专利名称：波纹片动态投影机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于科教仪器类文教用品。它利用动、静光栅的叠栅效应所产生的莫阿条纹(Moire frige，即波纹)，与普通投影仪配合使用，实现具有动感的投影画面，获得生动、形象的动态模拟效果。
波纹片即线叠式投影片，现有的波纹片动态投影机虽具有一定的自动演示功能，但效果均不理想，有的自动连续工作时间只有三四分钟，有的(如专利号为86204819的“线叠式幻灯片自动演示仪”)虽然能长时间连续工作，但在演示过程中出现刺眼的周期性瞬间反向运动，影响演示效果，并且它的投影片导轨宽度不能快速改变，尺寸不同的投影片就不能用它来演示，已有的波纹投影片动态模拟还不够形象、逼真。
本实用新型的目的在于克服上述已知技术之不足，从而提供一种演示效果理想的、适用于多种尺寸规格投影片的动态投影机。
本实用新型的目的是通过如下方式实现的该投影机由光栅(1)、波纹投影片(2)、光栅导轨(3)、投影片导轨(4)、电机滚轮组(5)和光栅快回机构(6)六个主要部件组成，其中光栅(1)装在下面的导轨(3)之中，波纹投影片(2)设在导轨(4)的上方，壳体(7)一端固定有电机滚轮组(5)和光栅快回机构(6)，电机所带的滚轮压在光栅(1)上，导轨由四个导槽(33)、连接片(30)、宽度调整旋钮(31)和宽度调整螺钉(32)组成，导槽(33)固定在投影片导轨(4)的两侧，通过螺栓固定在支板(8)上，导轨通过连接片(30)与宽度调整旋钮(31)连接在一起，以上部件均通过螺钉固定在底部的支板(8)上。
光栅的缓慢匀速移动是这样实现的利用一个慢速电机带动一个滚轮缓慢转动，靠本身重量所产生的摩擦力带动光栅(1)作匀速直线运动，当光栅由上死点移动到下死点时，快回机构(6)抬起电机滚轮组(5)，在弹簧或皮筋的作用下，光栅(1)迅速弹回原来上死点位置，电机滚轮组随即下落，光栅又继续作缓慢匀速移动，于是，动态投影机就能连续不断地自动运行。
触点式快回机构又可分为机械式触点快回机构和电控式触点快回机构两种。
机械式触点快回机构在光栅匀速移动过程中，利用一个锁钩(18)锁定电机滚轮组(5)的位置，当光栅移动到下死点时，光栅左侧的下触点(10)推动开锁杠杆(20)，打开锁钩(18)，在扭簧(22)弹力作用下，电机滚轮组(5)迅速抬起，光栅(1)迅速复位，因而不会出现反向运动的影像，当光栅复位到上死点时，光栅右侧的上触点(11)触动上锁摇臂(14)，完成上锁动作，这种机械式触点快回机构的优势在于结构比较简单，成本比较低廉。(参看附图2)电控式触点快回机构利用下触点(10)触动杠杆(23)，压下行程开关(24)，使电磁铁(25)通电，靠电磁铁(25)的吸力，电机滚轮组(5)快速抬起，光栅(1)迅速复位；复位后上触点(11)触动摇臂(26)压下另一个行程开关(27)，电磁铁(25)断电，电机滚轮组(5)下落，光栅(1)又可继续匀速移动。这种结构需要加裴变压整流器，成本较高，但由于改用直流电机，可以利用这种电机易于变速的优势，调节光栅(1)的运动速度，以适应模拟不同对象(如心脏的跳动)的需要，扩大投影机的功能，提高投影机的档次。(参看附图3)若将行程开关(24)和(27)改换成光电开关和电控板，还可省去杠杆(23)和摇臂(26)，进一步缩小电控式触点快回机构的体积。
本实用新型具有如下优点将投影片导轨(4)与光栅导轨(3)分开来制作，并且，在投影片导轨(4)的两侧各加装两个导槽(33)，用旋钮(31)通过连接片(30)来操纵它的宽度，根据所用投影片的宽度，事先调整好宽度定位钉(32)的位置。演示时，旋动旋钮(31)，即可迅速调整导轨(4)的宽度，节省演示时间。
光栅(1)的质量直接影响动态投影机的动态模拟效果，本实用新型采用的光刻光栅密度为每厘米20～30条，黑白条纹比例小于1∶2，并且将光栅运动方向由左至右改为由上至下移动，这样改动，可以增大投影片的模拟功能。因为当动、静光栅宽窄相同时，莫阿条纹(即波纹)的变化十分明显，利用这个特点，能制作模拟气体速度和密度同时变化的投影片，从而将投影片的模拟范围扩大到气体动力学领域。
本实用新型也改进了光栅片框，由单层改为上下两层，使其使用寿命更长，也更为美观。
已有波纹投影片(2)上的条纹(静光栅)由手工绘制或用波纹纸剪贴而成，本实用新型采用设计者推导出的动态模拟教学方程，用微机带动数控绘图仪精确绘制，演示效果更为形象、逼真。
以下结合附图对本实用新型作进一步的描述
图1为波纹片动态投影机的总体结构，本实用新型由光栅(即波纹片)(1)、波纹投影片(线叠式投影片)(2)、光霎导轨(3)、可调投影片导轨(4)、电机滚轮组(5)、光栅快回机构(6)、壳体(7)和支板(8)等部分组成。光栅(1)装在下面的导轨(3)之中，而波纹投影片(2)的导轨(4)在上方，以便于完成投影片的叠加、旋转和抽拉动作，光栅(1)由电机滚轮组(5)带动作匀速直线运动，到达下死点后，由快回机构(6)迅速使其复位到达上死点，继续作匀速运动，电机滚轮组(5)和光栅快回机构(6)装在壳体(7)内，所有部件均由支板(8)支承。
图2为机械式触点快回机构的结构图，光栅(1)的连续运动是这样实现的电机滚轮组(5)虽然能带动光栅(1)匀速移动，但光栅的长度有限，靠触点式快回机构才能完成往复直线运动，当光栅(1)移动到下死点，光栅左侧的下触点(10)推动开锁杠杆(20)逆时针方向转动，杠杆右端的突起退出锁钩(18)上的锁槽(17)，在扭簧(22)的作用下，下托板(16)向上抬起，带动支承电机滚轮组(5)的上托板(15)一同抬起，滚轮与光栅片框脱离接触，在复位弹簧(9)或皮筋的作用下光栅迅速复位，到达上死点时，光栅片框右侧的上触点(11)借助运动时的冲力，冲动上锁摇臂(14)作顺时针方向转动，下压下托板(16)的延长臂(13)，使开锁杠杆(20)下移，直至进入锁钩(18)上的锁槽(17)，完成上锁动作，此时上托板(15)亦跟随下落，滚轮与光栅片框恢复原来的接触状态，光栅(1)继续作匀速运动。锁钩(18)与上锁摇臂(14)分别靠扭簧(19)和(12)复位。上托板(15)和下托板(16)借助铰键(21)与支板(8)连接。
图3是电控式触点快回机构的结构图，当光栅(1)移动到下死点时，下触点(10)推动杠杆(23)逆时针方向转动，触动行程开关(24)，接通电磁铁(25)的电路，电磁铁(25)吸下其上的杠杆(28)，上抬下托板(16)，电机滚轮组(5)跟着上抬，光栅迅速复位，当光栅(1)复位到上死点，上触点(11)触动摇臂(26)下压行程开关(27)，使电磁铁(25)断电，电机滚轮组(5)下落，光栅(1)继续作匀速运动，电机的转速通过调速旋钮(29)来调节。
图4是可调式投影片导轨的结构图，该结构由4个导槽(33)、连接片(30)、宽度调整旋钮(31)和宽度调整螺钉(32)等组成，导槽(33)固定在投影片导轨(4)的两侧，通过螺栓固定在支板(8)上，导轨通过连接片(30)与导轨宽度调整旋钮(31)连接在一起，转动旋钮，导轨可以缩小或增大宽度，宽度大小通过调整螺钉(32)的位置来限定。
权利要求1.一种波纹片动态投影机，由光栅(1)、波纹投影片(2)、光栅导轨(3)、投影片导轨(4)、电机滚轮组(5)和光栅快回机构(6)六个主要部件组成，其特征在于光栅(1)装在下面的导轨(3)之中，波纹投影片(2)设在导轨(4)的上方，壳体(7)一端固定有电机滚轮组(5)和光栅快回机构(6)，电机所带的滚轮压在光栅(1)上，导轨由四个导槽(33)、连接片(30)、宽度调整旋钮(31)和宽度调整螺钉(32)组成，导槽(33)固定在投影片导轨(4)的两侧，通过螺栓固定在支板(8)上，导轨通过连接片(30)与宽度调整旋钮(31)连接在一起，以上部件均通过螺钉固定在底部的支板(8)上。
专利摘要波纹片动态投影机属于科教仪器类文教用品，波纹即莫阿条纹(Moire frige)。它由光栅、波纹投影片、光栅导轨、投影片导轨、电机滚轮组和触点式光栅快回机构等组成，光栅装在导轨之中，波纹投影片设在导轨上方，壳体一端带有电机滚轮组和光栅快回机构，本实用新型克服了“线叠式幻灯片自动演示仪”存在的缺点，将凸轮式快回机构改为触点式快回机构，改善了连续演示的效果，并将投影片导轨改为宽度可调式，对动光栅的设计制作也有新的改进，波纹投影片中的条纹采用微机和数控绘图仪精确绘制。
文档编号G09F19/18GK2248369SQ9522469
公开日1997年2月26日 申请日期1995年11月15日 优先权日1995年11月15日
发明者王令概, 由锡民, 王旭 申请人:长春意达光电仪器厂