專利名稱：具有閃爍式秒顯示的兩針石英鐘、表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)時(shí)用的時(shí)鐘和手表，特別是涉及一種以閃爍方式讀秒的具有閃爍式秒顯示的兩針石英鐘、表。
為此，人們提出了種種解決方案，如中國97117238號(hào)專利申請所公開的光電式計(jì)時(shí)器，86205256號(hào)實(shí)用新型專利所公開的電子夜光鐘，93216208號(hào)實(shí)用新型專利所公開的電子發(fā)光石英鐘等，它們或是在表盤上由發(fā)光元件組成顯示時(shí)、分、秒的光環(huán)；或是在60個(gè)分刻度上各裝設(shè)一只電光元件；或是在表盤內(nèi)裝有多個(gè)發(fā)光用干簧管。它們雖然各有特點(diǎn)，并主要解決了在夜間看表的問題，但迄今為止尚無一種方案有效解決兩針石英鐘的秒顯示問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種具有閃爍式秒顯示的兩針石英鐘、表，它包括傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、表盤及裝在表盤上的分針和時(shí)針，其特征在于，該鐘、表的秒顯示以閃爍方式進(jìn)行。
該鐘、表的秒由發(fā)光二極管閃爍顯示，并由專用IC芯片控制。
以閃爍方式顯示秒的發(fā)光二極管設(shè)于表盤上或表盤內(nèi)。
在表盤上或表盤內(nèi)設(shè)有至少一個(gè)以閃爍方式顯示秒的發(fā)光二極管。
發(fā)光二極管可沿表盤分刻度圓周按每秒一個(gè)連續(xù)設(shè)置一圈，也可每隔若干秒設(shè)置一個(gè)。
多個(gè)發(fā)光二極管可設(shè)置為每秒閃爍一次或間隔若干秒閃爍一次。
專用IC芯片包含走時(shí)調(diào)時(shí)控制電路、窄脈沖電路、第一、第二防抖動(dòng)電路、走時(shí)狀態(tài)甄別電路、閃秒狀態(tài)甄別電路、LED閃秒控制電路、LED驅(qū)動(dòng)電路、第一、第二分頻器、晶體振蕩電路及電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，其中，走時(shí)調(diào)時(shí)控制電路與第二分頻器及走時(shí)狀態(tài)甄別電路連接；窄脈沖電路與第一分頻器、走時(shí)調(diào)時(shí)控制電路、步進(jìn)微電機(jī)連接；第一、第二防抖動(dòng)電路分別與調(diào)時(shí)開關(guān)及秒閃開關(guān)連接；閃秒狀態(tài)甄別電路分別與第二防抖動(dòng)電路及LED閃秒控制電路連接；LED閃秒控制電路與LED驅(qū)動(dòng)電路連接，晶體振蕩電路與第一分頻器連接；電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路分別與步進(jìn)微電機(jī)及窄脈沖電路連接。
本發(fā)明的貢獻(xiàn)在于，它有效解決了兩針石英表的秒顯示問題。本發(fā)明克服了現(xiàn)有鐘表光顯示方式固定化設(shè)置的種種缺陷，突破了現(xiàn)有的模式，將秒顯示通過閃爍方式來實(shí)現(xiàn)，不僅使兩針石英表可以讀秒，而且這種秒顯示的方式由于其動(dòng)感強(qiáng)烈，因而更現(xiàn)代化，更具有時(shí)代感，更符合青年人的消費(fèi)傾向。同時(shí)，由于本發(fā)明具有多種顯示模式，既可單點(diǎn)顯示，也可多點(diǎn)顯示，因而使表盤更加生動(dòng)，顯示方式的選擇性更強(qiáng)。此外，由于本發(fā)明為間歇式顯示，并可設(shè)定其閃爍的模式和時(shí)間，因而使顯示的功耗大大降低，本發(fā)明可使顯示的平均功耗下降至一個(gè)微安以內(nèi)。
圖2是本發(fā)明的多點(diǎn)顯示表盤示意圖。
圖3是本發(fā)明傳動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明的專用IC芯片邏輯框圖。
圖5A～圖5D是LED驅(qū)動(dòng)電路實(shí)例圖。
圖6是LED驅(qū)動(dòng)電路總電路圖。
本發(fā)明涉及兩針石英鐘、表，它包括裝在表盤內(nèi)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10、表盤20及裝在表盤上的分針30和時(shí)針40。本發(fā)明的要點(diǎn)是將兩針石英鐘、表的時(shí)間單位秒通過閃爍方式進(jìn)行顯示，閃爍所用的發(fā)光元件為發(fā)光二極管(LED)。在以閃爍方式顯示秒的原則下，發(fā)光二極管在表盤上的設(shè)置以及閃爍的方式均可多樣化，但基本上可分為單點(diǎn)顯示和多點(diǎn)顯示兩類，而閃爍方式則可分為逐秒連續(xù)顯示和隔若干秒閃一次的間隔式顯示，現(xiàn)分述如下一、單點(diǎn)顯示如

圖1所示，在兩針式石英手表的表盤20盤面上的適當(dāng)位置設(shè)有一個(gè)發(fā)光二極管50，本例中發(fā)光二極管設(shè)于表盤上方中央，該發(fā)光二極管既可采用外露方式置于表盤上該位置的窗孔處，也可將其內(nèi)置于表盤內(nèi)，并通過與之連接的光導(dǎo)纖維將其發(fā)出的光引導(dǎo)至表盤窗口處。該發(fā)光二極管由裝在表殼內(nèi)的專用IC芯片60控制。單點(diǎn)顯示方式中，發(fā)光二極管的位置相對固定，其顯示方式為每秒閃爍一次，可根據(jù)閃爍次數(shù)讀秒。
二、多點(diǎn)顯示該方式如圖2所示，發(fā)光二極管50可沿表盤分刻度圓周按每秒一個(gè)連續(xù)設(shè)置一圈，即共設(shè)置60個(gè)發(fā)光二極管，也可每隔若干秒設(shè)置一個(gè)，如可分為5秒型在表盤分刻度圓周上每隔5秒設(shè)置一個(gè)發(fā)光二極管；10秒型在表盤分刻度圓周上每隔10秒設(shè)置一個(gè)發(fā)光二極管；15秒型在表盤分刻度圓周上每隔15秒設(shè)置一個(gè)發(fā)光二極管；……很顯然，還可有多種設(shè)置方式。
在60秒型顯示方式下，顯示時(shí)從某一位置開始逐秒依次閃亮，并可根據(jù)設(shè)置在循環(huán)閃爍若干圈后自動(dòng)停止。在其它顯示方式下則隔若干秒閃亮一次。
不管是何種顯示方式，其發(fā)光二極管均由專用IC芯片60控制，圖4給出了其邏輯框圖，如圖示，該IC芯片包含走時(shí)調(diào)時(shí)控制電路601、窄脈沖電路602、第一、第二防抖動(dòng)電路603、604、走時(shí)狀態(tài)甄別電路605、閃秒狀態(tài)甄別電路606、LED閃秒控制電路607、LED驅(qū)動(dòng)電路608、第一、第二分頻器609、610、晶體振蕩電路611及電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路612，其中，走時(shí)調(diào)時(shí)控制電路與第二分頻器610及走時(shí)狀態(tài)甄別電路連接；窄脈沖電路與第一分頻器609、走時(shí)調(diào)時(shí)控制電路、步進(jìn)微電機(jī)11連接；第一、第二防抖動(dòng)電路分別與調(diào)時(shí)開關(guān)613及秒閃開關(guān)614連接；閃秒狀態(tài)甄別電路分別與第二防抖動(dòng)電路604及LED閃秒控制電路連接；LED閃秒控制電路與LED驅(qū)動(dòng)電路連接，晶體振蕩電路與第一分頻器連接；電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路分別與步進(jìn)微電機(jī)及窄脈沖電路連接。上述各電路均可選用常規(guī)電路，并集合成集成電路芯片。其時(shí)間及顯示方式可通過與芯片相連的調(diào)時(shí)開關(guān)613、614進(jìn)行調(diào)整。
在上述專用芯片電路中，用于控制發(fā)光二極管的LED驅(qū)動(dòng)電路可以有多種形式，圖5A～圖5D給出了四種實(shí)例，其中，圖5A示出了單點(diǎn)顯示情況下3V限流式N型MOS電阻的驅(qū)動(dòng)電路，在3V電源情況下，為達(dá)到節(jié)能目的，在發(fā)光二極管前串接一個(gè)N型MOS電阻，起到限流作用。圖5B示出了3V限流式P型MOS電阻的驅(qū)動(dòng)電路，亦起到同樣作用。圖5C示出了單點(diǎn)顯示情況下的1.5V倍壓貯能驅(qū)動(dòng)電路，該電路包括倍壓電路、開關(guān)K1、傳輸門開關(guān)K2，電容C及反向器VT，如圖示，1.5V電源經(jīng)倍壓電路、開關(guān)K1向電容C充電至3V，K1截止，K2導(dǎo)通，電容與K2構(gòu)成放電回路，使發(fā)光二極管發(fā)光。圖5D示出了3V貯能式驅(qū)動(dòng)電路，該電路與圖5C所示電路基本相同，在發(fā)光管不發(fā)光期間，開關(guān)K1導(dǎo)通，電源經(jīng)K1向電容C充電；當(dāng)發(fā)光管發(fā)光時(shí)，K1關(guān)閉，K2導(dǎo)通，電容C經(jīng)K2向發(fā)光管放電，電壓由VDD逐漸降至發(fā)光二極管的閥值而停止放電。發(fā)光管的功耗受電容C容量的控制，使得在相同亮度下可減小功耗。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)電容的容量為4.7μF時(shí)，發(fā)光管已有足夠亮度。由于K1、K2均為低阻開關(guān)，導(dǎo)通電阻100Ω，因而電路損耗較小。
圖6示出了設(shè)有60個(gè)發(fā)光二極管，且每秒閃一次的LED驅(qū)動(dòng)電路的總電路圖，如圖示，將60個(gè)發(fā)光二極管分為六個(gè)組，每組10個(gè)，即發(fā)光二極管G0D0～G0D9為第一組，G1D0～G1D9為第二組，……以此類推，共形成60個(gè)發(fā)光點(diǎn)。在每個(gè)發(fā)光管前端都設(shè)有一個(gè)傳輸門開關(guān)TG。顯示時(shí)，當(dāng)發(fā)光管G0的開關(guān)導(dǎo)通時(shí)，G2至G5的開關(guān)關(guān)閉，并由所述的LED閃秒控制電路607產(chǎn)生時(shí)序信號(hào)，按秒閃開關(guān)614設(shè)定的時(shí)間要求依次打開TG0至TG9。當(dāng)發(fā)光管G0的開關(guān)關(guān)閉時(shí)，G1打開，再依次打開TG0至TG9，以此循環(huán)。將60個(gè)發(fā)光二極管按順時(shí)針排列，便可沿順時(shí)針方向依次閃秒。當(dāng)然，還可根據(jù)其它顯示方式作相應(yīng)的調(diào)整。
該鐘、表的走時(shí)部分采用普通兩針石英鐘表的走時(shí)系統(tǒng)，其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10如圖3所示，包括步進(jìn)微電機(jī)11，轉(zhuǎn)子輪12，第一、第二傳動(dòng)輪13、14，分輪15、時(shí)輪16及過輪17，其中轉(zhuǎn)子輪與步進(jìn)微電機(jī)相連接，第一、第二傳動(dòng)輪相嚙合，并分別與轉(zhuǎn)子輪及分輪連接，過輪分別與分輪及時(shí)輪相嚙合，且分輪和時(shí)輪分別與分針和時(shí)針相連接。
為簡化機(jī)械結(jié)構(gòu)和降低功耗，步進(jìn)微電機(jī)多采用20秒、30秒、40秒、60秒跳一步的步進(jìn)方式，調(diào)整時(shí)間可采用電撥針，在此情況下馬達(dá)一秒鐘步進(jìn)8步，這樣可取消撥針系統(tǒng)。
本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施方式，任何以閃爍方式顯示秒的兩針石英鐘、表及與之相關(guān)的等效變換都將落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種具有閃爍式秒顯示的兩針石英鐘、表，包括傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(10)、表盤(20)及裝在表盤上的分針(30)和時(shí)針(40)，其特征在于，該鐘、表的秒顯示以閃爍方式進(jìn)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有閃爍式秒顯示的兩針石英鐘、表，其特征在于，該鐘、表的秒由發(fā)光二極管(50)閃爍顯示，并由專用IC芯片(60)控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有閃爍式秒顯示的兩針石英鐘、表，其特征在于，以閃爍方式顯示秒的發(fā)光二極管(50)設(shè)于表盤上或表盤內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有閃爍式秒顯示的兩針石英鐘、表，其特征在于，在表盤上或表盤內(nèi)設(shè)有至少一個(gè)以閃爍方式顯示秒的發(fā)光二極管。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有閃爍式秒顯示的兩針石英鐘、表，其特征在于，發(fā)光二極管(50)可沿表盤分刻度圓周按每秒一個(gè)連續(xù)設(shè)置一圈，也可每隔若干秒設(shè)置一個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有閃爍式秒顯示的兩針石英鐘、表，其特征在于，多個(gè)發(fā)光二極管可設(shè)置為每秒閃爍一次或間隔若干秒閃爍一次。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有閃爍式秒顯示的兩針石英鐘、表，其特征在于，所述專用IC芯片(60)包含走時(shí)調(diào)時(shí)控制電路(601)、窄脈沖電路(602)、第一、第二防抖動(dòng)電路(603)、(604)、走時(shí)狀態(tài)甄別電路(605)、閃秒狀態(tài)甄別電路(606)、LED閃秒控制電路(607)、LED驅(qū)動(dòng)電路(608)、第一、第二分頻器(609)、(610)、晶體振蕩電路(611)及電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路(612)，其中，走時(shí)調(diào)時(shí)控制電路與第二分頻器(610)及走時(shí)狀態(tài)甄別電路連接；窄脈沖電路與第一分頻器(609)、走時(shí)調(diào)時(shí)控制電路、步進(jìn)微電機(jī)(11)連接；第一、第二防抖動(dòng)電路分別與調(diào)時(shí)開關(guān)(613)及秒閃開關(guān)(614)連接；閃秒狀態(tài)甄別電路分別與第二防抖動(dòng)電路(604)及LED閃秒控制電路連接；LED閃秒控制電路與LED驅(qū)動(dòng)電路連接，晶體振蕩電路與第一分頻器連接；電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路分別與步進(jìn)微電機(jī)及窄脈沖電路連接。
全文摘要
一種具有閃爍式秒顯示的兩針石英鐘、表,它包括傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、表盤及裝在表盤上的分針和時(shí)針,其特征在于,該鐘、表的秒顯示由發(fā)光二極管以閃爍方式進(jìn)行,并由專用IC芯片控制。發(fā)光二極管設(shè)于表盤上或表盤內(nèi),在表盤上或表盤內(nèi)設(shè)有至少一個(gè)以閃爍方式顯示秒的發(fā)光二極管,它可沿表盤分刻度圓周按每秒一個(gè)連續(xù)設(shè)置一圈,也可每隔若干秒設(shè)置一個(gè)。多個(gè)發(fā)光二極管可設(shè)置為每秒閃爍一次或間隔若干秒閃爍一次。本發(fā)明以閃爍方式來顯示秒,且閃爍方式可靈活設(shè)置,因而具有強(qiáng)烈的動(dòng)感及功耗低,壽命長等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G04C17/00GK1350213SQ0112982
公開日2002年5月22日 申請日期2001年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月30日
發(fā)明者吳中一 申請人:吳中一