(57)【要約】【課題】   書込パルスを情報送信等に適した任意のアナログ波形に変調できる非接触式の電磁書込装置を提供すること。【解決手段】  電磁書込装置１０では、書込パルス１ビットに相当するアナログ波形を、デジタル制御によって任意に設定するための波形設定手段５１を設け、設定した際の設定データに基づき、信号変調部２１にて書込パルスを変調する。このような波形設定手段５１を用いることにより、１ビット幅内において、コイル１２で生じる磁束密度の単位時間当たりの変化量が大きくなるようにアナログ波形を設定し、この設定データに応じて書込パルスを変調すれば、磁束密度の変化率が大きい磁界をコイル１２で生じさせてモータ用駆動コイル１０１（図１）に印加でき、モータ駆動用コイル１０１での誘導起電力を大きして時計１００側への情報送信を確実にできる。【選択図】  図２  
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも情報送信用のコイルを備えた非接触式の電磁書込装置であって、任意のアナログ波形が設定可能な波形設定手段と、この波形設定手段の設定データに基づいて書込情報用の書込パルスを変調する信号変調部とを備えていることを特徴とする非接触式の電磁書込装置。
【請求項２】
少なくとも情報送信用のコイルを備えた電磁書込装置を用いて行う書込情報の送信方法であって、書込情報用の書込パルス１ビット幅を１周期とする正弦波を、単位時間当たりの磁束密度の変化量が大きくなる波形に変調し、この変調された波形を前記コイルに供給することを特徴とする電磁書込装置を用いた書込情報の送信方法。
【請求項３】
請求項２に記載の電磁書込装置を用いた書込情報の送信方法において、前記正弦波を用いた場合の電磁誘導時間の略２分の１の電磁誘導時間となる正弦波を含み、かつ前記正弦波と同一周期となるように前記書込パルスを変調することを特徴とする電磁書込装置を用いた書込情報の送信方法。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の送信方法によって送信された書込情報が書き込まれてい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、非接触式の電磁書込装置、これを用いた書込情報の送信方法、およびこの送信方法によって送信された書込情報が書き込まれている電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えばアナログ電子時計の中には、水晶振動子固有の周波数および温度特性を考慮して年差の書き込み補正を行うものがある。このような補正は特に、年差時計と呼ばれる高い精度（±１０秒／年程度）の電子時計で行われており、電子時計の組立後において、非接触式の電磁書込装置に設けられたコイルから情報を送信し、電子時計内部のモータ用駆動コイルの電磁誘導を利用して情報を受信させ、この情報を時計内に設けられたＩＣのメモリーに記憶させることで行われる。例えば、特許文献１には、そのような電磁書込装置が示されている。
【０００３】
一方、年差時計では一般的に、ＪＩＳ１種、またはＪＩＳ２種の耐磁性能が確保されている。この耐磁性能は、ＪＩＳ２種でいえば、直流磁界16,000A/m(200G)に耐え得る水準である。そして、この年差時計によれば、耐磁性能を確保するために、直流磁界に影響され易いモータの駆動コイルおよびステータを上下から一対の耐磁板で挟み込む構造が採用されている。
さらに、近年では、より優れた耐磁性能、例えば直流磁界40,000A/m以上の水準を確保することが望まれている。このような要望に対しては、前述の構造では十分に対応できないために、時計のムーブメント全体を上下の耐磁板および耐磁枠で覆うことが一般的に知られている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−８４０２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の電磁書込装置によれば、より優れた耐磁性能を有する年差時計においては、耐磁性能の水準が高くなるために、時計が組み上がった完成品状態での情報の送受信が困難になり、年差の書き込み補正ができないという問題が生じる。つまり、時計側のコイルに十分な磁束密度の磁界を印加できず、当該コイルでの誘導起電力が小さくなって書き込みが確実に行われないのである。
【０００６】
このような問題解決策としては、電磁書込装置のコイルに供給する電圧波形の振幅を大きくし、より大きな電圧を供給して強力な磁界を生じさせることが考えられる。
しかし、このような場合には、強力な磁界によって時計側のモータ用ステータが回転してしまうため、受信感度が低下してモータ用駆動コイルに十分な電圧を生じさせることができず、やはり情報の送信が良好に行われない。電磁書込装置のコイルの巻数や断面積を大きくして、強力な磁界を生じさせる場合も同様である。
【０００７】
本発明の目的は、書込パルスを情報送信等に適した任意のアナログ波形に変調できる非接触式の電磁書込装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、優れた耐磁性能を有する機器に対しても情報送信が確実に行える非接触式の電磁書込装置を用いた書込情報の送信方法を提供することにある。
さらに、本発明の別の目的は、そのような送信方法で送信された書込情報が書き込まれた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】
【０００８】
本発明の非接触式の電磁書込装置は、少なくとも情報送信用のコイルを備えた非接触式の電磁書込装置であって、任意のアナログ波形が設定可能な波形設定手段と、この波形設定手段の設定データに基づいて書込情報用の書込パルスを変調する信号変調部とを備えていることを特徴とする。
このような本発明によれば、例えば書込パルス１ビットに相当するアナログ波形が波形設定手段によって任意に設定されるようになり、この際の設定データに基づき、信号変調部にて書込パルスが変調されるようになる。このため、１ビット幅内において、電磁書込装置のコイルに生じる磁束密度の単位時間当たりの変化量が大きくなるようにアナログ波形を設定し、この設定データに応じて書込パルスを変調すれば、磁束密度の変化率が大きい磁界がコイルに生じ、この磁界が例えば時計側のモータ用駆動コイルに印加されることになるから、モータ用駆動コイルでの誘導起電力が大きくなり、磁力そのものを大きくしなくとも情報送信が確実に行えるようになる。
【０００９】
一方、本発明の非接触式の電磁書込装置を用いた書込情報の送信方法は、少なくとも情報送信用のコイルを備えた電磁書込装置を用いて行う書込情報の送信方法であって、書込情報用の書込パルス１ビット幅を１周期とする正弦波を、単位時間当たりの磁束密度の変化量が大きくなる波形に変調し、この変調された波形を前記コイルに供給することを特徴とする。
このような本発明によれば、コイルでの単位時間当たりの磁束密度の変化量が大きくなるから、前述したように、受信先のコイルでの誘導起電力が大きくなり、情報送信が確実に行えるようになる。
【００１０】
また、本発明の書込情報の送信方法は、前記正弦波を用いた場合の電磁誘導時間の略２分の１の電磁誘導時間となる正弦波を含み、かつ前記正弦波（書込パルス１ビット幅を１周期とする正弦波のこと）と同一周期となるように前記書込パルスを変調することが望ましい。
このような本発明では、誘導起電力が確実に大きくなるうえ、波形の検出も良好に行え、より有効である。
【００１１】
他方、本発明の電子機器は、以上の送信方法によって送信された書込情報が書き込まれていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の非接触式の電磁書込装置によれば、書込パルスを情報送信等に適した任意のアナログ波形に変調できるという効果がある。
また、本発明の書込情報の送信方法によれば、優れた耐磁性能を有する機器に対しても磁界による情報送信を確実に行うことができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１には、本実施形態に係る電磁書込装置１０を用いた時計（電子機器）１００との間での情報の送受信の様子が示されている。
図１において、電磁書込装置１０は、フェライトコア１１に巻線されたコイル１２を備えており、必要な書込情報をこのコイル１２を介して時計１００に非接触状態で送信する。具体的には、書込情報に応じた電圧波形をコイル１２に供給し、この際に生じる磁界により書込情報を時計１００側のモータ用駆動コイル１０１に送信する。時計１００側では、モータ用駆動コイル１０１が受けた磁界によって電磁誘導が生じ、この時の誘導起電力の電流波形に基づいて書込情報を認識し、受信することになる。そして、受信された書込情報は、時計１００に設けられたＩＣ等に書き込まれる。なお、逆の作用により、時計１００のモータ用駆動コイル１０１からの情報をコイル１２で受信し、電磁書込装置１０側で読み取ることも可能である。
【００１４】
このような電磁書込装置１０は、本実施形態では、高耐磁性能を有した時計１００に用いれている。すなわち、書込情報の送信先である時計１００は、ムーブメント１０２の上側が、鉄系材料（例えば、ＳＵＳ４０４）からなる耐磁板１０３で覆われ、周囲の一部および下側がやはり同材料の耐磁枠１０４で覆われており、直流磁界40,000A/m以上の水準を確保する構造になっている。この時計１００は、生産工程間での移動や途中保管のための非導電性材料（例えば、合成樹脂製やセラミックを使用）からなるケース２００に収容されており、このケース２００に収容された状態で電磁書込装置１０にセッティングされる。なお、ケース２００は、非導電性材料（例えば、ウレタンを使用）製の仕切２０１を用いることで時計１００を複数個（例えば１０個）収容可能に設けられており、電磁書込装置１０には各時計１００に対応した複数個のコイル１２が設けられている。従って、複数個の時計１００に対して一度に情報の書込が可能である。また、図示しないが、本実施形態での電磁書込装置１０では、ケース２００も複数個セットすることが可能であって、これによって情報の書込作業を各段に効率よく行えるようになっている。ここで、時計１００に書き込まれる情報内容としては、例えば、時間精度の補正情報、時計の操作仕様プログラム、モータの省エネルギ駆動制御用プログラム、駆動パルス、時計１００の製造履歴、顧客情報、ユーザ操作履歴等がある。
【００１５】
図２には、電磁書込装置１０全体の概略構成がブロック図で示されている。
図２において、電磁書込装置１０には、コイル１２を用いた情報の送受信を切り換えるリレー１３が設けられている。図２の状態は、時計１００からの情報を受信する場合である。この場合、時計１００側からの磁界により、コイル１２には誘導起電力が生じる。この際の電流波形は波形整形部１４により増幅され、また、電圧波形に変換等される。この後、入力ゲイン調整部１５により、電圧波形からなる信号の強さがデジタル制御によって調整される。この調整度合いは、パーソナルコンピュータ（以下パソコンと称す）５０上で任意に設定され、ＣＰＵ２０からの指令によって変更される。
【００１６】
ゲインが調整された電圧波形は、Ａ／Ｄ変換部１６でアナログ信号からデジタル信号に変換されてＣＰＵ２０に入力される一方、電圧比較部１７によって比較基準電圧と比較される。つまり、比較基準電圧よりも低い場合には、その度合いに応じて増幅されるのである。ここで、比較基準電圧は、ＣＰＵ２０から出力されて比較基準信号調整部１８で調整された後、電圧比較部１７に入力される。そして、電圧比較部１７において、所定の大きさに増幅された信号は、スレッシュホールド値に基づいてノイズ分がカットされる。この際のスレッシュホールド値も、パソコン５０上で任意に設定され、ＣＰＵ２０からの指令によって変更可能である。この後、ノイズがカットされた信号は、周期測定のためのカウンター１９によってカウントされる。
このため、このような信号をステップ運針される時計１００の歩度情報として扱うことにより、信号をカウントすることで歩度測定を行うことが可能である。なお、図３に、入力ゲイン調整部１５および電圧比較部１７の回路図を参考として示す。
【００１７】
以上は、情報の受信側に沿って電磁書込装置１０の構成を説明したが、以下には、書込情報の出力側に沿って説明する。
図２において、ＣＰＵ２０から出力される書込情報としての書込パルスは、信号変調部２１でアナログ信号に変換されるとともに、デジタル制御によって変調される。例えば、図５（Ａ）には、書込パルス１ビット分を１周期の正弦波に変換、変調した場合が示されている。この場合の正弦波は、信号としての「１」を表す。つまり、検出タイミングＰにおいて「負」であれば、「１」を表す。従って、「０」に対応した正弦波は、検出タイミングＰにおいて「正」であり、図に示す正弦波を反転させたものとなる。なお、書込パルスは、正弦波以外にも、三角波、台形状の矩形波等を使用してもよい。
【００１８】
このような変調には、パソコン５０が用いられる。パソコン５０の本体内には、ソフトウェアからなる波形設定手段５１が設けられており、この波形設定手段５１を呼び出して立ち上げることで、任意の変調が行えるようになっている。
具体的には先ず、図５（Ａ）に示すように、信号１ビット幅を１周期としたｔ−ｈ座標系がパソコン５０のディスプレイ上に表示され、各時間（この図ではｔ０〜ｔ１６）に対応した信号の強さ（この図ではｈ０〜ｈ１６）を決定し、所望する任意の波形を設定する。勿論、ｈ０〜ｈ１６の値を全て手入力するのは手間であるため、予め設定された演算式に最低限必要なパラメータを入力するこどで所望の波形を表示させ、ｈ０〜ｈ１６を自動的に決定させる。なお、ｔ−ｈ座標系での０点は各軸の交点部分である。また、設定データとなるｔおよびｈの数は０〜１６までに限定されず、０〜３２など、より詳細なデータ群が構築されるようにしてもよい。
【００１９】
そして、本実施形態では実際、高耐磁性能を有する時計１００用として、図５（Ｂ）に示すような電圧波形が設定されてある。この（Ｂ）の波形は、（Ａ）の正弦波をコイル１２に供給した場合に比して、磁束密度の単位時間当たりの変化量（磁束密度の変化率）が大きくなるように設定されている。換言すれば、波形の立ち上り（立ち下がり）勾配がより急勾配とされているのである。さらに、そのような条件を満足する波形の中でも（Ｂ）の波形は、（Ａ）の波形の場合に比して電磁誘導時間が略２分の１となるような正弦波（略２分の１ビット幅分）を含むものとされている。ただし、変調後の波形全体としての周期、および検出タイミングＰは変わらない。
【００２０】
このように設定された波形（Ｂ）の設定データｔ０〜ｔ１６，ｈ０〜ｈ１６は、パソコン５０本体内の図示しない記憶手段等に記憶され、ＣＰＵ２０を介して信号変調部２１に渡される。これにより、信号変調部２１は、ＣＰＵ２０から出力される書込パルスを当該設定データに基づいて波形（Ｂ）のように実際に変調する。
以上の波形設定手段５１および信号変調部２１が、本実施形態での最も特徴的な構成の一つである。
【００２１】
その後、変調された波形（書込情報）は、波形整形部２２により必要に応じて反転等され、出力ゲイン調整部２３により、信号の強さがデジタル制御によって調整される。この調整度合いも、パーソナルコンピュータ５０上で任意に設定され、ＣＰＵ２０からの指令によって変更される。そして、ゲイン調整された波形は、電圧増幅アンプ２４でコイル１２に印加するのに十分な大きさに増幅され、前記リレー１３が切り換わることでコイル１２に印加される。
このことにより、コイル１２では磁束密度の変化率が大きい磁界が生じ、この磁界が時計１００のモータ用駆動コイル１０１に作用することで、誘導起電力が生じて書込情報の送信が行われ、年差の書き込み補正が実施される。なお、図４に、出力ゲイン調整部２３の回路図を参考として示す。
【００２２】
以上のような本実施形態によれば、以下の効果がある。
（１）すなわち、電磁書込装置１０では、書込パルス１ビットに相当するアナログ波形を、デジタル制御によって任意に設定する波形設定手段５１が設けられているので、設定した際の設定データに基づき、信号変調部２１にて書込パルスを容易に変調できる。
【００２３】
（２）このような波形設定手段５１を用いることにより、１ビット幅内において、コイル１２で生じる磁束密度の単位時間当たりの変化量が大きくなるようにアナログ波形を設定し、この設定データに応じて書込パルスを変調すれば、磁束密度の変化率が大きい磁界をコイル１２で生じさせてモータ用駆動コイル１０１に印加でき、モータ用駆動コイル１０１での誘導起電力を大きくできる。このため、コイル１２での磁力そのものを大きくしなくとも、時計１００側への情報送信を確実にでき、時計１００の動作補償を確実にできる。
【００２４】
（３）書込パルスをアナログ変換した波形は通常、パルス１ビット幅を１周期とした正弦波であることが多く（図５（Ａ））、１周期の時間と電磁誘導時間が等しい。これに対して本実施形態では、そのような正弦波を用いた場合の電磁誘導時間の略２分の１の電磁誘導時間となる正弦波を含むように書込パルスを幅変調し（図５（Ｂ））、これによって磁束密度の変化率を大きくしたので、誘導起電力を確実に大きくでき、波形の検出も良好に行える。
【００２５】
（４）また、電磁誘導時間が略２分の１になった分だけ、エネルギ消費量も少なくてすむから、消費電力を省力化でき、経済的である。
【００２６】
（５）コイル１２で生じさせる磁界自身を大きくしている訳ではないので、時計１００のモータ用ロータが磁界によって誤動作するのを抑制でき、時計１００側の受信感度を良好に維持できる。また、コイル１２側での焼き付きをも、良好に防止できる。
【００２７】
（６）また、図５（Ａ）の波形は、検出タイミングＰでより確実に検出できるというメリットがあり、高耐磁性能の時計１００に対しては、誘導起電力が小さくなるために使用されないが、高耐磁性能が求められていない時計に対しては、十分に使用可能である。従って、波形（Ａ）、（Ｂ）を、要求される耐磁性能に応じて使い分けることで、片や高耐磁性能の時計に対しては、確実な情報送信を実現でき、片や高耐磁性能が求められていない時計に対しては、時計側での検出能力を向上させることができるという効果がある。
【００２８】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、磁束密度の変化率を大きくする波形として、図５（Ｂ）に示すものを設定したが、これに限らず、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すような波形であってもよい。図６（Ａ）に示す波形は、図５（Ａ）の３倍周期に設定してある。図６（Ｂ）の波形は、変形正弦波であり、正から負への切り換わり時で変化率が大きくなるように設定されている。これら以外にも、磁束密度の変化率を大きくできる任意の波形を適用可能である。
【００２９】
また、図６（Ｃ）の波形は、図５（Ａ）の半波のみを利用する設定である。この波形は、磁束密度の変化率を大きくするといった点では寄与しないが、何らかの理由で必要になる場合には、このような波形をも設定できる。つまり、本願発明の電磁書込装置は、書込パルスを任意に変調できる機能を有していればよく、磁束密度の変化率を大きくすることに寄与するか、しないかは問わない。
【００３０】
前記実施形態では、書込情報の送信先が時計１００であったが、送信先の電子機器としては、そのような時計に限らず、携帯電話、ＰＤＡ、医療機器、その他の携帯用電子機器などであってもよい。
【００３１】
また、前記実施形態の電磁書込装置１０を制御する制御用プログラムは通常、予めＲＯＭ等の記憶手段に記憶され、それを前提として説明したが、各種磁気ディスク、光ディスク、メモリーカード等の記憶媒体に制御用プログラムを予め記憶しておき、これらの記憶媒体から通信部を介して読み込み、インストールするような構成も可能である。さらに、書込情報をインターネット、ＬＡＮ等のネットワークに接続し、ネットワークを介して制御用プログラムをダウンロードし、インストールして実行する構成も可能である。このように構成することにより、高機能な処理制御を実現できる等の効果がある。
【００３２】
その他、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一本実施形態に係る電磁書込装置での情報の送受信の様子を示す断面図。
【図２】前記電磁書込装置全体の概略構成を示すブロック図。
【図３】前記電磁書込装置の要部を示す回路図。
【図４】前記電磁書込装置の他の要部を示す回路図。
【図５】書込パルス１ビット幅を１周期とする正弦波（Ａ）、および当該正弦波よりも磁束密度の変化率を大きくするための波形（Ｂ）を示す図。
【図６】本発明の変形例に係る波形（Ａ）から（Ｃ）を示す図。
【符号の説明】
【００３４】
１０…電磁書込装置、１２…コイル、２１…信号変調部、５１…波形設定手段、１００１…時計（電子機器）、１０１…時計側のコイル、ｔ０〜ｔ１６，ｈ０〜ｈ１６…設定データ。
【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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