(57)【要約】【課題】光導波路を用いて光を導光することにより、光源や受光素子を自由に配置できる特徴を有し、基準位置検出機能付き電子時計における部品の配置制約を大幅に緩和できる技術は既に提案されているが、光導波路として通常の光ファイバを使用しているため、専用の固定部品を使用するか、もしくは、地板や輪列受などに光ファイバを固定する構造の追加が必要にとなっていた。【解決手段】回路基板２０１に光導波路１０５、１１０が形成されるとともに、光導波路１０５により導光された発光素子１０２の光を出向する発光部か、発光素子の光を受光し、光導波路１１０により受光素子１１２に導光する受光部のいずれかを備える。【選択図】        図２−１
2010230509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
指針を駆動する輪列と、
発光素子と受光素子と、
該発光素子と受光素子を実装した回路基板と、からなり、
該発光素子からの放射光を該受光素子が受光することにより前記輪列の位置を検出する光学的位置検出装置と、を有する指針位置機能付き電子時計において、
前記回路基板には、光導波路が形成されるとともに、
該光導波路により導光された前記発光素子の光を出光する発光部か、
前記発光素子の光を受光し、該光導波路により前記受光素子に導光する受光部の
いずれかを有することを特徴とする指針位置機能付き電子時計。
【請求項２】
前記光学的位置検出装置が透過型検出装置であり、
前記発光素子もしくは前記発光部を有する第１回路基板と、
前記受光素子もしくは前記受光部を有する第２回路基板が、別回路基板として構成されることを特徴とする請求項１に記載の指針位置機能付き電子時計。
【請求項３】
前記第１回路基板と前記第2回路基板の光学系が各基板内で閉じており、
前記発光回路基板と前記受光回路基板は、電気的にのみ接続されている
ことを特徴とする請求項２に記載の指針位置機能付き電子時計。
【請求項４】
前記光学的位置検出装置が反射型検出装置であり、前記回路基板は単一である
ことを特徴とする請求項１に記載の指針位置機能付き電子時計。
【請求項５】
前記輪列を構成する歯車に、
光を反射する反射面を有する反射板と、光を吸収する遮光面を有する遮光板が形成され、前記発光部か前記発光素子の発光面や前記受光部か前記受光素子の受光面を合わせ、検出面と定義した場合に、該検出面と前記遮光面との距離が、該検出面と前記反射面との距離より近い
ことを特徴とする請求項４に記載の指針位置機能付き電子時計。
【請求項６】
前記検出面が遮光壁に覆われることを特徴とする請求項５に記載の指針位置機能付き電子時計。
【請求項７】
前記光学的位置検出装置が透過型検出装置であり、前記回路基板は単一である
ことを特徴とする請求項１に記載の指針位置機能付き電子時計。
【請求項８】
前記回路基板が、
前記発光部もしくは前記発光素子のいずれか１つの配置されている第１部分と、
前記受光部もしくは前記受光素子のいずれか１つの配置されている第２部分と、に別れ、該第１部分と該第２部分とで折り曲げ可能に形成されている
ことを特徴とする請求項７に記載の指針位置機能付き電子時計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、時計における、指針が取り付けられている輪列の位置を検出する指針位置機能付き電子時計に関するものである。  
【背景技術】
【０００２】
電子制御式パーペチャルカレンダー時計や電波時計等、指針の基準位置の設定が必要不可欠な時計が多く存在する。これらは衝撃や磁界により針の基準位置が時計の内部にもつ位置情報に対しずれた場合、見かけ上時刻狂いが生じていた。
これらの時刻狂いを起こさないため、針の基準位置を検出する機構を有し、基準位置と時計内部に持つ位置情報とのズレを検出し補正する手段が提案されている。指針の基準位置を検出する方法としては、指針が取り付けられた歯車の基準位置相当部分に透過孔を設け、その孔を透過する光を検出する光学式基準位置検出が良く用いられている。光学式基準位置検出、特に、上記の透過型光学式基準位置検出の場合、検出対象の歯車の両面に、光源（ＬＥＤなど）と受光素子（フォトトランジスタ、以下フォトＴｒ、など）を配置する必要が有り、大きな配置制約となっていた。
【０００３】
そこで、検出用の光源であるＬＥＤから発光された検出光が光導波路を介して表示に用いている指針と機械的に結合した歯車に照射されたときに、この歯車に配置されている貫通孔を通して検出光が受光素子に照射された状態を基準位置とする方法が特許文献１に開示されている。
特許文献１には、可撓性のある通常の光ファイバを使用するよりも、時計に組み込むのに適した形状に形成された剛体の光導体を使用する方が良いことも開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−１１８６８３号公報（第５図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の技術は、光導波路を用いて光を導光することにより、光源や受光素子を自由に配置できる特徴を有し、基準位置検出機能付き電子時計における部品の配置制約を大幅に緩和できる技術である。
しかしながら、上記従来技術は、以下のような欠点を有している。
（１）特許文献１の技術では、光導波路として時計に適した形状に形成された光導体を使用している。
時計のような小さなサイズでこのような成形を行うこと自体が困難なことであり、コストアップに繋がってしまう。
（２）光導体を組み込みに適した形状に成形しているといっても、地板や輪列受などに光導体を固定する構造の追加は必要になる。
このため、支持用の部品や地板の構造が複雑になり、地板も厚くなるため、設計負荷が大きく、時計自体の大きさも大きくなる。
（３）また、上記のような構成では光導波路の位置と歯車の位置関係を調整するため、時計の組み込みに時間がかかるためにコストアップになる。
（４）さらに、時計の場合、基本構造が同一で輪列の組み換えのみにより指針による表示内容を変更することで、低コストで商品ラインアップを増やすこと（以下、ｃａｌ変更）が良く行われる。上記構成の場合、このようなｃａｌ変更であっても、表示変更毎に光導
体そのものや地板、輪列受の変更が必要となり、設計負荷が増大すると共にコストアップとなり、ｃａｌ変更による商品ラインアップ増のメリットが小さくなってしまう。
このように、導入に当たってのデメリットが多いため、特許文献１の手法は事実上導入不可能な技術となっていた。
【０００６】
本発明は、以上のような課題を解決しようとするもので、簡易的な支持構造で、簡単に光導波路の位置と歯車の位置関係を決定できる基準位置検出機構を提供することにより、設計負荷を低減し、時計自体の大きさも小さくし、組み立てコストも低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
指針を駆動する輪列と、
発光素子と受光素子と、
発光素子と受光素子を実装した基板と、からなり、
発光素子からの放射光を受光素子が受光することにより輪列の位置を検出する光学的位置検出装置と、を有する指針位置機能付き電子時計において、
回路基板には、光導波路が形成されるとともに、
導波路により導光された発光素子の光を出向する発光部か、
発光素子の光を受光し、光導波路により受光素子に導光する受光部のいずれかを有することを特徴とする。
【０００８】
また、発光素子もしくは発光部を有する第１回路基板と、
受光素子もしくは受光部を有する第2回路基板が、別回路基板として構成されることを特徴とする。
【０００９】
また、第1回路基板と第2回路基板の光学系が各基板内で閉じており、
発光回路基板と受光回路基板は、電気的にのみ接続されていることを特徴とする。
【００１０】
また、光学的位置検出装置が反射型検出装置であり、回路基板は単一であることを特徴とする。
【００１１】
また、輪列を構成する歯車に、
光を反射する反射面を有する反射板と、光を吸収する遮光面を有する遮光板が形成され、発光部か発光素子の発光面や受光部か受光素子の受光面を合わせ、検出面と定義した場合に、検出面と遮光面との距離が、検出面と反射面との距離より近いことを特徴とする。
【００１２】
また、検出面が遮光壁に覆われることを特徴とする。
【００１３】
また、光学的位置検出装置が透過型検出装置であり、回路基板は単一であることを特徴とする。
【００１４】
また、回路基板が、
発光部もしくは発光素子のいずれか１つの配置されている第１部分と、
受光部もしくは受光素子のいずれか１つの配置されている第２部分とに別れ、
第１部分と第２部分とで折り曲げ可能に形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、近年実用化されてきている光ファイバ埋め込み回路基板を、光学式指針位置検出に使用することにより、以下のような理由で特許文献１の欠点を解消しつつ、小型で低コストの光学式指針位置検出機能付き電子時計を可能にできる。
（１）光ファイバを含む全ての光学系が回路基板内で閉じているので、回路基板を除く部品は従来と同じ部品が使用できる。そのため、低コストかつ薄く小型の光学式指針位置検出機能付き電子時計を可能にできる。
（２）光ファイバを含む全ての光学系が回路基板内で閉じているので、細かな位置調整が不要であり、調整コストを削減できる。
（３）光学系におけるアフターサービス（以下、ＡＳ）時は、回路基板を交換するだけなので、手間がかからない。
（４）ｃａｌ変更時も回路基板の変更のみで対応できるので、設計負荷も小さく、コストダウンも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例１における反射型の基準位置検出機構を用いた時計構成を示す説明図である。
【図２−１】実施例１の形態にかかる基準位置検出機構に用いる回路基板を示す説明図である。
【図２−２】図２−１の破線Ｂの断面構造を示した図である。
【図２−３】図２−１の破線Ａの断面構造を示した図である。
【図２−４】図２−１の秒用基準位置検出部２０２の詳細な構造を示した図である。
【図３−１】秒針歯車が基準位置にある状態における図２−４の破線Ｃの断面構造を示した図である。
【図３−２】秒針歯車が基準位置以外の状態における図２−４の破線Ｃの断面構造を示した図である。
【図３−３】図２−４の破線Ｄの断面構造を示した図である。
【図３−４】図２−４の破線Ｅの断面構造を示した図である。
【図４】実施例２における透過型基準位置検出機構を用いた時計の構成を示す説明図である。
【図５】実施例２の形態にかかる基準位置検出機構に用いる回路基板を示す説明図である。
【図６】実施例３における基準位置検出機構を用いた時計の構成を示す説明図である。
【図７−１】実施例３の形態にかかる基準位置検出機構に用いる回路基板を示す説明図である。
【図７−２】図７−１に示した回路基板７００を用いて時計に組み込んだときの断面構造である。
【図７−３】図７−２に示したスペーサー７０４と周辺部との位置関係を示した図である。
【図８】実施例４の形態にかかる基準位置検出機構に用いる回路基板を示す説明図である。
【図９】図８に示した回路基板８００と回路基板８０５を用いて時計に組み込んだときの断面構造を示す説明図である。
【図１０−１】出光導波路１０５、受光導波路１１０の構成を示した図である。
【図１０−２】図１０−１の断面構造である。
【図１１−１】実施例１において秒針歯車１０７が基準位置にある状態の遮光板３０１と秒用基準位置検出部２０２との位置関係を示した図である。
【図１１−２】実施例１において秒針歯車１０７が基準位置にない状態の遮光板３０１と秒用基準位置検出部２０２との位置関係を示した図である。
【図１２−１】実施例２において秒針歯車４２１が基準位置にある状態の秒基準位置検出部１２０３と秒反射板１２０１との位置関係を示した図である。
【図１２−２】実施例２において秒針歯車４０４が基準位置にある状態の分基準位置検出部５０１と分反射板１２０４との位置関係を示した図である。
【図１２−３】実施例２において秒針歯車４０５が基準位置にある状態の時基準位置検出部５０２と時反射板１２０６との位置関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる針位置検出装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１８】
［１］実施例１
本発明の実施例１の形態にかかる基準位置検出機構の好適な実施の形態を詳細に説明する。
本実施例は、反射型光学式基準位置検出機構に本発明を適用したものである。反射型光学式基準位置検出機構（以下、反射型検出）は、透過型に比較して構造が複雑になる欠点があるが、単一回路基板上に光源と受光素子を実装でき、輪列を除く光学系を１枚の回路基板で構成できるので、本発明の適用に好適な構成となっている。
【００１９】
図１は本発明の実施例１の形態にかかる反射型の基準位置検出機構を用いた時計の構成の概念を示す説明図である。なお、説明を簡単にするために、本実施例では、単一の秒モータ１０３により秒針（不図示）が取り付けられた秒針歯車１０７を駆動するとともに、秒針歯車１０７の基準位置を検出する構成とする。
分針（不図示）が取り付けられた分針歯車１１５、時針（不図示）が取り付けられた時針歯車１１６は輪列（不図示）を介し駆動されるが、特に検出は実施しない。
【００２０】
（システム構成）
１０１は、本実施例における光学系の制御を司る制御部であり、秒モーターパルスＳ１０３を出力することによって秒モータ１０３を駆動制御するほか、光源１０２を制御し、受光素子１１２からの信号を受けて全体制御を行うが、詳細は後述する。
１０２は光源であり、具体的にはＬＥＤで構成され、制御部１０１からの点灯制御信号Ｓ１０２を受けて発光する。１０５は出光導波路であり、光源１０２側に、光源１０２からの検出光１１９を入光する光源入光部１０４を、秒針歯車１０７側に、出光導波路１０５で導光した検出光１１９を秒針歯車１０７に向けて秒針用検出光１１３として出光する秒針用出光部１０６を有する。
１０８は秒針歯車１０７に形成された反射板（図１１−１  ３０２）、遮光板（図１１−１  ３０１）を含んだ秒針用基準位置判定部であり、秒針用検出光１１３が反射板３０２に照射された場合は秒針用反射光１１４として反射する。
【００２１】
１１０は入光導波路であり、秒針歯車１０７からの秒針用反射光１１４を入光する秒針用受光部１０９を、受光素子１１２側に、入光導波路１１０で導光した秒針用反射光１１４を受光素子１１２に向けて受光光１２０として出光する照射部１１１を有する。
出光導波路１０５、入光導波路１１０はともに光ファイバで構成される。光源入光部１０４、秒針用出光部１０６、秒針用受光部１０９、照射部１１１の詳細構成は、後述する。
１１２は受光素子であり、受光光１２０を受光し、光検出信号Ｓ１０１を制御部１０１に出力する。制御部１０１は光検出信号Ｓ１０１を元に、指針位置検出の制御を行う。
【００２２】
（針位置検出動作）
次に、指針の基準位置検出の具体的動作について説明を行う。
基準位置検出を行う場合、制御部１０１から点灯制御信号Ｓ１０２を光源１０２へ送り、光源１０２を点灯状態にする。光源１０２から出光導波路１０５の光源入光部１０４に検出光１１９が入力され、秒針用出光部１０６から、秒針歯車１０７の位置によって出力
が異なる秒用基準位置判定部１０８に、秒用検出光１１３が照射される。秒用基準位置判定部１０８から出力された秒用反射光１１４は秒針用受光部１０９に入光し、入光導波路１１０を通って照射部１１１を介して受光光１２０となり、受光素子１１２に照射される。受光素子１１２の受光結果は電気信号となり、光検出信号Ｓ１０１として制御部１０１に入力される。
【００２３】
また、秒モータ１０３は制御部１０１の秒モータ信号Ｓ１０３によって動作し、秒動力１２１を秒針歯車１０７の基準位置を変化させると共に分動力１１７を分針歯車１１５に動力を伝え、分針歯車１１５は動作することによって時動力１１８を時針歯車１１６に動力を伝え、時刻の表示を行う。
【００２４】
針位置検出動作において、秒針用歯車１０７の位置が基準位置に無い場合、秒用基準位置判定部１０８は反射板３０２によって秒用検出光１１３を反射し、秒用反射光１１４を針用受光部１０９に入光するため、受光素子１１２は光検出有りを示す光検出信号Ｓ１０１を出力する。
また、秒針用歯車１０７の位置が基準位置にある場合、秒用基準位置判定部１０８は遮光版３０１によって秒用検出光１１３を反射しないため、針用受光部１０９に入光がない。そのため、受光素子１１２は光検出無しを示す光検出信号Ｓ１０１を出力する。  
上記異なる光検出信号Ｓ１０１を受けることによって、制御部１０１は光検出信号Ｓ１０１から基準位置の検出の判断をおこなうことが可能となる。
【００２５】
（システムの具体的構造）
図２−１は本発明の実施例１の形態にかかる基準位置検出機構に用いる回路基板２０１を示す。
出光導波路１０５、受光導波路１１０は回路基板２０１に形成されており、回路基板２０１には秒針歯車１０７と図１の秒針用出光部１０６と秒用受光部１０９を含んだ部位である秒用基準位置検出部２０２の位置決めを行うための位置決め穴２０５と電池用穴２０３が存し、回路基板２０１の上に秒針歯車１０７が配置され、秒用基準位置検出部２０２と秒針歯車１０７との関係は図１１−１のように秒針歯車１０７に設けられた反射板３０２と遮光板３０１を含む秒用基準位置判定部１０８が秒用基準位置検出部２０２上に存在するように配置されている。
また、秒用基準位置判定部１０８は秒用基準位置検出部２０２に反射板３０２又は遮光板３０１の存在によって秒針用反射光１１４の出力が異なるようになっている。
【００２６】
図１０−１は出光導波路１０５、受光導波路１１０の構成を示す。
検出光１１９や秒針用反射光１１４と同様の光１００６は光源入光部１０４、秒針用受光部１０９と同様の入光部１００４から入光し、反射部材１００７で光１００６の方向を変えて光を全反射するクラッド１００１に囲まれたコア１０００を通り、反射部材１００２で再び、光１００６の方向を変えて秒針用出光部１０６や照射部１１１と同様の出光部１００５より光１００６を照射する。クラッド１００１は図１０−２のように回路基板２０１などに用いるガラスエポキシ基板などの遮光部材に囲まれるように埋設されることによって、遮光を兼ねている。
【００２７】
図２−２は図２−１の破線Ｂの断面図を示しており、光源１０２を光源入光部１０４側に照射出来るように実装するだけで光源１０２と光源入光部１０４の位置関係を固定することが出来る。
また、遮光部材２１０により秒針用出光部１０６を遮光することによって、光源１０２以外の光が出光導波路１０５へ入光することを防止している。
【００２８】
図２−３は図２−１の破線Ａの断面図を示しており、受光素子１１２を秒針用受光部１
０９側からの光を受光できるように実装するだけで受光素子１１２と照射部１１１の位置関係を固定することが出来る。
また、遮光部材２１１により秒針用受光部１０９以外を遮光することによって、秒針用受光部１０９以外の光が入光導波路１１０へ入光することを防止している。
【００２９】
なお、位置決め穴２０５の形状は本実施例では円形であるが、四角、三角形状でも可能であり、秒用基準位置検出部２０２と秒針歯車１０７との位置関係が決定できれば、回路基板２０１の外形形状で決定しても良い。位置決め穴２０５の数についても、本実施例では２個であるが、１つ以上あれば固定は可能である。好ましくは３個以上の位置決め穴２０５を用意した方が安定した位置決めが出来るため、望ましい。
【００３０】
図２−４は秒用基準位置検出部２０２の詳細な構造を示し、秒針用出光部１０６と秒針用受光部１０９を囲むように遮光部材２０４を配置している。
図３−３は図２−４中の破線Ｄの断面を、図３−４は図２−４中の破線Ｅの断面を示す。図３−３、図３−４に示すように、秒針用出光部１０６と秒針用受光部１０９を囲むように遮光部材２０４を配置することで、外部からの光の影響を低減させている。
【００３１】
図３−１は、基準位置における破線Ｃの断面を示す図面である。
図３−１のように、秒針用出光部１０６と秒針用受光部１０９上に遮光板３０１がある。図１１−１に示すように、本実施例では、遮光板３０１が秒用基準位置検出部２０２にある状態を秒針歯車１０７の基準位置としており、遮光板面３０５は遮光部面３０３、３０４よりも秒針用出光部１０６側に位置し、遮光板面３０６は遮光部面３０３、３０４よりも秒針用受光部１０９側に位置することで、外部からの光と秒針用出光部１０６から出力される秒針用検出光１１３又は秒針用反射光１１４が秒針用受光部１０９に到達しないようにしている。
よって、秒針用出光部１０６から出力された秒用検出光１１３は秒針歯車１０７に設けられた遮光板３０１によって、完全に遮光されるため、秒針用受光部１０９には秒用反射光１１４は入光されない。
【００３２】
図３−２は、基準位置以外における破線Ｃの断面を示す図面である。
また、図３−２のように秒針用出光部１０６と秒針用受光部１０９上に反射板３０２がある。図１１−２示すように、本実施例では、反射板３０２が秒用基準位置検出部２０２にある状態を秒針歯車１０７の基準位置ではない状態としており、反射板３０２は遮光部面３０４よりも秒針用出光部１０６、秒針用受光部１０９側に位置し、遮光部面３０３が反射板３０２よりも秒針用出光部１０６、秒針用受光部１０９側に位置することで、外部からの光の遮光や秒針用出光部１０６から出力される秒針用検出光１１３が外部へ漏れないようにし、秒針用検出光１１３が反射板３０２で反射して秒針用反射光１１４となり、秒針用受光部１０９に照射できるようにしている。
よって、秒針用出光部１０６から出力された秒用検出光１１３は、秒針歯車１０７に接続した反射板３０２によって、反射されるため、秒針用受光部１０９に秒用反射光１１４が入光される。
【００３３】
なお、遮光部材を設けたほうが確実に検出可能であるが、完成時計状態やムーブメント状態で外光を完全に遮光できる場合には、遮光部材を主略することも可能である。
このような構成にすることにより、外光からの影響が受けにくくなり、検出ノイズが低減され、より基準位置の検出精度を上げることが出来る。
【００３４】
上記実施例１で説明の通り、本発明を反射型検出に適用することにより、電子時計における指針位置検出の光学系を１枚の回路基板にて構成する事が可能となる。これにより、部品の配置に自由度が出来、小型でかつ低コストの指針位置検出機能付き電子時計を提供
できる。
【００３５】
［２］実施例２
つぎに、本発明の実施例２の形態にかかる基準位置検出機構の好適な実施の形態を詳細に説明する。
本実施例では、実施例１を基本構成として、実施例１の基準位置検出は秒針のみの基準位置検出であったのを、実施例２では時用歯車、分用歯車、秒用歯車の基準位置を検出する構成としたものである。
【００３６】
（システム構成）
図４は、本発明の実施例２の形態にかかる反射型の基準位置検出機構を用いた時計の構成の概念を示す説明図である。上述の如く、基本構成は実施例１の構成と同じであるため、図１と同じ構成要素については、同じ番号を付す事により説明を省略する。
４２１は秒針歯車であり、働きとしては実施例１の秒針歯車１０７と同一の働きを行うが、構成要素である反射板、遮光板の基準位置検出に関する対応が異なり、図１２−１のように秒基準位置検出部１２０３と秒反射板１２０１が一致したときが基準位置となり、秒基準位置検出部１２０３と秒遮光板１２０２が一致したときは非基準位置となる。
【００３７】
４０１は分モータであり、制御部１０１からの分モーターパルスＳ４０１により駆動され、分モータ４０１によって発生した動力である分動力４２３によって分針歯車４０４を駆動する。分針歯車４０４には、秒針用基準位置判定部４２２と同様の分針用基準位置判定部４０８を有する。４０３は分針用出光部であり、出光導光路１０５に設けられ、出光導光路１０５によって導かれた光源１０２からの検出光１０４を分用検出光４０６として出光する。４１２は分針用受光部であり、入光導光路１１０に設けられ、分針用基準位置判定部４０８によって反射された分針用反射光４１０を入光する。分針用出光部４０３、分用検出光４０６、分針用基準位置判定部４０８、分針用反射光４１０、分針用受光部４１２の関係は、秒針における各構成要素と同様で図１２−２のように分基準位置検出部５０１と分反射板１２０４が一致したときが基準位置となり、分基準位置検出部５０１と分遮光板１２０５が一致したときは非基準位置となる。
【００３８】
４０２は時モータであり、制御部１０１からの時モーターパルスＳ４０２により駆動され、時モータ４０２によって発生した動力である時動力４１４によって時針歯車４０５を駆動する。時針歯車４０５には、秒針用基準位置判定部４２２と同様の時針用基準位置判定部４０９を有する。４２０は時針用出光部であり、出光導光路１０５に設けられ、出光導光路１０５によって導かれた光源１０２からの検出光１０４を時用検出光４０７として出光する。
４１３は時針用受光部であり、入光導光路１１０に設けられ、時針用基準位置判定部４０９によって反射された時針用反射光４１１を入光する。時針用出光部４２０、時用検出光４０７、時針用基準位置判定部４０９、時針用反射光４１１、時針用受光部４１３の関係は秒針における各構成要素と同様で図１２−３のように時基準位置検出部５０２と時反射板１２０６が一致したときが基準位置となり、時基準位置検出部５０２と時遮光板１２０７が一致したときは非基準位置となる。
【００３９】
（針位置検出動作）
次に、実施例２の具体的動作について説明する。
基準位置検出を行う場合、制御部１０１から点灯制御信号Ｓ１０２を光源１０２へ送り、光源１０２を点灯状態にし、光源１０２から出光導波路１０５の光源入光部１０４に検出光１１９が入力される。
【００４０】
秒針歯車４２１の基準位置検出については、秒針用出光部１０６から秒針用歯車４２１
の位置によって出力が異なる秒用基準位置判定部４２２に秒用検出光１１３が照射され、秒用基準位置判定部４２２から出力された秒用反射光１１４は秒針用受光部１０９に入光し、入光導波路１１０を通って照射部１１１を介して受光光１２０となり、受光素子１１２に照射され、受光素子１１２の受光結果は電気信号となり、光検出信号Ｓ１０１として制御部１０１に入力される。
【００４１】
分針歯車４０４の基準位置検出については、分針用出光部４０３から分針用歯車４０４の位置によって出力が異なる分用基準位置判定部４０８に分用検出光４０６が照射され、分用基準位置判定部４０８から出力された分用反射光４１０は分針用受光部４１２に入光し、入光導波路１１０を通って照射部１１１を介して受光光１２０となり、受光素子１１２に照射され、受光素子１１２の受光結果は電気信号となり、光検出信号Ｓ１０１として制御部１０１に入力される。
【００４２】
時針歯車４０５の基準位置検出については、時針用出光部４２０から時針用歯車４０５の位置によって出力が異なる時用基準位置判定部４０９に時用検出光４０７が照射され、時用基準位置判定部４０９から出力された時用反射光４０９は時針用受光部４１３に入光し、入光導波路１１０を通って照射部１１１を介して受光光１２０となり、受光素子１１２に照射され、受光素子１１２の受光結果は電気信号となり、光検出信号Ｓ１０１として制御部１０１に入力される。
【００４３】
秒モータ１０３は、制御部１０１の秒モータ信号Ｓ１０３によって動作し、秒動力１１９を秒針歯車４２１の基準位置を変化させる。分モータ４０１は制御部１０１の分モータ信号Ｓ４０１によって動作し、分動力４２３を分針歯車４０４の基準位置を変化させる。時モータ４０２は制御部１０１の時モータ信号Ｓ４０２によって動作し、時動力４１４を時針歯車４０５の基準位置を変化させると共に時刻の表示を行う。
【００４４】
また、針位置検出動作において、実施例１では基準位置検出時は秒反射光１１４が出力されない遮光状態であったが、実施例２においては秒用受光部１０９、分用受光部４１２、時用受光部４１３が共通した入光導波路１１０と接続しているため、実施例１と同様に基準位置検出時に遮光状態とすると全ての歯車が基準位置にあったときのみしか、基準位置検出が出来なくなる。
【００４５】
このため、本実施例では、基準位置非検出時に遮光状態、基準位置検出時に反射状態と設定し、
秒針歯車４２１の秒用基準位置判定部１２０３は図１２−１のように秒反射板１２０１と秒遮光板１２０２から構成されており、秒用基準位置判定部１２０３と秒反射板１２０１が一致した状態が秒針の基準位置となる。
分針歯車４０４の分用基準位置判定部５０１は図１２−２のように分反射板１２０４と分遮光板１２０５から構成されており、分用基準位置判定部５０１と分反射板１２０４が一致した状態が分針の基準位置となる。
時針歯車４０５の時用基準位置判定部５０２は図１２−３のように時反射板１２０６と時遮光板１２０７から構成されており、時用基準位置判定部５０２と時反射板１２０６が一致した状態が時針の基準位置となる。
【００４６】
各指針の基準位置検出は、次の順序で行う
（１）まず、時針歯車４０５、分針歯車４０４、秒針歯車４２１を非基準位置にして秒用受光部１０９、分用受光部４１２、時用受光部４１３を遮光状態にする。
（２）次に、検出したい所望の歯車のみを動かし、基準位置検出を行うようにする。
（３）さらに、次の指針の基準位置を検出したい場合には、（２）で基準位置検出した歯車を再び動かして遮光状態とし、検出したい歯車について（２）を実行する。
（４）以下、上記（１）〜（３）を、全ての指針に対し、実行する。
この方法により効率的に基準位置検出が出来るため、基準位置検出時は秒反射光１１４又は分反射光４１０、時反射光４１１が出力される反射状態で、非基準位置検出時は秒反射光１１４又は分反射光４１０、時反射光４１１が出力されない遮光状態である方が望ましい。
【００４７】
（システムの具体的構造）
図４に示したシステムを具現化する回路基板５０３の具体例を図５に示す。実施例１の図１と同様の構成で同一の動作を行う部品には同一符号を付し、先に述べた構成についても説明を省略する。
また、図５中の破線Ａ、破線Ｂは図２−１の破線Ａ、破線Ｂと同様の構造である。
【００４８】
本実施例では、
秒針歯車４２２を検出する秒用基準位置検出部１２０３、
分針歯車４０４を検出する分基準位置検出部５０１、
時針歯車４０５を検出する時基準位置検出部５０２に、
共通した光導波路である出光導波路１０５、入光導波路１１０が通っている。
これは、図４に示す如く、出光導波路１０５、入光導波路１１０を秒、分、時の各歯車の検出に共用しているからである。
このため、光導波路のスペースが削減できる上、
秒針用出光部１０６と秒用受光部１０９を含んだ部位である秒用基準位置検出部１２０３の位置決め、
分針用出光部４０３と分用受光部４１２を含んだ部位である分用基準位置検出部５０１の位置決め、
時針用出光部４２０と時用受光部４１３を含んだ部位である時用基準位置検出部５０２の位置決めを
輪列を組み上げた回路基板５０３を組み込むことで可能であり、作業性の効率化が出来る。
【００４９】
また、本実施例では、光源１０２と受光素子１１２を複数の指針位置検出で共用可能である。このため、光源１０２と受光素子１１２の数を減少させる事が可能であり、部品点数削減によるコストダウンが可能である。
さらに、光ファイバを使用しない指針位置検出では、必ず検出位置に光学素子（光源と受光素子）を配置せねばならず、複数位置検出を行うことは大変な配置制約となっていた。しかし、本実施例では、光学素子の数が減るだけでなく、その配置位置にも制約が無いため、配置制約が大幅に緩和され配置自由度を向上できる。
従って、設計負荷が減少すると共に、時計の小型化が可能となる。
【００５０】
［３］実施例３
つぎに、本発明の実施例３の形態にかかる基準位置検出機構の好適な実施の形態を詳細に説明する。
実施例１の基準位置検出は反射型基準位置検出であったが、実施例３では透過型基準位置検出（以下、透過型検出）でおこなった場合について説明をおこなう。
【００５１】
透過型検出は反射型検出に比べ、構造が比較的簡単でＳ／Ｎ比も取りやすいと言う長所が有り、反射型検出よりも広く使用されている。但し、その構成から、回路基板を１枚にできる反射型検出に比べ、発光側と受光側の２枚の基板が必要であること、基板ならびに各素子分時計が厚くなってしまう、という欠点を有していた。
本実施例では、本発明を透過型検出でも適用可能であることを示すと共に、透過型検出の欠点を改善可能であることを示すものである。
【００５２】
（システム構成）
図６は実施例３における基準位置検出機構を用いた時計の構成概念を示す説明図であり、図１と同じ構成要素については同じ符号を付す事によりその説明を省略する。
６０１は秒針歯車であり、透過孔６０２を有する。透過孔６０２は、秒針用出光部１０６からの秒針用検出光１１３が透過する場合が基準位置となるように設定される。
基準位置検出を行う場合、制御部１０１から点灯制御信号Ｓ１０２を光源１０２へ送り、光源１０２を点灯状態にし、光源１０２から出光導波路１０５の光源入光部１０４に検出光１１９が入力される。
【００５３】
（針位置検出動作）
秒針歯車の基準位置検出については秒針用出光部１０６から秒針用歯車６０１へ秒用検出光１１３が照射され、秒針歯車６０１が基準位置にない場合（透過孔６０２に秒用検出光１１３が照射されない場合）、秒用検出光１１３は秒針歯車６０１で遮光されるために秒針用受光部１０９には光が入らない。秒針歯車６０１が基準位置にある場合は透過孔６０２を通って秒用検出光１１３が秒針用受光部１０９に入光し、入光導波路１１０を通って照射部１１１を介して受光光１２０となり、受光素子１１２に照射され、受光素子１１２の受光結果は電気信号となり、光検出信号Ｓ１０１として制御部１０１に入力される。
また、秒モータ１０３は制御部１０１の秒モータ信号Ｓ１０３によって動作し、秒動力１１９を秒針歯車６０１の基準位置を変化させると共に分動力１１７を分針歯車１１５に伝え、分針歯車１１５は動作することによって時動力１１８を時針歯車１１６に伝え、時刻の表示を行う。
【００５４】
（システムの具体的構造）
図７−１は本発明の実施例３の形態にかかる基準位置検出機構に用いる回路基板７００を示し、図６と同一の動作を行う部品には同一符号を付し、説明を省略する。
【００５５】
図中の破線Ａ、破線Ｂは図２−１の破線Ａ、破線Ｂと同様の構造である。
図７−１中の７０９は制御部１０１、光源１０２、受光素子１１２を実装する回路基板であり、出光導波路１０５を有しながら可撓性を有する回路基板７０５と秒針用出光部１０６を有する回路基板７０８と一体で構成されており、回路基板７０９には位置決め穴７０６、回路基板７０８には位置決め穴７０７を設けている。
【００５６】
図７−２は回路基板７００を用いて時計に組み込んだときの断面構造を示しており、７０１は地板、７０２は裏押さえであり、秒針歯車６０１や回路基板７０９、７０８の位置を地板７０１、裏押さえ７０２によって決定する。
７０４は回路基板７０８、７０９間の隙間を確保するスペーサーであり、秒針歯車６０１と秒針用出光部１０６、秒針用受光部１０９の間隔を維持する。
図７−３はスペーサー７０４と秒針歯車６０１と秒針用出光部１０６、秒針用受光部１０９の位置関係を示した図であり、スペーサー７０４の秒針歯車６０１と秒針用出光部１０６、秒針用受光部１０９周辺部は基準位置検出が出来るように削られている。
７１０は固定ネジ７０３を貫通させるための穴部であり、回路基板７０９、スペーサー７０４、回路基板７０８、裏押さえ７０２を固定ネジ７０３で貫通して地板７０１にねじ込むことによって秒針用検出部１０６、秒針用受光部１０９、秒針歯車６０１の位置が固定される。
【００５７】
このように回路基板７０９のように光源１０２、受光素子１１２などの実装部品を集中して実装されているにもかかわらず、光源１０２で発生した検出光１１９が出光導波路１０５によって回路基板７０５を介して回路基板７０８の秒針用出光部１０６から秒針用検出光１１３として出力が出来るため、光源１０２、受光素子１１２双方の厚さが時計の厚み
に影響を与えなくなる。
【００５８】
以上のように実施例によれば、透過型検出においても本発明を適用する事が可能である。それにより、光源１０２と受光素子１１２の代わりに、秒針用出光部１０６と秒針用受光部１０９を配置する事が出来、時計を薄くする事が可能である。
さらに、基準位置の検出方式が透過型基準位置検出方式であっても、地板７０１によって秒針歯車６０１と回路基板７０８と回路基板７０９が決定され、秒針用受光部１０９、秒針用出光部１０６も回路基板７０８と回路基板７０９によって位置が決まるために、秒針用受光部１０９、針用出光部１０６、秒針歯車６０１に設置された透過孔６０２の位置関係が地板の穴位置精度のみで決定されるので位置の決定が簡潔に精度良く出来る。
【００５９】
［４］実施例４
つぎに、本発明の実施例４の形態にかかる基準位置検出機構の好適な実施の形態を詳細に説明する。
実施例３の基準位置検出は、回路基板７０５、７０９，７０８を１つのＦＰＣ基板で構成することで透過型検出でも本発明を適用できることを説明した。しかし、ＦＰＣは時計でよく使用されるガラエポ基板より高価である。
本実施例は、従来どおりの発光用と受光用の２枚の基板を使用した構成の場合にも、本発明が適用できることを示す実施例である。
【００６０】
（構造）
図８は本発明の実施例４の形態にかかる基準位置検出機構に用いる回路基板を示し、図７と同一の動作を行う部品には同一符号を付し、説明を省略する。
８００は受光素子１１２や、制御部１０１を実装した回路基板であり、秒針用受光部１０９も回路基板８００上に設け、図中の破線Ａは図２−３と同様の構造である。
また、８０５は光源１０２を実装した回路基板であり、秒針用出光部１０６も回路基板８０５上に設け、図中の破線Ｂは図２−２と同様の構造である。
８０１、８０３は制御部１０１から出力される点灯制御信号Ｓ１０２を光源１０２に電気的に伝える信号線であり、８０２、８０４は電源の共通電極であり、図９に示す導電部材９０１を介して信号線８０１と信号線８０３、共通電極８０２と共通電極８０４の電気的な接続を行っている。
【００６１】
図９は回路基板８００、回路基板８０５を用いて時計に組み込んだときの断面構造を示しており、
回路基板８００、スペーサー７０４又は導電部材９０１、回路基板８０５を固定ネジ７０３で貫通して地板７０１にねじ込むことによって秒針用検出部１０６、秒針用受光部１０９、秒針歯車６０１の位置が固定されており、光源１０２は導電部材９０１、秒針用出光部１０６を避けるように配置することによって光源１０２の厚さ分、時計が厚くならないようにしている。
【００６２】
なお、秒針歯車６０１が通る隙間を確保するために回路基板８００と回路基板８０５間にスペーサ７０４を挿入しているが、このスペーサ７０４を導電部材９０１が兼用しても良い。
【００６３】
以上のように、本実施例によれば、基準位置の検出方式が透過型基準位置検出方式であっても、ＦＰＣなどの高価な基板を用いることなく、簡潔で精度良い基準位置検出機構を実現できる。
また、発光側の回路基板８０５、受光側の回路基板８００とも、光学系は回路基板内で閉じていて、両基板間の接続は電気的接続のみが行われ、光学的接続は不要である。
これにより、以下の長所を有する。
（１）接続部における特別な遮光が不要であるので、設計が簡単でコストダウンできる。（２）基板間の光学的位置合わせが不要なので、調整の手間が不要で工数が削減できる。（３）基板間の電気的接続には従来の構造、たとえば、コイルバネや導電コネクタでの接続が使用できるので、設計負荷が無い。また、従来の光ファイバを使用しない時計への適用が可能である。
【００６４】
以上のように本発明によれば、近年実用化されてきている、光ファイバ埋め込み回路基板を、光学式指針位置検出に使用することにより、特許文献1の技術では実現できなかった、光ファイバ利用の指針位置検出を実現し、設計負荷を低減し、時計自体の大きさも小さくし、組み立てコストも低減できる。
【符号の説明】
【００６５】
１０１  制御部
１０２  光源
１０３  秒モータ
１０４  光源入光部
１０５  出光導波部
１０６  秒針用出光部
１０７  秒針歯車
１０８  秒針用基準位置判定部
１０９  秒針用受光部
１１０  入光導波路
１１１  照射部
１１２  受光素子
１１３  秒針検出光
１１４  秒針用反射光
１１５  分針歯車
１１６  時針歯車
１１７  分動力
１１８  時動力
１１９  検出光
１２０  受光光
１２１  秒動力
２０１  回路基板
２０２  秒用基準位置検出部
２０３  電池用穴
２０４  遮光部材
２０５  位置決め穴
２１０  遮光部材
２１１  遮光部材
３０１  遮光板
３０２  反射板
３０３  遮光部面
３０４  遮光部面
３０５  遮光板面
３０６  遮光板面
４０１  分モータ
４０２  時モータ
４０３  分針用出光部
４０４  分針歯車
４０５  時針歯車
４０６  分用検出光
４０７  時用検出光
４０８  分針用基準判定部
４０９  時針用基準判定部」
４１０  分針用反射光
４１１  時針用反射光
４１２  分針用受光部
４１３  時針用受光部
４１４  時動力
４２０  時針用出光部
４２１  秒針歯車
４２２  秒針用基準位置判定部
４２３  分動力
５０１  分用基準位置判定部
５０２  時用基準位置判定部
５０３  回路基板
６０１  秒針歯車
６０２  透過孔
７００  回路基板
７０１  地板
７０２  裏押さえ
７０３  固定ネジ
７０４  スペーサー
７０５  回路基板
７０６  位置決め穴
７０７  位置決め穴
７０８  回路基板
７０９  回路基板
７１０  穴部
８００  回路基板
８０１  信号線
８０２  共通電極
８０３  信号線
８０４  共通電極
８０５  回路基板
９０１  導電部材
１０００  コア
１００１  クラッド
１００２  反射部材
１００３  遮光部材
１００４  入光部
１００５  出光部
１００６  光
１２０１  秒反射板
１２０２  秒遮光板
１２０３  秒基準位置検出部
１２０４  分反射板
１２０５  分遮光板
１２０６  時反射板
１２０７  時遮光板
Ｓ１０１  光検出信号
Ｓ１０２  点灯制御信号
Ｓ１０３  秒モーターパルス
Ｓ４０１  分モーターパルス
Ｓ４０２  時モーターパルス
【図１】
2010230509.tif 000003
【図２−１】
2010230509.tif 000004
【図２−２】
2010230509.tif 000005
【図２−３】
2010230509.tif 000006
【図２−４】
2010230509.tif 000007
【図３−１】
2010230509.tif 000008
【図３−２】
2010230509.tif 000009
【図３−３】
2010230509.tif 000010
【図３−４】
2010230509.tif 000011
【図４】
2010230509.tif 000012
【図５】
2010230509.tif 000013
【図６】
2010230509.tif 000014
【図７−１】
2010230509.tif 000015
【図７−２】
2010230509.tif 000016
【図７−３】
2010230509.tif 000017
【図８】
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【図９】
2010230509.tif 000019
【図１０−１】
2010230509.tif 000020
【図１０−２】
2010230509.tif 000021
【図１１−１】
2010230509.tif 000022
【図１１−２】
2010230509.tif 000023
【図１２−１】
2010230509.tif 000024
【図１２−２】
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【図１２−３】
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