Робимо проекційні годинники.
Почнемо з матеріалів.
Основна конструкція годин виконана з товстого щільного картону, такий картон використовують для кірочок книги або вставляють для жорсткості в обкладинку папок. Циліндр - це втулка від липкого ролика з Ікеі. Як годин були куплені найдешевші наручні китайські годинники:
Лінзи правда були куплені і обточені під замовлення в оптиці - 2 скляні лінзи на +25 діоптрій. В принципі можна використовувати будь-які лінзи. Наприклад купити простий китайський пластиковий бінокль і витягти лінзи з окулярів (вони зроблені з оптичного полістиролу тому дуже легко дряпаються, будьте обережні). Світлодіод був куплений в магазині, L-813. Блок живлення робітон був куплений в хозмазі за 160 руб (3-12Вб 300 мА).
Як окуляра ми будемо використовувати звичайний люстровий патрон для ламп, він має зовнішню різьбу і спеціальну гайку. Що дозволить якраз обертанням налаштовувати фокус.
Дисплей.
Насамперед потрібно зробити дисплей цифр працює на просвіт. Розберемо годинник і видалимо плату. У рідкокристалічного дисплея необхідно відклеїти одну плівку-поляризатор, відтерти її від клею етиловим спиртом. Після того як ми її перегорнемо ми отримаємо інверсний дисплей, чорний вимкнений і прозорий включений.
Якщо плівки матові, то бажано їх видалити і замінити на глянцеві, інакше буде губитися відчутна частина світлового потоку.
На місце плати встановимо виготовлену нами хустинки. Минулого разу ми використовували шлейфік, але це деталь досить специфічна, тому на цей раз зробимо більш доступний варіант - спеціальну хустинки. Вид її на фото:
Розділові канавки прорізані канцелярським ножем. Акуратно припаяти її проводами до плати годин і зберемо. Вийде щось на зразок:
Світлодіод.
Зазвичай ток через світлодіод 20 мА. Минулий раз струм був більший через те, що як з'ясувалося виробники брелоків не турбуються про термін служби світлодіода тому батарейки сідають раніше. А їх заміна НЕ передбачається. В результаті світлодіод швидко виходив з ладу. На цей раз було вирішено використовувати кольоровий над'яскравих світлодіодів. Для його використання доведеться трохи порахувати. Відкривши паспорт на світлодіод (datasheet в буржуйської термінології) подивимося 2 важливі параметри - максимальний струм (DC Forward Current) і пряме падіння напруги (Forward Voltage). В даному випадку у нас виходить 2.5В 25 мА. Припустимо будемо живити світлодіод від 12 вольт. Тоді потрібно поставити такий опір. Що б на ньому падало 12 - 2.5 = 9.5В при струмі 20 мА (залишимо про запас 5 мА). Згідно із законом Ома R = U / I
R = 9.5 / 0.02 = 475 Ом.
Оптика.
Оптика у нас досить проста - всього 2 лінзи. Оптична схема з розмірами для лінз +25 діоптрій на малюнку:
Цифри дані приблизні. Дані відстані були отримані емпірично - в тисах був затиснутий світлодіод, над ним пристосування «третя рука» тримало екранчик так, що б світловий конус висвітлював повністю всі цифри, зверху на екранчику лежала лінза, а рукою з лінійкою підбиралось оптимальна відстань для об'єктива, орієнтуючись по зображенні на стелі.
Світлодіод дає розходиться на конус світловий потік. Світло, проходячи через дисплей, коригується (зменшується розбіжність) лінзою номер 1. Потім світло проходить через лінзу об'єктива номер 2 і потім вже проектується на поверхню.
Якщо ми позбудемося лінзи номер 1 то вийде хід променів як на другій частині схеми. Крайні промені, що несуть інформацію про зображення по краях будуть виходити за межі оптики і не потрапляти на лінзу об'єктива номер 2. Це буде виглядати як світлий з картинкою центр і темні краю.
Ідеальний випадок зображений на 3 частини схеми - екран висвітлюється паралельними променями, які потім збираються об'єктивом номер 2.
Чим сильніші лінзи ми поставимо тим крупніше буде картинка на стіні (правда її яскравість буде мала, тому що один і той же кількість світла припадає на велику площу. Але чим потужніший будуть лінзи тим сильніше будуть спотворення. Для зменшення спотворень потрібно диафрагмированного світловий потік, але це знизить яскравість. Виходять ось такі суперечливі вимоги.
Якщо спробувати використовувати в якості джерела світла 3х ватний зелений світлодіод LUXEON то нічого путнього не вийде. У цього світлодіода дуже велика розбіжність пучка, в результаті виходить що підсвічується опинявся тільки центр зображення (див. Оптич. Схему). Набором лінз виходило відкоригувати світловий пучок, але він ослаблялся настільки, що ніяких переваг перед звичайним над'яскравих светодиодом не залишалося.
Збірка.
Акуратно розрізавши картон фарбуємо всі внутрішні поверхні в чорний колір, що б виключити всілякі внутрішні відображення. При складанні строго дотримуватися оптичну вісь, інакше картинка буде спотворена. Припаяти до мікросхеми годин кнопки управління, і впаяти всередину батарейку. Можна було звичайно зробити стабілізатор живлення, що б напругу в 1.5В надходило від блоку живлення, але це зайва складність. Закінчивши складання основної частини можна обшити її картоном і обклеїти плівкою. Загалом все зрозуміло з фотографій:
картинка, що проектуються годинами на фото: (витримка велика, тому яскравість здається вище)
