專利名稱：重疊數(shù)字和圖形的計(jì)時(shí)裝置顯示屏的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的目的在于提供一種更簡單的報(bào)知時(shí)間的方法。
我們?nèi)粘５挠?jì)時(shí)裝置顯示轉(zhuǎn)動(dòng)的指針，這是因?yàn)闅v史上的制表匠使用的是馬達(dá)和齒輪軸。我們學(xué)會(huì)了通過這樣的模擬界面很好地分辨時(shí)間，但是需要一定的腦力勞動(dòng)來進(jìn)行指針角度位置到數(shù)字的轉(zhuǎn)換。有時(shí)，人們甚至要停下來確定“小指針”更靠近哪個(gè)數(shù)字。
因?yàn)楣桦娐吩O(shè)備按照整數(shù)計(jì)時(shí)，所以更時(shí)髦的計(jì)時(shí)裝置則具有數(shù)字式顯示屏；它們最有效的輸出方法就是7段LED或LCD裝備。雖然還需要一些腦力勞動(dòng)來把數(shù)字舍入到最接近的5、15或其它數(shù)字的倍數(shù)上，我們又可以辯別出時(shí)間了。但人們極少會(huì)關(guān)心到底是幾點(diǎn)過“31”分還是過“32”分。
大多新式的計(jì)時(shí)裝置界面用特別的數(shù)字、窗口、顏色等等對(duì)這兩種普通的顯示屏進(jìn)行改變。其中一些表盤確實(shí)十分新奇，但與其說是用于辨別時(shí)間倒不如說更是一種裝飾。也有少數(shù)用數(shù)字化顯示屏來模擬傳統(tǒng)的模擬顯示屏的指針。一些專利教導(dǎo)使用具有線性刻度的計(jì)時(shí)裝置，這也許是由于這樣測量時(shí)間命名使得可以十分方便地在一條或多條線上標(biāo)記一個(gè)點(diǎn)。但是沒有任何一種設(shè)計(jì)能減少上面提到的必要的腦力勞動(dòng)；甚至許多設(shè)計(jì)還增加了辨別時(shí)間所需的腦力勞動(dòng)。
現(xiàn)有技術(shù)還在多個(gè)顯示屏位置或區(qū)間顯示時(shí)間，讓用戶合并兩個(gè)讀取的結(jié)果來獲得單一的時(shí)間表達(dá)。例如，1988年6月21日公布的美國專利No.4,752,919中，Lloyd Clark將小時(shí)數(shù)字放在一個(gè)“離散”或“二進(jìn)制”的計(jì)數(shù)5分鐘間隔的燈組成的直線的左側(cè)。放大小時(shí)數(shù)字是很好的，但確定分鐘則需要一些附加的腦力勞動(dòng)。用戶必須或者(1)從第一個(gè)激活的燈查到最近激活的燈，或者(2)找到所有燈的末端，不管亮或滅，然后估計(jì)該線的激活部分的比例。使用一條直線來表示分鐘而不是使用一塊區(qū)域同時(shí)使得Clark的表盤不適用于手表。
本發(fā)明在同一個(gè)位置結(jié)合使用數(shù)字和圖形元素。小時(shí)數(shù)字十分易讀，因?yàn)樾r(shí)數(shù)字盡可能地占據(jù)著不管是鐘還是表的顯示屏的全部面積。分鐘也可以在同一時(shí)間同一位置讀出，因?yàn)榉昼娭甘疚恢檬且黄c小時(shí)數(shù)字疊加的區(qū)域。這種顯示屏以人們通常使用的時(shí)間表達(dá)的精度來表示時(shí)間，而克服了多余的復(fù)雜性和不必要的精確度帶來的不便。
這個(gè)計(jì)時(shí)裝置設(shè)計(jì)通過減少從表盤外觀到時(shí)間表達(dá)的轉(zhuǎn)換所必需的腦力工作，來改善我們辨別時(shí)間的方式。顯示屏可以用現(xiàn)有的制造技術(shù)采用新的布局方案制造出來。通過在數(shù)字上疊加圖形使普通的數(shù)字顯示屏得以改善。其它目的和優(yōu)勢(shì)通過以下描述將更為清楚。
因?yàn)樵谌魏螘r(shí)間表示中小時(shí)數(shù)字都是必不可少的，本發(fā)明用一個(gè)或多個(gè)大的數(shù)字在顯示屏的中間來進(jìn)行顯示。時(shí)間表示的其余部分涉及到當(dāng)前小時(shí)已經(jīng)過去的比例。我們差不多經(jīng)常說“快...點(diǎn)了”或“...點(diǎn)過一刻”，或者經(jīng)常將時(shí)間舍入到傳統(tǒng)計(jì)時(shí)裝置的刻度數(shù)字5、10、...、55上。
本發(fā)明的顯示屏用熟悉的或常規(guī)的圖形的部分陰影來表示分鐘。當(dāng)小時(shí)過去大部分時(shí)，圖形也大部分被陰影化。部分陰影是通過段(segment)或分區(qū)(division)實(shí)現(xiàn)的，每個(gè)分區(qū)代表一段時(shí)間間隔，即用戶對(duì)其時(shí)間表達(dá)的分鐘部分習(xí)慣取整的數(shù)字增量。例如，圖5(d)既可以代表“12:31”，也可以代表“12:32”。但是兩個(gè)時(shí)間的顯示卻是相同的，因?yàn)橥ǔＨ藗儠?huì)把這兩個(gè)時(shí)間都舍入到同一個(gè)時(shí)間表達(dá)中，比如“12點(diǎn)半”或“12:30”。
熟悉的或常規(guī)的圖形的兩個(gè)特征是重要的(1)圖形包含一些可以被部分陰影化的區(qū)域，以使實(shí)際“權(quán)重”或“顏色”量代表期望的比例。換句話說，圖形必須大于一維。
(2)圖形必須是熟悉的或常規(guī)的，以便于部分被陰影化的圖形能夠容易地在用戶頭腦中形成印象并且用戶能夠迅速地獲取陰影部分和非陰影部分的比例。
小時(shí)數(shù)字和小時(shí)的一部分共同構(gòu)成某一時(shí)刻的時(shí)間表示。這些實(shí)施例將數(shù)字和陰影疊加起來，極大程度地利用計(jì)時(shí)裝置顯示屏的可用面積，并且比起同樣尺寸的其它計(jì)時(shí)裝置顯示屏增加了易讀性。因?yàn)閿?shù)字比起普通的數(shù)字表的要大，而且段的尺寸與數(shù)字的尺寸也是相當(dāng)?shù)模⑶覜]有精細(xì)顯示時(shí)間。這種顯示屏在環(huán)境光線較暗的情況下比其他顯示屏更容易看清楚，同時(shí)也可以配備一個(gè)低能耗背景光源。
以下將描述兩種模式5-10-20模式，此模式將一小時(shí)分為12等份(每份5分鐘)；和8-23模式，此模式將一小時(shí)分為8等份(每份7.5分鐘)。兩種模式都同樣能顯示出小時(shí)的任何刻鐘。5-10-20模式將一刻鐘分為三個(gè)部分(5、10、15、20等)，時(shí)間顯示比較精確。而8-23模式將一刻鐘分為兩個(gè)部分(7.5、15、22.5等)，某些用戶讀起來更快更有把握。當(dāng)然，每小時(shí)具有不同數(shù)量等分的兩種模式都能輕易地用相同技術(shù)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。


圖1是疊加數(shù)字和圖形的電-光顯示屏布局圖，5-10-20模式。H3、H6和H11是需要特別注釋的三個(gè)轉(zhuǎn)輪(runner)。H2和H9的一部分也需要特別注釋?！癝et seconds...”等字指示設(shè)置模式。
圖2是圖1的電-光顯示屏的線路圖，顯示了所有的24個(gè)轉(zhuǎn)輪。
圖3是在全方位可尋址(all-points-addressable)的顯示屏上繪出8-23模式疊加的數(shù)字和分區(qū)的模板。RL0～RL7是將圖形劃分為8個(gè)增量的八條射線。
圖4是報(bào)知時(shí)間的例子，為5-10-20模式，時(shí)間分別是(a)1:05、(b)1:10、(c)1:15、(d)1:20、(e)8:45、(f)8:50、(g)8:55、(h)9:00。
圖5是顯示8-23模式有標(biāo)記(IND)的報(bào)知時(shí)間的例子，時(shí)間分別是(a)12:07.5、(b)12:15、(c)12:22.5、(d)12:30。
推薦實(shí)施例描述術(shù)語某些電-光顯示屏被稱為“7段”顯示屏(7-segment display)，因?yàn)槿魏我粋€(gè)數(shù)字位都能通過點(diǎn)亮顯示屏上7個(gè)預(yù)定義區(qū)域中的兩個(gè)或多個(gè)來顯示。當(dāng)提到此類電-光顯示屏?xí)r，我會(huì)稱這些區(qū)域?yàn)椤俺蓡T(member)”，相應(yīng)“7段”顯示我將稱之為“7成員”顯示屏。我將保留“段”這個(gè)字，重新定義其為顯示熟悉的或常規(guī)的圖形的顯示屏的任何一部分區(qū)域。如果所有的“段”都點(diǎn)亮，全部圖形將可見。如果所有“成員”都點(diǎn)亮，數(shù)字8將顯示出來。
“熟悉的或常規(guī)的圖形”是用戶熟悉的簡單形狀或符號(hào)。為了能夠部分顯示，圖形被分成兩個(gè)或更多的分區(qū)。當(dāng)僅有少數(shù)分區(qū)被填充時(shí)，圖形對(duì)于用戶的熟悉性和常規(guī)性將保證用戶能輕易地在其頭腦中形成圖形的印象。圖形可以選自圓、橢圓、多邊形、星型、十字、新月型、心型、盾牌、飛機(jī)、船、汽車、樓房、砂漏、花、人、動(dòng)物、卡通圖形、卡通人頭等等。我在附圖中使用了矩形和圓作為熟悉或常規(guī)的圖形。
任何時(shí)刻我的實(shí)施例都顯示一或兩個(gè)數(shù)字和圍繞數(shù)字并與之疊加的零或多個(gè)段。我將小時(shí)顯示為阿拉伯?dāng)?shù)字，但本發(fā)明可以同樣容易地使用羅馬數(shù)字、二進(jìn)制數(shù)、漢字或者其它計(jì)數(shù)方法來顯示小時(shí)。以下描述將為LCD制造或微處理器編程方面的技術(shù)人員提供制作一個(gè)這種新型顯示屏實(shí)例的方法。
以下講述兩個(gè)實(shí)施例(1)用于制造5-10-20顯示屏的電-光硬件布局圖，和(2)用來驅(qū)動(dòng)全方位可尋址的顯示屏來生成8-23顯示屏的算法。
設(shè)置時(shí)間雖然這種表盤顯示出的時(shí)間是近似的，但其時(shí)間的設(shè)置必須是精確的。我這樣告訴用戶“你會(huì)發(fā)現(xiàn)將你的新計(jì)時(shí)裝置調(diào)快15～45秒種是最為合適的。當(dāng)新的增量顯示中存在可查覺的延遲時(shí)，遞增地顯示時(shí)間的概念將變得不很確切。你日常所遇到的計(jì)時(shí)裝置通常也會(huì)稍快或稍慢一些。最簡單的補(bǔ)償方法就是將你的計(jì)時(shí)裝置調(diào)快15～45秒。你可以通過實(shí)際使用來確定你的計(jì)時(shí)裝置到底要調(diào)快多少?！碑?dāng)然某些用戶也許愿意將計(jì)時(shí)裝置調(diào)快整個(gè)一個(gè)分區(qū)(5或7.5分鐘)。
表殼上設(shè)置有兩到三個(gè)普通按鈕或控制裝置用以將顯示屏設(shè)置到最接近的秒數(shù)?！霸O(shè)置(settings)”控制使得計(jì)時(shí)裝置在運(yùn)行模式到三個(gè)設(shè)置模式“設(shè)置小時(shí)(set-hour)”、“設(shè)置分鐘(set-minute)”和“設(shè)置秒(set-second)”之間進(jìn)行切換。在切換時(shí)，表盤上通常顯示小時(shí)的兩個(gè)數(shù)字現(xiàn)在則顯示“分鐘”或“秒”?！霸觥焙汀皽p”兩個(gè)控制裝置用于改變數(shù)字。
但是在一種設(shè)置模式下，常規(guī)圖形不填充，顯示屏上將相應(yīng)顯示指示文字指示當(dāng)前設(shè)置模式(圖1的“Set Seconds”等)。通常的設(shè)置模式的順序是小時(shí)、分鐘、秒。但可以對(duì)模式順序進(jìn)行以下改進(jìn)小時(shí)、分鐘、秒、分鐘、小時(shí)。這樣可以消除某些用戶關(guān)于“我設(shè)置表時(shí)它還在走么？”的疑惑。不管是通過如圖1中的文字還是通過傳統(tǒng)的表殼印有的文字下的指示燈，設(shè)置模式的清楚指示使得這種改進(jìn)可以實(shí)現(xiàn)。
這種計(jì)時(shí)裝置的任何模型都可以裝配有發(fā)音部件，比如鐘鳴聲器件、壓力蜂嗚器或音樂合成器件?？梢愿鶕?jù)用戶選擇設(shè)置計(jì)時(shí)裝置在顯示的分段數(shù)改變時(shí)給出聲音信號(hào)提示。
電-光硬件布局當(dāng)結(jié)合本發(fā)明來設(shè)計(jì)一個(gè)電-光顯示時(shí)，5-10-20模式更為難以實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樗嗟某蓡T和段。因此，我們?cè)诖耸褂?-10-20模式。8-23模式可以用相同的方式進(jìn)行構(gòu)造，但因?yàn)樗婕拜^少的段和成員因而具有較少的轉(zhuǎn)輪，所以相對(duì)簡單一些。
用于顯示小時(shí)數(shù)字的透明電極圖樣以通常方式覆蓋在透明的襯底上，只是成員的數(shù)目不同。每個(gè)數(shù)字不是使用7個(gè)成員，而是16個(gè)，如圖1所示之a(chǎn)0～g10。為構(gòu)造一個(gè)常規(guī)的矩形圖形，附加的電極圖案覆蓋于圖1所示之1～30區(qū)域。這些區(qū)域的選擇性激活或變形以及構(gòu)成數(shù)字的成員的選擇性激活形成了如圖4(a)～(h)所示的填充的段和重疊數(shù)字的外觀。
圖1中編號(hào)為1～11的段同時(shí)還標(biāo)識(shí)出在5-10-20模式中一小時(shí)被分成的11個(gè)分區(qū)。編號(hào)為12～30的段標(biāo)識(shí)出附加的電極，每一個(gè)都在邏輯上屬于先前提到的11個(gè)分區(qū)中的一個(gè)。例如，當(dāng)段1激活時(shí)，段12一定也是激活的。如果段2激活，那么段13和段14也必定是激活的；如此類推，直到段29和段30與段11顯示狀態(tài)相同。
為描述構(gòu)成數(shù)字的成員，我開始依然采用7成員LED的命名方法，即用a到f來標(biāo)識(shí)從頂部開始順時(shí)針方向的六個(gè)區(qū)域，用g來標(biāo)識(shí)中間的區(qū)域。標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域的子分區(qū)進(jìn)一步用數(shù)字進(jìn)行命名以說明成員出現(xiàn)在11個(gè)不同分區(qū)的哪一個(gè)中。也就是說，a1命名“a”處在分區(qū)1中的部分，a2是處在分區(qū)2中的部分?！癰”的兩個(gè)部分不是叫做b1和b2，而是叫做b2和b3，因?yàn)樗鼈兎謩e處在分區(qū)2和分區(qū)3中。表盤上的命名按照同樣方式進(jìn)行。成員a0和b0是“a”和“b”不對(duì)應(yīng)任何段的部分，段11和段1之間的區(qū)域從不填充。
圖1的顯示屏中的62個(gè)段和成員是通過如圖2所示的普通的數(shù)字計(jì)時(shí)電路(MX-CLK)以時(shí)分多路復(fù)用方式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的。也就是說，一個(gè)選通脈沖信號(hào)被周期地施加于掃描行(H1～14)上，數(shù)據(jù)信號(hào)被施加于垂直的轉(zhuǎn)輪(V1～10)上。當(dāng)數(shù)據(jù)信號(hào)為“接通(on)”且掃描信號(hào)為“高(high)”時(shí)，段或成員便激活。反過來，未接收到數(shù)據(jù)和掃描信號(hào)的段或成員是“斷開(off)”的。轉(zhuǎn)輪被連接到段和成員上來隔離開各個(gè)區(qū)域以實(shí)現(xiàn)分別控制，但有兩個(gè)例外情況。例外的是段12和段21，它們從不獨(dú)自激活。當(dāng)H2選通且V6接通時(shí)，段1和段12激活，選通信號(hào)H9和數(shù)據(jù)信號(hào)V9激活6和21，如圖2所示。
例如，要顯示1:05到1:10之間的某個(gè)時(shí)間，成員b2、b3、c4和c5以及段1和12都應(yīng)如圖4(a)所示激活。圖2所示的多路復(fù)用器通過有選擇地激活一定的轉(zhuǎn)輪來完成此動(dòng)作。V6接通，H2選通；V8接通，H4、H5、H7和H8選通。
要顯示12:30(如圖5(d))，圖1中標(biāo)號(hào)為b0、b11、b10、c9、c8、c7的成員和段1～6、12～21以及成員f1、f2、f3、c4和c5都必須接通，總共27個(gè)。圖2的多路復(fù)用器通過以下動(dòng)作予以完成設(shè)置V4接通 并且選通H1；設(shè)置V4、V6 H2；設(shè)置V6、V7和V9 H4；設(shè)置V5、V6、V7和V9 H5；設(shè)置V4和V5 H6；設(shè)置V5、V6、V7和V8 H7；設(shè)置V6、V7和V8 H8；設(shè)置V9 H9；設(shè)置V10H10；設(shè)置V4、V5和V9 H11；和設(shè)置V4 H13。
這樣，成員a1、a2、b2、b3、g3、g4、e4、e5、e6、d6和d5處于斷開狀態(tài)，因此數(shù)字“2”便疊印在部分陰影化的圖形上(如圖5(d)所示)。
在設(shè)計(jì)傳統(tǒng)的7成員LCD顯示屏?xí)r，必須注意毗鄰段之間的實(shí)際物理距離。此距離必須足夠大以保證電氣絕緣，但又必須足夠小以保證視覺上的連貫。
在我的顯示屏設(shè)計(jì)中，段1和段2之間的距離必須足夠大以容納轉(zhuǎn)輪H3通過。轉(zhuǎn)輪H6將段3和段4分開，將b3和c4分開。對(duì)于臨近H2和H9的段以及挨著H11的段也一樣。(這些轉(zhuǎn)輪在附圖上是用波浪線來表示的，便于突出。在襯底上它們實(shí)際上是直的，以便保留空間，不接觸到無關(guān)的段。)因此，這些距離就是毗鄰的電極區(qū)域間需要的最小寬度；其它毗鄰區(qū)域之間的距離也一定程度地增大以便保證整個(gè)顯示屏外觀的統(tǒng)一性。轉(zhuǎn)輪H6和H11顯示在表盤的中央位置。本實(shí)施例的段看起來都匯集在顯示屏中央的一個(gè)點(diǎn)上，但是因?yàn)檫@兩個(gè)轉(zhuǎn)輪的存在就需要調(diào)節(jié)段1、6、7在此處的棱角和相對(duì)接近的程度。
在設(shè)置模式下，顯示屏不點(diǎn)亮任何一個(gè)段，僅僅點(diǎn)亮成員。圖2中，轉(zhuǎn)輪V3、V4、V5和H14與其它成員的轉(zhuǎn)輪多路復(fù)用以顯示數(shù)字和正確的模式指示(如圖1中的“Set hour”、“Set minute”和“Set second”)。
對(duì)于同樣的顯示屏來說，還可以使用另一種運(yùn)行模式，即以軍用時(shí)間格式0～23來顯示小時(shí)。在普通運(yùn)行模式下(即以非軍用時(shí)間格式顯示時(shí)間)，左邊數(shù)字中僅僅使用成員b0、b11、b10、c9、c8和c7。其它成員僅在某個(gè)設(shè)置模式下才獨(dú)立地亮滅；也就是說，從d7到a11的9個(gè)成員通常都跟段7到段11的狀態(tài)保持一致。
顯然，通過增加附加的電極和增加更多的轉(zhuǎn)輪和與外部電子電路的連接就可以顯示附加的信息(例如am、pm和鬧鐘指示)。標(biāo)記可以同樣方式進(jìn)行顯示，或者在表殼上給出。
由于這種顯示比傳統(tǒng)的數(shù)字計(jì)時(shí)裝置的顯示變更頻率要低得多，對(duì)于電-光元件的上升時(shí)間(從“斷開”切換到“接通”狀態(tài)所需的毫秒數(shù))要求不必太嚴(yán)格。這就使得開發(fā)新型的具有良好外觀同時(shí)又低能耗的顯示屏成為可能。需要研究的方面包括(1)液晶和其它不常用物質(zhì)混合物的替換性規(guī)則，(2)其它技術(shù)，例如電-鉻(electro-chromic)顯示器件(比如鎢氧化物(tungsten oxide))，和(3)更慢的掃描速率，一開始便向每個(gè)段傳送更多的電能，這樣就不需要太頻繁的刷新。
驅(qū)動(dòng)全方位可尋址(all-points-addressable)顯示屏的算法這種計(jì)時(shí)裝置也可以使用微處理器和傳統(tǒng)的全方位可尋址的電-光顯示屏(例如在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示的計(jì)時(shí)裝置界面)進(jìn)行實(shí)施。在附錄A中給出的偽代碼將生成一個(gè)等效于前述的硬件實(shí)施的顯示屏，只是這里給出的是8-23模式。附錄A將參照?qǐng)D3。5-10-20模式的代碼可以在這個(gè)偽代碼的基礎(chǔ)上類推得到，只需增加更多的坐標(biāo)來定義附加的分區(qū)(在附錄ARadial-Lines-Table中定義)，在顯示圖形段的函數(shù)中增加更多的條件分支即可。
此程序包括一個(gè)主程序，它調(diào)用三個(gè)子例程。主程序不斷地查詢系統(tǒng)當(dāng)前的時(shí)間。如果可以使用多任務(wù)，就可以使用一個(gè)時(shí)間中斷處理程序來代替此處的循環(huán)查詢。當(dāng)經(jīng)過適當(dāng)?shù)臅r(shí)間增量(不必要是一分鐘)之后，主程序調(diào)用子例程來顯示計(jì)時(shí)裝置界面的不同元素。在面向消息的操作系統(tǒng)中，可以通過定時(shí)器消息處理程序完成調(diào)用。
其中一個(gè)子例程用來顯示所述圖形周邊上的任何標(biāo)記(例如，圖5中的IND)，另有一個(gè)子例程負(fù)責(zé)勾畫小時(shí)數(shù)字，第三個(gè)則負(fù)責(zé)對(duì)熟悉的或常規(guī)的圖形進(jìn)行部分填充。某些基本步驟(例如，清除屏幕、用某種顏色填充區(qū)域)的實(shí)際代碼將取決于支持硬件提供的基本函數(shù)。如果目標(biāo)系統(tǒng)沒有提供，它們可以使用熟悉常用的算法進(jìn)行書寫。
在本實(shí)施例中，常規(guī)圖形的要填充的部分用最少數(shù)量的直線畫出。也就是說，圖3中任何時(shí)刻只有兩條射線畫出(RL0和順時(shí)針顯示最大時(shí)刻的射線)。任何兩個(gè)毗鄰的成員如果畫出了就實(shí)際接觸。因此，所有需要填充的區(qū)域都清楚地勾畫出來了。這與圖1不同，在圖1中，所有顯示的直線都出現(xiàn)在顯示屏上。另外，圖1中最多需要30個(gè)段來填充圖形，而圖3在任意給定時(shí)刻通常只需一個(gè)被TL0、當(dāng)前射線、常規(guī)圖形的周界以及任何顯示的數(shù)字的外圍邊緣所包圍的區(qū)域。當(dāng)某些成員完全繪出時(shí)，數(shù)字將形成閉合環(huán)路，如6、8和9，這樣，那些附加的段就必須要明確地填充。
本實(shí)施例使用一個(gè)普通的填充函數(shù)，當(dāng)給定一已經(jīng)畫出的閉合輪廓中的任何一個(gè)點(diǎn)，此函數(shù)可以使用一種顏色填充此區(qū)域直到邊界。
子例程“Display figure-segments”(見附錄A)通過選擇某些區(qū)域進(jìn)行填充來創(chuàng)造重疊的印象。當(dāng)前射線是分鐘指示的前沿。在此線之后，段必須被填充，而成員則應(yīng)保持空白。段從“第一填充點(diǎn)(first-fill-point)”(FFP，圖3)進(jìn)行填充。在此線的前面，段應(yīng)該空白，而成員都應(yīng)填充。因此，在此線之前成員從其末端開始進(jìn)行填充，成員的末端一定處在分割此成員的直線的前面。在這種方式下，當(dāng)前射線總是將填充動(dòng)作劃分為對(duì)于段填充后面的，對(duì)于成員填充前面的，并且填充子例程并不關(guān)心當(dāng)前顯示的是哪一條射線。
變量Map定義為畫出勾畫出哪些成員的輪廓，變量Secs-past-hour定義為當(dāng)前射線超前的程度。疊加是本實(shí)施例的關(guān)鍵，針對(duì)8-23模式的“Display figure-segments”子例程的代碼在此詳細(xì)給出。
當(dāng)本裝置應(yīng)用于計(jì)時(shí)裝置時(shí)，設(shè)置則是由前述的普通按鈕或控制裝置來完成。當(dāng)在某一設(shè)置模式下時(shí)，還要有附加的調(diào)用來畫出5個(gè)附加成員中的某些成員，這5個(gè)成員在圖3左邊數(shù)字上沒有畫出。如果本裝置用于其它處理，那么設(shè)置系統(tǒng)時(shí)間的方式便已經(jīng)提供了。
我講述了這種顯示屏的兩個(gè)實(shí)施例。另外兩個(gè)也顯而易見8-23模式的電-光顯示屏以及5-10-20模式的全方位可尋址顯示屏。可以通過這一相同的技術(shù)，采用不同的光源或光致變材料來構(gòu)造成員或段來得到其它實(shí)施例。另外，我已經(jīng)舉例說明將一小時(shí)分成8和12份?？梢灾谱黝愃频娘@示屏將一小時(shí)分成兩份或者三份，或者分成16份、30秒一份或是其它任意份數(shù)。另外，我還列舉了可以作為熟悉的或常規(guī)的圖形的各種形狀，并在此指出對(duì)于某些實(shí)施例來說，常規(guī)圖形的某個(gè)子區(qū)域包括圖形的中心可以始終保持不填充。
前文已經(jīng)提到，在其它實(shí)施例中，小時(shí)數(shù)字可以使用其它字符(羅馬數(shù)字)顯示。小時(shí)可以用軍方時(shí)間格式顯示(數(shù)字0到23)。另外一個(gè)區(qū)分上午和下午(或者，白天和夜晚)的方法是在以24小時(shí)的一半為周期顛倒前景和背景顏色。例如，如果在白天用顏色的存在來代表小時(shí)已經(jīng)經(jīng)過的部分(圖4和5)，那么反過來--常規(guī)圖形填充，而小時(shí)經(jīng)過的部分清空--則代表夜間時(shí)間。在這種情況下，最后一個(gè)段也應(yīng)該是可操作的。因此，本發(fā)明范圍不應(yīng)限制于舉例說明的實(shí)施例，而應(yīng)決定于下列權(quán)利要求及它們?cè)诜缮系牡葍r(jià)物。附錄AMain routine to display timeInitializ a the color pallet and set coordinate origin to point on screen where center of regular figureis desired.
Get current hour,minute,and second from real time clock converting hours to the range 1-12.(Always normalize new time numbers however acquired.)Calculate Seconds-past-hour.
LOOP FOREVERIF run mode THENCALL Display indicia around circumference of regular figure.
CALL Display hour digits(argument:Current hour,return:Bit-map identifying segment drawn).
Calculate Number of figure-segments to display(Sec-past-hour/seconds-per-segment).
CALL Display figure-segments(argument:Secs-past-hour,Num-segs,Bit-map of members drawn).
ELSEIF a settings mode THENDisplay mode indicator("Set hour...")CALL Display hour digits(argument:Current hour,Current minute,or Current second---dependingon which settings mode,return:Bit-map of segments drawn)CALL Display figure-segments(arguments:0,0,Bit-map)END IFPOLLING LOOP/*保持該循環(huán)，直到要求改變顯示--來自于用戶的要求改變?cè)O(shè)置方式或?qū)υO(shè)置的數(shù)字進(jìn)行增量或減量的時(shí)間和命令。*/IF"set"button hit THENStep Setings mode to next stateEND IFGet Test hour,minute,second from real time clock/*根據(jù)當(dāng)前時(shí)間測試測試時(shí)間以確定是否改變顯示*/Reset change and clock flagsSWITCH on Settings-modeCASE run modeIF Secs-past-hour advanced to next division THEN/*改變顯示*/Set change flagEND IFCASE set hours or minutesIF"+"or"-"button hit THENIF Test minute wraps to next hour THEN/*用戶可能正在使用從55到5的捷徑*/Do not wrap hour,only minutesEND IFIncrement or decrement Test hour or minuteSet change and clock flags/*同時(shí)也設(shè)置計(jì)時(shí)裝置*/END IFCASE set seconds counting,first button pressIF"+"or"-"button hit THENFrozen time=Test timeIncrease or decrease Frozen second by modulo amount to required x 0 or x 5 numberSet Settings-mode for frozen stateCurrent time=Frozen timeExit polling loopEND IFCASE set seconds frozen,subsequent button pressesIF Frozen minute!=Test minute THEN/*將時(shí)間保持在分鐘級(jí)別，即使秒看起來停止了。*/Advance Frozen time by one minuteEND IFIF"+"or"-"button hit THEN
Increase or decrease Frozen second by multiples of fiveIF Test seconds wraps to another minute THEN/*用戶可能正在使用從55到5的捷徑*/Do not wrap minute,only secondsEND IFCurrent time=Frozen timeExit polling loopEND IFCASE"s"hit from set seconds frozen stateTest time=Frozen timeSet Settings-mode for seconds counting stateSet change and clock flagEND SWITCHIF change flag THENIF clock flag THENSet system clock from Test timeEND IFCurrent time=Test time/*進(jìn)行顯示的時(shí)間*/Exit polling loopEND IFEND polling loopClear the screen.
END loop foreverEND main routine.
DEFINE STORAGE:Radial-Lines-Table.An array of points,one entry for each division of theregular figure plus a starting entry(12 entries for the 11 divisions of the 5-10-20 model,8 entries for the 7divisions of the 8-23 model).(RL0～RL7 in Fig.3)Each entry holds the coordinates of a point through whicha line may be drawn to the origin(center of the regular figure).The collection of these radial lines definesthe edges of the divisions of the regular figure./*定義數(shù)組Radial-Lines-Table，它是一些點(diǎn)的集合。常規(guī)圖形每一個(gè)分區(qū)對(duì)應(yīng)其中一個(gè)條目，數(shù)組還包括一個(gè)開始條目(5-10-20模式的11個(gè)分區(qū)對(duì)應(yīng)12個(gè)條目，8-23模式的7個(gè)分區(qū)對(duì)應(yīng)8個(gè)條目)。(圖3的RL0～RL7)每個(gè)條目保存一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)，通過連接這個(gè)點(diǎn)和坐標(biāo)原點(diǎn)(圖形中心)可以得到一條直線(分區(qū)邊緣射線)。這些射線的集合定義了常規(guī)圖形分區(qū)的邊緣。*/SUBROUTINE:Display indicia around circumference of regular figureLOOP once for each possible figure division.
SWITCH on the loop counter.
Include the cases where indicia appear(case 1,3,5,and 7 are shown in fig.5)At each case,calculate location of indicator from Radial-Lines-Table and value for perimeter offigure.
Draw the indicator.
END SWITCHEND of loopEND display indicia subroutineSUBROUTINE:Display hour digits(parameter:Number).
/*本實(shí)施例模仿7成員LCD的字符字體*/Reset Map=0,a variable containing bit flags.
Isolate low order digit of Number.
Point to low order byte of MapWHILE another digit LOOPSWITCH on digitAt each case,for each member composing the digit,CALL Make vertical member,orCALL Make horizontal member,andSet appropriate bit in Map variable.
For instance...
CASE 2:
CALL Make horizontal member with locations for members"a","g″,and"d".
CALL Make horizontal member with locations for members"b"and"e".
Set bits in Map for"a","b","d","e",and"g".
END of switchIsolate next digit of Number,point to next byte of Map,and bump member locations to next digitposition.
END loopRETURN Map variableEND display hour subroutineSUBROUTINE:Make horizontal member(parameter:Point)/*給定點(diǎn)的靜態(tài)的偏移量能夠確定水平成員的大小和形狀。在這種情況下(見圖3)，這些偏移量是Horizontal Length(水平長度，圖3中點(diǎn)1到點(diǎn)2的距離)、Horizontal Height(水平高度，點(diǎn)2到點(diǎn)4的距離)和Horizontal Trianglc Length(水平三角長度，點(diǎn)3到點(diǎn)2、4連線的距離)。*/Move to given Point.
Draw line to first vertex(Point.x-Horizontal Triangle Length,Point.y-(Horizontal height/2)).
Draw line to other vertices using similar calculation.Finally,Draw line to PointEND make horizontal member subroutineSUBROUTINE:Make vertical member(parameter:Point)/*給定點(diǎn)的靜態(tài)的偏移量能夠確定垂直成員的大小和形狀。在這種情況下(見圖3)，這些偏移量是Vertical Height(垂直高度，圖3中點(diǎn)5到點(diǎn)6的距離)、Vertical Width(垂直寬度，點(diǎn)6到點(diǎn)8的距離)和Vertical Triangle Height(垂直三角高度，點(diǎn)7到點(diǎn)6、8連線的距離)。*/Move to given Point.
Draw line to first vertex(Point.x,Point.y-(Verticai height)).
Draw line to other vertices using similar calculation.Finally,
Draw line to PointEND make vertical member subroutineSUBROUTINE:Display figure-segments(parameter:Secs-past-hour,Num-segs,Map)IF Secs-past-hour＞=450 THEN/*至少經(jīng)過了7.5分鐘*//*畫任何X:07.5及以后時(shí)間所需的內(nèi)容*/Draw outline portion of the regular figure subtended by angle Radial-Lines-Table
and Radial-Liues-Table[Num-segs].
Fill portion of regular figure lying outside any members drawn starting from point FFP in Fig.3.
Map shows Upper Cavity drawn THEN/*數(shù)字8和9*/om point just inside intersection of members"a"and"f".(以上下劃線部分原稿打印不清楚)/*填充單獨(dú)的多邊形來完成疊加效果，依賴于畫的是7個(gè)分區(qū)中的哪一個(gè)。*//*如果畫左邊“b”，至少其上面的一部分是始終填充的*/IF Map shows left"b"member drawn THEN fill it from its top.
IF Secs-past-hour＜900 THEN/*不到15分鐘*//*從未被覆蓋的末端開始填充被7.5分鐘射線分割的成員*/IF Map shows"a"member drawn THEN fill it from right end.
IF Map shows"b"member drawn THEN fill it from bottom.
IF Map shows"f"member drawn THEN fill it from bottom.
/*在X:00，整個(gè)成員，如果畫出則是完全填充的。當(dāng)X:07.5時(shí)，僅在未覆蓋區(qū)域中直到射線為止的一部分填充。*//*直到射線為止的未被覆蓋的部分填充。*/END IFIF Secs-past-hour＜1350 THEN/*不到22.5分鐘*/Do the same for members"c"and"g".
END IFIF Secs-past-hour＜1800 THEN/*不到30分鐘*/Do the same for members"d"and"e".END IFIF Secs-past-hour＜2700 THEN/*不到45分鐘*/Do the same for left"c"member.END IFIF Secs-past-hour＞=1350 THEN/*22.5分鐘或已經(jīng)過了22.5分鐘*/IF Map shows Lower Cavity drawn THEN/*數(shù)字6或8*/Fill it from just inside intersection of"g″and"c".END IFEND IFEND display figure-segment subroutine
權(quán)利要求
1．一種在計(jì)時(shí)裝置上以一個(gè)或多個(gè)數(shù)字重疊上一個(gè)被分成許多分區(qū)的熟悉的或常規(guī)的圖形的方式顯示時(shí)間的方法，其中所述圖形的全部區(qū)域代表一小時(shí)的60分鐘并且其中所述分區(qū)的一個(gè)或多個(gè)顯示在由一個(gè)或多個(gè)數(shù)字使用的同一個(gè)或其部分區(qū)域上，包括步驟(a)陰影化顯示屏的預(yù)定區(qū)域來顯示所述數(shù)字，以表示時(shí)間的小時(shí)部分；(b)陰影化零個(gè)或多個(gè)所述分區(qū)以使在任何時(shí)刻所述圖形看起來被陰影化的區(qū)域表示當(dāng)前小時(shí)已經(jīng)經(jīng)過的部分的近似比例；和(c)進(jìn)行填充以將所述數(shù)字從一個(gè)或多個(gè)它們所疊加的陰影化分區(qū)分離顯示出來，以便所述數(shù)字易于讀取。
2．一種在計(jì)時(shí)裝置上以一個(gè)或多個(gè)數(shù)字結(jié)合一個(gè)熟悉的或常規(guī)的圖形來顯示時(shí)間的方法，圖形的全部區(qū)域代表一小時(shí)的60分鐘，包括步驟(a)顯示所述的數(shù)字以表示時(shí)間的小時(shí)部分；(b)顯示所述圖形的零個(gè)或多個(gè)填充的分區(qū)，以便在任何時(shí)刻填充區(qū)域能提供一個(gè)關(guān)于當(dāng)前小時(shí)已經(jīng)經(jīng)過的部分的近似比例的可立即讀取的表示；和(c)顯示一個(gè)或多個(gè)定位于所述圖形周圍的標(biāo)志以便標(biāo)識(shí)出所述圖形上會(huì)出現(xiàn)的所述分區(qū)的數(shù)目。
3．權(quán)利要求2的方法，其中標(biāo)志指出填充分區(qū)所代表的大約的分鐘數(shù)。
4．一種用一個(gè)或多個(gè)劃分為多個(gè)成員的數(shù)字來顯示時(shí)間的計(jì)時(shí)裝置顯示屏，其中所述數(shù)字看起來與一個(gè)劃分為多個(gè)段的熟悉的或常規(guī)的圖形重疊，其中所述圖形的全部區(qū)域代表一小時(shí)的60分鐘并且其中一個(gè)或多個(gè)所述段與一個(gè)或多個(gè)所述成員疊加出現(xiàn)，包括(a)一種包含一個(gè)或多個(gè)所述成員來顯示一個(gè)或多個(gè)所述數(shù)字以表示小時(shí)的電-光顯示屏；(b)一種包含零個(gè)或多個(gè)所述段以便所述圖形明顯顯示的一部分代表當(dāng)前小時(shí)已經(jīng)經(jīng)過的部分的近似比例的電-光顯示屏；(c)用于選擇地激活重疊的成員和段以便所述數(shù)字分離地顯示并易于讀取的控制裝置。
5．一種用一個(gè)或多個(gè)數(shù)字來代表小時(shí)并結(jié)合一個(gè)熟悉的或常規(guī)的圖形來顯示時(shí)間的計(jì)時(shí)裝置顯示屏，圖形的全部區(qū)域代表小時(shí)的60分鐘，包括(a)一種包括一個(gè)或多個(gè)數(shù)字來表示小時(shí)的電-光顯示屏；(b)一種包括用于共同組成所述圖形的分區(qū)的段的電-光顯示屏，在任意時(shí)刻所述段的零個(gè)或多個(gè)被填充以便填充區(qū)域表示當(dāng)前小時(shí)已經(jīng)經(jīng)過的部分的近似比例；和(c)包括一個(gè)或多個(gè)定位于所述圖形周圍用來標(biāo)志所述圖形上會(huì)出現(xiàn)的分區(qū)數(shù)目的標(biāo)志。
6．權(quán)利要求5的計(jì)時(shí)裝置顯示屏，其中所述標(biāo)志表示填充分區(qū)代表的大約的分鐘數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明的手表或鐘的顯示屏用大的數(shù)字顯示小時(shí),小時(shí)已經(jīng)過去的分鐘用一遞增填充的熟悉的或常規(guī)的圖形來表示。數(shù)字和部分填充的圖形相互重疊從而極大限度地利用了顯示屏的可用空間。在新的一小時(shí)以及確定的分鐘(比如5或7.5)時(shí),僅把小時(shí)的數(shù)字顯示在顯示屏的中央。然后,顯示出圖形連續(xù)段的第一個(gè)段。隨著時(shí)間的前進(jìn),圖形漸漸地遞增填充。通常,人們想知道的是大致的時(shí)間而非精確的時(shí)間,這種顯示屏比起傳統(tǒng)的計(jì)時(shí)裝置顯示屏能夠更輕易和迅速地讓人辨別出近似時(shí)間。
文檔編號(hào)G04G9/00GK1217074SQ97194278
公開日1999年5月19日 申請(qǐng)日期1997年5月1日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月1日
發(fā)明者哈爾·M·哈里森 申請(qǐng)人:哈爾·M·哈里森