CN101203814B - 用于显示数字或者字母数字符号的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有LED段显示的电子表，其中宝石或者合成宝石或者由玻璃制成的宝石被置于显示段之前，以便通过借助相应的光源来照亮宝石而显示数字或者字母数字符号。

Description

用于显示数字或者字母数字符号的设备
技术领域
本发明涉及一种用于显示数字或者字母数字符号的设备，例如涉及表。本发明尤其是涉及一种用于通过多个段显示符号的设备。
背景技术
借助由多个段构成的数字或者字母数字符号来显示时间或者其它指示的设备是公知的。不同技术都可被用来达到这种效果。液晶显示器广泛流行并且具有极大减小电耗的优点。然而，由于液晶自己并不发光，所以这些设备要求附加的光源，以便在夜晚或在弱环境光时能看清楚这些设备。甚至在白天，由LCD所提供的对比度也是低的。
自己发光的段显示也是公知的。发光二极管(LED)显示器或者等离子体显示器例如是已知的，这些显示器具有甚至在弱光下也能被读取的优点。然而，这些设备具有高电耗的缺点，该缺点限制了这些设备在诸如表、计算器或者便携式电话的便携设备中的应用。因此，为了节省电池用电，LED显示表通常包括以下机构，即在显示器自己关断之前允许显示段在预定的持续时间期间被激活。
然而，被关断的LED的外观非常不美观。此外，LED的上表面易碎，使得这些LED必须用玻璃来保护。玻璃增加了该设备的厚度并且反射外部光，这消弱了显示器的可读性。最后，LED显示器经常被用于经济表，使得LED显示器的形象常常(尽管错误)与低品质相联系。
FR2838838说明了一种手表，该手表借助表示小时或分钟的两组LED来指示小时和分钟。读取时间是不实用的，因为该手表并未采取数字或者字母数字符号而是采取不常用的代码。这种解决方案最为适于显示从1到12的小时以及每5分钟间隔的分钟，但是用于显示精确的分钟是不实用的，因为必需有一行60个二极管。该文献也建议将半透明的宝石结合到每个光源，但是并没有说明如何相对于LED放置这些宝石，并且尤其是未建议照亮宝石。
US6553786说明了一种包括钻石模式的宝石饰物，该宝石饰物包括所放置的荧光钻石，以便当图案被紫外光照亮时写出文本。该结构仅仅允许显示固定的文本或者符号，但是不适用于显示诸如时间指示那样的可变的字母数字数据。
EP894449说明了一种配备有LED的表带，以产生栩栩如生的装饰效果。这些二极管未被覆盖并且并不是旨在显示数字或者字母数字指示。
US4601584说明了一种表盘，该表盘配备有用于显示不同的趣味设计的LED。然而，这些LED并不被用于显示数字或者字母数字符号且也不受宝石保护。
GB2276071说明了一种包括宝石的宝石饰物，这些宝石借助LED从背面被照亮。然而，这些LED并不被用于显示数字或者字母数字符号。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提出一种设备，尤其是提出一种表，该设备避免了现有技术中的这些缺点。
根据本发明，这些目的借助于一种这样的设备来实现：
一种具有显示器的电子设备，该显示器由光源构成，所述光源由电子电路控制以及由自主电流源供电，以便通过选择被照亮的光源来显示数字或者字母数字符号，其特征在于所述光源之前的多个透明的或者半透明的宝石，所述数字或者字母数字符号通过借助所述被照亮的光源来照亮所述宝石而被显示，其中所述透明的或者半透明的宝石布置在所述手表的顶面上。
根据本发明的目的还可以借助于一种这样的设备来实现：
一种电子手表，其包括前表面、多个光源、每个光源之前的一个透明的或者半透明的宝石、用于控制所述光源的电子电路、用于给所述电子电路供电的自主电流源，其中，所述宝石与所述前表面平齐，所述光源被布置和被控制，以便通过选择被照亮的光源来利用数值符号显示当前时间，其中所述透明的或者半透明的宝石布置在所述手表的顶面上。
宝石一方面尤其是在显示器被关断时被用来改善设备的美感，而另一方面被用来保护每个光源免受震动和刮伤，而不要求玻璃存在，该宝石例如是天然的或者合成的宝石或者是由玻璃制成的宝石，并且该宝石被安装在光源之前。
此外，尤其是当这些宝石被切割有刻面时，借助选择性激活的发光源明亮地照明这些宝石使得这些宝石闪耀光芒或者发光闪烁。
附图说明
在通过附图所描述的说明中描述本发明的实施例，其中：
图1示出了根据本发明的第一实施例的表实施例的俯视图。
图2示出了根据本发明的第一实施例的没有底部的表壳的透视图。
图3示出了根据本发明的第二实施例的表壳的俯视图。
图4示出了根据本发明的表壳沿图3的横截面平面A-A的部分截面图。
具体实施方式
图1至4示出了本发明设备的实施例，在该例子中，该设备由手表构成。该表包括壳10，该壳10的顶面由板(或者刻度盘)12构成，该板12整体用透明的或者半透明的宝石120来覆盖。在优选的实施例中，板12是表壳的组成部分。
在本文献中，宝石应被理解为透明的或者半透明的任何固体元件，该固体元件折射入射光和/或沿不同方向穿过宝石的光，以便产生闪烁、虹色、闪光等效果。宝石尤其是应被理解为：
·天然宝石，例如钻石，
·合成的或者人造的宝石，例如人造钻石，
·玻璃、晶体或者合成物、矿石或者有机材料的固体元件，这些固体元件被切割或者被模制、带有或者不带有刻面，以便闪耀光芒和投影根据内部的和外部的入射光的方位而变化的光反射，其包括玻璃或者琥珀。
·固态透明的或者半透明的元件，这些元件含有珍珠母或者其它合成物、矿石或者有机颗粒的内含物，以便折射朝不同方向跨越固体的光，这些内含物是半透明的或者不透明的。
·任何其它透明的或者半透明的元件，该元件是高贵的、贵重的或者有光泽的，并且该元件通常被用于珠宝首饰领域。
这些宝石被放置成矩阵，被放置成包括数行和数列的图案。在该例子中，行与列是等距的。宝石的其它布局(例如仅覆盖壳顶面的有限部分的宝石)或者数个不连贯的部分或者甚至不规则的布局(例如尺寸不等的雪花状宝石)也可以被构想在本发明的框架之内。此外，还能使用不同类型或者颜色的宝石或者相互不同地被切割的宝石。
在所示的实施例中，这些列的宝石的数目不同；因此，这些列具有可变的长度。表壳10整体覆盖有宝石，并且其它宝石像是从壳中溢出来覆盖腕带11的一部分。壳上的宝石与悬于腕带之上的宝石之间的界限不是清楚可辨的。腕带优选的是挠性腕带，该挠性腕带由例如覆盖有缎子或者织物的皮革、橡胶、织物或者合成材料制成。
用参考标记1201表示的某些宝石被放置在光源(例如LED 121)之前。参考标记1200表示其它没有从背面被照亮的宝石。参考标记120无差异地表示背面被照亮的宝石1201和背面未被照亮的宝石1200。
由所选的LED 121所发射的光通过相应的透明的或者半透明的宝石1201，并且通过宝石顶面上的不同刻面朝不同方向反射，以便产生闪烁的照明。
电子电路(未示出，例如为钟表微控制器或者段显示控制器)确定每个时刻所选的LED，以便显示期望的数字或者字母数字符号。电子电路由自主电源(未示出，例如为电池或者光电池)来供电。
在所示的例子中，LED被布置，以便构成多段数字符号。四个数字可被显示来指示从00到12(或者从00到23)的时间和从00到59的分钟。此外，两个点还可以被显示来使两个小时数字与两个分钟数字分离。在一个实施例中，这两个点能以一秒的频率闪光。当然，其它类型的符号也能被提供用于显示其它指示，例如显示秒、日期、计时器指示、秒时区等等。控制机构15(或者诸如按钮或者凸面的其它机构)可被用于选择所显示的指示。
这个实施例中的背面被照亮的宝石1201具有大约为正方形的形状，从而不同于每个符号7个段的常用显示段的细长形状。在所示的实施例中，数字符号通过所选的二极管来构成，这些二极管以每个符号13个二极管为一组来照亮。优选地，某些相邻的LED电连接并且因此总是借助单个控制信号同时被选择或者不被选择。用于显示0到9这十个数中的一个数所必需的控制信号的数目因此被限制。在这种情况下，显示段因此由水平或者垂直方向上的数个相邻光源来构成。
所示出的表进一步包括至少一个控制机构15，控制机构15例如是凸面或者按钮，以便控制表的不同功能以及调节所显示的时间。对应于所显示的指示的LED优选地只有当用户操作控制机构15时才被点亮，然后在预定周期之后自动关断，以便节约表的电池或者自主电流源。
在一个实施例中，由所选的LED所产生的光强是可变的，并且例如取决于用户的调节，取决于由光电池所确定的环境光，取决于电池的状态或者取决于例如时间。因此，能改变显示对比度或者根据用户的感受或者环境条件改变宝石的闪烁。此外，也能同时点亮所有光源121，以及点亮其它可选的附加光源，以便与所显示的指示无关地使宝石120闪烁。此外，由不同光源所发射的光强可以在时间上和在空间上被调制，以便产生可变的彩虹反射。
宝石120通过镶嵌或者粘合被固定在限定壳10的顶面的板12上。在粘合的情况下，每个宝石可以独立地被粘合在孔130中、被粘合在盲孔或者直接被粘合到板12的上表面。在一个实施例中，也能一次操作地借助带粘性的膜(例如沉积在壳的顶面12上的转移膜或者自粘膜)粘合数个宝石。
为了防止宝石未粘合或者未固定的任何风险，重要的是将这些宝石安装在刚性表面，例如安装在足够厚的金属板12上。此外，所有宝石(包括覆盖腕带11的一部分的那些宝石)都优选地被安装在相同的板12上或者至少安装在数个元件上，这数个元件彼此结合并且共同形成不可变形的表面。为此，在图2中所示的实施例中，表的顶面由金属板12构成，该金属板12包括突出部分122，该突出部分122部分覆盖表带的一端(未示出)。突出部分122被切割，以便与这些列宝石的长度相对应；部分122整体上被宝石覆盖，并且因此当宝石被安装时，实际上不可见该部分122。在该例子中，突出部分包括孔，这些孔位于针对每个宝石所提供的位置处。根据所选的装配方法，这些孔(或盲孔)能被设置在整个板12上。
板12当然也能覆盖腕带第二端的部分。
在变形的实施例中(未示出)，覆盖腕带的宝石可被安装在适配器或者另一刚性元件上，该另一刚性元件被连接到腕带并且例如借助螺丝、销或者杆保持与壳10结合，以便利用壳10的顶面连续地构成单个刚性表面。
所有宝石在不可变形的单个表面上的粘合或者镶嵌能够确保在该图案的宝石之间有很规则的空隙，并且减小了这些宝石未固定或者未粘合的风险。
被安装在横跨壳10和腕带的单个刚性表面12上的宝石也能与具有指针的表、或者在没有任何宝石的部分上具有数字显示的表一起使用。因此，这个特征与背面被照亮的二极管无关。
图3示出了表壳10的变形实施例的俯视图，该表壳10的顶面12并没有覆盖腕带。该面在为LED所设置的位置处配备有孔130。宝石120被设计来安装在每个孔130之上并且在这些孔之间或者在这些孔周围被安装成矩阵。在优选的实施例中，因此所安装的宝石构成表的顶面，该顶面因此并不具有刻度盘并且没有用玻璃覆盖。然而，也能将宝石仅安装在顶面的一部分上。
图4示出了安装有数个宝石120的表壳10沿图3的横截面平面A-A的部分截面图。该壳包括具有所提及的孔130的金属板12。这些宝石通过镶嵌或者粘合而被安装在这些孔中或者被安装在这些孔周围。印刷电路板(PCB)14或者其它连接装置被安装在板12之下并且承载一定数目的LED 121，例如承载红色二极管和/或蓝色二极管，如图所示。该印刷电路包括用于引导导线的引导路径或者通孔，以便将不同的LED连接到表的电子电路(未示出)。
板12优选地被直接放置到印刷电路14上。这样，板在孔130之间的部分构成帘状物(curtian)131，该帘状物131防止针对一个LED121所发射的光到达邻近的宝石。
在所示的例子中，LED 121的轴线垂直于板12的平面。然而，也能将至少某些二极管平行于宝石12的刻面安装，或者在某些宝石下设置数个二极管，以便使这些宝石闪耀更多的光芒或者不同地闪耀光芒。
接头(在这些图中未示出)优选地被设置在每个宝石周围，或者被设置在每个孔130中，以便防止水渗透到印刷电路14中。如果不是从背面被照亮的宝石1200被安装在盲孔中(如图4中所示)，则能将各个接头仅与每个背面被照亮的宝石1201相关联，其中会出现水渗透进孔130的风险。
在变形的实施例中，通过压缩在每个宝石周围的圆形的弹性接头来确保密闭。也能使用粘合接头，该粘合接头由在空气中、在光中、在紫外光中等变硬的材料构成，并且该粘合接头允许将每个宝石粘合在孔130中并且同时确保其密闭。为此，环形槽(未示出)优选地工作并且被布置在板12中(在每个孔130之内)，以在那里容纳宝石1201的整个外围；例如借助注射器在装配期间给该槽填充粘合剂，以便确保最佳地支撑宝石。粘合接头优选地在变硬之后维持某个柔度，以便确保即使在膨胀或者变形的情况下也能支撑宝石。除了粘合以外，例如通过板12的部分的变形的镶嵌也能被执行。
在另一变形实施例中，在安装宝石120之前、安装期间或者安装之后，孔130填充有粘合剂或者其它合成材料。也能借助板12与印刷电路14之间的附加层(例如其中为每个二极管钻有孔的透明合成板或者紧密板)来保证密闭性。在这种情况下，单个元件防止来自不同宝石的水的渗透。最后，也能在板14下确保密闭性，该板14本身仅仅不完美地受到保护。
在另一实施例中，借助在LED与电路的剩余部分之间的可压缩和导电的弹性垫来保证密闭性。该垫例如由宽度例如为0.3至1mm的电绝缘硅橡胶构成。金属线或者线状物(优选地为金)被集成到垫中，这些金属线或者线状物垂直地横穿垫的平面，这些金属线或者线状物之间具有大约0.05至1mm的间隔。这些线都被切割成与垫的上表面和下表面齐平。通过在垫的上侧的LED的每个管脚与在垫的下表面之下的(例如在垫之下的PCB上的)对应接触点之间的线建立电接触。这些线之间的橡胶一方面保证不同的电接触点之间的电绝缘，而另一方面保证了密闭性，这种情况下到达LED的任何湿气都由垫阻挡。这种垫例如可从SHIN-ETSU公司得到。

Claims (27)

1.一种具有显示器的手表，该显示器由光源构成，所述光源由电子电路控制以及由自主电流源供电，以便通过选择被照亮的光源来显示数字或者字母数字符号，其特征在于所述光源(121)之前的多个透明的或者半透明的宝石(120)，所述数字或者字母数字符号通过借助所述被照亮的光源来照亮所述宝石而被显示，其中所述透明的或者半透明的宝石布置在所述手表的顶面上。
2.根据权利要求1所述的手表，其中，所述宝石(120)沿着多个相邻的列和相邻的行布置，所述光源(121)被放置在所述宝石(120)中的某些宝石之后，所述行或者列包括与光源不相关联的并且不能单独从背面被照亮的宝石(1200)。
3.根据权利要求2所述的手表，其中，某些行和/或某些列具有不等的长度。
4.根据权利要求2或者3中的一个所述的手表，其中，所述列都是等距的，并且其中所述行都是等距的。
5.根据权利要求1所述的手表，所述宝石(120)覆盖所述手表的表壳(10)的上侧的至少一主要部分。
6.根据权利要求5所述的手表，所述宝石(120)进一步覆盖紧邻所述表壳(10)的腕带(11)的至少一部分。
7.根据权利要求6所述的手表，其中，所述宝石(120)连续地被置于所述表壳顶面与所述腕带(11)之间。
8.根据权利要求1所述的手表，还包括用于防止渗透到所述宝石(120)周围的水到达所述电子电路的密闭装置。
9.根据权利要求8所述的手表，所述密闭装置包括单独的弹性接头，该接头单独结合到所述宝石(120)中的至少某些宝石。
10.根据权利要求8或者9中的一个所述的手表，所述密闭装置包括变硬材料，从而既防止水渗透到所述宝石(120)中的至少某些宝石周围又允许支撑所述宝石。
11.根据权利要求10所述的手表，所述变硬材料是粘合剂。
12.根据权利要求10所述的手表，所述宝石(120)被安装在板(12)上，在所述板(12)中钻有孔(130)，用于容纳所述宝石(1201)中的至少某些宝石，所述变硬材料被置于每个所述孔(130)之内的环形槽中，所述环形槽在板(12)中用机器成形。
13.根据权利要求8所述的手表，其包括所述宝石(120)与所述电子电路之间的紧密元件，以便防止来自不同宝石(120)的水的渗透。
14.根据权利要求1所述的手表，所述宝石(120)被单独镶嵌。
15.根据权利要求1所述的手表，数个宝石(120)被单独粘合。
16.根据权利要求1所述的手表，数个宝石(120)一次操作地被粘合。
17.根据权利要求16所述的手表，数个宝石(120)借助转移膜或者自粘膜一次操作地被粘合。
18.根据权利要求1所述的手表，所有所述宝石(120)都被安装到单个板(12)上或者被安装在形成不可变形的表面的数个元件上。
19.根据权利要求1所述的手表，所述光源(121)由LED构成，所述手表包括能够由用户启动以在确定的持续时间期间照亮所选LED(121)的控制机构(15)。
20.根据权利要求1所述的手表，其中，所述光源被组织成多个段，所述段能单独被选择用于显示所述数字或者字母数字符号。
21.根据权利要求20所述的手表，其中，所述段中的至少某些段由数个相邻的光源(121)构成，所述相邻的光源能够仅仅同时被选择。
22.根据权利要求21所述的手表，使得与小时和分钟指示相对应的数个数字符号被显示，每个符号借助至少七个段被显示，所述七个段中至少某些段由同时被选择的数个相邻光源构成。
23.根据权利要求1所述的手表，由所述光源(121)所产生的光强取决于以下因素中的至少一项：
环境光水平；
电池水平；
由用户进行的调节。
24.根据权利要求1所述的手表，通过帘状物(131)使所述光源(121)与其邻近的光源分离，以便使得一个宝石被照亮而其邻近的宝石不被照亮。
25.根据权利要求24所述的手表，所述光源(121)被安装在连接板(14)上，
有孔的板(12)被叠加在所述连接板(14)之上，孔(130)被设置在每个光源之上，
所述宝石(120)被安装在与所述光源相对的所述有孔的板(12)的面上。
26.根据权利要求25所述的手表，其包括表壳(10)，所述有孔的板(12)限定所述表壳(10)的顶面并且从表壳(10)的至少一侧突出，以便覆盖所述腕带(11)的一部分。
27.一种电子手表，其包括：
前表面；
多个光源；
每个光源之前的一个透明的或者半透明的宝石，所述宝石与所述前表面平齐；
用于控制所述光源的电子电路，
用于给所述电子电路供电的自主电流源，
其中，所述光源被布置和被控制，以便通过选择被照亮的光源来利用数值符号显示当前时间，其中所述透明的或者半透明的宝石布置在所述手表的顶面上。
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