[发明专利]带有可人工输入数据的压电传感器的便携式物件,如计时器

说明书

本发明涉及一种具有可人工输入数据的压电传感器的便携式装置例如计时器，更具体地说，本发明的目的是在一种带有报警装置的手表内使用压电传感器作为发声器，以便履行按钮开关的功能。

Junghans Uhren GmbH的美国专利No.5742564公开过一种具有与晶体气密密封的平面的或稍为凹陷的壳体的计时器例如手表。一个起到标度盘作用的圆盘带有小时符号，置于晶体下面的该圆盘是强制压入壳体内的，其周边由一个沿圆形壳体的圆筒形内表面延伸的并位于晶体与上述圆盘之间形成的手表指针移动空间内的支承环圈界定。压电传感器(最好是4个)沿环圈边缘均匀隔开并位于环圈的与传感器相对的边缘与面对晶体的边缘之间。这些传感器对手表的钟表功能起到控制开关的作用。它们通过人工对晶体边缘的轴向加压而致动。为了能够对使用者施加的应力作出反应，晶体必须能稍稍移动，为此用一种刚性橡皮圈使晶体相对于壳体富有弹性地安装。上述的压电传感器与设置在表盘下面的用于测定作用在传感器上的压力的电路相连接。

上述的Junghans专利所公开的发明提供了一种不带转柄或按钮因而其制造成本较低而且外观诱人的手表。这种手表的钟表功能由作用在压电传感器上的简单机械压力通过合适的电路产生改变钟表功能所需的电压。

遗憾的是，Junghans手表存在一些缺点，其中之一是晶体必须安装成可以稍为移动，故在上述晶体与表壳之间的配合方面出现较大问题。这些问题当然对制造成本有不利影响，通过采用设置在上述的晶体与上述壳体中部之间的刚性橡皮圈的办法只有部分地解决问题。实际上，由于橡皮圈的刚性大，难以补偿晶体与表壳之间的间隙，所以不能保证足够的密封。因此，水汽进入表内的可能性大，这当然是不允许的。而且，固体材料的颗粒也可能进入橡皮圈与晶体之间，而使机构在工作时卡住。最后，正如上面所述，Junghans专利的装置是通过对手表晶体连续施加机械压力而致动的。在这种压力的作用下，压电传感器变形，并产生一个加在电子判读电路输入端的电压，上述电路则根据这个信号而改变所需的钟表功能。重复上述的加压动作，可能在一定的时间之后会损坏压电传感器甚至使它失效。尤其是，对于使用者来说，很难在不施加过大的压力和不易损坏传感器的情况下，以足够的压力来驱动传感器。

本发明的目的主要是要克服上述的问题和缺点，为此提出一种其人工输入数据的装置具有压电传感器的便携式装置，上述的压电传感器不易于因过大的机械压力而损坏。

因此，本发明涉及一种便携式装置例如计时器，它具有一个显示至少一项数据的显示器和一个壳体，该壳体由具有一个盖在上述显示器上面的晶体的上部与由位于上述显示器下面的后盖界定的下部构成。上述的便携式装置具有一个可在对上述的上部施加机械压力时产生电压的压电传感器，由该压电传感器产生的电压加到会根据所施加的压力产生逻辑信号的第一电路上，该电路设置在上述壳体内，其特征在于，上述的压电传感器设置在上述壳体的下部，并且牢牢固定在上述壳体上。

由于有上述的特征，在人工输入数据项时施加的机械压力可加在上述晶体表面上的任何部位。在该压力的作用下，戴手表的人的手腕对壳体产生一个反作用力。壳体就会发生很轻微的变形，无论壳体是用塑料、钢还是其他材料制成都会这样。由于压电传感器牢牢固定在壳体上，所以，壳体的变形就会使它也发生变形，并且以普通的方式产生对应于这种变形的电压。因此，不再会由于机械压力过大的影响而损坏传感器。而且，不再夹在固定部分与活动部分之间的传感器也可承受很多次的连续加压，而不会在过一段时间后使其物理特性变坏。

本发明的另一个优点基于这样的事实：即本发明的便携式装置不具有任何活动的部分，因此，在计时器例如手表的特定情况下，手表的晶体是通过例如粘接法或超声焊接法或通过将它压入的方法而紧紧地装入该手表的壳体中的，同时在晶体与壳体之间设有垫片。所以手表的密封不会改变，这种手表的结构是很简单的，因此价格不贵。

本发明提供其钟表功能可由对晶体施加简单的机械压力来控制的手表。因此，这种手表可不用转柄或按钮来开动，这也进一步降低制造成本。当然，还有其他的可通过触感压力而输入数据的装置，这些装置采用例如电容的、电感的、超声的或红外线的电键，但是，这些装置的缺点在于，在它们可被使用之前，必须按照要通入电流的有源指令程序接收模式安装。相反地，本发明的数据输入系统是不用任何电流而永久可用的。

按照本发明的一个补充的特征，便携式装置还具有可使压电传感器作为发生器的振动源而工作的第二电路。