JPH0357435B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液晶等により光学的に指針表示を行な
う、例えば電子時計に用いられる表示装置に関す
るものである。

従来指針に相当する表示部を液晶表示装置で構
成したアナログ電子時計があるが、当該時計の時
刻目盛は、印刷により形成してあるため、ガラス
の厚さの影響により視覚によつては、指針の位置
とそれが本来表示すべき目盛との位置関係がずれ
て見えるという欠点があつた。また指針の表示位
置に対応する目盛の印刷位置の調整にも手間を要
するものであつた。

そこで本発明は、放射状に指針形状の表示素子
を配設するとともに、同表示素子の先端部側に目
盛表示部を形成し、表示素子を点灯すべき出力を
単位情報ごとに選択して表示素子の点灯を制御す
る一方、単位情報のいずれかの選択に同期して目
盛表示部を点灯せしめ、上記欠点を除去するとと
もに表示素子の動作マージンを低下させることな
く、高いコントラストの表示装置を提供するもの
である。

以下図面に基いて本発明の一実施例を説明す
る。

第１図において、１は水晶発振器、２は分周器
である。３，４はそれぞれ秒の桁を計時する10進
カウンタおよび６進カウンタである。５，６はそ
れぞれ分の桁を計時する10進カウンタおよび６進
カウンタであり、７，８はそれぞれ時の桁を計時
する10進カウンタおよび６進カウンタであり、各
カウンタは２進化10進コードの出力を生じるもの
とする。９は12進カウンタ、１０はタイミングパ
ルス発生回路であり、分周器２から、例えば128
Hzの出力パルスを受けて端子P₁〜P₃に順次タイ
ミングパルスを生じる。１１〜１６はアンド機能
を有するゲート回路であり、端子P₁〜P₃に順次
発生するパルスによつて制御される。以上におい
て、ゲート回路１１〜１６は選択回路を構成す
る。１７，１８はオア機能を有するゲート回路で
あり、１９，２０はそれぞれゲート回路１７，１
８の出力コードを変換するデコーダである。２１
は出力順位切換回路であり、ゲート回路１８の一
出力状態に応じてデコーダ１９の出力順位が切り
換えられる。２２は後に詳述するセグメント電極
に印加するための電圧を選択するセグメント電圧
設定回路、２３は共通電極に印加すべき電圧を選
択する共通電圧設定回路である。２４はフリツプ
フロツプ回路、２５は電圧設定回路であり、端子
s₀，s₁，c₀，c₁およびc₂に電位0v₀，2v₀、および
3v₀の所定の電圧を周期的に発生する。２６はイ
ンバータである。

第２図および第３図は、指針を表示する液晶表
示装置の電極パターンを示したものである。

第２図において、２７は電極数６０のセグメン
ト電極の配設状態を示し、電極数１０のセグメン
ト電極２７ａ……２７ａは、同図示のようにセグ
メント電圧設定回路２２の端子e₁〜e₁₀に接続し
てある。その他のセグメント電極は、以下の接続
関係を有している。なお、以下に指称するセグメ
ント電極の順番は、端子e₁に接続したセグメント
電極２７ａを第１番目として時計方向に数えるも
のとする。第10番目のセグメント電極２７ａは第
11番目のセグメント電極２７ａと、第９番目は12
番目と……第１番目は20番目と、さらに第20番目
は21番目と、第19番目は22番目と……第11番目は
30番目と共通に接続してある。以下、上記と同様
な関係をもつて、第60番目までのセグメント電極
を接続してある。

第３図は、共通電極のパターン２８であり、外
側、中側および内側に、６分割した共通電極２８
ｄ，２８ｂ，２８ａを構成してある。なお、共通
電極２８ｄには、１時から12時までの各時刻目盛
に相当する指標部M₁〜M₁₂が形成してある。

なお、共通電極２８ａ，２８ｂの各分割溝２８
ｃ……２８ｃは、時計方向に第10番目と11番目の
セグメント電極間、第20番目と第21番目のセグメ
ント電極間、第30番目と第31番目のセグメント電
極間、第40番目と第41番目のセグメント電極間、
第50番目と第51番目のセグメント電極間および第
60番目と第１番目のセグメント電極間に位置しう
るように構成してある。

なお、液晶表示装置は、セグメント電極と共通
電極間に液晶を介在して構成される表示素子の集
合体によつて構成されるが、その構成は当業者が
容易に実施できるものであり、また本発明はかか
る構成自体に特徴を有するものではないから省略
する。

第４図は、出力順位切換回路２１およびセグメ
ント電位設定回路２２の詳細回路図であり、２９
〜４３はゲート回路、４４〜５３は半導体からな
るスイツチング回路、５４〜５８はインバータで
ある。

第５図は電圧設定回路２５の詳細回路図であ
り、５９〜７４は上記と同様なスイツチング回
路、７５，７６はインバータである。

第６図は共通電圧設定回路２３の詳細回路図で
あり、７７〜８２はアンドゲート回路、８３〜９
６は上記と同様なスイツチング回路、９７〜１０
３はインバータである。以上において、スイツチ
ング回路９５，９６およびインバータ１０３は目
盛表示回路を構成する。

以下本実施例で設定した電圧の状態について説
明する。第５図において、端子l₃およびl₄にV₀、
端子l₂およびl₅に2V₀、端子l₀およびl₇に3V₀の電
圧を印加してあり、端子l₁およびl₆を電圧０に保
持してある。

本実施例における液晶表示装置は、最大電圧値
｜3V₀｜を含む周期的パルス列の累績的印加によ
つて点灯し、周期的パルス列のうち最大電圧値が
｜V₀｜のパルス列の印加によつては点灯しない
ものとする。

第５図示の端子P₀には、第１図示の分周器２
の端子P₀から第７図示のパルス列Ａが印加され
ており、スイツチング回路５９，６１，６３およ
び６５とスイツチング回路６０，６２，６４およ
び６６とは交互にオンに反転される。第１図示の
端子P₁に生じたパルスによりトリガされたフリ
ツプフロツプ回路２４の端子Ｑに生じた第７図示
のパルス列Ｂは、第５図示のスイツチング回路６
７，６９，７１および７３とスイツチング回路６
８，７０，７２および７４とを交互にオンに反転
せしめる。

以上の各スイツチング動作にしたがつて、出力
端子S₀およびS₁ならびに出力端子C₀〜C₂に電圧
０，V₀，2V₀、および3V₀のうち所定の２電圧を
生じる。したがつて第７図示のパルス列Ｂのパル
ス波形b₁においては、端子S₀に電圧０、端子S₁に
電圧2V₀および０、端子C₀に電圧3V₀および０、
端子C₁に電圧V₀および０、端子C₂に電圧V₀およ
び3V₀が交互に発生する。また波形b₂において
は、端子S₀に電圧3V₀、端子S₁に電圧V₀および
3V₀、端子C₀に電圧０および3V₀、端子C₁に電圧
2V₀および3V₀、端子C₂に電圧2V₀および０が交
互に発生する。

第８図は上記各端子C₀〜C₂に発生する端子電
圧CVと各端子S₀，S₁に発生する端子電圧SVなら
びに両端子間電圧を示す図表である。

なお端子C₀〜C₂の各２電圧値と端子S₀，S₁の
各２電圧値は、図面上左側と右側がそれぞれ同じ
タイミングで発生するものとし、差の２電圧は各
タイミングで発生した電圧値の差を示している。
また第８図Ａは第１図示のフリツプフロツプ回路
２４の端子Ｑが“１”のとき、同図Ｂは端子Ｑが
“０”のときの電圧状態を示す。

次に一例として、第１図示のカウンタ３〜８が
10時５分０秒を計時した場合の指針表示の動作に
ついて説明する。

この計時状態において、カウンタ３は「０」、
カウンタ４は「０」、カウンタ５は「５」、カウン
タ６は「０」、カウンタ７は「０」、カウンタ８は
「５」、カウンタ９は「５」を計数している。

第１図示のタイミングパルス発生回路１０の端
子P₁から周期的にパルスが発生すると、秒の桁
のゲート回路１１，１４が開かれ、カウンタ３の
秒のデータがゲート回路１７に、カウンタ４のデ
ータがゲート回路１８に入力される。したがつ
て、ゲート回路１７の2⁰〜2³の端子に“０”を生
じ、ゲート回路１８の2⁰〜2²の端子に“０”を生
じる。したがつて、端子に“１”、端子ｈに
“０”、デコーダ１９の端子X₀に“１”を生る。
そこで、第４図を参照すると、ゲート回路２９，
３９の出力が“１”になるため、端子S₀に生じる
電圧が端子e₁に発生する。他の端子e₂〜e₁₀につ
いては、スイツチング回路……４７，４９……５
１，５３がオンになるため、端子S₁に生じる電圧
が発生する。

つぎに、第６図示のデコータ２０についてみる
と、端子Y₀に“１”が生じるため、端子K₁に端
子C₀に生じる電圧が発生する。また本状態にお
いては、タイミングパルス発生回路１０の端子
P₃は“０”であるから端子₃におけるその反転
論理値は“１”、したがつてゲート回路７７〜８
２が開かれている。そのため、スイツチング回路
８３がオンになり、端子C₀に生じている電圧が
端子g₁に発生する。その他の端子K₂〜K₆，g₂〜
g₆には端子C₁に生じている電圧が発生する。

したがつて、第８図Ａ，Ｂの図表より、端子e₁
とg₁およびk₁に印加される電圧の差の電圧｜3V₀
｜が周期的に液晶に印加され、当該電極に対応す
る第２図示の電極Ｓに対応する表示素子が点灯す
る。他の電極間には、電圧｜V₀｜が周期的に印
加されるため、それらに対応する表示素子は点灯
しない。

一方端子P₁に生じた上記タイミングパルスは、
第６図示のスイツチング回路９５をオンにし、出
力端子m₁〜m₆に端子C₂に印加されているパルス
列が生じる。第８図Ａ，Ｂの図表より、端子C₂
に印加されている電圧と、端子S₀およびS₁の各電
圧との差の電圧パルスの中には、電圧｜3V₀｜を
包含している。

したがつて、第３図示のコモン電極２８ｄと対
向する第２図示のセグメント電極２７ａの先端部
のハツチングＧに相当する表示部が点灯する。

次にタイミングパルス発生回路１０の端子P₂
に注目すると、それから周期的に発生したパルス
はゲート回路１２および１５を開き、カウンタ５
および６の出力データ「５」および「０」が同ゲ
ート回路を通過する。

したがつて、デコーダ１９の端子X5に“１”、
デコーダ２０の端子Y₀に“１”を生じ、また
は“１”、ｈは“０”を保持する。

したがつて第４図示のゲート回路４１の出力が
“１”になり、スイツチング回路４８がオンにな
つて、端子S₀に生じている電圧が端子e₆に生じ
る。その他の端子e₁〜e₅，e₇〜e₁₀には端子S₁に生
じている電圧が発生する。

また、第６図より、端子g₁，k₁に端子C₀に生じ
る電圧が発生し、その他の端子g₂〜g₆およびK₂
〜K₆に端子C₁に生じる電圧が発生する。したが
つて、端子e₆に接続されたセグメント電極Ｍと端
子g₁，k₁に対する共通電極とによつて構成される
分の表示素子が点灯される。

タイミングパルス発生回路１０の端子P₃に注
目すると、それから周期的に発生したパルスは、
ゲート回路１３，１６を開き、それを介してカウ
ンタ７，８の出力を通過せしめる。これにより、
セグメント電圧設定回路２２の端子e₁₀に端子S₀
に生じる電圧が発生する。共通電圧設定回路２３
の端子K₆に端子C₀に生じる電圧が発生し、その
他の端子K₁〜K₅には端子C₁に生じる電圧が発生
する。なお、端子P₃にパルスが生じたときは、
第６図示のゲート回路７７〜８２の出力が“０”
となるため、端子g₁〜g₆についてはすべて端子C₁
に生じている電圧が発生する。

したがつて、端子e₁₀に接続されたセグメント
電極Ｈと端子K₆に接続された共通電極とによつ
て構成される時の表示素子が点灯される。以上に
より、第２図示のセグメント電極Ｈ，Ｍ，Ｓに対
応する表示素子が点灯され、10時５分０秒が表示
される。

次は前の表示状態を順次保持していく積算表示
の例について説明する。本例では分および秒の桁
を表示する場合に限つて説明する。

第９図において、１０４は積算タイプのデコー
ダであり、入力値の10進コード変換値に相当する
端子およびそれ以前の端子が“１”に保持される
動作機能を有する。１０５も同じく積算タイプの
デコーダであり、入力値の６進コード変換値に相
当する端子およびそれ以前の端子が“１”に保持
される動作能を有する。以上の回路構成の一例と
しては、コード変換値に相当する端子のみに出力
を発生するデコーダの各出力端子に対応してオア
ゲート回路を設け、高位の出力端子対応するオア
ゲート回路の出力をその出力端子の直前のオアゲ
ート回路の一入力とする回転構成がある。１０６
は共通電圧供給回路であり、その詳細を第１０図
および第１１図に示す。第１０図において、１０
７〜１１７は既述したと同様なスイツチング回
路、１１８〜１２７はアンドゲート回路、１２
８，１３１は、インバータである。第１１図にお
いて、１３２〜１４２は既述したと同様なスイツ
チング回路、１４３〜１５２はアンドゲート回
路、１５３〜１５６はインバータである。再び第
９図において、１５７はパルスを端子P₁，P₂に
交互に発生するタイミングパルス発生回路であ
る。なお第１図示と同一の指示数値は、それと同
じ機能素子を示す。

一例として第９図示のカウンタが２分3S秒を
計時した場合の積算点灯表示について説明する。
この状態においては、カウンタ３，４，５および
６はそれぞれ「５」、「３」、「２」および「０」の
値になつている。そこでタイミングパルス発生回
路１５７の端子P₁に、パルスが発生したときは、
積算タイプのデコーダ１０４の端子X₀〜X₅が
“１”、端子X₆〜X₉が“０”に、同じく積算タイ
プのデコーダ１０５の端子Y₀〜Y₃が“１”、端子
Y₄およびY₅が“０”になる。セグメント電極側
の端子電圧についてみると、第４図示より、端子
e₁〜e₄に、端子S₁に印加されている電圧が、端子
e₅〜e₁₀に端子S₀に印加されている電圧が生じる。
一方共通電極側についてみると、第１０図より、
端子g₁〜g₃に端子C₂に印加されている電圧が、端
子g₄に端子C₀に印加されている電圧が、端子g₅お
よびg₆に端子C₁に印加されている電圧が生じる。
また第１１図において、第９図示のタイミングパ
ルス発生回路１５７の端子P₂は“０”の状態に
あるから、端子k₁〜k₆に端子C₁に印加されてい
る電圧が生じる。したがつて第８図Ａ，Ｂの図表
より、第３図示のg₁〜g₃に接続されている共通電
極と第２図示の端子e₁〜e₁₀に導電的に接続して
いるセグメント電極との対向によつて構成されて
いる表示素子および端子g₄に接続されている共通
電極と端子e₅〜e₁₀に導電的に接続しているセグ
メント電極との対向によつて構成されている表示
素子が点灯表示される。

次に第９図示のタイミングパルス発生回路１５
７の端子P₂にパルスが発生したときは、積算タ
イプのデコーダ１０４の端子X₀〜X₂は“１”、端
子X₃〜X₉は“０”、また積算タイプのデコーダ１
０５の端子Y₀が“１”，Y₁〜Y₅は“０”になる。

第４図示の回路より、端子e₁〜e₃に端子S₀に印
加されている電圧が、端子e₄〜e₁₀に端子S₁に印
加されている電圧が生じる。また第１０図より、
端子g₁〜g₆には端子C₁に印加されている電圧が生
じる。さらに第１１図より、端子k₁に端子C₀に
印加されている電圧が、端子k₂〜k₆に端子C₁に
印加されている電圧が生じる。したがつて第８図
示Ａ，Ｂの図表より、第３図示の端子k₁の接続さ
れる共通電極と端子e₁〜e₃に導電的に接続されて
いるセグメント電極とによつて構成される表示素
子が点灯される。

以上の点灯状態を示したのが、第３図示のハツ
チング部分であり、ハツチングａに相当する績算
表示が秒、ハツチングｂに相当する表示が分を示
しており、２分35秒の表示が認識される。

なお、目盛表示は既述した実施例と全く同様に
して、端子P₁にパルスが発生したときに、印加
される電圧によつて点灯される。

以上の実施例においては、セグメント電極およ
び共通電極に印加すべき電圧を第８図Ａ，Ｂに示
す場合に限つて説明したが、必ずしもこれに限る
ものではなく、第１２図に示す電圧であつてもよ
い。ここにおいて、Svは端子S₀およびS₁に印加
される電圧波形、Cvは端子C₀，C₁およびC₂に印
加される電圧波形を示し、w₁〜w₆は端子S₀.S₁と
端子C₀〜C₂との電圧の差の電圧波形を示す。電
圧波形w₁ ，w₅ およびw₀がセグメント電極と共通
電極との間に印加されたときに、それによつて構
成される表示素子が点灯される。これらの実効値
は、３／√２≒2.12と等しいため、どの点灯電圧波 形が選択されても、一定のコントラストで点灯が
行なわれる。

以上の実施例では、端子P₁に発生するパルス
に同期させて目盛表示用の電極間に電圧を印加し
たが、必らずしもこれに限らず、その他のタイミ
ング、例えば端子P₂に発生するパルス、に同期
して点灯電圧を印加するようにしてもよい。

以上詳述した通り、表示すべき情報を単位情報
ごとに選択して出力するとともに、いずれかの単
位情報の選択に同期して目盛表示部に点灯すべき
パルス電圧を印加するようにしたので、表示すべ
き単位情報数が変化しても常に目盛表示部と単位
情報とを同様のコントラストで表示することがで
き、両者の間にコントラストの差が生じることが
ない。すなわち、一般に液晶は、点灯用のパルス
電圧波形が一定であれば、駆動周期に応じて表示
状態（非表示状態の表示素子とのコントラスト）
が変化するものであるため、上記のように表示す
べき単位情報数が変化すると、各単位情報の時分
割駆動周期がそれに伴つて変化するが、目盛表示
部の時分割駆動周期も同様に変化するため、両者
の間にコントラストの差が生じることがないので
ある。さらに、表示素子の先端部と目盛表示部と
を同一セルで表示することにより、両者の位置調
整が不要となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す電気回路図、
第２図はその表示部を構成するセグメント電極の
配設パターンの平面図、第３図は同表示部の共通
電極の配設パターンの平面図、第４図は第１図示
の出力順位切換回路の詳細回路図、第５図は第１
図示の電位設定回路の詳細図、第６図は第１図示
の共通電圧設定回路の詳細図、第７図Ａ，Ｂは第
１図示の電気回路の一部の出力パルス波形のタイ
ミングチヤート、第８図はセグメント電極の端子
電圧Svと共通電極の端子電圧Cvならびに両電極
間の電圧の一周期内における電圧値を示す図表、
第９図は他の実施例の電気回路図、第１０図およ
び１１図は第９図示の共通電圧供給回路の詳細
図、第１２図はセグメント電極の端子電圧波形
Svと共通電極の端子電圧波形Cvならびに短電子
間の電圧波形を示す図表である。 ３〜９……カウンタ、１９……デコーダ、２１
……出力順位切換回路、２２……セグメント電圧
設定回路、２３……共通電圧設定回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 放射状にかつ円形状に配設した複数のセグメ
   ント電極を設け、同数のセグメント電極を一群と
   する各セグメント電極群に対向して扇形状の共通
   電極を円形状にかつ３つの同心円形状に配設し、
   各セグメント電極群の対応するセグメント電極ど
   うしを導電的に接続し、セグメント電極と共通電
   極との間に液晶を介在せしめて指針形状の複数の
   表示素子および目盛表示部を設け、タイミングパ
   ルスを発生するタイミングパルス発生回路を設
   け、時間データを出力するカウンタを設け、電位
   ０，V₀，2V₀および3V₀のいずれかからなる複数
   のパルス電圧を発生する電圧設定回路を設け、上
   記タイミングパルス発生回路の出力に同期して上
   記カウンタの出力を単位データごとに選択する選
   択回路を設け、この選択回路の一方の出力により
   表示すべきセグメント電極に上記電圧設定回路か
   らの表示用出力パルスを印加するセグメント電圧
   設定回路を設け、上記選択回路の他方の出力によ
   り表示すべき共通電極に上記電圧設定回路からの
   表示用出力パルスを印加する共通電圧設定回路を
   設け、上記タイミングパルス発生回路のタイミン
   グパルスにより特定の単位データの選択時にのみ
   上記目盛表示部に表示用のパルスを印加して目盛
   を表示させる目盛表示回路を設けた表示装置。