CN2847441Y - 基于视觉暂留效应的线阵发光led运动成像装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于视觉暂留效应的线阵发光LED运动成像装置。该LED运动成像装置为一长直棒体，其表面分布有线阵排列的多数个LED，棒体内部容纳有电源模块、微处理器和LED驱动电路，微处理器与LED驱动电路相连接，LED驱动电路连接各LED；微处理器根据显示图形的需要控制各LED的明灭。本LED运动成像装置巧妙地应用视觉暂留效应，使用时只需用手摇摆，即可在摇摆出的扇形轨迹面上可以形成稳定的文字、符号、图像等任何图案，而且，图案的显示不会受到手摇频率和幅度的干扰。

Description

基于视觉暂留效应的线阵发光LED运动成像装置

技术领域

本实用新型涉及一种基于视觉暂留效应的运动成像装置，尤其涉及一种安装有线阵LED、在运动过程中可以呈现出特定图案的运动成像装置，属于日常生活用品技术领域。

背景技术

在大型演出场合，常常可以看见人们挥动一种散发着荧光的细棒，为心中的偶像呐喊助威。这种细棒通称为荧光棒或发光棒。该荧光棒的工作原理是这样的：在棒体内部装有苯基草酸酯、某种染料及一根封闭的小玻璃管。在玻璃管内密封着过氧化氢和邻苯二甲酸酯溶剂。在使用前，过氧化氢与其它化合物不会混合，因此不会反应。如果要使用荧光棒，只要把它轻轻一折，使装有过氧化氢的小玻璃管破裂，就会因为上述化学物质发生反应而产生荧光。

但是，上述基于化学反应发光的荧光棒存在一个很大的缺陷，就是发光时间短，通常只有数小时，而且，该荧光棒使用一次之后就不能再用，会造成社会资源的极大浪费。

另外还有一种使用电光源的发光棒。该发光棒的表面具有发光元件如LED，其体内安装有电池。使用时，打开开关，电池中的电流驱动发光元件发光，其显示效果与上述的荧光棒差不多，而且电池随时可以更换，因此使用寿命更长，但不足之处在于LED的发光颜色种类比较有限，导致发光棒在颜色上显得比较单调，限制了该种发光棒的推广使用。

众所周知，人眼存在一种视觉暂留的效应，即物体的影像在人眼中呈现时，人眼对该图像的映像会停留0.1秒左右的时间，根据这一效应，人们先后发明了电影、动画等娱乐形式。但是，就本申请人所知，该方面的技术尚没有应用到发光棒领域。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的空白，提供一种新型的基于视觉暂留效应的线阵发光LED运动成像装置。该LED运动成像装置利用视觉暂留效应，可以在运动过程中呈现出特定的图案。

为实现上述的发明目的，本实用新型采用下述的技术方案：

一种基于视觉暂留效应的线阵发光LED运动成像装置，有一本体，其表面分布至少一列LED，其特征在于：

所述本体内部具有微处理器、LED驱动电路和电池，

所述微处理器与所述LED驱动电路相连接，

所述LED驱动电路连接各LED。

所述各LED完成一屏显示内容所需的所有状态存储于所述微处理器中。

本实用新型所述的LED运动成像装置巧妙地应用视觉暂留效应，使用时只需用手摇摆，即可在摇摆出的扇形轨迹面上可以形成稳定的文字、符号、图像等任何图案，而且，图案的显示不会受到手摇频率和幅度的干扰。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型所述的LED运动成像装置的外形示意图。

图2为LED运动成像装置的电路原理框图。

图3为LED运动成像装置的具体电路原理图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型所述的LED运动成像装置的外形与现有使用电光源的发光棒基本相同，均为一长直棒体(即本体)。在棒体表面分布有线阵排列的多数个LED，该多数个LED沿棒体的长向排列，可以是单列，也可以是双列或者多列。从显示效果考虑，列数越多，对手摇的频率要求就越低，越容易形成稳定的图案。另外，每一排的LED数量可以有48、32、16、12等多种选择，从而可以在摇摆时形成48×48、32×32、16×16与12×12等多种点阵规格的图形或文字。LED一般选择同一种颜色，如红、黄、蓝、绿、白等。在棒体底端可以安装便于使用者手持的手柄或者将棒体底端部分制成手柄形状，以便让使用者手摇时感觉方便。

在棒体内部分布有微处理器(MCU)，LED驱动电路、电源模块以及相应的配套电路。图2即为该LED运动成像装置的电路组成框图。从图2可以看出，电源模块与微处理器、LED驱动电路以及各LED相连接，向其提供电源供应。该电源模块在本实施例中为两节1.5V的5号干电池，当然也可以改为充电电池、锂离子电池等其它种类的电池。如图3所示，微处理器为HT48R06A八位高性能精简指令集单片机，该单片机专门为多输入/输出的产品而设计，适用于遥控、电扇/电灯控制、洗衣机控制、电子秤、玩具及各种次级系统控制。LED驱动电路为3个DQ触发器MC74HC573DW。该微处理器上的PA5、PA6、PA7引脚分别连接上述3个DQ触发器的LE引脚，DQ触发器上的各有关引脚分别连接各LED。微处理器主要完成以下功能：

●存储汉字的字型编码或图形信息；

●控制发光二极管的状态(亮、暗)。

其工作过程是这样的：开启电源后，当触发信号有效时，控制发光二极管按照预先存储在微控制器中的汉字或图形输出正确的状态，保证可以在空中显示出汉字或图形。

另外，在本实用新型中的电路中还可以根据需要增加支持RS232串口、并口、红外、蓝牙、USB等连接方式的芯片，以便使本LED运动成像装置与计算机之间通过上述接口直接实现通讯。

本实用新型的工作原理是这样的：根据要显示内容的图案或文字的形状，结合一般人摇动LED运动成像装置的频率(设计时假定摇动单程的时间应该在0.5秒以内)以及人眼形成视觉暂留的条件，在显示内容的整幅图案中选择若干个断面。该断面的选择条件为：LED运动成像装置正常摇动时，经过所有断面的时间应该始终在0.1秒以内。根据各断面处的图案形状确定LED运动成像装置到达此位置时各LED的明灭状态，存储在棒内的微处理器中。微处理器按照上述确定的显示方案控制各LED的明灭状态。这样，当本产品在空中划过一个扇面时，只要摇动的速度足够快(划过整个扇面小于0.5秒)，根据视觉暂留效应，在人眼中呈现的将是一幅完整的图案。

基于上述的工作原理，可以设计出多种图形显示方案。该图形显示方案可以在计算机中进行设计，设计完成之后通过上述的串口、并口或者USB接口将有关程序输入本LED运动成像装置中的内存中，LED运动成像装置即可按照设计的图形进行显示。使用者可以使用功能键来完成显示内容的切换。

另外，本LED运动成像装置的运动既可以由人来操作，也可以用电机进行圆周运动或者平面的往复运动。

上面虽然通过实施例描绘了本实用新型，但本领域普通技术人员知道，本实用新型有许多变形和变化而不脱离本实用新型的精神，所附的权利要求将包括这些变形和变化。

Claims (6)

1.一种基于视觉暂留效应的线阵发光LED运动成像装置，有一本体，其表面分布至少一列LED，其特征在于：

所述本体内部具有微处理器、LED驱动电路和电池，

所述微处理器与所述LED驱动电路相连接，

所述LED驱动电路连接各LED。

2.如权利要求1所述的LED运动成像装置，其特征在于：

所述各LED完成一屏显示内容所需的所有状态存储于所述微处理器中。

3.如权利要求1所述的LED运动成像装置，其特征在于：

所述LED沿所述本体的长向排列。

4.如权利要求1所述的LED运动成像装置，其特征在于：

在所述本体的底端安装有手柄。

5.如权利要求1所述的LED运动成像装置，其特征在于：

所述本体的底端为手柄形状。

6.如权利要求1所述的LED运动成像装置，其特征在于：

所述微处理器为HT48R06A单片机，所述LED驱动电路为DQ触发器MC74HC573DW。