JPS5918394Y2 - 電子時計 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は電池を駆動源とし、補助電源として太陽電池電
源を備えた電子時計に関する。

本発明は主電源の電池を交換する間、自動的に補助電源
に切り換え、時計動作が停止することを妨げ、かつ補助
電源として太陽電池電源を用いることにより、事前に短
時間光を照射するだけで、任意の時に主電源の電池交換
を可能にした電子時計に関する。

本発明の目的は、時計動作を停止させないで、主電源の
電池交換を行なうことにある。

電子時計の中で最も精度が高く、普及率の大きな水晶時
計について考えると、水晶時計は何らかの形でメモリー
機能を有している。

すなわち計算、アラーム、ストップウォッチ機能等であ
り、特にメモリー機能を活用したものに論理緩急方式の
水晶時計がある。

また、時刻合わせをした起点を基準に時を刻むことは広
い意味で起点をメモリしていることになり、すべての水
晶時計が広い意味でメモリー機能を有している。

以下では特にメモリー機能に関係の深い論理緩急方式の
水晶時計を例として本発明について説明する。

従来の水晶時計は第１図に示す如く、水晶発振回路から
の出力信号は３２７６８ Ｈｚ Ｃまたは１６３８４ｍ
）である。

この信号を分周し、ステップモータへは１■の信号を送
っている。

さらに表示機構の中では輪列によって秒信号、分信号、
時間信号を作り表示を行なっている。

このような構成の水晶時計では、いかなる場合も発振回
路の発振周波数は３２７６８ Ｈｚ （または１６３８
４ Ｈ２）でなければならず、発振周波数がこの値とず
れている場合には、そのまま時計の誤差となる。

発振周波数を定められた値にすることは、発振回路の調
整が非常に難しい。

たとえば、水晶振動子の寸法精度が厳しいため、最終的
にはトリミングによって周波数の微調を行なっている。

したがって、製造に時間を要するうえに振動子の歩留り
か′悪い。

この欠点を除くために論理緩急を用いる方法が提案され
ている。

この原理を簡単に述べると、第２図のブロック図に示す
如く、回路はメモリ、比較器、および分周器から構成さ
れている。

周波数調整操作は、まずリセットスイッチのボタンを押
すと、分周器の状態が零状態に戻される。

そこでゲートＧｌに第３図ａに示すような標準信号を入
れ時間Ｔ１だけゲートＧ１を導通状態にすると、第３図
すに示すような発振器の信号を分周回路が実線の部分だ
けカウントする。

この後ゲートＧ２を用いて分周回路の状態をメモリー回
路に記憶させ、ゲートＧ２を閉じる。

ゲートＧ１が開いているＴ１の時間に発振器から送られ
てきたパルスの数をｆとすると、上記の動作によりｆ個
のパルスが分周回路に入ったときの状態をメモリー回路
が記憶していることになる。

以上で周波数調整操作は終了する。

次に携帯時の時計動作であるが、ゲートＧ０は常に導通
状態とし、発振器からのパルスは直接分周器に入り、分
周器は発振器の心ルスをカウントする。

比較器はメモリー回路の記憶信号と分周回路の動作状態
を比較して、両者が一致したとき、すなわちｆ個のパル
スが入ったとき、分周器にリセット信号を送り分周器を
零状態に戻す。

分周器が零状態に戻ったとき、出力として第３図Ｃに示
すようなパルスが出るように回路を構成すれば、発振器
の周波変変動がないかぎり、パルス間隔はＴ１になるは
ずである。

第３図Ｃのパルスが秒信号となるようにＴ１を選び、こ
れをもとに分信号、時間信号を作れば、時計の動作に行
なわせることができる。

第１図に示した従来の方法と違って、この方法による大
きな利点は発振回路の周波数は各時計に固有のものでよ
く、従来のように発振周波数を３２７６８ Ｈｚ ＜ま
たは１６３８４止）に調整する必要がないことである。

したがって振動子の寸法精度の要求も緩和され、コスト
低下につながるものである。

このような大きな利点がある反面、現状での問題点も有
している。

メモリー素子は不揮発性メモリーが望ましい訳であるが
、現在の技術水準では動作電圧が高いことや、回路の素
子数が多くなることから腕時計には不揮発性メモリーを
使うことができず、やむを得ず揮発性メモリーを使って
いる。

そのために電池を交換するとき記憶記号が消えてしまい
、再び周波数調整の操作を行なわなければならない。

本発明はかかる欠点を除去したもので、電池を交換する
間、補助電源に切り替え、記憶記号の消えるのを防いだ
ものである。

補助電源に用いる電池は１次電池でも、太陽電池電源で
も同じであるので、太陽電池電源を用いた場合について
説明する。

太陽電池電源は、よく知られているように第４図の如く
太陽電池１、リミッタ回路２、逆流防止ダイオード３，
２次電池４から戒っている。

主電源の電池を交換する間太陽電池に光が当っていれば
原理的には２次電池４はなくてもよい。

リミッタ回路２は２次電池の過充電を防止する回路で０
点の電位を検知し、この電位が一定値以上になるとａ−
１）間が導通して光電流がオーバフローさせる。

この回路を電子腕時計の補助電源として用いる場合、太
陽電池は０．４ｃｍ２のシリコン太陽電池を５個直列に
用いれば充分で、面積的にも腕時計に適合できる。

この面積の太陽電池では、直射日光のもとて約３ｍＡ、
屋外の日陰でも１〜２ｍＡの充電々流が得られるので、
エネルギー的にみても、屋外で携帯していれば、意識的
に充電なしで補助電源として用いることができる。

１次電池から補助電源に切り換える方法は第５図のよう
にマイクロスイッチを用いて簡単にできる。

第５図は腕時計の主電源の１次電池を組み込む部分だけ
を抜き出して描いである。

第５図で５は腕時計のケースの一部、６は電池、７は電
池ホルダーのふた、８はアルミナ磁器、９はバネ、１０
は正極側のリード端子、１１は正極側への接触金属、１
２はゴムのオーリングで１１に接着しである。

１３はマイクロスイッチの接点である。

１次電池６の負極はふた７およびケース５を通して電子
回路のマイナス側に接続される。

正極側は接触用金属１１．バネ９およびリード端子１０
を通して電子回路のプラス側に接続され、通常はこの状
態で動作している。

第４図の太陽電池電源はＣ端子が電子回路のマイナス側
に接続され、ｄ端子は第５図の接点１３に接続されてい
る。

この状態でふた７をあけるとバネ９により電池６が押し
あげられる。

バネの力によって接触用金属１１が接点１３に接触すれ
ば、電子回路の電源は主電源から補助電源の太陽電池電
源に切り替わる。

逆に新しい電池を押し込めば再び主電源に切り替わる。

バネの振動によって瞬間的に接触部が離れ回路が停止す
るのを防ぐために電子回路の入力端子間に容量の大きな
コンデンサを入れ、電源が切れたときにはコンデンサの
放電を利用して回路を動作させれば、切り替えは一層確
実になる。

本発明と従来から使われている主電源の起電力が一定値
以下になったとき警報表示ランプが点灯する機能とを腕
時計に組み込んでおけば、主電源の電池がなくなる寸前
に新しいものととり替えることができる。

しかもその間電子回路は動作しているので従来から難し
いとされていた論理緩急を電子時計に用いることができ
る。

補助電源は１次電池でもよいが、太陽電池電源を用いれ
ば、屋外で携帯している場合には、意識的な充電なしで
良い。

仮に屋外での携帯ができない場合でも直射日光または室
内照明光のもとて数分充電すれば電池を交換する間に必
要なエネルギーは充分に得られる。

このように本発明は振動子の加工精度を要しない論理緩
急の腕時計の製造を容易にするものであって価値は高い
ものであるが広い意味でのメモリー機能をもつと考えら
れる。

全水晶時計にあてはまり価値は高いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の水晶腕時計のブロック図、第２図は論理
緩急を用いた電子時計における秒信号を取り出すまでの
ブロック図、第３図は第２図のブロック図の各点におけ
る信号波形でａはゲートＧ１の入力波形、ｂは発振器の
出力波形、Ｃは分周器からの出力信号（秒信号）である
。 第４図は太陽電池電源回路、第５図は腕時計において主
電源の電池を組み込む部分の断面図である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 論理緩急機能を有する電子時計において、通常の時計動
   作を行なわせるための一次電池からなる主電源と電池交
   換のために前記−次電池を取りはずした時にのみ時計動
   作を行なわせるための太陽電池からなる補助電源とを備
   え、前記−次電池装着時には前記−次電池に押されて主
   電源のみを時計回路に電気的に接続し、一次電池を取り
   はずした時にはバネによって移動して前記補助電源を時
   計回路に電気的に接続する摺動可能な接触用金属からな
   る電源切り換え手段を有することを特徴とする電子時計
   。