一种光学演示教学仪的制作方法

本实用新型属于光学领域，涉及一种光学演示教学仪。

背景技术：

目前，老师在演示各种透镜对光线的折射作用时，通常是一个一个的分别进行演示，然后再总结各透镜之间的折射区别，该办法虽然在教学中取得一定效果，但是仍然无法让学生很直观地区别各透镜的折射规律，不能给学生留下深刻的印象，效果不佳。

对于上述的问题，人们已经意识到了不足，并加以了改进，如中国专利库公开的一种光学演示箱【申请号：201110461764.7；申请公布号：CN 103177644 A】，由箱体、激光灯组、三棱镜、凸透镜、凹透镜和香灰盒组成；箱体左侧面上插装有三个激光灯组，每个激光灯组分别由三个激光灯组成，三个激光灯的开关同时由插入的深浅来控制；箱体后面内侧分别固装有三棱镜、凸透镜和凹透镜。

上述的演示箱通过在箱体内设置三棱镜、凸透镜和凹透镜，并分别由一组激光灯照射，从而更加直观地观察到不同透镜对光线的折射作用，来加深学生的记忆。

但该演示箱还是存在一个问题：激光灯组和镜片均是直接暴露在外面的，容易受外力作用发生损坏，从而缩短演示箱的寿命。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种光学演示教学仪，解决的技术问题是如何延长使用寿命。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种光学演示教学仪，包括呈长方体形且顶部开口的盒体，盒体由透明塑料制成，盒体内竖直固设有三棱镜、凸透镜和凹透镜且这三者沿盒体的宽度方向分布，盒体上盖有与其匹配并将上述的开口封闭的盒盖，其特征在于，盒体上沿其长度方向分布的两侧壁中，其中一个侧壁的内表面上均匀涂覆有不透光涂层，另一个侧壁的内侧设有发光单元，发光单元有三组且位置分别与三棱镜、凸透镜和凹透镜正对，每组发光单元均包括位置正对且沿盒体的高度方向分布的上激光笔和下激光笔，上激光笔能沿竖直方向滑动，且上激光笔和盒体之间设有能将上激光笔锁定的可拆卸锁定机构，所述的下激光笔与盒体相固定；盒体上沿其宽度方向分布的两侧壁的中部均开设有呈直条状的锁孔，锁孔为盲孔且其孔口朝外，盒盖的内壁上设有呈直条状的连接孔，连接孔有两个且位置分别与两锁孔正对，两连接孔内均插有由磁性材料制成的定位销，锁孔的底壁上固定有能使定位销一端插入到锁孔内的磁柱，盒体外设有能使定位销克服磁柱的吸引缩回连接孔内的磁性吸引件。

未使用时，拿掉磁性吸引件，定位销在磁柱磁性的吸引下一端插入到连接孔内，以锁定盒盖，从而将盒体和盒盖连接起来；

使用时，通过磁性吸引件使定位销克服磁柱的吸引缩回连接孔内，此时，盒盖不受限便可通过上提的方式将其从盒体上拿下；接着开启上激光笔和下激光笔，且上激光笔和下激光笔发出的光束均照射在对应的镜片上，光束在镜片折射下以在涂有不透光涂层的这一侧壁上形成光点；然后解除锁定机构并滑动上激光笔，通过比较上激光笔和下激光笔产生的光点来更形象的解释各种镜片的功能。

三棱镜、凸透镜、凹头镜和激光笔四者在教学仪未使用时均是处于由盒体和盒盖所组成的封闭腔体内的，从而对上述的四者起到较好的保护作用，避免其受到直接碰撞发生损坏，来延长本教学仪的寿命；同时，盒体和盒盖又是在定位销和磁块的作用下锁定在一起的，且需借助磁块才能使盒体和盒盖分离，这样便可避免他人在未经允许的情况下玩弄教学仪，以降低教学仪受损的几率，来进一步延长本教学仪的寿命。

在上述的光学演示教学仪中，所述的盒体的侧壁上贯穿开设有滑槽，滑槽呈长条状并沿盒体的高度方向设置，所述的滑槽有三条且位置分别与三个上激光笔正对，上激光笔呈杆状且上激光笔的外端穿过对应的滑槽。

在滑槽作用下，对激光笔的滑动起到较好的导向作用，确保上激光笔发出的光束能够准确地照射在镜片上，来提高本教学仪的工作稳定性。

在上述的光学演示教学仪中，所述的可拆卸锁定机构包括上激光笔外端外壁上呈环状凸出的定位座和螺接在上激光笔内端外的螺母，且盒体的侧壁夹紧在定位座和螺母之间。

通过旋转螺母便可控制上激光笔处于锁定或解锁状态，具有操作方便的优点。

作为另一种方案，在上述的光学演示教学仪中，所述的可拆卸锁定机构包括设于盒体上具有滑槽的这一侧壁的内侧上的螺纹孔，且螺纹孔位于滑槽一侧，所述的螺纹孔有多个并沿盒体的高度方向均布，所述的上激光笔的内端外壁上具有凸块，且凸块与盒体的内壁相贴靠，凸块沿水平方向贯穿开设有通孔，通孔内穿设有螺丝，且螺丝的杆部旋于其中一个螺纹孔内。

在上述的光学演示教学仪中，所述的盒盖上沿其宽度方向分布的两侧壁上均贯穿开设有呈直条状的构造孔，构造孔远离盒体的一端固定有将其封堵的堵头，且堵头和构造孔共同形成上述的连接孔。

采用上述的结构，具有结构简单、加工方便的优点。

在上述的光学演示教学仪中，两上述的堵头均呈柱状，且堵头远离盒体的一端的端面上设有插口，所述的磁性吸引件包括分别插在两插口内的磁块，且磁块一端伸出插口并位于盒盖外。

作为另一种方案，在上述的光学演示教学仪中，所述的磁性吸引件包括套在盒盖外的支撑环和设于支撑环内的两磁杆，两磁杆分别与两定位销正对，且磁杆与支撑环的内壁相固定。

与现有技术相比，本光学演示教学仪具有以下优点：

1、三棱镜、凸透镜、凹头镜和激光笔四者在教学仪未使用时均是处于由盒体和盒盖所组成的封闭腔体内的，从而对上述的四者起到较好的保护作用，避免其受到直接碰撞发生损坏，来延长本教学仪的寿命；同时，盒体和盒盖又是在定位销和磁块的作用下锁定在一起的，且需借助磁块才能使盒体和盒盖分离，这样便可避免他人在未经允许的情况下玩弄教学仪，以降低教学仪受损的几率，来进一步延长本教学仪的寿命。

2、在连接孔为盲孔、盒盖和盒体相匹配使盒盖的内壁与盒体的外壁相贴靠这两者的共同作用下，以将磁柱和定位销完全隐藏，从而加强盒盖被强行打开的难度，以进一步降低教学仪受损的几率，从而延长本教学仪的寿命。

附图说明

图1是本光学演示教学仪的剖视结构示意图。

图2是本光学演示教学仪在另一方向上的剖视结构示意图。

图3是图2中A处的放大结构示意图。

图4是插入磁块后定位销的位置示意图。

图中，1、盒体；1a、锁孔；1b、滑槽；2、盒盖；2a、连接孔；3、三棱镜；4、凸透镜；5、凹透镜；7、定位销；8、磁柱；9、堵头；10、磁块；11、支撑板；12、不透光涂层；13、上激光笔；13a、定位座；14、下激光笔；15、螺母。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

实施例一

如图1至图4所示，本光学演示教学仪由盒体1、盒盖2、三棱镜3、凸透镜4、凹透镜5、发光单元、定位销7、磁柱8、堵头9等组成。其中，盒体1由透明塑料材料制成；定位销7由磁性材料制成，磁性材料可以为不锈钢、铁或含铁合金；盒盖2和堵头9均由工程塑料制成。

具体来说，盒体1呈长方体形，且其顶部开口。盒盖2与盒体1相匹配，盒盖2盖在盒体1上，此时，盒盖2的内壁和盒体1的外壁相贴靠，并将盒体1的顶部开口封闭。如图1所示，盒体1上沿其宽度方向分布的两侧壁的中部均设有呈直条状的锁孔1a，锁孔1a为盲孔且其孔口朝向盒盖2。盒盖2的内壁上设有呈直条状的连接孔2a，连接孔2a有两个且位置分别与两锁孔1a正对。优选连接孔2a为盲孔且其成型方式如下：盒盖2上沿其宽度方向分布的两侧壁上均贯穿开设有呈直条状的构造孔，构造孔远离盒体1的一端固定有将其封堵的堵头9，且堵头9和构造孔共同形成上述的连接孔2a。优选堵头9通过过盈配合的方式与盒盖2固定。

两连接孔2a内均插有定位销7，两锁孔1a的底壁上均通过粘结的方式固定有磁柱8，且在磁柱8磁力的吸引下，定位销7的一端能够插入到对应的锁孔1a内，将盒体1和盒盖2锁定在一起。优选连接孔2a和锁孔1a均为圆孔且两者的孔径相同，定位销7呈圆柱状，且定位销7的直径略小于连接孔2a的孔径。盒体1外设有能使定位销7克服磁柱8的吸引缩回连接孔2a内的磁性吸引件，以使盒体1和盒盖2处于分离状态。在本实施例中，两堵头9均呈柱状，且堵头9远离盒体1的一端的端面上设有插口。磁性吸引件包括分别插在两插口内的磁块10，且磁块10一端伸出插口并位于盒盖2外。

如图1和图2所示，盒体1内沿水平方向设置有一块支撑板11，且支撑板11通过螺栓与盒体1固定。三棱镜3、凸透镜4和凹透镜5三者均设于盒体1内并位于支撑板11上侧，且此时，三棱镜3、凸透镜4和凹透镜5三者沿盒体1的宽度方向分布。支撑板11的上侧面上设有安装孔一、安装孔二和安装孔三，其中，安装孔一的形状和尺寸均与三棱镜3匹配，安装孔二的形状和尺寸均与凸透镜4匹配，安装孔三的形状和尺寸均与凹透镜5匹配。三棱镜3的下侧嵌在安装孔一内；凸透镜4的下侧嵌在安装孔二内；凹透镜5的下侧嵌在安装孔三内。

盒体1上沿其长度方向分布的两个侧壁中，其中一个侧壁的内表面上均匀涂覆有不透光涂层12，另一个侧壁的内侧设有发光单元。如图1所示，发光单元有三组且位置分别与三棱镜3、凸透镜4和凹透镜5正对。每组发光单元均包括位置正对且沿盒体1的高度方向分布的上激光笔13和下激光笔14。其中，下激光笔14与盒体1相固定；上激光笔13能沿竖直方向滑动，且上激光笔13和盒体1之间设有能将上激光笔13锁定的可拆卸锁定机构。

进一步说明，盒体1的侧壁上贯穿开设有滑槽1b，滑槽1b呈长条状并沿盒体1的高度方向设置。滑槽1b有三条且位置分别与三个上激光笔13正对，上激光笔13呈杆状且上激光笔13的外端穿过对应的滑槽1b，以对上激光笔13的滑动起到较好的导向作用。在本实施例中，可拆卸锁定机构包括上激光笔13外端外壁上呈环状凸出的定位座13a和螺接在上激光笔13内端外的螺母15，且盒体1的侧壁夹紧在定位座13a和螺母15之间。优选定位座13a和上激光笔13为一体式结构。

未使用时，拿掉磁块10，定位销7在磁柱8磁性的吸引下一端插入到连接孔2a内，以锁定盒盖2，从而将盒体1和盒盖2连接起来；

使用时，磁块10插入插口内，使定位销7克服磁柱8的吸引缩回连接孔2a内，此时，盒盖2不受限便可通过上提的方式将其从盒体1上拿下；接着开启上激光笔13和下激光笔14，且上激光笔13和下激光笔14发出的光束均照射在对应的镜片上，光束在镜片折射下以在涂有不透光涂层12的这一侧壁上形成光点；然后内旋螺母15并滑动上激光笔13，通过比较上激光笔13和下激光笔14产生的光点来更形象的解释各种镜片的功能。

实施例二

本实施例二同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：可拆卸锁定机构包括设于盒体1上具有滑槽1b的这一侧壁的内侧上的螺纹孔，且螺纹孔位于滑槽1b一侧，螺纹孔有多个并沿盒体1的高度方向均布，上激光笔13的内端外壁上具有凸块，且凸块与盒体1的内壁相贴靠，凸块沿水平方向贯穿开设有通孔，通孔内穿设有螺丝，且螺丝的杆部旋于其中一个螺纹孔内。

实施例三

本实施例三同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：磁性吸引件包括套在盒盖2外的支撑环和设于支撑环内的两磁杆，两磁杆分别与两定位销7正对，且磁杆与支撑环的内壁相固定。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。