專利名稱：顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種顯示裝置，尤其涉及一種在程序計算機控制下或根據某一諸如音樂信號的輸入控制信號來產生光圖象的裝置。
按照本發明，提供一種用以產生某種顯示的顯示裝置，該種裝置包括一底座;一旋轉件;用于使上述旋轉件圍繞第一軸線轉動的第一轉動裝置;用以產生某種顯示的照明裝置，它被設計成借助于所述旋轉件能圍繞所述第一軸線轉動;用以使所述照明裝置圍繞不同于第一軸線也不垂直于第一軸線的第二軸線運動(如下面定義的)的第二轉動裝置。
上面和在權利要求中所用的術語“運動”意指包括圍繞所述第二軸線的實際運動和視在運動二者，這種視在運動，例如可以通過循環地順序開關循環排列的發光二極管元件來獲得。
這種顯示裝置最好包括一底座，一第一旋轉件，用以轉動第一旋轉件的裝置以及至少一照明裝置，包括一第二旋轉件和用以轉動第二旋轉件的裝置的第二轉動裝置，第一旋轉件可轉動地安裝在底座上，以便圍繞第一轉動軸線相對于底座轉動，第二旋轉件可轉動地安裝在第一旋轉件上，以便圍繞第二轉動軸線相對于第一旋轉件轉動，照明裝置設置在第二旋轉件上。
在一種可供選擇的優先實施例中，該種顯示裝置包括一底座，一安裝于底座上的旋轉件，用以相對于底座轉動旋轉件的裝置和一個安裝于旋轉件上的發光裝置，一控制電路被設置來控制旋轉件的旋轉速度和發光裝置的開關，以便產生一光顯示圖象。
本發明所提出的性質和優點從以下的和隨附的權利要求書中會變得明顯。
現在參照下面各附圖，通過舉例方式來進一步描述本發明。


圖1是本發明的顯示裝置的第一實施例的部分斷開透視圖;
圖2是圖1裝置的正視圖;
圖3是本發明的顯示裝置的第二實施例的正視圖;
圖4是本發明的顯示裝置的第三實施例的正視圖;
圖5是本發明的顯示裝置的第四實施例的正視圖;
圖6用圖解方式表示了本發明的顯示裝置的第五實施例;
圖7用圖解方式表示了本發明的顯示裝置的第六實施例;
圖8是本發明顯示裝置的第七實施例的部分斷開透視圖;
圖9是圖8裝置的正視圖;
圖10用圖解方式表示了本發明的顯示裝置的第八實施例;
圖11是本發明顯示裝置的第九實施例的圖解垂直剖視圖;
圖12是本發明顯示裝置的第十實施例的圖解垂直剖視圖;
圖13是本發明顯示裝置的第十一實施例的圖解正視圖;
圖14是本發明顯示裝置的第十二實施例的圖解正視圖;
圖15是本發明顯示裝置的第十三實施例的圖解正視圖;
圖16是基本上按照圖11的顯示裝置的橫剖視圖;
圖17是本發明顯示裝置第十四實施例的橫剖視圖;
圖18用解圖表示了適用于本發明顯示裝置的電路圖。
參看圖1和圖2，顯示裝置10包括一底座11;一安裝于底座11上、圍繞第一旋轉軸13相對于底座旋轉的第一旋轉件12;一安裝于第一旋轉件12上、圍繞第二旋轉軸15相對于第一旋轉件旋轉的第一旋轉件14。第一旋轉件12通過一電動機16安裝于底座11上，電動機的外殼17安裝于底座11上。第一旋轉件12在其二端19和20的中間通過一軸套18和電動機16的旋轉軸16′連接。軸16的一端緊密地安裝在軸套18內，而軸套18和第一旋轉件12的孔成壓配合。
第二旋轉件14是圓盤形的，并且通過電動機21在其中心和第一旋轉件12的一端19相連。電動機21的殼體21連接于第一旋轉件12的下表面，電動機21的旋軸軸21′經第一旋轉件12上的孔伸出來。第二旋轉件14通過軸套23連接于軸21′上。軸21′的一端緊密地安裝在軸套23內，而軸套23和第二旋轉件14的中心孔成壓配合。第二旋轉件14裝有采用許多發光二極管24形式的照明裝置。
一平衡重25安裝在第一旋轉件12的另一端20。
該裝置10的控制電路包括一控制指令組(未示出)，后者連接于第一和第二控制部件(第一控制部件未示出，第二控制部件在圖2中以26表示)。該控制指令組可以是一種計算機，一種以微處理機為基礎的控制器或音樂輸出裝置。控制電路的第一部件控制二電動機16和21的旋轉速度。控制組件和第一控制部件最好與底座11及旋轉件12、14分離，而與安裝在電動機16上的圓形滑環33和37保持電連接。
控制電路的第二部件26控制發光二極管24的開關，和電動機16和21的旋轉速度同步，它安裝在第二旋轉部件14的下表面上。電動機16和21的轉速和發光二極管24開關或開關頻率是同步的，例如，在改變電動機轉速時，能產生一種恒定的光顯示圖象，隨著電動機轉速增加，控制電路使發光二極管的開關加速，以保持光顯示圖象穩定。
通過相應設置在第一和第二旋轉件12、14之間以及第一旋轉件12和底座11之間的二套滑動觸點27和28，控制電路的第二部件26和控制組件保持電連接。電動機的二個旋轉軸16′和21′提供了一個電連接的返回通道。
滑動觸點27包括一滑動環29和一個在滑動環29上可以滑動的導電刷30。滑動環29安裝在第一轉動件12一端19上的一塊平板31上。導電刷30通過導電彈簧片32安裝并懸掛在第二旋轉件14的下表面上。
滑動觸點28包括滑環33和在滑環33上可滑動的導電刷34。滑環33安裝在電動機外殼17上端上的一塊平板35上。導電刷34通過導電彈簧片36安裝并懸掛在第一旋轉件12的下表面上。
電動機21的端子通過滑環37和在滑環37上滑動的導電刷38跟控制電路的第一部件相連。滑環38安裝在平板35上，電刷38通過導電彈簧片39安裝并懸掛在第一旋轉件12的下表面上。電動機16的旋轉軸16′提供了電連接的返回通路。
電動機16的端子通過導線和控制電路的第一部件相連。
圖3表示了第二個顯示裝置實施例10a，其結構和操作和圖1的裝置10相似，但無須電動機21。第二旋轉件14通過軸42安裝在第一旋轉件12上，可以轉動。一軸套42a和第二旋轉件14內的中心孔成壓配合，并支承第二旋轉件14，軸套42a的下端支承在第一旋轉件12的上表面上。傳動裝置41被設置成能把第一旋轉件12的旋轉驅動傳輸到第二旋轉件14上。傳動裝置41包括二個分別安裝于電動機16的旋轉軸16′和軸42上的皮帶輪，還包括一條連接2個皮帶盤43和44的皮帶45。一管形隔離套42b安裝在處于第一旋轉件12和皮帶輪44之間的軸42上，以避免第二旋轉件14的任何軸向移動。
圖4表示第三個顯示裝置實施施10b，其結構和操作類似于圖1、2的裝置10。在該實施例中，包括許多發光二極管24′的照明裝置也設置在旋轉件12的端部20上。這些發光二極管24′由安裝在第一旋轉件12下表面上的控制電路第二部分26的一部件26a控制。在第一旋轉件12的端部20上不設置平衡重。其不平衡由電動機16的旋轉軸16′承受，另一種辦法是使第一旋轉件12在電動機16上的支承位置向端部19移動來達到平衡。
圖5表示了第四個顯示裝置實施例10c，其中，結構和操作和現存的第二旋轉件14相似的附加第二旋轉件14′設置在第一旋轉件12的另一端20上。
圖6表示第五個顯示裝置實施例10d，其中包括許多鏡子46的照明裝置設置在第二旋轉件14上。包括許多燈泡47的固定燈源設置在鄰近鏡子46處，這樣由燈泡47發出的光被鏡子46反射而產生一種光顯示圖象。通過開關許多泡燈47產生的光被鏡子46反射而形成一種光顯示圖像。許多燈泡47的開關是由控制電路的第二部分控制的，和電動機16與21的旋轉速度同步。
在該方案中，用以分別轉動第一和第二旋轉件12及14的電動機16和21都安裝在底座11上。電動機21的旋轉驅動通過齒輪系48傳到第二旋轉件14上。
齒輪系48包括一個安裝于電動機21的旋轉軸21′上的齒輪48a;一個安裝于第二旋轉件14的縱向軸42′上的齒輪48b和安裝在軸套48d上的二個減速齒輪48c，軸套48d可轉動地安裝在電動機16的旋轉軸16′上，減速齒輪48c和二齒輪48a及48b相嚙合。
圖7表示了第六個顯示裝置實施例10e，其中，第一旋轉件12是一個封閉的圓柱體，它包括2個端壁12a和12b以及一個與所述二端壁連接的圓柱形側壁12c。電動機16安裝在底座11上。第一旋轉件12在2端壁12a和12b的中心連接于電動機16的旋轉軸16′上。
電動機21安裝在端壁12b的外表面上。電動機21的旋轉軸21′穿過端壁12b，其遠端在對應端壁12a上的孔49內支承第二旋轉件14。
在第二旋轉件14上設置許多孔50，在每一孔中安裝一透鏡51。許多燈泡52安裝在第二旋轉件14后面的端壁12b的內表面上。燈泡52的開與關由控制電路的第二部分控制，和電動機16和21的旋轉速度同步。從燈泡52發出的光經透鏡51傳送到設置在裝置10e前方的屏幕53上。從而在屏幕53上產生了一光顯示圖象。
該實施例的另一可供選擇方案是讓孔50空著。在此情況下，從燈52發出的光將經孔50直接投射到屏幕53上。
在沒有屏幕53的情況下，該實施例連同其選擇方案，當直接看時，也能產生一光顯示圖象。
圖8和圖9表示第七個顯示裝置實施例10g，它有單個旋轉件12′，它被安裝成能借助于一電動機16a圍繞底座11的旋轉軸線13′相對于底座轉動。該裝置10g的結構除了沒有第二旋轉件14及其有關部件外，和圖4中所示的裝置10b的結構類同。旋轉件12′是一圓盤，它帶有許多發光二極管53。
具有控制組件(未示出)的控制電路和第一部分(未示出)及第二部分26保持電連接。第一和第二部分相應控制電動機16a的旋轉速度和發光二極管53的開與關，所述第二部分26′安裝在旋轉件12′的下表面上。
把許多發光二極管53分成2組53a和53b。發光二極管53a成徑向配置，以圍繞該旋轉件12′的轉動軸線13′形成一種弧形光顯示圖象。發光二極管53b圍繞偏離轉動軸線13′某一距離的軸15′成圓形配置。發光二極管53b沿任一方向按循環順序開關來模擬二極管假想地圍繞軸線15′轉動，轉線15′本身是當裝置10g運轉時由旋轉件12′旋轉的。因此，二極管53b能夠產生一種類似于由裝置10及10a至10f的二極管24所產生的那種光顯示圖象。
圖10表示第八個顯示裝置實施例10f，其中2旋轉軸線13和15是不平行的，其它性質和圖1圖2的裝置10的那些性質相似。在該實施例中，第二旋轉件14以不是90°的角度向第一旋轉件12的轉動軸線13傾斜。因此，當裝置10f開動時，由第二旋轉件14裝載的發光二極管24將產生一種三向光顯示圖象。
另一可供選擇的方案為，在該裝置的實施例10、10a至10e以及10g中的發光二極管24可按不同的高度安裝于相應的旋轉件12和14上，這樣，當該裝置開動時，便會產生三向光顯示圖象。
圖11表示第幾個顯示裝置實施例10h，其中旋轉件12和14是由相應的電動機16和21通過皮帶驅動的。具體說來，旋轉件12呈皮帶輪的形式，圍繞皮帶輪配置一驅動皮帶54，后者繞過電動機16的皮帶輪43。旋轉件14由電馬達21通過驅動皮帶55、位于旋轉件12的轉動軸線上的中間雙皮帶輪56、驅動皮帶57和位于旋轉件14的轉動軸線上的皮帶輪58來驅動的。
通過相應安裝于旋轉件12和14的轉動軸線上的并借助安裝在豎立于旋轉件12的支柱62上的導電彈簧片61相互電連接的幾組滑環59、60，向旋轉件14的發光二極管輸送電流。
在該實施例中，旋轉件14呈四葉交錯形(未示出)，每交錯臂及其中央部分支承發光二極管53。
圖12表示第十個顯示裝置實施例10i，除了有2個旋轉件14，14′外，它與圖11的實施例相似。在該實施例中，一個三重皮帶輪63通過驅動皮帶從電動機21上把傳動傳給2個旋轉件14，14′。
從滑環59經另外的支柱固定的導電彈簧片(未示出)到滑環60′，向旋轉件14′的發光二極管53輸送電流。
圖13表示第十一個顯示裝置實施例110j，它類似于圖11的實施例，但其中旋轉件14的轉動軸線和旋轉件12的轉動軸線是不平行的。借助于導電刷65、導線66和導電刷67，通過一組與滑環59電連接的滑環60，向電燈164輸送電流。通過管形橡膠聯軸器42A，從皮帶58上將傳動傳給旋轉件14的軸42上。
圖14表示第十二個顯示裝置實施例10k。在該實施例中，旋轉件12是環形的，它通過旋轉件12的沿直徑方向的臂70的突臺69支承在軸68上。第二臂71自突臺69上橫向延伸，并裝有一橫支架72，其一端支承馬達21，另一端支承旋轉件14。
借助于臂70、71中的電連接(未示出)，經滑環59，向電動機21輸送電流。經滑環59和滑環60，向旋轉件14的電燈73輸送電流。
圖15表示第十三個顯示裝置實施例10L，它類似于圖11的顯示裝置，但其中旋轉件14取上凸件74的形式。在件74的凸起表面上，安裝了許多鏡子75，它們相互之間可以有不同的彩色，從一個外光源76上反射燈光。
圖16用橫剖視圖表示一個完整的顯示裝置，它大體上和圖11的實施例相一致。可以看到，圖16的裝置包括一圓頂或者可以是部分球形的蓋子77。安裝在圓頂或蓋子77內的是許多透鏡78，它適于改變光的通路，來自燈79的光在那里被散開了。
圖17表示了顯示裝置的一個實施例10m，它有點像圖11的實施例。然而，在圖17的實施例中，來自單光源80的光借于鏡子82、83、84、85和86，沿著曲折的通路81被引導到裝于旋轉件14的一連串其它的鏡子87上，在該實施例中，構成了本發明的照明裝置。如果需要，光源80可以是一種普通光源，或者是凝聚光源，例如激光光源。
現在參照圖18，其中表示了用于控制本發明顯示裝置的比較簡單的實施例的電路圖。
用于驅動旋轉件12(未示出)的電動機16由手工操作的電動機轉速控制器88控制。
用于驅動旋轉14(未示出)的電動機21由電動機轉速控制器89控制。該電動機轉速控制器89接收來自輸入90、并經通頻帶放大器91放大了的一種音樂或音頻輸入信號。電動機21的轉速由電動機轉速控制器89根據所收到的音樂或聲頻信號強度來控制。
在該實施例中構成照明裝置的燈或放光二極管92由儀表板控制電路93控制。儀表板控制電路93接收自來通頻帶放大器91的放大了的音樂或聲頻輸入信號，并作一個數字化了的電源和數字信號經存儲器94輸送到解調器95。
解調器95按照取自放大的音樂或音頻信號的數字信號，經存儲器96周期地施加電壓U+來平行地接通或關閉這些燈或發光二極管92。
可以理解，通過簡單的修改，各燈和發光二極管便能以不同的開關率彼止獨立地開關。
通頻帶放大器91的帶寬和/或通頻可由手調裝置(未示出)調節。
本發明的顯示裝置最好設置4個用于調節該裝置輸出或顯示的獨立裝置。首先，對于電動機16通常裝有組合的電源開關和轉速控制器。可以設置轉速控制器，它調節電動機16和21之間的最初速比，這樣，在使用中，顯示裝置可被最初調正到產生小的循環圖象。
通常也會裝有一靈敏度控制器，用以調節顯示裝置對于輸入的音樂或聲頻信號的靈敏度。
如果使用了12個發光二極管(LEDS)，則每一發光二極管能產生一單獨的光象。從理論上講，12個發光二極管便能產生總數為212的組合。通常設置一“掃描”控制器來調正從一個發光二極管圖像變化到另一個發光二極管圖象的時間周期。
最后，通常設置一閃光控制器，用以調正燈或發光二極管的閃光率。借助于控制器，這些光或者作為斷續的點出現，或者作為連續的圖案出現。
正如上述所描繪的，各種顯示裝置的實施例使照明裝置產生了一種行星或循回的運動，從而形成一種光顯示圖象，這種圖象最好是行例圖象。
該圖案是由驅動各自的旋轉件的電動機的轉速和在各自的旋轉軸上的各自的照明裝置的開關所決定的。
用于說明書的術語“照明裝置”包括一諸如發光二極管發光器，一燈泡或一霓虹管，一種諸如鏡子的反光器和一種諸如透鏡的光傳送器。
如果在控制電路內使用一計算機或以微處理機為基礎的控制器，那么，所述顯示裝置可以被編成程序，例如產生數字、字母和幾何圖形，以用于教育。如果在控制電路中使用一樂器，那么所述顯示裝置對于音樂可產生視覺效果。
上述實施例僅作為例子提供的，可以作出各種修改。例如，附加的幾對電刷和滑環接觸點可以設在滑動觸點27和28內，以便能使控制電路對電動機和照明裝置提供附加的控制和/或提供一回路以代替電動機軸。因此要包括所有落在由附加的權利要求書所限定的本發明的范圍內的這種修改。
權利要求
1.一種用以產生顯示的顯示裝置，該裝置包括一底座(11)；一旋轉件(12)，用來使所述旋轉件圍繞第一軸線轉動的第一轉動裝置(16)；用以產生所述顯示的照明裝置(24)，它被設計得能借助于所述旋轉件(12)圍繞所述第一軸線轉動；用以使照明裝置(24)圍繞不同于所述第一軸線而又不垂于所述第一軸線的第二軸線運動(如上面所定義的)的第二轉動裝置(14，21)。
2.一種按權利要求1所述的顯示裝置，包括一底座(11)、第一和第二旋轉件(12，14)，用于轉動第一和第二旋轉件的裝置(16，21)以及至少一照明裝置(24)，其中，第一旋轉件(12)可轉動地安裝在底座(11)上，可圍繞第一轉動軸線相對于底座轉動，第二旋轉件(14)可轉動地安裝在第一旋轉件(12)上，可圍繞第二轉動軸線相對于第一旋轉件轉動，照明裝置(24)設置在第二旋轉件(14)上。
3.一種按權利要求1或2所述的顯示裝置，其特征在于照明裝置(24′)設置在所述第一旋轉件(12)上。
4.一種按權利要求1、2或3所述的顯示裝置，其特征在于第一和第二轉動軸線是平行的。
5.一種按權利要求1、2或3所述的顯示裝置，其特征在于第一和第二轉動軸線是不平行的。
6.一種按權利要求2-5中任一項所述的顯示裝置，其特征在于用以轉動第一和第二旋轉件(12，14)的所述裝置(16，21)包括一電動機。
7.一種按權利要求6所述的顯示裝置，其特征在于第一和第二旋轉件(12，14)各自由相應的電動機(16，21)來轉動。
8.一種按權利要求2至6中任一項所述的顯示裝置，其特征在于所述第一旋轉件(12)由電動機(16)轉動，傳動裝置(43，44，45，48)被設置來把旋轉驅動從第一旋轉件(12)上傳輸到第二旋轉件(14)上。
9.一種按權利要求8所述的顯示裝置，其特征在于所述傳動裝置包括2個皮帶輪(43，44)，它們分別安裝在第一和第二旋轉件(12，14)上，和其一起轉動;還包括一條連接于工皮帶輪(43，44)的皮帶(45)。
10.一種按權利要求2至9中任一項所述的顯示裝置，它具有一控制電路，該電路包括一個第一部分和一個第二部分，其特征在于所述第一和第二旋轉件(12，14)的旋轉速度是借助于所述控制電路的第一部分控制的。
11.一種按權利要求10所述的顯示裝置，其特征在于所述控制電路的第二部分控制所述照明裝置(24)。
12.一種按權利要求11所述的顯示裝置，其特征在于所述照明裝置(24)包括一電驅動發光器(53)，所述控制電路的第二部分控制發光器(53)的開與關。
13.一種按權利要求12所述的顯示裝置，其特征在于所述發光器(53)包括許多發光二極管。
14.一種按權利要求11至13中任一項所述的顯示裝置，其特征在于所述一個或幾個電動機(16，21)的旋轉速度和照明裝置的開關或開關頻率是由控制電路同步的。
15.一種按權利要求10所述的顯示裝置，其特征在于所述照明裝置包括在第二旋轉件(14)上的孔(50)，許多燈泡(52)設置在第一旋轉件(12)上，從燈泡(52)發出的燈光經所述孔(50)傳送出去。
16.一種按權利要求15所述的顯示裝置，其特征在于一透鏡安裝在所述許多孔中的每一個孔(50)內，用以從燈泡(52)上把光傳送出去。
17.一種按權利要求10所述的顯示裝置和一光源(47)的組合件，其特征在于所述照明裝置(24)包括一個在第二旋轉件(14)上的反射器(46)所述光源(47)在所述控制電路第二部分的控制下照亮所述反射器(46)。
18.一種按權利要求17所述的組合體，其特征在于所述反射器(46)包括許多鏡子(46)。
19.一種按權利要求17或18所述的組合體，其特征在于所述控制電路控制燈源(47)的開關或開關頻率，使與所述一個或幾個電動機(16，21)的轉速同步。
20.一種按權利要求1所述的顯示裝置，包括一底座(11);一安裝在該底座上的旋轉件(12);用以使旋轉件相對于底座(16)轉動的裝置以及安裝于旋轉件(12)上的發光裝置(53)，其特征在于設置一控制電路來控制旋轉件(12)的轉動速度和發光裝置953)的開與關，以產生一種旋轉著的光顯示圖象。
21.一種按權利要求20所述的顯示裝置，其特征在于所述控制電路控制旋轉件(12)的旋轉速度和發光裝置(53)的開關或開關頻率，使它們同步。
22.一種按權利要求20或21所述的顯示裝置，其特征在于用于以轉動旋轉件(12)的裝置包括一電動機(16)，而電動機(16)的轉速是由控制電路控制的。
23.一種按權利要求20至22中任一項所述的顯示裝置，其特征在于發光裝置(53)包括許多發光二極管。
全文摘要
一種用以產生顯示的顯示裝置10，它包括一底座11，一旋轉件12，用以使所述旋轉件圍繞一軸線轉動的第一轉動裝置16；用以產生某種顯示的照明裝置24，它被設計成能借助于所述旋轉件12圍繞所述第一軸線轉動；用以使所述照明裝置24圍繞不同于所述第一軸線而又不垂直于所述第一軸線的某一第二軸線運動(如此處定義的)的第二轉動裝置14，21。
文檔編號F21S10/06GK1030990SQ8810475
公開日1989年2月8日 申請日期1988年7月30日 優先權日1987年7月30日
發明者袁國棟, 何明偉 申請人:袁國棟, 何明偉