JPS62195583A

JPS62195583A - 電子腕時計の授磁機構

Info

Publication number: JPS62195583A
Application number: JP3862586A
Authority: JP
Inventors: Hisaaki Yasukawa; 安川　尚昭; Kenichi Ushigoe; 健一牛越
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1986-02-24
Filing date: 1986-02-24
Publication date: 1987-08-28

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、電子腕時計の耐磁機構に於て、磁気検出装置
を有し、ステップモータの駆動を妨げるある一定値以上
の外部磁界が発生すると前記磁気検出装置が前記外部磁
界を検出し、ステップモータの駆動を停止させると同時
にステップそ一タの停止期間を回路内のカウンターに記
憶させ、前記外部磁界が取り除かれたことを前記磁気検
出装置が検出すると前記停止期間の運針の遅れを早送り
して正確な時刻表示を取り戻すことにより、外部磁界に
よるステップモータの止りやミスリをなくし磁気による
電子腕時計の狂いをなくしたものである。

〔従来の技術〕

従来の電子腕時計用ステップモータは、永久磁石からな
るロータと高逃磁率材からなるステータ、コイル磁心と
コイルによりて構成されているため、外部からある一定
値以上の磁界が加わると止りやミスリを生じていた。ま
た近年、磁気を発生する製品が増え、日常生活で我々が
磁気に接する機会が多くなってきたため、気づかないう
ちに電子腕時計が遅れてしまうという現象がしばしば起
こっている。そこで電子腕時計を磁気がら論るために、
時計体部をカバーする専用の磁気シールド板を用いて、
通常２０〜５０　（Ｏｅ　）で止る電子型腕時を２００
〜３００（Ｏｅ）まで止まらないようにしたり、また特
開昭６０−３２１４５に記載された如く、外部磁界を検
出して外部磁界が加わっている期間だけステップモータ
に印加するパルス幅を長くして起磁力を上げ耐磁性能を
向上させる方法がとられていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし前述の磁気シールドを施す方法では、高耐磁性能
を得るために厚い耐磁板で時計体部を覆わねばならなく
、電子腕時計は大型で重くしがもコストが高くなるとい
う問題点を有している。またステップモータに印加する
パルス幅を長くする方法は、消費電流が増して電池９命
が短くなるという問題点と、コイル磁心が磁気的に完全
に飽和してしまうほどの強い外部磁界には無効となると
いう問題点を有している。

そこで本発明はこのような問題点を解決するもので、そ
の目的とするところは電子腕時計が強磁界に遭遇しても
、いったん強磁界が取り除かれれば正確な時刻を表示し
つづけるところにある。

〔問題を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために、本発明ではステップモー
タを変換器として成る電子腕時計に於て・磁気検出装置
を有し、前記磁気検出装置が外部磁界を検出して、ステ
ップモータの駆動を停止させる手段と、前記ステップモ
ータの停止期間を記憶する手段と、外部磁界が取り除か
れたときに前記停止期間分の運針を早送υする手段とか
ら構成されたことを特徴とする。

〔作用〕

本発明の上記の構成によれば、ステップモータの駆動を
妨げるある一定値以上の外部磁界が発生すると、磁気検
出装置が前記外部磁界を検出し、ステップモータの駆動
を停止させると同時にステップモータの停止期間を回路
内のカウンターに記憶させ、前記外部磁界が取り除かれ
たことを前記磁気検出装置が検出すると前記停止期間の
運針の遅れを早送シして正確な時刻表示を取り戻すこと
ができるのである。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。１
は水晶振動子を用いた発振器であり、２の分周回路で通
常運針用信号Ｓ１の１Ｈ２と早送υ運針用信号Ｓ２の６
４Ｈｚと基準用信号Ｓ３のＩ　ＫＨｚとに分周する。３
はカウンター、５は早送りカウンターであり、４の一致
回路でカウンター３と早送りカウンター５とを比較する
。９は磁気センサー、８はチャタリング防止回路であり
分周回路２より基準信号用信号Ｓ３を取り込んでいる。

７は磁気センサー９によって開閉するスイッチ、６は一
致回Ｆ６４によって開閉するスイッチ、１０はモータ駆
動回路、１１はステップモータ、１２は時刻表示である
。

このブロック図で杢り′６明の作動ご説明する。

まず外部磁界が加わっていない通常運針時の動作につい
て説明する。通常時、カウンター３の値と早送シカウン
タ−５の値は一致して安定しているため、ここでカウン
ター３の値と早送りカウンター５の値を便宜上洛として
以後説明していく。スイッチ７は、磁気センサー９が外
部磁界を検出していないため閉じられている。ここでカ
ウンター５に、分１に回ｗ５２より通常運針用信号Ｓ１
が一発入ると、カウンター３の値はｍ＋１となる。この
とき早送りカウンター５の値はｍであるため、一致回ｗ
Ｊ４はカウンター３と早送ジカウンター５の不一致を検
出しスイッチ６を閉じる。スイッチ６が閉じると、分周
回路２より出ている早送り運針用信号Ｓ２が早送りカウ
ンター５に入ると同時に、モータ駆動回路１０に入りス
テップモータ１１を駆動させる。このとき早送りカウン
ター５に早送り運針用信号Ｓ２が一発入ると、早送ジカ
ウンター５の値はｍ＋１となり、一致回路４はカウンタ
ー６と早送りカウンター５との一致を検出してスイッチ
６を切る。従って分局回路２から１Ｈｚの通常運針用信
号Ｓ１が一発でるとモータ駆動回路１０に早送９運針用
信号が一発入るため、ステップモータ１１はＩＨ２で駆
動する。

次に外部磁界が加わった場合の動作を説明する。ステッ
プモータの駆動を妨げるある一定値以上の外部磁界が発
生すると、磁気センサー９は前記外部磁界を検出し、チ
ャタリング防止回路７を介してスイッチ６を切る。従っ
てカウンター３に分周回路２より通常運針用信号Ｓ１が
入って、−数回路４がカウンター５と早送りカウンター
５の不一致を検出してスイッチ６が閉じられても、分周
回路２からの早送＃）運針用信号Ｓ２はモータ駆動回路
１０に流れず、ステップモータ１１は駆動しない、Ｉま
た早送ジカウンター５にも早送ｐ運針用信号Ｓ２が入ら
ないため、磁気センサー９が前記外部磁界を検出してい
る間、カウンター３の値と早送りカウンター５の値の差
は１秒ごとに増えていく。次に前外部磁界が取り除かれ
たことを磁気センサー９が検出すると、スイッチ７が閉
じられ、早送りカウンター５の値がカウンター５の値と
一致するまで、早送り運針用信号Ｓ２を早送ジカウンタ
ー５、及びモータ駆動回路１０に流し、時刻表示１２は
早送ジされる。ここで−数回路４は、カウンター５と早
送りカウンター５の一致を検出したら、スイッチ６を切
る。

次に本発明の一実施例としての磁気センサーを第２図に
、全体のレイアウトを第３図に示して説明する。

磁気センサーは第２図に示すように、高透磁率で保磁力
の小さな高磁化率材よりなる磁性部材２０．２１と、こ
の磁性部材２０．２１を同定する固定部２２．２５から
構成されている。また磁性部材２０．２１はその先端部
分にあるギャップＨａをもって固定され、竿部分はバネ
性をもち、導電性があり、それぞれチャタリング防止回
路に接続されている。以上の構成からなる磁気センサー
に直流磁界が加わると磁性部材２０．２１は磁化され、
互いに引き合う。さらに直流磁界がある一定以上になる
と、引き合う力が増し、竿部分のバネ力を越え、磁性部
材２０．２１は接触し、これをチャタリング防止回路８
が検出する。通常、電子腕時計に用いられるステップモ
ータの直流耐磁性能は５０（Ｏｓ）ｆｆｆ１度であるた
め、例えば磁気センサーを２０〜２ｓ（ｏｓ）で磁気を
検出するように設定する。ここで外部磁界の強さをＨ１
真空中の透磁率をμ。、磁性部材２０．２１の先端部分
のギャップ量を０１接触部面積をＳ１比逃磁率をμｒと
すると、磁性部材２０．２１の引き合う力ｒはクーロン
の法則より次式で表せられるまた、磁性部材２０．２１
が接触するときのバネ力をｆとしたとき、磁性部材２０
．２１が接触するときの外部磁界の強さＨは前記式（１
）より次式で表せられる。

ドρココマＴ丁Ｔ５７・・・・・・（２）つまり、前述
した磁気センサーの設定値は磁性部材２０．２１のバネ
構造、形状、先端部分のギャップ量によって任意の値に
設定することができる。以上説明してきた磁気センサー
はその構造上、磁性部材２０．２１の直交方向の直流磁
界に対して、最も敏感に反応する。また通常、電子腕時
計に用いられるステップモータは、外部磁界が１１０わ
ると磁心が飽和して止りやミスリを生じるため、磁心に
平行な磁界に最も弱い。従って、＠気センサー９は第３
図に示すように、ステップモータ１１の磁心と直交する
ように時計ムーブメント２４の中に配置することが最も
効果的である。また磁気センサーを複数個角度を変えて
設置することにより、より高い感度をもったａ気検出装
置が提供される。さらに、外部磁界遮断用の専用のシー
ルド材を用いた耐磁構造の電子腕時計に本実施例を用い
れば、電子腕時計の耐磁レベルを互いに高めることがで
きる。

次にチャタリング防止回路について説明する。

第４図（α）は、チャタリング防止回路の構成を示す図
であり、第４図＜ｂ＞はチャタリング防止回路のタイミ
ングチャートを示す図である。チャタリング防止回路は
、２Ｎ進カウンター２５（Ｎは任意に設定できる値であ
る）、インバータ２６、ＳＲクラッチ７より構成されて
いる。Ｓ３は第２図における分周回路２からのＩＫＨｚ
の基準用信号、Ｓ４は前述した磁気センサーからの入力
信号、Ｓ５はチャタリング防止回路の出力信号である。

入力信号Ｓ４がＬｏｗのとき、つまりｔＪＳ２１ｉ！ｆ
Ｉにおける磁心センサーの磁性部材２０．２１が接して
いないとき、入力信号Ｓ４はインバータ２６によって反
転されてＨｌｇｈｔ　となり２Ｎ進カクンター及びＳＲ
ラッチをリセットし、出力信号Ｓ５はＬｏｗとなる。次
に入力信号Ｓ４がＨｌｇｈｔ　　となったとき、つまり
第２図における磁気センサーの磁性部材２０．２１が接
すると、入力信号Ｓ４はインバータ２６によって反転さ
れてＬｏｗとなり、２Ｎ進カウンター２５のリセットは
解除されて、２Ｎ進カウンター２５は基準信号Ｓ３をカ
ウントする。しかしＳＲクラッチ７は、リセット信号が
Ｌｏｗとなってもセット信号がＨｌｇｈｔ　　になるま
でＨｌｇｈｔ　　を出力しない。ここで２Ｎ進カウンタ
ー２５が基準信号Ｓ３をＮ個カウントすると、２Ｎ進カ
ウンターの出力はＨｌｇｈｔ　　となり、ＳＲラッチは
セットされ、リセット信号が入るまで出力信号Ｓ５はＨ
ｌｇｈｔ　　となる。つまり、磁気センサーからの入力
信号がＲｌｇｈｔとなりである一定以上の時間（２Ｎ進
カウンターがＮ個の基準信号Ｓ３をカウントする時間）
　Ｍｉｇｈｔ　　の状態が続かないとチャタリング防止
回路からの出力はＨｌｇｈｔ　とはならない。以上の構
成によるチャタリング防止回路のタイミングチャートを
＠４１１ｍ（ｂ　）に示す。Ｔは時間の経過を示してお
り、Ｓ４は磁気センサーからの入力信号、・Ｓ３は分周
回路からのＩＫＨｚの基準信号、Ｓ５はチャタリング防
止回路の出力信号を示している。期間工に示すように入
力信号Ｓ４がＲｌｇｈｔ　　になると、２Ｎ進カウンタ
ー２５が基準信号Ｓ３をカウントしはじめ、Ｎ個目の基
準信号を取り込むと同時に出力信号Ｓ５はＲｌｇｈｔ　
　となり、入力信号Ｓ４がＬｏｗ牲なると同時に出力信
号Ｓ５はＬｏｗとなる。しかし、期間■、■に示すよう
に２Ｎ進カウンターがＮ個の基準信号をカウントする前
に、入力信号Ｓ４がＬｏｗとなると出力信号はＨｌｇｈ
ｔ　　にならないさて、前述した磁気センサーを用いて
落下等の衝激によるチャタリングを観測したところ、チ
ャタリングによるａｌ気センサーの出力時＋ｔｉは４０
Ｗ＆式以下であった。また、前記磁気センサーに直流磁
界を瞬間的に加え取り除いたところ、第２図における磁
性部材２０．２１にヒステリシスがあるため、磁気セン
サの出力時間は２００　ｍ５ｅｃ以上であった。従って
本実施例では、前記Ｎの数を５０〜１５０に設定する。

以上説明してきた構成によるとチャタリング防止回路は
、第２図に示した磁気センサーの出力信号を外部直流磁
界によって磁性部材２０．２１が接触して現われた信号
であるか、落下等の衝激によって磁性部材２０．２１が
チャタリングを起こして現われた信号であるかを判別す
ることができるわけである。

＠５図は、本発明に従う他の実施例の一部を示すもので
、前述した実施例と相違する点は磁気センサーに振動検
出装置を加えたところである。磁性部材２８．２９は前
述の磁気センサーと同様に固定部５３．３４に固定され
てあり、ここに新たに振動検出材３０と接点５１．５２
を図に示すように配置しである。振動検出材３０と接点
３１゜３２は導電性のある非磁性材料からなう、振動検
出材３０の垂直方向に３０〜２００Ｇ以上のｆｉＪ激力
が加わると振動検出材３０が接点３１．５２に接し、振
動を検出する。ここで振動検出装置が振動を検出する衝
激力をダ、磁性部材２８．２９の重さをｍとすると、磁
性部材２８．２９が接触するバネ力ｆは次式の様な関係
になっている。

ｔ＞ｍダ　　　　・・・・・・（３）以上の関係と、前述した式（２）の関係より、磁性部材
２８．２９のバネ構造、形状、先端部のギャップ量及び
振動検出材５０のバネ構造、形状、接点３１．３２の位
ｉを設定する。以上の構成によると、磁性部材２８．２
９からの出力信号が外部直流磁界によって出力されたも
のか、落下等の振動によって出力されたものかを振動検
出装置からの信号と組み合わせることによって判別し、
外部直流磁界の検出だけを行なわせることができる。こ
こで振動検出装置はａ気センサーと独立して設置するこ
とができ、また前述した機械的な検出方法に限らず、圧
電素子あるいは水晶振動子等による振動検出方法でもか
まわない。さらに磁気センサーの磁界検出レベル、振動
検出装置の振動検出レベル、あるいはチャタリング防止
回路のシステム等は、電子腕時計の性能、構造等により
適宜変更することができる。

〔発明め効果〕

以上説明したように、本発明に従う電子腕時計の耐磁機
構によれば、従来腕時計サイズでは磁気シールドしきれ
なかった強直流磁界に出会っても、いったん磁界から離
れれば正確な時刻を表示しつづけることができ、また外
部磁界避断用の専用のシールド材を用いた耐磁構造の電
子腕時計に本実施例を用いれば、電子腕時計の耐磁レベ
ルを互いに高めることができる。さらにホール素子や磁
気抵抗素子等、消Ｓｉｌ！電流の大きな磁気センサーを
用いず、メカ構造による磁気センサー３用いたことによ
り、磁気センサーでの消費電流を押え、電子腕時計の電
池の長寿命化が図られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例を示すブロック図。第２図は、磁気センサーの概平面図。第３図は、本発明の実施例を示すレイアウト図第４図（
α）は、チャタリング防止回路の構成図。第４図Ｃｂ）は、チャタリング防止回路のタイミングチ
ャート。第５図は、本発明の他の実施例を示す振動検出装置付磁
気センサーの概平面図。３・・・・・・・・・カウンター４・・・・・・・・・一致回路５・・・・・・・・・早送シカランター８・・・・・・
・・・チャタリング防止回路９・・・・・・・・・磁気
センサー２０．２１．２８．２９・・・・・・磁性部材３０・・
・・・・振動検出材以上出願人　セイコーエプソン株式会社第３　辺蔦斗（２）（ｃＬ）茎斗図（ｂ）第５０

Claims

【特許請求の範囲】

（１）少なくとも１つのステップモータを変換器として
成る電子腕時計において、少なくとも１つの磁気検出装
置を有し、前記磁気検出装置が外部磁界を検出して、ス
テップモータの駆動を停止させる手段と、前記ステップ
モータの停止期間を記憶する手段と、外部磁界が取り除
かれたときに前記停止期間分の運針を早送りする手段と
から構成されたことを特徴とする電子腕時計の耐磁機構
。
（２）一定値以上の外部磁気が発生している期間ステッ
プモータを停止し、前記停止期間を記憶し補完する機構
を有する特許請求の範囲第１項記載の電子腕時計に於て
、磁気検出、及び外部からの振動、衝激検出手段を有す
る電子腕時計の耐磁構造。