DE2362970A1

DE2362970A1 - Elektronische uhr

Info

Publication number: DE2362970A1
Application number: DE2362970A
Authority: DE
Inventors: Teiji Miura; Nagano Suwa; Hiroshi Takeshita
Original assignee: Suwa Seikosha KK
Current assignee: Suwa Seikosha KK
Priority date: 1972-12-18
Filing date: 1973-12-18
Publication date: 1974-06-27
Also published as: GB1440632A; DE2362970B2; JPS4984474A; US3894389A

Description

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Kabushiki Kaisha Suwa Seikosha Tokyo, Japan

Elektronische Uhr

Die Erfindung betrifft eine elektronische Uhr mit einer Batterie, einer Hbrmalsignalquelle, einer logischen Schaltung, einer Ansteuerschaltung und einer Anzeigeeinrichtung.

In den letzten Jahren sind durch die großen Fortschritte auf dem Gebiet der Elektronik die elektronischen Uhren immer weiterentwickelt worden und haben eine immer größere Verbreitung gefunden. Anstelle der üblichen analogen Anzeige tritt im Bahmen dieser Entwicklung die digitale Anzeige mittels eines elektrischen digitalen Zeitanzeigeelementes· Bei diesen Festkörperbauteile enthaltenden elektronischen Uhren wird als Energiequelle eine Batterie benutzt, deren Kapazität begrenzt ist, da die Batterie in dem begrenzten Baum einer Armbanduhr untergebracht werden muß. Das Anzeigeelement hat am Gesamtenergieverbrauch den größten

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Anteil. Es "besteht deshalb das Bedürfnis, diesen Anteil zu verringern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer elektronischen Uhr der einleitend genannten Art bzw. bei einer elektronischen Uhr, bei der die Zeit elektronisch unter Verwendung mehrerer zur Anzeige kommender Ziffern angezeigt wird, den durch die Anzeige bedingten Energieverbrauch zu verringern, so daß entweder die für die Energieversorgung erforderliche Batterie kleiner ausgebildet oder ihre Lebensdauer erhöht werden kann.

Die Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die jeweiligen Anzeigeeinheiten für Stunden, Minuten bzw« Sekunden, die jeweiligen Ziffern oder die jeweiligen Ziffernsegmente nicht gleichzeitig, sondern sequentiell angesteuert werden. Die Periode des Ans teuer signal s ist vorzugsweise so gewählt, daß das menschliche Auge das Flackern der Anzeige nicht erkennen kann. Vorteilhaft ist es auch, wenn die jeweilige Anzeigeeinheit für die Stunden, die Minuten bzw. die Sekunden abwechselnd so lange leuchtend gehalten wird, daß sie durch das menschliche Auge abgelesen werden kann.

Die erfindungsgemäße elektronische Uhr weist eine Anzeigeeinrichtung mit einer gut erkennbaren Zeitanzeige auf, bei der die

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einzelnen Anzeigeeinheiten für Stunden, Minuten oder Sekunden, die einzelnen Anzeigeziffern pder die einzelnen Anzeigesegmente nacheinander so angesteuert werden, daß sie gleichzeitig ablesbar sind, oder daß die Anzeigeeinheiten nacheinander ablesbar sind, und zwar entweder von der Stunden- zur Sekundenanzeige oder von der Sekunden- zur Stundenanzeige. Hierdurch kann der für die Anzeige erforderliche Leistungsverbrauch beträchtlich verringert werden.

Bei der bisher üblichen gemeinsamen Anzeige von Stunden, Minuten und Sekunden ist eine verhältnismäßig hohe Stromstärke erforderlich, die infolge des durch den Innenwiderstand der Batterie verursachten Spannungsfalls oft einen fehlerhaften Betrieb der Schaltung oder des Anzeigeelementes zur IPolge hat. Diese Mängel werden ebenfalls bei der erfindungsgemäßen Lösung beseitigt, weil die Stromstärke bei sequentieller Ansteuerung kleiner als bei gleichzeitiger Ansteuerung ist.

Bei der gleichzeitigen digitalen Anzeige von Stunden und Minuten oder von Stunden, Minuten und Sekunden von bekannten elektronischen Armbanduhren hat man zur Verringerung des Energieverbrauches die Anzeige auf jeweils einen sehr kurzen Zeitabschnitt beschränkt, Dies führt zu einer undeutlichen Anzeige. Wird die Anzeigezeit jedoch lang gemacht, dann wächst der Energieverbrauch und die

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Lebensdauer der Batterie wird stark verkürzt. Bei der erfindungsgemäßen elektronischen Uhr kann durch Ausnutzung der Trägheit des menschlichen Auges, wonach ein Lichteindruck nicht sofort verschwindet, der Leistungsverbrauch dadurch wesentlich verringert werden, daß die Anzeigeelemente nicht gleichzeitig, sondern nacheinander zum Leuchten gebracht werden. Die Folge ist eine elektronische Uhr, bei der die Zeit gut ablesbar ist, und deren Anzeige einen geringen Energieverbrauch benötigt.

Die Erfindung wird durch Ausführungsbeispiele anhand von fünf Figuren näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Uhr mit digitaler Zeitanzeige

Fig. 2 die von dem in Fig. 1 dargestellten Taktsteuergerät
erzeugten Ziffernsignale

Fig. 3 ein Blockdiagramm einer Uhr, bei der die Zeit mittels Segmenten angezeigt wird

Fig. M- die von dem in Fig. 3 dargestellten Taktsteuergerät gelieferten Signale

Fig. 5 die Signale für die Stunden-, Minuten- und Sekundeneinheit.en der Ausführungsform nach Fig. 3.

Beispiel 1

Die in Fig. 1 dargestellte elektronische Uhr enthält einen Normalsignalgenerator A, eine logische Schaltung B, eine Ansteuerschaltung 0 und eine Anzeigeeinrichtung D. Es ist eine Zeitanzeige in Stunden, Minuten und Sekunden vorgesehen. Zu diesem Zweck ent-

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hält die Anzeigeeinrichtung sechs Ziffern aus Sieben-Segment-Anzeigeelementen, die aus G-allium-Arsenid-Phosphid-Lichtemissionsdioden aufgebaut sind. Die Zeitanzeige in sechs Ziffern wird derart bewirkt, daß Sechs-Ziffernsignale (ihre Impulsbreite beträgt im vorliegenden Fall 1/256 Sekunden), die den sechs Ziffern entsprechen, vorgegeben sind durch die in .Fig. 2 dargestellten acht kodierten Signale, welche von der logischen Schaltung geliefert werden, so daß die Anzeige Ziffer nach Ziffer erfolgt. Als Folge hiervon ist bei diesem Anzeigeverfahren der Leistungsverbrauch nur halb so groß, oder noch kleiner, als bei einem Anzeigeverfahren, bei dem gleichzeitig sämtliche Ziffern zum Leuchten gebracht werden.

Beispiel 2

Bei der in Fig. 3 dargestellten elektronischen Uhr, bei der die Zeit mittels aus jeweils sieben Segmenten bestehenden Ziffern angezeigt wird, liefert das Taktsteuergerät sieben Arten von Segmentcodesignalen a und sechs Arten von Zifferncodesignalen b, das heißt, 13 Arten von codierten Signalen, die in E¹Ig. 4- dargestellt sind. Die Impulse der Segmentcodesignale und der Zifferncodesignale werden vom Teiler B geliefert und haben eine !Folgefrequenz von 2048 Hertz bzw. 2^6 Hertz. In einer Zähl-/Decodiereinrichtung werden von dem Teiler gelieferte 1-Sekundensignale

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gezählt und 'in Signale für aus sieben Segmenten bestehende Ziffern umgewandelt, die für die Anzeige von Sekunden, Minuten und Stunden dienen. Die erhaltenen Signale sind durch die Segmentsignale (Fig. 4a) und die Ziffernsignale (£"ig. 4b) moduliert, die von dem Taktsteuergerät geliefert werden, und es ist möglich, die Impulsbreite der Arbeitsphase so zu wählen, daß sie gleich oder kleiner als 1/42 ist. In diesem Pail kann jedes Segment der Anzeigeeinrichtung zu einer anderen Zeit als die anderen Segmente in den Leuchtzustand versetzt werden.

Auf diese Weise wird eine elektronische Uhr erhalten, bei der die maximale Anzahl der in einem beliebigen Augenblick leuchtenden Segmente eins ist und deshalb beträgt im Vergleich zu dem üblichen Verfahren,bei dem sämtliche Ziffern gleichzeitig in den Leuchtzustand versetzt werden, die erforderliche Energie für die Anzeige nur 1/3 bis 1/4. Wird die Anzeigefrequenz auf 32 Hertz oder mehr eingestellt, dann wird außerdem infolge der Trägheit des menschlichen Auges eine flackerfreie deutliche Zeitanzeige erhalten. Somit kann eine elektronische Uhr mit hervorragenden Betriebseigenschaften erhalten werden, die bei niedriger Temperatur betrieben werden kann, oder die eine kontinuierliche Anzeige ermöglicht.

Beispiel 3

Bei der bekannten digitalen Zeitanzeige werden für eine Anzeige

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von Stunden, Minuten und Sekunden sechs Ziffern und für eine Anzeige von Stunden und Minuten vier Ziffern vorgesehen. Will man die Zeit ablesen, so kann man die Gesamtanzeige in der Regel nicht auf einen Blick erfassen, und es bereitet Mühe, sie abzulesen.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß die Anzeigeeinheiten für die Stunden, für die Minuten und für die Sekunden nicht gleichzeitig, sondern nacheinander angesteuert werden. Beträgt bei diesem Anzeigeverfahren die Zeitverzögerung t eine 1/16 Sekunde oder mehr, dann leuchten die Anzeigeeinheiten nacheinander auf und man erhält eine deutliche und leichter ablesbare Zeitanzeige. Bei dieser Art der Zeitanzeige ist der Energieverbrauch ebenfalls verringert. Er kann no<ch weiter verringert werden, wenn die zu den Beispielen 1 und 2 beschriebenen Maßnahmen vorgesehen werden.

Wie bereits erwähnt, wird bei der Erfindung die Trägheit des menschlichen Auges.ausgenutzt, das heißt die Fähigkeit des Auges, einen Bildeindruck nachwirken zu lassen, und die Strom-Lichtemissionscharakteristik von lichtemittierenden Dioden, so daß eine elektronische Uhr erhalten wird, deren Energieverbrauch im Vergleich zu bekannten elektronischen Uhren verringert und

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deren Anzeige deutlich ist und die unter Verwendung der Technik integrierter Schaltungen einfach aufgebaut werden kann.

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Claims

[IHIMBACII, VVES:ER. BERLENä KRAMER, E MÜNCHEN fcO. FLOSSM ANN STR1 S5 Patentansprüche

1. Elektronische Uhr mit einer Batterie, einer Uormalsignalquelle, einer logischen Schaltung, einer Ansteuerschaltung und einer Anzeigeeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Anzeigeeinheiten für Stunden, Minuten bzw. Sekunden, die jeweiligen Ziffern oder die jeweiligen Ziffernsegmente nicht gleichzeitig, sondern sequentiell angesteuert werden.

2. Elektronische Uhr, "bei der die Zeit elektronisch unter Verwendung mehrerer zur Anzeige kommender Ziffern angezeigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeziffern bzw. Anzeigesegmente, die diese Ziffern bilden, nicht gleichzeitig, sondern nacheinander erregt werden, wobei die Periode des Ansteuersignals in einem solchen Bereich liegt, daß das menschliche Auge das flackern der Anzeige nicht erkennen kann, und die jeweilige Anzeigeeinheit für die Stunden, die Minuten bzw. die Sekunden abwechselnd so lange im Leuchtzustand gehalten wird, daß sie durch das menschliche Auge abgelesen werden kann.

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