Проектор

редактировать
Проектор работает во время урока в классе Проектор на научной конференции, 2007 г.

Диапроектор (ОНР), как фильм или слайд - проектор, использует свет для проецирования увеличенного изображения на экране, позволяя вид небольшого документа или изображения для совместного использования с большой аудиторией.

В диапроекторе источником изображения является лист прозрачной пластиковой пленки размером со страницу (также известный как «фольга» или «прозрачные пленки») с изображением, которое будет проецироваться либо напечатанным, либо написанным от руки / нарисованным. Они размещаются на стеклянной пластине проектора, под которой находится источник света, а над ним - выступающее зеркало и линза (отсюда «над головой»). Они широко использовались в образовании и бизнесе до появления видеопроекторов.

СОДЕРЖАНИЕ

  • 1 Оптическая система
    • 1.1 Конденсатор
    • 1.2 Регулировка фокуса
    • 1.3 Источник освещения
  • 2 История
    • 2.1 Использование в образовании
    • 2.2 Накладные ЖК-дисплеи
  • 3 Снижение использования
  • 4 См. Также
  • 5 Библиография
  • 6 Ссылки
  • 7 Внешние ссылки

Оптическая система

Оверхед-проектор работает по тому же принципу, что и слайд-проектор, в котором фокусирующая линза проецирует свет от освещенного слайда на проекционный экран, где формируется реальное изображение. Однако некоторые различия обусловлены гораздо большим размером используемых прозрачных пленок (как правило, размером с напечатанную страницу) и требованием, чтобы прозрачная пленка располагалась лицевой стороной вверх (и читалась докладчиком). Для последней цели проектор включает зеркало непосредственно перед фокусирующей линзой или после нее, чтобы складывать оптическую систему по горизонтали. Это зеркало также выполняет инверсию изображения, чтобы изображение, проецируемое на экран, соответствовало изображению слайда, которое видит ведущий, смотрящий на него, а не его зеркальное отображение. Таким образом, прозрачная пленка размещается лицевой стороной вверх (к зеркалу и фокусирующей линзе), в отличие от 35-миллиметрового слайд-проектора или пленочного проектора (в котором нет такого зеркала), где изображение слайда не переворачивается на стороне, противоположной фокусирующей линзе.

Родственным изобретением для увеличения прозрачных изображений является солнечная камера, но аналогичной цели для непрозрачных материалов служит эпидиаскоп.

Конденсатор

Поскольку фокусирующая линза (обычно менее 10 см в диаметре) намного меньше прозрачности, решающую роль играет оптический конденсор, который освещает прозрачность. Поскольку для этого требуется большая оптическая линза (по крайней мере, размер прозрачности), но может быть плохое оптическое качество (поскольку резкость изображения от этого не зависит), используется линза Френеля. Линза Френеля расположена на стеклянной пластине (или является ее частью), на которой размещена прозрачная пленка, и служит для перенаправления большей части света, падающего на нее, в сужающийся конус к фокусирующей линзе. Без такого конденсора в этот момент большая часть света не попадает в фокусирующую линзу (иначе фокусирующая линза должна быть очень большой и непомерно дорогой). Кроме того, зеркала или другие конденсирующие элементы под линзой Френеля служат для увеличения той части выхода лампы, которая прежде всего достигает линзы Френеля. Чтобы обеспечить достаточное освещение экрана, используется лампа высокой интенсивности, которая часто требует охлаждения с помощью вентилятора.

Регулировка фокуса

Верхние проекторы обычно включают в себя механизм ручной фокусировки, который поднимает и опускает положение фокусирующей линзы (включая складывающееся зеркало), чтобы отрегулировать расстояние до объекта (оптическое расстояние между слайдом и линзой) для фокусировки на выбранном расстоянии изображения (расстояние к проекционному экрану) с фиксированным фокусным расстоянием фокусирующей линзы. Это позволяет использовать разные расстояния проецирования.

Увеличение (или уменьшение) проекция расстояние увеличивается (или уменьшается) фокусирующей системы увеличения для того, чтобы соответствовать проекционный экран в использовании (или иногда просто для размещения установки номера). Увеличение расстояния проецирования также означает, что такое же количество света распространяется по большему экрану, что приводит к более тусклому изображению. При изменении расстояния проецирования необходимо перенастроить фокусировку для получения резкого изображения. Однако конденсирующая оптика (линза Френеля) оптимизирована для одного конкретного вертикального положения линзы, соответствующего одному проекционному расстоянию. Следовательно, когда он сфокусирован на сильно отличающемся проекционном расстоянии, часть светового конуса, проецируемого линзой Френеля на фокусирующую линзу, не попадает в эту линзу. Это оказывает наибольшее влияние на внешние края проецируемого изображения, так что обычно видна синяя или коричневая кайма по краю экрана, когда фокус направлен на крайний край. Использование проектора вблизи рекомендованного расстояния проецирования позволяет выбрать положение фокусировки, при котором этого можно избежать, а интенсивность на экране будет примерно одинаковой.

Источник освещения

Лампа диапроектора обычно очень проста по сравнению с современным ЖК-дисплеем или видеопроектором DLP. В большинстве накладных расходов используются галогенные лампы чрезвычайно высокой мощности, которые могут потреблять до 750 или 1000 Вт. Требуется вентилятор с высокой скоростью потока, чтобы лампа не плавилась из-за выделяемого тепла, и этот вентилятор часто работает по таймеру, который поддерживает его работу в течение некоторого времени после того, как погаснет свет.

Кроме того, сильная жара ускоряет выход из строя лампы высокой интенсивности, часто перегорая менее чем за 100 часов, что требует замены, что часто является самой дорогой частью владения проектором. Напротив, в современных ЖК-проекторах или DLP-проекторах часто используются сверхвысокопроизводительные лампы, которые имеют более высокую светоотдачу и служат тысячи часов. Недостатком такой технологии является время прогрева таких ламп.

В более старых диапроекторах использовалась трубчатая кварцевая лампа, которая устанавливалась над полированным отражателем в форме чаши. Однако из-за того, что лампа была подвешена над и снаружи отражателя, большое количество света попадало в стороны внутри корпуса проектора, что было потрачено впустую, что потребовало более мощной лампы для достаточного освещения экрана. Более современные проекторы используют встроенную лампу и узел конического отражателя, что позволяет лампе располагаться глубоко внутри отражателя и направлять большую часть света в сторону линзы Френеля; это позволяет использовать лампу меньшей мощности для такой же подсветки экрана.

Полезным нововведением для диапроекторов со встроенными лампами / отражателями является двухламповый элемент управления с возможностью быстрой замены, позволяющий устанавливать две лампы в проектор в подвижные патроны. Если одна лампа выходит из строя во время презентации, докладчик может просто переместить рычаг, чтобы сдвинуть запасную на место и продолжить презентацию, не открывая проекционный блок или дожидаясь, пока неисправная лампа остынет, прежде чем заменять ее.

История

Некоторые древние проекторы, такие как волшебный фонарь, можно считать предшественниками диапроектора. Стеганографическое зеркало, возможно, наиболее близко подошло к тому, как использовался диапроектор.

Книга немецкого ученого-иезуита Афанасия Кирхера 1645 года Ars Magna Lucis et Umbrae включала описание его изобретения, «стеганографического зеркала»: примитивной проекционной системы с фокусирующей линзой и текстом или изображениями, нарисованными на вогнутом зеркале, отражающем солнечный свет, в основном предназначенном для междугородняя связь. В 1654 году бельгийский математик-иезуит Андре Такке использовал технику Кирхера, чтобы показать путешествие итальянского миссионера-иезуита Мартино Мартини из Китая в Бельгию. Неизвестно, как именно Такке использовал систему Кирхера, но предполагается, что он рисовал изображения на проецирующем зеркале, пока объяснялись детали путешествия.

«Солнечный микроскоп» использовался в первых фотографических экспериментах со светочувствительным нитратом серебра Томасом Веджвудом и Хамфри Дэви при создании первых, но непостоянных увеличений мельчайших объектов.

Французский физик Эдмон Беккерель разработал первый известный аппарат для диапроектора в 1853 году. Он был продемонстрирован французским приборостроителем и изобретателем Жюлем Дубоском в 1866 году.

Впоследствии, в 1857 году балтиморский художник Дэвид Ачесон Вудворд «запатентовал увеличивающую солнечную камеру, большой инструмент, работающий на открытом воздухе. Он использовал солнечный свет и копировальные линзы для увеличения с небольшого негатива на большую фоточувствительную бумагу или холст. Художники-портретисты посчитали это благом, что они послужили руководством для создания точных изображений, которые они рисовали маслом, акварелью или пастелью поверх увеличения, часто сделанного в натуральную величину.

Диапроектор, разработанный американским ученым Генри Мортоном, продавался примерно в 1880 году как «вертикальный фонарь».

Использование прозрачных листов для верхней проекции, называемых видовыми пленками или видографами, в значительной степени было развито в Соединенных Штатах. Проекторы были введены в военную подготовку США во время Второй мировой войны еще в 1940 году, их быстро взяли на вооружение преподаватели высших учебных заведений, а в течение десятилетия они стали использоваться в корпорациях. После войны они использовались в таких школах, как Военная академия США. В журнале « Высшее образование» за апрель 1952 г. отмечалось;

Недавняя адаптация пластика к производству конденсаторных линз позволила произвести революционную модернизацию лекционно-демонстрационного проектора, который теперь обычно называют оверхед-проектором. Плоская легкая пластиковая линза позволяет использовать большую горизонтальную диафрагму. Это в сочетании с широкоугольным объективом и потолочным отражателем направляет свет вертикально вверх через сцену. Затем он горизонтально отражается на экране. Такое оптическое устройство дает инструктору ряд преимуществ, среди которых: проектор можно установить перед классом; яркий свет обеспечивает отличную видимость на экране, не затемняя комнату; Преподаватель может размещать прозрачные изображения на горизонтальной сцене или диаграмме на ней произвольно, не отворачиваясь от своего класса. Свидетельством раннего интереса к использованию «вертикальной» проекции для демонстрации научных явлений является публикация статьи на эту тему в 1940 году. Прежние ограничения по весу и размеру апертуры были преодолены за счет замены более тяжелого стеклянного конденсатора на пластик. Таким образом, можно использовать прозрачные пленки (слайды) размером до 10 x 10 дюймов. В качестве лекционно-демонстрационного инструмента оверхед-проектор призван завоевать популярность среди преподавателей университетов, поскольку он помогает преподавателю осваивать психологические преимущества визуального представления без ущерба для его личности как инструктора и руководителя класса. Еще одним преимуществом этой визуальной среды является ее адаптируемость к использованию прозрачных изображений, приготовленных на месте...

Рабочий загружает документы в принтер Ozalid.

В сотрудничестве с ВМС США разработка улучшенного легкого диапроектора была адаптирована к процессу сухой печати Ozalid, разработанному в Германии в 1923 году, для копирования учебных документов и иллюстраций на проекционные прозрачные пленки - процесса, достаточно простого для выполнения в полевых условиях и что обеспечило единообразие используемого учебного материала.

Вначале при работе полиции в полиции использовались диапроекторы с целлофановым рулоном на 9-дюймовой сцене, что позволяло переносить черты лица по сцене.

По мере роста спроса на проекторы в 1953 году была основана компания Buhl Industries, которая стала ведущим поставщиком в США нескольких оптических усовершенствований для оверхед-проектора и его проекционного объектива.

Накладные проекторы начали широко использоваться в школах и на предприятиях в конце 1950-х - начале 1960-х годов, наряду с современными карусельными слайд-проекторами с горизонтально установленным лотком производства Kodak.

В конце 1950-х годов начальник 3M попросил Роджера Аппелдорна найти применение прозрачным пленкам, которые были бесполезными в процессе цветного копирования. Аппелдорн разработал процесс проецирования прозрачных листов, который привел к созданию первой рыночной прозрачной пленки 3M. База стратегического авиационного командования в Омахе была одним из первых крупных клиентов, использующих около 20 000 листов в месяц. Затем компания 3M решила разработать свой собственный проектор вместо того, который они продавали до этого, и который был произведен сторонним производителем. Потребовалось несколько прототипов, прежде чем 15 января 1962 года была представлена ​​экономичная, маленькая и складная версия. У нее была новая линза Френеля, сделанная из пластика со структурированной поверхностью, намного лучше, чем у других пластиковых линз, и намного дешевле, чем у стекла. В 1957 году первая федеральная программа помощи США в области образования стимулировала продажи накладных расходов, которые оставались высокими до конца 1990-х и до 21 века.

Использование в образовании

Проекторы широко использовались в образовании и бизнесе до появления компьютерной проекции.

Проектор обеспечивает простую и недорогую интерактивную среду для преподавателей. Учебные материалы могут быть предварительно напечатаны на пластиковых листах, на которых преподаватель может писать, используя непостоянный, моющийся цветной маркер. Это экономит время, поскольку прозрачную пленку можно предварительно распечатать и использовать повторно, вместо того, чтобы писать материалы вручную перед каждым занятием.

Накладные расходы обычно располагаются на удобной для учителя высоте письма и позволяют учителю смотреть на класс лицом к лицу, что способствует лучшему общению между учениками и учителем. Возможности увеличения проектора позволяют преподавателю писать удобным мелким шрифтом в естественной позе письма, а не писать слишком большим шрифтом на доске и постоянно держать руку в воздухе, чтобы писать на доске.

Когда прозрачная пленка заполнена письменным или нарисованным материалом, ее можно просто заменить новым, свежим листом с большим количеством предварительно напечатанных материалов, что снова экономит время класса по сравнению с классной доской, которую нужно будет стереть, а учебные материалы переписать педагог.. После окончания урока прозрачные пленки легко восстанавливаются до их первоначального неиспользованного состояния путем смывания водой с мылом.

ЖК-дисплеи

Основная статья: ЖК-проектор

В начале 1980-х – 1990-х годов диапроекторы использовались как часть компьютерной системы отображения / проецирования в классе. Жидкокристаллическая панель, установленная в пластиковой раме, помещалась наверху диапроектора и подключалась к видеовыходу компьютера, часто отделяя обычный выход монитора. Охлаждающий вентилятор в рамке ЖК-панели будет продувать охлаждающий воздух через ЖК-дисплей, чтобы предотвратить перегрев, который может затуманивать изображение.

Первые из этих ЖК-панелей были только монохромными и могли отображать видеосигнал NTSC, например, с компьютера Apple II или видеомагнитофона. В конце 1980-х годов стали доступны цветные модели, способные отображать «тысячи» цветов (16-битный цвет) для цветных компьютеров Macintosh и VGA. Дисплеи никогда не были особенно быстрыми для обновления или обновления, что приводило к смазыванию быстро движущихся изображений, но это было приемлемо, когда больше ничего не было доступно.

Сообщество «Сделай сам» начало использовать эту идею для создания недорогих проекторов для домашних кинотеатров. Удалив корпус и узел подсветки обычного ЖК-монитора, можно использовать открытый ЖК-экран вместе с диапроектором для проецирования содержимого ЖК-экрана на стену с гораздо меньшими затратами, чем со стандартными ЖК-проекторами. Из-за зеркального отражения изображения в головной части диапроектора изображение на стене «переворачивается» туда, где оно было бы, если бы кто-то смотрел на ЖК-экран в обычном режиме.

Снижение использования

Когда-то диапроекторы были обычным оборудованием в большинстве учебных аудиторий и бизнес-конференц-залов в Соединенных Штатах, но в 2000-х годах их постепенно вытесняли документ-камеры, специализированные компьютерные проекционные системы и интерактивные доски. Такие системы позволяют докладчику проецировать видео непосредственно из компьютерного файла, обычно создаваемого с помощью такого программного обеспечения, как Microsoft PowerPoint и LibreOffice. Такие презентации могут также включать в себя анимацию, интерактивные компоненты или даже видеоклипы с простотой перелистывания между слайдами. Устранена относительно дорогая печать или копирование цветных прозрачных пленок.

Основная причина этой постепенной замены - это глубоко укоренившееся использование компьютерных технологий в современном обществе и неспособность накладных расходов легко поддерживать функции, которые требуются современным пользователям. Хотя накладные расходы могут довольно хорошо отображать статические изображения, они плохо работают при отображении движущихся изображений. Панели ЖК-дисплея, которые когда-то использовались в качестве надстройки к оверхед-проектору, устарели, и это сочетание технологии отображения и проекционной оптики теперь оптимально интегрировано в современный видеопроектор.

Стандарты пользователей также повысились, так что тусклая, нечеткая проекция сверху, слишком яркая в центре и слишком тусклая по краям, больше не приемлема. Оптический фокус, линейность, яркость и четкость накладных расходов обычно не могут сравниться с таковыми у видеопроектора. В видеопроекторах используются чрезвычайно маленькие механизмы генерации изображения, что позволяет использовать прецизионную оптику, которая намного превосходит оптические характеристики пластиковых линз Френеля. Они также включают в себя дополнительную оптику, которая устраняет горячую точку в центре экрана прямо над источником света, так что яркость везде одинакова на проекционном экране.

Критики считают, что есть некоторые недостатки, поскольку эти технологии более склонны к сбоям и требуют более крутого обучения для пользователя, чем стандартные оверхед-проекторы.

Смотрите также

Библиография

использованная литература

внешние ссылки

Последняя правка сделана 2023-03-27 05:13:03
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте