光的三原色合成实验器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种光管可在一定的仰角范围内自由调整、红绿蓝三原色的光强比例可调、光源功率小、能和学生实验电源相配套的光的三原色合成实验器，其特征是它包括有安装架（１）、光管（２）、发光组件（３），发光组件（３）与光管（２）的后端相连，光管（２）内设有凸透镜，光管（２）安装在旋转体中，旋转体与安装架（１）相连。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种中学教学实验仪器，尤其是一种用于色光合成实验的光学实验仪器，具体地说是一种光的三原色合成实验器，又可称为彩色光合成实验器或演示器。
技术介绍
实验是一种增强学生动手能力及加深学生对课本知识理解的重要手段。因此新的课程标准将物理课中的光的三原色合成实验作为重要的实验内容，要求学生通过色光合成实验掌握三原色合成的基本原理，要求学生通过实验了解各种不同比例的三原色光的合成现象。现有的光的三原色合成实验器一般有光源、透镜、滤色镜及光屏组成，光学系统固定不可调，光束的角度不能调节，同时光源功率不能与现有的学生电源配套使用。光源功率大，发热量大，存在安全隐患，同时光强无法调节，三原色光强比例不能改变，使得整个实验装置可进行的实验内容受到限制，影响了实验和教学质量。
技术实现思路
本技术的目的是设计一种光管可在一定的俯、仰角范围内自由调整、红绿蓝三原色的光强比例可调、光源功率小、能和学生实验电源相配套的光的三原色合成实验器。本技术的技术方案是一种光的三原色合成实验器，其特征是它包括有安装架1、光管2、发光组件3，发光组件3与光管2的后端相连，光管2内设有凸透镜，光管2安装在旋转体中，旋转体与安装架1相连。扳动、前后移动光管2、改变光屏20的位置或伸缩聚光镜筒13即可使其照射在光屏20上的光斑的大小和位置发生相应的变化。本技术还采取了以下技术措施安装架1上安装有三个旋转体，相应地每个安装架1上设有与旋转体数量相等的光管2。发光组件3由支座4和发光元件5组成，发光元件5安装在支座4上并伸入光管2的后端中，发光元件5或为发光二极管或为电珠，相应地在光管2的前端或不套装滤色镜6或套装有滤色镜6。发光元件5为电珠时，光管2与发光元件5相对的另一端安装有滤色镜6。当发光元件5采用单色(红、绿、蓝)发光二极管时，光管2一端安装的滤色镜6可省略。光管2至少由聚光镜筒13和物镜筒14套接而成，聚光镜筒13与物镜筒14之间的距离L可调，物镜筒14套装在旋转体中，作为光管2内安装的凸透镜之一的透镜9安装在聚光镜筒13的一端并通过定位圈12定位，同样作为光管2内安装的凸透镜之一的聚光透镜10安装在聚光镜筒13的另一端中，作为光管2内安装的另一凸透镜的物镜11安装在物镜筒14的一端中，支座4与聚光镜筒13套接，发光元件5伸入聚光镜筒13中。物镜筒14上或直接套接有滤色镜6或直接套接有滤色镜筒15，滤色镜筒15上套接有滤色镜6。每个滤色镜6的一端上又设有台阶6′，它可用于套接其它的滤色镜6，以此类推，每个光管2上可套接多个滤色镜。旋转体可由带孔球体7和球壳8组成，带孔球体7安装在球壳8中，光管2插装在带孔球体7的内孔中，球壳8由前球壳8′和后球壳8″组成，其中前球壳8′或后球壳8″和支架1固定相连，相应地后球壳8″或前球壳8′通过螺钉与前球壳8′或后球壳8″相连，在前球壳8′和后球壳8″之间安装有弹簧16，在前球壳8′或后球壳8″上设有使光管2定位的锁定螺钉17。松开螺钉取下后球壳8″或前球壳8′即可将带孔球体7从支架1上取下，弹簧16可用来调节球壳8与带孔球体7之间的间隙，使带孔球体7既能在球壳8中自由转动，又保持一定的摩擦力，使光管2定位在所需的角度。锁定螺钉17的作用是用来使光管2定位。旋转体也可为万向轴承。每个发光元件5通过与之相连的变流器件18及开关19与电源相连。设置变流器件18是为了方便调整光强，设置开关19可以实现对各个光管2进行单独控制，只有打开开关19时，相应的发光元件5才能工作，相应的光管2中才有色光照射在成像屏上。变流器件18可为电位器或相近似的可调变流电路，通过调整电位器的电阻阻值，即可改变通过发光元件5中的电流，从而改变发光元件5的光强。所述的光的三原色合成实验器，还包括光屏20，光屏20或为反射屏，或为透射屏。光屏20为一独立部件，可为固定式，也可为可移动式，光屏20或为反射屏，或为演示用透射屏。本技术的有益效果1、采用可调节式光管2克服了实验时存在的对光、调整等困难的问题，调节方便，有利于提高实验质量，加快实验速度。2、成像屏的位置可在一定范围内任意放置而不影响实验速度和质量。3、首次采用小功率发光器件(电珠或发光二极管)作为光源，发热量小，易于与现有的实验用电源配套使用。4、直接采用电位器或类似的可调变流电路可实现对电流的控制，进而实现对发光元件光强的控制，简单易行，安全可靠，电路结构简单。5、独特的光管结构设计，使得聚光效果好，发光元件更换方便，便于维修，特别是滤色镜不仅更换方便，而且可以实现多片叠加，使得实验内容有所扩展，有利于发挥学生的想像力进行探索性的实验。6、体积小、重量轻，成本低，安全性好。附图说明图1是本技术的立体结构示意图。图2是图1的A向视图。图3是本技术的光管2的结构示意图。图4是本技术的光路图。图5是本技术实施例的电原理图之一。图6是本技术实施例的电原理图之二。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进一步的说明。如图1～5所示。一种光的三原色合成实验器，主要由安装架1、三个呈同心圆布置的光管2、发光组件3、光屏20组成，安装架1支承在支架27上，发光组件3由支座4、发光元件5组成，发光元件5为电珠，三个光管2呈同心圆布置在安装架1上(如图2所示)，光管2插接在带孔球体7中，带孔球体7安装在球壳8中，并能在带孔球体7中转动(也可前后移动)，球壳8固定安装在安装架1上。光管2由聚光镜筒13和物镜筒14套接而成，聚光镜筒13与物镜筒14之间的距离L可调，即聚光镜筒13可以在物镜筒14中前后伸缩移动，物镜筒14套接在带孔球体7中，除能随带孔球体7转动外，还可在带孔球体7中前后移动，透镜9安装在聚光镜筒13的一端并通过定位圈12定位，聚光透镜10安装在聚光镜筒13的另一端中，物镜11安装在物镜筒14的一端中，支座4与聚光镜筒13套接，发光元件5(电珠)伸入聚光镜筒13中。光管2的另一端安装有滤色镜6，滤色镜6可套接在滤色镜筒15上，滤色镜筒15套接在物镜筒14上。扳动、前后移动光管2、改变光屏20的位置或伸缩聚光镜筒13即可使其照射在光屏20上的光斑的大小和位置发生相应的变化，光管2的可调整的角度取决于物镜筒14的表面到球壳8的内球面的距离h。球壳8由前球壳8′和后球壳8″组成，其中前球壳8′或后球壳8″和支架1固定相连，相应地后球壳8″或前球壳8′通过螺钉与前球壳8′或后球壳8″相连，在前球壳8′和后球壳8″之间安装有弹簧16，在前球壳8′或后球壳8″上设有使光管2定位的锁定螺钉17。松开螺钉取下后球壳8″或前球壳8′即可将带孔球体7从支架1上取下。锁定螺钉17的作用是用来使光管2定位。弹簧16可用来调节球壳8与带孔球体7之间的间隙，使带孔球体7既能在球壳8中自由转动，又保持一定的摩擦力，使光管2定位在所需的角度。每个发光元件5(电珠)通过与之相连的变流器件18及开关19与电源相连。设置变流器件18是为了方便调整光强，设置开关19可以实现对各个光管2进行单独控制，只有打开开关19时，相应的发光元件5(电珠)才能工作，相应的光管2中才有色光照射在成像屏上。如图4所示。变流器件18可为电位器或相近似的可调变流电路，通过调整电位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光的三原色合成实验器，其特征是它包括有安装架（１）、光管（２）、发光组件（３），发光组件（３）与光管（２）的后端相连，光管（２）内设有凸透镜，光管（２）安装在旋转体中，旋转体与安装架（１）相连。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伯明，
申请(专利权)人：陈湘华，
类型：实用新型
国别省市：84[中国|南京]