專利名稱：圖形幻變裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于一種能隨音頻信號而顯示出各種不同形態(tài)和性質(zhì)的彩色光亮圖形的裝置。
現(xiàn)有技術(shù)中，實現(xiàn)圖形變化有三種措施。一是對矩陣排列的發(fā)光點由計算機控制特定部位發(fā)光點的明、暗來實現(xiàn)圖形變化，其特點是圖形變化繁多，但需大規(guī)模的發(fā)光點陣和價格昂貴的計算機控制系統(tǒng)，故不能在一般中、低檔收錄機上使用。二是使用少量各色發(fā)光二極管排成簡單幾何圖形，并使發(fā)光二極管隨樂曲音量變化而明滅，從而產(chǎn)生單一閃光幾何圖形效果，其圖形不變，閃光效果呆板乏味。三是港商采用的一種圖形變化裝置。如


圖1所示。該裝置由電機8、3分別通過皮帶動輪2、7轉(zhuǎn)動，在輪7上，通過軸6安裝有行星輪4，該輪4通過皮帶與輪2相連，在輪4上，還有發(fā)光盤5，輪2及輪7同軸安裝于固定軸1上，啟動電機后，發(fā)光盤5既繞軸6自轉(zhuǎn)，又繞軸1公轉(zhuǎn)，合成一種復(fù)雜的變速運動，使發(fā)光盤5上的發(fā)光點掃描出各種圖形。其缺點是，發(fā)光點采用雙穩(wěn)態(tài)電路驅(qū)動，發(fā)光點少，圖形變化少。第2，受中心輪7的尺寸限制，軸1與6間距不可能太小，結(jié)構(gòu)無法緊湊，不適于小尺寸空間安裝。第3，該結(jié)構(gòu)實為W型周轉(zhuǎn)輪系結(jié)構(gòu)，理論計算證明，該結(jié)構(gòu)在形成各種圖形時，要求輪2與7的速比變化范圍較大，使電機調(diào)速范圍大，驅(qū)動電路引起的干擾也大。第4，要實現(xiàn)圖形的多變，電機8和3須反相轉(zhuǎn)動，使驅(qū)動電路中出現(xiàn)電壓、電流相加效應(yīng)，功耗上升。
本實用新型的目的是設(shè)計一種結(jié)構(gòu)簡單，圖形變化多的圖形幻變裝置。
其原理如圖2(N型)及圖3(W型)所示；依據(jù)在機構(gòu)學(xué)中N型和W型周輪輪系中，若中心輪K固定不動，在系桿H驅(qū)動下，只要行星輪G和中心輪K的半徑比RGRK取不同值，在行星輪G上和行星輪G外與之固結(jié)的任何位置的點均能分別描繪出各種形態(tài)的內(nèi)擺線，變態(tài)內(nèi)擺線(N型)和外擺線、變態(tài)外擺線(W型)圖形來。
本實用新型利用一個N型差動輪系結(jié)構(gòu)分別控制兩原動輪21與輪20的轉(zhuǎn)速，如圖4所示，使兩輪間產(chǎn)生一系列不同的W13W12轉(zhuǎn)速比，替代N型和W型行星輪系中對應(yīng)的一系列RGRK半徑比，從而使行星輪19復(fù)合出不同的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速，進而使與行星輪19同軸共轉(zhuǎn)的發(fā)光點26在空間幻變出不同形態(tài)的圖形。
其主要技術(shù)特征是在由電機、傳動系統(tǒng)、發(fā)光盤及控制系統(tǒng)等構(gòu)成的圖形幻變裝置中，帶有內(nèi)齒的輪20與輪輻上安裝有轉(zhuǎn)軸23的輪21位于同一軸線，并可繞兼作固定軸的電極35轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸上部安裝帶有發(fā)光點26的發(fā)光盤29，在轉(zhuǎn)軸23下部有一個與輪20相嚙合的行星輪19，電動機通過皮帶輪或齒輪或摩擦輪與輪21和20相連。在控制系統(tǒng)中，有控制發(fā)光點26明滅的多相脈沖分配／驅(qū)動器25及控制電機10或36隨音頻信號變化而變速的控制電路。
本實用新型的特點是1、圖形幻變范圍寬。
2、圖形由內(nèi)擺線幻變到外擺線所對應(yīng)的W13W12速比變化范圍小，驅(qū)動控制容易實現(xiàn)。
3、兩電機同向旋轉(zhuǎn)，供電電路中出現(xiàn)電壓電流相減效應(yīng)，使總功耗下降，更進一步有利于控制電路中干擾的下降。
4、同樣的速比變化下，不同樂曲所幻變的圖形不同，發(fā)光盤29上的發(fā)光點26排布位置不同，幻變圖形又不同。使圖形變化變幻莫測。
5、結(jié)構(gòu)簡單緊湊，內(nèi)嚙合傳動方式，使機構(gòu)幾何尺寸小，噪音小。
圖1為已有的一種圖形可變機構(gòu)。
圖2為N型周轉(zhuǎn)輪系示意圖。
圖3為W型周轉(zhuǎn)輪系示意圖。
圖4的本實用新型結(jié)構(gòu)圖。
圖5為本實用新型的又一實施例。
圖6為電路方框圖。
圖7為發(fā)光盤控制線路圖。
圖8為電機10的控制線路圖。
圖9為電機36的控制線路圖。
如圖4所示在底盤18上固結(jié)一中空的圓柱形凸塊，兼作固定軸的電極35位于其中，并且在電極35處覆有絕緣層34及絕緣墊16，在絕緣層34與底盤18的凸塊之間還有導(dǎo)電片17，在圓柱形凸塊外，有可以繞其中心旋轉(zhuǎn)的輪21與帶有內(nèi)齒的輪20，在輪21的輪輻上有轉(zhuǎn)軸23，在相對轉(zhuǎn)軸23的另一邊輪輻上有平衡塊13，以抵消行星輪19自轉(zhuǎn)系統(tǒng)的機械慣性振動。在轉(zhuǎn)軸23的上部安裝有一個帶有發(fā)光點26的發(fā)光盤29，并由安裝在轉(zhuǎn)軸23上的支架28支撐，套在轉(zhuǎn)軸23上的軸檔27用于避免軸23的軸向竄動，在軸23的下部有一個與輪20的內(nèi)齒相嚙合的行星輪19，在供電傳輸系統(tǒng)中，導(dǎo)線30一端連接發(fā)光盤29上的控制線路印制板，另一端連接套在轉(zhuǎn)軸23上的導(dǎo)電盤22，可隨支架28及轉(zhuǎn)軸23一起轉(zhuǎn)動的導(dǎo)電盤22壓在空套于轉(zhuǎn)軸23上的扭簧31上，扭簧31再通過電極35、焊片14接通電源正極。其中，扭簧31不能隨轉(zhuǎn)軸23自轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動，但能隨轉(zhuǎn)軸23公轉(zhuǎn)時繞電極35轉(zhuǎn)動，因扭簧31的彈性作用，在導(dǎo)電盤22轉(zhuǎn)動時，扭簧31與導(dǎo)電盤22始終滑動接觸。同樣，扭簧31繞電極35轉(zhuǎn)動時，其間也為滑動接觸。另一路由絲簧24接通可導(dǎo)電的轉(zhuǎn)軸23，再通過卡簧32與導(dǎo)電圈33及底盤18上的導(dǎo)電片17相連，接通電源負(fù)極。其中，卡簧32的功能與扭簧31一樣。輪21、輪20、底盤18與支架28等均由絕緣材料制作。電機36、10分別通過皮帶12、11與輪21、20相連，螺母15用于緊固電極35等?？刂瓢l(fā)光點26明、滅的多相脈沖分配／驅(qū)動器25連接在發(fā)光盤29的反面。發(fā)光電路如圖7所示。由集成塊IC1(即驅(qū)動器)25、外圍元件R12、C8及四組發(fā)光點構(gòu)成，限流電阻R14～17和濾波電容C10～13，振蕩元件R13、C9構(gòu)成，其中振蕩元件與IC1的8腳、3腳連接，C10、R14與6腳相連，C11、R15與1腳相接，R16、C12與2腳連接，R17、C13與7腳連接、4腳接地。IC1也可擴展組成8相脈沖分配驅(qū)動發(fā)光電路。
電動機10的控制電路如圖8所示，無音頻信號輸入時，R7～9，V5構(gòu)成固定偏置，驅(qū)動電動機10穩(wěn)速動轉(zhuǎn)，有音頻信號輸入時，音頻信號經(jīng)R1～3衰減器，由C3耦合至R4～5、V1組成的放大級，再通過C4、C5、V2、V3倍壓，控制V4工作在各種狀態(tài)，實現(xiàn)電動機10上電壓的變化，使電動機10的轉(zhuǎn)速隨音頻信號的高低而變化，R6為限位電阻。電動機36的驅(qū)動電路如圖9所示，R10、R11、V7、V6構(gòu)成串聯(lián)穩(wěn)壓驅(qū)動電路，為電動機36提供恒定的電壓。在圖7、8、9中，為抑制電動機10、36及發(fā)光電路工作時產(chǎn)生的干擾，在電路中采用π型濾波器C1、L1、C2，電動機10、36的濾波電容C6、C7，電源濾波電容C8及限流電阻R12。
其動作過程中電機36經(jīng)輪37、皮帶12帶動充當(dāng)系桿H的輪21產(chǎn)生公轉(zhuǎn)運動，電機10經(jīng)輪9、皮帶11使帶有內(nèi)齒的輪20轉(zhuǎn)動，其內(nèi)齒使輪19繞本身的軸23作自轉(zhuǎn)運動。由控制電路調(diào)整電動機36的電壓，使輪21的轉(zhuǎn)速固定在某一值上，然后由控制電路使電動機10的轉(zhuǎn)速隨輸入樂曲的音頻信號變化而變化，從而使輪20的轉(zhuǎn)速亦隨之而變，這樣，輪21、20就獲得一系列不同的W13W12轉(zhuǎn)速比，使與輪20的內(nèi)齒嚙合的行星輪19獲得一系列不同大小和方向的轉(zhuǎn)速，使得由軸23和行星輪19相固結(jié)的印制板(即發(fā)光盤29上的發(fā)光點26在空間掃描出不同形態(tài)和性質(zhì)的運動軌跡圖形。通過對電動機36及10的適當(dāng)控制，便可以在輸入信號的整個變化范圍內(nèi)連續(xù)幻變出各種內(nèi)擺線，變態(tài)內(nèi)擺線；外擺線、變態(tài)外擺線圖形。另外，將發(fā)光點26分成和集成電路多相脈沖分配／驅(qū)動器25相數(shù)相同的幾組，每組中包括紅、綠、黃、橙等各色發(fā)光點，這樣在集成電路IC1的驅(qū)動下，各組順序循環(huán)觸發(fā)發(fā)光點。
電機10、36與輪21、20的連接除上述傳動方式外，還可通過齒輪、鏈輪或摩擦輪傳動方式，內(nèi)齒輪20和行星輪19還可用橡膠摩擦來傳遞轉(zhuǎn)矩。在供電傳輸系統(tǒng)中，其傳輸方式還可采用多種常規(guī)方式替代。圖8中，電動機10也可為電動機36，但電動機10與36之間，只能擇其1為好。另外，所有控制電路均安裝于底板18上(圖4中未反映)，圖5與圖4的區(qū)別在于行星輪19安裝位置不同，圖4的行星輪位于輪21的下面和輪20內(nèi)齒嚙合故緊湊。圖5中的行星輪19位于輪21上部和輪20內(nèi)齒嚙合，結(jié)構(gòu)外露不緊湊、不防塵。圖5中轉(zhuǎn)軸23和輪21固結(jié)。而圖4中轉(zhuǎn)軸23在輪21軸套中可轉(zhuǎn)動。
權(quán)利要求1.一種圖形幻變裝置，由電動機36與10、發(fā)光盤29、傳動系統(tǒng)及控制系統(tǒng)等構(gòu)成，其特征是在傳動系統(tǒng)中，帶有內(nèi)齒的輪20與安裝有轉(zhuǎn)軸23的輪21位于同一軸線上，并可繞兼作固定軸的電極35轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸23上部安裝帶有發(fā)光點26的發(fā)光盤29，在轉(zhuǎn)軸23下部有一個與輪20相嚙合的行星輪19，電機36、10通過皮帶輪或齒輪或摩擦輪分別與輪21、20相連。輪19和輪20的嚙合可以是齒輪也可以是摩擦輪。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是控制系統(tǒng)中有控制發(fā)光點26順序、循環(huán)明滅的多相脈沖分配／驅(qū)動器25。
專利摘要一種能隨聲音音頻信號變化而顯示出各種不同形態(tài)和性質(zhì)的彩色光亮圖形的裝置，由電機及其控制電路、N型或W型轉(zhuǎn)輪系、帶有發(fā)光點的印制板等構(gòu)成，當(dāng)不同的音頻信號輸入控制電路后，會使電機產(chǎn)生不同的轉(zhuǎn)速，經(jīng)輪系的傳遞，使帶有光點的印制板，幻變出不同的圖案；同時印制板上的發(fā)光點又在控制電路作用下，作周期性的明滅變化，使幻變的圖案絢爛多彩、變化莫測，可用于視聽設(shè)備或娛樂場所等。
文檔編號A63J17/00GK2083061SQ9021541
公開日1991年8月21日 申請日期1990年10月31日 優(yōu)先權(quán)日1990年10月31日
發(fā)明者戴極, 薛彪 申請人:無錫市無線電廠