专利名称:远视距、广视角的时钟的制作方法
本实用新型涉及一种改进的时钟，特别是一种远视距、广视角的时钟，适于广场、大厅、家庭、宾馆等使用。
现用时钟的基本结构包括计时、驱动、显示三部分，显示部分有指针式和数字式，人们只能从钟的正面看时间(即可视角小于180°)，能看清楚时间的距离(即视距)不远。
本实用新型的任务是提供一种改进的时钟装置，它远视距、广视角(可视角可达360°)，扩大了时钟的服务范围。
本实用新型的任务是如下考虑和完成的本时钟包括计时、驱动、显示三部分，计时部分采用石英钟表电路中输出时、分信号的BCD码之前的部分，改进驱动部分和显示部分，分述如下一、时钟的显示部分数字钟采用数字显示，人们从不同方向看时间的效果是不同的，有的方向看不清楚，即数字显示的可视角小，高楼顶上的灯光，人们从任何方向看的效果都一样，它具有360°的可视角，为便于叙述，本说明书把具有360°可视角的光源称为点光源，电灯光、发光二极管的光都属于点光源。钞票只有伍分、二分、一分三种面额，可组合表示1、2、3……9分钱，启示了用三个点光源可组合显示0、1、2、3……9十个数目，设第一个红色灯亮显示数目5，第二个绿色灯亮显示数目2，第三个绿色灯亮显示数目2而第三个绿色灯闪亮(亮－不亮－亮－不亮……)显示数目1。见下表
第一个红灯 第二个绿灯 第三个绿灯 组合显示的数目不亮 不亮 不亮 0(即0＋0＋0)不亮 不亮 闪亮 1(即0＋0＋1)不亮 亮 不亮 2(即0＋2＋0)· · · ·· · · ·· · · ·亮 亮 亮 9(即5＋2＋2)时钟的时十位、时个位、分十位、分个位的数目均可采用上述组合点光源来显示。时十位只有0、1两种状态，用一个点光源即可显示，是组合点光源的特殊情况。
图1、图2是时钟的显示部分示意图，绿色点光源〔1〕显示时十位，组合点光源红色〔2〕、绿色〔3〕、绿色〔4〕组合显示时个位，组合点光源红色〔5〕、绿色〔6〕、绿色〔7〕组合显示分十位，组合点光源红色〔8〕、绿色〔9〕、绿色〔10〕组合显示分个位。例如若绿灯〔1〕闪亮、红灯〔2〕不亮、绿灯〔3〕不亮、绿灯〔4〕闪亮、红灯〔5〕不亮、绿灯〔6〕亮、绿灯〔7〕不亮、红灯〔8〕亮、绿灯〔9〕不亮、绿灯〔10〕闪亮，则显示时钟的时间为11时26分。〔11〕、〔12〕、〔13〕分别是由若干个点光源组成作为各个组合点光源之间的分隔标志，便于观察时间。十个点光源可有多种布置方式，对于要求时钟的可视角不大的场合(如靠墙布置)十个点光源可竖向也可横向，各个组合点光源的布置也可横、竖交错(如图2)，图2的情形观察方便可省去分隔标志。对于要求时钟的可视角为360°全向的场合，十个点光源竖向布置(垂直于地球表面)，其分隔标志的可视角应为360°，可采用若干个点光源均匀分布在一个水平的园周上组成一个光园，在光园内加装挡光板，使任何方向看到的是光园的前半园，近似一条光的直线，明显地把各组合点光源分隔开来(见图1)，这个光园也属于点光源，本时钟的结构可采用一体式或分体式，图1显示部分可装于高竖的钢架上部使视距远，计时和驱动部分装于钢架底部或室内便于管理。
二、时钟的驱动部分无线电1975年第5期、1983年第2期分别介绍了石英钟表电路，常用石英钟表分别从时十位、时个位、分十位、分个位计数器中取其BCD码送入七段笔划译码器后驱动数码管显示时、分数，本装置时钟则是从时个位、分十位、分个位计数器中取出相应的BCD码后分别送入时个位译码器、分十位译码器、分个位译码器。时个位译码器和分个位译码器均有〔一〕、〔二〕……〔九〕九路输出。
图4(a)是时个位译码器和分个位译码器的各路输出信号示意图，当时钟的时个位(或分个位)S为0时，各路均无信号输出，当时钟的时个位(或分个位)S为1时，第〔一〕路有信号输出，当时钟的时个位(或分个位)S为2时，第〔二〕路有信号输出，· · ·· · ·· · ·当时钟的时个位(或分个位)S为9时，第〔九〕路有信号输出。
图4(b)是分十位译码器五路输出信号示意图，当时钟的分十位T为0时，各路均无信号输出，当时钟的分十位T为1时，第〔一〕路有信号输出，当时钟的分十位T为2时，第〔二〕路有信号输出，· · ·· · ·· · ·当时钟的分十位T为5时，第〔五〕路有信号输出。
图4(c)是时十位输出信号示意图，石英钟表的时十位只有一路输出，0、1两种状态，时十位u为1时有信号输出驱动显示器显示1，时十位u为0时无信号输出，显示器的时十位无显示。本装置就直接从这一路输出中取时十位的信号。
目前的技术水平取出上述信号已不难，市面上已有利用这些信号作为实时控制的定时器产品，限于篇幅本文不详述了，且本实用新型时钟本身的特点在于改进显示部分和驱动部分，以下就详细说明利用图4(a)、(b)、(c)中的时个位、分个位、分十位、时十位的各路输出信号去驱动显示部分分别显示出时钟的时、分数。
图3是本时钟驱动显示示意图，虚线框内分别是时个位、分十位、分个位的驱动部分，显示部分的点光源〔1〕、〔2〕、〔3〕……〔10〕与图1同。A为放大器，a、b、c、d为分个位计数器的BCD码输出。
1、分个位的驱动显示分个位译码器的〔一〕、〔二〕、〔三〕……〔九〕九路输出信号放大后分别输出到继电器J1，J2，J3……J9，继电器J1，J2，J3，J4，J5，J6，J7，J8，J9的常开触点分别是J11，J21，J31、J32，J41、J42，J51，J61、J62，J71、J72，J81、J82、J83，J91、J92、J93。从振荡、分频后取出连续的秒信号，放大后输出到继电器JK，使JK吸合－释放－吸合－释放……，JK的常开触点JK1(用于分个位)、JK2(用于分十位)、JK3(用于时个位)、JK4(用于时十位)均闭合－断开－闭合－断开……，周期是一秒。当时钟的分个位为1时，第〔一〕路输出信号放大后输出到继电器J1，使J1吸合，于是J11闭合，J11与JK1共同作用使可控硅KS10受触发而导通－关断－导通－关断……，接通电源(～220V)驱动绿色点光源〔10〕闪亮，此时其他各路无信号输出，点光源〔9〕、〔8〕均不亮，结果组合点光源〔8〕、〔9〕、〔10〕显示出时钟的分个位为1(即0＋0＋1)。当时钟的分个位为9时，第〔九〕路的输出信号放大后输出到继电器J9，使J9吸合，其触点J91、J92、J93均闭合，J93使KS10受触发而导通，驱动绿色光源〔10〕亮，J92使KS9受触发而导通，驱动绿色点光源〔9〕亮，J91使KS8受触发而导通，驱动红色点光源〔8〕亮，结果是组合点光源〔8〕、〔9〕、〔10〕显示出时钟的分个位为9(即5＋2＋2)。余可类推。
2、时个位的驱动显示时个位的驱动原理和驱动部分结构与分个位的情形同，不重复说明了。只划出示意的虚线框H，时个位的驱动部分驱动组合点光源〔2〕、〔3〕、〔4〕显示出时钟的时个位数。
3、分十位的驱动显示分十位的驱动显示原理和驱动部分的结构也与分个位的情形同，只是分十位更简单一些，只有五路信号输出，也不重复说明了。图3的分十位驱动部分也只划出示意的虚线框M，分十位驱动部分驱动组合点光源〔5〕、〔6〕、〔7〕显示出时钟的分十位数。
4、时十位的驱动显示时十位输出信号见图4(c)中N，放大后送到继电器JN，当时十位u为1时有信号使JN吸合，触点JN1闭合，JN1与JK4共同作用使KS1被触发而导通－关断－导通－关断……，驱动绿色点光源〔1〕闪亮而显示出时十位为1，当时十位u为0时，无信号输出，JN不吸合，KS1不导通，点光源〔1〕不亮。
当时钟的时十位为1、时个位为1、分十位为2、分个位为6时，上述驱动部分分别驱动显示部分点光源〔1〕、〔2〕、〔3〕……〔10〕显示出11时26分。若要求显示秒也可以，秒个位和秒十位的情况与分个位和分十位完全一样。上述驱动部分采用继电器作为其中一个控制元件，实际上也可用电子电路取代继电器。
图5是电子电路作为驱动部分的分个位驱动显示原理图，显示部分的分个位组合点光源〔8〕、〔9〕、〔10〕由发光二极管组成，分个位译码器的〔一〕、〔二〕、〔三〕……〔九〕九路输出信号分别送入或门〔11〕、〔22〕、〔33〕、〔44〕，振荡、分频后取出秒信号送入与门〔55〕，或门〔33〕的输出信号也送入与门〔55〕，当时钟的分个位S为1时，第〔一〕路有信号输出(见图4(a))，此信号送入或门〔33〕后输出同样的信号，该信号和秒信号一齐送入与门〔55〕，输出点Y的信号见图4(d)，它被放大器A放大后驱动BG10导通－截止－导通－截止……，BG10驱动绿色点光源〔10〕闪亮，显示出分个位为1，当分个位S为9时，第〔九〕路有信号输出见图4(a)，此输出信号分送至门〔11〕、〔22〕、〔44〕，这三个或门均有与输入端相同的信号输出，或门〔44〕的输出信号放大后使BG10导通，驱动点光源〔10〕亮，或门〔22〕的输出信号放大后使BG9导通，驱动点光源〔9〕亮，或门〔11〕的输出信号放大后使BG8导通，驱动点光源〔8〕亮，于是组合点光源〔8〕、〔9〕、〔10〕显示出时钟的分个位为9(即5＋2＋2)，余可类推。
三、母子钟参看图6，如果将其他若干套(如B、C、D……)点光源(十个为一套)分别并联到本实用新型所述的时钟显示部分的十个点光源上，使B、C、D……各套点光源也显示出相同的时间，便成了所谓母子钟，适于宾馆、办公室或多厅房的家庭使用。
本实用新型时钟的特点一是远视距，二是广视角。在有些场合如显示部分靠墙放置，或将显示部分装于艺术品、装饰品或其他物品上做到时间和艺术共享时，就不要求360°全向显示了，只要求远视距这一特点。本时钟采用发光二极管作显示部分的点光源时，其视距比采用发光二极管作数字显示的常用时钟的视距远得多，因为眼睛对数字的分辨能力低，而对点光源或确切地讲是对互相分离开的光源(即离散光源)的分辨能力高，人的眼睛要分辨清楚几个离散光源比分辨清楚由光源构成的数字容易得多，这是本实用新型时钟能远视距的根本所在，所以确切地讲本实用新型时钟的显示部分是由十个离散光源组成的，时十位由一个离散光源显示，时个位、分十位、分个位都由三个离散光源组合显示。本说明书中所述的离散光源包括上述的点光源、各种颜色或各种形状的非数字意义的光源，说非数字意义是因为数字显示中的数字光源也是一种光源，它是以其数字形状来表示数目意义的，是“2”字形状的表示数目2……，远看，其数字形状模糊不清，正面看是2字，反面看不是2字形，侧看却是个1字形，数字意义的光源不具有远视距和广视角的特点，离散光源是以其发光状态即亮、不亮、闪亮以及颜色来表示数目意义，人们从任何方向看的效果是一样的，亮的就是亮的，离散光源具有远视距和广视角的特点。
至于组合点光源的组合形式可以有多种，比如时钟以12个小时为一周期，当时十位为1时，时个位的红色点光源〔2〕一定是不亮的，于是可利用〔2〕的闪亮来显示十位的1，便可省去点光源〔1〕和分隔标志〔11〕，或者采用其他组合形式使总的点光源数目减少。但人们习惯于指针式和数字式的显示方式，图1只有红色点光源亮、绿色点光源亮、绿色点光源闪亮三种，便于观察，目前易于被人接受。至于上述离散光源的寿命问题，可采用多个灯泡或多灯丝灯泡，一条灯丝烧断就自动转换到下一条灯丝，使时间显示不间断，本文就不详述了。
权利要求
1.一个包括计时、驱动、显示三部分的时钟装置，其特征在于a.显示部分包括若干个离散光源，利用离散光源的发光状态显示时钟的时、分数。b.显示部分的离散光源可控硅或晶体三极管的驱动。
2.根据权利要求
1所述的时钟装置，其特征是显示部分的离散光源可装于艺术品、装饰品或其他物品上做到时间和艺术共享。
3.根据权利要求
1所述的时钟装置，其特征是本时钟装置的显示部分可被并联到其他若干套离散光源上构成母子钟。
专利摘要
本实用新型提供了一种远视距、广视角的时钟装置。它包括计时、驱动、显示三部分。采用石英钟表的计时部分，取出时、分信号，控制可控硅或晶体三极管驱动显示部分的十个离散光源，显示出时钟的时、分数。
文档编号G04G9/00GK86202912SQ86202912
公开日1987年9月16日 申请日期1986年5月5日
发明者陈奇志, 罗宏基 申请人:陈奇志导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan