JP5353518B2 - 電子時計 - Google Patents

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Description

この発明は、指針や回転円板などの回転体により情報を表示する電子時計に関する。
指針をモータにより回転させて時刻を表示する電子時計においては、電子時計が強磁場中に置かれたり電子時計に強い衝撃が加わったりすることで、モータに回転パルスを出力したのにモータが回転しなかったり、或いは、回転パルスを出力していないのにモータが回転して指針が動いてしまうといったことが稀に生じる。
このような現象が生じると、電子時計の内部で指針の位置をカウントしている針位置カウンタの値と、実際の指針の位置とがずれてしまう。
そこで、従来の電子時計では、指針の位置ズレを修正するために複数の指針を基準位置まで移動させる基準位置移動機能を備えたものがある(例えば、特許文献1)。複数の指針を基準位置まで移動させると、位置ズレの生じている指針は基準位置からずれて停止するので、この位置ズレを解消する操作を行って指針の位置を修正することができる。
特開平5−100057号公報
しかしながら、従来の電子時計の基準位置移動機能では、複数の指針が機械的に連動して回転する場合に、これら連動して回転する複数の指針の全てについて基準位置へ移動させる仕様になっていた。そのため、時分秒の3本の指針が機械的に連動して回転する電子時計では、例えば“6時00分00秒”の位置から“00時00分00秒”の基準位置まで3本の指針を移動させるのに、モータに21600回のパルスを出力して秒針を360回転早送りする必要が生じる。
このように、複数の指針が機械的に連動して回転する構成の場合、従来の電子時計の基準位置移動機能では、複数の指針を基準位置に早送りするまでに長い時間を要するという問題があった。
一方、指針の位置ズレは頻繁に生じるものではないため、通常の使用状態では回転比の小さな指針(例えば時針)の位置ズレは生じることがほとんどなく、回転比の大きな指針(例えば秒針)についてのみ位置ズレが修正できれば良いという実情もある。
この発明の目的は、機械的に連動して回転する複数の回転体(例えば指針や回転円板)がある場合に、これらの回転体を短時間に基準配置にすることのできる電子時計を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明は、
機械的に連動して回転するとともに回転位置により情報を表示する複数の回転体と、該複数の回転体を駆動する駆動手段と、を備えた電子時計において、
前記駆動手段の駆動回数に基づいて前記複数の回転体の回転位置を計数する針位置計数手段と、
該針位置計数手段の計数値により表わされる前記複数の回転体の回転位置が、基準配置に合致した回転位置となるように、前記複数の回転体を前記駆動手段により回転移動させる移動制御手段と、
前記移動制御手段により前記複数の回転体が前記基準配置に回転移動した後、当該複数の回転体の位置調整の処理を実行する位置調整手段と、
外部から指令を入力する操作部と、
を備え、
前記基準配置は、
前記複数の回転体のうち回転比が大きい方の1個又は複数の高速回転体が予め定められた回転位置となり、当該複数の回転体のうち前記高速回転体を除く1個又は複数の低速回転体が現在の時刻に基づく回転位置にある配置に設定され
前記位置調整手段は、
前記操作部を介して前記高速回転体の回転位置の調整量を外部から入力する調整量入力手段と、
該調整量入力手段により入力された調整量を前記針位置計数手段の計数値に反映させる計数値反映手段と、を有し、
前記調整量入力手段は、
所定の調整可能範囲より大きな調整量の入力を制限することを特徴とする電子時計である。
本発明に従うと、連動して回転する複数の回転体のうち、回転比の大きい方の回転体が予め定められた回転位置となり、回転比の小さい方の回転体が任意の回転位置にある配置が基準配置として設定され、移動制御手段によって複数の回転体をこの基準配置まで移動させることが可能になっている。従って、回転比の小さい方の回転体についても予め定められた回転位置まで移動させる構成と比較して、回転体の基準配置を達成するまでの時間を顕著に短くすることができる。
本発明の実施形態の電子時計の内部構成の全体を示すブロック図である。 本実施形態の電子時計の基準合わせ処理の動作過程を示す説明図である。 本実施形態の電子時計における基準合わせ処理の制御手順を示すフローチャートである。 機械的に連動して回転する回転体のその他の例を示す電子時計の正面図である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の実施形態の電子時計1の内部構成の全体を示すブロック図である。
この実施形態の電子時計1は、回転体として3本の指針(秒針4,分針5,時針6;図2(a)参照)を文字板2上で回転させて時刻を表示するもので、例えば腕時計の本体となるものである。
この電子時計1は、図1に示すように、上記3本の指針4〜6と、指針4〜6を回転駆動する1個のステッピングモータ(駆動手段)21と、ステッピングモータ21から回転運動を伝達して指針4〜6を連動させて回転させる輪列機構23と、ステッピングモータ21に駆動電流を出力する駆動回路22と、光を受けて発電を行うソーラセル24と、ソーラセル24で発電された電力を蓄積して各部に供給する二次電池25と、計時用に一定周期(例えば1秒周期)のタイミング信号を生成する発振回路26および分周回路27と、複数の操作ボタンB1〜B3(図2(a)参照)を有し外部から指令を入力する操作部28と、アンテナANを介してタイムコードが含まれる標準電波の受信および復調を行う標準電波受信回路29と、電子時計1の全体的な制御を行うCPU10と、CPU10が実行する制御プログラムや制御データが記憶されたROM(Read Only Memory)11と、CPU10に作業用のメモリ空間を提供するRAM(Random Access Memory)12等を備えている。
輪列機構23は、指針4〜6にそれぞれ個別に結合された複数の歯車と、ステッピングモータ21のロータとを別の複数の歯車を介して連結してなるものである。そして、ステッピングモータ21が1ステップ回転することで秒針4を1ステップ(例えば6°)回転させ、秒針4が回転するのに伴って、秒針4と分針5と時針6とが、1:(1/60):(1/720)の回転比でそれぞれ連動して回転するように構成されている。この輪列機構23では、3本の指針4〜6が歯車を介して相互に連結された構成になっているため、3本の指針4〜6のうち何れかのみを独立させて回転させることは不可能になっている。
RAM12には、CPU10のソフトウェア処理により、指針4〜6の位置が計数される針位置計数手段としての針位置カウンタ12aと、時刻の計数が行われる計時カウンタ12bとが形成される。計時カウンタ12bは、分周回路27からタイミング信号が入力されるごとに、CPU10により1秒の値が更新されることで、指針4〜6の動きに関係なく現在時刻が計数されていく。針位置カウンタ12aは、駆動回路22にパルス出力を行ってステッピングモータ21を1ステップ回転するごとに1ステップ分の値が更新されることで、指針4〜6の回転位置を表わす値が計数される。
ROM11には、計時カウンタ12bの値と針位置カウンタ12aとの値が対応するように駆動回路22にパルス出力を行って指針4〜6を駆動させる時刻表示処理のプログラム、所定条件が成立した場合に標準電波受信回路29を作動させるとともに受信した標準電波からタイムコードを判読して計時カウンタ12bの計時値を修正する時刻修正処理のプログラム、操作部28からの入力を受けて操作内容に応じた処理を実行する操作入力処理のプログラム、ならびに、指針4〜6を基準配置に移動させて指針4〜6の位置調整の操作入力を受け付ける基準合わせ処理のプログラム等が格納されている。
[基準合わせ処理]
図2には、本実施形態の電子時計の基準合わせ処理の動作過程を表わした説明図を示す。同図(a)〜(c)はその第1段階〜第3段階の状態を表わした平面図である。
本実施形態の電子時計1においては、指針4〜6の位置ズレを修正したり、指針4〜6を所定時間分進めたり遅らせたりする設定を行うために、基準合わせ処理が実行される。基準合わせ処理が開始されると、先ず、CPU10は、3本の連動する指針4〜6を時刻表示のときよりも高速回転させて基準配置まで移動させる。
この実施形態では、指針4〜6の基準配置として、回転比の大きな高速回転体としての秒針4と分針5とが予め定められた回転位置(例えば00分00秒)となり、回転比の小さい低速回転体としての時針6が任意の回転位置にある配置が設定される。なお、ここでの指針の位置や配置とは、針位置カウンタ12aにより計数されている指針4〜6の位置や配置のことであり、実際の指針4〜6の回転位置と必ずしも一致するものではない。
具体的には、連続的な回転駆動によって秒針4と分針5とが現在の位置から最初に基準位置(00分00秒)へ到達するときの3本の指針4〜6の配置、すなわち、逆回転により基準配置まで移動させる場合には、回転移動前の針位置カウンタ12aの計数値から時刻換算で秒桁と分桁の値を切り捨てた値に対応する配置が、指針4〜6の基準配置として設定される。
図2(a)は基準合わせ処理の開始時の状態を示しており、針位置カウンタ12aの計数値に対して秒針4が+10秒だけ位置ズレしている例である。図2(a)の段階において、針位置カウンタ12aでは、時刻換算で“10時08分55秒”の計数値がカウントされている。従って、この例では、分桁と秒桁の値を切り捨てた“10時00分00秒”の配置が、指針4〜6の基準配置として設定される。
基準配置が設定されたら、CPU10は駆動回路22に高速回転用のパルス出力を行って指針4〜6を基準配置になるまで早戻しする。そして、針位置カウンタ12aの計数値が上記基準配置の計数値となったら、ステッピングモータ21へのパルス出力を停止して、指針4〜6の回転を停止させる。図2(b)は3本の指針4〜6が基準配置まで移動して停止した状態を示している。針位置カウンタ12aの計数値は“10時00分00秒”の値であるが、秒針4が+10秒だけ位置ズレして停止している。
基準合わせ処理において指針4〜6が基準配置で停止したら、続いて、CPU10は操作部28を介してユーザによる位置調整量の入力を受け付ける処理を行う。具体的には、指針4〜6を回転移動させる操作指令の入力を行うとともに、この操作指令に基づいて指針4〜6を回転移動させ、この移動量が位置調整量として扱われる。例えば、操作ボタンB2を1回押せば−1秒の移動、操作ボタンB3を1回押せば+1秒の移動、操作ボタンB2を長押しすれば何れかの操作ボタンB1〜B3が次に操作されるまで順方向に連続早送り、操作ボタンB3を長押しすれば何れかの操作ボタンB1〜B3が次に操作されるまで逆方向に連続早戻しとする操作指令の入力処理を行う。但し、位置調整可能な範囲は±15分と制限され、この範囲より大きく指針4〜6が回転移動しないように制御される。
ここで、ユーザは、指針4〜6をズレのない位置に修正するのであれば、秒針4と分針5とを基準位置(00分00秒)に合わせる操作入力を行う。すなわち、図2(c)に示すように、例えば操作ボタンB2を10回操作するなどして“10時00分00秒”の位置に修正する。或いは、指針4〜6を所定量(例えば5分)進める調整を行いたいのであれば、操作ボタンB3を長押しして“10時05分00秒”の位置に調整することもできる。
針位置の調整可能範囲に±15分の制限を設けているのは、秒針4や分針5の調整パターンの曖昧さを取り除くためである。すなわち、このような制限を設けないと、例えば、25分の位置ズレがあった場合に、+35分の順方向に指針4〜6を回転させた針位置修正と、−25分の逆方向に指針4〜6を回転させた針位置修正と、複数通りの修正パターンが可能となり、ユーザにどちらで修正すれば良いのか戸惑いを与えかねない。そこで、上記のような範囲制限を設けることで、針位置の修正パターンが一通りとなるようにしている。このように針位置の修正パターンを一通りとするためには、調整可能範囲として最大でも“−29分59秒〜+30分00秒”など分針5の1回転分より小さい範囲を設定すれば良い。
基準合わせ処理において指針4〜6の修正操作が終わったら、ユーザは操作ボタンB1を押して操作完了の入力を行う。すると、針位置カウンタ12aの計数値が時刻換算で分桁と秒桁の値が“00分00秒”にリセットされる。これにより指針4〜6の位置調整の内容が針位置カウンタ12aに反映されて調整処理が完了する。調整処理が完了したら、例えば、計時カウンタ12bにより計数されている現在時刻の位置まで指針4〜6が早送りされて通常の時刻表示の処理に復帰する。
なお、基準合わせ処理においては、例えば操作ボタンB1,B2を同時押しするなど所定の操作を行うことで、3本の指針4〜6の全てを針位置カウンタ12aの計数値で基準位置(00時00分00秒)まで移動させ、その後、3本の指針4〜6の位置調整の操作入力を受け付ける全指針4〜6の位置調整処理へ移行することも可能になっている。全指針4〜6の基準位置への移動処理や位置調整の処理については従来のものと同様である。
全指針4〜6の位置調整処理へ移行可能としたことにより、秒針4や分針5を制限範囲を超えて位置調整したい場合や、時針6についても位置調整したい場合に、それぞれ対応することができる。例えば、メンテナンス時などに電源を強制切断した場合や、二次電池25の電源が無くなる前の指針4〜6の帰零処理に失敗した場合など、全ての指針4〜6について位置修正を行う場合に有効である。帰零処理とは、電源電圧の低下によりCPU10やRAM12がオールクリアされても再度復帰した場合に指針4〜6の位置を見失わないように、オールクリア前に指針4〜6を予め定められた基準位置に移動させておく処理である。
図3には、CPU10により実行される基準合わせ処理のフローチャートを示す。
上述の基準合わせ処理は、図3のフローチャートによって実現される。基準合わせ処理では、先ず、CPU10は、指針4〜6を基準配置とする基準位置設定のボタン操作(例えば操作ボタンB1の10秒間押し)があるか否かを確認し(ステップS1)、このボタン操作があれば次の処理に進む。一方、このボタン操作がなければボタン操作が有るまでステップS1の確認処理を繰り返す。
ボタン操作があって次に進んだら、CPU10は、指針4〜6を基準配置へ移動させる処理(「基準位置設定」と記す)を行う(ステップS2)。すなわち、現在の針位置カウンタ12aの計数値から時刻換算で分と秒の値を切り捨てた正時(x時00分00秒;xは任意)の位置を基準配置として設定し、その後、駆動回路22へ早戻しのパルス出力を行いながら、針位置カウンタ12aを更新して、針位置カウンタ12aの値が基準配置の計数値になったらパルス出力を停止する。このステップS2の処理により基準配置に回転移動させる移動制御手段が構成される。
指針4〜6を基準配置まで移動させたら、続いて、ボタン操作の確認ループに移行する。すなわち、指針4〜6を回転させるボタン操作の有無の判別(ステップS3)、全指針4〜6を基準位置に移動させる処理(「全指針・基準位置設定」と記す)へ移行するためのボタン操作の有無の判別(ステップS4)、設定完了のボタン操作の有無の判別(ステップS5)を、何れかのボタン操作があるまで繰り返す。
その結果、指針4〜6を回転させるボタン操作が判別されたら、指針4〜6の移動量が上限値(±15分)を超えていないか判定し(ステップS6)、超えていなければ操作内容に応じて順方向または逆方向に指針4〜6を回転駆動する(ステップS7)。そして、再びステップS3〜S5のループ処理に戻る。
一方、ステップS3〜S5のループ処理で、設定完了のボタン操作が判別されたら、針位置カウンタ12aの計数値を時刻換算で分桁と秒桁の値を“00分00秒”にリセットする(ステップS8)。そして、ステップS3〜S5のループ処理を抜けて、ステップS14に移行する。
上記のステップS3,S6,S7の処理により、指針4〜6の位置調整量を入力する調整量入力手段が構成され、上記のステップS8の処理により計数値反映手段が構成される。また、これらを合わせて指針4〜6の位置調整の処理行う位置調整手段が構成される。
一方、ステップS3〜S5のループ処理で、全指針・基準位置設定に移行するボタン操作が判別されたら、先ず、針位置カウンタ12aの計数値が時刻換算で“00時00分00秒”となるまで、全指針4〜6を早送りさせる(ステップS9)。指針4〜6を移動させたら、続いて、指針4〜6を回転させるボタン操作の判別処理(ステップS10)と、設定完了のボタン操作の判別処理(ステップS11)とからなるループ処理に移行する。そして、指針4〜6を回転させるボタン操作が判別されたら、操作内容に応じて指針4〜6を回転させて(ステップS12)、ステップS10,S11のループ処理に戻る。また、設定完了のボタン操作が判別されたら、針位置カウンタ12aの計数値を時刻換算で“00時00分00秒”の値にリセットする(ステップS13)。そして、ステップS14に移行する。
ステップS8或いはステップS13からステップS14に移行したら、CPU10は、リセットされた新たな針位置カウンタ12aの計数値を用いて、例えば現在時刻の位置まで指針4〜6を早送りすることで基準位置設定を解除する。そして、この基準合わせ処理を終了する。
以上のように、この実施形態の電子時計1によれば、指針4〜6が移動される基準配置として、秒針4と分針5が予め定められた回転位置(00分00秒)となり、時針6が任意の回転位置にされる基準配置が設定されている。それゆえ、3本の指針4〜6の全てを基準位置(00時00分00秒)へ移動させる構成と比較して、指針4〜6を基準配置へ移動させるのにかかる時間を顕著に短くすることができる。また、指針4〜6を基準配置とするのにかかる消費電力を顕著に低減することができる。
また、この実施形態の基準合わせ処理では、指針4〜6が基準配置となった後に、秒針4や分針5の位置調整を行うことが可能になっている。従って、この位置調整の処理によって、秒針4や分針5の位置ズレを解消したり、秒針4や分針5をわざと所定時間だけ進ませたり遅らせたり位置調整することができる。通常の針ズレや針位置調整では、時針6の位置まで調整を要することは稀であるため、秒針4や分針5の調整のみで十分な効果が図れる。
また、上記の位置調整の処理では、操作ボタンB2,B3の操作によって秒針4や分針5を回転させることで秒針4や分針5の位置ズレや位置ずらしの調整量を外部から入力し、この調整量が針位置カウンタ12aに反映されることで、指針4〜6の位置調整が達成されるので、ユーザは指針4,5の位置ズレの修正や位置調整を直感的に且つ容易に行うことができる。また、この位置調整の処理により、時刻表示など指針4〜6を用いたその後の処理において位置調整が反映された指針4〜6の動作が実現される。
また、秒針4と分針5のみの位置調整処理では、秒針4や分針5の位置調整量が±15分の範囲に制限されているので、ユーザは時針6の位置に惑わされずに秒針4と分針5の位置調整を遂行することができる。すなわち、位置調整量の範囲制限がないと、ユーザが秒針4と分針5とを所望の位置まで移動させる操作を行うのに、順回転と逆回転の何れの回転により移動させるべきか、ユーザに戸惑いを与えかねない。しかし、上記の位置調整量の制限により、このような戸惑いを無くすことができる。
また、上記実施形態では、位置調整量の可能範囲が、±15分などと、分針5が360°回転する調整幅より小さな範囲に設定されているので、順回転と逆回転との両方で行える調整パターンを皆無とすることができる。
なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。図4(a),(b)には、機械的に連動して回転する回転体のその他の例を表わした電子時計1B,1Cの正面図を示す。例えば、回転位置により情報を表示する回転体としては、図4(a)の小窓D1〜D3内で回転する小針7〜9や、図4(b)の文字板2cの下側で回転するとともに文字板2cの開口窓2dから一部を露出させて日付等の情報を表示する回転円板3などを含めることができる。
そして、機械的に連動して回転する回転体の組み合わせについても、上記実施形態では時分秒の3本の指針4〜6の組み合わせとしているが、例えば、分針5と時針6のみの組み合わせとしたり、秒針4と分針5の組み合わせとしたり、時分秒の指針4〜6と24時間計の小針7との組み合わせとしたり、分針5と時針6と回転円板3の組み合わせとするなど、種々の組み合わせが可能である。
また、それぞれの連動する回転体の組み合わせごとに、基準配置でどの回転体を所定の回転位置とし、どの回転体を任意の回転位置とするかについても種々の選択が可能である。例えば4本の指針4〜7が機械的に連動して回転する構成である場合、秒針4と分針5が予め定められた回転位置となり、時針6と小針7が任意の回転位置となる配置を基準配置として選択することができる。また、秒針4のみが予め定められた回転位置となり、残りの3本の指針5〜7が任意の回転位置となる配置を基準配置として選択することもできる。また、時針6と回転円板3が機械的に連動して回転する構成である場合、時針6が予め定められた回転位置となり、回転円板3が任意の回転位置となる配置を基準配置として選択することもできる。
また、上記実施形態では、指針4〜6の基準配置を、回転移動前の針位置カウンタ12aの計数値から時刻換算で分桁と秒桁の値を切り捨てた値に対応する配置とする例を示しているが、例えば、分桁と秒桁の値を切り上げた値に対応する配置を基準配置として適用することもできる。また、順回転と逆回転の移動速度差も考慮に入れて何れか速く到達可能な方を選択的に基準配置として選択するようにしても良い。
その他、指針4〜6の基準配置として、秒針4や分針5は所定の回転位置とする一方、時針6については回転移動前から2時間や3時間加算または減算した回転位置とする配置を、指針4〜6の基準配置としても良い。この場合でも、基準配置として時針6も所定の回転位置に設定されている場合と比較すれば、多くの場合に、短時間で指針4〜6を基準配置まで移動させることが可能となる。
また、上記実施形態では、指針4〜6の位置調整の処理において、設定完了の操作に基づき針位置カウンタ12aの秒桁と分桁の値をリセットすることで、指針4〜6の位置調整量を針位置カウンタ12aの計数値に反映させる構成としているが、例えば、指針4〜6を基準配置へ移動させた直後から設定完了の操作が行われるまで、指針4〜6の回転操作がなされても針位置カウンタ12aの計数値が更新されないように制御することで、指針4〜6の位置調整量を針位置カウンタ12aの計数値に反映させる構成としても良い。
その他、予め定められた回転位置は00秒や00分の位置に制限されるものではないし、針位置カウンタや計時カウンタをハードウェアにより構成するようにしても良いなど、実施の形態で示した細部等は発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
1 電子時計
2 文字板
3 回転円板
4〜6 指針
7〜9 小針
10 CPU
11 ROM
12 RAM
12a 針位置カウンタ
12b 計時カウンタ
21 ステッピングモータ
23 輪列機構
28 操作部
B1〜B3 操作ボタン

Claims (4)

  1. 機械的に連動して回転するとともに回転位置により情報を表示する複数の回転体と、該複数の回転体を駆動する駆動手段と、を備えた電子時計において、
    前記駆動手段の駆動回数に基づいて前記複数の回転体の回転位置を計数する針位置計数手段と、
    該針位置計数手段の計数値により表わされる前記複数の回転体の回転位置が、基準配置に合致した回転位置となるように、前記複数の回転体を前記駆動手段により回転移動させる移動制御手段と、
    前記移動制御手段により前記複数の回転体が前記基準配置に回転移動した後、当該複数の回転体の位置調整の処理を実行する位置調整手段と、
    外部から指令を入力する操作部と、
    を備え、
    前記基準配置は、
    前記複数の回転体のうち回転比が大きい方の1個又は複数の高速回転体が予め定められた回転位置となり、当該複数の回転体のうち前記高速回転体を除く1個又は複数の低速回転体が現在の時刻に基づく回転位置にある配置に設定され
    前記位置調整手段は、
    前記操作部を介して前記高速回転体の回転位置の調整量を外部から入力する調整量入力手段と、
    該調整量入力手段により入力された調整量を前記針位置計数手段の計数値に反映させる計数値反映手段と、を有し、
    前記調整量入力手段は、
    所定の調整可能範囲より大きな調整量の入力を制限することを特徴とする電子時計。
  2. 前記複数の回転体は、指針または回転円板を含むことを特徴とする請求項1記載の電子時計。
  3. 前記複数の回転体は、時針、分針、秒針であり、
    前記基準配置は、
    前記針位置計数手段の計数値により表わされる回転位置で、前記秒針と前記分針とが0分0秒の回転位置となり、前記時針が現在の時刻に基づく回転位置にある配置に設定されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の電子時計。
  4. 前記調整可能範囲は、前記高速回転体のうち回転比が一番小さい回転体が360°回転する調整幅より小さな範囲に設定されていることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の電子時計。
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