DE1966522A1 - Elektronische uhr mit einer ohne bewegliche teile arbeitenden anzeigevorrichtung - Google Patents

Description

• Elektronische Uhr mit einer ohne bewegliche Teile arbeitenden Anzeigevorrichtung.
• Die Erfindung betrifft-eine elektronische Uhr mit einer integrierten Schaltung zum Erzeugen von eine Anzeigevorrichtung steuernden Spannungen und mit einer transparenten Frontplatte.
• Solche oder ähnliche Uhren sind bekannt (US-PS 3 276 200 und CH-PS 437 532). Sie haben unter anderem den Vorteil, daß die integrierten Schaltungen mit den geringen Leistungen (einige Zehntel Mikrowatt) auskommen, welche die z.Zt. etwa für eine Armbanduhr verfügbaren Batterien abgeben können. Jedoch bestanden bisher Schwierigkeiten hinsichtlich einer'geeigneten Anzeigevorrichtung, die nicht zuviel Leistung verbraucht, und nicht zu aufwendig ist.
• Substanzen für eine Anzeigevorrichtung, die mit sehr geringen Leistungen auskanmen, sind die aus der US-PS 3 322 485 bekannten nematischen Flüssigkristalle. Diese Substanzen sind im Ruhezustand transparent, während sie bei Erregung durch ein elektrisches Feld eine starke Lichtstreuung zeigen. Die US-PS 3 322 485 beschreibt eine Anzeigevorrichtung mit zwei transparenten Platten, zwischen denen sich der Flüssigkristall befindet, in welchem durch auf den Oberflächen beider Platten angebrachte, ebenfalls transparente Elektroden die Molekülordriung gestört wird. An den Stellen, an denen zwei Elektroden einander überdecken, wird hierbei die Lichtstreuung bewirkt. Da aber die transparenten Elektroden in zwei zueinander orthogonal kreuzenden Reihen paralleler Streifen angeordnet sind, wird jeweils nur ein der Kreuzungsstelle entsprechender kleiner Bereich des Flüssigkristalls erregt. Für Uhren der vorliegenden Art, bei denen die Anzeigeelemente entsprechend klein sein müssen, war die bekannte Anzeigevorrichtung daher nicht geeignet.-Aufgabe der Erfindung ist, eine kleine Uhr anzugeben, dieeine wenig Leistung verbrauchende und dabei möglichst einfache Anzeigevorrichtung hat.
• Ausgehend von einer Uhr der eingangs genannten Art besteht die Erfindung darin, daß auf der isolierenden Frontplatte transparente leitende Segmente angebracht sind, daß sich zwischen der Frontplatte und leitenden Flächenteilen einer Rückplatte ein flüssiger Kristall befindet, der in Abhangigkeit von den zwischen den leitenden Flächenteilen und leitenden Segmenten angelegten Spannungen an entsprechenden Stellen eine Lichtstreuung bewirkt, und daß' die leitenden Flächenteile der Rückplatte die leitenden Segmente auf ihrer gesamten Fläche überdecken.
• Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
• Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer gemäß der Erfindung ausgeführten Armbanduhr.
• Fig. 2 stellt eine Aufsicht auf einen Teil der Anzeigevorrichtung dieser Uhr dar.
• Fig. 3 veranschaulicht einen Schnitt längs der Schni-ttebene 3-3 in Fig. 2.
• Fig. 4- stellt eine Aufsicht auf die ganze Anzeigevorrichtung der Armbanduhr dar und Fig. 5 eine Seitenansicht der gemäß der Erfindung ausgeführten Armbanduhr, wobei die Ahzeigevorrichtung vom Hauptteil der Armbanduhr abgehoben ist.
• Die Festkörper-Uhr nach Fig. 1 enthält einen Oszillator 10, vorzugsweise- einen Oszillator mit Kristallsteuerung, ferner einen Zähler 12 und eine Dekodierschaltung 14. Diese drei Bestandteile sind zu einer integrierten Schaltung vereinigt, wie durch die punktiert gezeichnete Randlinie a angedeutet ist.
• Die Wirkungsweise der Schaltungsbestandt'eile 10, 12, 14 ist an sich bekannt. Der Oszillator 10 erzeugt ungedämpfte Schwingungen von konstanter Frequenz. Diese Schwingungen steuern den Zähler 12, der seinerseits aufeinanderfolgende Zählsignale liefert. Diese werden durch die Dekodierschaltung l4-entziffert, welcher verschiedene Sombinationen von Ausgangssignalen liefert.
• Jedes solche Ausgangssignal stellt eine binäre Ziffer dar.
• Die Ausgangssignale der Dekodierschaltung 14 werden den Anzeigeelementen der Uhr zugeführt. Im vorliegenden Beispiel handelt es sich gemäß Fig. 4- um vier Anzeigeelemente, die je aus sieben Segmenten bestehen. Dabei dienen, zwei der Anzeigeelemente zur Anzeige der Stunden und ebenfalls zwei der Anzeigeelemente zur Anzeige der Minuten. Eines dieser Elemente ist in Fig. 2 und 3 veranschaulicht. Dieses Element enthält eine transparente Vorderplatte 16, welche aus Isoliermaterial besteht und unterhalb welcher sieben ebenfalls transparente leitfähige Segmente 17 bis 23 angebracht sindX Zwischen der transparenten Vorderplatte 16 und einer opaken leitfähigen Platte 24, die auf einerisolierenden Rückplatte 40 angeordnet ist-, befindet sich ein fltssiger Kristall 26, vorzugsweise ein solcher in nematischer Phase.
• Es kann auch die leitende Platte 24 durch leitende Seg-, mente ersetzt werden, welche auf der Rückplatte 40 angebracht sind und sich mit den Segmenten auf der Vorderplatte in Deckung befinden.
• Die isolierenden Dichtungen 28 und 30 in Fig. 3 dienen -dazu, die Vorderplatte abzudichten und einen angemessenen Abstand zwischenvder Rückplatte bzw. deren leitenden Flächenteilen und der transparenten Vorderplatte sicherzustellen.
• Jedes der leitenden Segmente 17 bis 23 ist an einen anderen Kontaktstift 34 (Fig. 5) angeschlossen. Zwei dieser Kontaktstifte 34a und 34b sind in Fig. 3 dargestellt. Mittels kurzer flexibler Leitungen 36 und 38 sind diese Kontaktstifte 34a und 34b mit den Segmenten 22 und 19 verbunden.
• Stattdessen können auch die Verbindungen zwischen den Kontaktstiften 34a und 34b und den leitenden Segmenten 22 bzw.
• 19 mittels dünner transparenter Leitungen auf der Unterseite der transparenten Platte hergestellt werden.
• Innerhalb der hinter der Rückplatte 24 liegenden Isolierplatte 40 ist eine Batterie 42 untergebracht. Eine Klemme dieser Batterie ist mit der Rückplatte 24 verbunden, die ihrerseits die Erdungsstelle für die Armbanduhr bildet. Diese Rückplatte rist über eine Anschlußklemme mit den integrierten Schaltungsbestandteilen 10, 12, 14 (Fig. 1) verbunden. Die andere Batterieklemme ist an eine weitere Anschlußklemme angeschlossen, welche zu der integrierten Schaltung führt. Die Batterie liefert die notwendige Betriebsleistung für die ganze integrierte Schaltung.
• Im Betrieb der elektronischen Uhr wird die Ausgangsspannung der Dekodierschaltung einem oder mehreren der leitenden Segmente von einem bzw. mehreren Anzeigeelementen zugeführt.
• Durch diese Spannung wird der flüssige Kristall in dem Bereich, der diesem Segment zugeordnet ist und zwischen diesem Segment und der Rückplatte liegt, erregt, so daß er vom Betrachter aus beleuchtet erscheint. Wenn also beispielsweise eine Spannung den Segmenten 19, 20, 21, 22 und 23 zugeführt wird, leucht die Ziffer "3" auf. Die Flächenteile der Vorderplatte 16, welche von den Leitungen 36 und 38 bedeckt werden, können abgedeckt werden, um ein schwaches Aufleuchten dieser Drähte zu velrneiden. Dies ist jedoch überflüssig, wenn auch auf der Rückplatte Segmente entsprechend den Segmenten auf der Vordsrplatte vorgesehen sind.
• Nun stellt zwar der flüssige Kristall 26 eine, s'ehr geeignete Anzeigesubstanz dar, die aber einen wesentlichen Nachteil hat, wie eingangs schon erwähnt wurde: Die Lebensdauer des flüssigen Kristalls ist relativ begrenzt und viel kürzer, als es fu:r Anzeigevorrichtungen beispielsweise von Armbanduhren normalerweise in Betracht kommt, so daß neben der Batterie auch die Anzeigesubstanz zu gegebener Zeit erneuert werden muß.
• Dieses Problem wird dadurch gelöst, daß man die Batterie 42 nach dem Prinzip der integrierten Bauweise mit der Anzeige-Vorrichtung der Armbanduhr vereinigt, wie es in Fig-. 3, 4'und 5 dargestellt ist. Die integrierte elektronische Schaltung, bestehend aus dem Oszillator 10, dem Zähler 12 und der Dekodierschaltung L4, liegt in dem Kunststoff- oder Metllgehäuse, welches das Bodenteil 50 der Uhr bildet. Der Rest der Uhr enthält die Anzeigevorrichtung mit den vier alphanumerischen Zeichen in Fig. 4 und die Batterie 42, die zusammen mit der Anzeigevorrichtunq ein integriertes Bauteil 52 bildet (Fig. 5).
• Die Verbindung zwischen dem Bauteil 52 und-dem Bodenteil 50 wird durch Kontaktstifte 34 bewerkstelligt, weLche längs des Umfangs der Anzeigevorrichtung angeordnet sind. Diese Stifte verbinden einerseits die verschiedenen transparenten Teile der alphanumerischen Zeichen. mit der Batterie 42 und andererseits die integrierten-Bauteile 50 und 52, wenn diese zusammengefügt sind. Die Verbindungspunkte der beiden integrerten.Bauteile sind in Fig. 1 durch in die Leitungen eingefügte Doppelpfeile schematisch angedeutet.
• Durch die Erfindung werden neben den genannten zusätzliche Vorteile erreicht. Ein Vorteil besteht darin, daß die geschmackliche Ausführung der Vorderplatte, beispielsweise jährlich bei Erneuerung der Batterie, geändert werden kann. Es ist durchaus vorteilhaft, dies zu tun, da das Material der Anzeigevorrichtung verhaltnismäßiq billig ist.

Claims (2)

P A T E N T A N S P R Ü C H E

1) Elektronische Uhr mit einer integrierten Schaitung zum Erzeugen von eine Anselgevorrichtung steu@rnden Spannungen und mit einer transparenten Frontplatte, d a d u r c h g e -k e n n z e i c fi n e t , daß auf der isolierenden Frontplatte (16) transparente leitonde Segmento (17 bis 23) angebracht sind, daß sich zwiscnen der Frontplatte und leitenden Flächenteilen (24) einer Rückplatte (40) ein flüssiger Kristall (26) befindet, der in Abhängigkeit von den zwischen den Leitenden Flächenteilen und leitenden Segmenten angelegten Spannungen an entsprechenden Stellen eine Lichtstreuung bewirkt, und daß die leitenden Flächenteile der Rückplatte die leitenden Segmente auf ihrer gesamten Fläche überdecken.

2) Elektronische Uhr nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß eine allen leitenden Segmenten (17 -bis25) gemeinsame leitende Rückplatte (24) vorgesehen ist, 5) Elektronische Uhr nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z-e i c h n e t , daß auf der isolierenden Rückplatte (40) leitende Segmente angeordnet sind, die sich mit den entsprechenden leitenden Segmenten ¢1{- bis 23) der Frontplatte ( decken.