雷射琴的製作方法
2023-05-09 00:20:56
專利名稱：雷射琴的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種光電控制的雷射琴。
現有的雷射琴主要包括產生雷射光源的雷射器、擴束透鏡、反射式分光器、光接收器、光電變換放大器、接口開關電路和發聲器等部件或組件。雷射光源一般採用一臺或兩臺輸出為10瓦級的銅蒸氣雷射器，輸出的雷射光束通過擴束透鏡射向由多個反光鏡構成的反射式分光器分散成與「光琴弦」數相同的光束，稱之為「琴弦光束」，反光鏡的數量取決於「光琴弦」的根數，被分出來的光束射向光接收器；表演者用手將反射式分光器反射出來的光束遮斷，通過光接收器、光電變換放大器、接口開關電路和發聲器，就會發出音樂聲音。產生與「光琴弦」數相同的光束，其採用的必要裝置或部件為雷射器、擴束鏡和反射式分光器。這種產生「琴弦光束」的方法存在著以下一些缺點。其一，雷射器(例如銅蒸氣雷射器)結構複雜龐大，重達幾百公斤，並且耗電量很大，達幾個仟瓦；其二，雷射器的工作是通過頻率為10千赫茲左右的高壓大電流脈衝放電實現的，脈衝電壓高達1萬伏，電流達幾千安培，這對表演場所設置的音響器件(話筒、伴奏電子樂器等)造成很大的幹擾，影響其正常工作；其三，這種雷射器中的放電開關需要水冷，運轉十分麻煩；其四，這種雷射器的輸出光束直徑為10毫米量級，輸出光束中，光弦分布不均勻，且隨時間變化，經過反射式分光器分出來的光的亮度不均勻，有時甚至到難以操作的程度；其五，由於擴束鏡、反射式分光器受振動等因素的影響，常會使分出來的光束偏離已對準好的光接收器，從而導致演奏失敗；其六，整套雷射琴運輸搬動不易，而且整套裝置耗資巨大，運作及其維護費用也很昂貴。總之，現有的雷射琴由於上述諸多缺點，很不適用，也很難普及推廣。
本實用新型的目的是對現有雷射琴的雷射光源及作為「光琴弦」的光束進行根本性的改進，從而能製造出一種結構簡單、造價低廉、運作方便、調整容易、體積小重量輕、無電幹擾和不受振動影響的適合於文娛藝術表演的雷射琴。
本實用新型雷射琴採用了另一種雷射光源發生裝置或部件，即本實用新型採用一個小巧的重量僅為幾十克、由直流4伏50毫安供電的雷射二極體和一個更為小巧的聚焦透鏡所構成的雷射二極體組件來代替現有雷射琴所用的雷射器。採用雷射二極體組件的個數與雷射琴的「光琴弦」數相同，一般為16～22個。本實用新型雷射琴的結構部件主要包括由雷射二極體和聚焦透鏡所構成的雷射二極體組件、光接收器、光電變換放大器、接口開關電路和發聲器。另外，本實用新型中還設置有專門設計的輔助操作板。由於雷射二極體組件所產生的「琴弦光束」功率較弱，表演者難以進行實際操作，於是專門設計了一個輔助操作板，巧妙地解決了這一問題。輔助操作板由透明有機玻璃材料製成，板面上按「琴弦光束」間的距離開有直徑為4毫米左右的小圓孔，小圓孔的數目與雷射琴的「光琴弦」確定的音符數目相同。輔助操作板上的小圓孔略小於光束的截面，使光束的大部分透過圓孔射向光接收器，一小部分光束在圓孔邊緣形成相應的紅色光環，以指示「光琴弦」的位置，便於表演者操作，故輔助操作板起著顯示「光琴弦」位置的作用。為了便於表演者或初學者操作，還可在小圓孔周圍恰當位置標註上各個音高符號。輔助操作板上的小圓孔可以作一直線式排列，也可按需要以其它方式布置。
表演者操作時，通過用手操作或遮斷從雷射二極體組件發送出的光束，這些「琴弦光束」通過輔助操作板上的小圓孔，經光接收器、光電變換放大器、接口開關電路和發聲器各部件，最後使發生器發出美妙動聽的音樂聲來。
表演者既可用在輔助操作板圓孔的上方或下方用手遮斷光束的方式進行表演，也可用揚琴棒敲擊圓孔而遮斷光束進行表演。
雷射二極體組件和光接收器的排列方式還可以按表演者舞蹈動作，在其間隔空間進行適當排列，以實現以往未有的「自己舞蹈、自己伴奏」的奇特功效。
本實用新型雷射琴克服了以往採用複雜龐大、高功率的雷射器來產生雷射光源所帶來的許多缺點和麻煩問題，對雷射光源和雷射琴的「光琴弦」進行根本性改進，從而使本實用新型雷射琴具有結構簡單、體積小重量輕、便於運作和操作，造價低廉、無電幹擾等優點，並且特別適合於表演者進行彈撥、敲擊以及與舞蹈動作相結合形式的雷射琴藝術表演。
圖1為本實用新型雷射琴的結構示意圖。
現結合附圖將本實用新型詳細敘述於下。
本實用新型雷射音樂琴由產生雷射光源的雷射二極體1、聚焦透鏡2(此兩者構成雷射二極體組件A)、輔助操作板3、光接收器4、光電變換放大器5、接口開關電路6及發聲器7組成。輔助操作板3上開有若干小圓孔8，圓孔直徑為4毫米左右，按「琴弦光束」間的距離排列。所採用的雷射二極體組件A的個數與雷射琴的「光琴弦」數相同，一般為16～22個。雷射二極體1可發出紅色可見光，由直流供電，電壓為4伏，電流為50毫安。輔助操作板3設置於雷射二極體組件A與光電接收器4之間，該板是由可透過紅色可見光的有機玻璃材料製成，在輔助操作板3上按照雷射琴「光琴弦」的數量，間隔設有多個小於雷射光束截面的小圓孔8。其圓孔數量一般亦為16～22個。在有機玻璃板小圓孔周圍適當位置標註有音高符號，便於表演者或初學者進行彈撥或敲擊操作。
權利要求1.一種雷射琴，包括有產生雷射光源的部件或裝置1、光學透鏡2、光接收器4、光電變換放大器5、接口開關電路6和發聲器7，其特徵是產生雷射光源的部件1是雷射二極體，光學透鏡2為聚焦透鏡，雷射二極體和聚焦透鏡構成產生「琴弦光束」的雷射二極體組件A，另外還設有開有若干圓孔8的輔助操作板3，「琴弦光束」通過該圓孔射向光接收器4。
2.根據權利要求1所述的雷射琴，其特徵是雷射二極體組件A的個數與雷射音樂琴所需的「琴弦光束」數相一致，一般為16～22個。
3.根據權利要求1所述的雷射琴，其特徵是輔助操作板3由一透明有機玻璃板製成，板上按「琴弦光束」間的距離打有若干個小圓孔8，小圓孔8數量與雷射琴確定的琴弦音符數目相一致；小圓孔8的直徑約為4毫米。
4.根據權利要求1所述的雷射琴，其特徵是雷射二極體採用的是由直流4伏、50毫安供電的雷射二極體。
5.根據權利要求3所述的雷射琴，其特徵是輔助操作板3上的小圓孔8周圍恰當位置標註有便於表演者操作的音高符號。
6.根據權利要求3所述的雷射琴，其特徵是輔助操作板3上的小圓孔8可以作一直線排列方式布置，也可按需要以其他排列方式布置。
專利摘要本實用新型公開了一種新型的改進的雷射音樂琴,它由雷射二極體1、聚焦透鏡2、輔助操作板3、光接收器4、光電變換放大器5、接口開關電路6及發聲器7所組成。「琴弦光束」通過輔助板3上的小孔8射向光接收器4,再通過光電變換放大器5、接口開關電路6及發聲器7而發出音樂聲。表演者操作即遮斷相應音符的「琴弦光束」,發聲器7即能發出相應的音樂聲來。本實用新型雷射音樂琴具有體積小、重量輕、結構簡單、造價低廉、操作調整方便、無幹擾等許多優點,適合文娛雷射藝術表演。
文檔編號G10H3/00GK2292320SQ97206358
公開日1998年9月23日 申請日期1997年1月15日 優先權日1997年1月15日
發明者楊天立 申請人:楊天立