JPH0334598B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、メロデイ演奏機能を有する指針式の
電子時計に関する。

従来、メロデイ演奏機能を有し、かつ奏される
メロデイ音を遂次視覚的表示する時計の提案はい
くつかあつたが、それらはすべて液晶表示装置等
の電子光学的表示機能を持つたデジタル時計に適
用されたもので、その音表示機能は、例えば時刻
表示面の一部に固定的に五線を画くかあるいは常
時表示される時刻表示を消去して五線表示に切り
替え、メロデイ演奏中又はメロデイ入力中には音
符をそれら五線上に電子光学表示するものであつ
た。

従つて、メロデイ機能付時計は、液晶表示装置
の薄暗さと、表示面積の狭さのために、折角メロ
デイを視覚表示してもユーザーにとつて見難く楽
しさが少く、結局広く受け入れられる商品とはな
り得なかつた。

本発明においては、表示が極めて明るく見易く
着色も容易な指針表示式の、いわゆるアナログ電
子時計にメロデイ機能を持たせ、指針をメロデイ
の進行に合せて動かすことにより、従来のデジタ
ル時計における陰気なメロデイ表示の欠点を除
き、表示の見易さ、明るさ、色彩感、高級感等を
与え易いアナログ時計に対して更に指針が踊ると
いう楽しさを伴つた動的表示感覚を楽しむことが
できる時計を提供することを目的とする。以下本
発明の実施例を図面に基いて説明する。

第１図ａは本発明の実施例の指針式腕時計の外
観の正面を示す。１は例えば文字板上に時刻目盛
と同時に印刷された五線、２は同じく印刷された
ト音記号（必要に応じ調子・拍子記号を加える）
で、これらによりこの時計がメロデイ機能を持つ
ことが強く印象づけられる。３は音程を指示する
指針で、全長の途中又は先端部には見易いように
例えば８分音符の形状部４を設けてある。この移
動音符も設けてあれば時計のメロデイ機能をより
強く印象づける。本例ではこの指針は秒針と兼用
されており、通常時はその回転角で秒の経過を示
すが、メロデイ演奏時には早送りで五線譜上の所
定の場所へ移動する。５は時刻表示修正、メロデ
イ演奏時刻のセツト等のマニユアル動作を行うリ
ユーズやボタン等の外部操作部材である。時計に
内蔵されるステツプモータの出力軸から、音程を
表示する指針軸までの輪列の減速比を、通常時刻
表示時とメロデイ演奏時とで特に切換えないとし
た場合、五線を構成する各線の間隔は厳密に一定
ではなく、ステツプモータのステツプ毎の、指針
の音指示部（音符部又は先端等）の移動距離の整
数倍に、指針と五線のなす角の余弦を掛けたもの
にするとよい。

尚指針を秒針と兼用する場合、１秒を音程１度
とすると五線の巾が丁度よい。

本例では図に見る通り時・分針を持つ３針式で
あるが、指針の数は本発明において限定されるも
のではないし、他の指針で音表示してもよい。ま
た、音専用の指針（時刻系と別モータで駆動され
る）を備えてもよい。また複数の指針が別モータ
で駆動される場合、それぞれの指針で音表示すれ
ば、和音の表示も可能であるし、一方の針で音長
やシヤープ、フラツトの図柄を指示することもで
きる。また固定的に表示される五線の位置は文字
板上の他風防ガラス面等でもよく、またこれらに
平行に設けた液晶表示装置やエレクトロクロミツ
ク表示装置等に臨時に表示してもよい。（この場
合、針には音符の頭だけ設け、その尾部やシヤー
プ、フラツト記号を電子光学表示で出してもよ
い）この場合でも音符表示自体は実体を備えた指
針なので従来よりは見易い。また第１図ｂには変
形例として、指針が鍵盤６の図の所定の鍵を指す
ものを示した。

第２図は音程を表示する指針を動かすステツプ
モータを駆動する波形を示したものである。この
場合ステツプモータの形式の例は、日本製のアナ
ログ水晶腕時計によく用いられている、直径方向
に２極着磁した永久磁石円板を有するローター
と、このローター磁石を左右から抱えるようにし
たヨーク、左右のヨークに磁位の差を与える２端
子駆動コイルより成り、ローター磁石周囲のヨー
クとのギヤツプはローターの全周について一様で
はなく、ローター磁石を非駆動時所定の向きに位
置決めするようになつている。このモータの駆動
コイルに第２図ａの如く、電流の方向が毎回交替
する短い駆動パルスを与えると、パルス１発につ
き180゜づつローターは正転方向に回転する。パル
ス間隔を短くすると、例えば128Hzの周波数でロ
ーターを正転方向に早送りできる。次に、コイル
に第２図ｂ又はｃのような複合パルスを与える
と、ローターは複合パルスの１組につき180゜逆転
する。図中矢印の範囲が１ステツプの逆転用複合
パルスを示す。これらの波形においては、各パル
スがローターの振動とうまくタイミングをとるよ
うにヨークとローター磁石との間の吸引力、反撥
力をコントロールしてローターを逆転させるもの
であり、例えば64Hzの周波数でローターを逆転方
向に早送りできる。複合パルスの各組も電流方向
が毎回交替している。

第３図に本発明の一実施例のブロツクダイヤグ
ラムの要部を示す。１１は時計回路系であつて、
水晶発振器等の基準周波数源を分周して必要な計
時信号（例えば毎秒１回のパルス）を作成する計
時信号作成回路１１１と、その分周の途中出力を
組合わせて正転用の早送り信号を作成する正転用
波形整形回路１１２及び逆転用の早送り信号を作
成する逆転用波形整形回路１１３を含んでいる。
１２はこれら駆動信号の一方を選んで必要に応じ
て駆動回路１３へ通過させる選択ゲートである。
１４はステツプモータの駆動コイル、１５はロー
ターである。尚駆動回路の中味は、ローター１５
の極性（Ｎ、Ｓ極が180゜をなす２方向のうちどの
向きにあるか）を判別するいわゆるステアリング
フリツプフロツプ回路、この回路の状態に応じて
必要ならば次に来る駆動信号（１個又は１組）の
極性を反転させるインバータ、駆動電流を作るた
めの電流増巾回路等を含むものとする。１６は計
時信号作成回路１１１の出力信号をカウントする
計時カウンタで、音程指示等のために正規の時刻
指示位置からずれた指針を演奏終了後等に復帰さ
せる際の基準とするものである。１７は針位置カ
ウンタで、アツプダウンカウンタであり、指針の
現在位置をカウント値として電気的に対応づける
ものである。例えば指針が12時を指したとき手動
リセツト動作をすることによつて指針とカウンタ
の同期がとられる。アツプ入力には正転用波形整
形回路１１２の、ゲート１２通過後の出力が、ダ
ウン入力には逆転用波形整形回路１１３の、ゲー
ト１２通過後の出力が供給される。もちろん複合
駆動パルスであつても、正又は逆の１ステツプに
つきカウントが１つしか増減しないように信号に
はマスク処理などが施される。１８は機能切替回
路であつて、アラーム時刻に到達したり、あるい
はユーザーが演奏動作を随時確認するための手動
スイツチ操作を行つたりした場合に演奏動作を行
わせる信号を出力する。１９はメロデイを構成す
る各音の音程と音長（持続時間）を記憶している
ICメモリーであり、音程と音長は２０の読出し
回路で１組づつ読み出される。読出し回路２０は
機能切替回路１８からの動作命令出力を受けて動
作を開始する。読み出された音程データは音程デ
ータラツチ回路２１にて保持され、更に発音装置
２２に与えられる。発音装置２２は音程データを
デコードし、必要な周波数に変換して、更に余韻
づけ等の波形操作の上、例えば時計の裏蓋側に設
けたスピーカーで発音させる。読出し回路２０か
ら取出された音長データは音長データラツチ回路
２３に保持され、その値によつて動作時間長可変
のタイマー２４の動作時間を制御し、所定時間読
出し回路２０の読出し動作を停止させる。タイマ
ーが出力を発すると読出し回路の読出し動作が再
開され、次の音の音程データと音高データが新た
にメモリー１９から読出され、それぞれラツチさ
れ演奏される。

尚読出し回路２０がメモリー１９からメロデイ
が完了したとの信号を受取つた場合には、信号を
機能切替回路１８に送り、機能を通常時刻表示機
能に戻させる。

またメモリー１９から休符信号と休符の長さと
のデータを受取つた場合には、その長さの間発音
装置の動作が停止され、またラツチ回路２１の音
程データとしては休符直前の音程をそのまま保つ
かあるいは文字板上に設けられた休符マーク位置
に対応するデータになるものとする。

またメモリー１９及び読出し回路２０からは、
今度の音が前の音に比べて高いか低いかの判別信
号をも得られるものとする。

次に、１５は計時カウンタ１６と針位置カウン
タ１７とのカウント数の一致を検出する一致検出
回路、２６は音程データラツチ回路２１に保持さ
れるデータと針位置カウンタ１７のカウント値と
の一致を検出する一致検出回路である。これら両
一致検出回路の出力は、選択回路２７でそのどち
らかが選択されて選択ゲート１２へ送られる。選
択された方の一致検出回路が不一致の間は早送り
信号がゲート１２を通過するが、一致が検出され
るとゲート１２が閉じる。選択回路２７は機能切
替回路１８の出力で制御され、通常時刻表示状態
では一致検出回路２５の出力信号が、メロデイ演
奏状態では一致検出回路２６の出力信号が選択さ
れる。

また、前述した、引続く音程が上昇か下昇かの
信号２８（メモリー１９に個々の音データの一部
として内蔵され読出し回路２０により読出され
る）は選択ゲート１２に選択用の入力として、ま
た針位置カウンタ１７のアツプダウン切替入力と
して与えられる。

即ち、次の音程が上昇の場合は針位置カウンタ
１７はアツプカウンタとして動作し選択ゲート１
２は正転用早送り波形を通過させうるが、次の音
程が下降の場合は針位置カウンタ１７はダウンカ
ウント動作に切替えられ、選択ゲートは逆転用早
送り波形のみを通過させうるように作用する。

また通常時刻表示動作中は選択ゲート１２は正
転用駆動波形しか通過させないのはもちろんであ
る。このように構成したので、演奏に切替えられ
ると指針はメロデイに同期して五線上又は鍵盤上
を動き（音程データはそのまま音符のあるべき位
置を示すものとする）、演奏が終れば指針は正し
い時刻指示を演奏時間を補正した上で行うことが
明らかであろう。

以上、部分回路をハードウエア的に組合わせて
構成した実施例について述べたが、最近では時計
回路システムがマイクロコンピユータ化し、ある
汎用のマイコンシステムを持つた回路に適当な
ROMプログラムを与えて異なる機能の商品とす
ることがよく行われる。第４図はそのような場合
の実施例で、ROMプログラムを構築する基とな
る動作のフローチヤートを示すものである。ステ
ツプ41では指針同期等の必要動作を手動で行い、
４２で計時カウント（例えば累積秒数のカウン
ト）を行い、４３で指針を所定ステツプ数進めて
通常時刻表示させる。４４，４５で時計がメロデ
イ演奏状態になつたか否かを判定し、否であれば
ループ４６により計時・歩進動作を繰返す。メロ
デイ演奏状態であればループ４７で演奏サブルー
チンへ飛び、４８で附属のメモリーより音程デー
タを読出す。４９によりこれが演奏完了データで
なければ５０で発音動作をさせ、音高データと直
前の針位置データの差を５１で演算し、５２でそ
の差に相当する正又は逆方向の指針の早送りを行
わせる。５３で音長データを読出し、５４で音長
データに相当する時間だけプログラムの進行を止
めた後、ループ５５により次の音の演奏を繰り返
す。４８により演奏完了を示すデータが読み出さ
れた場合はループ５６によりその時の計時データ
を５７より読み取り、現在の針位置との差を５８
にて演算し、５９でその差分だけ指針を駆動せし
めた後、ループ６０により通常動作に戻す。

以上各実施例においては基本的な動作について
のみ述べた。時計には通常時刻指示機能とメロデ
イ演奏機能の他、アラームセツト時刻の表示、あ
るいはカレンダやクロノグラフ等の他の機能を、
指針を多目的に用いて果させようとする場合も多
いが、どのような場合でも現在の針位置を示すカ
ウンタと、諸種の指示に必要なデータとの差に従
つて指針を駆動することによつて実現可能なもの
である。

また本発明によつて、アナログ時計が一層その
表現力を増し、楽しく親しみ易い機械となるの
で、ユーザーの新規な需要を喚起し産業上大きな
効果がある。尚早送り動作は事実上瞬時に行われ
るので動作送れは実感上問題とならない程度であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂはそれぞれ本発明の実施例の腕時
計の外観を示す正面図、第２図ａ，ｂ，ｃはステ
ツプモータの駆動波形図で、ａは正転用、ｂ，ｃ
は逆転用の波形である。第３図は本発明の実施例
におけるシステムのブロツク図、第４図は本発明
の他の実施例で、マイコン付き時計におけるプロ
グラム作成指針となるフローチヤートである。 １……五線、４……指針、６……鍵盤の図、１
４，１５……ステツプモータ、１２，１７，１
８，２０，２１，２６，２７……メロデイと同期
させて指針を移動させる正逆方向早送り制御回
路、１９，２０，２１，２２，２３，２４……メ
ロデイ演奏装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ステツプモータで駆動される指針と、メロデ
   イ演奏装置と、メロデイ演奏時に前記ステツプモ
   ータの駆動回路の入力信号を時刻表示信号より早
   送りの正転信号および逆転信号より成るメロデイ
   表示用入力信号に切換える選択回路と、メロデイ
   構成音データを保持するメモリーと、該メモリー
   から前記構成音を順次読出す読出し回路と、読出
   された構成音とその直前の構成音より高いか低い
   かに従つて前記入力信号を正転用信号か逆転用信
   号かに切換え所定のステツプ数だけ所定方向に前
   記ステツプモータを駆動する制御回路とを備えた
   ことを特徴とする指針式メロデイ時計。