JP3669572B2 - 照明装置の輝度調整方法及びそれを用いた照明付電波修正時計 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＥＤ等を用いた照明装置における輝度を自動調整する方法と、その照明機能を有し、且つ時刻信号を含む標準電波（時刻標準電波信号）を受信し、その時刻信号に基づいて時刻をセットする照明付電波修正時計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、時計等に用いられている照明装置は、電源として使用している電池の電圧低下によって輝度が低下し、照明が暗くなることがあった。このような照明の輝度低下に対して、定電圧回路や定電流回路を設けて駆動することにより、照明が暗くなることを防止していた。
【０００３】
また、実用新案登録第２５０２６８３号公報に示されているように、エレクトロルミネッセンスによる照明の輝度低下を防ぐため、その発光した光をセンサで検出し、その検出した輝度に基づいて輝度を高めるように駆動周波数を可変して昇圧することにより輝度を一定に保つものもあった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術のように定電圧回路や定電流回路を用いる場合、これらの回路を安定した状態で動作させるためには、通常必要とされる電圧よりも高い電圧で動作させることが必要となる。このため、電池寿命が短くなるという課題があった。
【０００５】
また、輝度を検出して一定に保つものにおいては、照明の輝度を検出するセンサを、昼夜を判別するため周囲の明るさを検出するセンサと兼用することが合理的であり、この場合、安価で電流を大きく取ることができるＣｄＳセンサを用いることが多い。しかしながら、このＣｄＳセンサは、光量−抵抗特性のバラツキが大きく、全ての製品における照明輝度の測定を均一にすることが困難であった。このため、製品によっては輝度調整がうまくいかず、明る過ぎてまぶしく、電池寿命が短くなったり、暗過ぎて照明として用を成さないことがあった。
【０００６】
更に、従来の輝度調整においては、発光手段としてのＬＥＤの抵抗値のバラツキによる輝度のバラツキや点灯状態の変化についても全く考慮されていなかった。
【０００７】
また、電波修正時計においても、暗所での時刻の判読が可能なように照明を設けて、時刻表示部を照明する照明付のものがある。このような照明付電波修正時計においては、ＣｄＳセンサにて明暗を検出し、その検出結果に応じて照明を点灯又は消灯させるものとなっている。この照明にはＬＥＤ等が使用されており、消費電力を少なくするため、目で判別できない程度にパルス信号で点灯・消灯が繰り返されるように駆動されている。このような照明が設けられていると、その点灯・消灯時にノイズが発生し、このノイズにより電波の受信ができなくなることがある。このような受信不良を防ぐため、照明を消灯させて受信状態を良くすることが行われたが、暗所での時刻の読み取りに支障をきたすという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記従来技術の課題に鑑みなされたもので、発光手段としてのＬＥＤや明暗センサとしてのＣｄＳセンサの個々の特性に応じて駆動することにより、電池寿命に影響を与えることなく、ＬＥＤやＣｄＳセンサのバラツキによる明るさの違いをなくし、電波修正時計において電波受信中でも照明を点灯させておくことを可能にした照明装置の輝度調整方法及びそれを用いた照明付電波修正時計を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の照明装置の輝度調整方法は、電力が供給されると発光して照明する発光手段からの光を明暗センサで受光して前記発光手段の輝度を調整する照明装置において、前記発光手段の順方向電圧を測定し、測定した前記順方向電圧に基づいて前記発光手段に供給する電流を補正し、前記発光手段を補正した電流で駆動して点灯させ、前記明暗センサの電圧特性を測定し、測定した前記電圧特性に基づいて前記明暗センサの電圧レベルが設定値になるまで前記発光手段に供給する電流を調整することである。また、この輝度調整方法においては、測定した前記順方向電圧を標準品における順方向電圧と対比することにより前記発光手段に供給する電流を補正し、測定した前記電圧特性が標準品の電圧特性から外れた分を補正するように前記発光手段に供給する電流を調整している。
【００１０】
また、本発明の照明付電波修正時計は、明暗センサが暗状態を検出すると発光手段を発光させて時刻表示部を照明する電波修正時計において、前記発光手段に電流を供給して前記発光手段を駆動する照明駆動手段と、前記明暗センサが暗状態を検出すると前記照明駆動手段を制御して前記発光手段を駆動させる照明駆動制御手段と、前記発光手段の順方向電圧を測定し、測定した前記順方向電圧に基づいて、前記照明駆動手段から前記発光手段に供給する電流を補正する電流補正手段と、前記明暗センサの電圧特性を測定し、測定した前記電圧特性に基づいて、前記明暗センサの電圧レベルが設定値になるまで前記照明駆動手段から前記発光手段に供給する電流を調整する電流調整手段と、を有している。この照明付電波修正時計における前記電流補正手段は、測定した前記順方向電圧を標準品における順方向電圧と対比することにより前記照明駆動手段から供給する電流を補正し、前記電流調整手段は、測定した前記電圧特性が標準品の電圧特性から外れた分を補正するように前記照明駆動手段から供給する電流を調整している。また、この照明付電波修正時計における前記照明駆動手段は、前記発光手段にパルス電流を供給するパルス駆動と設定された直流電流を供給するＤＣ駆動により前記発光手段を駆動し、前記照明駆動制御手段は、暗状態になると前記照明駆動手段に前記発光手段をパルス駆動させ、暗状態における電波受信時には前記照明駆動手段に前記発光手段をＤＣ駆動させるものとなっている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の照明装置の輝度調整方法においては、ＬＥＤ等の発光手段の順方向電圧を測定し、測定した順方向電圧に基づいて発光手段に供給する電流を補正して発光手段のバラツキに対処している。
【００１２】
また、ＣｄＳセンサ等の明暗センサの電圧特性を測定し、測定した電圧特性に基づいて設定値を設定し、電圧レベルが設定値になるまで発光手段に供給する電流を徐々に増加させる等の調整を施し、明暗センサのバラツキに対処しつつ輝度を調整する。
【００１３】
照明付電波修正時計においては、上記輝度調整方法を、暗状態における電波受信時に発光手段を駆動するＤＣ駆動に応用している。即ち、発光手段をパルス駆動とＤＣ駆動により切換駆動することが可能な照明駆動手段を設け、照明駆動制御手段によって切り換えることにより、電波受信時には受信を阻害するノイズの発生がないＤＣ駆動を行う。
【００１４】
また、電流補正手段を設け、発光手段の順方向電圧を測定し、それに基づいて照明駆動手段から発光手段に供給する電流を補正する。更に、電流調整手段を設け、補正した電流を用いて明暗センサの電圧特性を測定し、それに基づいて設定値を設定して、設定値に電圧レベルが近付くように照明駆動手段から発光手段に供給する電流を調整する。
【００１５】
上記電流補正手段による電流補正と電流調整手段による設定値の設定は、測定した順方向電圧及び測定した電圧特性をそれぞれ標準品の順方向電圧及び電圧特性と対比することにより行っている。これにより、ＬＥＤ等の発光手段と、ＣｄＳセンサ等の明暗センサのバラツキによる影響をなくしている。
【００１６】
【実施例】
以下、図面に基いて本発明の実施例を説明する。図１は本発明の一実施例に係る照明付電波修正時計の要部の機能構成図であり、図２はその概略回路構成を示す回路図である。
【００１７】
はじめに、図２に基づいて照明付電波修正時計の回路構成を説明する。図２に示すように、本実施例における照明付電波修正時計は、マイクロコンピュータからなる制御回路２を中心として受信部、指針駆動及び修正部、照明部等の各回路や機構が設けられており、制御回路２に設定された機能と、各回路等の機能が互いに作用することにより表示部を照明し且つその輝度を調整したり、電波信号を自動受信し、指針位置を検出して修正を行うものである。即ち、電波を受信する受信部としては、アンテナ４にて受信した電波信号を電気信号に変換する受信回路６が設けられている。
【００１８】
また、指針駆動及び修正部としては、時刻のマニュアル修正用の時分修正ボタン８及び強制受信用の受信ボタン１０と、モータ駆動回路１２と、ムーブメント１４内に設けられ秒針用の輪列を駆動する秒針用モータ１６と、時及び分針用の輪列を駆動する時・分針用モータ１８と、輪列の状態から指針位置を検出するためのフォトセンサ２０が設けられている。
【００１９】
また、照明部としては、後に構成を詳述する照明駆動回路２２，２４と、この照明駆動回路２２，２４から供給される電流により駆動されるＬＥＤからなる発光手段２６，２８が設けられている。暗状態においては、この発光手段２６，２８により、指針による時刻表示部又は表示内容が切り換わるデジタル式の表示部を照明して時刻を判読できるようにしている。
【００２０】
更に、ＣｄＳからなる明暗センサ３０と、その駆動用トランジスタ３２及び電流制限用の抵抗３４等からなる明暗センサ駆動回路３６が設けられている。尚、抵抗３４を後に構成を詳述する照明駆動回路２２，２４のＤＣ駆動回路１３０のようにバイナリ・ウエイト型回路に変更して、明暗センサ３０の電圧特性を測定するように構成することもできる。
【００２１】
また、発光手段２６，２８及び明暗センサ３０の電圧を測定する際に、順次、制御回路２のＡ−Ｄ変換入力ＡＤＩに各端子を切換接続するマルチプレクサ３８が設けられている。
【００２２】
この他、ＬＥＤ及びその駆動用トランジスタ等からなる受信状態表示装置４０が設けられている。この受信状態表示装置４０は、制御回路２からの信号により、電波の受信が正常に行われた場合に、２秒に１回点滅し、電波受信できなかった場合又は修正中においては消灯するものとなっている。
【００２３】
次に、図１に基づいて上記回路構成からなる照明付電波修正時計の要部の機能構成を説明する。４２は基準信号発生手段であり、基準信号としての所定周波数のパルス信号を供給するものである。
【００２４】
４４は受信手段であり、受信回路６及び制御回路２の一機能を含むものである。この受信手段４４が機能することにより電波信号を受信して時刻情報を読み込むことになる。この受信手段４４は、予め設定された複数の時刻（本実施例では１２，１，２，３，４，８時）に自動受信を行うように設定されている。
【００２５】
４６は秒針を駆動する秒針駆動手段、４８は時針及び分針を駆動する時分針駆動手段であり、それぞれモータ駆動回路１２、秒針用モータ１６、時・分針用モータ１８、後に詳述する輪列及び制御回路２の一機能を含んでいる。秒針駆動手段４６は、秒針を駆動するための駆動パルスの出力、停止や修正時の修正パルスの供給を制御する駆動パルス制御手段５０と、この駆動パルス制御手段５０からの駆動パルスにより作動して秒針を駆動する秒針駆動機構部５２を有している。また、時分針駆動手段４８は、時針及び分針を駆動するための駆動パルスの出力や修正時の修正パルスの供給を制御する駆動パルス制御手段５４と、この駆動パルス制御手段５４からの駆動パルスにより作動して時針及び分針を駆動する時分針駆動機構部５６を有している。
【００２６】
上記秒針駆動機構部５２と時分針駆動機構部５６は、特開２０００−１６２３３５号公報に示されているものと同様に次のように構成されている。秒針駆動機構部５２は、図３に示すように、第１ステッピングモータ６８と、そのロータピニオン６８ａに大径歯車７０ａが噛合した第１の５番車７０と、この第１の５番車７０の小径歯車７０ｂに噛合した秒針車７２とにより構成されている。また、時分針駆動機構部５６は、図３に示すように、第２ステッピングモータ７４と、そのロータピニオン７４ａに大径歯車７６ａが噛合した第２の５番車７６と、この第２の５番車７６の小径歯車７６ｂに大径歯車７８ａが噛合した３番車７８と、この３番車７８の小径歯車７８ｂに大径歯車８０ａが噛合した分針車８０と、この分針車８０の小径歯車８０ｂに大径歯車８２ａが噛合した日の裏車８２と、この日の裏車８２の小径歯車８２ｂに噛合した時針車８４とにより構成されている。
【００２７】
フォトセンサ２０は上述した構成からなる秒針駆動機構部５２と時分針駆動機構部５６における歯車の動作から指針位置を示すパターンからなる検出信号を出力するものである。このフォトセンサ２０は、図３に示すように、上ケース３等に取り付けられた発光素子２０ａと、この発光素子２０ａに対向するように、下ケース１等に取り付けられた受光素子２０ｂとを有している。また、このフォトセンサ２０は、図３に示すように、第１の５番車７０、秒針車７２、３番車７８、分針車８０、時針車８４の全てが同時に重なる位置に配置されている。そして、第１の５番車７０の透孔７０ｃ、３番車７８の透孔７８ｃ、秒針車７２の透孔７２ｃ、分針車８０の透孔８０ｃ、時針車８４の透孔８４ｃが重なり合ったときに、発光素子２０ａから発せられた検出光が受光素子２０ｂにより受光され、各歯車の回転による透孔の移動で検出光が遮られることが繰り返されて、受光の有無による所定パターンの検出信号を出力する。
【００２８】
また、図１において、５８は修正制御手段であり、制御回路２の機能からなるものである。この修正制御手段５８は、上述したフォトセンサ２０からの検出信号が予め設定された時刻を示すときのパターンと一致するか否かを判断し、電波を受信することにより受信手段４４が得た時刻情報に基づく現在時刻と指針が設定時刻に達したときの時刻とを比較してその差を算出し、算出した差に基いて修正用の駆動パルスの出力を駆動パルス制御手段５０，５４に指示するものである。
【００２９】
６０は時刻等を計時する計時手段であり、制御回路２の一機能と時刻カウンタ等を含むものである。この計時手段６０は、受信した時刻情報に基づいて常時正しい時刻に更新されている。
【００３０】
６２は指針による時刻表示部の他に設けられたデジタル表示部等の表示部である。この表示部６２は、計時手段６０から送られる時刻、日付、曜日等のカレンダ情報を表示するものである。
【００３１】
６４は表示部６２の表示内容を切り換える表示切換手段であり、制御回路２の一機能で構成されている。この表示切換手段６４は、明暗センサ３０が暗状態を検出すると、表示部６２の表示内容を切り換えるものである。
【００３２】
８６はＬＥＤからなる発光手段２６，２８に電流を供給して点灯させる照明駆動手段であり、照明駆動回路２２，２４で構成されている。この照明駆動手段８６は、発光手段２６，２８をパルス電流を供給して断続的に駆動するパルス駆動と、直流電流を供給して断続的に駆動するＤＣ駆動が可能なものとなっている。即ち、この照明駆動手段８６を構成する照明駆動回路２２，２４は、例えば、図４に示すように、発光手段２６（２８）に直列に接続されたトランジスタ１００と抵抗１０２からなるパルス駆動回路１２８と、トランジスタ１０４〜１１４とこのトランジスタ１０４〜１１４にそれぞれ対応して設けられた抵抗１１６〜１２６が互いに並列で発光手段２６（２８）に対して直列に接続されたバイナリ・ウエイト型のＤＣ駆動回路１３０と、から構成されている。トランジスタ１００のベースは制御回路２のパルス駆動制御出力Ｐ０に接続されており、トランジスタ１０４〜１１４のベースはそれぞれ制御回路２のＤＣ駆動制御出力Ｄ５〜Ｄ０に接続されている。抵抗１１６〜１２６は、抵抗１１６の抵抗値をＲとすると、抵抗１１８〜１２６の抵抗値が２，４，８，１６，３２倍となるように設定されており、パルス駆動用の抵抗１０２はＲよりも小さい値に設定されている。
【００３３】
この照明駆動回路２２（２４）を用いることにより、パルス駆動する場合には、トランジスタ１００をオン・オフすることによりパルス電流を発光手段２６（２８）に供給して点灯させ、ＤＣ駆動する場合にはトランジスタ１０４〜１１４を適宜オン又はオフすることにより抵抗１１６〜１２６を組み合わせて電流を可変する。例えば、抵抗１１６〜１２６の抵抗値が８０，１６０，３２０，６４０，１２８０，２５６０オームであると、出力Ｄ５〜Ｄ０全てをオンとしたときの合成抵抗ＲTは、1/(1/2560 + 1/1280 + 1/640 + 1/320 + 1/160 + 1/80)=40.63オームとなり、出力Ｄ５のみオンとしたときの抵抗ＲTは、2560オームとなる。従って、例えば電源電圧Ｖが３Ｖ、ＬＥＤからなる発光手段２６（２８）の順方向電圧ＶFが２．０Ｖであると、発光手段２６（２８）を流れる最大電流Ｉmaxと最小電流Ｉminは、Ｉmax=(3-2)/40.63=24.6 mA、Ｉmin=(3-2)/2560=0.4 mAとなり、この０．４〜２４．６ｍＡの範囲で６４段階に電流を切り換えて供給することができる。尚、パルス駆動回路１２８によりＬＥＤを駆動する場合には、単に平均電流に相当するデューティ比で駆動すると、ＤＣ駆動よりも明るくなってしまう。このため、視覚に合せて予め補正したデューティ比に設定することが好ましい。
【００３４】
また、図１における８８は照明駆動制御手段であり、制御回路２の一機能で構成され、明暗センサ３０が暗状態を検出すると、照明駆動手段８６を構成する照明駆動回路２２，２４の動作を制御して発光手段２６，２８に上述したようにパルス電流を供給したり電流を可変して供給することを制御するものである。
【００３５】
９０は電流補正手段であり、発光手段２６，２８の順方向電圧を測定し、その値に応じてＤＣ駆動の際に照明駆動手段８６から発光手段２６（２８）に供給する電流を補正するものであり、制御回路２の一機能で構成されている。この電流補正手段９０は、次のように電流の補正を行う。図５に示すように、前述したＤＣ駆動回路１３０の抵抗をＲx、この抵抗Ｒxの端子間電圧をＶx、発光手段２６（２８）の順方向電圧をＶfx、電流をＩfx、電源電圧をＶccとすると、電流Ｉfxは、Ｉfx=(Vcc-Vfx)/Rxとなる。一方、図６に示すように、発光手段等に標準品を使用したときの標準電流Ｉfsは、Ｉfs=(Vcc-Vfs)/Rsとなる。このような標準電流Ｉfsと実際の電流Ｉfxとを対比してその関係を求めると、次のようになる。(Vcc-Vfs)/(Vcc-Vfx)=Rs/Rx=Vs/Vx=a, (Ifs・Rs)/(Ifx・Rx)=a, Rs/Rx=a・Ifx/Ifs, Rs/Rx=Vs/Vx,これはほぼIfx/Ifsとなるため Ifx=Ifs・Vs/Vx, Ifx=Ifs・(Vcc-Vfs)/(Vcc-Vfx)この関係式に基づいて標準品の電流、電圧と発光手段２６（２８）の順方向電圧Ｖfxから補正した電流Ｉfxを求めることができる。
【００３６】
例えば、Vcc=3.0V, Vfs=2.0V, Vfx=2.3Vであると、(3-2)/(3-2.3)=1/0.7=Ifx/Ifs, Ifx=Ifs/0.7となりほぼ1.4・Ifsとなる。このように測定した順方向電圧Ｖfxが標準値Ｖfsよりも高いと供給電流Ｉfxも標準値Ｉfsより高めにしなければ標準品と同等の輝度を得ることができないことが判る。このことから、Ｉf1=Ifs・Vs/V1, If2=Ifs・Vs/V2, …のように発光手段の順方向電圧Ｖfx（＝Ｖ１，Ｖ２…）に対応する補正電流Ｉfx（＝Ｉf1,Ｉf2…）を予め６４個のデータとして記憶し、順方向電圧Ｖfxの測定値に対応した補正電流Ｉfxをその中から指定して補正する。
【００３７】
また、図１における９２は電流調整手段であり、明暗センサ３０の電圧特性を測定し、その特性に応じてＤＣ駆動の際に照明駆動手段８６から発光手段２６（２８）に供給する電流を調整するものであり、制御回路２の一機能で構成されている。この電流調整手段９２は、ＣｄＳセンサからなる明暗センサ３０の端子間電圧Ｖcdsと発光手段２６（２８）に供給される電流Ｉfとの関係から設定値Ｖs'を設定し、この設定値Ｖs'に電圧Ｖcdsを近付けるように電流を調整する。即ち、明暗センサ３０の抵抗値は、発光手段２６（２８）に供給される電流Ｉfが増加して明るさが増すと減少する。このため、明暗センサ３０の電圧Ｖcdsは電流Ｉfの増加に伴って減少することになる。このような電圧Ｖcds−Ｉf特性は、製品のバラツキにより標準品に比べて様々な態様を示す。例えば、図７に示すように測定したＶcds（特性グラフＭ）が標準品の電圧（特性グラフＳ）より大きい場合、図８に示すように測定したＶcdsが標準品より小さい場合、図９に示すようにＶcdsの変化率が標準品より大きい場合、図１０に示すようにＶcdsの変化率が標準品より小さい場合、及びそれらの組み合わせの場合等がある。
【００３８】
図７に示すように、測定した電圧Ｖcds（特性グラフＭ）が標準品の電圧（特性グラフＳ）より大きい場合、発光手段２６（２８）に供給される電流Ｉfが標準品と同一（明るさが同一）でも測定される電圧Ｖcdsは標準品より高くなり、標準品より暗いと判断されてしまうことになる。このため、電流調整手段９２においては、同一の明るさに対する標準品の電圧Ｖsに対する補正値Ｖs'を設定し、一定の明るさになるように発光手段２６（２８）に供給する電流Ｉfを加減して、電圧Ｖcdsが補正値Ｖs'になるようにする。この結果、電流Ｉfは、標準品の場合における電圧Ｖsに対応する電流Ｉfsになり、この電流Ｉfsを保つことにより発光手段２６（２８）の明るさを一定に保つことができる。尚、電源電圧が低下して発光手段２６（２８）が暗くなり電圧Ｖcdsが電圧Ｖc'になった場合、図７のように測定した特性Ｍが標準品の特性Ｓより大きいものにおいては、標準品の電圧Ｖsに対する補正値Ｖs'を高く設定し、この電圧Ｖs'になるように電流Ｉfを増加させることにより、電流をＩfsに調整することができる。また、この場合、図８のように測定した特性Ｍが標準品の特性Ｓより小さいものにおいては、標準品の電圧Ｖsに対する補正値Ｖs'を低く設定し、この電圧Ｖs'になるように電流Ｉfを増加させることにより、電流をＩfs一定に調整することができる。その他の態様においても適宜補正値Ｖs'を設定することにより、電流をＩfsに保つことができ、これにより発光手段２６（２８）の明るさを一定に保っている。
【００３９】
また、図１において９４は明暗センサ駆動手段であり、明暗センサ駆動回路３６及び制御回路２の一機能で構成されている。
【００４０】
次に、上記機能構成からなる照明付電波修正時計の動作を図１１及び図１２に示すフローチャートに基づいて説明する。はじめに、電池交換等により電源を投入すると（ステップＳＴ１）、マイクロコンピュータが初期設定を行い（ステップＳＴ２）、ここで発光手段２６，２８の各順方向電圧Ｖfを測定して前述したように電流の補正を行う（ステップＳＴ３）。その後、電源投入による強制受信動作を受信手段４４が行う（ステップＳＴ４）。
【００４１】
ここで、修正制御手段５８等が時分修正ボタン８（図２）が操作されたか判断し（ステップＳＴ５）、操作されていない場合には受信手段４４等が受信時間を計測して一定時間内に受信できたか判断し（ステップＳＴ６）、時間内である場合には修正制御手段５８がフォトセンサ２０からの信号により指針位置を検出し（ステップＳＴ８）、強制受信した電波信号による時刻情報に基づいて時分針駆動手段４８を早送り修正する（ステップＳＴ９）。一方、時分修正ボタン８が操作されるか又は一定時間内に受信完了しない場合には、修正制御手段５８により指針位置だけが検出され（ステップＳＴ７）、使用者が時分修正ボタン８を操作することにより時分針駆動手段４８を作動させてマニュアル操作による修正が行われる。その後、受信できたか否かにより受信状態がセットされて受信状態表示装置４０（図２）が点灯又は非点灯される（ステップＳＴ１０）。
【００４２】
上記のような初期状態における時刻修正が行われた後、通常の時計動作が始まることになる。即ち、計時手段６０にて計時が行われ、１秒目であるか判断することで１分毎に時刻カウンタを加算し（ステップＳＴ１１，ＳＴ１２）、秒針駆動手段４６は１秒毎に秒針を駆動し、時分針駆動手段４８は１０秒毎に時・分針を駆動する通常運針動作を始める（ステップＳＴ１３）。
【００４３】
その後、一定時間毎（例えば１秒毎）に時分修正ボタン８が操作されたか判断し（ステップＳＴ１４）、操作されていない場合には、明暗センサ３０の検出状態が判断される（ステップＳＴ１５）。
【００４４】
ここで、明暗センサ３０が明状態（オン状態）であることを検出すると、発光手段２６，２８が点灯している場合には照明駆動制御手段８８により消灯され（ステップＳＴ１６）、表示切換手段６４が表示部６２の表示を時刻表示からカレンダ表示に切り換える（ステップＳＴ１７）。そして、受信手段４４にて予め設定された時刻１２，１，２，３，４，８時の何れか判断し（ステップＳＴ１８）、何れの時刻でもない場合にはステップＳＴ１１に戻って通常の動作を行い、設定された何れかの時刻である場合には受信手段４４が自動受信を行う（ステップＳＴ１９）。ここで、時分修正ボタン８が操作されたか判断し（ステップＳＴ２０）、操作されていなければ受信時間が設定時間内であるか判断される（ステップＳＴ２１）。そして、受信が設定時間内に行われていると、修正制御手段５８により時刻修正が行われる（ステップＳＴ２２）。この修正制御手段５８による時刻修正は、前述したように、指針が示す時刻と受信した時刻との差に応じて駆動パルス制御手段５０，５４からパルスを出力させて、時刻修正を行う。また、時分修正ボタン８が操作された場合には、その操作に応じて時刻を修正するボタン修正動作が行われる（ステップＳＴ２３）。そして、受信状態がセットされ、受信したか否かを表示する（ステップＳＴ２４）。その後は、再び通常の時計動作を行うことになる。
【００４５】
また、ステップＳＴ１５にて、明暗センサ３０が暗状態（オフ状態）であることを検出すると、これが初回の検出であるか電流調整手段９２が判断し（ステップＳＴ２５）、初回の場合には前述したように明暗センサ３０の特性を測定する（ステップＳＴ２６）。ここで、発光手段２６，２８が消灯している場合にはそれらに電流を照明駆動手段８６が供給して点灯させる（ステップＳＴ２７）。このときに、補正された照明するのに必要な最小限の平均電流（最低電流）が供給されて、発光手段２６，２８が点灯する。尚、自動受信が行われていない場合にパルス電流が供給され、自動受信が行われている場合に補正された電流が供給されるように設定することもできる。また、このときに、表示部６２の表示はカレンダ表示から時刻表示に切り換わる（ステップＳＴ２８）。そして、電流調整手段９２が明暗センサ３０の電圧が所定レベルであるか判断し（ステップＳＴ２９）、所定レベルに達していない場合（例えば図７の電圧Ｖc'の場合）には発光手段２６，２８に供給する電流を１段階ずつ増加して行く（ステップＳＴ３０）。その結果、設定したレベルに明暗センサ３０の電圧が達して発光手段２６，２８が所定の明るさになると、その後は、前述した明状態における受信・修正動作と同様に、受信手段４４が自動受信を行い、時分修正ボタン８の操作と受信時間を判断しつつ修正制御手段５８が時刻修正を行い、受信状態がセットされる（ステップＳＴ１８〜ＳＴ２４）。そして、再び通常の時計動作がステップＳＴ１１から行われる。
【００４６】
尚、明暗センサ３０の検出結果による判断が行われる前に、時分修正ボタン８を操作すると（ステップＳＴ１４，ＳＴ３１）、発光手段２６，２８の消灯、点灯、表示部６２の切換、時刻の判断等が行われずに、受信していないことだけがセットされ（ステップＳＴ２４）、通常の時計動作へ戻ることになる。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、ＬＥＤ等の発光手段やＣｄＳセンサ等の明暗センサのバラツキを補正しながら輝度を一定に保っているので、低電流でも確実に発光手段を点灯させることができ、また、その明るさも明る過ぎたり暗過ぎることがなく、更に、定電圧回路や定電流回路のように電圧を高く設定する必要もないので、電池寿命に影響を与えることなく輝度を一定に保つことができる。
【００４８】
また、電波受信に影響を及ぼさないＤＣ駆動で発光手段を点灯させて照明しているので、電波受信中であっても時刻表示部を照明することができる。特に、パルス駆動の場合にはＬＥＤのバラツキがあっても照明するのに必要な最小限の平均電流（最低電流）で点灯させることが可能であるが、ＤＣ駆動の場合、最低電流で駆動すると、ＬＥＤのバラツキにより点灯しないことがある。、本発明においては、ＬＥＤのバラツキに応じて供給する電流を補正しているので、補正した最低電流で駆動すれば確実に点灯させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る照明付電波修正時計の要部の機能構成を示す機能説明図である。
【図２】図１に示す照明付電波修正時計の概略回路構成を示す回路図である。
【図３】図１及び図２に示す指針駆動機構の構成を示す断面図である。
【図４】図２に示す照明駆動回路の回路構成を示す回路図である。
【図５】図４に示すＤＣ駆動回路と発光手段を示す概要回路図である。
【図６】図５に示す回路を標準品で構成したときの概要回路図である。
【図７】明暗センサの電圧特性を示すグラフである。
【図８】明暗センサの電圧特性を示すグラフである。
【図９】明暗センサの電圧特性を示すグラフである。
【図１０】明暗センサの電圧特性を示すグラフである。
【図１１】図１に示す照明付電波修正時計の動作を示すフローチャートである。
【図１２】図１に示す照明付電波修正時計の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２ 制御回路
６ 受信回路
１２ モータ駆動回路
１６ 秒針用モータ
１８ 時分針用モータ
２０ フォトセンサ
２２，２４ 照明駆動回路
２６，２８ 発光手段
３０ 明暗センサ
３６ 明暗センサ駆動回路
４０ 受信状態表示装置
４２ 基準信号発生手段
４４ 受信手段
４６ 秒針駆動手段
４８ 時分針駆動手段
５８ 修正制御手段
６０ 計時手段
６２ 表示部
６４ 表示切換手段
８６ 照明駆動手段
８８ 照明駆動制御手段
９０ 電流補正手段
９２ 電流調整手段
９４ 明暗センサ駆動手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＥＤ等を用いた照明装置における輝度を自動調整する方法と、その照明機能を有し、且つ時刻信号を含む標準電波（時刻標準電波信号）を受信し、その時刻信号に基づいて時刻をセットする照明付電波修正時計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、時計等に用いられている照明装置は、電源として使用している電池の電圧低下によって輝度が低下し、照明が暗くなることがあった。このような照明の輝度低下に対して、定電圧回路や定電流回路を設けて駆動することにより、照明が暗くなることを防止していた。
【０００３】
また、実用新案登録第２５０２６８３号公報に示されているように、エレクトロルミネッセンスによる照明の輝度低下を防ぐため、その発光した光をセンサで検出し、その検出した輝度に基づいて輝度を高めるように駆動周波数を可変して昇圧することにより輝度を一定に保つものもあった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術のように定電圧回路や定電流回路を用いる場合、これらの回路を安定した状態で動作させるためには、通常必要とされる電圧よりも高い電圧で動作させることが必要となる。このため、電池寿命が短くなるという課題があった。
【０００５】
また、輝度を検出して一定に保つものにおいては、照明の輝度を検出するセンサを、昼夜を判別するため周囲の明るさを検出するセンサと兼用することが合理的であり、この場合、安価で電流を大きく取ることができるＣｄＳセンサを用いることが多い。しかしながら、このＣｄＳセンサは、光量−抵抗特性のバラツキが大きく、全ての製品における照明輝度の測定を均一にすることが困難であった。このため、製品によっては輝度調整がうまくいかず、明る過ぎてまぶしく、電池寿命が短くなったり、暗過ぎて照明として用を成さないことがあった。
【０００６】
更に、従来の輝度調整においては、発光手段としてのＬＥＤの抵抗値のバラツキによる輝度のバラツキや点灯状態の変化についても全く考慮されていなかった。
【０００７】
また、電波修正時計においても、暗所での時刻の判読が可能なように照明を設けて、時刻表示部を照明する照明付のものがある。このような照明付電波修正時計においては、ＣｄＳセンサにて明暗を検出し、その検出結果に応じて照明を点灯又は消灯させるものとなっている。この照明にはＬＥＤ等が使用されており、消費電力を少なくするため、目で判別できない程度にパルス信号で点灯・消灯が繰り返されるように駆動されている。このような照明が設けられていると、その点灯・消灯時にノイズが発生し、このノイズにより電波の受信ができなくなることがある。このような受信不良を防ぐため、照明を消灯させて受信状態を良くすることが行われたが、暗所での時刻の読み取りに支障をきたすという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記従来技術の課題に鑑みなされたもので、発光手段としてのＬＥＤや明暗センサとしてのＣｄＳセンサの個々の特性に応じて駆動することにより、電池寿命に影響を与えることなく、ＬＥＤやＣｄＳセンサのバラツキによる明るさの違いをなくし、電波修正時計において電波受信中でも照明を点灯させておくことを可能にした照明装置の輝度調整方法及びそれを用いた照明付電波修正時計を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の照明装置の輝度調整方法は、電力が供給されると発光して照明する発光手段からの光を明暗センサで受光して前記発光手段の輝度を調整する照明装置において、前記発光手段の順方向電圧を測定し、測定した前記順方向電圧に基づいて前記発光手段に供給する電流を補正し、前記発光手段を補正した電流で駆動して点灯させ、前記明暗センサの電圧特性を測定し、測定した前記電圧特性に基づいて前記明暗センサの電圧レベルが設定値になるまで前記発光手段に供給する電流を調整することである。また、この輝度調整方法においては、測定した前記順方向電圧を標準品における順方向電圧と対比することにより前記発光手段に供給する電流を補正し、測定した前記電圧特性が標準品の電圧特性から外れた分を補正するように前記発光手段に供給する電流を調整している。
【００１０】
また、本発明の照明付電波修正時計は、明暗センサが暗状態を検出すると発光手段を発光させて時刻表示部を照明する電波修正時計において、前記発光手段に電流を供給して前記発光手段を駆動する照明駆動手段と、前記明暗センサが暗状態を検出すると前記照明駆動手段を制御して前記発光手段を駆動させる照明駆動制御手段と、前記発光手段の順方向電圧を測定し、測定した前記順方向電圧に基づいて、前記照明駆動手段から前記発光手段に供給する電流を補正する電流補正手段と、前記明暗センサの電圧特性を測定し、測定した前記電圧特性に基づいて、前記明暗センサの電圧レベルが設定値になるまで前記照明駆動手段から前記発光手段に供給する電流を調整する電流調整手段と、を有している。この照明付電波修正時計における前記電流補正手段は、測定した前記順方向電圧を標準品における順方向電圧と対比することにより前記照明駆動手段から供給する電流を補正し、前記電流調整手段は、測定した前記電圧特性が標準品の電圧特性から外れた分を補正するように前記照明駆動手段から供給する電流を調整している。また、この照明付電波修正時計における前記照明駆動手段は、前記発光手段にパルス電流を供給するパルス駆動と設定された直流電流を供給するＤＣ駆動により前記発光手段を駆動し、前記照明駆動制御手段は、暗状態になると前記照明駆動手段に前記発光手段をパルス駆動させ、暗状態における電波受信時には前記照明駆動手段に前記発光手段をＤＣ駆動させるものとなっている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の照明装置の輝度調整方法においては、ＬＥＤ等の発光手段の順方向電圧を測定し、測定した順方向電圧に基づいて発光手段に供給する電流を補正して発光手段のバラツキに対処している。
【００１２】
また、ＣｄＳセンサ等の明暗センサの電圧特性を測定し、測定した電圧特性に基づいて設定値を設定し、電圧レベルが設定値になるまで発光手段に供給する電流を徐々に増加させる等の調整を施し、明暗センサのバラツキに対処しつつ輝度を調整する。
【００１３】
照明付電波修正時計においては、上記輝度調整方法を、暗状態における電波受信時に発光手段を駆動するＤＣ駆動に応用している。即ち、発光手段をパルス駆動とＤＣ駆動により切換駆動することが可能な照明駆動手段を設け、照明駆動制御手段によって切り換えることにより、電波受信時には受信を阻害するノイズの発生がないＤＣ駆動を行う。
【００１４】
また、電流補正手段を設け、発光手段の順方向電圧を測定し、それに基づいて照明駆動手段から発光手段に供給する電流を補正する。更に、電流調整手段を設け、補正した電流を用いて明暗センサの電圧特性を測定し、それに基づいて設定値を設定して、設定値に電圧レベルが近付くように照明駆動手段から発光手段に供給する電流を調整する。
【００１５】
上記電流補正手段による電流補正と電流調整手段による設定値の設定は、測定した順方向電圧及び測定した電圧特性をそれぞれ標準品の順方向電圧及び電圧特性と対比することにより行っている。これにより、ＬＥＤ等の発光手段と、ＣｄＳセンサ等の明暗センサのバラツキによる影響をなくしている。
【００１６】
【実施例】
以下、図面に基いて本発明の実施例を説明する。図１は本発明の一実施例に係る照明付電波修正時計の要部の機能構成図であり、図２はその概略回路構成を示す回路図である。
【００１７】
はじめに、図２に基づいて照明付電波修正時計の回路構成を説明する。図２に示すように、本実施例における照明付電波修正時計は、マイクロコンピュータからなる制御回路２を中心として受信部、指針駆動及び修正部、照明部等の各回路や機構が設けられており、制御回路２に設定された機能と、各回路等の機能が互いに作用することにより表示部を照明し且つその輝度を調整したり、電波信号を自動受信し、指針位置を検出して修正を行うものである。即ち、電波を受信する受信部としては、アンテナ４にて受信した電波信号を電気信号に変換する受信回路６が設けられている。
【００１８】
また、指針駆動及び修正部としては、時刻のマニュアル修正用の時分修正ボタン８及び強制受信用の受信ボタン１０と、モータ駆動回路１２と、ムーブメント１４内に設けられ秒針用の輪列を駆動する秒針用モータ１６と、時及び分針用の輪列を駆動する時・分針用モータ１８と、輪列の状態から指針位置を検出するためのフォトセンサ２０が設けられている。
【００１９】
また、照明部としては、後に構成を詳述する照明駆動回路２２，２４と、この照明駆動回路２２，２４から供給される電流により駆動されるＬＥＤからなる発光手段２６，２８が設けられている。暗状態においては、この発光手段２６，２８により、指針による時刻表示部又は表示内容が切り換わるデジタル式の表示部を照明して時刻を判読できるようにしている。
【００２０】
更に、ＣｄＳからなる明暗センサ３０と、その駆動用トランジスタ３２及び電流制限用の抵抗３４等からなる明暗センサ駆動回路３６が設けられている。尚、抵抗３４を後に構成を詳述する照明駆動回路２２，２４のＤＣ駆動回路１３０のようにバイナリ・ウエイト型回路に変更して、明暗センサ３０の電圧特性を測定するように構成することもできる。
【００２１】
また、発光手段２６，２８及び明暗センサ３０の電圧を測定する際に、順次、制御回路２のＡ−Ｄ変換入力ＡＤＩに各端子を切換接続するマルチプレクサ３８が設けられている。
【００２２】
この他、ＬＥＤ及びその駆動用トランジスタ等からなる受信状態表示装置４０が設けられている。この受信状態表示装置４０は、制御回路２からの信号により、電波の受信が正常に行われた場合に、２秒に１回点滅し、電波受信できなかった場合又は修正中においては消灯するものとなっている。
【００２３】
次に、図１に基づいて上記回路構成からなる照明付電波修正時計の要部の機能構成を説明する。４２は基準信号発生手段であり、基準信号としての所定周波数のパルス信号を供給するものである。
【００２４】
４４は受信手段であり、受信回路６及び制御回路２の一機能を含むものである。この受信手段４４が機能することにより電波信号を受信して時刻情報を読み込むことになる。この受信手段４４は、予め設定された複数の時刻（本実施例では１２，１，２，３，４，８時）に自動受信を行うように設定されている。
【００２５】
４６は秒針を駆動する秒針駆動手段、４８は時針及び分針を駆動する時分針駆動手段であり、それぞれモータ駆動回路１２、秒針用モータ１６、時・分針用モータ１８、後に詳述する輪列及び制御回路２の一機能を含んでいる。秒針駆動手段４６は、秒針を駆動するための駆動パルスの出力、停止や修正時の修正パルスの供給を制御する駆動パルス制御手段５０と、この駆動パルス制御手段５０からの駆動パルスにより作動して秒針を駆動する秒針駆動機構部５２を有している。また、時分針駆動手段４８は、時針及び分針を駆動するための駆動パルスの出力や修正時の修正パルスの供給を制御する駆動パルス制御手段５４と、この駆動パルス制御手段５４からの駆動パルスにより作動して時針及び分針を駆動する時分針駆動機構部５６を有している。
【００２６】
上記秒針駆動機構部５２と時分針駆動機構部５６は、特開２０００−１６２３３５号公報に示されているものと同様に次のように構成されている。秒針駆動機構部５２は、図３に示すように、第１ステッピングモータ６８と、そのロータピニオン６８ａに大径歯車７０ａが噛合した第１の５番車７０と、この第１の５番車７０の小径歯車７０ｂに噛合した秒針車７２とにより構成されている。また、時分針駆動機構部５６は、図３に示すように、第２ステッピングモータ７４と、そのロータピニオン７４ａに大径歯車７６ａが噛合した第２の５番車７６と、この第２の５番車７６の小径歯車７６ｂに大径歯車７８ａが噛合した３番車７８と、この３番車７８の小径歯車７８ｂに大径歯車８０ａが噛合した分針車８０と、この分針車８０の小径歯車８０ｂに大径歯車８２ａが噛合した日の裏車８２と、この日の裏車８２の小径歯車８２ｂに噛合した時針車８４とにより構成されている。
【００２７】
フォトセンサ２０は上述した構成からなる秒針駆動機構部５２と時分針駆動機構部５６における歯車の動作から指針位置を示すパターンからなる検出信号を出力するものである。このフォトセンサ２０は、図３に示すように、上ケース３等に取り付けられた発光素子２０ａと、この発光素子２０ａに対向するように、下ケース１等に取り付けられた受光素子２０ｂとを有している。また、このフォトセンサ２０は、図３に示すように、第１の５番車７０、秒針車７２、３番車７８、分針車８０、時針車８４の全てが同時に重なる位置に配置されている。そして、第１の５番車７０の透孔７０ｃ、３番車７８の透孔７８ｃ、秒針車７２の透孔７２ｃ、分針車８０の透孔８０ｃ、時針車８４の透孔８４ｃが重なり合ったときに、発光素子２０ａから発せられた検出光が受光素子２０ｂにより受光され、各歯車の回転による透孔の移動で検出光が遮られることが繰り返されて、受光の有無による所定パターンの検出信号を出力する。
【００２８】
また、図１において、５８は修正制御手段であり、制御回路２の機能からなるものである。この修正制御手段５８は、上述したフォトセンサ２０からの検出信号が予め設定された時刻を示すときのパターンと一致するか否かを判断し、電波を受信することにより受信手段４４が得た時刻情報に基づく現在時刻と指針が設定時刻に達したときの時刻とを比較してその差を算出し、算出した差に基いて修正用の駆動パルスの出力を駆動パルス制御手段５０，５４に指示するものである。
【００２９】
６０は時刻等を計時する計時手段であり、制御回路２の一機能と時刻カウンタ等を含むものである。この計時手段６０は、受信した時刻情報に基づいて常時正しい時刻に更新されている。
【００３０】
６２は指針による時刻表示部の他に設けられたデジタル表示部等の表示部である。この表示部６２は、計時手段６０から送られる時刻、日付、曜日等のカレンダ情報を表示するものである。
【００３１】
６４は表示部６２の表示内容を切り換える表示切換手段であり、制御回路２の一機能で構成されている。この表示切換手段６４は、明暗センサ３０が暗状態を検出すると、表示部６２の表示内容を切り換えるものである。
【００３２】
８６はＬＥＤからなる発光手段２６，２８に電流を供給して点灯させる照明駆動手段であり、照明駆動回路２２，２４で構成されている。この照明駆動手段８６は、発光手段２６，２８をパルス電流を供給して断続的に駆動するパルス駆動と、直流電流を供給して断続的に駆動するＤＣ駆動が可能なものとなっている。即ち、この照明駆動手段８６を構成する照明駆動回路２２，２４は、例えば、図４に示すように、発光手段２６（２８）に直列に接続されたトランジスタ１００と抵抗１０２からなるパルス駆動回路１２８と、トランジスタ１０４〜１１４とこのトランジスタ１０４〜１１４にそれぞれ対応して設けられた抵抗１１６〜１２６が互いに並列で発光手段２６（２８）に対して直列に接続されたバイナリ・ウエイト型のＤＣ駆動回路１３０と、から構成されている。トランジスタ１００のベースは制御回路２のパルス駆動制御出力Ｐ０に接続されており、トランジスタ１０４〜１１４のベースはそれぞれ制御回路２のＤＣ駆動制御出力Ｄ５〜Ｄ０に接続されている。抵抗１１６〜１２６は、抵抗１１６の抵抗値をＲとすると、抵抗１１８〜１２６の抵抗値が２，４，８，１６，３２倍となるように設定されており、パルス駆動用の抵抗１０２はＲよりも小さい値に設定されている。
【００３３】
この照明駆動回路２２（２４）を用いることにより、パルス駆動する場合には、トランジスタ１００をオン・オフすることによりパルス電流を発光手段２６（２８）に供給して点灯させ、ＤＣ駆動する場合にはトランジスタ１０４〜１１４を適宜オン又はオフすることにより抵抗１１６〜１２６を組み合わせて電流を可変する。例えば、抵抗１１６〜１２６の抵抗値が８０，１６０，３２０，６４０，１２８０，２５６０オームであると、出力Ｄ５〜Ｄ０全てをオンとしたときの合成抵抗ＲTは、1/(1/2560 + 1/1280 + 1/640 + 1/320 + 1/160 + 1/80)=40.63オームとなり、出力Ｄ５のみオンとしたときの抵抗ＲTは、2560オームとなる。従って、例えば電源電圧Ｖが３Ｖ、ＬＥＤからなる発光手段２６（２８）の順方向電圧ＶFが２．０Ｖであると、発光手段２６（２８）を流れる最大電流Ｉmaxと最小電流Ｉminは、Ｉmax=(3-2)/40.63=24.6 mA、Ｉmin=(3-2)/2560=0.4 mAとなり、この０．４〜２４．６ｍＡの範囲で６４段階に電流を切り換えて供給することができる。尚、パルス駆動回路１２８によりＬＥＤを駆動する場合には、単に平均電流に相当するデューティ比で駆動すると、ＤＣ駆動よりも明るくなってしまう。このため、視覚に合せて予め補正したデューティ比に設定することが好ましい。
【００３４】
また、図１における８８は照明駆動制御手段であり、制御回路２の一機能で構成され、明暗センサ３０が暗状態を検出すると、照明駆動手段８６を構成する照明駆動回路２２，２４の動作を制御して発光手段２６，２８に上述したようにパルス電流を供給したり電流を可変して供給することを制御するものである。
【００３５】
９０は電流補正手段であり、発光手段２６，２８の順方向電圧を測定し、その値に応じてＤＣ駆動の際に照明駆動手段８６から発光手段２６（２８）に供給する電流を補正するものであり、制御回路２の一機能で構成されている。この電流補正手段９０は、次のように電流の補正を行う。図５に示すように、前述したＤＣ駆動回路１３０の抵抗をＲx、この抵抗Ｒxの端子間電圧をＶx、発光手段２６（２８）の順方向電圧をＶfx、電流をＩfx、電源電圧をＶccとすると、電流Ｉfxは、Ｉfx=(Vcc-Vfx)/Rxとなる。一方、図６に示すように、発光手段等に標準品を使用したときの標準電流Ｉfsは、Ｉfs=(Vcc-Vfs)/Rsとなる。このような標準電流Ｉfsと実際の電流Ｉfxとを対比してその関係を求めると、次のようになる。(Vcc-Vfs)/(Vcc-Vfx)=Rs/Rx=Vs/Vx=a, (Ifs・Rs)/(Ifx・Rx)=a, Rs/Rx=a・Ifx/Ifs, Rs/Rx=Vs/Vx,これはほぼIfx/Ifsとなるため Ifx=Ifs・Vs/Vx, Ifx=Ifs・(Vcc-Vfs)/(Vcc-Vfx)この関係式に基づいて標準品の電流、電圧と発光手段２６（２８）の順方向電圧Ｖfxから補正した電流Ｉfxを求めることができる。
【００３６】
例えば、Vcc=3.0V, Vfs=2.0V, Vfx=2.3Vであると、(3-2)/(3-2.3)=1/0.7=Ifx/Ifs, Ifx=Ifs/0.7となりほぼ1.4・Ifsとなる。このように測定した順方向電圧Ｖfxが標準値Ｖfsよりも高いと供給電流Ｉfxも標準値Ｉfsより高めにしなければ標準品と同等の輝度を得ることができないことが判る。このことから、Ｉf1=Ifs・Vs/V1, If2=Ifs・Vs/V2, …のように発光手段の順方向電圧Ｖfx（＝Ｖ１，Ｖ２…）に対応する補正電流Ｉfx（＝Ｉf1,Ｉf2…）を予め６４個のデータとして記憶し、順方向電圧Ｖfxの測定値に対応した補正電流Ｉfxをその中から指定して補正する。
【００３７】
また、図１における９２は電流調整手段であり、明暗センサ３０の電圧特性を測定し、その特性に応じてＤＣ駆動の際に照明駆動手段８６から発光手段２６（２８）に供給する電流を調整するものであり、制御回路２の一機能で構成されている。この電流調整手段９２は、ＣｄＳセンサからなる明暗センサ３０の端子間電圧Ｖcdsと発光手段２６（２８）に供給される電流Ｉfとの関係から設定値Ｖs'を設定し、この設定値Ｖs'に電圧Ｖcdsを近付けるように電流を調整する。即ち、明暗センサ３０の抵抗値は、発光手段２６（２８）に供給される電流Ｉfが増加して明るさが増すと減少する。このため、明暗センサ３０の電圧Ｖcdsは電流Ｉfの増加に伴って減少することになる。このような電圧Ｖcds−Ｉf特性は、製品のバラツキにより標準品に比べて様々な態様を示す。例えば、図７に示すように測定したＶcds（特性グラフＭ）が標準品の電圧（特性グラフＳ）より大きい場合、図８に示すように測定したＶcdsが標準品より小さい場合、図９に示すようにＶcdsの変化率が標準品より大きい場合、図１０に示すようにＶcdsの変化率が標準品より小さい場合、及びそれらの組み合わせの場合等がある。
【００３８】
図７に示すように、測定した電圧Ｖcds（特性グラフＭ）が標準品の電圧（特性グラフＳ）より大きい場合、発光手段２６（２８）に供給される電流Ｉfが標準品と同一（明るさが同一）でも測定される電圧Ｖcdsは標準品より高くなり、標準品より暗いと判断されてしまうことになる。このため、電流調整手段９２においては、同一の明るさに対する標準品の電圧Ｖsに対する補正値Ｖs'を設定し、一定の明るさになるように発光手段２６（２８）に供給する電流Ｉfを加減して、電圧Ｖcdsが補正値Ｖs'になるようにする。この結果、電流Ｉfは、標準品の場合における電圧Ｖsに対応する電流Ｉfsになり、この電流Ｉfsを保つことにより発光手段２６（２８）の明るさを一定に保つことができる。尚、電源電圧が低下して発光手段２６（２８）が暗くなり電圧Ｖcdsが電圧Ｖc'になった場合、図７のように測定した特性Ｍが標準品の特性Ｓより大きいものにおいては、標準品の電圧Ｖsに対する補正値Ｖs'を高く設定し、この電圧Ｖs'になるように電流Ｉfを増加させることにより、電流をＩfsに調整することができる。また、この場合、図８のように測定した特性Ｍが標準品の特性Ｓより小さいものにおいては、標準品の電圧Ｖsに対する補正値Ｖs'を低く設定し、この電圧Ｖs'になるように電流Ｉfを増加させることにより、電流をＩfs一定に調整することができる。その他の態様においても適宜補正値Ｖs'を設定することにより、電流をＩfsに保つことができ、これにより発光手段２６（２８）の明るさを一定に保っている。
【００３９】
また、図１において９４は明暗センサ駆動手段であり、明暗センサ駆動回路３６及び制御回路２の一機能で構成されている。
【００４０】
次に、上記機能構成からなる照明付電波修正時計の動作を図１１及び図１２に示すフローチャートに基づいて説明する。はじめに、電池交換等により電源を投入すると（ステップＳＴ１）、マイクロコンピュータが初期設定を行い（ステップＳＴ２）、ここで発光手段２６，２８の各順方向電圧Ｖfを測定して前述したように電流の補正を行う（ステップＳＴ３）。その後、電源投入による強制受信動作を受信手段４４が行う（ステップＳＴ４）。
【００４１】
ここで、修正制御手段５８等が時分修正ボタン８（図２）が操作されたか判断し（ステップＳＴ５）、操作されていない場合には受信手段４４等が受信時間を計測して一定時間内に受信できたか判断し（ステップＳＴ６）、時間内である場合には修正制御手段５８がフォトセンサ２０からの信号により指針位置を検出し（ステップＳＴ８）、強制受信した電波信号による時刻情報に基づいて時分針駆動手段４８を早送り修正する（ステップＳＴ９）。一方、時分修正ボタン８が操作されるか又は一定時間内に受信完了しない場合には、修正制御手段５８により指針位置だけが検出され（ステップＳＴ７）、使用者が時分修正ボタン８を操作することにより時分針駆動手段４８を作動させてマニュアル操作による修正が行われる。その後、受信できたか否かにより受信状態がセットされて受信状態表示装置４０（図２）が点灯又は非点灯される（ステップＳＴ１０）。
【００４２】
上記のような初期状態における時刻修正が行われた後、通常の時計動作が始まることになる。即ち、計時手段６０にて計時が行われ、１秒目であるか判断することで１分毎に時刻カウンタを加算し（ステップＳＴ１１，ＳＴ１２）、秒針駆動手段４６は１秒毎に秒針を駆動し、時分針駆動手段４８は１０秒毎に時・分針を駆動する通常運針動作を始める（ステップＳＴ１３）。
【００４３】
その後、一定時間毎（例えば１秒毎）に時分修正ボタン８が操作されたか判断し（ステップＳＴ１４）、操作されていない場合には、明暗センサ３０の検出状態が判断される（ステップＳＴ１５）。
【００４４】
ここで、明暗センサ３０が明状態（オン状態）であることを検出すると、発光手段２６，２８が点灯している場合には照明駆動制御手段８８により消灯され（ステップＳＴ１６）、表示切換手段６４が表示部６２の表示を時刻表示からカレンダ表示に切り換える（ステップＳＴ１７）。そして、受信手段４４にて予め設定された時刻１２，１，２，３，４，８時の何れか判断し（ステップＳＴ１８）、何れの時刻でもない場合にはステップＳＴ１１に戻って通常の動作を行い、設定された何れかの時刻である場合には受信手段４４が自動受信を行う（ステップＳＴ１９）。ここで、時分修正ボタン８が操作されたか判断し（ステップＳＴ２０）、操作されていなければ受信時間が設定時間内であるか判断される（ステップＳＴ２１）。そして、受信が設定時間内に行われていると、修正制御手段５８により時刻修正が行われる（ステップＳＴ２２）。この修正制御手段５８による時刻修正は、前述したように、指針が示す時刻と受信した時刻との差に応じて駆動パルス制御手段５０，５４からパルスを出力させて、時刻修正を行う。また、時分修正ボタン８が操作された場合には、その操作に応じて時刻を修正するボタン修正動作が行われる（ステップＳＴ２３）。そして、受信状態がセットされ、受信したか否かを表示する（ステップＳＴ２４）。その後は、再び通常の時計動作を行うことになる。
【００４５】
また、ステップＳＴ１５にて、明暗センサ３０が暗状態（オフ状態）であることを検出すると、これが初回の検出であるか電流調整手段９２が判断し（ステップＳＴ２５）、初回の場合には前述したように明暗センサ３０の特性を測定する（ステップＳＴ２６）。ここで、発光手段２６，２８が消灯している場合にはそれらに電流を照明駆動手段８６が供給して点灯させる（ステップＳＴ２７）。このときに、補正された照明するのに必要な最小限の平均電流（最低電流）が供給されて、発光手段２６，２８が点灯する。尚、自動受信が行われていない場合にパルス電流が供給され、自動受信が行われている場合に補正された電流が供給されるように設定することもできる。また、このときに、表示部６２の表示はカレンダ表示から時刻表示に切り換わる（ステップＳＴ２８）。そして、電流調整手段９２が明暗センサ３０の電圧が所定レベルであるか判断し（ステップＳＴ２９）、所定レベルに達していない場合（例えば図７の電圧Ｖc'の場合）には発光手段２６，２８に供給する電流を１段階ずつ増加して行く（ステップＳＴ３０）。その結果、設定したレベルに明暗センサ３０の電圧が達して発光手段２６，２８が所定の明るさになると、その後は、前述した明状態における受信・修正動作と同様に、受信手段４４が自動受信を行い、時分修正ボタン８の操作と受信時間を判断しつつ修正制御手段５８が時刻修正を行い、受信状態がセットされる（ステップＳＴ１８〜ＳＴ２４）。そして、再び通常の時計動作がステップＳＴ１１から行われる。
【００４６】
尚、明暗センサ３０の検出結果による判断が行われる前に、時分修正ボタン８を操作すると（ステップＳＴ１４，ＳＴ３１）、発光手段２６，２８の消灯、点灯、表示部６２の切換、時刻の判断等が行われずに、受信していないことだけがセットされ（ステップＳＴ２４）、通常の時計動作へ戻ることになる。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、ＬＥＤ等の発光手段やＣｄＳセンサ等の明暗センサのバラツキを補正しながら輝度を一定に保っているので、低電流でも確実に発光手段を点灯させることができ、また、その明るさも明る過ぎたり暗過ぎることがなく、更に、定電圧回路や定電流回路のように電圧を高く設定する必要もないので、電池寿命に影響を与えることなく輝度を一定に保つことができる。
【００４８】
また、電波受信に影響を及ぼさないＤＣ駆動で発光手段を点灯させて照明しているので、電波受信中であっても時刻表示部を照明することができる。特に、パルス駆動の場合にはＬＥＤのバラツキがあっても照明するのに必要な最小限の平均電流（最低電流）で点灯させることが可能であるが、ＤＣ駆動の場合、最低電流で駆動すると、ＬＥＤのバラツキにより点灯しないことがある。、本発明においては、ＬＥＤのバラツキに応じて供給する電流を補正しているので、補正した最低電流で駆動すれば確実に点灯させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る照明付電波修正時計の要部の機能構成を示す機能説明図である。
【図２】図１に示す照明付電波修正時計の概略回路構成を示す回路図である。
【図３】図１及び図２に示す指針駆動機構の構成を示す断面図である。
【図４】図２に示す照明駆動回路の回路構成を示す回路図である。
【図５】図４に示すＤＣ駆動回路と発光手段を示す概要回路図である。
【図６】図５に示す回路を標準品で構成したときの概要回路図である。
【図７】明暗センサの電圧特性を示すグラフである。
【図８】明暗センサの電圧特性を示すグラフである。
【図９】明暗センサの電圧特性を示すグラフである。
【図１０】明暗センサの電圧特性を示すグラフである。
【図１１】図１に示す照明付電波修正時計の動作を示すフローチャートである。
【図１２】図１に示す照明付電波修正時計の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２ 制御回路
６ 受信回路
１２ モータ駆動回路
１６ 秒針用モータ
１８ 時分針用モータ
２０ フォトセンサ
２２，２４ 照明駆動回路
２６，２８ 発光手段
３０ 明暗センサ
３６ 明暗センサ駆動回路
４０ 受信状態表示装置
４２ 基準信号発生手段
４４ 受信手段
４６ 秒針駆動手段
４８ 時分針駆動手段
５８ 修正制御手段
６０ 計時手段
６２ 表示部
６４ 表示切換手段
８６ 照明駆動手段
８８ 照明駆動制御手段
９０ 電流補正手段
９２ 電流調整手段
９４ 明暗センサ駆動手段
Claims (5)
- 電力が供給されると発光して照明する発光手段からの光を明暗センサで受光して前記発光手段の輝度を調整する照明装置において、
前記発光手段の順方向電圧を測定し、
測定した前記順方向電圧に基づいて前記発光手段に供給する電流を補正し、
前記発光手段を補正した電流で駆動して点灯させ、
前記明暗センサの電圧特性を測定し、
測定した前記電圧特性に基づいて前記明暗センサの電圧レベルが設定値になるまで前記発光手段に供給する電流を調整することを特徴とする照明装置の輝度調整方法。 - 測定した前記順方向電圧を標準品における順方向電圧と対比することにより前記発光手段に供給する電流を補正し、
測定した前記電圧特性が標準品の電圧特性から外れた分を補正するように前記発光手段に供給する電流を調整することを特徴とする請求項１記載の照明装置の輝度調整方法。 - 明暗センサが暗状態を検出すると発光手段を発光させて時刻表示部を照明する電波修正時計において、
前記発光手段に電流を供給して前記発光手段を駆動する照明駆動手段と、
前記明暗センサが暗状態を検出すると前記照明駆動手段を制御して前記発光手段を駆動させる照明駆動制御手段と、
前記発光手段の順方向電圧を測定し、測定した前記順方向電圧に基づいて、前記照明駆動手段から前記発光手段に供給する電流を補正する電流補正手段と、
前記明暗センサの電圧特性を測定し、測定した前記電圧特性に基づいて、前記明暗センサの電圧レベルが設定値になるまで前記照明駆動手段から前記発光手段に供給する電流を調整する電流調整手段と、
を有することを特徴とする照明付電波修正時計。 - 前記電流補正手段は、測定した前記順方向電圧を標準品における順方向電圧と対比することにより前記照明駆動手段から供給する電流を補正し、
前記電流調整手段は、測定した前記電圧特性が標準品の電圧特性から外れた分を補正するように前記照明駆動手段から供給する電流を調整することを特徴とする請求項３記載の照明付電波修正時計。 - 前記照明駆動手段は、前記発光手段にパルス電流を供給するパルス駆動と設定された直流電流を供給するＤＣ駆動により前記発光手段を駆動し、
前記照明駆動制御手段は、暗状態になると前記照明駆動手段に前記発光手段をパルス駆動させ、暗状態における電波受信時には前記照明駆動手段に前記発光手段をＤＣ駆動させることを特徴とする請求項３又は４記載の照明付電波修正時計。
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