TWI430059B - 安裝在結合有錶模組之殼體中的共振器 - Google Patents

Description

安裝在結合有錶模組之殼體中的共振器

本發明大致上有關一安裝於殼體中之共振器，且更特別地是有關結合於該殼體中之額外的電子零組件。此等共振器被用於極多應用中，且更特別地是用於錶製作及電話機製造之領域。

一呈音叉之形式而與振盪器有關、以形成一時基電路的石英共振器係由該先前技藝所已知。為了減少藉由此一時基電路所佔據之位置，譬如用以將其結合於可攜式電子裝置中，已知在該相同之殼體中安裝該音叉形石英共振器及包含該振盪器之積體電路。

雖然這些先前解決方法減少被該時基電路所佔據之體積，其更明確地是在鐘錶學之領域內已顯示該可用的空間依然不足以製成小尺寸之時計。實際上，電子錶包含需要第二積體電路的某些數目之額外電子元件，該第二積體電路位於結合在該壓電共振器殼體中之振盪器外部。具有兩個積體電路及如此用以承載這些積體電路之兩個基板或同等物的必要性涉及佔據該錶中之很多可用空間，這意指過度地增加該錶之體積，且因此為了明顯之美學理由而成為不想要之方式。

本發明的主要目的之一在於克服該等前述之缺點。本發明因此有關如申請專利範圍第1項之電子錶。實際上，一電子類比顯示錶包含一馬達，用以驅動該類比顯示、譬如指針，以便顯示藉由該時基電路所提供及經由其控制機構而被傳送至該馬達之時間資訊。這就是為什麼該錶之電動馬達控制機構在本發明之範圍內，係有利地被整合在與該共振器殼體中之振盪器相同的電路中。此解決方法亦具有減少該錶的電子元件間之連接長度的優點，並藉以達相同程度地減少該振盪器對外部干擾之敏感性。因此，於干擾上之減少允許該錶能夠於工作高阻抗，對於如此之干擾更加敏感，且因而減少該錶之電子電路的一般耗電量，而同時對擾動保有一可接受之免疫程度。有利之實施例構成該等申請專利範圍附屬項之標的。

按照圖1所概要顯示之本發明的第一實施例，本發明有關一包含時基電路之電子錶，該時基電路譬如藉由一壓電共振器，諸如石英共振器1，或者甚至連接至振盪器2之端子的MEMS型矽共振器所形成，該振盪器之輸出係連接至分頻電路3，以獲得該錶所想要之工作頻率，以便指示正確之時間。該分頻電路3之輸出係連接至電動馬達5用之控制電路4，用以驅動在此未顯示出之齒輪系、轉動該類比顯示機構，諸如用以提供該時間指示之指針6，亦即時針、分針及可能有之秒針。其譬如能以習知方式來使用一步進馬達，亦稱為雙極馬達，其係由一磁化轉子、一具有高磁導率以形成該磁性電路迴路之定子、及至少一線圈所形成，該線圈之功能係當其被打開時於該定子中建立一磁場，該定子因而被轉換成一磁鐵，該磁鐵之極性視該線圈中之電流的方向而定。因此，該馬達之控制電路4提供流動於該線圈中之電流。該馬達係藉由經由供電中斷所隔開之連續的正及負脈衝來予以控制。然而，吾人譬如當然能使用其他型式之馬達，諸如二相步進馬達，以便獲得一雙向馬達，以允許該錶之時間能夠被設定在該前向與後向之方向中。

有利地是，如圖1所示，振盪器2、分頻電路3、及電動馬達控制電路4係全部整合於單一積體電路7中，以便減少由該等電子錶零組件所佔據之空間，並大幅地減少這些電子元件中由於元件間之“連線”連接長度所達成的電磁干擾。亦將注意到，這允許外部連接之數目能夠被減少到僅四個，而不是正常時候的八個。實際上，為了激發該共振器而通常提供兩個連接端子，為了連接至該積體電路而多提供兩個連接端子，為了對於該積體電路供電而多提供兩個連接端子，及最後為了控制該馬達而多提供兩個連接端子。在此，在該殼體之外僅只需要四個端子，該積體電路之兩個供電端子及該兩個積體電路連接端子亦被用作馬達控制端子。該共振器及該積體電路間的兩個激發端子係僅只配置在該殼體內部。但是，吾人仍然能夠使用幾個彼此並排配置之積體電路，但是不會完全得利於該等前述之優點。積體電路7係藉由該錶的電源8來予以供電。

在此，該宏旨在於進一步減少由該錶之電子電路所佔據的空間。為了如此做，積體電路7係有利地配置在該相同之殼體9中，其已經被使用來將該壓電共振器1裝在該錶殼的內部。積體電路7於共振器殼體9中之配置不只使所有這些在該錶殼內部的元件所佔據之空間最佳化，而且由於共振器殼體9內部的各種元件間之很短的連接路徑，亦增加該積體電路抵抗任何外部干擾之保護作用。配合圖2及3，給出這些元件在共振器殼體9內部的實例配置。

圖1、2及3共同的元件之參考數字係相同的。圖2為含有壓電共振器1及積體電路7之殼體9的頂視圖，該積體電路7包含該錶之諸電子元件。於圖2中，將注意到該殼體大致上係由平行六面體形之陶瓷材料所製成，其包含一具有底部及側面之主要部份，及一用以譬如藉由真空焊接或任何其他適當之方法來密閉式地密封殼體9之蓋子(未顯示出)，以獲得一密閉式組合件。將注意到，該蓋子有利地係由玻璃所製成，以便一旦該殼體已被密閉式地密封，允許藉由雷射而能夠精確地調整該共振器頻率，其具有避免難以實施習知上在關閉該殼體之前所提供的振盪器禁止或微調功能之優點，以便調整該共振器頻率。

如同能夠在圖2中看出，壓電共振器1及積體電路7被安裝於該殼體之主要部份中。該共振器較佳地係一呈音叉形式之石英共振器，其基座11及震動支臂10包含形成二群組電極12及13之金屬化部份，而允許使該等支臂遭受到各種電場，以便使它們震動。共振器1與積體電路7間之連接較佳地係藉由該階梯狀部份17中所形成之孔洞22來予以做成，且以導電黏著劑、或任何其他適當之導電材料來充填該等孔洞，而確保與該等導電路徑之連接。

再次考慮圖2，在殼體9之下，有四個連接端子14及15，其一方面係連接至該殼體之外部，且另一方面係連接至該殼體之內部。在該殼體的內部，這四個連接端子係連接至積體電路7。在該殼體之外部，該二個連接端子14係連接至電源如圖1所示，以便對積體電路7供電，且該二個其他連接端子15係連接至該電動馬達線圈之端子，以對該線圈提供正及負電脈衝。將注意到，所提出之連接係僅只經由非限制性實例所提出，且同樣地藉由另一選擇，一方面該四個端子14及15之二個端子被連接至該電源、及在另一方面該剩餘之其他二個端子被連接至該馬達線圈係充分的。這些一方面用以對該積體電路供電，且在另一方面用以經由整合於積體電路7中之馬達控制電路來控制該馬達的四個連接端子14及15之使用，經由包含該時基電路及該馬達控制電路的單一殼體9之使用提供一簡單及小巧之解決方法，且其係有效的，因為其抵抗各種電磁干擾係強健的。

圖3為一沿著圖2之線A－A的中間及縱向剖面圖。如同能夠在圖3中看出，共振器1係藉由焊接或接合以導電黏著劑來予以安裝，二群組電極12及13之連接墊片係位在該共振器之基座上，且使相對應之導電墊片16設在殼體9之底部的階梯狀部份17上，用以定位共振器1於殼體9的底部中所配置之積體電路7的上方。如同業已關於圖2所論及，位在共振器1的基座上之連接墊片可被連接至該積體電路7，用以經由連接至階梯狀部份17中所形成及以適當的導電材料充填之孔洞22的導電墊片16，且接著經由本身連接至積體電路7之導電路徑23(看圖2)，激發該等電極及致使該共振器震動。這些連接機構(16,22,23)具有一方面很短且在另一方面抵達積體電路7之底部表面，亦即承接該等連接部之表面的優點。然而，將注意到，其他合適之解決方法係可藉由那些熟諳此技藝者所想見的。

該積體電路及該殼體外部間之連接能如圖2及3所示地達成。實際上，於此實例中，提供連接接觸柱18，其有利地位在積體電路7下邊，並經由墊片19(看圖2)及孔洞20之導電路徑而被連接至連接端子14及15，該等孔洞通過殼體9之底部及以導電黏著劑21或任何其他適當的導電材料來充填。因這些孔洞係位在相向之連接端子14及15，該導電黏著劑提供與該殼體的內部之電連接。

圖4顯示依據本發明之特別有利的實施例。如同於該前述之實施例中，在殼體9的連接端子15 MOT1與MOT2之間有連接，並對應於該馬達控制電路之輸出端子；及該馬達線圈，以允許該正及負電脈衝經由該等連接端子之一或另一端子的傳送，其確保該指針與因而該錶之時間指示的正確運轉。況且，於此有利之實施例中，該等連接端子之一，譬如用以傳送正脈衝之MOT1係亦連接至一藉由該錶之外部控制構件所作動的開關。作動此開關將阻斷該馬達控制，且因而中斷該時間指示。此中斷係需要的，以允許該錶之時間能夠被重新設定。較佳地是，所使用之外部控制構件為該轉柄－冠部(stem－crown)。因此，至於機械錶，該使用者僅只必須自該推入位置1拔出該轉柄－冠部至該推出位置2，以便中斷該時間指示機件，該開關自其打開位置(位置1)通過至其關閉位置(位置2)。該等優點之一係當該冠部被拔出時，該開關係接著導電及該馬達步進被停止，其允許連接端子MOT1能夠沒有任何困難地被分享，且該連接配置被進一步減少，在一方面控制該馬達、及在另一方面停止該馬達之二功能的範圍內係短暫地排除。因此，一電阻器能被設在該開關連接至一參考電位之端子側上，以防止該二功能間之任何衝突或控制該積體電路中之衝擊，並避免該前述電阻器之使用。另一選擇係，該控制構件可為一按鈕或任何其他具有二位置之機件，其可藉由該錶之使用者輕易地作動。

對於那些熟諳此技藝者將為明顯的是，其將清楚地可對本敘述中所敘述之發明的各種具體實施例作各種修改或改良，而不會由藉著所附申請專利所界定的本發明之範圍脫離。

1．．．共振器

2．．．振盪器

3．．．分頻電路

4．．．控制電路

5．．．電動馬達

6．．．指針

7．．．積體電路

8．．．電源

9．．．殼體

10．．．支臂

11．．．基座

12．．．電極

13．．．電極

14．．．連接端子

15．．．連接端子

16．．．連接機構

17．．．階梯狀部份

18．．．連接接觸柱

19．．．墊片

20．．．孔洞

21．．．導電黏著劑

22．．．孔洞

23．．．導電路徑

本發明之其他特色及優點將於閱讀本發明之實施例的以下詳細敘述時更清楚地顯現，該敘述係參照所附圖式而被作成及藉由非限制實例來予以給出，其中：圖1係具有依據本發明的實施例之類比顯示的電子錶之概要視圖；圖2係經過一包含該時基電路及該馬達控制電路的殼體之頂部的視圖；圖3係一沿著圖2的線A－A之剖面圖；及圖4係本發明的有利實施例之概要視圖。

1．．．共振器

2．．．振盪器

3．．．分頻電路

4．．．控制電路

5．．．電動馬達

6．．．指針

7．．．積體電路

8．．．電源

Claims (12)

1. 一種電子錶，包含一錶殼，其設置有用以驅動類比顯示機構的一電動馬達，及包含一振盪器電路及一共振器的一時基電路，其中，該振盪器電路和該共振器兩者皆安裝於設置於該錶殼內的一額外之內殼體中，其中該內殼體另包含用於該電動馬達之一電動馬達控制電路及四個連接點，其中的兩個連接點係設置來對該振盪器電路及該電動馬達控制電路供電，其中該另外兩個連接點係設置來控制該電動馬達。
2. 如申請專利範圍第1項之電子錶，其中該振盪器電路及該電動馬達控制電路被整合在相同之積體電路中。
3. 如申請專利範圍第2項之電子錶，其中該積體電路包括一分頻電路，其係配置在該振盪器電路之一輸出及該電動馬達控制電路的一輸入之間，用以提供控制信號於所想要之馬達控制頻率。
4. 如申請專利範圍第3項之電子錶，其中設置來控制該電動馬達的該另外兩個連接點係包括一第一馬達控制連接點，且該電子錶更包括一外部控制構件，其作用於該第一馬達控制連接點，以送出正脈衝到該電動馬達來中斷該電動馬達控制電路。
5. 如申請專利範圍第4項之電子錶，其中該外部控制構件係為一冠部。
6. 如申請專利範圍第3項之電子錶，其中設置來控制該電動馬達的該另外兩個連接點係包括一第一馬達控制 連接點，且該電子錶更包括一外部控制構件，其作用於該第一馬達控制連接點，以送出負脈衝到該電動馬達來中斷該電動馬達控制電路。
7. 如申請專利範圍第6項之電子錶，其中該外部控制構件係為一冠部。
8. 如申請專利範圍第3項之電子錶，其中該電子錶另包括一外部控制構件，其設置來作用於控制該電動馬達的該另外兩個連接點，其中，該外部控制構件係為一冠部。
9. 如申請專利範圍第1項之電子錶，其中該電子錶另包括一外部控制構件，其作用於該二個馬達控制連接點的其中之一，以中斷該電動馬達控制電路。
10. 如申請專利範圍第9項之電子錶，其中該振盪器電路及該電動馬達控制電路被整合在相同之積體電路中。
11. 如申請專利範圍第1項之電子錶，其中該額外的內殼體為包括一玻璃蓋的一共振器殼體，且其中該共振器的共振頻率係藉由經過該玻璃蓋之雷射來予以調整。
12. 一種電子錶，包含一錶殼，其設置有用以驅動類比顯示機構的一電動馬達，及包含一振盪器電路及一共振器的一時基電路，其中，該振盪器電路和該共振器兩者皆安裝於設置於該錶殼內的一額外之內殼體中，其中，該內殼體另包含用於該電動馬達之一電動馬達控制電路及複數個連接點，其中該複數個連接點係由一第一連接點、一第二連接點、一第三連接點及一第四連接點所組成，其中該 第一連接點及該第二連接點係設置來對該振盪器電路及該電動馬達控制電路供電，且其中，該第三連接點及該第四連接點係設置來控制該電動馬達。