Lighting system

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、装置の表示部等を照明する照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、暗い所でも腕時計の時刻を確認できるように、ランプやエレクトロルミネッセンス素子等の発光素子を用いて文字盤を照明するようにした腕時計がある。 この種の腕時計では、特定のスイッチを操作したとき発光素子が点灯して文字盤を照明するものや、スイッチを操作すると一定時間発光素子が点灯するものがある。
【０００３】
また、腕時計の時刻を確認するときのユーザの姿勢の変化を検出して発光素子を点灯させるものも考えられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、スイッチを操作して照明を点灯させるものは、腕時計を装着している腕の反対側の腕でスイッチを操作する必要があり、操作が面倒であるばかりでなく手荷物を持っているときには操作できないという問題点があった。
【０００５】
また、姿勢を検出して点灯するものは、点灯させる必要の無い場合でも特定の姿勢をとると点灯され、電力消費が多くなってしまうという問題点があった。
本発明の課題は、照明を点灯させるためのスイッチを手で操作しなくともよい照明装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
装置本体と、表示部と、この表示部を照明する照明体と、前記装置本体に加わる加速度を検出する加速度スイッチと、前記装置本体の傾斜を検出する傾斜スイッチと、前記加速度スイッチで所定の加速度が検出され、前記傾斜スイッチで所定の傾斜が検出されたとき前記照明体を点灯させる点灯制御手段とを備え、前記点灯制御手段は、前記加速度スイッチがオンされると充電されるコンデンサと、前記傾斜スイッチがオンされたとき前記充電されたコンデンサの電圧が印加され、前記コンデンサの電圧が所定の電圧を下回るまで前記照明体を点灯させる半導体導体スイッチとを有する。
【０００７】
本発明によれば装置本体に加速度を加え、さらに一定の方向に傾けることで照明体を点灯させることができるので、スイッチなどを指で操作しなくとも照明体を点灯させることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。 この実施の形態は、本発明を腕時計に適用したものである。 腕時計は、図１に示すように、時計の文字盤１１をエレクトロルミネッセンス素子（ＥＬ）で構成し、ＥＬを点灯させることで暗い所でも時刻を確認できるようにしたものである。 また、腕時計の右側面には、オートＥＬモード、ＥＬオフモード、強制点灯モードの３つのモードを切り換えるためのスイッチＳＷ１が設けられている。 このスイッチＳＷ１は、押圧操作することで、引出位置、中立位置、押込位置の３つの位置を順に切り換えることができるようになっており、スイッチＳＷ１が引出位置にあるときには、ＥＬを自動的に点灯させるオートＥＬモードとなり、後述する加速度スイッチ及び傾斜スイッチがオンされるとＥＬが自動点灯する。 引出位置でスイッチＳＷ１を押圧操作すると中立位置となり、オートＥＬモードがオフとなりＥＬが消灯する。 その中立位置でスイッチＳＷ１を押圧操作すると押込位置となり、強制的にＥＬを点灯させる強制点灯モードとなる。 なお、押込位置で再度押圧操作すると最初の引出位置に戻る。
【０００９】
図２は、腕時計の内部の回路ブロック図である。 スイッチＳＷ１は、オートＥＬオンモードとＥＬオフモードを切り換えるスイッチＳＷ−１と、強制点灯モードに切り換えるスイッチＳＷ−２とからなり、スイッチＳＷ１が引出位置にあるときスイッチＳＷ−１がオンしてオートＥＬオンモードとなり、スイッチＳＷ１が中立位置にあるときスイッチＳＷ−１がオフしてＥＬオフモードとなり、スイッチＳＷ１が押込位置にあるときスイッチＳＷ−２がオンしてＥＬの強制点灯モードとなる。
【００１０】
加速度スイッチＳＷ２は、図３に示すようにケース２１と、移動可能な接触子２２と、２本の電極ピン２３と、磁石２４とからなる。 通常は接触子２２が磁石２４に吸引されて電極ピン２３と離れた状態となっているのでスイッチＳＷ２はオフ状態となっている。 これに対して腕時計を装着している人が腕を振るなどして、腕時計に文字盤１１の１２時方向の加速度が加わると、接触子２２を磁石２４から離す方向の力が作用し、接触子２２は二本の電極ピン２３と接触して電極ピン２３が導通状態となり加速度スイッチＳＷ２がオン状態となる。
【００１１】
図２の傾斜スイッチＳＷ３は、図４に示すようにケース３１と、移動可能な接触子３２と、根元の部分の外径が太くなっている２本の電極ピン３３とからなる。 接触子３２は腕時計を傾けたとき、傾けた方向に自由に移動できるようになっているが、腕時計を文字盤１１の６時方向以外に傾けた場合には、接触子３２は電極ピン３３の一方としか接触しないので電極ピン３３は非導通となりスイッチＳＷ３はオフ状態となる。 これに対して文字盤１１の１２時方向を上にして６時方向が下になるように腕時計を傾けると、接触子３２が、図４の下方向（６時の方向）に移動して接触子３２が２本の電極ピン３３の根元の部分と接触する。 これにより２本の電極ピン３３が導通状態となりスイッチＳＷ３がオン状態となる。
【００１２】
図２において、オートＥＬモードをオン、オフするスイッチＳＷ−１と加速度スイッチのＳＷ２とは直列に接続されており、加速度スイッチＳＷ２の他端はコンデンサＣ１の一端に接続されている。 従ってオートＥＬオンモードで腕時計本体に１２時方向の加速度が加えられると加速度スイッチＳＷ２がオンし、バッテリ１２によりコンデンサＣ１が充電される。
【００１３】
さらに、コンデンサＣ１の一端は抵抗Ｒ１及び傾斜スイッチＳＷ３の一端に接続され、傾斜スイッチＳＷ３の他端はコンデンサＣ２、抵抗Ｒ２及びびＭＯＳＦＥＴＱ１のゲートＧに接続されている。 コンデンサＣ２は、傾斜スイッチＳＷ３のチャタリングを吸収するためのものである。
【００１４】
従ってオートＥＬモードで加速度スイッチＳＷ２がオンし、さらに腕時計が文字盤１１の６時方向が下になるように傾けられて傾斜スイッチＳＷ３がオンすると、抵抗Ｒ１、Ｒ２がコンデンサＣ１に並列に接続されることになり、コンデンサＣ１はコンデンサＣ１の容量及び抵抗Ｒ１とＲ２の並列抵抗の値で定まる時定数で放電を開始する。 コンデンサＣ１の電圧はＭＯＳＦＥＴＱ１のゲートＧに印加されているので、コンデンサＣ１の電圧がＭＯＳＦＥＴＱ１のゲートＧのオン電圧を下回るまでの間ＭＯＳＦＥＴＱ１はオン状態を保つ。
【００１５】
ＭＯＳＦＥＴＱ１のゲートＧは、スイッチＳＷ１−２の一端に接続され、そのスイッチＳＷ１−２の他端はバッテリ１２に接続されている。
ＭＯＳＦＥＴＱ１のドレインＤは抵抗Ｒ３の一端に接続され、抵抗Ｒ３の他端と抵抗Ｒ４の接続点にはトランジスタＱ２のベースが接続されている。 このトランジスタＱ２のベースにはコンデンサＣ３とトランスＴ１の二次巻線Ｌ２の一端が接続されて、二次巻線Ｌ２の他端はＥＬに接続されている。 トランジスタＱ２のコレクタはトランスＴ１の一次巻線の一端に接続されている。 そして、これらトランスＴ１、ＥＬ、トランジスタＱ２、抵抗Ｒ３、コンデンサＣ２でＥＬ駆動回路を構成している。
【００１６】
ここで、オートＥＬオンモードにおける上記の回路の動作を説明する。 スイッチＳＷ１が引出位置にあるとき、つまりオートＥＬオンモードにおいて、ユーザが腕を文字盤の１２時方向に振ると加速度スイッチＳＷ２がオンしコンデンサＣ１が充電される。 そして、腕時計本体に加速度が加わらなくなると、加速度スイッチＳＷ２はオフする。 このときユーザが時刻を確認するための動作をすると、つまり腕時計の文字盤１１の６時の方向を地表面の方向に向けると、図４の接触子３２が６時方向に移動し電極ピン３３が導通状態になり傾斜スイッチＳＷ３がオンする。 傾斜スイッチＳＷ３がオンすると、コンデンサＣ１の電圧がＭＯＳＦＥＴＱ１のゲートＧに印加される。 同時にコンデンサＣ１の電圧は抵抗Ｒ１、Ｒ２の並列抵抗により放電を開始する。
【００１７】
ＭＯＳＦＥＴＱ１がオンすると、抵抗Ｒ３、Ｒ４の値で決まる電圧がトランジスタＱ２のベースに印加されトランジスタＱ２がオンする。 トランジスタＱ２がオンすると、ＥＬ駆動回路が自励発振を開始してＥＬが点灯する。 このＥＬの点灯は、傾斜スイッチＳＷ２がオンしている間は、ＭＯＳＦＥＴＱ１のゲートＧに印加されるコンデンサＣ１の電圧が所定のゲートオン電圧を下回るまで続き、ゲートオン電圧を下回るとＥＬが消灯する。 また、上記のようにしてＥＬを点灯させて時刻を確認した後に、時刻を確認するための姿勢から元の姿勢に戻すと、傾斜スイッチＳＷ２がオフしてＥＬは消灯する。
【００１８】
オートＥＬオンモードで加速度スイッチＳＷ２がオンしたときでも、ユーザが時刻を確認するために腕時計の文字盤１１の６時の方向が下になるような姿勢を取らなければ、傾斜スイッチＳＷ３はオンしないのでＭＯＳＦＥＴＱ１はオンせずＥＬは点灯しない。
【００１９】
他方、スイッチＳＷ１−２がオンされ強制点灯モードとなると、ＭＯＳＦＥＴＱ１のゲートＧにバッテリ１２の電圧が印加され、ＭＯＳＦＥＴＱ１がオンして上述したのと同様にＥＬが点灯する。 この場合、スイッチＳＷ−２がオンしている間はＭＯＳＦＥＴＱ１はオン状態を保つのでＥＬはその間点灯する。
【００２０】
また，ＥＬオフモードのときにはスイッチＳＷ１−１がオフとなっているので、加速度スイッチＳＷ２がオンとなっても、コンデンサＣ１は充電されず、ＭＯＳＦＥＴＱ１はオフのままとなる。
【００２１】
次に外部環境の明るさによりＥＬの点灯を制御するようにした本発明の第２の実施の形態を図５により説明する。
図５の回路の基本的な構成は図２の回路と同一なので、以下図２と異なる部分を説明する。
【００２２】
図５においてフォトダイオードＤ１は、トランジスタＱ３のベース、エミッタ間に接続されており、フォトダイオードＤ１で一定以上の光量を検出すると、フォトダイオードＤ１で発生する電圧がベース、エミッタ間に供給されトランジスタＱ３がオンする。 トランジスタＱ３のエミッタには抵抗Ｒ５と次のトランジスタＱ４のベースが接続されている。 トランジスタＱ４のエミッタはバッテリ１２に接続され、コレクタは加速度スイッチＳＷ２の一端に接続されている。
【００２３】
外部環境が明るいときには、フォトダイオードＤ１に一定以上の光量が与えられ起電力が生じる。 その起電力によりトランジスタＱ３がオンする。 トランジスタＱ３がオンすると、トランジスタＱ４のベースにバッテリ１２の電圧が印加されるのでベース、エミッタ間が逆バイアスとなり、トランジスタＱ４はオフ状態となる。 トランジスタＱ４がオフ状態となると、加速度スイッチＳＷ２がオンとなってもコンデンサＣ１が充電されないのでＥＬは点灯しない。
【００２４】
これに対して外部環境が暗くフォトダイオードの起電力がほとんど発生しないときには、トランジスタＱ３がオフ状態となり、トランジスタＱ４のベースにはバッテリ１２の電圧が印加されず、抵抗Ｒ５の電圧がベースに印加されるのでトランジスタＱ４がオンとなる。
【００２５】
トランジスタＱ４がオンとなると、前述したオートＥＬオンモードと同一となるので、加速度スイッチがオンし、傾斜スイッチがオンしたときにＥＬが点灯状態となる、
この第２の実施の形態では、外部環境が明るいときには、ユーザが時計を装着している腕を振って、さらに時刻を確認するための動作を行って加速度スイッチＳＷ２と傾斜スイッチＳＷ３がオンしたとしても、トランジスタＱ４がオフしているので、ＥＬが点灯状態にならない。 従って、ＥＬを点灯する必要のないときにＥＬが点灯して電力が無駄に消費されるの防止できる。
【００２６】
上述した実施の形態では、文字盤の１２時方向に加速度を加えたときに加速度スイッチがオンするようにしたが、１２時以外の方向に加速度が加わったときにオンするようにしても良い。 また、加速度スイッチ及び傾斜スイッチは、実施の形態のような構造のスイッチに限らず、他の構造のスイッチ、あるいは半導体センサ等を用いても良い。 また、本発明は腕時計に限らず小型の電子機器に適用できる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、装置本体に加速度を加え、さらに装置本体を所定の方向に傾けたときに照明体が点灯するようにしたので、スイッチ等を操作せずに照明体を点灯させることができる。 さらに加速度スイッチと傾斜スイッチの両方がオンしたときに照明体が点灯するようにしたので、必要なときのみ照明体が点灯するようにできる。 また、例えば、装置本体を鉛直方向に傾けたときに傾斜スイッチがオンするようにしたので、ユーザが特定の動作を行ったときにだけ照明体が点灯するようにできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】腕時計の外観図である。
【図２】第１の実施の形態の回路ブロック図である。
【図３】加速度スイッチの内部構造を示す図である。
【図４】傾斜スイッチの内部構造を示す図である。
【図５】第２の実施の形態の回路ブロック図である。
【符号の説明】
ＳＷ２ 加速度スイッチＳＷ３ 傾斜スイッチ