CN109491095B - 一种万花筒 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种万花筒，其主要包括依次连接的观察窗、筒体和储样盒。万花筒还包括三棱镜，三棱镜安装于筒体内。观察窗与储样盒分别连接于筒体的两端。观察窗与储样盒也分别位于三棱镜的两端。观察万花筒时，眼睛对准观察窗，从观察窗观察三棱镜中反射出的各种花样、图案。储样盒内容纳有磁流体和有色金属，筒体靠近储样盒的一端还设置有磁铁，磁铁与储样盒能进行相对位置的变化。在磁体的吸引下，磁流体将呈现出不同的形状和结构，用户不仅能够观察到磁流体变化结构和形状以后所形成的较为稳定的图案，还能在磁流体变化的过程中观察到该过程中形成的逐渐变化的图案，这种变化过程中形成的图案具有更多的不确定性，能够大大激发用户的使用兴趣。

Description

一种万花筒

技术领域

本发明涉及光学玩具领域，具体而言，涉及一种万花筒。

背景技术

万花筒是一种传统玩具，也是一种光学玩具，利用光的反射原理而制成的可变换各种花样图案的玩具，其广泛受到儿童和成人的喜爱，可使孩童在娱乐之余达到寓教于乐的效果。只要往万花筒的观察孔里一看，就会出现一朵美丽的“花”样图像或图案。将它稍微转一下，又会出现另一种花的图像或图案。不断地转，图案也在不断变化，所以叫“万花筒”。随着万花筒越来越常见，用户的使用兴趣逐渐降低，万花筒能观察到的图案种类仍然有待进一步丰富，才能更好地激发用户的使用兴趣。

发明内容

本发明的目的在于提供一种万花筒，其具有更多的图案变化种类，图案变化具有更多的不确定性，能更好地激发用户的使用兴趣。

本发明的实施例是这样实现的：

一种万花筒，包括依次连接的观察窗、筒体和储样盒。万花筒还包括三棱镜，三棱镜安装于筒体内。观察窗与储样盒分别连接于筒体的两端。储样盒内容纳有磁流体和有色金属。筒体靠近储样盒的一端还设置有磁铁，磁铁与储样盒能进行相对位置的变化。

在本发明的一些实施例中，有色金属包括有色金属球、有色金属片、有色金属块中的一种或多种。

在本发明的一些实施例中，磁铁与筒体转动连接，且磁铁与储样盒在筒体的轴线方向上间隔设置。

在本发明的一些实施例中，筒体靠近储样盒的一端设置有转盘。转盘与筒体转动连接。转盘上周向间隔连接有多个固定杆。多个固定杆的长度方向与筒体的长度方向相同。多个固定杆的自由端朝靠近储样盒的方向延伸。多个固定杆的自由端均设置有安装槽。安装槽与磁铁可拆卸连接。

在本发明的一些实施例中，筒体的外侧周向间隔布置有第一弹性凸起。转盘内侧周向间隔布置有第二弹性凸起。当转盘套设于筒体上时，第一弹性凸起与第二弹性凸起交替设置，且每个第二弹性凸起的自由端均能伸入任意相邻的两个第一弹性凸起之间。

在本发明的一些实施例中，第一弹性凸起的数量为10个，第二弹性凸起的数量为10个。第二弹性凸起伸入任意相邻的两个第一弹性凸起之间的距离为0.1-1毫米。

在本发明的一些实施例中，转盘设有与筒体匹配的安装孔。转盘套设于筒体。筒体还连接有与筒体螺纹匹配的螺母。螺母位于转盘与储样盒之间。安装孔的内径比筒体的外径大0-2毫米。

在本发明的一些实施例中，安装槽内铺设有弹性垫。

在本发明的一些实施例中，储样盒与筒体转动连接。

在本发明的一些实施例中，储样盒远离筒体的一端设置有可选地开启或关闭的盒盖。

本发明实施例至少具有如下优点或有益效果：

本发明实施例提供一种万花筒，其主要包括依次连接的观察窗、筒体和储样盒。万花筒还包括三棱镜，三棱镜安装于筒体内。观察窗与储样盒分别连接于筒体的两端。观察窗与储样盒也分别位于三棱镜的两端。观察万花筒时，眼睛对准观察窗，从观察窗观察三棱镜中反射出的各种花样、图案。储样盒内容纳有磁流体和有色金属，筒体靠近储样盒的一端还设置有磁铁，磁铁与储样盒能进行相对位置的变化。在磁铁与储样盒进行相对位置变化的同时，由于储样盒内容纳有磁流体和有色金属，在磁体的吸引下，磁流体将呈现出不同的形状和结构，有色金属也会在磁铁的吸引下和磁流体的带动下移动，用户不仅能够观察到磁流体变化结构和形状以后所形成的较为稳定的图案，还能在磁流体变化结构和形状的过程中观察到该过程中形成的逐渐变化的图案，这种较为缓慢的变化过程中所形成的图案具有更多的不确定性，能够给用户带来更多的惊喜，大大激发用户的使用兴趣。磁流体又称磁性液体、铁磁流体或磁液，是一种新型的功能材料，它既具有液体的流动性又具有固体磁性材料的磁性。一般是由直径为纳米量级(10纳米以下)的磁性固体颗粒、基载液(也叫媒体)以及界面活性剂三者混合而成的一种稳定的胶状液体。该流体在静态时无磁性吸引力，当外加磁场作用时，才表现出磁性。由于磁流体整体呈现为胶状液体，使其在变化过程中的变化更加缓慢，用户可以清楚观察到图案的变化过程，只要磁铁和磁流体的相对位置发生变化，用户看到的图案就会发生变化，图形种类更加丰富，磁流体变化过程中所呈现出的图案更是无法通过固定手段能够模拟出来的，因此该万花筒能够大大激发用户的使用兴趣，能达到更好的寓教于乐的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明实施例提供的万花筒的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的三棱镜的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的观察窗的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的转盘与固定杆的连接结构示意图；

图5为本发明实施例提供的固定杆的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的筒体外侧和转盘内侧的匹配示意图。

图标：100-万花筒；102-三棱镜；110-观察窗；120-筒体；122-转盘；124-固定杆；126-安装槽；128-安装孔；130-第一弹性凸起；132-第二弹性凸起；180-储样盒；182-磁流体。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，“多个”代表至少2个。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

请参照图1，图1所示为万花筒100的结构示意图。本实施例提供一种万花筒100，其与传统万花筒的功能相似，均可以为用户提供变幻莫测的图案，但本实施例提供的万花筒100具有更加多变的图案，且能够让用户观察到动态变化的图案，清晰观察到图案逐渐变化的过程，激发用户更大的兴趣。若儿童使用该万花筒100，能够让儿童对万花筒100具有比传统万花筒更高的兴趣，儿童能够注意力更加集中，家长也可以借助万花筒100更好地安抚孩子、教育孩子，或者是借助万花筒100更容易地分散孩子在其他事情上的注意力。

请参照图1和图2，图2所示为三棱镜102的结构示意图。万花筒100主要包括依次连接的观察窗110、筒体120和储样盒180。万花筒100还包括三棱镜102，三棱镜102安装于筒体120内。观察窗110与储样盒180分别连接于筒体120的两端，当然，观察窗110与储样盒180也分别位于三棱镜102的两端。三棱镜102利用光的反射，可以将储样盒180内的物体反射成不同的图案，用户通过观察窗110即可观察到这些图案。

观察窗110与传统观察窗相同即可，在观察窗110上开一个供用户观察的孔(孔的形状可以有多种选择)，如图3所示，图3为观察窗110的结构示意图。

储样盒180内容纳腔有磁流体182，而筒体120靠近储样盒180的一端还设置有磁铁(图中未标出)。磁铁与储样盒180能进行相对位置的变化，从而使磁铁与磁流体182能进行相对位置的变化。在磁铁与储样盒180进行相对位置变化的同时，由于储样盒180内容纳有磁流体182，在磁体的吸引下，磁流体182将呈现出不同的形状和结构，用户不仅能够观察到磁流体182变化结构和形状以后所形成的较为稳定的图案，还能在磁流体182变化结构和形状的过程中观察到该过程中形成的逐渐变化的图案，这种较为缓慢的变化过程中所形成的图案具有更多的不确定性，能够给用户带来更多的惊喜，大大激发用户的使用兴趣。

磁流体又称磁性液体、铁磁流体或磁液，是一种新型的功能材料，它既具有液体的流动性又具有固体磁性材料的磁性。一般是由直径为纳米量级(10纳米以下)的磁性固体颗粒、基载液(也叫媒体)以及界面活性剂三者混合而成的一种稳定的胶状液体。该流体在静态时无磁性吸引力，当外加磁场作用时，才表现出磁性。由于磁流体182整体呈现为胶状液体，使其在变化过程中的变化更加缓慢，用户可以清楚观察到图案的变化过程，只要磁铁和磁流体182的相对位置发生变化，用户看到的图案就会发生变化，图形种类更加丰富，磁流体182变化过程中所呈现出的图案更是无法通过固定手段能够模拟出来的，因此该万花筒100能够大大激发用户的使用兴趣，能达到更好的寓教于乐的效果。

储样盒180内还可以进一步放置有色金属球、有色金属片、有色金属块中的一种或多种。金属也可以与磁铁产生磁性相吸，在磁流体182流动的过程中，有色金属也会随着磁流体182一起运动。因此，有色金属的加入能够使万花筒100呈现的效果更加多样化，用户观察到的图案更加丰富多彩。有色金属以不同的形状加入到储样盒180内，由于其形状的不同，反射效果也不同，能够进一步丰富万花筒100的观察效果。有色金属中的“有色”是指可以是各种金属外表镀一层颜色(例如红色、黄色、绿色或者是彩色)，也可以是金属本身所具有的颜色。

当然，储样盒180必须为透光材质制成(例如玻璃)，才能允许光线进入到储样盒180内。

为了方便用户向储样盒180内添加自己感兴趣的物品(可以是任何储样盒180能够容纳的物品)，储样盒180远离筒体120的一端设置有可选地开启或关闭的盒盖(图中未示出)。当然，盒盖也可以设置在储样盒180的其他位置。盒盖的设置方式可以参照任意现有盒盖的设置方式，但需要保证盒盖能够稳定地盖合在储样盒180上，且不影响万花筒100的使用。

为了能够实现储样盒180与磁铁的相对位置变化，可以是磁铁进行转动，也可以是储样盒180进行转动。例如储样盒180可以与筒体120转动连接，储样盒180可以卡接在筒体120上，且保证旋拧储样盒180可以使储样盒180能绕筒体120进行360°的转动。本实施例中，采用磁铁能够进行转动的方式实现储样盒180与磁铁的相对位置变化，详细设计方式如下(其他实施例中也可以采用其他方式)：

磁铁与筒体120转动连接，且磁铁与储样盒180在筒体120的轴线方向上间隔设置。本实施例中，磁铁未与储样盒180紧贴，而是间隔一定的距离，避免对光线入射储样盒180造成不利影响，进而影响用户的观看效果。

其他实施例中，磁铁可以包括间隔设置的第一磁体(图中未示出)和第二磁体(图中未示出)。将两个磁体分隔设置，例如可以是以筒体120的轴线为对称轴对称设置，两个磁体的运动能够让磁流体182具有更多样的结构变化。

本实施例中，筒体120靠近储样盒180的一端设置有转盘122。转盘122与筒体120转动连接。转盘122上周向间隔连接有多个固定杆124。多个固定杆124的长度方向与筒体120的长度方向相同。多个固定杆124的自由端朝靠近储样盒180的方向延伸，如图1所示。

请参照图4和图5，图4所示为转盘122与固定杆124的连接结构示意图，图5所示为固定杆124的结构示意图。7个固定杆124(其他实施例中可以是其他数量)在转盘122上周向间隔分布。多个固定杆124的自由端均设置有安装槽126，安装槽126与磁铁(图中未示出)可拆卸连接。磁铁的形状与安装槽126的形状相同，磁铁卡入安装槽126内即可。7个安装槽126上可以都安装上磁铁，也可以选择性地安装7个以下的磁铁。磁铁的数量变化，使得转盘122在转动过程中，磁流体182可以有不同的变化方式，可以让用户有更丰富的视觉体验。用户可以根据自己的需要，变化磁铁的安装数量。

进一步地，为了使磁铁能够更稳定地卡在安装槽126内，安装槽126内(包括槽底壁和侧壁)铺设有弹性垫(图中未示出)，例如橡胶垫，海绵垫，在磁铁的尺寸与安装槽126尺寸相同的情况下，弹性垫的设置将使得磁铁必须压迫弹性垫才能挤入安装槽126内，使得磁铁在安装槽126内的安装更加稳定。

进一步地，转盘122设有与筒体120匹配的安装孔128。转盘122套设于筒体120上。筒体120还连接有与筒体120螺纹匹配的螺母(图中未示出)，螺母位于转盘122与储样盒180之间，即依靠螺母限定转盘122的移动，避免转盘122从筒体120上滑脱。安装孔128的内径比筒体120的外径大0-2毫米，便于转盘122的灵活转动。

其他实施例中，为了能够让用户在转动转盘122时具有更准确的转动幅度，可以采用以下方式使筒体120和转盘122进行转动匹配：

请参照图6，图6所示为筒体120外侧和转盘122内侧的匹配示意图。筒体120的外侧周向间隔布置有多个第一弹性凸起130(图6中为18个，其他实施例中可以是其他数量，例如10个)。转盘122内侧周向间隔布置有多个第二弹性凸起132(图6中为18个，其他实施例中可以是其他数量，例如10个)。当转盘122套设于筒体120上时，第一弹性凸起130与第二弹性凸起132交替设置，且每个第二弹性凸起132的自由端均能伸入任意相邻的两个第一弹性凸起130之间，如图6所示。弹性凸起的材质可以是橡胶，具有一定弹性的塑料或者是金属弹片。当转盘122进行转动时，第二弹性凸起132将需要挤压转动方向上的第一弹性凸起130，才能使第二弹性凸起132卡入到转动方向上的下一个空隙(任意相邻两个第一弹性凸起130组成的空隙)当中。用户在操作转盘122进行转动时，能够明显感受到转盘122转动了几个空隙的幅度，使用户的转动操作具有更明确的目的性。且该设置下，用户转动一个空隙的幅度后，转盘122能够立即停止转动，用户有足够的时间观察该转动带来的图案变化。

第一弹性凸起130的数量可以为10个，第二弹性凸起132的数量可以为10个。第二弹性凸起132伸入任意相邻的两个第一弹性凸起130之间的距离为0.1-1毫米，距离过大，转盘122的转动更加困难(尤其对于年龄较小的儿童，没有足够的力量进行较为困难的转动)，距离过小，无法让用户更准确地判断转动了几个空隙的幅度，也无法更好地立即停止转动。

万花筒100的工作原理是：

用户通过观察窗110观察筒体120内部的三棱镜102，即可观察到由三棱镜102反射成型的图案。通过转动转盘122，用户可以观察到不同的图样，并且可以观察到磁流体182和有色金属在移动的过程中由三棱镜102反射出的图案的变化，这种变化较为缓慢，用户可以清楚地观察到每一个变化。磁铁数量的不同，对磁流体182的流动影响也不同，用户观察到的图案也不同，尤其是动态变化过程完全不同，这种动态效果基本不会重复，让用户始终能够看到不一样的图样，大大激发了用户的使用兴趣。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种万花筒，其特征在于，包括依次连接的观察窗、筒体和储样盒，所述万花筒还包括三棱镜，所述三棱镜安装于所述筒体内，所述观察窗与所述储样盒分别连接于所述筒体的两端，所述储样盒内容纳有磁流体和有色金属，所述筒体靠近所述储样盒的一端还设置有磁铁，所述磁铁与所述储样盒能进行相对位置的变化；

所述筒体靠近所述储样盒的一端设置有转盘，所述转盘与所述筒体转动连接，所述转盘上周向间隔连接有多个固定杆，所述多个固定杆的长度方向与所述筒体的长度方向相同，所述多个固定杆的自由端朝靠近所述储样盒的方向延伸，所述多个固定杆的自由端均设置有安装槽，所述安装槽与所述磁铁可拆卸连接；

所述筒体的外侧周向间隔布置有多个第一弹性凸起，所述转盘内侧周向间隔布置有多个第二弹性凸起，当所述转盘套设于所述筒体上时，所述第一弹性凸起与所述第二弹性凸起交替设置，且每个所述第二弹性凸起的自由端均能伸入任意相邻的两个所述第一弹性凸起之间。

2.根据权利要求1所述的万花筒，其特征在于，所述有色金属包括有色金属球、有色金属片、有色金属块中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的万花筒，其特征在于，所述磁铁与所述筒体转动连接，且所述磁铁与所述储样盒在所述筒体的轴线方向上间隔设置。

4.根据权利要求1所述的万花筒，其特征在于，所述第一弹性凸起的数量为10个，所述第二弹性凸起的数量为10个，所述第二弹性凸起伸入任意相邻的两个所述第一弹性凸起之间的距离为0.1-1毫米。

5.根据权利要求1所述的万花筒，其特征在于，所述转盘设有与所述筒体匹配的安装孔，所述转盘套设于所述筒体，所述筒体还连接有与所述筒体螺纹匹配的螺母，所述螺母位于所述转盘与所述储样盒之间，所述安装孔的内径比所述筒体的外径大0-2毫米。

6.根据权利要求1或4或5所述的万花筒，其特征在于，所述安装槽内铺设有弹性垫。

7.根据权利要求1所述的万花筒，其特征在于，所述储样盒与所述筒体转动连接。

8.根据权利要求7所述的万花筒，其特征在于，所述储样盒远离所述筒体的一端设置有能够开启或关闭的盒盖。