DE2834387A1 - Elektro-optische zeitanzeigeeinrichtung - Google Patents
Elektro-optische zeitanzeigeeinrichtungInfo
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Description
Eurosil GmbH, Weltenburger Str. 6, 8000 München 80
Elektro-optische Zeitanseigeeinrichtung
Dia Erfindung betrifft eine elektro-optische Zeitanzeigeeinriclitung,
die die Uhrzeit nach Art einer Zaigeruhr anzeigt und bei
der Elektroden der Anzeige, insbesondere einer Flüssigkristall-Anzaige,
von radial verteilten Streifensegmenten gebildet sind
und Gegenelektroden in Innen- und Außenelektroden unterteilt sind, wobei die Ansteuerung der Streifensegmerrte bzw. von Streifenseementabschnitten
für die Anzeige von Stunden, Minuten und Sekunden zeitmultiplex erfolgt.
Derartige elektro-optische Zeitanzeieeeinrichtungen haben den.
Vorteil, daß ohne die Verwendung von mechanisch bewegten Zeigern deren übersichtliche Anzeigeart zu erreichen ist. Eine
Zeitanzeigeeinrichtung der eingangs genannten Art ist in der DE-OS 24 51 057 beschrieben. Bei dieser sind 60 Streifensegmente
einer Flüssigkristall-Anzeige radial an einem Zifferblatt verteilt. Innere Streifensegmentabschnitte dienen zur Stundenanzeige.
Äußere Streifensegmentabschnitte dienen zur Sekundenanzeige. Beide Abschnitte gemeinsam zeigen Minuten an. Die Elektrode
jedes der Streifensegmente benötigt einen eigenen Anschluß.
Es sind zwei konzentrische Gegenelektroden vorgesehen, deren innere den inneren Streifensegmentabschnitten und deren äußere
den äußeren Streifensegmentabschnitten zugeordnet ist. Insgesamt sind demnach 62 Elektrodenanschlüsse erforderlich. Eine
derartig hohe Zahl von Elektrodenanschlüssen ist unerwünscht, da sie einerseits einen großen Platzbedarf und andererseits
einen beträchtlichen Bauaufwand zufolge hat.
Eine Zeitanzeigeeinrichtung, die mit weniger Elektrodenanschlüssen
auskommt, ist in der DE-AS 24 10 527 beschrieben.
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Die Verminferun-g der Elektrodenanschlüsse bei dieser Zeitanzeigeeinrichtung
ist zum Teil darauf zurückzuführen, daß die Sekunden nicht durch eine Zeigernachbildung, sondern durch Blinken
eines Punktes angezeigt werden. Außerdem sind nur so wenige Segmente für die Stundenanzeige vorgesehen, daß sich die Stundenanzsi-re
nicht vor dem Beginn d.?r nächsten Stunde ändert. Auch dia
Minutenanzeige bildet nicht einen Minutenzeiger nach. Insgesamt weicht damit die Art der Zeitanzeige von der einer Zeigeruhr ab.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Zeitanzeigeeinrichtung der
eingangs genannten Art vorzuschlagen, die nur wenige Elektrodenanschlüsse zur Ansteuerung der Streifensegmente benötigt.
Erxindungsgemäß ist obige Aufgabe dadurch gelöst, daß die der
Anzeige von Stunden, Minuten und Sekunden dienenden Streifensegmente zu einer Anzahl L Streifensegrnentreihenschaltungen mit der
Anzahl L Anschlußpolen zusammengefaßt sind, daß die Streifensegmente
in einerAnzahl K Doppelgruppen so angeordnet sind, daß im Uhrzeigersinn gestehen jeweils ein ntes Streifensegment (mit η
von 1 bis L) einer Gruppe der Doppelgruppen mit dem L+i-nten Streifensegment der anderen Gruppe der Doppelgruppen verbunden
ist, daß die Innenelektroden in einer Anzahl M Innenblöcke mit ,je einem Anschlußpol und die Außenelektroden in eine Anzahl N
Außenblöcke mit je einem Anschlußpol unterteilt sind, daß jede Doppelgruppe von zwei nebeneinanderliegenden Innenblöcken und
zwei nebeneinanderliegenden Außenblöcken gedeckt ist und daß die zeitabhängige Ansteuerung der Anschlußpole der StreifensegmentreäBnschaltungen
im Wechsel aufsteigend und absteigend erfolgt und nach jedem Wechsel der bzw. die Anschlußpole des im Uhrzeigersinn
nächsten Innen- und/oder Außenblocks angesteuert sind. Bei dieser Einrichtung sind insgesamt lediglich L + M + N Elektrodenanschlüsse
notwendig. Geht man beispielsweise davon aus, daß insgesamt 60 Streifensegmente vorgesehen sind, dann ist es günstig,
die Streifensegmente in 10 Streifensegmentreihenschaltungen
zusammenzufassen und je 6 Innen- und Außenblöcke vorzusehen. Ss ergeben sich dabei also 22 Elektrodenanschlüsse für die Zeitanzeige
nach Art einer Zeigeruhr mit Stunden-, Minuten- und Sekundenzeiger.
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Durch die besondere Anordnung der Streifensegmentreihenschaltungen
in Doppelgruppen, von denen jede Gruppe über einem Irmenblock und Außenblock liegt und durch die abwechselnd
aufsteigende und abstaig^nda Ansteuerung der
Streifensegmentreihenschaltungen und die fortschreitende
Ar.3teueruri2 dar Innen- und/oder Außenblccka wird die gewünschte
im Uhrzeigersinn umlaufende Anzeige erreicht.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung bsstrht darin, daß auf
der Schaltungsplatine der mäandrisch in Reihe geschalteten Sl :lctr~d.;?n und auf dar Schaltungsplatine der in Innenblöcke
und Außentlöcke geschalteten Gegenelektroden keine Kreuzungsstallen
der Elektrodenverbindungen notwendig sind.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 die obere Platine einer elektro-optischen Zeitanzeigeeinrichtung
mit Flüssigkristallanzeige,
Fig. 2 die untere Platine der Zeitanzeigeeinrichtung,
Fig. 3 ein Blockschaltbild,
Fig. 4 die verwendeten Signaltypen,
Fig. 5 ein Ansteuerbeispiel dargestellt anhand der Signale
nach Fig. 4 und
Fig. 6 eine Ansicht der Zeitanzeigeeinrichtung.
Auf einer oberen Platine 1 sind radial verteilt 60 Stiäfensegmente
S1 bis S60 angeordnet. Jedes der Streifensegmente weist einen äußeren und einen inneren Streifensegmentabschnitt
2 und 3 auf. Die Streifensegmente sind Elektroden eines Flüssigkristall-Körpers,
der zwischen der oberen Platine 1 und
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einer unteren Platine 4 (vgl. Fig. 2) liegt. Auf der unteren
Platine 4 sind entsprechend angeordnete Gegenelektroden vorgesehen.
Die'Streifensegmentabschnitte 2 und 3 sind in an sich
bekannter Weise durchsichtig.
Dia Streifensesmente S1 bis S60 sind in zehn Streifsnsegnentreihenschaltungen
zusammengefaßt. Dabei sind in der ersten
Streifensegmentreihenschaltung die Streifensegmente S1, S20,
S21, S40, S41 und S60 elektrisch in Reihe geschaltet. Zur ,Ansteuerung
dieser Streifensegmentreihenschaltung ist ein Anschlußpol
A1 vorgesehen. Die Verbindungsleitungen der Streifensegmentreihenschaltungen
sind mäandrisch verlegt. Das gleiche gilt für die weiteren Streifensegnentreihenschaltungen. In Fig.
sind die Anschlußpole der weiteren Streifensegmentreihenschaltuiigen
mit A2 bis A10 bezeichnex. Die auf der unteren Platine
angeordneten Gegenelektroden sind in sechs Innenblöcke B1 bis
B6 und in sechs Außenblöcke B7 bis B12 unterteilt. Für jeden
der Blöcke Bi bis B12 ist ein Anschlußpol A11 bis A22 vorgesehen.
Die Streifensegmente S1 bis S10 und S11 bis S20 und S21 bis S30
und S31 bis S40 und S41 bis S50 und S51 bis S60 sind in Gruppen
angeordnet. Dabei üegen die äußeren Streifensegmentabschnite
2 einer Gruppe jeweils über einem Außenblock. Die inneren Streifensegmentabschnitte 3 einer Gruppe liegen über einem
Innenblock. Die Streifensegmentgruppen S1 bis S10 und S11 bis
S20 bzw. S21 bis S30 und S31 bis S40 bzw. S41 bis S50 und S51
bis S60 bilden jeweils eine Doppelgruppe, wobei im Uhrzeigersinn gesehen jeweils das erste, zweite bis zehnte Streifaisegment
der einen Gruppe einer Doppelgruppe mit dem zehnten, neunten bis ersten Streifensegment der anderen Gruppe der Doppelgruppe
elektrisch verbunden ist. Jede Doppelgruppe' deckt sich mit zwei nebeneinanderliegenden Innenblöcken und zwei nebeneinanderliegenden
Außenblöcken. So liegt beispielsweise die Doppelgruppe der Streifensegmente S1 bis S20 über den Innenblöcken
B1 und B2 und den Außenblöcken B7 und B8.
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Ss liegen also am Anschlußpol A1 beispielsweise nicht die jeweils ersten Streifensegmente der Gruppen, sondern von den
aufeinanderfolgenden Gruppen abwechselnd das erste und das letzte Streifensegmenx, nämlich die Streifensegmente S1, S20,
S21, S40, S41 und S60. Entsprechendes gilt hinsichtlich der übrigen Anschlußpole A2 bis A10. ¥ie aus Fig. 1 ersichtlich,
sind durch die mäandrische Verbindung der Streifensegmente 31 bis S60 Krazungspunkte der Verbindungäeitungen vermieden.
Die Anschlüsse A11 bis A22 der Platine 4 sind über nicht näher dargestellte Kontaktstücke auf die Platine 1 kontaktiert. Zu.ii
elektrischen Anschluß der Gegenelektroden der Platine 4 sind auf der Platine 1 die Anschlußpole A111 bis A22» vorgesehen.
Dadurch kann dis Verbindung der Elektroden und der Gegenelektroden allein durch Kontaktierung der Platine 1 mit der in Fig.
näher dargestellten Schaltungsanordnung erfolgen.
Außerdem sind auf den Platinen 1 und 4 Elektrodensegmente 5 für eine Datumsanzeige und Elektrodensegmente 6 für eine
Wochentagsanzeige vorgesehen.
Aus der beschriebenen Anordnung der Elektroden und Gegenelektröden
ist ersichtlich, daß sich der zwischen den Platinen liegende Flüssigkristall-Körper mit nur zweiundzwanzig Anschlüssen im
Bereich jedes einzelnen der Streifensegmente S1 bis S60 oder deren Streifensegmentabschnitten 2 oder 3 zur Anzeige ausnutzen
läßt. Eine Stundenanzeige wird durch eine entsprechende Spannung zwischen dem betreffenden Anschluß der Anschlüsse A1 bis
A10 der Streifensegmentreihenschaltungen und dem betreffenden Anschluß A11 bis A16 der Innenblöcke erreicht. Eine Minutenanzeige
wird durch eine Spannung zwischen den Anschlüssen A1 bis A10 und A11, A17 bis A16, A22 erreicht. Eine Sekundenanzeige
stellt sich bei einer entsprechenden Spannung zwischen den Anschlüssen A1 bis A10 und den Anschlüssen A17 bis A22 der
Außenblöcke B7 bis B12 ein.
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In dieser Weise ist beispielsweise in Fig.6 die Uhrzeit:
2 Uhr, 25 Minuten und 30 Sekunden angezeigt.
Mit einer zyklischen, zeitabhängigen Ansteuerung der Anschlußpole A1 bis A10 ließe sich eine dem Lauf eines Uhrzeigers entsprechende
Anzeige nichx erreichen. Die Anschlußpole A1 bis A10 werden zur Ungehunsr dieser Schwierigkeit abwechselnd aufsteigend,
d. h. von A1 bis A10, und absteigend, d. h. von A10 bis Al, angesteuert. Nach Fig. 3 werden hierfür Vorwärts-Rückwärtszähler
eingesetzt. Die Anschlußpole A11 bis A16 der Innenblöcke
B1 bis B6 und die Anschlußpole A17 bis A22 der Außenblöcke B7 bis B12 werden nach jedem Wechsel von aufzeigender zu
absteigender Ansteuerung der Anschlußpole A11 bis A10 und umgekehrt fortlaufend weitergeschaltet.
Mach Fig. 3 ist an die Anschlüsse A1 bis A10 und A111 bis A22·
eine Anzeige-Steuerschaltung 7 vorgeschaltet, die insbesondere die anhand der Figuren 4 und 5 näher erläuterten Signale erzeugt.
Vor der Anzeige-Steuerschaltung 7 liegt eine Zeitdaten-Übernahme- und Weitergabe-Logik 8, die von einer Multiplexeinrichtung
9 gesteuert ist und an der die Zeitdaten für die Sekunde, Minute und Stunde anliegen. Die Multiplexeinrichtung 9 ist vorgesehen,
da nicht Stunden, Minuten und Sekunden nacheinander, sondern für den Benutzer gleichzeitig angezeigt werden sollen.
In bekannter Weise wird die Frequenz einer Zeitbasis 10, beispielsweise eines Quarzes über Teilerstufen 11 auf 1 Hz geteilt.
Mit dieser 1 Hz-Frequenz wird ein lOer-Vorwärts-Rückwärtszähler
12 beaufschlagt, der in der Weise auf die Anschlußpole A1 bis A10 wirkt, daß er abwechselnd die Anschlußpole A1 bis A10 vorwärts
und A10 bis A1 rückwärts durchschaltet. Bei jeder Umkehr des Vorwärts-Rückwärtszählers 12 wird ein 6er-Vorwärtszähler 13
um eine Stelle weitergeschaltet. Dieser wirkt auf die Außenblöcke B7 bis B12 ein. Es erfolgt also gesteuert von der Multiplexeinrichtung
9 eine von Sekunde zu Sekunde im Uhrzeigersinn weiterrückende Sekundenanzeige.
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Dem Vorwärtszähler 13 ist ein weiterer lOer-Vorwär-fce-Rückwärtszähler
14 nachgeschaltet, der ebenso wie der Vorwärts-Riickwärtszähler
12 arbeitet, jedoch zur Minutenanzeige dient. Dem Vorwärts-Rückwärtszähler
14 ist ein weiterer 6er-Vorwärtszähler 15
nachgeschaltet. Dieser wirkt gleichzeitig auf die Innenblöclce B1 bis B6 und die Aui3enblöcke B7 bis 312. In Abhängigkeit von
der Multiplexeinrichtung 9 erfolgt damit eine nach Art eines
Minutenzeigers umlaufende Minutenanzeige.
Dem Vorwärts-Rückwärtszähler 14 ist außerdem ein 1:12-Teiler. 16
nachgeschaltet, der für die Stundenanzeige einen weiteren 10er-Vorv/ärts-Rückwärtszähler
17 steuert. Dieser schaltet in der beschriebenen Weise ebenfalls die Anschlüsse A1 bis A10 bzw. A10
bis A1. Der Vorwärts-Rückwärtszähler 17 schaltet bei jeder Umkehr einen weiteren 6er-Vorwärtszähler 18 um einen Schritt weiter,
der auf die Innenblöclce B1 bis B6 einwirkt, so daß in Abhängigkeit von der Multiplexeinrichtung 9 durch die Zähler 17
und 18 eine Stundenanzeige im Uhrzeigersinn fortlaufend erfolgt. Die Stundenanzeige ist dabei nicht auf volle Stunden beschränkt,
sondern zeigt auch Zwischenwerte an.
Außerdem ist eine Einstelleinrichtung 19 zur Justierung der Uhrzeit
vorgesehen.
Die Anzeige-Steuerschaltung 7 kann die in Fig. 4 dargestellten Signale abgeben. Das Signal a wird an die von der Zeitdaten-Übernahne-
und Weitergabe-Logik 8 angesteuerten Anschlüsse A1 bis A10 geleitet. Das Signal b wird an die angesteuerten Eingänge
A111 bis A22', d. h. die betreffenden Innen- oder Außenblöcke
geleitet. Das Signal c dient zur Beaufschlagung der nicht angesteuerten Anschlußpole der Innenblöcke, Außenblöcke
und Streifensegmentgruppen. Die Frequenz der Signale a, b und c
ist gleich und beträgt beispielsweise das Doppelte der Frequenz der Zeitbasis 10. Die Signale b und c weisen die gleiche Form
auf, sind jedoch phasenverschoben.
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In Fig. 5 ist ein Beisniel für eine Ansteuerung dargestellt.
Dabei ist in Zeile I der Spannungsverlauf an einem der Eingänge A1 bis A10 und in Zeile II der Spannungsverlauf an dem
Streifensegment für die gewünschte Anzeige zugeordneten Innenblock
und Außenblock beispielsweise dargestellt. Die Zeile III zeigt die dadurch an dem Flüssigkristall-Körper auftretende
Spannung, wobei an dem Flüssigkristall-Körper die Differenzspannung
zwischen den Zeilen I und II wirksam wird. Bis zu einem Zeitpunkt ti ist das Streifensegment des Beispielsfalls
nicht angesteuert. Es legt an ihm der Spannungsverlauf c nach Fig. 4. Der Spannungsverlauf c liegt ebenso
an dem zugeordneten Innenblock und Außenblock. Entsprechend Zeile III tritt am Flüssigkristall-Körper im Bereich dieses
Segments keine Anzeige auf.
Nach dem Zeitpunkt ti wird das Streifensegment angesteuert,
wodurch an ihm der Spannungsverlauf a ansteht. Der zugeordnete Innenblock ist nicht angesteuert, so daß an dem Flüssigkristall-Körper
lediglich die halbe Gesamtspannung auftritt und der betreffende Streifensegmentabschnitt damit nicht erscheint.
Jedoch ist der äußere Block mit dem Signal b angesteuert. Dies hat zur Folge, daß am äußeren Streifensegmentabschnitt
die volle Betriebsspannung auftritt, so daß dieser sichtbar wird.
Es lassen sich somit mit nur drei unterschiedlichen Signaltypen die gewünschten Ansteuerungen des Flüssigkristall-Körpers
für eine praktisch gleichzeitige und im Uhrzeigersinn fortschreitende Stunden-, Minuten- und Sekundenanzeige erreichen.
Im Rahmen der Erfindung liegen zahlreichen weitere Ausführungsbeispiele.
So ist es beispielsweise mögliche, eine andere Anzahl M bzw. N von Innenblöcken bzw. Außenblöcken
und eine andere Anzahl L von Streifensegmentreihenschaltungen
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vorzusehen. Man wird die Aufteilung so wählen, daß das Produkt aus L+M gleich der Anzahl der vorgesehenen Streifensegaente
ist. Die Summe L+M+N ergibt die Anzahl der notwendigen
Anschlüsse. Wird beispielsweise eine Zusammenfassung von ,je
zwanzig Streifensegmenten zu einer Streifensegmentreihenschaitung
gewählt, dann sind bei einar Gesamtzahl von sechzig Streifensegmenten drei Innenblccke und drei Außenblöcke vorzusehen.
In diesem Fall werden sechsundzwanzig Anschlüsse zur Ansteuerung benötigt. Dementsprechend sind dann auch die
Zähler 5 bis 18 auszulegen.
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Claims (1)
- FP 528
Ga/Lu-Patentansprüche;(Λ Λ Elektro-optische Zeitanzeigeeinrichtung, die die Uhrzeit nach Art einer Zeigeruhr anzeigt und bei der Elektroden der Anzeige, insbesondere einer Flüssigkristall-Anzeige, von radial verteilten Streifensegaenten gebildet- sind und Gegenelektroden in Innen- und Außenelektroden unterteilt sind, wobei die Ansteuerung der Streifensegmente bzw, von Streifensegmentabschnitten für die Anzeige von Stunden, Minuten und Sekunden zeitmultiplex a?folgt, dadurch gekennzeichnet, daß die der Anzeige von Stunden, Minuten und Sekunden dienenden Streifensegaente (S1 bis S60) zu einer Anzahl L Streifensegmentreihenschaltungen (S1, S20, S21» S40, S41, S60; S10, S11,S3O, S31, S50, S51) mit der Anzahl L Anschlußpolen (A1, A2 ... A10) zusammengefaßt sind, daß die Streifensegmente in einer Anzahl K Doppelgruppen (S1 bis S20, S21 bis S40, S41 bis S60) so angeordnet sind, daß im Uhrzeigersinn gesehen jeweils ein ntes Streifensegment (mit η von 1 bis L) einer Gruppe (S1 bis S10, S21 bis S30, S41 bis S50) der Doppelgruppen mit dem L+1-nten Streifensegment der anderen Gruppe (S11 bis S20, S31 bis S40, S51 bis S60) der Doppelgruppen verbunden ist, daß die Innenelektroden in eine Anzahl M Innenblöcke (B1, B2 ... B6) mit je einem Anschlußpol (A11, A12 ... A16) und die Außenelektroden in eine Anzahl N Außenblöcke (B7, B8 ... B12) mit je einem Anschlußpol (A17, A18 ... A22) unterteilt sind, daß jede Doppelgruppe von zwei nebeneinanderliegenden Innenblöcken (B1, B2; B3, B4; B5, Bo) und zwei nebeneinanderliegenden Außenblöcken (B7, B8; B9, B10; B11, B12) gedeckt ist und daß die zeitabhängige Ansteuerung der Anschlußpole (A1 bis A10) der Streifensegmentreihenschaltungen im Wechsel aufsteigend und absteigend erfolgt und nach030007/0389jedem Wechsel der bzw. die Anschlußpole (A11 bis A16; A17 bis A22) des im Uhrzeigersinn nächsten Innen- und/oder Außenblccks angesteuert sind.2. Zeitanzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dia Streifensegmentreihenschaltungen und die Innsn- und Außenblöcke so aufgebaut sind, daß das Produkt der Anzahl L der Streifensegmentreihenschaltungen und die Anzahl M bzw. N der Innen- bzw. Aui3enblöcke gleich der Anzahl der Streifensegmente ist und die Summe der Anzahl L und der Anzahl M bzw. N klein ist.3. Zeitanzeigeeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß 10 Streifensegmentreihenschaltungen (S1, S20, S21, S40, S41, S60; .,, S10, S11, S30, S31, S50, S51) und je 6 Innenblöcke (B1 bis B6) und Außenblöcke (B7 bis B12) vorgesehen sind.4. Zeitanzeigeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerung der Streifensegmentreihenschaltungen (S1, S20, S21, S40, S41, S60; ... S10, S11, S30, S31, S50, S51) an den Anschlußelektroden (A1 bis A10) über Vorwärts-Rückwärtszähler (12, 14, 17) erfolgt, deren Zählbereich gleich der Anzahl der Streifensegmentreihenschaltungen ist.5. Zeitanzeigeeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die Sekunden-, Minuten- und Stundenanzeige Je ein Vorwärts-Rückwärtszähler (12, 14, 17) vorgesehen ist.o. Zeitanzeigeeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedem der Vorwärts-Rückwärtszähler (12, 14, 17) ein Vorwärtszähler (13, 15, 18) nachgeschaltet ist, wobei der eine Vorwärtszähler (13) den Außenblöcken (B7 bis B12), der andere Vorwärtszähler (15) den Innen- und Außenblöcken (B1 bis B12) gemeinsam und der weitere Vorwätszähler (17) den Innenblöcken (B1 bis B6) zugeordnet ist.030007/0339— 3 ο7. Zeitanzeigeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitanzeigeeinrichtung mit 3 Signaltypen (a, b, c) an den Anschlußpolen (A1 bis A22) arbeitet, deren erster ein Rechtecksignal (a) zur Ansteuerung der Anschlußpole (A1 bis A10) der Streifensegmentreihenschaltungen, deren weiterer ein Stufensignal (b) zur Ansteuerung der Anschlußpole (A11 bis A22) der Innen- und/oder Außenblöcke (B1 bis B12) und deren dritter ein phasenverschobenes Stufensignal (c) für die nicht angesteuerten Anschlußpole (A1 ... A22) ist.-4 -030007/0389
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