JPS58223088A - 温度補償付電子時計 - 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】 本、発明は、ＭＯＳ）ランジスタによって構成され、モ
ノリシックＩＣ化された温度測定回路を有する温度補償
付電子時計に関するものである。

従来より、電子腕時計に温度検出回路を搭載し、携帯中
の温度を感知して基準信号源の温度補償を行なう方法は
数多く提案さｆしているが実用化に至ちたものは少なく
、特に温度情報をデジタル値としてとらえ、基準信号源
の温度補償だけでなく、表示装置の温度補償あるいは単
なる温度表示にも利用できるような温度測定回路を持っ
た電子時計は実現が難しかっ・た。しかも、この温度測
定回路を、感温素子例えばサーミスタ、又は第２の水晶
据動子などの外伺げ部品を一切用（・ず、モノリシック
ＩＣ化することは、さらに困難であった。

しかし、部品点数の削減や外付は部品選別工程の減少な
どによるコスト面の効果や、時計そのものの商品力をも
大きく向上させるという効果をもつため、このような温
度測定回路の実現が強く求めら）′してし・た。

本発明の目的は、上記要求を達成するものであり、電子
腕時計に用いら扛るＭＯＳ−ＩＣ内に一体に構成するこ
とができ、しかもサーミスタ等の外付は部品、を必要と
せず、さらに動作レベルの調整が極めて容易な低消費電
力型温度測定回路を有することにより、極めて緻密で精
度の高し・温度補償を行なうことのできろ温度補償付電
子時計を提供１−ることである。

以下、図面に従って、本発明の構成と動作について説明
１−る。

第１図は、本発明の電子時計の基本的構成を示すブロッ
ク図である。１は２次温度特性を有り−る水晶発振回路
、２は分周回路、６は時刻表示機構を駆動するだめの信
号を作成する表示駆動回路、２０は前記表示駆動回路乙
の出力信号により時刻の表示を行なう表示機構、４０は
前記水晶発振回路付近の温度を検出し、デジタル数値の
形で温度情報を出力する温度情報発生回路、５ｏは前記
温度情報に基づいて前記水晶発振回路１あるいは前記分
周回路２０周波数を補正し、前記水晶発振回路１０２次
温度特性の温度補償を行なう周波数補正回路である。

さらに、前記温度情報発生回路４０は、温度に依って出
力信号周波数が変化する温度検出回路４１と、前記温度
検出回路４１の出力信号周波数又は周期を前記水晶発振
回路１の出力信号を基準にして数値化し、温度変化に伴
って変化する数値情報を出力１−る数値化回路４２と、
前記数値情報の温度勾配を論理回路によってデジタル的
に調整するための温度勾配調整回路４３と、前記数値情
　　　′報の温度特性のオフセットを論理回路によって
デジタル的に調整するためのオンセント調整回路４４と
、さらに、前記温度勾配調整回路４６のための勾配調整
値及び前記オフセット調整回路４４のためのオフセット
調整値を記憶しておく設定値記憶回路４５とから成って
いる。

上記構成が動作を説明すると、分周回路２が水晶発振回
路１の発振信号を分周して計時単位信号を含む低い周波
数の信号群を作成し、表示駆動回路３が前記信号群の合
成により時刻表示信号を作成して表示機構２０を駆動１
−る時計としての通常の動作と、周波数補正回路５０が
温度情報発生回路４０からの温度情報を参照の土丹周回
路２からの信号群を用いて周波数補正信号を合成し、水
晶発振回路１あるいは分周回路２の周波数補正をする温
度補償動作と、温度情報発生回路４０によって欠間的に
行なわれろ温度測定動作とがある。

前記温度測定動作及び温度補償動作は本発明に係わるも
のであるから、図面を用いて、さらに説明する。

第２図は、温度情報発生回路４０によって行なわれる温
度測定から温度情報の作成までの一連の動作を示す温度
特性図である。

第２図（１）は前記温度情報発生回路４０の有１−ろ温
度検出回路４１の温度特性を示す特性図で、縦軸は発゛
′振周期τを表わしている。第２図（２）は数値化回路
４２によって前記発振周期τを数値情報に変換した様子
を示し、破線は理想の温度情報の温度特性を表わしてい
る。理想の温度情報とは、理想的な温度補償を行なうた
めて周波数補正回路５０が必要としている温度情報であ
り、前記周波数補正回路５０の論理構成と水晶発振回路
１の温度特性によって決まるものである。第２図（３）
は勾配調整回路４６によりて第２図（２）の数値情報の
温度勾配が調整され、理想的温度情報に近づいた様子を
表わしている。第２図（４）は、第２図（３）の数値情
報がオフセット調整回路４４によって全温度領域にわた
って平行移動し、理想の温度情報に一致したときの様子
を表わしてし・る。この一連の温度測定動作は、例えば
３０秒以上の比較的長い周期の欠間動作となるように制
御される。

一方、周波数補正回路５０による前記温度補償動作は連
続的に行なわれ、前記温度情報発生回路４０からの温度
情報が常時あるいは比較的短かい周期で参照される。こ
のとき油記周波数補正回路５０は前記温度情報を用いて
２次関数を作成し、水晶発振回路１あるいは分周回路２
に対して周波数補正を行なうのである。

上記のように、本発明の温度補償付電子時計は、温度に
よって発振周波数が変化する温度検出回路４１の出力信
号を数値化回路４２、勾配調整回路４６、オフセット調
整回路４４により適正な温度情報に変換し、周波数補正
回路５０によって前記温度情報を変数とする２次関数を
作成した上で、水晶発振回路１の温度補償を行なうもの
であり、さらに量産における前記温度検出回路４１と水
晶発振回路１のバラツキを吸収するために前記勾配調整
回路４６、オフセット調整回路４４に対して調整用の設
定値を供給するり外部設定可能な設定値記憶回路４５を
有するものである。

第３図は、第１・図に示した本発明の電子時計の基本構
成に基づいた実施例を示す回路ブロック図で、第１図の
数値化回路４２とオフセット調整回路４４に同一の回路
を用℃・た実施例である。

水晶発振回路１、分周回路２、表示駆動回路６、表示機
構２０、周波数補正回路５ｏは第１図と同様である。温
度情報発生手段としての温度測定回路４は、温度検出手
段である感温発振器７と、勾配調整手段であるゲート信
号カウンター８と、該ゲート信号カウンター８からの信
号と前記分周回路２からの信号Ｐｘとを入力信号とする
ゲート回路２２と、該ゲート回路２２の出力信号を入力
信号として動作する数値化手段兼オフセット調整手段と
しての比較カウンター９と、前記ゲート信号カウンター
８に対して勾配調整値Ａ、前記比較カウンター９に対し
てオフセット調整値Ｂを与える設定値記憶手段としての
記憶回路Ｍとにより構成されしている。

第４図は、第３図に示した電子時計の温度測定回路４の
構成をより詳しく示す回路ブロック図であり、第３図と
異なる点は、前記温度測定回路４に比較カウンター９の
最終値を記憶する温度レジスタ１０と、温度測定動作を
時系列制御する制御部６とを追記したこと、及び、周波
数補正手段を前記温度測定回路４からの温度情報に基づ
いて水晶発振回路１の発振周波数を直接制御する方式を
採用した場合に用いる補正信号合成回路５としたことで
ある。また、第３図のゲート回路２２の機能は制御部６
に含まれている。

８ａはゲート信号カウンタ８に対して計数すべき数値Ａ
’−１−なわち勾配調整値を与えるための第１数値情報
記憶部であ°す、９ａは比較カウンタ９に対してあらか
じめセットしておくべき数値Ｂｊなわちオフ雪ソト調整
値を与えるための第２数値情報記憶部であって、本実施
例に於（・ては同一（Ｉ・Ｃ内の記憶回路Ｍにて設定値
記憶手段を構成しているが、ＩＣチップ外に設けられた
選択接続パターンを用いることもできる。

上記構成の温度補償動作について説明すると、温度測定
回路４が行なう温度測定は、制御部６に設けられた後述
のタイマーにより動作の時間間隔が定められており、温
度測定すべき時間がくると、まずゲート信号カウンタ８
及び比較カウンタ９にそれぞれ数値Ａ及びＢがセットさ
れ、次にゲート信号カウンタ８には感温発振器７を信号
源とする周期τの信号が入力され、比較カウンタ９には
水晶発振器１を信号源とする分周回路２がらの周波数ｆ
’ｃの信号Ｐｘが入力さｎる。

さらに、比較カウンタ９はカウント内容がＢの状態から
計数動作を開始し、ゲート信号カウンタ８と丁度同じ期
間だけ動作するように制御部６によって制御され、ゲー
ト信号カウンタ８が周期τの信号をＡ個計数し終えた時
、すなわちＡ×τ秒後に停止する。この間、比較カウン
タ９は何回かオーバーフローするが、最後に残った値が
温度情報Ｔとなり、制御部６によって最適なタイミング
で温度レジスタ１０（ｌ′ｉ：転送され記憶される。

この結果得られる温度情報Ｔは、次の式で表わすことが
できる。

’ｌ’　＝　Ａ　Ｘ　Ｔ　Ｘ　ｆ　ｃ　＋　Ｂ　−２ｔ
　Ｘ　ｍ！は比較カウンタ９のビット数を示し、ｍはオ
ーバーフローの回数を示している。

第５図は、温度測定回路４の温度特性を示す特性図で、
第５図（ａ）は、感温発振器７の信号の周期τを示すグ
ラフで、縦軸は時間、横軸は温度である。第５図（ｂ）
は、縦軸に温度レジスン１０に転送されろ比較カウンタ
９の計数値１゛を示したものである。第５図（ａ）に示
さ才しるように、本発明の感温発振器７θ）発振周期τ
は全温度領域に渡ってほぼ一定の傾斜をもった直線であ
り、５０Ｃでの周期はＯＣでの周期に対して約３５係長
くなるという実験結果を得ている。

この温度係数は、感温発振器７を構成てるＦ　Ｅ　’１
’のべ鈍物濃度に依存しているが、製造上の不安定要因
によって、周期の絶対値と共に若干のバラツキを生じる
。このバラツキを修正して、バラツキの無い温度情報′
１゛を得るために、先に説明しｌ二記憶回路へ４によっ
て与えらｆｂる第１の数値Ａ、及び第２の数値ＢＫより
温度測定回路４の調整ができろようになってし・るので
ある。

調整用の設定値かＡ、１３の２種類で済むのは、前述の
如く感温発振器７の直線性が良（・ためであり、この直
線性が良いことは本発明の実施例における電子時計の温
度補償精度向上に大きく貢献しているだけでなく、周囲
温度を測定１−ろだめのデジタル回路を簡素化する上に
も役立っている。

第５図（ｂ）は、比較カウンタ９から温度レジスタＩＯ
Ｋ転送されろ温度情報値ＩＩ＋、具体的には複数ビット
のパラレル出力信号の温度変化ケ表わしており、オーバ
ーフローによってオールゼロに復帰する様子も点線で示
しである。最大値は、比較カウンタ９を！ピントとすれ
ば、２１−１となり、温度特性も２ｔステツプの階段状
となるが、図では直線で示しである。すなわち、先に示
したＴの式には整数化関数を導入することが必要であり
、書き直てと次のようになる。

Ｔ　＝　ＣＡ　Ｘ　ｒ　Ｘ　ｆ　ｃ　’：ｌ　＋　Ｂ　
−２Ａ　Ｘ　ｍゝゝ０“は整数化を意味し、ている。

また、前述の感温発振器７の発振周期τθ）温度特性は
、先の説明のようにほぼ直線と考えて良し−□ので、次
の式で表て′ことができる。

τ＝α×θ十τ。

ただし、θは温度で、τ。はＯＣでの周期τを表わし、
αは温度係数を表わしている。し１こがって温度情報値
ＴＩは次のようになる。

Ｔ−〔Ａ×「Ｃ×（α×θ十τ。）］十Ｂ−２’ｘ＋η
。

第６図は、本発明の第４図に示す温度測定回路４の具体
的な回路図であり、制御部乙の内部がら説明すると、６
ａは計時単位信号例えば１秒あるいは２秒信号を所定個
カラントスる毎にネガティブエツジ信号を発生てるタイ
マーで、６１）は前記信号を反転してポジティブエツジ
に変えるインバータ、６Ｃ１６ｄは２　Ｈ７の反転信号
側と前記インバータ６、ｂの信号を入力信号と１−ろラ
ンチ回路を構成するＮ　Ａ　Ｎ　Ｄゲート、６ｅは前記
１’Ｊ　Ａ　Ｎ　Ｄゲー）６ｃの出力信号と前記インバ
ータ６ｂの出力信号を入力信号としてワンショット信号
Ｐｏを出力するＡＮ’ｌ）ゲート、６ｇは前記ＡＮＤゲ
ート６ｅの信号Ｐ　（、）のネガティブエツジによって
トリガーさせてセットされるフリノブフロノブ（以後、
ＦＦと（・う。）、６１］は、後述の信号Ｓ２とＳ３及
び５１２１１ｚ信号の反転信号と前記Ｉ・’　Ｆ　６　
ｇの反転信号とを入力信号とするＮＯＲゲート、６１と
６Ｊは前記ＮＯ几ゲー）６ｈの出力信号のネガティブエ
ツジでトリガーされろデータタイプ０ＦＦ（以後、Ｄ−
ＦＦという。）で、Ｄ　−Ｆ”　Ｆ　６ｉは１）−Ｆ　
Ｆ　６　ｊの反転信号を、Ｄ−ＦＦ６Ｊは１）　−Ｆ　
’Ｆ　６　ｉの信号をデータとしている。

６ｋ、６ｐ、６ｍは前記Ｄ−ＦＦ６ｉ、６Ｊの出力信号
からシーケンシャルな制御のための信号を作るＮＯＲゲ
ートで、それぞれシーケンス信号Ｓ１・　Ｓ２・　Ｓ３
を出力する。

６Ｉ、６Ｓは前記信号Ｓ１　と５１２１１ｚ信号のイン
バータ６１による反転信号とを入力信号とするラッチ回
路を構成するＮ　Ａ　Ｎ　Ｄゲートで、６ｑは前記信号
Ｓ、と前記ＮＡＮＤゲート６Ｓとの論理積をとって信号
Ｓ、ｌを出力するＡ−Ｎ　ｌ）ゲート、６ｐは前記信号
Ｓ２をデータ、感温発振器７の出力信号Ｐτをクロック
として、信号８２′を出力するＤ−ＦＦである。

６ｆは、Ｆ　Ｆ　６　ｇとＤ−ＦＰ６ｉ及び１）　−Ｆ
　Ｊ”６Ｊをリセットするための０１もゲートで、本実
施例ではタイマー６ａσ）内部の１　／　４　Ｈｚ矩形
信号と時計リセット信号１１を入力信号としている。

ゲート信号カウンタ８は５、感温発振器７の信号Ｐτと
制御部６かもの信号８２′との論理積信舟を作るＡ　Ｎ
　Ｄゲー　ト８ｂと、前記論理積信号をクロック信号と
し、制御部６からの信号ｓ、、ｓ、’をそれぞれプリセ
ットイネーブル信号、プリセット信号として記憶回路Ｍ
からの値へを続み込み、この値が０になるまでダウンカ
ウント−Ｊ’−るグリセツタプル・ダウン・カウンタ８
ｃとから成り、前記カウンタ８Ｃはカウントを終了する
とエンドパルスＰい。を・発生し、制御部６に送る。

比較カウンタ９は、分周回路２からの８Ｋ　ｌｌｚ信号
Ｐｃと制御部６からの信号８２′との論理積信号を作る
Ａ　Ｎ　Ｄゲート９ｂと、前記論理積信号をクロック信
号とし、制御部６からの信号ＳＩ　ｓ　Ｓ１′をそれぞ
れプリセット・イネニブルイ言号、フリセット信号とし
て記憶回路Ｍからの値Ｂを続み込み、この値からスター
トしてクロック信号が止まるまでカウントをつづけるプ
リセッタブル・カウンタ９Ｃとから成り、各相の出力は
パスラインで温度レジスタ１０に接続されて（・る。

温度レジスタ１０は、比較カウンタ９と同じ桁数のラッ
チ回路で、制御部６からの信号Ｓ、がラッチタイミング
信号として端子ｚに供給されている。

感温発振器７は、スイッチ入力端子ＳＷにレベル信号が
入力されている間だけ発振動作し、この端子ＳＷは、制
御部６のＤ−ＦＦ６ｉに接続されており、発振信号Ｐｒ
は、ゲート信号カウンタ８と制御部６に送られる。

動作の大筋は第４図のブロック図で説明した通りである
が、シーケンス信号はＳ１、Ｓ２、Ｓ３の順に出力され
、Ｓ１の立上りは、タイマー６３の出力信号から約０．
２５秒遅れるようになっており、信号．Ｐｏはそのため
に作られている。

この理由は、本実施例が、指針表示式電子時計用の回路
であるためで、モーター駆動のタイミングを避けて温度
測定するようになっているのである。信号Ｐｏによって
ＦＦ６ｇがセットされると、５１２Ｈｚ信号がＤ−ＦＦ
６ｉ、６ｊにクロック信号として入力されるようになり
、まずＤ−ＦＦ６ｉがセットされる。このときシーケン
ス信号Ｓ１が立ち、同時に感温発振器７が発振を始め、
ゲート信号カウンタ８及び比較カウンタ９がフリセット
イネーブル状態となる。

次に、Ｓ１が立下がった瞬間に、記憶回路Ｍに記憶され
ている値Ａ、Ｂがそ才しぞｔ′１．プリセットされろ。

次の５　］　２１１Ｚ信号て゛ＩＪ−ドＦ６１．６」が
共にセントされ、Ｓｌが丁かって８２が立上がる。

こσ）ときｖｃは、感温発振器７の発振は十分ＶＣ圀定
した状態と、なり、発振信号ＰτによってＬ）　−Ｆ　
’Ｆ６ｐがセットさｔしろことＫより８２′が出力さ、
ｆＬ、ゲート信号カウンタ８と比較カウンタ９に同時に
クロック信号が入力さ才しる。

比較カウンタ９のりｂツク信号はＰτであり、ゲート信
号カウンタ８のクロック信号はＰｘｉ−なわち本実施例
では８１９２　Ｈｚ４Ｊ、号である。

こθ）状態は、Ｓ２かＮ　０１モゲート６ｈＫ入力され
ろことにより５１２　Ｈｚ倍信号止めて℃・ろ１こめ、
ゲート信号カウンタ８からエンドパルスＰい。が出力さ
れてＳ２信号が立下がるまで続く。

比較カウンタ９がＰτをＡ個数えろとエンドパルス↓１
お、が出力され、制御部６のＤ　−Ｆ　Ｆ　６１）をリ
セットして８２’が下がりＡ　Ｎ　Ｉ）ゲート８ｂ。

９ｂを閉じる１こめ、ゲート信号カウンタ８へのクロッ
ク信号が止まるとともに、ＮＯＲゲート６−ｅ３にもＰ
い、が入力されてＳ２も下がり、Ｎ　Ｏｒ？、ゲート６
ｈが開くため再び５１　’２１１Ｚ信号が１）−Ｆ　Ｆ
６夏、６ｊＫ印加されるようになる。そして次の５１２
１！ｚ信号でＤ−ＦＦ６ｉがリセット状態Ｄ−ＦＦ６Ｊ
がセント状態となり、Ｎ　ＯＨ，ゲート６ｍの出力信号
Ｓ、が立上がる。

このとき、丁でに比較カウンタ９には温度情報Ｔが入っ
て（・る訳であるが、信号Ｓ３が立下がったときに温度
レジスタ１０に転送される。

信号Ｓ３は、Ｓ２と同様［Ｎ　０１もゲート６１１に入
力さ才しているＴこめ５１２１１Ｚ信号を止めて、シー
ケンス制御を停止する。この状態は、タイマー６３の内
部からの１　／　４　Ｈｚ矩形情号が０１１ゲート６ｆ
を通って、Ｊ”　Ｆ　６　ｇとＤ　−Ｆ　Ｆ　６ｉ、６
ＪをリセットシてＳ３を立下げるまで続き、この゛リセ
ットが行なわれるのはタイマー６８がインバータ６ｂＶ
ｃ立下がり信号を送ってから２秒後、信号Ｐｏからは１
７５秒後であり、このタイミングは、後述の補正信号合
成回路５の補償サイクルに合わせるためのものである。

なお、ＮＡＮＤゲート６ｃＶｃ時計リセットの反転信号
Ｉ（が入力されているのは、リセット解除直後に温度測
定動作をさせるためである。また、ゲート信号カウンタ
８は、ダウンカウンタを用いずとも、一致、回路を用い
れば所定の個数をカウントする機能を持ち得ることは勿
論である。

第７図は感温発振器７の構成を示すブロック図で、７ａ
は電源電圧変動に対しては安定で周囲温度に従ってその
出力電圧ｖＲが直線的に変化する感温型定電圧回路、７
ｂは前記出力電圧を電流に変換する電圧電流変換回路、
７Ｃは前記電圧電流変換回路７ｂに直列に接続されたリ
ング発振器、７ｄは発振信号の波形整形回路、７ｅは発
振周期を適当な長さに１−る分周回路、７ｆは前記各回
路の電源を入れるためのスイッチ用インバーターである
。スイッチ用インバータ７ｆはｎチャネル側のトランジ
スタのＯＮ抵抗を低く作ってあり、ゲートにハイレベル
信号が印加されると、感温型定電圧回路７ａ＝ｊｔＥ圧
雷流変換回路７ｂ及び波形整形回路７ｄの動作電流が通
るように働く。このスイッチ用インバータ７ｆｌｔｎチ
ヤネルＦ　Ｅ　ｉ”のみでもよい。リング発振器７Ｃの
発振周期は電流に依存し、電流は電圧電流変換回路□７
りに用（・られているｎチャネルＰＥＴのしきい値電圧
（以後、■、１１という。）と前記感温型定電圧回路７
ａの出力電圧ＶＲの差に依存し、この差は温度に依存１
−る。

すなわち、高温になる程、前記Ｖ　Ｔ＋＋とＶＲとの差
が小さくなるため、電流も小さくなり、発振周期が長く
なる。この発振周期の温度特性についてばててに説明し
たが、常温伺近での周期をロジック設計段階で、適当な
値に近づけておくために分周回路７Ｃを設けており、そ
の出力信号周期をτと定義している。

第７図は第６図の電子時計の構成を詳細に示す回路図で
ある。感温型定電圧回路７ａは、拡散抵抗と電界効果ト
ランジスタとで成る電圧抑圧回路６段による構成となっ
ており、ゲートとドレインを接続した電界効果トランジ
スタをツェナーダイオードに似た２端子素子として用い
て定電圧を得る方法が基本となっている。

ただし、第１段７１だけは、Ｐチャネル電界効果トラン
ジスタＰ、と拡散抵抗Ｉ（１，とσ）分圧回路構成とな
っているために電源電圧変動の影響を受は易いのゑ、ゲ
ート２ドレインの間に拡散抵抗１１、、’を挿入してド
レイン・ソース間電圧の定電圧性を高めている。

第２段以後７２．７３．７４．７ｇ、７ヅは℃・づれも
ソースフォロア接続の電界効果トランジスタＰ２．Ｎ３
．Ｊ−’４に対して、ゲートとドレインを接続した電界
効果トランジスタＮ２．ｌ）３、Ｎ４．Ｎ、’を直列接
続けて定電圧を得るように構成された電圧抑圧回路であ
る。

第５段７ｇ、第６段７ヅはそれぞれ第３段７６ζ第２段
７２と同じものである。

また、各段のソースフォロア回路によって電流が絞られ
ることにより、これに直列接続された２端子素子として
の電界効果トランジスタに発生１−るそれぞれの段の出
力電圧は、段を重ねる毎に淀電圧性が良くなっていくが
、次第に減衰して閾値電圧に近づいていく。

との閾値電圧は負の流度係数をもち、温度の上ｆ昇とと
もに低くなっていくことは言うまでもないが、高温に於
ても前記出力゛電圧をある程度高く保ち、かつ定電圧性
をも良好に保つために第４段７４θ）ソースフォロア回
路に対しては２個の電界効果トランジスタＮ４．Ｎ４’
を直列接続して昇圧を行なって、第５段以後に流れろ電
流を増やしている。こθ）第４段７４は別の目的と１し
て温度特性の増巾作用も持っており、具体的には、電界
効果トランジスタ２個分の閾値電圧が第４段の出力電圧
として出力されるのであるから、その温度特性の勾配も
約２倍となり、この結果、第４段７４は温度の上昇とと
もに第５段７ｇの電流を絞っていく傾向が強調さ才し、
第５段７ｇ、第６段７ヅを経て出力される電圧ＶＲは、
温度の上昇とともに閾値電圧に近づいていく傾向′をも
つのである。

このよ５［して得られたＶＲの温度特性は、電源電圧変
動の影響をほとんど受けずに温度変化のみに応答して変
化し、その温度ｆ対する勾配は第６段７ヅに用いられて
いる電界効果トランジスタ１個分の閾値電圧の温度特性
に依存したものでありながら、特に第４段７４の効果に
よって閾値電圧の温度特性よりも若干急勾配となってい
るのである。

なお、拡散抵抗Ｒ，２、Ｒ，３，ＩＩ、４は正の温度係
数をもっているため、温度σ）上昇とともＶＣ電流を絞
る傾向にあり、前記第４段７４と同様、温度の上昇とと
もに出力電圧を閾値電圧に近づけていく効果があるが、
実験によれば、１′貢献度はあまり高くはない。

電圧電流変換回路７ｂは、感温型定電圧回路７ａの出力
電圧ｖＲを電流に変換１−るために備はうｆシているが
、単に電流を流すのではなく、ｖＲの温度による変化を
電流の変化に変換しなけｒしばならない。ここでＮチャ
ネル電界効果トランジスタへ７の閾値電圧の持っている
温度特性が問題となり、もしｖＲの温度特性と同じであ
れば、ゲート電圧であるＶＲ閾値とσ）差が温度によっ
て変わらないので前記電流が温度によって変化しなくな
ってしまう。

しかし、本発明に於ては、温度検出装置全体を同一集積
回路チップ上に構成するので、前記感温型定電圧回路７
ａに用いられる電界効果トランジスタの特性と前記電圧
電流変換回路ｌｂＫ用（・られる電界効果トランジスタ
の特性を同じに作り込むことは容易に行えるため、前述
したＶＲの温度特性が閾値よりも急勾配になるように前
記感温型定電圧回路７ａを構成したことの意味が生かさ
札第９図に示すＮチャネル電界効果トランジスタＮ７の
閾値電圧Ｖ　ＴＨとＶＲの関係が図のような状態に保た
れるのである。

この第９図かられかるようにｖＴＨとｖＲとの差Ｖ　Ｒ
Ｖ　Ｔ　ＩＩが温度によって直線的に変化し、電解効果
トランジスタへ７のドレイン電流はこれによって温度特
性が決まり、さらにソースフォロア抵抗Ｉ（，７によっ
て若干の調節が可能となっている。

発振回路７ｃは、Ｐチャネル電界効果トランジスタとブ
ブオトレニト及びソースが共に電圧電流変換回路７ｂの
ドレインに接続されたＮチャネル電界効果トランジスタ
とにより構成された３組のインバータ７５，７６．７７
がそＡぞれ内蔵した拡散抵抗Ｒ８とコンデンサーＣ３ｔ
ｔｒ、よる遅延回路を介して、リング状に連らなったリ
ング発振器である。本実１例では３連σ）−リング発振
器を採用しているが、３連でなくても、３以上の奇数で
あれば良いのは勿論であり、又リング発振器に固執１−
る必要はなく、特性として大きな電流依存性を有てろ発
振回路であればよし・０ 又、本実施例は、第８図からもわかるよ５に温度の上昇
と共に電流を絞っていくように構成されており、発振回
路７ｃθ）発振周期は温度が上昇１−るに連れて長くな
り、発掘振巾は小さくなっていくため、波形整形回路７
ｄも温度変化に対応できるもθ）である必要があり、第
７図７ｄのようにＶＲをゲート電圧とするＮチャネル電
解効果トランジスタＮ、をプルダウン抵抗のように用い
て、前記発振回路７Ｃの出力信号をゲ゛−ト入力、＝−
１ろＰチャネル電解効果トランジスタＰ、により増「１
」し、電解効果トランジスタｐｒｏ、Ｎｌ０Ｋよるイン
バータを介して出力てるようになってい７１゜以上のよ
うに本発明の感温発振部２は、発振回路の電流特性を利
用したものであり、この電流に対して適切な温度特性を
与えるために電解効果トランジスタと拡散抵抗とで構成
さ才した温度検出回路１３及び電圧電流変換回路１４を
用いたことにより特徴付けらｆしるものである。

このように、本発明の感温発振器７は、特別な感温素子
を用（・ることなく、従来技術の組み合せによって実現
さｔＬだものであるが、その性能は少なくとも一２０Ｃ
から＋８０Ｃまでの温度領域に於て温度にほぼ比例した
発振周期が得られ、消費電流も５μＡ以下に抑えること
ができ、しかも温度測定回路４の制御部６によって間欠
動作さ！しるため消費電流は実用」二無視できる範囲圧
まで減ら１−ことができる。

例えば−電子腕時計に於いて様々な目的に温度情報を利
用するとしても３０秒Ｖｃ１回測温１−才しば実用上十
分と考えられ、１回θ）測温につき感温発掘器７が動作
する時間はＯ】秒もあれば良いので、平均の消費電流は
００１７μＡ以ＴＫ抑えることができるのである。また
、その感度は、常温時の発振周期を基準にすると、ＩＣ
当ｙ＝りの周期変化率は、４００　（１〜８０　（１０
１１ｐ１１という大きな値となるためかな、りの分解能
を要求される場合にも良好な温度検出動作が期待できる
もθ）である。

次に、感温発振器７を備えた温度測定回路４の、２つの
設定値Ａ、ｆ３による調整機能ｆつ℃・て説明する。

ここで、仮りＫ、ＯＣにおいて’ｌ’　＝　０１５０Ｃ
においてＴ＝５００という値を示す温度測定回路にした
い場合、すなわち、０１Ｃの分解能の温度計を構成する
場合を考えてみる。感温発振器７の特性は、例えばα二
５μ８１３０　／　Ｃ，τ　＝６５０μＳｅＣで、回路
構成は、ｆ　ｃ　＝８１９２１１２．４＝＝９ピツトと
なっているとすれば、Ａを２４４にＢを２３７に設定し
ておくことにより、 ’１．’＝Ｃ９，９９４ｘθ＋１２９９．３］−１−２
３７−５］２Ｘｍという特性の温度測定回路が得られ、
２０Ｃのときは、Ｔｍ２Ｏ３となり、これに小数点を（
＝ｊせば’２０．０　“と表示することができ、同様に
４０ｒのときは、Ｔ−４００となり、やはり小数点を付
ければ′　４００“と表示することができろ。

勿論、電子腕時計に温度計を付加１″る場合には、これ
程の分解能は必要ないと思わｔし、測定温度範囲を広げ
て能力をアンプしたり、比較カウンタ９及び温度レジス
ター０のピント数を減らして回路を簡単［１−ることも
できる。また温度レジスタ１０θ）最上位桁（以後、最
上位桁をＭＳＢ、最下位桁をＬＳＢとし・う。）を用い
て符号の表示を′１−ることもできる。　　　　　　　
　　　　　　　　　　　１１：すなわち、先の例におい
て、Ａ＝１２２．１３−１１９と設定しておけば Ｔ＝［：　４．９９７　’Ｘθ＋６４９．６〕＋１１９
−５１２Ｘ＋ηと℃・う特性の温度測定回路が得られる
。

このと黴、２５Ｃでの１１は３８１となり、］’ｖＩ　
Ｓ　Ｂを除く８ピツトをデコードした値をｎゑすｒしば
、ｎ＝３８１−２５６となり、ｎ＝１２５である。これ
を２倍して小数点を付けて表示てればゝ　２５，０“と
なる。また−１０Ｕのときは、Ｔｍ２Ｏ３となり、ＭＳ
Ｂを除いても同じテｎ　＝　２０６であるがこのとき、
Ｍ　Ｓ　Ｂ　７！ｌ’−０であることを認識して２５６
−　ｎの演算を行なう回路が働くようにしておくこと（
でより、ｒｉ’−５Ｑとし・う値が得ら、ｆし、これ？
　２　（１して負号と小数点を付けてゞ−１００“と（
・う表示ができるのである。

あるいは、ＭＳＢか０であることを認識して負号をイ」
けると同時に、ＭＳＢを除く８ピントを反転させたのち
デコードするようにしておくことによってｎ−４９とし
・５値を得ることができ、やはり２倍して負号と小数点
を伺ければゞ−９８“という表示かできる。このように
本発明の温度測定回路４は温度計として応用することも
できる。

第１図の実施例では、水晶発振回路の温度補償のために
利用されているが、他に、表示装置θ）温度補償等に゛
も利用できるものであり、電子時計の機能を飛躍的に発
展させ得るものである。

次に、本実施例のような、水晶発振回路１の温度補償に
利用てろ場合の設定値Ａ及び１３の条件を考えるために
、本実施例の補正信号合成回路５について説明する。

第１０図は、第４図に示す電子時計の補正信号合成回路
５と分周回路２４の具体的構成を含むブロック図で、分
周回路２は初段分周器１１とそｆ’Ｌに続く第１分周器
１２とさらＫｙＥれに続く第２分周器１６とから成り、
補正信号合成回路５は温度レジスタ１０からの温度情報
Ｉｌ＋と前記第１分周器１２とを比較して温度情報ＴＫ
応じたパルス中の信号を出力丁“る第１比較器１５と、
やはり温度レジスタ１０からの温度情報Ｔと前記第２分
周器１６とを比較して温度情報Ｔ［応じたパルス中の信
号を出力する第２比較器１４と、前記比較器１４．１５
かちの信号と前記温度レジスタ１０からσ）温度情報の
一部とから周波数補正信号Ｐｃを合成し出力するパルス
合成部１６とから成っている。

水晶発振回路１は、周波数切換用の入力端子をもってお
り、前記パルス合成部１６から印加された信号が論理値
゛ゝ１“かゝゝ０“かによって、周波数が切り換えられ
ろようになって（・ろ。

具体的には後述てろごとく発振容量の一部をスイッチに
よって切換える方法を採っている。

また、温度レジスタ１０の温度情報値Ｔを８ビツトとす
ると、ＭＳＢを除く７ビツトが前記両比較器１’４．−
１５Ｍ印加され、ＭＳＢだけは直接パルス合成部１６に
印加されるようになっており、したがって第１比較器１
５、第２比較器１４及び、第１分周器１２、第２分周器
１６は、いずれも７ビノト構成になっている。

第１１図は、補正信号合成回路による発振回路の切換動
作を説明する回路図であり、水晶発振回路１は、３２７
６８１１Ｚの水晶振５動子１ａ１発振インバータ１１）
、安定化抵抗Ｒ１゛、負帰還抵抗１モ。

入力側発振コンデンサーＣｉ　Ｉ＋、出力側発振コンチ
ン”ｊ−Ｃｏ　ｕ　ｔの他ニ、スイッチ１ｃとこれによ
って切換えられるスイッチングコンデンサーＣｓ　ｗ　
Ｋより構成されている。

初段分周器１１は２個のＦ’　Ｆから成り、第１及び第
２分周器１２．１６は７個のＦＦがら成っており、各Ｆ
Ｆの出力は各々第１比較器１５及び第２比較器１４に接
続さｉｔている。

第１比較器１５は、分周器側の入力信号７ビノトＦ。−
Ｆ６のうちのＭＳ１３Ｆ６のネガティブエツジによりト
リガーされて立ち上かろＦＦ１５ｂと、温度レジスタ１
０からの信号７ビノド１゛。〜Ｔ６と前記分周器側の入
力信号とを比較して一致信号をＷ力し、前記ＦＦ１５ｂ
をリセノトスる一致回路１５ａ［より構成されており、
第２比較器１４も、Ｆ　Ｆ　１４１）と−数回路１４　
ａ’による全く同じ構成となっている。

パルス合成部１６は、温度レジスタ１０のＭＳＢ’［”
７と第１比較器１５及び第２比較器１４の出力パルスｌ
）Ｉ及びＰ２とを入力信号とするＡ　Ｎ　Ｄゲ−１−１
６１）及びＮ　０１Ｌゲート１６ｃ、前記両ゲートの信
号を入力信号とする。■モゲート１６ａＫ、より構成さ
才している。

次に上記補正信号合成回路５の動作を説明゛すると、温
度レジスタ１０の下位７ビツトＴ。−Ｔｏが示す値を１
とし、第１分周器１２のＬＳＢＦ。

の信号周期を１としたとき、両比較器１５．１４ノ出力
ハルスＰ、　、Ｐ２の周期は、ソ九ソｆシ１２８．１６
３８４であり、信号波形のデユーティ−丁なわち、周期
に対する論理１１　“σ）時間割合は共てｎ　／　１２
８である。

パルス合成部１６は、温度レジスタ１ｏのＭ　Ｓ　Ｂ　
Ｔ　７が論理ゝ１“ノドきは、’Ｎ　ＯＲ，ゲート１６
Ｃの出力を“　０“に固定し、Ａ　Ｎ　’Ｌ）ゲート１
６ｂからＰｌ　とＰ２の論理積信号ＰＩ　−Ｐ２を出力
し、ＯＲゲート１６ａを通過して水晶発振回路１のスイ
ッチ１０に印加するように構成さｔしている。

このとき、スイッチ１ｃに印加される信号を補正信号Ｐ
　ｃと１−ろと、この信号Ｐ　ｃが１６３８４の期間中
に論理ゝゝ　１　“である時間は１コ２テあり、時間割
合ψ（以後、補正率と℃・う。）は次のようになる。

２ ψ＝□□ ６３８４ −し方、、　１Ｆ、７．が・論・埋ゝゝ　０　“のとき
は、Ａ　Ｎ　Ｄゲート１６ｂの出力を′Ｘ　Ｏ“に固定
し、Ｎ　ＯＲゲート１６ＣからはＰｌの反転信号Ｐ、と
Ｐ２の反転信号「７との論理積信号Ｕ−可を出力し、Ｏ
Ｒ。

ゲー）１６”ａを通してスイッチ１６に印加するように
構成されている。このとき、補正信号Ｉ）ｃは、論理９
１“である時間が（１２８−ｎ）２となる。

ただしζ前記゛ｎは、温度レジスタ１０の８ビツトの温
度情報値Ｔと次の関係にある。

ｎ　＝　’１．’　　　　　（０＜、Ｔ〈１２８　）＋
１　　＝　　ゴー１２８（１２８≦Ｔ≦　２５５　）従
って、補正率ψは次のよ５になる。

６３８４ このようにして、本発明の電子時計における補正信号合
成回路・、５は、温度情報゛１゛を２次関数に変換して
いるのである。

なお１．補正信号Ｐｃは、ｌ／６４秒間隔のパルス列が
続く期間と静止１−る期間とが交互に繰り返えて波形と
なっており、パルスｌ］及びパルス列持続時間とか温度
情報によって変化１″ろ。そして、静止期間との繰返し
周期は２秒となっており、２秒間の平均歩度が時計の歩
度を代表１−る。

次に、水晶発振回路１に補正信号Ｐ　ｃが印加されたと
きの動作について説明する。

第１２図は、本発明の電子時計の温度特性図で、第１２
図４’ａ　）は水晶発振回路１−σ）温度特性、第１２
図（１））は補正信号Ｐｃの論理ゞ１“の時間割合丁な
わち、補正率ψの温度特性、第１２図（Ｃ）はその時の
温度情報値′Ｉ゛の温度特性を示してし・る。

第１２図（ａ）は、縦軸を周波数の相対偏差にとったも
ので、水晶発掘回路１の特性は図のように常＠に頂点温
度を有する２本の２次曲線で表わされている。丁アに説
明したように、水晶発振回路１はスイッチングによって
２つの周波数をとり得るものであり、スイッチに印加さ
れる補正信号Ｐｃが０“のときの周波数偏差がｆ　、で
あり１、ゝゝ　１　“のときの周波数偏差がｆＬｌであ
る。

ｆＬは頂点温度におし・て偏差Ｏに調整されており、そ
れに対してｆＨはほぼ均等に進みとなっている。ｆＬと
ｆ　Ｉ＋との差をｆｓＷとすると、ｆＬ％ｆＨは次の式
で表わされる。

ｆ、、−ａ×（θ−Ｚ　ｉ”　）　２ ｆｌｌ：ａ×（θ−ＺＴ）２＋ｆｓｗ なお、θは温度、ａは２次温度係数、ＺＴは頂点温度で
ある。

また、図中のｆｗは温度補償された結果の平均周波数偏
差であり、第２分周器１６のＭＳＢの周期内で平均した
周波数偏差に等しく・。

補正率ψはＪｆｌＩで発振てる時間割合と考えてよく、
すでに説明したように、第１２図（ｂ）のような２次関
数となる。このとき平均周波数偏差　　　ｌ・□ｆｗを
式にしてみると、 ｆＷ＝ｆＬｘ（１−ψ）　十ｆ　ｕ　ｘψとなる。さら
に、書き直すと ６３８４ とな・す、こ才しがＯとなることが理想であるから、そ
のための１゛の条件を考えると、 と・なったとき、ｆｗ”＝ｏとなることがわかる。

すでに説明した温度測定回路４は、記憶回路Ｍに与える
数値Ａ及びＢ　Ｋよって、温゛度情報値Ｔの温度特性が
自由に選べるようになっているため、ｆｗ＝ｏｋなるよ
うにＴの特性を合せ込むことは、極めて容易である。そ
して、こ０３合せ込み作業は電子計算機による自動処理
が極めて容易にできろ。

次に前述の温度情報値Ｉｌ＋を得ろためのＡ及びＢを実
際に計算しながら説明てろ。

前提条件としては、ｆ、の頂点温度での偏差が０になっ
ていることと水晶発振回路１のスイソナＩＣ７ａ′外部
制御によってＯＮ及びＯｆ”　Ｆの状態にそれぞれ設定
できること、及び感温発振器７０発振周期τを測れるよ
うに出力端子を設けておくことである。手順としては、
温度特性の測定を行ない、次に計７算処理をして、Ａ、
Ｂの設定をすることになる。

測定の温度は２点で行ない、第１の温度θ１でｆＬｌ、
ｆＨ１’−τ１をデータとして取り込み、第２の温度θ
２でｆＬ２、ｆＬｌ２、τ２を取り込む。こθ）結果、
ｆ　ｓｗｌとｆ”６ｗ２が測定できるが、両者はほとん
で同じであるからｆ、Ｉ＋あるいは１ｆＩＩ２の測定は
省略できるものである。

ｒ＋、２ ψ−（′［”−１２８）２／１６３８４であり、Ｉｌｌ
はＴ　＝　Ａ　Ｘ　ｆ　ｃ　Ｘ　ｒ　十Ｂ−２５６Ｘ　
ｍであるから ”　ＳＷＩ・　　　　　１６３８４ ｆ　ＲＷ２　　　　　　１６３８４ となり、θ１〈Ｚ′Ｆ〈θ２として、この連立方程式を
解けば、 （ｃＸ（τ２−τ１） というようＫＡ、、Ｂが求められる。このＡＳ１３−を
設定したとき第１２図（Ｃ）σ）ような′１゛が得られ
、したがって第１２図（ａ）の「７が得られる。

計算処理には温度θのテークを必要とせず、水晶発振回
路１と感温発振器７との関係を常温より低（・温度と高
い温度で測定１−るだけで良く、従って、温度を正確に
知る必要も、正確な温度環境を作りｍ１必要もない。

また他の方法として、水晶発振回路１０２次温度係数の
バラツキが小さいことと、感温発振器７の温度変化率の
バラツキが小さいことを利用し、常温でのｆｌ、とｆ□
とτを測定１−ろだけで、計算処理する方法もあるが、
詳しい説明は１″るまでもないと考える。

以上説明した補正信号合成回路５と水晶発振回路１につ
いては、一実施例に過ぎず、本発明の温度測定回路を利
用した周、波数温度補償のやり方は数多く考えらｆＬ、
場合によっては、温度レジスタ１０は温度情報Ｔではな
くＴを２次変換した情報を記憶するのに用（・ることも
考えられる。

また、水晶発振回路１を直接補正てるのではな＼、分周
器に対してパルス挿入や間引きを行なって補正１−る方
法もあるし、また、温度情報゛Ｉ゛を積算し、ある程度
大きな計時誤差例えば１秒あろいは２秒になった時、表
示装置し対して補正を行なう方法も考えられる。しかし
、一般に普及してい　　　　□る電子時計用、歩度測定
器によって短時間で平均歩度が測れるという長所をもつ
ことがら、本明細書又は直接水晶発振回路１を補正する
方式を実施例とした。

なお、第１２図に示した本実施例の温度特性は、（ａ）
図ｆＷのように温度補償領域外で急激に遅ｆし方向にな
っていくが、これを避けて、温度補償領域外ではｒｗ−
ｆｌｌとすることは容易である。

例えば第１３図に示す温度特性図は、温度測定回路４の
比較カウンター９及び温度、レジスタ１０を１ビツト増
設して９ピントとし、さらに、補正信号合成回路５のパ
ルス合成部１６の構成を若干変更した時の温度特性を示
すものである。

第１３図（ａ’）で第１２図（ａ）と異なるところろは
温度補償領域外でｒ、＝（、Ｉとなっていることであり
、これは第１３図（ｂ）のように補正率とψの温度特性
にフラットな領域を作ったことによる。

したがって温度情報Ｔは第１３図（Ｃ）のようにに第１
２図（Ｃ）に比べて２倍の領域をカバーすることが必要
となっている。

第１４図は、第１３図の温度特性な実現するためσ）補
正信号合成回路を含む回路図で、第１１図におけるパル
ス合成部１６をゲートを追加してパルス合成部１ｇに変
、更した形の回路図となっている。追加さ才したゲート
はＡＮＤゲート１６ｄとＯＲゲート１６ｅとインバータ
１６ｆのみであり、ＡＩ’ｊＤゲート１６ｄＫは、第１
１図における周波数補正信号Ｐｃと、図示しないが１ビ
ツト増設された温度レジスタの９ビツト目からの信号Ｔ
８が入力さり、、０１もノｉ−ト１６ｅｌＣは、前記Ａ
　Ｎ　Ｉ）ゲート１６ｄの出力信号と、前記＋ｐ８のイ
ンバータ１６ｆを介し、た信号が入力され、出力信号が
補正信号Ｐｃとして水晶発振回路１に印加されることに
なる。

また、第１３図、第１４図に示した実施例は、温度補償
領域外の特性の改善を行なったが、同様に温度情報１゛
を９ビツトとして、温度補償領域内の特性を改善するこ
とができるので説明する。

第１５図に示１−るは、第１１図、第１４図に示した実
施例の温度補償特性を縦軸方向に拡大した特性図で、（
１）図は頂点温度旬近での特性を示し、（２）図は温度
補償領域全体について示したものである。

こび）よ、うに、温度特性には不連続性があり、図のよ
うに一点鎖線で示した巾の不連続段差が生じる。これは
、デジタル回路による補償の宿命であるが、なるべく小
さく抑えることが必要であり、一致回路１４ａ、１５ａ
と第１及び第２分周器のビット数７ビツトをそ九ぞれ増
設してやれば、１ビツト［付き温度分解能は２倍、不連
続段差は２分の１の割合で小さくてることができる。し
かし、単にこのようなビット数の増設を行なえば、２乗
演算のす不クルタイムが長くなり２秒間の平均歩度とが
一致しなくなって、２秒間で歩度を測定１−ることかで
きなくなる。クロック信号Ｐｘを８１９２　Ｈｚでなく
　］　６３８４ＨｚＫしたとしても、８ビツトの２乗を
行なうには４秒もがかってしまい、クロック信号を早め
たために消費゛電流が増えるだけでなく、歩度測定器に
よる測定も迅速に行なうことができな（・０ 温度特性σ）不連続段差の１］を半分にするたけでも、
時計としての他の性能を損なうことになってしまうとい
う上記の問題を解決する特殊な２乗回路を持った実施例
を次に紹介する。

第１ｉ１５図は、第ｊ】図の実施例における第１比較器
１５及び第２比較器１４の有才ろ一致回路１５ａ、１４
ａをそれぞれ１ビツトづつ増設して、第１比較器１５、
第２比較器１４とした場合の回路図である。１ビツト増
設された温度レジスター（図−示せず）の最下位ビット
からの信号Ｕ、’　０は、前記１ビツト増設さｆした一
致回路１５ａ、１１１の最下位ビットのデータ入力側に
接続さノ′しる。そして特殊なのは、比較器の第１ビツ
トに入力される信号が、各分周轡の手前の信号になって
いることである。

すなわち、第１比較器１５の最上位ビットに入力される
信号と、第２比較器１４の最下位ビットに入力される信
号とは同じ６４　ｆｉｚ信号となっており、第２比較器
１４の一最上位ビットに入力される　　　　□・信号は
第１１図と同じ１　／　２　Ｈ２となって（・るのであ
る。したがって２乗演算は２秒間で終了することになる
。この２つの比較器からの出力信号Ｐ、′、Ｐ２′を合
成して作ら才しる信号Ｉ’　ｃは、次の式で表わされる
補正率ゲを与える。

５５３６ （′■２が奇数のとき） た、だし、′１６は９ビツトの温度情報である。

このときの、温度補償特性を、第１５図と同じ座標軸上
に示すと第１７図のようになる。

第１１［Ｓ（＋１のように温度分解能は２倍になり、（
２）図のように最大の不連続段差中は、第１５図（２）
σ）２分の１となる。

また、第３図から第１７図で説明した実施例は第１図に
示した本発明の基本的構成に基づいた一実施例であり、
数値化手段とオフセット調整手段とを同一のカウンター
によって実現した例であったが、この他にも、いくつか
の実施例があるので簡単に紹介する。

第１８図は第２の実施例における電子時計の基本構成を
示すブロック図である。第３図と異なる部分は、周波数
補正回路５１の２乗変換方式が簡単になっていることと
、温度測定回路４′ニ、分周回路２からの信号を設定値
記憶回路Ｍの設定値Ｂに従って計数し、基準となるゲー
ト信号を作成する第２のゲート信号カウンター２４が追
加され、第３図と同じゲート信号カウンター８からのゲ
ート信号と前記基準ゲート信号との排他的論理和をゲー
ト回路２２に送るイクスクルースイブオア２６が追加さ
ｆしていることである。また、比較カウンター９２もプ
リセットの必要が無いため簡単な構成となる。この実施
例の温度測定動作は、１’＝ＩＡＸτｘｒｃ−ｍ＋ で夢現できるものであり、第３図の実施例と異なり、周
波数補正回路５１の２乗変換は、（１’　−１２８）２
　とする必要は無く、Ｔ２でよいことが特長であり、−
万般定値Ｂは第３図の実施例の設定値Ｂよりも大きな値
となり、そ九だけ第２のゲート信号カウンター２４も大
きな回路となるのが欠点といえろ。

−　さらに、第１９図は、第３の実施例における電子時
計の基本構成を示すブロック図である。第１８図と異な
る点は、第２のゲート信号カウンター２４’に入力され
ろ信号を分周回路２からの信号群と記憶回路Ｍからの設
定値Ｂを入力とするレートマルチプライヤ−２５により
作成している点と、前記第２のゲート信号カウンター２
イが設定値Ａに従って基準ゲート信号を作成１−るため
、ゲート信号カウンター８と全く同一の回路となる点で
ある。前記レートマルチプライヤ−２５は、比較的均一
な間引きを行なう回路であり、その桁数を沼と−ｐ−ｆ
ｔ　ハ、２１個のパルス列からＢ個のパルスを選び出し
て出力する。

したかって、その動作は、周波数を２ｐ分のＢに減する
と考えてよし・。このような構成の温度測定回路イ′に
おいては、ゲーρ゛回路２２に入力されろクロック信号
に、分周回路２からの周波数ｆｃの信号をそのまま使用
するか、あるいは前記レートマルチプライヤ−２５によ
って２１分のＢの周波数になった出力信号を使用するか
に依って、温度測定動作に違いがあり、それぞれに特長
があるので簡単に説明する。

イクスクルースイブオア２３で作成されるゲート信号の
時間的長さｔは次のようになる。

１ ｔ＝Ａｘ（τ−ＢＸｆｃ） これを、周波数ｆｃのクロック信号で数値化した化した
場合の温度情報Ｔ及び■７はそれぞれ次のよ　−うにな
る。

２′ Ｔ　＝　Ａ　ｘ　（τｘ　、ｆ　ｃ　−一）’Ｉ’＝Ａ
ｘ（τｘ　ｆ　ｃ　ｘ　−−１）２′ 前者は、オフセット調整と勾配調整が完全に独立してお
り、第３図に示した実施例において設定値″’＆’＆！
ｌ、’ＣｉＪＩＭｌ］ｔｌ“９１１・＋　７４′Ｆ　　
、、：がずれ、設定値Ｂも変更しなければならないのと
異なっている。

そして後者は、τの製品毎のバラツキが絶対値σ）みで
、温度による変化率が安定している場合に、設定値Ａを
外部設定￥る必要がなくなり、マスクＩｔ、　ＯＭ等に
・よって固定しても良し・可能性がある。

以上説明した様に、本発明の温度補償料電子時計におけ
ろ温度測定回路は、感温発振器からの温度情報信号の温
度勾配や絶対値σ）バラツキの補正を単純なデジタル回
路構成によって行なっているため、Ｍ　ＯＳ−Ｉ　ＣＫ
一体向にモノ＋１ンノク化することが可能になるととも
に、調整値が計算によって正確に求められ、かつ、単純
なデジタル設定が可能なため、完全自動による調整が可
能となった。さらＶＣｚ本発明の温度補償伺電子時−言
１は、上記構成の温度測定回路により温度測定を極めて
緻密に行なうことかできると共に、温度測定に要する電
流消費は、平均００２μＡ以下と極めてわずかであり、
また、補正信号合成回路が行なう温度補償動作により極
めて細かな周波数補正ができろため、小型薄形の高精度
時計か実現できろものである。

【図面の簡単な説明】

第１図、第３図、第４図、第１０図は本発明の実施例に
おける電子時計の基本構成を示てプロ７り図、第６図、
第７図、第８図、第】】図、第１４図、第１６図は本発
明の実施例における電子時計の要部回路ブロック図、第
２図、第５図、第９図、第１２図（１）、（２）、第１
３図、第１５図、第４１７図は、本発明の電子時計の動
作を説明１−ろための温度特性図；第１８図、第１９図
は本発明の電子時計σ）別の実施例を示すブロック図で
ある。 ４・・・・・温度測定回路 ５・・・・・・補正信号合成回路 ６・・・・・愉御部　７・・・・・・感温発振器８・・
・・・・ゲート信号カウンタ ９・・・・・・比較カウンタ　１０・・・・・温度レジ
スタ第２図 （１） ７ 第４図 第し図 （ｂ） ＜ｃ＞ 第１３図 （Ｃ） （Ｃ） 第１り図 ９２ｍ＜１） （２） 第１７１！１ （１） （２） ｐｍ 手続補正書（方式） 特許庁長官　若　杉　和　夫　殿 １、事件の表示 昭和５７年特許願第１０５１５２号 ２、発明の名称 温度補償付電子時計 ３、補正をする者′ 事件との関係　特許出願人 電話（東京）３４２−１２３１ ４、補正命令の日付 ５、補正の対象 明細書の「図面の簡単な説明」の欄 ６、補正の自答 明細書第５０頁第６行目 「第１２図（１）、（２）、」を１第１２図（ａ）、（
ｂ）、（０月に訂正する。 ）１：′

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ２次温度特性を有する水晶発振回路、該水晶発振回路の
   発振信号から、計時単位信号を含むより低い周波数の信
   号群を作成する分周回路、該分周回路の出力信号群を合
   成して表示駆動信号を作成する表示駆動回路、該表示駆
   動回路の出力信号により時刻を表示する表示機構および
   前記水晶発振回路付近の温度を検出する温度検出装置を
   備えることにより、前記水晶発振回路の２次温度特性の
   温度補償を行なう電子時計において１、前記温度検出装
   置は温度に依って出力信号周波数が変化する感温型定電
   圧回路骨の発振器であり、該発振器の出力信号周期又は
   周波数を前記水晶発振回路の出力信号を基準にして数値
   化し、温度変化に従って変化する数値情報を出力する数
   値化手段、前記数値情報の温度勾配を論理的に調整する
   ための温度勾配調整手段、前記数値情報の温度特性のオ
   フセットを論理的に調整するためのオフセット調整手段
   、前記温度検出装置σ）出力信号を前記数値化手段、温
   度勾配補正手段及びオフセット補正手段によって演算す
   ることより作成された温度情報に基づいて前記水晶発振
   回路の温度特性て起因する前記計時単位信号の２次温度
   特性の温麿補償を行なう周波数補正手段とを備えたこと
   を特徴とする温度補償付電子時計。