JP6565139B2

JP6565139B2 - 電子時計

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Publication number: JP6565139B2
Application number: JP2014132495A
Authority: JP
Inventors: 英司山川
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2014-06-27
Filing date: 2014-06-27
Publication date: 2019-08-28
Anticipated expiration: 2034-06-27
Also published as: HK1214657A1; CN105278315B; CN105278315A; US9423774B2; US20150378319A1; JP2016011856A

Description

この発明は、電子時計に関する。

従来、電子時計には、夜間の屋外や寝室といった暗所でユーザが時刻や各種情報を確実に視認出来るように表示面を照明する照明機能が備えられている。これらの電子時計では、ユーザが所定の押しボタンスイッチを押下したり、光量センサによる検出光量が所定の基準値以下の暗所においてユーザが腕時計などを所定の角度で傾けたりするといった動作を検出し、発光素子を所定時間点灯させる構成を有している。

このような照明機能によって視認性を高める技術として特許文献１には、表示面の外周部に微細な凹凸を有する枠状の光透過性部材を設け、この光透過性部材内部に設けられた発光素子から出射された光を微細な凹凸により反射、拡散させることで環状に発光させて、表示面全体を効率良く照明する技術が開示されている。

特開２００４−５３３８１号公報

しかしながら、近年、より輝度の高い発光素子が用いられるようになり、このような発光素子をいきなり暗所で点灯させると却ってまぶしく感じられ、ユーザの視認性を阻害するという課題がある。

この発明の目的は、ユーザの視覚に優しく且つ良好な視認性を確保可能な電子時計を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するため、
時刻情報を指針で表示する表示部と、
前記指針を回転動作させるステッピングモータと、
ユーザの操作を受け付ける操作部と、
光を発して当該表示部による表示面を照明する発光部と、
所定の発光条件に応じて前記発光部の発光量をピーク値まで所定の増光時間で漸増させながら点灯させる制御を行う発光制御部と、
を備え、
前記発光制御部は、前記発光部の発光量をパルス幅変調制御により変化させ、前記ステッピングモータにより前記指針を回転動作させる動作期間は、前記パルス幅変調制御を中断し、前記中断直前の前記発光部の光量に応じて前記動作期間中に前記発光部を消灯するか否かを判断し、前記操作部から前記発光部を点灯させる命令を取得した場合には、自装置の内部動作に応じて前記発光部を点灯させる場合と比較して前記増光時間及び発光時間を長く、かつ最大発光量を低くする
ことを特徴とする電子時計である。

本発明に従うと、電子時計において、ユーザの視覚に優しく且つ良好な視認性を確保することが出来るという効果がある。

本実施形態の電子時計の断面図である。電子時計の機能構成を示すブロック図である。照明部の発光素子の発光パターンについて説明する図である。発光素子の発光量の推移の例を示す図である。指針の回転動作時の発光制御について説明する図である。照明制御処理の制御手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態の電子時計１の断面図である。この断面図は、電子時計１の中心を通り、表示面に対して垂直な面での断面における図である。

この電子時計１は、複数の指針６１〜６３を回転動作させて日付及び時刻を表示させるアナログ電子時計である。
電子時計１は、環状のフレーム６と、当該フレーム６の内壁に接する環状の見切り板９と、文字盤３と、文字盤３の表示面側に回転自在に設けられた秒針６１、分針６２及び時針６３（以降、まとめて指針６１〜６３とも記す）と、文字盤３の表示面及び指針を覆う透明な風防ガラス８と、文字盤３の表示面とは反対の面側に設けられた基板４及びモジュール５と、フレーム６とともにこれら基板４及びモジュール５を内側に収納する裏蓋７と、発光素子５５ａ（発光部）と、配線５５ｂなどを備える。

文字盤３の表示面側には、指針により時刻や各種情報を指し示すための種々の目盛や標識が設けられている。また、文字盤３には、ソーラパネルが併せて設けられて、入射光の光量に応じた発電が行われる。
文字盤３及び指針６１〜６３により表示部が構成される。

基板４には、電子時計１の動作に係る各種電子部品や電子回路が設けられている。基板４には、ソーラパネルや二次電池などから電力が供給されて、各種動作の制御、時刻の計数や設定データなどの記憶が行われる。

モジュール５には、指針動作に係る各種構成及び電源部５０（図２参照）の二次電池などが含まれ、適切な位置に配置されている。このモジュール５は、基板４と図示略の配線により接続されて制御信号が入力されたり、電力が入出力されたりする。

発光素子５５ａは、環状の見切り板９の内側面に設けられた凹部内に設けられ、指針及び文字盤３を側方から照明する。この発光素子５５ａとしては、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）が用いられる。凹部及び発光素子５５ａは、特には限られないが、文字盤３の６時方向に設けられている。発光素子５５ａは、配線５５ｂを介して基板４に接続され、当該配線５５ｂの通電状態に応じた光量で発光する。

図２は、本発明の実施形態の電子時計１の機能構成を示すブロック図である。

電子時計１は、ＣＰＵ４１（Central Processing Unit）（発光制御部）と、ＲＯＭ４２（Read Only Memory）と、ＲＡＭ４３（Random Access Memory）と、発振回路４４と、分周回路４５と、計時回路４６と、外部光量検出部４７（外光検出部）と、駆動回路４８（動作検出部、駆動制御部）と、電源部５０と、照明部５５及びそのドライバ５６と、報知部５７及びそのドライバ５８と、操作部５９（操作部）と、ステッピングモータ５１、５２と、輪列機構５３、５４と、秒針６１と、分針６２と、時針６３などを備える。

ＣＰＵ４１は、各種演算処理を行い、電子時計１の全体動作を統括制御する。ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４２から読み出された制御プログラムをＲＡＭ４３にロードして時刻表示動作やストップウォッチの計時、表示動作などの各種動作に係る処理を行う。

ＲＯＭ４２は、マスクＲＯＭや書き換え可能な不揮発性メモリなどであり、予め格納された制御プログラムや初期設定データが記憶されている。制御プログラムの中には、照明制御プログラム４２１が含まれ、照明部５５の点灯及び消灯に係る各種制御処理が行われる。

ＲＡＭ４３は、ＳＲＡＭやＤＲＡＭなどの揮発性のメモリであり、ＣＰＵ４１に作業用のメモリ空間を提供して一時データを記憶すると共に、各種設定データを記憶する。

発振回路４４は、予め定められた所定の周波数信号を生成して出力する。この発振回路４４には、例えば、水晶発振器が用いられている。

分周回路４５は、発振回路４４から入力された周波数信号を計時回路４６やＣＰＵ４１が利用する周波数の信号に分周して出力する。この出力信号の周波数は、ＣＰＵ４１による設定に基づいて変更することが可能であっても良い。また、発振回路４４の周波数のまま出力しても良い。

計時回路４６は、入力された信号の回数を計数して初期値に加算することで現在の日時を計数する。計時回路４６としては、ソフトウェア的にＲＡＭに記憶させる値を変更させるものであっても良いし、或いは、専用のカウンタ回路を備えていても良い。

駆動回路４８は、ＣＰＵ４１から入力された指針６１〜６３を移動させる制御信号に基づいて、適切なタイミング及び幅のパルス状駆動電圧波形（駆動パルス）をステッピングモータ５１、５２に出力する。駆動回路４８は、電子時計１の状態などに応じて駆動パルスのパルス幅を変更させることが出来る。また、複数の指針を同時に駆動させる制御信号が入力された場合に、負荷のピークを低減させるために僅かに駆動パルスの出力タイミングをずらしたりすることが出来る。

ステッピングモータ５１は、複数の歯車の配列である輪列機構５３を介して秒針６１を回転動作させる。ステッピングモータ５２は、輪列機構５４を介して分針６２及び時針６３を連動して回転動作させる。

ステッピングモータ５１、５２が一回駆動されるごとに各指針が何度回転するかは、それぞれ、輪列機構５３、５４における歯車の配列により定められる。例えば、ここでは、輪列機構５３は、ステッピングモータ５１がそれぞれ１回駆動されるごとに秒針６１が６度回転されるように構成され、輪列機構５４は、ステッピングモータ５２がそれぞれ１回駆動されるごとに分針６２が１度回転されるように構成されている。

時針６３は、輪列機構５４の構成に応じて、分針６２の回転に対して１／１２の回転角度で連動して回転する。従って、分針６２が１０秒ごとに１度回転されることで文字盤３の表示面上を６０分で一周するのに対し、時針６３は、６０分で文字盤３の表示面上を３０度回転する。そして、分針６２が１２時間で１２周する間に時針６３は文字盤３の表示面上を一周する。

電源部５０は、電子時計１の動作に係る電力を所定の電圧で各部に供給する。電源部５０には、ここでは、ソーラバッテリと二次電池が用いられている。文字盤３のソーラパネルは、入射した光により起電力を生じてＣＰＵ４１などの各部に電力供給を行うと共に、余剰電力が生じた場合には、当該電力は二次電池に蓄電される。一方、ソーラパネルへの外部からの入射光量により発電可能な電力が消費電力に対して不足している場合には、この二次電池から電力が供給される。また、電源部５０は、ＣＰＵ４１からの制御信号に基づいて、照明部５５や報知部５７に直接電力を供給する。

外部光量検出部４７は、ソーラパネルへの入射光量を計測する。この外部光量検出部４７は、例えば、ソーラパネルによる起電力の大きさから入射光量を取得して、ＣＰＵ４１に計測値を検出光量として所定のサンプリングレートで出力する。或いは、外部光量検出部４７は、一又は複数の比較器を備え、当該比較器で各々基準電圧と起電力とを比較して大小関係を示す電圧信号をＣＰＵ４１に出力する構成であっても良い。

操作部５９は、ユーザからの入力操作を受け付けて、当該入力操作に応じた電気信号を入力信号としてＣＰＵ４１に出力する。この操作部５９には、例えば、押しボタンスイッチやりゅうずスイッチが含まれる。

報知部５７は、ユーザに対する所定の報知動作、例えば、ブザー音の発生や振動の発生を行う。例えば、報知部５７は、圧電素子と振動板とを備え、ドライバ５８を介して圧電素子に所望の可聴域周波数の電圧を印加して振動させることでビープ音を発生させることが出来る。或いは、報知部５７は、例えば、おもり付のモータを備え、当該モータを所定の周波数で回転させることにより振動を発生させることが出来る。ドライバ５８は、これらの報知動作を行う報知部５７の構成に応じたものが設けられて、報知部５７に所定の電圧や電流の駆動信号を出力する。

照明部５５は、発光素子５５ａを備え、この発光素子５５ａの発光により文字盤３の表示面や指針６１〜６３を照射する。ドライバ５６は、ＣＰＵ４１からの制御信号に基づいて、発光素子５５ａに対して電源部５０から供給される電力の出力を制御する。このドライバ５６は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）により発光素子５５ａの発光量を多段階に変化させることが出来る。発光素子５５ａの最大発光量は、照明部５５において発光素子５５ａに直列に設けられた抵抗素子の抵抗値によって定められている。発光素子５５ａによる照明動作の制御については、以下に詳述する。
これらのうち、例えば、ＣＰＵ４１、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３、発振回路４４、分周回路４５、計時回路４６、外部光量検出部４７及び駆動回路４８などは、基板４にワンチップで形成されて設けられ、ステッピングモータ５１、５２、輪列機構５３、５４及び電源部５０の二次電池などは、モジュール５内に含まれて配置される。また、報知部５７や操作部５９の各構成は、ユーザへの報知動作やユーザの操作受付に適した位置に適宜配置されれば良い。

次に、照明部５５による照明動作について説明する。
本実施形態の照明部５５は、ＣＰＵ４１の制御により電源部５０からの電力供給がオンオフされることで発光素子５５ａの点灯及び消灯の制御が行われる。照明部５５は、例えば、電源部５０から発光素子５５ａへの電力供給回路にＦＥＴなどのスイッチング素子を備える。このＦＥＴのゲート電極に所定のオン電圧Ｖｏｎ（例えば、ＦＥＴがｎ型の場合には、オン電圧Ｖｏｎ＞０）を印加する制御信号がＣＰＵ４１から出力されることで、発光素子５５ａに電流が流れ、発光素子５５ａが発光する。一方、ＦＥＴのゲート電極にオフ電圧Ｖｏｆｆ（ＦＥＴがｎ型の場合には、オフ電圧Ｖｏｆｆ＝０）が出力されることで発光素子５５ａに電流が流れなくなり、発光素子５５ａが消灯する。

図３は、本実施形態の電子時計１における照明部５５の発光素子５５ａの発光パターンについて説明する図である。

ＣＰＵ４１は、分周回路４５から入力されるクロック信号、ここでは、例えば、１６．３８４ｋＨｚの信号に基づいて、１６周期１／１０２４秒（単位時間）ごとに電力供給をオンする時間、即ち、発光素子５５ａに電流が流れる時間（デューティ比）を１６段階で変化させることで、パルス幅変調（ＰＷＭ）により単位時間当たりの発光量を調整する。従って、単位時間は、人間が通常光の点滅を知覚することの出来る長さより短い範囲で適宜定められる。

この電子時計１では、操作部５９へのユーザの入力操作により発光素子５５ａの点灯命令が取得された場合、ＣＰＵ４１は、所定時間で予め定められた最大発光量まで発光素子５５ａの発光量を漸増させるＰＷＭ制御を行う。また、ＣＰＵ４１は、予め設定された継続時間に亘り最大発光量で発光させた後、所定時間で発光素子５５ａの発光量を漸減させて消灯させる。

このとき、点灯時における発光量の漸増に係る所定時間（増光時間）と、消灯時における発光量の漸減に係る所定時間（減光時間）とは、同一であっても良いし異なっていても良い。また、当該所定時間内における発光量の漸増（漸減）のパターンは、適宜設定可能である。即ち、デューティ比の変化率は、所定時間内で一定であっても良いし、所定のパターンで変化させても良い。

図４は、発光素子５５ａの発光量の推移の例を示す図である。
ここでは、ＣＰＵ４１による点灯動作が開始されてから時間Ｔ１（増光時間）で最大発光量Ｌ１（ピーク値）まで発光量を漸増させ、継続時間Ｄ１に亘り最大発光量Ｌ１で発光させた後に時間Ｔ１（減光時間）で発光量を漸減させて消灯させる例と、時間Ｔ２（＜Ｔ１）で最大発光量Ｌ２（＞Ｌ１）まで発光量を漸増させ、継続時間Ｄ２（＜Ｄ１）に亘り最大発光量Ｌ２（＞Ｌ１）で発光させた後に時間Ｔ２で発光量を漸減させて消灯させる例とが示されている。

このような複数パターンの点灯消灯制御は、ユーザ設定により予め選択されて行われる場合に加えて、点灯時の条件（発光条件）などに応じて自動的に選択されても良い。ここでは、外部光量検出部４７により検出される入射光量（検出光量）に応じて何れかが選択される。例えば、ユーザの操作部５９への入力操作により点灯命令が取得された場合に、当該タイミングで外部光量検出部４７により検出された光量が所定の基準値以上である場合には、最大発光量をＬ２、継続時間をＤ２とし、基準値未満である場合には、最大発光量をＬ１、継続時間をＤ１とする設定を行うことが出来る。

或いは、複数パターンの点灯消灯制御の選択方法（発光条件）の他の例として、ユーザの操作部５９への入力操作により点灯命令が取得された場合には、最大発光量Ｌ１、継続時間Ｄ１、漸増／漸減に係る時間Ｔ１の点灯パターンが選択され、アラーム報知動作やタイマー報知動作などの内部動作による点灯命令が取得された場合には、最大発光量Ｌ２、継続時間Ｄ２、漸増／漸減に係る時間Ｔ２の点灯パターンが選択される設定とすることが出来る。

また、ＰＷＭ制御による光量の調整は、一時的に中断されても良い。
図５は、指針の回転動作時の発光制御について説明する図である。

ここでは、ＰＷＭ制御に係る電圧パルスの出力は、ステッピングモータ５１、５２への駆動パルス出力期間Ｄｍ（電圧Ｖｍ）及び当該駆動パルス出力期間Ｄｍ終了後の所定の待機期間Ｄｄの間停止される。これら駆動パルス出力期間Ｄｍ及び待機期間Ｄｄを合わせてステッピングモータ５１、５２（即ち、指針６１〜６３）の動作期間とする。
ＰＷＭ制御では、電力供給のオンオフに伴って回路にかかる電圧や回路を流れる電流が頻繁に変化することから電磁ノイズが生じる。ステッピングモータ５１、５２は、磁場を用いてロータの回転を制御しており、至近距離での電磁ノイズを低減させることが望ましい。また、ステッピングモータ５１、５２の回転検出を行っている場合、この検出には、ステッピングモータ５１、５２のロータの動きが停止する際に、ステータ側のコイルに生じる逆起電力（誘導電流）を利用する方法がある。このとき、微小な逆起電力に電磁ノイズが重畳されると、逆起電力の検出精度が低下する。従って、ステッピングモータ５１、５２への駆動パルス出力開始タイミングｔｍ１から駆動パルス出力終了後の逆起電力の検出終了ｔｄ２まで、待機期間Ｄｄを当該逆起電力の検出期間としてＰＷＭ制御を中断することで、検出精度を向上させることが出来る。本実施形態の電子時計１では、駆動回路４８が逆起電力を計測することでロータの回転動作を検出する。また、所定の時間内にロータの回転が検出出来なかった場合には、駆動回路４８は、所定の間隔で再度駆動パルスを出力させてステッピングモータ５１、５２を再度駆動させる構成であっても良い。或いは、逆起電力の計測は、別個に設けられた検出部により行われてＣＰＵ４１や駆動回路４８に計測結果が出力されても良い。

この中断期間は、通常、一つの指針について数ｍｓｅｃ〜数十ｍｓｅｃ程度である。ここで、複数の指針を同時に回転動作させる制御信号がＣＰＵ４１から出力された場合、本実施形態の電子時計１では、駆動回路４８は、各々の指針に対応するステッピングモータの駆動パルス出力タイミングが互いに重複しないようにずらして駆動パルスを出力する。これら複数の指針の回転動作に係る待機期間Ｄｄは、引き続き連続して回転動作する指針の駆動パルス出力期間Ｄｍに連続するように設定される。従って、同時に複数本の指針が回転動作される場合、当該回転動作される指針の本数に応じてＰＷＭ変調による発光の中断時間が長くなる。

図６は、本実施形態の電子時計１で実行される照明制御処理のＣＰＵ４１による制御手順を示すフローチャートである。
この照明制御処理は、ユーザにより操作部５９を介して点灯命令が取得された場合や、内部動作により発光命令が生じた場合に起動される処理である。

照明制御処理が開始されると、ＣＰＵ４１は、外部光量検出部４７から入力される入射光量を取得する（ステップＳ１０１）。ＣＰＵ４１は、取得された入射光量に基づいて、点灯時の増光時間、消灯時の減光時間、最大発光量、及び最大発光量での継続時間を設定する（ステップＳ１０２）。

ＣＰＵ４１は、現在、指針動作に係るステッピングモータへの駆動パルス出力期間Ｄｍ又はその後のステッピングモータの動作検出に係る待機期間Ｄｄの何れかの期間内であるか否かを判別する（ステップＳ１０３）。何れかの期間内であると判別された場合には（ステップＳ１０３で“ＹＥＳ”）、ＣＰＵ４１は、発光素子５５ａの点灯制御に係る照明部５５への制御信号の出力を中断する（ステップＳ１０４）。それから、ＣＰＵ４１の処理は、ステップＳ１０６に移行する。

駆動パルス出力期間Ｄｍ及び待機期間Ｄｄの何れの期間内でもないと判別された場合には（ステップＳ１０３で“ＮＯ”）、ＣＰＵ４１は、ステップＳ１０２で設定された条件に基づいて、点灯開始からの経過時間に応じた発光量で発光素子５５ａを点灯させるためのＰＷＭ制御に係る制御信号を照明部５５に出力する（ステップＳ１０５）。それから、ＣＰＵ４１の処理は、ステップＳ１０６に移行する。

ステップＳ１０６の処理に移行すると、ＣＰＵ４１は、発光素子５５ａの点灯期間、即ち、上述の増光時間、継続時間及び減光時間の合計時間が経過したか否かを判別する（ステップＳ１０６）。点灯時間が経過していないと判別された場合には（ステップＳ１０６で“ＮＯ”）、ＣＰＵ４１の処理は、ステップＳ１０３に戻る。点灯時間が経過したと判別された場合には（ステップＳ１０６で“ＹＥＳ”）、ＣＰＵ４１は、照明制御処理を終了する。

以上のように、本実施形態の電子時計１は、文字盤３及び指針６１〜６３からなり、時刻情報を表示する表示部と、光を発して当該表示部による表示面を照明する発光素子５５ａと、を備え、ＣＰＵ４１は、所定の発光条件に応じて発光素子５５ａの発光量を最大発光量まで所定の増光時間で漸増させながら点灯させる制御を行う。
このように、電子時計１では、暗所などにおいて突然最大発光量で発光素子５５ａを発光させないので、ユーザの感じるまぶしさを低減させ、視覚に優しく且つ視認性を良好に保つことが出来る。特に、発光素子５５ａの最大発光量を従来よりも増大させ、視認性を向上させてもユーザに必要以上にまぶしく感じさせない。

また、ＣＰＵ４１は、ドライバ５６にＰＷＭ制御で発光素子５５ａの発光量を変化させるので、光量を変化させるためのハードウェア構成を追加する必要が無く容易且つ柔軟に光量を変化させることが出来る。また、この電子時計１の製造に係るコストの増加を抑ええることが出来る。

また、ＣＰＵ４１は、点灯時の外部からの入射光量といった周辺環境や、ユーザの点灯命令操作又はアラーム報知などの内部動作に係る点灯命令などの命令種別といった各種発光条件に応じて最大発光量及び増光時間のうち少なくとも一方を変化させるので、状況に応じて最適な点灯方法や光量で発光素子５５ａを点灯させて効果的に当該発光素子５５ａの光を利用することが出来る。

また、電子時計１は、外部光量検出部４７を備え、ソーラパネルの起電力を検出するなどにより外部からの入射光量を検出することが可能であり、ＣＰＵ４１は、検出光量が大きいほど最大発光量を上昇させ、且つ、増光時間を短くする設定とすることが出来る。この設定により、ユーザがまぶしくない環境での増光時間を短縮し、且つ、入射光量に比して点灯状態が十分に知覚可能な光量とすることが出来る。また、増光時間の短縮により、最大発光量の増加による消費電力増加の一部または全部を抑えることが出来る。

また、ユーザの操作を受け付ける操作部５９を備え、ＣＰＵ４１は、操作部５９から発光素子５５ａを点灯させる命令を取得した場合には、電子時計１におけるアラーム報知やタイマー時間経過報知といった内部動作に応じて発光素子５５ａを点灯させる場合と比較して増光時間を長くすることが出来る。これにより、操作時、即ち、発光素子５５ａの点灯前からユーザが表示面を見ていると思われる場合と、内部動作に係る発光素子５５ａの点灯の開始時には表示面を見ていないと思われる場合とで、増光時間を変化させることが出来る。また、表示内容よりも報知動作自体に意味がある場合には、速やかに増光させることでより効果的にユーザに知得させることが出来る。

また、電子時計１は、複数の指針６１〜６３を含む表示部と、これら指針６１〜６３を回転動作させるステッピングモータ５１、５２と、を備えるアナログ電子時計であり、ＣＰＵ４１は、ステッピングモータ５１、５２の何れかにより複数の指針６１〜６３の何れかを回転動作させる動作期間には、ＰＷＭ制御を中断させる。これにより、ＰＷＭ制御に係るスイッチのオンオフに伴う電流変化による電磁ノイズの発生を抑えることが出来るので、ステッピングモータ５１、５２を確実に動作させるとともに、ステッピングモータ５１、５２の動作確認をより確実に行うことが出来る。

また、ＣＰＵ４１は、ＰＷＭ制御を中断する間、発光素子５５ａを消灯させるので、全点灯させる場合よりも消費電力を抑えることが出来、また、当該ＰＷＭ制御の中断が長く、ちらつきがユーザに視認され得る場合でも、増光させる場合よりも不快感を抑えることが出来る。

また、駆動回路４８は、ステッピングモータ５１、５２への駆動パルスの出力後の逆起電力を計測してロータの回転動作を検出する。そして、このロータの回転動作の検出期間が上述のステッピングモータ５１、５２の動作期間に含まれることで、微弱な逆起電力に電磁ノイズが重畳されるのを防ぎ、確実にロータの回転動作確認を行うことが出来る。

駆動回路４８は、ＣＰＵ４１からの制御信号に基づいてステッピングモータ５１、５２を駆動するタイミングを制御する。ステッピングモータ５１は、秒針６１を回転動作させ、また、ステッピングモータ５２は、分針６２及び時針６３を秒針６１とは独立に回転動作させる。そして、毎正時などに少なくとも２本の指針の回転動作タイミングが重複した場合には、駆動回路４８は、これら少なくとも２本の指針を回転動作させるステッピングモータ５１、５２の動作期間、即ち、駆動パルスの出力期間が互いに重複しないようにずらして順番にこれらステッピングモータ５１、５２を駆動する。従って、一度に大きな負荷がかかることを防ぐことが出来る。また、この場合には、各々の動作期間に亘りＰＷＭ制御が中断される。

また、上述のように、指針６１〜６３のうち少なくとも２本の回転動作タイミングが重複した場合に、当該少なくとも２本の指針を回転動作させるステッピングモータの動作期間は、連続して設定されるので、ＰＷＭ制御の中断期間は、まとめて設定される。従って、指針動作を不自然に遅らせず、また、ＰＷＭ制御の中断期間の設定を複雑にしない。

また、ＣＰＵ４１は、所定の継続時間に亘り発光素子５５ａに最大発光量で発光させた後、所定の減光時間で発光量を漸減させて消灯させる。従って、増光時のまぶしさの低減だけでなく、増光及び減光に際して自然に調光することが出来る。

なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
例えば、ステッピングモータ５１、５２の動作検出を行っていない場合、逆起電力ではなくエンコーダなど他の方法で検出を行うことで電磁ノイズの影響を低減若しくは回避出来る場合、又はモジュール５における各構成の配置や電磁ノイズ遮蔽部材などの効果で電磁ノイズの影響を考慮する必要が無い場合などには、ステッピングモータ５１、５２への駆動パルス出力期間中にＰＷＭ制御を中断する必要がない。
一方、ステッピングモータ５１、５２の動作に加えて又は代えて、外部からの日時情報の取得に係る標準電波の受信や測位衛星からの電波受信の際など、電磁ノイズの悪影響が生じ得る各種動作を行う場合にも一時的にＰＷＭ制御を中断させることが出来る。

また、ＰＷＭ制御の中断期間では、発光素子５５ａを消灯状態に維持する場合に限らず、発光素子５５ｂを点灯状態で維持しても良い。この場合、更に、中断直前の光量に応じて消灯状態又は点灯状態の何れかが選択されても良い。

また、上記実施の形態では、ＬＥＤ照明により指針及び文字盤３を側方から照射する場合について説明したが、発光素子５５ａは、ＬＥＤに限られず、他のもの、例えば、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）などであっても良い。また、側方から照らすものではなく、有機ＥＬを文字盤３の表示面上や光透過性の文字盤３の表示面とは反対の面側から発光させることで文字盤３を照明するバックライトについても本発明を適用することが出来る。

また、上記実施の形態では、複数の指針を用いたアナログ電子時計について説明したが、ＬＣＤなどを用いてデジタル表示を行うデジタル電子時計であっても良い。一方で、アナログ電子時計において、上記実施の形態では、秒針６１と、連動して回転する分針６２及び時針６３とが設けられた電子時計１について説明したが、全ての指針が独立に回転動作されても良いし、或いは、全ての指針が連動して回転動作されても良い。また、指針の本数は、３本に限られず、他の本数であっても良い。同様に、ステッピングモータの数は、独立して回転動作される指針の本数に応じて定められる。また、ステッピングモータ以外の手段で指針を回転動作させる電子時計であっても良い。

また、上記実施の形態では、ＰＷＭ制御により発光量を調整することとしたが、電源部５０から発光素子５５ａに入力される電流、電圧を変化させることも出来る。例えば、発光素子５５ａに直列に設けられる抵抗素子の抵抗値を可変としたり、異なる複数の抵抗値の抵抗素子を並列に設け、スイッチング素子で何れか一つを選択的に発光素子５５ａと接続することで発光素子５５ａに印加される分圧を変化させたりしても良い。

また、上記実施の形態では、外部光量検出部４７の検出光量が大きいほど発光量も大きくすることとしたが、反対に検出光量が大きいほど発光量を小さくすることも出来るし、或いは、検出光量によって発光量を変化させないこととしても良い。また、この発光量の設定は、２段階だけではなく、任意のステップ数又は連続的に設定することが出来る。連続的に設定する場合には、例えば、入射光量又はソーラパネルの起電力を変数として最大発光量の設定値を算出する変換式などを記憶させて毎回計算させることが出来る。

また、上記実施の形態では、外部光量検出部４７による検出光量や操作部５９への入力操作有無に応じて最大発光量や増光時間などを設定することとしたが、その他の発光条件、例えば、傾斜センサを用いた表示面の傾き角度や加速度センサを用いた電子時計１の移動状況などを変数として用いても良い。或いは、同じユーザによる操作入力であっても、時刻表示の場合とストップウォッチ表示などの他の機能表示の場合とで設定を異ならせても良い。

また、上記実施の形態では、ソーラ発電と二次電池からの電力供給により電子時計１を動作させることとしたが、通常のボタン型電池などの一次電池を用いて動作させても良い。この場合、ソーラ発電とは関係なく、例えば、フォトダイオードなどを用いて独立した外部光量検出部４７が設けられれば良い。

また、上記実施の形態では、発光素子５５ａが１つだけの場合について説明したが、複数設けられていても良い。この場合、各発光素子５５ａの発光量の制御を一つの制御信号及びスイッチング素子でまとめて行わせることも出来るし、ＣＰＵ４１から別個の制御信号を個別のスイッチング素子に対して出力しても良い。

また、上記実施の形態では、点灯時の発光量を漸増させ、且つ、消灯時の発光量を漸減させたが、ユーザのまぶしさの軽減には、消灯時の光量変化は関係がないので、消灯時には即座に電力供給を切断して消灯させても良い。

また、上記実施の形態では、最大発光量が大きく増光時間が短い発光パターンと、最大発光量が小さく増光時間が長い発光パターンを例に挙げて説明したが、発光パターンは、これらに限られない。最大発光量及び増光時間の何れか一方のみを変化させても良いし、組み合わせが反対、即ち、最大発光量が小さいときに増光時間が短くなるようなパターンを含んでいても良い。
その他、上記実施の形態で示した具体的な構成、形状、配置、動作内容や手順などの具体的な細部は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。

［付記］
＜請求項１＞
時刻情報を表示する表示部と、
光を発して当該表示部による表示面を照明する発光部と、
所定の発光条件に応じて前記発光部の発光量をピーク値まで所定の増光時間で漸増させながら点灯させる制御を行う発光制御部と、
を備えることを特徴とする電子時計。
＜請求項２＞
前記発光制御部は、前記発光部の発光量をパルス幅変調制御により変化させることを特徴とする請求項１記載の電子時計。
＜請求項３＞
前記発光制御部は、前記所定の発光条件に応じて前記ピーク値及び前記増光時間のうち少なくとも一方を変化させることを特徴とする請求項１又は２記載の電子時計。
＜請求項４＞
外部からの入射光量を検出する外光検出部を備え、
前記発光制御部は、前記外光検出部による検出光量が大きいほど前記ピーク値を上昇させ、且つ、前記増光時間を短くすることを特徴とする請求項３記載の電子時計。
＜請求項５＞
ユーザの操作を受け付ける操作部を備え、
前記発光制御部は、前記操作部から前記発光部を点灯させる命令を取得した場合には、当該電子時計の内部動作に応じて前記発光部を点灯させる場合と比較して前記増光時間を長くする
ことを特徴とする請求項３又は４記載の電子時計。
＜請求項６＞
前記表示部には、複数の指針が含まれ、
当該指針を回転動作させるステッピングモータを備え、
前記発光制御部は、前記ステッピングモータにより前記複数の指針の何れかを回転動作させる動作期間には、前記パルス幅変調制御を中断する
ことを特徴とする請求項２記載の電子時計。
＜請求項７＞
前記発光制御部は、前記パルス幅変調制御を中断する間、前記発光部を消灯させることを特徴とする請求項６記載の電子時計。
＜請求項８＞
前記ステッピングモータのロータの回転動作を検出する動作検出部を備え、
前記動作期間には、前記ロータの回転動作の検出期間を含む
ことを特徴とする請求項６又は７記載の電子時計。
＜請求項９＞
前記ステッピングモータの動作を制御する駆動制御部を備え、
前記ステッピングモータは、前記複数の指針のうち少なくとも２本に対して別個に設けられて各々を独立に回転動作させ、
前記駆動制御部は、前記少なくとも２本の指針の回転動作タイミングが重複した場合には、当該少なくとも２本の指針に係る前記ステッピングモータの前記動作期間が互いに重複しないようにずらして順番に当該ステッピングモータを駆動する
ことを特徴とする請求項６〜８の何れか一項に記載の電子時計。
＜請求項１０＞
前記少なくとも２本の指針の回転動作タイミングが重複した場合に、当該少なくとも２本の指針に係る前記ステッピングモータの動作期間は、連続して設定されることを特徴とする請求項９記載の電子時計。
＜請求項１１＞
前記発光制御部は、所定の継続時間に亘り前記発光部に前記ピーク値で発光させた後、所定の減光時間で発光量を漸減させて消灯させる
ことを特徴とする請求項１〜１０の何れか一項に記載の電子時計。

１電子時計
３文字盤
４基板
５モジュール
６フレーム
７裏蓋
８風防ガラス
９見切り板
４１ＣＰＵ
４２ＲＯＭ
４２１照明制御プログラム
４３ＲＡＭ
４４発振回路
４５分周回路
４６計時回路
４７外部光量検出部
４８駆動回路
５０電源部
５１ステッピングモータ
５２ステッピングモータ
５３輪列機構
５４輪列機構
５５照明部
５５ａ発光素子
５５ｂ配線
５６ドライバ
５７報知部
５８ドライバ
５９操作部
６１秒針
６２分針
６３時針

Claims

時刻情報を指針で表示する表示部と、
前記指針を回転動作させるステッピングモータと、
ユーザの操作を受け付ける操作部と、
光を発して当該表示部による表示面を照明する発光部と、
所定の発光条件に応じて前記発光部の発光量をピーク値まで所定の増光時間で漸増させながら点灯させる制御を行う発光制御部と、
を備え、
前記発光制御部は、前記発光部の発光量をパルス幅変調制御により変化させ、前記ステッピングモータにより前記指針を回転動作させる動作期間は、前記パルス幅変調制御を中断し、前記中断直前の前記発光部の光量に応じて前記動作期間中に前記発光部を消灯するか否かを判断し、前記操作部から前記発光部を点灯させる命令を取得した場合には、自装置の内部動作に応じて前記発光部を点灯させる場合と比較して前記増光時間及び発光時間を長く、かつ最大発光量を低くする、
ことを特徴とする電子時計。
前記発光制御部は、前記所定の発光条件に応じて前記ピーク値及び前記増光時間のうち少なくとも一方を変化させることを特徴とする請求項１記載の電子時計。
外部からの入射光量を検出する外光検出部を備え、
前記発光制御部は、前記外光検出部による検出光量が大きいほど前記ピーク値を上昇させ、且つ、前記増光時間を短くすることを特徴とする請求項２記載の電子時計。
前記ステッピングモータのロータの回転動作を検出する動作検出部を備え、
前記動作期間には、前記ロータの回転動作の検出期間を含む
ことを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の電子時計。
前記ステッピングモータの動作を制御する駆動制御部を備え、
前記ステッピングモータは、前記指針のうち少なくとも２本に対して別個に設けられて各々を独立に回転動作させ、
前記駆動制御部は、前記少なくとも２本の指針の回転動作タイミングが重複した場合には、当該少なくとも２本の指針に係る前記ステッピングモータの前記動作期間が互いに重複しないようにずらして順番に当該ステッピングモータを駆動する
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の電子時計。
前記少なくとも２本の指針の回転動作タイミングが重複した場合に、当該少なくとも２本の指針に係る前記ステッピングモータの動作期間は、連続して設定されることを特徴とする請求項５記載の電子時計。
前記発光制御部は、所定の継続時間に亘り前記発光部に前記ピーク値で発光させた後、所定の減光時間で発光量を漸減させて消灯させる
ことを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の電子時計。