DE2636194A1

DE2636194A1 - Elektrische digitaluhr

Info

Publication number: DE2636194A1
Application number: DE19762636194
Authority: DE
Inventors: Mitsuo Koike
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 1975-08-11
Filing date: 1976-08-11
Publication date: 1977-02-24
Also published as: GB1514857A; FR2321145A1; BR7605159A; US4044546A; HK85179A; FR2321145B1; CA1064265A; IT1073651B; JPS5221861A

Description

Anmelder: Kabushiki Kaisha Daini* Seikosha, Tokyo, Japan

Elektrische "Digitaluhr

Die Erfindung betrifft eine elektrische Digitaluhr mit einer eine kristalline Flüssigkeit enthaltenden Anzeigeeinrichtung.

Bei bekannten Digitaluhren, auf deren Anzeigefeld Sekunden, Minuten, Stunden, das Datum und der Monat angezeigt werden sollen, ist für die Sekundenanzeige ein Feldabschnitt für zwei Symbole, für die Minutenanzeige und die Stundenanzeige ein Feldabschnitt für vier Symbole und für die Anzeige des Datums und des Monats ein Feldabschnitt für vier Symbole erforderlich, so daß insgesamt zehn Anzeigesymbole benötigt werden. Um die Symbole für eine gute Erkennbarkeit ausreichend groß machen zu können, ist deshalb ein verhältnismäßig großes Anzeigefeld erforderlich. Andererseits ist es.jedoch wünschenswert, möglichst kleine Damenarrribanduhren herstellen zu können. Es wurde deshalb bereits vorgeschlagen, beispielsweise vier Symbole zu verwenden, um den Monat und das Datum, die Stunden und die Minuten bzw. die Sekunden wahlweise anzuzeigen. Auf diese Weise kann zwar die Größe des Anzeigefelds verringert werden. Dabei ist es jedoch verhältnismäßig schwierig, die betreffende Zeiteinheit zu erkennen.

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Ferner ist' es erforderlich, eine zusätzliche Schaltung für eine unterschiedliche Anzeige vorzusehen, um eine Unterscheidung zwischen der Normalanzeige und einer Zeiteinstellung zu ermöglichen. Bei der Anordnung zusätzlicher Anzeigeelemente ergeben sich ferner bei der Beobachtung in perspektivischer Hinsicht Schwierigkeiten. Andererseits wäre es möglich, eine kleine Armbanduhr mit zwei Symbolen anstelle von vier Symbolen herzustellen, wobei die betreffenden Zeiteinheiten wahlweise angezeigt werden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Armbanduhr der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß das Anzeigefeld durch Verringerung der Anzahl von Symbolen verkleinert werden kann, ohne daß ein Anzeigebereich zur Unterscheidung der betreffenden angezeigten Zeiteinheit erforderlich ist. Dabei soll die Anzeigeeinrichtung konstruktiv möglichst einfach ausgebildet sein und eine Verzögerung der betreffenden Zeiteinheiten mit unterschiedlichen Farben erzielt werden können, so daß eine gute Erkennung und Unterscheidung der Zeitanzeigen möglich ist. Durch Verringerung der Anzahl von Symbolen soll ferner erreicht werden, daß verhältnismäßig große Symbole angezeigt werden können, bei denen eine Änderung der Anzeigefarbe erfolgt.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispielsweise näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer elektrischen Digitaluhr gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine graphische Darstellung der Intensität I des durchgelassenen Lichts in Abhängigkeit von der Treiberspannung, zur Erläuterung eines Verzögerungseffekts der Anzeigeeinrichtung 7

Fig. 3 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels der Generatorschaltung in Fig. 1;

Fig. 4 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels des Schaltkreises in Fig. 1 zur Auswahl des Anzeigesignals;

Fig. 5 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels des Schaltkreises in Fig. 1 zur Auswahl der Treiberspannung der

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Anzeigeeinrichtung? und

Fig. 6 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels der Treiberschaltung in Fig. 1.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Taktschaltung 1 vorgesehen, die eine Quarzstufe und Frequenzteiler schaltungen enthält, um ein Standardsignal mit 1 Hz zu erzeugen. Ferner ,ist eine Zählschaltung zur Erzeugung von Zeitsignalen entsprechend den Zeiteinheiten der Sekunden, Minuten, Stunden, des Datums und des Monats vorgesehen, sowie eine Decodierschaltung zur Änderung der Ausgangssignale der Zählschaltung in vorzugsweise codierte Zeitsignale. Von der Taktschaltung 1 werden deshalb vier Arten von Zeitsignalen erzeugt. An die Taktschaltung 1 ist eine Batterie 2 und der Ausgang einer Zusatzschaltung 3 angeschlossen. Eine Generatorschaltung 4 dient zur Erzeugung von vier Arten unterschiedlicher Spannungen. Fig. 3 zeigt ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels dieser Generatorschaltung 4, die einen Anschluß a. für die Ausgangsspannung der Zusatzschaltung 3 aufweist, einen Anschluß ä_ für eine Spannung, die durch den Widerstand R, und eine Zenerdiode ZD₁ verringert wird, einen Anschluß a₃ zur Erzeugung einer Spannung, die durch einen Widerstand R₂ und eine Zenerdiode ZD gegenüber den Spannungen an den Anschlüssen a. und a₂ verringert wird, sowie einen Anschluß a. zur Erzeugung einer Spannung, die durch einen Widerstand R_ und eine Zenerdiode ZDg auf einen Wert verringert wird, der kleiner als die Ausgangsspannung an dem Anschluß a_ ist. Deshalb tritt an dem Anschluß a, die Ausgangsspannung der Zusatzschaltung 3 auf, während an den Anschlüssen a„, a₃ und a. die Ausgangsspannungen den Zenerspannungen der Zenerdioden ZD-, ZD₂ und ZD₃ entsprechen und deshalb entsprechend niedriger sind. Die Widerstände R., R₂ und R₃ bestimmen die Stromstärken zu den Zenerdioden ZD₁, ZD_ und ZD_ und werden so ausgewählt, daß Spannungen entsprechend den Zenerspannungen an den Anschlüssen a₂, a₃ und a. auftreten.

Die vier Zeitsignale der Taktschaltung 1 in Fig. 1 werden einem Schaltkreis 5 und die vier Ausgangsspannungen der Generatorschaltung 4 einem Schaltkreis 6 zugeführt. Die beiden Schalt

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kreise 5, 6 werden über einen mechanischen Schalter 7 gesteuert, der beispielsweise durch die Aufziehwelle der Uhr betätigt werden kann. Der Schaltkreis 5 wählt ein Minutensignal, Stundensignal, Datumsignal bzw. Monatssignal aus und führt dieses einer Treiberschaltung 8 zu. Der Schaltkreis 6 wählt eines der vier Spannungssignale aus und führt dieses der Treiberschaltung 8 zu. Wenn bei diesem Aüsführungsbeispiel der Erfindung der Schaltkreis 5 das Monatssignal auswählt, wählt der Schaltkreis 6 die Ausgangsspannung am Anschluß a. der Generatorschaltung 4 aus. Wenn das Datumsignal ausgewählt wird, wird die Ausgangsspannung am Anschluß a_ ausgewählt. Wenn das Minutensignal ausgewähltwird, wird die Ausgangsspannung am Anschluß a. ausgewählt.

Die Treiberschaltung 8 dient zur Betätigung einer eine kristalline Flüssigkeit enthaltenden Anzeigeeinrichtung 9 durch die von dem Schaltkreis 6 ausgewählte Spannung und durch das Zeitsignal, das durch den Schaltkreis 5 ausgewählt wird. Das Anzeigefeld der Anzeigeeinrichtung 9 besteht aus zwei Feldabschnitten, von denen jeder sieben alphanumerische Segmentelektroden und eine gemeinsame Zeichenelektrode aufweist. Die verwandte kristalline Flüssigkeit in der Anzeigeeinrichtung 9 ermöglicht einen Retardationseffekt, und die Farbe der kristallinen Flüssigkeit wird durch die Differenz der Treiberspannungen geändert.

Anhand der Fig. 2 soll dieser Retardationseffekt näher erläutert werden. Bei dieser graphischen Darstellung ist entlang der Abszisse die an die kristalline Flüssigkeit angelegte Treiberspannung und entlang der Ordinate die Intensität des durchgelassenen Lichts aufgetragen. Die Kurven G, B und R zeigen die Änderung der Intensität des durchgelassenen grünen, blauen bzw. roten Lichts in Abhängigkeit von der Änderung der Treiberspannung. Bei der Spannung V, besitzt die Intensität des durchgelassenen roten Lichts einen Scheitelwert, so daß eine rote Anzeige erfolgt. Entsprechend erfolgt bei der Spannung. V₂ und bei der Spannung V_ eine grüne Anzeige. Wenn an die kristalline Flüssigkeit eine Spannung zwischen den Spannun-

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gen V. und V₂ angelegt wird, liegt die Anzeigefarbe zwischen rot und blau und ist deshalb rotblau, purpurrot oder purpurblau. Deshalb kann die Anzeigefarbe in einfacher Weise durch Änderung der Treiberspannung der kristallinen Flüssigkeit geändert werden. Wenn das betreffende Minutensignal, Stundensignal, Datumsignal bzw. Monatssignal ausgewählt wird, wird die Treiberspannung für die Anzeigeeinrichtung durch den Schaltkreis 6 ausgewählt. Wenn das durch die Anzeigeeinrichtung 9 anzuzeigende Zeitsignal geändert wird, wird gleichzeitig die Anzeigefarbe geändert, so daß die Anzeige von Monat, Datum, Stunde oder Minute durch die Anzeigefarbe erkennbar und unterscheidbar ist.

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Schaltkreises in Fig. 1. Die in Fig. 4 dargestellte Schaltung enthält Torschaltungen 1OA, lOB, HA, HB, 12A, 12B, 13A und 13B mit sieben UND-Schitungen 14a-14g. Die Segmentsignale entsprechend den Minutensignalen der Taktschaltung 1 werden dem einen Eingang der UND-Schaltungen 14a-14g der Torschaltungen 10A und lOB zugeführt. Die anderen Eingänge sind über eine gemeinsame Verbindungsleitung mit einem stationären Kontakt 18 des mechanischen Schalters 7 verbunden. Die Segmentsignale entsprechend den Stundensignalen der Taktschaltung 1 werden dem einen Eingang der UND-Schaltungen der Torschaltungen HA und HB zugeführt. Die anderen Eingänge sind über eine gemeinsame Verbindungsleitung mit einem stationären Kontakt 19 des Schalters 7 verbunden. Die Segmentsignale entsprechend den Datumsignalen von der Taktschaltung 1 werden dem einen Eingang der UND-Schaltungen der Torschaltungen 12A und 12B zugeführt, deren anderer Eingang über eine gemeinsame Verbindungsleitung mit einem stationären Kontakt 20 des Schalters. 7 verbunden ist. Die Segmentsignale entsprechend den MonatsSignalen der Taktschaltung 1 werden dem einen Eingang der UND-Schaltungen der Schaltungen 13A-13C zugeführt, deren anderer Eingang über eine gemeinsame Verbindungsleitung mit einem stationären Kontakt 21 des Schalters 7 verbunden sind. Der Schalter 7 hat einen beweglichen Kontakt 22, der wahlweise mit den stationären Kontakten 18, 19, 20 bzw. 21 verbunden werden kann. Der bewegliche Kontakt 22 ist mit

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einem Anschluß 23 verbunden, der sich auf einem Spannungsniveau entsprechend "1" befindet. Die Ausgangssignale der Torschaltungen 10A, 11A, 12A und 13A werden der Torschaltung 15A zugeführt. Die Ausgangssignale der Torschaltungen lOB, llB, 12B und 13B werden der Torschaltung 15B zugeführt. Die Torschaltungen 15A und 15B enthalten beispielsweise vier ODER-Schaltungen 16a-16g. Das Ausgangssignal der UND-Schaltung 14a der Torschaltungen lOÄ, HA, 12A und 13A wird der ODER-Schaltung 16a der Torschaltung 15A zugeführt. Die Ausgangssignale der UNir-Schaltung 14g der Torschaltungen lOB, HB, 12B und 13B wird der ODER-Schaltung 16g der Torschaltung 15B zugeführt. Die Ausgangssignale der ODER-Schaltungen 16a-16g der Torschaltung 15A werden den Anschlüssen 17Aa-I7Ag des Schaltkreises 5 zugeführt. Die Ausgänge der ODER-Schaltungen 16a-16g der Torschaltung 15B sind mit den Anschlüssen 17Ba-17Bg als den Ausgangsanschlüssen des Schaltkreises 5 verbunden. Wenn bei einem derartigen Schaltkreis 5 der bewegliche Kontät 22 des Schalters 7 auf den stationären Kontakt 21 umgeschaltet wird, gelangt das Segmentsignal entsprechend dem Monatssignal von der Taktschaltung 1 durch die Torschaltungen 13A und 13C sowie durch die Torschaltungen 15A und 15B zu den Anschlüssen 17Aa-17Ag und

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l7Ba-17Bg. Wenn der bewegliche Kontakt auf den Kontakt 20 umgeschaltet wird, gelangen die Segmentsignale entsprechend den Minütensignalen durch die Torschaltung en 12A, 12B, 15A und 15B zu den Anschlüssen 17Aa-17Ag und 17Ba-17Bg. Deshalb können entsprechend der Umschaltung des Schalters 7 die Segmentsignale entsprechend Minutensignalen, Stundensignalen, Datumsignalen und Monatssignalen wahlweise von dem Schaltkreis 5 abgegeben werden.

Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Schaltkreises 6 in Fig. 1. Bei dem dargestellten Schaltbild sind vier Transmissionselemente 24-27 und diesen entsprechende Umkehrelemente 28-31 vorgesehen. Die Eingangsanschlüsse der Transmissionselemente 24-27 sind mit dem Anschluß a.., a₂, a.- bzw. a₄ der Generatorschaltung 4 verbunden.' Die Ausgangsanschlüsse der Transmissionselemente 24-27 sind gemeinsam mit einem Ausgangsanschluß 32 des Schaltkreises 6 verbunden. Ein Steueranschluß

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der Tränsmissionselemente 24-27 ist mit den stationären An- . Schlüssen 18, 19, 20 bzw. bzw. 21 des Schalters 7 verbunden. Die Umkehrelemente 28-31 sind zwischen diesen Steueranschlüssen und den anderen Steueranschlüssen angeschlossen. Die von dem Anschluß a.. abgegebene höchste Spannung der Generatorschaltung 4 wird dem Anschluß 23 zugeführt, mit dem der bewegliche Kontakt 22 des Schalters 7 verbunden ist. Wenn der bewegliche Kontakt 22 des Schalters 7 auf den Kontakt 20 umgeschaltet wird, wird das Transmissionselement 25 leitend, so daß die an dem Anschluß a_ der Generatorschaltung 4 erzeugte Spannung an dem Anschluß 32 auftritt. Deshalb wird durch Betätigung des Schalters 7 das betreffende der Transmissionselemente 24-27 leitend, so daß wahlweise vier unterschiedliche Ausgangsspannungen der Generatorschaltung 4 an dem Anschluß 32 auftreten können.

Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Treiberschaltung 8 in Fig. 1. In diesem Ausführungsbeispiel ist nur die Treiberschaltung für den einen Feldabschnitt der Anzeigeeinrichtung dargestellt, da die Treiberschaltung für den anderen Feldabschnitt in gleicher Weise ausgebildet ist.

. Die Schaltung enthält ODER-Schaltungen 33a-33g, deren einem Eingang die an den Anschlüssen 17Aa-17Ag des Schaltkreises 5 erzeugten Segmentsignale zugeführt werden. Das unterteilte Signal von 32 Hz, das von der Taktschaltung 1 dem Anschluß 34 zugeführt wird, gelangt zu dem anderen Eingang dieser ODER-Schaltung. Die Ausgangssignale der ODER-Schaltungen 33a-33g werden auf das Spannungsniveau des Anschlusses a, der Generatorschaltung 4 verstärkt, entsprechend der Ausgangsspannung der Zusatzschaltung 3 mit Hilfire der Spannungsregler 35a-35g. Diese Spannungen werden dem einen Steueranschluß von zwei Transmissionselementen 36a-36g und 37a-37g zugeführt und gelangen zu dem anderen Steueranschluß über die Umkehrelemente 38a-38g. Die Eingangsanschlüsse der Transmissionselemente 36a-36g sind gemeinsam mit dem Anschluß 32 des Schaltkreises 6 verbunden. Die Eingangsanschlüsse der Transmissionselemente 36a-36g und 37a-37g sind gemeinsam angeschlossen und jeweils mit einer der Segmentelektroden a-g in dem einen Feldabschnitt

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des Anzeigefelds der Anzeigeeinrichtung 9 verbunden. Das unterteilte Signal von 32 Hz, das dem Anschluß 34 zugeführt wird, wird auf die Amplitude der angehobenen Spannung der Zusatzschaltung 3 mit Hilfe des Spannungsreglers 39 verstärkt und einem Steueranschluß von zwei Transmissionselementen 40 und 41 zugeführt, durch das Umkehrelement 42 invertiert und dann dem anderen Steueranschluß zugeführt. Der Eingangsänschluß des Transmissionselements 40 ist mit dem Anschluß 32 verbunden, und der Eingangsanschluß des Transmissionselements 41 befindet sich auf der Spannung 0. Die Ausgangsanschlüsse der beiden Transmissionselemente 40 und 41 sind über eine gemeinsame Leitung mit der Zeichenelektrode X in dem einen Feldabschnitt des Anzeigefelds der Anzeigeeinrichtung 9verbunden.

Wenn bei einer derartigen Treiberschaltung 8 ein Segmentsignal H mit hohem Spannungsniveau an dem Anschluß 17Aa erzeugt wird, hat das dem Anschluß 34 zugeführte unterteilte Signal das hohe Spannungsniveau H. Die Ausgangssignale der ODER-Schaltung 33a des Spannungsreglers 35a besitzen ein geringeres Spannungsniveau L, so daß das Transmissionselement 36a leitend wird und die Ausgangsspannung des Anschlusses 32 der Segmentelektrode a zugeführt wird. Wenn das unterteilte Signal das hohe Spannungsniveau hat, wird das Transmissionselement 41 leitend, so daß die Spannung der Zeichenelektrode X "0" wird. Wenn dagegen das unterteilte Signal das kleinere Spannungsniveau L hat, wird das Transmissionselement 37a leitend, so daß die Spannung der Segmentelektrode a "0" wird. Dann wird das Transmissionselement

40 leitend, so daß die an dem Anschluß 32 erzeugte Spannung der Zeichenelektrode X zugeführt wird. Während also ein Segmentsignal mit hohem Spannungsniveau erzeugt wird, wird die Ausgangsspannung des Anschlusses 32. abwechselnd dem Segment a und der Zeichenelektrode X synchronisiert mit der Frequenz des unterteilten Signals zugeführt, wodurch die kristalline Flüssigkeit entsprechend der Segmentelektrode a abwechselnd erregt wird.

.Wenn an dem Anschluß 17Aa kein Segmentsignal erzeugt wird und dieser sich auf dem niedrigeren Spannungsniveau L befindet, wird das Transmissionselement 37a leitend, wenn das unterteilte

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Signal das höhere Spannungsniveau H besitzt, so daß die Segment elektrode a auf das Spaarrangsniveatj ^irO^lt wie die Zeichenelektrode X gelangt. Bie Äusgangsspannung des Anschlusses 32 wird dann der Segmentelektrode a und in entsprechender Weise der Zeichenelektrode X zugeführt, wenn das unterteilte Signal das niedrigere Spannungsniveau L· aufweist und das Transmissions-' element 36a leitend wird. Dann ist kein elektrisches Feld zwischen der Segmentelektrode a und der Zeichenelektrode X vorhanden, so daß die der Segmentelektrode a entsprechende kristalline Flüssigkeit nicht erregt wird. Bie beschriebene Arbeitsweise erfolgt entsprechend "be± den anderen Segmentelek— tröden b-g. Bie Treiberspannung ist die Äusgangsspannung des Anschlusses 32, also diejenige der Spannungen an den Anschlüssen a,-a. der Generatorschaltung 4, die durch den Schaltkreis 6 ausgewählt wird.

Die durch die Treiberschaltung 8 angetriebene Anzeigeeinrichtung 9 ändert deshalb ihre Änzeigefarbe bei unterschiedlichen Treiber spannungen. Bei dem beschriebenen Äusführungsbei— spiel kann eine Anzeige mit vier unterschiedlichen Farben erfolgen. Deshalb kann die Anzeige des Monats, des Datums, der Stunde bzw. der Minuten wahlweise durch die Anzeigeeinrichtung 9 mit unterschiedlicher Farbe erfolgen, so daß durch Berücksichtigung der Farbe leicht erkennbar ist, welche Anzeige erfolgt.

Bei dem beschriebenen Äusführungsbeispiel erfolgt ferner vorzugsweise die wahlweise Anzeige von Minuten, Stunden, Monat und Datum mit unterschiedlicher Farbe. Es kann Jedoch auch eine Sekundenanzeige erfolgen, unter Verwendung einer von der Generatorschaltung 4 erzeugten Spannung. Ferner kann die Monatsanzeige und die Batuman-zeige in derselben oder in unterschiedlichen Farben erfolgen, indem eine Anzeigeeinrichtung 9 für vier Symbole Verwendung findet. Die Stundenanzeige und die Minutenanzeige kann mit Hilfe derselben oder unterschiedlicher Farben erfolgen, wenn eine derartige Anzeigeeinrichtung 9 mit vier Symbolen vorgesehen wird. In diesem Fall kann eine einfache Unterscheidung erfolgen, indem eine Monats- und Datumanzeige bzw.

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eine Stunden- und Minutenanzeige erfolgt.

Gemäß einem abgewandelten Aus führung sbeisp ie I der Erfindung ist es ferner möglich, anstelle der Einstellung der gewünschten Anzeige mit Hilfe des mechanischen Schalters eine zyklische Anzeige mit Hilfe eines Frequenzteilersignals zu bewirken, das von einer Frequenzteilerstufe der Taktschaltung abgeleitet wird.

Gemäß der Erfindung kann deshalb eine Sekundenanzeige, Minutenanzeige, Stundenanzeige,. Datumanzeige oder Monatsanzeige bevorzugt ausgewählt werden« wobei, die Treiber spannung der Anzeigeeinrichtung in Abhängigkeit von der betreffenden Anzeige geändert wird, wobei die Anzeigefarbe bevorzugt durch einen . Verzögerungseffekt geändert wird, wobei die Anzeigeeinrichtung und das Anzeigefeld vereinfacht ausgebildet werden können. Eine derartige Anzeige ist nicht nur vielfarbig, sondern auch gut erkennbar und unterscheidbar.

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Claims

-11- 11. August 1976

D-3980

Patentanspruch

Elektrische Digitaluhr mit einer eine kristalline Flüssigkeit enthaltenden Anzeigeeinrichtung* mit einer Zählschaltung, an die ein Schaltkreis angeschlossen ist, durch den ein Zeitsignal entsprechend Einheiten von Sekunden, Minuten, Stunden und Datumangaben von dem Ausgang der Zählschaltung ausgewählt wird, mit einer Anzeigeeinrichtung, deren kristalline Flüssigkeit einen Retardationseffekt zur Anzeige eines Zeitsignals in digitaler Form aufweist, das von dem Schaltkreis ausgewählt wird, sowie mit einer Generatorschaltung zur Erzeugung unterschiedlicher Treiberspannungen für die Anzeigeeinrichtung, wobei die Treiberspannung der Anzeigeeinrichtung geändert wird, wenn eine andere Zeiteinheit angezeigt wird.

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