Die Erfindung betrifft eine Uhr mit elektrisch erregten Anzeigeelementen, von denen jeweils die die anzuzeigende Information darstellenden Elemente durch ein elektrisches Messwerk gesteuert in einen Parallelstromkreis geschaltet sind. welcher eine im Uhrengehäuse befindliche Stromquelle und eine willkürlich auslösbare Schaltvorrichtung zum Schliesscn des Stromkreises für eine bestimmte Zeitdauer enthält.
Elektronische Uhren sind mit einer elektrischen Anzeigevorrichtung ausgestattet, bei welcher elcktrisch erregbare An zeigeelementc. wie z. B. Elektrolumincszenzdioden oder Fliissigkristallelemcnte, für eine digitale und/oder positionsbcstimmte (Zciger) Anzeige beispielsweise auf der Rückseite einer transparcnten Frontplatte als Ziffcrnblatt angeordnet und durch je einen elektronischen Schaltcr an Betriebsspan- nung anlegbar sind.
Die elektronischen Schaltcr sind durch das Zeitmesswerk gesteuert, so dass immer nur die für die Zeitan zeigc in Form einer Zahlenangabe oder Zcigerstellung geradc benötigten Anzeigeelemente an Betriebsspannung liegen und aufleuchten. Die Energie für das Zeitmesswerk und die An zeigeelemente wird bei Taschcn- und Armbanduhren aus in deren Gchäusc eingebauten Stromquellen, wie insbesondere Silberoxyd- und Quccksilberoxyd-Primärzellcn. entnommen.
Elektronische Zcitmesswcrke benötigen im allgemeinen nur einen schr geringen Betriebsstrom von z. B. nur lO,A. Da die angeregtcn Anzeigeelemente auch bei grellcm Sonnenlicht dcutlich erkennbar scin müssen. wird von ihnen wesentlich mehr Strom benötigt; der Stromverbrauch bei den Anzeigeelementen kann u. U. um den Faktor 3()()(1 und mchr grösser sein als bei dem Zeitmessuerk. Vor allem bei Armbanduhren steht für die Stromquelle nur wenig Raum zur Verfügung. so dass auch die besten Stromqucllen nur eine vcrhältnismässig geringe Kapazität von z. B. 2()() mAh haben werden.
Um ein häufiges Auswechseln der Batterie zu vermeiden. wird mitteis eincs in der l Uhr eingebauten willkürlich betätigbaren Schal- ters die Stromquelle immer nur dann an die Anzeigeelemente angeschlossen. uenn gerade eine Zeitablesung beabsichtigt ist. Mit einigen Sekunden Gesamtablesezeit pro Tag kann so für die Battcrie eine Lebensdauer von einem Jahr und länger erreicht werden.
Bekannte Uhren mit elektrischer Zeitanzeige enthalten als Schalter eine von Hand zu betätigende Drucktaste. Solchc Drucktasten sind für Taschenuhren gut geeignet, da die Drucktaste an der Uhr so angeordnet werden kann, dass sie mit einem Finger der die Uhr haltenden Hand leicht betätigt werden kann. Bei Armbanduhren führen die Drucktasten zu Schwierigkeiten, wenn die andere Hand für Betätigung der Taste nicht frei ist. Es ist deshalb schon vorgeschlagen worden, die Armbanduhren mit lagccmpfindlichen Schaltern auszurüsten, um den Stromkreis für die Anzeigeelemente automatisch immer nur dann zu schliessen, wenn sich die Armbanduhr in Ablcsestellung befindet.
Im allgemeinen wird während des Tragens von der Uhr diese Steilung ziemlich häufig eingcnommen. häufigcr meist als für eine beabsichtigte Zeitablesung, und um diesc unerwünschtc Schalthäufigkeit einzuschränken. werden Schalter mit kleinen Lagetoleranzen benutzt. wobei Hilfsmittel vorgesehen werden, um die Uhr leich tcr in die genau bestimmte Lage für Zeitanzeige bringen zu können.
Die ungewollten Einschaltungen werden damit zwar verringert, gleichzeitig wird aber auch das gewollte Einschal ten crschwert, so dass bei einer Armbanduhr mit lageemp findliehem Schalter wegcn der trotzdem vorkommenden ungewollten Einschaltungen mit einem frühzeitigen Ausfall der Batteric gerechnet werden muss, ihre Handhabung jedoch keineswegs einfacher ist als die einer Armbanduhr mit Drucktaste.
Es ist dcshalb Aufgabe der Erfindung, eine Uhr mit elektrisch erregten Anzeigeelementen und einer Schaltvorrichtung zum Anschliessen der Anzeigeelemente an die Stromquelle zu schaffen, bei welcher das Schalten für eine Zeitanzeige wesentlich weniger umständlich ist als bei den bekannten Uhren dieser Art und bei welcher ungewollte Einschaltungen praktisch nicht vorkommen, so dass eine lange Lebensdauer der Batteric gewährleistet ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass eine durch elektrische Steuerimpulse auslösbare Schaltvorrichtung vorgesehen und der Schaltvorrichtung ein einen lichtelektrischen Wandler enthaltender Impulsgeber vorgeschaltet ist, welcher auf die Geschwindigkeit der Beleuchtungsänderung am Wandler anspricht und nur auf eine Beleuchtungsänderung von bestimmter Minimalgeschwindigkeit einen Steuerimpuls an die Schaltvorrichtung zum Auslösen derselben abgibt.
Solchc mit einer bestimmten Minimalgeschwindigkeit stattfindende Bele uchtungsänderungen des lichtelektrischen Wandlers in der Uhr können am Tage im allgemeinen ohnc irgendwelche Schwierigkeiten herbeigeführt werden. Ist z. B.
die Armbanduhr beim Tragen vom Anzugärmel bedeckt, so genügt das zum Ablesen der Zeit übliche Anwinkeln des Unterarms, wenn es entsprechend schnell erfolgt. Bei blossem Unterarm kann man zum Ablesen der Zeit die anderc Hand kurz über die Uhr hinwegbewegen, so dass diese abgeschattet wird, man kann die Uhr durch einen vorhandcnen Lichtschatten führen oder durch Drehen des Unterarms die Beleuchtungsänderung herbeiführen, usw. Es gibt beliebig viele Möglichkeiten, solche schnelle positive. d. h. von dunkel auf hell erfolgende Beleuchtungsänderungen an einer Armbanduhr stattfinden zu lassen, so dass auch in extremen Situationen eine Zeitablösung möglich ist.
Anderseits werden zufällige Bcleuchtungsänderungen. die die erforderliche Minimalge schwindigkeit aufweisen, nur sehr selten vorkommen, so dass tatsächlich die Batterie der Uhr nicht mehr belastet wird als vorgesehen. Die Handhabung von Taschenuhren mit einer erfindungsgemässen Schalteinrichtung ist völlig problemlos.
Um eine Zeitanzeige auch bei Nacht zu erhalten, müsste zuvor der lichtelektrische Wandler z. B. durch Einschalten der Nachttisehlampe beleuchtet werden. Um dies zu vermeiden, kann für das willkürliche Einschalten der Schaltvorrichtung zusätzlich ein durch eine von Hand zu bedienende Drucktaste erregbarcr Stcuerkreis vorhanden, und dieser Steuerkreis sowie der Impulsgeber können über eine Weiche an die Schaltvorrichtung angeschlossen sein, wodurch eine wahlweise Aus löstmg der Anzeige durch Drucktaste von Hand oder durch die lichtclektrische Einrichtung ermöglicht ist.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles und der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch in Ansicht eine Armbanduhr mit durch Drucktaste und durch Beleuchtungsänderung auslösbarer Zeitanzeige,
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer beispielsweisen lichtelektrischen Auslöseschaltung für die Schaltvorrichtung der in Fig. 1 gezeigten Uhr,
Fig. 3 ein Zeitdiagramm fiir eine beispielsweise Beleuchtung der Uhr und
Fig. 4 ein Zeitdiagramm für ein dieser Beleuchtung entsprechendes Signal.
Die in Fig. I gezeigte Armbanduhr ist von üblicher Bauweise. Im Gehäuse 1 befinden sich das elektronische Zeitmesserwerk mit den Zählern, die durch die Taste 9 auslösbare Schaltvorrichtung, die Stromquelle und die Frontplatte 2 mit den Anzeigeelementen 3, z. B. eine Flüs'sigkristallanordnung für digitale Zeitanzeige. Der einzige von aussen sichtbare Unterschied einer Armbanduhr nach der Erfindung gleicher Bauweise besteht darin, dass zusätzlich auf der Frontplatte 2 oder in der Gehäusewand ein lichtelektrischer Wandler 4, z. B.
eine Photodiode, angeordnet ist.
Im Uhrengehäuse ist eine weitere integrierte Schaltung 5 vorhanden, für die Fig. 2 ein Blockschaltbild zeigt. Die dargestellte integrierte Schaltung 5 weist eine Eingangsimpedanz R von z. B. 10 000 MQ und ihr Kondensator C eine Kapazität von ca. 30 pF auf; das R-C-Glied 10 der Schaltung 5 ist ein Hochpass mit der Zeitkonstanten von 0,3 sec, so dass die Eingangssignale differenziert werden und nur entsprechend schnelle Signaländerungen wirksam sind. An die auf der Trägerplatte befindlichen Anschlüsse E1, E2 werden die Ausgänge des lichtelektrischen Wandlers 4 angeschlossen.
Die integrierte Schaltung 5 enthält ferner einen den Eingangsdaten entsprechend ausgebildeten Impulsformer-VerstÅarkcr 7 üblicher Bauart, der auf eine steil ansteigendc Flanke im EXin- gangssignal einen negativ gehenden Ausgangsimpuls 12 erzeugt. Der Ausgang des Impulsformer-Verstarkers 7 liegt am einen Eingang einer ODER-Schaltung X mit negiertem Ausgang. Der Ausgang der ODER-Schaltung 8 führt zu einem Anschluss A auf der Trägerplatte, an den der Eingang der elektronischen Schaltvorrichtung der Uhr angeschlossen ist.
Der zweite Eingang der ODER-Schaltung 8 ist an einen Eingangsanschluss E3 auf der Trägerplatte gelegt, an den die Drucktaste 9 angeschlossen ist. Die ODER-Schaltung X stellt eine Weiche dar, von der entweder der negativ gehende Ausgangsimpuls des Impulsformer-Verstärkers 7 oder ein durch Schliessen der Drucktaste 9 erzeugter negativcr Impuls als positivcr Steuerimpuls über den Anschluss A an die Schaltvorrichtung 6 zum Auslösen weitergegeben wird.
Aus den Diagrammen der Fig. 3 und 4 ist die Betriebs- weise der Uhr ersichtlich. Im Diagramm der Fig. 3 ist die Bc leuchtungsstärke der Uhr gegen die Zeitachse aufgetragen.
Der wiilkürlich angenommene zeitliche Verlauf u cist anfangs einen allmählichen Anstieg und nach einem Abfall wiederum einen allmählichen Anstieg auf, um dann iiber ein brcites Maximum wieder langsam abzufallen. Wegen der gewählten Zeitkonstante wird der Impulsgeber 7 nicht auf die beiden langsamen Anstiege der Beleuehtungsstärke ansprechen. so dass keine Zeitanzeige erfolgen wird. Ist eine Zeitanzeige erwünscht, so wird die Uhr kurz abgeschattet.
Fiir jede Abschattung wird im Diagramm der Fig. 3 cine Senke II mit steil ahfallender und steil ansteigender Flanke 13 erhalten. Dic Differentiation des der Kurve in Fig. 3 entsprechenden elektri- schen Signals durch das R-C-(jlied ergibt an den steil ah- und ansteigenden Flanken je einen negativ bzw. positiv gehenden Impuls. Der Impulsfi)rmcr-Vcrstärkcr 7 ist so ausgelegt. dass nur die eine bestimmte Mindestamplitude übcrschreitenden Impulse 12 der stcil ansteigenden Signalfianken als negativ gehende Ausgangsimpulse an die Weiche X abgegeben werden. wie dics in Fig. 4 gezeigt ist.
Bei jedem dieser Impulse 12 wird die Schaltvorrichtung 6 ausgelöst und die Zeit angezeigt.
Für die hier benötigten elektronischen Schaltvorrichtungen 6 und Impulsformcr-Verstärker 5 sind zahireiche Ausführungsvarianten bekannt, so dass für jeden speziellen Uhrentyp, wie z. B. Anzeige mittels Elektrolumineszenzdioden oder Flüssigkristalle, Uhrengrösse usw.. jeweils die für eine wirtschaftliche Herstellung günstigste Schaltung ausgewählt werden kann.