История часов. Эволюция от солнечных до водородных - Семен Бронников

Развитие электроники и радиотехники подготовило почву для появления кварцевых часов. Их работа основана на пьезоэлектрическом эффекте. Он был обнаружен в 1880 году, но кварцевые часы смогли изготовить намного позже.

Кварцевые часы — часы, в которых в качестве колебательной системы применяется кристалл кварца. Хотя электронные часы также являются кварцевыми, выражение «кварцевые часы» обычно применяется только к электромеханическим часам. Работа электромеханических часов совсем не зависит от качества шестерен. Качественные бытовые кварцевые часы имеют точность ±15 секунд/месяц. Таким образом, выставлять их надо дважды в год. Однако кристалл кварца подвержен старению, и со временем часы начинают, как правило, спешить.

Если говорить о механизме, который «отсчитывает время» в электронных часах, то он ничем не отличается от того, что установлен в обычных кварцевых приборах. Разнится лишь способ передачи информации на циферблат. В кварцевый механизм встроена микросхема, которая обрабатывает сигналы генератора и выводит ее на дисплей. Благодаря такому принципу работы электронные часы нашли применение в различных сферах нашей жизни.

Впервые упоминание о цифровых или электронных часах появилось в прессе в 1952 году, когда две фирмы: французская «Лип-Безансон» (Leap Besancon) и американская «Элджин Уотч Компани» (Elgin Watch Company) объявили о том, что начинают разработки в области создания электронного часового механизма. Первый рабочий прототип появился через 5 лет — в 1957 году. Это были электронные наручные часы фирмы «Гамильтон» (Hamilton). Электронным в них был лишь механизм. Хотя Hamilton Electric 500 — так называлась модель, были стрелочными, но их не нужно было заводить. Сейчас такие часы называют кварцевыми из-за использования в их механизме кварцевого резонатора — частотозадающего электронного компонента.

Причиной такой долгой задержки в развитии электронного часового механизма было слабое развитие технологий, а именно отсутствие разработок миниатюрных элементов питания. В первых электронных часах компании «Дойтче Урен-Роверке» (Deutsche Waren-Roverke) батарейка находилась в браслете. Другие производители поначалу делали достаточно большой корпус, размещая там различные декоративные элементы.

Лишь в 1960 году несколько французских часовых фирм стали использовать вместо батарей небольшой аккумулятор, а часть зарядного устройства для него помещалась в корпусе часов. Другая часть — первичная обмотка выпрямителя находилась на специальной подставке, от которой собственно часы и заряжались. От такой идеи вскоре отказались, так как технология изготовления аккумуляторов еще не была до конца проработана, да и процесс ее зарядки (достаточно частый) был не очень удобен.

Фирма «Гамильтон» не ограничилась выпуском лишь одной модели часов с электронным механизмом. Спустя 13 лет — в 1970 году она объединяется с фирмой «Сейко» (Seiko) и создает первые в мире электронные часы с цифровым индикатором. Модель называлась Seiko Pulsar. В ней для отображения информации использовался дисплей на дискретных светодиодах.

Ввиду новизны и эксклюзивности разработки производители выставили на часы очень высокую по тем временам цену — $ 2100.

Это сейчас такие часы как, например Casio G-7500-1VER, обладая значительно лучшими характеристиками, стоят относительно недорого. А тогда все новое, созданное в области электроники, считалось очень дорогим.

Источником питания для наручных электронных часов служит батарейка, замена которой может быть связана с определенными неудобствами.

В 1971 году швейцарская часовая фирма BWC представила прототип первых электронных часов с экраном на жидких кристаллах (LCD). Часы были бесхитростно названы Liquid Crystal Quarz. Тогда жидким кристаллам, которые давно уже были открыты, только начинали находить какое-то практическое применение. В этом первом прототипе использовалась технология динамического рассеяния (DSM).

В 1977 году компания Seiko опять радует поклонников революционной разработкой — электронными часами с калькулятором — модель Pulsar Module 1. Помимо кнопок управления отображением и установки времени, на лицевой панели, под светодиодным дисплеем, часы имели небольшие кнопки как у обычного настольного калькулятора. Вскоре многие компании переняли эту идею, выпустив на рынок целое семейство подобных девайсов.

В 1980 году другая компания, известная своими инновационными разработками в области электроники — «Касио» (Casio), выпустила модель цифровых часов Game-10. Их особенностью было наличие в устройстве одной простенькой видеоигры-стрелялки.

Всего через 2 года в 1982 опять компания Seiko выпускает очередную модель электронных часов — Seiko TV Watch. Как можно догадаться из названия — они были оснащены встроенным телевизором. Правда, в часах располагался лишь сам дисплей для телевизора. Приемник TV-сигнала представлял собой отдельное устройство, которое пользователю приходилось носить в кармане. Воплощение этой идеи, конечно же, было так себе: и изображение постоянно «дергалось» и звук был нечетким, но модель TV Watch произвела такой фурор, что ее даже носил Джеймс Бонд в фильме про агента 007 вышедшем на экраны в 1983 году.

В этом же 1983 году увидела свет очередная новинка фирмы Casio — электронные часы с переводчиком. Модель ТЕ-2500 способна была переводить отдельные слова с японского, испанского, французского и немецкого языков на английский. В ее электронной памяти хранилось около 1,5 тыс. слов.

В 1985 году компания Epson выпускает наручные электронные часы со встроенным миникомпьютером. В модели RC-20 устанавливался 8-бит-ный процессор, 2 Кбайтный модуль оперативной памяти и 8 Кбайтная память в качестве запоминающего устройства.

Часы оснащались черно-белым дисплеем разрешением 42 на 32 точки.

В 2000 году появилась модель Casio WQV-1 со встроенной камерой и достаточно хорошим монохромным дисплеем, который мог отображать до 16 оттенков серого цвета.

Кроме этого, производились и совершенствовались обычные наручные электронные часы, которые в качестве дополнительных функций имели лишь будильник и календарь. Они были не менее популярными, чем часы с различными, порой совершенно ненужными дополнениями.

От классических механических вновь созданные кварцевые модели отличались поразительной точностью. Началась эра часов электронных. Кварцевые часы имеют механизм, состоящий из электронного блока и так называемого шагового электродвигателя. Двигатель, получая сигнал от электронного блока, передвигает стрелки. Вместо привычного циферблата в кварцевых часах может использоваться цифровой дисплей. У нас их называют электронными. На Западе — кварцевыми с цифровой индикацией. Сути это не меняет. Фактически, кварцевые часы — это мини-компьютер. Очень легко добавляются дополнительные функции: секундомер, указатель фаз Луны, календарь, будильник. Цена часов при этом, в отличие от механики, возрастает не так сильно. Это делает их более доступными. Кварцевые часы очень точные. Их погрешность составляет ±15 секунд/месяц. Корректировать показания приборов достаточно дважды в год. В 1978 году американская компания «Хьюлетт Паккард» впервые выпустила кварцевые часы с микрокалькулятором. На нём можно было совершать математические операции с шестизначными числами. Его клавиши нажимали шариковой ручкой. Размер этих часов составлял несколько квадратных сантиметров. В 1990-х годах на рынке были представлены оригинальные часы — гибрид автоподзавода и кварцевых часов. Япония представила модель «Кинетик» компании Seiko, а Швейцария — модель «Автокварц» компании Tissot и Certina. Особенность данных часов была в том, что в них стояла не батарейка, а аккумулятор, который подзаряжался устройством автоподзавода, как и обычно устанавливаемым на механических часах.