人眼成像原理實驗器的製作方法
2023-05-08 06:46:31 1
專利名稱：人眼成像原理實驗器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種教學器具，特別是一種了解光學成像原理的教學器具。
本實用新型的技術解決方案一種人眼成像原理實驗器，其特徵在於它由光源組件、透鏡組件、成像屏組件組成，其中透鏡組件由透鏡座、雙凸透鏡和矯正鏡組成，透鏡座上設有插孔，雙凸透鏡通過其下部一體連接的柄杆與透鏡座上的插孔插接，矯正鏡由彎月透鏡和透鏡套構成，彎月透鏡設置在透鏡套內，透鏡套套裝在雙凸透鏡前面伸出的相吻合的臺階環上，成像屏組件由成像座和成像屏構成，成像座上設有至少一道的與成像屏厚度相吻合的插槽，成像屏就插裝在成像座的插槽內，透鏡組件位於光源組件和成像屏組件之間。
本實用新型的實驗器對幫助學生加深了解和理解人眼成像的原理、了解近視眼和遠視眼的成因與矯正方法等內容、注意用眼衛生、預防近視眼的發生是十分有益的。本實用新型結構簡單，成本低，使用方便，直觀性強。
圖2是本實用新型的光源組件實施例結構示意圖。
圖3是本實用新型光源組件中的光源筒結構示意圖。
圖4是本實用新型的物屏示意圖。
圖5是本實用新型的透鏡組件結構示意圖。
圖6是本實用新型透鏡組件中透鏡座示意圖。
圖7是本實用新型透鏡組件中雙凸透鏡示意圖。
圖8是圖7的側剖視圖。
圖9是本實用新型透鏡組件中矯正鏡示意圖。
圖10是本實用新型透鏡組件中矯正鏡與雙凸透鏡的組合示意圖。
圖11是本實用新型的成像屏組件結構示意圖。
圖12是本實用新型成像屏組件中的成像座示意圖。
圖13是本實用新型底座中盒底和盒蓋之間的連接結構示意圖。
圖14是本實用新型底座一側外表面的刻度尺示意圖。
光源組件1可以是由蠟燭、火焰及蠟燭基座構成，蠟燭設置在蠟燭基座上，其火焰既作為光源，又作為物。
如圖2-4，光源組件1也可由基座4、電池電源5、開關6、光源筒7構成，其中光源筒7由鏡筒8、電珠9、聚光透鏡組10、漫反射片11、物屏12組成，電珠9設置在鏡筒8的最內端，鏡筒8內中部設置聚光透鏡組10(可由兩片或三片鏡片組成)，鏡筒8內外端設置漫反射片11，鏡筒8外端頭活動套裝物屏12(圖中物屏12以「1」字屏為例)，電池電源5、開關6及鏡筒8設置在基座4上，鏡筒8內的電珠9通過導線13及開關6與電池電源5相連。
如圖5-10，透鏡組件2由透鏡座14、雙凸透鏡15和矯正鏡16組成，透鏡座14上設有插孔，雙凸透鏡15通過其下部一體連接的柄杆17與透鏡座14上的插孔插接，矯正鏡16由彎月透鏡18和透鏡套19構成，彎月透鏡18設置在透鏡套19內，透鏡套19可套裝在雙凸透鏡15前面伸出的相吻合的臺階環20上。透鏡組件2中透鏡座14的插孔設置在其座體內，其上向上伸出一段小臺階體21，該小臺階體21與座體一體連接，其中間通孔22與座體內插孔吻合相通，小臺階體21的兩側設有對稱的開縫23，相應地，雙凸透鏡15的柄杆17下端頭為與透鏡座14的插孔孔徑相吻合的圓柱頭，柄杆17下部為與小臺階體21上對稱開縫23相吻合的扁板體，這樣當雙凸透鏡15的柄杆17下端頭的圓柱頭穿過小臺階體21插入透鏡座14座體內的插孔後，其柄杆17下部的扁板體正好穿設在小臺階體21的對稱開縫23內，保證了透鏡穩定的安裝位置。
如
圖11-12，成像屏組件3由成像座24和成像屏25構成，成像座24上設有至少一道的與成像屏25厚度相吻合的插槽26，對應插槽26兩側位置在成像座24上設有光屏卡27，成像屏25就插裝在成像座24的插槽26內，同時由光屏卡27卡住。成像座24上最好設有三道插槽26，三道插槽26相互平行，它們之間保留一定間距，當成像屏25插裝在成像座24的中間一道插槽26內時，用於觀察正常人眼成像位置，當成像屏25插裝在成像座24的最前一道插槽26內時，用於觀察近視人眼成像位置，當成像屏25插裝在成像座24的最後一道插槽26內時，用於觀察遠視人眼成像位置。
本實用新型中，光源組件1、透鏡組件2、成像屏組件3可設置在長矩形底座28上，如
圖1，該底座28上面兩側設有導軌29，相應地，光源組件1中的基座4、透鏡組件2中的透鏡座14和成像屏組件3中的成像座24底面兩側均設有與底座28上兩側導軌29相吻合的內凹臺階30，它們滑動配合連接在一起，在底座28的一側外表面設有刻度尺31。
為了攜帶方便，長矩形底座28可分成盒蓋32和盒底33兩部分構成，如
圖13，在盒底33的一端設有耳孔34，而在盒蓋32相應端設有與盒底33耳孔34相吻合的插舌35，盒蓋32相應端還設有與盒底33對應端外壁相吻合的掛鈎36，當盒蓋32取下翻轉後，其插舌35和掛鈎36就與盒底33對應端的耳孔34和外壁插接相連，構成一長矩形底座28。
本實用新型的人眼成像原理實驗器由模似人眼晶體的雙凸透鏡、近視和遠視矯正鏡、物屏、成像屏、基座、光源組件和包裝盒等零部件組成。模擬人眼晶體的雙凸透鏡有三種共五個。其中模擬正常人眼晶體的雙凸透鏡一個，模擬近視眼晶體和模擬遠視眼晶體的雙凸透鏡各兩個。近視眼的矯正鏡為負彎月透鏡，遠視眼的矯正鏡為正彎月透鏡，各有四個。它們與模擬近視眼晶體和模擬遠視眼晶體的雙凸透鏡配套使用，可實現矯正近視(或遠視)至正常人眼的視力，或者顯示矯正不足或矯正過度。雙凸透鏡及矯正鏡的兩邊均有一圈高出鏡面的保護邊。矯正鏡可直接套在模擬近視、遠視眼晶體的雙凸透鏡前面，像戴眼鏡一樣。物可用傳統的蠟燭火焰或用光源照亮的物屏(刻有線條圖形的屏)。物屏上的物為「1」字與若干豎線條的組合圖案。光源組件的一個側面有讀數指示標記，指示物平面的位置。成像屏為塑料屏。包裝盒由盒底和盒蓋構成，它們的兩長邊內側均有兩根凸出的筋，盒底和盒蓋相互連接後構成實驗操作用的長矩形底座。盒底和盒蓋中間的筋組成兩條等寬等高的導軌。光源組件、透鏡組件、成像屏組件能在導軌上移動。包裝盒的一個側邊上有標尺，標尺的示值有兩種標註方法(如
圖14)，其中一組示值的零刻度標在標尺的中間。標尺的最小刻度值為1mm。
本實用新型的工作原理如下1、模擬正常人眼成像，實驗裝置如
圖1所示，模擬正常人眼晶體的雙凸透鏡15插到透鏡座14上，透鏡座14置於長矩形底座28的刻度尺31標為0的地方，光源組件1上的物屏12在明視距離(25cm)處的物(物屏上的圖案)將清晰地成像在模擬人眼視網膜的成像屏25上，成像屏25位於標尺刻度12.5cm處。
2、模擬近視眼成像及矯正方法，將模擬近視眼晶體的雙凸透鏡15插到透鏡座14上，明視距離處的物將成像在模擬人眼視網膜的成像屏25前，當物屏12移近雙凸透鏡15至某一位置時，清晰的像重新成像在模擬視網膜上，這是近視。近視眼用負彎月透鏡來矯正。在模擬近視眼晶體的雙凸透鏡15前套上焦度適當的矯正鏡16後，明視距離處的物又清晰地成像在模擬視網膜的成像屏上。近視得到矯正。若矯正鏡的度數過小，則仍成像在視網膜前，若矯正鏡的度數過大，則成像在視網膜後。模擬近視眼晶體的雙凸透鏡的焦度越大，近視越嚴重，矯正鏡的度數亦越大。
3、模擬遠視眼成像及矯正方法將模擬遠視眼晶體的雙凸透鏡15插到透鏡座14上，在明視距離處的物成像在模擬人眼視網膜的成像屏25後面。當物遠離雙凸透鏡15至某一位置時，物的像將重新清晰地成像在視網膜上，這是遠視。遠視眼用正彎月透鏡來矯正。將焦度適當的矯正鏡16套在模擬遠視眼晶體的雙凸透鏡15前，明視距離處的物將成像在視網膜上，遠視得到矯正，如矯正鏡的度數過大或過小，則清晰的像將成像在視網膜的前面或後面。模擬遠視眼晶體的雙凸透鏡的焦度越小，遠視越嚴重，矯正鏡的度數亦越大。
權利要求1.一種人眼成像原理實驗器，其特徵在於它由光源組件、透鏡組件、成像屏組件組成，其中透鏡組件由透鏡座、雙凸透鏡和矯正鏡組成，透鏡座上設有插孔，雙凸透鏡通過其下部一體連接的柄杆與透鏡座上的插孔插接，矯正鏡由彎月透鏡和透鏡套構成，彎月透鏡設置在透鏡套內，透鏡套套裝在雙凸透鏡前面伸出的相吻合的臺階環上，成像屏組件由成像座和成像屏構成，成像座上設有至少一道的與成像屏厚度相吻合的插槽，成像屏就插裝在成像座的插槽內，透鏡組件位於光源組件和成像屏組件之間。
2.根據權利要求1所述的人眼成像原理實驗器，其特徵在於所述光源組件由蠟燭、火焰及蠟燭基座構成，蠟燭設置在蠟燭基座上，其火焰既作為光源，又作為物。
3.根據權利要求1所述的人眼成像原理實驗器，其特徵在於所述光源組件由基座、電池電源、開關、光源筒構成，其中光源筒由鏡筒、電珠、聚光透鏡組、漫反射片、物屏組成，電珠設置在鏡筒的最內端，鏡筒內中部設置聚光透鏡組，鏡筒內外端設置漫反射片，鏡筒外端頭活動套裝物屏，電池電源、開關及鏡筒設置在基座上，鏡筒內的電珠通過導線及開關與電池電源相連。
4.根據權利要求1所述的人眼成像原理實驗器，其特徵在於所述透鏡組件中透鏡座的插孔設置在其座體內，其上向上伸出一段小臺階體，該小臺階體與座體一體連接，其中間通孔與座體內插孔吻合相通，且小臺階體的兩側設有對稱的開縫，相應地，雙凸透鏡的柄杆下端頭為與透鏡座的插孔孔徑相吻合的圓柱頭，柄杆下部為與小臺階體上對稱開縫相吻合扁板體，在雙凸透鏡的柄杆下端頭的圓柱頭穿過小臺階體插入透鏡座座體內的插孔後，其柄杆下部的扁板體正好穿設在小臺階體的對稱開縫內。
5.根據權利要求1所述的人眼成像原理實驗器，其特徵在於所述成像屏組件中的成像座上設有三道與成像屏厚度相吻合的插槽，三道插槽相互平行，它們之間保留一定間距。
6.根據權利要求1所述的人眼成像原理實驗器，其特徵在於所述成像屏組件中，在成像座上對應插槽兩側的位置設有光屏卡，用於卡住成像屏。
7.根據權利要求1所述的人眼成像原理實驗器，其特徵在於所述光源組件、透鏡組件、成像屏組件設置在長矩形底座上，該底座上面兩側設有導軌，相應地，光源組件中的基座、透鏡組件中的透鏡座和成像屏組件中的成像座底面兩側均設有與底座上兩側導軌相吻合的內凹臺階，它們滑動配合連接在一起，在底座的一側外表面設有刻度尺。
8.根據權利要求7所述的人眼成像原理實驗器，其特徵在於所述底座由盒蓋和盒底構成，在盒底的一端設有耳孔，而在盒蓋相應端設有與盒底耳孔相吻合的插舌，盒蓋相應端還設有與盒底對應端外壁相吻合的掛鈎，盒蓋取下翻轉後，其插舌和掛鈎就與盒底對應端的耳孔和外壁插接相連，構成一長矩形底座。
專利摘要本實用新型涉及一種了解光學成像原理的教學器具，它由光源組件、透鏡組件、成像屏組件組成，其中透鏡組件由透鏡座、雙凸透鏡和矯正鏡組成，透鏡座上設有插孔，雙凸透鏡通過其下部一體連接的柄杆與透鏡座上的插孔插接，矯正鏡由彎月透鏡和透鏡套構成，彎月透鏡設置在透鏡套內，透鏡套套裝在雙凸透鏡前面伸出的相吻合的臺階環上，成像屏組件由成像座和成像屏構成，成像座上設有至少一道的與成像屏厚度相吻合的插槽，成像屏就插裝在成像座的插槽內，透鏡組件位於光源組件和成像屏組件之間。本實用新型的實驗器對幫助學生加深了解和理解人眼成像的原理、了解近視眼和遠視眼的成因與矯正方法等內容、注意用眼衛生、預防近視眼的發生是十分有益的。本實用新型結構簡單，成本低，使用方便，直觀性強。
文檔編號G09B23/22GK2594901SQ0229305
公開日2003年12月24日 申請日期2002年12月27日 優先權日2002年12月27日
發明者李伯明 申請人:李伯明