JPH01124791A - Switch device for electronic timepiece - Google Patents

Switch device for electronic timepiece

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JPH01124791A
JPH01124791A JP62282226A JP28222687A JPH01124791A JP H01124791 A JPH01124791 A JP H01124791A JP 62282226 A JP62282226 A JP 62282226A JP 28222687 A JP28222687 A JP 28222687A JP H01124791 A JPH01124791 A JP H01124791A
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piezoelectric element
alarm
voltage
signal
circuit
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Tomoki Murakami
村上 知己
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Citizen Watch Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To reduce the influence of an alarm driving voltage upon a piezoelectric element for shock detection and to reduce the size by constituting an alarm piezoelectric element and a shock detecting piezoelectric elements as different bodies, and fixing them to a reverse lid plate as one member of a timepiece case. CONSTITUTION:The metallic reverse lid plate 2 is fixed to a time-piece case main body 1. The alarm piezoelectric element 3 for alarm tone generation and the shock detecting piezoelectric element 4 for detecting a shock applied to the timepiece case are formed in individual flat plate shapes and fixed to the reverse lid plate 2. The plane area of the shock detecting piezoelectric element 4 is equal to or smaller than the plane area of the alarm piezoelectric element 3. A timepiece movement 5 consists of a circuit board 5a where a time clocking circuit and a shock detecting circuit are mounted, an upper frame 5b, a lower frame 5c, and a battery pressure member for holding a battery.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子時計におけるスイッチ装置に関するもの
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a switch device in an electronic timepiece.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の電子時計に用いられているスイッチ構造は、プッ
シュゲタンやリューズによって操作する機械的接点方式
が多(用いられている。しかし、近年、圧電素子を用い
て時計に衝撃が加わった時に発生する信号を入力信号と
してスイッチに利用する思想が考えられ、技術力の向上
により実用化の可能性もでてきた。
The switch structure used in conventional electronic watches is often a mechanical contact method operated by a push-pull or crown. The idea of using this signal as an input signal in a switch was considered, and improvements in technology have made it possible to put it into practical use.

上記の如き圧電素子スイッチに関する技術思想は、例え
ば特開昭53−80263号公報に開示されているよ5
に、時計ケースの一部に固着した圧電素子を利用して、
時計ケースを叩くことによる衝撃信号によって、時計電
子回路を動作させようとするものである。
The technical idea regarding the piezoelectric element switch as described above is disclosed, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 53-80263.
By using a piezoelectric element fixed to a part of the watch case,
The idea is to activate the electronic circuit of the watch by the impact signal generated by hitting the watch case.

又、本出願人はさらに、特願昭61−223649号に
おいて、平板の一面に2枚の独立した電極を設けた一枚
の圧電素子を時計ケースに固着し、一つの電極にアラー
ム信号を印加し、アラーム音の鳴り状態の時に時計ケー
スを叩くことにより、他の電極に発生する衝撃信号を検
出し、アラーム信号の出力を停止するという出願を行っ
た。
Furthermore, in Japanese Patent Application No. 61-223649, the present applicant fixed a piezoelectric element having two independent electrodes on one surface of a flat plate to a watch case, and applied an alarm signal to one electrode. However, by tapping the watch case while the alarm is sounding, an application was filed to detect the impact signal generated in other electrodes and stop the output of the alarm signal.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、本出願人の出願である特願昭61−22
3649号による時計ケースの一部に固着した圧電素子
の断面を第5図に示すと、第5図において、100は時
計ケース裏蓋を示す。
However, the patent application filed by the applicant in 1986-22
FIG. 5 shows a cross section of a piezoelectric element fixed to a part of a watch case according to No. 3649. In FIG. 5, 100 indicates the back cover of the watch case.

101は圧電素子であり、圧電素子101は次の構成と
なる。10−13は圧電素材であり、時計、ケース裏蓋
101との接触面に電源用電極101bを配設し、他の
面には、アラーム用電極101Cと衝撃信号用電極10
1dが配設しである。このように構成した圧電素子10
1は、時計ケース裏蓋100に固着されている。今、ア
ラーム用電圧信号■、。を電源用電極101bと、アラ
ーム用電極101Cとの間に印加したとすると、アラー
ム用電極101Cと電源用電極101bとに狭まれた圧
電素材101aは矢印F’toの方向に力が発生する。
101 is a piezoelectric element, and the piezoelectric element 101 has the following configuration. Reference numeral 10-13 is a piezoelectric material, and a power supply electrode 101b is arranged on the contact surface with the watch and case back cover 101, and an alarm electrode 101C and an impact signal electrode 10 are arranged on the other surface.
1d is the arrangement. Piezoelectric element 10 configured in this way
1 is fixed to the back cover 100 of the watch case. ■ Voltage signal for alarm now. When is applied between the power supply electrode 101b and the alarm electrode 101C, a force is generated in the piezoelectric material 101a sandwiched between the alarm electrode 101C and the power supply electrode 101b in the direction of the arrow F'to.

この力FIOによって、時計ケース裏蓋100も矢印F
、Oの方向に力を受はアラーム音として音を発すること
は公知のとおり゛であるが、時計ケース裏蓋100の力
F20の量は、圧電素材101aの力F1oより小さ(
、圧電素子101と時計ケース裏蓋100との固着力に
より低下することも周知のことである。しかし、同−素
材中については、力の伝達による損失は非常に少ない。
Due to this force FIO, the watch case back cover 100 is also
It is well known that a force F20 on the watch case back 100 is smaller than the force F1o on the piezoelectric material 101a (
It is also well known that this decreases due to the adhesion force between the piezoelectric element 101 and the watch case back cover 100. However, in the same material, the loss due to force transmission is very small.

そこで、圧電素材101aが発生する力F1oはそのま
ま、衝撃信号用電極101dと電源用電極101bとに
よって狭まれた部分の圧電素材101aの歪F、。とな
る。そこで、衝撃信号用電極101dには、圧電素材1
01aの力F’toに相当する電圧V20を電源用電極
101bとの間に発生することも周知のことであるが、
この電圧■2oは、圧電素材101aのエネルギ変換効
率〔(電圧→力)あるいは(力→電圧)〕によって、ア
ラーム用電電圧信号1oより低下する。しかし、アラー
ム用電圧信号■、。は通常の電子時計におけるアラーム
駆動回路から発生すゐIOV程度の電圧を印加すること
となる。
Therefore, the force F1o generated by the piezoelectric material 101a remains unchanged, and the strain F of the piezoelectric material 101a in the portion narrowed by the impact signal electrode 101d and the power supply electrode 101b. becomes. Therefore, in the shock signal electrode 101d, the piezoelectric material 1
It is also well known that a voltage V20 corresponding to the force F'to of 01a is generated between the power supply electrode 101b.
This voltage 2o is lower than the alarm voltage signal 1o depending on the energy conversion efficiency [(voltage→force) or (force→voltage)] of the piezoelectric material 101a. However, the voltage signal for alarm ■,. In this case, a voltage on the order of IOV generated from an alarm drive circuit in a normal electronic watch is applied.

そこでエネルギ変換効率を0.6とすると、衝撃信号用
電極101dから出力される電圧v2oは、3.6V(
=10VX0.6XO16)となる。通常電子腕時計の
計時回路は電源電圧3■以下で動作することも公知のこ
とである。このことから判るように、特願昭61−22
3649号では、このアラーム用電圧信号■Ioによっ
て、衝撃用電極に発生する電圧V20をレベル判別回路
で除くとしたが、この技術は、電子時計が5■とか通常
電子腕時計には用いない高い電源電圧の時に利用できる
技術である。
Therefore, if the energy conversion efficiency is 0.6, the voltage v2o output from the impact signal electrode 101d is 3.6V (
=10VX0.6XO16). It is also well known that the timekeeping circuit of an electronic wristwatch normally operates at a power supply voltage of 3 µm or less. As can be seen from this, the patent application
In No. 3649, the voltage V20 generated in the impact electrode is removed by the level discrimination circuit using this alarm voltage signal Io, but this technology requires a high power supply that is not normally used for electronic watches such as electronic watches. This is a technology that can be used when voltage is applied.

つまり、衝撃による電圧信号のみを検出しようとする技
術には、ノイズ信号であるアラーム用電圧信号V1.)
によって発生する電圧V20が衝撃信号により発生する
電圧に対してあまりに太きすぎることとなる。
In other words, the technology that attempts to detect only the voltage signal caused by an impact has a problem with the alarm voltage signal V1, which is a noise signal. )
The voltage V20 generated by this is too thick compared to the voltage generated by the impact signal.

本発明の目的は、ノイズ信号であるアラーム用電圧信号
■、oによって発生する電圧V20をできるだけ小さ(
することによって、より感度の良い衝撃力によるスイッ
チ装置を提供するものである。
The purpose of the present invention is to reduce the voltage V20 generated by the alarm voltage signals ■ and o, which are noise signals, as much as possible (
By doing so, it is possible to provide a switch device that uses impact force with better sensitivity.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記目的を達成するため本発明は、アラーム音発生のた
め、第1圧電素子と、時計ケニスに加わる衝撃を検出す
るための第2圧電素子と、該第2圧電素子の発生する電
圧信号のうち、衝撃によって発生する信号を検出する検
出回路と時計計時等を行うための時計回路を有する電子
時計において、前記第1圧電素子と前記第2圧電素子を
それぞれ個別の平板形状とし、かつ前記第2圧電素子の
平面面積を前記第1圧電素子の平面面積と比較し同等か
、あるいはより小さくして時計ケースに固着したことを
特徴としている。
In order to achieve the above object, the present invention includes a first piezoelectric element for generating an alarm sound, a second piezoelectric element for detecting an impact applied to the clock, and a voltage signal generated by the second piezoelectric element. , an electronic timepiece having a detection circuit for detecting a signal generated by an impact and a clock circuit for performing clock timekeeping, etc., wherein the first piezoelectric element and the second piezoelectric element are each in an individual flat plate shape; The piezoelectric element is characterized in that the planar area of the piezoelectric element is the same as or smaller than the planar area of the first piezoelectric element, and is fixed to the watch case.

〔実施例〕〔Example〕

以下本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。 Embodiments of the present invention will be described in detail below based on the drawings.

第1図〜第4図及び第6図、第7図は、本発明の一実施
例についての図面である。第3図は、本実施例の電子時
計の断面構造を示す要部断面図である。第1図は、第3
図に示す電子時計の裏蓋部材を矢視B−Bから見た時の
平面図である。第2図は、同様にして第3図に示す電子
時計におい1第1図に示す裏蓋部材を取除いて、矢視A
−Aから見た平面図である。第4図は、第1図に示す裏
蓋部材の断面構造を詳細に示した裏蓋部材断面図である
。第6図は、本実施例のシステム図であり、第7図はシ
ステム図(第6図)の波形図である。
FIGS. 1 to 4 and FIGS. 6 and 7 are drawings of an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a sectional view of essential parts showing the sectional structure of the electronic timepiece of this embodiment. Figure 1 shows the 3rd
FIG. 2 is a plan view of the back cover member of the electronic timepiece shown in the figure when viewed from arrow BB. FIG. 2 shows the electronic timepiece shown in FIG. 3 with the back cover member shown in FIG.
- It is a top view seen from A. 4 is a cross-sectional view of the back cover member showing in detail the cross-sectional structure of the back cover member shown in FIG. 1. FIG. FIG. 6 is a system diagram of this embodiment, and FIG. 7 is a waveform diagram of the system diagram (FIG. 6).

まず、本実施例の構造について説明すると、1は時計ケ
ース本体である。時計ケース本体1は第2図に示すとと
(、裏蓋板2をネジ止メするためのネジ穴1aが4ケ所
設けである。2は金属製の裏蓋板で圧電素子の振動板の
役目も成すものであり、第1図に示すごとく、ネジ止メ
穴2aが設けられて、第3図に示すようにネジ(図示せ
ず)によって、時計ケース本体1に固着される。6は、
アラーム用圧電素子であり、アラーム用圧電素子6は、
第4図に示すごとく圧電素材6aの上下面に電極6b、
6Cが配設され、電極6Cが裏蓋板2に接触するように
接着剤により固着されている。
First, the structure of this embodiment will be explained. 1 is a watch case body. As shown in Fig. 2, the watch case body 1 has four screw holes 1a for screwing the back cover plate 2. Reference numeral 2 denotes a metal back cover plate that holds the diaphragm of the piezoelectric element. As shown in Fig. 1, a screw hole 2a is provided, and as shown in Fig. 3, it is fixed to the watch case main body 1 with a screw (not shown). ,
It is a piezoelectric element for alarm, and the piezoelectric element 6 for alarm is:
As shown in FIG. 4, electrodes 6b are provided on the upper and lower surfaces of the piezoelectric material 6a.
6C is arranged, and the electrode 6C is fixed to the back cover plate 2 with an adhesive so as to be in contact therewith.

4は衝撃検出用圧電素子であり、第4図に示すごとく圧
電素材4aの上下面に電極4b、4Cが形成されている
。又、電極4Cが裏蓋板2に接触するように固着されて
いる。ここで、第1図に示すごと(、衝撃検出用圧電素
子4は、アラーム用圧電素子3より平面面積を小さくし
ている。5は時計ムーブメントである。6は、表示面ガ
ラスであり、時計ケース本体1に圧着されている。時計
ケースは時計ケース本体1と表示面ガラス6と裏蓋板2
とから構成されている。時計ムーブメント5は、時計計
時回路や衝撃検出回路を搭載した回路基板5aと上枠5
bと下枠5Cと電池5dと電池5dを保持するための電
池押工部材5eとから成立っている。又、電池押工部材
5eには裏蓋板2と電池5dの電極とを導通させる突起
5elと電池5dの(ト)極と回路基板5aの回路とを
導通させる突起5e2を形成している。
4 is a piezoelectric element for impact detection, and as shown in FIG. 4, electrodes 4b and 4C are formed on the upper and lower surfaces of a piezoelectric material 4a. Further, an electrode 4C is fixed to the back cover plate 2 so as to be in contact therewith. Here, as shown in FIG. 1, the shock detection piezoelectric element 4 has a smaller plane area than the alarm piezoelectric element 3. 5 is a watch movement. 6 is a display glass; It is crimped to the case body 1.The watch case consists of the watch case body 1, the display glass 6, and the back cover plate 2.
It is composed of. The clock movement 5 includes a circuit board 5a equipped with a clock timing circuit and a shock detection circuit, and an upper frame 5.
b, a lower frame 5C, a battery 5d, and a battery pressing member 5e for holding the battery 5d. Further, the battery pressing member 5e is formed with a protrusion 5el that connects the back cover plate 2 and the electrode of the battery 5d, and a protrusion 5e2 that connects the (G) pole of the battery 5d and the circuit of the circuit board 5a.

7は回路基板5aに搭載した時計回路からのアラーム駆
動信号をアラーム用圧電素子乙の電極6bに接続するた
めのアラーム接点バネである。
Reference numeral 7 designates an alarm contact spring for connecting an alarm drive signal from a clock circuit mounted on the circuit board 5a to the electrode 6b of the alarm piezoelectric element B.

8は衝撃検出用圧電素子4の電極4bに発生する衝撃信
号を回路基板5aに搭載した衝撃検出回路と接続するた
めの衝撃信号接続バネである。
Reference numeral 8 designates an impact signal connection spring for connecting an impact signal generated at the electrode 4b of the impact detection piezoelectric element 4 to an impact detection circuit mounted on the circuit board 5a.

今、第3図に示すように第1図に示す裏蓋板2が第2図
の電子時計に組立られると、電池5dの電極は、電池押
工部材5eの突起5elと突起5e2によって、回路基
板5aと裏蓋板2とに接続する。
Now, as shown in FIG. 3, when the back cover plate 2 shown in FIG. 1 is assembled into the electronic watch shown in FIG. It is connected to the substrate 5a and the back cover plate 2.

ここで、第4図に示すごとく、アラーム駆動信号がアラ
ーム接点バネ7を介して、アラーム用圧電素子乙の電極
6bに印加されたとする。一方、アラーム用圧電素子6
の電極6Cは裏蓋板2を介しく1)極に接地されている
。そこで、アラーム駆動信号電圧vlは、圧電素材6a
を挟持した電ぎ6Cと電極6bとの間に印加されること
になる。
Here, as shown in FIG. 4, it is assumed that an alarm drive signal is applied to the electrode 6b of the alarm piezoelectric element B via the alarm contact spring 7. On the other hand, the alarm piezoelectric element 6
The electrode 6C is grounded to the 1) pole via the back cover plate 2. Therefore, the alarm drive signal voltage vl is
The voltage is applied between the electric power 6C and the electrode 6b which sandwich the voltage.

これにより、圧電素材6aは矢印F1の方向に力を発生
する。そして、この発生した力F、は圧電素子6の裏蓋
板2との固着力により、裏蓋板2を矢印F2の方向に振
動させる振動力となる。この振動力F2はアラーム音と
なり発音する。そして、この撮動力F2は、第1図に示
すように裏蓋板2の上面に固着されているもう一枚の衝
撃検出用圧電素子4にも伝達する。この振動力F、によ
って衝撃検出用圧電素子4の圧電素材4aは同様にして
、振動力F、の方向に力を受ける。それによって、衝撃
検出用圧電素子4つ圧電素材4aは電圧v2を電極4b
と電極4Cの間に発生する。
As a result, the piezoelectric material 6a generates force in the direction of arrow F1. The generated force F becomes a vibration force that vibrates the back cover plate 2 in the direction of the arrow F2 due to the fixing force of the piezoelectric element 6 to the back cover plate 2. This vibration force F2 becomes an alarm sound. This photographing force F2 is also transmitted to another impact detection piezoelectric element 4 fixed to the upper surface of the back cover plate 2, as shown in FIG. Due to this vibrational force F, the piezoelectric material 4a of the impact detection piezoelectric element 4 is similarly subjected to a force in the direction of the vibrational force F. As a result, the four piezoelectric elements 4a for impact detection transmit the voltage v2 to the electrode 4b.
This occurs between the electrode 4C and the electrode 4C.

以上のように、アラーム駆動電圧■、によって、衝撃検
出用圧電素子4も、電圧■2を発奮する。
As described above, the impact detection piezoelectric element 4 also generates the voltage 2 due to the alarm drive voltage 2.

この過程を整理すると、アラーム駆動電圧■、→アラー
ム用圧電素子乙の振動力F1→裏蓋板2の振動力F2→
衝繋検出用圧電素子4の振動力F3→発生電圧■2とな
る。
To summarize this process, the alarm drive voltage ■ → Vibration force F1 of the alarm piezoelectric element B → Vibration force F2 of the back cover plate 2 →
The vibration force F3 of the piezoelectric element 4 for collision detection becomes → the generated voltage ■2.

前述のとと(、圧電素子の電気エネルギーを力エネルギ
ーに変換する効率、又はその逆の力エネルギーを電気エ
ネルギーに変換する効率は一般に0.6以下であり、又
、圧電素子が裏蓋板2との固着力によって伝えられる効
率は、非常に悪(0,2位である。例えば、アラーム駆
動電圧V、を10Vとすると、発生電圧v2は0.14
4V(=10X0.6X0.2X0.2.X0.6)と
なり、非常に小さ(なる。
As mentioned above, the efficiency of converting the electrical energy of the piezoelectric element into force energy, or vice versa, is generally 0.6 or less, and the piezoelectric element is The efficiency transmitted by the adhesion force between the
It becomes 4V (=10X0.6X0.2X0.2.X0.6), which is very small.

なお、時計ケースの一部を手で叩(ことによって、裏蓋
板2は、大きなたわみを生ずる。これにより、衝撃検出
用圧電素子4は、衝撃による電圧を発生する。一般的な
圧電型ガスライタが非常に小さい圧電素子でも、ガスを
着火するに充分な電圧を発生することからも明らかなよ
うに、腕時計を軽く叩(ことで、10門φの圧電素子が
発生する電圧は5〜10Vである。
Note that by hitting a part of the watch case with your hand (this causes the back cover plate 2 to bend significantly. As a result, the impact detection piezoelectric element 4 generates a voltage due to the impact.A typical piezoelectric gas lighter As is clear from the fact that even a very small piezoelectric element generates enough voltage to ignite gas, it is clear that by tapping a wristwatch, the voltage generated by a piezoelectric element with a diameter of 10 gates is 5 to 10 V. be.

そこで、アラーム用圧電素子3は、できるだけ大きな音
を出すために、大きな面積を必要とする。
Therefore, the alarm piezoelectric element 3 requires a large area in order to produce as loud a sound as possible.

一方、衝撃検出用圧電素子4は、大きな面積を必要とし
ない。
On the other hand, the impact detection piezoelectric element 4 does not require a large area.

したがって、衝撃検出用圧電素子4は、アラーム用圧電
素子6より小さくて良いこととなる。
Therefore, the impact detection piezoelectric element 4 may be smaller than the alarm piezoelectric element 6.

次に、第6図及び第7図を用いて、外力衝撃によって発
生した電圧信号のみを検出して、時計回路に入力する方
法について説明する。
Next, using FIGS. 6 and 7, a method of detecting only a voltage signal generated by an external force shock and inputting it to a timepiece circuit will be described.

第6図はシステム回路図であり、第7図はシステム回路
図(第6図)の各端子の波形を示す波形図である。
FIG. 6 is a system circuit diagram, and FIG. 7 is a waveform diagram showing waveforms at each terminal of the system circuit diagram (FIG. 6).

第6図において、6a1,6b、6C14a14b、4
c、5dは、各々第1図、第2図、第3図、第4図にお
いて説明した部材と同じ構成要素を示すので説明を省略
する。10は、アラーム信号増幅回路、11は圧電素子
4aが発生する電圧信号を検出するための検出回路であ
る。検出回路11は、衝撃検出用圧電素子4の電気容量
C’Qと抵抗ROによって構成している。12は、検出
回路11の検出信号Aを入力し、検出信号Aのうち一定
レベル以上の信号のみを受は付けて、一定幅以上のパル
ス信号りを出力するレベル判別回路である。レベル判別
回路12は、受は付はレベルを決定する電界効果型MO
Sトランジスタ(以後MO8)ランジスタと称す)Tr
と、パルス幅を決定するための抵抗R1と容量C1と、
パルス化するためのバッファー12aとからなっている
In Figure 6, 6a1, 6b, 6C14a14b, 4
c and 5d indicate the same components as those explained in FIG. 1, FIG. 2, FIG. 3, and FIG. 4, respectively, so their explanation will be omitted. 10 is an alarm signal amplification circuit, and 11 is a detection circuit for detecting a voltage signal generated by the piezoelectric element 4a. The detection circuit 11 is constituted by the capacitance C'Q of the impact detection piezoelectric element 4 and a resistor RO. Reference numeral 12 denotes a level discrimination circuit which inputs the detection signal A of the detection circuit 11, accepts only signals of a certain level or above from the detection signal A, and outputs a pulse signal of a certain width or above. The level determination circuit 12 is equipped with a field-effect MO for determining the level.
S transistor (hereinafter referred to as MO8 transistor) Tr
, a resistor R1 and a capacitor C1 for determining the pulse width,
It consists of a buffer 12a for pulsing.

16は時計回路である。時計回路16には、アラーム信
号増幅回路10ヘアラーム信号を出力するアラーム出力
端子ALとスイッチ入力端子SW、(ト)電源端子VD
Dと日電源端子V8gが用意されている。
16 is a clock circuit. The clock circuit 16 includes an alarm output terminal AL that outputs an alarm signal to the alarm signal amplification circuit 10, a switch input terminal SW, and (g) a power supply terminal VD.
D and day power terminal V8g are provided.

いま1時計回路16のアラーム出力端子ALよりアラー
ム信号が出力し、アラーム信号増幅回路10に入力する
。するとアラーム信号増幅回路10は、アラーム用圧電
素子6を振動させるために、アラーム信号ALより高い
電圧、例えば前述のごとく、IOVの電圧に変換する。
An alarm signal is output from the alarm output terminal AL of the first clock circuit 16 and input to the alarm signal amplification circuit 10. Then, the alarm signal amplification circuit 10 converts it into a voltage higher than the alarm signal AL, for example, IOV as described above, in order to vibrate the alarm piezoelectric element 6.

アラーム信号増幅回路10はその出力端子AL″Qより
電圧信号vIをアラーム用圧電素子乙の電極3bに印加
すると、アラーム用圧電素子6は圧電効果により歪が発
生し、前述のごとく裏蓋板2を撮動させる。
When the alarm signal amplification circuit 10 applies a voltage signal vI from its output terminal AL″Q to the electrode 3b of the alarm piezoelectric element 6, the alarm piezoelectric element 6 is distorted due to the piezoelectric effect, and as described above, the back cover plate 2 Take a picture.

この時、検出回路11において、衝撃検出用圧電素子4
の電極4bには、第4図において説明したように、振動
力F3による電圧V2を発生する。
At this time, in the detection circuit 11, the impact detection piezoelectric element 4
As explained in FIG. 4, a voltage V2 is generated at the electrode 4b due to the vibration force F3.

検出回路11は、容量CQと抵抗Rtとによってバイパ
スフィルタ回路が形成されている。
In the detection circuit 11, a bypass filter circuit is formed by a capacitor CQ and a resistor Rt.

これによって、裏蓋板2が、低周波で歪を受けたことに
よって、衝撃検出用圧電素子4が発生する信号はカット
され、ある一定周波数以上の信号のみが検出回路11の
検出信号Aとして出力する。
As a result, when the back cover plate 2 is subjected to distortion at low frequencies, the signal generated by the impact detection piezoelectric element 4 is cut off, and only the signal above a certain frequency is output as the detection signal A of the detection circuit 11. do.

そこで、第4図において説明したように、アラーム音に
よって衝撃検出用圧電素子4が発生する電圧信号V2は
、0.144Vと非常に小さい。
Therefore, as explained in FIG. 4, the voltage signal V2 generated by the impact detection piezoelectric element 4 due to the alarm sound is as small as 0.144V.

ここで、検出信号Aの電圧波形を第7図のAに示ス。第
7図のAにおいて、A1が、アラーム音によるアラーム
検出信号である。アラーム音による検出信号A1の電圧
値は■2である。
Here, the voltage waveform of the detection signal A is shown in A of FIG. In A of FIG. 7, A1 is an alarm detection signal by an alarm sound. The voltage value of the detection signal A1 caused by the alarm sound is ■2.

ここで、外力衝撃が加わった状態について説明する。外
力衝撃が加わることにより、前述の裏蓋板2に衝撃が伝
わり振動する。そこで、衝撃検出用圧電素子4が歪を生
ずる。この衝撃により生ずる衝撃検出信号は、第7図の
AのA2に示す通りである。衝撃検出信号A2の電圧値
はVg Kである。
Here, a state in which an external force impact is applied will be explained. When an external force impact is applied, the impact is transmitted to the back cover plate 2 described above, causing it to vibrate. Therefore, the impact detection piezoelectric element 4 is distorted. The impact detection signal generated by this impact is as shown at A2 in A of FIG. The voltage value of the impact detection signal A2 is VgK.

ここで、衝撃検出信号A2の電圧値■3□がアラーム音
による検出信号A1の電圧値■2より太きい。この理由
は、第4図において説明したことで明確である。
Here, the voltage value ■3□ of the impact detection signal A2 is larger than the voltage value ■2 of the detection signal A1 caused by the alarm sound. The reason for this is clear from the explanation in FIG.

したがって検出信号Aは、検出回路11より検出した衝
撃検出信号A2を通過させ、レベル判別回路12に入力
する。レベル判別回路12においては、ま−J”MOS
トランジスタTrのゲート端子に入力する。このように
MOSトランジスタTrのゲートにそのシキイ値vth
を越える信号が入力すると、ドレイン−ソース間がO,
N状態になり、B端子は(+O)VであるVDつ電源に
近づく。
Therefore, the detection signal A passes the impact detection signal A2 detected by the detection circuit 11 and is input to the level discrimination circuit 12. In the level discrimination circuit 12, the MOS
It is input to the gate terminal of the transistor Tr. In this way, the threshold value vth is applied to the gate of the MOS transistor Tr.
When a signal exceeding
It enters the N state, and the B terminal approaches the VD power supply which is (+O)V.

つまり、第7図のAにおいて明らかなよ5に、アラーム
検出信号A1の波高値■2は、衝撃検出信号A2の波高
値VIIK  よりはるかに小さいことは前の説明でも
実験的にも明らかであり、且つシキイ値■th より小
さく設定することは可能であり、従って衝撃検出信号A
2に小さな衝撃を加えることによって高電圧を発生させ
ることができる。
In other words, it is clear from the previous explanation and experiment that the peak value VIIK of the alarm detection signal A1 is much smaller than the peak value VIIK of the shock detection signal A2, as is clear from A in FIG. , and can be set smaller than the critical value ■th, so that the impact detection signal A
A high voltage can be generated by applying a small shock to 2.

そこで、衝撃検出信号A2の電圧(K V = t が
シキイ値V t h を、ハイレベルからロウレベルへ
横切る時点をvsよ、又は逆にロウレベルからハイレベ
ルへ横切る時点をVIIK2とすると、アラーム検出信
号AIを入力しているときは、MOSトランジスタTr
のソース−ゲート間電圧は小さく、OFF状態である。
Therefore, if the time point at which the voltage of the impact detection signal A2 (K V = t crosses the critical value V t h from high level to low level is Vs, or conversely, the time point at which it crosses from Low level to High level is VIIK2, the alarm detection signal When inputting AI, MOS transistor Tr
The source-gate voltage of is small and is in the OFF state.

次にV、 、 、の時点になると、MOSトランジスタ
Trにシキイ値■tbを越える信号が入力しソース−ゲ
ート間電圧はON状態となり、コンデンサC1は充電さ
れ、B端子は、(0)■レベルになる。その次にV、τ
2時点になるとMOSトランジスタTrのゲートにシキ
イ値以下の電圧がかかりソース−ゲート間はOFF状態
になる。そこで、コンデンサC1に充電していた電荷は
、コンデンサC1と抵抗R2との放電特性(第7図のB
の■88.に示す。)にしたがって、(−V)レベルへ
低下してい(。そのB端子の電圧波形は、第7図のBに
示すごとき様相を示す。
Next, at the time of V, , , a signal exceeding the threshold value ■tb is input to the MOS transistor Tr, the source-gate voltage becomes ON, the capacitor C1 is charged, and the B terminal is at the (0) ■ level. become. Then V, τ
At time point 2, a voltage below the threshold value is applied to the gate of the MOS transistor Tr, and the source-gate becomes OFF. Therefore, the electric charge stored in the capacitor C1 is transferred to the discharge characteristic of the capacitor C1 and the resistor R2 (B in Fig. 7).
■88. Shown below. ), the voltage waveform at the B terminal exhibits the appearance shown in FIG. 7B.

次に、第7図のBに示すごとき信号は、バッファ12a
のシキイ唾電圧vth、によって、パルス化され第7図
のDに示すパルス信号となって、時計回路16のスイッ
チ入力端子SWへ入力する。パルス信号のパルス幅tは
、時計回路16が読み取るに充分な時間幅が必要であり
、そのパルス幅tは抵抗R1とコンデンサC1のそれぞ
れの値によって設定される。時計回路16は、パルス信
号りを読み取り入力することによって、指定のスイッチ
動作が行われる。
Next, a signal as shown in FIG. 7B is sent to the buffer 12a.
is pulsed by the sharp saliva voltage vth to become a pulse signal shown in FIG. The pulse width t of the pulse signal needs to have a sufficient time width for the clock circuit 16 to read, and the pulse width t is set by the respective values of the resistor R1 and the capacitor C1. The clock circuit 16 performs a specified switch operation by reading and inputting a pulse signal.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上の説明で明らかなように、本発明によれば、アラー
ム用圧電素子と衝撃検出用圧電素子とを別体とし時計ケ
ースの一部材である裏蓋板に固着することで、衝撃検出
用圧電素子がアラーム駆動電圧の影響を受けることが非
常に小さ(なり、又、衝撃検出用圧電素子の面積を小さ
くもできることで、小型の腕時計にも適用できるという
、優れたスイッチ装置を提・供できる。
As is clear from the above description, according to the present invention, the piezoelectric element for alarm and the piezoelectric element for impact detection are made separate and fixed to the back cover plate, which is a part of the watch case. Since the element is not affected by the alarm driving voltage very little (and the area of the piezoelectric element for impact detection can be made small, it is possible to provide an excellent switching device that can be applied to small wristwatches). .

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図〜第4図及び第6図と第7図は、本発明の一実施
例を示し、第1図は第3図に示す電子時計の裏蓋部材を
中側から見た平面図であり、第2図は同様にして第3図
に示す電子時計の裏蓋部材を取除いた平面図であり、第
3図は本実施例の電子時計の断面構造図であり、第4図
は第1図に示す裏蓋部材の断面図であり、第5図は従来
の技術の裏蓋部材の断面図であり、第6図は本実施例の
システム回路図を示し、第7図はシステム回路図(第6
図)の各端子の電圧波形図である。 1・・・・・・時計ケース本体、 2・・・・・・裏蓋板、 3・・・・・・アラーム用圧電素子、 4・・・・・・衝撃検出用圧電素子。 第4図 狂 第5図 第6図 ″′FttlriiJ″ 筒 7 図
1 to 4 and 6 and 7 show one embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a plan view of the back cover member of the electronic timepiece shown in FIG. 3, viewed from the inside. Similarly, FIG. 2 is a plan view of the electronic timepiece shown in FIG. 3 with the back cover removed, FIG. 3 is a cross-sectional structural diagram of the electronic timepiece of this embodiment, and FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view of the back cover member shown in FIG. 1, FIG. 5 is a cross-sectional view of the back cover member of the conventional technology, FIG. 6 is a system circuit diagram of the present embodiment, and FIG. 7 is a system circuit diagram. Circuit diagram (6th
FIG. 3 is a voltage waveform diagram of each terminal in FIG. 1... Watch case body, 2... Back cover plate, 3... Piezoelectric element for alarm, 4... Piezoelectric element for impact detection. Figure 4 Figure 5 Figure 6 ``'FttlriiJ'' Tube 7 Figure

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] アラーム音発生のための第1圧電素子と、時計ケースに
加わる衝撃を検出するための第2圧電素子と、該第2圧
電素子の発生する電圧信号のうち衝撃によって発生する
信号を検出する検出回路と時計計時等を行うための時計
回路を有する電子時計において、前記第1圧電素子と前
記第2圧電素子をそれぞれ個別の平板形状とし、かつ前
記第2圧電素子の平面面積を前記第1圧電素子の平面面
積と比較し同等か、あるいはより小さくして時計ケース
に固着したことを特徴とした電子時計のスイッチ装置。
A first piezoelectric element for generating an alarm sound, a second piezoelectric element for detecting an impact applied to the watch case, and a detection circuit for detecting a signal generated by the impact among the voltage signals generated by the second piezoelectric element. In an electronic timepiece having a clock circuit for timekeeping, etc., the first piezoelectric element and the second piezoelectric element are each formed into individual flat plates, and the planar area of the second piezoelectric element is equal to the area of the first piezoelectric element. A switch device for an electronic watch, characterized in that it is fixed to a watch case with a planar area equal to or smaller than that of the watch case.
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