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TECHNISCHES
GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der elektronischen
Uhren, womit Uhren gemeint sind, die einen elektronischen Schwingungserzeuger
wie etwa einen Quarzkristall-Oszillator
aufweisen, der als Zeitvorgabe für
die Uhr dient. Genauer betrifft die vorliegende Erfindung Anzeigetechnologien
für elektronische
Uhren, wobei die Anzeigeanordnung sowohl eine analoge als auch eine
digitale Zeitanzeige beinhaltet.
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STAND DER
TECHNIK
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Um
eine ausreichende Akzeptanz seitens der Konsumenten zu erzielen
muss eine moderne elektronische Armbanduhr oder eine andere am Körper getragene
Uhr bestimmte grundsätzliche
Merkmale und Eignungen aufweisen. Erstens muss sie ziemlich genau
sein, wobei Abweichungen von weniger als 10 Sekunden pro Monat in
der Branche üblich sind.
Sie muss bequem zu bedienen sein und eine gut sichtbare Zeitanzeige
aufweisen, vorzugsweise eine Anzeige, die sowohl im hellen Sonnenlicht
als auch unter schwachen Lichtverhältnissen gut sichtbar ist.
Die Kosten für
die Anschaffung und die Wartung der Uhr müssen angemessen sein. Schließlich muss
sie eine Kombination aus Merkmalen, Anzeigen und Gesamterscheinungsbild
aufweisen, die innovativ genug ist oder anderweitig ansprechend
ist, so dass Konsumenten sie tragen möchten.
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Uhren,
die sowohl eine herkömmliche,
mechanisch angetriebene Anzeige analogen Typs als auch eine digitale,
elektrisch betriebene Anzeige integrieren, haben eine weite Verbreitung
gefunden, da sowohl Konsumenten als auch Hersteller sich bewusst
geworden sind, dass beide Anzeigetypen bestimmte Vorteile haben,
wenn sie bei elektronischen, am Körper getragenen Uhren angewendet
werden. Als elektronische Armbanduhren neu waren, wollten Konsumenten
typisch den Besitz einer elektronischen Armbanduhr damit "bekannt machen", dass diese eine
Art sichtbare Digitalanzeige aufwies. Zu dieser Zeit wurden "halbleiterbasierende" Armbanduhren von
vielen als zuverlässiger,
prestigeträchtiger und
erstrebenswerter als ihre altmodischen, mechanisch angetriebenen
Gegenstücke
angesehen. Uhrenhersteller versuchten also, die Nachfrage der Konsumenten
zu befriedigen, indem sie digitale elektrooptische Anzeigen entwickelten,
die für
Anwendungen bei elektronischen Armbanduhren geeignet waren.
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Die
anfänglichen
Digitalanzeige-Uhren, die von den Herstellern angeboten wurden,
wiesen jedoch viele Unzulänglichkeiten
auf. Armbanduhren mit digitalen Leuchtdioden- (LED-) Anzeigen waren voluminös und verbrauchten
so viel Energie, dass die Anzeige gewöhnlich ausgeschaltet war und
eine unbequeme, zweihändige
Bedienung durch den Träger erforderte,
um der Anzeige das "Einschalten" zu gebieten. Zudem
waren LED-Anzeigen zwar nachts sehr gut sichtbar, im hellen Sonnenlicht
jedoch nur mit Mühe
abzulesen. Die frühesten
Flüssigkristallanzeigen
(LCDs), die in elektronischen Uhren benutzt wurden, verbrauchten
zwar weit weniger Energie als LEDs, jedoch hatten diese Anzeigen
typischerweise eine unzumutbar kurze Lebensdauer. Die ersten LCDs
hatten außerdem
Kontrastprobleme, die Benutzer auf ziemlich enge Sichtwinkel beschränkten. Fortschritte
in der Elektronik, der Anzeigetechnologie und der Batterietechnologie
haben viele dieser Probleme gelöst
und derzeitige elektrooptische Anzeigen viel praktikabler für Anwendungen
bei am Körper getragenen
Uhren gemacht.
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Jedoch
haben sich, obwohl die derzeit zur Verfügung stehenden Digitalanzeigen
weit besser als ihre Vorläufer
für Uhrenanwendungen
einsatzfähig sind,
die Präferenzen
der Konsumenten geändert. Da
elektronische Uhren ohne weiteres und preisgünstig über die üblichen Vertriebswege erhältlich wurden,
nutzte sich ihr "Prestige" ab. Außerdem wurde
den Konsumenten klar, dass eine Digitalanzeige zwar in mancher Hinsicht
praktisch ist, ansonsten jedoch oftmals ungünstig. Allgemein gesagt ist
es einfacher, die Zeit zu erfahren, indem flüchtig auf ein analoges Zifferblatt
geblickt wird, als wenn eine verhältnismäßig kleine Reihe von Ziffern
gelesen wird. Außerdem
wird vermutet, dass Konsumenten Analoganzeigen bevorzugen, um Zeitabstände, d.h.
wie viel Zeit seit einem bestimmten Zeitpunkt vergangen ist oder
wie viel Zeit bis zu einem bestimmten Zeitpunkt bleibt, schnell
abzuschätzen.
Wenn es beispielsweise jetzt 2.25 Uhr ist, und man um 3.00 Uhr eine
Verabredung hat, finden die Konsumenten es einfacher, anhand einer
Analoganzeige zu bestimmen, dass die Verabredung in 35 Minuten ist.
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Aus
diesen Gründen
haben elektronische Armbanduhren, die eine Analoganzeige und eine
Digitalanzeige enthalten, die sich gegenseitig ergänzen, weite
Verbreitung gefunden. Etliche dieser Armbanduhrtypen enthalten in
Wirklichkeit keine analogen Bauteile, sondern benutzen stattdessen
eine elektronische Anzeige, die eine Analoganzeige simuliert. Die
folgenden US-Patente offenbaren jeweils elektronische Doppel-Anzeigen,
wobei der analogartige Teil der Anzeige (d.h. eine radiale Anzeige ähnlich einem
Zifferblatt, das die Uhrzeit in Stunden und Minuten übermitteln
soll) keinen herkömmlichen,
motorgetriebenen Stundenzeiger und Minutenzeiger enthält: US-Patent
Nr. 4,198,810, erteilt am 22. April 1980 an Fahrenschon; US-Patent
Nr. 4,077,032, erteilt am 28. Februar 1978 an Volkman; US-Patent
Nr. 4,095,405, erteilt am 20. Juni 1978 an Tanaka und US-Patent
Nr. 4,320,484, erteilt am 16. März
1982 an Burdet.
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Andererseits
offenbart das US-Patent Nr. 3,911,665, erteilt am 14. Oktober 1975
an van Berkum, eine Armbanduhr, die eine mechanisch angetriebene
Analoganzeige und eine elektrisch betriebene Digitalanzeige aufweist,
die sich gegenseitig ergänzen.
Jedoch ist die alphanumerische Digitalanzeige von van Berkum auf
die auf Anforderung erfolgende Anzeige des Datums beschränkt. Bei
einer entsprechenden Steuerung durch den Benutzer können die
Sekunden, die verstreichen, mittels einer "Sekunden-Kennzeichnung", beschrieben als
eine einzelne LED oder eine relativ kleine Gruppe von LEDs, die
mit einer Frequenz von 1 Hz blinkt, auf elektronische Weise angezeigt
werden. Das US-Patent Nr. 4,436,435, erteilt am 13. März 1984
an Ushikoshi, offenbart eine Armbanduhr mit einer Analoganzeige
und einer Digitalanzeige, die sich gegenseitig ergänzen, wobei
sich die Digitalanzeige über
oder ungefähr
in der Ebene des analogen Zifferblatts befindet und folglich ein
flaches Gesamtdesign ermöglicht.
Die von Ushikoshi offenbarte Armbanduhr weist eine herkömmliche
Analoganzeige mit oder ohne Sekundenzeiger, und eine ergänzende Digitalanzeige, die
Stunden und Minuten im alphanumerischen Format angibt, auf. Die
Digitalanzeige kann, muss aber nicht, außerdem eine Alarmfunktion und
einen blinkenden Doppelpunkt zwischen den Stunden und den Minuten
aufweisen, der die Sekunden, die vergehenden, anzeigt. Bei der Armbanduhr
von Ushikoshi werden beide Anzeigen mit einer einzigen Batterie
und einer einzigen Zeitvorgabe und Zeitgeberschaltung betrieben.
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US 4,413,915 betrifft eine
Uhr wie im Oberbegriff des Anspruchs 1 dargelegt, die eine Analoganzeige
und eine Digitalanzeige aufweist. Eine Zeitbasis ist in Form eines
Quarzoszillators vorgesehen, um ein gepulstes Signal zu erzeugen.
Die Digitalanzeige und die Analoganzeige werden unter Verwendung
des gepulsten Signals angesteuert, um sowohl einen Schrittmotor (zum
Antreiben der Analoganzeige) als auch die digitale Anzeige zu treiben.
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Die
vorliegende Erfindung weist eine elektronische Armbanduhr mit Doppelanzeige
auf, die eine neuartige Anordnung der Analoganzeige und der Digitalanzeige
integriert und für
jede Anzeige separate Batterien, Zeitvorgaben und Treiberschaltungen
benutzt. Statt dieselben Uhrzeitinformationen oder mit der Zeit/dem
Datum im Zusammenhang stehende Informationen in zwei gesonderten
Formaten anzuzeigen, wie im oben beschriebenen Stand der Technik offenbart
ist, zeigt die vorliegende Erfindung Uhrzeitinformationen im analogen
Format und die Sekunden, die verstreichen, im alphanumerischen Format an.
Folglich ist die vorliegende Erfindung beides, eine Uhr und eine
chronometrische Vorrichtung, wodurch es dem Benutzer möglich ist,
ohne weiteres sowohl die Uhrzeit als auch die zwischen aufeinander
folgenden Ereignissen vergangene Zeit mit angemessener Präzision zu
ermitteln. Schließlich
sorgt die vorliegende Erfindung für eine einzigartige und besonders ansprechende äußere Erscheinung.
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BESTE AUSFÜHRUNGSFORM
DER ERFINDUNG UND KURZDARSTELLUNG
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung werden eine Uhr und ein Chronometer, ein Anzeigesystem, ein
Verfahren zur Herstellung einer Uhr und eines Chronometers wie in
den unabhängigen
Ansprüchen beschrieben
geschaffen. Einige optionale Merkmale sind in den davon abhängigen Ansprüchen dargelegt.
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Gemäß einer
Ausführungsform
ist die vorliegende Erfindung eine Uhr und ein Chronometer, die die
Uhrzeit in einem Analogformat anzeigt, das den verstreichenden Sekunden,
die alphanumerisch an einer Flüssigkristall-Digitalanzeige
angezeigt werden, überlagert
ist. Die Uhr weist ein Uhrengehäuse mit
einer Anzeigeöffnung,
die zum Zwecke dieser Beschreibung als Anzeigefläche bezeichnet ist, ein durchsichtiges
Uhrglas, eine elektrisch betriebene Flüssigkristall-Digitalanzeige,
die im Wesentlichen die gleiche Größe wie die Anzeigefläche hat,
eine elektrische Digitalanzeige-Treibereinrichtung,
ein herkömmliches
elektrisches, analoges Uhrwerk und eine Analoganzeige mit einem
Stundenzeiger, einem Minutenzeiger und einem inneren Frontrahmen
auf. Die Flüssigkristall-Digitalanzeige
gibt die verstreichenden Sekunden durch hochzählendes Anzeigen entweder der
Zahlen 00 bis 59 oder der Zahlen 01 bis 60 für jeweils eine Sekunde, entweder
als dunkle Zahlen vor einem hellen Hintergrund oder umgekehrt, an.
Die Analoganzeige, die lumineszierende Oberflächen an einem oder mehreren
ihrer Bauelemente aufweisen kann, ist der Digitalanzeige überlagert
und so angeordnet, dass die Flüssigkristall-Digitalanzeige durch
die Öffnung
des inneren Frontrahmens zu sehen ist. Die Zeiger der Analoganzeige werden
durch ein unter der Flüssigkristall-Digitalanzeige
angeordnetes elektrisches, analoges Uhrwerk angetrieben, das eine
Batterie, eine Zeitvorgabe wie etwa einen Quarzkristall-Oszillator,
eine Zeitgeberschaltung, eine herkömmliche Welle-Kronen-Baueinheit
und eine Zeigerantriebseinheit, die sich durch die Flüssigkristall-Digitalanzeige durch
nach oben erstreckt und an die analogen Uhrzeiger gekoppelt ist, aufweist.
Die Digitalanzeige-Treibereinrichtung,
die ebenfalls hinter der Flüssigkristall-Digitalanzeige angeordnet
ist, ist an die Flüssigkristall-Digitalanzeige angeschlossen
und weist eine Batterie, eine Zeitvorgabe wie etwa einen Quarzkristall-Oszillator
und eine Zeitgeber- und Anzeigetreiber-Schaltungsanordnung auf.
Das analoge Uhrwerk und die Digitalanzeige-Treibereinrichtung können eine
gemeinsame elektrische Erdung haben, ansonsten sind sie jedoch elektrisch
voneinander isoliert.
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Die
Uhr kann außerdem
Markierungen auf dem inneren Frontrahmen aufweisen, die das Ablesen
der Uhrzeit von der Analoganzeige erleichtern, und/oder einen oder
mehrere äußere Frontrahmen, die
an dem Uhrengehäuse
außerhalb
der Anzeigefläche
angebracht und mit analogen Zeitangaben versehen sind. Das Uhrengehäuse kann
außerdem
eine gewölbte
Rückseite
aufweisen, um einen komfortablen Sitz am Handgelenk sicherzustellen.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
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Um
zu einem Verständnis
der Erfindung zusätzlich
beizutragen, unterstützen
die beigefügten Zeichnungen
die Erläuterung
besonderer Merkmale der Erfindung und es folgt eine Kurzbeschreibung
der beigefügten
Zeichnungen:
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1 ist
eine Draufsicht einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung bei einer Armbanduhr-Anwendung, wobei
sie die Analoganzeige über der
Digitalanzeige angeordnet zeigt, wie sie sich einem Träger der
Armbanduhr darstellen würde;
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2 ist
eine Querschnittdarstellung einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung bei einer Armbanduhr-Anwendung, die die Anordnung der Anzeigen,
des analogen Uhrwerks und der Digitalanzeige-Treibereinrichtung
im Inneren des Uhrengehäuses
zeigt;
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3A und 3B zeigen
die Vorder- und Rückseite
der Digitalanzeige-Treibereinrichtung der vorliegenden Erfindung
gemäß einer
Ausführungsform;
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4 zeigt
die Flüssigkristall-Digitalanzeige gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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5 zeigt
die Anordnung der Ziffern der Flüssigkristall-Digitalanzeige gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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6 ist
eine Rückansicht
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die die Anordnung des analogen Uhrwerks
und der Batterie dafür sowie
der Digitalanzeige-Treibereinrichtung und der Batterie dafür zeigt.
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DARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung schafft eine elektronische Uhr mit Doppelanzeige,
die eine neuartige Anordnung der Analoganzeige und der Digitalanzeige
integriert und für
jede Anzeige separate Batterien, Zeitvorgaben und Treiberschaltungen
benutzt. Statt dieselben Uhrzeitinformation oder mit der Zeit/dem Datum
im Zusammenhang stehende Informationen in zwei gesonderten Formaten
anzuzeigen, wie im oben beschriebenen Stand der Technik offenbart
ist, zeigt die vorliegende Erfindung Uhrzeitinformationen im analogen
Format und die Sekunden, die verstreichen, im alphanumerischen Format
an. Schließlich sorgt
die vorliegende Erfindung für
eine einzigartige und besonders ansprechende äußere Erscheinung. Diese Offenbarung
beschreibt zahlreiche spezielle Einzelheiten, darunter spezifische
Strukturen und Schaltungen, um ein umfassendes Verständnis der vorliegenden
Erfindung zu ermöglichen.
Der Fachmann wird verstehen, dass die vorliegende Erfindung ohne
diese speziellen Einzelheiten genutzt werden kann. Außerdem wird,
obwohl diese Darstellung die Anwendung der vorliegenden Erfindung
auf Armbanduhren im Blickfeld hat, der Fachmann erkennen, dass die
vorliegende Erfindung genauso im Zusammenhang mit einem beliebigen
Zeitmessgerät
angewendet werden kann.
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1 zeigt
die vorliegende Erfindung 100 in einer Armbanduhr-Ausführungsform,
wie sie sich einem Träger
der Armbanduhr darstellen würde.
Wie in 1 gezeigt ist, weist die Uhr 100 ein
Uhrengehäuse 101 auf.
Wenn er durch das durchsichtige Uhrglas 104 (in 1 nicht
gezeigt) und die Anzeigeöffnung 102 in
dem Uhrengehäuse 101 blickt,
sieht der Träger
die Digitalanzeige 105 und ihre alphanumerischen Ziffern 106.
Der Träger
sieht einen Stundenzeiger 108, einen Minutenzeiger 109 und
einen die Analoganzeige umfassenden inneren Frontrahmen 110,
die der Digitalanzeige 105 überlagert sind. Der innere
Frontrahmen 110 ist symmetrisch zur Anzeigeöffnung 102 ausgerichtet
und weist ferner eine Innenkante 110b auf, welche die innere Öffnung des
inneren Frontrahmens 110 festlegt, und Markierungen 110c,
die das Ablesen der Uhrzeit erleichtern, die durch die Position
des Stundenzeigers 108 und des Minutenzeigers 109 angegeben
wird. Die auf der Flüssigkristall-Digitalanzeige 105 angezeigten
alphanumerischen Digitalelemente 106 sind so bemessen, dass
sie durch die innere Öffnung
des inneren Frontrahmens 110 zu sehen sind, ohne dass die
Sicht durch den inneren Frontrahmen 110 versperrt ist.
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In
der in 1 gezeigten Ausführungsform weisen die Markierungen 110c auf
dem inneren Frontrahmen lange Segmente, die radial in Abständen von
ungefähr
15 Grad verteilt sind, und kurze Segmente, die zwischen den langen
Segmenten radial in Abständen
von ungefähr
3 Grad verteilt sind auf. Obwohl 1 kurze
und lange Segmente zeigt, die herkömmlich Stunden- und Minutenpositionen
bei einer Uhr angeben, wird der Fachmann erkennen, dass die Markierungen 110c auf
dem inneren Frontrahmen verschiedenste andere Angaben enthalten
könnten, etwa
römische,
arabische oder andere alphanumerische Zeichen, allein oder mit Segmenten,
Punkten oder anderen Markierungen oder Hinweiszeichen kombiniert,
welche die Bestimmung der Uhrzeit, die durch die Positionen des
Stundenzeigers 108 und des Minutenzeigers 109 angegeben
wird, erleichtern sollen. In einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann ein lumineszierendes Material oder
eine lumineszierende Beschichtung auf die sichtbare Oberfläche des
Stundenzeigers 108, des Minutenzeigers 109 und
entweder auf die Markierungen 110c auf dem inneren Frontrahmen
oder auf die Oberfläche
des inneren Frontrahmens 110 aufgebracht sein, wodurch
dem Träger
der Uhr ermöglicht
wird, die Analoganzeige unter Bedingungen einer schwachen Umgebungsbeleuchtung
mühelos abzulesen.
Der Stundenzeiger 108 und der Minutenzeiger 109 werden
wie bei einer herkömmlichen
Uhr unter Verwendung einer Welle-Kronen-Baueinheit 119 gestellt.
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2 ist
eine Querschnittdarstellung einer Armbanduhr-Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die die Anordnung der verschiedenen
Bauelemente im Innenraum 103 des Uhrengehäuses 101 und
des Gehäusebodens 118 zeigt.
Wie in 2 gezeigt ist, bedeckt das Uhrglas 104 die
Anzeigeöffnung 102 in
dem Uhrengehäuse 101.
Das Uhrglas 104 wird durch den äußeren Frontrahmen 114 zurückgehalten,
der mit Hinweiszeichen versehen sein kann, jedoch nicht sein muss,
die das Ablesen der Uhrzeit anhand der Position der Uhrzeiger 108 und 109 erleichtern
sollen. 2 zeigt direkt unter dem Uhrglas 104 eine
Querschnittdarstellung des Minutenzeigers 109, des Stundenzeigers 108 und
des inneren Frontrahmens 110. Die analogen Zeiger 108 und 109 sind
drehbar an eine Zeigerantriebseinheit 112 gekoppelt, die
sich von dem analogen Uhrwerk 111 durch den mittigen Durchbruch 107 in
der Flüssigkristall-Digitalanzeige 105 nach
oben erstreckt. Der mittige Durchbruch 107 ist symmetrisch
zu dem inneren Frontrahmen 110 und der Anzeigeöffnung 102 angeordnet.
Die analogen Zeiger 108 und 109 können unter
Verwendung der Welle-Kronen-Baueinheit 119 (in 2 nicht
gezeigt) von Hand positioniert werden.
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Das
analoge Uhrwerk 111 ist ein Quarzkristall oder ein anderes
in sich geschlossenes, batteriebetriebenes, elektronisches analoges
Uhrwerk, das im Fach wohlbekannt ist, wie etwa ein Citizen 2026 oder
andere ohne weiteres erhältliche
Uhrwerke, und wird folglich hier nicht ausführlich beschrieben. Das analoge
Uhrwerk 111 enthält
eine herkömmliche
Welle-Kronen-Baueinheit 119 und eine herkömmliche analoge
Zeigerantriebseinheit 112, die sich normalerweise durch
ein herkömmliches
Zifferblatt erstrecken würden,
um an einen Stundenzeiger 108 und an einen Minutenzeiger 109 zu
koppeln.
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2 zeigt
im Querschnitt die Flüssigkristall-Digitalanzeige-Treibereinrichtung 113,
die an das analoge Uhrwerk 111 angrenzt. Die Flüssigkristall-Digitalanzeige-Treibereinrichtung 113 ist über eine
Zebra-Verbindung 117 elektrisch an die Flüssigkristall-Digitalanzeige 105 angeschlossen.
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2 zeigt
außerdem
die relative Lage der Ränder
der Anzeigeöffnung 102,
des inneren Frontrahmens 110 und der Flüssigkristall-Digitalanzeige 105 in
einer bevorzugten Armbanduhr-Ausführungsform.
Der innere Frontrahmen 110 ist so bemessen, dass die Außenkante 105c der
Flüssigkristall-Digitalanzeige 105 bei
einem Blick durch das Uhrglas 104 verborgen ist. Mit anderen
Worten: Die Außenkante 110a des
inneren Frontrahmens erstreckt sich jenseits der Außenkante 105c der
Flüssigkristall-Digitalanzeige 105.
Die Innenkante 110b des inneren Frontrahmens 110 ist
schmaler als die Außenkante 105c der
Flüssigkristall-Digitalanzeige 105.
Die Anzeigeöffnung 102 in
dem Uhrengehäuse 101 ist
so bemessen, dass die Außenkante 110a des
inneren Frontrahmens 110 dem Blick des Trägers der
Uhr verborgen bleibt. Der Fachmann wird erkennen, dass, obwohl die
Armbanduhr-Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die in dieser Darstellung beschrieben
ist, ein kreisförmiges
Design für
das Uhrengehäuse 101,
die Anzeigeöffnung 102,
den inneren Frontrahmen 110 und die Flüssigkristall-Digitalanzeige 105 zeigt,
die vorliegende Erfindung auch bei Uhren mit anderer Gestalt (wie
etwa quadratisch, rechteckig, oval usw.) genutzt werden kann, ohne
von der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Außerdem kann das Uhrengehäuse 101,
obwohl dies in 2 nicht gezeigt ist, auch eine
gewölbte
Rückseite
aufweisen, um einen komfortablen Sitz am Handgelenk sicherzustellen.
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3A und 3B zeigen
die Vorder- und Rückseite
der Digitalanzeige-Treibereinrichtung 113. Die Digitalanzeige-Treibereinrichtung 113 beinhaltet die
Zeitvorgabe und die elektronische Schaltungsanordnung, die erforderlich
ist, um die Flüssigkristall-Digitalanzeige 105 mit
einer Frequenz von 1 Hz zu treiben. In der in dieser Darstellung
beschriebenen Ausführungsform
weist die Digitalanzeige-Treibereinrichtung 113 eine doppelseitige
Leiterplatte mit den folgenden oberflächenmontierten CMOS-Bauelementen auf:
eine integrierte Anzeigetreiberschaltung 120, eine elektronische
Zeitvorgabe 121 und Chip-Kondensatoren 122 bis 125,
die alle in 3B gezeigt sind. Eine Zeitgeberschaltung
unter Verwendung einer elektronischen Zeitvorgabe, wie etwa eines Quarzkristall-Oszillators,
und eine Flüssigkristall-Digitalanzeige-Treiberschaltungsanordnung
für zeitmesstechnische
Anwendungen sind beide im Stand der Technik wohlbekannt, und folglich
sind weitere Einzelheiten hinsichtlich der Spezifikationen der Anzeige-Treibereinrichtung
weder erforderlich, noch werden sie in dieser Darstellung geliefert.
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4 zeigt
eine Nahaufnahme der Flüssigkristall-Digitalanzeige 105.
Die Merkmale der Flüssigkristall-Digitalanzeige 105,
die in 4 gezeigt sind, beinhaltet die Außenkante 105c,
zwei alphanumerische Anzeigen 106, wovon jede aus sieben
einzigartig gestalteten und separat beleuchteten Segmenten 115 besteht,
den Anzeigehintergrund 116 und einen mittigen Durchbruch 107.
Die Flüssigkristall-Digitalanzeige 105 kann
mit einem gewöhnlich dunklen
Hintergrund 116 und gewöhnlich
dunklen Segmenten 115 konfiguriert sein. Wenn die Segmente 115 durch
die Anzeige-Treibereinrichtung 113 unter
Strom gesetzt werden, werden sie hell, wodurch helle alphanumerische
Zeichen 106 vor einem dunklen Hintergrund 116 erzeugt
werden. Alternativ kann die Flüssigkristall-Digitalanzeige 105 mit
einem gewöhnlich
hellen Hintergrund 116 und gewöhnlich hellen Segmenten 115 konfiguriert sein.
Wenn in dieser Ausführungsform
die Segmente 115 durch die Anzeige-Treibereinrichtung 113 unter
Strom gesetzt werden, werden sie dunkel, wodurch dunkle alphanumerische
Zeichen 106 erzeugt werden, die sich von einem hellen Hintergrund 116 abheben. 5 zeigt das
Aussehen dunkler alphanumerischer Zeichen 106 vor einem
hellen Hintergrund 116 in einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung, wobei die Flüssigkristall-Digitalanzeige 105 die
alphanumerischen Zeichen 00 bis 59 anzeigt. Der Fachmann wird verstehen,
dass alternative Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung andere Zeichen, wie etwa 01 bis 60, 0
bis 59 (wobei die Zahlensymbole 0 bis 9 nicht mit einer führenden
0 angezeigt werden) oder 1 bis 60 (wobei die Zahlensymbole 1 bis
9 nicht mit einer führenden
0 angezeigt werden), anzeigen können.
Ebenso werden Ausführungsformen,
die nur eine Teilmenge der Zeichen 00 bis 59 oder 01 bis 60 mit
einer Frequenz anzeigen, die niedriger als 1 Hz ist, nicht von der
vorliegenden Erfindung abweichen. Mit anderen Worten: Eine Ausführungsform,
die eine Flüssigkristall-Digitalanzeige aufweist,
welche die alphanumerischen Zeichen 00, 10, 20, 30, 40 und 50 jeweils
ungefähr
10 Sekunden lang anzeigt, aber in jeder anderen Beziehung dieser
Offenbarung völlig gleich
ist, würde
nicht von der vorliegenden Erfindung abweichen. Die letztere Ausführungsform
ist jedoch keine bevorzugte Ausführungsform,
denn solch eine Ausführungsform
würde die
Chronometerfunktion der vorliegenden Erfindung weniger nützlich werden lassen.
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6 ist
eine Draufsicht einer Armbanduhr-Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung von der Rückseite
aus betrachtet, wobei der Gehäuseboden 118 entfernt
ist. 6 zeigt die relative Lage des analogen Uhrwerks 111 mit
der Analoguhrwerk-Batterie 126 und der Digitalanzeige-Treibereinrichtung 113 mit
der Digitalanzeige-Batterie 127.
Mit Ausnahme der möglichen
gemeinsamen Erdung über das
Uhrengehäuse 101 ist
das analoge Uhrwerk 111 mit der Analoguhrwerk-Batterie 126 von
der Digitalanzeige-Treibereinrichtung 113 und
der Digitalanzeige-Batterie 127 elektrisch isoliert. Folglich
kann in dieser Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung die Anzeige-Treibereinrichtung 113 oder
die Digitalanzeige-Batterie 127 ausfallen, ohne ein Versagen des
analogen Uhrwerks 111 oder der Analoguhrwerk-Batterie 126 herbeizuführen und
ohne sich auf die Eignung für
den Benutzer der vorliegenden Erfindung, die Uhrzeit anhand der
Analoganzeige zu bestimmen, auszuwirken.
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Zusammengefasst
ist die vorliegende Erfindung eine Uhr und ein Chronometer, die
die Uhrzeit in einem analogen Anzeigeformat anzeigt, das den verstreichenden
Sekunden, die alphanumerisch an einer Flüssigkristall-Digitalanzeige
angezeigt werden, überlagert
ist. Die Uhr weist ein Uhrengehäuse mit
einem Gehäuseboden
und einer Anzeigeöffnung, die
zum Zwecke dieser Darstellung als Anzeigefläche bezeichnet ist, ein durchsichtiges
Uhrglas, eine elektrisch betriebene Flüssigkristall-Digitalanzeige, die
im Wesentlichen von gleicher Größe wie die
Anzeigefläche
ist, eine Analoganzeige, die einen Stundenzeiger, einen Minutenzeiger
und einen inneren Frontrahmen aufweist, ein elektrisches analoges Uhrwerk
und eine Digitalanzeige-Treibereinrichtung auf. Die Flüssigkristall-Digitalanzeige
gibt die verstreichenden Sekunden durch hochzählendes Anzeigen der Zahlen
00 bis 59 oder 01 bis 60 für
jeweils eine Sekunde an, entweder als dunkle Zahlen vor einem hellen
Hintergrund oder umgekehrt. Die Analoganzeige, die lumineszierende
Oberflächen
an einem oder mehreren ihrer Bauelemente aufweisen kann, ist der
Digitalanzeige überlagert,
wobei sie so angeordnet ist, dass die Flüssigkristall-Digitalanzeige durch
die innere Öffnung
des inneren Frontrahmens zu sehen ist. Die Zeiger der Analoganzeige
werden durch ein unter der Flüssigkristall-Digitalanzeige
angeordnetes elektrisches, analoges Uhrwerk angetrieben, das eine
Batterie, eine Zeitvorgabe wie etwa einen Quarzkristall-Oszillator,
eine Zeitgeberschaltung, eine Welle-Kronen-Baueinheit und eine Zeigerantriebseinheit,
die sich durch den mittigen Durchbruch der Flüssigkristall-Digitalanzeige
nach oben erstreckt und an die analogen Uhrzeiger gekoppelt ist,
aufweist. Die Digitalanzeige-Treibereinrichtung, die auch hinter
der Flüssigkristall-Digitalanzeige
angeordnet ist, ist an die Flüssigkristall-Digitalanzeige
angeschlossen und weist eine zweite Batterie, eine Zeitvorgabe wie
etwa einen Quarzkristall-Oszillator und elektronische Bauelemente
sowie eine Schaltungsanordnung zur Zeitvorgabe und Anzeigesteuerung
auf. Das analoge Uhrwerk und die Digitalanzeige-Treibereinrichtung
können
eine gemeinsame elektrische Erdung haben, sind aber ansonsten elektrisch
voneinander isoliert.
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Die
Uhr kann außerdem
Markierungen auf dem inneren Frontrahmen aufweisen, die das Ablesen
der Uhrzeit von der Analoganzeige erleichtern, und/oder einen oder
mehrere äußere Frontrahmen, die
an dem Uhrengehäuse
außerhalb
der Anzeigefläche
angebracht und mit analogen Zeitangaben versehen sind.
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Die
Beschreibung und die obigen Beispiele sind nur musterhaft; der wahre
Geltungsbereich der Erfindung wird durch die folgenden Ansprüche angegeben.