人眼成像原理实验器的制作方法

xiaoxiao2020-6-26  12

专利名称:人眼成像原理实验器的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种教学器具,特别是一种了解光学成像原理的教学器具。
本实用新型的技术解决方案一种人眼成像原理实验器,其特征在于它由光源组件、透镜组件、成像屏组件组成,其中透镜组件由透镜座、双凸透镜和矫正镜组成,透镜座上设有插孔,双凸透镜通过其下部一体连接的柄杆与透镜座上的插孔插接,矫正镜由弯月透镜和透镜套构成,弯月透镜设置在透镜套内,透镜套套装在双凸透镜前面伸出的相吻合的台阶环上,成像屏组件由成像座和成像屏构成,成像座上设有至少一道的与成像屏厚度相吻合的插槽,成像屏就插装在成像座的插槽内,透镜组件位于光源组件和成像屏组件之间。
本实用新型的实验器对帮助学生加深了解和理解人眼成像的原理、了解近视眼和远视眼的成因与矫正方法等内容、注意用眼卫生、预防近视眼的发生是十分有益的。本实用新型结构简单,成本低,使用方便,直观性强。
图2是本实用新型的光源组件实施例结构示意图。
图3是本实用新型光源组件中的光源筒结构示意图。
图4是本实用新型的物屏示意图。
图5是本实用新型的透镜组件结构示意图。
图6是本实用新型透镜组件中透镜座示意图。
图7是本实用新型透镜组件中双凸透镜示意图。
图8是图7的侧剖视图。
图9是本实用新型透镜组件中矫正镜示意图。


图10是本实用新型透镜组件中矫正镜与双凸透镜的组合示意图。
图11是本实用新型的成像屏组件结构示意图。
图12是本实用新型成像屏组件中的成像座示意图。
图13是本实用新型底座中盒底和盒盖之间的连接结构示意图。
图14是本实用新型底座一侧外表面的刻度尺示意图。
光源组件1可以是由蜡烛、火焰及蜡烛基座构成,蜡烛设置在蜡烛基座上,其火焰既作为光源,又作为物。
如图2-4,光源组件1也可由基座4、电池电源5、开关6、光源筒7构成,其中光源筒7由镜筒8、电珠9、聚光透镜组10、漫反射片11、物屏12组成,电珠9设置在镜筒8的最内端,镜筒8内中部设置聚光透镜组10(可由两片或三片镜片组成),镜筒8内外端设置漫反射片11,镜筒8外端头活动套装物屏12(图中物屏12以“1”字屏为例),电池电源5、开关6及镜筒8设置在基座4上,镜筒8内的电珠9通过导线13及开关6与电池电源5相连。
如图5-10,透镜组件2由透镜座14、双凸透镜15和矫正镜16组成,透镜座14上设有插孔,双凸透镜15通过其下部一体连接的柄杆17与透镜座14上的插孔插接,矫正镜16由弯月透镜18和透镜套19构成,弯月透镜18设置在透镜套19内,透镜套19可套装在双凸透镜15前面伸出的相吻合的台阶环20上。透镜组件2中透镜座14的插孔设置在其座体内,其上向上伸出一段小台阶体21,该小台阶体21与座体一体连接,其中间通孔22与座体内插孔吻合相通,小台阶体21的两侧设有对称的开缝23,相应地,双凸透镜15的柄杆17下端头为与透镜座14的插孔孔径相吻合的圆柱头,柄杆17下部为与小台阶体21上对称开缝23相吻合的扁板体,这样当双凸透镜15的柄杆17下端头的圆柱头穿过小台阶体21插入透镜座14座体内的插孔后,其柄杆17下部的扁板体正好穿设在小台阶体21的对称开缝23内,保证了透镜稳定的安装位置。

图11-12,成像屏组件3由成像座24和成像屏25构成,成像座24上设有至少一道的与成像屏25厚度相吻合的插槽26,对应插槽26两侧位置在成像座24上设有光屏卡27,成像屏25就插装在成像座24的插槽26内,同时由光屏卡27卡住。成像座24上最好设有三道插槽26,三道插槽26相互平行,它们之间保留一定间距,当成像屏25插装在成像座24的中间一道插槽26内时,用于观察正常人眼成像位置,当成像屏25插装在成像座24的最前一道插槽26内时,用于观察近视人眼成像位置,当成像屏25插装在成像座24的最后一道插槽26内时,用于观察远视人眼成像位置。
本实用新型中,光源组件1、透镜组件2、成像屏组件3可设置在长矩形底座28上,如
图1,该底座28上面两侧设有导轨29,相应地,光源组件1中的基座4、透镜组件2中的透镜座14和成像屏组件3中的成像座24底面两侧均设有与底座28上两侧导轨29相吻合的内凹台阶30,它们滑动配合连接在一起,在底座28的一侧外表面设有刻度尺31。
为了携带方便,长矩形底座28可分成盒盖32和盒底33两部分构成,如
图13,在盒底33的一端设有耳孔34,而在盒盖32相应端设有与盒底33耳孔34相吻合的插舌35,盒盖32相应端还设有与盒底33对应端外壁相吻合的挂钩36,当盒盖32取下翻转后,其插舌35和挂钩36就与盒底33对应端的耳孔34和外壁插接相连,构成一长矩形底座28。
本实用新型的人眼成像原理实验器由模似人眼晶体的双凸透镜、近视和远视矫正镜、物屏、成像屏、基座、光源组件和包装盒等零部件组成。模拟人眼晶体的双凸透镜有三种共五个。其中模拟正常人眼晶体的双凸透镜一个,模拟近视眼晶体和模拟远视眼晶体的双凸透镜各两个。近视眼的矫正镜为负弯月透镜,远视眼的矫正镜为正弯月透镜,各有四个。它们与模拟近视眼晶体和模拟远视眼晶体的双凸透镜配套使用,可实现矫正近视(或远视)至正常人眼的视力,或者显示矫正不足或矫正过度。双凸透镜及矫正镜的两边均有一圈高出镜面的保护边。矫正镜可直接套在模拟近视、远视眼晶体的双凸透镜前面,像戴眼镜一样。物可用传统的蜡烛火焰或用光源照亮的物屏(刻有线条图形的屏)。物屏上的物为“1”字与若干竖线条的组合图案。光源组件的一个侧面有读数指示标记,指示物平面的位置。成像屏为塑料屏。包装盒由盒底和盒盖构成,它们的两长边内侧均有两根凸出的筋,盒底和盒盖相互连接后构成实验操作用的长矩形底座。盒底和盒盖中间的筋组成两条等宽等高的导轨。光源组件、透镜组件、成像屏组件能在导轨上移动。包装盒的一个侧边上有标尺,标尺的示值有两种标注方法(如
图14),其中一组示值的零刻度标在标尺的中间。标尺的最小刻度值为1mm。
本实用新型的工作原理如下1、模拟正常人眼成像,实验装置如
图1所示,模拟正常人眼晶体的双凸透镜15插到透镜座14上,透镜座14置于长矩形底座28的刻度尺31标为0的地方,光源组件1上的物屏12在明视距离(25cm)处的物(物屏上的图案)将清晰地成像在模拟人眼视网膜的成像屏25上,成像屏25位于标尺刻度12.5cm处。
2、模拟近视眼成像及矫正方法,将模拟近视眼晶体的双凸透镜15插到透镜座14上,明视距离处的物将成像在模拟人眼视网膜的成像屏25前,当物屏12移近双凸透镜15至某一位置时,清晰的像重新成像在模拟视网膜上,这是近视。近视眼用负弯月透镜来矫正。在模拟近视眼晶体的双凸透镜15前套上焦度适当的矫正镜16后,明视距离处的物又清晰地成像在模拟视网膜的成像屏上。近视得到矫正。若矫正镜的度数过小,则仍成像在视网膜前,若矫正镜的度数过大,则成像在视网膜后。模拟近视眼晶体的双凸透镜的焦度越大,近视越严重,矫正镜的度数亦越大。
3、模拟远视眼成像及矫正方法将模拟远视眼晶体的双凸透镜15插到透镜座14上,在明视距离处的物成像在模拟人眼视网膜的成像屏25后面。当物远离双凸透镜15至某一位置时,物的像将重新清晰地成像在视网膜上,这是远视。远视眼用正弯月透镜来矫正。将焦度适当的矫正镜16套在模拟远视眼晶体的双凸透镜15前,明视距离处的物将成像在视网膜上,远视得到矫正,如矫正镜的度数过大或过小,则清晰的像将成像在视网膜的前面或后面。模拟远视眼晶体的双凸透镜的焦度越小,远视越严重,矫正镜的度数亦越大。
权利要求1.一种人眼成像原理实验器,其特征在于它由光源组件、透镜组件、成像屏组件组成,其中透镜组件由透镜座、双凸透镜和矫正镜组成,透镜座上设有插孔,双凸透镜通过其下部一体连接的柄杆与透镜座上的插孔插接,矫正镜由弯月透镜和透镜套构成,弯月透镜设置在透镜套内,透镜套套装在双凸透镜前面伸出的相吻合的台阶环上,成像屏组件由成像座和成像屏构成,成像座上设有至少一道的与成像屏厚度相吻合的插槽,成像屏就插装在成像座的插槽内,透镜组件位于光源组件和成像屏组件之间。
2.根据权利要求1所述的人眼成像原理实验器,其特征在于所述光源组件由蜡烛、火焰及蜡烛基座构成,蜡烛设置在蜡烛基座上,其火焰既作为光源,又作为物。
3.根据权利要求1所述的人眼成像原理实验器,其特征在于所述光源组件由基座、电池电源、开关、光源筒构成,其中光源筒由镜筒、电珠、聚光透镜组、漫反射片、物屏组成,电珠设置在镜筒的最内端,镜筒内中部设置聚光透镜组,镜筒内外端设置漫反射片,镜筒外端头活动套装物屏,电池电源、开关及镜筒设置在基座上,镜筒内的电珠通过导线及开关与电池电源相连。
4.根据权利要求1所述的人眼成像原理实验器,其特征在于所述透镜组件中透镜座的插孔设置在其座体内,其上向上伸出一段小台阶体,该小台阶体与座体一体连接,其中间通孔与座体内插孔吻合相通,且小台阶体的两侧设有对称的开缝,相应地,双凸透镜的柄杆下端头为与透镜座的插孔孔径相吻合的圆柱头,柄杆下部为与小台阶体上对称开缝相吻合扁板体,在双凸透镜的柄杆下端头的圆柱头穿过小台阶体插入透镜座座体内的插孔后,其柄杆下部的扁板体正好穿设在小台阶体的对称开缝内。
5.根据权利要求1所述的人眼成像原理实验器,其特征在于所述成像屏组件中的成像座上设有三道与成像屏厚度相吻合的插槽,三道插槽相互平行,它们之间保留一定间距。
6.根据权利要求1所述的人眼成像原理实验器,其特征在于所述成像屏组件中,在成像座上对应插槽两侧的位置设有光屏卡,用于卡住成像屏。
7.根据权利要求1所述的人眼成像原理实验器,其特征在于所述光源组件、透镜组件、成像屏组件设置在长矩形底座上,该底座上面两侧设有导轨,相应地,光源组件中的基座、透镜组件中的透镜座和成像屏组件中的成像座底面两侧均设有与底座上两侧导轨相吻合的内凹台阶,它们滑动配合连接在一起,在底座的一侧外表面设有刻度尺。
8.根据权利要求7所述的人眼成像原理实验器,其特征在于所述底座由盒盖和盒底构成,在盒底的一端设有耳孔,而在盒盖相应端设有与盒底耳孔相吻合的插舌,盒盖相应端还设有与盒底对应端外壁相吻合的挂钩,盒盖取下翻转后,其插舌和挂钩就与盒底对应端的耳孔和外壁插接相连,构成一长矩形底座。
专利摘要本实用新型涉及一种了解光学成像原理的教学器具,它由光源组件、透镜组件、成像屏组件组成,其中透镜组件由透镜座、双凸透镜和矫正镜组成,透镜座上设有插孔,双凸透镜通过其下部一体连接的柄杆与透镜座上的插孔插接,矫正镜由弯月透镜和透镜套构成,弯月透镜设置在透镜套内,透镜套套装在双凸透镜前面伸出的相吻合的台阶环上,成像屏组件由成像座和成像屏构成,成像座上设有至少一道的与成像屏厚度相吻合的插槽,成像屏就插装在成像座的插槽内,透镜组件位于光源组件和成像屏组件之间。本实用新型的实验器对帮助学生加深了解和理解人眼成像的原理、了解近视眼和远视眼的成因与矫正方法等内容、注意用眼卫生、预防近视眼的发生是十分有益的。本实用新型结构简单,成本低,使用方便,直观性强。
文档编号G09B23/22GK2594901SQ0229305
公开日2003年12月24日 申请日期2002年12月27日 优先权日2002年12月27日
发明者李伯明 申请人:李伯明

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