Проектор

Проектор. Устройство для демонстрации (проецирования) цветного изображения на внешний экран называют проектором. Для вывода на экран изображения с компьютера существуют две большие группы проекторов:

  • - универсальные общего назначения (оверхед-проекторы);
  • - мультимедийные.

В качестве источника проецируемого изображения используются ЖК- панели, на которые выводится сигнал с видеоадаптера компьютера. Проектор, который в качестве входного сигнала использует видеосигнал с бытовой техники, называют видеопроектором.

Универсальный проектор (Over Head Projector - проектор, расположенный над головой) обеспечивает вывод изображения на экран при помощи наклонного проекционного зеркала. Различают два типа оверхед-проекторов: отражательные и просветные.

Отражательные проекторы проецируют изображение с прозрачной пленки на экран, просвечивая ее с помощью проекционной лампы. Из-за недостаточной для просвечивания мощности лампы этот тип малогабаритных проекторов не используется для работы с ЖК-панелями.

В просветном проекторе мощная проекционная лампа с системой принудительного охлаждения размещена внутри своего основания и обеспечивает достаточную световую силу для просвечивания и вывода на экран не только изображения с прозрачной пленки, но и с менее прозрачной ЖК-панели (рис. 8.34).

Организация просветного проектора

Рис. 8.34 Организация просветного проектора

ЖК-панель помещается на прозрачное основание проектора. Свет от проекционной лампы просвечивает ЖК-панель, через рассеивающую линзу и проекционное зеркало проецируется на экран. ЖК-панель представляет собой отдельное устройство, снабженное собственными органами управления параметрами изображения и (опционально) пультом дистанционного управления. Характеристики плоской панели соответствуют характеристикам ЖК-монитора: размер, разрешение, цветовая глубина и др.

Мультимедийный проектор (рис. 8.35). Выделяют три основные технологии вывода изображения на экран, получившие наиболее широкое применение и различающиеся в первую очередь типом элемента, используемого для формирования изображения:

  • - CRT (Cathode Ray Tube);
  • - LCD (Liquid Crystal Display);
  • - DLP (Digital Light Processing).

В каждом случае свойства формирователя определяют основные достоинства и недостатки технологии, а следовательно, и область применения созданных на ее основе проекционных аппаратов.

Мультимедийный проектор

Рис. 8.35 Мультимедийный проектор

Проекторы CRT содержат три кинескопа размером по диагонали 7-8 дюймов, на каждый из которых подается своя цветовая составляющая изображения (цветовая модель RGB). Через линзы и соответствующие светофильтры цветовые составляющие изображения проецируются на экран. В настоящее время считаются устаревшими.

Проекторы LCD содержат ЖК-матрицу, просвечивая которую, мощная лампа выводит изображение на экран. Схема проектора LCD показана на рисунке 8.36.

Упрощенная схема проектора LCD

Рис. 8.36 Упрощенная схема проектора LCD

Для обеспечения высокой яркости выводимого изображения и возможности вывода на большой экран требуется мощная лампа, которая при организации LCD-проектора как на рисунке 8.37, перегревает ЖК-матрицу. Поэтому вместо одной полноцветной матрицы в проекторе применяют три монохромных, подавая на каждую из них изображения своего цвета.

Свет от лампы поляризуется для лучшей когерентности, затем разделяется призмой на три цветных составляющих, после прохождения монохромных ЖК-матриц такой же призмой объединяется и через объектив выводится на экран.

Структура LCD-проектора

Рис. 8.37 Структура LCD-проектора

Недостатками LCD-проекторов (по сравнению с DLP-проекторами) являются: невысокая контрастность, неглубокий черный цвет, постепенное выгорание светофильтров при длительном пользовании проектором.

Проекторы DLP в качестве отражающей поверхности вместо ЖК- матрицы используют матрицу из множества электронно-управляемых микрозеркал. Микрозеркала на матрице (DMD - Digital Micromirror Device) поворачиваются на фиксированный угол либо в сторону объектива (свет от лампы отражается в сторону экрана), либо в сторону светопоглотителя (свет не отражается). Уровень яркости получается за счет отношения времени свечения ко времени, когда свет не отражается (так называемой скважности). Для получения цветного изображения применяют три матрицы, на каждую из которых подается своя составляющая изображения (рис. 8.38).

Благодаря малым размерам микрозеркал (около 1 мкм) на выводимом изображении практически полностью отсутствует зернистость. DLP-проекторы обеспечивают высокую яркость изображения и равномерность ее распределения. Кроме того, в отличие от LCD-проектора в выводимой картинке отсутствует эффект засветки соседних пикселей экрана.

Недостатками DLP-проекторов являются: относительно высокая стоимость; для отдельных людей заметна скважность работы DMD-матрицы, что вызывает радужный эффект, из-за чего проекторы данного типа не рекомендуют применять в критически важных ситуациях.

Трехматричный проектор DLP

Рис. 8.38 Трехматричный проектор DLP

Электронная доска. Распространение компьютерных технологий и мультимедийных проекторов стимулировало создание специальных технических средств, обеспечивающих непосредственный бесклавиатурный ввод в компьютер текстовой и графической информации. К таким средствам относят:

  • - электронные копировальные блоки;
  • - интерактивные (сенсорные) доски;
  • - интерактивные доски обратной проекции;
  • - интерактивные насадки на плазменные панели.

Интерактивные презентационные системы применяются в разных сферах деятельности:

  • - в учебном процессе;
  • - для проведения конференций, семинаров, совещаний, переговоров и т.д.;
  • - для проведении презентаций;
  • - в рекламном бизнесе и тл.

Электронные копировальные блоки позволяют перенести на бумажный носитель или передать в компьютер информацию, нанесенную маркером на специальную пластиковую поверхность, выполненную в виде гибкого полотна. Пластиковое полотно перемещается мимо системы датчиков, считывающих информацию, наподобие обычных факсимильных аппаратов.

В стационарных копировальных блоках (рис. 8.39) полотно выполнено в виде кольца. После нанесения специальным фломастером информации нажимают на кнопку копирования, полотно проворачивается слева направо или в другую сторону, записанный материал считывается датчиками и распечатывается на термо- или обычной бумаге. Одновременно файл может быть передан в компьютер для сохранения, распечатки и (или) вывода на большой экран с помощью мультимедийного проектора.

Стационарный копировальный блок

Рис. 8.39 Стационарный копировальный блок

Нанесенное фломастером изображение стирается обычной губкой. Стационарные блоки выпускаются в разных модификациях, различающихся, в частности, размерами и количеством рабочих поверхностей.

Переносный копировальный блок, например в форме тубуса, закрепляют на стене или на любой подходящей стойке. Полотно для работы вытягивается из тубуса рукой перед началом работы. После нанесения информации, при нажатии на кнопку копирования, полотно автоматически втягивается в тубус, внутри которого расположены считывающие датчики.

Интерактивные (сенсорные) доски обеспечивают автоматический перенос изображения или надписей на доске через обратную связь в компьютер (рис. 8.40, 8.41). Используются различные физические принципы считывания информации с доски (технология контактного сенсора, электромагнитная технология, технология инфракрасного лазерного сканирования и др.).

Принцип работы электронной доски заключается в комплексном использовании проекционного оборудования, компьютера и координатного оборудования, считывающего с доски сделанных пользователем записей. Координаты перемещения электронного маркера через обратную связь передаются в компьютер, где сохраняются с привязкой (или без нее) к выводимому фоновому изображению и могут тут же отобразиться на экране. Сохраненные изображения и нанесенные маркером надписи впоследствии могут использоваться в электронном виде для новой демонстрации при обучении, повторе, внесении изменений и пр. С компьютером устройство соединяется посредством СОМ- или USB-порта, иногда через беспроводный интерфейс.

Интерактивная (сенсорная) доска

Рис. 8.40 Интерактивная (сенсорная) доска

Технологии считывания информации с экрана различны. Технология контактного сенсора (аналого-резистивная технология) предполагает наличие многослойной сетки из проводников, разделенных воздушным зазором и встроенных под защитной поверхностью доски. При нажиме маркером, который в данном случае не является электронным устройством (например, указка и палец), последовательно соединяются проводящие слои, и в компьютер через обратную связь поступает сигнал, задающий координаты точки контакта.

Схема функционирования интерактивной (сенсорной) доски

Рис. 8.41 Схема функционирования интерактивной (сенсорной) доски

Электромагнитная технология требует специальных электромагнитных карандашей, контактирующих с электронной сеткой. Внутри слоистой структуры доски находятся регулярные решетки из часто расположенных вертикальных и горизонтальных координатных проводников. Электронный карандаш (маркер) с катушкой индуктивности на кончике (активный или пассивный), наводит электромагнитные сигналы на координатных проводниках, номера которых определяют местоположение кончика пера. При соприкосновении карандаша с поверхностью доски в компьютер поступает сигнал с координатами соответствующей точки. Кончик пера может располагаться на некотором удалении от поверхности (не более 10 мм), благодаря чему на доски можно крепить плакаты и работать поверх них.

Технология прецизионного лазерного сканирования на высококачественной керамической поверхности предполагает использование недорогих маркеров, специально разработанных для лазерного слежения и обеспечивающих автоматическое определение цвета (встроен код цвета). Два инфракрасных (ИК) лазерных угломера располагают сверху по углам доски. Вращающееся с постоянной угловой скоростью зеркало направляет ИК-луч так, чтобы он сканировал всю поверхность доски. ИК-лучи отражаются от маркера и регистрируются фотодатчиками. Система запоминает угол поворота зеркала в момент фиксации отраженного блика. Затем на основании расстояния между угломерами и значений углов встроенный микропроцессор вычисляет координаты кончика пера. Для работы требуется специальный маркер, который для уменьшения ошибок позиционирования желательно держать перпендикулярно поверхности доски.

Технология улътразвукового/инфракрасного сканирования позволяет отследить цвет и положение маркера. Система использует различие в скорости распространения световых и звуковых волн. Электронный маркер испускает одновременно и ИК-свет, и ультразвук. Размещенные по углам доски ИК- датчик и ультразвуковые микрофоны принимают сигналы, а встроенная электронная система по разности времени их прихода вычисляет координаты маркера.

Разрешающая способность интерактивных досок значительно выше, чем у мониторов и проекторов (от 2 000x2 000 до 8 000x8 000 точек), что обеспечивает высокую точность при определении координат. Интерактивные доски имеют достаточно большие размеры (диагональ от 43 до 104 дюймов при соотношении сторон 4: 3).

Интерактивные доски могут использоваться в нескольких режимах:

  • - как обычная белая маркерная доска (нанесенные фломастером надписи стираются губкой или сухой салфеткой);
  • - как безбликовый экран;
  • - совместно с компьютером (как копировальный электронный блок);
  • - совместно с компьютером и мультимедийным проектором (проекционный режим) - как система, обеспечивающая общение с компьютером в интерактивном режиме.

Интерактивные доски обратной проекции используют принцип проекционного телевизора: проектор располагается позади сенсорного экрана и пользователь, подходя к доске, не перекрывает световой поток проектора.

Большинство интерактивных досок после монтажа проектора требует калибровки. Калибровка выполняется с помощью специальной программной утилиты, которая выводит перекрестья по углам и в центре экрана, после чего просит пользователя нажать маркером в этих точках. Если взаимное расположение доски и проектора не изменялось, повторная калибровка не требуется.

312

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >