光学式旋转体位置检测装置的制作方法

文档序号:6261507阅读:133来源:国知局
专利名称:光学式旋转体位置检测装置的制作方法
技术领域
本发明涉及光学式旋转体位置检测装置。
背景技术
光学式旋转体检测装置例如巳知有特开2000—162335号公报中所记载。
该公报中公开的有在指针式手表中为检测秒针、分针以及时针的标准 位置而用于光学检测秒针齿轮、分针齿轮、秒针齿轮各自的标准位置的装 置,即光学式旋转体位置检测装置。
该指针式手表的秒针齿轮通过包含第一驱动电动机及多个中间齿轮 的第一驱动系统每次以规定时间间隔旋转规定角度。该指针式手表的分针 齿轮及时针齿轮分别通过包含第二驱动电动机及多个中间齿轮的第二驱 动系统每次以规定时间间隔旋转规定角度。秒针齿轮、分针齿轮以及时针 齿轮被同轴旋转自如地支承于底板上,光学式旋转体位置检测装置具有配 置于这些秒针齿轮、分针齿轮以及时针齿轮两侧的作为发光组件的发光元 件及作为光检测组件的受光元件。
在秒针齿轮、分针齿轮以及时针齿轮上,在与连结发光元件和受光元 件的光轴交叉的旋转轨迹上形成有基准位置透光孔。
根据这种现有的指针式手表中组装的光学式旋转体位置检测装置,在 需要设定秒针、分针以及时针的基准位置(即秒针齿轮、分针齿轮以及时 针齿轮的基准位置)时,在通过发光元件而发光期间,通过第一驱动系统 使秒针齿轮旋转,同时通过第二驱动系统使分针齿轮及时针齿轮分别旋 转。在这些旋转期间,若秒针齿轮、分针齿轮以及时针齿轮的基准位置透 光孔与上述光轴一致,则受光元件能够检测来自发光元件的光,此时为秒 针、分针以及时针的基准位置(即秒针齿轮、分针齿轮以及时针齿轮的基 准位置)。但是,由于秒针齿轮、分针齿轮以及时针齿轮各自的制造容许误差、 第一驱动系统的多个中间齿轮各自的制造容许误差、以及第二驱动系统的 多个中间齿轮各自的制造容许差,故而在第一驱动系统的各种中间齿轮和 秒针齿轮的组合、以及第二驱动系统的各种中间齿轮和分针齿轮及时针齿
轮的组合中发生齿隙(back—lash)。而且,秒针齿轮、分针齿轮以及时针 齿轮各自的基准位置透光孔也具有制造容许误差。
因此,秒针齿轮、分针齿轮以及时针齿轮各自的基准位置透光孔与上 述各种一致且受光元件能够检测来自发光元件的光,即使检测到时针齿轮 分别配置于基准位置(即、秒针、分针以及时针配置在基准位置),秒针 齿轮、分针齿轮以及时针齿轮各自的基准位置透光孔的中心也不与上述光 轴一致,因此,秒针、分针以及时针从基准位置稍微错位。这意味着,在 秒针、分针以及时针的基准位置为O时O分O秒的情况下,在这些基准位 置,秒针、分针以及时针彼此不完全重合。

发明内容
本发明就是鉴于上述情况而创立的,其目的在于,提供一种能够比目 前更精密地检测旋转体的位置的光学式旋转体位置检测装置。
本发明的光学式旋转体位置检测装置,其具有 发光组件,其按照发光的方式构成; 光检测组件,其按照检测光的方式构成;
固定支承体,其支承发光组件和光检测组件彼此相对分离,并使光检 测组件检测来自发光组件的光;
旋转体,其构成为,按照横穿连结发光组件和光检测组件的光轴的方 式每次以规定时间间隔旋转规定角度,且包含在光轴交叉的旋转轨迹上配 置的基准位置透光孔,在从使基准位置透光孔的中心与光轴一致的基准位 置进行规定时间间隔的规定角度的一次旋转移动后,将基准位置透光孔的 周缘配置在基准位置的基准位置透光孔的周缘外侧,
所述光学式旋转体位置检测装置的特征在于,
还具有透光限制组件,与固定支承体一体设置,配置在与光轴交叉的 位置,容许光的透过且限制透过的光的直径,透光限制组件将透过它的光的直径限制为,比从随着旋转体的规定时 间间隔的规定角度的一次旋转移动而在基准位置透光孔中产生的错位容 许误差的范围内的基准位置透光孔的周缘到光轴的最小距离小的直径。
本发明的目的和优点如下所述。其中的一部分是显而易见的,或者可 以通过实施本发明来得出。本发明的目的和优点可通过以下特别指出的方 式和组合来实现和获得。


说明本发明的部分构成的本发明的附图阐明了本发明的具体实施方 式,并与上述大致描述和下面的具体描述一起,足以解释本发明的原理。 本发明借助相关附图的详细说明能够被更好的理解。
图1是概略表示组合有本发明一实施方式的光学式旋转位置检测装置 的指针式手表的外观的平面图2是概略表示图1的指针式手表的表模块的主要部分的纵剖面图3是概略表示图2的表模块中的秒针齿轮及其驱动用的第一驱动系 统、和分针齿轮及时针齿轮的驱动用的第二驱动系统的一部分的背面图4是将图2的表模块中的能够彼此同轴旋转配置的秒针齿轮、分针 齿轮、时针齿轮、分针齿轮及时针齿轮的驱动用第二驱动系统的一部分的 中间齿轮放大概略表示的纵剖面图,在此,这些齿轮分别配置在使各自的 基准位置透光孔与发光组件和光检测组件之间的光轴一致的基准位置;
图5是表示将图4的秒针齿轮、分针齿轮、时针齿轮、中间齿轮分离 并分别形成的基准位置透光孔的概略分解图6是将图5的秒针齿轮放大表示的放大图7是表示图6的秒针齿轮旋转期间经由包含秒针齿轮的基准位置透 光孔的多个透光孔得到发光组件和光检测组件的组合的信号图案的图8是概略表示伴随图6的秒针齿轮的一次规定时间间隔的规定旋转 角度的旋转,图6的秒针齿轮的基准位置透光孔从发光组件和光检测组件 之间的光轴旋转移动后的状态的图9是将图4中配置于基准位置的秒针齿轮、分针齿轮、时针齿轮、 分针齿轮及时针齿轮的驱动用的第二驱动系统的一部分中间齿轮各自的
7基准位置透光孔,与本发明一实施方式的光学式旋转体位置检测装置的透 光限制组件的透光限制孔一同放大表示的图10是沿着图9的X—X线的图2的表模块的一部分放大后的纵剖 面图11是将图9中秒针齿轮进行了一次规定时间间隔的规定旋转角度 的旋转后使其基准位置透光孔离开其它基准位置透光孔及透光限制组件 的透光限制孔后的状态放大表示的图12是沿着图11的状态的图2的表模块的一部分的图11的XII—XII 线放大的纵剖面图13是将图9中使秒针齿轮伴随旋转移动容许误差进行一次规定时 间间隔的规定旋转角度的旋转后使其基准位置透光孔离开其它基准位置 透光孔及透光限制组件的透光限制孔后的状态与图11同样地放大表示的 图14A、图14B、图14C、图14D、图14E、图14F、图14G、图14H、 图141、图14K、图14L、图14M是概略表示秒针齿轮从使其基准位置透 光孔与发光组件和光检测组件之间的光轴一致的基准位置通过规定次数 的规定时间间隔的规定旋转角度的旋转旋转次之前,形成于秒针齿轮上的 多个圆弧状的透光孔和它们之间的遮光部与上述光轴合作的样子的图; 图15是概略表示图1的指针式手表所具有的电路构成的电路图; 图16是通过本发明一实施方式的光学式旋转体位置检测装置将图1 的指针式手表的表模块的旋转体的一种即秒针齿轮配置在基准位置的作 业的流程图17是将伴随透光限制组件的第一变形例的本发明一实施方式的光 学式旋转体位置检测装置组合而成的图1的指针式手表的表模块的与图9 相同的放大图18是沿着图17的XVIII—XVIII线的与图IO相同的纵剖面图; 图19是将伴随透光限制组件的第一变形例的本发明一实施方式的光
学式旋转体位置检测装置组合而成的图1的指针式手表的表模块的与图11
相同的放大图20是沿着图19的XX—XX线的与图12相同的纵剖面图;图21是将伴随透光限制组件的第二变形例的本发明一实施方式的光 学式旋转体位置检测装置组合而成的图1的指针式手表的表模块的与图 IO相同的放大图22是是将伴随透光限制组件的第三变形例的本发明一实施方式的 光学式旋转体位置检测装置组合而成的图1的指针式手表的表模块的与图 IO相同的放大图23是图22的表模块的与图12相同的纵剖面图24是表示与本发明一实施方式的光学式旋转体位置检测装置组合
而成的图1的指针式手表的表模块中作为旋转体之一种使用的秒针齿轮中 与基准位置透光孔一同使用的多个圆弧状的透光孔和它们之间的透光部
的变形例的与图6相同的放大图。
具体实施例方式
图1中,概略表示本发明一实施方式的光学旋转体位置检测装置组合
而成的指针式手表的外观,而且,图2中,表示图1的指针式手表的表模 块的主要部分概略的纵剖面。
指针式手表具有在大致筒状的手表壳体TK的内部空间中收容的表模 块l。表模块l具有文字板5、在文字板5的表面上旋转移动的秒针2、 分针3及时针4、以及在文字板5的背面侧配置于上部外壳6和下部外壳 7之间且用于驱动秒针2、分针3及时针4的手表机械装置8。
在手表壳体TK的内部空间,文字板5侧的开口由手表玻璃覆盖,在 上述内部空间,文字板5的相反侧的开口由背盖覆盖。在手表壳体TK的 周面,在手表壳体TK的位于直径方向的两个部分形成有安装了一对表带 各自的基端部的一对带安装部,并且在上述周面,在一对带安装部之间配 置有用于使表模块1发挥各种功能的多个按钮。
文字板5由透光材料形成,表模块1在上部外壳6和文字板5之间具 有太阳能电池板9。手表机械装置8具有沿着下部外壳7的内表面配置的 电路基板1及沿着上部外壳6的内表面配置的支承基板33。在电路基板 10上保持有未图示的蓄电池,在蓄电池中蓄积由太阳能电池板9产生的电 力。手表机械装置8在上部外壳6及上部外壳6内侧的支承基板33和下 部外壳7内侧的电路基板10之间具有支承用于驱动秒针2旋转的第一驱 动系统11和用于驱动分针3及时针4旋转的第二驱动系统12的底板14、 轮系夹板15、中间架16、以及跨齿轮压板(minute wheel hold plate) 34。 手表机械装置8还具有用于检测秒针2、分针3及时针4的规定的旋转角 位置的位置检测部13。
底板14、轮系夹板15以及中间架16相互同心且相对可旋转地支承秒 针齿轮(第四轮)20、分针齿轮(第二轮)25以及时针齿轮(斗轮)27。
如图4中放大所示,秒针齿轮20包含贯通跨齿轮压板34、支承基板 33、上部外壳6、太阳能电池板9、以及文字板5的指针轴贯通孔5a的秒 针轴20a,在突出到文字板5外侧的秒针轴20a的外端固定有秒针2。分 针齿轮25包含沿着秒针轴20a的外周面贯通跨齿轮压板34、支承基板33、 上部壳体6、太阳电池板9、以及文字板5的指针轴贯通孔5a的筒状的分 针轴25a,在突出到文字板5外侧的分针轴25a的外端固定有分针3。另 外,时针齿轮27包含沿着分针轴25a的外周面贯通跨齿轮压板34、支承 基板33、上部外壳6、太阳电池板9、以及文字板5的指针轴贯通孔5a的 筒状的时针轴27a,且在突出到文字板5外侧的时针轴27a的外端固定有 时针4。
如图2及图3中所示,第一驱动系统11包含第一步进电动机17、和 旋转自如地支承于轮系夹板15且传递来自第一步进电动机17的旋转力的 第五齿轮18,第五齿轮18经由第五小齿轮18a将上述旋转力传递给秒针 齿轮(第四轮)。
第一步进电动机17包含巻绕有线圈17a的定子17b、相对于定子17b 旋转自如地支承的转子17c、同心固定于转子17c上的转子输出齿轮17d。 转子17c带有以一定状态着磁的永久磁铁。从上述未图示的蓄电池供给电 流的线圈17a产生磁场,通过导入到定子17b的磁场使转子17c每180度 步状旋转。转子17c的旋转经由第五齿轮18和第五小齿轮18a传递给秒 针齿轮(第四轮)20,进而经由秒针轴20a传递给秒针2。即,秒针齿轮 (第四轮)20是通过第一步进电动机17每次以规定时间间隔旋转规定角 度的旋转体之一种。
10在秒针齿轮20上设有为与位置检测部13合作检测秒针齿轮20的基 准位置而使用的第一透光部21,第一透光部21的详细后述。
如图2及图3中所示,第二驱动系统12包含第二步进电动机22、 旋转自如地支承于底板14及轮系夹板15且传递来自第二步进电动机22 的旋转力的中间齿轮23、旋转自如地支承于底板14及中间架16且经由中 间小齿轮23a传递来自中间齿轮23的旋转力的第三齿轮24。第三齿轮24 经由第三小齿轮24a将上述旋转力传递给分针齿轮(第二轮)25。
另一方面,如图2 图4所示,第二驱动系统12其构成为,具有第 二步进电动机22、通过该第二步进电动机22而旋转的中间轮23、通过该 中间轮23而旋转的第三轮24、通过该第三轮24而旋转的第二轮即分针轮 25、通过该分针轮25而旋转的跨齿轮26、通过该跨齿轮26而旋转的斗轮 即时针轮27,在分针轮25的分针轴25a上安装有分针3,并且在时针轮 27的时针轴27a上安装有时针4。
该情况下,如图3所示,第二步进电动机22其构成为,具有线圈22a、 定子22b、转子22c,与第一步进电动机17相同地,在线圈22a中流过电 流而发生磁场,由定子22b引导由该线圈22a发生的磁场,并通过由该定 子22b引导的磁场使具有以一定状态着磁(即极化为N极和S极)的永久 磁铁的转子22c每隔180度步进旋转。
如图2及图3所示,中间轮23与第二步进电动机22的转子22c的转 子小齿轮22d啮合并旋转。如图5所示,在该中间轮23上设有第四透光 孔部30。第三轮24与中间轮23的小齿轮23a啮合并旋转,分针轮25与 第三轮24的小齿轮24a啮合并旋转。如图2及图4所示,在该分针轮25 的中心部设有秒针轮20的秒针轴20a旋转自如地插入并向上方突出的圆 筒状的分针轴25a。
如图2所示,该分针轴25a的构成为,通过上部外壳6、太阳电池板 9、及文字板5的各贯通孔5a向上方突出,且如图4所示,在该突出的前-端部安装有分针3。由此,分针轮25以与秒针轮20的下侧重合的状态配 置在与秒针轮20同一轴上。另外,如图5所示,在该分针轮25上设有第 二透光孔部28。
如图2所示,跨齿轮26通过跨齿轮压板34与时针轮27 —同旋转自
ii如地被按压,在该状态下与分针轮25的小齿轮25a啮合并旋转。如图2 所示,时针轮27与跨齿轮26的小齿轮26a啮合并旋转。如图4所示,在 该时针轮27的中心部设有分针轮25的分针轴25a旋转自如地插入并向上 方突出的筒状的时针轴27a。
如图2所示,该时针轴27a的构成为,通过跨齿轮压板34、上部外壳 6、太阳电池板9、及文字板5的各贯通孔5a向上方突出,且如图4所示, 在该突出的前端部安装有时针4。由此,时针轮27以与分针轮25的下侧 重合的状态配置在与秒针轮20及分针轮25同一轴上。另外,如图5所示, 在该时针轮27上设有第三透光孔部29。
另外,该手表的检测指针轮位置的针位置检测装置的构成为,通过利 用检测部13光学检测分别设于秒针轮20、分针轮25、时针轮27、中间轮 23的第一 第四各透光孔部21、 28 30的各位置,来检测秒针轮20、分 针轮25、时针轮27、中间轮23的各旋转位置,并判断秒针2、分针3、 时针4的各运针位置。
艮P,如图2、图4及图IO所示,检测部13具有发光元件31和受光元 件32,在将它们连结的光轴13a上设有检测位置P。发光元件31由LED
(发光二极管)构成,如图2、图4及图IO所示,被设置在秒针轮20、 分针轮25、时针轮27在同一轴上重合,且与中间轮23的一部分也重合的 部位对应的上部侧的上部外壳6的下表面的元件基板33上。受光元件32 由光敏晶体管构成,被设置在与发光元件31对应的下部侧(图2中为上 部侧)的电路基板10上。
由此,如图2、图4及图10所示,检测部13的构成为,在秒针轮20、 分针轮25、时针轮27、中间轮23的第一 第四各透光孔部21、 28 30 全部在光轴Ba上对应时,受光元件32通过第一 第四各透光孔部21、 28 30接收来自发光元件31的光,由此,检测秒针轮20、分针轮25、时 针轮27的各旋转位置。
在该情况下,如图6所示,秒针轮20的第一透光孔部21具有设于 秒针轮20的基准位置(0° )的作为基准孔的第一圆形孔21a;在该第一 圆形孔21a上的秒针2的运针方向侧和其相反方向侧这两侧隔开不同间隔 的第一、第二各遮光部21d、 21e设置的第二、第三各长孔21b、 21c;在位于第一圆形孔21a的对角线上的第二、第三长孔21b、 21c之间设置的 第三遮光部21f。 a
如图6所示,由于秒针轮20的直径为3 5mm左右,从而第一圆形 孔21a形成为其孔径为0.3 0.4mm左右(相对于秒针轮20的圆周为12 °左右的宽度)的大小。另外,第二、第三长孔21b、 21c中的第二长孔 21b如图6所示,以第一圆形孔21a的中心为基准(0° ),从左转大致48 °位置(8步位置即8秒位置)到大致168°的位置(28步位置即28秒位 置)之间,以与第一圆形孔21a的旋转移动轨迹上对应的圆弧状地设置。
第三长孔21c如图6所示,以第一圆形孔21a的中心为基准(0° ), 从左转大致192°位置(32步位置即32秒位置)到大致30(T的位置(50 步位置即50秒位置)之间,以与第一圆形孔21a的旋转移动轨迹上对应 的圆弧状地设置。在该情况下,第一、第二各遮光部21d、 21e中的位于 秒针2的运针方向侧的相反侧(图6中左转侧)的第一遮光部21d如图6 所示,以相对于第一圆形孔21a的直径(12°宽度)为3倍左右的间隔, 即在从第一圆形孔21a的中心即基准位置(0°位置)到左转大致48。位 置(8步位置即8秒位置)之间,以实质上36。左右的宽度的间隔设置。
另外,位于秒针2的运针方向(图6中右转方向)的第二遮光部21e 以比第一遮光部21d的间隔长一个第一圆形孔21a量左右的间隔,即相对 于第一圆形孔21a的直径为4倍左右的间隔,即在从第一圆形孔21a的中 心即基准位置(0° )到右转大致60。位置(50步位置即50秒位置)之 间,以实质上48。左右的宽度的间隔设置。另外,如图6所示,第三遮光 部21f以与第一圆形孔21a的直径大致相同大小形成,其位于第一圆形孔 21a的对角线上,且设于第二、第三各长孔21b、 21c之间。
而且,第一遮光部21d与位于其对角线上的第三长孔21c的一部分对 应,第二遮光部21e与位于其对角线上的第二长孔21d的一部分对应,第 三遮光部21f与位于其对角线上的第一圆形孔21a对应。由此,秒针轮20 的构成为,当在第一 第三各遮光部21d 21f中任一个与检测部13的检 测位置(发光元件31和受光元件32对向的位置)相对应的状态下旋转180 ° (半旋转)时,必然第一圆形孔21a、第二、第三各长孔21b、 21c中任 一个与检测部13的检测位置P相对应。该秒针轮20按每1步(旋转角6° :旋转时间1秒)旋转,在旋转
60步(旋转角360。旋转时间60秒)时,检测部13每2秒(2步)进 行检测时,成为通过图7所示的检测部13得到的检测图案。g卩,秒针轮 20为0秒位置(0° )时,检测部13检测第一圆形孔21a,在从2秒位置 (12° )到6秒位置(36° )时,检测部13被第一遮光部21堵住,连续 三次检测部13不能进行光检测的未检测状态。
在秒针轮20从8秒位置(48° )到28秒位置(168° )时,检测部 13连续地检测第二长孔21b,在30秒位置(180° )时,检测部13被第 三遮光部21f堵住,成为检测部13不能进行光检测的未检测状态。在从 32秒位置(192° )到50秒位置(300° )时,检测部13连续地检测第三 长孔21c,在从52秒位置(312° )到58秒位置(348° )时,检测部13 被第二遮光部21e堵住,连续四次检测部13不能进行光检测的未检测状 态。
另一方面,如图5所示,分针轮25的第二透光孔部28为设于分针轮 25的基准位置(0° )的一个圆形孔。该第二透光孔部28的圆形孔也为与 秒针轮20的第一圆形孔21a大致相同的大小,设于与秒针轮20的第一圆 形孔21a对应的位置。时针轮27的第三透光孔部29为从时针轮27的基 准位置(0° )沿圆周间隔30°设置的11个圆形孔。如图5所示,在该基 准位置的圆形孔和第11个圆形孔之间即11点位置设有第四遮光部29a。
另外,如图5所示,中间轮23的第四透光孔部30为与分针轮25的 第二透光孔部28即一个圆形孔对应的一个圆形孔,以与秒针轮20的第一 圆形孔21a及分针轮25的第二透光孔部28即圆形孔大致相同的大小形成。 由此,第二驱动系统12的中间轮23、分针轮25、时针轮27的构成为, 除11点位置之外,在时针4的每一正时(0时、1时、2时、3时、4时、 5时、6时、7时、8时、9时、10时、11时),第二 第四透光孔部28 30全部在检测部13的检测位置重合。
但是,如图9及图10所示,该针位置检测装置的构成为,检测部13 的检测位置P在秒针轮20、分针轮25、时针轮27全部重合的部位,且在 第三轮24接近的部位设置,在该检测位置P的光轴13a上,第一 第四 各透光孔部21、 28 30重合,并且与跨齿轮压板34的开口部34a、底板14的开口部14a、轮系夹板15的开口部即漏光限制孔15a对应设置。
由此,针位置检测装置的构成为,来自检测部13的发光元件31的光 透过全部的第一 第四各透光孔部21、 28 30、跨齿轮压板34的开口部 34a、底板14的开口部14a、轮系夹板15的漏光限制孔15a,且该透过的 光被受光元件32接收,由此,检测秒针轮20、分针轮25、时针轮27的 旋转位置。
在该情况下,如图10所示,发光元件31设于在上部外壳6的下表面 设置的元件基板33的下表面。即,在设于元件基板33的下表面的一对电 极33a、 33b中的一电极33a上配置并连接发光元件31的上面侧电极,在 另一电极33b上通过引线33c连接发光元件31的下面侧电极,在该状态 下,该发光元件31由模制树脂33d覆盖。而且,该发光元件31的构成为, 将模制树脂33d插入设于跨齿轮压板34的开口部34a内,使其接近位于 其下侧的时针轮27。
另外,如图10所示,受光元件32在设于下部外壳7上的电路基板10 的安装凹部10a内与发光元件31对向设置。gp,在设于电路基板10的上 表面的安装凹部10a的一对电极10b、 10c中的一电极10b上配置并连接 受光元件32的下面侧电极,在另一电极10c上通过引线10d连接受光元 件32的上面侧电极,在该状态下,该受光元件32由模制树脂10e覆盖。
如图10所示,该受光元件32的构成为,在其模制树脂10e向电路基 板10的上表面侧隆起的状态下突出,将该模制树脂10e的隆起的部分插 入设于轮系夹板15的下表面的收纳凹部15b内,并将该模制树脂10e的 隆起的部分以接近轮系夹板15的漏光限制孔15a的状态配置。
由此,如图9及图10所示,检测部13在将发光元件31和受光元件 32的中心连结的光轴13a上设有检测位置P。 g卩,如图9及图IO所示, 该检测位置P为以光轴13a为中心轴的圆柱状的空间区域,该圆柱状的直 径为与后述的轮系夹板15的漏光限制孔15a大致相同的大小。
另外,如图10所示,底板14的构成为,固定于时针轮27和分针轮 25之间,设置可旋转地配置接近检测位置P的第三轮24的开口部14a, 且以不使这些时针轮27、分针轮25、第三轮24接触地接近的状态,与轮 系夹板15 —同可旋转地支承。轮系夹板15的构成为,固定于电路基板10和秒针轮20之间,以不使分针轮27、中间轮23、秒针轮20接触地接近 的状态,与底板14一同可旋转地支承。但是,如图9及图IO所示,秒针轮20、分针轮25、时针轮27及中 间轮23的构成为,在基准位置(O时O分O秒位置),第一 第四各透光 孔部21、 28 30与位于检测部13的检测位置P的跨齿轮压板34的开口 部34a、底板14的开口部14a、轮系夹板15的漏光限制孔15a重合。另外,秒针轮20、分针轮25、时针轮27及中间轮23的构成为,如 图11及图12所示,在它们中的秒针轮20从基准位置(0° : 0秒)旋转 了2步(12° : 2秒)时,第一透光孔部21的基准孔即第一圆形孔21a从 检测部13的检测位置P大致完全离幵,秒针轮20将来自发光元件31的 光遮断。在该情况下,如图8所示,在秒针轮20从基准位置(0° : 0秒)旋 转了 l步(6° : l秒)时,作为基准孔的第一圆形孔21不能从检测部13 的检测位置P完全离开,来自发光元件31的光的大致一半透过第一圆形 孔21a,由受光元件32受光。因此,检测部13的构成为,在检测秒针轮 20的旋转位置时,秒针轮20每旋转2步,进行一次光检测。但是,设于轮系夹板15的漏光限制孔15a的构成为,秒针轮20的基 准孔即第一圆形孔21a与检测位置P相对应,在受光元件32接收来自发 光元件31的光时,根据其检测部13进行光检测的每一定时(2秒),秒针 轮20旋转最小角度(12° ),如图12及图13所示,旋转移动到第一圆形 孔21a从检测位置P大致完全离开的位置,防止来自该旋转移动的第一圆 形孔21a的漏光。艮口,该轮系夹板15的漏光限制孔15a如图12及图13所示,在检测 部13进行光检测的每一定时(2秒),秒针轮20旋转最小角度(12° ), 在旋转移动到第一圆形孔21a从检测位置P离开的位置时,考虑伴随秒针 轮20的旋转的第一圆形孔21a的旋转移动的最大错位量Rl ,光透过的透 光区域El缩窄最大错位量Rl 。该第一圆形孔21a的错位量Rl因秒针轮 20制作上的精度及齿隙而产生。这样的错位量Rl对于秒针轮20的第一透光孔部21中的第二、第三 各长孔21b、 21c也同样产生,除此之外,对于分针轮25、时针轮27及中因此,当分针轮25旋转1步时,中间轮23与之联动,旋转30° 。由 此,分针轮25的构成为,即使第二透光孔部28不能完全离开检测部13 的检测位置P,由于中间轮23的第二透光孔部30大宽度离开检测位置P, 且由中间轮23遮断来自发光元件31的光,由此,检测部13的光检测也 能够在分针轮25的每1步(1分钟)进行。其次,参照图14对用于检测秒针轮20的基准位置(OO秒位置)的基 本的秒针轮位置检测动作进行说明。在该基本的秒针轮位置检测动作中,无视第二驱动系统12的分针轮 25、时针轮27、中间轮23。另外,图14 (a) 图14 (m)表示秒针轮 20每旋转2步(旋转角12° )时与其旋转位置的检测部13的检测位置P 的对应关系。检测该秒针轮20的基准位置的目的是检测图14 (a)所示的秒针轮 20的基准位置(0° : 0秒)。即,检测秒针轮20的第一透光孔部21的第 一圆形孔21a和检测部13的检测位置P—致的位置。该秒针轮20的基准 位置的状态是图14 (a)的状态,是秒针轮20的第一透光孔部21的第一 圆形孔21a和检测部13的检测位置P—致且检测部13能够进行光检测的 状态。首先,在图14 (a)的状态下,秒针轮20旋转2步,旋转角成为12 °时,如图14 (b)所示,第一圆形孔21a从检测位置P右转错位,第一 遮光部21d的一部分与检测位置P对应,因此,检测部13的光检测不能 进行,而在图8所示的2秒位置成为未检测状态。同样地,如图14 (c) 图14 (d)所示,秒针轮20每次旋转2步,直至旋转角达到36。,第一 遮光部21d的一部分与检测位置P对应,因此,检测部13的光检测不能 进行,如图6中3秒 6秒位置所示,未检测状态连续3次。之后,如图14 (e)所示,当秒针20旋转2步,旋转角达到48。时, 秒针轮20的第一透光孔部21的第二长孔21b的一部分与检测部13的检 测位置P相对应,因此,如图6中8秒位置所示,能够进行检测部13的光检测。同样地,如图14 (f)所示,秒针轮20每次旋转2步,直至旋转 角达到168° ,第二长孔21b的一部分与检测部13的检测位置P相对应, 因此,如图6中10秒 28秒位置,检测部13的光检测可连续地进行。在该状态下,如图14 (g)所示,秒针轮20进一步旋转2步,旋转角 达到180°时,第二长孔21b从检测位置P右转错位,第三遮光部21f与 检测位置P相对应,因此,不能进行检测部13的光检测,如图6中30秒 位置所示,成为未检测状态。之后,如图14 (h)所示,秒针轮20旋转2 步,旋转角达到192°时,秒针轮20上的第一透光孔部21的第三长孔21c 的一部分与检测部13的检测位置P相对应,因此,如图6中32秒位置所 示,成为检测部13的光检测能够进行的状态。之后,如图14(i)所示,秒针20每次旋转2步,直至旋转角达到300 ° ,第三长孔21c的一部分与检测部13的检测位置P相对应,因此,如 图6中34秒 50秒位置所示,检测部13的光检测可连续地进行。而且, 如图14 (j)所示,第三长孔21c从检测位置P右转错位,第二遮光部21e 的一部分与检测位置P相对应时,检测部13的光检测不能进行,如图6 中52秒位置所示,成为未检测状态。同样地,如图14 (k) 图14 (m)所示,秒针轮20每次旋转2步, 直至旋转角达到348。,第二遮光部21e的一部分与检测位置P相对应, 因此,检测部13的光检测不能进行,如图6中54秒 58秒位置所示,未 检测状态连续4次。在该状态下,秒针轮20旋转2步,旋转角达到360 °时,如图14 (a)所示,第一圆形孔21a与检测部13的检测位置P相对 应,因此,如图6中0秒位置所示,成为检测部13的光检测能够进行的 状态。这样,图14 (a)所示的状态下,为检测部13的光检测能够进行的状 态,图14 (b) 图14 (d)的状态下,为检测部13的光检测不能连续3 次的状态。图14 (e) 图14 (f)的状态下,为检测部13的光检测能够 连续进行的状态,图14 (g)的状态下,为检测部13的光检测不能进行的 状态。图14 (h) 图14 (i)的状态下,为检测部13的光检测能够连续 进行的状态,图14 (j) 图14 (m)的状态下,为检测部13的光检测不 能连续4次的状态。18在此,不能连续地进行光检测的未检测状态为图14 (b) 图14 (d)的状态、图14 (j) 图14 (m)的状态,着眼于这两个状态,分别两步 进行检测时,得知,前者的未检测状态连续3次,后者的未检测状态连续 4次,前者和后者连续的未检测次数不同。通过对不能连续地进行光检测 的未检测状态进行计数,可特定基准位置。艮P,秒针轮20每2步(2秒)进行检测,在未检测状态连续4次之后, 在下次不能检测的情况下,该位置为基准位置(0° )。但是,从图14 (b) 的状态对未检测状态进行计数时,直至图14 (d)的状态,未检测状态连 续3次,之后成为图14 (e)的状态,即使检测部13的光检测能够进行, 未检测状态也不能连续4次,因此,其不是基准位置。这是用于检测秒针 轮20的基准位置的基本的秒针轮位置检测动作。另一方面,如图3 图5所示,用于检测分针轮25的基准位置的基本 的针位置检测动作为下述动作,在分针轮25旋转1步(6° )时,中间轮 23旋转30° ,在分针轮25旋转60步(360° : 1圈)时,分针轮25的第 二透光孔部28和中间轮23的第四透光孔部30在检测位置P上重合,此 时,有检测部13进行的光检测时,分针轮25为基准位置(0分)。另外,用于检测时针轮27的基准位置的基本的针位置检测动作为下 述动作,除11时位置之外,每1小时时针轮27的第三透光孔部29在检 测位置P上与分针轮25的第二透光孔部28和中间轮23的第四透光孔部 30重合,此时有检测部13进行的光检测时,除11时位置之外为每次正时, 在11时位置没有检测部13进行的光检测,在下一 1小时后,在检测部13 有光检测时,时针轮27为12时位置的基准位置(0时)。其次,参照图15的框图,对该指针式手表的电路构成进行说明。该电路构成具有控制全部电路的CPU (中央运算处理装置)35、存 储预定的程序的ROM (只读存储器)36、存储处理数据的RAM (随机存 取存储器)37、生成用于使CPU35动作的脉冲发送电路38、将由该发送 电路38生成的脉冲变换成适当的频率(用于使CPU35动作的适当的频率) 的分频电路39。 '另外,该电路构成具有使指针(秒针2、分周3、时针4)运针的手表 机械装置8、检测部13,该检测部13具有发出光的发光元件31和接收来自该发光元件31的光的受光元件32。该情况下,CPU35读出预先存储于 ROM36中的程序,并向手表机械装置8的第一、第二各步进电动机17、 22中的各线圈17a、 22a输出预定的驱动脉冲。另外,该电路构成除上述之外,还具有供给电源的太阳电池板9及 电池等的电源部40、接收标准时刻电波的天线41、对接收到的标准时刻 电波进行检波处理的检波电路42、将时刻显示进行照明的照明部43、用 于驱动该照明部43的照明驱动电路44、进行报音的扬声器45、用于驱动 该扬声器45的辅助电路46、选择并切换各种模式的多个按钮开关SW。其次,参照图16对用于检测该指针式手表的秒针轮20的基准位置的 基本的秒针轮位置检测处理进行说明。该基本的秒针轮位置检测处理是检测秒针轮20的基准位置(0° ), 如图14 (a)所示,是检测秒针轮20上的第一透光孔部21的第一圆形孔 21a和检测部13的检测位置P—致的位置。该情况下,假设第二驱动系统 12的分针轮25、时针轮27、中间轮23的第二 第四各透光孔部28 30 与检测部13的检测位置P —致并停止。当该秒针轮位置检测处理启动时,将通过检测部13在前次检测出的 未检测状态的未检测次数清除,并将未检测标记设为"0"(步骤S1),使 秒针20运针2步(步骤S2)。然后,使检测部13的发光元件31发光(步 骤S3),检测受光元件32是否接收到了该发光元件31的光,由此判断检 测部13有否进行光检测(步骤S4)。此时,秒针轮20的第一透光孔部21的第一圆形孔21a、第二、第三 各长孔21b、 21c的任一个与检测部13的检测位置P对应,在检测部13 有光检测时,秒针轮20的第一 第三各遮光部21d 21f的任一个与检测 部13的检测位置P对应,受光元件32不接收来自发光元件31的光,而 使秒针轮20运针2步直至达到检测部13的光检测不进行的未检测状态。而且,-在步骤S4中,秒针轮20的第一 第三各遮光部21d 21f的 任一个与检测部13的检测位置P对应,当达到检测部13的光检测不进行 的未检测状态时,将未检测状态作为未检测次数进行计数,在未检测标记 上建立"1"(步骤S5),判断该未检测状态是否进行4次(步骤S6)。艮P,秒针轮20的基准位置如图14 (j) 图14 (m)所示,在未检测20状态连续4次之后,如图14 (a)所示,在下次有检测部13进行的光检测 时,可将该位置特定为基准位置。因此,例如图14 (b)的状态 图14 (d) 的状态,秒针轮20的第一遮光部21d的一部分与检测位置P对应,因此, 虽然检测部13的未检测次数连续3次,但当下次秒针轮20旋转2步时, 秒针轮20的第二长孔21b的一部分与检测位置P对应,有检测部13进行 的光检测。此时,返回步骤S2,重复上述的动作。同样地,在图14 (g)的状态下,秒针轮20的第三遮光部21f与检测 部13的检测位置P相对应,因此,没有检测部13进行的光检测,但当下 次秒针轮20旋转2步时,秒针轮20的第三长孔21c的一部分与检测位置 P相对应,有检测部13进行的光检测,因此,此时也返回步骤S2,且重 复上述的动作。而且,在秒针轮20从图14 (j)的状态旋转到图14 (m) 的状态时,秒针轮20的第二遮光部21e的一部分与检测位置P依次相对 应,因此,检测部13的未检测状态连续4次。此时,使秒针轮20旋转2步(步骤S7),使检测部13的发光元件31 发光(步骤S8),检测受光元件32是否接收了该发光元件31的光,由此, 判定检测部13的光检测有否进行(步骤S9)。在该步骤S9中,在有检测 部13的光检测时,秒针轮20的第一透光孔部21的第一圆形孔21a与检 测位置P相一致,判定为秒针轮20在基准位置"0° ",转至通常运针, 结束该处理。该情况下,在步骤S9中,假设分针轮25、时针轮27、中间轮23的 第二 第四各透光孔部28 30与检测部13的检测位置P —致并停止,因 此,必然有检测部13的光检测,但在假设分针轮25、时针轮27、中间轮 23的第二 第四各透光孔部28 30与检测部13的检测位置P不能对应的 情况下,没有检测部13的光检测,因此,转至时分针位置检测处理。但是,该时分针位置检测处理在分针25的每一步进行检测部13的光 检测,在分针轮25旋转1圈(360° : 1分钟)时,如果没有检测部13 进行的光检测,则判定为分钟3在基准位置。另外,在时针轮27旋转1 小时(30° )时,除11时位置,如果有检测部13进行的光检测,则判定 为时针4在每一个正时,在11时位置没有检测部13的光检测,前次若有 检测部13进行的光检测,则判定为时针4在12时位置的基准位置。这样,根据该针位置检测装置,在通过具有发光元件31和受光元件
32的检测部13检测秒针轮20、分针轮25、时针轮27的各位置时,在秒 针轮20、分针轮25、时针轮27、中间轮23的第一 第四各透光孔部21、 28 20与光轴13a上的检测位置P相对应时,可由受光元件32接受通过 跨齿轮压板34的开口部34a、底板14的开口部14a、及轮系夹板15的漏 光限制孔15a来自发光元件31的光。
另外,在该针位置检测装置中,根据检测部13进行光检测的定时、 例如2秒(2步),秒针轮20只旋转最小角度(12° ),在作为基准孔的第 一圆形孔21a旋转移动到离开检测位置P的位置的状态下,在检测部13 进行光检测时,即使第一圆形孔21a不完全离开检测位置P,也能够通过 轮系夹板14的漏光限制孔15a限制来自第一圆形孔21a的漏光。因此, 在检测部13进行的光检测时,可防止漏光造成的误检测,由此,能够准 确地检测秒针轮20、分针轮25、时针轮27的各旋转位置。
艮P,对于漏光限制孔15a,根据检测部13进行光检测的定时(每2 秒),秒针轮20只旋转最小角度,在作为基准孔的第一圆形孔21a旋转移 动到大致完全离开检测位置P的位置时,即使秒针轮20的第一圆形孔21a 的旋转移动因秒针轮20的制作上的精度及齿隙而产生错位,也能够防止 因该错位造成的漏光。
艮P,对于漏光限制孔15a,考虑伴随秒针轮20的旋转的第一圆形孔 21a的旋转移动中的最大错位量Rl,光透过的透光区域E1只縮窄最大错 位量R1,因此,在秒针轮20只旋转最小角度时,第一圆形孔21a因错位 量R1不能充分旋转移动而发生错位,且即使来自发光元件31的光的一部 分透过第一圆形孔21a,也能够通过限制孔15a可靠地遮断该透过的漏光。
另夕卜,在该针位置检测装置中,漏光限制孔15a为在与主板即底板14 一同可旋转地保持秒针轮20、中间轮23、分针轮25的轮系夹板15上对 应于连结发光元件31和受光元件32的光轴13a上的检测位置P而设置的 圆形状的贯通孔,因此,可不使用其它部件,而通过已有的结构不加长连 结发光元件31和受光元件32的光轴13a地紧凑地构成装置整体。
另外,该针位置检测装置中,检测部13的受光元件32配置于在电路 基板10的上表面设置的安装凹部10a内,并通过模制树脂10e覆盖,即使该模制树脂10e隆起到电路基板10的上表面侧,也能够将该模制树脂
10e的隆起的部分插入设于轮系夹板15的下表面的收纳凹部15b内,因此, 可由此縮短连结发光元件31和受光元件32的光轴13a,可实现装置整体 的薄型化。
该情况下,检测部13的发光元件31被配置于在上部外壳6的下表面 配置的元件基板33上并用模制树脂33d覆盖,且该模制树脂33d被插入 在位于其下侧的跨齿轮压板34上设置的开口部34a内,因此,可由此縮 短连结发光元件31和受光元件32的光轴13a,可与受光元件32 —同实现 装置整体的薄型化。 (实施方式2)
其次,参照图17 图20对应用了本发明的指针式手表的实施方式2 进行说明。此外,与图1 图16所示的实施方式1相同的部分标注同一符 号进行说明。
该手表为除在轮系夹板15上设置漏光限制孔15a之外,还在上部外 壳6侧的跨齿轮压板34上设置漏光限制孔50的构成,除此之外为与实施 方式l大致相同的构成。
该情况下,如图18及图20所示,在跨齿轮压板34的上表面侧配置 有元件基板33,在该元件基板33的下表面,与实施方式l相同,设有发 光元件31。 g卩,该发光元件31与实施方式1相同,在设于元件基板33 的下表面的一对电极33a、 33b中的一电极33a上配置并连接发光元件31 的上面侧电极,在另一电极33b上通过引线33c连接发光元件31的下面 侧电极,并在该状态下由模制树脂33d进行覆盖。
如图18及图20所示,在该发光元件31接近的跨齿轮压板34的上表 面侧设有模制树脂33d插入的元件收纳凹部51,在该元件收纳凹部51的 跨齿轮压板34上对应检测部13的检测位置P设置有漏光限制孔50。该漏 光限制孔50构成为,在接近跨齿轮压板34的下表面的时针轮27的第三 透光孔部29与检测位置P相对应时,与第三透光孔部29相对应。
在该情况下,对于漏光限制孔50而言,在因秒针轮20的制作上的精 度及齿隙而产生的第一圆形孔21a的错位量Rl比因时针轮27的制作上的 精度及齿隙而产生的第三透光孔部29的错位量R3大(R1〉R3)的情况、和秒针轮20的第一圆形孔21a的错位量Rl比时针轮27的第三透光孔部 29的错位量R3小(RKR3)的情况下,透光区域E3的大小不同。
例如,在秒针轮20的第一圆形孔21a的错位量Rl比时针轮27的第 三透光孔部29的错位量R3大(R1〉R3)的情况下,漏光限制孔50与实 施方式l同样地形成。即,该情况(R1〉R3)下的漏光限制孔50的构成 为,与秒针轮20的基准孔即第一圆形孔21a与检测位置P相对应,在受 光元件32接收来自发光元件31的光时,对应于该检测部13进行光检测 的每一定时(2秒),秒针轮20只旋转最小角度(12° ),第一圆形孔21a
旋转移动到从大致完全离开检测位置P的位置,防止来自该旋转移动的第 一圆形孔21a的漏光。
艮P,该漏光限制孔50如图12及图13所示,在检测部13进行光检测 的每一定时(2秒),秒针轮20只旋转最小角度(12° ),在第一圆形孔 21a旋转移动到离开检测位置P的位置时,考虑伴随秒针轮20的旋转的第 一圆形孔21a的旋转移动中的最大错位量Rl,光透过的透光区域E3只縮 窄最大错位量R1。
另一方面,在时针轮27的第三透光孔部29的错位量R3比秒针轮20 的第一圆形孔21a的错位量Rl大(RKR3)的情况下,漏光限制孔50 根据时针轮27的第三透光孔部29的错位量R3形成。g卩,该情况(Rl< R3)下的漏光限制孔50如图17及图18所示,在时针轮27的第三透光孔 部29在检测位置P的光轴13a上对应时,将来自发光元件31的光向第三 透光孔部29照射。
另外,如图19及图20所示,该情况(RKR3)下的漏光限制孔50 的构成为,时针轮27根据检测部13进行光检测的定时(每1小时)只旋 转最小角度(30° ),在第三透光孔部29旋转移动到大致完全离开检测位 置P的位置时,防止将来自发光元件31的光向第三透光孔部29照射,防 止来自第三透光孔部29的漏光。
艮P,该漏光限制孔50如图20所示,在检测部13进行光检测的每一 定时(每l小时),秒针轮20只旋转最小角度(30° ),在时针轮27的第 三透光孔部29旋转移动到大致完全离开检测位置P的位置时,考虑伴随 时针轮27的旋转的第三透光孔部29的旋转移动的最大错位量R3,光透过的透光区域E3只缩窄最大错位量R3。
根据这样的针位置检测装置,在通过具有发光元件31和受光元件32 的检测部13检测秒针轮20、分针轮25、时针轮27的各位置时,在秒针 轮20、分针轮25、时针轮27、中间轮23的第一 第四各透光孔部21、 28 30与光轴13a上的检测位置P对应时,受光元件32可通过跨齿轮压 板34的漏光限制孔50、底板14的开口部14a、及轮系夹板15的漏光限 制孔15a接收来自发光元件31的光。
另外,在该针位置检测装置中,在秒针轮20的第一圆形孔21a的错 位量Rl比时针轮27的第三透光孔部29的错位量R3大(R1>R3)的情 况下,与实施方式l相同地,根据检测部13进行光检测的定时,例如每2 秒,秒针轮20只旋转最小角度(12° ),在作为基准孔的第一圆形孔21a 旋转移动到大致完全离开检测位置P的位置的状态下,在检测部13进行 光检测时,即使第一圆形孔21a的旋转移动发生错位,也能够通过跨齿轮 压板34的漏光限制孔50与轮系夹板15的漏光限制孔15a —同限制来自 第一圆形孔21a的漏光。
另外,在时针轮27的第三透光孔部29的错位量R3比秒针轮20的第 一圆形孔21a的错位量Rl大(RKR3)的情况下,对于跨齿轮压板34 的漏光限制孔50,根据检测部13进行光检测的定时,例如每1小时,时 针轮27只限制最小角度(30° ),在第三透光孔部29旋转移动到大致完 全离开检测位置P的位置的状态下,在检测部13进行光检测时,即使第 三透光孔部29的限制移动不产生错位,也能够通过跨齿轮压板34的漏光 限制孔50与轮系夹板15的漏光限制孔15a —同防止光从第三透光孔部29 泄漏。
因此,在检测部13进行光检测时,通过跨齿轮压板34的漏光限制孔 50和轮系夹板15的漏光限制孔15a能够可靠地防止时针轮27的第三透光 孔部29和秒针轮20的第一圆形孔21a的漏光,由此,与实施方式1相比, 能够可靠地防止漏光带来的误检测,能够更进一步准确地检测秒针轮20、 分针轮25、时针轮27的各旋转位置。
此外,上述实施方式2中,对在轮系夹板15上设置漏光限制孔15a, 在跨齿轮压板34上设置漏光限制孔50的情况进行了叙述,但不限于此,例如图21所示,也可以为在主板即底板14上也设置漏光限制孔55的构 成。该底板14的漏光限制孔55如图21所示,在时针轮27的第三透光孔 部29、分针轮25的第二透光孔部28、及中间轮23的第四透光孔部30在 检测位置P的光轴13a上对应时,使透过了第三透光孔部29的光对第二 透光孔部28及第四透光孔部30进行照射。
另外,对于该底板14的漏光限制孔55而言,在因秒针轮20的制作 上的精度及齿隙而产生的第一圆形孔21a的错位量Rl比因分针轮25及中 间轮23的制作上的精度及齿隙而产生的第二、第四各透光孔部28、 30的 各错位量R1大(R1〉R2、 R4)的情况、和秒针轮20的第一圆形孔21a 的错位量R1比分针轮25及中间轮23的第二、第四各透光孔部28、 30的 错位量R2、 R4小(RKR2、 R4)的情况下,透光区域E2的大小不同。
例如,在秒针轮20的第一圆形孔21a的错位量Rl比分针轮25及中 间轮23的第二、第四各透光孔部28、 30的错位量R2、 R4大(R1>R2、 R4)的情况下,漏光限制孔55与实施方式1同样地形成。g卩,该情况(Rl 〉R2、 R4)的漏光限制孔55的构成为,在秒针轮20的基准孔即第一圆形 孔21a与检测位置P对应时,通过来自发光元件31的光,且根据检测部 13进行光检测的每一定时(2秒),秒针轮20只旋转最小角度(12° ), 第一圆形孔21a旋转移动到大致完全离开检测位置P的位置时,防止来自 第一圆形孔21a的漏光。
艮口,该漏光限制孔55如图12及图13所示,在检测部13进行光检测 的每一定时(2秒),秒针轮20只旋转最小角度(12° ),在第一圆形孔 21a旋转移动到离开检测位置P的位置时,考虑伴随秒针轮20的旋转的第 一圆形孔21a的旋转移动的最大错位量Rl,形成为使光透过的透光区域 E2只縮窄最大错位量R1。
另一方面,在分针轮25及中间轮23的第二、第四各透光孔部28、 30 的各错位量R2、 R4比秒针轮20的第一圆形孔21a的错位量Rl大(Rl <R2、 R4)情况下,漏光限制孔55根据分针轮25及中间轮23的第二、 第四各透光孔部28、 30的各错位量R2、 R4形成。艮卩,该情况(RKR2、 R4)下的漏光限制孔55如图21所示,在分针轮25及中间轮23的第二、 第四各透光孔部28、 30在检测位置P的光轴13a上对应时,使来自发光
26元件31的光对第二、第四各透光孔部28、 30进行照射。
另外,如图21所示,该情况(RKR2、 R4)下的漏光限制孔55的 构成为,根据检测部13进行光检测的每一定时(l步每l分),分针轮 25只旋转最小角度(6。),同时中间轮23只旋转最小角度(30° ),且分 针轮25的第二透光孔部28旋转移动到从检测位置P稍微错开的位置,同 时中间轮23的第四透光孔部30旋转移动到完全离开检测位置P的位置, 因此,即使来自发光元件31的光透过第三透光孔部29及第二透光孔部28, 也能够由中间轮23遮断。
该情况下,底板14的漏光限制孔55如图21所示,在分针轮25旋转 60步(360° : l圈),第二透光孔部28旋转移动到与检测位置P接近对 应的位置,中间轮23每1步以30。旋转,且第四透光孔部30旋转移动到 与检测位置P接近对应的位置时,考虑伴随分针轮25和中间轮23的各旋 转的第二、第四各透光孔部28、 30的各旋转移动的最大错位量R2、 R4, 形成为光透过的透光区域E2、 E4缩窄最大错位量R2、 R4。
在这样的针位置检测装置中,除在轮系夹板15上设置漏光限制孔 15a,在跨齿轮压板34上设置漏光限制孔50之外,在底板14上也设有漏 光限制孔55,由于为上述这样的构成,因此,在检测部13进行光检测时, 能够通过底板14的漏光限制孔55、跨齿轮压板34的漏光限制孔50、轮 系夹板15的漏光限制孔15a更可靠地防止时针轮27的第三透光孔部29、 分针轮25的第二透光孔部28、中间轮23的第四透光孔部30、秒针轮20 的第一圆形孔21a的漏光,由此,与实施方式2相比,能够更可靠地防止 漏光造成的误检测,能够更准确地检测秒针轮20、分针轮25、时针轮27 的各旋转位置。
另外,在上述实施方式2及其变形例中,对除在轮系夹板15上设置 漏光限制孔15a之外,还在跨齿轮压板34上设置漏光限制孔50,且在底 板14上设置漏光限制孔55的情况进行了说明,但也可以为在轮系夹板15、 跨齿轮压板34、底板14中的任一个上设置漏光限制孔的构成。即使是这 样的构成,也可以具有与实施方式l相同的作用效果。 (实施方式3)
其次,参照图22及图23对适用了本发明的指针式手表的实施方式3
27进行说明。该情况下,与图1 图16所示的实施方式1相同的部分标注同 一符号而省略说明。
该手表为由透明的合成树脂形成轮系夹板60,在该轮系夹板60的上 表面设置漏光限制部61的构成,除此之外,为与实施方式l相同的构成。
艮P,该漏光限制部61为在透明的轮系夹板60的上表面除在规定部位 设置透光区域E之外还设有遮光层62的构成。该遮光层62为印刷层、蒸 镀层、金属镀敷层、不透明的树脂片材等遮断光的膜。该漏光限制部61 与实施方式1相同地,在与检测部13的检测位置P对应的部位设置透光 区域E1,在秒针轮20只旋转最小角度(12° ),第一圆形孔21a旋转移动 到大致完全离开检测位置P的位置时,考虑伴随秒针轮20的旋转的第一 圆形孔21a的旋转移动的最大错开量Rl ,形成光透过的透光区域El缩窄 最大错开量R1。
即使在这样的针位置检测装置中,也与实施方式l相同地,在秒针轮 20只旋转最小角度,作为基准孔的第一圆形孔21a旋转移动到大致完全离 开检测位置P的位置时,由于秒针轮20制作上的精度及齿隙,即使在秒 针轮20的第一圆形孔21a的旋转移动产生错位,也能够通过漏光限制部 61防止漏光。因此,在检测部13进行光检测时,能够防止漏光造成的误 检测,且能够准确地检测秒针轮20、分针轮25、时针轮27的各旋转位置。
艮P,该漏光限制部61考虑伴随秒针轮20的旋转的第一圆形孔21a的 旋转移动的最大错位量Rl,形成光透过的透光区域El縮窄最大错位量 Rl,因此,在秒针轮20只旋转最小角度时,即使第一圆形孔21a的旋转 移动产生错位,来自发光元件31的光的一部分透过第一圆形孔21a,也能 够通过轮系夹板15的漏光限制部61的遮光层62可靠地遮断其透过的漏 光。
此外,上述实施方式3中,对由透明的合成树脂形成轮系夹板60,且 在其上表面设置有由遮光层62构成的漏光限制部61的情况进行了说明, 但不限于此,例如也可以为由透明的合成树脂形成跨齿轮压板34及底板 14,并在其一面设置了由遮光层构成的漏光限制部的构成。
另外,在上述实施方式1 3及其各变形例中,对在配置于检测部13 的发光元件31和受光元件32之间的主板即底板14、轮系夹板15、跨齿轮压板34上设置了漏光限制孔55、 15a、 50或漏光限制部61的情况进行 了说明,但不限于此,也可以为在例如发光元件31的模制树脂33d或受 光元件32的模制树脂10e的各表面设置除其规定部位(透光区域)之外 还设置遮光层62而成的漏光限制部61的构成。
另外,上述实施方式1 3及其各变形例中,关于秒针轮20的第一透 光孔部21,对在作为基准孔的第一圆形孔21a的两侧分别设置第二、第三 各长孔21b、 21c的情况进行了说明,但不限于此,例如图24所示的变形 例,也可以为将秒针轮20的第一透光孔部21的第二长孔21b分割为两个 长孔65a、 65b,同时也将第三长孔21c分割为两个长孔66a、 66b的构成。
该情况下,在第二长孔21b的两个长孔65a、 65b之间设置有第五遮 光部67,在第三长孔21c的两个长孔66a、 66b之间设置有第六遮光部68。 即使将这样的秒针轮20用于针位置检测装置,也能够得到与实施方式l 3及其各变形例大致相同的作用效果。
另外,在上述实施方式1 3及其各变形例中,对应用于指针式手表 的情况进行了说明,但未必是手表,可适用于特别是旅行表、闹钟、座钟、 挂钟等各种指针式钟表。
尽管己用具体实施方案来描述了适用于本发明的方法,但对于本领域 的技术人员显而易见的是,在不背离本发明的精神和保护范围的情况下可 作出许多变化和修改。在所附的权利要求书中旨在包括所有这些属于本发 明保护范围内的修改。
权利要求
1、一种光学式旋转体位置检测装置,其具有发光组件(31),其按照发光的方式构成;光检测组件(32),其按照检测光的方式构成;固定支承体(6、7),其支承发光组件(31)和光检测组件(32)使发光组件(31)和光检测组件(32)彼此相对分离,并使光检测组件(32)检测来自发光组件(31)的光;旋转体(20),其构成为,按照横穿连结发光组件(31)和光检测组件(32)的光轴(13a)的方式每次以规定时间间隔旋转规定角度,且包含在光轴(13a)交叉的旋转轨迹上配置的基准位置透光孔(21a),在从使基准位置透光孔(21a)的中心与光轴(13a)一致的基准位置进行规定时间间隔的规定角度的一次旋转移动后,将基准位置透光孔(21a)的周缘配置在基准位置的基准位置透光孔(21a)的周缘外侧,所述光学式旋转体位置检测装置的特征在于,还具有透光限制组件(15a、61),与固定支承体(6、7)一体设置,配置在与光轴(13a)交叉的位置,容许光的透过且限制透过的光的直径,透光限制组件(15a、61)将透过它的光的直径限制为,比从随着旋转体(20)的规定时间间隔的规定角度的一次旋转移动而在基准位置透光孔(21a)中产生的错位容许误差(R1)的范围内的基准位置透光孔(21a)的周缘到光轴(13a)的最小距离小的直径。
2、 如权利要求1所述的光学式旋转体位置检测装置,其特征在于,透光限制组件(15a、 61)相对于光检测组件(32)与旋转体(20)侧邻接配置。
3、 如权利要求2所述的光学式旋转体位置检测装置,其特征在于,具有相对于旋转体(20)配置在光检测组件(32)侧及发光组件(31)侧中的至少一方的至少另一透光限制组件(50、 55)。
4、 如权利要求3所述的光学式旋转体位置检测装置,其特征在于,至少另一透光限制组件(50、 55)配置于旋转体(20)与发光组件(32)之间。
5、 如权利要求4所述的光学式旋转体位置检测装置,其特征在于,另一透光限制组件(50、 55)相对于发光组件(32)与旋转体(20)侧邻接配置。
6、 如权利要求l所述的光学式旋转体位置检测装置,其特征在于,所述光学式旋转体位置检测装置与表模块(1)组合,该表模块(1)包括外壳(6、 7);由外壳(6、 7)支承且产生旋转驱动力的旋转驱动源(17、 22);由外壳(6、 7)支承且通过来自旋转驱动源(17、 22)的旋转驱动力旋转的秒针齿轮(20)、分针齿轮(25)以及时针齿轮(27);通过秒针齿轮(20)、分针齿轮(25)以及时针齿轮(27)被驱动旋转的秒针(4)、分针(3)、时针(4),旋转体为秒针齿轮(20)、分针齿轮(25)以及时针齿轮(27)中的至少一个,固定支承体包含外壳(6、 7)。
7、 如权利要求6所述的光学式旋转体位置检测装置,其特征在于,透光限制组件(15a、 61)相对于光检测组件(32)与旋转体(20)侧邻接配置。
8、 如权利要求7所述的光学式旋转体位置检测装置,其特征在于,旋转体包含秒针齿轮(20)。
9、 如权利要求7所述的光学式旋转体位置检测装置,其特征在于,具有相对于旋转体(20)在光检测组件(32)侧及发光组件(31)侧中的至少一侧配置的至少另一透光限制组件(50、 55)。
10、 如权利要求9所述的光学式旋转体位置检测装置,其特征在于,至少另一透光限制组件(50、 55)配置于旋转体(20)与发光组件(31)之间。
11、 如权利要求10所述的光学式旋转体位置检测装置,其特征在于,另一透光限制组件(50)相对于发光组件(31)与旋转体(20)侧邻 接配置。
12、 如权利要求1 11中任一项所述的光学式旋转体位置检测装置,其特征在于,透光限制组件(15a、 50、 55)包括具有使光以所述光轴(13a)为中心透过的透光孔(15a、 50、 55)的遮光部件(15、 34、 14),透光孔(15a、 50、 55)如所述那样限制透过它的光的直径。
13、如权利要求1 11中任一项所述的光学式旋转体位置检测装置,其特征在于,透光限制组件包括与所述光轴(13a)交叉的透光部件(60)和覆盖透光部件(60)的遮光层(62),在遮光层(62)形成有使光以所述光轴(13a)为中心透过的透光孔(61),且透光孔(61)如所述那样限制透过它的光的直径。
全文摘要
本发明提供一种光学式旋转体位置检测装置,其具有旋转体(20),其按照横穿连结发光组件和光检测组件(31,32)的光轴(13a)的方式每次以规定时间间隔旋转规定角度,且包括在光轴交叉的旋转轨迹上配置的基准位置透光孔(21a),在将旋转体从使基准位置透光孔与光轴一致的基准位置进行一次间隔的旋转后,基准位置透光孔的周缘配置在基准位置的周缘外侧。该装置还具有透光限制组件(15a),其设置在固定支承体上且与光轴交叉,容许光的透过并限制透过的光的直径。该透光限制组件将透过的光的直径限制为,比从随着旋转体的规定角度的一次旋转而在基准位置透光孔中产生的错位容许误差(R1)范围内的最小距离小的直径。
文档编号G04C3/00GK101634830SQ200910164649
公开日2010年1月27日 申请日期2009年7月27日 优先权日2008年7月25日
发明者细渊博幸 申请人:卡西欧计算机株式会社
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