專利名稱：時(shí)間顯示裝置及時(shí)間顯示方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種時(shí)間顯示裝置及時(shí)間顯示方法。
技術(shù)背景
現(xiàn)有的時(shí)間顯示裝置如指針式時(shí)鐘通常包括一個(gè)時(shí)針和一個(gè)分針，該時(shí)針和分 針各自獨(dú)立地周期性旋轉(zhuǎn)，分別指示不同的時(shí)鐘刻度以表示當(dāng)前時(shí)間。該時(shí)針和分針沒有相互關(guān)聯(lián)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種時(shí)針和分針相互關(guān)聯(lián)的時(shí)間顯示裝置及時(shí)間顯 示方法，同樣可以準(zhǔn)確方便地表示當(dāng)前時(shí)間。
本發(fā)明的時(shí)間顯示裝置，包括表盤及沿該表盤邊緣設(shè)置的時(shí)鐘刻度，該時(shí)鐘刻 度包括小時(shí)刻度及分鐘刻度，該時(shí)間顯示裝置還包括，
時(shí)鐘單元，用于每經(jīng)過(guò)一整點(diǎn)時(shí)間提供一第一時(shí)間信息，每經(jīng)過(guò)一整分鐘時(shí)間 提供一第二時(shí)間信息；
光源，位于該表盤的中心，用于朝一小時(shí)刻度方向發(fā)射一束光；
若干個(gè)反光體，均勻分布于表盤內(nèi)離表盤中心位置一定距離且以表盤中心位置 為圓心的虛擬圓上，該距離小于中心位置至?xí)r鐘刻度的距離；
第一步進(jìn)電機(jī)單元用于帶動(dòng)該光源的旋轉(zhuǎn)；
第二步進(jìn)電機(jī)單元用于帶動(dòng)該反光體的旋轉(zhuǎn)；
一處理單元根據(jù)該時(shí)鐘單元提供的第一時(shí)間信息及第二時(shí)間信息，控制第一步 進(jìn)電機(jī)單元帶動(dòng)該光源的旋轉(zhuǎn)使得光源的光線照射至上述其中一反光體，以及控制該第 二步進(jìn)電機(jī)單元帶動(dòng)該反光體旋轉(zhuǎn)使得該反光體將該光源的光線反射至一分鐘刻度；其 中，該光源的照射至反光體的發(fā)射光線代表時(shí)針，該反光體反射至?xí)r鐘刻度的反射光線 代表分鐘。
本發(fā)明的時(shí)間顯示裝置通過(guò)查看發(fā)射光線獲知當(dāng)前小時(shí)值，通過(guò)查看該發(fā)射光 線經(jīng)反光體反射的反射光線獲知當(dāng)前分鐘值，時(shí)針和分針相互關(guān)聯(lián)，可以準(zhǔn)確方便地表 示當(dāng)前時(shí)間。


圖1為本發(fā)明時(shí)間顯示裝置一種實(shí)施方式的外觀示意圖。
圖2為本發(fā)明時(shí)間顯示裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
圖3為本發(fā)明反光體旋轉(zhuǎn)角度示意圖。
圖4為本發(fā)明時(shí)間顯示裝置時(shí)間顯示方法流程圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參考圖1，提供了本發(fā)明時(shí)間顯示裝置于一種實(shí)施方式的外觀示意圖。該時(shí)間 顯示裝置10包括表盤11、光源12及反光體13。
表盤11呈圓盤狀，沿該表盤11的邊緣設(shè)置有時(shí)鐘刻度14，該時(shí)鐘刻度14包括 小時(shí)刻度以及分鐘刻度，其中小時(shí)刻度以阿拉伯?dāng)?shù)字表示。
光源12位于該表盤11的中心位置，用于朝一小時(shí)刻度方向發(fā)射出一束有色可見 光，本實(shí)施方式中，該有色可見光為紅色的激光。
反光體13均勻分布于表盤11內(nèi)離表盤11中心位置一定距離且以表盤11中心位置 為圓心的虛擬圓15上，其中，該距離小于中心位置至?xí)r鐘刻度14的距離。對(duì)應(yīng)12個(gè)小時(shí) 刻度，反光體13也有12個(gè)，且每一反光體13位于中心位置與一小時(shí)刻度的連線上。
光源12以小時(shí)為單位朝對(duì)應(yīng)小時(shí)刻度方向發(fā)射光線，由于反光體13位于該發(fā)射 方向上，該發(fā)射光線照射到該對(duì)應(yīng)的反光體13，從而，表示對(duì)應(yīng)的整點(diǎn)時(shí)間，即該發(fā)射 光線為時(shí)針。如圖1所示，如照射于表示3點(diǎn)的小時(shí)刻度與光源12之間的反光體13上 則當(dāng)前時(shí)間為3點(diǎn)。該發(fā)射光線經(jīng)過(guò)反光體13反射后形成一反射光線，該發(fā)射光線指向 該時(shí)鐘刻度14的分鐘刻度，從而，表示對(duì)應(yīng)的分鐘值，即該反射光線為分針。如圖1所 示，反射光線指向分鐘刻度20則當(dāng)前分鐘值為20。由該發(fā)射光以及發(fā)射光可知當(dāng)前時(shí)間 為3點(diǎn)20分。S卩，本發(fā)明時(shí)間顯示裝置10，通過(guò)該光源12發(fā)射的發(fā)射光線以及該反光 體13反射的反射光線即可指示出當(dāng)前時(shí)間。
請(qǐng)一并參閱圖2，為本發(fā)明一實(shí)施方式中時(shí)間顯示裝置10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。該時(shí) 間顯示裝置10還包括時(shí)鐘單元20、第一步進(jìn)電機(jī)單元30、第二步進(jìn)電機(jī)單元40及處理 單元50。
該時(shí)鐘單元20用于每經(jīng)過(guò)一整點(diǎn)時(shí)間向處理單元50發(fā)送一第一時(shí)間信息，每經(jīng) 過(guò)一整分鐘時(shí)間向處理單元50發(fā)送一第二時(shí)間信息。該第一時(shí)間信息為12小時(shí)制的當(dāng) 前小時(shí)值，該第二時(shí)間信息包括當(dāng)前小時(shí)值及分鐘值。
該第一步進(jìn)電機(jī)單元30用于在處理單元50控制下帶動(dòng)光源12的旋轉(zhuǎn)從而控制 光線照射角度的變化，該第二步進(jìn)電機(jī)單元40用于在該處理單元50的控制下帶動(dòng)反光體 13的旋轉(zhuǎn)從而控制反射光線照射角度的變化。該第一步進(jìn)電機(jī)單元30以及該第二步進(jìn)電 機(jī)單元40均固定于該表盤11的反面。該第一步進(jìn)電機(jī)單元30包括一個(gè)步進(jìn)電機(jī)控制光 源12的旋轉(zhuǎn)，該第二步進(jìn)電機(jī)單元40包括12個(gè)步進(jìn)電機(jī)分別對(duì)應(yīng)控制不同的反光體13 的旋轉(zhuǎn)。
處理單元50包括光源角度控制模塊51及反光體角度控制模塊52。
光源角度控制模塊51獲取該時(shí)鐘單元20所提供的第一時(shí)間信息的小時(shí)值，控制 第一步進(jìn)電機(jī)單元30旋轉(zhuǎn)使得光源12發(fā)出的光線照射至該當(dāng)前小時(shí)值對(duì)應(yīng)的反光體13。 例如，每過(guò)一個(gè)整點(diǎn)時(shí)間，該光源12在該光源角度控制模塊51的控制下旋轉(zhuǎn)30度，使 得照射角度旋轉(zhuǎn)30度角而照射于當(dāng)前時(shí)間的小時(shí)值所對(duì)應(yīng)的反光體13。
反光體角度控制模塊52根據(jù)第二時(shí)間信息的小時(shí)值確定當(dāng)前光源12發(fā)出光線 所照射的反光體13，并根據(jù)第二時(shí)間信息的小時(shí)值及分鐘值控制該反光體13旋轉(zhuǎn)一定角 度，從而使得該光源12發(fā)射至該反光體13的光線經(jīng)該反光體13反射后的反射光線指向 該分鐘值對(duì)應(yīng)的分鐘刻度。例如，每經(jīng)過(guò)一分鐘，該反光體13在該第二步進(jìn)電機(jī)單元405的控制下，旋轉(zhuǎn)一定角度，使得光源12照射至該反光體13后反射的反射光線指向當(dāng)前分 鐘值對(duì)應(yīng)的分鐘刻度。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，該第二時(shí)間信息僅包括當(dāng)前分鐘值。反光體角 度控制模塊52從光源角度控制模塊51獲取當(dāng)前小時(shí)值，以確定當(dāng)前光源12發(fā)出光線所 照射的反光體13。
請(qǐng)參考圖3，本發(fā)明反光體13旋轉(zhuǎn)角度示意圖。反光體角度控制模塊52確 定該反光體13旋轉(zhuǎn)角度具體為設(shè)當(dāng)前時(shí)間為12小時(shí)制的!!！時(shí)！!分，表盤11中心 位置到反光體13中心位置的距離為r，表盤11中心位置到時(shí)鐘刻度14的距離為R， 反光體13中心位置到時(shí)鐘刻度14的距離為C，！·與R的夾角為a，r與C的夾角 為Y，根據(jù)光的反射定律，入射角β為Υ/2，相鄰兩個(gè)時(shí)鐘刻度14在表盤11上對(duì) 應(yīng)夾角6度及相鄰兩個(gè)反光體13中心位置在表盤11上對(duì)應(yīng)夾角為30度，則α為 |6n_30m|。 由r、R及C組成的三角形中，根據(jù)余弦定理R2+r2_C2 = 2rR*cos α，得c= + — 2rR* cosN" 30ffl3I，根據(jù)正弦定理 R/sin γ = C/sina，貝丨J sin Y = (R*sina)/C = (R*sin|6n_30m|)/C，Y 值為 arcsin (R*sin|6n-30m|/ ^2+r2-2rR* οοφ -如甽，則入射角 β 值為 0.5*arcsin(R*sin|6n-30m|/A/Ri + "2rR* cosN" 30ffl3I，入射光線與反光體 13 所夾銳角 Δ的角度值為 90-0.5*arcsin(R*sin|6n-30m|/ ^r'+1-2 “ cosN" 30^l。從而每過(guò)一分鐘，該反光體角度控制模塊52根據(jù)當(dāng)前的小時(shí)值m以及分鐘值η確定當(dāng)前光源12發(fā)射的光線與該 反光體13所夾銳角△的角度值，并由該第二步進(jìn)電機(jī)單元40控制該反光體13旋轉(zhuǎn)至相 應(yīng)的角度。
請(qǐng)參考圖4，為本發(fā)明時(shí)間顯示裝置10時(shí)間顯示方法流程圖。該流程包括步 驟時(shí)鐘單元20每經(jīng)過(guò)一整點(diǎn)時(shí)間向處理單元50發(fā)送一第一時(shí)間信息，每經(jīng)過(guò)一整分鐘 時(shí)間向處理單元50發(fā)送一第二時(shí)間信息(步驟S41)；該光源角度控制模塊51根據(jù)當(dāng)前 時(shí)間的小時(shí)值控制該第一步進(jìn)電機(jī)單元30將光源12發(fā)射的光線發(fā)射至該小時(shí)值對(duì)應(yīng)的反 光體13(步驟S4》；該反光體角度控制模塊52根據(jù)第二時(shí)間信息的小時(shí)值確定當(dāng)前光源 12發(fā)出光線所照射的反光體13，并根據(jù)第二時(shí)間信息的小時(shí)值及分鐘值確定當(dāng)前光源12 發(fā)射的光線與該反光體13所夾銳角△(步驟S43)；該反光體角度控制模塊52發(fā)送角度 值Δ給相應(yīng)的第二步進(jìn)電機(jī)單元40的步進(jìn)電機(jī)以控制該反光體13旋轉(zhuǎn)角度△，從而使 得該光源12發(fā)射至該反光體13的光線經(jīng)該反光體13反射后的反射光線指向該分鐘值對(duì) 應(yīng)的分鐘刻度(步驟S44)。
權(quán)利要求
1.一種時(shí)間顯示裝置，包括表盤及沿該表盤邊緣設(shè)置的時(shí)鐘刻度，該時(shí)鐘刻度包括 小時(shí)刻度及分鐘刻度，其特征在于，該時(shí)間顯示裝置還包括時(shí)鐘單元，用于每經(jīng)過(guò)一整點(diǎn)時(shí)間提供一第一時(shí)間信息，每經(jīng)過(guò)一整分鐘時(shí)間提供 一第二時(shí)間信息；光源，位于該表盤的中心，用于朝一小時(shí)刻度方向發(fā)射一束光； 若干個(gè)反光體，均勻分布于表盤內(nèi)離表盤中心位置一定距離且以表盤中心位置為圓 心的虛擬圓上，該距離小于中心位置至?xí)r鐘刻度的距離； 第一步進(jìn)電機(jī)單元用于帶動(dòng)該光源的旋轉(zhuǎn)； 第二步進(jìn)電機(jī)單元用于帶動(dòng)該反光體的旋轉(zhuǎn)；一處理單元根據(jù)該時(shí)鐘單元提供的第一時(shí)間信息及第二時(shí)間信息，控制第一步進(jìn)電 機(jī)單元帶動(dòng)該光源的旋轉(zhuǎn)使得光源的光線照射至上述其中一反光體，以及控制該第二步 進(jìn)電機(jī)單元帶動(dòng)該反光體旋轉(zhuǎn)使得該反光體將該光源的光線反射至一分鐘刻度；其中， 該光源的照射至反光體的發(fā)射光線代表時(shí)針，該反光體反射至?xí)r鐘刻度的反射光線代表 分鐘。
2.如權(quán)利要求1所述的時(shí)間顯示裝置，其特征在于，該第一時(shí)間信息為12小時(shí)制 的當(dāng)前小時(shí)值，每一小時(shí)值對(duì)應(yīng)上述其中一反光體，該處理單元包括一光源角度控制模 塊，該光源角度控制模塊根據(jù)該當(dāng)前小時(shí)值，控制該第一步進(jìn)電機(jī)單元帶動(dòng)該光源旋轉(zhuǎn) 使得光源發(fā)射的光線照射至該小時(shí)值對(duì)應(yīng)的反光體。
3.如權(quán)利要求1所述的時(shí)間顯示裝置，其特征在于，該第二時(shí)間信息為12小時(shí)制的 當(dāng)前小時(shí)值及分鐘值，該處理單元還包括一反光體角度控制模塊，該反光體角度控制模 塊根據(jù)該小時(shí)值確定當(dāng)前光源照射的反光體，并根據(jù)該當(dāng)前小時(shí)值、分鐘值以及一角度 計(jì)算公式，控制該第二步進(jìn)單元帶動(dòng)該反光體旋轉(zhuǎn)至一定角度，使得經(jīng)所述反光體反射 的光照射至該分鐘值對(duì)應(yīng)的分鐘刻度。
4.如權(quán)利要求3所述的時(shí)間顯示裝置，其特征在于，該角度計(jì)算公式為 ，其中，m 為當(dāng)前時(shí)間小時(shí)值，η 為當(dāng)前分鐘值，r為表盤中心位置到反光體中心位置的距離，R為表盤中心位置到時(shí)鐘刻度的 距離，C為反光體中心位置到時(shí)鐘刻度的距離，！·與R的夾角為α，r與反光體的平面所 夾銳角為Δ，α為|6n_30m|。
5.如權(quán)利要求1所述的時(shí)間顯示裝置，其特征在于該反光體位于光源與小時(shí)刻度 的連線上，為可雙面反光的平面鏡。
6.如權(quán)利要求1所述的時(shí)間顯示裝置，其特征在于該反光體有12個(gè)。
7.如權(quán)利要求1所述的時(shí)間顯示裝置，其特征在于該光源發(fā)射的光為有色可見光。
8.如權(quán)利要求1所述的時(shí)間顯示裝置，其特征在于該光源發(fā)射的光為激光。
9.一種時(shí)間顯示方法，應(yīng)用于一時(shí)間顯示裝置，該時(shí)間顯示裝置包括表盤、設(shè)置于 表盤上的時(shí)鐘刻度、光源、若干個(gè)反光體分別位于該光源與時(shí)鐘刻度的小時(shí)刻度的連線 上，該時(shí)鐘刻度包括小時(shí)刻度以及分鐘刻度，其特征在于，該方法包括步驟實(shí)時(shí)獲取當(dāng)前時(shí)間信息；控制將該光源照射至當(dāng)前時(shí)間的小時(shí)值對(duì)應(yīng)的反光體，該光源照射至該反光體的光 線即為時(shí)針；根據(jù)當(dāng)前時(shí)間的小時(shí)值確定光源所照射的反光體；根據(jù)當(dāng)前時(shí)間的小時(shí)值、分鐘值及一角度計(jì)算公式確定該反光體的旋轉(zhuǎn)角度；及 控制將反光體旋轉(zhuǎn)到指定角度，使得該反光體將該光源發(fā)射的光線反射至該分鐘值 對(duì)應(yīng)的分鐘刻度，該反射光線即為分針。
10.如權(quán)利要求9所述的時(shí)間顯示方法，其特征在于，該角度計(jì)算公式為Δ = 90-0.5*arcsin (R*sin|6n_30m|/ + — " 2rR* cosN" 30^l，其中，m 為當(dāng)前時(shí)間小時(shí)值，η為當(dāng)前分鐘值，！·為表盤中心位置到反光體中心位置的距離，R為表盤中心位置到 時(shí)鐘刻度的距離，C為反光體中心位置到時(shí)鐘刻度的距離，！·與R的夾角為α，r與反光 體的平面所夾銳角為Δ，α為|6n_30m|。
全文摘要
本發(fā)明提供一種時(shí)間顯示裝置。該時(shí)間顯示裝置包括表盤、時(shí)鐘刻度、時(shí)鐘單元、光源、若干個(gè)反光體、第一步進(jìn)電機(jī)及第二步進(jìn)電機(jī)單元；一處理單元根據(jù)該時(shí)鐘單元提供的第一時(shí)間信息及第二時(shí)間信息，控制第一步進(jìn)電機(jī)單元帶動(dòng)該光源的旋轉(zhuǎn)使得光源的光線照射至一反光體，以及控制該第二步進(jìn)電機(jī)單元帶動(dòng)該反光體旋轉(zhuǎn)使得該反光體將該光源的光線反射至一時(shí)鐘刻度；其中，該光源的照射至反光體的發(fā)射光線代表時(shí)針，該反光體反射至?xí)r鐘刻度的反射光線代表分鐘。
文檔編號(hào)G04B19/06GK102023560SQ20091030745
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2009年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月22日
發(fā)明者蘇曉光 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司