DE2156808C3 - Elektronische Uhr, insbesondere Armbanduhr - Google Patents

Description

Wellenlänge des Lichtes durchlässig ist, die von der Zeitanzeige emittiert wird, wodurch die Erkennbarkeit verbessert wird. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel bestehen die Antigen aus lichtemittierenden Dioden, die im roten Bereich abstrahlen. Die Abdeckung 2 besteht dann aus rotem Plexiglas mit einer dünnen Schicht aus einer transparenten blauroten Farbe auf der unteren Fläche. Vorzugsweise ist der unterhalb der Abdeckung befindliche Teil des Gehäuses schwarz, um Lichtreflektionen zu vermeiden und eine bessere Erkennbarkeit zu ermöglichen.

An der Außenfläche der Uhr befindet sich ein Hauptsteuer- oder Betätigungsschalter 4, der beispielsweise aus einem Druckschalter bestehen kann. Um eine Zeitanzeige in Stunden und Minuten zu erhalten, drückt der Benutzer kurzzeitig den Knopf 4, wodurch er die Schaltung aktiviert, so daß für eine vorbestimmte Zeitspanne eine entsprechende Anzeige durch die Teile 3 b und 3c geliefert wird. Wird der Schalter 4 heruntergedrückt gehalten, so wird der die Sekunden anzeigende Teil 3 a aktiviert und bleibt so lange wirksam, wie der Schalter 4 heruntergedrückt wird.

Druckschalter 7 und 8 dienen zum Einstellen der Uhr auf die gewünschte Zeit. Diese Druckschalter können sich gegebencnialls an der Rückseite der Uhr befinden. Zusätzlich sind auf der Vorderfläche der Uhr Lichtsensoren 5 vorgesehen, von denen drei dargestellt sind. Diese Lichtsensoren steuern die der Anzeige zugeführte Energie in Abhängigkeit von den Lichtverhältnissen in der Umgebung, um dadurch den Energieverbrauch herabzusetzen und eine besonders gute Anzeige zu ermöglichen.

In Fig. 2 ist in einem Blockschaltbild die Schaltung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung dargestellt, bei dem die Bezugszeit von einem Oszillator 11 geliefert wird, der irgendein geeigneter, stabiler Oszillator, beispielsweise ein quarzgesteuerter Oszillator sein kann. Das verhältnismäßig hochfrequente Ausgangssignal des Oszillators 11 wird einem Frequenzteiler 12 zugeführt, der von bekannter Bauart sein kann. Es sei darauf hingewiesen, daß sich eine besonders hohe Genauigkeit dadurch erzielen läßt, daß man einen Oszillator hoher Frequenz bcnutzt, beispielsweise von 32.768 Hz.

Der Frequenzteiler 12 teilt die vom Oszillator 11 gelieferte Frequenz um den gewünschten Faktor herunter, so daß man eine Vielzahl von Ausgangsfrequenzen erhält. In dem dargestellten Ausführung*- beispiel liefert der Frequenzteiler 12 sechs verschiedene Ausgangsfrequcnzen. Wie im einzelnen an Hand der F i g. 3 a und 3 b beschrieben wird, werden der Arbeitszyklus-Steuerung 13 und der Betriebs- und Einsteilsteuerung 15 verschiedene dieser Ausgangsfrequcnzen zugeführt.

Die Betriebs- und Einstellsteuerung 15 leitet dem Zähler 9 Impulse zu. Dieser Zähler enthält drei einzelne Zähler, deren Ausgänge jeweils über eine Anzeige- und Steuerschaltung 16 mit der Dekodier- und Anzeigeschaltung 17 verbunden sind. Es sei darauf hingewiesen, daß die Versorgungsspannung B + der Spannungsquclle nur dem Oszillator 11, dem Frequenzteiler 12, dem Zähler 9 und einem Teil der Betriebs- und F.instcllsteiic-rung 15 zugeführt wird, es sei denn, daß einer oder mehrere der Schalter 4, 7 und 8 betätigt sind. Dadurch ergibt sich eine erhebliche Encrgiccinsparung.

Die Lichtsensoren 5 können beispielsweise lichtempfindliche Transistoren sein, die das Umgebungslicht anzeigen und entsprechende Signale an die Arbeitszyklus-Steuerung 13 liefern. Diese Steuerung 13 gibt in Abhängigkeit von einem Signal der Betriebsund Einstellsteuerung 15, welches anzeigt, daß einer der Schalter 4, 7 und 8 betätigt wurde, entsprechende Signale an die Betätigungsschaltung 18. Diese Betätigungsschaltung steuert die Anzeige- und Steuerschaltung 16, um eine Zuführung von Zählerausgangsinformationen zur Dekodier- und Anzeigeschaltung 17 zu ermöglichen, und führt der Dekodier- und Anzeigeschaltung 17 in Abhängigkeit von dem Licht in der Umgebung Energie zu, so daß die Anzeige für vorbestimmte Arbeitszyklus- und Zeitspannen aktiviert wird. Dies ist wichtig, da die Anzeige eine wesentliche Ursache für Energieverbrauch ist. Um weiterhin den Energieverbrauch zu verringern, ist eine optimale Anzeige vorgesehen, die weder so schwach, daß sie unleserlich wird, noch so hell ist, daß sie verschwimmt oder unscharf wird.

In den Fig. 3 a und 3b sind die Einzelheiten einer Schahungsanordnung für das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Der Oszillator 11, der vorzugsweise ein stabiler quarzgesteuerter Oszillator ist, ist mit dem Frequenzteiler 12 verbunden, der in diesem Ausführungsbeispiel sechs verschiedene Ausgangsfrequenzen erzeugt. Diese Ausgangsfrequenzen sind mit F₁ bis F₆ bezeichnet, wobei F₁ die höchste Frequenz, beispielsweise 256 Hz ist. Die anderen Frequenzen sind in absteigender Folge 128 Hz, 64 Hz, 8 Hz, 4 Hz und 2 Hz. Die Frequenzen F₁, F₂ und F₃ dienen zur Steuerung des Arbeitszyklus, währenddessen der Anzeige Energieimpulse mit ein^r solchen Geschwindigkeit zugeführt werden, daß die Trägheit des Auges das Flattern nicht wahrnimmt, und daß außerdem keine Schwebung mit 50-Hz- oder 60-Hz-Licht erfolgt. Die Frequenz F₄ wird als Zeitnormal verwendet. Die Frequenz F₅ dient als Blinkanzeige, während die Frequenz F_n zum Stellen der Stunden- und Minutenanzeige verwendet wird.

Die Ausgangssignale des Frequenzteilers 12 gelangen an besondere Eingänge der Schaltung gemäß F i g. 3 a und 3 b. So wird beispielsweise die Frequenz F₁ einem Eingang des Nicht-Oder-Gatters 20 zugeführt, das sich in der Betriebs- und Einstellsteuerung 15 befindet.

Ein anderer Eingang des Gatters 20 ist mit einem Nicht-Oder-Gatter 58 verbunden, das die Arbeitszyklus-Steuerung 13 darstellt. Das Gatter 20 und alle anderen Nicht-Oder-Gatter der vorliegenden Schaltung liefern nur dann ein positives Ausgangssignal, wenn alle Eingangssignal negativ oder binäre Nullen sind. Als Definition und für die Beschreibung der Betriebsweise der Gatter dieser Schaltung werden die Bezeichnungen »binäre Null«, »negatives Signal« und »Signal mit niedriger Spannung« als gleichbedeutend angesehen. Das bedeutet, daß so bezeichnete Signale negativ gegenüber der »binären Eins«, »einer hohen Spannung« oder einem »positiven Signal« sind. Das so bezeichnete Signal hat keinen festgelegten absoluten Wert, etwa eine negative Spannung oder eine positive Spannung. Vielmehr beziehen sich derartige Angaben nur auf die relativen Werte der Signale zueinander.

Der Ausgang des Gatters 20 ist mit einem Eingang eines Nicht-Oder-Gatters 21 verbunden. Der andere Eingang des Gatters 21 liegt an dem (J₁-Ausgang des

Doppel-Flip-Flops 37. Ferner ist der Ausgang des Gatters 20 mit einem Eingang des Nicht-Odcr-Gatters 46 in der Arbeitszyklus-Steuerung 13 verbunden, während der Ausgang des Gatters 21 an einen anderen Eingang des Nicht-Oder-Gatters 46 und an einen Eingang des Und-Gatters 300 angeschlossen ist. Die Frequenz F₅ gelangt an den anderen Eingang des Und-Gatters 300. Die Frequenzen F₂ und F,, werden jeweils einem Eingang der Nicht-Und-Gatter 49 und 50 zugeleitet. Diese Gatter befinden sich in der Arbeitszyklus-Steuerung 13. Nicht-Und-Gatter sind solche Schaltungen, die am Ausgang nur dann eine binäre Null abgeben, wenn an allen Eingängen eine binäre Eins liegt, und Und-Gatter sind Schaltungen, die nur dann eine binäre Eins abgeben, wenn allen Eingängen eine binäre Eins zugeführt wird.

Die Frequenz F₄ gelangt an einen Eingang jedes Nicht-Oder-Gatters 38 und 40 der Betriebs- und Einstell-Steuerung 15. Die Frequenz F₆ wird vom Frequenzteiler 12 einem Eingang jedes Nicht-Oder-Gatters 27 und 28 zugeführt. Man erkennt also, daß die Signale mit unterschiedlichen Frequenzen verschiedenen Teilen der Schaltung zugeführt werden, um Informationen zu liefern oder einen Steuervorgang zu bewirken. Während des normalen Betriebes befindet sich das zweite Flip-Flop des Doppel-Flip-Flops 37 im gesetzten Zustand, und der Ausgang J2_? '^sl negativ. Dieser Ausgang ist mit dem anderen Eingang des Nicht-Oder-Galters 40 verbunden, um ein Akitvierungssignal zu liefern. Ferner besteht eine Verbindung über die Leitung D zu einem Eingang jedes NichtOder-Gatters 74a und 80 a des Zählers 9 a, der die Sekunden zählt. Wenn der 5₂-Ausgang negativ ist, so gelangen Impulse der Frequenz F₄, die dem anderen Eingang des Nicht-Oder-Gatters 40 zugeführt werden, über die Leitung C zum Takteingang der Zählstufe

76 a des Zählers 9 a, der ein Paar Zählstufen 76 a und

77 a enthält. Der in der Zählstufe 76 gespeicherte Zählerstand zeigt die Einer-Einheiten des Sekundenstandes an, während der in der Zählstufe 77 a gespeicherte Zählerstand die Zehner-Einheiten angibt. Um Synchronisationsfehler zu verringern, ist die Frequenz der dem Takteingang der Zählstufe 76 a zugeführten Impulse vorzugsweise 8 Hz und nicht 1 Hz. Dadurch wird es möglich, den Zählerstand der Sekuni>n mit einer Genauigkeit von Achtelsekunden einzustellen. Die Zählstufe 76 a enthält zur Anpassung der Impulsgeschwindigkeit von 8 Impulsen pro Sekunde bei einer Anzeige eines Zählerstandes von einem Impuls pro Sekunde drei zusätzliche Stufen, die das Eingangssignal durch 8 teilen und den ermittelten Wert zählen. Solange wie also das Ausgangssignal an ~Q₂ infolge des gesetzten Zustandes des zweiten Flip-Flops des Doppel-Flip-Flops 37 eine niedrige Spannung hat, erhöht sich der an den Ausgängen der Zählstufen 76 a und 77 a angezeigte Zählerstand mit einer Geschwindigkeit von einem Schritt pro Sekunde.

Das Nicht-Und-Gatter 72 a ist mit einem gewissen Ausgang der Zählstufe 76 a verbunden, um einen vorbestimmten Zählerstand zu ermitteln. Dieser umfaßt vorzugsweise zehn Schritte. Das Gatter 72 a erzeugt bei Erreichen des gewünschten Zählerstandes ein negatives Ausgangssignal, das dem Inverter 73 a zugeführt wird. Das positive Signal vom Inverter 73 α gelangt an einen Eingang des Nicht-Oder-Gatters 74 a, welches dann ein negatives Ausgangssignal abgibt, das einem Eingang des Nicht-Oder-Gatters 75 a zugeführt wird. Der andere Eingang des Nicht-Oder-Gatters 75 a ist ebenfalls negativ. Somit erzeugt dieses Gatter ein positives Ausgangssignal, das die Ausgänge der Zählstufe 76« auf Null zurückstellt und sie für die nächsten 10 Sekunden der Zählung vorbereitet.
Das positive Signal vom Inverter 73 wird außerdem der Zählstufe 77 a zugeführt, so daß diese die Zehner-Einheiten für die Sekundenanzeige zählende Einrichtung jeden 18. der Zählstufc 76a zugeführten Impuls zählt. Das Gatter 78 a ist mit den Ausgängen

ίο der Zählstufc 77 a verbunden, um einen vorbestimmten Zählerstand, beispielsweise 6, anzuzeigen. Wird dieser Zählerstand angezeigt, so liefert das Nicht-Und-Gatter 78a ein negatives Signal an den Inverter 79 α. In Abhängigkeit von diesem Signal erzeugt der Inverter ein positives Signal und führt dieses einem Eingang des Nicht-Oder-Galters 80 a zu, um dadurch in diesem ein negatives Ausgangssignal zu erzeugen. Das negative Signal wird einem Eingang des Nicht- -Oder-Gatters 81 α zugeführt, dessen anderer Eingang negativ gehalten wird (beispielsweise durch Erdung), so daß das Gatter 81a ein positives Signal abgibt, das an die Rückstellklemme der Zählstufe 77 a gelangt und diese auf Null zurückstellt.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Gatter 74 a und 80 a auch Signah von der (2.,-K.lemme des Flip-Flops 37 erhalten. Eine andere Rückstellung der zweiten Zählslufe wird durch die Betätigung des Schalters 8 begonnen. Das Ausgangssignal des Inverters 79 α wird außerdem an einen Eingang des Nicht-

Oder-Gatters 83 gegeben, dessen anderer Eingang vom Schalter 8 gesteuert wird. Ist somit kein anderes Stellsignal vorhanden, so erhält das Gatter 83 ein negatives Signal vom Gatter 28. Der Ausgang des Gatters 83 liegt am Eingang der Minuten-Zählstufe 76 & des Zählers 9 b. Jedes positive Signal des Inverters 79 bewirkt also die Erzeugung eines negativen Signals durch das Gatter 83. Diese Signale werden von der Zählstufe 76 b gezählt. Das bedeutet, daß alle 60 Sekunden im Zähler 76 b ein Minulenschritt erzeugt wird. Wiederum werden die Ausgangssignale der Zählstufe 76 b durch das Gatter 72 b ermittelt, um ein negatives Eingangssignal für den Inverter 73 b zu erzeugen. Die Zählstufe 76 b wird beim 10. Schritt von einem in Abhängigkeit von einem negativen Signal des Gatters 72 b erzeugten positiven Signal des Inverters 73 b zurückgestellt.

Ferner ist der Ausgang des Inverters 73 b mit der Zählstufe 77 b verbunden, wodurch zusätzliche Zählungen erfolgen. Ein Rückstellimpuls wird der Zählstufe 77 b über ein das Nicht-Und-Gatter 78 6 und den Inverter 79 b enthaltendes Netzwerk zugeführt. Dieses Rückstellnetzwerk entspricht dem vorstehend beschriebenen.

Außerdem liegt der Ausgang des Inverters 79 b am Eingang des Nicht-Oder-Gatters 93, dessen anderer Eingang ein anderes, vom Schalter 7 gesteuertes Stellsignal empfängt. Jedes positive Signal für das Gatter 93 bewirkt die Zufuhr eines negativen Signals zum Flip-Flop 97. Wird dieses Flip-Flop durch das Signal vom Gatter 93 getriggert, so wird einem Eingang eines der Gatter 16 c, dem Eingang der Zählstufe 98 und einem Eingang des Nicht-Und-Gattcrs 104 ein Ausgangssignal zugeführt.

Diese Schaltung entspricht den vorstehend beschriebenen Schaltungen, indem die Zählstufen die Eingangssignale zählen. Die Stundenanzeige zeigt jedoch nicht, wie in üblichen Uhren, das Zeichen 0 an. Vielmehr wird nach der Anzeige der Ziffer 12 eine 1 an-

gezeigt. Daher ist der Ausgang des Flip-Flops 97 direkt mit dem Hingang eines der Gatter 16 c verblinden. Wird somit die Zählstufc 98 zurückgestellt, so wird die Anzeige einer 1 geliefert und der Durchgang durch 0 verhindert. Die Zählstufe 98 wird durch das das Nicht-Und-Gattcr 72 r, den Inverter 73 c und die Nicht-Odcr-Gattcr 74 c und 75 enthaltende Netzwerk zurückgestellt, das einen gegebenen Zustand in der Zählslufe 98 anzeigt und diese zur passenden Zeit zurückstellt.

Ferner liefer¹, der Inverter 73 c ein Signal an das Flip-Flop 103. Die beiden Ausgänge des Flip-Flops

103 sind jeweils mit einem Eingang der Gatter 95 und 96 der Anzeige-Steuerung 16 c verbunden. Das Gatter 95 erzeugt bei Betätigung eine 1-Anzeige. Das Gatter 96 dient bei Betätigung zur Abschaltung der Zehneranzeige der Stundendarstellung.

Die Eingänge der Nicht-Und-Gatter 104 sind mit den Ausgängen des Flip-Flops 97, des Flip-Flops 103 und der Zählslufe 98 verbunden, so daß das Gatter

104 immer dann betätigt wird, wenn ein Zählerstand von 13 angezeigt wird. Bei Betätigung liefert das Gatter 104 ein negatives Signal an einen Eingang des Nicht-Oder-Galters 105, dessen anderer Eingang bereits negativ festgelegt ist. Somit liefert das Gatter

105 bei einem Zählerstand von 13 ein positives Signal an die Basis des npn-Transistors T₁₀. Ist der Transistor 7'₁₀ durch dieses positive Signal in den leitenden Zustand gekommen, so wird dem Flip-Flop 103 und der Zählstufe 98 über die Gatter 74 c und 75 c cin Rückstellsignal zugeführt. Somit wird also durch das Flip-Flop 97 nur die 1-Anzeige aktiviert. Die Anzeige hat sich daher in der gewünschten Weise von 12 zu 1 geändert.

Dic Dekodier- und Anzeigeschaltung 17 ist in drei Abschnitte 17 a. 17/? und 17 c unterteilt, von denen jeder eine Anzeige 3 a, 3 b und 3 c enthält. Die Dckodier- und Anzeigeschaltung 17 enthält konventionelle Schaltkreise und entspricht etwa dem numerischen Festkörper-Anzeiger, wie er von der Firma Hewlett-Packard unter der Teilebczeichnung 5082-7000 vertrieben wird; sie hat jedoch eine geringere Größe. Die vier Ausgangssignale der Zählstufe 76 a werden dem zugehörigen Abschnitt 17 a der Dekodier- und Anzeigeschaltung über Gatter 200a, 202a, 204a und 206a des Abschnittes 16a der Anzeige- und Steuerschaltung zugeleitet. Die drei Ausgänge der Zählslufe 77 a sind über Gatter 208 α, 210 a und 212« mit dem Abschnitt 17 a verbunden. in gleicher Weise sind die Minutcn-Zählstufcn 76b und 77 b über entsprechende Gatter des Abschnittes 16Zj mit dem die Anzeige3b enthaltenden Abschnitt 17 6 verbunden. Die drei Ausgänge der Zählstufe 98 liegen über Gatter 200 c, 202 r und 204 c des Abschnittes 16 c an einem Teil des die Anzeige 3 c enthaltenden Abschnittes 17 c. Man erkennt jedoch, daß eine Ablcscanzcigc so lange nicht möglich ist, wie die Spannung B I nicht mit der Leitung // für die Sekundenanzeige, der Leitung / für die Minutenanzeige und der Leitung J für die Stundenanzeige verbunden ist und solange nicht Betätigungssignale auf den Leitungen A, B und E auftreten, die die Gatter der Abschnitte 16a, 16 b und 16 c aktivieren. Ein wcsenlliches Merkmal der Erfindung besteht in der Verwendung von Nichl-Oder-Gattcrn in der Anzeige-Steuerung, um Umlaufströmc zwischen den Zählern und den zugehörigen Dekodicrern und Anzeigen zu verhindern.

Es sei darauf hingewiesen, daß trotz Zufuhr von Signalen zu den Eingängen verschiedener Gruppen von Gattern eine Ableseanzeige nicht möglich ist, da diese Gatter nicht aktiviert worden sind. Der einzige Leistungsverbrauch erfolgt durch den Oszillator 11, den Frequenzteiler 12, das Doppel-Flip-Flop 37 und den Zähler 9 und liegt in der Größenordnung von Mikroampere.

Wie vorstehend bereits erwähnt, steuert der Betätigungsschalter 4 die Betätigung der Uhr. Eine kurzzeitige Betätigung des Schalters 4 bewirkt während einer kurzen Zeitspanne eine Aktivierung der Stunden- und Minutenanzeige, wobei die Arbeitszyklus-Steuerung 113 und die Betätigungsschaltung 18 die Intensität der Anzeige in Abhängigkeit von den Lichtverhältnissen in der Umgebung steuern, die in drei verschiedenen Lichtr.tufen L₁, L₂ und L₃ durch die Lichtsensoren 5 bestimmt werden. Wird der Schalter 4 geschlossen gehalten, so wird die Sekundenanzeige nach der Zeitspanne durch die Arbeitszyklus-Steuerung aktiviert, bis der Schalter 4 wieder geöffnet ist. Wie vorstehend bereits erwähnt, erhält die Arbeits/.yklus-Steucrung 13 Eingangssignale vom Frequenzteiler 12 und wirkt mit der Betriebs- und Einstellsteucrung 15 und den Lichtsensoren 5 zusammen.

Die Aufgabe der Arbeitszyklus-Steuerung 13 besteht in der Steuerung der Länge der Zeitspanne, während der die Anzeigeelemente Energie von der Spannungsquelle erhalten. Dabei reduziert die Arbeitszyklus-Steuerung den Energieverbrauch auf ein Minimum. Dies kann auf verschiedene Weise erreicht werden, wie später beschrieben wird. Die Lichtsensoren gemäß F i g. 1 bestehen vorzugsweise aus lichtempfindlichen Transistoren 7" 7, TS und T9. Zur Überdeckung des Bereiches des einfallenden Lichtes ohne Sättigung oder nicht ausreichende Empfindlichkeit werden drei Sensoren verwendet. Derartige Transistoren sind bekannt und erzeugen in Abhängigkeit von dem auffallenden Licht einen Stromfluß. Die Kollektoren der Transistoren T 8 und 7" 9 sind gemeinsam an eine Klemme eines Trennwiderstandes 57 gelegt. Der Kollektor des Transistors T 7 liegt an der gegenüberliegenden Klemme dieses Widerstandes 57 und an einem Eingang des Nicht-Odcr-Gattcrs 58. Der andere Eingang dieses Gatters ist geerdet. Dct Wert des Widerstandes 57 ist so groß, daß der Ausgang des Gatters 58 auf einer hohen Spannung liest, wenn der Transistor T 7 leitet. Der Emitter des Transistors 78 ist an einen Eingang des Nicht-Oder Gatters 59 gelegt und über einen Widerstand 151 geerdet. Der andere Eingang des Gatters 59 lieg ebenfalls auf Erde. Der Emitter des Transistors 7"! ist mit einem Eingang des Nicht-Oder-Gatters 60 ver bunden und über den Widerstand 150 geerdet, wäh rcnd der andere Eingang des Gatters 60 ebenfalls geerdet ist. Der Emitter des Transistors Γ 7 ist geerdet Die Gatter 58, 59 und 60 erzeugen jeweils Ausgangs signale L₁, L₁ und L"_v Diese Ausgangssignale zeigci

jeweils den leitenden Zustand der Transistoren Π 7'8 und 79 an, wobei das Vorhandensein eines Si gnals angibt, daß der Schwellwcri des Transistor erreicht ist. Somit sind die leitenden Zustände ein Anzeige für die Lichtmenge, die auf die Obcrflüch der Uhr gefallen ist. Diese Information ist selbstvcr ständlich wichtig, da die Anzeige bei verhältnismädi dunkler Umgebung nicht so stark oder nicht so lang illuminiert /u werden braucht, wie in einer helle

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Umgebung. Die Steuerung des Arbeitszyklus läßt sich sehr einfach an Hand der Kurven aus F i g. 4 erklären, wobei die Kurven A, B und C die Ausgangsfrequenzen F₁, F₂ und F₃ anzeigen. Es sei darauf hingewiesen, daß die Phasenbeziehung zwischen den Ausgangssignalen mit den Frequenzen F₁, F₂ und F₃ sowie F₅ so gewählt ist, daß die hintere Flanke jedes Signals mit niedrigerer Frequenz zu dem Zeitpunkt einer hinteren Flanke jedes höherfrequenten Signals auftritt. ίο

Bei einer Lichtintensität unter L₁ (dunkelster Zustand) wird der Stundenanzeige jedesmal, wenn alle drei Signale positiv sind (Kurve D), Energie zugeführt, was zu einem 12,5 ⁿ/o Arbeitszyklus führt. Um den maximalen Strom zu verringern, wird der Minutenanzeige Energie zugeführt, wenn die Signale mit den Frequenzen F₁ und F₂ positiv und das Signal mit der Frequenz F₃ negativ ist (Kurve E). Wird die Lichtintensität L₁ überschritten, so ergibt sich ein Arbeitszyklus von 25ⁿ/c, wie in den Kurven F und G gezeigt. Beim Überschreiten der Lichtintensität L₂ erhält man den in den Kurven H und / dargestellten Arbeitszyklus von 50 ⁰Zn. Bei der Lichtintensität L_a erhalten beide Elemente dauernd Energie, was zu einer maximalen Intensität führt. Eine weitere Energieeinsparung kann jedoch dadurch erzielt werden, daß man die Anzeige mit der Frequenz F₅ blinken läßt, wodurch der vorhandene Arbeitszyklus um 50° 0 verringert wird. Es sei darauf hingewiesen, daß die Impulsfolgefrequenz in jeder der Kurven C bis / die gleiche ist und F₁ betrage, was wegen der normalen Trägheit des Auges ausreicht, so daß das Blinken der Dioden nicht bemerkt wird.

Aus den Fig. 3a und 3b ergibt sich, daß beim öffnen des Schalters 4 die Spannung B+ (Batteriespannung) von der Leitung 44 abgeschaltet wird. Dadurch gelangt ein Signal mit verhältnismäßig niedriger Spannung an den C,-Ausgang des Doppel-Flip-Flops 37 und an den Eingang des Inverters 45. Dieses negative Signal, das durch Verbindung des Wider-Standes 301 mit E^rde erzeugt wird, wird auch einem Eingang des Nicht-Odcr-Gatters 55 zugeführt. Der andere Eingang dieses Gatters ist mit dem Ausgang des Inverters 47 verbunden, dessen Eingang mit dem Ausgang des Nicht-Oder-Gatters 48 in Verbindung steht. Ein Eingang des Gatters 48 liegt am Ausgang des Gatters 26 und ein anderer Eingang am Ausgang des Gatters 22. Ein weiterer Eingang des Gatters 48 ist mit dem Ausgang des Und-Gatters 300 verbunden, dessen einer Eingang ein Signal mit der Frequenz F. vom Frequenzteiler 12 aufnimmt. Das Ausgangssignal des Gatters 21 (im folgenden als LED-Steuersignal bezeichnet) wird einem anderen Eingang des Gatters 300 zugeführt.

Solange die Schalter 7 und 8 geöffnet (unbetätigt) bleiben, erzeugen die Gatter 22 und 26 jeweils negative Ausgangssignale, die dem Gatter 48 zugeführt werden. Das LED-Steuersignal vom Gatter 21 hat eine niedrige Spannung, da das Gatter 21 ein positives (7rSignal win Flip-Flop 37 erhält. Das Ausgangssignal des Gatters 300 ist niedrig, und das Gatier 48 erhält nur negative Eingangssignale und erzeugt ein positives Ausgangssignal. Dies wird im Inverter 47 umgesetzt, so daß an einen zweiten Eingang des Gatters 55 und an einen Eingang jedes Gatters 53 und 52 ein negatives Signal gelangt.

Da das Gatter 55 an jedem Eingang ein negatives Signal aufnimmt, erzeugt es am Ausgang ein positives Signal, das vom Inverter 56 umgesetzt und direkt den Kollektoren der Transistoren 78 und 79 sowie über den Widerstand 57 dem Kollektor des Transistors Γ7 zugeführt wird. Dadurch wird jeder der lichtempfindlichen Transistoren in den nichtleitenden Zustand gebracht. Wenn die Transistoren 78 und 79 im nichtleitenden Zustand sind, so erhalten die Nicht-Oder-Gatter 59 und 60 nur negative Eingangssignale und erzeugen dadurch jeweils positive Ausgangssignale Γ.,, und T₃. Diese Signale stellen eine Anzeige dafür dar, daß das von den Transistoren festgestellte Licht der Umgebung nicht die vorgegebene Intensität erreicht. In diesem Zustand ist dies nur eine Anzeige dafür, daß der Schalter 4 nicht geschlossen ist.

Außerdem erhält das Gatter 58 an seinen Eingängen nur negative Signale, so daß es ein positives Ausgangssignal erzeugt. Dieses wird einem Eingang des Nicht-Oder-Gatters 20 zugeführt. Um einen Durchlaß für das Frequenzsignal F₁ (unter Vernachlässigung der Phasenumkehr) zu erhalten, ist ein Aktivierungssignal in Form eines negativen Lj-Signals (vom Gatter 58) erforderlich. Dieses negative Signal wird direkt einem Eingang des Nicht-Oder-Gatters 46 und einem Eingang des Nicht-Oder-Gatters 21 zugeführt. Das Gatter 21 wird durch das vorstehend erwähnte positive 5,-SignaI vom Flip-Flop 37 festgehalten und erzeugt ein negatives Ausgangssignal.

Das Gatter 48 erhält vom Nicht-Oder-Gatter 21 ein negatives Ausgangssignal, vom Gatter 20 ein negatives Ausgangssignal und vom Inverter 45 ein Signal. Da der Schalter 4 als geöffnet angenommen wird, setzt der Inverter 45 das ihm zugeführte negative Signal um und erzeugt ein positives Signal, das an einen Eingang des Gatters 46 gelangt. Somit erzeugt das Gatter 46 immer ein negatives Ausgangssignal, bis der Schalter 4 geschlossen wird, um dem Inverter 45 ein positives Signal zuzuführen.

Das vom Gatter 46 erzeugte necative Signal gelangt an einen Eingang des Nicht-Und-Gatters 54, das in Abhängigkeit von dem negativen Eingangssignal ein positives Ausgangssignal erzeugt. Dieses Signal wird der Basis des Emitterfolger-Transistors Γ6 zugeleitet. Da der Transistor 76 vom pnp-Typ ist, bringt das positive Eingangssignal ihn in den nichtleitenden Zustand. Dadurch wird auch der Transistor 73 nichtleitend. Somit liegt an der Leitung H für die Sekundenanzeige keine Versorgungsspannung B-*-, und es ergibt sich keine Aktivierungsspannung für die Gatter der Anzeige- und Steuerschaltung. Daher wird der Spannungsquelle keine Energie entnommen.

Der Inverter 47 liefert außerdem an einen Eingang jedes Gatters 52 und 53 ein negatives Signal, so daß diese Gatter unabhängig von den anderen Fingangssignalen ein positives Ausgangssignal erzeugen. Diese Ausgangssignalc werden jeweils den Basen der pnp-Transistorcn 75 und 74 zugeführt, wodurch diese in dem nichtleitenden /iisiand bleiben. Daher sind auch die Transistoren 7 2 um! 71 im nichtleitenden Zustand, und auf ilen Leitungen / und J liegt keine Versorgungsspannun.n W I und auf den Leitungen B oder F keine Aklivieriingsspanniing.

Wenn der Schilller 4 geschlossen ist, so gelangt eine positive Spannung IS 1 über den Inverter 45 an den Hingang des Gatters 46 Somit erhält also das Gatter 46 ein negatives Signal. Gleichzeitig wird dem CVEingang des Flip-Flops 37 und einem Eingang des Nicht-Odcr-Gattcrs 34 ein positives Signal zuge-

führt. Das positive Signal bei D₂ läßt das Signal (3, negativ werden, wodurch das Nicht-Oder-Gatter 40 aktiviert wird. Die Zufuhr eines positiven Signals zum Gatter 34 bewirkt außerdem die Erzeugung eines negativen Signals, das dem Nicht-Oder-Gatter 35 zugeführt wird. Am anderen Eingang des Gatters 35 liegt bereits ein negatives Signal, d. h. dieser Eingang ist geerdet. Somit liefert das Gatter 35 ein positives Signal, das dem C,-Eingang des Flip-Flops 37 zugeleitet wird. Die Zufuhr des C,-Signals bewirkt ein negatives Signal am Ausgang (2i des Flip-Flops 37, welches dem Gatter 21 zugeführt wird, um dies in der zu beschreibenden Weise zu aktivieren.

Das negative Ö,-Signal gelangt außerdem an einen Eingang des Nicht-Oder-Gatters 38, dessen anderem Eingang das Signal mit der Frequenz F₄ (beispielsweise 8 Hz) zugeführt wird. Ist also F₄ negativ, so liefert das Gatter 38 einen positiven Impuls. Die von dem Gatter 38 erzeugten Impulse entsprechen also in der Frequenz der Frequenz F₄. ao

Die Signale des Gatters 38 werden dem Zähler 41 zugeführt. Dies ist ein konventioneller Zähler bekannter Bauart. Das Gatter 42 ist so mit dem Zähler 41 verbunden, daß es bei einem vorbestimmten Zählerstand anspricht. Im vorliegenden Fall wird eine Zäh- »5 lung von zehn Impulsen angezeigt. Wenn dieser Zählerstand angezeigt wird, so erzeugt das Gatter 42 ein negatives Signal, das dem Inverter 43 zugeführt wird. Das dadurch entstehende positive Ausgangssignal des Inverters 43 gelangt an die /{,-Klemme des Flip-Flops 37, wodurch Q₁ auf den positiven Wert zurückgestellt wir J, und der Ausgang des Gatters 21 wird auf dem negativen Wert festgelegt. Ferner wird der Ausgang des Gatters 38 negativ festgelegt. Somit erkennt man, daß das Gatter 21 für eine vorbestimmte Zeitspanne (beispielsweise 10 Zählschritte oder 1,25 Sekunden) gesperrt wird.

Wenn £?, durch die Zufuhr des C₂-Signals negativ geschaltet und das Gatter 40 aktiviert wird, so gelangt das Fj-Signal (beispielsweise 8 Hz) an den Eingang des Zählers 76, der mit der zweiten Anzeige zusammenarbeitet. Somit wird also das F₄-Signal kontinuierlich dem Zähler 76 zugeführt, bis das Flip-Flop 37 durch das K₂-Signal vom Gatter 33 rückgestellt wird. Daher bewirkt die mit den Anzeigeelementen zusammenwirkende Logikschaltung eine kontinuierliche Zählung von Impulsen, bis der Λ,-Eingang des Flip-Flops 37 ein Signal zur Umschaltung des S₂-Ausgangs auf den positiven Wert erhält.

Ist der Schalter 4 geschlossen, so gelangt außerdem ein positives Signal an einen Eingang des Gatters 55, das in Abhängigkeit von diesem Eingangssignal ein negatives Signal erzeugt, das dem Inverter 56 zugeleitet wird. Somit gelangt an die Kollektoren der lichtempfindlichen Transistoren ein positives Signal, durch das diese aktiviert werden. In Abhängigkeit von dem auffallenden Licht werden verschiedene Kombinationen der Transistoren Tl, TS und T 9 leitend, falls nicht alle Transistoren nichtleitend sind. Der leitende Zustand' der Transistoren TS oder Γ9 bewirkt jeweils ein positives Signal am Eingang der zugehörigen Nicht-Oder-Gatter 59 und SO. Ein positives Eingangssignal läßt diese Gatter ein negatives Ausgangssignal erzeugen. Ist andererseits der Transistor TS oder Γ9 im nichtleitenden Zustand, so erzeugt das zugehörige Gatter 59 oder 60 ein positives Ausgangssignal. Somit stellt also in dieser Schaltungsanordnung ein positives Signal bei E_n oder E₃ eine Lichtintensität unterhalb eines bestimmten Schwellwertes dar, während ein negatives Signal bei E₂ oder E₃ eine Lichtintensität oberhalb eines gegebenen Schwellwertes bedeutet. In gleicher Weise liefert der Transistor Tl im leitenden Zustand ein negatives Signal an den Eingang des Gatters 58, wodurch dieses ein positives Ausgangssignal erzeugt. Dieses Signal bezeichnet das Erreichen einer vorgeschriebenen Lichtintensität. Liefert das Gatter 58 ein negatives Signal, so ist diese Lichtintensität nicht erreicht, und der Transistor Tl ist im nichtleitenden Zustand. Typischerweise bezeichnet L₃ die stärkste Lichtintensität, beispielsweise hellen Sonnenschein, und die anderen Signale geben geringere Lichtintensitäten an.

Das Signal L₁ dient als ein Eingangssignal für das Gatter 20. Ist L₁ negativ, bezeichnet also eine sehr dunkle Umgebung, so wird das Gatter 20 aktiviert und läßt die Frequenz F₁ durch. Das Signal mit der Frequenz F₁ gelangt an einen Eingang des Gatters 21 und an einen Eingang des Gatters 46. Da der Schalter 4 geschlossen ist, wird das Gatter 21 durch ein negatives O₁-Signal aktiviert. Somit wird einem anderen Eingang des Gatters 46 und dem Eingang des Und-Gatters 300 ein LED-Steuersignal zugeführt. Man erkennt, daß dieses Steuersignal vom Gatter 21 gegenüber dem Signal vom Gatter 20 um 180° phasenverschoben ist. Somit läßt sich nicht erreichen, daß alle Eingangssignale für das Gatter 46 negativ sind, während das O₁-Signal negativ ist. Das Gatter 46 erzeugt also ein negatives Ausgangssignal, das dem Nicht-Und-Gatter 54 zugeführt wird und an dessen Ausgang ein positives Signal hervorruft. Dieses positive Signal verhindert, daß der Transistor T6 leitend wird, wodurch auch der Transistor Γ3 nichtleitend und die zweite Anzeige 3 a nicht aktiviert ist.

Ferner wird das Frequenzsignal F₅ (beispielsweise 4 Hz) als ein anderes Eingangssignal dem Gatter 300 zugeführt. Dieses erzeugt nur dann ein positives Signal, wenn alle Eingänge positiv sind. Selbstverständlich ist das Signal mit der Frequenz F₅ nur für einen Teil der Gesamtzeit positiv und sonst negativ. Somit erzeugt das Gatter 300 ein pulsierendes Ausgangssignal der Frequenz F₁, das mit der Frequenz F₅ moduliert ist. Dieses pulsierende Signal bewirkt eine intermittierende Aktivierung der Gatter der Anzeige- und Steuerschaltung durch die Leitungen B und E, und den Leitungen / und / wird intermittierend Energie zugeführt. Dadurch ergibt sich eine weitere Energieeinsparung, da die Anzeige nur füi die vom Signal F₅ bestimmte Zeit aufleuchtet.

Das Ausgangssignal des Und-Gatters 300 wird einem Eingang des Nicht-Oder-Gatters 48 zugeführt, an dessen andere Eingänge die Ausgangssignale dei Nicht-Oder-Gatter 22 und 26 gelangen. Wenn die Schalter 7 und 8 geöffnet sind, so sind die Ausgangssignale der Gatter 22 und 26 auf einem niedriger Wert, und jedesmal, wenn das Ausgangssignal de; Gatters 300 sich auf einem niedrigen Wert befindet wird ein positiver Impuls (Frequenz F₁ moduliert mi Frequenz F₅) am Ausgang des Gatters 48 erzeugt Dieses Signal wird dem Inverter 47 zugeführt unc von dort einem Eingang des Nicht-Oder-Gatters Si und der Nicht-Und-Gatter 52 und 53 zugeleitet. Dai Nicht-Und-Gatter 53 erhält außerdem Eingangs signale von den Nicht-Und-Gattern 49 und 51. Di( Eingangssignale für das Nicht-Und-Gatter 49 sine

13 14

die Frequenz F und das Signal Σ», während die Ein- Der Transistor T 9 kommt bei der Lichtintensiiäi

oanessienale für das Gatter Sl das Ausgangssignal L₃ in den leitenden Zustand, wodurch das Ausgangsdes Nicht-Und-Gatters 50 und das Signal L₃ sind. signal L₃ des Gatters 60 negativ und die Ausgangs-Ais Eingangssignale für das Gatter SO dienen das signale der Gatter 50 und 51 positiv werden. Das Γ -Signal und die Frequenz F₃. Bei niedrigster Licht- 5 einzige pulsierende Signal ist die Frequenz F₅, die intensität sind E₂ und T₃ positiv, und am Ende jedes vom Gatter 48 geliefert wird. Die Ausgangssignale Impulses der Frequenz F₃ kommen die Transistoren der Gatter 52 und 53 werden zu der Zeit negativ, Γ 2 und Γ 5 in den leitenden Zustand, wenn dem zu der das Signal der Frequenz F₅ positiv ist, wo-Gatter52 ein Impuls der Frequenz F₁ zugeleitet wird, durch die Anzeigen 3 b und 3 c mit maximaler Intenwodurch die Stundenanzeige 3 c entsprechend io sität der Frequenz F, blinken.

Kurve D aktiviert wird. Unmittelbar vor dem Beginn Man erkennt, daß der Arbeitszyklus eine direkte

jedes Impulses der Frequenz F₃ kommt der Ausgang Funktion des einfallenden Lichtes ist. Je größer die des Gatters 53 auf eine niedrige Spannung, falls am Intensität des umgebenden Lichtes ist, desto größer Eingang des Gatters ein Impuls der Frequenz F₁ ist der Arbeitszyklus.

ansteht, wodurch die Transistoren Tt und T4 zur 15 Ferner ist zu erkennen, daß es möglich ist, den Aktivierung der Minutenanzeige 3 b gemäß Kurve E Ausgang des Gatters 21 direkt mit dem Gatter 48 leitend werden. Ist die Lichtintensität L₁ erreicht, so zu verbinden, wodurch das Blinken verhindert und leitet der Transistor Tl. Der Spannungsabfall über der Energieverbrauch fast verdoppelt wird,
dem Widerstand 57 reicht aus, um das Eingangssignal Um die Sekundenanzeige 3 a zu beleuchten, muß

für das Gatter 58 auf eine niedrige Spannung zu 20 der Schalter 4 für eine Zeitspanne geschlossen gebringen, so daß das Ausgangssignal eine hohe Span- halten werden, die über die Arbeitsperiode oder die nung hat. Zählperiode des Zählers 41 hinausgeht. Das heißt,

Die hohe Ausgangsspannung vom Gatter 58 gelangt der Schalter 4 muß geschlossen bleiben, um dem an einen Eingang des Gatters 20, wodurch dessen Gatter 46 ein aktives Signal zuzuführen, bis das Flip-Ausgangssignal auf eine niedrige Spannung kommt 25 Flop 37 durch den Zähler 41 zurückgestellt und das und eine Umschaltung des Ausganggssignals des Ausgangssignal £?, zum positiven Wert zurückgekehrt Gatters 21 auf einen hohen Wert bewirkt. Das Aus- ist. Dieses positive Signal wird dem Gatter 21 zugegangssignal des Gatters 46 bleibt niedrig, und das führt und läßt dieses ein negatives Ausgangssignal Ausgangssignal des Gatters 300 besteht aus positiven abgeben. Das negative LED-Steuersignal gelangt zu Impulsen der Frequenz F₅, die am Ausgang des In- 30 Eingängen der Gatter 300 und 46. Das negative Ausverters 47 positive Impulse der Frequenz F₅ erzeugen. gangssignal des Gatters 300 bewirkt eine Blockierung Diese positiven Impulse werden zur Aktivierung der des Gatters. Das dem Gatter 46 zugeführte negative Transistoren TT, Γ8 und T9 dem Gatter 55 züge- Signal bewirkt jedoch ein positives Ausgangssignal führt. der Frequenz F₁, da alle anderen dem Gatter 46 zuWenn das Ausgangssignal des Inverters 47 aus 35 geführten Eingangssignale zumindest periodisch positiven Impulsen der Frequenz F, besteht, so sind negativ sind. Ferner sind die dem Gatter 54 zugedie Ausgangssignale E₂ und E₃ positiv, und positive führten Signale für mindestens einen Teil der Zeit Impulse der Frequenzen F₂ und F₃ bewirken negative positiv, wenn eine Steuerung durch die Lichtschwell-Ausgangssignale der Gatter 49 und 50, da die E,- werte erreicht wird. Sind alle Eingangssignale des und !,-Signale positiv sind. Das Ausgangssignal des 4° Gatters 54 positiv, so wird am Ausgang ein negatives Gatters 51 ist positiv, wenn das Signal der Frequenz Signal erzeugt, das die Transistoren Γ 3 und Γ 6 lei-F₃ positiv ist, und umgekehrt. Demgemäß ist bei tend macht, und B + wird über die Leitung H mit positivem Signal der Frequenz F₃ das Ausgangssignal der Anzeige 3 a verbunden, um dieser Strom zuzudes Gatters 52 negativ und bringt die Transistoren führen. Der Arbeitszyklus, mit dem Energie zugeführt Tl und TS in den leitenden Zustand. Außerdem 45 wird, ändert sich in Abhängigkeit von der vorhanwird auf der Leitung/ die B + -Spannung an den denen Lichtintensität, wie dies vorstehend beschrie-Dekodier- und Anzeigeabschnitt 17 c gelegt ben wurde, jedoch ohne Blinken, und der Inverter (Kurve F). Die positiven Impulse der Kurve F werden 314 liefert auf die Leitung H die Spannung B+ und im Inverter 310 umgesetzt und der Leitung E zur auf die Leitung A ein Aktivierungssignal.
Aktivierung der Gatter des Anzeige- und Steuer- 5° Eine andere Möglichkeit zur Steuerung der Diodenabschnittes 16c zugeleitet, wodurch die Stunden- anzeigen zur Erzeugung einer Strahlungsintensität in anzeige 3 c gemäß dem Zählerstand im Zähler 98 Abhängigkeit von den umgebenden Lichtverhältnis- und dem Zustand der Flip-Flops 97 und 103 akti- sen ist in F i g. 5 gezeigt. Gemäß diesem Ausfühviert wird. Ist das Signal der Frequenz F₃ negativ, rungsbeispiel gelangt das Umgebungslicht 400 durch so ist das Ausgangssignal des Gatters 52 positiv, und 55 ein Filter 2 und trifft auf einen Transistor 402. Der das negative Ausgangssignal des Gatters 53 bringt Kollektor dieses Transistors 402 ist über einen Schalauf die Leitung /die Spannung B+ (Kurve G), und ter 404 an B-\- gelegt, während sein Emitter über auf der Leitung B wird vom Inverter ein Aktivie- einen Widerstand 406 geerdet ist. Der Emitter liegt rungssignal geliefert, so daß die Minutenanzeige 3 b außerdem über einen Widerstand 408 am Eingang entsprechend aktiviert wird. ^6o des Differentialverstärkers 410 und über einen Konin gleicher Weise wird bei Erreichen der Licht- densator 412 an Erde. Der zweite fotoempfindliche intensität L₂ der Transistor T% leitend, und das Aus- Transistor 420 ist mit seinem Kollektor entsprechend gangssignal E₂ des Gatters 59 wird negativ, wodurch an 0+ gelegt, während sein Emitter über den Widerdas Ausgangssignal des Gatters 49 positiv wird. Ist stand 422 geerdet, über einen Widerstand 424 das Signal der Frequenz F₁ positiv, so wird die Stun- 65 mit dem anderen Eingang des DifTcrentialverstärkers denanzeige entsprechend der Kurve H aktiviert. Ist 410 verbunden und über einen Kondensator 426 gcdas Signal der Frequenz F₁, negativ, so wird die Mi- erdet. Der Ausgang des Diffcrentialverstärkers 410 nutenanzeige aktiviert, wie in Kurve / gezeigt. ist über die Diode 430 an die Basis des Transistors

132 gelegt, dessen Enitter-Kollektor-Strecke einer- was auf der Leitung G zum Nicnt-Oder-Gatter 93 icits an die Spannungsquelle B+ und andererseits gelangt und die Erzeugung eines negativen Signals iowohl über die Anzeige- und Steuerschaltung 16 an zum Triggern des Flip-Flops 97 und zur Betätigung der Dekodier- und Anzeigeschaltung 17 als auch des Zählers 98 bewirkt. Erzeugt der Zähler 98 die über den Widerstand 434 und die lichtemittierende 5 richtige Ausgangssignalkombination, wie sie die AnDiode 436 an Erde liegt. Die lichtemittierende Diode zeige angibt, so wird der Schalter 7 freigegeben. Der 436 und der Fototransistor 420 sind im Gehäuse so Eingang des Gatters 27 kehrt auf den positiven Wert angeordnet, daß sie gegenüber dem umgebenden zurück und erzeugt dadurch ein negatives Ausgangs-Licht abgeschirmt sind und daß die von der Diode signal, das dem Gatter 93 zugeführt wird. Dadurch 436 emittierte Strahlung auf den Fototransistor 420 io wird das Gatter aktiviert und überträgt erforderfällt, lichenfalls Signale vom Minutenzähler zum Stunden-

Es sei darauf hingewiesen, daß die Diode 436 und zähler.

die Dioden der Anzeige 17 jeweils Energie in Ab- In gleicher Weise wird beim Schließen des Schalhängigkeit vom Ausgangssignal des Differentialver- ters 8 dem Eingang jedes der Nicht-Oder-Gatter 26 stäikers 410 erhalten. Ferner ist der Leitfähigkeits- 15 und 28 ein negatives Signal zugeführt, während an zustand des Transistors 420 von der Emission der dem anderen Eingang des Gaüors 28 das Frequenz-Diode 436 und der Leitfähigkeitszustand des Tran- signal F_n liegt, so daß am Ausgang dieses Gatters sislors 402 von der Intensität des umgebenden ein pulsierendes Signal entsteht. Dieses pulsierende Lidites abhängig. Demgemäß ist das Ausgangssignal Ausgangssignal wird über die Leitung F einem Ein- dn Verstärkers 410 und die den Anzeigedioden zu- 20 gang des Nicht-Oder-Gatters 8:3 zugeführt und erg;!ührte Spannung eine Funktion der Intensität des zeugt an dessen Ausgang ein pulsierendes Signal, das umgebenden Lichtes. zur Zählstufe 9 b gelangt. Ist die richtige Minuten-

Die in Fi c. 5 gezeigte Schaltung hat den Vorteil anzeige vorhanden, so wird der Schalter 8 freigege-

größerer Eimachheit und gestattet außerdem, die ben. Dann gelangt ein positives Signal an einen Ein-

Anzeigedioden in gewünschtem Umfang zu akti- 25 gang des Gatters 28, wodurch dieses blockiert und

vieren, selbst wenn sich die Batterie bis zu einem die Übertragung weiterer Impulse der Frequenz F₂

gewissen Grad entladen hat. Der Nachteil dieser zur Zählstufe 9b verhindert vrird. Jetzt liefert das

Schaltung besteht darin, daß keine getrennte Akti- Gatter 28 jedoch ein negatives Signal zum Gatter 83,

vierung für die Stunden- und Minutenanzeigen oder so daß zum passenden Zeitpunkt Signale vom Sekun-

für eine blinkende Anzeige vorgesehen ist. Gege- 3° denzähler zum Minutenzähler übertragen werden

benenfalls können jedoch diese Möglichkeiten in die können. Während der Schalter 8 geschlossen ist, wird

Schaltung gemäß Fig. 5 gebaut werden. So kann außerdem ein pulsierendes Signal vom Gatter 28 zu

beispielsweise das Ausgangssignal des Verstärkers einem Eingang des Nicht-Odc:r-Gatters 32 geleitet

410 aus Fig. 5a einem Detektor zugeführt werden, und erzeugt dort ein pulsierendes Ausgangssignal,

der eine Vielzahl von Ausgängen aufweist, die mil 35 Dieses gelangt wiederum an einen Eingang des Nicht-

der Arbeitszyklus-Steuerung 13 verbunden sind. Oder-Gatters 33, das ebenfalls ein pulsierendes Aus-

Diese Ausgänge können selbstverständlich die Tran- gangssignal von etwa 2 Hz abgibt. Dieses wird dem

sistoren entsprechend den Transistoren Γ 7, Γ8 und Rückstelleingang R„ des Flip-Flops 37 zugeleitet, um

T9 steuern. das Ausgangssignal S₂ in den positiven Zustand zu

Somit wurde die Betriebsweise der Arbeitszyklus- 40 bringen. Somit wird das Nicht-Oder-Gatter 40 blok-Steuerung und von Teilen der übrigen Schaltung für kiert und erzeugt ein dauerndes negatives Ausgangsden Normalbetrieb bei Betätigung durch den Schal· signal. Ferner gelangt das positive Signal S₂ auf der ter 4 beschrieben. Es ist jedoch normalerweise er- Leitung D zu den Nicht-Oder-Gattern 74 und 80 a forderlich, die Uhr zumindest am Anfang auf die und läßt diese negative Ausgangssignale abgeben, richtige Zeit einzustellen. Diese Einstellung erfolgt 45 welche zusammen mit anderen negativen Eingangsmittels der Schalter 7 und 8, die jeweils die Stellung Signalen den Nicht-Oder-Gattern 75 a und 81 α zuder Stunden und Minuten steuern. geführt werden. Somit liefern die Gatter 75 α und 81a

Beim Einstellen der Uhr ist der Schalter 4 ge- positive Ausgangssignale, die die Zählstufen 76α und

öffnet, während der Schalter 7 zum Einstellen der 77a in den. Null-Zustand zurückstellen, bis ein nach-

Stundenanzeige vom Benutzer geschlossen wird. Ist 50 folgendes Betätigungssignal zugeführt wird,

dies der Fall, so sind beide Eingänge des Nicht-Oder- Das Ausgangssignal des Gatters 33 gelangt außer-

Gatters 22 negativ, so daß dieses Gatter ein dem dem an einen Eingang des Nicht-Oder-Gatters 34,

Gatter 48 zuzuführendes Signal erzeugt. Das Gatter so daß dieses in Abhängigkeit von dem vom Gatter

48 liefert ein negatives Signal an den Inverter 47, 32 gelieferten pulsiei enden Signal ein pulsierendes

wodurch einem Eingang jedes Gatters 52 und 53 55 Signal an einen Eingang des Nicht-Oder-Gatters 35

dauernd ein positives Signal zugeleitet wird. Die an- leitet. Das Gatter 35 liefert ein pulsierendes Signal

deren den Gattern 52 und 53 zugeführten Signale für den C,-Eingang des Flip-Flops 37. Ein positives

sind, wie vorstehend beschrieben, zumindest peri- Signal am Eingang C₁ bewirkt ein positives Q₁ unc

odisch positiv. Dadurch sind die Stunden- und Mi- entsprechend ein negatives 'O₁. Ein negatives <2

nutenanzeigen zur Betrachtung durch den Benutzer ^6o aktiviert in der vorstehend beschriebenen Weise da:

beleuchtet. Gatter 21, um sicherzustellen, daß ein LED-Steuer

Ist der Schalter 7 geschlossen, so wird außerdem signal geliefert wird. Somit wird also die Anzeig«

ein negatives Signal an einen Eingang des Nicht- beleuchtet, und der Benutzer kann die Minuten

Oder-Gatters 27 gelegt, während der andere Eingang einstellung beobachten.

dieses Gatters das Frcqucnzsignal F_n vom Frequenz- ⁶5 Ferner bewirkt das negative ζ?,-Signal den Bcgini

teiler 12 aufnimmt. Ist das Signal F₁. (zweckmäßiger- der Arbeit des Rückstellnetzwcrkcs, das den Zähle

weise 2 Hz) auf einer niedrigen Spannung, so erzeugt 41 enthält. Somit wird das Flip-Flop 37 zurück

das Gatter 27 ein Ausgangssignal hoher Spannung, gestellt, und das Signal ζ?, wird im normalen Bctricl

positiv. Nimmt jedoch die Minuteneinstellung eine längere Zeit in Anspruch als die Anzeigezeit, so hält der Benutzer den Schalter 8 geschlossen, und das C,-Signal vom Gatter 35 überläuft das Α,-Signal und hält den Ausgang (3, auf einem negativen Wert, bis die richtige Minutenanzeige auftritt.

Es wird davon ausgegangen, daß die Uhr jetzt auf die richtige Zeit eingestellt ist. Die Minuten und

/11

Stunden sind richtig eingegeben, und die Sekundenanzeige ist auf Null-Null gestellt. Zu einer ganz exakten Einstellung kann der Benutze'- den offiziellen Zeitton abhören und bei dessen Auftreten den Schalter 4 schließen. Dann gelangt sin positives Signal an den C„-Eingang des Flip-Flops 37, und den Zählern werden zur Erhöhung des Zählerstandes Impulse zugeführt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

yO Steuerung der Zeitanzeige in Abhängigkeit von der Patentansprüche: umgebenden Lichtverhältnissen zu schaffen, die aücl noch bei erheblicher Entladung der als Spannungs

1. Elektronische Uhr, insbesondere Armband- quelle dienenden Batterie eine Aktivierung der Zeit uhr mit einer optischen Zeitanzeige aus licht- 5 anzeige ermöglicht.

emittierenden Dioden, mit einer eingebauten Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine elektronische

Spannungsquelle, mit einer Signalerzeugungs- Uhr, insbesondere eine Armbanduhr der eingang; Einrichtung zur Erzeugung stabiler Frequenz- erwähnten Art vorgeschlagen, welche dadurch gesignale, aus denen eine Vielzahl von die Zeit kennzeichnet ist, daß zur Steuerung der Helligkeit de; bezeichnenden binären Ausgangssignalen ableit- io Zeitanzeige ein erstes lichtempfindliches Element vorbar ist, mit einem von Hand zu betätigenden gesehen ist, daß ein zweites lichtempfindliches EIe-Schalter, mit einer Anzeigesteuerung, die bei Be- ment die Strahlungsintensität einer mit der gleicher tätigung des Schalters die Zeitanzeige in Abhän- Betriebsspannung '.vie die Zeitanzeigedioden angegigkeit von den binären Ausgangssignalen akti- regten und gegenüber dem Umgebungslicht abgeviert, wobei die Helligkeit der Zeitanzeige in 15 schirmten Diode mißt und daß die Meßwerte der Abhängigkeit von der Intensität des umgebenden beiden lichtempfindlichen Elemente die Zeitanzeige-Lichtes steuerbar ist, dadurch gekenn- dioden über eine Differentialschaltung ansteuern,
zeichnet, daß zur Steuerung der Helligkeit der Dadurch wird eine kontinuierliche Anpassung der

Zeitanzeige ein erstes lichtempfindliches Element Zeitanzeigehelligkeit an die jeweiligen Umgebungs-(402) vorgesehen ist, ein zweites lichtempfind- 20 lichtverhältnisse erreicht. Eine solche stufenlose liches Element(420) die Strahlungsintensität einer Helligkeitssteuerung der Zeitanzeige in Abhängigkeit mit der gleichen Betriebsspannung wie die Zeit- von den Umgebungslichtverhältnissen gewährleistet anzeigedioden (3 a, 3 fr, 3 c) angeregten und ge- eine kle-nstmögliche Leistungsentnahme und gestattet genüber dem Umgebungslicht abgeschirmten selbst bei weitgehend entladener Spannungsquelle Diode (436) mißt und daß die Meßwerte der bei- 25 noch ein Aktivieren der Zeitanzeige,
den lichtempfindlichen Elemente (402, 420) die Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist

Zeitanzeigedioden (3 a, 3 b, 3 c) über eine Diffe- dadurch gekennzeichnet, daß äas erste und das zweite rentialschaltung (410) ansteuern. lichtempfindliche Element Fototransistoren sind.

2. Elektronische Uhr nach Anspruch 1, da- Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines durch gekennzeichnet, daß das erste (402) und 30 bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert, das zweite (420) lichtempfindliche Element Foto- wobei für gleiche Teile jeweils gleiche Bezugszeichen transistoren sind. verwendet werden.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung das Äußere dts Uhrgehäuses und die Zeitanzeige;

35 Fig. 2 zeigt in einem Blockschaltbild die elektro

nische Schaltung gemäß der Erfindung;
Fig. 3a und 3b zeigen in der erfindungsgemäßen

Die Erfindung betrifft eine elektronische Uhr, ins- Schaltungsanordnung verwendete Logikschaltungen; besondere Armbanduhr mit einer optischen Zeil- Fig. 4 zeigt an Hand einer Gruppe von Kurven

anzeige aus lichtemittierenden Dioden, mit einer ein- 40 die Steuerung des Arbeitszyklus der der elektrogebauten Spannungsquelle, mit einer Signalerzeu- luminiszenten Anzeige zugeführten Leistung;
gungs-Einrichtung zur Erzeugung stabiler Frequenz- F i ß. 5 zeigt schematisch eine andere Steuerung

signale, aus denen eine Vielzahl von die Zeit bezeich- der Anzeigeintensität;

nenden binären Ausgangssignalen ableitbar ist, mit Fig. 5a zeigt eine Abwandlung der Schaltung

einem von Hand zu betätigenden Schalter, mit einer 45 gemäß Fig. 5.

Anzeigesteuerung, die bei Betätigung des Schalters In F i g. 1 ist eine Darstellung einer elektronischen

die Zeitanzeige in Abhängigkeit von den binären Uhr gemäß der Erfindung gezeigt. Dieses Ausfüh-Ausgangssignalen aktiviert, wobei die Helligkeit der rungsbeispiel dient lediglich zur Veranschaulichung Zeitanzeige in Abhängigkeit von der Intensität des und bedeutet keine Beschränkung. Typischerweise umgebenden Lichtes steuerbar ist. 50 kann das Gehäuse 1 der Uhr eine im wesentlichen

Es ist bereits bekannt, zur Verringerung des Lei- ovale Form haben. Entsprechende Einrichtungen stunesverbrauchs die Intensität der Anzeige-Lciicht- dienen zum Anbringen des Armbandes. Der innendioden von derartigen elektronischen Uhren automa- liegende Schaltungsteil der Uhr kann auf einer eintisch in vier Stufen in Abhängigkeit von der Um- zigen Schaltungsplatte angebracht sein, die zusammen gebungshelligkeit zu steuern. Hierbei fällt das 55 mit der eingebauten Spannungsquelle, etwa einer Umgebungslicht durch einen Filter auf verschiedene Batterie, im Gehäuse 1 befestigt ist. Die Zeitanzeige Lichtsensoren, und die Ausgangssignale der Licht- kann durch eine Schutzabdeckung 2 betrachtet wersensoren steuern die Anzeige-Lcuchldioden an und den.
aktivierten sie in vier Helligkeitsstufen. Die Zeitanzeige enthält eine Vielzahl von digitalen

Bei einer Anzeigesteuerung in vier Helligkeits- ^6o Darstellungen, beispielsweise in Form von Paaren stufen ist der Leistungsverbraiich der Anzeige-Leucht- von sicbenelementigen Reihen 3 a, 2 b und 3 c Die dioden noch immer beträchtlich, und eine bereits Anordnung und die besondere Form der digitalen teilweise entladene Spannungsquelle ist nicht mehr in Darstellungen sind nicht bedeutend für die Erfinder Lage, ihre zugehörigen Anzcigc-Lcuchtdiodcn dung. Der den Teil 3c enthaltende Anzeigebereich bei großer Umgebungshclligkeit auf eine hohe Inten- 65 gibt die Stundenanzeige, während die Minutenanzeige sitätsstufe anzuregen. durch den Teil 3b und die Sekundenanzeige durch

Es ist demgegenüber Aufgabe der Erfindung, eine den Teil 3 a gegeben sind. Die Abdeckung 2 bildet einfache Schaltung für die stufenlose Helligkeits- vorzugsweise einen Bandpaß, der nur für diejenige