專利名稱：氣象站的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種氣象站。
背景技術：
具有LCD顯示屏、用于測量并指示天氣信息的氣象站已是眾所周知的。通常用顯示屏的灰色背景上的數(shù)字來指示天氣信息。有些氣象站會使用彩色LCD顯示屏，但由于需要對三基色分量(即紅、藍、綠)進行處理，因此生產成本會增加。
本發(fā)明通過提供新的或改進的氣象站，以試圖解決或至少部分解決上述問題或缺點。
發(fā)明概述根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于測量并指示天氣信息的氣象站，包括外殼；位于外殼內用于操作和控制的控制單元，所述操作和控制包括評價涉及至少一個大氣參數(shù)的天氣信息；以及至少一個與控制單元相關的傳感器，用于感測所述大氣參數(shù)，以供控制單元隨后處理對所述天氣信息做出評價。由該控制單元控制的液晶顯示屏顯示由控制單元評價后的所述天氣信息，該液晶顯示器具有多層結構，包括前后一對透明基板，前基板的后表面和后基板的前表面彼此靠在一起；以預定的圖案位于前后基板之間的液晶材料，該預定的圖案具有多個部分；鄰近前基板前表面設置的透射偏光鏡；以及鄰近后基板后表面設置的半透半反偏光鏡。在半透半反偏光鏡后面還設有彩色背襯，該背襯具有顏色不同的多個區(qū)域，背襯的所述多個區(qū)域覆蓋液晶材料的各個部分，使得當液晶部分在控制單元的控制下被激活時，透過液晶部分能夠有選擇地顯示彩色區(qū)域，由此以彩色顯示所述天氣信息。
優(yōu)選地，至少一些液晶材料部分的形狀表示天氣特征，用于顯示天氣預報。
更優(yōu)選地，可以操作該控制單元在不同的時刻激活至少兩個相鄰的液晶材料部分，以提供天氣預報的動畫顯示。
該特征優(yōu)選包括太陽、云、雨滴以及雪花。
該特征進一步優(yōu)選包括月亮和星星。
在優(yōu)選的實施方式中，半透半反偏光鏡包括RDF-C半透半反偏光鏡。
優(yōu)選地，彩色背襯區(qū)域通常與液晶材料部分的形狀相同。
優(yōu)選彩色背襯的每個區(qū)域分別對應于液晶材料的一個部分。
在一個實例中，在靠著半透半反偏光鏡后表面的獨立的板上設置彩色背襯。
在另一實例中，在半透半反偏光鏡后表面上印制該彩色背襯。
在優(yōu)選的實施方式中，液晶顯示屏具有相鄰的第一和第二部分，該第一部分是所述的多層結構，該第二部分用于顯示數(shù)字天氣信息，并且結構與第一部分相似，共用前后基板但沒有彩色背襯。


下面將參照附圖并僅通過實例對本發(fā)明進行更具體的說明。所附圖中圖1是本發(fā)明中包括彩色LCD顯示屏的氣象站的一實施例的前視圖；圖2是圖1所示氣象站的操作電路的示意性功能方框圖；圖3是圖1中彩色LCD顯示屏的部分分解透視圖；以及圖4是表示圖1所示LCD顯示屏上動畫顯示天氣狀況的示意圖。
具體實施例方式
參照附圖，具體化本發(fā)明的氣象站100用于測量并指示天氣信息，其具有直立且大致呈扁平的外殼110以及彩色LCD顯示屏120，其前側帶有一行三個操作鍵130。在外殼110內設有電子操作電路150，該電路基于MCU(微處理器控制單元)構造，用于實施各種天氣和時鐘操作。
操作電路150的主要功能是確定或評價涉及各種大氣參數(shù)的天氣信息以及天氣狀況，所述參數(shù)包括溫度、濕度、大氣壓以及天氣預報，隨后在LCD120上顯示/更新這些信息。這一過程可以連續(xù)或實時地執(zhí)行，或至少頻繁定期執(zhí)行。
使用多個天氣傳感器來感測這些大氣參數(shù)，供MCU151隨后處理。用于感測室內溫度和濕度的溫度/濕度兩用傳感器141以及用于預測氣壓及預報天氣的氣壓天氣預報傳感器142以有線的方式聯(lián)接到MCU151上，上述兩個傳感器可以位于外殼110之內或之上。
在遠處或者戶外可以設置一些其他傳感器，例如用于測量戶外溫度和濕度的溫—濕傳感器，以及用于檢測太陽紫外線輻射強度(紫外線指數(shù))的紫外線傳感器。這些遠程傳感器使用無線RF線路與MCU151相聯(lián)，無線RF線路涉及使用連接到外殼110內的MCU151的多路RF接收器143(帶有天線)。該接收器143還接收本國或時區(qū)的當?shù)夭块T發(fā)布的RF時間/日歷信號并與之同步，并在LCD顯示屏120上顯示時間/日期。
該操作電路150包括場致發(fā)光(EL)驅動器152，用于驅動位于LCD顯示屏120之后的EL背光板以使其發(fā)光，還包括鍵盤矩陣153，其執(zhí)行操作鍵130以及其他鍵，例如在外殼110頂部的小憩/背光鍵131，以及包括用于產生諸如警報和按鍵聲等音頻信號的壓電蜂鳴器。供電電路155包括三節(jié)AA型電池，為操作電路150供電。
該彩色LCD顯示屏120具有多層結構，具有多色彩上部/顯示屏120A，用于以彩色顯示天氣預報，以及鄰接上顯示屏120A的單色下部/顯示屏120B，用于顯示有關溫度、濕度及氣壓的數(shù)字天氣信息。
通常，該LCD顯示屏120是由一對前后玻璃板(透明基板)121和122、液晶材料以及透射偏光鏡(膜)123形成的，一對前后玻璃板疊在一起，前玻璃板的后表面和后玻璃板的前表面靠在一起，液晶材料位于它們之間(收集在后玻璃板122中形成的圖案化凹陷中)，透射偏光鏡(膜)123粘附到前玻璃板121的前表面。兩個顯示屏120A和120B共用這三個層121-123，由此形成整體的顯示模塊120。
單色顯示屏120B包括粘附到后玻璃板122后表面下部的半透半反偏光鏡(膜)124。對于彩色顯示屏120A而言，在后玻璃板122的后表面的上部附有RDF-C半透半反偏光鏡(膜)125，并且彩色背襯126的匹配板附到RDF-C半透半反偏光鏡125的后表面。這兩塊半透半反偏光鏡124和125一起覆蓋了后玻璃板122的整個后表面。單色顯示屏120B除了缺少彩色背襯126之外，與彩色顯示屏120A具有類似的結構。
該單色顯示屏120B的液晶材料被設成四行，分別包括作為7段數(shù)字的小區(qū)域以及用于指示溫度、濕度、氣壓以及時間的適當圖標，如圖1所示。該半透半反偏光鏡124的整個后表面覆蓋有反射涂層。這通常被認為是正偏光鏡，它通常使前方的入射光被它后涂層反射回去，但是當有關的液晶數(shù)字和/或圖標部分被激活(通過所施加電壓的電場)時，它們會阻擋這種反射，使得激活的液晶部分顯示為黑色，用來指示相關信息。
該彩色顯示屏120A的液晶材料還被設置成獨立部分的預定圖案，但是這些部分被成形為代表天氣特征，以用于顯示天氣預報。這些天氣或天空特征是前面和后面的云161、162，在云161、162之上由分離的光線164圍繞的太陽163，在云161、162之上的月亮165和分散的星星166，在云161、162之下的成列雨點167，在云161、162之下的成行雪花168，如圖3所示。
該彩色背襯126印有所有上述天空特征，形狀相同但是稍大些，在獨立區(qū)域內印有不同的顏色，也就是前面的云161為藍色，后面的云162為橙色，太陽163及光線164為紅色，月亮165和星星166為黃色，雨滴167為藍色，雪花168也是藍色。這些彩色區(qū)域完全覆蓋彩色顯示屏120A上對應的液晶部分，并且優(yōu)選但不是必須地，具有與之基本相同的形狀并且與之對準，每個區(qū)域分別與一個液晶部分相對應。
該RDF-C半透半反偏光鏡125屬于通常所說的負偏光鏡，但是具有與暗背景相反的亮背景。該偏光鏡125通常阻擋由其后涂層向回反射前部入射光的反射，但是在相關的液晶部分被激活后允許這種反射，使得背襯126上相應的彩色區(qū)域，即彩色天氣對象不被遮蓋而變得可見，由此顯示預測的天氣狀況。
MCU151控制并選擇激活具體的液晶部分，由此顯露相應的彩色天空對象。根據(jù)氣壓(必要時還有氣溫)經(jīng)過一段時間的變化趨勢，可以確定當前的天氣狀況并且預測將要出現(xiàn)的天氣狀況。為了這個目的，基于適當?shù)倪\算法則對MCU151編程，以通過天空對象表示預測/當前的天氣狀況。
圖4表示天氣狀況畫面。方框171使用太陽163及圍繞太陽交替(即每組光線交替)發(fā)光的光線163表示晴朗白天的狀況，以提供動畫顯示。方框172以月亮165和星星166表示晴朗夜晚的狀況，相混雜的兩組星星閃爍提供動畫效果。方框173表示部分多云的天氣狀況，包括云161和162，并且當晴朗狀況下有顯著的氣壓降時顯示，方框174表示夜間的這種情況。方框175中的兩片云161和162，其中后面的云發(fā)光，表示多云的天氣狀況。方框176或177中云161和162下方的雨滴167閃爍或雪花168下落則表示下雨或下雪的天氣狀況。
通常，動畫效果是MCU151通過在交替或不同的時刻激活相關液晶部分所產生的，優(yōu)選激活鄰近部分以提供逐漸的/平緩的變化。
在該特定實施例中，該彩色背襯126是獨立的板，在上面印有與液晶部分161-168相應的各種彩色區(qū)域，它緊靠在RDF-C半透半反偏光鏡125的后表面上。為了減少零件，可采用鏡像圖象的方式將彩色背襯/區(qū)域直接印到偏光鏡125的后表面上。
可以設想，下部數(shù)字顯示屏12B也采用與上部圖象顯示屏120A相同的技術，例如，使得溫度讀數(shù)以紅色顯示，濕度讀數(shù)以藍色顯示。
盡管只以一個實施對本發(fā)明進行說明，但是本領域技術人員可以在不脫離本發(fā)明范圍的情況下對所述實施例進行各種其他的修改和/或變動，其中所附權利要求限定了本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種用于測量并指示天氣信息的氣象站，包括外殼；位于外殼內用于操作和控制的控制單元，所述操作和控制包括評價與至少一個大氣參數(shù)有關的天氣信息；至少一個與控制單元相連的傳感器，用于感測所述大氣參數(shù)以供控制單元隨后處理，用以評價所述天氣信息；以及由該控制單元控制用來顯示由控制單元評價后的所述天氣信息的液晶顯示屏；其特征在于，該液晶顯示屏具有多層結構，包括一對前、后透明基板，前基板的后表面和后基板的前表面靠在一起；以預定的圖案位于前后基板之間的液晶材料，該預定的圖案具有多個部分；鄰近前基板前表面設置的透射偏光鏡；鄰近后基板后表面設置的半透半反偏光鏡；以及在半透半反偏光鏡后面的彩色背襯，該背襯具有顏色不同的多個區(qū)域，背襯的多個區(qū)域覆蓋液晶材料部分，使得當液晶部分在控制單元的控制下被激活時，透過液晶部分能夠有選擇地顯出彩色區(qū)域，由此以彩色顯示所述天氣信息。
2.如權利要求1所述的氣象站，其特征在于，至少一些液晶材料部分的形狀表示天氣特征，用于顯示天氣預報。
3.如權利要求2所述的氣象站，其特征在于，能夠操作該控制單元在不同的時刻激活至少兩個相鄰的液晶材料部分，以提供天氣預報的動畫顯示。
4.如權利要求2所述的氣象站，其特征在于，所述特征包括太陽、云、雨滴以及雪花。
5.如權利要求4所述的氣象站，其特征在于，所述特征包括月亮和星星。
6.如權利要求1至5中任一項所述的氣象站，其特征在于，半透半反偏光鏡包括RDF-C半透半反偏光鏡。
7.如權利要求1至5中任一項所述的氣象站，其特征在于，彩色背襯的區(qū)域具有與液晶材料部分基本相同的形狀。
8.如權利要求1至5中任一項所述的氣象站，其特征在于，彩色背襯的每個區(qū)域分別對應于液晶材料的一個部分。
9.如權利要求1至5中任一項所述的氣象站，其特征在于，在貼靠半透半反偏光鏡后表面的獨立的板上設置彩色背襯。
10.如權利要求1至5中任一項所述的氣象站，其特征在于，在半透半反偏光鏡后表面上印制該彩色背襯。
11.如權利要求1至5中任一項所述的氣象站，其特征在于，該液晶顯示屏具有相鄰的第一和第二部分，該第一部分是所述的多層結構，該第二部分用于顯示數(shù)字天氣信息，并且結構與第一部分相似，并與第一部分共用前、后基板但沒有彩色背襯。
全文摘要
氣象站(100)，具有用于評價與大氣參數(shù)有關的天氣信息的MCU(151)，用于感測所述參數(shù)以供MCU(151)隨后處理的傳感器，以及LCD顯示屏(120)。該LCD顯示屏(120)具有多層結構，包括前、后玻璃板(121/122)；具有多個部分(161－168)的液晶材料，其位于前、后玻璃板之間；最前面的透射偏光鏡(123)；以及在后玻璃板(122)后面的半透半反偏光鏡(125)。在后偏光鏡(125)之后還有彩色背襯(126)，該背襯(126)具有多個遮蓋液晶部分(161－168)的顏色不同的區(qū)域，這使得當液晶部分被激活后，可以透過液晶部分有選擇地顯露彩色區(qū)域，由此以彩色顯示所述天氣信息。
文檔編號G01W1/00GK1908697SQ20061000667
公開日2007年2月7日 申請日期2006年2月9日 優(yōu)先權日2005年8月5日
發(fā)明者陳煒文 申請人:萬威科研有限公司