CN206672488U - 一种光学原理互动展示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及多媒体互动领域，公开了一种光学原理互动展示装置。本实用新型中的光学原理互动展示装置包括：展台、光线发射器、N个光学镜片和操纵杆；N个光学镜片分别设立在展台的台面上，N个光学镜片分别和操纵杆机械连接，用于改变第一光线的传播方向，第一光线由光线发射器射出；N个光学镜片可在操纵杆控制下，在水平方向上旋转；N个光学镜片至少存在一种角度，使改变传播方向后的第一光线照射到目标位置；其中，N为大于1的自然数。本实用新型实施方式中的光学原理互动展示装置使得在用户的操作下，动态展示光学原理，丰富光线原理的科普形式。

Description

一种光学原理互动展示装置

技术领域

本实用新型涉及多媒体互动领域，特别涉及一种光学原理互动展示装置。

背景技术

在科学科普时，特别是给儿童科普时，经常需要以游戏互动的形式展现科学现象。现有常用的手段就是利用墙面或触摸屏播放视频，或是利用平面的设备进行互动游戏。

本发明的发明人发现，尤其在展示光学原理时，现有的展项是在一个台面上设置一个圆形带槽的光罩，将光线分散，观众将不同的透镜放到光线前面，体验光的折射、反射、衍射等原理和现象，缺点在于展示形式很单调，缺乏趣味性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种光学原理互动展示装置，使得装置在用户的操作下，动态展示光学原理，丰富光线原理的科普形式。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式提供了一种光学原理互动展示装置，包括：展台、光线发射器、N个光学镜片和操纵杆；所述N个光学镜片分别设立在所述展台的台面上，所述N个光学镜片分别和所述操纵杆机械连接，用于改变第一光线的传播方向，所述第一光线由所述光线发射器射出；所述N个光学镜片可在所述操纵杆控制下，在水平方向上旋转；所述N个光学镜片至少存在一种角度，使改变传播方向后的第一光线照射到目标位置；其中，所述N为大于1的自然数。

本实用新型实施方式相对于现有技术而言，利用多个设立在台面上的光学镜片对光线发射器射出的光线进行处理，在观众操作操纵杆时，光学镜片发生转动，从而让观众观察到光线被分解、或被反射、或被折射、或被衍射等光学现象的动态过程，且利用设置的目标位置引导用户思考操控方式，在游戏中了解光学原理。可见，本实用新型实施方式中的光学原理互动展示装置可以使得装置在用户的操作下，动态展示光学原理，丰富光线原理的科普形式。

作为进一步改进，所述展台的台面上具有一个下陷的展示区，所述N个光学镜片设置于所述展示区中。利用下限的展示区容纳光学镜片，有效保护光学镜片不被撞到。

作为进一步改进，所述展示区的侧壁上具有凹陷部，所述光线发射器设置于所述凹陷部内。利用凹陷部设置光线发射器，减少展示区中可视范围内的器件数量，有效集中观众的视线。

作为进一步改进，还包括：一个保护片，所述保护片设立于所述展示区靠近所述凹陷部的位置，所述保护片垂直所述台面所在平面设置。利用保护片可以有效保护凹陷部中的光线发射器，从而延长器材的使用寿命。

作为进一步改进，所述凹陷部位于所述展台宽度侧的侧壁上，所述目标位置设立于所述凹陷部对面的侧壁上。

作为进一步改进，所述N个光学镜片分别垂直所述台面所在的平面。

作为进一步改进，还包括：N个镜片基座，每个所述光学镜片固定在一个基座上，所述光学镜片通过与其固定的基座和所述操纵杆连接；其中，不同的光学镜片固定在不同的基座上。新增基座，更便于控制镜片的转动。

作为进一步改进，所述操纵杆具有M个，所述M为小于或等于所述N，且大于1的自然数；一个操纵杆至少对应控制一个光学镜片。

作为进一步改进，所述操纵杆设置在所述展台的台面下方，和所述展台台面的宽度方向平行；所述操纵杆的长度大于所述展台的宽度。由于观众站在展台的长度侧利于看清展台上的所有展示项目，所以将操纵杆设置为和台面的宽度方向平行，更符合观众的站立位置。

作为进一步改进，所述光学镜片为：折射镜片、反射镜片或衍射镜片。

附图说明

图1是根据本实用新型第一实施方式光学原理互动展示装置的俯视图；

图2是根据本实用新型第一实施方式光学原理互动展示装置的主视图；

图3是根据本实用新型第一实施方式光学原理互动展示装置的侧视图；

图4是根据本实用新型第二实施方式光学原理互动展示装置的俯视图；

图5是根据本实用新型第三实施方式光学原理互动展示装置的侧视图；

图6是根据本实用新型第一实施方式光学原理互动展示装置中采用的激光发射器的拓扑图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本实用新型的第一实施方式涉及一种光学原理互动展示装置，其结构如图1至图3所示，包括：展台1、光线发射器2、25个光学镜片3和4个操纵杆4。

其中，25个光学镜片3分别设立在展台1的台面5上，用于改变第一光线的传播方向，第一光线由光线发射器2(如激光发射器)射出。N个光学镜片3可在操纵杆4控制下，在水平方向上旋转；N个光学镜片3至少存在一种角度，使改变传播方向后的第一光线照射到目标位置。

具体的说，这些光学镜片3可以垂直台面5所在平台，同时，25个光学镜片3可以按照足球队的队员排布形式来排列，如，以离激光发射器的距离来分，最近排列第一行2个光学镜片3，依次排列第二行3个光学镜片3，第三行至第五行分别为5个光学镜片3，第六行为3个光学镜片3，第七行为2个光学镜片3。更具体的说，这些光学镜片3分别和4操纵杆4对应连接，本实施方式中对应连接的具体方法可以是：一个操纵杆4连接2个光学镜片3，一个操纵杆4连接3个光学镜片3，一个操纵杆4连接15个光学镜片3，一个操纵杆4连接5个光学镜片3，这样来说，一个操纵杆4至少对应控制一个光学镜片3。当然，在实际应用中，光学镜片3的排布方式可以多种多样，同样，光学镜片3和操纵杆4对应连接的方式也可以多种多样，在此不再一一列举。

需要说明的是，展台1的台面5上具有一个下陷的展示区7，上述那些光学镜片3都位于展示区7中，展示区7下陷的高度大概在10cm左右，展示区7占台面5面积的大部分，展示区7边界离台面5边界的距离可以是5至10cm，展示区7的尺寸。具体的说，这些光学镜片3设置于展示区7中。由于光学镜片3会高于安放的平台，容易被使用的观众或过往的观众碰撞，又由于光学镜片3脆弱，容易损坏，所以将其设置在下陷的展示区7内，避免人为的碰撞损坏。

同时，展示区7的侧壁上具有凹陷部(图上未示出)，光线发射器2设置于凹陷部内。具体的说，凹陷部位于展台1宽度侧的侧壁上，目标位置设立于凹陷部对面的侧壁上。

还需说明的是，本实施方式中的操纵杆4设置在展台1的台面5下方，和展台1台面5的宽度方向平行；操纵杆4的长度大于展台1的宽度。具体的说，操纵杆4的端部可以设有把握区，如半径为15mm的球体，把握区用于观众在操作操纵杆4时进行手持，每根操纵杆4上的把握区可以有一个，也可以有两个，即操纵杆4的两端都设有把握区，使得观众在展台1的两侧都可以操作。值得一提的是，当操纵杆4有多个时，把握区可以都设在一侧，也可以设在不同侧，在此不做限定。

值得一提的是，本实施方式中的光学镜片3为：折射镜片、反射镜片或衍射镜片，当然实际应用中还可以是其他镜片。可见，本实施方式中的25个光学镜片3可以是其中的一种或是几种，可以每个操纵杆4也可以根据光学镜片3的种类来对应，使得本实施方式中的光学镜片3组成灵活多变，可展现的光学原理也会丰富多彩。

本实施方式还可以进一步优化，本实施方式中还包括多个镜片基座6，每个光学镜片3固定在一个基座6上，光学镜片3通过与其固定的基座6和操纵杆4连接；其中，不同的光学镜片3固定在不同的基座6上。基座6的形状可以统一设定，如圆形，所以在安装时，光线镜片就会具有统一的组装接口，组装将更为便捷，同时由于基座6形状便于设置，在和操纵杆4连接时，也更利于控制光线镜片的转动。

另外，值得一提的是，本实施方式中展台1的角上可以包有不锈钢角钢，在展台1侧面(可采用钢板白色烤漆饰面)与操纵杆4等高的位置上设有铝片压条，从各个位置保证展台1的牢固。

本实施方式中的光学原理互动展示装置的外观非常像足球游戏桌，很好地拉近了观众和科普的距离，使得观众很快被展项所吸引，其应用场景如下：在观众靠近，或者收到启动指示时，光线发射器2工作，从凹陷处发射出激光(即第一光线)，激光经过光学镜片3时，可能被反射或其他方式改变它的传播方向。此时观众可以操控操纵杆，如转动操纵杆，使展示区7中的光学镜片3转动，造成激光改变传播路线，观众可以挑中操纵杆，最终使得激光到达目标位置。整个过程利用互动游戏的形式吸引观众，不仅具有趣味性，还融合了需要将激光照射到目标位置的目的，促使观众研究不同光学镜片3对激光传播方向的不同影响，从而在互动的过程中，深入了解光学原理。

在此，需要说明的是，本实施方式中采用的激光发射器的拓扑图如图6所示，当然，在实际应用中，还可以采用其他结构的激光发射器，在此不再列举。

本实施方式相对于现有技术而言，利用多个设立在台面上的光学镜片对光线发射器射出的光线进行处理，在观众操作操纵杆时，光学镜片发生转动，从而让观众观察到光线被分解、或被反射、或被折射、或被衍射等光学现象的动态过程，且利用设置的目标位置引导用户思考操控方式，在游戏中了解光学原理。可见，本实施方式中的光学原理互动展示装置可以使得装置在用户的操作下，动态展示光学原理，丰富光线原理的科普形式。

本实用新型的第二实施方式涉及一种光学原理互动展示装置。第二实施方式在第一实施方式的基础上作出进一步改进，主要改进之处在于，在第二实施方式中，在目标位置附近新增保护片，使得更好地保护展示装置。

具体的说，如图4所示，保护片81设立于展示区靠近凹陷部的位置，保护片81垂直台面所在平面设置。由于本实施方式中的光学原理互动展示装置常被设置于儿童科普基地，而且由于儿童的强烈好奇心，可能会触碰凹陷部中的光线发射器2，造成其损坏，所以增设保护片有利于保护光线发射器，从而更好地保护展示装置。

需要说明的是，目标位置(图上未示出)可以设置在凹陷部的对面侧，同时，目标位置附近同样可设立一保护片82，设置的保护片82可以和凹陷部附近的保护片对称设置，使得在设置位置上更具有平衡性，使得展台的机械结构更为稳固。

另外，在实际应用中，保护片81和保护片82可以利用光学镜片制成，同时，还可以连接操纵杆，控制保护片81和82转动，增加本实施方式中光学原理互动展示装置的多变性和趣味性。

可见，利用保护片可以有效保护凹陷部中的光线发射器，从而延长器材的使用寿命。另外，将目标位置设立于凹陷部的对面侧，不仅使得光线到达目标位置有足够的距离，提升展示装置在互动时的复杂度，还能保持展示装置的平衡性。

本实用新型的第三实施方式涉及一种光学原理互动展示装置。第三实施方式在第一实施方式的基础上作出进一步改进，主要改进之处在于，在展台底部增加了多个万向轮，如图5所示，利用万向轮可以使得本实施方式中的光学原理互动展示装置增加可移动性，提升设置位置的灵活性，更利于推广。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。

Claims (10)

1.一种光学原理互动展示装置，其特征在于，包括：展台、光线发射器、N个光学镜片和操纵杆；

所述N个光学镜片分别设立在所述展台的台面上，所述N个光学镜片分别和所述操纵杆机械连接，用于改变第一光线的传播方向，所述第一光线由所述光线发射器射出；

所述N个光学镜片可在所述操纵杆控制下，在水平方向上旋转；所述N个光学镜片至少存在一种角度，使改变传播方向后的第一光线照射到目标位置；

其中，所述N为大于1的自然数。

2.根据权利要求1所述的光学原理互动展示装置，其特征在于，所述展台的台面上具有一个下陷的展示区，所述N个光学镜片设置于所述展示区中。

3.根据权利要求2所述的光学原理互动展示装置，其特征在于，所述展示区的侧壁上具有凹陷部，所述光线发射器设置于所述凹陷部内。

4.根据权利要求3所述的光学原理互动展示装置，其特征在于，还包括：一个保护片，所述保护片设立于所述展示区靠近所述凹陷部的位置，所述保护片垂直所述台面所在平面设置。

5.根据权利要求3所述的光学原理互动展示装置，其特征在于，所述凹陷部位于所述展台宽度侧的侧壁上，所述目标位置设立于所述凹陷部对面的侧壁上。

6.根据权利要求1所述的光学原理互动展示装置，其特征在于，所述N个光学镜片分别垂直所述台面所在的平面。

7.根据权利要求6所述的光学原理互动展示装置，其特征在于，还包括：N个镜片基座，每个所述光学镜片固定在一个基座上，所述光学镜片通过与其固定的基座和所述操纵杆连接；其中，不同的光学镜片固定在不同的基座上。

8.根据权利要求1所述的光学原理互动展示装置，其特征在于，所述操纵杆具有M个，所述M为小于或等于所述N，且大于1的自然数；

一个操纵杆至少对应控制一个光学镜片。

9.根据权利要求1所述的光学原理互动展示装置，其特征在于，所述操纵杆设置在所述展台的台面下方，和所述展台台面的宽度方向平行；

所述操纵杆的长度大于所述展台的宽度。

10.根据权利要求1所述的光学原理互动展示装置，其特征在于，所述光学镜片为：折射镜片、反射镜片或衍射镜片。