EP0643340B1 - Analog-Uhr, insbesondere Armbanduhr - Google Patents

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EP0643340B1
EP0643340B1 EP94113866A EP94113866A EP0643340B1 EP 0643340 B1 EP0643340 B1 EP 0643340B1 EP 94113866 A EP94113866 A EP 94113866A EP 94113866 A EP94113866 A EP 94113866A EP 0643340 B1 EP0643340 B1 EP 0643340B1
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EP
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watch
analogue clock
circuit
indicating
amplifier
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    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04G—ELECTRONIC TIME-PIECES
    • G04G21/00—Input or output devices integrated in time-pieces
    • G04G21/02—Detectors of external physical values, e.g. temperature
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04C—ELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
    • G04C3/00—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means
    • G04C3/008—Mounting, assembling of components

Definitions

  • the present invention relates to an analog clock, in particular a wristwatch, with clock, pointer and motor drive means and with means additionally arranged in the watch case for measuring and displaying, in particular, atomic radiation.
  • analog clocks are no longer very marketable and analog clocks have become significantly more important, it is the object of the present invention to create an analog clock, in particular a wristwatch, which, in addition to the usual timer functions, is capable of precisely measure and display atomic radiation.
  • the means for measuring and displaying the radiation comprise a circuit board with flexible printed circuit traces, which is folded into the watch case and which is flat in the development, and which connects a measuring sensor to the display means via an amplifier and evaluation circuit, the folded one , Bendable circuit carrier encloses a first intermediate plate carrying the clockwork by bending surface parts protruding in the development of the circuit carrier and with a further surface part engages under a second intermediate plate carrying the primary battery for the clock drive, and wherein the switching means on the circuit carrier the primary battery and connect a secondary battery used for data backup to the amplifier and evaluation circuit.
  • the secondary battery for data backup via the amplifier and evaluation circuit is connected and cooperates with a detector to determine and display a voltage drop on the primary battery of the watch, respectively. perform an automatic switchover from the primary battery to the secondary battery.
  • the means for measuring and displaying the radiation can be connected to an external computer test and evaluation circuit and the means for displaying the radiation can be LCD displays.
  • the means for displaying the radiation can further comprise an additional pointer mechanism.
  • a connection between the motor of the clockwork and the dosimeter time base of the multiprocessor is also advantageous in order to ensure accurate time measurement values.
  • FIG. 1 first shows a model of an analog wristwatch according to the invention with a sensor 3 integrated in a housing 1 and LCD displays 16, 17 for measuring and displaying atomic radiation.
  • a sensor 3 integrated in a housing 1 and LCD displays 16, 17 for measuring and displaying atomic radiation.
  • an analog clock namely dial 21 and hands 22, are recognizable and carried out in the usual way.
  • Such a circuit carrier 2 can consist of polyimide, which is laminated on both sides with metal and which has structures or conductor tracks and corresponding plated-through holes 18 (FIG. 4) created by photomechanical means.
  • a first embodiment consists of the folded-in, bendable circuit carrier 2 enclosing a first intermediate plate 6 carrying the clockwork 5 by bending surface parts 7, 7 'protruding in the development of the circuit carrier 2, and a further surface part 8 second, engages under the primary battery 9 for the watch drive carrying intermediate plate 10.
  • intermediate plates 12 and an intermediate housing 23, preferably made of plastic, for accommodating all elements before installation in the watch housing 1 can be provided.
  • the intermediate plate 10 preferably has a protrusion 13 which serves to support the sensor 3, which is surrounded by an extension 14 of the watch case 3 (FIG. 1).
  • circuitry of the circuit carrier 2 connects the primary battery 9 and a further secondary battery 11, which is used for data backup, at least to the amplifier and evaluation circuit 4, as will be explained in more detail below with reference to the block circuit according to FIG. 3.
  • FIG. 4 the processing of the aforementioned circuit carrier 2 is shown schematically, whereas Figs. 5 and 6 show a photographic illustration of one and the other side of the circuit carrier 2 to illustrate the arrangement of the conductor tracks and the circuit elements.
  • the charge-sensitive amplifier 14 'for the sensor 3 which can be a PIN photodiode with a dimension of approximately 3 mm 2 detector area, serves as a charge-sensitive amplifier, for example a FET impedance converter, at the gate of which the anode of the Sensor 3 and a working resistor 15 (Fig. 7) are present.
  • the gamma radiation or the like impinging on the silicon of the sensor 3 generates charge shifts which change the electrical potential present at the resistor in such a way that a voltage arises at the gate which is caused by further resistors (not shown) adjusted quiescent current and generated electrical pulses. These pulses then arrive at the LCD displays 16 and 17 via the amplifier and evaluation circuit 4.
  • the aforementioned electrical pulses can act as a measure of the radiation absorbed on a further pointer mechanism in order to also display the radiation dose in an analog manner.
  • an advantageous feature is the arrangement of a secondary battery 11 for data backup, which is connected via the amplifier and evaluation circuit 4 and interacts with a detector (not shown in more detail) in order to determine a voltage drop on the primary battery 9 of the watch and display, respectively. perform an automatic switchover from the primary battery 9 to the secondary battery 11.
  • a further advantageous feature is the connection between the motor of the clockwork 5 and the dosimeter time base of the multiprocessor 4 in order to ensure accurate time measurement values.
  • FIG. 7 illustrates a circuit carrier 2 'which can be folded in in another way and is bendable, which is flat in the development, which can be joined together in a ring around the axis a-a and can be fixed with an insertion flap 25.
  • a parting point 27 can be provided in part 26 of the processing to limit a shielding 26.
  • a protruding, bendable surface part 28 carries the sensor 3 here, whereas the ring body on both sides has switching components 29 and. carries the multiprocessor 4.
  • This measure makes it possible for the first time to provide an analog watch, in particular a conventional type of watch, with a dosimeter inside the watch case.
  • connection stage 25 (FIG. 3).

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Analog-Uhr, insbesondere Armbanduhr, mit Uhr-, Zeiger- und motorischen Antriebsmitteln sowie mit zusätzlich im Uhrengehäuse angeordneten Mitteln zum Messen und Anzeigen insbesondere atomarer Strahlungen.
  • Durch die US-A-4 733 383, welche eine Digital-Uhr mit Dosimeter-Schaltung zum Gegenstand hat, ist bereits angedeutet, dass auch eine Analog-Uhr mit der beschriebenen Dosimeter-Schaltung ausgestattet werden kann, wobei dort dann eine der Zeitimpulsfrequenzen der Dosimeter-Schaltung einen Schrittmotor für die Zeiger der Analog-Uhr antreibt.
  • Alle Bauteile der Dosimeter-Schaltung sind dabei auf einem flachen Träger angeordnet. Wie hingegen das Kaliber der Analog-Uhr im Gehäuse untergebracht sein soll, ist nicht erkenntlich.
  • Da weder die betreffende Digital-Uhr noch die Analog-Uhr je auf dem Markt erschienen sind, ist anzunehmen, dass solche Uhren in der Entwicklung stecken geblieben sind, nachdem es offensichtlich bisher nicht gelungen ist, die umfängliche Elektronik und Mechanik in einem Armbanduhr-Gehäuse unterzubringen.
  • Obwohl lange vor der genannten US-Patentschrift durch die JP-A-56 031 684 biegsame Träger für die Schaltungsmittel von Digital-Uhren bekannt waren, hat das bisher zu keiner brauchbaren Lösung geführt.
  • Nachdem zudem inzwischen Digital-Uhren nicht mehr sehr marktgängig sind und Analog-Uhren wieder erheblich an Bedeutung gewonnen haben, ist es nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Analog-Uhr, insbesondere Armbanduhr zu schaffen, die neben den üblichen Zeitgeberfunktionen in der Lage ist, eine atomare Einstrahlung exakt zu messen und anzuzeigen.
  • Dies wird erfindungsgemäss zunächst dadurch erreicht, dass die Mittel zum Messen und Anzeigen der Strahlungen einen, in das Uhrengehäuse eingefalteten, biegefähigen, in der Abwicklung flächigen Schaltungsträger mit gedruckten Leiterbahnen umfassen, die einen Messfühler über eine Verstärkerund Auswertschaltung mit den Anzeigemitteln verbindet, wobei der eingefaltete, biegefähige Schaltungsträger eine erste, das Uhrwerk tragende Zwischenplatte durch Umbiegen von in der Abwicklung des Schaltungsträgers abragende Flächenteile umschliesst und mit einem weiteren Flächenteil eine zweite, die Primär-Batterie für den Uhrenantrieb tragende Zwischenplatte untergreift und wobei die Schaltungsmittel auf dem Schaltungsträger die Primär-Batterie sowie eine der Datensicherung dienende Sekundär-Batterie mit der Verstärker- und Auswertschaltung verbinden.
  • Durch das geeignete Einfalten eines erfindungsgemäss biegefähigen Schaltungsträgers ist es nunmehr möglich, neben Uhren-Kaliber und Uhren-Batterie auch die umfangreichen Schaltungsmittel incl. Messfühler und Verstärker- und Auswertschaltung eines Dosimeters im Uhrengehäuse unterzubringen.
  • Weiter ergibt sich eine kompakte Bauweise dadurch, dass eine der Zwischenplatten eine Abragung zur Abstützung des Messfühlers aufweist, der von einer Ausweitung des Uhrengehäuses umgeben ist.
  • Von Vorteil ist zudem, dass die Sekundär-Batterie zur Datensicherung über die Verstärker- und Auswertschaltung geschaltet ist und mit einem Detektor zusammenwirkt, um einen Spannungsabfall an der Primär-Batterie der Uhr festzustellen und anzuzeigen, resp. eine automatische Umschaltung von der Primär-Batterie auf die Sekundär-Batterie vorzunehmen.
  • Hierbei können die Mittel zum Messen und Anzeigen der Strahlungen an eine externe Computer-Prüf- und Auswertschaltung anschliessbar und die Mittel zum Anzeigen der Strahlung LCD-Displays sein. Weiter können die Mittel zur Anzeige der Strahlung ein zusätzliches Zeigerwerk umfassen.
  • Von Vorteil ist ferner eine Verbindung zwischen dem Motor des Uhrwerkes und der Dosimeter-Zeitbasis des Multiprozessors, um genaue Zeit-Messwerte zu gewährleisten.
  • Beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes sind nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.
    • Es zeigen:
    • Fig. 1 in schaubildartiger Darstellung eine Analog-Armbanduhr mit im Gehäuse integrierten Messfühler zur Messung und LCD-Displays zur Anzeige von festgestellter atomarer Strahlung.
    • Fig. 2 in einer Explosiv-Darstellung die wesentlichsten Teile der Analog-Uhr gemäss Fig. 1;
    • Fig. 3 ein Block-Schaltbild der Messfühleranordnung mit integrierter Verstärker- und Auswertschaltung und Uhrenantrieb der Uhr gemäss Fig. 1;
    • Fig. 4 eine Abwicklung des gemäss Fig. 2 verwendeten Schaltungsträgers mit gedruckter Schaltung und Schaltungsmitteln;
    • Fig. 5 und 6 eine fotographische Abbildung der einen und der anderen Seite des Schaltungsträgers gemäss Fig. 4; und
    • Fig. 7 eine Ausführungsvariante eines Schaltungsträgers in Teilabwicklung.
  • Fig. 1 zeigt zunächst ein Modell einer erfindungsgemässen Analog-Armbanduhr mit in einem Gehäuse 1 integrierten Messfühler 3 sowie LCD-Displays 16, 17 zum Messen und Anzeigen atomarer Strahlung. Daneben sind die üblichen Merkmale einer Analog-Uhr, nämlich Zifferblatt 21 und Zeiger 22, erkennbar und in gewohnter Art ausgeführt.
  • Das Problem der Unterbringung der Schaltungsmittel für ein Dosimeter zum Messen und Anzeigen von Alpha-, Beta- oder Gamma-Strahlen ist nun gemäss der Darstellung in Fig. 2 dadurch gelöst, dass sich die Leiterbahnen und Schaltungsmittel auf einem in das Gehäuse der Uhr (hier nicht gezeigt) eingefalteten, biegefähigen, in der Abwicklung flächigen Schaltungsträger 2 befinden.
  • Ein solcher Schaltungsträger 2 kann aus Polyimid bestehen, welches beidseitig mit Metall kaschiert ist und das auf fotomechanischem Weg erstellte Strukturen bzw. Leiterbahnen und entsprechende Durchkontaktierungen 18 (Fig. 4) aufweist.
  • Gemäss Fig. 2 besteht dabei eine erste Ausführungsform darin, dass der eingefaltete, biegefähige Schaltungsträger 2 eine erste, das Uhrwerk 5 tragende Zwischenplatte 6 durch Umbiegen von in der Abwicklung des Schaltungsträgers 2 abragende Flächenteile 7,7' umschliesst und mit einem weiteren Flächenteil 8 eine zweite, die Primär-Batterie 9 für den Uhrenantrieb tragende Zwischenplatte 10 untergreift.
  • Weitere Zwischenplatten 12 sowie ein Zwischengehäuse 23 vorzugsweise aus Kunststoff zur Aufnahme aller Elemente vor Einbau in das Uhrengehäuse 1 können vorgesehen sein.
  • Vorzugsweise weist dabei die Zwischenplatte 10 eine Abragung 13 auf, welche der Abstützung des Messfühlers 3 dient, der von einer Ausweitung 14 des Uhrengehäuses 3 (Fig. 1) umgeben ist.
  • Hierbei verbinden die Schaltungsmittel des Schaltungsträgers 2 die Primär-Batterie 9 sowie eine weitere, der Datensicherung dienende Sekundär-Batterie 11 mindestens mit der Verstärker- und Auswertschaltung 4, wie das nachfolgend anhand der Blockschaltung gemäss Fig. 3 noch näher erläutert ist.
  • In Fig. 4 ist die Abwicklung des vorgenannten Schaltungsträgers 2 schematisch dargestellt, wogegen die Fig. 5 und 6 eine fotographische Abbildung der einen und der anderen Seite des Schaltungsträgers 2 zur Veranschaulichung der Anordnung der Leiterbahnen und der Schaltungselemente wiedergeben.
  • Dosimeter-Schaltungen sind an sich bekannt. Gemäss dem in Fig. 3 veranschaulichten Block-Schaltbild dient als ladungsempfindlicher Verstärker 14' für den Messfühler 3, der eine PIN-Fotodiode mit einer Abmessung von ca. 3 mm2 Detektorfläche sein kann, beispielsweise ein FET-Impedanzwandler, an dessen Gate die Anode des Messfühlers 3 sowie ein Ar-beitswiderstand 15 (Fig. 7) anliegen. Die auf dem Silizium des Fühlers 3 auftreffende Gammastrahlung o. dgl. erzeugt Ladungsverschiebungen, welche das am Widerstand anliegende elektrische Potential derart verändern, dass am Gate eine Spannung entsteht, welche den durch weitere Widerstände (nicht gezeigt) eingestellten Ruhestrom verändert und elektrische Impulse generiert. Diese Impulse gelangen dann über die Verstärker- und Auswertschaltung 4 zur Anzeige an den LCD-Displays 16 und 17.
  • Bei einer anderen, nicht näher gezeigten Ausführungsform können erfindungsgemäss die vorgenannten elektrischen Impulse als ein Mass der aufgenommenen Strahlung auf ein weiteres Zeigerwerk einwirken, um auch die Strahlendosis analog anzuzeigen.
  • Wie bereits angedeutet, besteht ein vorteilhaftes Merkmal in der Anordnung einer Sekundär-Batterie 11 zur Datensicherung, welche über die Verstärker- und Auswertschaltung 4 geschaltet ist und mit einem nicht näher gezeigten Detektor zusammenwirkt, um einen Spannungsabfall an der Primär-Batterie 9 der Uhr festzustellen und anzuzeigen, resp. eine automatische Umschaltung von der Primär-Batterie 9 auf die Sekundär-Batterie 11 vorzunehmen.
  • Wie Fig. 3 zudem zeigt, besteht ein weiteres vorteilhaftes Merkmal in der Verbindung zwischen dem Motor des Uhrwerkes 5 und der Dosimeter-Zeitbasis des Multiprozessors 4, um genaue Zeit-Messwerte zu gewährleisten.
  • Die Einstellung aller Funktionen der erfindungsgemässen Analog-Uhr kann über übliche kronenförmige Stellmittel 20 (Fig. 1) erfolgen.
  • Die in Fig. 7 veranschaulichte Ausführungsvariante veranschaulicht einen auf andere Weise einfaltbaren, biegefähigen, in der Abwicklung flächigen Schaltungsträger 2', welcher sich um die Axe a-a ringförmig zusammenfügen lässt und mit einer Einstecklasche 25 fixiert werden kann. Hierbei kann im Teil 26 der Abwicklung eine Trennstelle 27 vorgesehen sein zur Begrenzung einer Abschirmung 26. Ein abragender, wegbiegbarer Flächenteil 28 trägt hier den Messfühler 3, wogegen der Ringkörper beidseitig Schaltbausteine 29 resp. den Multiprozessor 4 trägt.
  • Durch diese Massnahme ist es erstmals möglich, nunmehr eine Analog-Uhr, insbesondere Armbanduhr herkömmlicher Bauart mit einem Dosimeter innerhalb des Uhrengehäuses zu versehen.
  • Über die Verbindungsstufe 25 (Fig.3) ist die erfindungsgemässe Anordnung an eine Computer-Prüf- und Auswerteinrichtung anschliessbar.

Claims (7)

  1. Analog-Uhr, insbesondere Armbanduhr, mit Uhr-, Zeigerund motorischen Antriebsmitteln sowie mit zusätzlich im Uhrengehäuse angeordneten Mitteln zum Messen und Anzeigen insbesondere atomarer Strahlungen,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Mittel zum Messen und Anzeigen der Strahlungen einen, in das Uhrengehäuse (1) eingefalteten, biegefähigen, in der Abwicklung flächigen Schaltungsträger (2) mit gedruckten Leiterbahnen umfassen, die einen Messfühler (3) über eine Verstärker- und Auswertschaltung (4) mit den Anzeigemitteln verbindet, wobei der eingefaltete, biegefähige Schaltungsträger (2) eine erste, das Uhrwerk (5) tragende Zwischenplatte (6) durch Umbiegen von in der Abwicklung des Schaltungsträgers (2) abragende Flächenteile (7,7') umschliesst und mit einem weiteren Flächenteil (8) eine zweite, die Primär-Batterie (9) für den Uhrenantrieb tragende Zwischenplatte (10) untergreift und wobei die Schaltungsmittel auf dem Schaltungsträger(2) die Primär-Batterie (9) sowie eine der Datensicherung dienende Sekundär-Batterie (11) mit der Verstärkerund Auswertschaltunq (4) verbinden.
  2. Analog-Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Zwischenplatten (6 oder 10) eine Abragung (13) zur Abstützung des Messfühlers (3) aufweist, der von einer Ausweitung (14) des Uhrengehäuses (3) umgeben ist.
  3. Analog-Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundär-Batterie (11) zur Datensicherung über die Verstärker- und Auswertschaltung (4) geschaltet ist und mit einem Detektor zusammenwirkt, um einen Spannungsabfall an der Primär-Batterie (9) der Uhr festzustellen und anzuzeigen, resp. eine automatische Umschaltung von der Primär-Batterie (9) auf die Sekundär-Batterie (11) vorzunehmen.
  4. Analog-Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die Mittel zum Messen und Anzeigen der Strahlungen an eine externe Computer-Prüf- und Auswertschaltung anschliessbar sind.
  5. Analog-Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die Mittel zum Anzeigen der Strahlung LCD-Displays (16,17) sind.
  6. Analog-Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die Mittel zur Anzeige der Strahlung ein zusätzliches Zeigerwerk umfassen.
  7. Analog-Uhr nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Verbindung zwischen dem Motor des Uhrwerkes (5) und der Dosimeter-Zeitbasis des Multiprozessors (4), um genaue Zeit-Messwerte zu gewährleisten.
EP94113866A 1993-09-09 1994-09-05 Analog-Uhr, insbesondere Armbanduhr Expired - Lifetime EP0643340B1 (de)

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CH267593A CH685589B5 (de) 1993-09-09 1993-09-09 Analog-Uhr, insbesondere Armbanduhr.
CH2675/93 1993-09-09

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EP0643340A1 EP0643340A1 (de) 1995-03-15
EP0643340B1 true EP0643340B1 (de) 1996-01-03

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JP (1) JPH07151869A (de)
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