不可小覷的日本手錶實力

@ 2016-02-11

上世紀70 年代,日本石英手錶的出現幾乎動搖了瑞士傳統鐘錶業的命脈。不過,日本手錶能夠在鐘錶界佔據一席之地,靠的並非只有石英表。日本製表業對高科技嗅覺靈敏,重視能源利用技術,大膽創新——從太陽能、電波、GPS 再到智能係統,每一樣強大的科技技術都是日本手錶品牌的製勝法寶。

西鐵城製表技師組裝機心

// 法寶一:走時誤差在1 秒內的石英手錶//

儘管傳統機械手錶歷史悠久,人文價值含量高,但是,傳統機械表機心受金屬熱膨脹和磁場等因素影響,走時誤差明顯,每天數秒的走時誤差對機械表來說已經算是十分精確的了。進入「爭分奪秒」的時代,石英手錶誕生,誤差被控制在每天1 秒之內,「精準」這個詞嚴格來說就再也不屬於機械表了。

1967 年,瑞士納沙泰爾(Neuchatel)的鐘錶實驗室研發出一枚石英腕錶機芯Beta 21。也許是瑞士人嚴謹的行事風格使然,這種新式機芯經過很長時間的測試和論證,也未被用來製造腕錶。

同年,日本西鐵城(Citizen)推出了首台Crystron 民用電子石英鐘。1969 年,同樣來自日本的鐘錶品牌精工(Seiko)發布了一款名為Astron 的石英手錶,被鐘錶界認為是世界上第一款電子石英手錶,從研究到發布,耗時10年。從上世紀60 年代末開始,由精工、西鐵城等日本鐘錶品牌掀起並主導的石英表風潮席捲全球。越來越多的消費者開始選擇這種款式新穎、走時精準穩定的石英表,鐘錶業的格局由此被完全改變。歐洲眾多傳統鐘錶品牌沒有應對之策,艱難度日,甚至放棄了生產機械表。許多製表師因此失業。對製表業來說,這場持續十多年的風潮,其震撼性不亞於今天的智能手錶革命。

精工於1969 年推出世界首款石英腕錶Astron

1956 年為了驗證西鐵城防震手錶的性能,將表從直升機上拋下進行檢驗

// 法寶二:讓電力持久的太陽能和光動能//

石英表也有缺點。機械表上鍊有手動和自動兩種,而石英表的動力來自電池。通常電池的電量僅能維持一兩年,耐用性不高的劣勢逐漸在使用中顯現。

為了克服這一劣勢,1976 年,西鐵城推出世界第一款以太陽能為動力的指針式石英腕錶「Citizen Quartz Crystron Solar Cell」,通過轉化太陽能為電能,大大提升了電子表的使用年限,將電子表的發展帶入了新階段。

1976 年西鐵城推出世界第一款以太陽能為動力的指針式石英腕錶

在太陽能充電技術基礎上,西鐵城開發出的光動能技術,從根本上解決了電子表的動力問題。光動能腕錶的運作原理是:錶盤吸收任何可見光源,晶片將光能轉化成電能為鋰電池充電,電池釋放電能帶動機心各部件運轉。光動能腕錶充滿電後,在黑暗環境中仍可保持運行6 個月至10 年不等。一枚光動能腕錶在正常維護下,使用壽命達20 年以上。1997 年,西鐵城推出了年誤差在10 秒之內的光動能腕錶。而後,超薄光動能腕錶和三問光動能腕錶相繼問世,光動能技術也成為西鐵城最核心的技術之一。

具備6局太陽能電波功能的卡西歐腕錶

// 法寶三:通過人體「發電」的手錶//

日本品牌歷來重視能源利用技術,新型清潔能源獲得廣泛應用,各種最新的發電技術也被引入了鐘錶製作。1988 年,精工推出了世界上第一隻由佩戴者手臂擺動產生並儲存電能的腕錶。其運作原理類似自動上鍊的機械表,只是沒有自動擺陀。機心內部設有一個轉子,隨著佩戴者的手臂擺動,轉子轉速可以達到每分鐘數萬次——這是一個非常高效的發電裝置,電量儲存在手錶之中,在充滿電的情況下可以讓手錶運行6 個月。此後,精工不斷改進這項技術,提高了整套裝置的發電性能,從而可以帶動更多的指針,計時、兩地時和萬年曆功等複雜功能也可以在這類人動能表上實現。

繼太陽能、人動能腕錶之後,精工於1998 年推出了世界第一隻依靠人體體溫產生電能的腕錶「Thermic」。手錶的發電組件很特別,其原理是通過人體與外界的溫差發電。絕大多數情況下佩戴者的體溫和外界溫度不同,將不同的金屬連接起來構成一個閉合迴路,兩個連接點的溫度也就不同,因此溫差在閉合迴路上產生微小的電壓。理論上,溫差越大電壓越大,但是對於腕錶走時來說,並不需要太大電量。精工研發的零件發電效能很高,從而得以將這項新奇的技術成功應用到鐘錶製造領域。

精工人工動能表

1998 年,精工推出世界首款依靠人體體溫產生電能的「Thermic」手錶

// 法寶四:與世界授時中心同步的電波表//

要確保鐘錶走時的絕對精準,不僅需要經常調校對時修正誤差,更重要的是要確保時間的準確,而最準確的時間標準一定要由官方權威機構提供。20 世紀50 年代,德國建立了長波時間信號發射台,為各組織和個人提供國家無線電波對時服務。

電波表通過無線電波對時,原理是通過內置微型無線電接收系統,接收國家授時中心發出的原子鐘級別(百萬年誤差小於1 秒)的精準時間信號,由專用集成晶片對信號進行解析,再由手錶裝置內設的控制機構自動調節電波表的走時。經過這個自動調校過程,電波表與授時中心的時間保持同步,從而完全解決了腕錶的走時誤差問題。1992 年,西鐵城在巴塞爾鐘錶博覽會上展示了世界首款多局收信型電波腕錶。該腕錶為指針式,能接收德國、英國和日本的電波信號。

以製造電子計算器為專長的卡西歐(Casio),在1970 年代石英表大潮中進入鐘錶製造業,成為電子表的另一個重要推動品牌。卡西歐對於無線電波對時技術也極為關注,於1995 年向德國市場推出了其第一款無線電波腕錶,而後又向日本市場推出電波表。西鐵城則在第二年推出了世界第一款光動能電波表。

由於電波是沿直線傳播的,所以如不能建立足夠密集的發射塔,則無線電信號不能完全覆蓋地球表面,偏遠地區就很可能成為信號盲區。野外或者是航海時必須採用衛星導航通信,為了方便野外和航海佩戴者的需要,2011 年,西鐵城發布了具有衛星對時功能的錶款「Eco-Drive Satellite Wave」,通過接收天空中的導航衛星信號,實現了全球任何地區都可以自動對時,令電波表技術更加完善。

卡西歐組裝機心過程

// 法寶五:革新時間的顯示方式//

在對機心構造進行創新的同時,日本鐘錶品牌也豐富了手錶顯示時間的方式,比如液晶和電子墨水技術。

液晶是一種比較特別的物質狀態,具有獨特的物理、化學和光電特性,多用於對輕薄有要求的電子設備顯示系統。液晶顯示技術出現在石英表興起的時代,一出現就受到精工的關注。在第一隻石英表推出後四年的1973 年,精工推出世界第一隻具有6 位數字液晶顯示的數字顯示腕錶,打破了有幾百年曆史的鐘錶指針式顯示傳統。一種對時間的全新讀取方式出現。不久之後,卡西歐的第一款腕錶產品也推向市場。這款腕錶結合了液晶顯示功能,可以顯示日期、星期和月份,並識別平閏年——以往這些功能只能由具有復雜機械機心結構的機械表顯示。

1973 年精工推出世界首款具有6 位數字液晶顯示的數字液晶腕錶

六年前,在線購物網站亞馬遜(Amazon)推出電子書Kindle,這款採用了電子墨水(E-ink)技術的電子閱讀器風靡一時。電子墨水屬於電泳顯示技術(Electro-Phoretic Display,EPD)的一種,可以呈現出黑白分明的可視化效果。省電是這項技術的一大特點,不過電子墨水最奇妙的地方還在於與真實墨水極為接近的視覺效果。手機等電子產品在陽光下就會不容易看清螢幕內容,而光線越強,電子墨水的設備看得越清楚。

在亞馬遜推出Kindle 的前一年,精工就已經推出了世界第一款電子墨水腕錶,其顯示屏具有堪比紙張的超高對比度,而且這款腕錶形狀類似手鐲,當時間顯示字體變化時,極具未來感。不過當時,這款手錶的畫質還不是非常出色,2010 年精工更進一步,推出了搭載活性矩陣(Active Matix)式電子墨水顯示面板的腕錶,顯示屏可視角度達到180°,擁有8 萬像素,每個像素還可以顯示四階段不同的灰階,整個表面所呈現的信息豐富生動,方便讀取。

精工於2010 年推出世界上首款搭載active matrix(活性矩陣)系統的EPD 墨水腕錶

// 法寶六:通過手錶獲取方位//

全球衛星定位系統(GPS)是由美國政府主導,利用20 多年時間建成的衛星通信系統。對於野外探險、科考等活動意義重大,在2000 年取消對民用領域的精度限制後發展很快,是現代交通導航技術的基礎。

日本鐘錶品牌從不放過任何一項新技術,GPS 自然也不會例外。卡西歐憑藉獨立研發的大規模集成電路(Large-scale integration)技術、高密度裝載技術和衛星通信技術,實現了定位系統的小型化及低電壓驅動,讓GPS 功能可以運用在手錶之中。實驗錶款在1999 年1 月發布,成熟錶款於當年6 月推出,名為「Satellite Navi」,通過這款腕錶,佩戴者很容易獲取自己所處的方位和目的地信息,為戶外運動、野外生活提供了便利。

精工於2012 年推出世界上首款GPS 衛星定位太陽電能腕錶「Seiko Astron」,可辨識並調校至佩戴者所在時區

電影裡,007 詹姆斯邦德的腕錶可以改變子彈彈道、遙控汽車、拍照、錄音、檢測身體健康狀況,甚至可以當移動電話使用。除了違反物理學常識的改變子彈彈道這項以外,這些看似誇張的功能,目前基本都被日本鐘錶品牌實現了,而且實現這些功能的時間,比很多人想像的都早。

這些其實都算不了什麼——早在1982 年,精工就推出了一隻附加電視功能的腕錶(TV-Watch),1983 年推出世界第一隻具有錄音功能的石英電子表,1984 年推出世界第一隻電腦石英腕錶,1990 年推出世界第一隻電腦化潛水錶;卡西歐則在2000 年推出了世界第一隻數位相機腕錶對於日本鐘錶品牌來說,腕錶可以變得無所不能。

1983 年精工推出世界首款具有錄音功能的石英電子表

卡西歐在2000 年推出了世界第一款數位相機腕錶

// 法寶七:智能係統//

高科技武裝的日本鐘錶正朝著複雜技術高度集成化的方向發展。精工、西鐵城或是卡西歐的眾多新錶款都已經整合了自家旗下的多種領先技術,卡西歐於去年、今年的幾大系列中應用了「智能操作系統(Smart Access)」。這是一項採用多個馬達獨立驅動的指示系統,只需與智慧型手機連接,就可以通過電子錶冠快速完成功能調節轉換的技術。智能係統的出現大大提高了手錶在日常生活中的實用性,讓人們的生活與科技更近了一步。


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