專利名稱：魔幻萬花裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及光學(xué)和電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種發(fā)光裝飾用的魔幻萬花裝置。
本實用新型的設(shè)計者曾提出一種申請?zhí)枮镃N90208076.8的“魔幻萬花裝置”，由成像材料、轉(zhuǎn)蓋、筒體、反射鏡組和透鏡所組成。它將成像材料發(fā)出的光通過光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計透射到透鏡表面，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)蓋，可在透鏡表面呈現(xiàn)出變化的彩色圖案。該實用新型可作為裝飾燈光和指示顯示器，應(yīng)用于各種文化娛樂及家庭等場所。但是由于該實用新型在設(shè)計中采用轉(zhuǎn)蓋這一結(jié)構(gòu)，使得實際使用中需旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)蓋，改變成像光路，才能實現(xiàn)圖案不同變化的目的，這不僅在實際使用中難于操作和控制，而且噪聲大，可靠性差；其次，由于反射鏡組與透鏡內(nèi)接，造成某些角度的圖像死區(qū)，即透鏡表面某些位置無圖像，使總體成像效果較差。
本實用新型的目的是提供一種改進(jìn)的魔幻萬花裝置。首先在結(jié)構(gòu)設(shè)計上取消轉(zhuǎn)蓋這一機(jī)械結(jié)構(gòu)，而采用全電子控制的方式，由電路的多重組合，在不同的時間，不同的位置，自動地發(fā)出不同顏色的光束，再經(jīng)多次反射、透射和匯聚，最終在透鏡表面呈現(xiàn)出不斷變化的彩色圖案，即在實際使用中，完全由電路實現(xiàn)了圖案變化的自動控制，且無噪聲，無磨損，提高了系統(tǒng)的工作可靠性，延長了使用壽命；其次，通過改變反射鏡組內(nèi)接于透鏡的模式，減少以至消除圖像死區(qū)，使透鏡全部表面充滿圖像，提高成像質(zhì)量，使其更加完美和實用。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的在后端封閑，前端貫通的中空筒體中，沿其中心線位置靠封閉的后端安放有電路板，其上布置有音控和程控組成的控制電路和數(shù)組按序排列的發(fā)光器件，發(fā)光器件位于電路板和反射鏡組之間，反射鏡組前為一組雙凸球面透鏡，固裝在筒體前端，其光軸與筒體中心線重和。當(dāng)控制電路控制多組發(fā)光器件在不同的位置順序發(fā)光時，通過不同光路的多次反射和透射，在其透鏡表面即可形成變化豐富的色彩和圖案。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步的說明。


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為反射鏡組內(nèi)接于透鏡的示意圖。
圖3為反射鏡組與透鏡相交的示意圖。
圖4為透鏡內(nèi)切于反射鏡組的示意圖。
圖5為單元控制電路邏輯圖。
圖6為兩組單元控制電路原理圖。
圖7為外界音控電路原理圖。
圖1中，筒體1為前端開通，后端封閉的中空薄壁圓筒，在筒體1后端的內(nèi)壁上有一個凸出的圓環(huán)，用以固定和連接電路板3。電路板3上布置有控制電路2和發(fā)光器件4，且發(fā)光器件4安裝在電路板3與反射鏡組5之間。透鏡6為一組透鏡，安裝并固定在反射鏡組5之前?？ōh(huán)7與筒體1相聯(lián)接，以使透鏡6能可靠固定透鏡6為一組雙凸球面透鏡，可由兩個或三個相同的雙凸球面透鏡組成。一般情況采用兩個雙凸球面透鏡反射鏡組5與透鏡6相交。以常用的反射鏡組5截面為等邊三角形為例，其反射鏡組5與透鏡6的關(guān)系可為內(nèi)接(見圖2)，相交(見圖3)和內(nèi)切(見圖4)三種。根據(jù)幾何光學(xué)原理，由于發(fā)光器件4與透鏡6之間存在反射鏡組5，因此該反射鏡組5對進(jìn)入透鏡6的光起了限制作用，即形成三角形光欄。對于三角形以內(nèi)的透鏡，光線可以通過光學(xué)系統(tǒng)成像，而在三角形以外的透鏡，則無法正常成像，甚至成像不可實現(xiàn)，這樣就會在成像表面出現(xiàn)死區(qū)，即有的位置會出現(xiàn)無圖像的現(xiàn)象。這種情況在反射鏡組5與透鏡6內(nèi)接時最為嚴(yán)重，相交時次之，而內(nèi)切則可完全消除三角形所造成的光欄。因此從消除三角形光欄的角度出發(fā)，反射鏡組5截面積愈大愈好，但這樣將使整個裝置尺寸大大增加，因此，從實際出發(fā)，應(yīng)使反射鏡組5與透鏡6相交。
反射鏡組5的材料最好為單反射材料，如PVC鍍膜板，拋光金屬板等，這樣可以減少雙反射現(xiàn)象，提高反射效果，并使成像最清晰。反射鏡組5由兩個或兩個以上的矩形或梯形反射鏡片所組成，一般采用三個反射鏡片。反射鏡組5的截面形狀可以是V形、三角形和多邊形，一般采用三角形截面。
控制電路2為數(shù)個單元控制電路，每一單元控制電路的功率輸出端與數(shù)組發(fā)光器件相連接。如圖5所示的單元控制電路邏輯圖，音頻信號Vi進(jìn)入整形放大器Z，壓控振蕩器Y外接由R/C組成的振蕩電路，兩者的輸出端同時送入脈沖分配器M，脈沖分配器M將輸入信號分別分配給數(shù)組功率放大器G1、G2.....Gn，經(jīng)放大的音頻信號和程控信號直接驅(qū)動數(shù)組發(fā)光器件D1、D2.....Dn工作。作為每一單元控制電路，其控制方式可以是純音控，如圖5中去掉壓控振蕩部分；可以是純程控，如圖5中無音頻輸入信號Vi，僅僅由R/C振蕩電路組成的程控方式；也可以是音控和程控并存，如圖5中音控和程控同時起作用。無論控制部分如何實現(xiàn)，其單元控制電路的功率輸出端直接與數(shù)組發(fā)光器件D1、D2......Dn相連接，并分別控制其閃爍頻率圖6為音控和程控組合的兩組單元控制電路原理圖。圖中兩個相同的控制芯片CT的管腳8’直接接電源Vc，管腳4’接地，管腳5’通過偶合電容C2接音頻信號Vi，管腳3’接由R1和C1并聯(lián)組成的振蕩電路并連接電源Vc，兩個控制芯片CT的管腳1’、2’和7’均為功率輸出管腳，分別串接六組發(fā)光器件D1、D2、D3、D4、D5和D6。當(dāng)無外接音頻信號Vi，由R1、C1組成的振蕩信號作為控制信號；當(dāng)輸入音頻信號Vi，則由音頻信號Vi和振蕩信號同時作為控制信號。每一個控制芯片CT內(nèi)部設(shè)計有脈沖分配器，它將控制信號分別分配給三組發(fā)光器件D1、D2和D3順序依次亮滅。每一組發(fā)光器件由于其位置與反射鏡組5的相對位置不同，其光的傳播路徑不同，則到達(dá)透鏡6后所形成的圖案也不一樣，因此，一組發(fā)光器件發(fā)光將產(chǎn)生一種圖案效果，三組發(fā)光器件分別發(fā)光將產(chǎn)生三種圖案效果。圖中，兩個控制芯片CT分別各控制3組發(fā)光器件，其組合后所產(chǎn)生的圖案變化次數(shù)為3×3(9種)。依次類推，若每一個控制芯片控制n組發(fā)光器件，采用L組控制芯片，則圖案的變化次數(shù)為n×L。由此可見，采用多組控制電路和多組發(fā)光器件，并使其隨音頻信號或程控信號分別閃爍發(fā)光，在透鏡6的表面則呈現(xiàn)出不斷變化的圖案和色彩，使圖案和色彩的變化過程完全由控制電路控制實現(xiàn)。
控制電路2的音頻信號輸入端Vi與音頻信號電路功率輸出端相連接。其音頻信號功率輸出端可以是任何一種發(fā)聲裝置的功率輸出端，如音響、收錄機(jī)、電視機(jī)、計算機(jī)多媒體等，也可以是外界音控電路的功率輸出端，如圖7所示。
圖7中，聲傳感器Q的一端接地，另一端的一路接電阻R2后接電源Vc，另一路串接電容C3后與三極管T的基極相接。三極管T的發(fā)射極接地，集電極與基極之間并接電阻R3，集電極串接電位器W后接電源Vc。聲傳感器Q將外界的聲音轉(zhuǎn)換為音頻信號，經(jīng)三極管T放大后由電位器W輸出，調(diào)節(jié)電位器W的中心抽頭的電阻值，可以改變音頻信號的輸出功率，所輸出的音頻信號Vo直接與控制電路的音頻信號輸入端Vi相連接。
發(fā)光器件4由數(shù)個半導(dǎo)體發(fā)光元件所組成，例如數(shù)個發(fā)光二極管。為了提高可靠性和工效，發(fā)光器件4最好直接封裝在電路板3上。
本實用新型能在透鏡的表面呈現(xiàn)出隨音頻信號或程序控制信號自動變化的發(fā)光圖案和色彩，新穎獨特?？蓱?yīng)用于舞廳、卡拉OK廳、酒吧等娛樂場所；用于商店櫥窗、賓館、飯店、家庭居室布置等各種裝飾性場合；用于家用電器、音響、禮品和玩具的點綴和裝飾。
權(quán)利要求1.魔幻萬花裝置，它包括中空的筒體、位于筒體內(nèi)的電路板、發(fā)光器件、控制電路、反射鏡組及透鏡，其特征在于所述的電路板位于后端封閉的中空筒體的后端，其上布置有由音控和程控組成的控制電路以及數(shù)組按序排列的發(fā)光器件，發(fā)光器件位于電路板和反射鏡組之間，所述的透鏡為一組雙凸球面透鏡，固裝在筒體前端，其光軸與筒體中心線重合。
2.如權(quán)利要求1所述的魔幻萬花裝置，其特征在于所述的反射鏡組與透鏡相交。
3.如權(quán)利要求1所述的魔幻萬花裝置，其特征在于所述的反射鏡組為單反射材料制成。
4.如權(quán)利要求1所述的魔幻萬花裝置，其特征在于所述的控制電路為數(shù)個單元控制電路，每一單元控制電路的功率輸出端與數(shù)組發(fā)光器件相連接。
5.如權(quán)利要求1所述的魔幻萬花裝置，其特征在于所述的控制電路的音頻信號輸入端與音頻電路功率輸出端相連接。
6.如權(quán)利要求1所述的魔幻萬花裝置，其特征在于所述的發(fā)光器件直接封裝在電路板上。
專利摘要本實用新型公開一種光學(xué)和電子技術(shù)領(lǐng)域的魔幻萬花裝置，其結(jié)構(gòu)是在后端封閉，前端貫通的中空筒體中，沿其中心線靠后端安放有電路板，數(shù)組按序排列的發(fā)光器件位于電路板和反射鏡組之間，一組雙凸球面透鏡固裝在筒體前端。控制電路分別自動控制數(shù)組發(fā)光器件發(fā)光和閃爍，經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)的反射、透射和匯聚，在透鏡表面可呈現(xiàn)出隨音樂和程序變化的各種彩色圖案。
文檔編號G02B27/08GK2222364SQ95214428
公開日1996年3月13日 申請日期1995年6月2日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月2日
發(fā)明者余鵬, 吳筱敏 申請人:吳筱敏, 余鵬