(57)【要約】【課題】停止状態から確実にパルス信号に追従して回転可能なモータ駆動回路および電波修正時計を提供する。【解決手段】入力信号に応じた磁界を生成するコイル１２１ｂと、コイル１２１ａにより生成された磁界および内蔵する磁石による磁気モーメント１２１ｍに応じた回転モーメントに基づいて回転を行うロータ１２１ｃとを含むモータ１２０と、ロータ１２１ｃを停止状態から第１の方向に回転させる際に、ロータ１２１ｃを第１の方向に回転させるのに必要な回転モーメントが得られる回転位置にまで第１の方向とは逆方向の第２の方向に回転させる磁界Ｈを生成させるトルク信号Ｐ２をコイル１２１ｂに入力し、ロータ１２１ｃが回転位置に位置した後、ロータ１２１ｃを第１の方向に回転させる磁界Ｈを生成させる駆動信号、パルス信号Ｐをコイル１２１ｂに入力する制御回路（モータ駆動回路）１４とを設ける。【選択図】  図４
2004212144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
時計の運針用モータを駆動するモータ駆動回路であって、
前記運針用モータは、入力信号に応じた磁界を生成するコイルと、
前記コイルにより生成された前記磁界、および内蔵する磁石による磁気モーメントに応じた回転モーメントに基づいて回転を行うロータとを含み、
前記ロータを停止状態から第１の方向に回転させる際に、前記ロータを前記第１の方向に回転させるのに必要な前記回転モーメントが得られる回転位置にまで前記第１の方向とは逆方向の第２の方向に回転させる磁界を生成させるトルク信号を前記コイルに入力し、前記ロータが前記回転位置に位置した後、前記ロータを前記第１の方向に回転させる磁界を生成させる駆動信号を前記コイルに入力する駆動手段を有する
モータ駆動回路。
【請求項２】
前記駆動手段は、位相の異なる第１のパルス信号および第２のパルス信号を交互に前記駆動信号として前記コイルに入力し、前記ロータを停止状態から前記第１の方向に回転させる際に、前記ロータを停止させる直前に前記コイルに入力した前記第１または第２のパルス信号と同位相の信号を前記トルク信号として前記コイルに入力する
請求項１に記載のモータ駆動回路。
【請求項３】
前記運針用モータは、連続運針用のモータであり、
前記ロータは、前記時計の指針が設けられた輪列による負荷がかけられた場合に、前記磁界により前記第１の方向に回転させるのに必要な前記回転モーメントが得られない停止位置に位置する
請求項１または２に記載のモータ駆動回路。
【請求項４】
標準時刻電波信号に応じて時刻修正を行う電波修正時計であって、
運針用モータを駆動するモータ駆動回路を有し、
前記運針用モータは、入力信号に応じた磁界を生成するコイルと、
前記コイルにより生成された前記磁界、および内蔵する磁石による磁気モーメントに応じた回転モーメントに基づいて回転を行うロータとを含み、
前記ロータを停止状態から第１の方向に回転させる際に、前記ロータを前記第１の方向に回転させるのに必要な前記回転モーメントが得られる回転位置にまで前記第１の方向とは逆方向の第２の方向に回転させる磁界を生成させるトルク信号を前記コイルに入力し、前記ロータが前記回転位置に位置した後、前記ロータを前記第１の方向に回転させる磁界を生成させる駆動信号を前記コイルに入力する制御手段を有する
電波修正時計。
【請求項５】
前記制御手段は、位相の異なる第１のパルス信号および第２のパルス信号を交互に前記駆動信号として前記コイルに入力し、前記ロータを停止状態から前記第１の方向に回転させる際に、前記ロータを停止させる直前に前記コイルに入力した前記第１または第２のパルス信号と同位相の信号を前記トルク信号として前記コイルに入力する
請求項４に記載の電波修正時計。
【請求項６】
前記運針用モータは、連続運針用のモータであり、
前記ロータは、前記時計の指針が設けられた輪列による負荷がかけられた場合に、前記磁界により前記第１の方向に回転させるのに必要な前記回転モーメントが得られない停止位置に位置する
請求項４または５に記載の電波修正時計。
【請求項７】
前記制御手段は、前記標準時刻電波信号に基づいて内部時計で計時される時刻情報を修正し、少なくとも前記ロータが前記停止状態から、前記内部時計の前記時刻情報に応じた指針位置に時刻修正を行う場合に、前記トルク信号を前記コイルに入力する
請求項４〜６のいずれかに記載の電波修正時計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、時計の運針用モータを駆動するモータ駆動回路、およびそれを用いた電波修正時計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、時計の秒針等の指針を駆動するモータが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
上述のモータは、コイル、ステータ、およびロータとを有し、コイルにより生成されステータから印加される磁界と内蔵する磁石による磁気モーメントにより生じた回転トルクがロータを回転し、ロータから輪列を介して秒針、分針、および時針等の指針を駆動する。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−１５３５９６号公報（第３図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のモータでは、例えば、ロータを停止状態から起動させる場合に、その停止状態において、輪列を介してロータに負荷が掛かる等の理由によりロータが所定の停止位置とずれる場合がある。
所定の停止位置では、コイルに起動パルス信号を入力した場合には、コイルにより生成されステータにより印加される磁界とロータの磁気モーメントとにより生じる回転モーメントが、所定の回転方向に回転するのに十分な大きさであり、その回転モーメントに応じてロータが回転する。
しかし、上述したずれた状態では、コイルに起動パルス信号を入力しても、コイルにより生成されステータにより印加される磁界とロータの磁気モーメントとにより生じる回転モーメントが小さい場合があり、パルス信号に追従してすぐには回転しない可能性があるという問題点がある。
上述した問題点は、ステップ運針用のモータに比べて、コイルに印加されるパルス信号の電流が小さい連続運針用のモータにおいて、顕著に表れる。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、停止状態から確実にモータをパルス信号に追従して回転させることができるモータ駆動回路を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の第１の観点は、時計の運針用モータを駆動するモータ駆動回路であって、前記運針用モータは、入力信号に応じた磁界を生成するコイルと、前記コイルにより生成された前記磁界、および内蔵する磁石による磁気モーメントに応じた回転モーメントに基づいて回転を行うロータとを含み、前記ロータを停止状態から第１の方向に回転させる際に、前記ロータを前記第１の方向に回転させるのに必要な前記回転モーメントが得られる回転位置にまで前記第１の方向とは逆方向の第２の方向に回転させる磁界を生成させるトルク信号を前記コイルに入力し、前記ロータが前記回転位置に位置した後、前記ロータを前記第１の方向に回転させる磁界を生成させる駆動信号を前記コイルに入力する駆動手段を有する。
【０００７】
本発明のモータ駆動回路によれば、駆動手段では、ロータを停止状態から第１の方向に回転させる際に、ロータを第１の方向に回転させるのに必要な回転モーメントが得られる回転位置にまで第１の方向とは逆方向の第２の方向に回転させる磁界を生成させるトルク信号をコイルに入力し、ロータが回転位置に位置した後、ロータを第１の方向に回転させる磁界を生成させる駆動信号をコイルに入力する。
【０００８】
さらに、前記目的を達成するために、本発明の第２の観点は、標準時刻電波信号に応じて時刻修正を行う電波修正時計であって、運針用モータを駆動するモータ駆動回路を有し、前記運針用モータは、入力信号に応じた磁界を生成するコイルと、前記コイルにより生成された前記磁界、および内蔵する磁石による磁気モーメントに応じた回転モーメントに基づいて回転を行うロータとを含み、前記ロータを停止状態から第１の方向に回転させる際に、前記ロータを前記第１の方向に回転させるのに必要な前記回転モーメントが得られる回転位置にまで前記第１の方向とは逆方向の第２の方向に回転させる磁界を生成させるトルク信号を前記コイルに入力し、前記ロータが前記回転位置に位置した後、前記ロータを前記第１の方向に回転させる磁界を生成させる駆動信号を前記コイルに入力する制御手段を有する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係るモータ駆動回路を採用したモータを含む電波修正時計を、図１〜９を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係るモータ駆動回路を採用したモータを含む電波修正時計の一実施形態の電気的な機能ブロック図である。図２は、図１に示した電波修正時計のモータおよびムーブメントの構成図である。図３は、図２に示した電波修正時計のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【００１０】
本実施形態に係る電波修正時計１は、図１に示すように、標準電波受信系１１、リセットスイッチ１２、発振回路１３、制御回路１４、ドライブ回路１５、報知手段としての発光素子１６、バッファ回路１７、ドライブ回路１８、光透過型光検出センサ１４０、キャパシタＣ１〜Ｃ３、トランジスタＱ１，Ｑ２、および抵抗素子Ｒ１〜Ｒ５を有する。
制御回路１４は、本発明に係る駆動手段を含むモータ駆動回路、および制御手段に相当する。
【００１１】
標準電波受信系１１は、例えば、受信アンテナ１１ａと、不図示の標準電波送信所から送信されたタイムコードを含む標準電波を受信し、所定の処理を行い、パルス信号Ｓ１１として制御回路１４に出力する長波受信回路１１ｂを有する。
この長波受信回路１１ｂは、例えば不図示のＲＦアンプ、検波回路、整流回路、および積分回路を有する。
【００１２】
なお、標準電波受信系１１で受信される、日本標準時を高精度で伝える長波の標準電波は、以下に示すような形態で送られる。
具体的には、時刻コードは１，０，Ｐの３種類の信号パターンからなり、１ｓｅｃの１信号パターン中の１００％振幅期間幅によって区別され、１，０，Ｐはそれぞれ５００ｍｓ，８００ｍｓ，２００ｍｓとなっている。変調方式は、最大値１００％，最小値１０％の振幅変調である。
そして、受信状態が良好な場合には、標準電波受信系１１からは、標準電波信号に応じたパルス信号として信号Ｓ１１が制御回路１４に出力される。
【００１３】
なお、日本の標準電波は独立法人通信総合研究所（ＣＲＬ）のもとで運用されており、周波数４０ｋＨｚの標準電波を送信する標準電波送信所および周波数６０ｋＨｚの標準電波を送信する標準電波送信所が設けられている。
【００１４】
タイムコードは１分１周期（１フレーム）としてこれを６０分割し、１秒ごとに１ビットの情報が割り当てられている。タイムコードに関する説明はＣＲＬ等の刊行物等に記載されているので省略する。
【００１５】
リセットスイッチ１２は、リセットを行う際に操作される。制御回路１４は、リセットスイッチ１２が操作された場合には、所定のリセット処理を行う。
【００１６】
発振回路１３は、水晶発振器ＣＲＹおよびキャパシタＣ２，Ｃ３により構成され、所定周波数の基本クロックを制御回路１４に供給する。
【００１７】
制御回路１４は、例えば時針カウンタ、分針カウンタ、秒針カウンタ等を含む内部時計を有している。
例えば、初期修正モード時には、初期設定を行い、標準電波受信系１１によるパルス信号Ｓ１１を受けて、受信した標準電波信号の受信状態があらかじめ決められた基準範囲と比較し、受信状態が基準範囲内にある場合には、第１および第２の制御信号ＣＴＬ１，ＣＴＬ２をバッファ回路１７を介して、秒針駆動系としてのモータ１２１に出力して指針位置検出（初期設定）を行い、受信状態が基準範囲にない場合には、第１および第２の制御信号ＣＴＬ１，ＣＴＬ２を出力せずに、ドライブ信号ＤＲ１をドライブ回路１５に出力して、報知手段としての発光素子１６を発光させてユーザに標準電波信号がほとんど受信できない旨を報知させる。
【００１８】
そして、受信状態が基準範囲内にある場合に初期設定を行わせた後、受信した電波信号をデコードし、デコードの結果、時刻化が可能である場合には、発振回路１３による基本クロックに基づいて各種カウンタのカウント制御並びに受光素子１４４による検出信号ＤＴ１の入力レベルに応じて、制御信号ＣＴＬ１，ＣＴＬ２をバッファ回路１７を介して秒針用のモータ１２１および時分針用のモータ１３１に出力して回転制御を行うことにより早送り時刻制御を行う。
【００１９】
図４は、図２に示した電波修正時計のモータおよび制御回路を模式的に示した図である。
秒針用モータ１２１は、図４に示すように、端子ＴＯ１、および端子ＴＯ２を有する。ここでは秒針用モータ１２１を例に以下説明するが、時分針用モータ１３１の場合も同様である。
端子ＴＯ１および端子ＴＯ２は、制御回路１４に接続されている。
【００２０】
図５は、図２に示した電波修正時計のモータのロータ付近の拡大図である。図６は、図５に示したロータの動作を説明するための図である。図６（ａ）はロータが正回転時の場合を示す図であり、図６（ｂ）は逆回転時において停止状態を示す図である。
【００２１】
ロータ１２１ｃは、図５に示すように、７番車１２７に、ロータ１２１ｃのピニオン１２１ｄが噛合するように設けられている。
また、ロータ１２１ｃのピニオン１２１ｄには、逆回転防止のためのオニ歯１２１ｅが設けられている。オニ歯１２１ｅは、例えば図５に示すように、ロータ１２１ｃの中心を対称に２つ設けられている。
【００２２】
このオニ歯１２１ｅは、例えば図６（ａ）に示すように、ロータ１２１ｃが正回転時には、ピニオン１２１ｄのオニ歯１２１ｅが７番車１２７に、かかることなく回転可能である。
また、例えば指針が設けられる輪列を介してロータ１２１ｃに逆回転方向に負荷がかかると、詳細には例えば図６（ｂ）に示すように７番車１２７を介して逆回転方向に負荷がかかると、ロータ１２１ｃのオニ歯１２１ｅが、７番車１２７と噛合い逆回転を防止する。
また、このオニ歯１２１ｅはロータ１２１ｃの誤作動等による逆回転を防止する。
【００２３】
図７は、図２に示した電波修正時計のモータの拡大図である。図７（ａ）はモータのロータの無負荷状態での停止位置を説明するための図である。図７（ｂ）は時計回りにロータに負荷が掛かった状態を示す図である。
【００２４】
本実施形態に係るモータ１２０は、例えば秒針を運針する際に、ステップ運針ではなく、連続運針を行わせるためのモータである。
連続運針用モータの場合には、通常のステップ運針用のモータと比べて、駆動パルス信号の印加電流が小さい。これは本実施形態の連続運針用モータが、ステップ運針用モータに比べて１６倍程度多く回転するために、印加電流を小さくすることで、消費電力を抑えるためである。
【００２５】
このため、例えば輪列を介してロータ１２１ｃに負荷がかかった状態では、上述したように通常の停止位置から、ずれて停止する場合があり、その際にはロータが十分な回転トルクを得られない場合がある。
本実施形態に係る制御回路は、負荷時に十分な回転トルクが得られる位置にまで回転させるパルス信号をコイルに印加して、停止状態から確実にロータ１２１ｃを回転させる。以下、詳細に説明する。
【００２６】
ロータ１２１ｃは、例えば着磁により生成された内蔵する磁石による磁気モーメント１２１ｍを有する。
ステータ１２１ａの磁極と円形のロータ１２１ｃとの間隔は、不均一に設けられている。詳細には、例えば図７に示すように、中心の異なる２つの半円形状の孔部１２１ｈが設けられている。このステータ１２１ａとロータ１２１ｃとの間隔により、例えば駆動パルスを印加しない状態、詳細にはコイル１２１ｂによる磁界が生成されずステータ１２１ａが磁界をロータ１２１ｃに印加しない状態では、図７（ａ）に示すようにロータ１２１ｃは角度θ１  において静止する。この状態を無励磁安定状態という。
ここでロータ１２１ｃが図７（ａ）において水平方向の角度θを０度とする。
【００２７】
例えば、磁界Ｈが、コイル１２１ｂによりステータ１２１ａを介して十分な時間、発生した状態において、ロータ１２１ｃには磁気モーメント１２１ｍとステータ１２１ａを介してコイル１２１ｂからの磁界Ｈにより回転モーメント（トルクとも言う）Ｔを生じ、回転モーメントＴに応じてロータ１２１ｃが角度０度または１８０度の回転位置にまで回転する。この状態を電磁的安定位置という。
【００２８】
ロータ１２１ｃは、ステータ１２１ａを介してコイル１２１ｂからの磁界がない状態で、図において時計回りの回転方向に負荷が掛かった状態では、例えば図７（ｂ）に示すように、ステータ１２１ａとロータ１２１ｃの有する磁気モーメント１２１ｍの吸引力が弱いために、磁気モーメント１２１ｍと、図おいて水平方向とは角度θ２  である。この場合、角度θ２  は角度θ１  よりも小さい。
この負荷は、例えば上述した駆動系の輪列を介して印加される。
【００２９】
ロータ１２１ｃに生じる回転モーメントＴは、コイル１２１ｂにより発生しステータ１２１ａによりロータ１２１ｃに発せられる磁界Ｈ、ロータの磁石の磁気モーメントＭ、および磁界Ｈの方向と磁気モーメントＭの角度θと、式（１）に示すような関係がある。
【００３０】
【数１】
Ｔ＝Ｈ×Ｍ×ｓｉｎ（θ）    …（１）
【００３１】
例えば、図７（ａ）に示すようにロータ１２１ｃが無負荷状態において、コイル１２１ｂにより生成されステータ１２１ａを介して起動を行わせるための磁界Ｈが発生した場合には、回転モーメントＴ１＝Ｈ１×Ｍ×ｓｉｎ（θ１  ）が生成され、ロータ１２１ｃはその回転モーメントＴ１に応じて回転し始める。
【００３２】
しかし、図７（ｂ）に示すようにロータ１２１ｃに負荷が掛かった状態において、コイル１２１ｂにより生成されステータ１２１ａを介して起動を行わせるための磁界Ｈが発生した場合には、回転モーメントＴ２＝Ｈ１×Ｍ×ｓｉｎ（θ２  ）が生成される。しかし、角度θ２  の場合には回転モーメントＴ２が、停止状態から回転するのに必要な所定の回転モーメントＴ０よりも小さい場合には、回転を行うことができない場合がある。
【００３３】
制御回路１４は、図７（ｂ）に示すように、ロータ１２１ｃを停止状態から図において時計回りの回転方向に回転させる際に、ロータ１２１ｃを時計回りの回転方向に回転させるのに必要な回転モーメントＴが得られる回転位置にまで反時計回りの回転方向に回転させる磁界Ｈを生成させるトルクパルス信号をコイル１２１ｂに入力して、コイル１２１ｂに磁界を生成させステータ１２１ａを介して、ロータ１２１ｃにその磁界Ｈを印加させる。
【００３４】
上述の回転位置は、例えば図７（ａ）に示したロータ１２１ｃが角度θ１  のように、回転するのに必要な回転モーメントＴが得られる回転位置である。
【００３５】
制御回路１４は、ロータ１２１ｃが回転位置に位置した後、ロータ１２１ｃを時計回りの回転方向に回転させる磁界Ｈを生成させる駆動信号をコイル１２１ｂに入力し、ステータ１２１ａを介してロータ１２１ｃに磁場Ｈを印加する。
【００３６】
また、制御回路１４は、標準時刻電波信号に基づいて内部時計で計時される時刻情報を修正し、少なくともロータ１２１ｃが停止状態から、内部時計の時刻情報に応じた指針位置に時刻修正を行う場合に、回転トルクが得られる位置にまで回転させる駆動信号をコイル１２１に入力した後、通常のパルス信号を印加して確実にロータ１２１ｃを回転させる。
【００３７】
ドライブ回路１５は、ｐｎｐ型トランジスタＱ１および抵抗Ｒ１，Ｒ２を有する。
トランジスタＱ１のベースが抵抗素子Ｒ１を介して制御回路１４のドライブ信号ＤＲ１の出力ラインに接続され、コレクタが抵抗素子Ｒ２を介して、例えば発光ダイオードからなる発光素子１６のアノードに接続され、エミッタが電源電圧ＶＣＣの供給ラインに接続されている。発光素子１６のカソードは接地されている。
発光素子１６は、制御回路１４から一定の間隔で出力されたドライブ信号ＤＲ１に応じて点滅を行う。
【００３８】
ドライブ回路１８は、光透過型光検出センサ１４０のドライブ回路であり、例えばｐｎｐ型トランジスタＱ２、および抵抗素子Ｒ３，Ｒ４を有する。
トランジスタＱ２のエミッタは電源電圧ＶＣＣの供給ラインに接続され、ベースは抵抗素子Ｒ３を介して制御回路１４のドライブ信号ＤＲ２の出力ラインに接続され、コレクタは抵抗素子Ｒ４を介して光透過型光検出センサ１４０に接続されている。
ドライブ回路１８は、制御回路１４からドライブ信号ＤＲ２が出力された場合に、光透過型光検出センサ１４０に電力を供給する。
【００３９】
光透過型光検出センサ１４０は、図３に示すように、例えば下ケース１１１に取り付けられた発光ダイオードからなる発光素子１４２と、この発光素子１４２に対向するように、上ケース１１２に取り付けられたフォトトランジスタからなる受光素子１４４とを有する。
【００４０】
また、図２，３に示すように、６番車１２６、秒針車１２３、３番車１３３、分針車１３４、および時針車１３６の全てが同時に重なる位置に配置されている。そして、６番車１２６の長孔、秒針車１２３の長孔、３番車１３３の長孔、分針車の長孔、および時針車の長孔が重なり合ったときに、発光素子１４２から発せられた検出光が受光素子１４４により受光されて、光透過型光検出センサ１４０がＯＮ状態になる。
制御回路１４は、この光透過型光検出センサ１４０の状態に応じて指針の位置検出を行う。
【００４１】
発光素子１４２のアノードは一端がｐｎｐ型トランジスタＱ２のコレクタに接続されたドライブ回路１８における抵抗素子Ｒ４の他端に接続され、カソードは接地されると共に、受光素子１４４のエミッタに接続されている。
【００４２】
受光素子１４４のコレクタは、制御回路１４に接続されている。この制御回路１４との接続ラインは検出信号ＤＴ１の制御回路１４への出力ラインとなっており、この出力ラインは抵抗Ｒ５を介して電源電圧ＶＣＣの供給ラインに接続されている。
発光素子１４２は、制御回路１４からローレベルのドライブ信号ＤＲ２が出力されたとき発光するようにドライブ回路１８に接続されている。
【００４３】
時計本体１００は、図２，３に示すように、互いに対向して接続されて輪郭を形成する下ケース１１１、上ケース１１２、ならびに、下ケース１１１および上ケース１１２で形成される空間内において下ケース１１１と連結した状態で配置される中板１１３を有する。
【００４４】
空間内の下ケース１１１、中板１１３、上ケース１１２の所定の位置に対して第１指針である秒針を駆動するための第１駆動系、すなわち秒針駆動系１２０と、第２の指針である時分針を駆動するための第２の駆動系、すなわち時分針駆動系１３０と、光透過型光検出センサ１４０と、手動で時刻を修正するための手動修正系１５０となどが固定あるいは軸支されている。
【００４５】
秒針駆動系１２０は、前述したように、ステータ１２１ａと、このステータ１２１ａの一方側の脚片に巻回された駆動コイル１２１ｂと、ステータ１２１ａの他方の磁極間において回転自在に軸しされたロータ１２１ｃにより構成されている秒針用モータ１２１と、ロータ１２１ｃのピニオン１２１ｄに噛合する７番車１２７と、この７番車１２７に噛合した第１の検出用歯車（第１伝達歯車）としての６番車１２６と、この６番車１２６に噛合する中間車としての第１の５番車１２２と、この第１の５番車１２２に噛合した第２の検出用歯車としての秒針車１２３とにより構成されている。
【００４６】
ここで、秒針用モータ１２１は、制御回路１４から出力されたコントロール信号ＣＴＬ１に基づいて、その回転方向、回転角度、および回転速度が制御される。なお、本実施形態においては、駆動系の動きを考える際の最小単位として、制御回路１４がモータ１２１，１３１をパルス駆動するために１回パルス信号を発振することを１ステップと呼ぶことにする。ステップ間の間隔の実際の長さは通常運針時と時刻修正時の早送りの際では異なり、また、秒針駆動系と時分針駆動系においても異なる。
【００４７】
連続運針においては、秒針、すなわち秒針が取り付けられる秒針車１２３を滑らかに動かすために、ロータ１２１ｃから秒針車１２３までの減速比を大きくする必要がある。そのため、本実施形態においては、第１検出用歯車である６番車１２６と第２検出用歯車である秒針車１２３の間に、中間車として第１の５番車１２２を噛合させ減速比を稼いでいる。ちなみに本実施形態においては、６番車は４０ステップ／回転、秒針車は９６０ステップ／回転であって、ロータ１２１ｃから秒針車１２３までの減速比は１／４８０である。
本実施形態においては秒針の基準位置検出には６番車１２６と秒針車１２３に設けられた透過部および遮光部を利用する。
【００４８】
秒針すなわち秒針車１２３の基準位置は、６番車１２６と、秒針車１２３のみを使用して求める。その方法は、６番車１２６と秒針車１２３の長孔同士が重なり合う部分のある１点二通目してそこで位置検出用の検出用の検出光を検出すると考え、６番車１２６と秒針車１２３の長孔と遮光部によって生じる光検出センサのＯＮ，ＯＦＦのパターンを判別することにより基準位置を検出する。
【００４９】
第２駆動系である時分針駆動系１３０は、図２，３に示すように、略コの字型のステータ１３１ａ、このステータ１３１ａの一方側の脚片に巻回された駆動コイル１３１ｂ、このステータ１３１ａの他方の磁極間において回転自在に軸支されたロータ１３１ｃにより構成されてる時分針用モータ１３１と、ロータ１３１ｃのピニオン１３１ｄに噛合する中間車としての第２の５番車１３２と、この第２の５番車１３２に噛合した第３検出用歯車（第２伝達歯車）としての３番車１３３と、この３番車１３３に噛合する第４検出用歯車（第２指針車）としての分針車１３４と、この分針車１３４に噛合した中間車としての日の裏車１３５と、この日の裏車１３５に噛合する第５検出用歯車（第２指針車）としての時針車１３６とにより構成されている。
【００５０】
ここで、時分針用モータ１３１は、制御回路１４から出力される制御信号ＣＴＬ２に基づいて、その回転方向、回転角度、および回転速度が制御される。
３番車１３３には、半径方向に所定の幅を有し、円周方向にそれぞれ所定の長さだけ伸びている３個の円弧状の長孔と、それぞれの長孔同士の間の部分である遮光部が、３番車１３３の回転軸を中心とした同心円状に交互に配置されている。
【００５１】
分針車１３４には、半径方向に所定の幅を有し、円周方向にそれぞれ所定の長さだけ伸びている３個の円弧状の長孔と、それぞれ長孔同士の間の部分である遮光部が、分針車１３４の回転軸を中心とした同心円状に交互に配置されている。
【００５２】
時針車１３６には、半径方向に所定の幅を有し、円周方向にそれぞれ所定の長さだけ伸びている３個の円弧状の長孔と、それぞれ長孔同士の間の部分である遮光部が時針車１３６の回転軸を中心とした同心円状に交互に配置されている。
【００５３】
本実施形態においては、３番車１３３に、基準位置検出用の透過部として３つの長孔を設けている。秒針車１２３の場合と同様に、基準位置決定のために、３番車１３３と分針車１３４の長孔と遮光部によって生じる光検出センサのＯＮ，ＯＦＦパターンを区別して、そのパターンに応じて分針の基準位置例えば０分や、時針の基準位置例えば０時を指す位置を検出する。
【００５４】
手動修正系１５０は、上述の分針車１３４および時針車１３６に噛合する日の裏車１３５と、この日の裏車１３５に噛合する手動修正軸１５１とにより構成される。手動修正軸１５１は上ケース１１２の外部に位置づけられて使用者が直接指を触れることのできる頭部１５１ｂを有している。
この手動修正軸１５１は分針車１３４と同位相で回転するように構成されており、上述の時分針駆動系１３０により分針車１３４が駆動されているときには日の裏車１３５を介して分針車１３４と同位相で回転すると共に、時分針駆動系１３０の非作動時には、頭部１５１ｂを指で回転させることにより、指針位置を手動修正できるようになっている。
【００５５】
図８は、図１に示した電波修正時計の制御回路がモータに出力する信号を説明するための図である。図８（ａ）は一般的な制御回路が、ロータが図７（ａ）のように無負荷状態から起動する場合にコイルに入力する信号を示す図である。図８（ｂ）は図１に示した電波修正時計の制御回路が、コイルに入力する信号を示す図である。図９は、図１に示した電波修正時計のモータの動作を説明するための図である。
制御回路１４の動作を図７，８，９を参照しながら説明する。
【００５６】
一般的な制御回路は、ロータ１２１ｃが無負荷状態では、図８（ａ）に示すように、駆動信号として、端子Ｔ０１と端子ＴＯ２に交互に駆動信号（制御信号ＣＴＬ１）としてパルス信号Ｐを入力し、ロータ１２１ｃを停止する場合には、パルス信号Ｐを出力しない。
【００５７】
一般的な制御回路は、停止する直前に出力したパルス信号Ｐの位相を記憶し、詳細には、一般的な制御回路は、位相に係る情報としてロータ１２１ｃを停止させる直前にコイルに出力したパルス信号Ｐの端子ＴＯ１またはＴＯ２を示す情報を不図示のメモリに記憶する。
起動する際には、この制御回路は、不図示のメモリに記憶されている位相に係る情報に基づいて、ロータ１２１ｃを停止させる直前にステータ１２１ａに接続されたコイル１２１ｂに入力したパルス信号Ｐの端子と逆位相の端子にパルス信号Ｐ１を出力し、続けて端子ＴＯ１と端子ＴＯ２に交互にパルス信号Ｐを出力しコイルを駆動する。
【００５８】
本実施形態に係る制御回路１４は、駆動信号として、端子Ｔ０１と端子ＴＯ２に交互に駆動信号（制御信号ＣＴＬ１）としてパルス信号Ｐを入力し、ロータ１２１ｃを停止する場合には、パルス信号Ｐを出力しない。
【００５９】
制御回路１４は、停止する直前に出力したパルス信号Ｐの位相を記憶する。詳細には、制御回路１４は、位相に係る情報としてロータ１２１ｃを停止させる直前にコイルに出力したパルス信号Ｐの端子ＴＯ１またはＴＯ２を示す情報を不図示のメモリに記憶する。
【００６０】
制御回路１４は、起動する際には、不図示のメモリに記憶されている位相に係る情報に基づいて、図９（ｂ），（ｃ）に示すように、ロータ１２１ｃを時計回りの回転方向に回転させるのに必要な回転モーメントＴ０が得られる回転位置、角度θ０  にまで、反時計回りの回転方向に回転させる磁界Ｈを生成させるトルク信号Ｐ２を、例えば図８（ｂ）に示すように、不図示のメモリに記憶されている位相に係る情報と同じ位相のパルス信号Ｐ２をステータ１２１ａに接続されたコイル１２１ｂに入力し、図９（ｂ）に示すようにロータ１２１ｃが回転可能な位置（回転位置ともいう）に位置させる。
例えば本実施形態では、パルス信号Ｐとして所定の電圧の２４ｍｓのパルス信号をコイル１２１ｂに入力し、パルス信号Ｐ２として所定の電圧の１０ｍｓのパルス信号コイル１２１ｂに入力する。
【００６１】
そして、制御回路１４は、不図示のメモリに記憶されている位相に係る情報に基づいて、図８（ｂ）に示すように、ロータ１２１ｃを停止させる直前にステータ１２１ａに接続されたコイル１２１ｂに入力したパルス信号Ｐの端子と逆位相の端子にパルス信号Ｐ１を出力し、端子ＴＯ１と端子ＴＯ２に交互にパルス信号Ｐを入力し、図９（ｃ），（ｄ）に示すようにロータ１２１ｃを回転、駆動させる。
【００６２】
以上説明したように、入力信号に応じた磁界を生成するコイル１２１ｂと、コイル１２１ｂにより生成された磁界、および内蔵する磁石による磁気モーメント１２１ｍに応じた回転モーメントＴに基づいて回転を行うロータ１２１ｃとを含むモータと、ロータ１２１ｃを停止状態から第１の方向に回転させる際に、ロータ１２１ｃを第１の方向に回転させるのに必要な回転モーメントＴが得られる回転位置にまで第１の方向とは逆方向の第２の方向に回転させる磁界Ｈを生成させるトルク信号Ｐ２をコイル１２１ｂ１２１ａに入力し、ロータ１２１ｃが回転位置に位置した後、ロータ１２１ｃを第１の方向に回転させる磁界Ｈを生成させる駆動信号、パルス信号Ｐをコイル１２１ｂに入力する制御回路（モータ駆動回路）１４とを設けたので、モータを、停止状態から起動させる場合に、ロータ１２１ｃの回転を確実に行わせることができる。
【００６３】
例えば、電波修正時計で、夜間時に秒針を停止させ、所定の時間の後起動する場合には、上述した本実施形態に係る制御回路を用いることで、モータが正確に追従して回転するので、時間誤差を抑えることができ、高精度に時刻精度を保つことができる。
【００６４】
連続秒針で毎正時に秒針を一時的に止め、連続運針のような明確な正時表示等を行わせる場合でも、モータが正確に追従して回転することができる。
【００６５】
なお、本発明は本実施形態に限られるものではなく、任意好適な種々の変更が可能である。
本実施形態では、秒針用モータを例示して説明したが、この形態に限られるものではない。例えば、時分針用モータに上述のトルク信号、詳細にはパルス信号Ｐ２を印加してもよい。
【００６６】
【発明の効果】
本発明によれば、停止状態から確実にモータをパルス信号に追従して回転させることができるモータ駆動回路、および電波修正時計を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るモータ駆動回路を採用したモータを含む電波修正時計の一実施形態の電気的な機能ブロック図である。
【図２】図１に示した電波修正時計のモータおよびムーブメントの構成図である。
【図３】図２に示した電波修正時計のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図４】図２に示した電波修正時計のモータおよび制御回路を模式的に示した図である。
【図５】図２に示した電波修正時計のモータのロータ付近の拡大図である。
【図６】図５に示したロータの動作を説明するための図である。図６（ａ）はロータが正回転時の場合を示す図であり、図６（ｂ）は逆回転時において停止状態を示す図である。
【図７】図２に示した電波修正時計のモータの拡大図である。（ａ）はモータのロータの無負荷状態での停止位置を説明するための図である。（ｂ）は時計回りにロータに負荷が掛かった状態を示す図である。
【図８】図１に示した電波修正時計の制御回路がモータに出力する信号を説明するための図である。（ａ）は一般的な制御回路が、ロータが図７（ａ）のように無負荷状態から起動する場合にコイルに入力する信号を示す図である。（ｂ）は図１に示した電波修正時計の制御回路がコイルに入力する信号を示す図である。
【図９】図１に示した電波修正時計のモータの動作を説明するための図である。
【符号の説明】
１…電波修正時計、１１…標準電波受信系、１１ａ…受信アンテナ、１１ｂ…長波受信回路、１２…リセットスイッチ、１３…発振回路、１４…制御回路、１５…ドライブ回路、１６…発光素子、１７…バッファ回路、１８…ドライブ回路、１００…時計本体、１１１…下ケース、１１２…上ケース、１１３…中板、１２０…秒針駆動系、１２１…秒針用モータ、１２１ａ…ステータ、１２１ｂ…コイル、１２１ｃ…ロータ、１２１ｄ…ピニオン、１２１ｅ…オニ歯、１２１ｈ…孔部、１２１ｍ…磁気モーメント、１２２…第１の５番車、１２３…秒針車、１２６…６番車、１２７…７番車、１３０…時分針駆動系、１３１…時分針用モータ、１３１ａ…ステータ、１３１ｂ…駆動コイル、１３１ｃ…ロータ、１３１ｄ…ピニオン、１３２…第２の５番車、１３３…３番車、１３４…分針車、１３５…日の裏車、１３６…時針車、１４０…光透過型光検出センサ、１４２…発光素子、１４４…受光素子、１５０…手動修正系、１５１…手動修正軸。
【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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