、前記プリズム板との間に気体を封止する透明板と、を備えたプリズム構造体と、
   前記プリズム構造体に設けられ、腕時計に設けられたベルトを通すベルト挿通部と、
   を有する、腕時計用プリズム構造体。
3. 一方の面に並列に複数のプリズムが形成され、他方の面に入射した光を斜め方向に出射するプリズム板と、前記プリズム板の一方の面側に配置され、前記プリズム板との間に気体を封止する透明板と、を備えたプリズム構造体と、
   前記プリズム構造体に設けられ、前記プリズム構造体の前記プリズム板を腕時計のカバーガラスに貼り付ける透明な粘着剤と、
   を有する、腕時計用プリズム構造体。
4. 前記プリズム板の外周部分と前記透明板の外周部分とが、シール部材で接合されている、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の腕時計用プリズム構造体。
5. 前記プリズム板の前記プリズムの頂部と前記透明板との間に隙間が設けられている、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の腕時計用プリズム構造体。
6. 前記透明板、および前記プリズム板の少なくとも一方に、反射防止加工が施されている、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の腕時計用プリズム構造体。
7. 前記透明板、および前記プリズム板の少なくとも一方に、偏光加工が施されている、請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の腕時計用プリズム構造体。
8. 前記プリズム構造体が複数積層されている、請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の腕時計用プリズム構造体。
9. 前記プリズム構造体が２枚積層されており、一方の前記プリズム構造体に対して、他方の前記プリズム構造体は傾斜している、請求項８に記載の腕時計用プリズム構造体。

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