[发明专利]平面反射视错觉装置

说明书

本发明公开涉及一种平面反射视错觉装置，一种平面反射视错觉装置包括壳体装置，半反半透镜和平面反射镜，其中壳体装置内壁设有光源，半反半透镜与壳体装置由电动伸缩杆连接，利用电动伸缩杆调节半反半透镜与平面反射镜相对位置局部间距的大小，产生动态的无限深远视错觉现象，从而实现展示无限深远视错觉原理的效果。现在大多数科技馆对于视错觉的原理展示，主要还是通过文字、图片、静态模型以及相应的视频动画的方式进行。本装置增加了互动性和趣味性，观众通过亲身互动体验，能够直观生动的了解视错觉的形成原理，弥补了科技展馆缺乏此类演示装置的局面。

技术领域

本设计涉及视错觉成像技术领域，属于光学科普教育类仪器。

背景技术

视错觉是当人们观察物体时，基于经验或不当的参照形成错误的判断和感知，是指观察者在客观因素干扰下或自身心理因素影响下，对影像产生与客观事实不相符的错误的感觉。其产生原因是由于影像在人脑中进行了无形的加工。了解和合理的利用视错觉可以拓宽我们对世界的认知，丰富我们的生活。

平面反射视错觉装置是利用两块反射镜虚像叠加原理制成，为了观察到此现象，目前多将其中一块平面反射镜磨去局部的镀层，使部分光线可以透过反射镜进入观察者的眼睛，由于磨去镀层的厚度难以精确控制，造成反射与透射光强不等，又由于镀层厚度难以精确控制，造成镀层的均匀性较差，影响了透射光的均匀性，进一步降低了观察效果，且平面反射视错觉装置多为静态展示，展示形式较单一。

随着研究的不断深入，视错觉基本原理的研究已经得到了广泛的认可，视错觉也是大多数科技馆光学类展品的必有知识点，但目前科技馆对视错觉的展示多为图片和文字，缺乏专门的视错觉科普演示装置，文字和图片的科普方式生硬、枯燥，缺乏吸引力，现阶段急需一种具有趣味性、互动性、科学性的视错觉科普演示装置，用于普及视错觉相关知识。

发明内容

本发明的目的是提供一种更加直观生动的平面反射视错觉装置。

一种平面反射视错觉装置，包括一个壳体装置和光源，其中壳体装置两端设置一个平面反射镜和一个半反半透镜，平面反射镜的反射面与半反半透镜相对，壳体之上，半反半透镜一端设置电动伸缩杆，由电动伸缩杆带动半反半透镜移动，改变半反半透镜与壳体装置相对位置的间距；电动伸缩杆数量为四个，分别对应半反半透镜的上、下、左、右四个点，由四个按钮分别控制四个电动伸缩杆带动半反半透镜在最大间距和最小间距之间往复运动，控制半反半透镜和壳体装置之间相对位置的间距，电动伸缩杆可以在最大间距和最小间距之间的任意位置停留；光源镶嵌在壳体装置的内壁之上，位于半反半透镜和平面反射镜之间，且光源为阵列点光源。

平面镜成像的特点是正立虚像，且物与像对称（像与物等大、等距）分列于镜的两侧。半反半透镜的成像特点与平面镜相似，不同在于半反半透镜的透射光强与反射光强相同。光在两面平行放置的平面镜之间多次反射，形成一连串的镜像，首次反射形成的是物的像，之后是像的像，往复循环，形成虚像的叠加。由于光在反射过程中会发生损耗，因此反射光强总是弱于入射光强，反射次数越多能量损耗越大，反映到视觉上就是像越来越暗，越来越模糊；由于平面镜成像的物像关系可知，每反射一次，像与镜的距离就扩大一倍，随着反射次数的增多，其形成的像就组成了一条由近及远的长廊，由于远小近大的透视原理，反映到视觉上就是像越来越小，像与像的间距也越来越小，进而产生无限深远的视错觉。由于前面放置的是半反半透镜，入射光的一半会发生透射进入观察者的眼睛，因而可以看到多次反射形成的像的长廊。

装置外观呈圆柱形置于操作平台上，控制电动伸缩杆的控制按钮位于平台前部，与现有技术相比，本发明的有益效果是通过按动操作按钮控制半反半透镜与平面反射镜之间相对位置的间距，通过小幅调节半反半透镜与平面反射镜之间的的间距，相向放置的平面反射镜和半反半透镜从平行状态变成延长线相交状态，由于光源放置在半反半透镜与平面反射镜之间，又根据平面镜成像的特点，距离较大的一侧成像距离也较大，而距离较小的一侧成像距离也较小，经过多次反射后，光源的虚像反复叠加，就形成了弯曲的镜像，从而实现模拟人眼视错觉原理的效果，使得展示效果更加直观和生动。