专利名称：能够通过带有键盘的表带戴在手腕上的表壳的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种表带，能够通过表带或手镯戴在手腕上并且具有既不通过表壳也不通过表带支承但与其相关的键盘。键盘包括一些能够向包含在表壳中的处理单元输入数据的键；在表壳中还包括用于显示所输入的数据或特定处理操作的结果的显示装置，和用于向电子元件提供电能的电源。该便携式表壳最好采用手表的形式。
背景技术：
由于手表已经成为日常生活中几乎必不可少的附属物，并且因此长久地佩戴在手腕上，已经寻求将其他功能结合在手表中，这些功能就象知道时间一样对于使用者来讲成为必不可少的。因此，附加的操作装置已经结合在手表表壳中，例如设有计算器、指南针、温度计、生物学(例如心率)或电话功能和许多其他类似物。在特定的情况中，通过按压单个的按钮，能够对用于这些功能之一的处理单元进行初始化，例如从时间显示模式转换到心率显示。在其他情况中，例如进入到计算器或电话模式，需要较大数量的不同按压区域，即键盘。键盘的这些键首先位于表带的刚性延伸部分上，并且然后为了使得它们更符合人类工程学，应当位于接近表壳的表带部分上。美国专利No.4,255,801公开了一种带有计算器的电子表，具有带链节的表带，一方面包括用于数字的凸起键，另一方面包括用于计算器功能的凸起键。在美国专利No.4,141,074中，同样的表带绳部分承载了计算器的所有键。通过从一个链节穿过另一个逐渐穿过表壳的一股导线，所有这些键与位于表壳内的中心处理单元连接。在这种类型的结构中，很清楚当表带受到扭曲并且特别是当将表带系到手腕上对它进行拉动时，或者相反地当摘下表带时，存在损坏这股导线的危险。尽管已经提出了特定的装置使得这些键很容易地与处理单元连接，并且因此能够代替旧的表带键盘，这比简单的表带更明显地带给使用者很高的成本。还将观察到凸起键暴露在各种外力作用下，例如当使用者将他的手腕放在桌子上时的摩擦或冲击。最后应当注意可以看到的键盘暴露出其复杂性并且因此戴在手腕上的物品的价值只在于具有令人担忧的美学外观。
美国专利No.5,020,039公开了一种柔性表带，由中间夹有它的存储单元和功能元件印刷在上带上的接触器的两条人造橡胶带形成。因此不再有带铰链的链节也不再有凸起的键，消除了上面提到的部分缺点。但是该提出的结构没有解决当拉动表带时连接接触器的导电线断裂的危险，并且仅仅略微改善了其美学外观。
发明内容
本发明的目的是通过提出一种能够通过表带系到手腕上的表壳，克服前面提到的现有技术中的缺点，这种表带不具有键盘，但也可以用来保护和遮住允许将字母数字混编的和/或功能数据输入给包含在表壳中的处理单元的直接位于下面的键盘。
因此本发明涉及一种便携式表壳，包括用于将表带系到手腕上的装置，和用于连接具有对应于例如计算器键盘或简化的计算机键盘的字母数字混编字符或功能符号的键盘的柔性支承体的装置。键盘与位于表壳内的数据处理单元连接，后者控制显示装置使得由处理单元提供的字符显示在表壳的表盘上，通过电源向所述显示装置和处理单元的电子元件提供电能。
该表壳的特征在于，用于键盘的柔性支承体连接在所述表壳的一侧上，与此同时它的长度基本上对应于手腕轮廓的尺寸，并且表带完全遮盖键盘，与此同时设有与用于连接键盘的装置径向相对的固定锁定装置和位于所述连接附近的可活动的锁定装置。
在一个优选实施例中，表壳还包括能够以模拟或数字方式在表盘上显示时间功能的机芯的手表壳。当手表戴在手腕上时，键盘完全受到遮盖和保护并且手表具有整个手表的外观，其能够从美学的角度有多种变化。当人们希望使用它的附加功能例如计算器或计算机功能时，只需简单地从手腕上摘下它，将其放置在平整表面上和将表带展开在一侧上而键盘位于另一侧上。
参照所附附图，通过阅读对通过示例性和非限定性的例子给出的具有键盘的手表实施例的描述，将更好地理解本发明的其他特征和优点，其中图1立体地表示带有计算器键盘的手表系到手腕上的位置；
图2表示图1中的表展开在平整表面中；图3是图1中所示的表沿着12时-6时直线的横截面图；图4表示处于展开位置的具有简化的计算机键盘的手表的第二个
具体实施例方式
首先参照图1至3，可以看到已经显示了具有数字显示的手表1A。在传统的方式中它包括具体装有时间保持电路9的表壳2，由于对于钟表领域中的技术人员来讲是已知的，这里不详细说明它的构成电路或电子单元。时间保持电路9控制通过受到石英玻璃8保护的表盘7支承的矩阵类型的传统的液晶时间显示装置6。为了向所述表1A的电子元件提供电能，该表壳还包括电源10例如是电池或蓄电池，可以通过本发明的技术领域中已知的任何装置再充电。表壳2的中间部分12还包括按钮5，使得能够控制表的时间功能和/或附加的与时间无关的功能，将在下面进行解释。
表1A通过表带3系到手腕上，其包括位于中间部分12的一侧上可旋转地固定到一根杆上的固定锁定元件4b，和位于直径正相对的一侧上的可活动的锁定元件4a，由可旋转地固定在中间部分12上的带扣形成，并且与包括Velcro类型锁扣的表带绳3的端部4a啮合和旋转。
如可以看到的，表带3设计成围绕手腕，并且如图2中所示当将其从手腕上摘下来并且放置在平整表面上时，只从表壳2的一侧伸出。
根据本发明的基本特征，表1A设有键盘13，独立于表带3并且在中间部分12的区域12a处固定到表壳2上，与表带3的固定锁定元件4b径向相对。因此，当手表1A放在平整表面上时，只有可活动的锁定元件4a的小部分遮盖键盘13。相反地，当表系到手腕上时，键盘13受到表带3的完全遮盖和保护，如图1和3所示，为了更好地理解已经极大地夸大了位于这两个元件之间的距离。实际上，当表系在手腕上时，这两个元件挤压在一起。根据一个变型，为了使得它在某种程度上受到封装和完全遮盖住，表带3的内表面具有用于键盘13的辅助形状。
在图中所示的例子中，键盘13是带有标记着数字和功能符号的多个键14，从而在与键盘13的长度垂直即在与时间显示6相同的方向中读取。如下面参照图4-6更详细的解释，键盘13与容纳在表壳2中的处理单元29相连接并且为通过键盘13输出的数据以及操作所实现的结果提供矩阵类型的液晶显示16。
通过以预定的时间长度例如超过2秒按压带有符号C的键15，以非常常规的方式实现进入计算器模式的通道。尽管当表戴在手腕上时通过表带3保护键盘13，如果通过表带3偶然施加在键15上作用冲击或短时间的压力作用，例如如果表带是由柔性材料制成的，该延迟功能启动防止意外地进入到计算器模式中。还能够通过在按钮5之一上施加压力提供进入计算器模式的通道。
在前面的描述中，两个时间显示6和计算显示10是分开的。根据一个变型，如前面所示的当压力施加在键15或按钮5上时，通过处理单元29中的装置用来在时间模式和计算器模式之间或者相反地转换，能够只设有一个矩阵类型的液晶显示。
现在参照图4，表示表1B具有通过指针26构成的模拟时间显示，其包括如前面所述正对着表带3的固定锁定元件4b与表壳2连接的键盘23。键盘23包括由与简化的计算机键盘的相对应的字母数字混编的和功能标记识别的键14。如可以看到的，与第一个实施例不同，这些标记与键盘23的长度明显地平行并且可以设置在三行中和受到表带3的遮盖，而当表戴在手腕上时没有不利地影响其美学外观。与前面相同，键盘23与位于表壳2中的控制矩阵类型液晶显示能够在表盘上具有16a、16b……等几行的处理单元29相连接，能够在与键盘23的键14所附带的标记相同的方向中读取这些行。在以模拟时间显示描述的例子中，经过数字显示区域16a、16b……上方的指针26构成可以接受的不便。根据钟表领域中已知的技术，当通过按压按钮5或键盘上的特定键15进入到“计算”模式中时，还可以将所有指针16暂时重叠在12时或6时的时间位置上。根据另一个变型，通过选择数字时间显示可以消除由于指针引起的不便。通过在表盘7的大部分表面上形成矩阵类型的液晶显示和通过提供位于处理单元29中的转换装置，实际上例如通过按压按钮5或键盘的预定键15能够使得显示旋转90度，使得当表戴在手腕上时与表带3的长度相垂直以常规的方式可以读取时间显示，并使得当表放置于平整表面上使用键盘23时能够与表带3的长度相平行读取显示行16a、16b……。
在图4所示的实施例中，与前面相同，表带3与键盘23正相对的固定锁定元件24构成单一的零件，而可活动的锁定元件具有能够夹在一起的两部分结构，其中一部分25可旋转地固定到键盘23的一端上和具有与第二部分27的舌部27a相啮合的截断部分25a。很清楚本领域的技术人员可以调整设有两条带的表带的其他锁定系统，以适应一种，包括如用于本发明中的情况中的只有一条带的表带。
图5表示主要由橡胶类材料制成的键盘13或23的字母数字混编字符的键14的局部剖开的视图。在它的至少一个表面上承载着金属轨线20的一条柔性印刷电路32带例如Kapton膜夹在由橡胶类材料制成的两条带31和33之间。第一条带31的形状形成键14而第二条带33承载有柔性印刷电路32。具有圆锥台形状的每个键14在它的顶部具有一个构成接触器的导电圆盘14a，当其被按压时使得两个金属轨线20短路。当该键被释放时，材料的回弹力使得圆盘14a恢复到复位的位置，即从轨线20上释放。
在另一个实施例中，图中没有表示，键盘13或23的字母数字混编的和功能键14可以是对使用者的手指的接近或接触敏感的电容或压阻键，这两种技术对于本领域技术人员是已知的。
图6简要表示在键盘13或23的键14、15之间传输电信号所需要的电子元件，并且这些元件集成在表壳2中，只由接近中间部分12的柔性印刷电路32的一部分和位于表壳2中的延伸部分32a表示的键盘。在所示的实施例中，柔性印刷电路32包括集成译码器电路19，其一方面通过金属轨线20与一组开关14a连接，另一方面通过在表壳内部的区域32a上延伸至由电源10供电的处理单元29的两个金属轨线17，18与用于显示装置6或16a、16b，…的驱动电路30连接。
集成译码器电路19接收来自发生器单元的时钟信号，并且包括由振荡器单元或布线逻辑定时的微处理器在导线18上连续发送对应于受到按压的键盘的符号的二进制指令使得处理单元29处理该指令。处理单元29可以是以由石英振荡器单元(图中没有示出)提供的32KHz级频率定时的微控制器。应当注意集成译码器电路19和处理单元29的振荡器单元可以与表的时间保持电路9的相同。
集成译码器电路19提供在键盘13或23之间只有两个金属联系轨线17、18并且位于表壳2中的优点，从而能够机械地强化所述通道。但是，由于键盘13不承受任何牵引应力，最好通过将接触器14a的所有轨线20与处理单元20直接连接，能够省略集成译码器电路19。
还应当看到由橡胶类材料制成的上带31可以略微伸出中间部分12的末端，和在该处形成具有下带33的密封垫圈。
在本领域技术人员的研究下在没有脱离本发明的范围的基础下，已经描述的例子可以形成多个变型实施例的实质。
权利要求
1.一种便携式表壳(2)，包括用于将表带(3)系到手腕上的装置(4a，4b；24，25)，和用于连接有附带字母数字混编的字符或功能符号的键(14、15)的键盘(13、23)的柔性支承体(11)的装置；所述键盘(13、23)在表壳(2)内与数据处理单元(29)连接，后者控制显示装置(16，16a，16b)使得由处理单元(29)提供的字符显示在表壳(2)的表盘(17)上，通过电源(10)向所述显示装置(16，16a，16b)和数据处理单元(29)的电子元件提供电能，其特征在于，用于键盘(13、23)的柔性支承体(11)连接在表壳(2)的一侧上，和它的长度基本上对应于手腕轮廓的尺寸；并且表带(3)完全遮盖键盘(13、23)，与此同时设有与用于连接键盘(13、23)的装置直径上相对的固定锁定装置(4b，24)和位于键盘的所述连接附近的可活动的锁定装置(4a，25)。
2.根据权利要求1所述的便携式表壳，特征在于，它还包括表机芯(9)，能够以模拟或数字方式在表盘(7)上显示时间功能。
3.根据权利要求2所述的便携式表壳，特征在于，该时间功能的显示是模拟类型的，同时与由该处理单元提供字符的显示分开。
4.根据权利要求2所述的便携式表壳，特征在于，该时间功能的显示是模拟类型的，同时与由处理单元(29)提供字符的显示装置相结合，通过按压表壳(2)的按钮(5)或键盘(13、23)的键(14、15)得到显示模式的转换。
5.根据权利要求1所述的便携式表壳，特征在于，由键(14、15)附带的字符和/或功能符号设置成垂直于键盘(13、23)的长度方向读取。
6.根据权利要求5所述的便携式表壳，特征在于，键盘的键(14、15)附带用于计算器的数字和功能符号。
7.根据权利要求1所述的便携式表壳，特征在于，由键(14、15)附带的字符和/或功能符号设置成平行于该键盘的长度方向读取。
8.根据权利要求7所述的便携式表壳，特征在于，键盘的键(14、15)设置在三行中，并且附带有通常布置成类似于简化的计算机键盘的字母数字混编的字符和功能符号。
9.根据权利要求1所述的便携式表壳，特征在于，用于由处理单元(29)提供字符的显示装置(16、16a、16b)包括几行。
10.根据权利要求1所述的便携式表壳，特征在于，表带(3)的自由端是velcro类型的，并且旋转到构成用于将表带系到手腕上的可活动的锁定装置的带扣上。
11.根据权利要求1所述的便携式表壳，特征在于，通过互补的夹紧装置(25a、27a)形成表带的自由端和可活动的锁定装置。
12.根据权利要求1所述的便携式表壳，特征在于，通过中间夹有柔性绝缘薄膜(32)的第一(31)和第二(33)层橡胶类材料构成用于键盘(13、23)的支承体(11)，其中该柔性绝缘薄膜支承着直接或间接地将该键盘的键与该处理单元连接的导电带(17、18、20)。
13.根据权利要求12所述的便携式表壳，特征在于，通过将必须穿过表壳(2)的连接导线(17、18)的数量减少为两个，使得该键盘支承体还结合一用来作为键盘(13、23)的键(14、15)与位于表壳(2)中的处理单元(29)之间的通信接口的集成译码器电路(19)。
14.根据权利要求1所述的便携式表壳，特征在于，利用电容区域、电阻触点或压敏接触器制成键盘的键(14、15)。
全文摘要
一种表壳(2),包括:用于将表带(3)系到手腕上的装置(4a,4b;24,25),和用于连接具有附带字母数字混编的字符或功能符号的键(14、15)的键盘(13、23)的柔性支承体(11)的装置;所述键盘(13、23)与位于表壳(2)内的数据处理单元(29)连接,后者控制显示装置(16,16a,16b)使得由处理单元(29)提供的字符显示在表壳(2)的表盘(17)上,通过电源(10)向所述显示装置(16,16a,16b)和数据处理单元(29)的电子元件提供电能,其特征在于用于键盘(13、23)的柔性支承体(11)连接在表壳(2)的一侧上,和它的长度基本上对应于手腕轮廓的尺寸;并且表带(3)完全遮盖键盘(13、23),与此同时设有与用于连接键盘(13、23)的装置径向相对的固定锁定装置(4b,24)和位于键盘的所述连接附近的可活动的锁定装置(4a,25)。
文档编号G04G21/00GK1380590SQ02105470
公开日2002年11月20日 申请日期2002年4月5日 优先权日2001年4月6日
发明者F·梅兰, J·-J·波恩 申请人:阿苏拉布股份有限公司