JPS6233552B2

JPS6233552B2 -

Info

Publication number: JPS6233552B2
Application number: JP16063777A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Morokawa
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 1977-12-28
Filing date: 1977-12-28
Publication date: 1987-07-21
Also published as: JPS5498671A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は複数の電気機械変換器、例えば複数の
パルスモータ或はパルスモータと発音体を備えた
時計の構成に関するものであり、特に集積回路
（以下ICと略記）のシステム設計上の工夫に基ず
くものである。従来の電気時計においては、正確な水晶発振器
から得られる時間基準信号を分周し、モータを該
信号で駆動し、輪列からなる機械計数器により時
刻の保持を行い、指針により現在時刻を表示させ
た。近来の電子技術の進歩はめざましく、電子的
な計数器を集積回路チツプの中に作り込む事を可
能にし、完全電子化のウオツチが作られるように
なつた。しかし実用性以外の面では、従来の機械
表示の時計の落着いた表情が好まれており、機械
表示式水晶時計の外観を保ちながら従来にない新
らしい便利な時計に仕立てる事が必要になつて来
た。電子回路で補強される便利な機能としては完
全月末無修正カレンダー及びアラームがある。例
えば月末のカレンダー送りのための情報処理は電
子的に行ない、カレンダ専用のモータを制御して
やる事により機械の機構は簡単で故障の少ないも
のにできる。この場合、時刻保持用のモータとカ
レンダ用のモータを駆動するために集積回路で大
きな面積を占めるドライバー回路を更に増設する
必要が生ずるが、本発明の構成によれば、駆動の
ためのICチツプサイズの増加が押えられる。
又、アラーム音の表示とパルスモータの駆動の問
題や、多数の発音体を備えた時計のドライブの問
題が本発明により解決される。以下、図面に基き
本発明の構成を説明する。第１図Ａは本発明構成の基本的なブロツク構成
図であり、第１図Ｂは第１図Ａに対応する従来の
構成である。第２図は本構成を月末無修正２モー
タ式時計に適用した場合のブロツク構成図であり
第３図は本発明のアラーム時計における実施例で
ある。第４図は本構成を実現化するに有効な相補
型電界効果トランジスタ対からなる電力増巾回路
と記号の関係を示す。第５図Ａは本発明による複
数の電気機械変換器の駆動法を示し、第５図Ａに
対応する従来の駆動方式を第５図Ｂに示す。第５
図Ｃとは従来知られている相モータの３つのコイ
ルを３つの増巾器で駆動する方式の例を示す。第６図は２つのモータを各々P₁，P₂なる２つの
系列のパルスで駆動する場合の本発明による駆動
波形例を示す。第７図は駆動波形を合成する多重
化駆動波形合成回路である。第８図は多重化駆動
波形の別の実施例である。第９図は本発明をアラ
ーム付水晶時計に適用した場合のIC回路例を示
し、第１０図Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄはアラーム付水晶時
計に第９図で示されるICを用いた場合のシステ
ム構成の例を示すものである。第１図Ａ，Ｂにおいて、１０１，１５１は時間
基準信号源であつて例えば水晶発振回路よりな
る。１０２，１５２は計時単位信号合成手段であ
つて例えば分周回路よりなる。場合によつては計
時単位信号と標準時刻との位相の同期を取るため
のリセツト入力端を備えている。１０４，１２
４，１５４，１７４は電気エネルギーを機械的な
エネルギーに変換する電気機械変換器であつて例
えばパルスモータ或は圧電ブザーの如きものであ
る。１０５，１５５，１２５は、１７５と同様に
機械的な変位を利用して情報を表示する機械式表
示機構であつて、例えば輪列と指針と文字板或は
振動板と磁石とコイルにより空気を動かして音の
形で情報を表示する。第１図ＡとＢとの相異点は
駆動部にあり、多重化駆動により第１図Ａの駆動
部分は第１図Ｂの従来のシステムよりも簡素化さ
れている。第２図は本発明を２モータ式月末無修
正時計に適用した例である。２０１は水晶発振回
路、２０２は分周回路、２１２は多重化駆動波形
合成回路、２１３は電力増巾回路、２１４はパル
スモータ２２４もパルスモータである。２１５及
び２２５は輪列、２１６及び２２６は表示体、２
３２は同期化回路であつて分周回路２０２からク
ロツク信号を得た輪列２１５から得られる日替り
信号をクロツクパルスに同期して検出し、電気的
なカレンダ計数器回路に日替り情報を伝達する。
２２２はカレンダ送りのための波形整形回路で、
多重化回路２１２に整形された駆動用の信号を送
出する。２３１は外部操作部材とスイツチ機構を
含み時刻及びカレンダの初期値の設定を行う。輪
列２１５は曜日までが直接結合されており、夜中
の12時に日替りの信号を電気信号として送出す
る。日・月・年の情報はカレンダ計数回路２４２
により保持され、月末になると上記日替り信号を
起点として日板が早送にされる。日板には例えば
40日ぶんのスペースを用意し、月末の28日〜31日
を過ぎてから１日までの間は速く早送りする。月
板はこの32日目から１日までの早送りの間に間欠
輪列機構により桁上げされて１ケ月ぶん移動す
る。月板には月毎に例えば２進コードで符号化し
て月の読取りができるような接点機構を用意し、
１ケ月ぶんの日板の移動で機械系の状態が電気記
憶と一致できるようにする。月板コードを読取つ
てそのまま月情報として記憶させれば良い。２月
に関しては2⁰月、2¹月、2²月、2³月の如く４種類
の２月を月板に用意し、１年を15ケ月とし、月板
の送りに関しては、……１月、2⁰月、３月……１
月、2¹月、３月、……１月、2²月、３月、１月、
2³月、３月、……の如く常に2⁰月〜2³月のうちの
３ケ月分は順次ずらせながらとばすようにして駆
動する。日板１日ぶんを８ｍ秒のパルス８個ぶん
でモータを駆動して動かすとすると、１ケ月ぶん
すなわち40日ぶんを動かすのに５秒を要し、余分
の“２月”を３ケ月分とばすのには15秒あれば良
い事になる。２月のとばしの制御は電気回路が行
なう。電池そう入時の初期状態設設定は次の如く
行なう。すなわち、コンデンサを抵抗を直列に接
続し、コンデンサの一端を回路の負になるべき電
源ラインに、抵抗の一端を同じく正になるべき電
源ラインに接続し、抵抗とコンデンサの接続点に
インバータ回路と接続し、該インバータ出力端と
回路の正になるべき方の電源から線を引き、
NANDゲート回路の２つの入力端に接続し、
NANDゲート出力端にはインバータを接続する。
電池の時計へのそう入に際して、コンデンサの電
位は少し遅れてから立上るので、先のNANDゲー
トの出力端には電池そう入に際して１回だけ巾の
狭いパルスの立下りが見られる。インバータで整
形反転したパルスで別に用意したセツトリセツト
フリツプフロツプをセツトし、該フリツプフロツ
プ出力により日板の早送りを指示し、月板のコー
ド信号を検出したら該早送り指示のフリツプフロ
ツプをリセツトすれば、時計の電池そう入に際し
ても５秒〜15秒で完全に自動的に電気系と機械の
同期化ができる。又うるう年まで含めた完全な月
末無修正カレンダーができる事が判る。第３図はアラーム付水晶時計において、本発明
を適用した例を示す。３０１は水晶発振回路、３
０２は分周回路、３１１はモータ用整形回路、３
１２は多重化回路、３１３は電力増巾回路、３１
４はパルスモータ、３１５は輪列、３１６は指針
と文字板からなる時刻情報表示体、３３２は同期
回路、３３１は外部操作部材とスイツチを含み時
刻の設定と修正を行う制御部、３４２は計数回路
で、アラームの精度向上、スヌーズ機能やタイマ
ー機能に必要な計数回路であるが、省略しても良
い。３２２はアラーム用ブザー駆動波形を作成す
る波形整形回路である。３２５は目安機構であつ
て制御部３３１により設定する。第４図の４２３は駆動用電力増巾器の記号で示
すもので、時計の場合相補型の電界効率トランジ
スタで構成する場合が多い。４１１はＰタイプト
ランジスタ、４１２はＮタイプトランジスタで、
各ゲート同志、各ドレイン同志を接続してそれぞ
れ入力端及び出力端としている。４０２，４２２
が出力端、４０１，４２１が入力端である。第５
図Ａは本発明による多重化駆動回路の例であつて
５０１，５０２，５０３へ第４図の如き電力増巾
器、５１１，５１２は駆動コイル、５２１，５２
２はロータ磁石である。ロータ５２１はコイル５
１１に印加される電位差（E₁−E₂）で駆動され、
ロータ５２２はコイル５１２により（E₂−E₃）な
る電位差の印加で駆動される。E₁、E₂、E₃の関
係と電位差e₁₂＝E₁−E₂、e₂₃＝E₂−E₃を表に示
す。第５図Ｂは従来の方式で２つのモータを駆動
する場合の例である。５３１，５３２，５３３，
５３４は電力増巾器、５４１，５４２は駆動コイ
ル、５５１，５５２はロータ磁石である。第５図
ＡとＢを比較すると増巾器５０２が増巾器５３２
と５３３を兼用している事が判る。第５図Ｃは従
来から知られる３相モータとその駆動回路であ
る。５９９はロータ、５９１，５９２，５９３は
コイル、５８１，５８２，５８３は電力増巾器、
５７１は駆動波形作成回路である。第５図Ｃでは
駆動されるロータが１個で、３つの駆動コイル５
９１，５９２，５９３はロータ５９９を介して互
いにある関係すなわち協力してロータ５９９を動
かすか、或は協力してロータ５９９を停止せしめ
る事で結びついている。本発明における多重化駆
動の目的の１つは、互いに独立に複数の負荷を駆
動する事であり、大きな差異がある。第６図は第
７図Ａで示されるが如き駆動回路で２つのモータ
を駆動する場合の波形図の例であつて、P₁なる通
常送りの信号とP₂なる早送りの信号が各々モータ
１、モータ２に伝えられ駆動する方法を示してい
る。各モータは交互パルスで動くパルスモータで
ある。第７図は第５図Ａのより詳細な図であつ
て、第６図で示されるが如き波形の作成法が示さ
れている。第７図において７０１，７０２は交互
駆動のためのモータの位相記憶用のフリツプフロ
ツプ、７１１，７１２，７１３，７１４は各モー
タの交互駆動パルスを作成するゲート回路、７３
１，７３２，７３３は多重化波形合成のゲート回
路、７４１，７４２，７４３は電力増巾器であ
る。第８図は第６図と同様で、効果は変らないが
電力増巾器を駆動する周波数をできるかぎり低下
せしめ、該増巾回路出力の位相差を利用して交互
駆動するように波形を工夫してみたので、第１１
図からデコーダ回路を用いて合成できる。図のS₀
〜S₇の記号は第１１図に対応している。ここで第
７図における波形の作り方について補足すると、
論理式は

【式】

【式】のようになつている。第９図は本発明をアラーム付水晶時計に適用し
な場合の例である。第９図において９０２は水晶
振動子、９０４は発振用の増巾器、９０６，９０
８は1/5の分周比のダイナミツク分周回路、９１
０は5/8の分周回路、９０８も5/8分周回路、９１
４は1/16分周回路、９１６は1/128分周回路、９
１８は1/32分周回路である。振動子９０２は2²²
Hzの振動子で、分周回路９１８の最終段出力は１
Hzになる。９１９及び９２０はデユーテイの小なるパルス
整形回路である。図の場合はアクテイブローのパ
ルスと考えておく。、９２２は整形回路９２０で
作成されるデユーテイ1/256のクロツクパルスＤ_C
_ＬＩはNORゲートを通してアクテイブハイの細巾
のパルスになつている。Ｐ_CLIは4096Hzである。
９２４は入力回路でフリツプフロツプからなつて
おり、Ｐ_CLIで常時リセツトされている。接続端
子は常時オープンで、アクテイブな場合にのみハ
イレベルに接続され、Ｐ_CLIのローレベルにおい
てはフリツプフロツプからなる入力端はメモリ状
態になつている。９２６，９２８，９３０，９３
２は入力端子、９７２，９７４，９７６，９７８
はスイツチである。スイツチはアテイブで閉じら
れハイレベルになる。９３４はアラーム検出用の
フリツプフロツプであつて９４５は該フリツプフ
ロツプの出力端であり、リセツト信号Ｐ_ES或は60
分タイマ信号によりリセツトされる。該フリツプ
フロツプがセツトされている間アラーム発音を許
す。９３３は波形整形雑音除去用のデータタイプ
フリツプフロツプで、端子９３２がＨレベルにな
るとクロツクパルスでＰ_CLIに同期してＨレベル
の信号Ｒ_ES９３１を送出す。９４０はスヌーズ用
のフリツプフロツプであつて、９４３は該フリツ
プフロツプの出力端である。スヌーズ入力端９３
０がＨレベルになるとリセツトされ、タイマ信号
_SMのローレベルにより５分毎にセツトされる。
スヌーズ用フリツプフロツプの出力端９４３とア
ラームメモリフリツプフロツプ９３４の出力端９
４５がローレベルの場合に発音を指示する信号
_ZSが送出される。９４２は発音指示信号_ZSを作
成するゲート回路である。９２１はデユーテイ設
定用のゲート回路で、フリツプフロツプ９１９と
組合されて１Hzで巾の狭いモータ駆動用パルスＰ
_ISを作成する。９３６は、秒計数器で、60進カウ
ンタ回路であり、９３８は５分単位の信号を作成
する５進カウンタ回路、９４７は５分信号を受け
て60分信号を作成する12進カウンタ回路である。
９５０はモータ位相記憶のトグルフリツプフロツ
プであり、９５２及び９５４は各々モータを駆動
する為に作られた交互駆動用のパルス対である。
９５５はブザを鳴らすための信号を合成するゲー
ト回路であり、９５７はブザを鳴らすべき状態で
ゲート９５５と逆位相の信号を送出する。９４４
はブザ発音信号であり、９４６はブザ発音用の逆
信号である。９６０，９６２，９５８は電力増巾
回路であり、９６４，９６８は駆動コイル、９６
６はロータ、９７０は振動体である。第７図との
対応は、９５２の信号が、q₁₁ ₁₂、９５４なる信
号がq₁₂に、９４６なる信号がq₂₁に、９４４なる
信号がq₂₂に対応する。９８２は分周回路９１
０，９１２を１／８→５／８分周比に変えるゲー
ト、９８４は計数器９３６を60進にするためのゲ
ート、９８６は計数回路９３８を５進にするため
のゲートである。第１０図はＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ共に第９図で示され
るICを時計に用いた場合の構成図である。第１０図Ａにおいて、１０１１は第９図に示さ
れたIC、１０１２は時計の機械的構成部、１０
１３はブザ、１０１４はモータ、１０１５は目安
板で24時間又は12時間で１回転し、アラームのス
イツチをONにする。１０１６はブザスイツチで
ブザの鳴りを止める。第１０図Ｂは２重目安式の
目覚し時計であつて、分目安以外の構成部は第１
０図Ａ等しいとし、見易くするために共通部分は
省略して図示する。１０２１はIC、１０２２は
時計の機械構成部、１０２５は時目安で弐あり、
１０２７は分目安である。例えば昼の12時05分に
アラームを設定するには、時目安を昼の12時設定
し、分目安を＋05分に設定する。第１０図Ａの目
安誤差を±５分とすれば、分目分によて±30秒以
内にできる。第１０図Ｃは秒まで正確なアラーム
である事を特徴とし、秒計数回路をリセツト可能
とし、正分毎にアラームの検出を行う構成であ
る。第１０図Ｃにおいて１０３１はIC、１０３
２は時計の機械構成部、１０３５は時目安板、１
０３７は分目安板、１０３６は秒同期用のスイツ
チで、正分においてIC１０３１の中の秒計数回
路をリセツトするのに用いる。第１０図Ｄは更に
上記第１０図Ａ，Ｂ，Ｃの構成にスヌーズスイツ
チをもうけた構成である。第１０図Ｄにおいて１
０４２はIC、１０４８はスヌーズスイツチで、
アラーム発音時にスイツチ１０４８を押すと発音
が停止し、５分後に又発音がスタートする。ブザ
を完全に止めるには第１０図Ａのスイツチ１０１
６に相当するスイツチを用意し、OFFにすれば
良い。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａは本発明による駆動方式の実施例、ブ
ロツク図、第１図Ｂは従来技術による駆動方式、
のブロツク図、第２図は、本発明を月末無修正カ
レンダ付きの時計に適用したブロツク図、第３図
は、本発明をアラーム付時計に適用した実施例の
ブロツク図、第４図は電力増巾器の構成例、説明
図、第５図Ａは本発明の駆動原理の説明図、第５
図Ｂは従来の駆動の説明図、第５図Ｃは従来の別
の駆動の説明図、第６図は駆動の波形図、第７図
は本発明の駆動部の構成例、を示す回路図第８図
は本発明による駆動の波形図、第９図は本発明の
アラーム付時計ICへの適用例、回路図第１０図
Ａはアラーム計時構成例、の構成図第１０図Ｂ、
はアラーム時計構成図、第１０図Ｃ、はアラーム
時計構成図、第１０図Ｄ、はアラーム時計構成
図、第１１図は本発明駆動の状態図である。１０１：時間基準信号源、１０２：計時単位信
号合成手段、１０３：駆動回路、１０４：電気機
械変換器１、１２４：電気機械変換器２、１０
５：機械的表示手段１、１２５：機械的表示手段
２。

Claims

【特許請求の範囲】

１時間基準信号発生回路１５１と、該時間基準
信号発生回路１５１からの信号を分周して計時単
位信号P₁を作成する計時単位信号作成回路１５２
と、一方は前記計時単位信号P₁を増巾して駆動信
号とする計時用駆動回路１５３と、該計時用駆動
回路１５３により駆動され時刻を保持する第１の
電気機械変換器１５４と、時刻を表示する機械的
表示手段１５５に接続され、他方は前記計時単位
信号を付加機能情報によつて制御される付加機能
信号P₂を増巾する付加機能駆動回路１７３と、該
付加機能駆動回路１７３により駆動される第２の
電気機械変換器１７４と、付加機能表示手段にそ
れぞれ接続される電子時計回路に於いて、前記計
時用駆動回路には複数のゲート回路７３１，７３
２からの信号に対応し増巾する一対のインバータ
７４１，７４２からなる第１の電力増巾回路を備
え、前記付加機能駆動回路１７３には、複数のゲ
ート回路７３２，７３３からの信号に対応し増巾
する一対のインバータ７４２，７４３からなる第
２の電力増巾回路を備え、前記第１の電力増巾回
路の一対のインバータ７４１，７４２の１インバ
ータ７４２を第２の電力増巾回路の一対のインバ
ータ７４２，７４３の一方７４２と兼用したこと
を特徴とする電子時計回路。