Часы — это портативный хронометр, предназначенный для ношения или переноски человеком. Он разработан для поддержания постоянного движения, несмотря на движения, вызванные деятельностью человека. Наручные часы предназначены для ношения на запястье , прикрепленные с помощью ремешка для часов или другого типа браслета , включая металлические полосы, кожаные ремешки или любой другой вид браслета. Карманные часы предназначены для ношения в кармане , часто прикрепленные к цепочке.
Часы появились в 16 веке. На протяжении большей части своей истории часы были механическим устройством, приводимым в движение часовым механизмом , работающим от заводной пружины и отсчитывающим время с помощью колеблющегося балансирного колеса . Их называют механическими часами . [1] [2]
В 1960-х годах были изобретены электронные кварцевые часы , которые работали от батареи и отсчитывали время с помощью вибрирующего кварцевого кристалла . К 1980-м годам кварцевые часы захватили большую часть рынка у механических часов. Исторически это называется кварцевой революцией (также известной как кварцевый кризис в Швейцарии ). [3] [4]
Разработки 2010-х годов включают смарт-часы , которые представляют собой сложные электронные устройства, похожие на компьютеры, предназначенные для ношения на запястье. Они, как правило, включают функции хронометража, но это лишь малая часть возможностей смарт-часов.
В целом, современные часы часто отображают день, дату, месяц и год. В механических часах иногда включаются различные дополнительные функции, называемые « усложнениями », такие как отображение фаз Луны и различные типы турбийона . С другой стороны, большинство электронных кварцевых часов включают функции, связанные со временем, такие как таймеры , хронографы и функции будильника . Кроме того, некоторые современные часы (например, смарт-часы) даже включают калькуляторы , технологии GPS [5] и Bluetooth или имеют возможности мониторинга сердечного ритма, а некоторые из них используют технологию радиочасов для регулярной корректировки времени.
Большинство часов, которые в основном используются для измерения времени, имеют кварцевые механизмы. Однако дорогие коллекционные часы, которые ценятся больше за их искусное мастерство, эстетическую привлекательность и гламурный дизайн, чем за простое измерение времени, часто имеют традиционные механические механизмы, несмотря на то, что они менее точны и более дороги, чем их электронные аналоги. [3] [4] [6] По состоянию на 2018 год самыми дорогими часами, когда-либо проданными на аукционе, были Patek Philippe Henry Graves Supercomplication , самые сложные механические часы в мире до 1989 года, проданные за 24 миллиона долларов США ( 23 237 000 швейцарских франков ) в Женеве 11 ноября 2014 года. [7] [8] [9] [10] [11] По состоянию на декабрь 2019 года самыми дорогими часами, когда-либо проданными на аукционе (и наручными часами), были Patek Philippe Grandmaster Chime Ref. 6300A-010, проданный за 31,19 млн долларов США (31 000 000 швейцарских франков) в Женеве 9 ноября 2019 года. [12]
_-_Walters_5817_-_View_C.jpg/1280px-German_-_Spherical_Table_Watch_(Melanchthon's_Watch)_-_Walters_5817_-_View_C.jpg)
Часы произошли от переносных пружинных часов, которые впервые появились в Европе в XV веке. [ требуется ссылка ] Первые часы, которые носили, были изготовлены в XVI веке, в первую очередь в немецких городах Нюрнберг и Аугсбург , и по размеру были переходными между настенными и наручными часами. [13] Нюрнбергский часовщик Петер Генлейн (или Генле или Хеле) (1485–1542) часто считается изобретателем часов. [14] [15] Однако другие немецкие часовщики создавали миниатюрные часы в этот период, и нет никаких доказательств, что Генлейн был первым. [15] [16]
Часы не носили в карманах до 17 века. Согласно одному из источников, слово «watch» произошло от древнеанглийского слова woecce , что означало «сторож», поскольку городские сторожа использовали эту технологию для отслеживания своих смен на работе. [17] Согласно другому источнику, этот термин произошел от моряков 17 века, которые использовали новые механизмы для измерения продолжительности своих корабельных вахт (дежурных смен). [18]
Повышение точности произошло в 1657 году с добавлением пружины баланса к балансировочному колесу, изобретение, оспариваемое как в то время, так и с тех пор между Робертом Гуком и Христианом Гюйгенсом . Это нововведение чрезвычайно увеличило точность часов, уменьшив погрешность с нескольких часов в день [19] до, возможно, 10 минут в день, [20] что привело к добавлению минутной стрелки на циферблат примерно с 1680 года в Британии и примерно с 1700 года во Франции. [21]
Возросшая точность балансирного колеса привлекла внимание к ошибкам, вызванным другими частями механизма , что вызвало двухвековую волну инноваций в часовом деле. Первым, что было улучшено, был спусковой механизм . В качественных часах спусковой механизм с гранями был заменен цилиндрическим спусковым механизмом , изобретенным Томасом Томпионом в 1695 году и доработанным Джорджем Грэхемом в 1720-х годах. Усовершенствования в производстве, такие как зуборезный станок, изобретенный Робертом Гуком , позволили несколько увеличить объем производства часов, хотя отделка и сборка по-прежнему выполнялись вручную вплоть до XIX века.
Основная причина погрешности в часах с балансирным колесом, вызванная изменениями эластичности пружины баланса из -за изменений температуры, была решена с помощью биметаллического балансира с температурной компенсацией, изобретенного в 1765 году Пьером Ле Руа и усовершенствованного Томасом Эрншоу (1749–1829). Рычажный спуск , единственный наиболее важный технологический прорыв, хотя и изобретенный Томасом Маджем в 1754 году [22] и усовершенствованный Джозайей Эмери в 1785 году [23] , только постепенно вошел в употребление примерно с 1800 года, в основном в Великобритании. [24]
Британцы доминировали в производстве часов большую часть XVII и XVIII веков, но сохранили систему производства, ориентированную на высококачественную продукцию для элиты. [25] British Watch Company модернизировала производство часов с помощью технологий массового производства и применения копировальных инструментов и машин в 1843 году. В Соединенных Штатах Аарон Лафкин Деннисон основал фабрику в 1851 году в Массачусетсе , которая использовала взаимозаменяемые детали , и к 1861 году успешно работающее предприятие, зарегистрированное как Waltham Watch Company . [26]
Концепция наручных часов восходит к производству самых ранних часов в 16 веке. В 1571 году Елизавета I Английская получила наручные часы, описанные как «вооруженные часы», от Роберта Дадли . Самые старые сохранившиеся наручные часы (тогда описанные как «часы-браслет») — это часы, изготовленные в 1806 году и подаренные Жозефине Богарне . [27] С самого начала наручные часы носили почти исключительно женщины — мужчины использовали карманные часы вплоть до начала 20 века. [28] В 1810 году часовщик Авраам-Луи Бреге изготовил наручные часы для королевы Неаполя. [29] Первые швейцарские наручные часы были изготовлены в 1868 году швейцарским часовщиком Патеком Филиппом для графини Коскович из Венгрии. [30] [31]
Наручные часы впервые стали носить военные ближе к концу 19 века, все больше осознавая важность синхронизации маневров во время войны без потенциального раскрытия планов противнику посредством сигнализации. Компания Garstin Company из Лондона запатентовала дизайн «Watch Wristlet» в 1893 году, но, вероятно, производила похожие конструкции с 1880-х годов. Офицеры британской армии начали использовать наручные часы во время колониальных военных кампаний в 1880-х годах, например, во время англо-бирманской войны 1885 года. [28] Во время Первой англо-бурской войны 1880–1881 годов важность координации движений войск и синхронизации атак против высокомобильных бурских повстанцев стала первостепенной, и впоследствии использование наручных часов стало широко распространенным среди офицерского состава. Компания Mappin & Webb начала производство своих успешных «часов для походов» для солдат во время кампании в Судане в 1898 году и ускорила производство для Второй англо-бурской войны 1899–1902 годов несколько лет спустя. [28] В континентальной Европе Girard-Perregaux и другие швейцарские часовщики начали поставлять наручные часы немецким военно-морским офицерам примерно в 1880 году. [27]
Ранние модели были по сути стандартными карманными часами, прикрепленными к кожаному ремешку, но к началу 20 века производители начали выпускать специально разработанные наручные часы. Швейцарская компания Dimier Frères & Cie запатентовала дизайн наручных часов с теперь уже стандартными проволочными наконечниками в 1903 году. В 1904 году Луи Картье выпустил наручные часы, чтобы позволить своему другу Альберто Сантосу-Дюмону проверять летные характеристики своего дирижабля, держа обе руки на элементах управления, поскольку это было сложно сделать с карманными часами. [32] [33] [34] Cartier до сих пор продает линию часов и солнцезащитных очков Santos-Dumont. [35]
В 1905 году Ганс Вильсдорф переехал в Лондон и вместе со своим шурином Альфредом Дэвисом основал собственный бизнес Wilsdorf & Davis, поставляя качественные часы по доступным ценам; в 1915 году компания стала называться Rolex . [36] Вильсдорф был одним из первых, кто увлекся наручными часами, и заключил контракт со швейцарской фирмой Aegler на производство линейки наручных часов. [37]
Влияние Первой мировой войны 1914–1918 гг. кардинально изменило общественное восприятие уместности мужских наручных часов и открыло массовый рынок в послевоенную эпоху. [38] Тактика артиллерийского заграждения , разработанная во время войны, требовала точной синхронизации между артиллеристами и пехотой, наступающей за заграждением. Служебные часы, произведенные во время войны, были специально разработаны для суровых условий окопной войны , со светящимися циферблатами и небьющимися стеклами. Военное министерство Великобритании начало выдавать наручные часы комбатантам с 1917 года. [39] К концу войны почти все военнослужащие носили наручные часы (или браслеты ), а после демобилизации мода вскоре вошла в моду: British Horological Journal писал в 1917 году, что «часы на запястье мало использовались сильным полом до войны, но теперь их можно увидеть на запястье почти каждого мужчины в форме и многих мужчин в гражданской одежде». [40] К 1930 году доля наручных часов на рынке значительно превысила долю карманных часов в решающем соотношении 50:1.
Джон Харвуд изобрел первую успешную систему с автоподзаводом в 1923 году. В ожидании истечения срока действия патента Харвуда на механизмы с автоподзаводом в 1930 году основатель Glycine Эжен Мейлан начал разработку системы с автоподзаводом как отдельного модуля, который можно было бы использовать практически с любым часовым механизмом 8,75 линии (19,74 миллиметра). Glycine включила этот модуль в свои часы в октябре 1930 года и начала массовое производство автоматических часов. [41]
Elgin National Watch Company и Hamilton Watch Company стали пионерами в производстве первых электрических часов . [42] Первые электрические механизмы использовали батарею в качестве источника питания для колебания балансира. В 1950-х годах Elgin разработала модель 725, в то время как Hamilton выпустила две модели: первая, Hamilton 500, выпущенная 3 января 1957 года, производилась в 1959 году. У этой модели были проблемы с несовпадением контактных проводов, и часы вернулись в Hamilton для выравнивания. Hamilton 505, усовершенствованная модель 500, оказалась более надежной: контактные провода были удалены, а нерегулируемый контакт на узле баланса подавал питание на балансир. Затем последовали аналогичные конструкции от многих других часовых компаний. Другой тип электрических часов был разработан компанией Bulova , в которой вместо традиционного балансира использовался резонатор с камертоном для повышения точности хронометража, перейдя от типичных 2,5–4 Гц с традиционным балансиром к 360 Гц с конструкцией с камертоном.
Коммерческое внедрение кварцевых часов в 1969 году в форме Seiko Astron 35SQ , а в 1970 году в форме Omega Beta 21 было революционным усовершенствованием в технологии часов. Вместо балансира, который колебался примерно с 5 или 6 ударами в секунду, эти устройства использовали кварцевый резонатор , который вибрировал с частотой 8192 Гц, приводимый в действие схемой генератора , работающей от батареи . [43] Большинство генераторов кварцевых часов теперь работают на частоте 32 768 Гц, хотя кварцевые механизмы были разработаны с частотами до 262 кГц. С 1980-х годов на рынке появилось больше кварцевых часов, чем механических. [44]
Наручные часы Timex Datalink были представлены в 1994 году. [45] [46] [47] Ранние смарт-часы Timex Datalink реализовали режим беспроводной передачи данных для получения данных с ПК. С тех пор многие компании выпустили собственные версии смарт-часов, такие как Apple Watch , Samsung Galaxy Watch и Huawei Watch .
Гибридные смарт-часы представляют собой нечто среднее между обычными механическими часами и смарт-часами. [48]
Механизм и корпус являются основными частями часов. Ремешок или браслет часов добавляются для формирования наручных часов; в качестве альтернативы, цепочка часов добавляется для формирования карманных часов. [49]
Корпус — это внешняя оболочка часов.
Задняя крышка корпуса — это задняя часть корпуса часов. Доступ к механизму (например, при замене батареи) зависит от типа задней крышки, которые обычно подразделяются на четыре типа:
Кристалл, также называемый окном или часовым стеклом, является прозрачной частью корпуса, которая позволяет видеть стрелки и циферблат механизма. Современные наручные часы почти всегда используют один из 4 материалов: [50]
Безель — это кольцо, удерживающее кристалл на месте. [53]
Ушки представляют собой небольшие металлические выступы на обоих концах корпуса наручных часов, где ремешок часов крепится к корпусу часов. [53] Корпус и ушки часто изготавливаются из одного цельного куска нержавеющей стали. [54]
Механизм часов — это механизм, который измеряет ход времени и отображает текущее время (и, возможно, другую информацию, включая дату, месяц и день). [56] Механизмы могут быть полностью механическими, полностью электронными (потенциально без движущихся частей) или могут быть смесью того и другого. Большинство часов, предназначенных в основном для измерения времени, сегодня имеют электронные механизмы с механическими стрелками на циферблате, указывающими время.
По сравнению с электронными механизмами механические часы менее точны, часто с погрешностью в несколько секунд в день; чувствительны к положению, температуре [57] и магнетизму; [58] дороги в производстве; требуют регулярного обслуживания и регулировки; и более склонны к отказам. Тем не менее, механические часы вызывают интерес у потребителей, особенно среди коллекционеров часов. Скелетонизированные часы предназначены для демонстрации механизма в эстетических целях.
Механическое движение использует спусковой механизм для управления и ограничения раскручивания и закручивания частей пружины, преобразуя то, что в противном случае было бы простым раскручиванием, в контролируемое и периодическое высвобождение энергии. Движение также использует балансировочное колесо вместе с пружиной баланса (также известной как волосковая пружина) для управления движением зубчатой системы способом, аналогичным маятнику маятниковых часов . Турбийон , дополнительная часть для механических движений, представляет собой вращающуюся раму для спуска, используемую для компенсации или уменьшения гравитационного смещения. Из-за сложности проектирования турбийона они дороги и обычно встречаются в престижных часах.
Спусковой механизм с рычагом (названный механизмом Роскопфа в честь его изобретателя Жоржа Фредерика Роскопфа ), который является более дешевой версией полностью рычажного механизма, производился в огромных количествах многими швейцарскими производителями, а также компанией Timex , пока его не заменили кварцевые механизмы. [59] [60] [61]
Представленные Bulova в 1960 году, камертонные часы используют тип электромеханического движения с точной частотой (чаще всего 360 Гц ) для управления механическими часами. Задача преобразования электронной импульсной вибрации вилки во вращательные движения выполняется с помощью двух крошечных драгоценных пальцев, называемых собачками. Камертонные часы устарели, когда были разработаны электронные кварцевые часы.
Традиционные механические часовые механизмы используют спиральную пружину, называемую главной пружиной, в качестве источника энергии, которую пользователь должен периодически заводить, поворачивая заводную головку часов. Старинные карманные часы заводились, вставляя ключ в заднюю часть часов и поворачивая его. В то время как большинство современных часов рассчитаны на 40 часов работы на заводе, требуя ежедневного завода, некоторые работают несколько дней; некоторые имеют 192-часовые главные пружины, требующие завода один раз в неделю.
Самозаводящиеся или автоматические часы — это те, которые заводят главную пружину механического механизма естественными движениями тела владельца. Первый механизм с самозаводом был изобретен для карманных часов в 1770 году Абрахамом-Луи Перреле [62] , но первые « самозаводящиеся » или «автоматические» наручные часы были изобретены британским часовщиком по имени Джон Харвуд в 1923 году. Этот тип часов заводится сам, не требуя никаких специальных действий со стороны владельца. Он использует эксцентриковый груз, называемый заводным ротором, который вращается вместе с движением запястья владельца. Возвратно-поступательное движение заводного ротора соединяется с храповым механизмом для автоматического завода главной пружины. Самозаводящиеся часы обычно также можно заводить вручную, чтобы они работали, когда их не носишь или если движения запястья владельца недостаточны для поддержания завода часов.
В апреле 2013 года Swatch Group выпустила наручные часы sistem51 . Они имеют механический механизм, состоящий всего из 51 детали, [63] включая 19 камней и новый механизм с автоподзаводом с прозрачным колебательным грузом. [64] Спустя десять лет после своего появления, это по-прежнему единственный механический механизм, произведенный полностью на полностью автоматизированной сборочной линии, включая регулировку балансира и спуска для точности с помощью лазера . [65] Малое количество деталей и полностью автоматизированная сборка делают их недорогими автоматическими швейцарскими часами. [66]
Электронные механизмы, также известные как кварцевые механизмы, имеют мало или вообще не имеют подвижных частей, за исключением кварцевого кристалла , который вибрирует за счет пьезоэлектрического эффекта . К кристаллу подается переменное электрическое напряжение, которое реагирует изменением своей формы, поэтому в сочетании с некоторыми электронными компонентами он функционирует как осциллятор . Он резонирует на определенной высокостабильной частоте, которая используется для точного темпа механизма измерения времени. Большинство кварцевых механизмов в основном электронные, но они предназначены для управления механическими стрелками на циферблате часов, чтобы обеспечить традиционное аналоговое отображение времени, функцию, которую большинство потребителей по-прежнему предпочитают. [ необходима цитата ]
В 1959 году Seiko разместила заказ у Epson (дочерней компании Seiko и «мозга» кварцевой революции) на разработку кварцевых наручных часов. Проект имел кодовое название 59A. К летним Олимпийским играм в Токио 1964 года у Seiko был рабочий прототип портативных кварцевых часов, которые использовались для измерения времени на протяжении всего мероприятия. [ необходима цитата ]
Первые прототипы электронных кварцевых наручных часов (не просто портативные кварцевые часы, как устройства для измерения времени Seiko на Олимпийских играх в Токио в 1964 году) были изготовлены исследовательской лабораторией CEH в Невшателе , Швейцария. С 1965 по 1967 год велась новаторская разработка миниатюрного кварцевого генератора 8192 Гц, модуля термокомпенсации и собственной специализированной интегральной схемы (в отличие от гибридных схем, используемых в более поздних наручных часах Seiko Astron). В результате прототип BETA 1 установил новые рекорды производительности хронометража на Международном хронометрическом конкурсе, проходившем в обсерватории Невшателя в 1967 году. [67] В 1970 году 18 производителей представили серийные версии наручных часов beta 21, включая Omega Electroquartz , а также Patek Philippe , Rolex Oysterquartz и Piaget .
Первыми кварцевыми часами, запущенными в производство, были Seiko 35 SQ Astron , которые появились на полках 25 декабря 1969 года, за ними быстро последовали Swiss Beta 21, а затем год спустя — прототип одних из самых точных наручных часов в мире на сегодняшний день: Omega Marine Chronometer . Поскольку технология была разработана при участии японцев, американцев и швейцарцев, [68] никто не мог запатентовать весь механизм кварцевых наручных часов, что позволило другим производителям участвовать в быстром росте и развитии рынка кварцевых часов. Это положило конец — менее чем за десятилетие — почти 100-летнему доминированию наследия механических наручных часов. Современные кварцевые механизмы производятся в очень больших количествах, и даже самые дешевые наручные часы обычно имеют кварцевые механизмы. В то время как механические механизмы обычно могут погрешность в несколько секунд в день, недорогой кварцевый механизм в детских наручных часах может по-прежнему быть точным в пределах полсекунды в день — в десять раз точнее механического механизма. [69]
После консолидации отрасли механических часов в Швейцарии в 1970-х годах началось массовое производство кварцевых наручных часов под руководством Swatch Group of companies, швейцарского конгломерата с вертикальным контролем производства швейцарских часов и сопутствующих товаров. Для кварцевых наручных часов дочерние компании Swatch производят батарейки для часов ( Renata ), осцилляторы ( Oscilloquartz , теперь Micro Crystal AG) и интегральные схемы (Ebauches Electronic SA, переименованная в EM Microelectronic-Marin ). Запуск нового бренда SWATCH в 1983 году был отмечен смелым новым стилем, дизайном и маркетингом. Сегодня Swatch Group сохраняет свои позиции крупнейшей в мире часовой компании.
Усилия Seiko по объединению кварцевых и механических механизмов принесли плоды после 20 лет исследований, что привело к появлению Seiko Spring Drive , впервые выпущенного ограниченным тиражом на внутреннем рынке в 1999 году и представленного миру в сентябре 2005 года. Spring Drive поддерживает время в соответствии со стандартами кварцевых часов без использования батареи, используя традиционную механическую зубчатую передачу, приводимую в действие пружиной, без необходимости использования балансового колеса.
В 2010 году японская компания Miyota ( Citizen Watch ) представила новый механизм, в котором используется 3-зубчатый кварцевый кристалл, который был эксклюзивно произведен для Bulova для использования в линейке Precisionist или Accutron II, новом типе кварцевых часов со сверхвысокой частотой (262,144 кГц), которые, как утверждается, имеют точность +/- 10 секунд в год и имеют плавно движущуюся секундную стрелку, а не ту, которая прыгает каждую секунду. [70]
Часы с радиосигналом времени — это тип электронных кварцевых часов, которые синхронизируют ( передают время ) свое время с внешним источником времени , таким как атомные часы , сигналы времени от навигационных спутников GPS , немецкий сигнал DCF77 в Европе, WWVB в США и другие. Механизмы этого типа могут, среди прочего, синхронизировать время суток и дату, статус високосного года и состояние летнего времени (включено или выключено). Однако, за исключением радиоприемника, эти часы являются обычными кварцевыми часами во всех других отношениях.
Электронные часы требуют электричества в качестве источника питания, а некоторые механические механизмы и гибридные электронно-механические механизмы также требуют электричества. Обычно электричество обеспечивается сменной батареей . Первое использование электроэнергии в часах было в качестве замены главной пружины, чтобы устранить необходимость в заводе. Первые часы с электрическим приводом, Hamilton Electric 500, были выпущены в 1957 году компанией Hamilton Watch Company из Ланкастера, штат Пенсильвания .
Батарейки для часов (строго говоря, элементы, поскольку батарея состоит из нескольких элементов) специально разработаны для своей цели. Они очень малы и обеспечивают крошечное количество энергии непрерывно в течение очень длительного времени (несколько лет или больше). В большинстве случаев замена батареи требует похода в часовую мастерскую или к часовому дилеру; это особенно актуально для часов, которые являются водонепроницаемыми, так как для того, чтобы часы оставались водонепроницаемыми после замены батареи, требуются специальные инструменты и процедуры. Сегодня популярны батареи из оксида серебра и лития; ртутные батареи, ранее довольно распространенные, больше не используются по экологическим причинам. Дешевые батареи могут быть щелочными, того же размера, что и элементы из оксида серебра, но с более коротким сроком службы. Перезаряжаемые батареи используются в некоторых часах на солнечных батареях .
Некоторые электронные часы работают от движения владельца. Например, кварцевые часы Seiko с кинетическим питанием используют движение руки владельца: поворот вращающегося груза заставляет крошечный генератор подавать энергию для зарядки аккумуляторной батареи, которая питает часы. Концепция похожа на концепцию самозаводящихся пружинных механизмов, за исключением того, что вместо механического натяжения пружины вырабатывается электрическая энергия.
Часы на солнечных батареях питаются от света. Фотоэлектрический элемент на лицевой стороне ( циферблате ) часов преобразует свет в электричество, которое используется для зарядки аккумуляторной батареи или конденсатора . Механизм часов получает энергию от аккумуляторной батареи или конденсатора. Пока часы регулярно подвергаются воздействию достаточно сильного света (например, солнечного света), им никогда не требуется замена батареи. Некоторым моделям требуется всего несколько минут солнечного света, чтобы обеспечить недели энергии (как в Citizen Eco-Drive ). Некоторые из ранних солнечных часов 1970-х годов имели инновационные и уникальные конструкции для размещения массива солнечных элементов, необходимых для их питания (Synchronar, Nepro, Sicura и некоторые модели Cristalonic, Alba , Seiko и Citizen). По мере того, как десятилетия шли, и эффективность солнечных элементов увеличивалась, а требования к питанию механизма и дисплея уменьшались, солнечные часы начали проектироваться так, чтобы выглядеть как другие обычные часы. [71]
Редко используемым источником энергии является разница температур между рукой пользователя и окружающей средой (как это применяется в Citizen Eco-Drive Thermo).
Традиционно часы отображали время в аналоговой форме с пронумерованным циферблатом, на котором установлены как минимум вращающаяся часовая стрелка и более длинная вращающаяся минутная стрелка. Многие часы также включают третью стрелку, которая показывает текущую секунду текущей минуты. В кварцевых часах эта секундная стрелка обычно прикрепляется к следующему маркеру каждую секунду. В механических часах секундная стрелка может казаться скользящей непрерывно, хотя на самом деле она просто движется меньшими шагами, обычно от одной пятой до одной десятой секунды, что соответствует такту (полупериоду) балансового колеса. При дуплексном спуске стрелка продвигается каждые два такта (полный период) балансового колеса, как правило, на 1 ⁄ 2 секунды; это происходит каждые четыре такта (два периода, 1 секунда) при двойном дуплексном спуске. По-настоящему скользящая секундная стрелка достигается с помощью три-синхронного регулятора часов Spring Drive . Все три стрелки обычно механические и физически вращаются на циферблате, хотя некоторые часы выпускаются со «стрелками», имитируемыми жидкокристаллическим дисплеем .
Аналоговая индикация времени практически универсальна в часах, продаваемых как ювелирные изделия или предметы коллекционирования, и в этих часах диапазон различных стилей стрелок, цифр и других аспектов аналогового циферблата очень широк. В часах, продаваемых для хронометража, аналоговая индикация остается очень популярной, так как многим людям ее легче читать, чем цифровую; но в часах для хронометража упор делается на четкость и точность считывания времени при любых условиях (четко обозначенные цифры, легко видимые стрелки, большие циферблаты и т. д.). Они специально разработаны для левого запястья со штоком (ручкой, используемой для изменения времени) на правой стороне часов; это позволяет легко изменять время, не снимая часы с запястья. Это тот случай, если вы правша и носите часы на левом запястье (как это традиционно делается). Если вы левша и носите часы на правом запястье, вам придется снять часы с запястья, чтобы сбросить время или завести часы.
Аналоговые часы, как и настенные, часто продаются с отображением времени примерно 1:50 или 10:10. Это создает визуально приятную улыбку на верхней половине часов, в дополнение к включению названия производителя. Цифровые дисплеи часто показывают время 12:08, где увеличение количества активных сегментов или пикселей дает положительное ощущение. [72] [73]
Tissot , швейцарский производитель часов класса люкс, выпускает наручные часы Silen-T с сенсорным циферблатом, который вибрирует, чтобы помочь пользователю определить время без помощи глаз. Безель часов имеет выпуклые выступы на каждой часовой отметке; после короткого прикосновения к циферблату часов, владелец проводит пальцем по безелю по часовой стрелке. Когда палец достигает выступа, указывающего час, часы вибрируют непрерывно, а когда палец достигает выступа, указывающего минуту, часы вибрируют прерывисто. [74]
Eone Timepieces, компания из Вашингтона, округ Колумбия, выпустила свои первые тактильные аналоговые наручные часы, "Bradley", 11 июля 2013 года на сайте Kickstarter . Устройство в первую очередь предназначено для пользователей с нарушениями зрения, которые могут использовать два шарикоподшипника часов для определения времени, но оно также подходит для общего использования. Часы имеют выпуклые отметки на каждом часе и два подвижных, магнитно прикрепленных шарикоподшипника. Один шарикоподшипник, на краю часов, указывает час, а другой, на циферблате, указывает минуты. [75] [76]
Цифровой дисплей показывает время в виде числа, например, 12:08 вместо короткой стрелки, указывающей на число 12, и длинной стрелки, проходящей 8/60 круга циферблата. Цифры обычно отображаются в виде семисегментного дисплея .
Первые цифровые механические карманные часы появились в конце 19 века. В 1920-х годах появились первые цифровые механические наручные часы.
Первые цифровые электронные часы, прототип Pulsar LED в 1970 году, были разработаны совместно Hamilton Watch Company и Electro-Data, основанной Джорджем Х. Тиссом. [77] Джон Берджи, глава подразделения Pulsar компании Hamilton, сказал, что на создание цифровых часов его вдохновили тогдашние футуристические цифровые часы, которые сама компания Hamilton сделала для научно-фантастического фильма 1968 года « 2001: Космическая одиссея» . 4 апреля 1972 года Pulsar был наконец готов, выполненный в корпусе из 18-каратного золота и проданный за 2100 долларов. Он имел красный светодиодный (LED) дисплей.
Цифровые светодиодные часы были очень дорогими и недоступными для обычного потребителя до 1975 года, когда Texas Instruments начала массовое производство светодиодных часов в пластиковом корпусе. Эти часы, которые сначала продавались всего за 20 долларов, [78] снизились до 10 долларов в 1976 году, что привело к потере Pulsar 6 миллионов долларов, и бренд Pulsar был продан Seiko . [79]
Одними из первых проблемных светодиодных часов были The Black Watch, произведенные и проданные британской компанией Sinclair Radionics в 1975 году. Они продавались всего несколько лет, поскольку производственные проблемы и возврат (бракованной) продукции вынудили компанию прекратить производство.
Большинство часов со светодиодными дисплеями требовали, чтобы пользователь нажал кнопку, чтобы увидеть время, отображаемое в течение нескольких секунд, потому что светодиоды потребляли так много энергии, что не могли работать непрерывно. Обычно цвет светодиодного дисплея был красным. Часы со светодиодными дисплеями были популярны в течение нескольких лет, но вскоре светодиодные дисплеи были заменены жидкокристаллическими дисплеями (ЖК-дисплеями), которые потребляли меньше энергии батареи и были гораздо более удобными в использовании, с дисплеем, который всегда был виден и устранял необходимость нажимать кнопку, чтобы увидеть время. Только в темноте нужно было нажать кнопку, чтобы осветить дисплей маленькой лампочкой, позже появились светодиоды и электролюминесцентная подсветка. [80]
Первыми ЖК-часами с шестизначным ЖК-дисплеем были Seiko 06LC 1973 года, хотя различные формы ранних ЖК-часов с четырехзначным дисплеем были проданы еще в 1972 году, включая часы Gruen Teletime LCD Watch 1972 года и часы Cox Electronic Systems Quarza. Часы Quarza, представленные в 1972 году, имели первый ЖК-дисплей с полевым эффектом, читаемый при прямом солнечном свете, и были произведены Международной корпорацией по жидкокристаллическим технологиям из Кливленда, штат Огайо . [81] В Швейцарии компания Ebauches Electronic SA представила прототип восьмизначных наручных ЖК-часов, показывающих время и дату, на выставке MUBA Fair в Базеле в марте 1973 года, используя скрученный нематический ЖК-дисплей, произведенный компанией Brown, Boveri & Cie , Швейцария, которая стала поставщиком ЖК-дисплеев для часов CASIOTRON в 1974 году. [ 82]
Проблема с ЖК-дисплеями заключается в том, что они используют поляризованный свет . Если, например, пользователь носит поляризованные солнцезащитные очки, часы могут быть трудночитаемыми, поскольку плоскость поляризации дисплея примерно перпендикулярна плоскости поляризации очков. [83] [84] Если свет, освещающий дисплей, поляризован, например, если он исходит от голубого неба, дисплей может быть трудночитаемым или вообще нечитаемым. [85]
Начиная с 1980-х годов технология цифровых часов значительно улучшилась. В 1982 году Seiko выпустила часы Seiko TV Watch [86] , в которые был встроен телевизионный экран, [87] , а Casio выпустила цифровые часы с термометром (TS-1000), а также другие, которые могли переводить 1500 японских слов на английский язык. В 1985 году Casio выпустила часы с научным калькулятором CFX-400 . В 1987 году Casio выпустила часы, которые могли набирать телефонные номера (DBA-800), а Citizen представила часы, которые реагировали на голос. В 1995 году Timex выпустила часы, которые позволяли владельцу загружать и сохранять данные с компьютера на своем запястье. Некоторые часы, такие как Timex Datalink USB , оснащены точечно-матричными дисплеями. С момента своего пика моды на высокие технологии в конце 1980-х — середине 1990-х годов цифровые часы в основном стали более простыми и недорогими часами с небольшим разнообразием моделей.
Многие часы имеют подсвечиваемые дисплеи, поэтому их можно использовать в темноте. Для этого использовались различные методы.
Механические часы часто имеют светящуюся краску на стрелках и часовых метках. В середине 20-го века в краску часто включали радиоактивный материал, поэтому она продолжала светиться без какого-либо воздействия света. Радий часто использовался, но производил небольшое количество радиации за пределами часов, что могло быть опасным. [88] Тритий использовался в качестве замены, поскольку производимое им излучение имеет такую низкую энергию, что оно не может проникнуть через стекло часов. Однако тритий дорог — его нужно производить в ядерном реакторе — и его период полураспада составляет всего около 12 лет, поэтому краска остается светящейся всего несколько лет. В настоящее время тритий используется в специализированных часах, например, для военных целей (см. Тритиевое освещение ). Для других целей светящуюся краску иногда используют на аналоговых дисплеях, но в ней нет радиоактивного материала. Это означает, что дисплей светится вскоре после воздействия света и быстро тускнеет.
Часы, работающие на батарейках, часто имеют электрическую подсветку на своих дисплеях. Однако подсветка потребляет гораздо больше энергии, чем электронные часовые механизмы. Для экономии заряда батареи подсветка включается только тогда, когда пользователь нажимает кнопку. Обычно подсветка горит в течение нескольких секунд после того, как кнопка отпущена, что позволяет пользователю убрать руку с дороги.
В некоторых ранних цифровых часах использовались светодиодные дисплеи, которые можно было легко читать как в темноте, так и при дневном свете. Пользователю приходилось нажимать кнопку, чтобы зажечь светодиоды, а это означало, что часы нельзя было прочитать без нажатия кнопки, даже при полном дневном свете.
В некоторых типах часов дисплей освещается небольшими лампами накаливания или светодиодами, которые сами по себе не светятся. Они, как правило, создают очень неравномерное освещение.
В других часах используется электролюминесцентный материал для равномерного освещения фона дисплея, на котором видны стрелки или цифры.
Существуют говорящие часы, предназначенные для слепых или слабовидящих . Они произносят время вслух при нажатии кнопки. Это имеет недостаток, поскольку мешает окружающим или, по крайней мере, предупреждает неглухого о том, что владелец проверяет время. Тактильные часы предпочтительны, чтобы избежать этой неловкости, но говорящие часы предпочтительны для тех, кто не уверен в своей способности надежно считывать показания тактильных часов.
Наручные часы с аналоговыми дисплеями обычно имеют небольшую ручку, называемую заводной головкой, которая может использоваться для настройки времени, а в механических часах — для завода пружины. Почти всегда заводная головка расположена на правой стороне часов, поэтому их можно носить на левом запястье правши. Это делает их неудобными для ношения, если часы носят на правом запястье. Некоторые производители предлагают часы с «левосторонним приводом», также известные как «дестро», которые перемещают заводную головку на левую сторону [89], что облегчает ношение часов левшами.
Более редкая конфигурация — часы bullhead. Часы bullhead, как правило, но не исключительно, являются хронографами . Конфигурация перемещает заводную головку и толкатели хронографа в верхнюю часть часов. Bullheads — это обычно наручные хронографы, которые предназначены для использования в качестве секундомеров вне запястья. Примерами являются Citizen Bullhead Change Timer [90] и Omega Seamaster Bullhead. [91]
Цифровые часы обычно имеют кнопки, которые можно использовать для регулировки. Обычно их одинаково легко использовать на любом запястье.
Обычно часы показывают время суток , указывая как минимум час и минуту, а часто и секунду. Многие также показывают текущую дату, а некоторые (так называемые часы с «полным календарем» или «тройной датой») также показывают день недели и месяц. Однако многие часы также предоставляют много информации, выходящей за рамки основных сведений о времени и дате. Некоторые часы включают будильники . Другие сложные и более дорогие часы, как карманные, так и наручные, также включают в себя механизмы боя или функции репетира , так что владелец может узнать время по звуку, исходящему от часов. Это объявление или функция боя является неотъемлемой характеристикой настоящих часов и отличает такие часы от обычных часов . Эта функция доступна на большинстве цифровых часов.
Сложные часы имеют одну или несколько функций, выходящих за рамки базовой функции отображения времени и даты; такая функциональность называется усложнением . Двумя популярными усложнениями являются усложнение хронографа , которое представляет собой способность часового механизма функционировать как секундомер , и усложнение фазы луны , которое представляет собой отображение фазы Луны . Другие более дорогие усложнения включают турбийон , вечный календарь , минутный репетир и уравнение времени . По-настоящему сложные часы имеют множество этих усложнений одновременно (см., например, Calibre 89 от Patek Philippe ). Некоторые часы могут как показывать направление на Мекку [92] , так и иметь будильники, которые можно установить для всех ежедневных молитвенных требований. [93] Среди любителей часов сложные часы особенно коллекционируются. Некоторые часы включают второй 12-часовой или 24-часовой дисплей для UTC или GMT .
Похожие по звучанию термины хронограф и хронометр часто путают, хотя они означают совершенно разные вещи. Хронограф — это часы с дополнительным таймером продолжительности, часто с усложнением секундомера (как объяснялось выше), в то время как часы-хронометр — это часы, которые прошли стандартный отраслевой тест на производительность в заранее определенных условиях: хронометр — это высококачественный механический или термокомпенсированный механизм, который был протестирован и сертифицирован для работы в рамках определенного стандарта точности COSC ( Contrôle Officiel Suisse des Chronomètres). Эти концепции различны, но не являются взаимоисключающими; поэтому часы могут быть хронографом, хронометром, обоими или ни тем, ни другим.
Электронные спортивные часы, сочетающие хронометраж с GPS и/или отслеживанием активности , ориентированы на общий рынок фитнеса и имеют потенциал для коммерческого успеха ( Garmin Forerunner , Garmin Vivofit, Epson, [5] анонсированная модель серии Swatch Touch [94] ).
Часы Брайля имеют аналоговые дисплеи с выступами вокруг циферблата, что позволяет слепым пользователям определять время. Их цифровые эквиваленты используют синтезированную речь , чтобы произносить время по команде.
Наручные часы и старинные карманные часы часто ценятся как ювелирные изделия или как предметы коллекционирования , а не просто как часы. [95] Это создало несколько различных рынков для наручных часов, начиная от очень недорогих, но точных часов (не предназначенных ни для какой другой цели, кроме как показывать точное время) до чрезвычайно дорогих часов, которые служат в основном как личное украшение или как пример высоких достижений в области миниатюризации и точного машиностроения.
Традиционно, наручные часы, подходящие для неформальной (деловой), полуформальной и формальной одежды, изготавливаются из золота , тонкие, простые и однотонные, но некоторые считают приемлемыми для такой одежды все более прочные, сложные или спортивные часы. Некоторые наручные часы имеют кабошон на заводной головке или ограненные драгоценные камни на циферблате, безеле или браслете. Некоторые сделаны полностью из ограненного сапфира ( корунда ).
Многие модные магазины и универмаги предлагают разнообразные недорогие, модные, « костюмные » часы (обычно для женщин), многие из которых по качеству аналогичны базовым кварцевым часам, но имеют более смелый дизайн. В 1980-х годах швейцарская компания Swatch наняла графических дизайнеров для перепроектирования новой ежегодной коллекции неремонтопригодных часов.
Торговля поддельными часами , которые имитируют дорогие брендовые часы, составляет, по оценкам, рынок стоимостью 1 миллиард долларов США в год. [96]
Условия невесомости и другие экстремальные условия, с которыми сталкиваются астронавты в космосе, требуют использования специально протестированных часов.
Первыми часами, отправленными в космос, были русские часы « Победа » Петродворцового часового завода . Они были отправлены в одиночный орбитальный полет на космическом корабле «Корабль-Спутник-4» 9 марта 1961 года. Часы были без разрешения прикреплены к запястью Чернучки, собаки, которая успешно совершила точно такое же путешествие, как и Юрий Гагарин , с точно такой же ракетой и оборудованием, всего за месяц до полета Гагарина. [97]
12 апреля 1961 года Гагарин носил наручные часы «Штурманские» (транслитерация « Штурманские» , что на самом деле означает «штурманские») во время своего исторического первого полета в космос. «Штурманские» были изготовлены на Первом Московском заводе . С 1964 года часы Первого Московского завода маркируются товарным знаком « Полёт », транслитерируемым как «POLJOT», что означает «полет» на русском языке и является данью уважения многочисленным космическим путешествиям, которые совершили его часы. В конце 1970-х годов «Полет» выпустил новый механизм хронографа , 3133. С механизмом на 23 камнях и ручным заводом (43 часа), это была модифицированная русская версия швейцарского Valjoux 7734 начала 1970-х годов. «Полет» 3133 брали в космос астронавты из России, Франции, Германии и Украины . На руке Валерия Полякова часы с хронографом «Полет 3133» установили космический рекорд самого продолжительного космического полета в истории. [98]
В 1960-х годах большой ассортимент часов был протестирован на прочность и точность при экстремальных перепадах температур и вибрациях. Omega Speedmaster Professional были выбраны NASA , американским космическим агентством, и они в основном известны благодаря астронавту Баззу Олдрину , который носил их во время посадки на Луну Apollo 11 в 1969 году . Heuer стали первыми швейцарскими часами в космосе благодаря секундомеру Heuer, который носил Джон Гленн в 1962 году, когда он пилотировал Friendship 7 во время первой пилотируемой орбитальной миссии США. Breitling Navitimer Cosmonaute были разработаны с 24-часовым аналоговым циферблатом , чтобы избежать путаницы между AM и PM, которые не имеют смысла в космосе. Впервые их надел в космосе американский астронавт Скотт Карпентер 24 мая 1962 года в капсуле Aurora 7 Mercury. [99]
С 1994 года Fortis является эксклюзивным поставщиком для пилотируемых космических миссий, авторизованных Российским федеральным космическим агентством . Астронавты Китайского национального космического управления (CNSA) носят космические часы Fiyta [100] . На выставке BaselWorld 2008 года компания Seiko объявила о создании первых часов, специально разработанных для выхода в открытый космос, Spring Drive Spacewalk. Часы Timex Datalink сертифицированы NASA для полетов в космос и являются одними из часов, квалифицированных NASA для космических путешествий. Часы Casio G-Shock DW-5600C и 5600E, DW 6900 и DW 5900 сертифицированы NASA для полетов в космос. [101] [102]
Различные модели Timex Datalink использовались как космонавтами, так и астронавтами.
Конструкция часов может быть водонепроницаемой. Эти часы иногда называют часами для дайвинга , когда они подходят для подводного плавания или погружения с аквалангом . Международная организация по стандартизации (ISO) выпустила стандарт для водонепроницаемых часов, который также запрещает использовать термин « водонепроницаемый » по отношению к часам, который был принят во многих странах. В Соединенных Штатах реклама часов как водонепроницаемых является незаконной с 1968 года, согласно правилам Федеральной торговой комиссии относительно «искажения защитных свойств». [103] [104] [105]
Водонепроницаемость достигается за счет прокладок , которые образуют водонепроницаемое уплотнение, используемое в сочетании с герметиком, нанесенным на корпус, чтобы не допустить попадания воды. Материал корпуса также должен быть протестирован, чтобы пройти испытание на водонепроницаемость. [106]
Ни один из тестов, определенных ISO 2281 для знака водонепроницаемости, не подходит для квалификации часов для подводного плавания. Такие часы предназначены для повседневной жизни и должны быть водонепроницаемыми во время упражнений, таких как плавание. Их можно носить в условиях различных температур и давления, но ни при каких обстоятельствах они не предназначены для подводного плавания. [ необходима цитата ] [107]
Стандарты для часов для дайвинга регламентируются международным стандартом ISO 6425. Часы испытываются в статической или неподвижной воде под давлением 125% от номинального (водного) давления, таким образом, часы с рейтингом 200 метров будут водонепроницаемыми, если они неподвижны и находятся на глубине 250 метров в статической воде. Тестирование водонепроницаемости принципиально отличается от часов, не предназначенных для дайвинга, поскольку все часы должны быть полностью протестированы. Помимо стандартов водонепроницаемости с минимальным рейтингом глубины 100 метров, ISO 6425 также устанавливает восемь минимальных требований для механических часов для дайвинга с аквалангом (кварцевые и цифровые часы имеют несколько отличающиеся требования к читаемости). Для часов для дайвинга для погружений с насыщением смешанными газами необходимо выполнить два дополнительных требования ISO 6425.
Часы классифицируются по степени водонепроницаемости, что примерно означает следующее (1 метр = 3,281 фута): [108]
Некоторые часы используют бары вместо метров, которые затем можно умножить на 10, а затем вычесть 10, чтобы получить приблизительное значение, основанное на метрах. Таким образом, часы на 5 бар эквивалентны часам на 40 метров. Некоторые часы оцениваются в атмосферах (атм), которые примерно эквивалентны барам. [ необходима цитата ]
Существует традиционный метод, с помощью которого аналоговые часы можно использовать для определения севера и юга. Солнце, по-видимому, движется по небу в течение 24-часового периода, в то время как часовая стрелка 12-часового циферблата совершает один оборот за двенадцать часов. В северном полушарии, если часы повернуть так, чтобы часовая стрелка указывала на Солнце, точка на полпути между часовой стрелкой и 12 часами будет указывать на юг. Чтобы этот метод работал в южном полушарии, 12 часов направлены на Солнце, а точка на полпути между часовой стрелкой и 12 часами будет указывать на север. Во время летнего времени тот же метод можно использовать, используя 1 час вместо 12. Этот метод достаточно точен, чтобы использовать его только на довольно высоких широтах.
часы часы henlein.
.jpg/1280px-Casio_W-86_digital_watch_electroluminescent_backlight_(i).jpg)
{{cite web}}: CS1 maint: url-status ( ссылка ){{cite web}}: CS1 maint: url-status ( ссылка ){{cite web}}: CS1 maint: url-status ( ссылка ){{cite web}}: CS1 maint: url-status ( ссылка )Мы пытаемся объяснить, почему имеет смысл тратить 500 000 долларов на часы.
