CN101506742B - 安装在结合有钟表模块的壳体中的谐振器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电子表，该电子表包括用于驱动模拟显示装置(6)的电动马达(5)，以及包括都安装在相同壳体(9)内的振荡器电路(2)和谐振器(1)的时基(1，2)，其特征在于，所述壳体还包括用于控制所述电动马达的控制电路(4)。

Description

安装在结合有钟表模块的壳体中的谐振器
技术领域
本发明总体上涉及一种安装在壳体内的谐振器，并且尤其涉及将附加电子元件结合到此壳体中。这种谐振器用于多种应用并且尤其用于钟表制造和电话学领域。
背景技术
现有技术中已知与振荡器相关联以形成时基的音叉形式的石英谐振器。为了减少这种时基所占据的空间，例如以便将该时基集成到便携式电子器件中，已知将这种音叉形石英谐振器和包含振荡器的集成电路安装在相同壳体中。
尽管这些现有技术方案减少了时基所占据的体积，但是已经表明，尤其在钟表学领域，可用空间仍不足以制造小尺寸的钟表。实际上，电子表包括一定数量的附加电子元件，其需要在结合到压电谐振器壳体中的振荡器的集成电路外部的第二集成电路。具有两个集成电路并因此具有用于承载这些集成电路的两个基底或等同物的需要涉及占据钟表中的大量可用空间，这意味着钟表的体积以过度的方式并因此以对于明显美观原因而言不希望的方式增加。
发明内容
本发明的一个主要目的是克服上述缺陷。因此，本发明涉及一种根据权利要求1的电子表。实际上，模拟显示的电子表包括用于驱动模拟显示器例如指针以便显示时间信息的马达，该时间信息由时基提供并通过该马达的控制装置被传输至该马达。这就是表的电动马达控制装置在本发明的范围内有利地在谐振器壳体中与振荡器集成到相同电路中的原因。此解决方案还具有以下优点：减小表的电子元件之间的连接件的长度，从而同等程度地降低振荡器对外部干扰的敏感度。这种干扰的减少从而使表能够在对这种干扰更敏感的高阻抗下工作，因而降低了表的电子电路的总体功耗，同时保持对扰动具有可接受的抗扰度。有利实施例形成从属权利要求的主题。
附图说明
本发明的其它特征和优点将在阅读下文参照附图做出的并且作为非限制性示例给出的对本发明的实施例的详细描述时变得更加清楚，在附图中：
图1是根据本发明的一个实施例的具有模拟显示器的电子表的示意图；
图2是通过包含时基和马达控制电路的壳体的顶部的视图；
图3是沿图2的线A-A的横截面视图；并且
图4是本发明的一个有利实施例的示意图。
具体实施方式
根据图1中示意性示出的本发明的第一实施例，本发明涉及一种包括时基的电子表，该时基例如由连接到振荡器2的端子的压电谐振器例如石英谐振器1，或者甚至MEMS型硅谐振器形成，该振荡器2的输出连接到分频器电路3以获得表所需的工作频率，以便指示精确时间。分频器电路3的输出连接到电动马达5的控制电路4，该电动马达5用于驱动这里未示出的齿轮系，该齿轮系使模拟显示装置例如用于提供时间指示，即小时、分钟以及可能的秒的指针6旋转。例如可以传统方式使用步进马达，该步进马达还被称为双极马达，其由磁化转子、具有高导磁率以形成磁路环路的定子以及至少一个线圈形成，该线圈在接通时的作用是在定子中创建磁场，该定子因而被转换成磁体，该磁体的极性取决于线圈中电流的方向。因此，马达的控制电路4提供了在线圈中流动的电流。马达由被供电中断间隔开的一系列正负脉冲控制。但是，当然可使用其它类型的马达，例如两相步进马达，以便获得可在向前和向后方向上设定表的时间的双向马达。
有利地，如图1所示，振荡器2、分频器电路3和电动马达控制电路4全部集成在单个集成电路7中，以便减少电子表的元件所占据的空间，并且减少主要由于元件之间的“带线”连接件的长度所导致的这些电子元件中的电磁干扰。还应指出，这使得外部连接件的数量可减小到仅有四个而不是通常情况下的八个。实际上，通常提供两个连接端子用于激励谐振器，两个连接端子用于连接到集成电路，两个连接端子用于给集成电路供电，以及最后两个连接端子用于控制马达。这里，在壳体外部仅需四个端子，即集成电路的两个电源端子和还用作马达控制端子的两个集成电路连接端子。谐振器和集成电路之间的两个激励端子仅被设置在壳体内部。然而，仍可使用相互并排设置的数个集成电路，但是不会完全具有前述优点。集成电路7由表的电源8供电。
这里，主要思想在于进一步减少表的电子电路所占据的空间。为此，有利地将集成电路7设置在已用于将压电谐振器1容纳在表壳中的相同壳体9内。将集成电路7设置在谐振器壳体9内不仅优化了表壳中的所有这些元件所占据的空间，并且还由于谐振器壳体9中的各种元件之间的非常短的连接路径而增加了对集成电路免受任何外部干扰的保护。这些元件在谐振器壳体9中的一种示例性设置结合图2和3给出。
图1、2和3中共同的元件的数字标号是相同的。图2是容纳压电谐振器1和包含表的电子元件的集成电路7的壳体9的俯视图。应指出，在图2中，该壳体基本由平行六面体形状的陶瓷材料制成，其包括具有底部和侧面的主要部分，和用于例如通过真空焊接或实现气密组装的任何其它合适的方法来气密地密封壳体9的盖(未示出)。应指出，有利地，所述盖由玻璃制成，从而使得一旦壳体已被气密密封，则可通过激光精确调整谐振器频率，这具有避免了难以实施的振荡器的禁止或微调功能的优点，这些功能通常在封闭壳体之前提供以便调整谐振器频率。
如图2中可见，压电谐振器1和集成电路7安装在壳体的主要部分中。谐振器优选地为音叉形式的石英谐振器，该谐振器的基部11和振动臂10包括金属化部分，其形成两组电极12、13，使得所述臂能够受到电场影响以便使它们振动。谐振器1和集成电路7之间的连接件优选地利用阶梯部17中形成的孔22制成，并且被填充导电粘合剂，或者任何其它合适的导电材料，从而确保与导电路径连接。
再次考虑图2，在壳体9下方，具有四个连接端子14、15，所述连接端子一方面连接到该壳体外部，另一方面连接到壳体内部。在该壳体内，这四个连接端子连接到集成电路7。在该壳体外部，两个连接端子14连接到如图1中所示的电源以便给集成电路7供电，另两个连接端子15连接到电动马达线圈的端子以向线圈提供正和负电脉冲。应指出，所提出的连接件仅是作为非限制性示例，可选择地，只要一方面四个端子14、15中的两个端子连接到电源，另一方面另两个剩余端子连接到马达线圈就足够了。使用这四个连接端子14、15一方面用于给集成电路供电、另一方面用于经由集成在集成电路7中的马达控制电路控制马达，并且通过使用包含时基和马达控制电路的单个壳体9，提供了简单且紧凑的解决方案，并且由于能够强有力地抵抗各种电磁干扰，所以是高效的。
图3是沿图2的线A-A的中间的纵向剖面。从图3中可见，谐振器1如下安装：使用导电粘合剂将位于谐振器的基部上的两组电极12和13的连接片焊接或结合(bonding)到设置在壳体9的底部的阶梯部17上的对应的导电片16，以便将谐振器1定位在设置在壳体9的底部的集成电路7上方。如参照图2已经提到的，位于谐振器1的基部上的连接片可经由连接到阶梯部17中形成的并且填充有合适的导电材料的孔22的导电片16，然后经由本身连接到集成电路7的导电路径23(见图2)连接到集成电路7，以便激励电极并且使谐振器振动。这些连接装置(16，22，23)具有一方面非常短，另一方面到达集成电路7的底面、即接纳连接件的表面的优点。但是，应指出，本领域技术人员可想到其它合适的解决方案。
集成电路与壳体外部之间的连接件可如图2和3所示地实现。实际上，在此示例中，提供连接柱18，该连接柱有利地位于集成电路7下方，经由片19(见图2)和通过壳体9的底部并填充有导电粘合剂21或任何其它合适的导电材料的孔20的导电路径连接到连接端子14和15。由于这些孔与连接端子14和15相对地定位，所以导电粘合剂提供了与壳体内部的电连接。
图4示出根据本发明的一个尤其有利的实施例。如前述实施例一样，在对应于马达控制电路的输出端子的壳体9的连接端子15 MOT1和MOT2与马达线圈之间存在连接件，以允许经由连接端子中的一个或另一个传输正和负电脉冲，这样确保表的指针正确工作，从而确保表的时间指示正确工作。此外，在此有利的实施例中，连接端子中的一个、例如用于传输正脉冲的MOT1还连接到开关，该开关由表的外部控制构件致动。致动此开关阻断了马达控制，从而中断了时间指示。此中断是允许重置表的时间所必需的。优选地，所用的外部控制构件为柄轴-表冠。因此，对于机械表，用户仅需将柄轴-表冠从推入位置1拉出至拉出位置2，以便中断时间指示机构，开关从其打开位置(位置1)转到其闭合位置(位置2)。一个优点是，当表冠被拉出时，开关然后导通，并且马达步进被停止，这使得连接端子MOT1被毫无困难地共享，并且连接设置进一步减小，只要一方面控制马达而另一方面停止马达的两种功能暂时是唯一的就可以。因此，可在连接到基准电势的开关的端子的一侧设置电阻器，以防止在两种功能之间发生任何冲突，或者控制避免使用上述电阻器的集成电路中的冲突。可选择地，控制构件可以是可由表的用户容易地致动的具有两个位置的按钮或者任何其它机构。
很清楚，在不背离所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，可对本说明书中描述的本发明的各个实施例进行本领域技术人员显而易见的各种修改或改进。

Claims (10)

1.一种电子表，该电子表包括容纳用于驱动模拟显示装置(6)的电动马达(5)的壳体和附加的内部壳体(9)，其中时基(1，2)包含都安装在所述附加的内部壳体(9)中的振荡器电路(2)和谐振器(1)，所述内部壳体(9)还包含所述电动马达的控制电路(4)，其特征在于，所述内部壳体(9)包括四个连接点(14，15)，其中两个连接点(14)用于给振荡器电路(2)和电动马达控制电路(4)供电，而另外两个连接点(15)用于控制所述电动马达。
2.根据权利要求1的电子表，其特征在于，所述振荡器电路和电动马达控制电路集成在同一集成电路(7)中。
3.根据权利要求2的电子表，其特征在于，所述集成电路包括分频器电路(3)，该分频器电路(3)设置于所述振荡器电路的输出与所述电动马达控制电路的输入之间，用于以所希望的马达控制频率提供控制信号。
4.根据前述任一项权利要求的电子表，其特征在于，所述电子表还包括外部控制构件，该外部控制构件作用于两个马达控制连接点之一上以中断电动马达控制。
5.根据权利要求4的电子表，其特征在于，所述两个马达控制连接点中的一个(MOT1，15)将正脉冲传输给所述电动马达，并且所述电子表还包括作用于所述两个马达控制连接点中的一个(MOT1，15)以中断电动马达控制的外部控制构件。
6.根据权利要求4的电子表，其特征在于，所述两个马达控制连接点中的另一个(MOT2，15)将负脉冲传输给所述电动马达，并且所述电子表还包括作用于所述两个马达控制连接点中的另一个(MOT2，15)以中断电动马达控制的外部控制构件。
7.根据权利要求4的电子表，其特征在于，所述外部控制构件是所述电子表的表冠。
8.根据权利要求5的电子表，其特征在于，所述外部控制构件是所述电子表的表冠。
9.根据权利要求6的电子表，其特征在于，所述外部控制构件是所述电子表的表冠。
10.根据权利要求1的电子表，其特征在于，谐振器壳体包括玻璃盖，并且谐振器频率通过所述玻璃盖由激光调节。
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