電子制御機能を始動させる手段を含む時計などの着用可能な物品

专利摘要:
時計のガラス（２）により覆われた文字板（４）を含む時計などの携帯可能な物品であって、前記携帯可能な物品（１）が少なくとも１つの時間機能または非時間関連機能のための電子制御回路（１６）を含み、前記携帯可能な物品が、前記文字板（４）の上に配置された、少なくとも１つの光源（１２）および関連する光センサ（１０）をさらに含み、前記光源（１２）が前記ガラス（２）を通して光線を放射し、前記光線が前記携帯可能な物品の前記ガラス（２）に置かれた使用者の指（Ｄ）により遮られたときに、前記光線が少なくとも部分的に前記光センサ（１０）に向けて反射され、前記光センサ（１０）が、前記光源（１２）により生成され使用者の指（Ｄ）により反射された前記光を検出したとき、前記電子制御回路（１６）に電気信号を供給して対応した機能を作動させる携帯可能な物品において、使用者が指を置く必要のある前記ガラス（２）の上の場所を画定する、画定された寸法のスポットをガラス（２）上に形成するコリメートされた光を光源（１２）が放射することを特徴とする、携帯可能な物品。
公开号:JP2011505569A
申请号:JP2010536386
申请日:2008-09-02
公开日:2011-02-24
发明作者:トートラ，ピアパスクワーレ
申请人:ザ・スウォッチ・グループ・リサーチ・アンド・ディベロップメント・リミテッド；
IPC主号:G04G21-00

专利说明:

[0001] 本発明は、時計などの携帯可能な物品のガラスに指を触れることにより、機能を開始するデバイスに関する。さらに詳細には、本発明は、光学的手段を使用するこのタイプのスタート・デバイスに関する。]
背景技術

[0002] ガラスに時間機能または非時間関連機能を電子的に開始するためのタッチキーが設けられた腕時計は、既に知られている。これらのタッチキーは、腕時計の文字板に向かい合ったガラスの内側表面上に透明な伝導性材料を蒸着する技術によって構築される。これらのキーはたとえば容量性キーである。言い換えると、使用者が時計のガラスに指を触れると、指とガラスの間に形成されたコンデンサの静電容量に変動が起こり、腕時計の電子機器により、作動したタッチキーに関連する機能の制御信号として解釈される。]
[0003] 時計のガラス上に透明なタッチキーを構成する技術は、現在よく知られている。しかし、このタッチキーを実行するには相変わらず長い時間がかかり、したがって高価なままである。以上簡単に述べたタッチキーの別の欠点は、腕時計が水中にある場合、それらが作動できないことである。]
発明が解決しようとする課題

[0004] 取付けがはるかに容易で、したがってより低価格である、腕時計などの携帯可能な物品の電子機能を開始するための新しい種類のデバイスを提案することで、他のことに加えて上記の問題を克服することが、本発明の目的である。]
課題を解決するための手段

[0005] したがって本発明は時計のガラスで覆われた文字板を含む時計などの携帯可能な物品に関し、前記携帯可能な物品は、少なくとも１つの時間機能または非時間関連機能を制御する電子回路を備える。携帯可能な物品は、文字板上に配置された少なくとも１つの光源および関連する光センサをさらに含む。光源はガラスを通して光線を放射し、光線が前記携帯可能な物品のガラス上に置かれた使用者の指によって遮られた場合、光線は少なくとも部分的に光センサの方へ反射される。光源によって生成され、使用者の指によって反射された光を光センサが検出するとき、光センサは電子制御回路に電気信号を供給し、対応する機能を作動させる。携帯可能な物品は、光源がコリメートされた光を放射し、ガラス上に画定された寸法のスポットを形成することを特徴とし、そのスポットは、使用者が指を置く必要のある前記ガラス上の場所を画定する。]
[0006] これらの特徴によって、本発明は、時間機能または他のあらゆる非時間関連機能を制御する手段が、ガラス上に明確に画定された寸法のスポットを形成するコリメートされた光を伝達する光源を含み、光源が互いに干渉する危険を伴わず、複数の光源が組み合わせられてさまざまな機能を制御することを可能にする、時計などの携帯可能な物品を実現する。光源および光センサは低価格の構成部品であって、腕時計に組み込むのが容易であり、それは生産コストの点からかなりの節約ができることを意味する。さらに、電子機能を制御するこれらの手段は、すべての状況において、特に防水時計が水中にある場合にも、使用することができる。]
[0007] 本発明の補足的な特徴によれば、携帯可能な物品は、光源が光を伝達するように使用者が作動させる必要のあるスタート手段を含む。よって、使用者によって前もって作動させられた場合のみ、光源は光を放射する。したがって、光源を絶えず点灯しておかなくてもよく、それは蓄エネルギ量が制限された腕時計または携帯電話の場合には特に著しい省エネルギが可能であることを意味し、ならびに機能の電源が不注意に入れられることを防ぐことになる。]
[0008] 本発明の別の特徴によれば、携帯可能な物品は、携帯可能な物品内で制御される機能と同数の光源／光センサのペアを有する。]
[0009] 本発明のさらに別の特徴によれば、携帯可能な物品が時計であれば、時針と分針を含み、それらの針は文字板上を動き、光源が作動しているときには光源／光センサのペアを覆わない位置に配置される。]
[0010] 本発明のさらに別の特徴によれば、光源はコリメートされた光を放射する垂直共振器型面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）である。レーザ・ソースにより生成された光パワーは典型的に１ｍＷ以下であり、使用者の視力に危険を及ぼさない。アバロン・フォトニックス社(Avalon Photonics Ltd)により製造されたレーザ・ソースが有利に使用できる。]
[0011] 本発明のさらに別の特徴によれば、光センサはフォトダイオードである。フォトダイオードおよびレーザ・ソースは、携帯可能な物品の文字板に並んで取り付けられる。変形によれば、フォトダイオードおよび光源は、同じプリント基板に並んで取り付けられ、プリント基板は文字板に固定される、または一体となっている。]
[0012] 本発明の他の特徴および利点は、本発明による携帯可能な物品の実施形態の以下の詳細な記述からさらに明らかになるが、この例は純粋に非制限的な例として提示される。添付図面を参照すると、以下の通りである。]
図面の簡単な説明

[0013] 本発明による時計の平面図である。
本発明による時計の電子機能を制御する手段の概略図である。]
実施例

[0014] 本発明は、たとえば腕時計において、腕時計の電子機能を制御するタッチキーを光伝搬と反射の法則を使用する制御手段によって交換することにある包括的な発明力のある着想に起因する。これらの制御手段は、肉眼には実質的に見えない、目立たず、低価格で、低エネルギ消費の部品に依存している。そのため、これらの部品は、複雑で、したがって時計のガラスの内側表面に構築するのに高価であり、すべての状況において作動するわけではない、特に水中では作動しない、という欠点を有するタッチキーに対する興味深い代案を形成する。これらの制御手段が適切に作動することができるように、ガラス上に明確に画定された寸法のスポットを形成するコリメートされた光の光源が使用され、光源が互いに干渉する危険を伴わず、これらの複数の光源が組み合わせられて異なる機能を制御することを可能にする。]
[0015] 本発明は、時計タイプの携帯可能な物品に関して説明する。この例は純粋に例示的なものであり、本発明が、特に携帯電話などの、他の携帯可能な物品に適用できることは言うまでもない。]
[0016] 本発明による（全体を参照番号１で表される）時計の平面図は、図１に概略的に示される。腕時計タイプであってもよい、この時計１は、文字板４の上に構成されたガラス２を本質的に含み、それらの間で時針６および分針８が動く。本発明による制御手段は、少なくとも１対の光源１０／光センサ１２のペアによって形成される。] 図１
[0017] 図１に示される例において、本発明による制御手段は、４対の光源１０／光センサ１２のペアを含み、それぞれ０時、３時、６時、９時の位置に配置され、それぞれが電子的時間機能または時間に関連しない何らかの他の電子機能を制御する。図１に示された位置では、時針６および分針８は１０時１０分を示す。押しボタン１４などで、使用者が光源のスタート手段を作動させると、針６および８がこの位置に来る。実際、この位置では、針６および８は、光源１０／光センサ１２のペアのうちのどれも覆わず、したがって適切に作動するのを妨げることはできない。有利なことに、使用者がスタート手段１４を作動させた後でのみ、光源１０は光を放射し始め、使用者が腕時計１の制御機能を使用する必要がなく、光源１０のスイッチが切られている期間に、かなりの省エネルギを可能にしていることに注目されたい。腕時計の蓄エネルギ量が必然的に制限されており、制御機能が誤って作動するのを防ぐので、これは特に有利である。] 図１
[0018] 図１および図２でも見られるように、光源１０およびその関連する光センサ１２は、文字板４の表面Ｓに並んで取り付けられている。示された例においては、これら２つの要素１０および１２は、文字板の表面Ｓに直接取り付けられている。示されていない変形によれば、光源１０／光センサ１２の各ペアをプリント基板に取り付け、次に文字板４の表面Ｓに固定できるようにモジュールを形成することも考えられる。光源と光センサをプリント基板上にペアで取り付けることで、別々の要素ではなく、完全なモジュールが文字板４に固定されるという点で組立が単純になる。さらに別の変形によれば、光源１２およびその関連する光センサ１０が挿入される口径を文字板４に作ることも可能である。] 図１ 図２
[0019] 光源１２は簡単な発光ダイオードであってもよい。しかし、アバロン・フォトニックス社(Avalon Photonics Ltd)によって販売されているような、ＶＣＳＥＬが使用されることが好ましい。実際、前記使用者が指を置く必要のある前記ガラス上の場所を明確に画定するガラス上の縮小された寸法のスポットを形成して、この種のレーザ微小共振器は、垂直に上方へ、すなわちガラス２の方向に文字板４の表面Ｓに垂直に、コリメートされた光を放射する。「コリメートされた光の光源」は、時計のガラス上に非常に縮小された寸法のスポットを形成するように、できるだけ偏差が少ない光線を放射する光源である。例として、微小共振器によって生成されたレーザ光線の発散は２４°であり、もしガラスが前記微小共振器の５ｍｍ上に構成されるとしたら、その表面の光点は、わずかに２ｍｍの寸法を有することになる。したがって、レーザ微小共振器によって生成された光が、別の微小共振器に関連する光センサを妨害する危険性はない。生成された光の波長は赤外線範囲内にあり、言い換えれば、それは人の目には見えない。光パワーは１ｍＷ以下が好ましい。したがって、本発明に含まれる屈折力の値は十分小さく、使用者の視力に危険を及ぼさない。ＶＣＳＥＬレーザはレーザダイオードよりはるかに小さい寸法である。例として、レーザ微小共振器およびその関連する光センサによって占められる表面は、約２００μｍ2である。それはアセンブリを実質上目に見えなくし、腕時計の文字板の美的外観に害を及ぼさない。アセンブリに関係した機能の名前を示すために文字板の上に分配された文字の真中に光源およびその光センサによって形成されたアセンブリを隠すことも考えられる。]
[0020] 光センサ１０は、受光錐Ｃを特徴とするフォトダイオードであることが好ましく、受光錐Ｃの形状が、その円錐域に入りフォトダイオードによって電流に変換される光と、前記円錐域の範囲外を通り、したがって前記フォトダイオードが反応しない光の間の境界線の条件を決める。受光錐の口径ならびにフォトダイオードとレーザ微小共振器の間の間隔を決定するフォトダイオードの寸法は、使用者の指Ｄがちょうどガラス２に接しているとき、システム応答が最適であるように選ぶことができる。]
[0021] 本発明によるシステムの動作原理は、以下の通りである。使用者が押しボタン１４を押した後、レーザ微小共振器１２は赤外光線１６を垂直に上方へ放射する。もしも障害物が光線１６を遮らなければ、光は自由にガラス２を超えて進んで行き、フォトダイオード１２はいかなる信号も発しない。逆に、もしも使用者が赤外光線１６によって照らされた区域のガラス２に指Ｄを触れれば、使用者の指Ｄによって遮られた光の一部が拡散され、文字板４の方へ反射される。フォトダイオード１０の受光錐Ｃに入る光の一部分は、前記フォトダイオード１０によって電流信号に変換され、電気信号は電子制御回路１８に適用され、電子制御回路はこの電気信号を使用して対応する時間機能または非時間関連機能を作動させる。]
[0022] 本発明はすぐ上に記述した実施形態に限定されるものではなく、当業者が、関連する特許請求の範囲によって定義される発明の範囲から逸脱せずに、さまざまな簡単な変更および変形を考えることができることは言うまでもない。特に、本発明を携帯電話タイプの携帯可能な物品に適用することが考えられる。好ましくは、光源および光センサは耐水性容積内に収容されるとよい。それは、本発明による携帯可能な物品が水中で使用できることを意味する。]
[0023] ２ガラス； ４文字板； ６時針； ８分針； １０光センサ；
１２光源； １４ 押しボタン； １６赤外光線； １８電子制御回路；
Ｃ受光錐； Ｄ 指。]

权利要求:

請求項1
時計のガラス（２）により覆われた文字板（４）を含む時計などの携帯可能な物品であって、少なくとも１つの時間機能または非時間関連機能のための電子制御回路（１６）と、前記文字板（４）の上に配置された、少なくとも１つの光源（１２）および関連する光センサ（１０）とを含み、前記光源（１２）が前記ガラス（２）を通して光線を放射し、前記光線が前記携帯可能な物品の前記ガラス（２）に置かれた使用者の指（Ｄ）により遮られたときに、前記光線が少なくとも部分的に前記光センサ（１０）に向けて反射され、前記光センサ（１０）が、前記光源（１２）により生成され使用者の指（Ｄ）により反射された前記光を検出したとき、前記電子制御回路（１６）に電気信号を供給して対応した機能を作動させる携帯可能な物品において、使用者が指を置く必要のある前記ガラス（２）の上の場所を画定する、画定された寸法のスポットをガラス（２）上に形成するコリメートされた光を光源（１２）が放射することを特徴とする、携帯可能な物品。
請求項2
前記光源（１２）が光を放射するように、使用者が作動させる必要のあるスタート手段（１６）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の携帯可能な物品。
請求項3
前記スタート手段（１６）が押しボタンにより形成されることを特徴とする、請求項２に記載の携帯可能な物品。
請求項4
前記携帯可能な物品において制御される機能と同数の光源（１２）／光センサ（１０）のペアを含むことを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の携帯可能な物品。
請求項5
前記文字板の上を動き、前記光源（１２）が作動したときに前記光源（１２）／光センサ（１０）のペアを覆わないような位置に配置される、時針（６）および分針（８）を含むことを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の携帯可能な物品。
請求項6
前記光源（１２）が、波長が赤外線範囲に位置するコリメートされた光を放射する垂直レーザ微小共振器であることを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載の携帯可能な物品。
請求項7
レーザ微小共振器により生成された光パワーが１ｍＷ以下であることを特徴とする、請求項６に記載の携帯可能な物品。
請求項8
前記光センサ（１０）がフォトダイオードであることを特徴とする、請求項６または７に記載の携帯可能な物品。
請求項9
前記フォトダイオードおよび前記レーザ微小共振器が前記時計（１）の前記文字板（４）の上に並んで取り付けられていることを特徴とする、請求項８に記載の携帯可能な物品。
請求項10
前記フォトダイオードおよび前記レーザ微小共振器が、前記文字板（４）に固定されている、または文字板（４）と一体となっている同じプリント基板上に並んで取り付けられていることを特徴とする、請求項８に記載の携帯可能な物品。
請求項11
前記光源および前記光センサ（１０）が耐水性容積内に収容されることを特徴とする、請求項１から１０のいずれかに記載の携帯可能な物品。