JP6047223B1 - 指針位置検出構造および時計 - Google Patents

Abstract

【課題】互いに別軸かつ別駆動をなし、軸方向視で互いに重なる部位を有する複数の歯車の各々の位置検出を、前記重なる部位を軸方向で挟む共用の光センサで行う、指針位置検出構造および時計において、簡単な構造で各歯車の位置検出精度を向上させる。【解決手段】歯車５，６を支持するケーシングには、光センサの検出光を透過させる地板開口３１Ａが形成され、歯車５，６には、各々の回転位置に応じて地板開口３１Ａと軸方向で対向可能な歯車開口３５，３６が形成され、地板開口３１Ａにおける軸方向視で歯車５，６の各々の歯車開口３５，３６と重なり始める側の末端と、各々の歯車開口３５，３６における軸方向視で地板開口３１Ａと重なり始める側の末端とが、軸方向視で互いに一致する線状領域Ｒ１，Ｒ５，Ｒ６を有している。【選択図】図５

Description

本発明は、指針位置検出構造および時計に関する。

従来、指針位置検出構造において、互いに異なる駆動列にあり、かつ互いに別軸なし、さらに軸方向視で少なくとも一部が互いに重なる二つの歯車に対し、それぞれ位置検出用の開口（歯車スリット）を形成し、各歯車の位置検出を一つの位置検出センサ（光センサ）を共用して行う構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。光センサの発光素子と受光素子との間に配置される地板には、光センサの検出光を透過させる開口（地板スリット）が形成されており、この地板スリットにより光センサの検出光量が絞られるとともに、各歯車スリットが重なった場合のみ検出光を透過可能として、各歯車の位置検出を可能としている。

特許第３３２８５１８号公報

ところで、上記構成において、各歯車スリットは、各歯車の周方向に沿う円弧状をなしており、その周方向の末端は、各歯車の径方向に沿う直線状をなしている。
一方、地板スリットは、互いに別軸の二つの歯車の一方の周方向に沿う扇状に形成されており、その周方向の末端は、前記一方の歯車の径方向に沿う直線状をなしている。
そのため、前記一方の歯車の回転位置を検出する際は、一方の歯車スリットの周方向の末端が地板スリットの周方向の末端に達した直後から、該末端の線分幅で開口が開いて検出光を一気に透過させ始めるため、光センサの検出光量の立ち上がりが鋭くなり、光センサの検出誤差が小さくて済む。
一方、前記一方に対する他方の歯車スリットの周方向の末端は、地板スリットの周方向の末端と一致せずに交差することとなり、他方の歯車の回転位置を検出する際は、他方の歯車スリットの周方向の末端が地板スリットの周方向の末端に達した直後から、開口が少しずつ開いて検出光を徐々に透過させ始めるため、光センサの検出光量の立ち上がりが鈍くなり、光センサの検出誤差が大きくなり易い。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、互いに別軸かつ別駆動をなし、軸方向視で互いに重なる部位を有する複数の歯車の各々の位置検出を、前記重なる部位を軸方向で挟む共用の光センサで行う、指針位置検出構造および時計において、簡単な構造で各歯車の位置検出精度を向上させることを目的とする。

上記課題の解決手段として、請求項１に記載した発明は、互いに別軸かつ別駆動をなし、軸方向視で互いに重なる部位を有する複数の歯車の各々の位置検出を、前記重なる部位を軸方向で挟む共用の光センサで行う、指針位置検出構造において、前記複数の歯車を支持するケーシングには、前記光センサの検出光を透過させる地板開口が形成され、前記複数の歯車には、各々の回転位置に応じて前記地板開口と軸方向で対向可能な歯車開口が形成され、前記地板開口における軸方向視で前記複数の歯車の各々の歯車開口と重なり始める側の末端と、前記各々の歯車開口における軸方向視で前記地板開口と重なり始める側の末端とが、軸方向視で互いに一致する線状領域を有しており、前記地板開口は、軸方向視で一対の前記歯車の一方の周方向に沿う扇形状に形成され、前記地板開口は、一対の前記歯車の中心を結ぶ直線に沿う前記線状領域を有して形成され、一対の前記歯車の各歯車開口は、各歯車の径方向に沿う前記線状領域を有して形成されていることを特徴とする。
請求項２に記載した発明は、互いに別軸かつ別駆動をなし、軸方向視で互いに重なる部位を有する複数の歯車の各々の位置検出を、前記重なる部位を軸方向で挟む共用の光センサで行う、指針位置検出構造において、前記複数の歯車を支持するケーシングには、前記光センサの検出光を透過させる地板開口が形成され、前記複数の歯車には、各々の回転位置に応じて前記地板開口と軸方向で対向可能な歯車開口が形成され、前記地板開口における軸方向視で前記複数の歯車の各々の歯車開口と重なり始める側の末端と、前記各々の歯車開口における軸方向視で前記地板開口と重なり始める側の末端とが、軸方向視で互いに一致する線状領域を有しており、前記地板開口は、軸方向視で一対の前記歯車の一方の周方向に沿う扇形状に形成され、前記地板開口は、一対の前記歯車の中心を結ぶ直線を中心に前記周方向の両側に振り分けて形成され、一対の前記歯車の一方の前記歯車開口は、該一方の歯車の径方向に沿う前記線状領域を有して形成され、一対の前記歯車の他方の前記歯車開口は、該他方の歯車の径方向に対して傾斜した前記線状領域を有して形成されていることを特徴とする。
請求項３に記載した発明は、前記各々の歯車開口は、各歯車の周方向に延びるスリット形状をなし、前記線状領域は、各歯車開口のスリット全幅に渡って形成されていることを特徴とする。
請求項４に記載した発明は、前記地板開口における軸方向視で各歯車開口との重なりを終える側の第二末端と、前記各歯車開口における軸方向視で前記地板開口との重なりを終える側の第二末端とが、軸方向視で互いに一致する第二線状領域を有していることを特徴とする。
請求項５に記載した発明は、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の指針位置検出構造と、時刻を示す時刻情報を受信する受信回路と、前記受信回路が受信した前記時刻情報と前記指針位置検出構造が検出した前記複数の歯車の各々の位置とに基づいて表示時刻を補正する制御部と、を備えることを特徴とする。

請求項１，２，５に記載した発明によれば、互いに別軸かつ別駆動の複数の歯車の各々の回転位置を検出する際に、何れの歯車の歯車開口における軸方向視で地板開口と重なり始める側の末端が、地板開口における軸方向視で各歯車の歯車開口と重なり始める側の末端に達した場合でも、その直後からこれらの末端の線状領域の幅で開口が開いて検出光を一気に透過させ始めるため、光センサの検出光量の立ち上がりが鋭くなり、光センサの検出誤差を小さくすることができる。
請求項３に記載した発明によれば、各歯車の回転位置を検出する際に、各歯車開口のスリット全幅で開口が開いて検出光を一気に透過させ始めるため、光センサの検出光量の立ち上がりが鋭くなり、光センサの検出誤差を小さくすることができる。
請求項４に記載した発明によれば、光センサの検出開始時の検出光量の立ち上がりのみならず、検出終了時の検出光量の立ち下がりも鋭くなり、光センサの検出波形を整えて検出誤差をより一層小さくすることができる。

本発明の実施形態における電波修正時計のムーブメントの正面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。 上記ムーブメントの時分針の駆動系を示す正面図である。 上記ムーブメントの秒針の駆動系を示す正面図である。 本実施形態の指針位置検出構造の要部を示す第一正面図である。 本実施形態の指針位置検出構造の要部を示す第二正面図である。 本実施形態の比較例の要部を示す第一正面図である。 本実施形態の比較例の要部を示す第二正面図である。 （ａ）は本実施形態における歯車の回転角に対する光センサの検出光量の変化を示すグラフであり、（ｂ）は比較例における（ａ）相当のグラフである。 本実施形態の第一の変形例を示す図５に相当する正面図である。 本実施形態の第二の変形例を示す図５に相当する正面図である。 上記電波修正時計の制御回路を含むブロック図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は本実施形態の電波修正時計１００（図１２参照、以下、単に時計という。）のムーブメントＭＶの正面図であり、図２はムーブメントＭＶの断面図である。なお、図示都合上、図１では上板１０、中板２および基板２４を不図示としている。また、図１では各々の歯車に設けられている歯車スリットを省略している。
図１、図２を参照し、ムーブメントＭＶは、下板１、上板１０および中板２によって時計輪列が軸支されている。ムーブメントＭＶは、二つの独立した第一の駆動モータＭ１と第二の駆動モータＭ２とで、それぞれ時分針及び秒針を駆動するようになっている。

下板１、上板１０および中板２を含むケーシング１Ａは、図１の奥行方向を厚さ方向とした偏平状をなし、時計輪列をその軸方向を厚さ方向に沿わせて収容している。ケーシング１Ａは、図１の正面視で横長の長方形状をなし、中央部に指針の回転中心を配置し、左右両側に第一の駆動モータＭ１および第二の駆動モータＭ２をそれぞれ縦置き配置している。図中左側の第一の駆動モータＭ１のコイル２２の下方にはロータ１１が配置され、図中右側の第二の駆動モータＭ２のコイル２２の上方にはロータ１４が配置されている。各ロータ１１，１４は、長方形状のケーシング１Ａにおける指針の回転中心を挟んだ対角位置に配置されることとなり、ムーブメントＭＶの小型化を図ることができる。

図３を併せて参照し、時分針の駆動系において、第一の駆動モータＭ１は、平面視コ字状の板状のステータ２０と、ステータ２０の一方の脚片に巻回された駆動コイル２２と、ステータ２０の磁極間に配設されたロータ１１と、を備えている。ロータカナ１１ａには、第一分中間車１２、第二分中間車５および分針車４が順次噛合するとともに、分針車４には、日ノ裏車１３を介して時針車３が噛合している。分針車４の分針パイプ４ａの先端には、図示しない分針が取り付けられ、時針車３の時針パイプ３ａの先端には、図示しない時針が取り付けられている。

図４を併せて参照し、秒針の駆動系において、第二の駆動モータＭ２は、平面視コ字状の板状のステータ２１と、ステータ２１の一方の脚片に巻回された駆動コイル２３と、ステータ２１の磁極間に配設されたロータ１４と、を備えている。ロータカナ１４ａには、第一秒中間車１５、第二秒中間車１６、第三秒中間車１７及び秒針車６が順次噛合している。秒針車６の秒針支持ピン６ａの先端には、図示しない秒針が取り付けられる。

図２を参照し、秒針輪列は、歯車１４，１５，１６，１７，６の順に、ケーシング１Ａの厚さ方向の一側から他側へ一方向に積み重なっている。そのため、第一の歯車（例えば第二秒中間車１６）と、それに対して一体且つ同軸に形成された第一のカナにより減速される第二の歯車（例えば第三秒中間車１７）に対し一体且つ同軸に形成された第二のカナと、を平面的に重ねることができる。ここで、仮に第一のカナと第二のカナとが対向するような方向で両歯車を重ねると、第二のカナと第一の歯車とが干渉する虞があるため、歯車の軸間を離す必要性が出てくる。これに対して本実施形態では、歯車とカナとを平面的に重ねることができ、歯車の軸間距離を小さくすることができる。

また、各モータＭ１，Ｍ２のステータ２０，２１は、ケーシング１Ａの厚さ方向で互いに同じ高さに配置されており、両モータＭ１，Ｍ２は、各ロータ１１，１４の対角位置も相まって、ボビン（基板２４に至る端子を含む）等の形状を共通化して回転対称に配置して使用することが可能である。各モータＭ１、Ｍ２のステータ２０，２１の高さが異なる場合は、ケーシング１Ａの厚さ方向における基板２４に至る端子の長さが異なるため、これを共通化することができなかった。これに対して本実施形態によれば、端子の長さは共通化できるため、駆動コイル２２，２３が巻きまわされる前のボビンを共通化でき、管理コストを低減することができる。

さらに、本実施形態ではムーブメントＭＶの組み立て時に、下板１上に起立させたロータ１４の倒れを、中板２で支えることで防止している。例えば、中板２におけるロータ１４が貫通する開口２ｋの周縁部を、ロータ１４の例えばフランジ端に近接させることで、下板１上に起立させたロータ１４の倒れを防止している。このため、ステータと倒れ防止構造とが干渉することがなくなり、図２中右側のロータ１１の如く、下板１から起立させた支持壁１ｋでロータ１１の倒れを防止する構造と比べて、ステータ形状の制約を小さくすることができる。

ムーブメントＭＶでは、標準電波から得られた時刻に指針位置を修正する際には、指針の初期位置を検出し、その後、前記初期位置を基準として得られた時刻を表示すべき位置に指針を移動させる。このような指針位置の修正に際して、指針が初期位置に戻ったことを検出するために、ムーブメントＭＶは指針位置検出構造を有している。

指針位置検出構造では、発光素子及び受光素子を有する光センサ９を用いて、全ての指針が初期位置に達したか否かを検出する。具体的に、指針位置検出構造では、各指針と同期回転する複数の歯車の透過孔が、光センサ９による検出位置で軸方向に重なり、この重なりを光センサ９が検出光の通過により検出することで、複数の時刻表示針が初期位置に達したことを検出する。

下板１と上板１０との間には、基板２４が支持されている。基板２４には、第一及び第二の駆動モータＭ１，Ｍ２の作動を制御する制御回路１０１（図１２参照）が形成されている。制御回路１０１には、時分針および秒針の初期位置を検出するための動作プログラムが組み込まれている。基板２４の所定位置には、光センサ９の受光素子８が実装されている。光センサ９の発光素子７は、不図示のリード線を介して基板２４に接続されている。

ここで、図１２を参照し、本実施形態の時計１００について説明する。
図１２に示すように、時計１００は、制御回路１０１、駆動部１６０、表示部１７０、および位置検出部１８０を備える。

制御回路１０１は、受信回路１１０、発振回路１２０、電源回路１３０、記憶部１４０、および制御部１５０を備える。
駆動部１６０は、第一の駆動モータＭ１、輪列１６１、第二の駆動モータＭ２、および輪列１６２を備える。なお、輪列１６１は、図１に示したロータ１１、第一分中間車１２、第二分中間車５、時針車３、分針車４、および日ノ裏車１３を含む。また、輪列１６２は、図１に示したロータ１４、第一秒中間車１５、第二秒中間車１６、第三秒中間車１７、および秒針車６を含む。第一の駆動モータＭ１、および第二の駆動モータＭ２は、例えばステッピングモータである。
表示部１７０は、時針１７１、分針１７２、および秒針１７３を備える。
位置検出部１８０は、発光素子７および受光素子８を備える。

次に、時計１００の動作について説明する。
時計１００は、例えば電波時計である。時計１００は、計時を行い、例えば標準時刻電波を受信して、受信した標準時刻電波と位置検出部１８０を用いて検出した各々の歯車の回転位置関係に基づいて時刻の表示を補正する。

受信回路１１０は、所定のタイミングで、時刻コード信号を含む標準時刻電波を受信し、受信した標準時刻電波から時刻コード信号を抽出し、抽出した時刻コード信号を制御部１５０に出力する。
発振回路１２０は、基準信号を生成する。基準信号の周波数は、例えば３２．７６８ｋＨｚである。発振回路１２０は、生成した基準信号を制御部１５０に出力する。

電源回路１３０は、電池を含み、電力を受信回路１１０、記憶部１４０、および制御部１５０に供給する。
記憶部１４０は、制御部１５０を制御する制御プログラム、後述する第一所定時間、第二所定時間等を記憶する。

発光素子７は、例えば発光ダイオードである。発光素子７は、制御部１５０の制御に応じて発光を開始および発光を終了する。
受光素子８は、例えばフォトダイオードである。受光素子８は、発光素子７が発した光を受光し、受光した結果を検出信号をとして制御部１５０に出力する。

制御部１５０は、例えばＣＰＵ（中央演算装置）である。制御部１５０は、記憶部１４０が記憶する制御プログラムに応じて、第一の駆動モータＭ１を駆動する駆動パルスを生成し、生成した駆動パルスを第一の駆動モータＭ１に出力する。制御部１５０は、記憶部１４０が記憶する制御プログラムに応じて、第二の駆動モータＭ２を駆動する駆動パルスを生成し、生成した駆動パルスを第二の駆動モータＭ２に出力する。

また、制御部１５０は、時針車３と分針車４と第二分中間車５との組み合わせによる受光素子８が受光した検出信号を用いて、時分輪列における各々の歯車の回転位置関係の検出を行う。制御部１５０は、秒針車６による検出信号を用いて、秒輪列における各々の歯車の回転位置関係の検出を行う。そして、制御部１５０は、受信回路１１０が出力した時刻コード信号と、検出した位置に基づいて、表示部１７０の時刻補正の必要があるか否かを判別し、時刻補正の必要があると判別した場合に第一の駆動モータＭ１および第二の駆動モータＭ２を駆動して、表示時刻を補正するように制御する。

第一の駆動モータＭ１は、制御部１５０が出力した駆動パルスに応じて、輪列１６１を回転させることで、時針１７１と分針１７２を運針する。
第二の駆動モータＭ２は、制御部１５０が出力した駆動パルスに応じて、輪列１６２を回転させることで、秒針１７３を運針する。

表示部１７０は、文字盤（不図示）を含み、時針１７１、分針１７２、秒針１７３によって時刻を表示する。
時針１７１は、１２時間に１回転し、分針１７２は、６０分間で１回転し、秒針１７３は、１分間で１回転する。

図２を参照し、下板１、中板２、時針車３、分針車４、第二分中間車５および秒針車６には、それぞれ透過孔３１〜３６が形成されている。これらの透過孔は、光センサ（位置検出センサ）９による検出位置において、所定のタイミングで軸方向に重なるように配置されている。光センサ９は、検出位置に向けて発光する発光素子（発光ダイオード）７と、発光素子７に対向して配置される受光素子（フォトダイオード）８と、を有している。

各指針が初期位置に戻ったことを検出する際、分針輪列は、時針車３、分針車４、第二分中間車５の組み合わせで指針位置検出動作を行い、秒針輪列は、秒針車６のみで指針位置検出動作を行う。分針の位置検出輪列で一番速度が速いのは第二分中間車５であり、分針位置検出の信号の入力に最も寄与している。
本実施形態においては、分針輪列検出においては第二分中間車５、秒針輪列検出においては秒針車６が高速で回転するため、これらの歯車の検出がずれると、精度よく時刻を修正することができない。本実施形態においては、それら歯車は同軸上に配置されておらず、各歯車５，６の透過孔３５，３６を後述する形状にすることによって、各歯車５，６が軸方向視で互いに重なる検出部位における各歯車５，６の位置検出精度を高めることができる。

ムーブメントＭＶでは、秒針車６と第二分中間車５とが独立して駆動される構成でありながら、一組の発光素子７および受光素子８を用いた光センサ９によって、秒針車６と第二分中間車５との基準位置を検出するようになっているので、光センサ９の数および配線を少なくし、簡単な構成として組立作業性を向上させて、コスト低減を図っている。

以下、歯車５，６の透過孔３５，３６および地板スリット３１Ａについて図５〜図９を参照して説明する。なお、地板は下板１、中板２を指し、地板スリット３１Ａは下板１、中板２の検出位置に設けられている透過孔３１，３２を指している。また、歯車５，６の透過孔３５，３６を歯車スリット３５，３６という。図中矢印ｆ５，ｆ６は初期化動作における歯車５，６の回転方向を示す。なお、図５において説明を簡略化するために、歯車スリット３５，３６はそれぞれ一つのみ示している。

図５を参照し、歯車スリット３５，３６は、例えば周方向に沿った円弧状（スリット状）をなしており、それぞれ所定間隔を空けて複数形成されている。歯車５，６は、発光素子７と受光素子８とが対向する位置（検出位置、地板スリット３１Ａと対向する位置）で、歯車スリット３５，３６の少なくとも一部が互いに重なったときには、発光素子７から受光素子８への検出光を通過させる。一方、歯車５，６は、複数の歯車スリット３５，３６間の遮断部の少なくとも一方が検出位置を覆ったときには、前記検出光を遮断させる。

図５の例において、地板スリット３１Ａは、軸方向視で各歯車５，６の歯車スリット３５，３６と重なり始める側の末端に、互いに別軸の歯車５，６の中心を結ぶ直線Ｌ１に沿う線状領域Ｒ１を有している。地板スリット３１Ａは、例えば歯車６の周方向に沿う扇形状に形成されている。
一方、歯車スリット３５，３６は、軸方向視で地板スリット３１Ａと重なり始める側の末端に、それぞれ径方向に沿う線状領域Ｒ５，Ｒ６を有している。

すなわち、図６に示すように、地板スリット３１Ａにおける軸方向視で歯車スリット３５，３６と重なり始める側の末端と、歯車スリット３５，３６における軸方向視で地板スリット３１Ａと重なり始める側の末端とは、軸方向視で互いに一致可能な線状領域Ｒ１，Ｒ５，Ｒ６を有している。各線状領域Ｒ５，Ｒ６の径方向幅（スリット幅に相当）は互いに同一であり、これらに対して地板スリット３１Ａの径方向幅は同一かやや大きい。

これにより、互いに別軸かつ別駆動の歯車５，６の各々の回転位置を検出する際に、何れの歯車スリット３５，３６の末端が地板スリット３１Ａの末端に達した場合でも、その直後からこれらの末端の線状領域Ｒ５，Ｒ６の幅で地板スリット３１Ａが開いて検出光を一気に透過させ始めるため、光センサ９の検出光量の立ち上がりが鋭くなり、光センサ９の検出誤差を小さくすることができる。

ここで、地板スリット３１Ａにおける軸方向視で歯車スリット３５，３６との重なりを終える側の第二末端と、歯車スリット３５，３６における軸方向視で地板スリット３１Ａとの重なりを終える側の第二末端とが、軸方向視で互いに一致可能な第二線状領域Ｒ１Ｂ，Ｒ５Ｂ，Ｒ６Ｂを有する構成としてもよい。この場合、光センサ９の検出開始時の検出光量の立ち上がりのみならず、検出終了時の検出光量の立ち下がりも鋭くなり、光センサ９の検出波形を整えて検出誤差をより一層小さくすることができる。

図７、図８は、本実施形態の比較例（従来例）を示す。
この例において、地板スリット３１１Ａは、歯車６の周方向に沿う扇形状に形成されるものの、歯車５，６の中心を結ぶ直線Ｌ１を中心としてその両側に振り分けるように形成されている。一方、歯車スリット３５，３６は前出と同一である。

すなわち、図８に示すように、地板スリット３１１Ａにおける軸方向視で歯車スリット３５，３６と重なり始める側の末端の線状領域Ｒ１１は、歯車スリット３６における軸方向視で地板スリット３１Ａと重なり始める側の末端の線状領域Ｒ６とは一致可能であるが、歯車スリット３５における軸方向視で地板スリット３１１Ａと重なり始める側の末端の線状領域Ｒ５とは一致せず、地板スリット３１１Ａ末端の線状領域Ｒ１１と歯車スリット３５末端の線状領域Ｒ５とは、軸方向視で互いに斜めに交差することとなる。この点は、地板スリット３１１Ａにおける軸方向視で歯車スリット３５，３６との重なりを終える側の第二末端の第二線状領域Ｒ１１Ｂにおいても同様である。

このため、歯車６の位置検出においては、光センサ９の検出光量の立ち上がりが鋭くなるが、歯車５の位置検出においては、光センサ９の検出光量を徐々に増加させることで立ち上がりが鈍くなり、例えば電圧が低下することで光センサ９の感度が低下すると、光センサ９が検出できる光量に達するためにはスリットは電圧が低下する前よりも大きく開く必要があり、低下前と低下後では歯車の検出位置がずれてしまう。また部品の形状ばらつきも停止精度のばらつきの原因となり、誤検出の原因となる。また、検出終了時の検出光量の立ち下がりも鈍くなり、同様の課題が生じてしまう。

図９（ａ）は、本実施形態の地板スリット３１Ａおよび歯車スリット３５，３６を採用した場合の各歯車５，６の回転角と光センサ９の出力レベルとの関係を示すグラフであり、図９（ｂ）は、従来例の地板スリット３１１Ａおよび歯車スリット３５，３６を採用した場合の図９（ａ）と同様のグラフである。

図９（ｂ）に示すように、従来例の地板スリット３１１Ａに対して歯車６の歯車スリット３６が重なり始めると、これらの重なり始める側の末端が軸方向視で互いに一致する線状領域Ｒ１１，Ｒ６を有することから、図９（ａ）と同様、光センサ９の出力レベルの立ち上がりが鋭くなる。一方、地板スリット３１１Ａに対して歯車５の歯車スリット３５が重なり始めると、これらの重なり始める側の末端が軸方向視で互いに斜めに交差する線状領域Ｒ１１，Ｒ５を有することから、光センサ９の出力レベルの立ち上がりが鈍くなって検出誤差を大きくしてしまう。

これに対し、図９（ａ）に示すように、本実施形態の地板スリット３１Ａおよび歯車スリット３５，３６では、地板スリット３１Ａに対して何れの歯車５，６の歯車スリット３５，３６が重なり始めても、これらの重なり始める側の末端が軸方向視で互いに一致する線状領域Ｒ１，Ｒ５，Ｒ６を有することから、何れの場合も光センサ９の出力レベルの立ち上がりを同等に鋭くすることができる。

図１０は、本実施形態の第一の変形例を示す。
この例では、前出の地板スリット３１１Ａおよび歯車スリット３６を有している。
一方、歯車スリット３５１は、軸方向視で地板スリット３１１Ａと重なり始める側の末端に、径方向に沿う線分ではなく、地板スリット３１１Ａにおける軸方向視で歯車スリット３５１と重なり始める側の末端の線状領域Ｒ１１と軸方向視で一致するように傾斜した線状領域Ｒ５１を有している。各線状領域Ｒ５１，Ｒ６の径方向幅は互いに同一であり、これらに対して地板スリット３１１Ａの径方向幅は同一かやや大きい。

これにより、図５の例と同様、歯車５，６の回転位置を検出する際に、何れの歯車スリット３５１，３６の末端が地板スリット３１１Ａの末端に達した場合でも、その直後からこれらの末端の各線状領域Ｒ５１，Ｒ６の幅で地板スリット３１１Ａが開いて検出光を一気に透過させ始めるため、光センサ９の検出光量の立ち上がりが鋭くなり、光センサ９の検出誤差を小さくすることができる。

また、地板スリット３１１Ａにおける軸方向視で歯車スリット３５１，３６との重なりを終える側の第二末端と、歯車スリット３５１，３６における軸方向視で地板スリット３１１Ａとの重なりを終える側の第二末端とが、軸方向視で互いに一致する第二線状領域Ｒ１１Ｂ，Ｒ５１Ｂ，Ｒ６Ｂを有していれば、光センサ９の検出終了時の検出光量の立ち下がりも鋭くなり、光センサ９の検出波形を整えて検出誤差をより一層小さくすることができる。なお、地板スリット３１１Ａの第二線状領域Ｒ１１Ｂは歯車６の径方向に沿う線分、歯車スリット３５１の第二線状領域Ｒ５１Ｂは地板スリット３１１Ａの第二線状領域Ｒ１１Ｂと軸方向視で一致するように傾斜した線分である。

図１１は、本実施形態の第二の変形例を示す。
この例では、軸方向視で例えば円形状に形成された地板スリット３１２Ａを有している。地板スリット３１２Ａは、軸方向視で歯車スリット３５２，３６２と重なり始める側の末端に、円弧形状の線状領域Ｒ１２を有している。
一方、歯車スリット３５２，３６２は、軸方向視で地板スリット３１２Ａと重なり始める側の末端に、地板スリット３１２Ａの円形状に沿う凹状の円弧形状の線状領域Ｒ５２，Ｒ６２を有している。

すなわち、地板スリット３１２Ａにおける軸方向視で歯車スリット３５２，３６２と重なり始める側の末端と、歯車スリット３５２，３６２における軸方向視で地板スリット３１２Ａと重なり始める側の末端とは、軸方向視で互いに一致する線状領域Ｒ１２，Ｒ５２，Ｒ６２を有している。各線状領域Ｒ５２，Ｒ６２の径方向幅は互いに同一であり、これらに対して地板スリット３１２Ａの径方向幅は同一かやや大きい。

これにより、図５の例と同様、歯車５，６の回転位置を検出する際に、何れの歯車スリット３５２，３６２の末端が地板スリット３１２Ａの末端に達した場合でも、その直後からこれらの末端の線状領域Ｒ５２，Ｒ６２の幅で地板スリット３１２Ａが開いて検出光を一気に透過させ始めるため、光センサ９の検出光量の立ち上がりが鋭くなり、光センサ９の検出誤差を小さくすることができる。

また、地板スリット３１２Ａにおける軸方向視で歯車スリット３５２，３６２との重なりを終える側の第二末端と、歯車スリット３５２，３６２における軸方向視で地板スリット３１２Ａとの重なりを終える側の末端とが、軸方向視で互いに一致する第二線状領域Ｒ１２Ｂ，Ｒ５２Ｂ，Ｒ６２Ｂを有していれば、光センサ９の検出終了時の検出光量の立ち下がりも鋭くなり、光センサ９の検出波形を整えて検出誤差をより一層小さくすることができる。なお、地板スリット３１２Ａの第二線状領域Ｒ１２Ｂは円弧形状の曲線、歯車スリット３５２，３６２の第二線状領域Ｒ５２Ｂ，Ｒ６２Ｂは地板スリット３１２Ａの円形状に沿う凹状の円弧形状の曲線である。

なお、地板スリット３１２Ａは、歯車５，６の中心線分上に中心がある円形状であるが、真円形状であれば歯車５，６の中心線分上からずれて配置されてもよい。
ここで、各実施例の歯車スリットは、それぞれの末端におけるスリット全幅に渡る線状領域を有していれば、スリット全幅に渡る可及的に大きな開口で地板スリットを開いて検出光を透過させるため、検出光量の立ち上がりを鋭くする点で好ましい。しかし、図１１の歯車スリット３５２，３６２のように末端の成形が困難な場合、スリット全幅よりも狭い幅の線状領域を地板スリットの末端に一致させる構成としてもよい。

なお、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、位置検出の対象が第二分中間車５、秒針車６以外の歯車であってもよい。三つ以上の歯車の位置検出の対象としてもよい。地板開口および歯車開口の形状は実施形態のものに限らず様々である。
そして、上記実施形態における構成は本発明の一例であり、電波修正時計への適用に限定されないことはもちろん、実施形態の構成要素を周知の構成要素に置き換える等、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

１Ａ ケーシング
５ 第二分中間車（歯車）
６ 秒針車（歯車）
９ 光センサ
３１Ａ，３１１Ａ，３１２Ａ 地板スリット（地板開口）
３５，３６，３５１，３５２，３６２ 歯車スリット（歯車開口）
Ｒ１，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ５１，Ｒ５２，Ｒ６２ 線状領域
Ｒ１Ｂ，Ｒ５Ｂ，Ｒ６Ｂ，Ｒ１１Ｂ，Ｒ５１Ｂ，Ｒ５２Ｂ，Ｒ６２Ｂ 第二線状領域
１００ 電波修正時計（時計）
１１０ 受信回路
１５０ 制御部

Claims (5)

1. 互いに別軸かつ別駆動をなし、軸方向視で互いに重なる部位を有する複数の歯車の各々の位置検出を、前記重なる部位を軸方向で挟む共用の光センサで行う、指針位置検出構造において、
   前記複数の歯車を支持するケーシングには、前記光センサの検出光を透過させる地板開口が形成され、
   前記複数の歯車には、各々の回転位置に応じて前記地板開口と軸方向で対向可能な歯車開口が形成され、
   前記地板開口における軸方向視で前記複数の歯車の各々の歯車開口と重なり始める側の末端と、前記各々の歯車開口における軸方向視で前記地板開口と重なり始める側の末端とが、軸方向視で互いに一致する線状領域を有しており、
   前記地板開口は、軸方向視で一対の前記歯車の一方の周方向に沿う扇形状に形成され、
   前記地板開口は、一対の前記歯車の中心を結ぶ直線に沿う前記線状領域を有して形成され、
   一対の前記歯車の各歯車開口は、各歯車の径方向に沿う前記線状領域を有して形成されていることを特徴とする指針位置検出構造。
2. 互いに別軸かつ別駆動をなし、軸方向視で互いに重なる部位を有する複数の歯車の各々の位置検出を、前記重なる部位を軸方向で挟む共用の光センサで行う、指針位置検出構造において、
   前記複数の歯車を支持するケーシングには、前記光センサの検出光を透過させる地板開口が形成され、
   前記複数の歯車には、各々の回転位置に応じて前記地板開口と軸方向で対向可能な歯車開口が形成され、
   前記地板開口における軸方向視で前記複数の歯車の各々の歯車開口と重なり始める側の末端と、前記各々の歯車開口における軸方向視で前記地板開口と重なり始める側の末端とが、軸方向視で互いに一致する線状領域を有しており、
   前記地板開口は、軸方向視で一対の前記歯車の一方の周方向に沿う扇形状に形成され、
   前記地板開口は、一対の前記歯車の中心を結ぶ直線を中心に前記周方向の両側に振り分けて形成され、
   一対の前記歯車の一方の前記歯車開口は、該一方の歯車の径方向に沿う前記線状領域を有して形成され、
   一対の前記歯車の他方の前記歯車開口は、該他方の歯車の径方向に対して傾斜した前記線状領域を有して形成されていることを特徴とする指針位置検出構造。
3. 前記各々の歯車開口は、各歯車の周方向に延びるスリット形状をなし、前記線状領域は、各歯車開口のスリット全幅に渡って形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の指針位置検出構造。
4. 前記地板開口における軸方向視で各歯車開口との重なりを終える側の第二末端と、前記各歯車開口における軸方向視で前記地板開口との重なりを終える側の第二末端とが、軸方向視で互いに一致する第二線状領域を有していることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の指針位置検出構造。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の指針位置検出構造と、
   時刻を示す時刻情報を受信する受信回路と、
   前記受信回路が受信した前記時刻情報と前記指針位置検出構造が検出した前記複数の歯車の各々の位置とに基づいて表示時刻を補正する制御部と、を備えることを特徴とする時計。

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