DE2904946A1

DE2904946A1 - Elektrooptische anzeigevorrichtung, insbesondere analog-uhranzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE2904946A1
Application number: DE19792904946
Authority: DE
Inventors: Burton Warren Marks; Robert Theodore Noble; Perry Andrew Penz
Original assignee: Texas Instruments Inc
Current assignee: Texas Instruments Inc
Priority date: 1978-02-13
Filing date: 1979-02-09
Publication date: 1979-08-16
Also published as: GB2014337A; NL7901053A; BR7900873A; IT1162613B; IT7947971A0; FR2425100A1; JPS54115171A

Description

- 13 Patentanwälte

Dipl.-Ing Dipl-Cliem Oipl.H'q ^904946

E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser

fc t η s h t* ι q €! r s t r a s s ρ t^c'

8 München 60

Unser Zeichen; T 3202 7.Februar 1979

TEXAS,INSTRUMENTS INCORPORATED

13500 North Central Expressway
Dallas, Texas, V.St.A.

Elektrooptisch^ Anzeigevorrichtung, insbesondere Analog-Uhranzeigevorrichtung

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine elektrooptische Anzeigevorrichtung und insbesondere auf Uhren mit simulierter Analoganzeige. Allgemein liegt die Erfindung auf dem Gebiet der Herstellung von Uhren.

Elektronische Uhren mit simulierter Analoganzeige sind bereits bekannt. Beispiels dafür sind in den USA-Patentschriften 3 540 209, 3 959 963 und 3 969 887 beschrieben.

Die in den genannten Patentschriften und in anderen, zum Stand der Technik zu rechnenden Druckschriften enthaltenen Vorschlags bedeuteten zwar einen beträchtlichen Fortschritt bei der Schaffung attraktiver, wirtschaftlicher und

^hw/Ba 909833/07*2

2304S46

zuverlässiger Uhren, doch gab es gewisse Schwierigkeiten bei der Anwendung der Vorschläge auf praktische Ausführungsformen. Eine dieser Schwierigkeiten bestand darin, daß eine sehr große Anzahl von Anschlußverbindungen zu der Analoganzeige und der zugehörigen Schaltung erforderlich war; eine weitere Schwierigkeit war die Darstellung der Zeit mit Hilfe von Formen, die nicht den Zeigern herkömmlicher mechanischer Analoguhren entsprachen, was dazu führte, daß die Symbole den möglichen Käufern nicht vertraut waren, so daß die Uhren für die Käufer wenig attraktiv waren. Weitere Nachteile waren die hohen Herstellungskosten und die ungenügende Ausbeute. Es besteht daher ein fortgesetzter Bedarf nach elektronischen Analoguhren, die kostengünstig und zuverlässig sind, weniger Anschlußverbindungen erfordern und ein für den möglichen Käufer attraktiveres Aussehen haben.

Mit Hilfe der Erfindung soll eine verbesserte elektronische Analoguhr geschaffen werden. Bei dieser Uhr soll mit Hilfe der Erfindung die Anzahl von elektrischen Anschlußverbindungen für die Analoganzeige verkleinert werden. Ausserdem soll mit Hilfe der Erfindung eine elektronische Analog-Zeitanzeigevorrichtung geschaffen werden, die die sichtbare ästhetische Erscheinung einer herkömmlichen mechanischen Analoganzeige vollkommen simuliert. Ferner sollen mit Hilfe der Erfindung in einer elektronischen Analog-Anzeigevorrichtung ein höheres Auflösungsvermögen und ein besserer Kontrast erzielt werden, was zur Attraktivität für den Kunden beiträgt.

909833/073?

- ¹⁵ - 2904346

Gemäß einem Merkmal der Erfindung wird zwischen Gruppen elektrisch leitender Elemente in einem besonders wirksamen geometrischen Muster ein Flüssigkristallmaterial eingefügt, das mittels der Elektroden in bestimmten Flächen aktiviert werden kann, damit aufeinanderfolgende Zeitanzeigen erhalten werden, die die Zeitanzeige einer herkömmlichen mechanischen Analoguhr genau simulieren.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Anschlußverbindungen zu der Anzeigevorrichtung und innerhalb dieser Anzeigevorrichtung vorteilhafterweise mit der zugehörigen Schaltungsanordnung koordiniert,, damit verbesserte Eigenschaften erhalten werden.

Die Anschlußverbindungsgruppen sind gemäß einem \veiteren Merkmal der Erfindung in einem Muster mit mäanderförmigen Bahnen angeordnet,, damit ausgewählte Elemente in besonders wirksamer Weise so verbunden werden, daß die Anzahl der erforderlichen externen Verbindungen reduziert wird,, was die Verbindungen vereinfacht, die Kosten reduziert und die Zuverlässigkeit der Montage und des Gebrauchs erhöht.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung werden elektrische Signale in einer verbesserten zeitlich multiplexierten Beziehung an die Verbindungen angelegt, so daß in gewissen Ausführungen ein verbesserter Kontrast und ein verbessertes Aussehen und in anderen Ausführungen zusätzliche Eigenschaften, beispielsweise die Anzeige von Sekunden und Zehntelsekunden ermöglicht werden«,

909833/0732

2304346

Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung beispielshalber erläutert. Es zeigen:

Fig.1 eine Draufsicht auf die Anzeigevorrichtung einer Uhr gemäß den Grundsätzen der Erfindung mit einer Zeitanzeige durch Minuten und Stunden,

Fig.2 eine ähnliche Draufsicht auf die Anzeigevorrichtung bei der Anzeige von Minuten und Sekunden,

Fig.3a eine weitere ähnliche Ansicht der Anzeigevorrichtung bei der Anzeige des Datums,

Fig.3b eine Alternativansicht zu Fig.3a, in der die Anzeigevorrichtung ebenfalls in der Datumsanzeigeb'etriebsart dargestellt ist,

Fig.4 eine weitere ähnliche Ansicht zur Veranschaulichung einer Zeitzonenanzeige, in der Zeitzonenbetriebsart,

Fig.5 eine weitere ähnliche Ansicht der Anzeigevorrichtung bei der Anzeige einer verstrichenen Zeit in Stunden und Minuten,

Fig.6 eine weitere ähnliche Ansicht der Anzeigevorrichtung bei der Anzeige der verstrichenen Zeit in Sekunden und Minuten,

Fig.7 eine weitere ähnliche Ansicht der Anzeigevorrichtung bei- der Anzeige der verstrichenen Zeit in Sekunden und Zehntelsekunden,

909833/0732

Fig.8 eine Ausführungsform eines Analoganzeigeformats, bei dem die Ausführungen nach den Figuren 1, 2 und 4 bis in einer zusammengesetzten Anzeige kombiniert werden können,

Fig.9 ein ähnliches Analoganzeigeformat wie in Fig.8, wobei jedoch ein rechtwinkliges Format und kein kreisförmiges Format für die Anzeigevorrichtung verwendet ist,

Fig.10 eine genaue Draufsicht auf die Analoganzeigevorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig.11 eine Schnittansicht der Anzeigevorrichtung von Fig.10,

Fig„12 eine genaue Draufsicht auf eine bevorzugte Ausführung der Segmente vonFig.10,

Fig.13 eine genaue Draufsicht auf eine bevorzugte Ausführung der Ebenen von Fig.10,

Fig.14 Diagramme zur Veranschaulichung typischer elektrischer Eigenschaften der Anzeigevorrichtung sowie zugehöriger Ansteuersignale,

Fig.15 und 16 ein Blockschaltbild der nach der Erfindung ausgebildeten Schaltungsanordnung,

Fig.17 eine Darstellung, die angibt, wie die Figuren 15 und anzuordnen sind,

909833/0732

23Ü4946

Fig.18 eine Darstellung, die angibt wie die Figuren 21 bis

29 zur Bildung eines Logikdiagrarams anzuordnen sind,

Fig.19 eine Darstellung, die angibt, _wi_e die Figuren

30 bis 38 zur Bildung eines weiteren Logikdiagramms anzuordnen sind,

Fig.20 eine Darstellung,·die angibt, wie die Figuren 39 bis 47 zur Bildung eines weiteren Logikdiagramms anzuordnen sind,

Fig.21 bis 29 Teilschaltbilder, die beim Zusammenfügen gemäß Fig.18 ein Diagramm bilden, das die logischen Schaltungen der Elemente der in den Figuren 15 und links der gestrichelten vertikalen Linie liegenden Anordnung zeigen,

Fig.30 bis 38 Teildiagramme, die beim Zusammenfügen gemäß Fig.19 einDiagramm bilden, das die logischen Schaltungen der Elemente der in der rechten unteren Ecke von Fig.15 und Fig.16 liegenden und von gestrichelten Linien umgebenen Anordnung zeigen,

Fig.39 bis 47 Teildiagramme, die beim Zusammenfügen gemäß Fig.20 ein Diagramm bilden, das die logischen Schaltungen der Elemente der in der oberen rechten Ecke von Fig.15 und 16 liegenden und von gestrichelten Linien umgebenen Anordnung zeigen,

Fig.48 ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung der Funktionsweise der in den Figuren 15 und 16 dargestellten Steuermatrix ,

90983370732

Fig.49 eine Folge von Diagrammen, die den typischen Verlauf elektrischer Potentiale zum Anlegen and die Anzeigevorrichtung zeigen,

Fig.50 eine Matrixdarstellung der Signalkombinationen vonFig.49 mit Bezug auf die Erzeugung des gewünschten Verhaltens der Anzeigevorrichtung und

Fig.51 eine Tabelle mit einer geeigneten Kombination von Taktsignalen zur Erzeugung gewünschter Signalverlaufe,

In Fig.1 ist das Zifferblatt einer herkömmlichen kreisrunden Analoguhr 1 dargestellt, bei der am Zifferblattumfang mehrere Markierungen 3 in 30°-Schritten angeordnet sind, die die üblichen Stellen für Stunden und für 5-Minuten-Intervalleanzeigen. Ferner sind der Stundenzeiger 4 und der Minutenzeiger 5 angegeben. Der Stundenzeiger 4 ist etwas breiter und kürzer als der Minutenzeiger 5 dargestellt; die Gründe dafür werden später noch erläutert. Der Stundenzeiger 4 könnte jedoch im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung auch ebensobreit oder auch schmäler als der Minutenzeiger 5 sein.

In Fig.2 ist die Anzeige der Betriebsart dargestellt, in der die Minuten und die Sekunden angezeigt werden; dabei ist zu erkennen, daß zusätzlich zum Minutenzeiger eine sichtbare Darstellung von Sekunden mittels des kurzen Segments 6 angegeben ist.

In Fig.3a ist die Anzeige im Datumsanzeigebetrieb dargeäellt, bei dem der Wochentag und der Monatstag angezeigt

909833/0732

werden. In der Ausführungsform von Fig.3a sind die Wochentage durch arabische Buchstaben S, M, T, W, T, P und S dargestellt, und die Monatstage sind durch die jeweiligen Ziffernpositionen 1 bis 31 angegeben, die auch zur Zeitanzeige benutzt werden. In Fig.3a gibt das Segment 7, das bei der Ziffernposition 25 angebracht ist, den 25.Tag des Monats an; das an der Position F befindliche Segment 8 gibt als Wochentag den Freitag an. Die Markierungen könnten aber auch ohne weiteres mit anderen Symbolen bezeichnet sein; sie könnten auch mit anderen Tagesmarkierungen beginnen und enden. Beispielsweise könnten die Wochentage ohne weiteres mit Montag beginnen und mit Sonntag enden.

In B'ig^b ist eine andere Ausführung dargestellt, bei der'die Wochentage radial um den oberen Umfang und die Monatstage radial um den unteren Umfang der Anzeige angeordnet sind.

In Fig.4 ist die Anzeige in der Betriebsart zur Zeitzonenangabe dargestellt, bei der der relativ schmale Stundenzeiger 9 angibt, daß die Anzeige nicht die Ortszeit sondern eine Zonenzeit wiedergibt. Bei dem in Fig.4 dargestellten Beispiel gibt die Anzeige an, daß die Zeit in der angegebenen Zone der in Fig.1 dargestellten Ortszeit um zwei Stunden vorauseilt.

In den Figuren 5, 6 und 7 ist eine Anzeigevorrichtung in der Betriebsart zur Anzeige einer verstrichenen Zeitdauer dargestellt, wobei die Bezugszeichen 4¹, 5', 6' und 10 die Stunden, die. Minuten, die Sekunden bzw. die Zehntelsekunden angeben. Die in Fig.5 dargestellte Anzeigevorrichtung zeigt eine verstrichene Zeitperiode von 1 Stunde und 25 Minuten; Fig.6 zeigt eine verstrichene Zeitperiode von 25 Minuten und 39 Sekunden, und Fig.7 zeigt eine verstrichene Zeitperiode von 39 Sekunden und 3/10 Sekunden.

909833/57^2

InELg.8 ist eine Anzeigevorrichtung mit einem kreisförmigen Format entsprechend den vorherigen Figuren dargestellt, wobei jedoch die Kalender- und Datumseigenschaften von Fig.3a getrennt als Markierungen innerhalb rechtwinkliger Öffnungen 11 und 12 vorgesehen sind. Das dargestellte Datum ist in Fig.8 Freitag der 23. des Monats. Diese Datumsinformationsmarkierungen können auch um den Umfang des Analogformats an jeder zweckmässigen und gewünschten Stelle angebracht werden.

Fig.9 zeigt eine ähnliche Anzeigevorrichtung wie Fig.8, mit der Ausnahme, daß die dargestellte Form im wesentlichen quadratisch oder rechtwinklig und nicht kreisförmig ist. Die Zeiger können sich selbst verlängern und verkürzen, wie es zur Anpassung an das rechtwinklige Format erforderlich ist, wenn sich die Zeiger um den Umfang weiterbewegen.

Die hier beschriebenen Anzeigevorrichtungen machen in vorteilhafter Weise von den Eigenschaften von Materialien Gebrauch, die als Flüssigkristalle bekannt sind. Diese Materialien sind aus der technischen Literatur bekannt; Fachleute in der Uhrenindustrie sind mit ihren Eigenschaften gut vertraut. Beispiele für Druckschriften mit Angaben über diese Materialien finden sich in den oben erwähnten USA-Patentschriften. Für den Fachmann ist offensichtlich, daß die Grundsätze der hier zu beschreibenden Erfindung nicht von einem bestimmten Typ einer Flüssigkristallsubstanz abhängen; sie können vielmehr auf andere Substanzen angewendet werden, deren Lichtdurchlaßeigenschaften durch Anlegen geeigneter elektrischer oder magnetischer Felder verändert werden.

In Flg.10 ist eine teils abgeschnittene und teils schematische Ansicht einer Anzeigevorrichtung nach der Erfindung wiedergegeben,, Die Anzeigevorrichtung ist im wesentlichen

909833/0732

eben dargestellt, doch ist für den Fachmann offensichtlich, daß sie auch aus Schönheitsgründen oder anderen Zwecken gekrümmt ausgebildet sein könnte.

Zur Erleichterung der Beschreibung und des Verständnisses zeigt Fig.10 ein Schema der Anzeigevorrichtung bei Betrachtung von der Unterseite, wobei die gestrichelten Linien Umrißlinien der Flächenelemente und der zu ihnen führencfai Leiter darstellen. In den Figuren 10 und 11 bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile. In Fig.10 ist die Anzeigevorrichtung zwar von der Unterseite dargestellt, wobei demgemäß die Segmente 13 über den Flächenelementen 14 und 15 angegeben sind, doch können die Flächenelemente und 15 in einer herkömmlichen Uhr über den Segmenten 13 liegen, wie Fig.11 zeigt. Für den Fachmann ist ohne fiteres erkennbar, daß eine umgekehrte Anordnung ebenfalls angewendet werden kann. Beispielsweise könnten die Segmente in der Uhr höher, d.h. näher beim Betrachter, liegen, als die Flächenelemente 14 und 15.

Es wird nun insbesondere auf die Figuren 10 und 11 in ihrer Anwendung auf eine typische Flüssigkristallanzeigevorrichtung Bezug genommen. In diesen Figuren ist eine Fläche 16 zu erkennen, die eine Wand der Gesamtumhüllung 17 bildet. Diese Umhüllung ist aus einem stark lichtdurchlässigen Material, beispielsweise aus Glas, hergestellt. Zusätzlich zum Bodenteil 18 ist die Anzeigevorrichtung mittels eines Dichtungsmaterials 19 und eines Oberteils 20 abgeschlossen, so daß eine innere Feldkammer 21 entsteht. In der Kammer ist das erwähnte Flüssigkristallmaterial oder ein anderes optisch empfindliches Material 22 angebracht. Ferner befinden sich in der Kammer 21 Flächenelemente 14 und 15, Segmente 13, Ausrichtschichten 23, Leiter 24 und Sperrschichten 25. Diese Ausrichtschichten, Leiter und Sperrschichten können aus irgendwelchen Materialien bestehen, die üblicherweise

909833/0732

29Ü4946

für Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen benutzt werden. Eine elektrische Verbindung von einem Teil zum anderen (18 und 20) erfolgt mit Hilfe eines leitenden Übergangs Für eine typische Flüssigkristallanzeigevorrichtung sind am Unterteil 18 und am Oberteil 20 Polarisatoren 27 befestigt. In Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen mit Frontbeleuchtung ist ein lichtundurchlässiger oder teil durchlässiger Spiegel 28 angebracht.

Fig.10 läßt erkennen, daß insgesamt 20 Flächenelemente vorhanden sind,nämlich 10 in der äußeren Umfangsgruppe (die mit 15 bezeichnet ist) und 10 in der inneren Gruppe (die mit 14 bezeichnet ist). Außerdem sind 60 einzelne Anzeigesegmente 13 vorgesehen, die in 10 Sechs ergruppen angeordnet sind. Ferner zeigt Fig.10, daß jedes der Flächenelemente über einen eigenen Leiter 24 mit seinem eigenen Kontakt am Rand der Anzeigevorrichtung verbunden ist. Diese Kontakte sind mit den Symbolen BPLO bis BP29 bezeichnet. Diese Flächensegmente' sind in einem Muster miteinander verbunden, das anschließend als .Mäanderlinien bezeichnet wird.

Die Segmentmatrix ist in 10 Sechsergruppen unterteilt. Die elektrischen Verbindungen sind entsprechend dem Konzept, der M&anderlinien gebildet, bei dem sechs getrennte Segmentgruppen vorhanden sind, die jeweils 10 Einzelsegmente enthalten, die mit Hilfe der Verbindungen 29 und 30 in Serie zueinander geschaltet sind. Es ist also zu erkennen, daß vom Kontaktglied SF¹ über den zugehörigen Leiter 24 eine elektrische Leiterbahn zum Segment 31 und dann über den Leiter 32 zum Segment 33 vorhanden ist, von wo aus diese Bahn über den Leiter 34 zu einem Segment in der (nicht· dargestellten) nächsten Nachbargruppe führt. Dieses Muster wird dann in der gleichen Weise an allen Segmenten über den Flächenelementen fortgesetzt, bis es schließlich

909833/0732

über den Leiter 35 zum Segment 36 und dann über den Leiter 37, der ein Teil des Leiterbündels 30 ist, zum Segment 38 führt, das seinerseits mit dem Kontaktglied SF verbunden ist.

In der in Fig.10 dargestellten speziellen Ausführungsform ist eine Maanderlinienanordnung mit einer Kombination aus 20 Flächenelementen und 60 Segmenten mit 10 Sechsergruppen angegeben, doch können ohne weiteres auch andere Kombinationen angewendet werden, wie für den Fachmann offensichtlich ist. Beispielsweise könnten fünf Gruppen zu jeweils 12 Segmenten und eine entsprechende Gruppe aus 24 Flächenelementen mit zwei Gruppen zu jeweils 12 angewendet werden. Die Grundsätze der Erfindung sind nicht auf die in Fig.10 dargestellte spezielle Ausgestaltung beschränkt. Die Fläche 16 könnte beispielsweise innerhalb achteckiger Grenzlinien liegen, wobei elektrische Kontakte an drei Rändern des Achtecks angebracht sind.

Für den Fachmann ist erkennbar, daß das inlegen geeigneter Potentiale an ein oder mehrere ausgewählte Flächenelemente bei gleichzeitiger Erregung eines ausgewählten Segments zu einem Verdunkeln des Materials in der unmittelbaren Nähe des ausgewillten Segments und des einen oder der mehreren Flächenelemente führt. Wenn nur ein Flächenelement ausgewählt ist, erscheint das Segment als eine Verdunkelung mit der Länge eines halben Segments, während bei der Auswahl von zwei radial einander zugeordneten benachbarten Flächenelementen eine gesamte Segmentlänge dunkel erscheint. Da die Flächenelemente einzeln erregbar sind, ist offensichtlich, daß' jedes beliebige Segment entweder in seiner Gesamtheit oder längs der Hälfte seiner Länge durch eine geeignete Auswahl von Potentialen in vorbestimmten Phasenbeziehungen abgedunkelt werden kann. Wie noch beschrieben wird, werden die Anschlußflächen BP10 bis 29 und SA bis SF¹

09833/07 32

BAD ORIGINAL

2904948

mit geeigneten elektrischen Potentialquellen verbunden, die Potentiale mit der gewünschten Phasenbeziehung liefern.

Zur Vereinfachung der Darstellung sind die Segmente 13 zwar in beträchtlichem Abstand voneinander dargestellt, doch hat sich in der Praxis erwiesen, daß der Abstand vorzugsweise auf ein Minimum reduziert wird, was ein gefälligeres Aussehen ergibt. Auch die benachbarten Flächenelemente 14 und 15 sind ebenfalls der Deutlichkeit der Darstellung wegen mit beträchtlichem Abstand angegeben. In der Praxis ist es jedoch erwünscht, ihren Abstand auf ein Minimum unter Berücksichtigung der Aufrechterhaltung einer elektrischen Trennung herabzusetzen. Die gewünschten Abstände können im Rahmen der Erfindung vorgesehen werden.

Es sind zwar insgesamt 12 elektrische Anschlußflächen zu den sechs Segmentgruppen vorhanden, doch wird dies nur vorgesehen, um den elektrischen Widerstand zu den am weitesten entfernt liegenden Segment und auch andere elektrische Impedanzwerte zu reduzieren. Weitere Vorteile können sich aus einer Reduzierung der Abschaltzeiten und aus reduzierten Kapazitätswirkungen ergeben. In der Praxis hat sich jedoch auch ein brauchbares Verhalten bei Weglassen der Hälfte dieser Anschlußflächen ergeben; für einen erfolgreichen Betrieb sind also nicht alle diese Anschlußflächen erforderlich.

Die Figuren 9, 10 und 11 lassen erkennen, daß die Flächenelemente im wesentlichen als konzentrische Kreissegmente ausgeführt sind, doch kann in einer Alternativausgestaltung auch eine andere Gestalt für Segmente und entsprechende Flächenelemente angewendet werden. Beispielsweise können die Segmente und die Flächenelemente in den Bereichen, die von den Markierungen für die Uhrzeiten 10.30 Uhr, A.30 Uhr, 7.30 Uhr und 10.30 Uhr liegen, beträchtlich langer gemacht

909833/0752

werden,so daß in einer quadratischen oder nichtkreisförmigen Ausführung das die Minuten repräsentierende Segment zum Rand des Zifferblatts verlängert werden kann. Das die Stunde repräsentierende Segment könnte natürlich ebenso verlängert werden, doch sollte der Stundenzeiger in jedem Fall beträchtlich kurzer als der Minutenzeiger sein, damit jede Verwechslungsmöglichkeit ausgeschlossen wird.

In Fig.12 ist der Verlauf der Mäanderlinien dargestellt, der sich besonders für die kommerzielle Produktion eignet. Die Mittelnabe wird vorteilhafterweise zur Erzielung gemeinsamer Anschlüsse benutzt, wodurch die Anzahl der erforderlichen externen Leitungen reduziert wird. Beispielsweise bildet die Mittelnabe 39a die gemeinsamen Verbindungen für mehrere radial verlaufende Segmente, für die über den Anschluß 39 Aktivierungspotentiale angelegt werden können, wodurch die Anzahl der erforderlichen Mäanderlinien herabgesetzt wird.

In Fig.13 ist eine entsprechende Ausgestaltung der den Flächenelementen 14 und 15 von Fig.10 entsprechenden Flächenelemente dargestellt, die speziell an die kommerzielle Produktion besser angepaßt ist. Beispielsweise zeigt Fig.13 die Flächenelemente 14 und 15, die elektrisch voneinander getrennt sind und die über eigene Leiter I4b bzw. 15b mit elektrischen Kontaktflächen 14c bzw. 15c verbunden sind.

Aus der obigen Beschreibung ist nunmehr offensichtlich, daß die geschilderte Uhr-Anzeigevorrichtung zahlreiche Vorteile und günstige Eigenschaften aufweist. Beispielsweise können die Segmente bezüglich jeder ihrer Hälften einzeln erregt werden, so daß es möglich ist, einzelne Zeitinformationsgroßen gemäß den oben an Hand der Figuren bis 9 angegebenen Beispielai anzuzeigen. Zur Erzielung dieser Anzeigen müssen jedoch an die Anzeigevorrichtung

90983379732

-.27 - .

2304946

geeignete Aktivierungspotentials angelegt werden; diese geeigneten Aktivierungspotentiale werden in der nachfolgenden Beschreibung genauer erläutert.

Zum besseren Verständnis der Arbeitsweise der für diese Anzeigevorrichtung verwendeten Schaltungen sei nun auf Fig.14 Bezug genommen; Fig.i4a zeigt dabei ein Diagramm des Kontrastverhältnisses eines typischen Flüssigkristallanzeigematerials in Abhängigkeit von der Aktivierungsspannung. Wenn die Spannung von O aus zunimmt, zeigt das Flüssigkristallmaterial im wesentlichen keine Abdunklung oder Änderung bis der mit V_TH bezeichnete Punkt erreicht wird. Bei diesem als Schwellenspannungswert bezeichneten Spannungswert ergibt eine weitere Vergrößerung der Spannung eine schnelle Zunahme der Änderung des Kontrasts des Materials, wenn dessen Kennlinie bis zu dem Punkt ansteigt, der mittels der vom Sättigungsspannungswert V₀,.,„ ausgehenden gestrichelten Linie angegeben ist. An diesem Punkt wird die Steigung der Kurve beträchtlich flacher, so daß eine weitere Vergrößerung der Spannung zu einer beträchtlich geringeren Änderung des Kontrastverhältnisses führt. Beispielsweise ergibt eine Vergrößerung der Spannung vom Wert Vr,._T zum Wert V_Ejjt nur eine kleine Änderung des Kontrastverhältnisses. Auch eine weitere Zunahme vom Spannungswert V^,™ zum Spannungswert V_ß führt nur zu einer kleinen Änderung des Kontrastverhältnisses.

Der Spannungswert V_ß ist in dem Diagramm als ein Bezugspunkt für die Erläuterung der Figuren i4b bis I4i angegeben, in denen Ansteuerpotentiale und resultierende Effektivspannungen jeweils bezogen auf V_ß angegeben sind. Für die hier beschriebene Anzeigevorrichtung hat die Spannung Vg typischerweise einen Wert in der Größenordnung von 3V, doch kann sich dieser Wert abhängig von der Art des verwendeten Flüssigkristallmaterials beträchtlich ändern.

«09833/0732

2304946

Es sei daran erinnert, daß die in Fig.10 dargestellte Anzeigevorrichtung insgesamt 60 radiale Segmente und 20 Flächenelemente enthält. Wo eine Einsparung von Zwischenverbindungen und die damit verbundene Zuverlässigkeit keine Rolle spielen, könnten die Segmente und die Elemente zur Erzielung der gewünschten Anzeige einzeln in Kombinationen aktiviert oder abgeschaltet werden. Durch die vorteilhafte Anwendung der Zeitmultiplexierung und der Decodierung wird die Anzahl der Verbindungen auf einen Bruchteil der obengenannten Zahl herabgesetzt, was beträchtlich zur Zuverlässigkeit und zur Wirtschaftlichkeit beiträgt.

Eine Eigenschaft gewisser Flüssigkristallmaterialien ist es, daß sie auf den Effektivwert von Rechteckspannungen ansprechen, wenn solche Rechteckspannungen mit den normalerweise vorhandenen Folgefrequenzen an sie angelegt werden. Folglich wird das Flüssigkristallmaterial von den Effektivwerten der an dieses Material angelegten resultierenden Spannungen, die in den Figuren i4g und I4h dargestellt sind, und nicht vom Absolut- oder Momentanwert dieser Spannungen beeinflußt.

Unter Berücksichtigung dieser Überlegungen wird nun auf die Figuren I4b bis i4d Bezug genommen, in denen drei Rechteckspannungen dargestellt sind, die jeweils um 90° phasenverschoben sind. Diese Spannungen würden zusammen mit einer vierten ähnlichen, ebenfalls um 90° phasenverschobenen Spannung an verschiedene Flächenelemente angelegt, damit diese mit einzelnen, unterschiedlichen Aktivierungsspannungen versorgt werden. Die Figuren i4e und I4f zeigen in ähnlicher Weise zwei Spannungen, die an gewisse Segmente angelegt werden. Diese Spannungsverläufe geben natürlich nur einige der bei der Aktivierung der vollständigen Anzeigevorrichtung benuteten Spannungen wieder, doch kann der Fachmann erkennen, daß noch eine weitere, um 90° verschobene Spannung zusammen mit den Spannungen

909833/9732

2304946

nach den Figuren I4b bis I4d vorhanden ist. Außerdem werden zwei weitere, den Spannungen der Figuren i4e und I4f entsprechende, jedoch jeweils um weitere 90°-Intervalle verschobene Spannungen angewendet.

Es sei daran erinnert, daß ein gegebener Abschnitt der Anzeigevorrichtung nicht nur durch das an ein Segment und nicht nur durch das an ein Flächenelement angelegtes Potential aktiviert wird. Es ist vielmehr die am Flüssigkristallmaterial auftretende resultierende Spannung, die die gewünschte Aktivierung hervorbringt. Solche typische resultierenden Spannungen sind in den Figuren 14g und i4h für zwei repräsentative Kombinationen von Spannungen an Segmenten und Flächenelementen dargestellt. Fig.14g zeigt eine resultierende Spannung, die sich daraus ergibt, daß an ein Flächenelement die in Fig.i4b dargestellte Spannung und an ein Segment die in Fig.i4e dargestellte Spannung angelegt werden. Der Effektivwert dieser resultierenden Spannung erzeugt die Kontraständerung im Flüssigkristallmaterial. Die Effektivspannung beträgt für den in Fig.i4g dargestellten Spannungsverlauf etwa 0,29 V_ß. Fig.14a zeigt, daß diese Spannung beträchtlich über der Sättigungsspannung des Materials liegt, und daher einen gewissen Toleranzbereich zur Sicherstellung einer einwandfreien Arbeitsweise ergibt. Fig.i4i faßt die angenäherten resultierenden Effektivspannungen zusammen, die durch Kombinationen der in den Figuren I4b bis i4h dargestellten Spannungen erhalten werden können.

Wie oben bereits erwähnt wurde, zeigen gewisse Figuren den Inhalt andrer Figuren mit größeren Einzelheiten. Beispielsweise ist das in den Figuren 15 und 16 dargestellte Schaltbild in den Figuren 21 bis 47 genauer dargestellt. In diesen Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile.

909833/0715

BAD ORIGINAL

Die Figuren 15 und 16 zeigen ein Blockschaltbild der wichtigsten elektronischen Bauelemente des Systems. Wie bekannt ist, enthalten viele elektronische Uhren einen (normalerweise quarzgesteuerten ) Oszillator, der ein elektrisches Grundsignal mit einer Frequenz von 32,768 kHz erzeugt. Fig.15 kzeigt einen solchen Oszillator 40. Die Einzelheiten solcher Oszillatoren sind bekannt, so daß sie hier nicht näher beschrieben werden müssen.

Der Oszillator enthält auch eine als Frequenzteiler dienende Abwärtszählschaltung, die die Oszillatorfrequenz auf eine niedrigere Nutzfrequenz herabsetzt, die für die Erzeugung von Taktimpulsen durch den Taktgenerator besser geeignet ist. Das Ausgangssignal des mit dem Frequenzteiler versehenen Oszillators 40 wird dem Eingang des Taktgenerators 41 über die Verbindung 42 zugeführt.

Die Herabsetzung der Frequenz durch den Frequenzteiler ist so gewählt worden, daß die Frequenz um den Faktor verringert wird; dies ist jedoch nicht für die hier zu beschreibende Erfindung von Bedeutung, da jede andere geeignete Reduzierung um eine Potenz von 2 ebenfalls angewendet werden könnte. Es hat sich jedoch gezeigt, daß eine Herabsetzung der Oszillatorfrequenz um den Faktor 64 eine zweckmässige Ausgangsfrequenz ergibt, die sich für die Eingabe in den Taktgenerator eignet. Da die Schaltung des Taktgenerators 41 vorteilhafterweise in der Technologie mit integrierter Injektion (I L) ausgeführt werden kann, erweist sich eine Reduzierung um den Faktor 64 als wünschenswert. Bei einer Ausführung in einer anderen Technologie, beispielsweise der CMOS-Technologie, kann eine Reduzierung um den Faktor 128' oder eine ähnliche weitere Reduzierung angebracht sein.

909833/0732

23Q4946

Der Taktgenerator 41 empfängt aus dem Oszillator 40 Taktimpulse, deren Frequenz er weiter herabsetzt, Beispielsweise werden an der Leitung 43 ein Ausgangssignal mit der Frequenz 64 Hz", am Leiter 44 ein Ausgangssignal mit der Frequenz 3?- Hz, am Leiter 45 ein Ausgangssignal mit der Frenuenz 16 ITz, am Leiter 46 ein Γ-teuertaktsignal mit der Frequenz 1 Hz und dem Tastverhältnis 1/16 sowie am Leiter 4-7 ein Zeittaktsignal mit der Frequenz 1 Hz und dem Tastverhältnis i/if> erzeugt.Diese Signale werden zu nachfolgenden Zählern-, Abtastgeneratoren und weiteren Schaltungsanordnungen-übertragen, wie in der Zeichnung angegeben ist.

Das 1 Hz-Ausgangssignal am Leiter 47 wird dem Eingang des Sekundenzählers 48 zugeführt, den es veranlaßt, insgesamt 60 Zählerstände vor einer vollständigen Rückstellung zu durchlaufen. Der Sekundenzähler ist in zwei Teilzähler unterteilt, von denen der erste vor der Rückstellung bin 6 zählt, während der zweite vor der Rückstellung bis 10 zählt. Das /.usgangssignal des ersten Teilzählers (d.h. des Zählers mit dem Zählerfaktor 6) wird dem Eingang des zweiten Teilzählers,(d.h. des Teilzählers mit dem Zählerfaktor 10) zugeführt. Die zwei in Kaskade geschalteten Teilzähler bewirken daher eine Teilung durch 60, was zur Folge hat, daß nach dem Zählen von 60, dem Eingang über den Leiter 47 zugeführten Impulsen ein Ausgangsimpuls erzeugt wird, der über den Leiter 49 dem Eingang des Mnutenzählers 50 zugeführt wird.

Da der Sekundenzähler einmal pro Sekunde einen Impuls empfängt, repräsentiert der am Leiter 49 auftretende Ausgangsimpuls, der nach 60 Eingangsimpulsen des Sekundenzählers erzeugt wird, die Zeitperiode einer Minute.

833/073?

BAD ORIGINAL

2904346

Der Minutenzähler 50 ist in gewisser Weise mit dem Sekundenzähler 48 vergleichbar. Er ist ebenfalls in zwei Teilzähler aufgeteilt, nämlich einen Teilzähler mit dem Zählerfaktor 6 und einen Teilzähler mit dem Zählerfaktor 10. Nach Empfang Jeweils einer Gruppe aus 12 Impulsen am Leiter 49 (die 12 Minuten oder 1/5 Stunde darstellt) erzeugt er einen Ausgangsimpuls, der über den Leiter 51 dem P.tundenzähler 52 zugeführt wird.

Der Stundenzähler ist ebenfalls in gewisser Weise dem Minutenzähler 50 und dem Sekundenzähler 48 ähnlich, da er in zwei Teilzähler, nämlich einen Teilzähler mit dem Zählerfaktor 6 und einen Teilzähler mit dem Zählerfaktor 10 aufgeteilt ist. Dies ist deshalb vorgesehen, damit Aktivierungssignale erzeugt werden, die zum Weiterschalten des Stundenzeigers durch insgesamt 60 Positionen auf dem Zifferblatt der Uhr benutzt werden, obgleich diese 60 Positionen tatsächlich nur insgesamt 12 Stunden repräsentieren. Der Stundenzähler 52 erzeugt auch ein Signal zur Unterscheidung aufeinanderfolgender Gruppen dieser 60 Positionen zur Identifizierung der Zeit als Vormittagszeit oder als Nachmittagszeit. Dieses Signal wird über den Leiter 53 der Vormittags/Nachmittags-Schaltung 54 (AM/PM-Schaltung) zugeführt.

Mit den Zählern 48, 50 und 52 sind auch gewisse Synchronisierungs-, Multiplexier-Steuer- und Rückstelleiter verbunden. Synchronisierungssignale werden den Zählern Tram Taktgenerator 41 über den Leiter 46 zugeführt. Der Datenmultiplexer 55 führt Multiplexiersteuersignale dem Sekundenzähler 48 über die Leiter 56 und 57, dem Minutenzähler 50 über die Leiter 58 und 59 und dem Stundenzähler

909833/0732

über die Leiter 60 und 61 zu.

Dem für die verstrichene Zeit in Zehntel Sekunden zuständigen Zähler 62 wird ein 32 Hz-Signal über die Leiter 44 und 63 und ein 16 Hz-Signal über Leiter 45 und 64 zugeführt. Das 32 Hz-Signal ist ein Steuer synchronisierurigssigrial, während das 16 Hz-Signal das Grundzählersignal ist. Der Zehntelsekundenzähler 62 ist ein durch 16 teilender Zähler, der binäre Darstellungen der Zahlen O bis 15 erzeugt, die über das Leiterbündel 65 und den Datenbus 66 zu Datenhalteschaltungen 67 übertragen werden. Ein Ausgangssignal wird über den Leiter 68 auch dem Eingang ET der Steuermatrix 69 (auch programmierbares Steuerfeld oder PLA bezeichnet) zugeführt.Wie noch erläutert wird, bewirken die Steuermatrix und die Datenhalteschaltungen aus den erwähnten binären Darstellungen der Zahlen 0 bis 15 schließlich Signale, die auf der Uhr-Anzeigevorrichtung Zehntelsekunden repräsentieren.

Nachdem der Zehntelsekundenzähler 62 insgesamt 16 Eingangsimpulse gezählt hat und damit eine verstrichene Sekunde beendet hat, wird ein Signal erzeugt und über einen Leiter 70 dem Eingang des für die verstrichene Zeit in Sekunden zuständigen Zählers 71 zugeführt. Der Zähler 71 gleicht den Zählern 48, 50 und 52, da er aus einem Teilzähler mit dem Zählerfaktor 6 und einem damit in Kaskade geschalteten Teilzähler mit dem Zählerfaktor 10 besteht. Nach Ablauf von 60 Sekunden erzeugt er ein elektrisches Signal, das über einen Leiter 72 dem Eingang eines für die verstrichene Zeit in Minuten zuständigen Zählers 73 zugeführt wird. Der Zähler 73, der ebenfalls aus einem Teilzähler mit dem Zählerfaktor 6 und einem damit in Kaskade geschalteten Teilzähler mit dem Teilerfaktor 10 besteht, zählt diese

90983-3/9732

BAD ORIGINAL

2304946

Eingangξimpulse, und er erzeugt jeweils nach Ablauf von 12 Minuten ein Ausgangssignal, das über den Leiter 74 dem Eingang des für die verstrichene Zeit in Stunden zuständigenZählers 75 zugeführt wird. Von den Zählern 71, 73 und 75 werden elektrische Signale über Leiterbiindel 76, 77, 78, 79, .80 und 81 dem Daten-Bus 66 zugeführt, von dem sie in den Eingang der Datenhalteschaltungen 67 eingegeben werden. Außerdem führt die Steuermatrix 69 dem Zehntelsekundenzähler 62 über den Leiter 82 ein Startsignal und über die Leiter 83 ein Stopsignal zu. Lösch- und Rückstellsignale werden den Zählern 62, 71, 73 und 75 aus der Gtouermatrix 69 über den Leiter 84 zugeführt. Datenmultiplexier-Synchronisierungssignale werden über das Leiterbündel zugeführt.

In Fig.15 sind auch eine Tagesschaltung 86, eine-Datümsschaltung 87, eine Monatsschaltung 88 und eine Zeitzonenschaltung 89 dargestellt. Dem Tageszähler 86 und dem Datumszähler 87 werden Eingangssignale vom Ausgang der AM/PM-Schaltung 54 über Leiter 90 bzw. 91 zugeführt. Wenn die AM/PM-Schaltung 54 von PM (nach 12 Uhr Mittag) auf AM (vor 12 Uhr Mittag) umschaltet und dadurch das Erreichen von Mitternacht anzeigt, wird ein Impuls erzeugt und über den Leiter 90 den Eingängen des Tageszählers 86 und des Datumszählers 87 zugeführt. Dieser Impuls bewirkt eine Fortschaltung des Tageszählers 86 und des Datamszählers-87 um einen Zählerstand, so daß in entsprechender Weise die Tagesanzeige und die Datumsanzeige weitergeschaltet werden. Entsprechende Signale werden daraufhin erzeugt und über Leiterbündel 92, 93, 94 und 95 an den Daten-Bus 66 angelegt. Geeignete Multiplexierbefehle werden vom Datenmultiplexer 55 über die Leiter 96, 97, 98 und 99 übertragen. Die Zähler 86, 87, 88 und 89 können mittels elektrischer Signal gestellt werden, die von der Steuermatrix 69 über den Leiter 100 und die Leiter 101, 102 und

909833/0732

BAD ORIGINAL

übertragen werden. Außerdem kann der Zeitzonenzähler 89 in Rückwärtsrichtung mit Hilfe von Impulsen gestellt werden, die von der Steuerraatrix 69 über Leiter 104 und 105 übertragen werden.

Außerdem liefert der Datenmultiplexer 55 über die Leiter 106, 107, 108 und 109 Multiplexierbefehle an den Monatszähler 88 und an den Zeitzonenzähler 89. Diese Multiplexierbefehle legen die entsprechenden Daten aus den Zählern in der richtigen zeitlich multiplexierten Beziehung an den Daten-Bus 66.

Der Minutenzähler 50 und der Stundenzähler 52 sind über den Leiter 100 mit der Steuermatrix 69 verbunden, damit Stellsignale zum Stellen dieser Zähler übertragen werden können, falls dies erwünscht ist. Diese Signale bewirken ein Fortschalten der Zähler in Vorwärtsrichtung. Ein Stellen durch Fortschalten in Rückwärtsrichtung ermöglichen Signale, die über den Leiter 1O4 übertragen werden.

Die über die Leiter 100 und 104 übertragenen Stellsignale sind für mehrere Zähler gemeinsam vorgesehen. Die Steuermatrix 69 liefert daher zusätzliche Signale, damit gesteuert werden kann, welcher Zähler auf die Stellsignale an den Leitern 100 und 104 ansprechen. Diese Steuersignale werden über den Leiter 110 und 111 an den Minutenzähler 50, über den Leiter 112 an den Stundenzähler 52, über den Leiter 113 an den Tageszähler 86, über den Leiter 114 an den Datumszähler 87, über den Leiter 115 an den Monatszähler 88 und über den Leiter 11.6 an den Zeitzonenzähler angelegt.

909833/0732

Wenn der Minutenzähler 50 gestaut wird, wird dem Sekundenzähler 48 über den Leiter 118 ein Nullstellsignal aus der Zeittakt-Anhalteschaltung 117 zugeführt.

Die Arbeitsweise der Zeittakt-Anhalteschaltung läßt sich besser verstehen, wenn beobachtet wird, daß beim Ändern des Minutenzählers 50 bei einem Stellvorgang ein signal von diesem Zähler über den Leiter 119 zur Minutenstellklemme der Anhalteschaltung übertragen wird. Die Anhalteschaltung führt als Reaktion darauf dem Sekundenzähler 48 über den Leiter 118 ein Signal zu, das diesen Zähler auf Null stellt. Im Anschluß daran hält die Zeittakt-Anhalteschaltung den Sekundenzähler während des Empfangs eines Abschaltsignals, das ihrem Eingang RL über den Leiter 120 von der Steuermatrix 69 zugeführt wird, im zurückgestellten Zustand.

Von der rechten Seite des Taktgenerators 41 gehen drei Leiter 121, 122 und 47* aus. Der Leiter 121 ist mit dem 4 Hz-Eingang der Zustandszähl- und Zeitgeberschaltung 124 verbunden. Der Leiter 122 ist mit der von einem programmierbaren Logikfeld (PLA) gebildeten Flächendecodiermatrix direkt und über einen Leiter 122· mit dem Datenmultiplexer 55 verbunden. Der Leiter 47' ist mit der von einem programmierbaren Logikfeld (PLA) verbundenen Segmentdecodiermatrix 125 verbunden. Diese Leiter liefern die erforderlichen Taktsignale an die Schaltungen, an die sie angeschlossen sind. Das über den Leiter 121 der Zustandszählund Zeitgeberschaltung 124 zugeführte Signal hat eine Zeitste'uerfunktion. Das über den Leiter 122 der Flächendecodiermatrix 123 zugeführte Signal hat eine

909833/0732

Anzeige-und Testfunktion,, und das über den Leiter 47 der Segmentdecodiermatrix 125 zugeführte Signal hat eine Anzeige- und Testfunktion.

In Fig-16 und den zugehörigen Figuren 39 bis 47 sind Einzelheiten der Steuermatrix 69» der Zustandszahl— und Zeitgeberschaltung 124„ der Zeittakt-Anhalteschaltung 117 und der Eingabe-Entprellschaltung 126 dargestellt. Die Eingabe-Entprellschaltung 126 verhindert ein falsches Ansprechen des Systems, wenn einer der Eingabeknöpfe CMD, SET oder SV/ gedrückt wird« Dabei wird die Aktivierung der Ausgangsschaltungen der Eingabe-Entprellschaltung verzögert, bis wenigstens zwei vollständige Impulse vom 32 Hz-Eingang empfangen worden sind, der mit dem Taktgenerator 41 über den Leiter 44 und den Leiter 127 verbunden ist» Vorübergehende oder unvollständige Kontaktschlüsse„ die sich beim Brücken der Eingabeknöpfe ergeben können, können daher die Steuerung nicht beeinflussen«

Wenn einer der drei erwähnten Eingabeknöpfe gedruckt wird und zwei über den Leiter 127 zugeführte, aufeinanderfolgende Impulse empfangen worden sind, gibt die Eingabe-Entprellschaltung 126 über den entsprechenden Leiter R, S oder AUX ein Ausgangssignal über den Leiter 128, 129 oder 130 an die Steuermatrix 69 ab.

Die in Fig«,48 enthaltenen Symbole sind folgendermaßen definiert :

R = Betätigung des Druckknopfs CMD S = Betätigung des Stellknopfs AUX = Betätigung des Stoppuhr-Druckknopfs SW L = angehaltener Zeittakt

909 8 3 3 /0? 12

ti = Einsekundenzeitgeber t2 = Zweisekundenzeitgeber EL = verstrichene Zeit läuft,

T = Zeitablauf ist eingetreten CV/ = Stellen im Uhrzeigersinn CCW = Stellen gegen den Uhrzeigersinn CAL = Kalendermerkmal
TZ = Zeitzone betätigt CZ = Umschalten zu oder Abschalten von Zeitzone R¹, R", [!"'usw. = .anschließende Betätigung des

CMD-Druckknopfs S¹, S", S" 'usw. = Anschließende Betätigung des

Stelldruckknopfs

AUX¹,AUX",AUX¹" usw. = Anschließende Betätigung des

SW-Druckknopfs.

Die Steuermatrix 69 und die zugehörige Zustandezähl- und Zeitgeberschaltung 124 lassen sich am besten mit Bezugnahme auf Fig.48 erkennen, in der verschiedene Bedingungen der Uhr-Anzeigevorrichtung dargestellt sind, die abhängig von verschiedenen Zuständen des Befehls-Druckknopfs CMD, des Stell-Druckknopfs SET und des Stoppuhr-Druckknopfs SW erhalten werden können. Diese Figur 48 zeigt ein Flußdiagramm, das nicht nur die auf dem Zifferblatt der Uhranzeigevorrichtung vorhandenen Zustände, sondern auch die Ablauffolge angibt, in der sie beim Drücken eines der erwähnten Druckknöpfe auftreten.

In Fig.48 sind Uhr-Anzeigevorrichtungen 131 bis 143 in verschiedenen Alternativzuständen dargestellt, die vorhanden sein können, wenn von dem in der hier zu beschreibenden Schaltung verfügbaren Wahlmöglichkeiten Gebrauch gemacht wird. In diesem Zusammenhang sei bemerkt, daß in gewissen kommerfciellen Ausführungen der hier be-

BAD ORIGINAL

" ³⁹ " 2304346

"beschriebenen Schaltung gewisse der anschließend beschriebenen Wahlmöglichkeiten nicht ausgewählt werden können» Beispielsweise kann es in gewissen vereinfachten kommerziellen Ausführungen erwünscht sein, nur die Grundzeitfunktionen vorzusehen, die die Anzeige von Stunden, Minuten und Sekunden umfassen. Unter Berücksichtigung dieses Sachverhalts wird nun auf Fig.48 und den von der Anzeigevorrichtung 131 dargestellte!Uhr-Anzeigezustand Bezug genommen» Dabei ist zu erkennen_p daß die Anzeigevorrichtung in ihrer Grundfunktion arbeitet,, in der Stunden und Minuten angezeigt werden,, Der Minutenzeiger erstreckt sich dabei in herkömmlicher Wfise bis zum Umfang der kreisrunden Anzeigevorrichtung _} während der Stundenzeiger wesentlich kürzer und etwas dicker als der Minutenzeiger ist. Wenn die Anzeigevorrichtung in die nächste Betriebsart umgeschaltet werden SoIl₉ %fird dies durch ein kurzzeitiges Drücken des Befehls-Druckknopfs erreicht,, was durch den zur Anzeigevorrichtung 132 führenden Pfeil dargestellt ist« Die Anzeigevorrichtung 132 gibt die Minuten wie in der Anzeigevorrichtung 131 an, jedoch zeigt sie anstelle der Stunden die Sekunden mit Hilfe des Segments 145 an» Wenn der Befehls-Druckknopf nicht nur einmal, sondern zweimal innerhalb eines Zeitintervalls von einer Sekunde gedrückt wird„ schaltet die Anzeigevorrichtung von dem bei 131 dargestellten Zustand in den bei 133 dargestellten Zustand über den Weg 146 um; bei dieser Anzeige 133 werden nahe der Oberseite des Zifferblatts der Wochentag und nahe der Unterseite des Zifferblatts das Datum angegeben,, Dies entspricht der in Fig.3b dargestellten Anzeige. Wie oben bereits erwähnt wurde, könnte die Lage dieser zwei Anzeigemarken im Rahmen der Erfindung ohne weiteres auch geändert werden.

909833/0732

28Ö4946

Wenn der Befehlsdruckknopf innerhalb einer Zeitperiode von einer Sekunde nicht zweimal, sondern nur einmal und dann nach Ablauf der Zeitperiode von einer Sekunde erneut gedruckt wird, kehrt die Anzeigevorrichtung wieder in ihren Ausgangszustand zurück, der bei der Anzeige 131 dargestellt ist. Dies ist an Hand der mit Pfeilen versehenen Linien 147, 148 dargestellt.

Wenn anstelle des oben geschilderten Betätigungsvorgangs der Befehls-Druckknopf für eine Zeitperiode gedruckt wird und wenn während seines gedrückten Zustandes der zusätzliche Druckknopf (SW) ebenfalls gedrückt wird, schaltet die Anzeigevorrichtung von dem bei 131 dargestelltenZustand über den Zustand 132 zu einem weiteren Zu±and um, der die Zeit in einer vorbestimmten Zeitzone angibt, was durch den Weg 149 angegeben ist. Die Betätigung dieses Wegs ändert die bei 131 dargestellte Anzeige in eine Zeitzonenanzeige oder wieder zurück zur normalen Zeitanzeige, was davon abhängt, ob zuvor die Zeitinformation oder die Zeitzoneninformation angezeigt wurde, da der durch die Anzeige 131 dargestellte Zustand sowohl für die normale Zeitanzeige als auch die Zeitzonenanzeige gilt. Es sei daran erinnert, daß bei der Zeitzonenanzeige der Stundenzeiger nicht mehr breiter als der Minutenzeiger ist, sondern •die gleiche Breite hat. Ferner sei bemerkt, daß das gleichzeitige lange Drücken des Befehls-Druckknopfs und des zusätzlichen Druckknopfs keine Änderungen der Anzeigevorrichtung in den Zeitzonen-Anzeigezustand bewirkt, wenn sie nicht in dem Zeitpunkt gedrückt werden, an dem sich die Anzeige in dem bei 131 dargestellten Zustand befindet. Wenn sich die Anzeigevorrichtung in dem bei 132 oder 133

833/0732

_ 41 -

dargestellten Zustand befinde^ bewirkt dieses gleichzeitige Drücken lediglich die Rückführung der Anzeigevorrichtung in den bei 131 dargestellten Ausgangszustand«,

Die Anzeige 133 in Fig.48 zeigt, daß zwei Möglichkeiten bestehen» die Anzeigevorrichtung aus dem bei 133 dargestellten Zustand in den bei 131 dargestellten Ausgangszustand zurückzuführen. Dies ist durch die mit Pfeilen versehenen Linien 150 und 151 angegeben«

Die mit Pfeilen versehenen Linien 152 und 153 geben den übergang der Anzeigevorrichtung vom Stunden- und Minuten-Anzeigezustand gemäß 131 oder vom Minuten™ und Sekunden-Anzeige zustand gemäß 132 in den bei 134 dargestellten Stellbetrieb an₀ W®nn sich die Anzeigevorrichtung in einem der bei 131 oder 132 dargestellten Zustände befindet, bewirkt das Drücken des Stellknopfs den Übergang der Anzeigevorrichtung in den bei 134 dargestellten Stellzustand. Dies geschieht über die erwähnten, mit Pfeilen versehenen Linien 152 und 153»

Es ist außerdem zu erkennen, daß der Stellzustand,, der bei 134 dargestellt ist, dadurch charakterisiert ist, daß der Stundenzeiger regelmässig blinkt. Es besteht daher eine sichtbare Kennzeichnung dafür,, daß die Anzeige nicht mehr den Ausgangszustand repräsentiert„ sondern sich in einem Zustand befindet, in dem die Zeitangabe gestellt werden kann» Wenn der Stellknopf nun kurzzeitig wieder gedrückt wird₉ (d.h. für weniger als eine Sekunde), erfolgt ein Übergang in den bei 135 dargestellten Leerzustand, wie durch den Pfeil 154 angegeben ist; nahezu augenblicklich erfolgt ein weiterer Übergang in den bei 136 dargestellten

909833/0732

Zustand, was der Pfeil 155 angibt. In dem bei 136 dargestellten Zustand ist die Anzeigevorrichtung nun für das Stellen von Minuten bereit.

Wenn der Stellknopf erneut kurzzeitig,(d.h. für weniger als 1 Sekunde) gedrückt wird, wird die Anzeigevorrichtung von dem bei 136 dargestellten Zustand über den bei 137 dargestellten Leerzustand nahezu unmittelbar in den bei 138 dargestellten Zustand umgeschaltet, was über die Wege 156 und 157 erfolgt. In diesem Zustand können die Wochentage gestellt werden. Weitere aufeinanderfolgende Betätigungen des Stellknopfs versetzen die Anzeigevorrichtung nacheinander über den Weg 158 in den bei 139 dargestellten Zustand, in dem die Monate gestellt werden können, oder über den Weg 159 in den bei 14O dargestellten Zustand,.in dem die Tage des Monats gestellt werden können. Durch ein weiteres Niederdrücken des Stellknopfs wird die Anzeigevorrichtung von diesem Zustand über die Wege 160 und 148 wieder in den bei 131 dargestellten Ausgangszustand zurückgeführt.

Vor einer Erläuterung des bei 134 dargestellten Stundenstellzustandes sei bemerkt, daß die bei 134 dargestellte Anzeige entweder die normale Stundeneinstellung oder die Zeitzoneneinstellung anzeigt,was davon abhängt, ob sich die Anzeige 131 im Zeitpunkt der Betätigung des Stellknopfs im Normalzeitzustand oder im Zeitzonenzustand befunden hat. Wenn sich die Anzeige 131 imZeitpunkt der Betätigung des Stellknppfs im Zeitzonenzustand befindet und über den Weg 152 in den bei 134 dargestellten Zustand umgeschaltet wurde, befindet isich die bei 134 dargestellte Anzeige in einem Zeitzonen-Stundenstell-

909833/0732

2304946

betrieb und nicht in einem normalen Stundenstellbetrieb. In diesem Fall bewirkt ein anschließendes Drücken des Stellknopfs eine Rückführung der Anzeigevorrichtung über die Wege 161 und 148 in denZeitzonen-Stundenanzeigebetriebo Wenn sich andrerseits die Anzeigevorrichtung bei 131 beim Drücken des Stellknopfs im Normalzeit-Anzeigezustand befunden hat, und aus den bei 131 dargestellten Zustand über den Weg 152 in die bei 134 dargestellte Stundenstellbetriebsart überführt wurde» dann bewirkt das Drücken des "Stellknopfs für eine Zeitdauer,, die gleich oder größer als eine Sekunde ist, zu einem Übergang dieses Zustandes über die bei 135 dargestellte Leeranzeige und die Wege 162 und 168 in den normalen Zeitanzeigezustand, der bei 131 dargestellt ist. Diese Ablauffolge wird normalerweise als "Schnellaustritt" ("fast exit»⁵) bezeichnet«,

Es sei daran erinnert, daß bei einem Übergang von dem bei 134 dargestellten Zustand^ wenn dieser Zustand nicht der Zeitzonen-Anzeigezustand, sondern der normale Stundenstellbetrieb ist, und wenn das Drücken für eine Zeitperiode von weniger als 1 Sekunde erfolgt„ die Anzeigevorrichtung durch den bei 134 dargestellten Leeranzeigezustand in den bei 136 dargestellten Minutenstellzustand überführt wird»

Der Weg 163 gibt einen Zustand an, der dann vorhanden ist, wenn in der bestimmten Ausführungsform das Datumsmerkmal nicht vorhanden ist. In diesem Fall sind die bei 138, 139 und 140 dargestellten Betriebsarten nicht vorhanden (oder nicht zugänglich, falls sie doch vorhanden sind); der Weg

909833/Θ7Ι?

bildet in diesem Fall einen direkten Rückkehrweg in den bei 131 dargestellten Zustand. Diese Rückführung wird durch Drücken des Stellknopfs aktiviert, wie angegeben wurde.

Der Weg 134 ist in Ausführungsformen mit der Möglichkeit der Datumsdarstellung vorgesehen, damit ein Rückkehrweg für die Anzeigevorrichtung geschaffen wird und keine sequentielle Fortschaltung durch die bei 138, 139 und 140 dargestellten Zustände erforderlich ist. Wenn die direkte Rückkehr gewünscht wird, bewirkt ein längeres Drücken des Stellknopfs (für die Dauer einer Sekunde oder mehr) eine Rückkehr der Anzeigevorrichtung aus dem bei 136 dargestellten Zustand über den bei 137 dargestellten Zustand in den bei 131 dargestellten Ausgangszustand= Nachdem nun beschrieben' worden ist, wie die Anzeigevorrichtung aus einem anfänglichen Zeitanzeigezustand in irgendeinen Zustand aus mehreren gewünschten Zuständen überführt werden kann, in denen verschiedene Anzeigen gestellt oder rückgestellt werden können, erfolgt anschließend eine Erläuterung des Stellbetriebs.

Bei dem bei 134 dargestellten Zustand kann eine Änderung der Stellung des Stundenzeigers dadurch erzielt werden, daß er abhängig davon, wie der Befehlsdruckknopf betätigt wird,.entweder vorwärts in Uhrzeigerrichtung oder rückwärts entgegen der Uhrzeigerrichtung schrittweise weiterbewegt wird. Wenn der Befehlsdruckknopf gedrückt und für eine Zeitperiode von mehr als einer Sekunde gedrückt gehalten wird, dann be'ginnt der Stundenzeiger in Vorwärtsrichtung, d.h. im Uhrzeigersinn weiterzuwandern, und er bewegt sich dann mit jeder Sekunde um einen Stundenschritt (30° oder ? Segmentpositionen) ,solange der Befehlsdruckknopf gedrückt bleibt.

909833/0732

Wenn der Befehlsdruckknopf andrerseits kurzzeitig gedrückt und dann innerhalb einer Sekunde nach seiner Freigabe erneut gedrückt und festgehalten wird, beginnt der Stundenzeiger , sich schrittweise in Rückwärtsrichtung,, d.h» gegen den Uhrzeigersinn, in Stundenschritten (d.h. 50° oder Segmentpositionen)mit jeder Sekunde zu bewegen,, in der der Befehlsdruckknopf weiterhin gedrückt gehalten wird. Nach der Freigabe des Befehlsdruckknopfs hört das weitere Stellen des Sekundenzeigers auf«

Wenn der Befehlsdruckknopf während des Stellbetriebs gedrückt wird» damit eine der oben beschriebenen Einstellungsänderungen bewirkt wird,, und wenn während des gedrückten Zustandes des Befehlsdruckknopfs der Stelldruckknopf ebenfalls gedrückt wird₉ wird das Fortschalten der Einstellung um den Faktor 8 beschleunigt.

Die bsi den hier beschriebenen Ablauffolgen beteiligten Zeitperioden sind zwar mit speziellen Vierten angegeben worden,, doch können auch andere Werte angewendet werden« In einigen Ausführungsformen könnte das Zeitintervall zwischen aufeinanderfolgenden Positionen des Stundenzeigers beispielsweise eine halbe Sekunde oder eine andere geeignete Zeitperiode betragen. Dies wird von dem der Erfindung zugrundeliegenden Konzept umfaßt.-

Für das Stellen von Minuten wird auf den bei 136 dargestellten Anzeigezustand Bezug genommen. Wenn sich die Anzeige indiesem Zustand befindet, können die Minuten entweder gegen den Uhrzeigersinn oder im Uhrzeigersinn gestellt werden, indem der Befehlsdruckknopf in der gleichen Folge betätigt wird₉ wie oben für den Stundenzähler im Zusammenhang mit

909833/0732

der bei 134 dargestellten Anzeige beschrieben wurde. Das tatsächliche Weiterschalten der Markierung erfolgt dabei jedoch von Segment zu Segment und nicht von einer Segmentposition zu einer um fünf Segmentpositionen davon entfernten Stelle. Jeder aufeinanderfolgende Segmentschritt entspricht daher etwa 6 Bogengrad.

Es wird nun auf die bei 138 dargestellte Anzeigebetriebsart Bezug genommen, die veranschaulicht, wie die Wochentage durch Betätigen des Befehlsdruckknopfs gestellt werden können. Dabei ist jedoch weder eine Zeitverzögerung noch eine sequentielle Betätigungsfolge erforderlich, da die Anzeige beimDrücken des Befehlsdruckknopfs unmittelbar mit dem schrittweisen Stellen beginnt.

In der gleichen Weise können in der durch die Anzeige angegebenen Betriebsart die Monate durch Drücken des Befehlsdruckknopfs gestellt werden. Im vorliegenden Beispiel sind die 12 Monatsmarken gleichmässig um das Zifferblatt der Anzeigevorrichtung verteilt, so daß die Monatsmarken bei jedem Stellschritt um etwa 30° weiterwandern.

Das Stellen der Tage des Monats, das mit Hilfe des bei 140 dargestellten Anzeigezustandes veranschaulicht wird, erfolgt ebenfalls unmittelbar beim Betätigen des Befehlsdruckknopfs)" die Markierung, für· den Tag des Monats bewegt sich in der oben geschilderten Weise schrittweise weiter.

Bei dem bei "J34 dargestellten Zustand der Anzeige wird zusätzlich zu den oben beschriebenen Informationen eine weitere Information geliefert. Bei der normalen Zeitanzeige-

909833/973$

23Ö4346

einstellung ( im Gegensatz zur Zeitzonen-Anzeigeeinstellung) ist der Stundenzeiger abhängig davon, ob die Tageszeit vor 12 Uhr Mittag oder nach 12 Uhr Mittag liegt, entweder dick oder dünn. In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel ist zur Anzeige einer Zeit vor 12 Uhr Mittag ein dünner Stundenzeiger und zur Anzeige einer Zeit nach 12 Uhr Mittag ein dicker Stundenzeiger gewählt worden. Natürlich kann auch die umgekehrte Zuordnung erhalten werden. Dieser Zustand xfird von der AM/PM-Schaltung 54 von Fig»15 und mit anderen Zählerschaltungen so koordiniert, daß bei einer Zeitstellung die entsprechenden Anzeigemarken für Tage und das Datum entsprechend aufeinander abgestimmt werden«,

Unter Berücksichtigung der in Fig»48 dargestellten Anzeigezustände und der Beschreibung der Schaltungseinheiten von Fig., 15 ist offensichtlich,, daß die Steuermatrix 69 über die angegebenen Leiter Signale zum Stellen der verschiedenen Zähler abgibt, damit die an Hand von Fig«48 beschriebenen Stellbedingungen erhalten werden,.

Beim Stellen der Minuten arbeitet die in Fig«15 dargestellte Schaltung in der Weise, daß sich die Position des Stundenzeigers in entsprechender Zuordnung zur Bewegung des Minutenzeigers ändert^ bis sich der Minutenzeiger über die 60 Minuten-Position hinwegbewegt. Im Anschluß daran stellt sich der Stundenzeiger wieder auf die Stundenmarkierung innerhalb des gleichen Stundenbereichs ein, bei der er sich befunden hat„ als das Stellen der Minuten begonnen hatte. Dies ist ein besonders vorteilhaftes Merkmal, das gewährleistet, daß die Stundenposition nicht

909833/0712

2S04S46

unbeabsichtigtereise in Vorwärtsrichtung oder in Rückwärtsrichtung verstellt wird, wenn der Minutenzeiger gestellt wird.

Es wird nun auf die Zeittakt-Anhalteschaltung 117 und ihre Verbindungen mit verschiedenen Zählern in Fig.15 Bezug genommen. Wie bereits erwähnt wurde, wird beim Stellen der Minuten ein entsprechendes Signal zum Sekundenzähler 48 übertragen, das diesen Zähler auf Null stellt; außerdem wird die Zeittakt-Anhalteschaltung in den Anhaltebetrieb versetzt. Dies führt zu einem Zustand, bei dem bei der Rückführung der Anzeigevorrichtung in den bei 131 dargestellten Zustand sowohl die Stundenmarkierungen als auch die Minutenmarkierungen synchron blinken. Ein anschliessendes Betätigen des Befehlsdruckknopfs versetzt die Anzeigevorrichtung in den bei 132 dargestellten Zustand, und ein anschließendes Betätigen des Befehlsdruckknopfs führt die Anzeigevorrichtung in den bei 131 dargestellten Normalzustand zurück, bei dem kein Blinken erfolgt. Während des ersten Betätigens des Befehlsdruckknopfs im Zeitpunkt des Übergangs der Anzeigevorrichtung vom Blinkzustand bei 131 in den Zustand bei 132 kehrt die Zeittakt-Anhalteschaltung in den Zu&and zurück, bei dem der normale Zeitablauf wieder aufgenommen wird.

Es werden nun die in Fig.48 dargestellten Anzeigezustände 141, 142 und 143 beschrieben. Diese Betriebsarten zeigen jeweils die Anzeigevorrichtung im Stoppuhrzustand. Bei

141 ist der Zustand der Markierung für die abgelaufene Zeit im Stunden- und Minuten-Betrieb dargestellt; bei

142 ist der Zustand im Minuten- und Sekundenbetrieb dargestellt und bei 143 ist der Zustand im Minuten-

909833/Ö73?

- 49 und Zehntelminutenbetrieb dargestellt.

Nach Fig.48 kann die Anzeige für die verstrichene Zeit von jedem der drei bei 131» 132 und 133 dargestellten Zustände aktiviert werden, vorausgesetzt, daß die Zeittakt- Anhalteschaltung 117 von Fig»16 nicht aktiviert ist* Das Drücken des Zusatzknopfs bewirkt den Übergang der Anzeige von einem derZustände 131* 132 oder 133 über die Wege I65, I66 oder 167 in dem bei 141 dargestellten Zustand« In diesem Zustand löst das Drücken des Befehlsdruckknopfs die Messung der verstrichenen Zeit aus, was dann durch Bewegen der Zeiger zur Anzeige der verstrichenen Zeit in Minuten und Stunden geschieht. Ein anschliessendes Drücken des Befehlsdruckknopfs hält die weitere Messung der verstrichenen Zeit an» Dieses Starten und Stoppen der verstrichenen Zeit ist für jede der drei Anzeigezustände 141„ 142 und 143 identisch» Eine Anzeige gemäß dem bei 142 oder 143 dargestellten Zustand kann ohne Unterbrechung der Zählung der angezeigten Zeit erreicht werden, indem der Weg I68 oder beschritten wird, der sich beim Drücken des Zusatzknopfs ergibt»

Die bei 142 dargestellte Anzeige gibt Minuten und Sekunden Strieder» Ein anschliessendes Drücken des Zusatzknopfs schaltet die Anzeige vom Zustand 142 in den Zustand 143 über den Weg 169 um. Wie zu erkennen ist, wird die verstrichene Zeit in diesem Zustand in Sekunden und Zehntelsekunden angezeigt. Ein weiteres Drücken des Zusatzknopfs bewirkt eine Rückkehr der Anzeigevorrichtung über den Weg in den ursprünglichen normalen Zeitanzeigezustand, der bei 131 dargestellt ist.

Die für die verstrichene Zeit zuständigen Zähler und die normalen Zeltzähler sind getrennt und voneinander verschieden 5 sie ermöglichen eine völlig voneinander unabhängige

909833/0732

Zählung. Dies ergibt bedeutende Vorteile; beispielsweise können die normalen Zeitzähler fortgesetzt eine Aufzeichnung der tatsächlichen Zeit enthalten, während die Anzeigevorrichtung die verstrichene Zeit anzeigt. Andrerseits können die Zähler für die verstrichene Zeit auf ein fortgesetztes Zählen unabhängig davon eingestellt werden, ob ihr Zustand gerade auf der Anzeigevorrichtung wiedergegeben wird, so daß beispielsweise die Zähler für die verstrichene Zeit ausgelöst werden können und die Anzeigevorrichtung dann wieder in den normalen Zeitanzeigebetrieb für eine unbegrenzte Zeitperiode zurückgeschaltet wird, in deren Verlauf die Zähler für die verstrichene Zeit ständig die verstrichene Zeit messen. Wenn die Größe der verstrichenen Zeit bestimmt werden soll, kann die Anzeigevorrichtung in der oben geschilderten Weise in einen der bei 141, 142 und 143 dargestellten Anzeigezustände umgeschaltet werden, so daß die verstrichene Zeit abgelesen werden kann. Damit die Zähler für die verstrichene Zeit gestartet, angehalten oder gestellt werden können, müssen sie sich natürlich in einem der Zustände 141, 142 oder 143 befinden.

Die Zähler für die verstrichene Zeit werden unabhängig davon, in welchem der drei Zustände sie sich befinden, gestartet, gestoppt und zurückgestellt. Das Starten dieser Zähler für die verstrichene Zeit erfolgt beim Betätigen des Befehlsdruckknopfs nachdem sich die Anzeigevorrichtung in einem der Zustände 141, 142 oder 143 befindet. Wenn sich die Anzeigevorrichtung in einem dieser drei Zustände befindet, wird im Anschluß daran beim Betätigen des Befehlsdruckknopfs die Zeitfortschaltung kurzzeitig angehalten und die Zähler werden in diesem Zustand festgehalten, bis sie entweder zurückgestellt oder wieder gestartet werden. Ein anschließendes Drücken des Befehlsdruckknopfs bewirkt das

909833/0752

2904346

Anlaufen des Zählvorgangs der Zähler für die verstrichene Zeit, und dieser Zählvorgang wird fortgesetzt, bis diese Zähler erneut gestoppt werden, oder bis sie zurückgestellt werden» Ein gleichzeitiges Drücken des Befehlsdruckknopfs und des zusätzlichen Druckknopfs bewirkt die Rückstellung der Zähler auf den Stand Null, unabhängig davon, ob sie laufen oder angehalten waren. In jedem Fall bewirkt ein Rückstellen der Zähler eine Beendigung des von ihnen ausgeführten Zählvorgangs und ein Verbleiben in diesem zurückgestellten Zustand bis zu einem erneuten Start.

Aus der obigen Beschreibung ist erkennbar, daß die beschriebenen Schaltungs- und Anzeigemerkmale der Erfindung zahlreiche Vorteile ergeben,, die bisher in Uhr-Anzeigevorrichtungen nicht verfügbar waren.

Die In Figo 16 dargestellte Zustandszähl- und Zeitgeberschaltung 124 sorgt für die im Zusammenhang mit Fig.48 beschriebenen Zeitsteuerfunktionen, und sie enthält auch eine elektrische Anzeige für die Zustände der verschiedenen Anzeigebetriebsarten« Diese elektrischen Größen werden in entsprechender Weise zur Steuermatrix 69 übertragen, damit diese mit der Information versorgt wird, die sie dazu benötigt_y geeignete elektrische Signale über die oben beschriebenen Schaltungen zu den verschiedenen Zählern und den diesen zugeordneten Schaltungseinheiten auszusenden.

Die von den verschiedenen Zählern von Fig.15 abgegebenen Daten werden In zeltlich multiplexierter Beziehung an den gemeinsamen Daten-Bus 66 angelegt. Wenn diese.elektrischen Signale am Eingang der Datenhalteschaltungen 67 empfangen werden, werden sie darin unter der Steuerung von Signalen

9G9833/Ö732

230434S

gespeichert, die diesen Haiteschaltungen am 32 Hz- und am b4 Hz -Eingang zugeführt werden. Der 12"O Hz-Eingang ist vorgesehen, damit die Schaltungen synchronisiert werden können. Wenn die Flächenelement-Decodiermatrix und die Segment-Decodiermatrix Informationen benötigen, dann werden diese Informationen von den Datenhalte schaltungen über die angegebenen Leiter zu den entsprechenden Eingängen übertragen, die an der Segment-Decodiermatrix 125 mit AS bis DS, AL bis DL und an der Flächenelement-Decodiermatrix 12j5 mit DS-GS und DL-GL bezeichnet sind. Zur Einsparung von Verbindungen ist es zwar erwünscht, die elektrischen Signale in zeitlich multlplexierter Form über den Daten-Bus 66 zu übertragen, doch unterscheidet sich die dabei angewendete Multiplexierung beträchtlich von der Multiplexierung, die zur Aktivierung der eigentlichen Anzeigeelemente benötigt wird. Die Datenhalteschaltungen 67, die Segment-Decodiermatrix 125 und die Flächenelementdecodiermatrix 123 sind vorgesehen, um diese Informationen in elektrische Signale umzusetzen, die in einer vorbestimmten gewünschten Beziehung mit den eigentlichen Anzeigeelementen koordiniert sind und deren Aktivierung bewirken.

In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel müssen die Segment- Decodiermatrix und die Flächenelement-Decodiermatrix in sie eingegebene Informationen entweder als Langzeigerinformationen oder als Kurzzeigerinformationen erkennen. .Die zur Erzielung dieser Wirkung verwendeten Schaltungen sind mit dem Buchstaben "s" oder "S" für die Kurzzeigerinformation und mit den Buchstaben "1" oder"L" für die Langzeigerinformation bezeichnet. Beispielsweise bezeichnet der AS-Eingang der Segment-Decodiermatrix 125 Informationen, die sich auf einen Zustand des kurzen Zeigers beziehen, während der Eingang AL Informationen

909833/073?

- 2304946

bezeichnet, die sich auf einen Zustand des langen Zeigers beziehen.

An der Segment-Decodiermatrix 125 und der Flächeneleraent-Decodiermatrix 123 sind auch Eingänge vorhanden, die mit D¹F bezeichnet sind. Eine Leitung 171 stellt eine Verbindung zwischen diesen jeweiligen Eingängen her. Der Austausch elektrischer Größen zwischen der Segment-Üecodiermatrix, der Flächenelement-Decodiermatrix und den Datenhalteschaltungen ergibt ein anschH eßend zu beschreibendes vorteilhaftes Merkmal. Wenn die in Fig.48 dargestellte Anzeigevorrichtung den bei 131 oder bei 132 dargestellten Zustand hat und der Befehlsdruckknopf gedrückt wird und gedrückt bleibt, während der Stellknopf gedruckt wird, erfolgt ein Übergang in einen Anzeigebetrieb, der hier als Anzeigetestzustand bezeichnet wird» Dieser Zustand kann zwar irgendeine Art der Anzeige SeIn₉ bei der die Möglichkeit besteht, die Arbeitsfähigkeit jedes der Segmente sichtbar au untersuchen, doch wird bei dem hier ausgewählten bestimmten Muster abwechselnd nacheinander zwischen vier Anzeigebetriebsarten umgeschaltet, wobei jede der vier Anzeigebetriebsarten etwa für die Dauer einer halben Sekunde anhält. Dabei ist wesentlich, daß in jeder dieser Anzeigebetriebsarten ein verschiedenes Muster von Halbsegmenten so aktiviert wird, daß in vorteilhafter Weise Kurzschlüsse oder Stromkreisunterbrechungen deutlich sichtbar werden, indem an jedem Zeitpunkt nur jedes zweite Halbsegment aktiviert wird. Dies hat den Vorteil, daß die Arbeitsfähigkeit und Unterscheidungsmöglichkeit der verschiedenen Flächenelemente und der verschiedenen Segmente gewährleistet wird. Zur Erzielung der geschilderten Anzeige- und Testfunktion wirken die der Segment-Decodiermatrix 125 und der Flächenelement-Decodiermatrix 123

83 3/07

2304348

zugeführten 1 Hz-und 2 Hz-Eingangssignale mit den an den ÖT-Eingängen vorhandenen elektrischen Größen zusammen.

Es sei bemerkt, daß die Segment-Decodiermatrix 125 und die Flächenelement-Decodiermatrix 123 auch jeweils einen 32 Hz-Eingang und einen 54 Hz -Eingang aufweisen. Diesen Eingängen werden vom Taktgenerator 41 über die Leiter bzw. 43 Signale zugeführt, die Taktsignale bilden, die zur Erzeugung der gewünschten Ausgangssignale an den Ausgangsklemmen SA bis SF und BP1O bis BP29 notwendig sind.

Der FS-Eingang der Segment-Decodiermatrix 125 ist über einen Leiter 173 mit der Steuermatrix 69 verbunden. Über diesen Leiter wird ein elektrisches Signal übertragen, das die Unterscheidung zwischen dem breiten Stundenzeiger und dem schreiten Stundenzeiger bewirkt, wie oben im Zusammenhang mit der Anzeigevorrichtung erläutert wurde. Die Segment-Decodiermatrix erkennt dieses Signal und erzeugt in Abhängigkeit davon, ob ein breiter Stundenzeiger oder ein schmaler Stundenänzeiger wiedergegeben werden soll, entsprechende Ausgangssignale an den Ausgängen SA bis SF.

Die Flächenelement-Decodiermatrix 123 weist in ihrer linken oberen Ecke drei Eingänge auf, die mit ϊ/ΰ, Tag und Zehntel bezeichnet sind. Das am Ϊ/0 -Eingang vom Leiter 174 empfangene Signal ermöglicht der Flächenelement-Decodiermatrix die Unterscheidung zwischen einer Information, die einen kurzen Zeiger angibt, damit sie angeben kann, ob der kurze Zeiger als innerer kurzer Zeiger oder als äußerer kurzer Zeiger wiedergegeben werden soll. Zur Vereinfachung der über den Daten-Bus 66 übertragenen Signale sind einige Eingangssignale der Datenhalteschaltungen lediglich als Kurzzeigerinformationen gekennzeichnet, ohne daß unterschieden

909833/0732

2304946

wird_f ob der kurze Zeiger ein innerer oder ein äußerer kurzer Zeiger ist. Das Signal am Ϊ/0 -Eingang ermöglicht der Flächenelement-Decodiermatrix 123 die Unterscheidung zwischen dem Zustand, bei dem der kurze Zeiger ein innerer kurzer Zeiger ist, und dem Zustand„ bei dem der kurze Zeiger ein äußerer kurzer Zeiger ist; an den Ausgangsleitern BP10 bis BP29 könr. α dabei die entsprechenden Potentiale erzeugt werden.

Das vom Leiter 175 am Tag-Eingang der Flächenelement-Decodiermatrix empfangene Signal ermöglicht ebenfalls eine Unterscheidung. Diese Unterscheidung betrifft jedoch in die Flächenelement-Decodiermatrix eingegebene Daten_f die sich auf Langzeigerinformationen beziehen» Das Tag-Signal bewirkt ein Abschneiden eines der Eingangssignale ₉ das sonst eine Langzeigerinformation angeben \fürde, damit eine entsprechende Kurzzeigeranzeige des Tags erhalten wird.

Das übe* den Leiter 176 dem Zehntel-Eingang zugeführte Signal be%tfirkt eine Änderung der internen Decodierbe™ ziehungen in der Flächenelement-Decodiermatrix in der Weise_f daß an den Klemmen BP1O bis BP29 Ausgangssignale erzeugt werden, die die verstrichene Zeit in Zehntelsekunden anzeigen und die Art der Anzeige ergeben^ die in Fig_#48 bei 143 dargestellt ist„

An dieser Stelle sei daran erinnert, daß in der Uhr-Anzeigevorrichtung verschiedene ausgewählte Anzeigeabschnitte aktiviert werden können, wenn an sie eine vorbestimmte effektive Schwellenspannung angelegt wird. Dies erfolgt matrixartig durch eine geeignete Kombination von Segmenten, Plächenelementen und dazwischen angelegten Spannungen» Außerdem sei daran erinnert,, daß jede mäanderförmig durch die Segmente der Anzeigevorrichtung verlaufende

909833/0752

BAD ORIGINAL

Leiterbahn 10 Segmente seriell miteinander verbindet, so daß beim Anlegen einer Spannung am Eingang diese Spannung in entsprechender Weise an alle 10 in Serie liegenden Segmente angelegt wird. In der hier beschriebenen Anzeigevorrichtung sind jedoch außer bei der Wiedergabe von Zehntelsekunden nicht mehr als drei Segmenthälften gleichzeitig eingeschaltet, so daß die Kombination der an die Segmente und die Flächenelemente angelegten Potentiale kritisch ist, was insbesondere in den hier beschriebenen Schaltungen gilt, die vorteilhafterweise eine solche erforderliche Unterscheidung mit nur einer zweistufigen Multiplexierung ermöglichen. Zur Erzielung der hier vorhandenen Unterscheidungen könnten jedoch auch 3, 4 oder mehr Stufen der Multiplexierung angewendet werden. Die Anwendung von wenigen Multiplexierstufen ist jedoch vorteilhaft, und durch die Anwendung vorteilhafter Technologien ist es möglich, Anzeigevorrichtungen mit hohen Kontrastwerten und hoher Zuverlässigkeit bei einer kleinen Anzahl von Verbindungsleitern zu schaffen.

In den Figuren 49 und 50 sind verschiedene Signale und Signalkombinationen dargestellt, die an die Segmente und die Flächenelemente angelegt werden können. Wie an Hand der Signale von Fig.14 erläutert wurde, werden die Segmente von den Effektivwerten und nicht von den absoluten Werten der an sie angelegten Potentiale beeinflußt. Gewisse Signale von Fig.49 haben daher Effektivwerte, die gleich oder größer als die Werte sind, die gemäß der Erläuterung im Zusammenhang mit Fig.14 benötigt werden. Für andere Signale gilt dies natürlich nicht. Das Anlegen von Potentialen an die Segmente und Flächenelemente entsprechend der Tabelle von Fig.50 ergibt die notwendigen Signalkombinationen.

909833/0732

In der obersten Zeile von Fig.49 ist ein Rechtecksignal dargestellt, dessen Folgefrequenz 64Hz beträgt. Unmittelbar darunter ist ein Rechtecksignal dargestellt, dessen Folgefrequenz 32 Hz beträgt. Darunter sind nacheinander in Fig.49 die Signale 0_Q , 0_ß, 0_γ und 0 dargestellt, bei denen es sich um Signale mit drei Werten und einer Folgefrequenz von 32 Hz handelt, die jeweils um 90° gegeneinander verschoben sind. Im Anschluß an diese Signale sind Rechtecksignale θ , θρ, θ^ und θ^ dargestellt, die ebenfalls nacheinander um jeweils 90° verschoben sind. Außerdem sind dann in Flg.49 Spannungsverläufe dargestellt, die gleich der algebraischen Differenz der jeweils angegebenen Kombinationen sind. Beispielsweise 1st 0_Q - G₁ die algebraische Differenz der oben einzeln angegebenen Signale Q. und 0_Q . Die anschließenden Signale geben jeweils die algebraischen Differenzen zwischen den angegebenen Einzelsignalen an. Das Signal θ ist zwar in Fig.49 nicht dargestellt, doch handelt es sich bei diesem Signal um ein Gleichspannungsruhe signal, das einem Null-Bezugspotential entspricht«,

Einige dieser resultierenden Signale haben einen ausreichend hohen Effektivwert, damit sie die Anzeige einschalten können, wie im Zusammenhang mit Fig.14 erläutert wurde. Für andere gilt dies offensichtlich nicht. Durch eine geeignete Auswahl dieser Signalkombinationen entsprechend der Tabelle von Fig.50 können die gewünschten Segmente zur Informationsanzeige aktiviert werden, wie oben beschrieben wurde.

In der Tabelle von Fig.50 sind oben die Bezeihnungen der an die Flächenelemente anzulegenden Spannungssignale angegeben, während an der linken Seite untereinander die

909833/Ö7S2

2804946

Bezeichnungen der an die Segmente anzulegenden Spannungssignale angegeben sind. Am Uberkreuzungspunkt einer Spalte und einer Zeile ist der Buchstabe X angegeben, der die zum Einschalten der Anzeige geeignete resultierende Spannung anzeigt. Wenn beispielsweise nur ein kurzer Zeiger wiedergegeben werden soll, bewirkt das Auftreten des Signals 0 am Segment und des Signals Θ. am Flächenelement die gewünschte Verdunkelung des kurzen Abschnitts, d.h. eino*Hälfte des Segments. Wenn nur eine lange Anzeige gewünscht wird, bewirkt das Anlegen des Signals 0 an ein Segment und des Signals Qp an die Flächenelemente die Abdunkelung des langen Segments. An Stellen, an denen der Buchstabe χ in der Tabelle von Fig.50 nicht angegeben ist, werden die Zustände angezeigt, bei denen die resultierenden Effektivspannungen nicht ausreichen, die Anzeigevorrichtung einzuschalten.

Bevor die Beschreibung nun fortgesetzt wird, sei auf den Unterschied zwischen den Symbolen "kurz und lang", und den Symbolen, " lang und OLP" bei der Bezeichnung der Zeilen hingewiesen. Mit "kurz und lang" ist der Zustand bezeichnet, bei dem der gleiche Segmenttreiber sowohl eine Kurzzeigeranzeige als auch eine Langzeigeranzeige bewirken soll. Der Ausdruck "lang und OLP" gibt andrerseits den Zustand an, bei dem ein einziges Flächenelement sowohl einen kurzen Zeiger und den zugehörigen Abschnitt eines langen Zeigers enthalten soll, so daß sich zusätzlich das Erfordernis ergibt, daß das Flächenelement, das ein vom Signal 0.. angesteuertes kurzes Segment aufweist, auch seinen Abschnitt des langen Zeigers aktiviert.

Es wird nun wieder auf die Segment-Decodiermatrix und die Flächenelement -Decodiermatrix 123 von Fig.i6

9 09833/0732

2804946

Bezug genommen. Unter Berücksichtigung der oben geschilderten Anforderungen bezüglich des Verlaufs der einzeln an den Ausgangsklemmen SA bis SF und BP1O bis BP29 erscheinenden Spannungen sei bemerkt, daß die Decodierung in aufeinanderfolgenden Schritten stattfindet. Dies betrifft die Decodierung von Informationen, die den Eingängen der Segment-Decodiermatrix zur Bestimmung von Kombinationen langer und kurzer Zeiger zugeführt werden.

Die Wechselwirkung der 32 Hz - und bU Hz- Signale mit den Signalen an den Eingängen AS bis DS, AL bis DL, DS bis GS und DL bis GL bewirkt die Erzeugung von Zwischensignalen, die beim Anlegen an die Schalttreiber DA bis DF und D10 bis D29 an den Ausgangsklemmen die oben beschriebenen Signalkambinationen erzeugen. Aus der folgenden Beschreibung geht näher hervor, wie dies erreicht wird.

Für jeden Flächenelement-Treiber BP1O bis BP29 ist ein mit "G" bezeichnetes Steuersignal vorgesehen, das aus der Steuermatrix kommt und den Ausgangselementtreiber wahlweise ein- oder ausschaltet. Am Signaleingang jedes Ausgangselementtreibers befindet sich eine Auswählschaltung, die eine Auswahl zwischen den Phasensignalen G₁ und G₂ in Abhängigkeit davon trifft, ob ein entsprechendes, von der Decodiermatrix kommendes "S"-Signal vorhanden ist.¹ Wenn das "S"-Signal den Wert O hat, wird das Phasensignal Gp ausgewählt, während das Phasensignal G₁ ausgewählt wird, wenn das "S"-Signal den Wert 1 hat.

909833/0732

2S04346

Die "G"- und ^"-Signale kommen aus einer von einem programmierbaren Logikfeld (PLA) gebildeten Decodiermatrix, die Binäreingänge DS bis GS und DL bis GL aufweist. Die entsprechende Binärinformation wird aus der Information abgeleitet, die über den Daten-Bus 66 durch die Datenhalteschaltungen 67 der Figuren und 16 in der folgenden Weise übertragen wird ι Wenn die Information in multiplexierter Form auf den Daten-Bus von den entsprechenden Zählern gegeben wird, ist sie paarweise so gruppiert, daß ein Paar jeweils eine Kurzzeigerinformation (beispielsweise vom Sekundenzähler oder vom Stundenzähler) enthält, während das zweite Paar eine Langzeitinformation (beispielsweise vom Minutenzähler oder vom Tagzähler) enthält. Da die Halteschaltungen von einem mit der Datenmultiplexiersteuerung synchronisierten Generator abgetastet werden, erfassen'sie die Information vom Daten-Bus paarweise so, daß sie die Daten als Kurzzeigerdaten (AS bis GS) und als Langzeigerdaten (AL bis GL) speichern. In den Schaltbildern, der Figuren 15, 16 und 30 bis 38 sind die Kurzzeigerinformatianen mit dem Buchstaben "S" bezeichnet, während die Langzeigerinformationen mit dem Buchstaben "L" bezeichnet sind. Bei der Flächenelement-Decodiermatrix wird nur von den Binäreingängen DS bis GS und DL bis GL Gebrauch gemacht, da dies die Information aus den den Zählfaktor 10 aufweisenden,Zählern der Zeittaktzähler ist. Wie oben erwähnt wurde, ist jeder Zeittaktzähler, beispielsweise der Sekundenzähler in einen Zählerabschnitt mit dem Zählerfaktor 6 und einen Zählerabschnitt mit dem Zählerfaktor 10 unterteilt. Der den Zählerfaktor 6 aufweisende, also durch teilende Zählerabschnitt erzeugt drei Informationsbits A

909833/073?

23U4946

bis C,und der den Teilerfaktor 10 aufweisende, also durch 10 teilende Zählerabschnitt erzeugt vier Informationsbits D bis G. Der Zählerabschnitt mit dem Zähler faktor 10 hat den Zweck, die Flächenelemente nacheinander durchzuzählen, wenn sich der Zeiger um den vollen Umfang der Anzeigevorrichtung bewegt. Der Zählerabschnitt mit dem Teilerfaktor 6 zählt nacheinander die sechs Segmente durch. Die aus dem Zählerabschnitt mit dem Teilerfaktor kommende Information DS bis GS und DL bis GL wird von der Decodiermatrix so decodiert, daß abhängig von ihrem speziellen Informationsinhalt ein mit "G" bezeichnetes Schaltsignal und ein mit "S" bezeichnetes Wählsignal zur Steuerung der entsprechenden Ausgangstreiber für die Flächenelemente erzeugt werden.

Die Decodierung der Steuersignale "G" und ¹¹S" durch die Decodiermatrix wird nun an Hand eines Beispiels beschrieben« Wenn die Signale DS, ES, FS und GS den Wert 0000 haben, zeigt dies an, daß in dem von der Zwölf-Uhr-Position zurEin-Uhr-Position reichenden Flächenelement ein kurzer Zeiger vorhanden ist. An diesem Zeitpunkt ist keine Information vorhanden, die aussagt, ob es sich dabei um ein inneres oder ein äußeres Flächenelement handelt; dies wird durch ein anderes Eingangssignal, nämlich das I/O -Eingangssignal bestimmt. Wenn dieses Eingangssignal den Signalwert 0 hat, dann soll ein inneres Flächenelement betroffen sein, und die Steuersignale würden zum Flächenelement-Ausgangstreiber D10 übertragen. Wenn das Eingangssignal 1/0 den Wert 1 hat» ist ein äußeres Flächenelement betroffen,» wodurch die Decodiermatrix so gesteuert wird, daß die Schalt- und Wählsignale dem Ausgangstreiber D20 zugeführt werden. Wenn die Signale DL, EL, FL und GL

909835/0732

nun den Wert 1000 haben, zeigt dies an, daß im Flächenelement BP11 und im Flächenelement BP21 ein langer Zeiger vorhanden ist. Die Decodiermatrix legt daher die Steuersignale "G" und "S" an die beiden Ausgangstreiber D11 und D21 an. Es ist zu erkennen, daß in dem Beispiel drei getrennte Flächenelemente vorhanden sind. Der kurze Zeiger weist sein eigenes einzelnes Flächenelement auf, und der lange Zeiger weist zwei Flächenelemente auf.

Für die weitere Beschreibung sei nunmehr wieder auf die in Fig.15 dargestellte Matrix Bezug genommen. Es sei bestimmt, daß das einen kurzen Zeiger aufweisende Flächenelement, d.h. das Flächenelement BP10 mit dem Phasensignal Θ,. angesteuert werden soll. Die Decodiermatrix erkennt die bestimmte Kombination und gibt an den "GiO"-Eingang ein Signal mit dem Wert 1 ab, damit der Ausgangstreiber für den Flächenelementtreiber D10 eingeschaltet wird. Ferner erkennt die Decodiermatrix dies deshalb, weil für einen kurzen Zeiger das Signal Θ. vorhanden sein soll; zur Auswahl des Signals Q^ gibt sie das "S10"-Signal mit dem Wert 1 ab.

Das Signal Θ/, ist in gewisser Weise ein Fehlerfall. Dies bedeutet, daß für der} Fall, daß das Signal "S" nicht den Wert 1 hat, das Signal θ~ beibehalten wird. In einem Solchen Fall sucht die Decodiermatrix nach einer Situation, bei der in dem Flächenelement ein kurzer Zeiger erforderlich ist; ist dies der Fall, legt sie den Signalwert 1 an den entsprechenden "S"-Ausgang.

909833/0732

■ ⁶³ " 2904846

Für den Fall der Langzeiger-Flächenelemente, die in dem hier vorliegenden Beispiel die Flächenelemente BP11 und BP21 sind, sei auf die in Fig.50 dargestellte Matrix Bezug genommen, in der zu erkennen ist, daß zur Ansteuerung dieser Flächenelemente BP11 und BP21 ein Signal G₂ ausgewählt wird, da in diesen zwei Ebenen nur ein langer Zeiger vorhanden ist. Die Decodiermatrix erzeugt daher ein "G"-Signal für das Schaltglied der Flächenelement-Treiber, durch das diese eingeschaltet werden. Da das Phasensignal θ₂ gewünscht wird," behalten die "S"-Signale an diesen Treibern den Signalwert 0 bei, und sie können in ihrem Fehlerzustand ©₂ arbeiten. Für den Fall, daß keine gemeinsame Benutzung durch den langen Zeiger und den kurzen Zeiger vorliegt, ist die Ansteuerung einfach. Es können viele andere Kombinationen ausgewählt und sehr ähnliche Ergebnisse erzielt werden. Der einzige Unterschied ist, daß verschiedene Flächenelement-Treiber ausgewählt werden. Wenn eine Wahrheitstabelle gebildet würde, würde sie ein sehr geordnetes Muster in der Beziehung zwischen den binären Eingangssignalen der Decodiermatrix und den entsprechenden Ausgangssignalen ergeben.

Es wird nun der Fall betrachtet, bei dem der lange Zeiger mit dem kurzen·Zeiger ein Flächenelement gemeinsam benutzt. Beispielsweise sei angenommen, daß der lange Zeiger im Flächenelement BP1O und BP20 liegt und daß zusätzlich im Flächenelement BP1O ein kurzer Zeiger vorhanden ist. In der hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsform ist für die Decodierung ein Prioritätssystem enthalten, das dafür sorgt, daß beim -Vorhandensein eines kurzen Zeigers in einem Flächenelement ohne Rücksicht darauf, ob ein langer Zeiger vorhanden ist oder nicht, an diesem Flächenelement das

909833/0732

2304848

Phasensignal θ^ anliegen soll, während an ein Flächenelement, das nur von einem langen Zeiger besetzt ist, das Phasensignal Q^ gelegt werden soll. Im hier beschriebenen Beispiel, in dem im Flächenelement BP1O ein kurzer Zeiger und ein langer Zeiger vorhanden sind und der lange Zeiger in das Flächenelement BP20 ragt, wird an das Flächenelement BP1O das Signal Q* und an das Flächenelement BP20 das Signal Q^ angelegt. Die Decodiermatrix legt dann an den Flächenelement-Treiber D1O ein "G"-Signal mit dem Wert 1 an,damit dieser Treiber eingeschaltet wird; weil das Phasensignal Q. gewünscht ist, legt die Decodiermatrix an den "s"-Eingang der Signalauswahl des Treibers D1O ein Signal mit dem Wert 1 an, damit das Phasensignal Q* ausgewählt wird. Das Flächenelement BP20, in dem sich nur ein Langzeigerelement befindet, empfängt ein Signal mit dem Wert 1 für den "G20"-Eingang des Treibers D20, während das Signal "S20" den Wert O hat, damit dieses Wählsignal beim Phasensignal θ₂ bleibt.

Alle anderen Flächenelemente, die nicht aktiviert sind, oder die keine aktivierten Elemente enthalten, empfangen an ihren jeweiligen Schaltsignaleingängen Signale mit dem Wert O. Das Anlegen eines Signals nit dem Wert 0 am Eingang "G" veranlaßt den jeweiligen Ausgangstreiber, einen Bezugsspannungswert aufzusuchen, und unabhängig davon, welche Segmentansteuersignale auf der dem Flächenelement gegenüberliegenden Seite der Anzeigevorrichtung vorhanden sind, ist die resultierende Spannung eine niedrige Effektivspannung, so daß diese Flächenelemente nicht eingeschaltet werden. Außerdem spielt beim Anlegen eines Signals mit dem Wert 0 an den Eingang "G" das am Eingang "S" anliegende Signal keine Rolle.

$09833/97*3

" ⁶⁵ " 2304946

Im Fall der Anzeige von Zehntelsekunden ist auch in den äußeren Flächenelementen ein der Sekundenanzeige dienendes kurzes Segment vorhanden, das für diese bestimmten Flächenelemente das Signal Θ. empfängt. Die für die inneren Flächenelemente zuständigen Decodierer werden jedoch von einem Signal aktiviert, das mit "Zehntel" bezeichnet ist und Zehntelsekunden angibt. Das Zehntelsekundensignal aktiviert für jede Zehntelsekunde ein ganzes Flächenelement. Das Eingangssignal Q^ ^der Phasenwählschaltungen wird in ein Eingangssignal Qr geändert, in dem das Signal Q^ für den speziellen Fall der Zehntelsekunden

einfach negiert oder um 180° phasenverschoben wird. Die Ausgangssignale "G" und "S" der Decodiermatrix drücken das gleiche Verhalten aus, als wäre die Information eine Langzeigerinformation; dies bedeutet, daß die Decodiermatrix Zehntelsekundensignale als Langzeigerinformationen interpretiert mit der Ausnahme, daß sie den langen Zeiger am äußeren Umfang der inneren Flächenelemente abschneidet. Der Zeiger erstreckt sich daher nicht in die äußeren Flächenelemente, da er daran von dem der Decodiermatrix zugeführten weiteren Signale "Zehntel" gehindert wird. Außerdem bewirkt die Decodiermatrix ein Abrunden des aus der Teilung durch 16 resultierenden Standes des Zehntelsekundenzählers in einen aus einer Teilung durch 10 resultierenden Zählerstand.

Die Segmenttreiberauswahl erfolgt zwischen einem α-Signal, einem ß-Signal, einem γ-Signal und einem δ-Signal zur Decodierung der verschiedenen Fälle mit langen und kurzen Zeigern. Da die Segmente mäanderförmig durch die gesamte Anzeigevorrichtung verlaufen, gibt es viele Kombinationen Von langen und kurzen Zeigern, die vom gleichen Segmenttreiber gesteuert werden können. Die

33/073

2304346

Decodiermatrix entspricht dieser Anforderung, und ein beträchtlicher Teil der Decodiermatrix wird in dieser Weise angewendet.

Aus Fig.50 ist auch zu erkennen, wie in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zwischen verschiedenen Phasensignalen unterschieden wird. Wenn ein Segment nur zur Beleuchtung eines kurzen Anzeigelements benutzt wird, dann wird ein α-Phasensignal (0 ) ausgewählt. Das spezielle α-Phasensignal kann durch eine Bezugnahme auf die Zeitdiagramme von Fig.49 identifiziert werden. Wenn nur ein langes Anzeigeelement vorhanden ist, wird das γ-Phasensignal (0_γ ) ausgewählt. Wenn ein Segment sowohl ein langes als auch ein kurzes Anzeigeelement ansteuern soll, wird ein ß-Phasensignal (0_ß) ausgewählt. Wenn ein Segment ein langes Anzeigeelement ansteuern soll, Jedoch ein Uberlappungszustand vorhanden ist, dann wird auch das ß-Phasensignal (0_ß) ausgewählt. Wenn das Segment jedoch nichts beleuchten soll, dann wird es mit dem δ-Phasensignal (0 _ ) angesteuert.

Aus der Matrix von Fig.50 ist außerdem zu erkennen, daß die Signale Q₁ und Qp zur normalen Aktivierung von Flächenelementen ausgewählt worden sind, während das Signal θ für nichtaktivierte Flächenelemente ausgewählt ist. Wenn einmal der Fall der Zehntelsekundenanzeige außer Acht gelassen wird, hat das δ-Phasensignal (0c ) zur Folge, daß in der Anzeige nichts'aufleuchtet, was am jeweiligen Flächenelement das Signal Q₁, Q₂ oder θ anliegen hat. Dieses Signal ist daher als Ausschaltzustand erwünscht, und es ist das aktivste Anzeigeansteuersignal, weil maximal nur drei von sechs Segmenten gleichzeitig eingeschaltet sind.

909833/0712

2304946

Für den Fall der Zehntelsekundenanzeige muß jedoch ein Erleuchten eines gesamten Flächensegments bewirkt werden, unabhängig davon, ob ein kurzes Außensegment angesteuert wird. Das Signal θ^ erfüllt diese Bedingung, da bei der Zehntelsekundenanzeige auch die Sekunden angezeigt werden, was der Situation entspricht, bei der nur ein kurzer Zeiger vorhanden ist. An dem bestimmten Segment liegt daher ein α-Phasensignal, und an allen anderen Segmenten liegt ein δ-Phasensignal. Diejenigen inneren Flächenelemente, die eingeschaltet werden sollen, werden mit den Phasensignalen θ ^. angesteuert, unabhängig davon, ob die jeweiligen Segmente mit α-Phasensignalen oder δ - Phasensignalen angesteuert sind, die in diesem speziellen Tätigkeitsbereich der Anzeigevorrichtung die einzigen zwei Segmentwählsignale sind. Es können daher die zwei ganzen Flächenelemente eingeschaltet werden.

Es wird nun der oben erwähnte Überlappungszustand betrachtet, bei dem das ß-Phasensignal ausgewählt ist; der Überlappungszustand ist als der Fall definiert, bei dem sowohl ein langer Zeiger als auch ein kurzer Zeiger gemeinsamen im gleichen Flächenelement benutzt werden. Es sei an die obige Erläuterung der Flächenelemente erinnert, wo dies im zweiten Beispiel der Fall war. Es ist ein Decodierer vorhanden, der speziell diesem Zweck zugeordnet ist. Dieser Decodierer wird als Überlappungsdecodierer (OLP) bezeichnet, und er wartet auf Fälle, in denen der Zählerstand für eine Kurzzeigeranzeige und eine Langzeigeranzeige gleichzeitig vorhanden sind. Der im Schaltbild der Figuren 30 bis 38 dargestellte Decodierer macht von vier Antivalenz-Gliedern und einem ODER-Glied Gebrauch. Der Überlappungsdecodierer fragt die Signale DS bis GS und DL bis GL darauf ab, ob die von ihnen ausgewählten Binärzahlen gleich sind. Wenn diese Binärzahlen gleich sind, erzeugt die Schaltung ein

909833/0732 BAD ORIGINAL

2304946

Überlappungsausgangssignal (OLP); in diesem Fall sucht der Segmentdecodierer nach einer Langzeigprinformation und einem Überlappungszustand. In der bevorzugten Ausführ ungs form wird das boolesche Äquivalent festgestellt, das gleich dem Produkt aus einer Kurzzeigerinformation oder einer Uberlappungsinformation und einer Langzeigerinformation ist. Im wesentlichen sucht der Decodierer nach allen möglichen Fällen der Signale DS bis GS und nach Überlappungen, und er bewirkt den Aufruf des Signals 0ß, wenn gleichzeitig auch eine Langzeigerinformation vorhanden ist.

Die Signale DS bis GS und DL bis GL haben eine gewisse Anzahl gültiger Zustände, während alle anderen Zustände ungültig sind. Die ungültigen Zustände werden als bedeutungslose Zustände interpretiert, was bedeutet, daß sie als der Absehaltzustand interpretiert werden. Beispielsweise haben die Signale D bis G mit den Unterfällen "L "und "S " die Werte 000 bis 1001; wenn es erwünscht ist, einen bestimmten Zähler abzuschalten, können alle diese Ausgangssignale in den hohen Zustand versetzt werden, so daß sie den Wert 1111 haben. Der Decodierer sucht natürlich nach bekannten Zuständen, und er erkennt den Zustand 1111 nicht. Daher befiehlt er keinem Treiber darauf anzusprechen, und er geht folglich in einen Abschaltzustand über.

Die Erzeugung der Phasensignale 0 bis 0 gleicht in mancher Hinsicht der Erzeugung der Signale zur Ansteuerung der Flächenelemente. Bei den Ansteuersignalen für die Flächenelemente ist eine Signalwählschaltung für jedes Eingangssignal vorhanden, wobei ein "S"-Ausgangssignal aus der Decodiermatrix vorhanden ist, daö eine Auswahl zwischen den Phasensignalen G₁ und θρ trifft. Diese Auswahlschaltung ist für das Eingangssignal des'Segmenttreibers vorgesehen, mit der Ausnahme,daß es eine Auswahl

Ο η Q O^ ¹J /Λ

υ y 33 n^ _ört|G|NAL

2304946

zwischen dem 32 Hz-Signal und dem 32 Hz-Signal trifft. Im Gegensatz zu den Decodierern für die Flächenelemente macht auch das Schalt-Eingangssignal des Segmenttreibers einen Signalwählvorgang durch. Das Schalt-Eingangssignal trifft eine Auswahl zwischen dem 64 Hz-Signal und dem 64 Hz-Signal. Das 64 Hz-Signal und das 32 Hz-Signal sind um 180° gegenüber den 64 Hz bzw. 32 Hz-Signalen verschoben. Durch Kombinieren dieser 32 Hz- und 32 Hz-Signale am Signaleingang und der 64 Hz-oder 64 Hz -Signale am Schalteingang können die in Fig.49 dargestellten, drei Werte aufweisenden Signale 0„ bis 0_ erzielt werden.

α ο

Das Zeitdiagramm von Fig.49 zeigt, daß das Segmentansteuersignal für die Hälfte der Zeit praktisch abgeschaltet ist, da es zur Nullbezugsspannung zurückkehrt; in der anderen Hälfte der Zeit hat es entweder einen hohen oder einen niedrigen Wert. Es ist hoch oder niedrig in Abhängigkeit davon,ob das Eingangssignal in dem bestimmten Zeitpunkt hoch oder niedrig ist. Wenn beispielsweise das Signal 0 gewünscht wird, werden an den Signaleingang ein 32 Iiz~- Signal und an den Schalteingang ein 64 Hz-Signal angelegt. Wenn das 64 Hz-Signal einen hohen Wert hat, wird der Treiber eingeschaltet, und das Ausgangssignal nimmt entweder einen niedrigen oder einen hohen Wert in Abhängigkeit davon an, ob das 32 Hz-Signal hoch oder niedrig ist. Wenn das 64 Hz-Signal jedoch einen niedrigen Wert annimmt, dann kehrt der Spannungsverlauf auf den Wert 0 V zurück, der gleich der O-Bezugsspannung ist. Zur Ansteuerung der Anzeigesegmente werden also Signale mit drei Werten erzeugt.

Eine ähnliche Analyse kann für das Signal 0„ durchgeführt werden. Für das Signal 0_ß wird der Schalteingang mit dem ö4 Hz-Signal angesteuert, und der Signaleingang wird mit dem 32 Hz-Signal angesteuert. Unter Berücksichtigung

2304S46

dieser Überlegungen kann eine Tabelle aufgestellt werden, aus der hervorgeht, welche Signale an den Signaleingang und den Schalteingang angelegt werden müssen, damit die erforderlichen α-, ß-, y- und δ-Signale erzeugt werden. In Fig.51 sind die erforderlichen Signalkombinationen zur Erzielung der gewünschten Ausgangssignale für die Segmente und die Flächenelemente genauer dargestellt.

Es werden nun die Bedingungen betrachtet, die erforderlich sind, um diese bestimmten Auswahlmöglichkeiten aufzurufen. Das α-Signal tritt nur auf, wenn ein Kurzzeigerelement von dem Signal erleuchtet werden soll. Das ß-Signal tritt für ein Kurzzeigerelement und ein Langzeigerelement oder für ein Langzeigerelement und eine Überlappung auf. Das γ-Signal tritt nur für ein Langzeigerelement auf, und das. δ-Signal tritt auf, wenn kein Anzeigeelement aufleuchten soll. Eine relativ einfache Möglichkeit zur Auswahl der Ausgangsansteuersignale ergibt sich daraus,daß das 32 Hz-Signal am Signaleingang der Segmenttreiber immer dann auftritt, wenn ein Kurzzeiger (α und ß-Fall) oder ein Langzeiger und eine Überlappung vorhanden sind. In allen anderen Fällen ist das 32 Hz-Signal vorhanden. In der gleichen Weise tritt das 64 Hz-Signal am Schalteingang des Segmenttreibers immer dann auf, wenn ein Kurzzeiger oder ein Langzeiger oder ein Langzeiger und eine Überlappung oder weder ein Kurzzeiger noch ein Langzeiger vorhanden sind. In allen anderen Fällen liegt das 64 Hz-Signal an.

Am Segmentdecodierer sind die Signale AS bis CS und AL bis CL die Haupteingangssignale. Es sind auch die Signale DS und DL vorhanden, die auch in den Flächenelementdecodierern benutzt werden. Diese letztgenannten

909833/071?

2304946

Signale mit doppeltem Tastverhältnis werden im Segmentdecodierer dazu benutzt, das Aufwärtszählen und das Abwärtszählen zu simulieren, wie später noch erläutert wird. Die Decodiermatrix fragt die Signale AS bis CS nach dem Vorhandensein einer Kurzzeigerinformation ab, und wenn sie einen Binärzählerstand zwischen 000 und 101 erkennt, veranlaßt sie die Auswahl des 32 Hz-Signals für die Zuführung zum entsprechenden Treiber, der dem bestimmten BinärZählerstand entspricht.

Es ist natürlich noch eine weitere Bedingung für die Auswahl des 32 kz~-Signals am Signaleingang vorhanden, nämlich die Bedingung, daß eine Langzeigerinformation und eine Überlappungsinformaüon vorhanden sind. Wie oben bereits erwähnt wurde, werden in der bevorzugten Ausführungsform diese beiden Bedingungen zum boole-schen Äquivalent kombiniert, das gleich dem boole-schen Produkt einer Langzeigerbedingung und der Kombination einer Kurzzeigerinformation und einer Überlappungsinformation und einer einfachen Kurzzeigerinformation ist. Der Decodierer weist also mehrere Zustände auf, in denen er Signale AL bis CL und ein Überlappungseingangssignal decodiert. Wenn das Überlappungseingangssignal den Wert 1 hat und die .Signale AL bis CL irgendeinen Wert zwischen den Binärzählerständen 001 und 101 haben, dann wird ein Ausgangssignal an das entsprechende Segment abgegeben. Wenn beispielsweise der BinärZählerstand vorliegt, ergibt sich ein "S"-Ausgangssignal für den Segmenttreiber A. Wenn der BinärZählerstand 001 vorliegt, wird ein Ausgangssignal an den Segmenttreiber B abgegeben. Der BinärZählerstand 101 bewirkt die Signalabgabe an den Segmenttreiber F. Die Reihenfolge der Binärzahlen erfolgt von der höchstwertigen zur

909833/071?

2304846

niedrigstwertigen Stelle, d.h. in der Reihenfolge C1, B1, A1.

Es werden nun die Zeitpunkte betrachtet, an denen die Phasenlage des an den Schalteingang angelegten 64 Hz-Signals geändert wird. In der kommerziellen AusfUhrungsform der Erfindung ist der Fall des Fehlens des 32 Hz-Signals für den Signaleingang und der Fall des Fehlens des 64 Hz-Signals am Schalteingang gewählt worden. Fig.51 zeigt, daß dies das Signal 0 verursacht, das einer Langzeigerinformation entspricht. Für die Auswahl des 64 Hz-oignals ergeben sich zwei Ausgangssignale aus dem Segmentdecodierer. Das eine ist das Signal "G", das dem Signal aus den Flächenelement-Decodierern gleicht, mit der Ausnahme, daß dieses "G"-Signal in eine Signalwählschaltung ähnlich der 32 Hz-Signalwählschaltung eingegeben wird. Bei Betrachtung aller Fälle, in denen das 64 Hz-Signal benötigt wird, ist ein Fall erkennbar, bei dem ein Kurzzeiger- und ein Langzeigersignal oder ein Langzeiger-und ein Uberlappungssignal oder das boole'sche Äquivalent davon vorhanden ist, das für'das 32 Hz-Auswahlsignal decodiert wird. In diesem Fall nimmt das "S"-Ausgangssignal den Wert 1 an, damit auf das 32 Hz-Signal übergegangen wird, und das "G"-Eingangssignal wird auf den Signalwert 1 umgeschaltet, damit ein Wechsel auf das 64 Hz-Signal erfolgt. Falls weder eine Langzeigerinformation noch eine Kurzzeigerinformation vorhanden ist, dann liegt am Schalteingang des entsprechenden Treibers das 64 Hz-Signal. Dies wird dadurch erreicht ,daß In der Decodiermatrix eine Decodierung nach einer Kurzzeigerinformation oder einer Langzeigerinformation durchgeführt wird, und daß diese Information dann zu einer ODER-Funktion für den Schalteingang über eine Negierung zurückgeführt wird, so daß das Schaltsignal auch auf das Fehlen einer Kurzzeigerinformation oder einer Langzeigerinformation anspricht.

909833/0732

BAD ORIGINAL

Dies bedeutet praktisch, daß das Ausgangssignal auf einen Übergang auf das δ-Phasensignal geschaltet wird.

Für die Beschreibung der Auswirkung der DS-und DL-Eingangssignale des Segmentdecodierers werden in geordneter Reihenfolge die von den Signalen AS bis CS ausgedrückten Zählerstände, also die Binärzahlen 000 bis 101 betrachtet, wobei zu erkennen ist, daß eine geordnete Reihenfolge von Steuersignalen zu den Ausgängen SA bis SF vorliegt, wenn der Zählerstand am Eingang DS den Wert 0 hat, oder in anderen Worten, einen geradzahligen Stand für die Flächenelemente hat (die inneren Flächenelemente wären dabei BP10, BP12, BP16 usw.)· Wenn das Signal am Eingang DS den Wert 1 hat, wird ein ungeradzahliger Stand im Flächenelementdecodierer angezeigt (Flächenelemente BP11, BP13, BP15, BP17 usw.); in diesem Fall wären die von den Signalen AS bis CS ausgedrückten Zählerstände 000 bis 101 die Ursache für eine geordnete Reihenfolge von Steuersignalen zu den Segmenttreibern F bis A. Dabei handelt es sich um eine umgekehrte Reihenfolge. Auf diese Weise kann ein Aufwärts-und Abwärts-Zählvorgang zur Erzielung einer geordneten Fortschaltung von Zeigern rund um die Anzeigevorrichtung erzielt werden, ohne daß Aufwärts/Abwärtszähler aufgebaut werden müssen. In der bevorzugten Ausführungsform werden keine Aufwärts/Abwärts-Zähler benutzt, da diese kompliziert aufgebaut sind; die Ausnahme hierzu sind die Minuten- und Stundenzähler für den Fall, daß es erwünscht ist, diese Zähler entweder im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn voreinzustellen.

Wie zu erkennen ist, macht es die die Segmente in einer mäanderförmigen Linie verbindende Leiterbahn

909833/073?

BAD ORIGINAL

2804946

erforderlich, daß die Zählerfortschaltung bei Jedem zweiten Flächenelement in ihrer Richtung umgekehrt wird, damit sich die Zeiger in geordneter Weise ohne Bewegungsumkehr weiterbewegen. Dazu können die binären Zählerstände so decodiert werden, daß eine fortschreitende Aktivierung der Segmente A bis F für gewisse Flächenelemente erfolgt, während die Aktivierung für andere Flächenelemente in der umgekehrten Reihenfolge, d.h. von F nach A , erfolgt. Zur Erzielung dieses Verhaltens werden zwei Maßnahmen angewendet.Die eine Maßnahme ist die Verwendung eines Aufwärts/Abwärts-rZählers mit dem Zählerfaktor 6, der vom ersten Flipflop des Zählerabschnitts mit dem Zählerfaktor 10 so gesteuert wird, daß der mit dem iählerfaktor 6 ausgestattete Zähler bei geradzahligen Zählerständen des mit dem Zählerfaktor 10 ausgestatteten Zählerabschnitts aufwärtszählt, während er für ungeradzahlige Zählerstände abwärtszählt. Wenn beispielsweise der mit dem Zählerfaktor 10 ausgestattete Zählerabschnitt am D-Ausgang ein Signal mit dem Wert 0 abgibt, zählt der mit dem Zählerfaktor 6 ausgestattete Zähler nacheinander von 000 bis 101. Wenn das D-Ausgangssignal des mit dem Zählerfaktor 10 ausgestatteten Zählerabschnitts dagegen den Wert 1 hat, zählt der mit dem Zählerfaktor 6 ausgestattete Zähler nacheinander von 101 bis 000. Auch die umgekehrte Reihenfolge kann angewendet werden. Aus Gründen der Schaltungsvereinfachung werden vorzugsweise nur Aufwärtszähler ( mit Ausnahme der oben beschriebenen Minuten- und Stundenzähler) verwendet, und das Aufwärts/Abwärts-Zählverhalten wird mit Hilfe der Decodiermatrix bewirkt.

909833/0732

23Q4946

Zur Ermöglichung des Aufwärts/Abwärts-ZählVerhaltens sind die Ausgänge der Decodiermatrix so programmiert, daß das Fortschalten entweder von A nach F oder von F nach A erzielt wird, indem die Eingangssignale AS bis CS mit dem Eingangssignal DS modifiziert werden. Dies gilt auch für die von den Signalen AL bis DL ausgedrückte Langzeigerinformation, die vom Eingangssignal DL modifiziert wird. Für die Durchführung eines Identitätsvergleichs, mit dem festgestellt wird, ob sowohl eine Langzeigerinformation als auch eine Kurzzeigerinformation-vorhanden ist, wird ein Vergleich durchgeführt, bei dem ebenfalls die Eingangssignale DL und DL benutzt werden. Ferner muß ein Vergleich durchgeführt werden, um festzustellen, ob eine Aufwärtszählung oder eine Abwärtszählung vorhanden ist, die sich in der Reihenfolge überschneiden, damit die richtigen Ausgangsansteuersignale erzeugt werden.

Die Decodierzustandssignale A2 bis A7 repräsentieren den Fall einer Kurzzeigeranzeige mit Aufwärtszählung, wie eben beschrieben wurde. Die Decodierzustandssignale A8 bis A13 repräsentieren Abwärtszählzustände. Das Signal DS hat für eine Aufwärtszählung den Wert 0 und für eine Abwärtszählung den Wert 1; in beiden Fällen zählen die Signale AS bis CS von 000 bis 101 aufwärts. Die Decodierausgangssignale für GA, SA und SLA bis GF, SF und SLF werden in Aufwärtsrichtung von A bis F und dann wieder abwärts weitergeschaltet. Die Signale A62 bis A63 bedeuten das Aufwärtszählen und das Abwärtszählen für einen langen Zeiger. Ein breiter Zeiger kann bei den gleichen zuvor erwähnten Zählerständen auftreten. Wenn ein Breitzeiger Eingangssignal FS vorhanden ist, werden auch die entsprechenden Signale für einen benachbarten Treiber aufgerufen, wobei zweckmässigerweise d ie Beibehaltung im gleichen Flächenelement sichergestellt wird. Es ergibt

909833/0732

2904346

sich daher ein geordnetes Weiterschalten des breiten Zeigerelements bis zum Erreichen einer der Grenzen des Flächenelements (entweder Segment A oder Segment F), worauf das Weiterschalten kurzzeitig so umgekehrt wird, daß der breite Zeiger im gleichen Flächenelement verbleibt. Sobald die Hauptmarkierung in ein weiteres Flächenelement eintritt, wird die ursprüngliche Fortbewegung wieder aufgenommen. Diese momentane Umkehr ist erforderlich, damit keine zusätzlichen Multiplexierstufen benötigt werden.

Die Signale A14 bis A19 betreffen das Aufwärtszählen für einen breiten Zeiger. Für den gleichen Binärzählerstand befindet sich die Breitzeigermarke in dem im Uhrzeigersinn benachbarten Segment, mit Ausnahme des Zählerstandes 0101 (DS bis AS), bei dem die Grenzbedingungen erfüllt sind. Für die Signale A20 bis A25 gilt das'gleiche, abgesehen von einer Abwärtszählung. Die Decodierer für die inneren und die äußeren Flächenelemente sind sehr ähnlich mit der Ausnahme, daß hier stets eine Aufwärtszählung vorliegt. Der Unterschied tritt dann auf, wenn das Zehntel-Eingangssignal den Wert 1 hat. In diesem Fall wird die Decodierung .der Binärzählerstände in einer anderen Weise durchgeführt, damit der Stand des mit dem Zählerfaktor 16 ausgestatteten Zählers so abgerundet wird, daß eine Zehntelanzeige auf der Anzeigevorrichtung bewirkt wird. Diese speziellen Zählerstände sind durch die Signale B23 bis B34 repräsentiert. Die Signale B35, B36, B1 und B2 sind Anzeigetest signale, die ein Aufleuchten abwechselnder Flächenelemente mit abwechselnden Phasen bewirken, wobei das Abwechseln Jeweils mit der Frequenz 2Hz erfolgt. Die Signale AO und A1 im Segmentdecodierer bewirken das Aufleuchten abwechselnder Segmente in dynamischer Weise ,

909833/073?

so daß sowohl Kurzschlüsse als auch Stromkreisunterbrechungen in jeder Stufe des Uhr-Moduls entweder manuell oder mit Hilfe automatischer Testverfahren getestet werden können.

Im oben beschrieben Ausführungsbeispiel ist zwar eine Flüssigkristallanzeige benutzt worden, doch ist für den Fachmann offensichtlich, daß für die Anzeige auch andere Materialien benutzt werden können.

909833/0732

Claims

TEXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

13500 North Central Expressway-Dallas, Texas, V.St.A.

Patentansprüche

Elektrooptisch^ Anzeigevorrichtung mit einer ersten Schicht aus Anzeigeelementen, einer zweiten Schicht aus Elementen, die so angeordnet 3ind, daß sie mit der ersten Schicht zusammenwirken, und elektrischen Verbindungen zu den Elementen, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeelemente der ersten Schicht von der Nähe des zentralen Punkts der Anzeigevorrichtung ausgehen und radiale Balken bilden, daß die Elemente der zweiten Schicht in mehreren ringförmigen, konzentrischen Gruppen angeordnet sind, die den radialen Balken zugeordnet sind, daß die elektrischen Verbindungen eine erste Menge einzelner, getrennter elektrischer Leiterbahnen enthalten, die die Elemente der ersten Schicht zu vorbestimmten, seriell verbundenen Gruppen miteinander verbinden, wobei jede Gruppe wenigstens zwei radiale Balken enthält, und daß die elektrischen Verbindungen eine zweite

Schw/Ba

909833/0732

Menge elektrischer Leiter enthalten, die einzeln an die Elemente der zweiten Schicht angeschlossen sind und das einzelne Anlegen elektrischer Potentiale an diese Elemente ermöglichen.

2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Balken im wesentlichen in einer Ebene liegen.

3. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die !Elemente der zweiten Schicht im wesentlichen in einer Ebene liegen.

4. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die radialen Balken enthaltende Ebene und die die Elemente, der zweiten Schicht enthaltende Ebene im wesentlichen parallel zueinander liegen.

5. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 4£adurch gekennzeichnet, daß die Ebene der radialen Balken und die Ebene der Elemente der zweiten Schicht gegenüberliegend und getrennt voneinander angeordnet sind und daß dazwischen eine dünne Schicht eines elektrisch empfindlichen Materials angebracht ist.

6. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch empfindliche Material ein Flüssigkristall, material ist.

7. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Balken von einem ersten dünnen, lichtdurchlässigen Glied im wesentlichen in einer Ebene gehalten sind, daß die Elemente der zweiten Schicht von

909833/0732

2304946

einem zweiten dünnen Glied im wesentlichen in einer Ebene gehalten sind, daß die beiden Glieder im Abstand voneinander als die Hauptflächen einer abgedichteten dünnen Kammer angeordnet sind, daß wenigstens ein Wandteil das erste und das zweite Glied verbindet und dazwischen die abgedichtete Kammer bildet und daß das Flüssigkristallmaterial in dieser Kammer angebracht ist.

Anzeigevorrichtung nach Anspruch 7(,dadurch gekennzeichnet, daß eines der dünnen Glieder eine größere Oberfläche als das andere hat, daß auf einem Teil der Oberfläche des Glieds mit der größeren Fläche elektrische Kontakte angebracht sind,, daß die Kontakte auf einem Abschnitt der Außenfläche der Kammer angebracht sind und daß zu dem kleineren dünnen Glied elektrische Verbindungen mittels leitender, dazwischenliegender Stifte hingeführt sind.

9„ Anzeigevorrichtung nach Anspruch 8„ dadurch gekennzeichnet daß von gewissen elektrischen Kontakten zu der ersten Menge der einzelnen, getrennten elektrischen Bahnen und von anderen elektrischen Kontakten zu der zweiten Menge der elektrischen Leiter Verbindungen gebildet sind.

10. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß beim Anlegen elektrischer Potentiale zwischen wenigstens eine der elektrischen Bahnen der ersten Menge und wenigstens einen elektrischen Leiter der zweiten Menge wenigstens ein Abschnitt der Anzeigeelemente zur Erzielung einer Zeitanzeige das Aussehen ändert.

09833/07

2304946

11. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente der zweiten Schicht mehrere elektrisch getrennte Abschnitte aufweisen, die Jeweils wenigstens zwei radiale Stäbe der ersten Schicht überbrücken und diesen wirkungsmässig zugeordnet sind.

12. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht 60 Anzeigeelemente enthält.

13. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente der zweiten Schicht in zwei ringförmigen, konzentrischen Gruppen angeordnet sind.

14. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,· daß die zwei ringförmigen, konzentrischen Gruppen jeweils in 10 Untergruppen unterteilt sind.

15. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß in ihrer Mitte ein Mittelbereich vorgesehen ist, der wenigstens ein gemeinsames Element aufweist, das zur Erzielung einer aktivierbaren Mittelnabe aktivierbar ist, wenn die Anzeigevorrichtung in Betrieb ist.

16. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelbereich kontinuierlich oder nichtkontinuierlich aktivierbar ist, damit kontrollierbare, sich vom größten Teil der Fläche der Anzeigevorrichtung unterscheidende Markierungen wiedergegeben werden können.

909833/07.1

17. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelbereich abwechselnd aktiviert und abgeschaltet wird, so daß er ein sich wiederholt änderndes Aussehen erhält.

18. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß Abschnitte der Balken bei einer Aktivierung gemäß einer vorbestimmten Kombination in verschiedenen Kombinationen mehrere Angaben darstellen, die entweder Wochentage, Daten oder Monate repräsentieren.

19. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch ein Uhranzeigesystem, eine Signalquelle, die elektrische Signale mit vorbestimmten Folgefrequenzen abgibt, eine an die Signalquelle angeschlossene Abwärtszähl vorrichtung zur Erzeugung einer ersten Menge elektrischer Signale, die sich mit vorbestimmten Geschwindigkeiten zeitabhängig ändern, und Sekunden, Minuten und Stunden repräsentieren, eine Decodiervorrichtung mit einer Anzahl von Ausgängen, die kleiner als die Anzahl der elektrischen Größen ist, die die Zeit repräsentieren, mehrere Leiter, deren Anzahl kleiner als die Anzahl der ersten Menge der elektrischen Signale ist, wobei diese Leiter die AbwärtszählVorrichtung mit der Decodiervorrichtung verbinden und die erste Menge der elektrischen Signale übertragen, eine an die Signalquelle angeschlossene Steuervorrichtung, die abhängig von einer vorbestimmten elektrischen Bedingung an den Ausgängen zeitlich multiplexierte elektrische Signale erzeugt, die Stunden und Minuten repräsentieren,

98 3 3/07 3

2304946

und abhängig von einer anderen vorbestimmten elektrischen Bedingung zeitlich multiplexierte elektrische Signale erzeugt, die Minuten und Sekunden repräsentieren, und eine Verbindungsvorrichtung, die die Ausgänge wahlweise mit der ersten Menge einzelner,getrennter elektrischer Bahnen und mit der zweiten Menge der elektrischen Leiter verbindet, so daß die Anzeigevorrichtung eine vorbestimmte Uhrzeitdarstellung erzeugt.

20. Elektronische Uhranzeigevorrichtung mit analoger Zeitdarstellung, mit einer Mittelnabe, einem ersten, Minuten repräsentierenden Balken, der von der Mittelnabe radial ausgeht, und einem zweiten, Stunden repräsentierenden Balken, der radial von der Mittelnabe ausgeht, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von einer vorbestimmten -elektrischen Bedingung die Mittelnabe nacheinander aktiviert und abgeschaltet wird, so daß die Mittelnabe nacheinander ihr Aussehen ändert.

21. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelnabe zwei räumlich miteinander in Beziehung stehende Elektroden aufweist, und daß das Anlegen wenigstens einer Schwellenspannung zwischen den Elektroden eine Änderung des Aussehens der Mittelnabe zur Folge hat.

22. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß eine der zwei Elektroden zusätzlich elektrische Verbindungen mit ausgewählten Elektroden bewirkt, die den Stunden und Minuten darstellenden Balken zugeordnet sind.

909833/0732

23« Anzeigevorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte elektrische Bedingung das Vorhandensein eines niedrigen Versorgungsspannungsxverts iat„

24» Elektronische Uhranzeigevorrichtung mit analoger Zeitdarstellung, mit mehreren radial verlaufenden Balken, die bei ausgewählter Aktivierung die Zeit anzeigen ₉ und einer Einrichtung zur Erzeugung elektrischer Signale zum ausgewählten Aktivieren der Balken, damit diese Balken normalerweise die Zeit anzeigen, dadurch gekennzeichnet, daß Testvorrichtungen vorgesehen sind, die im aktivierten Zustand Betätigungspotentiale zur Aktivierung der Balken in einem vorbestimmten Testmuster erzeugen»

25» Anzeigevorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das vorbastimmte Testmuster aus nacheinander wiedergegebenen Teilmustern besteht,, die jeweils aus abwechselnden,, wiederholt wiedergegebenen Gruppen der Stäbe besteht.

26» Elektronische Schaltungsanordnung zur Ansteuerung einer analogen Uhranzeigevorrichtung mit einer Signalquelle zur Abgabe elektrischer Signale mit vorbestimmten Folgefrequenzen, an die Signalquelle angeschlossenen Abwärts&ählschaltungen zur Erzeugung einer ersten Menge elektrischer Signale, die sich mit vorbestimmten Geschwindigkeiten zeitlich ändern und Sekunden, Minuten und Stunden repräsentieren, Decodierscnaltungen mit mehreren Ausgängen, die in einer vorbestimmten Matrix angeordnet sind und Signale abgeben, die verschiedene Kombinationen analoger Darstellungen der Zeit repräsentieren, und mehreren Leitern,, die die Abwärtszählschaltungen mit den Decodierschaltungen verbinden* dadurch

909833/07Si

2S04846

gekennzeichnet, daß die Anzahl der Ausgänge kleiner als die Anzahl der elektrischen Größen ist, die die Zeit repräsentieren, daß die Anzahl der Leiter kleiner als die Anzahl der ersten Menge der elektrischen Signale ist, daß die erste Menge der elektrischen Signale zeitlich multiplexiert übertragen werden, und daß an die Abwärtszählschaltungen eine Steuervorrichtung angeschlossen ist, die abhängig von einer vorbestimmten elektrischen Bedingung an den Ausgängen zeitlich multiplexierte elektrische Signale erzeugt, die Stunden und Minuten repräsentieren, und" in Abhängigkeit von einer anderen vorbestimmten elektrischen Bedingung zeitlich multiplexierte elektrische Signale erzeugt, die Minuten und Sekunden repräsentieren.

27. Anordnung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die zeitlich multiplexierten elektrischen Signale außerdem mehrere Größen wie Wochentage oder Tage eines Monats repräsentieren.

28. Anordnung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die zeitlich multiplexierten Signale außerdem mehrere Größen wie die verstrichene Zeit, Zeitzonen, Vormittag, Nachmittag und Monate repräsentieren.

29. Anordnung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die zeitlich multiplexierten Signale außerdem die verstrichene Zeit in Stunden und Minuten, die verstrichene Zeit in Minuten und Sekunden und die verstrichene Zeit in Sekunden und Zehntelsekunden repräsentieren.

30. Anordnung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß den Abwärtszählschaltungen eine Stellschaltung zugeordnet

909833/0732

"⁹" 2304946

ist, die bei Aktivierung in einer Betriebsart die Abwärtszählschaltungen mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit in Vorwärtsrichtung weiterschaltet und in einer anderen Betriebsart die Abwärtszählschaltungen mit einer beschleunigten Geschwindigkeit in Vorwärtsrichtung weiterschaltet.

31. Anordnung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellschaltung in der einen Betriebsart die Abwärtszählschaltungen mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit in Vorwärtsrichtung weiterschaltet und in einer anderen Betriebsart die Abwärtszählschaltungen in RUckwärtsrichtung we iterschaltet.

32. Anordnung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelischaltung im aktivierten Zustand in einer Betriebsart die Abwärtszählschaltungen mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit in Vorwärtsrichtung weiterschaltet, in einer weiteren Betriebsart die Abwärtszählschaltungen mit einer beschleunigten Geschwindigkeit in Vorwärtsrichtung weiterschaltet, in einer weiteren Betriebsari; die Abwärtszählschaltungen in RUckwärtsrichtung weiterschaltet und in einer weiteren Betriebsart die Abwärtszählschaltungen mit beschleunigter Geschwindigkeit in Rückwärtsrichtung weiterschaltet.

33. Elektronische Analog-Uhranzeigevorrichtung mit Daräbellungen einer Mittelnabe, eines ersten, radial von der Mittelnabe ausgehenden Balkens, der Minuten reprä sentiert, und eines zweiten, radial von der Mittelnabe ausgehenden Balkens, der Stunden repräsentiert, wobei

§09833/9712

2304946

der zweite Balken wesentlich kürzer als der erste Balken ist, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltungsanordnungen vorgesehen sind, die dann, wenn die Anzeigevorrichtung die übliche Zeit anzeigt, zur Folge haben, daß der zweite Balken wesentlich breiter als der erste Balken erscheint, während sie dann, wenn die Anzeigevorrichtung gestellt wird, zur Folge hat, daß der zweite Balken sein beträchtlich breiteres Aussehen beibehält, wenn die Zeit als Vormittagszeit wiedergegeben wird, und sein Aussehen so ändert, daß er im wesentlichen gleich der Breite des ersten Balkens ist, wenn die Zeit als Nachmittagszeit wiedergegeben wird.

34. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der beiden Balken wiederholt blinkt, wenn die Anzeigevorrichtung gestellt wird.

35. Anordnung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgängen zeitlich multiplexierte elektrische Signale erzeugt werden, die Minuten und Sekunden repräsentieren.

36. Anordnung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stellvorrichtung vorgesehen ist und daß den Abwärtszählschaltungen Stellschaltungen zugeordnet sind, die dann, wenn die Stellvorrichtung zum Stellen von Minuten betätigt ist, elektrische Größen zum entsprechenden Stellen von Stunden erzeugen, und die dann, wenn die Minuten über den 60-Minuten-Punkt gestellt werden, die Stunden an einer Fortschaltung zu einer anderen Stunde verhindern.

909833/873?

2904346

37. Anordnung nach Anspruch 36, dadurch gekennzelehnet, daß die Stellvorrichtung im betätigten Zustand und beim Stellen von Minuten über den 60-Minuten-Punkt elektrische Größen erzeugt, die verhindern, daß sich die Stundenanzeige zu einer anderen Stunde bewegt und daß die Stunden auf die Stelle eingestellt werden, die der Minuteneinstellung entspricht.

38. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 33„ dadurch gekenn» zeichnet,, daß Schaltungsanordnungen vorgesehen sind, die bei einer Einstellung der Anzeigevorrichtung für die Wiedergabe einer Zeitzoneninformation den zweiten Balken ver anlassen, im wesentlichen ebenso breit wie der erste Balken zu erscheinen.

39« Elektronische Analog-Uhranzeigevorrichtung mit der Darstellung einer Nabe, eines radial von der Mittelnabe ausgehenden ersten Balkens, der Minuten repräsentiert, und eines radial von der Mittelnabe ausgehenden Balkens, der Stunden repräsentiert,dadurch g3kennzd.chnefc_iläaß Schaltungen vorgesehen sind, die mit dem Ablauf der Zeit koordiniert eind und "bewirken, daß der erste Balken schrittweise 60 aufeinanderfolgende Positionen um die Mittelnabe bei der Minutenanzeige durchläuft, daß den ersten Schaltungen zugeordnete weitere Schaltungen vorgesehen sind, die bewirken, daß der zweite Balken schrittweise jeweils nach 12 Minuten bei der normalen Zeitanzeige zu einer Position bewegt wird, die einer der 60 Positionen entspricht, so daß sich der zweite Balken mit jeder Stunde um 5 Positionen vorwärtsbewegt, und daß weitere Schaltungen beim Stellen des zweiten Balkens bewirken„ daß der zweite Balken seine Stellung jeweils in

909835/0712

Schritten zu fünf Positionen ändert.

40. Elektronische Analog-Uhranzeigevorrichtung mit Darstellungen einer Mittelnabe, eines sich radial von der Mittelnabe aus im wesentlichen zum Umfang der Anzeigevorrichtung erstrekkenden ersten Balkens, der Minuten repräsentiert und eines radial von der Nabe ausgehenden zweiten Balkens, der Stunden repräsentiert, wobei der zweite Balken wesentlich kürzer als der erste Balken ist, und mit einer Einstellvorrichtung zum Stellen des ersten Balkens und des zweiten Balkens, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellvorrichtung Schaltungen zum Ändern der Darstellungen der Anzeigevorrichtung zur Wiedergabe von Monaten und Tagen enthält, daß der Anzeigevorrichtung Speicherschaltungen zugeordnet sind, die die Anzahl von Tagen in Jedem der 12 Monate des Jahres unterscheiden, wobei die Speicherschaltungen normalerweise bei Ablauf des 28. Tages des Monats Februar zu einer nachfolgenden Position weiterschalten, die den Monat März anzeigt, und daß die Stellvorrichtung im aktivierten Zustand in vorbestimmter Folge die Speicherschaltungen übergeht, damit die Anzeigevorrichtung einen 29. Tag für den Monat Februar anzeigen kann.

909833/07