JPH02161386A - 時計の指針位置修正手段 - 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、ステップモータによって運針される指針によ
って計測時間を表示する指針表示ストップウォッチに於
ける、指針の作動方法に関する。

従来の機械式ストップウォッチにかわるものとして、近
年、水晶発振器を時間基準源とし、複数のステップモー
タにより運針される指針によって、計測時間を表示する
指針表示ストップウォッチが考案されている。しかし、
周知の通り１つのステップモータであっても作動には大
電力を要するため、複数のステップモータを作動させる
には、容量の大きい、すなわち寸法の大きな電池が必要
となり、腕時計並のサイズに小型化された指針表示スト
ップウォッチの実現は不可能であった。

本発明はかかる欠点を除去したもので、その目的は、計
測時間を知りたい時にだけ、ステップモータを作動して
、計測時間を表示することによりステップモータの作動
に用いる電力を少なくし、小型電池の使用を可能にし、
腕時計並のサイズの指針表示ストップウォッチを提供す
ることにある。

以下、実施例に基づいて本発明の詳細な説明する。

実施例（１） 本実施例に於いては、１／１０秒の桁を表示する１／ｌ
Ｏ秒針及び秒の桁を表示する秒針及び分の桁を表示する
分針を具備し、それぞれの指針が通常は０位置で待機し
、時間計測の停止指令信号及び途中時間表示指令信号（
スプリット信号Ｓｐ）に応答して計測時間を指示する指
針表示ストップウォッチについて述べることにする。

第１図は本実施例のブロック図である。第１図に於いて
、３．４．５．６．７，８．９、ｌ０１１１．１２は１
／１０秒の桁を表示するための構成要素であり、１３．
１４．１５．１６．１７．１８．１９．２０．２１．２
２は秒の桁を表示するための構成要素であり、２３．２
４．２５．２６．２７．２８．２９．３０．３１．３２
は分の桁を表示するための構成要素である。

１は時間基準源であり、水晶振動子及び発振回路より構
成され３２７６８Ｈｚの基準信号を発生している。２は
分周及び波形成形回路で３２７６８Ｈｚの基準信号を順
次分周し１６Ｈｚ信号φ１６を成形するとともにストッ
プウォッチの時間計測の基準となる１　０　Ｈｚ信号φ
ｌＯを形成する。

５８はスイッチ制御回路３３より出力される時間計測の
開始及び停止を指令する信号（スタート・ストップ信号
）Ｓｔが°゛Ｈ°°のときに閉じるスイッチである。以
下、１／ｌ　０秒の桁を表示するのに必要なグロックに
ついて説明する。３はクロック端子（ＯＰ端子）に入力
するクロックの立下がりでα、β、γ、δの状態が変わ
るｌＯ進の１／１０秒計時カウンターで、ストップウォ
ッチ・の時間計測の基準となる１　０Ｈｚ信号φ１０を
カウントし、スイッチ制御回路３３より出力される後針
を指令する信号（リセット信号）Ｒｅによりリセットさ
れる。４はｏｐ端子に入力するスイッチ制御回路３３よ
り出力されろ途中時間の表示を指令する信号（スプリッ
ト信号）Ｓｐが°°Ｈ”のときにはデータ（Ｄ、、Ｄ、
、Ｄ８．Ｄ４）をホールドし、“Ｌ゛のときにはパスす
るラッチ回路である。５は一致検出回路で、ラッチ回路
９の内容（θ２、θ２、θ８、θ、）と１／１０秒針位
置カウンターの内容（α、β、γ、δ）とを比較し、内
容が一致しているときには°“Ｈ″、一致していないと
きにはＬ”の一致信号Ｙ　ｅ　ｌ　／　ｌ　Ｏを出力す
る。６は１／ｌＯ秒針１２の指示位置を記憶する１／Ｉ
　Ｏ秒針位置カウンターで、１／１０秒計時カウンター
３と全く同様に構成され、１７１０秒針を運針するため
のモータ駆動信号φＭｌ／１０をカウントし、スイッチ
制御回路３３より出力される１／ｌＯ秒針の０位置を変
更するための信号（１，／１０秒針セット信号）Ｓｅ１
／１０がリセット端子（Ｒ端子）に入力するとリセット
される。７はｌ／１０秒針が０（ゼロ）位置を指示した
ときにＨ”でその他のときはＬ”の１／１０秒針Ｏ位置
信号０１／１０を出力する１／１０秒針０位置検出回路
である。８は１／ｌ　Ｏ秒針駆動制御回路で、スタート
・ストップ信号ＳｔがＨ”かつスプリット信号Ｓｐが”
Ｌ”かつｌ／１０秒針Ｏ秒針信号Ｏｆ／１０“Ｌ”のと
きと、スタート・ストップ信号Ｓｔが”Ｌ”か又はスプ
リット信号ｓｐが°゛Ｈ”でかつ一致信号Ｙ　ｅ　１　
／　ｌ　ＯがＬ”のときに、１６）１２信号φ１６をモ
ータ駆動信号φＭｌ／１０として出力する。９は駆動パ
ルス成形回路で、モータ駆動信号φＭｌ／ｌ　Ｏか又は
１／ｌ　Ｏ秒針セット信号Ｓ　ｅ　ｌ　／　１０が入力
するとそれぞれの信号に対応してステップモータｌＯを
駆動するためのステップモータ駆動パルスＰＭＩ／１０
を出力する。１０はステップモータでステップモータ駆
動パルスＰＭＩ／１０によって駆動される。１１は輸列
でステップモータｌＯに連動し、１／Ｉ　Ｏ秒針１２が
ｌＯステップで１周するように構成されている。１２は
１／１０秒の桁を指示する１／１０秒針である。

次に、秒の桁を表示するために必要なブロックについて
説明する。尚、各ブロックの働きは１／ｌ　０秒の桁を
表示するのに必要なブロックと同様であるため、簡単な
説明にとどめる。１３は１／ｌＯ秒計時カウンター３か
ら出力されるＩＨ２信号φｇｌｅｅをカウントする６０
進の秒針時カウンターである。１４は妙計時カウンター
１３の内容をバス及びホールドするラッチ回路である。

１５はラッチ回路１４と秒針位置カウンター１６の内容
が一致しているかどうかを検出する一致検出回路である
。１６は秒針２２の指示位置を記憶する６０進の秒針位
置カウンターである。１７は秒針１６が０（ゼロ）位置
を指示しているときは“Ｈ”その他の位置を指示してい
るときは°゛Ｌ°゛の秒針０位置信号Ｏｇｅｅを出力す
る秒針０位置検出回路である。１８は１／ｌＯ秒針駆動
制御回路と全く同様に構成された秒針駆動制御回路であ
る。１９は９と全く同様に構成された駆動パルス成形回
路で秒針駆動制御回路１８より出力されるモータ駆動信
号φＭ　ｓｅｃ及びスイッチ制御回路３３より出力され
る秒針セット信号Ｓｅに対応してステップモータ駆動パ
ルスＰ　Ｍ　、、、を出力する。

２０はステップモータである。２１は輸列で秒針２２が
６０ステツプで１周するように構成されている。

次に、分の桁を表示するために必要なブロックについて
説明するが、各ブロックは秒の桁を表示するために必要
なブロックと全く同様に構成されているので、簡単な説
明にとどめる。２３は秒針時力つタ−１３より出力され
る１　／　６０　Ｈｚ信号φ３．。をカウントする６０
進の分計時カウンターである。２４はラッチ回路である
。２６は分針３２の指示位置を記憶する分針位置カウン
ターである。２７は分針が０（ゼロ）位置を指示したか
どうかを検出する分針０位置検出回路である。２８は分
針の駆動を制御し、ｌ／１０秒針駆動制御回路８及び秒
針駆動制御回路１８と全く同様に構成された分針駆動制
御回路である。２９はモータ駆動信号φ、ｎと分針セッ
ト信号Ｓｅに対応してステップモータ駆動パルスＰＭ、
、、を出力する駆動パルス成形回路である。３０はステ
ップモータ、３１は輸列、３２は分針である。

３３は、外部操作部材５９．６０．６１．６２の操作に
応じて、スタート、ストップ信号Ｓｔ、スプリット信号
Ｓｐ、リセット信号Ｒｅ、１／Ｉ　Ｏ秒針セット信号Ｓ
　ｅ　１　／　１０、秒針セット信号Ｓ　ｅ　ｓｅｃ　
、分針セット信号Ｓｅ１．ｌを出力するスイッチ制御回
路である０本実施例に於いては、外部操作部材５９を閉
じるとスタート・ストップ信号Ｓｔの論理がサイクリッ
クに変わり、ＳｔがＨ”のときに外部操作部材６０が閉
じるとスプリット信号Ｓｐの論理がサイクリックに変わ
り、外部操作部材６２が閉じるとリセット信号Ｒｅが“
Ｈ”になり、外部操作部材６２が閉じた状態で、外部操
作部材５９と外部操作部材６０をセレクト・セット方式
によって操作することにより、１／１０秒針セット信号
Ｓ　ｅ　１　／　１０、及び秒針セット信号５ｅｎｓｅ
及び分針セット信号Ｓｅ１．、が発生するように、スイ
ッチ制御回路３３が構成されている。尚、スイッチ制御
回路３３については他の構成方法も考えられるがここで
は説明を省く。

以上で第１図の説明を終わり、次に第２図について説明
する。

第２図は第１図の１／１０秒針駆動制御回路８及び秒針
駆動制御回路１８及び分針制御回路２８の具体的構成例
を示したものである。第２図に於いて３５．３６．３７
はインバータ、３８．４０．４１はＡＮＤゲート、３９
はＮＡＮＤゲート、４２はＮＯＲゲートである。端子工
、には第１図のスイッチ制御回路３３から出力されるス
タート・ストップ信号Ｓｔが端子Ｉ２はスブリット信号
ｓｐが、端子Ｉ、には第１図の各指針の位置検出回路（
７，１７，２７）から出力される０（ゼロ）位置検出信
号Ｏが、端子■４には第１図の分周及び波形成形回路２
から出力される１６Ｈｚ信号φ１６が、端子Ｉｓには第
１図の各一致検出回路（５，１５，２５）から出力され
る一致信号Ｙｅが入力する。尚、ｌ／１０秒針駆動制御
回路８の場合には０位置検出信号Ｏは０１／ｌ　Ｏであ
り、一致信号ＹｅはＹ　ｅ　ｌ　／　ｌ　Ｏである。又
、秒針駆動制御回路１８の場合にはＯ位置検出信号０は
Ｏｓｅｅであり、一致信号ＹｅはＹｅｇ＊ｃである。同
様に、分針駆動制御回路２８の場合には０位置検出信号
ＯはＯｏ、であり、一致信号ＹｅはＹ　ｅｍ＋ｎである
。

第２図に於いて、ＡＮＤゲート４０により、スタート・
ストップ信号Ｓｔが°°Ｈ”かつスプリット信号Ｓｐが
°Ｌ“かつゼロ位置検出信号０が”　Ｌ　”のときには
１６Ｈｚ信号φ１６がモータ駆動信号φＭとして選択さ
れる。又、ＡＮＤゲート４１により、スタート・ストッ
プ信号Ｓｔ″Ｌ”か又はスプリット信号ＳＰが°°Ｈ゛
でかつ一致信号Ｙｅが°゛Ｌ°゛のときにも１６Ｈｚ信
号φ１６がモータ駆動信号φＭとして選択される。すな
わち計測が開始されても（Ｓｔが°゛Ｈ゛°になっても
）、計測の停止を指令する信号（Ｓｔが”Ｌ”）か途中
時間の表示を指令する信号（Ｓｐが°°Ｈ”）が出力さ
れない限り指針は０位置で待機し、どちらかの信号（Ｓ
ｔが°Ｌ”かｓｐが“Ｈ”）が出力されると、指針の指
示位置（針位置カウンターの内容）がラッチ回路の内容
と一致するまで（一致信号Ｙｅが°゛Ｈ°゛になるまで
）指針は１６Ｈｚの速さで運針される。又、途中時間の
表示を指令する信号が解除されると（Ｓｐが”Ｌ”にな
ると）、ＡＮＤゲート４０によって、指針はゼロ位置ま
で１６Ｈｚで運針される。又、再び計測の開始を指令す
る信号（ＳｔがＨ”）が出力されたときにも指針はゼロ
位置まで１６Ｈｚで運針される。又、計測が終了して、
指針の後針を指令する信号（リセット信号Ｒｅが”Ｈ“
）が出力されると、計時カウンター（３，１３，２３）
の内容が０（ゼロ）になり一致信号Ｙｅが°°Ｌ゛°に
なるため、ＡＮＤゲート４１によって、指針が０位置を
指示して〔針位置カウンターの内容が０（ゼロ）になっ
て〕一致信号Ｙｅが”　Ｈ”になるまで、指針は１６Ｈ
ｚで運針される。

第１図及び第２図から明らかなように、１／ｌ０秒針１
２及び秒針２２及び分針３２を運針するステップモータ
ｌＯ及び２０及び３０は、通常は駆動されず、ストップ
時間とスプリット時間を表示するときと、指針が０位置
に戻るときだけ駆動されるため、ステップモータの駆動
に要する電力は非常に少なくなる。

尚、本実施例に於いては、すべての指針が０位置に待機
して、停止指令信号及び途中時間表示指令信号に応答し
て、計測時間を表示する例を上げたが、電池の容量に余
裕があるときには、秒針２２及び分針３２が常に計測時
間を指示するように、秒針駆動制御回路１８及び分針駆
動制御回路２８を構成することができる。

又、本実施例に於いては、時間の桁を指示するための機
構については述べていないが、他の桁を指示するための
機構と同様の構成をすることにより、時間の桁について
も表示できる。

以上で実施例（１）についての説明を終わる。

実施例（２） 本実施例に於いては、計測開始後１０分間は各指針が常
に計測時間を指示し、計測開始後１０分以後は実施例（
１）と同様の動作をする指針表示ストップウォッチにつ
いて述べることにする。

第３図は、実施例（２）のブロック図である。

第３図は第１図と比較して以下の３点が異なる。

■計測開始後１０分たったかどうかを検出するｌＯ分検
出回路３４を新たに設けている。

■ｌＯ分検出回路３４から出力され、計測開始後１０分
未満は°°Ｌ”で１０分以後は°゛Ｈ°゛となる信号１
０分検出信号１０．．．が多針の駆動制御回路（８，１
８，２８）に入力している。

■１／１０秒針駆動制御回路８には１６Ｈｚ信号φ１６
の他に１０Ｈｚ信号φｌＯが入力し、同様に秒針駆動制
御回路１８にはφ１６の他にｌＨｚ信号φｍｅｃが入力
し、又、分針駆動制御回路２８にはφ１６の他に１　／
　６０　Ｈｚ信号φ１ａｉｎが入力する。

第４図は、１０分検出回路３４の具体的構成例である。

第４図に於いて４３はＯＲゲート、４４．４５はＮＯＲ
ゲート、４６はインバータであり、ＮＯＲゲート４４．
４５によりＲ−Ｓフリップフロップを構成している。端
子■６は分計時カウンタ−２３のαｌＯ端子と接続され
、端子工。

は分計時カウンタ−２３のβ１０端子と接続され、端子
Ｉ、は分計時カウンタ−２３のγｌＯ端子と接続され、
端子Ｉ９にはスイッチ制御回路３３より出力されるリセ
ット信号Ｒｅが入力する。

第４図に於いて、計測が終了し、各指針の後針な指令す
る信号（リセット信号）Ｒｅが端子工。

に入力すると、第３図の分計時カウンタ−２３もノセッ
ト信号Ｒｅによりリセットされ、α１０、β１０、γｌ
ＯはともにＬ″′となっているため、端子０２に出力さ
れる信号１０１は必ず”　Ｌ　”になる、計測が開始さ
れて１０分を経過し、α１０が°Ｈ“になるとｌＯ分検
出信号１０、、ｎも°゛Ｈ゛になり、再びリセット信号
Ｒｅが端子Ｉ９に入力するまでは１０．、、、は°°Ｌ
”にならない、従って１ｅ分検出信号ｌＯっ、７は計測
時間が１０分を経過するまでは“Ｌ”、１０分以後は”
Ｈ”となる。

第５図は第３図の１／１０秒針駆動回路の具体的構成例
である。第５図に於いて４７．４８．４９．５０はイン
バータ、５１．５３．５４．５５．５６はＡＮＤゲート
、５２はＮＡＮＤゲート、５７はＮＯＲゲートである。

端子１１゜にはスタート・ストップ信号Ｓｔが、端子Ｉ
１１にはストップ信号ｓｐが、端子１１□は１／１０秒
針Ｏ位置検出信号０１／ｌ　Ｏが、端子Ｉ　１４には１
０分検出信号１Ｏ−ｔ−が、端子１１１１には一致信号
Ｙｅｌ／１０が、端子Ｉ＋６には１００Ｈｚ信号φｌＯ
が入力する。

第５図に於いて、ＡＮＤＮＯゲート及び５４は、計測開
始後１０分以後の指針の作動を制御するだめのものであ
り、１０分検出信号ｉｏ、、ｌ＋が入力している他は第
２図と全く同様である。

ＡＮＤＮＯゲート及び５６は計測開始後１０分未満の指
針の作動を制御するためのものであり、一致信号Ｙ　ｅ
　１　／　１０が°゛Ｌ”のときには１６Ｈｚ信号φ１
６をモータ駆動信号φＭｌ／１０として選択し、一致信
号Ｙ　ｅ　ｌ　／　１０が”Ｈ″かつスプリット信号Ｓ
ｐが°°Ｌ”のときには１０Ｈｚ信号φｌＯをモータ駆
動信号φＭｌ／１０として選択する。従って、計測開始
後１０分未満には、第３図の指針１２は、計測が開始さ
れると１０Ｈｚで運針され、スプリット時間表示には停
止し、スプリット時間表示状態が解除されると１６Ｈｚ
で早送り運針され、停止信号により停止し、後針時には
１６Ｈｚでゼロ位置に向かって早送りされ、常に計測時
間を指示する。

第３図の秒針駆動制御回路１８及び分針駆動制御回路２
８も、第５図と全く同様に構成され、０１／ｌＯのかわ
りに０．、。及びＯｓ　Ｉ　ｎが入力し、Ｙ　ｅ　１　
／　１０のかわりにＹｅｓ＊ｃ及びＹｅ＋ｍ＋ｎが入力
し、φｌＯのかわりにφｓｅｃ及びφ１１が入力し、φ
Ｍｌ／１０のかわりにφＭ　＊　＊　ｃ及びφＭ　ｓ　
＋　ｎが出力される。

第３図及び第４図及び第５図から明らかなように、ｌ／
１０秒計１２及び秒針２２及び分針３２を駆動するステ
ップモータ１Ｏ１２０，３０は、計測開始後１０分未満
にはスプリット表示状態以外は、常に駆動されるが、計
測開始後１０分以後は実施例（１）と同様に駆動される
ため、ステップモータの駆動に要する電力は常に少なく
なる。

この場合には計測開始後１０分間はすべての指針が作動
するため、使用者に視覚的に満足感を与えることもでき
る。

尚、本実施例に於いては第３図の１／１０秒針駆動制御
回路８及び秒針駆動制御回路１６及び分針駆動制御回路
２８を全く同様に構成し、計測開始後１０分以後は全て
の指針が０位置に待機する例を上げたが、電池の容量に
余裕があるときには、秒針２２及び分針３２が常に計測
時間を指示するように、秒針駆動制御回路１８及び分針
駆動回路２８を構成することができる。

又、本実施例に於いては、１０分未満と１０分以後で各
指針の作動方法をかえているが、この時間は電池の容量
に対して適切なものであれば、どのような時間であって
もかまわない。

又、本実施例に於いては１時間の桁を指示するための機
構については述べてないが、他の桁を指示するための機
構と同様の構成をすることにより、時間の桁についても
表示できる。

以上で実施例（２）の説明を終わる。

本発明は前述してきたように、ステップモータの駆動に
要する電力が非常に少なくて済み、従って電池を小型に
することができ、腕時計並のサイズの指針表示ストップ
ウォッチを実現できるというすぐれた効果を有するもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例（１）のブロック図、第２図は第１図の
１／１０秒針駆動制御回路８及び秒針駆動制御回路１８
及び分針駆動制御回路２８の具体的構成例を示す図、第
３図は実施例（２）のブロック図、第４図は第３図の１
０分検出回路３４の具体的構成例を示す図、第５図は第
３図の１／１０秒針駆動制御回路８の具体的構成例を示
す図である。 ３、１３、２３ ４、　ｌ　４、２４ ５、１５、２５ ６、　ｌ　６、２６ ７、１７．２７ ８、１８、２８ ９、１９、２９ １０、２０、３０ １１、２　ｌ、　３１ １２、２２、３２ ３３　・　・　・　・ ３４　・　・　・　・　・　・ 計時カウンター ラッチ回路 一致検出回路 針位置カウンター 指針の０位置検出回路 指針の駆動制御回路 駆動パルス成形回路 ステップモーター 輸列 指針 スイッチ制御回路 ｌＯ分検出回路 以上 第５図 手絽墜半市正書 （１自発） 手 続 補 正 書 平成　元年１２月１２日 １、発明の名称を「時計の指針位置修正手段」に訂正す
る。 ２、 特許請求の範囲を別紙の如く訂正する。 ２、発明の名称 時計の指針位置修正手段 ３、明細書第２頁１３行乃至１４行「指針表示〜関する
。」とあるを、「時計に於いて、指針位置の修正手段に
関する。」と訂正する。 代表取締役 ４、明細書第１９頁１１行乃至１５行「本発明は〜もの
である。」とあるを、「本発明は以−ヒのように、針位
置カウンターのリセット信号をステップモータを駆動す
る信号に用いたので、指針が雰位置になったとき確実に
針位置カウンターを零状態にすることができ、針位置カ
ウンターと指針の位置を容易に一致させられるメリット
をもつ。Ｊと訂正する。 以　　　」二

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 時間標準源（１）の出力信号を分周して時間単位信号を
   出力する分周回路（２）、前記分周回路の出力信号にも
   とづく駆動信号により駆動されるステップモータ（１０
   、２０、３０）、前記ステップモータにより作動される
   指針（１２、２２、３２）を備えた指針表示ストップウ
   ォッチにおいて、外部操作スイッチからのスタート信号
   が入力されたとき前記時間単位信号の計数を開始する計
   時カウンター（３、１３、２３）、通常は前記計時カウ
   ンターの計数出力値を通過するとともに外部操作スイッ
   チからスプリット信号が入力されたとき前記計時カウン
   ターの計数出力値を保持するラッチ回路（４、１４、２
   ４）、前記ステップモータに供給される駆動信号数を計
   数する針位置カウンター（６、１６、２６）、前記計時
   カウンターと前記針位置カウンターの一致を検出する一
   致検出回路（５、１５、２５）、前記分周回路と前記ス
   テップモータの間に接続されるとともに前記一致検出回
   路に制御され、前記一致回路が不一致を検出したとき前
   記針位置カウンターの計数値が前記計時カウンターの計
   数値に一致するまで駆動信号をステップモータに供給す
   る駆動制御回路（８、１８、２８）を備えたことを特徴
   とする指針表示ストップウォッチ。