JPH05209970A - 表示位置の検出および補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 無線時計（１２）の表示を自動的に補正する
ための表示位置検出および補正装置。 【構成】 光線経路（３４）に、反射光線・バリヤ（３
１）、入射側において中断孔（２４′）を含めて反射面
（３７）を備え固有のモータ（２６）で運動される時針
歯車（２４）、その後ろにおいてそれぞれ孔開きディス
ク・絞りとして同心的に位置する分針歯車（２２）、秒
針歯車（１５）並びに他のモータ（１７）で駆動される
偏心して位置する中間歯車（１６）、反射光線経路（３
４）の端部における中央小歯車（２８）が位置してい
る。中央小歯車（２８）は背面側の反射鏡（３５）を支
持しているか、固定設置された背面側反射鏡（３５）の
前の絞り孔（２８′）を有しており、指針の設定位置に
迅速に移動するために付属的に半運転周期だけずらして
他の背面側の反射鏡を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、表示機構に連結されて
いる複数の孔開きディスクの光線経路に反射光線・バリ
ヤが設けられ、入射側の孔開きディスクが中断反射面を
有し、背面側の反射鏡に１つの孔開きディスクが対応さ
れているような表示位置特に無線時計の指針位置を検出
し補正するための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】かかる装置はＤＥ（ドイツ）特許第３８
２８８１０号公報で公知である。この装置は主に、種々
の円弧距離にわたって延びる回転反射鏡パターンの前に
おける回転絞りディスク系を持った反射光バリヤから成
っている。この回転絞りディスク系は入射側に光バリヤ
の光線経路において孔開き絞りとして形成された中間歯
車と共働する指針機構の秒針歯車上に中断反射面を有し
ている。明白な角度位置の検出結果を得るために分針歯
車・反射面の前に、分針歯車とその中間歯車とから成る
複合絞りディスクも配置されている。光線経路における
絞り開口の種々の陰影・通過状態の光バリヤによる評価
は設備的に経費がかかり、歯車と連動するか歯車に固く
結合されているすべての指針を所定の基準位置に回動す
るために非常に長い時間がかかる。指針はその基準位置
から、米国特許第４６４５３５７号公報に詳細に記載さ
れているように無線時計のダイヤルの前で実際の指針式
表示に対する角度位置に調整される。時計機構の歯車範
囲における光バリヤの実現は、時計における文字盤にお
いて視界を害するオプトエレクトロニクス式の指針角度
位置の質問を省略できるけれども、上述の孔開き絞り系
は時計機構の構造およびモータ制御に対する経費に関し
て決して最適でない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述の問題を考慮して
本発明の目的は、冒頭に述べた形式の装置を、位置の質
問が単純に行え所定の表示位置特に基準位置への表示機
構の移動が簡単に実現できるように形成することにあ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明によればこの目的
は、冒頭に述べた形式の装置において、入射側の反射面
が、その後ろに位置し互いに連動結合されている孔開き
ディスクと無関係に動かせる時針ディスクに形成されて
いることによって達成される。

【０００５】本発明において、入射側の（絞り開口まで
の）反射面付き歯車は指針機構の時針歯車である。この
時針歯車は光線経路における第１の歯車として位置し、
他の表示機構に対する歯車に無関係に特に固有のモータ
を介して駆動できる。背面側の反射体として光線経路に
可動的な（あるいは可動孔開き絞りの後ろに固定の）反
射鏡が設けられている。それらの間において時針歯車の
後ろに同軸的に分針歯車および秒針歯車が配置されてお
り、従って信頼でき安価な標準的指針機構の構造とな
る。光線経路を反転する背面側反射作用は中間歯車の後
ろの中央小歯車により行われる。これらの両歯車は、信
頼でき組み立てやすい標準的な時計・歯車機構の構造を
維持するために、指針機構軸に関して偏心して支持され
ている。急速な移動の際および指針位置の補正後におい
て互いに無関係に電子結合を介して時間を保持して駆動
制御できる２つのモータの場合、その一方のモータはロ
ータ・ピニオンで中間歯車を介して秒針歯車に作用し、
更に中央小歯車の伝動結合を介して分針歯車に作用し、
他方では時針を駆動するために、光線経路と干渉しない
減速歯車装置を持ったもう１つの固有のモータが設けら
れている。

【０００６】電子機械式時計機構の駆動モータとして今
日において一般的であるようにバイポーラ・ステップモ
ータを対象とする場合、この両ステップモータは目的に
適って運転開始においてまず両方が偶然的な任意の極性
のパルスを供給され、これによって両モータは続く駆動
制御において、まだはっきりしない偶然的な任意の反射
状態から明白な基準位置に移動できるようにするため
に、光バリヤ・絞り系を規定して調整しようとすると
き、帰一的に逆極性で反応する。反射信号はまず、光線
経路が背面側の反射鏡まですべての孔開き絞りを通して
自由にされることによって存在するが、また最前歯車の
入射側反射面が光線経路に位置し即ち最前の歯車が（そ
の後ろに位置する孔付き絞りは任意の位置にある）基準
位置にないときにも存在する。反射信号はそれが入射側
の反射面でなく背面側の反射鏡によって発生されている
とき、後方の絞りディスクがその瞬間的位置から移動さ
れたときに消える。そのために一時的にその伝動装置が
動かされる。しかしこれでもまだ反射信号が中断されな
いとき、反射信号はビーム経路が入射側の反射面で反射
されていることに由来する。従って入射側の反射面が中
断されるまでその調整用絞りディスクが駆動される。即
ち時針絞りおよびこれに連結された表示手段（例えば時
針）は基準位置に置かれる。反射信号が消えたとき別の
孔付き絞りは、その孔が入射側の反射面における孔中断
部と一致するまで更に移動され、そして光線経路は背面
の反射鏡を介して通過し、バリヤにおいて反射信号が得
られる。これによって他の表示手段（分針および時針）
も基準位置に回動され、そこから無線時計の場合に公知
のようにして絶対的な所定の時間に相応した表示位置に
移動できる。

【０００７】本発明の他の有利な実施態様、特徴および
利点は、特許請求の範囲の各請求項および図面を参照し
た下記の説明から理解できる。

【０００８】

【実施例】以下図に示した実施例を参照して本発明を詳
細に説明する。

【０００９】図１において指針軸１０を通る縦断面図で
示した指針表示式の無線時計１２の時計機構１１は、支
持板１３に秒針軸１４を支持している。この秒針軸１４
は支持板１３の後ろに配置された秒針歯車１５に固く結
合されている。この秒針歯車１５は、ステップモータ駆
動式の水晶時計・歯車機構の技術で知られているよう
に、中間歯車１６を介して連続してあるいは特に間欠的
にいわゆる秒針モータ１７によって駆動される。この秒
針モータ１７の内で図１の断面平面内にはステータ１９
で囲まれたロータ２０が位置している。支持板１３と時
計機構１１の正面を境界づける導体板２１との間に、秒
針歯車１５と同心的に分針軸２３付きの分針歯車２２お
よび時針軸２５付きの時針歯車２４が保持されている。
分針歯車２２は秒針歯車１５によって（最も奥に偏心し
て置かれている）中央小歯車２８を介して駆動され、一
方では伝動装置の切換を避けるため、時針歯車２４は固
有のモータ２６を介して駆動される。トルク差を相殺す
る理由からモータ２６には目的に適って減速歯車装置２
７が後置接続されており、従って時針は例えば１／６０
Ｈｚ（即ち毎分１ステップ）で継続運動される。

【００１０】導体板２１は、特に絶対時間情報を受信し
デコード化するための無線時計回路２９、時間を保持し
必要な場合に時計機構１１を補正駆動するための制御回
路３０および指針位置検出用の送信部分３２と受信部分
３３とを持ち可視ないし非視スペクトル範囲で作動する
反射・バリヤ３１を、それらの電気部品間の配線を含め
て保持している。光線経路３４は複数の孔開き絞りを横
切っている。孔開き絞りの一つは支持板１３に孔１３′
として形成され、即ち機器に固定して配置されている。
背面側の孔２８′は光線経路３４における反転機能を有
し、従って図示した孔開き絞りの通過位置において反射
鏡３５の後ろに置かれている。この反射鏡３５はその後
ろにおいて時計機構・背面壁３６に固定配置することも
できる。この作用により図１に示したように、反射鏡３
５は背面側ディスクの正面にも保持できる（この場合背
面側孔２８′の形成は不要である）。バリヤ３１の送信
／受信部分３２／３３に続いて設けられた前方ディスク
２４″は少なくとも光線経路３４における円環幅にわた
って反射面３７を備えており、これは孔２４′によって
中断されている。光線経路３４内に前後して配置された
３つの可動の孔開き絞り・ディスク２２″，１５″，１
６″は絞り貫通孔２２′，１５′，１６′だけを備えて
いる。

【００１１】分針歯車２２が２回転する毎に一回繰り返
される相対位置いわゆる基準位置において、バリヤ３１
の送信部分３２と受信部分３３との間に中断のない光線
経路３４が生ずるようにするために、すべての孔２４′
−２２′−１５′−１６′−２８′は一直線に並ぶ。こ
の場合においてバリヤ３１は反射信号３８を制御回路３
０に供給する。なお前方の入射側の反射面付きディスク
２４″が図示した位置と異なった位置にあるときも、光
線経路３４が実際に完全に通過しているか否かに無関係
に常に正面の反射面３７において反射が生ずるので、反
射信号３８が生ずる。この反射面３７における中断部即
ち前方孔２４′がバリヤ３１の前にあり、その後ろの少
なくとも一つの別のディスクが、光線経路３４が背面の
反射鏡３５に対して中断されるように移動されていると
き、反射信号３８は生じない。

【００１２】電子機械式時計において今日一般的である
ようにモータ１７，２６として周期的に極性が変化する
パルスで駆動されるバイポーラ・ステップモータを対象
とするとき、本来はロータ位置検出器を設けねばならな
い。このロータ位置検出器は（例えば電池３９を装填す
ることによって）時計１２を始動した場合ドライバ回路
４０を、始めに発信すべき駆動パルス４１がその瞬間の
ロータ位置においてトルクを生ずる極性をも有するよう
に予め調整する。かかる検出回路の採用は量産時計にお
ける価格条件に関して高価すぎる。この経費はここで
は、時計１２の始動によってまず一旦パルス発生器４４
を介してその瞬間において任意の極性の唯一の駆動パル
ス４１に対する切換パルス４２が、そのロータ位置が偶
然的な位置にあるモータ１７，２６に与えられることに
よって回避される。この極性配列がトルクを形成すると
き、ロータは一ステップ（半回転）だけ継続回転され、
即ち駆動パルス４１の極性がトルクを形成しない位置ま
で回転される。これに対してモータ１７あるいはモータ
２６においてこの第１の駆動パルス４１の極性がトルク
を形成しないとき、ロータは既に所望の位置にあり、回
転されず、即ちこの位置にとどまる。このロータ位置に
おいて逆極性の次のパルスはどんな場合でも一ステップ
だけ進める。即ち始めに発生された切換パルス４２によ
って、両方のモータ１７，２６が駆動制御極性に関して
同じ出発位置を有し、従って後の駆動制御の場合にドラ
イバ回路４０から同じ切換挙動を生ずることが保障され
る。

【００１３】いま光線経路３４の通過が歯車１５，１
６，２２，２４，２８の瞬間的な位置により偶然的に与
えられるとき、既に反射信号３８が、それが正面の反射
面３７あるいは背面の反射鏡３５における反射に由来し
ているか否かを認識することなしに生ずる。従って絞り
機構はまず、この通しの光線経路３４の欠落により反射
信号３８が生じないように調整されねばならない。反射
信号３８は従って秒針モータ１７に対するドライバ回路
４０を駆動制御し、前述の駆動パルス４１と逆の極性で
駆動制御することにより、モータ１７は所定の位置から
一ステップだけ回転し、これによって中間歯車・ディス
ク１６″が少なくともその孔１６′で占められる円弧経
路だけ移動する。

【００１４】入射側反射面３７の中断部が偶然に光線経
路３４における時針ディスク・孔２４′に位置している
とき、時針モータ２６は孔の幅だけ継続回転され、これ
により入射側反射面３７は、図３（図２の符号を利用）
における流れ線図の中央に示されているように、反射信
号３８を引き起こす。

【００１５】いま再び生じた反射信号３８により時針・
位置検出器４６の瞬間的な位置が質問される。この時針
・位置検出器４６は、時針ディスク２４に対する高価な
絶対的な角度コード化を避けるために、特に基準位置か
らモータ２６の前進切換ステップを計数する。質問段階
４７を介してモータ２６は、リセット信号４８によって
検出器４６を零点に戻すために全時針回転が数えられる
までの間駆動制御され、図３の中央の左側のループによ
って示されているようにその質問と再切換の今までの作
業が繰り返される。いまや前述のリセットに基づいて、
特に（図３において考慮されているように）１２時間文
字盤上における時針の１２時位置である基準位置のもと
に時針位置検出器４６において必然的な次の瞬間的な値
を質問する。時針モータ２６は、あらたに一つの時間リ
セット信号４８′を与えるために反射信号３８が消える
まで再切換される。それ故、時針モータ２６はその位置
検出器４６が所定の前進ステップ数を明示するまで継続
駆動される。この前進ステップ数は例えば前方の反射面
３７における中断部の中央を表し、従って、光線経路３
４が安定して自由にされていることを保障する（ただ接
線的な釈放が伝動遊びによって中断され、これによって
欠陥作用を生ずる）。

【００１６】そのようにして時針ディスク２４′（指針
式時計の場合には時針が固く結合されている時針歯車２
４）が基準位置に中央に移動された後で、引き続いて秒
針モータ１７が、バリヤ３１が再び通しの光線経路３４
を有し秒針位置検出器４５が零点位置に戻されるまで駆
動される。いまやすべての指針はその基準位置にあり、
それ以後、指針がまず無線時計１２で受信されデコード
化された絶対時間情報によって急速回転しその後でそこ
から時間保持して継続回転するために、指針運動が計数
される。

【００１７】図２および図３において手動で始動する主
に時針位置検出器４６の質問を調停するストップ回路４
９の作用が破線で示されている。光線経路３４が入射側
の反射面・孔２４′の後ろで遮断されたとき、基準位置
にはじめて到達した際に時針歯車２４を停止したままに
する。更にバリヤ３１の質問はこの背面側の絞りディス
クを、その開口が同軸位置に達して光線経路３４が背面
の反射鏡３５に到達するまで継続回転させることにな
る。指針機構の歯車によって絞りを形成する場合、これ
らの歯車はすべて基準位置にあるので、秒針、分針およ
び時針は、時計の製造におけるこの確定的な組立工程に
対して両駆動モータ１７，２６の相対的にも正しい位置
の歯車の上述の遊びを期待する必要なしに、１２時の位
置に置かれる。指針設定位置へ回転するまでの待ち時間
は、背面側のディスク２８″が今まで考慮した背面側の
光線経路・反射鏡３５のほかに１８０°ずらして即ち中
央小歯車２８に直径線的に対向した位置にもう１つの反
射鏡（ないし孔）を有しているとき、半分にされる。基
準位置に停止した時針歯車２４において光線経路３４は
遅くとも分針歯車の全２回転後において釈放されず、む
しろそれぞれ１回転後に釈放される。指針設定後におい
てこのストップ回路４９の調停作用は再び無効にされ、
絞りディスクは上述したように時計機構の動きによって
所定の基準位置に相対移動する。

【図面の簡単な説明】

【図１】互いに独立して制御できる２つのモータを有し
本発明に基づく検出装置を一体化した指針表示式の無線
時計の指針軸を通る断面図。

【図２】図１における検出装置の作用を説明するブロッ
ク図。

【図３】時計の始動後において表示基準位置に置くため
の２つのモータを交互に制御する流れ線図。

【符号の説明】

１０ 指針機構軸 １１ 時計機構 １２ 無線時計 １５ 秒針歯車 １６ 中間歯車 １７ モータ ２２ 分針歯車 ２４ 時針歯車 ２６ モータ ２８ 中央小歯車 ３１ バリヤ ３５ 反射鏡 ３８ 反射信号 ３７ 反射面 ４１ 駆動パルス ４４ パルス発生器 ４６ 時針位置検出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウォルフガング、ガンター ドイツ連邦共和国シュラムベルク、ハイリ ンゲンブロンナーシュトラーセ、52 (72)発明者 ローラント、マウラー ドイツ連邦共和国ラウターバッハ、ディス テルウェーク、４

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表示機構に連結されている複数の孔開きデ
   ィスクの光線経路（３４）に反射光線・バリヤ（３１）
   が設けられ、入射側の孔開きディスクが中断反射面（３
   ７）を有し、背面側の反射鏡（３５）に１つの孔開きデ
   ィスクが対応されているような表示位置特に無線時計
   （１２）の指針位置を検出し補正するための装置におい
   て、 入射側の反射面（３７）が、その後ろに位置し互いに連
   動結合されている孔開きディスク（２２″，１５″，１
   ６″，２８″）と無関係に動かせる時針ディスク（２
   ４″）に形成されていることを特徴とする表示位置の検
   出および補正装置。
2. 【請求項２】光線経路（３４）の始まりにおける時針デ
   ィスク（２４″）と光線経路（３４）の背面側の反射鏡
   （３５）を持っているかその前に位置する中央小歯車
   （２８″）との間に、分針・孔開きディスク（２
   ２″）、秒針・孔開きディスク（１５″）および中間デ
   ィスク（１６″）が配置されていることを特徴とする請
   求項１記載の装置。
3. 【請求項３】時針ディスク（２４″）、分針ディスク
   （２２″）および秒針ディスク（１５″）が歯車として
   互いに同心的に配置され、それに従ってモータ（１７）
   と秒針歯車（１５）との間に挿入された中間歯車（１
   ６）および秒針歯車（１５）と分針歯車（２２）との間
   に挿入された中央小歯車（２８）が指針機構軸（１０）
   に関して偏心して配置されていることを特徴とする請求
   項１又は２記載の装置。
4. 【請求項４】中央小歯車（２８）における反射鏡（３
   ５）に、互いに半運動周期だけずらされた２つの背面側
   孔（２８′）が設けられていることを特徴とする請求項
   １ないし３のいずれか１つに記載の装置。
5. 【請求項５】運転開始時に作用するパルス発生器（４
   ４）が、バイポーラ・ステップモータの形をしたモータ
   （１７，２６）に対して偶然的な極性のそれぞれ１つの
   駆動パルス（４１）を発生するために設けられているこ
   とを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載
   の装置。
6. 【請求項６】始動の際にバリヤ（３１）の出力端に反射
   信号（３８）が生じた場合にまず分針歯車（２２）に作
   用するモータ（１７）が駆動制御され、その後で反射信
   号（３８）が消えた際に分針歯車（２４）を運転するモ
   ータ（２６）が、時針位置検出器（４６）を零点に復帰
   するために入射側反射面（３７）で反射が生ずるまで駆
   動制御され、反射信号（３８）が再び消えたとき、時針
   歯車（２４）が得られた基準位置に置かれたままにされ
   ることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに
   記載の装置。
7. 【請求項７】入射側反射面（３７）にある時針絞り孔
   （２４′）に到達し時針位置検出器（４６）を零点に設
   定した後、連動連結された孔開き絞りに対するモータ
   （１７）が、このモータ（１７）に付属された位置検出
   器（４５）を得られた基準位置において零点に設定する
   反射信号（３８）が生ずるまで駆動されることを特徴と
   する請求項６記載の装置。
8. 【請求項８】モータ（２６）が時針歯車（２４）を減速
   歯車装置（２７）を介して駆動し、基準位置において、
   時針孔（２４′）の中央範囲がほぼ光線経路（３４）に
   位置したときにはじめて遮断されることを特徴とする請
   求項６又は７記載の装置。
9. 【請求項９】時針ディスク・孔（２４′）の駆動用モー
   タ（２６）が、全運動サイクルを通過した後に基準位置
   が得られたときにはじめて遮断されることを特徴とする
   請求項１ないし８のいずれか１つに記載の装置。