JP3673432B2 - 自動修正時計 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、正時信号等の時刻信号を受けて時刻修正を行う自動修正時計に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動修正時計のうち電波を用いる電波修正時計は、ラジオ局から発せられる所定周波数、たとえば日本標準時を高精度で伝える長波(40kHz)の標準時刻電波(JG2AS)を受信し、この受信信号に基づいて、いわゆる帰零等を行うものであり、この帰零の際に、指針の位置を正確に正時等に合わせるべく、指針位置検出装置を備えている。
【0003】
この指針位置検出装置を備えた従来の電波修正時計としては、特開平6−222164号公報、実開平6−30793号公報等に記載されたものが知られている。これらの公報に開示の電波修正時計には、秒針歯車を回転させる第1駆動系と、分針歯車および時針歯車を回転させる第2駆動系と、秒針の位置を検出する第1光反射型センサと、分針および時針の位置を検出する第2光反射型センサ等が設けられている。
【0004】
この第1光反射型センサおよび第2光反射型センサは、それぞれ発光素子および受光素子により形成されており、第1駆動系を構成する中間歯車および時針車にそれぞれ形成された検出孔と、秒針車および別個に設けた回転板にそれぞれ形成された光反射部とがそれぞれ一致した時に、受光素子が発光素子から発せられた光を受光して指針位置を検出するようになっている。
【0005】
また、光センサとして、上記光反射型センサに代えて光透過型センサを用いたものも知られている。この光透過型センサを用いた電波修正時計においては、秒針を駆動する駆動系を構成する歯車、分針および時針を駆動する駆動系を構成する歯車に透孔を形成し、この透孔を介して発光素子と受光素子とを対向させ、各透孔が対向して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に、指針位置を検出するようになっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような指針位置検出装置を備えた電波修正時計においては、以下の問題があった。
すなわち、光検出センサとして、秒針を駆動する駆動系に対応させた光検出センサと、分針および時針を駆動する駆動系に対応させた光検出センサとをそれぞれ別々に設けると、光検出センサ2個分のスペースが必要になり、装置が大型化し、また、コストが高くなるという問題があった。
【0007】
また、2つの駆動系を備えた状態で光検出センサの単一化を図ろうとした場合、指針を駆動する2つの駆動系のそれぞれのモータ等が、衝撃あるいはその他の外的要因によりそれぞれに回転して位相ずれを生じた際に、それらの位相を合わせる作業が必要になり、その結果、指針の位置を検出する時間が長くなるという問題があった。また、従来のような検出孔を設けた場合には、全ての検出孔が一致するまで時間を要し、同様に指針の位置検出に長時間を要するという問題があった。
【0008】
さらに、光検出センサとして、光透過型センサを用いる場合は、発光素子と受光素子との間の距離が長くなり、発光素子から発せられる光が末広がり状になることもあって、誤検出を招き易いという問題もあった。
【0009】
さらにまた、組付け後において、概略の時分が分かるようにするために、内部に収納された歯車に刻まれた目印等を確認できるようにケースに孔を開けると、この孔から粉塵等が侵入し、また、外部の光が侵入して誤検出を招くという問題があった。
【0010】
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、装置の小型化および低コスト化を図りつつ、高精度でかつ迅速に時刻の修正を行うことのできる自動修正時計を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、時刻信号を受けると、指針位置の初期設定を行い、指針位置を入力時刻信号に応じた位置に修正する自動修正時計であって、第1の制御信号を受けて動作する第1駆動源と、上記第1駆動源により回転駆動される第1伝達歯車と、上記第1伝達歯車に噛合する第1指針車と、第2の制御信号を受けて動作する第2駆動源と、上記第2駆動源により回転駆動される第2伝達歯車と、上記第2伝達歯車に噛合する第2指針車と、上記第2指針車に連動して回転駆動される第3指針車とを有し、上記第1伝達歯車、第1指針車、第2伝達歯車、第2指針車、および第3指針車は、それぞれ少なくとも一つの透孔が形成され、形成されている透孔のうちのいずれか一つがそれぞれ重なり合うことができるように配置され、かつ、上記第1伝達歯車、第1指針車、第2伝達歯車、第2指針車、および第3指針車に透孔のうちのいずれか一つがそれぞれ重なり合うことができる領域に検出光を出射する発光素子と、上記発光素子の出射光のうち上記透孔の重なり領域の全ての透孔を通過した光を受光可能な位置に配置され、受光レベルに応じた検出信号を出力する受光素子とを有する透過型光検出センサと、上記指針位置の初期設定時に、上記第1および第2の制御信号を出力して、上記第1指針車および第2指針車を回転させた状態で光検出センサによる検出信号のレベルが検出光を受光したことを示すレベルに切り換わった場合には、上記第1および第2の制御信号の出力を停止して上記第1および第2指針車を停止させた状態で、上記第1の制御信号を出力して上記第1指針車のみを回転させて再度上記検出信号のレベルがあらかじめ設定した基準レベルに達しているか否かの判別を行い、上記検出信号のレベルが検出光を受光したことを示すレベルに切り換わっていない場合には、上記第1および第2の制御信号の出力を停止して上記第1および第2指針車を停止させた状態で、上記第1の制御信号により上記第1指針車を所定角度回転させた後、上記第1および第2の制御信号を出力して、上記第1指針車および第2指針車を回転させた状態で光検出センサによる検出信号のレベルが検出光を受光したことを示すレベルに切り換わったか否かの判別を行う制御手段とを有する。
【0012】
また、本発明は、時刻信号を受けると、指針位置の初期設定を行い、指針位置を入力時刻信号に応じた位置に修正する自動修正時計であって、第1の制御信号を受けて動作する第1駆動源と、上記第1駆動源により回転駆動され、周方向において交互に配列された複数の透孔および複数の遮光部が設けられ、上記複数の遮光部は周方向において同一の幅に形成された第1伝達歯車と、上記第1伝達歯車に噛合し、周方向において交互に配列された複数の透孔および複数の遮光部が設けられ、上記複数の透孔は、回転駆動時において上記第1検出用歯車に形成された複数の透孔のいずれとも重なり合うように形成されており、上記複数の遮光部のうちの1つの遮光部は、周方向における幅が他の遮光部の幅と異なるように形成された第1指針車と、第2の制御信号を受けて動作する第2駆動源と、上記第2駆動源により回転駆動され、周方向において交互に配列された複数の透孔および複数の遮光部が設けられ、上記複数の遮光部は周方向において同一の幅に形成された第2伝達歯車と、上記第2伝達歯車に噛合し、周方向において交互に配列された複数の円弧状透孔および複数の遮光部が設けられ、上記複数の円弧状透孔は、回転駆動時において上記第2伝達歯車に形成された複数の透孔のいずれとも重なり合うように形成されており、上記複数の遮光部のうちの1つの遮光部は、周方向における幅が他の遮光部の幅と異なるように形成された第2指針車と、上記第2指針車に連動して回転駆動され、周方向において交互に配列された複数の円弧状透孔および複数の遮光部が設けられ、上記複数の円弧状透孔は、回転駆動時において上記第2伝達歯車に形成された複数の透孔のいずれとも重なり合うように形成されており、上記複数の遮光部のうち少なくとも2つの遮光部は、周方向における幅が他の遮光部に対してそれぞれ異なるように形成された第3指針車とを有し、上記第1伝達歯車、第1指針車、第2伝達歯車、第2指針車、および第3指針車は、形成されている透孔のうちのいずれか一つがそれぞれ重なり合うことができるように配置され、かつ、上記第1伝達歯車、第1指針車、第2伝達歯車、第2指針車、および第3指針車に透孔のうちのいずれか一つがそれぞれ重なり合うことができる領域に検出光を出射する発光素子と、上記発光素子の出射光のうち上記透孔の重なり領域の全ての透孔を通過した光を受光可能な位置に配置され、受光レベルに応じた検出信号を出力する受光素子とを有する透過型光検出センサと、上記指針位置の初期設定時に、上記第1および第2の制御信号を出力して、上記第1指針車および第2指針車を回転させた状態で光検出センサによる検出信号のレベルが検出光を受光したことを示すレベルに切り換わった場合には、上記第1および第2の制御信号の出力を停止して上記第1および第2指針車を停止させた状態で、上記第1の制御信号を出力して上記第1指針車のみを回転させて再度上記検出信号のレベルがあらかじめ設定した基準レベルに達しているか否かの判別を行い、上記検出信号のレベルが検出光を受光したことを示すレベルに切り換わっていない場合には、上記第1および第2の制御信号の出力を停止して上記第1および第2指針車を停止させた状態で、上記第1の制御信号により上記第1指針車を所定角度回転させた後、上記第1および第2の制御信号を出力して、上記第1指針車および第2指針車を回転させた状態で光検出センサによる検出信号のレベルが検出光を受光したことを示すレベルに切り換わったか否かの判別を行う制御手段とを有する。
【0013】
また、本発明では、上記制御手段は、検出信号のレベルが基準レベルに達するまで、上記第1指針車および第2指針車を回転させた後、当該第2の指針車を停止させた状態で検出信号と基準レベルとの比較を行う処理を繰り返す。
なお、たとえば上記第1指針車は秒針車であり、上記第2指針車は分針車であり、上記第3指針車は時針車である。
【0014】
また、本発明では、上記制御手段は、検出信号のレベルが基準レベルに達すると、上記第1の指針車を停止させ、上記第2の制御信号を出力して第2指針車を回転駆動させて、上記検出信号のパターンとあからじめ決められたパターンとを比較し、比較結果に応じて上記第2指針車を停止させて時刻修正を行う。
【0015】
また、本発明の自動修正時計によれば、初期設定時には、制御手段により第1および第2の制御信号が出力されて、第1指針車および第2指針車が回転される。
そして、この状態で、光検出センサによる検出信号のレベルが検出光を受光したことを示すレベルに切り換わったか否かの判別が行われ、切り換わった場合には、第2の制御信号の出力が停止されて第2指針車が停止され、第1指針車のみが回転された状態で、検出信号のレベルがあらかじめ設定した基準レベルに達しているか否かの判別が行われる。
ここで、検出信号のレベルが基準レベルに達していない場合には、再度第1指針車および第2指針車を回転させた後、第2の指針車を停止させた状態で検出信号と基準レベルとの比較が行われる。
なお、たとえば検出信号のレベルが基準レベルに達するまで、上記各処理が繰り返し行われる。
検出信号のレベルが基準レベルに達すると、第1の指針車が停止される。そして、第2の制御信号が出力されて第2指針車を回転駆動されて、検出信号のパターンとあからじめ決められたパターンとが比較され、比較結果に応じて第2指針車を停止されて時刻修正が行われる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。
図1は本発明に係る自動修正時計としての電波修正時計の信号処理系回路の一実施形態を示すブロック構成図、図2は本発明に係る電波修正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、図3は本発明に係る電波修正時計の指針位置検出装置の要部の平面図である。
【0017】
図において、10は信号処理系回路、11は標準電波信号受信系、12はリセットスイッチ、13は発振回路、14は制御回路、15はドライブ回路、16は報知手段としての発光素子、17はバッファ回路、18はドライブ回路、VCCは電源電圧、C1 〜C3 はキャパシタ、R1 〜R5 は抵抗素子、100は時計本体、120は秒針を駆動する第1駆動系、130は指針である分針および時針を駆動する第2駆動系、140は光透過型光検出センサ、150は利用者が手により直接時刻合わせを行なう手動修正系をそれぞれ示している。
【0018】
標準電波信号受信系11は、受信アンテナ11aと、たとえばキー局から送信された時刻コード信号を含む長波(たとえば40kHz)を受信し所定の信号処理を行い、パルス信号S11として制御回路14に出力する長波受信回路11bとから構成されている。この長波受信回路11は、たとえばRFアンプ、検波回路、整流回路、および積分回路により構成される。
【0019】
なお、標準電波信号受信系11で受信される、日本標準時を高精度で伝える長波(40kHz)の標準電波は、図4(a)に示すような形態で送られてくる。具体的には、「1」信号の場合には1秒(s)の間に500ms(0.5s)だけ40kHzの信号が送られ、「0」信号の場合には1秒(s)の間に800ms(0.8s)だけ40kHzの信号が送られ、「P」信号の場合には1秒(s)の間に200ms(0.2s)だけ40kHzの信号が送られてくる。
受信状態が良好な場合には、長波受信回路11bからは図4(b)に示すように、40kHzの有無に応じたパルス信号として信号S11が制御回路14に出力される。
【0020】
図5は、標準時刻電波信号の時刻コードの一例を示している。
現在の日本の長波標準電波は、郵政省通信総合研究所(CRL)の運用のもとで、茨城県三和町より実験的に送信されており、送信情報は、分・時・1月1日からの積算日となっている。
【0021】
時刻データの送信は、1bit/秒で1分間を1フレームとしており、このフレーム内に前述した分・時・1月1日からの積算日の情報がBCDコードで提供されている。また送信されるデータは、0・1の他にPコードというマーカーが含まれており、このPコードは1フレームに数カ所あり、正分(0秒)、9秒、19秒、29秒、39秒、49秒、59秒に現れる。このPコードが続けて現れるのは1フレーム中1回で59秒、0秒の時だけで、この続けて現れる位置が正分位置となる。つまり分・時データなどの時刻データはこの正分位置を基準としてフレーム中の位置が決まっているためこの正分位置の検出を行わないと時刻データを取り出すことはできない。
【0022】
次に、1999年中に正式化される長波標準電波について説明する。
【0023】
日本の標準電波は前述した通り現在実験局となっているが、標準電波の高度利用を目的に1999年に正式局となる予定である。これに伴い。現在(実験局)の送信データに加え、年下2桁、曜、分パリティ、時パリティ、サマータイム導入の際に使用予定である予備ビット、うるう秒が追加された(図5(a)参照)。また、毎時15分、45分には電波の送信を中断する停波情報も付加された(図5(b)参照)。データの送信方法は現在の方法、つまり1bit/秒で1分間を1フレームとしている点は正式局となっても同一である。以下にこれら新設された情報のうち、特に予備ビット、うるう秒情報、停波情報について説明する。
【0024】
予備ビットは表1に示される如く、SU1、SU2を使用する。これらは将来の情報拡張のために用意されたものである。サマータイム情報でこのビットが活用されるときは、SU1=SU2=0では「6日以内に夏時間への変更無し」、SU1=1・SU2=0では「6日以内に夏時間への変更有り」、SU1=0・SU2=1では「夏時間実施中」、SU1=SU2=1では「6日以内に夏時間終了」となるような情報形態となっている。夏時間への切り替わりについては日本ではまだサマータイムが導入されておらず、未だ不明の状態であるが欧州のサマータイムの切り替わりを見ると、夜中のうちに行っている場合が多い。
【0025】
【表1】
Figure 0003673432
【0026】
次にうるう秒は表2に示される如く、LS1、LS2の2ビットを使用し、LS1=LS2=0では「1ヶ月以内にうるう秒の補正を行わない」、LS1=1・LS2=0では「1ヶ月以内に負のうるう秒(削除)あり」つまり1分間が59秒となり、LS=LS=1では「1ヶ月以内に正のうるう秒(挿入)あり」つまり1分間が61秒となるような情報形態となっている。うるう秒の補正のタイミングは既に決められており、UTC時刻の1月1日もしくは7月1日の直前に行われることになっている。よって、日本時間(JTC)では1月1日もしくは7月1日午前9:00直前に行われることになる。
【0027】
【表2】
Figure 0003673432
【0028】
停波情報は表3の(a)、(b)、(c)に示される如く、ST1、ST2、ST3、ST4、ST5、ST6を使用し、ST1・ST2・ST3で停波開始予告、ST4で停波時間帯予告、ST5・ST6で停波期間予告の停波情報を提供する。まず停波開始予告について説明すると、ST1=ST2=ST3=0では「停波予定無し」、ST1=ST2=0・ST3=1では「7日以内に停波」、ST1=0・ST2=1・ST3=0では「3から6日以内に停波」、ST1=0・ST2=ST3=1では「2日以内に停波」、ST1=1・ST2=ST3=0では「24時間以内に停波」、ST1=1・ST2=0・ST3=1では「12時間以内に停波」、ST1=ST2=1・ST3=0では「2時間以内に停波」となっている。次に停波時間帯予告は、ST4=1では「昼間のみ」、ST4=0では「終日、または停波予定無し」である。次に停波期間予告は、ST5=ST6=0では「停波予定無し」、ST5=0・ST6=1では「7日以上停波、または期間不明」、ST5=1・ST6=0では「2から6日以内で停波。ST5=ST6=1では「2日未満で停波」となっている。
【0029】
【表3】
Figure 0003673432
【0030】
以上、郵政省通信総合研究所(CRL)が運用管理している長波の標準時刻情報を含む電波による送信情報について詳述した如く、標準時刻情報以外に予備ビットによる情報、うるう秒情報、停波情報も送信情報に含まれる。
【0031】
リセットスイッチ12は、制御回路14の各種状態を初期状態に戻すときにオンにされる。
このリセットスイッチ12がオンされたとき、または図示しない電池をセットしたときに本電波修正時計は、初期修正モードになる。
【0032】
発振回路13は、水晶発振器CRYおよびキャパシタC2 ,C3 により構成され、所定周波数の基本クロックを制御回路14に供給する。
【0033】
制御回路14は、図示しない分針カウンタ、秒針カウンタ、標準分・秒カウンタ等を有しおり、たとえば初期修正モード時には、標準電波信号受信系11によるパルス信号S11を受けて、受信した標準電波信号の受信状態があらかじめ決められた基準範囲と比較し、受信状態が基準範囲内にある場合には、制御信号CTL1,CTL2 をバッファ17を介して秒針用のステッピングモータ121および時分針用のステッピングモータ131に出力等して指針位置の初期設定、すなわち帰零動作を行わせ、受信状態が基準範囲内にない場合には、制御信号CTL1,CTL2 を出力せずに、ドライブ信号DR1 をドライブ回路15に出力して、報知手段としての発光素子16を発光させてユーザーに電波受信がほとんどできない旨を報知させる。
また、受信状態が基準範囲内にある場合に帰零動作を行わせた後、受信した電波信号をデコードし、デコードの結果、時刻化が可能である場合には、発振回路13による基本クロックに基づいて各種カウンタのカウント制御並びに光検出センサによる検出信号DT1 の入力レベルに応じて、制御信号CTL1,CTL2 をバッファ17を介して秒針用のステッピングモータ121および時分針用のステッピングモータ131に出力して回転制御を行うことにより時刻修正制御を行う。
一方、デコードの結果、時刻化が不可能である場合には、制御信号CTL1,CTL2 を出力せずに、ドライブ信号DR1 をドライブ回路15に出力して、報知手段としての発光素子16を発光させてユーザーに電波受信が良好でない旨を報知させる。
これにより、初期修正モードの動作を完了させる。
【0034】
また、制御回路14は、初期修正モードの動作を完了させた後、通常修正モードの制御を行う。
通常修正モードにおいては、初期修正モード時の帰零動作後と同様の動作を行う。
具体的には、受信した電波信号をデコードし、デコードの結果、時刻化が可能である場合には、発振回路13による基本クロックに基づいて各種カウンタのカウント制御並びに光検出センサ140による検出信号DT1 の入力レベルに応じて、制御信号CTL1,CTL2 をバッファ17を介して秒針用のステッピングモータ121および時分針用のステッピングモータ131に出力して回転制御を行うことにより時刻修正制御を行う。
一方、デコードの結果、時刻化が不可能である場合には、制御信号CTL1,CTL2 を出力せずに、ドライブ信号DR1 をドライブ回路15に出力して、報知手段としての発光ダイオード16を発光させてユーザーに電波受信が良好でない旨を報知させる。
【0035】
なお、上記の説明では、受信状態が基準範囲外にあると判別するときは、電波が弱かったり、ノイズが多いときである。
電波が非常に弱い場合には、図4(c)に示すように、数個の信号分、ローレベル(L)かハイレベル(H)のままになる。
また、ノイズが多いときは、時刻電波と無関係にレベルが変化する。
これらの状態にある信号S11を、たとえば10秒に2回あるいはそれ以上受けたときには、受信状態が基準範囲外にあると判別する。
具体的には、たとえば10秒程度を検出時間として、時間内においてレベルの変化が1秒以内に検出されなかったときおよび検出したパルス幅が0.8、0.5、0.2秒近辺でなかったときをNGとして、NGが2回以上発生したときには受信不可と判断する。
【0036】
また、制御回路14は、時刻修正時の帰零動作時に、制御信号CTL1 ,CTL2 を出力して、秒針車123および分針車134を早送りさせた状態で、光検出センサ140による検出信号DT1 のレベルが検出光を受光したことを示すレベルに切り換わった場合には、分針車134を停止させ、秒針車123を早送りさせた状態で、検出信号DT1 のレベルがあらかじめ設定した基準レベルに達しているか否かの判別を行い、基準レベルに達していない場合には、再度秒針車123および分針車134を早送りさせた状態で、光検出センサ140による検出信号DT1 のレベルが検出光を受光したことを示すレベルに切り換わった場合には、分針車134を停止させ、秒針車123を早送りさせた状態で、検出信号DT1 のレベルが基準レベルに達しているか否かの判別を行う各処理を、検出信号DT1 のレベルが基準レベルに達するまで繰り返し、基準レベルに達したならば、秒針車123を停止させた状態で分針車134を早送りさせて、検出信号DT1 のパターンとあらかじめ決められたパターンとを比較して、比較結果に応じて分針車134(および時針車136)を停止せて時刻修正を行う。
【0037】
ドライブ回路15はpnp型トランジスタQ1および抵抗素子R1 ,R2 により構成されている。
トランジスタQ1のベースが抵抗素子R1 を介して制御回路14のドライブ信号DR1
の出力ラインに接続され、コレクタが抵抗素子R2 を介して発光ダイオードからなる発光素子16のアノードに接続され、エミッタが電源電圧VCCの供給ラインに接続されている。そして、発光素子16のカソードが接地されている。
すなわち、発光素子16は、制御回路14からローレベルのドライブ信号DR1 が出力されたときに発光するようにドライブ回路15に接続されている。
【0038】
また、ドライブ回路18は、pnp型トランジスタQ2、および抵抗素子R3 ,R4 により構成されている。
【0039】
時計本体100は、互いに対向して接続されて輪郭を形成する第2ケースとしての下ケース111および第1ケースとしての上ケース112と、この下ケース111および上ケース112で形成される空間内のほぼ中央部において下ケース111と連結した状態で配置される中板113とを備えており、空間内の下ケース111、中板113、上ケース112の所定の位置に対して、第1駆動系120、第2駆動系130、光検出センサ140、手動修正系150等が固定あるいは軸支されている。
【0040】
第1駆動系120は、図2、図3および図6に示すように、略コ字状のステータ121a、このステータ121aの一方側の脚片に巻回された駆動コイル121b、このステータ121aの他方の磁極間において回動自在に配置されたロータ121cにより構成された秒針用ステッピングモータ121と、ロータ121cのピニオン121c’に大径歯車122aが噛合した第1伝達歯車としての第1の5番車122と、この第1の5番車122の小径歯車122bに噛合した第1指針車としての秒針車123とにより構成されている。
ここで、秒針用ステッピングモータ121は、ステータ121aが中板113に載置して固定され、ロータ121cが中板113と上ケース12とに軸支されており、制御回路14の出力制御信号CTL1 に基づいて、その回転方向、回転角度および回転速度が制御される。
【0041】
第1の5番車122は、大径歯車122aの歯数が60個、小径歯車122bの歯数が15個に形成され、下ケース111および上ケース112に回動自在に軸支され、その大径歯車122aが秒針用ステッピングモータ121のロータ121c(ピニオン121c’)と噛合して、ロータ121cの回転速度を所定速度に減速させる。この第1の5番車122には、図8および図10に示すように、秒針車123と重なる領域において周方向に等間隔(中心角α1が120°)で配置された3個の円形状をなす透孔122cが形成されている。この透孔122cは、光検出センサ140の検出光を通過させるだけでなく、少なくともその1つは、第1の5番車122を組付ける際の位置決め孔(度決め孔)として用いられるものである。
【0042】
秒針車123は、大径歯車123aの歯数が60個に形成され、その軸部の一端が上ケース112に軸支され、中板113を下ケース111側に貫通したその他端側には秒針軸123bが圧入されており、この秒針軸123bは、後述する分針パイプ134pの内部に挿通されて、その先端に秒針202が取り付けられている。この秒針車123には、図9に示すように、回転により第1の5番車122と重なる領域において周方向に等間隔(中心角α2が30°)で配置された11個の円形状をなす透孔123cと、一箇所だけピッチの異なる位置決め遮光部123d(透孔123cと透孔123cとの中心角が60°)とが形成されている。そして、上記第1の5番車122の透孔122cが位置決め遮光部123dに対向した後に最初に透孔123cと対向する時に、秒針が正時を指すように構成されている。
【0043】
透孔123cは、光検出センサ140の検出光を通過させるだけでなく、少なくともその1つは、秒針車123を組付ける際の位置決め孔(度決め孔)として用いられるものである。
また、これらの透孔123cの内側には、周方向に長尺で回転軸方向に突出する円弧状の付勢ばね123eが、切り欠き孔123fにより画定されている。この円弧状付勢ばね123eは、秒針車123をその回転軸方向に付勢するものである。
【0044】
ここで、位置決め遮光部123dは、周方向において切り欠き孔123fから離れた位置、すなわち、2つの切り欠き孔123fが途切れて離れた領域に形成されている。したがって、切り欠き孔123fと位置決め遮光部123eとの距離を十分確保できるため、位置決め遮光部123dの領域において検出光が切り欠き孔123fに回り込むようなことはなく、確実にこの位置決め遮光部123dで検出光を遮ることができる。すなわち、検出光の回り込みによる誤検出を生じ易い切り欠き孔123fを設けた領域から離れた位置に位置決め遮光部123dが形成されていることから、この位置決め遮光部123dを、秒針車122の回転角度位置の位置決めに用いることで、確実な位置決めを行なうことができる。
【0045】
秒針車123においては、図9に示すように、複数(11個)の透孔123cを設ける代わりに、図10に示すように、位置決め遮光部123dと径方向において対向する位置にある透孔123cのみを残して、その他の透孔123cをそれぞれ切り欠き孔123gと一体的に開けてもよい。これによれば、検出光の通過を許容する部分において、検出光の通過をより一層確実なものとし、また、秒針車122を形成する材料の無駄を低減することができる。
【0046】
第2駆動系130は、図2、図3、および図7に示すように、略コ字状のステータ131a、このステータ131aの一方側の脚片に巻回された駆動コイル131b、このステータ131aの他方の磁極間において回動自在に配置されたロータ131cにより構成された時分針用ステッピングモータ131と、ロータ131cのピニオン131c’に大径歯車132aが噛合した中間歯車としての第2の5番車132と、この第2の5番車132の小径歯車132bに大径歯車133aが噛合した第2伝達歯車としての3番車133と、この3番車133の小径歯車133bに大径歯車134aが噛合した第2指針車としての分針車134と、この分針車134の小径歯車134bに大径歯車135aが噛合した中間歯車としての日の裏車135と、この日の裏車135の小径歯車135bに噛合した第3指針車としての時針車136とにより構成されている。
ここで、時分針用ステッピングモータ131は、ステータ131aが中板113に載置して固定され、ロータ131cが中板113と上ケース112とに軸支されており、制御回路の出力制御信号に基づいて、その回転方向、回転角度および回転速度が制御される。
【0047】
第2の5番車132は、大径歯車132aの歯数が60個、小径歯車132bの歯数が15個に形成され、中板113および上ケース112に軸支され、その大径歯車132aが時分針用ステッピングモータ131のロータ131c(ピニオン131c’)と噛合して、ロータ131cの回転速度を所定速度に減速させる。なお、この第2の5番車132としては、前述の第1の5番車122を流用、すなわち、透孔122cが設けられたものを用いてもよい。これにより、部品の共用化が行なえ製品のコストを低減することができる。
【0048】
3番車133は、大径歯車133aの歯数が60個、小径歯車133bの歯数が10個に形成され、軸部の一端が上ケース112に軸支され、他端側が中板113を貫通した状態で回動自在に配設されており、第2の5番車132の回転を減速して分針車134に伝達する。また、3番車133には、図10に示すように、回転により秒針車123および第1の5番車122と重なる領域において周方向に等間隔(中心角α3が36°)で配置された10個の円形状をなす透孔133cが形成されている。この透孔133cは、光検出センサ140の検出光を通過させるだけでなく、少なくともその1つは、3番車133を組付ける際の位置決め孔(度決め孔)として用いられるものである。
【0049】
分針車134は、大径歯車134aの歯数が60個、小径歯車134bの歯数が14個に形成され、その中央部には小径歯車134bが一体的に形成された分針パイプ134pが、側面視にて略T字形状をなすように形成されている。そして、分針パイプ134pの一端部が中板13に回動自在に軸支され、他端側の軸部は後述する時針車136の時針パイプ136pの内部に回動自在に挿通されいる。また、分針1パイプ34pは、下ケース111を貫通して時計の文字板201側に突出しており、その先端には分針203が取り付けられている。
【0050】
また、分針車134には、図12に示すように、回転により秒針車123,第1の5番車122,3番車133と重なる領域において周方向に長尺な3個の円弧状透孔134c,134d,134eが形成されている。これら円弧状透孔134cと円弧状透孔134dとは、中心角α5で30°隔てて形成され、円弧状透孔134dと円弧状透孔134eとは、中心角α6で30°隔てて形成され、また、円弧状透孔134eと円弧状透孔134cとは、中心角α7で60°隔てて形成されている。すなわち、円弧状透孔134eと円弧状透孔134cとの間に、最も幅の広い遮光部Aが形成され、円弧状透孔134cと円弧状透孔134dとの間および円弧状透孔134dと円弧状透孔134eとの間に、上記遮光部Aよりも幅狭の遮光部Bが形成されている。
【0051】
また、円弧状透孔134cは、一端側の円形部134c’と、他端側から伸びる幅広円弧部134c’’と、両者を連結する幅狭円弧部134c’’’とにより形成されている。この幅狭円弧部134c’’’により画定される円形部134c’は、検出光を通過させるだけでなく、分針車134を組み付ける際の位置決め孔(度決め孔)として用いられるものである。
【0052】
時針車136は、大径歯車136aの歯数が40個に形成され、その中央部に円筒状の時針パイプ136pが一体的に取り付けられており、この時針パイプ136pの内部に前述の分針パイプ134pが挿通されている。そして、時針パイプ136pは、下ケース11に形成された軸受け孔111aに挿通されて回動自在に軸支されており、また、その先端側は下ケース111を貫通して時計の文字板201側に突出しており、その先端には時針204が取り付けられている。
【0053】
また、時針車136には、図13に示すように、回転により秒針車123,第1の5番車122,3番車133,分針車134と重なる領域において周方向に長尺な3個の円弧状透孔136c,136d,136eが形成されている。これら円弧状透孔136cと円弧状透孔136dとは、中心角α8で45°隔てて形成され、円弧状透孔136dと円弧状透孔136eとは、中心角α9で60°隔てて形成され、また、円弧状透孔136eと円弧状透孔136cとは、中心角α10で30°隔てて形成されており、さらに、円弧状透孔136c,136d,136eの長さは、中心角β1+β2,β3,β4がそれぞれ75°,60°,90°となるように設定されている。すなわち、円弧状透孔36eと円弧状透孔136cとの間に、最も幅の狭い遮光部Cが形成され、円弧状透孔136cと円弧状透孔136dとの間に、遮光部Cよりも幅の広い遮光部Dが形成され、円弧状透孔136dと円弧状透孔136eとの間に、遮光部Dよりも幅の広い遮光部Eが形成されている。
【0054】
また、円弧状透孔136cは、一端側から中心角β1で7.5°のところに位置する円形部136c’と、他端側から伸びる幅広円弧部136c’’と、両者を連結すると共に円形部136c’の両側に位置する幅狭円弧部136c’’’とにより形成されている。この幅狭円弧部136c’’’により画定される円形部136c’は、検出光を通過させるだけでなく、時針車136を組み付ける際の位置決め孔(度決め孔)として用いられるものである。
【0055】
日の裏車135は、大径歯車135aの歯数が42個、小径歯車135bの歯数が10個に形成され、下ケース111に形成された突部111bに対して回動自在に軸支されており、大径歯車135aが分針パイプ134pに形成された小径歯車134bに噛合し、また、小径歯車135bが時針車136(136a)に噛合して、分針車134の回転を減速して時針車136に伝達する。
【0056】
光検出センサ140は、図2に示すように、上ケース12の壁面に固定された回路基板141に取付けられた発光ダイオードからなる発光素子142と、この発光素子142に対向するように、下ケース111の壁面に固定された回路基板143に取付けられたフォトトランジスタからなる受光素子144とにより形成されている。
そして、発光素子142のアノードは一端がpnpトランジスタQ2 のコレクタに接続されたドライブ回路18における抵抗素子R4 の他端に接続され、カソードは、接地されるとともに、受光素子144のエミッタに接続されている。
受光素子144のコレクタは、制御回路14に接続されている。この制御回路との接続ラインは、検出信号DT1 の制御回路14への出力ラインとなっており、この出力ラインは、抵抗素子R5 を介して電源電圧VCCの供給ラインに接続されている。
ドライブ回路18のトランジスタQ2 のエミッタは電源電圧VCCの供給ラインに接続され、ベースは抵抗素子R3 を介してドライブ信号DR2 の出力ラインに接続されている。
すなわち、発光素子142は、制御回路14からローレベルのドライブ信号DR2 が出力されたとき発光するようにドライブ回路18に接続されている。
【0057】
また、図3に示すように、平面視にて第1の5番車122、秒針車123、3番車133、分針車134、時針車136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122の透孔122c、3番車133の透孔133c、秒針車123の透孔123c、分針車の透孔134c(134d、134e)、時針車136の透孔136c(136d、136e)が重なり合った時に、発光素子142から発せられた検出光が受光素子144により受光されて、秒針、分針、時針が正時等の位置を指していることを出力するようになっている。
【0058】
さらに、発光素子142は、上ケース112の外側に開口するように形成された第1配置部としての取付け凹部112c内に配置されており、この取付け凹部112cの底面には、所定径の円形貫通孔112dが開けられている。この円形貫通孔112dは、発光素子142から発せられる検出光が末広がり状に広がる性質があるため、その広がった部分の光を遮断して収束された光のみを通過させて誤検出を防止できるようにするものである。
同様に、受光素子144は、下ケース111の外側に開口するように形成された第2配置部としての取付け凹部111c内に配置されており、この取付け凹部111cの底面には、所定径の円形貫通孔111dが開けられている。この円形貫通孔111dは、発光素子142から発せられ、上記透孔を通過してきた光のみをできるだけ通過させて誤検出を防止できるようにするものである。
【0059】
第1の5番車122、3番車133、秒針車123、分針車134、時針車136を組付ける場合は、所定の位置決めピンが、下ケース111の円形貫通孔111d、位置決めとして用いられるそれぞれの透孔、および上ケース112の円形貫通孔112dを貫くように、順次に組付ける。そして、上ケース112および下ケース111を接合して一体化した後、位置決めピンを引き抜いて、貫通孔112dが位置する取付け凹部112cに発光素子142を取付け、また、貫通孔111dが位置する取付け凹部111cに受光素子144を取付ける。
【0060】
これにより、貫通孔112dおよび111dは完全に塞がれ、上ケース112および下ケース111により画定される内部空間に外部の光が侵入するのを防止できる。したがって、外部の光が侵入することによる誤検出を防止できると共に、組付け時の位置決め孔と光検出用の透孔とを兼用していることから、これらの孔を別々に設ける場合に比べて装置の集約化、小型化を行なうことができる。
【0061】
手動修正系150は、図2および図3に示すように、上述の分針車134の小径歯車134bおよび時針車136の大径歯車136aに噛合する日の裏車135と、この日の裏車135の大径歯車135aに噛合する歯車151aを有する手動修正軸151とにより構成されている。この手動修正軸151は、上ケース112の外部に位置付けられて利用者が直接指を触れることのできる頭部151bと、この頭部151bから伸びて上ケース112に形成された開口112eを貫挿し下ケース111に形成された突部111eに対して軸支された柱状部151cとからなり、この柱状部151cの下方領域に歯車151aが形成されている。
【0062】
手動修正軸151は、分針車134と同位相で回転するように構成されており、上述の第2駆動系130により分針車134が駆動されているときには日の裏車135を介して分針車134と同相で回転するとともに、第2駆動系130の非作動時には、頭部151bを指で回転させることにより、指針位置を手動修正できるようになっている。
【0063】
上記のように、秒針車123の秒針軸123bが分針車134の分針パイプ134pに挿通され、分針車134の分針パイプ134pが時針車136の時針パイプ136pに挿通されていることから、秒針車123と、分針車134と、時針車136とは、それぞれの回転中心軸が共通しており、また、時刻表示の際に、秒針が60秒間に1回転、分針が60分間に1回転、時針が12時間に1回転するように駆動される。
【0064】
分針車134の分針パイプ134pの先端部および時針車136の時針パイプ136pの先端部には、図14に示すように、径方向に所定幅をなして伸びる位置決めのための第1指標としての溝134gおよび第2指標としての溝136gが形成されている。そして、これらの溝134gおよび溝136gが、一直線に並んだとき所定の時刻たとえば12時00分を指すように設定されている。
【0065】
このような位置決め指標を設けたことにより、分針車134および時針車136を下ケース111および上ケース112により囲繞して覆ってしまった後においても、溝134gおよび136gが一直線に並んでいればあらかじめ設定された概略の時刻を指していることが分かるため、その状態を基に分針および時針を容易に取り付けることができ、その他の位置合わせおよび位置確認工程が不要になり、製造ラインおよび検査ラインでの製造時間および検査時間を短縮することができる。なお、位置決め指標としては、上記の溝に限るものではなく、ポッチ等のマークでもよい。
【0066】
次に、本電波修正時計の時刻修正動作について説明する。
図15は、時刻修正動作の一例を示すフローチャートである。
ここで、第1の5番車122、秒針車123、3番車133、分針車134、時針車136は、それぞれ制御部により制御される秒針用ステッピングモータ121および時分針用ステッピングモータ131のステップ駆動により回転駆動される。この際、第1の5番車122は、秒針用ステッピングモータ121のステップ駆動により、15ステップで1回転するように駆動制御され、その結果、秒針車123は60ステップで1回転する。一方、3番車133は、時分針用ステッピングモータ131のステップ駆動により、60ステップで1回転するように駆動制御され、その結果、分針車134は360ステップで1回転し、時針車136は4320ステップで1回転する。この場合、第1の5番車122は、秒針用ステッピングモータ121により5ステップ駆動される毎に1回検出光を通過させ、また、3番車133は、時分針用ステッピングモータ131により6ステップ駆動される毎に1回検出光を通過させるようになっている。
【0067】
まずリセットスイッチ12がオンされ、あるいはあらかじめ決められた受信時刻になると、たとえば制御回路14から標準電波信号受信系11に駆動電力が供給されて、標準電波信号が受信される。
標準電波信号受信系11では、長波受信回路11bから受信状態に応じたパルス信号S11が生成され、制御回路14に出力される。
【0068】
制御回路14では、受信した標準電波信号の受信状態を示すパルス信号S11とあらかじめ決められた基準範囲とが比較される。
その結果、受信状態が基準範囲内にある場合には、帰零動作が行われ、また受信可能であるとして、受信した電波信号がデコードされる。
デコードの結果、時刻化が可能である場合には、発振回路13による基本クロックに基づいて各種カウンタのカウント制御が行われ、指針の早送り修正が行われる。
【0069】
すなわち、制御回路14からドライブ信号DR2 がドライブ回路18にローレベルで出力される。これにより、図15に示すように、トランジスタQ2 がオンし、発光素子142、すなわち、発光ダイオードから検出光が出射される(ST1)。
続いて、制御回路14から制御信号CTL1 および制御信号CTL2 が出力されて、秒針用ステッピングモータ121および時分針用ステッピングモータ131が同時に同一の周波数でパルス駆動されて、秒針車123および分針車134(および時針車136)が早送りで回転駆動される(ST2)。
そして、制御回路124において、各第1の5番車122、秒針車123、3番車133、分針車134、および時針車136に形成された透孔が重なり合って、発光ダイオード142から発せられた検出光が、受光素子144すなわちフォトトランジスタに到達して、フォトトランジスタがオンし、検出信号DT1 がハイレベル(電源電圧VCCレベル)からローレベルに切り換わったか否かの判断が行われる(ST3)。
【0070】
ステップST3において、フォトトランジスタからの検出信号DT1 がローベルに切り換わらない場合には、制御回路14では制御信号CTL1 および制御CTL2 の出力が停止されて秒針車123、および分針車135(および時針車136)の回転が一旦停止される(ST4)。
そして、制御回路14では、制御信号CTL1 が1パルス分出力されて、秒針車123が6°回転駆動された後、ステップST2の処理に戻り、再び秒針用ステッピングモータ121および時分針用ステッピングモータ131がパルス駆動されて秒針車123および分針車134(および時針車136)が回転駆動される。
【0071】
一方、ステップST3において、フォトトランジスタからの検出信号DT1 がローベルに切り換わっと判断された場合には、制御信号CTL1 および制御CTL2 の出力が停止されて秒針車123、および分針車134(および時針車136)の回転が停止される(ST6)。ただし、DT1 がローレベルに切り換わったと判断しても、以下述べる2通りの場合があり、この判別をST8において行うものである。
すなわち、制御回路14から制御信号CTL1 が出力されて、秒針車123が早送り駆動されて(ST7)、検出信号DT1 のレベルとあらかじめ設定された基準レベルとが比較されて、一致すればステップST3において各透孔同士が完全に一致したものと判断した場合と、または、検出信号DT1 のレベルとあらかじめ設定された基準レベルとが比較されて、一致しなければ、各透孔同士が完全に一致せずに受光素子144が十分にオンとなる光量が得られず、十分なローレベルとハイレベルからローレベルに切り換わるレベルとの中間レベルをオンと判断したことの2通りが判別される。(ST8)
【0072】
ここで、ステップST8において、前述の2通りの判別について詳述する。
図8、図9のように秒針車123と5番車122の透孔同士は完全に透光の同心円上に一致するか、孔同士の中途半端な重なりも存在しない完全にしゃへい状態のいずれかになるように、設計されている。すなわち5番車122の1ステップあたりの回転角が大きく、秒針車123の透孔のシャッターの役割を担っており、秒針車123が1周する間に5ステップ毎にオンが10回続き、帰零直前で10ステップ間隔でオンする。
一方、分針車134の透孔と3番車133の透孔は互いの減速比上、孔同士が同心円上に一致する場合と半端に重なる場合も存在し、前述のステップST3において、各透孔が半円で重なったところで受光素子144の出力レベルが完全にローレベルに達せずに、ハイレベルからローレベルに切り換わるところの中間レベルをたまたまローレベルと判別した場合、ステップST8において、分針車134を停止させて、秒針車123を早送りした状態で検出信号DT1 の出力とあらかじめ設定された基準レベルとを所定期間比較して、そのときのレベルパターンがあらかじめ設定した基準パターンに一致せず、ステップST3で、孔同士が半端に一致した中間レベルをローレベル、すなわち、オンと判断したことが判別される。そのときは、ステップST2に戻り、秒針車123と分針車134を早送りし、各透孔同士が完全に重なり、ステップST8で検出信号DT1 の出力パターンが上記基準パターンに一致するまでこの動作を繰り返す。このとき、秒針車123は帰零位置まで駆動されて停止され、秒針は所定時刻たとえば正時(0秒)の位置に修正される。
【0073】
続いて、制御回路14においては、制御信号CTL2 が出力されて、時分針用ステップモータ131のみがパルス駆動されて分針車134を早送りされる(ST10)。
そして、フォトトランジスタからの出力パターンと制御回路14ににあらかじめ記憶された出力パターンとの比較が行われる(ST11)。
比較の結果、得られた出力パターンと記憶された出力パターンとが適合しない場合は、ステップST10の処理に戻り、分針車134が早送り駆動される。
【0074】
一方、ステップST11の比較の結果、得られた出力パターンと記憶された出力パターンとが適合した場合は、その時点で、制御信号CTL2 の出力が停止されて、時分針用ステッピングモータ131が停止されて、分針車134および時針車136の駆動が停止される(ST12)。
【0075】
ここで、上記出力パターンとあらかじめ記憶されたパターンとの比較による時刻修正は、3種類のパターンのいずれかに合わせることにより行われる。
すなわち、分針車134によるフォトトランジスタの出力パターンは、図16(a)に示すように、遮光部が作用するオフの幅として、2つの幅狭のB部と1つの幅広のA部とが交互に現れるようなパターンとなる。
また、時針車36によるフォトトランジスタの出力パターンは、図16(b)に示すように、遮光部が作用するオフの幅が3種類のD部、E部、C部が所定間隔をおいて交互に現れるようなパターンとなり、両者を合成した出力パターンは、図16(c)に示すように、D部,B部およびA部が組み合わされたパターンと、E部,B部およびA部が組み合わされたパターンと、C部,B部およびA部が組み合わされたパターンの3種類が所定間隔をおいて現れるパターンとなる。
【0076】
そこで、D部,B部およびA部の組み合わせからなるパターンが確認されたときをたとえば4時00分、E部,B部およびA部の組み合わせからなるパターンが確認されたときをたとえば8時00分、C部,B部およびA部の組み合わせからなるパターンが確認されたときをたとえば12時00分としてあらかじめ設定しておけば、これらのパターンのいずれかを検出したときに時分針用ステッピングモータ131を停止させることで、分針車134および時針車136すなわち分針および時針を所定の時刻に時刻修正することができる。
【0077】
そして、時分針用ステッピングモータ131を停止させた後、制御回路14によるドライブ信号DR2 がハイレベルに切り換えられる。
これにより、ドライブ回路18のトランジスタQ2 がオフし、発光ダイオード(発光素子142)の発光が停止され(ST13)、時刻修正動作が終了する。
【0078】
上記の動作を行なう電波修正時計によれば、秒針用ステッピングモータ121により駆動される第1の5番車122と、時分針用ステッピングモータ131により駆動される3番車133とにおいて、光検出センサ140の検出光を通す間隔が、それぞれのモータ121,131の出力パルス数で奇数と偶数とになっており、この奇数と偶数には公約数が存在しない関係となっている。
【0079】
したがって、組み込み後衝撃等の外的要因により、秒針用ステッピングモータ21と時分針用ステッピングモータ131との間に相対的な回転が生じ、両者の回転位相がずれた場合、秒針用ステッピングモータ121および時分針用ステッピングモータ131を同時に回転駆動しても、必ず位相の合う位置(光検出センサの出力がオンとなる位置)が存在することになる。
【0080】
たとえば、3番車133がずれた場合において、第1の5番車122は、秒針用ステッピングモータ121のパルス数が5パルス毎すなわち0、5、10、15、20、25、30・・・パルス毎に検出光を通し、一方、3番車33は、1パルスずれた場合1、7、13、19、25、31・・・パルス毎に検出光を通し、また、2パルスずれた場合2、8、14、20、26、32・・・パルス毎に検出光を通し、3パルスずれた場合3、9、15、21、27、33・・・パルス毎に検出光を通し、4パルスずれた場合4、10、16、22・・・パルス毎に検出光を通し、5パルスずれた場合5、11・・・パルス毎に検出光を通す。この場合、1パルスずれた場合は25パルス、2パルスずれた場合は20パルス、3パルスずれた場合は15パルス、4パルスずれた場合は10パルス、5パルスずれた場合は5パルスのところで両者の位相が合うことになる。
【0081】
一方、第1の5番車122がずれた場合において、3番車133は、時分針用ステッピングモータ131のパルス数が6パルス毎すなわち0、6、12、18、24、30・・・パルス毎に検出光を通し、一方、第1の5番車122は、1パルスずれた場合1、6、11、16、21、26・・・パルス毎に検出光を通し、また、2パルスずれた場合2、7、12、17、22、27・・・パルス毎に検出光を通し、3パルスずれた場合3、8、13、18、23、28・・・パルス毎に検出光を通し、4パルスずれた場合4、9、14、19、24、29・・・パルス毎に検出光を通し、5パルスずれた場合5、10、15、20、25、30・・・パルス毎に検出光を通す。この場合、1パルスずれた場合は6パルス、2パルスずれた場合は12パルス、3パルスずれた場合は18パルス、4パルスずれた場合は24パルス、5パルスずれた場合は30パルスのところで両者の位相が合うことになる。
【0082】
すなわち、秒針の位置合わせと分針および時針の位置合わせとを、両モータ121,131を同時に駆動させて行うことができるため、全体としての時刻修正に要する時間を短縮することができる。
【0083】
以上のように、本実施形態によれば、時刻修正時の帰零動作時に、制御信号CTL1 ,CTL2 を出力して、秒針車123および分針車134を早送りさせた状態で、光検出センサ140による検出信号DT1 のレベルが検出光を受光したことを示すレベルに切り換わった場合には、分針車134を停止させ、秒針車123を早送りさせた状態で、検出信号DT1 のレベルがあらかじめ設定した基準レベルに達しているか否かの判別を行い、基準レベルに達していない場合には、再度秒針車123および分針車134を早送りさせた状態で、光検出センサ140による検出信号DT1 のレベルが検出光を受光したことを示すレベルに切り換わった場合には、分針車134を停止させ、秒針車123を早送りさせた状態で、検出信号DT1 のレベルが基準レベルに達しているか否かの判別を行い、否であれば再度、ステップST2に戻り、各処理を、検出信号DT1 のレベルが基準レベルに達するまで繰り返し、基準レベルに達したならば、秒針車123を停止させた状態で分針車134を早送りさせて、検出信号DT1 のパターンとあらかじめ決められたパターンとを比較して、時刻修正を行う制御回路14を設けたので、透孔同士が完全に一致せずに、帰零の正確な位置検出が行われなくなるおそれがなくなり、精度の高い帰零を実現できる利点がある。
【0084】
また、分針車134および時針車136に、検出光を通過させるための透孔として、円弧状透孔すなわち長孔を用いているため、光検出センサ140がオンとなる範囲が広がり、位置検出時間を短縮でき、その結果、秒針の時刻修正を行なう時間を短縮することができる。また、時針車136に3種類の遮光部C,D,Eを設けたことから、3箇所のいずれかを検出して時刻修正を行なうことができ、また、最も回転速度の遅い時針車136を従来に比べ略1/3回転させるだけで位置検出ができ、これにより、分針および時針の時刻修正を行う時間を短縮することができる。
【0085】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の自動修正時計によれば、透孔同士が完全に一致せずに、帰零の正確な位置検出が行われなくなるおそれがなくなり、精度の高い帰零を実現できる利点がある。
また、精度の高い秒針車すなわち秒針の時刻修正、および分針車および時針車すなわち分針および時針の時刻修正を行なうことができる。
【0086】
また、分針車および時針車には、円弧状透孔が形成されていることから、検出手段が出力オンの状態となる範囲が広がり、その結果、位置検出時間すなわち時刻修正に要する時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電波修正時計の信号処理系回路の一実施形態を示すブロック構成図である。
【図2】本発明に係る電波修正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3】本発明に係る指針位置検出装置の要部の平面図である。
【図4】本発明に係る制御回路における受信電波状態の判別基準を説明するための図である。
【図5】標準時刻電波信号の時刻コードの一例を示す図である。
【図6】自動修正時計の一部である秒針を駆動する第1駆動系を示す平面図である。
【図7】自動修正時計の一部である分針および時針を駆動する第2駆動系を示す平面図である。
【図8】秒針を駆動する第1駆動系の一部をなす第1の5番車を示す平面図である。
【図9】秒針を駆動する第1駆動系の一部をなす秒針車を示す平面図である。
【図10】秒針を駆動する第1駆動系の一部をなす秒針車の他の例を示す平面図である。
【図11】分針および時針を駆動する第2駆動系の一部をなす3番車を示す平面図である。
【図12】分針および時針を駆動する第2駆動系の一部をなす分針車を示す平面図である。
【図13】分針および時針を駆動する第2駆動系の一部をなす時針車を示す平面図である。
【図14】分針パイプおよび時針パイプの先端部を示す端面図である。
【図15】本発明に係る自動修正時計における時刻の修正駆動を説明するためのフローチャートである。
【図16】図15に示す修正駆動において、分針車、時針車、および両者の合成による検出手段の出力パターンを示すグラフである。
【符号の説明】
10…信号処理系回路
11…標準電波信号受信系
12…リセットスイッチ
13…発振回路
14…制御回路
15…ドライブ回路
16…報知手段としての発光素子
17…バッファ回路
18…ドライブ回路
100…時計本体
111…下ケース(第2ケース)
111c…取付け凹部(第2配置部)
111d…円形貫通孔
112…上ケース(第1ケース)
112c…取付け凹部(第1配置部)
112d…円形貫通孔
113…中板
120…第1駆動系
121…秒針用ステッピングモータ(第1駆動源)
122…第1の5番車(第1伝達歯車)
122c…透孔
123…秒針車(第1指針車)
123c…透孔
123d…位置決め遮光部
123e…付勢ばね
123f…切り欠き孔
123g…切り欠き孔
130…第2駆動系
131…分針系ステッピングモータ(第2駆動源)
132…第2の5番車
133…3番車(第2伝達歯車)
133c…透孔
134…分針車(第2指針車)
134c…円弧状透孔
134d…円弧状透孔
134e…円弧状透孔
134g…溝(第1指標)
134p…分針パイプ
135…日の裏車
136…時針車(第3指針車)
136c…円弧状透孔
136d…円弧状透孔
136e…円弧状透孔
136g…溝(第2指標)
136p…時針パイプ
140…光検出センサ(検出手段)
142…発光素子
144…受光素子
150…手動修正系
CC…電源電圧
1 〜C3 …キャパシタ
1 〜R5 …抵抗素子

Claims (4)

  1. 時刻信号を受けると、指針位置の初期設定を行い、指針位置を入力時刻信号に応じた位置に修正する自動修正時計であって、
    第1の制御信号を受けて動作する第1駆動源と、
    上記第1駆動源により回転駆動される第1伝達歯車と、
    上記第1伝達歯車に噛合する第1指針車と、
    第2の制御信号を受けて動作する第2駆動源と、
    上記第2駆動源により回転駆動される第2伝達歯車と、
    上記第2伝達歯車に噛合する第2指針車と、
    上記第2指針車に連動して回転駆動される第3指針車とを有し、
    上記第1伝達歯車、第1指針車、第2伝達歯車、第2指針車、および第3指針車は、それぞれ少なくとも一つの透孔が形成され、形成されている透孔のうちのいずれか一つがそれぞれ重なり合うことができるように配置され、かつ、
    上記第1伝達歯車、第1指針車、第2伝達歯車、第2指針車、および第3指針車に透孔のうちのいずれか一つがそれぞれ重なり合うことができる領域に検出光を出射する発光素子と、上記発光素子の出射光のうち上記透孔の重なり領域の全ての透孔を通過した光を受光可能な位置に配置され、受光レベルに応じた検出信号を出力する受光素子とを有する透過型光検出センサと、
    上記指針位置の初期設定時に、上記第1および第2の制御信号を出力して、上記第1指針車および第2指針車を回転させた状態で光検出センサによる検出信号のレベルが検出光を受光したことを示すレベルに切り換わった場合には、上記第1および第2の制御信号の出力を停止して上記第1および第2指針車を停止させた状態で、上記第1の制御信号を出力して上記第1指針車のみを回転させて再度上記検出信号のレベルがあらかじめ設定した基準レベルに達しているか否かの判別を行い、上記検出信号のレベルが検出光を受光したことを示すレベルに切り換わっていない場合には、上記第1および第2の制御信号の出力を停止して上記第1および第2指針車を停止させた状態で、上記第1の制御信号により上記第1指針車を所定角度回転させた後、上記第1および第2の制御信号を出力して、上記第1指針車および第2指針車を回転させた状態で光検出センサによる検出信号のレベルが検出光を受光したことを示すレベルに切り換わったか否かの判別を行う制御手段と
    を有する自動修正時計。
  2. 時刻信号を受けると、指針位置の初期設定を行い、指針位置を入力時刻信号に応じた位置に修正する自動修正時計であって、
    第1の制御信号を受けて動作する第1駆動源と、
    上記第1駆動源により回転駆動され、周方向において交互に配列された複数の透孔および複数の遮光部が設けられ、上記複数の遮光部は周方向において同一の幅に形成された第1伝達歯車と、
    上記第1伝達歯車に噛合し、周方向において交互に配列された複数の透孔および複数の遮光部が設けられ、上記複数の透孔は、回転駆動時において上記第1検出用歯車に形成された複数の透孔のいずれとも重なり合うように形成されており、上記複数の遮光部のうちの1つの遮光部は、周方向における幅が他の遮光部の幅と異なるように形成された第1指針車と、
    第2の制御信号を受けて動作する第2駆動源と、
    上記第2駆動源により回転駆動され、周方向において交互に配列された複数の透孔および複数の遮光部が設けられ、上記複数の遮光部は周方向において同一の幅に形成された第2伝達歯車と、
    上記第2伝達歯車に噛合し、周方向において交互に配列された複数の円弧状透孔および複数の遮光部が設けられ、上記複数の円弧状透孔は、回転駆動時において上記第2伝達歯車に形成された複数の透孔のいずれとも重なり合うように形成されており、上記複数の遮光部のうちの1つの遮光部は、周方向における幅が他の遮光部の幅と異なるように形成された第2指針車と、
    上記第2指針車に連動して回転駆動され、周方向において交互に配列された複数の円弧状透孔および複数の遮光部が設けられ、上記複数の円弧状透孔は、回転駆動時において上記第2伝達歯車に形成された複数の透孔のいずれとも重なり合うように形成されており、上記複数の遮光部のうち少なくとも2つの遮光部は、周方向における幅が他の遮光部に対してそれぞれ異なるように形成された第3指針車とを有し、
    上記第1伝達歯車、第1指針車、第2伝達歯車、第2指針車、および第3指針車は、形成されている透孔のうちのいずれか一つがそれぞれ重なり合うことができるように配置され、かつ、
    上記第1伝達歯車、第1指針車、第2伝達歯車、第2指針車、および第3指針車に透孔のうちのいずれか一つがそれぞれ重なり合うことができる領域に検出光を出射する発光素子と、上記発光素子の出射光のうち上記透孔の重なり領域の全ての透孔を通過した光を受光可能な位置に配置され、受光レベルに応じた検出信号を出力する受光素子とを有する透過型光検出センサと、
    上記指針位置の初期設定時に、上記第1および第2の制御信号を出力して、上記第1指針車および第2指針車を回転させた状態で光検出センサによる検出信号のレベルが検出光を受光したことを示すレベルに切り換わった場合には、上記第1および第2の制御信号の出力を停止して上記第1および第2指針車を停止させた状態で、上記第1の制御信号を出力して上記第1指針車のみを回転させて再度上記検出信号のレベルがあらかじめ設定した基準レベルに達しているか否かの判別を行い、上記検出信号のレベルが検出光を受光したことを示すレベルに切り換わっていない場合には、上記第1および第2の制御信号の出力を停止して上記第1および第2指針車を停止させた状態で、上記第1の制御信号により上記第1指針車を所定角度回転させた後、上記第1および第2の制御信号を出力して、上記第1指針車および第2指針車を回転させた状態で光検出センサによる検出信号のレベルが検出光を受光したことを示すレベルに切り換わったか否かの判別を行う制御手段と
    を有する自動修正時計。
  3. 上記制御手段は、検出信号のレベルが基準レベルに達するまで、上記第1指針車および第2指針車を回転させた後、当該第2の指針車を停止させた状態で検出信号と基準レベルとの比較を行う処理を繰り返す
    請求項1または2記載の自動修正時計。
  4. 上記制御手段は、検出信号のレベルが基準レベルに達すると、上記第1指針車を停止させ、上記第2の制御信号を出力して第2指針車を回転駆動させて、上記検出信号のパターンとあからじめ決められたパターンとを比較し、比較結果に応じて上記第2指針車を停止させて時刻修正を行う
    請求項1、2、または3記載の自動修正時計。
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