(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
短針および長針からなり、入射光を導波可能で、導波光を外部に出射可能な指針と、
前記指針が取付けられた指針回転軸の周辺部に配置され、照明光を前記指針に当該指針回転軸の取付け位置近傍から入射可能な複数の照明手段と、
前記指針の位置を検出可能な指針位置検出手段を有し、前記複数の照明手段のうち、前記指針位置検出手段による検出結果に基づいて、当該検出された指針位置に最も近接する少なくとも一の照明手段を点灯させる点灯制御手段と、
前記照明手段からの導波光によって発光状態にある前記短針および長針の各輝度が略等しくなるように、前記短針および長針に照明光を入射している前記各照明手段のうちのいずれかの光量を制御する光量制御手段と
を有する時計装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、指針や文字盤等が光源等からの光によって照明される時計装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
時計本体の周囲が暗くなったときでも、指針や文字盤等を照明することによって表示時刻を外部から正確に視認できるように構成した時計装置が、近年、実用に供されている。
この種の時計装置としては、文字盤の周辺部に複数の光源を配置し、文字盤面をその光源からの光によって照明するように構成したものが一般によく知られている。また、文字盤を導光部材で形成して文字盤面の照明効果を高めた時計装置も存在する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の時計装置では、文字盤面全体をむらなく照明するためには、輝度の大きな光を発生する光源を使用するかあるいは光源の数を増やす必要がある。
また、時計装置の周囲が暗い場合には、周囲がある程度明るくなるまですべての光源を連続して点灯させておく必要がある。
このため、文字盤を照明するためには多くの電力を消費することになり、例えば電池寿命が短命化してしまうなどの問題が多発していた。
【０００４】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、周囲が暗い場合でも表示時刻を容易かつ正確に認識できることはもとより、消費電力が少なく、しかも興趣に富んだ時計装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の時計装置は、短針および長針からなり、入射光を導波可能で、導波光を外部に出射可能な指針と、前記指針が取付けられた指針回転軸の周辺部に配置され、照明光を前記指針に当該指針回転軸の取付け位置近傍から入射可能な複数の照明手段と、前記指針の位置を検出可能な指針位置検出手段を有し、前記複数の照明手段のうち、前記指針位置検出手段による検出結果に基づいて、当該検出された指針位置に最も近接する少なくとも一の照明手段を点灯させる点灯制御手段と、前記照明手段からの導波光によって発光状態にある前記短針および長針の各輝度が略等しくなるように、前記短針および長針に照明光を入射している前記各照明手段のうちのいずれかの光量を制御する光量制御手段とを有する。
また、前記指針は、前記指針回転軸への取付部と、前記取付部に端部が結合され、当該端部から所定の一方向に延伸された針部とを有し、前記取付部には、前記照明手段の照明光を前記取付部と針部との結合部に集光させる集光部が設けられている。なお、前記集光部には、当該集光部の導波領域内に入射された導波光を当該取付部と針部との結合部側に反射する光反射面を少なくとも一つ形成することが望ましい。さらに、前記針部の先端部には、当該先端部まで導波された導波光を時計本体正面側に出射する光出射部を設けることが望ましい。
【０００６】
また、本発明の時計装置は、前記指針の位置を検出可能な指針位置検出手段を有し、前記点灯制御手段は、前記指針位置検出手段による検出結果に基づいて、当該検出された指針位置に最も近接する少なくとも一の照明手段を点灯させる。
前記指針は、短針および長針からなり、前記照明手段からの導波光によって発光状態にある短針および長針の各輝度が略等しくなるように、当該長針および短針に照明光を入射している各照明手段のうちのいずれかの光量を制御する光量制御手段を有する。
【０００７】
本発明の時計装置によれば、複数の照明手段のうち、所定の位置に位置する指針の指針回転軸との取付け端部側に照明光を入射可能な少なくとも一の照明手段が、時刻に応じて点灯される。すべての照明手段はその照明光を指針と指針回転軸との取付け位置近傍から指針に対して入射可能に配置されていることから、点灯状態にある照明手段の照明光は、指針内部に導波されることになる。
指針の指針回転軸への取付部には集光部が設けられていることから、照明手段の照明光はその集光部の導波領域内に入射され、集光部に形成された光反射面によって取付部と針部との結合部側に反射される。これにより、取付部と針部との結合部に導波光が集光されることになる。
集光された導波光は針部の内部を針部先端方向に乱反射しながら導波される。指針先端部近傍には光出射部が設けられており、先端部に導波された導波光は、この光出射部に形成された例えば光反射面となる傾斜部分で時計本体正面方向に反射され、出射されることになる。
【０００８】
また、本発明の時計装置によれば、指針位置検出手段によって例えば短針位置および長針位置がそれぞれ検出され、その検出結果に基づいて、短針および長針にそれぞれ最も近接する位置にある照明手段が、点灯制御手段からの点灯制御信号を受けて少なくとも一つ点灯される。すべての照明手段はその照明光を各指針と指針回転軸との装着位置近傍から各指針に対して入射可能な位置に配置されていることから、点灯状態にある照明手段の照明光は、短針および長針内部に導波されることになる。
短針および長針の指針回転軸への取付部にはそれぞれ集光部が設けられていることから、照明手段の照明光はその集光部の導波領域内に入射され、各集光部に形成された光反射面によって各取付部と針部との結合部側に各々反射される。これにより、取付部と針部との各結合部に導波光が集光されることになる。
集光された導波光は各針部の内部を針部先端方向に乱反射しながらそれぞれ導波される。各指針先端部近傍には光出射部が設けられており、先端部に導波された導波光は、この光出射部に形成された例えば光反射面となる傾斜部分で時計本体正面方向に反射され、出射されることになる。このとき、短針および長針からそれぞれ光が出射されているとき、短針および長針の輝度が略等しくなるように、例えば長針を照明する照明手段の光量が光量制御手段によって制御される。これにより、指針の視認性が向上するとともに装飾的効果も向上する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の時計装置の実施の形態について図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施の形態の時計装置を示す正面図、図２は、図１に示す時計装置の要部断面図である。
【００１０】
本発明の時計装置１は、図１および図２に示すように筐体１０内に現在時刻を表示するための時計部２０を設け、現在時刻を指示する後述する時針２２および分針２３を後述する発光ダイオード３２からの出射光で照明することにより、時刻を正確に視認させる構成となっている。
図１からわかるように、筐体１０は、透明プラスチック板１１が嵌め込まれた筐体側面部１２に蓋状の筐体裏面部１３を嵌め込んだ構成となっており、さらに筐体側面部１２の内壁には、筐体１０内を２つの部室に区分けするための区分け板１４が固着されている。
【００１１】
時計部２０は、区分け板１４の正面側に取り付けられた文字盤２１と、区分け板１４の背面側に固着され、時針２２および分針２３を指針回転軸２４を中心としてそれぞれ回転駆動するムーブメント２５とで構成されている。
また、図１および図２に示すように、指針回転軸２４の図中鉛直下方には、時計装置１の周囲の明るさを検出するための光検出手段としてのＣｄＳセル３１が、検出部分を文字盤２１の表面に露出させた状態で文字盤２１に埋設されている。
【００１２】
図３は、時針および分針を取り外したときの指針回転軸の周辺部を説明するための図、図４は、図１に示す時計装置の指針回転軸の周辺部近傍の要部断面図である。
文字盤２１における指針回転軸２４の周辺部には、図３からわかるように、８個の発光ダイオード３２が指針回転軸２４を中心とする半径ｒの円周上に等間隔をもって均等に配置されている。このとき、指針回転軸２４を中心として各々隣接する発光ダイオード３２が互いになす角は４５°であり、１２時の位置に配置された発光ダイオード３２を起点とした均等配置となっている。
【００１３】
また、文字盤２１には、図４に示すように、それぞれ均等配置されたすべての発光ダイオード３２の外周を取り囲むように、指針回転軸２４を中心として、所定の深さでえぐられた座部２１ａが形成されている。
文字盤２１に形成された座部２１ａは、点灯した発光ダイオード３２の点灯光が文字盤２１の正面方向および側面方向に漏れ出さないように、後述する時針２２の取付部２２ｂおよび取付部２２ｂの周縁部に形成された鍔部２２ｆとで略閉空間を形成する。
【００１４】
座部２１ａ内には、図４からわかるように、それぞれの発光ダイオード３２を埋設して固定するための発光ダイオード装着孔２１ｂが形成されている。この発光ダイオード装着孔２１ｂにより、発光ダイオード３２が正確な位置で均等に配置されることになり、さらに発光ダイオード３２が文字盤２１に対して位置ずれを生じることなく強固に固定されることになる。
なお、発光ダイオード装着孔２１ｂ内に装着された各発光ダイオード３２は、区分け板１４を介して区分け板１４の背面側に装着された図示しない回路基板に配線される。
【００１５】
ここで、図３に基づいて発光ダイオード３２の色の配置について述べる。
図３に示す指針回転軸２４の鉛直上方に位置する発光ダイオード３２ａから時計周り方向に述べると、発光ダイオード３２ａは「白」、発光ダイオード３２ｂは「赤」、発光ダイオード３２ｃは「青」、発光ダイオード３２ｄは「緑」、発光ダイオード３２ｅは「白」、発光ダイオード３２ｆは「緑」、発光ダイオード３２ｇは「青」、発光ダイオード３２ｈは「赤」に設定されている。
上述したように、本実施の形態では、少なくとも隣り合う発光ダイオード３２の発光色を相違させている。この理由は、発光ダイオード３２の出射光で照明される時針２２および分針２３の色を、時刻の経過とともに相違させることによって、表示時刻の視認性をより向上させるためである。なお、発光ダイオード３２によって照明される時針２２および分針２３の色を多彩にするために、すべての発光ダイオード３２の色を違えてもよい。
【００１６】
時針２２および分針２３の構成について説明する。
図５（ａ）は、図１に示す時計装置に使用される時針の正面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す時針の各集光部の断面図、図５（ｃ）は、図５（ａ）に示す時針の光出射部の断面図、図６は、図１に示す時計装置に使用される分針の正面図、図７は、時針と分針が重なったときの集光部の状態を説明するための図である。なお、図５（ｂ）に示す集光部の断面図および図５（ｃ）に示す光出射部の断面図は図６についても適用される。
【００１７】
時針２２は、時針２２の回転軸となる図示しない時針パイプに貫通孔２２ａを介して取り付けられる取付部２２ｂと、取付部２２ｂに端部が結合され、その端部から一の方向に延伸された針部２２ｄとで構成されている。なお、取付部２２ｂおよび針部２２ｄは、発光ダイオード３２からの入射光を針部２２ｄの先端部方向に導波するために、それぞれ導波部材で形成されている。
【００１８】
取付部２２ｂは、図３および図４からわかるように、文字盤２１に形成された座部２１ａ内に配置された発光ダイオード３２の出射光が外部に漏光することを防止するために、座部２１ａの開口面積より若干縮小された面積を有する平面部を有しており、時針２２を図示しない時針パイプに装着したときに、座部２１ａと取付部２２ｂおよび取付部２２ｂの周縁部に形成された鍔部２２ｆとですべての発光ダイオード３２を取り囲む略閉空間を形成するようになっている。なお、鍔部２２ｆの外周面は、座部２１ａの内周面に沿うように形成されている。
【００１９】
取付部２２ｂには、図５（ａ）に示すように、点灯状態にある発光ダイオード３２の出射光を針部２２ｄの先端部方向により多く導波するために、取付部２２ｂ内の導波光を取付部２２ｂと針部２２ｄとの結合部に集光させる集光部２２ｃが複数形成されている。
図５（ｂ）に示すように、集光部２２ｃには、集光部２２ｃの導波領域内に入射した導波光を取付部２２ｂと針部２２ｄとの結合部側に反射する光反射面が形成されている。なお、図５（ｂ）には、参考までに、発光ダイオード３２の出射光の導波経路の一例を二点鎖線で示してある。
集光部２２ｃの配置位置は、図７に示すように、時針２２が「３時」を指示した状態で停止したと仮定すると、発光ダイオード３２ｇ以外の発光ダイオード３２の出射光を取付部２２ｂと針部２２ｄとの結合部に集光可能となっている。
なお、上述した状態で発光ダイオード３２ｇの位置対応するに集光部２２ｃを設けてもよいが、本実施の形態では、時針２２より導波光の導光距離の長い分針２３に、より多くの発光ダイオード３２からの出射光を導波させる目的から、図７に示す通り発光ダイオード３２ｇに対応する集光部２２ｃを設けていない。
【００２０】
このように時針２２に集光部２２ｃを複数配置すれば、時針２２を照明するための発光ダイオード３２の出射光のみならず、分針２３を照明するための発光ダイオード３２の出射光をも時針２２の照明に利用することが可能となり、時針２２の輝度を一層向上させることができる。
また、本実施の形態では、少なくとも隣り合う発光ダイオード３２の発光色が異なるように設定されていることから、集光部２２ｃを複数設けることによって時針２２に様々な混合色を帯びさせることができ、またそれらの混合色は時刻の経過とともに変化することから装飾的効果も向上することになる。
【００２１】
また、針部２２ｄの裏面側には、図５（ａ）および図５（ｃ）に示すように、光出射部２２ｅが針部２２ｄの最先端部から取付部２２ｂ方向に距離Ｌの領域内に形成されている。
光出射部２２ｅは、図５（ｃ）からわかるように、テーパ状に切り落とされた針部２２ｄの先端部の裏面側を、所定角度の複数の斜面を有する鋸歯形状に切り欠いた構成となっている。上述した複数の斜面部分は、針部２２ｄ内の導波光を針部２２ｄの正面側に出射させるためのものであり、これにより針部２２ｄの先端部では出射光の方向が略一方向に限定され、結果的に針部２２ｄ先端部の輝度が向上することになる。なお、図５（ｃ）には、参考までに、針部２２ｅの内部の導波光の導光経路の一例を、図５（ｂ）と同様二点鎖線で示してある。
【００２２】
分針２２は、分針２２の回転軸となる図示しない分針パイプに貫通孔２３ａを介して取り付けられる取付部２３ｂと、取付部２３ｂに端部が結合され、その端部から一の方向に延伸された針部２３ｄとで構成されている。なお、取付部２３ｂおよび針部２３ｄは、発光ダイオード３２からの入射光を針部２３ｄの先端部方向に導波するために、それぞれ導波部材で形成されている。
【００２３】
取付部２３ｂは、図７に示すように、時針２２に形成された取付部２２ｂと同様に、取付部２２と重なりあって発光ダイオード３２の出射光が外部に漏光することを防止する平面部を有している。
【００２４】
取付部２３ｂには、図６に示すように、点灯状態にある発光ダイオード３２の出射光を針部２３ｄの先端部方向により多く導波するために、取付部２３ｂ内の導波光を取付部２３ｂと針部２３ｄとの結合部に集光させる集光部２３ｃが複数形成されている。
集光部２３ｃには、図５（ｂ）に示すように、集光部２３ｃの導波領域内に入射した導波光を取付部２３ｂと針部２３ｄとの結合部側に反射する光反射面が形成されている。
集光部２３ｃの配置位置は、図７に示すように、分針２３が「１５分」を指示した状態で停止したと仮定すると、発光ダイオード３２ａ〜３２ｈのすべての発光ダイオード３２の出射光を取付部２３ｂと針部２３ｄとの結合部に集光可能となっている。
【００２５】
このように分針２３に集光部２３ｃを複数配置すれば、分針２３を照明するための発光ダイオード３２の出射光のみならず、時針２２を照明するための発光ダイオード３２の出射光をも分針２３の照明に利用することが可能となり、分針２３の輝度を一層向上させることができる。
また、本実施の形態では、既に述べたように少なくとも隣り合う発光ダイオード３２の発光色が異なるように設定されていることから、集光部２３ｃを複数設けることによって、時針２２の場合と同様、分針２３にも様々な混合色を帯びさせることができ、またそれらの混合色は時刻の経過とともに変化することから装飾的効果も向上することになる。
【００２６】
また、針部２３ｄの裏面側には、図６および図５（ｃ）に示すように、針部２２ｄと同様、光出射部２３ｅが針部２３ｄ最先端部から取付部２３ｂ方向に距離Ｌの領域内に形成されている。なお、光出射部２３ｅの形状および構成については、時針２２の針部２２ｂに形成された光出射部２２ｅと同様であるので重複する説明は行わない。
【００２７】
ムーブメント２５には、図示しない時針車の回転に応じて回転し、１２時間で１回転するように構成された図示しない時刻コード板が設けられている。
時刻コード板については、実公平２−１２６３２号公報『報時電子時計』に記載された時刻コード板と同様の構成を有しており、時刻コード板に形成された図示しない４ビットの時刻コードと、後述する時刻コード接点３４の４つの接点とが、時刻コード板の回転よって、それぞれ接触あるいは非接触状態となることで４ビットの時刻コード信号が出力され、この時刻コード信号を検出することにより現在時刻が認識できるようになっている。
【００２８】
上述した時刻コード板では「時」しか認識されないが、「分」については、時刻が変化するとき、時刻コード信号の変化と同時にカウント動作を開始する後述する点灯制御装置３０内のタイマ回路からのカウント信号を取り出すことによって認識可能となる。
なお、本実施の形態の時刻コード板は時針車を回転させる図示しない時針回転軸に装着されているが、時針車と同じ速度で回転するように構成されていれば時針回転軸に装着されていなくてもよい。
【００２９】
図８は、図１に示す時計装置の発光ダイオードの点灯制御装置の構成を説明するためのブロック図、図９は、図１に示す時計装置の光量制御装置内部の構成を説明するためのブロック図である。
【００３０】
点灯制御装置３０は、図８に示すように、外部からの入力端子として、正時信号入力時にオン状態となる正時接点３３と接続された正時信号入力端子ｉ１と、時刻コード板に形成された図示しない時刻コードを検出するための時刻コード接点に接続された時刻コード入力端子ｉ２と、時計装置１の動作確認などに使用されるモニタスイッチ３５に接続されたモニタ用入力端子ｉ３と、時計装置１の作動状態をリセットするリセットスイッチ３６に接続されたリセット用入力端子ｉ４と、時計装置１の文字盤２１に埋設されたＣｄＳセル３１からの検出信号が入力される入力端子ｉ５とを有している。
また、点灯制御装置３０の外部への出力端子としては、図８に示すように、光量制御装置４０にそれぞれ接続され、点灯制御装置３０で決定された発光ダイオード３２を点灯させる点灯信号を出力する出力端子ｊ１〜ｊ８を有している。なお、各発光ダイオード３２は、光量制御装置４０を介して点灯制御装置３０に接続されている。
【００３１】
すなわち、点灯制御装置３０は、ＣｄＳセル３１からの検出信号を受けて時計装置１の周囲の明るさを判断し、周囲が暗い場合には、時刻コード入力端子ｉ２の入力状態および図示しないタイマ回路のカウンタの出力信号から現在時刻を算出し、時針２２および分針２３の現在位置を検出する。各指針の位置検出が完了すると、その検出結果に基づいて、時針２２および分針２３に最も高い光量の照明光を入射させる発光ダイオード３２、本実施の形態では時針２２および分針２３それぞれに最も近接する少なくとも１個の発光ダイオード３２を決定する。時針２２および分針２３を照明するための発光ダイオード３２が決定されると、出力端子ｊ１〜ｊ８のいずれかの出力端子から、その決定された発光ダイオード３２を点灯させる点灯信号を出力する。
【００３２】
なお、本実施の形態では、上述したように、時針２２および分針２３それぞれに最も近接する少なくとも１個の発光ダイオード３２を発光させる構成となっているが、時針２２および分針２３の各取付部２２ｂ，２３ｂおよび各針部２２ｄ，２３ｄの各結合部に照明光を集光可能な位置にある発光ダイオード３２であれば、各指針に最も近接していなくても点灯させてもよい。例えば、図７においては、時針２２の最も近接しかつ時針２２内に最も高い光量の出射光を入射できるのは明らかに発光ダイオード３２ｃであるが、例えば発光ダイオード３２ｈに対応する集光部２２ｃ以外の集光部２２ｃが存在していない場合には、発光ダイオード３２ｈを点灯させて時針２２を照明するようにしてもよい。
【００３３】
光量制御装置４０は、図８に示すように、各発光ダイオード３２の光量を制御する光量制御部４１〜４８をそれぞれ有している。
光量制御装置４０は、発光ダイオード３２によって照明されている時針２２および分針２３の輝度の相違による視認性の低下や装飾性の悪化などの弊害を防止するために設けられたものであり、時針２２および分針２３の輝度が略均一になるように分針２３を照明する発光ダイオード３２を「明」、「通常」、「暗」の３段階のうちのいずれかの光量で発光させるように構成されている。すなわち、各光量制御部４１〜４８は、それぞれに対応した発光ダイオード３２ａ〜３２ｈの光量を制御する。
【００３４】
光量制御部４１の構成について図９に基づいて説明する。
図９からわかるように、点灯制御装置３０の点灯信号出力端子ｊ１は、発光ダイオード３２ａを大きな光量「明」で発光させるか、標準的な光量「通常」で発光させるか、あるいは少ない光量「暗」で発光させるかを選択する選択部４１ａに接続されている。
選択部４１ａは抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３にそれぞれ接続され、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３はＮＰＮ型トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２，Ｔｒ３の各ベース電極にそれぞれ接続され、発光ダイオード３２ａはトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２，Ｔｒ３の各コレクタ電極にそれぞれ接続されている。なお、光量制御部４１は、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の抵抗値を各々相違させることにより発光ダイオード３２ａにかかる電圧を変え、その結果、発光ダイオード３２ａの光量を制御する構成となっている。そのため、各抵抗値の関係はＲ１＜Ｒ２＜Ｒ３に設定されている。
【００３５】
時針２２および分針２３の輝度の相違は、指針の長さの相違、および、発光ダイオード３２の発光色の波長の相違などによって発生する。そのため、本実施の形態のように少なくとも隣り合う発光ダイオード３２の発光色が異なる場合では、時刻の経過に伴って時針２２および分針２３が移動すると、それらの輝度の相違の状態も刻々と変化することになる。したがって、選択部４１ａでは、時刻の変化に基づいて予め発光量が決定されたテーブルの中から、分針２３の光量のいずれかの段階を選択するように構成されている。
【００３６】
つまり、発光ダイオード３２ａを大きな光量で発光させる「明」段階が選択されると、点灯制御装置３０から出力された点灯信号は抵抗Ｒ１を介してトランジスタＴｒ１のベース電極に流れ込む。これによりトランジスタＴｒ１は導通状態となり、発光ダイオード３２ａに増幅された大きな電流が流れ、発光ダイオード３２ａが発光する。
また、「通常」段階が選択されると、点灯制御装置３０から出力された点灯信号は抵抗Ｒ２を介してトランジスタＴｒ２のベース電極に流れ込む。これによりトランジスタＴｒ２は導通状態となり、発光ダイオード３２ａに増幅された大きな電流が流れ、発光ダイオード３２ａが発光する。ところが、抵抗Ｒ１，Ｒ２には抵抗値にＲ１＜Ｒ２の関係があることから、トランジスタＴｒ２のベース電極に流れ込む電流はトランジスタＴｒ１での電流よりも小さくなる。このため、発光ダイオード３２ａを流れる電流もトランジスタＴｒ１での増幅電流に比べて小さくなるから、発光ダイオード３２ａの光量が落ちることになる。
また、「暗」段階が選択されると、点灯制御装置３０から出力された点灯信号は抵抗Ｒ３を介してトランジスタＴｒ３のベース電極に流れ込む。これによりトランジスタＴｒ３は導通状態となり、発光ダイオード３２ａに増幅された大きな電流が流れ、発光ダイオード３２ａが発光する。ところが、抵抗Ｒ２，Ｒ３には抵抗値にＲ２＜Ｒ３の関係があることから、上述した場合と同様に、発光ダイオード３２ａの光量がさらに落ちることになる。
【００３７】
本実施の形態では、分針２３を照明する発光ダイオード３２の光量を制御する構成となっているが、分針２３ではなく時針２２を照明する発光ダイオード３２の光量を制御する構成としてもよい。また、光量制御の段階数についても上述した３段階に限定する必要はない。
【００３８】
本実施の形態の光量制御装置４０では、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の抵抗値を３段階に変えることによって光量を制御しているが、光量制御の方法はこれに限定されない。すなわち、以下に述べる光量制御方法を採用してもよい。
図１０は、その他の光量制御装置の構成を説明するための図である。
図１０に示すように、発光ダイオード３２ａは抵抗Ｒを介して点灯制御装置３０に接続され、点灯制御装置３０の出力端子ｊ１から出力された発光ダイオード３２ａの点灯信号は抵抗Ｒを介して発光ダイオード３２ａのカソード側に入力されるようになっている。なお、このときの光量制御装置４０は抵抗Ｒのみからなり、発光ダイオード３２ａの点灯信号は点灯制御装置３０内で可変制御されることになる。
【００３９】
第１の光量制御方法としては、図１１に示すように、発光ダイオード３２ａへ印加されるパルス信号のパルス幅ｓを可変する構成としてもよい。例えば、図１１（ｂ）に示す「通常」状態のデューティ比を５０％に設定し、図１１（ａ）に示す「明」状態のデューティ比を８０％、図１１（ｃ）に示す「暗」状態のデューティ比を２５％に設定すると、パルス幅ｓが変化することになり、これに伴い発光ダイオード３２ａの実効電圧が変化することなる。すなわち、パルス幅ｓが長くなると実効電圧の発光ダイオード３２ａへの印加時間が長くなるから発光ダイオード３２ａの発光量が多くなり、発光ダイオード３２ａは「明」状態になる。逆にパルス幅ｓが短くなると光量が減少し「暗」状態となる。
【００４０】
第２の光量制御方法としては、図１２に示すように、発光ダイオード３２ａに印加されるパルス信号の周波数を可変する構成としてもよい。図１２（ａ）に示すように、図１２（ｂ）の場合よりも周波数を高くすれば、発光ダイオード３２ａのオン・オフが短時間で高速で繰り返され、これにより発光ダイオード３２ａの光量が多くなる。よって、発光ダイオード３２ａは「明」状態になる。図１２（ｃ）に示すように、図１２（ｂ）の場合よりも周波数を低くすると、発光ダイオード３２ａのオン・オフの間隔が広がり「暗」状態になる。
【００４１】
第３の光量制御方法としては、図１３に示すように、発光ダイオード３２ａに印加されるパルス信号の電圧値ｕを可変する構成としてもよい。図１３（ａ）に示すように電圧値ｕが高くなれば発光ダイオード３２ａの実効電圧も当然高くなるから発光ダイオード３２ａの輝度があがり、発光ダイオード３２ａは「明」状態になる。図１３（ｂ），（ｃ）に示すように電圧値ｕを下げていくと発光ダイオード３２ａに供給される電圧値が低下するから輝度が低下し「暗」状態になる。
【００４２】
次に、本実施の形態の時計装置１における発光ダイオード３２の点灯および光量制御の動作について図１４および図１５に基づいて説明する。
図１４は、図１に示す時計装置の発光ダイオードの点灯制御方法のフローチャート、図１５は、時間の経過に伴う発光ダイオードの点灯位置の変化を説明するための図である。
【００４３】
図１４に示すように、例えば電池が装着されて駆動電源が投入されると、時計装置１の作動が開始される前に、点灯制御装置３０内からの指令に基づいて指針の作動状態や制御回路系の初期設定が行われる（Ｓ１０１）。
初期設定完了後、文字盤２１の正面側に取り付けられたＣｄＳセル３１によって時計装置１の周囲の明るさが検出される。
【００４４】
ＣｄＳセル３１には当初から微細な電圧が印加されており、ＣｄＳセル３１への入射光量が多い場合には、ＣｄＳセル３１内の抵抗値が低下するためＣｄＳセル３１にかかる電圧が高くなり時計装置１の周囲が「明るい」と判断される。また、ＣｄＳセル３１への入射光量が少ない場合には、ＣｄＳセル３１内の抵抗値が大きくなるため時計装置１の周囲が「暗い」と判断される。
【００４５】
ＣｄＳセル３１からの検出信号を受けた点灯制御装置３０によって時計装置１の周囲が「明るい」と判断された場合（Ｓ１０２「ＹＥＳ」選択）には、点灯中の発光ダイオード３２が存在すれば点灯制御装置３０からの点灯信号の出力が停止される（Ｓ１０３）。
ＣｄＳセル３１から「暗」検出信号を受けた点灯制御装置３０によって時計装置１の周囲が「暗い」と判断された場合（Ｓ１０２「ＮＯ」選択）には、各発光ダイオード３２に点灯信号の出力設定が行われ、それぞれの発光ダイオード３２は点灯信号待機状態となる（Ｓ１０４）。
【００４６】
発光ダイオード３２の出力設定完了後、時針２２および分針２３の存在位置が検出される（Ｓ１０５）。
時針２２の存在位置については、点灯制御装置３０が図示しない時刻コード板に形成された時刻コードを４つの時刻コード接点によって逐次検出していることから、容易に検出可能である。また、分針２３の存在位置については、点灯制御装置３０内に設けられた図示しないタイマ回路によってなされるカウント動作の出力信号を読み取ることにより同様に容易に検出可能である。
以上により時針２２および分針２３の位置が検出なされたことになる。
【００４７】
時針２２および分針２３の位置検出後、再びＣｄＳセル３１を用いた時計装置１の周囲の明るさの検出が行われる。
この段階で「明るい」と判断された場合（Ｓ１０６「ＹＥＳ」選択）には、上述した発光ダイオード３２の点灯待機状態が解除され（Ｓ１０３）、発光ダイオード３２の点灯制御のフローはパイパスされる。すなわち、発光ダイオード３２は、ＣｄＳセル３１から「暗」検出信号が点灯制御装置３０に出力されるまで発光されないことになる。
【００４８】
また、時計装置１の周囲が暗いと判断された場合（Ｓ１０６「ＮＯ」選択）には、上述した時針２２および分針２３の検出結果に基づいて、どの発光ダイオード３２を点灯させるのかが図１５に示すテーブルに従って点灯制御装置３０内で決定される（Ｓ１０７）。例えば、図１に示すように時計装置１に表示された現在時刻が４時である場合には、図１５から各指針の位置に該当する発光ダイオード３２を読み取ると、時針２２は緑色の発光ダイオード３２ｄによって照明され、分針２３は白色の発光ダイオード３２ａによって照明されることになる。
したがって、点灯制御装置３０は、図８に示す出力端子ｊ４，ｊ１から点灯信号を出力することになる。なお、以下、現在時刻を４時として説明を進める。
【００４９】
出力端子ｊ４，ｊ１から出力された点灯信号は、光量制御装置４０内の光量制御部４１，４４内に設けられた選択部４１ａ，４４ａに入力される。なお、本実施の形態では、分針２３を照明する発光ダイオード３２の光量のみを制御する構成となっていることから、この場合、発光ダイオード３２ａの光量についてのみ「明」、「通常」、「暗」のいずれかの光量選択が選択部４１ａで行われる。したがって、発光ダイオード３２ｄは「通常」の位置での光量で発光されることになる。
【００５０】
選択部４１ａでは、緑色発光ダイオード３２ｄに対する白色発光ダイオード３２ａの光量が図示しない光量選択テーブルから選択される。選択完了後、選択部４１ａでの選択結果に基づく抵抗値を備えた回路内に点灯信号が出力される。
なお、現在時刻が４時の場合では、緑色に照明された時針２２よりも白色に照明された分針２３の方が明らかに視認性が高いことから、例えば発光ダイオード３２ａを発光させる点灯信号の光量が「通常」の段階から「暗」の段階に落とされて時針２２および分針２３の輝度調整が行われることになる。
上述したように、点灯させる発光ダイオード３２の決定およびその発光ダイオード３２の発光量の段階選択が完了すると、発光ダイオード３２ａ，３２ｄが点灯し、それにより時針２２および分針２３がそれぞれ照明される。
【００５１】
ここで、時針２２を例にとって、発光ダイオード３２ｄから出射された出射光の取付部２２ｂおよび針部２２ｄにおける導波経路について説明する。
発光ダイオード３２ｄから出射されたの出射光は、まず集光部２２ｃの導波領域内に入射される。この入射光は、集光部２２ｃに形成された光反射面によって取付部２２ｂと針部２２ｄとの結合部側（図５（ｂ）に二点鎖線で示す矢印方向）に反射される。これにより、発光ダイオード３２ｄの出射光は導波部材で形成された取付部２２ｂ内を導波光となって導波される。
【００５２】
取付部２２ｂ内を導波している導波光は、取付部２２ｂと針部２２ｄとの結合部に集光され、取付部２２ｂと同様に導波部材で形成された針部２２ｄ内に侵入し、導波される。針部２２ｄに侵入した導波光は、その内部で乱反射を繰り返しながら針部２２ｄの先端部方向にさらに導波され、針部２２ｄの先端部近傍の裏面側に形成された光出射部２２ｅに到達する。
【００５３】
光出射部２２ｅに到達した導波光は、光出射部２２ｅに形成された複数の斜面部分によって、図５（ｃ）に二点鎖線で示す方向つまり時計装置１の正面方向に反射される。針部２２ｄの先端部では光出射部２２ｅによって乱反射光の出射方向が時計装置１の正面方向のみに限定されることから、針部２２ｄの先端部近傍は出射光の光量が多くなりより明るく発光することになる。その結果、時針２２は、周囲が暗闇の状態であっても、発光ダイオード３２ｄの光を受けて外部から視認できる状態になる。
【００５４】
時刻の経過に伴って、時針２２および分針２３はいわゆる時計周り方向に移動するが、これに伴い各指針を照明する発光ダイオード３２も図１５のテーブルに従って点灯箇所を変更する必要がある。そのため、例えば１秒毎に発光ダイオード３２の点灯位置を変更する必要があるかどうかが判断される（Ｓ１０９）。
【００５５】
発光ダイオード３２の点灯位置の変更が必要でない場合（Ｓ１１０「ＮＯ」選択）、次の１秒間の経過を待って、再び発光ダイオード３２の点灯位置の変更の要不要が判断される（Ｓ１０９）。
発光ダイオード３２の点灯位置の変更が必要な場合（Ｓ１１０「ＹＥＳ」選択）、再び時針２２および分針２３の存在位置が検出され（Ｓ１０５）、明暗判断を行った後、発光ダイオード３２の点灯位置の変更が図１５のテーブルに基づいて行われる。この過程で時計装置１の周囲の明暗判断（Ｓ１０６）が再び行われていることから、例えば夜が明けて周囲が明るくなってくると上述した一連のループから抜け出すことが可能となる。このとき、点灯状態にある発光ダイオード３２への点灯信号の出力が停止され、発光ダイオード３２は消灯する。
以上述べた動作が時計装置１の発光ダイオード３２の点灯制御および光量制御の動作フローである。
【００５６】
以上説明したように、本実施の形態によれば、入射光を導光可能で、導波光を外部に出射可能な時針２２および分針２３と、指針回転軸２４を中心とする半径ｒの円周上に配置され、時針２２および分針２３に指針回転軸２４との取付け位置近傍から照明光を入射可能な発光ダイオード３２と、時針２２および分針２３の位置を検出し、その検出結果に基づいて各指針の取付け端部側に照明光を入射可能な少なくとも１個の発光ダイオード３２を点灯させる点灯制御装置３０とを設けたので、図１５からわかるように、例えば２時２７分の場合など、８個の発光ダイオード３２のうち最高でも４個の発光ダイオード３２しか点灯しないことになる。すなわち、点灯する発光ダイオード３２の個数は１〜４個の間で変動するのみで、いかなる時刻であっても常に最小個数しか点灯しないことになる。したがって、発光ダイオード３２の点灯時の消費電力を最小限に抑えることができる。その結果、消費電力の少ない時計装置１を提供することが可能となる。
【００５７】
また、本実施の形態によれば、時針２２および分針２３はそれぞれ、指針回転軸２４への取付部２２ｂ，２３ｂと、取付部２２ｂ，２３ｂの端部に結合され、その端部から所定の一方向に延伸された針部２２ｄ，２３ｄとを有しており、取付部２２ｂ，２３ｂには、発光ダイオード３２の照明光を取付部２２ｂ，２３ｂと針部２２ｄ，２３ｄとの結合部に集光させる集光部２２ｃ，２３ｃを設けたので、発光ダイオード３２の出射光を効率的に針部２２ｄ，２３ｄの先端部方向に導光することができる。また、取付部２２ｂ，２３ｂには複数の集光部２２ｃ，２３ｃが設けてあるので、複数の発光ダイオード３２が点灯している場合でも、それらの出射光をさらに効率的よく集光することができる。このため、針部２２ｄ，２３ｄの先端部方向に導波される導波光の光量が増大することになり、その結果、暗闇中であっても時針２２および分針２３が鮮明に照明されることになる。
【００５８】
また、本実施の形態によれば、発光ダイオード３２を、図３に示すように、発光ダイオード３２ａ，３２ｅは「白色」、発光ダイオード３２ｂ，３２ｈは「赤色」、発光ダイオード３２ｄ，３２ｆは「緑色」という具合に、少なくとも隣り合う発光ダイオード３２の発光色が相違するように配置した。これにより、時刻の経過に伴って時針２２および分針２３から出射される出射光の色が様々に変化することになるから、時針２２および分針２３の出射光を視認するだけで現在時刻を略正確に認識することが可能となる。
また、上述したように取付部２２ｂ，２３ｂには、複数の発光ダイオード３２からの出射光を時針２２および分針２３の先端部方向に導波するための集光部２２ｃ，２３ｃが発光ダイオード３２の配置位置に応じて複数設けてあるので、時針２２および分針２３が様々な混合色をもって照明されることになる。したがって、時刻視認性に優れ、装飾的効果の高い時計装置１を提供することが可能となる。
【００５９】
また、本実施の形態によれば、分針２３を照明する発光ダイオード３２の光量を「明」、「通常」、「暗」の３段階に制御する光量制御装置４０を設けたので、時針２２および分針２３それぞれの照明光の波長の相違および針の長さの相違による輝度のアンバランスを解消することができる。その結果、時針２２および分針２３の視認性が一層向上するとともに、装飾的効果もさらに高めることが可能となる。
【００６０】
さらに、本実施の形態によれば、文字盤２１の正面部に時計装置１の周辺部の明るさを検出するＣｄＳセル３１を設けたので、周囲の明るさに応じて発光ダイオード３２の細やかな点灯制御が可能となり、発光ダイオード３２の点灯時の消費電力が一層抑制されることになる。
【００６１】
本実施の形態では、時針２２および分針２３の取付部２２ｃ，２３ｃに複数の集光部２２ｃ，２３ｃを形成するとことにより、時針２２および分針２３の輝度の向上および混合色照明による装飾的効果の向上が成されているが、発光ダイオード３２の発光色が単一色からなり、また発光ダイオード３２点灯時の漏光を無視できるのであれば、図１６に示すように、取付部２２ｃ，２３ｃには１個の発光ダイオード３２からの出射光のみを入射可能な集光部２２ｃ，２３ｃをそれぞれ設けるだけでもよい。
【００６２】
また、本実施の形態では、指針回転軸２４の周りに８個の発光ダイオード３２を設けたが、当然のことながら発光ダイオード３２の個数は何個でもよく、例えば発光ダイオード３２を各正時の位置毎に配置してもよい。
さらに、時針２２および分針２３を照明する発光源としては、発光ダイオード３２ではなく、例えば電球などを使用してもよい。電球を使用した場合、電球の発光領域全体を好みの色に着色することが容易に実施できることから、数多くの発光色をつくりだすことができ、これにより、さらに多様な混合色をつくりだすことも可能となる。また、上述したように光源を各正時の位置毎に配置したときに、各光源の発光色を変えれば、発光色のみで表示時刻を容易に認識することが可能となる。
【００６３】
【発明の効果】
本発明によれば、周囲が暗い場合でも表示時刻を容易かつ正確に認識できることはもとより、消費電力が少なく、しかも興趣に富んだ時計装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の時計装置を示す正面図である。
【図２】図１に示す時計装置の要部断面図である。
【図３】時針および分針を取り外したときの指針回転軸周りを説明するための図である。
【図４】図１に示す時計装置の指針回転軸周り要部断面図である。
【図５】（ａ）は図１に示す時計装置に使用される時針の正面図、（ｂ）は（ａ）に示す時針の各集光部の断面図、（ｃ）は（ａ）に示す時針の光出射部の断面図である。
【図６】図１に示す時計装置に使用される分針の正面図である。
【図７】時針と分針が重なったときの集光部の状態を説明するための図である。
【図８】図１に示す時計装置の発光ダイオードの点灯制御装置の構成を説明するためのブロック図である。
【図９】図１に示す時計装置の光量制御装置の内部の構成を説明するためのブロック図である。
【図１０】その他の光量制御装置の構成を説明するためのブロック図である。
【図１１】発光ダイオードへのパルス信号のパルス幅を可変した場合の波形の状態を例示する図である。
【図１２】発光ダイオードへのパルス信号の周波数を可変した場合の波形の状態を例示する図である。
【図１３】発光ダイオードへのパルス信号の電圧値を可変した場合の波形の状態を例示する図である。
【図１４】図１に示す時計装置の発光ダイオードの点灯制御方法のフローチャートである。
【図１５】時間の経過に伴う発光ダイオードの点灯位置の変化を説明するための図である。
【図１６】集光部を各々１つ有する時針および分針を用いた時計装置の指針回転軸の周辺部の要部正面図である。
【符号の説明】
１…時計装置
１０…筐体
１１…透明プラスチック板
１２…筐体側面部
１３…筐体裏面部
１４…区分け板
２０…時計部
２１…文字盤
２１ａ…座部
２１ｂ…発光ダイオード装着孔
２２，１２２…時針
２２ａ…貫通孔
２２ｂ…取付部
２２ｃ…集光部
２２ｄ…針部
２２ｅ…光出射部
２２ｆ…鍔部
２３，１２３…分針
２３ａ…貫通孔
２３ｂ…取付部
２３ｃ…集光部
２３ｄ…針部
２３ｅ…光出射部
２４…指針回転軸
２５…ムーブメント
３０…点灯制御装置
３１…ＣｄＳセル
３２…発光ダイオード
３３…正時接点
３４…時刻コード接点
３５…モニタスイッチ
３６…リセットスイッチ
４０…光量制御装置
４１〜４８…光量制御部
４１ａ〜４８ａ…選択部
【図１】
0003539869.tif 000002
【図２】
0003539869.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0003539869.tif 000013
【図１３】
0003539869.tif 000014
【図１４】
0003539869.tif 000015
【図１５】
0003539869.tif 000016
【図１６】
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