設有控制部件的表的制作方法
本發明涉及一種表，該表具有至少一個電子管理功能以及用于控制這種功能的控制部件。
背景技術：
機械表或電子機械表通常包括表冠和柄軸，這使得在機械表的情況下可以通過旋轉表冠以及對發條盒上條來調節指針的位置。在大多數情況下，表冠位于靠近表殼的空轉位置，必須將其拉向調節位置以調節時間和日期(如有必要)。
提供了越來越多的附加功能，例如個人和/或地理信息的電子顯示，例如日歷、健身和地理位置數據。設有機械機芯的表也是如此，例如通過添加包括布置在表盤一部分上的數字屏幕的電子模塊。
上述附加功能的存在通常需要特定的控制裝置，這使得例如選擇功能、瀏覽菜單等成為可能。
電子表設置有“控制桿”或“軌跡球”類型的控制部件。這些方案的示例分別由文獻ep1168113和ep0582150進行說明。但是，將注意到，這些方案并不是提供用于具有機械上條裝置的表。文獻ep0582150還描述了一種配有表冠和柄軸以及“軌跡球”裝置的表。后一種方案的缺點是，從美學角度和/或經濟的角度出發，鑒于表殼的機械制造更加復雜，因此并不總是希望出現在空間上分開的兩個控制部件。還應注意，用上述現有文件中描述的“控制桿”或“軌跡球”型控制部件很難獲得表殼的良好密封。另外，這種類型的控制部件的當前實施例包括可動件，這使得機械構造更加復雜。
技術實現要素：
本發明旨在生產一種不具有上述缺點的表。該目的通過根據所附權利要求的表來實現。
根據本發明的表包括具有中間部件的表殼、位于在中間部件內的鐘表機芯，以及限定中心軸線并且相對于中間部件側向安裝的控制部件，該表具有至少一個電子功能。該控制部件包括光導，該光導包括靠近中間部件的近側表面和遠離中間部件的遠側表面，所述光導使得能夠在其遠側表面和其近側表面之間傳輸光信號，遠側表面布置成使得使用者可以用他們的手指觸摸該遠側表面。表設有至少一個光源，該光源能夠通過光導來照射遠側表面的至少一部分。該表設有包括光電檢測器特別是光矩陣傳感器的成像裝置，并且布置成當光源激活時能夠生成使用者手指的一部分的圖像，所述使用者手指的所述一部分位于光導的遠側表面的在檢測區域中的高度處，該檢測區域相對于中間部件在空間上確定并固定。表還包括處理器，該處理器配置成能夠從光電檢測器接收所述手指的相繼地位于所述檢測區域中的多個部分的多個相繼的數字圖像，以便能夠處理所述多個相繼的數字圖像，以便檢測所述手指相對于所述檢測區域的運動，并能夠基于所述手指的運動生成控制所述表的所述電子特征的命令。
根據特定實施例，光源和成像裝置被結合在表的中間部件的側壁中。根據另一實施例，光源和光電檢測器布置在同一個印刷電路板(pcb)上，該pcb被引入到中間部件的側壁中或者布置成緊靠該側壁的內表面。
根據優選實施例，控制部件實施通過該控制部件的旋轉或軸向運動來管理的至少一個第一功能，并且通過光源和成像裝置管理的電子功能被添加到該第一功能。
根據本發明的表的控制部件不包括用于實現電子功能的任何可動件；這簡化了控制部件的機械構造。
附圖說明
下面將利用附圖以更詳細的方式描述本發明，所述附圖作為非限制性的示例給出，其中：
-圖1示出了根據本發明實施例的表中的表冠柄軸機構的豎向截面圖。
-圖2示出了與圖1相同的表冠柄軸機構的水平截面圖。
-圖3示出了圖1和圖2的表冠柄軸機構的部件的分解圖。
-圖4和圖5示出了三維截面，分別示出了圖1至圖3的表中的光源和光電檢測器的位置。
-圖6闡明了透鏡與光源和光電檢測器結合使用的功能。
具體實施方式
本發明也同樣適用于配備有機械機芯的表，也適用于配備有電子機械機芯的表。本發明甚至可以應用于沒有指針的電子表。
在機械機芯的情況下，表具有帶有電子字符的其它功能。這種表可以包括在表盤的一部分上延伸的數字屏幕，以通過指針顯示時間，并且在其上顯示多種數據，例如日期、時間、字母數字消息或其它例如可以通過在一個或多個菜單中瀏覽來訪問的信息。該表包括用于上條和調節指針的表冠柄軸機構，這在現有技術中是眾所周知的。
圖1和圖2示出了根據本發明實施例的表的表冠柄軸機構的豎向和水平截面圖。在圖3中，以分解圖的形式示出了不同的組件。以公知的方式，齒輪1通過在柄軸2的端部上受推斥的柄軸連接件6連接到上條柄軸2。整個柄軸2和柄軸連接件6穿過管3，該管固定安裝在表的中間部件5的壁中加工出的孔4中。在成品表殼中，中間部件5形成支承，其中安裝了能通過表冠柄軸機構調節的鐘表機芯。中間部件5在其上表面上設有環形槽11，以容納表的表鏡。表冠1可以繞其中心軸線12旋轉，該中心軸線與柄軸2的中心軸線同軸。
旋轉表冠1僅是相對于中間部件側向安裝的控制部件的一個實施例，并且本發明可應用于該實施例。這種控制部件的另一個例子是計時表的按鈕的頭部(通常是非旋轉的)。將針對旋轉表冠的情況描述本發明，該表冠是制表領域中最常見的情況，但是其限制了本發明的范圍。
在附圖所示的實施例中，旋轉表冠1通過彈簧按鈕機構連接至柄軸連接件6，這使得表冠相對于中間部件5的自可逆的軸向對準是可能的。這種類型的機構本身是已知的，并不構成對本發明范圍的限制。表冠固定在管狀件7上，該管狀件可相對于柄軸連接件6軸向移動，該柄軸連接件容納在管狀件內部。柄軸連接件和管狀件7具有相應的輪廓，使得可以通過表冠1旋轉柄軸2。如圖2所示，由表的使用者手動施加的表冠的推力，致使管狀件7軸向運動，直到該管狀件與管3的豎向壁8接觸。在管3與中間部件5之間以及在管狀件7與管3之間的由可壓縮材料制成的o形密封圈9確保了機構的密封。彈簧10安裝在設在柄軸連接件6上的止擋部與表冠1的內表面之間，使得表冠的推力壓縮彈簧，一旦施加在表冠上的壓力被釋放，彈簧便將表冠推回其初始位置。因此，圖中所示的伸出位置是表冠1的空轉位置。
以本身已知的方式，該位置使得例如使用者可以通過旋轉表冠1來對他們的表手動上條。根據實施例，并且也以已知的方式，通過手動拉動表冠并沿軸向旋轉柄軸2，表冠可以從中間部件5移開，以致動機械調節模式，例如指針位置的調節。存在不同的系統，它們可調節表冠1的軸向位置和機械調節的致動，并且本發明可以與這些系統中的任何一個結合使用。獨立于所應用的系統，至少當表冠1處于空轉位置時，本發明涉及應用到表冠1的功能。
根據所示的實施例，表冠1包括結合入表冠并且相對于中心軸線12同軸布置的環形光導15。根據所示的實施例，環形光導15固定在由不透明材料制成的環形件14和圓柱體13之間，這三個部件的組裝形成了表冠1。光導15包括靠近中間部件5的近側表面16和遠離中間部件5的遠側表面17。光導由透明的、可能有的材料制成。表設有例如led(發光二極管)類型的光源18和光電檢測器，兩者均安裝在光導15的端面上。在所示的實施例中，led18和光電檢測器19被結合在中間部件5中，led18被安裝在光電檢測器19的下方。中間部件5包括在其側壁中的開口20，該開口的上部與光電檢測器相對設置，并且該開口的下部與led18相對設置，在所述上部分和所述下部分之間具有不透明的分隔件21，其也將led18與光電檢測器分開，從而生成兩個分別與led和光電檢測器相對的分開的光通道22和23(見圖4和圖5)。相對于led和光電檢測器，在通道的另一側，布置了兩個透鏡24和25。
光電檢測器19優選地是光矩陣傳感器，其包括生成代表所捕獲圖像的電流的像素矩陣。這種類型的光電檢測器本身是已知的。
感光傳感器19以及led18安裝在印刷電路板(pcb)30上，印刷電路板還包括用于控制led和光電檢測器以及處理所獲得的信號所需的部件(未示出)。根據所示的實施例，pcb30制成直角形式，并且具有透鏡24和25的分隔件21固定到pcb30上，并從pcb的表面突伸出來。該組件被插入在輔助部件32中形成的凹部31中，該輔助部件本身固定在空腔33中，該凹部31在中間部件5的壁內側加工，并且覆蓋開口20。該實施例僅表示將光源18和光電檢測器19結合在中間部件中的實施例，并且其它實施例也是可行的。
圖6闡明了透鏡24和25的位置和功能。下透鏡24是凹透鏡，其定位成使得led18位于透鏡24的焦點背景中，以最大程度地擴大由led產生并穿過第一通道22的光束r1，并由此通過該光導照射在光導15的遠側表面17上的檢測區域。檢測區域在空間上由遠側表面17的被led產生的光束r1的投影照亮的部分確定，該投影由透鏡24生成。由于表冠1相對于中心軸線12在徑向上基本是不可動的，因此檢測區域相對于中間部件5是固定的。由于光導15的環形形狀，檢測區域的形狀和尺寸相對于中間部件5保持固定，而與表冠1的角位置無關。
凸透鏡25和光電檢測器19的組件形成成像裝置，當光源18激活時，該組件的光電檢測器19布置成能夠產生位于檢測區域中的手指35的一部分的圖像。當使用者用他們的手指觸摸光導15的遠側表面17時，圖像通過穿過第二通道23的光束r2投射到傳感器19上。
另外，光電檢測器19被布置為能夠產生連續地位于所述檢測區域中的所述手指的多個部分的多個數字圖像。換句話說，當使用者接觸由光源18照射的光導15的遠側表面17時，光電檢測器19生成使用者指紋的連續的數字圖像。當使用者在保持與遠側表面17接觸的同時移動其手指時，對連續的圖像之間的差異的分析使得可以根據這些移動的大小和速度來確定指紋的移動。當信號采樣足夠迅速時，捕獲的圖像可以實時跟隨手指的運動，并將這些信號轉換為用于控制表電子功能的命令。該功能類似于計算機鼠標，不同之處在于，光源相對于被檢測到的表面圖案(即指紋)是靜態的，該圖案本身是可移動的。像用于功能的算法一樣，計算機鼠標檢測光電檢測器與光學鼠標在其上移動的表面圖案之間的相對運動，這些算法適用于檢測根據本發明的表中的控制部件上的指紋的運動。
處理器(未示出)位于pcb30上，用于處理由光電檢測器產生的信號，并將其轉換為將管理表的一個或多個電子功能的命令，例如在二維數字屏幕上控制光標。如上所述，可以應用it領域的眾所周知的方法和算法，用于信號的處理以及命令的生成。
表中設有電池或其它電能來源，例如光伏電池，以供應安裝在pcb30上的組件和/或表中應用的其它電子組件。
在圖中可以看到，led18定位在與中心軸線12相同的高度。該定位使得可以照亮關于包含軸線12的水平面對稱地延伸的檢測區域。定位光源18和光電檢測器19的其它方式也是可行的。
優選地，如果控制部件是通過彈簧按鈕制成的，與所示實施例一樣，該表包括接近檢測器(未示出)，該距接近檢測器被配置為檢測由使用者克服彈簧10的力而致動的控制部件1的推力，并根據該檢測來生成電信號，以便處理器響應生成特定指令。由表冠1的推力生成的指令例如可以是用于確認從菜單中顯示的選項中進行選擇的指令。可以使用可逆推力，也可以激活然后停用“光電鼠標”功能。在一個變型中，推力的持續時間可以確定命令；例如，激活或停用“光電鼠標”功能的持續時間較長，而該功能啟用后，用于確認選擇的持續時間較短。
可以使用不同類型的接近檢測器來實現上一段中描述的功能，例如具有可變磁阻的磁檢測器。可替代地，可以提供電容檢測器，其通過將分別布置在管3和管狀件7中的電容器的兩個板集成而制成。
必須注意，本發明不限于具有指定功能和與控制部件的旋轉或軸向運動相關聯的功能的控制部件。本發明還涵蓋了一種控制部件，該控制部件在軸向方向上既不可旋轉也不可移動。在這種特定情況下，控制部件首先專用于根據本發明的“光電鼠標”功能。
與光導15的中心軸線12同軸的環形形式對于旋轉控制部件是特別有用的，因為可以通過使用者的手指來操縱的功能獨立于控制部件的旋轉位置而可用。對于非旋轉的控制部件，光導的替代形式是可行的。
技術特征：
1.一種表，所述表包括具有中間部件(5)的表殼、位于所述中間部件內的鐘表機芯，以及限定中心軸線(12)并相對于所述中間部件側向安裝的控制部件(1)，所述表具有至少一個電子功能；其特征在于：
-所述控制部件(1)包括光導(15)，所述光導包括靠近所述中間部件的近側表面(16)和遠離所述中間部件的遠側表面(17)，所述光導使得能夠在所述遠側表面與所述近側表面之間傳輸光信號，所述遠側表面(17)布置成使得使用者能用手指(35)觸摸該遠側表面，
-所述表設有至少一個光源(18)，所述光源能夠通過所述光導(15)照射所述遠側表面(17)的至少一部分，
-所述表設有包括光電檢測器(19)的成像裝置，所述成像裝置布置成當所述光源(18)處于激活狀態時能夠生成使用者的手指(35)的一部分的圖像，所述使用者手指的所述一部分位于所述光導(15)的所述遠側表面(17)的在檢測區域中的高度處，所述檢測區域相對于所述中間部件(5)在空間上確定并固定，
-所述表包括處理器，所述處理器配置成能夠從該光電檢測器(19)接收所述手指的相繼地位于所述檢測區域中的多個部分的多個相繼的數字圖像，從而能夠處理所述多個相繼的數字圖像，以便能夠檢測所述手指相對于所述檢測區域的運動，并能夠基于所述手指的運動生成控制所述表的所述電子功能的指令。
2.根據權利要求1所述的表，其特征在于，所述光導(15)是與所述中心軸線(12)同軸的環形部件。
3.根據權利要求2所述的表，其特征在于，所述光導(15)呈管的形式，所述管固定在由不透明材料制成的環形件(14)和圓柱體(13)之間，所述環形件、所述圓柱體和所述光導(15)一起形成所述控制部件(1)。
4.根據前述權利要求中任一項所述的表，其特征在于，所述光源(18)和所述光電檢測器(19)結合在所述中間部件(5)的側壁的內表面中或抵靠所述中間部件(5)的側壁的內表面，所述中間部件(5)的側壁設有布置成與所述光源相對的第一光通道(22)和布置成與所述光電檢測器相對的第二光通道(23)，所述第一光通道和所述第二光通道由不透明的分隔件(21)隔開并且所述第一光通道設有第一透鏡(24)，所述第二光通道設有第二透鏡(25)，所述第一透鏡和所述第二透鏡布置成使得：
-所述第一透鏡(24)擴大由所述光源產生的光束(r1)，以照亮所述檢測區域，
-所述第二透鏡(25)形成所述成像裝置并布置成將所述圖像投影在所述光電檢測器上。
5.根據權利要求4所述的表，其特征在于，
-所述光源(18)和所述光電檢測器(19)安裝在同一印刷電路板(30)上，
-所述分隔件(21)固定到該印刷電路板，并從該印刷電路板的表面突伸出，
-所述第一透鏡(24)和所述第二透鏡(25)固定到所述分隔件(21)。
6.根據前述權利要求中任一項所述的表，其特征在于，所述控制部件是旋轉表冠(1)，當使用者旋轉所述表冠(1)以執行不同于所述電子功能之一的第一功能時，所述表冠能夠使細長件(6、2)繞所述中心軸線(12)旋轉。
7.根據權利要求1至5中任一項所述的表，其特征在于，所述控制部件是按鈕的頭部，其具有激活作為第一功能的所述表配備的計時器的功能，所述第一功能不是所述電子功能中的一個。
8.根據前述權利要求中任一項所述的表，其特征在于，所述控制部件(1)能夠相對于所述中間部件(5)進行自可逆的軸向對準；所述表包括至少一個檢測器，所述至少一個檢測器布置成能夠檢測所述軸向對準；所述處理器配置成響應于所述軸向對準而生成特定指令。
9.根據權利要求8所述的表，其特征在于，通過檢測所述軸向對準而生成的特定指令是所述光源和所述光電檢測器的激活或停止激活。
10.根據權利要求8所述的表，其特征在于，通過檢測所述軸向對準生成的指令是選擇的確認。
11.根據前述權利要求中任一項所述的表，其特征在于，所述鐘表機芯屬于機械類型。
技術總結
根據本發明的表包括控制部件(1)，其使得可以管理一個或多個電子功能。控制部件包括光導(15)，該光導相對于中間部件(5)在近側表面(16)與遠側表面(17)之間延伸。光源(18)布置成使得其可以通過光導(15)照亮遠側表面(17)，并且包括光電檢測器(19)的成像裝置布置成當表使用者的手指觸摸所述遠側表面時捕獲表使用者的手指的一部分圖像。處理器基于由光電檢測器例如以光電鼠標的方式生成的信號來生成指令，以使使用者能夠瀏覽顯示在數字屏幕上的菜單。
