JPS6193975A - 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、電子腕時計に関し、特にその電気機頼化をも
達成することにある。

水晶に動子を皓間標準振動子としたいわゆる水晶腕時計
が実用化されて以来、その高精度、高信頼比から広く普
及するに至った。その間、この水晶腕時計の技術革新は
めざましく、その消費電力についても当初２０数μＷ必
要としたものが現在では５μＷ程度で実現できるように
なってき友。

しかしながら現状の消費電力５μＷの内訳を見ると水晶
振動子の発゛嘔、分周等回路関係で１，５〜２μＷ、電
気機械変換礪惰で３〜３．５μＷと、かなりアンバラン
スが目立つ、即ち電気機械変換、機運の消費電力が全体
の消費電力の６〜７割もしめているわけで今後さらに低
電力イビ′ｆ／−図っていくためにけこの電気機械を換
機陣の低冒力化が〕果的でありそうである。しかし現状
の冨気機城変換機、算の変換効率はかなり高くこれ以上
の効率アップはかなり困難であり０ただ従来の電気機械
変換層ヌは、カレンダー機運の如き耐付加４４．温度、
磁気等の耐環境、振動′＠道等の耐外乱擁の要求から最
悪状態でも充分に作動する様に設計されてきた。

そのため一定の壓勤条件で一定負荷に射える件能が変換
機溝に要求されていたのであるが、実際に時計体がこの
様な負荷状態にあるのけ一日の内でも４〜５世間糧度で
他の２０時間は殆んど無負荷状態にある。即ち、時計体
が常に無負荷状態にあれば、交換、幾構はそれ程大きな
負荷に耐える機な設計をする必要がなく、その場合には
消費成力もかなり低減できるのであるが、時計は短時間
ではあるが厳しい環境になるので、これ？保証する定め
に犬゛電力を供給して大出力を得る変換裂溝を用いる必
要があつ：・ｔｏ 本発明け、変換機溝の弘動方氏を負荷が小さいときには
少ない成力で、駆動し、負荷が大きいときけ大重力で聾
′ｆｆｊＪすることにより上述の不合理住金改め、変換
機溝で消費する゛電力を大巾に低減するものである、し
かもこの様な駆動方式？浅域的接点など？含まず信＠性
のある全電子的な手段で構成するとともに変換機溝の）
１類、量産によるバラツキ等（でも対処できる安定な駆
Ｓ＋実現したものである。

以下、本発明につき説明するが、まづ・電子腕時計に用
いられている電気機械変換機構の一例としテパルスモー
ター及びその作動、さらにこのパルスモータ−にもとづ
き、本発明の詳細な説明し、続いて実施例につく詳説す
る。

第１図は、電子椀時計用パルスモータ−の１例であり、
図において１け２極に着磁された永久磁石製のローター
で、このローター１をはさんでステータ２，３が対向し
て配置されているが、こｈらのステータ２，３けそれぞ
れコイル４を巻いた継鉄５に＃浸して１組のステータ１
！成している。

ステーター２，３け、ローター１が一定方向に回転でき
る様に口ｒター１の中心に対しステーター２．３の円弧
′！Ａ２ａ、３ａ′ｌｒ°偏心させ、ローター１の静止
時の磁’ｆ（ＮおよびＳ）位置をステーター２，３の一
方にずらしている。この種のパルスモータ−は従来から
実用化されており第２図に示す様な回路プロツクで駆動
されていた。１０杆水晶撮勅子であり、発振回潴１１に
より駆動され、　　　　１その周波数は分周器１２によ
り分用され、波形整形器１３で適当な時間間隔で適当な
畦間幅の１８０゜位相の異なる２つのパルスが成形され
る。

その−例として、２′毎７．８ｍ５ｅｃのパルスを考え
以下これについて説明していく。このパルスをＣＭＯＳ
インバーターで構成されるドライバー１４゜１５に入力
し、その出力をコイル４の端子ａａ。

４ｂに供給する。第３図はこのドライバ一部の詳ＭＢ図
であり、一方のインバーター１４の入力端子１６に１８
なる信号を印加すると矢印１９で示す様に電流が流れ、
逆に他方のインバータ１５の入力端子１７に間諜の信号
？印加すると矢印１９と対称的なルートに電流が流れる
。即ち両インバータの入力端子１６．１７に交互に信号
を印加することによシコイル４に流れるζ流？交互に反
転させることができ、具体的には１秒毎二で交互に反転
する７、　８　ｍ　ｓ　ｅ　ｃの電流全コイル４に流す
ことができる。このような駆動回路によシ第１図のステ
ップモーターのステーター２，３にＦｉＮ極、Ｓ極が交
互に発生し、ローター１の自画と反撥、吸引によりロー
ター１　ｆ　１８Ｇ’ずつ回転させることができる。そ
してこのローター１の口■伝は中間車６を介して４番車
７に伝達され、さらに３番車８゜２番車９．さらには図
示しないが筒カナ、筒車、カレンダー機構に伝達され、
時針、分針、秒針、カレンダー等からなる指示機構を作
動させる。

第１図のパルスモータ−は、原理的には以上の説明の如
く作動し、これｆｔ子腕時計用の変換機溝として用いて
きた。

第３図のドライブ回路において、端子１７にハイレベル
信号′ｆｒ端子１６に信号１８を印加して矢印１９の如
く電流を流したときＭＯＳ）ランジスタ１５にはチャネ
ルインピーダンスによって駆動電流に基く電圧降下が生
じ端子４ｂでこの電流に相当する信号波形を検出するこ
とができる。その電流波形は、例えば第４図の如くにな
る。第４図で区間Ａは駆動区間でこの場合７．８ｍ５ｅ
ｃ、この区間Ａで流れる電流がモーター駆動で消費され
る電流である。この区間Ａでの電流波形が図の如く複雑
な形状を示すのは、駆動回路てよって印加された電圧に
もとづいて生ずる電流の他に駆動されたローターの回転
によってコイルて、誘起庖流が重量される之めである。

区間Ｂは、駆動パルス印加後の区間で、ローターは慣性
による回転と安定位置に停止する迄の振動を行う、この
ときこの区間は第３図の駆動用インバーター１４．１５
のＰチャンネルＭＯＳトランジスタがＯＮになっている
ためコイル４とこのトランジスタとのループで前記ロー
ターの勘きに応じ定コイル４への誘起電流が流れる。第
４図の区間Ｂの波形が脈動しているのけこのためである
。従ってこの駆動電流波形及び駆動後の誘起電流波形の
形状とローターの回転位置とはほぼ対応？つけることが
できる。

さて、第４図の波形２０と波形２０け、一連の波形であ
り、これはローターへの負荷が非常に少ない場合である
。波形２２と波形２２′も一連の波形であって、この場
合ローターへの負荷が大きく、ローターの作動限界に近
い状態であり、波形２１、波形２１′は許容最大負荷の
ｙ′Ｊ、１／２のや荷をかけた場合である。この様て負
荷全変化させ之ときの１流彼形？よく退寮すると、負荷
が大きくなるに従って波形が右へ鷺びていくことがわか
る。

これは負荷の増大に従ってローターの回転が遅くなるた
めであり、安定位置に停止するまでのｃ２］ター振動、
■波数が低く、且つ振幅が小さくなる事を実験的−に確
めている。この現象を逆に考えるとａ−ターへの負荷が
常に、無負荷状態にあるならば、駆動パルス幅は７．８
ｍ日ｅｃよりもつと短いパルス幅で駆動できると理解さ
れる。事実パルス幅を短くしても、モーターは作動し、
出力トルクは減少する。この状況全第５図に示す。第５
図。

は、駆動パルス幅を変化させ之ときの出力トルク特性Ｔ
と消費電力特性工を表わしたものである。

前述の堅硬パルース幅７．８　ｍ　ｓ　ｅ　ｃは、この
図でＰ２に相当する。即ちパルス幅Ｐ２で出力トルクは
Ｔ２であり、消費電力は工２である。この出力トルクＴ
２は前述の様に時計体の遭遇する負荷に充分耐えられる
様に設定される。ところがローターにかかる負荷が小さ
いか無視できる種変であれ　　　　　５ばもつと出力ト
ルクは小さくてよく、駆動パルス幅も短くでき、従って
消費電力も少なくできる。

例えば、ＰＫのパレス幅で枢動すれば、出力トルクＴ、
で消費電力も工、で済む、従って、ローターにかかる負
荷を検出することにより、無負荷時もしくは負荷が小さ
いときは狭いパルス幅で駆動し、大きい負荷がかかつ之
ときには広いパルス幅で駆動すれば大幅な低電化が図れ
る。前にも述べたように無負荷状態にある方が圧制的に
多いので低電力化の効果は非常に太きい。例えば、第５
図の如く無負荷娃（２０時間）けＰｉのパルス幅で負荷
ａ（４時間）けＰ２のパルス幅で駆動し、■、／Ｉ２　
＝１／２であるとすると、平均消費電力はとな、す、常
時Ｐ２のパルス幅で駆動した従来の方式に比し、６０％
以下の電力で済み大幅な低電力化かけかられる。

ただＰｌとＰ２の２つのパルス幅で制御すると少しでも
負荷が増大するとＰ２のパルス幅で駆ｍしなければなら
なくなり、時計の携帯条件や環境条件により消費電流に
バラツキがでやすくなる。そこテＰＬトＰ２のパルス・
福の間のＰ３なるパルス幅？設定し、通常の〕荷２りと
えばカレンダー機；撰による負荷には耐えられる出力ト
ルクＴｓ’に得るようにする。この様にすることにより
、特別なこと、たとえばカレンダー機構による負荷と外
乱による負荷と槙低温による負荷とが同時にかかったと
きを除きＰｌとＰ３のパルス幅でモーターは駆動される
。従って上で述べた消費電流よりもさらに低電力化でき
るとともに゛電流喧のバラツキも押えることができる。

ところで今、上で「負荷を検出して・・・・・・」と簡
単に述べたが、この負荷の検出方法が大発明の大きなポ
イントであることは言う迄もない。次にこの負荷の検出
方法について述べる。第４図のコイルに流れる電流波形
を見ると、負荷の増大とともに、この電流波形が変化す
ることがわかる。即ち駆動区間Ａでは原人、砥小になる
位置が負荷の増大とともに右ヘシフトしている。この点
に着目して負荷の大きさを知ることができるが、この波
形の変化量は極めて少なく量産のバラツキを吸収するこ
とがむづかしく、又、極めて微妙な制・卸？しなければ
ならない。

そこで本発明は、１堅動パルス印加後の区間Ｂに着目し
た。この区間Ｂにおいても負荷の増大てつれて、例えば
最初に唖小値をとる点ｊ−４右ヘシフトしている。しか
も区間Ａの波形の変化量に比し、数倍の変化量が得られ
る。従って、この区間Ｂにおける誘起電流波形によって
負荷の大小金検出することは、上述の区間Ａに比し容易
で、信順比も高くなる。この現象は、駆動パルス幅を短
くしたときも同種で、第６図にその状況を示す。この第
６図に示しｔ＠動は第４図に比し、駆動パルス幅が狭い
ため小さな負荷に耐えるのみであるが無負荷時の駆′！
ｄＪ電流波形２３．同じく慨劾後・の誘起電流波形２３
と作励限界負荷蒔の、駆動電流波形２４同じく駆動後の
誘起′１流波形２４′との関係は、第４刀と同様である
。負荷の検出は上述の方法で行うが、本発明の９−成は
モーター駆動パルスを３個用意しておく、この３個、ハ
駆動パルスをパルス幅の狭い方から順に第１駆動パルス
、第２壓勤パルス、ｉ３ｇ３駆動パルス、モーターへの
負荷が微少な電気荷時には第１駆動パルスｆ７嘘濁し常
に駆動後の誘起電流波形によ多負荷の大きさを検出し、
負荷が十分小さいときにはこの第１駆動パルスての駆動
を続け、負荷が増加してきて第１駆動パルス０限界に近
づいてきたと判断された場合、もしくけ急激に負荷が過
大となりモーターが作動しなかつ友ときＫは引き続いて
広いパルス幅の、駆動で補正運動するとともに次の駆動
緋には第２駆１パルス幅で駆動する、そしてさらに前と
両様駆動後の誘起電流波形により負荷の大きさを検出し
、負荷が大きくなり第２の駆動パルス幅でも、駆動がむ
づかしくなってきたと判断されたときにはさらｌで次の
駆動から第３の１駆動パルスで、駆動し、負荷が軽減さ
れた場合には第１の駆動パルスに戻る様に構成するもの
であり、第７図によりさらに具体的に詳説する。

第７図は、本発明の構成ケ示すブロック図であり、２５
け基間標準振動子、２６け発振回路、分　　　　）周回
略等？含む回路、２７けパルスモータ−９駆動鴎Ｌ　２
８はパルスモータ−でここまでの構成は従来の電子腕時
計と同じである。２９け負荷検出回路で第４図、第６図
で説明した様に駆動パルス印加後の誘起電流波形により
負荷を検出する。

３０は制御回路で負荷検出回路２９で検出した負荷の状
態に応じてパルスモータ−２８の駆動を制御する回路で
、あらかじめ３個の駆動パルスを用意しておき負荷の大
きさく／ｃ応じて夫々の駆動パルスを供給するように制
御する。この制御方式ｆ：第８図につき説明する。第８
図は駆動パルスの状態を示したもので先のパルスモータ
−の項で述べｔ様にモーターには反転パルスが供給され
るので、これをパルス５１．３２の様に示した。パルス
３１３２は無負荷状態の第１駆勘パルスである。パルス
！＋１．３２．を印加後第７図の検出回路が負荷状態を
検出するがこの場合、無負荷又は微小負荷状態である。

即ちパルス３１後の負荷検出は無負荷と判定したので、
次のパルス３２も第１駆動パルス？供給され、このバン
ス６２後の負荷検出も無負荷と判定したので、その次の
パルス３３も第１駆動パルスとなる。そしてパルス３６
後の負荷検出では第１駆動パルスに耐える限界に近くし
て負荷状態であると判定しｔｏこの場合パルス３３後数
１０ｍ５ｅｃ以内に広いパルス幅の補正駆動パルス３４
がパルス３３と同じ極性（即ち同じ電流方向）で印加さ
れる。そして次の駆動パルス３５け第２駆動パルスが供
給される。さらにパルス３５後も同様に負荷検出を行い
、第２．駆動パルスに耐えられる中程度の負荷であれば
、次のパルス３６も第２駆動パルスが供給される。同様
にその次のパルス３７も第２駆動パルスが供給されたが
、負荷検出で大負荷とｋり第２駆動パルスで駆動限界に
近づいたので前と同様引き続いて広いパルス幅の補正駆
動パルス３８がやけりパルス３７と同じ唖註で印加され
る。そして次のパルスＯＱけ第３駆動パルスが供給され
る。さらにパルス９０後も負荷検出＋ｎい大負荷であれ
ば次のパルス９１も第３駆劾パルスが供給される。同様
にパルス９２も第３駆動パルスが供１冷されたが印刀口
後の負荷検出で無負荷と判定されたので、次のパルス９
３け第１駆動パルスが供給された、全く同様にして以下
パルス９４，９５．９６は第１．駆動バルスでありパル
ス９７は補正駆動パルス、パルス９８．９９．ＩＱＱは
第２駆動パルスであり、パルス１０１，１０２は第１駆
動パルスである。これらの径庫ハ改めて説明する迄もな
く上述の説明から明らかであろう。パルス３３とパルス
３４の関係を説明すると、パルス５３の、駆動で負荷が
大きいことを検出すると数１０　ｍ５ｅｃ後に広いパル
ス幅のパルス６４が印加される。これはパルス３３後の
負荷検出で負荷が大きいと判定するが、このときａ−タ
ーが作動したかどうかの判定はむずかしい、というのＦ
ｉｇｂ図の誘起２流波形は負荷の増加とともに右へシフ
トするとと°もに減衰する。

そしてローターが作動しなかつ友ときは、誘、起電流が
出ないのであるが負荷が限界に近いときローターがやつ
とｆ″Ｉｌ：！ｌＪ″′Ｆる状態との区別がつきにくい
。

負荷が余々に増加する場合は、負荷が大きいと判定して
もそのときのパルス３３ではローターは作動しているし
、負荷が急数で狭いパルス幅では駆動できない大きさに
なるとパルス３３ではｏ　−ｐ−は作動しない。この両
者の判別するのけ困礁である。そこでパルス印加後の負
荷の検出は多少余裕全もつように設定するかが簡単であ
る。　　　゛本構成では、パルス３４を印加する、パル
ス３３でローえ−が作動したときは、パルス３４けパル
ス３３　ト同方向のパルスであるため、このパルス３４
は逆相のパルスになり、α−ターは口伝しない。又、パ
ルス３３でローターが作動しなかったときはパルス３４
で駆動される。このとき数１０ｍ５ｅｃ遅れてローター
が駆動されることになるがこれが秒針の作動として目に
判別さ九ることばなく、これを原因とした見苦しさを心
配する必要は全くない。

次に本造成では、あらかじめ３耐力駆動パルス全用意し
ておき負荷の大きさに応じて夫々の駆動パルス？供給す
る様に構成したが２個のパルスのどちら−６）で駆動す
るという方式より若干構成が複雑になるものの一層低電
化がはかれるという単純な理由以外にモーターに要求さ
九る性能即ち、最　　　）大出力は時計が遭遇するあら
ゆる条件？考冠してモーターにとって厳しい条件が全て
同時に重さなつ之とした最悪条件ですら若干の余裕？も
つことである。しかしながら現実的にはこの寡な最悪条
件はめったに起こるものではなく確率的にもわずかであ
る。従って本発明では第１駆動パルスは時計の最小限の
作動に必要とする出力を得る種度のパルスとし、第２枢
拗パルスではカレンダー機準等、ローターに加わる負荷
の一つだけに耐えられる種変の出力が得ちれるパルスと
し、第３駆動パルスｒ、＋最悪条件に耐えられるパルス
とすることにより、殆んど大部分は第１駆動パルスと第
２．駆動パルスで済み、２つ以上の負荷が同じに加わつ
几ときで極くわずかである。従ってモーターを駆動子る
消費電力は也〈微小となるとともに工動万式としても最
も合理的、効果的なＷｂ方式といえる。

以上が本発明の構成であるが、次に本発明の具体的実施
例につき説明する。第９図は、本発明になる時計の角筒
検出回路及び・枢動パルス制ｉ卸回；洛の一例である。

第９ｍ中２５は発振回路、２６は分周回路であり、２８
はモーター及び３劾回路、２９はモーター負荷゛伏態検
出回路であ６゜以下、回路素子について順次説明してい
く。３９のＮＡＮＤ　　ＧＡＴＥ出力は無負荷状態のモ
ーターを駆動する際の第１駆動パルスを作る為のクロッ
クであり、例えば１秒信号の立下りに対して５ｍ５ｅｃ
遅れたクロックパルスを発生する。この’ｔ＝ｆイレイ
フリップフロツプ４２け、入力の１秒信号を５ｍｅｅｃ
遅らせて出力する事になりゲート４６の出力に５ｍ５ｅ
Ｃ幅の狭パルスが発生゛する。同様にＮＡＮＤ　　ＧＡ
ＴＺ　ｄ　５の出力は第２゜鳴動パルスを作る為のクロ
ックであり、フリップフロップ５０の出力は例えば１秒
信号に対して６ｍｓθＣ遅れｔクロックパルス？発生し
従ってゲート５１の出力ｉｃ６ｍｓｅｃ＠のパルスを得
る。これが第２．駆動パルスとする。フリップフロップ
６４け、１２８Ｈｚをクロック入力とするディレィフリ
ップ７０ツグで６４の出力は入力１秒信号に対し７．８
ｍ５ｅｃ遅れる。従って、ゲート４７の出力に７．８ｍ
５ｅｃ幅のパルスが得られ、大負荷回の第３駆動パルス
とする。ゲート４０およびゲート５２け、・枢動パルス
印加後にローターの動作によって生ずる電流波形の雨季
部分が現われるまでの陪１間に対し、無負荷状態と有負
荷状態全判別するパルスを発生するため、クロックであ
り、ター）４０け第１駆動パルス、第２駆動パルス陪の
判を用、ゲート５２け第２枢動パルス、第３駆動パルス
時の判定用である。そして４２と４４と同様の１作によ
って４３と４８および１０５と１０．ｉの出力に判定基
準パルスを得る°。

第１０図５８は、ゲート４６の出方第１駆動パルスに相
当し、５９けゲート４８出カの判定基′辿パルスに相当
する。ゲート４１［、補正パルス発生回路であって、パ
ルス・福は７．８ｍ５ｅｃの広パルス、発生位置ｄ、ゲ
ター４６或ｆ　４７のパルス（Ｃ対して、例えば３０　
ｍｅｅｃ遅れる。第１０図６６にその例を示寸。ゲート
４１の入力端子５７は、後述する補正信号であって、該
補正信号がＨＩＧＨになった場合のみ４１の出方に補正
パルスを発生１−１後段に供給する。ゲート３９．　Ａ
ｏ、　４１．４５゜５２の入力信号は、前記パルスを得
る為り）＠号で、カウンタ２６の出力を適当に組み合せ
る。ゲート８９．４９は、上記パルスを駆動用インバー
タ１４゜１５に対して分離、１秒おきに交互に出力させ
る回符である。フリツプクａツブ１０５，１０６はモー
ターに供給する駆動パルスを選定するためのものでモー
ターが第１駆動パルスで駆動されるとき、フリップクロ
ップ１０５，１０６の出力Ｑ、は共にＬＯＷにありＡＮ
ＤＧＡＴＩ！：　１０７．１０　Ｂ　＋７”ｌ出力もＬ
ｏｗ従ってＧＡＴ１４７．５１　？閉じている。モータ
ーにかかる負荷が増加し第１．駆動パルスで限界に近づ
くと補正駆動パルスがゲート４１の出力に発せられると
この７リツプ１０５，１０６の出力Ｑけ共にＨｉｇｈと
なり、ＡＮＤＧＡＴＫ　１０７．の出力がＨｉｇｈ。

従ってゲート５１？開き第２駆動パルスが供給される様
になる。さらに９荷が増大し第２ｊｔＫ動パルスでの駆
動限界に近づくと、さらに補正駆動パルスがゲート４１
の出力に発せられ、フリップフロック１０６の出力Ｑが
Ｌｏｗとなり、ＡＮＤＧＡＴＥ１０８の出力がＨｉｇｈ
、従ってゲート４７が開か　　　　　１れ第３駆動パル
スが供給される。なおモーターが第２駆動パルスパルス
又げ第３駆動パルスで駆ｊカされているとき負荷が小さ
くなると後述の如く、ゲート１１０の出力に信号が発せ
られフリップフロック１０５．１０６の出力Ｑ　ｆ　Ｌ
ｏｗに戻し第１駆動パルスでの駆動に戻される。

次にブロック２９け駆動パルス印加後のモーターの動作
状態よりモーター負荷を検出する回路であシ、ゲート１
０９け第１駆動パルス及び第２駆動パルスで駆動時負荷
が増加したかどうか判定するゲートであり、ゲート１１
０け第２駆動パルス及び第３駆動パルスで５駆動畦無負
荷になつ之かどうかを判定するゲートである。以下光づ
前者から説明する。５’３．５４は、トランスミッショ
ンゲートであって、駆動用インバータ１４．１５の出力
を駆動信号に応じて交互に選択する。

５５．５Ａの出力は結合されてコンデンサ？介し、微分
増幅器５５に入力される。５３．５４の出力信号の内、
無負荷状態の波形と有負荷状態の波形全それぞれ第１０
図６０．６１に示す。微分回″Ｍｒけ、この場合ピーク
検出器として動作し、微分回路出力を更にインバータ７
通して得た信号は、各ピークで反転する矩形波となり、
６０に対しては６２゜６１に対しては６４の信号が得ら
れる。６２及び６４の信号において、駆動パルス印加後
の立下り位置を検出する回路ゲート５６であって出力信
号として６３，６５’ｆｒ得る。この立下９位置が前記
判定基準パルス５９の内に含まれる状態を無負荷状態と
判定し、パルス５９の内に含まれない場合を有負荷状態
と判定する。６５は明らかに有負荷状態と判定され５７
はＨＩＧＨと表る。この結果、波形６１の場合に対して
は補正パルス６６が引き続いて印加され、６６によって
ａ−ターの回転は完結する。但し、前述した如く６６が
印加される以前にローターの回転が完結している場合も
含まれる。補正パルス６６は前述の如くフリップクロッ
プ１０５，１０６の出力Ｑｌ　？　Ｈｉｇｈにして次の
駆動からＭ２駆動パルスが供給される。さらにこの第２
駆動パルスで駆動中も上と全く固嵌にしてゲート１０９
によシ負荷が増大したか否かの判５１ｉ’（−行い増大
した場合にはやはり、ゲート４１より補正堅勅パルスが
発せられ、次の、駆動から第３．駆動パルスで駆動され
るようになる。ところで第２駆動パルスで駆動中ゲート
１１０では無負荷になったか否かの判定？行っている。

即ち、駆動パルス印加終了後の誘起電流波形の最初の啄
小値がゲート５２で設定された時間内に発生すれば、無
負荷状態としてゲート１１０の出力に信号が発せられ、
フリップフロップ１０５，１０６の出力音Ｌｃ）Ｗにし
、この次の、駆動から第１駆動パルスが供給される、こ
れは第３駆動パルスで駆動中においても全く同機に行わ
れる。但し第３駆動パルスで駆動中はゲート１０９け閉
じていて、従って５７ばＬＯＷ状態にあり、補正、駆動
パルスは出力されない。これは第５駆動パルスで駆動筒
はモーターは要求性能最大の出力トルクがあるからであ
る。なお本実施例では第１及び第２駆動パルスで駆動中
負荷が増大したか否かの判定を共通のゲート１０９で行
１　　　　つたがこれは前述の説明からも理解されると
思うが負荷が増大してきてその駆動パルス幅での４駆動
が限界に近づくと誘起電流波形の極小値はずっと遅れる
。これは駆動パルス巾の広い、狭いにはソ共通の原象で
あるためである。また第２及び第３駆動パルスで駆動中
、無負荷になったか否かの判定も共通のゲート１１０で
行ったが、これは本実施例のモー　ターの性能がこれを
許したものである。

部ち第１１図に本実施例のモーターの無負荷状態でパル
ス幅を変化させて駆動電流波形及び誘起電流波形を実測
して示したもので作動限界の狭いパルス＠１１１での駆
動時を除きそれより長いパルス幅１１２．１１３．１１
４での駆動では、駆動後の誘起電流波形の最初の極小値
１１５がはソー値している。従って第２及び第３駆動パ
ルスで駆動中の無負荷か否かの判定は共通にできたので
ある。従って本実施例と異なるモーターに本発明を適用
した場合、この様な共通化ができない場合もあり得るの
で当然この様な変更は本発明の範囲に含まれるものであ
る。尚、第９図中にター）３９．．１５゜４１、ディレ
ィフリップフロップ４２，５０゜な ４４及びゲート４６，５１．５ＳＬが波形成形回路を形
成し、スリップ７０ツブ１０５，１０６が記憶手段を形
成し、ター）１０７，１０８とゲート５１．４７が駆動
パルス選択回路を形成している。

ピーク検出回路としては、５５の微分増賜回路の池に様
々な方式が考えられる。冨１９図ハ、遅延回路音用い之
ピーク検出回路のプロツク図で、図中５３．５４けトラ
ンスミッションゲート８０は第９図５５に代る一般的な
増幅器、８１は遅延回路、８２は８０及び８１の出力？
入力する比較器である。増福器８０の一例Ｈい４図又は
第１５図に示す。前述したモーター駆動検出波形２３．
２４等は笑質的にａ源しベル付近に発生する数ｍｖ−数
１０ｍＶ程度の信号である為、抵抗６６゜６７で分圧し
、増、福器の入力動作レベルに変換してやる。端子６日
には、第１７図７６の波形が現われる。第１５図は、第
１３図を改良しｆｃ回路であって、抵抗６７の代りにＭ
、Ｏ８）ランジスタを挿入し、増福器入力レベルが動作
レベルになる様にトランジスタ６９のチャンネルインピ
ーダンスを制御してやる帰環回路をもつ、ブロック７ｏ
は出力レベルを検出する回路である。第１６図Ｒ遅延回
路８１の簡単な実施例であって、７１．７３はトランス
ミンションケＦ　、７２　ｙ　７　Ａ　ハ負苛：ｘンデ
ンサである。この場合、端子６８の入力信号７６は出力
端子において７７の如く遅延する。第１８図は、この波
形を模型的に表わしたもので六方１百号７６はトランス
ミッションゲート７１によって、コンデンサ７２に伝え
られ７２の端子電圧波形は７９と々る。更に、トランス
ミッションゲート７３によって出力端子７５には、波形
７７が表われる。比較器６２は波形７６と７７が入力さ
れる時、７８に示す矩形信号を出力する。

遅延回路としては第１６図が適しているが、他に入力信
号周波数が比較的低い几め、バヶッリレー型データ転送
素子等も適する。

本発明における負荷検出方式は時計体に加わる磁界或は
衝激等に対しても有効な動作をすることが確められてい
る。第２０図は直流磁界をパルスモータ−０コイル方向
に加えた場合の検出電流波形である。８３は外部磁界が
モーター内コアに誘起する磁場と駆動用磁場の方向が相
反する場合であシ、８４は両磁場が同方向にある場合で
ある。

８３．８４において、波形８５．８６け外部磁場が零に
あシ、はぼ同一波形とみなせる。８７，８８は外部磁界
がｄ　ＯＧａｕｓｓの時の波形である。波形よシ８３の
方向の動作は外部磁界が強くガる種動作しにくくなり、
負荷が大きくなっ几場合の動作と同−特りを示す。従っ
て本発明になる時計回路にあっては外部磁界の影響に対
しても有効な動作を示し、実験的に外部磁界に対する強
度が従来の時計と何ら変らない事が確認されている。第
２０図８７の場合、波形の極小位置が判定基醜パルス以
後に現われるため、８７′で示す補正信号が加わってい
る。耐衝微性についても以上の説明から本発明が有効な
効果？もつものであることは極めて容易に類推されよう
。

以上本発明の実施例につき詳説したが、本発明はここで
述べた実施例に限定されるものではなく穏々の改良変更
応用が可能である。例えば電気役械変換機構はここで述
べたパルスモータ−に限定されるものではない。モータ
ー以外の変換：９．事でもよいし、パルスモータ−の内
筒１２図に示すパルスモータ−であっても全く同じ構成
で実現できる。第１２図のパルスモータ−け、ａ−ター
１ｏ。

が永久磁石で作られ、ステーター１０１は第１図と違っ
てギャップのない１体型であるとともにローターの静；
Ｉｎ（Ｓ２ｆｉｆｆｉ’？定めるためのノツチ１ｏ２゜
１０３が形成されている。１ｏ４は駆動コイルである。

この様なパルスモータ−は、ステーター１０１が接続し
ているため、駆動後の誘起電流は第１２図に示すように
、第４図、第６図に比し若干異なる。しかし、無負荷時
の波形１０５，１０５／負荷時の波形１０６，１０６’
の関係は基本的には同様であり、同じ方式で実現できる
ことが理解されよう。また駆動パルスの種類は３種類以
上であっても良いことは自明である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電子腕眸計のパルスモータの例を
示す。 第２図、第３図は従来の回路構成を示す図、第４醤 図は従来の時計におけるパルスモータ駆動コイルの電流
波形を示す図。 第５図はパルスモータ−の駆動パルス幅に対する出力ト
ルクと消費電力の関係図である。 第６図は従来の駆動パルスよりも狭いパルス幅で、モー
ターを駆動した′場合のコイル電流波形図である。 第７図１ｄ本発明だなる時計の回路ブロック図、をわす
。 第８図は木兄明知なる回路に、よるモータ駆動パルスツ
タイムチャート例を示す図である。 第９図は第８図のブロック回路の一具体例を示す図。 第１０図は第９図における負荷検出部のタイムチャート
例を示す２図である。 第１１図は、駆動パルスを変化させたときの駆動電流波
形及び誘起電流波形を示す。 第１２図は本発明に係る電子腕時計のパルスモータの例
全示す。 第１３図は第１１図のパルスモータ−におケル狭パルス
駆動時のコイル電流波形図である。 第１４図〜第１９図′／ｉ第９図における負荷検出部の
別の例を示す図である。 第２０図は本発明になる電子腕時計に直流磁界を印加し
た場合のコイル電流波形の変化を示す図。 ２５・・・発振回路　２６・・・分周回路２７・・・駆
動回路　２８・・・モータ２９・・・モータ負荷検出判
定回路 ３０・・・制量回路　３１〜３３・・・狭パルス、駆動
信号３４・・・補正信号　３５・・・広パルス駆動信号
５９・・・負荷判定基準パルス ６０・・・無負荷時検出信号 ６１・・・有負荷時検出信号。 以上 叔４υ 第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 時間標準源、前記時間標準源からの信号を分周する分周
   回路、分周回路の出力から駆動パルスを形成する波形成
   形回路、前記駆動パルスによってコイル、ロータ及びス
   テータからなるステップモータを駆動する駆動回路、前
   記ステップモータによって駆動される輪列を有する電子
   時計において、パルス幅の異なる３種類の駆動パルスと
   駆動パルスにひきつづいて発生し駆動パルスと同極性で
   しかも駆動パルスよりパルス幅の大きな補正パルスを形
   成する前記波形成形回路、前記ステップモータに駆動電
   流が印加された後に前記コイルに発生する誘起電流をロ
   ータ負荷として検出する負荷検出回路、前記負荷検出回
   路が重負荷を検出したとき前記補正パルスを出力する補
   正回路、前記駆動回路に印加される前記駆動パルスの種
   類を記憶する記憶回路、前記負荷検出回路が重負荷を検
   出したとき前記記憶回路に記憶されている駆動パルスよ
   り１段パルス幅の大きな駆動パルス幅を選択するよう前
   記波形成形回路に接続される駆動パルス選択回路とから
   成る電子時計。