透鏡成像實驗教具的製作方法
2023-11-07 18:21:42 3
專利名稱：透鏡成像實驗教具的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種透鏡成像實驗教具。
但是，一般進行透鏡成像的光學實驗臺並無專人維護，在進行實驗點燃蠟燭時，蠟油會滴落在檯面上，因此實驗過後必須清理，在使用上相當不便；而且，由於同學的疏忽，極易發生被蠟油滴到而燙傷的情形，甚至可能會釀成火災等危險，所以，在教學過程中必須相當謹慎、小心。另外，蠟燭的高度必須與透鏡的高度相互配合，才會順利地在顯示屏上顯像，但因未用過的蠟燭較長、用過的蠟燭較短，所以常常將過長的蠟燭截斷、過短的蠟燭丟棄，無形中造成資源的浪費。另外，由於蠟燭的亮度不夠，所以在進行實驗時為清楚看到投射在顯示屏上的圖像，必須把燈關掉，使室內光線略為昏暗，但這樣一來，因視線不好，造成老師無法密切注意每個學生的動向，從而無法預防學生可能發生的危險。另外，在顯示屏上只能明顯看出成像與實物上下巔倒，並不能看出成像與實物左右相反，造成實驗的遺憾，無法給學生留下鮮明的印象。
為了實現上述目的，本實用新型的透鏡成像實驗教具，包括發光件、透鏡和顯示屏，且上述發光件、透鏡和顯示屏呈直線排列，其特徵在於所述教具還包括基座，該基座上設有軌道，發光件、透鏡和顯示屏的下方分別固設有可嵌入基座軌道內的撐座，通過上述撐座發光件、透鏡和顯示屏呈直線設立在基座上，發光件撐座的上端設有基板，基板上設有可明顯區分上、下、左、右形狀的電發光源。當進行透鏡成像實驗時，依次將顯示屏、透鏡和發光件的撐座嵌入基座的軌道內，發光源發光，再調整發光件、透鏡、顯示屏的位置，使發光源發出的光經過透鏡折射後，在顯示屏上成像，由於該發光源可明顯區分上、下、左、右，因此，學生在觀看實物與成像時，可明確知道實物與圖像之間的差異。
另外，本實用新型可在基板上設置與發光源形成通電迴路的電源組和開關。
上述發光源可由數隻高亮度的發光二極體排列而成，且構成發光源的發光二極體依排列位置可呈不同的顏色。
在上述基板上可設置與開關、電源組、發光源形成通電迴路的閃爍電路，從而利用該開關的切換，使發光源呈常亮、閃爍的狀態。
另外，在基座框部的側壁上設有可測量長度的量尺；在上述電源組上還可並聯一供插接電源線的電源插孔，使該電源組可使用外接電源。
所述基板可呈透明狀；所述發光源可為人工電子光源圖案。
本實用新型包括發光源、透鏡、顯示屏和基座，發光源、透鏡和顯示屏依次置於基座上，且可在基座上活動，發光源由數隻不同顏色且排列成可明顯區分上、下、左、右形狀的高亮度發光二極體(簡稱為LED)構成，同時發光源與電路及開關連接，藉由開關的切換及電路的配合，使發光源呈不亮、常亮、閃爍的狀態。這樣即可成為一種使用上相當安全、方便，且效果較為明顯、可有效增進教學效果和趣味的透鏡成像實驗教具。
圖2是本實用新型發光件的示意圖。
圖3是本實用新型的立體組合圖。
圖4是本實用新型的立體後視組合圖。
圖5是本實用新型的立體側視組合圖。
圖6是本實用新型顯示屏上顯示的成像圖。
圖7是本實用新型的另一實施方式。
圖8是現有技術的結構示意圖。
發明的最佳實施方式
以下結合附圖和實施例進一步詳細說明本實用新型的結構特徵、目的和效果。
如
圖1所示，本實用新型的透鏡成像實驗教具包括發光件1、透鏡2、顯示屏3和基座4，其中發光件1在其透明基板11的下端固設有撐座12，在基板11上設有人工光電圖案(或人工電子光源圖案)的發光源13，在本實施例中此處的發光源13由數隻不同顏色且排列成可明顯區分上、下、左、右形狀(如上、b或F)的高亮度發光二極體(LED)構成，同時該基板11上還設有電源組14、可外接電源的電源插孔15、閃爍電路16及三相開關17，電源組14與電源插孔15呈並聯連接，二者經三相開關17與閃爍電路16連接(如圖3所示)，與發光源13形成通電迴路，藉由電源組14或外接電源供給發光源13及閃爍電路16電能，使其工作，並可利用三相開關17控制發光組1的關閉、常亮和閃爍；透鏡2的下方設有撐座21；顯示屏3為適當大小的板體，其下方設有撐座31；基座4為長形座體，在其底板41的上端設有框部42，框部42上有軌道43，該軌道43內可嵌入容置發光件1、透鏡2、顯示屏3的撐座12、21、31，從而使發光件1、透鏡2、顯示屏3呈直線固定在基座4上，另外在框部42兩側壁上分別設有測量長度的量尺44。
當進行透鏡成像實驗時，依次將顯示屏3、透鏡2及發光件1的撐座31、21、12對應嵌入基座4的軌道43中，再切換開關17，使發光源13呈常亮的狀態；接著，調整發光件1、透鏡2、顯示屏3的位置，使發光源13的LED發出的光線經過透鏡2折射，在顯示屏3上投射成像，由於各LED的排列方式可明顯區分出其形狀的上、下、左、右，且基板11為透明板體，因此，學生在觀察實物與成像時，可明確知道實物與成像間的差異(如圖3和圖5所示)，同時，經基座4上量尺44的測量，容易得知發光件1、透鏡2、顯示屏3彼此之間的相關距離(如圖2和圖4所示)。
另外，為了增加實驗的趣味性，可切換開關17，使發光源13呈閃爍的狀態，這樣學生對實驗結果的印象更加鮮明。另外，還可將電源線5插接在電源插孔15中，以外接電源的方式供給發光源13電能。
另外，如圖6所示，利用該教具，還可將發光源13透過透鏡2折射而成的圖像顯示在牆壁上，用牆壁上顯示的大圖像，使學生了解電影及幻燈片的播放原理。
由上述可知，本實用新型具有下列優點1、由於本實用新型以高亮度的LED作光源，所以可完全避免燙傷、火災的危險，使學生的實驗環境更為安全；2、本實用新型使用了數隻LED排列，並可明顯區分上、下、左、右的形狀，因此，當其光線透過透鏡而顯示在顯示屏上時，可明顯得到實物與成像間的關係；3、數隻LED採用不同的顏色，使其更為繽紛，更能吸引學生的注意力，增加了學習的興趣；4、發光源的各LED可呈常亮或閃爍狀態，不僅可以增加實驗的趣味性，還能加深實驗後的印象；5、本實用新型的教具並無多餘的附件，因此在收藏、點交回收時較為方便；6、本實用新型的教具，使用時的操作方便、容易，不會造成學生的學習障礙；7、利用基座上的量尺，可測量出發光件、透鏡及顯示屏彼此之間的距離，依據該數據可以證明成像大小與彼此間距離的關係；8、使用高亮度的LED，實驗時，不用關燈，老師能夠清楚地注意到每位同學的學習操作情況，且不需關閉電扇或窗戶，能夠保持室內空氣流通與清新。
綜上所述，本實用新型的實施例確實能夠達到預期的功效，其所揭露的具體結構，不僅在同類產品中未曾見到，在申請前也未被公開，已完全符合專利法的規定和要求，現提出實用新型的專利申請，請審查。
權利要求1.一種透鏡成像實驗教具，包括發光件、透鏡和顯示屏，且上述發光件、透鏡和顯示屏呈直線排列，其特徵在於所述教具還包括基座，該基座上設有軌道，發光件、透鏡和顯示屏的下方分別固設有可嵌入基座軌道內的撐座，通過上述撐座發光件、透鏡和顯示屏呈直線設立在基座上，發光件撐座的上端設有基板，基板上設有可明顯區分上、下、左、右形狀的電發光源。
2.如權利要求1所述的透鏡成像實驗教具，其特徵在於在基板上設有可與發光源形成通電迴路的電源組和開關。
3.如權利要求1或2所述的透鏡成像實驗教具，其特徵在於所述發光源由數隻高亮度的發光二極體排列而成。
4.如權利要求1或2所述的透鏡成像實驗教具，其特徵在於構成發光源的發光二極體可呈不同顏色。
5.如權利要求2所述的透鏡成像實驗教具，其特徵在於在基板上設有可與開關、電源組、發光源形成通電迴路的閃爍電路。
6.如權利要求1所述的透鏡成像實驗教具，其特徵在於在基座框部的側壁上設有測量長度的量尺。
7.如權利要求1或4所述的透鏡成像實驗教具，其特徵在於該電源組並聯一可插接電源線的電源插孔。
8.如權利要求1所述的透鏡成像實驗教具，其特徵在於所述基板呈透明狀。
9.如權利要求1所述的透鏡成像實驗教具，其特徵在於所述發光源為人工光電圖案或人工電子光源圖案。
專利摘要本實用新型涉及一種透鏡成像實驗教具,包括發光源、透鏡、顯示屏和基座,發光源、透鏡和顯示屏依次置於基座上,且可在基座上活動,發光源由數隻不同顏色且排列成可明顯區分上、下、左、右形狀的高亮度發光二極體(簡稱為LED)構成,同時發光源與電路及開關連接,藉由開關的切換及電路的配合,使發光源呈不亮、常亮、閃爍的狀態。這樣即可成為一種使用上相當安全、方便,且效果較為明顯、可有效增加教學效果和趣味的透鏡成像實驗教具。
文檔編號G09B23/22GK2498689SQ0123289
公開日2002年7月3日 申請日期2001年8月8日 優先權日2001年8月8日
發明者謝漢彬 申請人:謝漢彬