전기광학 디스플레이를 갖는 전자시계

전기광학 디스플레이를 갖는 전자시계

제1도는 본 발명의 원리를 구현하고, 분시에 의해 시간을 표시하는 시계 디스플레이의 평면도.

제2도는 분-초 디스플레이 모우드의 평면도.

제3a도는 달력 디스플레이 모우드의 평면도.

제3b도는 제3a도와는 달리 달력디스플레이 모우드를 묘사한 평면도.

제4도는 시간대(time zone) 디스플레이 모우드에서의 시간대 디스플레이를 나타내는 다른 평면도.

제5도는 경과시간시-분 디스플레이 모우드에서의 다른 평면도.

제6도는 경과시간 분-초 디스플레이 모우드에서의 또 다른 평면도.

제7도는 경과시간 초 및 1/10초 디스플레이 모우드에서의 디스플레이를 도시한 다른 평면도.

제8도는 제1도-제2도와 제4도-제7도중의 어떤 구성이 복합 디스플레이로 결합될 수 있는 애널로그 디스플레이형의 실시예.

제9도는 원형대신 직사각형 디스플레이 형태를 제외하고는 제8도와 유사한 도면.

제10도는 본 발명의 원리를 구체화한 애널로그 디스플레이의 상세한 평면도.

제11도는 제10도의 단면도.

제12도는 제10도의 세그먼트들에 대한 양호한 구성을 도시한 상세평면도.

제13도는 제10도의 평면을 우선적으로 구성한 상세한 평면도.

제14도는 대표적인 디스플레이의 전기특성과 그에 관한 구동파형.

제15도, 제16도는 본 발명에 따른 회로를 그린 블록 다이어드램 구성도.

제17도는 제15도, 제16도의 상호 배치관계를 보인 블록다이어그램.

제18도는 논리도를 형성하기 위해 제21도-제29도의 상호 배치관계를 보인 블록다이어그램.

제19도는 다른 논리도를 형성하기 위해 제30도-제38도의 상호 배치관계를 보인 블록 다이어그램.

제20도는 또다른 논리도를 형성하기 위해 제39도-제47도의 상호배치 관계를 보인 블록 다이어그램.

제21도-제29도는 제18도와 같이 함께 결합되어 있을 때 제15도와 제16도의 수직점선 왼쪽에 그린 이들 장치소자의 논리회로를 형성하기 위한 부분 논리도.

제30도-제38도는 제19도와 같이 함께 결합되어 있을 때 점선으로 둘러싸인 제15도, 제16도의 우측하단에 그린 이들 장치소자의 논리회로를 형성하기 위한 부분 논리도.

제39도-제47도는 제20도와 같이 함께 결합되어 있을 때 점선으로 둘러싸인 제15도, 제16도의 우측상단에 그린 이들장치소자의 논리회로를 형성하기 위한 부분논리도.

제48도는 제15도, 제16도의 제어 PLA의 함수적 기능을 그린 논리 유통도.

제49도는 디스플레이에 적용될 알맞는 전위의 대표적 파형을 그린 일련의 도면.

제50도는 요구되는 디스플레이 응답의 발생에 관한 제49도 신호를 조합한 매트릭스 표시.

제51도는 요구되는 파형을 발생에 알맞는 클럭신호의 결합을 그린도표.

본 발명은 특히 에널로그 디스플레이 시계와 유사한 시계제조술에 관한 것이다. 지금까지 제출된 유사 에널로그 디스플레이를 갖는 전자 시계는 1970년 11얼 17일 엔. 씨. 자스키 등 에게 허가된 미국특허 제3,540,209호, 1976년 6월 1일 니콜라스 제이 뮤렐에게 허가된 미국특허 제3,959,963호, 1976년 7월 20일 시계루 후꾸모토에게 허가된 미국특허 제3,969,887호를 예로들 수 있다. 위의 특허가 제출되는 동안 이에 관한 이전의 기술로 보기좋고, 경제적이고 신뢰할만한 시계를 만드는데 있어서는 약간의 문제가 야기 되었다. 그것은 이 에널로그 디스플레이에는 지나치게 많은 결선수와 그에 따른 부수적인 회로가 필요하며 어느 기계적 에널로그시계에 있는 것과는 달리 바늘의 모양과 종류에 의한 시간표시가 생소하여 구매자의 구매력을 감소시키는 결과를 가져온 것이다. 또한 제조상 비용이 너무많이 들고 불충분한 생산도 또한 단점으로 지적되었다.

따라서 이 전자 에널로그 시계에 있어서는 좀더 저렴하고, 신뢰성이 있고, 결선도 적고, 구매자에게도 좀 더 미적으로 매력을 끌 수 있는 것이 계속 요구되었다. 따라서 본 발명의 한 목적은 이러한 전자시계를 개선하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 정확한 시간을 맞추기 위한 전자 에널로그디스플레이에 전기적 연결수를 줄이는 것과 어느 기계적 에널로그 디스플레이와 미적이나 시각적으로 거의 같은 에널로그 디스플레이를 갖도록 하는것, 에널로그 형의 전자 디스플레이에 있어서 선명도나 콘트라스트를 더욱 효율적으로 높여 구매자에게 호감을 갖도록 하는 것이다. 따라서 본 발명의 특징에 따르면 액정은 특히 효과적인 기하학적 형태의 전기적 도체소자 셋트 사이에 끼어 있어서 보통의 기계적 에널로그 시계와 거의 유사한 디스플레이를 보여주도록 동작하며 이 디스플레이의 상호연결이 이에 관련된 회로를 도와주므로 향상된 특징을 보여주고, 상호연결된 셋트가 곡선으로 연결되어 있어서 외부의 결선수를 줄이게 되므로 사용하는데 있어서 신뢰도를 높이고 비용을 절감시시키는 효과적인 방법이 되며, 전기적 신호를 각 관계를 향상시킨 연결선에 넣어 줌으로 초와 십분의 일초의 디스플레이와 같은 부가적인 특징을 포함해서 실제 모양과 콘트라스트를 높여주는 것이다. 이제 도면을 참조하여 고찰해 보면, 제1도에서(1)은 보통의 원형 에넣로그 시계의 앞면을, (2)는 원둘레의 구성, (3)은 30도 증가마다의 시간및 5분의 증가에 대한위치표시는 (4)시 침는, (5)분침을 그린 것이다. 시침(4)는, 이유는 다음 자세히 설명하겠지만, 분침(5)보다 다소 폭이 넓고 길이가 짧도록 그렸다. 그러나 시침(4)은 본 발명의 개념이나 형태를 바꾸지 않고도 분침(5)보다도 다소 좁거나 같은 두께로 만들수도 있다.

제2도는 분과 초의 디스플레이를 그린 것으로 (5)는 분침, 좀 짧은 세그먼트(6)는 초침을 나타낸것이다.

제3a도는 달력 모우드의 디스플레이를 그린 것으로 요일과 날자가 달려있다.

제3a도의 예에서 요일은 아라비아숫자 SMTWTFS로 나타내고, 날자는 각 수의 위치 1-31에 의해표시되며 이것은 또한 시간을 나타내는 것으로도 사용된다.

따라서 제3a도에서 숫자위치 25의 근접에 위치한 세그먼트(7)는 25일을 나타내는 것이며 F위치에 있는 세그먼트(8)는 금요일을 나타낸 것이다.

그러나 이런 지시기는 쉽게 다른 기호로 표시될 수도 있으며 요일을 월요일에 시작해서 일요일에 끝나도록 지시기의 시작과 끝나는 날을 바꿀 수도 있다.

제3b도는 또다른 모형을 그린 것으로 요일은 원주의 위쪽에 날자는 원주의 아래쪽에 구성 표시된것이다.

제4도는 시간대지시기 모우드을 그린 것으로 비교적 폭이좁은 시침(9)은 디스플레이가 특정시간을 나타내기 보다는 시간대 시간을 나타내도록 한 것이다.

따라서 제4도에서 보여준 예에서는 제1도에서 보여준 특정시간보다는 2시간이 빠른 특별한 지역에서의 시간을 나타낸 디스플레이이다.

제5도, 제6도, 제7도는 경과된 시간 형태를 그린 것으로 기호(4')(5'), (6'), (10)은 각각 시, 분, 초, 1/10초를 나타낸다.

따라서 제5도의 디스플레이는 1시간 25분의 경과시간을 표시하고 제6도는 25분 39초를 제7도는 39 3/10초를 표시한 것이다.

제8도는 제3도의 달력과 날자특성이 직사각형의 구멍(11)과 (12)에 각각 지시기처럼 포함되어 있는것을 제외하고는 앞 그림의 것과 유사한 원형에의 디스플레이를 그린 것이다.

그림에서와 같이 날자는 23일 금요일을 보인 것이다. 그러나 이런 달력 정보의 지시는 편리한 곳이나원하는 곳에 적당히 배치할 수도 있다.

제9도는 원형대신 직사각형이나 정사각형으로 보인 형태를 제외하고는 제8도의 유사 디스플레이를 그린 것이다.

바늘은 주위를 돌때 직사각형에 알맞도록 필요에 따라 늘이고 줄여도 좋다. 여기 설명한 디스플레이는 이 기술에서 액정이라고 알려진 물질의 성질을 이용한 것이다. 이것의 성질은 기술문헌과 시계제조술 기술에 숙련된 사람에게는 잘 알려진 것이다. 그 참고예로는 위에 언급한 특허에 포함되어 있다. 여기 설명한 본 발명의 원리는 특정형의 액정 물질에 한정된 것이 아니고 다른 물질 즉 빛투과 특성이 적당한 전장이나 자장의 이용에 의해 변화될 수 있는 물질을 응용한 것이라는 것을 이 기술에 숙련된 사람은 명백히 알 수 있을 것이다.

제10도를 보면, 일부분은 짤라내고, 일부분은 본 발명의 원리를 나타낸 디스플레이의 개요도이다.

여기에서 디스플레이는 평면 형태를 보여주었지만 이분야에 숙달된 사람이면 본 발명 개념을 벗어나지 않고도 미적이거나 다른 필요한 목적으로 변형하여 만들 수도 있다. 설명과 이해를 쉽게하기 위해서 제10도는 밑면에서 본 디스플레이의 개요를 그린 것으로 점선부분은 평면과 도선의 개요를 그린 것이다.

제10도와 제11도의 같은 숫자표시는 같은 부분을 표시한다. 제10도가 밑바닥에서 부터의 표시를 그려서 세그먼트(13)가 평면(14), (15)보다 위에 나타나 있지만 보통 시계에서는 디스플레이 위의 평면(14), (15)가 제11도와 같이 세그먼트(13)위에 실제 놓여 있기도 하다. 그러나 이 기술에 숙련된 사람이면 위의 반대도 쉽게 적용시킬 수 있음을 쉽게 알 수 있다. 따라서 예를들면, 세그먼트(13)는 실제평면(14), (15)보다도 시계의 더 윗부분 (즉 보는 사람에게 더욱 가까운)에 있을 수 있다. 이제 대표적인 액정표시를 응용한 제10도, 제11도를 좀더 자세히 언급하자면 주위(17)를 둘러싸고 있는 하나의 벽을 가진 표면(16)이 거기에 그려있음을 볼 수 있다. 이 주위는 예를들자면 유리와 같은 매우 높게 빛을 통과시킬 수 있는 물질로 구성되어 있다. 이 디스플레이는 저면부재(18)이외에도 밀폐재(19)와 상면부재(20)에 의해 둘러싸여 있어서 내부방(21)을 만들고 있다. (21)방안에는 위에 언급한 액정으로 구성되어 있거나, 다른 이와 비슷한 특성을 갖는 물질(22)로 구성되어 있다. 또한 방(21)에는 평면소자(14), (15) 세그먼트(13), 정렬(23), 층도선(24), 블로킹층(25)으로 둘러싸여 있다.

이들 정렬층, 도선, 블로킹층(25)은 보통 액정 디스플레이에 사용되는 어떤 물질도 괜찮다. 한 부재에서 다른쪽 까지의 전기적 연결(18과 20)은 도전성 교차부(26)을 경유하게 된다. 대표적인 액정 디스플레이를 위해편광 프리즘(27)은 저면부재 및 상면부재(18과 20)에 붙어있다. 빛이나는 액정 디스플레이앞에 불투명 또는 부분적으로 통과하는 거울(28)이 붙어있다. 제10도를 다시 참조하면 전체 20개의 평면 즉 바깥주위의 그룹 10개(15)로 표시된 부분)와 안의 그룹 10개(14)로 표시된 부분)로 되어 있음을 보여준다. 또한 세그먼트(13)는 각 6개로 되는 10개의 셋트를 구성하여 전체 60개가 된다.

각 평면소자들은 각각 그들의 도선(24)을 거쳐 디스플레이 주변에 가까운 그들의 각각의 접점에 연결되어 있음을 볼 수 있다. 이들 접점은, 보는 바와같이, 각각 기호 BP ₁₀ -BP ₂₉ 로 표시되어 있다.

반면, 세그먼트들은 이제부터 곡선으로 언급될 그런 형태와 상호 연결되어 있다.

세그먼트 메트릭스에 대해 설명을 계속하면 세그먼트들은 각 6개씩 10그룹되어 있음을 알수 있다.

전기적 연결은 곡선개념에 따라 만들어졌고 그것은 6개의 분리 세그먼트로 되어 있으며 각 세그먼트는 상호접속 (29)과 (30)에 의해 직렬로 연결된 것과같이 10개의 부재로 되어있다. 그러므로 전기적통로는 SF'접촉에서 부터관련된 도선(24)을 통해 세그먼트(31)에 연결되어 있고 또한 도선(32)를 통해 세그먼트(33)로 그리고 나서 그것은 도선(34)을 통해 다음 인접해 있는 그룹(도시안됨)에 접촉되어 있다. 그와 같은 형태가 도선(35)를 경유해 세그먼트(36)로 그리고 도선(37)(이것은 도선묶음(30)의 한부분)을 통해서 순서에 따라 접촉번호 4SF에 연결된 세그먼트(38)와 연결될때까지 평면위에 있는 모든 세그먼트에 걸쳐 계속된다. 제10도에 그린실시예 에서와 같이 6개씩으로된 10개 그룹을 구성한 60개의 세그먼트와 20개평면 구성은 이 기술에 숙련된 사람이면 본 발명의 원리를 적용하며 여러가지 다른 결합을 할 수도 있다는 것은 알수 있을 것이다.

예를들면 12개의 세그먼트를 가진 5개 셋트와 12개씩 가진 2개의 그룹으로 구성된 24개 대응평면 그룹을 적용할 수도 있다. 따라서 본 발명 개념의 원리가 제10도에서 그린 것과 같은 특정한 구성에만 제한되는 것이 아님을 이해할 수 있다. 예를들면 표면(16)은 전기접촉이 그 모서리의 8개를 가진 8면 경계선을 가질 수 있다. 이 기술에 숙달된 사람은 관찰할 수 있듯이, 평면의 선택된 하나 또는 여러개의 적당한 전위를 가하는 것과 동시에 선택한 세그먼트를 동작시키는 것은 평면이나 선택된 세그먼트의 바로옆에 있는 물질을 어둡게 하는 결과를 가져온다. 만약 평면 하나만이 선택되었다면, 세그먼트는 반만이 어두워진 것처럼 나타날 것이며 반면에 두개의 근접해 있는 평면이 선택된다면 세그먼트 전체가 어둡게 나타날 것이다. 전체 설명했듯이 평면은 각각 동작하게 할 수 있고 세그먼트의 어떤 한계를 완전히 어둡게 하거나 미리 결정된 위상 관계로 적당한 전위를 선택함으로 그 길이의 반만 어둡게할 수 있다.

다음에 설명하겠지만 접속패드 BP10-29와 SA-SF'에는 바람직한 위상관계를 갖는 적당한 전위가 이용된다. 예를 명확히 설명하기 위해서 세그먼트(13)는 약간 떨어져서 그려져 있고 이것은 사실 공간을 최소한 작게하기 위해서이며 그렇게 함으로 미적으로 더욱 보기좋게할 수 있다는 것을 관찰할 수 있겠다. 따라서 평면소자(14), (15)는 상술한 바와 같이 같은 공간에 있는 것처럼 그려져 있다.

그러나 실제는 이들 공간을 최소화하고 적전기으로 따로 떨어져 구별되도록 유지하는 것이 바람직하다. 그러므로 필요한 공간은 본 발명의 개념이나 모양에서 크게 벗어나지 않고 효율적으로 되어 있는 것을 관찰할 수 있다. 그러나 비록 세그먼트 6개 셋트대해 전체 12개 전기적 접속패드가 있지만 이것은 가장먼세그먼트까지 전기적 저항을 감소시키고, 다른 전기적 임피이던스를 감소시키기 위한 것임을 알수 있겠다. 또 다른 이점으로는 턴-오프 시간의 감소와 캐퍼시턴스 효과도 감소시킬 수 있는 것이다.

그러나 실제로는 이들 접속들의 반을 제거시킴으로 결국은 제대로 동작하는데 이들 전체가 필요하지는 않다는 것을 알려졌다. 제9도, 제10도, 제11도를 더욱 고찰해 보면 평면은 중심부에 원형이 세그먼트 형태로 구성되어 있지만 다른 모양을 구성할때는 세그먼트나 이에 해당하는 평면도 다른 기하학적인 구성을 생각해야 한다.

예를들면 지시기에 1 : 30, 4 : 30, 7 : 30, 10 : 30으로 나타난 인접지역의 세그먼트나 평면은 직사각형이거나 원형이 아닌 형태에서는 좀더 길게 만들어져야 하며, 분을 나타내는 세그먼트는 앞면의 끝에까지 길게 하여야 한다. 또한 시간을 나타내는 세그먼트도 위와 다찬가지로 길게하여야 하며 시침은 이들 사이에 혼동을 피하기 위해 분을 표시하는 지시기보다 짧게 하여야 한다는 것은 명백하다.

제12도는 특히 상업적 생산을 위해 곡선으로된 구성을 보인 것이다. 이는 공통접촉을 중심부에 만들어 외부와의 접속선수감를 소시키는 이점이 된다.

예를들면 중심(39a)은 접촉(29)을 통해 전위가 가해지도록 하기위해서 원주를 따라 펼쳐있는 여러개의 세그먼트를 공통으로 연결하게 하므로 필요한 곡선의 수를 감소시키는 것이다.

제13도는 제10도의 평면소자(14), (15)에 해당하는 평면으로 특히 상업적 생산에 적용하도록 알맞게 그린 것이다. 예를들면 제13도에서 14a, 15a의 소자들은 전기적으로 따로 떨어져 있고 그 연결은 도선 14b, 15b를 통해 전기 접속패드 14c, 15c에 따로따로 만들어져 있음을 볼 수 있다.

상술한 바와 같이 시계제조술에 의한 디스플레이는 상술한 많은 장점과 특징을 보여주고 있다. 따라서 세그먼트들은 각각 그들의 반만 동작시키게 하므로 위의 제1도-제9도에서 보여준 바와같이 시계 제조술적인 정보를 보여 주는 것이 가능하다는 것을 알 수 있다.

그러나 이들 디스플레이를 만들기 위해서는 다음에 상세히 설명하겠지만 적당한 전위가 디스플레이에 가해져야 한다.

제14도는 디스플레이의 회로동작을 좀더 잘 이해하도록 하기 위해 만들어진 것이며 제 14a도는 액정 디스플레이 물질을 동작시키기 위한 전압대 콘트라스트율을 보인 도면이다. 도면에서 볼수 있듯이 전압이 0에서 부터 증가하면 본래 액정물질은 전압이 V _TH 에 이를때까지는 변하지 않게된다. 임계전압이라 불리우는 이 점에서는 전압이 조금만 더 증가하게 되면 S _saa (포화전압)의 점선으로된 부분까지 특성곡선이 올라가게 되어 콘트레스트를 급격히 변화시키게 된다. 이점에서 부터는 곡선의 기울기가 거의 편편하게 되어 전압이 좀더 증가하더라도 콘트라스트율은 거의 변하지 않게된다. 따라서 전압이 V _sat 에서 V _on 으로 증가하더라도 콘트라스트율은 최소변화를 가져온다는 것을 알 수 있다. 마찬가지로 전압이 V _on 에서 V _B 까지 증가하여도 콘트라스트율은 거의 변화가 없음을 알 수 있겠다.

예시를 목적으로 V _B 는 제14b도-제14e도의 설명을 위해기준점을 제공하도록 도면상에 그린 것인데, 이것은 구동전위와 합성 RMS전압을 나타낸다. 여기 설명한 디스플레이에 V _B 전압은 3V가 대표적으로 쓰이나 액정물질에 따라 사실상 변할 수 있다.

제10도에서의 디스플레이에는 전체60개의 방사상 세그먼트와 20개면을 포함하고 있었다. 상호 접속에 있어서 경제성과 이에 따른 부수적신뢰성을 고려하지 않는다면, 원하는 디스플레이를 만들기 위해서 각 결합에서 따로따로 활성화 하거나 동작을 멈추게 할수도 있다. 그러나 시분할 다중송신과 디코딩의 적절한 이용으로 연결수가 위에 언급한 것보다 훨씬 줄어들게 되었고 결과적으로 신뢰성과 경제성에 있어서도 큰 공헌을 하게 되었다. 구형파 전압이 같은 반복율로 가해질때는 그것의 실효치(RMS)가 응답된다는 것은 액정물질의 특징이기도 하다. 따라서 제14g도와 제14h도에서 보여준 것처럼 액정물질에 효과적으로 주는 영향은 전압의 절대치나 순간치라기 보다는 물질에 주는 합성전압의 실효치인 것이다. 이제 제14b도-제14d도에는 래퍼런스를 그렸는데, 이들 세구형파 전압은 각각 90도의 위상관계를 가지고 있음을 알수있다. 이들 전압은 각각다른 전압으로 동작하도록 하기 위해서 각기 다른 면에 가해지게 된다.

제14e도-제14f도 2도는 2개의 전압파형 셋트를 그린 것으로 각 세그먼트에 가해지게 된다. 물론 앞에 그린파형들은 완전한 디스플레이를 위해서 하나에 가해지는 것이며, 이 기술에 숙달된 사람은 제14b도-제14d도에 90도 만큼 치환된 부가적 파형이 포함될 수 있다는 것을 알수 있다. 제 14e 도 및 제14f도에 대응하는 파형들의 두 세트가 90도의 연속적인 간격들만 제외하고는 또한 활용될 수 있다.

그러나 그것은 디스플레이의 일정한 부분만 동작하도록 한 세그먼트에만 가해지거나 면에만 가해지는전위가 아니라 필요한 동작을 하도록 액정물질에 가해지는 합성전압인 것이다. 그와 같은 대표적인 합성전압은 세그먼트와 면에 가해지는데 그 전압의 결합된 것을 제14g도, 제14h도에 그렸다.

따라서 제14g도는 평면소자에 가해지는 전압파형 제14b도의 세그먼트에 가해지는 전압파형 제14e도를 이용함으로 얻어지는 합성전압을 나타낸 것으로 이것은 액정물질에 따라 변하는 이들 합성전압의 실효치인 것이다. 제14g도의 파형의 실효전압은 약0.79V _B 가 된다.

제14a도에서 그와 같은 전압은 그물질의 포화전압보다 커서 적당한 동작을 하는데 별 지장을 주지않도록 되어있다.

제14i도는 제14b도-제14h도에서의 파형 결합으로 얻어지는 합성 실효전압을 개략적으로 요약한 것이다. 위에서 설명한 몇몇도형을 다음 자세히 설명하겠다.

제15도, 제16도의 도형은 제21도-제47도에 더욱 자세히 설명하였다. 또 위의 도형에서 같은 부분은 각각 같은 숫자로 표시하였다.

제15도, 제16도에서는 이 시스템 전자소자의 동작원리를 보여주는 블록다이어그램을 그린 것이다. 이 기술에서는 잘 알려져 있는 것처럼 많은 전자시계는 보통 주파수 32,768헤르쯔의 기본적인 전자파형을 가진 수정발진기를 갖고 있다.

제5도에서 그와 같은 발진기는 기호(40)로 표시하였다. 그와 같은 발진기는 너무 잘 알려져 있기 때문에 더이상 여기서 설명하지 않기로 하겠다. 이 발진기에는 카운트-다운 프리스케일러(prescaler) 회로가 포함되어 있는데 이것은 클럭발생기(41)에 의해 클럭펄스를 만들어 좀더 적은 주파수로 알맞게 사용할 수 있도록 발진기의 주파수를 감소시키는 것이다. 발진기와 프리스케일러(40)의 출력은 상호연결(42)을 통해서 클럭발생기(41)의 입력에 가해진다.

프리스케일러에 의한 주파수의 감소는 1/64로 선택되고 이것은 본래 본 발명에만 한정된 것이 아니고 다른것을 2배 적당히 감소시킴으로도 가능하다. 그러나 1/64로 발진 주파수를 감소시키는 것은 본 발명의 클럭발생기에 알맞는 출력 주파수를 얻는데 편리하다는 것을 알수 있다.

그러므로 클럭발생기(41)의 회로가 집적주사논리(I ² L)안에 포함되어 있는 것이 유익한 것과 마찬가지로 1/64로 감소시키는 것도 바람직한 것이다. 그러나 예를들면 CMOS같은 다른 형태안에 포함되어 있는 것은 1/128이나 또는 따른 감소를 가져올 수도 있다. 클럭발생기(41)는 발진기-프리스케일러(40)로 부터 임펄스를 받아서 더욱 감소시키는 효과를 가져온다는 것을 알 수 있다. 그러므로 도선(43)에는 출력64헤르쯔;(44)도선에는 32헤르쯔, (45)도선에는 16헤르쯔, (46)도선에는 1/16의 충격계수에서 1헤르쯔의 제어 클럭출력에 그리고 도선(47)에는 1/16의 충격계수에서 1헤르쯔의 정확한 시간의 출력이 발생된다.

이것들은 도면에서 표시한 것처럼 각각 다음 연속되는 카운터들이나 스트로브 발생기 또는 다른회로에 연결된다.

1헤르쯔의 출력은 도선(47)을 통하여 초 카운터(48)의 입력에 가해지는데 여기서 카운터는 완전히 리셋트 하기전에 전체60카운트를 셀때까지 정상적으로 동작하게 된다.

초 카운터는 2개의 서브카운터로 나눠져 있는데, 첫번째 것은 리셋트 하기전에 6까지 카운트하고 두번째것은 리셋트 하기전에 10까지 카운트하게 된다. 첫번째것의 출력(즉 6분주카운터)은 두번째것(즉 10분주 카운터)의 입력에 가해진다.

따라서 나란히 놓여있는 2개의 서브카운터는 도선(47)을 거쳐 입력에 가해진 펄스를 60까지 카운트하여 60분주의 효과를 나타내는데 이것의 출력펄스는 도선(49)를 거쳐 분 카운터(50)의 입력에 가해지게 된다. 초 카운터에 의해 매초마다 펄스를 받는 것과 마찬가지로 도선(49)의 출력펄스(이것을 초카운터에 60개펄스가 입력에 가해진후 생긴것)는 1분의 시간을 나타내는 것이다.

본 카운터(50)는 초카운트(48)와 다소 유사한 것이다. 이것 또한 2개의 서브카운트 즉 6분주와 10분주로 나눠져 있다. 그러나 도선(49)상에 12개의 각 펄스 그룹을 받은 후에는 (즉 12분이나 1/5시간) 도선(51)을 거쳐 시카운터에 출력펄스를 가하게 된다. 시카운터(52)는 분카운터(50)와 초카운터(48)과 같이 6분주와 10분주의 2개 서브카운터로 나눠져 있다. 이것은 이들 60개 위치가 실제로 전체 12시간을 표시하는 것이지만 시계 다이얼앞면의 60개 위치를 따라 시침이 움직이도록 신호를 가하기 위한 것이다.

또한 시카운터(52)로 부터는 위에서 말한 60개 위치는 구별하기 위해 시간을 am이나 pm으로 나타내는 신호가 가해지게 된다. 이 신호는 도선(53)을 거쳐 블록(54)로 표시한 AM/PM회로에 가해진다.

또한 동기, 다중송신제어 그리고 리셋트는 카운터(48), (50), (52)에 연결되어 있다. 동기신호는 클럭발생기(41)에서 도선(46)을 거쳐 연결되어 있고 다중송신제어 신호는 데이타 다중송신기(55)로 부터 도선(56), (57)을 거쳐 초카운터(48)에, 도선(58), (59)를 거쳐 분카운터(50)에, 도선(60), (61)을 거쳐 시카운터(52)에 연결되어 있다.

제15도에 대해 더 언급하면 32헤르쯔 신호는 도선(44)와 (63)을 거쳐서, 16헤르쯔 신호는 도선(45)와 (64)를 거쳐서 1/30초 카운터(62)에 가해지는 것을 볼 수 있다. 32헤르쯔 입력은 제어동기 신호이며 16헤르쯔입력은 기본 카운트신호이다.

1/10초 카운터(62)는 16분주 카운터로 0-15의 수를 2진수로 표시하며 이것은 도선묶음(65)과 데이터버스(66)를 통해서 데이터 래치회로(67)에 연결된다. 출력또한 도선(68)을 통하여 콘트롤프로그램어블 로직어레이 PLA(69)의 입력

다음에 설명하겠지만 콘트롤 PLA와 데이터 래치회로는 위에서 언급한 0-15 입력으로 부터 시계디스플레이의 1/10초를 나타내는 신호를 결국 만들도록 한다. 1/10초 회로(62)가 전체 16개의 입력펄스를 카운트한 후에는 (그것으로 1초의 경과된 시간을 완성함) 신호가 생겨서 도선(70)을 거쳐 경과시간 초 카운터(71)의 입력에 연결된다. 카운터(71)는 카운터 (48), (50), (52)와 같은 것으로 그 안에는 6분주와 10분주 카운터가 나란히 놓여있다. 따라서 60초 후에는 전기신호가 도선(72)을 통하여 경과시간 분카운터(73)의 입력에 가해진다.

또한 6분주와 10분주의 카운터가 나란히 안에 놓여 있는 카운터(73)도 이들 입력펄스를 카운트하고 각그룹이 12분이 경과된 후에는 도선(74)을 통하여 경과시간 시카운터(75)의 입력에 출력신호가 가해지게 된다.

카운터(71), (73), (75)의 전기신호는 도선다발(76), (77), (78), (79), (80), (81)을 거쳐 데이터버스(66)로 통하여 데이터 래치회로(67)의 입력에 가해지게 된다. 시작과 정지신호는 콘트롤 PLA(69)로부터도선(82)와 (83)을 거쳐 각각 경과시간 1/10 카운터(62)에 연결되게 된다. 클리어 신호와 리셋트 신호는 콘트롤 PLA(69)로 부터 도선(84)을 거쳐 카운터(62), (71), (73), (75)에 연결된다. 데이터 다중송신동기 신호는 도선다발(85)를 거쳐 각각에 연결된다.

제15도에서는 또한 요일, 날자, 월, 시간대 회로가 각각(86), (87), (88), (89)임을 보여주고 있다. 각각 요일과 날자 카운터인(86), (87)의 입력은 AM/PM회로(54)의 출력에서부터 도선(90)과 (91)을 통하여 가해지고 있음을 볼 수 있다.

AM/PM회로(54)가 PM에서 AM으로 (밤 12시)스위치 될때 한 펄스가 도선을 (90)을 통해서 요일, 날자 카운터(86), (87)의 입력에 가해지게 된다. 이 전기신호가 (6), (87)의 요일, 날자, 카운터에 가해지게 되면 이에 해당하는 요일, 날자가 변하게 된다. 여기에 해당되는 신호는 도선다발(92), (93), (94), (95)를 거쳐 데이터 버스(66)에 가해지게 된다. 이에 알맞는 다중송신지시는 도선(96), (97), (98)과 (99)를 거쳐 데이터 멀티플렉서(55)로 부터 전달된다. 카운터(86), (87), (88), (89)는 콘트롤 PLLA(69)로 부터 도선(100), (101), (102), (103)을 거쳐 연결된 전기신호에 의해 셋팅되는 것을 알 수 있다. 시간대 카운터(89)는 콘트롤 PLA (69)로부터 도선(104), (105)를 통하여 연결된 펄스에 의해 리셋팅하는 것을 알 수 있다.

더우기 다중송신지시는 데이터 멀티플렉서(55)에서부터 도선(106), (107), (108), (109)를 통에여 시간대카운터(89)와 월 카운터(88)에 연결된다.

이 다중송신지시는 카운터들로부터의 각각의 데이터를 적당한 시간 분할관계안에서 데이터 버스(66)상에 부여한다.

분과 시카운터(50)과 (52)는, 필요할때, 카운터를 셋트시키기 위에여 셋트신호의 전달을 콘트롤 PLA(69)에서부터 도선(100)을 통에여 연결한 것을 보여주고 있다.

이들신호는 카운터가 앞 방향으로 진행에도록 에는데 효과적이다. 역 진행에 의한 셋팅의 특징은 도선(104)상에 전달된 신호에 의해 제공된다. 더우기 도선(100)과 (104)를 통에여 연결된 셋팅신호는 여러카운터에 있어서 공통적이다. 그러므로 콘트롤 PLA (69)로부터는 부가적인 신호는이 가해져서(100)과(014)의 셋팅신호에 따라 카운터가 응답에도록 조절된다. 이를 콘트롤 신호는 도선(110), (111), (112)를 통에여 분 카운터(50) 및 시카운터(52)로 도통되고 (113), (114), (115), (116)은 요일, 날자, 월과 시간대 카운터(86), (87), (88), (89)에 각각 통에게 된다.

분카운터 (50)가 셋트되었을때 제로로 셋트에는 신호는 프로우즌타임 키핑회로(Frozen time keeping)(117)에서 부터 도선(118)을 거쳐 초카운터(48)에 연결된다. 프로우즌 타임 키핑회로의 동작은 분카운터(50)가 세팅에서 변할때, 그 신호가 도선(119)를 거쳐 프로우즌 타임 키핑회로의 셋트 분터미날에 연결된다는 것을 인식함으로 더욱 명확히 이해할 수가 있다. 이에따라 프로우즌 타임 키핑회로는 도선(118)을 거쳐 초카운터 회로(48)에 0으로 리셋트시키기 위해 신호를 보낸다. 이어서 프로우즌 타임 키핑회로는 콘트롤 PLA (69)로부터 도선(120)을 거쳐 프로우즌 타임 키핑회로의

클럭발생기(41)의 우측에는(121), (122), (47')의 3개도선이 나타나 있을 것을 알 수 있다. 도선(121)은 스테이트카운터 및 타이머(124)의 4헤르쯔 입력에 연결되어 있다.

도선(122)은 플레인 디코더 PLA (123)에 직접 연결된 다음 도선(122')을 거쳐 데이터 멀티플렉서(55)에 연결된다. 도선(47')은 세그먼트 디코더 PLA(125)에 연결된다. 이들 도선은 지금까지 소개된 회로에 필요한 클럭신호를 가해주기 위해서이다. 그러므로, 예를들면, 도선(121)을 거쳐 스테이트카운터와 타이머(124)에 가해지는 신호는 시간함수를 위한 것이고 도선(122)을 거쳐 플레인 디코더(123)에 가해지는 신호는 디스플레이 및 시험기능을 위한 것이며 도선(47')를 통해서 가해지는 신호는 세그먼트디코더 PLA(125)의 디스플레이와 시험기능을 보기 위한 것이다.

콘트롤 PLA와 그 부수적 회로의 설명

제16도와 그에 따른 제38도-제47도의 도면에서는 콘트롤 PLA (69), 스테이트 카운터와 타이머(124), 프로우즌 타임키핑회로(117)와 입력 디바운스회로(126)의 동작을 상세히 보여주고 있다.

입력 디바운스회로(126)는 (CMD, SET 또는 SW로 표시된 입력버튼을 눌렀을 때 시스템에 의한 응답이 거짓으로 나타나지 않도록 방지하기 위한 회로이다.

이것은 적어도 2개 완전한 펄스를 클럭발생기(41)에서부터 도선(44)와 (127)을 경유해 연장된 32헤르쯔 입력을 수신할때까지 입력 디바운스 출력회로의 활성화를 지연시켜 주게 된다. 따라서 입력버튼을 눌렀을 때 순간적이거나 불완전한 접촉이 콘트롤에 영향을 주는 것을 방지하기 위해서이다. 위에말한 3개의 입력버튼중 하나를 눌렀을때, 그리고 도선(127)에 의해서 2개의 연속된 펄스를 수신한 후에는, 이에 해당하는 한 출력신호가 입력디바운스회로(126)로부터 대응도선 R, S 또는 AUX를 거쳐도선(128), (129), (130)을 경유해콘트롤 PLA(69)에 전달된다.

제48도의 기호정의 는아래와 같다.

콘트롤 PLA(69)와 이에관련된 스테이트 카운터와 타이머(124)는 제48도로부터 잘 이해할 수 있으며 여기서는 명령, 세트와 정지시계버튼 CMD, SET, SW의 여러상태에 따라 시계제조 디스플레이의 상태를 보여준다.

제48도는 시계제조 디스플레이의 앞면에 있는 상태뿐만이 아니라 위에서 언급한 버튼중 하나를 선택해 눌렀을 때 일어나는 일련의 상태를 나타낸 유통도이다.

제48도에서는 각기 다른 상태에 있는 시계제조 디스플레이(131-143)를 그린것으로 각기 따로 위에 설명한 회로에 따라 선택하여 사용할 수도 있다. 그러나 여기 설명한회로에 따라 어떤 상품을 만들기 위해 어떤 한회로가 선택되지 않을 수도있다. 그러므로, 예를들면, 어떤 아주 간단한 상품에 있어서는 단지, 시분, 초의 디스플레이를 가진 기본적인 타임키핑 기능만 가진것이 필요할 수도 있다.

이런 것을 고려하여 디스플레이(131)에 의해 그려진 시계제조 디스플레이 상태와 제48도를 다시 설명하겠다. 여기서 디스플레이에는 시, 분을 나타내는 기본적 기능만이 있음을 볼 수 있다. 분침은 보통 원형 디스플레이의 주변까지 길게하고 반면에 시침은 분침보다 다소 짧고 두껍게 한다.

디스플레이를 다음형으로 변화시키기 원할때는 명령버튼을 순간적으로 누르면 될수 있고 이것은 디스플레이(132)에 연장된 화살표(144)로 그려져 있다.

디스플레이(132)는 디스플레이(131)에서 처럼 시를 나타내는것 대신분을 나타낸 것이며, 초의 표시는세그먼트(145)로 주어졌다. 단지 명령버튼을 한번 누르는 대신 1초안에 2번 누르면 디스플레이는 (131)에 보여준 상태에서 (146)을 통해 다이얼의 위에는 오일이, 사이얼의 아래에는 날자가 있는 (113)의 상태로 질행될 것이다. 이것은 제3b도에서 보여준 디스플레이에 해당된다. 위에서 언급한 바와 같이 이들 2개의 지시기의 위치는 물론 본 발명의 개념에서 이탈하지 않고도 변화시킬 수 있다.

명령버튼을 1초동안에 2번 누르는 대신에 한번누르고 다시 1초후에 다시 누르면 디스플레이는 (131)디스플레이에서 보여준 원상태로 되돌아 올것이다. 이것은 화살표(147), (148)에 의해 나타나 있다. 명령버튼을 일정기간동안 누르고 있는 동안에 보조버튼(SW)도 또한 누르면 디스플레이는 (131)의 상태에서부터 (132)의 상태를 거쳐 그림과 같이 (149)의 통로를 통해서 미리 결정된 시간대 시간을 나타내는 다른상태로 움직일 것이다.이 통로의 활동은 (131)의 디스플레이를 시간영역 표시나 정상타임키핑의 원상태로 변화시키는 것으로 이것은(131)에 표시된 상태가 정상타임키핑이나 또는 시간영역 디스플레이 인가에 대해 어느시간 또는 시간대 정보를 미리 나타내고 있느냐에 따라 변화시키는 것이다. 상술한 설명으로부터 알수 있듯이 시간대에서 시침은 분침보다 더 넓지는 않다. 또한 명령버튼과 버튼을 동시에 누를때 디스플레이가 (131)에 보여준 상태에 있지않다면 디스플레이를 시간대 지시로 변화시킬 수 없게 된다. 그러므로 디스플레이가(132)나 (133)에 보여준 상태에 있다면 그와 같이 동시에 누르면 디스플레이는(131)의 원래의 상태로 되돌아 오게될 것이다.

제48도를 참조하면 디스플레이(133)의 상태에서(131)의 원상태로 되돌아올 수 있는 2가지 방법을 디스플레이(133)는 보여준다. 이것은 (150)과 (151)의 화살표로 그려져 있다. 첫번째 방법은 디스플레이(132)의 상태에서 (133)으로 변화시키기 위해서 누를때 명령버튼을 연속적으로 누르면되고 또다른 방법은 미리 결정된 시간 즉 2초후에 일어나며 이것의 경로는 화살표 (151)과 (152)로 표시되었다.

기해(152)와 (153)으로 표시된 화살표는 (131)의 시분의 상태와 (132)의 분, 초상태로부터 (134)에 그 린세트모우드에 디스플레이의 이전경로를 나타낸 것이다. 그러므로 만약 디스플레이가 (131)이나 (132)에 그린상태(134)에 있다면 세트버튼만 누르는 것으로 (134)의 세트상태로 디스플레이를 이전시키는 결과를 가져오게 된다.

이것은 물론 위에서 언급한 화살표(152)와 (133)을 통해서 일어나는 것처럼 그려져 있다. (134)에 의해서 그린 세트상태는 일정하게 번쩍이는 시침에 의해 특징지어질 수 있다.

따라서 디스플레이가 더이상 원상태에 있는것이 아니고 시간 지시가 정해져 있는 상태에 있다는 것을 눈으로 알 수 있다. 이제 세트버튼을 다시 잠깐만 누르다면 (즉 1초 미만동안) 화살표(154)에 의해서 빈상태로 이동되고 그리고나서 즉시 화살표(155)에 의해 표시된 것처럼 (136)에 보인 상태로 이동하게 된다. (136)의 상태에서는 디스플레이는 분을 정하는데 있어서 유용하다. 만약, 세트버튼을 다시 순간적으로 누르면 (즉 1초미만동안) 디스플레이는 (136)에서 (137)의 빈상태로 이동하게 되고 그리고 나서 즉시(156), (157)의 통로를 통하여 (138)의 도시한 상태로 이동하게 된다. 이 상태는 요일중 하나가 정해진 상태이다. 세트버튼을 계속 누르면 디스플레이는 (158)의 통로를 통해서 (139)의 상태로 움직이게 되고 그렇게 되면 달을 정하게 되는 것이고 더 나아가(159)를 지나(145)의 상태로 움직이게 되면 날자를 정하게 되는것이다. 이 상태에서부터 세트버튼을 더 누르면 디스플레이는 (160)과 (148)을 통해 원상태(131)로 되돌아 오게 된다.

(134)에 그린시간의 정해진 상태를 계속 더 설명하기 전에 (134)의 디스플레이는 (131)디스플레이가 세트버튼을 눌렀을 때 시간대 상태에 있었는가 또는 정상시간 상태에 있었는가에 따라 시간대 세트나 정상시간세트를 지시한다는 것을 유의하여야 한다. 만약 디스플레이(131)가 세트버튼을 눌렀을때 시간대 상태에 있다면 그리고 그러므로 디스플레이가 (152)를 통하여 (134)에 의해 도시된 상태로 이동된다면 디스플레이(134)는 정상시간 세트형에 있지 않고 시간대 시세트형에 있게 될 것이다. 어쨋든, 세트버튼을 계속 누르면 디스플레이가 (161)과 (148)을 통하여 시간대 시를 표시하는 모우드로 직접 돌아오게 될 것이다.

반면에 세트버튼을 누를 경우에 (131)디스플레이형은 정상시간에 있게 되고 그리고나서 디스플레이는 (131)의 상태에서 기호(152)를 통하여 (134)의 시간세트 모우드로 이동하게 되며 세트버튼을 1초동안 또는 1초이상 누르게 되면 이 상태는 (135)를 통과하여 통로(162)와 (148)을 거쳐 (131)의 원정상 타임키핑상태로 이동하게 된다.

이 나중의 결과를 보통 “빠른출구”라 부른다.

(134)의 상태로 부터의 이동은 시간대 모우드가 아니라 정상시간 세트형이고 초 이내로 누를때 디스플레이는 (134)의 상태에서 (136)의 분세트모우드로 이동하게 된다는 것을 알 수가 있을 것이다.

특별한 상품에 달력이 포함되어 있지 않다면 통로(163)의 상태가 있을 수 있다. 그런 경우에 (138), (139), (140)에 도시한 모우드는 존재하지 않을 것이며(만일 존재한다면 그것들은 호출되지 않는다), (131)의 상태로 직접 돌아올 수 있는 길은 통로(163)으로 나타내었다. 그와 같은 귀환은 세트버튼을 지시하는 것처럼 누를때 될 수 있다.

통로(164)는 달력을 가진 물건에서 연속적으로 (138), (139), (140)에 그린상태를 통하여 귀환하는 것보다는 디스플레이의 직접 귀환통로를 나타낸 것이다. 만약 직접 귀환을 요한다면, 세트버튼을 좀 오래동안 누르면 (즉 1초이상) 디스플레이는 (136)의 상태에서부터 (137)을 통해 원상태(131)로 되돌아 오게 될 것이다. 이제 디스플레이를 원래의 타임키핑상태에서 디스플레이를 세트나 리세트시켜 원하는 상태로 변화시키는 방법을 설명하였고 셋팅 모우드는 이제 설명된다.

(134)의 상태에서 시침의 셋팅을 변화시키는 것은 명령버튼을 어떤 방법으로 누르느냐에 따라 시계방향이나 반시계 방향으로 움직이게 된다. 일초이상 계속 누르고 있으면 시침은 앞으로 즉 시계방향으로 진행하므로 명령버튼을 계속 누르고 있는한 매초마다 1시간 (30도 또는 5세그먼트위치) 증가량만큼 움직이다. 반면에 명령버튼을 잠깐만 누르고 나서 일초안에 다시 눌렸다 떼면 시침은 뒤로 즉 반시계 방향으로, 명령버튼이 계속 되는한 매초마다 1시간 (30도 또는 5세그먼트위치)의 증가량만큼 움직인다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면 위에 설명한 세팅을 변화시키기 위해 명령버튼을 누르고 있는 세트버튼을 또 누르게 되면 세팅은 8배로 가속되어 움직이게 된다. 다른 실시예에서는 시침의 연속된 시간위치사이는 0.5초 또는 다른 적당한 시간으로 될 수도 있다. 위와 같은 것들은 여기 설명한 본 발명의 개념에서 벗어나지 않고 생략될 수도 있다.

이제 분을 정하는데 있어서 디스플레이(136)의 상태에 대해 알아보자.

디스플레이가 그와 같은 상태에 있을때에는, 디스플레이(134)에 관하여 지금까지 설명한 것과 같은 시카운터의 명령버튼을 계속 누름으로 시계방향이나 반시계 방향으로 분을 정할 수 있게 된다. 그러나 지시가 실제로 움직이게 되는 것은 한 세그먼트에서부터 다음 5세그먼트의 위치까지가 아니라 한 세그먼트에서 다음 세그먼트까지이다. 따라서 각 세그먼트의 이동은 호도(弧度)로 약 6도씩 된다. 이제 디스플레이(138)에 대해 관찰해 보면 요일은 명령버튼을 누름으로 정해지게 된다. 그러나 여기에는 시간지연이나 연속적 필요에 의해 연속적으로 누르지 않는다. 왜냐하면 디스플레이가 명령버튼을 누르자마자 곧 다음단계로 움직이게 되기 때문이다. 마찬가지로 (139)에 그린형에 있어서는 달은 명령버튼을 누름으로 정해지게 된다. 이 예에서는 디스플레이의 앞면에 일정하게 12달이 배치되어 있는 것으로 달의 표시를 약 30도씩으로 되어 있다는 것을 기억할 수 있을 것이다.

디스플레이(140)의 상태에 묘사된 것처럼 달의 날자의 세팅은 명령버튼을 누르자마자 곧 일어나며 날자는 위에서 설명한 것과 같은 방법으로 증가하게 된다. 디스플레이(134) 상태를 생각해 볼때 이것은 위에 설명한것 이외에도 또 다른 유용한 정보를 제공해 준다는 것을 유의해야 한다. 따라서 그것이 정상시간 세팅을 보일때는 (시간대 세팅과 대조적으로) 시간이 AM이나 PM의 어떤 것을 나타내느냐에 따라 시침이 좀 두껍거나 얇아지게 된다.

여기에 보인 실시예에 있어서는 좀 얇은 시침은 AM을 표시하도록 하고 좀 두꺼운 시침은 PM을 표시하도록 하였다. 그러나 그와반대의 것은 곧 쉽게 가능하리라는 것을 알 수 있을 것이다. 이 상태는 제15도의 AM/PM 회로(54)와 요일과 날자가 거의 같이 되어 있는 지시기의 시간을 리세트하기 위한 다른 카운터 회로로 조정된다.

이것은 제48도에 그린 디스플레이 상태와 전에 설명하고 언급했던 제15도 회로의 설명을 생각하면, 콘트롤 PLA(69)는 지시된 도선을 통해 제48도에 대해 기술된 세팅상태를 반영하는 여러가지 카운터의 설정을 달성하도록 신호를 보낸다.

다음과 같은 사실은 유의해야만 한다. 즉 분이설정되었을때 제15도의 회로는 똑 같은 형태로 동작하여 시침의 위치는 분침의 동작과 거의 같은 식으로 움직이게 되고 이것은 분침이 60분으로 표시된 위치둘레를 지나지 않거나 또는 지날때까지 계속된다. 그래서 분이 리세트했을때 있던 동일 시영역내에서 시간표시를 유지하도록 시침을 다시 놓게 된다. 이것은 분침이 리세트될때 시위치가 부주의로 인하여 늦어지거나 빨라지지 않도록 하기 위한 유익한 특징이 된다.

이것은 지금 여기에 다시 언급할 프로우즌 타임피핑회로(117)과 제15도의 카운터들의 상호관계를 설명한 회로의 완전한 이해를 더해주기 위한 것이다. 위에서 언급한 바와 같이 분이 정해졌을때 적당한 신호가 초카운터(48)에 전송되고 그것으로 인해 초 카운터는 0으로 리세트되며 프로우즌타임키핑회로는 동결모우트로 된다.

이것은 디스플레이가 (131)에 표시한 상태로 되돌아올때 시와 분지시기가 둘다같이 빛이나는 상태가 된다. 그에 따라서, 상기할 수 있듯이, 명령버튼을 누르면 디스플레이는 (132)에 그린형태로 변화되고 명령버튼을 다음 누르면 디스플레이는 번쩍거리지 않고 (131)의 정상상태로 되돌아오게 될 것이다. 또한 명령버튼을 처음 누르자 동시에 디스플레이는 (131)의 번쩍번쩍하는 상태에서 (132)의 상태로 변하게 되고 프로우즌타임키핑회로는 정상 타임키핑이 제개되는 상태로 되돌아 오게 된다.

이제 제48도는 기호(141), (142), (143)으로 표시한 디스플레이 상태에 대해 언급해보자. 이들 모우드는 각각 경과된 시간(스톱위치) 상태에 있을때 디스플레이를 그린 것이다. 모우드(141)은 시, 분 모우드에 있을때 경과된 시간 지시기를 그린 것이다. (142)는 분, 초모우드에 있을때, (143)은 분, 1/10분 모우드에 있을때를 각각 그린 것이다.

제16도의 프로우즌 타임키핑회로(117)가 동작하지 않고 있다면 (131), (132), (133)으로 표시된 세 상태중의 어느하나로부터 경과된 시간 지시기는 동작될 것이라는 것을 제48도는 다시 보여주고 있다.

그러므로 보조버튼을 누르면 (131), (132), (133)의 상태중 하나의 상태에서부터 통로(165), (166), (167)을 통하여 (141)에 의해 표시된 상태로 디스플레이가 변하게 된다. 이 상태에 있을때 명령버튼을 누르면 분과 시에서 경과된 시간을 표시하도록 바늘의 이동에서 일어나는 경과된 시간타이밍을 시작하게 된다.

명령버튼을 계속 누르면 경과된 시간의 타이밍이 정지하게 된다. 이 경과된 시간의 출발과 정지는 (141), (142), (143)의 세 디스플레이형중의 하나와 같은 것이고 (142)나 (143)의 디스플레이에 따른 표시는 보조버튼을 누름에 따라 일어나는 (168)이나 (169)에 의해 표시된 통로를 움직이는 것에 의해 표시된 시간의 카운팅을 방해받지 않고도 이루어질 수 있다.

다 알 수 있듯이 (142)에 보인 디스플레이는 분과 초의 디스플레이이다. 보조버튼을 연속으로 누르면(142)의 상태에서부터 (169)에 표시된 통로를 통해(143)의 상태로 디스플레이는 이동하게 된다. 이것은 경과된 시간이 초와 1/10초인 것을 보이고 있음을 알 수 있다. 그후 보조버튼을 더 누르게 되면 디스플레이는 (170)에 표시한 통로를 통하여 (131)의 원래의 정상타임 키핑상태로 되돌아오게 된다.

여기에서 다음과 같은 것을 상기하는 것이 도움이 될 것이다. 즉 경과된 시간카운터와 정상타임 키핑카운터는 따로 떨어져 있고 구별되며 서로 완전히 무관한 카운팅을 한다는 것이다. 이와 같은 사실은 중요한 이점을 제공해주는데, 예를들면 정상타임키핑 카운터는 디스플레이형이 경과된 시간기능에 있는 동안 실제시간의 기록을 유지하도록 계속한다는 것이다. 반대로, 경과된 시간카운터는 디스플레이에 그 상태가 나타나건 안나건 관계없이 카운트를 계속하게 되어 처음부터 시작될 수 있도록 하며 그후 디스플레이는 경과된 타임키핑 카운터가 경과된 시간을 계속 카운트하게 되는 동안정상타임키핑 모우드로 되돌아 오게 된다. 경과된 시간의 범위를 결정하기를 요할때 디스플레이는 위에서 언급한 방법에서 상태(141), (142), (143)에 그린 3가지 경과된 시간모우드중 하나로 되돌아 오게 된다. 물론 경과된 시간카운터를 움직이기위해, 정지시키기 위해 또는 리세트 시키기 위해서는 그것이(141), (142), (143)의 상태중 하나에 있어야만 한다.

경과된 시간카운터가 시작되고, 정지되고 그리고 리세트되는 것은 그것이 3상태중 어디에 있느냐 와는 관계가 없다. 경과된 시간 카운터의 시작은 디스플레이가 경과된 시간 디스플레이(141), (142) 또는 (143)상태중 한 상태에 있은후 명령버튼을 누르므로 생긴다.

그후 디스플레이가 이들 세 상태중 한 상태에 있는 동안 명령버튼을 잇따라 누르면 타임키핑은 순간적으로 정지하고 카운터는 리세트나 재출발할때까지 그 상태에 고정되어 있을 것이다.

다음 명령버튼을 누르면 경과된 시간카운터의 카운팅을 재시작하여 다음 다시 정지되거나 리세트될때까지는 계속할 것이다. 명령버튼과 보조버튼을 동시에 누르면 카운터가 동작하거나 정지하거나 관계없이 0로 리세트시킬 것이다. 그러나 이 두가지에서 카운터를 리세트시키는 것은 카운터에 의해서 카운팅하는 것을 그만두게 되고 다시 시작될때까지는 리세트상태에 계속 머므르게 된다.

본 발명의 디스플레이 특성이나 회로는 지금까지 시계 제조술의 디스플레이에서는 보이지 않았던 많은 여러가지 장점을 제공해 주고 있다. 이때 다시 제16도와 스테이트 카운터와 타이머(124)에 관한 설명은 다음과 같은 것을 이해하는데 많은 도움을 줄 것이다.

즉 제48도에 관해서 위헤서 설명한 타이밍 기능을 제공하고 또한 거기에 있는 여러가지 디스플레이 모우드상태의 전기적 지시를 유지하는 것이 바로 스테이트 카운터와 타이머회로라는 것이다.

이들 전기적 양은 콘트롤 PLA(69)와, 콘트롤 PLA(69)에 적당한 전기적신호를 전기한 회로를 거쳐 여러가지 카운터와 부수회로까지 확장하도록 하는데 필요한 정보를 제공해 주도록, 적당하게 서로 교환된다.

※ 데이터레치, 세그먼트 디코더와 플레인 디코더회로

제15도의 여러가지 카운터로부터 나온 데이터는 시분할관계에서 공통 데이터버스(66)로 전달된다는 것을 지금까지 설명한 것으로 부터 알 수 있을 것이다. 이들 전기신호는 데이터래치회로(67)의 입력에 수신될때 32헤르쯔와 64헤르쯔 입력에서 들어오는 신호에 따라 거기에 저정된다. 128헤르쯔 입력은 회로가 적당히 동기가 되도록 하기 위해서 공급된다.

플레인디코더와 세그먼트 디코더가 정보를 요할때 정ㅂ는 데이터 래치회로에서부터 표시한 도선을 거쳐 세그먼트 디코더 PLA(125)에는 기호 AS-DS, AL-DL로 표시한 입력에 그리고 플레인 디코더에는 DS-GS와 DL-GL의 각 임력에 전달된다.

이 연결에 있어서 비록 상호연결의 절약을 하기 위해서이지만 전기신호를 다중송신시간 분할관계로 (여기에 사용한 시분할의 특별한 형테는 디스플레이소자들을 동작시키기 위해서 필요했던 사분할과는 아주른 형태) 데이터버스(66)을 거쳐 도통시키는 것이 바람직하였다는 것은 이를 이해하는데 도움을 줄 것이다.

따라서 데이터 래치(67), 세그먼트 디코더(125)와 플레인 디코더(123) 회로들은 이들 정보를 통합된 전다적 형태로 그리고 디스플레이소자를 미리 결정된 소망의 관계에 따라 스스로 동작하도록 하게하는 전기적 형태로 변화시키기 위해서 공급된다.

이제 여기에 그린 세그먼트 디코더와 플레인 디코더회로에 대해 생각해보면 다음에 나오는 것을 이해하는데 많은 도움이 될 것이다.

세그먼트 디코더와 플레인 디코더회로 둘다 다 여기에 들어온 정보가 장침표시나 단침표시둘중 어느것을 위한 것인가를 알아내야 한다.

이를 효과적으로 이루기 위해서 단침정보에 대해서는 두번째 글자에 “s” 또는 “S”로 장침정보에 대해서는 “l”또는 “L”로 회로에서 표시하였다. 예를들면 세그먼트디코더(125)에 관해서 입력 AS를 단침상태에 관한 정보를 지시하고 반면 AL은 장침상태에 관한 정보를 지시하는 것이다.

세그먼트와 플레인디코더인(125)와 (123)에서는

이 세그먼트디코더와 플레인디코더와 데이터 래치회로 사이의 이러한 전기적 양들의 상호교환은 다음에 설명하듯이 효과적인 장점을 제공하여 준다.

예로 제48도의 디스플레이가 (131) 또는 (132)에 보여준 상태에 있고 명령버튼은 세트버톤이 눌러져 있는동안 계속 눌러져 있을때 디스플레이 모우드는 디스플레이 시험상태로 표시된 상태로 이동하게 될 것이다.

이 상태는 각 세그먼트의 실시가능성을 조사하기 위하여 눈으로 볼 수 있도록 한 디스플레이의 어떠한 형태이지만 여기 선택한 특별한 모형은 연속적으로 4개의 디스플레이모우드 사이에 교대가 되도록하며 4개의 각 모우드의 각각은 약 1/2초의 기간동안 계속하게 된다.

특징으로서 이들 디스플레이 모우드의 각각은 세그먼트 반은 다른 모우드로 동작하게 된다. 즉, 어느 한시간에 다른 세그먼트의 반만 동작하므로 개회로가 되거나 또는 잠시동안 깨끗이 볼 수 있도록 하는 방법으로 동작한다.

물론 이것은 여러 플레인은 물론 세그먼트 사이에 구별과 실시가능성을 확보하기 위한 의도적인 장점을 가지고 있다.

1헤르쯔와 2헤르쯔 입력은 각각 세그먼트 디코더(125)와 플레인디코더 123에 앞으로의 디스플레이와 시험기능을 하기 위해서 DT회로에 전기적 양으로 협동관계내에서 동작하도록 한다. 또한 세그먼트 디코더회로(125)의 위부분과 플레인디코더회로(123)의 아래부분에 각각 32헤르쯔와 64헤르쯔의 입력이 있음을 볼 수 있다.

이들 입력은 클럭발생기(41)에서부터 도선(172)과 (43)을 거쳐 연결되어 있고 이것은 출력단 SA-SF와 BP10-BP29에 필요한 출력을 만들어 내는데 요하는 클럭신호를 공급해준다. 세그먼트디코더 PLA(125)의 입력 FS는 콘트롤 PLA(69)로 부터 도선(173)을 거쳐 연결되어 있다. 디스플레이와 연결에 있어서 전에 설명한 좀 두꺼운 시침과 얇은 시침사이의 구별을 효과적으로 하는 전기신호를 받는 것은 바로 이 도선을 통해서이다.

세그먼트디코더는 이 신호를 알아차리고 두꺼운 시침이나 얇은 시침중 어느것이 표시될 것인가에 따라 출력 SA-SF에 적당한 출력을 효과적으로 만들어 낸다.

플레인디코더 PLA(123)의 좌측상단에는 I/O, 날, 1/10의 3개의 입력을 볼 수 있다. 도선(174)를 통하여 I/O 입력에 수신된 신호는 플레인디코더회로는 2단침이 안의 단침으로 표시될 것인가 또는 밝의 단침으로 표시될 것인가를 표시하기 위해서 단침의 표시인 정보를 구별하도록 한다. 그러므로 예를들면 데이터버스(66)의 신호를 간단히 하기 위해서 데이터 래치의 어떤 입력은 단침이 내부의 단침일것인가 또는 외부단침일 것인가와 같은 구별이 없이 단지 단침정보로 표시된다. 플레인디코더 PLA회로(123)가 단침이 내부단침인가 외부단침의 상태인가를 구별하도록 하고 그것으로 출력도선 NP10-BP29에 적당한 전위를 공급해 주도록 하는 것은 바로 I/O 입력신호인 것이다. 도선(175)을 통해 플레인디코더 PLA의 날자입력에 전달되는 신호는 또한 구별된 특성을 보여 준다.

그러나 여기구별은 장침정보를 표시한 플레인디코더에 들어오는 데이터이다. 여기에서 날신호는 날의 적당한 단침표시를 제공하도록 하는 장침정보의 표시인 입력중의 하나를 잘라 줄이는데 효과적이다. 도선(176)을 통해 1/10초 입력에 들어온 신호는 1/10초의 결과신호를 표시하는 단자 BP10-BP29에 출력을 내기 위해 플레인 디코더안에 내부 디코딩 관계를 변화시키고 제48도의 디스플레이(143)에 있는 디스플레이 형태를 만들어 주는데 효과적이다.

진도를 더 나가기전에, 디스플레이의 다른 선택할 수 있는 부분들은 필요한 부분에 미리 결정된 RMS 임계전압을 가하므로 활성화 된다는 사실을 다시 기억하는 것이 모든 시계 제조술 디스플레이시스템을 이해하는데 도움이 될 것이다. 이것은 세그먼트와 플레인의 적당한 결합을 포함하고 있는 그리고 이들사이에 전압파형을 포함하고 있는 매트릭스의 성질에 있는 것이다.

디스플레이의 세그먼트를 통하는 구불구불한 각 통로는 실제 그와 같은 10개의 세그먼트에 연속으로 연결되어 있어서 전압이 입력에 가해질때 그에따라 연속적으로 연결된 10개의 세그먼트에 모두 도통하게 된다.

그러나 여기 설명한 10/1초를 표시할때를 제외한 디스플레이에 있어서, 그 세그먼트들의 반의 3개 이하는 동시에 턴온될지라도 세그먼트와 플레인에 들어오는 전위의 조합은 다중송신의 두레벨과 필요한 구별을 제공하는 결합회로에서 특히 중요하다. 물론 다중송신의 3이나 4 레벨 또는 더 이상의 레벨로도 그러한 구별을 하도록 사용될 수 있다.

그러나 다중송신의 레벨은 간단히 하는 것이 좋고 또 고도의 기술로 디스플레이의 콘트레스트와 신뢰도를 높이고 결선수도 되도록 줄이는 것이 가능하다. 제49도, 제50도에서는, 세그먼트와 플레인에 가해지는 여러가지 결합된 파형들을 그린것을 볼 수 있다. 제14도에서 설명한 파형을 기억하여 세그먼트에 가해지는 전위는 절대치 보다는 RMS에 의해 영향을 받는다는 것을 알 수 있을 것이다.

제49도에 그린 파형의 어떤 것은 제14도에서 필요했던 것보다도 더 크거나 또는 같은 RMS치를 갖고 있다는 것을 볼 수 있다.

세그먼트와 플레인에 가해지는 전위와 필요한 결합이 되도록 제50도의 도표에서는 보여주고 있다.

이제 제49도에 관해 상세히 조사해 보자. 여기 좌측상단 부분에서 64헤르쯔의 주기를 갖는 대표적인 구형파 파형을 볼 수 있다. 그 바로 밑에는 32헤르쯔의 주기를 갖는 그와 같은 파형이 그려져 있다.

제49도의 좌측에서 밑으로 즉 32헤르쯔의 주기를 갖고 3단파형 øα, øβ, ør, øδ로 표시된 파형을 볼 수 있으며 이들은 서로 90°의 위상관계를 갖고 있음을 알수 있다. 이것 밑에는 θ ₁ , θ ₂ , θ ₃ , θ ₄ 로 표시된 좀 비슷한 구형파를 볼 수 있는데 이것 또한 90도의 위상관계를 갖고 있음을 볼 수 있다.

제49도의 좌측밑에는 이들의 대수적 차이를 전압파형으로 나타낸 것을 볼 수 있다. 그러므로, 예를들면 øα-θ ₁ 을 위해 보여준 전압파형 θ ₁ 과 øα의 각각의 대수적 차이를 나타낸 것이다. 여기에 표시한 파형의 대수적 차이를 다음 계속 그 파형을 그리고 있다. 제49도의 파형에는 그려 있지 않지만 θ ₀ 는 데이터 전위레퍼런스 0이거나 중간탭에 있는 직류전류전위의 정상상태를 말한다.

더우기 이들 합성파형의 어떤것들은 물론 다른 것들은 그렇지 않지만 제14도에서와 같이 디스플레이를 효과적으로 턴온시키기 위해서 충분히 높은 RMS를 갖고 있다는 것은 다시금 강조되어야 한다.

제50도의 도표에 따라서 이들 결합을 적당히 선택함으로 위에서 언급한 바와 같이 필요한 세그먼트에 디스플레이정보를 가할수 있다.

이제 제50도에 관해 좀더 자세히 생각해 보면 윗줄에는 플레인에 가해지는 전압파형을 수직으로, 왼쪽에는 세그먼트에 가해지는 전압파형을 표시했음을 볼 수 있다. 따라서 행과 열의 합류점에는 x로 표시했는데 이것은 디스플레이를 턴온하기에 알맞는 합성전압이다. 예를들면, 단침만 디스플레이가 일어나도록 하는 경우 세그먼트의 øα와 플레인의 θ ₁ 의 합일점을 짧은 부분 즉 세그먼트의 2/1의 필요한만큼 어둡게 하도록 한다.

또한 장침만이라고 표시된 부분을 요한다면 세그먼트의 ør 파형과 플레인에 θ ₂ 파형으로 긴 세그먼트를 어둡게 하도록 한다.

제50도의 도표에서 x 표시가 없는 곳은 합성 RMS전압이 디스플레이를 턴온시키기에 충분전지 못한 상태를 표시한다.

제50도를 더 나가기전에 열에 표시한 기호 “장과단”과 기호 “장과 OLP”사이에 구별을 분명히 해야 하겠다. “장과단”의 상태는 단침과 장침디스플레이 둘다다 같은 세그먼트 드라이버에 의해 영향을 받는 상태를 의미한다. 반면 “장과 OLP”상태는 단침과 장침의 일부분을 둘다 갖고 있는 단일 평면안의 상태로 이 플레인은 θ ₁ 에 의해 가해지는 짧은 세그먼트를 갖고 있고 또한 장침의 일부분도 효과적으로 동작시키는 상태를 말한다.

이제 다시 제16도의 플레인 디코더(123)과 세그먼트 디코더(125)에 관해 더 언급해 보자, 출력단자 SA-SF와 BP10-BP29에 나타나는 각각의 전압파형에 관해서는 디코딩이 연속적인 단계로 일어난다는 것을 이해하면 도움이 될 것이다.

이것은 장, 단침의 결합을 결정하기 위해서 세그먼트 디코더의 입력에 가해지는 정보의 디코딩을 포함하고 있다. 입력 AS-DS, AL-DL, DS-GS, DL-GL과 함께 32헤르쯔와 64헤르쯔신호의 상호작용은 게이트드라이버 DA-DF와 D10-D29에 가해질때 차례차례 출력단자에 효과적으로 가하는 중간신호를 발전시키는데 효과적이다. 이 방법은 다음 자세히 설명하겠다.

플레인 드라이버 BP10-BP29의 각각에는 PLA로 부터 와서게이트 출력단자 드라이버를 온 또는 오프하는 “G”로 표기된제어신호가 있다. 입력에서 각 출력드라이버의 신호에는 선택게이트회로가 있어서 PLA 디코더로부터 오는 적당한 “S”신호가 있느냐 없느냐에 따라 위상신호 θ ₁ , θ ₂ 를 선택한다. 만약 “S”가 논리 0에 있으면 θ ₂ 를 선택하고 “S”가 논리 1에 있으면 θ ₁ 을 선택하게 된다. “G”와 “S”신호는 DS에서 GS, DL에서 GL로 2개로 표시된 입력을 갖는 PLA 디코더로부터 온다. 이 두 정보는 다음과 같은 방법으로 제15도, 제16도의 데이터 래치(67)에 의해 데이터 버스(66)를 통해 전달되는 정보로부터 유래된다.

정보가 각 카운터로부터 데이터 버스에 다중송신될 때 정보는 다음과 같은 방법으로 쌍으로 묶여진다. 즉, 한쌍은 항상 단침정보만 가질 것이고(예를들면, 초카운터나 시카운터), 다음 쌍은 장침정보 예를들면 분카운터나 날카운터를 가질 것이다. 래치는 데이터 멀티플렉서 제어로 동기가 되는 발진기에 의해서 스트로브(strobe) 되기 때문에 데이터버스로부터 단침 데이터(AS-GS)와 장침데이터(AL-GL)와 같이 정보를 저장하는 쌍으로 그 정보를 구할 것이다. 논리도 제15도, 제16도, 제10도-제38도에서 단침정보는 “S”문자로 표시되고 장침정보는 “L”문자로 표시되었다.

플레인 PLA 디코더를 생각해보면 단지 DS-GS와 DL-GL만 사용하고 있다. 왜냐하면 이것은 타임키핑 카운트의 10진수 카운터로부터 온 정보이기 때문이다. 위에서 언급했듯이, 각 타임키핑카운터 예를들면, 초 카운터는 6진수와 10진수 카운터로 나누어진다.

6진 카운터는 3비트의 정보 A에서 C까지를 내고 10진 카운터는 D에서 G까지의 4비트정보를 낸다.

10진 카운터는 바늘이 디스플레이의 원주 전체를 돌때 플레인의 처음부터 끝까지 연속적으로 카운트하기 위한 것이다. 그리고 6진 카운트는 6개 세그먼트 전체를 연속적으로 카운트한다.

이 10진 카운트의 정보 DS-GS와 DL-GL은 다음과 같은 방법으로 PLA디코더에 의해서 디코드된다. 즉 그들의 특별한 카운트에 따라 “G”로 표시된 게이트와 “S”로 표시된 신호선택은 각 플레인출력 드라이버를 제어하기 위해서 만들어지는 것이다. PLA가 어떻게 “G”와 “S”콘트롤 신호를 디코드하는가를 설명하기 위해서 예로 설명하였다. 만역 DS, ES, FS와 GS신호가 논리상태 ○○○○를 갖고 있다면 그것은 단침이 12시부터 1단 플레인 사이에 있다는 것을 지시한다. 그점에서는 그것이 내부 플레인이나 외부 플레인 둘중에 하나에 있다고 말할 아무런 정보도 없다. 그것은 I/O입력으로 불리우는 다른 입력에 의해 결정된다. 만약 그 입력이 논리 0이라면 그것은 내부플레인을 위한 것이며 제어는 플레인 출력드라이버 D10으로갈 것이다. 만약 I/O입력이 논리 1이라면 그것은 외부플레인을 위한 것이고 PLA가 직접 그 게이트에 가하도록하고 신호선택은 플레인 드라이버 D20을 조정한다. 이제 DL, EL, FL, GL는 논리상태1000를 갖는다면 그것을 플레인 BP11과 BP21에 장침이 있다는 것이다. 그러므로 PLA는 이에따라 “G”와 “S”제어신호를 D11과 D21 출력드라이버에 가할 것이다. 위의 예에서 3개의 따로 떨어진 플레인이 있다는 것을 관찰할 수 있을 것이다.

그러므로 단침은 그 자신 개개의 플레인을 갖고 있고 장침은 다른 한쌍의 플레인을 갖고있다. 이 개념을 더 발전시키기 위해 제50도의 매트릭스에 대해 언급하겠다.

그안에 단침을 갖고 있는 것으로 결정된 것 즉 플레인 BP10은 위상 θ ₁ 을 드라이브시켜야 한다. 그러므로 PLA는 특별한 결합을 알아야하고 “G10”입력에 플레인드라이버 D10에 출력드라이버를 턴온시키기 위해 만들어내야 한다.

또한 단침을 위해서는 θ ₁ 이 있어야 하기 때문에 θ ₁ 위상을 선택하기 위해서는 “S10”신호에 논리 1을 만들어내야 한다는 것을 알아야 한다.

여기서 θ ₂ 는 어떤 의미에서는 결장의 경우가 된다는 것을 알 수 있겠다.

즉, 만약 “S”신호에 논리 101이 없다면 그것은 θ ₂ 에 그대로 머무르게된다. 그런 경우 PLA는 그 플레인에 필요한 단침이 있는 상황을 찾게되고 그리고 만약 있게되면 그것은 논리 1을 해당하는 “S”출력에 놓는다. 예에서 BP11과 BP21플레인인 장침 플레인의 경우에서는 제50도의 매트릭스에서 언급했듯이 그 두 플레인에 장침만있기 때문에 θ ₂ 신호는 BP11과 BP21을 드라이브시키기 위해 선택된 것을 볼 수 있다. 그러므로 PLA는 이들을 턴온시키는 플레인 드라이버의 게이트에 “G”신호를 만든다. 왜냐하면 θ ₂ 위상이 요구되기 때문에 “S”신호는 그들 드라이버에 논리 0으로 남아있고, 결장의 상태 θ ₂ 에서 동작하도록 허용이 되고있다.

그러므로 장침과 단침을 나눌 수 없는 경우에 있어서 드라이브는 간단하다.

많은 다른 결합이 선택될 수도 있었고 또한 매우 유사한 결과가 일어날 수도 있었다. 그 유일한 차이는 다른 플레인 드라이버가 선택되었다는 것이다. 만약 진위표가 준비되었었다면 디코더에 2진 입력과 그에 해당하는 출력신호사이에 관계를 정렬된 형태로 표시할 수 있었을 것이다.

이제 장침이 단침을 가진 플레인을 나누기 위하여 있는 경우를 생각해보자. 예를들면, 만약 장침이 플레인 BP10과 BP20에 있고 게다가 BP10에는 또한 단침도있는 경우를 들 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 디코딩의 중점주의를 택하고 있어서 만약 플레인에 단침이 있다면 장침이 있거나 없거나 관계없이 그 플레인은 θ ₁ 위상신호를 가져야하면 반면 단지 장침에 의해서 있었던 플레인은 θ ₂ 위상신호를 가져야한다. 따라서 이 특별한 예에서 단침과 장침 정보가 BP10에 있는 경우에 장침이 BP20까지 연장되면 θ ₁ 신호는 BP10플레인 θ ₂ 신호는 BP20플레인 인에 가해지게된다.

그러므로 PLA는 논리 1 “G”신호를 플레인 드라이버에 턴온시키기 위해서 가하게되고 θ ₁ 이 필요하기 때문에 PLA는 θ ₁ 을 선택하기 위해서 드라이버 D10의 신호선택의 입력 “S”에 논리 1을 가하게 된다. 단지 장침소자만 갖고 있는 플레인 BP20은 드라이버 D20의 입력 “G20”에 논리 1을 수신하게되고 반면에 “S20”신호입력은 θ ₂ 에 그 신호선택을 보내기 위해서 논리 0로 될 것이다.

동작하지 않거나 또는 동작시키는 어떤 요소도 갖지않는 모든 다른 플레인은 그들 각각의 게이트 신호입력에 논리 0을 가질 것이다. “G”입력에 가해진 논리 0은 각 출력 드라이버가 중심탭 전압을 찾도록할 것이고, 그 플레인으로부터 디스플레인의 반대쪽에 어떤 세그먼트가 드라이브하느냐에 관계없이 합성전압은 낮은 RMS전압이되며 이들 소자들은 턴온하지 않을 것이다.

더우기 “G”입력이 논리 0에 있을때 “S”입력에 무엇이 있느냐는 상관이 없다.

1/10초의 경우에 있어서, 외부 플레인(초의 디스플레이)에는 물론 특정한 플레인을 위해서 θ ₁ 을 수신하는 짧은 세그먼트가 있다. 그러나 내부 플레인 디코더는 1/10초를 표시하는 “텐스(Tenths)”라 불리우는 신호에 의해 동작된다. 1/10초 신호는 매 1/10초마다 플레인 전체를 동작시킨다. 우상선택회로에 관한 θ ₂ 입력은 단순히 변화시키거나 또는 텐스의 특별한 경우를 위해서 θ ₂ 신호를 180도 위상변화시키므로 θ ₄ 입력으로 변화된다. PLA디코더 출격 “G”와는 그 정보가 장침정보인 것처럼 같은 응답으로 나타난다.

즉 PLA는 1/10초를 내부 플레인의 외각 원주에 있는 장침을 잘라 줄이는 것을 제외하고는 장침인 것처럼 해석한다. 그러므로 바늘은 “텐스”라고 불리우는 PLA에 다른 입력에 의해서 그렇게하지 못하게하는 것처럼 외부플레인안으로 확장되지 않는다. 더우기 PLA는 1/10초 카운터로부터 16으로 나눠진 카운트를 10분주 카운터까지 한바퀴돈다. 장침과 단침의 여러가지 경우를 디코드하기 위해 알파, 베타, 감마, 델타신호 사이에는 세그먼트 드라이버 선택이 만들어졌다.

세그먼트는 전 디스플레이가 구불어져있기 때문에 같은 세그먼트 드라이버에 의해서 가해지도록 되어있는 장, 단침은 많은 결합이 있다.

PLA는 이 요구에 따라 진행하고 PLA회로의 실질적 부분은 그렇게 사용하게 된다.

제50도에서 보면 본 발명의 양호한 실시예에서는 다음과 같은 방법으로 여러가지 위상사이에서 선택하고 있다. 만약 세그먼트가 단지 디스플레이의 짧은 소자 하나를 밝게하기 위해서 사용되었다면 알파 위상신호(øα)가 선택된다. 특정한 알파위상은 제49도 타이밍 다이어그램을 참조하라.

만일 단지 긴 소자만 있다면 감마(ør)가 선택되어야하고 또 만일 한 세그먼트가 길고, 짧은 세그먼트 둘다에 드라이브되어야 한다면 베타(ø _B )가 선택되어야 한다. 또한 만일 세그먼트가 긴 세그먼트를 드라이브해야하고 그러나 오버랩 상태에 있다면 베타(ø _B )가 또 선택되어야 한다.

그러나 만일 세그먼트가 아무것도 밝게하고 싶지 않으면 델타(øδ)가 드라이브되어야 한다.

제50도의 매트릭스에서는 θ ₁ 과 θ ₂ 는 정상적으로 활성화된 플레인을 위해 선택되고 θ ₀ 는 활성화되지 않은 플레인을 위해 선택된다.

1/10초의 경우를 잠시 무시하고서, 델타(øδ)상태는 그들 플레인에 θ ₁ , θ ₂ 또는 θ ₀ 를 갖고 어떤 경우에 있어서도 밝게 해주지 않는다. 그러므로 그것은 턴오프 상태라는 것이 더 바람직하고, 그리고 그것은 세그먼트 6개중 최대 3개만이 어느 한때 동작하는 것처럼 가장 활동적인 디스플레이드 라이브일 것이다.

물론 텐스의 경우에 있어서, 짧은 외부 세그먼트가 드라이브되느냐 안되느냐에 관계없이 뒤 플레인 전체를 및나게 하도록하는 것이 필요하다.

1/10초인 경우에 초는 디스플레이되고 그것은 단지 단침상태이기 때문에 θ ₄ 는 그 필요를 충족시킨다. 그러므로 그 특정한 세그먼트는 알파가 될 것이고 모든 다른 세그먼트들은 그위에 델타를 갖게될 것이다.

세그먼트 알파나 델타로 드라이브된다면, 디스플레이가 단지 2개의 세그먼트 선택으로 특별히 동작하는 것과는 관계없이 이들 턴온되어야하는 내를플레인은 θ ₄ 로 드라이브된다. 그러므로 이들 각 전체 플레인들은 턴온될 것이다.

이제 위에서 언급한 오버랩 상태로 보면 베타가 선택된 상태에서 오버렙을 장침과 단침 둘다 같은 플레인에서 나눠져있는 경우로 정의될 수 있다. 이것은 전체 “플레인”에 관해 설명한 것을 생각해 보면 두번째예가 이 경우에 해당된다. 이 목적을 위해서 디코드하는 디코더가 있다. 이것을 오버랩 디코더(OLP)라 부르고 이것은 단침과 장침이 함께 있을때 카운트하는 경우에 해당한다. 제30도-제38도의 논리도에서 그린 디코더는 4개의 “exclusive-OR”회로와 하나의 “OR”를 사용한 것이다. 오버렙 디코더는 각 이진수가 같은 경우 DL에서부터 GL까지와 DS에서부터 GS까지를 물어보게 된다. 같이 있는 곳에서는 회로는 OLP출력을 만들어내고 그 경우 세그먼트 디코디는 장침정보와 오버렙을 찾게된다. 실례에서는 단침 또는 오버렙과 장침의 결과를 부울리언등가로 그렸다. 그러므로 근본적으로 DS에서부터 GS까지 오버렙의 모든 경우를 찾게되고 그리고 만약 장침이 함께 있게된다면 ø _B 를 부르게된다.

DS에서부터 GS까지와 DL에서부터 GL까지는 유효한 상태의 어떤수를 갖고있고 이외의 다른 모든 상태는 효과가 없다는 것을 주의해야만 한다. 무효상태는 무로 즉 오프상태로 표시했다. 예를들면 D에서 G보조경우, “L”과 “S”는 카운트 0000에서 1001까지 갖고 만약 특정카운터를 턴오프시키고 싶으면 이들 출력은 모두 “high”로 드라이브되어서 논리 1111로 될 것이다.

물론 디코디는 이미 알려진 상태를 찾고 1111의 상태는 인식하지 못한다. 그러므로 어떤 드라이버도 그에따라 응답하도록 명령하지 않고 결과적으로 오프상태로 이행하지 않게된다.

øα에서부터 øδ까지의 생성은 많은 점에서 플레인 드라이버의 생성과 비슷하다. 플레인 드라이버에서 알 수 있는 것처럼 각 입력 신호에는 신호 선택회로가 있다. PLA디코더로부터 출력신호 “S”가 있는 곳에서는 신호 θ ₁ 과 θ ₂ 중 하나를 선택한다. 그와같은 선택회로는 32헤르쯔와 32헤르쯔 사이에서 선택하는 것을 제외하고는 세그먼트 드라이버에 입력신호를 공급받는다. 그러나 플레인 디코더와는 달리 게이트 입력은 신호선택을 거쳐서 가게된다. 게이트 신호는 64헤르쯔와 64헤르쯔 중에서 하나를 선택한다.

64헤르쯔와 32헤르쯔는 각각 64헤르쯔와 32헤르쯔의 180도 위상이 바뀐 것이다. 신호입력에 이들 32헤르쯔나 32헤르쯔의 결합에 의해서 그리고 게이트입력에 64헤르쯔나 64헤르쯔의 결합에 의해서 3단신호 øα에서 øδ까지는 제49도에 그린것으로 사용될 수 있다.

제49도의 타이밍 다이어그램에서 보면 반주기동안 세그먼트 드라이버는 그것이 중간탭 전압에 올때까지는 실제로 턴오프된다. 그리고 다음 반주기동안은 하이(high)나 로우(low)에 있게된다.

하이나 로우는 입력신호가 특정시간에 하이나 로우냐에 달려있다. 예를들어 øα가 요한다면 32헤르쯔가 입력신호에 가해지게 되고 64헤르쯔는 게이트 입력에 가해지게된다. 그러므로 64헤르쯔가 하이일 때 드라이버는 턴온되고 출력은 32헤르쯔가 하이인가 로우인가에 따라 로우나 하이로된다.

그러나 64헤르쯔가 로우로될 때는 중간탭 전압인 0볼트로된다.

그렇게하여 3단신호는 디스플레이 세그먼트에 드라이브하도록 만들어지는 것이다.

øB도 이와같은 방법으로 만들어질 수 있다. øB에 있어서 게이트는 64헤르쯔로 드라이브되고 입력신호는 32헤르쯔로 드라이브된다. 이상과 같은 설명에서 도표를 만들 수 있겠고 여기서 신호입력과 게이트입력은 필요에따라 알파, 베타, 감마, 델타신호를 결정할 수 있다.

제51도에서는 세그먼트와 플레인에 대해 소망의 출력을 구하기 위해 신호결합을 상세히 그린 것이다.

이제 특별한 선택으로 주어지는 경우를 생각해 보자. 알파는 그 신호에 의해서 밝게되도록 짧은 소자만 갖고 있을때만 생긴다. 베타는 짧고 또 길고 할때나 길고 오버랩될 때에 생긴다. 감마는 다만 긴소자일때만델타는 아무것도 없을때에 생긴다. 단침인 경우(알파나 베타경우)또는 장침과 오버랩인 경우에 있을때 32헤르쯔는 세그먼트 드라이버에 입력신호에서 생긴다는 사실은 출력드라이브를 선택하는 비교적 간단한 방법이 된다. 다른 모든 경우에서는 32헤르쯔를 갖게된다.

마찬가지로 장, 단침의 경우에 또는 장침과 오버랩인 경우에, 또는 단침과 장침 어느것도 아닌 경우에 있을 때 세그먼트 드라이브에 64헤르쯔는 게이트입력에 생긴다. 이와 다른 모든 경우에서는 64헤르쯔를 갖는다.

일차입력으로서 세그먼트 디코더에는 AS에서부터 CS까지 그릭 AL에서 CL까지있다.

또한 플레인 디코더에 역시 사용되는 DS와 DL이 있다. 이들 2개의 글자로된 입력은 다음에 설명하겠지만 필요한 카운트-업과 카운트-다운 현상을 동기시키기 위해 세그먼트 디코더에 사용된다.

PLA는 AS에서 CS까지 짧은 정보를 위해서 조사하고 만약 2진수카운트 000와 101중에서 알 수 있다면 특정한 2진수카운트에 해당하는 적당한 드라이버에 32헤르쯔를 선택하도록할 것이다.

물론 입력신호 32헤르쯔를 선택하는데는 또 다른 상태가 있으며 그것은 장침과 오버랩인 상태인 것이다. 전에 설명했듯이 이 실시예에서는 위의 2상태를 부울리언 등가로 결합하면 즉 장침상태와 단침의 조합과 부울리언 곱 또는 오버랩과 단지 단침과의 합으로 된다. 그래서 디코더는 여러가지의 상태를 갖고있다. 그 안에서 디코더는 AL에서 CL까지 그리고 오버랩 입력을 디코드한다. 즉 만약 오버랩 입력이 논리 1이고 AL부터 CL까지는 2진카운트 000와 101사이에 어느곳에 있다면 적당한 세그먼트에 출력이 될 것이다. 예를들어 000라면 “S”출력은 세그먼트 드라이버 A에 있게된다. 001이라면 출력은 B에 있게되고 101은 F에 있게된다. 2진수 명령이 가장 큰곳에서 가장 작은곳에 있다면 그것은 곧 Cl, Bl, Al명령이 된다.

게이트에 64헤르쯔의 위상이 변화된 것을 알 수 있다. 본 발명의 상품에서는 신호입력으로는 32헤르쯔를 이행하지 않는 경우로는 64헤르쯔를 택했다. 제51도에서는 이것이 장침정보에 해당하는 ør를 일으키리라는 것을 보여준다.

그러므로 64헤르쯔를 선택하기 위해서는 세그먼트 디코더로부터 2개의 출력이 있다. 하나는 32헤르쯔 신호선회로와 같은 신호선택회로로 공급되는 이 “G”신호를 제외하고는 플레인 디코더의 것과 같은 “G”출력이다. 64헤르쯔를 원하는 곳의 모든 경우를 생각하면 이경우는 장, 단침 또는 장침과 오버랩 또는 32헤르쯔 선택을 위해서 디코드된 부울리언 등가를 포함한다.

이 경우 출력 “S”는 32헤르쯔로 바꾸기 위해 논리 1로 가고 “G”입력은 64헤르쯔로 바꾸기 위해 논리1로 드라이브된다. 이제 장침이나 단침 둘다 다 없는 경우를 생각해 보면 각 드라이버의 게이트에 64헤르쯔가 있게될 것이다. 이것은 실제로 PLA에 있는 장침이나 단침을 위해 디코딩함으로 충족될 것이고 그리고 나서 게이트 신호는 장침이나 단침이 없어서 응답하는 그와같은 도치로 게이트의 “OR”함수에 공급된다. 어떤 점에서는 출력을 델타 위상안으로 이행하지 않도록되는 것이다.

세그먼트 디코더에 입력되는 AS와 CS의 영향을 설명하자면 카운트 AS에서 CS까지 예를들어 2진 카운트 000에서 101까지 질서정연하게 진행하는 것으로 설명될 수 있다. 또 거기에는 만약 DS입력의 카운트가 0이면 또는 다른말로 플레인의 짝수 카운트이면(내부 플레인은 BP10, BP12, BP16등등으로 될 것이다)SA부터 SF까지의 각각의 출력에 콘트롤이 질서정연하게 진행되어가는 것을 알 수 있겠다.

만약 DS입력이 1이면, 이것은 플레인 디코더에 있어서 홀수카운트를 표시한다(플레인 BP1111, BP13, BP15, BP 17등등), 카운트 AS에서 CS, 000에서 101까지는 이 경ㅇ에 세그먼트 드라이버 F에서 A까지 각각에 콘트롤 신호의 질서정연한 진행을 하도록할 것이다.

이것은 반대 명령이다. 이것은 업-다운 카운터를 갖지 않고도 디스플레이 주위를 따라 바늘이 질서정연하게 진행하도록하기 위해서 업카운트와 다운카운트현상이 어떻게 이루어지느냐하는 방법이다. 실례에 있어서는 분과시카운터가 시계방향이나 반시계방향으로 카운터를 프리세트를 요하는 곳의 분, 시카운터의 경우를 제외하고는 이카운터가 복잡하기 때문에 업-다운카운터를 사용하지 않도록 하고 있다.

세그먼트를 상호연결하고 있는 구불구불한 통로는 바늘이 바른 방향으로 질서정연하게 진행하도록 모든 다른 플레인에 카운터진행이 거꾸로 되어있다는 것을 보여주것 있다.

어떤 플레인이 동작하도록 하기위해서 세그먼트 AF의 진행동작하는 것 같은 것은 반대 명령 즉 FA명령을 제외하고는 디코드된 2진카운트에 의해서이다. 다음 2가지 방법은 이 현상을 달성시켜준다.

하나는 10진카운터의 처음 플립-플롭에 의해 제어되는 업-다운 6진카운터의 사용함으로써 된다. 그 경우 6진카운터는 10진카운터에 의한 짝수카운트를 카운트업하고 홀수카운트는 다운카운트한다. 예를들어 10진카운터가 논리 0과 같은 D출력을 갖는다면 6진카운터는 연속적으로 000에서부터 101까지 카운트할 것이다. 그러나 10진카운터가 논리 1의 D출력을 갖는다면 6진카운터는 101부터 000까지 연속적으로 카운트할 것이다. 또는 위의 역도 사용될 수 있다.

그러나 회로의 절약을 위해서 모드 업-카운터를 사용하는 것이 좋고(위에 설명한 분, 시를 제외하고는 출력디코더 PLA과 함께 업-다운현상을 효율적으로 한다.

업-다운 현상을 조절하기 위해서 PLA의 출력은 카운트 DS로 입력카운트 AS에서 CS까지 수정함으로 A에서 F 또는 F에서 A 둘중 하나의 특정한 진행에 답하도록 프로그램되어 있다. 이것은 역시 입력 DL로 수정된 AL에서 DL까지의 장침정보를 가진 것과같다. 장침과 단침둘다 있는가 없는가는 입력 DL의 사용으로 비교가 이루어진다. 또한 만약 적당한 출력드라이브신호를 설정하기 위해 이 둘을 교차하는 업카운트와 다운카운트가 있다면 비교는 확실히 되어져야 한다.

A2에서 A7의 디코드상태는 위에서 설명한 것처럼 단침이 카운트업하는 경우를 말한다. A8상태에서 A13까지는 다운상태이다. 업되기 위해서는 DS는 0이고 다운이 되기 위해서는 DS는 1이며 이 두경우에서 AS부터 CS까지는 000에서 101까지 카운트업한다. GA, SA, LA부터 GF, SF, SLF까지 디코드출력은 A에서 F까지 위로 진행하고 그리고나서 아래로 진행한다. A62에서 A63까지는 장침을 위해 업 그리고 다운된 것이다.

두꺼운 바늘은 전에 언급한 것 같이 같은카운트에서 일어난다. FS라 불리우는 두꺼운 바늘 입력이 있는 곳에서는 옆에 있는 드라이버를 위해 대략 같은 플레인에 있도록하는 적당한 신호를 부르는것이 있다. 그러므로 플레인 경계선에(세그먼트 A나 F중)도착할 때까지 옆의 두꺼운 부분이 질서정연하게 진행되고 그리고나서 두꺼운 바늘이 같은 평면에 있는 것처럼 순간적으로 그 진행을 역전시킨다.

일단 처음 지시기가 다른 플레인에 들어가면 원래의 진행은 계속된다. 이순간적 역전은 다중송신의 부가적 레벨의 필요를 방지하기 위해서이다.

A14에서 A19까지는 두꺼운 바늘을 위해 업 카운트를 갖는다. 같은 2진 카운트에 대해, 카운트0101(DS-AS)를 제외하고는 경계조건이 만나는 시계방향의 인접 세그먼트에 두꺼운 바늘표시기는 있게된다.

A20에서 A25까지는 다운 카운트를 제외하고는 같은 것이다. 내부 그리고 외부 플레인 디코더는 항상 업카운트가 있다는 것을 제외하고는 매우 유사한 것이다. 그 차이는 1/10초 입력이 논리 1에 있을때 생긴다. 이 경우 디코딩은 2진카운트에 관해서는 15진카운터에 의해서 디스플레이에 1/10초 지시기단으로 돌도록 하기 위해서 다른 방법으로 일어난다. 이 특정카운트는 B23에서 B34까지로 표시되었다. 결국B35, B36, B1, B2상태들은 교체위상으로 교체플레인을 밝게하고 2헤르쯔율로 서로서로 교체하는 디스플레이 시험상태이다. 세그먼트 디코더 선택에 있어서 A0와 A1은 교체 세그먼트를 활성적인 방법으로 밝게하므로 단락이나 개방은 모듈의 어떤 단계에서도 테스트될 수 있고, 수동이나 자동적인 테스트방법으로 조리품을 조사할 수 있다.

비록 위에 언급한 예에서 액정 디스플레이를 가진 본 발명품을 보여주고 있지만 이 부분에 숙련된 사람은 본 발명의 원리나 개념에서 벗어나지 않고서도 다른 물질로 쉽게 사용할 수 있다.

여기 사용된 단어와 표현은 제한된 말로 표현하지 않고 설명하는 말로 표현할려고 하였다. 또한 본 발명의 동등물을 사용하는 것뿐 아니라 이것의 동등물, 개작품, 수정품등 본 발명의 개념에서 벗어나지 않은 것을 포함하도록한 것이다.