DE2805646B2

DE2805646B2 - Anzeigeeinrichtung für Zeitmesser mit elektrooptischen Elementen

Info

Publication number: DE2805646B2
Application number: DE2805646A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Phys. Kurt 6233 Kelkheim Fahrenschon; Dipl.-Phys. Friedrich Wilhelm 6200 Wiesbaden Nickol
Original assignee: Braun GmbH
Current assignee: Braun GmbH
Priority date: 1978-02-10
Filing date: 1978-02-10
Publication date: 1981-05-07
Also published as: GB2014338A; JPS54151474A; DE2805646A1; US4255806A; GB2014338B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anzeigeeinrichtung, vorzugsweise für Zeitmesser mit elektro-optischen Elementen, insbesondere mit einem Flüssigkristallsystem, bestehend aus einer Anaioganzeige mit einer Vielzahl von radial um einen Mittelpunkt angeordneten streifenförmigen Elektroden, denen mindestens eine über mehr als zwei radiale Elektroden durchgehende Gegenelektrodenanordnung zugeordnet ist, deren Ausdehnung der Lage der radialen Elektroden entspricht, sowie aus einer Digitalanzeige mit einer Vielzahl von Elektroden, die sich zu mindestens einem Symbol ergänzen und denen mindestens eine weitere Gegen-

jü elektrodenanordnung zugeordnet ist, deren Ausdehnung der Lage der Symbolelektroden entspricht, wobei mindestens ein Teil der radialen Elektroden mit den Symbolelektroden elektrisch parallel geschaltet ist
Zeitmesser mit elektro-optischer Digitalanzeige der Zeit und gegebenenfalls auch des Datums sind seit längerer Zeit im Handel erhältlich. Ihnen fehlt jedoch die Eigenschaft von Zeigeruhren, die angezeigte Zeit mit einem Blick in unmittelbare Beziehung zum Anfang und/oder Ende eines Zeitraums zu setzen. Stets ist eine gedankliche Rechenoperation erforderlich, durch die die bereits verstrichene oder bis zu einem bestimmten Zeitpunkt noch verstreichende Zeit kalkuliert wird. Um diesen Nachteil zu beseitigen, sind bereits Anzeigeeinrichtungen für Zeitmesser mit analoger Zeitanzeige sowie mit digitaler Wiedergabe des Datums oder anderer Informationen bekannt geworden.

Die DE-OS 24 10 527 offenbart einen Zeitmesser mit einer analogen Anzeige von Stunden, Minuten und gegebenenfalls auch Sekunden durch musterhafte

so Flächenelemente. Mit Hilfe von 60 sich radial erstreckenden, ringförmig angeordneten Streifenelektroden und 12 innenliegenden Anzeigesegmenten ist es möglich, mit 36 Anschlüssen eine Zeitanzeige zu erzeugen. Bei diesem bekannten Zeitmesser ist die analoge Anzeige der Stunden nur relativ schlecht erkennbar dargestellt und keine zusätzliche Digitalanzeige vorgesehen und auch nicht ohne weiteres möglich. Aus der DE-OS 27 32 877 ist ein Zeitmesser mit einer elektro-optischen Anzeigeeinrichtung mit einem Flüssigkristallsystem bekannt, die eine Vielzahl von radial um einen Mittelpunkt angeordnete reifenförmige Elektroden aufweist, denen mindestens eine über mehr als zwei radiale Elektroden durchgehende Gegenelektrodenanordnung zugeordnet ist, deren Ausdehnung der

b5 Lage der radialen Elektroden entspricht. Zusätzlich weist die bekannte Anzeigeeinrichtung eine Digitalanzeige mit einer Vielzahl von Elektroden auf, die sich zu einem Symbol ergänzen und denen eine weitere

Gegenelektrodenanordnung zugeordnet ist, deren Ausdehnung der Lage der Symbolelektroden entspricht, wobei ein Teil der radialen Elektroden mit den SymboJelektroden elektrisch parallel geschaltet ist Die Gegenelektrodenanordnung der radialen Elektroden ist dabei so angeordnet, daß sie jeweils zwei benachbarte reifenförmige Elektroden hälftig überdeckt.

Aus der US-PS 39 55 354 ist eine Anzeigeeinrichtung für Zeitmesser mit elektrooptischen Elementen bekannt, bei der radiale Elektroden und entsprechende ι ο Gegenelektroden vorgesehen sind, wobei die radialen Elektroden in mehrere Sektoren unterteilt sind und zumindest die eine dem einen Sektor zugeordnete radiale Elektrode mit zumindest je einer einem anderen Sektor zugeordneten radialen Elektrode elektrisch is parallel geschaltet ist

Bei dieser bekannten Anzeigeeinrichtung ist zusätzlich noch die Gegenelektrodenanordnung in mehrere Sektoren unterteilt Neben den radialen Elektroden und der zugehörigen Gegenelektrodenanordnung sind keine weiteren Elektroden bei dieser bekannten Anzeigeeinrichtung vorgesehen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anzeigeeinrichtung mit elektro-optischen Elementen anzugeben, die sowohl eine Analog- als auch eine Digitalanzeige umfaßt und bei der die Analoganzeige weitgehend dem üblichen Erscheinungsbild von Zeigeruhren gleicht und bei der dennoch eine minima, e Anzahl von äußeren elektrischen Anschlüssen zur Antriebsbzw. Steuerschaltungsanordnung des Zeitmessers erfor- jo derlich ist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in an sich bekannter Weise die Gegenelektrodenanordnung der radialen Elektroden in mindestens zwei Sektoren unterteilt ist, daß zumindest je eine dem einen Sektor zugeordnete radiale Elektrode mit zumindest je einer dem anderen Sektor bzw. den anderen Sektoren zugeordneten radialen Elektrode elektrisch parallel geschaltet ist und daß die Symbolelektroden mit mindestens zwei parallel geschalteten Elektroden gleichfalls elektrisch parallel geschaltet sind.

In Verbindung mit einer der im Prinzip bekannten Antriebs- und Steuerschaltungen für Zeitmesser, die vorzugsweise im Zeitmultiplexbetrieb mit einem Verhältnis 1 :3 arbeiten, kann die Zahl der äußeren Anschlüsse erheblich, z. B. bei einer Analoganzeige mit 4stelliger Digitalanzeige auf 35 herabgesetzt werden, wobei die Anzeigeeinrichtung einerseits bereits eine Digitalanzeige einschließt, andererseits aber auch in der Darstellung der Anzeige derjenigen einer üblichen Zeigeruhr weitgehend gleicht. Dabei ist die Leitungsführung einfach, wobei die Digitalanzeige sowohl innerhalb als auch außerhalb der Analoganzeige angeordnet werden kann.

Die Zahl der minimal möglichen Anschlüsse wird im wesentlichen durch die Zahl der Symbolelektroden der Digitalanzeige bestimmt. Eine der üblichen Digitalanzeigen enthält vier Stellen (DIGITS) mit je sieben Symbolelektroden, wenn beispielsweise das Datum angezeigt werden soll. Auf diese Weise enthält die Digitalanzeige insgesamt 28 Symbolelektroden mit den zugehörigen elektrischen Anschlüssen, die jedoch gemäß den obigen Ausführungen zu einem Teil der radialen Elektroden parallel geschaltet sind, so daß sich keine zusätzlichen äußeren Anschlüsse ergeben.

Durch die erfindungsgemäße Unterteilung der Gegenelektrodenanordnung in mehrere Sektoren in Verbindung mit einer Parallelschaltung entsprechender radialer Elektroden kann bei entsprechender Ansteuerung der radialen Elektroden und der Gegenelektroden jeweils nur die eine oder die andere radiale Elektrode zu einer Anzeige führen. Da die Art und Weise, wie eine Anzeige bei einem Flüssigkristi.ilsystem bewirkt wird, Stand der Technik ist, kann auf weitere Ausführungen verzichtet werden. Bereits eine Unterteilung der Gegenelektrodenanordnung in zwei halbkreisförmige Sektoren führt zu einer Halbierung der äußeren Anschlüsse für die radialen Elektroden, wobei lediglich ein zusätzlicher Anschluß für einen der Sektoren hinzukommt Eine Unterteilung der Gegenelektrodenanordnung in zwei halbkreisförmige Sektoren stellt in Verbindung mit einer Digitalanzeige mit 28 Symbolelektroden das Optimum dar, weil hiermit eine Abstimmung erreicht wird, die der notwendigen Anzahl der Anschlüsse für die Symbolelektroden entspricht, d. h. die Anschlüsse für die radialen Elektroden werden nahezu sämtlich auch für die Symbolelektroden benutzt. Es ist jedoch ohne weiteres möglich, die ZahJ der Sektoren der Gegenelektrodenanordnung auf 3,4 oder mehr Sektoren zu erhöhen.

Im Hinblick auf eine unterschiedliche Darstellung der »Zeigerlänge« wird gemäß der weiteren Erfindung vorgeschlagen, daß die Gegenelektrodenanordnung der radialen Elektroden aus zwei ineinanderliegenden Kreisringen besteht, die in mindestens zwei gleich große Sektoren A\ und B\ bzw. Λ; und Bi mit gleicher Winkellage unterteilt sind. Durch Ansteuerung der entsprechenden Elektroden im Zeitmultiplexbetrieb lassen sich hierdurch sowohl lange als auch kurze »Zeiger« darstellen, wobei außerdem eine Sekundenanzeige möglich ist, wenn das Zeit-Multiplexverhältnis auf 1 :4 erhöht wird. Bei einer Unterteilung in zwei halbkreisförmige Sektoren wird die Parallelschaltung der radialen Elektroden zweckmäßig in der Weise durchgeführt, daß die jeweils diametral gegenüberliegenden radialen Elektroden elektrisch parallel geschaltet sind.

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes seien nachfolgend anhand der F i g. 1 bis 9 näher beschrieben.
Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf eine Anzeigeeinrichtung mit kreisförmigem Umriß und innenliegender Digitalanzeige,

F i g. 2 eine Draufsicht auf eine Anzeigeeinrichtung mit etwa rechteckiger Form und innenliegender Digitalanzeige,

Fig.3 eine Anzeigeeinrichtung mit kreisförmigem Umriß analog Fig. 1, jedoch mit außenliegender Digitalanzeige,

Fig.4 eine Draufsicht auf eine Anzeigeeinrichtung mit rechteckiger Form analog Fig.2, jedoch mit außenliegender Digitalanzeige,

F i g. 5 eine schematische Darstellung einer Anordnung von radialen Elektroden, Symbolelektroden und deren Verschaltung, die beispielsweise für eine Anzeigeeinrichtung gemäß F i g. i verwendet wird,

Fig.6 eine Gegenelektrodenanordnung für den Gegenstand von F i g. 5,

F i g. 7 eine schematische Darstellung von radialen Elektroden, Symbolelektroden und deren äußere Verschaltung, wie sie beispielsweise für eine Anzeigeeinrichtung gemäß F i g. 3 in Frage kommt,

Fig.8 eine Gegenelektrodenanordnung für den Gegenstand nach F i g. 7 und

F i g. 9 die innere Verschaltung der radialen Elektro-

den gemäß F i g. 7 in anderem Maßstab.

In den Fig. 1 bis 4 ist die Uhrzeit 16.05 analog dargestellt, und zwar mittels langer Zeiger 70 und kurzer Zeiger 71. Die Digitalanzeigen geben als Datum den 24. Dezember an.

In F i g. 5 sind für die Analoganzeige von Minuten und Sekunden insgesamt 60 streifenförmige Elektroden innerhalb eines Kreisrings radial um einen Mittelpunkt angeordnet. Die radialen Elektroden sind elektrisch in zwei Blöcke unterteilt, nämlich in einen Block mit den Elektroden 1 bis 30 und einen weiteren Block mit den Elektroden 31 bis 60. In Fig.5 sind jeweils nur die ersten sechs Elektroden sowie die letzte Elektrode eines Blockes beziffert. Durch auBenliegende Ringleitungen sind jeweils die radialen Elektroden 1 und 31,2 und 32... ι ^r> π und (30 + n) miteinander verbunden, wodurch eine Parallelschaltung entsteht. Die optisch nicht wahrnehmbare Trennstelle der beiden Blöcke ist durch die radialen Pfeile 72 angedeutet. Die Trennung erfolgt zwischen den radialen Elektroden 30/31 und 60/1. Die Lage der χ Elektrode 1 kann beliebig gewählt werden.

Innerhalb der radialen Elektroden 1 bis 60 ist eine Digitalanzeige 73 angeordnet, die vier Stellen aufweist, von denen jede sieben Symbolelektroden besitzt. Die Symbolelektroden der vordersten Stelle sind mit i, j, k, ... bezeichnet. Jede dieser Symbolclektroden ist über innenliegende Verbindungsleitungen mit einer radialen Elektrode 1 bis 30 verbunden, und zu dieser elektrisch parallel geschaltet, d. h. bei Ansteuerung einer radialen Elektrode liegt aufgrund der gewählten Anordnung gleichzeitig die diametral gegenüberliegende Elektrode sowie eine zugehörige Symbolelektrode an Spannung. Die Anordnung gemäß Fig.5 bedingt lediglich 30 äußere Zuleitungen. Zwei Anschlüsse sind bei dieser Ausführung frei und können zu weiterer Informationsdarstellung benutzt werden.

In F i g. 6 sind Gegenelektrodenanordnungen 74, 75 und 76 für die Elektroden gemäß F i g. 5 dargestellt, d. h. die Gegenelektrodenanordnungen 74 und 75 sind mit den radialen Elektroden 1 bis 60 deckungsgleich, während die Gegenelektrodenanordnung 76 mit den Symbolelektroden Ij, k ... der Digitalanzeige 73 in F i g. 5 deckungsgleich ist Die Gegenelektrodenanordnung 75 liegt kreisringförmig innerhalb der Gegenelektrodenanordnung 74 und ist von dieser elektrisch getrennt ansteuerbar, so daß die radialen Elektroden 1 bis 60 wahlweise eine Anzeige mit ganzer oder teilweiser Länge herbeiführen können, je nachdem ob eine oder beide der Gegenelektrodenanordnungen 74 bzw. 75 an Spannung gelegt sind.

Die Gegenelektrodenanordnung 74 ist in zwei halbkreisförmige Sektoren A] und B\ unterteilt, wobei die diametral gegenüberliegenden Trennfugen an der in Fig.5 durch die radialen Pfeile 72 gekennzeichneten Stellen liegen. Der Sektor Ai weist einen äußeren Anschluß 61 und der Sektor Bi einen äußeren Anschluß 62 auf. In analoger Weise ist die innere Gegenelektrodenanordnung 75 gleichfalls in zwei halbkreisförmige Sektoren A₂ und B₂ unterteilt, die mit äußeren Anschlüssen 63 und 64 in Verbindung stehen. Die Gegenelektrodenanordnung 76 für die Digitalanzeige besitzt einen äußeren Anschluß 65, der durch die Trennftige bzw. Trennfugen hindurchgeführt isL

Durch eine übliche und nicht näher dargestellte Antriebs- und Steuerschaltung mit Zeitmultiplexbetrieb im Verhältnis 1:3 lassen sich die in F i g. 1 dargestellten Zahlenwerte durch Anlegen von Spannung an die Elektroden wie folgt darstellen:

Phase

Gegenelektrode

Radikale Elemente

A₁ A₂
76

A₁

21

2,3,4,7.8,9,

11,12,14,15,16.

17,19.20,22,24

In F i g. 7 sind für die Analoganzeige von z. B. Stunden und Minuten gleichfalls insgesamt 60 streifenförmige Elektroden innerhalb eines Kreisringes radial um einen Mittelpunkt angeordnet, wobei die Annäherung an den Mittelpunkt jedoch größer ist, weil die Digitalanzeige 73 nicht mehr innerhalb, sondern außerhalb der Analoganzeige angeordnet ist. Auch hier sind die radialen Elektroden elektrisch in zwei Blöcke unterteilt, nämlich in einem Block mit den Elektroden 1 bis 30 und in einen weiteren Block mit den Elektroden 31 bis 60. In F i g. 7 sind nur die Verbindungsleitungen zwischen einem Teil der radialen Elektroden 31 bis 59 und den Symbolelektroden der Digitalanzeige 73 dargestellt. Durch die in Fig.9 dargestellte Leitungsführung sind die radialen Elektroden in der weiter unten beschriebenen Weise mit der Steuerschaltung und untereinander verbunden, wodurch eine Parallelschaltung entsteht Die optisch nicht wahrnehmbare Trennstelle der beiden Blöcke ist diesmal im wesentlichen horizontal ausgerichtet und gleichfalls durch die radialen Pfeile 72 angedeutet Die Trennung erfolgt zwischen den radialen Elektroden 30/31 und 60/1.

Die außenliegende Digitalanzeige 73 weist gleichfalls vier Stellen (DIGITS) auf, von denen jede sieben Symbolelektroden besitzt Jede dieser Symbolelektroden ist über außenliegende Verbindungsleitungen mit je einer radialen Elektrode 31 bis 60 verbunden und zu dieser elektrisch parallel geschaltet Die Anordnung gemäß Fig.7 bedingt gleichfalls nur 30 äußere Zuleitungen, von denen nur zwei nicht mit der Digitalanzeige 73 verbunden und für weitere Anzeigefelder verfügbar sind.

Die F i g. 7 entsprechenden Gegenelektrodenanordnungen 74, 75 und 76 sind in F i g. 8 dargestellt Sie sind gleichfalls in halbkreisförmige Sektoren A_x und B\ bzw. A₂ und B₂ unterteilt, die mit außenliegenden Anschlüssen 61 bis 64 verbunden sind. Die Gegenelektrodenanordnung 76 dient für die Digitalanzeige 73 und führt zu einem äußeren Anschluß 65. Die Trennfugen zwischen den einzelnen Sektoren entsprechen gleichfalls der Lage der radialen Pfeile 72 in F i g. 7.

Gemäß Fig.9, die in einem geänderten Maßstab gehalten ist, sind die 60 streifenförmigen Elektroden 1 bis 60 innerhalb eines Kreisringes radial um einen Mittelpunkt angeordnet, und zwar oberhalb der Gegenelektrodenanordnungen 74 und 75. Hierbei sind die radialen Elektroden 1 +60;2+59;3+58... 28+33; 29+32; 30+31 zueinander parallel geschaltet, und zwar durch innerhalb der Gegenelektrodenanordnung 75 liegende, einander etwa U-förmig umgreifende Einzelleitungen. Die Gegenelektrodenanordnungen 74 und 75 sind in der bereits angegebenen Weise in einen halbkreisförmigen Sektor unterteilt, wobei dem einen Sektor die radialen Elektroden 1 bis 30 und dem anderen Sektor die radialen Elektroden 31 bis 60 zugeordnet sind. Die Trennfnge zwischen den einzelnen Blöcken 1 bis 30 und 31 bis 60 verläuft analog Fig.8

entlang der strichpunktierten diametralen Linie. Während die äußeren Enden der radialen Elektroden 1 bis 30 zu entsprechenden äußeren Anschlüssen führen, sind die äußeren Enden der radialen Elektroden 31 bis 60 über die nicht näher bezeichneten Leitungen mit der außerhalb der Analoganzeige liegenden Digitalanzeige

verbunden (F i g. 7 und 8).

Unter dem Begriff »Analoganzeige« soll auch eine Quasi-Analoganzeige verstanden werden, d. h. eine Anzeige mit einer schrittweisen Fortschaltung, wie sie beim Ausführungsbeispiel gegeben ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anzeigeeinrichtung, vorzugsweise für Zeitmesser mit elektrooptischen Elementen, insbesondere mit einem Flüssigkristallsystem, bestehend aus einer Analoganzeige mit einer Vielzahl von radial um einen Mittelpunkt angeordneten streifenförmigen Elektroden, denen mindestens eine über mehr als zwei radiale Elektroden durchgehende Gegenelektrodenanordnung zugeordnet ist, deren Ausdehnung der Lage der radialen Elektroden entspricht, sowie aus einer Digitalanzeige mit einer Vielzahl von Elektroden, die sich zu mindestens einem Symbol ergänzen und denen mindestens eine weitere Gegenelektrodenanordnung zugeordnet ist, deren Ausdehnung der Lage der Symbol-Elektroden entsprichf, wobei mindestens ein Teil der radialen Elektroden mit den Symbol-Elektroden elektrisch parallel geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die Gegenelektrodenanordnung (74, 75) der radialen Elektroden (1 bis 60) in mindestens zwei Sektoren (Ai und B\ bzw. A₂ und B₂) unterteilt ist, und zumindest je eine dem einen Sektor (Ai bzw. A₂) zugeordnete radiale Elektrode (I₁ 2, 3, ... n) mit zumindest je einer dem anderen Sektor bzw. den anderen Sektoren (B\ bzw. B₂) zugeordneten radialen Elektrode (n+1, η+2, π+3, ... η+η) elektrisch parallel geschaltet ist und daß die Symbol-Elektroden (i, j, k,...) mit mindestens zwei parallelgeschalteten radialen Elektroden (1, n+1 bzw. 2, n+2 bzw. 3, η+3) gleichfalls elektrisch parallel geschaltet sind.

2. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenelektrodenanordnung (74 und 75) der radialen Elektroden aus zwei ineinanderliegenden Kreisringen besteht, die in mindestens zwei gleich große Sektoren Ai und B_x bzw. A₂ und Βχ mit gleicher Winkellage unterteilt sind.

3. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils diametral gegenüberliegenden radialen Elektroden (l+(n+l); 2+(n+2); 3+(n+3)) elektrisch parallel geschaltet sind.

4. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungsführung für die Parallelschaltung außerhalb der radialen Elektroden (1,2,3... 2n) verläuft.

5. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Digitalanzeige (73) innerhalb der Analoganzeige angeordnet ist.

6. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Digitalanzeige (73) außerhalb der Analoganzeige angeordnet ist.

7. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Elektroden (1, 2,3 ...n+n) in der Folge l+2n; 2+(2n-l); ... /?+(n+1); (n—1)+(/7+2)... parallel geschaltet sind und daß die Leitungsführung für die Parallelschaltung innerhalb der radialen Elektroden in der Weise verläuft, daß die Einzelleitungen einander etwa U-förmig umgreifen.

8. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Symbolelektroden (i,j,k...) ausschließlich zu solchen radialen Elektroden (1 bis 60) parallel geschaltet sind, die innerhalb des gleichen Sektors (Ai, Az oder B\, Bi) angeordnet sind.

9. Anzeigeeinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Symbolelektroden (ij,k...) zu solchen radialen Elektroden parallel geschaltet sind, die innerhalb einer Gruppe von »n« aufeinanderfolgenden radialen Elektroden (1 bis 60) liegen, wobei »n« die Gesamtzahl der radialen Elektroden geteilt durch die Anzahl der Sektoren )