專利名稱：全自動(dòng)型投影儀動(dòng)感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬教學(xué)儀器，涉及一種在教學(xué)中使用的投影儀動(dòng)感器。
近年來(lái)，投影教學(xué)作為一種先進(jìn)的教學(xué)手段在我國(guó)得到了很快的發(fā)展作為投影教學(xué)儀器之首的投影儀，以其價(jià)格低、亮度高、操作簡(jiǎn)單、故障率低、用途廣泛和能在明亮的教室里進(jìn)行常規(guī)教學(xué)而倍受教師的歡迎，迅速在學(xué)校中得到普及和推廣。但它有一個(gè)缺點(diǎn)，就是投影出的畫(huà)面是靜止不動(dòng)的，不能反映物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，尤其不能反映一些抽象的、看不見(jiàn)摸不著的物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。如電流在導(dǎo)體中的流動(dòng)過(guò)程等。
我們知道，人們對(duì)動(dòng)態(tài)畫(huà)面的理解力和記憶力是對(duì)靜止畫(huà)面的理解力和記憶力的三倍以上。如果能使投影儀投影出的畫(huà)面運(yùn)動(dòng)起來(lái)，則不但可以把可見(jiàn)物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程通過(guò)投影儀演示出來(lái)，而且還可以把一些看不見(jiàn)摸不著的物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程以及一些抽象的、難以講述的教學(xué)難點(diǎn)，通過(guò)投影儀的動(dòng)態(tài)畫(huà)面形象地演示出來(lái)。如電磁波的傳波、神經(jīng)的傳導(dǎo)、氣體的壓縮和膨脹等。這樣才能更好地吸引學(xué)生的注意力，使學(xué)生對(duì)投影畫(huà)面的理解力和記憶力得到成倍的提高，增強(qiáng)演示效果，起到形象化教學(xué)的目的。同時(shí)對(duì)我國(guó)投影教學(xué)的發(fā)展也將起到很大的推動(dòng)作用。
如何使目前我國(guó)教學(xué)中普遍使用的投影儀投影出的畫(huà)面運(yùn)動(dòng)起來(lái)呢？多年來(lái)不少教育工作者在這方面做了很多努力和探索。如利用偏振光的原理，使用偏振片來(lái)制作動(dòng)感投影片，使投影儀投影出的畫(huà)面運(yùn)動(dòng)起來(lái)。但因用這種辦法制作的動(dòng)感投影片無(wú)法批量生產(chǎn)且模擬范圍窄而投有發(fā)展起來(lái)。
人們知道，用兩塊薄綢或光柵重疊可以看到明暗相間的條紋。當(dāng)兩個(gè)薄綢或兩個(gè)光柵相對(duì)移動(dòng)時(shí)，形成的條紋亦移動(dòng)、變化。這種條紋就稱為莫爾(MOIRE)條紋。雖然法國(guó)的絲綢工人在幾百年前就發(fā)現(xiàn)了它，但起初僅用于裝飾方面。直至本世紀(jì)五十年代才逐漸被人們所重視，以其條紋清晰、圖案變化多、條紋放大率大等而用于計(jì)量、美術(shù)造形和立體圖象等領(lǐng)域。
真正把莫爾條紋應(yīng)用到教學(xué)領(lǐng)域，使投影儀投影出的畫(huà)面運(yùn)動(dòng)起來(lái)則是最近幾年的事。開(kāi)使是上海市北中學(xué)把每毫米24對(duì)線的光柵和帶有光柵線條的動(dòng)感投影片重疊在一起，使它們產(chǎn)生莫爾條紋。然后再把它們放在投影儀的投影窗上，用雙手拉動(dòng)光柵，使光柵與動(dòng)感投影片之間產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)，從面實(shí)現(xiàn)莫爾條紋的移動(dòng)和變化來(lái)使投影儀投影出的畫(huà)面運(yùn)動(dòng)起來(lái)，模擬物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。這種方法在教學(xué)中收到了一些好的效果。但它的缺點(diǎn)是，用雙手拉動(dòng)光柵的速度不均勻，影響動(dòng)態(tài)效果；同時(shí)占用了教師的雙手而無(wú)法對(duì)畫(huà)面進(jìn)行詳細(xì)的講解；而且用雙手拉動(dòng)光柵時(shí)，拉動(dòng)方向不易掌握，動(dòng)感投影片也容易被帶動(dòng)，影響產(chǎn)生的莫爾條紋的運(yùn)動(dòng)效果；甚至還可能出現(xiàn)效果不同或完全相反的運(yùn)動(dòng)條紋，使投影畫(huà)面產(chǎn)生錯(cuò)誤的動(dòng)態(tài)效果；另外，光柵被拉動(dòng)到位后不能迅速準(zhǔn)確地返回原位實(shí)現(xiàn)下一次循環(huán)，這樣就影響了投影畫(huà)面運(yùn)動(dòng)的連續(xù)性。后來(lái)吉林省長(zhǎng)春空軍第二航空學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系為了本系教學(xué)需要改用電機(jī)帶動(dòng)壓輪轉(zhuǎn)動(dòng)，依靠壓輪與光柵之間的摩擦力使光棚運(yùn)動(dòng)，解決了光柵運(yùn)動(dòng)不均勻的問(wèn)題；同時(shí)把光棚放在導(dǎo)軌上，把動(dòng)感投影片放在托架上，解決了光柵運(yùn)動(dòng)時(shí)方向易改變和動(dòng)感投影片容易被帶動(dòng)的問(wèn)題；又靠彈簧把光柵與導(dǎo)軌連接，解決了光柵無(wú)法快速返回原位的問(wèn)題。這就是最早的投影儀動(dòng)感器，把它放在投影儀的投影窗上，就可使投影儀經(jīng)它投影出的畫(huà)面運(yùn)動(dòng)起來(lái)，模擬物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。它在教學(xué)中收到了較好的效果，也曾經(jīng)合法銷(xiāo)售過(guò)幾臺(tái)，對(duì)投影教學(xué)起到了積極的推動(dòng)作用。有的學(xué)校至今仍在使用這種投影儀動(dòng)感器。如長(zhǎng)春第一汽車(chē)制造廠技工學(xué)校等。但由于這種投影儀動(dòng)感器存在以下缺點(diǎn)，所以沒(méi)有被廣泛采用，只有少數(shù)幾個(gè)學(xué)校使用。它的缺點(diǎn)是第一、不能實(shí)現(xiàn)光柵的自動(dòng)定時(shí)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。教師必須隨時(shí)觀察光柵的運(yùn)動(dòng)狀況，并及時(shí)用手抬起電機(jī)以使壓輪離開(kāi)光柵使光棚歸位，然后再放下電機(jī)，使壓輪重新壓在光柵上，依靠壓輪與光柵之間的摩擦力帶動(dòng)光柵實(shí)現(xiàn)光柵的第二次運(yùn)動(dòng)。這樣教師就不能集中精力進(jìn)行課堂教學(xué)，而必須把一部分注意力集中在光柵的運(yùn)動(dòng)和電機(jī)上，影響教學(xué)質(zhì)量。第二、還沒(méi)有把教師的雙手徹底從儀器的操作中解放出來(lái)。教師無(wú)法離開(kāi)儀器到投影屏幕前為學(xué)生講解畫(huà)面內(nèi)容，而必須及時(shí)用手抬起電機(jī)和放下電機(jī)，給教學(xué)帶來(lái)不便。第三、投影儀的焦深一般均小于0.1mm，而此種投影儀動(dòng)感器的光柵放在導(dǎo)軌上，動(dòng)感投影片放在托架上，光柵和動(dòng)感投影片之間的距離就遠(yuǎn)大于0.1mm，無(wú)法滿足投影儀焦深的要求。所以投影畫(huà)面中靜止內(nèi)容和運(yùn)動(dòng)內(nèi)容就無(wú)法同時(shí)清晰，影響動(dòng)態(tài)效果。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種改進(jìn)的全自動(dòng)型投影儀動(dòng)感器。該儀器能在演示過(guò)程中實(shí)現(xiàn)光柵的自動(dòng)定時(shí)往復(fù)運(yùn)動(dòng)并使投影畫(huà)面中靜止內(nèi)容和運(yùn)動(dòng)內(nèi)容同時(shí)清晰。
本實(shí)用新型的目的是這樣達(dá)到的，改進(jìn)了動(dòng)感投影片的放置方式，將現(xiàn)有技術(shù)投影儀動(dòng)感器的放片方式改為夾片方式；增加了自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)，用控制安裝在電機(jī)上的壓輪的自動(dòng)定時(shí)起落來(lái)實(shí)現(xiàn)光柵的自動(dòng)定時(shí)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
以下對(duì)照附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
附


圖1是本實(shí)用新型的俯視圖。
附圖2是本實(shí)用新型動(dòng)感投影片的放置方式示意圖。
附圖3是本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)光棚自動(dòng)定時(shí)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的示意圖。
附圖4是圖3所示的滑柱示意圖。
如
圖1，本實(shí)用新型由光柵(11)、夾板(21)、光柵框(12)、動(dòng)感投影片(17)和自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)(05)五個(gè)部件組成。
本實(shí)用新型動(dòng)感投影片的放置方式如圖2所示。本設(shè)計(jì)增加了一個(gè)夾片器，它由夾板(18)、鉸鏈軸(19)、彈簧(20)和夾板(21)組成。動(dòng)感投影片(17)不用片框固定，而是用夾板(18)和夾板(21)夾住具一端，其余有效部位平放在光柵(11)上與之密接，這樣就可使動(dòng)感投影片與光柵之間的距離滿足投影儀焦深的要求，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)全自動(dòng)型投影儀動(dòng)感器投影出的畫(huà)面，靜止內(nèi)容和運(yùn)動(dòng)內(nèi)容同時(shí)清析。
本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)光柵自動(dòng)定時(shí)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方法如圖3所示。圖中壓輪(1)靠銷(xiāo)釘(2)固定在電機(jī)(5)上，隨電機(jī)(5)的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)(5)通過(guò)彎板(4)、鉸鏈鈾(8)、支板(9)固定在底板(10)上，彈簧(7)固定在鉸鏈軸(8)上，依靠彈簧(7)產(chǎn)生的彈力來(lái)增加壓輪(1)帶動(dòng)光棚的力量并可加快壓輪(1)離開(kāi)光棚以后回落時(shí)的速度。另外還增加了一對(duì)形狀相似的滑柱(14)和(15)。其中滑柱(14)固定在壓輪(1)上隨壓輪(1)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，稱為運(yùn)動(dòng)滑柱?；?15)固定在底板(10)和導(dǎo)軌(16)上，稱為靜止滑柱。圖4是滑柱的示意圖。
光柵的自動(dòng)定時(shí)往復(fù)運(yùn)動(dòng)是這樣實(shí)現(xiàn)的。隨著電機(jī)(5)的轉(zhuǎn)動(dòng)，壓輪(1)通過(guò)橡膠圈(2)與光柵框(12)之間的摩擦力帶動(dòng)光柵運(yùn)動(dòng)，同時(shí)固定在壓輪(1)上的運(yùn)動(dòng)滑柱(14)也隨壓輪(1)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到運(yùn)動(dòng)滑柱(14)與靜止滑柱(15)相接觸時(shí)，由于接觸部分是有一定角度的斜面(本例為45°)，則由于斜面的作用，壓輪(1)一邊轉(zhuǎn)動(dòng)一邊被向上抬起而離開(kāi)光柵框(12)，光柵則被彈簧(圖中未畫(huà)出)拉回原位，當(dāng)光柵歸原位后，電機(jī)(5)靠自重和彈簧(7)的彈力快速落下，實(shí)現(xiàn)光柵的第二次運(yùn)動(dòng)。這樣電機(jī)帶動(dòng)壓輪每轉(zhuǎn)動(dòng)一周就被抬起一次，然后快速落下，光柵則運(yùn)動(dòng)壓輪(1)轉(zhuǎn)動(dòng)一周的時(shí)間被釋放歸原位，然后進(jìn)行第二次運(yùn)動(dòng)，周而復(fù)始，實(shí)現(xiàn)了光柵的自動(dòng)定時(shí)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
壓輪(1)轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度為80毫米/分-140毫米/分，橡膠圈的數(shù)量為1-4個(gè)，光棚(11)的線條數(shù)量為每厘米20-30對(duì)線，彈簧(7)的數(shù)量為1-3個(gè)，運(yùn)動(dòng)滑柱(14)的數(shù)量為1-4個(gè)，運(yùn)動(dòng)滑柱(14)和靜止滑柱(15)的材料為堅(jiān)硬耐磨的金屬或非金屬，運(yùn)動(dòng)滑柱(14)和靜止滑柱接觸部分的表面形狀為平面或曲面，表面中心處的法線與運(yùn)動(dòng)滑柱(14)和靜止滑柱(15)各自軸線的夾角為10-80°，光柵移動(dòng)速度為80-140毫米/分本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)如下1、投影畫(huà)面中靜止內(nèi)容和運(yùn)動(dòng)內(nèi)容同時(shí)清晰。
2、實(shí)現(xiàn)了光柵的自動(dòng)定時(shí)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，教師可以把全部精力集中在教學(xué)上，而無(wú)需隨時(shí)觀察光柵的走動(dòng)情況。
3、把教師的雙手從儀器的操作中徹底解放出來(lái)，教師可以離開(kāi)儀器到投影畫(huà)面前為學(xué)生講解畫(huà)面內(nèi)容。
權(quán)利要求1.一種全自動(dòng)型投影儀動(dòng)感器，其特征在于本實(shí)用新型由光柵(11)、夾板(02)光柵框(12)、動(dòng)感投影片(17)和自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)(05)組成，所說(shuō)的動(dòng)感投影片(17)的放置是夾板(21)夾住其一端，而其余有效部位平放在光柵上與之密接；所說(shuō)的自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)(05)由壓輪(1)、電機(jī)(5)、彈簧(7)、運(yùn)動(dòng)滑柱(14)和靜止滑柱(15)組成，壓輪(1)由銷(xiāo)釘(3)固定在電機(jī)(5)上，壓輪(1)上套有橡膠圈(2)，電機(jī)(5)通過(guò)彎板(4)、鉸鏈軸(8)和支板(9)固定在底板(10)上，彈簧(7)安裝在鉸鏈軸(8)上，運(yùn)動(dòng)滑柱(14)通過(guò)螺母(13)固定在壓輪(1)上，靜止滑柱(15)固定在由底板(10)和導(dǎo)軌(15)組成的光柵框(12)上。
2.按權(quán)利要求1所說(shuō)的全自動(dòng)型投影儀動(dòng)感器，其特征在于壓輪(1)轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度為80毫米/分-140毫米/分。
3.按權(quán)利要求1所說(shuō)的全自動(dòng)型投影儀動(dòng)感器，其特征在于橡膠圈的數(shù)量為1-4個(gè)。
4.按權(quán)利要求1所說(shuō)的全自動(dòng)型投影儀動(dòng)感器，其特征在于光棚(11)的線條數(shù)為每厘米20-30對(duì)線。
5.按權(quán)利要求1所說(shuō)的全自動(dòng)型投影儀動(dòng)感器，其特征在于彈簧(7)的數(shù)量為1-3個(gè)。
6.按權(quán)利要求1所說(shuō)的全自動(dòng)型投影儀動(dòng)感器，其特征在于運(yùn)動(dòng)滑柱(14)的數(shù)量為1-4個(gè)。
7.按權(quán)利要求1所說(shuō)的全自動(dòng)型投影儀動(dòng)感器，其特征在于運(yùn)動(dòng)滑柱(14)和靜止滑柱(15)的材料為堅(jiān)硬耐磨的金屬或非金屬。
8.按權(quán)利要求1所說(shuō)的全自動(dòng)型投影儀動(dòng)感器，其特征在于運(yùn)動(dòng)滑柱(14)和靜止滑柱(15)接觸部分的表面形狀為平面或曲面，表面中心處的法線與運(yùn)動(dòng)滑柱(14)和靜止滑柱(15)各自軸線的夾角為10°-80°。
9.按權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)投影儀動(dòng)感器，其特征在于光柵移動(dòng)速度為80～140毫米/分
專利摘要本實(shí)用新型屬教學(xué)儀器,涉及一種在教學(xué)中使用的投影儀動(dòng)感器。本全自動(dòng)型投影儀動(dòng)感器由光柵(11)、夾板(21)、光柵框(12)、動(dòng)感投影片(17)和自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)(05)組成。其特征在于:改進(jìn)了動(dòng)感投影片的放置方式,解決了投影畫(huà)面中靜止內(nèi)容與運(yùn)動(dòng)內(nèi)容不能同時(shí)清晰的問(wèn)題;同時(shí)增加了自動(dòng)控制機(jī)構(gòu),用控制壓輪的自動(dòng)定時(shí)起落來(lái)解決光柵不能自動(dòng)定時(shí)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了投影儀動(dòng)感器的全自動(dòng)化。
文檔編號(hào)G02B27/00GK2286887SQ96250150
公開(kāi)日1998年7月29日 申請(qǐng)日期1996年12月19日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月19日
發(fā)明者劉鳳峰 申請(qǐng)人:劉鳳峰