专利名称：具有地图详细显示的地球仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一个地理显示，更具体地说，本发明涉及一个带有显示地球仪上选定地区地图附件的世界地球仪。
背景技术：
在其表面印有世界地图的球形的地球仪是众所周知的。它们通常具有一个穿过其北极和南极的轴。借助这个轴，它们可以被固定在一个底座上，从而地球仪能够被转动，以便观察到所选择的地区。2003年9月23日颁给Kim的美国专利6,625,086的公开了一种在轴上有转动感应器的地球仪。一个指示器指示了地球仪上的一个特定的时区的经度位置。这个感应器把转动信息输入给电子处理器，并且显示器指示该时区的一个主要城市并且显示该时区的当前时间。
用于在交通工具和计算机中提供地图的导航设备有存储在诸如电脑磁盘这种存储器上的详细的地图。通过输入一些方位数据，可以找到相应的信息。这使得从存储器选择的特定地图信息可以被显示在电脑监控器或者一个小监控器上，例如交通工具上的电池运转的液晶显示器。
许多地理信息可以被印在地球仪上。然而除非世界地球仪体积很大，否则，难以得到详细的信息。因为地球仪是球状，所以一个大地球仪不但昂贵而且笨拙。一个详细的平面地图相对不是很贵也不笨拙。它们也更易于更新。尽管平面和折叠地图是非常有用，可是它们缺少地球仪所能给予的立体视图。
发明内容
本发明的目的是提供一个在其上具有地理特征的世界地球仪，该地球仪围绕着安在底座上的从北极到南极的轴旋转。这个地球仪并不足够大，以至于可以清楚的承载本发明提供的全部地理和地图信息。地球仪的选定地区的其他详细信息可以显示在连接到地球仪的显示器上或者在底座上或者在另一个地方。远远超过能被印在甚至大的地球仪上的详细的信息，存储在诸如压缩磁盘但不仅限于压缩磁盘的存储器中。到存储器的输入由经度信号和纬度信号提供，以选择在显示器上显示的地球仪上的特定地区的详细地图。一个转动位置感应器，该感应器适用于感应地球仪在通过北极和南极的转动轴上的转动位置，提供一个东/西经度信号。在接近地球仪的表面装配了一个例如透明指针或十字标线的指示器。指示器的安装方式规定了地球仪和指示器之间的相对运动沿着与地球仪同心的弧中的经线，从而指示器保持在接近地球表面的位置。用于探测指示器南北位置的第二个感应器提供一个纬度信号。这两个信号使得系统能够从存储器中选择在该经度和纬度上相应的详细的地图并且能够将地图显示在显示器上。另外一个特征可以显示想要的或多或少放大的地图。
结合附图研究了详细的说明后，本发明的这些和其他的目的，特征和优点将变得更为清楚，在所有的图中，相同的参考字符指示相同的元件。
图1是本发明的主视图；图2是本发明的示意图；图3是本发明另一个实施例的主视图；图4是图3的实施例不含显示器面板的主视图；图5是本发明实施例的侧视图；图6是本发明的另一个一个实施例的主视图；图7是本发明的另一个实施例的主视图；
图8是图7沿着线8-8的剖视图；图9是图8沿着线9-9的剖视图；图10是图9沿着线10-10的剖视图。
具体实施例方式
现在参照附图1-2，本发明的一个地球仪18，包括一个在其表面印着表示地球的地理标记17的球体4。这个球体被支撑在与支撑底座1相连的轴元件2上。球体绕着穿过北极6和南极7的轴3旋转。一个经线元件5在两极间延伸。一个诸如箭头指针的指示器8滑动地安装在子午线元件上，以便指示器顶端在球体上北/南运动。通过球体在东西方向的转动和指示器在北/南方向运动，地球上的一个特定的区域得以定位。来自于用于感觉球体转动的第一感应器10的信号13即经度信息，和来自于用来感受指示器滑动位置的第二感应器11的信号14即所选择区域的纬度信息被输入到控制电路19。电路19选择相应于所选择区域的存储器12中特殊的位置。显示器15上呈现出详细的地图信息16。存储器12可以是本领域所熟知的任何存储媒介。它很容易被最新的信息所代替或者被另一种语言代替。控制按钮20和21选择低倍或者高倍放大的地图显示。按钮22移动图像到一个区域东端，并且按钮23移动图像到区域西端。按钮25移动到一个区域北端，按钮26移动到一个区域南端。这些功能在交通工具导航和计算机地图显示技术里已经众所周知。按钮24显示了所选择地区的当前时间。通过将指示器8定位在一个时间已知的位置上，内置时钟29被安装，然后使用小时按钮27和分钟按钮28输入正确的时间。当移动到一个不同的时区，系统显示精确到该时区的时间。通过电源线30提供电力。
现在参见图3和图4，显示的是本发明另一个实施例18’，其中显示器面板15’被安装在底座1’上用于显示一个详细的地图16’，并且显示十字刻度8’的交叉线所指示位置的当地时间31。印有地理信息17’的球体4’在南极处被安装在轴元件2’上，支点32’位于北极。球和轴一起转动。轴被底座内的两个轴承33旋转支撑。转动位置第一感应器10’通过线13’向电脑电路19’发出一个指示十字线的经度位置信号。一个经线元件5’包着球体并且支撑支点32’，十字线安装在环形元件34上，环形元件34与经线元件5’同心并在元件5’上的轨迹内滑动。第二个元件11’和元件34相啮合，并且随着十字线和元件34的运动而转动，通过线14’，将刻度纬度的表示信号传输给电路19’。电路19’从存储器12’选择一个所选区域的特别详细的地图显示在显示器15’上。一个时钟电路29’为时间显示器31提供时间。通过电池35提供电力。
现在参见图5，说明本发明的另一个实施例18”，其中一个弓形支撑物36安装在底座37上。显示器面板38被安装在弓形支撑物36顶部。地球仪39的轴40可转动地安装在弓形支持物36上，转动位置感应器41感应输入到底座中控制电路42的经度信息。安装在底座上的棒43支持与球中心一致放置的支点44。一个定位在球体表面的指示器45和支点44轴相连，因此当指示器在与球体同心的弓形表面顺着从南到北的经线移动的时候，指示器保持在球体表面。转动定位感应器45向控制电路提供一个表示指示器纬度位置的信号。控制电路从存储器中选择一个指示器下区域的详细的地图以显示在显示器上。可选地，显示器可以不与装置相连，并且可能采用图像投影仪，电脑和其他相似物(未示出)的形式。
现在参考图6，说明了本发明的另一个实施例18。从底座47向上延伸是支撑元件48，支点49支持一个包围球体51的环状元件50。在环状元件50的第一位置52，一个支点53支持着轴元件55的第一端54，并且在环状元件50的第二位置56，第二支点57支持着轴元件的的第二端58。轴元件可能由两个对准的部分构成。一个转动感应器59提供一个与地球仪在绕着轴旋转运动相关的经度数据信号。一个指示器60以从发光二级管63中发出的光束的形式集中在地球仪的表面。二级管63被安装在一个从底座向上延伸的刚性杆61的一端。当地球仪在指示器下方沿北南经线运动的时候，转动感应器62感应环状元件的转动位置，以得到纬度数据。来自两个感应器的信号的应用与前面的实施例相同。显示器64可以包含一个打印机。
现在参见图7-10说明本发明的另一个实施例，其中纬度和经度感应完全在地球仪中进行，并且，当地球仪穿过它的外壳传播光时，即使是指示器在地球仪上选择一个特定的区域都能够在地球仪内完成。在这个实施例中，用户可以转动轴上的地球仪，并且在支点上转动轴以将从地球仪内部发出的光点移动到地球仪上希望的位置。接着这个区域可以被详细的显示在视频显现器上。这个实施例使用数字式光学感应，但是也可以使用本领域所熟知的其他角度感应方式。
一个地球仪65可以由例如塑料的光导材料制成。它围绕着通过北极到南极的轴66旋转。旋转轴承67将地球仪保持在轴上的合适位置，同时允许地球仪自由转动。轴固定在环68上。环68绕着支点69旋转，支点69固定在安装在底座71上的弓形支持元件70上。支点被定位在地球仪赤道的位置。可以通过图8-10清楚看出提供纬度和经度信息和指示器光束的机械装置都在地球仪内部。一个清晰的透明的磁盘72通过突出的小片76被固定在地球仪65的内表面77。具有逐渐增加数量的标记的九行不透明的标记73，其在磁盘72最外行具有256个标记，提供了本领域熟知的二进制信号角度检测。这些标记在图中没有完全标出，安装在轴66上的条状物75有九个光电检测器74。它可以察觉到，一个标记或者标记之间的空隙落在检测器上。来自检测器的信息结果指示地球仪相对于底座的转动位置(或者经度)为圆周的五百一十二分之一。经度信息信号被传输到在底座内的电子元件中(没有显示)，并且详细的信息在监测器79上显示。
垂直安装到轴上的是一个相似标记的用于得到纬度信息的第二透明磁盘78(没有显示标记)。一个赤道的支点条83被安装在地球仪赤道在轴右角。一个感应条80在支点条83上自由转动。一列光电感应器81用来感应磁盘上标记的存在与否。在条状物80底端的一个砝码84确保当轴在支点69上倾斜时，条状物保持竖直。磁盘75更佳地定位在低于南纬70度的位置。由于在南极几乎没有要被显示的详细信息，这个区域详细状况一般不再有用。就经度信息来讲，来自感应器的纬度信号通过线传送到底座中的电子元件中。如果需要的话，经度和纬度信号可以被无线传送。光束86可以由在条状物80一侧的激光发射器87提供，以落在地球仪上用户所选择的地方。地球仪的内部由许多发光二级管88照亮，从而使得观察者可以读出磁盘上的标号并且为了扩大视图照亮整个地球仪。
当我已经展示并且说明我的发明的优选实施例的时候，应该理解本发明可以实现为与这里特别说明或描述不同的实施例，并且在本发明下面的概念或原则的范围内进行部件的形式和排列以及本发明具体实施方式
的改变。
权利要求
1.一个用于显示世界特征的地球仪装备包括a)一个底座；b)一个由所述底座支撑的轴；c)一个表示地球的球形地球仪，所述地球仪支撑在所述轴上以便围绕着通过所述地球表示的南极和北极的轴旋转；d)一个可以放置在所述地球仪表面指示器，用于指示所述地球仪上北/南方向的相对位置，从而结合所述轴的运动，在所述地球仪上的特定位置可以被选择为位于指示器；e)被安装的第一感应器，从而提供表示所述地球仪相对于所述底座的转动位置的经度信号；f)被安装的第二感应器，从而提供表示所述指示器相对于所述地球仪的北/南位置的纬度信号；g)一个存储器，用于存储比所述球体显示更多的详细的地图信息；以及h)控制方法，其可操作地将所述存储器和来自于所述第一和第二感应器的所述信号相连，以从所述存储器中选择表示所述指示器处区域的详细地图信息。
2.根据权利要求1所述的地球仪装置，其进一步包括用于显示从所述存储器中选择的详细的地图信息的视频显示器装置。
3.根据权利要求1所述的地球仪装置，其中所述第一和第二感应器包括在所述地球仪中。
4.根据权利要求3所述的地球仪装置，其进一步包括电子时钟以及用于显示所述选择区域的时间和从所述存储器中所选择的详细地图信息的装置。
5.根据权利要求1所述的地球仪装置，其进一步包括a)一个具有第一位置和第二位置的元件，所述第一位置连接到所述轴元件的一端，所述第二位置连接到所述轴元件的另一端；b)至少一个支撑元件，所述支撑元件从所述底座延伸；c)至少一个在所述支撑元件上的支点，所述支点轴连接到所述元件，从而所述使地球仪的所述轴围绕着所述地球仪中心旋转；以及d)所述指示器与所述底座相连，因此当所述地球仪轴转动时，所述指示器保持在所述地球仪的表面，从而指示沿经线的纬度。
6.根据权利要求1所述的地球仪装置，其中所述指示器被轴支撑在所述底座上，从而所述指示器保持在所述地球仪的表面并且沿着与所述地球仪同心的弧移动，从而当其移动时指示沿经线的纬度。
7.一种用于同时显示地球的球形地理表示从所述球形地理表示上所选区域的更详细显示的方法，所述方法包括a)提供i)一个底座；ii)一个由所述底座支持的轴元件；iii)一个地球的球状地球仪表示，所述地球仪支持在所述轴元件上，以便围绕着通过地球表示的北极和南极的轴旋转；iv)一个可以位于所述地球仪表面的指示器，用于指示所述地球仪上北/南方向的相对位置，从而结合关于所述轴的旋转，可以指示所述地球仪上的特定位置；v)被安装的第一感应器，用于提供表示所述地球仪相对于所述底座的旋转位置的经度信号；vi)被安装的第二感应器，用于提供表示所述指示器相对于所述地球仪的北/南位置的纬度信号；vii)控制装置，所述控制装置用于将来自于所述第一和第二感应器的所述信号和存储多于所述球体所印的更详细的地图信息的存储器相连接，以从所述存储器中选择所述指示器表示区域的更详细地图信息。b)调节所述指示器的相对位置并且旋转所述球体以选择所述球体上的一个感兴趣的特定区域。c)使用所述控制装置以从所述存储器选择所述指示器指示区域的详细的地图信息；以及d)在视频显示器上显示所述指示器指示区域的详细的地图信息。
8.根据权利要求7所述的方法进一步包括提供a)一个具有第一位置和第二位置的元件，所述第一位置连接到所述轴元件的一端，所述第二位置连接到所述轴元件的另一端；b)至少一个支撑元件，所述支撑元件从所述底座延伸；c)至少一个在所述支撑元件上的支点，所述支点轴连接到所述元件，从而所述使地球仪的所述轴围绕着所述地球仪中心旋转；以及d)所述指示器与所述底座相连，因此当所述地球仪轴转动时，所述指示器保持在所述地球仪的表面，从而指示沿经线的纬度。
9.根据权利要求7所述的方法进一步包括提供所述指示器被轴支撑在所述底座上，从而所述指示器保持在所述地球仪的表面并且沿着与所述地球仪同心的弧移动，从而当其沿经线移动时指示沿经线的纬度。
10.根据权利要求7所述的方法进一步包括提供所述第一和第二感应器和发光元件，作为所述球形地球仪内的指示器。
11.一个用于显示世界的详细信息的地球仪的装置包括a)一个底座；b)一个由所述底座支撑的轴；c)一个表示地球的球形地球仪，所述地球仪支撑在所述轴上以便围绕着通过所述地球表示的南极和北极的轴旋转；d)一个可以放置在所述地球仪表面指示器，用于指示所述地球仪上北/南方向的相对位置，从而结合所述轴的运动，在所述地球仪上的特定位置可以被选择为位于指示器；e)被安装的第一感应器，从而提供表示所述地球仪相对于所述底座的转动位置的经度信号；f)被安装的第二感应器，从而提供表示所述指示器相对于所述地球仪的北/南位置的纬度信号；以及g)一种用于可操作地将来于所述第一和第二感应器的信号和存储器相连接的装置，用于从存储器中选择指示器表示区域的详细地图，用于在显示器上显示。
12.根据权利要求11所述的地球仪装置，其中所述第一和第二感应器包含在所述地球仪的内部。
13.根据权利要求11所述的地球仪装置，其中所述第一和第二感应器和一个作为所述指示器的发光器包含在所述地球仪的内部。
全文摘要
一种表面印有地理特征的球形地球仪(4’)围绕着通过两极的轴(2’)旋转。所述球体不是大的足以携带所有区域的可见详细情况。更多的信息都存储在诸如压缩磁盘的一个存储器(12’)中。所述球体表面的指示器(8’)可以位于北部和南部或者所述球体可以相对于固定的指示器放置以将指示器沿北南经线放置。一个感应器(11’)感应指示器的北/南位置并且向连接到存储器的控制电路(19)发出信号。连接到所述球体的转动的另一个感应器(10’)向控制电路发出东/西信号。通过这两个信号，电路在存储器中找到与地球仪上所选择的区域相对应的区域并且在显示器上显示比地球仪上看到的区域的更为详细的信息。
文档编号G09B27/08GK1882970SQ200480033899
公开日2006年12月20日 申请日期2004年10月18日 优先权日2003年10月23日
发明者阿尔文·S·布卢姆 申请人:阿尔文·S·布卢姆