JP4406779B2 - カレンダーの月末無修正装置を備えた電子時計 - Google Patents
カレンダーの月末無修正装置を備えた電子時計 Download PDFInfo
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Description
本発明は、日板等の日付表示手段による表示を有するカレンダーの月末無修正装置を備えた電子時計に関するものである。
背景技術
日板等の日付表示手段を有する電子時計においては、万年暦(万年カレンダー)を実現するに当り、電子回路に記憶された万年暦と、日板等により、機械的に表示される日付との対比のために、少なくとも月末には、表示されている日付の判読を行うことが必要である。
従来、このような日付の判読機構として、光学的手段を用いるものが提案されている。例えば、特開平3−160392号である。しかし、これに開示の手段によれば、日板裏面にいくつかの日付に対応して反射面を設け、この反射面の有無を4連続日付に渡り、日板を前進させて検知して、最後の日付を判読する。
従って、日板の各日付の静止状態において、反射面の有無を検知しているので、最後の日付の判読のためには、日板を前進させることが必要となり、そのため繁雑な回路が必要となる。また、判読に時間が掛かるという問題があった。
そこで本発明は、より簡単な回路で、短時間にかつ確実に日付の判読が可能なカレンダーの月末無修正装置を備えた電子時計を提供することを目的とする。
発明の開示
上記目的を達成するために、本発明では、表面の日付表示に対応する反射部と非反射部とからなる検出パターンを裏面に形成した日板と、24時間ごとに日板駆動信号を発する24時間スイッチと、発光部と受光部を有し、前記検出パターンの反射部と非反射部との境界を前記日板の動作時に読み取るフォトセンサ機構と、前記24時間スイッチからの駆動信号を受けた後、日板駆動信号を出力するとともに前記フォトセンサ機構からの信号を受けて、前記日板上の日付を、万年カレンダー回路により判定し、必要な追加日板駆動信号を出力する制御回路と前記日板駆動信号を受けて、日板を駆動する日板駆動機構と、を設けたカレンダーの月末無修正装置を備えた電子時計とし、その日付に対応する検出パターンの変化をデジタル信号として判読することによりその当日のみによる判読を可能とし、判読機構及び回路の簡素化を図り、判読時間を短縮した。
また、前記検出パターンの反射部と非反射部との境界線を前記日板の回転中心に対して放射方向に配置すれば、検出パターンの精度上の誤差を容易に吸収できる。
また、前記検出パターンが、少なくとも特定日である28日、29日、及び30日のそれぞれに対応した特定パターンとすれば、日板正転による特定日における月末及び日板送りのための判定が確実にできる。
また、前記検出パターンを前記特定日以外の通常日にも対応して形成すれば、通常日における日板の送りも確認できる。
また、前記フォトセンサ機構が、間欠的に駆動されるようにすれば節電ができる。
また、前記フォトセンサ機構が検出パターン上の変化のない部分をとばして検出を行うこととして、節電を行うことができる。
また、前記検出パターンの非反射部を印刷により形成されたパターンとすることにより通常の日板裏面は、表面を化学的処理によって光反射面を形成しているため、それをベースに検出パターンを簡単に構成できる。
また、前記日板の送り安定にゼネバ機構を用い、ゼネバ機構のフランジ部と、日回シ車の日回シ伝エ歯車の歯との係合が外れた回転範囲の、該日回シ伝エ歯車のガタツキの小さい範囲で、フォトセンサ機構の受光部上に、検出パターンの境界が来るよう配置することにより、衝撃等を原因とする日板のガタツキによる検出の誤りを防止できる。
また、前記フォトセンサ機構に設けられた光検出回路が受光部側の検出抵抗を電源電圧に応じて切り換えることとすれば、信号レベル低下後も確実な検出ができる。受光部側の検出抵抗は小型のため、回路配置の自由度を確保できる。
また、前記フォトセンサ機構の発光部から日板裏面を通って受光部に至る光軸経路周辺を残して、光遮断する部材を設けることにより、光の回り込みを防止してノイズを減ずることができる。
また、前記検出パターンの非反射部の反射面を乱反射面とすることにより、非反射部の反射量は、安定したものとできるため、検出パターンの検出も安定にできる。
さらに、上記目的を達成するため、電源と、時刻保持装置と、日付保持装置とを有する電子時計において、該時刻保持装置は、時間基準を発生する水晶発振器と、該水晶発振器の出力を分周する分周回路と、該分周回路の出力により動作する時刻表示手段とを有し、前記日付保持装置は、該分周回路からの1日毎の出力により動作する日信号発生回路と、該日信号発生回路の出力により動作する日板制御回路と、該日板制御回路の出力により駆動回路を介して動作するモータと、該モータにより動作する歯車列と、該歯車列により動作する日付表示手段と、該日付表示手段から表示内容を識別する認識回路と、該認識回路の出力を保持するラッチ回路と、該ラッチ回路に保持された内容が、ある特定の状態だった時にメモリ回路からその内容を読み出すように伝送回路を動作させる判別回路1と、前記伝送回路によって前記メモリ回路の内容が保持される年カウンタ、及び月カウンタと、前記ラッチ回路に保持された特定の状態が、前記年カウンタと前記月カウンタに対して月の終日であるか否かの判別を行い、終日であることを確認すると日付を各月の初日である1日に移動させて、且つメモリの更新動作を行う判別回路2と、前記判別回路1と前記判別回路2と前記日板制御回路を制御する非存日排除回路とを有し、前記メモリ回路からのデータの読み込みは日付表示手段からの特定日の検出によってのみ行われることとすれば、表示日に対応した日カウンタを必要としない上、メモリ回路に正確な年月データの設定をすることと、日付表示手段の位置検出を行うだけで万年歴動作が行える初期設定操作の簡素化が実現できる。
このため、判読機構及び回路の簡素化を図り、短時間かつ確実な日付の判読を可能とできる。
また前記日信号発生回路に通常分周回路からの出力信号と並列して、割り込み入力を行う修正手段を含む時差修正装置を有することとすれば、容易に時差修正が行える。
また前記時差修正装置での操作が出来るようになったかどうかの判別を行うスイッチを設けて、該スイッチが入っている時だけ年カウンタと月カウンタのデータをメモリ回路に伝送し、そのタイミングをタイマによって制御することとすれば、更新動作をスムーズに行うことができる。
また前記時差修正装置によって、カレンダデータの状態が前の状態と比較して変化が生じた場合のみ更新動作を行うこととすれば、書き換えの必要時を確実にとらえることができる。
また前記メモリ回路内の年月データを書き換える修正手段を有することとすれば、修正を確実にまた容易に行うことができる。
前記日付表示手段の表示内容と同期の取れた位置カウンタを有し、前記日付表示手段がある位置を表示したときに前記位置カウンタにリセットをかけて、その時点からの移動日数をカウントして月末非存日排除を行うこととすれば、誤動作の少ない月末無修正を達成できる。
【図面の簡単な説明】
図1は、本発明に係る第1の実施の形態を示すカレンダーの月末無修正装置を備えた電子時計の構成概念図である。
図2は、図1に示した電子時計の回路構成を示すブロック図である。
図3は、図1、図2で説明した、電子時計の時計上面側からの指針修正輪列、時差修正輪列を示す部分配置関係図である。
図4は、図3と同様にして、変換機(2)と日輪列を示す部分配置関係図である。
図5は、図4に対応した断面配置を示す断面図である。(a)と(b)とは便宜上A−A線で分割して示したものである。
図6は、本発明に係る第1の実施の形態の電子時計に使用する検出パターンの信号の説明図である。
図7は、図6に対応する検出パターンの信号の説明図である。
図8は、本発明の第1の実施の形態におけるフォトセンサの配置を示す電子時計の部分の断面図である。
図9は、本発明の第1の実施の形態におけるフォトセンサ機構の回路図である。
図10は、図9のフォトセンサ機構の各信号を示す波形図である。
図11は、本発明の第1の実施の形態における他の形態のフォトセンサ機構の回路図である。
図12は、図2における制御回路20の内容を示す回路ブロック図である。
図13は、図12の制御回路20内の判定回路の内容を示す回路ブロック図である。
図14は、本発明の第1の実施の形態におけるフォトセンサ機構の回路の別の実施の形態を示す回路図である。
図15は、図14の回路に対応する各信号の波形図である。
図16は、本発明の第1の実施の形態におけるフォトセンサ機構のさらに別の実施の形態を示す回路図である。
図17は、図16の回路に対応する各信号の波形図である。
図18は、本発明の第1の実施の形態における日回シ伝エ歯車のガタツキ量と検出パターンの関係を示す説明図である。
図19は、本発明の第2の実施の形態を示す電子時計のブロック図である。
図20は、本発明の第3の実施の形態を示す電子時計のブロック図である。
図21は、本発明の第4の実施の形態を示す電子時計のブロック図である。
図22は、本発明の第5の実施の形態を示す電子時計のブロック図である。
図23は、本発明の第6の実施の形態を示す電子時計のブロック図である。
図24は、本発明の日付表示手段の裏面に印刷されたパターンの他の例を示すパターン図である。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
まず、第1の実施の形態を図1乃至図18によって説明する。
図1は、本発明に係るカレンダーの月末無修正装置を備えた電子時計の構成概念図である。図2は、図1に示した電子時計の回路構成を示すブロック図である。
図1と図2において、水晶振動子1を発振させる発振回路2の信号は、分周回路3で1Hzまで分周され、波形整形回路4(図1では省略図示せず)で波形整形され、ステップモータ等の変換機(1)6を駆動する駆動回路(1)5へ送られる。駆動回路(1)5の信号は、変換機(1)6を1秒ごとに駆動する。変換機(1)6からの回転力は、指針輪列7に伝達され、秒針8、分針9を回転させる。さらに、指針輪列の一部である時輪列7aは、時針10を回転させ、24時間に一回転するスイッチ車11を回転し、24時間スイッチ12を24時間ごとにONとする。
この24時間スイッチ12からの日板を駆動するための信号である(日板駆動信号)24SWは、制御回路20に入力される。制御回路20の詳細は、後述するが、信号24SWを受けて、各種の駆動信号を出力するとともに、年と月と日とを判定するものである。制御回路20は、月と年のカウンターを構成している不発揮性メモリ40と、データのやり取りを行う。データ信号RDは、不発揮性メモリ40内の月と年のカウンターの内容を読み出したデータ信号であり、データ信号WDは、月と年のカウンター更新のためのデータ信号である。また、制御回路20は、リューズの位置に応じてスイッチ制御回路45からもカレンダー修正なのか、針合わせなのか等の信号を受ける。
制御回路20は、信号24SWを受けて、日板を駆動するための信号(日板駆動(指令)信号)BMCを駆動回路(2)50へ送り、駆動回路(2)50は、時計本体側の波形整形回路4からの信号を受けて、ステップモータ等の変換機(2)51を駆動し、変換機(2)51は、日輪列52を駆動する。この日輪列52によって、日板70は駆動される。駆動回路(2)50、変換機(2)51、日輪列52により日板駆動機構59が構成される。
また、制御回路20は、日板駆動信号BMCを出力するとともに、フォトセンサ機構80の駆動信号LDを出力する。
フォトセンサ機構80は、フォトセンサ(ホトセンサ)81とそのための検出回路82とから構成されている。日板70は裏面に、後に詳述するように、表面の日付表示に対応する反射部と非反射部とからなる検出パターン71を印刷、エッチング、サンドブラスト等により、形成している。フォトセンサ機構は、この日板70に裏面の検出パターン71の境界を日板70の動作に応じて読み取り、その検出信号SDを制御回路20に出力する。
電圧検出回路90は、電圧検出信号BDをフォトセンサ機構の検出回路82に出力する。図1において、指針修正輪列100と時差修正輪列120とは、時輪列7aに接続されている。図1において、リューズ130は、裏回り機構135により0段位置、1段位置、2段位置をとることを模式的に示しており、スイッチ制御回路45に、それぞれの位置に応じて信号を送る。なお、二点鎖線46は、線内側の回路が、回路基板に収納されていることを示している。
次に、本発明における時輪列7a、指針修正輪列100、時差修正輪列120、スイッチ車11、日板70、フォトセンサ81の係合及び配置関係について説明する。図3は、時計の上面側(裏蓋側)から観たムーブメントの部分配置関係図である。
地板200には、巻真201、オシドリ202、カンヌキ203を含む外部操作切り換え機構(裏回り機構)135が、載置されている。この外部操作切換え機構135が巻真201及びこれに固定されるリューズ130の位置を決める。図3では、リューズの位置は、通常の時計動作状態にある、0段位置である。
巻真201には、ツヅミ車204と時修正伝エ車(1)205とが嵌合されており、巻真201(リューズ130)の0段位置では、巻真201(リューズ130)の回転は、どの歯車にも伝達されない。
巻真201が1段引きされた1段位置は時差修正とカレンダー修正とが行われる位置である。この位置に巻真201がある場合、巻真201の回転は、ツヅミ車204を介して、時修正伝エ車(1)205、これと係合する時修正伝エ車(2)206、さらに時修正伝エ車(3)207、これと噛合する、スイッチ中間車208へと伝達される。
スイッチ中間車208は、その歯車部が、時針10が固定される上筒歯車209aと上筒歯車とスリップ結合された下筒車209bとを有する筒車209の上筒歯車209aと噛合し、そのカナ部が、24時間スイッチ12を構成するスイッチ車11と噛合している。このため、巻真201(リューズ130)の1段位置では、巻真201(リューズ130)を回転することにより、時針10が回転されるとともに、24時間スイッチ12が駆動される。なお、筒車209の上筒歯車209aと下筒歯車209bとは、上筒歯車209aに固定された筒車カナ209cと下筒歯車209bに固定された筒車カナ躍制バネ209dとによりスリップ可能に結合されている。
このため、巻真の1段位置における筒車からの回転は、後述する日ノ裏車217へ伝達されない。
スイッチ車11上には、スイッチバネ11aが載置されており、スイッチ車11とともに回転して、制御回路に繋がる3つのスイッチ端子20a、20b、20cと接触して、24時間スイッチ信号24SWを出力する。
巻真201(リューズ130)が、2段引き出された2段位置は、針合わせが行われる位置である。この2段位置に巻真201がある場合、巻真201の角部に係合しているツヅミ車204は小鉄車215に噛合し、巻真201の回転は、日ノ裏中間車216、日ノ裏車217、さらに、日ノ裏車217のカナ部と噛合する下筒歯車209bへ回転が伝えられる。この場合、スリップすることなく、上筒歯車209aと噛合するスイッチ中間車208、スイッチ車11へと回転が伝えられる。これは、前記の下筒歯車209bと上筒歯車209aのスリップ結合力がスイッチ中間車208を回転させる回転力よりも大きく設定されているからである。こうして、巻真201の2段位置では、スイッチ車11も連動することにより24時間スイッチ12も働いて、カレンダー送りも行われることになる。
日板70は、図3で外周を点線で示しているが、内周の日歯車70aは実線で示している。日板70の裏面には、検出パターン71が、後述するように、各日板の表面側の日付表示72に対応して、印刷されている。フォトセンサ81は、この日板70の裏面の検出パターン71に対向して回路基板(図示せず)上に設けられている。フォトセンサ81は、発光素子からなる発光部81aと受光素子からなる受光部81bにより構成されており、発光部81aと受光部81bとは、日板の円周向に添って並置されるよう配置される。フォトセンサ81は、日板裏面の検出パターン71により光の反射・非反射を検知する。
図4は、時計の上面側(裏蓋側)から観たムーブメントの部分配置関係図である。図3との関係は、上下左右の方向は、一致しており、中心にある筒車209を重ねることにより一つの図面とできる関係にある。変換機(2)51と日輪列52は、時計のムーブメントの中心にある筒車209を中心に、指針修正輪列100及び時差修正輪列120と対抗する略反対側に配置されている。
図5は、図4の変換機(2)51から、日輪列52及び日板70に添った断面図であり、図5の(a)と(b)とに、便宜上一点鎖線のA−A線で分割している。以下、図4及び図5に基づいて説明する。
日輪列52は基本的に地板200と輪列受150とに支持されている。変換機(2)51の日コイル51a、日ステータ51bは、ネジ締結(図示せず)により地板に固定されている。日回シ車57は、中受152に植設したピン152aに保持され日板押エ151との間で挟持されている。なお、210は回路基板、212は回路支持板、56は文字板である。
24時間スイッチ12が入ると、制御回路20から、変換機(2)51のための駆動(指令)信号BMCが出て、駆動回路(2)50により、変換機(2)51が駆動される。この実施の形態での変換機(2)51は、日コイル51a、日ステータ51b、日ローター51cからなるステップモータである。この日ローター51cの回転は、日中間車(1)53、日中間車(2)54、日中間車(3)55へと減速されながら伝達される。日中間車(3)55は、歯車55aと、偏心カム55bと、フランジ部56aと送リ歯56bからなるゼネバ車56とが、車軸55cに一体に固定されて、構成されている。
ゼネバ車56は一日に一回転して、その送リ歯56bは、日回シ車57の日回シ伝エ歯車57aを駆動し、これと一体の日回シ歯車57bが日板70の日歯車70aを一日に一回送る。通常はゼネバ車56のフランジ部56aと、日回シ伝エ歯車57aの2つの歯が接触するよう配置されており、日回シ車57は、回転を阻止されている。
躍制レバー58は躍制レバーピン59を回転中心として地板200に支持されており、偏心カム55bはこの躍制レバー58の躍制レバー作動部58aと係合して、日歯車70aの間に入り込んだ躍制部58bを支持する躍制バネ部58cの撓みを変えるとともに、躍制部58bを日歯車70aから離す動作を行う。送リ歯56bが、日回シ車57を送るとき、この撓みを小さく、また、躍制部58bを離して、日板70の送りエネルギーを少なくしている。
上述のように、24時間スイッチ12が入るたびに変換機(2)51が作動し、日輪列52により、日板70を通常は一日分送る。2月を除く小の月の月末、2月の月末、閏年の2月の月末には、後述する制御回路20の構成によって、それぞれ必要な追加日数分日板を送ることになる。
次に、日板70裏面に印刷、エッチング、サンドブラスト等で形成される検出パターン71について説明する。検出パターン71とフォトセンサ81との関係については、すでにその概要を図1乃至図3の説明のなかで触れた。
図6は日板の検出パターンについての説明図である。
最も左端の欄は、表示項目を示しており、最上段では日付を「日付」として、「検出パターン」として検出パターンの形状、検出は検出パターンのエッジ部の光の変化を検出して行うが、これによる光の変化の方向を「検出エッジ」として、また、正転の場合と逆転の場合について、「正転パターン」と「逆転パターン」として各対応する検出パターンにおける仮称を示している。
なお、各日付の下から出ている点線は、その日のフォトセンサの下の検出パターンの停止位置を示しており、例えば27日の終了時に日板が回転をはじめると27日下の点線から、28日下の点線までの検出パターンが、フォトセンサの下を横切ることになる。
図7も検出パターンの説明図であるが、図6に対応して、最上行に日板の回転方向、検出日、エッジの正負の検出数、パターン名の項目を設けて、その対応関係を以下の行に示している。
日板70の検出パターン71は、反射部(図6の白い部分)と非反射部(図6の黒塗りの部分)とからなり、図3に示したように、その境界線は、日板の回転中心に対して放射方向に配置される。しかし、図5では、便宜上矩形に描かれている。非反射部は、エッチング、サンドブラスト、艶消し印刷又は黒色印刷で形成できる。
検出エッジが、反射部から非反射部へ変わるときが下向き矢印で、負、逆の場合が上向き矢印で正として図6と図7では表現されている。
例えば、日付が27日から28日に変わる場合、27日から28日への検出パターンは、通常日の検出パターンであり、日板正転の場合、下向き矢印の負信号が1つと、上向き矢印の正信号が1つ検出される、これをパターン9と呼称する。パターン9は、28日から27日に変わる通常日における逆転の場合も同じであるのでパターン9と記載されている。1日から2日へのパターンも正逆ともにパターン9である。
日付が28日から29日に変わる場合、正転であると検出エッジは、負の下向きの矢印、正の上向きの矢印、負の下向きの矢印の順に現れる。この場合エッジ検出数は、正が1、負が2である。これをパターン1とする。パターンの判別は後述するように本実施の形態では、正、負の信号の数に基づき回路上で行われる。同じパターンは、日板逆転の場合に、1日から31日に変わるパターンとして現れるが、正転と逆転とで判別されるので、これをパターン5としている。
以下同様に、検出パターンは、特定日である28日、29日、30日、31日が、判別できるような形状と、日板正転の場合も、逆転の場合もされている。しかし、日板の修正が、正転のみで行われるとすれば、28日、29日、30日のみの判定が行えればよく、31日は、通常日と同じ検出パターンで十分である。また通常日は、定常の送りのため検出パターンを省略できる。本実施の形態では通常日の検出パターンを設けているが、これは、日板が確実に一日分送られたことを確認するためのものである。
次にフォトセンサ機構の配置との構成とその検出信号とについて説明する。
図8は、本実施の形態の電子時計におけるフォトセンサ81の配置を示す断面図である。フォトセンサの4本の端子81pは、回路基板210上の回路端子(図示せず)と、ハンダ付けされている。フォトセンサ81は、スペーサ211の貫通穴に収納されて、回路支持板212と日板70との間に配置され、穴200aを有する地板200によって覆われている。さらに、文字板213が日板70を覆っている。フォトセンサ81の発光部からの光は、図8の点線矢印Bのように、地板200の穴200aを通って、日板70の裏面の検出パターンに応じて反射又は非反射され、再び地板200の穴200aを抜けてフォトセンサ81の受光部で受け取られる。点線矢印Bは、光軸経路を示しているが、地板200の穴200aの周辺で覆われて光が遮断されていない場合、発光部からの光は、分散するため、分散光が受光部に入り、検出のSN比が悪くなる。
光軸経路の周辺を残して地板200等の部材で覆うことにより、分散光が遮断されて、検出のSN比を上げることができる。
図9は、フォトセンサ81と検出回路82とからなるフォトセンサ機構80の内部回路を示す回路図である。この図9では、上記の電圧検出回路90との接続がない場合の例を示す。
24時間スイッチ12からの信号24SWによって制御回路20からフォトセンサ機構の駆動信号LDが、フォトセンサ81の検出回路82のFET82a及び82bを駆動すると、フォトセンサ81の発光部81aにレベルVDDから抵抗82cを通してレベルVssへ電流が流れ、光Bが出力される。この光Bは、日板70の裏面で反射された場合、受光部81bに至るが、光は、受光部81bを起動して、レベルVDDから検出抵抗82d、FET82bを通してレベルVssへの電流を流し、検出抵抗82dによって、コンパレータ82eには、Hレベルの信号PHが与えられ、これをコンパレータ82eで波形整形して、検出回路82は検出信号SDとして出力する。もし、光Bが、日板70で、非反射面に当り、反射されない場合、受光部81bは起動せず、検出信号SDはLレベルである。
図10は、フォトセンサ機構の各信号を示す波形図(タイムチャート)であり、横軸が時間である。最上段に、日板上の検出パターンを例示して、以下の段に対応する信号を示す。フォトセンサからの出力信号PHは、日板の非反射部で光Bの反射が行われた場合はスレッシュホールドレベルSHを越えず、反射部で光Bの反射が行われるとスレッシュホールドレベルSHを越える。コンパレータにより波形整形された検出信号SDを最下段に示す。
上記は、電圧検出回路90との接続のない場合のフォトセンサ機構80の実施の形態の例を示したが、次に電圧検出回路90により、フォトセンサ機構の感度が切替えられる場合につき説明する。
図11は、図9同様のフォトセンサ機構380の内部回路を示す回路図である。図9の回路と対応する要素には、300を加えて同番号で示している。図10の形態では、検出回路382に電圧検出信号BDの入力端子を設け、インバータ383、AND回路384、385、検出高抵抗386、FET387を加えている。24時間スイッチ12からの信号24SWによって、制御回路20からフォトセンサ機構の駆動信号LDが与えられる。
一方で、図2に示した電圧検出回路90は、制御回路20からの指令で動き、電圧検出信号BDが検出回路に与えられる。電圧検出信号BDは、電源電圧があるレベル以上のときには、Hレベル、あるレベル以下のときには、Lレベルとされる。
駆動信号LDがHレベルとなり、信号BDから、通常の電源状態を示すHレベルの信号が入ると、AND回路384の出力はHレベルとなり、AND回路385の出力は、信号BDがインバータ383を介して与えられるため、Lレベルとなる。このため、FET382aとFET382bはONとなり、FET387はOFFとされる。発光部381aからの光Bは、日板70で反射され、受光部381bに電流が流れると、受光部381bの出力信号PHが、検出低抵抗382dがあるためHレベルで与えられ、コンパレータ382cを通して検出信号SDがHレベルとして出力される。
駆動信号がHレベルで与えられ、電源電圧が低下したために、電圧検出信号がLレベルとして与えられると、AND回路384の出力は、Lレベル、AND回路385の出力は、Hレベルとなる。このため、FET382aはONとなるが、FET382bはOFFとなり、このFET382bに代わって、FET387がONとなる。
電源電圧が低下したため、発光部381aからの光Bは、通常の電源電圧状態と比べ弱くなるが、受光部381bに電流が流れるとその出力信号PHは、検出高抵抗386によって、Hレベルとされ、コンパレータ382cを介して検出信号SDもHレベルで出力される。
すなわち図11の実施の形態では、検出低抵抗382dとこれにより大きな検出高抵抗386とを電圧の変化に応じて切替え使用することにより、フォトセンサ381の感度の低下を検出回路によって補正している。このように受光部381b側の抵抗の切替えによって補正するのは、受光部側の抵抗値は大きく設定でき、FET382a、FET382bのサイズも小さく作れる為、設計上の自由度が確保できる。
次に、図2に示した制御回路20の内容を図12と図13に基づいて説明する。
図12は、制御回路20の内容をさらに展開した回路ブロック図、図13は、その制御回路20内の判定回路の回路ブロック図である。
制御回路20は、基本的にメモリ制御回路21、判定回路22、日板駆動制御回路23から構成されている。
図12において、各符号は図2と対応している。24時間スイッチ12からの信号24SWを受けて制御回路20が、日板駆動制御回路23により駆動信号LDを出力し、フォトセンサ機構80は、前述のように日板の検出パターン71を検出し、検出信号SDを判定回路22に与える。不揮発性メモリ40は、電源が切れても記憶を保持できるメモリであり、後述するメモリ制御回路21からの月データの更新信号WDにより、書き換え可能である月と年のカウンターを保持している。不揮発性メモリ40内の月と年のカウンターの内容は、読み出し信号RDにより、メモリ制御回路21に読み出される。メモリ制御回路21は、年と月の情報信号MDを判定回路22に与える。判定回路22は、日付情報である検出信号SDを受けて、これら年、月、日の情報から、これに内蔵(構成)される万年カレンダー回路、により、年、月、日を判定し、日付を何日分送るべきかを指令する日板駆動量指令信号DDSを日板駆動制御回路23に送る。
一方で、判定回路22は、メモリ制御回路21に、月の更新信号DRF+を送り、メモリ制御回路21はこれに基づいて、前述のように、不揮発性メモリ40に月データの更新信号WDを与え、不揮発性メモリ40内の年と月のカウンターは次の月の内容に更新される。
日板駆動量指令信号DDSを受けた日板駆動制御回路23は、24時間スイッチ12から信号24SWに基づいた1日分の送りに加えて、必要な追加日付分のための日板駆動信号(変換機(2)51の駆動信号)BMCを駆動回路(2)50へ与える。これによって、日板がその月末に必要な量だけ自動的に送られる。
なお、図12上の信号DRF−は、逆転修正時の月の更新信号である。
これに基づいても、同様に更新信号WDによって不揮発性メモリ40内の月と年カウンターが更新される。
図13において、各符号は、図12と対応している。
判定回路22は、基本的に正エッジ検出回路22a、負エッジ検出回路22bとデコーダ回路22cとから構成されている。フォトセンサ機構80からの検出信号SDは、図6、図7に基づいて前述したとおり、日板検出パターン71の検出エッジによる信号が、正か負かに応じて、正ならば、正エッジ検出回路22aが、正エッジ信号SD+を、負ならば、負エッジ信号SD−を出力して、デコーダ回路に与える。デコーダ回路22cは、これをカウントして、日付を判読する。また、デコーダ22cは、前述のメモリ制御回路21から年と月の情報信号MDを受けて、これも判読する。
これらの判読は、デコーダ回路22cに内蔵(構成)された万年カレンダー回路で行われる。デコーダ回路22cは、送るべき日付数を判断し、日板駆動量指令信号DDSを出力する。すなわち、デコーダ回路22c内には、万年カレンダー(年、月、日)を判別する論理回路(万年カレンダー回路)と、必要な送り日付数を決める論理回路が組まれている。この信号DDSは、通常日は、追加の日板駆動を必要としないため、出力されない。2月を除く小の月の30日には、1日分の日板駆動量指令信号DDSが、通常年の2月の28日には、3日分の日板駆動量指令信号DDSが、閏年の2月の28日には零、29日には、2日分の日板駆動量指令信号DDSが、出力される。これによって、前述の日板駆動制御回路23から、零から3日分の必要な追加の日板駆動信号BMCが出力される。
デコーダ回路22cからは、また前述の正転修正の場合の更新信号DRF+逆転修正の場合の月の更新信号DRF−が出力される。
次に、前述のフォトセンサ機構80が間欠的に駆動される場合を説明する。
図14は、間欠的に駆動されるフォトセンサ機構の回路図であり、図15はこの回路に対応する波形図である。
各符号は、図9と対応する要素の場合番号に400を加えて示し、対応するフォトセンサ機構480の検出駆動信号LD(1)は、分周回路からの信号を用いて整形した図14の最上段LD(1)に示す間欠信号として与えられる。これによって、日板の検出パターンに応じて、例えば、前述の図9で示した検出パターンでは、フォトセンサ481からの出力信号は図14のPH(1)のような波形の間欠信号となる。コンパレータ482eを通った間欠検出信号は、スレッシュホールドレベルSHを越えたものが拾われ、図15の間欠検出信号ISとなる。この信号ISは、インバータ491、AND回路492、493、セットリセットFF494からなる整形回路で、検出信号SDとされ、前述の制御回路20に与えられる。
すなわち、信号LD(1)と信号ISとが共にHレベルとなったとき、セット・リセットFF494のS端子に信号が入りセットされ、Q端子からの出力信号はHレベルとなり、信号LD(1)がHレベルの時、信号ISがLレベルとなると、Rに信号が入り、リセットされてQからの出力はLレベルに戻る。
次に、フォトセンサ機構のさらに別の実施の形態を説明する。フォトセンサ機構の駆動信号は、基本的に図14、図15に基づいて説明したと同様の間欠信号である。この場合、日板上の検出パターンが、間欠パルスのいくつか分にわたって変化がないことに着目して、間欠駆動信号を省略して(とばして)フォトセンサ機構を駆動するものである。
図16は、上記の省略式のフォトセンサ機構の回路を示す回路図、図17は、これに対応した各信号の波形図である。
図16と図17においては、図14と図15と同じ対応要素については、さらに100を加えた符号で示し、対応する信号については、(2)を付して示す。ここで、図14と図15に示したフォトセンサ機構に新たに加わった特別の要素は、AND回路592とAND回路593からの信号を入力とするOR回路595と、タイマー回路596と、タイマー回路596の信号と間欠駆動信号LD(1)とを入力とするAND回路597である。
間欠駆動信号LD(1)は、図14、図15で示した信号と同じである。タイマー回路596からの当初のマスク信号MASKbは、Hレベルであるから、LD(1)がHレベルでのとき、AND回路597を通ったLD(2)もHレベルとなり、タイマー回路596は、間欠検出信号IS(2)のはじめの信号により、AND回路592を通じて起動され、図16に示すマスク信号MASKbをタイマー回路596は出力する。
このマスク信号MASKbによって、AND回路LD(2)の出力信号は、図17の最上段に示すものとされる。タイマー回路596が再起動するまでの時間間隔は、日板上の検出パターン71と対応して設定される。図17の例では、図10に示した非反射部と反射部に対応して設定した例を示している。
従って、フォトセンサの出力信号PH(2)は図17のようになり、間欠検出信号IS(2)も図17のようになる。タイマー回路596は、AND回路593からの出力信号すなわちセット・リセットFF594へのリセット信号によってもOR回路595を通して起動し、その後の一定期間、駆動信号LD(1)をマスクするマスク信号MASKbを出力する。検出信号SDは、セット・リセットFF594により図10、図15の場合と同様に図17のような波形となる。
次に、日板の送り中の外的衝撃による検出パターンの誤検出を、減少する構成について説明する。図4と図5に基づいて説明したとおり、日輪列52は、変換機(2)51からの回転力を、日中間車(1)53、日中間車(2)54、日中間車(3)55、日中間車(3)55に固定したゼネバ車56、日回シ車57の日回シ伝エ歯車57a、日回シ車57の日回シ歯車57b、日板70の日歯車70aへと順次伝えて日板70を送る。通常の待機時には、ゼネバ車56のフランジ部56aと、日回シ車57の日回シ伝エ歯車57aとの係合によって、また、躍制レバー58の躍制部58bの日板70の日歯車70aの躍制によって、日板70の衝撃によるガタツキ(回転)は、小さく保持されている。しかし、フランジ部56aと日回シ伝エ歯車57aとの係合が外れると、日回シ伝エ歯車57aは、回転方向へのガタツキ量が極めて大きくなる。この日回シ伝エ歯車57aのガタツキ量は、日板のガタツキ量とも対応している。
図18は、日回シ伝エ歯車(又は日板)のガタツキ量と検出パターンの関係を示す説明図である。横軸が、日中間車(3)の回転範囲(1回転分)、縦軸が日回シ伝エ歯車(又は日板)のガタツキ量である。
ガタツキ量は、日中間車(3)を多数の回転位置で止めて、実測したものである。このガタツキ量は、フランジ部56aと日回シ伝エ歯車57aとの係合が外れる範囲で大きくなるのは、当然であるが、その範囲でも日中間車(3)55に固定されたゼネバ車56の送リ歯56bの位置によって、図18のようにガタツキ量は変化する。特に2つのガタツキ量のピークP(1)とP(2)とが現れる。本実施の形態では、この2つのピーク付近を外して、フォトセンサ機構の受光部上に日板の検出パターンの境界が来るように配置している。図18に図式的に検出パターンを描き入れて、この関係を示した。このような検出パターンの配置によって、日板がガタついたときのフォトセンサ81の誤動作を防止できる。
さらに、本発明における第2乃至第6の実施の形態を図19から図24に従い、以下に説明する。
図19における時刻保持装置501は一般的な計時動作を行う手段であり、水晶発振器507からの32768Hzの信号を分周回路508を介して1Hzに変換し、アナログ方式あるいはデジタル方式で時刻を表示するための基準信号を作成している。また分周回路508は1Hz信号の他に、1から31までの数字が印刷された日付表示手段516を更新するためのトリガ信号を1日毎に出力している。また日付保持装置502は日付表示手段を万年歴動作させる回路であり、日付表示手段516そのものから現在表示日を認識するための認識回路517を設けてあり、その認識回路によって得られた日データを基に、月更新時に日付を1日に持っていくタイミングを制御している。日付の認識は日付表示手段516の日付との相関があるバーコード状のパターン(図24▲1▼▲2▼▲3▼)が日付表示部とは反対の裏面にある。図24の▲1▼▲2▼▲3▼のそれぞれのパターン列は、それぞれ28日から31日を区別するために各日に異なるバーコード状の模様を割当てている。このパターンに光を照射したときに得られる印刷幅や反射率から現在表示日を認識している。認識回路517によって得られたデータは一旦ラッチ回路525に保持し、その保持された内容から日付表示手段516が28日、29日、30日、31日、1日を表示しているか、通過した事を認識した場合に、メモリ回路518から閏年からの経過年数と月のデータを伝送回路519を介して年カウンタ521と月カウンタ520に保持し、現在表示している日付が現在の年月データに対して非存日であることが判別回路(2)522によって確認されると非存日排除回路523が日付表示手段を1日送りし、かつ月データのインクリメント(増進)を行い、その時に年データもインクリメントされる必要があれば同時に更新して、メモリ回路の書き換えを行い、次の日信号発生回路510に入力されるトリガ信号の待機状態になる。
なお、日付制御回路512は、日信号発生回路510又は非存日排除回路523から日送り信号によりORゲート511を介して、日送り信号を駆動回路513に与え、モータ514を回転して歯車列514を通し日付表示手段516を送る。
図20は前述の図19に時刻表示手段509における表示内容を外部操作によって任意に設定できる時刻修正装置503を設けたものであり、修正手段527によって修正が行われる。また修正手段は、通常分周回路から1日毎に出力される日信号と並列に、時刻表示手段が午前0時を通過する毎に、通過した方向によって日付表示手段を1日インクリメントあるいはデクリメント(退進)するように日信号を振り分け、日付保持装置502を制御している。またその時の日付も正逆で万年歴動作を行い、その制御方法は図19の実施の形態で説明した動作と同様である。
図21は前述の図20の時刻修正装置503に修正手段527によって修正が行える状態であるかどうかの確認を行うスイッチ528を設けたものである。修正手段527によって時刻修正が行える状態にある場合、または時差修正が行われると年月データの更新が短時間の間に頻繁に行われる可能性があり、その都度メモリに対する書き換えが発生すると書き換えによるメモリに対するストレスの増大や書き換え動作による消費電流の増加が発生する。
スイッチ528は、時刻修正手段527が時刻修正状態にあることが検出されると、タイマ504を能動状態にする。タイマ504は能動状態になると、判別回路(2)522によってメモリ回路518の書き換え動作が行われる状態になっても、すぐにメモリの書き換えは行わず待機中となり、所定の時間待機した後にメモリ回路518の書き換えを実施する。
また、メモリ書き換え待機中に修正手段527によって日付の更新が行われた場合、スイッチ528はタイマ504をリセットし、その後、所定の時間後にメモリ回路518の書き換えが行われる。
この動作によって、短時間の間に頻繁に年月データの更新が行われた場合でも、メモリ回路518の短時間当りの書き換え回数を減らすことが可能となり、メモリ回路518に対するストレスの低減や書き換えによる消費電流の増加を抑えることができる。
図22は前述の図19にメモリ回路518内の年月データの修正手段529を設けたもので、時刻表示手段509内の駆動用モータのコイルを受信アンテナとして外部からの年月データの受信を行い、そのデータは修正手段529に一旦保持される。
修正手段529からは年データがOR回路530を介して年カウンタ521へ、月データがOR回路531を介して月カウンタ520へ送られるとともにメモリの書き換え信号がOR回路531を介して伝送回路519に送られることでメモリ回路518の内容を修正する。
通常の時間経過による日付の更新は、判別回路(2)522からの月データがOR回路531を介して、メモリの書き換え信号がOR回路532を介して伝送回路519に送られ、また月カウンタ520から年カウンタへの桁上げがOR回路530を介して年カウンタへ送られることを除くと、図19で説明した場合と同様であるので以下の説明を省略する。
図23は前述の図19における万年歴動作時に用いる日付表示手段のバーコード状パターンの印刷を28に対応した位置にのみ変化を加え(図24▲4▼)、そこからの移動日数を位置カウンタ506から判別回路(2)522が読みとり、それを基に非存日排除するタイミングをみて年月データの更新を行う手段を設けたもので、その時の日付の動作は図19同様の万年歴動作を行う。
第2から第6の実施の形態では、日付を万年歴動作をさせるために日付表示手段に施した印刷パターンによってその表示日を認識し、月の更新タイミングである28日、29日、30日、31日が確認できたときにのみメモリ回路から年月データを読み出して非存日排除をするか否かの判別を行って万年歴動作させる。
産業上の利用可能性
以上のように本発明のカレンダーの月末無修正装置を備えた電子時計は、携帯用時計、置き時計、掛け時計等として、有用である。
Claims (9)
- 表面の日付表示に対応する反射部と非反射部とからなる検出パターンを裏面に形成した日板と、
24時間ごとに日板駆動信号を発する24時間スイッチと、
発光部と受光部を有し、前記検出パターンを前記日板の動作時に読み取るフォトセンサ機構と、
前記24時間スイッチからの日板駆動信号を受けた後、日板駆動信号を出力するとともに前記フォトセンサ機構からの信号を受けて、前記日板上の日付を、万年カレンダー回路により判定し、必要な追加日板駆動信号を出力する制御回路と、
前記日板駆動信号を受けて、日板を駆動する日板駆動機構と、
を有し、
前記検出パターンは、前記日板上の日付の、少なくとも28日、29日及び30日から翌日への送りを検出可能なパターンである
ことを特徴とするカレンダーの月末無修正装置を備えた電子時計。 - 前記日板駆動機構は、前記日板を正転及び逆転で駆動が可能であり、
前記検出パターンは、さらに、1日から31日への送りを検出可能なパターンを含む
ことを特徴とする請求項1記載のカレンダーの月末無修正装置を備えた電子時計。 - 前記検出パターンは、前記日板上のすべての日付に対応して形成されている
ことを特徴とする請求項1又は2記載のカレンダーの月末無修正装置を備えた電子時計。 - 前記フォトセンサ機構が、間欠的に駆動される
ことを特徴とする請求項1、2又は3記載のカレンダーの月末無修正装置を備えた電子時計。 - 前記フォトセンサ機構が検出パターン上の変化のない部分をとばして検出を行う
ことを特徴とする請求項4記載のカレンダーの月末無修正装置を備えた電子時計。 - 前記日板の送り安定にゼネバ機構を用い、
ゼネバ機構のフランジ部と、日回シ車の日回シ伝エ歯車との歯との係合が外れた回転範囲の、該日回シ伝エ歯車のガタツキの小さい範囲で、フォトセンサ機構の受光部上に、検出パターンの境界が来るよう配置した
ことを特徴とする請求項1記載のカレンダーの月末無修正装置を備えた電子時計。 - 前記フォトセンサ機構に設けられた光検出回路が受光部側の検出抵抗を電源電圧に応じて切り換える
ことを特徴とする請求項1記載のカレンダーの月末無修正装置を備えた電子時計。 - 前記フォトセンサは、前記検出パターンの前記反射部と前記非反射部との境界を読み取る
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のカレンダーの月末無修正装置を備えた電子時計。 - 前記検出パターンの反射部と非反射部との境界線を前記日板の回転中心に対して放射方向に配置した
ことを特徴とする請求項8に記載のカレンダーの月末無修正装置を備えた電子時計。
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