旋轉反射鏡

指導老師 王克儉

研究目的

傳統的CRT、LCD、DLP等顯示技術都是由美國、歐洲或日本發明，在這個領域我國幾乎沒有掌握任何核心技術。隨著媒體應用的迅速膨脹，諸如廣告牌、電視、顯示器、投影等視覺載體技術也快速成長。因此設計不同于以上幾種技術的新型顯示技術具有非?，F實的戰略意義。我希望通過努力設計出擁有自主知識產權的新型顯示核心技術，打破國際領域在此的技術壟斷。

基本思路

在尋找新的顯示技術的過程中，我想到了鏡面反射。通過不斷思考和探索，基本上形成了由發光二極管為光源，由鏡面為反射源的基本設計思路。具體實現原理就是由程序控制發光二極管發出像線，通過旋轉鏡面反射像線以及像線變換，最終形成完整的顯示圖像。

研究成果

1.學習思考階段

剛剛完成中考考試，我想再重新組裝一臺電腦(以前電腦就是自己組裝的，也幫別人組裝過)，由于父母答應給的錢不多，在設備的性能和價格上還真讓我權衡了一段時間。為了速度與穩定我最后決定主機的組成部分盡量好些，顯示器只能差些了。所以我買了一個純平的顯示器，不過仍然覺得顯示器再便宜些就好了。這時我突發奇想，要是自己也能組裝顯示器就好了。這個想法讓我激動了好幾天，我設想制造一個便宜顯示器的種種好處。由于知道了一些光學成像原理，于是我決定在這方面進行一些嘗試。為發明自己的顯示器，我開始進行相關知識的學習和積累。相關知識的獲取主要通過書本、網上查閱和向老師請教。我先后查閱和了解了光的反射技術、視覺成像技術、發光技術等光學技術和理論：還查閱和了解了電路設計、單片機技術和自動控制等電子技術知識以及軟件編程的相關知識。通過相關知識的了解，加上自己的不斷思考逐漸形成了自己的設計思路。

2.試驗摸索階段

研究工作開始進入模型建造階段。首先是材料選擇。由于此時沒有任何現成的參考原型，因此每樣材料都經過了反復的比較和實驗才最終確定，有時為方便起見干脆找現成的替代品，如帶動鏡片旋轉的電動機就是計算機的風扇。由于制作條件和工具限制，我的這個模型是比較粗糙的。盡管如此，它仍能將我的制作原理展示清楚。模型建設期間真可謂困難重重，我遇到了太多的問題和困難。有幾次屢遭失敗的我差點選擇放棄。要不是把這個實驗看成是對自己的一次挑戰，我的信心和勇氣早就沒了。給我帶來很大困擾的幾個問題至今歷歷在目，現列舉幾個如下：

第一個記憶最深的問題是源程序無法寫入單片機中。按照參考資料我反復檢查自己的操作方法，怎么也找不出毛病。我用了2天時間換了3個單片機仍然無法寫入，當時懊喪極了。僅僅是按照操作說明就可以完成的工作卻無法實現，真讓我開始懷疑起自己的能力。后來，我無意間擺弄數據線時突然發現好像它的接收端和發送端接反了。經過核對果然如此。重新焊接后，源程序終于寫進去了。這次的教訓非常深刻，自此我做每件工作都非行細心，生怕點滴疏忽帶來太多麻煩。不過類似的情況后來還是發生過。所有器件都焊接完成后，當我興沖沖地進行發光測試時所有發光管竟然統統不亮。我耐著性子一遍一遍檢查，在我進行第三次檢查時發現原來是1個三極管的管腳接反了，果然，重新焊接之后終于發光管大放光明。發光管亮了以后問題又來了。它們竟然始終亮著，根本不受程序控制。檢查了所有已用和未用的元件才發現忘記了焊接1個阻排，補焊之后問題解決了。再有1個問題就是模型的顯示不夠穩定；圖像顯示晃動、不夠清晰。經與導師共同分析認為是單片機的CPU速度不夠造成的，打算在以后的模型中試用更高處理速度的元件。

整個模型建設共用去我5個多月的業余時間。我的這款模型是在反復試驗的過程中逐漸建立起來了。雖然還只是初步的模型，但包含了我太多的喜悅與懊喪、快樂與痛苦。

專家點評

本項目利用光的反射原理和視覺暫留原理，反射光線成光態顯示圖像。項目具有一定創新，由程序控制發光二級管陳列，技術含量較高。