CN100580584C - 便携式钟表以及电子设备 - Google Patents

Abstract

一种便携钟表，其具有：生成并输出基准时钟信号的原子振荡器(13)、和根据基准时钟信号而动作的钟表模块(12)，原子振荡器(13)和钟表模块(12)被分体配置以便实现在热量方面的分离。并且，该便携钟表具有：生成并输出第1振荡信号的石英振荡器；生成并输出精度比第1振荡信号高的第2振荡信号的原子振荡器；根据第1振荡信号和第2振荡信号而动作的钟表模块；热量分离部，其对原子振荡器、石英振荡器(11)和钟表模块(12)实施热量分离的热量分离部。由此，在使用原子振荡器作为基准振荡器时，也能够构成降低其发热影响而且可以降低功耗的便携式钟表和电子设备。

Description

便携式钟表以及电子设备

技术领域

本发明涉及可以随身携带的便携式钟表以及电子设备，特别涉及具有生成基准时钟信号的原子振荡器的手表以及电子设备。

背景技术

在作为电子设备的电子钟表中，有如下的电子钟表：其对从基准振荡器输出的基准时钟信号进行分频生成例如1Hz的信号，根据该1Hz信号来对时间进行计时。在这种电子钟表中，已经公知在基准振荡器中使用温度补偿石英振荡器(Temperature Compensated Crystal Oscillator)而实现了年走时差在±几十秒以内的年差钟表(例如参照日本特公平6-31731号公报)。

并且，近年来提出一种使用了原子振荡器的标准振荡器(例如参照美国专利第6806784号、美国专利第6265945号)。

但是，当要在电子钟表的基准振荡器中使用原子振荡器时，如果采用与以往使用石英振荡器的钟表相同的结构，则由于原子振荡器的热量(例如起因于保持室(cell)的温度的加热器的热量、激光二极管的发热等，约为85℃)，因此产生轮系机构等驱动体的材料、用于顺利驱动它们的润滑油、以及提供电力的电池等由于该温升而受到不良影响的问题。

具体地讲，由于来自原子振荡器的热量，产生构成钟表驱动体(机芯)的要素(润滑油、振荡电路、驱动电路、电池等)受到变形、变质、特性劣化等不良影响的可能性。

并且，伴随发热使得电力损耗增大，结果产生功耗增加的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种即使在基准振荡器中使用了原子振荡器时，也可以降低其热量的影响、并可实现功耗降低的便携式钟表或电子设备，特别提供一种构成为手表的便携式钟表。

为了解决上述问题，便携式钟表的特征在于，其具有：生成并输出基准时钟信号的原子振荡器；根据所述基准时钟信号进行动作的钟表模块；以及对所述原子振荡器和所述钟表模块实施热量分离的热量分离部。

根据上述结构，原子振荡器和钟表模块通过热量分离部实现热量分离，所以即使是比较小型的便携式钟表，钟表模块也不会受到原子振荡器的热量影响，可以抑制产生机械部件的精度降低和润滑油的劣化等。

在该情况下，优选具有表壳，所述原子振荡器配置在所述表壳中，并且在所述原子振荡器和所述钟表模块之间至少配置有空气层或隔热材料中的任一方作为所述热量分离部。

此外，优选所述原子振荡器被相对于所述钟表模块定位，并与该钟表模块成为一体。

此外，优选所述表壳具有收纳所述钟表模块的模块收纳部，并且所述原子振荡器被配置在所述模块收纳部的周围。

此外，优选该便携式钟表具有由隔热材料形成的中框，该中框配置在所述表壳内，支承所述钟表模块，并且发挥所述热量分离部的作用，所述模块收纳部收纳被所述中框支承的所述钟表模块。

此外，优选所述原子振荡器和所述钟表模块被配置为在三维空间上分离。

此外，优选所述钟表模块和所述原子振荡器被配置为，使所述钟表模块和所述原子振荡器对预定平面的正投影不重合。

此外，优选所述表壳具有后盖，所述原子振荡器被所述后盖支承。

此外，优选所述便携式钟表构成为具有表带的手表，该表带用于将该便携式钟表佩戴在手腕上。

此外，优选所述原子振荡器被所述表带支承。

此外，优选该便携式钟表具有显示时间用的表盘，所述原子振荡器支承在所述表盘上。

此外，优选所述原子振荡器具有：封入了原子的室；加热所述室的加热器；控制装置，其对于所述室，参照相当于伴随所述原子的激励而变为激励状态的能级和基态能级之间的能量差的频率，来控制所述加热器，以使所述室保持在预定温度。

此外，优选在上述各个结构中，作为将原子振荡器和钟表模块之间电连接的信号线的材料，使用其热阻具有可以必要充分地阻止从原子振荡器侧传递给钟表模块的热量的值的材料。

此外，电子设备的特征在于，其具有：生成并输出基准时钟信号的原子振荡器；根据所述基准时钟信号进行动作的动作模块；以及对所述原子振荡器和所述动作模块实施热量分离的热量分离部。

根据上述结构，原子振荡器和动作模块通过热量分离部实现热量分离，所以即使是比较小型的电子设备，动作模块也不会受到原子振荡器的热量影响，可以抑制产生机械部件的精度降低和润滑油的劣化等。

在该情况下，优选具有壳体，所述原子振荡器配置在所述壳体上，并且在所述原子振荡器和所述动作模块之间配置空气层或隔热材料中的至少任一方，作为所述热量分离部。

此外，电子设备的特征在于，具有：生成并输出第1振荡信号的石英振荡器；生成并输出精度比第1振荡信号高的第2振荡信号的原子振荡器；根据所述第1振荡信号和所述第2振荡信号而动作的动作模块；以及对所述原子振荡器、所述石英振荡器和所述动作模块实施热量分离的热量分离部。

根据上述结构，原子振荡器、石英振荡器和动作模块通过热量分离部实现热量分离，所以石英振荡器和动作模块不会受到原子振荡器的发热影响，可以长期保持正常的动作状态。

在该情况时，优选石英振荡器和动作模块被配置成为一体。

此外，优选所述原子振荡器与所述动作模块被配置成为一体。

此外，优选所述热量分离部包括空气层或隔热材料中的至少一方。

此外，优选具有壳体，该壳体具有收纳所述动作模块的模块收纳部，所述原子振荡器配置在所述壳体的模块收纳部的周围。

此外，优选具有由隔热材料形成的中框，其支承所述动作模块，所述模块收纳部收纳支承在所述中框上的所述动作模块。

此外，优选所述原子振荡器和所述动作模块被配置成为在三维空间上分离。

此外，优选所述动作模块和所述原子振荡器被配置成为使所述动作模块和所述原子振荡器对预定平面的正投影不重合。

此外，优选所述电子设备构成计时装置，所述动作模块包括钟表驱动电路。

此外，优选该电子设备构成为手表，具有将所述手表佩戴在人体上的表带，所述原子振荡器支承在所述表带上。

此外，优选该电子设备构成为手表，所述原子振荡器支承在用于将所述手表佩戴在人体上的表带上。

此外，优选具有显示时间用的表盘，所述原子振荡器支承在所述表盘上。

此外，优选所述原子振荡器具有：封入了原子的室；加热所述室的加热器；和控制装置，其针对所述室，参照相当于伴随所述原子的激励而变为激励状态的能级和基态能级之间的能量差的频率，来控制所述加热器，使所述室保持预定温度。

根据本发明，即使在便携式钟表或电子设备上使用原子振荡器作为基准振荡器时，也能够构成降低其热量影响的便携式钟表或电子设备，并可降低功耗。

附图说明

图1是表示实施方式的钟表的概要结构的方框图。

图2是从正面侧观察第1实施方式的钟表时的部件安装状态的说明图。

图3是第1实施方式的钟表的主要部分剖面图。

图4是第1实施方式的原子振荡器的固定状态的说明图。

图5是原子振荡器和第1实施方式的隔热部的说明图。

图6是从正面侧观察第2实施方式的钟表时的部件安装状态的说明图。

图7是第2实施方式的钟表的主要部分剖面图。

图8是第3实施方式的说明图。

图9是从正面侧观察第4实施方式的钟表时的部件安装状态的说明图。

图10是第4实施方式的钟表的主要部分剖面图。

图11是第5实施方式的说明图。

图12是第6实施方式的钟表的平面图。

图13是第6实施方式的第1形态的说明图。

图14是第6实施方式的第2形态的说明图。

图15是第7实施方式的说明图。

图16是第8实施方式的说明图。

图17是表示第9实施方式的钟表的概要结构的方框图。

图18是以振荡动作为中心的动作流程图。

图19是第1变形例的说明图。

图20是第2变形例的说明图。

标号说明

10手表(电子钟表)；11指针部；12钟表模块；13原子振荡器；14石英振荡器；15分频电路；16钟表驱动电路；17电动机；18轮系；19比较电路21表壳；50隔热材料

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的优选实施方式。

[1]第1实施方式

图1是表示实施方式的钟表的概要结构的方框图。

作为便携式钟表的手表(电子钟表)10大致划分为包括：具有进行时间显示的多个指针的指针部11；作为根据基准时钟信号CLK0来驱动指针部11的动作模块的钟表模块12；以及生成并输出基准时钟信号CLK0的原子振荡器13。

在该情况下，钟表模块12和原子振荡器13被配置为在三维空间上分离，更加具体地讲，被配置成为使钟表模块12和原子振荡器13在预定平面(与显示面平行的平面)上的正投影不重合。

另外，钟表模块12具有：分频电路15，其对基准时钟信号CLK0进行分频，生成并输出动作时钟信号CLK；钟表驱动电路16，其根据动作时钟信号CLK来驱动计时机构；电动机17，其构成计时机构，由钟表驱动电路16控制；以及轮系18，其传递电动机17的驱动力。

分频电路15通过多级连接多个分频器而构成，这些多个分频器包括1/2分频电路，该1/2分频电路具备发挥赋予逻辑调频量(論理緩急量)功能的数据设定功能，分频电路15将基准时钟信号CLK0分频至1Hz，并输出1Hz的动作时钟信号CLK。

图2是从正面侧观察第1实施方式的钟表时的部件安装状态的说明图。

图3是第1实施方式的钟表的主要部分剖面图。

图4是第1实施方式的原子振荡器的固定状态的说明图。

钟表10具有表壳21。该表壳21由金属(钛、不锈钢、铝等)或树脂形成。

在表壳21的周缘部附近所收纳的原子振荡器13的周围的全部或一部分，由发挥热量分离部作用的隔热材料50构成。在该第1实施方式中，如图3所示，原子振荡器13的周围全部被隔热材料50覆盖。在此，关于所使用的隔热材料50的材料，可以列举丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯等树脂。

并且，周围被隔热材料50覆盖的原子振荡器13还收纳在金属制成的原子振荡器壳体13A中。在此，作为原子振荡器壳体13A，使用金属制成的原子振荡器壳体13A是为了抗磁。通过使用该金属制成的原子振荡器壳体13A，可以将原子振荡器13和电动机17靠近配置。因此，将原子振荡器13配置在电子钟表的表壳21内时的布局制约减小，可以实现钟表的薄型化、小型化。另外，原子振荡器壳体13A也可以通过涂覆陶瓷、树脂等而形成隔热结构。

另外，还可以通过在表壳21的原子振荡器周边实施陶瓷涂覆、树脂涂覆等，来形成隔热结构。

另外，在表壳21的中央部分收纳有由隔热材料形成的、发挥热量分离部作用的中框22。

在该中框22内收纳有作为电源的电池23、原子振荡器13、构成钟表模块12的分频电路15、以及发挥钟表驱动电路16的作用的钟表用IC24、电动机17和轮系18。

在该情况下，原子振荡器13配置在由隔热材料构成的中框22的内周侧。通过将原子振荡器13配置在中框22的内周侧，当表壳21的外部产生温度变化时，可以缓和该温度变化，可以降低原子振荡器13因温度变化而造成的特性劣化。

作为构成中框22的隔热材料的材料，可以列举丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯等树脂、陶瓷、璃、以及铅玻璃等。

并且，在本第1实施方式中，钟表模块12呈“

”状，收容原子振荡器13的原子振荡器壳体13A配置在钟表模块12的凹陷部分上。

并且，从原子振荡器壳体13A的一端在图2中的左右方向上延伸形成支承部13A1，如图4所示，通过将螺钉SC旋合在底板BP上，由压板FP和底板BP夹持着的、形成有钟表模块12的布线的基板12A1与形成有原子振荡器13的布线的电路基板13B电连接。

在该钟表模块12中，后述的电动机17的转子17A与5号齿轮51啮合，4号齿轮52与该5号齿轮51的小齿轮51A啮合。

在该4号齿轮52的旋转轴上安装有构成指针部11的秒针，伴随4号齿轮52的旋转，秒针被驱动。

关于支承部13A1，不限于形成在左右方向，只要能够利用1个以上的支承部定位固定在钟表模块12上即可。另外，也可以不使用螺钉SC，而利用公知的定位固定手段来进行定位固定。

并且，3号齿轮53与4号齿轮52的小齿轮52A啮合，2号齿轮54与3号齿轮53的小齿轮53A啮合。在该2号齿轮54的旋转轴上安装有构成指针部11的分针，伴随2号齿轮54的旋转，分针被驱动。并且，分针轮(日の裏車)55与2号齿轮54的小齿轮54A啮合。未图示的圆筒齿轮(筒車)与分针轮的旋转轴啮合，借助该圆筒齿轮的旋转，安装在圆筒齿轮的旋转轴上的构成指针部11的时针被驱动。

另外，分针轮55与分针中间轮(日の裏中間車)56啮合。该分针中间轮56经由时间校正轮系57与表把58连接。

即，原子振荡器13和钟表模块12基于以下原因需要实施在热量方面的分离。

(1)原子振荡器需要根据需要加热并保持预定温度，防止热量发散到钟表模块或外部空间，防止因需要加热而造成的功耗增加

(2)防止构成钟表模块的结构部件、齿轮等的材料的变形/变质

(3)防止涂覆在齿轮等上的润滑油变质

(4)防止电池劣化

(5)防止电路变形/变质

在该情况时，当把连接原子振荡器13和钟表模块12的材料的热导率设为λ，把截面积设为A，把两者之间的距离设为x时，两者之间的热阻R利用下式表示。

R＝x/(λ·A)

因此，为了对原子振荡器13与钟表模块12实施热量方面的分离，只要增大热阻R即可，所以在连接两者时，优选增大距离x、减小热导率λ、减小截面积A。

但是，为了在原子振荡器13和钟表模块12之间进行信号交换而设置的信号线需要进行微小信号的传送，因此距离x不能过度增大，以便不会拾取不必要的噪声。

因此，在本实施方式中，收容了原子振荡器13的原子振荡器壳体13A配置在动作模块的凹陷部分上，以此实现空间上的分离，从而减小有效热导率λ，增大热阻R。

图5是原子振荡器和第1实施方式的隔热部的说明图。

构成原子振荡器13的原子振荡器单元31主要具有：封入了碱金属(铯)的室41；向室41射出激励用激光的激光二极管42；对室41进行加热的加热器43；感光从室41射出的光的光电二极管44；测定激光二极管42的温度的激光温度传感器45；以及测定室41的温度的室温度传感器46。

原子振荡器13使用铯原子振荡器作为原子振荡器单元31，该原子振荡器单元31利用规定的物理现象，来验证在后述的控制电路47的控制下由局部振荡器48生成的振荡信号的频率是否是规定频率(＝9.2GHz)。

控制电路部33具有：控制电路47，其根据激光温度传感器45测定出的激光二极管的温度来进行激光二极管42的输出控制，并根据室温度传感器46测定出的室41的温度来进行加热器43的控制，并对光电二极管44的输出信号进行处理；局部振荡器48，其将通过控制电路47输出的光电二极管44的输出信号的频率降频转换为预定频率并输出；以及分频电路49，其将局部振荡器48的输出信号分频，并作为基准时钟信号CLK0输出。

在此，针对室41，控制电路部33参照频率来控制加热器43，使室41保持在预定温度，其中，该频率与和铯原子的激励相应的激励状态的能级与基态能级之间的能量差相当。更加具体地讲，激光二极管42进行调制使其输出的上侧边带(sideband)和下侧边带的频率差与铯原子的固有振动数一致，使室41内的透射激光光量在上侧边带与下侧边带的频率差与铯原子的固有振动数一致时达到最大，通过调节激光二极管的调制频率从而使光电二极管44的输出为最大，调制频率以铯原子的固有频率为基准被稳定化。结果，基准时钟信号CLK0也以铯原子的固有频率为基准被稳定化。

在该情况下，采用原子振荡器13整体(在图5中利用隔热部A0表示)被隔热的结构。在此，隔热部A0由隔热材料构成。

根据该结构，可以使具有温度特性的局部振荡器48与激光二极管42的动作温度保持恒定，因此可以全部消除基准时钟信号CLK0的输出波动。

在以上说明中只叙述了隔热结构，但现实中从抗磁性的观点出发，也要考虑原子振荡器13及其隔热结构的形状和配置。

下面说明实施方式的动作。

原子振荡器13被提供电力，在原子振荡器13生成基准时钟信号CLK0后，分频电路15根据预先对具备数据设定功能的1/2分频电路设定的校正数据，进行基准时钟信号CLK0的逻辑调频，对基准时钟信号CLK0的频率进行分频，并向钟表驱动电路16输出1Hz的动作时钟信号CLK。

由此，钟表驱动电路16驱动电动机17。

结果，电动机17的转子17A驱动5号齿轮51旋转，通过5号齿轮51的小齿轮51A驱动4号齿轮52。并且，伴随该4号齿轮52的旋转，秒针被驱动。

另外，通过4号齿轮52的小齿轮52A驱动3号齿轮53，通过该3号齿轮53的小齿轮53A驱动2号齿轮54。并且，伴随该2号齿轮54的旋转，分针被驱动。

如以上说明的那样，根据本第1实施方式，原子振荡器13和钟表模块12被配置成为在热量方面分离的状态，所以能够实现防止构成钟表模块12的构造部件、齿轮等材料的变形变质，防止涂覆在齿轮等上的润滑油变质，防止电池23劣化，防止电路变形/变质。因此，可以防止起因于这些变形变质的时间显示精度的降低，且生成基于原子振荡器13生成的超高精度的基准时钟信号CLK0的动作时钟信号CLK，所以能够进一步实现时间显示精度的高精度化。因此，可以构成要求精度的地铁等的铁路车站人员和列车驾驶员使用的铁路用手表。

另外，也可以降低伴随用于加热原子振荡器13的加热器的发热而造成的电力损耗，进而可以降低功耗。

[2]第2实施方式

以上的第1实施方式将原子振荡器13收纳配置在中框22的内周侧，本第2实施方式是将原子振荡器13配置在中框22外周侧的表壳21的一部分上的实施方式。

图6是从正面侧观察第2实施方式的钟表时的部件安装状态的说明图。

图7是第2实施方式的钟表的主要部分剖面图。

钟表10具有表壳21。该表壳21由金属(钛、不锈钢、铝等)或树脂形成。

在表壳21的周缘部附近收纳的原子振荡器13的周围全部或一部分，利用发挥热量分离部作用的隔热材料50构成，所使用的隔热材料是丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯等树脂。另外，也可以通过在表壳21的原子振荡器周边实施陶瓷涂覆、树脂涂覆等，来形成隔热结构。

并且，在表壳21的中央部分收纳有由隔热材料形成的、发挥热量分离部作用的中框22。

原子振荡器13利用热量分离部(隔热材料50、中框22)和表壳21进行固定配置。

在该中框22内收纳有作为电源的电池23、构成钟表模块12(动作模块)的分频电路15、以及发挥钟表驱动电路16的作用的钟表用IC24、电动机17和轮系18。

电动机17的转子17A与5号齿轮51啮合，4号齿轮52与该5号齿轮51的小齿轮51A啮合。

在该4号齿轮52的旋转轴上安装有构成指针部11的秒针，伴随4号齿轮52的旋转，秒针被驱动。

并且，3号齿轮53与4号齿轮52的小齿轮52A啮合，2号齿轮54与3号齿轮53的小齿轮53A啮合。在该2号齿轮54的旋转轴上安装有构成指针部11的分针，伴随2号齿轮54的旋转，分针被驱动。并且，分针轮55与2号齿轮54的小齿轮54A啮合。未图示的圆筒齿轮与分针轮的旋转轴啮合，借助该圆筒齿轮的旋转，安装在圆筒齿轮的旋转轴上的构成指针部11的时针被驱动。

另外，分针轮55与分针中间轮56啮合。该分针中间轮56通过时间校正轮系57与表把58连接。

在表壳21中内置有隔着中框22而与钟表模块12成为热量分离状态的原子振荡器13。该原子振荡器13主要具有原子振荡器单元31和控制电路部33，该控制电路部33通过挠性基板34与钟表模块12电连接。

控制电路部33具有控制电路47、局部振荡器48和分频电路49。

在此，原子振荡器13和钟表模块12考虑到上述实施热量分离的理由(1)～(4)及热阻R的关系，在本第2实施方式中，使用了可以减小热导率λ、并且可以构成较小的截面积A的挠性基板34。

通过将原子振荡器13配置在中框22的外周侧，可以实现利用了已有钟表模块的商品拓展。即，例如通过在已有钟表模块中变更电路基板和钟表用IC，并将原子振荡器13与该变更部件后的钟表模块连接，从而可以实现利用已有钟表机芯的商品拓展。结果，能够以低成本来实现商品化。

[3]第3实施方式

图8是第3实施方式的说明图。

以上的第2实施方式采用了将原子振荡器13配置在表壳21的一部分上的结构，但是，也可以构成为将原子振荡器13(图8中利用斜线表示)配置在表壳21的周缘部上，并且包围钟表的机芯M(＝钟表模块12B+电池23等)。

[4]第4实施方式

图9是从正面侧观察第4实施方式的钟表时的部件安装状态的说明图。

图10是第4实施方式的钟表的主要部分剖面图。

以上的第1实施方式和第2实施方式将原子振荡器13配置在表壳21的一部分上，而本第4实施方式是将原子振荡器13收纳在中框22内的实施方式。

在该情况下，中框22由隔热材料形成，原子振荡器13被隔热材料覆盖。

关于隔热材料的材料，可以列举丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯等树脂、陶瓷、钠玻璃、铅玻璃等。

并且，原子振荡器13被金属壳体覆盖、该金属壳体也可以通过对陶瓷、树脂等进行涂覆而形成隔热结构。

[5]第5实施方式

图11是第5实施方式的说明图。

以上各个实施方式是将原子振荡器13配置在俯视时的机芯M周围的任一部位，该第5实施方式是将原子振荡器13重叠配置在机芯M背面侧的实施方式。

原子振荡器13被收纳在机芯M的背面侧(指针部11的相反侧)，并且以被后盖60和隔热材料61包围的状态放置在后盖60上。

并且，机芯M与原子振荡器13通过卷簧62电连接，进行信号传递。尤其在使用卷簧62时，在变更基准时钟信号CLK0的输出频率进行商品拓展时，只需变更卷簧62的线径、圈数、外径中的至少任一方，不需变更其他结构部件，即可容易地进行最佳的信号传递。

通过使用该卷簧62，可以进一步增大机芯M与原子振荡器13之间的距离x。结果，可以增大热阻R(参照前述热阻R的算式)，可以减小从原子振荡器13到机芯M的热传递，提高隔热性。

并且，也可以取代该卷簧62，而使用导电性橡胶构成。

后盖60使用金属或在金属上涂覆了陶瓷、树脂作为隔热涂覆的材料。该情况时，也可以利用金属壳体覆盖构成原子振荡器单元31的室41。

作为隔热材料61的材料，可以列举丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯等树脂、陶瓷、钠玻璃、铅玻璃等。

[6]第6实施方式

图12是第6实施方式的钟表的俯视图。

图13是第6实施方式的第1形态的说明图。

图14是第6实施方式的第2形态的说明图。

以上的第5实施方式将原子振荡器13重叠配置在机芯M的背面侧，而本第6实施方式是将原子振荡器13配置在表盘上的实施方式。

原子振荡器13被作为隔热单元的隔热材料80覆盖，并且配置在设于表盘65下表面的作为隔热单元的第2隔热材料81上，从而实现与内部机芯M的热量分离。在该情况下，如图13所示，原子振荡器13与隔热材料80被配置在包括分针Hm的旋转轨迹的平面下的表盘65侧，而且配置在时针Hh的前端旋转轨迹EH的外侧。另外，原子振荡器13与隔热材料80从下方***设于表盘65的孔中，并使其上表面从表盘65向上方突出设置。

在此，关于表盘65的结构，可以只利用基体材料构成表盘，也可以使用在基体材料的上表面、下表面、或两面涂覆了陶瓷、树脂的基体材料。

以上说明了将原子振荡器13与隔热材料80从下方***设于表盘65的孔中，并使其上表面从表盘65向上方突出设置的情况，但也可以如图14所示，在表盘65上形成设有像透明陶瓷、钠玻璃、铅玻璃那样的透光性材料的目视确认窗65W，在其下方配置原子振荡器13(以及隔热材料80)，并且使得可以隔着确认窗65W进行目视确认。或者，也可以不设置所述确认窗65W，而使隔热材料80构成为使其上表面与表盘65的目视确认侧表面为相同高度。另外，还可以形成在表盘65与第2隔热材料81之间配置机芯M的结构。

如上所述，根据本第6实施方式，通过将原子振荡器13配置在表盘65上或者配置在隔着表盘65可以确认的位置处，由此能够易于从钟表的外观上识别出是安装了原子振荡器13的钟表，可以实现富有设计变化的商品拓展。

[7]第7实施方式

图15是第7实施方式的说明图。

以上各个实施方式是将原子振荡器13配置在表壳21内，本第7实施方式是将其收纳在表带内的实施方式。

原子振荡器13被收纳在表带67内。

在该情况下，表带67由隔热材料构成，或者原子振荡器13被隔热材料覆盖。

在由隔热材料构成表带67时，可以利用丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯等树脂、橡胶等构成。

在利用金属构成表带67时，也可以通过涂覆陶瓷、树脂等使原子振荡器13的周围形成隔热结构。

在该情况下，原子振荡器13与包括钟表模块的机芯M之间的距离较远，所以信号线变长，容易拾取噪声等，因此优选原子振荡器13内具有信号放大用的放大器。

通过将原子振荡器13配置在表带67内，能够容易地实现安装了原子振荡器13的钟表的薄型化、小型化。另外，与前述相同，容易实现利用已有钟表机芯的商品拓展。

[8]第8实施方式

图16是第8实施方式的说明图。

以上各个实施方式以手表为例进行了说明，该第8实施方式是构成为钟表的实施方式。

在图16中，对与图1、图2和图5相同的部分赋予相同标号。

钟表(电子钟表)70构成为便携式钟表，主要具有：底座71；借助立设在底座71上的支柱72而配置于上部的钟表模块12C和指针部11；收纳在底座71的部分，在被提供了交流电的状态下将交流电转换为直流电的AC/DC转换器单元73；储存从AC/DC转换器单元73提供的直流电的电池74；以及安装在底座71上的原子振荡器13。

在该情况下，原子振荡器13被隔热材料75覆盖。

并且，原子振荡器13与钟表模块12C之间的距离较远，所以信号线变长，容易拾取噪声等，因此在原子振荡器13内设置信号放大用的放大器。

关于钟表70的动作，与上述各个实施方式相同，所以省略其详细说明。

如以上说明的那样，根据上述第2～第8实施方式，原子振荡器13与钟表模块(12、12B、12C)被配置为在热量方面分离的状态，所以能够实现防止构成钟表模块(12、12B、12C)的结构部件、齿轮等材料变形变质、防止涂覆在齿轮等上的润滑油变质、防止电池23劣化、防止电路变形变质，由此能够防止起因于这些变形变质的时间显示精度的降低。

另外，也可以降低伴随发热造成的电力损耗，进而可以降低功耗。

[9]第9实施方式

图17是表示第9实施方式的钟表的概要结构的方框图。在图17中，对与图1所示第1实施方式相同的部分赋予相同标号。

钟表(电子钟表)10X构成为手表，主要具有：作为动作模块的钟表模块12X，其具有生成并输出第1振荡信号SX1的石英振荡器14；以及原子振荡器13，其生成并输出精度比第1振荡信号SX1高的第2振荡信号SX2。

在该情况下，与上述各个实施方式相同，钟表模块12X与原子振荡器13被配置成为在三维空间上分离，更加具体地讲，被配置成为使钟表模块12X与原子振荡器13相对预定平面(与显示面平行的平面)的正投影不重合。

另外，钟表模块12X具有：上述的石英振荡器14；频率/相位比较电路19，其进行石英振荡器14生成的第1振荡信号SX1与原子振荡器13生成的第2振荡信号SX2的频率和相位的比较；分频电路15，其根据频率/相位比较电路19的比较结果，对第1振荡信号SX1进行分频，生成并输出基准时钟信号CLK；钟表驱动电路16，其根据基准时钟信号CLK来驱动钟表机构；电动机17，其构成计时机构，由钟表驱动电路16控制；和传递电动机17的驱动力的轮系18。

在该情况下，钟表模块12X除具有石英振荡器14和比较电路19外，其他结构与第1实施方式的钟表模块12相同。因此，以下参照图2～图5进行说明。

在该钟表模块12X中，后述电动机17的转子17A与5号齿轮51啮合，4号齿轮52与该5号齿轮51的小齿轮51A啮合。

在该4号齿轮52的旋转轴上安装有构成指针部11的秒针，伴随4号齿轮52的旋转，秒针被驱动。

并且，3号齿轮53与4号齿轮52的小齿轮52A啮合，2号齿轮54与3号齿轮53的小齿轮53A啮合。在该2号齿轮54的旋转轴上安装有构成指针部11的分针，伴随2号齿轮54的旋转，分针被驱动。并且，分针轮55与2号齿轮54的小齿轮54A啮合。未图示的圆筒齿轮与分针轮的旋转轴啮合，借助该圆筒齿轮的旋转，安装在圆筒齿轮的旋转轴上的构成指针部11的时针被驱动。

另外，分针轮55与分针中间轮56啮合。该分针中间轮56通过时间校正轮系57与表把58连接。

另外，在轮系18上连接着具有秒针、分针、时针等指针的指针部11。

石英振荡器14采用使音叉型石英振子振荡的结构，例如输出32.768kHz的第1振荡信号SX1。

分频电路15通过多级连接多个分频器构成，这些分频器包括1/2分频电路，该1/2分频电路具备发挥赋予逻辑调频量作用的数据设定功能，以第2振荡信号SX2为校正基准，将第1振荡信号SX1分频至1Hz，输出1Hz的时钟信号CLK。

下面，说明第9实施方式的动作。

在本实施方式中，以手表等小型便携式钟表为前提，因此从降低功耗的观点出发，间歇驱动原子振荡器13(在该实施方式中每隔3小时进行驱动)。

图18是以振荡动作为中心的动作流程图。

在前次的间歇动作结束后，重新设定未图示的计数器，使其开始计时(步骤S1)，根据该计数器的计数值，来判定是否已经经过原子振荡器13的驱动停止期间(3小时)(步骤S2)。

并且，在步骤S2的判定中，在判定结果是仍处于原子振荡器13的驱动停止期间时(步骤S2，“否”)，分频电路15根据前次对未图示的带有数据设定功能的1/2分频电路设定的校正数据(或者在第一次时根据预定的校正数据)，进行第1振荡信号SX1的逻辑调频，对第1振荡信号SX1的频率进行分频，向钟表驱动电路16输出1Hz的时钟信号CLK。

由此，钟表驱动电路16驱动电动机17。

结果，电动机17的转子17A驱动5号齿轮51旋转，通过5号齿轮51的小齿轮51A驱动4号齿轮52。并且，伴随该4号齿轮52的旋转，秒针被驱动。

另外，通过4号齿轮52的小齿轮52A驱动3号齿轮53，通过该3号齿轮53的小齿轮53A驱动2号齿轮54。并且，伴随该2号齿轮54的旋转，分针被驱动。

并且，与2号齿轮54的小齿轮54A啮合的分针轮55被驱动，进而未图示的圆筒齿轮被驱动，由此时针被驱动。

以上驱动的结果是显示当前时间。

另一方面，在步骤S2的判定中，在判定为已经经过原子振荡器13的驱动停止期间时(步骤S2，“是”)，原子振荡器13被提供电力，使原子振荡器单元31开始动作(步骤S3)。

然后，从开始供给电力起经过使原子振荡器13的振荡频率变稳定所需的充足时间后，频率/相位比较电路19测定第1振荡信号SX1和第2振荡信号SX2的频率差及相位差(步骤S4)，根据频率差和相位差，向分频电路15输出校正数据。

并且将校正数据输出给分频电路15的带有数据设定功能的1/2分频电路，并存储校正数据。

然后，在开始向原子振荡器13提供电力起经过完成上述处理所需的充足的驱动期间(例如10秒)后，再次切断对原子振荡器13的电力供给，再次使处理转入步骤S1(步骤S7)。以后同样地重复进行以下处理：在原子振荡器13的动作停止时，根据存储在带有数据设定功能的1/2分频电路中的校正数据(逻辑调频量)，来校正1Hz的时钟信号CLK的相位偏移量，并且在每当经过3小时时，根据原子振荡器13输出的第2振荡信号SX2与石英振荡器14输出的第1振荡信号SX1之间的频率差及相位差，来更新校正数据(逻辑调频量)，校正时钟信号CLK的相位偏移量。

与此并行，分频电路15根据重新设定的校正数据，进行第1振荡信号SX1的逻辑调频，对第1振荡信号SX1的频率进行分频，向钟表驱动电路16输出1Hz的时钟信号CLK。

由此，钟表驱动电路16驱动电动机17。

结果，电动机17的转子17A驱动5号齿轮51旋转，通过5号齿轮51的小齿轮51A驱动4号齿轮52。并且，伴随该4号齿轮52的旋转，秒针被驱动。

另外，通过4号齿轮52的小齿轮52A驱动3号齿轮53，通过该3号齿轮53的小齿轮53A驱动2号齿轮54。并且，伴随该2号齿轮54的旋转，分针被驱动。

如以上说明的那样，根据本第9实施方式，原子振荡器13和钟表模块12X被配置成为在热量方面分离的状态，所以能够实现防止构成钟表模块12X的结构部件、齿轮等材料的变形变质，防止涂覆在齿轮等上的润滑油变质，防止电池23劣化，防止电路变形变质。因此，可以防止起因于这些变形变质的时间显示精度的降低，并且生成基于原子振荡器13生成的超高精度的基准时钟信号(＝相当于振荡信号SX2)的时钟信号CLK，所以能够进一步实现时间显示精度的高精度化。因此，可以构成要求精度的地铁等的铁道车站人员和列车驾驶员使用的铁道用手表。

另外，也可以降低伴随用于加热原子振荡器13的加热器的发热造成的电力损耗，进而可以降低功耗。

以下说明本第9实施方式的变形例。

[9.1]第1变形例

在以上说明中，示出了进行石英振荡器11输出的第1振荡信号SX1与原子振荡器13输出的第2振荡信号SX2之间的频率及相位比较的情况，但也可以构成为在第1振荡信号SX1与第2振荡信号SX2的频率一致的情况下，只比较相位。

另外，也可以进行第1振荡信号SX1与第2振荡信号SX2的频率比较，以原子振荡器13输出的第2振荡信号SX2的频率为基准，来校正石英振荡器11输出的第1振荡信号SX1的振荡频率。

[9.2]第2变形例

在以上说明中，作为基准时钟信号CLK的校正方式采用了逻辑调频方式，但也可以构成为并用逻辑调频方式和石英振荡器的容量可变方式。该情况时，通过并用逻辑调频方式和容量可变方式，从而可以扩大基准时钟信号CLK的调节范围。另外，不限于在石英振荡电路内设置容量可变用的电容，也可以在石英振荡电路外部设置容量可变用的电容。

[9.3]第3变形例

在以上说明中，示出了将原子振荡器13的驱动停止期间设定为3小时，将驱动期间设定为10秒的情况，但不限于此，也可以是任意时间。

另外，还可以不将间歇驱动周期设为相等间隔，例如可以将间歇驱动周期设为不等间隔，例如将驱动停止期间设为，使昼间时间段较短(例如2小时)、使夜间时间段较长(例如4小时)等。

[9.4]第4变形例

在以上说明中，作为原子振荡器单元31使用了铯原子振荡器，但也可以使用除此以外的原子振荡器(例如铷原子振荡器)。另外，石英振荡器11也可以是在年差钟表或月差钟表等中使用的振荡器等任意石英振荡器。

[10]实施方式的效果

根据上述各个实施方式，在便携式钟表或电子设备中使用原子振荡器作为基准振荡器时，也能够构成降低其热量影响的便携式钟表或电子设备。

并且，可以降低伴随发热带来的电力损耗，结果可以降低功耗。另外，在应用于比较小型而且布局自由度较低的便携式钟表或电子设备时，可以构成小型化商品(便携式钟表或电子设备)，从这一点讲非常有用。

另外，可以降低伴随发热带来的电力损耗，结果可以降低功耗。

[11]实施方式的变形例

上述实施方式毕竟只是表示本发明的一个方式，当然可以在本发明的范围内任意变形。

[11.1]第1变形例

图19是第1变形例的说明图。

在以上说明中，采用了原子振荡器13被整体(在图5中利用隔热部A0表示)隔热的结构，但也可以构成为将原子振荡器13中的室41、加热器43、室温度传感器46、激光二极管42、光电二极管44和激光温度传感器45隔热的结构。即，可以构成为将原子振荡器单元31(在图19中利用隔热部A1表示)隔热。其中，隔热部A1由隔热材料构成。

根据上述结构，可以将具有温度特性的激光二极管42的动作温度保持恒定，所以能够全部消除基准时钟信号CLK0的输出波动。

[11.2]第2变形例

图20是第2变形例的说明图。

在上述第1变形例的说明中，采用了将原子振荡器13中的室41、加热器43、室温度传感器46、激光二极管42、光电二极管44和激光温度传感器45隔热的结构，但也可以形成为将原子振荡器13中的室41、加热器43和室温度传感器46隔热的结构(在图20中利用隔热部A2表示)。其中，隔热部A2由隔热材料构成。

根据上述结构，可以将最容易受到温度变化的影响的室41的动作温度保持恒定，所以能够全部消除基准时钟信号CLK0的输出波动。

[11.3]第3变形例

在以上说明中，作为原子振荡器单元31使用了铯原子振荡器，但也可以使用除此以外的原子振荡器(例如铷原子振荡器)。

[11.4]第4变形例

在以上说明中，作为电池23，可以配置锂电池或银电池等硬币式一次电池，或者电池23也可以通过配置发电单元而使用二次电池，该发电单元包括太阳电池板或将利用重力等而旋转运动的旋转锤的动能传递给发电机的转子，并将动能转换为电能的发电装置等。或者，还可以使用一次电池和二次电池双方。

[11.5]第5变形例

在以上说明中，说明了手表或座钟的情况，但也可以广泛适用于使用指针以外的显示单元进行时间指示的数字式钟表、具备日历机构的钟表、接收被叠加了时间码的电波并根据时间码校正时间的电波钟表、接收GPS信号并校正时间的GPS钟表、怀表及挂钟等所有钟表。或者，还可以广泛应用于具有根据所述基准时钟信号而动作的动作模块(可以包含钟表模块也可以不包含)的便携电话、PDA(Personal Digital Assistants，个人数字助理)、便携式计测设备、便携式GPS(Global Positioning System，全球定位***)装置等可以携带的电子设备，或标准振荡器、笔记本式个人电脑等可以利用商用电源以外的电源驱动的电子设备。或者，还可以广泛应用于具有根据所述基准时钟信号而动作的动作模块(可以包含钟表模块也可以不包含)的、可以利用商用电源驱动的电子设备。

尤其在应用于电波钟表时，在不能接收电波的情况下，例如位于电波不能到达的场所(建筑物中、地下、水中、噪声源附近)、位于没有电波的场所(没有标准报时台的场所、宇宙等)、或者天线的方向不合适、正在定期检修电波、电波频率和时间码不同、气象上的电场强度降低等情况下，也足以能够显示准确的时间，可以在各种情况下提供高精度的电波钟表。并且，在适用于便携电话等数据通信设备时，通过将来自原子振荡器13的基准时钟信号CLK0用作通信比特速率确定用基准信号，可以实现高可靠性的快速通信。

Claims (15)

1.一种便携式钟表，其特征在于，该便携式钟表具有：

具有原子振荡器单元和控制电路部的原子振荡器，其生成并输出基准时钟信号；

具有底板且根据所述基准时钟信号进行动作的钟表模块；

作为所述原子振荡器和所述时钟模块的驱动源的电源；

表壳，在该表壳中安装有所述电源，并且收纳有所述钟表模块和所述原子振荡器；以及

对所述原子振荡器单元和所述钟表模块实施热量分离的隔热材料，

所述原子振荡器单元的周围全部被所述隔热材料覆盖，

所述原子振荡器被相对于所述钟表模块定位，并被两点支承在所述底板上，从而与该钟表模块成为一体。

2.根据权利要求1所述的便携式钟表，其特征在于，所述控制电路部和所述原子振荡器单元的周围全部被所述隔热材料覆盖。

3.根据权利要求1所述的便携式钟表，其特征在于，该便携式钟表具有具备抗磁性的原子振荡器壳体，所述原子振荡器收纳在所述原子振荡器壳体中。

4.一种便携式钟表，其特征在于，该便携式钟表具有：

具有原子振荡器单元和控制电路部的原子振荡器，其生成并输出基准时钟信号；

根据所述基准时钟信号进行动作的钟表模块；

对所述原子振荡器单元和所述钟表模块实施热量分离的隔热材料；

作为所述原子振荡器和所述时钟模块的驱动源的电源；

表壳，在该表壳中安装有所述电源，并且收纳有所述钟表模块和所述原子振荡器，该表壳具有收纳所述钟表模块的模块收纳部，

该便携式钟表具有由隔热材料形成的中框，该中框配置在所述表壳内，支承所述钟表模块，并且发挥热量分离部的作用，

所述模块收纳部收纳被所述中框支承的所述钟表模块，

所述原子振荡器单元的周围全部被隔热材料覆盖。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的便携式钟表，其特征在于，该便携式钟表具有显示时间用的表盘，

所述原子振荡器被配置成为能够从所述表盘侧目视确认。

6.一种便携式钟表，其特征在于，该便携式钟表具有：

具有原子振荡器单元和控制电路部的原子振荡器，其生成并输出基准时钟信号；

表盘；

根据所述基准时钟信号进行动作的钟表模块；

对所述原子振荡器单元和所述钟表模块实施热量分离的隔热材料；

作为所述原子振荡器和所述时钟模块的驱动源的电源；

表壳，在该表壳中安装有所述电源，并且收纳有所述钟表模块和所述原子振荡器，该表壳具有后盖和收纳所述钟表模块的模块收纳部，

在所述后盖上配置所述原子振荡器，相对于该原子振荡器，将所述钟表模块隔着所述隔热材料配置在所述表盘侧，

所述原子振荡器单元的周围全部被所述隔热材料覆盖。

7.一种便携式钟表，其特征在于，该便携式钟表具有：

具有原子振荡器单元和控制电路部的原子振荡器，其生成并输出基准时钟信号的原子振荡器；

表盘；

根据所述基准时钟信号进行动作的钟表模块；

对所述原子振荡器单元和所述钟表模块实施热量分离的隔热材料；

作为所述原子振荡器和所述时钟模块的驱动源的电源；

表壳，在该表壳中安装有所述电源，并且收纳有所述钟表模块和所述原子振荡器；该表壳具有后盖和收纳所述钟表模块的模块收纳部，

所述原子振荡器被配置成为能够从所述表盘侧目视确认的状态，

所述钟表模块隔着所述隔热材料相对于所述原子振荡器配置在所述后盖侧，

所述原子振荡器单元的周围全部被隔热材料覆盖。

8.根据权利要求7所述的便携式钟表，其特征在于，所述原子振荡器从所述表盘向指针侧突出设置，并且配置在包括构成所述指针的分针的旋转轨迹的平面以下的表盘侧位置，且位于构成所述指针的时针的旋转轨迹外侧的位置处。

9.根据权利要求1、4、6、7中任一项所述的便携式钟表，其特征在于，

所述原子振荡器单元具有：

封入了原子的室；

加热所述室的加热器；以及

检测所述室的温度的室温度传感器，

所述控制电路部具有控制装置，该控制装置对于所述室，参照相当于伴随所述原子的激励而变为激励状态的能级和基态能级之间的能量差的频率，并且根据所述室温度传感器的检测状态，来控制所述加热器，以使所述室保持在预定温度，

所述隔热材料对所述室、所述加热器和所述室温度传感器进行隔热。

10.根据权利要求1、4、6、7中任一项所述的便携式钟表，其特征在于，所述便携式钟表构成为具有表带的手表，该表带用于将该便携式钟表佩戴在手腕上。

11.一种电子设备，其特征在于，该电子设备具有：

具有原子振荡器单元和控制电路部的原子振荡器，其生成并输出基准时钟信号；

根据所述基准时钟信号进行动作的动作模块；

对所述原子振荡器单元和所述动作模块实施热量分离的隔热材料；

以及

壳体，在该壳体中配置有所述原子振荡器、所述动作模块以及作为所述原子振荡器和所述动作模块的驱动源的电源，

所述原子振荡器被相对于所述动作模块定位，并被两点支承在所述动作模块上，从而与该动作模块成为一体，

所述原子振荡器单元的周围全部被隔热材料覆盖。

12.一种电子设备，其特征在于，该电子设备具有：

由原子振荡器单元和控制电路部构成的生成并输出基准时钟信号的原子振荡器；

根据所述基准时钟信号进行动作的动作模块；

对所述原子振荡器单元和所述动作模块实施热量分离的隔热材料；以及

壳体，在该壳体中配置有所述原子振荡器、所述动作模块以及作为所述原子振荡器和所述动作模块的驱动源的电源，该壳体具有收纳所述动作模块的模块收纳部，

该电子设备具有由隔热材料形成的中框，该中框配置在所述壳体内，支承所述动作模块，并且发挥热量分离部的作用，

所述模块收纳部收纳被所述中框支承的所述动作模块，

所述原子振荡器单元的周围全部被隔热材料覆盖。

13.根据权利要求11或12所述的电子设备，其特征在于，

所述原子振荡器单元具有：

封入了原子的室；

加热所述室的加热器；以及

检测所述室的温度的室温度传感器，

所述控制电路部具有控制装置，该控制装置对于所述室，参照相当于伴随所述原子的激励而变为激励状态的能级和基态能级之间的能量差的频率，并且根据所述室温度传感器的检测状态，来控制所述加热器，以使所述室保持在预定温度，

所述隔热材料对所述室、所述加热器和所述室温度传感器进行隔热。

14.根据权利要求11或12所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备具有计时装置的功能，所述动作模块包括钟表驱动电路。

15.根据权利要求14所述的电子设备，其特征在于，该电子设备构成为手表式设备。

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