JPH06100665B2

JPH06100665B2 - 電子時計

Info

Publication number: JPH06100665B2
Application number: JP2766285A
Authority: JP
Inventors: 善次西脇
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1985-02-15
Filing date: 1985-02-15
Publication date: 1994-12-12
Anticipated expiration: 2009-12-12
Also published as: JPS61187681A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は水晶時計等電気エネルギーをエネルギー源とす
る電子時計における電源部の構成と駆動方式に関する。
特に電源の容量が小さく、放電が進むにつれて電圧の変
化する様な電源を有する電子時計の電源部の改良と、電
源の放電量を少なくする時計用電気機械変換機の駆動制
御方式の改良とを組み合わせた電子時計の電源・駆動制
御システムに関する。

〔従来技術〕

従来、水晶時計等電気エネルギーをエネルギー源とした
電子時計はその電源部に銀電池の様なフラツトな放電特
性をもつ、ある程度の容量を有する電源を用いていた。
さらに、従来の電子時計の駆動方法は、前記電子時計が
遭遇すると予想されるあらゆる状況、即ち、カレンダー
等で輪列負荷が重くなった場合、磁界中におかれた場
合、電池寿命末期で電池電圧が低下した場合等でも、安
定してステツプモータを駆動できるように、通常の状態
の時でも、駆動エネルギー消費の大きい駆動パルスのみ
を出力していた。

前記電源部についての解決策として最近では、価格的に
はアルカリマンガン電池等が用いられるようになった。
また、電池そのものの寿命に関しては、ソーラーバツテ
リーを電源とし、二次電池として高容量コンデンサを用
いた時計も提案されている。しかし、アルカリマンガン
電池は放電特性がフラツトではなく、時計の作動停止後
にもエネルギーを多く有しており、電池の特性を十分活
用しているとは言えないのが現状である。また、二次電
池として高容量コンデンサーを用いたものは、当然のこ
とながらコンデンサーの放電特性により、その時計の止
まりまでの持続時間は決まってしまい、実用化の上で大
きな問題となっていた。

また、前記電子時計の駆動方法では、通常は大きな出力
トルクを必要としないにもかかわらず電力を浪費してい
て、時計全体の低消費電力化の大きな障害になってい
た。前記駆動方法についての解決策として、ステツプモ
ータの回転・非回転を判別して、用意された駆動パルス
幅の中から、最適パルス幅を出力する駆動方法が提案さ
れている。しかし、前記最適パルス幅を出力する駆動方
法では、本発明による電源システムによる電源電圧の変
動時に、最適パルス幅を出力できないという問題があっ
た。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、フラツトでない放電特性をもつ電源につい
て、比較的電源容量の小さい電源を用いた場合の時計の
止まりまでの持続時間が短かいという問題点を解決しよ
うとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上述の問題点を解決するために、本発明は少なくとも第
１の電源と、前記第１の電源電圧を昇圧する昇圧回路
と、前記昇圧回路により昇圧された第２の電源と、前記
第２の電源を駆動用電源とする時計駆動用のステップモ
ータと、前記ステップモータを駆動制御する手段とを備
えた電子時計において、前記昇圧回路は前記第１の電源
電圧を多段昇圧するものであり、前記ステップモータの
駆動制御手段は前記第２の電源が前記昇圧回路により昇
圧されると前記ステップモータの駆動パルス幅を変更す
るものであることを特徴とする。

〔作用〕

本発明によると、フラツトでない放電特性をもつ電源を
用いても、時計用電気機械変換機を安定に駆動すること
ができ、さらに、駆動パルス幅を前記電源システムの全
電圧域で制御することによって、その時計の消費電流を
小さくして、止まりまでの持続時間を長くすることがで
きる。

〔実施例〕

本発明を一実施例により図を用いて説明する。本実施例
は発電機構としてソーラバツテリーを用いて二次電池と
して高容量コンデンサーである電気二重層コンデンサー
を用いた時計である。

第１図はこの電気二重層コンデンサーの放電特性であ
り、第２図は本発明による一実施例のブロツク図であ
る。

第３図は従来のシステムの回路説明図である。従来、第
３図において、ソーラバツテリー１による発電力が電気
二重層コンデンサー４に充電され定格電圧以上に充電さ
れるとリミツタースイツチ２が閉じてコンデンサー４へ
の充電をやめる。時計用電気機械変換機10（ステツプモ
ータ）はソーラバツテリー1,またはコンデンサー４を電
源として作動させる。また、ダイオード３は、ソーラバ
ツテリー１の発生起電圧以下になったときに、コンデン
サー４による電流がソーラバツテリーに流れ込むのを防
ぐ逆流防止ダイオードである。コンデンサー４がフル充
電された状態でソーラバツテリー１に光が当たらなくな
った後のコンデンサー４の放電特性を第１図で実線V_SS2
と破線V_SS1′，二点鎖線V_SS1″で示している。縦軸がコ
ンデンサー４の電圧、横軸が時間である。本実施例での
コンデンサーの定格電圧は1.8Vである。また、時計用電
気機械変換機（ステツプモータ）の作動停止電圧は、0.
9Vである。この時第３図の従来例V_SS1″では、時計の作
動はソーラバツテリーに光が当たらなくなってから時間
t₂′で停止することになる。

第２図は本発明による一実施例のブロツク図であり、ソ
ーラバツテリー１に光を照射して発生した電力は、逆流
防止ダイオード３を通して電気二重層コンデンサー４へ
充電される。このとき、ソーラバツテリー１の発生起電
圧V_SS1が定格電圧以上になると、リミツタ回路２が動作
しコンデンサー４への充電をやめる。例えば、定格電圧
とはコンデンサー４の定格電圧であり、リミツタ回路と
は、定電圧ダイオードで構成された図中V_DD-V_SS1間が定
格電圧以上になったら通電し、ソーラバツテリー１から
コンデンサー４への充電電流をバイパスする構成、また
は、V_DD-V_SS1間にスイツチを有し、リフアレンス電圧検
出により充電電流をバイパスするような構成になってい
る。コンデンサー４に充電された電力は多段昇圧充電回
路５により最適な昇圧が行なわれて、コンデンサー６に
充電される。この動作の詳細な説明は後述する。コンデ
ンサー６は、コンデンサー４の電圧V_SS1′を検出する電
圧検出回路7,その電圧検出出力をもとに昇圧充電回路に
最適昇圧充電を行なわせる制御回路8,および、電気機械
変換機駆動回路（ステツプモータ）９の電源となってい
る。さらに、電気機械変換機駆動回路９は、コンデンサ
ー６の電圧によって駆動パルス幅をステツプ状に制御し
て、電気機械変換機の駆動のための消費電流を最小限に
している。この動作の詳細な説明についても後述する。
以上、上述した本発明によるシステムを用いると、フラ
ツトでない放電電圧特性を示す電源を用いても、その容
量を有効に使用でき、しかも、電気機械変換機（ステツ
プモータ）の消費電流を最小限にすることによって、時
計体の停止までの持続時間を飛躍的に長くすることが可
能である。

以下に、本実施例の動作を第１図を参照しながら詳細に
説明する。第１図において破線V_SS1′は、本発明のシス
テムを用いた大容量コンデンサー４の電圧Ｖ_SS′１の絶
対値を示し、実線はコンデンサー６の電圧V_SS2の絶対値
を示すコンデンサー４がフル充電された後、ソーラバツ
テリー１に光が当たらなくなった時を説明する。コンデ
ンサー４の電圧｜V_SS1′｜が1.2V以上の時は、コンデン
サー４とコンデンサー６とは同じ電圧になるように昇圧
充電回路５が動作する。コンデンサー４の電圧｜V_SS1′
｜が1.2V〜0.8Vの時は昇圧充電回路５により1.5倍に昇
圧してコンデンサー６に充電する。上記のようにコンデ
ンサー４の電圧｜V_SS1′｜が1.2以上の時と1.2V〜0.8V
のときは、毎秒、電気機械変換機（ステツプモータ）を
駆動させ、昇圧状態が１倍から1.5倍に変わるときに第
１図t₁に、電気機械変換機を駆動させるためのステツプ
状のパルス幅の最も短いパルス幅に設定し、電圧の変動
につれて、そのパルス幅を制御する。第１図のt₀からt₁
の圧間が１倍昇圧で、t₁からt₃の圧間が1.5倍昇圧区間
である。したがってt₁からt₃の圧間でのコンデンサー６
の電圧｜V_SS2｜が0.8V〜0.6Vの時は昇圧充電回路５によ
り２倍に昇圧されてコンデンサー６に充電される。第１
図のt₃〜t₄の圧間である。この時のコンデンサー６の電
圧｜V_SS2｜は1.6V〜1.2Vとなる。コンデンサー４の電圧
｜V_SS1′｜が0.6V以下の時は、昇圧充電回路５により３
倍に昇圧してコンデンサー６に充電する。第１図t₄以降
である。上記の２倍、３倍昇圧状態の場合は、コンデン
サー４の電圧がかなり下ったことを知らせるために、電
気機械変換機（ステツプモータ）を１秒間に２ステツプ
駆動させ、２秒周期でくり返すようにする。駆動パルス
幅の制御方式は、１倍,1.5倍昇圧の場合と同様である。
また、第１図のt₃とt₄では、t₁と同様に、電気機械変換
機（ステツプモータ）を駆動させるためのステツプ状の
パルス幅を最も短いパルス幅に設定し、電圧の変動につ
れて、そのパルス幅を制御する。

以上の説明のように本実施例によれば、昇圧充電手段に
より、時計体の実際の電源となるコンデンサー６の電圧
｜V_SS2｜を駆動停止電圧0.9V以上に保ち、さらに、電気
機械変換機（ステツプモータ）の駆動消費電力を最小限
にすることによって、時計の動作可能時間を第１図にお
いて時間t₂から時間t₅まで伸ばしている。したがって、
従来0.9Vから1.8Vの間で電気機械変換機（ステツプモー
タ）の消費電流を最小限に制御しないで使用していたも
のが（持続第１図t₂′）本実施例によれば、0.3Vから1.
8Vまで使用でき、しかも電気機械変換機（ステツプモー
タ）の消費電流を最小限に制御することによって、コン
デンサー４に蓄えられたエネルギを有効に使って、時計
体の作動停止までの時間を飛躍的に伸ばすことができ
る。

次に本実施例中の多段昇圧充電回路6,電圧検出回路7,制
御回路8,ステツプモータ駆動回路９の具体的実施例を示
す。

第４図は、多段昇圧充電回路６の基本形であり、第５図
は、その動作を具体的に示したものであり、（イ）は昇
圧動作、（ロ）は充電動作である。第４図、第５図のコ
ンデンサー4,6は、第２図のそれであり、コンデンサー2
1,22は昇圧用の補助コンデンサーである。また、第４図
のT_r1〜T_r7はFETであり、昇圧を行なうためのスイツチ
の役割を果している。第４図において、昇圧を行なわず
にV_SS1とV_SS2を同電位にするためには、T_r3とT_r4をONさ
せて、他のT_rはOFFにすればよい。この状態を示したの
が第５図（Ａ）であり、第１図のt₀〜t₁における動作で
ある。また、t₁〜t₃において1.5倍昇圧充電を行なうた
めには、昇圧時T_r1,T_r3,T_r6をONし他をOFF、充電時T_r2,
T_r4,T_r5,T_r7をONし他をOFFする。同様にt₃〜t₄時に２倍
昇圧充電を行なうためには、昇圧時T_r1,T_r3,T_r5,T_r7をO
Nし他をOFF,充電時は、1.5倍昇圧充電時の充電時と同様
の動作を行ない、さらにt₄〜t₅時に３倍昇圧を行なうた
めには、昇圧時は２倍昇圧充電時の昇圧時と同様の動作
を行ない、充電時にはT_r2,T_r4,T_r6をONし他をOFFする。
以上の様に各FETを制御すれば、それぞれ第５図に示す
状態となり、各昇圧充電が可能となる。以上を具体的に
電子回路で実現した多段昇圧充電回路５の一実施例を第
６図に示す。第６図において、コンデンサー4,6,21,22
とFETT_r1〜T_r7は第４図と同様のものである。たゞし、T
_r5,T_r6,T_r7は電流の流れが両方向となるので、Ｐチヤン
ネルFETとＮチヤンネルFETを組み合わせている。また、
φCLは昇圧充電クロツク信号であり、前記信号の論理レ
ベル「Ｌ」のとき昇圧を行ない「Ｈ」のとき充電を行な
う。したがって、回路はφCLの周期に応じて昇圧充電を
繰り返す。AmpN,Amp1.5,Amp2,Amp3は昇圧倍率を示す信
号であり、「Ｈ」のときにそれぞれ昇圧なし、1.5倍昇
圧、２倍昇圧,3倍昇圧を表わし、前記信号は制御回路８
で形成される。また、61,62,63,64は既知の論理ゲート
であり、これらのゲートによってT_r1〜T_r7のFETのON,OF
Fのタイミングが作られ、第４図、および第５図をもっ
て説明した動作を行なう。

次に、第７図に電圧検出回路７の具体例を示すSP′はサ
ンプリング信号であり「Ｈ」のとき回路が作動し、
「Ｌ」のとき、電流を消費しないように回路状態を固定
する。破線内は公知の定電圧回路であり、その出力電圧
をV_REGと表わしている。またR₁,R₂は抵抗であり、｜V
_SS1′｜の最大電圧の1.8Vをもってを満足するように設定されている。r₁,r₂,r₃,Ｒも同様
に抵抗であって、それぞれ｜V_SS1′｜が0.6V,0.8V,1.2V
になったときの｜V_M｜とタツプの電位が同じになるよう
に設定されている。この３つのタツプ電位は、トランス
ミツシヨンゲート71により１つが選択されて、V_REGTと
なり、コンパレータ72でV_Mと比較される。コンパレータ
72はV_Mが選択されたタツプ電位よりも低電位ならば
「Ｈ」を出力し、その逆の時、及びSP′が「Ｌ」のとき
は「Ｌ」を出力するように構成されておりその出力Comp
は制御回路８へ送られる。T_1.5,T₂,T₃は、トランスミツ
シヨンゲートを選択する信号で、制御回路８で形成さ
れ、「Ｈ」のときにトランスミツシヨンゲートをONにす
る。以上の構成により、V_MとV_REGTを比較し、その結
果、Compとトランスミツシヨン選択信号T_1.5,T₂,T₃の状
態でV_SS1′が、第１図のt₀〜t₅の内のいづれに存在する
のかの判定が可能となる。この判定は、制御回路８にお
いて行なう。

第８図は、制御回路８の具体例であり、第９図はそのタ
イミングチヤートである。このタイミングチヤートは、
波状線の左側において1.5倍昇圧制御状態から２倍昇圧
制御状態へ移行するところを示し、波状線の右側におい
て、２倍昇圧制御状態から昇圧なしの状態へ移行する時
の各信号の動きを示している。第８図において、81,84
はCLの立下りでデータをラツチするＤ型フリツプフロツ
プ、82はCLの「Ｌ」でデータを保持するマスターラツ
チ、83は２ビツトのバイナリーカウンターであり、他は
既知のゲート類である。ここで、タイミングチヤートの
波状線左側にそって、この制御回路の動作を説明する。
まず、サンプリングパルスSPが「Ｈ」になる以前の状態
は、昇圧倍率1.5倍，トランスミツシヨンゲート選択信
号はT_1.5が「Ｈ」であり、その状態はそれぞれマスター
ラツチ82とバイナリーカウンター83で記憶されている
今、サンプリングパルスSPが出力されると同時にReset
信号が出てバイナリーカウンター83をリセツトし、T₃が
「Ｈ」となる初期状態に戻る。以後、CPパルスによりコ
ンパレータ出力Compが「Ｌ」になるまで、順次T₃,T₂,T
_1.5が選択されていく今、大容量コンデンサー４の電圧
｜V_SS1′｜が0.6〜0.8Vの間にあるとすると（第１図のt
₃〜t₄の間）、第７図の説明から分かるように、T₂が
「Ｈ」になったときに、T_MとV_REGTの電位が逆転し、Com
pが「Ｌ」になる。従って、これによりV_SS1′の範囲が
判定できる。なぜならば、T₃の検出電圧は0.6Vであり、
T₂の検出電圧は0.8Vであるから、この間でコンパレータ
の出力が反転したならば、｜V_SS1′｜が0.6〜0.8Vであ
ることが判定できる。また、｜V_SS1′｜が1.2V以上のと
きは、T_1.5が「Ｈ」でかつCompも「Ｈ」のままでいる。
Compが「Ｌ」になると以後、CPパルスは禁止されるの
で、トランスミツシヨンゲート選択信号の状態がバイナ
リーカウンター83に記憶される。したがって、CPパルス
の出終ったときのバイナリーカウンターの内容とCompの
出力によって、何倍昇圧にすべきかが決定できる。その
決定をしているのが、Ｄ型フリツプフロツプ84とマスタ
ーラツチ82,および若干のゲートであり、SPの立下りで
その動作を行なっている。この制御回路によって、大容
量コンデンサー４の電圧｜V_SS1′｜の範囲を判定し、昇
圧状態を決定し、次に説明する第10図の駆動回路の出力
パルスの状態を制御している。

第10図は、ステツプモータの駆動パルスのパルス幅を段
階的に縮少又は拡大して負荷に応じた最小限のパルス幅
の駆動パルスをステツプモータに送る駆動回路の一構成
例で、ステツプモータの動作検出については特開昭54-7
5520,パルス幅の制御方法については特開昭54-77169に
おいて公知のシステムである。本発明におけるステツプ
モータの駆動方法の一実施例について、第10図にそって
説明して行く。第10図において、発振回路31は超小型水
晶振動子、発振用インバータ、移相用抵抗、コンデンサ
ー等により構成され32768Hzの信号φ₃₂₇₆₈を発生してい
る。分周回路32は信号φ₃₂₇₆₈を順次分周して2048Hzの
信号φ₂₀₄₈を出力する。33は定電圧動作部を示し、定電
圧回路34から供給される電圧（V_DD-V_SL）で動作する。
なお、定電圧動作部以外は、第４図，第６図のコンデン
サー６の昇圧充電された電圧で動作する。分周回路35
は、信号φ₂₀₄₈を順次分周して1Hz信号φ₁を出力すると
とに、モータ駆動パルス形成及び検出パルス形成回路38
で用いられる種々の周波数信号を形成して出力する。分
周回路36は、信号φ₁をさらに1/80に分周した1/80H_zの
信号φ1/80を出力する。37は1/16アツプダウンカウンタ
ーであり、回転検出回路40より出力される信号Ｎγによ
ってアツプし、分周回路36より出力される信号φ1/80に
よりダウンし、また、Comp信号によってリセツトされ
る。モータ駆動パルス及び検出パルス形成回路38は、通
常駆動パルスP₁，補正駆動パルスP₂，交流磁界検出時駆
動パルスP₃，交流磁界検出パルスSP,回転検出パルスSP₂
を毎秒第11図のタイミングで形成する。また、第４図，
第６図の大容量コンデンサーの電圧が、0.8V〜0.3Vのと
き、すなわち２倍、３倍昇圧時には２秒に１回第12図の
タイミングで形成する。通常駆動パルスP₁は、1.22msec
〜4.88msecまで0.244msecステツプで16種類（P_a〜Pp）
用意され、このうち１つが出力される。補正駆動パルス
P₂はステツプモータが必ず回転するように設定されてお
り、通常駆動パルスP₁でステツプモータが回転せずに、
回転検出回路40より信号Ｎγが出力されたときにだけ出
力される。交流磁界検出回路41により交流磁界が検出さ
れ、信号Ｍが出力されたときには、通常駆動パルスP₁
のかわりに交流磁界検出時駆動パルスP₃が出力され、回
転検出パルスSP₂及び補正駆動パルスP₂は出力されな
い。次に39のモータドライバー及び検出信号増幅回路の
主要構成部を第13図に示す。この構成では、Ｐチヤンネ
ルFET51及び53と、ＮチヤンネルFET52及び54の入力をそ
れぞれ分離し、51〜54のFETが同時にOFFできるようにし
ているとともに、ステツプモータの回転、非回転を検出
するための検出抵抗57,58及び、これらの抵抗をスイツ
チングするＰチヤンネルFET55,56を備えている。各FET
の入力端子にはモータ駆動パルス及び検出パルス形成回
路38から出力される各パルスが第14図の様にデコードさ
れて入力する。この様に構成することにより、交流磁界
によりステツプモータのコイル59に流れる誘起電流及
び、通常駆動パルスP₁印加後にステツプモータの振動に
よりコイル59に流れる誘起電流の違いを電圧値として取
り出すことができる。回転検出回路40は、回転検出パル
スSP₂によって出力端子O₁又はO₂に発生する電圧V_SP2と
あらかじめ設定された電圧を比較して、ステツプモータ
の回転、非回転を判定、非回転のときには信号Ｎγを出
力する。41の交流磁界検出回路は、交流磁界検出パルス
SP₁によって出力端子O₁又はO₂に発生する電圧V_SP₁とあ
らかじめ設定された電圧とを比較し、交流磁界が発生し
ていると判定した場合、信号Ｍを出力する。

以上述べてきたステツプモータの駆動方法では電源電圧
が約1.1〜1.2V以下では制御できないことが知られてい
る。したがって従来は、電源電圧が低下して来ると、補
正駆動パルスP₂あるいはそれと同等のパルスを出力し
て、２秒毎に２ステツプのように毎秒駆動から切り換え
て、電源電圧の低下を警告していた。しかし、前記警告
方式では駆動パルスが長いために消費電流が大きくなる
欠点があった。

本発明では、昇圧充電を行なっている間、すなわち時計
が作動している全電圧域にわたり、前記ステツプモータ
の駆動パルス幅制御方式を使用することができる。した
がって、電源電圧の低下、本発明の実施例では、第２図
の大容量コンデンサー４の電圧が低下しても、昇圧充電
を行なっているので、前記ステツプモータの駆動パルス
幅制御方式を使用して、低消費電流で電源電圧の低下を
警告することが可能である。これについての本発明にお
ける実施例を第10図、第12図を用いて説明する。

まず、第10図のモータ駆動パルスおよび検出パルス形成
回路38に、２倍昇圧充電状態を示す信号AmP₂あるいは３
倍昇圧充電状態を示す信号AmP₃が「Ｈ」で入力されたと
き（２倍あるいは３倍昇圧充電状態時）には、第12図に
示したタイミングで２秒に１回駆動パルスおよび検出パ
ルスを出力する。第10図，第12図に示したものは一実施
例で、昇圧倍率は２倍、３倍に限定しなくてもよく、ま
た、駆動パルスおよび検出パルスについても第12図の限
りではなく、通常運針状態と違っていることが区別でき
ればよい。

さらに、本発明における、前記昇圧充電システムの昇圧
倍率が変化するときに、ステツプモータ駆動パルスを制
御する方式の一実施例について、第10図，第11図を用い
て説明する。まず従来例の欠点について説明する。前記
昇圧充電システムが２倍昇圧状態で作動していたとす
る。さらに、電圧が1.2V付近まで低下してくると駆動パ
ルス幅は長くなり4.88msec付近になってくる。前記パル
ス幅（4.88msec）の状態で、３倍昇圧状態になると、電
源電圧が1.8Vになり、駆動パルス幅がもっと短い状態
（1.22msec）でステツプモータが駆動できるにもかかわ
らず、前記パルス幅（4.88msec）で駆動しているため、
余分なエネルギーを多量に消費することになる。そこ
で、本発明では以下に述べる一実施例のように、前記昇
圧充電システムの昇圧倍率が変ったときに駆動制御回路
システムの作動に改良を行なった。つまり、本実施例で
は前記昇圧充電システムの倍率が２倍から３倍に変わる
ときに、第10図37の1/16アツプダウンカウンターをリセ
ツトして、第11図のP₁a（1.22msec）のパルス幅に切り
換える。このように昇圧倍率が上がるとき、その切り換
わりにアツプダウンカウンターをリセツトして、ステツ
プモータの駆動パルス幅を設定されたパルス列の最小幅
に切り換える。また、昇圧倍率が下がるときには、上記
のようにアツプダウンカウンターをリセツトするか、あ
るいは、その状態を維持する。このようなシステムの作
動にすると、各々の昇圧状態の切り換わり時に、ステツ
プモータと駆動回路の消費電流を飛躍的に低くおさえる
ことが可能となる。また、前記アツプダウンカウンター
のダウンカウンター数について制限がなくなる。本実施
例では昇圧状態が変わるときにアツプダウンカウンター
を制御しているが、これを限定するものではなく、アツ
プダウンカウンター以外の回路を制御してもよい。

以上述べた様に本実施例によれば、時計の動作可能時間
をt₂からt₅まで伸ばすことができる。又、コンデンサー
４の電圧で言えば、従来0.9Vから1.8Vまでしか使えなか
ったものが、本実施例によれば0.3Vから1.8Vまで使え、
しかも、ステツプモータの駆動パルスを最小消費電流と
なるように制御しているので、コンデンサー４に蓄えら
れたエネルギーを最も有効に使っていることになる。

また、本実施例では第２図５の多段昇圧充電回路におい
て、1.5倍,2倍,3倍の３種類の昇圧手段を有し、それを
電圧検出回路７による電圧信号により切換えて使ってい
るが、本発明はこの３種類に限定されるものではなく、
１種類でも又多種類用意してもよく、又倍率もさまざま
考えられる。これにともない、第12図のタイミングのよ
うに通常状態とちがうタイミングをとって、コンデンサ
ー４の電圧状態を表わす方法もさまざま考えられる。
又、本実施例での電圧検出はコンデンサー４の電圧を検
出しているが、コンデンサー６の電圧を検出して、多段
昇圧充電回路５の内容と比較して昇圧状態を決める方法
ももちろん可能である。又は、発電部１は、ソーラバツ
テリーだけでなく発電するものであれば何でもよい。
又、通常の電池でもよい。さらに、ステツプモータの駆
動パルス幅の制御検出方法についても、本実施例に限ら
ず、適当な駆動システムであればよい。

〔効果〕

以上述べた様に、本発明によれば電圧変動の大きな放電
特性をもつ電源を有する電子時計において、電源システ
ムの状態変動時にその電気的なエネルギーのロスを最少
にして、有効に活用することができる。これにより、電
池交換不要のソーラーバツテリー付時計、あるいは他の
発電機構付時計の電源にコンデンサーを使用して、その
時計の作動停止までの持続時間を飛躍的に伸ばすことが
可能である。又、アルカリマンガン電池やリチウム電池
の様な電池もエネルギーロスを少なくして活用できる。
さらに、駆動制御回路におけるダウンカウンター数の制
限がなくなり、前記駆動制御回路の仕様上でかなり有利
になるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図・・コンデンサーの放電特性及び本発明による効
果説明図第２図・・本発明による一実施例の回路説明図第３図・・従来例を示す図第４図・・本発明による多段昇圧充電システムの一実施
例を示す図第５図（Ａ）〜（Ｄ）・・多段昇圧充電システムの作動
説明図で（Ｂ）〜（Ｄ）において（イ）は昇圧動作を、
（ロ）は充電動作を示す図第６図・・多段昇圧充電回路の一実施例を示す図第７図・・本発明による電圧検出回路の一実施例を示す
図第８図・・本発明による制御回路の一実施例を示す図第９図・・第８図の制御回路のタイミングチヤート図第10図・・本発明によるステツプモータ駆動回路構成の
一実施例を示す図第11図・・モータ駆動パルス及び検出パルス形成回路38
より出力される信号のタイミングチヤート図第12図・・モータ駆動パルス及び検出パルス形成回路38
より出力される信号で、コンデンサー４の電圧低下を警
告する信号のタイミングチヤート図第13図・・モータドライバーおよび検出信号増幅回路39
の構成例を示す図第14図・・第13図のタイミングチヤート図１……ソーラバツテリ（発電部）２……リミツタ回路３……逆流防止ダイオード４……大容量コンデンサー５……多段昇圧充電回路６……補助コンデンサー７……電圧検出回路８……制御回路９……ステツプモータ駆動回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも第１の電源と、前記第１の電源
電圧を昇圧する昇圧回路と、前記昇圧回路により昇圧さ
れた第２の電源と、前記第２の電源を駆動用電源とする
時計駆動用のステップモータと、前記ステップモータを
駆動制御する手段とを備えた電子時計において、前記昇圧回路は前記第１の電源電圧を多段昇圧するもの
であり、前記ステップモータの駆動制御手段は前記第２
の電源が前記昇圧回路により昇圧されると前記ステップ
モータの駆動パルス幅を変更するものであることを特徴
とする電子時計。