泛光led投影時鐘的制作方法
【專利摘要】一種泛光LED投影時鐘，涉及電子技術、光色彩領域。它是分別代表時針、分針、秒針光源的紅、綠、藍或它們的組合色青、紫、黃泛光LED組成發(fā)光表盤，在中央處理器、實時時鐘及LED驅動電路控制下發(fā)光，投射到垂直表盤中心的遮光針桿，在投影表盤上混色成白光的背景下產(chǎn)生青、紫、黃或紅、綠、藍三個補色投影指針作為時針、分針、秒針來指示時間的裝置，顏色順序可以自己設定。它由發(fā)光表盤、遮光針桿、投影表盤、中央處理器、實時時鐘、LED驅動電路、電源電路、麥克風錄音及聲控電路、揚聲器及功放、USB電源及數(shù)據(jù)接口、無線收發(fā)模塊、溫濕度檢測單元、按鍵、電源開關、電池、充電電路、太陽能電池、時刻標記表盤、外殼組成，兼有彩燈、照明的功能。
【專利說明】泛光LED投影時鐘
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電子技術、光色彩領域，特別涉及一種泛光LED投影時鐘。
【背景技術】
[0002]目前，國外有按時鐘圓形鐘點分布的12個燈光按鐘點依次照射中間遮光針桿形成投影的陰影時鐘，其結構復雜，陰影單一，只能表示小時刻度(美國專利:US4034549 A,Shadow Clock)。也有按紅、綠、藍三色聚光LED分別從三層不同高度顏色表盤以不同角度投射到中間遮光針桿上形成陰影的投影時鐘，這種結構更復雜，而且因為聚光LED，紅、綠、藍三色不能很好混色重合，遮光針桿形成的陰影為黑色，且光線雜亂，識別困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有LED投影時鐘結構復雜、光影雜亂、效果不好、識別困難，本發(fā)明采用一種泛光LED投影時鐘，發(fā)光表盤上分別代表時針、分針、秒針光源的彩色泛光LED分布結構簡單，在中央處理器、實時時鐘、LED驅動電路控制下發(fā)光，光線能很好的在投影表盤上混色為白光或其組合色背景色，經(jīng)過遮光針桿的遮擋，在投影表盤上產(chǎn)生色彩艷麗、清晰指示的投影指針，投影指針不但可以從顏色區(qū)分時針、分針、秒針，在某種結構中也可以從投影指針的長短來區(qū)分時針、分針、秒針，符號人們的讀表習慣。本泛光LED投影時鐘兼具小夜燈、音樂彩燈、可調光照明或應急照明的功能。
[0004]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:
所述泛光LED投影時鐘至少包括發(fā)光表盤、遮光針桿、投影表盤、中央處理器、實時時鐘、LED驅動電路、電源電路；
發(fā)光表盤由按時刻位置分布分別代表時針、分針、秒針光源的三種顏色泛光LED組成，也可以不含秒針光源；發(fā)光表盤上LED是大角度泛光的，而不是小角度聚光的，所述泛光是指時針、分針、秒針光源LED有足夠大的發(fā)光角度以使發(fā)出的各顏色光線在投影表盤上能有效混色成白光或只有時針、分針非互補色光源時其組合色背景為準；發(fā)光表盤上LED分布可以是但不限于平面結構；遮光針桿位于發(fā)光表盤和投影表盤中間，分別和發(fā)光表盤中心、投影表盤中心垂直，允許最大角度偏差不超過正負30度；在遮光針桿另一端和發(fā)光表盤相對應的是投影表盤，投影表盤可以是但不限于平面結構；
發(fā)光表盤包含時針、分針、秒針光源時，時針、分針、秒針的光源顏色分別為紅、綠、藍或它們的組合色即綠藍組合色青、紅藍組合色紫、紅綠組合色黃，顏色順序可以自己設定；當發(fā)光表盤上泛光LED光源在中央處理器、實時時鐘和LED驅動電路控制下，分別代表某一時刻時針、分針、秒針光源的三個紅、綠、藍泛光LED或三組組合色青、紫、黃泛光LED發(fā)光投射到投影表盤上時，光線經(jīng)混色形成白光背景，因為表盤中心遮光針桿的遮擋，三個紅、綠、藍或三組組合色青、紫、黃泛光LED光源在投影表盤上形成三個針形陰影；紅光的陰影因缺少紅色形成紅色的補色青色，綠光的陰影因缺少綠色形成綠色的補色紫色，藍光的陰影因缺少藍色形成藍色的補色黃色，同理組合色青、紫、黃的陰影為紅、綠、藍；也即發(fā)光表盤上分別代表某一時刻時針、分針、秒針光源的三個紅、綠、藍泛光LED或三組組合色青、紫、黃泛光LED發(fā)光，照射到遮光針桿上，在投影表盤上混色后的白光背景下產(chǎn)生紅、綠、藍的補色青、紫、黃或組合色青、紫、黃的補色紅、綠、藍的三個清晰指示的補色投影指針，分別代表時針、分針、秒針，其顏色順序可以自己設定；
發(fā)光表盤包含時針、分針光源，不含秒針光源時，時針、分針光源的顏色可以互為補色，比如紅和青或綠和紫或藍和黃，其顏色順序可以自己設定，也可以為任意色，其在投影表盤上可以混色成白光或時針、分針光源的組合色背景，為任意色時也可以在發(fā)光表盤中心放置一顆或一組和時針、分針光源泛光LED互為補色的某色單色或組合色泛光LED，使在投影表盤上混色為白光背景；當發(fā)光表盤上泛光LED光源在中央處理器、實時時鐘和LED驅動電路控制下，分別代表某一時刻時針光源某色泛光LED、分針光源某色泛光LED發(fā)光，照射到遮光針桿上，在投影表盤上混色后的白光或其組合色背景下產(chǎn)生不同顏色的投影時針和分針；
如上所述，當發(fā)光表盤上代表時針、分針、秒針光源的泛光LED互為補色時，其在投影表盤上可以混色成白光背景，遮光針桿在投影表盤上的陰影也為各自光源的補色；所述補色是指若幾種光源發(fā)光可以混色成白光，那么這幾種光源互為補色；比如紅、綠、藍互為補色，青、紫、黃互為補色，紅和青互為補色，綠和紫互為補色，藍和黃互為補色；當發(fā)光表盤上只有時針、分針光源且不為互補色時，其在投影表盤上不能混合成白光背景，只能混合成光源的組合色背景，遮光針桿的在投影表盤上的投影時針為分針光源的顏色，投影分針為時針光源的顏色；所述光源要想在投影表盤上有效混色為白光或組合色背景，必需采用發(fā)光角度足夠大的泛光LED，使光線能夠有效重合混色。
[0005]當采用分立的時針、分針、秒針光源組成發(fā)光表盤，代表時針光源的某色泛光LED可以有12顆，也可以有更多顆，最多60顆，它們在以發(fā)光表盤中心為圓心的圓周上按時刻位置均勻分布；代表分針光源的某色泛光LED可以有12顆，也可以有更多顆，最多60顆，它們在時針光源LED的外圍以發(fā)光表盤中心為圓心的圓周上按時刻位置均勻分布；當包含秒針光源時，代表秒針光源的某色泛光LED，可以有12顆，也可以有更多顆，最多60顆，它們在分針光源LED的外圍以發(fā)光表盤中心為圓心的圓周上按時刻位置均勻分布；當代表時針、分針、秒針光源的泛光LED數(shù)量相同時，也可采用合成的紅、綠、藍三基色泛光LED顆粒，當只有時針、分針泛光LED且數(shù)量相同時，也可采用合成的雙色泛光LED顆粒，合成的三基色或雙色泛光LED顆?？梢杂?2顆，也可以有更多顆，最多60顆，它們在以發(fā)光表盤中心為圓心的圓周上按時刻位置均勻分布。
[0006]投影表盤可以是一面墻、平面或外殼平面，也可以是專門的半透明外殼，投影表盤可以是但不限于平面結構，投影表盤上有時刻標記，圍繞著投影表盤中心相應時刻位置標記I到12數(shù)字或其它時刻標記圖形符號，表示12個鐘點時刻，便于識別時間；當使用一面墻、平面或外殼平面作為投影表盤時，可以在時刻位置直接標記I到12數(shù)字或其它時刻標記圖形符號，時刻標記可以是平面的或立體的；當使用專門的半透明外殼作為投影表盤時，時刻標記有三種可能的實施方式:1)、直接在半透明外殼的投影表盤外側時刻位置標記I到12數(shù)字或其它時刻標記圖形符號，時刻標記可以是平面的或立體的；2)、在半透明外殼內(nèi)側投影表盤和發(fā)光表盤中間靠近投影表盤位置放置時刻標記表盤，該時刻標記表盤除時刻標記以外為透明材料，時刻標記為I到12數(shù)字或其它時刻標記圖形符號，這樣發(fā)光表盤上泛光LED光源發(fā)光照射時刻標記表盤會在投影表盤上形成時刻標記投影；3)、在半透明外殼的投影表盤內(nèi)側時刻位置鏡像標記I到12數(shù)字或其它時刻標記圖形符號，時刻標記可以是平面的或立體的，當發(fā)光表盤泛光LED光源發(fā)光照射到半透明外殼的投影表盤內(nèi)側，時刻標記會在半透明外殼的投影表盤外側產(chǎn)生時刻標記的陰影，表示12個鐘點時刻。
[0007]遮光針桿是直線形或一端帶尖的針形或其它特殊造型，位于發(fā)光表盤和投影表盤中間，分別和發(fā)光表盤中心、投影表盤中心垂直，允許最大角度偏差不超過正負30度，用于遮擋光線形成彩色投影，由于結構的不同，遮光針桿的一端可以是和發(fā)光表盤連接在一起的，也可以是和發(fā)光表盤有一定距離未連接的，遮光針桿的另一端和投影表盤垂直相連，相連點作為投影表盤中心。遮光針桿和發(fā)光表盤結構的不同，會導致投影表盤上形成投影指針的長度有不同的結果，即是不等長的還是等長的。
[0008]遮光針桿可以一端和發(fā)光表盤中心垂直但有一定距離未連接，另一端和投影表盤中心垂直相連，若采用分立的時針、分針、秒針光源組成發(fā)光表盤，且時針、分針、秒針光源泛光LED按時刻位置依次分布在從內(nèi)到外不同半徑的圓周上，由于代表時針、分針、秒針光源的泛光LED發(fā)光投射到較近遮光針桿頂端的角度不同，其在投影表盤上產(chǎn)生的三個投影指針，不但顏色不同，長度也依次增大，正好代表不同長度的時針、分針、秒針，符合人們的讀表習慣；若采用合成的三基色紅、綠、藍泛光LED組成發(fā)光表盤，時針、分針、秒針光源泛光LED處于基本相同半徑的圓周上，它們發(fā)光投射到遮光針桿頂端的角度基本相同，其在投影表盤上產(chǎn)生的三個投影指針顏色不同，長度基本相同，時針、分針、秒針的區(qū)分可按設定的投影指針顏色來分辨。
[0009]遮光針桿也可以一端和發(fā)光表盤中心垂直相連，另一端和底座垂直相連并通過底座粘貼、掛鉤或磁吸固定在墻體或平面上，或者另一端和外殼平面直接垂直相連，墻體或平面或外殼平面均可作為投影表盤；依據(jù)實施結構的不同，中央處理器、實時時鐘、LED驅動電路、電源電路、麥克風錄音及聲控電路、揚聲器及功放電路、USB電源及數(shù)據(jù)接口、充電電路、按鍵、電源開關、無線收發(fā)模塊、溫濕度檢測單元以及電池，上述功能模塊如果用到，可以在發(fā)光表盤一側使投影表盤一側簡潔，也可以在投影表盤一側減輕懸空的發(fā)光表盤一側重量；遮光針桿和底座或外殼平面相連處作為投影表盤的中心，圍繞投影表盤中心按時刻位置標記I到12數(shù)字或其它時刻標記圖形符號，時刻標記可以是平面的或立體的；此時，發(fā)光表盤上時針、分針、秒針光源無論是分立的還是合成紅、綠、藍三基色的，在中央處理器、實時時鐘、LED驅動電路控制下發(fā)光，在投影表盤上遮光針桿產(chǎn)生的三個投影指針長度一致，可以通過設定的投影指針顏色來區(qū)分時針、分針、秒針。
[0010]除了必需的發(fā)光表盤、遮光針桿、投影表盤、中央處理器、實時時鐘、LED驅動電路、電源電路外，它還可以有麥克風錄音及聲控電路、揚聲器及功放電路、USB電源及數(shù)據(jù)接口、充電電路、按鍵、電源開關、無線收發(fā)模塊、溫濕度檢測單元、電池、太陽能電池、時刻標記表盤、外殼等，這些功能模塊可以根據(jù)需要增減，各功能模塊的主要功能是:
中央處理器用于運行程序，協(xié)調和處理各部分功能模塊的工作；
實時時鐘用于產(chǎn)生時間信號和當主電源關閉時通過備用電源保持時間運行；
LED驅動電路用于驅動LED發(fā)光；
電源電路把外部電源轉換為泛光LED投影時鐘的內(nèi)部工作電源，外部電源可以是USB電源接口，也可以是干電池或可充電電池； 麥克風錄音及聲控電路用于中央處理器停止運行或休眠時聲控喚醒本泛光LED投影時鐘，或中央處理器運行時聲控進入停止運行或休眠狀態(tài)或關閉電源延長電池使用時間，進行語音識別聲控，或錄音制作鬧鈴或音樂；
揚聲器及功放電路產(chǎn)生鬧鈴、語音報時報溫濕度及播放音樂；
USB電源及數(shù)據(jù)接口用于直接供電或給可充電電池充電或連接電腦或智能機下載音樂、校時、控制；
充電電路用于通過USB電源接口或太陽能電池給可充電電池充電；
按鍵用于設置時間、鬧鐘、停響鬧鈴、休眠與喚醒、錄放音、切換彩燈模式或可調光照明模式及其它功能，按鍵可采用觸摸按鍵、普通按鍵、薄膜按鍵形式；
電源開關用于開啟或關閉部分或全部外部電源或喚醒處于停止運行或休眠狀態(tài)的泛光LED投影時鐘；
無線收發(fā)模塊用于無線連接電腦或智能機下載音樂、校時、控制；
溫濕度檢測單元用于檢測環(huán)境溫濕度，并在需求時通過揚聲器報出；
外殼和結構保證了泛光LED投影時鐘各項功能的正常實施和完成；外殼殼體可以是帶有花紋鏤空的，也可以不是鏤空的，外殼可以有不同的造型設計；當外殼采用鏤空的花紋或圖形時，發(fā)光表盤泛光LED的光線可以透過外殼在墻壁上形成多彩的花紋圖案；鏤空的部分也可作為揚聲器的后腔聲音出孔。
[0011]泛光LED投影時鐘有智能休眠功能，可以通過按鍵設置開啟或關閉，開啟后中央處理器可根據(jù)白天、晚上及其它工作條件如聲音、定時、按鍵、電源開關或供電情況等的不同，智能判斷需求的工作時間長短，工作相應時間后自動停止運行或休眠進入節(jié)能模式，但不影響實時時鐘走時，可以通過聲音、定時、按鍵或電源開關再次喚醒。
[0012]當發(fā)光表盤代表時針、分針、秒針光源的泛光LED分別只有12顆時，投影分針、投影秒針的精度為5分鐘和5秒鐘，為彌補精度的不足，可以增加分針光源某色泛光LED、秒針光源某色泛光LED的數(shù)量，最多60顆，也可以讓分針光源某色泛光LED以不閃爍、間隔閃爍I次、間隔閃爍2次、間隔閃爍3次、間隔閃爍4次分別代表O分、I分、2分、3分、4分，每次亮半秒滅半秒或滅半秒亮半秒為閃爍一次，閃爍次數(shù)足夠后間隔亮或滅一秒或幾秒，如此循環(huán)，從而分針指示的時刻值加上間隔閃爍的次數(shù)即為更精確的分鐘值，秒針指示的時刻值加上到達這一時刻之后的閃爍和間隔的時間即為更精確的秒鐘值。
[0013]當提高投影指針表示時間的精度或設定時間或其它特殊指示情況時，需要投影指針閃爍亮滅，而又保持投影表盤上背景色不變，投影指針閃爍亮滅的實現(xiàn)方式如下:代表某一投影指針光源的某色泛光LED以設定亮度點亮經(jīng)遮光針桿遮擋在投影表盤上產(chǎn)生投影指針表示亮；投影指針滅的實現(xiàn)方式有兩種:1)、當圓周上所有同色泛光LED以總體亮度等同上述設定亮度的均分亮度點亮時，遮光針桿在投影表盤上的投影指針被消隱表示滅；2)、在投影表盤中心放置一組包含所有投影指針光源顏色的泛光LED，以這組中與被熄滅投影指針光源同色的泛光LED代替被熄滅的投影指針光源發(fā)光補足背景色，因為其垂直遮光針桿，不能形成投影指針表示滅。
[0014]同時，因為本泛光LED投影時鐘包含發(fā)光的LED，兼具小夜燈的功能；通過中央處理器程序和按鍵的設定，可以控制紅、綠、藍三色LED按照一定順序和PWM控制發(fā)光全彩變換，配以音樂，具有音樂彩燈的功能；也可以PWM控制部分或所有LED同時發(fā)光，具有可調光照明功能。
[0015]【專利附圖】

【附圖說明】
下面結合附圖和實例對本發(fā)明進一步說明。
[0016]圖1是采用12組分立的紅、綠、藍泛光LED組成的發(fā)光表盤LED分布示意圖。
[0017]圖2是采用12顆合成的三基色紅、綠、藍泛光LED組成的發(fā)光表盤LED分布示意圖。
[0018]圖3是遮光針桿和發(fā)光表盤有一定距離，且發(fā)光表盤時針、分針、秒針光源泛光LED按時刻位置依次分布在從內(nèi)到外不同半徑的圓周上，LED發(fā)光投射到遮光針桿上，在投影表盤上產(chǎn)生長度依次增大的補色投影時針、分針、秒針的原理示意圖。
[0019]圖4是圖3情況下某時刻投影表盤上三個長度依次增大的補色投影時針、分針、秒針示意圖。
[0020]圖5是泛光LED投影時鐘的第一個實施例的透視結構示意圖。
[0021]圖6是圖5第一個實施例的縱剖面結構示意圖。
[0022]圖7是圖5第一個實施例投影表盤時刻標記的第二種可能實施方式的時刻標記表盤示意圖。
[0023]圖8是圖5第一個實施例投影表盤時刻標記的第三種可能實施方式的投影表盤內(nèi)側鏡像標記示意圖，鏡像標記可以是平面的或立體的。
[0024]圖9是泛光LED投影時鐘的電路拓撲示意圖。
[0025]圖10是泛光LED投影時鐘的第二個實施例的縱剖面結構示意圖。
[0026]圖11是泛光LED投影時鐘的第三個實施例的縱剖面結構示意圖。
[0027]圖12是圖10第二個實施例、圖11第三個實施例當遮光針桿一端和發(fā)光表盤中心垂直相連，另一端和投影表盤中心垂直相連時，在投影表盤(墻面或外殼平面)上產(chǎn)生三個等長的補色投影時針、分針、秒針示意圖。
[0028]圖中1.發(fā)光表盤，2.時針光源某色泛光LED，3.分針光源某色泛光LED，4.秒針光源某色泛光LED，5.遮光針桿，6.投影表盤，7.中央處理器，8.麥克風錄音及聲控電路，
9.電池，10.外殼，11.揚聲器及功放電路，12.USB電源及數(shù)據(jù)接口，13.鐘點時刻標記I到12數(shù)字或其它圖形符號，14.投影時針，15.投影分針，16.投影秒針，17.麥克風孔，18.揚聲器孔，19.電源開關，20.按鍵，21.電池蓋，22.固定底座，23.時刻標記表盤，24.無線收發(fā)模塊，25.電源電路，26.實時時鐘，27.LED驅動電路，28.溫濕度檢測單元，29.充電電路，30.太陽能電池。
[0029]【具體實施方式】
在圖1中，發(fā)光表盤(I)上代表時針光源的某色泛光LED (2)有12顆，按表盤時刻位置均勻分布在最里面圓周上；代表分針光源的某色泛光LED (3)有12顆，按表盤時刻位置均勻分布在時針光源某色泛光LED (2)的外圍圓周上；代表秒針光源的某色泛光LED (4)有12顆，按表盤時刻位置均勻分布在分針光源某色泛光LED (3)的外圍圓周上。時針、分針、秒針泛光LED的顏色分別為紅色、綠色、藍色或綠藍組合色青、紅藍組合色紫、紅綠組合色黃，它們的顏色順序可以自己設定。
[0030]圖1中時針光源某色泛光LED (2)、分針光源某色泛光LED (3)、秒針光源某色泛光LED (3)數(shù)量相同，也可以采用合成的紅、綠、藍三基色泛光LED代表某個時刻位置的三個分立泛光LED，如圖2所示，采用12顆合成的三基色紅、綠、藍泛光LED組成的發(fā)光表盤，同時采用了不同于圖1的可能的泛光LED光源順序，是因為不同實施例可能采取的結構而導致的投影指針觀看方向不同，可以根據(jù)投影指針觀看方向的不同對泛光LED光源順序做出調整，符號人們讀表習慣。
[0031]在圖3中，當發(fā)光表盤(I)采用圖1中分立的時針光源某色泛光LED (2)、分針光源某色泛光LED (3)、秒針光源某色泛光LED (4)按時刻位置依次分布在從內(nèi)到外不同半徑的圓周上，且和遮光針桿(5)有一定距離未連接時，時針光源某色泛光LED (2)、分針光源某色泛光LED (3)、秒針光源某色泛光LED (4)發(fā)光投射到遮光針桿(5)，因為到較近遮光針桿(5)頂端的投射角度不同，在投影表盤(6)上產(chǎn)生長度依次增大的補色投影時針(14)、投影分針(15)、投影秒針(16)的原理示意圖。
[0032]圖4是圖3原理示意圖中，在某個時刻的投影表盤(6)顯示的不同長度補色投影時針(14)、投影分針(15)、投影秒針(16)的一個示例，投影表盤(6)在時刻位置標記I到12數(shù)字(13)便于識別時刻。
[0033]在圖5所不第一個實施例中，發(fā)光表盤(I)裝在外殼(10)中，投影表盤(6)由半透明材料做成，是外殼(10)的一部分，遮光針桿(5) —端與發(fā)光表盤(I)中心垂直但有一定距離未連接，另一端和投影表盤(6)中心垂直相連，發(fā)光表盤(I)采用圖1中分立的時針光源某色泛光LED (2)、分針光源某色泛光LED (3)、秒針光源某色泛光LED (4)結構，發(fā)光表盤(I)背面是圖6中中央處理器(7)、實時時鐘(26)、LED驅動電路(27)、電源電路(25)、麥克風錄音及聲控電路(8)、揚聲器及功放電路(11)、無線收發(fā)模塊(24)、溫濕度檢測單元
(28)、充電電路(29)、電池(9)，以及圖5中按鍵(20)、USB電源及數(shù)據(jù)接口( 12)、電源開關
(19)。當分立時針光源某色泛光LED (2)、分針光源某色泛光LED (3)、秒針光源某色泛光LED (4)在中中央處理器(7)、實時時鐘(26)及LED驅動電路(27)控制下發(fā)光，以不同角度投射到遮光針桿(5)上，會在半透明投影表盤(6)上混色成白光的背景上產(chǎn)生長度依次增大的補色投影時針(14)、投影分針(15)、投影秒針(16)。投影表盤(6)上時刻標記有三種可能的實施方式:1)、直接在半透明外殼(10)的投影表盤(6)外側時刻位置標記I到12數(shù)字或其它時刻標記圖形符號(13)，時刻標記可以是平面的或立體的；2)、在半透明外殼(10)內(nèi)側投影表盤(6)和發(fā)光表盤(I)中間靠近投影表盤(6)位置放置時刻標記表盤(23)，如圖7所示，該時刻標記表盤(23)除時刻標記以外為透明材料，時刻標記為I到12數(shù)字或其它時刻標記圖形符號，這樣發(fā)光表盤(I)泛光LED光源(2) (3) (4)發(fā)光照射時刻標記表盤(23)會在投影表盤(6)上形成多彩的時刻標記投影；3)、在半透明外殼(10)的投影表盤
(6)內(nèi)側時刻位置鏡像標記I到12數(shù)字或其它時刻標記圖形符號，如圖8所示，時刻標記可以是平面的或立體的，當發(fā)光表盤(I)泛光LED光源(2) (3) (4)發(fā)光照射到半透明外殼
(10)的投影表盤(6)內(nèi)側，時刻標記會在半透明外殼(10)的投影表盤(6)外側產(chǎn)生時刻標記的陰影，表示12個鐘點時刻。根據(jù)補色投影時針(14)、投影分針(15)、投影秒針(16)在投影表盤(6)上對應的鐘點時刻標記即可得知具體時間。
[0034]在圖5所示第一個實施例中，由于發(fā)光表盤(I)代表時針光源某色泛光LED (2)、分針光源某色泛光LED (3)、秒針光源某色泛光LED (4)分別有12顆，投影分針(15)、投影秒針(16)的精度為5分鐘和5秒鐘。為彌補精度的不足，可以增加分針光源某色泛光LED
(3)、秒針光源某色泛光LED (4)的數(shù)量，最多到60顆；也可以讓分針光源某色泛光LED (3)以不閃爍、間隔閃爍I次、間隔閃爍2次、間隔閃爍3次、間隔閃爍4次分別代表O分、I分、2分、3分、4分，每次亮半秒滅半秒或滅半秒亮半秒為閃爍一次，分針亮滅實現(xiàn)方式如下:代表某一時刻投影分針光源的某色泛光LED (3)以設定亮度點亮經(jīng)遮光針桿(5)遮擋在投影表盤(6)上產(chǎn)生投影分針(15)表示分針亮；當圓周上所有分針光源同色泛光LED (3)以總體亮度等同上述設定亮度的均分亮度點亮時，遮光針桿(5)在投影表盤(6)上的投影分針(15)被消隱表示滅；閃爍次數(shù)足夠后間隔亮或滅一秒或幾秒，如此循環(huán)，從而投影分針
(15)指示的時刻標記I到12數(shù)字(13)加上間隔閃爍的次數(shù)即為更精確的分鐘值，投影秒針(16)指示的時刻標記I到12數(shù)字(13)加上到達這一時刻之后的閃爍和間隔的時間即為更精確的秒鐘值。比如，間隔閃爍2次可以使分針光源某色泛光LED (3)按“亮半秒-滅半秒-亮半秒-滅半秒-亮I秒”的周期循環(huán)，對應的投影分針(15)也會間隔閃爍2次，當前投影分針(15)鐘點時刻標記I到12數(shù)字(13)加2分為更精確的分鐘值，當前投影秒針
(16)鐘點時刻標記I到12數(shù)字(13)加上到達這一時刻之后的閃爍和間隔的時間即為更精確的秒鐘值。
[0035]在圖5所示第一個實施例中，外殼(10)殼體可以是帶有花紋鏤空的，也可以不是鏤空的。當外殼(10)采用鏤空的花紋或圖形時，時針光源某色泛光LED (2)、分針光源某色泛光LED (3)、秒針光源某色泛光LED (4)的光線可以透過外殼(10)在墻壁上形成多彩的花紋圖案；鏤空的部分也可作為揚聲器(11)的后腔聲音出孔；圖6中麥克風孔(17)用于聲音傳入麥克風，揚聲器孔(18)用于揚聲器傳出聲音，電池蓋(21)用于拆裝電池。
[0036]圖9是泛光LED投影時鐘的電路拓撲示意圖。中央處理器(7)用于執(zhí)行程序協(xié)調各部分運作;USB電源接口(12)和太陽能電池(30)通過充電電路(29)給可充電電池(9)充電；當使用干電池(9)時，不需要充電電路(29) ；USB電源接口(12)和電池(9)通過電源開關(19)給電源電路(25)供電，使用USB電源接口(12)供電時，自動關閉電池(9)供電；電源電路(25)轉換為內(nèi)部可用的電壓后給各個功能模塊供電；電源開關(19)可以開啟或關閉部分或全部外部電源或喚醒處于停止運行或休眠狀態(tài)的中央處理器(7);按鍵(20)可以是觸摸按鍵、普通按鍵或薄膜按鍵，用于設置時間、鬧鐘、停響鬧鈴、休眠與喚醒、錄放音、切換彩燈模式或可調光照明模式及其它功能；USB數(shù)據(jù)接口(12)可以連接電腦或智能機下載音樂文件，或通過軟件校時和控制；無線收發(fā)模塊(24)用于無線連接電腦或智能機下載音樂文件，或通過軟件校時和控制；溫濕度檢測單元(28)用于檢測環(huán)境溫濕度，并在需求時通過揚聲器(11)報出；麥克風錄音及聲控電路(8)用于中央處理器(7)停止運行或休眠時聲控喚醒本泛光LED投影時鐘，或中央處理器(7)運行時聲控進入停止運行或休眠狀態(tài)或關閉電源延長電池(9)使用時間，進行語音識別聲控，或錄音制作鬧鈴或音樂；揚聲器及功放電路(11)用于鬧鈴、報時報溫濕度及播放音樂；實時時鐘(26)用于產(chǎn)生時間信號和當主電源關閉時通過備用電源保持時間運行；中央處理器(7)根據(jù)實時時鐘(26)產(chǎn)生的時間信號，經(jīng)過LED驅動電路(27)控制投影指針光源泛光LED (2)、(3)、(4)發(fā)光；投影指針光源泛光LED (2),(3),(4)也可在中央處理器(7)程序和LED驅動電路(27)控制下工作在PWM彩燈和照明模式。上述電路的各功能模塊可以根據(jù)需要進行增減。
[0037]在圖5所示第一個實施例中，泛光LED投影時鐘有智能休眠功能，可以通過按鍵
(20)設置開啟或關閉，開啟后中央處理器可根據(jù)白天、晚上及其它工作條件如聲音、定時、按鍵(20)、電源開關(19)、供電情況等的不同，智能判斷需求的工作時間長短，工作相應時間后自動停止運行或休眠進入節(jié)能模式，但不影響圖6中實時時鐘(26)走時，可以通過聲音、定時、按鍵(20)或電源開關(19)再次喚醒。
[0038]在圖5所示第一個實施例中，泛光LED投影時鐘除了作為時鐘功能使用外，也可以通過中央處理器(7)程序產(chǎn)生PWM波形控制信號，經(jīng)LED驅動電路(27)控制時針光源某色泛光LED (2)、分針光源某色泛光LED (3)、秒針光源某色泛光LED (4)發(fā)光產(chǎn)生全彩色變換的彩燈效果或實現(xiàn)可調光的照明。
[0039]在圖10所示的第二個實施例中，采用了不同的結構，遮光針桿(5)—端和發(fā)光表盤中心垂直相連，另一端和底座(22)垂直相連并通過底座(22)粘貼、掛鉤或磁吸固定在墻體或平面上，墻體或平面充當了投影表盤(6 )的作用，遮光針桿(5 )和底座(22 )連接處即為投影表盤(6)中心。發(fā)光表盤(I)可以采用圖1的分布，從內(nèi)圓到外圓依次為代表時針光源某色泛光LED(2)、分針光源某色泛光LED(3)、秒針光源某色泛光LED(4)的分立泛光LED，只是依據(jù)結構導致觀看方向的不同，不同于圖5第一個實施例，圖1中發(fā)光表盤(I)泛光LED光源(2) (3) (4)代表的時刻順序從12位置起逆時針分別為11-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1，改為從12位置起逆時針分別為1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11，使對應的投影表盤(6)能保持正常的時刻標記I到12數(shù)字(13);也可以采用圖2中合成的三基色LED，12顆或更多顆最多60顆按時刻位置圓周均勻分布。發(fā)光表盤(I)的背面是中央處理器(7)、實時時鐘(26)、LED驅動電路(27)、電源電路(25)、麥克風錄音及聲控電路(8)、揚聲器及功放電路(11)、無線收發(fā)模塊(24)、溫濕度檢測單元(28)、USB電源及數(shù)據(jù)接口(12)、充電電路(29)、電池(9 )、電源開關(19 )、按鍵(20 )，它們和發(fā)光表盤(I) 一起被裝在和發(fā)光表盤(I)相對應的外殼(10)中。外殼(10)上有麥克風孔(17)用于聲音傳入麥克風,揚聲器孔(18)用于揚聲器傳出聲音，太陽能電池(30)用于通過充電電路(29)給可充電電池(9)充電。
[0040]在圖10所示的第二個實施例中，當時針光源某色泛光LED(2)、分針光源某色泛光LED (3)、秒針光源某色泛光LED (4)在中中央處理器(7)、實時時鐘(26)及LED驅動電路
(27)控制下發(fā)光照射到遮光針桿(5)上，在投影表盤(6)上產(chǎn)生等長但不同顏色如圖12示例的補色投影時針(14)、投影分針(15)、投影秒針(16)?？梢酝ㄟ^設定的補色投影指針顏色來區(qū)分時針、分針、秒針。圖12中投影表盤(6)在鐘點時刻位置標記鐘點時刻標記I到12數(shù)字或其它時刻標記圖形符號(13)方便查看時間。
[0041]在圖10所示的第二個實施例中，除了因為本示例結構不同而產(chǎn)生的等長的補色投影時針(14)、投影分針(15)、投影秒針(16)與圖5第一個實施例不同和增加了太陽能電池(30)外，其它功能相同。
[0042]在圖11所示的第三個實施例中，發(fā)光表盤(I)由時針光源某色泛光LED (2)、分針光源某色泛光LED (3)、秒針光源某色泛光LED (4)和LED驅動電路(27)組成，發(fā)光表盤(I)中心和遮光針桿(5) —端垂直相連,遮光針桿(5)另一端和投影表盤(6)中心也垂直相連，外殼(10)是投影表盤(6)的一部分或全部，中央處理器(7)、實時時鐘(26)、電源電路(25)、麥克風錄音及聲控電路(8)、揚聲器及功放電路(11)、無線收發(fā)模塊(24)、溫濕度檢測單元
(28)、充電電路(29)、USB電源和數(shù)據(jù)接口(12)、電源開關(19)、觸摸按鍵(20)和電池(9)裝在外殼(10)中，減輕了懸空部分發(fā)光表盤(I)的負擔，外殼(10)固定在墻面或其它平面上或放置在桌面上，外殼(10)或墻面或其它平面共同起到投影表盤(6)的作用，圍繞著投影表盤中心標記I到12數(shù)字或其它時刻標記圖形符號(13)，時刻標記可以是平面的或立體的，方便查看時間。投影表盤(6)顯示效果和第二個實施例類似如圖12所示。圖11所示第三個實施例除了結構與圖10第二個實施例不同和沒有太陽能電池(30)、采用觸摸按鍵
(20)外，其它功能相同。
[0043]泛光LED投影時鐘不限于上述3種典型實施例，根據(jù)分別代表時針、分針、秒針光源紅、綠、藍或其組合色青、紫、黃泛光LED在中中央處理器(7)、實時時鐘(26)及LED驅動電路(27)控制下發(fā)光，投射到遮光針桿(5)上，在投影表盤(6)上混色的白光背景下留下青、紫、黃或紅、綠、藍三個補色投影指針分別代表投影時針(14)、投影分針(15)、投影秒針
(16)，或者只有時針、分針光源互補色或任意色泛光LED (I) (2)發(fā)光照射到遮光針桿(5)上，在投影表盤(6)上混色的白光或組合色光背景下留下兩種顏色投影指針分別代表投影時針(14)、投影分針(15)，顏色順序可以自己設定，這一本發(fā)明的技術特征，本領域的技術人員可以在結構和功能上的改變或增減引申出多種實施例。
【權利要求】
1.一種泛光LED投影時鐘，其特征是: 所述泛光LED投影時鐘至少包括發(fā)光表盤、遮光針桿、投影表盤、中央處理器、實時時鐘、LED驅動電路、電源電路； 發(fā)光表盤由按時刻位置分布分別代表時針、分針、秒針光源的三種顏色泛光LED組成，也可以不含秒針光源；發(fā)光表盤上LED是大角度泛光的，而不是小角度聚光的，所述泛光是指時針、分針、秒針光源LED有足夠大的發(fā)光角度以使發(fā)出的各顏色光線在投影表盤上能有效混色成白光或只有時針、分針非互補色光源時其組合色背景為準；發(fā)光表盤上LED分布可以是但不限于平面結構；遮光針桿位于發(fā)光表盤和投影表盤中間，分別和發(fā)光表盤中心、投影表盤中心垂直，允許最大角度偏差不超過正負30度；在遮光針桿另一端和發(fā)光表盤相對應的是投影表盤，投影表盤可以是但不限于平面結構； 發(fā)光表盤包含時針、分針、秒針光源時，時針、分針、秒針的光源顏色分別為紅、綠、藍或它們的組合色即綠藍組合色青、紅藍組合色紫、紅綠組合色黃，顏色順序可以自己設定；當發(fā)光表盤上泛光LED光源在中央處理器、實時時鐘和LED驅動電路控制下，分別代表某一時刻時針、分針、秒針光源的三個紅、綠、藍泛光LED或三組組合色青、紫、黃泛光LED發(fā)光，照射到遮光針桿上，在投影表盤上混色后的白光背景下產(chǎn)生紅、綠、藍的補色青、紫、黃或組合色青、紫、黃的補色紅、綠、藍的三個補色投影指針，分別代表時針、分針、秒針，其顏色順序可以自己設定； 發(fā)光表盤包含時針、分針光源，不含秒針光源時，時針、分針光源的顏色可以互為補色，比如紅和青或綠和紫或藍和黃，其顏色順序可以自己設定，也可以為任意色，其在投影表盤上可以混色成白光或時針、分針光源的組合色背景，為任意色時也可以在發(fā)光表盤中心放置一顆或一組和時針、分針光源泛光LED互為補色的某色單色或組合色泛光LED，使在投影表盤上混色為白光背景；當發(fā)光表盤上泛光LED光源在中央處理器、實時時鐘和LED驅動電路控制下，分別代表某一時刻時針光源某色泛光LED、分針光源某色泛光LED發(fā)光，照射到遮光針桿上，在投影表盤上混色后的白光或其組合色背景下產(chǎn)生不同顏色的投影時針和分針。
2.根據(jù)權利要求1所述的泛光LED投影時鐘，其特征是:當采用分立的時針、分針、秒針光源組成發(fā)光表盤，代表時針光源的某色泛光LED可以有12顆，也可以有更多顆，最多60顆，它們在以發(fā)光表盤中心為圓心的圓周上按時刻位置均勻分布；代表分針光源的某色泛光LED可以有12顆，也可以有更多顆，最多60顆，它們在時針光源LED的外圍以發(fā)光表盤中心為圓心的圓周上按時刻位置均勻分布；當包含秒針光源時，代表秒針光源的某色泛光LED，可以有12顆，也可以有更多顆，最多60顆，它們在分針光源LED的外圍以發(fā)光表盤中心為圓心的圓周上按時刻位置均勻分布；當代表時針、分針、秒針光源的泛光LED數(shù)量相同時，也可采用合成的紅、綠、藍三基色泛光LED顆粒，當只有時針、分針泛光LED且數(shù)量相同時，也可采用合成的雙色泛光LED顆粒，合成的三基色或雙色泛光LED顆?？梢杂?2顆，也可以有更多顆，最多60顆，它們在以發(fā)光表盤中心為圓心的圓周上按時刻位置均勻分布。
3.根據(jù)權利要求1所述的泛光LED投影時鐘，其特征是:投影表盤可以是一面墻、平面或外殼平面，也可以是專門的半透明外殼，投影表盤可以是但不限于平面結構，投影表盤上有時刻標記，圍繞著投影表盤中心相應時刻位置標記I到12數(shù)字或其它時刻標記圖形符號，表示12個鐘點時刻，便于識別時間；當使用一面墻、平面或外殼平面作為投影表盤時，可以在時刻位置直接標記I到12數(shù)字或其它時刻標記圖形符號，時刻標記可以是平面的或立體的；當使用專門的半透明外殼作為投影表盤時，時刻標記有三種可能的實施方式:1)、直接在半透明外殼的投影表盤外側時刻位置標記I到12數(shù)字或其它時刻標記圖形符號，時刻標記可以是平面的或立體的；2)、在半透明外殼內(nèi)側投影表盤和發(fā)光表盤中間靠近投影表盤位置放置時刻標記表盤，該時刻標記表盤除時刻標記以外為透明材料，時刻標記為I到12數(shù)字或其它時刻標記圖形符號,這樣發(fā)光表盤上泛光LED光源發(fā)光照射時刻標記表盤會在投影表盤上形成時刻標記投影；3)、在半透明外殼的投影表盤內(nèi)側時刻位置鏡像標記I到12數(shù)字或其它時刻標記圖形符號，時刻標記可以是平面的或立體的，當發(fā)光表盤泛光LED光源發(fā)光照射到半透明外殼的投影表盤內(nèi)側，時刻標記會在半透明外殼的投影表盤外側產(chǎn)生時刻標記的陰影，表示12個鐘點時刻。
4.根據(jù)權利要求1所述的泛光LED投影時鐘，其特征是:遮光針桿可以一端和發(fā)光表盤中心垂直但有一定距離未連接，另一端和投影表盤中心垂直相連，若采用分立的時針、分針、秒針光源組成發(fā)光表盤，且時針、分針、秒針光源泛光LED按時刻位置依次分布在從內(nèi)到外不同半徑的圓周上，由于代表時針、分針、秒針光源的泛光LED發(fā)光投射到較近遮光針桿頂端的角度不同，其在投影表盤上產(chǎn)生的三個投影指針，不但顏色不同，長度也依次增大，正好代表不同長度的時針、分針、秒針，符合人們的讀表習慣；若采用合成的三基色紅、綠、藍泛光LED組成發(fā)光表盤，時針、分針、秒針光源泛光LED處于基本相同半徑的圓周上，它們發(fā)光投射到遮光針桿頂端的角度基本相同，其在投影表盤上產(chǎn)生的三個投影指針顏色不同，長度基本相同，時針、分針、秒針的區(qū)分可按設定的投影指針顏色來分辨。
5.根據(jù)權利要求1所述的泛光LED投影時鐘，其特征是:遮光針桿也可以一端和發(fā)光表盤中心垂直 相連，另一端和底座垂直相連并通過底座粘貼、掛鉤或磁吸固定在墻體或平面上，或者另一端和外殼平面直接垂直相連，墻體或平面或外殼平面均可作為投影表盤；依據(jù)實施結構的不同，中央處理器、實時時鐘、LED驅動電路、電源電路、麥克風錄音及聲控電路、揚聲器及功放電路、USB電源及數(shù)據(jù)接口、充電電路、按鍵、電源開關、無線收發(fā)模塊、溫濕度檢測單元以及電池，上述功能模塊如果用到，可以在發(fā)光表盤一側使投影表盤一側簡潔，也可以在投影表盤一側減輕懸空的發(fā)光表盤一側重量；遮光針桿和底座或外殼平面相連處作為投影表盤的中心，圍繞投影表盤中心按時刻位置標記I到12數(shù)字或其它時刻標記圖形符號，時刻標記可以是平面的或立體的；此時，發(fā)光表盤上時針、分針、秒針光源無論是分立的還是合成紅、綠、藍三基色的，在中央處理器、實時時鐘、LED驅動電路控制下發(fā)光，在投影表盤上遮光針桿產(chǎn)生的三個投影指針長度一致，可以通過設定的投影指針顏色來區(qū)分時針、分針、秒針。
6.根據(jù)權利要求1所述的泛光LED投影時鐘，其特征是:除了必需的發(fā)光表盤、遮光針桿、投影表盤、中央處理器、實時時鐘、LED驅動電路、電源電路外，它還可以有麥克風錄音及聲控電路、揚聲器及功放電路、USB電源及數(shù)據(jù)接口、充電電路、按鍵、電源開關、無線收發(fā)模塊、溫濕度檢測單元、電池、太陽能電池、時刻標記表盤、外殼等，這些功能模塊可以根據(jù)需要增減，各功能模塊的主要功能是: 中央處理器用于運行程序，協(xié)調和處理各部分功能模塊的工作； 實時時鐘用于產(chǎn)生時間信號和當主電源關閉時通過備用電源保持時間運行； LED驅動電路用于驅動LED發(fā)光；電源電路把外部電源轉換為泛光LED投影時鐘的內(nèi)部工作電源，外部電源可以是USB電源接口，也可以是干電池或可充電電池； 麥克風錄音及聲控電路用于中央處理器停止運行或休眠時聲控喚醒本泛光LED投影時鐘，或中央處理器運行時聲控進入停止運行或休眠狀態(tài)或關閉電源延長電池使用時間，進行語音識別聲控，或錄音制作鬧鈴或音樂； 揚聲器及功放電路產(chǎn)生鬧鈴、語音報時報溫濕度及播放音樂； USB電源及數(shù)據(jù)接口用于直接供電或給可充電電池充電或連接電腦或智能機下載音樂、校時、控制； 充電電路用于通過USB電源接口或太陽能電池給可充電電池充電； 按鍵用于設置時間、鬧鐘、停響鬧鈴、休眠與喚醒、錄放音、切換彩燈模式或可調光照明模式及其它功能，按鍵可采用觸摸按鍵、普通按鍵、薄膜按鍵形式； 電源開關用于開啟或關閉部分或全部外部電源或喚醒處于停止運行或休眠狀態(tài)的泛光LED投影時鐘； 無線收發(fā)模塊用于無線連接電腦或智能機下載音樂、校時、控制； 溫濕度檢測單元用于檢測環(huán)境溫濕度，并在需求時通過揚聲器報出； 外殼殼體可以是帶有花紋鏤空的，也可以不是鏤空的，外殼可以有不同的造型設計。
7.根據(jù)權利要求1所述的泛光LED投影時鐘，其特征是:泛光LED投影時鐘有智能休眠功能，可以通過按鍵設置開啟或關閉，開啟后中央處理器可根據(jù)白天、晚上及其它工作條件如聲音、定時、按鍵、電源開關或供電情況等的不同，智能判斷需求的工作時間長短，工作相應時間后自動停止運行或休眠進入節(jié)能模式，但不影響實時時鐘走時，可以通過聲音、定時、按鍵或電源開關再次喚醒。
8.根據(jù)權利要求1所述的泛光LED投影時鐘，其特征是:當發(fā)光表盤代表時針、分針、秒針光源的泛光LED分別只有12顆時，投影分針、投影秒針的精度為5分鐘和5秒鐘，為彌補精度的不足，可以增加分針光源某色泛光LED、秒針光源某色泛光LED的數(shù)量，最多60顆，也可以讓分針光源某色泛光LED以不閃爍、間隔閃爍I次、間隔閃爍2次、間隔閃爍3次、間隔閃爍4次分別代表O分、I分、2分、3分、4分，每次亮半秒滅半秒或滅半秒亮半秒為閃爍一次，閃爍次數(shù)足夠后間隔亮或滅一秒或幾秒，如此循環(huán)，從而分針指示的時刻值加上間隔閃爍的次數(shù)即為更精確的分鐘值，秒針指示的時刻值加上到達這一時刻之后的閃爍和間隔的時間即為更精確的秒鐘值。
9.根據(jù)權利要求1所述的泛光LED投影時鐘，其特征是:投影指針閃爍亮滅的實現(xiàn)方式如下:代表某一投影指針光源的某色泛光LED以設定亮度點亮經(jīng)遮光針桿遮擋在投影表盤上產(chǎn)生投影指針表示亮；投影指針滅的實現(xiàn)方式有兩種:1)、當圓周上所有同色泛光LED以總體亮度等同上述設定亮度的均分亮度點亮時，遮光針桿在投影表盤上的投影指針被消隱表示滅；2)、在投影表盤中心放置一組包含所有投影指針光源顏色的泛光LED，以這組中與被熄滅投影指針光源同色的泛光LED代替被熄滅的投影指針光源發(fā)光補足背景色，因為其垂直遮光針桿，不能形成投影指針表示滅。
10.根據(jù)權利要求1所述的泛光LED投影時鐘，其特征是:根據(jù)分別代表時針、分針、秒針光源紅、綠、藍或其組合色青、紫、黃泛光LED，在中央處理器、實時時鐘、LED驅動電路控制下，發(fā)光照射到遮光針桿上，在投影表盤上混色的白光背景下留下青、紫、黃或紅、綠、藍三個補色投影指針分別代表時針、分針、秒針，或者只有時針、分針光源互補色或任意色泛光LED，在中央處理器、實時時鐘、LED驅動電路控制下，發(fā)光照射到遮光針桿上，在投影表盤上混色的白光或組合色光背景下留下兩種顏色投影指針分別代表時針、分針，顏色順序可以自己設定，這一技術特征通過結構和功能的改變、增減，可以有多種不同的實施例，都在本發(fā)明的保護范 圍。
【文檔編號】G04G17/00GK103885327SQ201410157191
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年4月20日 優(yōu)先權日:2014年1月4日
【發(fā)明者】衛(wèi)光輝 申請人:衛(wèi)光輝