ДЕКОРАТИВНО-СУВЕНИРНОЕ УСТРОЙСТВО

Данная полезная модель относится к носителям трехмерных изображений на основе прозрачных материалов и может быть применена, в частности, в качестве художественной, сувенирной и демонстрационной продукции, а также использоваться в качестве занимательной оптической игрушки, развивающей образно-пространственное мышление.
Известна развивающая образно-пространственное мышление игрушка, содержащая набор игровых элементов, каждый из которых имеет, по крайней мере, одну игровую поверхность, при этом игровые элементы в виде равнобедренных прямоугольных треугольников с цветной и/или с покрытием игровой поверхностью собираются на заготовке из податливого материала, разделенной линиями сгиба на равновеликие игровым элементам равнобедренные прямоугольные треугольники, покрытые листовым прозрачным материалом в форме равновеликих игровым элементам равнобедренных прямоугольных треугольников, только одна из трех сторон которых не имеет прочного соединения с материалом заготовки. При этом составляющие набора могут быть изготовлены из дерева, натурального и/или искусственного камня, пластика и любого другого листового материала в форме равновеликих равнобедренных прямоугольных треугольников. [пат. РФ №2453350, A63F 3/00, опубл. 20.06.2012].
Недостатком данного устройства-игрушки является ограниченность числа информационных полей и ограниченные возможности в качестве демонстрационной продукции.
В качестве прототипа взят демонстрационный куб, содержащий многослойный рисунок внутри него анаморфного типа.
Куб представляет собой монолитный прозрачный куб с анаморфными рисунками. Размер куба 35×35×35 сантиметров из прозрачного акрила и состоит из 216 мелких прямоугольных параллелепипедов, на каждой грани которых нанесен фрагмент рисунка. Когда куб собран, при взгляде прямо на плоскость куба отчетливо виден только один рисунок. И каждый раз, поворачивая скульптуру на 90 градусов, можно увидеть другую картинку. С противоположных сторон контуры рисунков повторяются, т.к. лишние элементы дальнего рисунка все равно бы отлично проглядывались. При плавной смене угла просмотра скульптуры все рисунки внутри будто "рассыпаются" на части и собираются вновь в нечто новое. Идея стеклянного куба, внутри которого мастера размещают многослойный рисунок не нова; но австрийский дизайнер Thomas Medicus усложнил этот прием по-своему, добавив внутрь интересную художественную иллюзию реализованную в рисунках.
[www.4insight.pro/ru/art/anamorfnyj-risunok-v-kube].
Недостатком данной конструкции является сложность ее воспроизводства (216 многоугольников), более того недостатком является также то, что невозможно наблюдать реальные объемные объекты внутри куба в реальном пространстве, что усложняет его использование в качестве объекта, развивающего образно-пространственное мышление.
Задачей создания данной полезной модели является создание оптической системы, позволяющей более эффективно использовать внутренние пространство многогранника для визуального наблюдения объектов внутри его объема и упрощение его конструкции.
Поставленная задача решается созданием декоративно-сувенирного устройства, выполненного в виде многогранника в форме куба, включающее, по крайней мере, 6 многогранников, выполненных в виде правильных 4-угольных усеченных пирамид, большие основания которых выполнены из плоских линз Френелевского типа по площади соответствующих большому основанию пирамиды, при этом многогранники скреплены между собой по ребрам усеченных пирамид, обеспечивая при этом образование куба, гранями которого являются большие основания усеченных пирамид и, расположенного внутри него, малого куба, гранями которого являются малые основания усеченных пирамид.
Целесообразно малые основания усеченных пирамид выполнять со средствами крепления для демонстрируемых объектов, информационных блоков, звуковой информации.
Обычно используют 7-кратные плоские линзы Френеля, а усеченные пирамиды выполняют из податливой к сгибу пластмассы, толщиной не менее 0,5 мм.
Преимущественно соотношение площадей оснований каждой из усеченных пирамид используют равным 1: 5-6.
Предлагаемое техническое решение - декоративно-сувенирное устройство - иллюстрируется фиг. 1-3.
На фиг.1 - представлен пример конструктивного выполнения заявляемого устройства, его общий вид.
На фиг 2 - представлен общий вид одной из ячеек в виде усеченной пирамиды, собранной из заготовки фиг. 3
На фиг 3 - общий вид развертки одной из заготовок для изготовления усеченной пирамиды.
Предлагаемое устройство содержит основной каркас в форме куба сложенный из шести пустотелых ячеек выполненных в виде усеченных пирамид, на малые основания которых крепятся объекты наблюдения, по одной ячейке на каждую грань куба, шести квадратных плоских линз Френеля из прозрачного пластика в виде квадрата, совмещенных с общим каркасом, как грани куба, и через которые можно наблюдать расположенные в ячейках объекты в динамике реального пространства. Общий вид заготовки для ячеек представлен на фиг. 3. Заготовки разделены линиями сгибы на равновеликие равнобедренные трапеции и выполнены из любого тонкого, толщиной не менее 0,5 мм податливого к сгибу пластического материала. Устройство изготавливается следующим образом.
Вырезанные по форме и размеру заготовка (фиг. 3) собирается по линии отреза, формируя усеченный многогранник-ячейку (усеченную пирамиду) в количестве не менее 6 штук, которые затем склеиваются в один общий каркас куба ребрами. Далее последовательно закрепляют любые объекты на малых основаниях ячеек- пирамид и закрывают все шесть внешних граней куба линзами. Френеля. Получаем куб с объектами внутри его гиперобъема.
Линзы позволяют видеть внутреннюю ячейку как отдельный полный куб. В целом, рассматривая куб сквозь каждую грань-линзу, мы будем видеть новые отдельные кубы с объектами внутри. Иными словами пространство предлагаемого куба за счет линз увеличилось в шесть раз, а весь объект замкнут восемью кубами.
В последнем варианте исполнения предлагаемого устройства был использован каркас куба со стороной 7×7 см, все шесть граней которого представляют собой плоские линзы Френеля 7×7 см семикратного увеличения по одной линзе на каждую грань. В таком пустотелом кубе одна линза каждой грани воспроизводит полное внутреннее пространство куба. Учитывая, что грани куба сложены из шести плоских линз, то в целом куб воспроизводит шесть полных кубических пространств несвязанных между собой. Это дает возможность поместить не один объект внутри куба, а шесть.
В предлагаемом варианте исполнения использовалась плоская, толщиной 1 мм сложная составная линза Френеля 7-кратного увеличения. Такие поверхности с малым шагом технологически возможно выполнить путем прессования из пластмасс с высокой оптической прозрачностью, например полиметилметакрилат.
Предлагаемый размер заготовки 3-7 см в стороне основания трапеции не ограничивает устройство базовыми размерами. Предлагаемое оптимальное соотношение площадей оснований пирамид равно 1:5-6.
Предлагаемое устройство - это многогранник в форме куба, замкнутый шестью квадратными гранями-линзами. Но могут быть модели и с другим количеством внешних граней. Линзы позволяют видеть внутреннюю ячейку как отдельный полный куб, в целом, рассматривая куб сквозь каждую грань-линзу, мы будем видеть новые отдельные кубы с объектами внутри. Иными словами пространство нашего куба за счет линз увеличилось в шесть раз, т.е. то, что можно уместить в пространстве одного куба, в предлагаемой модели умещается в шесть раз больше.
Полезная модель может быть использована в рекламе, в создании сувениров, а также детских игрушек, где с каждым поворотом куба появляются все новые и новые предметы.
Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении вариативности моделирования и демонстрации образцов, дополнительном развитии образно-пространственное мышление, за счет достижения оптического эффекта визуального изменения формы ячейки усеченной пирамиды в геометрическую форму куба.
Предлагаемая модель позволяет наблюдать замыкание построенной трехмерной модели геометрически правильными кубами, а поскольку все шесть ячеек модели пустотелы, то внутри каждой усеченной пирамиды можно поместить реальный объект наблюдения в виде трехмерной фигуры. Оригинальность заявленной модели в том, что не требуется никаких дополнительных приспособлений или компьютерных программ для наблюдения Простота конструкции и использование недорогих материалов может быть использовано в промышленности, как развивающая фантазию детская игрушка.