(57)【要約】【課題】小型化が図り易く誤動作の虞れが低い針の回転位置検出装置及びこれを備えた時計の提供【解決手段】ウオッチの針の回転位置検出装置は、発光部４０と、第一支持体４に対して間隙Ｇを介して対向する第二支持体３に形成され発光部からの光が斜めに入射される反射面６１と、反射面で斜めに反射された光を受光すべく発光部から離れたところに装着された受光部５０と、第一及び第二支持体の間の前記間隙に配置された円板状回転体１０であって、第一支持体に対して第一回転位置Ｓｉ１にある際に発光部から反射面への入射光路Ｐｉ及び反射面から受光部への反射光路Ｐｒを開く開口１４を備えたものとを有し、円板状回転体が第一の回転位置にある際、開口のうち入射及び反射光路が通る入射及び反射光路部１７、１８を結ぶ仮想線Ｖ１が、円板状回転体の半径方向に対して交差する向きに延びる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の支持体に装着された第一の発光部と、
前記第一の支持体に対して間隙を介して対向する第二の支持体に前記第一の発光部からの光が斜めに入射されるように形成された第一の反射面と、
前記第一の反射面で斜めに反射された光を受光すべく前記第一の支持体において前記第一の発光部から離れたところに装着された第一の受光部と、
前記第一及び前記第二の支持体の間の前記間隙に配置された第一の円板状回転体であって、前記第一の支持体に対して第一の回転位置にある際に前記第一の発光部から前記第一の反射面への第一の入射光路及び前記第一の反射面から前記第一の受光部への第一の反射光路を開く第一の開口手段を備えたものと
を有し、
前記第一の円板状回転体が前記第一の回転位置にある際、前記第一の開口手段のうち前記第一の入射光路が通る第一の入射光路部と前記第一の反射光路が通る第一の反射光路部とを結ぶ第一の仮想線が、前記第一の円板状回転体の半径方向に対して交差する向きに延びている回転位置検出装置。
【請求項２】
前記第一の仮想線の中点と前記第一の円板状回転体の中心とを結ぶ半径方向線が、前記第一の仮想線に対して直交する請求項１に記載の回転位置検出装置。
【請求項３】
前記第一の開口手段が、前記第一の入射光路部と前記第一の反射光路部との間に連続的に延びた第一の細長い開口からなる請求項１又は２に記載の回転位置検出装置。
【請求項４】
前記第一の開口手段が前記、第一の発光部から前記第一の反射面に至る入射光を通す第一の入射光路形成小開口部と、該第一の入射光路形成小開口部から分離され、前記第一の反射面から前記第一の受光部に至る反射光を通す第一の反射光路形成小開口部とからなる請求項１又は２に記載の回転位置検出装置。
【請求項５】
前記第一及び前記第二の支持体の間の前記間隙に前記第一の円板状回転体と平行に配置された第二の円板状回転体であって、前記第一の支持体に対して第二の回転位置にある際に前記第一の発光部から前記第一の反射面への前記第一の入射光路及び前記第一の反射面から前記第一の受光部への前記第一の反射光路を開く第二の開口手段を備えたものを更に有し、
前記第一及び前記第二の円板状回転体が夫々前記第一及び前記第二の回転位置にある際、前記第二の開口手段のうち前記第一の入射光路が通る第二の入射光路部と前記第一の反射光路が通る第二の反射光路部とを結ぶ第二の仮想線が、前記第二の円板状回転体の半径方向に対して交差する向きで且つ第一の仮想線に対して平行に延びる請求項１から４までのいずれかに記載の回転位置検出装置。
【請求項６】
前記第二の仮想線の中点と前記第二の円板状回転体の中心とを結ぶ半径方向線が、前記前記第二の仮想線に対して直交する請求項５に記載の回転位置検出装置。
【請求項７】
前記第二の開口手段が、前記第二の入射光路部と前記第二の反射光路部との間に連続的に延びた第二の細長い開口からなる請求項５又は６に記載の回転位置検出装置。
【請求項８】
前記第二の開口手段が、前記第一の発光部から前記第一の反射面に至る入射光を通す第二の入射光路形成小開口部と、該第二の入射光路形成小開口部から分離され、前記第一の反射面から前記第一の受光部に至る反射光を通す第二の反射光路形成小開口部とからなる請求項５から７までのいずれか一つの項に記載の回転位置検出装置。
【請求項９】
前記第二の円板状回転体の回転中心軸が前記第一の円板状回転体の回転中心軸に対して間隔をおいて平行に延びる請求項５から８までのいずれか一つの項に記載の回転位置検出装置。
【請求項１０】
前記第一及び前記第二の仮想線が、前記第一及び前記第二の円板状回転体の回転中心軸を結ぶ方向に対して直角な方向に延びる請求項９に記載の回転位置検出装置。
【請求項１１】
前記第二の円板状回転体が前記第一の円板状回転体と同心に配置されている請求項５から８までのいずれか一つの項に記載の回転位置検出装置。
【請求項１２】
前記第一及び前記第二の円板状回転体の回転中心軸から間隔をおいて該回転中心軸に平行に延びる回転中心軸のまわりで回転される第三の円板状回転体であって、前記第一の支持体に対して第三の回転位置にある際に前記第一の発光部から前記第一の反射面への前記第一の入射光路及び前記第一の反射面から前記第一の受光部への前記第一の反射光路を開く第三の開口手段を備えたものを更に有し、
前記第一、前記第二及び前記第三の円板状回転体が夫々前記第一、前記第二及び前記第三の回転位置にある際、前記第三の開口手段のうち前記第一の入射光路が通る前記第三の入射光路部と前記第一の反射光路が通る第三の反射光路部とを結ぶ第三の仮想線が、前記第三の円板状回転体の半径方向に対して交差する向きで且つ前記第一及び前記第二の仮想線に対して平行に延びる請求項１１に記載の回転位置検出装置。
【請求項１３】
前記第一の支持体に装着された第二の発光部と、
前記第一の支持体に対して間隙を介して対向する第三の支持体に第二の発光部からの光が斜めに入射されるように形成された第二の反射面と、
第二の反射面で斜めに反射された光を受光すべく前記第一の支持体において前記第二の発光部から離れたところに装着された第二の受光部と、
前記第一及び前記第三の支持体の間の前記間隙に配置された第四の円板状回転体であって、第一の支持体に対して第四の回転位置にある際に前記第二の発光部から前記第二の反射面への前記第二の入射光路及び前記第二の反射面から前記第二の受光部への前記第二の反射光路を開く第四の開口手段を備えたものと
を更に有し、
第四の円板状回転体が第四の回転位置にある際、前記第四の開口手段のうち第二の入射光路が通る第四の入射光路部と第二の反射光路が通る第四の反射光路部とを結ぶ第四の仮想線が、第四の円板状回転体の半径方向に対して交差する向きに延びる請求項１から１２までのいずれか一つの項に記載の回転位置検出装置。
【請求項１４】
前記第四の仮想線の中点と第四の円板状回転体の中心とを結ぶ半径方向線が、前記第四の仮想線に対して直交する請求項１３に記載の回転位置検出装置。
【請求項１５】
前記第四の開口手段が、第四の入射光路部と第四の反射光路部との間に連続的に延びた第四の細長い開口からなる請求項１３又は１４に記載の回転位置検出装置。
【請求項１６】
前記第四の開口手段が、第二の発光部から第二の反射面に至る入射光を通す第四の入射光路形成小開口部と、該第四の入射光路形成小開口部から分離され、第二の反射面から第二の受光部に至る反射光を通す第四の反射光路形成小開口部とからなる請求項１３又は１４に記載の回転位置検出装置。
【請求項１７】
前記第二の支持体が前記第一の支持体に対して静置されている請求項１から１６までのいずれか一つの項に記載の回転位置検出装置。
【請求項１８】
前記第二の支持体が第一の円板状回転体と同心の第五の円板状回転体からなる請求項１から請求項１８までのいずれか一つの項に記載の回転位置検出装置。
【請求項１９】
第五の円板状回転体のうち第一の反射面のある側の主面が該反射面を含む小領域に凹部を有し、反射面が凹部の底面に形成されている請求項１８に記載の回転位置検出装置。
【請求項２０】
円板状回転体が円板状歯車部からなる請求項１から１９までのいずれか一つの項に記載の回転位置検出装置。
【請求項２１】
第一の円板状回転体及びこれと同心の円板状回転体は、該回転体の回転軸の一端に時刻表示針を備える請求項２０に記載の針位置検出装置。
【請求項２２】
請求項２１に記載の針位置検出装置を備えた時計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
円板状回転体の回転位置検出装置及びこれを用いた針位置検出装置並びに該針位置検出装置を用いた時計に係る。
【０００２】
【従来の技術】
電波修正時計において、初期位置に戻し更に標準電波に含まれる時刻情報に応じて該時刻情報に対応する位置に強制的に指針（時刻表示針）を動かして時刻修正を行うことは知られている。
この種の電波修正時計では、最初に、時計の針位置が初期位置にある時刻（内部時刻）を検出する。次に、標準電波に含まれる時刻情報を検出し、内部時刻と時刻情報から得られた時刻との差分に応じて指針を強制的に駆動若しくは停止して、指針を前記時刻から得られた時刻に対応させる。
この針位置検出装置には、反射鏡を用いる反射型と反射鏡を用いない透過型とがある。従来の反射型の針位置検出装置は、発光部及び受光部を一体的に備え第一の基台に装着されたセンサと、該センサの発光部からの入射光を該センサの受光部に向かって反射光として反射するように第一の基台に対して間隔をおいて配置された第二の基台にセンサに対向するように装着された反射鏡と、第一及び第二の基台の間の前記間隙に配置され針の回転に同期して回転される円板状歯車であって、第一の基台に対して所定の回転位置にある際に発光部からの光が反射鏡に当り且つ反射鏡からの反射光が受光部によって受光され得るように、光路を開く孔を備えたものとを有する（例えば、特許文献１や特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特許第２９４１５７６号公報（特許掲載公報）
【特許文献２】
特開２０００−３５４８９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの先行技術の場合、センサが歯車の半径方向に沿って並設されているので、センサがコンパクトになるようにセンサを構成する発光及び受光部をできるだけ近接させるとしても、歯車の半径を小さくし難い。また、回転中心軸が間隔をおいて相互に平行に位置し円板状部の一部が間隔をおいて相互に対面する複数の円板状歯車の場合、該複数の歯車が初期位置に達したことを一組のセンサ及び反射鏡によって同時に検出しようとすると、歯車の回転中心軸の間の距離が大きくなりやすい。なお、センサの発光部及び受光部の間の間隔が小さいと、発光部から拡がって出た光の一部が直接受光部に入ったり発光部から出た光の一部がセンサの近傍の異物に当って反射して迷光として受光部に入ったりする等の誤動作が生じやすい。ウオッチの針位置検出の如く回転位置検出装置を小型化する必要がある場合に、この問題が顕著になり易い。
【０００５】
本発明は、前記諸点に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、小型化が図り易く且つ誤動作の生じる虞れが低い回転位置検出装置及びこれを用いた針位置検出装置並びに該針位置検出装置を用いたウオッチを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の回転位置検出装置は、前記目的を達成すべく、第一の支持体に装着された第一の発光部と、第一の支持体に対して間隙を介して対向する第二の支持体に第一の発光部からの光が斜めに入射されるように形成された第一の反射面と、第一の反射面で斜めに反射された光を受光すべく第一の支持体において第一の発光部から離れたところに装着された第一の受光部と、第一及び第二の支持体の間の前記間隙に配置された第一の円板状回転体であって、第一の支持体に対して第一の回転位置にある際に第一の発光部から第一の反射面への第一の入射光路及び第一の反射面から第一の受光部への第一の反射光路を開く第一の開口手段を備えたものとを有する回転位置検出装置であって、第一の円板状回転体が第一の回転位置にある際、第一の開口手段のうち第一の入射光路が通る第一の入射光路部と第一の反射光路が通る第一の反射光路部とを結ぶ第一の仮想線が、第一の円板状回転体の半径方向に対して交差する向きに延びている。
【０００７】
本発明の回転位置検出装置では、「第一の開口手段が第一の入射及び反射光路を開く第一の回転位置に第一の円板状回転体が位置する際、第一の開口手段のうち第一の入射光路が通る第一の入射光路部と第一の反射光路が通る第一の反射光路部とを結ぶ第一の仮想線が、第一の円板状回転体の半径方向に対して交差する向きに延びている」ので、発光部と受光部との間隔が大きくても円板状回転体の半径の増大を避け易いから、小型化が図られ易い。換言すれば、円板状回転体の半径の増大を避けて装置の平面形状の増大を避けつつ、発光部と受光部との間隔の増大を図ることが可能になり、受光部が発光部からの光の迷光を拾って誤動作する虞れが低く抑えられ得る。
【０００８】
なお、本発明の回転位置検出装置では、前記第一の仮想線の中点と第一の円板状回転体の中心とを結ぶ半径方向線が、前記第一の仮想線に対して、好ましくは少なくとも３０度以上より好ましくは４５度以上の角度をなし、典型的には、実質的に直交する。
【０００９】
また、本発明の回転位置検出装置では、「第一の支持体に対して間隙を介して対向する第二の支持体に第一の発光部からの光が斜めに入射されるように形成された第一の反射面に加えて第一の反射面で斜めに反射された光を受光すべく第一の支持体において第一の発光部から離れたところに装着された第一の受光部」を有し、入射光を反射面に斜めに入射させ斜めに反射した光を受光するようにしているから、発光部及び受光部間の間隔を大きくしても、発光部及び受光部が装着された第一の支持体と反射面が形成された第二の支持体との間隔を小さく抑え得、装置の薄型化が図られ得る。
【００１０】
本発明の回転位置検出装置において、第一の開口手段は、第一の入射光路部と第一の反射光路部との間に連続的に延びた第一の細長い開口からなっていても、第一の発光部から第一の反射面に至る入射光を通す第一の入射光路形成小開口部と、該第一の入射光路形成小開口部から分離され、第一の反射面から第一の受光部に至る反射光を通す第一の反射光路形成小開口部とからなっていてもよい。
【００１１】
後者のように、第一の開口手段が相互に分離された第一の入射光路形成小開口部及び第一の反射光路形成小開口部からなる場合、入射光路形成小開口部と反射光路形成小開口部との間の分離壁部が、迷光の侵入を妨げるので、第一の円板状回転体の回転に伴って受光部で得られる光量の変化が鋭くなるから、円板状回転体の回転に対する角度（検出）分解能が高められ得る。
【００１２】
本発明の回転位置検出装置において、「開口手段」は典型的には孔であり、「細長い開口」や「小開口部」は、典型的には、長孔や小孔であるけれども、孔の代わりに、光透過性材料からなる壁部でもよい。また、開口手段を構成する「細長い開口」や「小開口部」の周壁部は、典型的には、円板状回転体の厚さ方向に平行に延びるけれども、第一の回転位置において、当該壁部が入射光路や反射光路の開閉に係る場合、関連する光路（入射光路や反射光路）の延在方向に実質的に平行に延び、円板状回転体の厚さ方向に対して斜めに延びていてもよい。
【００１３】
一つの円板状回転体に対して一組の発光及び受光部並びに反射面が設けられていてもよいけれども、典型的には、複数個の円板状回転体に対して一組の発光及び受光部並びに反射面が配置される。
【００１４】
例えば、少なくとも二つの円板状回転体が一組の発光及び受光部並びに反射面に関連付けられる場合、本発明の回転位置検出装置は、典型的には、第一及び第二の支持体の間の前記間隙に第一の円板状回転体と平行に配置された第二の円板状回転体であって、第一の支持体に対して第二の回転位置にある際に第一の発光部から第一の反射面への第一の入射光路及び第一の反射面から第一の受光部への第一の反射光路を開く第二の開口手段を備えたものを更に有し、第一及び第二の円板状回転体が夫々第一及び第二の回転位置にある際、第二の開口手段のうち第一の入射光路が通る第二の入射光路部と第一の反射光路が通る第二の反射光路部とを結ぶ第二の仮想線が、第二の円板状回転体の半径方向に対して交差する向きで且つ第一の仮想線に対して平行に延びる。
【００１５】
ここで、第二の開口手段の配置や構成の仕方は、第一の開口手段の場合と同様に、所望に応じて選択され得る。すなわち、好ましくは、前記第二の仮想線の中点と第二の円板状回転体の中心とを結ぶ半径方向線が、前記第二の仮想線に対して実質的に直交する。また、第二の開口手段は、第二の入射光路部と第二の反射光路部との間に連続的に延びた第二の細長い開口からなっていても、第一の発光部から第一の反射面に至る入射光を通す第二の入射光路形成小開口部と、該第二の入射光路形成小開口部から分離され、第一の反射面から第一の受光部に至る反射光を通す第二の反射光路形成小開口部とからなっていてもよい。
【００１６】
少なくとも二つの円板状回転体が所定の回転位置にあることを一組の発光部及び受光部と反射面とで検出する場合、第二の円板状回転体が第一の円板状回転体と同心に配置されていても、第二の円板状回転体の回転中心軸が第一の円板状回転体の回転中心軸に対して間隔をおいて平行に延びていてもよい。前者の場合、第二の円板状回転体と同様な別の第二の円板状回転体が軸線の延在方向に間隔をおいて更に積層されていてもよい。
【００１７】
後者の場合、第一及び第二の仮想線が、第一及び第二の円板状回転体の回転中心軸を結ぶ方向に対して、好ましくは少なくとも３０度以上より好ましくは４５度以上の角度をなし、典型的には、直角な方向に延びる。これにより、発光部及び受光部が第一及び第二の円板状回転体の回転中心軸から離れたところに位置するので、第一及び第二の円板状回転体の回転中心軸間の距離を最小限にし、装置の小型化を図ることが可能になる。また、後者の場合であって、例えば、第二の円板状回転体の回転が第一の円板状回転体に対して減速して伝達されるように第一及び第二の円板状回転体が結合されている場合、第一の円板状回転体が所定位置にあることに加えて第二の円板状回転体が所定位置にあることを同時に検出することにより、第一の円板状回転体が所定位置にあることを高い角度分解能で検出・確定することが可能になる。
【００１８】
なお、本発明の回転位置検出装置では、複数の円板状回転体が、例えば、第一及び第二の円板状回転体が同心に配置されている場合、第一及び第二の円板状回転体の回転中心軸から間隔をおいて該回転中心軸に平行に延びる回転中心軸のまわりで回転される第三の円板状回転体の回転位置をも一組の発光部及び受光部並びに反射面でまとめて検出するようになっていてもよい。その場合、本発明の回転位置検出装置は、第一及び第二の円板状回転体の回転中心軸から間隔をおいて該回転中心軸に平行に延びる回転中心軸のまわりで回転される第三の円板状回転体であって、第一の支持体に対して第三の回転位置にある際に第一の発光部から第一の反射面への第一の入射光路及び第一の反射面から第一の受光部への第一の反射光路を開く第三の開口手段を備えたものを更に有し、第一、第二及び第三の円板状回転体が夫々第一、第二及び第三の回転位置にある際、第三の開口手段のうち第一の入射光路が通る第三の入射光路部と第一の反射光路が通る第三の反射光路部とを結ぶ第三の仮想線が、第三の円板状回転体の半径方向に対して交差する向きで且つ第一及び第二の仮想線に対して平行に延びる。
【００１９】
また、本発明の回転位置検出装置において、発光部及び受光部並びに反射面からなる検出系を、複数組用いて、複数の回転体の回転位置を検出するようにしてもよい。
【００２０】
その場合、本発明の回転位置検出装置は、少なくとも第一の円板状回転体に加えて、第一の支持体に装着された第二の発光部と、第一の支持体に対して間隙を介して対向する第三の支持体に第二の発光部からの光が斜めに入射されるように形成された第二の反射面と、第二の反射面で斜めに反射された光を受光すべく第一の支持体において第二の発光部から離れたところに装着された第二の受光部と、第一及び第三の支持体の間の前記間隙に配置された第四の円板状回転体であって、第一の支持体に対して第四の回転位置にある際に第二の発光部から第二の反射面への第二の入射光路及び第二の反射面から第二の受光部への第二の反射光路を開く第四の開口手段を備えたものとを更に有し、第四の円板状回転体が第四の回転位置にある際、第四の開口手段のうち第二の入射光路が通る第四の入射光路部と第二の反射光路が通る第四の反射光路部とを結ぶ第四の仮想線が、第四の円板状回転体の半径方向に対して交差する向きに延びる。ここで、第三の支持体は、第二の支持体に対して一体的でも相対動可能でもよい。なお、例えば、第四の円板状回転体と同様な別の円板状回転体が更に設けられていてもよい。
【００２１】
この場合にも、前記第四の仮想線の中点と第四の円板状回転体の中心とを結ぶ半径方向線が、前記第四の仮想線に対して、好ましくは少なくとも３０度以上より好ましくは４５度以上の角度をなし、典型的には、実質的に直交する。また、第四の開口手段が、第四の入射光路部と第四の反射光路部との間に連続的に延びた第四の細長い開口からなっていても、第二の発光部から第二の反射面に至る入射光を通す第四の入射光路形成小開口部と、該第四の入射光路形成小開口部から分離され、第二の反射面から第二の受光部に至る反射光を通す第四の反射光路形成小開口部とからなっていてもよい。
【００２２】
以上において、第二の支持体は、第一の支持体に対して静置されていても、第一の円板状回転体と同心の第五の円板状回転体からなっていてもよい。
【００２３】
後者の場合、好ましくは、第五の円板状回転体のうち第一の反射面のある側の主面が該反射面を含む小領域に凹部を有し、反射面が凹部の底面に形成される。その場合、主面のうち反射面以外の部分で多少の反射があっても、主面に斜め入射した光の反射光の光路が反射面の反射光路からずれるので、受光部が誤って受光する虞れが低くなる。
【００２４】
本発明の回転位置検出装置において、円板状回転体は、典型的には、円板状歯車部からなる。
【００２５】
本発明の針位置検出装置では、第一の円板状回転体（例えば、四番車（秒針車））及びこれと同心の円板状回転体（例えば、二番車（分針車）や筒車（時針車））は、該回転体の回転軸の一端に時刻表示針（例えば、秒針や分針や時針）を備える。この場合、第一の回転位置の如き各円板状回転体（円板状歯車）の所定の回転位置は、典型的には、対応する時刻表示針が初期位置（例えば正１２時の位置）を指す位置である。但し、他の位置でもよい。また、第一の円板状回転体の回転中心軸とは間隔をおいて位置する円板状回転体（例えば、五番車や三番車など）は、回転に関して第一の円板状回転体等に結合されているので、これら円板状回転体が所定の回転位置に達したことを同時に検出することは、減速回転で結合された円板状回転体（例えば四番車や二番車など）の回転位置をより高精度に位置決めするのに役立つ。
【００２６】
本発明の回転位置検出装置や本発明の針位置検出装置は、小型化及び薄型化を図るうえでも適するので、ウオッチの一部として組込まれてもよい。ウオッチとしては、電波修正機能を備えたウオッチでも該機能を欠くウオッチでもよい。また、所望ならば、本発明の回転位置検出装置や本発明の針位置検出装置は、クロックの如きより大型の機器に組込まれてもよい。
【００２７】
以上において、第一の支持体は、典型的には、回路基板又はこれにつながった回路ブロック等からなり、発光部は、典型的には、ＬＥＤ（発光ダイオード）のような発光素子を含む部分からなる。発光部は、第一の支持体からこれに対向する第二の支持体などに対して垂直に向いた光軸を備えていてもよいけれども、所望ならば、反射面に斜めに入射する入射光路に発光部自体の光軸（発光する光の中心軸線）が一致するように、第一の支持体に対して斜めに向いていてもよい。勿論、発光部の発光素子を斜めに向ける代わりに、発光部の発光素子の全面にビーム形状やビームの向きを整える小さな光学系が一体的に取付けられていてもよい。
【００２８】
受光部は、典型的には、フォトトランジスタのような受光素子を含む部分からなる。受光部は、反射面が装着された第二の支持体などに対して垂直に向いた光軸を備えていてもよいけれども、所望ならば、反射面から斜めにでる反射光路に受光部自体の光軸（受光面の中心を通り該受光面に垂直な方向の軸線）が一致するように、第一の支持体に対して斜めに向いていてもよい。勿論、受光部の受光素子を斜めに向ける代わりに、受光部の受光素子の全面に受光ビーム形状や受光ビームの向きを調整する小さな光学系が一体的に取付けられていてもよい。
【００２９】
ウオッチのような小型の機器に検出系が組込まれ得る場合には、発光部や受光部は、それ自体が発光素子や受光素子を備える代わりに、光ファイバの発光端や受光端を備えていてもよい。
【００３０】
以上において、受光部が発光部から出た光の一部を直接受光したり該光の迷光を受光する虞れを最小限に抑えるためには、発光部と受光部との間に、発光部から出た光の一部が受光部に直接入るのを禁止したり該光の迷光が受光部に入る虞れを最小限に抑える障壁を形成したり、迷光の反射を防止する表面処理を行うことが好ましい。
【００３１】
また、発光部からでた光が反射面で反射されることなく誤って受光部に受光されるのを最小限に抑えるために、発光部から出る光の出射方向を規制する手段を発光部の光射出部に形成したり、受光部に入る光の入射方向を規制する手段を受光部の受光面部に形成したりしてもよい。
【００３２】
発光部及び受光部が反射面を中心としてＶ字を形成する位置に配置されることから、反射面は、斜めに入射された入射光を斜めに反射し得る限り、第二の支持体等に装着された反射鏡の表面からなっていても、第二の支持体上に付着形成ないし堆積された反射性層からなっていても、第二の支持体の表面の一部の研磨などにより鏡面化された表面部分からなっていてもよい。
【００３３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の好ましい実施の形態のいくつかを添付図面に示した好ましい実施例に基づいて説明する。
【００３４】
【実施例】
図１に示された本発明による好ましい第一実施例として、回転位置検出装置としての針位置検出装置１を備えたウオッチ２を示す。針位置検出装置１を備えたウオッチ２は、ウオッチ２のケース（図示せず）に対して静置された地板３、該地板３に対して間隙Ｇ１を介して静置された輪列受４及び回路基板５を有し、地板３と輪列受４との間には、四番車１０及び五番車２０が配置されている。第一の円板状回転体としての四番車１０はウオッチ２の回転中心軸線Ｃに沿って延在した回転中心軸１１と、円板状の四番歯車部１２と、小歯車ないしカナ部１３とを備え、回転中心軸１１の先端（図示せず、図１の（ｂ）の下方）には、秒針が取付けられている。第二又は第三の円板状回転体としての五番車２０も回転中心軸２１と、円板状の五番歯車部２２と、小歯車ないしカナ部２３とを備え、カナ部２３で四番歯車部１２に噛合され、五番歯車部２２でモータ３０のロータ軸３１に噛合されている。地板３は回路基板５及び輪列受４に対して実質的に平行に延在している。五番車２０の回転中心軸２１は、四番車１０の回転中心軸１１に対して平行である。
【００３５】
四番歯車部１２には、幅がＷ１で長さがＬ１の細長い長孔１４が形成され、五番歯車部２２には、幅がＷ１で長さがＬ２の細長い長孔２４が形成されている。第一の開口手段としての第一の細長い開口である長孔１４はその長方形の長辺のその垂直二等分線が四番歯車１２の半径方向に一致するような位置及び向きで四番歯車１２に形成され、同様に、第二の開口手段としての第二の細長い開口である長孔２４はその長方形の長辺のその垂直二等分線が五番歯車２２の半径方向に一致するような位置及び向きで五番歯車２２に形成されている。なお、図１の（ａ）からわかるように、四番歯車部１２及び五番歯車部２２が所定の回転位置（これを、以下では、夫々の初期位置Ｓ１ｉ、Ｓ２ｉという、この位置は、以下では、秒針が丁度１２時の位置を指す００秒の位置であるとする）にある際に、四番歯車部１２の長孔１４及び五番歯車部２２の長孔２４が丁度重なり合う位置及び向きに、四番及び五番歯車１０、２０の長孔１４、２４が形成されている。この重なり合った状態では、長孔１４、２４は、幅方向の側面が実際上面一になり、長手方向の端面が隣接端壁から実質的に等距離だけ離れている。
【００３６】
この針位置検出装置１では、長孔１４、２４が、回転中心軸１１、２１を結ぶ向き（以下ではこれをＸ方向とする）に対して直角な向き（以下ではこれをＹ方向とする）に延びているので、軸１１、２１の間の距離と比較して長孔１４、２４の長さを長く採り得る。換言すれば、長孔１４、２４の長さを比較的長くしても、軸１１、２１の間の距離を大きくする必要がなく、ウオッチ２が大きくなるのを抑えて、ウオッチ２の小型化を図ることが可能になる。
【００３７】
輪列受４には、貫通孔ないし開口７、８が形成され、回路基板５の表面Ｕ１のうち開口７、８に望む部位４１、５１には、夫々、発光部としてのＬＥＤの如き発光素子４０及び受光部としてのフォトトランジスタの如き受光素子５０が実装されている。発光部は、発光素子以外に他の光学系や駆動回路などを備えていてもよく、受光部も受光素子以外に光学フィルタその他の光学系や増幅回路などを備えていてもよい。図１の（ｃ）に示した例では、発光及び受光素子４０、５０は、夫々、発光及び受光面４２、５２となる下端面が軸線Ｃの延在方向（以下ではＺ方向という）に垂直な方向に延在している。典型的には、図１の（ｃ）からわかるように、輪列受４の厚さＴは、発光素子４０及び受光素子５０の高さよりも大きく、発光素子４０の発光面４２や受光素子５０の受光面５２は、輪列受４の開口７、８の内部に完全に収容されている。従って、発光素子４０及び受光素子５０は、輪列受４のうち開口７、８の間の壁部９によって、相互に分離され、発光素子４０の発光面４２から出た光が受光素子５０の受光面５２に迷光として入る虞れが少ない。なお、四番歯車部１２は、隔壁部９の長さＤと比較して十分に近接し狭い間隙Ｇ１を介して輪列受４に対面している。従って、発光素子４０から出た光が輪列受４の隔壁部９と四番歯車部１２の対向面との間で反射を繰返したとしても受光素子５０に達する際には十分に弱くなる。
【００３８】
一方、地板３のうち回路基板５及び輪列受４に対面する側の表面Ｕ２には、反射鏡６０が装着されている。より詳しくは、反射鏡６０は、地板３の表面Ｕ２のうち四番及び五番歯車１０、２０の回転軸１１、２１を結ぶ線上に位置し、例えば、薄い円板状の形状を有する。但し、反射鏡６０は、発光素子４０からの光Ｂｉが表面６１に当った際に該入射光Ｂｉを反射光Ｂｒとして反射して受光素子５０に送り得る限り、どのような構造や材料や形状でもよい。即ち、反射鏡６０は、有効な反射面６１を備える限り、どのようなものでもよく、例えば、地板３に張りつけられた円板でも、地板３上に付着形成された堆積層でも、地板３の表面部分が十分な反射率を有するように鏡面状に研磨されたものでもよい。なお、反射鏡６０は、小領域だけに形成される代わりに、より広い領域に形成されていてもよい。
【００３９】
図１に示した針位置検出装置１では、発光及び受光素子４０、５０の発光面４２及び受光面５２がＺ方向に向いているけれども、発光面４２や受光面５２が反射面６１に向かうように、発光素子４０及び受光素子５０のうちの少なくとも一方は、その発光面４２や受光面５２が入射光Ｂｉの入射光路Ｐｉや反射光Ｂｒの反射光路Ｐｒに垂直な向きになるように、回路基板５に対して斜めに装着されていても、その発光面や受光面にビームの向きを変える光学系を備えていてもよい。
【００４０】
以上の如く構成された針位置検出装置１では、モータ３０のロータ軸３１のＲ１方向の回転に応じて五番車２０がＲ２方向に回転し、該五番車２０のＲ２方向の回転に応じて、四番車１０がＲ３方向に回転する。
【００４１】
電波修正の場合の如く、四番車１０及び五番車２０を夫々の初期値Ｓ１ｉ、Ｓ２ｉに設定すべき旨の指令が発せられると、針位置制御部（図示せず）は、モータ３０の高速回転駆動を開始させると共にＬＥＤの如き発光素子４０を駆動して発光を開始させる。
【００４２】
五番車２０及び四番車１０の両方共に初期位置Ｓｉ２、Ｓｉ１から遠くはなれている場合には、発光素子４０から反射鏡６０への入射ビームＢｉの光路Ｐｉ及び反射鏡６０から受光素子５０への反射ビームＢｒの光路Ｐｒのいずれにも、長孔２４、１４が達していないので、光路Ｐｉが五番車２０及び四番車１０の歯車部２２、１２の円板状部によって遮られているから、発光素子４０から出たビームＢｉが反射鏡６０に達せず、また、勿論ながら、受光素子５０にも達しない。
【００４３】
モータの回転駆動に伴い五番車２０が高速でＲ２方向に回転される。初期位置への設定指示が出される時点（その時の秒針の位置）にもよるけれども、五番車２０の回転が減速して四番車１０に伝達されることから、典型的には、設定指示を受けた後Ｒ２方向に高速回転した五番車２０がその初期位置Ｓｉ２に達しても、四番車１０は直ちにはその初期位置Ｓｉ１には、達しない。この場合には、長孔２４が反射鏡６０に斜めに対面する回転位置に位置していても、四番車１０の四番歯車部１２は長孔１４のない壁部が発光素子４０の射出ビームＢｉの光路Ｐｉを遮蔽しているので、発光素子４０からのビームＢｉは反射鏡６０に入らず、従って受光素子５０でも検出されない。
【００４４】
一方、五番車２０が何回転かするうちに、五番車２０がその初期位置Ｓｉ２に達すると共に四番車Ｓｉ１が初期位置に達する。このとき、四番車１０の四番歯車部１２の長孔１４と五番車２０の五番歯車部２２の長孔２４とが丁度重なるので、発光素子４０の発光面４２から出たビームＢｉが入射光路Ｐｉに沿って長孔１４、２４の一端側の入射光路部１７、２７を通って反射鏡６０の反射面６１に達し、該反射面６１で反射されて反射ビームＢｒとして反射光路Ｐｒに沿って五番歯車部２２の長孔２４の他端側の反射光路部２８及び四番歯車部１２の長孔１４の他端側の反射光路部１８を通って受光素子５０の受光面５２に達して受光され、五番歯車２０及び四番歯車１０が初期位置Ｓｉ２、Ｓｉ１に達したことが検出され、モータ３０が、例えば、一旦停止される。これによって、秒針が丁度１２時の位置を採るように、四番車１０が初期位置Ｓｉ１に設定される。なお、四番車１０の初期位置への位置決め精度（四番車１０が初期位置にあることに関する角度分解能）は、五番車２０が初期位置Ｓｉ２に設定されることによって、例えば、少なくとも、１単位（６度すなわち−３度〜＋３度）以下の高さに高められ易くなる。
【００４５】
以上において、この針位置検出装置１では、発光素子４０と受光素子５０とが近接して配置されるのではなく十分に離れて配置されているので、発光素子４０の発光面４２からでたビームが所定のビームＢｉ、Ｂｒの光路Ｐｉ、Ｐｒ以外の光路を通って迷光として直接的又は間接的に受光素子５０の受光面５２に入る虞れが少ない。また、発光素子４０及び受光素子５０は、夫々、発光面４２及び受光面５２が周壁に囲まれた領域に位置するように別々の凹部（開口）７、８内に配置されているので、発光素子４０からの光が誤って受光素子５０によって受光される虞れが少ない。更に、この針位置検出装置１では、発光素子４０と受光素子５０との間隔Ｄが発光素子４０及び受光素子５０の配設部と反射鏡６０との距離（間隙Ｇの幅）と比較して同程度になり、発光素子４０から反射鏡６０を通って受光素子５０に至る光路Ｐｉ、Ｐｒが、反射角の十分に大きいＶ字型形状を取ることにより、受光素子５０が発光素子４０からの光を誤って受光する虞れが最小限に抑えられている。この針位置検出装置１では、発光素子４０及び受光素子５０を結ぶ方向（換言すれば、四番車１０の長孔１４の入射光路部１７と反射光路部１８とを結ぶ仮想線Ｖ１の延在方向及び五番車２０の長孔２４の入射光路部２７と反射光路部２８とを結ぶ仮想線Ｖ２の延在方向）がＹ方向であって、軸１１、２１を結ぶ方向Ｘに対して、直角な方向であるので、発光素子４０と受光素子５０との間隔Ｄを大きくしても、長孔１４、２４の幅Ｗ１を小さく保ち得るから、軸１１、２１間の距離を大きくする必要がなく、装置が大型化する虞れがない。なお、仮想線Ｖ１又はＶ２と、軸１１、２１を結ぶ線とは直角である代わりに傾いていてもよい。但し、両者のなす角度αは、少なくとも３０度程度以上であることが好ましく、より好ましくは４５度以上、更に好ましくは６０度以上、典型的には、例示したように、実質的に９０である。この入射光路部１７、２７や反射光路部１８、２８や仮想線Ｖ１、Ｖ２や角度αは、図面の見易さを妨げる虞れがあるので、以下の図では、説明しないけれども、実質的に同様に構成される。また、発光素子４０や受光素子５０が軸１１、２１の間にないので、軸１１、２１を四番車１０や五番車２０の本来の動作に必要な範囲内で近接させることが可能になり、装置の小型化が図られ得る。
【００４６】
なお、この発光素子４０及び受光素子５０を結ぶ方向は、典型的には、この例のようにＸ方向に対して直角な方向であることが好ましいけれども、Ｘ方向に対して交差する方向であれば、直角な方向でなくてもよい。
【００４７】
次に、本発明による好ましい第二実施例の回転位置検出装置としての針位置検出装置１ａを図２に基づいて説明する。図２の針位置検出装置１ａにおいて、図１と同様な要素ないし部位には図１と同一の符号が付されている。
【００４８】
図２に示したウオッチ２ａの針位置検出装置１ａでは、四番車１０及び五番車２０が、長孔１４及び２４の代わりに、一対の小孔１４ａ１、１４ａ２（総称するときは符号１４ａで表わす）及び小孔２４ａ１、２４ａ２（総称するときは符号２４ａで表わす）を有する。より詳しくは、小孔１４ａ１、１４ａ２は図１の長孔１４の両端部に対応する位置に形成され、小孔２４ａ１、２４ａ２は、図１の長孔２４の両端部に対応する位置に形成されている。
【００４９】
この針位置検出装置１ａでは、小孔１４ａ１及び小孔２４ａ１が、発光素子４０から反射鏡６０に至る入射光Ｂｉの入射光路Ｐｉを開くように整列し、且つ小孔２４ａ２及び小孔１４ａ２が、反射鏡６０から受光素子６０に至る反射光Ｂｒの反射光路Ｐｒを開くように整列するような初期位置Ｓｉ１、Ｓｉ２に四番歯車１０及び五番歯車２０が回転した際に、発光素子４０からの光が受光素子６０によって受光され、両歯車１０、２０が初期位置Ｓｉ１、Ｓｉ２に達したことが検出される。すなわち、両歯車１０、２０が夫々の初期位置にある際、小孔１４ａ１及び小孔２４ａ１が四番車１０及び五番車２０の入射光路部１７、２７に位置し、小孔２４ａ２及び小孔１４ａ２が反射光路部２８、１８に位置することになる。
【００５０】
四番車１０及び五番車２０が夫々一対の小孔１４ａ１、１４ａ２及び２４ａ１、２４ａ２を備えたこの針位置検出装置１ａの場合、小孔１４ａ１と小孔１４ａ２との間に光の遮蔽壁部１５があり、小孔２４ａ１と小孔２４ａ２との間に光の遮蔽壁部２５があるので、四番車１０や五番車２０が夫々の初期位置Ｓｉ１、Ｓｉ２からわずかにズレた場合には遮蔽壁部１５、２５によるビームＢｉ、Ｂｒの光路Ｐｉ、Ｐｒの遮蔽が行われ易くなるから、その位置決めの精度が高められやすい。即ち、この針位置検出装置１ａでは、小孔１４ａ、２４ａが発光素子４０から反射鏡６０を介して受光素子５０に至り得る光路Ｐｒを細く限定しているので、特に、発光素子４０から射出された光がウオッチ２ａの内部の各所で散乱ないし乱反射されることにより内部に迷光が生じても、両車１０、２０が初期位置Ｓｉ１、Ｓｉ２にあるとき以外の場合に、その迷光が受光素子５０において相当の強度で受光される虞れが少なく、誤動作が最小限に抑制され得る。従って、この針位置検出装置１ａでは、角度分解能が高められ得る。
【００５１】
次に、本発明による好ましい第三実施例の回転位置検出装置としての針位置検出装置１ｂを図３及び図４に基づいて説明する。図３及び図４の針位置検出装置１ｂにおいて、図１や図２と同様な要素ないし部位には図１や図２と同一の符号が付されている。
【００５２】
図３及び図４に示したウオッチ２ｂの針位置検出装置１ｂでは、秒針（換言すれば秒針車ないし四番車）が初期位置にあることだけでなく分針（換言すれば分針車ないし二番車）が初期位置にあることを検出する。
【００５３】
図３及び図４において、ウオッチ２ｂは、三番車７０と二番車８０とを含む。二番車８０は、四番車１０と同様に中心軸線Ｃのまわりで回転可能なように、その中心軸８１と、大径円板状の二番歯車８２と、小径円板状の小歯車ないしカナ部８３とを有し、中心軸８１の一端に分針（図示せず）が取付けられている。三番車７０は、中心軸７１と、大径円板状の三番歯車７２と、小径円板状の小歯車ないしカナ部７３とを有し、三番歯車７２で四番車１０のカナ部１３に噛合され、三番車カナ部７３で二番歯車８２に噛合されており、秒針車（四番車）１０のＲ３方向の回転に応じてＲ４方向に回転されて分針車（二番車）８０をＲ３方向に一時間に一回転させる。この例では、例えば、四番車１０及び二番車８０が第一及び第二の円板状回転体に対応し、五番車２０及び三番車７０のうちの少なくとも一方が、第四の円板状回転体に対応するとみなし得る。なお、五番車２０及び三番車７０のうちの他方も第四の円板状回転体に対応するとみなしてもよい。
【００５４】
この針位置検出装置１ｂでは、秒針車（四番車）１０と分針車（二番車）８０とが初期位置Ｓｉ１、Ｓｉ３において丁度重なっていることを検出すべく、四番歯車１２が一対の小孔１４ｂ１、１４ｂ２をその弦方向に備え且つ二番歯車８２が一対の小孔８４ｂ１、８４ｂ２をその弦方向に備えると共に、輪列受４の発光素子受容開口７ｂ１及び受光素子受容開口８ｂ１内において回路基板５の部位４１ｂ１及び５１ｂ１に発光素子４０ｂ１及び受光素子５０ｂ１が配設され、地板３の所定部位に反射鏡６０ｂ１が形成されている。従って、秒針車（四番車）１０と分針車（二番車）８０とが初期位置Ｓｉ１、Ｓｉ３にある際に限り、発光素子４０ｂ１から出た光が小孔１４ｂ１、８４ｂ１を通って反射鏡６０ｂ１に達し該反射鏡６０ｂ１で反射された後小孔８４ｂ２、１４ｂ２を通って受光素子５０ｂ１で受光される。
【００５５】
この針位置検出装置１ｂでは、また、秒針車（四番車）１０が初期位置Ｓｉ１に正確に位置することを検出すべく、四番車１０よりも高速回転される五番車２０が一対の小孔２４ｂ１、２４ｂ２をその弦方向に備えると共に、輪列受４の発光素子受容開口７ｂ２及び受光素子受容開口８ｂ２内において回路基板５の部位４１ｂ２及び５１ｂ２に発光素子４０ｂ２及び受光素子５０ｂ２が配設され、地板３の所定部位に反射鏡６０ｂ２が形成されている。従って、秒針車（四番車）１０が初期位置Ｓｉ１に正確に位置する場合に限り、発光素子４０ｂ２から出た光が小孔２４ｂ１を通って反射鏡６０ｂ２に達し該反射鏡６０ｂ２で反射された後小孔２４ｂ２を通って受光素子５０ｂ２で受光される。従って、秒針の角度分解能（例えば、６度以下）が確保され易い。
【００５６】
この針位置検出装置１ｂでは、更に、分針車（二番車）８０が初期位置Ｓｉ３に正確に位置することを検出すべく、二番車８０よりも高速回転される三番車７０が一対の小孔７４ｂ１、７４ｂ２をその弦方向に備えると共に、輪列受４の発光素子受容開口７ｂ３及び受光素子受容開口８ｂ３内において回路基板５の部位４１ｂ３及び５１ｂ３に発光素子４０ｂ３及び受光素子５０ｂ３が配設され、地板３の所定部位に反射鏡６０ｂ３が形成されている。従って、分針車（二番車）８０が初期位置Ｓｉ３に正確に位置する場合（三番車７０もその初期位置Ｓｉ５ある）に限り、発光素子４０ｂ３から出た光が小孔７４ｂ１を通って反射鏡６０ｂ３に達し該反射鏡６０ｂ３で反射された後小孔７４ｂ２を通って受光素子５０ｂ３で受光される。従って、分針の角度分解能（例えば、６度以下）も確保され易い。
【００５７】
この針位置検出装置１ｂでは、一対の小孔を利用したＶ字型光路Ｐｉ、Ｐｒによって位置検出の際における迷光による誤差の生起を最小限に抑え得るだけでなく、秒針車１０や分針車８０が初期位置にあることを、該秒針車１０や分針車８０よりも大きな角速度で高速回転される五番車２０や三番車７０の回転位置の検出により確認し得るようにしているので、初期位置の検出精度が高められ得るだけでなく、三種類の位置検出が同時に行われない限り、初期位置にあるとはみなされないようにしておくことにより、いずれかが迷光による誤検出動作をしても、該迷光による誤動作を避け得る。
【００５８】
次に、本発明による好ましい第四実施例の回転位置検出装置としての針位置検出装置１ｃを図５に基づいて説明する。図５の針位置検出装置１ｃにおいて、図１〜図４と同様な要素ないし部位には図１〜図４と同一の符号が付されている。
【００５９】
図５に示したウオッチ２ｃの針位置検出装置１ｃでは、秒針（換言すれば秒針車ないし四番車）及び分針（換言すれば分針車ないし二番車）が初期位置にあることだけでなく時針（換言すれば時針車ないし筒車）が初期位置にあることを検出する。
【００６０】
図５において、ウオッチ２ｃは、日の裏車３５と時針車９０とを含み、また、二番車８０の回転中心軸８１が一端側において二番受８６により回転自在に支承されている。時針車９０は、四番車１０及び二番車８０と同様に中心軸線Ｃのまわりで回転可能なように、その中心軸９１と、大径円板状の時針歯車９２と、小径円板状の小歯車ないしカナ部９３とを有し、中心軸９１の一端に時針（図示せず）が取付けられている。日の裏車３５は、中心軸３６と、大径円板状の日の裏歯車３７と、小径円板状の小歯車ないしカナ部３８とを有し、日の裏歯車３７で二番車８０のカナ部８３に噛合され、日の裏車カナ部３８で時針歯車９２に噛合されており、分針車（二番車）８０のＲ３方向の回転に応じてＲ５方向に回転されて時針車９０をＲ３方向に１２時間に一回転させる。
【００６１】
この針位置検出機構１ｃでは、二番受８６が、発光素子４０ｂ１から反射鏡６０ｂ１への光路Ｐｉに小孔８７ｃ１を備えると共に反射鏡６０ｂ１から受光素子５０ｂ１への光路Ｐｒに小孔８７ｃ２を備え、更に、時針車９０の時針歯車９２は、時針車９０が初期位置Ｓｉ４にある際に、発光素子４０ｂ１から反射鏡６０ｂ１への光Ｂｉの入射を許容すると共に反射鏡６０ｂ１から受光素子５０ｂ１への反射光Ｂｒの入射を許容する円錐台状の孔ないし開口９４ｃを備える。
【００６２】
従って、このウオッチ２ｃの針位置検出機構１ｃでは、秒針車（四番車）１０と分針車（二番車）８０と時針車９０とが初期位置Ｓｉ１、Ｓｉ３、Ｓｉ４にある際に限り、発光素子４０ｂ１から出た光が小孔１４ｂ１、８７ｃ１、８４ｂ１及び円錐台状孔９４ｃを通って反射鏡６０ｂ１に達し該反射鏡６０ｂ１で反射された後再度円錐台状の小孔９４ｃを通り更に小孔８４ｂ２、８７ｃ２、１４ｂ２を通って受光素子５０ｂ１で受光される。
【００６３】
また、この針位置検出装置１ｃでは、針位置検出装置１ｂと同様に、秒針車（四番車）１０が初期位置Ｓｉ１に正確に位置する場合に限り、図５の（ｂ）に示したように、発光素子４０ｂ２から出た光が小孔２４ｂ１を通って反射鏡６０ｂ２に達し該反射鏡６０ｂ２で反射された後小孔２４ｂ２を通って受光素子５０ｂ２で受光され、更に、分針車（二番車）８０が初期位置Ｓｉ３に正確に位置する場合に限り、発光素子４０ｂ３から出た光が小孔７４ｂ１を通って反射鏡６０ｂ３に達し該反射鏡６０ｂ３で反射された後小孔７４ｂ２を通って受光素子５０ｂ３で受光される。
【００６４】
なお、針位置検出装置１ｃでは、図５と図３とを比較すれば明らかなように、発光素子４０ｂ２及び受光素子５０ｂ２の位置が針位置検出装置１ｂの場合とは反対になり、発光素子４０ｂ３及び受光素子５０ｂ３の位置が針位置検出装置１ｂの場合とは反対になっているけれども、この相対位置はいずれでもよい。
【００６５】
この針位置検出装置１ｃでも、針位置検出装置１ｂと同様に、一対の小孔を利用したＶ字型光路によって位置検出の際における迷光による誤差の生起を最小限に抑え得るだけでなく、秒針車１０や分針車８０が初期位置にあることを、該秒針車１０や分針車８０よりも大きな角速度で高速回転される五番車２０や三番車７０の回転位置の検出により確認し得るようにしているので、初期位置の検出精度が高められ得るだけでなく、三種類の位置検出が同時に行われない限り、初期位置にあるとはみなされないようにしておくことにより、いずれかが迷光による誤検出動作をしても、該迷光による誤動作を避け得る。なお、一つのモータで回転駆動する場合には、時針については、角度分解能が低くても済む（３０度以下）ので、この例では、筒車（時針車）９０に近接する側に反射面６０ｂ１を設け、筒車９０については、補助的な位置検出を行っていない。
【００６６】
なお、ウオッチ２ｃの針位置検出機構１ｃでは、例えば、秒針車１０や分針車８０が初期位置Ｓｉ１、Ｓｉ３にあっても、時針車９０が初期位置Ｓｉ４にない場合には、図５の（ｃ）に示したように、入射光Ｂｉが反射鏡６０ｂ１に入射するのが時針車９０の時針歯車９２の壁部によって遮られるので、受光素子５０ｂ１では、発光素子４０ｂ１からの光が受光されない。
【００６７】
次に、本発明による好ましい第五実施例の回転位置検出装置としての針位置検出装置１ｄを図６に基づいて説明する。図６の針位置検出装置１ｄにおいて、図１〜図５の同様な要素ないし部位には図１〜図５と同一の符号が付されている。この針位置検出装置１ｄは、反射鏡が地板の表面ではなくて時針車の表面にある点で、第四実施例の針位置検出装置１ｃとは、異なる。従って、図６では、相違点が明示されるように、図５の（ｂ）に対比されるべき図が図６の（ａ）として示され、図５の（ｃ）に対比されるべき図が図６の（ｂ）として示されている。なお、第五実施例の針位置検出装置１ｄは、平面（断面）図としては、図５の（ａ）で表されるとみなしてよい。
【００６８】
図６に示したウオッチ２ｄの針位置検出装置１ｄ及び１ｄ´では、図５の針位置検出装置１ｃとは異なって、時針車９０が円錐台状の小孔９４ｃを備え反射鏡６０が地板３に設けられる代わりに、時針車９０ｄに反射部を備える。従って、時針車９０ｄ及び地板３の全体の構成を簡略化し得、低コスト化が図られ得る。
【００６９】
従って、このウオッチ２ｄの針位置検出機構１ｄでは、図６の（ａ）に示したように秒針車（四番車）１０と分針車（二番車）８０と時針車９０ｄとが初期位置Ｓｉ１、Ｓｉ３、Ｓｉ４にある際に限り、発光素子４０ｂ１から出た光が小孔１４ｂ１、８７ｃ１及び８４ｂを通って初期位置Ｓｉ４にある時針車９０ｄ上の反射鏡６０ｄ１に達し該反射鏡６０ｄ１で反射された後小孔８４ｂ２、８７ｃ２、１４ｂ２を通って受光素子５０ｂ１で受光される。
【００７０】
なお、詳細には、針位置検出装置１ｄにおいて、仮に回路基板５と地板３との間隙Ｇの大きさ（幅）が図５の針位置検出装置１ｃの場合と同じであると仮定すると、発光素子４０ｂ１から反射鏡６０ｄ１の反射面に至る入射光Ｂｉの向き及び反射鏡６０ｄ１の反射面から受光素子５０ｂ１に至る反射光Ｂｒの向きが変わる（反射面での入射角及び反射角が大きくなる）ので、四番車１０や二番受８６や二番車８０に形成されるべき各対の小孔１４ｂ１、１４ｂ２や小孔８７ｃ１、８７ｃ２や小孔８４ｂ１、８４ｂ２の間隔が、少し小さくなるように、各小孔が位置決めされる点でも、針位置検出装置１ｄは、針位置検出装置１ｃとは、異なる。
【００７１】
なお、ウオッチ２ｄの針位置検出機構１ｄでは、例えば、秒針車１０や分針車８０が初期位置Ｓｉ１、Ｓｉ３にあっても、時針車９０が初期位置Ｓｉ４にない場合には、図６の（ｂ）に示したように、入射光Ｂｉが時針車９０ｄのうち反射鏡６０ｄ１のない表面領域に当るので、時針車９０ｄからの反射光が実質的に得られず、受光素子５０ｂ１では、発光素子４０ｂ１からの光が受光されない。
なお、図６の（ａ）、（ｂ）で示したウォッチ２ｄ´の針位置検出機構１ｄ´では、時針車９０ｄの一部のみ反射鏡を配置し、他の部分は非反射部とし、時針車が初期位置の場合のみ反射光が受光素子５０ｂ１に到達するが、図６の（ｃ）、（ｄ）で示したように、時針車の一部のみ非反射面、一例として小孔９４ｄを形成し、他の部分を反射面とするように時針車９０ｄ´を構成し、秒針車、分針車が初期位置かつ時針車が初期位置以外の場合は光が受光素子５０ｂ１に到達し、秒針車、分針車、時針車が初期位置の場合は光が受光素子５０ｂ１に到達しないように構成しても、実質的には指針の初期位置検出が可能である。
なお、この図６（ｃ）、（ｄ）の構成では、時針車の面９５において、メッキ、研磨、スパッタリングなどの反射処理を行ったあとに非反射部を形成することから、比較的低コストで光反射率の高い時針車を作製できる。
【００７２】
次に、本発明による好ましい第六実施例の回転位置検出装置としての針位置検出装置１ｅを図７に基づいて説明する。図７の針位置検出装置１ｅにおいて、図１〜図６で示した要素ないし部位と同様な要素ないし部位には図１〜図６と同一の符号が付されている。
【００７３】
この針位置検出装置１ｅは、反射面が、時針車の主面上ではなくて、該主面に形成された凹部の底面に形成されている点において、第五実施例の針位置検出装置１ｄとは、異なる。
【００７４】
図７に示したウオッチ２ｅの針位置検出装置１ｅでは、図６の針位置検出装置１ｃとは異なって、特別な反射鏡を使用せず、反射面６１ｅ１が、時針車９０ｅの主面９５上ではなくて、該主面９５の一部に形成され、時針車の初期位置に対応する円錐台形状凹部９６の底面９７に形成されている。なお、この例では、主面９５と対向する２番車との隙間をできるだけ小さくし、主面９５と凹部９６の底面９７との距離ができるだけ大きくなるように構成する。、この反射面６１ｅ１の中心位置は、図５の（ａ）のような平面図で見たとき、実質的に、針位置検出装置１ｄの時針車９０ｄ１の反射鏡６０ｄの反射面の中心位置に一致する。
【００７５】
従って、このウオッチ２ｅの針位置検出機構１ｅでは、図７の（ａ）に示したように秒針車（四番車）１０と分針車（二番車）８０と時針車９０ｅとが初期位置Ｓｉ１、Ｓｉ３、Ｓｉ４にある際に限り、発光素子４０ｂ１から出た光が小孔１４ｂ１、８７ｃ１及び８４ｂ１を通って初期位置Ｓｉ４にある時針車９０ｅの凹部９６の底面９７に形成された反射面６１ｅ１に達し該反射面６１ｅ１で反射された後小孔８４ｂ２、８７ｃ２、１４ｂ２を通って受光素子５０ｂ１で受光される。
【００７６】
なお、詳細には、針位置検出装置１ｅにおいて、仮に回路基板５と地板３との間隙Ｇの大きさ（幅）が図６の針位置検出装置１ｄの場合と同じであると仮定すると、発光素子４０ｂ１から反射面６１ｅ１に至る入射光Ｂｉの向き及び反射面６１ｄ１から受光素子５０ｂ１に至る反射光Ｂｒの向きが変わる（反射面での入射角及び反射角が小さくなる）ので、四番車１０や二番受８６や二番車８０に形成されるべき各対の小孔１４ｂ１、１４ｂ２や小孔８７ｃ１、８７ｃ２や小孔８４ｂ１、８４ｂ２の間隔が、少し大きくなるように、各小孔が位置決めされる点でも、針位置検出装置１ｅは、針位置検出装置１ｄとは、異なる。
【００７７】
なお、ウオッチ２ｅの針位置検出機構１ｅでは、例えば、秒針車１０や分針車８０が初期位置Ｓｉ１、Ｓｉ３にあっても、時針車９０が初期位置Ｓｉ４にない場合には、図７の（ｂ）に示したように、入射光Ｂｉが時針車９０ｅのうち反射鏡６０ｅ１のない表面領域すなわち主面９５に当るので、時針車９０ｅからの反射光が実質的に得られないだけでなく、仮に該主面９５からの反射光が多少生じても主面９５と凹部９６の底面９７とのＺ方向の位置の差異により該反射光の光路が本来の光路Ｐｒからズレるので該反射光が二番車８０の壁部８５などで確実に遮られるから、受光素子５０ｂ１で、発光素子４０ｂ１からの光が誤って受光される虞れが図６に示す構成より低減され得る。従って、発光素子４０ｂ１の発光量及び受光素子４０ｂ１の出力を若干増加させる必要はあるが、主面９５の粗面化、反射部６１ｅ１の鏡面処理、反射鏡６０ｅ１の形成などのコストも要しない。
【００７８】
次に、本発明による好ましい第七実施例の回転位置検出装置としての針位置検出装置１ｆを図８に基づいて説明する。図８の針位置検出装置１ｆにおいて、図１〜図７で示した要素ないし部位と同様な要素ないし部位には図１〜図７と同一の符号が付されている。
【００７９】
この針位置検出装置１ｆは、発光素子と受光素子と反射鏡との組合せを三組備える代わりに、一組の発光素子４０ｂ１と受光素子５０ｂ１と反射鏡６０ｅ１とによって四番車（秒針車）１０と二番車（分針車）８０と時針車９０とが夫々の初期位置Ｓｉ１、Ｓｉ３、Ｓｉ４にあることに加えて五番車及び三番車が初期位置Ｓｉ２、Ｓｉ５にあることを検出するようにした点で、図７の針位置検出装置１ｅとは、異なる。
【００８０】
より詳しくは、図８に示したウオッチ２ｆの針位置検出装置１ｆでは、五番車２０ｆ及び三番車７０ｆは、夫々が、初期位置Ｓｉ２、Ｓｉ５にあることが検出され得るように、一つの小孔２４ｆ及び７４ｆを備える。すなわち、針位置検出装置１ｆでは、四番車（秒針車）１０と二番車（分針車）８０と時針車９０とが夫々の初期位置Ｓｉ１、Ｓｉ３、Ｓｉ４にあり且つ五番車２０ｆ及び三番車７０ｆが初期位置Ｓｉ２、Ｓｉ５にある際に、図８の（ｂ）に示したように、発光素子４０ｂ１からの光が、初期位置Ｓｉ１にある四番車１０の小孔１４ｂ１を通った後、初期位置Ｓｉ２にある五番車２０ｆの小孔２４ｆを通り、更に、二番受８６の小孔８７ｃ１を通った後、初期位置Ｓｉ３にある二番車８０の小孔８４ｂ１を通って初期位置Ｓｉ４にある時針車９０ｅの凹部９６の反射鏡６０ｅ１の反射面６１ｅ１に入射光Ｂｉとして入射し該反射面６１ｅ１で反射光Ｂｒとして反射され、初期位置Ｓｉ３にある二番車８０の小孔８４ｂ２を通った後、二番受８６の小孔８７ｃ２を通り更に初期位置Ｓｉ５にある三番車７０ｆの小孔７４ｆを通った後、初期位置Ｓｉ１にある四番車１０の小孔１４ｂ２を通って受光素子５０ｂ１によって受光される。
【００８１】
この針位置検出装置１ｆでは、発光及び受光素子４０ｂ１、５０ｂ１並びに反射鏡６０ｅ１が一組だけで済むので、装置の小型化や簡素化が図られ得る。
【００８２】
なお、針位置検出装置１ｆでは、四番車１０、二番車８０及び時針車９０に加えて、五番車２０及び三番車７０が初期位置にあることが一組の受発光素子５０ｂ１、４０ｂ１及び反射鏡６０ｅ１によって検出され得るようにするために、一組の受発光素子５０ｂ１、４０ｂ１及び反射鏡６０ｅ１は、これらの五つの車が重なり合い得る位置に配置される点でも、図５の（ａ）のような配置で配置される針位置検出装置１ｅとは異なる。
【００８３】
この針位置検出装置１ｆにおいて、例えば、四番車１０や二番車８０が初期位置Ｓｉ１、Ｓｉ３にあっても時針車９０ｅが初期位置Ｓｉ４にない場合には、発光素子４０ｂ１からの光が反射鏡６０ｅ１に当らず時針車１０の主面９５に当るので、受光素子５０ｂ１が光を受光しないこと等は、針位置検出装置１ｅの場合と同様である。
以上述べたように、小型の回転位置検出装置、針位置検出装置及び針位置検出装置を用いた時計から、大型の回転位置検出装置、針位置検出装置及び針位置検出装置を用いた時計まで、精度よく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による好ましい第一実施例の針位置検出装置を備えたウオッチを示したもので、（ａ）は（ｃ）のＩＡ−ＩＡ線断面説明図、（ｂ）は（ａ）のＩＢ−ＩＢ線断面説明図、（ｃ）は（ａ）のＩＣ−ＩＣ線断面説明図。
【図２】本発明による好ましい第二実施例の針位置検出装置を備えたウオッチを示したもので、（ａ）は（ｃ）のＩＩＡ−ＩＩＡ線断面説明図、（ｂ）は（ａ）のＩＩＢ−ＩＩＢ線断面説明図、（ｃ）は（ａ）のＩＩＣ−ＩＩＣ線断面説明図。
【図３】本発明による好ましい第三実施例の針位置検出装置を備えたウオッチを示したもので、（ａ）は（ｂ）のＩＩＩＡ−ＩＩＩＡ線断面説明図（但し輪列受は図示せず）、（ｂ）は（ａ）のＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線断面説明図。
【図４】
本発明による好ましい第三実施例の針位置検出装置を備えたウオッチを示したもので、（ａ）は図３の（ａ）のＩＶＡ−ＩＶＡ線断面説明図（但し輪列受は図示せず）、（ｂ）は図３の（ａ）のＩＶＢ−ＩＶＢ線断面説明図（但し輪列受は図示せず）。
【図５】本発明による好ましい第四実施例の針位置検出装置を備えたウオッチを示したもので、（ａ）は（ｂ）のＶＡ−ＶＡ線断面説明図（但し輪列受は図示せず）、（ｂ）は（ａ）のＶＢ−ＶＢ線断面説明図、（ｃ）は時針車が初期位置からずれた位置にある場合についての（ｂ）と同様な断面説明図。
【図６】本発明による好ましい第五実施例の針位置検出装置を備えたウオッチを示したもので、（ａ）は図５の（ｂ）と同様な断面説明図、（ｂ）は図５の（ｃ）と同様に時針車が初期位置からずれた位置にある場合についての（ａ）と同様な断面説明図。（ｃ）は（ａ）と異なる時針車を使用した場合についての図５の（ｂ）と同様な断面説明図、（ｄ）は（ａ）と異なる時針車を使用した場合についての図５の（ｃ）と同様に時針車が初期位置からずれた位置にある場合についての（ａ）と同様な断面説明図。
【図７】本発明による好ましい第六実施例の針位置検出装置を備えたウオッチを示したもので、（ａ）は図６の（ａ）と同様な断面説明図、（ｂ）は図６の（ｂ）と同様な断面説明図。
【図８】本発明による好ましい第七実施例の針位置検出装置を備えたウオッチを示したもので、（ａ）は（ｂ）のＶＩＩＩＡ−ＶＩＩＩＡ線断面説明図（但し輪列受は図示せず）、（ｂ）は（ａ）のＶＩＩＩＢ−ＶＩＩＩＢ線断面説明図。
【符号の説明】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｄ´、１ｅ、１ｆ　針位置検出装置
２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ　ウオッチ
３　地板
４　輪列受
５　回路基板
１０　四番車
１２　四番歯車
１４　長孔
１４ａ１、１４ａ２、１４ｂ１、１４ｂ２　小孔
１７、２７　入射光路部
１８、２８　反射光路部
２０　五番車
２２　五番歯車
２４　長孔
２４ａ１、２４ａ２、２４ｂ１、２４ｂ２、２４ｆ　小孔
３０　モータ
３１　ロータ
３５　日の裏車
４０、４０ｂ１、４０ｂ２、４０ｂ３　発光素子
５０、５０ｂ１、５０ｂ２、５０ｂ３　受光素子
６０、６０ｂ１、６０ｂ２、６０ｂ３、６０ｅ１　反射鏡
６１、６１ｅ１　反射面
７０、７０ｆ　三番車
７４ｂ１、７４ｂ２、７４ｆ　小孔
８０　二番車
８２　二番歯車
８４ｂ１、８４ｂ２　小孔
９０　時針車
９２　時針歯車
９４ｃ、９４ｄ　小孔
９５　主面
９６　凹部
Ｂｉ　入射光
Ｂｒ　反射光
Ｐｉ　入射光路
Ｐｒ　反射光路
Ｖ１、Ｖ２　仮想線
α　角度
【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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