KR20050008515A - 천체 시계 - Google Patents

Abstract

본 발명은 천체 위치를 표시할 수 있는 손목시계 형태의 전자식 천체 시계에 관한 발명으로서, 상기 시계(1)는,

- 표준 주파수 신호를 생성하기 위한 시간 축(48),

- 표준 신호로부터 현 시간 및 날짜를 결정하기 위한 결정 수단(50),

- 천체를 선택하기 위한 선택 수단(28, 30),

- 두 바늘(10, 12)을 이용한 아날로그 시간 디스플레이 수단(10, 12), 그리고

- 선택된 천체의 위치를 결정하여 디스플레이 수단(10, 12)을 통해 이 위치를 표시하기 위한 결정 및 표시 수단(32)

을 포함하며, 이때, 상기 시계(1)는 회전 다이얼(14)을 포함하고, 회전 다이얼(14) 위에는 천공 지도(16)가 그려지며, 시계바늘들의 교차점에 의해 천공 지도(16)의 어떤 지점도 다이얼(14) 상에서 표시될 수 있도록 바늘(10, 12)의 형태가 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

천체 시계{ASTRONOMICAL TIMEPIECE}

본 발명은 천체학 방식의 손목시계, 가령 지구 및 12궁의 성좌(constellations of the zodiac)에 관하여 태양계의 천체 위치를 나타낼 수 있는 시계와 관련된다.

이러한 정의에 부합하는 시계는 유럽 특허 번호 0949549에 출원자 이름으로 발표되어 있다. 이 시계는 다이얼 상에서 움직이는 시침과 분침을 포함하며, 다이얼은 가장자리에 시간과 분의 눈금이 있고 분의 눈금에는 12궁의 성좌의 기호가 있다. 이 시계는 또한 태양계 행성의 심볼을 지니는 회전 베젤(bezel)을 포함하고 있다. 만일 사용자가 12궁의 성좌에 관하여 태양계 행성의 위치를 알고자 한다면 관심이 있는 천체의 심볼이 12시가 될 때까지 베젤을 회전시키고, 용두축의 용두(crown of control stem)를 누르면 된다. 그때, 분침은 12궁의 성좌의 기호 및 시계 다이얼의 시간 및 분의 눈금을 이용하여, 해당 천체를 가리키는 위치 및 그에 관하여 상기 12궁 성좌 기호 내에서의 개략적인 위치로 정해질 때까지 움직인다. 만일 사용자가 원한다면 하나 또는 다른 천체들에 대해서 같은 작동을 반복할 수 있다.

상기 설명된 천체 시계의 주요한 결점은 사용자가 관심을 갖는 천체의 천공(heavens)상 위치를 단순하고 빠르게 찾게 하는 정보를 제공할 수 없다는 사실에 있다. 실제로 이 시계는 12궁 성좌에 관하여 태양계의 주어진 천체 위치를 가리키기만 한다. 만일 사용자가 천공 상에서 해당 천체를 보고자 한다면, 사용자는 먼저 자신의 시계로 상기 천체에 대하여 지정된 12궁 성좌를 알아야 할 것이다. 이는 모든 사람의 능력이 아니라 사용자 자신이 여러 12궁 성좌에 따르는 별 무리(groups of stars)를 인지할 수 있어야 함을 가정한다.

본 발명의 목적은 상기의 문제점들을 극복하고 그 외에 사용자가 원할 때 언제든지 특별한 천체 지식이 없더라도 천공 상에서의 천체의 위치를 쉽게 확인할 수 있는 시계, 특히 손목시계를 제공하는 것이다.

본 발명은 따라서 전자 천체 시계, 특히 손목시계 타입에 관련되며 이 시계는 천공 상에서의 천제 위치를 가리킬 수 있어야 한다. 상기 시계는

- 표준 주파수 신호를 생산하는 시간 축,

- 표준 신호로부터 현재 시간과 날짜를 결정하는 수단,

- 천체를 선택하는 수단,

- 천공 상에서의 천체의 위치를 결정하여 이 위치를 디스플레이 수단을 통하여 나타내고, 이때 상기 시계는 회전 다이얼 상에 천공의 지도가 표시되고 시계 바늘들의 형태는 그 교차점이 천공 지도의 어느 한 점으로 하여금 다이얼 상에 보이도록 하는 특성을 갖는 수단

을 포함한다.

본 발명의 보완적 특징에 따르면 천공의 지도는 성좌, 특히 12궁 성좌 및 지구에서 보이는 별들의 다이아그램(diagram)이다.

이런 특징들로 인해, 본 발명은 천체 시계를 제공함으로써 사용자에게 별과 은하수(Milky Way)의 성좌에 관하여 천체의 위치를 알려주고 천공 상에서 별과 성좌의 위치를 또한 알려준다. 따라서 사용자는 특별한 천체 지식의 필요 없이 원하는 때에 관심 있는 천체의 위치를 확인할 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 천체 시계는 태양계 행성의 위치를 확인할 수 있게 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 시계는 수평선이 보이는 글래스(glass)를 가지는데, 이는 사용자에게 언제라도 자신이 위치하고 있는 곳에서 보이는 천공의 부분(portion)을 알려준다.

그 외의 특징에 의해서, 사용자가 관심을 갖는 태양계 천체 및 다른 천체의 확인도 훨씬 간단할 수 있다.

또 다른 특징에 따르면, 천공 지도를 지니는 상기 시계 다이얼은 23시간 56분 4.09초 내에 하나의 완전한 회전을 이룬다.

따라서, 지구가 일 년 동안에 태양 주위를 도는 사실을 고려한다면 상기 시계 다이얼은 24시간보다 약간 적은 시간에 한 회전을 완성한다. 만일 누군가가 일년 동안에 태양 주위로의 지구 움직임을 무시한다면 상기 다이얼은 24시간 동안 하나의 완전한 회전을 이루지만 실제로 3.94분 미만의 조정이 필요하고, 만일 일년이 365.24일이라고 생각한다면 0.24일의 윤년(leap year)의 기여를 고려해야 한다. 따라서 상기 시계는 사용자 요구시 특정 날짜에서의 성좌에 대한 태양계의 여러 천체 위치를 결정할 수 있다. 또한 시계는 천공에서의 성좌 위치를 계속적으로 결정할 수 있다.

- 도 1은 본 발명에 따른 천체 시계의 평면도,

- 도 2는 천공 상에서 태양계의 천체를 확인하는데 도 1의 시계가 사용되어 져야하는 방법을 보여주는 도, 및

- 도 3은 도 1에 주어진 시계의 다양한 기능을 보여주는 블록도.

본 발명은 천체 시계를 제공하는 발명 아이디어로부터 나아가며, 이 시계는 사용자가 원할 때 천공 상에서 천체의 위치를 확인할 수 있게 한다. 따라서 본 발명에 따른 천체 시계는 본질적으로 별과 성좌의 지도가 나타나는 회전 다이얼과 한 쌍의 시침과 분침을 가지며, 이들의 교차점(point of intersection or conjunction)은 지정된 다이얼 상에 별이나 성좌가 나타나게 한다. 사용자가 그 위치를 알고자 하는 천체를 선택한 후에, 사용자는 관심있는 천체의 성좌가 위치하는 곳에 관하여 시계 바늘들의 교차점이 가리키는 다이얼을 보면 된다. 상기 다이얼은 사용자가 위치한 곳에서 보이는 천공의 천장(heavenly vault)의 다이아그램을 지니고 있음으로써 어떤 특별한 천체 지식이 없더라도 찾고자 하는 천체의 위치를 쉽게 확인할 수 있다.

아래의 설명에서는, 천공 상에서 태양계 행성의 위치를 확인하도록 참조가 될 것이다. 그러나 본 발명은 이 실시예에 한정되지 않고 혜성(comet)이나 심지어 인공위성과 같은 천체의 위치도 확인 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 시계의 특별한 실시예를 보여준다.

일반적인 참조 번호 1로 표시되어 있는 도 1의 시계는 종래의 아날로그 방식의 디스플레이를 가진 손목시계로서, 중앙부(4)에 손목 밴드(6)의 두 끝, 즉 두 줄이 부착되어 만들어진 케이스(2)와 중앙부(4)의 앞에 고정된 글래스(8), 및 도면에서 보이지는 않지만 떼낼 수 있어서 전원 전압으로 동작하는 배터리를 갈아 끼울 수 있도록 지붕(hatch)으로 만들 수 있는 배면 커버(back cover) 등을 포함한다.

시계 1의 디스플레이 수단은 시침(10)과 분침(12)을 포함하며, 이들 각각은 2방향 스테핑 모터(stepping motor)와 적절한 기어 트레인(train)으로 구동된다.

이들 두 바늘(10,12)은 회전 다이얼(14)위에서 움직이고, 회전 다이얼(14)은 적절한 기어 트레인을 통하여 두 개의 회전 방향에서 세 번째 스테핑 모터에 의해 구동된다. 이 다이얼(14)은 바늘(10,12)과 동일한 축 주위로 회전하며 24시간보다 약간 적은 시간, 윤년을 고려하여 정확히 23시간 56분 4.09초에 반시계 방향으로 한 회전을 완성한다.

본 발명의 한 특징에 따르면, 천공(16)의 지도는 다이얼(14)상에 주어진다. 도 1에 주어진 시계가 북반구에 사용되도록 의도되었기 때문에, 천공(16)의 지도는 북위 45도에 보이는 성좌의 등급에 따르고, 극별(pole star,18)은 상기 다이얼(14)의 중심에 있다. 물론 남반구에 사용되도록 한 시계에 대해서는 천공이 이러한 위도에 보이는 것과 같이 주어질 것이다.

도 1을 검토할 때 볼 수 있는 것처럼, 성좌(20) 특히 12궁 성좌는 그 명칭이나 그림 문자(pictograms)에 의해서 다이얼(14)상에 주어지지는 않지만 이들이 형성된 별 무리에 의해서 주어진다. 따라서 사용자는 아래에서 설명되는 바와 같이, 자신이 위치하고 있는 곳에서도 보이고 태양계의 천체 위치를 확인하고자 할 때에도 유용할 수 있는 완전한 천공 지도를 계속적으로 가지게 된다.

12궁 성좌들의 라틴어 명칭이 회전 다이얼(14) 주위에 표시되어 있다. 12궁의 성좌를 잘 식별하기 위해서 천공(16)의 지도에 나타나는 다른 성좌보다 더 굵고 다른 색깔의 선으로 주어질 수 있다.

다이얼(14)은 시간과 분으로써 고정되어 있는 눈금(22)과 만나면서 움직이고 정오에 위치한 마크(24)를 이동시킨다. 이 눈금(22)은 다이얼(14)을 둘러싸고 있으며 플랜지(flange)에 의해서 이동된다.

도 1에 주어진 본 발명의 특별한 실시예에서, 태양계 천체를 선택하는 수단은 용두(28)와 회전 베젤(30)로 주어진 용두축(26)을 포함하고 있다.

용두축(26)은 회전축으로서, 세 위치사이에서 축방향으로 움직일 수 있는데, 이 세 위치는 시계의 정상적인 동작 위치에 해당하는 소위 안정된 중립 위치(stable neutral position), 또 하나의 안정된 위치로서 빼내어진 위치(pulled out position), 및 상기 중립 위치로 축이 되돌아가려 하는 복원 스프링이 있는 불안정하게 눌려진 위치(unstable pushed-in position)를 말한다.

용두축(26)의 축방향 및 회전 동작은 스위치에 의해서 특징적인 전기 신호로전환되어지고, 이는 시계(1)의 제어장치(32)(도 3 참조)로 보내어 진다.

회전 동작에 관하여, 이러한 전기 신호는 펄스 열(pulse trains)로서, 이는 제어 장치로 하여금 용두축이 어떤 방향으로 회전하는지를 결정하게 하고 또한 회전 속도가 어떤 값보다 큰지 작은지 즉 용두축이 느리게 혹은 빠르게 회전하는지를 결정하게 한다.

회전 베젤(30)은 고정 눈금(22)이 회전 다이얼(14)와 상기 베젤(30) 사이에서 중심에 위치되도록 배열된다. 이 베젤(30)은 태양에 대한 심볼을 34에, 달은 36에, 지구를 40에, 그리고 여러 태양계 행성을 38에 지닌다.

베젤(30)의 위치는 유럽 특허 번호 EP-A-0 738 944에 설명된 예와 같이 제어장치(32)에 연결된 어떤 알려진 장치에 의해 감지될 수 있으며, 이 제어장치는 베젤과 시계(1)내에 위치한 리드 콘택트(Reed contacts)에 포함된 자석들로 형성되어 있다.

그리고, 회전 베젤(30)이 지닌 심볼들은 이러한 천체들의 명칭이나 확인 가능하게 하는 어떤 다른 표현으로 대체될 수 있는 것은 분명하다.

도 1을 검토한다면 시침(10)은 하트 모양(heart-shape)으로서 일반적인 시계 바늘과는 모양이 다르며, 반면 분침은 구식의 직선 모양을 갖고 있다.

이는 심지어 미적 본성과 관련될 수 있더라도 기술적 요건을 충족한다. 실제로, 바늘들(10,12)이 다이얼의 어느 점 상에서 교차점이나 상기 점들 중 하나와 마주하는 점들의 접합점을 형성하도록 바늘의 모양이 이루어진다. 따라서 바늘이 특별한 점에서 교차하거나 결합하도록 시침(10)과 분침(12)의 동작을 제어함으로써다이얼의 특정점을 지정하는 것이 가능하다. 더욱 상세히 보기 위해서, 출원 번호 02080624.6아래에서 출원된 유럽 특허로 참조될 수 있다. 그리고, 본 발명에 따른 시계(1)의 특별한 바늘 모양은 사용자가 선택한 태양계의 천체가 위치하고 있는 회전 다이얼(14)에 보이는 천공상의 점을 정확히 지정하는데 사용된다.

마지막으로 하나의 타원형이, 가령 글래스(8) 내부에 전송 프린팅(transfer printing)과 같은 어떤 적절한 수단에 의해 추가되어지는 것을 알 수 있다. 이 타원형은 수평선(42)을 나타내며, 이 수평선은 주어진 시간에 시계 사용자가 위치하는 곳으로부터 천공 가시부(visible part)의 한계를 정한다. 이 수평선은 약 북위 45도에서 계산되어서 북아메리카, 유럽 및 아시아에서 정확한 시계를 갖게 해 준다.

전술한 바와 같이, 도 1의 시계는 아래의 방법으로 동작한다.

만일 상기 동작이 위치 센서를 포함하지 않으면, 시계바늘(10,12) 및 회전 다이얼(14)의 위치는 수동으로 초기화되어야 한다.

시침(10)과 분침(12)의 위치는 먼저 태양 심볼(34)이 정오에 오도록, 즉 고정눈금(22)이 지닌 기호(24)와 마주보도록 베젤(30)을 회전시킴으로써 초기화된다. 이후 바늘(10,12)이 움직일 때까지 용두(28)를 10초이상 오래 누르고 나서, 용두(28)을 정확한 위치로 빼낸다. 그리고 시침(10)이 정오에 오도록 시계 방향으로 용두(28)를 돌리고 분침(12)이 정오에 오도록 반시계방향으로 용두(28)를 돌린다. 마지막으로, 용두(28)는 정상적인 리셋 위치로 눌려진다.

회전 다이얼(14)의 위치, 즉 천공(16)의 지도를 초기화하기 위해서 먼저 달의 위상 심볼(36)이 정오에 오도록 베젤(30)이 회전된다. 천공(16) 지도가 움직일 때까지 10초이상 용두(28)가 눌려지고나서, 용두(28)를 한 방향 또는 다른 방향으로 회전시켜서 천공(16) 지도상에서 마크(24)와 마주보도록 한다. 마지막으로, 용두(28)는 정상적인 리셋 위치로 눌려진다.

바늘(10,12)과 회전 다이얼(14)의 위치 초기화는 자동으로 실행될 수 있다. 이런 목적을 위해서, 시간 휠(wheel)과 분 휠(wheel) 각각은 주변 톱니에 플레이트(plate)를 포함한다. 시간과 분 휠들의 각도상 위치를 감지하기 위한 장치는 자기 혹은 용량성 센서(magnetic or capacitive sensor)를 포함하는데, 소위 평면 나선형 코일(flat spiral coil)이라는 상기 센서의 감지 멤버(detection member)는 물질, 특히 플레이트를 형성하는 도전 금속성 도체가 있는 경우에 변동을 감지하는데 사용된다. 상기 플레이트는 각각 적어도 하나의 간극(aperture)을 가지며 이 간극의 각도상 위치는 감지 장치에 의해 결정된다. 상세내용에 대해서, 본 발명에 인용되는 유럽 특허 번호 EP-A 0 952 426에서 참조될 수 있다.

동작이 포함될 경우, 앞에서 간단히 설명된 상기 감지 장치는 활성화된다. 시간과 분 휠들에서 만들어진 간극은 한 스텝의 정확도로써 감지 멤버 위에 위치하고, 이후 시침과 분침은 정오의 위치에서 구동된다.

회전 다이얼(14)의 위치는 시침(10), 분침(12)의 위치와 유사한 방법으로 초기화될 수 있다. 이 경우에, 회전 다이얼(14)은 성형 플라스틱 물질로 만들어지며 금속 플레이트를 포함하는데, 금속 플레이트의 존재여부는 PCB(printed circuit board)상에 장착된 유도 센서로 감지된다. 천구(16)의 지도를 지니는 회전 다이얼(14)의 위치 정확도는 금속 플레이트의 위치와 유도 센서의 함수이다.

시침(10)과 분침(12)의 위치 및 천공(16) 지도를 지니는 회전 다이얼(14)의 위치를 초기화한 후에, "UTC(표준 시간 상수)"(universal time constant) 및 시계 착용자가 위치한 장소의 시간 또한 시계에 또한 표시될 수 있어서 상기 시계 착용자가 위치한 시간 대역(time zone)과 날짜를 상기 시계가 결정하도록 할 수 있다.

상기 UTC 시간은 따라서 먼저 조정된다. 이를 위해서, 회전 베젤(30)상에 나타나는 "UTC"(44)는 정오에 이끌린다. 회전 베젤(30)의 각도상 위치를 감지하기 위해서 상기 베젤은 어느 정도의 영구 자석을 포함하고, 반면 REED 콘택트 타입의 자기 스위치(magnetic switches)는 시계 케이스(watchcase)에 배치된다. 영구자석은 자기 스위치의 오픈 또는 닫힌(open or closed) 이진수 상태를 결정한다. 영구 자석과 REED 콘택트의 특별한 배열은 REED 콘택트의 특별한 배열이 다른 것과 달리 회전 베젤의 각각의 각도상 위치에 해당하는 효과를 가지는데, 이는 각도상 위치가 모호한 확인이 상기 회전 베젤(30)에 의해 점유되게 한다. 회전 베젤(30)의 각도상 위치를 감지하는 이런 장치의 완전한 설명을 위해서, 미국 특허 번호 5,572,489가 조심스럽게 본 설명에 참조될 수 있다.

베젤을 회전시키고 정오에 관련한 UTC를 유도한 후에, 용두(28)는 간단히 눌려진다. 분침(12)은 움직이지 않는 반면, 시침(10)은 고정 눈금(22)상에서 UTC 시간(1에서 24시간까지)을 가리킨다.

이 UTC 시간 판독 모드로부터, 10초 정도의 지연 시간이 끝나기 전에 용두(28)를 교정 위치로 빼냄으로써 UTC 시간 교정 모드로 들어갈 수 있다. 분침(12)은움직이지 않지만, 시침(10)은 고정 눈금(22)상에서 UTC 시간(1에서 24시간까지)을 가리킨다. UTC 시간은 양 방향에서 용두(28)를 회전시킴으로써 교정(시간과 분으로)될 수 있다. UTC 시간 교정이 끝난 후, 용두(28)는 자체의 중립 휴지 위치로 눌려진다.

천공(16) 지도의 방향을 정하기 위해서 본 발명의 시계(1)의 제어장치(32)는 사용자가 위치한 곳에서의 현재 날짜를 알 필요가 있다.

지방시(local time)를 교정하기 위해서, 용두(28)는 교정 위치로 눌려져야 할 필요가 있다. 분침(12)은 움직이지 않고 시침(10)은 고정 눈금(22)상에서 시간(1에서 24시간까지)을 가리킨다. 후에 지방시는 양 방향으로 용두(28)를 회전시킴으로써 교정될 수 있다. 지방시를 교정한 후에, 용두(28)는 시침(10)이 정상적인 위치로 되돌아가는 중립 휴지 위치(neutral rest position)로 눌려진다.

천공(16) 지도의 방향을 적절히 정하기 위해서, 제어장치(32)는 또한 현재 날짜를 알아야 할 필요가 있다. 날짜 판독 모드가 먼저 검토되고 후에 교정 모드가 검토될 것이다.

날짜를 판독하기 위해서, 베젤(30)은 지구 심볼(40)이 정오에 오도록 회전된다. 용두(28)상에서의 간단한 압력 용도가 끝난 후 바늘(10,12)은 중첩되고 고정 눈금(22)상에서 1에서 31까지의 날짜를 가리킨다.

월(month)을 판독하기 위해서는 날짜 판독 모드로 들어간다. 10초가 될 수 있는 시간 지연이 끝나기 전에, 베젤(30)은 달의 위상 심볼(36)이 정오에 오도록 회전된다. 바늘(10,12)은 중첩되고 고정 눈금(22)상에서 1에서 12까지 가리킨다.

연(year)을 판독하기 위해서는 날짜 판독 모드로 들어간다. 시간 지연이 끝나기 전에, 베젤(30)은 태양 심볼(34)이 정오에 오도록 회전한다. 바늘들은 중첩되고 고정 눈금(22)상에서 1부터 60까지 연을 가리킨다.

일, 월, 또는 연을 교정하기 위해서는 일, 월, 또는 연 판독 모드에 있어야 한다. 시간 지연이 끝나기 전에 용두(28)는 빼내어져야 하고 양 방향으로 상기 용두를 회전시킴으로써 값이 교정된다. 교정 후에는 용두는 중립 휴지 위치로 눌려진다.

지방시 및 날짜(local time and the date)를 알기 때문에, 시계(1)의 제어 장치(32)는 적절한 방법으로 천공(16) 지도의 방향을 정할 수 있다. 이렇게 하기 위해서는, 제어 장치(32)는 시계 제조업자에 의해 비휘발성 메모리로 프로그램되어지고 그 안에 매개변수가 저장되어 있는 메모리(46)를 가지는데, 이 매개변수는 별과 성좌 특히 12궁 성좌 및 지구에 관하여 제어장치가 필요로 하는 태양계 천체의 상대적 운동과 관련된다.

그리고, 상기 매개변수를 사용하여 천체의 위치를 결정하도록 제어장치(32)가 실행해야하는 계산은 관련 분야에 잘 알려져 있고, 적절한 방법으로 제어장치(32)를 프로그램하기 위해 필요시 조회될 수 있는 수많은 작업이 존재한다. 이러한 작업 가운데에서, 가령 1991년 Willmann-Bell, Inc. Richmond, Virginia 23235에서 출판된 "Astronomical Algorithms"(Jean Meeus 저)와 1965년 Spring Verlag, Berlin에서 출판된 "Landholt-Borstein; Numerous Data and Functional Relationships in Science and Technology" group Ⅵ, volume I를 인용할 수 있다.

당연히, 상기 시계가 달의 위상과 같은 다른 천체 정보를 제공하도록 설계되었기 때문에, 메모리(46)는 또한 제어장치에 대하여 필요한 모든 데이터를 포함한다.

상기 시계는 현재 시간과 날짜(50)를 결정하는 회로인 시간 축(48)(도 3 참조), 데이터 메모리(46)가 결합되어 있는 제어장치(32), 디스플레이 제어 회로(52), 시침과 분침(10,12)에 의해 형성된 디스플레이 시스템(54), 용두축(26)과 베젤(30)과 여기서 보이지는 않지만 배터리와 같은 직류 전류 전압 소스를 포함하는 수동 제어 시스템(56) 등을 포함한다.

표준 주파수 신호를 시간 및 날짜 결정 회로(50)에 제공하는 시간 축(time base,48)은 전자시계에서 흔히 사용되는 쿼츠 발진기에 의해 우선적으로 만들어질 수 있으며, 쿼츠 공진기와 전자 보수 회로(electronic maintenance circuit)로 만들어지는데, 이 전자 보수 회로는 상기 공진기가 주어진 주파수에서 진동하도록 한다.

현재 시간 및 날짜 결정 회로(50)는 분, 시, 일, 월, 및 연도에 대한 카운터뿐만 아니라 주파수 분배기(frequency divider)를 포함한다.

게다가, 회로(50)는 한편으로는 28, 29, 30, 및 31일을 가진 월을 고려하는데 필요한 수단을 포함하여 영구적인 달력을 가지게 되고, 다른 한편으로는 이 회로가 연결되어 있는 제어장치(32)를 거쳐서 시간과 날짜가 교정되게 하는 수단을 포함한다.

마지막으로 회로(50)는 또한 제어장치(32) 및 제어장치(32)를 통한 디스플레이 제어 회로(52)를 제공하도록 설계되고, 모든 주기적 신호가 자체의 주파수 분배기에 의해 생산되어서 다양한 기능을 수행하게 된다.

장치(32)의 기능 가운데, 사용자가 요구시 지구와 별과 현재 날짜의 성좌에 대하여 지구를 제외한 태양계의 여러 천체들의 위치를 결정하는 것이 있다.

제어 축(26)이 중립 위치에 있을 때, 바늘(10,12)은 현재 시간을 디스플레이 한다.

상세히 말해서, 시침(10)과 분침(12)을 구동하는 모터는 고정눈금(22)의 하나의 완전한 회전에 대해서 180개의 펄스를 제공한다. 시계(1)의 정상적인 동작동안, 분침(12)은 따라서 20초마다 하나의 구동 펄스를 받는 반면 시침(10)은 240초마다 하나의 구동 펄스를 받는다. 동일한 시간 경과동안, 이들 바늘(10,12)의 위치는 2개의 카운터로 설명이 되는데, 각각 시간과 분에 관한 것이며 그 정도는 0에서 179까지의 한 스텝(one steps of one unit)씩 증가된다. 이 카운터의 정도를 나타내는 이진(binary) 신호는 시계(1)의 제어장치(32)로 하여금 시침과 분침(10,12)의 위치를 알려주게 하는데, 이는 동일한 바늘(10,12)이 초기화동안 차지하는 위치에 관하여 언제라도 가능하다.

회전 다이얼(14)은 구동 트레인에 의해 구동되는데 이 기어의 감소율(reduction ratio)는 1000에 가까워서, 다이얼이 하나의 회전을 완성하는데 1000 스텝을 만들어야 함을 의미한다. 이 기어 감소율은 다이얼(14)이 회전하는 충격에 잘 견디도록 높게 설정된다. 마찬가지로, 이 기어 감소율은 상대적으로 무거우면서 큰 마찰력을 극복해야하는 구동 다이얼(14)에 잘 맞다. 또한 바늘(10,12)에 대하여, 카운터는 회전 다이얼(14) 즉 천공(16) 지도의 위치를 고려하는데, 이는 초기화동안 차지한 위치와 관련된다.

전술한 바와 같이, 시침(10)은 일반적 시침의 모양과 달리 하트 모양을 갖고 있다. 이 특별한 형태는, 시침이 다이얼에서의 각도상 위치가 어떠하든지 간에, 상기 다이얼(14)의 표면상 어떤 점이 선정되도록 하는 분침(12)과의 교차점을 가지게 한다.

따라서, 사용자가 회전 베젤(30)에 보여지는 태양계(지구를 제외하고, 날짜용으로 사용된)의 천체 중 하나를 선택하고 이를 정오에 오게 한다면, 이 사용자는 용두(28)상의 간단한 압력 용도를 사용하게 되고, 바늘(10,12)의 교차점은 천공(16) 지도상에서 천체의 위치를 가리키게 될 것이다. 사용자는 천공 상에서 관심있는 태양계 천체의 위치를 확인하기 위해서는 손을 들어서 지리적 북쪽이 자신의 뒤에(도 2 참조) 있다는 것을 확인함으로써 시계(1)의 다이얼(14)을 보기만 하면 된다. 이렇게 함에 있어서, 사용자는 글래스(8)에 나타나는 수평선(42)에 도움을 받을 것인데, 이 글래스는 사용자에게 시계를 보는 순간 자신이 위치하고 있는 장소에서 보일 수 있는 천공의 부분을 알려준다.

선택된 천체의 위치를 확인하기 위해서, 제어 장치(32)는 현재의 시간을 가지고, 이는 상기 날짜에 대한 성좌에 관하여 상기 천체가 차지한 위치를 계산할 수 있게 한다. 선택된 천체의 위치는 극 좌표(polar coordinates), 즉 각도와 반지름에 의해 다이얼(14)의 표면에서 확인된다. 천공(16) 지도의 위치 카운터는 제어장치(32)에 상기 지도(16)의 위치를 표시하고, 바늘들이 다이얼(14)의 원하는 점에오도록 시계바늘에 주어될 위치를 상기 제어 장치가 연산하게 한다.

본 발명이 방금 설명된 실시예에 한정되지 않고 관련분야에서 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다양한 쿼츠 및 변형이 가능하는 것은 말할 필요가 없다.

본 발명의 효과는 종래기술 단락에서 언급한 문제점들을 극복하고 그 외에 사용자가 원할 때 언제든지 특별한 천체 지식이 없더라도 천공 상에서의 천체의 위치를 쉽게 확인할 수 있는 시계, 특히 손목시계를 제공하는 것이다.

Claims (12)

1. 천체 위치를 표시할 수 있는 손목시계 형태의 전자식 천체 시계로서, 상기 시계(1)는,

   - 표준 주파수 신호를 생성하기 위한 시간 축(48),

   - 표준 신호로부터 현 시간 및 날짜를 결정하기 위한 결정 수단(50),

   - 천체를 선택하기 위한 선택 수단(28, 30),

   - 두 바늘(10, 12)을 이용한 아날로그 시간 디스플레이 수단(10, 12), 그리고

   - 선택된 천체의 위치를 결정하여 디스플레이 수단(10, 12)을 통해 이 위치를 표시하기 위한 결정 및 표시 수단(32)

   을 포함하며, 이때, 상기 시계(1)는 회전 다이얼(14)을 포함하고, 회전 다이얼(14) 위에는 천공 지도(16)가 그려지며, 시계바늘들의 교차점에 의해 천공 지도(16)의 어떤 지점도 다이얼(14) 상에서 표시될 수 있도록 바늘(10, 12)의 형태가 구성되는 것을 특징으로 하는 전자식 천체 시계.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 천공 지도(16)가 별과 성좌들의 그림으로서, 특히 지구에서 보이는 12궁의 성좌의 지도인 것을 특징으로 하는 전자식 천체 시계.
3. 제 1 항 또는 2 항에 있어서, 태양계의 행성(38) 위치를 식별할 수 있는 것을 특징으로 하는 전자식 천체 시계.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 시계(1)는 글래스(8)를 포함하고, 이 글래스(8)에는 수평선(42)이 추가되어 있어, 시계 사용자 자신의 위치에서 어느 성좌가 보이는 지를 언제라도 사용자에게 표시할 수 있는 것을 특징으로 하는 전자식 천체 시계.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 회전 다이얼(14)은 23시간 56분 4.09초동안 한번 회전하는 것을 특징으로 하는 전자식 천체 시계.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 시계(1)는 회전 제어 스템(26)을 포함하고, 이 스템(26)은 세 위치 사이를 움직일 수 있으며, 이때, 세 개의 위치란,

   - 시계(1)의 정상 동작에 대응하는 안정된 중립 위치,

   - 역시 안정한 바깥쪽으로 당겨진 위치, 그리고

   - 불안정한 안쪽으로 밀린 위치

   를 의미하며, 불안정한 안쪽으로 밀린 위치에서는 복원 스프링이 스템(26)을 중립 위치로 복귀시키려 하는 경향이 있는 것을 특징으로 하는 전자식 천체 시계.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 시계(1)는 회전 베젤(30)을 포함하고, 베젤(30)에는 천체의 기호들이 표시되며, 베젤(30)에 포함된 자석을 이용하여 그리고 시계(1) 내부에 위치한 REED 콘택트를 이용하여 베젤(30)의 위치가 식별될 수 있는 것을 특징으로 하는 전자식 천체 시계.
8. 제 7 항에 있어서, 플랜지에 의해 나타나는 고정 눈금(22)이 회전 다이얼(14)과 회전 베젤(30) 사이에 동심원 형태로 배열되는 것을 특징으로 하는 전자식 천체 시계.
9. 제 1 항에 있어서, 천공 지도(16)가 45도 북위로 설정되는 것을 특징으로 하는 전자식 천체 시계.
10. 제 1 항에 있어서, 천체의 위치를 결정하여 디스플레이 수단(10, 12)을 통해 이 위치를 표시하는 상기 결정 및 표시 수단은 메모리(46)에 연계된 제어 유닛(32)을 포함하고, 주어진 날짜에 한 천체의 위치를 계산하기 위해 제어 유닛에 의해 요구되는, 지구에 대한 천체들의 상대적 움직임과 성좌들에 관한 매개변수들이 메모리에 저장되는 것을 특징으로 하는 전자식 천체 시계.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 시간 축(48)은 쿼츠 발진기에 의해 형성되고, 상기 쿼츠 발진기는 쿼츠 공진자와 전자식 관리 회로를 포함하여, 공진자가 지정 주파수로 진동할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 전자식 천체 시계.
12. 제 1 항에 있어서, 현 시간 및 날짜를 결정하기 위한 회로(50)는 분, 시, 일, 월, 연을 위한 카운터 및 주파수 디바이더를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 천체 시계.