JPS61221692A - 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、電子時計に関し、特にその電気機械変換機構
としてのパルスモータの駆動方式に関する。本発明の目
的は、かかるパルスモータの低消費電力化にある。本発
明の目的はまた。低消費電力駆動時く起こ力うる誤動作
を検出し、或は予期して瞬時に補正することにあ夛、秒
針の動作等時計の外観的動作において誤動作成いは補正
等が感却されない制御方式を提供することにある。

水晶振動子を時間標急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
及するに至つ九。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′）継ても当初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
だなってきた。

しかしながら現状の消費電力５μＷの内択を見ると水晶
振動子の発根９分同等回路関係で１．５〜２μＷ％パル
スモータで３〜＆５μＷと、かな９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
っていくためにはこのパルスモータの低電力化か効果的
でありそうである。しかし現状のパルスモータの変換効
率はかなり高くこれ以上の効率アップはかなシ困難であ
る◎ただ従来のパルスモータは、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
れてき光。そのため一定の駆動条件で一定負荷に耐える
性能がモータに要求されていたのであるか、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時間はほとんど無負荷状態にある。即
ち時計体が常圧無負荷状態にあれば、モーター機構はそ
れ程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υ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駆動出力を得るパルス
モータを用いる必要があった。

本発明は、パルスモータの駆動方式を負荷か小さいとき
には少ない電力で駆動し、負荷が大きいときけ大電力で
駆動することにより上述の茶会理性を改め、パルスモー
タで消費する電力を大巾に低減するものである。しかも
この様な駆動方式全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モーターの種類、
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。

第１図は、を子腕時計用パルスモータの一例であり、図
において１は２極に着磁されｔ永久磁石製ノロ−ターで
、このローター１ｆはさんでステータ２．５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０ステータ２．ＡＦｉ、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、ｓａ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゜５の一万に
ずらしている。この稲のパルスモータは従来から実用化
されており第２図に示す様な回路フロックで駆動されて
いた。１０Ｆｉ水晶振動子であり、発根回路１１により
駆動され、その周波数は分局器１２により分周され、波
形整形器１５で適当な時間間隔で適当な時間幅の１８０
°位相のＡなる２つのパルスが成形される〇 その一例として、２１Ｌ毎７．８ｆｆｌｓｏｅのノ（ル
スを考え以下これについて説明していく。この）くルス
をＣＭＯＢインバーターで構成されるドライバーｔ４．
ｔ５に入力し、その出力をコイル４０端子４！Ｌ、４ｂ
に供給する。第５図はこのドライバ一部の詳細図であり
、一方のインバーター１４の入力端子１６に１　Ｂ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１５０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か流れる◎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、８ＪｎＳｅｌｅのｔ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図のステップモータの
ステータ２．５にはＮ極、Ｓ極が交互に発生し、ａ−タ
ー１の磁極と反発、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
転は弔問！６を介して４番］Ｌ７に伝達され、さらＫｓ
番ｊ！Ｌ８．２番１１９．さらには図示しないが簡カナ
、筒車、カレンダー機構に伝達され１時針０分針１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、これを電子腕時計用の変換機構として用いてき
た。

第５１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に信号１８を印加して矢印１９の如くｔ
流を流したときＭＯＳ）ランジスタ１５にはチャンネル
インピーダンスによって駆動電流に基〈電圧降下か生じ
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１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”　８　”　Ｉ
！ｅ　ｑ−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、駆動回路によって印加された
電圧にもとづいて生ずるＩＩ流の他に駆動され九ロータ
ーの回転によってコイルに、誘起電流か重畳されるため
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機動を行
う、このときこの区間は第６図の駆動用インバータ１４
，１５のＰチャノ不ルＭＯ８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
記ローターの動き／Ｖｃ応じ几コイル４への誘起電流が
流れる。第４図の区間Ｂの波形か脈動しているのはこの
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
とはほぼ対応をつけることかできる。

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′も一連の波形であって、この
場什ローターへの負荷か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
釣機の負荷をかけ友場会である。この様に負荷を変化さ
せたときの［光波形をよく観察すると、負荷が大きくな
るに従って波形が右へ延びていくこと力Ｓわかる。これ
は負荷の増大に従ってローターの回転か遅くなるためで
あり、安定位薫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７８ｓｓｅｃよ
シ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、駆動力、即
ち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と消費電力特性工を表わしたものである。

前述の駆動パルス幅７８ｓｓｅｃは、この図でＰ、に相
当する。即ちパルス幅焉で出力トルクＦｉＴｔであり。

消費電力は工、である。この出力トルクＴ！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、従って消費電力も少なくできる。

例えば、’１のパルス幅で駆動すれば、出力トルクＴＩ
で消費電力も工。

で済む１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で駆動し、大きい負荷かかかった
ときには広いパルス幅で駆動しようとするもので合理的
で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Ｐ、のパルス幅で負荷時（４時間）は１章のパルス
幅で駆動し、工、／工、＝竹であるとすると、平均消費
電力は となシ、常時Ｐ、のパルス幅で駆伸し念従来の方式に比
し、６０％以下の電力で済むＯ又第５図においては、従
来の電気機械変換機構の特性を示すものであるため、効
率マのピークかＰｌのパルス幅に会わせて作られている
のがわかる。これを効率でのピークか？、付近Ｋ〈るよ
うに電気機械変換機構の設計をすることにより、工、／
工、の比は更に大きくなり、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
であることはいうまでもない。次にこの負荷の検出方法
について述べる。第４図のコイルだ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りいて１例えば最
初に衡小値をとる点は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Ｉｌ流波形によっ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、偏傾性も高くなる。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２５．同じく駆動後の誘
起電流波形２５′と作動限界負荷時の駆動電流波形２４
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１本発
明の構成は通常モーターへ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０負荷が増加してきて、狭
い駆動パルス幅での駆動の限界に近づいてきた場合１次
の駆動から一定時間広い駆動パルス幅で駆動し、その後
、当初の狂い駆動パルス幅での駆動にもどす。

本発明は概略この様な構成であるが第７図のブロック図
によりさらに詳説する。

第７図は、本発明の構成を示すブロック図であシ、２５
は時間標識振動子、２６は発振回路１分周回路等を含む
回路、２７はパルスモータ−駆動回路、２Ｂ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′ｒ
；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、５０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１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−の項で述べたよう
に供給されるこの状態をパルス５１．５２の様に示した
。パルス５１．５２は無負荷状態の狭いパルス幅である
。

パルスＡ　Ｉ　、　５２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０即ちパルス５１後の負荷検出は無負荷と判定したの
で１次のパルス５２は狭いパルス幅となシ、パルス５２
後の負荷検出も無負荷と判定したので次のパルス５５も
狭いパルス幅となる。

そしてパルス５５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５５後、ｆｉ１０ｓｓａｃ後に、
広いパルス幅の第２（ＤＩＩＫ動パル、ｘ、　５　Ａ　
ｉ！パルス５５と同じ極性（即ち同じ電流方向）で印加
される。その後の駆足パルス数については広いパルス幅
のパル’Ｘ５５．５６が印加され、その後再び始めの狭
いパルス幅のパルス５７．５８・・・・・・か印加され
る。パルス５５とパルス５４の関係を説明すると、パル
ス５５の駆動で負荷が大きいことを検出すると数１０蝉
式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６５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
もに右ヘシフトするとともに減衰する。そしてローター
か作動しなかったときは、誘起電流か出ないのであるか
負荷か限界に近い七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ｔ１徐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５５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５３ではローター
は作動しない。この両者を判別するのは困雌である。

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
に設足１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３５でローターが作動し
たときは、パルス３４はパルス５５と同方向のパルスで
あるため、′このパルス５４は逆相のパルスになり、ロ
ーターは回転しない。又、パルス５５でローターか作動
しなかったときはパルス５４で駆動される。このとき数
１０角式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
を原因とし九見苦しさを心配する必要は全くない０次に
負荷の検出後、広いパルス幅のパルス５５．３６を一定
パルス数継続させる構成にした理由は、ローターにかか
る負荷として般も大きいのは、カレンダー機構であって
、これは３〜４時間継続するので直ちに狭いパルス幅に
戻すとまた負荷状態と判断し、これを繰り返すと作動毎
に２つのパルスを供給す・ることＫなり、消費電力か増
大し、低電力化の意義がなくなる。又、ローターにかか
る負荷はカレンダー機構だけでなく、磁場、低温、外乱
等の単発的な負荷もある。この様な場会には。

広いパルス幅の継続パルス数はなるべく少ない万が望ま
しい。この様な現象を考慮して、継続パルス数は数１０
秒〜数１０分に設定することが望ましい０以上か１本発
明の構成であるか１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、２６Ｆｉ分周回路であｐ、２８Ｆｉモーター
及び駆動回路、２９はモーター負荷状態検出回路である
。

駆動回路は第５図に提示したものを用いている。

以下１回路素子について順次説明してい＜０５９のＨＡ
ＮＤ　　ＧＡＴＩ！ｉ　　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ックであ夛１
例えば１秒信号の立下、０に対して５溝式遅れたクロッ
クパルスを発生する。この時ディレィフリップフロップ
４２は、入力の１秒信号を５ｔＩｈｓｌＩｌｅ遅らせて
出力する事にな）、ゲート４６の出力に５”８６６幅の
狭パルスが発生する。フリップフロップ４４は１２８Ｈ
ｚ？クロツク入力とするディレィフリップフロップで４
４の出力は入力１秒信号に対し７．８ｗ＆ｍ遅れる。従
って、ゲート４７の出力にＺａｓｓｗ幅のパルスか得ら
れ、これを有負荷時の駆、動用広パルスとする。ゲート
４０は、枢動パルス印加直後にローター動作によって生
ずる電流波形の極小部分か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為
のクロックであ６．ａ２，４ａと同様の動作によって４
５と４８の出力に判定規ｊｌｌ　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出力の判足規単パルスに相当する。ゲ
ート４１は、補正パルス発生回路であって、パルス幅は
７．８惰戴の広パルス、発生位置は、ゲート４６或は４
７のパルスに対して。

例えば３０惰玄遅れる。第１０図５８ａ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
って、該補正信号かＨ工Ｇ１１ｉになった場曾のみ４１
の出力に補正パルスを発生し後段に供給する。ゲー）５
９，４０．４１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曾せる。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。

ゲート５０は、カウンタ５２が零の状態において補正パ
ルスか４１の出力抱子に発せられた場会にカウンタ５２
にカウント入力を一発送り込むものである・　５２がカ
ウントを始めると、以後カウンタ５２の出力かすべて零
に戻るまでゲート５０ＶｉＯＦＩＰ状態となる。ゲート
５０の出力によって５２か、カウント状態に入ると５１
のゲートカ開き以後５２の出力かすべて零になるまで２
秒信号をカウント信号として５２に送り続ける◎カウン
タ５２ｔｌｉ、前述した如く、数１０秒〜数１０分の間
で適当に設定されており、モーターが有負荷状態にある
事を検出してから、上記時間幅だけ広パルス駆動信号を
出力し続ける為のタイマーとなる。

４７は、カウンタ５２の出力を、ゲート入力としておシ
、５２かカウント状態にある間、広パルスを後段に出力
するものである。第９図ブロック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
回路の一例である・５５．５４は、トランスずツション
ケートであって、駆動用インバータ”　＊　１５の出力
を駆動信号に応じて交互に選択する。

５ｓ　、５４の出力は納会されてコンデンサを介し、微
分増幅器５５に入力される。５５．５４の出刃信号の内
、無負荷状態の波形と有負荷状態の波形をそれぞれ第１
０図６０．６１に示す。微分回路は、この場会ピーク検
出器として動作し、微分回路出力を更に２個のイノパー
タを通して得九信号は各ピークで反転する矩形波とな、
Ｑ、６０に対しては６２．６１に対しては６４の信号か
得られる。

インバータの出力はＯＲ時定数回路により遅延されてナ
ントゲート５６の１万の入力となり、ま之２個のインバ
ータの中間の出力をナントゲート５６の他方の入力とす
ることにより、第１０図の信号６５と６５を得る。信号
６５は出力波形６０に対応し、信号６５に出力波形６１
に対応している。出力波形６０．６１と倍４６５　、６
５ｆ比較すると信号６２．６５のパルスが出力波形の所
定のピーク位置を示していることは明確である。負荷状
態の検出はこの信’Ｍ６５．６５のパルス位置が前述の
判定基本パルス５９の内側であるか外側にあるかで判断
され、前者の場合を無負荷状態と判定し、後者を有負荷
状態と判定する。従って信号６５は無負荷状態を示し、
信号６５は有負荷状態を示すことになる。尚す７ドゲー
トの出力信号６５と６５は負方向にパルスか出る。

次に補正パルスの発生手段について述べる。ゲート１０
４はゲート５６の出力となる負荷検出信号と、ゲート４
８の出力となる判定基本パルス信号５９．及びディレィ
フリップフロップ４４の出力となる１秒信号を７＊８ｍ
５ｅｃ遅延させた信号とを入力としている。尚ディレィ
フリップフロップ４４の出力信号はゲート１０４におい
て検出可能期間を決定するマスク信号として働く。以上
の構成により無負荷のときの検出信号（第１０図６５）
はゲートＩＱ４ｉ通過するか、有無荷のときの検出信号
６５は禁止される。ライン５７はゲート１０７と１０８
により形成されるフリップフロップの出力であり、ゲー
ト１０６および１０５によりセット入力が形成される。

ゲート１０６に入力される１秒信号はツリツブフロッグ
の所期セット状態を決定するものであρ、負荷検出状態
のとき出力５７ｔ−必ずＨに設定しておく。この状態で
無負荷状態を検出した信号かゲート１０４を通過すると
ゲート１０５，１０６ｉ通ってフリップフロップをリセ
ットして出力５７？Ｌ状態にする。しかし重負荷のとき
にはリセット信号か入らないので出力５７ｉｊ［にセッ
トされままとなる。出力５７かＨのままでいると補正パ
ルスを発生するゲート４１が補正パルスを通過する状態
となるため駆動回路用のゲート４８もしくは４９を通っ
てコイルに補正パルスが供給される。尚ゲート１０５の
他方の入力はカウンタ５２が作動開始すると同時に検出
信号の通過を禁止する信号か入力されている０尚、補正
パルスはゲート４１により通常の駆動パルスより大きな
パルス幅に設定されるとともに、正負荷状態か検出され
た駆動パルスと同極性のパルスか供給される。即ちＮＡ
ＮＤゲート９０と９１およびＮＡＮＤゲート９２と９３
にはゲート信号として２秒信号か印加され、特にＮＡＮ
Ｄゲート９０．９１はインバータ９４を介しているため
にＮＡＮＤゲート９２．９５とは逆極性の２秒信号か印
７１１］−４れている＠これにより、ＯＲゲート９５を
通過した通常の駆動パルスはＮＡＮＤゲート９０とＮＡ
ＮＤゲート９２’ｉ１秒毎に交互に通過して駆動回路に
供給される０また。駆動パルス印加後にコイルに発生す
る誘起を流から重負荷状態か検出されると前述の如く補
正パルス６６か駆動パルスから数１０惰式連れて出力さ
れる。

補正パルスはＮＡＲＤゲート９１および９５に入力され
るか、ＷＡＮＤゲート９１と９３は各々ゲート９０と９
２のゲート信号を共用しているために、補正パルスＦｉ
駆動パルスと同極性のパルスとして駆動回路に供給され
る。この結果、波形６１の場合に対しては、補正パルス
６６か引き続いて印加され、６６によってローターの回
転は完結する。但し、前述した如く６６か印加される以
前にローターの回転が完結している場合も含憧れる。補
正パルス６６は、ｔｅ、ゲート５０を介してカウンタ５
２に入力され、５１のゲー）ｔ−ＯＮ状態にして５２を
カウント状態にする。以後、一定時間ゲート４７をＯＮ
状態に保ち広パルス駆動信号を供給し続ける・広パルス
か供給されている間、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。

以上の如く本実施例においては、通常の駆動パルスの波
形成形回路は第９図中９９の枠で囲まれており、５漠晟
パルス幅の駆動パルスに対してはディレィフリップフロ
ップ４２とゲート３９およびゲート４６、インバータ９
６で形成され、また７　＊　８−　式パルス幅の駆動パ
ルスに対しては。

１２８Ｈ，のクロック信号を有するディレィフリップフ
ロップ４４とゲート４７およびインバータ９６で形成さ
れる。ま之負荷検出回路として第９図で示される負荷検
出回路２９が用いられ、更に負荷状態判定回路は第９図
中９７の枠で囲まれており、ゲート１０４，１０５．１
０６およびフリップフロップを構成するゲート１０７と
１゛０８か用いられている。補正パルス発生回路は、第
９図中９８の枠で囲まれており、フリップフロップの出
力５７を入力とするゲート４１と、ゲート４１の出力を
駆動パルスと同極性の補正パルスとして駆動回路に供給
するゲート９１．９３により形成される＠更に、第７図
と対比させたとき、第７図の制御回路５０は、負荷状態
判定回路９７と、補正パルス発生回路９８、波形形成回
路９９．及びカウンタ５２を含んでいる。

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
念ピーク検出回路のブロック図で図中５５．５４はトラ
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および８１の出力を入力する比較器であ
る。増幅器８０の一例を第１５図又は第１４図に示す。

前述したモーター駆動検出波形２５．２４等は実質的に
電源レベル付近に発生する数ｍＶ−数１０ｍＶ＠［の信
号である為、抵抗１６６．１６７で分圧し、増幅器の入
力動作レベルに変換してやる。端子１６８には、第１９
図８７６の波形が現われる。第１４図は、第１６図を改
良した回路であって、抵抗１６７の代りにＭＯＳ　）ラ
ンジスタを挿入し、増幅器入力レベルか動作レベルにな
る様にトランジスタ１６９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１７０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って、ｊ７１，１７５ｉｊトランス
ミツシヨンゲート、１７２，１７４は負荷コンデンサで
ある＠この場合、端子１６８の入力信号１７６は出力抱
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（ツ
ションゲート１７１によってコンデンサ１７２に伝えら
れ１７２の端子電圧波形は７９となる。更に、トランス
ごツションゲート１７３によって出力端子１７５には、
波形７７が表われる。比較６８２は波形７６と７７が入
力される時、７已に示す矩形信号を出力する◇遅延回路
としては第１５図が適しているか、他に入力信号周波数
が比較的低いため、へ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に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か確められてい
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。８５は外部磁
界かモーター内コアに誘起する磁場と駆動用磁場の方向
か相反する場合であシ、８４は両磁場か同方向にある場
合である。

８５、ＢＡにおいて、波形８５．８６は外部磁場か零に
あり、はぼ同一波形とみなせる。８７．８８は外部磁界
かＡ　ＯＧａｕｓｓの時の波形である。波形よシ８５の
方向の動作は外部磁界か強くなる種動作しにくくなシ、
負荷か大きくなった場合の動作と同一特性を示す。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か確認されている。第
１９図８７の場合、波形の極小位置が判定基富パルス以
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
・ 又本実施例においては、ローターの慣性を変えることに
より、電気機械変換機構の効率のピーク位Ｉ′ｆを変え
、小負荷、小出力時の効率向上を画っている。第２０図
に測定データをグラフ化して示す・このグラフを見ると
慣性を減少させルコとにより明らかにパルス幅の狭い方
向に効率のピークが移動しているのが判別される。

以上本発明の実施例につき詳説したか１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壇々の改良、変
更、応用が可能である。例えばパルスモータ−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
ター以外の変換機構でもよいし、パルスモータ−の同第
１１図に示すパルスモータ−であっても全く同じ構成で
実現でキル。第１１図のパルスモータ−は、ローター２
００が永久磁石で作られ、ステーター２０１は第１図と
違ってギャッ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２０２．２０５か形成さ
れている。２０４は駆動コイルである。この様なパルス
モーターハ、ステーター２０１か接続しているため、駆
動後の誘起を流は第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２０５゜
２０５′、負荷時の波形２０６．２０６’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。

以上の如く不発明によれば、駆動パルス印加後ロータが
回転中にコイルの両端をループに接続する手段と、その
駆動回路に接続されコイルに発生する誘起電流を検出す
る負荷検出回路と、負荷検出回路の出力からロータ負荷
状態を判定する判定回路を備えることＫより、ロータ９
荷を正確に安定して検出でき、しかも格別な部品を用い
ることなく達成し得意ものでちゃ、低コストで量産に優
れた負荷検出！ｉｌｌ金時計に組込むことを可能にした
０

【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−のｆ
ｌｌを示す図＠ 第２図、第３図は従来の回路構成を示す図で第４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
全示す図・ 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〇第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図は本発明になる時計の回路ブロックｅｆｆわす図
。 第８図は本発明になる回路によるモーター駆動パルスの
タイムチャートｇＡＪｅ示す図＠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
例を示す図＠ 第１１図は本発明に係る電子腕時計のパルスモータ−の
例を示す図。 第１２図は第１１図のパルスモータ−における部の別の
例を示す図である。 （ト←→１）法→１発湖−に１張畦電−子一腕凋日件老
一【流（ト痒←Ｈ唱丁 ２５・・・発振回路 ２６・・・分局回路 ２７・・・駆動回路 ２８・・・モーター ２９・・・モーター負荷検出判定回路 ５０・・・制御回路 ５１〜５５・・・狭パルス駆動信号 ３４・・・補正信号 ５５・・・広パルス駆動信号 ５９・・・負荷判定基憩パルス ６０・・・無負荷時検出信号 ６１・・・有負荷時検出信号 以　　　上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 時間標準振動子、前記時間標準振動子の出力信号を分周
   する分周器、前記分周器の出力により駆動パルスを形成
   する波形成形回路、前記駆動パルスにより作動する駆動
   回路、コイルと永久磁石ロータとステータとからなり前
   記駆動回路によつて駆動されるパルスモーターとを有す
   る電子時計において、前記駆動パルス印加後前記コイル
   に発生する誘起電流を検出する負荷検出回路と、前記負
   荷検出回路の出力からロータ負荷状態を判定する判定回
   路とを備え、前記駆動回路は前記駆動パルス印加後且つ
   前記ロータ回転中に前記コイル両端をループに接続する
   手段を有することを特徴とする電子時計。