一种视觉暂留效应演示实验装置的制作方法

本实用新型属于教学实验教具领域，涉及一种视觉暂留效应演示实验装置。

背景技术：

人眼在观察景物时，光信号传入大脑神经，需经过一段短暂的时间，光的作用结束后，视觉形象并不立即消失，这种残留的视觉称“后像”，视觉的这一现象则被称为“视觉暂留”。视觉实际上是靠眼睛的晶体状成像，感光细胞感光，并且将光信号转化为神经电流，传回大脑引起人体视觉。感光细胞的感光是靠一些感光色素，感光色素的形成需要一定的时间，这就是视觉暂留的形成机理。

视觉暂留的时间约为0.05～0.2s。我们PPT放映成动态的也是利用的这个原理，每一幅画面是静止的，但当PPT以每秒20幅画面以上的速度让光刺激视神经时，两幅画面更替的间隔只有约0.01秒，这就出现了银幕画面动态的效果了。在日常生活中，许多现象和视觉暂留有关。例如：我们使用的日光灯每秒钟要熄灭一百次，可是由于人眼有视觉暂留的特性，在一般情况下，我们察觉不到灯光的闪动。

为了使人眼能够明显的看到，胶片放映机就利用这个原理，当我们以24格进行放映时，看到的不仅模糊，而且有闪烁的图像。“一团模糊”不是你眼睛看到的，作为视觉信号的接收器，眼睛是每个时间节点都有一个清晰的画面，只是你大脑来不及处理的话，你就会觉得眼前一片模糊，或则说是掉帧。因此在胶片放映机上经过特殊设置将24格改为48格就降低了模糊度。

目前，在中学的教学过程中，对于比较常见的视觉暂留现象，通常采用说教法直接把知识传授给学生，或举些实际生活中的例子，但学生理解起来还是比较抽象，难以对该知识点进行深入理解，也难以调动学生的学习兴趣。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种视觉暂留效应演示实验装置，能让学生在课堂上直观地观察到视觉暂留现象。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种视觉暂留效应演示实验装置，包括：摆动条，用于发出产生视觉暂留现象的点状光，包括安装板以及设置在安装板的一侧上的若干个光源，所述若干个光源呈矩阵式排列在安装板上；转动轴，用于安装摆动条并带动安装条以所述转动轴的轴心为轴旋转，与摆动条的一端固定连接；驱动单元，用于驱动转动轴产生以所述转动轴的轴心为轴进行旋转，与所述转动轴固定连接；以及动力单元，用于为所述驱动单元提供动力，与所述驱动单元相连。

可选地，还包括用于控制所述驱动单元驱动转动轴转动的角速度、转动方向以及分别独立控制光源发亮或熄灭的控制单元，所述控制单元与驱动单元及动力单元相连。

可选地，所述光源为LED灯。

可选地，所述的光源在摆动条的一侧上沿摆动条的长度方向线性排列为一列。

可选地，所述驱动单元为往复电机。

可选地，所述动力单元为电源。

可选地，还包括展示板，所述展示板设置在摆动条远离光源的一侧。

可选地，还包括用于架设所述展示板的支架，所述展示板架设在所述支架上。

可选地，所述展示板朝向摆动条的一侧为白色。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的目的在于提供一种视觉暂留效应演示实验装置，该演示仪能让学生在课堂上直观地观察到视觉暂留现象。比起以往的装置该装置克服了只能演示一种图案的弊端，经过设置控制单元控制驱动单元的摆动速度，以及控制光源灯亮的位置就可以演示我们想要的图案，使得课堂教学更加生动形象，学生的接受能力大大提高，在现代化教学过程中有着非常积极的意义。

本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了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作优选的详细描述，其中：

图1为本实用新型中所涉及的一种视觉暂留效应演示实验装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型中所涉及的摆动条能呈现的最大亮灯的空间点阵范围。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅图1-图2，附图中的元件标号分别表示：动力单元1、控制单元2、摆动条3、光源4、驱动单元5、转动轴6、展示板7。

本实用新型涉及一种视觉暂留效应演示实验装置，包括：摆动条3，用于发出产生视觉暂留现象的点状光，包括安装板以及设置在安装板的一侧上的若干个光源4，所述若干个光源4呈矩阵式排列在安装板上；转动轴6，用于安装摆动条3并带动安装条以所述转动轴6的轴心为轴旋转，与摆动条3的一端固定连接；驱动单元5，用于驱动转动轴6产生以所述转动轴6的轴心为轴进行旋转，与所述转动轴6固定连接；以及动力单元1，用于为所述驱动单元5提供动力，与所述驱动单元5相连。

优选地，还包括用于控制所述驱动单元5驱动转动轴6转动的角速度、转动方向以及分别独立控制光源4发亮或熄灭的控制单元2，所述控制单元2与驱动单元5及动力单元1相连。可以通过控制单元2分别独立控制光源4的发亮或熄灭，通过该种控制实现对不同图案的呈现，可以为图像或字母等。

在本实施例中，所述光源4为LED灯；所述的光源4在摆动条3的一侧上沿摆动条3的长度方向线性排列为一列；所述驱动单元5为往复电机；所述动力单元1为电源。为更好的展现视觉暂留现象，所述视觉暂留效应演示实验装置还包括展示板7，所述展示板7设置在摆动条3远离光源4的一侧，以及用于架设所述展示板7的支架，所述展示板7架设在所述支架上；所述展示板7朝向摆动条3的一侧为白色。

具体地，在本实施例中采用了32个LED灯作为光源4，整齐地排列在摆动条3上，摆动条3可以左右摇摆各30°，共为60°，在摆动条3的摆动区域内形成32个LED灯长度的60°扇形空间点阵。

动力单元1关闭时，摆动条3静止并垂直于转动轴6的安置平面；动力单元1打开时，控制单元2就启动驱动单元5，带动转动轴6，使摆动条3发生旋转，在摆动条3所在平面内做往复运动。控制单元2可以通过程序设计，间歇、有序地点亮部分或全部光源4，光源4停留短暂的时间就熄灭，可以为0.0001秒。光源4熄灭的速度很快，但在人的视网膜上会保留较长的一段时间，约为1/24秒。因为摆动条3的摆动速度很快，在1/24秒的时间内，就有很多个光源4在这段时间内分别点亮并组成一幅图案，观众可以在展示屏上直观的观察到所述图案，从而实现对视觉暂留现象的演示。

本实用新型结构简单，操作便易，效果明显，不用显示器就能使学生直观地观察到视觉暂留效应，克服了只能演示一种图案的弊端，经过设置控制单元2控制驱动单元5的摆动速度，以及控制光源4灯亮的位置就可以演示我们想要的图案，使得课堂教学更加生动形象，学生的接受能力大大提高，在现代化教学过程中有着非常积极的意义。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。