[实用新型]基于全息投影技术的激光指针钟

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种计时装置，特别涉及一种基于全息投影技术的激光指针钟。 

背景技术

现有钟表基本上都是实物显示的方法，即实体指针、实体表盘和实体表芯。虽然，现有钟表在显示时间的功能上已经非常完善，但是还存在两个主要缺陷：第一，现有实体钟表的形式在延续了多年之后难以再有新颖的显示效果和强烈的视觉冲击力；第二，现有实体钟表难以制作成大尺寸产品，例如表盘直径10米以上的实体钟表是非常少见的，制作成本也非常昂贵。 

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种以激光作为指针，全息投影技术制作钟面，具有更佳视觉效果的激光指针钟。 

本实用新型包括光源、激光指针、激光全息光学元件、激光指针生成和运动控制装置以及漫散射投影屏，所述光源在最后端，其前依次放置激光全息光学元件、反射镜和激光指针生成和运动控制装置；漫散射投影屏单独放置在最前方以接收激光束形成的激光指针和表盘数字。 

所述光源为红、绿、蓝三色激光器。 

所述激光指针是由激光光束投影到普通的透明度较高的漫散射投影屏上形成，通过采用不同的激光波长（激光颜色），实现对时针、分针与秒针的区分，其中红色激光器产生的激光对应的是秒针，蓝色激光器产生的激光对应的是分针，绿色激光器产生的激光对应的是时针；通过采用不同的光学元件调整光路的分光比、光束的粗细等参数以实现对时针、分针与秒针的控制。 

所述激光全息光学元件是用来生成钟的表盘数字，该元件为一个通过全息方法制作的、记录有12个数字信息的激光全息光学元件，当有激光从其后方照射时，在其前方放置的漫散射投影屏上会投影出这12个数字，从而产生钟表数字。 

所述激光指针生成和运动控制装置采用ATmega16L芯片为主控芯片，以石英晶体振荡器作为时间源，外围芯片还包括有24C256存储芯片，DS1302时间芯片，以及2个小型继电器，3套步进电机及驱动器组件，由驱动器来控制步进电机精确转动转化为各表针相应的转角度值，从而实现表针的精确走时。 

本新型实用的优点是： 

1、以激光作为指针，采用激光结合全息投影技术实现表盘数字显示，能够在很大的空间上实现良好的投影效果；

2、使用高透明度、高衍射效率的激光投影显示；其结构新颖，具有良好的空间展示效果。富于艺术性，具有很好的广告效应和商业展示效果。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图。 

图2是本实用新型激光指针生成和运动控制装置结构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例来进一步说明本实用新型。 

如图1所示，本实用新型包括：光源1、2、3，激光全息光学元件4、5、6，反射镜7、8、9，激光指针生成和运动控制装置10、11、12以及漫散射投影屏16，17是各激光光束。 

光源：在本实施例中，采用了激光器作为光源，分别为图1中1、2、3所示的红、绿、蓝光激光器。其中，红光对应的是秒针15，蓝光对应的是分针13，绿光对应的是时针14。 

激光指针：如图1中所示，以光源（激光器）3产生的激光单光束为例，该激光束经由激光全息光学元件6，经反射镜9的反射，穿过激光指针生成和运动控制装置12，在装置12内部的半圆柱面透镜（见图2，部件21）的作用下扩展为细长条状的激光指针后投影到漫散射投影屏16上形成分针13。 

激光全息光学元件：为了在漫散射投影屏上生成数字表盘，采用三个相同原理的激光全息光学元件（图1的4、5、6），在该元件中记录了1-12共12个数字的相关信息，当有激光从其后方以正确的方向入射时，在该元件的前方会投影出这12个数字，从而在漫散射投影屏16上产生数字。该元件可在三个光束中使用3个，使得数字表盘亮度增强，可以在任意一个光束中使用一个，使用三个时需要调整该元件位置，使得三个数字表盘的光学图像重合。 

反射镜：采用普通平面反射镜7、8、9，作用是改变并控制红绿蓝三色激光光束的方向。 

激光指针生成和运动控制装置：采用ATmega16L芯片为CPU组成最小系统板作为控制电路，以石英晶体振荡器作为时间源，外围芯片还有24C256存储芯片，DS1302时间芯片，以及2个小型继电器，3套步进电机及驱动器等组件组成控制系统。其中，包括了同步带轮18，皮带19，半圆柱面透镜的固定装置20，半圆柱面透镜21，同步带轮22，固定支架23，以及步进电机24。