DE2362970B2 - Elektronische uhr - Google Patents

Description

Die l-.rlindung bezieht sich auf eine elektronische Uhr mit einer Batterie, einer Zeilnurmalquelle, einer l.ogiksehaltung, einer Ansteuerschaluing und einer mehrere Segmente aufweisenden und wenigstens Sulfiden und Minuten anzeigenden Anzeigevorrichtung, wobei die Stunden- und die Minutenanzeige mit einer Ansteuerfrequen/ von wenigstens JOIIz abwechselnd ansteuerbar sind.

In den letzten Jahren sind durch die großen Fortschritte auf dem Gebiet der Elektronik die elektronischen Uhren immer weitelentwickelt worden und haben eine immer größere Verbreitung gefunden. Anstelle der üblichen analogen Anzeige tritt im Rahmen dieser Entwicklung die digitale Anzeige mittels eines elektrischen digitalen Zeilanzeigeelementes. Bei diesen Pestkörperbauteile enthaltenden elektronischen Uhren wird als Hnergiequclle eine Batterie benutzt, deren Kapazität begrenzt ist, da die Batterie in dem begrenzten Raum einer Armbanduhr untergebracht werden muß. Das Anzeigeelement hat am Gesamtenergieverbrauch den größten Anteil. Es besteht deshalb das Bedürfnis, diesen Anteil zu verringern.

Bei der bisher üblichen gemeinsamen Anzeige von Stunden, Minuten und Sekunden ist eine verhältnismäßig hohe Stromstärke erforderlich, die infolge des durch den Innenwiderstand der Baiterie verursachten Spannungsabfalls oft einen fehlerhaften Betrieb der Schaltung oder des Anzeigeelemenies zur Folge hat.

Aus der DT-OS 19 37 868 ist eine elektronische Uhr mit einer Flüssigkristalleinrichtung bekannt, bei der für die Stunden-, Minuten- und Sekundenanz.cige umlaufende Zeiger nachgebildet werden, um die bei herkömmlichen Uhren übliche Zeigeranzeige nachzuahmen. Dabei können Segmente eines Innenrings zur Stundenanzeige und Segmente eines Außenrings zur Minutenanzeige verwendet werden. Der Aufwand für die Sieucrlogik läßt sich dann besonders klein halten, wenn das gerade für die Stundenanzeige verwendete Segment und das gerade für die Minutenanzeige verwendete Segment abwechselnd erregt werden. Um eine Zeigeranzeige nachzubilden, werden diese beiden Segmente abwechselnd mit einer Frequenz erregt, die oberhalb der für das menschliche Auge noch wahrnehmbaren Flimmerfrequemz liegt, wofür eine Ansteuerung mit mehr als 30 Impulsen pro Sekunde als erforderlich angesehen wird.

Die FR-PS 21 05 003 befaßt sich mit der Steuerung mehrerer digital anzeigender Satellitenuhren durch eine MuUeruhr. Um die Anzahl der Verbindungsadern zwischen einer jeden Satellitenuhr und der Mutteruhr niedrig zu halten, werden die einzelnen Ziffern der beispielsweise mn l.ichl emulierenden Dioden aufgebauten Digitalanzeige der Reihe nach angesieuen. Um eine siehende Anzeige vorzutäuschen, wird auch bei dieser bekannten Anzeigevorrichtung die Ansteuerung mn einer Frequenz laufend wiederholt, die über dem zeitlichen Auflösungsvermögen des menschlichen Auges liegt.

Würde man diese Methode, bei welcher die verschiedenen Ziffern sequentiell impulsmüßig auge-ίο steuen werden, für eine elektronische Armbanduhr nut einer Licht emittierende Dioden aufweisenden Digitalanzeige verwenden, um die Belastung für die bei Armbanduhren verwendeten kleinen Batterien zu verringern, träte folgender Nachteil auf. Aufgrund des begrenzten maximalen .Stroms einer solchen kleinen Batterie, d.h., aufgrund von deren relativ hohem Innenwiderstand, wirkt sich die Anzahl der gleichzeitig aufleuchtenden LIiD- (Licht emittierende Dioden) Segmente auf deren Leuchtsiärke aus. Das heißt, der pro leuchtendem Einzelsegment verfügbare Strom ist von der Anzahl der gleichzeitig leuchtenden Segmente abhängig. Werden beispielsweise bei einer Anzeige mittels üblicher 7-Segment-Ziffern zur Darstellung einer 18 nacheinander die I und dann die 8 impulsartig *5 angesteuert, erscheint die 8 weniger hell als die danebenstehende I. Fine solche ungleichmäßig helle Zeitanzeige wird jedoch als störend empfunden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb,

eine elek'ronische Uhr mit LED-Anzeige verfügbar zu machen, die bei Maßnahmen zur Verlängerung der Gebrauchsdauer einer kleinen Uhrenbatterie mit begrenztem Maximalsirom eine gleichmäßig helle Anzeige aller für eine aktuelle Zeitanzeige zum Leuchten gebrachter LED-Segmente ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst.

daß von den mehreren LED Segmenten pro Ziffer sequentiell immer nur ein Segment angesteuert wird.

Durch diese Maßnahme braucht die Batterie konstant

immer nur Strom für ein einziges LED-Segment zu liefern, so daß die Batteriebelastung immer gleichmäßig ist und dadurch die Helligkeit aller zum Aufleuchten gebrachter Segmente gleich ist.

Die Erfindung wird durch Ausführungsbcispiele anhand von fünf Figuren näher erläuten. Es zeigt Fig. I ein Blockdiagramm einer Uhr mit digitaler Zeitanzeige,

F i g. 2 die von dem in F i g. 1 dargestellten Taktsteuergcrat erzeugten Ziffernsignale,

F i g. 3 ein Blockdiagramm einer Uhr, bei der die Zeit mittels Segmenten angezeigt wird,

F i g. 4 die von dem in F i g. 3 dargestellten Taktsteuergerät gelieferten Signale,

Fig. 5 die Signale für die Stunden-, Minuten- und Sekundeneinheiten der Ausführungsform nach F i g. 3.

Beispiel 1

Die in Fig. 1 dargestellte elektronische Uhr enthält einen Normalsignalgenerator A, eine logische Schaltung B, eine Ansteuerschaltung C und eine Anzeigeeinrichtung D. Es ist eine Zeitanzeige in Stunden, Minuten und Sekunden vorgesehen. Zu diesem Zweck enthält die Anzeigeeinrichtung sechs Ziffern aus Sieben-Segment-Anzeigeelementen, die aus Gallium-Arsenid-Phosphid-Lichtemissionsdioden aufgebaut sind. Die Zeitanzeige in sechs Ziffern wird derart bewirkt, daß Sechs-Ziffernsignale (ihre Impulsbreite beträgt im vorliegenden Fall '/₂% Sekunden), die den sechs Ziffern entsprechen, vorgegeben sind durch die in Fig. 2 dargestellten acht

kodierten Signale, welche von der lot.'ischcn Schaltung geliefert werden, so daß die Anzeige /iller nach /.iffer erfolgt. Ak I olgc hiervon ist bei diesem Λη/eigeveriahren der l.cislungs·. erbrauch nur halb so groß oder noch kleiner als bei einem Anzeigev erfahren, bei dem gleichzeitig sämtliche Ziffern /um Leuchten gebracht uerden

Beispiel ζ

Bei der in I' 1 g. 3 dargestellten elektronischen I ihr. bei der die Zeit mittels aus jeweils sieben Sememen bestehenden Ziffern angezeigt wird, hefen das Taktsteuergerät sieben Arten \on Segmenteodesignulen .7 und sechs Arten von Z.ifferncodesignalen b. das heißt, 13 Arten von codierten Signalen, die in Γ ι g. 4 dargestellt sind Die Impulse der Segmentcodesignale und der Zifferncodesignale werden vom Teiler B geliefert und haben eine Folgefrequcn/ von 2 048 Hen/ bzw. 256 Hen/. In einer Zahl/Decodiercinrichtung werden von dem Teiler gelieferte I-Sekundensignale gezahlt und in Signale für aus sieben Segmenten bestehende Ziffern umgewandelt, die für die Anzeige \on Sekunden. Minuten und Stunden dienen. Die erhaltenen signale sind durch die Segmentsignale (F 1 g. 4a) und die Ziiiernsignale (F i g. 4h) moduliert, die ₂s von dem Taktsieuergerät geliefert werden, und es ist möglich, die Impulsbreite der Arbeiisphase so zu wählen, daß sie gleich oder kleiner als ^[.U? ist. In diesem Fall kann jedes Segment der Anzeigeeinrichtung zu einer anderen Zeit als die anderen Segmente in den Leuchtzustand versetzt werden.

■\uf 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 Leuchtzusland versetzt werden, die erforderliche Energie fur die Anzeige nur V₁ bis V₄. Wird die Anzeigefrequenz auf 32 I lenz oder mehr eingestellt, dann wird ,uJl
infolge der Trägheit des menschlichen Auges eine flackerfreie deutliche Zeitanzeige erhalten. Somit kann eine elektronische Uhr mit hervorr igcnden Bctriebsei genschaften erhalten werden, die bei niedriger fempc ratur betrieben werden kann, oiler die eine koniiiimcrli ehe Anzeige ermöglicht.

Beispiel i

Bei der bekannten digitalen Zeitanzeige werden fur eine Anzeige von Stunden. Minu'en 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 Kegel nicht aiii einen Blick erfassen, und es bereitet Muhe, sie abzulesen.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß die Anzeigeeinheiien für die Stunden, für die Minuten und für die Sekunden nicht gleichzeitig, sondern nacheinander angesteuert werden. Beträgt bei diesem Anzeigeverfahren die Zeitverzögerung / eine "i„ 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 noch weiter verringert werden, wenn die zu den Beispielen 1 und 2beschriebenen 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-Lichtemissionscharaktcnstik von lichtemittierender· Dioden, so daß eine elektronische Uhr erhalten wird, deren Energieverbrauch im Vergleich zu bekannten elektronischen Uhren verringert und deren Anzeige deutlich ist und die unter Verwendung der Technik integrierter Schaltungen einfach aufgebaut werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Elektronische Uhr mil einer Batterie, einer Zeitnormalc|uelle. einer Logikschallung, einer An· Melierschaltung und einer mehrere Segmente aufweisenden und wenigstens Stunden und Minuten anzeigenden Anzeigevorrichtung, wobei die Stundenund die Miniiienanzeige mit einer Ansieuerfrequen/ von wenigstens 30 II/ abwechselnd ansieuerbar sind, d a d u r c h g e k e η η /. e i c h η e ι. daß bei einer Ziffernanzeige mit mehreren LED-Segmenten pro Ziffer sequentiell immer nur ein Segment angesieuen wird.