(57)【要約】【課題】外部の計測器を用いなくても分周回路のバイアス電圧を調整可能にすること。【解決手段】第１分周回路１１２は、発振回路１１１により発振されたクロック信号を分周する。第２分周回路１１４は、入力されたクロック信号を分周する。スイッチ１１３は、第１分周回路１１２により分周されたクロック信号を第２分周回路１１４へ入力する第１経路と、発振回路１１１により発振され第１分周回路１１２により分周されていないクロック信号を第２分周回路１１４へ入力する第２経路と、を切り替え可能である。時間通知部１２０は、スイッチ１１３が第１経路に設定された状態において第２分周回路１１４により得られる信号に基づく時間の通知を行う。バイアス調整回路１１６は、スイッチ１１３が第２経路に設定された状態において第１分周回路１１２および第２分周回路１１４により得られる各信号に基づいて第１分周回路１１２のバイアス電圧を調整する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発振回路によって発振されたクロック信号を分周する第１分周回路と、
入力されたクロック信号を分周する第２分周回路と、
前記第１分周回路によって分周されたクロック信号を前記第２分周回路へ入力する第１経路と、前記発振回路によって発振され前記第１分周回路によって分周されていないクロック信号を前記第２分周回路へ入力する第２経路と、を切り替え可能なスイッチと、
前記スイッチが前記第１経路に設定された状態において前記第２分周回路によって得られる信号に基づく時間の通知を行う通知部と、
前記スイッチが前記第２経路に設定された状態において前記第１分周回路および前記第２分周回路によって得られる各信号に基づいて前記第１分周回路のバイアス電圧を調整する調整部と、
を備えることを特徴とする電子時計。
【請求項２】
前記第２分周回路は、前記スイッチから入力される前記クロック信号をカウントするカウンタ回路により実現され、
前記調整部は、前記スイッチが前記第２経路に設定された状態において、前記第１分周回路によって分周されたクロック信号の周期に応じた期間に前記カウンタ回路によってカウントされた前記クロック信号の数に基づいて前記バイアス電圧を調整する、
ことを特徴とする請求項１に記載の電子時計。
【請求項３】
前記期間は、前記第１分周回路によって分周され前記スイッチへ入力されるクロック信号を分岐して分周することにより生成されたクロック信号が示す期間であることを特徴とする請求項２に記載の電子時計。
【請求項４】
前記調整部は、前記スイッチが前記第２経路に設定された状態において、前記第１分周回路によって分周されたクロック信号の周波数と、前記第２分周回路によって分周されたクロック信号の周波数と、の比較結果に基づいて前記バイアス電圧を調整することを特徴とする請求項１に記載の電子時計。
【請求項５】
前記第１分周回路は、前記バイアス電圧によって分周比が変動するダイナミック分周回路により実現され、
前記第２分周回路は、前記スイッチから入力される前記クロック信号をカウントするカウンタ回路により実現される、
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の電子時計。
【請求項６】
前記スイッチが前記第２経路に設定された状態において、前記通知部による前記時間の通知を停止させる制御を行う制御部を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の電子時計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子時計に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、振動子に水晶を用いるクォーツ時計などの電子時計が知られている。また、振動子によって得られた基準クロックを分周する分周回路としてダイナミック分周回路を用い、周波数調整のためにダイナミック分周回路のバイアス電圧を調整する技術が知られている（たとえば、下記特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５８−３９１２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来技術では、電子時計の分周回路におけるバイアス電圧を適正値に調整するには、たとえば、分周回路からの出力信号の周波数等を、電子時計の外部の計測器を用いて計測することを要するという問題がある。
【０００５】
本発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、外部の計測器を用いなくても分周回路のバイアス電圧を調整できる電子時計を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明にかかる電子時計は、発振回路によって発振されたクロック信号を分周する第１分周回路と、入力されたクロック信号を分周する第２分周回路と、前記第１分周回路によって分周されたクロック信号を前記第２分周回路へ入力する第１経路と、前記発振回路によって発振され前記第１分周回路によって分周されていないクロック信号を前記第２分周回路へ入力する第２経路と、を切り替え可能なスイッチと、前記スイッチが前記第１経路に設定された状態において前記第２分周回路によって得られる信号に基づく時間の通知を行う通知部と、前記スイッチが前記第２経路に設定された状態において前記第１分周回路および前記第２分周回路によって得られる各信号に基づいて前記第１分周回路のバイアス電圧を調整する調整部と、を備える。
【０００７】
これにより、時間の通知に用いる第２分周回路を用いて第１分周回路のバイアス電圧のずれを判定し、第１分周回路のバイアス電圧を適正値に調整することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一側面によれば、外部の計測器を用いなくても分周回路のバイアス電圧を調整できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態にかかる電子時計の一例を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態にかかる電気時計の運用モードにおける信号の流れの一例を示す図である。
【図３】図３は、実施の形態にかかる電気時計の調整モードにおける信号の流れの一例を示す図である。
【図４】図４は、実施の形態にかかる電子時計におけるバイアス電圧の調整処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】図５は、実施の形態にかかる電子時計におけるバイアス調整時（バイアス調整が適正の場合）の信号波形の一例を示す図である。
【図６】図６は、実施の形態にかかる電子時計におけるバイアス調整時（バイアス調整が不適正の場合）の信号波形の一例を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態にかかる第１分周回路に適用可能なダイナミック分周回路の一例を示す図である。
【図８】図８は、実施の形態にかかる第２分周回路に適用可能なカウンタ回路の一例を示す図である。
【図９】図９は、実施の形態にかかる電気時計の調整モードにおける信号の流れの他の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に図面を参照して、本発明にかかる電子時計の実施の形態を詳細に説明する。
【００１１】
（実施の形態）
（実施の形態にかかる電子時計）
図１は、実施の形態にかかる電子時計の一例を示す図である。図１に示す電子時計１００は、実施の形態にかかる電子時計である。電子時計１００は、たとえば、水晶振動子などの圧電素子に電圧を加えることによってクロック信号を発振し、発振したクロック信号を分周することにより得た信号に基づいて時間（時刻や時間長）を計測し、計測結果を通知する時計である。
【００１２】
たとえば、電子時計１００は、時刻を知るための腕時計、懐中時計、置き時計、掛け時計などの時計である。また、電子時計１００は、時間を計るためのストップウォッチやタイマなどの時計であってもよい。また、電子時計１００は、指針により時間を表示するアナログ時計、ディスプレイにより時間を表示するデジタル時計、または音声によって時間を通知する音声時計などであってもよい。
【００１３】
図１に示すように、電子時計１００は、時計ＩＣ１１０と、時間通知部１２０と、を備える。時計ＩＣ１１０は、時間通知部１２０を駆動することによって時間通知を行うＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ：集積回路）である。時計ＩＣ１１０は、一例としてはＭＯＳ−ＬＳＩ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ−Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）により実現することができる。
【００１４】
時間通知部１２０は、時計ＩＣ１１０によって駆動されることにより、ユーザ等に時間を通知する。たとえば、電子時計１００が指針によって時間を表示するアナログ時計である場合は、時間通知部１２０は指針等により実現される。また、電子時計１００が時間をデジタル表示するデジタル時計である場合は、時間通知部１２０はデジタル表示を行うディスプレイ等により実現される。また、電子時計１００が時間を音声により通知する時計である場合は、時間通知部１２０は音声を出力するスピーカ等により実現される。
【００１５】
時計ＩＣ１１０は、たとえば、発振回路１１１と、第１分周回路１１２と、スイッチ１１３と、第２分周回路１１４と、駆動回路１１５と、バイアス調整回路１１６と、記憶回路１１７と、バイアス回路１１８と、モード制御部１１９と、を備える。
【００１６】
発振回路１１１は、所定の周波数のクロック信号を基準クロックとして発振する。たとえば、発振回路１１１は、水晶などの圧電体などによって実現することができる。この場合は、電池などの電源から供給される電圧を圧電体に加えることによって、圧電体が固有の周波数で発振してクロック信号が得られる。発振回路１１１が発振するクロック信号の周波数は、一例としては２15＝３２．７６８［ｋＨｚ］（３２７６８［Ｈｚ］）とすることができる。発振回路１１１は、発振したクロック信号を第１分周回路１１２およびスイッチ１１３へ出力する。
【００１７】
第１分周回路１１２は、発振回路１１１から出力されたクロック信号を所定の分周比によって分周する。一例としては、発振回路１１１から出力されるクロック信号の周波数が３２．７６８［ｋＨｚ］である場合に、第１分周回路１１２は、クロック信号を分周比＝４で分周する。これにより、３２．７６８［ｋＨｚ］／４＝８．１９２［ｋＨｚ］のクロック信号が生成される。第１分周回路１１２は、分周により得られたクロック信号をスイッチ１１３へ出力する。
【００１８】
また、第１分周回路１１２は、たとえば、ＦＥＴなどのトランジスタによって構成され、供給されるバイアス電圧によって分周比が変動するダイナミック分周回路により実現される（たとえば図７参照）。ＦＥＴはＦｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ（電界効果トランジスタ）の略である。
【００１９】
また、第１分周回路１１２は、モード制御部１１９によって電子時計１００が後述の調整モードになっている場合は、第１分周回路１１２における分周の自走周波数に基づくカウントイネーブル信号を第２分周回路１１４へ出力する（たとえば図３参照）。カウントイネーブル信号については後述する。
【００２０】
スイッチ１１３は、第１分周回路１１２から出力されたクロック信号を第２分周回路１１４へ出力する第１経路（たとえば図２参照）と、発振回路１１１から出力されたクロック信号を第２分周回路１１４へ出力する第２経路（たとえば図３参照）と、を切り替え可能な経路スイッチである。スイッチ１１３における経路の切り替えは、たとえばモード制御部１１９によって制御される。スイッチ１１３は、一例としてはＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ：相補型金属酸化膜半導体）のトランスミッションゲートにより実現することができる。
【００２１】
第２分周回路１１４は、スイッチ１１３から出力されたクロック信号を所定の分周比によって分周する。一例としては、基準クロックの周波数が３２．７６８［ｋＨｚ］であり、第１分周回路１１２における分周比が４である場合に、第２分周回路１１４は、クロック信号を分周比＝８１９２で分周する。これにより、スイッチ１１３が第１経路に設定されている場合は３２．７６８［ｋＨｚ］／４／８１９２＝１［Ｈｚ］のクロック信号が生成される。また、スイッチ１１３が第２経路に設定されている場合は３２．７６８［ｋＨｚ］／８１９２＝４［Ｈｚ］のクロック信号が生成される。第２分周回路１１４は、分周により得られたクロック信号を駆動回路１１５へ出力する。
【００２２】
また、第２分周回路１１４は、たとえば、分周のための論理回路がフリップフロップによって構成されたスタティック分周回路なので、ダイナミック分周回路（第１分周回路１１２）より分周比が安定したカウンタ回路により実現される（たとえば図８参照）。
【００２３】
また、第２分周回路１１４は、モード制御部１１９によって電子時計１００が後述の調整モードになっている場合は、第１分周回路１１２から出力されるカウントイネーブル信号が示す後述のカウントイネーブル期間において、スイッチ１１３からのクロック信号をカウントする。そして、第２分周回路１１４は、カウント結果を示すカウント値をバイアス調整回路１１６へ出力する（たとえば図３参照）。
【００２４】
駆動回路１１５は、第２分周回路１１４から出力されたクロック信号に基づいて時間通知部１２０を駆動することにより、時間通知部１２０による時間通知を制御する。たとえば、時間通知部１２０が指針である場合は、駆動回路１１５は、指針を駆動するモータである。たとえば、駆動回路１１５は、１［Ｈｚ］のクロック信号ごとに指針の秒針を一定量回転させることにより指針を駆動する。また、時間通知部１２０がディスプレイ等である場合は、駆動回路１１５は、ディスプレイ等によるデジタル表示を制御する回路である。また、時間通知部１２０がスピーカ等である場合は、駆動回路１１５は、スピーカ等による音声の出力を制御する回路である。
【００２５】
バイアス調整回路１１６は、モード制御部１１９によって電子時計１００が後述の調整モードになっている場合に、記憶回路１１７に記憶されたバイアス電圧の設定値を更新することにより、バイアス回路１１８が第１分周回路１１２へ供給するバイアス電圧を調整する調整部である。たとえば、バイアス調整回路１１６は、第２分周回路１１４からクロック信号の数であるカウント値が出力されると、出力されたカウント値に基づいて、記憶回路１１７に記憶されたバイアス電圧の設定値を更新する。バイアス調整回路１１６によるバイアス電圧の設定値の更新については後述（たとえば図３参照）する。
【００２６】
記憶回路１１７は、バイアス回路１１８が第１分周回路１１２へ供給するバイアス電圧の設定値（たとえばバイアス電流値）を記憶するメモリである。記憶回路１１７に記憶された設定値は、上述のようにバイアス調整回路１１６によって更新される。
【００２７】
バイアス回路１１８は、第１分周回路１１２へバイアス電圧を供給する。また、バイアス回路１１８は、第１分周回路１１２へ供給するバイアス電圧を、記憶回路１１７によって記憶された設定値に基づいて設定する。
【００２８】
モード制御部１１９は、電子時計１００の動作モードを運用モードおよび調整モードのいずれかに設定する。運用モードは、電子時計１００によるユーザ等への時間通知を行う動作モードである（たとえば図２参照）。調整モードは、バイアス回路１１８が第１分周回路１１２へ供給するバイアス電圧を調整する動作モードである（たとえば図３参照）。
【００２９】
図１に示したように、電子時計１００は、第１分周回路１１２および第２分周回路１１４を組み合わせてクロック信号の分周を行うことにより時間通知を行う。また、第１分周回路１１２に適用可能なダイナミック分周回路は、少ない素子で高周波のクロック信号を分周することができる。また、第２分周回路１１４に適用可能なカウンタ回路は、バイアス電圧等の調整が不要である。このため、図１に示したように第１分周回路１１２および第２分周回路１１４を組み合わせる構成によって、時間通知に要するクロック信号の分周を効率よく行うことができる。
【００３０】
また、電子時計１００は、スイッチ１１３の切り替えにより、第１分周回路１１２を経由していないクロック信号を第２分周回路１１４へ入力することが可能な構成である。この構成を利用して、電子時計１００は、第１分周回路１１２におけるバイアス電圧の適正値からのずれを判定し、判定結果に基づいてバイアス電圧を調整する。
【００３１】
以下、一例として、発振回路１１１が発振するクロック信号の周波数を３２．７６８［ｋＨｚ］、第１分周回路１１２における設計上の分周比を４、第２分周回路１１４における分周比を８１９２とした場合について説明する。設計上の分周比とは、たとえば、駆動回路１１５へ入力されるクロック信号の周波数を所望の周波数（たとえば１［Ｈｚ］）にするための分周比である。ただし、周波数および分周比の設定はこれらに限らず、任意の設定とすることができる。
【００３２】
（実施の形態にかかる電気時計の運用モードにおける信号の流れ）
図２は、実施の形態にかかる電気時計の運用モードにおける信号の流れの一例を示す図である。図２において、図１に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。第１分周回路１１２は、発振回路１１１から出力された周波数ｆ＝３２．７６８［ｋＨｚ］のクロック信号を、分周比＝４によって分周（１／４  ｄｉｖ．）する。これにより、周波数ｆ＝８．１９２［ｋＨｚ］のクロック信号が生成される。第１分周回路１１２は、分周によって生成した周波数ｆ＝８．１９２［ｋＨｚ］のクロック信号をスイッチ１１３へ出力する。
【００３３】
図２に示すように、運用モードにおいては、モード制御部１１９によってスイッチ１１３が第１経路に設定される。これにより、第２分周回路１１４には、第１分周回路１１２によって分周された周波数ｆ＝８．１９２［ｋＨｚ］のクロック信号が入力される。
【００３４】
第２分周回路１１４は、入力された周波数ｆ＝８．１９２［ｋＨｚ］のクロック信号を分周比＝８１９２によって分周（１／８１９２  ｄｉｖ．）する。これにより、周波数ｆ＝８．１９２［ｋＨｚ］／８１９２＝１［Ｈｚ］のクロック信号が生成される。第２分周回路１１４は、分周によって生成した周波数ｆ＝１［Ｈｚ］のクロック信号を駆動回路１１５へ出力する。駆動回路１１５は、第２分周回路１１４から出力された周波数ｆ＝１［Ｈｚ］のクロック信号に基づく時間通知を行うように時間通知部１２０を駆動する。
【００３５】
図２に示したように、運用モードにおいて、電子時計１００は、発振回路１１１によって発振されたクロック信号を、第１分周回路１１２および第２分周回路１１４によって分周し、分周により得られたクロック信号に基づく時間通知を行う。
【００３６】
（実施の形態にかかる電気時計の調整モードにおける信号の流れ）
図３は、実施の形態にかかる電気時計の調整モードにおける信号の流れの一例を示す図である。図３において、図１，図２に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００３７】
図３に示すように、調整モードにおいては、モード制御部１１９によってスイッチ１１３が第２経路に設定される。これにより、第２分周回路１１４には、発振回路１１１によって発振された周波数ｆ＝３２．７６８［ｋＨｚ］のクロック信号が第１分周回路１１２を経由せずに入力される。すなわち、調整モードにおいては、第１分周回路１１２および第２分周回路１１４のそれぞれに、発振回路１１１から出力された周波数ｆ＝３２．７６８［ｋＨｚ］のクロック信号が入力される。
【００３８】
また、調整モードにおいて、第１分周回路１１２は、モード制御部１１９からの制御により、第２分周回路１１４へカウントイネーブル信号を出力する。カウントイネーブル信号は、第１分周回路１１２による分周後のクロック信号（自走周波数）に基づいて計時されるカウントイネーブル期間を示す信号である。カウントイネーブル期間は、第２分周回路１１４によるクロック信号のカウントを有効にする期間である。
【００３９】
たとえば、カウントイネーブル期間は、分周比＝４を設定した第１分周回路１１２による分周後のクロック信号（たとえば周波数ｆ＝８．１９２［ｋＨｚ］のクロック信号）の周期に相当する期間、またはこの周期の２のべき乗倍の周期に相当する期間などにすることができる。このようなカウントイネーブル期間を示すカウントイネーブル信号は、たとえば、分周比＝４を設定した第１分周回路１１２による分周後のクロック信号そのものとすることができる。または、カウントイネーブル信号は、分周比＝４を設定した第１分周回路１１２による分周後のクロック信号をさらに分周したクロック信号（一例としては周波数ｆ＝８．１９２／２［ｋＨｚ］のクロック信号）であってもよい。
【００４０】
また、調整モードにおいて、第２分周回路１１４は、モード制御部１１９からの制御により、第１分周回路１１２から出力されるカウントイネーブル信号が立ち上がってから立ち下がるまでの期間（カウントイネーブル期間）にスイッチ１１３から出力されたクロック信号をカウントする。この第２分周回路１１４によるカウントは、第２分周回路１１４を構成するカウンタ回路により行うことができる。
【００４１】
たとえば、第２分周回路１１４は、第１分周回路１１２からのカウントイネーブル信号が立ち上がった時点でカウンタ回路をリセットし、スイッチ１１３から出力されたクロック信号のカウントを開始する。そして、第２分周回路１１４は、第１分周回路１１２からのカウントイネーブル信号が立ち下がると、その時点におけるカウンタ回路のカウント値をバイアス調整回路１１６へ出力する。
【００４２】
バイアス調整回路１１６は、第２分周回路１１４からクロック信号のカウント値が出力されると、出力されたカウント値に基づいて、第１分周回路１１２における設計上の分周比（分周比＝４）と、第１分周回路１１２における実際の分周比と、の間のずれを判定する。そして、バイアス調整回路１１６は、ずれの判定結果に基づいて、記憶回路１１７に記憶されたバイアス電圧の設定値を更新する。以下、第１分周回路１１２における設計上の分周比（分周比＝４）と、第１分周回路１１２における実際の分周比と、の間のずれを、第１分周回路１１２における分周比のずれと称する。
【００４３】
たとえば、第１分周回路１１２から第２分周回路１１４へ出力されるカウントイネーブル信号が示すカウントイネーブル期間は、第１分周回路１１２における実際の分周比（自走周波数）に応じた期間である。また、第２分周回路１１４によるクロック信号のカウント値は、第２分周回路１１４における実際の分周比に応じた値である。そして、上述したように、第２分周回路１１４はフリップフロップにより構成されたカウンタ回路を用いたスタティック分周回路であるため、第２分周回路１１４によるクロック信号のカウント値は、第２分周回路１１４における設計上の分周比（分周比＝８１９２）に応じた値である。
【００４４】
したがって、第１分周回路１１２からのカウントイネーブル信号が示すカウントイネーブル期間における第２分周回路１１４によるクロック信号のカウント値は、第１分周回路１１２における分周比のずれがなければ所定値（一定値）になる。また、このカウント値は、第１分周回路１１２における分周比のずれに応じて所定値からずれる。
【００４５】
このため、バイアス調整回路１１６は、第２分周回路１１４から出力されたカウント値に基づいて、第１分周回路１１２における分周比のずれを判定することができる。バイアス調整回路１１６は、たとえば、判定したずれが小さくなるように、記憶回路１１７に記憶されたバイアス電圧の設定値を更新する。
【００４６】
図３に示したように、電子時計１００は、調整モードにおいて、第１分周回路１１２によって分周されたクロック信号の周期に応じた期間において第２分周回路１１４（カウンタ回路）によってカウントされたクロック信号の数（カウント値）に基づいてバイアス電圧を調整する。これにより、第１分周回路１１２における分周比のずれを小さくするように、バイアス回路１１８が第１分周回路１１２に与えるバイアス電圧を調整することができる。また、たとえば調整モードにおける第１分周回路１１２および第２分周回路１１４からの各クロック信号の周波数を比較する回路が不要であり、回路規模の増加を抑制することができる。
【００４７】
また、調整モードにおいて、モード制御部１１９は、駆動回路１１５による時間通知部１２０の駆動を停止させる制御を行ってもよい。これにより、運用モードにおいて駆動回路１１５へ入力されるクロック信号の周波数（たとえば１［Ｈｚ］）と異なる周波数（たとえば４［Ｈｚ］）のクロック信号が調整モードにおいて駆動回路１１５へ入力され、時間通知部１２０によって誤った時間通知が行われることを回避することができる。
【００４８】
（実施の形態にかかる電子時計における調整処理）
図４は、実施の形態にかかる電子時計におけるバイアス電圧の調整処理の一例を示すフローチャートである。実施の形態にかかる電子時計１００は、バイアス回路１１８が第１分周回路１１２に供給するバイアス電圧を調整する調整モードに移行する場合に、たとえば図４に示す各ステップを実行する。
【００４９】
まず、モード制御部１１９が、電子時計１００の動作モードを調整モードに移行させる（ステップＳ４０１）。ステップＳ４０１において、たとえば、モード制御部１１９は、スイッチ１１３に対して第２経路への切り替えを指示し、第１分周回路１１２に対してカウントイネーブル信号の出力を指示する。また、モード制御部１１９は、時間通知部１２０による時間通知の停止を駆動回路１１５に指示してもよい。
【００５０】
つぎに、スイッチ１１３が、発振回路１１１から出力された信号を第２分周回路１１４へ出力するように、自スイッチを第２経路に切り替える（ステップＳ４０２）。また、第１分周回路１１２が、カウントイネーブル信号を第２分周回路１１４へ出力する（ステップＳ４０３）。つぎに、第２分周回路１１４が、ステップＳ４０３によって出力されたカウントイネーブル信号が示すカウントイネーブル期間における、スイッチ１１３からのクロック信号のカウント値を取得する（ステップＳ４０４）。
【００５１】
つぎに、バイアス調整回路１１６が、ステップＳ４０４によって取得されたカウント値が所定値と等しいか否かを判断する（ステップＳ４０５）。所定値は、たとえば、第１分周回路１１２によるカウントイネーブル信号が示すカウントイネーブル期間の設計上の時間長を、発振回路１１１によって発振されるクロック信号の周期で除算した値である（たとえば図５，図６参照）。
【００５２】
ステップＳ４０５において、カウント値が所定値と等しい場合（ステップＳ４０５：Ｙｅｓ）は、第１分周回路１１２における分周比のずれがないと判断することができる。この場合は、バイアス調整回路１１６が、記憶回路１１７が記憶するバイアス電圧の設定値を維持し（ステップＳ４０６）、調整モードにおける一連の処理を終了する。カウント値が所定値と等しくない場合（ステップＳ４０５：Ｎｏ）は、バイアス調整回路１１６が、カウント値が所定値より大きいか否かを判断する（ステップＳ４０７）。
【００５３】
ステップＳ４０７において、カウント値が所定値より大きい場合（ステップＳ４０７：Ｙｅｓ）は、第１分周回路１１２における実際の分周比が、第１分周回路１１２における設計上の分周比（分周比＝４）より大きくなっていると判断することができる。この場合は、バイアス調整回路１１６が、記憶回路１１７が記憶するバイアス電圧の設定値を所定量だけ増加させ（ステップＳ４０８）、調整モードにおける一連の処理を終了する。
【００５４】
ステップＳ４０７において、カウント値が設定値より小さい場合（ステップＳ４０７：Ｎｏ）は、第１分周回路１１２における実際の分周比が、第１分周回路１１２における設計上の分周比（分周比＝４）より小さくなっていると判断することができる。この場合は、バイアス調整回路１１６が、記憶回路１１７が記憶するバイアス電圧の設定値を所定量だけ低下させ（ステップＳ４０９）、調整モードにおける一連の処理を終了する。
【００５５】
図４に示す例では、カウント値が所定値より大きい場合はバイアス電圧の設定値を所定量だけ増加させ、カウント値が所定値より小さい場合はバイアス電圧の設定値を所定量だけ低下させる処理について説明したが、このような処理に限らない。たとえば、バイアス調整回路１１６は、バイアス電圧の設定値を増加または低下させる場合に、カウント値と所定値との差分に応じた量だけバイアス電圧の設定値を増加または低下させてもよい。
【００５６】
一例としては、バイアス調整回路１１６は、カウント値と所定値との差分（たとえばカウント値−所定値）ごとにバイアス電圧の設定値の変化方向および変化量を示すテーブルや関数を記憶しており、そのテーブルや関数と、カウント値と所定値との差分の算出結果と、に基づいてバイアス電圧の設定値を変化させてもよい。
【００５７】
図４に示した各ステップの後に、モード制御部１１９の制御により、電子時計１００を運用モードに移行させてもよい。この場合は、ステップＳ４０６によって維持され、またはステップＳ４０８，Ｓ４０９のいずれかによって変更された記憶回路１１７のバイアス電圧の設定値に基づいて、バイアス回路１１８が第１分周回路１１２にバイアス電圧を供給する。運用モードに移行すると、モード制御部１１９の制御によってスイッチ１１３が第１経路に設定され、第１分周回路１１２および第２分周回路１１４によって分周されたクロック信号によって駆動回路１１５が時間通知部１２０を駆動して時間通知を行う。
【００５８】
また運用モードに移行すると、モード制御部１１９の制御によって第１分周回路１１２が第２分周回路１１４へのカウントイネーブル信号の出力を停止する。これにより、第２分周回路１１４はバイアス調整回路１１６へカウント値を出力せず、バイアス調整回路１１６による記憶回路１１７のバイアス電圧の設定値の更新が停止する。したがって、バイアス回路１１８が第１分周回路１１２に供給するバイアス電圧が維持される。
【００５９】
図４に示した各ステップは、たとえば、電子時計１００の製造工場における調整段階や電子時計１００の起動時において実行される。また、たとえば、バイアス調整回路１１６が供給するバイアス電圧や第１分周回路１１２における適正なバイアス電圧などが時間経過によって変化する場合は、図４に示した各ステップは、電子時計１００のユーザ等から指示されたタイミングや定期的なタイミングで実行されてもよい。これにより、第１分周回路１１２におけるバイアス電圧を適正値に維持し、時間通知部１２０による時間通知の精度の時間経過による低下を抑制することができる。
【００６０】
（実施の形態にかかる電子時計におけるバイアス調整時の信号波形）
図５は、実施の形態にかかる電子時計におけるバイアス調整時（バイアス調整が適正の場合）の信号波形の一例を示す図である。図５において、横軸は時間を示す。クロック信号５１０は、第１分周回路１１２からスイッチ１１３へ出力されるクロック信号である。たとえば、クロック信号５１０は設計上は８．１９２［ｋＨｚ］のクロック信号である。
【００６１】
図５においては、バイアス回路１１８から第１分周回路１１２に供給されるバイアス電圧が適正であり、第１分周回路１１２における分周比のずれがない場合を示している。この場合は、クロック信号５１０の実際の周波数は、設計上の周波数と同じ８．１９２［ｋＨｚ］になる。
【００６２】
カウントイネーブル信号５２０は、調整モードにおいて第１分周回路１１２から第２分周回路１１４へ出力されるカウントイネーブル信号である。また、図５に示す例では、カウントイネーブル信号５２０は、たとえばクロック信号５１０の１周期分に相当するカウントイネーブル期間を示す。このようなカウントイネーブル信号５２０は、たとえばクロック信号５１０をさらに分周比＝２で分周することによって生成することができる。
【００６３】
クロック信号５３０は、発振回路１１１から第１分周回路１１２およびスイッチ１１３へ出力されるクロック信号である。たとえば、クロック信号５３０は３２．７６８［ｋＨｚ］のクロック信号である。また、クロック信号５３０は、調整モードにおいては第１分周回路１１２を経由せずにスイッチ１１３から第２分周回路１１４へ入力される。
【００６４】
カウント値５４０は、調整モードにおいて第２分周回路１１４からバイアス調整回路１１６へ出力されるカウント値である。たとえば、カウント値５４０は、カウントイネーブル信号５２０が“Ｈｉｇｈ”の期間が示すカウントイネーブル期間において、クロック信号５３０のクロックごとにインクリメントされる。図５に示す例では、第２分周回路１１４は、クロック信号５３０が立ち下がる（“Ｈｉｇｈ”から“Ｌｏｗ”になる）タイミングでカウント値５４０のインクリメントが始まる。
【００６５】
また、カウント値５４０は、カウントイネーブル信号５２０が立ち下がると、直後のクロック信号５３０のクロックにおいてリセットされる。そして、リセットされる直前のカウント値５４０が第２分周回路１１４からバイアス調整回路１１６へ出力される。
【００６６】
また、リセットされる直前のカウント値５４０は、第１分周回路１１２における分周比のずれがなければ所定値になる。クロック信号５１０の設計上の分周比が４であり、カウントイネーブル信号５２０がクロック信号５１０を分周比＝２で分周したクロック信号である場合は、この所定値は４である。
【００６７】
図５に示す例では、第１分周回路１１２における分周比のずれがないため、第２分周回路１１４からバイアス調整回路１１６へ出力されるカウント値は４（所定値）になる。このため、バイアス調整回路１１６は、バイアス回路１１８から第１分周回路１１２に供給されるバイアス電圧が適正であると判断し、記憶回路１１７のバイアス電圧の設定値を維持する。
【００６８】
図６は、実施の形態にかかる電子時計におけるバイアス調整時（バイアス調整が不適正の場合）の信号波形の一例を示す図である。図６において、図５に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図６に示す例では、バイアス回路１１８から第１分周回路１１２に供給されるバイアス電圧が不適正であり、第１分周回路１１２における分周比のずれがある場合を示している。この場合は、クロック信号５１０の実際の周波数は、設計上の周波数（８．１９２［ｋＨｚ］）からずれている。
【００６９】
図６に示す例では、第１分周回路１１２における分周比のずれがあることにより、第２分周回路１１４からバイアス調整回路１１６へ出力されるカウント値が５（≠所定値＝４）になる。このため、バイアス調整回路１１６は、バイアス回路１１８から第１分周回路１１２に供給されるバイアス電圧が不適正であると判断し、記憶回路１１７のバイアス電圧の設定値を変更する。
【００７０】
具体的には、第２分周回路１１４から出力されるカウント値が所定値＝４より大きいことから、第１分周回路１１２における実際の分周比が、第１分周回路１１２における設計上の分周比（分周比＝４）より大きくなっていると判断することができる。この場合は、バイアス調整回路１１６は、記憶回路１１７のバイアス電圧の設定値を現状値より増加させる（たとえば図４参照）。
【００７１】
図５，図６に示した例では、カウントイネーブル信号５２０が示すカウントイネーブル期間がクロック信号５１０の１周期分に相当する構成について説明したが、このような構成に限らない。たとえば、カウントイネーブル信号５２０が示すカウントイネーブル期間がクロック信号５１０の周期の２のＮ乗倍（Ｎはたとえば１以上の自然数）に相当する構成としてもよい。
【００７２】
このようなカウントイネーブル期間を示すカウントイネーブル信号５２０は、たとえばクロック信号５１０をさらに分周比＝２のＮ乗で分周することによって生成することができる。カウントイネーブル期間を長くすることにより、第１分周回路１１２における分周比のずれを高精度に判定することができる。
【００７３】
このように、電子時計１００は、調整モードにおいて、第１分周回路１１２によって分周されスイッチ１１３へ入力されるクロック信号の周期の２のべき乗倍（たとえば２倍）の期間において第２分周回路１１４（カウンタ回路）によってカウントされたクロック信号の数に基づいて第１分周回路１１２のバイアス電圧を調整してもよい。
【００７４】
これにより、第１分周回路１１２における分周比のずれを高精度に判定し、バイアス回路１１８が第１分周回路１１２に与えるバイアス電圧を高精度に調整することができる。また、このような期間を示す信号は、たとえば第１分周回路１１２によって分周されスイッチ１１３へ入力されるクロック信号を分周することにより生成することができる。
【００７５】
（実施の形態にかかる第１分周回路に適用可能なダイナミック分周回路）
図７は、実施の形態にかかる第１分周回路に適用可能なダイナミック分周回路の一例を示す図である。実施の形態にかかる第１分周回路１１２は、たとえば図７に示すダイナミック分周回路７００を用いて実現することができる。
【００７６】
ダイナミック分周回路７００は、バイアス電圧が適正に供給された場合に分周比＝４となる分周回路である。たとえば、ダイナミック分周回路７００は、入力端子Ｐｉｎ，Ｎｉｎと、ＰチャネルＦＥＴ群７１０，７２０と、ＮチャネルＦＥＴ群７３０，７４０と、出力端子ｏｕｔと、電圧源Ｖと、グランドＧＮＤと、を備える。
【００７７】
入力端子Ｐｉｎ，Ｎｉｎには、発振回路１１１（たとえば図１〜図３参照）から出力されて分岐されたＰチャネルおよびＮチャネルの各クロック信号であって、バイアス調整回路１１６によってバイアスが調整された各クロック信号が入力される。また、入力端子Ｐｉｎは、ＰチャネルＦＥＴ群７２０の各ゲートに接続されている。また、入力端子Ｎｉｎは、ＮチャネルＦＥＴ群７３０の各ゲートに接続されている。
【００７８】
出力端子ｏｕｔは、一例としては、ＰチャネルＦＥＴ群７２０における最後段のＦＥＴと、ＮチャネルＦＥＴ群７３０における最後段のＦＥＴと、の間に接続されている。そして、出力端子ｏｕｔは、入力端子Ｐｉｎ，Ｎｉｎへ入力された各クロック信号のバイアスが適正である場合は、入力端子Ｐｉｎ，Ｎｉｎへ入力された各クロック信号の１／４の周波数のクロック信号をスイッチ１１３（たとえば図１〜図３参照）へ出力する。
【００７９】
また、上述したカウントイネーブル信号は、一例としては、出力端子ｏｕｔからスイッチ１１３へ出力されるクロック信号を分岐し、分岐したクロック信号を分周するフリップフロップを設けることによって生成することができる。たとえば、図５，図６に示したように、第１分周回路１１２からのカウントイネーブル信号５２０を、第１分周回路１１２からのクロック信号５１０を分周比＝２で分周したクロック信号とする場合は、出力端子ｏｕｔから出力されて分岐されたクロック信号を分周する１段のフリップフロップを設ける構成とする。
【００８０】
同様に、第１分周回路１１２からのカウントイネーブル信号５２０を、第１分周回路１１２からのクロック信号５１０を分周比＝２のＮ乗で分周したクロック信号とする場合は、出力端子ｏｕｔから出力されたクロック信号を分周するＮ段のフリップフロップを設ける構成とする。第１分周回路１１２は、このフリップフロップによって分周したクロック信号を、上述したカウントイネーブル信号として第２分周回路１１４へ出力する。
【００８１】
たとえば時計ＩＣ１１０を構成するＭＯＳ−ＬＳＩのプロセスばらつきなどにより、図７に示したダイナミック分周回路７００のトランジスタ（ＦＥＴ）の特性や、ダイナミック分周回路７００へ入力される各クロック信号のバイアス電圧が設計値からずれる場合がある。このようなずれがあると、特に低電圧の発振回路１１１を用いる場合に、第１分周回路１１２（ダイナミック分周回路７００）によって安定した分周を行うことができない可能性がある。
【００８２】
これに対して、電子時計１００は、調整モードにおいて、プロセスばらつきの影響が小さい第２分周回路１１４（カウンタ回路）を参照用に用いて第１分周回路１１２のバイアス電圧を調整することにより、プロセスばらつきによる上述のずれを補償し、第１分周回路１１２によって安定した分周を行うことができる。
【００８３】
（実施の形態にかかる第２分周回路に適用可能なカウンタ回路）
図８は、実施の形態にかかる第２分周回路に適用可能なカウンタ回路の一例を示す図である。実施の形態にかかる第２分周回路１１４は、たとえば図８に示すカウンタ回路８００を用いて実現することができる。カウンタ回路８００は、直列に接続されたフリップフロップ８１１〜８１３により実現されるバイナリカウンタである。
【００８４】
図８に示す例では、３段のフリップフロップを用いた分周比＝２3＝８の分周回路として動作するカウンタ回路８００について説明するが、たとえば分周比＝２13＝８１９２の第２分周回路１１４を実現するには１３段のフリップフロップを用いた構成とすればよい。すなわち、分周比＝２nの第２分周回路１１４を実現するにはｎ段のフリップフロップを用いた構成とすればよい。
【００８５】
フリップフロップ８１１のクロック入力（ＣＬＫ）には、スイッチ１１３（たとえば図１〜図３参照）からのクロック信号が入力される。フリップフロップ８１２，８１３の各クロック入力（ＣＬＫ）には、それぞれフリップフロップ８１１，８１２の出力（反転Ｑ）が接続される。また、フリップフロップ８１１〜８１３のそれぞれにおいて、入力（Ｄ）は出力（反転Ｑ）に接続されている。
【００８６】
第２分周回路１１４は、たとえば、最後段のフリップフロップ８１３の出力（Ｑ）を、分周後のクロック信号として駆動回路１１５へ出力する。また、第２分周回路１１４は、調整モードにおいて、第２分周回路１１４からのカウントイネーブル信号が立ち上がるとフリップフロップ８１１〜８１３の各クリア入力（ＣＬＲ）のクリア信号が解除され、スイッチ１１３からのクロック信号のカウンタ回路８００によるカウントが開始される。
【００８７】
そして、第２分周回路１１４は、第２分周回路１１４からのカウントイネーブル信号が立ち下がると、その時点におけるフリップフロップ８１１〜８１３の各出力（Ｑ）を上述したカウント値（３ビットの情報）としてバイアス調整回路１１６へ出力する。それと同時に、第２分周回路１１４は、フリップフロップ８１１〜８１３の各クリア入力（ＣＬＲ）にクリア信号が入力され、カウント値がリセットされる。
【００８８】
なお、第２分周回路１１４は、カウント値として、カウンタ回路８００の先頭の一部のフリップフロップの各出力（Ｑ）のみをバイアス調整回路１１６へ出力する構成としてもよい。たとえば、カウントイネーブル信号が示すカウントイネーブル期間に対して、第１分周回路１１２における分周比のずれが相対的に小さい場合は、カウンタ回路８００の末尾の一部のフリップフロップの各出力（Ｑ）は常に“０”になる。
【００８９】
このため、第２分周回路１１４がカウンタ回路８００の先頭の一部のフリップフロップの各出力（Ｑ）のみをカウント値としてバイアス調整回路１１６へ出力しても、第１分周回路１１２における分周比のずれをバイアス調整回路１１６において判定することができる。
【００９０】
（実施の形態にかかる電気時計の調整モードにおける信号の流れの他の一例）
図９は、実施の形態にかかる電気時計の調整モードにおける信号の流れの他の一例を示す図である。図９において、図３に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。たとえば図３に示した例において、第１分周回路１１２から第２分周回路１１４へカウントイネーブル信号を出力し、第２分周回路１１４がカウントイネーブル信号に基づくカウント値をバイアス調整回路１１６へ出力する構成について説明したが、このような構成に限らない。
【００９１】
たとえば、図９に示すように、第１分周回路１１２および第２分周回路１１４のそれぞれが、分周したクロック信号をバイアス調整回路１１６へ出力する構成としてもよい。この場合は、第１分周回路１１２は第２分周回路１１４へカウントイネーブル信号を出力しなくてもよい。また、第２分周回路１１４はクロック信号のカウント値をバイアス調整回路１１６へ出力しなくてもよい。
【００９２】
この場合に、調整モードにおいて、バイアス調整回路１１６は、第１分周回路１１２からのクロック信号の周波数と、第２分周回路１１４からのクロック信号の周波数と、の比較結果に基づいて、第１分周回路１１２における分周比のずれを判定する。また、バイアス調整回路１１６は、ずれの判定結果に基づいて、記憶回路１１７に記憶されたバイアス電圧の設定値を更新する。
【００９３】
たとえば、第１分周回路１１２からバイアス調整回路１１６へ出力されるクロック信号の周波数は、発振回路１１１からの３２．７６８［ｋＨｚ］のクロック信号を、第１分周回路１１２における実際の分周比によって分周したクロック信号の周波数である。また、第２分周回路１１４からバイアス調整回路１１６へ出力されるクロック信号の周波数は、発振回路１１１からの３２．７６８［ｋＨｚ］のクロック信号を、第２分周回路１１４における実際の分周比によって分周したクロック信号の周波数である。
【００９４】
そして、上述したように、第２分周回路１１４はフリップフロップにより構成されたカウンタ回路を用いたスタティック分周回路であるため、第２分周回路１１４からバイアス調整回路１１６へ出力されるクロック信号の周波数は、発振回路１１１からの３２．７６８［ｋＨｚ］のクロック信号を、第２分周回路１１４における設計上の分周比（分周比＝８１９２）によって分周したクロック信号の周波数に相当する４［Ｈｚ］である。
【００９５】
したがって、第１分周回路１１２からのクロック信号の周波数と、第２分周回路１１４からのクロック信号の周波数と、の比は、第１分周回路１１２における分周比のずれがなければ所定比（たとえば１：２０４８）になる。また、第１分周回路１１２からのクロック信号の周波数と、第２分周回路１１４からのクロック信号の周波数と、の比は、第１分周回路１１２における分周比のずれに応じて所定比からずれる。
【００９６】
このため、バイアス調整回路１１６は、第１分周回路１１２からのクロック信号の周波数と、第２分周回路１１４からのクロック信号の周波数と、の比較結果（たとえば比）に基づいて、第１分周回路１１２における分周比のずれを判定することができる。バイアス調整回路１１６は、たとえば、判定したずれが小さくなるように、記憶回路１１７に記憶されたバイアス電圧の設定値を更新する。
【００９７】
図９に示したように、電子時計１００は、調整モードにおいて、第１分周回路１１２によって分周されたクロック信号の周波数と、第２分周回路１１４によって分周されたクロック信号の周波数と、の比較結果に基づいてバイアス電圧を調整してもよい。これにより、第１分周回路１１２における分周比のずれを小さくするように、バイアス回路１１８が第１分周回路１１２に与えるバイアス電圧を調整することができる。
【００９８】
このように、実施の形態にかかる電子時計１００は、第１分周回路１１２によって分周されたクロック信号を第２分周回路１１４へ入力する第１経路と、発振回路１１１によって発振され第１分周回路１１２によって分周されていないクロック信号を第２分周回路１１４へ入力する第２経路と、を切り替え可能なスイッチ１１３を備える。
【００９９】
そして、スイッチ１１３が第１経路に設定された状態において第２分周回路１１４によって得られる信号に基づく時間の通知を行い、スイッチ１１３が第２経路に設定された状態において第１分周回路１１２および第２分周回路１１４によって得られる各信号に基づいて第１分周回路１１２のバイアス電圧を調整することができる。
【０１００】
これにより、時間の通知に用いる第２分周回路１１４を参照に用いて第１分周回路１１２のバイアス電圧のずれを判定し、第１分周回路１１２のバイアス電圧を適正値に調整することができる。このため、外部の計測器を用いなくても、第１分周回路１１２のバイアス電圧を適正値に調整することができる。
【０１０１】
また、第１分周回路１１２のバイアス電圧を適正値に調整できることで、発振回路１１１の動作電圧を低くしても、第１分周回路１１２においてクロック信号を精度よく分周することができる。このため、電子時計１００の消費電力を小さくすることが可能になる。
【０１０２】
以上説明したように、電子時計によれば、外部の計測器を用いなくても分周回路のバイアス電圧を調整できる。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
以上のように、本発明にかかる電子時計は、基準クロックを分周回路によって分周して時間を計る電子時計に有用である。
【符号の説明】
【０１０４】
１００  電子時計
１１０  時計ＩＣ
１１１  発振回路
１１２  第１分周回路
１１３  スイッチ
１１４  第２分周回路
１１５  駆動回路
１１６  バイアス調整回路
１１７  記憶回路
１１８  バイアス回路
１１９  モード制御部
１２０  時間通知部
５１０，５３０  クロック信号
５２０  カウントイネーブル信号
５４０  カウント値
７００  ダイナミック分周回路
７１０，７２０  ＰチャネルＦＥＴ群
７３０，７４０  ＮチャネルＦＥＴ群
８００  カウンタ回路
８１１〜８１３  フリップフロップ
【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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