JPS6333109B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電子時計に関し、特にその電気機械
変換機構の駆動方式に関する。本発明の目的はか
かる変換機構の低電力化をはかるとともに高信頼
化をも達成することにある。

水晶振動子を時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
頼性から広く普及するに至つた。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つてきた。しか
しながら現状の消費電力5μwの内訳を見ると水晶
振動子の発振、分周等回路関係で1.5〜2μw、電
気機械変換機構で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構の消費電力
が全体の消費電力の６〜７割もしめているわけで
今後さらに低電力化を図つていくためにはこの電
気機械変換機構の低電力化が効果的でありそうで
ある。しかし現状の電気機械変換機構の変換効率
はかなり高くこれ以上の効率アツプはかなり困難
である。ただ従来の電気機械変換機構は、カレン
ダー機構の如き耐付加機構、温度、磁気等の耐環
境、振動衝撃等の耐外乱等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
一定の駆動条件で一定負荷に耐える性能が変換機
構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は一日の内でも４〜５
時間程度で他の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
換機構はそれほど大きな負荷に耐える様な設計を
する必要がなく、その場合には消費電力もかなり
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、これを保証するために大
電力を供給して大出力を得る変換機構を用いる必
要があつた。

本発明は、変換機構の駆動方式を負荷が小さい
ときには少ない電力で駆動し、負荷が大きいとき
は大電力で駆動することにより上述の不合理性を
改め、変換機構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を機械的接
点などを含まず信頼性のある全電子的な手段で構
成するとともに変換機構の種類、量産によるバラ
ツキ等にも対処できる安定な駆動を実現したもの
である。

以下、本発明につき説明するが、まず電子腕時
計に用いられている電気機械変換機構の一例とし
てパルスモーター及びその作動、こらにこのパル
スモーターにもとづき、本発明の考え方を説明し
続いて実施例につき詳説する。

第１図は、電子腕時計用パルスモーターの一例
であり、図において１は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、これ
らのステータ２，３はそれぞれコイル４を巻いた
継鉄５に接続して１組のステータを構成してい
る。ステータ２，３は、ローター１が一定方向に
回転できる様にローター１の中心に対しステータ
２，３の円弧部２ａ，３ａを偏心させ、ローター
１の静止時の磁極（ＮおよびＳ）位置をステータ
２，３の一方にずらしている。この種のパルスモ
ーターは従来から実用化されており第２図に示す
様な回路ブロツクで駆動されていた。１０は水晶
振動子であり、発振回路１１により駆動され、そ
の周波数は分周器１２により分周され、波形整形
器１３で適当な時間間隔で適当な時間幅の180゜位
相の異なる２つのパルスが成形される。

その一例として、２″毎7.8msec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１
４，１５に入力し、その出力をコイルの端子４
ａ，４ｂに供給する。第３図はこのドライバー部
の詳細図であり、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ー１
５の入力端子１７に同様の信号を印加すると矢印
１９と対称的なルートに電流が流れる。即ち両イ
ンバーターの入力端子１６，１７に交互に信号を
印加することによりコイル４に流れる電流を交互
に反転させることができ、具体的には１秒毎に交
互に反転する7.8msecの電流コイル４に流すこと
ができる。このような駆動回路により第１図のパ
ルスモーターのステータ２，３にはＮ極、Ｓ極が
交互に発生し、ローター１の磁極と反撥、吸引に
よりローター１を180゜ずつ回転させることができ
る。そしてこのローター１の回転は中間車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
ンダー等からなる支持機構を作動させる。

第１図のパルスモーターは、原理的には以上の
説明の如く作動し、これを電子腕時計用の変換機
構として用いてきた。

第３図のドライブ回路において、端子１７にハ
イレベル信号を端子１６は信号１８を印加して矢
印１９の如く電流を流したときMOSトランジス
タ１５にはチヤンネルインビーダンスによつて駆
動電流に基づ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7.8msec、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、駆動回路によつて印加
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つてコイルに誘起電流が
重畳されるためである。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のチ
ヤンネルMOSトランジスタがONになつている
ためコイル４とこのトランジスタとのループで前
記ローターの動きに応じたコイル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
のはこのためである。したがつてこの駆動電流波
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をつけることができる。

さて、第４図の波形２０と波形２０′は、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
の波形であつて、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′は許容最大負荷の約1/2の負荷を
かけた場合である。この様に負荷を変化させたと
きの電流波形をよく観察すると、負荷が大きくな
るに従つて波形が右へ延びていくことがわかる。
これは負荷の増大に従つ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ロー
ター振動周波数が低く、且つ振幅が小さくなる事
を実験的に確かめている。この現象を逆に考える
と、ロー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7.8msec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
幅を少なくしても、モーターは作動し、出力トル
クは減少する。この状況を第５図に示す。第５図
は、駆動パルス幅を変化させたときの出力トルク
特性Ｔと消費電力特性Ｉを表わしたものである。
前述の駆動パルス幅7.8msec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I₂である。この出力トクルT₂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程度であればもつと出力ト
ルクは小さくてよく、駆動パルス幅も短くでき、
従つて消費電力も少なくできる。例えば、P₁の
パルス幅で駆動すれば、出力トクルT₁で消費電
力もI₁で済む。本発明はこの点に着目し、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の小さ
な駆動の駆動信号で駆動し、大きい負荷がかかつ
たときには広いパルス幅の大きい駆動力の駆動信
号で駆動しようとするもので合理的に低電力化を
図るものである。前にも述べたように無負荷状態
にある方が圧倒的に多いので低電力化の効果は非
常に大きい。例えば、第５図の如く無負荷時（20
時間）はP₁のパルス幅で負荷時（４時間）はP₂
のパルス幅で駆動し、I₁／I₂＝1/2であるとする
と、平均消費電力は、 Ｉ＝I₁×20＋I₂×４／24 14／24I₂≒0.58I₂ となり、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
がはかれる。

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本発明の大
きなポイントであることは云う迄もない。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では極大、極小になる位置が負荷の増
大とともに右へシフトしている。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、極めて微妙な制御をし
なければならない。

そこで本発明は、駆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につ
れて、例えば最初に極小値をとる点は右へシフト
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。従つて、この区間Ｂに
おける誘起電流波形によつて負荷の大小を検出す
ることは、上述の区間Ａに比し容易で、信頼性も
高くなる。この現象は、駆動パルス幅を短くした
ときも同様で、第６図にその状況を示す。この第
６図に示した駆動は第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
荷時の駆動電流波形２３、同じく駆動後の誘起電
流波形２３′と作動限界負荷時の駆動電流波形２
４、同じく駆動後の誘起電流波形２４′との関係
は、第４図と同様である。負荷の検出は上述の方
法で行うが、本発明の構成は通常モーターは無負
荷時を想定した狭い駆動パルスで駆動し、常に駆
動後の誘起電流波形で負荷の大きさを検出し、負
荷が小さいときは、始めの狭い駆動パルス幅での
駆動を継続する。負荷が増加してきて、狭い駆動
パルス幅での駆動の限界が近づいてきた場合、も
しくは急激に負荷が過大となり、モーターが作動
しなかつたときには引き続いて広いパルス幅で補
正駆動するとともに次の駆動時には広いパルス幅
で駆動し、その時の負荷の状態を検出してやはり
狭いパルス幅での駆動では負担の大きい負荷であ
ればさらに広いパルス幅での駆動を続け、もし小
負荷となり狭いパルス幅でも十分駆動できると判
断されたときには次の駆動から狭いパルス幅での
駆動にもどるよう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、本発明の構成を示すブロツク図であ
り２５は時間標準振動子、２６は発振回路、分周
回路等を含む回路、２７はパルスモーター駆動回
路、２８はパルスモーターでここまでの構成は従
来の電子腕時計と同じである、２９は負荷検出回
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ー２８の駆動を制御す
る回路で、通常無負荷時は狭い駆動パルスを負荷
時には広い駆動パルスを供給するように制御す
る。この制御方式を第８図につき説明する。第８
図は駆動信号としての駆動パルスの状態を示した
もので、先のパルスモーターの項で述べたように
供給されるこの状態をパルス３１，３２の様に示
した。パルス３１，３２は無負荷状態の狭いパル
ス幅である。パルス３１，３２を印加後、第７図
の検出回路が負荷状態を検出するが、無負荷又は
小さな負荷状態である。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は
狭いパルス幅となり、パルス３２後の負荷検出も
無負荷と判定したので次のパルス３３も狭いパル
ス幅となる。そしてパルス３３後の負荷検出で
は、有負荷状態と判定した。この場合パルス３３
後、数10msec後に、補正信号としての広いパル
ス幅の第２の駆動パルス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。従つて
その次の駆動パルス３５は広いパルス幅で駆動さ
れる。そしてこのパルス３５を印加後の誘起電流
波形により負荷の大きさを検出して狭いパルス幅
での駆動で十分か否かを判定して、もし否の場合
にはさらに広いパルス幅で駆動を続ける。そして
パルス３６後の負荷検出で負荷が小さいと判断し
たときにはその次の駆動パルス３７は最初の狭い
パルス幅にもどる。なお、パルス３３とパルス３
４の関係を説明すると、パルス３３の駆動で負荷
が大きいことを検出すると数10msec後に広いパ
ルス幅のパルス３４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、
このときローターが作動したかどうかの判定はむ
ずかしい、というのは第６図の誘起電流波形は負
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たときは、誘
起電流が出ないのであるが負荷が限界に近いとき
ローターがやつと作動する状態との区別がつきに
くい。負荷が徐々に増加する場合は、負荷が大き
いと判断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、負荷が急激で狭いパルス幅
では駆動できない大きさになるとパルス３３では
ローターは作動しない。この両者の判別するのは
困難である。そこでパルス印加後の負荷の検出は
多少余裕をもつように設定するのが簡単である。
本構成では、パルス３４を印加する。パルス３３
でローターが作動したときは、パルス３４はパル
ス３３と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、ローターは回転しな
い。又、パルス３３でローターが作動しなかつた
ときはパルス３４で駆動される。このとき数
10msec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れることは
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。次に本構成では広いパルス幅での駆
動時にも負荷を検出するようにしたが、これは可
能な限り低電力化を図ろうとしたためであるとと
もに時計に加わる負荷が常に同じ性質を有するも
のではなく、携帯条件にも左右される種々負荷に
効率よく対処できるようにしたためである。即
ち、モーターに加わる負荷として最も大きいもの
はカレンダー機構を作動させる負荷であつてこれ
は３〜４時間継続するし、負荷の大きさも徐々に
増大する傾向を示す。又、時計が磁場中にさらさ
れた時、低温におかれたとき、大きい外乱が加わ
つたときにもモーターにとつては負荷となるがこ
のような負荷は個人差携帯条件によつて大きさ、
継続時間等、大幅に変化するものである。従つて
常に負荷の検出を行なうのが好ましく、狭駆動パ
ルスで駆動中はもちろん、広駆動パルスで駆動中
も負荷の大きさを検出し、負荷が小さくなれば直
ちに狭パルスに復帰させるように構成することが
最も効果的である。

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
になる時計の負荷検出回路及び駆動パルス制御回
路の一例である。第９図中２５は発振回路、２６
は分周回路であり、２８はモーター、２７は駆動
回路、２９はモーター負荷状態検出回路であり、
３０は制御回路で各々第７図に対応している。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
駆動する際の狭いパルスを作る為のクロツクであ
り、例えば１秒信号の立下りに対して5msec遅れ
たクロツクパルスを発生する。この時デイレイフ
リツプフロツプ４２は、入力の１秒信号を5msec
遅らせて出力する事になり、ゲート４６の出力に
5msec幅の狭パルスが発生する。フリツプフロツ
プ４４は、128Hzをクロツク入力とするデイレイ
フリツプフロツプで４４の出力は入力１秒信号に
対し7.8msec遅れる。従つて、ゲート４７の出力
に7.8msec幅のパルスが得られ、これを有負荷時
の駆動用広駆動パルスとする。ゲート４０および
ゲート５０は駆動パルス印加後にローターの動作
によつて生ずる電流波形の極小部分が現われるま
での時間に対し無負荷状態と有負荷状態を判別す
るパルスを発生するためのクロツクであり、ゲー
ト４０は狭駆動パルス駆動時の判定用、ゲート５
０は広駆動パルス駆動時の判定用である。そして
４２と４４と同様の動作によつて４３と４８、お
よび５１と５２の出力に判定基準パルスを得る。

第１０図５８は、ゲート４６の出力狭パルスに
相当し、５９はゲート４８出力の判定基準パルス
に相当する。ゲート４１は、補正パルス発生用の
ゲートであつて、パルス幅は7.8msecの広パル
ス、発生位置は、ゲート４６域は４７のパルスに
対して、例えば30msec遅れる。第１０図６６に
その例を示す。ゲート４１の入力端子５７は、後
述する補正信号であつて、該補正信号がHIGHに
なつた場合のみ４１の出力に補正パルスを発生
し、後段に供給する。第８図中に示されるように
通常駆動パルス３３にひきつづいて出力される補
正パルス３４が、該通常駆動パルスと同極性で出
力されるが、これはゲート９５，９６，９７，９
８により達成される。ゲート９４から出力される
通常駆動用の信号がゲート９５とゲート９７に入
力され、ゲート４１から出力される補正用の信号
がゲート９６とゲート９８に入力される。そして
ゲート制御信号として２秒信号がゲート９７とゲ
ート９８に入力され、その反転信号（インバータ
９３の出力信号）がゲート９５、ゲート９６に入
力される。したがつて駆動用の信号と補正用の信
号が例えば30msec程度の位相差であれば、駆動
パルスと補正パルスは必ず同極性の出力信号とな
るものである。ここでゲート４１、ゲート９５，
９６，９７，９８、インバータ９３を補正信号発
生回路９９とする。ゲート３９，４０，４１，５
０の入力信号は、前記パルスを得る為の信号で、
カウンタ２６の出力を適当に組み合わせる。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
させる回路である。フリツプフロツプ９０は通常
その出力ＱはLOWでゲート４７を閉じているが、
補正パルスがゲート４１の出力端子に発せられた
場合にはセツトされその出力ＱがHIGHになり、
ゲート４７を開き、広駆動パルスを後段に出力す
るようになつている。

第９図ブロツク２９は、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
路であり、ゲート９１，９２はそれぞれ狭パルス
時、広駆動パルス時における負荷判定用ゲートで
ある。以下、先ず狭パルス時の負荷検出について
説明する。５３，５４は、トランスミツシヨンゲ
ートであつて、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。

５３，５４の出力は結合されてコンデンサを介
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
波形をそれぞれ第１０図６０，６１に示す。微分
回路は、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を通して得た信号は
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であつて
出力検出信号として６３，６５を得る。この立下
り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。NAND
ゲート１１６と１１７によつて形成されている。
フリツプフロツプの出力５７は、ゲート１１５の
入力となる１秒信号によつてHIGHにセツトされ
ており、検出信号６３がゲート９１を介して入力
されると出力５７がLOWになリセツトされる。
しかし検出信号６５はゲート４８の出力５９によ
つてゲート９１を通過できないので、出力５７は
HIGH状態を保つことになる。検出信号６５は明
らかに有負荷状態と判定され５７はHIGHとな
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によつて
ロー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、フリ
ツプフロツプ９０をセツトし、ゲート４７をON
にし次の駆動パルスは広パルスが供給される。そ
して、この広駆動パルスでの駆動後も上で述べた
狭駆動パルスでの負荷検出と同様に負荷の状態を
検出する。即ち第４図で示した如き広駆動パルス
時の誘起電流波形の最初の極小値がゲート５２で
設定された時間内に発生すれば、無負荷状態と、
発生しなければ有負荷状態としてゲート９２で判
定される。そしてゲート９２の出力があつたとき
（無負荷状態）フリツプフロツプ９０のクロツク
端子に入力され、その出力ＱはLOWとなりゲー
ト４７を閉じ、次の駆動パルスは狭パルスとな
る。広パルスが供給されている間、５７はLOW
状態にあり、補正パルスは出力されない。これ
は、広パルス駆動時では、モーターは充分な出力
トルクがあるものと考えられるからである。

かかる本実施例において、第９図に示すように
負荷検出回路２９は検出回路１１０と、判定回路
１１１から構成されており、検出回路１１０はト
ランスミツシヨンゲート５３，５４と、微分増幅
回路５５と、NANDゲート５６を有している。
判定回路１１１は狭駆動パルス時の判定用ゲート
９１と、広駆動パルス時の判定用ゲート９２から
成る。また制御回路３０は狭駆動パルス発生回路
１１３及び広駆動パルス発生回路１１４からなる
駆動信号発生回路と、補正信号発生回路９９とフ
リツプフロツプ９０からなる記憶回路及び小さい
駆動力の駆動信号と大きい駆動力の駆動信号を選
択するゲート回路４７から構成される。狭駆動信
号発生回路はNANDゲート３９、フリツプフロ
ツプ４２、NANDゲート４６、インバータ１１
８からなり、広駆動信号発生回路はフリツプフロ
ツプ４４と、NANDゲート４７及びインバータ
１１８からなる。

ピーク検出回路としては、５５の微分増幅回路
の他に、様々な方式が考えられる。第１８図は、
遅延回路を用いたピーク検出回路のブロツク図で
図中５３，５４はトランスミツシヨンゲート、８
０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の出力を入力する比
較器である。増幅器８０の一例を第１３図又は第
１４図に示す。前述したモーター駆動検出波形２
３，２４等は実質的に電源レ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、増幅器の入力動作レベルに変換し
てやる。端子６８には、第１６図７６の波形が現
われる。第１４図は、第１３図を改良した回路で
あつて、抵抗６７の代りにMOSトランジスタを
挿入し、増幅器入力レベルが動作レベルになる様
にトランジスタ６９のチヤンネルインピーダンス
を制御してやる帰還回路をもつ、ブロツク７０は
出力レベルを検出する回路である。第１５図は遅
延回路８１の簡単な実施例であつて、７１，７３
はトランスミツシヨンゲート、７２，７４は負荷
コンデンサである。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１７図は、この波形を模型的に表わしたもの
で、入力信号７６はトランスミツシヨンゲート７
１によつて、コンデンサ７２に伝えられ７２の端
子電圧波形は７９となる。更に、トランスミツシ
ヨンゲート７３によつて出力端子７５には、波形
７７が表われる。比較器８２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１５図が適しているが、他に
入力信号周波数が比較的低いため、バケツリレー
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
磁界或は衝撃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１９図は直流磁界をパルス
モーターの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
あり、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は外部磁場
が零にあり、ほぼ同一波形とみなせる。８７，８
８は外部磁界が40Gaussの時の波形である。波形
より８３の方向の動作は外部磁界が強くなる程動
作しにくくなり、負荷が大きくなつた場合の動作
と同一特性を示す。従つて本発明になる時計回路
にあつ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
時計と何ら変わらない事が確認されている。第１
９図８７の場合、波形の極小位置が判定基準パル
ス以後に現われるため、８７′で示す補正信号が
加わつている。耐衝撃性についても以上の説明か
ら本発明が有効な効果を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
種々の改良変更応用が可能である。例えば電気機
械変換機構はここで述べたパルスモーターに限定
されるものではない。パルスモーターの内第１１
図に示すパルスモーターであつても全く同じ構成
で実現できる。第１１図のパルスモーターは、ロ
ーター１００が永久磁石で作られ、ステーター１
０１は第１図と違つてギヤツプのない一体型であ
るとともにローターの静的位置を定めるためのノ
ツチ１０２，１０３が形成されている。１０４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１０
５，１０５′、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。

以上の如く本発明の構成によれば、駆動電流印
加後コイルに発生する誘起電流を検出することに
より負荷状態を判定するとともに、判定状態によ
り次に出力される駆動パルスが狭駆動パルスか広
駆動パルスかを記憶する記憶回路を設け、記憶回
路の出力に応じてゲート回路により狭駆動パルス
と広駆動パルスを選択するものなので、常に最適
な駆動パルス幅でパルスモーターを駆動すること
ができ、確実な作動と低消費電力化を同時にもた
らすものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電子腕時計のパルスモー
ターの例を示す。第２図、第３図は従来の回路構
成を示し、第４図は従来の時計におけるパルスモ
ーター駆動コイルの電流波形を示す。第５図はパ
ルスモーター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である。第７図は本発明
になる時計の回路ブロツクを表わす。第８図は本
発明になる回路によるモータ駆動パルスのタイム
チヤート例である。第９図は第８図のブロツク回
路の一具体例。第１０図は第９図における負荷検
出部のタイムチヤート例である。第１１図は本発
明に係る電子腕時計のパルスモーターの例を示
す。第１２図は第１１図のパルスモーターにおけ
る狭パルス駆動時のコイル電流波形である。第１
３図〜第１８図は第９図における負荷検出部の別
の例を示すものである。第１９図は本発明になる
電子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。 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……制御回路、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。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 発振回路２５、前記発振回路の出力を分周す
   る分周回路２６、前記分周回路の出力信号に基づ
   いて作動する駆動回路２７、コイルと永久磁石ロ
   ータとステータから構成され前記駆動回路によつ
   て駆動されるパルスモータ２８とを有する電子時
   計において、前記コイルに接続され駆動信中が印
   加された後に前記コイルに発生する誘起電流から
   ロータ負荷を検出する負荷検出回路２９と、前記
   分周回路２５と前記駆動回路２７の間に接続され
   前記負荷検出回路の出力に応じて小さい駆動力の
   駆動信号と大きな駆動力の駆動信号を選択的に前
   記駆動回路に出力する制御回路３０とから成り、
   前記負荷検出回路２９は前記コイルに発生する誘
   起電流に応じて負荷検出信号を出力する検出回路
   １１０と、前記検出回路１１０に接続され前記負
   荷検出信号から負荷状態を判定する判定回路１１
   １とから構成され、前記制御回路３０は前記小さ
   い駆動力の駆動信号と前記大きな駆動力の駆動信
   号を形成する駆動信号発生回路１１３，１１４
   と、前記判定回路１１１が重負荷状態を検出した
   とき検出された駆動信号と同極性で且つ該駆動信
   号より駆動力の大きな補正信号を出力する補正信
   号発生回路９９と、前記判定回路１１１の出力に
   応じて次に出力する駆動信号が前記大きい駆動力
   の駆動信号か前記小さい駆動力の駆動信号かを記
   憶する記憶回路９０と、前記記憶回路９０の出力
   に応じて前記大きい駆動力の駆動信号と前記小さ
   い駆動力の駆動信号を選択するゲート回路４７と
   から構成されたことを特徴とする電子時計。