尤其用于手表的显示月亮图像周期的方法和装置

摘要

本发明公开了一种用于尤其在手表中显示与朔望月中月亮的真实外观相符的图像的旋转显示盘(8)，该显示盘设置在表盘的一圆形窗口的后面并包括一环形区域(20)，该区域由可连续出现在该窗口中的具有不同形状的分隔线(31－40)分成交替的亮区(21－25)和暗区(26－30)。该驱动装置使该显示盘(8)进行主运动，每个该主运动都足够大，以便在该窗口中将其中一条分隔线用另一条分隔线代替，该驱动装置还能使该显示盘(8)进行较小的次运动，以使在该窗口内的分隔线进行小的运动。这样，利用显示盘上的有限数量的亮区和暗区以及相对于该表盘的尺寸较大的窗口，可以每天给出符合实际的新的月亮图像。本发明公开了由电驱动的方案和由机械手表机芯驱动的方案。

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用可动显示器在表盘的圆形窗口中显示朔望月中的连续的月亮图像的周期的方法，该可动显示器设置在该窗口的后面，并且该显示器的出现在该窗口的表面上具有在亮区和暗区之间的不同形状的分隔线，该亮区和暗区分别用于表示从地球上看到的月亮的被照亮的部分和黑暗部分。

本发明还涉及一种用于在表盘的圆形窗口中显示朔望月中的连续的月亮图像的周期的装置，该装置尤其用于实现上述方法，该装置包括设置在所述窗口后面的可动显示器，以及用于逐步移动该显示器以便在该窗口中可以连续看到该显示器的一个带状区域的不同部分的驱动装置。本发明还涉及一种包括手表机芯和这种类型的显示装置的手表，该显示装置的驱动装置由该手表机芯控制。

背景技术

例如在美国专利No.508 467中所说明的，在传统的用于显示月相的装置中，带有两个满月图像的圆盘在特定形状的半圆形窗口后面每个朔望月旋转半圈。该窗口的其中一个边缘包括两个凸弧，当月亮由亏转盈和由盈转亏时，该凸弧经过满月的图像。只有在朔望月的开始和结束时(从新月开始)——此时被照亮的部分为月牙形——以及在满月时，这样显示的图像的形状才是正确的。而在其它月相中，所显示的图像的形状是不正确的，因为亮区和暗区之间的分隔线的形状不符合实际：在上弦月和下弦月时该分隔线为曲线而不是直线，并且在上弦月和下弦月之间该分隔线朝错误的方向弯曲。换句话说，该显示模式给出的月亮图像对于朔望月的大部分时间都是不符合实际的。

CH专利No.598 638提供了一种方法和一种上文导言中所述类型的显示装置，该显示装置使用在一圆盘前面的一圆形窗口，该圆盘围绕手表指针的轴线每两天转过一个步级，并且在此情况下该圆盘还带有如在朔望月中在天空中看到的月相盘(lunar disc)的一系列十五个连续图像。实际上，每个图像所需的空间以及需要防止从该窗口中看到第二个图像的边缘意味着该窗口和图像的直径必须小于该圆盘直径的大约七分之一，因此在手表表盘上特别小。与传统装置的那些图像相比，这些图像更符合实际，但是由于仅大约每两天才改变一次显示，因此它们的演变仍然非常不准确。如果希望更频繁地更新，则必须使圆盘上的图像数量加倍，从而它们的尺寸减小到以至于该显示完全失去吸引力。

发明内容

本发明涉及一种用于显示月相的方法和装置，该方法和装置可以在很大程度上避免现有技术中的缺陷，并且显示在圆形窗口中的月亮的亮区和暗区的图像尽可能地接近实际，尤其比传统类型的显示更接近实际。

另外，本发明涉及一种用于尤其在手表中显示月相盘的图像的方法和装置，该月相盘不但非常接近每天的实际，而且相对于手表表盘较大。

因此，本发明提供一种利用可动显示器在表盘的圆形窗口中显示朔望月中的连续的月亮图像的周期的方法，该可动显示器设置在该窗口的后面，并且在该显示器的出现在该窗口中的表面上具有在亮区和暗区之间的不同形状的分隔线，其特征在于：

朔望月中的显示周期被分成几个连续部分，其中至少某些部分包括该可动显示器的几个位置，这些位置对应于由在该窗口中可见的同一分隔线的不同连续位置形成的几个连续图像；

为了从该周期的一个部分转到下一个部分，该可动显示器进行一种主运动，该主运动能够使还不可见的分隔线或者不具有任何分隔线的区域进入该窗口，以及

在每个包括同一分隔线的连续位置的该周期的部分中，该可动显示器进行至少一个小于该主运动的次运动，以使该分隔线从其中一个所述连续位置转到下一个位置。该方法的特定实施例使用手表中通用的用于显示的旋转圆盘。

本发明还提供一种用于在表盘的圆形窗口中显示朔望月中连续的月亮图像的周期的装置，该装置尤其用于实现上述方法，该装置包括设置在所述窗口后面的可动显示器，以及用于移动该显示器以便可以在该窗口中连续看到该显示器的带状区域的不同部分的驱动装置，

其特征在于，该显示器的所述带状区域被不同形状的分隔线在其长度上分成明暗交替的连续区域，该分隔线包括至少两条直线、在亮区侧的凹线以及在亮区侧的凸线；并且该驱动装置能够使该显示器进行主运动和小于该主运动的次运动，并且能够将其中一条所述分隔线移动到该窗口中。

应指出，本发明的基本思想是，通过稍微移动位于该可动显示器上的同一分隔线而转到下一个图像，以便利用该分隔线形成月亮的不同的连续图像。这样就可以相对于希望显示的不同图像的数量减小分隔线的数量，从而减小显示器上的亮区和暗区的数量。因此，区域和可显示该区域的窗口相对于显示器和表盘的尺寸可以较大。

附图说明

图1为包括根据本发明的月相显示器的手表的顶面的视图。

图2为在显示盘由电动机驱动的实施例中，图1的手表的月相显示盘的顶面。

图3为图2的圆盘能够显示的二十八个月亮图像。

图4为在月相显示盘由手表机芯机械地驱动的第二实施例中，图1的表盘的一种变型。

图5为第二实施例中的月相显示盘的顶面。

图6为具有驱动机构的图5的圆盘的透视俯视图。

图7为图6的机构的透视图。

具体实施方式

图1示出手表1，该手表在固定表盘2上通过时针3、分针4和秒针5进行模拟时间显示。此外，通过出现在表盘的窗口7中的日历盘6提供日期显示，并且通过出现在表盘2的圆形窗口9中的月相显示盘8进行月相显示。在此示例中，两个盘6和8是同心的，并且都围绕优选地位于表盘中心的指针的旋转轴线10旋转，并且这两个盘可位于表盘后面的同一平面内，盘6通常为环形。手表的功能由已知类型的柄头11控制。

在将参照图1至图3进行说明的第一实施例中，手表1是多功能电子手表，其显示部件由步进电动机致动。具体地，月相显示盘8具有一自身带有步进电机的驱动机构(未示出)，并且减速齿轮足够大，使得需要例如电机大约步进1000步级来使圆盘8旋转一整圈。日历盘6由专用的电机驱动，而指针3到5可由一个或几个其它电机驱动。

在窗口9中，手表的使用者看到盘8的一圆形部分，该圆形部分示出从地球看到的月亮当前的外观，并且在大部分时间内包括一明亮部分12和一黑暗部分13，其分别表示月亮被照亮的部分和没有被照亮的部分。部分12和13由分隔线限定，根据月龄(age of the moon)该分隔线可以是直线或者在一定程度上弯曲，而在新月和满月时不会看到分隔线。

图2示出本发明的第一实施例中的圆盘8的顶面的一种优选布置。形式为一环状带的区域20沿径向的宽度稍大于表盘的窗口9的直径，由于有五对分隔线，因此该区域20在其圆周上被细分成连续的交替亮区和暗区，即五个亮区21到25和五个暗区26到30，每对分隔线都彼此对称。亮区21通过两条在亮区侧显著凸出的分隔线31和32与相邻的暗区26和27分隔开，这两条分隔线各自的弯曲方向相反。同样，亮区22通过两条在亮区侧稍微凹入的分隔线33和34与相邻的暗区27和28分隔开，亮区23通过两条在亮区侧显著凸出的分隔线35和36与相邻的暗区28和29分隔开，亮区24通过两条在亮区侧稍微凹入的分隔线37和38与相邻的暗区29和30分隔开，最后，亮区25通过两条直分隔线39和40与相邻的暗区30和26分隔开。图2中绘出的圆41和42仅用于示出包括亮区和暗区的带的概念，但是它们并没有在圆盘8上实际绘出。

应指出，具有较小弯曲(度)的线33、34、37和38优选为椭圆形，以给出尽可能接近实际的图像，而具有较大弯曲(度)的线31、32、35和36在不改变月亮图像的条件下可以为椭圆形或其它的形状，例如圆形。还应指出，线31和36的形状相同，但其凹入状态一个在亮区侧，而另一个在暗区侧。很显然线32和35、33和38以及34和37也是如此。因此，将线39和40的直线形状也考虑在内，第一实施例中仅使用五种不同形状的分隔线。

圆盘8的环状带20仅包括五个亮区和五个暗区，并且这些区域中的几个区域沿圆周方向占据的长度小于圆形窗口9的直径的事实具有很大的优点，因为窗口的直径和月相显示盘的直径之间的比率可以远大于介绍部分中提到的CH专利No.598 638所说明的现有技术的比率。利用根据图2的设置该比率可达到大约1∶3.6。换句话说，本发明能够显示较大的月亮图像，同时能足够频繁地改变该图像，以使其更符合实际。

在朔望月的给定月相期间，会使用各条分隔线31到40，根据在该月相期间从地球看到的月亮的外观，即实际上为月亮的被照亮部分的总体形状，来确定该分隔线弯曲的方向和大小。

图3示出圆盘8可在连续位置P1到P28显示在表盘的圆形窗口9中的月亮的二十八个不同的图像。这是非限制性的示例，因为圆盘8能够任意显示更多数量的不同图像。位置和图像的数量优选地选择为可被四整除，以便在朔望月的每个四分之一月相中显示同样数量的图像。但是，从下文可见，可对电子电路进行编程以改变该数量。为了从一个位置转到下一位置，圆盘8或者进行称为次旋转运动的较小的旋转运动，其结果是稍微移动显示在窗口9中的分隔线；或者进行称为主旋转运动的较大的旋转运动，以使一个或两个新的区域和/或新的分隔线正对窗口9或位于窗口9的边缘。通常，根据圆盘上的位置的数量以及分隔线的数量，主旋转运动大于或等于大约45度，而次旋转运动为大约1到4度。

位置P1代表新月，在窗口中仅示出暗区26，然后圆盘8沿箭头A的方向进行较小的(次)旋转运动，使得分隔线31出现在该窗口中并且很小一部分亮区21表示在位置P2的小月牙。然后，每次通过圆盘8沿A方向再进行小的旋转运动而到达后面的位置P3和P4。在该位置之后，线31的曲率相对于月亮的实际外观将会过大。这就是为为何在朔望月的第二个部分中将使用分隔线37，该分隔线为椭圆形并且其在中间部分的曲率小于线31。为了从P4转到P5，手表的电子电路控制电动机使其行进大量步级，以使圆盘8沿方向A或相反方向产生大的(主)旋转运动，从而使线37以及区域24和29正对窗口9而进入位置P5。然后，线37通过次旋转运动向前移动到位置P6，然后移动到位置P7。为了到达代表上弦月的后面的位置P8，通过圆盘8的主旋转运动使直分隔线39进入该窗口。然后，在位置P9处线39在该窗口内被具有微凹曲线的线33代替，然后圆盘8的两个次旋转运动使线33依次到达位置P10和P11。然后，主旋转运动使线33在位置P12处被具有较大曲率的线35代替。圆盘8随后沿方向A的次旋转运动首先使线35依次到达位置P13和P14，然后将该线移出该窗口9，此处只能看到亮区23，其代表在位置P15处的满月。该圆盘随后的次旋转运动使位于区域23的另一侧的分隔线36出现在窗口中，并依次进入位置P16、P17和P18。然后，主旋转运动使线36在位置P19处被具有较小曲率的线34代替。圆盘8随后沿方向A的次旋转运动首先使线34依次进入位置P20和P21。然后主旋转运动使该线被直线40代替，以便在位置P22显示下弦月。然后，线40在位置P23处在窗口中被具有较小凹度的线38代替，然后圆盘8的两个次旋转运动使线38依次到达位置P24和P25。然后，主旋转运动使线38在位置P26被具有较大曲率的线32代替。圆盘8随后沿方向A的次旋转运动使线32依次到达位置P27和P28，然后，主旋转运动使该线移出窗口9并且暗区26出现，以示出在位置P1的新月，从而再次开始月亮图像的显示周期。

总之，如下表所示，在朔望月中的月亮图像显示周期被这样分成十个不等的部分。

部分的号           位置         分隔线

I                    P1-P4          31

II                   P5-P7          37

III                  P8             39

IV                   P9-P11         33

V                    P12-P14        35

VI                   P15-P18        36

VII                  P19-P21        34

VIII                 P22            40

IX                   P23-P25        38

X                    P26-P28        32

应指出，在该表之前的说明中，如果分隔线35和36的间距选择为在它们之间留有正好用于满月图像的足够空间，则可以不通过任何主旋转运动而是通过一个次旋转运动就从该周期的部分V转到部分VI。

在这里给出的示例中，从位置P1到P28之一转到下一个位置可在固定的时间进行，或者以一个对应于朔望月的平均周期的1/28的固定时间间隔进行，即大约25.312小时，例如，从P1转到P2在新月的时刻(instant)之后的半个时间间隔处进行。该时刻可从存储在电子永久日历手表中的星历表中提取。通常，应指出可以对手表的电子电路编程，以便尤其利用如图2中所示的盘8，通过在手表制造商能够通过适当的编程而预先自由设定的时刻改变图像，从而显示在一个朔望月中任意数量的月亮图像。例如可以设置该盘的大约六十个不同的位置，以便每天晚上和每天早晨显示符合月亮的实际外观的图像。

图1到3示出的电子表还可设计成显示月龄，即，自上一个新月以来的天数。一种简单的方法是响应于柄头11的特定操作利用日期显示器6在窗口7中暂时显示月龄。另一种手表结构可包括附加的显示器，例如与日历盘6类似并与该日历盘同心设置的环形盘，以在如图1中的虚线所示的附加窗口44中用数字指示月龄。

在下面将要说明的参照图1以及图4到图7的第二实施例中，手表1是具有机械机芯的手表，并且该机芯驱动该手表的显示部件。具体地，月相显示盘8具有图6和图7中示出的驱动机构75，该显示盘8的顶面在图5中可见。图4示出其还提供月龄显示。因此，在与图1中相同的圆形窗口9附近，表盘2包括一长形窗口45，该窗口45的边缘具有例如从1到29或30的刻度46。为了减小该窗口的长度，刻度46的一半分布在该窗口的一个边缘上，而另一半分布在相对边缘上。圆盘8的一个小区域出现在该窗口中并且包括一指针47，该指针指向刻度46的相关的一半。

以与前面示例类似的方式，只是几何图形稍微不同，在圆盘8上设置形式为一环形带的区域50，通过十条分隔线61到70，该区域沿其圆周被细分成连续的交替的亮区和暗区，即五个亮区51到55和五个暗区56到60。在此情况下，在朔望月的六个相应部分期间，只有分隔线61、63、65、66、68和70将在窗口9中可见。这些线62、64、67和69中的每一条的布局都选择为防止当相邻的亮区在窗口中可见时与该线相邻的暗区出现。

在图5中，六个圆9a到9f各自代表在周期的相应部分开始时，该窗口9相对于在周期的此部分内在窗口中出现的亮区的相对位置。因此，位置9a给出了新月的图像并且该位置与线61相切，遵循与第一实施例相同的原理，当圆盘8进行小的次旋转运动时，该线61随后将出现在该窗口中。该线在亮区51一侧凸出。当限定区域51的另一条线62接近窗口9的边缘时，圆盘8的大的主旋转运动将使直分隔线63和亮区52的一部分进入窗口9，该状态由相对位置9b表示，其对应于上弦月月相的开始。位置9c对应于盈月的开始，并且与在亮区53一侧上凹入的线65相关联。位置9d对应于满月月相，并且与在亮区53一侧上凹入的线66相切，当圆盘8进行小的次旋转运动时，该线66将出现在该窗口中。位置9e代表下弦月月相的开始，并且位于直线68上。最后，位置9f对应于该月相周期的最后一个部分的开始，并且位于在亮区55一侧凸出的线70上。

圆盘8具有一组6个指针47，各个指针与依次出现在圆形窗口9中的六条分隔线61、63、65、66、68和70相关联。每个指针47以一定的角位置设置在该圆盘上，以便当主旋转运动使该线进入圆形窗口9时，该指针出现在长形窗口45中并在刻度46上指示正确的月龄。随后的次旋转运动使指针沿该刻度前进，直到下一个主旋转运动使另一分隔线和另一指针进入这些窗口。由于窗口45的长度小，所以指针47可以这样设置在圆盘上，使得在该窗口中一次只能看到一个指针。还应指出，除了设置在比圆形窗口9更靠近圆盘8的中心处，指针47和长形窗口45还可以在圆盘8的周向区域内更靠近外部设置。

当然，图4和图5所示的月龄显示模式还可用于图1到3所示类型的电子手表中。

应指出，所使用的分隔线只有三种不同的形状，即，曲率中心在左侧的曲线形状(当该线在附图的上部时)如线61和66，曲率中心在右侧的曲线形状，如线65和70，以及直线形状，如线63和68。如在前面的示例中一样，在环形带50上分布很少数量的亮区51到55使得可以使用一个占据圆盘8、从而同样占据手表1的表盘2的直径的相当大的一部分的窗口9。

参照图6(该图是透视图)，应指出，月相显示盘8固定在一月相轮(moon wheel)72上，该轮具有包含233个齿的一外齿圈73，该轮的位置由一定位杆簧74保持。根据两种不同模式，由机械手表机芯的时轮76利用图6和7中可见的一驱动机构75驱动轮72和圆盘8。很显然，轮76每十二小时旋转一圈，并通过每天旋转一圈的一中间轮78驱动第一传动轮件(wheel set)80，该第一传动轮件也是每十二小时旋转一圈并且包括一轮81和一拨爪82，该拨爪作用在齿圈73上以使月相轮72沿箭头B的方向前进一个齿，且每天两次。因此，该第一驱动模式每天产生两个1/233rd圈的次旋转运动，即每次大约旋转1.5度。

圆盘8的第二驱动模式使用一摆动杆84，该杆围绕圆盘8和轮76的旋转轴线10枢转并在其端部带有一棘爪85，该棘爪通过一弹簧86的作用与齿圈73配合，该弹簧推压在杆84的一销钉87上。一固定弹簧88也推压在销钉87上，以沿箭头B的方向恒将杆84推回。第二传动轮件90包括一轮91和一螺旋凸轮92，该凸轮与杆84的一鸟嘴形部分(beak)93相配合，通过与固定在中间轮78上的小齿轮94相啮合的轮91来驱动该第二传动轮件90连续旋转。由于下面的齿数，传动轮件90在每个朔望月旋转整数圈，在此情况下，它在29.5天内旋转6圈：

轮76        48个齿

轮78        96个齿

小齿轮94    24个齿

轮91        118个齿

在轮件90的每次旋转中，凸轮92沿与B相反的方向逐渐将杆84推回，然后一旦该鸟嘴形部分93跳过该凸轮的螺旋线的外端94，杆84就突然沿方向B转过一个角度，该角度由该凸轮限定并且这里对应于齿圈73的29个齿。因此，杆的棘爪85使月相轮72和圆盘8每隔一定的时间间隔就进行一次主旋转运动，该主旋转运动为29/233rds圈或大约44.8度，该时间间隔为(29.5×24)/6＝118小时。可相对于轮件80对轮件90进行计算，以便在主旋转运动时拨爪82不再与齿圈73啮合。

因此，对应于朔望月的显示周期包括显示盘8的6个主旋转运动和59个次旋转运动，从而在手表表盘的窗口9中显示65个不同的月亮图像。该周期的六个部分中的每一个的持续时间均相同，都为118个小时，并且从图5中所示的位置9a到9f之一所表示的图像开始。

在这里所述的示例中，第一传动轮件每天旋转整数圈，以便每个次旋转运动均在固定的时间发生。这一条件不是强制性的，这是因为次旋转运动很小且很慢，使得该运动实际上当时看不到，并且因为该轮件每个朔望月必须旋转整数圈，而该朔望月的周期实际上不是整数天。换句话说，两个轮件80和90的速度比必须为一整数比，而手表机芯对该轮件的驱动比可自由选择，以便与朔望月的实际平均周期最匹配。

本发明并不局限于使用由旋转圆盘形成的可动显示器，因为可以使用任何具有带有亮区和暗区的任意形状的带的显示器，只要其驱动装置能够使该带在圆形窗口后面前进即可。例如，这种显示器可由鼓状物的周向形成，由通过带轮的一柔性环形带形成，或者甚至由往复运动的长形板件形成。