一种光学用设备及其使用方法与流程

本发明涉及新型教学技术领域，具体为一种光学用设备及其使用方法。

背景技术：

随着社会的不断进步，越来越多的自动化器械进入了人们的生活中，但是在教学领域，很多学校在传授光学知识时仍使用着以前老套的方法以及过时的实验器材，当今社会下这已不能吸引学生们的兴趣，甚至可能由于实验器材的本身原因而影响实验结果，导致许多学生在做实验时能在拼凑数据，让实验失去了本身的意义，这里设计了一种光学用设备及其使用方法，通过精妙的机械结构设计大大优化了现在实验所用的仪器，大大提高了实验结果的准确性，同时还支持多种透镜同时进行实验，实用性极高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种光学用设备及其使用方法，用于克服现有技术中的上述缺陷。

根据本发明的实施例的一种光学用设备及其使用方法，包括装置主体，固设于所述装置主体上的光学镜片快速固定及切换装置、固设于所述装置主体上的光源及像屏动力装置，所述光学镜片快速固定及切换装置包括固设于所述装置主体中心位置处且与所述装置主体配对的卡套块,所述卡套块上固设有滚珠轴承,所述滚珠轴承外圈上固设有圆柱环套,所述圆柱环套外圈上靠右侧位置处固设有环形齿条，所述圆柱环套上下端对称固设有固定底座,所述固定底座内固设有一开口向上的第一凹槽,所述第一凹槽内固设有一可上下滑动的第一卡块,所述第一凹槽下侧地面上固设有另一端与所述第一卡块下端固定连接的第一弹簧,所述第一凹槽左右侧内壁内对称连通设置有开口相对的第二凹槽,所述第二凹槽下侧内壁上滑动配合连接有与所述第一卡块配对的第二卡块,所述第二卡块背对端前后对称固设有滑轮固定块，所述滑轮固定块之间固设有凹型定滑轮,所述第二卡块背对端且位于所述滑轮固定块前后两侧位置处对称固设有另一端分别与所述第二凹槽左右侧内壁固定连接的第二弹簧,所述固定底座上端位于所述第一凹槽左右两侧位置处对称固设有开口向上的第三凹槽,所述第三凹槽下侧内壁上滑动配合连接有夹块,所述夹块上端固设有卡扣，所述第三凹槽右侧内壁上固设有另一端与所述夹块右端固定连接的第三弹簧，所述夹块下端最左侧位置处固设有第一卡槽,所述夹块下端固设有一开口向下的第二卡槽,所述第三凹槽下侧内壁内与所述第二卡槽对应位置处固设有一开口向上的第四凹槽，所述第四凹槽内固设有可上下滑动的第三卡块,所述第四凹槽下侧内壁上固设有另一端与所述第三卡块下端固定连接的第四弹簧,所述第四凹槽与所述第二凹槽之间连通设置有通线孔，所述第三卡块下端固设有另一端穿过所述通线孔并与所述第二凹槽下侧内壁固定连接且始终与所述凹型定滑轮左端有接触的细绳，所述固定底座上端前后对称固设有防坠挡板,所述装置主体下端位于所述圆柱环套右侧位置处固设有电机固定块,所述电机固定块内固设有第一电机,所述第一电机左端输出轴动力配合连接有第一转轴,所述第一转轴上固设有与所述环形齿条下端啮合配合连接的第一直齿轮，所述装置主体左右端对称固设有支撑架，所述支撑架下端固设有支撑座。

进一步的技术方案，所述光源及像屏动力装置包括左右对称固设于所述装置主体下端的齿条，所述装置主体上左右对称设置有可沿所述装置主体左右滑动的工作块，所述工作块内固设有开口向上连通所述齿条的第五凹槽，所述第五凹槽固设有上端与所述第四凹槽啮合且可转动的第二直齿轮，所述第二直齿轮轴心处固设有后端动力配合连接于固定设置在所述第五凹槽后侧内壁内电机上的第二转轴，左侧的所述工作块上端固设有开口向上的第一螺纹孔，右侧的所述工作块上端固设有开口向上的第二螺纹孔。

进一步的技术方案，与本装置配套使用的零件包括光源装置、像屏装置、凸透镜装置、凹透镜装置，所述光源装置包括光源底座，所述光源底座上端固设蜡烛，所述光源底座下端固设有与所述第一螺纹孔配对的第一螺栓，所述像屏装置包括像屏底座，所述像屏底座上端固设有像屏，所述像屏底座下端固设有与所述第二螺纹孔配对的第二螺栓，所述凸透镜装置包括凸透镜底座，所述凸透镜底座上端固设第一透镜固定块，所述第一透镜固定块内固设有左右贯穿的第一通孔，所述第一通孔上下侧内壁上固设有凸透镜，所述凹透镜装置包括凹透镜底座，所述凹透镜底座上端固设有第二透镜固定块，所述第二透镜固定块内固设有左右贯穿的第二通孔，所述第二通孔上下侧内壁上固设有凹透镜。

进一步的技术方案，本装置为一种新型的光学用教学仪器，为方便教师教学时使用，所述装置主体前端刻有所述凸透镜和所述凹透镜的精准焦距，方便学生通过实验得出结论。

所述方法包括如下步骤：首先，教师进行本装置的安装，教师拿起凸透镜装置并将凸透镜底座卡入两块夹块之间，凸透镜底座下移推动第一卡块下移，第一卡块下移拖动第二卡块背向运动，第二卡块上的凹型定滑轮背向运动拉紧细绳，并通过细绳拉动第三卡块下移，第三卡块脱离第二卡槽，夹块解锁，在第三弹簧的作用下夹块迅速相向运动夹紧凸透镜底座，同时卡扣将凸透镜底座牢牢卡住，实现凸透镜装置的固定，随后启动第一电机带动第一转轴旋转，第一转轴上的第一直齿轮通过环形齿条带动圆柱环套旋转一百八十度，此时原本处于下侧位置处的下侧的夹块已经来到了上侧位置，重复上述操作可以实现上述凹透镜装置的固定。

其次，教师将第一螺栓和第二螺栓分别拧入第一螺纹孔和第二螺纹孔中，实现光源装置和像屏装置的固定，随后点燃蜡烛，即可开始实验，通过启动电机带动第二转轴旋转，第二转轴通过第二直齿轮和齿条能实现工作块的左右移动，教师通过与本装置配套使用的遥控器来控制物距和像距，通过多组实现可以得到成像结论，当一种透镜实验做完后可以通过启动第一电机来调动新的透镜进行实验。

最后，实验完毕后，教师将蜡烛熄灭，两边拉伸两块夹块，凸透镜底座被解锁，同时在第一弹簧的作用下通过第一卡块被略微顶起，第三卡块通过第一卡槽再次卡入第二卡槽中，第二弹簧带动第二卡块复位，教师取走凸透镜装置和凹透镜装置，并拆卸其余零件整理携带离开。

本发明的有益效果是：本发明结构简单，操作方便，通过本装置进行光学实验时，教师进行本装置的安装，教师拿起凸透镜装置并将凸透镜底座卡入两块夹块之间，凸透镜底座下移推动第一卡块下移，第一卡块下移拖动第二卡块背向运动，第二卡块上的凹型定滑轮背向运动拉紧细绳，并通过细绳拉动第三卡块下移，第三卡块脱离第二卡槽，夹块解锁，在第三弹簧的作用下夹块迅速相向运动夹紧凸透镜底座，同时卡扣将凸透镜底座牢牢卡住，实现凸透镜装置的固定，随后启动第一电机带动第一转轴旋转，第一转轴上的第一直齿轮通过环形齿条带动圆柱环套旋转一百八十度，此时原本处于下侧位置处的下侧的夹块已经来到了上侧位置，重复上述操作可以实现上述凹透镜装置的固定，随后，教师将第一螺栓和第二螺栓分别拧入第一螺纹孔和第二螺纹孔中，实现光源装置和像屏装置的固定，随后点燃蜡烛，即可开始实验，通过启动电机带动第二转轴旋转，第二转轴通过第二直齿轮和齿条能实现工作块的左右移动，教师通过与本装置配套使用的遥控器来控制物距和像距，通过多组实现可以得到成像结论，当一种透镜实验做完后可以通过启动第一电机来调动新的透镜进行实验，在实验完毕后，教师将蜡烛熄灭，两边拉伸两块夹块，凸透镜底座被解锁，同时在第一弹簧的作用下通过第一卡块被略微顶起，第三卡块通过第一卡槽再次卡入第二卡槽中，第二弹簧带动第二卡块复位，教师取走凸透镜装置和凹透镜装置，并拆卸其余零件整理携带离开，本装置提高精妙的机械结构设计大大优化了现在实验所用的仪器，大大提高了实验结果的准确性。

附图说明

图1是本发明一种光学用设备及其使用方法的结构示意图；

图2是图1中“a”的局部放大示意图；

图3是图2中“b”的局部放大示意图;

图4是图2中“c-c”方向的剖视图；

图5为本装置配套使用的零件示意图。

具体实施方式

下面结合图1-5对本发明进行详细说明。

参照图1-5，根据本发明的实施例的一种光学用设备及其使用方法，包括装置主体10，固设于所述装置主体10上的光学镜片快速固定及切换装置、固设于所述装置主体10上的光源及像屏动力装置，所述光学镜片快速固定及切换装置包括固设于所述装置主体10中心位置处且与所述装置主体10配对的卡套块11,所述卡套块11上固设有滚珠轴承12,所述滚珠轴承12外圈上固设有圆柱环套13,所述圆柱环套13外圈上靠右侧位置处固设有环形齿条14，所述圆柱环套13上下端对称固设有固定底座15,所述固定底座15内固设有一开口向上的第一凹槽16,所述第一凹槽16内固设有一可上下滑动的第一卡块17,所述第一凹槽16下侧地面上固设有另一端与所述第一卡块17下端固定连接的第一弹簧20,所述第一凹槽16左右侧内壁内对称连通设置有开口相对的第二凹槽18,所述第二凹槽18下侧内壁上滑动配合连接有与所述第一卡块17配对的第二卡块19,所述第二卡块19背对端前后对称固设有滑轮固定块21，所述滑轮固定块21之间固设有凹型定滑轮22,所述第二卡块19背对端且位于所述滑轮固定块21前后两侧位置处对称固设有另一端分别与所述第二凹槽18左右侧内壁固定连接的第二弹簧23,所述固定底座15上端位于所述第一凹槽16左右两侧位置处对称固设有开口向上的第三凹槽25,所述第三凹槽25下侧内壁上滑动配合连接有夹块26,所述夹块26上端固设有卡扣33，所述第三凹槽25右侧内壁上固设有另一端与所述夹块26右端固定连接的第三弹簧63，所述夹块26下端最左侧位置处固设有第一卡槽62,所述夹块26下端固设有一开口向下的第二卡槽27,所述第三凹槽25下侧内壁内与所述第二卡槽27对应位置处固设有一开口向上的第四凹槽28，所述第四凹槽28内固设有可上下滑动的第三卡块29,所述第四凹槽28下侧内壁上固设有另一端与所述第三卡块29下端固定连接的第四弹簧31,所述第四凹槽28与所述第二凹槽18之间连通设置有通线孔30，所述第三卡块29下端固设有另一端穿过所述通线孔30并与所述第二凹槽18下侧内壁固定连接且始终与所述凹型定滑轮22左端有接触的细绳24，所述固定底座15上端前后对称固设有防坠挡板32,所述装置主体10下端位于所述圆柱环套13右侧位置处固设有电机固定块34,所述电机固定块34内固设有第一电机35,所述第一电机35左端输出轴动力配合连接有第一转轴36,所述第一转轴36上固设有与所述环形齿条14下端啮合配合连接的第一直齿轮37，所述装置主体10左右端对称固设有支撑架45，所述支撑架45下端固设有支撑座46。

有益地或示例性地，所述光源及像屏动力装置包括左右对称固设于所述装置主体10下端的齿条38，所述装置主体10上左右对称设置有可沿所述装置主体10左右滑动的工作块39，所述工作块39内固设有开口向上连通所述齿条38的第五凹槽41，所述第五凹槽41固设有上端与所述第四凹槽28啮合且可转动的第二直齿轮42，所述第二直齿轮42轴心处固设有后端动力配合连接于固定设置在所述第五凹槽41后侧内壁内电机上的第二转轴43，左侧的所述工作块39上端固设有开口向上的第一螺纹孔44，右侧的所述工作块39上端固设有开口向上的第二螺纹孔40。

有益地或示例性地，与本装置配套使用的零件包括光源装置、像屏装置、凸透镜装置、凹透镜装置，所述光源装置包括光源底座48，所述光源底座48上端固设蜡烛50，所述光源底座48下端固设有与所述第一螺纹孔44配对的第一螺栓49，所述像屏装置包括像屏底座52，所述像屏底座52上端固设有像屏53，所述像屏底座52下端固设有与所述第二螺纹孔40配对的第二螺栓51，所述凸透镜装置包括凸透镜底座54，所述凸透镜底座54上端固设第一透镜固定块55，所述第一透镜固定块55内固设有左右贯穿的第一通孔56，所述第一通孔56上下侧内壁上固设有凸透镜57，所述凹透镜装置包括凹透镜底座58，所述凹透镜底座58上端固设有第二透镜固定块59，所述第二透镜固定块59内固设有左右贯穿的第二通孔60，所述第二通孔60上下侧内壁上固设有凹透镜61。

有益地或示例性地，本装置为一种新型的光学用教学仪器，为方便教师教学时使用，所述装置主体10前端刻有所述凸透镜57和所述凹透镜61的精准焦距47，方便学生通过实验得出结论。

所述方法包括如下步骤：首先，教师进行本装置的安装，教师拿起凸透镜装置并将凸透镜底座54卡入两块夹块26之间，凸透镜底座54下移推动第一卡块17下移，第一卡块17下移拖动第二卡块19背向运动，第二卡块19上的凹型定滑轮22背向运动拉紧细绳24，并通过细绳24拉动第三卡块29下移，第三卡块29脱离第二卡槽27，夹块26解锁，在第三弹簧63的作用下夹块26迅速相向运动夹紧凸透镜底座54，同时卡扣33将凸透镜底座54牢牢卡住，实现凸透镜装置的固定，随后启动第一电机35带动第一转轴36旋转，第一转轴36上的第一直齿轮37通过环形齿条14带动圆柱环套13旋转一百八十度，此时原本处于下侧位置处的下侧的夹块26已经来到了上侧位置，重复上述操作可以实现上述凹透镜装置的固定。

其次，教师将第一螺栓49和第二螺栓51分别拧入第一螺纹孔44和第二螺纹孔40中，实现光源装置和像屏装置的固定，随后点燃蜡烛50，即可开始实验，通过启动电机带动第二转轴43旋转，第二转轴43通过第二直齿轮42和齿条38能实现工作块39的左右移动，教师通过与本装置配套使用的遥控器来控制物距和像距，通过多组实现可以得到成像结论，当一种透镜实验做完后可以通过启动第一电机35来调动新的透镜进行实验。

最后，实验完毕后，教师将蜡烛50熄灭，两边拉伸两块夹块26，凸透镜底座54被解锁，同时在第一弹簧20的作用下通过第一卡块17被略微顶起，第三卡块29通过第一卡槽62再次卡入第二卡槽27中，第二弹簧23带动第二卡块19复位，教师取走凸透镜装置和凹透镜装置，并拆卸其余零件整理携带离开。

通过本装置进行光学实验时，教师进行本装置的安装，教师拿起凸透镜装置并将凸透镜底座54卡入两块夹块26之间，凸透镜底座54下移推动第一卡块17下移，第一卡块17下移拖动第二卡块19背向运动，第二卡块19上的凹型定滑轮22背向运动拉紧细绳24，并通过细绳24拉动第三卡块29下移，第三卡块29脱离第二卡槽27，夹块26解锁，在第三弹簧63的作用下夹块26迅速相向运动夹紧凸透镜底座54，同时卡扣33将凸透镜底座54牢牢卡住，实现凸透镜装置的固定，随后启动第一电机35带动第一转轴36旋转，第一转轴36上的第一直齿轮37通过环形齿条14带动圆柱环套13旋转一百八十度，此时原本处于下侧位置处的下侧的夹块26已经来到了上侧位置，重复上述操作可以实现上述凹透镜装置的固定，随后，教师将第一螺栓49和第二螺栓51分别拧入第一螺纹孔44和第二螺纹孔40中，实现光源装置和像屏装置的固定，随后点燃蜡烛50，即可开始实验，通过启动电机带动第二转轴43旋转，第二转轴43通过第二直齿轮42和齿条38能实现工作块39的左右移动，教师通过与本装置配套使用的遥控器来控制物距和像距，通过多组实现可以得到成像结论，当一种透镜实验做完后可以通过启动第一电机35来调动新的透镜进行实验，在实验完毕后，教师将蜡烛50熄灭，两边拉伸两块夹块26，凸透镜底座54被解锁，同时在第一弹簧20的作用下通过第一卡块17被略微顶起，第三卡块29通过第一卡槽62再次卡入第二卡槽27中，第二弹簧23带动第二卡块19复位，教师取走凸透镜装置和凹透镜装置，并拆卸其余零件整理携带离开。

本发明的有益效果是：本发明结构简单，操作方便，通过本装置进行光学实验时，教师进行本装置的安装，教师拿起凸透镜装置并将凸透镜底座卡入两块夹块之间，凸透镜底座下移推动第一卡块下移，第一卡块下移拖动第二卡块背向运动，第二卡块上的凹型定滑轮背向运动拉紧细绳，并通过细绳拉动第三卡块下移，第三卡块脱离第二卡槽，夹块解锁，在第三弹簧的作用下夹块迅速相向运动夹紧凸透镜底座，同时卡扣将凸透镜底座牢牢卡住，实现凸透镜装置的固定，随后启动第一电机带动第一转轴旋转，第一转轴上的第一直齿轮通过环形齿条带动圆柱环套旋转一百八十度，此时原本处于下侧位置处的下侧的夹块已经来到了上侧位置，重复上述操作可以实现上述凹透镜装置的固定，随后，教师将第一螺栓和第二螺栓分别拧入第一螺纹孔和第二螺纹孔中，实现光源装置和像屏装置的固定，随后点燃蜡烛，即可开始实验，通过启动电机带动第二转轴旋转，第二转轴通过第二直齿轮和齿条能实现工作块的左右移动，教师通过与本装置配套使用的遥控器来控制物距和像距，通过多组实现可以得到成像结论，当一种透镜实验做完后可以通过启动第一电机来调动新的透镜进行实验，在实验完毕后，教师将蜡烛熄灭，两边拉伸两块夹块，凸透镜底座被解锁，同时在第一弹簧的作用下通过第一卡块被略微顶起，第三卡块通过第一卡槽再次卡入第二卡槽中，第二弹簧带动第二卡块复位，教师取走凸透镜装置和凹透镜装置，并拆卸其余零件整理携带离开，本装置通过精妙的机械结构设计大大优化了现在实验所用的仪器，大大提高了实验结果的准确性。

本领域的技术人员可以明确，在不脱离本发明的总体精神以及构思的情形下，可以做出对于以上实施例的各种变型。其均落入本发明的保护范围之内。本发明的保护方案以本发明所附的权利要求书为准。