光电任意角等分仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种等分仪，更具体的说，涉及一种通过光与电而不采用量角器即可等分任意角的工具。
【背景技术】
[0002]在教学科研以及生产实践中，经常需要将一些角度进行准确的等分。最简单的就是将角度进行二等分、四等分等偶数等分，而很难对某一角度进行任意非零自然数等分。在实际操作中，人们通常利用量角器通过数值计算对角进行等分，这种方法操作时误差较大。而对于一些高精度要求的角度等分时，所需仪器价格昂贵，操作复杂，不适合广泛推广使用。
【发明内容】
[0003]本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种操作简单，能够高精度将平面内任意角进行等分的作图工具，用来解决以往工具操作简单但误差大或者误差小但操作复杂的现状。
[0004]本发明通过以下技术方案来实现上述目的:光电任意角度等分仪，包括顶盖、透明圆柱外壳、半透明反射膜、指针、旋转轴、旋转激光发射端和旋转固定轴，顶盖与透明圆柱外壳同轴紧密配合，旋转轴位于透明圆柱外壳的轴心位置并与固定在顶盖上，旋转轴连接指针；半透明反射膜嵌在透明圆柱外壳中央；旋转固定轴固定在透明圆柱外壳内部且与透明圆柱外壳的内壁相切，旋转固定轴的放心与透明圆柱外壳的轴心方向平行，旋转激光发射端套装在旋转固定轴上，旋转激光发射端与旋转固定轴同轴配合；透明圆柱外壳底面中心点与旋转固定轴位于透明圆柱外壳底面上的中心点的投影的连线构成平面角初始边线，透明圆柱外壳底面中心点与指针尖端位于透明圆柱外壳底面上的投影的连线构成平面角终边线。
[0005]进一步的，所述指针包括指针座、水平旋转臂和指针头，指针座固接旋转轴，指针座的底部通过水平旋转臂连接指针头，指针头位于透明圆柱外壳内侧并靠近透明圆柱外壳的内壁。
[0006]进一步的，所述指针上设有光敏电阻。
[0007]进一步的，所述旋转激光发射端与旋转固定轴活动连接，旋转激光发射端能够绕旋转固定轴转动。
[0008]本发明的技术构思为:通过光电任意角等分仪上的平面角初始边线、终边线与平面角被等分角的两条边线重合。转动旋转激光发射端，使得激光经半透半反膜数次反射后落到指针上，使得光敏电阻感应到信号。激光在半透半反膜上留下光点，通过控制光点的个数来控制对被等分角的等分。
[0009]本发明的有益效果在于:本发明结构简单，生产成本低，通过使用光的反射、光敏电阻的感光性及激光源的聚光性等手段进行角度等分，极大地提高了角度等分的精度，且操作简单易学，易于推广。
【附图说明】
[0010]图1是本发明所述光电任意角度等分仪的结构示意图。
[0011]图2是本发明所述光电任意角度等分仪的结构示意透视图。
[0012]图3是本发明的几何模型原理图。
[0013]图中，1-顶盖、2-透明圆柱外壳、3-半透明反射膜、4-指针、5-旋转轴、6_旋转激光发射端、7-旋转固定轴。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本发明作进一步说明:
[0015]如图1、图2所示，光电任意角度等分仪，包括顶盖1、透明圆柱外壳2、半透明反射膜3、指针4、旋转轴5、旋转激光发射端6和旋转固定轴7，顶盖I与透明圆柱外壳2同轴紧密配合，旋转轴5位于透明圆柱外壳2的轴心位置并与固定在顶盖I上，旋转轴5连接指针4 ;半透明反射膜3嵌在透明圆柱外壳2中央；旋转固定轴7固定在透明圆柱外壳2内部且与透明圆柱外壳2的内壁相切，旋转固定轴7的放心与透明圆柱外壳2的轴心方向平行，旋转激光发射端6套装在旋转固定轴7上，旋转激光发射端6与旋转固定轴7同轴配合；透明圆柱外壳2底面中心点与旋转固定轴7位于透明圆柱外壳2底面上的中心点的投影的连线构成平面角初始边线，透明圆柱外壳2底面中心点与指针4尖端位于透明圆柱外壳2底面上的投影的连线构成平面角终边线。
[0016]指针4包括指针座、水平旋转臂和指针头，指针座固接旋转轴5，指针座的底部通过水平旋转臂连接指针头，指针头位于透明圆柱外壳2内侧并靠近透明圆柱外壳2的内壁。旋转轴5转动带动水平旋转臂绕旋转轴转动，从而带动指针头绕旋转轴5做圆周运动。
[0017]指针4上设有光敏电阻，用于接收旋转激光发射端6发出的激光信号。
[0018]旋转激光发射端6与旋转固定轴7活动连接，旋转激光发射端6能够绕旋转固定轴7转动。
[0019]本发明具体操作流程为:使用时先将旋转轴5的中心点与被等分的平面角顶点重合，再使平面角初始边线与被等分角的一边重合，随后转动旋转轴5，使得平面角终边线与被等分角的另一边重合。此时转动转动激光发射端6，使发射的激光束经半透半反膜3数次反射后落到指针4上，最终使得指针4上的光敏电阻感应到信号，并通过其信号控制转动激光发射端6停止旋转。激光在半透半反膜上留下光电，若光点数量仅有一个，则被测角被二等分；若光点数量有两个，则三等分被测角；若光点数量为N，则(N+1)等分被测角。
[0020]本发明的原理如下:
[0021]根据图3，O点为透明圆柱外壳底面中心点，A点为旋转激光发射端6的激光发射点在透明圆柱外壳底面上的投影点，B点为指针尖端在透明圆柱外壳底面上的投影点，B点和C点为激光经过的两个反射点在透明圆柱外壳底面上的投影点。
[0022]连接OC, OB。在圆 O 中，OA = OB = OC = OD
[0023]...Δ Α0Β, Δ B0C, Δ COD 为等腰三角形
[0024]根据凹面镜反射原理，可知
[0025]Z OBA = Z OBC, Z OCB = Z OCD
[0026]SP: Z OAB = Z OBA = Z OBC = Z OCB = Z OCD = Z ODC
[0027]...Z AOB = Z BOC =Z COD,即 OB, OC 三等份Z AOD
[0028]当反射点为任意多时，同理可证0B，0C, 0D, OE……任意等分Z A0D。
[0029]上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。
【主权项】
1.光电任意角度等分仪，其特征在于:包括顶盖(I)、透明圆柱外壳(2)、半透明反射膜(3)、指针(4)、旋转轴(5)、旋转激光发射端(6)和旋转固定轴(7)，顶盖(I)与透明圆柱外壳(2)同轴紧密配合，旋转轴(5)位于透明圆柱外壳(2)的轴心位置并与固定在顶盖(I)上，旋转轴(5)连接指针(4);半透明反射膜(3)嵌在透明圆柱外壳(2)中央；旋转固定轴(7)固定在透明圆柱外壳(2)内部且与透明圆柱外壳(2)的内壁相切，旋转固定轴(7)的放心与透明圆柱外壳(2)的轴心方向平行，旋转激光发射端(6)套装在旋转固定轴(7)上，旋转激光发射端(6)与旋转固定轴(7)同轴配合；透明圆柱外壳(2)底面中心点与旋转固定轴(7)位于透明圆柱外壳(2)底面上的中心点的投影的连线构成平面角初始边线，透明圆柱外壳(2)底面中心点与指针(4)尖端位于透明圆柱外壳(2)底面上的投影的连线构成平面角终边线。
2.根据权利要求1所述的光电任意角度等分仪，其特征在于:所述指针(4)包括指针座、水平旋转臂和指针头，指针座固接旋转轴(5)，指针座的底部通过水平旋转臂连接指针头，指针头位于透明圆柱外壳(2)内侧并靠近透明圆柱外壳(2)的内壁。
3.根据权利要求1所述的光电任意角度等分仪，其特征在于:所述指针(4)上设有光敏电阻。
4.根据权利要求1所述的光电任意角度等分仪，其特征在于:所述旋转激光发射端(6)与旋转固定轴(7)活动连接，旋转激光发射端(6)能够绕旋转固定轴(7)转动。
【专利摘要】本发明公开了一种操作简单，能够高精度将平面内任意角进行等分的作图工具，用来解决以往工具操作简单但误差大或者误差小但操作复杂的现状，包括顶盖、透明圆柱外壳、半透明反射膜、指针、旋转轴、旋转激光发射端和旋转固定轴，顶盖与透明圆柱外壳同轴紧密配合，旋转轴固定在顶盖上，旋转轴通过连接指针；半透明反射膜嵌在透明圆柱外壳中央；旋转固定轴固定在透明圆柱外壳内部，旋转固定轴的放心与透明圆柱外壳的轴心方向平行，旋转激光发射端套装在旋转固定轴上。本发明结构简单，生产成本低，通过使用光的反射、光敏电阻的感光性及激光源的聚光性等手段进行角度等分，极大地提高了角度等分的精度，且操作简单易学，易于推广。
【IPC分类】B43L13-00
【公开号】CN104527274
【申请号】CN201410763294
【发明人】马锐, 叶森斌
【申请人】浙江工业大学
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月11日