ЛАЗЕРНЫЕ ПРОЕКЦИОННЫЕ ЧАСЫ
LASER PROJECTION CLOCKS

1. Область техники, к которой относится изобретение
[0001] Настоящее изобретение относится к часам, а конкретнее - к лазерным проекционным часам, проецирующим лазерный луч через решетку для формирования изображение часов.
2. Уровень техники
[0002] Время очень важно для людей, поскольку оно уходит безвозвратно, а продолжительность жизни людей ограничена. Поэтому с древности человечество разрабатывало различные инструменты для определения времени, чтобы можно было точно определить время и эффективно управлять им.
[0003] Например, еще в далеком прошлом водяные и песочные часы использовали для измерения времени посредством течения воды или песка. Тогда же для тех же целей в солнечных часах использовалось перемещение тени, а часы с масляной лампой позволяли определять время по количеству сгоревшего масла. Затем в современную эпоху стремительно развивались маятниковые, кварцевые, атомные и иные часы, как механические, так и электрические, способствуя формированию правильного ощущения времени, и побуждая людей разумно распределять его и извлекать лучшее из каждого момента.
[0004] Сегодня часы обычно имеют физические указатели, или стрелки, и циферблат или круговую шкалу, где напечатаны или выгравированы цифры или деления, представляющие время. Однако процессы изготовления и сборки компонентов затрудняют производство часов с большим циферблатом, а внешний вид таких общераспространенных физических часов, как правило, уже не вызывают восторга. Людям, которые постоянно стремятся к новизне и изменениям, эти задачи, безусловно, предоставляют пространство для улучшений. Поэтому автор настоящего изобретения счел необходимым разработать креативные часы, значительно выделяющиеся на фоне обычных аналогов.
Раскрытие сущности изобретения
[0005] Основной задачей настоящего изобретения является решение проблемы предшествующего уровня техники, заключающейся в сложности достижения многообразия размеров часов.
[0006] Для решения этой проблемы согласно настоящему изобретению предложены лазерные проекционные часы, содержащие приводное устройство, один или множество источников излучения указателя и одну или множество решеток. Приводное устройство содержит один или множество поворотных валов и силовой элемент для приведения в действие одного или множества поворотных валов для вращения их соответственно с различными скоростями. Один или множество источников излучения указателя, каждый из которых расположено с одной стороны приводного устройства для выпуска лазерного луча. Одна или множество решеток расположены на одном или множестве поворотных валах по схеме "одна на одном" с возможностью вращения посредством одного или множества поворотных валов, соответственно. Решетка имеет изображение метки, при этом один или множество лазерных лучей проецируют на плоскость проецирования через один или множество изображений метки одной или множества решеток для формирования одной или множества лазерных меток, соответственно.
[0007] Кроме того, решетка представляет собой дифракционный оптический элемент или голограмму.
[0008] Кроме того, множество источников излучения указателя наклонено в одну сторону так, что проецируемые лазерные метки сходятся в одну и ту же точку на плоскости проецирования.
[0009] Кроме того, источник излучения указателя содержит узел выпуска лазера и узел регулировки наклона, расположенный на одной стороне узла выпуска лазера.
[0010] Кроме того, узел регулировки наклона содержит узел точной настройки оси X, узел точной настройки оси Y и один или множество упругих элементов, расположенных напротив узла точной настройки оси X и узла точной настройки оси Y, в соответствии с промежуточным положением между ними; при этом узел точной настройки оси X расположен на первой стороне узла выпуска лазера, узел точной настройки оси Y расположен на второй стороне узла выпуска лазера с формированием прилежащего угла с первой стороной, причем узел точной настройки оси X и узел точной настройки оси Y выполнены с возможностью нажатия на упругий элемент не напрямую и с разных сторон, соответственно, для регулирования узла выпуска лазера.
[0011] Кроме того, узел точной настройки оси X имеет рейку с внутренней резьбовой частью и резьбовой фиксирующий узел, соединенный посредством резьбы с внутренней резьбовой частью; при этом резьбовой фиксирующий узел выполнен с возможность перемещения вдоль рейки к одному концу рейки для нажатия на упругий элемент на противоположной стороне узла выпуска лазера и тем самым изменения угла наклона узла выпуска лазера в направлении оси X.
[0012] Кроме того, узел точной настройки оси Y имеет рейку с внутренней резьбовой частью и резьбовой фиксирующий узел, соединенный посредством резьбы с этой внутренней резьбовой частью; при этом резьбовой фиксирующий узел выполнен с возможностью перемещения вдоль рейки к одному концу рейки для нажатия на упругий элемент/элементы на противоположной стороне узла выпуска лазера и тем самым изменения угла наклона соответствующего узла выпуска лазера в направлении оси Y.
[0013] Кроме того, лазерные проекционные часы содержат источник излучения циферблата и неподвижную решетку, расположенную на одной стороне источника излучения циферблата; при этом лазерный луч источника излучения циферблата поступает через неподвижную решетку на плоскость проецирования на источнике излучения циферблата для формирования изображения циферблата часов.
[0014] Кроме того, неподвижная решетка имеет множество кольцеобразно расположенных изображений обозначений, и кольцеобразные изображения обозначений включают в себя слова, цифры или изображения, образующие циферблат часов.
[0015] Кроме того, приводное устройство представляет собой один или множество механических или кварцевых механизмов.
[0016] В сравнении с известными устройствами настоящее изобретение имеет следующие преимущества:
[0017] 1. Решетки согласно настоящему изобретению выполнены на различных поворотных валах и, соответственно, выполнены с возможностью вращения с разной скоростью, при этом источник излучения указателя выполнен на одной стороне решеток для выпуска лазерных лучей, проходящих через эти решетки для формирования лазерной метки часа, минуты и секунды, соответственно, тем самым создавая новый визуальный эффект, отличный от такового у обычных часов.
[0018] 2. В настоящем изобретении также используются узлы регулировки наклона для регулировки лазерных лучей так, чтобы концы лазерных меток могли быть сведены в одну точку или отделены друг от друга, если это требуется.
[0019] 3. В настоящем изобретении дополнительно используется источник излучения циферблата и неподвижная решетка для формирования проецируемого виртуального циферблата, на который могут проецироваться лазерные метки для обозначения времени.
Краткое описание чертежей
[0020] Фиг. 1 - частичное изображение в аксонометрии лазерных проекционных часов согласно настоящему изобретению.
[0021] Фиг. 2 - частичное изображение в аксонометрии с другой стороны лазерных проекционных часов согласно настоящему изобретению.
[0022] Фиг. 3 - лазерные проекционные часы согласно настоящему изобретению на виде сверху.
[0023] Фиг. 4 - внешний вид I решетки согласно настоящему изобретению.
[0024] Фиг. 5 - внешний вид II решетки согласно настоящему изобретению.
[0025] Фиг. 6 - внешний вид III решетки согласно настоящему изобретению.
[0026] Фиг. 7 - внешний вид неподвижной решетки согласно настоящему изобретению.
[0027] Фиг. 8 - механизм регулировки лазерных лучей лазерных проекционных часов согласно настоящему изобретению на виде сверху.
[0028] Фиг. 9 - механизм регулировки лазерных лучей лазерных проекционных часов согласно настоящему изобретению на виде сбоку.
[0029] Фиг. 10 - схематическое изображение лазерных проекционных часов согласно настоящему изобретению в процессе работы.
[0030] Фиг. 11-1 - схематическое изображение лазерных проекционных часов согласно настоящему изобретению при другой реализации I.
[0031] Фиг. 11-2 - схематическое представление лазерных проекционных часов согласно настоящему изобретению при другой реализации II.
Осуществление изобретения
[0032] Детали и техническое решение в основе настоящего изобретения описаны ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи. Для наглядности прилагаемые чертежи нарисованы не в масштабе. Сопроводительные чертежи и их масштаб ограничивают настоящее изобретение.
[0033] Технические характеристики настоящего изобретения описаны ниже посредством описания некоторых предпочтительных вариантов осуществления. Для начала, как видно на фиг. 1 и фиг. 2, где показаны частично видимые насквозь изображения в аксонометрии лазерных проекционных часов согласно настоящему изобретению под разными углами обзора, соответственно.
[0034] Настоящее изобретение раскрывает лазерные проекционные часы 100, показанные на фиг. 1 и фиг. 2. Лазерные проекционные часы 100 содержат приводное устройство 10, один или множество источников 20 излучения указателя и одну или множество решеток 30. Лазерные проекционные часы 100 выполнены с возможностью проецировать один или множество лазерных лучей L, проходящих через решетки 30, соответственно, так, чтобы изображения на решетках 30 могли быть спроецированы на то место, которого лазерные лучи L смогут достичь, показывая время там, где это требуется, будь то стена здания или любой другой объект в заданном месте или в заданном пространстве.
[0035] Приводное устройство 10 содержит один или множество поворотных валов 11 и силовой элемент 12 для приведения в действие этих поворотных валов 11, чтобы обеспечить их вращение с разной скоростью, соответственно. В одном предпочтительном варианте осуществления поворотные валы 11 расположены на валах одного или множества зубчатых колес 13, соответственно. В тех случаях, когда предусмотрено множество зубчатых колес 13, эти зубчатые колеса 13 сцеплены друг с другом и имеют разные передаточные числа, соответственно, при этом силовой элемент 12 выполнен с возможностью вращения зубчатых колес 13 так, чтобы поворотные валы 11 вращались с различной скоростью, соответственно.
[0036] В одном из предпочтительных вариантов осуществления приводное устройство 10 представляет собой механический механизм и использует заводной механизм в качестве силового элемента 12 для вращения зубчатого колеса 13. Механическое механизм дополнительно включает в себя выталкиватель и волосковую пружину маятника для регулировки скорости так, чтобы поворотные валы 11 на зубчатых колесах 13 могли стабильно вращать решетки 30. В другом предпочтительном варианте осуществления приводное устройство 10 представляет собой кварцевый механизм и использует батарею в качестве силового элемента 12 для приведения во вращение зубчатого колеса или зубчатых колес 13. Кварцевый механизм дополнительно включает в себя кварцевый генератор, интегрированную печатную плату и шаговый двигатель с обмотками. Этот шаговый двигатель выполнен с возможностью принимать сигналы от кварцевого генератора посредством встроенной печатной платы для обеспечения стабильного вращения решеток 30 поворотными валами 11 на зубчатых колесах 13. Следует метить, что тип и структура силового элемента 12 для вращения поворотных валов 11 не ограничены вышеописанными. Силовым элементом 12 может быть любое устройство, способное стабильно вращать поворотные валы 11.
[0037] Источники 20 излучения указателя выполнены на одной стороне приводного устройства 10, причем каждый из них выполнен с возможностью выпуска лазерного луча L. Одна или множество решеток 30 расположено на одном или множестве поворотных валах 11, соответственно, то есть, по схеме "одна на одном", что обеспечивает возможность их вращения посредством одного или множества поворотных валов 11, соответственно. В одном из предпочтительных вариантов осуществления решетки 30 представляют собой дифракционные оптические элементы. В другом предпочтительном варианте осуществления решетки 30 представляют собой голограммы, которые формируют фотографически для создания определенных волновых полей. Поскольку голограмма может воспроизводить сложные интерференционные линии, лазерный луч L, падающий на такую голограмму, подвергается дифракции.
[0038] На фиг. 3, а также на фиг. 1 и 2 видно, что лазерные проекционные часы 100 содержат три источника 20 излучения указателя и три решетки 30 (а именно, решетки 30А-30С), соответствующие этим источникам 20 излучения указателя. Решетки 30А-30С предназначены для проецирования лазерных меток часа, минуты и секунды, соответственно. Следует метить, что настоящее изобретение не имеет ограничений по количеству источников 20 излучения указателя или решеток 30. Вместо этого может быть два источника 20 излучения указателя и две решетки 30 (а именно, решетки 30А и 30В), соответствующие своему источнику 20 излучения указателя и предназначенные для проецирования лазерных меток часа и минуты, соответственно. Кроме того, взаимосвязь между решетками 30А-30С и часом, минутой, секундой может быть изменено в соответствии с требованиями к конструкции или производству; настоящее изобретение не налагает никаких ограничений в этом отношении.
[0039] Каждая решетка 30 имеет изображение метки. Лазерный луч L каждого источников 20 излучения указателя проходит через изображение метки соответствующей решетки 30 и в конечном итоге проецируется на плоскость Р проецирования (как показано на фиг. 11-1) для формирования соответствующей лазерной метки. В предпочтительном варианте осуществления, показанном на фиг. 4-6, решетка 30А имеет изображение 31А метки для часовой стрелки, решетка 30В имеет изображение 31 В метки для минутной стрелки, а решетка 30С имеет изображение 31С метки для секундной стрелки, причем все изображения 31А-31С метки имеют форму полосы. Конкретнее, изображение 31А метки короче и шире изображения 31В метки, а изображение 31С метки обычно длиннее, но меньше по ширине, чем изображение 31В метки. Лазерные лучи L проецируются на плоскость Р проецирования через решетки 30А-30С, соответственно, для формирования лазерных меток часа, минуты и секунды, соответственно. Следует метить, что изображения 31А-31С метки в настоящем изобретении не ограниваются вышеописанными и могут представлять собой иные изображения, отличающимися друг от друга длиной, шириной или формой для того, чтобы пользователь мог различить разнообразные проецируемые лазерные метки.
[0040] В одном из предпочтительных вариантов осуществления плоскостью Р проецирования может представлять собой покрытие стены, панель, крышку объекта или подобное, образующее поверхность физических часов, на которую можно проецировать разнообразные лазерные метки. На поверхности физических часов могут быть слова, цифры или изображения, которым могут соответствовать лазерные метки, формируя, таким образом, 12- или 24-часовой циферблат. В другом предпочтительном варианте осуществления плоскостью Р проецирования может представлять собой виртуальный циферблат, сформированный посредством проецирования светового луча на какую-нибудь стену или какое-либо полотно. Как показано на фиг. 3, лазерные проекционные часы 100 дополнительно содержат источник 40 излучения циферблата и неподвижную решетку 50, расположенную с одной стороны источника 40 излучения циферблата. Лазерный луч L источника 40 излучения циферблата проецируют через неподвижную решетку 50 на плоскость Р проецирования на вышеуказанной стороне источника 40 излучения циферблата для формирования изображения циферблата часов. Основываясь на практических потребностях и расположении пространства, в котором используют лазерные проекционные часы 100, источник 40 излучения циферблата может быть по выбору включено для проецирования изображения циферблата часов и выключено, когда нет необходимости в проекции изображения циферблата часов.
[0041] Неподвижная решетка 50 имеет множество кольцеобразно расположенных изображений 51 обозначений. Изображения 51 обозначений включают в себя слова, цифры или изображения, образующие изображения или формат изображения циферблата часов. В предпочтительном варианте осуществления, показанном на фиг. 7, изображения 51 обозначений содержат множество расположенных по кругу арабских цифр 511, возрастающие по часовой стрелке. Изображение 512 в форме полосы расположено с одной стороны каждой арабской цифры 511, а множество расположенных по кругу изображений 513 точки равномерно распределено между двумя соседними изображениями 512 в форме полосы. Изображения 512 в форме полосы и расположенные по кругу изображения 513 точки служат в качестве делений шкалы на циферблате. Следует метить, что изображения 51 обозначений не ограничены вышеуказанными и могут включать в себя только слова, цифры или различимые изображения, позволяющие определить время.
[0042] В предпочтительном варианте осуществления, показанном на фиг. 8, каждый источник 20 излучения указателя содержит узел 21 выпуска лазера и узел регулировки наклона 22, расположенный на одной стороне узла 21 выпуска лазера. Каждый узел 21 выпуска лазера выполнен с возможностью выпуска лазерного луча L. Каждый узел 22 регулировки наклона выполнен с возможностью регулировки направления выпуска соответствующего лазерного луча L, так что концы лазерных изображений могут быть сведены вместе по меньшей мере на одном конце, то есть, все лазерные метки могут быть сведены в одну и ту же точку на плоскости Р проецирования. В другом предпочтительном варианте осуществления источники 20 излучения указателя параллельны осям решеток 30, а направления выпуска лазерных лучей L могут быть изменены посредством элементов, выполненных с возможностью отклонять свет (не показаны). Каждый отклоняющий свет элемент может представлять собой линзу, предусмотренной на одной стороне соответствующей решетки 30, так что соответствующий лазерный луч L изменяет направление своего движения после прохождения отклоняющего свет элемента и соответствующей решетки 30. Или каждый отклоняющий свет элемент может представлять собой одно или множество зеркал, расположенных с одной стороны соответствующей решетки 30 и изменяющее(их) направление выпуска соответствующего лазерного луча L.
[0043] В другом предпочтительном варианте осуществления, показанном на фиг. 9, каждый из множества источников 20 излучения указателя наклонен в одну сторону так, что проецируемые лазерные метки могут быть сведены вместе в одну и ту же точку на плоскости Р проецирования. Каждый узел 22 регулировки наклона содержит узел 221 точной настройки оси X, узел 222 точной настройки оси Y и один или множество упругих элементов 223, выполненных напротив узла 221 точной настройки оси X и узла 222 точной настройки оси Y, в соответствии с промежуточным положением между ними. Каждый узел 221 точной настройки оси X расположен на первой стороне соответствующего узла 21 выпуска лазера, а узел 222 точной настройки оси Y расположен на второй стороне соответствующего узла 21 выпуска лазера, причем вторая сторона образует прилежащий угол с первой стороной. Каждая пара, состоящая из узла 221 точной настройки оси X и узла 222 точной настройки оси Y, сформирована с возможностью нажатия на соответствующие упругие элементы 223 не напрямую и с разных сторон, соответственно, для регулирования соответствующего узла 21 выпуска лазера. В одном предпочтительном варианте осуществления упругие элементы 223 представляют собой пружины или иные элементы, способные к упругому восстановлению. Следует метить, что прилежащий угол между каждой парой, состоящей из узла 221 точной настройки оси X и узла 222 точной настройки оси Y, в настоящем изобретении не обязательно составляет 90°, как показано на фиг. 8, он может быть изменен в зависимости от требований к конструкции или производству; настоящее изобретение не налагает никаких ограничений в этом отношении.
[0044] Каждый узел 221 точной настройки оси X содержит рейку 2211 с внутренней резьбовой частью и резьбовой фиксирующий узел 2212, расположенный на внутренней резьбовой части (или, конкретнее, соединенный с нею посредством резьбы) так, что этот резьбовой фиксирующий узел 2212 выполнен с возможностью перемещения вдоль рейки 2211 к одному концу рейки 2211 для нажатия на упругий элемент 223 на противоположной стороне соответствующего узла 21 выпуска лазера и тем самым изменения угла наклона соответствующего узла 21 выпуска лазера в направлении оси X.
[0045] Каждый узел 222 точной настройки оси Y идентичен по своей структуре соответствующему узлу 221 точной настройки оси X и отличается от соответствующего узла 221 точной настройки оси X только направлением в котором он выполнен. Каждый узел 222 точной настройки оси Y содержит рейку 2221 с внутренней резьбовой частью и резьбовой фиксирующий узел 2222, расположенный на внутренней резьбовой части (или, конкретнее, соединенный с нею посредством резьбы) так, что резьбовой фиксирующий узел 2222 выполнен с возможностью перемещения вдоль рейки 2221 к одному концу рейки 2221 для нажатия на упругий элемент 223 на противоположной стороне соответствующего узла 21 выпуска лазера и тем самым изменения угла наклона соответствующего узла 21 выпуска лазера в направлении оси Y.
[0046] Приводное устройство 10, источник 20 излучения указателя и источник 40 излучения циферблата в настоящем изобретении дополнительно имеют кабели питания (не показаны), электрически соединенные с источником питания для обеспечения питания при работе.
[0047] Лазерные проекционные часы согласно настоящему изобретению могут быть реализованы различными способами, два из которых описаны ниже со ссылкой на фиг. 10-11-2 в качестве двух предпочтительных вариантов осуществления. Однако очевидно, что реализация настоящего изобретения никоим образом не ограничена рассматриваемыми вариантами осуществления.
[0048] Как показано на фиг. 10, лазерные лучи L множества источников 20 излучения указателя проходят через их соответствующие решетки 30 (то есть, решетки 30А-30С), при этом выпускной угол регулируют при помощи их соответствующих узлов 22 регулировки наклона так, что получаемые лазерные метки (то есть часовая стрелка H1, минутная стрелка Н2 и секундная стрелка Н3) проецируется на три плоскости Р1-Р3 проецирования, соответственно. Плоскости Р1-Р3 проецирования расположены на одной стороне проекционных лазерных часов, слева направо, и включают в себя слова, цифры или метки, показывающие часы, минуты и секунды, соответственно, и позволяющие считывать время по лазерным меткам на плоскостях Р1-Р3 проецирования. Следует метить, что расположение плоскостей Р1-Р3 проецирования не ограничено описанным выше и может быть вертикальным, кольцевым или иным. Дополнительно плоскости Р1-Р3 проецирования могут быть поверхностями физических часов, поверхностями виртуальных часов или их комбинацией; настоящее изобретение не налагает никаких ограничений на реализацию плоскостей Р1-Р3 проецирования.
[0049] Как показано на фиг. 11-1 и 11-2, множество лазерных меток (то есть, часовая стрелка H1, минутная стрелка Н2 и секундная стрелка Н3) не совмещены на одном конце, то есть, не сведены вместе, прежде всего, в одну и той же точке на плоскости Р проецирования. Регулируя направление выпуска у каждого узла 21 выпуска в направлении оси X и/или Y посредством соответствующего узла 22 регулирования наклона, лазерные лучи L можно точно выставить так, что часовая стрелка H1, минутная стрелка Н2 и секундная стрелка Н3 будут сведены вместе в одну требуемой точке на плоскости Р проецирования, формируя зрительно новый и легко воспринимаемый вид часов.