JP2000137083A - 時計の指針位置検出装置 - Google Patents

時計の指針位置検出装置

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JP2000137083A
JP2000137083A JP10311425A JP31142598A JP2000137083A JP 2000137083 A JP2000137083 A JP 2000137083A JP 10311425 A JP10311425 A JP 10311425A JP 31142598 A JP31142598 A JP 31142598A JP 2000137083 A JP2000137083 A JP 2000137083A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】指針軸への負荷を軽減できる時計の指針位置検
出装置を提供する。 【解決手段】上板13に対して回転可能に軸支され、所
定の位置に第1の透孔23aが形成された秒針車23
と、秒針車23の第1の透孔23aの形成領域に対向す
るように光反射面24bが形成され、秒針車23を上板
13方向に弾性付勢する押えバネ24と、秒針車23の
上板側に形成されたカナ部と歯合し、秒針車との重合領
域に第2の透孔22aが形成され、モータの回転速度を
所定の速度まで減速して秒針車23を回転させる第1の
5番車(中間車)22と、第1の5番車22の第2の透
孔22aの形成領域に対して光を出射し、第1および第
2の透孔22a,23aを介して押えバネ24との光の
授受を行うように上板13に配置され、光反射面24b
で反射された光を第1および第2の透孔23a,22a
を介して受光したときに出力信号を得る光センサ部30
とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電波時計などに適
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】電波時計は、ラジオ局から発せられる所
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、いわゆる帰零などを行う機能
を有しているが、帰零の際、指針の位置を正確に正時に
合わせるなどのため、指針位置検出装置が設けられてい
る。
【0003】従来のこの種の指針位置検出装置として
は、たとえば、光センサの発光素子、受光素子を時計用
文字板、指針あるいはガラスの所定箇所に配置し、発光
素子から発せられた光を直接、あるいは反射板で反射さ
せた光を間接的に受光素子で受光して指針位置を検出す
るものや、発光素子および受光素子の代わりに磁石と感
磁性素子を用いたものが提案されている(たとえば、実
開昭51−149672号、特開昭52−46850号
参照)。また、これらの装置を搭載した時計は、手動
による指針位置の修正も可能である。
【0004】また、従来、秒針用駆動系における輪列の
各歯車および分時針用駆動系における輪列の各歯車に透
孔を形成し、一体形成された押えバネで上板に付勢され
た秒針車や分針車に反射面を設けて、透孔と反射面が正
対して光センサの発光素子から発せられた光が反射面で
反射されて受光素子で受光されたときに、たとえば正時
として検出する指針位置検出装置も知られている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た前者の指針位置検出装置では、装飾的な文字板や外装
にセンサ用の孔あるいは反射板などを設ける必要がある
ため、外観上見栄えが悪くなる。また、時計の外装の数
が多いため、製品毎にセンサの位置決めを行わなければ
ならず、煩雑な手間を要す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、煩雑な調整を要することなく、また外観上の見栄え
を損なうことはないが、反射面を形成するに際しては、
通常歯車に金属を埋め込んで構成される。そのため、特
に時分針車に比べて高速に回転する秒針車の場合に、金
属の重みにより歯車自体に不均衡な状態が発生して、指
針軸の負荷となり、軸に負担をかけるという問題があ
る。
【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、煩雑な手間を要さず、外観に影
響を及ぼすことがなく、しかも指針軸への負荷を軽減で
きる時計の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、本発明の時計の指針位置検出装置は、地板に対して
回転可能に軸支され、所定の位置に透孔が形成された針
車と、上記針車の透孔の形成領域に対向するように光反
射面が形成され、上記針車を上記地板方向に弾性付勢す
る付勢手段と、上記針車の透孔形成領域に対して光を出
射し、上記透孔を介して上記付勢手段との光の授受を行
うように上記地板側に配置され、上記光反射面で反射さ
れた光を上記透孔を介して受光したときに出力信号を得
る光センサ部とを有する。
【0009】また、本発明の時計の指針位置検出装置
は、地板に対して回転可能に軸支され、所定の位置に第
1の透孔が形成された針車と、上記針車の第1の透孔の
形成領域に対向するように光反射面が形成され、上記針
車を上記地板方向に弾性付勢する付勢手段と、上記針車
の上記地板側に形成されたカナ部と歯合し、上記針車と
の重合領域に第2の透孔が形成され、モータの回転速度
を所定の速度まで減速して上記針車を回転させる中間車
と、上記中間車の第2の透孔形成領域に対して光を出射
し、上記第1および第2の透孔を介して上記付勢手段と
の光の授受を行うように上記地板側に配置され、上記光
反射面で反射された光を上記第1および第2の透孔を介
して受光したときに出力信号を得る光センサ部とを有す
る。
【0010】また、本発明では、上記針車は秒針車であ
る。
【0011】本発明によれば、たとえば、ラジオ局から
の正時信号を受信すると、制御系より第1の駆動系およ
び第2の駆動系に対して帰零動作指示が送出される。帰
零動作指示を受けたモータは、時計回り方向または反時
計回り方向に、たとえば高速で回転される。モータの回
転速度は、中間車で所定速度に減速されて、付勢手段に
よって地板方向に付勢された針車、たとえば秒針車に伝
達される。そして、中間車および秒針車の回転に伴い、
やがて中間車の第2の透孔と秒針車の第1の透孔とが正
対した状態となる。このとき、光センサ部から出射され
た光は、第2の透孔、第1の透孔を通過して、付勢手段
に形成されている光反射面に到達する。そして、光反射
面で反射された光が、第1の透孔、第2の透孔を介して
光センサ部で受光され、光センサ部から出力信号として
検出信号が制御系に出力される。これにより、制御系
は、秒針が正時を指したことを認識する。この場合、秒
針車のスリップ機構が存在しないため、ほとんど正確に
秒針の正時位置の検出が行われる。
【0012】
【発明の実施の形態】図1は本発明に係るアナログ時計
の指針位置検出装置の一実施形態の全体構成を示す断面
図である。図において、10は時計本体、20は第1の
駆動系としての秒針駆動系、30は第1の反射型光セン
サ、40は第2の駆動系としての分針駆動系、50は時
針車、60は中間車としての日の裏車、70は手動修正
軸、80は回転検出板、90は第2の反射型光センサを
それぞれ示している。
【0013】時計本体10は、下板11と上板13とで
形成される空間内のほぼ中央部に下板11と連結した状
態で中板12が配設され、空間内の下板11、中板1
2、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、第2の駆動系40、時針車
50、日の裏車60、手動修正軸70および第2の反射
型光センサ90が固定あるいは軸支されている。また、
下板11の外面側には、第2の反射型光センサ90が電
気的に接続された回路基板100が配置され、上板13
の外面側には、第1の反射型光センサ30が電気的に接
続された回路基板110が配置されている。
【0014】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、ステ
ータ21aが中板12に載置され、ロータ21bが中板
12と上板13とに軸支されており、図示しない制御系
により回転方向、回転角度および回転速度が制御され
る。
【0015】第1の5番車22は、中板12および上板
13に軸支され、輪歯部分が第1のステッピングモータ
21のロータ21bと歯合されて、ロータ21bの回転
速度を所定速度に減速させる。この第1の5番車22
は、たとえば15秒に1回転するように構成されてお
り、秒針車23のスリット状の透孔23aとの重合領域
の一部にはスリット状の透孔(第2の透孔)22aが形
成されている。
【0016】秒針車23は、その軸部の一端が上板13
に軸支され、他端側は中板12を下板11側に貫通し、
その他端側には秒針軸23aが圧入されている。秒針軸
23aは、後記する下板11を貫通し時計の文字板など
が形成される表面側に突出した分針車軸部44aの貫通
口44bに貫挿されており、その先端には図示しない秒
針が取り付けられる。秒針車23aは、60秒に1回転
するように、秒針カナが第1の5番車22のカナと噛合
されている。また、秒針車23の第1の5番車22との
重合領域の一部には、第1の5番車22に形成された透
孔22aと対向するようにスリット状の透孔(第2の透
孔)23aが形成されている。
【0017】また、秒針車23は、その回転が安定化す
るように、図2および図3に示すような、たとえば板状
の付勢手段としての押えバネ24により上板13の方向
に弾性付勢されている。押えバネ24は、その中央部に
形成された穴24aに秒針車が挿通されるとともに、両
端部が中板12に形成された溝部12a,12bに挿入
され、秒針車23の段部を中央部で上板13の方向に押
圧している。そして、図2に示すように、押えバネ24
の秒針車23との重合領域の一部には、秒針車23の透
孔23aと対向するように光反射面24bが形成されて
いる。このような秒針駆動系20は、光反射面24bが
透孔23aおよび透孔22a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、秒針が正時を指す
ように構成されている。
【0018】第1の反射型光センサ30は、発光素子と
受光素子とが並設され、これら発光素子の発光部および
受光素子の受光面が、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の透孔22a、秒針車
23の透孔23aを介して押えバネ24の光反射面24
bが形成された面を臨むように上板13上に配設されて
いる。第1の反射型光センサ30は、発光素子から発せ
られた光が、透孔13a,22a、23aを介して押え
バネ24の上面に到達し、かつ、光反射面24bで反射
された光を透孔23a,22a、13aを介して受光素
子で受光したときにのみ、ハイレベルの検出信号を図示
しない制御系に出力する。
【0019】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、ステータ41aが中板12に載置され、ロータ
41bが中板12と上板13とに軸支されており、図示
しない制御系により回転方向、回転角度および回転速度
が制御される。
【0020】第2の5番車42は、中板12および上板
13に軸支され、輪歯部分が第2のステッピングモータ
41のロータ41bと歯合されて、ロータ41bの回転
速度を所定速度に減速させる。
【0021】3番車43は、軸部の一端が上板13に軸
支され、他端側が中板12を貫通した状態で配設されて
おり、輪歯部分が第2の5番車41のカナ部と噛合され
ている。
【0022】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、分針パイプ44aの一端が
中板12に軸支され、他端側の軸部44aは下板11を
貫通し時計の文字板などが形成される表面側に突出した
時針車50の時針パイプ50aの貫通口50bに貫挿さ
れており、その先端には図示しない分針が取り付けられ
る。分針車44は、60分に1回転するように構成され
ており、また、上述したように貫通口44bには秒針軸
23bが貫挿されており、その輪歯部分は、3番車43
のカナ部と噛合されている。また、分針車44の時針車
50と対向する面には、図4に示すように、後述する回
転検出板80の透孔80aとの重合領域に光反射面44
cが形成されている。
【0023】時針車50は、中央部に貫通口50bが形
成された略T字形状をなし、輪歯部分が時計本体10内
に配設され、時針パイプ50aは下板11を貫通して時
計の文字板側に突出しており、その先端には図示しない
時針が取り付けられる。時針車50は、1時間で30°
回転し、12時間で1回転するように構成されており、
また、上述したように貫通口50bには分針パイプ44
aが貫挿されている。時針車50の分針車44の光反射
面44cの形成領域との重合する領域には透孔50cが
形成されている。
【0024】日の裏車60は、下板11に形成された突
部11aに対して軸支されており、輪歯部分が分針車4
4の分針カナ44eと噛合され、カナ部が時針車50の
輪歯部分と歯合されており、分針車44の回転速度を所
定速度に減速して時針車50に伝達する。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と歯合し(図示せず)、かつ一部が回転検
出板80の一部と対向するように配設されている。
【0025】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1
3bを貫挿した状態で下板11に形成された突部11b
に対して軸支されており、頭部70bは上板13から時
計本体10外に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、上述したように修正カナ70
aに日の裏車60の輪歯部分が歯合され、分針駆動系4
0により分針車44が駆動されているときには日の裏車
60を介して分針車44と同相で回転するとともに、分
針駆動系40の非作動時には、頭部70bを回転させる
ことにより指針位置の手動修正可能に構成されている。
【0026】回転検出板80は、下板11に形成された
突部11cに対して軸支され、そのカナ部は分針車44
の輪歯部分と歯合されている。また、回転検出板80の
時針車50の面50dとおよび分針車44の光反射面4
4cと対向する領域の一部には、透孔80aが形成され
ている。
【0027】第2の反射型光センサ90は、発光素子と
受光素子とが並設され、これら発光素子の発光部および
受光素子の受光面が、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50c、回
転検出板80の透孔80aを介し、分針車44の光反射
面44cが形成された面44dを臨むように下板11上
に配設されている。第2の反射型光センサ90は、発光
素子から発せられた光が、透孔50c,80aを介して
分針車44の面44dに到達し、かつ、光反射面44c
で反射された光を透孔80a,50cを介して受光素子
で受光したときにのみ、ハイレベルの検出信号を図示し
ない制御系に出力する。
【0028】なお、分針車44の光反射面44cと回転
検出板80の透孔80aと時針車50の透孔50cとの
関係は、光反射面44cが透孔80a,50cと正対し
た状態のときに、図示しない分針および時針が正時を指
すように設定されている。
【0029】次に、上記構成による動作を説明する。た
とえば、ラジオ局からの正時信号を図示しない電波受信
系で受信すると、図示しない制御系より秒針駆動系20
および分針駆動系40に対して帰零動作指示が送出され
る。帰零動作指示を受けた秒針駆動系20の第1のステ
ッピングモータ21は、時計回り方向または反時計回り
方向に、たとえば高速で回転される。第1のステッピン
グモータ21のロータ21bの回転速度は、第1の5番
車22で所定速度に減速されて、秒針車23に伝達され
る。
【0030】この第1の5番車22および秒針車23の
回転に伴い、やがて押えバネ24に形成された光反射面
24bと秒針車23の透孔23aと第1の5番車22の
透孔22aとが互いに対向し正対した状態となる。この
とき、第1の反射型光センサ30の発光素子から発せら
れた光が、透孔13a,22a、23aを介して押えバ
ネ24の光反射面24bに到達し、ここで反射される。
この反射光は透孔23a,22a,13aを介して受光
素子で受光される。その結果、ハイレベルの検出信号が
図示しない制御系に出力される。これにより、制御系
は、図示しない秒針が正時を指したことを認識する。こ
の場合、秒針車のスリップ機構が存在しないため、ほと
んど正確に秒針の正時位置の検出が行われる。
【0031】同様に、帰零動作指示を受けた分針駆動系
40の第2のステッピングモータ41は、時計回り方向
または反時計回り方向に、たとえば高速で回転される。
第2のステッピングモータ41のロータ41bの回転速
度は、第2の5番車42で所定速度に減速され、さらに
3番車43で減速されて分針車44に伝達される。
【0032】分針車44の回転は、その分針カナ44a
により日の裏車60に伝達され、この日の裏車60の輪
歯部分を介して手動修正軸70の修正カナ70aに伝達
されるとともに、日の裏車60の軸部を介して時針車5
0に伝達される。このとき、手動修正軸70は、分針車
44の分針カナ44eと同位相であるため、分針車44
と同速度で回転し、また、時針車50は減速された所定
速度で回転する。
【0033】上述した分針車44の回転に伴い回転検出
板80も、分針車44と同速度で回転する。この回転検
出板80と時針車50の回転に伴い、やがて時針車50
の透孔50cと回転検出板80の透孔80aと分針車4
4の光反射面44cとが互いに対向し正対した状態とな
る。このとき、第2の反射型光センサ90の発光素子か
ら発せられた光が、透孔50c,80aを介して回転検
出板80の光反射面80aに到達し、ここで反射され
る。この反射光は透孔80a,50cを介して受光素子
で受光される。その結果、ハイレベルの検出信号が図示
しない制御系に出力される。これにより、制御系は、図
示しない分針および時針が正時を指したことを認識す
る。この場合、分針車44の分針パイプ44aと時針車
50は同位相であるので、透孔50cと光反射面80a
との対向位置が、初期設定時と誤差を生じることなく一
致する。そのため、ほとんど正確に分針および時針の正
時位置の検出が行われる。
【0034】また、手動修正時は、手動修正軸70の頭
部70bが、手動で時計回り方向あるいは反時計回り方
向に回転される。手動修正軸70の回転は、日の裏車6
0を介して分針車44の分針パイプ44aに伝達される
とともに、日の裏車60の軸部を介して時針車50に伝
達される。このとき、分針車44の分針パイプ44aは
手動修正軸70と同相であるため、手動修正軸70と同
速度で回転し、また、時針車50は減速された所定速度
で回転する。
【0035】手動修正軸70の手動による回転に伴い、
回転検出板80も分針車44と同速度で回転する。この
回転検出板80と時針車50の回転に伴い、やがて時針
車50の透孔50cと回転検出板80の透孔80aと分
針車44の光反射面44cとが互いに対向し正対した状
態となる。このとき、第2の反射型光センサ90の発光
素子から発せられた光が、透孔50c,80aを介して
回転検出板80の光反射面80aに到達し、ここで反射
される。この反射光は透孔80a,50cを介して受光
素子で受光される。その結果、ハイレベルの検出信号が
図示しない制御系に出力される。これにより、制御系
は、図示しない分針および時針が正時を指したことを認
識する。この場合、分針車44にはスリップ機構が存在
するが、分針車44の分針パイプ44aと時針車50は
同位相であるので、透孔50cと光反射面80aとの対
向位置が、初期設定時と誤差を生じることなく一致す
る。そのため、ほとんど正確に分針および時針の正時位
置の検出が行われる。
【0036】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、上板13に対して回転可能に軸支され、所定の位置
に第1の透孔23aが形成された秒針車23と、秒針車
23の第1の透孔23aの形成領域に対向するように光
反射面24bが形成され、秒針車23を上板13方向に
弾性付勢する押えバネ24と、秒針車23の上板側に形
成されたカナ部と歯合し、秒針車との重合領域に第2の
透孔22aが形成され、モータの回転速度を所定の速度
まで減速して秒針車23を回転させる第1の5番車(中
間車)22と、第1の5番車22の第2の透孔22aの
形成領域に対して光を出射し、第1および第2の透孔2
2a,23aを介して押えバネ24との光の授受を行う
ように上記上板13に配置され、光反射面24bで反射
された光を第1および第2の透孔23a,22aを介し
て受光したときに出力信号を得る光センサ部30とを設
けたので、文字板や外装にセンサ用の孔を形成する必要
がなく、外観状の見栄えを損なうことがなく、各外装毎
の位置調整を行うなどの煩雑な手間を要することがない
ことはもとより、指針軸への負荷を軽減できる、しかも
高精度な位置検出が可能な時計の指針位置検出装置を実
現できる利点がある。また、手動にて指針位置を修正し
たとしても、位相ずれが生じることがなく、高精度な位
置検出を実現できる。また、12時間に1回検出する構
成であるため、正時信号のみならず時刻コード信号にも
対応可能である。
【0037】なお、本実施形態においては、時針車5
0、回転検出板80に透孔を形成し、分針車44に光反
射面を形成した構成としたが、これに限定されるもので
はなく、時針車50に光反射面を形成し、分針車44、
回転検出板80に透孔を形成し、第2の反射型光センサ
90を分針車44側に配置する構成としても、上述した
同様の効果を得ることができる。
【0038】さらに、本実施形態では、12時間に1回
検出するように時針車50、回転検出板80には透孔を
1箇所形成した構成としたが,たとえば図5に示すよう
に、時針車50の周方向に30°ずつ12等分にした位
置のうちの1箇所を除く11箇所に透孔50c,80a
を形成することも可能である。これにより、受信ミスが
発生した際などには、検出サイクルを短くできる。つま
り、所定時間内に複数回の修正が可能となり総体的に高
精度な時計を提供できる。
【0039】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
文字板や外装にセンサ用の孔を形成する必要がなく、外
観状の見栄えを損なうことがなく、各外装毎の位置調整
を行うなどの煩雑な手間を要することがないことはもと
より、指針軸への負荷を軽減できる、しかも高精度な位
置検出が可能な時計の指針位置検出装置を実現できる利
点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るアナログ時計の指針位置検出装置
の一実施形態の全体構成を示す断面図である。
【図2】本発明に係る押さえバネの構成例を示す図であ
る。
【図3】図1における押さえバネおよび秒針車部分を拡
大して示す断面図である。
【図4】本発明に係る回転検出板の光反射面の形成パタ
ーン例を示す図である。
【図5】本発明に係る時針車の透孔の形成パターン例を
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(第1の駆動系) 21…第1のステッピングモータ 22…第2の5番車 22a…透孔(第2の透孔) 23…秒針車 23a…透孔(第1の透孔) 24…押えバネ(付勢手段) 24a…光反射面 30…第1の反射型光センサ 40…分針駆動系(第2の駆動系) 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 44c…光反射面 50…時針車 50c…透孔 60…日の裏車(中間車) 70…手動修正軸 80…回転検出板 80a…透孔 90…第2の反射型光センサ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 地板に対して回転可能に軸支され、所定
    の位置に透孔が形成された針車と、 上記針車の透孔の形成領域に対向するように光反射面が
    形成され、上記針車を上記地板方向に弾性付勢する付勢
    手段と、 上記針車の透孔形成領域に対して光を出射し、上記透孔
    を介して上記付勢手段との光の授受を行うように上記地
    板側に配置され、上記光反射面で反射された光を上記透
    孔を介して受光したときに出力信号を得る光センサ部と
    を有する時計の指針位置検出装置。
  2. 【請求項2】 地板に対して回転可能に軸支され、所定
    の位置に第1の透孔が形成された針車と、 上記針車の透孔の形成領域に対向するように光反射面が
    形成され、上記針車を上記地板方向に弾性付勢する付勢
    手段と、 上記針車の上記地板側に形成されたカナ部と歯合し、上
    記針車との重合領域に第2の透孔が形成され、モータの
    回転速度を所定の速度まで減速して上記針車を回転させ
    る中間車と、 上記中間車の第2の透孔形成領域に対して光を出射し、
    上記第1および第2の透孔を介して上記付勢手段との光
    の授受を行うように上記地板側に配置され、上記光反射
    面で反射された光を上記第1および第2の透孔を介して
    受光したときに出力信号を得る光センサ部とを有する時
    計の指針位置検出装置。
  3. 【請求項3】 上記針車は秒針車である請求項1または
    2記載の時計の指針位置検出装置。
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