机芯和电子钟表的制作方法

文档序号:12156652阅读:403来源:国知局
机芯和电子钟表的制作方法与工艺

本发明涉及机芯和电子钟表。



背景技术:

以往,公知有搭载了针位置自动校正功能的电波钟表等电子钟表。

例如,在专利文献1中公开了下述这样的电子钟表:第1轮系具有1个以上的第1轮系用检测齿轮,该第1轮系用检测齿轮设有能够使从发光元件输出的检测光透过的检测孔,第2轮系具有检测光透过用齿轮,该检测光透过用齿轮配置在与第1轮系中的任意一个第1轮系用检测齿轮相同的轴线上,在检测光透过用齿轮的、与第1轮系用检测齿轮的检测孔的旋转轨迹重叠的位置上形成有能够使检测光透过的长孔和对检测光进行遮挡的遮光部。

根据专利文献1中记载的电子钟表,能够将由不同的马达和轮系驱动的多个指针配置在相一轴线上,并且,即使不具有另一方的指针的针位置检测机构,也能够可靠地在短时间内进行一方的指针的针位置检测。

现有的电子钟表中,为了对长孔是否被配置在与光传感器对应的位置进行判定,需要使第1轮系用检测齿轮旋转1圈。

专利文献1:日本特许第5267244号公报

然而,在具有例如太阳能板的电子钟表中,存储在二次电池中的电量是有限度的。因此,为了进一步增长电子钟表的使用时间,进一步降低耗电量是有效的。因此,在上述现有的电子钟表中,具有抑制第1轮系用检测齿轮的旋转量、降低针位置检测时的电力消耗这样的要求。



技术实现要素:

因此,本发明提供能够降低针位置检测时的电力消耗的机芯和电子钟表。

本发明的机芯的特征在于具有:第1齿轮,其借助第1驱动源的动力旋转而驱动第1指针;第2齿轮,其配置在与所述第1齿轮的中心轴线相同的轴线上,借助第2驱动源的动力旋转而驱动第2指针;发光元件,其相对于所述第1齿轮和所述第2齿轮配置在所述中心轴线的轴向上的一侧;以及第1受光元件,其隔着所述第1齿轮和所述第2齿轮设置在所述轴向的另一侧,检测来自所述发光元件的光,所述第1齿轮具有:第1透过部,其能够使来自所述发光元件的光透过;和第2透过部,其设置在所述第1透过部的旋转轨迹上,能够使来自所述发光元件的光透过,所述第2齿轮具有第3透过部,从所述轴向观察时,该第3透过部设置在所述第1透过部和所述第2透过部的旋转轨迹上,能够使来自所述发光元件的光透过。

在本发明中,在第1齿轮设置有第1透过部和第2透过部,在配置在与第1齿轮的中心轴线相同的轴线上的第2齿轮设置有第3透过部。在为了检测第1指针的位置而检测第1齿轮的旋转位置时,使来自发光元件的光透过第1透过部和第2透过部中的任意一方和第3透过部,而使第1受光元件检测该来自发光元件的光。

在第3透过部位于与发光元件和第1受光元件之间对应的位置(以下,称作“第1检测位置”。)以外的位置的情况下,来自发光元件的光被第2齿轮遮挡。该情况下,无论第1透过部和第2透过部中的哪一方位于第1检测位置,第1受光元件都无法检测到来自发光元件的光,无法进行第1齿轮的位置检测。

根据本发明,第1齿轮具有第1透过部和第2透过部,它们设置在同一旋转轨迹上,并能够使来自发光元件的光透过,因此,在将第1透过部和第2透过部之间的中心角设定为θ时,使第1齿轮旋转360°-θ,由此,第1透过部和第2透过部中的任意一方通过第1检测位置。因此,通过使第1齿轮旋转360°-θ,能够对第3透过部是否位于第1检测位置进行判断。由此,与以往那样地使第1齿轮旋转360°的结构相比较,能够在短时间内进行第3透过部是否位于第1检测位置的判定。因此,能够缩短使用发光元件的时间,能够降低针位置检测时的电力消耗。

在上述机芯中,优选的是,所述第3透过部是沿着所述第2齿轮的周向的长孔,所述第3透过部的沿着所述周向的尺寸为所述第3透过部以外的区域的所述第3透过部的端部之间的沿着所述周向的尺寸以上。

根据本发明,由于第3透过部是沿着第2齿轮的周向的长孔,因此,能够增加第3透过部位于第1检测位置的概率。而且,沿着第2齿轮的周向的第3透过部的尺寸为第3透过部以外的区域的沿着第2齿轮的周向的第3透过部的端部之间的尺寸以上。因此,在第3透过部位于第1检测位置以外的位置的情况下,通过使第2齿轮旋转与第3透过部以外的区域对应的第3透过部的端部之间所对应的中心角以上、且与第3透过部对应的中心角以下的角度,能够使第3透过部移动到第1检测位置。由此,来自发光元件的光透过第1透过部和第2透过部中的任意一方和第3透过部,因此,能够使第1受光元件更快地检测到来自发光元件的光。因此,能够缩短使用发光元件的时间,能够降低针位置检测时的电力消耗。

在上述机芯中,优选的是,所述第2齿轮具有第4透过部,该第4透过部设置在所述第3透过部的旋转轨迹上,能够使来自所述发光元件的光透过。

根据本发明,通过使第1受光元件检测透过了第1透过部或第2透过部和第4透过部的来自发光元件的光,从而即使在例如以等间隔设置有多个第3透过部的情况下等,也能够检测第2齿轮的旋转位置。此时,一边使第2齿轮旋转一边使第3透过部和第4透过部通过第1检测位置,使第1受光元件检测与第3透过部和第4透过部的形状、位置及个数等对应的光的透过模式。由此,第2齿轮的第4透过部在与第3透过部区别开的状态下被识别到,因此,能够检测第2齿轮的旋转位置。

在上述机芯中,优选的是,所述机芯还具有:第2受光元件,其隔着所述第1齿轮和所述第2齿轮设置在所述轴向的另一侧;和第1位置检测用齿轮,其配置在所述轴向上的所述发光元件与所述第2受光元件之间,借助所述第2驱动源的动力旋转,所述第1位置检测用齿轮具有第5透过部,该第5透过部能够使来自所述发光元件的光透过,所述第2受光元件被设置成:在所述第1齿轮在所述第1透过部处能够使来自所述发光元件的光向所述第1受光元件透过的规定状态下,能够检测到透过了所述第2透过部的来自所述发光元件的光,所述第5透过部被设置成:从所述轴向观察时,在所述第4透过部位于与处于所述规定状态的所述第1齿轮的所述第2透过部对应的位置时,该第5透过部位于与所述第4透过部对应的位置。

在本发明中,在规定状态下,来自发光元件的光能够透过第1齿轮的第2透过部并能够被第2受光元件检测到,其中,所述规定状态是第1齿轮能够在第1透过部处使来自发光元件的光向第1受光元件透过的状态。因此,在完成第1齿轮的旋转位置的检测并将第1齿轮设定为规定状态之后,使第2受光元件检测透过了第2透过部和第4透过部的来自发光元件的光。由此,即使在例如以等间隔设置有多个第3透过部的情况下等,也能够检测第2齿轮的旋转位置。此时,一边使第2齿轮旋转一边使第3透过部和第4透过部通过与发光元件和第2受光元件之间对应的位置(以下,称作“第2检测位置”。),使第2受光元件检测与第3透过部和第4透过部的形状、位置及个数等对应的光的透过模式。由此,第2齿轮的第4透过部在与第3透过部区别开的状态下被识别到,因此,能够检测到第2齿轮的旋转位置。

并且,例如在第2指针为被多Hz驱动的秒针的情况下等,有时,根据相对于第2驱动源的1步的第2齿轮的旋转角度,要使位于第2检测位置的第4透过部从第2检测位置完全退避开,就需要使第2驱动源旋转数步。

在本发明中,具有第1位置检测用齿轮,该第1位置检测用齿轮具有第5透过部,从轴向观察时,在第4透过部位于与处于规定状态的第1齿轮的第2透过部对应的位置时,该第5透过部位于与第4透过部对应的位置。通过将第2齿轮相对于第1位置检测用齿轮的齿数比设定为不到1,能够使相对于第2驱动源的1步的第1位置检测用齿轮的旋转角度大于第2齿轮的旋转角度。由此,能够利用第2驱动源的1步旋转而使位于第2检测位置的第5透过部从第2检测位置完全退避开。因此,即使在要使位于第2检测位置的第4透过部从第2检测位置完全退避开而需要使第2驱动源旋转数步的情况下,也能够在第1位置检测用齿轮的第5透过部以外的区域对来自发光元件的光进行遮挡。由此,能够利用第2驱动源的1步而在第2受光元件能够检测到来自发光元件的光的状态和无法检测到来自发光元件的光的状态之间转移。因此,能够可靠地进行伴随第2指针的位置检测的第2齿轮的旋转位置的检测。

在上述机芯中,优选的是,所述机芯具有第2位置检测用齿轮,该第2位置检测用齿轮配置在所述轴向上的所述发光元件与所述第1受光元件之间,借助所述第1驱动源的动力旋转,所述第2位置检测用齿轮具有第6透过部,该第6透过部能够使来自所述发光元件的光透过,所述第6透过部被设置成:在所述第1齿轮在所述第1透过部处能够使来自所述发光元件的光向所述第1受光元件透过的状态下,从所述轴向观察时,该第6透过部位于与所述第1透过部对应的位置,并且,所述第6透过部被设置成:在所述第1齿轮在所述第2透过部处能够使来自所述发光元件的光向所述第1受光元件透过的状态下,从所述轴向观察时,第6透过部位于与所述第2透过部对应的位置。

存在下述这样的情况:根据相对于第1驱动源的1步的第1齿轮的旋转角度,要使位于第1检测位置的第1透过部或第2透过部从第1检测位置完全退避开,就需要使第1驱动源旋转数步。

在本发明中,第2位置检测用齿轮所具有的第6透过部被设置为:在第1齿轮在第1透过部处能够使来自发光元件的光向第1受光元件透过的状态下,从轴向观察时,该第6透过部位于与第1透过部对应的位置。并且,第6透过部被设置为:在第1齿轮在第2透过部处能够使来自发光元件的光向第1受光元件透过的状态下,从轴向观察时,该第6透过部位于与第2透过部对应的位置。通过将第1齿轮相对于第2位置检测用齿轮的齿数比设定为不到1,能够使相对于第1驱动源的1步的第2位置检测用齿轮的旋转角度大于第1齿轮的旋转角度。由此,能够利用第1驱动源的1步旋转而使位于第1检测位置的第6透过部从第1检测位置完全退避开。因此,即使在要使位于第1检测位置的第1透过部或第2透过部从第1检测位置完全退避开而需要使第1驱动源旋转数步的情况下,也能够在第2位置检测用齿轮的第6透过部以外的区域对来自发光元件的光进行遮挡。由此,能够利用第1驱动源的1步而在第1受光元件能够检测到来自发光元件的光的状态和无法检测到来自发光元件的光的状态之间转移。因此,能够可靠地进行伴随第1指针的位置检测的第1齿轮的旋转位置的检测。

在上述机芯中,优选的是,所述机芯还具有控制部,该控制部控制所述第1驱动源和所述第2驱动源的驱动,并且,对所述第1受光元件的受光进行检测,设所述第1齿轮的所述第1透过部与所述第2透过部之间的中心角为θ,所述控制部执行下述步骤:透过状态判定步骤,判定所述第1受光元件是否接收到来自所述发光元件的光;旋转角度判定步骤,在所述透过状态判定步骤中所述第1受光元件没有接收到来自所述发光元件的光的情况下,判定所述第1齿轮的旋转角度是否为360°-θ以上;第1驱动步骤,在所述旋转角度判定步骤中判定了所述第1齿轮的旋转角度不是360°-θ以上的情况下,驱动所述第1驱动源使所述第1齿轮旋转,再次进行所述透过状态判定步骤;以及第2驱动步骤,在所述旋转角度判定步骤中判定了所述第1齿轮的旋转角度为360°-θ以上的情况下,驱动所述第2驱动源使所述第2齿轮旋转规定角度,再次进行所述透过状态判定步骤。

根据本发明,控制部在第1驱动步骤中使第1齿轮重复旋转,在旋转角度判定步骤中判定为第1齿轮的旋转角度为360°-θ以上时,执行第2驱动步骤,因此,与以往那样地使第1齿轮旋转360°的结构相比较,能够在短时间内进行第3透过部是否位于第1检测位置的判定。因此,能够缩短使用发光元件的时间,能够降低针位置检测时的电力消耗。

本发明的电子钟表的特征在于具有:上述机芯;和电源,其向所述第1驱动源和所述第2驱动源提供电力。

根据本发明,能够提供下述这样的电子钟表:由于具有上述机芯,因此,能够降低针位置检测时的电力消耗。

在上述电子钟表中,优选的是,具有太阳能板,该太阳能板发出提供给所述第1驱动源和所述第2驱动源的电力。

根据本发明,能够降低针位置检测时的电力消耗,因此,对具有太阳能板的电子钟表是优选的。

发明效果

根据本发明,第1齿轮具有第1透过部和第2透过部,它们设置在同一旋转轨迹上,能够使来自发光元件的光透过,因此,在将第1透过部和第2透过部之间的中心角设定为θ时,使第1齿轮旋转360°-θ,由此,第1透过部和第2透过部中的任意一方通过第1检测位置。因此,通过使第1齿轮旋转360°-θ,能够对第3透过部是否位于第1检测位置进行判断。由此,与以往那样地使第1齿轮旋转360°的结构相比较,能够在短时间内进行第3透过部是否位于第1检测位置的判定。因此,能够缩短使用发光元件的时间,能够降低针位置检测时的电力消耗。

附图说明

图1是示出实施方式的电子钟表的外观图。

图2是从正面侧观察第1实施方式的机芯时的平面图。

图3是沿图2的III-III线的剖视图。

图4是沿图2的IV-IV线的剖视图。

图5是第1实施方式的二号轮的平面图。

图6是第1实施方式的分检测轮的平面图。

图7是第1实施方式的四号轮的平面图。

图8是第1实施方式的秒检测轮的平面图。

图9是第1实施方式的跨轮中间轮的平面图。

图10是第1实施方式的跨轮的平面图。

图11是第1实施方式的时轮的平面图。

图12是第1实施方式的时检测轮的平面图。

图13是第1实施方式的针位置检测动作的流程图。

图14是第1实施方式的机芯的框图。

图15是第1实施方式的分透过状态搜索步骤的时序图。

图16是第1实施方式的秒透过状态搜索步骤的时序图。

图17是第2实施方式的机芯的框图。

图18是第2实施方式的秒透过状态搜索步骤的时序图。

标号说明

1、101:电子钟表;10、110:机芯;13:分针(第1指针);14:秒针(第2指针);15:太阳能板;16:控制部;21:第1步进马达(第1驱动源);22:第2步进马达(第2驱动源);33:二号轮(第1齿轮);34:分检测轮(第2位置检测用齿轮);35:第1二号轮透过部(第1透过部);36:第2二号轮透过部(第2透过部);37:分检测轮透过部(第6透过部);43:四号轮(第2齿轮);44:秒检测轮(第1位置检测用齿轮);45:第1四号轮透过部(第3透过部);46:第2四号轮透过部(第4透过部);47:秒检测轮透过部(第5透过部);60:发光元件;61:第1发光元件(发光元件);62:第2发光元件(发光元件);64:第1受光元件;65:第2受光元件;O:中心轴线;S11:透过状态判定步骤;S12:旋转角度判定步骤;S13:第1驱动步骤;S14:第2驱动步骤。

具体实施方式

以下,基于附图对本发明的实施方式进行说明。

[第1实施方式]

首先,对第1实施方式进行说明。

一般情况下,将包含钟表的驱动部分的机械体称作“机芯”。将在该机芯上安装表盘、指针并放入表壳中制成成品的状态称作钟表的“整机”。

将构成钟表的基板的底板的两侧中表壳的玻璃所在一侧、即表盘所在一侧称作机芯的“背面侧”。并且,将底板的两侧中表壳的壳后盖所在一侧、即与表盘相反一侧称作机芯的“正面侧”。

(电子钟表)

图1是示出实施方式的电子钟表的外观图。

如图1所示,本实施方式的电子钟表1是秒针14在1秒内被多次驱动的多Hz驱动(本实施方式中为4Hz驱动)的模拟式钟表。换言之,涉及采用如下驱动方式的模拟电子钟表:来自步进马达的驱动脉冲被以多步输出,而秒针以1秒走针。电子钟表1的整机在表壳3的内侧具有机芯10、表盘11以及指针12、13、14,其中,表壳3由壳后盖(未图示)和玻璃2构成。

表盘11与太阳能板15形成为一体,至少具有表示与小时相关的信息的刻度等。太阳能板15发出电力,该电力通过后述的控制部16(参照图3)提供给各步进马达21、22、23等(参照图2)。指针12、13、14包含表示小时的时针12、表示分的分针13(第1指针)以及表示秒的秒针14(第2指针)。表盘11、时针12、分针13以及秒针14被配置为能够通过玻璃2目视确认。

(机芯)

图2是从正面侧观察第1实施方式的机芯的平面图。图3是沿图2的III-III线的剖视图。图4是沿图2的IV-IV线的剖视图。

如图2至图4所示,机芯10主要具有未图示的二次电池、控制部16、底板20、轮系夹板29、第1步进马达21(第1驱动源)、第2步进马达22(第2驱动源)、第3步进马达23、第1轮系30、第2轮系40、第3轮系50、发光元件60、第1受光元件64、第2受光元件65以及第3受光元件66。

二次电池(电源)利用来自太阳能板15的电力进行充电,向控制部16提供电力。

控制部16是电路基板,安装有集成电路。集成电路由例如C-MOS或PLA等构成。控制部16具有:旋转控制部17,其控制各步进马达21、22、23的驱动;发光控制部18,其控制各发光元件60的发光;以及检测控制部19,其检测各受光元件64、65、66的受光。

底板20构成机芯10的底座。在底板20的背面侧配置有表盘11。

轮系夹板29配置在底板20的正面侧。

发光元件60具有第1发光元件61、第2发光元件62以及第3发光元件63。

如图2所示,各步进马达21、22、23具有:线圈块21a、22a、23a,它们包含卷绕在磁芯上的线圈线;定子21b、22b、23b,它们被配置为与线圈块21a、22a、23a的磁芯的两端部分接触;以及转子21d、22d、23d,它们配置于定子21b、22b、23b的转子孔21c、22c、23c中。如图3和图4所示,各转子21d、22d、23d被底板20和轮系夹板29支承成能够旋转。各步进马达21、22、23与旋转控制部17连接。

如图2所示,第1轮系30具有:二号轮33(第1齿轮),其借助第1步进马达21的动力而旋转从而驱动分针13;第1二号中间轮31和第2二号中间轮32,它们将第1步进马达21的动力传递给二号轮33;以及分检测轮34(第2位置检测用齿轮),其借助第1步进马达21的动力而旋转。

第1二号中间轮31具有第1二号中间齿轮31a和第1二号中间小齿轮31b,被底板20和轮系夹板29支承成能够旋转(参照图3)。第1二号中间齿轮31a与第1步进马达21的转子21d的小齿轮啮合。

第2二号中间轮32具有第2二号中间齿轮32a和第2二号中间小齿轮32b,被底板20和轮系夹板29支承成能够旋转。第2二号中间齿轮32a与第1二号中间轮31的第1二号中间小齿轮31b啮合。

如图3所示,二号轮33以能够旋转的方式外套于中心管39。中心管39被固定于底板20的二号夹板25保持。另外,在以下的说明中,设二号轮33的中心轴线O的延伸方向为轴向,将沿着轴向的轮系夹板29侧(正面侧)称作上侧,将底板20侧(背面侧)称作下侧。并且,如图2所示,图中箭头CW表示从下侧观察机芯10时的绕中心轴线O顺时针环绕的方向,箭头CCW表示从下侧观察机芯10时的绕中心轴线O逆时针环绕的方向。

如图2所示,二号轮33具有与第2二号中间轮32的第2二号中间小齿轮32b啮合的二号齿轮33a。二号轮33例如构成为:当第1步进马达21旋转360步时,旋转1圈。与第1步进马达21的1步对应的二号轮33的旋转角度被设定为1°。在二号轮33的下端部安装有分针13。

图5是第1实施方式的二号轮的平面图。

如图5所示,二号轮33具有能够供光透过的第1二号轮透过部35(第1透过部)和能够供光透过的第2二号轮透过部36(第2透过部)。第1二号轮透过部35和第2二号轮透过部36是例如形成为相同的形状的圆形的贯穿孔。第2二号轮透过部36设置在第1二号轮透过部35的旋转轨迹上。另外,这里所说的“旋转轨迹”是指在使二号轮33旋转时第1二号轮透过部35所通过的区域R(在以下的说明中也是同样的)。第1二号轮透过部35与第2二号轮透过部36之间的中心角θ为例如120°。另外,第1二号轮透过部35与第2二号轮透过部36之间是指,二号轮33的周向上的第1二号轮透过部35与第2二号轮透过部36之间的与离开距离较短的一侧对应的部分。并且,由此,中心角θ不到180°。第2二号轮透过部36设置在相对于第1二号轮透过部35在CCW方向上旋转了角度θ后的位置。

如图3所示,分检测轮34被底板20和轮系夹板29支承成能够旋转。如图2所示,分检测轮34配置为从轴向观察时一部分与二号轮33重叠。分检测轮34具有分检测齿轮34a。分检测齿轮34a与第1二号中间轮31的第1二号中间齿轮31a啮合。分检测轮34例如构成为:当第1步进马达21旋转12步时,旋转1圈。与第1步进马达21的1步对应的分检测轮34的旋转角度被设定为30°。当分检测轮34旋转30圈时,二号轮33旋转1圈。

图6是第1实施方式的分检测轮的平面图。

如图6所示,分检测轮34具有能够供光透过的分检测轮透过部37(第6透过部)。分检测轮透过部37是例如圆形的贯穿孔。平面观察时的分检测轮透过部37的切线中通过分检测轮34的旋转中心的一对切线之间所对应的中心角α1例如小于与第1步进马达21的1步对应的分检测轮34的旋转角度。

如图2所示,第2轮系40具有:四号轮43(第2齿轮),其借助第2步进马达22的动力而旋转从而驱动秒针14;六号轮41和五号轮42,它们将第2步进马达22的动力传递给四号轮43;以及秒检测轮44(第1位置检测用齿轮),其借助第2步进马达22的动力而旋转。

六号轮41具有六号齿轮41a和六号小齿轮41b,被底板20和轮系夹板29支承成能够旋转(参照图3)。六号齿轮41a与第2步进马达22的转子22d的小齿轮啮合。

五号轮42具有五号齿轮42a和五号小齿轮42b,被底板20和轮系夹板29支承成能够旋转。五号齿轮42a与六号轮41的六号小齿轮41b啮合。

四号轮43配置在与中心轴线O相同的轴线上。如图3所示,四号轮43具有轮轴43a和四号齿轮43b,该四号齿轮43b固定于轮轴43a。轮轴43a以能够旋转的方式贯插于中心管39内。在轮轴43a的下端部安装有秒针14。如图2所示,四号齿轮43b与五号轮42的五号小齿轮42b啮合。四号轮43例如构成为:当第2步进马达22旋转240步时,旋转1圈。与第2步进马达22的1步对应的四号轮43的旋转角度被设定为1.5°。

图7是第1实施方式的四号轮的平面图。

如图7所示,四号轮43具有能够供光透过的一对第1四号轮透过部45(第3透过部)和能够供光透过的第2四号轮透过部46(第4透过部)。

从轴向观察时,一对第1四号轮透过部45设置在二号轮33的第1二号轮透过部35和第2二号轮透过部36的旋转轨迹上。一对第1四号轮透过部45分别为沿着四号轮43的周向延伸的长孔。一对第1四号轮透过部45关于中心轴线O彼此对称。沿着四号轮43的周向上的各第1四号轮透过部45的尺寸为沿着四号轮43的周向上的一对第1四号轮透过部45的端部之间的离开距离以上的尺寸。各第1四号轮透过部45的两端部所成中心角α2为四号轮43的周向上的一对第1四号轮透过部45之间的中心角α3以上。在本实施方式中,中心角α2为100°。并且,中心角α3为80°。

第2四号轮透过部46设置在第1四号轮透过部45的旋转轨迹上。第2四号轮透过部46是例如具有与第1四号轮透过部45的宽度尺寸相同的内径的圆形的贯穿孔。第2四号轮透过部46设置在第1四号轮透过部45的旋转轨迹上的一对第1四号轮透过部45之间的中间位置。

如图3所示,秒检测轮44被底板20和轮系夹板29支承成能够旋转。如图2所示,秒检测轮44被配置为从轴向观察时一部分与四号轮43重叠。秒检测轮44具有秒检测齿轮44a。秒检测齿轮44a与六号轮41的六号齿轮41a啮合。秒检测轮44例如构成为:当第2步进马达22旋转10步时,旋转1圈。与第2步进马达22的1步对应的秒检测轮44的旋转角度被设定为36°。当秒检测轮44旋转24圈时,四号轮43旋转1圈。

图8是第1实施方式的秒检测轮的平面图。

如图8所示,秒检测轮44具有能够供光透过的秒检测轮透过部47(第5透过部)。秒检测轮透过部47是例如圆形的贯穿孔。平面观察时的秒检测轮透过部47的切线中通过秒检测轮44的旋转中心的一对切线之间所对应的中心角α4例如小于与第2步进马达22的1步对应的秒检测轮44的旋转角度。

如图2所示,第3轮系50具有跨轮中间轮51、跨轮52、时轮53以及时检测轮54。

跨轮中间轮51具有跨轮中间齿轮51a和跨轮中间小齿轮51b,被底板20和轮系夹板29支承成能够旋转(参照图4)。跨轮中间齿轮51a与第3步进马达23的转子23d的小齿轮啮合。

图9是第1实施方式的跨轮中间轮的平面图。

如图9所示,跨轮中间轮51具有能够供光透过的跨轮中间轮透过部55。跨轮中间轮透过部55是例如圆形的贯穿孔。

如图4所示,跨轮52被底板20和轮系夹板29支承成能够旋转。如图2所示,跨轮52具有跨轮齿轮52a和跨轮小齿轮52b。跨轮齿轮52a与跨轮中间小齿轮51b啮合。跨轮齿轮52a被配置为从轴向观察时与跨轮中间轮51的跨轮中间齿轮51a一部分重叠。

图10是第1实施方式的跨轮的平面图。

如图10所示,跨轮52具有能够供光透过的跨轮透过部56。跨轮透过部56形成为例如与跨轮中间轮51的跨轮中间轮透过部55相同的形状(参照图9)。

如图3所示,时轮53配置在与中心轴线O相同的轴线上,并且以能够旋转的方式外套于二号轮33。如图2所示,时轮53具有与跨轮52的跨轮小齿轮52b啮合的时齿轮53a。在时轮53的下端部安装有时针12。

图11是第1实施方式的时轮的平面图。

如图11所示,时轮53具有能够供光透过的12个时轮透过部57。12个时轮透过部57是圆形的贯穿孔,沿着时轮53的周向以等间隔(本实施方式中为30°间隔)排列。从轴向观察时,各时轮透过部57设置在二号轮33的第1二号轮透过部35的旋转轨迹上。

如图4所示,时检测轮54被底板20支承成能够旋转。如图2所示,时检测轮54被配置为从轴向观察时与跨轮中间轮51的跨轮中间齿轮51a和跨轮52的跨轮齿轮52a所重叠的部分中的一部分重叠。时检测轮54具有时检测齿轮54a。时检测齿轮54a与跨轮52的跨轮小齿轮52b啮合。

图12是第1实施方式的时检测轮的平面图。

如图12所示,时检测轮54具有能够供光透过的时检测轮透过部58。时检测轮透过部58形成为例如与跨轮中间轮51的跨轮中间轮透过部55相同的形状(参照图9)。

如图2和图3所示,第1发光元件61相对于二号轮33和四号轮43配置在轴向的下侧,例如固定于底板20。第1发光元件61是例如LED(Light Emitting Diode:发光二极管)或LD(Laser Diode:激光二极管)等,能够朝向上侧照射光。第1发光元件61与发光控制部18连接。

第1受光元件64隔着二号轮33和四号轮43设置在轴向的上侧,例如固定于轮系夹板29。第1受光元件64是例如光电二极管等,检测来自第1发光元件61的光。第1受光元件64与检测控制部19连接。

在与第1发光元件61和第1受光元件64之间对应的位置(以下,称作“第1检测位置”。)形成有分别在轴向上贯穿底板20和轮系夹板29的贯穿孔20a、29a。第1发光元件61所照射的光通过贯穿孔29a、20a入射到第1受光元件64。

在第1检测位置配置有二号轮33、分检测轮34、四号轮43以及时轮53。从轴向观察时,第1检测位置与二号轮33的第1二号轮透过部35和第2二号轮透过部36的旋转轨迹重叠。由此,从轴向观察时,第1检测位置与四号轮43的第1四号轮透过部45和第2四号轮透过部46的旋转轨迹、以及时轮53的时轮透过部57的旋转轨迹重叠。并且,从轴向观察时,第1检测位置与分检测轮34的分检测轮透过部37的旋转轨迹重叠。

二号轮33的第1二号轮透过部35和第2二号轮透过部36中任意一方在位于第1检测位置时,能够使来自第1发光元件61的光透过。并且,在第1二号轮透过部35和第2二号轮透过部36双方位于第1检测位置以外的位置时,二号轮33对来自第1发光元件61的光进行遮挡。

四号轮43的第1四号轮透过部45和第2四号轮透过部46中的任意一方在位于第1检测位置时,能够使来自第1发光元件61的光透过。并且,在第1四号轮透过部45和第2四号轮透过部46双方位于第1检测位置以外的位置时,四号轮43能够对来自第1发光元件61的光进行遮挡。

时轮53的时轮透过部57在位于第1检测位置时,能够使来自第1发光元件61的光透过。并且,在时轮透过部57位于第1检测位置以外的位置时,时轮53对来自第1发光元件61的光进行遮挡。

分检测轮34的分检测轮透过部37在位于第1检测位置时,能够使来自第1发光元件61的光透过。并且,在分检测轮透过部37位于第1检测位置以外的位置时,分检测轮34对来自第1发光元件61的光进行遮挡。

分检测轮34的分检测轮透过部37被设置为:在二号轮33在第1二号轮透过部35处能够使来自第1发光元件61的光向第1受光元件64透过的规定状态下,从轴向观察时,该分检测轮透过部37位于与第1二号轮透过部35对应的位置。并且,分检测轮34的分检测轮透过部37被设置为:在二号轮33在第2二号轮透过部36处能够使来自第1发光元件61的光向第1受光元件64透过的状态下,从轴向观察时,该分检测轮透过部37位于与第2二号轮透过部36对应的位置。即,在第1二号轮透过部35位于第1检测位置的状态和第2二号轮透过部36位于第1检测位置的状态下,分检测轮透过部37位于第1检测位置。

二号轮33的第1二号轮透过部35与第2二号轮透过部36之间的中心角θ(120°)为分检测轮34每旋转1圈的二号轮33的旋转角度(12°)的整数倍。并且,二号轮33每旋转1圈的分检测轮34的转数为30圈(即二号轮33相对于分检测轮34的齿数比为整数分之1)。因此,在二号轮33的第1二号轮透过部35和第2二号轮透过部36位于第1检测位置时,分检测轮34的分检测轮透过部37也位于第1检测位置。

第2发光元件62相对于二号轮33和四号轮43配置在轴向的下侧,例如固定于底板20。与第1发光元件61同样地,第2发光元件62是例如LED或LD等,能够朝向上侧照射光。第2发光元件62与发光控制部18连接。

第2受光元件65隔着二号轮33和四号轮43设置在轴向的上侧,例如固定于轮系夹板29。与第1受光元件64同样地,第2受光元件65是例如光电二极管等,检测来自第2发光元件62的光。第2受光元件65与检测控制部19连接。

在与第2发光元件62和第2受光元件65之间对应的位置(以下,称作“第2检测位置”。)形成有分别在轴向上贯穿底板20和轮系夹板29的贯穿孔20b、29b。第2发光元件62所照射的光通过贯穿孔29b、20b入射到第2受光元件65。

在第2检测位置配置有二号轮33、四号轮43、秒检测轮44以及时轮53。从轴向观察时,第2检测位置与二号轮33的第1二号轮透过部35和第2二号轮透过部36的旋转轨迹重叠。由此,从轴向观察时,第2检测位置与四号轮43的第1四号轮透过部45和第2四号轮透过部46的旋转轨迹、以及时轮53的时轮透过部57的旋转轨迹重叠。并且,从轴向观察时,第2检测位置与秒检测轮44的秒检测轮透过部47的旋转轨迹重叠。而且,第2受光元件65被设置为:能够在规定状态下检测透过了第2二号轮透过部36的来自第2发光元件62的光,其中,所述规定状态是二号轮33能够在第1二号轮透过部35处使来自第1发光元件61的光向第1受光元件64透过的状态。即,第2检测位置与第1二号轮透过部35位于第1检测位置的状态下的第2二号轮透过部36的位置对应地设置。第2检测位置设置在相对于第1检测位置沿着绕中心轴线O的周向在CCW方向上移动了120°后的位置。

二号轮33的第1二号轮透过部35和第2二号轮透过部36中任意一方在位于第2检测位置时,能够使来自第2发光元件62的光透过。并且,在第1二号轮透过部35和第2二号轮透过部36双方位于第2检测位置以外的位置时,二号轮33对来自第2发光元件62的光进行遮挡。

四号轮43的第1四号轮透过部45和第2四号轮透过部46中的任意一方在位于第2检测位置时,能够使来自第2发光元件62的光透过。并且,在第1四号轮透过部45和第2四号轮透过部46双方位于第2检测位置以外的位置时,四号轮43对来自第2发光元件62的光进行遮挡。

时轮53的时轮透过部57在位于第2检测位置时,能够使来自第2发光元件62的光透过。并且,在时轮透过部57位于第2检测位置以外的位置时,时轮53对来自第2发光元件62的光进行遮挡。

秒检测轮44的秒检测轮透过部47在位于第2检测位置时,能够使来自第2发光元件62的光透过。并且,在秒检测轮透过部47位于第2检测位置以外的位置时,秒检测轮44对来自第2发光元件62的光进行遮挡。

秒检测轮44的秒检测轮透过部47被设置为:在四号轮43能够在第2四号轮透过部46处使来自第2发光元件62的光向第2受光元件65透过的状态下,从轴向观察时,该秒检测轮透过部47位于与第2四号轮透过部46对应的位置。即,在第2四号轮透过部46位于第2检测位置的状态下,秒检测轮透过部47位于第2检测位置。

四号轮43每旋转1圈的秒检测轮44的转数为24圈(即四号轮43相对于秒检测轮44的齿数比为整数分之1)。因此,在四号轮43的第2四号轮透过部46位于第2检测位置时,秒检测轮44的秒检测轮透过部47也位于第2检测位置。

如图2和图4所示,第3发光元件63相对于跨轮中间轮51、跨轮52以及时检测轮54配置在轴向的下侧,例如固定于底板20。与第1发光元件61同样地,第3发光元件63是例如LED或LD等,能够朝向上侧照射光。第3发光元件63与发光控制部18连接。

第3受光元件66隔着跨轮中间轮51、跨轮52和时检测轮54设置在轴向的上侧,例如固定于轮系夹板29。与第1受光元件64同样地,第3受光元件66是例如光电二极管等,检测来自第3发光元件63的光。第3受光元件66与检测控制部19连接。

在与第3发光元件63和第3受光元件66之间对应的位置(以下,称作“第3检测位置”。)形成有分别在轴向上贯穿底板20和轮系夹板29的贯穿孔20c、29c。第3发光元件63所照射的光通过贯穿孔29c、20c入射到第3受光元件66。

从轴向观察时,第3检测位置与跨轮中间轮51的跨轮中间轮透过部55的旋转轨迹重叠。并且,从轴向观察时,第3检测位置与跨轮52的跨轮透过部56的旋转轨迹重叠。而且,从轴向观察时,第3检测位置与时检测轮54的时检测轮透过部58的旋转轨迹重叠。

跨轮中间轮51的跨轮中间轮透过部55在位于第3检测位置时,能够使来自第3发光元件63的光透过。并且,在跨轮中间轮透过部55位于第3检测位置以外的位置时,跨轮中间轮51对来自第3发光元件63的光进行遮挡。

跨轮52的跨轮透过部56在位于第3检测位置时,能够使来自第3发光元件63的光透过。并且,在跨轮透过部56位于第3检测位置以外的位置时,跨轮52对来自第3发光元件63的光进行遮挡。

时检测轮54的时检测轮透过部58在位于第3检测位置时,时检测轮透过部58能够使来自第3发光元件63的光透过。并且,在时检测轮透过部58位于第3检测位置以外的位置时,时检测轮54对来自第3发光元件63的光进行遮挡。

在时检测轮54的时检测轮透过部58位于第3检测位置的状态下,跨轮中间轮51的跨轮中间轮透过部55和跨轮52的跨轮透过部56位于第3检测位置。

(针位置检测动作)

接下来,对本实施方式的针位置检测动作进行说明。

在针位置检测动作中,为了检测时针12、分针13以及秒针14的位置,而检测二号轮33、四号轮43以及时轮53的旋转位置。另外,在以下的说明中,省略对时针12的位置检测动作的说明。并且,关于以下说明中的各结构部件的标号,参照图2至图12。

图13是第1实施方式的针位置检测动作的流程图。图14是示出第1实施方式的机芯的概略的框图。另外,图14示意性地示出针位置检测动作完成的状态。

如图13所示,本实施方式的针位置检测动作具有以下步骤:分透过状态搜索步骤S10,在该分透过状态搜索步骤S10中,搜索二号轮33的第1二号轮透过部35或第2二号轮透过部36;秒透过状态搜索转移步骤S20,在分透过状态搜索步骤S10完成时,在第1二号轮透过部35和第2二号轮透过部36中的哪一个位于第1检测位置的情况不明确的情况下执行该秒透过状态搜索转移步骤S20;以及秒透过状态搜索步骤S30,在该秒透过状态搜索步骤S30中,搜索四号轮43的第2四号轮透过部46。

首先,在执行上述的各步骤之前,利用第3步进马达23使时轮53旋转以使多个时轮透过部57中的某一个位于第1检测位置。此时,由于多个时轮透过部57以30°间隔排列,因此,成为多个时轮透过部57中的某一个也位于第2检测位置的状态。

(分透过状态搜索步骤)

接下来,对分透过状态搜索步骤S10进行说明。

分透过状态搜索步骤S10包含透过状态判定步骤S11、旋转角度判定步骤S12、第1驱动步骤S13、第2驱动步骤S14以及步骤S15。

在分透过状态搜索步骤S10中,利用控制部16对第1受光元件64是否接收到来自第1发光元件61的光进行判定(透过状态判定步骤S11)。

在透过状态判定步骤S11中,控制部16的发光控制部18向第1发光元件61提供电力,使光从第1发光元件61照射。并且,在透过状态判定步骤S11中,控制部16的检测控制部19使第1受光元件64工作,对第1受光元件64是否正接收到光进行判定。在透过状态判定步骤S11中,在二号轮33的第1二号轮透过部35和第2二号轮透过部36中的任意一方、四号轮43的第1四号轮透过部45和第2四号轮透过部46中的任意一方以及分检测轮34的分检测轮透过部37位于第1检测位置时,第1受光元件64检测到来自第1发光元件61的光(参照图14)。

在透过状态判定步骤S11中判定为来自第1发光元件61的光没有透过二号轮33而第1受光元件64没有接收到来自第1发光元件61的光的情况(S11:否)下,利用控制部16对二号轮33的旋转角度是否在360°-θ(本实施方式中为240°)以上进行判定(旋转角度判定步骤S12)。在旋转角度判定步骤S12中,控制部16对存储于控制部16中的针位置检测动作开始以后的二号轮33的旋转角度是否在360°-θ以上进行判定。另外,在初次执行旋转角度判定步骤S12时,存储于控制部16中的二号轮33的旋转角度是0°。

在旋转角度判定步骤S12中判定为二号轮33的旋转角度没有达到360°-θ的情况下(S12:否),利用旋转控制部17对第1步进马达21进行1步的旋转驱动,使二号轮33在CW方向上旋转与第1步进马达21的1步对应的旋转角度(本实施方式中为1°)(第1驱动步骤S13)。在第1驱动步骤S13中,伴随着第1步进马达21的1步的旋转驱动,分检测轮34也旋转与第1步进马达21的1步对应的旋转角度(本实施方式中为30°)。接着,再次进行透过状态判定步骤S11。

这里,对在旋转角度判定步骤S12中判定为二号轮33的旋转角度在360°-θ以上的情况(S12:是)进行说明。

图15是第1实施方式的分透过状态搜索步骤的时序图。另外,图15的分检测轮、二号轮以及四号轮的透过状态是指分检测轮、二号轮以及四号轮各自所具有的透过部位于第1检测位置的状态。并且,未透过状态是指分检测轮、二号轮以及四号轮各自所具有的透过部位于第1检测位置以外的位置的状态。

当重复执行透过状态判定步骤S11、旋转角度判定步骤S12以及第1驱动步骤S13时,二号轮33和分检测轮34旋转。如图15所示,分检测轮34每旋转1圈,分检测轮34的分检测轮透过部37通过第1检测位置1次。由此,分检测轮34每旋转1圈,就重复透过状态和未透过状态1次。二号轮33每旋转1圈,二号轮33的第1二号轮透过部35和第2二号轮透过部36分别通过第1检测位置1次。由此,二号轮33每旋转1圈,就重复透过状态和未透过状态2次。另外,在二号轮33是透过状态时,分检测轮34也是透过状态。

通过使二号轮33至多旋转360°-θ,第1二号轮透过部35和第2二号轮透过部36中的至少一方通过第1检测位置(参照图14)。因此,在使二号轮33旋转360°-θ而第1受光元件64也没有检测到来自第1发光元件61的光的情况下,四号轮43的第1四号轮透过部45和第2四号轮透过部46位于第1检测位置以外的位置。

如图13所示,在旋转角度判定步骤S12中判定为二号轮33的旋转角度在360°-θ以上的情况(S12:是)下,利用旋转控制部17驱动第2步进马达22,使四号轮43旋转规定角度β(本实施方式中为90°)(第2驱动步骤S14)。在本实施方式中,第1四号轮透过部45的两端部所成的中心角α2是100°,并且四号轮43的周向上的一对第1四号轮透过部45之间的中心角α3是80°。因此,通过使四号轮43旋转α3以上α2以下的规定角度β(本实施方式中为90°),能够移动位于第1检测位置以外的位置的第1四号轮透过部45而使其位于第1检测位置(图15中的时间T2)。接着,使存储于控制部16中的二号轮33的旋转角度为0°,并且再次进行透过状态判定步骤S11。然后,通过再次重复执行旋转角度判定步骤S12、第1驱动步骤S13以及透过状态判定步骤S11,能够在第1受光元件64检测到第1二号轮透过部35和第2二号轮透过部36中的某一方(例如图15中的时间T3)。

在透过状态判定步骤S11中判定为来自第1发光元件61的光透过二号轮33且第1受光元件64正接收到来自第1发光元件61的光的情况(S11:是)下,控制部16对存储于控制部16中的二号轮33的旋转角度是否在θ(本实施方式中为120°)以上进行判定(步骤S15)。

这里,对存储于控制部16中的二号轮33的旋转角度在θ以上的情况(S15:是)进行说明。

在透过状态判定步骤S11的判定为“是”时第1二号轮透过部35位于第1检测位置的情况下,步骤S15中存储于控制部16中的二号轮33的旋转角度为0°以上且不到360°-θ。并且,在透过状态判定步骤S11的判定为“是”时第2二号轮透过部36位于第1检测位置的情况下,步骤S15中存储于控制部16中的二号轮33的旋转角度为0°以上且不到θ。因此,在步骤S15的判定为“是”的情况下,第1二号轮透过部35位于第1检测位置。并且,第2二号轮透过部36位于第2检测位置。

如上所述,在步骤S15的判定为“是”的情况下,能够检测到二号轮33的旋转位置,因此,结束分透过状态搜索步骤S10,转移到秒透过状态搜索步骤S30。

在步骤S15的判定为“否”的情况下,无法判定第1二号轮透过部35和第2二号轮透过部36中的哪一个位于第1检测位置,因此,结束分透过状态搜索步骤S10,转移到秒透过状态搜索转移步骤S20。

(秒透过状态搜索转移步骤)

接下来,对秒透过状态搜索转移步骤S20进行说明。

秒透过状态搜索转移步骤S20包含步骤S21、步骤S22、步骤S23以及步骤S24。

在秒透过状态搜索转移步骤S20中,利用旋转控制部17驱动第1步进马达21,在CW方向上对二号轮33进行角度θ的旋转驱动(步骤S21)。在执行步骤S21的时刻第1二号轮透过部35位于第1检测位置的情况下,通过执行步骤S21,第2二号轮透过部36移动到第1检测位置。在执行步骤S21的时刻第2二号轮透过部36位于第1检测位置的情况下,通过执行步骤S21,第1二号轮透过部35和第2二号轮透过部36移动到第1检测位置以外的位置。

接下来,与透过状态判定步骤S11同样地,利用控制部16对第1受光元件64是否正接收到来自第1发光元件61的光进行判定(步骤S22)。

在步骤S22中判定为来自第1发光元件61的光透过二号轮33且第1受光元件64正接收到来自第1发光元件61的光的情况(S22:是)下,在该时刻第2二号轮透过部36位于第1检测位置,因此,在CW方向上对二号轮33进行360°-θ的旋转驱动(步骤S23)。由此,能够使第1二号轮透过部35移动到第1检测位置。并且,能够使第2二号轮透过部36移动到第2检测位置。通过以上步骤,二号轮33的旋转位置的检测完成。在执行步骤S23后,结束秒透过状态搜索转移步骤S20,转移到秒透过状态搜索步骤S30。

在步骤S22中判定为来自第1发光元件61的光没有透过二号轮33而第1受光元件64没有接收到来自第1发光元件61的光的情况(S22:否)下,在执行步骤S21的时刻,第2二号轮透过部36位于第1检测位置,因此,在CW方向上对二号轮33进行角度θ的旋转驱动(步骤S24)。由此,能够使第1二号轮透过部35移动到第1检测位置。并且,能够使第2二号轮透过部36移动到第2检测位置。通过以上步骤,二号轮33的旋转位置的检测完成。在执行步骤S24后,结束秒透过状态搜索转移步骤S20,转移到秒透过状态搜索步骤S30。

(秒透过状态搜索步骤)

接下来,对秒透过状态搜索步骤S30进行说明。

秒透过状态搜索步骤S30包含步骤S31和步骤S32。

图16是第1实施方式的秒透过状态搜索步骤的时序图。另外,图16的二号轮、秒检测轮以及四号轮的透过状态是指,二号轮、秒检测轮以及四号轮各自所具有的透过部位于第2检测位置的状态。并且,未透过状态是指二号轮、秒检测轮以及四号轮各自所具有的透过部位于第2检测位置以外的位置的状态。

首先,对秒透过状态搜索步骤S30的概略进行说明。如图16所示,在秒透过状态搜索步骤S30中,利用旋转控制部17驱动第2步进马达22,一边使四号轮43旋转一边使第2受光元件65接收来自第2发光元件62的光。此时,使第2受光元件65检测与第2四号轮透过部45和第2四号轮透过部46的形状、位置及个数等对应的光的透过模式。并且,对第2受光元件65检测到的光的透过模式是否是第1期望模式进行判定来检测第2四号轮透过部46,由此,检测四号轮43的旋转位置。

以下,对秒透过状态搜索步骤S30具体进行说明。

在秒透过状态搜索步骤S30中,二号轮33的旋转位置的检测已完成。因此,如图14所示,二号轮33的第2二号轮透过部36位于第2检测位置。由此,如图16所示,二号轮33一直是透过状态。

如图13所示,在秒透过状态搜索步骤S30中,利用控制部16进行第1期望模式的检测(步骤S31)。在步骤S31中,控制部16对第2受光元件65检测到的信号是否是第1期望模式进行判定。

在步骤S31中判定为没有检测到第1期望模式的情况(S31:否)下,利用旋转控制部17对第2步进马达22进行1步的旋转驱动,使四号轮43在CW方向上旋转与第2步进马达22的1步对应的旋转角度(本实施方式中为1.5°)(步骤S32)。在步骤S32中,伴随着第2步进马达22的1步的旋转驱动,秒检测轮44也旋转与第2步进马达22的1步对应的旋转角度(本实施方式中为36°)。接着,再次进行第1期望模式的检测(步骤S31)。

对本实施方式的秒透过状态搜索步骤S30中的第2受光元件65的检测信号进行说明。如图14和图16所示,当重复执行步骤S31和步骤S32时,四号轮43和秒检测轮44旋转。秒检测轮44每旋转1圈,秒检测轮44的秒检测轮透过部47通过第2检测位置1次。由此,秒检测轮44每旋转1圈,重复透过状态和未透过状态1次。四号轮43每旋转1圈,四号轮43的一对第1四号轮透过部45和第2四号轮透过部46分别通过第2检测位置1次。由于四号轮43具有长孔的第1四号轮透过部45,因此,在第1四号轮透过部45位于第2检测位置的期间,连续地成为透过状态(参照图16中的时间t1至t2的期间和时间t3至t4的期间)。

二号轮33和时轮53在秒透过状态搜索步骤S30中一直是透过状态。因此,在四号轮43和秒检测轮44都成为了透过状态时,第2受光元件65检测到来自第2发光元件62的光。在本实施方式中,在第1四号轮透过部45通过第2检测位置时,四号轮43每旋转15°,第2受光元件65就检测到来自第2发光元件62的光。

当一方的第1四号轮透过部45通过了第2检测位置后,四号轮43旋转90°直至第2受光元件65开始检测到透过了另一方的第1四号轮透过部45的光(例如图16中的时间t2至t3的期间)。

这里,对在一方的第1四号轮透过部45与另一方的第1四号轮透过部45之间具有第2四号轮透过部46的情况进行说明。该情况下,从第2受光元件65最后检测到透过了一方的第1四号轮透过部45的光的时刻开始,重复执行步骤S31和步骤S32并使四号轮43旋转45°,这时,第2四号轮透过部46成为位于第2检测位置的状态。此时,第2受光元件65检测到透过了第2四号轮透过部46的光1次(图16中的时间t5)。

为了使控制部16检测到第2四号轮透过部46而将第2受光元件65检测到的光的透过模式(第1期望模式)设定为如下模式:四号轮43每旋转15°,成为“检测到/检测到/未检测到/未检测到/检测到”。由此,控制部16能够判定为:在第2受光元件65检测到第1期望模式的时刻,在一方的第1四号轮透过部45通过了第2检测位置之后,第2四号轮透过部46是位于第2检测位置的状态。

如上所述,在步骤S31中判定为检测到了第1期望模式的情况(S31:是)下,在该时刻,第2四号轮透过部46位于第2检测位置,因此,四号轮43的旋转位置的检测完成。接着,结束秒透过状态搜索步骤S30,针位置检测动作完成。

如以上详细叙述那样,在本实施方式中,在二号轮33设置有第1二号轮透过部35和第2二号轮透过部36,在配置在与中心轴线O相同的轴线上的四号轮43设置有第1四号轮透过部45。当为了检测分针13的位置而检测二号轮33的旋转位置时,使来自第1发光元件61的光透过第1二号轮透过部35和第2二号轮透过部36中的任意一方以及第1四号轮透过部45,使第1受光元件64检测到来自第1发光元件61的光。

在第1四号轮透过部45位于第1检测位置以外的位置的情况下,来自第1发光元件61的光被四号轮43遮挡。该情况下,无论第1二号轮透过部35和第2二号轮透过部36中的哪一方位于第1检测位置,第1受光元件64都无法检测到来自第1发光元件61的光,无法进行二号轮33的位置检测。

根据本实施方式,二号轮33具有第1二号轮透过部35和第2二号轮透过部36,它们设置在相同的旋转轨迹上,并能够使来自第1发光元件61的光透过,因此,在将第1二号轮透过部35与第2二号轮透过部36之间的中心角设定为θ时,使二号轮33旋转360°-θ,由此,第1二号轮透过部35和第2二号轮透过部36中的任意一方通过第1检测位置。因此,通过使二号轮33旋转360°-θ,能够对第1四号轮透过部45是否位于第1检测位置进行判断。由此,与以往那样地使二号轮33旋转360°的结构相比较,能够在短时间内进行第1四号轮透过部45是否位于第1检测位置的判定。因此,能够缩短使用第1发光元件61的时间,能够降低针位置检测时的电力消耗。

并且,由于第1四号轮透过部45是沿着四号轮43的周向的长孔,因此,能够增加第1四号轮透过部45位于第1检测位置的概率。而且,沿着四号轮43的周向上的各第1四号轮透过部45的尺寸为第1四号轮透过部45以外的区域的沿着四号轮43的周向上的第1四号轮透过部45的端部之间的尺寸以上。因此,在各第1四号轮透过部45位于第1检测位置以外的位置的情况下,通过使四号轮43旋转第1四号轮透过部45以外的区域的与第1四号轮透过部45的端部之间对应的中心角、即一对第1四号轮透过部45之间的中心角α3(本实施方式中为80°)以上、且与第1四号轮透过部45对应的中心角、即各第1四号轮透过部45的两端部所成的中心角α2(本实施方式中为100°)以下的角度(本实施方式中为90°),能够使第1四号轮透过部45移动到第1检测位置。由此,来自第1发光元件61的光透过第1二号轮透过部35和第2二号轮透过部36中的任意一方以及第1四号轮透过部45,因此,能够使第1受光元件64更快地检测到来自第1发光元件61的光。因此,能够缩短使用第1发光元件61的时间,能够降低针位置检测时的电力消耗。

并且,在本实施方式中,在规定状态下,来自第2发光元件62的光能够透过二号轮33的第2二号轮透过部36并能够被第2受光元件65检测到,其中,所述规定状态是二号轮33能够在第1二号轮透过部35处使来自第1发光元件61的光向第1受光元件64透过的状态。因此,在完成二号轮33的旋转位置的检测并将二号轮33设定为规定状态之后,使第2受光元件65检测透过了第2二号轮透过部36和第2四号轮透过部46的来自第2发光元件62的光。由此,即使在例如以等间隔设置有多个第1四号轮透过部45的情况下等,也能够检测到四号轮43的旋转位置。此时,一边使四号轮43旋转一边使第1四号轮透过部45和第2四号轮透过部46通过第2检测位置,使第2受光元件65检测与第1四号轮透过部45和第2四号轮透过部46的形状、位置及个数等对应的光的透过模式。由此,四号轮43的第2四号轮透过部46在与第1四号轮透过部45区别开的状态下被识别到,因此,能够检测到四号轮43的旋转位置。

并且,存在例如秒针14被多Hz驱动的情况等下述这样的情况:根据相对于第2步进马达22的1步的四号轮43的旋转角度,要使位于第2检测位置的第2四号轮透过部46从第2检测位置完全退避开,就需要使第2步进马达22旋转数步。

在本实施方式中,具有秒检测轮44,秒检测轮44具有秒检测轮透过部47,从轴向观察时,在第2四号轮透过部46位于与处于规定状态的二号轮33的第2二号轮透过部36对应的位置时,该秒检测轮透过部47位于与第2四号轮透过部46对应的位置。通过将四号轮43相对于秒检测轮44的齿数比设定为不到1,能够使相对于第2步进马达22的1步的秒检测轮44的旋转角度(本实施方式中为36°)大于四号轮43的旋转角度(本实施方式中为1.5°)。由此,能够利用第2步进马达22的1步旋转使位于第2检测位置的秒检测轮透过部47从第2检测位置完全退避开。因此,即使在要使位于第2检测位置的第2四号轮透过部46从第2检测位置完全退避开而需要使第2步进马达22旋转数步的情况下,也能够在秒检测轮44的秒检测轮透过部47以外的区域对来自第2发光元件62的光进行遮挡。由此,能够利用第2步进马达22的1步在第2受光元件65能够检测到来自第2发光元件62的光的状态和无法检测到来自第2发光元件62的光的状态之间转移。因此,能够可靠地进行伴随秒针14的位置检测的四号轮43的旋转位置的检测。

并且,存在下述这样的情况:根据相对于第1步进马达21的1步的二号轮33的旋转角度,要使位于第1检测位置的第1二号轮透过部35或第2四号轮透过部36从第1检测位置完全退避开,就需要使第1步进马达21旋转数步。

在本实施方式中,分检测轮34所具有的分检测轮透过部37被设置在下述位置:在二号轮33在第1二号轮透过部35处能够使来自第1发光元件61的光向第1受光元件64透过的状态下,从轴向观察时,该分检测轮透过部37与第1二号轮透过部35对应。并且,分检测轮透过部37被设置在下述位置:在二号轮33在第2二号轮透过部36处能够使来自第1发光元件61的光向第1受光元件64透过的状态下,从轴向观察时,该分检测轮透过部37与第2二号轮透过部36对应。通过将二号轮33相对于分检测轮34的齿数比设定为不到1,能够使相对于第1步进马达21的1步的分检测轮34的旋转角度(本实施方式中为30°)大于二号轮33的旋转角度(本实施方式中为1°)。由此,能够利用第1步进马达21的1步旋转使位于第1检测位置的分检测轮透过部37从第1检测位置完全退避开。因此,即使在要使位于第1检测位置的第1二号轮透过部35或第2四号轮透过部36从第1检测位置完全退避开而需要使第1步进马达21旋转数步的情况下,也能够在分检测轮34的分检测轮透过部37以外的区域对来自第1发光元件61的光进行遮挡。由此,能够利用第1步进马达21的1步,在第1受光元件64能够检测到来自第1发光元件61的光的状态和无法检测到来自第2发光元件62的光的状态之间转移。因此,能够可靠地进行伴随分针13的位置检测的二号轮33的旋转位置的检测。

并且,控制部16在第1驱动步骤S13中使二号轮33重复旋转,在旋转角度判定步骤S12中判定为二号轮33的旋转角度为360°-θ以上时,执行第2驱动步骤S14。因此,与以往那样地使二号轮33旋转360°的结构相比较,能够在短时间内进行第1四号轮透过部45是否位于第1检测位置的判定。因此,能够缩短使用第1发光元件61的时间,能够降低针位置检测时的电力消耗。

本实施方式的电子钟表1具有上述的机芯10,由此,能够降低针位置检测时的电力消耗。

[第2实施方式]

接下来,对第2实施方式进行说明。

图17是第2实施方式的机芯的框图。

图2和图14所示的第1实施方式的电子钟表1是秒针14在1秒内被多次驱动的多Hz驱动的模拟式钟表。与此相对,图17所示的第2实施方式的电子钟表101是秒针14在1秒内被驱动1次的1Hz驱动的模拟式钟表。并且,在图2和图14所示的第1实施方式中,机芯10具有秒检测轮44。与此相对,在图17所示的第2实施方式中,在机芯110不具有秒检测轮这方面与第1实施方式不同。另外,对与图1至图16所示的第1实施方式相同的结构标记相同的标号,并省略详细的说明。

(电子钟表)

本实施方式的电子钟表101是1Hz驱动的模拟式钟表。换言之,是采用如下驱动方式的模拟电子钟表:来自步进马达的驱动脉冲被以1步输出,秒针以1秒走针。

(机芯)

四号轮43构成为:当第2步进马达22旋转60步时,旋转1圈,与1Hz驱动对应。与第2步进马达22的1步对应的四号轮43的旋转角度被设定为6°。由此,位于第2检测位置的第2四号轮透过部46能够利用第2步进马达22的1步旋转而从第2检测位置完全退避开。

(针位置检测动作)

对本实施方式的针位置检测动作进行说明。另外,在以下的说明中,仅对图13所示的秒透过状态搜索步骤S30进行说明,关于分透过状态搜索步骤S10和秒透过状态搜索转移步骤S20,由于与第1实施方式相同,因此省略详细的说明。

秒透过状态搜索步骤S30包含与图13所示的第1实施方式同样的步骤S31和步骤S32。

图18是第2实施方式的秒透过状态搜索步骤的时序图。另外,图18的二号轮、四号轮的透过状态是指二号轮和四号轮各自所具有的透过部位于第2检测位置的状态。并且,未透过状态是指二号轮和四号轮各自所具有的透过部位于第2检测位置以外的位置的状态。

在秒透过状态搜索步骤S30中,二号轮33的旋转位置的检测已完成。因此,如图17所示,二号轮33的第2二号轮透过部36位于第2检测位置。由此,如图18所示,二号轮33一直是透过状态。

在秒透过状态搜索步骤S30中,利用控制部16进行第2期望模式的检测(步骤S31)。在步骤S31中,控制部16对第2受光元件65检测到的信号是否是第2期望模式进行判定。

在步骤S31中判定为没有检测到第2期望模式的情况(S31:否)下,利用旋转控制部17对第2步进马达22进行1步的旋转驱动,使四号轮43在CW方向上旋转与第2步进马达22的1步对应的旋转角度(本实施方式中为6°)(步骤S32)。接着,再次进行第2期望模式的检测(步骤S31)。

对本实施方式的秒透过状态搜索步骤S30中的第2受光元件65的检测信号进行说明。如图17和图18所示,当重复执行步骤S31和步骤S32时,四号轮43旋转。四号轮43每旋转1圈,四号轮43的一对第1四号轮透过部45和第2四号轮透过部46就分别通过第2检测位置1次。由于四号轮43具有长孔的第1四号轮透过部45,因此,在第1四号轮透过部45位于第2检测位置的期间,连续地成为透过状态(参照图18中的时间t1至t2的期间和时间t3至t4的期间)。

二号轮33和时轮53在秒透过状态搜索步骤S30中一直是透过状态。因此,在四号轮43成为了透过状态时,第2受光元件65检测到来自第2发光元件62的光。

当一方的第1四号轮透过部45通过第2检测位置后,四号轮43旋转90°直至第2受光元件65开始检测到透过另一方的第1四号轮透过部45的光(例如图18中的时间t2至t3的期间)。

这里,对在一方的第1四号轮透过部45与另一方的第1四号轮透过部45之间具有第2四号轮透过部46的情况进行说明。该情况下,从第2受光元件65最后检测到透过了一方的第1四号轮透过部45的光的时刻开始,重复执行步骤S31和步骤S32使四号轮43旋转45°时,第2四号轮透过部46成为位于第2检测位置的状态。此时,第2受光元件65检测到透过了第2四号轮透过部46的光(图18中的时间t5)。即,在图18所示的示例中,在四号轮43的旋转角度为312°时第2受光元件65检测到光之后,在四号轮43的旋转角度为318°至354°的期间内,四号轮43每旋转6°,第2受光元件65就未检测到光。

为了使控制部16检测第2四号轮透过部46而将第2受光元件65所检测到的光的透过模式(第2期望模式)设定为如下模式:四号轮43每旋转6°,成为“检测到/检测到/未检测到/未检测到/未检测到/未检测到/未检测到/未检测到/未检测到/检测到”。由此,控制部16能够判定为:在第2受光元件65检测到第2期望模式的时刻,在一方的第1四号轮透过部45通过了第2检测位置之后,第2四号轮透过部46是位于第2检测位置的状态。

如上所述,在步骤S31中判定为检测到了第2期望模式的情况(S31:是)下,在该时刻,第2四号轮透过部46位于第2检测位置,因此,四号轮43的旋转位置的检测完成。接着,结束秒透过状态搜索步骤S30,针位置检测动作完成。

如以上详细叙述那样,在本实施方式中,电子钟表101是1Hz驱动的模拟式钟表,与第2步进马达22的1步对应的四号轮43的旋转角度被设定为6°。因此,位于第2检测位置的第2四号轮透过部46能够利用第2步进马达22的1步旋转而从第2检测位置完全退避开。其结果是,无需像第1实施方式的机芯10那样具有秒检测轮44,就能够利用第2步进马达22的1步而在第2受光元件65能够检测到来自第2发光元件62的光的状态和无法检测到来自第2发光元件62的光的状态之间转移。因此,能够可靠地进行伴随秒针14的位置检测的四号轮43的旋转位置的检测。

并且,通过使第2受光元件65检测透过了第2二号轮透过部36和第2四号轮透过部46的来自第2发光元件62的光,从而即使在例如以等间隔设置有多个第1四号轮透过部45的情况下等,也能够检测四号轮43的旋转位置。此时,一边使四号轮43旋转一边使第1四号轮透过部45和第2四号轮透过部46通过第2检测位置,使第2受光元件65检测与第1四号轮透过部45和第2四号轮透过部46的形状、位置及个数等对应的光的透过模式。由此,四号轮43的第2四号轮透过部46在与第1四号轮透过部45区别开的状态被识别,因此,能够检测到四号轮43的旋转位置。

另外,在本实施方式中,在秒透过状态搜索步骤S30中,使用第2发光元件62和第2受光元件65来进行四号轮43的旋转位置的检测,但并不限于此。也可以使用第1发光元件61和第1受光元件64来识别通过第1检测位置的第2四号轮透过部46,由此进行四号轮43的旋转位置的检测。由此,能够省略第2发光元件62和第2受光元件65的设置,能够削减部件数量。

另外,本发明并不限定于参照附图进行了说明的上述的实施方式,在其技术的范畴内可以想到各种变形例。

例如,在上述各实施方式中,设置于各齿轮体的各透过部以在齿轮体上形成贯穿孔的方式进行设置,但不限于此。例如,也可以以如下方式设置各透过部:利用具有光透过性的部件形成各齿轮体,并且利用具有遮挡性的涂料等来涂装各透过部以外的区域。

并且,在上述各实施方式中,发光元件60具有第1发光元件61、第2发光元件62和第3发光元件63,但不限于此。发光元件也可以例如是下述这样的结构:利用导光体将光从1个LED等光源引导至与各受光元件64、65、66对应的位置之后,朝向各受光元件64、65、66照射光。

并且,在上述各实施方式中,二号轮33的第1二号轮透过部35与第2二号轮透过部36之间的中心角θ为120°,但不限于此。只要将第1二号轮透过部35与第2二号轮透过部36之间的中心角θ适当设定在大于0°且小于180°的范围内即可。

并且,在上述各实施方式中,除第1四号轮透过部45外的各透过部是圆形的贯穿孔,但不限于此,也可以例如是方孔等。

并且,在上述各实施方式中,设置有一对长孔的第1四号轮透过部45,但不限于此。第1四号轮透过部可以是1个,也可以设置3个以上。而且,第1四号轮透过部也可以是例如圆形的贯穿孔等。并且,第1四号轮透过部的端部也可以不是矩形形状而是圆弧状。该情况下,成为与来自发光元件的光的照射形状对应的形状,因此,即使在长孔的端部也能够可靠地检测受光的有无。

并且,在上述各实施方式中,二号轮33相对于分检测轮34的齿数比被设定为30分之1,但不限于此,只要将分检测轮相对于二号轮的减速比设定为整数分之1即可。

并且,在上述第1实施方式中,四号轮43相对于秒检测轮44的齿数比被设定为24分之1,但不限于此,只要将秒检测轮相对于四号轮的减速比设定为整数分之1即可。

另外,如上所述,示出了以包含太阳能板和二次电池的方式来构成电源的示例,但也可以利用一次电池来构成电源。

此外,能够在不脱离本发明的主旨的范围内适当地将上述的实施方式中的结构要素置换为公知的结构要素。

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