(57)【要約】      （修正有）【課題】電子機器に用いられる水晶発振器に異常が生じた場合でも、電子機器が正常な処理を安定して続行できるように、発振信号を安定的に継続して（途絶えることなく）出力できること。【解決手段】第１水晶発振器１ａの出力信号を所定時間遅延させ、遅延後の遅延パルス信号を出力するパルス遅延素子２と、第１水晶発振器１ａの出力信号の異常有無を検出する第１信号異常検出回路３ａと、前記遅延パルス信号と第２水晶発振器１ｂの出力信号とのいずれを出力するかを切り替える信号切替スイッチ４とを備え、第１信号異常信号検出回路３ａにより異常が検出された場合に、前記遅延パルス信号を出力する状態から、第２水晶発振器１ｂの出力信号を出力する状態へ信号切替スイッチ４で自動的に切り替える構成であり、パルス遅延素子２は、その信号遅延時間が、第１信号異常検出回路３ａが異常検出に要する時間よりも長くなるように設定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の水晶発振器及び第２の水晶発振器と、
前記第１の水晶発振器の出力信号を所定時間遅延させて遅延後の信号を出力するパルス遅延手段と、
前記第１の水晶発振器の出力信号の異常有無を検出する第１信号異常検出手段と、
前記遅延後の信号と前記第２の水晶発振器の出力信号とが入力され、そのいずれを出力するかを切り替えるものであって、前記第１信号異常信号検出手段により異常が検出された場合に、前記遅延後の信号を出力する基準状態から前記第２の水晶発振器の出力信号を出力するバックアップ状態へ切り替える信号切替手段と、
を具備し、前記パルス遅延手段の信号遅延時間が、前記第１信号異常検出手段の異常検出に要する時間よりも長いことを特徴とする発振装置。
【請求項２】
前記第２の水晶発振器の出力信号の異常有無を検出し、検出結果を表す信号を出力する第２信号異常検出手段をさらに具備してなる請求項１に記載の発振装置。
【請求項３】
請求項１に記載の発振装置を具備してなることを特徴とする電子機器。
【請求項４】
請求項２に記載の発振装置と、該発振装置の前記第２信号異常検出手段により出力される前記検出結果を表す信号により前記第２の水晶発振器の出力信号の異常が検知された場合にその旨を報知する異常報知手段と、を具備してなることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器において各種の処理に用いられる水晶発振器の出力信号を安定的に供給する発振装置及びそれを具備する電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
テレビジョン受像機、オーディオ機器、計算機などの電子機器は、周波数安定性の高い水晶発振器を備え、その出力信号を用いて時間の計時や各種の制御のタイミングの管理を行う。このため、電子機器において、水晶発振器（の出力信号）に異常が生じると、ほとんどの機能が正常に動作せず、実質的に使用の続行が不可能になる場合が多い。
ここで、水晶発振器は、基本的には耐用年数が長い部品である。しかしながら、水晶発振器は、当初は正常に動作するものであっても、外観や動作には表れない内部的な初期不良（異物の混入など）を有する場合があり、その初期不良の計時変化により、比較的短い期間のうちに異常が発生する（停止する）場合がある。
これに対し、特許文献１や特許文献２には、水晶発振器の出力信号の異常（水晶発振器の停止）を検出し、検出結果を出力する回路が示されている。これにより、電子機器は、水晶発振器の異常を早期に報知（通知）したり、異常な制御を続行しないための処理を実行したりすることができる。
【特許文献１】特開平６−１６９２２０号公報
【特許文献２】特開平１１−２７４８５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、電子機器において、水晶発振器の異常を検出できても、正常な処理を続行することができないという問題点があった。特に、昨今の大型パネル方式のテレビジョン受像機（いわゆる大画面液晶テレビや大画面プラズマテレビなど）など、大型かつ高価で使用頻度の高い電子機器においては、上記問題点がより顕著となる。これは、大型で高価な電子機器は、修理や代替品への交換が非常に手間であり、また、予備機の所有も困難であるため、比較的短期間のうちに水晶発振器に異常が生じた場合、利用者の不満が特に大きくなるからである。
ところで、発振装置が、２つの水晶発振器（常用の水晶発振器及びバックアップ用の水晶発振器）を備え、常用の水晶発振器の出力信号に異常が発生した場合に、出力信号を、常用の水晶発振器の出力信号からバックアップ用の水晶発振器の出力信号へスイッチによって切り替えることが考えられる。しかしながら、２つの水晶発振器の出力信号をスイッチで単に切り替えた場合、異常検出に要する時間分だけ、一時的に出力信号（発振信号）が途絶え、電子機器が異常動作をする恐れがあるという問題点が生じる。
従って、本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電子機器に用いられる水晶発振器に異常が生じた場合でも、電子機器が正常な処理を安定して続行できるように、発振信号を安定的に継続して（途絶えることなく）出力できる発振装置及びそれを具備する電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために本発明は、電子機器に搭載され、水晶発振器の出力信号（発振信号）を出力する発振装置（発振回路といってもよい）又はそれを備えた電子機器であり、次の（１）〜（４）に示す構成要素を備えるものである。
（１）第１の水晶発振器及び第２の水晶発振器。
（２）前記第１の水晶発振器の出力信号を所定時間遅延させて遅延後の信号を出力するパルス遅延手段。
（３）前記第１の水晶発振器の出力信号の異常有無を検出する第１信号異常検出手段。
（４）前記遅延後の信号と前記第２の水晶発振器の出力信号とが入力され、そのいずれを出力するかを切り替えるものであって、前記第１信号異常信号検出手段により異常が検出された場合に、前記遅延後の信号を出力する基準状態から前記第２の水晶発振器の出力信号を出力するバックアップ状態へ切り替える信号切替手段。
ここで、前記パルス遅延手段の信号遅延時間は、前記第１信号異常検出手段の異常検出に要する時間よりも長い。
これにより、前記第１の水晶発振器（即ち、常用の水晶発振器）に異常が発生してから、前記第１信号異常検出手段がその異常を検出するまで（前記信号切替手段による出力信号の切り替えが行われるまで）の間も、前記パルス遅延手段を通じて正常な発振信号（前記遅延後の信号）の出力が継続される。さらに、信号切替手段の出力信号（当該発振装置の出力信号）は、正常な前記遅延後の信号から、正常な前記第２の水晶発振器（即ち、バックアップ用の水晶発振器）の出力信号へ切り替わるため、正常な発振信号を安定的に継続して（途絶えることなく）出力できる。
【０００５】
また、前記第２の水晶発振器の出力信号の異常有無を検出し、検出結果を表す信号を出力する第２信号異常検出手段をさらに具備するものも考えられる。
これにより、当該発振装置を備えた電子機器は、前記第２の水晶発振器（バックアップ用）が、前記第１の水晶発振器（常用）よりも先に異常となったことを検知することができる。
例えば、当該発振装置を備えた電子機器が、その発振装置の前記第２信号異常検出手段により出力される前記検出結果を表す信号により前記第２の水晶発振器の出力信号の異常が検知された場合に、その旨を報知する異常報知手段を備えるものであることが考えられる。
これにより、利用者や製品提供者は、当該電子機器の使用を続行しながら、その修理や交換等の準備を進めることができる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、電子機器に用いられる水晶発振器に異常が生じた場合でも、電子機器が正常な処理を安定して続行できるように、発振信号を安定的に継続して（途絶えることなく）出力できる。
また、本発明を、大型パネル方式のテレビジョン受像機など、大型かつ高価で使用頻度の高い電子機器に適用すれば、比較的短期間のうちに水晶発振器に異常が生じた場合でも、修理や代替品への交換などの大きな手間が生じることを回避できる点で特に有益である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに、図１は本発明の実施形態に係る発振装置Ｘの概略構成を表すブロック図、図２は発振装置Ｘにおけるパルス遅延素子の等価回路の一例を表す図、図３は発振装置Ｘにおける信号異常検出回路の一例を表す図である。
【０００８】
本発明の実施形態に係る発振装置Ｘ（発振回路といってもよい）は、テレビジョン受像機やオーディオ機器などの電子機器に搭載され、その電子機器において各種の処理に用いられる水晶発振器の出力信号を安定的に供給するものである。
図１に示すように、発振装置Ｘは、２つの水晶発振器（以下、それぞれ第１水晶発振器１ａ及び第２水晶発振器１ｂという）と、パルス遅延素子２と、２つの信号異常検出回路３ａ、３ｂ（以下、第１信号異常検出回路３ａ及び第２信号異常検出回路３ｂという）と、信号切替スイッチ４とを備えて構成されている。
そして、発振装置Ｘは、３つの出力端Ｏｕｔ１〜Ｏｕｔ３を通じて３種類の信号を出力する。
２つの水晶発振器１ａ、１ｂは同じものであり、それぞれ一定周期のパルス信号（発振信号）を出力する。
【０００９】
第１信号異常検出回路３ａは、第１水晶発振器１ａの出力信号の異常有無を検出する回路である（第１信号異常検出手段の一例）。その異常有無の検出結果を表す信号は、信号切替スイッチ４に対して出力されるとともに、第２出力端Ｏｔｔ２を通じて出力される。
また、第２信号異常検出回路３ｂは、第２水晶発振器１ｂの出力信号の異常有無を検出し、その検出結果を表す信号を前記第３出力端Ｏｕｔ３を通じて出力する回路である（第２信号異常検出手段の一例）。これら２つの信号異常検出回路３ａ、３ｂは、異常検出対象の信号の供給元が異なるだけで、その構成は同じである。
図３は、２つの信号異常検出回路３ａ、３ｂの一例を表す回路図である。
信号異常検出回路３ａ、３ｂは、それぞれＲＣ積分回路１１とコンパレータ１２とを備える。
ＲＣ積分回路１１は、水晶発振器１ａ、１ｂそれぞれからの出力信号（パルス信号）を平滑化する回路である。
コンパレータ１２は、ＲＣ積分回路１１の出力信号の電圧レベルＶinが、所定の設定電圧Ｖrefを超えているか否かによって出力信号のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるものである。即ち、コンパレータ１２は、Ｖin＞Ｖrefの場合に正常である旨を表す信号を出力し、そうでない場合に異常である旨を表す信号を出力する。なお、この信号異常検出回路３ａ、３ｂは、特許文献２に示される発振停止検出回路と同様の回路である。
これにより、信号異常検出回路３ａ、３ｂは、水晶発振器１ａ、１ｂの出力信号に異常が発生（停止）してから、所定時間だけ遅れて異常信号を出力する。これら信号異常検出回路３ａ、３ｂの異常検出に要する概ねの時間ｔxは、ＲＣ積分回路１１が備えるコンデンサの容量及び設定電圧Ｖrefのレベルに応じて予め知ることができる。
【００１０】
パルス遅延素子２は、多段のバッファから構成され、第１水晶発振器１ａの出力信号を所定時間遅延させ、遅延後の信号（以下、遅延パルス信号という）を出力する半導体デバイスである（パルス遅延手段の一例）。このようなパルス遅延素子２は、ごく一般的に普及しているものであり、その具体的内容は周知である。
図２は、パルス遅延素子２の等価回路の一例（一部省略）を示す図である。図２に示す回路は、入力信号を予め定められた単位時間分だけ遅延させるパルス遅延回路が、直列に多段接続されたものであり、有効に動作させるパルス遅延回路の段数によって遅延時間が定まる。
ここで、パルス遅延素子２は、その信号遅延時間ｔyが、第１信号異常検出回路３ａが異常検出に要する時間ｔxよりも長くなる（ｔy＞ｔx）ように設定されている。
【００１１】
信号切替スイッチ４は、前記遅延パルス信号（遅延後の信号）と第２水晶発振器１ｂの出力信号とが入力され、そのいずれを出力するかを切り替えるスイッチである。この信号切替スイッチ４は、第１信号異常信号検出回路３ａから異常が検出されていない旨の信号が得られている場合、前記遅延パルス信号を第１出力端Ｏｕｔ１を通じて出力する基準状態（デフォルト状態）となる。
一方、信号切替スイッチ４は、第１信号異常信号検出回路３ａにより異常が検出された場合（同回路から異常が検出された旨を表す信号を得た場合）に、前記基準状態（前記遅延パルス信号を出力する状態）から、第２水晶発振器１ｂの出力信号を第１出力端Ｏｕｔ１を通じて出力するバックアップ状態へ自動的に切り替える（信号切替手段の一例）。
【００１２】
以上に示した構成を備える発振装置Ｘは、第１水晶発振器（即ち、常用の水晶発振器）に異常が発生してから、第１信号異常検出回路３ａによってその異常が検出されるまでの間（前記基準状態から前記バックアップ状態への切り替えが行われるまで）も、パルス遅延素子２を通じて正常な発振信号（前記遅延パルス信号）の出力が継続される。
さらに、信号切替スイッチ４の出力信号（当該発振装置Ｘの出力信号）は、正常な前記遅延パルス信号から、正常な第２水晶発振器（即ち、バックアップ用の水晶発振器）の出力信号へ切り替わる。
このように、発振装置Ｘは、第１水晶発振器１ａに異常が発生した場合でも、正常な発振信号を安定的に継続して（途絶えることなく）出力できる。その結果、当該発振装置Ｘを搭載する電子機器は、第１水晶発振器１ａに異常が発生した場合でも、正常な処理を安定して続行できる。
【００１３】
また、第２信号異常検出回路３ｂにより、バックアップ用の第２水晶発振器の異常検出結果が出力されるため、当該発振装置Ｘを備えた電子機器は、第２水晶発振器１ｂが、第１水晶発振器１ａ（常用）よりも先に異常となったことを検知することができる。
この場合、当該発振装置Ｘを備えた電子機器は、第２信号異常検出回路３ｂによって第３出力端Ｏｕｔ３を通じて出力される信号（異常有無の検出結果を表す信号）により、第２水晶発振器１ｂの出力信号の異常が検知された場合に、その旨を報知する手段（以下、異常報知手段）を備えていれば好適である。
これにより、利用者や電子機器の提供者は、その電子機器の使用を続行しながら、その修理や交換等の準備を進めることができる。
ここで、前記異常報知手段としては、例えば以下のようなものが考えられる。
その第１例としては、電子機器が、ＣＰＵやそのＣＰＵが実行するプログラムが記憶されたＲＯＭ等からなる制御回路と、映像を表示する映像表示部とを備えるテレビジョン受像機等である場合に、制御回路が、前記映像表示部に第２水晶発振器１ｂが異常である旨の情報を表示させることが考えられる。
また、第２例としては、前記制御回路が、所定の異常ランプを点灯させること等も考えられる。
また、当該発振装置Ｘを備えた電子機器が、第１信号異常検出回路３ａによって第２出力端Ｏｕｔ２を通じて出力される信号（異常有無の検出結果を表す信号）により、第１水晶発振器１ａの出力信号の異常が検知された場合に、その旨を第２水晶発振器１ｂの異常発生時と同様に報知する手段をさらに備えることも考えられる。
これにより、例えば、電子機器の出荷検査等の際に、その電子機器の動作が正常である場合に、２つの水晶発振器１ａ、１ｂのいずれか一方が異常であるか否か（出荷してもよいか否か）を容易に確認でき好適である。
この場合、前記異常報知手段は、一般利用者には知らされていない特殊操作があった場合にのみ異常の報知を行うものであることが考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
本発明は、水晶発振器の出力信号を供給する発振装置及びそれを具備する電子機器に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る発振装置Ｘの概略構成を表すブロック図。
【図２】発振装置Ｘにおけるパルス遅延素子の等価回路の一例を表す図。
【図３】発振装置Ｘにおける信号異常検出回路の一例を表す図。
【符号の説明】
【００１６】
Ｘ…発振装置
１ａ…第１水晶発振器
１ｂ…第２水晶発振器
２…パルス遅延素子
３ａ…第１信号異常検出回路
３ｂ…第２信号異常検出回路
４…信号切替スイッチ
１１…ＲＣ積分回路
１２…コンパレータ
【図１】
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【図２】
2008042307.tif 000004
【図３】
2008042307.tif 000005