DE2532260A1

DE2532260A1 - Steuereinrichtung

Info

Publication number: DE2532260A1
Application number: DE19752532260
Authority: DE
Inventors: Peter Gordon Wright
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1974-07-19
Filing date: 1975-07-18
Publication date: 1976-01-29
Also published as: FR2279184A1; JPS5135300A; NL7508560A

Description

Steuereinrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf elektrisch betriebene Einrichtungen und insbesondere auf eine Einrichtung zum Steuern des zeitweiligen Betreibens solcher Einrichtungen,

Viele bekannte Einrichtungen sind zumindest bei einem Teil ihrer Funktion mittels Elektrizität angetrieben. Die Erfindung betrifft Einrichtungen dieser Art, bei denen die Funktion der Einrichtung durch zeitweises Unterbrechen der elektrischen Leistungszufuhr zu mindestens einem Teil der Einrichtung nicht nachteilig beeinflußt wird. Beispielsweise sind Vorrichtungen wie Zeitmesser und Uhren bekannt, die einen Mechanismus ( der elektrisch oder mechanisch angetrieben sein kann), der tatsächlich das "Messen" des Zeitablaufs bewirkt, zusammen mit einem zweiten elektrisch betriebenen Mechanismus aufweisen, durch den der derart "gemessene" Zeitablauf so angezeigt werden kann, daß er für eine Beobachtungsperson sichtbar ist.

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Ein Nachteil einer Einrichtung, bei der die elektrisch betriebene Anzeige ständig in Betrieb ist, besteht darin, daß zum Betrieb der Anzeige ständig Elektrizität verbraucht wird, was Elektrizitätsvergeudung zur Folge hat, wenn die Anzeige nicht tatsächlich benötigt wird. Das kann besonders dann schwerwiegend sein, wenn die Leistung von einer Speicherbatterie zugeführt wird, insbesonders von einer Batterie mit relativ kleiner Kapazität, wie sie beispielsweise bei einer Armbanduhr verwendet werden kann.

Die Erfindung bietet ein Verfahren, die Verwendung der elektrischen Leistung bei solchen Einrichtungen wirtschaftlicher zu gestalten, die eine elektrisch betriebene Anzeigeeinrichtung enthalten, die nicht ständig in Betrieb sein muß, wie beispielsweise dann, wenn die Anzeige wegen geringer Lichtstärke nicht sichtbar ist.

Erfindungsgemäß wird eine Einrichtung geschaffen, die eine Anzeigeschaltung mit einer Anzeigeeinrichtung und einer zugehörigen Steuereinrichtung, eine elektrische Leistungsversorgung für die Anzeigeeinrichtung und einen durch Strahlung betätigbaren Schalter aufweist, durch den die Zufuhr von Leistung an die Anzeigeeinrichtung unterbrochen werden kann.

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Die Anzeigeeinrichtung ist üblicherweise analoger oder vorzugsweise digitaler Art.

Der Schalter ist ein herkömmlicher Schalter, der durch Licht betätigbar ist und dessen Lichtempfindlichkeit so ist, daß ^er die Leistungszufuhr zu der Anzeigeeinrichtung nur zuläßt, wenn die auf die Anzeige einfallende Lichtstärke ausreichend groß ist, die Anzeige sichtbar zu machen. Daher besitzt die Einrichtung vorzugsweise einen Stromkreis, der die Anzeigeeinrichtung in Reihenschaltung mit einer Batterie und einem lichtbetätigbaren Schalter enthält, welcher einen Strom zum Betreiben der Anzeigeeinrichtung nur zuläßt, wenn die Intensität des auf die Anzeigeeinrichtung fallenden Lichts ausreicht, die Anzeige im Betrieb sichtbar zu machen, oder wenn das auf die Anzeigeeinrichtung fallende Licht einen vorbestimmten Wert übersteigt.

Die gleichen Stromversorgungen können natürlich auch andere Bestandteile der Einrichtung speisen,wie z.B. Einrichtungen zum Steuern der Anzeige wie Zeitmeßeinrichtungen, wobei diese dadurch ständig betrieben werden können, daß sie in einen Stromkreis geschaltet sind, der nicht den photoelektrischen Schalter enthält, obgleich die Erfindung die Möglichkeit bietet, die Anzeigesteuereinrichtung mit einer beispielsweise für Dauerleistung ausgelegten Batterie und die An-

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Zeigeeinrichtung mit einer gesonderten Batterie zu betreiben, die zur unterbrochenen Abgabe von Leistung ausgelegt ist.

Die Erfindung findet insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, bei Zeitmeßeinrichtungen wie Zeitmessern und Uhren Verwendung, bei denen zur Anzeige der Zeit oder anderer Informationen ein elektrisch betriebenes Anzeigesystem verwendet ist. Die Anzeige bei solchen Einrichtungen wird mittels Zeitmeßeinrichtungen gesteuert, die auf herkömmliche Weise mechanisch oder elektrisch arbeiten können,wobei sich die Erfindung auf jede solcher Einrichtungen bezieht.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Einrichtungen, bei denen die Anzeige eine Anzeige der sog. elektrochromen Art ist, die als einen Bestandteil eines elektrisch betriebenen Anzeigesystems eine Elektrolytzusammensetzung in Berührung mit einem Elektrodensystem aufweist, wobei der Elektrolyt eine umkehrbar reduzierbare chemische Verbindung enthält, die beim Durchfließen oder beim Aufhören des Durchfließens eines elektrischen Stroms durch den Elektrolyten die Farbe wechselt oder sich an einer oder mehrere"¹ Elektroden absetzen. Elektrochrome Systeme wurden in einer Anzahl von Patentveröffentlichungen wie beispielsweise in der britischen PS 1 314 049 beschrieben; die Erfindung ist insbesondere auf Anzeigeeinrichtungen anwendbar, die solche elektrochromen Systeme in Verbindung mit geeigneten Steuer-

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einrichtungen wie z.B. Zeitmeßeinrichtungen aufweisen.

Der photoelektrische Schalter kann aus eine*" Vielzahl geeigneter Einrichtungen ausgewählt werden, wobei selbstverständlich das wichtigste Merkmal darin besteht, daß der Schalter selbst nicht mehr Elektrizität verbraucht als er durch Abschalten des Stroms zu der Anzeigeeinrichtung einspart. Geeignete Schalteinrichtungen enthalten Photowiderstandszellen, Photosperrschichtzellen, Photodioden, Phototransistoren, Photozellen mit äußerem lichtelektrischen Effekt oder irgend⁶!"⁶ Einrichtung, die einfallendes Licht in ein elektrisches Signal umsetzt, wobei die Auswahl einer geeigneten Einrichtung dem Fachmann keine Schwierigkeit bereitet.

Photoelektrische Einrichtungen sind für die Erfindung besonders geeignet, weil sie bei Beleuchtung eine Spannung erzeugen, ohne daß eine Fremdspannungsversorgung erforderlich ist. Durch geeignete Auslegung kann eine solche Einrichtung das Anzeigesystem in den entsprechenden Zustand bei einem geeigneten voreingestellten Lichtpegel schalten, der zweckmäßigerweise ein Lichtpegel sein wird, bei dem die Anzeige sichtbar ist. Bei modernen elektronischen Schaltungen wie beispielsweise Armbanduhren werden Metalloxyd-Halbleiterelemente verwendet, die von Natur aus eine sehr hohe Eingangsimpedanz aufweisen. Die lichtelektrische Zelle bzw. Sperrschichtphotozelle braucht daher keinen sehr niedrigen Innenwiderstand zu haben.

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Wenn der Schalter bei einem sehr niedrigen Beleuchtungspegel, z.B. bei 0,1 bis 1 Lux arbeiten soll, kann es sich herausstellen, daß die Sperrschichtphotozellen eine Ausgangsspannung abgeben, die ohne Verstärkung nicht ausreicht, den Schalter wirksam zu betätigen. Unter diesen Umständen kann es zweckmäßig sein, z.B. eine Kadmiumsulfid-Sperrschichtphotozelle in Verbindung mit einem geeigneten Schmitt-Trigger oder einer Vergleichsschaltung zu verwenden, um die nötigen logischen Pegel oberhalb und unterhalb des gewünschten Lichtintensitätsschwellwerts zu erzeugen.

Obgleich es natürlich nicht zwingend ist, weist die Einrichtung vorzugsweise einen Ubergehungsschalter auf, mit dem die Anzeige betätigt werden kann, wenn die einfallende Beleuchtung unter dem Schaltschwellwertpegel liegt.

Ferner kann die Anzeigeeinrichtung auch eine ächaltbare künstliche Lichtquelle enthalten, die außer zum Liefern ausreichender Beleuchtung zum Sichtbarmachen der Anzeige auch ausreichend hell ist, den lichtempfindlichen Schalter zu betätigen, so daß dieser daraufhin die Anzeige einschaltet. Eine solche künstliche Lichtquelle kann beispielsweise in der Halterung für die Anzeigeeinrichtung so angebracht sein, daß bei leuchtender Lichtquelle das Licht sowohl auf den Photodetektor bzw. lichtempfindlichen Schalter als auch auf die Anzeige fällt.

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Während primär beabsichtigt ist, die Erfindung besonders bei Zeitgebern und Uhren zu verwenden, bei denen die Anzeige nicht zu arbeiten braucht, wenn der Wert der Belichtung so niedrig ist, daß sie nicht leicht zu sehen ist, (z.B. im Falle einer Armbanduhr, wenn die Anzeige durch einen Ärmel verdeckt ist), ist es möglich, in die Einrichtung eine lichtundurchlässige Abdeckung oder einen lichtundurchlässigen Verschluß für den Photodetektor mit einzubeziehen, so daß die Anzeige durch das Entfernen der Abdeckung oder des Verschlusses und das dadurch hervorgerufene Bestrahlen des Photodetektors mit einem geeigneten Beleuchtungspegel betätigt werden kann.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist ein schematisches Blockschaltbild der Anzeigeeinrichtung gemäß der Erfindung.

Fig. 2 zeigt schematisch die Schaltanordnung der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung.

In Fig. 1 ist eine typische erfindungsgemäße Anzeigeeinrichtung mit einer Anzeigeeinheit 1 und einem zugehörigen steuernden logischen System 2 dargestellt,bei dem eine logische Dekodierer-Treiber-Schaltung 3 ein EIN-AUS-Anzeigesperr-

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eingangssignal 4 (von einer Photozelle 5) sowie ein Ubergehungssystem 6 besitzt, durch das die Anzeige selbst bei ansonsten zu dunklen Verhältnissen eingeschaltet werden kann.

Nach Fig. 2 ist bei einer typischen erfindungsgemäßen Einrichtung eine integrierte Zeitgeber- und Dekodierschaltung bzw. Uhrenschaltung 7 (wie beispielsweise die integrierte Schaltung MM 5316 von National Semiconductor) mit einer dynamischen stieuenden Flüssigkristallanzeige 8 verbunden. Die einfallende Beleuchtung wird durch einen Photodetektor 9 (wie z.B. ORP 12 von Mullard) erfaßt, wobei das Steuersignal für die Informationszufuhr zu der Anzeige über einen Schmitt-Trigger 10 (wie z.B. ein NAND-Glied mit zwei Eingängen der integrierten COSMOS-Schaltung 4093 B von RCA) an de^m Anzeigeeingabeeingang 11 der Uhrenschaltung 7 anliegt. Der Schalter ist zum Betätigen der Anzeige 8 bei einem auf die Anzeigeeinrichtung fallenden Beleuchtungspegel von 1 Lux eingestellt.

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Claims

Patentansprüche

1. Steuereinrichtung, gekennzeichnet durch eine Anzeigeschaltung, die eine Anzeigeeinrichtung (1; 8) und eine zu dieser gehörige Steuereinheit (2; 7) enthält, eine elektrische Stromversorgung für die Anzeigeeinrichtung (1; 8) sowie einen auf einen Strahlungsdetektor (5; 9) ansprechenden Schalter (10), durch den die Leistungszufuhr an die Anzeigeeinrichtung (1; 8) unterbrechbar ist.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter durch einen Photodetektor (9) gesteuert ist.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (9, 10) auf einen vorbestimmten Pegel der auf die Anzeige einfallenden Beleuchtung anspricht.

4. Steuereinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Stromversorgung eine Batterie ist.

5. Steuereinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zu der Anzeigeeinrichtung (1; 8) gehörende Steuereinheit (2- 7) Einrichtungen zum Messen des Zeitablaufs aufweist.

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6. Steuereinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung (1; 8) ein elektrochromes System aufweist.

7. Steuereinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung mit einer entfernbaren Vorrichtung zum Abhalten des Einfallens von Strahlung auf den Strahlungsdetektor (5; 9) ausgestattet ist.

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