DE2205127A1

DE2205127A1 - Mitführbare Uhr, insbesondere Armbanduhr, mit digitaler Anzeige

Info

Publication number: DE2205127A1
Application number: DE19722205127
Authority: DE
Inventors: Kinji Nagano Fujita (Japan)
Original assignee: Suwa Seikosha KK
Current assignee: Suwa Seikosha KK
Priority date: 1971-02-06
Filing date: 1972-02-03
Publication date: 1972-08-24
Also published as: DE2205127B2; GB1342223A; FR2124470B1; FR2124470A1; US3768247A

Description

Dipl.-lng. Heinz lesser, Palentanwalt D-8 München 81, Cosimostraße 81 · Telefon: (0811) 983S20 ·

Kabushiki Kaisha Suwa Seikosha L 9605/Fl/ho Tokyo (Japan)

Mitführbare Uhr, insbesondere Armbanduhr, mit digitaler Anzeige.

Die Erfindung bezieht sich auf eine mitführbare Uhr, insbesondere Armbanduhr, mit digitaler Ziffernanzeige, die einen Schwingkristall-Oszillator, Zähler und Dekodierer, die vorzugsweise unter'. Verwendung von komplementärsymmetrischen Metalloxid-Halbleitern (COS MOS) aufgebaut sind, sowie eine elektronische Anzeigeeinrichtung aufweist, welche insbesondere Anzeigeelemente aus Lieh tennis sionsdioden (LED), Flüssigkristallen oder Plasma enthält.

Wie bei mechanischen Uhren, so werden auch bei bekannten elektronischen Uhren Bedienungseinrichtungen für das Einstellen der Uhr grundsätzlich an den Seiten der Uhrengehäuse vorgesehen. Dies führt dazu, dass sich insbesondere bei mehreren zu betätigenden Bedienungselementen, wie sie bei elektronischen Uhren vorhanden sind, Schwierigkeiten für die Einstellung der Uhr ergeben. Dies bereits deshalb, weil man einmal die digitale Anzeige beobachten und zum anderen möglichst gleichzeitig das richtige Bedienungselement haraussuchen und betätigen muss. Bei seitlicher Anordnung der Bedienungselemente liegen aber das Anzeigetableau und die Bedieungselemente nicht günstig im gleichen Blickfeld. Weiterhin lassen sich bei seitlicher Anordnung keine augenfälligen Zuordnungen zwischen den verschiedenen Bedieungselementen und den einzustellenden Anzeigesymbolen herstellen. Vielfach ist die Einstelleinrichtung auch zu

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dürftig, so dass die Einstellung nicht genügend genau oder nur sehr zeitraubend vorgenommen werden kann. Schliesslich kann die so erschwerte Einstellung dadurch wieder zunichte werden, dass die Einstellelemente unbeabsichtigt betätigt werden.

Mit der vorliegenden Erfindung soll demgegenüber eine Uhr der eingangs genannten Art geschaffen werden, die sich bei kleiner Bauweise einfacher und zuverlässiger einstellen lässt.

Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Bedienungselemente für die Einstellung der Zeitanzeige, Rückstellung von Schaltkreisen und/oder dergleichen an der oberen und Frontseite des Gehäuses der Uhr angeordnet sind. An der oberen Seite bzw. Frontseite im Sinne der Erfindung ist audi das Feld für die digitale Anzeige vorgesehen. Die erfindungsgemässe Anordnung der Bedienungselement bewirkt, dass diese und die Anzeigesymbole in dem Anzeigefeld etwa zugleich im Blickfeld des Betrachters liegen. Dieser kann also die Bediemngselemente bedienen und zugleich den Einstellerfolg an Hand der digitalen Anzeige verfolgen. Das Anzeigefeld und die Bedienungselemente können sich an einer parallel zur Rückseite der Uhr verlaufenden oberen Seite befinden; das Anzeigefeld und die Bedienungselemente können aber auch in einer Ebene liegen, die schräg zur unteren Seite bzw. Rückseite der Uhr verläuft. Dies ist insbesondere bei Armbanduhren aufgrund des Blickwinkels schräg zur unteren Fläche des Uhrengehäuses von Vorteil. Die im Bereich der oberen Seite bzw. Frontseite befindlichen Bedienungselemente müssen allerdings nicht notwendig mit dem Anzeigefeld in einer Ebene liegen_r es genügt, wenn sie räumlich dem Anzeigend so zugeordnet sind, dass sie zugleich mit dem Anzeigefeld im Blickwinkel des Betrachters bzw. Einsteilenden liegen.

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In bevorzugter Ausführung sind die Bedienungselemente als Drucktasten ausgebildet. Vorzugsweise ist jedem Stellenwert der digitalen Anzeige mit Ausnahme der Stunden jeweils eine Taste zugeordnet; für eine Uhr, die die Stunden und Minuten anzeigt, ergeben sich also drei Tasten, von denen eine der Stunden-, eine der Zehnerminuten- und eine der Einerminuten-Anzeige als Einstellelement zugeordnet ist. Auf diese Weise lässt sich sehr schnell und genau die richtige Zeiteinstellung herbeiführen. Bevorzugt sind die Bedienungselemente für die Stunden- und Minuten-Anzeige dabei in der gleichen Reihenfolge angeordnet wie die zugehörigen Anzeigesymbole. Die Bedienungselemente können dabei parallel in einer Reihe zu der Reihe der zugehörigen Anzeigesymbole angeordnet sein. Eine solche Reihe befindet sich zweckmässig ober- oder unterhalb des Anzeigefeldes.

In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung ist dafür gesorgt dass eine unbeabsichtigte Einstellung verhindert wird. Dies kann einmal dadurch geschehen, dass man die Bedienungselemente mechanisch derart festlegt, dass sie sich ungewollt nicht herabdrücken lassen. Eine weite®Möglichkeit besteht darin, das Auslösen der Schaltfunktion durch unbeabsichtigtes Betätigen der Bedienungselemente mit Hilfe eines elektrischen Schaltelementes zu verhindern.

Bevorzugt ist sämtlichen Bedienungselementen für die Einstellung der Zeitanzeige, Rückstellung von '.Schaltkreisen und/oder dergleichen jeweils ein Schliesschalter zugeordnet, der in normalem Betriebszustand der Uhr .geöffnet und für die Einstellung bzw. Rückstellung und dergleichen Funktionen geschlossen ist. Mit Rücksicht auf den klein zu haltenden Platzbedarf sind die Steuerkreise, die den Bedienungselementen nachgeschaltet sind, vorzugsweise derart aufgebaut, dass deren Eingangssteuerspannung von der Drain-Spannung eines gesättigten P- oder N-Kanal-MOS-

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Transistors abgeleitet ist, während die invetierte Steuerspannung durch Verbinden der Drain-Elektrode mit Masse oder dem Plus-Ri einer Zelle zur Verfügung steht.

Die Erfindung wird an Hand der in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäss ausgestatteten Uhr;

Fig. 2 einen Teilquerschnitt und eine Prinzipdarstellung einer Ausführung zur mechanischen Festlegung der Drucktasten;

Fig. 3 eine Ausführungsform zur Verhinderung der ungewollten Auslösung einer Schaltfunktion durch ein unbeabsichtigtes Betätigen der Bedienungselemente mit Hilfe eines elektrischen Schaltelementes,

Figur 4- ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der

erfindungsgemässen Uhr;
Fig. 5 einen rückstellbaren Fllp-Flop-Schaltkreis mit Einrichtungen zur Zeitanzeige-Einstellung;

Fig. 6 eine Ersatzschaltung für einen Widerstand, der der Zurverfügungstellung der Steuerspannung dient.

Das Ausführungsbeispiel gemäss Figur 1 zeigt eine Armbanduhr mit einem Armband 1 und einem Gehäuse 2, bei welchem das Anzeigefeld 3 schräg zu der unteren Fläche des Gehäuses geneigt ist. Zur Einstellung der Zeitanzeige sind unterhalb des Anzeigefeldes drei Drucktasten angebracht; eine weitere Drucktaste 5 dient der Rückstellung des Systems, während die schliesslich noch vorgesehene Drucktaste 6 für das Ein- und Ausschalten der Uhr vorgesehen ist. Seitlich befindet sich noch ein Betätigungsglied 7, mit dessen Hilfe

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ein unbeabsichtigtes Einstellen bzw. Rückstellen oder (^gleichen verhindert wird. Die einzelnen Schaltkreise werden im Einzelnen im Zusammenhang mit Figur 4 beschrieben.

Die Tastschalter sind an der Frontseite des Gehäuses angeordnet. Die drei Zeitanzeige-Einstellschalter 4 dienen der Einstellung der Stunden-, Zehnerminuten- und Einerminuten-Anzeige von links nach reetts gesehen. Da die Anordnung bzw . Aufeinanderfolge der Schalter 4 die gleiche ist wie die zugehörige Reihenfolge der Änzeigesymbole, kann die Zeitanzeige leicht eingestellt werden. Da ein unbeabsichtigter Druck auf die Schalter während des Tragens der Uhr sehr leicht auftieten kann, ist erfindungsjemäss eine Sicherungsvorrichtung vorgesehen, die die Drucktasten mechanisch verriegelt (Figur 2) oder verhindert, dass beim Herabdrücken der Tastschalter deren Schaltfunktion in dem System wirksam wird (Figur 3).

Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für das mechanische Verriegeln der Tastschalter 4bis 6. Die Drucktasten 4,5, und 6 werden mit Hilfe von Federn 9 in Richtung auf ihre aus dem Gehäuse herausragende Endposition verschoben? sie kehren nach- jeder Betätigung in diese Lage zurück. In der herabgedrückten Lage beiätigen die Drucktasten 4 bis jeweils einen Schliesschalter, der aus den beiden Kontaktelementen 10 und 11 besteht. Unterhalb der Drucktasten ist eine mechanische Verriegelungseinrichtung 7 vorgesehen, wie dies aus Figur 2a ersichtlich ist. Figur 2b zeigt, dass an einer axial verschiebbaren Stange, die sich unterhalb der in das Gehäuse hineinragenden Enden der Drucktasten erstreckt. Auf dieser Achse sind in korrespondierender Zuordnung zu den gehäuseseitigen Enden der Drucktasten eine Art Nocken 8 vorgesehen, Befindet sich nun die Verriegelungseinrichtung in der in Figur 2b dargestellten Stellung, so können die Tasten 4 bis 6 nicht herabgedrückt werden. Wird die Verriegelungseinrichtung dagegen koaxial

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verschoben, so zeigen die gehäuseseitigen Enden der Tasten in die Zwischenräume zwischen den Nocken 8, in welche sie einschiebbar sind. Dieses Einschieben der Tasten führt zu der Schliessung der Kontakte 10 und 11. Im normalen Betriebszustand der Uhr ist die Verriegelungseinrichtung 7 derart verschoben, dass sich die Nocken unterhalb der gehäuseinneren Enden der Tasten 4 bis 6 befinden_r wodurch ein Druck auf die Tasten nicht zur Auslösung der entsprechenden Schaltfunktion führt. Natürlich kann auch eine Einrichtung vorgesehen sein, mit welcher jede Taste einzeln festlegbar ist.

Figur 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel, mit welchem mit Hilfe eines elektrischen Schaltelementes verhindert wird, dass ein unbeabsichtigtes Betätigen der Drucktasten zum Auslösen des zugehörigen Signales führt. Die einen Enden der den Tasten 4 bis 6 zugeordneten Kontakten sind dabei parallel geschaltet, die einzelnen von den anderen Enden der Schliesschalter abgehenden Leitungen sind mit Dioden zur Endkoppelung der angeschlossenen Schaltkreise versehen. Der gemeinsame Anschluss für alle Schalter ist nun über einen Kontakt 7 geführt, mit welchem wahlweise dieser gemeinsame Kontakt an die Energieversorgungseinrichtung der Uhr anschliessbar oder abschaltbar ist. Im normalen Betriebszustand ist der Schalter 7 geöffnet. Erst bei Schliessen des Schalters 7 kann mit Hilfe der Drucktasten 4bis 6 eine Einstellung der Ziffernanzeige, Rückstellung der Schaltkreise usw. vorgenommen werden. Auch in diesem Falle ist also eine Sicherung gegen ein unbeabsichtigtes Einstellen, Rückstellen usw. dadurch gegeben? dass vor der wirksamen Betätigung der Drucktasten zunächst ein anderes Element betätigt werden muss.

In dem Blockschaltbild eines Ausführungsbeispieles der erfindungsgemässen Uhr nach Figur 4 bedeuten a einen Kristall-Oszillator, b einen Teiler, an dessen Ausgang

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ein 1-Minuten-Signal auftritt, c ist ein 1/10-Zähler und Dekodierer, an dessen Ausgang ein lO-Minuten-Signal auftritt und der das Signal für die Minutenanzeige dekodiert, d ist ein 1/6 -Teiler und ein Dekodierer, an dessen Ausgang in ähnlicher Weise ein Stundensignal auftritt, und der das Signal für die Zehner-Minuten-Anzeige dekodiert, e ist schliesslich ein 1/24-Teiler und Öekodierer, dem das Signal für die Stundenanzeige entspringt, c¹, d¹ und e¹ sind Trennverstärker, mit deren Hilfe die Anzeige der Ziffernsymbole auf dem Anzeigefeld 3 betrieben wird. Die den Drucktasten 4 zugeordneten Schliesschalter 4a, 4b und 4c dienen der Zeitanzeige-Einstellung für Stunden,-Zehnerminuten und Einerminuten. Mit Hilfe des Schalters 5 kann das System zurückgestellt werden, d.h., alle Schaltkreise werden auf einen bestimmten Anfangsbetriebszustand zurückgeschaltet. Der Ein-Ausschalter 6 stellt lediglich den Teiler b zurück. Bei normalem Betrieb der Uhr sind alle Schliesschalter geöffnet, die Steuerspannung für S teuer inverter wird mit Hilfe der Widerstände R. bis R_ bereitgestellt.

Hgur 5 zeigt einen mehr ins Einzelne gehenden Abschnitt einer Schaltung mit rückstellbaren Flip-Flop-Schaltkreisen und Zeiteinstell-Einrichtungen. Während des normalen Gebrauches der Uhr ist der Zeiteinstell-Schalter 4 und der Rückstell-Schalter 5 geöffnet. In diesem Schaltzustand ist das Übertragungsgatter T, leitend geschaltet, während das Übertragungsgatter T_ gesperrt ist. Eingangssignale werden zu einem Flip-Flop-Schalüoreis über das Gatter. T. geführt. Da die Steuerelektrode des Rückstell-Steuerinverters I. über den Widerstand R₅ an Masse geschaltet ist, tritt auf der gemeinsamen Ruckstelleitung R ein bestimmtes Potential auf, worauf alle angeschlossenen Flip-Flop-Schaltkreise betätigt werden. Soll die Zeitanzeige justiert werden, so entstehen Eingangssignale durch wleder-

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holtes Ein- und Ausschalten des Schalters 4. Wird nämlich der Schalter 4 eingeschaltet, so wird das Übertragungsgatter T^ gesperrt und das Gatter T- durchgeschaltet. Das Signal durch das Gatter T₂ wird jedoch mit Hilfe des Inverters I, umgekehrt, so dass an dem Flip-Flop-Schaltkreis bei jeder Betätigung des Schalters ein Eingangssignal entsteht. Wird der Schalter 5 eingeschaltet, so wird der Flip-Flop-Schaltkreis in den O-Zustand zurückgeführt, da die Steuerelektrode des Inverters I, ein bestimmtes Potential erhält, so dass auf der gemeinsamen Rückstellleitung R Masse-Potential auftritt.

Das Schaltungsbeispiel gemäss Figur 6 zeigt die Verwendung eines MOS-Transistors anstelle eines Widerstandes, wie er in dem Ausführungsbeispiel gemäss Figur 5 vorgesehen ist. Wird der dargestellte Schalter ausgeschaltet, so erhalten die Steuerelektroden des Inverters Masse-Potential, da der MOS-Transistor, durchgeschaltet ist. Der Ausgang;·· erhält das bestimmte hohe Potential. Wird der Schalter dagegen eingeschaltet, so erhält der Ausgang Masse-Potential', da das Steuerpotential für den Inverter zwangsläufig auf eine bestimmte hohe Spannung ansteigt. Dieser Ersatz eines Widerstandes durch einen MOS-Transistor und ähnliche Massnahmen wirken sich besonders vorteilhaft hinsichtlich der Verringerung der Baugrösse und der Erhöhung der Zuverlässigkeit der Schaltkreise aus, da Widerstände als Einzelbauelemente nicht mehr erforderlich sind und entsprechend klein zu haltende monolithische integrierte Schaltkreise verwendet werden können. Natürlich weist der MOS-Transistor zur Verringerung des Energiebedarfes eine hohe Impedanz auf.

Wie vorstehend beschrieben, macht die erfindungsgemässe Anordnung der Tastschalter an der oberen oder Frontseite des Uhrengehäuses deren Betätigung leicht. Darüberhinaus wird das Justieren der Zeitanzeige einfach und genau,

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well Justierschalter für die Stunden-, Zehner-Minuten- und Einer-Minuten-Anzeige vorgesehen und diese Schalter in der gleichen Reihenfolge wie die zugehörigen Anzeigesymbole angeordnet sind.

Mit der Erfindung wird eine Uhr hoher Zuverlässigkeit zur Verfügung gestellt, bei der die vorgesehenen Schalter gegen ein unbeabsichtigtes Betätigen gesichert und alle als Schliesschalter ausgebildet sind, so dass es nicht erforderlich ist, den Betriebszustand der Uhr über den Einschaltzustand der Schalter sicherzustellen.

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Claims

Dipt.-lng. Hainz Usstf, Palentonvwh D-S München 81, Cosimosttage 81 · Telefon: (0811) 983820

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PATENTANSPRÜCHE

..j Mitführbare Uhr, Insbesondere Armbanduhr, mit digitaler Ziffernanzeige, die einen Schwingkristall-Oszillator, Zähler und Dekodierer, die vorzugsweise unter Verwendung von komplementär-symmetrischen Metalloxid-Halbleitern (COS MOS) aufgebaut sind, sowie eine elektronische Anzeigeeinrichtung aufweist, welche insbesondere Anzeigeelemente aus Lichtemissionsdioden (LED) , Flüssigkristalle?! oder Plasma enthält, dadurch gekennzeichnet ,dass die Bedienungselemente (4-6) für die Einstellung der Zeitanzeige, Rückstellung von Schaltkreisen und/oder dergleichen an der oberen oder Frontseite des Gehäuses (2) der Uhr angeordnet sind.
2. Uhr nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , dass die Bedienungselemente als Drucktasten (4-6) ausgebildet sind.
3. Uhr nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , dass die Bedienungselemente (4-6) gegen ein unbeabsichtigtes Betätigen gesichert mechanisch festlegbar sind.
4. Uhr nach.einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , dass das Auslösen einer Schaltfunktion durch unbeabsichtigtes Betätigen der Bedienungselemente (4-6) mit Hilfe eines elektrischen Schaltelementes verhinderbar ist.
5. Uhr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u rch gekennzeichnet , dass der Stunden-, der Zehner-Minuten- und der Einer-Minuten-Anzeige je ein

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Bedienungselement (4) zugeordnet ist.
6. Uhr nach Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienungselemente (4) für die Stunden- und Minuten-Anzeige in der gleichen Reihenfolge angeordnet sind wie die zugehörigen Anzeigesyiribole.
7. Uhr nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienungselemente (4) in einer Reihe parallel zu der Reihe der zugehörigen Anzeigesymbole und unterhalb dieser verlaufend angeordnet sind.
8. Uhr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigesymbole in einer zur Unterseite der Uhr geneigten Ebene liegend angeordnet sind.
9. Uhr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sämtlichen Bedienungselementen (4-6) für die Einstellung der Zeitanzeige, Rückstellung von Schaltkreisen und/oder dergleichen Schliesschalter zugeordnet sind, die im normalen Betriebszustand der Uhr geöffnet und für die Einstellung bzw. Rückstellung und dergleichen Funktionen geschlossen sind.
10.Uhr nach Anspruch 9_fdadurch gekennzeichnet , dass die Eingangssteuerspannung von den Schliesschaltern der Bedienungselemente nach geschalteten Steuerschaltkreisen von der Drain-Spannung eines gesättigten P- oder N-Kanal-MOS-Transistors abgeleitet ist, während die invertierte Steuerspannung durch Verbinden der Drain-Elektrode mit Masse oder dem Plus-Pol einer Zelle zur Verfügung steht.

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L e e r s e i f e