CN110554595A - 电子控制式机械钟表、电子控制式机械钟表的控制方法以及电子钟表 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有能够以低消耗电流、低电压来进行驱动的温度补偿功能部的电子控制式机械钟表、电子控制式机械钟表的控制方法以及电子钟表。电子控制式机械钟表的的温度补偿功能部具备：第一开关，其对温度补正表格存储部以及电源电路间的连接进行控制；第二开关，其对个体差异补正数据存储部以及电源电路间的连接进行控制；运算电路根据由温度测量部所测量出的测量温度、温度补正数据、以及个体差异补正数据而对补正量进行运算，并向频率调节控制电路以及逻辑精度调节电路输出，第一开关在包含温度补正数据读取期间在内的第一电源连接期间内被设为连接状态，第二开关在包含个体差异补正数据读取期间在内的第二电源连接期间内被设为连接状态。

Description

电子控制式机械钟表、电子控制式机械钟表的控制方法以及 电子钟表
技术领域
本发明涉及电子控制式机械钟表、电子控制式机械钟表的控制方法以及电子钟表。
背景技术
已知一种电子控制式机械钟表，其将通过发条开放时的机械能量而对发电机进行驱动从而产生的电能向电源电路进行充电，并通过该电能而使制动控制电路进行工作，从而对发电机的转子的旋转进行控制，由此而准确地对被固定于轮系上的指针进行驱动，进而准确地显示时刻(参照专利文献1)。
在电子控制式机械钟表中，通过发条而被施加于发电机上的转矩(机械能量)以使指针与基准速度相比而较快地进行旋转的方式被设定，并通过由制动控制装置对发电机实施制动从而对该旋转速度进行调速。
具体而言，对基于从水晶振子被输出的振荡信号而得到的基准信号、和与发电机的转子的旋转周期相对应的旋转检测信号进行比较，从而对发电机的制动量进行设定，并对发电机进行调速。因此，电子控制式机械钟表能够维持与基准信号的精度相应的时刻精度。
在因水晶振子具有温度特性因而使电子控制式机械钟表的使用环境与作为温度特性的基准温度的常温(25℃)相比大不相同的情况下，由于水晶振子的振荡频率会发生变化，且基准信号的频率也会发生变动，因此，电子控制式机械钟表的时刻精度也会降低。因此，考虑到设置实施水晶振子的温度补偿的温度补偿功能部。
但是，因设置温度补偿功能部而会使消耗电流变大。由于电子控制式机械钟表随着发条松卷而使被施加于发电机的转矩变小，因此，发电电力变小。因此，在温度补偿功能部的消耗电流较大的情况下，在通过发条而被施加于发电机上的能量较小的区域内，能量收支的平衡恶化，从而无法获得仅对温度补偿功能部以及制动控制装置进行驱动的发电电压，进而无法实施准确的调速控制。也就是说，电子控制式机械钟表准确地进行动作的持续时间变短。
因此，在电子控制式机械钟表中，寻求一种能够以低消耗电流以及低电压而进行驱动的温度补偿功能部，以便即使被施加于发电机上的转矩较小而只能获得较小的发电电力，也能够使制动控制装置以及温度补偿功能部进行动作。
另外，在使用了水晶振子的一般的电子钟表中，也寻求这样的能够以低消耗电流以及低电压而进行驱动的温度补偿功能部。
专利文献1：日本特开2000-346962号公报
发明内容
本发明的目的在与，提供一种具有能够以低消耗电流以及低电压而进行驱动的温度补偿功能部的电子控制式机械钟表、电子控制式机械钟表的控制方法以及电子钟表。
本发明的电子控制式机械钟表的特征在于，具备：机械式能量源；发电机，其具备由所述机械式能量源而被驱动的转子；电源电路，其对由所述发电机发电产生的电能进行储存；能量传递装置，其将所述机械式能量源的转矩向所述转子传递；时刻显示装置，其与所述能量传递装置连结并实施时刻显示；水晶振子；旋转控制装置，其对所述转子的旋转进行控制，所述旋转控制装置具有：振荡电路，其使所述水晶振子进行振荡；分频电路，其对从所述振荡电路被输出的振荡信号进行分频，并输出基准信号；温度补偿功能部，其对由所述基准信号的温度而产生的变动进行补正；旋转检测电路，其对所述转子的旋转频率进行测量；制动控制电路，其根据所述转子的旋转频率与所述基准信号的频率之差，而对所述转子的制动进行控制，所述温度补偿功能部具备：频率调节控制电路，其对所述振荡电路进行控制；逻辑精度调节电路，其对所述分频电路进行控制；温度测量部，其实施温度测量；运算电路；温度补正表格存储部，其存储有与其他的电子控制式机械钟表共通的温度补正数据；个体差异补正数据存储部，其存储有基于所述水晶振子的特性而生成的个体差异补正数据；第一开关，其对所述温度补正表格存储部以及所述电源电路的连接以及非连接进行控制；第二开关，其对所述个体差异补正数据存储部以及所述电源电路的连接以及非连接进行控制；所述运算电路根据由所述温度测量部测量出的测量温度、所述温度补正数据、以及所述个体差异补正数据而对补正量进行运算，并向所述频率调节控制电路以及所述逻辑精度调节电路输出，所述第一开关在至少包含从所述温度补正表格存储部读取所述温度补正数据的温度补正数据读取期间在内的第一电源连接期间内被设为连接状态，并在所述第一电源连接期间以外被控制为非连接状态，所述第二开关在至少包含从所述个体差异补正数据存储部读取所述个体差异补正数据的个体差异补正数据读取期间在内的第二电源连接期间内被设为连接状态，并在所述第二电源连接期间以外被控制为非连接状态。
根据本发明，在具有通过发条等的机械式能量源而被驱动的发电机、且通过对发电机的转子的旋转速度进行调速而准确地对时刻显示装置的指针进行驱动的电子控制式机械钟表中，具备根据由温度测量部测量出的温度而对补正量进行计算的运算电路、根据所述补正量而对振荡电路的附加电容等进行控制从而对振荡信号的频率进行调节的频率调节控制电路、根据所述补正量而对分频电路进行控制从而对从分频电路输出的基准信号的信号变化定时进行调节的逻辑精度调节电路。因此，即使根据使用电子控制式机械钟表的环境而使温度发生变化，也能够通过逻辑精度调节电路来实施粗调，并通过频率调节控制电路来实施微调，因此，能够对水晶振子等的温度特性的影响进行补偿，并能够提高基准信号的频率精度，还能够提高时刻精度。
另外，由于具备对可在电子控制式机械钟表中共通化的数据进行存储的温度补正表格存储部、和对各电子控制式机械钟表的个体差异的补正数据进行存储的个体差异补正数据存储部，因此，能够有效地对补正数据进行记录，并能够削减集成电路(IC)面积。即，由于温度补正表格存储部无需改写，因此，能够由可减小电路规模的掩膜ROM等构成，并能够由可仅对个体差异补正数据进行改写的非易失性存储器构成，因此，能够减小IC内的面积。伴随着减小个体差异补正数据存储部的情况，也能够减少动作电流或非动作时的漏电流。
而且，由于在温度补正表格存储部以及个体差异补正数据存储部与电源电路之间配置有第一开关以及第二开关，因此，温度补正表格存储部以及个体差异补正数据存储部仅在读取补正数据的期间内与电源电路连接，在除此以外的期间内能够与电源电路断开，从而能够削减非动作时的漏电流。尤其是，在电子控制式机械钟表的内部成为高温时，由于漏电流增加，因此，能够增大因使各存储部与电源电路断开而产生的漏电流的削减效果。由于电子控制式机械钟表将发电产生的电能向电容器等的电源电路进行充电，并通过电源电路的电压来对IC进行驱动，因此，当IC的消耗电流变大时，来自电源电路的放电量将变大，且电源电路的电压变小。当该电压低于IC动作的停止电压时，IC将停止而变得无法进行调速控制。因此，如果IC的消耗电流较小，则即使是由发条施加的机械能量较小的区域，也能够获得可对IC进行驱动的电压，从而能够延长电子控制式机械钟表的持续时间。
另外，通过对逻辑精度调节电路以及频率调节控制电路进行组合，从而能够实现可通过低消耗电流而进行细微的频率控制的温度补偿功能。即，虽然逻辑精度调节电路能够抑制消耗电流的增加，但难以实施基准信号的细微的调节。另外，虽然频率调节控制电路也能够进行基准信号的微调，但为了扩大调节范围，需要增大附加电容，由于附加电容的充放电增加，因此，消耗电流将增大。在本发明中，通过对具有这样的特性的逻辑精度调节电路以及频率调节控制电路进行组合，从而能够实施基准信号的细微的调节，且还能够减少消耗电流。
在本发明的电子控制式机械钟表中，优选为，所述旋转控制装置具备恒压电路，所述振荡电路、所述分频电路、所述制动控制电路、所述温度补偿功能部、所述频率调节控制电路、所述运算电路、所述温度测量部通过从所述恒压电路所输出的恒压而被驱动，所述温度补正表格存储部和所述个体差异补正数据存储部通过与所述恒压电路不同的电源而被驱动。
由于即使由发电机充电的电源电路的电压(发电电压)发生变动，恒压电路也能够输出恒定的电压，因此，如果以恒压而对振荡电路或温度测量部等进行驱动，则即使发电电压变大，也能够防止消耗电流的增加。另外，通过以恒定的电压对振荡电路或温度测量部等进行驱动，从而能够减小由输出信号的电压而产生的变动。因此，在需要低消耗电流化的电子控制式机械钟表中能够实现低消耗电流化和高精度化。
另外，在温度补正表格存储部或个体差异补正数据存储部中使用了非易失性存储器等的情况下，由于动作时的消耗电流较大，因此，当由恒压电路进行驱动时，有时恒压电路的输出电压会发生变动。恒压电路的电压变动成为振荡电路的输出信号的频率的变动、或振荡电路的动作停止的原因。因此，温度补正表格存储部和个体差异补正数据存储部通过在与振荡电路或对温度测量部等进行驱动的恒压电路不同的电源、例如电源电路(电容器等)的两端产生的电压而进行驱动。由此，即使通过温度补正表格存储部与个体差异补正数据存储部的动作时的消耗电流而使电源电路的电压下降，对恒压电路的输出带来的影响也变小，并能够防止振荡电路或温度测量部的输出信号的频率的变动、或振荡电路的动作停止。
而且，由于能够在不低于振荡电路或温度测量部等的动作停止电压的范围内将恒压电路的输出电压值设定得较低，因此，能够以低消耗电流而对IC进行驱动。因此，即使是由发条施加的机械能量较小的区域，也能够获得仅可对IC进行驱动的发电电压，从而能够延长持续时间。
在本发明的电子控制式机械钟表中，优选为，使所述温度测量部进行动作的温度测量期间、所述温度补正数据读取期间以及所述个体差异补正数据读取期间被设定于不同的定时。
电子控制式机械钟表由于发电的电能较小，因此，作为电源电路，优选为使用与二次电池相比内部电阻较小的电容器。由于与二次电池相比电容器的电容较小，因此，由电流负荷所产生的电压下降变大。因此，如果在使用于电子控制式机械钟表中的电路中，动作电流较大的温度测量部、温度补正表格存储部和个体差异补正数据存储部的各动作期间重叠，以使得电流负荷变大，则电源电路(电容器)的电压会下降，从而有可能低于IC的动作停止电压。当IC的动作停止时，将无法控制钟表的运针，从而无法显示准确的时刻。
因此，通过将使温度测量部进行动作的温度测量期间、温度补正数据读取期间、个体差异补正数据读取期间设定为不同的定时，并以各期间不重叠的方式进行控制，从而能够使电流负荷分散，并能够防止低于IC的动作停止电压的电源电路的电压下降。于是，即使在由发条施加的机械能量变小、在电源电路的两端中产生的发电电压变小的区域内，发电电压也不会低于IC的动作停止，从而能够准确地进行调速，并延长持续时间。
在本发明的电子控制式机械钟表中，优选为，所述旋转控制装置由通过绝缘体上硅工艺而被制造出的集成电路(IC)构成，所述个体差异补正数据存储部由FAMOS构成。
个体差异补正数据存储部的数据为用于将振荡电路、温度测量部等的特性的个体差异补正为理想特性的数据，该数据需要在电子控制式机械钟表的量产工序中写入。因此，个体差异补正数据存储部由即使电源电路的电压没有、写入的数据也不会消失的非易失性存储器构成。在非易失性存储器中，通常，使用了如EEPROM那样的可多次写入的非易失性存储器。但是，如EEPROM那样的非易失性存储器为了写入而需要较大的电压。另一方面，由SOI(Silicon On Insulator：绝缘体上硅)工艺制造出的IC具有耐压较低的特性，因此，无法搭载为写入而需要较大的电压的非易失性存储器。
因此，作为构成个体差异补正数据存储部的非易失性存储器，使用了FAMOS(Floating gate Avalanche injection Metal Oxide Semiconductor，浮栅雪崩注入MOS)。由于向FAMOS的写入以低电压进行，因此，即使是由耐压较低的SOI工艺制造出的IC，也能够防止超过该耐压而破坏的情况。因此，通过SOI工艺，从而能够构成可具有低漏电流、可进行低电压驱动的温度补偿功能的旋转控制装置(IC)，即使在由发条获得的机械能量变小的区域内，也能够对旋转控制装置进行驱动，并能够延长持续时间。
在本发明的电子控制式机械钟表中，优选为，所述温度测量部由通过恒电流而被驱动的CR振荡电路构成。
作为温度测量部，当使用以恒电流而被驱动的CR振荡电路时，通过环境温度而会使恒电流或电阻值发生变动，且与环境温度相应的频率的信号被从CR振荡电路输出，从而能够通过该频率而对温度进行检测。另外，由于温度测量部的驱动电流由恒电流决定，因此，易于通过设计而对电流值进行控制，从而能够容易地实现低消耗电流化。
如果消耗电流变小，则即使是由发条施加的机械能量较小的区域，也能够获得仅可对IC进行驱动的发电电压，并能够延长持续时间。
本发明的电子控制式机械钟表的控制方法的特征在于，所述电子控制式机械钟表具有：机械式能量源；发电机，其具备通过所述机械式能量源而被驱动的转子；电源电路，其对由所述发电机发电产生的电能进行储存；能量传递装置，其将所述机械式能量源的转矩向所述转子传递；时刻显示装置，其与所述能量传递装置连结，并实施时刻显示；水晶振子；旋转控制装置，其对所述转子的旋转进行控制，所述旋转控制装置具有：振荡电路，其使所述水晶振子进行振荡；分频电路，其对从所述振荡电路被输出的振荡信号进行分频，并输出基准信号；温度补偿功能部，其对由所述基准信号的温度而产生的变动进行补正；旋转检测电路，其对所述转子的旋转频率进行测量；制动控制电路，其根据所述转子的旋转频率与所述基准信号的频率之差，而对所述转子的制动进行控制，所述温度补偿功能部具备：温度测量部，其实施温度测量；温度补正表格存储部，其存储有在电子控制式机械钟表中共通的温度补正数据；个体差异补正数据存储部，其存储有电子控制式机械钟表的个体差异补正数据；第一开关，其对所述温度补正表格存储部以及所述电源电路的连接以及非连接进行控制；第二开关，其对所述个体差异补正数据存储部以及所述电源电路的连接以及非连接进行控制，所述电子控制式机械钟表的控制方法执行如下的步骤：使所述温度测量部进行工作从而对温度进行测量的步骤；连接所述第一开关并从所述温度补正表格存储部读取所述温度补正数据并且切断所述第一开关的步骤；连接所述第二开关并从所述个体差异补正数据存储部读取所述个体差异补正数据并且切断所述第二开关的步骤；根据测量出的测量温度、所述温度补正数据以及所述个体差异补正数据而对补正量进行运算的步骤；根据所述补正量而对所述振荡电路进行控制的步骤；根据所述补正量而对所述分频电路进行控制的步骤。
根据本发明的控制方法，能够实现与所述电子控制式机械钟表同样的作用效果。
本发明的电子钟表的特征在于，具有：时刻显示装置，其实施时刻显示；水晶振子；电源电路；振荡电路，其使所述水晶振子进行振荡；分频电路，其对从所述振荡电路被输出的振荡信号进行分频，并输出基准信号；温度补偿功能部，其对由所述基准信号的温度而产生的变动进行补正；所述温度补偿功能部具有：频率调节控制电路，其对所述振荡电路进行控制；逻辑精度调节电路，其对所述分频电路进行控制；温度测量部，其实施温度测量；运算电路；温度补正表格存储部，其存储有与其他的电子钟表共通的温度补正数据；个体差异补正数据存储部，其存储有基于所述水晶振子的特性而产生的个体差异补正数据；第一开关，其对所述温度补正表格存储部以及所述电源电路的连接以及非连接进行控制；第二开关，其对所述个体差异补正数据存储部以及所述电源电路的连接以及非连接进行控制，所述运算电路根据由所述温度测量部测量出的测量温度、所述温度补正数据以及所述个体差异补正数据而对补正量进行运算，并向所述频率调节控制电路以及所述逻辑精度调节电路输出，所述第一开关在至少包含从所述温度补正表格存储部读取所述温度补正数据的温度补正数据读取期间在内的第一电源连接期间内被设为连接状态，并在所述第一电源连接期间以外被控制为非连接状态，所述第二开关在至少包含从所述个体差异补正数据存储部读取所述个体差异补正数据的个体差异补正数据读取期间在内的第二电源连接期间内被设为连接状态，并在所述第二电源连接期间以外被控制为非连接状态。
根据本发明，具备根据由温度测量部测量出的温度而对补正量进行计算的运算电路、根据所述补正量而对振荡电路的附加电容等进行控制从而对振荡信号的频率进行调节的频率调节控制电路、以及根据所述补正量而对分频电路进行控制从而对从分频电路被输出的基准信号的信号变化定时进行调节的逻辑精度调节电路。因此，即使根据使用电子钟表的环境而使温度发生变化，也能够通过逻辑精度调节电路来实施粗调，并通过频率调节控制电路来实施微调，因此，能够对水晶振子等的温度特性的影响进行补偿，并能够提高基准信号的频率精度，还能够提高时刻精度。
另外，由于具备对可在电子钟表中共通化的数据进行存储的温度补正表格存储部、对各电子钟表的个体差异的补正数据进行存储的个体差异补正数据存储部，因此，能够有效地对补正数据进行记录，并能够削减IC面积。即，由于温度补正表格存储部无需改写，因此，能够由可减小电路规模的掩膜ROM等构成，并能够由可仅改写个体差异补正数据的非易失性存储器构成，因此，能够减小IC内的面积。伴随着减小个体差异补正数据存储部的情况，也能够减少动作电流或非动作时的漏电流。
而且，由于在温度补正表格存储部以及个体差异补正数据存储部、与电源电路之间配置有第一开关以及第二开关，因此，温度补正表格存储部以及个体差异补正数据存储部在仅读取补正数据的期间内与电源电路连接，在除此以外的期间内能够与电源电路分离，从而能够削减非动作时的漏电流。尤其是，在电子钟表的内部变成高温时，由于漏电流增加，因此，能够增大因使各存储部与电源电路分离而产生的漏电流的削减效果。电子钟表由于通过电源的电压而对IC进行驱动，因此，当IC的消耗电流变大时，来自电源电路的放电量将变大，从而与IC的消耗电流较小时相比，电源电路的电压下降提前。当该电压低于IC动作的停止电压时，IC将停止而变得无法实施准确的时刻显示。也就是说，电子钟表的持续时间变短。因此，如果IC的消耗电流较小，则由于来自电源电路的放电量也变小，因此，由于电源电路的电压下降变晚，因此，能够长时间地获得可对IC进行驱动的电压，并能够延长电子钟表的持续时间。
另外，通过对逻辑精度调节电路以及频率调节控制电路进行组合，从而能够实现可通过低消耗电流来进行细微的频率控制的温度补偿功能。即，虽然逻辑精度调节电路能够抑制消耗电流的增加，但难以实施基准信号的细微的调节。另外，频率调节控制电路也能够进行基准信号的微调，但为了扩大调节范围，需要增大附加电容，由于附加电容的充放电增加，因此，消耗电流增大。在本发明中，通过对具有这样的特性的逻辑精度调节电路以及频率调节控制电路进行组合，从而能够实施基准信号的细微的调节，并且，也能够减少消耗电流。
在本发明的电子钟表中，优选为，至少具备恒压电路，所述恒压电路以恒压而对所述振荡电路进行驱动；所述温度补正表格存储部和所述个体差异补正数据存储部通过与所述恒压电路不同的电源而被驱动。
由于即使由一次电池或二次电池等构成的电源电路的电压发生变动，恒压电路也能够输出恒定的电压，因此，如果至少以恒压来对振荡电路进行驱动，则即使电源电路的电压变大，也能够防止消耗电流的增加。另外，通过以恒定的电压来对振荡电路进行驱动，从而能够减小由输出信号的电压而产生的变动。因此，在电子钟表中，能够实现低消耗电流化和高精度化。
另外，在温度补正表格存储部或个体差异补正数据存储部中使用了非易失性存储器等的情况下，由于动作时的消耗电流较大，因此，当以恒压电路来进行驱动时，有时恒压电路的输出电压发生变动。恒压电路的电压变动成为振荡电路的输出信号的频率的变动、或振荡电路的动作停止的原因。因此，温度补正表格存储部和个体差异补正数据存储部通过在与对振荡电路进行驱动的恒压电路不同的电源、例如电源电路(一次电池或二次电池)的两端中产生的电压而进行驱动。由此，即使通过温度补正表格存储部和个体差异补正数据存储部的动作时的消耗电流而使电源电路的电压下将，对恒压电路的输出带来的影响也会变小，从而能够防止振荡电路的输出信号的频率的变动、以及振荡电路的动作停止。
而且，由于能够在低于振荡电路的动作停止电压的范围内将恒压电路的输出电压值设定得较低，因此，能够通过低消耗电流来对IC进行驱动。由此，能够将由一次电池或二次电池等的电源供给的电压设定为可对IC进行驱动的最小限度的电平，并能够延长持续时间。
附图说明
图1为表示本发明的第一实施方式中的电子控制式机械钟表的主要部分的结构的框图。
图2为表示电子控制式机械钟表的主要部分的结构的电路图。
图3为表示电子控制式机械钟表的振荡电路的结构的电路图。
图4为表示电子控制式机械钟表的温度传感器的结构的电路图。
图5为表示温度补正表格存储部以及第一开关的图。
图6为表示个体差异补正数据存储部以及第二开关的图。
图7为表示比较例的个体差异补正数据读取时的发电电压、恒压电路输出的变化的坐标图。
图8为表示本实施方式的个体差异补正数据读取时的发电电压、恒压电路输出的变化的坐标图。
图9为表示本实施方式的快慢度调节时的各处理的执行定时的时序图。
图10为表示由第一开关以及第二开关的开关控制的有无而产生的消耗电流的变化的坐标图。
图11为表示恒定的机械能量被施加于发电机上时的消耗电流与发电电压的相关性的坐标图。
图12为表示逻辑精度调节的概念的图。
图13为表示频率调节的概念的图。
图14为表示水晶振子的振荡频率的温度特性、和由逻辑精度调节以及频率调节而产生的补正量的坐标图。
图15为表示本发明的第二实施方式中的电子钟表的主要部分的结构的框图。
图16为表示本发明的第三实施方式中的电子钟表的主要部分的结构的框图。
具体实施方式
电子控制式机械钟表的结构
图1为表示本发明的第一实施方式的电子控制式机械钟表1的框图。
电子控制式机械钟表1具备作为机械式能量源的发条2、作为传递发条2的转矩的能量传递装置的增速轮系3、与增速轮系3连结并实施时刻显示的时刻显示装置4、由经由所述增速轮系3而被传递的转矩驱动的发电机5、整流电路6、电源电路7、水晶振子8、旋转控制装置10。
旋转控制装置10由通过SOI(Silicon on Insulator，绝缘体上硅)工艺而被制造出的IC构成，并被构成为，具备振荡电路11、分频电路12、旋转检测电路13、制动控制电路14、恒压电路15以及温度补偿功能部20。
虽然省略了图示，但时刻显示装置4具备秒针、分针、时针的各指针。
如图2所示，发电机5具备转子5A、和随着转子5A的旋转而产生感应电动势的线圈5B，并供给电能。转子5A经由增速轮系3并通过发条1而被驱动。转子5A为被磁化为两极的转子等，转子5A的一部分由磁铁构成。发电机5通过转子5A旋转而使磁通发生变化，以使线圈5B产生感应电动势从而进行发电。
在发电机5的线圈5B的第一输出端子MG1、第二输出端子MG2上，连接有由制动控制电路14控制的制动电路50、和整流电路6。因此，由发电机5供给的电能经由整流电路6而被充电至电源电路7的电源电容器71。而且，通过在电源电容器71的两端产生的电压(发电电压)而对旋转控制装置10进行驱动。
制动电路
制动电路50为，为了使发电机5作为调速器而发挥功能而对转子5A的旋转实施制动的电路。制动电路50具有与输出由发电机5发电的交流信号(交流电流)的第一输出端子MG1连接的第一斩波晶体管51、和与输出所述交流信号的第二输出端子MG2连接的第二斩波晶体管52。而且，通过将各斩波晶体管51、52设为导通，从而使第一输出端子MG1和第二输出端子MG2短路而成为闭环状态，从而对发电机5施加短路制动。
这些各斩波晶体管51、52与电源电路7的输入端子侧(VDD侧)连接。
各斩波晶体管51、52由P沟道型(Pch)的场效应型晶体管(FET(Field-EffectTransistor，场效应晶体管))构成。在这些各斩波晶体管51、52的栅极中，从制动控制电路14被输入了制动控制信号。因此，各斩波晶体管51、52在制动控制信号成为L电平的期间内被维持为导通状态。另一方面，在制动控制信号成为H电平的期间内，各斩波晶体管51、52被维持为关断状态，并未对发电机5施加制动。即，通过制动控制信号的电平而控制了各斩波晶体管51、52的导通、关断，并能够对发电机5进行斩波控制。
在此，制动控制信号例如为128Hz的信号，并通过改变占空比而对发电机5的制动力进行调节。即，当在制动控制信号的一个周期内L电平的期间变长时，各斩波晶体管51、52被维持为导通状态且被施加了短路制动的期间也变长，从而制动力增加。另一方面，当在制动控制信号的一个周期内L电平的期间变短时，制动力将降低。因此，能够通过制动控制信号的占空比来对制动力进行调节。
整流电路
整流电路6由升压整流、全波整流、半波整流、晶体管整流等构成，并使来自发电机5的交流输出升压、整流，从而对电源电路7进行充电供给。如图2所示，本实施方式的整流电路6具备第一整流用开关61、第二整流用开关62、二极管65、二极管66和升压用电容器67。
第一整流用开关61与制动电路50的第一斩波晶体管51并联连接，且由在第二输出端子MG2上连接有栅极的第一整流用晶体管构成。
同样，第二整流用开关62与第二斩波晶体管52并联连接，且由在第一输出端子MG1上连接有栅极的第二整流用晶体管构成。这些各整流用晶体管也由Pch的场效应型晶体管(FET)构成。
二极管65、66只要为向一个方向流通电流的单方向性元件即可，无论其种类如何。尤其，在电子控制式机械钟表1中，由于发电机5的感应电压较小，因此，作为二极管65、66，优选为使用下降电压或反向漏电流较小的肖特基势垒二极管或硅二极管。
并且，在本实施方式中，如图2所示，第一斩波晶体管51、第二斩波晶体管52、第一整流用开关61、第二整流用开关62、二极管65以及二极管66与旋转控制装置10同样地被构成于IC内，发电机5的转子5A以及线圈5B、升压用电容器67和电源电容器71被设置于IC的外部。这样，通过在IC内构成整流电路6的一部分，从而能够减少安装于电子控制式机械钟表1的电路基板中的元件，具有能够降低成本的效果。另外，通过使用由漏电流较小的IC制造工艺制造的IC，还能够减小漏电流。
并且，各斩波晶体管51、52的能力、即尺寸只要根据发电机5中的斩波时的电流来设定即可。
由于这样的整流电路6具备升压用电容器67，因此，在充电的过程中也利用被充电于升压用电容器67中的电荷而对电源电容器71进行充电。
因此，能够施加于构成旋转控制装置10的IC上的电压也变大，从而能够实现IC的稳定的动作。并且，虽然图2的整流电路6为二级升压整流电路，但也能够使用二极管、电容器，增加三级升压、四级升压等升压级数，并使电源电容器71的电压升高。
旋转控制装置的结构
接下来，参照图1，对控制发电机5的转子5A的旋转的旋转控制装置10的结构进行说明。
振荡电路11在电源电容器71的电压变高时进行驱动，并使作为振荡信号产生源的水晶振子8进行振荡。而且，将水晶振子8的振荡信号(32768Hz)向由触发器构成的分频电路12输出。
图3中示出了具备频率调节用的附加电容的振荡电路11的一个示例的电路图。振荡电路11为用于使水晶振子8进行振荡的一般的电路，其具备振荡反相器111、反馈电阻112、与振荡反相器111的栅极111G连接的栅极电容器113、与振荡反相器111的漏极111D连接的漏极电容器114、频率调节部120。
频率调节部120由传输门121、和与传输门121串联连接的调节用电容(电容器)125构成。传输门121为，在使调节用电容125与振荡反相器111的漏极111D连接的状态和分离的状态之间进行切换的开关。被施加于该开关用的传输门121的栅极以及基片(基片)上的信号全部成为被恒压化的信号。
传输门121由被并联连接的开关用的两个场效应型晶体管122、123构成。在Pch的场效应型晶体管122的基片上，被连接(供给)有高电位的恒压VDD、和恒压电路15所输出的低电位的恒压VREG中的高电位的恒压VDD。在场效应型晶体管122的栅极中，被输入有由电平转换器130稳压后的第一控制信号XA。
另外，在N沟道型(Nch)的场效应型晶体管123的基片上，被连接有低电位的恒压VREG，在栅极上被输入有由电平转换器130稳压后的第二控制信号A。
电平转换器130为，将从后述的频率调节控制电路37被输出的控制信号恒压化并向频率调节部120输入的电路。另外，第一控制信号XA为使第二控制信号A反相的信号。
从频率调节控制电路37被输出的控制信号被控制为，在预定时间内(例如10秒钟)，使将调节用电容(电容器)125与漏极111D连接的时间和不连接的时间的比例发生变化。由此，频率调节部120能够细微地对从振荡电路11被输出的振荡信号的预定时间内的平均频率进行调节。另外，即使不具有配置多个调节用电容(电容器)125的空间，也能够以一个调节用电容(电容器)125来对频率进行调节。
并且，振荡电路11并未限于图3所示的电路。例如，也可以通过设置多个频率调节部120，并使与漏极111D连接的调节用电容(电容器)125的个数发生变化，从而细微地对振荡信号的频率进行调节。
分频电路12对所述振荡信号进行分频，以作成多个频率(例如，2kHz～8Hz)的时钟信号，并向制动控制电路14或温度补偿功能部20输出需要的时钟信号。在此，如后文所述，从分频电路12向制动控制电路14输出的时钟信号为成为转子5A的旋转控制的基准的基准信号fs1。
旋转检测电路13由与发电机5连接的未图示的波形整形电路和单稳态多谐振荡器构成，并输出表示发电机5的转子5A的旋转频率的旋转检测信号FG1。
制动控制电路14对从旋转检测电路13被输出的旋转检测信号FG1、和从分频电路12被输出的基准信号fs1进行比较，并向制动电路50输出用于实施发电机5的调速的制动控制信号。并且，基准信号fs1为与通常运针时的转子5A的基准旋转速度(例如8Hz)相配合的信号。因此，制动控制电路14根据转子5A的旋转速度(旋转检测信号FG1)和基准信号fs1之差而对制动控制信号的占空比进行变更，并对制动电路50的斩波晶体管51、52的导通时间进行控制，从而对制动力进行调节，并对转子5A的运动进行控制。
恒压电路15为，使从电源电路7被供给的外部电压转换为恒定电压(恒压)并进行供给的电路。关于由恒压电路15驱动的电路，将在后文叙述。
温度补偿功能部
温度补偿功能部20对水晶振子8等的温度特性进行补偿，并对振荡频率的变动进行抑制，且具备温度补偿功能控制电路21和温度补偿电路30。
温度补偿功能控制电路21在成为预定的定时时使温度补偿电路30进行动作。
温度补偿电路30具备作为温度测量部的温度传感器31、温度补正表格存储部32、个体差异补正数据存储部33、运算电路35、逻辑精度调节电路36、频率调节控制电路37。
在旋转控制装置10中，如图1所示，由恒压电路15驱动的电路为除去与外部之间的接口(旋转检测电路13)、温度补正表格存储部32、个体差异补正数据存储部33之外的各电路。
即，恒压电路15通过恒压而对振荡电路11、分频电路12、制动控制电路14、温度补偿功能控制电路21、温度传感器31、运算电路35、逻辑精度调节电路36、频率调节控制电路37进行驱动。另一方面，温度补正表格存储部32以及个体差异补正数据存储部33不通过恒压电路15，而是通过电源电路7来进行驱动。
温度传感器31将与使用了电子控制式机械钟表1的环境的温度相应的输出向运算电路35输入。作为温度传感器31，能够利用使用了二极管的温度传感器、或使用了CR振荡电路的温度传感器，并通过利用二极管或CR振荡电路的温度特性而进行变化的输出信号，从而对当前的温度进行检测。在本实施方式中，将如果对输出信号进行波形整形则能够立即实现数字信号处理的CR振荡电路作为温度传感器31来使用。即，通过环境温度而使从CR振荡电路被输出的信号的频率发生变化，并通过该频率来对温度进行检测。另外，当以通过恒电流而对CR振荡电路进行驱动的方式而构成时，温度传感器31的驱动电流由恒电流值来决定，因此，能够通过设计而对电流值进行控制，并易于实现低消耗电流化。由于恒电流驱动型的CR振荡电路能够进行低电压驱动、低消耗电流化，因此，适于用作在对电子控制式机械钟表1附加温度补偿功能时的温度传感器31。
图4表示使用了CR振荡电路的温度传感器31的一个示例。温度传感器31具备恒电流电路310、CR振荡电路320和输出缓冲器370。
恒电流电路310具备电流镜电路311和恒电流源315。电流镜电路311为，被构成为具备第一以及第二Pch的场效应型晶体管312、313的一般的电路。恒电流源315为使用耗尽型晶体管而被构成的一般的恒电流源。因此，恒电流电路310向CR振荡电路320供给恒电流。
CR振荡电路320为由电容器(C)以及电阻(R)构成的电路，并输出预先被设定的频率的振荡信号。本实施方式的CR振荡电路320为具备三级反相器的一般的CR振荡电路。各级反相器由Pch的场效应型晶体管321～323以及Nch的场效应型晶体管331～333构成。在各反相器中，串联连接有电阻341～343和电容器351～353。
输出缓冲器370为具备Pch的场效应型晶体管371以及Nch的场效应型晶体管372的反相器。
来自输出缓冲器370的输出为在CR振荡电路320中被振荡后的振荡信号的输出，并作为温度传感器31的输出而被输入至运算电路35中。
CR振荡电路320的振荡信号的频率由被充电于各电容器351～353中的电荷的充放电速度决定。因此，通过电阻(放电电阻)341～343、电容器351～353的值、和从恒电流电路310被供给的恒电流来决定振荡频率。由于构成CR振荡电路320的电阻341～343或电容器351～353等的元件具有温度特性，因此，从CR振荡电路320被输出的振荡信号的频率通过温度而发生变化。通过利用该温度特性，从而能够构成具备CR振荡电路320在内的温度传感器31。
温度补正表格存储部32中存储有，设定了在为理想的水晶振子8以及理想的的温度传感器31的情况下，需在某一温度下以何种程度来对快慢度进行补正即可的温度补正表格。
但是，由于在水晶振子8或温度传感器31中存在由制造而产生的个体差异，因此，基于由预先通过制造或检查的工序测量出的水晶振子8的特性或温度传感器31的特性，而使设定有需要以何种程度对个体差异进行补正即可的个体差异补正数据被写入至个体差异补正数据存储部33中。
温度补正表格存储部32利用了掩膜ROM。其原因是，由于利用掩膜ROM的情况在半导体存储器中是最单纯的情况，因此，能够使集成度升高，并使面积减小。
个体差异补正数据存储部33由非易失性存储器构成，尤其使用了FAMOS(浮栅型雪崩注入MOS)。其原因是，FAMOS能够实现写入后的电流值(漏电流)较低的情况，或能够在非易失性存储器中以较低的电压来写入数据。
通常，在个体差异补正数据存储部33用的非易失性存储器中，使用了如EEPROM那样的可多次写入的非易失性存储器。但是，如EEPROM那样的非易失性存储器为了写入而需要较大的电压。在采用以SOI工艺而被制造出的旋转控制装置(IC)10的情况下，由于具有耐压较低的特征，因此，当为了写入数据而使用较大的电压时，有时在写入时会产生IC的破坏。
因此，在采用以SOI工艺而被制造出的旋转控制装置10的情况下，需要在对个体差异补正数据进行存储的非易失性存储器中使用FAMOS。由于向FAMOS的写入能够在低电压下实施，因此，即使是耐压较低的SOI工艺，也能够防止超过耐压而破坏的情况，并能够实现向以SOI工艺制造出的IC的搭载。另外，还能够实施作为SOI工艺的特征的、低电压、低漏电的驱动。
如图5以及图6所示，温度补正表格存储部32以及个体差异补正数据存储部33经由第一开关38以及第二开关39而与电源电路7连接。第一开关38以及第二开关39由场效应型晶体管构成。
第一开关38、第二开关39通过从温度补偿功能控制电路21被输出的电源连接控制信号而被控制导通、关断。因此，第一开关38、第二开关39能够通过所述电源连接控制信号来简单地对与电源电路7之间的连接、不连接进行控制，并能减小关断漏电流。
不是由恒压电路15、而是由电源电路7来对温度补正表格存储部32以及个体差异补正数据存储部33进行驱动的理由如下。
例如，在由恒压电路15来对个体差异补正数据存储部33进行驱动的情况下，如图7所示，在读出个体差异补正数据的期间内，存在恒压输出下降而低于振荡电路11的动作停止电压的可能性。因此，需要对恒压电路15的恒压输出进行设定，以便即使产生电压下降，也能够确保高于振荡电路停止电压的电压，并与将恒压输出设定得较高的量相应地增加消耗电流。
另一方面，在由作为与恒压电路15不同的电源的电源电路7来对个体差异补正数据存储部33进行驱动的情况下，如图8所示，通过用于个体差异补正数据读取处理的电流负荷而使电源电路7的发电电压降压，但未对恒压电路15的输出施加影响。因此，恒压电路15的恒压输出的设定能够在振荡电路11或温度传感器31等进行驱动的范围内减小，并能够减小消耗电流。
在此，如图9的时序图所示，与第二开关39连接(导通)的第二电源连接期间被设定为，包含到个体差异补正数据存储部33正常进行动作为止的上升期间、和运算电路35读取个体差异补正数据的个体差异补正数据读取期间。
同样地，与第一开关38连接的第一电源连接期间被被设定为，包含到温度补正表格存储部32正常进行动作为止的上升沿期间、和读取温度补正数据的温度补正数据读取期间。
图10表示通过由第一开关38、第二开关39实施的开关控制的有无而产生的消耗电流的变化的图表。与不实施开关控制而将温度补正表格存储部32、个体差异补正数据存储部33与电源电路7连接的情况相比，在实施开关控制的情况下，能够减少温度补正表格存储部32、个体差异补正数据存储部33的非动作时的漏电流，并能够减小IC的消耗电流。另外，尤其当温度变高时，漏电流以指数函数的方式而增加，因此，给消耗电流带来的影响变得非常大，从而与不存在开关控制的情况相比，在实施了开关控制的情况下，能够使消耗电流大幅减少。
图11表示向发电机5施加某一恒定的机械能量时的消耗电流与发电电压的相关性。当消耗电流变大时，发电电压变小，当消耗电流变小时，发电电压变大。因此，如果消耗电流较小，则即使是机械能量较小的区域，也能够获得仅可对IC进行驱动的发电电压，并能够延长持续时间。
运算电路35利用温度传感器31的输出(温度)、被存储于温度补正表格存储部32中的温度补正表格、被存储于个体差异补正数据存储部33中的个体差异补正数据，而对快慢度的补正量进行计算，并将其结果向逻辑精度调节电路36以及频率调节控制电路37输出。
在本实施方式中，通过逻辑精度调节电路36以及频率调节控制电路37这两种方法而实施了快慢度的调节。
逻辑精度调节电路36为，通过以预定的定时而向分频电路12的各分频段输入置位或复位信号，从而数字化地延长或者缩短时钟信号的周期的电路。例如，当每10秒一次地将时钟信号的周期缩短大约30.5μsec(1/32768Hz)时，在1天中缩短8640次时钟的周期，因此，使信号的变化加快8640次×30.5μsec＝0.264sec。也就是说，在1天中，以0.264sec/day的方式而使时刻前进。并且，sec/day(s/d)为快慢度，表示一天的时刻的偏移。
例如，如图12如所示，如果逻辑精度调节电路36在分频电路12的分频段中以精度调节前的时钟信号A的下降沿的定时来输入置位信号，则精度调节后的时钟信号B能够较早地变化相当于一半周期的量，从而使时刻前进一半周期的量。
如前文所述，频率调节控制电路37为，通过对振荡电路11的附加电容进行调节，从而对振荡电路11的振荡频率本身进行调节的电路。当振荡电路11增大附加电容时，振荡频率变小，因此，能够使时刻延迟。相反地，当减小附加电容时，振荡频率变大，因此，能够使时刻前进。例如，如图13所示，针对调节前的振荡信号A1，减小附加电容的情况下的振荡信号B1由于振荡频率变大，周期变短，因此，能够使时刻前进。而且，通过以预先被设定的预定时间(例如10秒钟)而对追加或不追加附加电容的时间的比例进行调节，从而与逻辑精度调节相比，能够细微地实施快慢度的调节。
例如，如果在具有图3的结构的振荡电路11中设为，在逻辑精度调节的补正定时间隔(10秒钟)内，以频率调节用的附加电容与漏极111D连接的方式控制9.9秒钟，此时的快慢度为0.1sec/day，并以频率调节用的附加电容被从漏极111D中切断的方式控制0.1秒钟，此时的快慢度为1sec/day，则10秒钟的平均快慢度成为0.109sec/day。因此，能够以0.109sec/day-0.1sec/day＝0.009sec/day的方式进行调节，与调节量为0.264sec/day的逻辑精度调节相比，能够进行细微的调节。
并且，逻辑精度调节电路36能够通过延长逻辑精度调节定时的周期而细微地对快慢度进行调节。例如，如果在每20秒1次的定时进行每10秒1次的调节，则1天内被实施的逻辑精度调节的次数变为一半。修正量也变为一半。但是，在销售店等中被利用的快慢度的测量器的选通时间通常为10秒钟，当为与10秒相比而较长的逻辑精度调节周期时，将无法准确地进行测量，从而成为售后服务中的课题。
另外，当欲通过频率调节控制电路37来大幅地对快慢度进行调节时，需要非常大的追加附加电容。当附加较大的附加电容时，用于对振荡电路11进行驱动的消耗电流将增大，从而无法实现低消耗电流化。
因此，在本实施方式中，通过在较粗的调节中使用逻辑精度调节电路36，在细微的调节中使用对振荡电路11的附加电容进行调节的电容精度调节，从而解决了低消耗电流化、以及售后服务的课题。
接下来，对本实施方式的电子控制式机械钟表1中的快慢度调节的执行方法进行说明。
如前文所述，电子控制式机械钟表1在工厂出货前，预先对水晶振子8的频率-温度特性(快慢度的温度特性)进行测量，以求出水晶振子8或温度传感器31的个体差异补正数据，并预先存储于个体差异补正数据存储部33中。并且，由于是理想的水晶振子8、温度传感器31的情况下的快慢度的温度特性，因此，温度补正表格存储部32存储了在电子控制式机械钟表1中共通的温度补正数据。
接下来，对电子控制式机械钟表1的快慢度调节进行说明。
在电子控制式机械钟表1进行动作时，温度补偿功能控制电路21对从分频电路12被输出的时钟信号进行计数，并对定期的温度测量定时进行计测，当成为温度测量定时时，执行对温度进行测量的步骤，使温度传感器31进行工作，并将由温度传感器31测量出的温度向运算电路35输出。
运算电路35读取温度补正表格存储部32、个体差异补正数据存储部33的数据，并利用读出的数据而实施温度传感器31的输出值的补正。该数据读取期间和温度测量期间被设定为不重叠。即，如图9所示，当执行对温度进行测量的步骤时，运算电路35将第二开关39设为连接状态，并从个体差异补正数据存储部33中读取个体差异补正数据。如果个体差异补正数据的读取期间结束，则运算电路35将第二开关39设为非连接状态，并执行由温度传感器31实施的温度测量。
如果温度测量期间结束，则运算电路35将第一开关38设为连接状态，并从温度补正表格存储部32中读取温度补正数据。如果温度补正数据的读取期间结束，则运算电路35将第一开关38设为非连接状态。
并且，虽然温度测量定时也可以为，与由逻辑精度调节电路36或频率调节控制电路37产生的快慢度调节定时相同的周期，但由于温度变化不会在那么短的时间内发生，因此，也可以以与快慢度调节定时相比而较长的周期来执行。当频繁地实施温度测量时，由于会因电流负荷而使发电电压的电压下降，因此，优选为，以与快慢度调节定时相比而较长的周期(例如160秒周期)来执行。
运算电路35执行对温度补偿用的补正量进行运算的步骤，并根据每个温度测量定时(160秒)而被测量出的温度、和被存储于温度补正表格存储部32、个体差异补正数据存储部33中的数据而对快慢度的补正量进行计算。
例如，如图14所示，水晶振子8的振荡频率的温度特性设为，在25℃的情况下，快慢度为0(s/d)，在与25℃相比而较低的低温或与25℃相比而较高的高温的情况下，相应于温度，快慢度为0～-3(s/d)。在该情况下，运算电路35根据测量温度而对用于将快慢度设为0(s/d)的补正量进行计算。而且，运算电路35在成为快慢度的补正定时(例如，每10秒钟)时，根据计算出的补正量而分别将补正量输入至逻辑精度调节电路36以及频率调节控制电路37中，并执行对振荡电路11进行控制的步骤、和对分频电路12进行控制的步骤。
例如，在测量温度为25℃附近的情况下，有时仅能够通过频率调节控制电路37来进行调节，在该情况下，运算电路35将补正量0(无需补正)输入至逻辑精度调节电路36中，将快慢度的补正量输入至频率调节控制电路37中。另外，由于在测量温度为-10℃或+40℃等从25℃分离的情况下，通过逻辑精度调节电路36来实施较粗的调节，并通过频率调节控制电路37来实施较细的调节，因此，将补正量输入至各自的电路中。
例如，在图14中，如果将可由频率调节控制电路37进行调节的补正量设为ΔY1，并将可由逻辑精度调节电路36进行调节的补正量设为ΔY2，则在温度t[℃]时，通过实施由逻辑精度调节而产生的粗调1步(ΔY2×1)和由频率调节而产生的微调3步(ΔY1×3)，而实施快慢度的调节。在将水晶振子8(32kHz)设为源振的振荡电路11的情况下，可数字化地对时钟信号的周期进行调节的最小幅度成为大约30μ秒。当每10秒一次地实施逻辑精度调节时，在1天中实施8640次，在1天中，能够调节大约0.264秒。运算电路35对实施几步调节进行计算，并进行控制。
另外，频率调节能够通过以逻辑精度调节的补正定时间隔(10秒钟)来对追加或不追加附加电容的时间的比例进行调节，从而能够对快慢度进行微调。
在此，如图9所示，在温度补正数据读取期间、个体差异补正数据读取期间和温度测量部的动作期间内，为了进行数据的读取动作或温度测量动作，电源电路7的电压降低。因此，通过以各期间不重叠的方式进行控制，从而能够使电流负荷分散，并能够减少电源电路7中的发电电压的电压下降。
逻辑精度调节电路36向分频电路12输出与从运算电路35被输入的补正量相应的逻辑精度调节信号，并通过按每个逻辑精度调节的补正定时(例如每10秒)而对分频电路12的时钟的定时进行变更，从而对快慢度进行调节。
频率调节控制电路37根据从运算电路35被输入的补正量，而对振荡电路11的附加电容进行调节，进而对振荡频率进行调节。例如，在逻辑精度调节的补正定时间隔(10秒间隔)的期间内，能够对追加或不追加附加电容的时间的比例进行调节，并与逻辑精度调节相比而细微地对快慢度进行调节。
这样，电子控制式机械钟表1根据按每个温度测量定时(160秒)而被测量出的温度，来对快慢度的补正量进行设定，并通过根据该补正量而使逻辑精度调节电路36、频率调节控制电路37进行工作，从而能够提高从分频电路12被输出的基准信号fs1的精度。制动控制电路14进行制动控制，以使由旋转检测电路13检测出的旋转检测信号FG1的频率(周期)与从分频电路12被输出的基准信号fs1一致。因此，如果从分频电路12被输出的基准信号fs1的精度较高，则转子5A的转速也同样地精度变高。转子5A与增速轮系3连结，如果转子5A的旋转速度的精度提高，则与增速轮系3连结并实施时刻显示的时刻显示装置4的各指针也能够对准确的时刻进行指示。
因此，能够提供一种是以发条2为驱动源的电子控制式机械钟表1、且被称为所谓的年差钟表的时间精度较高的电子控制式机械钟表1。
第一实施方式的效果
根据本实施方式，由于具备对水晶振子8的温度特性进行补偿的温度补偿功能部20，因此，即使使用了电子控制式机械钟表1的环境的温度从基准温度(25℃)偏离，也能够提高从分频电路12被输出的基准信号fs1的精度，由此，还能够提高由制动控制电路14所实施的转子5A的转速的精度，从而也还能够提高由时刻显示装置4指示的时刻精度。因此，能够将电子控制式机械钟表1设为被称为年差钟表的高精度的钟表。
由于温度补正表格存储部32无需改写，因此，能够由掩膜ROM等构成，并由仅可改写个体差异补正数据存储部33的非易失性存储器构成，因此，能够有效地对补正数据进行存储，并能够削减IC内的面积。随着使个体差异补正数据存储部33变小，也能够减少动作电流或非动作时的漏电流。
温度补正表格存储部32以及个体差异补正数据存储部33能够通过被配置于与电源电路7之间的第一开关38以及第二开关39，而仅在读取补正数据的期间内与电源电路7连接，在除此以外的期间内从电源电路7断开，并能够削减非动作时的漏电流。由此，能够减小旋转控制装置10的消耗电流，即使是由发条被施加的机械能量较小的区域，也能够获得可对IC进行驱动的电压，并能够延长电子控制式机械钟表1的持续时间。
另外，温度补偿功能部20由于具备逻辑精度调节电路36以及频率调节控制电路37，因此，能够实现可以低消耗电流进行细微的频率控制的温度补偿功能，并能够提高信号精度，从而减少消耗电力。即，在仅通过逻辑精度调节电路36来进行调节的情况下，当考虑快慢度调节用的一般的测量器的选通时间时，无需实施细微的调节。另外，虽然在仅通过频率调节控制电路37来进行调节的情况下，通过增大附加电容而实施细微的调节，但增大了用于对振荡电路11进行驱动的消耗电流。而且，作为温度补偿功能，也具有使用2根水晶振子的双石英或使用高振荡频率水晶振子等的方法，但由于成品率较差，或难以低功率化，因此，无法装入电子控制式机械钟表1中。
与此相对，在本实施方式中，由于同时使用逻辑精度调节电路36以及频率调节控制电路37，并通过逻辑精度调节电路36而实施较粗的调节，且通过频率调节控制电路37而实施细微的调节，因此，能够提高基准信号fs1的精度，且能够抑制消耗电流，从而能够作为电子控制式机械钟表1用的温度补偿功能部20而设为最佳的结构。
由于在旋转控制装置10内设置恒压电路15，因此，能够以电压变化较小的恒压而对旋转控制装置10内的各电路进行驱动，并能够减少消耗电流。因此，即使是由发条施加的机械能量较小的区域，也能够获得仅可对旋转控制装置10进行驱动的发电电压，并能够延长电子控制式机械钟表1的持续时间。
另外，通过以恒压而对温度传感器31或振荡电路11进行驱动，从而能够减小这些输出信号中的由电压变动而产生的变动，并能够防止由电压变动而产生的精度的降低。
而且，由于温度补正表格存储部32和个体差异补正数据存储部33未通过对温度传感器31或振荡电路11进行驱动的恒压电路15而实施驱动，因此，温度补正表格存储部32和个体差异补正数据存储部33进行动作时的由电流负荷所产生的恒压的变动消失，因此，能够将恒压设定得较低，并能够削减消耗电流。因此，能够在通过电子控制式机械钟表1而实现高精度的基础上设为最佳的结构。
由于将使温度传感器31进行动作的温度测量期间、从温度补正表格存储部32读取数据的温度补正数据读取期间、从个体差异补正数据存储部33读取数据的个体差异补正数据读取期间设定于不同的定时，并以各期间不重叠的方式进行控制，因此，能够使电流负荷分散，并能够防止低于IC的动作停止电压的电源电路7的电压下降。因此，由发条施加的机械能量变小，从而即使在电源电路7的两端产生的发电电压变小的区域中，发电电压低于IC的动作停止的情况也会消失，从而能够准确地进行调速，并能够延长电子控制式机械钟表1的持续时间。
由于旋转控制装置10由SOI工艺的IC构成，因此，能够以低电压来对被搭载于IC中的电路进行驱动，并能够减少消耗电流。另外，由于由FAMOS来构成个体差异补正数据存储部33，因此，在耐压较低的SOI工艺的IC中设置有个体差异补正数据存储部33的情况下，也能够通过低电压来实施向FAMOS的写入，并能够防止向IC施加超过耐压的电压的情况。因此，通过SOI工艺，能够构成低漏电流、可进行低电压驱动的、具有温度补偿功能的旋转控制装置10，即使在可由发条获得的机械能量变小的区域中，也能够对旋转控制装置10进行驱动，从而能够延长电子控制式机械钟表1的持续时间。
由于将温度补正表格存储在由掩膜ROM构成的温度补正表格存储部32中，并将个体差异补正数据存储在由可通过施加电压等来改写的非易失性存储器构成的个体差异补正数据存储部33中，因此，能够减小IC内的存储部的面积。即，由于掩膜ROM为半导体存储器中最单纯的结构，因此，能够提高集成度，从而与由可通过施加电压等来改写的非易失性存储器来构成温度补正表格存储部32的情况相比，能够减小面积。
作为温度传感器31，由于使用了以恒电流来进行驱动的CR振荡电路320，因此，与环境温度相应的频率的信号被从CR振荡电路320输出，并能够通过该频率来对温度进行检测。另外，由于温度传感器31的驱动电流由恒电流决定，因此，能够易于通过设计来对电流值进行控制，从而能够易于实现低消耗电流化。
如果消耗电流变小，则即使是由发条施加的机械能量较小的区域，也能够获得仅可对IC进行驱动的发电电压，并能够延长电子控制式机械钟表1的持续时间。
第二实施方式
接下来，参照图15，对第二实施方式的电子钟表1B进行说明。并且，在电子钟表1B中，关于与第一实施方式的电子控制式机械钟表1相同的结构，标记相同的符号，并简化说明。
电子钟表1B为，具备钟表用的IC10B、对IC10B进行驱动的电源40、水晶振子8、电机42、由电机42驱动的减速轮系43、与减速轮系43连结并实施时刻显示的时刻显示装置4的一般的模拟石英钟表。并且，电源40由一次电池或二次电池构成，在由二次电池构成电源40的情况下，优选为，另外具备对太阳能电池或使用了旋转锤的发电机等的二次电池进行充电的充电装置。
IC10B与第一实施方式的旋转控制装置10同样地为通过SOI(Silicon onInsulator)工艺而被制造出的IC，并被构成为，具备振荡电路11、分频电路12、电机控制电路41以及温度补偿功能部20。
水晶振子8、振荡电路11、分频电路12为与第一实施方式相同的结构。分频电路12对所述振荡信号进行分频，从而作成预定频率的时钟信号，并向电机控制电路41输出。电机控制电路41根据所输入的时钟信号而对电机42进行驱动。
温度补偿功能部20为与第一实施方式相同的结构，具备温度补偿功能控制电路21和温度补偿电路30。
温度补偿功能控制电路21在与第一实施方式同样地成为预定的定时时使温度补偿电路30进行动作。
温度补偿电路30具备作为温度测量部的温度传感器31、温度补正表格存储部32、个体差异补正数据存储部33、运算电路35、逻辑精度调节电路36、频率调节控制电路37，由于为与第一实施方式相同的结构，因此，省略说明。
并且，在第一实施方式中，在旋转控制装置10中，通过恒压电路15来对除了与外部之间的接口(旋转检测电路13)、温度补正表格存储部32、个体差异补正数据存储部33之外的各电路进行驱动，但在第二实施方式的电子钟表1B中，不设置恒压电路，IC10B通过电源40而被驱动。
第二实施方式的效果
由于在本实施方式中，具备与所述第一实施方式相同的温度补偿功能部20，因此，能够实现与第一实施方式同样的作用效果。例如，即使使用了电子钟表1B的环境的温度从基准温度(25℃)偏离，也能够提高从分频电路12被输出的时钟信号的精度，由此，也能够提高由电机控制电路41所实施的电机42的驱动精度，并能够提高由时刻显示装置4指示的时刻精度。因此，能够将电子钟表1B设为被称为年差钟表的高精度的钟表。
与第一实施方式相同，温度补正表格存储部32以及个体差异补正数据存储部33通过被配置于与电源40之间的期间内的省略图示的第一开关以及第二开关，而能够仅在读取补正数据的期间内与电源40连接，在除此以外的期间内，能够与电源40断开，从而能够削减非动作时的漏电流。由此，由于能够减小IC10B的消耗电流，并能够抑制一次电池或二次电池的消耗，因此，能够延长电子钟表1B的持续时间。
第三实施方式
接下来，参照图16，对第三实施方式的电子钟表1C进行说明。电子钟表1C在电子钟表用的IC10C中设置有恒压电路45这一点上与第二实施方式的电子钟表1B不同，其他的结构与电子钟表1B相同。因此，仅对与电子钟表1B不同的结构进行说明。
恒压电路45为，与第一实施方式的恒压电路15同样地将从电源40被供给的外部电压转换为恒定电压(恒压)而供给的电路。电子钟表1C的恒压电路45对振荡电路11以及分频电路12进行驱动。
第三实施方式的效果
由于在第三实施方式的电子钟表1C中具备与电子控制式机械钟表1或电子钟表1B同样的温度补偿功能部20，因此，能够实现与第一和第二实施方式同样的作用效果。
由于设置有对振荡电路11以及分频电路12进行驱动的恒压电路45，因此，能够通过电压变化较小的恒压来对振荡电路11以及分频电路12进行驱动，并能够减少消耗电流。
另外，通过以恒压来对振荡电路11进行驱动，从而即使使电源40的输出电压发生变动，也能够抑制振荡电路11的输出信号的变动，从而能够防止由电压变动而产生的精度的降低。
而且，由于温度补正表格存储部32和个体差异补正数据存储部33未通过对振荡电路11进行驱动的恒压电路45而进行驱动，因此，能够消除温度补正表格存储部32与个体差异补正数据存储部33进行动作时的由电流负荷所产生的恒压的变动。因此，能够将恒压设定得较低，并能够削减消耗电流，并能够在通过电子钟表1C来实现高精度的基础上设为最佳的结构。
改变例
并且，本发明并未被限定于前述的实施方式，可实现本发明的目的的范围内的变形、改良等也被包括于本发明中。
温度补偿功能部20只要具备温度传感器31、逻辑精度调节电路36、频率调节控制电路37和运算电路35即可，运算电路35根据温度传感器31的测量值而对补正量进行计算的方法并未被限定于使用被存储于温度补正表格存储部32、个体差异补正数据存储部33中的温度补正表格或个体差异补正数据的方法中。例如，也可以不使用在各电子控制式机械钟表1中公用的温度补正表格，而作成反映个体差异的补正数据的温度补正表格，并存储在非易失性存储器中。
另外，也可以不使用温度补正表格，而使用表示温度与频率之间的关系的关系式来对补正量进行计算。
虽然在所述各实施方式中，将使温度传感器31进行动作的温度测量期间、温度补正数据读取期间、个体差异补正数据读取期间设定为不同的定时，但也可以设定为一部分重叠的定时。例如，在电源电路7的电压较高的情况下，也可以设定为，使温度测量期间、温度补正数据读取期间或个体差异补正数据读取期间重叠。
另外，温度传感器31并未被限定于使用CR振荡电路320的传感器，只要能够装入电子控制式机械钟表1中即可。
由恒压电路15进行驱动的对象并未被限定于所述第一和第三实施方式的示例，只需在实施时适当设定即可。
温度补偿功能部20并未被限定于由SOI工艺制造出的IC，只需在实施时适当设定即可。
温度补正表格存储部32并未被限定于由掩膜ROM构成的存储部。另外，个体差异补正数据存储部33并未被限定于由FAMOS构成的存储部。这些只需在实施时适当设定即可。
温度补正表格存储部32或个体差异补正数据存储部33未被限定于电源电路7的驱动。也可以设置与恒压电路15不同的恒压电路。
作为电子钟表，并未被限定于模拟石英钟表，也能够应用于数字石英钟表、或具有模拟石英钟表和数字石英钟表的显示功能的组合石英钟表。
符号说明
1…电子控制式机械钟表；1B、1C…电子钟表；2…作为机械式能量源的发条；3…作为能量电压装置的增速轮系；4…时刻显示装置；5…发电机；5A…转子；5B…线圈；6…整流电路；7…电源电路；8…水晶振子；10…旋转控制装置；10B、10C…IC；11…振荡电路；12…分频电路；13…旋转检测电路；14…制动控制电路；15…恒压电路；20…温度补偿功能部；21…温度补偿功能控制电路；30…温度补偿电路；31…作为温度测量部的温度传感器；32…温度补正表格存储部；33…个体差异补正数据存储部；35…运算电路；36…逻辑精度调节电路；37…频率调节控制电路；38…第一开关；39…第二开关；41…电机控制电路；42…电机；43…减速轮系；50…制动电路；71…电源电容器；120…频率调节部；130…电平转换器；310…恒电流电路；320…CR振荡电路；370…输出缓冲器。

Claims (8)

1.一种电子控制式机械钟表，其特征在于，具备：
机械式能量源；
发电机，其具备通过所述机械式能量源而被驱动的转子；
电源电路，其对由所述发电机发电产生的电能进行储存；
能量传递装置，其将所述机械式能量源的转矩向所述转子传递；
时刻显示装置，其与所述能量传递装置连结并实施时刻显示；
水晶振子；
旋转控制装置，其对所述转子的旋转进行控制，
所述旋转控制装置具有：
振荡电路，其使所述水晶振子进行振荡；
分频电路，其对从所述振荡电路被输出的振荡信号进行分频并输出基准信号；
温度补偿功能部，其对由所述基准信号的温度而产生的变动进行补正；
旋转检测电路，其对所述转子的旋转频率进行测量；
制动控制电路，其根据所述转子的旋转频率与所述基准信号的频率之差而对所述转子的制动进行控制，
所述温度补偿功能部具备：
频率调节控制电路，其对所述振荡电路进行控制；
逻辑精度调节电路，其对所述分频电路进行控制；
温度测量部，其实施温度测量；
运算电路；
温度补正表格存储部，其存储有与其他的电子控制式机械钟表共通的温度补正数据；
个体差异补正数据存储部，其存储有基于所述水晶振子的特性而生成的个体差异补正数据；
第一开关，其对所述温度补正表格存储部以及所述电源电路的连接以及非连接进行控制；
第二开关，其对所述个体差异补正数据存储部以及所述电源电路的连接以及非连接进行控制；
所述运算电路根据由所述温度测量部测量出的测量温度、所述温度补正数据、以及所述个体差异补正数据而对补正量进行运算，并向所述频率调节控制电路以及所述逻辑精度调节电路输出，
所述第一开关在包含从所述温度补正表格存储部读取所述温度补正数据的温度补正数据读取期间在内的第一电源连接期间内被设为连接状态，并在所述第一电源连接期间以外被控制为非连接状态，
所述第二开关在包含从所述个体差异补正数据存储部读取所述个体差异补正数据的个体差异补正数据读取期间在内的第二电源连接期间内被设为连接状态，并在所述第二电源连接期间以外被控制为非连接状态。
2.如权利要求1所述的电子控制式机械钟表，其特征在于，
所述旋转控制装置具备恒压电路，
所述振荡电路、所述分频电路、所述制动控制电路、所述温度补偿功能部、所述频率调节控制电路、所述运算电路、所述温度测量部通过从所述恒压电路所输出的恒压而被驱动，
所述温度补正表格存储部和所述个体差异补正数据存储部通过与所述恒压电路不同的电源而被驱动。
3.如权利要求1或权利要求2所述的电子控制式机械钟表，其特征在于，
使所述温度测量部进行动作的温度测量期间、所述温度补正数据读取期间、以及所述个体差异补正数据读取期间被设定于不同的定时。
4.如权利要求1所述的电子控制式机械钟表，其特征在于，
所述旋转控制装置由通过绝缘体上硅工艺而被制造出的集成电路构成，
所述个体差异补正数据存储部由FAMOS构成。
5.如权利要求1所述的电子控制式机械钟表，其特征在于，
所述温度测量部由通过恒电流而被驱动的CR振荡电路构成。
6.一种电子控制式机械钟表的控制方法，其特征在于，
所述电子控制式机械钟表具有：
机械式能量源；
发电机，其具备通过所述机械式能量源而被驱动的转子；
电源电路，其对由所述发电机发电产生的电能进行储存；
能量传递装置，其将所述机械式能量源的转矩向所述转子传递；
时刻显示装置，其与所述能量传递装置连结并实施时刻显示；
水晶振子；
旋转控制装置，其对所述转子的旋转进行控制，
所述旋转控制装置具有：
振荡电路，其使所述水晶振子进行振荡；
分频电路，其对从所述振荡电路被输出的振荡信号进行分频并输出基准信号；
温度补偿功能部，其对由所述基准信号的温度而产生的变动进行补正；
旋转检测电路，其对所述转子的旋转频率进行测量；
制动控制电路，其根据所述转子的旋转频率与所述基准信号的频率之差而对所述转子的制动进行控制，
所述温度补偿功能部具备：
温度测量部，其实施温度测量；
温度补正表格存储部，其存储有在电子控制式机械钟表中共通的温度补正数据；
个体差异补正数据存储部，其存储有电子控制式机械钟表的个体差异补正数据；
第一开关，其对所述温度补正表格存储部以及所述电源电路的连接以及非连接进行控制；
第二开关，其对所述个体差异补正数据存储部以及所述电源电路的连接以及非连接进行控制，
所述电子控制式机械钟表的控制方法执行如下的步骤：
使所述温度测量部进行工作从而对温度进行测量的步骤；
连接所述第一开关并从所述温度补正表格存储部读取所述温度补正数据并且切断所述第一开关的步骤；
连接所述第二开关并从所述个体差异补正数据存储部读取所述个体差异补正数据并且切断所述第二开关的步骤；
根据测量出的测量温度、所述温度补正数据以及所述个体差异补正数据而对补正量进行运算的步骤；
根据所述补正量而对所述振荡电路进行控制的步骤；
根据所述补正量而对所述分频电路进行控制的步骤。
7.一种电子钟表，其特征在于，具有
时刻显示装置，其实施时刻显示；
水晶振子；
电源电路；
振荡电路，其使所述水晶振子进行振荡；
分频电路，其对从所述振荡电路被输出的振荡信号进行分频并输出基准信号；
温度补偿功能部，其对由所述基准信号的温度而产生的变动进行补正；
所述温度补偿功能部具有：
频率调节控制电路，其对所述振荡电路进行控制；
逻辑精度调节电路，其对所述分频电路进行控制；
温度测量部，其实施温度测量；
运算电路；
温度补正表格存储部，其存储有与其他的电子钟表共通的温度补正数据；
个体差异补正数据存储部，其存储有基于所述水晶振子的特性而生成的个体差异补正数据；
第一开关，其对所述温度补正表格存储部以及所述电源电路的连接以及非连接进行控制；
第二开关，其对所述个体差异补正数据存储部以及所述电源电路的连接以及非连接进行控制，
所述运算电路根据由所述温度测量部测量出的测量温度、所述温度补正数据以及所述个体差异补正数据而对补正量进行运算，并向所述频率调节控制电路以及所述逻辑精度调节电路输出，
所述第一开关在至少包含从所述温度补正表格存储部读取所述温度补正数据的温度补正数据读取期间在内的第一电源连接期间内被设为连接状态，并在所述第一电源连接期间以外被控制为非连接状态，
所述第二开关在至少包含从所述个体差异补正数据存储部读取所述个体差异补正数据的个体差异补正数据读取期间在内的第二电源连接期间内被设为连接状态，并在所述第二电源连接期间以外被控制为非连接状态。
8.如权利要求7所述的电子钟表，其特征在于，
具备恒压电路，所述恒压电路以恒压而对所述振荡电路进行驱动；
所述温度补正表格存储部和所述个体差异补正数据存储部通过与所述恒压电路不同的电源而被驱动。
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