专利名称：可产生日夜视觉效应的计时器显示组合装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可使手表、时钟或其他计时器产生昼夜时间效应的显示装置。
现有技术中已有昼夜时间显示效应装置的手表，该显示装置由一表面或类似构件组成，表面可以旋转方式与机械手表的机件连接，并有表示日夜的图形，白天该装置通过表面的窗口显示表示白天的图形，而在夜间窗口显示的则是表示夜间的图形，该显示装置的不足是不能表示出实时时间的渐亮及渐暗特征。
本发明的目的之一是提供一种具有组合显示功能的计时器，该组合显示装置可产生与真实时间逐渐增亮或逐渐变暗同步的显示效应;
本发明的目的之二是提供一种具有组合显示功能的计时器，该组合显示装置可以产生任意的按予置周期交替变化的明暗可视效果;
本发明的又一目的是所设计的计时器能对使用者产生深刻的印象;
本发明的再一目的是提供一种具有昼夜效应、成本低廉且容易制造的计时器。
本发明的具有的日夜视觉效应的计时器显示组合装置，包括有计时器，还包含一第一线性偏振滤光器，固定安装在计时器显示室中与该显示室的平面成平行关系;一第二线性偏振滤光器安装在计时器机械构件的轴上并可通过轴旋转，与上述另一线性偏振滤光器成大致平行关系，由上述第一固定线性偏振滤光器及第二旋转线性偏振滤光器透射的光产生逐渐及交替的明暗视觉效果。
下面通过实施例并参照
本发明。
附图1为偏振光通过一有水平透射轴的线性偏振薄膜，产生按一个方向传输的透射面偏振光。
附图2为非偏振光通过一有垂直透射轴线的线性偏振膜片，产生按另一个方向传输的透射面偏振光。
附图3a-3e示出两偏振膜片彼此成不同角度，在一偏振膜片旋转时允许不同程度的光透射通过。
附图4为一手表的解说性剖面图，是根据本发明的日夜时间组合显示的第一实施例。
附图5为一手表的解说性剖面图，是根据本发明的日夜时间组合显示的第二实施例。
附图6为一手表的解说性剖面图，是根据本发明的日夜时间组合显示的第三实施例。
附图7为一手表的解说性剖面图，是根据本发明的日夜时间组合显示的第四实施例。
附图8a示出两偏振膜片切成特殊形状，相应的透射轴及吸收轴彼此垂直。
附图8b示出图8a中两偏振膜片结合在一起，形成一单一偏振膜片。
附图8c示出图8b中偏振膜片的解说性剖面图，该偏振膜片与第二偏振膜片及一反射器成工作及平行关系。
附图9a示出四个偏振膜片切成特殊形状，相应的透射轴及吸收轴彼此重合。
附图9b示出图9a中四偏振膜片结合在一起，形成一单一偏振膜片。
附图9c示出图9b中偏振膜片的解说性剖面图，该偏振膜片与第二偏振膜片及反射器成工作及平行关系。
参见附图1和附图2，表示出光透射通过本发明所采用的线性偏振膜或滤光器的效果。
线性偏振滤光器以薄膜形式制成，膜片厚度可薄至0.2mm或更薄，薄膜可为透明或有色，可将薄膜根据不同需要切成任何希望要的形状。
非偏振光由横向于光前进方向的所有方向的振动组成，偏振薄膜仅在其中一个方向上透射光，使形成平面偏振，如图1、2所示，线性滤光器除了一平面外在所有平面吸收光振动并发射线性偏振光。
对上述特征予以修改以减少反射并控制闪光，如本发明的情况，采用两线性偏振膜片或滤光器F1、F2，在较佳实施例中，两线性偏振滤光器F1、F2为圆形并与计时器的表面平行，与驱动计时器时针、分针轴的轴线同轴，线性偏振滤光器F1固定式安装于计时器的外壳内，而线性偏振滤光器F2则可绕其轴线旋转。
参见图3a-3e，示出两线性偏振滤光器F1、F2，在F1保持固定，而用虚线表示的F2在F1下面旋转时的视觉效应。
图3a中，两线性偏振滤光器F1、F2分别有透射轴T1、T2及吸收轴A1、A2。F2相对于F1的旋转为零度时是最低滤光即最明亮状况。
图3b中，线性偏振滤光器F2开始顺时钟旋转，吸收轴A2相对于吸收轴A1旋转成一角度，在零至90度之间，在此范围内，通过线性偏振滤光器F1、F2的光将会少于图3a的位置所示，视觉光效应为滤光器表面由零度至90度时变为较暗。
图3c中，F2进一步顺时钟旋转，使吸收轴A2相对A1成90度，在此位置，已通过F2的线性偏振光将会被F1完全吸收，其视觉光效应是滤光器表面为最暗。
图3d中，F2再进一步顺时钟旋转，致使吸收轴A2相对吸收轴A1成90度至180度，在此范围内，已通过F2的部分光线也可通过F1，所产生的视觉光效应在滤光器的表面因为吸收轴线A2由90度旋转至180度变为渐明亮。
图3e中，吸收轴A2相对吸收轴A1成180度，滤光器表面所产生的视觉光效应在此位置为最明亮，与图3a位置的情况相同。
线性偏振滤光器F2相对于线性偏振滤光器F1的这种约180度的旋转称作“线性偏振滤光器循环”(LinearPolarizingFiltercycle，以下称作LPF循环)。
在线性偏振滤光器F2进一步顺时钟旋转，致使吸收轴A2相对于吸收轴A1由180度旋转至360度时，LPF循环再次重复，依此类推。
两线性偏振滤光器结构可应用于手表、钟、或任何其他计时器中，为举证目的，本说明书中使用手表为例。
图4为解说性剖面图，是按照本发明的目的构思的第一种实施例，10为手表，由表壳或外壳12、表面水晶玻璃14、背盖16构成。图中省去表室18内的机械或电子表构件，但示出机械构件的轴20、22、24，其中20是时针20′的轴，22是分针22′的轴，24是第二LPF的轴。
日夜时间组合显示装置包括第一线性偏振薄膜或滤光器30，薄圆片为较佳形状，与通常手表的圆形内室相一致，第一线性偏振滤光器30通过任何适当的装置固定安装在手表10的外壳12内，线性偏振滤光器30上设有中央开口，使轴20、22、24通过。
一反射圆片28配置在线性偏振滤光器30下面，该圆片28有一反射面，以镜面抛光工艺处理为较佳，并面向线性偏振滤光器30，反射圆片28压在线性偏振滤光器30上以形成单一圆片，反射圆片28的作用是反射日光并引导其通过线性偏振滤光器30的背面，可增强日夜效应的对比度，如果手表内部机械构件有反射表面，如手表带透明背盖，则可省略该反射圆片。
第二线性偏振薄膜或滤光器32也呈薄圆片形状，并配置在轴24上，该线性偏振滤光器32位于显示室36内表面水晶玻璃14下面，但与其有间隔，以预定速率旋转，线性偏振滤光器32的外缘部分容纳于设在外壳12内垂直壁上的环状槽38内，使滤光器32旋转时保持在大致水平位置。
显示室36内固定有环状构件34，以供在其上压印或刻印时间标记或其他文字、图形。
本实施例的时间显示元件，如时分针20′、22′及时间标记，配置在固定线性偏振滤光器30与可旋转线性偏振滤光器32之间，此种配置可避免在LPF循环时完全覆盖时分针及时间标记。
线性偏振滤光器32相对于线性偏振滤光器30作不同角度的旋转，造成通过该两滤光器的不同程度的日光吸收或透射，因此不同光吸收及透射所产生的视觉光效应有了亮度的变化。由手表所反射的这种亮度变化使滤光器30、32的表面逐渐由亮变暗，再由暗变亮以完成一个LPF循环，32再相对于30作进一步旋转时，将重复LPF循环。
可旋转线性偏振滤光器的旋转可为顺时针或逆时针，在表机件的某些机械配合下，使24小时循环与LPF循环同步，即在真实时间的正午显示LPF循环的“全亮度”，而在真实时间的午夜显示LPF循环的“全暗度”。时钟走24小时(720度)指示一整天，而可旋转线性偏振滤光器32每整天旋转180度，因此可获得较高的机械转距。
使线性偏振滤光器32旋转的机械可独立设置，也可与使时分针20′、22′走动的现有机构啮合。使线性偏振滤光器32旋转的机械可由电气、电子、机械装置或其任意组合装置予以供能。
本发明所涉及的日夜时间组合显示装置无需另加能源、电池或光源，所采光源为日光或室内灯光。
参见附图5，是按照本发明的目的构思的第二个实施例的解说性剖面图，手表110由外壳112，表面水晶玻璃114及背盖116组成，图中也省略了表室118内的机械或电子构件。
轴120驱动时针120′，轴122驱动分针122′。显示室136内的环状构件134与图4所述的相同。
本实施例中，第一或固定线性偏振滤光器130层压在表面水晶玻璃114下面或与其形成一片。
第二或可旋转线性偏振滤光器132安装在轴124上可旋转。第二或可旋转线性偏振滤光器与前实施例的不同设置，即132可绕一外轴124旋转，而前一实施例中可旋转线性偏振滤光器32则绕内轴24旋转。
也有与图4中所述反射圆片28的形状及功能相似的反射圆片128，此反射圆片128也可与线性偏振滤光器132成单独间开关系，通过此配置，线性偏振滤光器132的外缘部分将会保持在环状构件134与反射圆片128间，使132在旋转时保持在大致水平位置。反射圆片128也可层压在线性偏振滤光器132下面，以形成一适合绕轴124旋转的单一圆片。
反射圆片128的形状可略微下凹或下凸，以使其在旋转时减少反射圆片128与可旋转线性偏振滤光器132间的摩擦。
参见附图6，是按照本发明目的构思的第三个实施例的解说性剖面图。手表210、外壳212、背盖216、轴220、时针220′、轴222和222′，均与图5所示的对应部分相同，214为水晶玻璃表面与图4所示14相同，218及236分别用于标示机械或电子表机件室及时间显示室。
本实施例中，第一或固定线性偏振滤光器230与图4中的线性偏振滤光器30有相同的配置。反射圆片228配置在230下面，或层压在230下面以形成单一圆片。
第二或可旋转线性偏振滤光器232安装在轴224上并可旋转。与第二实施例相似，232的外缘部分容于环状构件234与线性偏振滤光器230间，使可旋转线性偏振滤光器232在旋转时保持在大致水平位置。
线性偏振滤光器230及反射圆片228的形状可略微下凹或上凸，使其在旋转时减少与可旋转线性偏振滤光器232间的摩擦。
参见附图7，是按照本发明目的构思的第四个实施例的解说性剖面图。手表310由外壳312、表面水晶玻璃314、背盖316构成，同样略去表室318内的机件，在显示室336内，轴320驱动时针320′，轴322驱动分针322′。
本实施例中，第一或固定线性偏振滤光器330固定安装在外壳312内，其外缘部分容于设在外壳312内垂直壁上的环状槽内，中央开口供轴320、322通过。
该固定线性偏振滤光器330采用圆片，其上表面可压印时间标记、文字或图形。
第二或可旋转线性偏振滤光器332安装在外轴324上并旋转。
一反射圆片328单独配置在线性偏振滤光器332下面，也可通过层压以形成一单一圆片，该反射圆片328宜随线性偏振滤光器332同时旋转。
一环状构件340设于外壳312内垂直壁的下端，并界定出环状槽338，线性偏振滤光器332的外缘部分及反射圆片328容于其内，使其在旋转时保持在大致水平位置。
可旋转线性偏振滤光器332及反射圆片328的形状可略微下凹或上凸，以减少与固定线性偏振滤光器330间的摩擦。
虽然上述列举的四个实施例都是针对具有机械式指针结构的手表的，但本发明的具有日夜组合显示的装置可应用于任何设计、形状、大小、形式及材料的其他机械式或数字式计时器中。
该日夜视觉效应显示组合可覆盖计时器圆片表面的全部或部份，或计时器的其他表面。
具有永久性电源的大型计时器可由日夜效应显示组合装置的背部产生光，人造光由后面透射通过两线性偏振滤光器。
可将时/分/秒针显示及时间标记、LCD数字、广告词，或任何其他文字、图形置于两线性偏振薄膜(或滤光器)上或置于其间，此种配置在日夜效应显示的LPF循环时，于明暗变化之中，观察者可看见其上或其中的显示。
可将其他文字或图形置于两线性偏振滤光器下面，使在LPF循环的“日间时间”，可全部或部分看见它们，而在LPF循环的晚间时间为全部或部分不可见。
可将文字及图形特别印刷在固定线性偏振滤光器上，在希望它们旋转时，也可印刷在旋转滤光器上。
虽然图4至图7所示的组合显示装置是一种用于在计时器上产生日夜时间显示效应的装置，但也说明了可应用于其他器具上或单独作为一种显示装饰装置。
图8a～8c及图9a～9c是两个根据本发明构思的特殊图形应用例。
将两线性偏振薄膜或滤光器F3、F4切成如图8a中所示的特殊形状，F3有吸收轴A3及透射轴T3，F4有吸收轴A4及透射轴T4，吸收轴A3及透射轴T3分别垂直于吸收轴A4及透射轴T4。
图8b中所示，两线性偏振滤光器F3、F4结合在一起，形成一具有“Tao”符号的单一偏振滤光器F34(Tao为“道”的理论符号，是中国人五千年来对平衡及相讨论理论的悟解)。
图8c是实施上述显示组合装置的解说性剖面图，包含固定线性偏振滤光器F34，一圆形可旋转线性偏振滤光器F5，及一供光反射的反射圆片R。
在可旋转线性偏振滤光器F5绕轴旋转时，相对于固定线性偏振滤光器F34所形成的特殊视觉效应，即当滤光器F3变为较亮时，滤光器F4变为较暗，反之亦然。其阳(亮度)及阴(暗度)的增长及消减恰是“道”的基本理论。
图9a～9c中所示也是具有“道”的另一实例，四个线性偏振滤光器F6、F7、F8、F9切成如图9a所示形状，F6有吸收轴A6及透射轴T6，F7有吸收轴A7及透射轴T7，F8有吸收轴A8及透射轴T8，F9有吸收轴A9及透射轴T9。吸收轴A6及透射轴T6分别平行一袁收轴A9及透射轴T9，而吸收轴A7及透射轴T7分别平行于吸收轴A8及透射轴T8。F6、F9的吸收轴A6、A9及透射轴T6、T9分别垂直于F7、F8的吸收轴A7、A8及透射轴T7、T8。F6～F9结合在一起，以形成一如图9b所示的单一线性偏振滤光器F6-9。
图9c是实施上述显示组合装置的解说性剖面图，包含固定线性偏振滤光器F6-9，一可旋转线性偏振滤光器F10及一反射圆片R。滤光器F10绕轴旋转时，相对于固定滤光器F6-9产生特殊视觉效应，在F6及F9变为较亮时，F7及F8变为较暗，反之亦然。
权利要求
1.一种在计时器的显示室产生日夜时间视觉效应的显示组合装置，其特征在于包含一第一线性偏振滤光器，固定安装在显示室中与该显示室的平面成平行关系；一第二线性偏振滤光器安装在计时器的机械轴上并通过轴旋转，与上述第一线性偏振滤光器成大致平行关系；由所述第一固定线性偏振滤光器及第二旋转线性偏振滤光器透射的光产生逐渐明亮及交替明亮的视觉效应。
2.根据权利要求1所述的在计时器的显示室产生日夜时间视觉效应的显示组合装置，其特征在于所述第二线性偏振滤光器的旋转速率设定为与产生日夜真实时间同步的逐渐明暗及交替明暗的视觉效应。
3.根据权利要求2所述的在计时器的显示室产生日夜时间视觉效应的显示组合装置，其特征在于所述第二线性偏振滤光器每24小时绕其轴旋转180度，使所述第一及第二线性偏振滤光器的相对运动所产生的最明亮的视觉效应出现在正午，而所述第一及第二线性偏振滤光器的相对运动所产生的最黑暗的视觉效应出现在午夜。
4.根据权利要求2所述的在计时器的显示室产生日夜时间视觉效应的显示组合装置，其特征在于所述第二线性偏振滤光器每24小时绕其轴旋转180度，使所述第一及第二线性偏振滤光器的相对运动所产生的最明亮的视觉效应出现在午夜，而所述第一及第二线性偏振滤光器的相对运动所产生的最黑暗的视觉效应出现在正午。
5.根据权利要求1所述的在计时器的显示室产生日夜时间视觉效应的显示组合装置，其特征在于所述第二线性偏振滤光器的旋转可设定为任何速率表示计时器的运转。
6.根据权利要求1所述的在计时器的显示室产生日夜时间视觉效应的显示组合装置，其特征在于所述第二线性偏振滤光器顺时针旋转。
7.根据权利要求1所述的在计时器的显示室产生日夜时间视觉效应的显示组合装置，其特征在于所述第二线性偏振滤光器逆时针旋转。
8.根据权利要求1所述的在计时器的显示室产生日夜时间视觉效应的显示组合装置，其特征在于所述第一线性偏振滤光器的形状为下凹，以减少第一与第二线性偏振滤光器间旋转时的摩擦。
9.根据权利要求1所述的在计时器的显示室产生日夜时间视觉效应的显示组合装置，其特征在于所述第二线性偏振滤光器的形状为下凹，以减少第一与第二线性偏振滤光器间旋转时的摩擦。
10.根据权利要求1所述的在计时器的显示室产生日夜时间视觉效应的显示组合装置，其特征在于还包括一反射板，其反射面面向所述的第一及第二线性偏振滤光器以供反射光通过。
11.根据权利要求10所述的在计时器的显示室产生日夜时间视觉效应的显示组合装置，其特征在于所述反射板层压在所述第一固定线性偏振滤光器上。
12.根据权利要求10所述的在计时器的显示室产生日夜时间视觉效应的显示组合装置，其特征在于所述反射板层压在所述第二固定线性偏振滤光器上。
13.根据权利要求1所述的在计时器的显示室产生日夜时间视觉效应的显示组合装置，其特征在于所述第一线性偏振滤光器设于所述计时器表面水晶玻璃的内表面上。
14.根据权利要求1所述的在计时器的显示室产生日夜时间视觉效应的显示组合装置，其特征在于所述第一线性偏振滤光器是由偏振滤光器以吸收轴与每一偏振滤光器的透射轴成不同角度组合而成的。
15.根据权利要求1所述的在计时器的显示室产生日夜时间视觉效应的显示组合装置，其特征在于所述第二线性偏振滤光器是由偏振滤光器以吸收轴与每一偏振滤光器的透射轴成不同角度组合而成的。
全文摘要
本发明涉及一种使计时器产生日夜时间视觉效应的装置，包含一第一线性偏振滤光器，固定安装在显示室中且与其平面成平行关系；一第二线性偏振滤光器安装在计时器机械轴上并可旋转，与上述第一线性偏振滤光器成大致平行关系；由上述第一固定线性偏振滤光器及第二旋转线性偏振滤光器透射的光产生逐渐明暗及交替明暗的视觉效应。调整第二旋转滤光器的旋转速度，可产生与日夜真实时间同步的明暗变化效应。可用于钟、表等各种计时器。
文档编号G04G9/00GK1075804SQ9310330
公开日1993年9月1日 申请日期1993年3月29日 优先权日1992年5月14日
发明者冯庆辉 申请人:冯庆辉