(57)【要約】【課題】方位センサと少なくとも１つのモータを備えたムーブメントは、方位センサに対して静止したロータのＮ極側かＳ極側が正面に来る場合、磁場の流れが一律でなく偏った極性の影響を受けやすい。【解決手段】方位センサは、ロータ静止時におけるロータのＳ極とＮ極の静的安定点を結んだ直線の延長線上を除く場所に配置し、好ましくは、磁極の境界の延長線上に配置する。ロータの配置を工夫するのみで、ロータ磁気による方位センサへの磁場の影響を大幅に抑えることができ、方位の誤測定や計測精度の低下を抑制できる、方位計測機能付き電子機器が実現することができる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
方位計測のために地磁気を計測する方位センサと、
ロータを有するステップモータと、を有し、
前記方位センサは、前記ロータのＳ極とＮ極の静的安定点を結んだ直線の延長線と重ならない位置に配置されることを特徴とする方位計測機能付き電子機器。
【請求項２】
前記方位センサは、前記ロータの静的安定点と直交する線上に配置される
ことを特徴とする請求項１に記載の方位計測機能付き電子機器。
【請求項３】
前記ステップモータを複数有し、
前記方位センサは、
該複数ステップモータのうち、少なくとも１つのステップモータの
前記ロータの静的安定点と直交する線上に配置される
ことを特徴とする請求項２に記載の方位計測機能付き電子機器。
【請求項４】
前記ロータの静的安定点と直交する線上に前記方位センサが配置されるステップモータとして、
少なくとも、前記方位センサに最近接配置されたステップモータを含む
ことを特徴とする請求項３に記載の方位計測機能付き電子機器。
【請求項５】
前記ロータの静的安定点と直交する線上に前記方位センサが配置されるステップモータとして、
少なくとも、停止時間の最も長いステップモータを含む
ことを特徴とする請求項３ないし４のいずれか１つに記載の方位計測機能付き電子機器。
【請求項６】
前記ロータの静的安定点と直交する線上に前記方位センサが配置されるステップモータとして、
少なくとも、前記ロータの磁力が最も強いステップモータを含む
ことを特徴とする請求項３ないし５のいずれか１つに記載の方位計測機能付き電子機器。
【請求項７】
全ての前記ステップモータのロータが前記方位センサを囲むように等間隔に配置され、かつ、
前記方位センサが、前記ロータの静的安定点と直交する線上に配置される
ことを特徴とする請求項２に記載の方位計測機能付き電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機器内部にステップモータと方位（地磁気）センサを搭載した、方位計測機能付きアナログ電子機器に関する。特に、ロータからの磁場の影響を抑える方位センサの配置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、特許文献１にあるように、機器内部に複数のステップモータと方位（地磁気）センサを搭載した電子式方位計が実用化されている。
電子式方位計は、方位センサにて磁気を検出し、その検出結果を基に方位算出を行っているため、センサ自身の配置角度や周辺に配置された磁性体といった要因の影響を受けやすい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−４７８４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１によると、ステップモータのロータ磁気が方位センサによる計測に影響を与えることの記載があり、ステープモータの配置によって方位の誤測定や計測精度の低下が生じ易くなっていた。従って、新規製品に対応するための設計による配置変更があった場合に、方位測定値が全く異なるというケースも生じてしまう。
更に、特許文献１のような補正処理を行うと、これらの磁界測定結果を補正処理するためのメモリ容量、プログラムが必要となり、コストアップになってしまう。
【０００５】
本発明は、方位測定結果にロータ磁気の影響に対する補正を実施することなく、正確な方位計測を可能とする、ステップモータと方位センサとを搭載した方位計測機能付き電子機器を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
課題を解決するために、本発明の方位計測機能付き電子機器は、
方位計測のために地磁気を計測する方位センサと、ロータを有するステップモータと、を有し、
前記方位センサは、前記ロータの静的安定点の延長線と重ならない位置に配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ロータの配置を工夫するのみで、ロータ磁気による方位センサへの磁場の影響を大幅に抑えることができ、新規製品の設計のたびに方位測定値の見直しをする必要がなく、方位の誤測定や計測精度の低下を抑制できる、方位計測機能付き電子機器を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】方位センサに対して静止したロータのＮ極側、Ｓ極側それぞれが正対するように配置した場合のロータからの磁場の流れを示した簡略図である。
【図２】正対する極から方位センサに、磁気影響を与える様子を示した簡略図である。
【図３】静止したロータのＮ極とＳ極の中間地点と正対させて方位センサを配置した場合のロータからの磁場の流れを示した簡略図である。
【図４】図３の状態のときのロータから方位センサに、磁気影響を与える様子を示した簡略図である。
【図５】ステータが導電していない未着磁のときのロータについての説明図である。
【図６】変換器と方位センサの配置関係について説明した図である。
【図７】本発明の第１の実施形態のステップモータ１個と方位センサを搭載したコンビネーション時計の平面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る多針腕時計の平面図である。
【図９】本発明の第２の実施形態における複数モータと方位センサを搭載した場合の配置関係を示した平面図である
【図１０】本発明の第２の実施形態の変形例の複数ロータによる影響を抑えた方位センサ配置の説明図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態の変形例における好ましくない配置による磁場の分布の変化を示した説明図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態の変形例の平面透視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
[１] 原理説明
最初に、本発明の基本原理について、図面を用いて説明を行う。
【００１０】
まず、ロータのＮ極側、Ｓ極側が方位センサに正対する（正面にある）場合について説明する。
図１は、方位センサに対して静止したロータのＮ極側、Ｓ極側それぞれが正対に来る場合のロータからの磁場の流れを示した簡略図であって、図１（ａ）はＮ極が方位センサに対向する場合、図１（ｂ）はＳ極が方位センサに対向する場合である。
図２は、図１におけるロータ磁極が方位センサに与える影響を模式的に示した簡略図であって、図２（ａ）（ｂ）が図１（ａ）（ｂ）に各々対応している。
【００１１】
図１において、１は方位を計測するために地磁気を測定するための地磁気センサであって、本明細書では、「方位センサ」と呼ぶことにする。図１において、方位センサ１は、長方形に記載されているが、これに限定されるものではない。また、方位センサ１には前後方向と左右方向の地磁気を検出する２軸タイプと、前後左右の方向に加えて上下方向の地磁気も検出する３軸タイプなど、あるいは検出方式についてもホール素子を使用するものなど各種方式のものがあるが、その種類も特に限定されない。
【００１２】
２は不図示のステップモータのロータであって、Ｎ極とＳ極が存在する。３は、ロータ２のＮ極から出てＳ極に向かう磁場の流れ（磁力線）である。磁力線３は、Ｎ極とＳ極の境界と直交する線Ｌに対して、左側にある３ａと右側にある３ｂにそれぞれ分かれる。
【００１３】
次に原理説明を行う。なお、図１，２の（ａ）と（ｂ）では、対向するロータ２の極がＮ極かＳ極かの差のみであるので、図１，２の（ａ）についてのみ説明を行う。
方位センサは微弱な磁気を検出して方位を求めるため、地磁気だけでなく、時計ケース内に配置されたステップモータのロータの磁場も測定してしまう。
図１，２より理解されるように、ロータ２の周囲には、左右に分かれた複数の磁束３ａ、３ｂが生じている。方位センサ１は磁気を検出するセンサであるため、本来測定したい地磁気だけでなく、測定したい地磁気に対してノイズであるロータ２の磁場も測定してしまう。図１，２に示す配置の場合、磁束３ａ，３ｂといった複数の磁束が方位センサ１にかかるため、方位センサ１で地磁気のみの正確な測定が行いにくい。
【００１４】
すなわち、図１（ａ）のように方位センサ１にロータ２のＮ極が正対すると、３ａ，３
ｂの複数の磁力線が方位センサ１に流れ込む。地磁気が微弱のため、ロータ２による磁気が測定結果を左右しやすくなってしまう。
従って、ロータ２による磁気の影響度によっては、ロータ２の存在する場合としない場合での磁気を検出したうえで、ロータ２による磁気の影響を排除するような補正が必要となる可能性が有り、製造工程が増大し、コストアップとなる可能性が有る。
【００１５】
続いて、本発明を説明するために、ロータのＮ極とＳ極の境界が方位センサに正対する場合について述べる。
【００１６】
図３は方位センサに対して静止したロータのＮ極側とＳ極側の境界が正対した位置にある場合のロータからの磁場の流れを示した簡略図である。また図４は、図３におけるロータ磁極が方位センサに与える影響を模式的に示した簡略図である。なお、図３、４では、静止したロータのＮ極側とＳ極側の境界が方位センサの正対に来る場合であるが、左右の極性が入れ替わっても磁力線の方向が変わる以外に違いはないため、Ｓ極が左、Ｎ極が右の場合だけを記載している。
【００１７】
ロータ２はＮ極とＳ極が存在し、磁力線３は、Ｎ極とＳ極の境界と直交する線Ｌに対して、上側にある３ａと下側にある３ｂにそれぞれ分かれる。
図３のように方位センサ１にロータ２の２極間の境が正対するように配置すると、磁力線は方位センサ１に対して３ａからは流れるが、３ｂからは流れ込まない。図１（ａ）と比較すると、方位センサ１に対してロータ２から発する磁力線の影響は半分（３ａのみ）に抑えることができ、計測結果への影響も小さくなる。
【００１８】
そのため、図１，２で示したＮ極、Ｓ極が正対する場合に比べ、方位センサ１にロータ２の２極間の境が正対するような配置であれば、ロータ２の磁気の影響が半分となり、ロータ２による磁気の影響を排除するような補正が必要となる可能性も低減できる。
【００１９】
以上のことから、方位センサ１がロータ２のＮ極、Ｓ極が正対する配置を極力回避し、方位センサ１をロータ２のＮ極とＳ極の境界上に配置されるようにする方が好ましいことが理解される。
【００２０】
［２］ステップモータの説明
次に、図１から図４で説明した原理を元に、実際のステップモータと方位センサとの配置関係について説明する。まず、ステップモータについて説明する。
図５はステップモータを構成するステータ４とロータ２の関係を表した原理図である。ステータ４は未導電状態であり、ロータ２は静止している様子を示している。ロータ２の回転方向を決定するため、ステータ４には段差や『ノッチ』と呼ばれる切欠きが設けられる。
【００２１】
本説明ならびに以降の実施例では、ノッチ６を設ける『ノッチ方式』で説明を行う。
ステップモータ１０は、図６に示されるようにコイル８とステータ４、ロータ２から構成されている 。ステータ４はパーマロイなどの磁性材料で作られており、ロータ２は円板状の永久磁石で構成され、Ｎ極、Ｓ極に２極着磁されている。ステップモータ１０は不図示の電気回路から供給された駆動信号（電気的エネルギー）を機械エネルギーに効率良く変換し指針を駆動する働きをしている。
【００２２】
パーマロイなどの磁性材料で構成されたステータ４は、コイル８に発生した磁束をロータまで導く役目をしている。
また、ステータ４はロータ２の駆動時にＮ極、Ｓ極を発生させるため、ロータ２を挟んで４ａ、４ｂの２体構成となっている。７はステータ結合部７であって、分断されたステー
タ４ａ、４ｂが取り扱いやすいように、磁気的には分断された状態のまま、非磁性のニッケルクロム（ＮｉＣｒ）合金などを使用して、物理的に結合させている。
【００２３】
一般的に金属導体と磁石の関係として、双方が近ければ近いほど引き寄せられる。また、対象の導体面が広ければ広いほど磁石を引き寄せやすいといった性質をもっている。
ステータ４は未着磁状態の金属磁性部材であるため、ノッチ６が他の外周面から一段下がっていることにより、ロータ２は近接した導体面の広い位置で回転が静止し安定する。その安定位置は、一般に『静的安定点』と呼ばれ、ロータのＳ極とＮ極の静的安定点を、直線で結んだのが図５に点線で示されたＭ１であり、このＭ１の延長線上に複数の磁力線が収束する。  図１、２の（a）と(ｂ)のロータと方位センサの配置は、ここでいうＭ１の延長線上の近くに方位センサを正対配置することと同じである。
【００２４】
［３］実際のステップモータと方位センサとの配置に関する説明
図６は静的安定点を考慮した変換機と方位センサ１の配置関係について説明した原理図である。
【００２５】
ステップモータ５は、前述の如く、ロータ２、ステータ４、コイル８で構成される。
なお、２ａは、ロータ２の回転を指針などの表示体（不図示）を駆動する輪列（不図示）に伝えるための歯車であるロータカナである。
【００２６】
Ｍ１は、ロータ２の静的安定点の延長線を示し、Ｍ２はＭ１と直交する線である。
【００２７】
上述の如く、Ｍ１上に方位センサ１を配置すると、ロータ２のＮ極かＳ極のいずれかと正対するため、方位センサ１はロータ２の磁気の影響を最も強く受けることになる。
【００２８】
逆に、Ｍ１と直交するＭ２上に方位センサ１を配置すると、Ｎ極とＳ極の境界上に位置することとなり、方位センサ１はロータ２の磁気の影響を最も強く受けにくくなる。
【００２９】
従って、方位センサ１は、静的安定点と直交する線上であるＭ２に配置するのが最も好ましい。但し、他の部品との関係で必ずしもＭ２上に配置できるとは限らない。その場合は、少なくとも静的安定点の延長線上であるＭ１上には配置しないようにすべきである。
【００３０】
ここで、「方位センサ１を、Ｍ１、Ｍ２上に配置する」とは、「Ｍ１、Ｍ２が、方位センサ１の少なくとも一部を通る」ことを意味する。言い換えると、「方位センサ１を、Ｍ１、Ｍ２上に配置しない」とは、「Ｍ１、Ｍ２が、方位センサ１を全く通過しない」ことを意味する。従って、方位センサ１の配置に当たり、最低限「Ｍ１が、方位センサ１を全く通過しない」ように配置することが必要である。
【００３１】
なお、方位センサ１はＭ１から極力離れ、Ｍ２に極力近づく方が良いのであるが、それをどの程度とするかは、方位センサ１やステップモータ１０の特性によって、適宜設定することとなる。
【００３２】
一つの基準として、Ｍ１のロータ２の半径ｒ分の広がりを持つ領域Ｎを避けることも考えられる。方位センサ１に影響を与える磁気はロータ２から出されるものであるから、ロータ２の幅（直径）分は、特に磁気の影響が強いと考えられるからである。
【００３３】
[４]実時計での説明
[第１の実施形態：ステップモータが１個の場合]
続いて、図６の方位センサとロータの配置関係を、実際の時計に応用した場合の実施形態について説明する。
図７は、本実施形態のモータ１個と方位センサ１を搭載したＣＱ（コンビネーションクオーツ）時計の平面透視図である。ここで言うＣＱは、時刻を時分秒針で示すと共に、ＬＣＤ等により、月日、曜日、時刻、測時結果、などをデジタル表示する事が可能な時計のことである。
なお、前述と同じ構成部品には同じ番号を付してその説明を省略する。
【００３４】
図７は、方位計測結果をデジタル表示する中３針腕時計を簡略化したものである。
簡略化を図るため、ムーブメント１００を元に、主要な部材、具体的には、外装ケース２９、りゅうず１２（巻真１１）、プッシュボタン３０、指針（時針１３、分針１４、秒針１５）、ステップモータ５（コイル８、ステータ４、ロータ２）、デジタル表示部材９、電池１０、方位センサ１、裏回り機構（おしどり１６、かんぬき１７、裏押え１８、つづみ車１９、小鉄車２０）などの主要部品のみを示し、他の部品については図示を省略している。
【００３５】
２９は外装ケースであり、ムーブメント１００を保持する。外装ケース２９には操作部材としてのりゅうず１２とプッシュボタン３０を備えている。１１はりゅうず１２に取り付けられた巻真であり、りゅうず１２の操作を、上記裏回り機構を介して、ムーブメント１００に伝える。本実施形態における時刻の表示方法は、一般的な３針表示の形式となっており、時針１３、分針１４、秒針１５を不図示の輪列を介し、ステップモータ５により駆動し時刻表示する。１０は、電源としての電池である。電池１０は１次電池の他、充電可能な２次電池でも良い。
巻真１１や裏回り機構の各部品（おしどり１６、かんぬき１７、裏押え１８、つづみ車１９、小鉄車２０）は、一般的なアナログ式時計で使用されるものと同じであるため、その詳細説明は省略する。
【００３６】
９はＬＣＤなどのデジタル表示部材である。方位計測は、方位センサ１より検出された測定結果を不図示の回路基板上のＩＣで処理を行って方位を算出し、デジタル表示部材９で方位を表示する。方位計測は逐一測定し表示していると消費電力が大きくなってしまい、電池寿命を短くする要因になる。従って、常に稼動するのではなく、例えば測定したい場合にプッシュボタン３０で測定モードに移行して、一定時間のみ測定結果を表示するように設定されている。
【００３７】
図７では、［１］〜［３］で上述した原理に基づき、方位センサ１をロータ２の静的安定点の延長線Ｍ１と直交する線Ｍ２上に配置している。このように配置することで、ロータ２の磁束線が方位センサ１に与える影響を最低限に抑えることが可能となる。
【００３８】
方位センサ１の配置については、ステップモータ５の位置関係に加えて、電池１０や裏回り機構、巻真１１との配置にも注意する必要がある。前記部品の多くはＳＫ材（炭素工具鋼材）やＳＵＳ材（ステンレス鋼材）といった金属製の磁性部材の場合が多い。これら磁性部材を、方位センサ１やステップモータ５の周辺に配置すると、これら磁性部材がロータ２の影響で磁化される。そのため、方位センサ１はロータ２と同様に影響を受け、誤測定や計測精度の低下に繋がる恐れがある。
【００３９】
上記問題を回避するためには、以下のような対策が必要である。
（１）方位センサ１やロータ２の周辺の部品はＢＳ（真鍮）やプラスチック材といった非磁性部材で構成するようにする。
（２）強度の関係などで磁性材料にて作成せざるをえない場合は、方位センサ１やステップモータ５から極力離した場所に部品を配置にする。
（３）磁性部材と方位センサ１の間に磁気を逃がす磁性材料を別途配置する。
【００４０】
上記を考慮し、本実施形態では、以下のように部品配置を行っている。
（Ａ）磁性材料である裏回り機構から遠ざけるため、ステップモータ５を９時位置に配置し、
（Ｂ）ロータ２の影響を抑えるため、上記Ｍ２線上に方位センサ１を配置し、
（Ｃ）さらに、電池５０を、方位センサ１やステップモータ５から遠ざけるため、５−６時位置に配置した。
【００４１】
これにより、方位センサ１は、ロータ２からの影響を抑えられると同時に、磁性材料である裏回り機構や電池５０の影響も抑えることが可能となる。
【００４２】
なお、図７には記載は無いが、回路基板上のコンデンサやＩＣ等の電子部品も方位センサ１に影響を与える可能性が有るため、方位センサ１の周辺には配置しないように注意すべきである。特に、両面基板の場合は、方位センサ１の裏に電子部品を配置しないように注意する必要がある。
【００４３】
本実施例を適用することで、方位センサ１は、方位測定結果にロータ磁気の補正をすることなく、ロータ２や磁性部材から発する磁気影響を最小限に抑えた状態での方位計測を実現できる。
【００４４】
[第２の実施形態：複数モータの場合]
続いて、本発明を複数のステップモータを有する時計に適用した場合について説明する。本実施形態についても、前出の構成要素については、同一番号を付し、詳細説明は省略する。
【００４５】
最初に、本実施形態の時計の概略仕様を、図面を用いて説明する。
図８は本発明の第２の実施形態に係る多針腕時計の表示形態を示す平面図である。
【００４６】
本実施形態の時計は、方位計測機能に加え、高度計測機能も有しているアナログ多機能時計である。
【００４７】
３４は文字板であり、図８では省略もしくは簡略表示されているが、方位計測や高度計測に関する指標が記載されている。
時刻は、第１実施形態と同様、時針１３、分針１４、秒針１５の３針で表示される。本実施形態ではさらに、時針１３、分針１４、秒針１５は、２１に示される日窓から視認可能な日付表示（日板）と連動し、輪列を介して１個のステップモータにて駆動されている。
【００４８】
２２は電池の充電量（残容量）と方位を兼用表示する指針であり、方位計測を行う場合は方位を指示し、それ以外の場合は電池の充電量（残容量）の表示を行う。以下では、電池の充電量（残容量）の表示を行う場合は「充電量針」、方位表示を行う場合は「方位針」、両方の機能表示に対しては「方位（充電量）針」と呼ぶ。方位（充電量）針２２は専用のモータで駆動される。
【００４９】
２３は主高度針、２４は副高度針であり、主高度針２３は高度の１０ｍ単位を表示する。副高度針２４は、第１副高度針２４ａと第２副高度針２４ｂを有し、第１副高度針２４ａは高度の１００ｍ単位を、第２副高度針２４ｂは１０００ｍ単位を表示する。主高度針２３、副高度針２４は高度表示専用の指針であり、高度計測時以外は各々の基準位置で停止している。主高度針２３、副高度針２４は、各々専用のモータで駆動される。
【００５０】
さらに本実施形態のアナログ多機能時計には、１０時位置と８時位置にそれぞれ、プッ
シュボタン３１，３２を備える。１０時位置のプッシュボタン３１は方位計測操作用のプッシュボタンであり、方位計測を行っていない通常時におけるプッシュボタン３１の操作により方位計測モードへの切り替えを行う。方位計測モードでは、方位センサ１が駆動され、地磁気の測定を行い、測定結果を元に方位が算出される。また、方位計測モードでは、充電量針２２が方位針に切り替わり、測定結果である方位を指し示す。
【００５１】
なお、方位計測モードでは、１秒毎に測定を行い、連続３０秒間方位の表示を行う。
プッシュボタン３１操作後３０秒経過時点で、自動的に方位計測を停止し、方位針２２は充電量表示に復帰し、通常状態に戻る。
３０秒での方位計測の自動停止と通常状態への自動復帰を行っているのは、電池の消耗を抑えるためである。
【００５２】
８時位置のプッシュボタン３１は高度計測操作用のプッシュボタンであり、高度計測を行っていない通常時におけるプッシュボタン３１の操作により高度計測モードへの切り替えを行う。高度計測モードでは、圧力センサ（不図示）が駆動され、大気圧の測定を行い、測定結果を元に高度が算出される。また、高度計測モードでは、測定結果を主高度針２３と副高度針２４にて表示する。高度計測モードも方位計測モード同様、電池の消耗を抑えるため、２秒毎の測定を連続５分間測定・表示し、その後計測を自動で停止し、通常状態へ復帰する。
【００５３】
続いて、時計の構造と指針との関連について説明する。
図９はモータ４個と方位センサ１を搭載した腕時計のムーブメント状態での平面透視図である。
同図は、図８の多針表示を形成する構造を示している。ムーブメント１００を元に、主要な部材、具体的には巻真１１、Ａモータ２５、Ｂモータ２６、Ｃモータ２７、Ｄモータ２８、電池５０、方位センサ１、裏回り機構（おしどり１６、かんぬき１７、裏押え１８、つづみ車１９、小鉄車２０、早修正伝え車２７）の配置を示した。
【００５４】
方位センサ１、電池５０、巻真１１、裏回り機構（おしどり１６、かんぬき１７、裏押え１８、つづみ車１９、小鉄車２０、早修正伝え車２７）は、第１実施形態と同じである。但し、本実施形態では、裏回り機構が方位センサ１に近接しているため、裏回り機構は非磁性材料にて作成されている。また、本実施形態では、４個のステップモータ２５−２８を備えるが、詳細は後述する。
ステップモータ２５−２８に囲まれた領域に輪列が配置される。該輪列は、各ステップモータの動力を伝えて前述の指針を駆動するが、その形状や駆動動作については本発明と関連しないため、その詳細説明は省略する。なお、輪列も非磁性材料にて作成されている。上記部品以外は、図示を省略している。
【００５５】
上記の如く本実施形態では、計４個のステップモータを搭載しており、それぞれ以下の指針の駆動を担っている。
（ｉ）Ａモータ２５：時刻表示（時針１３、分針１４、秒針１５）／日付表示
（ｉｉ）Ｂモータ２６：高度表示（主高度針）２３
（ｉｉｉ）Ｃモータ２７：高度表示（副高度針）２４
（ｉｖ）Ｄモータ２８：充電量表示／方位表示針２２
【００５６】
時刻表示にはＡモータ２５を使用し、時針１３、分針１４、秒針１５および日付表示を１個のステップモータで駆動している。本実施形態では、一般的なアナログ時計と同様、時刻修正や日付修正はりゅうず操作で裏回り機構を介して修正を行う。この時刻修正時を除き上記指針による時刻表示は常時行われるので、Ａモータ２５は常時１秒毎に駆動されている。
高度表示には、Ｂモータ２６とＣモータ２７の２個のステップモータを使用して、主高度針２３と副高度針２４をそれぞれ駆動している。
【００５７】
前述のように、高度表示はプッシュボタン３１の操作から所定時間（５分）間の高度計測モードでのみ実施される。従って、Ｂモータ２６とＣモータ２７は、略停止を継続している状態にある。
【００５８】
Ｄモータ２８は、充電量表示と方位表示を兼用する方位（充電量）針２２を駆動する。前述のように、方位表示はプッシュボタン３２の操作から所定時間（３０秒）間の方位計測モードでのみ実施される。従って、殆どの時間において、充電量表示用のモータとして使用される。しかしながら、通常状態での消費電力はわずかであり、従って充電量（残容量）の表示を変更する頻度は極めて少ない。従って、Ｄモータ２８も、Ｂモータ２６やＣモータ２７と同様、略停止を継続しているモータであると言える。
【００５９】
さて、方位センサ１に対する各ステップモータ２５−２８の磁気の影響を低減するために、本実施形態では、以下のようなことを心掛けて部品配置を行った。
（１）本発明を全ステップモータ適用し、全ステップモータのロータの静的安定点と直交する線Ｍ２上に配置するのが最良である。
（２）部品配置上の制約で、（１）の完全実施が不可能な場合は、停止時間が長いステップモータのＭ２上に配置する。
（３）（２）において、停止時間が長いステップモータのうち、Ｍ２上に配置できないステップモータがある場合は、方位センサ１に近接したステップモータのＭ２上に配置する。
（４）Ｍ２上に配置できないステップモータについても、Ｍ１の延長上には配置しないように心掛ける。
（５）停止時間が短い（常時駆動されている）ステップモータについては、本発明の適用対象外とするが、極力方位センサ１から遠ざける。
【００６０】
上記を考慮し、
（１）略停止を継続しているステップモータであって、方位センサ１に比較的近接しているＢモータ２６とＤモータ２８に対して、ロータの静的安定点と直交する線Ｍ２−１、Ｍ２−２上に方位センサ１を配置した。
（２）Ｃモータ２７は略停止を継続しているステップモータではあるが、方位センサ１から最も遠い位置に配置して、本実施形態の適用外とした。
（３）Ａモータ２５については、本発明の適用外としたが、方位センサ１から遠ざけ、さらに、非磁性部材である裏周り機構を間に挟むように配置した。
（４）Ａモータ２５、Ｃモータ２７についても、方位センサ１のＭ１の延長上には配置していない。
【００６１】
以上のような配置を実行することにより、複数のステップモータを有する多機能時計においても、極力部品配置などにおける設計上の制約を設けることなく本発明を適用し、方位センサに対するステップモータの影響を低減することで、精度の高い方位計測機能付き多機能電子時計を達成できる。
【００６２】
なお、本実施形態では、方位センサ１をＭ２上に配置するステップモータとして停止時間の長いステップモータを選択したが、ロータ２の磁力の強いモータ（ロータが大きい、磁石の磁力が強い等）を選択しても良い。
【００６３】
［第２の実施形態の変形例］
続いて、第２実施形態の変形例（以下、変形例）について、図面を用いて説明する。な
お、前出の構成要素については、同一番号を付し、詳細説明は省略する。
まず、本変形例の原理について説明する。
【００６４】
図１０は、本変形例を適用することによって、方位センサの複数ロータによる影響を抑えることが可能な変形配置の簡略図である。中央部に方位センサ１を置き、方位センサ１の周囲に複数のロータ２を配置している。３３はロータから出る磁力線で形成された磁場の分布を表している。
【００６５】
図１０では、１例として同一種類の４個のロータを使用している。ここでの同一種類とは、対象部品の材質や形状、特性が４個とも等しいロータのことを指している。配置方法としては、方位センサ１の４辺に対面するようにロータ２を４個配置する。つまり、ロータ２が静止状態の時に、全てのロータのＮ極側とＳ極側の境界であるＭ２の延長線上に、方位センサ１が位置するように配置する。Ｎ極側とＳ極側の境界に正対させるとは、すなわち、Ｍ１と直交する線Ｍ２上に配置することと同じである。
これにより、上述の各実施形態と同じ効果を得ることが可能となる。
【００６６】
３３は、磁力線は異極間の相互関係から、磁場はＮ極からＳ極へ向かう分布となる。また、近接する位置にロータを配置した場合、ロータ単体による磁力線の流れに加え、隣り合うロータ同士の磁場も考慮しなければならない。
従って図１０においては各々のロータの異極同士が隣り合う配置にしている。前記配置にする事で、横並びになるロータ２の異極間で形成される磁場の割合が高くなり、ロータ２から方位センサ１の方向に漏洩する直接的な磁力線を少なくする事ができ、精度の高い方位計測が可能になる。
【００６７】
Ｎ極からＳ極に流れる磁場の特性を利用すると、図１０に示すように、方位センサ１のまわりを４個のロータより発生した磁場が周回するような流れに制御することができる。センサ１は磁場の分布位置を回避した配置となり、Ｎ極側とＳ極側の境界に正対させたことと合わせ、よりいっそうロータ２の磁気の影響を抑えた計測を行うことができる。
【００６８】
上述のロータ配置で腕時計を構成した場合、その時計を構成する他の部品の材質や機構を無視すると、ロータ２の数は多ければ多いほど、隣り合うロータ２同士が互いに引き寄せあい、直接方位センサ１を通過する磁力線を減らすことができる。従って、第２の実施形態と比較すると、下記の点で利点がある。
（１）本変形例の配置なら、第２の実施形態のように近接する使用頻度の高いロータに絞ってＭ２の延長線上に方位センサを配置する方法を適用するのではなく、使用する全ロータのＭ２の延長線上に方位センサを配置できるので、方位センサに悪影響を与えるロータの磁束を最小限に抑制することが可能である。
（２）ロータによる磁束を、積極的に方位センサの方向に漏洩しないようにコントロールする配置にしたので、方位センサに悪影響を与えるロータの磁束を、最小限に抑制することが可能である。
以上のことから、本変形例の方が、一段と測定精度が向上する。
ただし、本変形例を行うにあたり、図１１に示すような、
（ｉ）ロータの数が少なく、ロータ同士の配置距離が不統一な場合（図１１(ａ)）
（ｉｉ）ロータと方位センサの距離が近接しすぎる場合（図１１（ｂ））
の２点に注意する必要がある。
上記いずれかが該当する場合、
（ｉｉｉ）では磁場の分布が乱れ、漏れた磁力が方位センサ１に達する可能性、
（ｉｖ）では方位センサ１を挟み対面するロータ間で磁力のやり取りが行われ、方位センサ１を通過して受ける可能性が懸念される。そのため、ロータ２は上記（ｉ）（ｉｉ）を回避するような配置にすることが望ましい。
図１０の配置は、（ｉ）（ｉｉ）を回避可能な好ましい形態である。
【００６９】
次に、図１０の方位センサとロータの配置関係を、実際の時計に使用した場合の実施形態について説明する。
図１２は、本実施形態のロータを備えたモータ４個と方位センサ１を搭載したムーブメントを組み込んだ腕時計の平面透視図であり、構成要素は第２の実施形態と全く同じものである。
【００７０】
図１２の時計は、第２の実施形態と同様の方位計測機能と高度計測機能を有するアナログ多機能時計であり、ロータの配置位置を変更したモデルとなる。ロータ配置の変更に伴い、第２の実施例で搭載されているプッシュボタン３１を１０時方向から２時方向に、プッシュボタン３２を８時方向から４時方向に移動しており、りゅうず１２の位置を４時方向から３時方向に変更している。
【００７１】
プッシュボタンやりゅうずの位置を変更した理由としては、本実施例を成立させる位置に４モータを移動したことにより、輪列を配置するためのスペースを十分確保させることと、磁性部材で構成された大きな部品であるプッシュボタンやりゅうずを４個のモータや方位センサ１から遠ざけることの２点が挙げられる。
それ以外の仕様については、第２の実施形態と全く同じであるので、詳細説明は省略する。
【００７２】
第２の実施形態と同様に方位センサ１と４モータを備え、回路ブロック（不図示）上に搭載されている方位センサ１の各４辺から、本変形例の配置、具体的には方位センサ１の４辺に各モータのロータのＮ極Ｓ極の境界を正対させた状態、すなわちＭ１と直交する線Ｍ２上に方位センサ１を配置し、且つ方位センサ１への磁力の漏洩を防止できる距離を確保する位置に各モータ２５−２８を配置されている。
【００７３】
第２の実施形態では、方位センサに対して遠方にあるロータからの磁場の影響は小さいものであると捉え、方位センサに近いロータに限定して本発明を適用している。しかし、わずかでも対象外のロータからの直接的な磁力の影響はないとはいえない。その点、本変形例では、全てのロータに対して本発明を適用した配置であるため、ロータからセンサに伝わる磁力を抑え、且つ近接するロータ間の磁力線の向きをセンサに直接当たらないように制御することで、より測定精度の高い結果が得られる。
【００７４】
但し、図１２のようなセンサ配置にする場合、センサ周辺のロータ同士はできる限り等しい間隔にし、各ロータからセンサまでの距離を一律に配置することが求められる。
本変形例の効果を成立させるためには、隣り合うロータ同士で磁力線の流れを制御することが条件であるが、並べたロータの位置、距離にばらつきがあると、磁力線の流れが乱れ、方位センサの測定に関わる可能性が高いためである。方位センサに対するロータの間隔、距離に注意した部品位置にすることで、測定精度の偏りを抑えることにつながる。
【符号の説明】
【００７５】
１    方位センサ
２    ロータ
３    磁場の流れ
４    ステータ
５    ステップモータ
６    ノッチ
７    ステータ結合部
８    １コイルモータ
９    デジタル表示部材
１０  電池
１１  巻真
１２  りゅうず
１３  時針
１４  分針
１５  秒針
１６  かんぬき
１７  おしどり
１８  裏押え
１９  つづみ車
２０  小鉄車
２１  日付表示
２２  方位/充電量針
２３  主高度針
２４  副高度針
２５  Ａモータ
２６  Ｂモータ
２７  Ｃモータ
２８  Ｄモータ
２９  外装ケース
３０  プッシュボタン
３１  プッシュボタン（方位計測用）
３２  プッシュボタン（高度計測用）
３３  複数ロータでの磁場の分布
３４  文字板
３５  磁力線分布
１００  ムーブメント
Ｍ１  ロータ２の静的安定点の延長線
Ｍ２  Ｍ１と直交する線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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