专利名称：图形幻变装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种能随音频信号而显示出各种不同形态和性质的彩色光亮图形的装置。
现有技术中，实现图形变化有三种措施。一是对矩阵排列的发光点由计算机控制特定部位发光点的明、暗来实现图形变化，其特点是图形变化繁多，但需大规模的发光点阵和价格昂贵的计算机控制系统，故不能在一般中、低档收录机上使用。二是使用少量各色发光二极管排成简单几何图形，并使发光二极管随乐曲音量变化而明灭，从而产生单一闪光几何图形效果，其图形不变，闪光效果呆板乏味。三是港商采用的一种图形变化装置。如
图1所示。该装置由电机8、3分别通过皮带动轮2、7转动，在轮7上，通过轴6安装有行星轮4，该轮4通过皮带与轮2相连，在轮4上，还有发光盘5，轮2及轮7同轴安装于固定轴1上，启动电机后，发光盘5既绕轴6自转，又绕轴1公转，合成一种复杂的变速运动，使发光盘5上的发光点扫描出各种图形。其缺点是，发光点采用双稳态电路驱动，发光点少，图形变化少。第2，受中心轮7的尺寸限制，轴1与6间距不可能太小，结构无法紧凑，不适于小尺寸空间安装。第3，该结构实为W型周转轮系结构，理论计算证明，该结构在形成各种图形时，要求轮2与7的速比变化范围较大，使电机调速范围大，驱动电路引起的干扰也大。第4，要实现图形的多变，电机8和3须反相转动，使驱动电路中出现电压、电流相加效应，功耗上升。
本实用新型的目的是设计一种结构简单，图形变化多的图形幻变装置。
其原理如图2(N型)及图3(W型)所示；依据在机构学中N型和W型周轮轮系中，若中心轮K固定不动，在系杆H驱动下，只要行星轮G和中心轮K的半径比RGRK取不同值，在行星轮G上和行星轮G外与之固结的任何位置的点均能分别描绘出各种形态的内摆线，变态内摆线(N型)和外摆线、变态外摆线(W型)图形来。
本实用新型利用一个N型差动轮系结构分别控制两原动轮21与轮20的转速，如图4所示，使两轮间产生一系列不同的W13W12转速比，替代N型和W型行星轮系中对应的一系列RGRK半径比，从而使行星轮19复合出不同的转向和转速，进而使与行星轮19同轴共转的发光点26在空间幻变出不同形态的图形。
其主要技术特征是在由电机、传动系统、发光盘及控制系统等构成的图形幻变装置中，带有内齿的轮20与轮辐上安装有转轴23的轮21位于同一轴线，并可绕兼作固定轴的电极35转动，转轴上部安装带有发光点26的发光盘29，在转轴23下部有一个与轮20相啮合的行星轮19，电动机通过皮带轮或齿轮或摩擦轮与轮21和20相连。在控制系统中，有控制发光点26明灭的多相脉冲分配／驱动器25及控制电机10或36随音频信号变化而变速的控制电路。
本实用新型的特点是1、图形幻变范围宽。
2、图形由内摆线幻变到外摆线所对应的W13W12速比变化范围小，驱动控制容易实现。
3、两电机同向旋转，供电电路中出现电压电流相减效应，使总功耗下降，更进一步有利于控制电路中干扰的下降。
4、同样的速比变化下，不同乐曲所幻变的图形不同，发光盘29上的发光点26排布位置不同，幻变图形又不同。使图形变化变幻莫测。
5、结构简单紧凑，内啮合传动方式，使机构几何尺寸小，噪音小。
图1为已有的一种图形可变机构。
图2为N型周转轮系示意图。
图3为W型周转轮系示意图。
图4的本实用新型结构图。
图5为本实用新型的又一实施例。
图6为电路方框图。
图7为发光盘控制线路图。
图8为电机10的控制线路图。
图9为电机36的控制线路图。
如图4所示在底盘18上固结一中空的圆柱形凸块，兼作固定轴的电极35位于其中，并且在电极35处覆有绝缘层34及绝缘垫16，在绝缘层34与底盘18的凸块之间还有导电片17，在圆柱形凸块外，有可以绕其中心旋转的轮21与带有内齿的轮20，在轮21的轮辐上有转轴23，在相对转轴23的另一边轮辐上有平衡块13，以抵消行星轮19自转系统的机械惯性振动。在转轴23的上部安装有一个带有发光点26的发光盘29，并由安装在转轴23上的支架28支撑，套在转轴23上的轴档27用于避免轴23的轴向窜动，在轴23的下部有一个与轮20的内齿相啮合的行星轮19，在供电传输系统中，导线30一端连接发光盘29上的控制线路印制板，另一端连接套在转轴23上的导电盘22，可随支架28及转轴23一起转动的导电盘22压在空套于转轴23上的扭簧31上，扭簧31再通过电极35、焊片14接通电源正极。其中，扭簧31不能随转轴23自转而转动，但能随转轴23公转时绕电极35转动，因扭簧31的弹性作用，在导电盘22转动时，扭簧31与导电盘22始终滑动接触。同样，扭簧31绕电极35转动时，其间也为滑动接触。另一路由丝簧24接通可导电的转轴23，再通过卡簧32与导电圈33及底盘18上的导电片17相连，接通电源负极。其中，卡簧32的功能与扭簧31一样。轮21、轮20、底盘18与支架28等均由绝缘材料制作。电机36、10分别通过皮带12、11与轮21、20相连，螺母15用于紧固电极35等。控制发光点26明、灭的多相脉冲分配／驱动器25连接在发光盘29的反面。发光电路如图7所示。由集成块IC1(即驱动器)25、外围元件R12、C8及四组发光点构成，限流电阻R14～17和滤波电容C10～13，振荡元件R13、C9构成，其中振荡元件与IC1的8脚、3脚连接，C10、R14与6脚相连，C11、R15与1脚相接，R16、C12与2脚连接，R17、C13与7脚连接、4脚接地。IC1也可扩展组成8相脉冲分配驱动发光电路。
电动机10的控制电路如图8所示，无音频信号输入时，R7～9，V5构成固定偏置，驱动电动机10稳速动转，有音频信号输入时，音频信号经R1～3衰减器，由C3耦合至R4～5、V1组成的放大级，再通过C4、C5、V2、V3倍压，控制V4工作在各种状态，实现电动机10上电压的变化，使电动机10的转速随音频信号的高低而变化，R6为限位电阻。电动机36的驱动电路如图9所示，R10、R11、V7、V6构成串联稳压驱动电路，为电动机36提供恒定的电压。在图7、8、9中，为抑制电动机10、36及发光电路工作时产生的干扰，在电路中采用π型滤波器C1、L1、C2，电动机10、36的滤波电容C6、C7，电源滤波电容C8及限流电阻R12。
其动作过程中电机36经轮37、皮带12带动充当系杆H的轮21产生公转运动，电机10经轮9、皮带11使带有内齿的轮20转动，其内齿使轮19绕本身的轴23作自转运动。由控制电路调整电动机36的电压，使轮21的转速固定在某一值上，然后由控制电路使电动机10的转速随输入乐曲的音频信号变化而变化，从而使轮20的转速亦随之而变，这样，轮21、20就获得一系列不同的W13W12转速比，使与轮20的内齿啮合的行星轮19获得一系列不同大小和方向的转速，使得由轴23和行星轮19相固结的印制板(即发光盘29上的发光点26在空间扫描出不同形态和性质的运动轨迹图形。通过对电动机36及10的适当控制，便可以在输入信号的整个变化范围内连续幻变出各种内摆线，变态内摆线；外摆线、变态外摆线图形。另外，将发光点26分成和集成电路多相脉冲分配／驱动器25相数相同的几组，每组中包括红、绿、黄、橙等各色发光点，这样在集成电路IC1的驱动下，各组顺序循环触发发光点。
电机10、36与轮21、20的连接除上述传动方式外，还可通过齿轮、链轮或摩擦轮传动方式，内齿轮20和行星轮19还可用橡胶摩擦来传递转矩。在供电传输系统中，其传输方式还可采用多种常规方式替代。图8中，电动机10也可为电动机36，但电动机10与36之间，只能择其1为好。另外，所有控制电路均安装于底板18上(图4中未反映)，图5与图4的区别在于行星轮19安装位置不同，图4的行星轮位于轮21的下面和轮20内齿啮合故紧凑。图5中的行星轮19位于轮21上部和轮20内齿啮合，结构外露不紧凑、不防尘。图5中转轴23和轮21固结。而图4中转轴23在轮21轴套中可转动。
权利要求1.一种图形幻变装置，由电动机36与10、发光盘29、传动系统及控制系统等构成，其特征是在传动系统中，带有内齿的轮20与安装有转轴23的轮21位于同一轴线上，并可绕兼作固定轴的电极35转动，转轴23上部安装带有发光点26的发光盘29，在转轴23下部有一个与轮20相啮合的行星轮19，电机36、10通过皮带轮或齿轮或摩擦轮分别与轮21、20相连。轮19和轮20的啮合可以是齿轮也可以是摩擦轮。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征是控制系统中有控制发光点26顺序、循环明灭的多相脉冲分配／驱动器25。
专利摘要一种能随声音音频信号变化而显示出各种不同形态和性质的彩色光亮图形的装置，由电机及其控制电路、N型或W型转轮系、带有发光点的印制板等构成，当不同的音频信号输入控制电路后，会使电机产生不同的转速，经轮系的传递，使带有光点的印制板，幻变出不同的图案；同时印制板上的发光点又在控制电路作用下，作周期性的明灭变化，使幻变的图案绚烂多彩、变化莫测，可用于视听设备或娱乐场所等。
文档编号A63J17/00GK2083061SQ9021541
公开日1991年8月21日 申请日期1990年10月31日 优先权日1990年10月31日
发明者戴极, 薛彪 申请人:无锡市无线电厂