JP2021063785A - Movement for clock and clock - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、時計用ムーブメントおよび時計に関する。 The present invention relates to watch movements and watches.
時計において、指針の位置を検出する手法として、例えば、輪列を構成する歯車が有する穴を発光素子と受光素子ではさみ、透過光の有無によって検出することが知られている。 In a timepiece, as a method of detecting the position of a pointer, for example, it is known that a hole formed in a gear forming a train wheel is sandwiched between a light emitting element and a light receiving element and detected by the presence or absence of transmitted light.
また、時計の指針を通常駆動時の駆動パルスで駆動し、モータの回転状態を誘起電圧により検出する回転状態検出技術が提案されている(例えば特許文献1参照)。特許文献1に記載の発明では、その検出手法により非回転状態として検出される場合は、補助駆動パルスにより回転力を付加することで運針を実現する。
Further, a rotational state detection technique has been proposed in which the pointer of a clock is driven by a drive pulse during normal driving and the rotational state of the motor is detected by an induced voltage (see, for example, Patent Document 1). In the invention described in
さらに、時計の制御部が、指針の基準位置に対応する所定の高負荷を検出した場合、当該基準位置と判断する技術が提案されている(例えば特許文献2参照)。特許文献2に記載の発明では、補助駆動パルスが出力される状態に応じて当該基準位置を判定している。
Further, when the control unit of the timepiece detects a predetermined high load corresponding to the reference position of the pointer, a technique for determining the reference position has been proposed (see, for example, Patent Document 2). In the invention described in
ところで、指針の基準位置に対応する所定の負荷をモータに発生させる機構の一例として、指針に連動して回転する所定の歯車の1つの歯を他の歯とは異なる形状に形成する方法が開発されている。これにより、前記1つの歯が他の歯車に噛み合う際にモータに負荷変動が生じる。 By the way, as an example of a mechanism for generating a predetermined load corresponding to a reference position of a pointer to a motor, a method has been developed in which one tooth of a predetermined gear that rotates in conjunction with the pointer is formed into a shape different from the other teeth. Has been done. As a result, the load fluctuates in the motor when the one tooth meshes with the other gear.
しかしながら、例えば、負荷変動を生じさせる歯車がモータからの減速比が大きい歯車であると、負荷変動の開始から終了までに複数の運針ステップを要する場合がある。この場合には、モータの誘起電圧によって検出される負荷変動の期間にばらつきが生じ、指針の基準位置を検出することが困難となる場合がある。 However, for example, if the gear that causes the load fluctuation is a gear having a large reduction ratio from the motor, a plurality of hand movement steps may be required from the start to the end of the load fluctuation. In this case, the period of load fluctuation detected by the induced voltage of the motor varies, and it may be difficult to detect the reference position of the pointer.
そこで本発明は、指針の基準位置を精度よく検出できる時計用ムーブメントおよび時計を提供するものである。 Therefore, the present invention provides a watch movement and a watch that can accurately detect the reference position of the pointer.
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る時計用ムーブメントは、ロータのステップ回転によって順次駆動される複数の歯車のうち、回転位置検出対象の指針の1周分のステップ数に応じたステップ数によって1周し、所定の回転位置における前記ロータが受ける回転負荷の大きさが他の回転位置における前記ロータが受ける回転負荷の大きさと異なる負荷変動歯車と、複数の前記歯車のうち、前記負荷変動歯車が1周するステップ数よりも少ないステップ数によって1周し、所定の回転位置の光学特性が他の回転位置の光学特性と異なり、回転による光学特性の変動の発生頻度が前記負荷変動歯車の回転による負荷変動の発生頻度よりも多い光学特性変動歯車と、前記ロータに生じる回転負荷の変動を検出する負荷変動検出部と、前記光学特性変動歯車に生じる光学特性の変動を検出する光学特性変動検出部と、前記負荷変動検出部が検出する回転負荷の変動と、前記光学特性変動検出部が検出する光学特性の変動とに基づいて、前記指針の回転位置を判定する回転位置判定部と、を備える。 In order to achieve the above object, the clock movement according to one aspect of the present invention corresponds to the number of steps for one round of the pointer whose rotation position is to be detected among a plurality of gears sequentially driven by the step rotation of the rotor. A load-variable gear in which the magnitude of the rotational load received by the rotor at a predetermined rotational position differs from the magnitude of the rotational load received by the rotor at another rotational position after one revolution depending on the number of steps, and among the plurality of gears, the said gear. The load fluctuation The optical characteristics of a predetermined rotation position are different from the optical characteristics of other rotation positions, and the frequency of occurrence of fluctuations in the optical characteristics due to rotation is the load fluctuation. Optical characteristic fluctuation gears that occur more frequently than load fluctuations due to gear rotation, load fluctuation detectors that detect fluctuations in the rotational load that occur in the rotor, and optics that detect optical characteristic fluctuations that occur in the optical characteristic fluctuation gears. A rotation position determination unit that determines the rotation position of the pointer based on the characteristic fluctuation detection unit, the fluctuation of the rotational load detected by the load fluctuation detection unit, and the variation of the optical characteristics detected by the optical characteristic fluctuation detection unit. And.
また、本発明の一態様に係る時計用ムーブメントは、前記負荷変動歯車の回転による負荷変動の発生頻度は、前記指針の1周にかかる時間の整数倍であるようにしてもよい。 Further, in the watch movement according to one aspect of the present invention, the frequency of occurrence of load fluctuation due to the rotation of the load fluctuation gear may be an integral multiple of the time required for one revolution of the pointer.
また、本発明の一態様に係る時計用ムーブメントにおいて、前記光学特性変動歯車は、回転位置検出対象の第2指針の1周分のステップ数に応じたステップ数によって1周するようにしてもよい。 Further, in the watch movement according to one aspect of the present invention, the optical characteristic variable gear may make one revolution according to the number of steps corresponding to the number of steps for one revolution of the second pointer for rotating position detection target. ..
また、本発明の一態様に係る時計用ムーブメントにおいて、前記回転位置判定部は、前記負荷変動歯車による負荷変動が検出されたのち、前記光学特性変動歯車による光学特性の変動が検出された場合に、前記指針の回転位置が所定の回転位置であると判定するようにしてもよい。 Further, in the watch movement according to one aspect of the present invention, when the rotation position determination unit detects a load fluctuation due to the load fluctuation gear and then detects a fluctuation in optical characteristics due to the optical characteristic fluctuation gear. , The rotation position of the pointer may be determined to be a predetermined rotation position.
また、本発明の一態様に係る時計用ムーブメントは、前記回転位置判定部による前記指針の回転位置判定結果に基づいて、前記指針の回転位置を補正する補正部をさらに備えるようにしてもよい。 Further, the watch movement according to one aspect of the present invention may further include a correction unit that corrects the rotation position of the pointer based on the rotation position determination result of the pointer by the rotation position determination unit.
また、本発明の一態様に係る時計用ムーブメントにおいて、前記補正部は、前記回転位置判定部による前記指針の回転位置判定結果が示す前記光学特性変動歯車の回転位置に基づいて、前記指針の回転位置を補正するようにしてもよい。 Further, in the watch movement according to one aspect of the present invention, the correction unit rotates the pointer based on the rotation position of the optical characteristic fluctuation gear indicated by the rotation position determination result of the pointer by the rotation position determination unit. The position may be corrected.
また、本発明の一態様に係る時計は、上記のいずれかの時計用ムーブメントを備える。 In addition, the watch according to one aspect of the present invention includes any of the above-mentioned watch movements.
本発明によれば、指針の基準位置を精度よく検出することができる。 According to the present invention, the reference position of the pointer can be detected with high accuracy.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお以下の説明では、同一または類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それら構成の重複する説明は省略する場合がある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same reference numerals are given to configurations having the same or similar functions. Then, the duplicate description of those configurations may be omitted.
図1は、実施形態に係る時計の構成例を示すブロック図である。
図1に示すように、時計1は、電池2、発振回路3、分周回路4、記憶部5、制御部10、第1モータ20a、第2モータ20b、輪列30a、輪列30b、第1指針40a、第2指針40b、第3指針40c、表示車41、第1発光部70a、第1受光部71a、第2発光部70bおよび第2受光部71bを備える。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a clock according to an embodiment.
As shown in FIG. 1, the
制御部10は、パルス制御部11、指針駆動部12および光制御部123を備える。
指針駆動部12は、第1指針駆動部121a、モータ負荷検出部122a、第2指針駆動部121bおよびモータ負荷検出部122bを備える。
なお、時計用ムーブメントは、少なくとも記憶部5、制御部10、第1モータ20a、第2モータ20b、輪列30a、輪列30bおよび表示車41を備える。
The
The
The watch movement includes at least a storage unit 5, a
なお、第1モータ20aおよび第2モータ20bのうちの1つを特定しない場合は、モータ20という。また、輪列30aおよび輪列30bのうちの1つを特定しない場合は、輪列30という。また、第1指針40a、第2指針40b、および第3指針40cのうちの1つを特定しない場合は、指針40という。また、第1指針駆動部121aおよび第2指針駆動部121bのうちの1つを特定しない場合は、指針駆動部121という。また、モータ負荷検出部122aおよびモータ負荷検出部122bのうちの1つを特定しない場合は、モータ負荷検出部122という。なお、モータ負荷検出部122は、モータ20のロータに生じる回転負荷の変動を検出する負荷変動検出部として機能する。
When one of the
なお、図1に示す時計1は、計時した時刻を指針40によって表示するとともに、計時した時刻に対応する日付を表示車41によって表示するアナログ時計である。図1に示した例では、時計1が3本の指針40を備える例であるが、指針40の数は、1本でも2本でも4本以上であってもよい。
The
電池2は、例えばリチウム電池や酸化銀電池等の、いわゆるボタン電池である。なお、電池2は、太陽電池、および太陽電池によって発電された電力を蓄電する蓄電池であってもよい。電池2は、電力を制御部10に供給する。
The
発振回路3は、例えば水晶の圧電現象を利用し、その機械的共振から所定の周波数を発振するために用いられる受動素子である。ここで、所定の周波数は、例えば32[kHz]である。
分周回路4は、発振回路3が出力した所定の周波数の信号を所望の周波数に分周し、分周した信号を制御部10に出力する。
The oscillation circuit 3 is a passive element used to oscillate a predetermined frequency from its mechanical resonance, for example, by utilizing the piezoelectric phenomenon of quartz. Here, the predetermined frequency is, for example, 32 [kHz].
The
記憶部5は、第1指針40aおよび第2指針40b、並びに第3指針40cおよび表示車それぞれを駆動する駆動パルスを記憶する。なお、駆動パルスについては、後述する。
記憶部5は、区間T1〜T3における、モータ負荷検出部122が備える比較器Q7(図2参照)の出力の組み合わせと回転状態とモータ20の状態を関連付けて記憶している。
なお、区間T1〜T3については、図6を用いて後述する。記憶部5は、制御部10が制御に用いるプログラムや、後述する指針の回転位置の情報等を記憶する。
The storage unit 5 stores the drive pulses for driving the
The storage unit 5 stores the combination of the outputs of the comparator Q7 (see FIG. 2) included in the motor
The sections T1 to T3 will be described later with reference to FIG. The storage unit 5 stores a program used by the
制御部10は、分周回路4が分周した所望の周波数を用いて計時を行い、計時した結果に応じて、指針40を運針するようにモータ20を駆動する。また、制御部10は、モータ20の回転によって発生する逆起電圧(誘起電圧)を検出し、検出した結果に基づいて、指針40の基準位置を検出する。なお、基準位置の検出方法は、後述する。
The
パルス制御部11は、分周回路4が分周した所望の周波数を用いて計時を行い、計時した結果に応じて指針40を運針するようにパルス信号を生成し、生成したパルス信号を指針駆動部12に出力する。また、パルス制御部11は、指針駆動部12が検出したモータ20に発生する誘起電圧と基準電圧との比較結果を取得し、取得した結果に基づいて基準位置の検出を行う。
The
また、パルス制御部11は、駆動端子M111、駆動端子M112、駆動端子M121、駆動端子M122、制御端子G11、制御端子G12が、第1指針駆動部121aに接続され、検出端子CO1がモータ負荷検出部122aに接続されている。また、駆動端子M211、駆動端子M212、駆動端子M221、駆動端子M222、制御端子G21、制御端子G22が、第2指針駆動部121bに接続され、検出端子CO2がモータ負荷検出部122bに接続されている。
Further, in the
指針駆動部12は、パルス制御部11が出力したパルス信号に応じてモータ20を駆動することで指針40を運針させる。また、指針駆動部12は、モータ20を駆動したときに発生する誘起電圧を検出し、検出した誘起電圧と基準電圧との比較結果をパルス制御部11に出力する。
The
第1指針駆動部121aは、パルス制御部11の制御に応じて、第1モータ20aを正転または逆転させるためのパルス信号を生成する。第1指針駆動部121aは、生成したパルス信号によって第1モータ20aを駆動する。
The first
第2指針駆動部121bは、パルス制御部11の制御に応じて、第2モータ20bを正転または逆転させるためのパルス信号を生成する。第2指針駆動部121bは、生成したパルス信号によって第2モータ20bを駆動する。
The second
モータ負荷検出部122aは、第1モータ20aの回転によって第1指針駆動部121aに発生する逆起電圧を検出し、検出した逆起電圧を閾値である基準電圧Vcompと比較した結果をパルス制御部11に出力する。
The motor
モータ負荷検出部122bは、第2モータ20bの回転によって第2指針駆動部121bに発生する逆起電圧を検出し、検出した逆起電圧を閾値である基準電圧Vcompと比較した結果をパルス制御部11に出力する。
The motor
第1モータ20aおよび第2モータ20bそれぞれは、ステッピングモータである。第1モータ20aは、第1指針駆動部121aが出力したパルス信号によって、輪列30aを介して第1指針40aおよび第2指針40bを駆動する。第2モータ20bは、第2指針駆動部121bが出力したパルス信号によって、輪列30bを介して第3指針40cおよび表示車41を駆動する。
Each of the
輪列30aおよび輪列30bそれぞれは、少なくとも1つの歯車を有する。輪列30aは、第1モータ20aの駆動力を第1指針40aおよび第2指針40bに伝達する。輪列30bは、第2モータ20bの駆動力を第3指針40cおよび表示41車に伝達する
Each of the
輪列30が有する歯車は、変動部を有する。変動部には、基準負荷部39(負荷特性変動部)と、光学特性変動部38とが含まれる(例えば、図7参照)。
The gear of the
基準負荷部39は、指針40が基準位置に位置するときにロータ202が受ける負荷(トルク)に変動を与えるように構成されている。以下、ロータ202が受ける負荷を駆動負荷と称する。本実施形態では、指針40が基準位置に位置するときに、基準負荷部39によって駆動負荷が増大する。例えば、基準負荷部39は、歯車の1つの歯を他の歯とは異なる形状とすることにより構成されている。
The
光学特性変動部38は、指針40が基準位置に位置するときと、指針40が基準位置以外の位置に位置するときとにおいて、歯車の光学的特性が互いに変動するように構成されている。以下の説明において、指針40が基準位置に位置するときと、指針40が基準位置以外の位置に位置するときとにおいて、歯車の光学的特性が互いに変動することを、単に光学特性が変動する、とも記載する。
The optical
第1発光部70aは、例えば発光ダイオードなどの発光素子を備えており、輪列30aが備える歯車のうち、光学特性変動部38を備える歯車に対して光を出射する。なお、ここでいう光は、可視光線であってもよく、赤外線や紫外線などの可視光以外の光であってもよい。
第1受光部71aは、第1発光部70aが出射した光を受光可能である。
第2発光部70bは、第1発光部70aと同様に、例えば発光ダイオードなどの発光素子を備えており、輪列30bが備える歯車のうち、光学特性変動部38を備える歯車に対して光を出射する。なお、ここでいう光は、可視光線であってもよく、赤外線や紫外線などの可視光以外の光であってもよい。
第2受光部71bは、第2発光部70bが出射した光を受光可能である。
なお、第1発光部70aおよび第2発光部70bのうちの1つを特定しない場合は、発光部70という。また、第1受光部71aおよび第2受光部71bのうちの1つを特定しない場合は、受光部71という。
光制御部123は、発光部70による発光の有無、及び受光部71が受光したか否かの判定を行う。
The first
The first light receiving unit 71a can receive the light emitted by the first
Like the first
The second light receiving unit 71b can receive the light emitted by the second
When one of the first
The
例えば、光学特性変動部38は、歯車の盤面の一部(周方向の所定位置)に、盤面を貫通する方向に開けられた貫通穴を有する。発光部70は、この貫通穴の貫通方向に光を出射する。歯車の回転角度に応じて、貫通穴と発光部70が出射する光線の位置とが一致している場合には、出射された光は貫通穴を通過する。受光部71は、貫通穴を通過した光を受光可能な位置に配置されている。貫通穴と発光部70が出射する光線の位置とが一致している場合には、発光部70から出射される光は、受光部71に到達し受光部71に受光される。貫通穴と発光部70が出射する光線の位置とが一致していない場合には、発光部70から照射される光は受光部71に到達しない。つまり、光学特性変動部38と、発光部70と、受光部71とによって透過型のフォトインタラプタが構成されている。
For example, the optical
すなわち、受光部71及び光制御部123は、光学特性変動部38を備える歯車(光学特性変動歯車)に生じる光学特性の変動を検出する光学特性変動検出部として機能する。
なお、本実施形態に示す一例では、透過型フォトインタラプタが構成されている場合について説明するが、光学特性変動部38は反射型フォトインタラプタなどの他の形式によって構成されていてもよい。
輪列30の詳細な構成については後述する。
That is, the light receiving unit 71 and the
In the example shown in this embodiment, the case where the transmissive photo interrupter is configured will be described, but the optical
The detailed configuration of the
第1指針40aは、秒針である。第2指針40bは、分針である。第3指針40cは、時針である。表示車41は、日車である。第1指針40a、第2指針40b、第3指針40cおよび表示車41それぞれは、不図示の支持体に回転可能に支持されている。
The
次に、指針駆動部121とモータ負荷検出部122の構成例を説明する。
図2は、実施形態に係る指針駆動部とモータ負荷検出部の構成例を示すブロック図である。
図2に示すように、指針駆動部121は、スイッチング素子Q1〜Q6を備えている。
また、モータ負荷検出部122は、抵抗R1とR2、比較器Q7を備えている。
Next, a configuration example of the
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a pointer drive unit and a motor load detection unit according to the embodiment.
As shown in FIG. 2, the
Further, the motor
スイッチング素子Q3は、ゲートがパルス制御部11の駆動端子Mn11(nは1または2)に接続され、ソースが電源+Vccに接続され、ドレインがスイッチング素子Q1のドレインと抵抗R1の一端と比較器Q7の第1入力部(+)と第1出力端子Outn1に接続されている。
スイッチング素子Q1は、ゲートがパルス制御部11の駆動端子Mn12に接続され、ソースが接地されている。
In the switching element Q3, the gate is connected to the drive terminal Mn11 (n is 1 or 2) of the
The gate of the switching element Q1 is connected to the drive terminal Mn12 of the
スイッチング素子Q5は、ゲートがパルス制御部11の制御端子Gn1に接続され、ソースが電源+Vccに接続され、ドレインが抵抗R1の他端に接続されている。
In the switching element Q5, the gate is connected to the control terminal Gn1 of the
スイッチング素子Q4は、ゲートがパルス制御部11の駆動端子Mn21に接続され、ソースが電源+Vccに接続され、ドレインがスイッチング素子Q2のドレインと抵抗R2の一端と比較器Q7の第2入力部(+)と第2出力端子Outn2に接続されている。
スイッチング素子Q2は、ゲートがパルス制御部11の駆動端子Mn22に接続され、ソースが接地されている。
In the switching element Q4, the gate is connected to the drive terminal Mn21 of the
The gate of the switching element Q2 is connected to the drive terminal Mn22 of the
スイッチング素子Q6は、ゲートがパルス制御部11の制御端子Gn2に接続され、ソースが電源+Vccに接続され、ドレインが抵抗R2の他端に接続されている。
In the switching element Q6, the gate is connected to the control terminal Gn2 of the
比較器Q7は、第3入力部(−)に基準電圧Vcompが供給され、出力部がパルス制御部11の検出端子COnに接続されている。
In the comparator Q7, a reference voltage Vcomp is supplied to the third input unit (−), and the output unit is connected to the detection terminal CON of the
指針駆動部121の第1出力端子Outn1と第2出力端子Outn2の両端には、モータ20が接続されている。
スイッチング素子Q3,Q4,Q5,Q6それぞれは、例えばPチャネルのFET(Field effect transistor;電界効果トランジスタ)である。また、スイッチング素子Q1,Q2それぞれは、例えばNチャネルのFETである。
スイッチング素子Q1とQ2は、モータ20を駆動する構成要素である。スイッチング素子Q5とQ6と抵抗R1と抵抗R2は、回転検出のための構成要素である。スイッチング素子Q3とQ4は、モータ20の駆動と回転検出の双方に兼用される構成要素である、スイッチング素子Q1〜Q6それぞれは、オン状態でオン抵抗が小さく、低インピーダンスの素子である。また、抵抗R1とR2の抵抗値は、同じであり、スイッチング素子のオン抵抗より大きな値である。
Each of the switching elements Q3, Q4, Q5, and Q6 is, for example, a P-channel FET (Field effect transistor). Further, each of the switching elements Q1 and Q2 is, for example, an N-channel FET.
The switching elements Q1 and Q2 are components that drive the
なお、指針駆動部121は、スイッチング素子Q1,Q4を同時にオン状態、Q2,Q3を同時にオフ状態にすることで、モータ20が備える駆動コイル209に対して正方向の電流を供給することで、モータ20を180°正方向に回転駆動させる。また、指針駆動部121は、スイッチング素子Q2,Q3を同時にオン状態、Q1,Q4を同時にオフ状態にすることで、駆動コイル209に対して逆方向の電流を供給することで、モータ20を正方向に更に180°回転駆動させる。
The
次に、パルス制御部11が出力する駆動信号の例を説明する。
図3は、実施形態に係るパルス制御部が出力する駆動パルスの例を示す図である。
図3において、横軸は時刻、縦軸は信号がH(ハイ)レベルであるかL(ロー)レベルであるかを表している。波形P1は、第1の駆動パルスの波形である。波形P2は、第2の駆動パルスの波形である。
Next, an example of the drive signal output by the
FIG. 3 is a diagram showing an example of a drive pulse output by the pulse control unit according to the embodiment.
In FIG. 3, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents whether the signal is at H (high) level or L (low) level. The waveform P1 is the waveform of the first drive pulse. The waveform P2 is the waveform of the second drive pulse.
時刻t1〜t6の期間は、モータ20を正転させる期間である。時刻t1〜t2の期間、パルス制御部11は、第1駆動パルスMn1を生成する。時刻t3〜t4の期間、パルス制御部11は、第2駆動パルスMn2を生成する。なお、時刻t1〜t2または時刻t3〜t4の期間の駆動信号は、符号g31が示す領域のように、複数のパルス信号により構成され、パルス制御部11がパルスのデューティを調整する。この場合、時刻t1〜t2の期間または時刻t3〜t4の期間は、パルスのデューティに応じて変化する。以下、本実施形態では、符号g31が示す領域の信号波を「くし歯波」という。または、時刻t1〜t2または時刻t3〜t4の期間の駆動信号は、符号g32が示す領域のように、1つのパルス信号により構成され、パルス制御部11がパルスの幅を調整する。この場合、時刻t1〜t2の期間または時刻t3〜t4の期間は、パルスの幅に応じて変化する。以下、本実施形態では、符号g32が示す領域の信号波を「矩形波」という。
The period of time t1 to t6 is a period for rotating the
なお、本実施形態では、時刻t1〜t2または時刻t3〜t4の期間のパルスを主駆動パルス(検出駆動パルス)P1という。また、時刻t5〜t6の期間のパルスは、主駆動パルスP1によってロータ202が回転しなかったことが検出されたときのみに出力される補助駆動パルスP2である。以下の説明では、主駆動パルスP1が、くし歯波の例を説明する。
In the present embodiment, the pulse in the period of time t1 to t2 or time t3 to t4 is referred to as a main drive pulse (detection drive pulse) P1. Further, the pulse in the period t5 to t6 is an auxiliary drive pulse P2 that is output only when it is detected by the main drive pulse P1 that the
次に、モータ20の構成例を説明する。
図4は、実施形態に係るモータの構成例を示す図である。
図4に示すように、モータ20をアナログ電子時計に用いる場合には、ステータ201および磁心208はネジ(図示せず)によって地板(図示せず)に固定され、互いに接合されている。また、駆動コイル209は、第1端子OUT1、第2端子OUT2を有している。
Next, a configuration example of the
FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of the motor according to the embodiment.
As shown in FIG. 4, when the
ロータ202は、2極(S極およびN極)に着磁されている。ロータ202には、かな(図示せず)が設けられている。
ステータ201は、磁性材料によって形成されている。ステータ201の外端部には、ロータ収容用貫通孔203を挟んで対向する位置に複数(本実施形態では2個)の切り欠き部(外ノッチ)206,207が設けられている。各外ノッチ206,207とロータ収容用貫通孔203間には可飽和部210,211が設けられている。
The
The
可飽和部210,211は、ロータ202の磁束によっては磁気飽和せず、駆動コイル209が励磁されたときに磁気飽和して磁気抵抗が大きくなるように構成されている。ロータ収容用貫通孔203は、輪郭が円形の貫通孔の対向部分に複数(本実施形態では2つ)の半月状の切り欠き部(内ノッチ)204,205を一体形成した円孔形状に構成されている。
The
切り欠き部204,205は、ロータ202の停止位置を決めるための位置決め部を構成している。駆動コイル209が励磁されていない状態では、ロータ202は、図4に示すように前記位置決め部に対応する位置、換言すれば、ロータ202の磁極軸Aが、切り欠き部204,205を結ぶ線分と直交するような位置(角度θ0位置)に安定して停止している。ロータ202の回転軸(回転中心)を中心とするXY座標空間を4つの象限(第1象限I〜第4象限IV)に区分している。
The
ここで、指針駆動部121から矩形波の主駆動パルスP1を駆動コイル209の端子OUT1,OUT2間に供給して(例えば、第1端子OUT1側を正極、第2端子OUT2側を負極)、図4の矢印方向に駆動電流iを流すと、ステータ201には破線矢印方向に磁束が発生する。これにより、可飽和部210,211が飽和して磁気抵抗が大きくなり、その後、ステータ201に生じた磁極とロータ202の磁極との相互作用によって、ロータ202は図4の矢印方向に180°回転し、磁極軸が角度θ1位置で安定的に停止する。つまり、モータ20は、1ステップでロータ202を180°回転させる。なお、モータ20を回転駆動することによって通常動作(本実施形態ではアナログ電子時計であるため運針動作)を行わせるための回転方向(図4では反時計回り方向)を正方向とし、その逆(図4では時計回り方向)を逆方向としている。
Here, a square wave main drive pulse P1 is supplied from the
指針駆動部121から、逆極性の矩形波の主駆動パルスP1を駆動コイル209の端子OUT1,OUT2に供給して(前記駆動とは逆極性となるように、第1端子OUT1側を負極、第2端子OUT2側を正極)、図4の反矢印方向に駆動電流iを流すと、ステータ201には反破線矢印方向に磁束が発生する。これにより、可飽和部210、211が先ず飽和し、その後、ステータ201に生じた磁極とロータ202の磁極との相互作用によって、ロータ202は前記と同一方向(正方向)に180°回転し、磁極軸が角度θ0位置で安定的に停止する。
From the
以後、このように、指針駆動部121が、駆動コイル209に対して極性の異なる信号(交番信号)を供給する。これにより、モータ20は、前記動作が繰り返し行われて、ロータ202を180°ずつ矢印方向に連続的に回転させることができるように構成されている。
指針駆動部121は、相互に極性の異なる主駆動パルスP1で交互に駆動することによってモータ20を回転駆動し、主駆動パルスP1で回転できなかった場合には、後述する区間T3の後に主駆動パルスP1と同極性の補助駆動パルスP2を用いて回転駆動する。
After that, the
The
次に、モータ20の駆動時のスイッチング素子Q1〜Q6の動作とモータ回転時に発生する誘起電圧の例について説明する。なお、以下の例では、モータ20が正転の場合を説明する。
Next, an example of the operation of the switching elements Q1 to Q6 when driving the
図5は、実施形態に係る主駆動パルスとモータ回転時に発生する誘起電圧の例を示す図である。図5において、横軸は時刻、縦軸は信号がHレベルであるかLレベルであるかを表している。波形g11は、指針駆動部121のOutn1から出力される主駆動パルスP1および検出パルスの波形である。符号g12は、検出区間を示している。波形g13は、スイッチング素子Q3のゲート(つまり、駆動端子Mn11)に入力される制御信号の波形である。波形g14は、スイッチング素子Q1のゲート(つまり、駆動端子Mn12)に入力される制御信号の波形である。波形g15は、スイッチング素子Q4のゲート(つまり、駆動端子Mn21)に入力される制御信号の波形である。波形g16は、スイッチング素子Q2のゲート(つまり、駆動端子Mn22)に入力される制御信号の波形である。波形g17は、スイッチング素子Q5のゲート(つまり、制御端子Gn1)に入力される信号の波形である。波形g18は、スイッチング素子Q6のゲート(つまり、制御端子Gn1)に入力される信号の波形である。
なお、図5に示す状態は、図3における時刻t1〜t3の期間の状態である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of the main drive pulse and the induced voltage generated when the motor rotates according to the embodiment. In FIG. 5, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents whether the signal is at H level or L level. The waveform g11 is a waveform of the main drive pulse P1 and the detection pulse output from Outn1 of the
The state shown in FIG. 5 is the state during the period of time t1 to t3 in FIG.
なお、図5において、スイッチング素子Q3,Q4,Q5,Q6は、ゲートに入力される信号がLレベルの期間、オン状態になり、ゲートに入力される信号がHレベルの期間、オフ状態になる。また、スイッチング素子Q1,Q2は、ゲートに入力される信号がHの期間、オン状態になり、ゲートに入力される信号がLレベルの期間、オフ状態になる。
時刻ta〜tbの期間は、駆動区間である。
また、時刻tb〜tcの期間は、回転状態の検出区間である。
In FIG. 5, the switching elements Q3, Q4, Q5, and Q6 are turned on during the L level period of the signal input to the gate, and turned off during the H level period of the signal input to the gate. .. Further, the switching elements Q1 and Q2 are turned on during the period when the signal input to the gate is H, and are turned off during the period when the signal input to the gate is L level.
The period from time ta to tb is a driving section.
The period from time tb to tc is a rotation state detection section.
駆動区間であるta〜tbの期間、波形g13と波形g14に示すように、パルス制御部11は、くし歯波である主駆動パルスP1に応じてスイッチング素子Q3とQ1を所定周期でオン状態とオフ状態に切り換えることで、モータ20を正方向に回転させるように制御する。モータ20が正常に回転できた場合は、モータ20が備えるロータが正方向に180度回転する。なお、この期間、スイッチング素子Q2,Q5,Q6それぞれは、オフ状態であり、スイッチング素子Q4は、オン状態である。
During the period from ta to tb, which is the drive section, as shown in the waveforms g13 and g14, the
検出区間の時刻tb〜tcの期間、パルス制御部11は、スイッチング素子Q1のオフ状態を維持し、スイッチング素子Q3を所定のタイミングでオン状態とオフ状態を切り換えてハイインピーダンスの状態になるように制御する。そして、パルス制御部11は、この検出区間、スイッチング素子Q5をオン状態に切り換えるように制御する。なお、検出期間、パルス制御部11は、スイッチング素子Q4のオン状態を維持し、スイッチング素子Q2,Q6をオフ状態に制御する。
During the period from time tb to tc of the detection section, the
これにより、検出区間では、スイッチング素子Q4とQ5をオン状態でスイッチング素子Q3をオフ状態にする検出ループと、スイッチング素子Q4とQ5をオン状態でスイッチング素子Q3をオン状態にする閉ループとが所定周期で交互に繰り返される。このとき、検出ループの状態は、スイッチング素子Q4,Q5、抵抗R1によってループが構成されるため、モータ20に制動がかからない。一方、閉ループの状態は、スイッチング素子Q3,Q4、モータ20が有する駆動コイル209によってループが構成されることにより、駆動コイル209が短絡されているので、モータ20に制動がかかり、モータ20の自由振動が抑制される。
As a result, in the detection section, a detection loop in which the switching elements Q4 and Q5 are turned on and the switching element Q3 is turned off, and a closed loop in which the switching elements Q4 and Q5 are turned on and the switching element Q3 is turned on are in a predetermined cycle. Is repeated alternately. At this time, in the state of the detection loop, the
検出区間、抵抗R1には、駆動電流と同方向に誘起電流が流れる。この結果、抵抗R1には、誘起電圧信号VRsが発生する。比較器Q7は、区間T1,T2,T3それぞれの区間毎に、この誘起電圧信号VRsと基準電圧Vcompとを比較して、誘起電圧信号VRsが基準電圧Vcomp以下である場合に「1」を示す信号を出力し、誘起電圧信号VRsが基準電圧Vcompより大きい場合に「0」を示す信号を出力する。なお、図6を用いて後述するように、区間T1は、検出区間における1番目の区間である。区間T2は、検出区間における2番目の区間である。区間T3は、検出区間における3番目の区間である。 An induced current flows in the detection section and the resistor R1 in the same direction as the drive current. As a result, induced voltage signals VRs are generated in the resistor R1. The comparator Q7 compares the induced voltage signal VRs with the reference voltage Vcomp for each section T1, T2, and T3, and indicates "1" when the induced voltage signal VRs is equal to or less than the reference voltage Vcomp. A signal is output, and a signal indicating "0" is output when the induced voltage signal VRs is larger than the reference voltage Vcomp. As will be described later with reference to FIG. 6, the section T1 is the first section in the detection section. The section T2 is the second section in the detection section. The section T3 is the third section in the detection section.
図3の時刻t3〜t5の期間は、第2の駆動パルスが生成される。これにより、駆動区間、パルス制御部11は、主駆動パルスP1に応じてスイッチング素子Q4とQ2を所定周期でオン状態とオフ状態に切り換えることで、モータ20を正方向に回転させるように制御する。なお、この期間、スイッチング素子Q1、Q5、Q6それぞれは、オフ状態であり、スイッチング素子Q3は、オン状態である。
During the period from time t3 to t5 in FIG. 3, a second drive pulse is generated. As a result, the drive section and the
そして、検出区間、パルス制御部11は、スイッチング素子Q2のオフ状態を維持し、スイッチング素子Q4を所定のタイミングでオン状態とオフ状態を切り換えてハイインピーダンスの状態になるように制御する。そして、パルス制御部11は、この検出区間、スイッチング素子Q6をオン状態に切り換えるように制御する。なお、検出期間、パルス制御部11は、スイッチング素子Q3のオン状態を維持し、スイッチング素子Q1、Q5をオフ状態に制御する。これにより、抵抗R2には、駆動電流と同方向に誘起電流が流れる。この結果、抵抗R2には、誘起電圧信号VRsが発生する。比較器Q7は、区間T1、T2、T3それぞれの区間毎に、この誘起電圧信号VRsと基準電圧Vcompとを比較して、誘起電圧信号VRsが基準電圧Vcomp以下である場合に「1」を示す信号を出力し、誘起電圧信号VRsが基準電圧Vcompより大きいである場合に「0」を示す信号を出力する。
Then, the detection section and the
次に、図6を用いて、駆動負荷の状態と誘起電圧の関係について、さらに説明する。
図6は、実施形態に係る駆動負荷の状態と誘起電圧の関係を説明するための図である。
なお、図6において、符号P1は駆動パルスP1を示す。符号T1は、区間T1を示す。
符号T2は、区間T2を示す。符号T3は、区間T3を示す。なお、波形g201〜g204は、比較器Q7に入力される信号CO1と駆動パルスP1を模式的に合わせて示した波形である。
Next, the relationship between the drive load state and the induced voltage will be further described with reference to FIG.
FIG. 6 is a diagram for explaining the relationship between the state of the drive load and the induced voltage according to the embodiment.
In FIG. 6, reference numeral P1 indicates a drive pulse P1. Reference numeral T1 indicates a section T1.
Reference numeral T2 indicates a section T2. Reference numeral T3 indicates a section T3. The waveforms g201 to g204 are waveforms in which the signal CO1 input to the comparator Q7 and the drive pulse P1 are schematically combined.
駆動負荷が通常の場合(通常負荷)、波形g201に示すように、区間T2のときに、誘起電圧信号VRsが基準電圧Vcomp以上である。このため、比較器Q7の出力は、区間T1のときが「0」、区間T2のときが「1」、区間T3のときが「−」である。なお、「−」は、「0」であっても「1」であってもよいことを表している。 When the drive load is normal (normal load), as shown in the waveform g201, the induced voltage signals VRs are equal to or higher than the reference voltage Vcomp in the section T2. Therefore, the output of the comparator Q7 is "0" in the section T1, "1" in the section T2, and "-" in the section T3. Note that "-" indicates that it may be "0" or "1".
駆動負荷が小さい場合(負荷小)、波形g202に示すように、区間T1と区間T2のときに、誘起電圧信号VRsが基準電圧Vcomp以上である。このため、比較器Q7の出力は、区間T1のときが「1」、区間T2のときが「1」、区間T3のときが「−」である。 When the drive load is small (small load), as shown in the waveform g202, the induced voltage signals VRs are equal to or higher than the reference voltage Vcomp in the sections T1 and T2. Therefore, the output of the comparator Q7 is "1" in the section T1, "1" in the section T2, and "-" in the section T3.
駆動負荷が大きい場合(負荷大)、波形g203に示すように、区間T1と区間T3のときに、誘起電圧信号VRsが基準電圧Vcomp以上である。このため、比較器Q7の出力は、区間T1のときが「−」、区間T2のときが「0」、区間T3のときが「1」である。 When the drive load is large (large load), as shown in the waveform g203, the induced voltage signals VRs are equal to or higher than the reference voltage Vcomp in the sections T1 and T3. Therefore, the output of the comparator Q7 is "-" in the section T1, "0" in the section T2, and "1" in the section T3.
モータ20が回転できていない場合(非回転)、波形g204に示すように、区間T1のときに、誘起電圧信号VRsが基準電圧Vcomp以上である。このため、比較器Q7の出力は、区間T1のときが「−」、区間T2のときが「0」、区間T3のときが「0」である。
なお、パルス制御部11は、主駆動パルスP1で非回転の状態が検出された場合、主駆動パルスP1と同極性の補助駆動パルスP2で回転駆動するように制御する。
When the
When the non-rotational state is detected by the main drive pulse P1, the
すなわち、比較器Q7の区間T1〜T3の出力の組み合わせによって、駆動負荷の状態や、非回転状態を検出することができる。
なお、記憶部5は、図6の符号g211で囲んだ領域の区間T1〜T3の比較器Q7の出力と、符号g212で囲んだ領域の負荷の状態や回転状態を対応付けて記憶している。
パルス制御部11は、比較器Q7の出力に基づいて駆動負荷の変動を検出し、指針の基準位置を検出する(詳細は後述)。
That is, the state of the drive load and the non-rotational state can be detected by the combination of the outputs of the sections T1 to T3 of the comparator Q7.
The storage unit 5 stores the output of the comparators Q7 in the sections T1 to T3 of the area surrounded by the reference numeral g211 in FIG. 6 in association with the load state and the rotation state of the area surrounded by the reference numeral g212. ..
The
[輪列の構成]
次に、輪列30の構成について、輪列30bを例に挙げて説明する。
図7は、実施形態に係る輪列を示す図である。図8は、実施形態に係る輪列に含まれる各歯車の回転の関係性を示す図である。
図7に示すように、輪列30bは、第1中間車31と、第2中間車32と、第3中間車33と、筒車34と、第4中間車35と、第5中間車36と、第6中間車37と、を備える。
[Round train configuration]
Next, the configuration of the
FIG. 7 is a diagram showing a train wheel according to the embodiment. FIG. 8 is a diagram showing the relationship of rotation of each gear included in the train wheel according to the embodiment.
As shown in FIG. 7, the
この一例において、第2モータ20bのロータ202は、2分間隔で1ステップ駆動される。ロータ202は、1ステップあたり180度回転する。ロータ202は、2ステップ、すなわち4分間で1回転する。
第1中間車31(時中間車A)は、第1中間歯車31aと第1中間かな31bとを有する。第1中間歯車31aは、第2モータ20bのロータ202のかなに噛み合っている。第1中間車31は、12ステップ、すなわち24分間で1回転する。
第2中間車32(時中間車B)は、第2中間歯車32aと第2中間かな32bとを有する。第2中間歯車32aは、第1中間車31の第1中間かな31bに噛み合っている。第2中間車32は、60ステップ、すなわち120分間で1回転する。
第3中間車33(時中間車C)は、第3中間歯車33aと第3中間かな33b(第2歯車)とを有する。第3中間歯車33aは、第2中間車32の第2中間かな32bに噛み合っている。第3中間車33は、360ステップ、すなわち720分間で1回転する。
筒車34は、筒歯車34aを有する。筒歯車34aは、第3中間車33の第3中間歯車33aに噛み合っている。筒車34には、第3指針40cが取り付けられている。筒車34は、12時間で1回転する。本実施形態の一例において、回転位置検出対象の指針40は、第3指針40cである。
In this example, the
The first intermediate vehicle 31 (hour intermediate vehicle A) has a first
The second intermediate vehicle 32 (hour intermediate vehicle B) has a second
The third intermediate wheel 33 (time intermediate wheel C) has a third
The
第4中間車35(AM/PM表示車)は、第4中間歯車35aを有する。第4中間歯車35aは、第3中間車33の第3中間かな33bに噛み合っている。第4中間車35は、筒車34が2回転する毎に1回転する。第4中間車35は、720ステップ、すなわち24時間で1回転する。
The fourth intermediate vehicle 35 (AM / PM display vehicle) has a fourth
なお、以下の説明において、第4中間車35を負荷変動歯車、第1中間車31を光学特性変動歯車とも記載する。
すなわち、第4中間車35(負荷変動歯車)は、ロータ202のステップ回転によって順次駆動される複数の歯車のうちの1つの歯車であって、回転位置検出対象の指針40(例えば、第3指針40c)の1周分のステップ数に応じたステップ数によって1周する。ここで、回転位置検出対象の指針40の1周分のステップ数に応じたステップ数とは、一例として、回転位置検出対象の指針40の1周分のステップ数の整数倍のステップ数をいう。例えば、指針40の1周分のステップ数が360ステップであり、第4中間車35の1周分のステップ数が720ステップである場合、指針40の1周分のステップ数に応じたステップ数とは、指針40の1周分のステップ数の2倍である。
In the following description, the fourth
That is, the fourth intermediate wheel 35 (load variable gear) is one of a plurality of gears that are sequentially driven by the step rotation of the
また、第1中間車31(光学特性変動歯車)は、ロータ202のステップ回転によって順次駆動される複数の歯車のうちの1つの歯車であって、第4中間車35(負荷変動歯車)が1周するステップ数(例えば、720ステップ)よりも少ないステップ数(例えば、12ステップ)によって1周する。
Further, the first intermediate wheel 31 (optical characteristic variable gear) is one of a plurality of gears sequentially driven by the step rotation of the
第5中間車36(日回し中間車)は、第5中間歯車36a(第3歯車)と円板車36bとを有する。第5中間歯車36aは、第4中間車35の第4中間歯車35aに噛み合っている。円板車36bは、送り歯36cを備える。送り歯36cは、円板車36bの外周面から径方向外側に突出している。第5中間車36は、720ステップ、すなわち24時間で1回転する。
The fifth intermediate wheel 36 (daily turning intermediate wheel) has a fifth
第6中間車37(日回し車)は、第6中間歯車37aを備える。第6中間歯車37aは、第5中間車36の円板車36bの送り歯36c、および表示車41の内周に設けられた歯(不図示)に噛み合っている。第6中間車37は、第5中間車36が1回転する毎に第5中間車36の送り歯36cに1度噛み合って、所定角度回転する。この一例では、第6中間車37は、2160ステップ、すなわち3日間で1回転する。第6中間車37は、第5中間車36が1回転する期間のうち、送り歯36cが日送り領域Pに位置する一部期間のみ回転する。第6中間車37は、前記所定角度回転する毎に表示車41を回転させる。これにより、第6中間車37および表示車41は、ロータ202の回転によって、ロータ202および第4中間車35の回転に対して間欠的に動作する。表示車41は、第6中間車37が前記所定角度回転する毎に日送り動作する。つまり、表示車41は、前記一部期間だけ日送り動作する。日送り動作は、時計1が表示する日付を切り替える動作である。
The sixth intermediate wheel 37 (daily wheel) includes a sixth
図9は、実施形態に係る輪列の一部を示す図である。
図9に示すように、第4中間車35の回転軸線方向から見た平面視で、第4中間車35の回転中心と第3中間車33の回転中心とを結ぶ第1線分L1は、第4中間車35の回転中心と第5中間車36の回転中心とを結ぶ第2線分L2に対して、180°未満の角度αをなして設けられている。換言すると、前記第1線分L1は、前記第2線分L2に対して、第4中間車35の回転中心回りに180°未満の角度αずれている。つまり、前記第1線分L1と前記第2線分L2とのなす角が180°ではなく、前記第1線分L1および前記第2線分L2は一直線にならない。以下、第4中間車35の回転中心の周囲において、平面視で前記第1線分L1と前記第2線分L2とによって挟まれた中心角が前記角度αの領域を狭領域と称する。前記第1線分L1は、第4中間車35の正転方向(図中の矢印方向)において狭領域の上流側の端部に位置する。前記第2線分L2は、第4中間車35の正転方向において狭領域の下流側の端部に位置している。
FIG. 9 is a diagram showing a part of the train wheel according to the embodiment.
As shown in FIG. 9, in a plan view seen from the rotation axis direction of the fourth
ここで、上述した基準負荷部39について説明する。
輪列30bは、基準負荷部39を有する。輪列30bに含まれる少なくとも1つの歯車が、基準負荷部39を備えている。例えば、第4中間車35(AM/PM表示車)が、基準負荷部39を備える。第4中間車35(AM/PM表示車)が備える基準負荷部39のことを、基準負荷部39aとも記載する。
Here, the
The
基準負荷部39aは、第4中間歯車35aに設けられている。基準負荷部39aは、第4中間歯車35aの1つの歯を他の歯とは異なる形状とすることにより構成されている。これにより、基準負荷部39aは、第4中間車35が1回転する間に2回、第3中間かな33bおよび第5中間歯車36aそれぞれに噛み合う際に駆動負荷を増大させる。
The
すなわち、第4中間車35(負荷変動歯車)は、所定の回転位置(基準負荷部39a)におけるロータ202が受ける回転負荷の大きさが他の回転位置におけるロータ202が受ける回転負荷の大きさと異なる。
That is, in the fourth intermediate wheel 35 (load variable gear), the magnitude of the rotational load received by the
なお、上述の構成の場合、基準負荷部39aは、第4中間車35が1回転する間に、第3中間かな33bおよび第5中間歯車36aそれぞれに噛み合うが、この構成に限られない。基準負荷部39aは、第4中間車35が1回転する間に1回、第3中間かな33b又は第5中間歯車36aのいずれか一方に噛み合う際に駆動負荷を増大させるように構成されていてもよい。また、基準負荷部39aが、第4中間車35が1回転する間に、第3中間かな33bおよび第5中間歯車36aのいずれに噛み合ったのかを判別できるように構成されていてもよい。
以下の説明においては、基準負荷部39aは、第4中間車35が1回転する間に1回、例えば、第3中間かな33bに噛み合ったことを検出する場合について説明する。
上述したように、第4中間車35(負荷変動歯車)は、1日で1回転する。したがって、基準負荷部39aは、1日に1回、第3中間かな33bに噛み合って負荷変動を発生させる。つまり、第4中間車35(負荷変動歯車)の回転による負荷変動の発生頻度は、1日に1回である。
In the case of the above configuration, the
In the following description, the case where the
As described above, the fourth intermediate wheel 35 (load variable gear) makes one revolution in one day. Therefore, the
次に、光学特性変動部38について説明する。
輪列30bは、光学特性変動部38を有する。輪列30bに含まれる少なくとも1つの歯車が、光学特性変動部38を備えている。例えば、第1中間車31(時中間車A)が、光学特性変動部38を備える。第1中間車31(時中間車A)が備える光学特性変動部38のことを、光学特性変動部38aとも記載する。
Next, the optical
The
なお、時計用ムーブメントは、第6中間車37および表示車41の少なくともいずれか一方の回転方向の位置を規正するジャンパ42を備えていてもよい。ジャンパ42が設けられている場合には、表示車41を負荷変動歯車として用いることもできる。
The watch movement may include a
光学特性変動部38aは、少なくとも第3指針40cが基準位置に位置する際に、光学特性の変動が生じるように設けられている。光学特性変動部38aは、第1中間歯車31aに設けられている。光学特性変動部38aは、第1中間歯車31aの周方向の所定位置の光学特性を周方向の他の位置とは異なる特性とすることにより構成されている。これにより、光学特性変動部38aは、第1中間車31が1回転する間に1回、周方向の所定位置において光学特性を変動させる。以下では、光学特性変動部38aが変動する場合の第1中間車31の回転位置を光学特性変動位置と称する。第1中間車31が光学特性変動位置にあるとき、第3指針40cは基準位置に位置する。
The optical characteristic variation unit 38a is provided so that the optical characteristic variation occurs at least when the
上述したように、第1中間車31(光学特性変動歯車)は、24分間で1回転する。したがって、光学特性変動部38aは、24分間に1回、光学特性変動を発生させる。つまり、第1中間車31(光学特性変動歯車)の回転による光学特性変動の発生頻度は、24分間に1回である。 As described above, the first intermediate wheel 31 (optical characteristic variable gear) makes one rotation in 24 minutes. Therefore, the optical characteristic variation unit 38a generates the optical characteristic variation once every 24 minutes. That is, the frequency of occurrence of optical characteristic fluctuation due to rotation of the first intermediate wheel 31 (optical characteristic fluctuation gear) is once every 24 minutes.
すなわち、第1中間車31(光学特性変動歯車)は、所定の回転位置(光学特性変動部38a)における光学特性が他の回転位置における光学特性と異なる。 That is, the first intermediate wheel 31 (optical characteristic variable gear) has different optical characteristics at a predetermined rotational position (optical characteristic variable portion 38a) from optical characteristics at other rotational positions.
次に、第4中間車35(負荷変動歯車)の回転による負荷変動の発生タイミングと、第1中間車31(光学特性変動歯車)の回転による光学特性変動の発生タイミングについて、図10を参照して説明する。 Next, with reference to FIG. 10, regarding the timing of occurrence of load fluctuation due to the rotation of the fourth intermediate vehicle 35 (load fluctuation gear) and the timing of occurrence of optical characteristic fluctuation due to rotation of the first intermediate vehicle 31 (optical characteristic fluctuation gear). I will explain.
図10は、負荷変動歯車の回転による負荷変動の発生タイミングと、光学特性変動歯車の回転による光学特性変動の発生タイミングとの関係の一例を示す図である。同図(A)には、ロータ202の回転による運針ステップを示す。同図(B)には、負荷変動歯車の回転による負荷変動の発生タイミングを示す。同図(C)には、光学特性変動の検出期間(つまり、発光部70の発光可能期間)を示す。同図(D)には、光学特性変動歯車の回転による光学特性変動の発生タイミングを示す。なお、同図(D)においてグラフの実線は発光部70の発光可能期間における光学特性変動の発生タイミングを、グラフの破線は発光部70の発光禁止期間における光学特性変動の発生タイミングをそれぞれ示す。
FIG. 10 is a diagram showing an example of the relationship between the occurrence timing of the load fluctuation due to the rotation of the load fluctuation gear and the occurrence timing of the optical characteristic fluctuation due to the rotation of the optical characteristic fluctuation gear. FIG. (A) shows a hand movement step by rotating the
上述したように、第4中間車35(負荷変動歯車)の回転による負荷変動の発生頻度は、1日に1回である。また、第1中間車31(光学特性変動歯車)の回転による光学特性変動の発生頻度は、24分間に1回である。すなわち、第1中間車31(光学特性変動歯車)の回転による光学特性変動の発生頻度は、第4中間車35(負荷変動歯車)の回転による負荷変動の発生頻度よりも多い。
以下の説明において、第4中間車35(負荷変動歯車)の回転による負荷変動を低頻度変動と、第1中間車31(光学特性変動歯車)の回転による光学特性変動を高頻度変動とも記載する。
As described above, the frequency of load fluctuations due to the rotation of the fourth intermediate vehicle 35 (load fluctuation gear) is once a day. Further, the frequency of occurrence of optical characteristic fluctuation due to rotation of the first intermediate wheel 31 (optical characteristic fluctuation gear) is once every 24 minutes. That is, the frequency of occurrence of optical characteristic fluctuations due to the rotation of the first intermediate wheel 31 (optical characteristic variable gear) is higher than the frequency of occurrence of load fluctuations due to the rotation of the fourth intermediate wheel 35 (load variable gear).
In the following description, the load fluctuation due to the rotation of the fourth intermediate vehicle 35 (load fluctuation gear) is also described as a low frequency fluctuation, and the optical characteristic fluctuation due to the rotation of the first intermediate vehicle 31 (optical characteristic fluctuation gear) is also described as a high frequency fluctuation. ..
また、第4中間車35(負荷変動歯車)の回転による負荷変動の発生頻度は、指針40の1周にかかる時間の整数倍である。上述した一例の場合、第4中間車35(負荷変動歯車)の回転による負荷変動の発生頻度(24時間に1回)は、指針40の1周にかかる時間(12時間)の2倍である。
Further, the frequency of occurrence of load fluctuation due to rotation of the fourth intermediate wheel 35 (load fluctuation gear) is an integral multiple of the time required for one round of the
高頻度変動の発生間隔は、回転位置検出対象の指針40(例えば、第3指針40c)の1周にかかる時間に応じた間隔ではない。例えば、高頻度変動の発生間隔が24分間、第3指針40cの1周にかかる時間が12時間である場合、高頻度変動の発生間隔は、第3指針40cの1周にかかる時間よりも短い。この場合、第3指針40cが1周する間に高頻度変動が複数回(この一例の場合、30回)発生する。したがって、回転位置検出対象の指針40の基準位置の判定に高頻度変動の発生タイミングを用いた場合には、高頻度変動の発生回数をカウントするなどの必要が生じ、指針40の基準位置の判定手順が複雑なものになる。
一方で、低頻度変動の発生間隔は、回転位置検出対象の指針40(例えば、第3指針40c)の1周にかかる時間に応じた間隔である。例えば、低頻度変動の発生間隔が24時間、第3指針40cの1周にかかる時間が12時間である場合、低頻度変動の発生間隔は、第3指針40cの1周にかかる時間の2倍である。この場合、低頻度変動の発生間隔ごとに、第3指針40cが2周して同一の回転位置に戻る。したがって、回転位置検出対象の指針40の基準位置の判定に低頻度変動の発生タイミングを用いることにより、指針40の基準位置の判定手順を容易にすることができる。
The interval at which the high frequency fluctuation occurs is not an interval according to the time required for one round of the pointer 40 (for example, the
On the other hand, the interval at which the low frequency fluctuation occurs is an interval according to the time required for one round of the pointer 40 (for example, the
また、低頻度変動を生じさせる第4中間車35は、ロータ202からの減速比が大きい歯車であるため、負荷変動の開始から終了までに複数の運針ステップを要する場合がある。この場合には、モータ負荷検出部122が検出する負荷の大きさが、モータ20の駆動電圧や駆動パルスの大きさなどによってばらつきが生じ、指針40の基準位置を精度よく検出することが困難となる場合がある。
逆に、高頻度変動を生じさせる第1中間車31は、第4中間車35に比べてロータ202からの減速比が小さい。このため、第1中間車31は、第4中間車35に比べて高速回転するため、指針40の基準位置を精度よく検出することできる。
Further, since the fourth
On the contrary, the first
本実施形態の制御部10は、低頻度変動の発生タイミングと、高頻度変動の発生タイミングとを組み合わせて用いることにより、指針40の基準位置を検出する。制御部10による、指針40の基準位置を検出する処理手順について、図11を参照して説明する。
なお、以下の説明において、第1中間車31(光学特性変動歯車)が光学特性を変動させる位置のことを、光学特性変動位置とも称する。
The
In the following description, the position where the first intermediate wheel 31 (optical characteristic fluctuation gear) fluctuates the optical characteristics is also referred to as an optical characteristic fluctuation position.
図11は、実施形態に係る検出基準位置を検出する処理手順例を示すフローチャートである。図1に示すように、パルス制御部11は、回転位置判定部111を、そのソフトウエア機能部又はハードウエア機能部として備える。
回転位置判定部111は、モータ負荷検出部122(負荷変動検出部)が検出する回転負荷の変動と、光学特性変動検出部が検出する光学特性の変動とに基づいて、指針40の回転位置を判定する。
以下、パルス制御部11の動作の詳細について処理ステップごとに説明する。
FIG. 11 is a flowchart showing an example of a processing procedure for detecting a detection reference position according to an embodiment. As shown in FIG. 1, the
The rotation
Hereinafter, the details of the operation of the
ステップS10では、パルス制御部11は、駆動パルスを出力する。続いて、パルス制御部11は、ステップS20の処理に進む。
In step S10, the
ステップS20では、パルス制御部11の回転位置判定部111は、駆動負荷変動(増大)が検出されたか否かを判定する。回転位置判定部111は、駆動負荷の増大が検出されたと判定した場合(S20:Yes)、ステップS30の処理に進む。回転位置判定部111は、駆動負荷の増大が検出されていないと判定した場合(S20:No)、ステップS10の処理を再度行う。
In step S20, the rotation
ステップS30では、パルス制御部11は、駆動パルスを出力する。続いて、パルス制御部11は、ステップS40の処理に進む。
In step S30, the
ステップS40では、光制御部123は、第2発光部70bを発光させる。すなわち、光制御部123は、ロータ202が1ステップ駆動されるごとに、第2発光部70bを発光させる。
In step S40, the
ステップS50では、光制御部123は、第2受光部71bによる光学特性の検出結果を取得する。回転位置判定部111は、光制御部123が検出した光学特性の検出結果に基づいて、光学特性変動の発生の有無を判定する。回転位置判定部111は、光学特性変動が発生したと判定した場合(S50:Yes)、ステップS60の処理に進む。回転位置判定部111は、光学特性変動が発生していないと判定した場合(S50:No)、ステップS30の処理を再度行う。
In step S50, the
ステップS60では、回転位置判定部111は、現在の第4中間車35の回転位置を検出基準位置と判定し、処理を終了する。
In step S60, the rotation
すなわち、回転位置判定部111は、負荷変動歯車による負荷変動(つまり、低頻度変動)を検出したのち、光学特性変動歯車による光学特性変動(つまり、高頻度変動)を検出した場合に、指針40の回転位置が所定の回転位置であると判定する。
That is, when the rotation
以上の処理により、パルス制御部11は、低頻度変動の発生タイミングと、高頻度変動の発生タイミングとを組み合わせて用いることにより、指針40の基準位置を検出する。
このように構成された時計用ムーブメントによれば、低頻度変動が発生したのち、光学特性の変動が検出されるまでの間に限定して発光させるため、消費電力を低減することができる。
Through the above processing, the
According to the watch movement configured in this way, power consumption can be reduced because light emission is limited to the time when the fluctuation of the optical characteristics is detected after the low frequency fluctuation occurs.
なお、上述したように、本実施形態においては、負荷変動歯車の回転による負荷変動(低頻度変動)の発生タイミングと、光学特性変動歯車の回転による光学特性変動(高頻度変動)の発生タイミングとが互いに重なっている。
また、上述した構成とは異なり、負荷変動歯車の回転による負荷変動(低頻度変動)の発生タイミングと、光学特性変動歯車の回転による光学特性変動(高頻度変動)の発生タイミングとが互いに異なっている変形例もありうる。
As described above, in the present embodiment, the timing of occurrence of load fluctuation (low frequency fluctuation) due to the rotation of the load fluctuation gear and the timing of occurrence of optical characteristic fluctuation (high frequency fluctuation) due to the rotation of the optical characteristic fluctuation gear Are overlapping each other.
Further, unlike the above-described configuration, the timing of occurrence of load fluctuation (low frequency fluctuation) due to the rotation of the load fluctuation gear and the timing of occurrence of optical characteristic fluctuation (high frequency fluctuation) due to the rotation of the optical characteristic fluctuation gear are different from each other. There may be some variants.
続いて、検出基準位置と第3指針40cの基準位置との関係を記憶部5に記憶させる処理手順について、図12を参照して説明する。
Subsequently, a processing procedure for storing the relationship between the detection reference position and the reference position of the
図12は、実施形態に係る検出基準位置と指針の基準位置との関係を記憶部に記憶させる処理手順例を示すフローチャートである。
ステップS110では、輪列30bを0時位置まで駆動にする。0時位置とは、第3指針40cが0時を指示し、かつ表示車41が日送り動作する位置である。パルス制御部11は、輪列30bが0時位置に位置するように駆動パルスを出力して輪列30bを駆動する。次に、ステップS120の処理に進む。
FIG. 12 is a flowchart showing an example of a processing procedure for storing the relationship between the detection reference position and the reference position of the pointer according to the embodiment in the storage unit.
In step S110, the
ステップS120では、パルス制御部11は、駆動パルスを1回出力する。続いて、パルス制御部11は、ステップS130の処理に進む。
ステップS130では、パルス制御部11は、駆動パルスを出力した回数をカウントし、カウント数を記憶部5に記憶させる。続いて、パルス制御部11は、ステップS140の処理に進む。
ステップS140では、パルス制御部11は、検出基準位置を探索する。続いて、パルス制御部11は、ステップS150の処理に進む。
In step S120, the
In step S130, the
In step S140, the
ステップS150では、パルス制御部11は、検出基準位置を検出できたか否かを判定する。パルス制御部11が検出基準位置を検出した場合、第3指針40cは基準位置に位置する。パルス制御部11は、検出基準位置を検出できたと判定した場合(S150:Yes)、ステップS160に処理を進める。パルス制御部11は、検出基準位置を検出できていないと判定した場合(S150:No)、ステップS120の処理を再度行う。なお、ステップS120からステップS150の処理は、上述した検出基準位置を検出する処理に、ステップS130の処理を加えたものに相当する。
In step S150, the
ステップS160では、パルス制御部11は、記憶部5に記憶されたカウント数を、基準位置にある第3指針40cの回転位置の情報として記憶部5に記憶させ、処理を終了する。前記回転位置の情報は、0時位置から基準位置まで第3指針40cを回転させるのに要するモータ20の駆動ステップ数である。
In step S160, the
以上の処理により、基準負荷部39によって駆動負荷に変動が生じるときの第3指針40cの位置(基準位置)の情報を記憶部5に記憶させることができる。そして、パルス制御部11は、記憶部5に記憶された第3指針40cの位置の情報に基づき、駆動負荷の変動を検出したときに第3指針40cが指示する位置を検出することが可能となる。具体的に、パルス制御部11は、検出基準位置を検出することで、記憶部5に記憶された第3指針40cの位置の情報に基づき、第3指針40cの基準位置を検出することができる。
By the above processing, the storage unit 5 can store the information of the position (reference position) of the
続いて、0時位置を検出する処理手順について、図13を参照して説明する。
図13は、実施形態に係る0時位置を検出する処理手順例を示すフローチャートである。
ステップS210では、パルス制御部11は、駆動パルスを1回出力する。続いて、パルス制御部11は、ステップS220の処理に進む。
ステップS220では、パルス制御部11は、検出基準位置を探索する。続いて、パルス制御部11は、ステップS230の処理に進む。
Subsequently, the processing procedure for detecting the 0 o'clock position will be described with reference to FIG.
FIG. 13 is a flowchart showing an example of a processing procedure for detecting the 0 o'clock position according to the embodiment.
In step S210, the
In step S220, the
ステップS230では、パルス制御部11は、検出基準位置を検出できたか否かを判定する。パルス制御部11が検出基準位置を検出した場合、第3指針40cは基準位置に位置する。パルス制御部11は、検出基準位置を検出できたと判定した場合(S230:Yes)、ステップS240に処理を進める。パルス制御部11は、検出基準位置を検出できていないと判定した場合(S230:No)、ステップS210の処理を再度行う。なお、ステップS210からステップS230の処理は、上述した検出基準位置を検出する処理に相当する。
In step S230, the
ステップS240では、パルス制御部11は、記憶部5から上述した第3指針40cの位置の情報を読み出す。続いて、パルス制御部11は、ステップS250の処理に進む。
In step S240, the
ステップS250では、パルス制御部11は、輪列30bを0時位置まで移動させる。
パルス制御部11は、上述した第3指針40cの位置の情報に基づいて、基準位置から0時を指す位置まで第3指針40cを移動させるのに要するモータ20の駆動ステップ数を算出し、モータ20を算出したステップ数だけ駆動させる。
以上の処理により、第3指針40cを0時位置に移動させることができる。
In step S250, the
The
By the above processing, the
上述の場合、パルス制御部11は、回転位置判定部111による指針40の回転位置判定結果に基づいて、指針40の回転位置を補正する補正部としての機能を有する。
In the above case, the
また、この補正部は、回転位置判定部111による指針40の回転位置判定結果が示す光学特性変動歯車の回転位置に基づいて、指針40の回転位置を補正するように構成されていてもよい。
Further, this correction unit may be configured to correct the rotation position of the
[実施形態のまとめ]
以上説明したように、本実施形態の時計用ムーブメントが備える制御部10は、低頻度変動の発生タイミングと、高頻度変動の発生タイミングとを組み合わせて用いることにより、指針40の基準位置を検出する。ここで、低頻度変動の発生間隔は、回転位置検出対象の指針40(例えば、第3指針40c)の1周にかかる時間(例えば、半日で1周)に応じた間隔(例えば、1日に1回)である。低頻度変動の発生間隔回転位置検出対象の指針40の基準位置の判定に低頻度変動の発生タイミングを用いることにより、指針40の基準位置の判定手順を容易にすることができる。
また、高頻度変動を生じさせる第1中間車31は、第4中間車35に比べてロータ202からの減速比が小さい。このため、光制御部123が検出する光学特性の変動のばらつきが低減され、指針40の基準位置を精度よく検出することできる。
制御部10は、低頻度変動の発生間隔に基づいて指針40の基準位置の判定タイミングを定め、低頻度変動の発生後に高頻度変動が発生したタイミングで指針40の基準位置を判定する。
このように構成された時計用ムーブメントによれば、指針40の基準位置の判定手順を容易にしつつ、指針40の基準位置を高精度に判定することができる。
[Summary of Embodiment]
As described above, the
Further, the first
The
According to the watch movement configured in this way, the reference position of the
なお、図7に示すように、時計用ムーブメントがジャンパ42を備える場合には、ジャンパ42と表示車41との噛み合わせにより、1日あたり1回の負荷変動が発生する。この場合、表示車41を、低頻度変動を発生させる歯車として利用してもよい。
また、表示車41が備える不図示の歯車の一部に高負荷を発生させる基準負荷部39を設けてもよい。
As shown in FIG. 7, when the watch movement is provided with a
Further, a
また、本実施形態の時計用ムーブメントが備える光制御部123は、検出基準位置の検出時において発光部70を常時発光させるのではなく、低頻度変動が発生したのちに限って発光部70を発光させる。このように構成された時計用ムーブメントによれば、検出基準位置の検出時において発光部70を常時発光させる場合に比べて、消費電力を低減することができる。
Further, the
また、上述した一例では、負荷変動歯車が、輪列30を構成するいずれかの歯車(例えば、第1中間車31及び第4中間車35)であるとして説明したが、これに限られない。負荷変動歯車は、ロータ202によって駆動される歯車であればよく、輪列30から外れた歯車であってもよい。
Further, in the above-mentioned example, the load fluctuating gear has been described as one of the gears constituting the train wheel 30 (for example, the first
また、上述した一例では、回転位置判定部111は、低頻度変動が発生した直後の高頻度変動の発生タイミングにおいて指針40の基準位置の判定を行うとして説明したが、これに限られない。例えば、回転位置判定部111は、高頻度変動の発生タイミングを記憶しておくことにより、低頻度変動が発生したタイミングにおいて、発生した低頻度変動の直前に記憶された高頻度変動の発生タイミングを、指針40の基準位置の判定タイミングとしてもよい。このように構成された時計用ムーブメントによれば、より早いタイミングで指針40の基準位置を判定することができる。
Further, in the above-mentioned example, the rotation
[変形例(その1:秒分連動針の場合)]
これまで、輪列30の構成例として輪列30bを例に挙げて説明した。以下では、輪列30の構成として、輪列30aを例に挙げて説明する。なお、上述した実施形態と同一の構成及び動作については、同一の符号を付してその説明を省略する。
[Modification example (Part 1: In the case of seconds interlocking hands)]
So far, the
図14は、本変形例に係る輪列を示す図である。図15は、本変形例に係る輪列に含まれる各歯車の回転の関係性を示す図である。
図14に示すように、輪列30aは、五番車55と、四番車54と、三番車53と、二番車52と、を備える。
FIG. 14 is a diagram showing a train wheel according to this modification. FIG. 15 is a diagram showing the relationship of rotation of each gear included in the train wheel according to the present modification.
As shown in FIG. 14, the
この一例において、第1モータ20aのロータ202は、1秒間隔で1ステップ駆動される。ロータ202は、1ステップあたり180度回転する。ロータ202は、2ステップ、すなわち2秒間で1回転する。
五番車55は、五番車歯車55aと五番車かな55bとを有する。五番車55は、第1モータ20aのロータ202のかなに噛み合っている。五番車55は、12ステップ、すなわち12秒間で1回転する。
四番車54は、四番車歯車54aと四番車かな54bとを有する。四番車歯車54aは、五番車55の五番車かな55bに噛み合っている。四番車54は、60ステップ、すなわち60秒で1回転する。四番車54には、第1指針40a(秒針)が取り付けられている。
三番車53は、三番車歯車53aと三番車かな53bとを有する。三番車歯車53aは、四番車54の四番車かな54bに噛み合っている。三番車53は、400ステップ、すなわち400秒で1回転する。
二番車52は、二番車歯車52aを有する。二番車歯車52aは、三番車53の三番車かな53bに噛み合っている。二番車52は、3600ステップ、すなわち3600秒で1回転する。二番車52には、第2指針40b(分針)が取り付けられている。
In this example, the
The
The
The
The
本変形例において、回転位置検出対象の指針40は、第1指針40a及び第2指針40bである。
五番車55は、光学特性変動部59aを備える。五番車55は、基準位置の検出対象の指針40の一つである第1指針40aを備える歯車(つまり、四番車54)の回転速度の5倍の回転速度で回転する。光学特性変動部59aは、五番車歯車55aの周方向の所定位置の光学特性を周方向の他の位置とは異なる特性とすることにより構成されている。これにより、光学特性変動部59aは、五番車55が1回転する間に1回、周方向の所定位置において光学特性を変動させる。つまり、光学特性変動部59aは、第1指針40a(秒針)が12秒進むごとに、光学特性を変動させる。以下では、光学特性変動部59aが変動する場合の五番車55の回転位置を光学特性変動位置と称する。五番車55が光学特性変動位置にあるとき、第1指針40aは基準位置に位置する。
すなわち、五番車55(光学特性変動歯車)は、回転位置検出対象の指針40である第1指針40aの1周分のステップ数に応じたステップ数によって1周する。
In this modification, the
The
That is, the fifth wheel 55 (optical characteristic variable gear) makes one revolution according to the number of steps corresponding to the number of steps for one revolution of the
二番車52は、基準位置の検出対象の指針40の一つである第2指針40bを備える歯車である。二番車52は、基準負荷部59bを備える。基準負荷部59bは、二番車歯車52aの1つの歯を他の歯とは異なる形状とすることにより構成されている。これにより、基準負荷部59bは、二番車52が1回転する間に1回、三番車かな53bに噛み合う際に駆動負荷を増大させる。
すなわち、二番車52(負荷変動歯車)は、回転位置検出対象の指針40である第2指針40bを回転させる。
The
That is, the second wheel 52 (load variable gear) rotates the
二番車52(負荷変動歯車)の回転による負荷変動の発生タイミングと、五番車55(光学特性変動歯車)の回転による光学特性変動の発生タイミングは、上述した図10と同様である。 The timing of occurrence of load fluctuation due to the rotation of the second wheel 52 (load fluctuation gear) and the timing of occurrence of optical characteristic fluctuation due to rotation of the fifth wheel 55 (optical characteristic fluctuation gear) are the same as those in FIG. 10 described above.
本変形例の時計用ムーブメントが備える制御部10は、低頻度変動の発生タイミングと、高頻度変動の発生タイミングとを組み合わせて用いることにより、指針40の基準位置を検出する。ここで、低頻度変動の発生間隔は、回転位置検出対象の指針40(例えば、第2指針40b)の1周にかかる時間(例えば、1時間で1周)に応じた間隔(例えば、1時間に1回)である。低頻度変動の発生間隔回転位置検出対象の指針40の基準位置の判定に低頻度変動の発生タイミングを用いることにより、指針40の基準位置の判定手順を容易にすることができる。
また、高頻度変動を生じさせる五番車55は、二番車52に比べてロータ202からの減速比が小さい。このため、光制御部123が検出する光学特性の変動のばらつきが低減され、指針40の基準位置を精度よく検出することできる。
制御部10は、低頻度変動の発生間隔に基づいて指針40の基準位置の判定タイミングを定め、低頻度変動の発生後に高頻度変動が発生したタイミングで指針40の基準位置を判定する。
このように構成された時計用ムーブメントによれば、指針40の基準位置の判定手順を容易にしつつ、指針40の基準位置を高精度に判定することができる。
The
Further, the
The
According to the watch movement configured in this way, the reference position of the
また、五番車55(光学特性変動歯車)は、光学特性変動部59aを備えている。五番車55は、第1指針40aの1周分のステップ数に応じたステップ数によって1周するため、光学特性変動部59aによる光学特性変動(つまり、高頻度変動)の発生間隔(例えば、12秒に1回)と、第1指針40aの1周にかかる時間(例えば、60秒で1周)とが対応している。したがって、制御部10は、高頻度変動の発生間隔に基づいて指針40(第1指針40a)の基準位置を判定することができる。
このように構成された時計用ムーブメントによれば、2つの指針40(例えば、第1指針40a及び第2指針40b)の基準位置をまとめて高精度に判定することができる。
Further, the fifth wheel 55 (optical characteristic variable gear) includes an optical characteristic
According to the watch movement configured in this way, the reference positions of the two pointers 40 (for example, the
[変形例(その2:分針の場合)]
これまで、輪列30の構成例として、輪列30a及び輪列30bを例に挙げて説明した。以下では、輪列30の構成として、輪列30cを例に挙げて説明する。なお、上述した実施形態と同一の構成及び動作については、同一の符号を付してその説明を省略する。
[Modification example (Part 2: In the case of minute hand)]
So far, as a configuration example of the
図16は、本変形例に係る輪列を示す図である。図17は、本変形例に係る輪列に含まれる各歯車の回転の関係性を示す図である。
図16に示すように、輪列30cは、歯車61と、歯車62と、歯車63と、を備える。
FIG. 16 is a diagram showing a train wheel according to this modification. FIG. 17 is a diagram showing the relationship of rotation of each gear included in the train wheel according to the present modification.
As shown in FIG. 16, the train wheel 30c includes a
この一例において、モータ20のロータ202は、10秒間隔で1ステップ駆動される。ロータ202は、1ステップあたり180度回転する。ロータ202は、2ステップ、すなわち20秒間で1回転する。
歯車61は、歯車61aと、かな61bとを有する。歯車61は、モータ20のロータ202のかなに噛み合っている。歯車61は、12ステップ、すなわち120秒間で1回転する。
歯車62は、歯車62aと、かな62bとを有する。歯車62aは、歯車61のかな61bに噛み合っている。歯車62は、60ステップ、すなわち600秒で1回転する。
歯車63は、歯車63aを有する。歯車63aは、歯車62のかな62bに噛み合っている。歯車63は、360ステップ、すなわち3600秒で1回転する。歯車63には、第2指針40b(分針)が取り付けられている。
In this example, the
The
The
The
本変形例において、回転位置検出対象の指針40は、第2指針40bである。
歯車61は、光学特性変動部69aを備える。光学特性変動部69aは、歯車61の周方向の所定位置の光学特性を周方向の他の位置とは異なる特性とすることにより構成されている。これにより、光学特性変動部69aは、歯車61が1回転する間に1回、光学特性を変動させる。
歯車63は、基準位置の検出対象の指針40である第2指針40bを備える歯車である。歯車63は、基準負荷部69bを備える。基準負荷部69bは、歯車63の1つの歯を他の歯とは異なる形状とすることにより構成されている。これにより、基準負荷部69bは、歯車63が1回転する間に1回、歯車62のかな62bに噛み合う際に駆動負荷を増大させる。
すなわち、歯車63(負荷変動歯車)は、回転位置検出対象の指針40である第2指針40bを回転させる。
In this modification, the
The
The
That is, the gear 63 (load variable gear) rotates the
次に、歯車63(負荷変動歯車)の回転による負荷変動の発生タイミングと、歯車61(光学特性変動歯車)の回転による光学特性変動の発生タイミングは、上述した図10と同様である。 Next, the timing of occurrence of load fluctuation due to the rotation of the gear 63 (load fluctuation gear) and the timing of occurrence of optical characteristic fluctuation due to the rotation of the gear 61 (optical characteristic fluctuation gear) are the same as those in FIG. 10 described above.
本変形例の時計用ムーブメントが備える制御部10は、低頻度変動の発生タイミングと、高頻度変動の発生タイミングとを組み合わせて用いることにより、指針40の基準位置を検出する。ここで、低頻度変動の発生間隔は、回転位置検出対象の指針40(例えば、第2指針40b)の1周にかかる時間(例えば、1時間で1周)に応じた間隔(例えば、1時間に1回)である。低頻度変動の発生間隔回転位置検出対象の指針40の基準位置の判定に低頻度変動の発生タイミングを用いることにより、指針40の基準位置の判定手順を容易にすることができる。
また、高頻度変動を生じさせる歯車62は、歯車63に比べてロータ202からの減速比が小さい。このため、光制御部123が検出する光学特性の変動のばらつきが低減され、指針40の基準位置を精度よく検出することできる。
制御部10は、低頻度変動の発生間隔に基づいて指針40の基準位置の判定タイミングを定め、低頻度変動の発生後に高頻度変動が発生したタイミングで指針40の基準位置を判定する。
このように構成された時計用ムーブメントによれば、指針40の基準位置の判定手順を容易にしつつ、指針40の基準位置を高精度に判定することができる。
The
Further, the
The
According to the watch movement configured in this way, the reference position of the
なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態では、負荷変動や光学特性変動が発生する位置が0時や0分の位置であるとして説明したがこれに限られない。負荷変動や光学特性変動が発生する位置は、指針40の種類に応じて、例えば、秒針と分針とが連動する構成であれば、55秒の位置で高頻度負荷が発生し、59分15秒〜35秒の間の位置で低頻度負荷が発生するとしてもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment described with reference to the drawings, and various modifications can be considered within the technical scope thereof.
For example, in the above embodiment, it has been described that the position where the load fluctuation or the optical characteristic fluctuation occurs is the position at 0 o'clock or 0 minute, but the present invention is not limited to this. The position where the load fluctuation and the optical characteristic fluctuation occur depends on the type of the
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。 In addition, it is possible to replace the components in the above-described embodiment with well-known components as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
1…時計 10…制御部 20b…第2モータ(モータ) 30b…輪列 31…第1中間車(光学特性変動歯車) 35…第4中間車(負荷変動歯車) 36…第5中間車 37…第6中間車 40c…第3指針(指針) 41…表示車 202…ロータ
1 ...
Claims (7)
複数の前記歯車のうち、前記負荷変動歯車が1周するステップ数よりも少ないステップ数によって1周し、所定の回転位置の光学特性が他の回転位置の光学特性と異なり、回転による光学特性の変動の発生頻度が前記負荷変動歯車の回転による負荷変動の発生頻度よりも多い光学特性変動歯車と、
前記ロータに生じる回転負荷の変動を検出する負荷変動検出部と、
前記光学特性変動歯車に生じる光学特性の変動を検出する光学特性変動検出部と、
前記負荷変動検出部が検出する回転負荷の変動と、前記光学特性変動検出部が検出する光学特性の変動とに基づいて、前記指針の回転位置を判定する回転位置判定部と、
を備える時計用ムーブメント。 Of a plurality of gears that are sequentially driven by the step rotation of the rotor, one rotation is performed according to the number of steps corresponding to the number of steps for one rotation of the pointer whose rotation position is to be detected, and the rotational load received by the rotor at a predetermined rotation position. Load-variable gears whose size differs from the magnitude of the rotational load received by the rotor at other rotational positions,
Of the plurality of gears, the load fluctuating gear makes one revolution by the number of steps smaller than the number of steps, and the optical characteristics of a predetermined rotation position are different from the optical characteristics of other rotation positions, and the optical characteristics due to rotation are different. Optical characteristic fluctuation gears in which the frequency of fluctuations is higher than the frequency of load fluctuations due to the rotation of the load fluctuation gears,
A load fluctuation detection unit that detects fluctuations in the rotational load generated in the rotor, and
An optical characteristic fluctuation detection unit that detects fluctuations in optical characteristics that occur in the optical characteristic fluctuation gear,
A rotation position determination unit that determines the rotation position of the pointer based on the fluctuation of the rotational load detected by the load fluctuation detection unit and the variation of the optical characteristics detected by the optical characteristic fluctuation detection unit.
A watch movement with.
請求項1に記載の時計用ムーブメント。 The watch movement according to claim 1, wherein the frequency of occurrence of load fluctuation of the load fluctuation gear is an integral multiple of the time required for one round of the guideline.
請求項1又は請求項2に記載の時計用ムーブメント。 The watch movement according to claim 1 or 2, wherein the optical characteristic variable gear makes one revolution according to the number of steps corresponding to the number of steps for one revolution of the second pointer whose rotational position is to be detected.
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の時計用ムーブメント。 When the load fluctuation by the load fluctuation gear is detected and then the fluctuation of the optical characteristics by the optical characteristic fluctuation gear is detected, the rotation position determination unit determines that the rotation position of the pointer is a predetermined rotation position. The watch movement according to any one of claims 1 to 3.
をさらに備える
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の時計用ムーブメント。 The watch movement according to any one of claims 1 to 4, further comprising a correction unit for correcting the rotation position of the pointer based on the rotation position determination result of the pointer by the rotation position determination unit.
請求項5に記載の時計用ムーブメント。 The watch movement according to claim 5, wherein the correction unit corrects the rotation position of the pointer based on the rotation position of the optical characteristic fluctuation gear indicated by the rotation position determination result of the pointer by the rotation position determination unit.
を備える時計。 A timepiece comprising the timepiece movement according to any one of claims 1 to 6.
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