JP3242849U - Optical Bench Light Sources and Optical Bench - Google Patents
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Abstract
【課題】実験に必要な時間を短縮可能な光学台用光源および光学台を提供する。【解決手段】光学台用光源100は、レンズ20と、スクリーン30とともに光学台200に用いられる光学台用光源100であって、表示部1と、制御部2とを有している。表示部1は、発光体50を有している。表示部1は、発光体50を用いて図形90を表示するように構成されている。制御部2は、表示部1を制御する。制御部2は、表示部1が表示する図形90の形状を変更可能に構成されている。【選択図】図1A light source for an optical bench and an optical bench capable of shortening the time required for experiments are provided. Kind Code: A1 An optical bench light source 100 is used in an optical bench 200 together with a lens 20 and a screen 30, and has a display section 1 and a control section 2. The display section 1 has a light emitter 50 . The display unit 1 is configured to display a figure 90 using the light emitter 50 . The control section 2 controls the display section 1 . The control unit 2 is configured to be able to change the shape of the figure 90 displayed by the display unit 1 . [Selection drawing] Fig. 1
Description
実用新案法第11条において準用する特許法第30条第2項適用申請有り 令和5年 2月21日 下記ウェブサイトを通じて公開 「https://kenis.meclib.jp/rishin_jhs_2023/book/#target/page_no=4」 「https://kenis.meclib.jp/rishin_jhs_2023/book/#target/page_no=5」 「https://kenis.meclib.jp/rishin_jhs_2023/book/#target/page_no=12」 「https://kenis.meclib.jp/rishin_jhs_2023/book/#target/page_no=13」 「https://kenis.meclib.jp/rishin_jhs_2023/book/#target/page_no=34」 「https://kenis.meclib.jp/rishin_jhs_2023/book/#target/page_no=35」 「https://kenis.meclib.jp/rishin_jhs_2023/book/#target/page_no=72」 「https://kenis.meclib.jp/rishin_jhs_2023/book/#target/page_no=73」Applied mutatis mutandis to
実用新案法第11条において準用する特許法第30条第2項適用申請有り 令和5年 2月21日 ケニス株式会社発行「2023年度理振対応 中学校 理振購入計画表 文部科学省 理科「重点設備」対応,第2頁,第9頁,第31頁,第69頁,第70頁」にて公開 令和5年 3月13日 ケニス株式会社発行「2023|2024年度 ケニス理科機器No.960,第104頁,第105頁,第285頁,第335頁,第336頁,第337頁」にて公開Applied mutatis mutandis to
実用新案法第11条において準用する特許法第30条第2項適用申請有り 令和5年 3月20日 ケニス株式会社発行「2023年度 理科室の必需品 サイエンスマップ,第41頁,第171頁」にて公開 令和5年 4月 3日 下記ウェブサイトを通じて公開 「https://www.rikanavi.com/product/11150080/group」 「https://www.rikanavi.com/product/11150080」 「https://www.rikanavi.com/product/11150080/load-pdf」 「https://www.rikanavi.com/product/11150086/group」 「https://www.rikanavi.com/product/11150086」 「https://www.rikanavi.com/product/11150086/load-pdf」 「https://www.rikanavi.com/product/11150117/group」 「https://www.rikanavi.com/product/11150117」 「https://www.rikanavi.com/product/11150117/load-pdf」 「https://www.rikanavi.com/product/11150116/group」 「https://www.rikanavi.com/product/11150116」 「https://www.rikanavi.com/product/11150116/load-pdf」 「https://www.rikanavi.com/product/11150101/group」 「https://www.rikanavi.com/product/11150101」Applied mutatis mutandis to
実用新案法第11条において準用する特許法第30条第2項適用申請有り 「https://www.rikanavi.com/product/11150101/load-pdf」 「https://www.rikanavi.com/product/11150102/group」 「https://www.rikanavi.com/product/11150102」 「https://www.rikanavi.com/product/11150102/load-pdf」 「https://www.rikanavi.com/product/11150103/group」 「https://www.rikanavi.com/product/11150103」 「https://www.rikanavi.com/product/11150103/load-pdf」 「https://www.rikanavi.com/product/11150104/group」 「https://www.rikanavi.com/product/11150104」 「https://www.rikanavi.com/product/11150104/load-pdf」 「https://www.rikanavi.com/product/11150058/group」 「https://www.rikanavi.com/product/11150058」 「https://www.rikanavi.com/product/11150058/load-pdf」 「https://www.rikanavi.com/product/11150079/group」 「https://www.rikanavi.com/product/11150079」Applied mutatis mutandis under
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実用新案法第11条において準用する特許法第30条第2項適用申請有り 令和5年 4月 3日 下記ウェブサイトを通じて公開 「https://kenis.meclib.jp/E960/book/#target/page_no=108」 「https://kenis.meclib.jp/E960/book/#target/page_no=109」 「https://kenis.meclib.jp/E960/book/#target/page_no=288」 「https://kenis.meclib.jp/E960/book/#target/page_no=289」 「https://kenis.meclib.jp/E960/book/#target/page_no=338」 「https://kenis.meclib.jp/E960/book/#target/page_no=339」 「https://kenis.meclib.jp/E960/book/#target/page_no=340」 「https://kenis.meclib.jp/E960/book/#target/page_no=341」Applied mutatis mutandis to
実用新案法第11条において準用する特許法第30条第2項適用申請有り 令和5年 4月 3日 下記ウェブサイトを通じて公開 「https://kenis.meclib.jp/syoumou_2023/book/#target/page_no=44」 「https://kenis.meclib.jp/syoumou_2023/book/#target/page_no=45」 「https://kenis.meclib.jp/syoumou_2023/book/#target/page_no=174」 「https://kenis.meclib.jp/syoumou_2023/book/#target/page_no=175」Applied mutatis mutandis to
本考案は、光学台用光源および光学台に関するものである。 The present invention relates to a light source for an optical bench and an optical bench.
中学校理科および高校物理の授業には、凸レンズの働きを学ぶための実験を行う授業がある。当該実験においては、光学台が用いられる。光学台には、限られた授業時間を有効に活用可能であることが求められる。 Junior high school science and high school physics classes include classes in which experiments are conducted to learn how convex lenses work. An optical bench is used in the experiment. The optical bench is required to be able to effectively utilize the limited class time.
たとえば、特開2004-239993号公報(特許文献1)には、1個または2個以上の発光ダイオードからなる光源を取り付けた光源ユニットと、レンズを取り付けたレンズユニットと、スクリーンを取り付けたスクリーンユニットとからなる光学台が記載されている。 For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-239993 (Patent Document 1) discloses a light source unit equipped with a light source composed of one or more light emitting diodes, a lens unit equipped with a lens, and a screen unit equipped with a screen. An optical bench is described comprising:
授業において、スクリーンに投影される図形を変更する場合がある。スクリーンに投影される図形を変更することによって、複数の生徒の各々が異なる図形を用いて「凸レンズの実像」の規則性を調べ、複数の生徒各々が導き出した結果を持ち寄り、照らし合わせることができる。このため、図形に関係なく「凸レンズの実像」の規則性が成り立つことを確認することによって、生徒のより深い学びにつなげることができる。また、スクリーンに投影される図形を変更することによって、生徒の興味を惹くことができる。スクリーンに投影される図形を変更する場合、上記公報に記載の光学台では、スリットが設けられたシートを光源とレンズとの間に配置する必要がある。当該シートを差し換えることによって、スクリーンに投影される図形が変更される。結果として、実験に必要な時間が長くなる。 In class, the figures projected on the screen may be changed. By changing the figure projected on the screen, multiple students can examine the regularity of the "real image of the convex lens" using different figures, bring together the results that each student has derived, and compare them. . Therefore, by confirming that the regularity of the "real image of the convex lens" holds true regardless of the figure, it can lead to deeper learning for the students. Also, by changing the figure projected on the screen, it is possible to attract the interest of the students. In order to change the figure projected on the screen, the optical bench described in the above publication requires a sheet provided with slits to be placed between the light source and the lens. By replacing the sheet, the figure projected on the screen is changed. As a result, the time required for the experiment increases.
本考案は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、実験に必要な時間を短縮可能な光学台用光源および光学台を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a light source for an optical bench and an optical bench capable of shortening the time required for experiments.
本考案に係る光学台用光源は、レンズと、スクリーンとともに光学台に用いられる光学台用光源であって、表示部と、制御部とを備えている。表示部は、発光体を含んでいる。表示部は、発光体を用いて図形を表示するように構成されている。制御部は、表示部を制御する。制御部は、表示部が表示する図形の形状を変更可能に構成されている。 A light source for an optical bench according to the present invention is a light source for an optical bench used in an optical bench together with a lens and a screen, and comprises a display section and a control section. The display section includes a light emitter. The display unit is configured to display graphics using a light emitter. The control unit controls the display unit. The control unit is configured to be able to change the shape of the figure displayed by the display unit.
本考案によれば、実験に必要な時間を短縮可能な光学台用光源および光学台を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the light source for optical benches and optical bench which can shorten the time required for experiment can be provided.
以下、本考案の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、明細書および図面において、同一の構成要素または対応する構成要素には、同一の符号を付し、重複する説明を繰り返さない。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the specification and drawings, the same components or corresponding components are denoted by the same reference numerals, and redundant description will not be repeated.
実施の形態1
まず、図1を用いて、実施の形態1に係る光学台200の構成について説明する。光学台200は、凸レンズの働きを学習するための実験に用いられる学習用光学台である。図1に示されるように、光学台200は、光学台用光源100と、レンズ20と、レンズホルダ21と、スクリーン30と、メジャー40と、第1台座11と、第2台座12と、第3台座13とを主に有している。
First, the configuration of the
光学台用光源100は、第1台座11に取り付けられている。光学台用光源100は、図形を表示する部分である。具体的には、光学台用光源100は、光を発することによって図形を表示する部分である。図形は、文字、数字および記号などを含む。レンズ20は、光学台用光源100が発する光を屈折させる部分である。レンズ20は、レンズホルダ21に取り付けられている。レンズホルダ21は、円形状の穴が設けられた板である。当該穴に、レンズ20は位置している。レンズホルダ21は、第2台座12に取り付けられている。スクリーン30は、レンズ20に対して、光学台用光源100の反対側に配置される。別の観点から言えば、レンズ20は、光学台用光源100とスクリーン30との間に配置される。スクリーン30は、第3台座13に取り付けられている。スクリーン30は、光学台用光源100が発する光が投影される部分である。別の観点から言えば、スクリーン30は、光学台用光源100によって表示された図形が投影される部分である。
The optical
メジャー40、第1台座11、第2台座12および第3台座13の各々は、設置面98の上に直接配置される。設置面98は、たとえば机(図示せず)によって構成されている。メジャー40が延在している方向は、前後方向Yとされる。前後方向Yに垂直であり且つ設置面98に垂直な方向は、上下方向Zとされる。上下方向Zは、たとえば鉛直方向である。前後方向Yおよび上下方向Zの各々に垂直な方向は、左右方向Xとされる。左右方向Xおよび前後方向Yの各々は、たとえば水平面内に沿う方向である。
Each of
第1台座11、第2台座12および第3台座13の各々は、メジャー40に沿って配置される。別の観点から言えば、光学台用光源100と、レンズ20と、スクリーン30とは、前後方向Yに沿って並ぶ。
Each of
光学台用光源100は、表示部1と、制御部2と、強弱切替スイッチ3と、図形切替スイッチ4とを主に有している。表示部1は、基板9と、複数の発光体50とを有している。表示部1は、複数の発光体50を用いて図形を表示するように構成されている。表示部1が表示する図形の詳細は後述する。
The optical bench
基板9は、第1台座11に取り付けられている。基板9は、第1台座11の上に位置している。基板9は、たとえばプリント配線板である。基板9の形状は板状である。基板9は、前後方向Yに垂直な面に沿って拡がっている。前後方向Yから見て、基板9の形状は略長方形状である。基板9の形状は、縦長および横長のいずれであってもよい。板状の基板9の角において、第1切り欠き19が設けられている。別の観点から言えば、前後方向Yから見て、基板9の形状は、長方形の4つの角の内の1つが切り欠かれた形状である。複数の発光体50の各々は、基板9の表面に固定されている。複数の発光体50の各々は、たとえば発光ダイオード(LED:Light-Emitting Diode)である。
The
制御部2は、基板9のたとえば裏面に固定されている。基板9の裏面は、複数の発光体50が固定されている表面の反対側の面である。制御部2は、表示部1が表示する図形の形状を変更制御可能に構成されている。制御部2は、たとえばマイクロコンピュータである。強弱切替スイッチ3は、基板9のたとえば裏面に固定されている。強弱切替スイッチ3は、発光体50の発光強度を切り替える際に、生徒または教師によって操作される部分である。強弱切替スイッチ3は、たとえばタクタイルスイッチである。図形切替スイッチ4は、基板9のたとえば裏面に固定されている。図形切替スイッチ4は、表示部1が表示する図形を切り替える際に、生徒または教師によって操作される部分である。図形切替スイッチ4は、たとえばタクタイルスイッチである。
The
レンズ20は凸レンズである。レンズ20およびレンズホルダ21は、第2台座12に対して取り外し可能である。レンズ20およびレンズホルダ21は、第2台座12上に位置している。レンズ20の軸Aは、前後方向Yに沿って延びている。軸Aは、光学台用光源100およびスクリーン30の各々を通る。
スクリーン30の形状は板状である。スクリーン30は、前後方向Yに垂直な面に沿って拡がっている。前後方向Yから見て、スクリーン30の形状は、略長方形状である。スクリーン30の形状は、縦長および横長のいずれであってもよい。板状のスクリーン30の角において、第2切り欠き29が設けられている。別の観点から言えば、前後方向Yから見て、スクリーン30の形状は、長方形の4つの角の内の1つが切り欠かれた形状である。スクリーン30は、たとえば半透明である。スクリーン30の一方の面に図形が投影された場合、スクリーン30の他方の面から見て、当該図形は視認可能である。
The shape of the
メジャー40の形状は帯状である。メジャー40は、たとえば渦巻き状に巻かれ得るように構成されている。メジャー40の表面において、複数の目盛49が設けられている。目盛49は、前後方向Yに沿って並んでいる。前後方向Yにおいてメジャー40の中央に位置する目盛49の値は、たとえば0とされている。前後方向Yにおいて、0を示す目盛49から離れるにつれて、目盛49の値は大きくなっている。
The shape of the
次に、図2から図4を用いて、実施の形態1に係る光学台用光源100の構成について説明する。
Next, the configuration of the optical bench
図2に示されるように、表示部1の発光体50の数は、たとえば50個である。複数の発光体50は、第1発光体部51と、第2発光体部52とを有している。第1発光体部51が発する光の色と、第2発光体部52が発する光の色とは、互いに異なっている。複数の発光体50は、好ましくは、第3発光体部53と、第4発光体部54とを有している。第1発光体部51が発する光の色と、第2発光体部52が発する光の色と、第3発光体部53が発する光の色と、第4発光体部54が発する光の色とは、互いに異なっている。第1発光体部51が発する光の色は、たとえば青色である。第2発光体部52が発する光の色は、たとえば緑色である。第3発光体部53が発する光の色は、たとえば赤色である。第4発光体部54が発する光の色は、たとえば黄色である。なお、図2において、第1発光体部51、第2発光体部52、第3発光体部53および第4発光体部54の各々は、異なるハッチングで示されることによって、区別されている。
As shown in FIG. 2, the number of
図3に示されるように、複数の発光体50の各々は、平坦面15を有している。平坦面15は、発光体50の先端に設けられている。平坦面15は、レンズ20(図1参照)に対向している。平坦面15は、前後方向Yに垂直な面に沿って拡がっている。平坦面15は、発光体50が発する光の少なくとも一部が通る部分である。
As shown in FIG. 3 , each of the plurality of
図4に示されるように、制御部2には、表示部1と、強弱切替スイッチ3と、図形切替スイッチ4とが電気的に接続されている。制御部2は、表示部1を制御可能に構成されている。具体的には、制御部2は、複数の発光体50の各々の点灯と消灯とを切替可能に構成されている。制御部2は、複数の発光体50の各々が発する光の強度を切替可能に構成されている。
As shown in FIG. 4, the
強弱切替スイッチ3および図形切替スイッチ4の各々は、スイッチが押されている間(スイッチON)、制御部2に操作信号を送信するように構成されている。強弱切替スイッチ3および図形切替スイッチ4の各々は、スイッチから手が離されたとき(スイッチOFF)、制御部2への操作信号の送信を停止するように構成されている。制御部2は、図形切替スイッチ4における長押しおよび短押しを判定可能に構成されている。
Each of the
制御部2は、図形切替信号取得部2aと、記憶部2bと、図形切替判定部2cと、強弱切替信号取得部2dと、表示制御部2eとを有している。図形切替信号取得部2aは、図形切替スイッチ4から送信された操作信号を取得可能に構成されている。記憶部2bは、表示部1が表示する図形の図形データを記憶している。具体的には、記憶部2bは、複数の発光体50(図2参照)の点灯パターンデータを記憶している。
The
図形切替判定部2cは、図形切替信号取得部2aが取得した操作信号に基づいて、図形切替スイッチ4が長押しされているか否かを判定可能に構成されている。図形切替判定部2cは、図形切替信号取得部2aが取得した操作信号に基づいて、表示部1に表示させる図形データを記憶部2bから読み出し、読み出した図形データを表示制御部2eに送信可能に構成されている。強弱切替信号取得部2dは、強弱切替スイッチ3から送信された操作信号を取得可能に構成されている。表示制御部2eは、図形切替判定部2cから送信された図形データに基づいて、複数の発光体50の内、点灯させる発光体50を決定可能に構成されている。表示制御部2eは、強弱切替スイッチ3から送信された操作信号に基づいて、複数の発光体50が発する光の強度を、たとえば「強」と「弱」との2段階で制御可能に構成されている。
The graphic
次に、図4から図7を用いて、実施の形態1に係る光学台用光源100の動作について説明する。なお、図5および図6において、黒色に塗られている発光体50は、発光している発光体50を示している。
Next, the operation of the optical bench
図5に示されるように、光学台用光源100は、図形90を表示する。図形90は、たとえば「と」の字の形状である。図形90は、レンズ20を介してスクリーン30に投影される。これによって、スクリーン30に像99が映る。具体的には、光学台用光源100が発した光は、放射状に拡散する。拡散した光の一部は、レンズ20を通ることによって屈折する。屈折した光がスクリーン30上に集光することによって、実像(像99)が結ばれる。スクリーン30から光学台用光源100へ向かう方向から見て、像99の形状は、軸Aを中心に図形90を上下左右反転した形状である。光学台200は、凸レンズを通して投影された図形が、上下左右反転することを学習するために用いられる実験器具である。
As shown in FIG. 5, optical bench
図4に示されるように、制御部2は、表示部1を制御する。具体的には、制御部2は、複数の発光体50の各々における点灯および消灯を制御することによって、表示部1が表示する図形90を切り替える。
As shown in FIG. 4 , the
図6に示されるように、表示部1は、たとえば7種類の図形90を表示可能である。別の観点から言えば、図形90は、第1図形91と、第2図形92と、第3図形93と、第4図形94と、第5図形95と、第6図形96と、第7図形97とを有している。
As shown in FIG. 6, the
図6(a)に示されるように、第1図形91の形状は、上下方向Zに沿う矢印の形状である。具体的には、第1図形91の形状は、上向きの矢印の形状である。別の観点から言えば、第1図形91の形状は、左右対称であり且つ上下非対称である。表示部1は、第1発光体部51のみを用いて第1図形91を表示する。別の観点から言えば、第1図形91の色は青色である。
As shown in FIG. 6A, the shape of the first figure 91 is the shape of an arrow extending in the up-down direction Z. As shown in FIG. Specifically, the shape of the first figure 91 is the shape of an upward arrow. From another point of view, the shape of the first figure 91 is bilaterally symmetrical and vertically asymmetrical. The
図6(b)に示されるように、第2図形92の形状は、左右方向Xに沿う矢印の形状である。具体的には、第2図形92の形状は、右向きの矢印の形状である。別の観点から言えば、第2図形92の形状は、上下対称であり且つ左右非対称である。表示部1は、第1発光体部51と、第2発光体部52とを用いて第2図形92を表示する。具体的には、第2図形92の矢印の先端は、第2発光体部52を用いて表示される。第2図形92の矢印の先端以外の部分は、第1発光体部51を用いて表示される。第2図形92の矢印の先端の色は緑色である。別の観点から言えば、第2図形92の矢印の先端の色は、第1図形91の色と異なっている。第2図形92の矢印の先端以外の部分の色は青色である。
As shown in FIG. 6(b), the shape of the second figure 92 is the shape of an arrow extending in the horizontal direction X. As shown in FIG. Specifically, the shape of the second graphic 92 is the shape of a rightward arrow. From another point of view, the shape of the second figure 92 is vertically symmetrical and left-right asymmetrically. The
図6(c)に示されるように、第3図形93の形状は、第1図形91と第2図形92とが重なった形状である。第3図形93の形状は、第1図形91と第2図形92とを同時に表示した形状である。第3図形93の形状は、左右非対称であり且つ上下非対称である。第1図形91と、第2図形92と、第3図形93とは第1図形セット81を構成している。
As shown in FIG. 6(c), the shape of the third figure 93 is a shape in which the first figure 91 and the second figure 92 overlap. The shape of the third figure 93 is a shape in which the first figure 91 and the second figure 92 are displayed simultaneously. The shape of the third figure 93 is left-right asymmetrical and vertically asymmetrical. A first graphic 91 , a second graphic 92 and a third graphic 93 constitute a first
図6(d)に示されるように、第4図形94の形状は、たとえばひらがなの「と」の字の形状である。表示部1は、第1発光体部51と、第2発光体部52と、第3発光体部53と、第4発光体部54とを用いて第4図形94を表示する。具体的には、第4図形94の「と」の字の右下端は、第2発光体部52を用いて表示される。第4図形94の「と」の字の右上端は、第3発光体部53を用いて表示される。第4図形94の「と」の字の左上端は、第4発光体部54を用いて表示される。第4図形94の「と」の字の端部以外の部分は、第1発光体部51を用いて表示される。
As shown in FIG. 6(d), the shape of the fourth figure 94 is, for example, the shape of the hiragana character "と". The
図6(e)に示されるように、第5図形95の形状は、たとえばアルファベットの「d」の字の形状である。第5図形95の「d」の字の右下端は、第2発光体部52を用いて表示される。第5図形95の「d」の字の右下端以外の部分は、第1発光体部51を用いて表示される。
As shown in FIG. 6(e), the shape of the fifth figure 95 is, for example, the shape of the letter "d" of the alphabet. The lower right end of the letter “d” of the fifth graphic 95 is displayed using the second
図6(f)に示されるように、第6図形96の形状は、たとえばカタカナの「イ」の字の形状である。第6図形96の「イ」の字の右上端は、第3発光体部53を用いて表示される。第6図形96の「イ」の字の右上端以外の部分は、第1発光体部51を用いて表示される。
As shown in FIG. 6(f), the shape of the sixth figure 96 is, for example, the shape of the letter "I" in katakana. The upper right end of the letter “I” of the sixth graphic 96 is displayed using the third
図6(g)に示されるように、第7図形97の形状は、たとえばアルファベットの「F」の字の形状である。第7図形97の「F」の字の右上端は、第3発光体部53を用いて表示される。第7図形97の「F」の字の左上端は、第4発光体部54を用いて表示される。第7図形97の「F」の字の右上端および左上端以外の部分は、第1発光体部51を用いて表示される。
As shown in FIG. 6(g), the shape of the seventh figure 97 is, for example, the shape of the letter "F" of the alphabet. The upper right end of the letter “F” of the seventh graphic 97 is displayed using the third
第4図形94、第5図形95、第6図形96および第7図形97の各々の形状は、左右非対称であり且つ上下非対称である。第4図形94と、第5図形95と、第6図形96と、第7図形97とは、第2図形セット82を構成している。
The shape of each of the fourth figure 94, the fifth figure 95, the sixth figure 96 and the seventh figure 97 is horizontally asymmetrical and vertically asymmetrical. A fourth graphic 94 , a fifth graphic 95 , a sixth graphic 96 and a seventh graphic 97 constitute a second
図7に示されるように、制御部2は、図形切替スイッチ4が押されたか否かを判定する(工程S10)。図形切替スイッチ4が押されていない場合(工程S10においてNO)、制御部2は、工程S10の処理を繰り返す。
As shown in FIG. 7, the
図形切替スイッチ4が押された場合(工程S10においてYES)、制御部2は、図形切替スイッチ4が長押しされたか否かを判定する(工程S20)。具体的には、制御部2は、図形切替スイッチ4が押されている時間が、閾値を超えたか否かを判定する。閾値は、たとえば2秒である。図形切替スイッチ4が押されている時間が閾値を超えた場合、制御部2は、図形切替スイッチ4が長押しされたと判定する(工程S20においてYES)。図形切替スイッチ4が押されている時間が閾値を超える前に図形切替スイッチ4がOFFになった場合、制御部2は、図形切替スイッチ4が長押しされなかったと判定する(工程S20においてNO)。
If the
図形切替スイッチ4が長押しされた場合(工程S20においてYES)、制御部2は、表示部1が表示する図形セットを変更する(工程S30)。具体的には、表示部1が第1図形セット81(図6参照)に含まれる図形のいずれかを表示している場合、制御部2は、表示部1が表示する図形を第4図形94(図6(d)参照)に切り替える。表示部1が第2図形セット82(図6参照)に含まれる図形のいずれかを表示している場合、制御部2は、表示部1が表示する図形を第1図形91(図6(a)参照)に切り替える。
When the
図形切替スイッチ4が長押しされなかった場合(工程S20においてNO)、制御部2は、表示部1が表示する図形を変更する(工程S40)。表示部1が第1図形セット81に含まれる図形のいずれかを表示している場合、制御部2は、表示部1が表示する図形を、第1図形セット81に含まれる他の図形に変更する。具体的には、制御部2は、図形切替スイッチ4が押される度に、第1図形91、第2図形92、第3図形93の順に、表示部1が表示する図形を現在表示されている図形から次の図形へ変更する(図6参照)。表示部1が第2図形セット82に含まれる図形のいずれかを表示している場合、制御部2は、表示部1が表示する図形を、第2図形セット82に含まれる他の図形に変更する。具体的には、制御部2は、図形切替スイッチ4が押される度に、第4図形94、第5図形95、第6図形96、第7図形97の順に、表示部1が表示する図形を現在表示されている図形から次の図形へ変更する(図6参照)。
If the
強弱切替スイッチ3が押された場合、制御部2は、複数の発光体50が発する光の強度を、たとえば「強」と「弱」との2段階で切り替える。複数の発光体50が発する光の強度を「強」とすることによって、像99(図5参照)を視認しやすくすることができる。複数の発光体50が発する光の強度を「弱」とすることによって、レンズ20を介して光学台用光源100をのぞき込む実験(虚像を観察する実験)において、複数の発光体50から目へ入る光を弱くすることができる。
When the
次に、実施の形態1に係る光学台用光源100および光学台200の作用効果について説明する。
Next, effects of the optical bench
実施の形態1に係る光学台用光源100によれば、表示部1は、発光体50を用いて図形90を表示するように構成されている。制御部2は、表示部1が表示する図形90の形状を変更可能に構成されている。このため、スリットが設けられたシートを用いることなく、光学台用光源100は、スクリーン30に投影する図形90の形状を変更できる。これによって、シートを用いて図形90の形状を切り替える場合と比較して、交換用のシートの準備、シートの交換、シートの片付けおよびシートの収納等の手間を軽減できる。この結果、実験に必要な時間を短縮できる。
According to the optical bench
スリットが設けられたシートを用いて図形90がスクリーン30に投影される場合、光学台用光源100が発する光の一部がシートに遮られることによって、スクリーン30に到達する光が弱くなる。この場合、スクリーン30に映された像99を観察するために、教室内を暗くして実験が行われることがある。実施の形態1に係る光学台用光源100によれば、光学台用光源100が発する光が、スリットが設けられたシートに遮られることなくスクリーン30に到達する。このため、スクリーン30に到達する光が弱くなることを抑制できる。これによって、教室内を暗くすることなく、実験を行うことができる。結果として、実験の際に、教師が生徒の様子を容易に確認することができる。
When the figure 90 is projected onto the
実施の形態1に係る光学台用光源100によれば、表示部1は、第1発光体部51と第2発光体部52とを用いて、図形90を表示する。第1発光体部51が発する光の色は、第2発光体部52が発する光の色と異なっている。このため、スクリーン30に映された像99が、図形90に対して上下左右反転していることがわかりやすくなる。これによって、生徒が凸レンズの働きを理解しやすくなる。結果として、生徒の学習効率を向上することができる。さらに、教師が生徒に指導する際に、色に注目させながら生徒に指導することができる。これによって、教師から生徒への指導を容易にすることができる。
According to the optical bench
前後方向Yにおいて、発光体50とレンズ20との間の距離と、レンズ20とスクリーン30との間の距離とが適切でない場合、スクリーン30に映される像99は、ぼやける。発光体50がたとえば湾曲した先端を有する砲弾型LEDである場合、発光体50は、基板9から過度に突出する。従って、発光体50とレンズ20との間の距離は、基板9とレンズ20との間の距離よりも過度に短くなる。結果として、基板9を基準にして光学台用光源100の位置決めをした場合、像99がぼやけるおそれがある。一方、実施の形態1に係る光学台用光源100によれば、発光体50は、先端に平坦面15を有している。平坦面15は、レンズ20に対向している。このため、発光体50が、基板9から過度に突出することを抑制できる。結果として、スクリーン30に映される像99がぼやけることを抑制できる。
If the distance between the
実施の形態1に係る光学台用光源100によれば、図形90は、第1図形91と第2図形92とを有している。第1図形91は、上下方向Zに沿う矢印の形状である。第2図形92は、左右方向Xに沿う矢印の形状である。別の観点から言えば、光学台用光源100は、左右対称であり且つ上下非対称である第1図形91と、上下対称であり且つ左右非対称である第2図形92との各々を表示することができる。光学台用光源100が左右非対称であり且つ上下非対称である図形を表示する場合と比較して、光学台用光源100が第1図形91または第2図形92を表示する場合、スクリーン30に映される像99の予想が容易になる。このため、生徒は、結果の予想が容易な実験から結果の予想が難しい実験へ、段階的に実験を進めることができる。
According to the optical bench
実施の形態1に係る光学台用光源100によれば、第2図形92の矢印の先端の色は、第1図形91の色と異なっている。このため、第1図形91と第2図形92とを重ねた図形(第3図形93)がスクリーン30に投影される場合、スクリーン30に映される像99が、第3図形93を上下左右反転した図形であることを理解しやすくすることができる。
According to the optical bench
スクリーン30に映された像99を観察する場合、スクリーン30を観察する方向によって、像99の見え方が変化する。具体的には、レンズ20からスクリーン30に向かう方向から見た像99は、スクリーン30からレンズ20に向かう方向から見た像99に対して左右反転している。従って、教師から生徒へ、スクリーン30を観察する方向が指示されることが好ましい。実施の形態1に係る光学台200によれば、スクリーン30の形状は板状である。板状のスクリーン30の角において、第2切り欠き29が設けられている。このため、教師は、第2切り欠き29を基準にして、スクリーン30を観察する方向を生徒に指示することができる。具体的には、教師は、生徒に対して、たとえば第2切り欠き29がスクリーン30の右側に位置するように見える方向からスクリーン30を観察することを指示できる。結果として、教師から生徒への実験の指示を容易にすることができる。
When observing an
実施の形態1に係る光学台200によれば、板状の基板9の角において、第1切り欠き19が設けられている。このため、教師は、第1切り欠き19および第2切り欠き29を基準にして、光学台用光源100およびスクリーン30の各々を配置する向きを生徒に指示することができる。具体的には、教師は、生徒に対して、たとえば第2切り欠き29が第1切り欠き19と同じ側(たとえば、スクリーン30から光学台用光源100に向かう方向に見て右側)に位置するようにスクリーン30を配置することを指示できる。これによって、複数の生徒の各々が実験を行う場合において、光学台用光源100およびスクリーン30の各々を配置する向きを複数の生徒の間で統一させることができる。結果として、教師は、たとえば第2切り欠き29を基準にしてスクリーン30を観察する方向を生徒に指示することによって、スクリーン30に映された像99を観察する方向を複数の生徒の間で容易に統一させることができる。
According to the
なお、実施の形態1に係る光学台200の構成は、上記の構成に限定されない。具体的には、発光体50は、たとえば液晶ディスプレイおよび有機EL(Electro-Luminescence)ディスプレイなどの画像表示装置であってもよい。光学台200は、たとえば第1凸レンズと、第2凸レンズとを有していてもよい。第1凸レンズの焦点距離は、第2凸レンズの焦点距離と異なっている。このため、生徒または教師は、実験に用いるレンズとして、第1凸レンズおよび第2凸レンズのいずれかを選択することができる。これによって、生徒は、凸レンズの焦点距離と実像が結ばれる条件との関係を学習することができる。
Note that the configuration of the
実施の形態2
次に、図8を用いて実施の形態2に係る光学台用光源100の構成について説明する。実施の形態2に係る光学台用光源100は、主に、制御部2に接続されている受信部を有している点において、実施の形態1に係る光学台用光源100の構成と異なっており、その他の点については、実施の形態1に係る光学台用光源100の構成と実質的に同一である。以下、実施の形態1に係る光学台用光源100の構成と異なる点を中心に説明する。
Next, the configuration of the optical bench
図8に示されるように、光学台用光源100は、受信部6を有している。受信部6は、制御部2に電気的に接続されている。受信部6は、たとえばパーソナルコンピュータおよびタブレットなどの情報処理装置110から発光体50の点灯パターンデータを受信する。記憶部2bは、受信部6が受信した点灯パターンデータを記憶する。制御部2は、受信部6が受信した点灯パターンデータに基づいて、表示部1が表示する図形90を制御可能である。
As shown in FIG. 8 , the optical bench
実施の形態2に係る光学台用光源100によれば、生徒または教師が情報処理装置110を用いて点灯パターンデータ作成し、当該点灯パターンデータを光学台用光源100に送信することができる。これによって、光学台用光源100は、任意の図形を表示することができる。
According to the optical bench
実施の形態3
次に、図9を用いて実施の形態3に係る光学台200の構成について説明する。実施の形態3に係る光学台200は、主に、レールを有している点において、実施の形態1に係る光学台200の構成と異なっており、その他の点については、実施の形態1に係る光学台200の構成と実質的に同一である。以下、実施の形態1に係る光学台200の構成と異なる点を中心に説明する。
Next, the configuration of the
図9に示されるように、光学台200は、たとえば2本のレール41を有していてもよい。2本のレール41の各々は、前後方向Yに沿って延在している。2本のレール41の各々は、互いに離間している。2本のレール41の各々は、左右方向Xに並んでいる。2本のレール41の各々の表面において、目盛49が設けられている。
As shown in FIG. 9, the
レンズ20は、第2台座12に直接固定されていてもよい。第1台座11、第2台座12および第3台座13の各々は、2本のレール41に取り付けられている。第1台座11、第2台座12および第3台座13の各々は、2本のレール41上を摺動可能である。別の観点から言えば、光学台用光源100、レンズ20およびスクリーン30の各々は、レール41に沿って移動可能である。第1台座11、第2台座12および第3台座13の各々は、複数の把持部59を有していてもよい。第1台座11は、複数の把持部59を用いて2本のレール41の各々を把持している。同様に、第2台座12は、複数の把持部59を用いて2本のレール41の各々を把持している。第3台座13は、複数の把持部59を用いて2本のレール41の各々を把持している。
The
実施の形態3に係る光学台200は、レール41を有している。第1台座11、第2台座12および第3台座13の各々は、レール41を把持している。このため、光学台用光源100、レンズ20およびスクリーン30の各々の位置がずれることを抑制できる。
The
実施の形態3に係る光学台200によれば、2本のレール41の各々の表面において、目盛49が設けられている。このため、光学台用光源100、レンズ20およびスクリーン30の各々の位置決めを行う際において、左右方向Xに沿って、右から光学台200を見た場合と、左から光学台200を見た場合との両方において、目盛49を見やすくすることができる。
According to the
なお、実施の形態3に係る光学台200の構成は、上記の構成に限定されない。具体的には、光学台200が有しているレール41の数は、1本であってもよい。第1台座11、第2台座12および第3台座13の各々は、1本のレール41に取り付けられていてもよい。
The configuration of the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本考案の範囲は上記した説明ではなくて実用新案登録請求の範囲によって示され、実用新案登録請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the claims of the utility model registration rather than the above description, and is intended to include all changes within the meaning and range of equivalents of the claims of the utility model registration.
1 表示部、2 制御部、15 平坦面、19 第1切り欠き、20 レンズ、30 スクリーン、50 発光体、51 第1発光体部、52 第2発光体部、90 図形、91 第1図形、92 第2図形、100 光学台用光源、200 光学台。
1
Claims (6)
発光体を含み、且つ前記発光体を用いて図形を表示するように構成された表示部と、
前記表示部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記表示部が表示する前記図形の形状を変更可能に構成されている、光学台用光源。 An optical bench light source used in an optical bench with a lens and a screen,
a display unit including a light emitter and configured to display a figure using the light emitter;
A control unit that controls the display unit,
The light source for an optical bench, wherein the control section is configured to be able to change the shape of the figure displayed by the display section.
前記表示部は、前記第1発光体部と前記第2発光体部とを用いて前記図形を表示し、
前記第1発光体部が発する光の色は、前記第2発光体部が発する光の色と異なっている、請求項1に記載の光学台用光源。 The light emitter includes a first light emitter section and a second light emitter section,
The display unit displays the figure using the first light emitter and the second light emitter,
2. The light source for an optical bench according to claim 1, wherein the color of light emitted by said first light emitter is different from the color of light emitted by said second light emitter.
前記平坦面は、前記発光体の先端に設けられている、請求項1または請求項2に記載の光学台用光源。 The light emitter has a flat surface facing the lens,
3. The light source for an optical bench according to claim 1, wherein said flat surface is provided at the tip of said light emitter.
上下方向に沿う矢印の形状を有する第1図形と、
左右方向に沿う矢印の形状を有する第2図形と、を含み、
前記第2図形の矢印の先端の色は、前記第1図形の色と異なっている、請求項1または請求項2に記載の光学台用光源。 The figure is
a first figure having the shape of an arrow along the vertical direction;
a second figure having the shape of an arrow along the left-right direction,
3. The light source for an optical bench according to claim 1, wherein the color of the tip of the arrow of said second graphic is different from the color of said first graphic.
前記レンズは、前記光学台用光源と前記スクリーンとの間に配置され、
前記光学台用光源が表示する前記図形は、前記レンズを介して前記スクリーンに投影される、光学台。 An optical bench light source according to claim 1 or 2, the lens, and the screen,
the lens is disposed between the optical bench light source and the screen;
An optical bench, wherein the graphic displayed by the optical bench light source is projected onto the screen through the lens.
板状の前記スクリーンの角において、切り欠きが設けられている、請求項5に記載の光学台。
The shape of the screen is plate-like,
6. The optical bench according to claim 5, wherein notches are provided at the corners of the plate-like screen.
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JP2023001707U JP3242849U (en) | 2023-05-19 | 2023-05-19 | Optical Bench Light Sources and Optical Bench |
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