(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械的エネルギ源と、この機械的エネルギ源に連結された輪列により駆動されるとともに誘起電力を発生して電気的エネルギを出力する発電機と、当該発電機から出力された電気的エネルギを蓄える第１の蓄電装置と、この第１の蓄電装置から供給された電気的エネルギにより駆動されて前記発電機の回転周期を制御する回転制御装置と、この回転制御装置に対してスイッチを介して並列に接続された第２の蓄電装置とを備えて構成されるとともに、
前記第２の蓄電装置を充電する時と前記第２の蓄電装置から回転制御装置に電気的エネルギを供給する時に前記スイッチを接続するスイッチ制御装置と、
を備え、
前記スイッチ制御装置は、前記発電機が停止状態にあってから前記機械的エネルギ源に機械的エネルギが蓄えられて前記発電機が回転し始めるシステムの動作開始時に前記スイッチを接続して前記発電機からの電気的エネルギで第１の蓄電装置とともに第２の蓄電装置を充電するように構成されていることを特徴とする電子制御式電子機器。
【請求項２】
機械的エネルギ源と、この機械的エネルギ源に連結された輪列により駆動されるとともに誘起電力を発生して電気的エネルギを出力する発電機と、当該発電機から出力された電気的エネルギを蓄える第１の蓄電装置と、この第１の蓄電装置から供給された電気的エネルギにより駆動されて前記発電機の回転周期を制御する回転制御装置と、この回転制御装置に対してスイッチを介して並列に接続された第２の蓄電装置とを備えて構成されるとともに、
前記第２の蓄電装置を充電する時と前記第２の蓄電装置から回転制御装置に電気的エネルギを供給する時に前記スイッチを接続するスイッチ制御装置と、
を備え、
前記機械的エネルギ源はゼンマイであり、
前記スイッチ制御装置は、前記ゼンマイの巻上げが完了した時点で前記スイッチを接続して第２の蓄電装置を充電するように構成されていることを特徴とする電子制御式電子機器。
【請求項３】
機械的エネルギ源と、この機械的エネルギ源に連結された輪列により駆動されるとともに誘起電力を発生して電気的エネルギを出力する発電機と、当該発電機から出力された電気的エネルギを蓄える第１の蓄電装置と、この第１の蓄電装置から供給された電気的エネルギにより駆動されて前記発電機の回転周期を制御する回転制御装置と、この回転制御装置に対してスイッチを介して並列に接続された第２の蓄電装置とを備えて構成されるとともに、
前記第２の蓄電装置を充電する時と前記第２の蓄電装置から回転制御装置に電気的エネルギを供給する時に前記スイッチを接続するスイッチ制御装置と、
前記第２の蓄電装置への充電電圧を昇圧する昇圧回路と
を備え、
前記昇圧回路は、昇圧用蓄電装置を備えて構成され、この昇圧用蓄電装置は昇圧回路の作動時に前記第１の蓄電装置とは切り離されている
ことを特徴とする電子制御式電子機器。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の電子制御式電子機器において、
前記スイッチ制御装置は、前記第１の蓄電装置の電圧が設定電圧以下に低下した際に、前記スイッチを接続して第２の蓄電装置から前記回転制御装置に電気的エネルギを供給することを特徴とする電子制御式電子機器。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれかに記載の電子制御式電子機器において、
前記スイッチ制御装置は、前記発電機が停止した際に、前記スイッチを接続して第２の蓄電装置から前記回転制御装置に電気的エネルギを供給することを特徴とする電子制御式電子機器。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれかに記載の電子制御式電子機器において、
前記スイッチ制御装置は、前記発電機が通常の回転動作を行っており前記第２の蓄電装置の充電、放電を行っていない通常動作時に、一定間隔で前記スイッチを接続して前記第２の蓄電装置を充電するように構成されていることを特徴とする電子制御式電子機器。
【請求項７】
請求項３に記載の電子制御式電子機器において、
前記昇圧回路は、昇圧用蓄電装置を備えて構成され、この昇圧用蓄電装置は通常動作時に前記第１の蓄電装置と並列に接続されていることを特徴とする電子制御式電子機器。
【請求項８】
機械的エネルギ源と、この機械的エネルギ源に連結された輪列により駆動されるとともに誘起電力を発生して電気的エネルギを出力する発電機と、当該発電機から出力された電気的エネルギを蓄える第１の蓄電装置と、この第１の蓄電装置から供給された電気的エネルギにより駆動されて前記発電機の回転周期を制御する回転制御装置と、この回転制御装置に対してスイッチを介して並列に接続された第２の蓄電装置と、前記輪列に結合された指針とを備えて構成されるとともに、
前記第２の蓄電装置を充電する時と前記第２の蓄電装置から回転制御装置に電気的エネルギを供給する時に前記スイッチを接続するスイッチ制御装置と、
を備え、
前記スイッチ制御装置は、前記発電機が停止状態にあってから前記機械的エネルギ源に機械的エネルギが蓄えられて前記発電機が回転し始めるシステムの動作開始時に前記スイッチを接続して前記発電機からの電気的エネルギで第１の蓄電装置とともに第２の蓄電装置を充電するように構成されていることを特徴とする電子制御式機械時計。
【請求項９】
機械的エネルギ源と、この機械的エネルギ源に連結された輪列により駆動されるとともに誘起電力を発生して電気的エネルギを出力する発電機と、当該発電機から出力された電気的エネルギを蓄える第１の蓄電装置と、この第１の蓄電装置から供給された電気的エネルギにより駆動されて前記発電機の回転周期を制御する回転制御装置と、この回転制御装置に対してスイッチを介して並列に接続された第２の蓄電装置と、前記輪列に結合された指針とを備えて構成されるとともに、
前記第２の蓄電装置を充電する時と前記第２の蓄電装置から回転制御装置に電気的エネルギを供給する時に前記スイッチを接続するスイッチ制御装置と、
を備え、
前記機械的エネルギ源はゼンマイであり、
前記スイッチ制御装置は、前記ゼンマイの巻上げが完了した時点で前記スイッチを接続して第２の蓄電装置を充電するように構成されていることを特徴とする電子制御式機械時計。
【請求項１０】
機械的エネルギ源と、この機械的エネルギ源に連結された輪列により駆動されるとともに誘起電力を発生して電気的エネルギを出力する発電機と、当該発電機から出力された電気的エネルギを蓄える第１の蓄電装置と、この第１の蓄電装置から供給された電気的エネルギにより駆動されて前記発電機の回転周期を制御する回転制御装置と、この回転制御装置に対してスイッチを介して並列に接続された第２の蓄電装置と、前記輪列に結合された指針とを備えて構成されるとともに、
前記第２の蓄電装置を充電する時と前記第２の蓄電装置から回転制御装置に電気的エネルギを供給する時に前記スイッチを接続するスイッチ制御装置と、
前記第２の蓄電装置への充電電圧を昇圧する昇圧回路と
を備え、
前記昇圧回路は、昇圧用蓄電装置を備えて構成され、この昇圧用蓄電装置は昇圧回路の作動時に前記第１の蓄電装置とは切り離されていることを特徴とする電子制御式機械時計。
【請求項１１】
請求項８〜１０のいずれかに記載の電子制御式機械時計において、
前記スイッチ制御装置は、前記第１の蓄電装置の電圧が設定電圧以下に低下した際に、前記スイッチを接続して第２の蓄電装置から前記回転制御装置に電気的エネルギを供給することを特徴とする電子制御式機械時計。
【請求項１２】
請求項８〜１０のいずれかに記載の電子制御式機械時計において、
前記スイッチ制御装置は、前記発電機が停止された際に、前記スイッチを接続して第２の蓄電装置から前記回転制御装置に電気的エネルギを供給することを特徴とする電子制御式機械時計。
【請求項１３】
請求項８〜１０のいずれかに記載の電子制御式機械時計において、
前記スイッチ制御装置は、前記発電機が通常の回転動作を行っており前記第２の蓄電装置の充電、放電を行っていない通常動作時に、一定間隔で前記スイッチを接続して前記第２の蓄電装置を充電するように構成されていることを特徴とする電子制御式機械時計。
【請求項１４】
請求項１０に記載の電子制御式機械時計において、
前記昇圧回路は、昇圧用蓄電装置を備えて構成され、この昇圧用蓄電装置は通常動作時に前記第１の蓄電装置と並列に接続されていることを特徴とする電子制御式機械時計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子制御式電子機器、電子制御式機械時計に関し、詳しくは、機械的エネルギ源と、この機械的エネルギ源に連結された輪列により駆動されるとともに誘起電力を発生して電気的エネルギを出力する発電機と、当該発電機から出力された電気的エネルギを蓄える蓄電装置と、この蓄電装置から供給された電気的エネルギにより駆動されて前記発電機の回転周期を制御する回転制御装置とを有する電子制御式電子機器、電子制御式機械時計に関する。
【０００２】
【背景技術】
ゼンマイが開放する時の機械的エネルギを発電機で電気的エネルギに変換し、その電気的エネルギにより回転制御装置を作動させて発電機のコイルに流れる電流値を制御することにより、輪列に固定される指針を正確に駆動して正確に時刻を表示する電子制御式機械時計として、特開平８−５７５８号公報に記載されたものが知られている。
【０００３】
この際、発電機による電気エネルギを一旦、電源用コンデンサに供給し、このコンデンサからの電力で回路制御手段を駆動しているが、このコンデンサには発電機の回転周期と同期した交流の起電力が入力されるため、ＩＣ（電子回路、ロジック回路）や発振回路（水晶振動子）を備える回路制御手段の動作を可能とするための電力を長期間保持する必要がなかった。このため、ＩＣや発振回路を数秒程度動作可能な静電容量の比較的小さなコンデンサ、例えば１０μＦ程度のコンデンサが用いられていた。
【０００４】
この電子制御式機械時計は、指針の駆動をゼンマイを動力源とするためにモータが不要であり、部品点数が少なく安価であるという特徴がある。その上、電子回路を作動させるのに必要な僅かな電気エネルギを発電するだけでよく、少ない入力エネルギで時計を作動することもできた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、電子制御式機械時計は、以下の課題を有している。すなわち、通常はリューズを引き出して行う針合わせ（時刻合わせ）を行う場合、正確に時刻を合わせられるように、時、分、秒の各指針を停止させていた。指針を停止することは、輪列を停止させることになるため、発電機も停止されていた。
【０００６】
このため、発電機から平滑用コンデンサへの起電力の入力が停止する一方で、ＩＣは駆動し続けるため、コンデンサに蓄えられた電荷はＩＣ側に放電されて端子電圧が徐々に低下し、その結果、発電機の停止時間が長くなると、ＩＣに加わる電圧が発振停止電圧（例えば０．６Ｖ）を下回ってしまい、回転制御装置も停止していた。
【０００７】
なお、ＩＣの発振が停止した場合には、消費電流は少なくなり、コンデンサの電圧低下も非常に遅くなるため、コンデンサの電圧が発振停止電圧を下回った場合の針合わせ終了時には、通常、コンデンサは、発振停止電圧よりもやや低下した０．３〜０．４Ｖ程度の電圧になる。また、針合わせ時間が数十分以上と非常に長くなると、コンデンサの電圧が「０」まで低下することもある。
【０００８】
このため、針合わせを終えてリューズを押し込み、発電機が回転を開始しても、放電されて電圧が発振停止電圧以下のコンデンサを、回転制御装置の駆動開始電圧（ＩＣを駆動可能な電圧）に達する電圧まで充電するのには時間がかかり、その間はＩＣが動作せず、正確な時間制御を行えないという問題があった。
【０００９】
このため、針合わせ操作等で発電機が停止した際にも、できるだけ回転制御装置を作動し続けて回転制御装置が停止することを防止したいという要望があった。
【００１０】
さらに、電子制御式機械時計以外でも、回転錘を動かして発電する自動巻発電式時計等の各種の発電装置を備える電子制御式時計や、ゼンマイやゴムなどの機械的エネルギ源によって回転制御される部分を有するオルゴールやメトロノーム、電気かみそりなどの発電機とこの発電機によって供給される電気的エネルギで作動される回転制御装置とを備えた各種電子制御式電子機器においても、発電機が停止した際の回転制御装置の持続時間を延長したいという要望は常に生じていた。
【００１１】
また、発電機が停止した際だけではなく、ゼンマイ等の機械的エネルギ源からの機械的エネルギが減少して発電機が回転速度が落ち、発電機での発電電圧が低下した際にも、回転制御装置の持続時間を延長したいという要望もあった。
【００１２】
本発明の目的は、発電機が停止した際や発電機の発電電圧が低下した際に回転制御装置の持続時間を長くすることができる電子制御式電子機器、電子制御式機械時計を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子制御式電子機器は、機械的エネルギ源と、この機械的エネルギ源に連結された輪列により駆動されるとともに誘起電力を発生して電気的エネルギを出力する発電機と、当該発電機から出力された電気的エネルギを蓄える第１の蓄電装置と、この第１の蓄電装置から供給された電気的エネルギにより駆動されて前記発電機の回転周期を制御する回転制御装置と、この回転制御装置に対してスイッチを介して並列に接続された第２の蓄電装置とを備えて構成されるとともに、前記第２の蓄電装置を充電する時と前記第２の蓄電装置から回転制御装置に電気的エネルギを供給する時に前記スイッチを接続するスイッチ制御装置と、を備え、前記スイッチ制御装置は、前記発電機が停止状態にあってから前記機械的エネルギ源に機械的エネルギが蓄えられて前記発電機が回転し始めるシステムの動作開始時に前記スイッチを接続して前記発電機からの電気的エネルギで第１の蓄電装置とともに第２の蓄電装置を充電するように構成されていることを特徴とする。
また、本発明の電子制御式電子機器は、機械的エネルギ源と、この機械的エネルギ源に連結された輪列により駆動されるとともに誘起電力を発生して電気的エネルギを出力する発電機と、当該発電機から出力された電気的エネルギを蓄える第１の蓄電装置と、この第１の蓄電装置から供給された電気的エネルギにより駆動されて前記発電機の回転周期を制御する回転制御装置と、この回転制御装置に対してスイッチを介して並列に接続された第２の蓄電装置とを備えて構成されるとともに、前記第２の蓄電装置を充電する時と前記第２の蓄電装置から回転制御装置に電気的エネルギを供給する時に前記スイッチを接続するスイッチ制御装置と、を備え、前記機械的エネルギ源はゼンマイであり、前記スイッチ制御装置は、前記ゼンマイの巻上げが完了した時点で前記スイッチを接続して第２の蓄電装置を充電するように構成されていることを特徴とする。
更に、本発明の電子制御式電子機器は、機械的エネルギ源と、この機械的エネルギ源に連結された輪列により駆動されるとともに誘起電力を発生して電気的エネルギを出力する発電機と、当該発電機から出力された電気的エネルギを蓄える第１の蓄電装置と、この第１の蓄電装置から供給された電気的エネルギにより駆動されて前記発電機の回転周期を制御する回転制御装置と、この回転制御装置に対してスイッチを介して並列に接続された第２の蓄電装置とを備えて構成されるとともに、前記第２の蓄電装置を充電する時と前記第２の蓄電装置から回転制御装置に電気的エネルギを供給する時に前記スイッチを接続するスイッチ制御装置と、前記第２の蓄電装置への充電電圧を昇圧する昇圧回路とを備え、前記昇圧回路は、昇圧用蓄電装置を備えて構成され、この昇圧用蓄電装置は昇圧回路の作動時に前記第１の蓄電装置とは切り離されていることを特徴とする。
【００１４】
このような本発明では、例えばシステムの動作開始時など、比較的発電量に余裕がある時に、スイッチを接続して第２の蓄電装置を充電しておく。また、通常のシステム作動時には、スイッチを切って第２の蓄電装置の電圧を維持する。
【００１５】
そして、機械的エネルギ源からのエネルギが低下するなどで発電機の発電電圧が低下して第１の蓄電装置の電圧が設定電圧以下に低下した場合や、通常動作時の外乱や針合わせ操作等で発電機が停止した場合には、スイッチ制御装置でスイッチを接続し、第２の蓄電装置からも回転制御装置に電力を供給する。
【００１６】
このため、発電機が停止した際等に、第１の蓄電装置だけではなく、第２の蓄電装置をも用いて電気的エネルギを供給できるため、従来に比べて回転制御装置が停止するまでの時間つまり持続時間を長くすることができる。例えば、第１の蓄電装置と同容量の第２の蓄電装置を設ければ、持続時間を約２倍にすることができる。
【００１７】
この際、前記スイッチ制御装置は、前記第１の蓄電装置の電圧が設定電圧以下に低下した際に、前記スイッチを接続して第２の蓄電装置から前記回転制御装置に電気的エネルギを供給することが好ましい。
【００１８】
第１の蓄電装置の電圧が設定電圧以下に低下した際にスイッチを接続して第２の蓄電装置から回転制御装置に電気的エネルギを供給すれば、第１の蓄電装置が回転制御装置の発振を停止してしまう電圧に低下する前に確実に電気的エネルギを供給できるため、回転制御装置の持続時間を確実に長くすることができる。
【００１９】
また、前記スイッチ制御装置は、前記発電機が停止した際に、前記スイッチを接続して第２の蓄電装置から前記回転制御装置に電気的エネルギを供給するものでもよい。
【００２０】
発電機が停止した際にスイッチを接続すれば、第１の蓄電装置の電圧が低下する前に第２の蓄電装置からも電気的エネルギを供給でき、各蓄電装置の電圧差が小さい状態で各蓄電装置を並列接続できるため、回転制御装置に効果的に電気的エネルギを供給することができる。
【００２１】
この際、前記スイッチ制御装置は、システムの動作開始時に前記スイッチを接続して前記発電機からの電気的エネルギで第１の蓄電装置とともに第２の蓄電装置を充電するように構成されていることが好ましい。
【００２２】
機械的エネルギ源としてゼンマイなどを用いた場合、通常、ゼンマイもフル巻つまり巻上げを完了した状態としてから、システムの動作を開始する。このため、システム開始時には通常、発電機に加わる機械的エネルギのトルクも大きく、発電電力も大きいため、第１の蓄電装置と共に第２の蓄電装置を充電する場合でも効率的にかつ短時間で充電することができる。
【００２３】
また、前記スイッチ制御装置は、前記発電機が通常の回転動作を行っており前記第２の蓄電装置の充電、放電を行っていない通常動作時に、一定間隔で前記スイッチを接続して前記第２の蓄電装置を充電するように構成されていてもよい。
【００２４】
前記スイッチが電気的なスイッチで構成されている場合や、電気スイッチを有する昇圧回路等が第２の蓄電装置に接続されている場合、前記スイッチを切断していても、第２の蓄電装置においてスイッチの切断状態を維持するための電力が僅かながら消費される。このため、一定時間、例えば１時間毎や１日毎に、一定時間スイッチを接続して第２の蓄電装置を充電するように構成すれば、電気スイッチなどで消費される分を補うことができ、第２の蓄電装置を常に所定電圧以上に維持することができ、スイッチが接続された際に常に所定電圧の電気的エネルギを回転制御装置に供給することができる。
【００２５】
さらに、前記機械的エネルギ源はゼンマイであり、前記スイッチ制御装置は、前記ゼンマイの巻上げが完了した時点で前記スイッチを接続して第２の蓄電装置を充電するように構成されていることが好ましい。
【００２６】
機械的エネルギ源としてゼンマイを用いた場合に、ゼンマイの巻上げを完了してから第２の蓄電装置を充電すれば、発電機の発電電力が大きい状態で充電でき、効率的にかつ短時間で充電することができる。
【００２７】
また、前記第２の蓄電装置への充電電圧を昇圧する昇圧回路を備えることが好ましい。
【００２８】
昇圧回路を備えていれば、第２の蓄電装置の蓄電電圧を第１の蓄電装置よりも高くすることができ、スイッチを接続して第２の蓄電装置を用いて回転制御装置を駆動する際の持続時間をより長くすることができる。
【００２９】
この際、前記昇圧回路は、昇圧用蓄電装置を備えて構成され、この昇圧用蓄電装置は通常動作時に前記第１の蓄電装置と並列に接続されていることが好ましい。通常動作時に、昇圧用蓄電装置が第１の蓄電装置と並列接続されていれば、第１の蓄電装置だけでなく昇圧用蓄電装置をも利用して回転制御装置に電気的エネルギを供給することができる。このため、回転制御装置に対する電源となる蓄電装置（第１の蓄電装置及び昇圧用蓄電装置）の容量が大きくなり、電源を安定させることができ、回転制御装置の動作もより安定させることができる。
【００３０】
また、前記昇圧回路は、昇圧用蓄電装置を備えて構成され、この昇圧用蓄電装置は昇圧回路の作動時に前記第１の蓄電装置とは切り離されていることが好ましい。
【００３１】
通常動作時あるいは昇圧動作の直前に、例えば２つの昇圧用蓄電装置を第１の蓄電装置とそれぞれ並列に接続して充電した後、前記２つの昇圧用蓄電装置を直列に接続して第２の蓄電装置に接続すれば、２倍の電圧で第２の蓄電装置を充電することができる。この昇圧回路の作動時に、各昇圧用蓄電装置を第１の蓄電装置と切り離せば、昇圧時に第１の蓄電装置の電圧が急激に降下することがなく、回転制御装置の動作も安定させることができる。
【００３２】
この前記スイッチとしては、電気的なスイッチでもよいが、機械式スイッチであることが好ましい。電気的なスイッチを用いた場合には、機械式スイッチのように完全に電力の供給を遮断できないことがあるが、その場合でも、電気的スイッチを構成するシリコンダイオードのリーク電流（数ｐＡ程度）しか放電しないため、スイッチの遮断効果は機械式スイッチの場合とほとんど同じである。但し、機械式スイッチを用いれば、電力の供給を完全に遮断できる点で好ましい。
【００３３】
また、本発明の電子制御式機械時計は、機械的エネルギ源と、この機械的エネルギ源に連結された輪列により駆動されるとともに誘起電力を発生して電気的エネルギを出力する発電機と、当該発電機から出力された電気的エネルギを蓄える第１の蓄電装置と、この第１の蓄電装置から供給された電気的エネルギにより駆動されて前記発電機の回転周期を制御する回転制御装置と、この回転制御装置に対してスイッチを介して並列に接続された第２の蓄電装置と、前記輪列に結合された指針とを備えて構成されるとともに、前記第２の蓄電装置を充電する時と前記第２の蓄電装置から回転制御装置に電気的エネルギを供給する時に前記スイッチを接続するスイッチ制御装置と、を備え、前記スイッチ制御装置は、前記発電機が停止状態にあってから前記機械的エネルギ源に機械的エネルギが蓄えられて前記発電機が回転し始めるシステムの動作開始時に前記スイッチを接続して前記発電機からの電気的エネルギで第１の蓄電装置とともに第２の蓄電装置を充電するように構成されていることを特徴とする。
また、本発明の電子制御式機械時計は、機械的エネルギ源と、この機械的エネルギ源に連結された輪列により駆動されるとともに誘起電力を発生して電気的エネルギを出力する発電機と、当該発電機から出力された電気的エネルギを蓄える第１の蓄電装置と、この第１の蓄電装置から供給された電気的エネルギにより駆動されて前記発電機の回転周期を制御する回転制御装置と、この回転制御装置に対してスイッチを介して並列に接続された第２の蓄電装置と、前記輪列に結合された指針とを備えて構成されるとともに、前記第２の蓄電装置を充電する時と前記第２の蓄電装置から回転制御装置に電気的エネルギを供給する時に前記スイッチを接続するスイッチ制御装置と、を備え、前記機械的エネルギ源はゼンマイであり、前記スイッチ制御装置は、前記ゼンマイの巻上げが完了した時点で前記スイッチを接続して第２の蓄電装置を充電するように構成されていることを特徴とする。
加えて、本発明の電子制御式機械時計は、機械的エネルギ源と、この機械的エネルギ源に連結された輪列により駆動されるとともに誘起電力を発生して電気的エネルギを出力する発電機と、当該発電機から出力された電気的エネルギを蓄える第１の蓄電装置と、この第１の蓄電装置から供給された電気的エネルギにより駆動されて前記発電機の回転周期を制御する回転制御装置と、この回転制御装置に対してスイッチを介して並列に接続された第２の蓄電装置と、前記輪列に結合された指針とを備えて構成されるとともに、前記第２の蓄電装置を充電する時と前記第２の蓄電装置から回転制御装置に電気的エネルギを供給する時に前記スイッチを接続するスイッチ制御装置と、前記第２の蓄電装置への充電電圧を昇圧する昇圧回路とを備え、前記昇圧回路は、昇圧用蓄電装置を備えて構成され、この昇圧用蓄電装置は昇圧回路の作動時に前記第１の蓄電装置とは切り離されていることを特徴とする。
【００３４】
このような本発明においても、例えばシステムの動作開始時など、比較的発電量に余裕がある時に、スイッチを接続して第２の蓄電装置を充電しておく。また、通常のシステム作動時には、スイッチを切って第２の蓄電装置の電圧を維持する。そして、機械的エネルギ源からのエネルギが低下するなどで発電機の発電電圧が低下して第１の蓄電装置の電圧が設定電圧以下に低下した場合や、発電機が停止した場合には、スイッチ制御装置でスイッチを接続し、第２の蓄電装置からも回転制御装置に電力を供給する。
【００３５】
このため、発電機が停止した際等に、第１の蓄電装置だけではなく、第２の蓄電装置をも用いて電気的エネルギを供給できるため、従来に比べて回転制御装置が停止するまでの時間つまり持続時間を長くすることができる。例えば、第１の蓄電装置と同容量の第２の蓄電装置を設ければ、持続時間を約２倍にすることができる。
【００３６】
従って、発電機が停止する針合わせ操作時においても、回転制御装置の持続時間を長くでき、例えば従来であれば、針合わせ操作が３分以上掛かると、回転制御装置が停止していたものが、本発明では、針合わせ操作に５〜８分程度掛かっても回転制御装置を作動し続けることができる。このため、通常の針合わせ操作であれば回転制御装置を停止させることなく行うことができ、針合わせ操作からの復帰時の時間指示の誤差も無くすことができる。
【００３７】
この際、前記スイッチ制御装置は、前記第１の蓄電装置の電圧が設定電圧以下に低下した際に、前記スイッチを接続して第２の蓄電装置から前記回転制御装置に電気的エネルギを供給することが好ましい。
【００３８】
第１の蓄電装置の電圧が設定電圧以下に低下した際にスイッチを接続して第２の蓄電装置から回転制御装置に電気的エネルギを供給すれば、第１の蓄電装置が回転制御装置の発振を停止してしまう電圧に低下する前に確実に電気的エネルギを供給できるため、回転制御装置の持続時間を確実に長くすることができる。
【００３９】
また、前記スイッチ制御装置は、前記発電機が停止した際に、前記スイッチを接続して第２の蓄電装置から前記回転制御装置に電気的エネルギを供給するものでもよい。
【００４０】
発電機が停止した際にスイッチを接続すれば、第１の蓄電装置の電圧が低下する前に第２の蓄電装置からも電気的エネルギを供給でき、各蓄電装置の電圧差が小さい状態で各蓄電装置を並列接続できるため、回転制御装置に効果的に電気的エネルギを供給することができる。
【００４１】
この際、前記スイッチ制御装置は、システムの動作開始時に前記スイッチを接続して前記発電機からの電気的エネルギで第１の蓄電装置とともに第２の蓄電装置を充電するように構成されていることが好ましい。
【００４２】
機械的エネルギ源としてゼンマイなどを用いた場合、通常、ゼンマイもフル巻つまり巻上げを完了した状態としてから、システムの動作を開始する。このため、システム開始時には通常、発電機に加わる機械的エネルギのトルクも大きく、発電電力も大きいため、第１の蓄電装置と共に第２の蓄電装置を充電する場合でも効率的にかつ短時間で充電することができる。
【００４３】
また、前記スイッチ制御装置は、前記発電機が通常の回転動作を行っており前記第２の蓄電装置の充電、放電を行っていない通常動作時に、一定間隔で前記スイッチを接続して前記第２の蓄電装置を充電するように構成されていてもよい。
【００４４】
前記スイッチが電気的なスイッチで構成されている場合や、電気スイッチを有する昇圧回路等が第２の蓄電装置に接続されている場合、前記スイッチを切断していても、第２の蓄電装置においてスイッチの切断状態を維持するための電力が僅かながら消費される。このため、一定時間、例えば１時間毎や１日毎に、一定時間スイッチを接続して第２の蓄電装置を充電するように構成すれば、電気スイッチなどで消費される分を補うことができ、第２の蓄電装置を常に所定電圧以上に維持することができ、スイッチが接続された際に常に所定電圧の電気的エネルギを回転制御装置に供給することができる。
【００４５】
さらに、前記機械的エネルギ源はゼンマイであり、前記スイッチ制御装置は、前記ゼンマイの巻上げが完了した時点で前記スイッチを接続して第２の蓄電装置を充電するように構成されていることが好ましい。
【００４６】
機械的エネルギ源としてゼンマイを用いた場合に、ゼンマイの巻上げを完了してから第２の蓄電装置を充電すれば、発電機の発電電力が大きい状態で充電でき、効率的にかつ短時間で充電することができる。
【００４７】
また、前記第２の蓄電装置への充電電圧を昇圧する昇圧回路を備えることが好ましい。
【００４８】
昇圧回路を備えていれば、第２の蓄電装置の蓄電電圧を第１の蓄電装置よりも高くすることができ、スイッチを接続して第２の蓄電装置を用いて回転制御装置を駆動する際の持続時間をより長くすることができる。
【００４９】
この際、前記昇圧回路は、昇圧用蓄電装置を備えて構成され、この昇圧用蓄電装置は通常動作時に前記第１の蓄電装置と並列に接続されていることが好ましい。通常動作時に、昇圧用蓄電装置が第１の蓄電装置と並列接続されていれば、第１の蓄電装置だけでなく昇圧用蓄電装置をも利用して回転制御装置に電気的エネルギを供給することができる。このため、回転制御装置に対する電源となる蓄電装置（第１の蓄電装置及び昇圧用蓄電装置）の容量が大きくなり、電源を安定させることができ、回転制御装置の動作もより安定させることができる。特に、電子制御式機械時計においては、第１の蓄電装置の容量が小さいため、昇圧用蓄電装置を加えて容量を大きくすることで、電源を一層安定化させることができる利点がある。
【００５０】
また、前記昇圧回路は、昇圧用蓄電装置を備えて構成され、この昇圧用蓄電装置は昇圧回路の作動時に前記第１の蓄電装置とは切り離されていることが好ましい。
【００５１】
通常動作時あるいは昇圧動作の直前に、例えば２つの昇圧用蓄電装置を第１の蓄電装置とそれぞれ並列に接続して充電した後、前記２つの昇圧用蓄電装置を直列に接続して第２の蓄電装置に接続すれば、２倍の電圧で第２の蓄電装置を充電することができる。この昇圧回路の作動時に、各昇圧用蓄電装置を第１の蓄電装置と切り離せば、昇圧時に第１の蓄電装置の電圧が急激に降下することがなく、回転制御装置の動作も安定させることができる。特に、電子制御式機械時計では、第１の蓄電装置の容量が小さく、電圧降下の影響も大きいため、昇圧用蓄電装置を切り離すことで第１の蓄電装置の電圧降下を効果的に防止できる利点がある。
【００５２】
この前記スイッチとしては、電気的なスイッチでもよいが、機械式スイッチであることが好ましい。電気的なスイッチを用いた場合には、機械式スイッチのように完全に電力の供給を遮断できないことがあるが、その場合でも、電気的スイッチを構成するシリコンダイオードのリーク電流（１ｐＡ程度）しか放電しないため、スイッチの遮断効果は機械式スイッチの場合とほとんど同じである。但し、機械式スイッチを用いれば、電力の供給を完全に遮断できる点で好ましい。
【００５３】
更に本発明は、機械的エネルギ源と、この機械的エネルギ源に連結された輪列により駆動されるとともに誘起電力を発生して電気的エネルギを出力する発電機と、当該発電機から出力された電気的エネルギを蓄える第１の蓄電装置と、この第１の蓄電装置から供給された電気的エネルギにより駆動されて前記発電機の回転周期を制御する回転制御装置とを有する電子制御式電子機器の制御方法であって、前記回転制御装置に対してスイッチを介して接続されて回転制御装置に電気的エネルギを供給可能な第２の蓄電装置を設け、前記スイッチを接続して前記第２の蓄電装置を充電した後、前記スイッチを切断して第２の蓄電装置の電圧を維持するとともに、前記第１の蓄電装置の電圧が設定電圧以下に低下した際に、再度前記スイッチを接続して第２の蓄電装置からも前記回転制御装置に電気的エネルギを供給するようにしてもよい。
【００５４】
第１の蓄電装置の電圧が設定電圧以下に低下した際にスイッチを接続して第２の蓄電装置から回転制御装置に電気的エネルギを供給しているので、第１の蓄電装置が回転制御装置の発振を停止してしまう電圧に低下する前に確実に電気的エネルギを供給でき、回転制御装置の持続時間を確実に長くすることができる。
【００５５】
また本発明は、機械的エネルギ源と、この機械的エネルギ源に連結された輪列により駆動されるとともに誘起電力を発生して電気的エネルギを出力する発電機と、当該発電機から出力された電気的エネルギを蓄える第１の蓄電装置と、この第１の蓄電装置から供給された電気的エネルギにより駆動されて前記発電機の回転周期を制御する回転制御装置とを有する電子制御式電子機器の制御方法であって、前記回転制御装置に対してスイッチを介して接続されて回転制御装置に電気的エネルギを供給可能な第２の蓄電装置を設け、前記スイッチを接続して前記第２の蓄電装置を充電した後、前記スイッチを切断して第２の蓄電装置の電圧を維持するとともに、前記発電機が停止した際に、再度前記スイッチを接続して第２の蓄電装置からも前記回転制御装置に電気的エネルギを供給するようにしてもよい。
【００５６】
発電機が停止した際にスイッチを接続すれば、第１の蓄電装置の電圧が低下する前に第２の蓄電装置からも電気的エネルギを供給でき、各蓄電装置の電圧差が小さい状態で各蓄電装置を並列接続できるため、回転制御装置に効果的に電気的エネルギを供給することができる。
【００５７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００５８】
図１には、本発明の一実施形態の電子制御式機械時計を示すブロック図が示され、図２にはその回路図が示されている。
【００５９】
電子制御式機械時計は、機械的エネルギ源としてのゼンマイ１ａと、ゼンマイ１ａのトルクを発電機２０に伝達する増速輪列７と、増速輪列７に連結されて時刻表示を行う指針１３とを備えている。
【００６０】
発電機２０は、増速輪列７を介してゼンマイ１ａによって駆動され、誘起電力を発生して電気的エネルギを供給する。この発電機２０からの交流出力は、昇圧整流、全波整流、半波整流、トランジスタ整流等からなる整流回路２１を通して整流され、必要に応じて昇圧されコンデンサ等で構成された電源回路２２に充電供給される。
【００６１】
調速機に兼用される発電機２０には、図２に示すように、ブレーキ回路７０が組み込まれている。
【００６２】
このブレーキ回路７０は、発電機２０で発電された交流信号（交流電流）が入力される第１の交流入力端子ＭＧ１に接続された第１のスイッチ７１と、前記交流信号が入力される第２の交流入力端子ＭＧ２に接続された第２のスイッチ７２とを有し、これらのスイッチ７１，７２を同時にオンすることにより、第１、第２の交流入力端子ＭＧ１，ＭＧ２を短絡させてショートブレーキを掛けるようになっている。
【００６３】
第１のスイッチ７１は、第２の交流入力端子ＭＧ２にゲートが接続されたＰｃｈの第１の電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）７６と、後述する制御回路５６からのチョッパ信号（チョッパパルス）Ｐ１がゲートに入力される第２の電界効果型トランジスタ７７とが並列に接続されて構成されている。
【００６４】
また、第２のスイッチ７２は、第１の交流入力端子ＭＧ１にゲートが接続されたＰｃｈの第３の電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）７８と、制御回路５６からのチョッパ信号（チョッパパルス）Ｐ１がゲートに入力される第４の電界効果型トランジスタ７９とが並列に接続されて構成されている。
【００６５】
そして、発電機２０に接続された昇圧用のコンデンサ７３、ダイオード７４，７５、第１のスイッチ７１、第２のスイッチ７２を備えて整流回路２１が構成されている。なお、ダイオード７４，７５としては、一方向に電流を流す一方向性素子であればよく、その種類は問わない。特に、電子制御式機械時計では、発電機２０の起電圧が小さいため、ダイオード７４，７５としては、降下電圧Ｖｆが小さくかつ逆リーク電流が極めて小さいショットキーバリアダイオードを用いることが好ましい。
【００６６】
そして、この整流回路２１で整流された直流信号は、電源回路２２に充電される。
【００６７】
この電源回路２２は、図２に示すように、第１の蓄電装置である第１コンデンサ２５と、この第１コンデンサ２５つまりは回転制御装置５０に対してスイッチ２６を介して並列に接続された第２の蓄電装置である第２コンデンサ２７とを備えて構成されている。
【００６８】
前記ブレーキ回路７０は、電源回路２２から供給される電力によって駆動される電子回路（ＩＣ）である回転制御装置５０によって制御されている。回転制御装置５０は、図１に示すように、発振回路５１、ロータの回転検出回路５３、ブレーキの制御回路５６を備えて構成されている。
【００６９】
発振回路５１は、時間標準源である水晶振動子５１Ａを用いて発振信号（３２７６８Ｈｚ）を出力し、この発振信号を分周回路によってある一定周期まで分周して基準信号ｆｓとして出力している。
【００７０】
回転検出回路５３は、発電機２０に接続された波形整形回路等で構成され、発電機２０の交流出力を矩形波等に変換し、ノイズを除去して回転検出信号ＦＧ１として出力している。
【００７１】
制御回路５６は、回転検出信号ＦＧ１を基準信号ｆｓと比較し、その差に応じたチョッパパルスＰ１を出力するように構成され、出力されたチョッパ信号Ｐ１は、スイッチ７１，７２の各トランジスタ７７，７９のゲートにそれぞれ入力されている。
【００７２】
これにより、出力Ｐ１からＬレベル信号が出力されると、スイッチ７１，７２はオン状態に維持され、発電機２０がショートされてブレーキが掛かる。一方、出力Ｐ１からＨレベル信号が出力されると、スイッチ７１，７２はオフ状態に維持され、発電機２０にはブレーキが加わらない。従って、出力Ｐ１からのチョッパ信号によって発電機２０をチョッパリング制御することができ、このチョッパ信号を出力する制御回路５６を含む回転制御装置５０によってスイッチ７１，７２を断続してチョッパリングする制御装置が構成されている。
【００７３】
また、回転制御装置５０には、前記スイッチ２６の断続を制御するスイッチ制御装置５８が設けられている。
【００７４】
スイッチ制御装置５８は、本実施形態では、〔１〕システム動作開始時と、〔３〕針合わせ操作直後（リューズ押し込み時）に前記スイッチを接続して第２コンデンサ２７を充電し、かつ〔２〕針合わせ操作時（リューズ引き出し時）にスイッチを接続して第２コンデンサ２７の電力も用いて回転制御装置５０を駆動するように構成されている。
【００７５】
次に、本実施形態における動作を図３のフローチャートをも参照して説明する。
【００７６】
〔１〕システム動作開始時
電子制御式機械時計を長期間放置した後など、発電機２０および回転制御装置５０が停止状態にある場合に、ゼンマイ１ａを巻き上げてシステムの動作を開始すると（ステップ１、以下ステップを「Ｓ」と略す）、まず、発電機２０が作動し始めて第１コンデンサ２５を充電する。
【００７７】
そして、第１コンデンサ２５が回転制御装置５０を駆動可能な電圧まで充電されると、第１コンデンサ２５からの電力で回転制御装置５０が作動される（Ｓ２）。
【００７８】
なお、整流回路２１では、次のようにして発電機２０で発電した電荷をコンデンサ２５に充電している。
【００７９】
すなわち、第１の交流入力端子ＭＧ１の極性が「＋」で第２の交流入力端子ＭＧ２の極性が「−」の時には、第１の電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）７６がオンされ、第３の電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）７８がオフされる。
【００８０】
このため、発電機２０で発生した誘起電圧の電荷は、図２に示す「▲５▼→▲４▼→▲３▼→▲８▼」の回路によってコンデンサ７３に充電されるとともに、「▲５▼→▲６▼→▲７▼→▲１▼→▲２▼→▲３▼→▲８▼」の回路によって第１コンデンサ２５に充電される。
【００８１】
一方、第１の端子ＭＧ１の極性が「−」で第２の端子ＭＧ２の極性が「＋」に切り替わると、第１の電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）７６がオフされ、第３の電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）７８がオンされる。このため、図２に示す「コンデンサ７３→▲５▼→▲８▼→▲７▼→▲１▼→▲２▼→▲３▼→▲４▼」の回路によって、発電機２０で発生した誘起電圧と、コンデンサ７３の充電電圧とが加えられた電圧でコンデンサ２５が充電される。
【００８２】
この際、各々の状態において、チョッパパルスにより発電機２０の両端が短絡して開放されると、発電機２０のコイルの両端に高電圧が誘起され、この高い充電電圧によって蓄電装置（コンデンサ）２５を充電できるので、充電効率が向上する。
【００８３】
そして、発電機２０の各端子ＭＧ１，ＭＧ２からは、磁束の変化に応じた交流波形が出力される。このとき、発電機２０の出力信号に応じて、例えば周波数は一定でかつデューティ比の異なるチョッパ信号Ｐ１がスイッチ７１，７２に適宜印加される。
【００８４】
この際、チョッパ信号Ｐ１がデューティ比の大きなチョッパ信号、つまり、Ｌレベル信号（ブレーキオン時間）が長くかつＨレベル信号（ブレーキオフ時間）が短いチョッパ信号の場合には、各チョッパサイクル内におけるショートブレーキ時間が長くなってブレーキ量が増えて発電機２０は減速される。そして、ブレーキが掛かる分、発電量も低下するが、このショートブレーキ時に蓄えられたエネルギーを、チョッパ信号によりスイッチ７１，７２をオフした際に出力してチョッパ昇圧することができるため、ショートブレーキ時の発電量低下を補うことができ、発電電力の低下を抑えながら、制動トルクを増加することができる。
【００８５】
逆に、チョッパ信号Ｐ１がデューティ比の小さなチョッパ信号、つまり、Ｌレベル信号（ブレーキオン時間）が短くかつＨレベル信号（ブレーキオフ時間）が長いチョッパ信号であれば、各チョッパサイクル内におけるショートブレーキ時間が短くなってブレーキ量が減って発電機２０は増速される。この際も、チョッパ信号によりスイッチ７１，７２をオンからオフした際にチョッパ昇圧することができるので、まったくブレーキを掛けずに制御した場合に比べても発電電力を向上させることができる。
【００８６】
このような発電による発電機２０からの交流出力は、整流回路２１によって昇圧、整流されてコンデンサ２５に充電され、このコンデンサ２５からの出力により回転制御装置５０が作動される（Ｓ２）。
【００８７】
回転制御装置５０が作動し始めると、スイッチ制御装置５８は前記スイッチ２６を接続し、第２コンデンサ２７の充電も開始する（Ｓ３）。そして、第２コンデンサ２７の充電が完了したら（Ｓ４）、スイッチ２６を切断して第２コンデンサ２７を回転制御装置５０側から切り離す（Ｓ５）。
【００８８】
なお、スイッチ２６を切断するタイミングは、スイッチ２６を接続してからの時間をタイマなどで計って行ってもよいし、第１コンデンサ２５あるいは第２コンデンサ２７の電圧値等を測定し、その値に応じて行ってもよい。
【００８９】
また、システム動作開始時には、通常針合わせ操作も行われるため、針合わせ操作が終了してリューズを押し込んでからの時間つまりリューズ信号（外部信号）をトリガーにして動作するタイマ等を利用してスイッチ２６の切断タイミングを計ってもよい。
【００９０】
〔２〕針合わせ操作時
リューズが引き出されて針合わせモードになると（Ｓ６）、スイッチ２６が接続される（Ｓ７）。このため、発電機２０が停止する針合わせモード時は、第１および第２のコンデンサ２５，２７によって回転制御装置５０が駆動される。
【００９１】
この際、第１コンデンサ２５だけでなく第２コンデンサ２７をも用いて回転制御装置５０を作動しているので、従来に比べて回転制御装置５０を作動させることができる時間を長くでき、針合わせ時間も延長することができる。
【００９２】
〔３〕針合わせ操作終了時
リューズを押し込んで針合わせを終了すると（Ｓ８）、発電機２０が作動し始め（Ｓ９）、発電機２０による第１コンデンサ２５への充電も再開される。この際、前記スイッチ２６は接続された状態に維持され、発電機２０によって第２コンデンサ２７も充電される。そして、第２コンデンサ２７の充電が終了したら（Ｓ１０）、スイッチ２６が切断され、第２コンデンサ２７の電圧は維持される。
【００９３】
なお、第２コンデンサ２７の充電終了タイミングつまりスイッチ２６を切断するタイミングは、前記Ｓ５，Ｓ６の時と同じであり、スイッチ２６を接続してからの時間や、リューズを押し込んでからの時間、第１コンデンサ２５あるいは第２コンデンサ２７の電圧値に応じて行われる。
【００９４】
その後、針合わせ操作がある度に上記Ｓ７〜Ｓ１１の処理が繰り返される。
【００９５】
このような本実施形態によれば、次のような効果がある。
【００９６】
（１）電源回路２２に第１コンデンサ２５の他に第２コンデンサ２７を設け、針合わせ時に、第１コンデンサ２５だけでなく、第２コンデンサ２７をも用いて回転制御装置５０を作動しているので、従来に比べて、発電機２０が停止している際の回転制御装置５０を動作を長時間、例えば約２倍程度の時間、維持することができる。このため、針合わせ操作に確保できる時間が長くなり、使用者は確実に針合わせ操作を行うことができる。
【００９７】
これにより、針合わせ操作中に回転制御装置５０が停止してしまうことがなくなり、回転制御装置５０が停止することで指示誤差が生じてしまうこともないため、針合わせ直後から正確に時刻を指示できる。
【００９８】
（２）ゼンマイ１ａのトルクが低下して第１コンデンサ２５の電圧が低下した際にも、第２コンデンサ２７には十分な電荷が蓄えられているので、針合わせ時には、第１コンデンサ２５の電荷量に関係なく、第２コンデンサ２７を用いることで最小限実用となる針合わせ時間、例えば３分間程度を確保できる。このため、第１コンデンサ２５の電荷量が低くなっていても、確実に針合わせ操作を行うことができる。
【００９９】
（３）第２コンデンサ２７は、システム動作開始時、つまり通常ゼンマイ１ａをフル巻き状態とし、発電機に加わる機械的エネルギのトルクも大きく、発電電力も大きい時に充電されるため、第１コンデンサ２５と共に第２コンデンサ２７を充電する場合でも、効率的にかつ短時間で充電することができる。
【０１００】
（４）また、リューズを押し込んで針合わせ操作が終了した際に、続けてスイッチ２６を接続しておいて、第２コンデンサ２７を充電しているので、針合わせ操作時に消費された第２コンデンサ２７の電荷を即座に充電することができる。このため、次に針合わせ操作を行った際には、充電されている第２コンデンサ２７を必ず用いることができ、針合わせ時間を確実に確保できる。
【０１０１】
（５）針合わせ操作で発電機２０が停止した際に直ちにスイッチ２６を接続しているので、第１コンデンサ２５の電圧が低下する前に第２コンデンサ２７を第１コンデンサ２５と並列に接続して回転制御装置５０に電力を供給できる。このため、各コンデンサ２５，２７の電圧差が小さい状態で並列に接続できるため、例えば各コンデンサ２５，２７の電圧差が大きい状態の場合のように、一方のコンデンサから他方のコンデンサを充電する動作が生じず、直ちに回転制御装置５０に電力を供給することができ、回転制御装置５０に効果的に電力供給することができる。
【０１０２】
（６）整流回路２１は、各端子ＭＧ１，ＭＧ２にゲートが接続された第１，３の電界効果型トランジスタ７６，７８を用いて整流制御を行っているので、コンパレータ等を用いる必要が無く、構成が簡単になって部品点数を少なくでき、かつコンパレータの消費電力による充電効率の低下も防止できる。さらに、発電機２０の端子電圧（交流入力端子ＭＧ１，ＭＧ２の電圧）を利用して電界効果型トランジスタ７６，７８のオン、オフを制御しているので、発電機２０の端子の極性に同期して各電界効果型トランジスタ７６，７８を制御することができ、整流効率を向上することができる。
【０１０３】
（７）チョッパリング制御される第２，４の電界効果型トランジスタ７７，７９を各トランジスタ７６，７８に並列に接続することで、チョッパリング制御を独立して行うことができ、かつ構成も簡易にできる。従って、構成が簡易で、発電機２０の極性に同期し、かつ昇圧しながらチョッパ整流を行える整流回路２１を提供することができる。
【０１０４】
（８）整流回路２１では、コンデンサ７３を用いた昇圧に加えて、チョッパリングによる昇圧を行うことができるので、整流回路２１の直流出力電圧つまりコンデンサ２５，２７への充電電圧を高めることができる。
【０１０５】
（９）ブレーキのオン、オフ制御を、デューティ比の異なる２種類のチョッパ信号を用いて行っているので、充電電圧（発電電圧）を低下させることなくブレーキ（制動トルク）を大きくすることができる。特に、ブレーキオン時にはデューティ比の大きなチョッパ信号を用いて制御しているので、充電電圧の低下を抑えながら制動トルクを大きくすることができ、システムの安定性を維持しながら、効率的なブレーキ制御を行うことができることから、電子制御式機械時計の持続時間も長くすることができる。
【０１０６】
（10）ブレーキオフ制御時にも、デューティ比の小さなチョッパ信号によりチョッパ制御しているので、ブレーキをオフしている間の充電電圧をより向上することができる。
【０１０７】
次に本発明の第２実施形態について説明する。なお、本実施形態において、前述の実施形態と同一もしくは同様の構成部分には、同一符号を付し、説明を省略あるいは簡略する。
【０１０８】
図４には、第２実施形態の電子制御式機械時計の回路図が示されている。
【０１０９】
本実施形態では、前記第１実施形態の構成に加えて、第２コンデンサ２７への充電電圧を昇圧する昇圧回路８０が新たに追加されている。
【０１１０】
昇圧回路８０は、図５に示すように、２つのコンデンサ８１，８２と、７個のスイッチ８３〜８９を備えて構成されている。そして、図６に示すように、２つのコンデンサ８１，８２を直列に接続し、これらのコンデンサ８１，８２と第１コンデンサ２５とを並列に接続し、第２コンデンサ２７側をこれらのコンデンサ２５，８１，８２と切り離した並列状態と、図８に示すように、２つのコンデンサ８１，８２を並列に接続し、これらのコンデンサ８１，８２と第１コンデンサ２５とを直列に接続し、これらのコンデンサ２５，８１，８２と第２コンデンサ２７とを直列に接続した直列状態とを切り換えることで、第２コンデンサ２７の充電電圧を昇圧できるように構成されている。
【０１１１】
具体的には、図６の並列状態は、スイッチ８３，８５，８７を接続し、スイッチ２６，８４，８６，８８，８９を切断することで、図７に示すような回路になる。
【０１１２】
従って、発電機２０からの電力は、コンデンサ２５とコンデンサ８１，８２とに充電される。この際、コンデンサ２５とコンデンサ８１，８２とは並列に接続されているため、同電位に充電される。例えば、コンデンサ２５が１．０Ｖに充電された場合には、コンデンサ８１，８２を足した電位も１．０Ｖとなる。この際、各コンデンサ８１，８２が同じ容量であれば、各コンデンサ８１，８２の電位はそれぞれ０．５Ｖとなる。
【０１１３】
この並列状態から、図８に示すように、スイッチ８３，８５，８７を切断し、スイッチ８４，８６，８８，８９を接続すると、図９に示すような回路になる。
【０１１４】
この際、コンデンサ２５（１．０Ｖ）と、各コンデンサ８１，８２（０．５Ｖ）とは直列に接続されるため、第２コンデンサ２７に対しては、コンデンサ２５に比べて１．５倍に昇圧された１．５Ｖの電圧で充電が行われる。
【０１１５】
そして、充電が終了したら、各スイッチ８３〜８９と、スイッチ２６とを切断することで、第２コンデンサ２７は第１コンデンサ２５の１．５倍の電圧に維持される。
【０１１６】
また、針合わせ時には、図５に示すように、スイッチ２６を接続して第１コンデンサ２５と第２コンデンサ２７とを回転制御装置５０に対して並列接続することで、コンデンサ２５の１．５倍の電圧の電力を第２コンデンサ２７から供給することができ、回転制御装置５０の駆動を維持できる時間がより長くなる。
【０１１７】
このような本実施形態においても、前記第１実施形態と同様に、〔１〕システム動作開始時、〔３〕針合わせ操作直後（リューズ押し込み時）に前記昇圧回路８０を作動させて第２コンデンサ２７を充電し、かつ〔２〕針合わせ操作時（リューズ引き出し時）には昇圧回路８０を解除してスイッチ２６を接続して第２コンデンサ２７の電力も用いて回転制御装置５０を駆動するように構成されている。
【０１１８】
すなわち、第２コンデンサ２７の充電動作を、〔３〕針合わせ操作直後（リューズ押し込み時）を例にとって説明すれば、図１０のフローチャートのようになる。
【０１１９】
まず、通常運針状態において、リューズが２段目まで引き出されて、針合わせが開始されたか否かを判定する（Ｓ２１）。ここで、針合わせが開始されれば、昇圧回路８０の各スイッチ８３〜８９を切断して昇圧を解除し（Ｓ２２）、スイッチ２６を接続する（Ｓ２３）。これにより、第２コンデンサ２７の電力も回転制御装置５０に供給され、針合わせ時で発電機２０が停止しても、回転制御装置５０を長時間駆動できる。
【０１２０】
そして、リューズが１段目あるいは０段目に押し込まれて針合わせが終了したかを判定する（Ｓ２４）。針合わせが終了したら、スイッチ２６を切断し（Ｓ２５）、第２コンデンサ２７を切り離す。
【０１２１】
続いて、コンデンサ２５の電圧が設定電圧以上であるか否かを判定する（Ｓ２６）。ここで、コンデンサ２５の電圧が設定電圧未満の場合には、十分な昇圧電圧が得られないため、針合わせが終了した時点で作動する発電機２０からの電力でコンデンサ２５が設定電圧以上になるまで待機する。
【０１２２】
一方、コンデンサ２５の電圧が設定電圧以上になれば、回転制御装置５０内等に設けられたタイマをスタートし（Ｓ２７）、昇圧回路８０を始動する（Ｓ２８）。
【０１２３】
昇圧回路８０を始動すると、前述の通り、各スイッチ８３〜８９が適宜切り換えられて並列状態から直列状態に移行し、第２コンデンサ２７への供給電圧が昇圧されて充電される。そして、所定時間が経過してタイマが終了したら（Ｓ２９）、昇圧を解除する（Ｓ３０）。
【０１２４】
次に針合わせ操作が開始されたら、再度上記Ｓ２１〜Ｓ３０を繰り返す。また、通常運針時には、図６，７の並列接続状態に維持され、コンデンサ２５だけでなく、コンデンサ８１，８２をも用いて回転制御装置５０に電力を供給する電源コンデンサが構成される。
【０１２５】
このような本実施形態においても、前記第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【０１２６】
さらに、（11）昇圧回路８０を備えており、第２コンデンサ２７の充電電圧を高くすることができるため、前記第１実施形態の場合に比べて回転制御装置５０を駆動を維持できる時間を、例えば１．５〜２倍程度に長くすることができ、針合わせ時間にも余裕を持たせることができる。
【０１２７】
(12)通常運針時など昇圧回路８０が動作していない間は、コンデンサ２５とコンデンサ８１，８２とは並列に接続され、これらの各コンデンサ２５，８１，８２が回転制御装置５０に電力を供給する電源コンデンサとなるため、電源コンデンサがコンデンサ２５のみで構成されている場合に比べて電源コンデンサの容量を向上できる。このため、電源を更に安定させることができ、回転制御装置（ＩＣ）５０の動作を更に安定させることができる。
【０１２８】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。なお、本実施形態において、前述の実施形態と同一もしくは同様の構成部分には、同一符号を付し、説明を省略あるいは簡略する。
【０１２９】
本実施形態は、第２実施形態において、第２コンデンサ２７の充電を針合わせ操作直後だけではなく、一定時間毎にも行うようにされている。
【０１３０】
すなわち、その処理動作を、図１１のフローチャートに基づいて説明すれば、まず、通常運針状態において、リューズが２段目まで引き出されて、針合わせが開始されたか否かを判定する（Ｓ４１）。ここで、針合わせが開始されれば、前記第２実施形態の図１０におけるＳ２２〜Ｓ３０の処理つまり針合わせ時充電処理が行われる（Ｓ４２）。
【０１３１】
また、針合わせが開始されていない場合には、昇圧間隔を設定するためのタイマ２が動作済みであるか否かが判定される（Ｓ４３）。この判定は、例えばタイマ２の動作が開始された際に値が変わるフラグなどを用いて行えばよい。
【０１３２】
ここで、タイマ２が動作済みでなければ、タイマ２を始動して動作を開始させる（Ｓ４４）。
【０１３３】
タイマ２が動作済みであれば、タイマ２が終了しているか否かを判定する（Ｓ４５）。ここで、タイマ２が終了していなければ、上記Ｓ４１に戻り、処理を繰り返す。
【０１３４】
一方、タイマ２が終了した場合には、第１コンデンサ２５の電圧が設定電圧以上であるか否かを判定する（Ｓ４６）。ここで、第１コンデンサ２５の電圧が設定電圧未満の場合には、十分な昇圧電圧が得られないため、針合わせが終了した時点で作動する発電機２０からの電力でコンデンサ２５が設定電圧以上になるまで待機する。
【０１３５】
一方、コンデンサ２５の電圧が設定電圧以上になれば、回転制御装置５０内等に設けられたタイマ１をスタートし（Ｓ４７）、昇圧回路８０を始動する（Ｓ４８）。
【０１３６】
昇圧回路８０を始動すると、前述の通り、各スイッチ８３〜８９が適宜切り換えられて並列状態から直列状態に移行し、第２コンデンサ２７への供給電圧が昇圧されて充電される。そして、所定時間が経過してタイマ１が終了したら（Ｓ４９）、昇圧を解除する（Ｓ５０）。
【０１３７】
そして、再度、上記Ｓ４１からの処理を繰り返す。
【０１３８】
このような本実施形態によれば、前記第１，２実施形態と同様の作用効果を奏することができる上、次の効果も得られる。
【０１３９】
すなわち、（13）タイマ２等を設けることで、第２コンデンサ２７を一定間隔、例えば１時間毎にも充電しているため、自己放電や電気的なスイッチ２６のリークによって第２コンデンサ２７の充電量が減少した場合でも、その減少分を定期的に充電することで補うことができ、針合わせ操作時には常にフル充電に近い状態の第２コンデンサ２７から電力を供給することができ、針合わせ操作時に確実に回転制御装置５０の駆動時間を必要量だけ確保することができる。
【０１４０】
次に、本発明の第４実施形態について説明する。なお、本実施形態において、前述の実施形態と同一もしくは同様の構成部分には、同一符号を付し、説明を省略あるいは簡略する。
【０１４１】
本実施形態は、第２コンデンサ２７をコンデンサ２５側に接続するスイッチとして、電気的なスイッチではなく、機械式のスイッチを用いたものである。
【０１４２】
すなわち、図１２に示すように、第２コンデンサ２７とコンデンサ２５や回転制御装置５０との間に、リューズ（巻真）の移動に連動する機械式スイッチ１００を設けている。この機械式スイッチ１００は、図１２（ａ）に示すリューズの第２段目（針合わせモード）への引き出し時に接続され、図１２（ｂ），（ｃ）に示すリューズを０段目（通常運針モード）や１段目（カレンダー修正モード）に押し込んだ際に切断されるように構成されている。
【０１４３】
なお、この場合、針合わせ時に第２コンデンサ２７からスイッチ１００を介して回転制御装置５０に電力を供給することはできるが、針合わせ時以外の通常運針時（リューズ０，１段目）にはスイッチ１００が切断されるため、スイッチ１００を介して第２コンデンサ２７を充電することができない。
【０１４４】
このため、別途、充電用のスイッチ１０１を設けている。具体的には、スイッチ１０１は、ゼンマイ式の時計の持続時間残量を指示する巻印機構（パワーリザーブ機構）の巻印車と度決めとの接触を利用したものである。従って、図１２（ｂ）に示すように、ゼンマイ１ａをフル巻き状態にした時に接続され、図１２（ｃ）に示すように、フル巻き状態からゼンマイ１ａが多少ほどけた際、つまり通常運針状態で切断されるように構成されている。なお、本実施形態では、リューズや巻印機構によって、スイッチ１００，１０１を断続するスイッチ制御装置が構成されている。
【０１４５】
このような本実施形態によれば、前記第１，２実施形態と同様の作用効果を奏することができる上、次の効果も得られる。
【０１４６】
（14）機械的スイッチ１００，１０１を用いているので、電気的スイッチを用いた場合のようにリーク電流が発生しないため、第２コンデンサ２７の電圧の低下を押さえることができ、電圧を長時間維持することができる。
【０１４７】
（15）スイッチ１０１は、パワーリザーブ機構を利用しているため、部品点数の増加を抑えることができ、コスト増加も抑えることができる。
【０１４８】
（16）ゼンマイ１ａをフル巻き状態にした際に必ずスイッチ１０１が接続されて第２コンデンサ２７が充電されるため、発電機２０に加わる機械的エネルギのトルクが大きく、発電電力も大きい時に充電することができ、第１コンデンサ２５と共に第２コンデンサ２７を充電する場合でも、効率的にかつ短時間で充電することができる。
【０１４９】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は、本発明に含まれるものである。
【０１５０】
例えば、第２コンデンサ２７の充電タイミングとしては、前記第１，２実施形態のように、〔１〕システム動作開始時と〔３〕針合わせ操作直後（リューズ押し込み時）に行うものや、第３実施形態のように〔１〕システム動作開始時と〔３〕針合わせ操作直後と、一定間隔で定期的に行うものや、第４実施形態のようにフル巻き時に行うものに限らない。例えば、〔３〕針合わせ操作直後のみに充電してもよいし、針合わせ時には行わず通常動作時に定期的に行うものでもよい。要するに、第２コンデンサ２７の充電タイミングは、充電が可能なタイミングであればよく、本発明が適用される対象物等に応じて適宜設定すればよい。
【０１５１】
さらに、第２コンデンサ２７から回転制御装置５０への電力供給のタイミングは、前記実施形態のように、針合わせ時のみに限らず、例えば、時計に衝撃等の外乱が加わったりして発電機２０が停止した場合や、ゼンマイ１ａのトルクが低下して発電機２０の回転速度が低下した場合等で、第１コンデンサ２５の電圧が所定の電圧以下に低下した場合に、スイッチ２６を接続して電力を供給するようにしてもよい。
【０１５２】
また、前記２，３実施形態では、タイマを用いて所定時間経過後に第２コンデンサ２７の充電を終了していたが、例えば、第２コンデンサ２７の電圧を検出し、所定電圧以上に充電された際に終了するように構成してもよい。
【０１５３】
また、整流回路２１、ブレーキ回路７０、制御回路５６等の具体的な構成は前記実施形態に限らない。特に、整流回路２１としては、チョッパ昇圧を利用した前記実施形態の構成に限らず、例えば複数のコンデンサを設け、その接続を切り換えることで昇圧する昇圧回路等を組み込んで構成してもよく、発電機や整流回路を組み込む電子制御式機械時計の種類等に応じて適宜設定すればよい。
【０１５４】
さらに、第２コンデンサ２７を充電するための昇圧回路８０も前記第２実施形態のものに限らず、適宜な昇圧回路を用いればよい。また、昇圧回路８０を用いた場合に、コンデンサ２５を用いずに、昇圧用コンデンサ（昇圧用蓄電装置）８１，８２のみを利用して昇圧を行ってもよい。例えば、図１３（ａ）に示すように、通常運針時や第２コンデンサ２７の充電作業の直前などには各昇圧用コンデンサ８１，８２を第１コンデンサ２５と並列に接続して各昇圧用コンデンサ８１，８２を充電しておく。この際、第２コンデンサ２７はスイッチ２６をオフすることなどで昇圧用コンデンサ８１，８２側とは切り離されている。そして、第２コンデンサ２８の充電時には、図１３（ｂ）に示すように、第１コンデンサ２５をスイッチ２６などを用いて昇圧用コンデンサ８１，８２側から切り離して昇圧用コンデンサ８１，８２のみで第２コンデンサ２７を充電すればよい。この場合には、昇圧時の電源コンデンサ２５の急激な電圧降下を防止することができ、特に電子制御式機械時計においては容量の小さなコンデンサ２５の電圧降下を効果的に防止することができる点で有効である。
【０１５５】
さらに、前記第２実施形態では、通常運針時に昇圧コンデンサ８１，８２をコンデンサ２５に並列に接続して電源コンデンサとしていたが、この並列接続を昇圧時のみにして、通常運針時には、コンデンサ２５のみで回転制御装置５０に電力を供給してもよい。但し、本実施形態の電子制御式機械時計のように、コンデンサ２５の容量が小さい場合には、前記第２実施形態のように、通常運針時にもコンデンサ８１，８２を利用して電源コンデンサとすることが、電源安定性の点で好ましい。
【０１５６】
また、本発明は、前記実施形態のような電子制御式機械時計に適用するものに限らず、置き時計、クロック等の各種時計、携帯型時計、携帯型の血圧計、携帯電話機、ページャ、万歩計、電卓、携帯用パーソナルコンピュータ、電子手帳、携帯ラジオ、オルゴール、メトロノーム、電気かみそり等の各種の電子制御式電子機器にも適用することができる。
【０１５７】
例えば、本発明をオルゴールに適用する場合には、前記第１実施形態における輪列１７の歯車で、回転円板や回転ドラム（シリンダ）を回転させ、この回転ドラムなどに植設されたピンで振動板を弾いて音を発生させるようにすればよい。この場合も、時計の針と同様に回転ドラムなどを一定速度で回転させることができ、かつ長時間作動させ続けることができるため、正確な演奏を長時間行うことができる。
【０１５８】
また、本発明をメトロノームに適用する場合にも、輪列の歯車にメトロノーム音発信車を付け、その車の回転により、メトロノーム音片を弾いて周期的なメトロノーム音を発音させるようにすればよい。なお、メトロノームは、各種のテンポに対応した音を発生させる必要があるが、この場合には、水晶振動子５１Ａの分周段を変えて発振回路５１からの基準信号の周期を可変することで対応すればよい。
【０１５９】
その他の電子制御式電子機器においても、発電機の回転速度を回転制御装置５０によって制御できるため、発電機の発電量を制御したり、発電機に繋がる輪列で作動される部材の動作を制御することができる。そして、このような電子制御式電子機器においても、第２の蓄電装置を設けることで、回転制御装置の持続時間を長くすることができるため、本発明は、発電機の制御が必要な各種の電子制御式電子機器に広く適用することができる。
【０１６０】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明の電子制御式電子機器、電子制御式機械時計によれば、発電機が停止した際や発電機の発電電圧が低下した際に回転制御装置の持続時間を長くすることができるという効果がある。
【０１６１】
特に、電子制御式機械時計に本発明を適用すれば、針合わせ操作によって発電機が停止した際に、回転制御装置の持続時間を長くできて通常の針合わせ操作であれば回転制御装置が停止することを防止でき、針合わせ操作からの復帰時の時間指示の誤差も無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態における電子制御式機械時計を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態の要部を示す回路図である。
【図３】第１実施形態での動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２実施形態における電子制御式機械時計を示す回路図である。
【図５】第２実施形態の昇圧回路を示す回路図である。
【図６】第２実施形態の昇圧回路における並列状態を示す回路図である。
【図７】図６の並列状態の等価回路図である。
【図８】第２実施形態の昇圧回路における直列状態を示す回路図である。
【図９】図８の直列状態の等価回路図である。
【図１０】第２実施形態での動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第３実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第４実施形態の構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の変形例の昇圧回路の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
１ａ  機械的エネルギ源であるゼンマイ
７  増速輪列
１３  指針
２０  発電機
２１  整流回路
２２  電源回路
２５  第１の蓄電装置である第１コンデンサ
２６  スイッチ
２７  第２の蓄電装置である第２コンデンサ
５０  回転制御装置
５１  発振回路
５１Ａ  水晶振動子
５３  回転検出回路
５６  制御回路
５８  スイッチ制御装置
７０  ブレーキ回路
７１，７２  スイッチ
７３  コンデンサ
７４，７５  ダイオード
７６〜７９  電界効果型トランジスタ
８０  昇圧回路
８１，８２  コンデンサ
８３〜８９  スイッチ
１００，１０１  機械式スイッチ
【図１】
0003726543.tif 000002
【図２】
0003726543.tif 000003
【図３】
0003726543.tif 000004
【図４】
0003726543.tif 000005
【図５】
0003726543.tif 000006
【図６】
0003726543.tif 000007
【図７】
0003726543.tif 000008
【図８】
0003726543.tif 000009
【図９】
0003726543.tif 000010
【図１０】
0003726543.tif 000011
【図１１】
0003726543.tif 000012
【図１２】
0003726543.tif 000013
【図１３】
0003726543.tif 000014