JPH03172791A - 電子時計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、例えば腕時計製造工場で使用されている形式
の測定装置や現在では腕時計の小売店で入手できる装置
で速度を検査できる電子時計に関するものである。

〔従来の技術〕

一般的に腕時計などの電子時計には、比較的安定した信
号を発生することができる水晶共振器を有する時間基準
部が設けられている。この信号の周波数が分割されて、
アナログ腕時計の場合には、その分割信号が時間表示部
材（針、カレンダ）を制御するステップモータへ送られ
る一方、ディジタル腕時計の場合には、一般的に液晶表
示装置を制御する処理回路へ分割信号が送られる。

商品的観点からすれば、これらの時計の精度が最も重要
である。

最初は、所望の精度を得るためには水晶を非常に正確に
製造しなければならないと考えられてい念。このため、
長年に渡って高性能製造方法及び装置を開発する努力が
なされてきたが、これらは非常に費用がかかることがわ
かった。

この点を軽減するため、速度を補正するための電子回路
を時計回路に組み込む方法が用いられた。

その場合、公称周波数からある程度ずれた周波数の水晶
を使用することができた。これにより、大量生産された
水晶の固有周波数に裕度を持たせることができた。その
ような回路を用いた時、水晶の周波数が低い場合にはパ
ルスを付は加えることによって、水晶の周波数が高い場
合にはパルスを抑制することによって、各時間基準部に
対してそれの出力信号の周波数を設定することができる
。

以下の説明では、パルスを抑えるすなわち抑制する技術
について記載するが、パルスを追加する技術にも同様に
して本発明を適用できることは理解されたい。

第１図は、単位時間を当りのパルス数Ｎの関数として、
時計を時間に正確に駆動する公称信号Ｓｎに対する時間
基準部が発生する未補正出力信号Ｓｅのずれを示してい
る。

第２図は、信号Ｓｅを抑制による調整を行った後の補正
信号５ｉｎｈの形状をやはシ公称信号Ｓｎと比較して示
している。

この抑制は、時間基準部信号から抑制時間であるＴ秒毎
にパルス数にだけ差し引くことによって実施される。

可能な限シ細かい抑制を行うためには、比較的長い抑制
時間Ｔが、一般的に４８０〜６４０秒、すなわち８〜１
０分という長い時間が選択される。

しかし、以下の理由から時計を検査するのであることを
考えれば、この抑制時間が効果的な時計検査に対する大
きな障害となる。すなわち、第１に、いずれの工業また
は半工業製品と同様に、時計は製造中に品質管理を受け
る。

この検査は、いわゆる「速度測定」を用いる。

費用を軽減するため、この測定は可及的に短い時間Ｍ、
一般的に１分以内、すなわち上記抑制時間よりもはるか
に短い時間で実施しなければならない。

第２に、使用中に老化や影響力がある外的条件、例えば
湿度や温度のために、水晶が発生する信号が経時的に変
動することがわかっている。

このため、腕時計の販売者は、客の時計の速度を検査す
るための音波受信器または磁気検出器を含む測定装置を
用いている。

第３図に示すように、検査しようとする時計１を、その
時計が時間通りに作動しているかどうかを表示する視覚
表示装置３を備えた装置２に載せる。

この場合でもやはり、販売者用のこの形式の装置は、各
測定に１分程度の時間Ｍに渡って作動する構造になって
いる。

上記例の両方において、第２ａ及び第２ｂ図に示されて
いる現象が見られ、これらの現象は測定を開始した時の
関数として発生する。

第２ａ図に示されている第１測定ＭＳＩは、時間Ｔ１で
開始されて、時間Ｔ２で停止している。

この測定時間Ｍは抑制時間Ｔの１／８〜１／１０である
（図面では正確な縮尺で示されていない）から、抑制が
できなかったことがわかる。その結果、時間基準部から
送られる信号を補正しても、補正信号５ｉｎｈと公称信
号Ｓｎとの間には余分な伝達パルス数に相当する誤差Ｎ
ａがまだ存在している。

第２ｂ図に示されている第２測定ＭＳ２は、時間Ｔ３で
開始されて、時間Ｔ４で終了しているが、逆の効果が発
生している。この場合、測定時間Ｍ中に抑制が実施され
るため、パルス数Ｎｂだけ信号５ｉｎｈより少なくなっ
ている。

要約すると、電子抑制手段を備えた従来の時計の検査で
は、測定を行う時間Ｍが抑制時間Ｔよりもはるかに短い
ため、時計の速度の測定が全体的に間違っていることが
わかる。このように、測定を行った時、第２ａ図で示さ
れているように抑制が行われなかった場合と、第２ｂ図
で示されているように抑制が実施されるが過大補正信号
が誘発される場合とがあるため、表示手段へ供給される
信号は、過小補正されるか過大補正された出力信号に基
づいている。

１９８８年９月２３〜２４日にスイス、ジュネーブで開
催された第３回ヨーロッパクロメトリ会議の会議録第１
４号から、特に温度変化によって発生する時間基準部の
周波数のずれを補正するため、時計表示手段（この表示
手段にはモータが設けられている）へ送る制御信号の周
波数を調節できるように６４０秒の周期で作動する調節
手段を時計に設けることが公知になっている。この時計
にはさらに、時間基準部の周波数の検査をあまり長くな
い時間で実施できるようにするために調節の周期を短縮
するための手段も設けられている。この手段は、比較的
高い周波数（２，１ＭＨｚ以上）の信号を発生すること
ができるリングオシレータを有しており、このリングオ
シレータは、温度測定回路に接続した演算論理回路に接
続している計数回路を介してモータの制御回路に接続し
ている。

この構造によシ、通常モータに送られているパルスに代
わって、検査作業中には通常の作動中の時計速度の補正
を行うための周期に比べて短い周期（１０秒）で繰シ返
す検査パルスが送られる。

このため、本来的に周波数があｔｂ安定していないリン
グオシレータが時間基準部オシレータの周波数との比較
によって制御され、その上で検査パルスの周期が温度変
化に起因する時間基準部オシレータの速度のずれの関数
として演算論理回路によって調節される。この検査パル
スは速度調節の影響を考慮に入れておシ、従って小売業
者のアフターサービス部等の測定装置で検出することが
できる。

この構造は、時計の正確な作動を検査したい所へ潜在的
誤差発生源となる複雑な計算回路を必然的に持ち込まな
ければならない。従って、費用が高いという点以外にも
、この構造には信頼できる時計速度検査を実施できない
という欠点がある。

最後に、検査中はこの構造では必然的に時計が正確な時
間を刻むことができない。

〔発明の目的・構成〕

本発明の目的は、パルスの抑制または追加によって作動
する調節装置を備えた時計に、正確な時間を刻みながら
時計の速度を簡単に検査できるようにする簡単で信頼度
が高い回路を設けることである。

本発明によれば、 時間基準値となる周波数の出力信号を供給する時間基準
部と、 時間基準部によって供給された出力信号を適合した分割
周波数の信号に変換できる分割チェーンを介して時間基
準部に接続されている時間表示手段と、 前記分割チェーンに接続されて、所定の調節時間（周期
）に渡って前記出力信号の周波数と公称標準周波数との
間のずれを調節する調節手段と、時計の速度の検査を行
うため、前記出力信号の周波数よりもはるかに大きい周
波数の補助信号を発生する発生手段とを有している時計
であって、前記発生手段が、前記補助信号の周波数を時
間基準部の信号の周波数に従属させる周波数制御手段を
有しており、また、発生手段が、時計の速度の検査中に
前記時間基準部と前記分割チェーンとの接続点に選択的
に接続できるように配置されていることにより、前記所
定の調節時間が短縮されるようにしたことを特徴とする
時計が提供されている。

これらの特徴から、検査中の時計の分割チェーンは、時
計基準部の周波数に正確に従属した周波数の高周波信号
を受は取る。時計の速度に対する（例えば抑制による）
調節の周期（時間）が直接的にこの分割チェーンから引
き出されたものであるから、複雑な計算回路が不要とな
る。その結果、時計の価格をさほど増加させることはな
い回路の簡単な変更によって検査を実施することができ
るようになる。

スイス特許ＣＨ−Ａ−６６４８６８には、抑制数Ｋを変
更できるように持久記憶装置をプログラムすることが主
な目的である装置を有する別の時計を開示している。こ
の時計にも、時計の通常作動中は分割率の調節が６０秒
毎に実施されるのであるが、モータに供給される信号の
周波数を周波数Ｆに（特に３２Ｈｚ程度まで）上昇させ
ることができるように分割率の調節を抑制によって実施
する周波数をＦ／２　まで増加させる、いわゆる高速モ
ード検査手段が設けられている。

これにより、きわめて高速に、すなわち１／３２秒の約
４周期で時計の速度を検査することができる。

しかし、この時計は標準的装置を用いた測定には適合さ
せることができない。

この時計の速度を検査するためには、抑制を行わない時
計の速度に対応した第１周期と抑制を行った第２周期と
からなる連続した２周期に渡って約３２Ｈｚの周波数の
信号を比較できることが重要である。

すなわち、この検査装置はこれらの信号を比較すること
によって、存在する抑制数が正確にプログラムされてい
たかどうかを決定できるものでなければならない。

このため、この検査方法は非常に４＋殊な形式の装置を
必要とするので、本発明の目的には適していない。

さらに、この形式の検査では正確な時間から遅れてしま
うが、多くの客にとってこれは重大な欠点となる。

次に、本発明を添付の図面を参照しながら詳細に説明す
る。

〔実施例〕

第４図を参照しながら、本発明による電子時計の第１実
施例をその通常使用モードで説明する。

この時計の時間基準部Ｇに設けられているオシレータ１
０は、３２７６８Ｈｚの周波数の出力信号Ｓｅを発生す
る構造の水晶共振器１２によって駆動される。

時間基準部Ｇの出力部を接続した第１分割チェーン１４
は、時間基準部ＦＣからの出力信号Ｓｅを受は取る。

分割チェーン１４は、分割比りが３２７６８であって、
分割チェーン１４、の出力部における周波数の分割信号
Ｓｄに応答する表示手段ＴＡＦに接続している。

アナログ電子時計の場合、例えば表示手段ＴＡＦは、針
を駆動するギヤ列に連結したステップモータを有してい
る。もちろん、ディジタル電子時計では、マイクロプロ
セッサと液晶型デイスプレとを組み合わせて形成するこ
とができる。

表示手段ＴＡＦは、第１分割チェーン１４によって送ら
れた信号Ｓｄを処理して時間表示を行う。

信号Ｓｄの周波数はＩＨｚである。

第４図の時計には、出力信号Ｓｅを調節する装置１６も
設けられている。

調節装置１６は、分割チェーン１４に対して補正処理を
行う。以下では抑制による補正について本発明を説明す
るが、パルス追加技術にも同様に適用できることは理解
されたい。

今日では抑制型調節装置は非常によく知られているので
、それらの作用及び構造についてはここでは詳細に説明
しない。そのような装置は、例えばスイス特許ＣＨ−Ａ
−６６４８６８に記載されておシ、その内容を参考とし
て本説明に含める。

第１分割チェーン１４の出力部は第２分割チェーン１８
に接続している。この第２分割チェーン１８は調節装置
１６に属しておシ、２つの分割器１８ｍ及び１８ｂＫよ
って構成されている６第１分割器１８ｍは第２分割器１
８ｂの入力部に接続しておシ、その分割比Ｎが例えば４
８であるの拠対して、第２分割器１．８ｂの分割比Ｕは
例えば１゜である。

このため、この調節装置１６は通常使用中は４８０秒の
抑制時間Ｔで従来通シに作動する。

本発明による時計はさらに、以下に説明するように検査
モードで作動する時に時計の速度を効果的で誤差のない
検定ができるようにする発生器手段２０を有している。

この発生器手段２ｏには、少なくとも１つの位相比較器
２．２と、可変周波数オシレータ２４とが設けられてお
シ、この可変周波数オシレータ２４は電圧制御型である
ことが好ましい。

このため、可変周波数オシレータ２４の電源側端子は、
時計の電源Ｖ＋とオシレータ２４の電源側端子との間に
配置された接点ブレーカ３１を介して電源Ｖ＋に接続で
きるようになっている。位相比較器２２の一方の入力部
は、時間基準部Ｇと位相比較器２２のその入力部との間
に配置された接点ブレーカ３０を介して時間標準部Ｇの
出力部に接続できるようになっている。

位相比較器２２の他方の入力部は、周波数が比較器２２
で制御される可変周波数オシレータ２４の出力部に接続
しているので、この構造によって発生器手段２０を時間
基準部Ｇに従わせる制御手段が形成される。

従って、発生器手段２０は、時間基準部Ｇの出力信号Ｓ
ｓの周波数に従属した周波数の補助信号Ｓｒ　（第５図
）を発生することができる。

時間基準部Ｇと周波数分割器１４との間の接続点２８に
スイッチ３２が設けられている。このスイッチ３２の出
力部を構成する共通端子が分割チェーン１４の入力部に
接続している一方、スイッチ３２の一方の入力部が時間
基準部Ｇの出力部に接続し、他方の入力部が可変周波数
オシレータ２４の出力部に接続している。

これらの接点プローカ３０．３１及びスイッチ３２によ
って、発生器２０へ電力を供給すると同時に、この発生
器手段２０を第１に時間基準部Ｇの出力部に接続して発
生器手段を従属させ、第２に分割チェーン１４の入力部
に接続することができる構造の作動手段が形成されてい
る。

さらに、この作動手段は、竜頭４（第３図）等の時計の
外伸から接触できる部材を作動させた時に作動位置（第
４図）または切り換え位置（第５図）にセットできる構
造になっている。

竜頭によるそのような操作及びこの作動手段３０゜３１
．３２の構造的詳細は、時計の設計者の通常の技量の範
囲内であるので、ここでは詳細に説明しない。

さらに、可変周波数オシレータ２４の出力部のスイッチ
２８との接続部よシ稜方と周波数比較器２２との間に分
割器２６が設けられている。

分割器２６の分割比がＰであるので、検査中に発生器手
段２０が発生する信号Ｓｒの周波数は、時間基準部Ｇが
発生する出力信号Ｓ・の周波数よｌｐ倍大きいこと力；
理解されるであろう。

さらに、第４及び第５図かられかるように、表示手段Ｔ
ＡＦと組み合わせて第２スイツチ３６を設けていること
が特に好都合である。

この場合にはスイッチ３６の共通端子３６ａが出力端子
であって、表示手段ＴＡＦの入力部に接続している。

入力端子３６ｂ及び３６ｅの一方、すなわち端子３６ｂ
が分割器１８ｍの入力部に接続している。他方の端子３
６ｃは、調節装置１６の作動周波数を制御する分割チェ
ーン１８の第１分割器１８ｍの出力部に接続している。

このスイッチ３６と、その端子３６ｂ及び３６ｃを上記
のように接続することによって、表示手段ＴＡＦを分割
器１８ｍの入力部または出力部に選択的に接続すること
ができる。

さらに、分割器２６の分割比Ｐを分割器１８ａの分割比
Ｎと等しくなるように選択すれば好都合である。

本発明の別の実施例によれば、本発明による時計の時間
基準部Ｇの出力部と接点ブレーカ３０及びスイッチ３２
の接続部との間に分割比がＱの分割器４０を設けること
ができる。

分割器４０は、発生器手段２０が発生した信号Ｓｒの周
波数をＱで分割することができるので、分割チェーン１
４の分割比がＤ／Ｑになる。

また、この第２実施例では、位相比較器２２の入力部か
ら供給される信号が循環方形波信号である。従って、簡
単な構造の位相比較器を用いることができる。

次に、本発明による時計の作用を説明する。

時計を通常作動モードで使用する時、竜頭は頭４（第３
図）で押し込み位置に置くか、時間設定ノツチまたは日
付設定ノツチで保持されるまで引き出されており、それ
らの位置では接点ブレーカ３１．３０及びスイッチ３２
．３６が第４図に示されている位置にある。

発生器手段２０は励磁されず、時間基準部Ｇがその出力
信号Ｓｓを分割チェーン１４へ送る。

表示手段ＴＡＦは直接的に、信号Ｓｄを発生する分割チ
ェーン１４の出力部に接続している。

信号Ｓｄの周波数がＩＨｚであるので、モータは毎秒１
ステツプの割合で前進して、針を介して通常通りに時間
を示す。

さらに、分割チェーン１８の分割比がＮｘ　Ｕ　ｓすな
わち４８０であるため、調節装置１６による抑制が４８
０秒の周期で繰り返される。

検査を行う場合、時計を検査装置２（第３図）の棚部の
上に載せて、竜頭を頭４でそれの速度検査位置へ引き出
す。

竜頭がこの位置にある時、第５図に示すように、接点ブ
レーカ３０及び３１がそれぞれの作動位置にあるので、
発生器手段２０が、特に可変周波数オシレータ２４が励
磁される。

時間基準部Ｇが発生器手段２０に、特に位相比較器２２
に接続しているので、発生器手段２０の周波数は時間基
準部Ｇの周波数に従属している。

また、スイッチ３２及び３６はそれぞれの切シ換え位置
にある。

従って、分割チェーン１４の入力部はもはや時間基準部
Ｇに接続しないで、発生器手段２０の出力部に接続して
いる。

７このため、発生器手段２０が、信号ＳｓよシもＰ倍高
速の補助信号Ｓｒを分割チェーン１４へ供給する◇ さらに、表示手段ＴＡＦが分割器１ａｍの出力部に接続
しておシ、また好ましくはこの分割器の分割比Ｎが分割
器２６０分割比Ｐと同じになるように選択されるので、
周波数がＩＨｚの信号Ｓｄが分割器１８ｍの出力部から
送られる。

従って、この作業モードでは、発生器手段２０が分割チ
ェーン１４へ送る補助信号Ｓｒは周波数が時間基準部Ｇ
の出力信号Ｓｓの周波数よシもＰ倍（この場合にはＰ＝
Ｎであシ、Ｎ＝４８であるから４８倍）大きいが、発生
器手段２０が時間基準部ＧＫ従属しているために信号Ｓ
ｓの周波数を示す。

従って、分割チェーン１４の出力信号はやはシＰ倍の周
波数である（最初はＩＨｚで、今は４８Ｈｚである）が
、Ｐの値がＮの値と同じであるから、分割器１８ａの出
力部で送られる信号はＮで割った周波数に、すなわち再
びＩＨｚ（すなわち信号Ｓｄ）になる。

表示手段ＴＡＦが分割器１８ｍの出力部に接続している
ので、それは通常作動時と同様に作動して、毎秒１ステ
ツプの割合で前進するモータが検査装置２に検出情報を
送る。

この情報はこの装置で処理されて、時計が正確に作動し
ているかどうかの表示を視覚表示装置３によって検査員
または時計修理者に知らせる。

分割器１８ｂが入力部に信号５ｄ（ＩＨｚ）を受は取シ
、抑制サイクルはわずかに１０秒（すなわちＵ＝１０で
あるからｌＸｌ０）となる。

従って、調節の周期Ｔが短縮される。

さらに、抑制のリズムを決定する分割比ＮｘＵ（４８０
）が一定のままであるから、抑制はまったく通常の（乱
れを生じない）状態で実施される。

このため、抑制は常に分割チェーン１４の出力信号の４
８０パルスを受は取る毎に開始されるが、この信号は（
４８倍も）高速であるので、これらのパルス間の時間は
短縮され、それに伴って抑制周期（パルス数に対してで
はなく、時間に対して測定したもの）が短縮される。

その結果、補助信号Ｓｒの周波数を時間基準部Ｇが発生
する信号Ｓｅの周波数に従属させる制御手段を備えた発
生器手段が時計に設けられており、また発生器手段を時
間基準部Ｇ及び分割チェーン１４間の接続部に選択的に
接続して速度検査中の調節周期を短くすることができる
構造になっている上記構造によシ、誤差がなく時計に表
示される時間が遅れることなく信頼できる測定を実施す
ることができる。

もちろん、この装置はスイッチ３６を省いても十分に機
能する。その場合、検査装置２をＰ倍高い検査周波数に
セットしてから、時計が示している時間をリセットする
ことが必要となシ、これがあまシ好都合な構造でないこ
とは明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は単位時間を当りのパルス数Ｎの関数として公称
信号Ｓｎに対する時間基準部が発生する出力信号Ｓｅの
傾向を示すグラフ、第２図はやはシ公称信号Ｓｎに対す
る信号Ｓｅ補正後の抑制信号５ｉｎｈの傾向を示す、第
１図と同様なグラフ、第２ａ及び第２ｂ図は、それぞれ
測定ＭＳＩ及びＭＳ２の間の公称信号Ｓｎに対する抑制
信号５ｉｎｈの変化を詳細に示すグラフ、第３図は時計
が速度検査のため載せられている検査装置の概略斜視図
、第４図は本発明による時計の通常使用モードにある時
の非常に概略的な回路図、第５図は第４図と同じ回路図
であるが、検査モードに切シ換えられている。 Ｇ−Φｅ・時間基準部、ＴＡＦ・・・・時間表示手段、
１４・・・・分割チェーン、１６・＊＠・調節手段、２
０−・・・発生器手段、２２・拳・・位相比較器、２４
俸・・・可変周波数オシレータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 時間基準値となる周波数の出力信号（Ｓｅ）を供給する
   時間基準部（Ｇ）と、 時間基準部によつて供給された出力信号（Ｓｅ）を適合
   した分割周波数の信号（Ｓｄ）に変換できる分割チェー
   ン（１４）を介して時間基準部（Ｇ）に接続されている
   時間表示手段（ＴＡＦ）と、 前記分割チェーン（１４）に接続されて、所定の調節時
   間に渡つて前記出力信号（Ｓｅ）の周波数と公称標準周
   波数（Ｓｎ）との間のずれを調節する調節手段（１６）
   と、 時計の速度の検査を行うため、前記出力信号（Ｓｅ）の
   周波数よりもはるかに大きい周波数の補助信号（Ｓｒ）
   を発生する発生手段（２０）とを有している形式の電子
   時計であつて、 前記発生手段（２０）が、前記補助信号（Ｓｒ）の周波
   数を時間基準部（Ｇ）の信号（Ｓｅ）の周波数に従属さ
   せる周波数制御手段を有しており、また、発生手段（２
   ０）が、時計の速度の検査中に前記時間基準部（Ｇ）と
   前記分割チェーン（１４）との接続点に選択的に接続で
   きるように配置されていることにより、前記所定の調節
   時間が短縮されるようにしたことを特徴とする時計。