(57)【要約】【課題】ステップモータを高速に駆動できる電子時計を提供すること。【解決手段】時計駆動装置は、２極以上着磁されたロータを有するステップモータと、前記ロータを所定の安定位置に向けて回転させる第１の単位駆動信号と、前記ロータを前記所定の安定位置に向けて回転させ、前記安定位置での前記ロータの回転速度が前記第１の単位駆動信号より小さい第２の単位駆動信号と、のいずれかを選択的に単位駆動信号として前記ステップモータに出力可能な制御回路と、を含む。前記制御回路が複数の前記単位駆動信号を順次出力しかつ前記ロータを前記所定の安定位置で停止させる場合に、前記複数の前記単位駆動信号は前記第１の単位駆動信号と前記第２の単位駆動信号とを含み、前記制御回路は少なくとも最後の前記単位駆動信号として前記第２の単位駆動信号を出力する。【選択図】図２
2019032262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２極以上着磁されたロータを有するステップモータと、
前記ロータを所定の安定位置に向けて回転させる第１の単位駆動信号と、前記ロータを前記所定の安定位置に向けて回転させ、前記安定位置での前記ロータの回転速度が前記第１の単位駆動信号より小さい第２の単位駆動信号と、のいずれかを選択的に単位駆動信号として前記ステップモータに出力可能な制御回路と、
を含み、
前記制御回路が複数の前記単位駆動信号を順次出力しかつ前記ロータを前記所定の安定位置で停止させる場合に、前記複数の前記単位駆動信号は前記第１の単位駆動信号と前記第２の単位駆動信号とを含み、前記制御回路は少なくとも最後の前記単位駆動信号として前記第２の単位駆動信号を出力する、
時計駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の時計駆動装置において、
前記ステップモータは、
前記ロータへ磁力を伝達させる複数のステータと、前記複数のステータに向けて磁力を発生する複数のコイルとをさらに含み、
前記制御回路は、前記第１の単位駆動信号と前記第２の単位駆動信号とを前記複数のコイルへ出力する、
時計駆動装置。
【請求項３】
請求項２に記載の時計駆動装置において、
前記第１の単位駆動信号は終了タイミングに、前記ロータの１つの極を第１の位置へ引き寄せる磁界を前記ステータから発生させ、前記第２の単位駆動信号は終了タイミングに、前記ロータの前記１つの極を前記第１の位置より手前の第２の位置に引き寄せる磁界を前記ステータから発生させる、
時計駆動装置。
【請求項４】
請求項２に記載の時計駆動装置において、
前記第２の単位駆動信号は、前記ステータが前記ロータに印加する磁界が前記第１の単位駆動信号より強い信号または前記磁界が印加される時間が前記第１の単位駆動信号より長い信号を少なくとも最後に含む、
時計駆動装置。
【請求項５】
請求項３に記載の時計駆動装置において、
前記第２の単位駆動信号は、終了タイミングに前記ステータが前記ロータに印加する磁界を前記第１の単位駆動信号より弱める、
時計駆動装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の時計駆動装置において、
前記ロータの回転を検出する検出回路をさらに有し、
前記制御回路は、前記検出された前記ロータの回転に基づいて、次の第１の単位駆動信号を出力する時間を制御する、
時計駆動装置。
【請求項７】
請求項１から５のいずれかに記載の時計駆動装置において、
前記第１の単位駆動信号および前記第２の単位駆動信号のうち少なくとも一方は、期間が変化する可変信号と、前記可変信号に続いて出力され期間が変化しない固定信号とを含む、
時計駆動装置。
【請求項８】
請求項６に記載の時計駆動装置において、
前記第１の単位駆動信号および前記第２の単位駆動信号のうち少なくとも一方は、前記検出されたロータの回転に応じて期間が変化する可変信号と、前記可変信号に続いて出力され期間が変化しない固定信号とを含む、
時計駆動装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載の時計駆動装置において、
前記第１の単位駆動信号および前記第２の単位駆動信号のうち少なくとも一方は、前記ステップモータに接続される複数の配線のうち少なくとも１つに第１の電位と前記第１の電位と異なる第２の電位とを繰り返し印加するチョッパ信号を含む、
時計駆動装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の時計駆動装置において、
前記チョッパ信号は、前記ステップモータに接続される複数の配線のうち少なくとも１つに第１の電位と前記第１の電位と異なる第２の電位とを繰り返す第１電流信号を印加し、前記複数の配線のうち他の１つに前記第１電流信号と異なる第２電流信号を印加する、
時計駆動装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれかに記載の時計駆動装置において、
前記単位駆動信号は、ロータを第１の回転角まで回転させる第１部分信号と、第１の回転角より大きい第２の回転角まで回転させる第２部分信号と、第２の回転角より大きい前記所定の回転角まで回転させる第３部分信号とを含む、
時計駆動装置。
【請求項１２】
請求項１から１０のいずれかに記載の時計駆動装置において、
前記第１の単位駆動信号は、ロータを第１の回転角まで回転させる第１部分信号と、第１の回転角より大きい第２の回転角まで回転させる第２部分信号と、第２の回転角より大きい第３の回転角まで回転させる第３部分信号と、第３の回転角より大きい第４の回転角まで回転させる第４部分信号とを含み、
前記第２の単位駆動信号は、前記第４部分信号を含まない、
時計駆動装置。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれかに記載の時計駆動装置において、
前記単位駆動信号により前記ロータは１回転する、
時計駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アナログ表示方式の電子時計におけるステップモータを用いた時計駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アナログ表示手段を備えた電子時計は、指針をステップモータによって駆動することが一般的である。このステップモータは、コイルによって磁化されるステータと、２極磁化された円盤状の回転体であるロータで構成され、たとえば１秒毎にロータが１８０度回転駆動されることで指針によって時刻を表示している。
【０００３】
このようなステップモータによるアナログ表示方式の電子時計は、指針を動かす輪列のバックラッシュ等により、秒針などで表示位置ずれが発生することがあった。このような問題を解決するために、ステップモータを駆動する駆動パルスを第１の駆動パルスと第２の駆動パルスで成る２ステップ構成とし、第１の駆動パルスと第２の駆動パルスの出力間隔を５０ｍｓ以下としたモータ制御回路を備えた電子時計が提案されている（たとえば特許文献１参照）。
【０００４】
この特許文献１の電子時計によれば、ロータの回転速度を、例えば通常の倍の回転速度にすることができる。これにより、ロータから秒表示車までの減速比が大きくでき、バックラッシュによる指針の表示位置ずれが改善される。
【０００５】
また、アナログ表示方式の電子時計に用いられるステップモータの駆動方式として、第１及び第２のコイルが共通の接続点に対して接続され、３つのフェーズごとに印加する電流を切り替えるものが提案されている（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３１６６６５４号公報
【特許文献２】特開２０１６−１７８７４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
電子時計では、現在時刻の表示のために定期的に指針を駆動するだけでなく、時刻合わせや、時刻以外の情報を提示するために指針を連続的かつより高速に駆動する（以下では「早送り」と記載する）場合がある。発明者らは、例えば一度に回転する単位を１８０度から３６０度にし、ステップモータを高速に回転させることを検討している。ステップモータをさらに高速に回転させるには、ステップモータのコイルに印加されるパルスのそれぞれの強さや、間隔を短くすることが考えられるが、温度、電圧変動などの環境要因により、希望の回転角より回り過ぎてしまう場合がある。一方、回り過ぎることを防止するには、余裕を見込んでパルスを弱めるなどの対応が必要になり、早送りの動作が遅くなってしまう。
【０００８】
本発明の目的は上記課題を鑑みてなされたものであって、その目的は、ステップモータを高速に駆動できる電子時計を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の電子時計は下記記載の構成を採用する。
【００１０】
（１）２極以上着磁されたロータを有するステップモータと、前記ロータを所定の安定位置に向けて回転させる第１の単位駆動信号と、前記ロータを前記所定の安定位置に向けて回転させ、前記安定位置での前記ロータの回転速度が前記第１の単位駆動信号より小さい第２の単位駆動信号と、のいずれかを選択的に単位駆動信号として前記ステップモータに出力可能な制御回路と、を含み、前記制御回路が複数の前記単位駆動信号を順次出力しかつ前記ロータを前記所定の安定位置で停止させる場合に、前記複数の前記単位駆動信号は前記第１の単位駆動信号と前記第２の単位駆動信号とを含み、前記制御回路は少なくとも最後の前記単位駆動信号として前記第２の単位駆動信号を出力する、時計駆動装置。
【００１１】
（２）（１）において、前記ステップモータは、前記ロータへ磁力を伝達させる複数のステータと、前記複数のステータに向けて磁力を発生する複数のコイルとをさらに含み、前記制御回路は、前記第１の単位駆動信号と前記第２の単位駆動信号とを前記複数のコイルへ出力する、時計駆動装置。
【００１２】
（３）（２）において、前記第１の単位駆動信号は終了タイミングに、前記ロータの１つの極を第１の位置へ引き寄せる磁界を前記ステータから発生させ、前記第２の単位駆動信号は終了タイミングに、前記ロータの前記１つの極を前記第１の位置より手前の第２の位置に引き寄せる磁界を前記ステータから発生させる、時計駆動装置。
【００１３】
（４）（２）において、前記第２の単位駆動信号は、前記ステータが前記ロータに印加する磁界が前記第１の単位駆動信号より強い信号または前記磁界が印加される時間が前記第１の単位駆動信号より長い信号を少なくとも最後に含む、時計駆動装置。
【００１４】
（５）（３）において、前記第２の単位駆動信号は、終了タイミングに前記ステータが前記ロータに印加する磁界を前記第１の単位駆動信号より弱める、時計駆動装置。
【００１５】
（６）（１）から（５）のいずれかにおいて、前記ロータの回転を検出する検出回路をさらに有し、前記制御回路は、前記検出された前記ロータの回転に基づいて、次の第１の単位駆動信号を出力する時間を制御する、時計駆動装置。
【００１６】
（７）（１）から（５）のいずれかにおいて、前記第１の単位駆動信号および前記第２の単位駆動信号のうち少なくとも一方は、期間が変化する可変信号と、前記可変信号に続いて出力され期間が変化しない固定信号とを含む、時計駆動装置。
【００１７】
（８）（６）において、前記第１の単位駆動信号および前記第２の単位駆動信号のうち少なくとも一方は、前記検出されたロータの回転に応じて期間が変化する可変信号と、前記可変信号に続いて出力され期間が変化しない固定信号とを含む、時計駆動装置。
【００１８】
（９）（１）から（８）のいずれかにおいて、前記第１の単位駆動信号および前記第２の単位駆動信号のうち少なくとも一方は、前記ステップモータに接続される複数の配線のうち少なくとも１つに第１の電位と前記第１の電位と異なる第２の電位とを繰り返し印加するチョッパ信号を含む、時計駆動装置。
【００１９】
（１０）（９）において、前記チョッパ信号は、前記ステップモータに接続される複数の配線のうち少なくとも１つに第１の電位と前記第１の電位と異なる第２の電位とを繰り返し第１電流信号を印加し、前記複数の配線のうち他の１つに前記第１信号と異なる第２電流信号を印加する、時計駆動装置。
【００２０】
（１１）（１）から（１０）のいずれかにおいて、前記単位駆動信号は、ロータを第１の回転角まで回転させる第１部分信号と、第１の回転角より大きい第２の回転角まで回転させる第２部分信号と、第２の回転角より大きい前記所定の回転角まで回転させる第３部分信号とを含む、時計駆動装置。
【００２１】
（１２）（１）から（１０）のいずれかにおいて、前記第１の単位駆動信号は、ロータを第１の回転角まで回転させる第１部分信号と、第１の回転角より大きい第２の回転角まで回転させる第２部分信号と、第２の回転角より大きい第３の回転角まで回転させる第３部分信号と、第３の回転角より大きい第４の回転角まで回転させる第４部分信号とを含み、前記第２の単位駆動信号は、前記第４部分信号を含まない、時計駆動装置。
【００２２】
（１３）（１）から（１２）のいずれかにおいて、前記単位駆動信号により前記ロータは１回転する、時計駆動装置。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ステップモータをより高速に駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１の実施形態にかかる電子時計の一例を示す平面図である。
【図２】第１の実施形態にかかる電子時計の回路構成を概略的に示す図である。
【図３】ステップモータの構成を示す図である。
【図４】ドライバ回路および回転検出判定回路の構成の一例を示す回路図である。
【図５】ステップモータの回転の検出手法を説明する図である。
【図６】第１単位駆動信号および第２単位駆動信号の波形の一例を示す図である。
【図７】モータ制御部の処理の一例を示すフロー図である。
【図８】第１単位駆動信号とトランジスタの動作の関係を概略的に説明する図である。
【図９】第１単位駆動信号によるステップモータの動作の一例を示す図である。
【図１０】第２単位駆動信号とトランジスタの動作の関係を概略的に説明する図である。
【図１１】第２単位駆動信号によるステップモータの動作の一例を示す図である。
【図１２】駆動パルスＳＰ３０による波形の他の一例を説明する波形図である。
【図１３】回転の検出と先頭駆動パルスおよび第１後続駆動パルスの出力の処理の一例を示すフロー図である。
【図１４】コイルＡ及びコイルＢに発生する誘起電流の波形と、検出パルスによりコイル端子Ｏ１〜Ｏ４から出力される検出信号を示す図である。
【図１５】駆動パルスＳＰ４０による波形の他の一例を説明する波形図である。
【図１６】状態Ｂにおける励磁の状態を示す図である。
【図１７】駆動パルスＳＰ４１による波形の他の一例を説明する波形図である。
【図１８】第２単位駆動信号の他の一例を示す図である。
【図１９】第２単位駆動信号の他の一例を示す図である。
【図２０】単位駆動信号の波形の他の一例を示す図である。
【図２１】第２単位駆動信号によるステップモータの動作の他の一例を示す図である。
【図２２】単位駆動信号の波形の他の一例を示す図である。
【図２３】第２単位駆動信号によるステップモータの動作の他の一例を示す図である。
【図２４】第２の実施形態における、第１単位駆動信号の一例を概略的に示す波形図およびステップモータの動作図である。
【図２５】第２の実施形態における、第２単位駆動信号の一例を概略的に示す波形図である。
【図２６】第２単位駆動信号の他の一例を概略的に示す波形図である。
【図２７】第２単位駆動信号の他の一例を概略的に示す波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下では、図面とともに本発明の実施の形態について詳述する。以下では、携帯型の電子時計に本発明を適用した場合について説明する。
【００２６】
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態の電子時計１の一例を示す平面図であり、図２は、電子時計１の回路構成を概略的に示す図である。電子時計１は、アナログ表示方式の電子時計である。電子時計１は、文字板５１と、時針５２ａと、分針５２ｂと、秒針５２ｃと、モータ制御部２と、ステップモータ２０と、図示しない輪列と、図示しない電源と、を含む。ステップモータ２０は、いわゆる２コイルステップモータである。ステップモータ２０は輪列に機械的に接続されている。モータ制御部２は、パルス切替制御部３と、ステップ数設定部４と、ステップカウント部５と、波形生成部６と、セレクタ９と、ドライバ回路１０と、回転検出回路１１とを含む。モータ制御部２は、例えばマイクロコントローラを含む集積回路として実装されている。電源は例えば二次電池を含む。波形生成部６は、先頭駆動パルス発生回路６１、第１後続駆動パルス発生回路６２、第２後続駆動パルス発生回路６３、検出パルス発生回路６６を含む。波形生成部６には図示しない発振回路からのクロック信号が入力される。
【００２７】
先頭駆動パルス発生回路６１は、ステップモータ２０を駆動するための先頭駆動パルスＳＰ３０を生成し出力する。第１後続駆動パルス発生回路６２は、ステップモータ２０を駆動するための第１後続駆動パルスＳＰ４０を生成し出力する。第２後続駆動パルス発生回路６３は、ステップモータ２０を駆動するための第２後続駆動パルスＳＰ４１を生成し出力する。検出パルス発生回路６６は、回転の検出のための検出パルスＣＰを生成し出力する。先頭駆動パルスＳＰ３０、第１後続駆動パルスＳＰ４０、第２後続駆動パルスＳＰ４１（以下では総称して「駆動パルス」と記載する）のそれぞれは、後述するドライバ回路１０に含まれる４つのバッファ回路を制御して駆動波形Ｏ１〜Ｏ４（駆動信号）を出力させる。駆動パルスおよび検出パルスＣＰのそれぞれは、例えば４ビットで構成される。先頭駆動パルスＳＰ３０、第１後続駆動パルスＳＰ４０、第２後続駆動パルスＳＰ４１、検出パルスＣＰのそれぞれの詳細については後述する。
【００２８】
ステップカウント部５は、ステップモータ２０の駆動に応じて、指針の現在位置を示すカウンタｓｃの値を増減させる。ステップ数設定部４は、ステップカウント部５が用いるカウンタｓｃの初期値ｓｃ０を設定する。
【００２９】
パルス切替制御部３は、早送りの際に、指針の現在位置を示すカウンタｓｃの値に応じて、セレクタ９から出力される駆動パルスを切り替えるための切替信号を出力する。
【００３０】
セレクタ９には、先頭駆動パルスＳＰ３０、第１後続駆動パルスＳＰ４０、第２後続駆動パルスＳＰ４１、検出パルスＣＰが入力される。そして、セレクタ９は、パルス切替制御部３から入力される切替信号に基づいて、先頭駆動パルスＳＰ３０、第１後続駆動パルスＳＰ４０、第２後続駆動パルスＳＰ４１、検出パルスＣＰのいずれか１つを出力する。
【００３１】
ドライバ回路１０には、セレクタ９から、先頭駆動パルスＳＰ３０、第１後続駆動パルスＳＰ４０、第２後続駆動パルスＳＰ４１、検出パルスＣＰのいずれかが入力される。ドライバ回路１０は、入力された駆動パルスに応じた駆動波形Ｏ１〜Ｏ４（駆動信号）をステップモータ２０のコイルＡ、コイルＢに供給し、ステップモータ２０を駆動するか、または検出パルスＣＰに応じてコイルＡ、コイルＢに生じた逆起電流を回転検出回路１１に入力させる。なお、ドライバ回路１０の詳細な構成は後述する。
【００３２】
ステップモータ２０は、コイルＡ、コイルＢの二つのコイルを有している。ステップモータ２０は、例えば、電子時計１の秒針５２ｃを駆動するために配置される。ステップモータ２０の詳細を以下に記載する。
【００３３】
図３は、ステップモータ２０の構成を示す平面図である。ステップモータ２０は、ロータ２１、ステータ２２、二つのコイルＡ、コイルＢなどによって構成される。ロータ２１は２極磁化された円盤状の回転体であり、径方向にＮ極、Ｓ極が着磁されている。
【００３４】
ステータ２２は、軟磁性材によって成り、ロータ２１が挿入されるロータ穴２２ｄが設けられ、このロータ穴２２ｄにロータ２１が配置されている。ステータ２２は、ロータ２１をはさんで対向する第１磁極部２２ａと第２磁極部２２ｂとを有する。また、ステータ２２は、第１磁極部２２ａと第２磁極部２２ｂの間にあってロータ２１に向き合う位置に、第３磁極部２２ｃを有する。
【００３５】
また、第１磁極部２２ａと第３磁極部２２ｃに磁気的に結合する第１のコイルとしてのコイルＡと、第２磁極部２２ｂと第３磁極部２２ｃに磁気的に結合する第２のコイルとしてのコイルＢが設けられている。コイルＡ，Ｂの少なくとも一方が励磁されると、ステータ２２に磁力が伝達される。また、第１磁極部２２ａ、第２磁極部２２ｂ、第３磁極部２２ｃは、ロータ２１に磁界を印加する。
【００３６】
コイルＡは絶縁基板２３ａ上にコイル端子Ｏ１，Ｏ２を有しており、コイルＡの巻線の両端が接続されている。また、コイルＢは絶縁基板２３ｂ上にコイル端子Ｏ３，Ｏ４を有しており、コイルＢの巻線の両端が接続されている。各コイル端子Ｏ１〜Ｏ４は、それぞれ配線によりドライバ回路１０に接続されている。この各コイル端子Ｏ１〜Ｏ４に、前述したドライバ回路１０から出力される駆動波形Ｏ１〜Ｏ４が、配線を経てそれぞれ供給される。
【００３７】
なお、説明の容易のため、各コイル端子と供給される各駆動波形の符号を共通にしている。また、本実施形態の一例では、コイル端子Ｏ１がコイルＡの巻始めに、コイル端子Ｏ４がコイルＢの巻始めに接続されている。
【００３８】
また、ロータ２１は静止状態において、例えば図３の位置にある。以下では、図面の上方を０度と規定し、その位置から反時計回りに９０度、１８０度、２７０度と規定する。ロータ２１は、Ｎ極が０度に位置するときと、１８０度に位置するときが最終的に静止する安定位置（静的安定点）である。図３で示すロータ２１は、Ｎ極が安定位置０度にある。
【００３９】
ロータ２１をはさんで第３磁極部２２ｃの反対側となる、第１磁極部２２ａと第２磁極部２２ｂの間には、ステータ２２の幅が狭くなる狭窄部２５が設けられる。また、ロータ２１の中心から見て、第３磁極部２２ｃの方向と、左右おおむね７５度をなす位置にスリット２４が設けられる。スリット２４により、第１磁極部２２ａと第３磁極部２２ｃ、第２磁極部２２ｂと第３磁極部２２ｃが直接磁気的に接続されない。なお、このスリット２４は、ここで示したように間隙であってもよいし、細幅の非磁性材料をスリット２４の位置に挿入し、ステータ２２と結合させたものであってもよい。また、スリット２４の代わりに、スリット２４の位置にステータ２２の幅が狭くなる領域が設けられてもよい。
【００４０】
狭窄部２５及びスリット２４により、ロータ２１の回転により誘起される誘起電流をコイルＡ、Ｂを用いて検出する際の検出感度が高まる。ステップモータ２０に駆動信号が与えられ回転している間およびロータ２１の慣性により自由回転している間において、電磁誘導によりステータ２２に発生する磁気は、磁気抵抗の大きい狭窄部２５及びスリット２４を通過しにくくなり、磁気の大部分がコイルＡ又はコイルＢを通過する経路をとるからである。なお、回転検出と検出パルスＣＰとの関係については後述する。
【００４１】
図４は、ドライバ回路１０の構成の一例を示す回路図である。ドライバ回路１０は、ステップモータ２０のコイルＡ、コイルＢに駆動波形Ｏ１〜Ｏ４を供給する４つのバッファ回路によって構成される。
【００４２】
この４つのバッファ回路の構成を説明すると、まず、低ＯＮ抵抗のＰチャンネルＭＯＳトランジスタであるトランジスタＰ１と、低ＯＮ抵抗のＮチャンネルＭＯＳトランジスタであるトランジスタＮ１と、のコンプリメンタリ接続からなるバッファ回路が、駆動波形Ｏ１を出力し、出力された駆動波形Ｏ１はコイルＡのコイル端子Ｏ１に供給される。
【００４３】
また同様に、それぞれ低ＯＮ抵抗のトランジスタＰ２とトランジスタＮ２とのコンプリメンタリ接続からなるバッファ回路が、駆動波形Ｏ２を出力し、出力された駆動波形Ｏ２はコイルＡのコイル端子Ｏ２に供給される。
【００４４】
また同様に、それぞれ低ＯＮ抵抗のトランジスタＰ３とトランジスタＮ３とのコンプリメンタリ接続からなるバッファ回路が、駆動波形Ｏ３を出力し、出力された駆動波形Ｏ３はコイルＢのコイル端子Ｏ３に供給される。
【００４５】
また同様に、それぞれ低ＯＮ抵抗のトランジスタＰ４とトランジスタＮ４とのコンプリメンタリ接続からなるバッファ回路が、駆動波形Ｏ４を出力し、出力された駆動波形Ｏ４はコイルＢのコイル端子Ｏ４に供給される。
【００４６】
各トランジスタＰ１〜Ｐ４、Ｎ１〜Ｎ４のそれぞれのゲート端子Ｇには、図示しないが、セレクタ９から出力された駆動パルスが入力される。各トランジスタは入力された駆動パルスに基づいてＯＮ／ＯＦＦ制御され、駆動波形Ｏ１〜Ｏ４が出力される。ここで、駆動パルスが前述したように４ビットで構成された場合は、その４つのビットが、４つのバッファ回路のトランジスタのゲート端子Ｇにそれぞれ入力される。そして、駆動パルスのそれぞれに応じた駆動波形Ｏ１〜Ｏ４が、ステップモータ２０に供給される。なお、ステップモータ２０の回転の際には、ドライバ回路１０に先頭駆動パルスＳＰ３０が入力され、それに続いて第１後続駆動パルスＳＰ４０または第２後続駆動パルスＳＰ４１が入力される。
【００４７】
コイルＡのコイル端子Ｏ１、Ｏ２に対しては、それぞれ検出抵抗を介してＰチャンネルＭＯＳトランジスタであるトランジスタＴＰ１及びＴＰ２がそれぞれ接続され、コイルＢのコイル端子Ｏ３、Ｏ４に対しては、それぞれ検出抵抗を介してＰチャンネルＭＯＳトランジスタであるトランジスタＴＰ３及びＴＰ４がそれぞれ接続される。トランジスタＴＰ１〜ＴＰ４に対しては、検出パルスＣＰが出力され、それにより得られた検出信号ＣＳは回転検出回路１１に入力される。
【００４８】
すなわち、検出パルスＣＰにより、所定のタイミングで図４に示されるトランジスタＴＰ１〜ＴＰ４をＯＮとすることで、各トランジスタに対応するコイル端子Ｏ１〜Ｏ４に発生する誘起電流の大きさを電圧信号である検出信号ＣＳとして取り出すことができる。回転検出回路１１は、検出信号ＣＳに基づいて、ロータ２１の回転及び非回転の判定を行い、判定結果ＣＫを例えばパルス切替制御部３へ出力する。
【００４９】
図５は、ステップモータ２０のロータ２１の回転と非回転の検出手法を説明する図である。図５（ａ）は、ロータ２１が非回転、すなわち、ステップモータ２０に駆動信号が印加されたにもかかわらず、ロータ２１が所望の角度回転せず、回転に失敗した場合を示している。この場合、駆動信号が入力され、ロータ２１が反時計回りにいったん回転するが、駆動力が不足しているためロータ２１が保持トルクにより時計回りに逆回転して初期位置である０度に戻されてしまう。この場合は最終的にロータ２１はなんら回転しなかったこととなるので、これを非回転と称する。同図中、ある駆動信号が出力されている期間におけるロータ２１の回転は破線で示している。
【００５０】
図５（ｂ）はロータ２１が回転、すなわち、印加された駆動信号によりロータ２１が所望の角度回転して、回転に成功した場合である。この場合、駆動信号が入力され、ロータ２１が反時計回りにある一定角度以上回転することにより、駆動信号の入力停止後も、さらに保持トルクにより反時計回りに回転し、１ステップの回転目標位置である１８０度まで回転する。この場合は、最終的にロータ２１は１ステップ分の目標回転位置まで回転したこととなるので、これを回転と称する。
【００５１】
このように、ロータ２１が回転の場合と非回転の場合とでは、駆動信号出力後のロータ２１の挙動が異なり、そのため、コイルＡ、コイルＢに発生する誘起電流の波形も異なる。この波形の違いを検出パルスＣＰにより、検出信号ＣＳとして取り出し、回転検出回路１１はロータ２１の回転／非回転を判定している。誘起電流の波形の検出の詳細については後述する。
【００５２】
［ステップモータに入力される第１および第２単位駆動信号の概要］
次に、ステップモータ２０を用いて早送りする際の駆動方式について説明する。以下の説明では、ステップモータ２０に対して、１つの第１単位駆動信号Ｄ１または第２単位駆動信号Ｄ２が入力された場合に、ロータ２１が１回転する場合の例について説明する。この例では、早送りの場合には回転の単位が３６０度となる。本実施形態では詳細を説明しないが、例えば秒針５２ｃが時刻を指している状態の駆動では回転の単位が１８０度であってもよい。
【００５３】
図６は、第１単位駆動信号Ｄ１および第２単位駆動信号Ｄ２の波形の一例を示す図である。以下では、第１単位駆動信号Ｄ１および第２単位駆動信号Ｄ２を総称して単位駆動信号と記載する。早送りの際には、図６に示されるように、モータ制御部２は、複数の単位駆動信号を順次出力する際に、第１単位駆動信号Ｄ１および第２単位駆動信号Ｄ２のいずれかを選択的にステップモータ２０へ出力する。またモータ制御部２が複数の単位駆動信号を順次出力する場合、その複数の単位駆動信号は、第１単位駆動信号Ｄ１と第２単位駆動信号Ｄ２とを含む。またモータ制御部２は、少なくとも最後の単位駆動信号として第２単位駆動信号Ｄ２を出力する。図６の例では、モータ制御部２は、はじめから最後の１つ前までの単位駆動信号として第１単位駆動信号Ｄ１を出力する。
【００５４】
ここで、単位駆動信号は、ロータ２１を回転の単位だけ（ここでは３６０度）回転させる信号であり、ロータ２１のＮ極を１周させて安定位置まで回転させる信号である。第１単位駆動信号Ｄ１によれば第１単位駆動信号Ｄ１が供給された後かつロータ２１が安定位置に達した際の回転速度が速く、第２単位駆動信号Ｄ２によれば第２単位駆動信号Ｄ２が供給された後かつロータ２１が安定位置に達した際の回転速度が遅い。なお、単位駆動信号は、ある安定位置からいずれかの安定位置まで回転させる信号であればよく、例えば１８０度または５４０度だけロータ２１を回転させる信号であってもよい。
【００５５】
第１単位駆動信号Ｄ１のそれぞれは、先頭駆動パルスＳＰ３０とそれに続く第１後続駆動パルスＳＰ４０とがドライバ回路１０に入力されることで出力される。また第２単位駆動信号Ｄ２のそれぞれは、先頭駆動パルスＳＰ３０とそれに続く第２後続駆動パルスＳＰ４１とがドライバ回路１０に入力されることで出力される。検出パルスＣＰのそれぞれは、先頭駆動パルスＳＰ３０が出力される期間内に所定の時間ごとに出力され、図６の例では検出パルスＣＰに応じてコイル端子Ｏ３の電位が変化している。図６の例では、先頭駆動パルスＳＰ３０、第１後続駆動パルスＳＰ４０、第２単位駆動信号Ｄ２が出力される期間のそれぞれにおいて、検出パルスＣＰが出力される期間を除いてコイル端子Ｏ１〜Ｏ３に印加される電位がほぼ一定となっているが、実際にはそれぞれの期間においてトランジスタが複数回ＯＮＯＦＦされる、いわゆるチョッパ制御が行われ、複数の電位が所定のデューティ比で出力されてもよい。
【００５６】
図７は、モータ制御部２の処理の一例を示すフロー図であり、第１単位駆動信号Ｄ１と第２単位駆動信号Ｄ２との出力を切り替えるための処理を説明する図である。モータ制御部２の処理は、プロセッサおよびメモリを有するマイクロコントローラがメモリに格納されたプログラムを実行することによって提供されてもよいし、プログラム可能な論理回路により提供されてもよい。また、マイクロコントローラやプログラム可能な論理回路は集積回路として提供されてよい。
【００５７】
はじめに、モータ制御部２は、指針の現在位置と、指針の目標位置とを取得する（ステップＳ１０１）。例えば、モータ制御部２の処理対象が秒針５２ｃである場合は、秒針５２ｃが文字板５１でどの秒の位置を指しているかを示す情報と、どの秒の位置を目標とするかを示す情報とを取得する。目標位置を示す値は、現在時刻を指すために早送りをする場合は現在時刻に応じた指針の位置を示す値であり、指針により時刻と異なる情報を提示する場合には、その情報が示す指針の位置を示す値である。
【００５８】
次に、モータ制御部２に含まれるステップ数設定部４は、カウンタｓｃの初期値ｓｃ０を設定する（ステップＳ１０２）。ダウンカウンタを用いる場合、カウンタｓｃの初期値ｓｃ０は現在位置から目標位置へ移動するために必要なステップ数である。また、この時点における目標位置を示す目標ステップ値ｓｏは０になる。カウンタｓｃの初期値ｓｃ０は他の値であってもよい。例えば、アップカウンタを用いる場合には、カウンタｓｃの初期値ｓｃ０は０や現在位置を示すステップ値などでよい。この場合には、ステップ数設定部４は早送りの終了条件として目標ステップ値ｓｏを設定する。目標ステップ値ｓｏは、目標位置を示す値であり、例えばダウンカウンタにおけるカウンタｓｃの初期値ｓｃ０と同じ手法で求められてもよい。
【００５９】
カウンタｓｃの初期値ｓｃ０が設定されると、指針を早送りするための繰り返し処理が実行される。繰り返し処理では、はじめに、カウンタｓｃの値と目標ステップ値ｓｏとの差が１つの回転単位（３６０度）に相当する（２以下である）か判定する（ステップＳ１０３）。
【００６０】
差が１つの回転単位に相当しない場合、つまり次の単位駆動信号が最終の単位駆動信号ではない場合には（ステップＳ１０３のＮ）、パルス切替制御部３は切替信号としてＳＰ３０選択信号を出力し（ステップＳ１０４）、さらにＳＰ３０選択信号が必要な期間出力された後に、ＳＰ４０選択信号を出力する（ステップＳ１０５）。これにより、モータ制御部２のドライバ回路１０は第１単位駆動信号Ｄ１を出力する。
【００６１】
一方、差が１つの回転単位に相当する場合、つまり次の単位駆動信号が最終の単位駆動信号となる場合には（ステップＳ１０３のＹ）、パルス切替制御部３は切替信号としてＳＰ３０選択信号を出力し（ステップＳ１０６）、さらにＳＰ３０選択信号が必要な期間出力された後に、ＳＰ４１選択信号を出力する（ステップＳ１０７）。これにより、モータ制御部２のドライバ回路１０は第２単位駆動信号Ｄ２を出力する。
【００６２】
ＳＰ４０選択信号またはＳＰ４１選択信号が出力されると、ステップカウント部５はカウンタｓｃを２減らす（ステップＳ１０８）。ここでは、カウンタｓｃの変化量は、単位駆動パルスにより指針などの駆動体が動くステップの数に対応している。
【００６３】
そして、モータ制御部２はカウンタｓｃの値と目標ステップ値ｓｏとを比較する（ステップＳ１０９）。カウンタｓｃの値と目標ステップ値ｓｏとが等しくない場合には（ステップＳ１０９のＮ）、ステップＳ１０３以降の処理が繰り返される。一方、カウンタｓｃの値と目標ステップ値ｓｏとが等しい場合には（ステップＳ１０９のＹ）、早送りを制御する処理が終了する。図７に示される処理により、ドライバ回路１０から先頭から最終の１つ前までの単位駆動信号として第１単位駆動信号Ｄ１が出力され、最終の単位駆動信号として第２単位駆動信号Ｄ２が出力される。
【００６４】
［第１単位駆動信号によるステップモータの回転の概要］
次に、第１単位駆動信号Ｄ１によりステップモータ２０が回転する動作の概要について説明する。図８は、第１単位駆動信号Ｄ１とトランジスタの動作の関係を概略的に説明する図である。図９は、第１単位駆動信号Ｄ１によるステップモータ２０の動作の一例を示す図である。
【００６５】
図８（ａ）は、図６に示される波形が単純化されたものである。図８（ａ）は先頭駆動パルスＳＰ３０および第１後続駆動パルスＳＰ４０により、ステップモータ２０のロータ２１のＮ極を安定位置０度（図３参照）から正転方向（反時計回り）に３６０度単位で回転駆動する場合の駆動波形Ｏ１〜Ｏ４の一例を示す。
【００６６】
図８（ａ）において、先頭駆動パルスＳＰ３０として第１駆動パルスＳＰ１１が出力され、その後、第１後続駆動パルスＳＰ４０に含まれる第２駆動パルスＳＰ１２、第３駆動パルスＳＰ１３が順次出力される。ここで、第１駆動パルスＳＰ１１、第２駆動パルスＳＰ１２、第３駆動パルスＳＰ１３はそれぞれロータ２１をある位置まで回転させるためだけのパルスであり、駆動波形Ｏ１〜Ｏ４の電位またはデューティ比が一定である。以下では、第１駆動パルスＳＰ１１、第２駆動パルスＳＰ１２、第３駆動パルスＳＰ１３を総称して部分パルスと記載する。ここで、第１駆動パルスＳＰ１１、第２駆動パルスＳＰ１２、第３駆動パルスＳＰ１３によりドライバ回路１０が出力する信号を、それぞれ第１部分信号、第２部分信号、第３部分信号とよぶ。
【００６７】
第１駆動パルスＳＰ１１が供給されると、駆動波形Ｏ３が電圧−Ｖであり、他の駆動波形Ｏ１、Ｏ２、Ｏ４は電圧０Ｖである。これにより、駆動波形Ｏ３とＯ４に接続されるステップモータ２０のコイルＢに駆動電流が流れて励磁される。
【００６８】
また、第２駆動パルスＳＰ１２が供給されると、駆動波形Ｏ２、Ｏ４が電圧−Ｖであり、駆動波形Ｏ１、Ｏ３が電圧０Ｖである。これにより、ステップモータ２０のコイルＡ、コイルＢの両方に駆動電流が流れて、両方のコイルＡ、コイルＢが励磁される。
【００６９】
また、第３駆動パルスＳＰ１３が供給されると、駆動波形Ｏ１、Ｏ４が電圧−Ｖであり、他の駆動波形Ｏ２、Ｏ３は電圧０Ｖである。これにより、ステップモータ２０のコイルＢが第２駆動パルスＳＰ１２と同じ方向に励磁され、コイルＡが第２駆動パルスＳＰ１２と反対の方向に励磁される。
【００７０】
また、第１〜第３駆動パルスＳＰ１１〜ＳＰ１３のそれぞれのパルス幅は任意である。また、駆動波形Ｏ１〜Ｏ４に含まれる部分パルスのそれぞれは、連続するフルパルスとして図示しているが、実際は、第１の電位と、第１の電位とは異なる第２の電位とを繰り返し印加する複数の細かいパルス群によるチョッパ信号でもよい。
【００７１】
次に、先頭駆動パルスＳＰ３０および第１後続駆動パルスＳＰ４０によるドライバ回路１０の各トランジスタの動作を図８（ｂ）の動作表を用いて説明する。図８（ｂ）において、第１駆動パルスＳＰ１１が供給されると、駆動波形Ｏ３が電圧−Ｖ、駆動波形Ｏ４が電圧０Ｖとなるので、トランジスタＮ３とトランジスタＰ４がＯＮ、トランジスタＰ３とトランジスタＮ４がＯＦＦし、駆動電流がコイルＢのコイル端子Ｏ４からコイル端子Ｏ３に流れ、コイルＢが励磁される。
【００７２】
また、駆動波形Ｏ１、Ｏ２は、共に電圧０Ｖとなるので、トランジスタＰ１、Ｐ２がＯＮ、トランジスタＮ１、Ｎ２がＯＦＦし、コイルＡには駆動電流が流れず、コイルＡは励磁されない。
【００７３】
また、第２駆動パルスＳＰ１２が供給されると、駆動波形Ｏ１が電圧０Ｖ、駆動波形Ｏ２が電圧−Ｖとなるので、トランジスタＰ１とトランジスタＮ２がＯＮ、トランジスタＮ１とトランジスタＰ２がＯＦＦし、駆動電流がコイル端子Ｏ１からコイル端子Ｏ２に流れ、コイルＡが励磁される。また、駆動波形Ｏ３が電圧０Ｖ、駆動波形Ｏ４が電圧−Ｖとなるので、トランジスタＰ３とトランジスタＮ４がＯＮ、トランジスタＮ３とトランジスタＰ４がＯＦＦし、駆動電流がコイル端子Ｏ３からコイル端子Ｏ４に流れ、コイルＢが励磁される。
【００７４】
また、第３駆動パルスＳＰ１３が供給されると、駆動波形Ｏ３が電圧０Ｖ、駆動波形Ｏ４が電圧−Ｖとなるので、トランジスタＰ３とトランジスタＮ４がＯＮ、トランジスタＮ３とトランジスタＰ４がＯＦＦし、駆動電流がコイル端子Ｏ３からコイル端子Ｏ４に流れ、コイルＢが励磁される。また、駆動波形Ｏ１が電圧０Ｖ、駆動波形Ｏ２は電圧−Ｖとなるので、トランジスタＮ１、Ｐ２がＯＮ、トランジスタＰ１、Ｎ２がＯＦＦし、駆動電流がコイル端子Ｏ２からコイル端子Ｏ１に流れ、コイルＡが励磁される。
【００７５】
このように、第１単位駆動信号Ｄ１が出力される期間の３個の第１〜第３駆動パルスＳＰ１１〜ＳＰ１３によって、ドライバ回路１０の各トランジスタがＯＮ／ＯＦＦ制御され、ステップモータ２０のコイルＡ、Ｂを励磁する。
【００７６】
次に、第１単位駆動信号Ｄ１によるステップモータ２０の１ステップ３６０度単位の高速回転駆動について図９を用いて説明する。図９（ａ）は、ステップモータ２０の最初の状態を示し、ロータ２１のＮ極が安定位置０度にある。また、ステップモータ２０の各部材の符号は、図９（ａ）にのみ記して他は省略する。
【００７７】
図９（ｂ）は、第１駆動パルスＳＰ１１がドライバ回路１０に供給され、それに応じた信号がステップモータ２０に供給された状態であり、この場合、前述したように、駆動電流（図示せず）がコイル端子Ｏ４からコイル端子Ｏ３に流れ、コイルＢが矢印の方向に励磁される。これにより、第２磁極部２２ｂがＮ極、第３磁極部２２ｃがＳ極に磁化され、また、コイルＡは励磁されないので、第１磁極部２２ａは第３磁極部２２ｃと同じＳ極となる。
【００７８】
その結果、ロータ２１のＮ極と、第１磁極部２２ａ及び第３磁極部２２ｃのＳ極が引き合い、また、ロータ２１のＳ極と第２磁極部２２ｂのＮ極が引き合い、ロータ２１は反時計回りに回転し、ロータ２１のＮ極は安定位置０度から約１３５度の位置まで回転する。
【００７９】
次に、図９（ｃ）において、第２駆動パルスＳＰ１２が供給されると、前述したように、駆動電流（図示せず）がコイル端子Ｏ１からコイル端子Ｏ２に流れ、コイルＡが矢印の方向に励磁される。また同様に駆動電流（図示せず）がコイル端子Ｏ３からコイル端子Ｏ４に流れ、コイルＢが矢印の方向（コイルＡと反対方向）に励磁される。
【００８０】
これにより、第１磁極部２２ａがＮ極に磁化され、第２磁極部２２ｂがＳ極に磁化され、第３磁極部２２ｃは磁化が打ち消し合って磁化されない。その結果、ロータ２１のＮ極と第２磁極部２２ｂのＳ極が引き合い、また、ロータ２１のＳ極と第１磁極部２２ａのＮ極が引き合い、ロータ２１は停止することなく更に反時計回りに回転し、ロータ２１のＮ極は約２７０度の位置まで回転する。
【００８１】
次に、図９（ｄ）において、第３駆動パルスＳＰ１３が供給されると、前述したように、駆動電流（図示せず）がコイル端子Ｏ３からコイル端子Ｏ４に流れ、コイルＢが矢印の方向に励磁される。また、駆動電流（図示せず）がコイル端子Ｏ２からコイル端子Ｏ１に流れ、コイルＡが矢印の方向（コイルＢと同方向）に励磁される。これにより、第１磁極部２２ａおよび第２磁極部２２ｂがＳ極、第３磁極部２２ｃがＮ極に磁化される。その結果、ロータ２１のＳ極と、第３磁極部２２ｃのＮ極が引き合い、ロータ２１は停止することなく更に反時計回りに回転し、ロータ２１のＮ極は３６０度（安定位置と同じ）まで回転する。
【００８２】
ここで、第１単位駆動信号Ｄ１によるステップモータ２０の駆動では、第３駆動パルスＳＰ１３によりステータ２２から生じる磁界は、ロータ２１のＮ極を３６０度の位置（第１の位置）まで引き寄せるものである。すると、ロータ２１のＮ極が０度まで達したあとに、慣性により、ロータ２１のＮ極の位置は先の位置まで回転する。どこまで回転するか、また元の３６０度の位置まで戻るかについては、磁力が印加されるタイミングや磁力の大きさ、またロータ２１の回転量などに依存するが、図９の例では励磁が終わった後にロータ２１のＮ極の位置が９０度を超え、ロータ２１のＮ極の位置が他の安定位置である１８０度の位置まで回転する可能性がある。
【００８３】
［第２単位駆動信号によるステップモータの回転の概要］
次に、回り過ぎる可能性が低い第２単位駆動信号Ｄ２によりステップモータ２０の回転について説明する。図１０は、第２単位駆動信号Ｄ２とトランジスタの動作の関係を概略的に説明する図である。図１１は、第２単位駆動信号Ｄ２によるステップモータ２０の動作の一例を示す図である。
【００８４】
図１０（ａ）は、図８（ａ）に対応する図である。図１０（ａ）は先頭駆動パルスＳＰ３０および第２後続駆動パルスＳＰ４１により、ステップモータ２０のロータ２１のＮ極を安定位置０度（図３参照）から正転方向（反時計回り）に３６０度単位で回転駆動する場合の駆動波形Ｏ１〜Ｏ４の一例を示す。
【００８５】
図１０（ａ）において、先頭駆動パルスＳＰ３０として第１駆動パルスＳＰ１１が出力され、その後、第２後続駆動パルスＳＰ４１に含まれる第２駆動パルスＳＰ１２、第３駆動パルスＳＰ１３が順次出力される。先頭駆動パルスＳＰ３０（第１駆動パルスＳＰ１１）は図８（ａ）の例と同じであり、第２後続駆動パルスＳＰ４１に含まれる第２駆動パルスＳＰ１２は第１後続駆動パルスＳＰ４０に含まれるものと同様である。以下では相違のある第３駆動パルスＳＰ１３について説明する。
【００８６】
第３駆動パルスＳＰ１３が供給されると、駆動波形Ｏ４が電圧−Ｖであり、他の駆動波形Ｏ１、Ｏ２、Ｏ３は電圧０Ｖである。これにより、ステップモータ２０のコイルＢが第２駆動パルスＳＰ１２と同じ方向に励磁される。
【００８７】
また、第１〜第３駆動パルスＳＰ１１〜ＳＰ１３のそれぞれのパルス幅は任意である。また、駆動波形Ｏ１〜Ｏ４に含まれる部分パルスのそれぞれは、連続するフルパルスとして図示しているが、実際は、第１の電位と、第１の電位とは異なる第２の電位とを繰り返し印加する複数の細かいパルス群によるチョッパ信号でもよい。
【００８８】
図１０（ｂ）は、図８（ｂ）に対応する図である。以下でも主に図８（ｂ）との相違のある第３駆動パルスＳＰ１３について説明する。
【００８９】
第３駆動パルスＳＰ１３が供給されると、駆動波形Ｏ３が電圧０Ｖ、駆動波形Ｏ４が電圧−Ｖとなるので、トランジスタＰ３とトランジスタＮ４がＯＮ、トランジスタＮ３とトランジスタＰ４がＯＦＦし、駆動電流がコイル端子Ｏ３からコイル端子Ｏ４に流れ、コイルＢが励磁される。また、駆動波形Ｏ１、Ｏ２は、共に電圧０Ｖとなるので、トランジスタＰ１、Ｐ２がＯＮ、トランジスタＮ１、Ｎ２がＯＦＦし、コイルＡには駆動電流が流れず、コイルＡは励磁されない。
【００９０】
次に、第２単位駆動信号Ｄ２によるステップモータ２０の１ステップ３６０度単位の高速回転駆動について図１１を用いて説明する。図１１（ａ）は、ステップモータ２０の最初の状態を示し、ロータ２１のＮ極が安定位置０度にある。
【００９１】
図１１（ｂ）は、第１駆動パルスＳＰ１１がステップモータ２０に供給された状態であり、この場合、前述したように、駆動電流（図示せず）がコイル端子Ｏ４からコイル端子Ｏ３に流れ、コイルＢが矢印の方向に励磁される。これにより、第２磁極部２２ｂがＮ極、第３磁極部２２ｃがＳ極に磁化され、また、コイルＡは励磁されないので、第１磁極部２２ａは第３磁極部２２ｃと同じＳ極となる。
【００９２】
その結果、ロータ２１のＮ極と、第１磁極部２２ａ及び第３磁極部２２ｃのＳ極が引き合い、また、ロータ２１のＳ極と第２磁極部２２ｂのＮ極が引き合い、ロータ２１は反時計回りに回転し、ロータ２１のＮ極は安定位置０度から約１３５度の位置まで回転する。
【００９３】
次に、図１１（ｃ）において、第２駆動パルスＳＰ１２が供給されると、前述したように、駆動電流（図示せず）がコイル端子Ｏ１からコイル端子Ｏ２に流れ、コイルＡが矢印の方向に励磁される。また同様に駆動電流（図示せず）がコイル端子Ｏ３からコイル端子Ｏ４に流れ、コイルＢが矢印の方向（コイルＡと反対方向）に励磁される。
【００９４】
これにより、第１磁極部２２ａがＮ極に磁化され、第２磁極部２２ｂがＳ極に磁化され、第３磁極部２２ｃは磁化が打ち消し合って磁化されない。その結果、ロータ２１のＮ極と第２磁極部２２ｂのＳ極が引き合い、また、ロータ２１のＳ極と第１磁極部２２ａのＮ極が引き合い、ロータ２１は停止することなく更に反時計回りに回転し、ロータ２１のＮ極は約２７０度の位置まで回転する。
【００９５】
次に、図１１（ｄ）において、第３駆動パルスＳＰ１３が供給されると、前述したように、駆動電流（図示せず）がコイル端子Ｏ３からコイル端子Ｏ４に流れ、コイルＢが矢印の方向に励磁される。これにより、第２磁極部２２ｂがＳ極、第３磁極部２２ｃがＮ極に磁化され、また、コイルＡは励磁されないので、第１磁極部２２ａは第３磁極部２２ｃと同じＮ極となる。その結果、ロータ２１のＳ極と、第１磁極部２２ａ及び第３磁極部２２ｃのＮ極が引き合い、ロータ２１は停止することなく更に反時計回りに回転し、ロータ２１のＮ極は約３１５度の位置まで回転する。
【００９６】
その後、第３駆動パルスＳＰ１３の供給が終了すると、駆動波形Ｏ１〜Ｏ４はすべて電圧０Ｖとなるので、ステップモータ２０のコイルＡ、コイルＢの励磁が無くなり、第１〜第３磁極部２２ａ〜２２ｃの磁化が消えるが、ロータ２１は、Ｎ極が約３１５度の位置から停止することなく３６０度（０度）の安定位置まで回転を継続し、その位置で保持される。ステップモータ２０は、３個の駆動パルスＳＰ１１〜ＳＰ１３に基づく第２単位駆動信号Ｄ２による１ステップ駆動で３６０度回転駆動される。
【００９７】
ここで、第２単位駆動信号Ｄ２によるステップモータ２０の駆動では、第３駆動パルスＳＰ１３によりステータ２２から生じる磁界は、ロータ２１のＮ極を約３１５度の位置（第２の位置）まで引き寄せるものである。この位置は、第１単位駆動信号Ｄ１における第１の位置より手前にある。したがって第３駆動パルスＳＰ１３の印加が終わった際に、ロータ２１のＮ極の位置が０度を超えることはない。また、第２後続駆動パルスＳＰ４１が出力された後にコイルＡ，Ｂに励磁されていない状態でロータ２１が安定位置へ移動するため、ロータ２１のＮ極の位置が０度になった際の速度は第１後続駆動パルスＳＰ４０に比べて小さく、またその速度によりロータ２１のＮ極の位置が９０度を超えて次の安定位置に達することはない。
【００９８】
第１単位駆動信号Ｄ１が供給された際にはロータ２１が回り過ぎる可能性があるが、仮にロータ２１が回り過ぎてもその次に供給される先頭駆動パルスＳＰ３０により図９（ｂ）または図１１（ｂ）の位置になることに変わりないため、回り過ぎにより、ロータ２１のＮ極やそれに接続される駆動体が想定外の位置に達する恐れはない。一方、最終の単位駆動信号として回り過ぎの恐れがない第２単位駆動信号Ｄ２が供給されることにより、最終的にロータ２１に所望の回転をさせ、駆動体も所望の位置に止めることができる。また、第１単位駆動信号Ｄ１はロータ２１をより速く回転させることができ、駆動体をより高速に移動させることができる。
【００９９】
［回転の検出によるステップモータの制御］
以下では、ステップモータ２０の回転を検出し、その検出結果をステップモータ２０の駆動に反映させる手法について説明する。より具体的には、モータ制御部２は、検出されたロータ２１の回転に基づいて、次の第１単位駆動信号Ｄ１または第２単位駆動信号Ｄ２を出力する時間を制御する。以下での説明では、先頭駆動パルスＳＰ３０の長さは、条件によって変更され、第１後続駆動パルスＳＰ４０、第２後続駆動パルスＳＰ４１の長さは固定であり、あらかじめ定められている。主に先頭駆動パルスＳＰ３０における制御の相違点について説明する。
【０１００】
図１２は、先頭駆動パルスＳＰ３０による波形の他の一例を説明する波形図である。図１２において（１）〜（３）で示されるパルス波形は、ロータ２１が回転と判定された時にステップモータ２０に印加される駆動パルス、すなわち、先頭駆動パルスＳＰ３０の例を示している。（１）〜（３）に示したものの他、どのパルス波形が選択されるかは、回転検出の結果に依存して変化する。図１２には示していないが、先頭駆動パルスＳＰ３０の直後に第１後続駆動パルスＳＰ４０または第２後続駆動パルスＳＰ４１が出力される。（４）は、回転検出を行うための検出パルスＣＰを印加するタイミングを示している。
【０１０１】
図１２の例では、先頭駆動パルスＳＰ３０の長さを、１ｍｓ〜５ｍｓの間で０．２５ｍｓ刻みで選択できる。つまり、先頭駆動パルスＳＰ３０（可変信号）はその期間がロータ２１の回転に応じて変化する。なお、第１後続駆動パルスＳＰ４０または第２後続駆動パルスＳＰ４１は、先頭駆動パルスＳＰ３０の直後に３．５ｍｓの間出力される。第１後続駆動パルスＳＰ４０または第２後続駆動パルスＳＰ４１（固定信号）は期間が変化しない。先頭駆動パルスＳＰ３０の長さは、回転検出の結果に基づいて選択される。基本的には、モータ制御部２は回転と判断されるまで先頭駆動パルスＳＰ３０を出力し続ける。ただし、先頭駆動パルスＳＰ３０の最長の長さは５ｍｓとし、それまでに回転が検出されない場合でも先頭駆動パルスＳＰ３０の後に第１後続駆動パルスＳＰ４０または第２後続駆動パルスＳＰ４１が出力される。
【０１０２】
検出パルスＣＰは、先頭駆動パルスＳＰ３０の出力開始後、０．６２５ｍｓ経過後から４．８７５ｍｓ経過するまで０．２５ｍｓ毎に出力される、１６μｓ幅のパルスである。
【０１０３】
なお、以上の説明での先頭駆動パルスＳＰ３０、第１後続駆動パルスＳＰ４０等の長さや形状、また検出パルスＣＰの出力タイミングなどは一例であり、ステップモータ２０の形状や大きさ、ステップモータ２０など種々の構成に応じて変更されてよい。
【０１０４】
図１３は、回転の検出と先頭駆動パルスＳＰ３０および第１後続駆動パルスＳＰ４０の出力の処理の一例を示すフロー図である。以下では、このフロー図に従って、モータ制御部２による制御を説明する。なお、回転の検出と先頭駆動パルスＳＰ３０および第２後続駆動パルスＳＰ４１の制御は説明しないが、これらの間の相違点は、ＳＴ７において第１後続駆動パルスＳＰ４０の代わりに第２後続駆動パルスＳＰ４１が出力される点である。
【０１０５】
はじめに、パルス切替制御部３は、ＳＰ３０選択信号を出力し、セレクタ９は先頭駆動パルス発生回路６１より出力される先頭駆動パルスＳＰ３０をドライバ回路１０へ出力する（ＳＴ１）。これにより、ステップモータ２０のロータ２１が回転を開始する。そして、０．６２５ｍｓ経過後より０．２５ｍｓ毎に、検出パルス選択信号を出力し、セレクタ９は、検出パルス発生回路６６から出力される検出パルスＣＰを選択し、ドライバ回路１０へ出力するよう制御する。これにより、パルス切替制御部３は回転検出を開始させる（ＳＴ２）。この結果得られる検出信号ＣＳに基づいて、回転検出回路１１は、判定結果ＣＫを出力する。
【０１０６】
ここで、回転検出回路１１による回転／非回転の判定について説明する。図１４は、先頭駆動パルスＳＰ３０が印加された際の、コイルＡ及びコイルＢに発生する誘起電流の波形と、コイル端子Ｏ１〜Ｏ４に印加されるパルスと検出パルスＣＰにより出力される検出信号ＣＳとを示す図である。
【０１０７】
時刻０ｍｓより、先頭駆動パルスＳＰ３０によりコイルＢが励磁される。これによりロータ２１が回転を始め、コイルＡ及びＢには、正の向きの誘導電流が発生する。
【０１０８】
検出パルスＣＰは、先頭駆動パルスＳＰ３０が印加されたコイルとは異なるコイルである、コイルＡと回転検出回路１１とを接続するように印加される。具体的には、コイル端子Ｏ２に接続するトランジスタＴＰ２に開始後０．６２５ｍｓ経過時から０．２５ｍｓ毎に印加され、これにより各検出パルスＣＰに応じた検出信号ＣＳが得られる。
【０１０９】
図１４のコイルＡに生じる誘導電流の波形より明らかなように、ロータ２１の回転当初は、コイルＡに生じる誘導電流は正の符号をもつあまり大きくない値となる。条件にもよるが、ここで示した例では、回転開始からおおよそ２．５ｍｓ経過した時点でこの誘導電流の符号が反転し、負の符号となり、ある一定以上の値を示す波形の山が生じる。
【０１１０】
この負の値を持つ波形の山は、ロータ２１がポテンシャルの山を乗り越え、目標となる安定位置に向かって回転していることを示しており、図１４でハッチングで示したこの負の符号を持つ波形の山を検出することにより、回転の検出ができる。
【０１１１】
コイル端子Ｏ２から検出される検出信号ＣＳは、負の所定の閾値ｔｈと比較される。そして、図１４に示すように、この例では回転開始から３．３７５ｍｓ経過後までは、この閾値ｔｈを下回ることがなく、検出信号ＣＳは得られないが、３．６２５ｍｓ経過後の検出パルスＣＰにより、閾値ｔｈを下回る検出信号ＣＳが得られる。
【０１１２】
そして、この例では連続して２回の検出信号ＣＳが得られることにより回転と判断するようにしているので、さらに続けて回転開始から３．８７５ｍｓ経過後の検出パルスＣＰによる検出信号ＣＳが検出された時点で、回転検出回路１１は回転と判定し、判定結果ＣＫを出力する。また、回転開始から４．８７５ｍｓ経過しても連続する２回の検出信号ＣＳが得られなかった場合は、非回転と判定し、判定結果ＣＫを出力する。
【０１１３】
なお、連続する検出信号ＣＳが得られるタイミングは、電源電圧や負荷の大きさ、電子時計１の姿勢など種々の条件により異なる。また、判定の条件は２回の連続する信号には限定されず、１回とするか、３回以上とするか、また、連続して得られた場合とするか、所定期間内で得られた信号の数を加算するかなど、その設定は任意である。
【０１１４】
図１３において、回転検出開始すると、パルス切替制御部３は、回転判定が得られたタイミングを監視する。すなわち、まず、回転開始より０．８７５ｍｓ経過までに検出信号ＣＳが２回得られたかを判定する（ＳＴ３１）。検出信号ＣＳが２回得られた場合（ＳＴ３１：Ｙ）、回転検出を終了し（ＳＴ４１）検出パルスＣＰの出力を停止し、先頭駆動パルスＳＰ３０の幅を１ｍｓに設定する（ＳＴ５１）。これにより、先頭駆動パルスＳＰ３０の出力は１ｍｓで終了し、続けて第１後続駆動パルスＳＰ４０をセレクタ９に出力させ（ＳＴ７）、ロータ２１の１ステップの回転は終了する。
【０１１５】
回転開始より０．８７５ｍｓ経過までに検出信号ＣＳが２回得らなかった場合（ＳＴ３１：Ｎ）、次は１．１２５ｍｓ経過までに検出信号ＣＳが２回得られたかを判定する（ＳＴ３２）。得られた場合（ＳＴ３２：Ｙ）、回転検出を終了し（ＳＴ４２）、先頭駆動パルスＳＰ３０の幅を１．２５ｍｓに設定し（ＳＴ５３）、先頭駆動パルスＳＰ３０の出力終了後、続けて第１後続駆動パルスＳＰ４０をセレクタ９に出力させる（ＳＴ７）。
【０１１６】
同様に、１．１２５ｍｓまでに２回検出信号ＣＳが得られなかった場合には（ＳＴ３２：Ｎ）、１．３７５ｍｓ経過までに検出信号ＣＳが２回得られたかを判定する（ＳＴ３３）。得られた場合（ＳＴ３３：Ｙ）、回転検出を終了し（ＳＴ４３）、先頭駆動パルスＳＰ３０の幅を１．５ｍｓに設定し（ＳＴ５３）、先頭駆動パルスＳＰ３０の出力終了後、続けて第１後続駆動パルスＳＰ４０をセレクタ９に出力させる（ＳＴ７）。
【０１１７】
このような処理は、検出信号ＣＳが２回得られるまで０．２５ｍｓごとに繰り返され、先頭駆動パルスＳＰ３０の期間も０．２５ｍｓずつ延びていく。そして、回転開始より４．６２５ｍｓ経過までに検出信号ＣＳが２回得らなかった場合、次は４．８７５ｍｓ経過までに検出信号ＣＳが２回得られたかを判定する（ＳＴ３Ｆ）。得られた場合（ＳＴ３Ｆ：Ｙ）、回転検出を終了し（ＳＴ４Ｆ）、先頭駆動パルスＳＰ３０の幅を５ｍｓに設定し（ＳＴ５Ｆ）、先頭駆動パルスＳＰ３０の出力終了後、続けて第１後続駆動パルスＳＰ４０をセレクタ９に出力させる（ＳＴ７）。
【０１１８】
同様に、回転開始より４．８７５ｍｓ経過までに検出信号ＣＳが２回得らなかった場合（ＳＴ３Ｆ：Ｎ）、先頭駆動パルスＳＰ３０の幅を５ｍｓに設定し（ＳＴ５Ｇ）、先頭駆動パルスＳＰ３０の出力終了後、続けて第１後続駆動パルスＳＰ４０をセレクタ９に出力させる（ＳＴ７）。
【０１１９】
なお、ここで示した例では先頭駆動パルスＳＰ３０の幅は１ｍｓ〜５ｍｓの間で、０．２５ｍｓ刻みの５段階で設定したが、これをより粗く（または細かく）設定してもよいし、回転判定がなされれば直ちに先頭駆動パルスＳＰ３０の出力を停止して第１後続駆動パルスＳＰ４０を出力するようにしてもよい。
【０１２０】
これまでに説明したように、１ステップで３６０度の回転駆動をさせる場合において、ロータ２１の回転／非回転の検出ができ、先頭駆動パルスＳＰ３０を印加する期間を適正に制御し、消費電力を削減し高速に駆動することができる。また、その前のステップにおける第１後続駆動パルスＳＰ４０（第１単位駆動信号Ｄ１）の出力後すぐに先頭駆動パルスＳＰ３０の出力および回転の検出が行われる駆動方式とした。即ち、前回の第１単位駆動信号Ｄ１の際にロータ２１が回り過ぎている場合は、早いタイミングで検出信号が２回得られるため先頭駆動パルスＳＰ３０の幅は短くなり、反対に前回の第１単位駆動信号Ｄ１の際にロータ２１の回転量が不足している場合は、遅いタイミングで検出信号が２回得られることになり先頭駆動パルスＳＰ３０の幅は長くなる。先頭駆動パルスＳＰ３０は高速駆動中の回転を常に安定させる役割を担っている。
【０１２１】
［第１後続駆動パルスのチョッパ制御の例］
第１後続駆動パルスＳＰ４０に含まれる第２駆動パルスＳＰ１２および第３駆動パルスＳＰ１３のそれぞれが、断続的に切り替わる複数の電位により構成されてもよい。図１５は、第１後続駆動パルスＳＰ４０による波形の他の一例を説明する波形図である。図１５の例では、第１後続駆動パルスＳＰ４０に含まれる第２駆動パルスＳＰ１２では、駆動波形Ｏ２、Ｏ４が共に電圧−Ｖになる状態と、駆動波形Ｏ２、Ｏ４が共に電圧０Ｖになる状態と、が切り替わる１周期０．２５ｍｓのサイクルが繰り返される。言い換えると、コイル端子Ｏ２，Ｏ４およびその接続配線に、電圧−Ｖが印加される期間と０Ｖ（電圧−Ｖと異なる電圧）が印加される期間とが繰り返される。前者の状態ではコイルＡ，Ｂには図９（ｃ）に示される励磁がされるが、後者の状態ではコイルＡ，Ｂは励磁されない。これにより、図９（ｂ）の状態から図９（ｃ）の状態にゆっくり切り替わる。
【０１２２】
また、第１後続駆動パルスＳＰ４０に含まれる第３駆動パルスＳＰ１３では、駆動波形Ｏ４の電圧が−Ｖになる状態Ａと、駆動波形Ｏ４の電圧が０Ｖになる状態Ｂとが切り替わる１周期０．２５ｍｓのサイクルが繰り返される。言い換えると、第３駆動パルスＳＰ１３では、コイル端子Ｏ４およびその接続配線に、電圧−Ｖが印加される期間と０Ｖ（電圧−Ｖと異なる電圧）が印加される期間とが繰り返され、またコイル端子Ｏ１およびその接続配線には、電圧−Ｖ（接続配線に電流を流す電圧）を印加する信号（第１電流信号）が出力される。状態Ａにおいては、図８の例と同じく図９（ｄ）に示されるような励磁がされる。また、状態Ｂにおいては、ロータ２１のＮ極を０度よりさらに回転させるようにコイルＡ，Ｂが励磁される。図１６は、状態Ｂにおける励磁の状態を示す図である。図１５の例では、図９（ｄ）に示される励磁と、図１６に示される励磁とが繰り返されることにより、ロータ２１のＮ極は０度を超える位置に向けて回転する。図１５に示される駆動波形により、ロータ２１をさらに高速に回転させることができる。
【０１２３】
［第２後続駆動パルスのチョッパ制御の例］
第２後続駆動パルスＳＰ４１に含まれる第２駆動パルスＳＰ１２および第３駆動パルスＳＰ１３のそれぞれも、断続的に切り替わる複数の電位により構成されてもよい。図１７は、第２後続駆動パルスＳＰ４１による波形の他の一例を説明する波形図である。第２後続駆動パルスＳＰ４１に含まれる第２駆動パルスＳＰ１２は、図１５の例と同じであるので説明を省略する。
【０１２４】
第２後続駆動パルスＳＰ４１に含まれる第３駆動パルスＳＰ１３では、駆動波形Ｏ４の電圧が−Ｖになる状態Ｃと、駆動波形Ｏ４の電圧が０Ｖになる状態Ｄとが切り替わる１周期０．２５ｍｓのサイクルが繰り返される。言い換えると、第３駆動パルスＳＰ１３では、コイル端子Ｏ４およびその接続配線に、電圧−Ｖが印加される期間と０Ｖ（電圧−Ｖと異なる電圧）が印加される期間とを繰り返す信号（第１電流信号）が印加される。状態Ｃにおいては、図１０の例と同じく図１１（ｄ）に示されるような励磁がされる。また、状態Ｄにおいては、コイルＡ，Ｂには励磁がされない。これにより、終了タイミングにステータ２２がロータ２１に印加する磁界が第１後続駆動パルスＳＰ４０の場合より弱くなる。つまりロータ２１にかかる回転力が弱くなり、図１１（ｄ）に示される位置へ向けてよりゆっくり回転する。これにより、慣性によりロータ２１が回り過ぎる現象の発生をより抑えることができる。
【０１２５】
図１５の第３駆動パルスＳＰ１３においてコイル端子Ｏ１へ出力される信号（第２電流信号）は、連続した−Ｖの電位でなくてもよい。例えば、コイル端子Ｏ４に出力される信号とデューティ比や周期の異なるチョッパパルスであってもよい。また、第２駆動パルスＳＰ１２における、電圧−Ｖが印加される期間と第２駆動パルスＳＰ１２の期間とのデューティ比や、第３駆動パルスＳＰ１３における、状態Ａや状態Ｃの期間と第２駆動パルスＳＰ１２の期間とのデューティ比は、ステップモータ２０の仕様やロータ２１の回転に必要な駆動力に応じて適宜調整してよい。第２駆動パルスＳＰ１２と第３駆動パルスＳＰ１３とでデューティ比が異なっていてもよいし、第１後続駆動パルスＳＰ４０と第２後続駆動パルスＳＰ４１とでデューティ比が異なっていてもよい。
【０１２６】
［第２単位駆動信号の他の例］
第２後続駆動パルスＳＰ４１において、他の手法で終了タイミングにステータ２２がロータ２１に印加する磁界を弱くしてよい。図１８は、第２単位駆動信号Ｄ２の他の一例を示す図であり、図１０に対応する図である。図１８の例では、第３駆動パルスＳＰ１３として、図８に示される第１後続駆動パルスＳＰ４０の第３駆動パルスＳＰ１３の期間が短縮されたものが出力される。図１８の例では、第３駆動パルスＳＰ１３が第１単位駆動信号Ｄ１の場合より短い。これにより、ロータ２１のＮ極が２７０度の位置を確実に超える期間にコイルＡ，Ｂが励磁され、かつ、０度の位置に到達する前に磁力の供給が止まる。ロータ２１にかかる磁力を弱め、ロータ２１が安定位置である０度に到達した際のロータ２１の速度を第１単位駆動信号Ｄ１に比べて小さくし、過回転を防止することができる。
【０１２７】
第２単位駆動信号Ｄ２は、ステータ２２がロータ２１に印加する磁界が第１単位駆動信号Ｄ１より強い信号または磁界が印加される時間が第１単位駆動信号Ｄ１より長い信号（ストップパルス）を最後に含んでもよい。図１９は、第２単位駆動信号Ｄ２の他の一例を示す図であり、図１０に対応する図である。図１９の例では、第２後続駆動パルスＳＰ４１に含まれる第３駆動パルスＳＰ１３が第１後続駆動パルスＳＰ４０より長くなっている。これにより、ロータ２１のＮ極が０度（安定位置）を超えてからもロータ２１に図９（ｄ）に示されるようにロータ２１のＮ極を０度に近づけるような磁力がかかり、第３駆動パルスＳＰ１３の印加が終わった時点ではロータ２１のＮ極は０度付近で安定する。これにより、第３駆動パルスＳＰ１３の印加が終わった後かつロータ２１のＮ極が安定位置に達したときのロータ２１の回転速度を小さくし、過回転を防止することができる。なお、第３駆動パルスＳＰ１３が印加される時間を長くする代わりに、第３駆動パルスＳＰ１３によりロータに印加される磁界（ロータ２１のＮ極を０度に近づける磁界）を強くしてもよい。
【０１２８】
これまでの説明では、第２後続駆動パルスＳＰ４１に含まれる第３駆動パルスＳＰ１３を第１後続駆動パルスＳＰ４０と異ならせていたが、第２駆動パルスＳＰ１２も互いに異ならせてよい。
【０１２９】
図２０は、単位駆動信号の波形の他の一例を示す図であり、図６に対応する図である。図２０の例では、図６，１０，１１に示される例と異なり、第２後続駆動パルスＳＰ４１に含まれる第３駆動パルスＳＰ１３だけでなく、第２駆動パルスＳＰ１２も、第１後続駆動パルスＳＰ４０に含まれるものと異なっている。より具体的には、第２駆動パルスＳＰ１２において、駆動波形Ｏ３の電圧が−Ｖとなる。図２１は、図２０に示される第２単位駆動信号Ｄ２によるステップモータ２０の動作の他の一例を示す図である。図２１（ａ），図２１（ｂ）に示される、回転はじめの状態や先頭駆動パルスＳＰ３０が出力された際のステップモータ２０の状態は、図６や１１に示される例と同様である。しかし、図２１（ｃ）に示されるように、第２駆動パルスＳＰ１２が出力された際には、駆動電流がコイル端子Ｏ１からコイル端子Ｏ２に流れ、コイルＡが矢印の方向に励磁される。また同様に駆動電流がコイル端子Ｏ４からコイル端子Ｏ３に流れ、コイルＢが矢印の方向（コイルＡと同方向）に励磁される。これにより、ロータ２１のＮ極は１８０度の位置に向かって回転する。ロータ２１のＮ極が１８０度の位置は安定位置の１つであるため、図６，１０，１１に示される例に比べて第３駆動パルスＳＰ１３が出力された際（図２１（ｄ）参照）にロータ２１が回りにくい。これにより、図６，１０，１１の例に比べてより確実にロータ２１のＮ極をより確実に回転単位に対応する安定位置に静止させることができる。
【０１３０】
図２２は、単位駆動信号の波形の他の一例を示す図である。図２２の例では、第２後続駆動パルスＳＰ４１に含まれる第２駆動パルスＳＰ１２が図２０の例と異なっている。より具体的には、第２駆動パルスＳＰ１２において、駆動波形Ｏ２の電圧が−Ｖとなり、駆動波形Ｏ３の電圧が０となる。図２３は、図２２に示される第２単位駆動信号Ｄ２によるステップモータ２０の動作の他の一例を示す図である。図２３（ａ），図２３（ｂ）に示される、回転はじめの状態や先頭駆動パルスＳＰ３０が出力された際のステップモータ２０の状態は、図６，１１，２０に示される例と同様である。しかし、図２３（ｃ）に示されるように、第２駆動パルスＳＰ１２が出力された際には、駆動電流がコイル端子Ｏ１からコイル端子Ｏ２に流れ、コイルＡが矢印の方向に励磁される。またコイル端子Ｏ３，Ｏ４の間には電流が流れずコイルＢは励磁されない。これにより、ロータ２１のＮ極は約２２５度の位置に向かって回転する。ロータ２１のＮ極のこの位置は、図１１（ｃ）に示されるものより手前となり、第３駆動パルスＳＰ１３の出力が終わった際（図２３（ｄ）参照）にロータ２１が回り過ぎないようにできる。これにより、図６，１０，１１の例に比べてより確実にロータ２１のＮ極をより確実に回転単位に対応する安定位置に静止させることができる。
【０１３１】
なお、これまでに説明された制御は、逆回転の際にも適用できる。単に、コイル端子Ｏ１へ出力される波形とコイル端子Ｏ４へ出力される波形とを交換し、さらにコイル端子Ｏ２へ出力される波形とコイル端子Ｏ３へ出力される波形とを交換することで、ステップモータ２０を逆回転をさせることができるからである。
【０１３２】
［第２の実施形態］
以下では、本発明の第２の実施形態について、主に第１の実施形態との相違点を説明する。第２の実施形態では、３６０度回転させるために、第１単位駆動信号Ｄ１は４つの部分パルスを含んでいる。また第２単位駆動信号Ｄ２は３または４の部分パルスを含んでいる。
【０１３３】
図２４は、第２の実施形態における、第１単位駆動信号Ｄ１の一例を概略的に示す波形図およびステップモータ２０の動作図である。図２４（ａ）に記載の第１単位駆動信号Ｄ１は、ステップモータ２０の１８０度回転を連続して２回行い、ロータ２１を３６０度回転させる。図２４（ａ）の記載からわかるように、第２単位駆動信号Ｄ２が出力される期間には、４つの部分パルスＳＰ１−１，ＳＰ１−２，ＳＰ２−１，ＳＰ２−２が順次出力される。第１ステップに含まれる部分パルスＳＰ１−１，ＳＰ１−２により、ロータ２１は１８０度回転し、第２ステップに含まれる部分パルスＳＰ２−１，ＳＰ２−２により、ロータ２１はさらに１８０度回転する。例えば、第１ステップが先頭駆動パルスＳＰ３０に対応し、第２ステップが第１後続駆動パルスＳＰ４０に対応する。ここで、部分パルスＳＰ１−１，ＳＰ１−２，ＳＰ２−１，ＳＰ２−２によりドライバ回路１０が出力する信号を、それぞれ第１部分信号、第２部分信号、第３部分信号、第４部分信号とよぶ。
【０１３４】
図２４（ａ）において、部分パルスＳＰ１−１が出力されると、駆動波形Ｏ３が電圧−Ｖであり、他の駆動波形Ｏ１、Ｏ２、Ｏ４は電圧０Ｖである。これにより、駆動波形Ｏ３とＯ４に接続されるステップモータ２０のコイルＢに駆動電流が流れて励磁され。コイルＡは励磁されない。これにより、第２磁極部２２ｂがＮ極、第３磁極部２２ｃがＳ極に磁化され、第１磁極部２２ａは第３磁極部２２ｃと同じＳ極となる。その結果、ロータ２１は、図２４に示される初期状態から、反時計回りに回転し、ロータ２１のＮ極は安定位置０度から約１３５度の位置まで回転する（図２４（ｂ）参照）。
【０１３５】
次に、部分パルスＳＰ１−２が出力されると、駆動波形Ｏ２、Ｏ３が電圧−Ｖであり、駆動波形Ｏ１、Ｏ４が電圧０Ｖである。すると、コイルＡ、コイルＢの両方に駆動電流が流れて、両方のコイルＡ、コイルＢが図２４（ｃ）の矢印の方向（同じ方向）に励磁される。第１磁極部２２ａと第２磁極部２２ｂがＮ極に磁化され、第３磁極部２２ｃはＳ極に磁化される。これにより、ロータ２１はさらに反時計回りに回転し、ロータ２１のＮ極は１８０度の位置まで回転し静止する（図２４（ｃ）参照）。
【０１３６】
次に、部分パルスＳＰ２−１が出力されると、駆動波形Ｏ４が電圧−Ｖであり、他の駆動波形Ｏ１、Ｏ２、Ｏ３は電圧０Ｖである。駆動波形Ｏ３とＯ４に接続されるコイルＢに駆動電流が流れて部分パルスＳＰ１−１の際と逆の方向に励磁され、コイルＡは励磁されない。すると、第２磁極部２２ｂがＳ極、第３磁極部２２ｃがＮ極に磁化され、第１磁極部２２ａは第３磁極部２２ｃと同じＮ極となる。これにより、ロータ２１は反時計回りに回転し、ロータ２１のＮ極は約３１５度の位置まで回転する（図２４（ｄ）参照）。
【０１３７】
次に、部分パルスＳＰ２−２が出力されると、駆動波形Ｏ１、Ｏ４が電圧−Ｖであり、駆動波形Ｏ２、Ｏ３が電圧０Ｖである。ステップモータ２０のコイルＡ、コイルＢに駆動電流が流れて、両方のコイルＡ、コイルＢが部分パルスＳＰ１−２と逆の方向に励磁される。すると、第１磁極部２２ａと第２磁極部２２ｂがＳ極に磁化され、第３磁極部２２ｃはＮ極に磁化される。これにより、ロータ２１はさらに反時計回りに回転し、ロータ２１のＮ極は３６０度（０度）の位置まで回転する（図２４（ｅ）参照）。すなわち、４つの部分パルスにより、ロータ２１は３６０度回転する。
【０１３８】
図２４に示される第１単位駆動信号Ｄ１においても、外部の環境要因などによりロータ２１が回り過ぎる恐れがある。これに対応するために、第１の実施形態と同じくモータ制御部２は最終の単位駆動信号として第２単位駆動信号Ｄ２を出力する。以下では第２単位駆動信号Ｄ２について説明する。
【０１３９】
図２５は、第２の実施形態における、第２単位駆動信号Ｄ２の一例を概略的に示す波形図である。図２５に示される第２単位駆動信号Ｄ２は第１単位駆動信号Ｄ１と比べると、部分パルスＳＰ２−２に対応する信号が出力されない点が異なる。図２５の例では、部分パルスＳＰ２−１によりロータ２１のＮ極が約３１５度の位置まで回転した（図２４（ｄ）参照）後に、コイルＡおよびコイルＢが励磁されない状態となる。ロータ２１は、Ｎ極が約３１５度の位置から３６０度（０度）の安定位置まで回転を継続し、その位置で保持される。なお、例えば、第１ステップが先頭駆動パルスＳＰ３０に対応し、第２ステップが第２後続駆動パルスＳＰ４１に対応する。
【０１４０】
図２５の例においても、磁力によってロータ２１のＮ極が安定位置の手前までしか回転せず、その後はコイルＡ，Ｂが励磁されないため、ロータ２１のＮ極が回転単位に対応する安定位置に達した際のロータ２１の回転速度を小さくすることができ、ロータ２１が回り過ぎる現象を防止することができる。また、第１単位駆動信号Ｄ１はより高速に回転させることができ、全体としてステップモータ２０を高速に回転させることができる。
【０１４１】
第２単位駆動信号Ｄ２は他の波形であってもよい。例えば、第２単位駆動信号Ｄ２は、第１単位駆動信号Ｄ１より印加される時間が短いまたは弱い信号を含んでもよい。図２６は、第２単位駆動信号Ｄ２の他の一例を概略的に示す波形図である。図２６の例では、部分パルスＳＰ２−２として、図２４に示される部分パルスＳＰ２−２の期間が短縮されたものが出力される。図２６の例では、短縮された部分パルスＳＰ２−２により、ロータ２１のＮ極が２７０度の位置を確実に超える期間にコイルＡ，Ｂが励磁され、かつ、０度の位置に到達する前に磁力の供給が止まる。これにより、ロータ２１にかかる磁力を弱め、ロータ２１が安定位置である０度に到達した際のロータ２１の速度を第１単位駆動信号Ｄ１に比べて小さくし、過回転を防止することができる。
【０１４２】
図２７は、第２単位駆動信号Ｄ２の他の一例を示す図である。図２７の例では、第２単位駆動信号Ｄ２に含まれる部分パルスＳＰ２−２が第１単位駆動信号Ｄ１のものより長くなっている。これにより、ロータ２１のＮ極が０度（安定位置）を超えてからもロータ２１のＮ極を０度に近づけるような磁力がかかり、部分パルスＳＰ２−２の印加が終わった時点ではロータ２１のＮ極は０度付近で安定する、ストップパルスのような効果が得られる。これにより、部分パルスＳＰ２−２の印加が終わった後かつロータ２１のＮ極が安定位置に達したときのロータ２１の回転速度を小さくし、過回転を防止することができる。なお、部分パルスＳＰ２−２が印加される時間を長くする代わりに、部分パルスＳＰ２−２によりロータに印加される磁界（ロータ２１のＮ極を０度に近づける磁界）を強くしてもよい。
【０１４３】
なお、本発明の各実施形態で示した構成図、回路図、波形図等は、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を満たすものであれば、任意に変更することができる。例えば、図２等に示されるステップモータ２０はいわゆる４端子のステップモータであるが、代わりに、特許文献２に示されるような３端子のステップモータが用いられてもよい。
【符号の説明】
【０１４４】
１  電子時計、２  モータ制御部、３  パルス切替制御部、４  ステップ数設定部、５  ステップカウント部、６  波形生成部、６１  先頭駆動パルス発生回路、６２  第１後続駆動パルス発生回路、６３  第２後続駆動パルス発生回路、６６  検出パルス発生回路、９  セレクタ、１０  ドライバ回路、１１  回転検出回路、２０  ステップモータ、２１  ロータ、２２  ステータ、２２ａ  第１磁極部、２２ｂ  第２磁極部、２２ｃ  第３磁極部、２２ｄ  ロータ穴、２３ａ，２３ｂ  絶縁基板、２４  スリット、２５  狭窄部、５１  文字板、５２ａ  時針、５２ｂ  分針、５２ｃ  秒針、Ａ，Ｂ  コイル、Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３，Ｏ４  コイル端子、Ｇ  ゲート端子、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４，ＴＰ１，ＴＰ２，ＴＰ３，ＴＰ４  トランジスタ、ｓｃ  カウンタ、ｓｃ０  初期値、ｓｏ  目標ステップ値、Ｄ１  第１単位駆動信号、Ｄ２  第２単位駆動信号、ＣＰ  検出パルス、ＣＳ  検出信号、ＣＫ  判定結果、ＳＰ１１  第１駆動パルス、ＳＰ１２  第２駆動パルス、ＳＰ１３  第３駆動パルス、ＳＰ３０  先頭駆動パルス、ＳＰ４０  第１後続駆動パルス、ＳＰ４１  第２後続駆動パルス、ＳＰ１−１，ＳＰ１−２，ＳＰ２−１，ＳＰ２−２  部分パルス、ｔｈ  閾値。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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