DE2318224A1 - Elektronische uhr - Google Patents

Description

DlPL-ING. A. GRONECKER DR.-fNG. H. KINKELDEY DR.-iNG. W. STOCKMAtR, Ae. E. tc«jF..Nsr.oFTECHN>

PATENTANWÄLTE

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MÖNCHEN 22.

Maximilk»KtroBe 43 ' Telefon2971 a0/29i744/22119J Totegromroe Monapo» Münchea Telex: 05-29380

2318224 April !973

CASIO COMPUTER CO., LTD. 229 Oaza Imokubo, Higashiyajtaato-slii, Tokyo, Japan

ELektronische Uhr

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Uhr mit einem Seieradenzähler, der Taktimpulse zur Erzeugung von Mimiten-Schr^ttsignaleif jeweils alle 60 Sekunden zählt, ädt eines ftimaten-Sähler, der diese Minuten-Schrittsignale zur Erzeugung von Stunden-Schrittsignalen alle 60 Minuten zählt, und mit einem Stundenzähler, der die Stunden-Schrittsignale zählt.

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Bei herkömmlichen Uhren wird die Zeit mit Hilfe eines kleinen Zeigers für die Stunden und eines großen Zeigers für die Minuten angezeigt. Auf diese Veise wird die Zeit analog durch Drehung des kleinen und großen Zeigers auf dem Ziffernblatt angezeigt und eine Zeiteinstellung wird durch Drehen des großen Zeigers von Hand vorgenommen. Auf diese V/eise ist es möglich, die. Zeit um eine Sekundeneinheit zu verstellen, z. B. um 50 oder 10 Sekunden, indem der große Zeiger auf jede beliebige Stellung des Ziffernblatts eingestellt wird.

Bei den in jüngster Zeit entwickelten Digitaluhren, bei denen die Zeit durch Ziffern angezeigt wird, werden die zur Anzeige der Minuten benutzten Ziffern intermittierend in einem Intervall von 1 Minute angezeigt. Eine Bestimmung des Augenblicks, zu dem die Minuten fortschreiten, ist daher nicht möglich, sondern lediglich die angezeigten Ziffern können beobachtet werden, so daß eine Einstellung der Minuten einen maximalen Fehler von 1 Minute bedingen. Es ist daher schwierig, die jeweils angezeigte Zeit auch auf Sekundeneinheiten nachzustellen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine neue elektronische Uhr der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der mit einfachen Einrichtungen eine genaue Einstellung oder Verstellung der angezeigten Zeit auch in Sekundeneinheiten möglich ist. Die neue elektronische Uhr soll dabei eine verbesserte elektronische Steuerschaltung kompakter Konstruktion haben, mit der eine digitale oder analoge Anzeige der Stunden und Minuten selbst in sehr kleinen Uhren möglich ist und die jeweils angezeigte Zeit sehr genau auch in Sekundeneinheiten nachgestellt oder eingestellt werden kann.

Bei einer elektronischen Uhr der genannten Art ist diese Aufgabe gemäß der Erfindung gelöst durch eine erste Einrichtung

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zur Erzeugung eines ersten den ZählVorgang stillsetzenden, den Inhalt des Sekundenzählers löschenden.und den Zählerstand des Minutenzählers um 1 erhöhenden Signals und durch eine zweite Einrichtung zur Erzeugung ein'es zweiten Signals, mit dem der ZählVorgang des gelöschten Sekundenzählers wieder gestartet wird.

Nach einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Uhr wird der Zählerstand des Minutenzählers um 1 erst mit- dem zweiten Signal erhöht. In diesem Fall dient also das erste Signal nur zum Loschen des Inhalts des Sekundenzählers und zum Stillsetzen des. ZählVorgangs.

Die Erfindung wird an Hand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine digitale Armbanduhr, die erfindungsgemäß ausgebildet ist,

Fig. 2 e'in Blockschaltbild der elektronischen Steuerschaltung der in Fig. 1 gezeigten Uhr,

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel einer Schaltung, die ein Minuten-Schrittsignal erzeugt, wenn die in Fig. 2 gezeigte Nachstelltaste betätigt wird,

Fig. 4- ein Ausführungsbeispiel einer Schaltung, die ein Minuten-Schrittsignal erzeugt, wenn die in Fig. 2 gezeigte Nachstelltaste losgelassen wird, und

Fig. 5 ein Blockschaltbild, das ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Zeitnachst'elleinrichtung angibt.

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Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung an Hand einer digitalen Armbanduhr beschrieben. Ein Zifferblatt 11a eines Gehäuses 11 der in Fig. 1 gezeigten digitalen Armbanduhr ist mit einer Anzeigeeinheit 12 für die Stunden und einer Anzeigeeinheit 15 für die Minuten versehen, wobei jede zwei Ziffern angibt. Diese Stunden- und Minuten-Anzeigeeinheiten 12 und 15 sind aus einer Anzahl von flüssigen Kristallanzeigeelementen oder Ziffernanzeigeröhren gebildet, um damit jede beliebige Zeit, wie z.B. 10 Uhr 29 Minuten, anzeigen zu können. Eine Zeitnachstelloder Einstelltaste 14 ist auf dem Ziffernblatt 11a vorgesehen und das Gehäuse 11 ist mit dem Handgelenk eines Benutzers mit Hilfe eines Armbands 15 verbunden.

Wie aus Fig. 2 zu erkennen· ist, werden die als Bezugsgröße zum Abzählen der Zeit benutzten Signale von einem Taktimpulsgenerator 16 erzeugt und an einen η-stufigen Zähler 18 über einen Eingang eines UND-Glieds 17 gegeben. Da das Ausgangssignal der Taste 14 an den anderen Eingang des UND-Glieds 17 -über einen Inverter 19 gegeben wird, wenn die Taste nicht betätigt oder aber losgelassen ist, werden die Taktimpulse kontinuierlich an den Zähler 18 gegeben. Ist die Anzahl der Stufen η des Zählers 18 und die Frequenz F der Taktimpulse so gewählt, daß die Bedingung 1/n χ F = erfüllt ist, so erzeugt der Zähler 18 zu jeder Sekunde ein Übertragssignal. Der Zähler 18 wird von dem Ausgangssignal der Taste 14 zurückgesetzt. Das Übertrags- oder Sekunden-Signal, das vom Zähler ^8 erzeugt wird, wird an die Eingänge eines UND-Glieds 20 zusammen mit dem Ausgangs signal des Inverters 19 gegeben und das Ausgangssignal des UND-Glieds wird als Sekunden-Signal an einen Sekunden-Zähler in Form eines 60-Schritt-Zählers 21 gegeben. Der Zähler 21 ist so ausgelegt, daß er vom Ausgangssignal der Taste 14 zurückge-

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setzt wird und ein übertragssignal vom Zahler an einen 60-Sehritt-Minuten-Zähler 23 über ein ODER-Glied 22 zusammen mit de» Außgangssignal der faste 14.gegeben wird. Daß vom Zähler 23 erzeugte Übertragssignal wird an einen 12-Schrittßtunden-Zähler 24 gegeben.

Die Inhalte des Minuten-Zählers 23 und des Stunden-Zählers 24 werden an Dekoder 25 und 26 jeweils gegeben, wo sie in für die Aazeigeelemente geeignete Signale umgeformt werden, die in den Minuten- und Stunden-Anzeigeeinheiten 13 und 12 benutzt werden. Die Ausgangssignale der Dekoder 25 und 26 werden an die Minuten- und Stunden-Anzeigeeinheiten 13 und. 12 über Treiberschaltungen 27 und 28 jeweils gegeben, um diese Einheit zur Erzeugung einer sichtbaren Anzeige der Zeit, z,B. 10 Uhr 29 Minuten, zu veranlassen.

Die elektronische Uhr arbeitet in der folgenden Weise: Bei normalen Betriebsbedingungen, bei denen die Taste oder der Hachstellknopf 14 nicht betätigt ist, ist das UND-Glied 17 leitend, so daß der Zähler 18 die Anzahl der von dem Taktimpulsgenerator 16 erzeugten Impulse zählen kann, um damit Übertragssignale an den Zähler 21 über das ebenfalls leitende UND-Glied 20 mit einer Geschwindigkeit von einem Übertragssignal pro Sekunde zu geben. Die vom Zähler 21 erzeugten Übertragssignale werden an den Zähler 23 mit einer Geschwindigkeit von einem pro Minute gegeben. Die von dem Zähler 23 erzeugten Übertragssignale sind Stunden-Schritteignale, die mit einer Geschwindigkeit von einem pro Stunde erzeugt werden, so daß der Inhalt des Zählers 24 die Stunden angibt. Ist daher die Taste 14 nicht betätigt, geben die Stunden- und Minuten*- Anzeigeeinheit en 12 und 13 der Uhr 11 eine digitale Anzeige der Stunden und Minuten an, die den

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Zählerständen der Zähler 23 und 24- jeweils entsprechen.

Soll die Zeitanzeige der Uhr korrigiert werden, so wird die !fachsteiltaste 14 betätigt. Das sich ergebende Signal setzt nicht nur den Zähler 18 zurück, sondern löscht auch den Zähler 21. Zur gleichen Zeit wird dieses Signal an den Zähler 23 als Minuten-Schrittsignal gegeben. Unter diesen Bedingungen werden die UND-Glieder 17 und 20 durch Unterbrechung der an sie gegebenen Signale gesperrt, so daß der Zählvorgang des Zählers 18 und auch das Eingangssignal an den Sekunden-Zähl er 21 unterbrochen wird. Die Betätigung der Nachstelltaste 14 wird solange aufrechterhalten, bis die von der Minuten-Anzeigeeinheit 13 angezeigte Zeit erhalten wurde. Wird z.B. die Nachstelltaste 14 zur Zeit 10 Uhr 29 Minuten, wie in Fig. 1 gezeigt, betätigt, so wird die angezeigte Zeit auf 10 Uhr 30 Minuten verändert und die Taste 14 wieder losgelassen, wenn die tatsächliche Zeit 10 Uhr und 30 Minuten erreicht. Als Folge davon gelangen die Taktimpulse wieder an den Zähler 18, um dessen Zählvorgang wieder zu starten, wenn die tatsächliche Vergleichszeit 10 Uhr und 30 Minuten erreicht. Auf diese Weise stimmt die Zeitanzeige der Uhr mit- der Vergleichszeit zu einem Augenblick von 10 Uhr 30 Minuten und 0 Sekunden überein.; Die Minuten-Anzeige wird um einen Schritt durch Betätigung der Nächsteiltaste 14 weiterbewegt, während der ZählVorgang der Taktimpulse in Abhängigkeit des Loslassens der Nachstelltaste 14 wieder begonnen wird, so daß es möglich ist, die Zeit nachzustellen oder aber einzustellen, in Einheiten von Sekunden mit hoher Genauigkeit, indem der Beginn der Minutenanzeige als Bezugswert genommen wird.

lig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Signalgenerators, der zusammen mit der Nachstelltaste 14 zur Zuführung eines

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Schrittsignals an den Minuten-Zähler 23 benutzt wird, wenn die Taste "14 betätigt wird. Der Signalgenerator weist eine Verzögerungss,cnaltung 31 zur Verzögerung des von der Taste 14· kommenden 0ignals um ein vorbestimmtes Intervall, einen Inverter 32» an den das Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung 31 gegeben wird, und ein UND-Glied 33 auf, das die Ausgangssignale des Inverters 32 und der Taste 14 erhält. Ist die Taste 14- nicht betätigt, so wird ein 1-Ausgangssignal vom Inverter 32 an einen Eingang des UND-Glieds 33 und ein O-Signal an den anderen Eingang gegeben, so daß das UND-Glied 33 ein O-Ausgangssignal erzeugt. Bei Betätigung der Taste 14 ändert sich das an den anderen Eingang des UND-Glieds 33 gegebene Eingangssignal auf 1-Signal, so daß ein 1-Ausgangssignal an den Zähler 23 als Hinuten-Schrittsignal gegeben wird. Nachdem ein vorbestimmtes Zeitintervall nach dem Augenblick vergangen ist, nach dem das Ausgangssignal des UND-Glieds 33 sich auf 1-Signal geändert hat, erzeugt der Inverter 32 ein O-Ausgangssignal infolge des 1-Ausgangssignals der Verzögerungsschaltung 3"U wodurch die durch Betätigung der Nachstelltaste 14 eingeleitete Operation beendet wird. Die in Fig. 3 gezeigte Schaltung kann zwischen einem Verbindungspunkt 29 und einem Eingang eines ODER-Glieds 22 geschaltet werden.

Wie zuvor beschrieben, kann, obwohl die in Fig. 3 gezeigte Schaltung so ausgelegt ist, daß ein Minuten-Schrittsignal an den Zähler 23 immer dann gegeben wird, wenn die Taste 14 gedrückt wird, die Schaltung auch so ausgelegt werden, daß sie ein Minuten-Schritt signal an den Zähler 23 immer darm gibt, wenn die T,aste 14 losgelassen wird. Fig. 4 zeigt ein Ausfiihrungsbeispiel einer derart modifizierten Schaltung, die ebenfalls in Verbindung mit der in Fig. 2 gezeigten Schaltung benutzt werden kann. Bei der in Fig. 4 gezeigten Schaltung

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wird das Ausgangssignal der Taste 14 an einen Eingang eines UND-Glieds 35 über eine Verzögerungsschaltung 34- gegeben, ■während gleichzeitig an den anderen Eingang des UND-Glieds 35 dieses Signal über einen Inverter 36 gegeben wird.

Bei Betätigung der Taste 14, bei der das Eingangssignal an den Inverter 36 ein 1-Signal ist, erhält der eine Eingang des UND-Glieds 35 O-Signal, so daß kein Signal an den Zähler 23 gegeben wird. Unter diesen Bedingungen erzeugt das UND-Glied 35 beim Loslassen der Taste 14 ein 1-Ausgangssignal, da zu dieser Zeit das Ausgangssignal von der Verzögerungsschaltung 34 immer noch ein 1-Signal ist, so daß damit das 1-Ausgangs signal vom UND-Glied 35 an den Zähler 23 als ein Minuten-Schrittsignal gegeben wird. Nach Verstreichen eines vorbestimmten Intervalls unter diesen Bedingungen ändert sich das Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung 3^- auf O-Signal, wodurch damit das UND-Glied 35 gesperrt wird.

Da die in Tig. 2 gezeigte Schaltung derart ausgelegt ist, daß der Minuten-Zähler 23 um eine 1 durch Betätigen der Taste 14 weitergezählt wird, wird oftmals maximal eine Minute zwischen der Betätigung und dem Loslassen der Taste benötigt.

3?ig. 5 zeigt eine verbesserte Schaltung, die diesen Nachteil vermeidet-und die zur Nachstellung der Zeitanzeige benötigte Zeit vermindert, so daß dann die Betätigung der Taste 14 kurzer als 10 Sekunden sein kann. Bei der in Fig. 5 gezeigten Abwandlung ist der in Fig. 2 gezeigte Zähler 21 durch zwei Zähler 40 und 41 und ein ODER-Glied 42 ersetzt. Im einzelnen wird das Ausgangssignal der Taste 14 an einen Eingang des UND-Glieds 20 gegeben, um Sekunden-Signale an

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einen-Eingang eines 10-Schritt-Zählers 40 mit einer Ge-BChwindigkeit von einem Signal pro Sekunde' zu geben. Der Zähler 40 gibt ein Übertragssignal an einen 6-Schritt-Zänler 41 über ein ODER-Glied 42 mit einer Geschwindigkeit von eine» Signal pro 10 Sekunden und der Zähler 41 gibt Übertragssignale an den Zähler 23 mit einer Geschwindigkeit von einem Signal pro Minute. Das Signal von der Taste 14 gelangt außerdem an den Zähler 40 als Löschsignal und an den Zahler 41 ale Zähl'signal.

Venn immer die Taste 14 betätigt wird, wird also das UND-Glied UQ gesperrt, um den ZählVorgang des Zählers 40 zu beendigen» während gleichzeitig sein Inhalt gelöscht wird, um ein Schrittsignal an den Zähler 41 zu geben. Ähnlich dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel wird auch bei dem in ®ig· 5 gezeigten modifizierten Ausführungsbeispiel durch Loslassen der Taste 14 in dem Augenblick, in dem die vom Zähler 41 gezählte Zeit mit der Vergleichszeit übereinstimmt, dae Intervall zwischen der Betätigung und dem Loslassen der !fachst eil taste 14 auf eine Zeit von maximal 10 Bekunden vermindert.

Me zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele der Schaltungen waren so ausgelegt, daß bei Betätigung der Taste 14 der Sekunden-Zähler gelöscht und die Zähler höherer Ordnung weitergezählt wurden, und beim Loslassen der Taste der Zählvorgang der !Paktimpulse erneut begonnen wurde. Bei dieser Konstruktion ist ee jedoch erforderlich, die Taste zwischen ihrer Betätigung und ihrem Loslassen in der Arbeitsstellung zu halten. Dieser Haehteil kann durch Vorsehen von zwei Tasten beseitigt werden., von denen die erste zum Setzen eines Speichers, z.B. eines Flip-Flops, benutzt wird, um die Betätigung der ersten Taste einzuspeichern, während die zweite Taste zum

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Rucksetζen des Speichers benutzt wird. Andererseits kann eine einzelne Taste mit einem Flip-Flop derart kombiniert werden, daß bei Betätigung der Taste das Flip-Flop gesetzt wird, beim Loslassen der Taste das Flip-Flop zurückgesetzt und das Flip-Flop Befehle zum Betätigen und Loslassen der Taste erzeugt.

Selbstverständlich kann die Erfindung auch bei analoganzeigenden Uhren benutzt werden. Werden daher z.B. die elektronischen Steuer- und Zählschaltungen in einer analoganzeigenden Uhr benutzt, so werden die Ausgangssignale der Treiber an 60 Minuten-Anzeigeelemente und Ί2 Stunden-Anzeigeelemente gegeben, die auf Kreisen auf dem Zifferblatt der Uhr angeordnet sind.

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Claims (2)

Patentansprüche

1.J Elektronische "öhr mit einem Sekundenzähler, der Takt-."■" impulse zur Erzeugung von Minuten-Schrittsignalen jeweils alle 60 Sekunden zählt, mit einem Minuten-Zähler, der diese Minuten-Schrittsignale zur Erzeugung von Stunden-Schrittsignalen alle 60 Minuten zählt, und mit einem Stunden-Zähler, der die Stunden-Schrittsignale zählt, gekennzeichnet durch eine erste Einrichtung (14-, 19, 17» 20) zur Erzeugung eines ersten den Zählvorgang stillsetzenden, den Inhalt des Sekundenzählers (18) löschenden und den Zählerstand des Minutenzählers (23) um 1 erhöhenden Signals und durch eine zweite Einrichtung (14·, 19* 17) zur Erzeugung eines zweiten Signals, mit dem der ZahlVorgang des gelöschten Sekundenzählers (18) wieder gestartet wird.

2. Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (14-, 17, 19, 20) zur Er-'* zeugung des ersten und zweiten Signals eine Nachstelltaste (14-) aufweisen, wobei das erste Signal beim Drücken und das zeite Signal beim Loslassen der Taste erzeugbar sind.

3- Uhr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß erst mit dem zweiten Signal der Zählerstand des Minutenzählers (23) um 1 erhöht wird.

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