CN105700326B - 用于诸如钟表的便携式物品的显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及显示装置，该显示装置包括表盘(12)、转动指示器元件(10)和至少第一和第二组图形，表盘(12)包括开口(30)，转动指示器元件(10)布置成在表盘下方转动，每组图形由与转动指示器元件成一体的平面表面(18)支承，这些组图形布置成在转动指示器元件(10)转动期间通过表盘上的开口(30)顺序显现出来。这些组图形均由透镜阵列覆盖，并且每组图形至少由具有第一尺寸的第一图形和具有与第一图形的含义相同的含义并且具有第二尺寸的第二图形形成。这些图形被分割成直线部段(24，26)，直线部段(24，26)平行于图形的取向并且交替成使得在第一图形的各部段(24)之间总是存在一个第二图形的部段(26)。

Description

用于诸如钟表的便携式物品的显示装置
技术领域
本发明涉及一种意在合并在便携式物品中的显示装置，该显示装置包括表盘、指示器元件和至少第一组图形，所述表盘包括开口，该开口限定显示区域，所述指示器元件布置在所述表盘下方，所述第一组图形在平行于所述指示器元件的平面内延伸并且布置成通过设置在所述表盘中的所述开口显现出来。
背景技术
已知符合上述定义的字母数字式显示装置。在这些装置中，转动指示器元件通常采用盘或环的形式，该盘或环承载一系列粘贴至圆形轨道的规则地间隔开的字母数字指示。这些字母数字指示通过布置在表盘中的开口显现出来，该开口通常被称作孔，并且其尺寸对应于所要显示的字母数字指示的尺寸。盘或环的圆形轨道在该孔下方经过，因此，当指示器元件转动时，字母数字指示进入孔中，从而按顺序显示各种指示。例如在日历表中非常普遍地使用了这种显示系统。
满足上文描述的大多数字母数字式显示装置的共有缺点是，所显示的指示尺寸较小。
实际上，为了避免相邻的指示之间的重叠，各种指示必须都被刻在指示器元件的圆形轨道的不同扇区上。在这些条件下，将理解的是，扇区的开口限制为360°除以分布在圆形轨道的外周上的指示的数目而得到的角度。例如在这些指示是从1到31的一系列日期的情况下，可以计算出这些扇区的开口略小于12°。
为了克服上述缺点，欧洲专利申请序号EP1310839A1披露了一种日历表，该日历表的孔适合于提供所要显示的字母数字指示的放大图像。为此，形成上述孔的开口在尺寸和形状上适合于接纳透镜。由此安装在开口中的透镜用作放大镜，传送日历指示的放大图像，以便在原则上改善对指示的阅读。
该已知方案的一个缺点在于，形成所要显示的指示的数字的尺寸几乎等于透镜的直径。在这些条件下，将理解的是，显示区域中的透镜的厚度甚至不是近似恒定的。已知的是，当足够大以能够看到时，透镜的厚度的变化将导致所传送的图像发生变形。这种现象称为球面像差。
发明内容
本发明的一个目的是，克服刚才已经描述的现有技术的缺点。本发明通过提供一种根据随附的权利要求1所述的字母数字式显示装置来实现这一目的。
应当注意，术语“圆柱形”被广义地使用，词语“圆柱形透镜”在这里表示包括光轴并且在其全部长度上在横截面上具有恒定的轮廓的任何透镜。
应当注意，圆柱形透镜的“取向”对应于透镜的光轴的取向。另外，字符的取向对应于与文本中的其它字符一起按顺序地对该字符进行书写的传统书写方向。已知的是，在大多数语言中字符的优选书写方向是“水平”方向(根据不同的情况从左到右或从右到左书写字符)。然而，将理解的是，在本文中，将被称作“水平”的方向更加准确地对应于经过读者的两只眼睛的直线的方向，该读者的头部相对于文字以传统的方式取向。
附图说明
当参考附图阅读下文仅通过非限制性示例给出的描述时，可以发现本发明的其它特征和优点，其中：
-图1是与现有技术的字母数字式显示装置相关联的钟表机芯的俯视图，该字母数字式显示装置由用于日历表的日期显示器形成。
-图2是形成根据本发明的具体实施例的字母数字式显示装置的转动指示器元件的日历盘的示意性俯视图。
-图3A是示出图2的显示装置的其中一组字符的俯视示意图，该组字符由平面表面承载，并且由具有第一尺寸的第一个“3”和第一个“0”以及具有第二尺寸的第二个“3”和第二个“0”形成。
-图3B是布置在图3A的那组字符上方的透镜阵列的横截面图。
-图4是布置在一组字符上方的透镜阵列的透视图。
-图5A和5B是示出观察者能够看到该组字符的哪个字符的示意图，这取决于观察者的眼睛是在经过圆柱形透镜的光轴并经过观察者的眼睛的平面的一侧还是另一侧。
-图6是本发明的第一变型实施例的示意图，其中，单个透镜阵列布置在设置在表盘中的开口中，表盘覆盖转动的指示器元件，在该转动的指示器元件上以两种不同的尺寸印刷有至少一种相同的图形。
-图7A和7B是本发明的第二变型实施例的示意图，其中，布置在设置在表盘中的开口下方的液晶显示单元以两种不同的尺寸显示至少一种相同的图形。
具体实施方式
本发明源于这样一个总的创造性想法：该想法包括在透镜阵列下方布置同一图形的两种不同尺寸的两种表现形式。根据观察者察看图形的角度，他将首先看到具有给定尺寸的其中一个图形，然后看到与所看到的第一图形具有不同尺寸的另一图形，这导致变焦效果，使得可以产生动态显示。
下面将参考日期环类型的转动指示器元件描述本发明，该转动指示器元件承载31个日期指示，使其能够在给定月份的每一天指示日期。然而，将理解的是，本发明不限于这种实施例，并且在透镜阵列下方可见的图形可以是数字、字母、标志、装饰性图案或其它设计。同样地，还可以通过例如LCD类型或类似类型的固定或动态显示器来显示图形。
图1是用于现有技术的日历表的钟表机芯的俯视图。所示钟表机芯1布置成以传统方式驱动各种模拟显示装置(未示出)，特别是时针和分针。钟表机芯1还布置成驱动字母数字式显示装置，在图示的示例中，该字母数字式显示装置由日历显示装置形成。如在图1中可以看到的，日历显示装置包括盘2，盘2承载用于显示各种日期的从1到31的一系列数字。这些数字以常规方式布置在盘2上，以通过表盘中的开孔(在图1中由附图标记4所指示的矩形代表该孔的位置)按顺序显现出来。
钟表机芯1可以是机械式机芯，或者机电式机芯，例如石英机芯。可以看到，在图1中所示的钟表机芯1与设置有表冠8的控制柄轴6相关联，控制柄轴6布置成以传统方式设定日历表的时间和日期。
图2是形成根据本发明的具体实施例的字母数字式显示装置的转动的指示器元件的日期环10的局部示意性俯视图。在图示的示例中，日期环10形成用于钟表(未示出)的日历机构的一部分，并且布置成由钟表机芯步进式驱动，以在表盘12下方转动。应当注意到，除了字母数字式显示装置之外，该示例的钟表机芯可以例如与图1的钟表机芯1相同。
在图2的实施例中可以看到，转动指示器元件例如是日期环10。因此，其承载31组字符，以显示一年的所有月份的日期。根据本发明，每组字符都由透镜阵列14覆盖。在图示的示例中，31个透镜阵列14由附加在位于日期环10的外周处的圆形轨道16上的相应多个条带形成。将注意到，在图2中没有示出透过各透镜阵列14(其下面布置有各组字符)可见的全部组字符，以避免附图过于复杂。
图3A是图2的显示装置的其中一组字符的放大的示意性俯视图，图3B是布置在图3A的那组字符上方的透镜阵列的横截面图。从图3A中可以清楚地看出，图示的那组字符由具有第一尺寸的第一个“3”和第一个“0”以及具有第二尺寸的第二个“3”和第二个“0”形成，第二尺寸与第一尺寸不同。根据本发明，该组字符在位于透镜阵列14和转动指示器元件10之间的平面18内延伸。另外，该组字符由其中一个透镜阵列14覆盖。
根据本发明，各透镜阵列14由一层彼此平行地延伸的并置的圆柱形透镜20形成。如在图3B的横截面图中可以看到的，“圆柱形”透镜20实际上不是圆柱形的。实际上，将理解的是，术语“圆柱形”在这里被广义地使用，由此词语“圆柱形透镜”表示包括光轴O-O并且在其全部长度上在横截面上具有不变的轮廓的任何透镜。应当注意到，这种透镜阵列是早就已知的。适合于本发明的实施例的透镜阵列甚至可以从多个公司商业获得。这些阵列通常采用具有较大尺寸的薄片的形式，这些薄片可以被切割成想要的尺寸。这些透镜薄片由稳定的、透明的材料制成。它们通常具有光滑后表面22，后表面22使得可以将薄片固定至衬底。另外，根据有利的变型，透镜阵列14自身可以形成平面18，该平面18承载所要显示的字符。根据该后一变型，字符例如通过印刷将直接施加到透镜薄片的光滑后表面22上。为了图示该变型，图3B在透镜阵列14的基部处示出暗色区域，该暗色区域表示用于印刷字符的墨水。
根据本发明，透镜阵列14的圆柱形透镜20具有一焦距，使得透镜的焦平面F与平面18重合，所述组字符在该平面18内延伸。如在图4中清楚地示出的，圆柱形透镜20的光轴O-O也沿着与该组字符的字符相同的方向取向(在这点上将清楚的是，诸如数字的字符的取向将被理解为正常方向，沿着该方向一起书写和阅读该数字和另一具有相同尺寸的数字)。
可以看到，在图3A中所示的该组字符中，具有相同的第一尺寸的第一个“3”和第一个“0”被分割成直线部段，由附图标记24指示。还可以看到，具有第二尺寸的第二个“3”和第二个“0”也被分割成直线部段，由附图标记26指示。直线部段24和26平行于字符的正常书写方向延伸，并且它们是交替的，使得在由具有第一尺寸的数字的片段形成的两个直线部段24之间总是存在由具有第二尺寸的数字的片段形成的直线部段26。最后，再次参考图3A和3B，可以看到，第一字符的直线部段24像第二字符的直线部段26一样布置成在它们之间具有与覆盖该组字符的透镜阵列14的圆柱形透镜20之间的间距相同的间距。
根据本发明，每组字符均至少由具有第一尺寸的第一字符和具有与第一字符相同含义并且具有与第一尺寸不同的第二尺寸的第二字符形成。重要的是，应该注意到，根据本发明的一种变型(未示出)，每组字符还均可以至少包括第三字符，该第三字符具有与第一和第二字符的含义相同的含义并且具有与第一和第二尺寸不同的第三尺寸。然而，根据形成本发明的主题的具体实施例，仅以两种不同的尺寸示出各数字“3”和“0”。因此，假设每个圆柱形透镜20通过竖直平面P1分成具有相同的宽度L的第一半20a和第二半20b，则圆柱形透镜20的第一半20a覆盖第一字符的至少一个直线部段24，圆柱形透镜20的第二半20b覆盖第二字符的至少一个直线部段26。重要的是，应该理解，这是本发明的简化的变型实施例。实际上，近年来在印刷分辨率领域的发展使得如今完全可以设想在同一圆柱形透镜下方具有多个在第二字符的直线部段之间交替的第一字符的直线部段。
现在将参考图4和5A、5B说明本发明的操作。如从上文可看到的，透镜阵列14的圆柱形透镜20具有一焦距，使得透镜的焦平面F与平面18重合，所述组字符在该平面18上延伸。在这些条件下，每个圆柱形透镜20仅向观察者28的眼睛反射直线部段24或26中的仅其中一个的放大图像。该直线部段是在经过圆柱形透镜20的光轴O-O并经过观察者28的眼睛的平面P的一侧或另一侧发现的直线部段。因此，将理解的是，鉴于透镜阵列14的圆柱形透镜20沿着与由所述圆柱形透镜覆盖的字符相同的方向取向，这防止了观察者28在每个眼睛中看到不同的图像。
可以看到，在图示的示例中，圆柱形透镜20的第一半20a覆盖第一字符的直线部段24，圆柱形透镜20的第二半20b覆盖第二字符的直线部段26。因此，当一组字符通过布置在表盘12上的开口30可见并且观察者使用其眼睛在平面P2的一侧察看开口30时，观察者看到由直线部段24形成的图像(数字“30”的图像，图形具有第一尺寸)。相反地，当观察者的眼睛定位在平面P2的另一侧时，他看到由直线部段26形成的图像(数字“30”的图像，图形具有第二尺寸)。换句话说，这两幅图像根据视角而转换。由于转换的两幅图像是以不同尺寸的图形书写的相同的数字的两幅图像，因此这被称作“变焦”效果。该变焦效果通过产生动画图像来引起对通过开口30可见的那组字符的注意。为了得到一组字符的清楚图像，使直线部段24和26非常细是有利的。为此，可以使用例如具有40LPI(每英寸40个圆柱形透镜)的透镜阵列。可以计算出这种阵列的圆柱形透镜的宽度是约2/3毫米。在这些条件下，直线部段的宽度可以是约1/3毫米。
还清楚的是，可以对本文描述的实施例进行对本领域技术人员而言显而易见的各种改变和/或改进，而不背离由随附权利要求书所限定的本发明的范围。尤其是，每组字符可以包括第三字符，该第三字符具有与第一和第二字符的含义相同的含义并且具有与第一和第二尺寸不同的第三尺寸，该第三字符被分割成平行于字符的取向并且与第一字符和第二字符交替的直线部段，使得在第三字符的两个部段之间总是存在第一字符的一个部段和第二字符的一个部段。将理解的是，假设三种类型的部段总是以相同的顺序相互连接，则可以通过使用多于两种的多种尺寸使得“变焦”效果甚至更加壮观。
在上文描述的实施例中，转动指示器元件是承载31组字符以显示一年的全部月份的日期的日期环。根据本发明，每组字符都由透镜阵列覆盖。
根据在图6中所示的本发明的有利变型，代替用透镜阵列覆盖每组字符，在设置在表盘12中的开口30中布置单个透镜阵列14，该表盘12覆盖转动指示器元件10。因此，随着转动指示器元件转动，由转动指示器元件承载的所有组字符将逐步在透镜阵列下方经过。这种方案需要较少的构件和较少的制造时间，因此更加经济。当然，由转动指示器元件承载的这些组字符符合本发明，即，每组字符由具有两种不同尺寸的至少两个相同的图形形成，这些图形被切割成彼此交替的直线部段。在图6中所示的具体示例中，可以看到，每组字符由具有两种不同尺寸的两组相同的日期指示形成。还将注意到，上文参考本发明的实施例(在该实施例中，每组字符由透镜阵列覆盖)描述的光学特性在图6的情况中同样有效，在该情况中，单个透镜阵列固定在设置在表盘中的开口中，并且这些组字符由转动指示器元件承载。
最后，将注意到，上述示例涉及一种承载数字指示的转动指示器元件。然而，将理解的是，本发明不限于这种实施例，并且转动指示器元件可以承载任何类型的图形，以非限制性方式例如是字母或甚至标志。
在标志的具体情况中，根据本发明的那组标志将由具有两种不同尺寸的两个相同的标志形成，这些标志被切割成具有相同宽度的直线部段，这些直线部段将在与圆柱形透镜延伸的方向相同的方向上彼此交替。
根据本发明的简化的变型实施例，甚至可以设想本发明的显示装置可以仅以两种不同的尺寸显示一种图形。在希望仅以两种不同的尺寸显示例如品牌标志的情况下，这种显示装置可能是有利的。
根据另一有利的变型，可以设想使用诸如液晶显示单元32的数字显示装置作为指示器元件，该液晶显示单元32布置成与设置在表盘12中的开口30垂直，并且在该开口30中布置有单个透镜阵列14。该液晶显示单元32可以例如以两种不同的尺寸为标志提供稳定或不变的显示。如图7A和7B中所示，该显示单元32还可以提供至少第一组字符(图7A)和第二组字符(图7B)的动态显示，第一组字符和第二组字符中的每一组均至少由具有第一尺寸的第一字符和具有与第一字符的含义相同的含义并且具有与第一尺寸不同的第二尺寸的第二字符形成。在这两种情况下，字符将被切割成具有相同宽度的直线部段，这些直线部段将由液晶显示单元32的显示电极形成。
部件列表
钟表机芯 1
盘 2
孔 4
控制柄轴 6
表冠 8
日期环 10
表盘 12
透镜阵列 14
圆形轨道 16
平面 18
圆柱形透镜 20
光滑后表面 22
第一字符的直线部段 24
第二字符的直线部段 26
观察者 28
开口 30
液晶显示单元 32
光轴 O-O
焦平面 F
平面 P1
宽度 L
平面 P2

Claims (9)

1.一种用于结合在便携式物品中的显示装置，该显示装置包括表盘(12)、指示器元件和至少第一组图形，在所述表盘(12)中设置有开口(30)，该开口(30)限定显示区域，所述指示器元件布置在所述表盘下方，所述第一组图形在平行于所述指示器元件(10)的平面(18)内延伸并且布置成通过设置在所述表盘中的所述开口(30)显现出来，当所述第一组图形的图形通过所述开口(30)显现出来时，所述图形总是沿着相同的方向取向，其特征在于：
-所述第一组图形至少由第一图形和第二图形形成，所述第一图形具有第一尺寸，所述第二图形具有与所述第一图形的含义相同的含义并且具有与所述第一尺寸不同的第二尺寸；
-透过透镜阵列(14)看到所述第一组图形，所述透镜阵列(14)由多个彼此平行地延伸的并置的圆柱形透镜形成，所述透镜阵列(14)的所述圆柱形透镜(20)具有一焦距，使得所述圆柱形透镜(20)的焦平面(F)与所述第一组图形在其内延伸的平面(18)重合；
-所述第一组图形的第一图形和与所述第一图形同一组的第二图形被分割成彼此平行地延伸的第一直线部段(24)和第二直线部段(26)，所述第一直线部段(24)和第二直线部段(26)彼此交替，从而在所述第一图形的两个第一直线部段(24)之间总是存在一个所述第二图形的第二直线部段(26)。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述指示器元件(10)是转动的，并且至少一个第二组图形布置在平行于转动的指示器元件(10)的所述平面(18)中，所述第一组图形和所述第二组图形布置成在转动的指示器元件(10)转动期间通过设置在所述表盘中的所述开口(30)相继地显现出来。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，单个透镜阵列(14)布置在设置在所述表盘(12)中的所述开口(30)中，所述表盘(12)覆盖转动的指示器元件(10)。
4.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，转动的指示器元件(10)包括多个透镜阵列(14)，所述第一组图形和所述第二组图形中的每一组均由所述透镜阵列(14)中的其中一个覆盖。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，覆盖一组图形的每个透镜阵列(14)具有光滑后表面(22)，该光滑后表面(22)形成其内形成有所述一组图形的平面(18)。
6.根据权利要求2或3所述的显示装置，其特征在于，其内形成有所述组图形的平面(18)由转动的指示器元件(10)的表面的一部分构成。
7.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，每组图形均包括第三图形，该第三图形具有与所述第一图形和所述第二图形的含义相同的含义并且具有与所述第一尺寸和所述第二尺寸不同的第三尺寸，该第三图形被分割成彼此平行地延伸的直线部段，所述第三图形的直线部段与所述第一图形和所述第二图形的直线部段交替，从而在所述第三图形的两个直线部段之间总是存在一个所述第一图形的直线部段(24)和一个所述第二图形的直线部段(26)。
8.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述第一组图形和所述第二组图形的图形是沿着相同方向书写的字母数字式字符，所述圆柱形透镜(20)沿着与由该圆柱形透镜覆盖的那组字母数字式字符的字母数字式字符的书写方向相同的方向取向，所述字母数字式字符被分割成沿着该字母数字式字符的书写方向彼此平行地延伸的多个直线部段。
9.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，该指示器元件是液晶显示单元(32)，该液晶显示单元(32)提供图形的两种不同尺寸的不变的显示或提供至少第一组图形和第二组图形的动态显示，该第一组图形和该第二组图形中的每一组均至少由第一图形和第二图形构成，所述第一图形具有第一尺寸，所述第二图形具有与所述第一图形的含义相同的含义并且具有与所述第一尺寸不同的第二尺寸，这些图形被切割成具有相同宽度的直线部段，这些直线部段由所述液晶显示单元(32)的显示电极形成。
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