專利名稱：人眼成像原理實驗器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種教學(xué)器具，特別是一種了解光學(xué)成像原理的教學(xué)器具。
本實用新型的技術(shù)解決方案一種人眼成像原理實驗器，其特征在于它由光源組件、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(shè)有插孔，雙凸透鏡通過其下部一體連接的柄桿與透鏡座上的插孔插接，矯正鏡由彎月透鏡和透鏡套構(gòu)成，彎月透鏡設(shè)置在透鏡套內(nèi)，透鏡套套裝在雙凸透鏡前面伸出的相吻合的臺階環(huán)上，成像屏組件由成像座和成像屏構(gòu)成，成像座上設(shè)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(nèi)，透鏡組件位于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(xué)生加深了解和理解人眼成像的原理、了解近視眼和遠(yuǎn)視眼的成因與矯正方法等內(nèi)容、注意用眼衛(wèi)生、預(yù)防近視眼的發(fā)生是十分有益的。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，成本低，使用方便，直觀性強(qiáng)。
圖2是本實用新型的光源組件實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實用新型光源組件中的光源筒結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(cè)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)示意圖。
圖14是本實用新型底座一側(cè)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(gòu)成，蠟燭設(shè)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(guān)6、光源筒7構(gòu)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(shè)置在鏡筒8的最內(nèi)端，鏡筒8內(nèi)中部設(shè)置聚光透鏡組10(可由兩片或三片鏡片組成)，鏡筒8內(nèi)外端設(shè)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(guān)6及鏡筒8設(shè)置在基座4上，鏡筒8內(nèi)的電珠9通過導(dǎo)線13及開關(guān)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(shè)有插孔，雙凸透鏡15通過其下部一體連接的柄桿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(gòu)成，彎月透鏡18設(shè)置在透鏡套19內(nèi)，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(huán)20上。透鏡組件2中透鏡座14的插孔設(shè)置在其座體內(nèi)，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(nèi)插孔吻合相通，小臺階體21的兩側(cè)設(shè)有對稱的開縫23，相應(yīng)地，雙凸透鏡15的柄桿17下端頭為與透鏡座14的插孔孔徑相吻合的圓柱頭，柄桿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(dāng)雙凸透鏡15的柄桿17下端頭的圓柱頭穿過小臺階體21插入透鏡座14座體內(nèi)的插孔后，其柄桿17下部的扁板體正好穿設(shè)在小臺階體21的對稱開縫23內(nèi)，保證了透鏡穩(wěn)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(gòu)成，成像座24上設(shè)有至少一道的與成像屏25厚度相吻合的插槽26，對應(yīng)插槽26兩側(cè)位置在成像座24上設(shè)有光屏卡27，成像屏25就插裝在成像座24的插槽26內(nèi)，同時由光屏卡27卡住。成像座24上最好設(shè)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(dāng)成像屏25插裝在成像座24的中間一道插槽26內(nèi)時，用于觀察正常人眼成像位置，當(dāng)成像屏25插裝在成像座24的最前一道插槽26內(nèi)時，用于觀察近視人眼成像位置，當(dāng)成像屏25插裝在成像座24的最后一道插槽26內(nèi)時，用于觀察遠(yuǎn)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(shè)置在長矩形底座28上，如
圖1，該底座28上面兩側(cè)設(shè)有導(dǎo)軌29，相應(yīng)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(cè)均設(shè)有與底座28上兩側(cè)導(dǎo)軌29相吻合的內(nèi)凹臺階30，它們滑動配合連接在一起，在底座28的一側(cè)外表面設(shè)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(gòu)成，如
圖13，在盒底33的一端設(shè)有耳孔34，而在盒蓋32相應(yīng)端設(shè)有與盒底33耳孔34相吻合的插舌35，盒蓋32相應(yīng)端還設(shè)有與盒底33對應(yīng)端外壁相吻合的掛鉤36，當(dāng)盒蓋32取下翻轉(zhuǎn)后，其插舌35和掛鉤36就與盒底33對應(yīng)端的耳孔34和外壁插接相連，構(gòu)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(yuǎn)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(yuǎn)視眼晶體的雙凸透鏡各兩個。近視眼的矯正鏡為負(fù)彎月透鏡，遠(yuǎn)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(yuǎn)視眼晶體的雙凸透鏡配套使用，可實現(xiàn)矯正近視(或遠(yuǎn)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(hù)邊。矯正鏡可直接套在模擬近視、遠(yuǎn)視眼晶體的雙凸透鏡前面，像戴眼鏡一樣。物可用傳統(tǒng)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(cè)面有讀數(shù)指示標(biāo)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(gòu)成，它們的兩長邊內(nèi)側(cè)均有兩根凸出的筋，盒底和盒蓋相互連接后構(gòu)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(dǎo)軌。光源組件、透鏡組件、成像屏組件能在導(dǎo)軌上移動。包裝盒的一個側(cè)邊上有標(biāo)尺，標(biāo)尺的示值有兩種標(biāo)注方法(如
圖14)，其中一組示值的零刻度標(biāo)在標(biāo)尺的中間。標(biāo)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置于長矩形底座28的刻度尺31標(biāo)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(wǎng)膜的成像屏25上，成像屏25位于標(biāo)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(wǎng)膜的成像屏25前，當(dāng)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(wǎng)膜上，這是近視。近視眼用負(fù)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(dāng)?shù)某C正鏡16后，明視距離處的物又清晰地成像在模擬視網(wǎng)膜的成像屏上。近視得到矯正。若矯正鏡的度數(shù)過小，則仍成像在視網(wǎng)膜前，若矯正鏡的度數(shù)過大，則成像在視網(wǎng)膜后。模擬近視眼晶體的雙凸透鏡的焦度越大，近視越嚴(yán)重，矯正鏡的度數(shù)亦越大。
3、模擬遠(yuǎn)視眼成像及矯正方法將模擬遠(yuǎn)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(wǎng)膜的成像屏25后面。當(dāng)物遠(yuǎn)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(wǎng)膜上，這是遠(yuǎn)視。遠(yuǎn)視眼用正彎月透鏡來矯正。將焦度適當(dāng)?shù)某C正鏡16套在模擬遠(yuǎn)視眼晶體的雙凸透鏡15前，明視距離處的物將成像在視網(wǎng)膜上，遠(yuǎn)視得到矯正，如矯正鏡的度數(shù)過大或過小，則清晰的像將成像在視網(wǎng)膜的前面或后面。模擬遠(yuǎn)視眼晶體的雙凸透鏡的焦度越小，遠(yuǎn)視越嚴(yán)重，矯正鏡的度數(shù)亦越大。
權(quán)利要求1.一種人眼成像原理實驗器，其特征在于它由光源組件、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(shè)有插孔，雙凸透鏡通過其下部一體連接的柄桿與透鏡座上的插孔插接，矯正鏡由彎月透鏡和透鏡套構(gòu)成，彎月透鏡設(shè)置在透鏡套內(nèi)，透鏡套套裝在雙凸透鏡前面伸出的相吻合的臺階環(huán)上，成像屏組件由成像座和成像屏構(gòu)成，成像座上設(shè)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(nèi)，透鏡組件位于光源組件和成像屏組件之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人眼成像原理實驗器，其特征在于所述光源組件由蠟燭、火焰及蠟燭基座構(gòu)成，蠟燭設(shè)置在蠟燭基座上，其火焰既作為光源，又作為物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人眼成像原理實驗器，其特征在于所述光源組件由基座、電池電源、開關(guān)、光源筒構(gòu)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(shè)置在鏡筒的最內(nèi)端，鏡筒內(nèi)中部設(shè)置聚光透鏡組，鏡筒內(nèi)外端設(shè)置漫反射片，鏡筒外端頭活動套裝物屏，電池電源、開關(guān)及鏡筒設(shè)置在基座上，鏡筒內(nèi)的電珠通過導(dǎo)線及開關(guān)與電池電源相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人眼成像原理實驗器，其特征在于所述透鏡組件中透鏡座的插孔設(shè)置在其座體內(nèi)，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(nèi)插孔吻合相通，且小臺階體的兩側(cè)設(shè)有對稱的開縫，相應(yīng)地，雙凸透鏡的柄桿下端頭為與透鏡座的插孔孔徑相吻合的圓柱頭，柄桿下部為與小臺階體上對稱開縫相吻合扁板體，在雙凸透鏡的柄桿下端頭的圓柱頭穿過小臺階體插入透鏡座座體內(nèi)的插孔后，其柄桿下部的扁板體正好穿設(shè)在小臺階體的對稱開縫內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人眼成像原理實驗器，其特征在于所述成像屏組件中的成像座上設(shè)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(jù)權(quán)利要求1所述的人眼成像原理實驗器，其特征在于所述成像屏組件中，在成像座上對應(yīng)插槽兩側(cè)的位置設(shè)有光屏卡，用于卡住成像屏。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人眼成像原理實驗器，其特征在于所述光源組件、透鏡組件、成像屏組件設(shè)置在長矩形底座上，該底座上面兩側(cè)設(shè)有導(dǎo)軌，相應(yīng)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(cè)均設(shè)有與底座上兩側(cè)導(dǎo)軌相吻合的內(nèi)凹臺階，它們滑動配合連接在一起，在底座的一側(cè)外表面設(shè)有刻度尺。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的人眼成像原理實驗器，其特征在于所述底座由盒蓋和盒底構(gòu)成，在盒底的一端設(shè)有耳孔，而在盒蓋相應(yīng)端設(shè)有與盒底耳孔相吻合的插舌，盒蓋相應(yīng)端還設(shè)有與盒底對應(yīng)端外壁相吻合的掛鉤，盒蓋取下翻轉(zhuǎn)后，其插舌和掛鉤就與盒底對應(yīng)端的耳孔和外壁插接相連，構(gòu)成一長矩形底座。
專利摘要本實用新型涉及一種了解光學(xué)成像原理的教學(xué)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(shè)有插孔，雙凸透鏡通過其下部一體連接的柄桿與透鏡座上的插孔插接，矯正鏡由彎月透鏡和透鏡套構(gòu)成，彎月透鏡設(shè)置在透鏡套內(nèi)，透鏡套套裝在雙凸透鏡前面伸出的相吻合的臺階環(huán)上，成像屏組件由成像座和成像屏構(gòu)成，成像座上設(shè)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(nèi)，透鏡組件位于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(xué)生加深了解和理解人眼成像的原理、了解近視眼和遠(yuǎn)視眼的成因與矯正方法等內(nèi)容、注意用眼衛(wèi)生、預(yù)防近視眼的發(fā)生是十分有益的。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，成本低，使用方便，直觀性強(qiáng)。
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(yōu)先權(quán)日2002年12月27日
發(fā)明者李伯明 申請人:李伯明