[发明专利]一种机械式变色单元

说明书

技术领域：

本发明涉及一种能够全面直观地反映和理解三基色成色原理和人体视光学特点的机械式变色单元，可作为配色用具、教学用具、儿童玩具、特殊工艺品等应用于多方面。

背景技术：

为了便于理解三基色成色原理，需要一种能够全面直观地反映三基色成色原理的变色工具。现在的变色工具有几类，第一类是利用陀螺作为旋转装置设计的变色陀螺。但是，现在的变色陀螺要么是通过改变陀螺表面的印有色彩的活动图片来实现变色，要么是通过改变陀螺的两种旋转方向，从而呈现两种颜色变化，或者是通过正面和背面的不同色彩和图案的简单组合；第二类是在多面体上涂上各种颜色，根据需要改变多面体的呈色面，从而达到改变颜色的目的，用于装饰等领域，这两类变色方式变色范围极其有限，而且都不是根据三基色成色原理设计的。第三类是电子类，这一类是在三基色成色原理基础上设计的，但不能直观反映和理解三基色的成色原理。

发明内容：

针对上述问题，本发明提供了一种变色方式极其简单，可变色彩极其丰富，而且能全面直观地反映和理解三基色成色原理、人体视光学特点的变色单元。这种变色单元是机械式非电子类的。

技术方案：

自然界的各种色彩都可分解为红、绿、蓝三种颜色，可以利用红、绿、蓝三种颜色按照不同比例混合而产生。因此红、绿、蓝三色称为三原色或者三基色。一定比例的三基色旋转时，由于人眼视觉的特殊性，看到的是三基色的混合色。当三基色比例改变时，看到的混合色也在改变，因此可以改变三基色的比例，通过旋转呈现不同混合色，从而使人们看到各种色彩。

本发明提供的变色单元如图1所示，由一个三面体托盘10、若干个三面体3和相应的接头2和4、颜色调节块5组成。

变色单元中的三面体3表现三基色。三面体3的三个面分别涂上红、绿、蓝三种颜色，成为三色体，这种三面体称为单纯三面体，或者分成若干段，每一段分别涂上红、绿、蓝三种颜色，使一个三面体上具有多个三色体，这种三面体称为多段式三面体，因此，所说的三面体3既可指单纯三面体，也可指多段式三面体。由若干个涂上三基色的三面体可以排列成水平、垂直或者以各种角度倾斜的面，和三面体托盘10、相应的接头2和4、颜色调节块5共同组成变色单元。变色单元通过颜色调节块5调节三面体3的不同面使之位于外表面，成为呈色面，从而显示三基色的某一种颜色，调节这种颜色的呈色面数量来得到这种颜色的比值，因而在这种变色单元里就可获得三基色的不同比例，通过旋转作用而呈现出各种混合色，表现出不同的色彩。

变色单元的混合色数量理论上为M_N＝M_N-1+N+1(M为混合色数量，N为三色体数量，M_N为具有N个三色体产生的混合色数量，M_N-1为具有N-1个三色体产生的混合色数量，当N依次为1、2、3、4时，M_N依次为3、6、10、15)。但当N值过大时，由于相邻混合色差别过小，人眼不容易分辨，因此N值有一个极限。N值的极限与三色体的大小、形状等因素有关，难以确定。

由于三面体3和三面体托盘10的多样性，可以出现各种形式的变色单元。这些变色单元可以有三种分类，第一种分类根据三面体的不同进行，由简单三面体组成的变色单元可称之为简单变色单元，用多段式三面体组成的变色单元，可称之为多段式变色单元。第二种分类是根据三面体的排列面不同进行的，可分成水平式、垂直式和圆锥式变色单元。第三种分类是根据变色单元的数量多少进行的，可分成单个的变色单元和组合式变色单元。

将这种机械式变色单元与旋转装置结合，就成为可以应用的变色工具，与陀螺旋转装置结合就成为变色陀螺，如图4所示。采用这种机械式变色单元的变色工具变色方式极其简单，变色数量极其丰富，能够全面直观地反映三基色成色原理和人体视光学特点。变色陀螺还是少年儿童认识色彩的有益玩具。这种变色工具可以作为试色工具、教学工具、儿童玩具、特殊工艺品等应用于多方面。

以下结合附图和实施例进一步阐述变色单元的实施方式：

图1示三面体、接头、颜色调节块和水平式变色单元示意图，图2示垂直式变色单元示意图，图3示圆锥式变色单元示意图，图4示圆锥式变色陀螺示意图。

1.三面体正面2.内接头3.三面体侧面4.外接头5.颜色调节块6.三面体托盘的外盘(或下盘)7.三面体托盘的内盘(或上盘)8.三面体托盘的底盘9.三面体托盘的盘芯10.三面体托盘11.三面体托盘小孔12.水平式变色单元13.垂直式变色单元14.圆锥式变色单元15.圆锥式变色单元16.陀螺旋转装置