一种能实现RGB模式投射式显示的实验装置，其特征是：设置外筒可以前后滑移的双筒灯筒来构建所述光源筒，外灯筒(2)借助沿螺纹刻线旋动方式来实现前后滑移，借以调焦以改变所投射出光斑的大小，外灯筒刻内螺纹(31),内灯筒刻外螺纹(21),外灯筒前端安装有聚光透镜（1）后端空心，内灯筒（3）前端空心后端设有利于散热的金属灯座（5），灯座上紧贴单体功率＞5瓦的LED（4），LED串联线性电位器（6）之后，再利用电气接插组件（10）与外置供电电源模块（11）实现供电连接，内灯筒后部外壁还附有万向连接杆（8），此杆与底座(12)上的万向连接杆支撑架（9）相连，线性电位器的转柄伸出筒外并套上旋钮（7）以方便调节，将三个同样的所述光源筒平行放置于桌上，在三个光源筒内分别安装红、绿、蓝的单体功率＞5瓦的LED，本实验装置适用于教学和科普活动。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于演示色光加色法原理的物理实验仪器，具体为一种能实现RGB模式投射式显示的实验装置。
技术介绍
科学上揭示的色光加色法原理，是根据人体视觉生理特征而总结出来的自然规律，简述为：红光（R）+绿光（G）+蓝光（B）＝白光。其最佳显示方法是使之在同一盒子中充分混色，然后再用透过乳白色玻璃屏展现出来，这样做效果好但是不简洁、不直观、。作为教学手段，最直截了当的方法是使用较简单的投射方式来显示。因为这种方式最简洁也最直观。即让红色光（R）、绿色光（G）、蓝色光（B）同时投射至同一白色光屏（例如白色墙壁）上，这被称为投射式RGB模式，即R+G+B＝白光模式。然而现有的各种RGB模式投射式显示装置实际效果皆令我们大失所望，举例2014年第29届全国青少年科技创新大赛南京市参赛项目《光的色彩颜色系列探究活动装置》，它直接使用了红、绿、蓝三只LED普通聚光二极管，将其投射至同一光屏上，很可惜，其显示结果根本看不到白光展现出来！又如公开号为CN203288142U的中国专利，它采用白色LED灯源和滤色透光板方式，因为亮度太低，其显示效果更差！那么，是哪些原因造成显示结果达不到所推测的效果呢？应该怎样做才能设计并制作出RGB模式投射式显示的有效装置呢？分析起来有如下原因:1. 各色光源的亮度太低——过去普通物理实验室普遍采用白炽式灯珠做光源（缘为LED尚未问世）、后来采用LED（普通发光二极管），但一般其亮度都不理想，在白天室内有背景光线的条件下，全然不能抵制环境杂光的干扰，效果必然堪忧，但在一般教室或实验室中想立即布置或改制出理想的暗室条件来，真真不太现实；2. 常用的LED（普通发光二极管）——本身聚光性能亦不理想（散射角太大），远不能产生理想的亮度均匀的光斑，进而无法实现再聚焦调节；3. 以为凡具有红、蓝、绿三色光就能够合成出白光——其实这是误解，而由此错误理解导致随便找来三个色光做光合成器也就成了误导，这是因为它们并不符合三色光的“匹配”原则。什么是色光“匹配”原则呢？ 早在1931年国际照明委员会研制出一个〔CIE标准色度图〕，指出只有位于图中封闭曲线内的“点”，才是物理上能够实现的合成色光，封闭曲线外的“点”因为实现不了“匹配”，实际上产生不了预计的“合成色光”，所以要实现色光“匹配”，既要解决色纯度问题还要解决各色光自身亮度问题。针对问题1的解决方向：寻觅高亮度单体单色LED。目前能找得到的单体单色LED其功率已达5瓦或大于5瓦，以后肯定会有功率远大于5瓦的LED问世。现实中为什么单体LED功率并不容易做大呢？因为通过晶片电流越大散热越难因而越容易造成热损。（通常照明采用的矩阵式LED虽然可用拼接方式将功率做得很大很大，但是这种矩阵式LED由于不能很好聚焦在此并不合用。）针对问题2的解决方向：借用聚光透镜，还必须是物距可调，只有解决好聚光问题，方能获得大小理想的光斑。针对问题3的解决方向：采用线性电流电路分别微调R/G/B各自亮度，以实现良好的色度“匹配”。
技术实现思路
本技术的目的是创制一种能实现RGB模式投射式显示的实验装置，它能够最直截了当的使用较简单的投射方式来显示红色光（R）、绿色光（G）、蓝色光（B）同时投射至同一白色光屏（例如白色墙壁）上而得到白色光显现。本技术提出如下的技术方案来实现上述技术目的：设置外筒可以前后滑移的双筒灯筒来构建所述光源筒，外灯筒借助沿螺纹刻线旋动方式来实现前后滑移，借以调焦以改变所投射出光斑的大小，外灯筒刻内螺纹, 内灯筒刻外螺纹,外灯筒前端安装有聚光透镜后端空心，内灯筒前端空心后端设利于散热的金属灯座，灯座上紧贴单体功率＞5瓦的LED，LED串联线性电位器之后，再利用电气接插组件与外置供电电源模块实现供电连接，内灯筒后部外壁还附有万向连接杆，万向连接杆与底座上的万向连接杆支撑架相连，线性电位器的转柄伸出筒外并套上旋钮以方便调节，将三个同样的所述光源筒平行放置于桌上，在三个光源筒内分别安装红、绿、蓝的单体功率＞5瓦的LED，所述本装置便得以完成。使用方法：将三个分别安装有红、绿、蓝单体功率＞5瓦的LED光源筒同时对准一块白屏或一面白墙，待接通电源后分别滑移外灯筒调焦至屏上所得到的三个光斑等大，然后利用万向连接杆挪动光斑至三光斑重合，再细调各电位器改变R/G/B各自亮度以获得R/G/B各色光良好的配比，从而便可得到最为满意的R/G/B合成白色光斑显现于屏。本技术的有益效果：方便而快速地完成投射式RGB模式演示实验。附图说明图1是本技术结构示意图，整套结构由与此相同的三件套构成，只是各件内分别安装红（R）、绿(G)、蓝（B）颜色 的单体功率＞5瓦的LED。图2是光源筒结构示意图，外灯筒刻内螺纹，内灯筒刻外螺纹，借助外灯筒沿螺纹刻线旋动而实现外灯筒前后滑移，借以改变所投射光斑的大小。图中，1.聚光透镜，2.外灯筒，3.内灯筒，4.单体LED，5.灯座，6.线性电位器，7.旋钮，8.万向连接杆，9. 万向连接杆支撑架，10.电气接插组件，11.供电电源模块，12.底座，21.内螺纹，31.外螺纹。具体实施方式一种能实现RGB模式投射式显示的实验装置，设置外筒可以前后滑移的双筒灯筒来构建所述光源筒，外灯筒(2)借助沿螺纹刻线旋动方式来实现前后滑移，借以调焦以改变所投射出光斑的大小，外灯筒刻内螺纹(31), 内灯筒刻外螺纹(21),外灯筒前端安装有聚光透镜（1）后端空心，内灯筒（3）前端空心后端设利于散热的金属灯座（5），灯座上紧贴单体功率＞5瓦的LED（4），LED串联线性电位器（6）之后，再利用电气接插组件（10）与外置供电电源模块（11）实现供电连接，内灯筒后部外壁还附有万向连接杆（8），万向连接杆与底座(12)上的万向连接杆支撑架（9）相连，线性电位器的转柄伸出筒外并套上旋钮（7）以方便调节，将三个同样的所述光源筒平行放置于桌上，在三个光源筒内分别安装红、绿、蓝的单体功率＞5瓦的LED。使用方法：将三个分别安装有红、绿、蓝单体功率＞5瓦的LED光源筒同时对准一块白屏或一面白墙，待接通电源后分别滑移外灯筒调焦至屏上所得光斑等大，然后利用万向连接杆挪动光斑至三光斑重合，再细调各电位器改变R/G/B各自亮度以获得R/G/B各色光良好的配比，从而便可得到最为满意的R/G/B合成白色光斑显现于屏。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种能实现RGB模式投射式显示的实验装置，其特征是：设置外筒可以前后滑移的双筒灯筒来构建所述光源筒，外灯筒(2)借助沿螺纹刻线旋动方式来实现前后滑移，借以调焦以改变所投射出光斑的大小，外灯筒刻内螺纹(31), 内灯筒刻外螺纹(21),外灯筒前端安装有聚光透镜（1）后端空心，内灯筒（3）前端空心后端设利于散热的金属灯座（5），灯座上紧贴单体功率＞5瓦的LED（4），LED串联线性电位器（6）之后，再利用电气接插组件（10）与外置供电电源模块（11）实现供电连接，内灯筒后部外壁还附有万向连接杆（8），万向连接杆与底座(12)上的万向连接杆支撑架（9）相连，线性电位器的转柄伸出筒外并套上旋钮（7）以方便调节，将三个同样的所述光源筒平行放置于桌上，在三个光源筒内分别安装红、绿、蓝的单体功率＞5瓦的LED。
【技术特征摘要】
1.一种能实现RGB模式投射式显示的实验装置，其特征是：设置外筒可以前后滑移的双筒灯筒来构建所述光源筒，外灯筒(2)借助沿螺纹刻线旋动方式来实现前后滑移，借以调焦以改变所投射出光斑的大小，外灯筒刻内螺纹(31), 内灯筒刻外螺纹(21),外灯筒前端安装有聚光透镜（1）后端空心，内灯筒（3）前端空心后端设利于散热的金属灯座（5），灯座上紧贴单体功率＞5瓦的L...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈昌生，
申请(专利权)人：沈昌生，
类型：新型
国别省市：四川;51
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