トップページ > おもしろ科学実験室(工学のふしぎな世界) > 振るディスプレイを作ろう!

おもしろ科学実験室(工学のふしぎな世界)

振るディスプレイを作ろう!

2019年12月13日
金沢大学・理工学域・電子情報通信学類

はじめに

 ここでは、残像現象を利用した、振ると文字や模様が現れて見える、振るディスプレイを作ってみます。「残像ディスプレイ」や「POV(Persitent of Vision)ディスプレイ」とも呼ばれます。振るのにあわせて、LEDをうまく点滅させることで、振った軌道にそって文字や模様が残像として見えます。
 また紙に書いた模様を取り込んで、それを表示させることもできます。

(見え方のイメージ)

用意するもの

「ふるディスプレイ」キット

※このキットは市販されていませんが、以下のものを電子部品店などで購入すれば揃います。すべての部品は、(秋月)秋月電子通商(http://akizukidenshi.com/)から購入できます。またプリント基板は、こちらのデータをオンライン発注して製造を外注することもできます。

※製造に必要なデータはこちら
http://ifdl.jp/FD/FD_gerber.zip(ガーバー形式)/基板の元データ
http://ifdl.jp/FD/FD_pcb.zip(Eagle形式)

組み立て

 基本的に、高さが低い部品から、以下の順序で部品を、はんだ付けしながらとりつけていきます。隣の穴にハンダが埋まらないように注意しましょう。はんだ付けのやり方にはコツがあります。上手な人に教えてもらったり、Webの動画などを参照してください。また※基板から抵抗が浮かないように注意しながら、少しずつ落ち着いて作業しましょう。

※詳しい作り方・使い方は、こちらの資料を参照してください。

  1. 抵抗(8個)
  2. コンデンサ
  3. ICソケット(向きに注意)
  4. 傾きスイッチ
  5. 電源スイッチ
  6. LED(8個)

    ※向きに注意:LEDの長い方の足を、抵抗に近い側に差し込む

  7. (裏面にとりつけ)プッシュスイッチ
  8. (裏面にとりつけ)電池ボックス

    ※適当な両面テープで固定するとよい

  9. マイコンのとりつけ

    ※向きに注意。固いが、足を曲げないように注意。

  10. 電池を入れて完成!

    ※+・―に注意

遊び方(1)表示する

  • 電源スイッチを入れ、左右に振ると、LEDが点滅して残像が表示されます。うまく表示されるように、振るスピードは調整しましょう。
  • プッシュスイッチを押すと、表示されるパターンが変わります(ぜんぶで8種類)。プッシュスイッチを押した時に、8個のLEDが点滅する場所で、表示されるバターンの番号がわかります。

遊び方(2)スキャンする

 10mmマスの方眼紙の、縦8個、横10個程度(最大で32個)のマス目を、LEDを表示させたいところを黒く塗りつぶし、表示させる模様を描きます。(マス目は、こちらの説明書の最後のページにもあります。)

 これを、振るディスプレイに取り込んで表示させることができます。使い方は、説明書か、こちらの動画を参照してください。

動作原理

表示の原理

 人間の目には、光が消えたあとも少しだけそれが見える、残像という現象があります。これをうまく使うと、光を発するLEDを点滅させながら移動させることで、点線が空間に浮かんで見えることになります。

「振るディスプレイ」では、この点滅を、あらかじめ記憶してあるパターンにあわせて表示することで、文字や模様を表示させています。

スキャンの原理

 電流を流すと光を発するLED (発光ダイオード:Light Emitting Diode)には、実は「光があたると電流が流れる」という性質があります。電流を流すと回転するモータも、力を加えて回転させると電力が発生する発電機になりますが、それと同じような原理です。
「振るディスプレイ」では、この性質を使って、方眼紙に描いた模様の黒・白を、LEDに流れる電流の大小で検知して、取り込んでいます。

※このページに含まれる情報は、掲載時点のものになります。

関連記事

2017-04-07

おもしろ科学実験室(工学のふしぎな世界)

偏光フィルムをつくろう

山梨大学工学部

2020-04-10

おもしろ科学実験室(工学のふしぎな世界)

色ガラスをつくる

岡山大学環境理工学部

2013-09-20

おもしろ科学実験室(工学のふしぎな世界)

電気を通すプラスチックで液晶ディスプレイを作ってみよう

山梨大学工学部

2010-01-15

生レポート!現役学生の声

夢や目標を大切に!

鳥取大学工学部

2017-12-01

生レポート!卒業生の声

自分のことを知れば知るほど

島根大学総合理工学部

2013-10-25

生レポート!卒業生の声

「好き」を楽しみ、技術に

信州大学繊維学部

金沢大学
理工学域

  • 数物科学類
  • 物質化学類
  • 機械工学類
  • フロンティア工学類
  • 電子情報通信学類
  • 地球社会基盤学類
  • 生命理工学類

学校記事一覧

おもしろ科学実験室(工学のふしぎな世界)
バックナンバー

このサイトは、国立大学56工学系学部長会議が運営しています。
(>>会員用ページ)
私たちが考える未来/地球を救う科学技術の定義 現在、環境問題や枯渇資源問題など、さまざまな問題に直面しています。
これまでもわたしたちの生活を身近に支えてきた”工学” が、これから直面する問題を解決するために重要な役割を担っていると考えます。