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Die
Erfindung betrifft einen Analog-Anzeiger.
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Die
bekannten Analoganzeigen stellen Ergebniswerte einer oder mehrerer
Einheiten durch eine ergebnisabhängige
Lageveränderung
von Anzeigeelementen innerhalb einer sichtbaren Skala möglicher
Ergebniswerte dar. Die Darstellung der möglichen Ergebniswerte auf der
Skala herkömmlicher
Analoganzeigen ist meist in geometrisch geschlossener Weise so angeordnet,
dass der letztmögliche
Ergebniswert in räumlicher
Nähe zum
erstmöglichen
Ergebniswert dargestellt wird, so dass ein ununterbrochenes Anzeigen
aufeinander folgender Ergebniswerte resultiert, wie dies beispielsweise
von Armbanduhren bekannt ist, die eine kreisrunde Skala aufweisen.
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Weiterhin
sind linear-analoge Anzeigen bekannt, bei denen die möglichen
Ergebniswerte an Hand einer Skala mit räumlich getrenntem Anfangs- und
Endpunkt dargestellt werden, so dass das Anzeigeelement bei der
Darstellung aufeinander folgender Ergebniswerte nach Erreichen des
letztmöglichen
Ergebniswerts zum erstmöglichen
Ergebniswert zurückspringt.
Die ergebnisbestimmenden Werte analoger Anzeigen werden üblicherweise
mittels eines Zeigers angegeben, wie dies von mechanisch betriebenen
Analoguhren bekannt ist, oder durch optische Kenntlichmachung des
jeweiligen Ergebnisses, wie dies aus der Gebrauchsmusterschrift
DE 201 05 780 U1 bekannt
ist.
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Im
Gegensatz zu Digitalanzeigen, bei denen das anzuzeigende Ergebnis
als Zahl dargestellt wird, ermöglichen
Analoganzeigen eine Ergebnisauswertung auf einen Blick und intuitiv,
also allein auf Grund der ergebnisabhängigen Position des Anzeigeelementes
auf der Skala. So ist beispielsweise bei einer analogen Füllstandsanzeige
mit einer mit "voll", "halbvoll" und "leer" bezeichneten Skala
der Füllstand
des betreffenden Behältnisses
aus der Positionsbeziehung eines Zeigers zu den genannten Skalenpunkten
intuitiv erfassbar.
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Herkömmliche
Analoganzeigen haben den Nachteil, dass einerseits eine gewissen
Spannweite von Variablenwerten anzeigbar sein muss, andererseits
eine gewisse Anzeigegenauigkeit erreicht werden soll. Beide Anforderungen
können üblicherweise nicht
gleichzeitig erfüllt
werden, wenn die Skalenlänge
in vertretbarem, insbesondere mit einem Blick intuitiv erfassbarem
Rahmen bleiben soll. Beispiele für Variablen,
für die
diese Rahmenbedingungen zutreffen, sind insbesondere die (Tages-)Zeit,
aber auch Flughöhen
oder Füllmengenstände.
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Üblicherweise
wird das Problem durch Aufteilen in zwei Teilanzeigen derart angegangen,
dass die eine Teilanzeige eine größere Einheit des Variablenwerts
(beispielsweise Stunden), die zweite Teilanzeige eine kleinere Einheit
des Variablenwerts (beispielsweise Minuten) anzeigt, so dass nur
beide Teilanzeigen zusammen eine hinreichend genaue Anzeige bereitstellen.
Ein Nachteil hierbei ist, dass das gleichzeitige intuitive Erfassen
beider Teilanzeigen mit einem Blick erschwert sein kann, und es
insbesondere auch zu einer Verwechslung der beiden Teilanzeigen
kommen kann.
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Die
vorliegende Erfindung macht sich zum Ziel, eine kompakte, mit einem
Blick intuitiv erfassbare, hinreichend genaue Anzeige bereitzustellen,
bei der keine Verwechslungsgefahr besteht.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe wird ein Analog-Anzeiger gemäß Anspruch 1 sowie ein Analog-Anzeigeverfahren
gemäß Anspruch
20 vorgeschlagen.
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Die
erfindungsgemäße Analog-Anzeiger zeigt
demgemäß einen
anzuzeigenden Variablenwert durch Verlagerung einer Anzeige (z.B.
eines Lichtpunkts oder Leuchtbalkenendes) innerhalb einer Anzeigefläche eines
Substrats (z.B. Gehäuses)
an.
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Die
Anzeigefläche
hat zwei Koordinaten (z.B. längs+quer,
oder circumferential+radial), von denen eine dazu dient, eine übergeordnete
Einheit des Variablenwerts (z.B. Stunden) anzuzeigen, und die andere
dazu dient, eine untergeordnete Einheit (z.B. Minuten) anzuzeigen.
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Die
erste Koordinate ist offen oder geschlossen und weist eine Skala
(die nicht in irgendeiner Weise kenntlich gemacht sein muss) mit
einem Skalenbezugspunkt (z.B. einem Endpunkt, oder einem anderen
bezüglich
des Substrats festliegendem Punkt) und mehreren Skalierungspunkten
(z.B. Mittel- und anderer Endpunkt) auf, wodurch aus der momentanen
Position der sich verlagernden Anzeige bezüglich des Skalenbezugspunkts
ersichtlich ist, wie viele durch den Abstand zwischen den Skalierungspunkten
repräsentierte übergeordnete
Einheiten (z.B. Stunden) seit einem Bezugswert (z.B. Mitternacht)
verflossen sind. Da die übergeordneten Einheiten
(z.B. Stunden) alle gleich groß sind,
werden die Skalierungspunkte in gleichen ersten Variablenwertabständen von
der Anzeige passiert. Die Passage als solche kann in einem mehr
oder weniger nahen Vorbeiwandern der Anzeige an dem betreffenden
Skalierungspunkt bestehen.
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Zusätzlich zur
Verlagerung in der ersten Koordinate findet eine Verlagerung in
der zweiten Koordinate statt, so dass aus der momentanen Position der
sich verlagernden Anzeige bezüglich
der Skala wenigstens annähernd
ersichtlich ist, wie viele untergeordnete Einheiten (z.B. Minuten)
seit der letzten Passage eines Skalierungspunkts verflossen sind.
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Um
die geforderte Ablesegenauigkeit bezüglich der untergeordneten Einheiten
zu erreichen, wird bei der Verlagerung der Anzeige zwischen direkt
aufeinanderfolgenden Passagen von Skalierungspunkten wenigstens
einmal (z.B. zweimal) die Richtung der Verlagerung in der zweiten
Koordinate gewechselt (einwärts-auswärts, bzw.
rechts links). Dadurch wird das betreffende Skalenintervall in wenigstens zwei
(z.B. drei) Unterintervalle geteilt, wodurch die momentane Position
der Anzeige genauer (z.B. auf Viertelstunden) ablesbar ist.
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Die
gesteigerte Ablesegenauigkeit ergibt sich aus der Teilung des Skalenbereichs
zwischen zwei Skalierungspunkten in Unterintervalle und ist daher
nicht abhängig
von gleichen Abständen
zwischen Richtungswechseln. Je kleiner aber der ("zweite") Abstand zwischen
diesen, desto größer ist die
erreichte Ablesegenauigkeit.
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Die
sich ergebende (z.B. sinusoidale) Verlagerungsbahn der Anzeige wird
bevorzugt nach und nach abgefahren, wobei die Anzeige in dritten
Variablenwertabständen
(z.B. Minuten) erneuert wird. Wenn dritte und zweite Variablenwertabstände gleich sind,
werden jeweils komplette Verlagerungsbahnstücke zwischen aufeinander folgenden
Richtungswechselpunkten gleichzeitig hervorgehoben (z.B. beleuchtet).
Das ist für
solche Variablenwertbereiche ausreichend (z.B. nachts), in denen
man ohnehin nicht oder selten oder/und ohne Genauigkeitsanspruch
auf den Anzeiger sieht. In anderen Fällen ist es bevorzugt, wenn
dritte Variablenwertabstände kleiner
sind als zweite, so dass mehrere Verlagerungsbahnabschnitte zwischen
zwei aufeinanderfolgenden Richtungswechseln nach und nach hervorgehoben
werden. Insbesondere können
zwischen einigen vorbestimmten Skalierungspunkten (z.B. Nachtstunden
bezeichnende) dritte und zweite Variablenwertabstände gleich
sein, während
zwischen anderen vorbestimmten Skalierungspunkten dritte und zweite
Variablenwertabstände
ungleich sind.
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Die
Skalierungspunkte der Skala werden nur benötigt, insofern ihr Abstand
für das
Verfließen
genau einer übergeordneten
Einheit steht. Die Kenntlichmachung der Skalierungspunkte und des
Skalenbezugspunktes selbst ist nicht notwendig, zumal deren Position
unveränderlich
und daher dem Benutzer nach kurzer Benutzungszeit bekannt ist; es
muss nur der jeweils letztmalig aktivierte bzw. deaktivierte Anzeigepunkt
hervorgehoben sein. Die übrigen
Punkte der Anzeige können
beliebig leuchten, nicht leuchten oder blinken (z.B. im Sekundentakt).
Insbesondere ist es bevorzugt, dass die seit der letzten Passage des
Skalenbezugspunkts aktivierten Anzeigepunkte leuchten, und die seitdem
noch nicht aktivierten Punkte nicht leuchten, oder umgekehrt.
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Die
Hervorhebungsmittel umfassen insbesondere eine Mehrzahl, beispielsweise
144 oder 720 Anzeigeelemente, die von einer Steuerung zum Lichtaussenden
ansteuerbar sind, beispielsweise LEDs. Alternativ sind die Anzeigeelemente
zum Transmittieren (LCDs) oder Reflektieren (Mikrospiegel) von Licht,
oder auch zum Farbwechseln ansteuerbar. In allen diesen Fällen geht
von den Anzeigeelementen ein ggf. spektral charakterisiertes Lichtstrahlenbündel aus,
dessen Querschnitt in Abhängigkeit
von der Variablenwertänderung
quer zur Lichtstrahlrichtung verlagert wird. Die Verlagerung erfolgt beispielsweise
dann, wenn die Ansteuerung geändert,
insbesondere aktualisiert wird, indem wenigstens ein zusätzliches
Element angesteuert bzw. ein bisher angesteuertes Element nicht
mehr angesteuert wird. Dadurch wird das von den Anzeigeelementen
ausgehende Lichtstrahlenbündels
zumindest in einer Richtung erweitert oder eingeschränkt, also
jedenfalls sein Querschnitt verlagert. In einer besonderen Ausführungsform
wird das Lichtstrahlenbündel beim
Aktualisieren in gleichem Maße
in einer Richtung erweitert, wie es an anderer Stelle verkleinert wird,
beispielsweise indem immer genau ein Anzeigeelement angesteuert
wird.
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Die
Anordnung der Skalierungspunkte ist bevorzugt linear oder geringfügig gekrümmt, besonders in
der dritten Dimension, also aus einer Ebene heraus, oder alternativ
zu einem Kreis geschlossen, wobei Abweichungen zu einem Oval oder
einer Ellipse ebenfalls bevorzugt sind. Die Anordnung der Anzeigeelemente
bezüglich
dieser Skala ist bevorzugt wellenförmig-sinusoidal oder zickzackförmig im
Falle einer linearen Skala, oder ringförmig undulierend im Falle einer
geschlossenen Skala. Mit der Zahl der Undulationen oder Wellen steigt
die Ablesegenauigkeit. Bevorzugt ist weiterhin, dass die aus der
Anordnung der Anzeigeelemente sich ergebende Verlagerungsbahn die
Skala oder sich selbst kreuzt, denn durch die zusätzlich auftretenden
Kreuzungspunkte ergibt sich eine weitere Unterteilung der Skalierungspunktintervalls,
also eine Erhöhung
der Ablesegenauigkeit.
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Gleiche
zweite Variablenwertabstände,
also gleiche Abstände
zwischen aufeinanderfolgenden Richtungswechseln, sind insofern bevorzugt,
als dadurch eine gleichmäßig hohe
Ablesegenauigkeit bereitgestellt ist. Alternativ sind durch verschieden
große
Abstände
zwischen Richtungswechseln zwischen verschiedenen Paaren von Skalierungspunkten
unterschiedlich große,
an besondere Anforderungen angepasste Ablesegenauigkeiten bereitgestellt.
Insbesondere sind Bahnlängen
von Verlagerungsbahnstücken
unterschiedlich bemessen, wobei der resultierende Streckenunterschied
aber in einer bevorzugten Ausführungsform
durch in gleichem Maße
unterschiedliche Verlagerungsgeschwindigkeiten ausgeglichen wird.
Ferner ist es für
besondere Anforderungen bevorzugt, das Intervall zwischen aufeinander folgenden
Skalierungspunkten durch außermittig
dazwischen liegende Richtungswechselpunkte in ungleiche Teilintervalle
zu gliedern, wodurch ungleiche Ablesegenauigkeiten in den jeweiligen
Teilintervallen erreicht werden, beispielsweise zu Gunsten der jeweils
ersten Viertelstunde der betreffenden Stundenintervalle.
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Die
Anzeigeelemente sind durch eine Anordnung festliegender punktähnlicher
Elemente oder insbesondere durch eine bekanntermaßen programmierbare
Dot-Matrix oder ein TFT-Display bereitgestellt. Zur individuellen
Anpassung ist dann der Analog-Anzeiger bevorzugt mit Eingabemitteln,
speziell mit einer Empfangseinheit zum Empfangen einer Programmanweisung
von einem externen Sender ausgestattet. Insbesondere ist das Substrat
zu einem die Empfangseinheit aufnehmenden Gehäuse geformt.
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Die
Hervorhebungsmittel, insbesondere die Anzeigeelemente umfassen bevorzugt
Kristalle oder Flüssigkristalle.
Alternativ sind die (Flüssig-)Kristalle selbst
ansteuerbar, oder die Hervorhebungsmittel sind ansteuerbar, ausgewählte der
Kristalle beispielsweise zu be- oder durchleuchten. In einer Variante
umfassen die Hervorhebungsmittel Ausnehmungen in der Anzeigefläche, durch
die hindurch der Blick des Benutzers auf mechanisch verlagerte Anzeigeelemente,
beispielsweise rotierende Scheiben fällt, die die Ergebniswerte
durch Farb- und/oder Grauwertvariation anzeigen.
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Es
ist bevorzugt, die Anzeigefläche
gekrümmt
auszubilden, beispielsweise um ein Handgelenk eines Trägers durch
eine konvexe Krümmung ganz
oder teilweise zu umschließen,
oder um durch eine konkave Krümmung
ein parallaxefreies Ablesen des Anzeigers zu erleichtern. Alternativ
ist die Anzeigefläche
eben oder aber aus in sich ebenen bzw. gekrümmten, zueinander gewinkelt
angeordneten Teilstücken
zusammengesetzt, die zusammen eine dreidimensionale Form bilden.
Weiterhin findet die erfindungsgemäße Anzeige Verwendung auf dreidimensional
ausgebildeten Oberflächen,
bevorzugt auf solchen wie Schmuckstücken und Gebrauchsgegenständen und
dergleichen.
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Die
erfindungsgemäße Anzeige
findet insbesondere dergestalt Anwendung, dass die Verlagerungsbahn
ganz oder teilweise eine geschlossene bzw. offene, in jedem Fall
aber definierte Bewegungsstrecke repräsentiert, die von Objekten,
die nicht der Zeitanzeige dienen, geschehnisbezogen und/oder routinemäßig durchlaufen
bzw. durchfahren werden, wie beispielsweise bekannte Routen (Bergersteigungen,
Fahrtrouten etc.) sowie Rennstrecken, Parcours etc.. Darüber hinaus
findet die erfindungsgemäße Anzeige
insbesondere dergestalt Verwendung, dass die Verlagerungsbahn die
Umrisse von Objekten und/oder Logos und/oder Symbolen etc. ganz
oder teilweise repräsentiert;
bevorzugt werden hierbei geometrisch unregelmäßige Umrissdarstellungen, d.h.
solche, die weder geometrische Grundformen darstellen noch punkt-
bzw. achsenspiegelfähig
sind, repräsentiert.
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Weitere
Details, Aspekte und Vorteile ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der
nachfolgenden Beschreibung und den Figuren. Im Einzelnen zeigt:
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1 einen
erfindungsgemäßen Analoganzeiger
mit linearer Skala und je einem Richtungswechsel zwischen direkt
aufeinander folgenden der zwölf
Skalierungspunkte bei zickzackförmiger
Verlagerungsbahn;
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2 einen
erfindungsgemäßen Analoganzeiger
mit linearer Skala und je zwei Richtungswechseln sowie einem dazwischen
liegenden Skalenkreuzungspunkt zwischen direkt aufeinander folgenden der
zwölf Skalierungspunkte
bei sinusoidaler Verlagerungsbahn;
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3 einen
erfindungsgemäßen Analoganzeiger
mit kreisförmig-geschlossener
Skala und je einem Kreuzungspunkt zwischen direkt aufeinander folgenden
der zwölf
Skalierungspunkte bei schleifenförmiger
Verlagerungsbahn;
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4 einen
erfindungsgemäßen Analoganzeiger
mit kreisförmig-geschlossener
Skala und schleifenähnlicher
Verlagerungsbahn ohne Kreuzungspunkt;
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5 einen
erfindungsgemäßen Analoganzeiger
mit kreisförmig-geschlossener
Skala und je einem Richtungswechsel zwischen direkt aufeinander folgenden
der zwölf
Skalierungspunkte bei ringförmig-undulierender
Verlagerungsbahn;
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6 einen
erfindungsgemäßen Analoganzeiger
mit kreisförmig-geschlossener
Skala und verschiedenen Anordnungen der Verlagerungsbahn zwischen
aufeinander folgenden der zwölf
Skalierungspunkte;
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7 einen
erfindungsgemäßen Analoganzeiger
mit frei gestalteter Skala und verschiedenen Anordnungen der Verlagerungsbahn
zwischen aufeinander folgenden der zwölf Skalierungspunkte;
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8 einen
erfindungsgemäßen Analoganzeiger
mit geschlossener Skala und einer Verlagerungsbahn in Form einer
stilisierten Rennstrecke;
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9 eine
Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Analoganzeigers mit transparenten Kristallen
zur Hervorhebung der Verlagerungsbahn;
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10 eine
Alternative zu der in 5 dargestellten Ausführungsform,
bei der auf eine Markierung der Skalierungspunkte verzichtet wird;
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11 eine
erfindungsgemäße Standuhr
mit dreieckiger Skala und verschiedenartigen Richtungswechseln zwischen
diesen; und
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12a, 12b einen
Ausschnitt einer Ausführungsform
mit zusätzlicher
Sekundendarstellung.
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Bei
dem in 1 dargestellten Analog-Zeitanzeiger sind in der
Anzeigefläche 1 des
Substrats 3 zwölf
Stundenpunkte 5 durch Schmucksteine markiert. Eine Verlagerungsbahn 9 mit
einem Endpunkt 7 als Skalenbezugspunkt verläuft zickzack förmig zwischen
den Stundenpunkten 5, wobei sie jeweils zwischen aufeinander
folgenden Stundenpunkten 5 einen Richtungswechselpunkt 11 aufweist.
Die die Verlagerungsbahn 9 bildenden einhundertvierundvierzig Anzeigeelemente,
nämlich
jeweils zwölf
zwischen je zwei Stundenpunkten 5 und weitere zwölf zwischen dem
Skalenbezugspunkt 7 und dem ersten Stundenpunkt, so dass
jedes Anzeigeelement fünf
Minuten repräsentiert,
sind nicht einzeln dargestellt. Ebenso ist die in das Substrat,
das somit als Gehäuse
dient, aufgenommene Steuerung nicht dargestellt, die zu jedem Zeitpunkt
die zu aktivierenden Anzeigeelemente ansteuert und zur Aktualisierung
der Anzeige erforderlichenfalls bisher nicht aktivierte Elemente aktiviert
bzw. bisher aktivierte Elemente deaktiviert.
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Bei
den im Folgenden dargestellten Varianten sind ihrer Funktion nach
einander entsprechende Teile mit gleichen Ziffern, aber zur Unterscheidung mit
angehängten
Kleinbuchstaben gekennzeichnet.
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In
der Ausführungsform
nach 2 ist die Verlagerungsbahn 9a im Unterschied
zur oben beschriebenen sinusoidal, und weist zwischen je zwei Stundenpunkten 5a zwei
Richtungswechselpunkte 11a zur ersten und dritten Viertelstunde
und einen Kreuzungspunkt 13 mit der Skala (punktiert dargestellt)
bei der halben Stunde auf. Weiter ist auch in diesem Ausführungsbeispiel
die Anzeigefläche 1a nicht
eben, sondern die Oberfläche
des Substrats 3a weist eine konvexe Krümmung auf. Die Zahl der Anzeigeelemente
beträgt
hier siebenhundertzwanzig, nämlich
jeweils sechzig zwischen je zwei Stundenpunkten 5a und
weitere sechzig zwischen dem Skalenbezugspunkt 7a und dem
ersten Stundenpunkt. Dadurch repräsentiert jedes Anzeigeelement
eine Minute.
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In
den Ausführungsformen
der 1 und 2 sind die Verlagerungsbahnen
insofern symmetrisch, als durch Spiegelung an der Skala verbunden mit
Verschieben entlang der Skala um eine Stunde die Verlagerungsbahn
auf sich selbst abgebildet wird, abgesehen vom ersten und letzten
Stundenintervall. Eine solche Anordnung ist bevorzugt, aber nicht
erforderlich. Weiter sind die dargestellten Verlagerungsbahnen auch
insofern symmetrisch, als bei ihrer Drehung um einen der mittleren
Stundenpunkte wieder eine deckungsgleiche Skala (ggf. abgesehen vom
ersten und letzten Stundenintervall) erhalten wird. Auch dies ist
bevorzugt, aber nicht erforderlich. Insbesondere ist in einer nicht
dargestellten Alternative die Verlagerungsbahn dergestalt gegenüber den Stundenpunkten
entlang der Skala, oder quer dazu, versetzt, dass die Stundenpunkte
nicht genau von der Verlagerungsbahn getroffen, sondern in einigem Abstand
passiert werden; und in einer weiteren Alternative sind die Wellen
der Verlagerungsbahn derart schief verzerrt, dass gegenüber der
Skala steile Vorderflanken mit flachen Hinterflanken abwechseln oder
umgekehrt. Dadurch entfallen, bei gleichmäßiger Aneinanderreihung und
Ansteuerung der Anzeigeelemente, weniger oder mehr derselben auf
die jeweils erste Viertelstunde jedes Stundenintervalls einhergehend
mit einer entsprechend reduzierten oder gesteigerten Ablesegenauigkeit.
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In
den Ausführungsformen
der 1 und 2 werden die Anzeigeelemente
kumulativ aktiviert, indem in der ersten Tageshälfte jeweils alle Elemente
vom Skalenbezugspunkt 7 bzw. 7a bis zum aktuell
aktivierten Element durchleuchtet werden, so dass die aktivierten
Elemente gemeinsam den Eindruck eines vom Skalenbezugspunkt 7 bzw. 7a her sich
aufbauenden Lichtbalkens erzeugen. Zur Mittagszeit leuchten bzw.
transmittieren alle Anzeigeelemente; die dazu erforderlichen Lichtquellen,
Lichtleiter und Auswahlvorrichtungen sind unterhalb der Anzeigefläche 1 bzw. 1a innerhalb
des Substrats 3 bzw. 3a angeordnet. In der zweiten
Tageshälfte
werden die Elemente nächst
dem Skalenbezugspunkt 7 bzw. 7a sukzessive deaktiviert,
so dass die weiterhin aktivierten Elemente den Gesamteindruck eines
vom Skalenbezugspunkt 7 bzw. 7a her schrumpfenden Lichtbalkens
ergeben.
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In
der Ausführungsform
nach 3 ist die Skala (punktiert dargestellt) kreisrund,
und die Stundenpunkte 5b haben gleiche Abstände auf
diesem Kreis. In diesem Fall verläuft die Verlagerungsbahn 9b zwischen
dem zuletzt passierten Stundenpunkt 5b' und dem demnächst zu passierenden Stundenpunkt 5b'' in Form einer Schleife, nämlich zunächst gerade
bis über
einen Kreuzungspunkt 15 hinaus, dann kreisförmig um
ein Zentrum der Anzeigefläche 1b herum,
und schließlich
wieder gerade in der Umgebung des Kreuzungspunkts 15. Am
entferntesten Punkt der Schleife erfolgt zur halben Stunde der Richtungswechsel,
während
der Kreuzungspunkt gerade nach 5 Minuten bzw. dann wieder 5 Minuten
vor der nächsten
vollen Stunde passiert wird. In der 3 ist die
Verlagerungsbahn 9b der halben Stunde zwischen dem zweiten
Stundenpunkt 5b' nach dem
Skalenbezugspunkt 7b und dem Richtungswechselpunkt 11b durchgezogen
dargestellt, die der zweiten halben Stunde zwischen dem Richtungswechselpunkt 11b und
dem dritten Stundenpunkt 5b'' nach dem Skalenbezugspunkt 7b gestrichelt
dargestellt. Aktiviert sind jeweils nur die Anzeigeelemente von
dem zuletzt passierten Stundenpunkt 5b' und einschließlich des aktuell aktivierten
Anzeigeelements. Eine Unterscheidung zwischen den Tageshälften erfolgt
hier nicht. In einer Variante erfolgt eine Unterscheidung zwischen
den Tageshälften
dadurch, dass die Anzeigelemente in der zweiten Tageshälfte gegen
den herkömmlichen
Uhrzeigersinn fortlaufend aktiviert werden; wegen der asymmetrischen
Form des zu jedem Zeitpunkt aktivierten Teils der Verlagerungsbahn 9b ist
eine Verwechslung der beiden Tageshälften ausgeschlossen.
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4 beschreibt
eine Variante der Ausführung
nach 3, wobei die Verlagerungsbahn 9g keinen
Kreuzungspunkt aufweist, sondern zwischen zwei Skalierungspunkten 5g' und 5g'' entgegen der Umlaufrichtung der
Skala einen Bogen mit einem Richtungsumkehrpunkt 11g bildet.
Zur beeseren Übersicht
ist in dieser Figur nur die Anzeigefläche 1g selbst ohne
das diese tragende Substrat gezeigt.
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In
der Ausführungsform
gemäß 5 beschreibt
die Verlagerungsbahn 9c zwischen je zwei aufeinander folgenden
Passagen von Stundenpunkten 5c einen einwärts gerichteten
Bogen, der bei halber Bogenlänge
einen Richtungswechselpunkt 11c aufweist. Ähnlich der
Ausführungsform
der 1 und 2 erfolgt hier eine kumulative
Aktivierung der einzeln nicht dargestellten Anzeigeelemente derart, dass
vom Skalenbezugspunkt 7c her alle seit der letzten Passage
desselben aktivierten Elemente bis mittags aktiv bleiben, und danach,
während
der zweiten Tageshälfte,
fortlaufend deaktiviert werden. Abweichend von der Ausführung nach 3 ist
hier der Skalenbezugspunkt nicht an der herkömmlichen Stelle, sondern dagegen
um 90° versetzt
angeordnet. Übrigens
ist 4 als Schemazeichnung zu verstehen; insbesondere
ist in einer Variante das Verhältnis
von Bogenhöhe
B zu Skalenradius R größer als
etwa 0,2 wie dargestellt, und beträgt beispielsweise zwischen
0,5 und 0,8, und die einzelnen Bögen sind
beispielsweise Parabel- oder Hyperbelbögen. Aufeinander folgende Richtungswechsel
wechseln in ihrer Orientierung ab, in dem auf einen einwärts-auswärts-Wechsel 11c ein
auswärts-einwärts-Wechsel am
Skalierungspunkt 5c folgt; in den Ausführungsformen nach den 1 und 2 sind
die Verhältnisse ähnlich,
nur dass dort auf einen rechts-links-Wechsel ein links-rechts-Wechsel folgt.
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Die
bislang vorgestellten Varianten sind in einer weiteren Ausführungsform
dergestalt miteinander kombiniert, dass in aufeinander folgenden
Stundenintervallen verschiedene Skalenvarianten und Verläufe der
Verlagerungsbahn realisiert sind, entweder herstellerseitig vorgegeben
oder individuell vom Benutzer programmierbar. Im letzteren Fall
ist am Gehäuse
eine Eingabemöglichkeit
vorgesehen, etwa in Form eines Scroll- und eines Select-Schalter
in Verbindung mit einem Display, welches beispielsweise auf der
Anzeige fläche
angeordnet ist, oder in Form einer in das Gehäuse aufgenommenen Empfangseinheit,
mittels derer die Steuerung extern programmiert wird. In beiden
Fällen
stellt ein Menu eine Abfolge von Optionen dar, die mittels der erwähnten Schalter
ausgewählt
oder übersprungen
werden, so dass durch die Gesamtheit der ausgewählten Optionen eine Skalenanordnung
und eine Verlagerungsbahn festgelegt ist.
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Die 6 und 7 zeigen
beispielhafte, in dieser Weise programmierte Dot-Matrix-Anzeigeflächen 1d bzw. 1e.
Die Skala (punktiert dargestellt) ist in der Ausführung der 6 kreisförmig, in
der Ausführung
der 7 abschnittsweise linear und nichtlinear, während die
Verlagerungsbahnen 9d bzw. 9e zwischen aufeinander
folgenden Skalierungspunkten 5d bzw. 5e unterschiedliche
Anzahlen und Ausgestaltungen von Richtungswechseln 11d bzw. 11e, insbesondere
zwischen einigen Skalierungspunkten 5e', 5e'' auch
gar keine solchen aufweist. Durch die freie, d.h. nicht an geometrische
Grundformen gebundene Ausgestaltung der durch die Abfolge von Skalierungspunkten 5e gebildeten
Skala ist es möglich,
beispielsweise die Kontur eines Symbols oder Logos anzudeuten.
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Die 8 stellt
ein anderes Beispiel dar, in dem die Abfolge der Skalierungspunkte 5f in
stilisierter Form eine Rennstrecke, nämlich hier den Nürburgring
wiedergibt. Zusätzlich
zu dem dadurch erreichbaren Individualisierungseffekt ergibt sich
eine relativ große
Skalenlänge
auf gegebener Größe der Anzeigefläche 1f.
Die Ablesegenauigkeit wird noch gesteigert durch die sich von Skalierungspunkt 5f zu
Skalierungspunkt (von denen nur vier dargestellt und entsprechend
markanten Stellen des wirklichen Nürburgrings benannt sind) schlängelnde
Verlagerungsbahn 9f, deren Gesamtlänge die Skalenlänge noch übersteigt,
und die außerdem
durch ihre vielfältigen Richtungswechselpunkte 11f und
Skalenkreuzungspunkte die Skala in eine Vielzahl von Teilintervalle aufteilt.
während
die 8 eine annähernd
maßstabsgerechte
Wiedergabe des Nürburgrings
zeigt, sind in einer nicht dargestellten Variante mit nochmals erhöhter Ablesegenauigkeit
die ein- und auswärts
gerichteten Streckenteile der Verlagerungsbahn gegenüber den
circumferentiellen Teilen überzeichnet
ausgebildet. Nicht erkennbar ist in 8 eine den
Individualisierungseffekt noch steigernde Ausbildung der Anzeigefläche 1f als
Relief entsprechend den tatsächlichen
Höhenverhältnissen
des Nürburgrings,
in passender Maßstabs-Überhöhung. Erkennbar
ist hier aber der unterschiedliche Abstand aufeinander folgender
Skalierungspunkte in direkter Linie oder/und entlang der Verlagerungsbahn.
Nicht erkennbar ist der Ausgleich dieser unterschiedlichen Abstände durch
im Zeitverlauf unterschiedlich schnelles Voranschreiten der Anzeige
entlang der Verlagerungsbahn, die beispielsweise wieder durch siebenhundertzwanzig
(zwölf
mal sechzig) nicht einzeln dargestellte Anzeigeelemente gebildet
ist, ähnlich
der Ausführung
gemäß 2.
Dieses unterschiedlich schnelle Voranschreiten, simuliert durch unterschiedliche
Abstände
zwischen Mittelpunkten aufeinander folgender Anzeigeelemente, ist
dabei der wechselnden Geschwindigkeit von Rennfahrzeugen auf dem
Nürburgring
nachgestellt. Demnach wird zu jeder vollen Minute ein weiteres Anzeigeelement
aktiviert; durch einen größeren Mittelpunktsabstand
zwischen diesen Elementen dort, wo der stilisierte Nürburgring
eine lange Gerade aufweist (Dottinger Höhe), wird der Eindruck einer
schnelleren Bewegung hervorgerufen als dort, wo der stilisierte
Nürburgring
enge Kurven aufweist (Eschbach), und die Anzeigeelemente geringere
Mittelpunktsabstände haben.
Auch diese gleiche Zahl von Anzeigeelementen zwischen je zwei in
gleichem Zeitabstand zu passierenden Skalierungspunkten ist in einer
Variante durch unterschiedlliche Aktualisierungsintervalle ersetzt,
also beispielsweise Aktualisieren nur alle zwei Minuten in "langsamen" Teilstücken unter
Verzicht auf eine entsprechende Zahl von Anzeigeelementen. In einer
Variante mit offener Skala repräsentiert
die Verlagerungsbahn eine Skirennstrecke, beispielsweise die "Streif" in Kitzbühel.
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9 erläutert in
einer Querschnittsansicht, wie transparente Kristalle 21 wie
z.B. Strass in eine auf dem Substrat 3h angeordnete Oberflächenschicht 25 eingefasst
sind, so dass die Kristalle geringfügig aus der Anzeigefläche 1h hervorstehen. Unter
den Kristallen 21 sind Leuchtdioden 23 in das Substrat 3h derart
aufgenommen, dass die lichtemittierenden Teile 27 der Dioden 23 ihren
Lichtkegel gerade durch die Kristalle 21 emittieren, sofern
sie von der Steuerung 29 dazu angesteuert werden. In Folge des
Kristallschliffs tritt eine gewisse Lichtbrechungs- und -fokussierungwirkung
auf, der eine Totalreflexion an Innenflächen der Kristalle überlagert
sein kann. Besonders bei Verwendung spektral breitbandiger oder
weiß leuchtender
Dioden ergeben sich dadurch farbige Lichtbrechungseffekte mit Schmuckwirkung. Nicht
dargestellt sind Varianten, bei denen die Anzeigeelemente durch
LCD-Elemente gebildet sind, oder zwischen Kristallen oder Glaskörpern und
Leuchtkörpern
wie den in 9 dargestellten hinsichtlich
ihrer Transmission ansteuerbare LCD-Elemente angeordnet sind. Auch
eine Ausführung
mit hinsichtlich des durch das emittierte Licht hervorgerufenen
Farbeindrucks zum Wechsel ansteuerbaren Elementen, z.B. dichroitischen
Mikrospiegeln, ist nicht gesondert dargestellt. Ebenfalls ohne Abbildung
ist eine Variante, bei der die Lichtzuführung zu den Kristallen oder Glaskörpern durch
Lichtleiter, also z.B. Glasfasern erfolgt, wodurch die eigentlichen
Lichtquellen an anderer Stelle des Substrats angeordnet sein können. Insbesondere
reicht eine einzige Lichtquelle, die ihr Licht in ein Faserbündel emittiert,
wobei Lichteintrittsenden der einzelnen Fasern mit ansteuerbaren LCD-Elementen
ausgestattet sind, um einen individuell steuerbaren Lichtzutritt
und damit auch Lichtaustritt aus dem Kristall in der Nähe des anderen Faserendes
zu realisieren. In weiteren Varianten dieser Ausführungsformen
sind die Kristalle durch Glasplättchen
ersetzt, oder ganz weggelassen.
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In 10 ist
(ohne Armband) eine der in 5 dargestellten ähnliche
Ausführungsform
gezeigt, bei der jedoch keine Markierung der Skalierungspunkte vorgesehen
ist. Die Zeitablesung ist dem Benutzer dennoch ermöglicht,
da er weiß,
dass die spitzen Umkehrpunkte der Verlagerungsbahn 9i die
vollen Stunden markieren, die runden Umkehrpunkte 11i aber
die halben Stunden.
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In 11 ist
eine weitere Ausführungsform dargestellt,
bei der zwar eine geschlossene Skala vorliegt, die aber statt wie
bei den bisher gezeigten nicht kreisförmig, sondern dreieckig ist.
Außerdem
ist in diesem Fall keine Armbanduhr, sondern eine Standuhr mit einem
Säulenteil 31 und
einem Fuß 33 dargestellt.
Die Verlagerungsbahn 9j weist in diesem Fall zwischen je
zwei Skalierungspunkten 5j einfache oder zweifache Richtungswechselpunkte 11j', 11j'' auf.
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Die 12a und 12b schließlich zeigen einen
Ausschnitt einer Ausführung,
bei der die Anzeige in der Weise verlagert wird, dass eine Schleife
der Verlagerungsbahn 9k verlagert wird, und auf dieser Schleife 35', 35'' wiederum ein Element besonders hervorgehoben
ist, dessen Position die verstrichenen Sekunden anzeigt. Die Verlagerungsbahn 9k und
die Sekundenanzeige sind dabei mit unterschiedlichen Helligkeiten
oder in unterschiedlichen Farben hervorgehoben. Alternativ ist nur
die Schleife 35', 35'' der Verlagerungsbahn 9k mit
Ausnahme des die Sekunde anzeigenden Punktes aktiviert. Zu einem
früheren Zeitpunkt
(in 12a dargestellt) befindet sich
die Schleife 35' der
Verlagerungsbahn 9k in dem Abschnitt zwischen dem früheren (unteren)
Skalierungsspunkt und dem Richtungswechselpunkt 11k; zu
einem späteren
Zeitpunkt (in 12b dargestellt) befindet sich
die Schleife 35'' der Verlagerungsbahn 9k in
dem Abschnitt zwischen dem Richtungswechselpunkt 11k und
dem späteren
(oberen) Skalierungsspunkt 5k. Zu jeder vollen Minute rückt die Schleife 35', 35'' als Ganzes ein Stückchen weiter
hin zu dem späteren
Skalierungspunkt 5k. Während
jeder Minute wird zu jeder Sekunde ein besonders heller oder dunkler
(oder farblich abgesetzter) Lichtpunkt auf der Schleife 35', 35'' ein Stückchen weiter verlagert, so
dass nach Ablauf der Minute dieser Lichtpunkt gerade die Länge der
Schleife durchmessen hat. Diese Ausführung wird insbesondere mit derjenigen
nach 10 kombiniert.
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Die
in den Figuren dargestellten Beispiele beziehen sich insbesondere
auf Armbanduhren; jedoch ist auch die Verwendung in Taschenuhren, Halsketten,
Kravattennadeln, Broschen etc. sowie Nachttisch- und Reiseuhren
inbegriffen, und auch die Verwendung in Standuhren, Lampenuhren,
Monitoren und Gebäudeuhren.
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Die
in den Figuren dargestellten Beispiele beziehen sich ferner auf
Zeitanzeigen; allerdings ist das vorgeschlagene Anzeigekonzept ebenso
auf Füllstandsmengen,
(Flug-)Höhen
oder dergleichen anwendbar, insofern jeweils ein Wertebereich einer Variablen
als nichtlineare Strecke, im Vorstehenden "Verlagerungsbahn" genannt, in einer (nicht unbedingt
planen) Anzeigefläche
dargestellt wird, wobei insbesondere abwechselnd aufeinander folgende Schwenks
der Verlagerungsbahn die Ablesegenauigkeit erhöhen. Die Gesamtlänge der
Verlagerungsbahn übersteigt
die Skalenlänge
insbesondere um wenigstens 5%, bevorzugt wenigstens 25%, besonders
bevorzugt wenigstens 100%.