DE2362970A1 - ELECTRONIC CLOCK - Google Patents
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Description
73/8734-73 / 8734-
Kabushiki Kaisha Suwa Seikosha Tokyo, JapanKabushiki Kaisha Suwa Seikosha Tokyo, Japan
Elektronische UhrElectronic clock
Die Erfindung betrifft eine elektronische Uhr mit einer Batterie, einer Hbrmalsignalquelle, einer logischen Schaltung, einer Ansteuerschaltung und einer Anzeigeeinrichtung.The invention relates to an electronic clock with a battery, a sound signal source, a logic circuit, a control circuit and a display device.
In den letzten Jahren sind durch die großen Fortschritte auf dem Gebiet der Elektronik die elektronischen Uhren immer weiterentwickelt worden und haben eine immer größere Verbreitung gefunden. Anstelle der üblichen analogen Anzeige tritt im Bahmen dieser Entwicklung die digitale Anzeige mittels eines elektrischen digitalen Zeitanzeigeelementes· Bei diesen Festkörperbauteile enthaltenden elektronischen Uhren wird als Energiequelle eine Batterie benutzt, deren Kapazität begrenzt ist, da die Batterie in dem begrenzten Baum einer Armbanduhr untergebracht werden muß. Das Anzeigeelement hat am Gesamtenergieverbrauch den größtenIn recent years, the great advances in electronics have made electronic watches more and more advanced and have become more and more widespread. Instead of the usual analogue display, there is an imitation this development the digital display by means of an electric digital time display element · These solid-state electronic clocks contain a Battery used whose capacity is limited because the battery must be housed in the limited tree of a wrist watch. The display element has the largest total energy consumption
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2 3 6 2 °i 7 O2 3 6 2 ° i 7 O
Anteil. Es "besteht deshalb das Bedürfnis, diesen Anteil zu verringern. Proportion of. There is therefore "a need to reduce this proportion.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer elektronischen Uhr der einleitend genannten Art bzw. bei einer elektronischen Uhr, bei der die Zeit elektronisch unter Verwendung mehrerer zur Anzeige kommender Ziffern angezeigt wird, den durch die Anzeige bedingten Energieverbrauch zu verringern, so daß entweder die für die Energieversorgung erforderliche Batterie kleiner ausgebildet oder ihre Lebensdauer erhöht werden kann.The invention is based on the object of an electronic Clock of the type mentioned in the introduction or in the case of an electronic clock in which the time is stored electronically using several to be displayed is indicated by the display Reduce the required energy consumption, so that either the battery required for the energy supply is made smaller or their service life can be increased.
Die Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die jeweiligen Anzeigeeinheiten für Stunden, Minuten bzw« Sekunden, die jeweiligen Ziffern oder die jeweiligen Ziffernsegmente nicht gleichzeitig, sondern sequentiell angesteuert werden. Die Periode des Ans teuer signal s ist vorzugsweise so gewählt, daß das menschliche Auge das Flackern der Anzeige nicht erkennen kann. Vorteilhaft ist es auch, wenn die jeweilige Anzeigeeinheit für die Stunden, die Minuten bzw. die Sekunden abwechselnd so lange leuchtend gehalten wird, daß sie durch das menschliche Auge abgelesen werden kann.The object is achieved according to the invention in that the respective Display units for hours, minutes or seconds, the respective digits or the respective digit segments are not can be controlled simultaneously but sequentially. The period of the expensive signal s is preferably chosen so that the human Eye cannot see the flickering of the display. It is also advantageous if the respective display unit alternately lights up for the hours, minutes or seconds is held to be read by the human eye.
Die erfindungsgemäße elektronische Uhr weist eine Anzeigeeinrichtung mit einer gut erkennbaren Zeitanzeige auf, bei der dieThe electronic watch according to the invention has a display device with a clearly visible time display where the
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einzelnen Anzeigeeinheiten für Stunden, Minuten oder Sekunden, die einzelnen Anzeigeziffern pder die einzelnen Anzeigesegmente nacheinander so angesteuert werden, daß sie gleichzeitig ablesbar sind, oder daß die Anzeigeeinheiten nacheinander ablesbar sind, und zwar entweder von der Stunden- zur Sekundenanzeige oder von der Sekunden- zur Stundenanzeige. Hierdurch kann der für die Anzeige erforderliche Leistungsverbrauch beträchtlich verringert werden.individual display units for hours, minutes or seconds, the individual display digits or the individual display segments are controlled one after the other so that they can be read at the same time, or that the display units can be read one after the other either from the hour to the seconds display or from the seconds to the hour display. This allows the power consumption required for display can be reduced considerably.
Bei der bisher üblichen gemeinsamen Anzeige von Stunden, Minuten und Sekunden ist eine verhältnismäßig hohe Stromstärke erforderlich, die infolge des durch den Innenwiderstand der Batterie verursachten Spannungsfalls oft einen fehlerhaften Betrieb der Schaltung oder des Anzeigeelementes zur IPolge hat. Diese Mängel werden ebenfalls bei der erfindungsgemäßen Lösung beseitigt, weil die Stromstärke bei sequentieller Ansteuerung kleiner als bei gleichzeitiger Ansteuerung ist.With the previously common display of hours, minutes and seconds, a relatively high current is required, due to the voltage drop caused by the internal resistance of the battery, the Switching or the display element has the consequence. These deficiencies are also eliminated in the solution according to the invention, because the current intensity is smaller with sequential control than with simultaneous control.
Bei der gleichzeitigen digitalen Anzeige von Stunden und Minuten oder von Stunden, Minuten und Sekunden von bekannten elektronischen Armbanduhren hat man zur Verringerung des Energieverbrauches die Anzeige auf jeweils einen sehr kurzen Zeitabschnitt beschränkt, Dies führt zu einer undeutlichen Anzeige. Wird die Anzeigezeit jedoch lang gemacht, dann wächst der Energieverbrauch und dieWith the simultaneous digital display of hours and minutes or of hours, minutes and seconds from well-known electronic ones Wristwatches have been limited to a very short period of time in order to reduce energy consumption. This leads to an indistinct display. However, if the display time is made long, then the energy consumption and the
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2 3 6 / 3 7 Q2 3 6/3 7 Q
Lebensdauer der Batterie wird stark verkürzt. Bei der erfindungsgemäßen elektronischen Uhr kann durch Ausnutzung der Trägheit des menschlichen Auges, wonach ein Lichteindruck nicht sofort verschwindet, der Leistungsverbrauch dadurch wesentlich verringert werden, daß die Anzeigeelemente nicht gleichzeitig, sondern nacheinander zum Leuchten gebracht werden. Die Folge ist eine elektronische Uhr, bei der die Zeit gut ablesbar ist, und deren Anzeige einen geringen Energieverbrauch benötigt.Battery life is greatly reduced. In the inventive Electronic watch can by taking advantage of the inertia of the human eye, according to which an impression of light is not instantaneous disappears, the power consumption can be significantly reduced that the display elements are not simultaneously, but are made to glow one after the other. The result is an electronic watch where the time is easy to read, and whose display requires a low energy consumption.
Die Erfindung wird durch Ausführungsbeispiele anhand von fünf Figuren näher erläutert. Es zeigenThe invention is explained in more detail by means of exemplary embodiments with the aid of five figures. Show it
Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Uhr mit digitaler ZeitanzeigeFig. 1 is a block diagram of a clock with digital time display
Fig. 2 die von dem in Fig. 1 dargestellten Taktsteuergerät
erzeugten ZiffernsignaleFIG. 2 shows the clock control device shown in FIG. 1
generated digit signals
Fig. 3 ein Blockdiagramm einer Uhr, bei der die Zeit mittels Segmenten angezeigt wirdFig. 3 is a block diagram of a clock in which the time by means of Segments is displayed
Fig. M- die von dem in Fig. 3 dargestellten Taktsteuergerät gelieferten SignaleFIG. M shows the signals supplied by the clock control device shown in FIG. 3
Fig. 5 die Signale für die Stunden-, Minuten- und Sekundeneinheit.en der Ausführungsform nach Fig. 3.5 shows the signals for the hours, minutes and seconds units the embodiment according to FIG. 3.
Die in Fig. 1 dargestellte elektronische Uhr enthält einen Normalsignalgenerator A, eine logische Schaltung B, eine Ansteuerschaltung 0 und eine Anzeigeeinrichtung D. Es ist eine Zeitanzeige in Stunden, Minuten und Sekunden vorgesehen. Zu diesem Zweck ent-The electronic watch shown in Fig. 1 includes a normal signal generator A, a logic circuit B, a drive circuit 0 and a display device D. It is a time display provided in hours, minutes and seconds. For this purpose,
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hält die Anzeigeeinrichtung sechs Ziffern aus Sieben-Segment-Anzeigeelementen, die aus G-allium-Arsenid-Phosphid-Lichtemissionsdioden aufgebaut sind. Die Zeitanzeige in sechs Ziffern wird derart bewirkt, daß Sechs-Ziffernsignale (ihre Impulsbreite beträgt im vorliegenden Fall 1/256 Sekunden), die den sechs Ziffern entsprechen, vorgegeben sind durch die in .Fig. 2 dargestellten acht kodierten Signale, welche von der logischen Schaltung geliefert werden, so daß die Anzeige Ziffer nach Ziffer erfolgt. Als Folge hiervon ist bei diesem Anzeigeverfahren der Leistungsverbrauch nur halb so groß, oder noch kleiner, als bei einem Anzeigeverfahren, bei dem gleichzeitig sämtliche Ziffern zum Leuchten gebracht werden.the display device holds six digits from seven-segment display elements, those made from g-allium-arsenide-phosphide light emitting diodes are constructed. The time display in six digits is effected so that six-digit signals are (their pulse width in the present case 1/256 seconds), which are the six digits are specified by the in .Fig. Eight coded signals shown in FIG. 2, which are supplied by the logic circuit so that the display is digit after digit. As a result of this, the power consumption in this display method is only half or even less than with one Display method in which all digits are lit up at the same time.
Bei der in Fig. 3 dargestellten elektronischen Uhr, bei der die Zeit mittels aus jeweils sieben Segmenten bestehenden Ziffern angezeigt wird, liefert das Taktsteuergerät sieben Arten von Segmentcodesignalen a und sechs Arten von Zifferncodesignalen b, das heißt, 13 Arten von codierten Signalen, die in E1Ig. 4- dargestellt sind. Die Impulse der Segmentcodesignale und der Zifferncodesignale werden vom Teiler B geliefert und haben eine !Folgefrequenz von 2048 Hertz bzw. 2^6 Hertz. In einer Zähl-/Decodiereinrichtung werden von dem Teiler gelieferte 1-SekundensignaleIn the electronic watch shown in Fig. 3, in which the time is displayed by means of seven-segment digits, the clock controller supplies seven kinds of segment code signals a and six kinds of digit code signals b, that is, 13 kinds of coded signals shown in E 1 Ig. 4- are shown. The pulses of the segment code signals and the digit code signals are supplied by the divider B and have a repetition frequency of 2048 Hertz and 2 ^ 6 Hertz, respectively. 1-second signals supplied by the divider are used in a counting / decoding device
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9 7Π9 7Π
gezählt und 'in Signale für aus sieben Segmenten bestehende Ziffern umgewandelt, die für die Anzeige von Sekunden, Minuten und Stunden dienen. Die erhaltenen Signale sind durch die Segmentsignale (Fig. 4a) und die Ziffernsignale (£"ig. 4b) moduliert, die von dem Taktsteuergerät geliefert werden, und es ist möglich, die Impulsbreite der Arbeitsphase so zu wählen, daß sie gleich oder kleiner als 1/42 ist. In diesem Pail kann jedes Segment der Anzeigeeinrichtung zu einer anderen Zeit als die anderen Segmente in den Leuchtzustand versetzt werden.counted and 'in signals for digits consisting of seven segments converted, which are used to display seconds, minutes and hours. The signals obtained are through the segment signals (Fig. 4a) and the digit signals (£ "ig. 4b) modulated, which are supplied by the clock controller, and it is possible to choose the pulse width of the working phase so that they are the same or less than 1/42. In this pail, each segment of the display can be at a different time than the others Segments are put into the light state.
Auf diese Weise wird eine elektronische Uhr erhalten, bei der die maximale Anzahl der in einem beliebigen Augenblick leuchtenden Segmente eins ist und deshalb beträgt im Vergleich zu dem üblichen Verfahren,bei dem sämtliche Ziffern gleichzeitig in den Leuchtzustand versetzt werden, die erforderliche Energie für die Anzeige nur 1/3 bis 1/4. Wird die Anzeigefrequenz auf 32 Hertz oder mehr eingestellt, dann wird außerdem infolge der Trägheit des menschlichen Auges eine flackerfreie deutliche Zeitanzeige erhalten. Somit kann eine elektronische Uhr mit hervorragenden Betriebseigenschaften erhalten werden, die bei niedriger Temperatur betrieben werden kann, oder die eine kontinuierliche Anzeige ermöglicht.In this way, an electronic watch is obtained in which the maximum number of lights shines at any given moment Segments is one and is therefore compared to the usual procedure in which all digits are simultaneously in the light state can be shifted, the energy required for the display only 1/3 to 1/4. Will the display frequency on 32 Hertz or more is set, then, in addition, due to the sluggishness of the human eye, a flicker-free one becomes clear Receive time display. Thus, there can be obtained an electronic timepiece with excellent operational characteristics, which at can be operated at low temperature, or the one continuous Display allows.
Bei der bekannten digitalen Zeitanzeige werden für eine AnzeigeIn the known digital time display, for a display
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von Stunden, Minuten und Sekunden sechs Ziffern und für eine Anzeige von Stunden und Minuten vier Ziffern vorgesehen. Will man die Zeit ablesen, so kann man die Gesamtanzeige in der Regel nicht auf einen Blick erfassen, und es bereitet Mühe, sie abzulesen.of hours, minutes and seconds six digits and for one Four digits are provided for hours and minutes. If you want to read the time, you can see the total display in the Usually not grasped at a glance and it is difficult to read them off.
Um diesen Nachteil zu vermeiden, wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß die Anzeigeeinheiten für die Stunden, für die Minuten und für die Sekunden nicht gleichzeitig, sondern nacheinander angesteuert werden. Beträgt bei diesem Anzeigeverfahren die Zeitverzögerung t eine 1/16 Sekunde oder mehr, dann leuchten die Anzeigeeinheiten nacheinander auf und man erhält eine deutliche und leichter ablesbare Zeitanzeige. Bei dieser Art der Zeitanzeige ist der Energieverbrauch ebenfalls verringert. Er kann no<ch weiter verringert werden, wenn die zu den Beispielen 1 und 2 beschriebenen Maßnahmen vorgesehen werden.In order to avoid this disadvantage, it is provided according to a development of the invention that the display units for the Hours, for which the minutes and for the seconds are not controlled simultaneously, but one after the other. Amounts in this notification procedure the time delay t is 1/16 second or more, then the display units light up one after the other and a clear and easy-to-read time display is obtained. With this type of time display, the energy consumption is also decreased. It can be further reduced if the measures described for Examples 1 and 2 are provided.
Wie bereits erwähnt, wird bei der Erfindung die Trägheit des menschlichen Auges.ausgenutzt, das heißt die Fähigkeit des Auges, einen Bildeindruck nachwirken zu lassen, und die Strom-Lichtemissionscharakteristik von lichtemittierenden Dioden, so daß eine elektronische Uhr erhalten wird, deren Energieverbrauch im Vergleich zu bekannten elektronischen Uhren verringert undAs already mentioned, the invention makes use of the inertia of the human eye, i.e. the ability of the eye to to let an image impression have an effect, and the current-light emission characteristic of light emitting diodes, so that an electronic watch is obtained, their energy consumption compared to known electronic watches and decreased
409826/'IO 2o409826 / 'IO 2o
Vf T E NT A NVVA LT E BI.UMBACI-.. WESEIV. BERGEN« KRAMER, B MÜNCHEN to Fl OS^i MANrJ ST R . - Vf TE NT A NVVA LT E BI.UMBACI- .. WESEIV. BERGEN «KRAMER, B MUNICH to Fl OS ^ i MANrJ ST R. -
deren Anzeige deutlich ist und die unter Verwendung der Technik integrierter Schaltungen einfach aufgebaut werden kann.whose display is clear and which can be easily constructed using integrated circuit technology.
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