JP2001524206A - 容量検出装置を備えた時計 - Google Patents

容量検出装置を備えた時計

Info

Publication number
JP2001524206A
JP2001524206A JP53519798A JP53519798A JP2001524206A JP 2001524206 A JP2001524206 A JP 2001524206A JP 53519798 A JP53519798 A JP 53519798A JP 53519798 A JP53519798 A JP 53519798A JP 2001524206 A JP2001524206 A JP 2001524206A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotor
fixed
rotating member
sensor
teeth
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP53519798A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2001524206A5 (ja
Inventor
ペロー,ジーン−フェリックス
Original Assignee
ウーテーアー・エス・アー・ファブリック・デボーシュ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ウーテーアー・エス・アー・ファブリック・デボーシュ filed Critical ウーテーアー・エス・アー・ファブリック・デボーシュ
Publication of JP2001524206A publication Critical patent/JP2001524206A/ja
Publication of JP2001524206A5 publication Critical patent/JP2001524206A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04GELECTRONIC TIME-PIECES
    • G04G21/00Input or output devices integrated in time-pieces
    • G04G21/08Touch switches specially adapted for time-pieces
    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04CELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
    • G04C3/00Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means
    • G04C3/001Electromechanical switches for setting or display
    • G04C3/007Electromechanical contact-making and breaking devices acting as pulse generators for setting
    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04CELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
    • G04C3/00Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means
    • G04C3/14Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means incorporating a stepping motor

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromechanical Clocks (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Electric Clocks (AREA)

Abstract

(57)【要約】 本発明は、回転部材(1)と、この回転部材の位置及び/または移動を検出する非接触電気容量検出装置とを備えた時計(51)に関する。電気スイッチを備えた従来の装置に伴う問題を回避するために、検出装置は、1つまたは複数の固定電極(59、60)と回転部材によって駆動される歯付きロータ(57、58)とを有する少なくとも1つの容量センサ(55、56)と、このセンサの容量の変化を感知する電子検出手段とを備えている。回転部材の回転方向を表すことができるようにするために、検出装置に、出力信号が直角位相にある2つの容量センサ(55、56)を設けてもよい。この回転部材は時刻設定操作ステム(1)であるか、時計の針のシャフトなどの他の構成部材でもよい。

Description

【発明の詳細な説明】 容量検出装置を備えた時計 本発明は、回転部材、及びそのホィールの位置及び/または移動を検出するた めの電気容量検出装置を備え、その検出装置が、1つまたは複数の固定電極を備 えた固定部分、及び回転部材によって駆動される導電性ロータを備えた可動部分 を有する少なくとも1つの容量センサと、センサの容量の変化を感知する電子検 出手段とを含む時計、特に腕時計に関する。 本発明は、排他的ではないが特に、外部竜頭を備えた従来の操作ステムによる 電子腕時計の時刻または日付の手動補正などの機能の制御に適用される。そのよ うなステムの回転及び並進移動の検出は、通常は実質的にステムに取り付けられ たカム構造によって作動する電気機械式スイッチに基づいており、そのようなカ ムがたわみ接点ストリップに作用し、その接点ストリップが、一般的に他の時計 構成要素を含む印刷回路に設けられている固定接点と接触する。 そのようなスイッチの製造及び組み立ての主な問題点は、各接点ストリップを 対応のカムに対して、また対応の固定接点に対して非常に正確に位置決めするこ とを必要とする電気接点の閉鎖の信頼性にある。このため、各時計の組み立て中 に作動テストと、おそらくは調節も実施する必要がある。これらの作業は高コス トであると共に、腕時計の組み立ての自動化に相当に不都合である。 同様な問題が、回転部材の特定位置、例えばクロノグラフの針または日付表示 器の「ゼロ」位置を検出するように構成された電気接点にも生じる。 従って、上記スイッチに代えて、腕時計に使用できる非接触装置を用いること が望ましいであろう。 ドイツ特許出願第3934158A1号は、家庭用電気器具内の電子時計を制 御するために使用することができるパルス発生器を開示しており、その発生器は 上記のプリアンブルに示されている形式の容量センサにほぼ対応している。ディ スクに直交する軸線回りに回転するディスク形ロータが、直径方向に向き合った 2つのセクターを有する平面電極を担持しており、それに向き合った平面ステー タが、特別な構造であって電子検出回路に接続された幾つかの固定電極を備えて いる。ステータとロータとの間に薄い絶縁体が設けられている。ロータが回転す る時、電極間の絶縁体の厚さは一定であるが、ロータと各固定電極との間の重合 表面が変化するために、ロータ電極が発生する容量結合がステータの様々な電極 間で変化することからパルスが発生する。 そのような構造は、時計産業、特に腕時計に応用するためには非常に大きい空 間を必要とする。さらに、電極間の距離、すなわち絶縁体の厚さを一定にするた めの十分な正確度及び安定性を保ちながらロータを組み立てなければならない。 本発明の目的は、腕時計などの時計に使用でき、低コストでの製造及び組み立 てが可能であり、時刻または日付の補正や回転部材の特定位置の検出に好都合に 適用することができる、信頼性が高い非接触検出装置を提供することによって従 来技術の問題点を解決することである。 このため、本発明は、プリアンブルで定義された時計であって、各固定電極が ロータの外周面に向き合わせて配置されており、この外周面に歯が、ロータの回 転中に各固定電極の近くを通過するように配置されていることを特徴とする時計 に関する。 このため、検出装置は実質的に、ロータの歯付き外周面と各固定電極との間の 距離の変化の結果として生じる容量変化によって作動する。この性質によって、 装置は小型で低電気エネルギ消費型に製造でき、腕時計に使用するのに特に適し ている。さらに、非常に多くの連続角位置、例えば1回転当たり8または12の 位置を可能にする容量センサをさほど複雑にしないで製造することができる。 特別な実施態様では、容量センサの固定部分が1対の固定電極を有しており、 ロータがその回転位置によって固定電極間の電界に影響を与えるように構成され ている。ロータを固定電位に保持することができ、その歯は固定電極間の電界内 でシールドを形成するように構成されている。 これらの2つの固定電極は、好ましくは基板上に同一平面的に設けられ、ギャ ップによって互いに分離されており、ロータの軸線はこのギャップに面して固定 電極に平行に配置されている。基板が時計の印刷回路素子の一部を形成している 、すなわち、電子または電気機械式時計ムーブメント内に既存の素子を使用する ことが好都合であろう。 上記実施態様では、ロータと固定電極との間に一定のギャップを維持するよう にロータを回転部材に取り付け、この回転部材に、基板上及び/または固定電極 上に設けられた絶縁層に摺動しながら当接する支持シリンダを設けることができ る。これによって、回転部材の組み立て中にセンサを調節する必要がなくなる。 2つの固定電極を備えた別の構造では、固定電極が、それぞれ間隔を置いて向 き合った2つの電極板を形成し、ロータがその間に配置され、その回転軸線がそ れらに平行になっている。ロータの外周面が歯付きの形状を有する結果、この場 合の電極間の容量の変化は、絶縁厚さの変化によって生じる。この構造ではまた 、固定電極を同一の印刷回路基板上に、例えば基板の開口の対向縁部に配置する ことができる。ロータを絶縁して、2つの固定電極間の電気信号の発信器として 機能させることができる。その時、ロータは浮遊電位にある。 1対の固定電極を有するセンサの別の好適な実施態様は、ロータが、検出手段 に接続された可動電極であり、ロータの回転中にその歯が固定電極の一方または 他方に向き合う位置を交互に通過することを特徴としている。このため、ロータ は、それぞれ2つの固定電極との間に形成する2つのコンデンサに信号を導入す るための第3電極を形成している。 別の実施態様は、容量センサの固定部分が、固定電極を形成する内歯を有する 環状ステータを備えており、ロータがステータの内部に配置され、その歯がステ ータの歯に向き合った可動電極を形成している。これによって、比較的小さい容 積の構造で、表面が比較的大きいと共にそのような表面間の距離が小さい、従っ て容量が非常に高い電極が得られる。歯の数が多いほど、センサの角分解能が高 くなる。ステータの内側を薄い絶縁層で被覆して、この絶縁層に当接しながらロ ータが摺動することができ、これによってステータ内でロータを中心配置するこ とができる。 非接触検出装置が回転部材の回転方向も表示できるようにするために、好まし くは検出装置にそのような容量センサを2つ設けて、これらを角偏位させて、回 転部材の回転中に直角位相にあるそれぞれの出力信号を発生できるようにする。 本発明の他の特徴及び利点は、添付の図面を参照した様々な実施形態の以下の 説明から明らかになるであろう。 第1図は、本発明の第1実施形態を、特に容量センサを備えて回転部材の位置 を検出する非接触装置を概略的に示しており、 第2図は、第1図と同様な図であるが、回転部材の別の位置を示しており、 第3図は、本発明に使用されている容量センサの、第4図のIII−III線に沿っ た概略的横断面図であり、 第4図は、摺動及び回転部材と組み合わされた2つの容量センサを含む装置の 概略的側面図であり、 第5図は、容量センサの別の実施形態の概略的断面図であり、 第6図は、第5図のセンサの対応の電路図であり、 第7図は、容量センサの別の実施形態の概略的断面図であり、 第8図は、第7図のセンサの対応の電路図であり、 第9図は、容量センサの別の実施形態の概略的断面図であり、 第10図は、腕時計の操作ステムに2つの円筒形容量センサを組み合わせた本 発明の別の実施形態を概略的に示しており、 第11図は、第10図のセンサの1つの横断面図であり、 第12図は、回転部材の回転中に第10図及び第11図の装置に得られる電気 信号を示している。 第1図及び第2図の実施形態では、位置を検出しようとする部材が、例えば腕 時計または他の時計の時刻設定操作ステムなどのステム1である。しかし、この 部材は別の時計ムーブメント部品、例えば、秒針、分針または時針や、クロノグ ラフカウンター針を担持しているシャフトでもよい。 ステム1は、その角位置を検出する装置と組み合わされている。その装置は、 容量センサ2と、センサから出力線4で送られる信号を利用した電子検出手段3 とを備えている。センサ2は、ステム1に同軸的に固定されたロータ5で形成さ れた可動部分と、実質的に2つの固定電極6及び7で形成された固定部分とを含 む。本実施形態では、固定電極は同一平面上にあって、ロータ5の軸線に平行な 絶縁基板8の下面に付着している。基板は好ましくは、大部分の電子または電気 機械式腕時計に存在するような印刷回路板であることが望ましい。この印刷回路 板は一般的に腕時計の文字盤及び操作ステムに平行である。アース10と第1電 極6との間に電圧源9が直列に接続されて、それにパルス電圧Ueを加える。第 2電極7が出力線4に接続されて、2つの電極6及び7間の容量によって決まる 出力信号を発生する。 ロータ5は好ましくは星形の金属製の導電性部品であり、本例では外周表面に 4つの歯11ないし14が等しい角度間隔で設けられている。ロータ5は、ステ ム1を介してアース10に接続されている。ロータは、電極6及び7を分離する ギャップ15に向き合った位置にあり、それの歯が電極からわずかに離れた位置 を通過する。このため、ロータの存在及び位置が電界16に、従って電極間の容 量結合に影響を与える。ステム1の回転中に、センサ2の容量が周期的に変化す る。出力線4の出力信号は、ロータが電界内でシールドを形成している第1図の 位置で最小値を、ロータがシールドを形成していない第2図の位置で最大値をと る。 検出手段3内では、センサの出力信号が、容量Ciの積分コンデンサ17に並 列に接続された増幅器16のネガティブ入力部に加えられる。増幅器の出力部1 8では、2つの電極6及び7の間の容量をCvとした時、電圧方形パルス信号U s=(Cv/Ci)・Ueが得られる。この信号の各パルスは歯11ないし14 の1つが電極の前を通過したこと、すなわちステム1の1回転ステップを表す。 このステップは本例では1/4回転である。信号Usは、周知のようにして所望 の機能を、例えば腕時計の時刻または日付の設定を制御する処理回路19で使用 される。 第3図は、ロータ5の歯と電極6及び7との間をできる限り小さい所定距離に 維持して、ステム1の移動中のセンサの容量の変化をできる限り大きくし、従っ て容易に検出できるようにした容量センサ2の好適な実施形態を示している。薄 い絶縁層20が電極6及び7の少なくとも一部分と、それらを分離するギャップ 15とに被着されている。この層は、例えば2ないし3マイクロメータの厚さの 樹脂膜で形成することができる。図面でこの厚さが誇張されていることは明らか である。さらに、ステム1は、電極間の容量に影響を与えないだけの十分な距離 をロータ5から置いた位置に支持シリンダ21を備えている。ステム1は基板8 に対して、シリンダ21側に基板全体に広がっている層20にシリンダ21がわ ずかに接するようにして配置されている。ロータ5の歯11ないし14の端面が 円筒形であって、シリンダ21と同一の半径を有するようにすれば、それらと電 極6及び7との間の距離が絶縁層20の厚さと実質的に同一になる。 そのような構造は、ステム1と基板8との間の距離を確実に決定するので、得 られる信号の品質に関して好都合であるだけでなく、調節がまったく必要ないた めにセンサの組み立てを容易にする。特に、ステム1が腕時計の操作ステムであ る時、印刷回路基板8の後にそれが取り付けられる。基板8は、ステムシリンダ 21にわずかに接するように弾性的に保持されることができる。 第4図は、ステム1の回転方向を検出することができるようにするために、容 量センサ2の横に第2の同様な容量センサ22を有する実施形態を示している。 センサ22は、ステム1に固定されたロータ25と、電極6及び7と同一で、そ れらと並べて基板8に付設された1対の電極26及び27とを有している。これ らの電極も、絶縁層20で被覆されている。ロータ25はロータ5と同一である が、歯ピッチの1/4だけ、すなわち本例では1/16回転だけ角偏位している ので、センサ22からの出力信号は、センサ2の出力信号に対して直角位相にあ る。この種類の信号については第12図を参照しながら後述する。通常通りに、 時計操作ステム1は少なくとも2位置間を軸方向に摺動することができ、その一 方は第4図に実線で示されている時刻設定位置である。ステムの他方の軸方向位 置は点線で示された中立位置であり、その位置でステム1は腕時計の時刻を補正 することなく回転できなければならない。その時、センサ22のロータ25がセ ンサ2の電極6及び7に向き合うため、センサ2が作動する一方、センサ22は 不作動状態になる。ステム1が回転する時、処理回路19がそれを検出し、動作 を開始しない。反対に、2つのセンサ2及び22が直角位相で信号を送る場合、 処理回路19はセンサ2で表されるステップ数とセンサ2及び22からの信号の 連続順序によって表される方向によって決定される時刻補正を行う。 第5図及び第6図は、上記のセンサ2及び22の各々の代わりに使用できる容 量センサの変更実施形態を示している。このセンサ30は、共通の絶縁基板33 上に配置されてそれぞれの端子A及びBに接続された2つの固定電極を有してい る。各電極31及び32は特に基板33の開口34の対向している側面に延び、 それぞれ電極板35、36を形成している。ステム1の回転軸線37は、基板の 中心平面内を開口34の中央で延びているため、ステム1に固定されたロータ5 は電極31及び32の各々から実質的に同一距離にある。本例では、ロータ5は 偶数の歯を有し、電気的絶縁されて浮遊電位であるため、2つの電極間の電気信 号の受動発信器として機能する。第6図の対応の回路図は、センサ30の容量が 、それぞれ電極31及びロータ5間、及びロータ5及び電極32間における可変 容量C1及びC2の直列接続に等しいことを示している。容量C1及びC2は、 ステム1が回転する時の導電性ロータ及び電極間の距離すなわち絶縁ギャップの 変化を介して一緒に変化する。必要ならば、ステム1を絶縁基板33で案内する ことができる。もちろん、直角位相で信号を送る2つのセンサ30を設けて、第 4図を参照しながら説明した方法と同様にしてステムの回転方向を表示すること もできる。 第7図及び第8図は、センサ30のものと同一の素子31〜37と、異なった ロータ41とを有する容量センサ40を示しており、ロータ41は、このロータ 41のカラー43と擦れ合うたわみストリップ42によって端子Dに接続された 可動電極を構成している。ロータ41に奇数の歯、例えば3つの歯44、45及 び46が設けられており、これらは同一の角ギャップを有しているため、電極3 1及び32の一方または他方の前を交互に通過する。このため、容量C2が最小 の時、容量C1が最大である。端子Dは、ロータ41によって形成された可動電 極に電気信号を導入するために使用され、出力信号は端子A及びBで捕捉される 。このため、C1及びC2よりはるかに高い場合が多い様々な導体及びアース間 の寄生容量を除去することによって、A及びB間の微分容量を正確に測定するこ とができる。センサ40の別の利点は、ロータの回転の分解能が歯数の2倍にな る点にある。例えば、1回転当たり10ステップの分解能を5つの歯だけで得ら れるであろう。 第9図は、上記センサ40と同一の素子31〜37と41、43を有する容量 センサ50を示しているが、本例では、ロータ41が非対称的に配置された2つ の歯44及び45だけを備えている。それらの角距離は例えば135°である。 従って、端子A及びBで捕捉された信号は、ステム1がいずれの方向に回転して いるかによって異なった順序で連続する。このため、検出手段は1つのセンサ5 0でステム1の角位置及び回転方向の両方を決定することができる。 2つの電極板35と36がロータの軸線37に対して直径方向に向き合ってい なければ、直径方向に向き合った歯を有するロータでも同じ結果を得ることがで きることに注意されたい。 第10図及び第11図に示されている実施形態では、腕時計51の操作ステム 1が従来の外部竜頭52を有しており、それは時計ケース52内及び時計ムーブ メントの固定部分54内に回転及び摺動可能に支持されている。電気接点を作動 させることなく腕時計の時刻設定を制御するために、ステム1に2つの同軸的な 円筒形容量センサ55及び56が設けられ、第4図の例の場合のように直角位相 の出力信号を発生するように配置されている。各センサ55、56は、ステム1 と一体成形されたロータ57、58と、(ステム1が第10図に示されている軸 方向位置にある時に)ロータの周囲に同軸的に配置されて腕時計の内部に固定さ れている環状ステータ59、60とを有している。 第11図は、センサ55の拡大概略断面図である。金属ロータ57の外側のほ ぼ円筒形表面に軸方向溝62が畝状に設けられ、それらの間に例えば8個の外歯 63が等間隔に形成されている。同様に、金属ステータ59の内側に参照番号の ない同数の軸方向溝が畝状に設けられ、それらの間にロータの歯63と同じ幅を 有する8個の内歯64が等間隔に形成されている。調節してロータの中心に合わ せるために、ステータ59の内側が絶縁材料の層65で被覆されており、センサ の容量を増加させるために、この層は歯64を横切る位置で可能な限り薄くなっ ている。ステータに長手方向スリット66も設けて、ロータの外周に弾性的には め付けることができるようにしている。ステータ59は、例えば2つの向き合っ た耳部分67を備えて、それらが腕時計の内部のリセス(図示せず)にわずかな 遊びではまることによってステータを腕時計の内部に固定できるようにしている 。センサの容量をできる限り高くすると共に、ロータの回転中に十分に変化させ るために、好ましくは歯63及び64の円周方向幅をロータ及びステータの溝の 幅よりわずかに小さくする。回転中に、容量は、歯63及び64が互いに向き合 う時に最大値を、ロータ溝62がステータ歯64に面する位置にある時に最小値 ととる。 第12図の上側のグラフは、センサ55の容量C1及びセンサ56の容量C2 の変化をステム1の回転角度αの関数として示している。2つのロータ57及び 58の歯63が互いに整合している一方、ステータ60の歯64がステータ59 の歯に対してステム1の回転方向(矢印F)にそれらのピッチの1/4、すなわ ち1/32回転だけずれている場合、これらの2つの信号は直角位相にある。第 12図はまた、第1図を参照しながら説明したような各センサで得られる電圧方 形パルスUs1及びUs2を示しており、これらによって検出手段がステム1の ステップ数及び回転方向を表すことができる。 以上に記載した例から、本発明は、非接触検出装置を、その単純性及び信頼性 のために、電気接点回転検出装置に好都合に代えて、小型の時計、例えば腕時計 に設置できるようにすることがわかる。
【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】平成11年5月3日(1999.5.3) 【補正内容】 補正請求の範囲 1.回転部材(1)、及びその回転部材の位置及び/または移動を検出する電気 容量検出装置を備えており、その検出装置が、1対の固定電極(6、7;26、 27)を備えた固定部分、及び前記回転部材によって駆動される導電性ロータ( 5、25)を備えた可動部分を有し、前記ロータがその回転位置によって前記固 定電極間の電界に影響を与えるように構成されている少なくとも1つの容量セン サ(2、22)と、前記センサの容量の変化を感知する電子検出手段(3)とを 含み、前記2つの固定電極(6、7;26、27)が基板(8)上に同一平面的 に設けられ、ギャップ(15)によって互いに分離されている時計であって、 前記ロータ(5、25)の軸線はそのギャップに面して前記固定電極に平行に 配置されており、各固定電極(6、7、26、27)は前記ロータ(5、25) の外周面に向き合うように配置されており、その外周面に歯(11〜14)が、 前記ロータの回転中に各固定電極の近くを通過するように配置されていることを 特徴とする時計。 2.回転部材(1)及びその回転部材の位置及び/または移動を検出する電気容 量検出装置を備えており、その検出装置が、少なくとも2つの固定電極(31、 32)を備えた固定部分、及び前記回転部材によって駆動される導電性ロータ( 5、41)を備えた可動部分を有して、そのロータはその回転位置によって前記 固定電極間の電界に影響を与えるように構成されている少なくとも1つの容量セ ンサ(30、40、50)と、前記センサの容量の変化を感知する電子検出手段 (3)とを含み、前記2つの固定電極(31、32)が基板(33)上に設けら れ、ギャップによって互いに分離されている時計であって、 前記固定電極は、前記ギャップによって分離されてそれぞれ間隔を置いて向き 合った2つの電極板(35、36)を形成しており、前記ロータ(5、25、4 1)が前記ギャップ内に配置され、それの回転軸線(37)が電極板に平行であ り、前記固定電極板(35、36)の各々が前記ロータの外周面に向き合わせて 配置されており、その外周面に歯(11〜14、44〜46)が前記ロータの回 転中に各電極板の近くを通過するように配置されていることを特徴とする時計。 3.前記ロータ(5)が固定電位に保持されており、前記ロータの歯(11〜1 4)が前記固定電極間の電界内でシールドを形成するように構成されていること を特徴とする請求項1に記載の時計。 4.前記歯(11〜14、44〜46)が、前記ロータの周囲に一定の角ピッチ で分配配置されていることを特徴とする請求項1または2に記載の時計。 5.前記基板(33)が平面的であって、前記基板に設けられた開口(34)内 に前記ロータが配置されており、前記電極板(35、36)が前記開口の向き合 っている側面に延びていることを特徴とする請求項2に記載の時計。 6.前記基板(8、33)が、時計の印刷回路素子の一部を形成していることを 特徴とする請求項1または2に記載の時計。 7.前記ロータ(5、25)が前記回転部材(1)に取り付けられており、前記 回転部材(1)が、前記基板上及び/または前記固定電極上に設けられた絶縁層 (20)に摺動しながら当接する支持シリンダ(21)を備えていることを特徴 とする請求項1に記載の時計。 8.前記ロータ(5)が絶縁されており、2つの固定電極間の電気信号の発信器 として機能することを特徴とする請求項2に記載の時計。 9.前記ロータ(41)が、前記検出手段に接続された可動電極であり、前記ロ ータの回転中にそれの歯(44、45、46)が前記固定電極の一方または他方 に向き合う位置を交互に通過することを特徴とする請求項1または2に記載の時 計。 10.前記検出装置は前記容量センサ(5、25;55、56)を2つ備えてお り、これらは角偏位して、前記回転部材の回転中に直角位相にあるそれぞれの出 力信号を発生するようにしたことを特徴とする請求項1または2に記載の時計。 11.前記回転部材が、少なくとも2つの軸方向位置、すなわち、前記容量セン サ(22、55)が作動する時刻設定位置と、前記センサが作動しない1つの他 の位置とを有している操作ステムであることを特徴とする請求項1または2に記 載の時計。 12.前記回転部材(1)が、前記検出装置によって検出される基準位置を有す る表示部材であることを特徴とする請求項1または2に記載の時計。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.回転部材(1)、及びその回転部材の位置及び/または移動を検出する電気 容量検出装置を備えており、その検出装置は、1つまたは複数の固定電極を備え た固定部分、及び前記回転部材によって駆動される導電性ロータを備えた可動部 分を有する少なくとも1つの容量センサ(2、22、30、40、50、55、 56)と、そのセンサの容量の変化を感知する電子検出手段(3)とを含む時計 であって、 各固定電極(6、7、26、27、31、32、59、60)はロータ(5、 25、41、57、58)の外周面に向き合わせて配置されており、その外周面 に歯(11〜14、44〜46、63)が、ロータの回転中に各固定電極の近く を通過するように配置されていることを特徴とする時計。 2.前記センサ(2、22、30、40、50)の固定部分が1対の固定電極( 6、7;26、27;31、32)を有しており、前記ロータ(5、25、41 )はそれの回転位置によって固定電極間の電界に影響を与えるように構成されて いることを特徴とする請求項1に記載の時計。 3.前記ロータ(5)が固定電位に保持されており、前記ロータの歯(11〜1 4)は固定電極間の電界をシールドするように構成されていることを特徴とする 請求項2に記載の時計。 4.前記歯(11〜14、44〜46)が、前記ロータの周囲に一定の角ピッチ で分散配置されていることを特徴とする請求項2に記載の時計。 5.2つの固定電極(6、7;26、27)が基板(8)上に同一平面的に設け られ、ギャップ(15)によって互いに分離されており、前記ロータ(5、25 )の軸線はそのギャップを隔てて対向するように前記固定電極に平行に配置され ていることを特徴とする請求項2から4までのいずれか1項に記載の時計。 6.前記基板(8)が、時計の印刷回路素子の一部を形成していることを特徴と する請求項5に記載の時計。 7.前記ロータ(5、25)が前記回転部材(1)に取り付けられており、前記 回転部材(1)が、前記基板上及び/または前記固定電極上に設けられた絶縁層 (20)に摺動しながら当接する支持シリンダ(21)を備えていることを特徴 とする請求項5または6に記載の時計。 8.前記固定電極(31、32)が、それぞれ間隔を置いて向き合った2つの電 極板(35、36)を形成しており、前記ロータ(5、41)が電極板の間に配 置され、それの回転軸線(37)がそれらに平行であることを特徴とする請求項 2に記載の時計。 9.前記ロータ(5)が絶縁されており、2つの固定電極間の電気信号の発信器 として機能することを特徴とする請求項8に記載の時計。 10.前記ロータ(41)が、前記検出手段に接続された可動電極であり、前記 ロータの回転中にそれの歯(44、45、46)が前記固定電極の一方または他 方に向き合う位置を交互に通過することを特徴とする請求項2または8に記載の 時計。 11.前記容量センサ(55、56)の前記固定部分は、固定電極を形成する内 歯(64)を有する環状ステータ(59、60)を備えており、前記ロータ(5 7、58)が前記ステータの内部に配置され、それの歯(63)が前記ステータ の歯に向き合った可動電極を形成していることを特徴とする請求項1に記載の時 計。 12.前記ステータ(59)は、内側が絶縁層(65)で被覆されており、その 絶縁層に前記ロータ(57)が摺動して当接していることを特徴とする請求項1 1に記載の時計。 13.前記検出装置は前記容量センサ(5、25;55、56)を2つ備えてお り、これらは角偏位して、前記回転部材の回転中に直角位相にあるそれぞれの出 力信号を発生するようにしたことを特徴とする先行請求項のいずれか1項に記載 の時計。 14.前記回転部材が、少なくとも2つの軸方向位置、すなわち、前記容量セン サ(25)が作動する時刻設定位置と、センサが作動しない1つの他の位置とを 有している操作ステム(1)であることを特徴とする請求項1に記載の時計。 15.前記回転部材が、前記検出装置によって検出される基準位置を有する表示 部材であることを特徴とする請求項1に記載の時計。
JP53519798A 1997-02-17 1998-02-16 容量検出装置を備えた時計 Pending JP2001524206A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9701813A FR2759792B1 (fr) 1997-02-17 1997-02-17 Piece d'horlogerie comportant un dispositif de detection sans contact
FR97/01813 1997-02-17
PCT/CH1998/000057 WO1998036332A1 (fr) 1997-02-17 1998-02-16 Piece d'horlogerie comportant un dispositif de detection capacitif

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001524206A true JP2001524206A (ja) 2001-11-27
JP2001524206A5 JP2001524206A5 (ja) 2005-10-06

Family

ID=9503792

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP53519798A Pending JP2001524206A (ja) 1997-02-17 1998-02-16 容量検出装置を備えた時計

Country Status (9)

Country Link
US (1) US6252825B1 (ja)
EP (1) EP0960361B1 (ja)
JP (1) JP2001524206A (ja)
CN (1) CN1119724C (ja)
DE (1) DE69817536T8 (ja)
FR (1) FR2759792B1 (ja)
HK (1) HK1024064A1 (ja)
TW (1) TW342472B (ja)
WO (1) WO1998036332A1 (ja)

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014219389A (ja) * 2013-05-06 2014-11-20 巨擘科技股▲ふん▼有限公司 腕時計の構造、腕時計用電子式クラウン及びディスプレイを有する腕時計
KR20150069547A (ko) * 2013-12-13 2015-06-23 더 스와치 그룹 리서치 앤 디벨롭먼트 엘티디 각도 및 축방향 위치 센서 배열체
JP2017531798A (ja) * 2014-10-07 2017-10-26 ザ・スウォッチ・グループ・リサーチ・アンド・ディベロップメント・リミテッド 計時器用セッティングステムのための位置センサー
KR20180114157A (ko) * 2016-07-25 2018-10-17 애플 인크. 힘 검출 입력 구조
KR20190033619A (ko) * 2016-12-06 2019-03-29 에타 쏘시에떼 아노님 마누팍투레 홀로게레 스위세 2 개의 유도 센서들에 의해서 작동이 감지되는 회전 제어 스템을 포함하는 휴대물
US10845764B2 (en) 2015-03-08 2020-11-24 Apple Inc. Compressible seal for rotatable and translatable input mechanisms
US10942491B2 (en) 2014-09-02 2021-03-09 Apple Inc. Wearable electronic device
US10955937B2 (en) 2016-07-15 2021-03-23 Apple Inc. Capacitive gap sensor ring for an input device
US10962930B2 (en) 2013-08-09 2021-03-30 Apple Inc. Tactile switch for an electronic device
US10962935B1 (en) 2017-07-18 2021-03-30 Apple Inc. Tri-axis force sensor
US11181863B2 (en) 2018-08-24 2021-11-23 Apple Inc. Conductive cap for watch crown
US11194299B1 (en) 2019-02-12 2021-12-07 Apple Inc. Variable frictional feedback device for a digital crown of an electronic watch
US11194298B2 (en) 2018-08-30 2021-12-07 Apple Inc. Crown assembly for an electronic watch
US11347351B2 (en) 2014-02-12 2022-05-31 Apple Inc. Rejection of false turns of rotary inputs for electronic devices
US11360440B2 (en) 2018-06-25 2022-06-14 Apple Inc. Crown for an electronic watch
US11531306B2 (en) 2013-06-11 2022-12-20 Apple Inc. Rotary input mechanism for an electronic device
US11550268B2 (en) 2020-06-02 2023-01-10 Apple Inc. Switch module for electronic crown assembly
US11561515B2 (en) 2018-08-02 2023-01-24 Apple Inc. Crown for an electronic watch
US11796961B2 (en) 2018-08-24 2023-10-24 Apple Inc. Conductive cap for watch crown
US11796968B2 (en) 2018-08-30 2023-10-24 Apple Inc. Crown assembly for an electronic watch

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE433140T1 (de) * 2000-11-17 2009-06-15 Asulab Sa Elektronische uhr mit kapazitiven tasten auf ihrem abdeckglas
US6868046B2 (en) 2000-11-17 2005-03-15 Asulab S.A. Electronic watch including capacitive keys on its crystal
JP2002340506A (ja) * 2001-05-11 2002-11-27 Seiko Instruments Inc 位置検出装置及びこれを用いた時計針位置検出装置
US7589537B1 (en) * 2006-04-05 2009-09-15 3M Innovative Properties Company Device and method of monitoring ground connection of moving equipment with insulative bearing arrangement
DE102010046778B4 (de) * 2010-09-28 2017-11-02 Trw Automotive Electronics & Components Gmbh Kapazitiver Drehgeber
KR20240065191A (ko) * 2013-06-11 2024-05-14 애플 인크. 웨어러블 전자 디바이스
WO2015030870A1 (en) * 2013-08-28 2015-03-05 Bodhi Technology Ventures Llc Capacitive touch panel for sensing mechanical inputs to a device
WO2015088492A1 (en) 2013-12-10 2015-06-18 Apple Inc. Input friction mechanism for rotary inputs of electronic devices
GB2524523B (en) * 2014-03-25 2016-09-14 Sciteb Ltd Watches for use in time-dependent authentication systems, and methods of use thereof in authentication protocols
US10190891B1 (en) 2014-07-16 2019-01-29 Apple Inc. Optical encoder for detecting rotational and axial movement
KR20160030821A (ko) * 2014-09-11 2016-03-21 삼성전자주식회사 웨어러블 디바이스
WO2016039587A1 (en) 2014-09-11 2016-03-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Wearable device
EP3012692A1 (en) 2014-10-20 2016-04-27 The Swatch Group Research and Development Ltd. Position sensor and method for determining a position of a timepiece setting stem
EP3037898B1 (fr) * 2014-12-23 2017-06-21 ETA SA Manufacture Horlogère Suisse Appareil elecromécanique comportant un dispositif de detection capacitif de la position angulaire d'un mobile, et procédé de detection de la position angulaire d'un mobile
US10145711B2 (en) 2015-03-05 2018-12-04 Apple Inc. Optical encoder with direction-dependent optical properties having an optically anisotropic region to produce a first and a second light distribution
US9651405B1 (en) 2015-03-06 2017-05-16 Apple Inc. Dynamic adjustment of a sampling rate for an optical encoder
US10018966B2 (en) 2015-04-24 2018-07-10 Apple Inc. Cover member for an input mechanism of an electronic device
US10503271B2 (en) * 2015-09-30 2019-12-10 Apple Inc. Proximity detection for an input mechanism of an electronic device
US10671222B2 (en) 2015-09-30 2020-06-02 Apple Inc. Touch sensor pattern for edge input detection
US11036318B2 (en) * 2015-09-30 2021-06-15 Apple Inc. Capacitive touch or proximity detection for crown
US9891651B2 (en) 2016-02-27 2018-02-13 Apple Inc. Rotatable input mechanism having adjustable output
US10551798B1 (en) 2016-05-17 2020-02-04 Apple Inc. Rotatable crown for an electronic device
EP3333645A1 (fr) * 2016-12-06 2018-06-13 ETA SA Manufacture Horlogère Suisse Objet portable comprenant une tige de commande rotative dont l'actionnement est détecté par mesure d'une induction magnétique
US10664074B2 (en) 2017-06-19 2020-05-26 Apple Inc. Contact-sensitive crown for an electronic watch
CN107329397B (zh) * 2017-07-26 2023-06-20 歌尔科技有限公司 一种轻智能手表校准方法、装置和轻智能手表
US10203662B1 (en) 2017-09-25 2019-02-12 Apple Inc. Optical position sensor for a crown
JP7410935B2 (ja) * 2018-05-24 2024-01-10 ザ リサーチ ファウンデーション フォー ザ ステイト ユニバーシティー オブ ニューヨーク 容量性センサ
JP7110886B2 (ja) * 2018-10-02 2022-08-02 カシオ計算機株式会社 回転検出装置及び電子時計
US11157109B1 (en) 2019-09-06 2021-10-26 Apple Inc. Touch sensing with water rejection
US11662867B1 (en) 2020-05-30 2023-05-30 Apple Inc. Hover detection on a touch sensor panel
US11983035B2 (en) 2020-06-11 2024-05-14 Apple Inc. Electronic device
CN115808866A (zh) * 2022-12-09 2023-03-17 杭州精诚三和定时器实业有限公司 一种具有闹钟功能的计时器
CN115755562A (zh) * 2022-12-09 2023-03-07 杭州精诚三和定时器实业有限公司 一种采用角度位移传感器设定闹响时间的闹钟

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH342130A (de) * 1956-04-14 1959-10-31 Wenczler & Heidenhain Abtastbare Skala mit Einrichtung zu ihrer Abtastung
JPS5398884A (en) 1977-02-09 1978-08-29 Seikosha Kk Counter
US4176458A (en) * 1978-03-27 1979-12-04 Dunn Christopher H Distance measuring apparatus
JPS58150865A (ja) * 1982-12-06 1983-09-07 Sony Corp 容量変化型回転状態検出装置の電極製造方法
DE3317463C2 (de) * 1983-05-13 1985-05-23 Forschungsgesellschaft für Uhren- und Feingeräte -Technik e.V., 7000 Stuttgart Berührungslose Zeigerpositionserfassungseinrichtung
JPS6042687A (ja) * 1983-08-18 1985-03-06 Seikosha Co Ltd アラ−ム時計
EP0226716A3 (en) * 1985-09-16 1989-01-11 Hewlett-Packard Company Capacitive position transducer system
US4963829A (en) * 1988-03-21 1990-10-16 Wereb John A Shaft rotation analyzer using variable capacitance transducer maintained at a constant voltage
DE3934158A1 (de) * 1989-10-12 1991-04-25 Bosch Siemens Hausgeraete Digitaler kapazitiver impulsgenerator
DE9112592U1 (de) * 1991-10-10 1993-02-04 Papst-Motoren GmbH & Co KG, 7742 St Georgen Kapazitiv arbeitende Positionsmeßvorrichtung
GB2264784B (en) * 1992-02-26 1995-04-12 Kansei Kk Rotation angle sensor of electrostatic capacitance type
US5768088A (en) * 1996-03-04 1998-06-16 Eaton Corporation Continuously variable capacitive switch

Cited By (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014219389A (ja) * 2013-05-06 2014-11-20 巨擘科技股▲ふん▼有限公司 腕時計の構造、腕時計用電子式クラウン及びディスプレイを有する腕時計
KR101557642B1 (ko) * 2013-05-06 2015-10-13 프린코 코포레이션 손목시계 구조, 손목시계에 대한 전자 크라운 및 디스플레이를 갖는 손목시계
US9223296B2 (en) 2013-05-06 2015-12-29 Princo Middle East Fze Wristwatch structure, electronic crown for wristwatch, and wristwatch having display
US11531306B2 (en) 2013-06-11 2022-12-20 Apple Inc. Rotary input mechanism for an electronic device
US10962930B2 (en) 2013-08-09 2021-03-30 Apple Inc. Tactile switch for an electronic device
US11886149B2 (en) 2013-08-09 2024-01-30 Apple Inc. Tactile switch for an electronic device
KR101690382B1 (ko) 2013-12-13 2016-12-27 더 스와치 그룹 리서치 앤 디벨롭먼트 엘티디 각도 및 축방향 위치 센서 배열체
KR20150069547A (ko) * 2013-12-13 2015-06-23 더 스와치 그룹 리서치 앤 디벨롭먼트 엘티디 각도 및 축방향 위치 센서 배열체
US11669205B2 (en) 2014-02-12 2023-06-06 Apple Inc. Rejection of false turns of rotary inputs for electronic devices
US11347351B2 (en) 2014-02-12 2022-05-31 Apple Inc. Rejection of false turns of rotary inputs for electronic devices
US10942491B2 (en) 2014-09-02 2021-03-09 Apple Inc. Wearable electronic device
US11474483B2 (en) 2014-09-02 2022-10-18 Apple Inc. Wearable electronic device
US11221590B2 (en) 2014-09-02 2022-01-11 Apple Inc. Wearable electronic device
US11762342B2 (en) 2014-09-02 2023-09-19 Apple Inc. Wearable electronic device
JP2017531798A (ja) * 2014-10-07 2017-10-26 ザ・スウォッチ・グループ・リサーチ・アンド・ディベロップメント・リミテッド 計時器用セッティングステムのための位置センサー
US10845764B2 (en) 2015-03-08 2020-11-24 Apple Inc. Compressible seal for rotatable and translatable input mechanisms
US11988995B2 (en) 2015-03-08 2024-05-21 Apple Inc. Compressible seal for rotatable and translatable input mechanisms
US11513613B2 (en) 2016-07-15 2022-11-29 Apple Inc. Capacitive gap sensor ring for an input device
US10955937B2 (en) 2016-07-15 2021-03-23 Apple Inc. Capacitive gap sensor ring for an input device
US11385599B2 (en) 2016-07-25 2022-07-12 Apple Inc. Force-detecting input structure
KR102293643B1 (ko) * 2016-07-25 2021-08-24 애플 인크. 힘 검출 입력 구조
US11720064B2 (en) 2016-07-25 2023-08-08 Apple Inc. Force-detecting input structure
US10948880B2 (en) 2016-07-25 2021-03-16 Apple Inc. Force-detecting input structure
KR20200119900A (ko) * 2016-07-25 2020-10-20 애플 인크. 힘 검출 입력 구조
KR102166244B1 (ko) * 2016-07-25 2020-10-15 애플 인크. 힘 검출 입력 구조
KR20180114157A (ko) * 2016-07-25 2018-10-17 애플 인크. 힘 검출 입력 구조
KR102255085B1 (ko) * 2016-12-06 2021-05-24 에타 쏘시에떼 아노님 마누팍투레 홀로게레 스위세 2 개의 유도 센서들에 의해서 작동이 감지되는 회전 제어 스템을 포함하는 휴대물
US11385598B2 (en) 2016-12-06 2022-07-12 Eta Sa Manufacture Horlogere Suisse Portable object comprising a rotating control stem whose actuation is detected by means of two inductive sensors
KR20190033619A (ko) * 2016-12-06 2019-03-29 에타 쏘시에떼 아노님 마누팍투레 홀로게레 스위세 2 개의 유도 센서들에 의해서 작동이 감지되는 회전 제어 스템을 포함하는 휴대물
US10962935B1 (en) 2017-07-18 2021-03-30 Apple Inc. Tri-axis force sensor
US11360440B2 (en) 2018-06-25 2022-06-14 Apple Inc. Crown for an electronic watch
US11754981B2 (en) 2018-06-25 2023-09-12 Apple Inc. Crown for an electronic watch
US11561515B2 (en) 2018-08-02 2023-01-24 Apple Inc. Crown for an electronic watch
US11906937B2 (en) 2018-08-02 2024-02-20 Apple Inc. Crown for an electronic watch
US11796961B2 (en) 2018-08-24 2023-10-24 Apple Inc. Conductive cap for watch crown
US11181863B2 (en) 2018-08-24 2021-11-23 Apple Inc. Conductive cap for watch crown
US11194298B2 (en) 2018-08-30 2021-12-07 Apple Inc. Crown assembly for an electronic watch
US11796968B2 (en) 2018-08-30 2023-10-24 Apple Inc. Crown assembly for an electronic watch
US11860587B2 (en) 2019-02-12 2024-01-02 Apple Inc. Variable frictional feedback device for a digital crown of an electronic watch
US11194299B1 (en) 2019-02-12 2021-12-07 Apple Inc. Variable frictional feedback device for a digital crown of an electronic watch
US11550268B2 (en) 2020-06-02 2023-01-10 Apple Inc. Switch module for electronic crown assembly
US11815860B2 (en) 2020-06-02 2023-11-14 Apple Inc. Switch module for electronic crown assembly

Also Published As

Publication number Publication date
EP0960361B1 (fr) 2003-08-27
HK1024064A1 (en) 2000-09-29
DE69817536T2 (de) 2004-06-24
EP0960361A1 (fr) 1999-12-01
TW342472B (en) 1998-10-11
DE69817536D1 (de) 2003-10-02
DE69817536T8 (de) 2004-12-30
WO1998036332A1 (fr) 1998-08-20
US6252825B1 (en) 2001-06-26
CN1248332A (zh) 2000-03-22
CN1119724C (zh) 2003-08-27
FR2759792B1 (fr) 1999-04-16
FR2759792A1 (fr) 1998-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2001524206A (ja) 容量検出装置を備えた時計
US5598153A (en) Capacitive angular displacement transducer
EP3204828B1 (en) Position sensor for a timepiece setting stem
JP6219915B2 (ja) 歯車セットの角度位置検出用の容量式装置を備えた電気機械装置および歯車セットの角度位置検出方法
US5077635A (en) Capacitive position sensor
CN1847797B (zh) 电容式位移编码器
US4092579A (en) Brushless printed circuit resolver
JPH0374767B2 (ja)
JPH0477846B2 (ja)
US20100148801A1 (en) Capacitance-type encoder
AU595587B2 (en) Movement parameter sensor
US4563683A (en) Capacitive-type position and reference angular rotation detecting apparatus
US6653828B2 (en) Analog sensor for contact-free angular offset sensing
JPH08201537A (ja) 腕時計の指針位置検出装置
JP4054693B2 (ja) 静電容量式変位測定器
JP2000166263A (ja) 超音波モータおよび超音波モータ付き電子機器
JP2011149532A (ja) 回転センサ付き転がり軸受装置
SU1502959A1 (ru) Емкостный датчик угловых перемещений
JPH06230159A (ja) 超音波メータ
JP2988171B2 (ja) 電子式アナログ時計及びアラーム付電子式アナログ時計
JPH06242269A (ja) 超音波メータ
JPH03252013A (ja) 節度付エンコーダ
SU1596210A2 (ru) Емкостной датчик угловых перемещений
JPS61269016A (ja) 静電容量型エンコ−ダ
JPS5927218A (ja) 流量計の回転検出方法

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050126

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050126

A72 Notification of change in name of applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A721

Effective date: 20050126

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070827

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070911

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071211

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080812