CN117597634A

CN117597634A - 表

Info

Publication number: CN117597634A
Application number: CN202280044196.7A
Authority: CN
Inventors: 米夏埃尔·邦克
Original assignee: Realization Desal AG
Current assignee: Realization Desal AG
Priority date: 2021-06-25
Filing date: 2022-06-01
Publication date: 2024-02-23
Also published as: JP2024523952A; WO2022268463A1; EP4136510A1; DE102021116557A1; EP4136510B1; US20240295857A1

Abstract

本发明涉及一种表(100)、特别是一种手表，包括具有振荡系统(1)的计时器装置(10)。振荡系统(1)包括具有光波导(20)的光波导装置(2)、适于将时钟控制光信号馈送到光波导装置的电光转换器(3)、以及从光波导接收光信号的光电转换器(4)，光电转换器(4)适于基于所接收的光信号生成电信号。计时器装置(10)还包括被配置为基于电信号的频率生成使用信号的电子使用信号生成设备(116)。表(100)还包括适于基于使用信号显示时间的表显示设备(102)。

Description

表

技术领域

本发明涉及一种表，特别是一种手表。

背景技术

从现有技术中已知石英表和具有自动上弦或手动上弦的机械表。石英表通过振荡石英的频率进行时钟控制。另一方面，自动上弦机械表(也称为自动表)和手动上弦机械表通常由摆轮的振荡来控制，该摆轮控制所谓的擒纵机构(escapement)。

发明内容

本发明的目的是提供一种尽可能精确的表。

下面描述一种表、特别是一种手表，包括具有振荡系统的计时器装置。计时器装置包括被配置为生成使用信号的电子使用信号生成设备。此外，该表包括表显示设备，该表显示设备适于基于使用信号来显示时间、特别是一天中的时间。

优选地，振荡系统包括光波导装置、电光转换器和光电转换器。光波导装置包括光波导、特别是光纤。电光转换器(也称为electrical-optical converter)适于将时钟控制光信号(光信号)馈送到光波导装置。光电转换器(也称为optical-electrical converteror photo-electrical converter)适于接收来自光波导装置的光信号并适于基于所接收的光信号生成电信号。

电子使用信号生成设备被配置为基于电信号的频率生成使用信号。因此，提供了一种表，其时钟生成基于光波导装置中的光的传播速度(光速)。光进入光波导装置和光波导装置的另一侧上的光的出射之间的时间差仅取决于光波引导装置中的光传播的距离和光波导装置中的光的传播速度(光速)。如果光波导装置的长度和物理特性是已知的，则可以以这种方式生成具有固定频率和固定周期持续时间的时钟控制信号。这意味着光波导装置是振荡系统的频率决定元件。

特别地，光波导是频率确定元件，因为光波导包括光波导装置中的最大长度。

要理解的是，要实现的振荡系统的振荡频率还取决于由电光转换器和光电转换器以及振荡系统的可能的其他电气/电子部件引起的信号的延迟。在计算振荡系统的频率时，除了光信号传播通过光波导的持续时间之外，还必须考虑光波导装置的电子器件的操作时间。然而，虽然光传播的持续时间与光波导的长度成正比，但光波导装置中的电子部件的操作时间总是相同的，而不管电光转换器和光电转换器之间的光波导有多长或多短。通过测量处于工作状态的光波导装置的频率，由此知道振荡系统的振幅的总持续时间，并从该持续时间减去通过光波导(从电光转换器到光电转换器)的光信号的理论(通过计算确定)持续时间，可以非常容易地测量光波导装置中的电子部件的操作时间，即，光信号到达光电转换器与新的光信号通过电光转换器的传输之间的时间延迟。

光信号在传播通过光波导时的持续时间的实际测量也可以以这种方式进行：

包括具有相同部件但其光波导装置的长度(特别是其光波导布置的光波导)不同的相同电信号路径的两个振荡系统相对于其振荡频率进行测量。例如，第一振荡系统中的光波导可以包括10米的长度，其中，第二振荡系统中的光波导可以包括20米的长度。根据所得到的数据，可以非常容易地确定光路径的持续时间(特别是光波导装置的持续时间)和电路径的持续时间，因为电路径在两种情况下都具有相同的持续时间；而光路径在一种情况下的持续时间必须是另一种情况的两倍。

清楚地确定通过电路径的电信号的持续时间也是用于产生合适的表格以补偿温度变化期间的频率偏差的先决条件。

因此，测量组装的振荡系统以确定其振荡频率是有利的。这将在后面进行更详细的解释。

本发明表中的时钟生成与表的运动或位置(水平或竖直)等影响无关。因此，特别地，光控手表明显比具有机械振荡设备的手表更精确，该机械振荡设备通过表的佩戴者的手腕的任何运动而减慢或加速，其中，发条装置(the clockwork)的驱动弹簧的张力的程度对擒纵机构有影响，并且高于摆轮/擒纵机构相互作用的频率，并且其位置影响摆轮的振荡行为。

振荡晶体发生的问题，例如所谓的老化，即由于外来原子渗入到振荡晶体中或其他时间相关情况而随时间发生的振荡频率偏差，不会在光控表中发生。此外，通过压电振荡晶体的时钟生成以及通过摆轮的时钟生成也基于机械振荡，即振荡晶体的压电激励的机械振荡。这种机械振荡比所提出的表中的时钟控制光信号更易于衰减。因此，光控表比通过压电振荡晶体的振荡生成时钟脉冲的表更准确。

此外，光控表在基于时钟控制光信号选择振荡系统的振荡频率方面提供了很大的灵活性。这可以根据表的相应要求和/或所有者的设计偏好或在手表的情况下，表的佩戴者容易地选择。例如，可以以简单的方式形成光波导装置、特别是光波导，使得振荡系统包括根据客户要求的特定振荡频率。还可以调制电信号的幅度，从而调制光信号的幅度，由此使表个性化。

应当理解，为了将时钟控制光信号提供给光波导装置，电光转换器被配置为将电输入信号转换为光信号。

还应当理解，电信号优选地也是时钟控制的，因为光信号是时钟控制的。

根据本发明的有利设计，振荡系统可以形成为振荡电路。这特别意味着，振荡系统的部件被布置在电路中，即在环形回路中。

时钟控制光信号可以优选地是模拟时钟控制光信号、特别是正弦光信号。然而，模拟光信号也可以具有不同于正弦的形式。与此相对应，由光电转换器生成的电信号优选地可以是模拟电信号、特别是正弦电信号。然而，模拟电信号也可以包括不同于对应于光信号的正弦形状的形状。

然而，时钟控制光信号也可以特别是数字光信号。相应地，由光电转换器生成的电信号可以特别是数字电信号。

优选地，电光转换器包括半导体激光器或发光二极管。

特别地，电光转换器可以被配置为将时钟控制光信号直接提供到光波导中。

光波导可以优选地包括单模光纤。与多模光纤不同，单模光纤不受传输时间色散和模态色散的影响。然而，光波导也可以包括多模光纤。多模光纤的优点在于，光可以更容易地耦合到光波导中并与光波导解耦。

为了提供振荡系统，可以有利地首先选择时钟控制光信号或电信号的期望频率，然后可以以实现相应的期望频率的方式适配振荡系统、特别是光波导装置和关于其长度的光波导。在振荡系统已经形成之后，可以对其进行测量以确定时钟控制光信号和电信号的实际频率。如果实际频率偏离期望频率，则可以相应地修改振荡系统，直到达到期望频率。然而，也可以根据需要首先形成振荡系统、特别是光波导装置和光波导的长度。然后可以测量适配的振荡系统，以确定时钟控制光信号和电信号的频率。考虑到所确定的频率，使用信号生成设备因此可以被配置为基于所确定的频率生成使用信号。例如，在使用信号生成设备包括脉冲计数器的情况下，可以基于所确定的电信号的频率来设置与脉冲计数器计数的电信号进行比较的预定计数值。

优选地，光电转换器包括光电二极管。光电二极管被配置为将时钟控制光信号转换为电信号。以有利的方式，电信号是电流信号。

优选地，振荡系统还包括驱动器，该驱动器被配置为基于电信号驱动电光转换器。当电光转换器包括半导体激光器时，驱动器也可以被称为半导体激光器驱动器。相应地，在包括发光二极管的电光转换器的情况下，驱动器也可以被称为发光二极管驱动器。

根据本发明的第一有利设计，振荡系统可以包括在光波导装置(特别是光波导)中从电光转换器到光电转换器的光信号路径和从光电转换器到电光转换器的电信号路径。电光转换器是基于光电转换器的电信号以有利的方式可控的。这特别意味着，光电转换器的电信号触发光电转换器以将光信号提供给光波导装置、特别是光波导。

特别地，振荡系统可以被设计为具有光反馈的振荡电路。光反馈发生在电光转换器的光信号(光输出信号)可以通过光波导装置、特别是光波导耦合在光电转换器的输入端。在本发明表的这种设计中，光电转换器、从光电转换器到电光转换器的电信号路径以及电光转换器尤其可以被称为收发器。电光转换器的光信号可以通过光波导装置、特别是光波导在收发器的输入端上反馈。

优选地，表(特别是振荡系统)包括用于放大光电转换器和电光转换器之间的电信号的电放大器。

电放大器可以优选地被配置为转换电信号。也就是说，存在于电放大器的输入端的电压信号被转换成在电放大器的输出端输出的电流信号，或进入电放大器的输入端的电流信号被转换为存在于该电放大器的输出端的电压信号。与电放大器的各个输入信号相比，电放大器的各个输出信号由此被放大。

放大器有利地设置在光电转换器的下游(相对于信号的方向)。特别地，这意味着电放大器的输入信号对应于光电转换器的输出信号或基于光电转换器的输入信号。

特别地，电放大器可适用于将输入电流转换为输出电压。特别优选地，该放大器被形成为跨阻放大器。该跨阻放大器可以以有利的方式将输入电流转换成比例输出电压。关于电放大器的设计，光电转换器有利地适于将接收到的光信号转换为电流信号。特别地，电放大器是从光电转换器到电光转换器的电信号路径的部分。

优选地，表(特别是振荡系统)包括触发器和单稳态触发器。触发器被配置为通过来自光电转换器的电信号来控制单稳态触发器。单稳态触发器优选地被配置为生成输出脉冲以驱动电光转换器。特别地，输出脉冲是响应于触发器对单稳态触发器的控制而生成的。优选地，单稳态触发器是数字电路，其仅具有一个稳定状态。由来自触发器的输入触发信号触发，单稳态触发器在预定义时间(约1纳秒或更短)内改变其开关状态。单稳态触发器然后返回到其静止状态。特别地，触发器和单稳态触发器是从光电转换器到电光转换器的电信号路径的部分。通过提供单稳态触发器，以简单的方式生成时钟控制电信号，该时钟控制电信号由电光转换器转换为时钟控制光信号。

从光电转换器到电光转换器的电信号路径优选地被配置为使电信号反相。

优选地，电信号路径被配置为通过反相电信号交替地接通和断开电光转换器。

为此，根据有利的实施例，电信号路径可以包括(单独的)逆变器(逆变器电路)。逆变器优选地适于交替地接通和断开电光转换器。根据可选有利实施例，上述电放大器、特别是上述跨阻放大器的输出可以是反相输出。电信号由反相输出反相。根据另一个可选有利实施例，上述驱动器的输入可以是反相输入。在这种情况下，电信号由驱动器的反相输入反相。在电放大器的反相输出或驱动器的反相输入的情况下，优选地，在电信号路径中不提供单独的逆变器。

振荡系统优选地还包括用于对电信号进行滤波的频率滤波器。频率滤波器设置在光电转换器和电光转换器之间。特别地，频率滤波器可以用于通过从电信号中滤除不期望的高次谐波来迫使系统在其振荡频率上振荡。然而，也可以通过频率滤波器来具体地选择高次谐波。

在本发明的有利设计中，频率滤波器设置在电放大器和驱动器之间。

表、特别是计时器装置优选地还包括施密特触发器，该施密特触发器被配置为将电信号转换为方波信号(施密特触发器的输出信号)。施密特触发器是模数转换器。关于表的设计，这意味着作为施密特触发器的输入信号的电信号是模拟电信号，其中，方波信号是数字电信号。特别地，在表的操作过程中，模拟电压(模拟电压信号)存在于施密特触发器的输入端，其中，数字电压(数字电压信号)存在于施密特触发器的输出端。

此外，施密特触发器以有利的方式连接到使用信号生成设备。这意味着施密特触发器的输出信号(即方波信号)用作使用信号生成设备的输入信号。

可选地，可以使用另一个模数转换器代替施密特触发器。然而，也可以不提供模数转换器。

需要注意的是，电信号路径中的电信号可以是电流信号或电压信号。电信号可以在电信号路径中从一种类型(电流信号/电压信号)转换为另一种类型(电压信号/电流信号)。

根据本发明的第二有利设计，光波导装置形成为环形回路。由此，计时器装置包括用于将光信号从环形回路解耦到光电转换器中的分光器和用于将光信号从电光转换器耦合到环形回路中的光耦合器。术语“环形回路”特别是指光波导装置形成为闭合光回路，其中一次产生并引入光波导装置中的光信号在回路中被引导无限的时间段。在环形回路中，优选地，光波导的输出被反馈到其输入。因此，通过光耦合器馈入以开始时钟生成的操作的光信号可以在环形回路中无休止地传播，其中，时钟控制光信号的提取由此通过分光器进行。

应当注意，在本发明的上下文中的分光器、特别是被配置为将入射光信号分割成两个或多个光信号的设备。另一方面，在本发明的上下文中，光耦合器特别是被配置为将一个或多个光信号耦合到光波导中的设备。

优选地，表可以包括光波导装置中的光放大器，该光波导装置形成为环形回路。也就是说，光波导装置包括光波导和光放大器。光放大器有利地被配置为在入射光信号通过时放大入射光信号，而不将其转换为其间的电信号。

特别地，光波导、光放大器、电光转换器和光电转换器彼此连接的方式可以如下。光波导的输出端连接到光耦合器的第一输入端。光耦合器的输出端连接到光放大器的输入端。光放大器的输出端连接到分光器的输入端，分光器的第一输出端连接到光波导的输入端。电光转换器的输出端(光输出)连接到光耦合器的第二输入端。分光器的第二输出端连接到光电转换器的输入端(光输入)。电信号(光电转换器的输出信号)然后在光电转换器的输出端可用。根据该电信号，优选地可以通过使用信号生成设备生成使用信号。

优选地，电光转换器可以是通过来自光电转换器的电信号可控的。这在光电转换器和电光转换器之间产生电信号路径。

特别优选地，表可以包括电放大器。电放大器被设置成放大光电转换器和电光转换器之间的电信号。这特别意味着，电放大器被设置在光电转换器和电光转换器之间的电信号路径中。

优选地，光波导装置被细分为在光耦合器和分光器之间的第一部分和在分光器和光耦合器之间的第二部分。这里，第二部分中的光信号的延迟对应于从分光器到光耦合器的并行信号的延迟。

根据第一有利实施例，第二部分可以包括延迟线或另一光波导。另一光波导也可以称为第二光波导，其中，在光耦合器和分光器之间的第一部分中的光波导可以称为第一光波导。在这种情况下，光电转换器和电光转换器被设置在分光器和光耦合器之间并且彼此连接。因此，延迟线或另一光波导中的光信号的延迟对应于从分光器通过光电转换器和电光转换器到光耦合器的并行信号的延迟。电放大器可以优选地设置在光电转换器和电光转换器之间。优选地，可以在光电转换器和电放大器EV之间提供单一电信号。优选地，在电放大器和电光转换器之间拾取电信号。根据该电信号，优选地可以通过使用信号生成设备生成使用信号。

特别地，在上述第一有利实施例中，将光波导装置的部件彼此连接以及与电光转换器和光电转换器连接的方式可以如下。分光器的第一输出端通过延迟线或第二光波导与光耦合器的第一输入端连接。光耦合器的输出端连接到光波导的输入端。分光器的第二输出端连接到光电转换器的输入端。电光转换器的输入端连接到光电转换器的输出端。光耦合器的第一输入端连接到延迟线或第二光波导的输出端。光耦合器的第二输入端连接到电光转换器的输出端。当电放大器设置在光电转换器和电光转换器之间时，光电转换器的输出端连接到电放大器的输入端，并且电放大器的输出端连接到电光转换器的输入端。

根据第二有利实施例，分光器是第一分光器，并且光耦合器是第一光耦合器。因此，第二部分包括延迟线、第二光耦合器和第二分光器。此外，用于放大第一分光器和第二分光器之间的光信号的光放大器优选地设置在第一分光器和第一光耦合器之间。因此，从第一分光器通过第二光耦合器、延迟线和第二分光器到第一光耦合器的光信号的延迟对应于从第一分光器通过光放大器到第一光耦合器的并行信号的延迟。

特别地，在上述可选有利实施例中，将光波导装置的部件彼此连接以及与电光转换器和光电转换器连接的方式可以如下。第一分光器的第一输出端连接到光放大器的输入端。光放大器的输出端连接到第一光耦合器的第一输入端。第一光耦合器的输出端连接到光波导的输入端。第一分光器的第二输出端连接到第二光耦合器的第一输入端。其输出端连接到延迟线的输入端。延迟线的输出端连接到第二分光器的输入端。第二分光器的第一输出端连接到第一光耦合器的第二输入端。电光转换器的输出端(光输出)连接到第二光耦合器的第二输入端。第二分光器的第二输出端连接到光电转换器的输入端。电信号(光电转换器的输出信号)在光电转换器的输出端可用。使用信号可以优选地通过使用信号生成设备从该电信号生成。由于两条平行光信号路径(第一信号路径：第一分光器-第二光耦合器-延迟线-第二分光器-第一光耦合器；第二信号路径：第一分光器-光放大器-第一光连接器)，即使当光放大器短时间停用时，也可以在通过光波导形成环形回路的光波导布置中保持连续的信号流。这使得只有当光信号功率由于环形回路中的衰减而下降到可定义的最小值以下时才有可激活光放大器。通过周期性地打开和关闭光放大器，可以根据需要优化时钟生成的功耗。

优选地，表包括数据单元。优选地，数据单元包括调制器，用于基于数据集调制电光转换器的输入信号。

数据集可以有利地包括个人决心(personal resolution)，例如戒烟的决心或所爱的人的名字、个人目标或理想，而且还包括宗教信息，例如手册。数据集可以根据光进行编码，并在振荡系统中以光速传播。例如，通过调制电信号的幅度，编码是可行的。如果放大器被适当地设置，则这对被设置的振荡系统的振荡频率和电信号的频率没有影响。时基的准确性不受此影响。例如，可以通过发光二极管来指示这种不同的幅度，然后发光二极管以不同的亮度点亮。例如，可以使用具有不同长度的信号脉冲的莫尔斯电码字母表作为编码。

特别优选地，表可以包括用于存储数据集的存储器单元和/或用于输入数据集的输入单元和/或用于从光电转换器的调制输出信号中读出数据集的读出单元。进一步优选地，表可以包括用于输出基于读出的数据集的信息的输出单元。该信息可以包括例如光和/或声音和/或电数据信号，其可以优选地通过WLAN或蓝牙输出。

优选地，表包括具有预定晶体振荡器振荡频率的晶体振荡器。使用信号生成设备适于将电信号的频率与晶体振荡器振荡频率进行比较以生成实际比较值。此外，使用信号生成设备适于基于电信号的频率和实际比较值来生成使用信号。因此，可以考虑电信号的频率与用作参考频率的晶体振荡器振荡频率之间的差来生成使用信号。电信号的频率和晶体振荡器振荡频率之间的差由实际比较值表示。这允许在生成使用信号时考虑电信号的频率与电信号的期望频率的偏差。例如，可以通过与设置振荡系统的预定温度的温度偏差来设置这种偏差。这种温度偏差会对光波导装置、特别是光波导产生影响，因为光波导特别是作为温度的函数而膨胀。

特别优选地，在使用信号生成设备中存储多个温度相关的存储器比较值和相关联的校正值。使用信号生成设备还适于将实际比较值分配给存储器比较值，并基于电信号的频率和校正值生成使用信号。

为了生成上述使用信号，电子使用信号生成设备可以有利地包括(仅)脉冲计数器(二进制计数器)。在这种情况下，脉冲计数器被配置为对振荡系统的时钟信号(即电信号)进行计数。脉冲计数器根据电信号的频率进行编程。

此外，为了生成上述使用信号，电子使用信号生成设备可以有利地包括(仅)分频器。分频器被配置为对时钟信号(即电信号)的频率进行分频、特别进行减半。特别地，电信号的频率可以对应于2的倍数、特别是2的幂(例如，524288Hz或1048576Hz)。电信号的频率可以有利地通过分频器分解为1Hz或另一频率(例如，8Hz)。分解的频率对应于使用信号，基于该使用信号，表显示设备被配置为显示时间。应注意，在频率为例如8Hz的使用信号的情况下，机械表显示设备的秒指针的跳跃(其随后每秒发生8次)不会被观看者感知为“跳跃”。

与脉冲计数器或分频器的术语一起使用的术语“仅”特别是指在本发明的上下文中，两种类型的电子部件中的仅一种(即仅脉冲计数器或仅分频器)被提供来生成使用信号生成设备，以便生成使用信号。

然而，分频器与脉冲计数器的组合也可以生成使用信号。换言之，这意味着用于生成使用信号的计时器装置可以包括分频器和脉冲计数器。在这种情况下，分频器有利地设置在脉冲计数器的上游(相对于信号的方向)。以有利的方式，在第一步骤中，可以通过分频器将电信号的频率减半、特别是减半若干次，以实现中频。在第二步骤中，可以通过脉冲计数器使中频处于期望的频率、特别是使用频率。在第一步骤中，将预定振荡频率减半、特别是减半若干次以实现中频，并在第二步骤中，将中频倒计数到期望频率的过程对于电信号包括高频(例如，8.88MHz或10MHz)的表特别有利。因此，与简单地倒计时电信号的频率相比，可以节省电流。

在电子使用信号生成设备仅包括脉冲计数器的情况下，使用信号生成设备有利地被配置为当电流信号的计数值等于预定计数值时生成使用信号。预定计数值有利地基于电信号的频率来设置。

在电子使用信号生成设备仅包括分频器的情况下，使用信号有利地对应于分频器的输出信号。

在包括脉冲计数器和分频器的电子使用信号生成设备的情况下，电子使用信号生成设备有利地被配置为当分频器的输出信号的计数值等于预定计数值时生成使用信号。在这种情况下，预定计数值有利地基于由分频器实现的中频来设置。

此外，计时器装置优选地包括输出设备。电子输出设备被配置为输出由使用信号生成设备生成的使用信号。

应当注意，脉冲计数器和输出设备或分频器和输出设备可以分别形成为单一单元。

在振荡系统的温度和/或表、特别是振荡系统周围的温度偏离预定温度期间，该预定温度大于预定偏差，电子使用信号生成设备可以有利地被配置为考虑相应的预定校正因子或预定校正公式，以便生成使用信号。相应的预定校正因子有利地分配给相应的温度偏差。

特别地，当电子使用信号生成设备包括如上所述的脉冲计数器时，在这种温度偏差的情况下，电子使用信号生成设备可以有利地被配置为通过预定校正因子或预定校正公式来校正脉冲计数器的预定计数值。

还可能的是，使用信号生成设备被配置为根据振荡系统的温度和/或表的温度来校正预定计数值、特别是在振荡系统的周围环境中。为此，具有温度相关的预定计数值(分配给温度的预定计值)和/或预定计数值温度相关函数的表可以优选地存储在存储器单元、特别是使用信号生成设备的存储器单元中。

为了检测振荡系统和/或表在振荡系统的周围的温度并因此检测温度偏差，表可以优选地包括温度传感器。

无论振荡系统的结构和/或计时器装置是否存在脉冲计数器和/或分频器，表都可以包括以下有利设计。

根据表的有利设计，计时器装置包括机电设备。表还包括齿轮组、用于驱动齿轮组的驱动设备和表显示设备。表显示设备连接到齿轮组并且可通过齿轮组移动。机电设备可通过由电子使用信号生成设备生成的使用信号移动，由此机电设备以时钟控制方式直接或间接地与齿轮组接合。特别地，机电设备以抑制方式直接或间接地与齿轮组接合，以使齿轮组交替地静止并再次释放。因此，表不是通过振荡摆轮来进行时钟控制，而是通过频率受控设备(机电设备)来进行时钟控制，其中，用于齿轮组的驱动能量由机械驱动设备提供。换言之，不精确的机械摆轮由上述计时器装置代替。

因此，通过由光驱动振荡系统的振荡频率控制自动机芯或手动上弦机械机芯，在表中实现了手动上弦或自动上弦机械表和石英表的优点。因为在所提出的表中没有提供摆轮，所以消除了影响摆轮的时钟并因此影响表的时间流的准确性的所有机械影响。用于给手表计时的参考频率(其基于电信号的频率)不受手表佩戴者的任何运动的影响。因此，在驱动齿轮组方面能够实现机械表，机械表比具有摆轮的传统机械表精确得多。

因为机电设备可通过由电子使用信号生成设备生成的使用信号移动，并且使用信号是基于电信号的频率生成的，所以应当理解，机电设备是频率可控和频率受控的。

根据有利实施例，机电设备间接地接合在齿轮组中。在本发明的上下文中，“间接地”特别是指至少一个另一部件设置在机电设备和齿轮组之间。也就是说，在表的这种设计中，机电设备可通过上述使用信号移动，从而机电设备间接地与用于擒纵机构的齿轮组接合。

优选地，该表包括用于该目的的擒纵机构。擒纵机构与齿轮组接合。机电设备驱动擒纵机构。这意味着，在表的这种设计中，机电设备可通过由电子使用信号生成设备生成的使用信号移动，从而机电设备通过擒纵机构与齿轮组接合。换言之，擒纵机构对应于上述至少一个另一部件，该部件设置在机电设备和齿轮组之间。

优选地，擒纵机构包括擒纵轮和擒纵件。所述擒纵件被配置为抑制所述擒动轮。由此，机电设备被设置成驱动擒纵轮，其中，擒纵轮与齿轮组接合。

特别地，所述擒纵机构形成为锚擒纵机构，其中，擒动轮形成为锚。在这种情况下，擒纵轮也可以称为逃逸轮。

根据本发明的可选有利实施例，机电设备可以直接地与齿轮组接合。在本发明的上下文中，“直接地”尤其意味着在机电设备和齿轮组之间没有设置其他部件。这意味着，在表的这种设计中，机电设备可通过上述使用信号移动，从而机电设备以时钟控制方式直接地与齿轮组接合。

不管机电设备是直接地还是间接地接合在齿轮组中，机电设备都可以形成为根据本发明的有利实施例的致动器。在本发明的上下文中，致动器尤其是将电信号转换为机械运动的驱动设备或结构单元。

特别优选地，致动器可以包括磁锚和磁线圈。在这种情况下，磁线圈被配置为通过使用信号移动磁锚。

可选地，机电设备可以优选地形成为步进电机。关于机电设备的这种设计，当机电设备以时钟控制方式直接地接合在齿轮组中时，这是特别有利的。

根据表的可选有利设计，表还包括齿轮组、用于驱动齿轮组的驱动设备和表显示设备。表显示设备连接到齿轮组并且可通过齿轮组移动。可以通过使用信号来控制驱动设备。驱动设备优选地形成为步进电机。该表特别对应于具有用于驱动机械表显示设备的步进电机的传统石英表，其中具有形成为石英振荡晶体的计时器的计时器装置已经被先前描述的具有光驱动振荡系统的计时器装置所替代。

应当理解，在上述本发明的两个有利设计中，上述表显示设备比是机械手表显示设备。优选地，表显示设备包括小时指针和/或分钟指针和/或秒指针。

齿轮组优选地至少包括时轮和/或分轮和/或秒轮和/或第三轮。

根据表的可选有利设计，表还包括电子表显示设备。该表特别对应于传统的电子石英表，其中具有形成为石英振荡晶体的计时器的计时器装置已经被先前描述的具有光驱动振荡系统的计时器装置所替代。

附图说明

通过参考附图对实施例的以下描述，本发明的进一步细节、优点和特征将变得显而易见。其示出：

图1是根据本发明第一实施例的表的简化示意图，

图2是根据本发明第一实施例的表的一部分的简化示意图，

图3是根据本发明第一实施例的表的一部分的简化示意图，

图4是根据本发明第一实施例的表的一部分的简化示意图，

图5是根据本发明第二实施例的表的一部分的简化示意图，

图6是根据本发明第二实施例的表的一部分的简化示意图，

图7是根据本发明第三实施例的表的一部分的简化示意图，

图8是根据本发明第四实施例的表的一部分的简化示意图，

图9是根据本发明第五实施例的表的一部分的简化示意图，

图10是根据本发明第六实施例的表的一部分的简化示意图，

图11是根据本发明第七实施例的表的一部分的简化示意图，图12用于解释根据本发明第七实施例的表的操作原理的输入信号、输出信号和时钟信号的示例性时间特性，

图13是根据本发明第八实施例的表的一部分的简化示意图，

图14是根据本发明第九实施例的表的一部分的简化示意图，

图15是根据本发明第十实施例的表的一部分的简化示意图，以及

图16是根据本发明第十一实施例的表的一部分的简化示意图。

具体实施方式

以下，参照图1至图4，对本发明第一实施例的表100进行详细说明。

从图1中可以看出，表100形成为手表，并因此包括用于腕带16的两个端口14。然而，表100也可以是挂钟、祖父钟、台钟或其他类型的表。

表100包括表壳11和设置在表壳11上的表盖15。表100还包括表盘12和用于指示小时、分钟和秒的三个指针13。指针13是用于显示时间的机械表显示设备102的一部分。

此外，表100包括计时器装置10、齿轮组104和用于驱动齿轮组104的驱动设备101。齿轮组104连接到表显示设备102，使得表显示设备的指针13是可移动的。特别地，齿轮组104至少包括时轮、分轮和秒轮，其分别连接到指针13之一。

图2示出了计时器装置10包括振荡系统1和电子使用信号生成设备116。

使用信号生成设备116被配置为生成使用信号。使用信号可以由表显示设备102使用以显示基于该使用信号的时间。

振荡系统1包括具有光波导20的光波导装置2、电光转换器3和光电转换器4。此外，振荡系统1包括电放大器60、频率滤波器63和驱动器65。频率滤波器63设置在电放大器60和驱动器65之间。

电光转换器3(包括半导体激光器或发光二极管)适用于向光波导装置1(特别是直接向光波导20)馈送时钟控制光信号。时钟控制光信号有利地是模拟时钟控制光信号、特别是正弦光信号。

光波导20可以优选地包括单模光纤。与多模光纤不同，单模光纤不受传输时间和模式色散的影响。然而，光波导也可以包括多模光纤。多模光纤的优点在于，光可以更容易地耦合到光波导20中并且与光波导20解耦。

例如，光波导20可以是二十米长。通过这样的长度，光信号的传输时间因此大约为100纳秒。这对应于振荡系统1的10MHz的振荡频率。然而，也可以为振荡系统1选择其他频率，例如8.88MHz。在这种情况下，对于8.88MHz的振荡频率，光波导20将不得不被选择为相应地更长。

光电转换器4适于接收来自光波导装置2和光波导20的光信号，并且基于接收到的光信号生成电信号。特别地，光电转换器4包括光电二极管。光电二极管被配置为将时钟控制光信号转换为电流信号。模拟光信号，电流信号是模拟电流信号、特别是正弦电流信号。

被形成为跨阻放大器的电放大器60被配置为放大由光电转换器4生成的电流信号并将电流信号转换成比例电压信号。

频率滤波器63被配置为对电压信号进行滤波。利用频率滤波器63，可以特别地迫使振荡系统在其振荡频率上振荡、特别是通过从电压信号中滤除不期望的谐波。

驱动器65被配置为基于滤波后的电压信号来控制电光转换器3。因此，电光转换器3基于光电转换器4的转换和滤波的电信号是可控的。

特别地，驱动器65的调制输入是非反相的。这意味着输入电压的增加导致光输出的增加。然而，驱动器65的调制输入也可以是反相的。在这种情况下，对于光波导20，已经可以在10米的长度下实现10MHz的振荡频率。

从光电转换器4到电光转换器3的电信号路径6由所描述的放大器60、频率滤波器63和驱动器65的设置形成。换言之，电放大器60、频率滤波器63和驱动器65被设置在电信号路径6中。

此外，在光波导装置2、特别是光波导20中，形成从电光转换器3到光电转换器4的光信号路径5。

当查看图2时，可以看出振荡系统1被设计为具有光反馈的振荡电路。光反馈通过以下事实来实现：电光转换器3的光信号(光输出信号)可以通过光波导装置2、特别是光波导20耦合到光电转换器4的输入端。

计时器装置10还包括施密特触发器64，施密特触发器64是模数转换器。施密特触发器64被配置为将频率滤波器63和驱动器65之间的模拟电压信号转换为方波信号(施密特触发器64的输出信号)。方波信号是数字电压信号。可选地，可以使用另一模数转换器来代替施密特触发器64。

施密特触发器64连接到使用信号生成设备116。这意味着施密特触发器64的输出信号(即方波信号)用作使用信号生成设备116的输入信号。然而，也可以不提供模数转换器，使得频率滤波器63和驱动器65之间的电信号用作电子使用信号生成设备116的输入信号。

电子使用信号生成设备116被配置为基于与频率滤波器63和驱动器65之间的电信号的频率相对应的方波信号的频率来生成使用信号。

根据图2，使用信号生成设备116包括分频器117、脉冲计数器119和用于生成使用信号的比较器124。

分频器117连接到脉冲计数器119。这里，脉冲计数器119在技术上被设置在分频器117发信号的下游。这意味着分频器117的输出信号用作脉冲计数器119的输入信号。在第一步骤中，方波信号的频率可以减半、特别是减半若干次，以通过分频器117达到中频。在第二步骤中，可以通过脉冲计数器119使中频达到期望频率和使用频率。使用频率例如可以是1Hz或8Hz。

在10MHz的振荡系统1的振荡频率下，上述方波信号可以被分频器117减半七次，直到达到78125Hz的中频。然后可以利用脉冲计数器119将中频倒计数到1Hz的使用频率或8Hz的使用频率。与从10MHz到1Hz或8Hz的直接脉冲计数相比，将振荡频率从10MHz先减半到78125Hz7次，然后进行脉冲计数，可以节省电流。

特别地，使用信号生成设备116被配置为当分频器117的输出信号的计数值等于预定计数值时生成使用信号。预定计数值有利地存储在比较器124中，并且基于由分频器117实现的中频进行设置。分频器117的输出信号的计数值与预定计数值之间的比较通过比较器124来执行。

表100还包括温度传感器126。通过温度传感器126可以检测振荡系统1和/或表100、特别是振荡系统1的周围环境中的温度。

在检测到的温度与预定温度的偏差过程中，该偏差大于预定偏差，电子使用信号生成设备116优选地被配置为生成使用信号以考虑相应的预定校正因子。优选地，将相应的预定校正因子分配给相应的温度偏差。可选地，可以使用预定的校正公式来代替校正因子。校正因子或校正公式被存储在存储器125中。

特别地，电子使用信号生成设备116被配置为通过相应的预定校正因子或预定校正公式来校正预定计数值。

应当注意，脉冲计数器119、比较器124和存储器125优选地是可编程微控制器130的部分。

计时器装置10还包括输出设备118，输出设备118连接到使用信号生成设备116，并且被配置为输出由使用信号生成设备116生成的使用信号。

如上所述，表显示设备102使用使用信号来显示时间。因此，可以看出，表100中的时钟生成是基于光波导20中的光的传播速度(光速)。因此，表100是尽可能精确的。

为了驱动齿轮组104，驱动设备101优选地包括驱动弹簧。

图3示出了表100中设置的上条设备121，用于上弦和张紧驱动弹簧。特别地，表100被形成为自上弦表。上条设备是自动上条设备，其特别地形成为振荡配重，使得驱动弹簧由于表100的佩戴者的手的运动而由振荡配重自动上弦。当驱动弹簧张紧时，这提供了驱动齿轮组104所需的能量。然而，也可以手表100形成为手动上弦表。在这种情况下，上条设备121可以手动操作，也可以用手操作。

此外，计时器装置10包括机电设备106。机电设备106特别形成为致动器，根据图4，该致动器包括磁芯(磁锚)107和磁线圈108。磁线圈108与磁芯107相互作用。特别地，磁线圈108被配置为当向磁芯107提供电流时移动磁芯107。

机电设备106可通过电子使用信号生成设备116生成的使用信号和由输出设备118输出的使用信号移动。结果，机电装置106、特别是磁芯107以时钟控制方式与齿轮组104接合。

从图3中还可以看出，表100还包括擒纵机构105，该擒纵机构设置在计时器装置10、特别是机电设备106和齿轮组104之间。因此，机电设备106、特别是磁芯107通过擒纵机构105间接地与齿轮组104接合。擒纵机构105可通过机电设备106驱动。

特别地，机电设备106以抑制方式间接地接合在齿轮组104中，以使齿轮组104交替地静止并再次释放。

图3和图4示出了擒纵机构105包括擒纵轮109和擒纵件110，并且特别形成为锚擒纵机构。擒纵轮109与齿轮组104接合，其中，磁芯107可以通过其运动而与擒纵件110接合。特别地，擒纵件110可通过磁芯107驱动。

特别地，磁线圈108在使用信号的节奏中建立并减小磁场，从而磁芯107也在使用信号节奏中来回移动。可移动磁芯107然后与擒纵机构110接合。

因此，计时器装置10替代了机械表的传统摆轮。

对于振荡系统1、电子使用信号生成设备116和机电设备106的电源，表100配备有电源设备103，电源设备103形成为可充电电池。可充电电池可以通过能量收集设备120进行充电。

能量收集设备120可以优选地包括至少一个热发生器和/或至少一个太阳能电池。特别地，热发生器可以包括珀耳帖(Peltier)元件。

例如，表100的表盘12可以形成为太阳能电池。也可以将太阳能电池设置在表盘12的下方。在这种情况下，表盘12必须半透明地形成，或在太阳能电池的设置位置处包括凹部。当表100设置有热发生器时，该热发生器可以优选地设置在表100的表壳背面。以这种方式，其可以从表100的佩戴者的皮肤温度与表的周围的温度(以及因此手表的其余部分的温度)之间的差生成电力。还可以将至少一个太阳能电池和/或至少一个热发生器内置到表100的腕带16中。

在表100的正常操作中，其中驱动弹簧提供驱动齿轮组104所需的能量，首先使振荡系统1振荡。

基于光电转换器4和电光转换器3之间的电信号的频率，使用信号生成设备116通过分频器117和脉冲计数器生成具有使用频率的使用信号。

然后将期望节奏的使用信号输出到机电设备106。这允许机电设备106控制擒纵机构105，因为机电设备106在使用信号输出时移动擒纵件110。通过对擒纵机构的频率的控制的频率受控(基于电信号的频率)，可以对齿轮组104进行时钟控制。

表100还包括充电状态测量设备122，该充电状态测量设备122被配置为测量可充电电池的充电状态。此外，表100包括控制单元123，该控制单元123优选地被配置为控制电子计时器装置10。

当驱动弹簧(驱动设备101)断电时，机电设备106可以被配置为以机电设备106(特别是磁芯107)驱动齿轮组104的方式移动。这可以确保表100继续运行，即使在驱动弹簧不可以再提供所需的机械能时也是如此。这可以是这样的情况，例如，当表100不被使用一段时间时(例如在夜间)，其结果是驱动弹簧不能通过自动上条设备121张紧。为此，表100可以优选地设置有用于将驱动设备101(即驱动弹簧)与齿轮组104和擒纵机构109解耦的设备。因此，通过使驱动弹簧解耦，当擒纵机构109由机电设备106操作时，可以防止机电设备106也移动驱动弹簧。

当由充电状态测量设备122测量的可充电电池的充电状态小于预定充电状态值时，控制设备123被配置为中断对机电设备106的电力供应。以这种方式，可以避免可充电电池的完全放电。换言之，从可充电电池中给定的最小能量水平中断到机电设备106的电源供应，直到驱动弹簧通过表100的运动而再次张紧为止。否则，可充电电池将完全放电，因此当表100重新启动时将不能立即操作机电设备106，并且将不能启动振荡系统1中的振荡过程。

本发明提供了一种表100，该表100在像自动表一样被驱动的同时比机械表更精确。换言之，表100是通过光驱动振荡系统控制计时并且通过驱动弹簧驱动齿轮组的混合表。由于可充电电池，表100还包括高功率储备，该可充电电池向表100的部件提供相应的电力，并且可由能量收集设备120再充电。

图5和图6是根据本发明第二实施例的表100。

根据第二实施例的表100与根据第一实施例的表100的不同之处在于，根据第二实施例的表中的机电设备106以时钟控制方式直接地与齿轮组104接合。换言之，在根据第二实施例的表100中没有设置擒纵机构。这意味着这里的计时器装置10取代了传统机械表的传统摆轮和传统擒纵机构的组合。

特别地，机电设备106以抑制方式直接地接合齿轮组104，以使齿轮组104交替地静止并再次释放。

在根据第三实施例的表100中，机电设备106也形成为包括磁芯107和磁线圈108的致动器。

因此，磁芯107以时钟控制方式直接地接合在齿轮组104中。

然而，也可以将机电设备106形成为步进电机，该步进电机以时钟控制方式直接地接合在齿轮组104中。

除了针对根据本实施例的表100描述的特殊特征之外，其操作模式原则上对应于根据第一实施例的表100的操作模式。然而，机电设备106不控制擒纵机构，而是直接地控制齿轮组104，齿轮组104因此被时钟控制。

图7是根据本发明第三实施例的表100。

根据第三实施例的表100与根据第一实施例或第二实施例的表100的不同之处在于振荡系统1的结构。

与根据前述实施例的表100的振荡系统1相比，振荡系统1在这里不包括频率滤波器和施密特触发器，而是包括触发器61和单稳态触发器62。触发器61在电信号路径6中的电信号的方向上设置在电放大器60之后。

触发器61被配置为通过来自光电转换器4的电信号、特别是放大器60的下游的放大电信号来控制单稳态触发器62。单稳态触发器62由此被配置为生成用于控制电光转换器3的输出脉冲。

电光转换器3适于将光脉冲馈送到光波导装置2中，特别是直接地馈送到光波导20中。光电转换器4适于接收光脉冲并将光脉冲转换为电流脉冲。

为了操作表100，首先从电光转换器3通过光波导20发送光脉冲。由于光波导20的长度，在从电光转换器3到光电转换器4的方向上传播的光脉冲需要给定的持续时间以到达光电转换器4。换言之，该持续时间由光波导20的长度预先确定。光电转换器4将光脉冲转换为电流脉冲并将电流脉冲发送到电放大器60。电放大器60放大电流脉冲并将电流脉冲转换为电压脉冲。通过触发器61，该电压脉冲控制单稳态触发器62，该单稳态触发器62生成具有精确限定的持续时间(大约1纳秒或更小)的短脉冲。该短脉冲用于控制电光转换器3的驱动器65，使得电光转换器3再次发射光脉冲。电路因此闭合。

电光转换器3具有1％或更小的占空比，因此需要非常小的能量。

该过程每秒重复给定次数。每秒的重复次数由光波导20的长度决定。该过程的长度约为20米，每秒重复1000万次。这导致振荡系统1的振荡频率为10MHz，该振荡频率被捕获为单稳态触发器62和驱动器65之间的电信号(脉冲序列)的频率。

基于单稳态触发器62和驱动器65之间的电信号的频率，使用信号生成设备116生成使用信号，通过该使用信号以与根据第一实施例或第二实施例的表100相同的方式对表100进行时钟控制。

图8是根据本发明第四实施例的表100。

根据本发明第四实施例的表100的振荡系统1的结构对应于根据第一实施例的表100的振荡系统1的结构(见图2)。

然而，根据第四实施例的表100在使用信号的生成方面使用不同的用于温度补偿的方法。

具有预定晶体振荡器振荡频率的晶体振荡器127与计时器装置10中的振荡系统1并联设置。优选地，晶体振荡器可以包括石英晶体或电气石晶体。

为了实现预定晶体振荡器频率，选择相应的晶体切割形状和尺寸，使得获得预定的晶体振荡频率(例如10MHz)。

此外，在计时器装置10中设置了混频器128。混频器128连接到晶体振荡器127和电信号路径6，并且被配置为将晶体振荡器127的电信号与从光电转换器4和电光转换器3之间、特别是频率滤波器63和驱动器65之间的振荡系统1捕获的电信号叠加。

两个电信号的叠加产生正弦电信号，正弦电信号的频率对应于从振荡系统1捕获的电信号的频率与晶体振荡器127的电信号之间的差。

如果两个频率完全相同，则生成频率为0的差拍信号(即DC电压信号)。如果频率不相等，则生成具有差频率的交流电压信号。

如果光波导20的长度和光速随温度而变化，如果必要，晶体振荡器的晶体振荡器频率也会变化，如果晶体振荡器频率对温度敏感，则会产生取决于温度的拍频。

通过适当地选择两个输出频率，可以确保该拍频在表的预期操作温度部分中永远不会完全变为零，并且以明确的方式取决于温度。

可以测量该拍频。特别地，测量一次振荡系统1的振荡频率和拍频对温度的依赖性。因此，该拍频可以计算并存储在校正表或校正函数中，预定计数值(与比较器124中的脉冲计数器119的计数值进行比较)必须如何被校正，使得使用信号生成设备116提供具有正确持续时间的使用信号，而与振荡系统1和/或振荡系统1周围的表100的温度无关。

换言之，使用信号生成设备116适于将从振荡系统捕获的电信号的频率与晶体振荡器振荡频率进行比较，以生成实际比较值。基于电信号的频率和实际比较值，使用信号生成设备116可以生成使用信号。

特别地，多个温度相关的存储器比较值和相关联的校正值可以存储在存储器125中。使用信号生成设备116可以适于将实际比较值分配给存储器比较值，并且适于基于电信号的频率和校正值来生成使用信号。

图9是根据本发明第五实施例的表100。

根据第五实施例的表100与根据第三实施例的表100的不同之处在于，逆变器(逆变器电路)66设置在电放大器和驱动器65之间，而不是根据第五实施例的表100中的触发器61和单稳态触发器62。因此，电信号路径6适于反相光电转换器4和电光转换器3之间的电信号。

逆变器66优选地适于通过驱动器65交替地接通和断开电光转换器3。

为了实现相同的效果，电放大器60的输出可以是反相输出，如前所述，该电放大器60特别形成为跨阻放大器。反相输出用于将光电转换器4和电光转换器3之间的电信号反相，从而还用于交替地接通和断开电光转换器3。可选地，也可以将驱动器65的输入形成为反相输入。在电放大器60的反相输出和驱动器65的反相输入的情况下，都可以省略逆变器66。

在根据本实施例的表100的操作过程中，电光转换器3向光波导20提供光信号。光信号穿过光波导20并需要一定的时间。例如，对于大约10米的距离，光需要大约20毫秒。当光信号到达光波导的一端时，光信号撞击光电转换器4。光电转换器4记录光信号的到达并将光信号转换为电流信号。电放大器60放大电流信号并将电流信号转换成电压信号，将该电压信号发送到逆变器66。

当该电压信号到达时，逆变器66将其输出信号设置为零，从而通过驱动器65关断电光转换器3。在光波导20的典型传输时间(在10米处，例如，如前所述的大约20毫秒)之后，仍然设置在光波导20中的光信号已经完全到达光电转换器4。然后，电转换器4不再接收光信号，于是输入信号以及由此电放大器的输出信号降至零。

结果，逆变器66再次增加其输出信号，并且因此通过驱动器65接通电光转换器3。这将另一光信号发送到光波导20中。光信号在光波导20的典型传输时间之后到达光电转换器4，并且在电放大器60处生成形成为电压信号的输出信号。当该电压信号开始时，逆变器66再次将其输出信号设置为零，并关断电光转换器3。

该周期有规律地重复，其中，在电放大器60的输出端生成方波信号，方波信号的周期持续时间对应于光波导20的典型传输时间的两倍。在光波导20的长度约为10米的情况下，这导致了10MHz的方波信号的频率。这个矩形信号是表100的时基。

该方波信号进入用于生成使用信号的使用信号生成设备116。

根据第五实施例的表100包括振荡系统1是生成方波信号的数字振荡器的优点。信号处理是数字的，并且可以直接处理所得到的方波信号而无需进一步调节。

由于每个振荡周期不仅从光电转换器4向电光转换器3发送一个信号，而且还发送两个信号(一个用于接通电光转换器3的信号和一个用于关断电光转换器3的信号)，所以在振荡系统1的相同频率下，光波导20的长度可以减半。当表100形成为手表时，这是特别有利的，因为可以节省表壳11或表壳中的空间，并且因此也可以使表100更小。

相反，如果保持光波导20的期望长度，则在根据第五实施例的表100中，振荡系统1的振荡频率可以减半。例如，当光波导20为20米长时，振荡系统1的振荡频率对应于根据前述实施例之一的表100的光波导20的相同长度处的振荡频率的一半。由于一些电子功能的功耗不会随着频率的增加而线性增加，而是以平方增加，因此根据第五实施例的表100的电子器件的功耗可以低得多。

图10是根据本发明第六实施例的表100。

根据第六实施例的表100的振荡系统1原则上对应于根据第五实施例的表100的振荡体系1。唯一不同的是，数据单元67设置在逆变器66和驱动器65之间，驱动器65包括用于基于数据集调制电光转换器3的输入信号的调制器67。

优选地，表100包括用于存储数据集的存储单元133、用于输入数据集的输入单元134、用于从光电转换器4的调制输出信号中读出数据集的读出单元131、以及用于基于读出的数据集输出信息的输出单元132。特别地，存储器单元133和输入单元134是微控制器130的部分。

信息可以包括，例如，光和/或声音和/或电数据信号，其可以优选地通过WLAN或蓝牙输出。输出单元132然后被相应地配置和形成以输出这些信息。在图10中，输出单元132被绘制为发光二极管。

优选地，数据集可以包括个人决心，例如戒烟的决心或所爱的人的名字、个人目标或理想，并且还可以包括宗教信息，例如手册。

有利地，数据集可以进行光编码，并在振荡系统1中以光速环绕。

通过调制方波振荡的幅度(电压)，可以进行编码。该调制可以通过调制器68通过电光转换器3的驱动器65来执行。驱动器65可以将电光转换器3定位为例如全强度或半强度。

以这种方式，调制通过光波导传播的光信号的幅度。如果适当地设置电放大器60，则这对正在设置的振荡系统1的振荡频率没有影响。时基的准确性不受此影响。这种不同的幅度可以例如通过驱动器65上的发光二极管来指示，该发光二极管然后以不同的亮度点亮。

换言之，通过交替地打开和关闭电光转换器3，提供具有方波信号的表100。在方波信号中，每个振荡周期包括相同的持续时间，但其中振荡本身的幅度(即光信号的强度)发生变化。

例如，可以使用具有不同长度的信号脉冲的莫尔斯字母表作为编码。这里，“S”的代码是重复三次的短信号，“O”的代码是重复三次的长信号。“SOS”将是：短-短-短-长-长-长-短-短-短。为了将该代码移植到具有例如10MHz的时基的振荡系统1，对应于100纳秒的周期，可以设计各个光脉冲的强度，使得具有全强度的200万个光脉冲(对应于200毫秒的持续时间)对应于点，并且具有半强度的200万光脉冲(相应于200毫秒持续时间)相应于停顿(莫尔斯时基)。根据巴黎标准，这对应于每分钟六个单词的莫尔斯电码。即使对于没有经验的用户来说，这种速度的莫尔斯光脉冲也很容易识别和鉴别。

如果点用“1”表示，停顿用“0”表示，则莫尔斯脉冲序列对应于单词“SOS”：

1010100011101110111000101010000000。

这个单词的长度(包括停顿)是34个点，总持续时间是34点*0.2秒＝6.8秒。

莫尔斯时基可以从脉冲计数器119或分频器117的适当的二进制数字取得，或者可以由微控制器130指定。要传输的消息(数据集)作为莫尔斯脉冲序列存储在微控制器130的存储器单元133中。可选地，这可以存储在微控制器130的二进制移位寄存器中。

莫尔斯电码被存储在存储器单元133中，并且以合适的读出速度被施加到微控制器130的数字输出，停顿对应于零，点对应于微控制器130的全输出电压。该输出信号在驱动器65的调制输入端与来自逆变器66的信号叠加。

叠加以这样的方式工作：在没有微控制器信号(停顿)的情况下，电光转换器3被设置为具有来自逆变器66的电压信号的半强度。如果存在微控制器信号(Dit)，则驱动器65的调制输入端的信号随着来自逆变器66的电压信号而增加，使得电光转换器3被设置为全强度。当电压信号来自微控制器130而不是来自逆变器66时，相应的逻辑电路可用于确保驱动器65的调制输入端的信号为零。

光波的调制可以在具有读出单元131的电放大器60的输出端读出，读出单元131特别地被形成为峰值检测器。设置峰值检测器的阈值，使得峰值检测器仅在光Dit脉冲序列期间提供输出信号，然后用该输出信号控制输出单元132。

图11是根据本发明第七实施例的表100。

在图11中，示出了振荡系统1和计时器装置10的使用信号生成设备116。使用信号生成设备116可以有利地以与上述实施例的使用信号生成设备116之一相同的方式形成。振荡系统1可以直接或间接地与使用信号生成设备连接。

类似于根据前述实施例的表100的振荡系统1，振荡系统1包括光波导装置2、电光转换器3以及光电转换器4，光波导装置2包括光波导20，电光转换器3适于将时钟控制光信号馈送到光波导装置2中，光电转换器4接收来自光波导20的光信号并适于基于所接收的光信号生成电信号。

特别地，电光转换器3适于以给定的时间间隔一次或重复地馈送输入信号300，该输入信号300被施加到其电输入。

这里，光波导装置2形成为环形回环(闭合光回路)。计时器装置10还包括用于将来自环形回路的光信号解耦到光电转换器4中的分光器51和用于将来自电光转换器的光信号耦合到环形回路中的光耦合器53。

此外，光放大器55被设置在形成为环形回路的光波导装置2中。特别地，光放大器55设置在光耦合器53和分光器51之间。

光波导20的输出端连接到光耦合器51的第一输入端。光耦合器53的输出端连接到放大器55的输入端。光放大器55的输出端连接到分光器51的输入端，分光器51的第一输出端连接到光波导20的输入端。电光转换器3的光输出端连接到光耦合器53的第二输入端。分光器51的第二输出端连接到光电转换器的输入端。电信号在光电转换器4的输出端可用作输出信号400。使用信号可以通过使用信号生成设备116以已经参照根据先前实施例的表100描述的方式从该电信号生成。

在光信号通过光波导20的传输时间之后，光信号到达其输出端，并且因此也再次到达光波导20的输入端。通过光波导20的传输时间t_d,LWL取决于其长度l_LWL和光波导20中的光速c_LWL，如下所示：

在光波导20的长度l_LWL＝20米，光波导中的光速大约为200,000,000米/的情况下，传输时间大约为t_d,LWL≈100纳秒。光信号因此每隔100纳秒出现在输出端，并且可以在那里被分光器51捕获并用于生成使用信号。

图12示出了使用信号时间图600生成时钟信号的函数。图600示出了根据时间700的输入信号300、输出信号400和使用信号500的过程。

在时间t＝0时提供输入信号300。图12中的输入信号是位序列。任何信息都可以存储在位序列中，其可以根据客户要求对每个时钟信号生成而个性化。对信号进行编码和/或调制的形式和方法与时钟生成函数无关。

在通过光波导20之后，输出信号400在时间t＝t_d,LWL之后出现在光波导20的输出端，并且因此也再次出现在其输入端。因此，位序列在任意时间t＝n·t_d,LWL(其中)出现在光波导20的输出端。所示的时钟信号500可以以简单的方式从输出信号400生成。

图13是根据本发明第八实施例的表100。

根据第八实施例的表100中的振荡系统1与根据第七实施例的表100的振荡系统1的不同之处在于以下结构。

这里的光波导装置2被细分为在光耦合器53和分光器51之间的第一部分21和在分光器和光耦合器53之间的第二部分22，其中，第二部分22中的光信号的延迟对应于从分光器51到光耦合器53的平行信号的延迟。

在这种情况下，光波导20的输出信号通过分光器51进行分路，该分光器51在下文中被称为第一分光器51。第一分光器51的第一输出端连接到光放大器55的输入端。光放大器55的输出端连接到耦合器53的第一输入端，该耦合器53在下文中被称为第一光耦合器53。第一光耦合器53的输出端连接到光波导20的输入端。第一分路器51的第二输出端连接到第二光耦合器54的第一输入端。其输出端连接到延迟线56的输入端。该信号通过延迟线56的输出端到达第二分光器52的输入端。第二分光器52的第一输出端连接到第一光耦合器53的第二输入端。

电光转换器3的光输出连接到第二光耦合器54的第二输入端。第二分光器54的第二输出端连接到光电转换器4的输入端。电信号在光电转换器4的输出端可用作输出信号400。

任何时钟信号都可以通过电子电路以已知的方式从该输出信号中生成。通过第二光耦合器K2、延迟线VL和第二分光器S2的光信号延迟必须对应于光放大器OV的信号延迟。

由于两个平行的光信号路径51-54-56-52-53和51-55-53，即使当光放大器55被短时间停用时，也可以通过光波导20在环形回路中保持连续的信号流。这使得只有当光信号功率由于环形回路中的衰减而下降到可定义的最小值以下时，才可以激活光放大器55。通过周期性地接通和断开光放大器55，可以根据需要优化时钟生成的功耗。

图14是根据本发明第九实施例的表100。

在表100的该实施例中，使用了电放大器60来代替光放大器55。光波导20的光输出信号通过分光器51被分为两个光信号分量。

第一光信号分量通过分光器51的第一输出端并通过延迟线56被传输到光耦合器53的第一输入端。光耦合器53的输出端连接到光波导20的输入端。通过分光器51的第二输出端，第二光信号分量通过光电转换器4被转换成电信号。该信号用电放大器60放大，并且在转换成光信号之后，通过电光转换器3传输到光耦合器53的第二输入端。光电转换器3是通过光电转换器4的放大和转换的电信号可控的。

在该使用信号生成中，输入信号300被提供在光电转换器4和电放大器60之间。输出信号400被捕获在电放大器60和电光转换器3之间。通过光电转换器4、电放大器60和电光转换器3的总电光信号延迟对应于通过光延迟线56的光信号延迟。

图15是根据本发明第十实施例的表100。

代替图14的表100中的光延迟线56，这里使用了第二光波导57。第二光波导57的光信号延迟对应于通过光电转换器4、电放大器60和电光转换器3的总电光信号延迟。

图16是根据本发明第十一实施例的表100。

与图15所示的振荡系统1不同，这里在电放大器60的输出端和电光转换器3的输入端之间使用了用于数据和时钟恢复的电路58。这种电路(也被称为重计时器)用于再生通过色散和衰减而适应的电信号和光信号的形状。

除了本发明的上述书面描述外，为了补充本发明的公开目的，在此明确参考图1至图16中的本发明的附图。

附图标记列表

1 振荡系统

2 光波导装置

3 电光转换器

4 光电转换器

5 光信号路径

6 电信号路径

10 计时器装置

11 表壳

12 表盘

13 指针

14 端口

15 表盖

16 腕带

20 光波导

21 第一部分

22 第二部分

51 分光器(第一分光器)

52 分光器(第二分光器)

53 光耦合器(第一光耦合器)

54 光耦合器(第二光耦合器)

55 光放大器

56 延迟线

57 第二光波导

58 电路

60 电放大器

61 触发器

62 单稳态触发器

63 频率滤波器

64 施密特触发器

65 驱动器

66 逆变器

67 数据单元

68 调制器

100 表

101 驱动设备

102 表显示设备

103 电源设备

104 齿轮组

105 擒纵机构

106 机电设备

107 磁芯

108 磁线圈

109 擒纵轮

110 擒纵件

115 振荡器电路

116 电子使用信号生成设备

117 分频器

118 输出设备

119 脉冲计数器

120 能量收集设备

121 上条设备

122 充电状态测量设备

123 控制单元

124 比较器

125 存储器

126 温度传感器

127 晶体振荡器

128 混频器

130 微控制器

131 读出单元

132 输出单元

133 存储器单元

134 输入单元

300 输入信号

400 输出信号

500 使用信号

600 信号时间图

700 时间

Claims

1.一种表(100)、特别是手表，包括：

计时器装置(10)，所述计时器装置(10)具有振荡系统(1)，

-其中，所述振荡系统(1)包括：

·光波导装置(2)，所述光波导装置(2)具有光波导(20)，

·电光转换器(3)，所述电光转换器(3)适于将时钟控制光信号馈送到所述光波导装置中，以及

·光电转换器(4)，所述光电转换器(4)从所述光波导接收光信号并且适于基于所接收的光信号来生成电信号，

-其中，所述计时器装置(10)包括：被配置为基于所述电信号的频率来生成使用信号的电子使用信号生成设备(116)，以及适于基于所述使用信号来显示时间的表显示设备(102)。

2.根据权利要求1所述的表(100)，其中，所述振荡系统(1)包括在所述光波导装置(2)中从所述电光转换器(3)到所述光电转换器(4)的光信号路径(5)以及从所述光电转换器(4)到所述电光转换器(3)的电信号路径(6)，其中，基于所述光电转换器(4)的所述电信号，所述电光转换器(3)是可控的。

3.根据权利要求2所述的表(100)，包括用于放大所述光电转换器(4)和所述电光转换器(3)之间的所述电信号的电放大器(60)、特别是跨阻放大器。

4.根据权利要求2和3中任一项所述的表(100)，包括触发器(61)和单稳态触发器(62)，其中，所述触发器(61)被配置为通过来自所述光电转换器(4)的所述电信号来驱动所述单稳态触发器(62)，并且所述单稳态触发器(62)被配置为生成用于控制所述电光转换器(3)的输出脉冲。

5.根据权利要求2至4所述的表(100)，其中，所述电信号路径(6)被配置为使所述电信号反相。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的表(100)，包括用于对所述电信号进行滤波的频率滤波器(63)，所述频率滤波器(63)设置在所述光电转换器(4)和所述电光转换器(3)之间。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的表(100)，包括施密特触发器(64)，所述施密特触发器(64)被配置为将所述电信号转换为方波信号。

8.根据权利要求1所述的表(100)，其中，所述光波导装置(2)形成为环形回路，其中，所述计时器装置(10)包括：

-分光器(51)，所述分光器(51)用于将所述光信号从所述环形回路解耦到所述光电转换器(4)中，并且

-光耦合器(53)，所述光耦合器(53)用于将所述光信号从所述电光转换器(3)耦合到所述环形回路中。

9.根据权利要求8所述的表(100)，包括在所述光波导装置(2)中被设置为所述环形回路的光放大器(55)。

10.根据权利要求8或9所述的表(100)，其中，通过所述光电转换器(4)的电信号，所述电光转换器(3)是可控的。

11.根据权利要求10所述的表(100)，包括适于放大所述光电转换器(4)与所述电光转换器(3)之间的所述电信号的电放大器(60)。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的表(100)，其中，所述光波导装置(2)被划分为在所述光耦合器(53)与所述分光器(51)之间的第一部分(21)和在所述分光器(51)与所述光耦合器(53)之间的第二部分(22)，

其中，所述第二部分(22)中的所述光信号的延迟对应于从所述分光器(51)到所述光耦合器(53)的并行信号的延迟。

13.根据前述权利要求中任一项所述的表(100)，包括数据单元(67)，所述数据单元(67)包括调制器(68)以基于数据集来调制所述电光转换器(3)的输入信号。

14.根据权利要求13所述的表(100)，包括：

-存储器单元(133)，所述存储器单元(133)用于存储数据集，和/或

-输入单元(134)，所述输入单元(134)用于输入数据集，和/或

-读出单元(131)，所述读出单元(131)用于从所述光电转换器(4)的所调制的输出信号中读出所述数据集、特别是用于基于所读出的数据集来输出信息的输出单元(132)。

15.根据前述权利要求中任一项所述的表(100)，包括具有预定的晶体振荡器振荡频率的晶体振荡器(127)，

其中，所述使用信号生成设备(116)适于将所述电信号的频率与所述晶体振荡器振荡频率进行比较以生成实际比较值，并且适于基于所述电信号的频率和所述实际比较值来生成所述使用信号。

16.根据权利要求15所述的表(100)，其中，多个温度相关的存储器比较值和相关联的校正值存储在所述使用信号生成设备(116)中，并且所述使用信号生成设备(116)适于将所述实际比较值与存储器比较值相关联，并且适于基于所述电信号的频率和所述校正值来生成所述使用信号。

17.根据前述权利要求中任一项所述的表(100)，其中：

所述计时器装置(10)还包括机电设备(106)；并且

所述表(100)还包括齿轮组(104)、用于驱动所述齿轮组(104)的驱动设备(101)、以及连接到所述齿轮组(104)并且能够通过所述齿轮组(104)进行移动的表显示设备(102)，

其中，所述机电设备(106)能够通过由所述电子使用信号生成设备(116)所生成的所述使用信号来进行移动，由此所述机电设备(106)以时钟控制方式直接或间接地接合所述齿轮组(104)。

18.根据前述权利要求1至16中任一项所述的表(100)，还包括：

-齿轮组(104)，

-驱动设备(101)，所述驱动设备(101)用于驱动所述齿轮组(104)，以及

-表显示设备(102)，所述表显示设备(102)连接到所述齿轮组(104)并且能够通过所述齿轮组(104)进行移动，

其中，通过所述使用信号，所述驱动设备(101)是可控的。