JPH0476074B2

JPH0476074B2 -

Info

Publication number: JPH0476074B2
Application number: JP14001784A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Yabe; Hitomi Ayusawa
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1984-07-06
Filing date: 1984-07-06
Publication date: 1992-12-02
Also published as: JPS6140586A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、水晶発振器にリアクタンス素子（以
下コンデンサと呼ぶ）をスイツチを介して設け、
該スイツチの開閉により歩度調整を行なう手段を
有する電子時計に関し、特にその調整方式に関す
る。

〔従来の技術〕

従来、時計の歩度を調整するには発振回路系に
トリマーコンデンサを挿入しそのリアクタンス成
分を増減することにより発振周波数を変化させる
方式や発振器の後段に可変分周器をおき分周比を
変化させる論理緩急方式などが用いられてきた。
しかし、近年時計の高精度変化が進みさらに信頼
性の高い高精度時計が要求されてきているなかに
おいては、前記の２つの方式だけでは調整がしき
れなくなつてきている。そこで第５図に示すよう
に時間標準となる水晶発振器ａに周波数可変用の
コンデンサｂをスイツチｃを介して設け、該スイ
ツチの開閉により発振周波数を変えて歩度調整を
行なう方式が考案され、詳細は例えば特公昭46−
85007、特開昭58−143292などに開示されている。
この方式では細かい歩度調整を短時間で行なうこ
とが可能であり、さらに前述の論理緩急と組み合
わせることによつて広い温度範囲に渡つての調整
ができるようになる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、前記スイツチングされるコンデンサｂ
は、容量が小さいためスイツチｃとともにIC上
に作り込まれるのが一般的であるので、コンデン
サｂの値の作り込みのバラツキによりコンデンサ
ｂが水晶発振器ａに接続されているときといない
ときの発振周波数差に個々のバラツキが生じてて
しまう。そのため同一の比率を与えるタイミング
でスイツチｃを制御してもその調整量は個々にば
らつき、歩度調整が非常にやつかいなものにな
る。特に製品がメーカーの手を離れエージングや
その他の原因で歩度調整が必要になつたとき、一
般の時計店においてはその時計自身のデータが無
いので（これらとデータを時計個々に添付するの
はたいへん困難である）、ユーザーに開放された
調整手段によつでどれ程の調整が可能が分からな
いため、歩度測定を測定しながら集束法により
徐々に所望の値に近づけていかねばならず、非常
にめんどうでかつ時間のかかる作業となつてしま
うという問題点がある。これを図を用いてもう少
し分かりやすく説明する。第６図は、２次の周波
数温度特性をもつた水晶振動子を用いた発振器１
の歩度の温度特性を示している。(a)はコンデンサ
ｂの値がバラツキによつて小さかつた場合を示
し、(b)は大きかつた場合を示している。図におい
てf₀(t)はスイツチｃが開のときの特性であり(a)(b)
とも同じ特性の水晶を用いている。f₁(t)、f₂(t)は
スイツチｃが閉のときの特性であり、△f₁、△f₂
はスイツチｃが開閉したときの周波数の偏差であ
る。この△ｆは全温度範囲でほぼ一定値となるの
で、今２次曲線の頂点温度Ｔのところで考えてみ
る。仮にこの△ｆを調整ステツプ４ステツプで分
割し調整をしようとすると、その１ステツプの調
整巾はそれぞれ(a)で１、(b)で２というように個々
にばらついてしまう。従つて、コンデンサｂのバ
ラツキにより調整巾が個々異なつてしまい、何ス
テツプ調整いたら歩度がどの程度調整できるのか
分からないため、前述のような集束法による調整
をせざるを得ないのである。従つて、本発明の目
的はこのような不具合を無くし、常に歩度調整巾
が一定になるような手段を提供し、簡単に手早く
歩度調整が可能となるようにすることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の電子時計は、歩度調整の分解能を決定
する基準信号を作り出す分周回路と、１ステツプ
当りの歩度調整巾を設定する歩度調整巾設定回路
と、歩度調整量を設定する歩度調整量設定回路と
リアクタンス素子を水晶発振器に接続する時間比
率を制御するタイミング回路を有し、該タイミン
グ回路の出力によつて歩度調整を行なうことを特
徴とする。

〔作用〕

本発明の作用を述べれば、上述の分周回路によ
つて決定された分解能で△ｆを充分に細分化し、
その細分化されたものをいくつか集めて常に１ス
テツプの歩度調整巾が一定値となをように歩度調
整巾設定回路で設定し、設定された１ステツプを
単位に歩度調整量設定回路でスイツチＣの開閉タ
イミングを設定し歩度調整を行なうので、コンデ
ンサ２がいかなるバラツキをもとうとも１ステツ
プの調整巾は不変となり歩度調整も簡単にできる
ようになる。

〔実施例〕

第１図は、本発明の概略をブロツク図で表わし
たものである。第１図において、１は時間標準と
なる水晶発振器で、コンデンサ２と共に接続され
ているスイツチ３の開閉によつて発振周波数が変
化する。該水晶発振器の出力は４の分周器で分周
され、５の時計機能の基準信号F₀及び歩度調整
の分解能と周期を決定する基準信号F₁、F₂を形
成する。６は歩度調整幅設定回路で、F₁、F₂と
L₁〜L_oで設定された調整幅を決定する数値αと
を使つて、１ステツプで調整できる歩度量（歩度
調整幅）を表わす信号F₃(2)を形成する。７は歩
度調整量設定回路で、回路６で得られた１ステツ
プ当りの調整幅と基準信号F₁及びL_o+1〜L_Nで設
定される総歩度調整量を決定する数値Ｐとを使つ
て、調整すべき総歩度量を表わす信号F₄(P)を形
成する。８はタイミング回路で、周期を決定する
信号F₁と総歩度量を表わす信号F₄(P)から、スイ
ツチ３を開閉するタイミング信号F₅を形成し、
水晶発振器１の発振周波数を可変させ歩度調整を
行なつている。この回路を分かりやすく説明する
ために第２図を用いる。第２図は第６図と同様に
水晶発振器の温度特性である。ｄは分解能であ
り、ｄ＝△ｆ・F^-1／₂／F^-1／₁（F₁、F₂は周波数、F^-1
＝１／Ｆ）である。Ｓは１ステツプの歩度調整巾で
Ｓ＝αdであり、歩度調整巾設定回路６この演算
式を実現するものである。つまり回路上F₁／F₂は一定値であるので△ｆがばらつくことによりｄは変
化するが、係数αを調整して、S¹をほぼ一定値に
するのである。ここでａは整数であるので分解能
ｄは、要求される時計精度に対して十分歩度調整
が可能な調整ステツプ巾Ｓをコンデンサ２のバラ
ツキによる任意の△ｆにおいて設定できるだけの
分解能である必要がある。従つて、あらかじめ生
産工程において、△ｆを測定しｄを求め所望のＳ
に対するαを個々算出して、歩度調整巾設定回路
６にそのαを設定しておけば、見かけ上調整巾１
ステツプはすべての製品において一定値とするこ
とができる。１ステツプの調整巾が決まれば、時
計の歩度づれに対して何ステツプ調整してやれば
良いかは簡単に決まる。つまり第４図のＬが調整
量だとすればＬ＝P.Sとなるステツプ数Ｐを設定
することによりこの演算式を定現し、全体の調整
量を決定するのが歩度調整量設定回路７である。
従つて、このＰの設定をユーザーに開放すること
により時計店での簡単かつスピーデイな歩度調整
が可能となる。８のタイミング回路は、７で演算
されてきた結果F₄(P)とF₁のタイミングを取るこ
とによつて、実際の歩度調整信号F₅を形成する
回路である。

以上説明してきたシステムの一実施例を示した
のが第３図であり、そのタイミングチヤートを第
４図に示した。以下、これらの図によつてさらに
具体的な説明を加える。第３図において、１〜５
及び一点鎖線で囲まれた６〜８は第１図と同様、
破線で囲まれた９はリセツト端子付のバイナリカ
ウンタ、同じく１０は一致検出回路、L₁〜L₅は
調整ステツプ巾設定端子、L₆〜L₉は調整量設定
端子であり、第４図における記号はすべて第３図
のそれに準ずる。

本実施例においては分解能はｄ＝△ｆ・１／φ₂₅₆／１／φ_0.5 で与えられ、周波数偏差△ｆが512分割されるこ
とになる。今仮に△ｆ＝0.205sec／dayとすると
ｄ＝0.0004sec／dayとなる。ここで希望の時計精
度において歩度調整するための歩度調整巾１ステ
ツプＳが0.008sec／dayであるとすると、Ｓ＝20.
dとなり、ｄの調整数量を20集めて１ステツプの
調整巾としたのがＳとなる。ｄは１／φ_0.5＝2secにおける１／φ₂₅₆で表わせる（つまり、2secのうち１／φ₂₅₆secだけスイツチ３を閉にすれば、ｄの調整量が得られる）ので、Ｓを表わす信号をF₃（α）
とすると、１／F₃(20)＝20.１／φ₂₅₆となり周波数変換
するとF₃(20)＝1/20．φ₂₅₆となつて、F₃(20)はφ₂₅₆を1/
２０分周したものになる。歩度調整巾設定回路６、
L₁〜L₅にバイナリコードでα＝20を設定すれば
20進カウンタとなり、希望のF₃(20)を得ることが
でき、コンデンサ２のバラツキで△ｆが変化しα
が変わつてもそのαを設定すれば同様に必要とす
るF₃（α）が得られる。又、計算上αが整数にな
らない場合は、小数点以下を切り捨て又は切り上
げするが、それによる誤差が精度上無視できない
場合は、無視できる範囲になるまで分解能ｄを上
げてやり（F₁とF₂の差を拡げる）、その分だけ回
路６のビツト数を上げてやれば良い。このように
して生産工程上でαを測定演算して回路６に設定
すれば全製品に対して、そこから後の処理、つま
り歩度調整量の設定は共通化することができる。
具体的には、前例においてはＳ＝0.008sec／day
であるので、必要歩度調整量Ｌを0.056sec／day
とすると調整ステツプＰはＬ＝P.Sより７ステツ
プとなる。従つて、このＰを歩度調整量設定回路
７のLb〜L₉に設定することによりF₄(7)＝1/7．F₃
(20)となり、前述の歩度調整巾設定回路の場合と同
様の作用で所望調整量を表わすF₄(P)が得られる。
このように形成されたF₄(P)とF₁との比を表わす
信号F₅をタイミング回路８で形成し、F₅により
スイツチ３を制御することによつて所望の歩度調
整を行なうことが可能となるのである。第４図に
は、上記各信号の流れを示した。

なお、本発明によるシステムの構成は本実施例
に限らず、例えば回路６，７はプリセツト端子を
持つダウンカウンタを用いても構成可能であり、
回路８は回路を構成している素子の遅れが大きい
ときはそれを考慮した構成にする必要がある。

〔発明の効果〕

以上の様に本発明によれば、スイツチと共に発
振器に接続された周波数可変用のコンデンサの値
がばらついても、歩度調整幅設定回路により１ス
テツプ当りほぼ一定の調整量が得られるため、そ
の１ステツプを基準に調整すべき総歩度量に必要
なステツプ数をユーザーが外部から設定すること
により、歩度調整量設定回路とタイミング回路で
自動的に歩度調整の信号を形成し、スイツチを開
閉し歩度調整を行なうので、ユーザーは個々の製
品のバラツキなどには気を使わず、定められた１
ステツプの歩度調整量と調整すべき総歩度量のみ
を考慮して調整ステツプ数を決めその値を設定す
るだけで良く、また、本発明による調整量の最小
分解能は非常に小さくできるため（F₁とF₂の周
期の比によつて決まるので）、本発明を分周回路
操作による論理緩急と併用することによつて、外
部から眺めれば歩度調整量設定方法は該論理緩急
方式と全く同様で単なる設定ビツト数の増加によ
るだけで該論理緩急方式のみでは実現不可能な細
かい歩度調整が容易に可能となり、アフターサー
ビス上非常に有利な方式である。

【図面の簡単な説明】

第１図……本発明による電子時計のブロツク
図、第２図、番６図ａ，ｂ……水晶発振器の温度
特性を示す図、第３図……本発明の一実施例を示
す図、第４図……第３図の回路のタイミングチヤ
ート、第５図……リアクタンス可変方式概略図、
１……水晶発振器、２……リアクタンス素子、３
……スイツチ、４……分周器、６……歩度調整巾
設定回路、７……歩度調整量設定回路、８……タ
イミング回路。

Claims

【特許請求の範囲】

１時間標準となる水晶発振器に周波数可変用の
リアクタンス素子をスイツチを介して設け、該ス
イツチの開閉により歩度調整を行なう電子時計に
おいて、前記水晶発振器の出力を分周して歩度調
整の分解能を決定する基準信号を作り出す分周回
路と、該分解能をもとに１ステツプ当りの歩度調
整幅を設定する歩度調整幅設定回路と、該歩度調
整幅をもとに歩度調整量を設定する歩度調整量設
定回路と、前記基準信号と該歩度調整量設定回路
の出力に応じて前記スイツチの開閉の比率を制御
するタイミング回路を有し、該タイミング回路の
出力によつて歩度調整を行なうことを特徴とした
電子時計。