专利名称：立式操作演示、实物反射投影器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及制造一种适于适用的反射式投影器，更具体地说，涉及制造一种能把不透明的实物和实验操作过程，利用光学原理放大投影到银幕上的投影器。
就目前现有的实物反射投影器来说，其基本构造如
图1所示，载物台(8)呈斜面安装在底板(10)上，平面反射镜(4)放在载物台上方，反射面朝向载物台和成像透镜(3)，与成像透镜的主光轴成一锐角，成像透镜(3)在平面反射镜前方正对银幕(1)，光源(5)放在载物台后上方平面反射镜的下端处，以较大入射角照射载物台上的实物(7)，被照射实物的反射光线向上射到平面反射镜，由平面镜再反射到成像透镜，经成像透镜作用，在银幕上成像(2)，其光路模式为实物向上反射光线——平面镜反射改变方向——成像透镜——银幕成像。图2是对
图1光路原理的详细分析，由于光源(5)射到实物上的光线入射角大，由实物反射的光线有较大的散射损失，只有一部分反射到平面镜(4)，由平面镜再反射又有较大的散射损失，其余部分经过透镜成像。本来实物反射的光线就弱，所以成像画面暗淡，以目前发光效果最好的镝灯来说，也只能在比较暗的教室里使用。由于光源到实物各点距离不等、光线的入射角相差太大，导致反射光线发散，照度不均匀，成像质量差。由于实物各点反射出的光线经平面镜反射到成像透镜的光程差大，导致了整个画面只有一部分成像清晰，其余部分较模糊，这样投影器就只能放映小面积图表、文字和小的、厚度不大的物体。而且由于成像透镜、平面反射镜和光源的位置限制了实验操作演示的放大投影，在这种设计下无论怎样改变光源、载物台、平面镜的位置，光线反射损失大，亮度暗和光程差大的弊病，也是克服不的，就是目前效果最好的镝灯光源的实物反射投影器也是如此。而且设备复杂、笨重、价格昂贵，镝灯起弧时间长，通电后不能立即亮，操作复杂，使用不方便，有较强的紫外线辐射，对人体有害。所以至今实物反射投影器也没有得到普及推广。
鉴于上述原因，设计本实用新型的目的就是要克服上述缺点，提高画面亮度、成像的质量，能对较大面积和体积的实物以及实验操作进行投影放大，降低成本，使少制片和不制片成为可能，增强使用功能，使机器具有通用性，在全社会推广普及这一先进的实用新型投影器，取得良好的社会效益。
本实用新型为立式结构，载物台水平安装在底板上，成像透镜放在载物台正上方，可改变仰角的平面反射镜放在成像透镜的上方，四个强线光源放在载物台上方对称安置，以向内斜俯射的方式对称照射载物台，用四块内镀反射膜的金属反光板把载物台到成像透镜的空间围成下大上小、上面为曲面、正中开有通光孔的操作室，光路模式为实物向上反射光线——成像透镜——平面镜反射改变方向——银幕成像，主机箱正面板上开有视窗，后面板上有冷风插口和风机电源插座，两侧面板下部开有抽门，可卸下的外上盖为一组合箱体，内有备件仓和薄型轴流风机，光源、风机的电动机直接采用交流220V电源，总电源开关控制所有光源和冷却风机，光源分控，总控结合。
对本实用新型技术设计方案具体描述如下一、光路设计技术方案1、光学构造参看附图3所示，载物台(25)(参看图7)在下部水平放置，上放实物(22)，成像透镜(12)在载物台正上方某一位置水平放置，上面是可绕轴改变仰角的平面反射镜(11)。用四块金属反光板(13)、(14)(还有两侧面反光板)把载物台到成像镜的空间围成下大上小的操作室，反光板上部向内弯曲，每块反光板形状如图4、图5、图6所示，四个线光源(16)放在载物台上方的反光板外面透光孔上(光源分布参看图8)。
2、光学原理参看附图3所示，光源发出的强光经反光罩(15)(还有两个在侧面反光板上)反射后通过隔热玻璃(21)照射到实物(22)上，用了四个强线光源对称照射，所以实物的照度高且均匀。光线对实物以向内斜俯射的方式对称照射，经实物反射的光线大部分射入成像透镜(12)，经正面反射镜改变方向，在银幕(19)上成像(23)。实物上大角度反射后散射的光线经(13)(14)和左右两侧的反光板反射又射到实物上，减少了实物反射光线的损失，提高了光源的利用率，进一步改善了实物的照度，这样就有更多实物反射光线进入成像透镜成像。而上面的平面反射镜只改变光路方向，光线损失很小，所以投影画面照度较高，一般教室稍加挡光就可得到较满意的效果。
由于载物台与成像透镜平行放置，大大减小了实物上各点反射成像光线的光程差，这样就保证了成像的清晰度。
平面反射镜可改变仰角，使画面的高度能随意调节，方便了演示。
二、电路设计方案如附图9所示，本机光源、电机均直接使用交流220V、50HZ的电源，开关K1是总电源开关并控制风机的电动机(D)，K2是光源总开关，K1、K2、K3、K4是各光源的分开关，可根据需要任意开关光源。B是保险丝。
操作过程如下开机1、关闭所有开关；2、接通电源；3、合上K1风机转，送风；4、合上K2；5、根据需要合上K1、K2、K3、K4。
关机1、先关K1、K2、K3、K4；2、关K2；3、送风冷却几分钟后再关K1；4、拔掉电源。
三。机箱体设计方案1、外上盖如附
图10所示，外上盖为一组合箱体，可卸下与主机分离，内部安有放置备件的备件仓(34)和冷却风机(33)，用软管连接把风送至主机箱后面板冷风插口(44)，在机内用导管引至各光源一端，强冷风顺灯管方向吹入散热。电机电源线用插头与主机箱后面板上风机电源插座(46)连接，并受总电源开关K1控制。外上盖外侧两端有挂勾可与机体固定与卸下。
2、内上盖如
图11所示，内上盖有通光孔(35)和通风孔(37)，通光孔可放置成像镜头并使光线由机体内射出，经平面镜反射到银幕上，平面反射镜有轴，可改变仰角，合上反射镜可将镜头装置放入镜头仓(36)内。通风孔可散热。
3、正面板如
图12所示，正面板偏上有视窗口(18)，两侧有插口(39)，可插入正常视筒(17)(带有弱光片，防止强光刺眼)或放大视筒，直视被投影的实物或做解剖等操作演示，进行视、动、讲的全部过程。下部安装开关板(40)，便于机器的操作使用。两侧下部有的通风口(38)使冷空气进入，散发热量。
4、两侧面板设计如附
图13所示，在两侧面板的下部设有可沿插口向上抽拉的取放小实物、操作演示抽门(41)和放入解剖盘、宽实物的抽门(42)，抽门(41)安装在抽门(42)上，以实现其多种操作功能。抽门上部开有通风孔(43)散热。
5、后面板如附
图14所示，后面板中上部有一系列通风口(47)散热，中部两侧有风机送来的冷风管插口(44)，下部左侧有电源线(48)，风机电源插座(46)和保险丝插座(45)。
6、载物台如附图7所示，载物台上有弹性压片夹(31)两个，可沿滑道(32)任意调整位置，将图表等压住，保持平整，若放置其它实物或操作演示时可将压片夹拨至两端。
本实用新型较现有的实物反射投影器的主要优点是1、消除了现有的实物反射投影在设计上带来的不可避免的由于实物反射成像光线光程差大而引起的像差问题，使实物、操作演示的投影面积大，画面整体图像清晰。
2、采用了四个线光源向内斜俯射对称照射的方式，使实物照度均匀，光线利用率高，增加了画面的亮度。同时四光源分散了发热功率，分别用强风冷却保证了机内的正常温度。
3、增加了反光板，进一步改善了被照实物照度的均匀性，提高了画面的亮度，有效的利用了光源。
4、增加了视窗和操作门，使机器的功能大大提高，既可以放大投影实物，又可以把实验操作过程投影放大，而微小的实验可在视窗上更换放大视筒，使观察和操作结合起来，方便了使用者。
5、降低了对使用环境的要求，一般的教室稍加挡光便可放映，图象明亮清晰。
6、操作简便，不用预热，可即时放映。
7、采用了220V交流电的线光源和电机，使机器的普及通用得到实现，简化了机器，大大降低了成本。
8、设计紧凑，体积小，重量轻，携带方便。
对附图的图面说明如下
图1是现有实物反射投影器的构造原理图，其中 1 为银幕，2 为成像，3 为成像透镜，4 为平面反射镜，5 为光源，6 为反光罩，7 为实物，8 为载物台，9 为冷却风机，10 底板。
图2是对
图1的光路详细分析图，其中1～8与
图1所标相同，A′B′为平面镜所成虚像，A″B″为放大实像。
图3是本实用新型的光学构造原理图，图中11为正面镀膜的平面反射镜(正面镜)，12为成像透镜，13为前反光板，14为后反光板，15为光源反光罩，16为光源，17为视筒，18为视窗，19为银幕，20为C面镀反射膜，从E面可看到实物的半透反射镜，21为隔热玻璃，22为实物，23为成像，24为内折反光板(把大角度散射光反射回实物)，25为载物台。
图4是前反光板的正视图，26为光源的透光孔，27为视筒观察孔。
图5是后反光板正视图，28为光源透光孔，24为内折反光板。
图6是左右两侧反光板正视图，29为光源透光孔，30为取放实物和操作孔。
图7是载物台俯视图，31为可沿滑道移动的弹性压片，32为滑道。
图8为光源分布简图，L1、L2、L3、L4为光源。
图9为电路原理图，其中K1为电源总开关，K2为光源总开关，K1、K2、K3、K4是各光源开关，D是电动机，B为保险丝。
图10是外上盖俯视图，其中33为固定在外上盖内的薄型冷却风机，34为备件仓。
图11是内上盖俯视图，其中35为通光孔，36为镜头仓，37为通风散热孔。
图12是机箱正面板的正视图，38为通风孔、18为视窗，39为视筒插口、17为视筒、40为开关板。
图13是机箱右侧面板的正视图，其中17为视筒，41为取放小实物、操作抽门，42为宽实物取放抽门，43为通风散热孔。左侧面板与右侧面板构造相同。
图14是主机箱后面板正视图，其中44为由风机送来的冷风软管插口，45为保险丝座，46为电机电源插座，47为通风散热孔，48为电源线。
本实用新型的实施例可结合图3至
图14进一步说明图3中载物台(25)固定在机箱底板上水平安置，四块反光板按前(图4)、后(图5)、左、右(图6)围成下大上小的操作室，并在下面与底板固定，在上面与内上盖(
图11)固定。在前反光板(图4)的视孔(27)上加装一块半透射镜，如图3中(20)C面镀有反射膜，可反射大部分光线，从E面可看到实物，每个线光源，反光罩，隔热玻璃组合为一体，用螺丝固定在反光板透光孔上。从效果、成本、实用这三方面来考虑，以灯罩用金属反光罩，光源用色温≥3200K的卤钨光源为宜，功率视需要而定，照射面积S≤300mm×300mm的情况下，单灯功率一般在300W－500W即可。机体四面用前面板(
图12)，后面板(
图14)和左、右面板(
图13)围成，下部与底板固定上部与内上盖固定。前面板(
图12)中的视窗口(18)两侧有插口(39)，可插入视筒(17)，下部装有开关板(40)，内上盖(
图11)与四面箱体和反光板上端固定，在内上盖中部有镜头仓(36)和通光孔(35)，成像透镜(图3中12)和平面反射镜(图3中11)的组合安装在内上盖镜头仓上，可升降调整物距，成像透镜正对通光孔水平放置，平面反射镜在透镜上方。可绕轴转动改变仰角，调整画面，合上反射镜，落下镜头可将镜头组合放入镜头仓。外上盖(
图10)为有一定高度的箱体，内有备件仓(34)、和固定在外上盖上的薄型轴流风机组合(33)，用软管送风至主机后面板上的入风口(44)，在机内用管路导引至各光源一端，顺灯管风吹冷却散热。外上盖两端面有挂勾可与主机箱体固定和卸下。使用时卸下外上盖使风机与主机分离可避免主机的振动。
权利要求1.本实用新型涉及制造一种立式操作演示、实物反射投影器，现有的实物反射投影器是把载物台倾斜呈斜面安装在底板上，平面反射镜放在载物台上方，反射面朝向载物台和成像透镜，与成像透镜的主光轴成锐角，成像透镜在平面反射镜前方正对银幕，光源放在载物台后上方平面反射镜的下端处，以较大入射角照射载物台上的实物，其光路模式为实物向上反射光线-平面镜反射改变方向-成像透镜-银幕成像，本实用新型其特征在于，立式操作演示、实物反射投影器的载物台(25)水平安装在底板上，成像透镜(12)放在载物台正上方，可改变仰角的平面反射镜(11)在成像透镜的上方，四光源(16)在载物台上方对称安置，四块反光板把从载物台到成像透镜的空间围成下大上小的操作室，光路模式为实物反射光线-成像透镜-平面镜改变方向-银幕成像，机箱正面板开有视窗(18)，后面板上有冷风管插口(44)和薄型风机的电源插座(46)，侧面板开有抽门(41)、(42)，外上盖为可卸下的组合箱体。
2.根据权利要求1的立式操作演示、实物反射投影器，其特征在于，光源(16)对称安置在四块反光板的透光孔(26)、(28)、(29)上，以向内斜俯射的方式照射载物台(25)，光源前有隔热玻璃(21)。
3.根据权利要求1的立式操作演示、实物反射投影器，其特征在于，由四块反光板围成下大上小的操作室，其上部是曲面，正中开有通光孔(35)，前反光板上部开有透光孔(26)，中下部开有视孔(27)，左右两侧反光板上部开有透光孔(29)，下部开有取放实物、操作孔(30)，后反光板上部开有透光孔(28)，下部开有内折反光板(24)。
4.根据权利要求1的立式操作演示、实物反射投影器，其特征在于，机箱正面板上开有可更换视筒的视窗(18)，视窗口两侧有插口(39)。
5.根据权利要求1的立式操作演示、实物反射投影器，其特征在于，机箱两侧面板下部开有沿插口向上抽拉的取放宽实物的抽门(42)和取放小实物、操作用抽门(41)，抽门(41)安在抽门(42)上。
6.根据权利要求1的立式操作演示、实物反射投影器，其特征在于，外上盖是一组合箱体，可卸下和主机箱分离，内部安装有备件仓(34)和薄型风机(33)，用管路与主机箱后面板上冷风插口(44)连接送风，风机电源线用插头与主机箱后面板上风机电源插座(46)连接，并受总电源开关K1控制。
专利摘要本实用新型涉及一种立式操作演示，实物反射投影器，其特征在于投影器的载物台(25)水平安装在底板上，成像透镜(12)放在载物台上方，四光源16在载物台上方对称安置，四块反光板把从载物台到成像透镜的空间围成下大上小的操作室。本实用新型具有图像清晰，画面大等优点。
文档编号G03B21/06GK2093407SQ9022524
公开日1992年1月15日 申请日期1990年11月24日 优先权日1990年11月24日
发明者欧福敏 申请人:欧福敏