驱动处理器、驱动装置和电子表的制作方法

本发明涉及一种驱动处理器、驱动装置和电子表。

背景技术：

在步进电动机中，需要转子在各步进中可靠地旋转。因此，在步进电动机的驱动控制中，进行转子是否发生了旋转的判定(转子的旋转检测)。具体而言，在施加了用于使转子旋转的驱动脉冲之后，对转子以预定的步距角停止之际的制动(damping)所产生的反电动势(反向电压)进行了检测。由此，在判定为转子未旋转的情况下，进一步施加校正脉冲来使转子旋转。

但是，对转子“进行制动”是使转子的动能转换成焦耳热，在某种意味上来说也是浪费地消耗电力。因此，公知有降低步距角附近的转子的速度而使由制动导致的能量损失降低的技术。

在例如作为日本专利文献的日本特开平9-266697号公报中记载有如下内容：“对向步进电动机供给的驱动脉冲进行斩波控制，将驱动脉冲的初期的占空比和终期的占空比设定得比中期的占空比低。由此，能够将驱动脉冲内的实效电力的分布设定成初期和终期较低，中期较高，使步进电动机产生与步进电动机的顿转扭矩匹配的扭矩。因而，节省驱动脉冲初期和终期的浪费的电力消耗，使转子以低速旋转，因此，能够使为了驱动步进电动机所消耗的电力降低。”。

不过，反电动势的水平与转子的旋转速度成正比。如上所述，若降低步距角附近的转子的速度，则步距角附近的反电动势的水平降低，旋转检测的精度降低。

另外，作为在转子中具有永磁体的电动机的位置检测方法，公知有利用在定子的铁芯产生的磁饱和现象的技术。即、只要永磁体所产生的磁通与线圈所产生的磁通存在相长(mutually-strengthening)的关系，铁芯的磁饱和的影响就变大，因此，线圈的电感变低。另一方面，只要永磁体所产生的磁通和线圈所产生的磁通存在相消(mutually-weakening)的关系，磁饱和的影响就变小，因此，线圈的电感变高。由此，若对线圈的电感进行测定，则能够推定转子的旋转角。

技术实现要素：

在利用磁饱和现象的现有技术中，为了对线圈的电感进行测定，对线圈施加了高频电压。因此，为了施加高频电压，电力消耗变大，就不符合本来为了抑制电力消耗而抑制转子的旋转速度的意义。

本发明是鉴于上述的状况而做成的，提供一种能够抑制电能消耗并能够实现转子的准确的旋转检测的驱动装置和电子表。本发明意在实现能够实质上消除现有技术中的因现有技术的限制和缺点而导致的一个或多个问题。

本发明其他的或独立的特征和优点将在下文说明书中进行说明，能够根据说明书而部分地变得明确，或者通过实施本发明而获知。通过说明书和权利要求书以及附图中特别指出的结构，能够认识并获得本发明的目的以及其他优点。

为了实现本发明的上述以及其他的优点，根据本发明中记载的以及宽范围地描述的目的，在一个方面，本发明提供一种驱动处理器，其用于对电动机进行驱动，该电动机具备转子和用于使所述转子旋转的一个或多个线圈，其中，所述驱动处理器被构成为：生成用于检测所述转子是否已经旋转的检测脉冲；使生成的所述检测脉冲被施加给所述一个或多个线圈的至少一个线圈；接收表示电流的检测值的信号，该电流是在所述检测脉冲已经被输出给所述一个或多个线圈的所述至少一个线圈之后，在所述一个或多个线圈的所述至少一个线圈中流过的电流；以及根据电流的所述检测值，判定所述转子是否旋转到了一个或多个预定位置。

在另一方面，本发明提供一种驱动装置，该驱动装置包括：上述的驱动处理器；以及电动机，其具备转子和所述一个或多个线圈，其中，所述一个或多个线圈是第一线圈和第二线圈，其中，所述电动机被构成为，与所述转子停止的位置无关，在所述第一线圈中流过电流时的磁通密度均大于在所述第二线圈中流过电流时的磁通密度；以及其中，由所述驱动处理器接收到的信号表示在所述第一线圈中流过的电流的检测值，所述驱动处理器根据在所述第一线圈中流过的所述电流的所述检测值，判定所述转子是否已经旋转。

在另一方面，本发明提供一种电子表，该电子表具备：上述的驱动处理器；电动机，其具备转子和所述一个或多个线圈；以及显示部，其包括由所述转子驱动的指针，其中，所述驱动处理器或另一个处理器计算时间，并使所述指针被驱动到与计算出的所述时间对应的位置，以便在所述显示部中显示所述时间。

应当理解，上述的概括描述以及下述的详细描述均是示例性的和说明性的，意在对本发明所要求保护的内容提供进一步的解释说明。

附图说明

图1是本发明的第1实施方式的电子表的框图。

图2是第1实施方式中的微型计算机的框图。

图3是第1实施方式中的步进电动机的俯视图。

图4是第1实施方式中的驱动电路的电路图。

图5a是第1实施方式中的驱动电路的脉冲驱动时的动作说明图。

图5b是第1实施方式中的驱动电路的检查脉冲供给时的动作说明图。

图5c是第1实施方式中的驱动电路的电流检测时的动作说明图。

图5d是第1实施方式中的驱动电路的电流检测时(反方向)的动作说明图。

图6a是第1实施方式的旋转成功时的线圈电流的波形图。

图6b是第1实施方式的旋转成功时的线圈电压的波形图。

图6c是第1实施方式的旋转成功时的bh特性图。

图7a是第1实施方式的旋转不成功时的线圈电流的波形图。

图7b是第1实施方式的旋转不成功时的线圈电压的波形图。

图7c是第1实施方式的旋转不成功时的bh特性图。

图8是第2实施方式中的步进电动机的俯视图。

图9是第2实施方式中的驱动电路的电路图。

图10是比较例的步进电动机的俯视图。

图11是第3实施方式中的步进电动机的俯视图。

图12是第4实施方式中的步进电动机的俯视图。

图13是第4实施方式中的驱动电路的电路图。

图14是第4实施方式的动作说明图。

具体实施方式

[第1实施方式]

〈第1实施方式的构成〉

以下，参照各图，详细地说明用于实施本发明的形态。

图1是表示本发明的第1实施方式中的电子表1的概略的构成图。

本实施方式的模拟式的电子表1是可利用独立的电动机分别驱动4根指针2a～2d(显示部)的电子表1，并没有特别限定，例如是具备用于安装于腕部的带的腕表型的电子表。该电子表1具有例如各指针2a～2d和借助轮系机构3a～3d(显示部)对各指针2a～2d分别进行旋转驱动的步进电动机4a～4d(电动机)。而且，电子表1具备驱动步进电动机4a～4d的驱动电路5、微型计算机6、电源部7、以及振子8。

以下，在不对指针2a～2d特别进行区别时，简记为指针2。在不对各轮系机构3a～3d特别进行区别时，简记为轮系机构3。在不对各步进电动机4a～4d特别进行区别时，简记为步进电动机4。

另外，将包括步进电动机4、驱动电路5、微型计算机6(控制部)、振子8的部分称为“电动机驱动装置10”。另外，微型计算机6和驱动电路5也具有对步进电动机4是否正常地旋转进行检测的功能，因此，将驱动电路5和微型计算机6称为“驱动装置11”。

驱动电路5具有驱动步进电动机4的桥式电路，根据来自微型计算机6的指令对步进电动机4施加电压。微型计算机6是大规模集成电路(lsi：large-scaleintegration)，构成为包括cpu(中央处理单元，centralprocessingunit)61、周边电路62、振荡电路611、分频电路612以及计时电路613。

各指针2a～2d设置成相对于表盘上的旋转轴旋转自由。轮系机构3a～3d分别使指针2a～2d旋转动作。驱动电路5基于从微型计算机6输入的控制信号，将用于驱动步进电动机4a～4d的驱动电压信号在恰当的定时输出。该驱动电路5可基于来自微型计算机6的设定信号对步进电动机4的驱动电压、驱动电压脉冲宽度进行调整而输出。驱动电路5可针对步进电动机4输出在正转方向上或反转方向上的驱动电压信号。

cpu61进行各种运算处理，对电子表1的整体动作进行综合控制。cpu61读出并执行控制程序，继续地使各部进行与时刻显示有关的动作，并且，基于向操作部(未图示)的输入操作实时地或、在设定好的定时进行所要求的动作。cpu61是设定指针2要移动的目标位置、借助驱动电路5对步进电动机4的驱动进行控制的控制单元。

振荡电路611生成固有的频率信号而向分频电路612输出。作为振荡电路611，可使用与例如水晶等的振子8组合而进行振荡的电路。分频电路612将从振荡电路611输入的信号分频成cpu61、计时电路613所利用的各种频率的信号而输出。计时电路613是对从分频电路612输入的预定的频率信号的次数进行计数，与初始时刻相加，由此来对当前时刻进行计数的计数器电路。由计时电路613计数的当前时刻被cpu61读出而用于时刻显示。该时刻的计数也可以由软件控制。

电源部7构成为可在长期间内持续且稳定地使电子表1动作，是例如电池和dc-dc转换器的组合。由此，动作中的电源部7的输出电压保持预定值。

图2是作为lsi的微型计算机6的概略框图。微型计算机6具备cpu61、rom(只读存储器，readonlymemory)63、ram(随机读取存储器，randomaccessmemory)64、osc(振荡器，oscillator)65、外围设备68、vrmx67以及dvr66。在rom63中保存有各种控制程序、初始设定数据，未图示的各种控制程序在电子表1的起动时由cpu61读出而持续地执行。

ram64是sram和dram这样的易失性存储器，向cpu61提供作业用的存储空间。另外，在ram64中可临时存储有基于向操作部的输入操作来设定好的使用者设定数据等。ram64的一部分也可以是闪存、eeprom(电可擦除只读存储器，electricallyerasableandprogrammablereadonlymemory)等非易失性存储器。osc65用于生成固有的频率信号而向cpu61和外围设备68等供给，相当于图1的振荡电路611和振子8的组合。

dvr66是对用于驱动电动机的信号进行驱动的电路。vrmx67是生成向该dvr66供给的电源的调节器(regulator)。外围设备68包括处理器69，该处理器69具有相位控制电路691、驱动脉冲生成电路692、电流差检测脉冲生成电路693、vrmx控制电路694、a/d转换器695、以及检测判定电路696。此外，这些相位控制电路691、驱动脉冲生成电路692、电流差检测脉冲生成电路693、vrmx控制电路694、a/d转换器695、检测判定电路696既可以是单一的微型计算机内的处理器，也可以是各自独立地设置处理器，利用单一的微型计算机或多个微型计算机进行各动作。

相位控制电路691对包括驱动脉冲的输出和电流差检测脉冲的生成的一系列的相位进行控制。驱动脉冲生成电路692向电动机输出驱动脉冲，电流差检测脉冲生成电路693向电动机输出电流差检测脉冲(详细情况随后描述)。vrmx控制电路694对vrmx67进行控制而生成预定的电源电压。a/d转换器695将驱动电路5的预定部位(详细情况随后描述)的模拟电压转换成数字信号。检测判定电路696基于该数字信号对步进电动机4是否进行了旋转进行判定。

图3是单芯结构的步进电动机4的俯视图。

步进电动机4具有定子47和转子48。转子48形成为圆盘状，以沿着圆周方向自由转动的方式而被支承，并且具有在径向上被两极磁化的磁铁。在转子48中，施加了较淡的剖面线的部分构成s极48s，施加了较浓的剖面线的部分构成n极48n。转子48可恰当地使用例如稀土类磁铁等(例如钐钴磁铁等)磁铁，但并不限定于此。

转子48配置成能以设置于定子47的未图示的轴为中心进行旋转。此外，在本实施方式中，通过对后述的线圈l1施加驱动脉冲，转子48可沿着逆时针方向和顺时针方向中的任一方向，以预定的步距角进行旋转。在将步进电动机4应用于表(时钟，clock)等的情况下，也可以是，将构成例如用于使表的指针2走针的轮系机构3的齿轮与转子48连结，通过转子48的旋转，使该齿轮等旋转。

定子47具有形成为大致矩形框状的铁芯46和在该铁芯46的上边部分卷绕的线圈l1。在铁芯46的下边中央部形成有大致圆形的孔部42，以相对于该孔部42呈共圆心的方式配置有转子48。线圈l1中流过电流，则在定子47中，在区域44、45附近呈现磁极。区域44、45的磁极的极性通过流过线圈l1的电流的流向而决定。该线圈l1经由端子板(接线端子)43与驱动电路5(参照图1)连接。

因而，若以与s极48s、n极48n排斥的磁极呈现于区域44、45的方式驱动线圈l1，则转子48旋转。另外，在定子47中，用于容纳转子48的孔部42的内周面形成有两个凹部42a。该两个凹部42a形成于在以上方向为0度时的约60度和约240度的方向。能够利用这两个凹部42a使转子48的静止状态维持。

在本实施方式中，步进电动机4在s极48s、n极48n与区域44、45对置(相对)的状态下，指标扭矩(indextorque)(保持扭矩)成为最大。因此，在没有施加驱动脉冲的非通电状态下，转子48因磁性而稳定地停止在图3所示的停止位置或从该停止位置旋转了180度的停止位置。

图4是驱动电路5的电路图。

驱动电路5用于对线圈l1施加驱动脉冲和电流差检测脉冲，具有h桥式电路，该h桥式电路由开关元件tr1～tr4构成，该开关元件tr1～tr4由mosfet(金属氧化物半导体场效应晶体管，metal-oxide-semiconductorfield-effecttransistor)构成。另外，开关元件tr7、tr8和电阻r1构成了对蓄积在线圈l1的能量进行放电的放电电路。将线圈l1的端子电压称为线圈电压v1，将线圈l1中流过的电流称为线圈电流i1。

利用电源部7(参照图1)，对驱动电路5的电源端子与接地端子之间施加电源电压vcc。并且，在电压端子与接地端子之间，开关元件tr1、tr2经由连接点o2而串联连接，开关元件tr3、tr4经由连接点o1而串联连接。电阻r1的一端与接地端子连接，在连接点o2与电阻r1的另一端之间连接有开关元件tr7，在连接点o1与电阻r1的另一端之间连接有开关元件tr8。另外，在连接点o2、o1之间连接有步进电动机4的线圈l1。

〈第1实施方式的动作〉

接着，参照图5a～图5d对本实施方式的动作进行说明。此外，图5a是驱动电路5的脉冲驱动时的动作说明图，图5b是电流差检测脉冲供给时的动作说明图，图5c是电流检测时的动作说明图，图5d是电流检测时(反方向)的动作说明图。步进电动机4能以180度的步距角进行旋转。图5a～图5c表示在转子48从某一步距角到下一个步距角为止的旋转180度的期间内，驱动电路5中流过的电流。

图5a表示对转子48进行旋转驱动的驱动脉冲输入时的动作。其中，驱动脉冲生成电路692(参照图2)使开关元件tr1、tr4接通，使其他开关元件断开。于是，电流沿着经由开关元件tr1、tr4的路径a1向线圈l1流动，在通常的状态下，转子48旋转驱动约180度。将该状态称为“旋转成功”。但是，在驱动脉冲输入时，在对电子表1施加了振动、冲击等的情况下，即使输入驱动脉冲，转子48也有时不旋转。将该状态称为“旋转不成功”。

接着，图5b表示用于进行转子48的位置检测的电流差检测脉冲输入时的动作。其中，电流差检测脉冲生成电路693(参照图2)使开关元件tr2、tr3接通，使其他开关元件断开。于是，电流沿着经由开关元件tr2、tr3的路径a2，向与路径a1相反的方向而向线圈l1流动。通过流过线圈l1的电流，线圈l1中被蓄积磁能量。但是，与驱动脉冲的脉冲宽度相比较，电流差检测脉冲的脉冲宽度较短，因此，转子48未被电流差检测脉冲旋转驱动。

接着，图5c表示使蓄积到线圈l1的磁能量作为电流而流动，并对其电流值进行检测的电流检测时的动作。其中，电流差检测脉冲生成电路693使开关元件tr4、tr7接通，使其他开关元件断开。于是，电流沿着经由开关元件tr4、线圈l1、开关元件tr7、电阻r1的路径a3流动，对电阻r1呈现与该电流成正比的端子电压。电阻r1的端子电压被图2所示的a/d转换器695转换成数字信号。在检测判定电路696中，基于该端子电压来对转子48的旋转是否成功进行判定。此外，在旋转不成功的情况下，施加与驱动脉冲同样的校正脉冲而使转子48旋转。

在图5a～图5c所示的动作完成之后，在转子48旋转剩余的180度的期间内，与图5a～图5c所示的朝向相反的方向的电流被供给到线圈l1。即，在驱动脉冲输入时，利用驱动脉冲生成电路692的控制，沿着图5b所示的路径a2供给驱动脉冲。另外，在电流差检测脉冲输入时，利用电流差检测脉冲生成电路693的控制，沿着图5a所示的路径a1供给电流差检测脉冲。并且，在电流检测时，电流差检测脉冲生成电路693使开关元件tr2、tr8处于接通状态，使其他开关元件断开。于是，如图5d所示，电流沿着经由开关元件tr2、线圈l1、开关元件tr8、电阻r1的路径a4流动，对电阻r1呈现与该电流成正比的端子电压。

接着，参照图6a～图6c对旋转成功时的各部的波形进行说明。此外，图6a是线圈电流i1的波形图，图6b是利用开关元件tr1～tr4对线圈l1施加的线圈电压v1的波形图，图6c是铁芯46的bh特性图。图6c的横轴是线圈l1的部位处的铁芯46的磁场h，纵轴是该相同部位处的铁芯46的磁通密度b。

在图6b中，在时刻t1～t2的期间向线圈l1施加的线圈电压v1是图5a所示的驱动脉冲，在时刻t3～t4的期间向线圈l1施加的线圈电压v1是图5b所示的电流差检测脉冲。另外，在图6a中，在时刻t4～t5的期间流动的线圈电流i1是在图5c所示的路径a3中向电阻r1流动的电流。另外，在图6c中以虚线表示的磁场h是由转子48的磁铁产生的磁场，以单点划线表示的磁场h是将由磁铁产生的磁场和由电流差检测脉冲产生的磁场相加而得到的结果。

在转子48的旋转成功了的情况下，在使由磁铁产生的磁场弱化的方向上产生由电流差检测脉冲产生的磁场，因此，将两者相加而得到的磁场h属于磁饱和的影响比较小的区域，bh特性的切线的斜率db/dh变得比较大。切线的斜率db/dh成为微分导磁率μ，线圈l1的电感与微分导磁率μ成正比，因此，电感成为比较大的值。因而，如图6a所示，电流差检测脉冲的供给时(时刻t3～t4)和电流检测时(时刻t4～t5)的线圈电流i1成为比较低的值。并且，如果线圈电流i1的峰值是阈值ith以下，则检测判定电路696(参照图2)就判定为旋转成功了。

在此，优选将电流差检测脉冲的宽度(时刻t3～t4)设为0.01毫秒以上且1毫秒以下的范围，更优选设为0.05毫秒以上且0.1毫秒以下的范围。另外，在与驱动脉冲的宽度(时刻t1～t2)之间的相对关系中，优选将电流差检测脉冲的宽度设为驱动脉冲的宽度的1/3～1/300的范围，更优选设为1/30～1/60的范围。这些数值的意义在于，若电流差检测脉冲过短，则旋转检测的精度变差，若过长，则转子48运动。

接着，参照图7a～图7c对旋转不成功时的各部的波形进行说明。此外，图7a～图7c是与图6a～图6c相对应的、旋转不成功时的波形图和特性图。

在图7b中，在时刻t11～t12的期间和时刻t13～t14的期间内向线圈l1施加的线圈电压v1，分别是驱动脉冲和电流差检测脉冲。另外，在图7a中，在时刻t14～t15的期间内流动的线圈电流i1是在图5c所示的路径a3中向电阻r1流动的电流。另外，图7c中以虚线表示的磁场h是由转子48的磁铁产生的磁场，以单点划线表示的磁场h是将由磁铁产生的磁场和由电流差检测脉冲产生的磁场相加而得到的结果。

在转子48的旋转不成功的情况下，在使由磁铁产生的磁场增强的方向上产生由电流差检测脉冲产生的磁场，因此，将两者相加而得到的磁场h属于磁饱和的影响比较大的区域，bh特性的切线的斜率db/dh变得比较小。由此，线圈l1的电感成为比较小的值，如图7a所示，电流差检测脉冲的供给时(时刻t13～t14)和电流检测时(时刻t14～t15)的线圈电流i1成为比较高的值。

如上所述，与线圈电流i1成正比的电阻r1的端子电压被图2所示的a/d转换器695转换成数字信号，并向检测判定电路696供给。检测判定电路696基于电阻r1的端子电压来对线圈电流i1进行计算，将线圈电流i1的峰值和阈值ith进行比较。然后，如果线圈电流i1的峰值是该阈值ith以下，就判定为“旋转成功”，若线圈电流i1的峰值超过该阈值ith，则判定为“旋转不成功”。

〈第1实施方式的效果〉

如以上那样，本实施方式的驱动装置(11)具备基于流过线圈的电流(电流值)的差(电流差)来判定转子是否进行了旋转的处理器(69)，处理器(69)输出电流差检测脉冲，该电流差检测脉冲用于通过在线圈中流过的电流的差，来检测转子发生了旋转的情况与转子未发生旋转的情况的、因磁铁的停止角度而产生的磁通密度的差值。

在此，“电流差”是指，例如线圈电流i1的峰值与阈值ith之差。

另外，在另一观点中，本实施方式的驱动装置(11)具有：电流差检测脉冲生成电路(693)，该电流差检测脉冲生成电路(693)将假定转子(48)正常地旋转的情况下的磁铁的第1磁通密度成为假定转子(48)没有正常地旋转的情况下的磁铁的第2磁通密度以上的一个线圈，作为检查对象线圈，向检查对象线圈供给用于产生在减弱第1磁通密度的方向上的磁通的电流差检测脉冲；以及检测判定电路(696)，其基于在检查对象线圈中流过的电流，判定转子(48)是否正常地进行了旋转。

即，在图3中，即使转子48处于任意停止位置，线圈(l1)中流过的磁通也大致相同，成为“第1磁通密度＝第2磁通密度”，因此，“第1磁通密度”成为“第2磁通密度以上”。

并且，旋转成功的频度(频率)比旋转不成功的频度高，电流差检测脉冲生成电路(693)以使降低旋转成功的情况的第1磁通密度的方向的磁通产生的方式，向检查对象线圈(l1)供给电流差检测脉冲，因此，检查对象线圈(l1)中流过的电流变小的(成为图6a的时刻t3～t4那样的)频度比电流变大的(成为图7a的时刻t13～t14那样的)频度高。

由此，根据本实施方式，能够抑制电能消耗且实现转子(48)的准确的旋转检测。

另外，电流差检测脉冲生成电路(693)在预定的供给期间(时刻t3～t4，t13～t14)向检查对象线圈供给电流差检测脉冲，检测判定电路(696)基于在供给期间结束了之后在检查对象线圈中流过的电流，判定转子(48)是否正常地进行了旋转。

另外，转子(48)在一圈的旋转范围中具有因磁性而稳定地停止的多个停止位置，检测判定电路(696)对转子(48)是否位于正常地旋转的情况下的停止位置进行判定。

而且，电流差检测脉冲是高电平期间为0.01毫秒以上且1毫秒以下的长度的矩形波。

在此“高电平期间”是指，例如，通过电流差检测脉冲生成电路(693)向检查对象线圈施加绝对值超过零的电压的期间。

利用这些特征，若与向线圈(l1)供给高频电流那样的公知技术相比较，能够大幅度地降低电能消耗。

[第2实施方式]

〈第2实施方式的构成〉

接着，说明本发明的第2实施方式的电子表。本实施方式的电子表的整体构成与第1实施方式的构成(参照图1)是同样的，但不同点是，替代第1实施方式中的步进电动机4和驱动电路5，应用图8所示的步进电动机140和图9所示的驱动电路150。此外，在图8、图9中，对与图1～图7c的各部相对应的部分标注相同的附图标记，省略其说明。

图8是步进电动机140的俯视图。

步进电动机140具有定子147和转子48。转子48的结构与第1实施方式的结构(参照图3)是同样的。在本实施方式中，通过向后述的线圈l1、l2施加驱动脉冲，转子48能够在逆时针方向和顺时针方向中任一方向上以预定的步距角旋转。此外，在本实施方式中，步距角是180度。

定子147具有大致矩形形状的中心磁轭145、配置到该中心磁轭145的下方的一对侧磁轭144、146、以及线圈l1、l2。侧磁轭144、146以包围转子48的方式大致左右对称地设置。并且，在中心磁轭145的上端部与侧磁轭144、146之间插入有线圈l1(第1线圈)、l2(第2线圈)，线圈l1、l2经由端子板143与随后描述的驱动电路150连接。

在定子147上，在中心磁轭145的下端与一对侧磁轭144、146之间的交点处形成有大致圆形的孔部142，在该孔部142配置有转子48。在定子147上，在励磁状态下，沿着转子48的外周在中心磁轭145的附近、侧磁轭144的附近、以及侧磁轭146的附近呈现3个磁极。通过向线圈l1、l2施加驱动脉冲，定子147的3个磁极的极性被切换。另外，在侧磁轭144、146的连接部位中，在孔部142的下方形成有圆弧状的凹部147a。

线圈l1的一端与中心磁轭145磁性连结，线圈l1的另一端侧与侧磁轭146的自由端磁性连结。另外，线圈l2的一端侧与中心磁轭145磁性连结，线圈l2的另一端侧与侧磁轭144的自由端磁性连结。

在本实施方式中，通过驱动脉冲生成电路692(参照图2)向线圈l1、l2施加驱动脉冲。由此，若从线圈l1、l2产生磁通，则该磁通沿着线圈l1的磁芯以及与其磁性连结的定子147流动，3个磁极被适当切换。

另外，在孔部142的内周面形成有3个凹部142a。这3个凹部142a沿着相对于中心磁轭145的方向而逆时针倾斜了10度左右的方向上和与该方向垂直的两个方向上形成。能够利用这3个凹部142a来维持转子48的静止状态。在本实施方式中，在转子48的极化方向与相对于中心磁轭145的方向而顺时针倾斜了约80度和约260度的方向对置(oppose)的状态下，步进电动机140的指标扭矩(保持扭矩)最大。因此，在没有施加驱动脉冲的非通电状态下，转子48因磁性稳定地停止在图8所示的停止位置或从该停止位置旋转了180度的停止位置。

图9是驱动电路150的电路图。

驱动电路150用于向两个线圈l1、l2施加驱动脉冲，并且，向线圈l1施加电流差检测脉冲，具有h桥式电路，该h桥式电路由开关元件tr1～tr6构成，该开关元件tr1～tr6由mosfet构成。另外，开关元件tr7～tr9和电阻r1构成了对蓄积到线圈l1、l2的能量进行放电的放电电路。

利用电源部7(参照图1)，在驱动电路150的电源端子与接地端子之间施加电源电压vcc。并且，在电压端子与接地端子之间，借助连接点o2而串联连接开关元件tr1、tr2，借助连接点o1而串联连接开关元件tr3、tr4，并借助连接点o3而串联连接开关元件tr5、tr6。电阻r1的一端与接地端子连接，在连接点o2与电阻r1的另一端之间连接有开关元件tr7，在连接点o1与电阻r1的另一端之间连接有开关元件tr8，在连接点o3与电阻r1的另一端之间连接有开关元件tr9。另外，在连接点o2、o1之间连接有步进电动机140的线圈l1，在连接点o3、o1之间连接有线圈l2。

〈第2实施方式的动作〉

在第2实施方式中，驱动脉冲生成电路692(参照图2)通过使图9所示的开关元件tr1～tr6接通/断开，来向线圈l1、l2供给驱动脉冲(参照图6b、图7b)，转子48被旋转驱动。如上所述，转子48因磁性稳定地停止在图8所示的停止位置或从该停止位置旋转了180度的停止位置。此时，在线圈l1、l2的非通电状态下，在线圈l1、l2的中心(芯)处产生的磁通密度b1、b2通过图8内的虚线箭头来表示。

在本实施方式中，使凹部142a的位置以逆时针而从上下左右方向倾斜了约10度，因此，磁通密度b1比b2大。此外，在从图8所示的停止位置旋转了180度的停止位置处，磁通的朝向反转，但还是磁通密度b1比b2大。这被称为，在停止位置处，线圈l1的磁饱和的影响比线圈l2的磁饱和的影响强。

因此，在本实施方式中，电流差检测脉冲生成电路693将电流差检测脉冲(参照图6b、图7b)向线圈l1供给，不向线圈l2供给。基于电流差检测脉冲而在线圈l1中流过的线圈电流i1的波形，在旋转成功时与图6a的波形是同样的，在旋转不成功时与图7b所示的波形是同样的。因而，与第1实施方式同样地，检测判定电路696在线圈电流i1的峰值是阈值ith以下的情况下，就判定为“旋转成功”，若线圈电流i1的峰值超过阈值ith，则判定为“旋转不成功”。

〈比较例〉

在此，为了使本实施方式的效果清楚，参照图10对本实施方式的比较例的步进电动机160的结构进行说明。

图10是步进电动机160的俯视图。步进电动机160具有定子167和转子48。定子167具有大致矩形形状的中心磁轭165、配置到该中心磁轭165的下方的一对侧磁轭164、166、以及线圈l1、l2。侧磁轭164、166以包围转子48的方式大致左右对称地设置。中心磁轭165、侧磁轭164、166具有与图8所示的第2实施方式的中心磁轭145、侧磁轭144、146大致同样的形状。另外，形成于转子48的下方的凹部167aの形状也与第2实施方式中的凹部147a的形状是同样的。

但是，若与第2实施方式的孔部142相比较，在形成于中心磁轭165、侧磁轭164、166的交点处的大致圆形的孔部162上，凹部162a的形成位置不同。即，在本比较例的孔部162中，在转子48的上方向和左右方向形成有凹部162a。这样，本比较例的定子167大致左右对称地形成，因此，从转子48输出的磁通经由侧磁轭164、166被大致二等分之后，返回转子48。因而，在线圈l1、l2的非通电状态下，在线圈l1、l2的中心产生的磁通密度b1、b2如图10内的以虚线箭头所示那样大致相等。

这样，若磁通密度b1、b2变得大致相等，则都难以受到磁饱和的影响。于是，产生如下问题：由于电流差检测脉冲而在线圈l1、l2中流过的电流的在旋转成功时、旋转不成功时的差变小，难以进行转子48的旋转检测。

〈第2实施方式的效果〉

如以上那样，根据本实施方式的电子表，电动机(4)具有第1线圈(l1)和第2线圈(l2)来作为多个线圈，

电流流过第1线圈(l1)的情况的磁通密度(b1)在多个停止位置的任意位置都比电流流过第2线圈(l2)的情况的磁通密度(b2)大，且在多个停止位置的任意位置，第1线圈(l1)都被选择为检查对象线圈。

如上所述，根据使磁通密度b1、b2大致相等的比较例(参照图10)，产生难以进行转子48的旋转检测的问题。与此相对，根据第2实施方式(参照图8)，以停止位置处的线圈l1的磁通密度b1比线圈l2的磁通密度b2大的方式构成了定子147。由此，在双芯·类型的步进电动机140中，也可抑制电能消耗且以高精度进行转子48的旋转检测。

[第3实施方式]

接着，说明本发明的第3实施方式的电子表。本实施方式的电子表的整体构成与第1实施方式的构成(参照图1)是同样的，但不同点是，替代第1实施方式中的步进电动机4和驱动电路5，应用图11所示的步进电动机170和与第2实施方式同样的驱动电路150(参照图9)。此外，在图11中，对与图1～图10的各部相对应的部分标注相同的附图标记，省略其说明。

图11是步进电动机170的俯视图。

步进电动机170具有定子177和转子48。转子48的结构与第1实施方式的结构(参照图3)是同样的。另外，定子177具有大致矩形形状的中心磁轭175、配置到该中心磁轭175的下方的一对侧磁轭174、176、以及线圈l1、l2。侧磁轭174、176以包围转子48的方式大致左右对称地设置。中心磁轭175、侧磁轭174、176具有与第2实施方式的比较例(参照图10)中的中心磁轭165、侧磁轭164、166大致同样的形状。另外，形成于它们的交点处的孔部172的形状也与图10的比较例中的孔部162的形状是同样的。

但是，在图11中，形成于转子48的下方的圆弧状的凹部177a比图10中的凹部167a偏向左方向。在本实施方式中，从转子48朝向下方向的磁通被分支到侧磁轭174、176，但在凹部177a附近侧磁轭174的截面积变小，因此，与侧磁轭174相比，向侧磁轭176流动更大的磁通。上述以外的结构与第2实施方式的结构是同样的。

这样，根据本实施方式，与第2实施方式同样地，在双芯·类型的步进电动机170中，也可抑制电能消耗且以高精度进行转子48的旋转检测。

[第4实施方式]

〈第4实施方式的构成〉

接着，说明本发明的第4实施方式的电子表。本实施方式的电子表的整体构成与第1实施方式的构成(参照图1)是同样的，但不同点是，替代第1实施方式中的步进电动机4和驱动电路5，应用图12所示的步进电动机240和图13所示的驱动电路250。此外，在图12、图13中，对与图1～图11的各部相对应的部分标注相同的附图标记，省略其说明。

图12是步进电动机240的俯视图。

步进电动机240具有定子247和转子48。转子48的结构与第1实施方式的结构(参照图3)是同样的。在本实施方式中，通过对后述的线圈l1(第1线圈)、线圈l2(第2线圈)、线圈l3(第3线圈)施加驱动脉冲，转子48可向逆时针方向和顺时针方向中任一方向以预定的步距角旋转。此外，在本实施方式中，步距角是60度。

定子247具有大致e字状的第1磁轭245和大致i字状的第2磁轭246。在第2磁轭246的前表面安装有多个端子板243。在第1磁轭245、第2磁轭246之间插入有线圈l1、l2、l3。线圈l1、l2、l3与第1磁轭245、第2磁轭246磁耦合，并且借助端子板243与随后描述的驱动电路250连接。

在第1磁轭245的中央部分形成有大致圆形的孔部242，在该孔部242配置有转子48。在定子247上，在励磁状态下，在孔部242的周围呈现3个磁极。通过对线圈l1、l2、l3施加驱动脉冲，定子247的3个磁极的极性被切换。另外，在第1磁轭245的左侧面中央形成有圆弧状的凹部247a。

在孔部242的内周面的圆周方向6等分位置处形成有凹部242a。能够利用这些凹部242a使转子48的静止状态维持。在本实施方式中，在转子48的极化方向与凹部242a对置的状态下，步进电动机240的指标扭矩(保持扭矩)最大。因此，在没有施加驱动脉冲的非通电状态下，转子48因磁性而稳定地停止在图12所示的停止位置或从该停止位置旋转了60度、120度、180度、240度、300度的停止位置。

图13是驱动电路250的电路图。

驱动电路250用于向3个线圈l1、l2、l3施加驱动脉冲和电流差检测脉冲，具有h桥式电路，该h桥式电路由开关元件tr1～tr6、tr10、tr11构成，该开关元件tr1～tr6、tr10、tr11由mosfet构成。另外，开关元件tr7～tr9、tr12和电阻r1构成了对蓄积到线圈l1、l2的能量进行放电的放电电路。

利用电源部7(参照图1)，在驱动电路250的电源端子与接地端子之间施加电源电压vcc。并且，在电压端子与接地端子之间，借助连接点o2而串联连接开关元件tr1、tr2，借助连接点o1而串联连接开关元件tr3、tr4。同样地，借助连接点o3而串联连接开关元件tr5、tr6，借助连接点o4而串联连接开关元件tr10、tr11。

另外，电阻r1的一端与接地端子连接，在连接点o2与电阻r1的另一端之间连接有开关元件tr7，在连接点o1与电阻r1的另一端之间连接有开关元件tr8。同样地，在连接点o3与电阻r1的另一端之间连接有开关元件tr9，在连接点o4与电阻r1的另一端之间连接有开关元件tr12。另外，在连接点o2、o1之间连接有步进电动机240的线圈l1，在连接点o3、o1之间连接有线圈l2，在连接点o3、o4之间连接有线圈l3。

〈第4实施方式的动作〉

在第4实施方式中，驱动脉冲生成电路692(参照图2)使图13所示的开关元件tr1～tr6、tr10、tr11接通/断开。由此，向线圈l1、l2、l3供给驱动脉冲(参照图6b、图7b)，转子48被旋转驱动。如上所述，转子48因磁性而稳定地停止在图12所示的停止位置或从该位置旋转了60度、120度、180度、240度、300度的停止位置。

图14是本实施方式的动作说明图。在图14所示的各停止位置，记载于转子48的周围的文字“n”或“s”，表示因转子48而被第1磁轭245感应的磁极、即线圈l1、l2、l3处于非通电状态时所感应的磁极。在图示的各状态下，若n极或s极在两个部位产生，则在与这些部位相对应的线圈中会流过被分割成两个部分的磁通，因此，磁通密度变小。另一方面，若n极或s极仅在1个部位产生，则在所对应的线圈中流过大致全部的磁通，因此，磁通密度变大。即，该线圈的磁通密度在3个线圈l1、l2、l3中变得最大。

因此，在本实施方式中，电流差检测脉冲生成电路693(参照图2)向假定转子48正常地旋转的情况下磁通密度成为最大的线圈供给电流差检测脉冲。即，以向减弱该线圈的磁通密度的方向供给电流差检测脉冲的方式，对开关元件tr2、tr4、tr6、tr7～tr9、tr11、tr12进行接通/断开控制。在图14所示的各步进电动机240中，示出了假定转子48正常地旋转的情况下的转子48的状态。另外，在图14中以空心的箭头表示供给电流差检测脉冲的线圈以及由电流差检测脉冲产生的磁通的方向。如图14所示，只要转子48正常地旋转，电流差检测脉冲以预定的顺序循环地向线圈l1、l2、l3供给。供给了电流差检测脉冲之后的旋转检测动作与第1实施方式～第3实施方式是同样的。

如以上那样，根据本实施方式，其特征在于，电动机(4)具有第1线圈(l1)、第2线圈(l2)以及第3线圈(l3)来作为多个线圈，检测判定电路(696)只要转子(48)正常地旋转，就以预定的顺序向第1线圈(l1)、第2线圈(l2)以及第3线圈(l3)供给电流差检测脉冲。

另外，被供给电流差检测脉冲的检查对象线圈是，假定转子(48)正常旋转的情况下的磁铁的第1磁通密度成为假定转子(48)没有正常旋转的情况下的磁铁的第2磁通密度以上的线圈。

由此，在三芯·类型的步进电动机240中，也可抑制电能消耗且以高精度进行转子48的旋转检测。

[变形例]

本发明并不限定于上述的实施方式，可进行各种变形。上述的实施方式是为了易于理解地说明本发明而例示的，未必限定于具备已说明的全部的构成。另外，某一实施方式的构成的一部分可置换成其他实施方式的构成，另外，也可将其他实施方式的构成添加于某一实施方式的构成。另外，对于各实施方式的构成的一部分，可进行删除、或者进行其他构成的追加·置换。可对上述实施方式进行的变形例如像以下那样。

(1)在上述各实施方式中，作为“电动机”的具体例，对应用了单芯、双芯、三芯型的步进电动机4、140、170、240的例子进行了说明，但也可以应用具有更多的线圈的步进电动机。另外，也可以将本发明应用于除了步进电动机以外的电动机。

(2)另外，在上述各实施方式中，微型计算机6设为可搭载于电子表1的微型计算机来进行了说明，但也可以应用于除了电子表1以外的各种装置的电动机控制。

(3)在上述各实施方式中，对将驱动脉冲的极性和电流差检测脉冲的极性设为相反的极性的例子进行了说明，但并不限于此。例如，也可以将驱动脉冲的极性和电流差检测脉冲的极性设为相同的极性。在该情况下，在转子48的旋转成功的情况下，在增强由磁铁产生的磁场的方向上产生由电流差检测脉冲产生的磁场，因此，将两者相加而成的磁场h属于磁饱和的影响比较大的区域，bh特性的切线的斜率db/dh变得比较小。由此，线圈l1的电感成为比较小的值。因而，电流差检测脉冲的供给时(时刻t3～t4)和电流检测时(时刻t4～t5)的线圈电流i1成为比较高的值。在转子48的旋转不成功的情况下，在弱化由磁铁产生的磁场的方向上产生由电流差检测脉冲产生的磁场，因此，将两者相加而成的磁场h属于磁饱和的影响比较小的区域，bh特性的切线的斜率db/dh变得比较大。由此，线圈l1的电感成为比较大的值，电流差检测脉冲的供给时(时刻t13～t14)和电流检测时(时刻t14～t15)的线圈电流i1成为比较低的值。并且，若线圈电流i1的峰值超过该阈值ith，则判定为“旋转成功”，若线圈电流i1的峰值为该阈值ith以下，则判定为“旋转不成功”。

(4)上述各实施方式也可以应用于由落下冲击、静电等导致的针偏离的感知。

即，若在进行了旋转检测之后，接着在直到供给驱动脉冲为止的期间内进行多次同样的旋转检测，则能够对针是否偏离进行判定。在识别为针偏离的情况下，通过对针位置进行检测而恢复正规的位置，由此可对针偏离进行修正。由此，能够设为可搭载以往无法搭载的重量·非平衡转矩较大的秒针、分针、时针。

对于本领域技术人员来说，明显的是，在不违背本发明的主旨和保护范围的情况下，可以对本发明进行各种修改和变形。因此，本发明意在覆盖在当前的权利要求以及其类似物的范围内进行的修改和变形。特别地，周密地理解为，可以将上述任意两个或多个实施例以及其修改方案的任意部分或全部进行组合，并认为其包含在本发明的范围内。