CN209879939U - 景深与光圈关系演示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种景深与光圈关系演示装置，包括调节滑轨，所述调节滑轨上依次滑动设有投影座、光圈座和成像座，所述投影座上设有投影升降架，所述投影升降架的顶端固定有投影装置，所述光圈座上插接有光圈支架，所述光圈支架上可拆卸设有光圈，所述投影座上插接有光信号检测装置；本实用新型先确定光圈大小，然后前后移动投影座改变投影装置与光圈之间的距离，利用光信号检测装置分别检测成像区与未成像区形成的阻值差，当向前和向后两次计算的阻值差分别达到理论差值时，投影座两次之间的定位间距即为该光圈大小下的景深，检测准确，操作简单，仅需人为简单的加减计算即可，演示形象直观，有助于加深理解。

Description

景深与光圈关系演示装置

技术领域

本实用新型涉及光学研究设备技术领域，尤其涉及一种景深与光圈关系演示装置。

背景技术

在光学技术领域，景深和光圈均是十分抽象的概念。具体地，景深是指成像前沿能够取得清晰图像的成像所测定的被摄物体前后距离范围，而光圈、光源的位置皆是影响景深的重要因素。景深和光圈在摄影机、摄像机、透镜等成像器件上被广泛应用，因此研究景深和光圈的关系具有较为甚远的意义，但两者比较抽象给研究和讲解带来诸多不便，因此有必要研究一种装置来专门演示两者的关系，以简化难度，帮助理解。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种景深检测准确，结果显示直观的景深与光圈关系演示装置。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：景深与光圈关系演示装置，包括调节滑轨，所述调节滑轨上依次滑动设有投影座、光圈座和成像座，所述投影座上设有投影升降架，所述投影升降架的顶端固定有投影装置，所述光圈座上插接有光圈支架，所述光圈支架上可拆卸设有光圈，所述投影座上插接有光信号检测装置。

作为优选的技术方案，所述调节滑轨包括滑轨本体，所述滑轨本体端部的两侧相对设有支撑脚板，与各所述支撑脚板对应设有支腿，贯穿所述支撑脚板螺纹配合有连接螺栓，所述连接螺栓下端与对应的所述支腿螺纹连接，所述滑轨本体的表面设有标尺。

作为优选的技术方案，所述投影座包括卡装在所述调节滑轨上的投影滑块，所述投影滑块上螺纹连接有投影锁紧螺栓，所述投影锁紧螺栓的内端抵靠在所述调节滑轨上。

作为优选的技术方案，所述投影装置包括设于所述投影升降架顶端的避光性投影盒，所述投影盒内封装有白炽灯，所述投影盒朝向所述光圈座一侧设置有至少两个渐大设置的投影孔。

作为优选的技术方案，所述光圈座包括与所述投影滑块结构一致的光圈滑块，所述光圈滑块顶端滑动安装有光圈平调装置，所述光圈平调装置的顶端固定安装有管状的支架插座，所述光圈支架与所述支架插座插接配合，所述光圈支架与所述支架插座之间设有支架锁紧螺栓。

作为优选的技术方案，所述光圈平调装置包括滑动安装在所述光圈滑块顶端的光圈平调台，所述光圈平调台的滑动方向与所述光圈滑块的滑动方向垂直设置，所述光圈平调台与所述光圈滑块之间设有平调螺栓。

作为优选的技术方案，所述成像座包括与所述投影滑块结构一致的成像滑块，所述成像滑块顶端固定安装有管状的投屏插座。

作为优选的技术方案，所述光信号检测装置包括在所述投屏插座上插装的开口朝向所述光圈座设置的像盒，所述像盒的开口处封装有透光成像屏，所述像盒内封装有两个感光器，其中一所述感光器位于成像区，另一所述感光器位于未成像区，两所述感光器分别连接至单片机。

作为优选的技术方案，所述感光器包括光敏电阻，所述光敏电阻信号连接至所述单片机，所述单片机上设有显示屏。

作为对上述技术方案的改进，所述透光成像屏设置为白纸。

由于采用了上述技术方案，景深与光圈关系演示装置，包括调节滑轨，所述调节滑轨上依次滑动设有投影座、光圈座和成像座，所述投影座上设有投影升降架，所述投影升降架的顶端固定有投影装置，所述光圈座上插接有光圈支架，所述光圈支架上可拆卸设有光圈，所述投影座上插接有光信号检测装置；本实用新型的有益效果是：先确定光圈大小，然后前后移动投影座改变投影装置与光圈之间的距离，利用光信号检测装置分别检测成像区与未成像区形成的阻值差，当向前和向后两次计算的阻值差分别达到理论差值时，投影座两次之间的定位间距即为该光圈大小下的景深，检测准确，操作简单，仅需人为简单的加减计算即可，演示形象直观，有助于加深理解。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

图2是本实用新型实施例调节滑轨与光圈座的侧视图；

图3是本实用新型实施例投影盒的结构示意图；

图4是本实用新型实施例像盒的结构示意图；

图中：1-滑轨本体；2-支撑脚板；3-支腿；4-连接螺栓；5-标尺；6-投影滑块；7-投影锁紧螺栓；8-投影盒；9-白炽灯；10-投影孔；11-光圈支架；12-光圈；13-弹性抱臂；14-光圈滑块；15-支架插座；16-支架锁紧螺栓；17-光圈平调台；18-平调螺栓；19-成像滑块；20-投屏插座；21-像盒；22-透光成像屏；23-感光器；24-单片机；25-显示屏；26-投影升降架。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

如图1和图2所示，景深与光圈关系演示装置，包括调节滑轨，所述调节滑轨包括滑轨本体1，所述滑轨本体1端部的两侧相对设有支撑脚板2，与各所述支撑脚板2对应设有支腿3，贯穿所述支撑脚板2螺纹配合有连接螺栓4，所述连接螺栓4下端与对应的所述支腿3螺纹连接，所述滑轨本体1的表面设有标尺5。在使用时，将支腿3利用所述连接螺栓4安装到所述滑轨本体1上，将所述滑轨本体1固定支撑好，以便于进行调节操作。

所述调节滑轨上依次滑动设有投影座、光圈座和成像座，所述投影座产生的投影经过所述光圈座后在所述成像座上成像。所述投影座上设有投影升降架26，所述投影升降架26的顶端固定有投影装置，所述投影升降架26设置为叉架，用于调整所述投影装置的高度，以方便成像。

具体地，如图1和图3所示，所述投影座包括卡装在所述调节滑轨上的投影滑块6，所述投影滑块6上螺纹连接有投影锁紧螺栓7，所述投影锁紧螺栓7的内端抵靠在所述调节滑轨上。通过所述投影锁紧螺栓7可以将所述投影滑块6锁紧固定在所述滑轨本体1上。所述投影装置包括设于所述投影升降架26顶端的避光性投影盒8，所述投影盒8内封装有白炽灯9，所述投影盒8朝向所述光圈座一侧设置有至少两个渐大设置的投影孔10。所述白炽灯9的电源线延伸至所述投影盒8的外侧，便于与电源连接。所述投影孔10的具体形状可以自行设置，本实施例中设置为E形结构，其数量也可以根据需要自行设置。

所述光圈座上插接有光圈12支架11，所述光圈12支架11上可拆卸设有光圈12，所述光圈12上设有透镜，通过所述光圈12可以调剂透镜的透光面积，为本技术领域普通技术人员所熟知的内容在此不再详细描述。所述光圈12支架11安装所述光圈12的一端设有两个相对设置的弹性抱臂13，用于将所述光圈12夹持固定住。

本实施例的所述光圈座包括与所述投影滑块6结构一致的光圈滑块14，所述光圈滑块14顶端滑动安装有光圈平调装置，所述光圈平调装置的顶端固定安装有管状的支架插座15，所述光圈12支架11与所述支架插座15插接配合，所述光圈12支架11与所述支架插座15之间设有支架锁紧螺栓16。通过所述支架插座15和所述支架锁紧螺栓16的配合，将所述光圈12支架11安装固定好。

所述光圈平调装置包括滑动安装在所述光圈滑块14顶端的光圈平调台17，所述光圈平调台17的表面也设有刻度，所述光圈平调台17的滑动方向与所述光圈滑块14的滑动方向垂直设置，所述光圈平调台17与所述光圈滑块14之间设有平调螺栓18。所述平调螺栓18端部与所述光圈平调台17转动配合，所述平调螺栓18与所述光圈滑块14螺纹配合，通过不同方向旋转所述平调螺栓18，可以改变所述光圈平调台17的水平位置，便于光圈12与所述投影孔10对准。

如图1和图4所示，所述投影座上插接有光信号检测装置。所述成像座包括与所述投影滑块6结构一致的成像滑块19，所述成像滑块19顶端固定安装有管状的投屏插座20。所述光信号检测装置包括在所述投屏插座20上插装的开口朝向所述光圈座设置的像盒21，所述像盒21为避光盒体，所述像盒21的开口处封装有透光成像屏22，所述像盒21内封装有两个感光器23，其中一所述感光器23位于成像区，另一所述感光器23位于未成像区，两所述感光器23分别连接至单片机24。由于透过所述透光成像屏22的亮度不同，两所述感光器23检测会存在信号差。所述透光成像屏22设置为白纸。

所述感光器23包括光敏电阻，所述光敏电阻信号连接至所述单片机24，所述单片机24上设有显示屏25。所述光敏电阻检测产生的阻值在所述单片机24内进行比较计算，计算值通过所述显示屏25显示出来，与所述单片机24内存储的标准值进行对比，以便于对所述投影滑块6在前后移动过程中的定位，从而计算获得景深。

现举例说明本实施例的工作过程：

假设所述光圈12直径大小设为2毫米保持不变，利用所述投影滑块6将所述白炽灯9固定在一个成像比较清晰(肉眼观察的)的位置(例如15CM处)，此时在所述单片机24上成像区域所述光敏电阻的读数为Y，未成像区域读数为X。向前移动所述投影滑块6，Y数值在逐渐减小，X基本不变，当(X-Y)＝Z时，停止移动，Z为在所述单片机24内预存的标准差值，记录此时所述投影滑块6的位置(假设为20CM处)，然后紧接着向后移动所述投影滑块6，同理当(X-Y)＝Z时，停止移动，记录此时所述投影滑块6位置(假设为5CM处)，则在该实验条件下，光圈12直径大小为2毫米的景深区间为20-5＝15CM，其中X、Y、Z均为所述光敏电阻的阻值。

同理改变光圈12直径大小，如分别改变为4、6、8、10毫米不等，做上面相同步骤的实验，可计算出相应的景深区间。通过上述实验可以证明景深和光圈12之间的关系，并可以依据实验做出横坐标为光圈12半径大小，纵坐标为景深区间的图像，从而进一步深入研究。

本实用新型先确定光圈12大小，然后前后移动投影座改变投影装置与光圈12之间的距离，利用光信号检测装置分别检测成像区与未成像区形成的阻值差，当向前和向后两次计算的阻值差分别达到理论差值时，投影座两次之间的定位间距即为该光圈12大小下的景深，检测准确，操作简单，仅需人为简单的加减计算即可，演示形象直观，有助于加深理解。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.景深与光圈关系演示装置，包括调节滑轨，其特征在于：所述调节滑轨上依次滑动设有投影座、光圈座和成像座，所述投影座上设有投影升降架，所述投影升降架的顶端固定有投影装置，所述光圈座上插接有光圈支架，所述光圈支架上可拆卸设有光圈，所述投影座上插接有光信号检测装置。

2.如权利要求1所述的景深与光圈关系演示装置，其特征在于：所述调节滑轨包括滑轨本体，所述滑轨本体端部的两侧相对设有支撑脚板，与各所述支撑脚板对应设有支腿，贯穿所述支撑脚板螺纹配合有连接螺栓，所述连接螺栓下端与对应的所述支腿螺纹连接，所述滑轨本体的表面设有标尺。

3.如权利要求1所述的景深与光圈关系演示装置，其特征在于：所述投影座包括卡装在所述调节滑轨上的投影滑块，所述投影滑块上螺纹连接有投影锁紧螺栓，所述投影锁紧螺栓的内端抵靠在所述调节滑轨上。

4.如权利要求3所述的景深与光圈关系演示装置，其特征在于：所述投影装置包括设于所述投影升降架顶端的避光性投影盒，所述投影盒内封装有白炽灯，所述投影盒朝向所述光圈座一侧设置有至少两个渐大设置的投影孔。

5.如权利要求3所述的景深与光圈关系演示装置，其特征在于：所述光圈座包括与所述投影滑块结构一致的光圈滑块，所述光圈滑块顶端滑动安装有光圈平调装置，所述光圈平调装置的顶端固定安装有管状的支架插座，所述光圈支架与所述支架插座插接配合，所述光圈支架与所述支架插座之间设有支架锁紧螺栓。

6.如权利要求5所述的景深与光圈关系演示装置，其特征在于：所述光圈平调装置包括滑动安装在所述光圈滑块顶端的光圈平调台，所述光圈平调台的滑动方向与所述光圈滑块的滑动方向垂直设置，所述光圈平调台与所述光圈滑块之间设有平调螺栓。

7.如权利要求3所述的景深与光圈关系演示装置，其特征在于：所述成像座包括与所述投影滑块结构一致的成像滑块，所述成像滑块顶端固定安装有管状的投屏插座。

8.如权利要求7所述的景深与光圈关系演示装置，其特征在于：所述光信号检测装置包括在所述投屏插座上插装的开口朝向所述光圈座设置的像盒，所述像盒的开口处封装有透光成像屏，所述像盒内封装有两个感光器，其中一所述感光器位于成像区，另一所述感光器位于未成像区，两所述感光器分别连接至单片机。

9.如权利要求8所述的景深与光圈关系演示装置，其特征在于：所述感光器包括光敏电阻，所述光敏电阻信号连接至所述单片机，所述单片机上设有显示屏。

10.如权利要求8所述的景深与光圈关系演示装置，其特征在于：所述透光成像屏设置为白纸。