阅读说明：本技术 一种基于光学反射/折射的互动装置 (Interactive installation based on optics reflection/refraction ) 是由 章定长 全宁 于 2019-10-08 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于光学反射/折射的互动装置,光产生部用于发出光,光接收部用于接收由光产生部发出的、经过各导光部反射或者折射后传播到光接收部的光,各操作部与各导光部分别一一对应连接,操作部用于由用户操作而驱动对应导光部转动,而改变通过光的传播路径,功能部用于当光接收部接收到由导光部引导传播的光时显示画面或者发出声音。用户使用本互动装置时,通过操作部来操作导光部转动,调整导光部的反射面或折射面角度,而调整通过光的传播路径,当用户操作使得光产生部发出光经过各导光部传播后整好入射到光接收部时,本装置显示画面或者发出声音,使用本互动装置能够启发用户对光学反射/折射现象的了解和思考,为用户带来互动乐趣。(The invention discloses an interactive device based on optical reflection/refraction, wherein a light generating part is used for emitting light, a light receiving part is used for receiving the light emitted by the light generating part and transmitted to the light receiving part after being reflected or refracted by each light guide part, each operating part is respectively connected with each light guide part in a one-to-one correspondence mode, each operating part is used for driving the corresponding light guide part to rotate by user operation so as to change a transmission path of the light, and a function part is used for displaying pictures or emitting sound when the light receiving part receives the light transmitted by the light guide part in a guiding mode. When a user uses the interactive device, the operation part is used for operating the light guide part to rotate, the angle of the reflection surface or the refraction surface of the light guide part is adjusted, the transmission path of light is adjusted, when the user operates the light generation part to emit light, the light is transmitted through the light guide parts and then is incident on the light receiving part, the interactive device displays a picture or emits sound, the user can learn about the optical reflection/refraction phenomenon by using the interactive device, and the interactive interest is brought to the user.)

一种基于光学反射/折射的互动装置

技术领域

本发明涉及玩具设计技术领域，特别是涉及一种基于光学反射/折射的互动装置。

背景技术

青少年是国家的未来，在青少年成长阶段，会接触到各种各样的娱乐玩具，主要达到为青少年们带来乐趣以及开发智力的目的。因此，如何能够让青少年在玩耍玩具的过程中，同时能启发他们对科学现象的好奇、探索和思考，一直是本领域需要考虑的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于光学反射/折射的互动装置，通过用户操作能够展示光反射/折射的传播过程，能够启发用户对光反射/折射现象的了解和思考。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于光学反射/折射的互动装置，包括光产生部、光接收部、若干导光部、若干操作部和功能部，所述光产生部用于发出光，所述光接收部用于接收由所述光产生部发出的、经过各所述导光部反射或者折射后传播到所述光接收部的光，各所述操作部与各所述导光部分别一一对应连接，所述操作部用于由用户操作而驱动对应导光部转动，而改变通过光的传播路径，所述功能部与所述光接收部相连，用于当所述光接收部接收到由所述导光部引导传播的光时显示画面或者发出声音。

优选的，所述操作部包括转轴，所述操作部的转轴与对应导光部的转轴通过传输带连接。

优选的，还包括壳体、安装板和透明板，所述壳体用于容纳所述光产生部、所述光接收部、所述导光部、所述操作部和所述功能部，所述安装板用于承载和安装所述光产生部、所述光接收部、所述导光部、所述操作部和所述功能部，所述透明板设置在所述壳体上方，用于将各个部件封装在所述壳体内且所述操作部的部分露出所述透明板外侧。

优选的，还包括设置在所述壳体底部的、用于将各个部件封装在所述壳体内的底板。

优选的，所述功能部包括用于投射出画面的投影装置。所述壳体包括作为投影平面的立起面。

优选的，包括多个分别位于不同位置的所述光接收部，所述功能部分别与各个所述光接收部相连，具体用于当任意一个所述光接收部接收到由所述导光部引导传播的光时显示画面或者发出声音。

优选的，包括多个分别位于不同位置的所述光接收部以及多个分别与各个所述光接收部对应相连的所述功能部，当所述光接收部接收到由所述导光部引导传播的光时与该光接收部对应相连的功能部显示画面或者发出声音。

优选的，包括依次相连的第一光接收部、第一继电开关和第一投影装置，依次相连的第二光接收部、第二继电开关和第二投影装置，依次相连的第三光接收部、第三继电开关和第三投影装置，所述第一光接收部、所述第二光接收部和所述第三光接收部相互并联。

优选的，还包括与所述光产生部相连的、控制向所述光产生部供电的第一开关电源。

优选的，还包括与所述第一光接收部、所述第二光接收部和所述第三光接收部分别相连的、控制向各光接收部供电的第二开关电源，以及分别与所述第一继电开关、所述第二继电开关、所述第三继电开关、所述第一投影装置、所述第二投影装置和所述第三投影装置分别相连的恒压电源。

由上述技术方案可知，本发明所提供的一种基于光学反射/折射的互动装置，光产生部发出光，光接收部用于接收由光产生部发出的、经过各导光部反射或者折射后传播到光接收部的光，各操作部与各导光部分别一一对应连接，操作部用于由用户操作而驱动对应导光部转动，对应导光部转动会改变通过光的传播路径，功能部与光接收部相连，用于当光接收部接收到由导光部引导传播的光时显示画面或者发出声音。

用户使用本基于光学反射/折射的互动装置时，通过操作部来操作导光部转动，调整导光部的反射面或者折射面的角度，而改变和调整通过光的传播路径，当用户操作使得光产生部发出光经过各个导光部传播后整好入射到光接收部时，本互动装置显示画面或者发出声音，因此用户使用本互动装置过程中能够了解光学反射、折射过程，能够启发用户对光学反射/折射现象的了解和思考，并且为用户带来互动乐趣。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种基于光学反射/折射的互动装置的示意图；

图2为图1所示的基于光学反射/折射的互动装置的侧视图；

图3为本发明实施例提供的一种基于光学反射/折射的互动装置的分解示意图；

图4为图3所示的基于光学反射/折射的互动装置的主视图；

图5为图3所示的基于光学反射/折射的互动装置中透明板、安装板和底板的布置示意图；

图6为图3所示的基于光学反射/折射的互动装置的电路连接示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种基于光学反射/折射的互动装置，包括光产生部、光接收部、若干导光部、若干操作部和功能部，所述光产生部用于发出光，所述光接收部用于接收由所述光产生部发出的、经过各所述导光部反射或者折射后传播到所述光接收部的光，各所述操作部与各所述导光部分别一一对应连接，所述操作部用于由用户操作而驱动对应导光部转动，而改变通过光的传播路径，所述功能部与所述光接收部相连，用于当所述光接收部接收到由所述导光部引导传播的光时显示画面或者发出声音。

导光部为能够引导光传播的光学介质，包括反射面或者折射面。用户使用本基于光学反射/折射的互动装置时，通过操作部来操作导光部转动，调整导光部的反射面或者折射面的角度，从而改变和调整通过光的传播路径，当用户操作使得光产生部发出光经过各个导光部传播后整好入射到光接收部时，本互动装置会显示画面或者发出声音，因此用户使用本互动装置过程中能够了解光学反射、折射过程，能够启发用户对光学反射/折射现象的了解和思考，并且为用户带来互动乐趣。

下面结合附图和具体实施方式对本基于光学反射/折射的互动装置进行详细说明。可参考图1，图1为一种实施例的基于光学反射/折射的互动装置示意图，图2为图1所示互动装置的侧视图，由图可知，所述互动装置包括光产生部10、光接收部11、若干导光部12、若干操作部13和功能部。

光产生部10用于发出光，可选的光产生部10可以是激光器。

光接收部11用于接收由光产生部10发出的、经过各所述导光部12反射或者折射后传播到光接收部11的光。

在具体实施时，可以将若干导光部12按照一定排列形式布置，各个导光部12与各个操作部13分别一一对应连接，操作部13用于由用户操作而驱动对应导光部12转动。在一种实施方式中，可参考图3所示，图3为一种实施例的基于光学反射/折射的互动装置的分解示意图，其中操作部13包括转轴，操作部13的转轴与对应导光部12的转轴通过传输带连接，操作部13的转轴与对应导光部12的转轴传动连接进而实现通过操作部操作导光部转动。具体的，导光部12可以是棱镜，比如三棱镜、四棱镜等。操作部13可以是转动手柄，但不限于此，操作部13也可以是其它结构，也都在本发明保护范围内。

功能部与光接收部11相连，功能部用于当光接收部11接收到由导光部12引导传播的光时显示画面或者发出声音。用户通过操作部来操作各个导光部转动，调整各个导光部的反射面或者折射面的角度，当使得光产生部发出光经过其中任意一个导光部或者任意若干个导光部形成传播光路，光能整好入射到光接收部时，则触发功能部显示画面或者发出声音。在具体实施时，功能部可以包括能够显示视频画面的显示屏，或者是能够发出声音的播放器，比如可以发出音乐的播放器。或者，功能部也可以包括能够投射出画面的投影装置。功能部还可包括能够发出动态光的指示灯，比如指示灯能够发出亮度动态变化的光或者色彩动态变化的光，为用户带来互动乐趣。

在一种实施方式中，可参考图3、图4和图5所示，图3为一种实施例的基于光学反射/折射的互动装置的分解示意图，图4为图3所示的基于光学反射/折射的互动装置的主视图，图5为图3所示的基于光学反射/折射的互动装置中透明板、安装板和底板的布置示意图。由图可看出，所述互动装置还包括壳体16、安装板17和透明板18，所述壳体16用于容纳所述光产生部10、所述光接收部11、所述导光部12、所述操作部13和所述功能部，所述安装板16用于承载和安装所述光产生部10、所述光接收部11、所述导光部12、所述操作部13和所述功能部，所述透明板18设置在所述壳体16上方，用于将各个部件封装在所述壳体16内且所述操作部13的部分露出所述透明板18外侧。

在壳体16内光产生部10、光接收部11、导光部12、操作部13和功能部安装在安装板17上，在壳体16上方由透明板18封装，透明板18作为顶部保护盖对内部各部件起到保护作用，同时用户能够通过透明板看到壳体内各个导光部的转动以及光束传播，以方便于操作。进一步的，所述互动装置还包括设置在壳体16底部的、用于将各个部件封装在所述壳体16内的底板19，底板19作为底部保护盖对内部各部件起到保护作用。优选的，安装板17、透明板18和底板19的边缘均设置有用于与壳体16配合进行卡位的凸起，使得能够与壳体固定安装。

优选的，可参考图3和图4所示，功能部包括用于投射出画面的投影装置14。所述壳体16包括作为投影平面的立起面20，当光接收部11接收到由导光部12引导传播的光时触发投影装置14投射出画面，投射到立起面20上由用户观看。这样本互动装置结构设计紧凑，更方便于用户使用。本实施例中，将投影装置14安装到壳体16内时投影装置14伸出到透明板17外侧，以方便投影装置向外投射出画面。进一步还包括用于容纳投影装置14的投影装置壳体15，投影装置壳体15对投影装置起到保护作用。

可选的，本实施例互动装置可包括多个分别位于不同位置的光接收部，功能部分别与各个光接收部相连，功能部具体用于当任意一个光接收部接收到由导光部引导传播的光时显示画面或者发出声音。示例性的，请参考图3所示，图3所示基于光学反射/折射的互动装置包括三个并排布置的光接收部11，本互动装置可以单人使用，也可以多人使用。

可选的，本实施例互动装置可包括多个分别位于不同位置的所述光接收部以及多个分别与各个所述光接收部对应相连的所述功能部，当所述光接收部接收到由所述导光部引导传播的光时与该光接收部对应相连的功能部显示画面或者发出声音。

优选的，本实施例互动装置还包括光产生部壳体21，光产生部壳体21对光产生部起到保护作用。

示例性的，在一种实施方式中，所述互动装置包括依次相连的第一光接收部、第一继电开关和第一投影装置，依次相连的第二光接收部、第二继电开关和第二投影装置，依次相连的第三光接收部、第三继电开关和第三投影装置，所述第一光接收部、所述第二光接收部和所述第三光接收部相互并联。当光接收部接收到光时触发对应的继电开关闭合，进而启动对应的投影装置运行，投射出画面。进一步的，还包括与第一光接收部、第二光接收部和第三光接收部分别相连的、控制向各光接收部供电的第二开关电源，以及分别与第一继电开关、第二继电开关、第三继电开关、第一投影装置、第二投影装置和第三投影装置分别相连的恒压电源。进一步还包括与所述光产生部相连的、控制向所述光产生部供电的第一开关电源。请参考图6，图6为图3所示的基于光学反射/折射的互动装置的电路连接示意图，由图可看出，5V开关电源与激光灯相连，各个激光接收器分别与对应的继电开关KA、投影装置相连，恒压电源与各个继电开关、各个投影装置分别相连。

以上对本发明所提供的一种基于光学反射/折射的互动装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。