遠視距、廣視角的時鐘的制作方法

專利名稱:遠視距、廣視角的時鐘的制作方法
本實用新型涉及一種改進的時鐘，特別是一種遠視距、廣視角的時鐘，適于廣場、大廳、家庭、賓館等使用。
現用時鐘的基本結構包括計時、驅動、顯示三部分，顯示部分有指針式和數字式，人們只能從鐘的正面看時間(即可視角小于180°)，能看清楚時間的距離(即視距)不遠。
本實用新型的任務是提供一種改進的時鐘裝置，它遠視距、廣視角(可視角可達360°)，擴大了時鐘的服務范圍。
本實用新型的任務是如下考慮和完成的本時鐘包括計時、驅動、顯示三部分，計時部分采用石英鐘表電路中輸出時、分信號的BCD碼之前的部分，改進驅動部分和顯示部分，分述如下一、時鐘的顯示部分數字鐘采用數字顯示，人們從不同方向看時間的效果是不同的，有的方向看不清楚，即數字顯示的可視角小，高樓頂上的燈光，人們從任何方向看的效果都一樣，它具有360°的可視角，為便于敘述，本說明書把具有360°可視角的光源稱為點光源，電燈光、發光二極管的光都屬于點光源。鈔票只有伍分、二分、一分三種面額，可組合表示1、2、3……9分錢，啟示了用三個點光源可組合顯示0、1、2、3……9十個數目，設第一個紅色燈亮顯示數目5，第二個綠色燈亮顯示數目2，第三個綠色燈亮顯示數目2而第三個綠色燈閃亮(亮－不亮－亮－不亮……)顯示數目1。見下表
第一個紅燈 第二個綠燈 第三個綠燈 組合顯示的數目不亮 不亮 不亮 0(即0＋0＋0)不亮 不亮 閃亮 1(即0＋0＋1)不亮 亮 不亮 2(即0＋2＋0)· · · ·· · · ·· · · ·亮 亮 亮 9(即5＋2＋2)時鐘的時十位、時個位、分十位、分個位的數目均可采用上述組合點光源來顯示。時十位只有0、1兩種狀態，用一個點光源即可顯示，是組合點光源的特殊情況。
圖1、圖2是時鐘的顯示部分示意圖，綠色點光源〔1〕顯示時十位，組合點光源紅色〔2〕、綠色〔3〕、綠色〔4〕組合顯示時個位，組合點光源紅色〔5〕、綠色〔6〕、綠色〔7〕組合顯示分十位，組合點光源紅色〔8〕、綠色〔9〕、綠色〔10〕組合顯示分個位。例如若綠燈〔1〕閃亮、紅燈〔2〕不亮、綠燈〔3〕不亮、綠燈〔4〕閃亮、紅燈〔5〕不亮、綠燈〔6〕亮、綠燈〔7〕不亮、紅燈〔8〕亮、綠燈〔9〕不亮、綠燈〔10〕閃亮，則顯示時鐘的時間為11時26分。〔11〕、〔12〕、〔13〕分別是由若干個點光源組成作為各個組合點光源之間的分隔標志，便于觀察時間。十個點光源可有多種布置方式，對于要求時鐘的可視角不大的場合(如靠墻布置)十個點光源可豎向也可橫向，各個組合點光源的布置也可橫、豎交錯(如圖2)，圖2的情形觀察方便可省去分隔標志。對于要求時鐘的可視角為360°全向的場合，十個點光源豎向布置(垂直于地球表面)，其分隔標志的可視角應為360°，可采用若干個點光源均勻分布在一個水平的園周上組成一個光園，在光園內加裝擋光板，使任何方向看到的是光園的前半園，近似一條光的直線，明顯地把各組合點光源分隔開來(見圖1)，這個光園也屬于點光源，本時鐘的結構可采用一體式或分體式，圖1顯示部分可裝于高豎的鋼架上部使視距遠，計時和驅動部分裝于鋼架底部或室內便于管理。
二、時鐘的驅動部分無線電1975年第5期、1983年第2期分別介紹了石英鐘表電路，常用石英鐘表分別從時十位、時個位、分十位、分個位計數器中取其BCD碼送入七段筆劃譯碼器后驅動數碼管顯示時、分數，本裝置時鐘則是從時個位、分十位、分個位計數器中取出相應的BCD碼后分別送入時個位譯碼器、分十位譯碼器、分個位譯碼器。時個位譯碼器和分個位譯碼器均有〔一〕、〔二〕……〔九〕九路輸出。
圖4(a)是時個位譯碼器和分個位譯碼器的各路輸出信號示意圖，當時鐘的時個位(或分個位)S為0時，各路均無信號輸出，當時鐘的時個位(或分個位)S為1時，第〔一〕路有信號輸出，當時鐘的時個位(或分個位)S為2時，第〔二〕路有信號輸出，· · ·· · ·· · ·當時鐘的時個位(或分個位)S為9時，第〔九〕路有信號輸出。
圖4(b)是分十位譯碼器五路輸出信號示意圖，當時鐘的分十位T為0時，各路均無信號輸出，當時鐘的分十位T為1時，第〔一〕路有信號輸出，當時鐘的分十位T為2時，第〔二〕路有信號輸出，· · ·· · ·· · ·當時鐘的分十位T為5時，第〔五〕路有信號輸出。
圖4(c)是時十位輸出信號示意圖，石英鐘表的時十位只有一路輸出，0、1兩種狀態，時十位u為1時有信號輸出驅動顯示器顯示1，時十位u為0時無信號輸出，顯示器的時十位無顯示。本裝置就直接從這一路輸出中取時十位的信號。
目前的技術水平取出上述信號已不難，市面上已有利用這些信號作為實時控制的定時器產品，限于篇幅本文不詳述了，且本實用新型時鐘本身的特點在于改進顯示部分和驅動部分，以下就詳細說明利用圖4(a)、(b)、(c)中的時個位、分個位、分十位、時十位的各路輸出信號去驅動顯示部分分別顯示出時鐘的時、分數。
圖3是本時鐘驅動顯示示意圖，虛線框內分別是時個位、分十位、分個位的驅動部分，顯示部分的點光源〔1〕、〔2〕、〔3〕……〔10〕與圖1同。A為放大器，a、b、c、d為分個位計數器的BCD碼輸出。
1、分個位的驅動顯示分個位譯碼器的〔一〕、〔二〕、〔三〕……〔九〕九路輸出信號放大后分別輸出到繼電器J1，J2，J3……J9，繼電器J1，J2，J3，J4，J5，J6，J7，J8，J9的常開觸點分別是J11，J21，J31、J32，J41、J42，J51，J61、J62，J71、J72，J81、J82、J83，J91、J92、J93。從振蕩、分頻后取出連續的秒信號，放大后輸出到繼電器JK，使JK吸合－釋放－吸合－釋放……，JK的常開觸點JK1(用于分個位)、JK2(用于分十位)、JK3(用于時個位)、JK4(用于時十位)均閉合－斷開－閉合－斷開……，周期是一秒。當時鐘的分個位為1時，第〔一〕路輸出信號放大后輸出到繼電器J1，使J1吸合，于是J11閉合，J11與JK1共同作用使可控硅KS10受觸發而導通－關斷－導通－關斷……，接通電源(～220V)驅動綠色點光源〔10〕閃亮，此時其他各路無信號輸出，點光源〔9〕、〔8〕均不亮，結果組合點光源〔8〕、〔9〕、〔10〕顯示出時鐘的分個位為1(即0＋0＋1)。當時鐘的分個位為9時，第〔九〕路的輸出信號放大后輸出到繼電器J9，使J9吸合，其觸點J91、J92、J93均閉合，J93使KS10受觸發而導通，驅動綠色光源〔10〕亮，J92使KS9受觸發而導通，驅動綠色點光源〔9〕亮，J91使KS8受觸發而導通，驅動紅色點光源〔8〕亮，結果是組合點光源〔8〕、〔9〕、〔10〕顯示出時鐘的分個位為9(即5＋2＋2)。余可類推。
2、時個位的驅動顯示時個位的驅動原理和驅動部分結構與分個位的情形同，不重復說明了。只劃出示意的虛線框H，時個位的驅動部分驅動組合點光源〔2〕、〔3〕、〔4〕顯示出時鐘的時個位數。
3、分十位的驅動顯示分十位的驅動顯示原理和驅動部分的結構也與分個位的情形同，只是分十位更簡單一些，只有五路信號輸出，也不重復說明了。圖3的分十位驅動部分也只劃出示意的虛線框M，分十位驅動部分驅動組合點光源〔5〕、〔6〕、〔7〕顯示出時鐘的分十位數。
4、時十位的驅動顯示時十位輸出信號見圖4(c)中N，放大后送到繼電器JN，當時十位u為1時有信號使JN吸合，觸點JN1閉合，JN1與JK4共同作用使KS1被觸發而導通－關斷－導通－關斷……，驅動綠色點光源〔1〕閃亮而顯示出時十位為1，當時十位u為0時，無信號輸出，JN不吸合，KS1不導通，點光源〔1〕不亮。
當時鐘的時十位為1、時個位為1、分十位為2、分個位為6時，上述驅動部分分別驅動顯示部分點光源〔1〕、〔2〕、〔3〕……〔10〕顯示出11時26分。若要求顯示秒也可以，秒個位和秒十位的情況與分個位和分十位完全一樣。上述驅動部分采用繼電器作為其中一個控制元件，實際上也可用電子電路取代繼電器。
圖5是電子電路作為驅動部分的分個位驅動顯示原理圖，顯示部分的分個位組合點光源〔8〕、〔9〕、〔10〕由發光二極管組成，分個位譯碼器的〔一〕、〔二〕、〔三〕……〔九〕九路輸出信號分別送入或門〔11〕、〔22〕、〔33〕、〔44〕，振蕩、分頻后取出秒信號送入與門〔55〕，或門〔33〕的輸出信號也送入與門〔55〕，當時鐘的分個位S為1時，第〔一〕路有信號輸出(見圖4(a))，此信號送入或門〔33〕后輸出同樣的信號，該信號和秒信號一齊送入與門〔55〕，輸出點Y的信號見圖4(d)，它被放大器A放大后驅動BG10導通－截止－導通－截止……，BG10驅動綠色點光源〔10〕閃亮，顯示出分個位為1，當分個位S為9時，第〔九〕路有信號輸出見圖4(a)，此輸出信號分送至門〔11〕、〔22〕、〔44〕，這三個或門均有與輸入端相同的信號輸出，或門〔44〕的輸出信號放大后使BG10導通，驅動點光源〔10〕亮，或門〔22〕的輸出信號放大后使BG9導通，驅動點光源〔9〕亮，或門〔11〕的輸出信號放大后使BG8導通，驅動點光源〔8〕亮，于是組合點光源〔8〕、〔9〕、〔10〕顯示出時鐘的分個位為9(即5＋2＋2)，余可類推。
三、母子鐘參看圖6，如果將其他若干套(如B、C、D……)點光源(十個為一套)分別并聯到本實用新型所述的時鐘顯示部分的十個點光源上，使B、C、D……各套點光源也顯示出相同的時間，便成了所謂母子鐘，適于賓館、辦公室或多廳房的家庭使用。
本實用新型時鐘的特點一是遠視距，二是廣視角。在有些場合如顯示部分靠墻放置，或將顯示部分裝于藝術品、裝飾品或其他物品上做到時間和藝術共享時，就不要求360°全向顯示了，只要求遠視距這一特點。本時鐘采用發光二極管作顯示部分的點光源時，其視距比采用發光二極管作數字顯示的常用時鐘的視距遠得多，因為眼睛對數字的分辨能力低，而對點光源或確切地講是對互相分離開的光源(即離散光源)的分辨能力高，人的眼睛要分辨清楚幾個離散光源比分辨清楚由光源構成的數字容易得多，這是本實用新型時鐘能遠視距的根本所在，所以確切地講本實用新型時鐘的顯示部分是由十個離散光源組成的，時十位由一個離散光源顯示，時個位、分十位、分個位都由三個離散光源組合顯示。本說明書中所述的離散光源包括上述的點光源、各種顏色或各種形狀的非數字意義的光源，說非數字意義是因為數字顯示中的數字光源也是一種光源，它是以其數字形狀來表示數目意義的，是“2”字形狀的表示數目2……，遠看，其數字形狀模糊不清，正面看是2字，反面看不是2字形，側看卻是個1字形，數字意義的光源不具有遠視距和廣視角的特點，離散光源是以其發光狀態即亮、不亮、閃亮以及顏色來表示數目意義，人們從任何方向看的效果是一樣的，亮的就是亮的，離散光源具有遠視距和廣視角的特點。
至于組合點光源的組合形式可以有多種，比如時鐘以12個小時為一周期，當時十位為1時，時個位的紅色點光源〔2〕一定是不亮的，于是可利用〔2〕的閃亮來顯示十位的1，便可省去點光源〔1〕和分隔標志〔11〕，或者采用其他組合形式使總的點光源數目減少。但人們習慣于指針式和數字式的顯示方式，圖1只有紅色點光源亮、綠色點光源亮、綠色點光源閃亮三種，便于觀察，目前易于被人接受。至于上述離散光源的壽命問題，可采用多個燈泡或多燈絲燈泡，一條燈絲燒斷就自動轉換到下一條燈絲，使時間顯示不間斷，本文就不詳述了。
權利要求
1.一個包括計時、驅動、顯示三部分的時鐘裝置，其特征在于a.顯示部分包括若干個離散光源，利用離散光源的發光狀態顯示時鐘的時、分數。b.顯示部分的離散光源可控硅或晶體三極管的驅動。
2.根據權利要求
1所述的時鐘裝置，其特征是顯示部分的離散光源可裝于藝術品、裝飾品或其他物品上做到時間和藝術共享。
3.根據權利要求
1所述的時鐘裝置，其特征是本時鐘裝置的顯示部分可被并聯到其他若干套離散光源上構成母子鐘。
專利摘要
本實用新型提供了一種遠視距、廣視角的時鐘裝置。它包括計時、驅動、顯示三部分。采用石英鐘表的計時部分，取出時、分信號，控制可控硅或晶體三極管驅動顯示部分的十個離散光源，顯示出時鐘的時、分數。
文檔編號G04G9/00GK86202912SQ86202912
公開日1987年9月16日 申請日期1986年5月5日
發明者陳奇志, 羅宏基 申請人:陳奇志導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan