CN213904680U - 一种光学原理科普展示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光学原理科普展示装置，包括：光源机构，以及直射原理展示机构、折射原理展示机构和反射原理展示机构；射灯可切换照射至直射原理展示机构、折射原理展示机构和反射原理展示机构；遮光组件用于遮挡所述射灯发出的光线，以在背光板上形成遮光组件的阴影；折射镜用于对射灯所发出的光线进行折射；反射镜和光敏传感器都设置在发光体的后方，且光敏传感器与发光体电连接；反射镜用反射射灯所发出的光线，光敏传感器用于接收反射镜所反射的光线，并在接收到光线后控制发光体发光。本科普展示装置可以直观的向公众展示光的直射原理、展示光的折射原理、以及展示光的反射原理，使得公众得以理解、掌握光学现象的原理。

Description

一种光学原理科普展示装置

技术领域

本申请涉及科普展示装置技术领域，具体涉及一种光学原理科普展示装置。

背景技术

在光学原理的科学科普时，常以游戏互动的形式展现科学现象。例如，常用的手段是利用墙面或触摸屏播放视频，或是利用平面的设备进行互动游戏，或是通过文字、图片的方式。这些方式枯燥、生硬、缺乏吸引力，无法直观的展示相应的光学现象，不利于公众理解、掌握光学现象的原理。

实用新型内容

本申请旨在提供一种光学原理科普展示装置，以更形象、直观的展现光学现象，并增强互动性、趣味性。

本申请提供了一种光学原理科普展示装置，包括：

光源机构，以及直射原理展示机构、折射原理展示机构和反射原理展示机构；

所述光源机构包括：射灯，所述射灯可切换照射至直射原理展示机构、折射原理展示机构和反射原理展示机构；

所述直射原理展示机构包括：遮光组件，和设置在所述遮光组件后方的背光板；所述遮光组件用于遮挡所述射灯发出的光线，以在所述背光板上形成遮光组件的阴影；

所述折射原理展示机构包括：折射镜，所述折射镜用于对所述射灯所发出的光线进行折射；

所述反射原理展示机构包括：反射镜，发光体，以及光敏传感器；所述反射镜和光敏传感器都设置在所述发光体的后方，且所述光敏传感器与所述发光体电连接；所述反射镜用反射所述射灯所发出的光线，所述光敏传感器用于接收所述反射镜所反射的光线，并在接收到光线后控制所述发光体发光。

进一步地，所述遮光组件包括：多个遮光体，所述多个遮光体依次上下、左右、前后错位排布，上下、左右、前后错位排布的所述遮光体形成多个透光孔；所述射灯发出的光线经过所述透光孔后照射在所述背光板上，以在所述背光板上形成遮光组件的阴影。

进一步地，以射灯照射的方向为视角，所述多个遮光体错位排布形成为“影”字。

进一步地，所述折射镜设置有多个，多个折射镜在前后位置依次错位排布。

进一步地，所述折射镜包括：镜面三棱柱、球型棱镜中的至少一种。

进一步地，反射镜设置有多个，多个反射镜依次在上下、左右、前后方向错位排布。

进一步地，所述光敏传感器设置在所述发光体的背面。

进一步地，所述发光体为光字形状。

进一步地，所述光源机构还包括：固定柱，所述固定柱沿竖直方向设置，所述直射原理展示机构、折射原理展示机构以及反射原理展示机构围绕所述固定柱的轴心线方向依次设置，所述射灯以可绕所述固定柱轴心线可转动的方式安装在所述固定柱上。

进一步地，所述光源机构还包括：U型射灯支架，所述U型射灯支架的底端设置有转轴，所述转轴可转动的安装在所述固定柱上，且所述转轴的轴心线与所述固定柱的轴心线相互平行或重合；所述U型射灯支架还具有两个支架臂，所述两个支架臂上都设有安装轴，两个所述安装轴相对且轴心线重合，且两个所述安装轴的轴心线与所述转轴的轴心线相互垂直；所述射灯上设置有两个分别适配于所述安装轴的轴孔，所述安装轴可转动的穿设在所述轴孔中，以使所述射灯可绕所述安装轴转动。

依据上述实施例所提供的光学原理科普展示装置，通过操作射灯依次切换至直射原理展示机构、折射原理展示机构和反射原理展示机构，以展示光的直射原理、展示光的折射原理、以及展示光的反射原理，从而可以直观的向公众展示光学原理，增强互动性、趣味性，使得公众得以理解、掌握光学现象的原理。

附图说明

图1为本申请一种实施例中的光学原理科普展示装置的立体图；

图2为本申请一种实施例中上光学原理科普展示装置的主视图；

图3为本申请一种实施例中的光学原理科普展示装置的俯视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

本发明所涉及的光学原理科普展示装置，通过操作射灯依次切换至直射原理展示机构、折射原理展示机构和反射原理展示机构，以展示光的直射原理、展示光的折射原理、以及展示光的反射原理，从而可以直观的向公众展示光学原理，增强互动性、趣味性，使得公众得以理解、掌握光学现象的原理。

参见图1至图3所示，本实施例所提供的光学原理科普展示装置主要包括：光源机构10，直射原理展示机构20，折射原理展示机构30，以及反射原理展示机构40。

光源机构10包括：射灯11，射灯11可依次切换照射至直射原理展示机构20、折射原理展示机构30和反射原理展示机构40。

可以理解的是，当直射原理展示机构20、折射原理展示机构30和反射原理展示机构40环绕射灯11设置时，则射灯11以旋转切换的方式依次照射至直射原理展示机构20、折射原理展示机构30和反射原理展示机构40。当直射原理展示机构20、折射原理展示机构30和反射原理展示机构40沿直线方向依次设置在同一排时，则射灯11以沿平行于三者排布方向的路径移动依次切换。当然，射灯依次切换照射的方式不局限于此，根据直射原理展示机构20、折射原理展示机构30和反射原理展示机构40这三个展示机构实际设置的方式进行调整。

本申请中，直射原理展示机构20、折射原理展示机构30和反射原理展示机构40环绕射灯11设置，并且，射灯11以旋转切换的方式依次照射至直射原理展示机构20、折射原理展示机构30和反射原理展示机构40。具体的，前述的光源机构10还包括：固定柱12，该固定柱12沿竖直方向设置，直射原理展示机构20、折射原理展示机构30以及反射原理展示机构40围绕该固定柱12的轴心线方向依次设置，同时，射灯11以可绕固定柱12轴心线转动的方式安装在固定柱12上，进而，射灯11通过绕固定柱12轴心线转动的方式依次切换至直射原理展示机构20、折射原理展示机构30和反射原理展示机构40。

一种实施例中，光源机构10还包括：U型射灯支架13，U型射灯支架13的底端设置有转轴14，该转轴14可转动的安装在该固定柱12上，并且，转轴14的轴心线与固定柱12的轴心线相互平行或重合。该U型射灯支架13还具有两个支架臂131，在两个支架臂131上都设有安装轴15，两个安装轴15相对且轴心线重合，并且，两个安装轴15的轴心线与转轴14的轴心线相互垂直。在射灯11上还设置有两个分别适配于两个安装轴15的轴孔(图中未示出)，安装轴15可转动的穿设在射灯11的轴孔中，从而使得射灯11可绕安装轴15的轴心线转动。射灯11通过转轴14和安装轴15可以实现两个维度上的角度切换。

直射原理展示机构20包括：遮光组件21和背光板22，背光板22设置在遮光组件21的后方，也就是说，遮光组件21相对于背光板22更靠近射灯11。前后方向如图3箭头朝向方向，遮光组件21用于遮挡所述射灯发出的光线，从而在背光板22上形成遮光组件21的阴影。

一种实施例中，遮光组件21包括：多个遮光体211，所有的遮光体211依次上下、左右、前后错位排布，其中，上下、左右方向如图1中的头所示，上下是指所有遮光体211中的部分遮光体在上，部分遮光体在下，左右是指所有遮光体211中的部分遮光体在左，部分遮光体在右。上下、左右、前后错位排布的所有遮光体形成多个透光孔212。射灯11发出的光线经过透光孔212后照射在背光板22上，从而在背光板22上形成遮光组件21的阴影。

需要说明的是，六个在上下、左右、前后错位排布的遮光体形成一个遮光孔，四个分布在上下、左右方向上错位排布的遮光体形成一个遮光孔，或者，上下相邻的两个遮光体形成一个遮光孔，或者，左右相邻的两个遮光体形成一个遮光孔，具体根据实际的投影形成的阴影进行确定。

本申请中，以射灯11照射至遮光组件21的方向为视角，所有遮光体211错位排布形成为“影”字。

当然，在其他实施例中，所有错位排布的遮光体211也可以形成为其他字，或者其他物体的图形。

折射原理展示机构30包括：折射镜31，该折射镜31用于对射灯11所发出的光线进行折射。当然，为了便于对折射光线的观察，在折射镜31的后方还设置有折射背光板32，折射的光线投影的折射背光板32上，以便于观察折射原理。

一种实施例中，折射镜31设置有多个，并且，所有的折射镜31在前后位置上依次错位排布。

本实施例中，折射镜31可以是镜面三棱柱、球型棱镜中的至少一种，以展示不同的折射原理。

反射原理展示机构40包括：反射镜31，发光体32，以及光敏传感器(图中未示出)。发光体32可在接通电源的状态下发光，反射镜31和光敏传感器都设置在发光体32的后方，并且，光敏传感器与发光体32电连接。本实施方式中，为便于反射镜31的安装，在发光体32的后方还设置有安装板43，将反射镜31安装在该安装板43上。反射镜31用反射射灯11所发出的光线，光敏传感器用于接收反射镜31所反射的光线，并在接收到该光线后控制发光体32发光。也就是说，光敏传感器可以控制发光体32与电源之间的通断。

一种实施例中，反射镜31设置有多个，所有的反射镜31依次在上下、左右、前后方向错位排布。也就是说，在照射到不同的反射镜31后，可以通过调节射灯11入射光线的角度，以使反射光线反射至光敏传感器。

本实施例中，为节约安装空间，光敏传感器设置在发光体32的背面。并且，该发光体32为光字形状。

综上所述，本申请所提供的光学原理科普展示装置，通过操作射灯依次切换至直射原理展示机构、折射原理展示机构和反射原理展示机构，以展示光的直射原理、展示光的折射原理、以及展示光的反射原理，从而可以直观的向公众展示光学原理，增强互动性、趣味性，使得公众得以理解、掌握光学现象的原理。

以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (10)

1.一种光学原理科普展示装置，其特征在于，包括：

光源机构，以及直射原理展示机构、折射原理展示机构和反射原理展示机构；

所述光源机构包括：射灯，所述射灯可切换照射至直射原理展示机构、折射原理展示机构和反射原理展示机构；

所述直射原理展示机构包括：遮光组件，和设置在所述遮光组件后方的背光板；所述遮光组件用于遮挡所述射灯发出的光线，以在所述背光板上形成遮光组件的阴影；

所述折射原理展示机构包括：折射镜，所述折射镜用于对所述射灯所发出的光线进行折射；

所述反射原理展示机构包括：反射镜，发光体，以及光敏传感器；所述反射镜和光敏传感器都设置在所述发光体的后方，且所述光敏传感器与所述发光体电连接；所述反射镜用反射所述射灯所发出的光线，所述光敏传感器用于接收所述反射镜所反射的光线，并在接收到光线后控制所述发光体发光。

2.如权利要求1所述的光学原理科普展示装置，其特征在于，所述遮光组件包括：多个遮光体，所述多个遮光体依次上下、左右、前后错位排布，上下、左右、前后错位排布的所述遮光体形成多个透光孔；所述射灯发出的光线经过所述透光孔后照射在所述背光板上，以在所述背光板上形成遮光组件的阴影。

3.如权利要求2所述的光学原理科普展示装置，其特征在于，以射灯照射的方向为视角，所述多个遮光体错位排布形成为“影”字。

4.如权利要求1所述的光学原理科普展示装置，其特征在于，所述折射镜设置有多个，多个折射镜在前后位置依次错位排布。

5.如权利要求4所述的光学原理科普展示装置，其特征在于，所述折射镜包括：镜面三棱柱、球型棱镜中的至少一种。

6.如权利要求1所述的光学原理科普展示装置，其特征在于，反射镜设置有多个，多个反射镜依次在上下、左右、前后方向错位排布。

7.如权利要求1所述的光学原理科普展示装置，其特征在于，所述光敏传感器设置在所述发光体的背面。

8.如权利要求7所述的光学原理科普展示装置，其特征在于，所述发光体为光字形状。

9.如权利要求1所述的光学原理科普展示装置，其特征在于，所述光源机构还包括：固定柱，所述固定柱沿竖直方向设置，所述直射原理展示机构、折射原理展示机构以及反射原理展示机构围绕所述固定柱的轴心线方向依次设置，所述射灯以可绕所述固定柱轴心线可转动的方式安装在所述固定柱上。

10.如权利要求9所述的光学原理科普展示装置，其特征在于，所述光源机构还包括：U型射灯支架，所述U型射灯支架的底端设置有转轴，所述转轴可转动的安装在所述固定柱上，且所述转轴的轴心线与所述固定柱的轴心线相互平行或重合；所述U型射灯支架还具有两个支架臂，所述两个支架臂上都设有安装轴，两个所述安装轴相对且轴心线重合，且两个所述安装轴的轴心线与所述转轴的轴心线相互垂直；所述射灯上设置有两个分别适配于所述安装轴的轴孔，所述安装轴可转动的穿设在所述轴孔中，以使所述射灯可绕所述安装轴转动。

Images