[實用新型]可變焦水透鏡

有效

• 申請號: 201220432359.2
• 申請日: 2012-08-29
• 公開（公告）號: CN203055284U
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 熊德永;馬慧
• 申請（專利權）人: 熊德永;馬慧
• 主分類號: G09B23/22
• 分類號: G09B23/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及一種物理教學用教具，尤其是可變焦水透鏡。

背景技術：

目前在物理教學和醫學類院校醫學物理教學中，老師在上有關“眼睛和眼鏡”這一節內容時，由于現行各種版本的教材都是用凸透鏡模擬眼睛的晶狀體，在探究眼睛成像的原理時，要使遠近不同的物體的像成在光屏上，就要換用不同焦距的凸透鏡來實現，因器材限制，在實際操作中很難找到一個焦距合適的凸透鏡，要使像清晰地成在光屏上，就要改變凸透鏡與光屏的距離，這與眼睛的實際調節也不相符；演示近視眼和遠視眼晶狀體形狀改變引起焦距變化時，也只能換用不同焦距的凸透鏡來實現，晶狀體形狀變化無法演示；探究近視眼和遠視眼的矯正也很難把像準確成在視網膜上。總之，按照教材提供的實驗器材進行實驗，由于實驗室所用凸透鏡由玻璃材質制成，其凸面曲率固定不變，學生對晶狀體的凸度變化和肌肉收縮舒張情況難以感知，且操作難度大，實驗效果不明顯，這給實際教學帶來很大的困難。

發明內容：

本發明要解決的技術問題是提供可變焦水透鏡，其焦距能夠根據實驗的需要連續變化。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案為：

可變焦水透鏡，包括“眼眶”(圓形透鏡框)，“晶狀體”(彈性透明薄膜、水)，“睫狀體”(塑料吸管、氣門芯、注射器)，金屬桿。其特征在于：彈性透明薄膜套在圓形透鏡框上密封，形成能夠容納水的密封腔，圓形透鏡框底端與金屬桿連接，頂端有一小孔連接塑料吸管，塑料吸管伸出部分接有氣門芯，氣門芯另一端接注射器，通過注射器往彈性透明薄膜內注入水，或吸取彈性透明薄膜內的水，改變彈性透明薄膜的凸起程度，使其焦距能夠根據實驗的需要連續變化。

所述塑料吸管與圓形透鏡框連接處、金屬桿與圓形透鏡框連接處位于所述圓形透鏡框軸心。

所述圓形透鏡框與彈性透明薄膜，圓形透鏡框與塑料吸管、氣門芯、注射器之間的通道密封不漏氣。

所述氣門芯能在注射器上拔掉的靈活性排凈可變焦水透鏡里面的空氣而裝入水。

所述金屬桿起支撐、固定可變焦水透鏡的作用，方便與實驗室的光具座、所視物(發光體)、光屏配合使用。

本發明的有益效果是：本發明通過圓形透鏡框與彈性透明薄膜圍成能夠容納水的密封腔，然后通過圓形透鏡框與塑料吸管、氣門芯、注射器之間的通道將水注入或排出密封腔，以獲得曲率連續變化的彈性透明薄膜，很清楚地觀察其匯聚作用的變化。

本發明配合實驗室的光具座、光屏和蠟燭做實驗，可以形象、逼真地模擬眼睛成像的原理以及近視眼和遠視眼的矯正過程。選材簡便、現象明顯、形象生動、操作簡單，便于學生實驗、觀察。能達到讓學生經歷探究物理現象的過程，使學生在探究物理現象的學習過程中發現問題、分析問題和解決問題，達到提高學生的觀察能力和主動探究的學習能力的目的，比教材中提供的實驗的教學效果好。

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步說明。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖中：1-金屬桿，2-彈性透明薄膜，3-氣門芯，4-塑料吸管，5-圓形透鏡框，6-水，7-注射器。

具體實施方式

下面結合附圖1對本發明的具體實施方式作一個詳細的說明。

實施例：可變焦水透鏡，其構造包括金屬桿1，彈性透明薄膜2，氣門芯3，塑料吸管4，圓形透鏡框5，水6，注射器7。所述彈性透明薄膜2套在圓形透鏡框5上密封，形成能夠容納水6的密封腔，圓形透鏡框5底端與金屬桿1連接，頂端有一小孔連接塑料吸管4，塑料吸管4伸出部分接有氣門芯3，氣門芯3另一端接注射器7，通過注射器往彈性透明薄膜2內注入水6，或吸取彈性透明薄膜2內的水6，改變彈性透明薄膜2的凸起程度，使其焦距能夠根據實驗的需要連續變化。

所述塑料吸管4與圓形透鏡框5連接處、金屬桿1與圓形透鏡框5連接處位于所述圓形透鏡框5的軸心，塑料吸管4下端插進圓形透鏡框5長度為圓形透鏡框5直徑的1/8。

所述金屬桿1起支撐、固定可變焦水透鏡的作用，方便與實驗室的光具座、所視物(發光體)、光屏配合使用。