전자적 기능이 연계된 기계적 손목시계 시계줄

전자적 기능이 연계된 기계적 손목시계 시계줄{MECHANICAL WRISTWATCH BRACELET WITH WHICH AN ELECTRONIC FUNCTION IS ASSOCIATED}

본 발명은 기계적 타임피스 무브먼트를 포함하는 시계 케이스 및 제거가능한 방식으로 시계 케이스와 연계된 시계줄 또는 스트랩에 관한 것으로, 시계줄은 시계 케이스에 수용된 기계적 타임피스 무브먼트에 의해 실행된 기계적 기능(들)을 보충하거나 향상시키는 전자적 기능을 실행하는 전자적 디바이스를 포함한다.

사용자는 자신의 기계적 시계에 대한 애정을 느끼는 것으로 알려져 있다. 실제로, 기계적 타임피스 무브먼트는 주로 소형화, 정밀 제조 부품, 장식, 종종 극한 조건에서의 작동 신뢰성 및 전자 시계 분야에서 공통적으로 적게 발견되는 제공된 타임피스의 복잡성, 가치의 선택의 면에서 높은 수준의 전문성과 밀접한 관련이 있다. 그러나, 순수 기계적 시계에서 사용할 수 없는 전자적 시계에 의해 제공되는 예를 들어 조명과 같은 기능이 있다. 이것이, 기계적 타임피스 무브먼트에 대한 어떠한 수정없이 순수 기계적 시계를 하나 이상의 부가적인 전자적 기능과 연계시키기 위한 강력한 추세가 있는 이유이다.

이 목적을 달성하기 위해, 손목시계의 기계적 타임피스 무브먼트에 의해 실행되는 기능들에 부가되는 부가적인 전자적 기능을 실행하도록 기계적 시계줄 또는 스트랩에 전자적 디바이스를 포함시키는 것이 이미 제안되어 있다. 이러한 예로서, 몽블랑 (Montblanc) 에 의해 시판되는 E-strap® 을 들 수 있다. 결과적으로, 기계적 시계 및 사용자에 의해 그러한 시계에 부가되는 감정적인 가치는 불변인 채로 유지되는 한편, 단지 전자적 디바이스에 의해 제공되는 부가적인 기능들을 또한 즐길 수 있다.

이로부터, 전자적 디바이스를 포함시키는 전술한 타입의 시계줄의 목적은 기계적 타임피스 무브먼트에 의해 실행되는 기능들에 부가되는 적어도 하나의 부가적인 전자적 기능을 제공하는 것으로 이해된다. 환언하면, 시계 케이스에 포함된 기계적 타임피스 무브먼트에 의한 기계적 기능의 실행은 시계줄의 두께에 또는 시계줄을 폐쇄하는 클래스프에 (그 반대도 가능) 수용된 전자적 디바이스에 의한 전자적 기능의 실행과는 전적으로 독립적이어서, 상이한 브랜드로부터 시계 케이스와 주어진 시계줄을 연계시키는 것을 상정하는 것이 전적으로 가능하다.

그러나, 본 출원인의 지식으로는, 의도하는 기능의 실행이 기계적 타임피스 무브먼트에 의해 보장되는 대응하는 기능 실행에 의존하는 전자적 디바이스를 포함시키는 시계줄 또는 스트랩은 현재 시장에 없는 것으로 보인다.

본 발명의 목적은, 적어도 제 1 기계적 기능을 실행하도록 배치된 기계적 손목시계와 적어도 제 2 전자적 기능을 실행하도록 배치된 전자적 디바이스를 연계시키는 것으로, 전자적 디바이스에 의한 제 2 전자적 기능의 실행은 타임피스 무브먼트에 의한 제 1 기계적 기능의 실행에 의존한다.

이를 위해, 본 발명은 손목시계에 관한 것으로, 손목시계는 시계 케이스를 포함하고, 상기 시계 케이스내에는 적어도 제 1 기계적 기능을 실행하기 위한 기계적 디바이스를 포함하는 기계적 타임피스 무브먼트가 수용되고, 상기 시계 케이스는 적어도 제 2 전자적 기능을 실행하도록 배치된 전자적 디바이스가 수용되는 시계줄 또는 스트랩과 연계되고, 상기 제 2 전자적 기능의 실행은 상기 제 1 기계적 기능의 실행에 의존한다.

본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 상기 제 1 기계적 기능을 실행하기 위한 상기 기계적 디바이스는 제 1 음향 경보 신호를 생성하도록 배치된 기계적 타격 디바이스이고, 상기 시계줄 내에 수용된 상기 전자적 디바이스는 제 2 음향 경보 신호 및/또는 기계적 진동을 생성하도록 배치되고, 상기 전자적 디바이스는 상기 기계적 타격 디바이스가 상기 제 1 음향 경보 신호를 생성하는 순간에 상기 제 2 음향 경보 신호를 생성하도록 배치된다. 또한, 고정된 기간 또는 사용자-선택가능한 기간에 의해 제 2 음향 경보 신호의 가동을 시간적으로 오프세팅하는 것을 상정하는 것이 가능하다.

이러한 특징들의 결과로서, 본 발명은, 기계적 기능을 실행하도록 배치되고, 또한, 시계줄의 두께에 수용되고 기계적 타임피스 무브먼트의 기계적 디바이스가 기계적 기능을 실행하는 바로 그 순간에 전자적 기능을 실행하도록 배치된 전자적 디바이스와 연계되는 기계적 디바이스가 제공된 기계적 타임피스 무브먼트를 포함하는 기계적 손목시계를 제공한다. 따라서, 이러한 구성에서, 기계적 타임피스 무브먼트는 마스터 (master) 디바이스로서 작용하고 시계줄에 수용된 전자적 디바이스는 슬레이브 (slave) 디바이스로서 작용하는 것을 알 수 있다.

"기계적 손목시계" 는, 시간-관련된, 적절하다면, 시간-관련되지 않은 기능들이 하나 이상의 메인스프링에 의해 작동에 필요한 에너지를 공급받는 기계적 부품들에 의해서만 보장되는 손목시계를 의미한다.

"전자적 디바이스" 는, 그 기능들이 재충전될 수 있는 배터리 또는 어큐뮬레이터에 의해 작동에 필요한 에너지를 공급받는 전기 또는 전자 부품들에 의해서만 보장되는 디바이스를 의미한다.

본 발명의 바람직한 실시형태에서, 제 1 기계적 기능을 실행하기 위한 기계적 디바이스는 제 1 음향 경보 신호를 생성하도록 배치된 기계적 타격 디바이스이고, 시계줄 내에 수용된 전자적 디바이스는 제 2 음향 경보 신호 및/또는 기계적 진동을 생성하도록 배치된다. 따라서, 기계적 타격 디바이스가 그의 음향 경보 신호를 발생시키면, 전자적 디바이스는 동시에 또는 지연후에 그의 음향 및/또는 기계적 경보 신호를 발생시킨다. 따라서, 시계줄 내에 수용된 전자적 디바이스는, 주로 주파수의 선택 및 조합을 통한 멜로디 및 발생된 음향 파워의 면에서, 기계적 타격 디바이스의 작동 성능을 향상시키는 것을 가능하게 한다. 이는 매우 유리한데, 왜냐하면, 현재, 기계적 타격 디바이스가 구비된 타임피스 무브먼트에 의해 생성된 사운드 레벨은 전형적으로 40 cm 거리에서 65 내지 75 dB 로 낮기 때문이다. 이는, 특히, 시계 케이스 및 그 제조 재료의 지오메트리에 의해 부과되는 크기 및 사운드 전파 제약, 및 심지어 기계적 타격 디바이스가 그에 특정한 메인스프링에 의해 동력을 공급받는 경우에서, 이용가능한 기계적 에너지의 제한된 양으로 인한 것이다. 또한, 음향 경보 신호의 기간은 보통 10 내지 20 초를 초과하지 않고, 음향 신호의 강도의 저하는 메인스프링이 거의 완전히 실패되는 때에 관찰된다.

시계 케이스가 투명 백 (transparent back) 을 포함하는 경우, 제 2 전자적 기능을 실행하기 위한 전자적 디바이스는, 투명 케이스 백 아래에 있도록 시계줄 내에 배치된 전형적으로 CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) 타입의 이미지 센서를 포함한다. 이 경우, 이미지 센서가 촬영하는 조건을 개선하기 위하여 시계줄에 광원을 배치하는 것도 가능하다.

이미지 센서는 기계적 타격 기구에 의해 제공되는 지시를 가까운 일정한 간격을 두고 스캔하도록 배치된다. 이미지 센서는 기계적 타격 디바이스의 개시 및 제 1 음향 경보 신호의 방출을 검출하자마자, 전자적 사운드 발생기를 작동시키는 전자 제어 유닛에 전기 신호를 전송한다. 따라서, 기계적 타격 디바이스에 의해 생성된 음향 경보 신호는 전자적 경보 신호에 의해 강화되며, 이는 음향 파워를 증가시키고 그럼으로써 본 발명에 따른 기계적 손목시계에 의해 생성된 음향 경보 신호의 청취성을 향상시키는 것을 가능하게 한다. 이는 또한, 다음 (polyphonic) 사운드를 생성함으로써 기계적 디바이스에 의해 생성된 음향 경보의 울림을 풍부하게 할 수 있다. 기계적 타격 디바이스가 작동을 개시하고 제 1 음향 경보 신호를 생성하는 순간을 이미지 센서가 검출하도록 하기 위해, 이미지 센서는, 통상은 움직이지 않고 기계적 타격 디바이스가 제 1 음향 신호를 방출하는 순간에 단지 움직임이 세팅되는 기계적 타격 디바이스의 부품을 가까운 일정한 간격을 두고 스캔하도록 배치된다. 이 부품은, 예를 들어 그 관절 포인트를 중심으로 수평 평면에서 피벗회전하는 스트라이크 팰릿일 수도 있다.

시계 케이스가 불투명한 비도전성 백을 포함하는 경우, 기계적인 타격 디바이스에 의해 제공되는 지시를 검출하기 위한 전자적 디바이스는 정전용량형 (capacitive) 센서, 자기 (magnetic) 센서 또는 유도 (inductive) 센서를 포함한다.

정전용량형 센서의 경우, 이는 통상적으로 RC 발진기, 복조기 및 출력 스테이지를 포함한다. 이와 같은 정전용량형 센서의 작동은 기계적 타격 디바이스와의 어떠한 물리적 접촉없이 발생하고, 그 활성 영역에서 전계 변화에 의존한다. 시계 케이스의 백 아래에 배치된 정전용량형 센서는, 기계적 타격 디바이스가 휴지중에 있는 한은 고정 유지되는 일정한 커패시턴스 값을 검출한다. 기계적 타격 디바이스가 작동을 개시하고 제 1 음향 경보 신호를 발생하는 순간에, 정전용량형 센서는 RC 회로의 발진 주파수의 변화를 야기하는 기계적 타격 디바이스의 작동 개시에 기인한 커패시턴스 변화를 검출한다. 이 주파수 변화의 검출은 전자적 사운드 발생기를 작동시키는 전자 제어 유닛에 전송되는 전기적 출력 신호를 생성한다.

유사하게, 자기 센서는 기계적 타격 기구의 작동 개시에 기인한 자계 변화를 검출한다. 비제한적인 예로서, 이러한 자기 센서는, 예를 들어 미국 회사 NVE 에 의해 시판되고 또한 자이언트 자기저항 디지털 스위치 또는 GMR 로도 알려진 자이언트 자기저항 센서일 수도 있다. 자기저항은 일부 재료들이 자계에 노출되는 때에 자신의 전기 저항의 값을 변화시키는 특성이다. 따라서, 자이언트 자기저항 센서는 노출되는 자계의 변화의 함수로서 전기 제어 신호를 출력하도록 배치된다. NVE 센서는 투명 케이스 백 (사파이어, 플렉시 글라스, 유리) 또는 불투명 비자기 케이스 백 (스테인레스 스틸, 티타늄, 알루미늄, 황동, 세라믹, 플라스틱)을 통해 동작하는 매우 낮은 파워 센서이다. 이는 또한 플렉시블 리드를 갖는 리드 스위치일 수도 있다. 이를 위해, 기계적 타격 디바이스가 작동을 개시하는 때에 이동하기 시작하는 기계적 타격 디바이스의 부품들 중의 적어도 하나는 자석을 구비하고 있다. 따라서, 부품이 이동하는 때에, 자석이 부수적으로 이동하여, 리드 스위치의 경우, 서로 끌어당겨 서로 접촉하게 되는 플렉시블 콘택트를 자화한다. 리드 스위치는 이어서 폐쇄되고, 전자적 사운드 발생기를 작동시키는 전자 제어 유닛에 전기 출력 신호를 보낼 수 있다.

마지막으로, 유도 센서는 통상적으로는, 자계를 채널링하는 역할을 하는 자기 회로 주위에 만들어진 와인딩을 포함한다. 기계적 타격 디바이스가 작동을 개시하는 때에 이동하기 시작하는 기계적 타격 디바이스의 적어도 하나의 부품은 자석을 구비하고 있다. 따라서, 기계적 타격 디바이스가 작동을 개시하는 때에, 자석이 이동하여 유도 센서의 와인딩에 전류를 유도한다. 유도 센서는 전자적 사운드 발생기를 작동시키는 전자 제어 유닛에 전기 출력 신호를 보낸다.

시계 케이스 백이 투명한 또는 불투명한 전도성 또는 비전도성이든간에, 기계적 타격 디바이스에 의해 제공되는 지시를 검출하기 위한 전자적 디바이스는, 단순히 기계적 타격 디바이스의 작동 개시에 의해 생성된 음파를 검출하고 전자적 사운드 발생기를 작동시키는 전자 제어 유닛에 전기 신호를 보내는 마이크로폰을 포함하는 단순한 디바이스를 포함할 수도 있다.

마찬가지로, 시계 케이스 백의 특성에 관계없이, 기계적 타격 디바이스의 활동을 측정하고 작동 개시의 순간을 검출하는 가속도계를 센서로서 사용하는 것을 상정하는 것이 가능하다.

본 발명의 상보적인 특징에 따르면, 시계 케이스에 수납된 제 1 기계적 기능을 실행하기 위한 기계적 디바이스는 제 1 기계적 기능을 실행하기 위한 기계적 디바이스가 세팅 상태 또는 비세팅 상태인지 지시를 제공하는 기계적 지시기 부재를 포함하고, 전자적 디바이스는 기계적 지시기 부재에 의해 제공된 지시를 스캔하도록 배치된 제 1 수단 및 제 1 기계적 기능이 개시되는 순간을 스캔하도록 배치된 제 2 수단을 포함한다.

본 발명의 다른 특징 및 이점은 전자적 기능이 연계되어 있는 본 발명에 따른 기계적 손목시계의 실시형태의 예의 이하의 상세한 설명으로부터 보다 명확하게 드러날 것이며, 이 예는 첨부된 도면을 참조한 비제한적인 예시에 의해서만 주어진다.

도 1 은 전자적 기능을 갖는 시계줄을 구비한 시계 케이스를 포함하는 본 발명에 따른 손목시계의 일 실시형태의 상면도이다.
도 2 는 도 1 의 손목시계의 저면 사시도이다.
도 3 은 기계적 타격 디바이스의 일 실시형태의 사시도이다.
도 4a 는 제 2 전자적 기능을 실행하도록 구성된 전자적 디바이스가 수용된 시계줄의 사시도이다.
도 4b 는 도 4a 의 원으로 둘러싸인 전자적 디바이스의 확대도이다.
도 5, 도 6 및 도 7 은, 제 1 음향 경보 신호를 생성하도록 배치된 기계적 디바이스 및 기계적 타격 디바이스가 작동 휴지 상태인지 여부에 따라 제 2 음향 경보 신호를 생성하고 다시 정지하도록 배치된 전자적 디바이스에 의해 형성된 조립체를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8 및 도 9 는 각각 도 5 및 도 6 의 라인 VIII-VIII 및 IX-IX 에 따른 단면도를 나타낸다.
도 10 은, 시계의 백 커버가 불투명하고 비전도성이며 제 2 전자적 기능을 실행하도록 구성된 전자적 디바이스가 정전용량형 센서를 포함하는 경우의 본 발명에 따른 시계 케이스의 부분 개략도이다.
도 11 은, 시계의 백 커버가 불투명하고 비전도성이며 제 2 전자적 기능을 실행하도록 구성된 전자적 디바이스가 자기 센서를 포함하는 경우의 손목시계의 부분 개략도이다.
도 12 는, 시계의 백 커버가 불투명하고 비전도성이며 제 2 전자적 기능을 실행하도록 구성된 전자적 디바이스가 유도 센서를 포함하는 경우의 손목시계의 부분 개략도이다.
도 13 은, 시계 케이스가 불투명한 전도성 백 커버를 포함하고, 기계적 타격 디바이스에 의해 제공되는 지시를 검출하기 위한 전자적 디바이스가 기계적 타격 디바이스의 작동 개시에 의해 생성되는 음파를 검출하고 전자적 사운드 발생기의 작동 개시를 제어하는 전자 제어 유닛에 전기 신호를 보내는 마이크로폰을 포함하는 단순한 디바이스를 포함하는 경우의 손목시계의 부분 개략도이다.
도 14a 는, 기계적 타격 디바이스가 기계적 타격 디바이스의 비세팅 상태를 지시하는 기계적 지시기 부재를 포함하고 전자적 디바이스가 광원 및 광 검출기를 포함하는 경우의 손목시계의 부분 개략도이다.
도 14b 는, 기계적 지시기 부재가 기계적 타격 디바이스의 세팅 상태를 지시하고 광원에 의해 방출된 광이 광 검출기 쪽으로 기계적 지시기 부재의 반사성 표면 부분에 의해 반사되는 경우의 도 14a 와 유사한 도면이다.
도 15a 는, 기계적 타격 디바이스가 기계적 타격 디바이스의 비세팅 상태를 지시하는 기계적 지시기 부재를 포함하고, 전자적 디바이스가 기계적 지시기 부재에 의해 제공되는 지시를 스캔하는데 이용되는 제 1 표면 부분 및 기계적 타격 디바이스의 작동 개시를 스캔하는데 이용되는 제 2 표면 부분을 갖는 이미지 센서를 포함하는 경우의 손목시계의 부분 개략도이다.
도 15b 는, 기계적 타격 디바이스가 사용자에 의해 세팅되는 때에 이미지 센서의 시야로부터 기계적 지시기 부재가 한쪽으로 이동하는 경우의 도 15a 와 유사한 도면이다.
도 16a 는 기계적 타격 디바이스가 세팅되지 않은 때에 기계적 타격 디바이스를 은폐하는 기계적 지시기 부재를 기계적 타격 디바이스가 포함하는 경우의 본 발명의 손목시계의 부분 개략도이다.
도 16b 는 기계적 지시기 부재가 한쪽으로 이동한 경우의 도 16a 와 유사한 도면이다.

본 발명은, 현재 시간 표시에 더하여 제 1 기계적 기능을 실행하도록 고안된 기계적 손목시계를 시계줄 (시계줄의 두께에는 제 2 전자적 기능을 실행하도록 고안된 전자적 디바이스가 수용됨) 과 연관시키는 것으로 이루어지는 일반적인 발명 개념으로부터 진행하고, 제 2 전자적 기능의 실행은 제 1 기계적 기능의 실행에 의존한다. 본 발명의 바람직한 그러나 비제한적인 실시형태에서, 기계적 손목시계는 사용자에 의해 프로그래밍된 미리 정해진 순간에 제 1 음향 경보를 방출하도록 배치되고, 시계줄에 수용된 전자적 디바이스는 시계가 제 1 음향 경보를 방출하는 순간에 제 2 음향 경보 및/또는 기계적 진동을 방출하도록 배치된다. 그러므로, 시계에 수용된 기계적 무브먼트에 대해 임의의 수정을 행할 필요없이 본 발명에 따른 손목시계에 의해 생성된 경보 신호의 음향 파워를 증가시키는 것이 가능하다. 경보 신호의 지속시간을 증가시키고 기계적 무브먼트에 의해 생성된 것 이외의 사운드를 그러한 사운드와 조화롭게 방출하는 것도 가능하다.

일반적인 부호 1 에 의해 전체적으로 지정된 본 발명에 따른 손목시계는 시계줄 (4) 에 의해 사용자의 손목에 착용되도록 고안된 시계 케이스 (2) 를 포함한다 (도 1 및 도 2 참조). 본 발명의 바람직한 그러나 비제한적인 실시형태에서, 시계 케이스 (2) 의 베이스는 백 커버 (6) 에 의해 폐쇄되고, 상부는 현재 시간 표시를 위해 시침 (12), 분침 (14) 및 초침 (16) 이 위에서 이동하는 다이얼 (10) 을 덮는 크리스탈 (8) 에 의해 폐쇄된다. 도 1 에 나타낸 예에서, 다이얼 (10) 은 투명하게 도시된다. 그러나, 본 발명의 목적을 위해, 다이얼 (10) 은 투명할 필요는 없고 바람직하게는 불투명할 것이라는 것은 명백하다.

현재 시간 표시 침들 (12, 14, 16) 을 구동하도록 고안된 기계적 타임피스 무브먼트 (18) 는 시계 케이스 (2) 내에 수용된다. 이 기계적 타임피스 무브먼트 (18) 는 적어도 제 1 기계적 기능을 발생시키도록, 예를 들어 제 1 음향 경보 신호를 방출하도록 배치된 기계적 디바이스 (20) 를 추가로 포함한다.

순전히 예로서 (도 3 참조), 기계적 타격 디바이스 (20) 는 제 1, 제 2 및 제 3 중간 휠들 (24a,24b,24c) 을 통해 릴리즈 휠 (26) 을 회전시키는 와인딩 스템 (22) 을 포함한다. 릴리즈 휠 (26) 의 튜브는 원하는 알람 시간을 향하여 위치 할 수 있는 도 1 에 도시된 인덱스 (28) 를 갖거나 이에 운동학적으로 연결된다. 릴리즈 휠 (26) 의 플레이트에는 세 개의 상이한 반경에 위치한 세 개의 개구들 (30) 이 관통된다 (도 9 참조). 시간 휠 (32) 은 릴리즈 휠 (26) 위에서 피벗회전하고, 스프링 (36) 에 의해 감겨진 릴리즈 레버 (34) 에 의해 릴리즈 휠 (26) 에 대해 가압된다. 시간 휠 (32) 의 플레이트는 세 개의 캐치들 (38) 을 갖는데, 각 캐치는 경사면 (40) 을 구비한다. 무브먼트에 의해 구동된 시간 휠 (32) 은 회전하고, 설정된 경보 시간에서, 세 개의 캐치들 (38) 은 개구들 (30) 을 향하여 위치하고 거기서 떨어져서, 시간 휠 (32) 은 릴리즈 휠 (26) 에 대해 가압된다. 이러한 무브먼트의 결과로서, 릴리즈 레버 (34) 는 상방으로 경사지고, 스트라이크 휠 (44) 에 의해 구동되어 피벗 포인트 (46) 를 중심으로 수평 평면에서 요동하기 시작하는 스트라이크 팔레트 (42) 를 릴리즈시킨다 (도 9 참조). 스트라이크 배럴 (미도시) 에 의해 직접적으로 구동된 스트라이크 휠 (44) 은 스트라이크 팔레트 (42) 를 구동시키는 이스케이프 휠과 같은 작용을 한다. 스트라이크 팔레트 (42) 는 경보를 울리도록 케이스의 백에 고정된 핀을 타격하는 해머 (48) 를 지탱한다. 타격 기구를 와인딩하는 록킹 레버 (50) 의 단부는 스트라이크 로크 (54) 에 작용하는 슬라이드 레버 (52) 와 접촉한다. 스트라이크 로크 (54) 는 와인딩 스템 (22) 이 시간-설정 위치에 있는 때에 스트라이크 팔레트 (42) 를 고정시킨다.

도 4a 및 도 4b 에 도시된 바와 같이, 시계줄 (4) 에 수납된 전자적 디바이스 (56) 는 적어도 제 2 전자적 기능을 실행하도록, 예를 들어 제 2 음향 경보 신호를 방출하고 그리고/또는 기계적 진동을 발생시키도록 배치되고, 제 2 전자적 기능의 실행은 제 1 기계적 기능의 실행에 의존한다. 환언하면, 전자적 디바이스 (56) 는, 기계적 타격 디바이스 (20) 가 제 1 음향 경보 신호를 발생시키는 순간에, 제 2 음향 경보 신호를 방출하고 그리고/또는 기계적 진동을 발생시킨다. 따라서, 시계 케이스 (2) 에 수납된 기계적 타격 디바이스 (20) 는 슬레이브의 역할을 하는 전자적 디바이스 (56) 의 마스터이다. 마스터 기능은 슬레이브 기능에 의존하지 않고, 슬레이브 기능이 작동하지 않는 경우에도 정상적으로 작동할 수 있음에 유의한다. 또한, 변형예에 따르면, 전자적 디바이스 (56) 가 제 2 음향 신호를 개시하고 발생시키는 순간을 예를 들어 5 또는 10 초의 고정된 기간에 의해 또는 사용자가 선택한 기간에 의해 오프세팅하는 것을 상정하는 것이 가능함에도 유의한다.

손목시계 (1) 의 시계줄 (4) 에 수용된 전자적 디바이스 (56) 는 기계적 타격 디바이스 (20) 가 작동을 개시하는 순간을 근접한 일정한 간격으로 스캔하는 이미지 센서 (58) 를 포함한다. 기계적 타격 디바이스 (20) 는 초기에 휴지 상태에 있다 (도 5 및 도 8). 기계적 타격 디바이스 (20) 가 작동을 시작하는 순간 (도 6 및 도 9), 시간 휠 (32) 은 릴리즈 휠 (26) 을 가압하고, 스프링 (36) 에 의해 시간 휠 (32) 에 대해 가압된 릴리즈 레버 (34) 는 상방으로 피벗회전하고, 피벗 포인트 (46) 를 중심으로 수평 평면에서 요동하기 시작하는 스트라이크 팔레트 (42) 를 릴리즈시킨다. 스트라이크 팔레트 (42) 에 의해 지탱된 해머 (48) 는 스트라이크 팔레트의 움직임을 따르고 예를 들어 핀을 타격한다. 이미지 센서 (58) 는 기계적 타격 디바이스의 이동가능한 요소, 예를 들어 스트라이크 팔레트 (42) 의 움직임의 개시를 검출하고, 전기기계적 또는 압전형 타입의 전자적 사운드 발생기 (62) 를 작동시키는 제어 유닛 (60) 에 전기 신호를 보낸다. 유리하게는, 이미지 센서 (58) 는 콜리메이터 렌즈 (64) 에 의해 덮히고, 발광 다이오드와 같은 광원 (66) 은 투명 케이스 백 (6) 을 통해 시계 케이스 (2) 의 내부를 조명한다. 이들 모든 전자 부품들은 시계줄 (4) 의 두께에 수용된 인쇄 회로 시트 (68) 에 장착되고 전류 소스 (70) 에 의해 동력을 받는다. 당연히, 이미지 센서 (58) 가 기계적 타격 디바이스 (20) 를 스캔할 수 있도록 그리고 광원 (66) 이 현장을 조명할 수 있도록, 개구들 (72 및 74) 은 시계줄 (4) 을 형성하는 재료에서 이미지 센서 (58) 및 광원 (66) 위에 제공된다.

이미지 센서 (58) 는, 예를 들어, 기준 VD5376 하에 ST 마이크로일렉트로닉스에 의해 판매되는 이미지 센서이다. 이는 180 ㎛ 내지 725 ㎛ 의 두께, 각각 1900 ㎛ 및 1932 ㎛ 측정의 사이드들 및 20X20 픽셀 매트릭스로 형성된 608x608 ㎛ ² 의 작용 표면을 갖는다. 이러한 이미지 센서 (58) 는 스캔하는 이미지의 그레이 레벨의 변화를 검출할 수 있고 따라서 예를 들어 스트라이크 팔레트 (42) 와 같은 물체의 변위를 검출할 수 있다. 이미지 센서 (58) 는 해머 (48) 또는 스트라이크 휠 (44) 과 같은 다른 이동가능한 요소의 움직임을 시작을 검출할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 다른 변화는 제 1 음향 경보 신호가 중단되고 이미지 센서 (58) 에 의해 스캐닝된 이동가능한 요소가 멈추는 때에 이미지 센서 (58) 에 의해 관찰된다 (도 7). 이미지 센서 (58) 가 보는 이미지는 실제로 다시 움직이지 않게 된다. 다음에 이미지 센서 (58) 는 전기 신호를 제어 유닛 (60) 에 보내며, 이는 전자적 사운드 발생기 (62) 를 멈추게 할 것이다.

본 발명의 간략화된 변형예에 따르면, 사전에 제 2 경보의 기간을 설정하는 것을 구상해 볼 수도 있다. 제 1 경보의 가동후에 일단 시작되면, 제 2 경보는 일단 이 시간이 경과되면 독립적으로 중지될 것이다.

도 5 와 도 6 의 비교는, 도 6 에서 시간 휠 (32) 이 릴리즈 휠 (26) 에 대해 가압되고 도 7 에서 시간 휠 (32) 이 다시 릴리즈 휠 (26) 로부터 멀어지게 이동한 것을 드러내는 것임을 유의한다.

시계 케이스 (2) 가 불투명한 비도전성 백 (6) 을 포함하는 경우, 기계적 타격 디바이스 (20) 에 의해 제공되는 지시를 검출하기 위한 전자적 디바이스 (56) 는 정전용량형 센서, 자기 센서 또는 유도 센서를 포함한다.

정전용량형 센서 (76) 의 경우 (도 10), 이는 통상적으로 RC 발진기 (78), 복조기 (80) 및 출력 스테이지 (82) 를 포함한다. 이러한 정전용량형 센서 (76)의 작동은 기계적 타격 디바이스 (20) 와의 어떠한 물리적 접촉없이 발생하고 그 작용 영역의 전계 변화에 의존한다. 시계 케이스 백 아래에 배치된 정전용량형 센서 (76) 는 기계적 타격 디바이스 (20) 가 휴지 상태에 있는 한은 고정된 상태로 유지되는 특정 커패시턴스 값을 검출한다. 기계적 타격 디바이스 (20) 가 작동을 시작하고 제 1 음향 경보 신호를 발생하는 순간에, 정전용량형 센서 (76) 는 RC 회로 (78) 의 발진 주파수의 변화를 야기하는, 기계적 타격 디바이스 (20) 의 작동 개시에 기인한 커패시턴스 변화를 검출한다. 이 주파수 변화의 검출에 이어, 전기적 출력 신호가 생성되어, 전자적 사운드 발생기를 작동시키는 전자 제어 유닛 (60) 에 전송된다. 예로서, 정전용량형 센서는 기준 EM6420 하에서 스위스 기업 EM-마이크로일렉트로닉에 의해 시판되는 센서일 수도 있다. 이는 투명 케이스 백 (사파이어, 플렉시글래스, 글래스) 및 불투명한 비금속 케이스 백 (플라스틱, 세라믹) 모두와 작동할 수 있는 매우 낮은 파워의 정전용량형 센서이다. EM6420 회로는 경보가 가동될 때에 움직임이 설정되는 금속 부분을 향하는 시계줄 내에 배치될 전극에 접속되어야 한다.

마찬가지로 (도 11), NVE 에 의해 시판되는 GMR 센서 또는 플렉시블 리드 (86) 를 갖는 리드 스위치 (84) 와 같은 자기 센서는, 기계적 타격 기구 (20) 의 작동 개시에 기인한 자기장의 변화를 검출한다. 이를 위해, 기계적 타격 디바이스 (20) 의 작동 개시시에 이동하기 시작하는 기계적 타격 디바이스 (20) 의 부품들중의 적어도 하나, 예를 들어 스트라이크 팔레트 (42) 는 자석 (88) 을 구비한다. 따라서, 부품이 이동하는 때에 그에 수반하여 자석 (88) 이 이동되어, 플렉시블 콘택트들 (86) 을 자화시키며 이들은 서로 끌어당겨져 서로 접촉하게 된다. 다음에 리드 스위치 (84) 는 폐쇄되며, 전자적 사운드 발생기 (62) 를 작동시키는 전자 제어 유닛 (60) 에 전기 출력 신호를 보낼 수 있다.

마지막으로 (도 12), 유도 센서 (90) 는 자기장을 채널링하는 역할을 하는 자기 회로 (94) 의 주위에 형성된 와인딩 (92) 을 통상적으로 포함한다. 기계적 타격 디바이스 (20) 의 작동 개시시에 이동하기 시작하는, 기계적 타격 디바이스 (20) 의 적어도 하나의 부품, 예를 들어 스트라이크 팔레트 (42) 는 자석 (88) 을 구비한다. 따라서, 기계적 타격 디바이스 (20) 의 작동 개시시에, 자석 (88) 이 이동하여 유도 센서 (90) 의 와인딩 (92) 에서 전류를 유도한다. 유도 센서 (90) 는 전자적 사운드 발생기 (62) 를 작동시키는 전자 제어 유닛 (60) 에 전기 출력 신호를 보낸다.

변형예로서, 유도 센서는, 기계적 디바이스의 금속 부품의 변위의 영향하에 인덕턴스가 변하는 LC 발진기 회로를 포함할 수도 있다.

시계 케이스 (2) 의 백 (6) 이 투명 또는 불투명이든, 전도성 또는 비전도성이든 (도 13), 기계적 타격 디바이스 (20) 에 의해 제공되는 지시를 검출하는 전자적 디바이스 (56) 는, 단순히 기계적 타격 디바이스 (20) 의 작동 개시에 의해 생성된 음향파를 검출하고 전자적 사운드 발생기 (62) 를 작동시키는 전자 제어 유닛 (60) 에 전기 신호를 보내는 마이크로폰 (96) 을 포함하는 단순화 디바이스를 포함할 수도 있다.

마찬가지로, 시계 케이스 (2) 의 백 (6) 의 특성에 관계없이, 기계적 타격 디바이스의 활동을 측정하고 기계적 타격 디바이스가 작동을 개시하는 순간에 해머 (48) 에 의해 발생된 진동을 검출하는 가속도계를 센서로서 사용하는 것을 구상할 수도 있다. 본 발명의 요건에 매우 적합한 하나의 가속도계는 기준 ADXL362 로 판매되고 있다. 이는, 특히 밀봉 및 합체 비용의 관점에서, 마이크로폰에 대한 바람직한 대안을 구성하는 매우 낮은 파워 회로이다.

앞서 상세하게 알 수 있는 바와 같이, 시계줄 (4) 에 수용된 전자적 디바이스 (56) 는 적어도 제 2 전자적 기능을 실행하도록, 예를 들어 제 2 음향 경보 신호를 방출하고 그리고/또는 기계적 진동을 발생시키도록 배치되고, 제 2 전자적 기능의 실행은 제 1 기계적 기능의 실행에 의해 결정된다. 환언하면, 전자적 디바이스 (56) 는, 기계적 타격 디바이스 (20) 가 제 1 음향 경보 신호를 발생시키는 순간에, 제 2 음향 경보 신호를 방출하고 그리고/또는 기계적 진동을 발생시킨다. 따라서, 시계 케이스 (2) 에 수납된 기계적 타임피스 기구 (18) 는 슬레이브의 역할을 하는 전자적 디바이스 (56) 의 마스터이다.

본 발명의 보완적인 특징에 따르면, 시계 케이스 (2) 에 수납된, 제 1 기계적 기능을 실행하기 위한 기계적 타격 디바이스 (20) 는, 제 1 기계적 기능을 실행하기 위한 기계적 타격 디바이스 (20) 가 세팅 또는 비세팅 상태에 있는지에 대한 지시를 제공하는 기계적 지시기 부재 (98) 를 추가로 포함한다. 따라서, 기계적 타격 디바이스 (20) 가 사용자에 의해 선택된 미리 정해진 시간에 음향 경보 신호를 발생시키도록 사용자에 의해 세팅되면, 기계적 지시기 부재 (98) 는 기계적 타격 디바이스 (20) 가 세팅되는 것을 나타낼 것이다.

도 14a 에 도시된 제 1 실시형태에 따르면, 기계적 지시기 부재 (98) 는 흡수성인 제 1 표면 부분 (100a) 및 반사성인 제 2 표면 부분 (100b) 을 갖는 디스크 (100) 를 포함한다. 이 디스크 (100) 는 기계적 타격 디바이스 (20) 가 세팅 또는 비세팅인지에 따라 제 1 위치 및 제 2 위치 사이에서 이동하도록 배치된다. 전자적 디바이스 (56) 는 디스크 (100) 아래에서 시계줄 (4) 에 수용된 포토다이오드와 같은 광센서 (104) 및 발광 다이오드와 같은 광원 (102) 을 포함한다. 광원 (102) 에 의해 발해진 광은 따라서 디스크 (100) 의 흡수성 표면 부분 (100a) 또는 반사성 표면 부분 (100b) 에 떨어지는지에 따라 흡수되거나 반사된다. 마지막으로, 전술한 것과 동일한 타입이거나 그보다 더 단순한 것일 수도 있는 이미지 센서 (106) 는 기계적 타격 디바이스 (20) 가 작동을 개시하는 순간을 스캔한다.

이 디바이스의 작동은 다음과 같다. 광원 (102) 은 일정한 간격으로 디스크 (100) 를 가로질러 광빔을 보낸다. 광센서 (104) 에 의해 제공되는 신호가 없음으로 인해, 광원 (102) 에 의해 발해진 광이 디스크 (100) 의 흡수성 표면 부분 (100a) 에 떨어져 흡수되는 것을 전자적 디바이스 (56) 가 관찰한다면, 기계적 타격 디바이스 (20) 는 비세팅인 것으로 결론지어진다. 따라서, 기계적 타격 기구 (20) 가 작동을 개시하는 순간을 이미지 센서 (106) 가 스캔할 필요가 없으며, 이는 에너지를 절약시킨다. 실제로, 광원 (102) 은 보통은 기계적 타격 디바이스 (20) 가 작동을 개시하는 순간을 이미지 센서 (106) 가 스캔하는 것보다 적게 디스크 (100) 를 조명한다. 사용자가 예를 들어 누름 버튼을 누름으로써 기계적 타격 디바이스 (20) 를 세팅하면, 디스크 (100) 가 이동하여, 광원 (102) 에 의해 발해진 광이 디스크 (100) 의 반사성 표면 부분 (100b) 에 떨어진다. 따라서, 광센서 (104) 에 의해 제공되는 신호로 인해, 전자적 디바이스 (56) 는 광원 (102) 에 의해 발해진 광이 디스크 (100) 의 반사성 표면 부분 (100b) 에 떨어져 반사되는 것을 주목할 것이고, 기계적 타격 디바이스 (20) 가 세팅인 것으로 결론짓는다. 그 순간에, 전자적 디바이스 (56) 는 광원 (102) 에 대한 전력을 차단하고 이미지 센서 (106) 를 작동시킨다. 이어서, 이미지 센서 (106) 는 기계적 타격 기구가 작동하기 시작하는 순간을 근접한 일정한 간격으로 스캔할 것이다. 기계적 타격 디바이스 (20) 가 작동하기 시작하는 경우, 기계적 타격 디바이스 (20) 및 전자적 디바이스 (56) 의 작동은 본 발명의 제 1 실시형태를 참조하여 앞서 설명한 바와 동일하다.

도시하지 않은 제 2 실시형태에 따르면, 반사성 표면 부분 및 흡수성 표면 부분을 갖는 대신에, 디스크 (100) 는, 광센서 (104) 를 향하여 광을 반사하는 표면 부분 및 광센서 (104) 가 광을 감지할 수 없는 방향으로 광을 반사하는 표면 부분을 구비할 수 있다.

제 3 실시형태 (도 15a 참조) 에 의하면, 기계적 타격 디바이스는 기계적 타격 디바이스의 비세팅 상태를 나타내는 디스크 (108) 타입의 기계적 지시기 부재 (98) 를 포함하고, 전자적 디바이스 (56) 는 기계적 지시기 부재 (98) 에 의해 제공된 지시를 스캔하는데 이용되는 제 1 표면 부분 (110a) 및 기계적 타격 디바이스 (20) 의 작동 개시를 스캔하는데 이용되는 제 2 표면 부분 (110b) 를 갖는 전술한 타입의 이미지 센서 (110) 를 포함한다. 예를 들어, 기계적 타격 디바이스 (20) 가 비세팅 상태인 때에 이미지 센서 (110) 의 제 1 표면 부분 (110a) 에 대해 디스크 (108) 가 볼 수 있고, 기계적 타격 디바이스 (20) 가 사용자에 의해 세팅되는 때에 이미지 센서 (110) 의 시야 밖으로 디스크 (108) 가 한쪽으로 이동하는 것을 구상할 수 있다 (도 15b). 그 순간, 전자적 디바이스 (56) 는 이미지 센서 (110) 에 의해 생성된 신호의 변화를 관찰하고, 표면 부분 (110b) 에 의해 기계적 타격 디바이스 (20) 를 스캔하도록 이미지 센서 (110) 에 지시한다.

마지막으로, 마지막 실시형태 (도 16a) 에 따르면, 기계적 타격 디바이스는 상기 기계적 타격 디바이스가 비세팅인 때에 이미지 센서 (58) 의 시야로부터 기계적 타격 디바이스 (20) 를 은폐시키는 기계적 지시기 부재 (112) 를 포함한다. 사용자가 기계적 타격 디바이스 (20) 를 세팅하면 (도 16b), 기계적 지시기 부재 (112) 는 한쪽으로 이동하고 제어 유닛 (60) 은 이미지 센서 (58) 에 의해 제공되는 신호의 변화를 검출한다. 이 변화에 응하여, 제어 유닛 (60) 은 기계적 타격 디바이스 (20) 의 작동 개시를 검출하기 위해 기계적 타격 디바이스를 스캔하도록 이미지 센서 (58) 에 지시한다.

본 발명이 방금 설명된 실시형태들에 제한되지 않고, 첨부된 청구범위에 의해 한정되는 본 발명의 범위를 일탈하지 않고서 다양한 단순 수정 및 변형이 당업자에 의해 상정될 수 있음은 물론이다. 특히, 고정된 기간 또는 사용자-선택가능한 기간에 의해, 제 2 음향 경보 신호의 가동을 시간적으로 오프세팅하는 것을 상정하는 것이 가능함에 주목해야 한다. 환언하면, 전자적 디바이스에 의해 발생되는 제 2 음향 신호의 생성은 기계적 타격 디바이스에 의해 생성되는 제 1 음향 신호의 방출에 대해 시간적으로 오프세팅될 것이다. 또한, 전자적 디바이스는 제 2 음향 경보 신호를 방출하거나 동등하게는 시계줄의 두께에 수용된 진동 기구의 사용을 통해 기계적 진동을 방출함이 이해되어야 한다. 기계적 타격 디바이스가 제 1 음향 경보 신호를 발생시키기 시작하는 순간, 전자적 디바이스는 사용자가 그의 손목에서 느끼게 되는 진동을 발생시키는 진동 기구를 가동시킨다. 진동 기구는 전형적으로 관성 블록을 활성화시키는 편심 기구이다. 마찬가지로, 본 발명의 간략화된 변형예에서는, 사전에 제 2 경보의 기간을 설정하는 것을 상정할 수도 있음에 유의해야 한다. 제 1 경보의 가동후에 일단 시작되면, 이 시간이 경과되면 제 2 경보는 독립적으로 중단될 것이다. 환언하면, 제 2 경보는 제 1 경보가 작동하기 시작하는 순간에 가동될 것이고 제 1 경보의 가동 기간과는 독립적으로 미리 정해진 시간의 끝에서 중단될 것이다. 또한, 센서가 마이크로폰 또는 가속도계인 경우에는, 그러한 센서가 시계 케이스 백 아래에 배치되는 것이 필수적인 것은 아님에 유의해야 한다. 따라서, 두 개의 개별 스트랜드들 (각 스트랜드는 그 일단부를 통해 시계 케이스에 고정되고, 그 안에는 본 발명의 실시에 필요한 부품들이 합체됨) 로 형성된 시계줄을 상정하는 것이 가능하다. 마지막으로, 본 발명은, 손목시계에서 음향 경보 신호를 발생시키는 방법으로서, 손목시계는 시계 케이스 (2) 를 포함하고, 시계 케이스내에는 제 1 음향 경보 신호를 생성하도록 배치된 기계적 타격 디바이스 (20) 를 포함하는 기계적 타임피스 무브먼트 (18) 가 수용되고, 시계 케이스 (2) 는 제 2 음향 경보 신호 및/또는 기계적 진동을 생성하기 위한 전자적 디바이스 (56) 가 수용되는 시계줄 (4) 과 연계되고, 전자적 디바이스 (56) 는, 제 1 기계적 기능을 실행하는 기계적 타격 디바이스 (20) 가 제 1 음향 경보 신호를 생성하는 순간에 또는 기계적 타격 디바이스 (20) 의 작동 개시 다음의 미리 규정된 기간 또는 사용자-선택가능한 기간 이후에, 제 2 음향 경보 신호를 생성하도록 배치되는, 손목시계에서 음향 경보 신호를 발생시키는 방법을 또한 포함함에 유의 해야 한다.

1: 손목시계
2: 시계 케이스
4: 시계줄
6: 케이스 백
8: 크리스탈
10: 다이얼
12: 시침
14: 분침
16: 초침
18: 기계적 타임피스 무브먼트
20: 기계적 타격 디바이스
22: 와인딩 스템
24a, 24b 및 24c: 제 1, 제 2 및 제 3 중간 휠
26: 릴리스 휠
28: 인덱스
30: 세 개의 구멍
32: 시간 휠
34: 릴리스 레버
36: 스프링
38: 세 개의 캐치
40: 경사면
42: 스트라이크 팔레트
44: 스트라이크 휠
46: 피벗 포인트
48: 해머
50: 록킹 레버
52: 슬라이드 레버
54: 스트라이크 로크
56: 전자적 디바이스
58: 이미지 센서
60: 제어 유닛
62: 전자적 사운드 발생기
64: 콜리메이터 렌즈
66: 광원
68: 인쇄 회로 시트
70: 전류 소스
72, 74: 개구
76: 정전용량 센서
78: RC 발진기
80: 복조기
82: 출력 스테이지
84: 리드 스위치
86: 플렉시블 리드
88: 자석
90: 유도 센서
92: 와인딩
94: 자기 회로
96: 마이크로폰
98: 기계적 지시기 부재
100: 디스크
100a: 흡수성 제 1 표면 부분
100b: 반사성 제 2 표면 부분
102: 광원
104: 광 센서
106: 이미지 센서
108: 디스크
110: 이미지 센서
110a: 제 1 표면 부분
110b: 제 2 표면 부분
112: 기계적 지시기 부재