JP2000035489A - 指針位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 時計本体を薄型化でき、しかも簡単な構造で
ありながら指針位置を正確に検出できる指針位置検出装
置を提供する。 【解決手段】 時針車５０を回転駆動する分針駆動系
と、時針車５０の第１の光伝達部５０ｄと対向するよう
に第２の光伝達部８０ａが形成され、時針車５０の回転
動作に連動して回転する回転板８０と、第１の光伝達部
５０ｄおよび第２の光伝達部８０ａに対向可能な位置に
配置され、検出光を回転板に出射し、第１の光伝達部５
０ｄおよび第２の光伝達部８０ａが略正対したときに指
針位置検出信号を得る光センサ部９０と、光センサ部９
０の検出光の出射レベルを第１のレベルに設定してお
き、光センサ部９０が指針位置検出信号を受けると、光
センサ部９０の検出光の出射レベルを第１のレベルより
高い第２のレベルに切り換える光量制御手段とを有する
指針位置検出装置を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電波修正時
計等に適用される指針位置検出装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば電波修正時計では、送信所から発
せられる所定周波数の正時信号あるいは時刻コード信号
を受信し、この受信信号に基づいて、いわゆる帰零動作
などを行う機能を有している。このような帰零動作の
際、指針を正確に正時の位置に帰零させるために、一般
に指針位置検出装置が設けられている。

【０００３】この種の指針位置検出装置としては、例え
ば特開昭６１−１１８６８３号公報に開示されているよ
うに、秒針駆動系における輪列の歯車および分針駆動系
における輪列の歯車にそれぞれ透孔を形成し、各透孔を
介して発光素子と受光素子とをそれぞれ対向させて配置
し、各透孔が各発光素子および受光素子に正対したと
き、つまり発光素子から発せられた光が受光素子で受光
されたときを各指針への帰零状態として検出するように
構成したものが提案されている。

【０００４】また、上述したいわゆる透過型の光学セン
サを使用した指針位置検出装置とは別に、秒針駆動系に
おける輪列の歯車および分針駆動系における輪列の歯車
にそれぞれ透孔を形成し、各駆動系のその他の歯車に各
透孔に対向するように反射板を配置し、さらに各透孔に
対向する位置に反射型の光学センサ、つまり受発光素子
を配置し、反射板、透孔および受発光素子が正対したと
き、つまり受発光素子の発光部から発せられた光が透孔
および反射板を介して受発光素子の受光部で受光された
ときを各指針への帰零状態として検出するように構成し
たものも存在する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した前者の指針位
置検出装置では、発光素子と受光素子が互いに対向して
配置されているため、発光素子からの出射光を受光素子
で正確に検出することができ、これにより高い検出精度
が得られるという利点がある。しかしながら、受光素子
および発光素子を各々別々に設置する必要があり、しか
もそれらを秒針用および分針用におのおの個別に設ける
場合には、各素子の取り付け構造が複雑化することにな
るため、装置自体が高価なものになるという欠点があ
る。

【０００６】これに対して、後者の指針位置検出装置で
は、受発光素子を１箇所に配置するのみで秒針用および
分時針用のセンサが構成できるので、受発光素子の取り
付け構造が比較的簡単となり、装置の薄型化も可能とな
る。しかしながら、この種の指針位置検出装置では、受
発光素子と透孔とが正対していない状態であっても、受
発光素子の発光部からの出射光が、歯車の透孔以外の位
置で反射され、その反射光が受光部に入射される場合が
あり、このため、指針位置を正確に検出できないという
事態が発生している。なお、透孔が形成されている歯車
の材質を光吸収性のあるものに変更しても、発光部から
の出射光を完全に吸収することは困難であり、上述した
誤検出の問題の早期解決が望まれていた。

【０００７】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、時計本体を薄型化でき、しかも簡
単な構造でありながら指針位置を正確に検出できる指針
位置検出装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の指針位置検出装置は、モータの回転速度を
少なくとも一の歯車を介して所定の速度まで減速し、当
該減速された速度で第１の光伝達部が形成されている指
針車を回転駆動する指針駆動系と、前記指針車の第１の
光伝達部と対向するように第２の光伝達部が形成され、
前記指針車の回転動作に連動して当該指針車とは異なる
速度で回転する少なくとも一の回転板と、前記第１およ
び第２の光伝達部に対向可能な位置に配置され、検出光
を前記回転板に出射し、当該第１および第２の光伝達部
が略正対したときに指針位置検出信号を得る光センサ部
と、前記光センサ部の検出光の出射レベルを第１のレベ
ルに設定しておき、前記光センサ部が指針位置検出信号
を受けると、当該光センサ部の検出光の出射レベルを第
１のレベルより高い第２のレベルに切り換える光量制御
手段とを有する。また、前記指針位置検出手段は、好適
には、前記指針車の第１の光伝達部は透孔または光反射
面であり、前記回転板の第２の光伝達部は光反射面また
は透孔であり、前記光センサ部は、発光素子と受光素子
とを備えた反射型光センサであり、前記光量制御手段
は、前記透孔を検出した場合には、前記発光素子からの
出射光が前記光反射面を介して前記受光素子によって受
光されるように、当該発光素子の出射光量を制御する。

【０００９】本発明の指針位置検出装置によれば、例え
ば送信所からの正時信号を受信すると、図示しない制御
系から指針駆動系に対して帰零指示信号が出力される。
帰零指示信号を受けたモータは回転駆動され、それに伴
い第１の光伝達部が形成された指針車と第２の光伝達部
が形成された回転板とがそれぞれ異なる速度で回転駆動
される。このとき光センサ部の例えば発光素子が、光量
制御手段によって例えば第１の光伝達部としての透孔を
検出可能な第１のレベルの光量で発光される。これによ
り透孔が検出されると、発光素子は、光量制御手段によ
って、第２の光伝達部としての光反射面を介してその出
射光が受光される第２のレベルの光量をもって発光され
る。その結果、発光素子の出射光が光反射面以外の領域
で反射されるという不都合が回避される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る指針位置検出
装置が使用された電波修正時計の実施の形態について図
面に基づいて説明する。図１は本発明に係る電波修正時
計の指針位置検出装置の構成を説明するための要部平面
図、図２は図１に示す指針位置検出装置の要部断面図で
ある。

【００１１】時計本体１０は、図１および図２に示すよ
うに、下板１１と上板１３とで形成された空間内の略中
央部に、下板１３と連結した状態で中板１２が配設さ
れ、その空間内の下板１１、中板１２、上板１３の所定
の位置に対して、秒針駆動系２０、第１の反射型光セン
サ３０、分時針駆動系４０、時針車５０、日の裏車６
０、手動修正軸７０および第２の反射型センサ９０が軸
支あるいは固定されている。

【００１２】秒針駆動系２０は、第１のステッピングモ
ータ２１、第１の５番車２２および秒針車２３により構
成されている。第１のステッピングモータ２１は、中板
１２に載置され、所定方向の磁場を形成可能なステータ
２１ａと、中板１２と上板１３とに軸支され、ステータ
２１ａに形成された磁場に基づいて秒針駆動系２０内の
各輪列を回転させるロータ２１ｂとを備え、ロータ２１
ｂの回転方向、回転角度および回転速度は図示しない制
御回路によって制御される。

【００１３】第１の５番車２２は、図２に示すように、
中板１２および上板１３に軸支され、またその輪歯部分
が第１のステッピングモータ２１のロータ２１ｂと噛合
されており、ロータ２１ｂの回転速度を所定速度に減速
させる。本実施の形態では、第１の５番車２２は１５秒
で１回転するように構成されており、図２からわかるよ
うに、第１の５番車２２と秒針車２３とが重合している
領域の一部にはスリット状の透孔２２ａが形成されてい
る。なお、第１の５番車２２の透孔２２ａ以外の領域に
は後述する第１の反射型光センサ３０の発光素子からの
出射光が受光素子３２内に反射するように光反射膜が形
成されている。

【００１４】秒針車２３は、秒針車２３の回転中心とな
る回転軸と一体で形成されており、その回転軸の一端側
は上板１３に軸支され、他端側は中板１２を介して下板
１１側に貫通した構成となっている。また、その他端側
の先端部近傍には秒針軸２３ａが圧入されている。秒針
軸２３ａは、図２からわかるように、下板１１を貫通し
て図示しない文字盤の正面側に突出した分針車軸部４４
ａの貫通口４４ｂに貫挿されており、その先端部には図
示しない秒針が取り付けられている。秒針車２３ａは、
秒針車２３ａの秒針カナが第１の５番車２２のカナと噛
合され、６０秒で１回転するように構成されている。

【００１５】秒針車２３と第１の５番車２２とが重合し
ている領域の一部には、第１の５番車２２に形成された
透孔２２ａと対向するように、第１の反射型光センサ３
０からの出射光を反射するための光反射面２３ｂが形成
されている。また、秒針車２３は、第１の反射型光セン
サ３０からの出射光が光反射面２３ｂ以外の領域での反
射によって生じる第１の反射型光センサ３０の誤検出を
防止するために、外部からの出射光を吸収可能な光吸収
材で形成されている。秒針駆動系２０では、光反射面２
３ｂが透孔２２ａと互いに重なり合った状態、すなわち
正対した状態のときに図示しない秒針が正時の位置に存
在することになる。

【００１６】本実施の形態における秒針位置検出装置の
センサ駆動回路１００の構成を図３に基づいて説明す
る。図３は第１の実施の形態の秒針位置検出装置（分時
針位置検出装置）のセンサ駆動回路を示す図である。第
１の反射型光センサ３０は、図２および図３に示すよう
に、発光ダイオードからなる発光素子３１とｎｐｎ型ト
ランジスタからなる受光素子３２とが並設された構成を
有し、発光素子３１の発光部および受光素子３２の受光
面が、上板１３に形成された透孔１３ａを介し、さらに
第１の５番車２２に形成された透孔２２ａを介して秒針
車２３の光反射面２３ｂを臨めるように、上板１３に配
設されている。

【００１７】センサ駆動回路１００は、図３に示すよう
に、発光素子３１および受光素子３２を備えた反射型光
センサ３０、電源補償用キャパシタＣ１、コレクタ電流
制御用抵抗素子Ｒ１、バイアス用抵抗素子Ｒ２，Ｒ３、
電源電流制御用抵抗素子Ｒ４、発光素子３１の駆動信号
のデューティ制御を行うための切替スイッチＳＷ１、セ
ンサの検出距離を伸ばすためのｎｐｎ型トランジスタＴ
Ｒ１により構成されている。

【００１８】第１の反射型光センサ３０の発光素子３１
のアノードは、一端がスイッチＳＷ１を介して電源電圧
Ｖccに接続された抵抗素子Ｒ４の他端側に接続され、さ
らにキャパシタＣ１のプラス側電極にも接続されてい
る。発光素子３１のカソードは、キャパシタＣ１のマイ
ナス側電極に接続されている。発光素子３１は、図示し
ない制御回路からハイレベルの駆動信号が出力されたと
きに発光するようになっている。本実施の形態では、発
光素子３１の発光量を「弱（第１のレベル）」，「強
（第２のレベル）」の２段階で制御するために、上述し
たハイレベルの駆動信号のデューティ比を２段階で制御
可能となっている。駆動信号のデューティ比は、図示し
ない制御回路からの制御信号に基づくスイッチＳＷ１の
オン・オフ切替動作を、「低速」で行うかあるいは「高
速」で行うかによって異なる。

【００１９】第１の反射型光センサ３０の受光素子３２
のコレクタは電源電圧Ｖccに接続され、受光素子３２の
エミッタは抵抗素子Ｒ２と抵抗素子Ｒ３との接続点、す
なわちトランジスタＴＲ１のベースに接続されている。
トランジスタＴＲ１のコレクタは抵抗素子Ｒ１を介して
電源電圧にＶccに接続され、トランジスタＴＲ１のエミ
ッタは接地されている。受光素子３２は、発光素子３１
からの発光量「弱」の出射光が第１の５番車２２の透孔
２２ａ以外の領域に到達して反射され、その反射光が受
光素子３２に受光されたときにのみ、光検出信号をロー
レベルで図示しない制御回路に入力させる。

【００２０】発光量「弱」の出射光が透孔２２ａを透過
した場合、つまり透孔２２ａが検出された場合には、発
光素子３１の出射光は、発光量が弱いために秒針車２３
の光反射面２３ｂに到達しても受光素子３２まで反射さ
れない。このため、受光素子３２は非検出状態となり、
非検出信号をハイレベルで図示しない制御回路に入力さ
せる。

【００２１】上述した非検出信号を受けた制御回路は、
発光素子３１にハイレベルの駆動信号を再度出力させる
とともにその駆動信号のデューティ比を変えるために、
スイッチＳＷ１に対して、そのオン・オフ切替動作を
「高速」化する制御信号を出力する。これにより、発光
素子３１の点滅間隔が短縮されて連続した点灯状態とな
り、発光素子３１の発光量が「強」となる。

【００２２】発光量「強」の出射光は、透孔２２ａを透
過して秒針車２３の光反射面２３ｂに到達して光反射面
２３ｂによって反射され、受光素子３２に受光されるよ
うになる。受光素子３２は反射光の受光によって光検出
信号をローレベルで制御回路に出力させる。この光検出
信号を受けた制御回路は、センサ駆動回路１００に対し
て帰零動作完了信号を出力する。これにより、秒針車２
３に秒針軸２３ａを介して取り付けられた図示しない秒
針が正時の位置に帰零することになる。

【００２３】分針駆動系４０は、第２のステッピングモ
ータ４１、第２の５番車４２、３番車４３および分針車
４４により構成されている。第２のステッピングモータ
４１は、中板１２に載置され、所定方向の磁場を形成可
能なステータ４１ａと、中板１２と上板１３とに軸支さ
れ、ステータ４１ａに形成された磁場に基づいて分針駆
動系４０内の各輪列を回転させるロータ４１ｂとを備
え、ロータ４１ｂの回転方向、回転角度および回転速度
は図示しない制御回路によって制御される。

【００２４】第２の５番車４２は、図２に示すように、
中板１２および上板１３に軸支され、またその輪歯部分
が第２のステッピングモータ４１のロータ４１ｂと噛合
されており、ロータ４１ｂの回転速度を所定速度に減速
させる。

【００２５】３番車４３は、その回転軸の一端が上板１
３に軸支され、他端側が中板１２を貫通した状態で中板
１２に軸支されており、その輪歯部分が第２の５番車４
２のカナ部と噛合されている。

【００２６】分針車４４は、中央部に貫通口４４ｂが形
成された略Ｔ字形状をなし、分針車４４のパイプ部分と
なる分針パイプ４４ａの一端側は中板１２に軸支され、
分針パイプ４４ａの他端側は下板１１を貫通して文字盤
の正面側に突出している。分針パイプ４４ａは、同じく
文字盤の正面側に突出した時針車５０の回転中心となる
時針パイプ５０ａの貫通口５０ｂに貫挿されており、そ
の先端部には図示しない分針が取り付けられている。ま
た、時針パイプ５０ａの先端部にも図示しない時針が取
り付けられている。分針車４４は、その輪歯部分が３番
車４３のカナ部と噛合され、また既に述べたように分針
パイプ４４ａの貫通口４４ｂには秒針軸２３ａが貫挿さ
れており、６０分で１回転するように構成されている。

【００２７】時針車５０は、図２に示すように、時針パ
イプ５０ａと一体で形成され、時針パイプ５０ａの中央
部には分針パイプ４４ａおよび秒針軸２３ａが貫挿可能
な貫通口５０ｂが形成されている。時針車５０の輪歯部
分は下板１１の背面側に配設され、時針パイプ５０ａは
下板１１を貫通して文字盤正面側に突出しており、その
先端部には図示しない時針が取り付けられている。時針
車５０は、図示しない時針を１２時間で１回転させるた
めに、１時間で３０°ずつ回転動作するように構成され
ている。また、時針車５０の分針車４４との対向面５０
ｃには透孔５０ｄが形成されている。なお、時針車５０
の透孔以外の領域には後述する第２の反射型光センサ９
０の発光素子９１からの出射光が受光素子９２に受光さ
れるように、光反射膜が形成されている。

【００２８】日の裏車６０は、分針車４４の回転速度を
所定速度まで減速して時針車５０に伝達する歯車であ
り、図２に示すように、下板１１に形成された突部１１
ａに軸支されており、その輪歯部分が分針車４４の分針
パイプ４４ａと噛合され、カナ部が時針車５０の輪歯部
分と噛合されている。また、日の裏車６０はＮ（Ｎは正
の整数）時間に１回転するように構成されており、その
輪歯部分は手動修正軸７０の修正カナ７０ａと噛合する
ようになっている。

【００２９】手動修正軸７０は略Ｔ字形状をなし、その
先端の修正カナ７０ａは上板１３に形成された開口１３
ｂを介して下板１１に形成された突部１１ｂに軸支され
ている。また、手動修正軸７０の頭部７０ｂは上板１３
から時計本体外部へ突出した状態で配置されている。手
動修正軸７０は、分針車４４と同位相で６０分に１回転
するように構成されており、また、上述したように修正
カナ７０ａに日の裏車６０の輪歯部分が噛合されている
ことから、分針駆動系４０により分針車４４が回転駆動
されているときには分針車４４と同位相で回転し、分針
駆動系４０が非動作状態にあるときには頭部７０ｂを回
転させることにより図示しない分針および時針の位置を
手動にて修正することが可能である。

【００３０】図４は本発明に係る回転検出板の透孔の形
成パターンを示す平面図である。回転検出板８０は円板
状をなし、その中央部は分針車４４の回転に応じて回転
するように、分針車４４と時針車５０との間の分針パイ
プ４４ａに固定されている。回転検出板８０において、
時針車５０の対向面５０ｃに対向する領域の一部には、
図４に示すように、透孔５０ｄに対向して、第２の反射
型光センサ９０からの出射光を反射するための光反射面
８０ａが形成されている。また、回転検出板８０は、第
２の反射型光センサ９０からの出射光が光反射面８０ａ
以外の領域での反射によって生じる第２の反射型光セン
サ９０の誤検出を防止するために、外部からの出射光を
吸収可能な光吸収材で形成されている。分針駆動系４０
では、光反射面８０ａが透孔５０ｄと互いに重ね合わさ
れた状態、すなわち正対した状態のときに図示しない分
針および時針が正時の位置に存在することになる。

【００３１】本実施の形態における分針位置検出装置の
センサ駆動回路の構成を図３に基づいて説明する。な
お、図３では、秒針駆動系２０と分針駆動系４０とのセ
ンサ駆動回路の構成の同一部分は同一符号で表し、相違
部分は（ ）内に記した。第２の反射型光センサ９０
は、図２および図３に示すように、発光ダイオードから
なる発光素子９１とｎｐｎ型トランジスタからなる受光
素子９２とが並設された構成を有し、発光素子９１の発
光部および受光素子９２の受光面が、下板１１に形成さ
れた透孔１１ｃを介し、さらに時針車５０に形成された
透孔５０ｄを介して回転検出板８０の光反射面８０ａを
臨めるように、下板１１に配設されている。

【００３２】センサ駆動回路２００は、図３に示すよう
に、発光素子９１および受光素子９２を備えた反射型光
センサ９０、電源補償用キャパシタＣ１、コレクタ電流
制御用抵抗素子Ｒ１、バイアス用抵抗素子Ｒ２，Ｒ３、
電源電流制御用抵抗素子Ｒ４、発光素子９１の駆動信号
のデューティ制御を行うための切替スイッチＳＷ１、セ
ンサの検出距離を伸ばすためのｎｐｎ型トランジスタＴ
Ｒ１により構成されている。

【００３３】第１の反射型光センサ９０の発光素子９１
のアノードは一端がスイッチＳＷ１を介して電源電圧Ｖ
ccに接続された抵抗素子Ｒ４の他端側に接続され、さら
にキャパシタＣ１のプラス側電極にも接続されている。
発光素子９１のカソードはキャパシタＣ１のマイナス側
電極に接続されている。発光素子９１は、図示しない制
御回路からハイレベルの駆動信号が出力されたときに発
光するようになっている。本実施の形態では、発光素子
９１の発光量を「弱（第１のレベル）」，「強（第２の
レベル）」の２段階で制御するために、上述したハイレ
ベルの駆動信号のデューティ比を２段階で制御可能とな
っている。駆動信号のデューティ比は、図示しない制御
回路からの制御信号に基づくスイッチＳＷ１のオン・オ
フ切替動作を、「低速」で行うかあるいは「高速」で行
うかによって異なる。

【００３４】第２の反射型光センサ９０の受光素子９２
のコレクタは電源電圧Ｖccに接続され、受光素子９２の
エミッタは抵抗素子Ｒ２と抵抗素子Ｒ３との接続点、す
なわちトランジスタＴＲ１のベースに接続されている。
トランジスタＴＲ１のコレクタは抵抗素子Ｒ１を介して
電源電圧にＶccに接続され、トランジスタＴＲ１のエミ
ッタは接地されている。受光素子９２は、発光素子９１
からの発光量「弱」の出射光が時針車５０の透孔５０ｄ
以外の領域に到達して反射され、その反射光が受光素子
９２に受光されたときにのみ、光検出信号をローレベル
で図示しない制御回路に入力させる。

【００３５】発光量「弱」の出射光が透孔５０ｄを透過
した場合、つまり透孔５０ｄが検出された場合には、発
光素子３１の出射光は、発光量が弱いために回転検出板
８０の光反射面８０ａに到達しても受光素子９２には受
光されない。このため、受光素子９２は非検出状態とな
り、非検出信号をハイレベルで図示しない制御回路に入
力させる。

【００３６】上述した非検出信号を受けた制御回路は、
発光素子９１にハイレベルの駆動信号を再度出力させる
とともにその駆動信号のデューティ比を変えるために、
スイッチＳＷ１に対して、そのオン・オフ切替動作を
「高速」化する制御信号を出力する。これにより、発光
素子９１の点滅間隔が短縮されて連続した点灯状態とな
り、発光素子９１の発光量が「強」となる。

【００３７】発光量「強」の出射光は、透孔５０ｄを透
過して回転検出板８０の光反射面８０ａに到達して光反
射面８０ａによって反射され、受光素子９２に受光され
るようになる。受光素子９２は反射光の受光によって光
検出信号をローレベルで制御回路に出力させる。この光
検出信号を受けた制御回路は、センサ駆動回路２００に
対して帰零動作完了信号を出力する。これにより、分針
車４４および時針車５０に各指針パイプを介して取り付
けられた図示しない分針および時針が正時の位置に帰零
することになる。

【００３８】次に、本電波修正時計の指針位置検出装置
の検出動作を分針駆動系４０を例にとって説明する。図
５および図６は、本実施の形態の分針駆動系における指
針位置の一連の検出動作を説明するための図である。図
５（ａ）に示すように、第２の反射型光センサ９０、透
孔５０ｄおよび反射板８０ａが正対した状態、すなわち
発光素子９１の出射光が透孔５０ｄを透過して回転検出
板８０に設けられた反射板８０ａによって反射され、そ
の反射光が受光素子９２で受光され得る状態を指針の帰
零位置として、電波修正時計が計時動作を開始する。

【００３９】例えば、送信所からの正時信号を図示しな
い電波受信系で受信すると、図示しない制御回路から分
針駆動系４０に対して、図示しない分針を正時位置へ帰
零させるために、帰零動作指示信号が出力される。帰零
動作指示信号を受けて、分針駆動系４０の第２のステッ
ピングモータ４１が時計周り方向または反時計周り方向
のいずれかに回転される。また、図３に示すセンサ駆動
回路２００では、発光素子９１が発光量「弱」の状態で
点灯するように、つまり制御回路からのハイレベルの駆
動信号がデューティ比１５％になるようにスイッチＳＷ
１のオン・オフの切り替え動作が「低速」で行われる。

【００４０】デューティ比１５％のハイレベルの駆動信
号が反射型光センサ９０内の発光素子９１に入力される
と、発光素子９１は発光量「弱」で点灯状態となり、そ
の出射光は時針車５０方向に出射される。時針車５０に
到達した発光素子９１からの出射光が時針車５０の透孔
５０ｄ以外の領域に入射されると、図５（ｂ）に示すよ
うに全反射され、受光素子９２によって受光される。受
光量が一定のレベル以上に到達すると受光素子９２が導
通状態となり、図３からわかるように、電流が受光素子
９２のコレクタからエミッタ方向へ流れてトランジスタ
ＴＲ１のベースに供給される。その結果、トランジスタ
ＴＲ１が導通状態となってローレベルの光検出信号が図
示しない制御回路に出力される。

【００４１】第２のステッピングモータ４１の回転に伴
って、透孔５０ｄと第２の反射型光センサ９０とが正対
した状態になると、発光素子９１からの出射光が透孔５
０ｄを透過した場合、その出射光の発光量は「弱」であ
ることから、出射光は回転検出板８０まで到達できない
ため、受光素子９２によって受光されることはない。こ
れにより、第２の反射型光センサ９０の誤検出が防止さ
れる。出射光が透孔５０ｄを透過すると、図３からわか
るように、受光素子９２は非導通状態となるため、これ
に伴いトランジスタＴＲ１も非導通状態となって再びハ
イレベルの非検出信号が図示しない制御回路に出力され
る。

【００４２】ハイレベルの非検出信号を受けた制御回路
は、センサ駆動回路２００に対して、再びハイレベルの
駆動信号を出力するとともに、図６（ａ）に示すよう
に、発光素子９１を今度は「強」の状態で点灯させるた
めにスイッチＳＷ１のオン・オフの切り替え動作を「高
速」で行わせ、その駆動信号のデューティ比を３０％と
する。デューティ比３０％のハイレベルの駆動信号が発
光素子９１に入力されると、発光素子９１は発光量
「強」で点灯状態となり、その出射光は時針車５０の透
孔５０ｄを透過して回転検出板８０の方向に出射され
る。なお、発光素子９１からの出射光は、発光量が
「強」であることから回転検出板８０に到達できるが、
その出射光は光反射面８０ａ以外の位置では光吸収材か
らなる回転検出板８０に吸収されてしまい、受光素子９
２に受光されることはない。これにより、第２の反射型
光センサ９０の誤検出が防止される。

【００４３】図６（ｂ）に示すように、第２のステッピ
ングモータ４１の回転に伴って、透孔５０ｄと第２の反
射型光センサ９０とが正対すると同時に光反射面８０ａ
も正対した状態となるが、このとき、発光素子９１から
の発光量「強」の出射光は光反射面８０ａで反射され、
その反射光は受光素子９２で受光されることになる。発
光素子９１の出射光が受光素子９２によって受光され、
その受光量が一定のレベル以上に到達すると、受光素子
９２が導通状態となり、これによりトランジスタＴＲ１
のベースに再び電流が供給される。その結果、トランジ
スタＴＲ１が導通状態となってローレベルの光検出信号
が制御回路に出力される。ローレベルの光検出信号を受
けた制御回路は、図示しない分針が正時の位置に帰零し
たと判断し、分針駆動系４０およびセンサ駆動回路２０
０に対して帰零動作完了信号を出力し、上述した一連の
帰零動作を完了させる。以上により、分針駆動系４０の
帰零動作が完了したことになる。

【００４４】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、秒針駆動系２０では、第１の５番車２２に透孔２２
ａを形成し、秒針車２３にはそれと対向するように光反
射面２３ｂを形成し、また上板１３には透孔２２ａ，光
反射面２３ｂに対向するように第１の光反射型センサ３
０を設け、さらに透孔２２ａを検出した後に光反射面２
３ｂを検出するために発光素子３１の出射光量を「弱」
状態から「強」状態に切り替えるセンサ駆動回路１００
とを設けた。また、分針駆動系４０でも、時針車５０に
透孔５０ｄを形成し、回転検出板８０にはそれと対向す
るように光反射面８０ａを形成し、また下板１１には透
孔５０ｄ，光反射面８０ａに対向するように第２の光反
射型センサ９０を設け、同様に発光素子９１の出射光量
を制御するセンサ駆動回路２００とを設けた。これによ
り、発光素子３１，９１からの出射光が光反射面２３
ｂ，８０ａ以外の領域で反射されて受光素子３２，９２
に入射されるという各光反射型センサ３０，９０のいわ
ゆる誤検出が防止できる。その結果、帰零精度が極めて
高い電波修正時計を提供することができる。

【００４５】本実施の形態では、第１の反射型光センサ
３０および第２の反射型光センサ９０の発光素子３１，
９１の発光量を「弱」，「強」の２段階に制御するため
に、発光素子３１，９１に供給される駆動信号のパルス
幅を変調する構成となっているが、発光素子３１，９１
の発光量の制御方法としてはこれに限定されない。例え
ば、図７に示すように、発光素子３１，９１に供給され
る駆動電流を可変することにより発光量を変化させる構
成としてもよい。

【００４６】以下に、秒針駆動系２０のセンサ駆動回路
１００を例にとって、その構成を図７に基づいて具体的
に説明する。なお、図７では、秒針駆動系２０とは符号
が相違する分針駆動系４０の構成については（ ）内に
示した。センサ駆動回路１００は、図７に示すように、
発光素子３１および受光素子３２を備えた反射型光セン
サ３０、コレクタ電流制御用抵抗素子Ｒ１、バイアス用
抵抗素子Ｒ２，Ｒ３、発光素子３１のアノード側に並列
に接続された抵抗素子５，Ｒ６、抵抗素子５，Ｒ６に各
々接続され、図示しない制御回路からの駆動信号によっ
てオン・オフされるスイッチＳＷ２，ＳＷ３、センサの
検出距離を伸ばすためのｎｐｎ型トランジスタＴＲ１に
より構成されている。

【００４７】第１の反射型光センサ３０の発光素子３１
のアノードは、一端がスイッチＳＷ２を介して電源電圧
Ｖccに接続された抵抗素子Ｒ５と、同様に一端がスイッ
チＳＷ３を介して電源電圧Ｖccに接続された抵抗素子Ｒ
６とにそれぞれ並列に接続され、発光素子３２のカソー
ドは接地されている。なお、抵抗素子Ｒ５と抵抗素子Ｒ
６との抵抗値の関係はＲ６＜Ｒ５となっている。すなわ
ち、発光素子３１を発光量「弱」で発光させる場合に
は、図示しない制御回路からの駆動信号によってスイッ
チＳＷ２を閉状態とし、抵抗素子Ｒ５に電流を流す。抵
抗素子Ｒ５の抵抗値は抵抗素子Ｒ６の抵抗値よりも大き
いことから、抵抗素子Ｒ６を通過する電流値よりも抵抗
素子Ｒ５を通過する電流値の方が低くなり、これにより
発光素子３１が発光量「弱」で発光することになる。ま
た、発光素子３１を発光量「強」で発光させる場合に
は、スイッチＳＷ２を開状態にするとともにスイッチＳ
Ｗ３を閉状態にすれば、発光素子３１に供給される電流
が増大するため、発光量が「強」となる。なお、トラン
ジスタＴＲ１と第１の反射型光センサ３０の受光素子３
２との接続関係は、図３に示すセンサ駆動回路と同様で
あるから、重複する説明は行わない。

【００４８】図７に示すセンサ駆動回路１００では、帰
零動作時には、発光素子３１を発光量「弱」の状態で発
光させるために、スイッチＳＷ２が図示しない制御回路
からの駆動信号を受けて閉状態となる。この状態で第１
の５番車２２の透孔２２ａが検出される、つまり制御回
路にローレベルの光検出信号に変わってハイレベルの非
検出信号が入力されるようになると、制御回路からの駆
動信号に基づいてスイッチＳＷ２が開状態となり、同時
にスイッチＳＷ３が閉状態となる。これにより、発光素
子３１の発光量が「強」になる。この発光量「強」の出
射光が第１の反射型光センサ３０の受光素子３２で受光
されると、制御回路に再びローレベルの光検出信号が入
力され、これを受けて制御回路は、秒針駆動系２０およ
びセンサ駆動回路１００に対して帰零動作完了信号を出
力することになる。

【００４９】また、本実施の形態では、発光素子３１，
９１の出射光は「弱」，「強」の２段階に制御される構
成となっているが、出射光の制御段数は、出射光が透過
する透孔の数に応じて増減することが望ましい。つま
り、反射型光センサに隣接する透孔から光反射面方向に
順次発光量を増加させることにより、透孔を検出するよ
うに構成することが望ましい。

【００５０】

【発明の効果】本発明によれば、時計本体を薄型化で
き、しかも簡単な構造でありながら指針位置を正確に検
出できる指針位置検出装置を提供することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電波修正時計の指針位置検出装置
の構成を説明するための要部平面図である。

【図２】図１に示す指針位置検出装置の要部断面図であ
る。

【図３】本実施の形態の秒針位置検出装置（分時針位置
検出装置）のセンサ駆動回路を示す図である。

【図４】本発明に係る回転検出板の透孔の形成パターン
を示す平面図である。

【図５】本実施の形態の分針駆動系における指針位置の
検出動作を説明するための図である。

【図６】本実施の形態の分針駆動系における指針位置の
検出動作を説明するための図である。

【図７】他の実施の形態の秒針位置検出装置（分時針位
置検出装置）のセンサ駆動回路を示す図である。

【符号の説明】

１０…時計本体 １１…下板 １２…中板 １３…上板 ２０…秒針駆動系 ２１…第１のステッピングモータ ２２…第１の５番車 ２２ａ…透孔 ２３…秒針車 ２３ａ…秒針軸 ２３ｂ…光反射面 ３０…第１の反射型光センサ ３１…発光素子 ３２…受光素子 ４０…分針駆動系 ４１…第２のステッピングモータ ４２…第２の５番車 ４３…３番車 ４４…分針車 ４４ａ…分針パイプ ５０…時針車 ５０ａ…時針パイプ ５０ｃ…対向面 ５０ｄ…透孔 ６０…日の裏車 ７０…手動修正軸 ８０…回転検出板 ８０ａ…光反射面 ９０…第２の反射型光センサ ９１…発光素子 ９２…受光素子 １００，２００…センサ駆動回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モータの回転速度を少なくとも一の歯車を
   介して所定の速度まで減速し、当該減速された速度で第
   １の光伝達部が形成されている指針車を回転駆動する指
   針駆動系と、 前記指針車の第１の光伝達部と対向するように第２の光
   伝達部が形成され、前記指針車の回転動作に連動して当
   該指針車とは異なる速度で回転する少なくとも一の回転
   板と、 前記第１および第２の光伝達部に対向可能な位置に配置
   され、検出光を前記回転板に出射し、当該第１および第
   ２の光伝達部が略正対したときに指針位置検出信号を得
   る光センサ部と、 前記光センサ部の検出光の出射レベルを第１のレベルに
   設定しておき、前記光センサ部が指針位置検出信号を受
   けると、当該光センサ部の検出光の出射レベルを第１の
   レベルより高い第２のレベルに切り換える光量制御手段
   とを有する指針位置検出装置。
2. 【請求項２】前記指針車の第１の光伝達部は透孔であ
   り、 前記回転板の第２の光伝達部は光反射面であり、 前記光センサ部は、発光素子と受光素子とを備えた反射
   型光センサであり、 前記光量制御手段は、前記透孔を検出した場合には、前
   記発光素子からの出射光が前記光反射面を介して前記受
   光素子によって受光されるように、当該発光素子の出射
   光量を制御する請求項１記載の指針位置検出装置。
3. 【請求項３】前記指針車の第１の光伝達部は光反射面で
   あり、 前記回転板の第２の光伝達部は透孔であり、 前記光センサ部は、発光素子と受光素子とを備えた反射
   型光センサであり、 前記光量制御手段は、前記透孔を検出した場合には、前
   記発光素子からの出射光が前記光反射面を介して前記受
   光素子によって受光されるように、当該発光素子の出射
   光量を制御する請求項１記載の指針位置検出装置。