Методические указания Омск Издательство Омгту 2010


Устройство D-ILA-проекторов



Скачать 425,63 Kb.
страница6/6
Дата17.10.2016
Размер425,63 Kb.
ТипМетодические указания
1   2   3   4   5   6

1.4.10 Устройство D-ILA-проекторов

В D-ILA-проекторах (рис. 1.17) функции формирователей изображения выполняют жидкокристаллические матрицы отражающего типа, характеризующиеся высоким разрешением и световой отдачей.

Матрица D-ILA (рис. 1.18) представляет собой многослойную структуру, размещенную на подложке из монокристаллического кремния. Все компоненты схемы управления выполнены по комплиментарной технологии CMOS и располагаются за светомодулирующим слоем жидких кристаллов.

Это позволяет существенно увеличить плотность размещения пикселов, размеры которых могут составлять всего несколько микрон, и обеспечить высокую эффективность использования площади кристалла (достигнутый уровень - 93%). Преимуществом технологии является также возможность формирования светомодулирующего слоя и схемы управления в ходе единого технологического процесса.




Рис. 1.17 – D-ILA-проектор производства фирмы JVC.

Рис. 1.18 – Структура матрицы D-ILA
Отражающие свойства матрицы определяются состоянием слоя жидких кристаллов, меняющегося под воздействием переменного электрического напряжения, которое формируется между отражающими пиксельными электродами и общим для всех пикселей прозрачным электродом. 
D-ILA-матрицы выдерживают существенное повышение температуры, что позволяет применять в проекторах, выполненных на их основе, мощные источники света.

Проекторы D-ILA строятся по трехматричной схеме (каждая матрица формирует изображение одного из базовых цветов RGB-пространства, рис. 1.19) и демонстрируют великолепное изображение, на котором практически незаметна пиксельная структура. Они с равным успехом могут быть применены для воспроизведения компьютерных и видеосигналов, однако в силу новизны технологии спектр выпускаемых на сегодняшний день устройств относительно невелик.



Рис. 1.19 – Структурная схема D-ILA-проектора.
1.4.11 LDT-технология
Лазеры выступают в роли источников света трех основных цветов. Яркость и положение каждого луча управляется от сканирующего лазерного источника изображения – квантоскопа.

Рис. 1.20 – Схема работы LDT-проектора
Данное устройство представляет собой гибрид полупроводникового лазера и электронно-лучевой трубки. Управление пучком лазерных лучей с помощью стандартных средств телевизионной и компьютерной техники позволяет получить на экране полноценное цветное изображение. Лазерные проекторы создают исключительно высокую чёткость изображения и более широкую гамму цветов, чем у современных цветных телевизоров. Для лазерных проекторов возможны большие проекционные расстояния (дистанции) и большие размеры экрана – до 100 м2. Проекторы применяются для создания световых эффектов на крупных зрелищных мероприятиях. Сфера применения лазерных проекторов ограничена их высокой стоимостью. Недостаточно изучен вопрос о безопасности длительного воздействия лазерного излучения на органы зрения. Структурная схема LDT-проектора изображена на рис. 1.20.
1.4.12 Новые технологии
В 2009 году японские производители проекционного оборудования предложили рынку LED-проекторы. В светодиодном проекторе источником света является не дорогая и энергозатратная лампа, а светодиод. Их либо три (красный, синий и зеленый), либо больше (помимо основных цветов, предлагается добавить голубой и желтый,  с целью повысить световой поток и обогатить цветопередачу). В LED-проекторах нет светового колеса (которое традиционно применяется в DLP-аппаратах). Вместо него за формирование каждого цветового слоя изображения отвечает специальная электрическая схема, которая с определенной частотой переключает цветовые каналы подсветки. Благодаря инертности зрительного восприятия, на экране мы видим целостную картинку.

а

б

Рис. 1.21 – LED-проекторы.

Размер такого проектора сравним с DVD-приводом компьютера (рис. 1.21 а) или даже с мобильным телефоном (рис. 1.21. б). Энергопотребление примерно в 10 раз ниже, чем у ламповых проекторов, а срок службы – выше (20000 часов, против 2000-3000 часов).

Несмотря на изобретение фирмой Wawien в том же, 2009 году, новых ламп, более дешевых и долговечных, нежели их аналоги, резонно предположить, что LED-проекторы постепенно отвоюют свое место под солнцем. Для этого им необходимо справиться с единственным, но весьма существенным, недостатком – малая мощность светового потока (до 2000 ANSI-лм на июнь 2010 года). Вероятно, эту проблему поможет решить, появившаяся в 2010 году лазерно-светодиодная технология (рис. 1.22).

Новая лазерно-светодиодная технология способна обеспечить световой поток более 2000 люмен.

Особенность лазерно-светодиодных источников света - до самого конца срока службы они, практически, не теряют яркости, в то время, как для дуговых ртутных ламп срок жизни исчисляется до момента потери пятидесяти процентов яркости (или ниже, если указывается срок более 3000 часов). 



Рис. 1.22 – Лазерно-светодиодный проектор CASIO
Следующее преимущество некоторых моделей современных проекторов – возможность обходиться без ноутбука, а проецировать изображение сразу с носителя информации через USB-порт.
1.4.13 Эксплуатация и обслуживание проекторов.

Для продления срока службы оборудования следует придерживаться ряда правил.

Не используйте проектор в запыленных или задымленных помещениях – это приводит к снижению качества изображения. Удалить пыль с внутренних поверхностей оборудования возможно только в сервисном центре.

Устанавливайте в проектор только те типы ламп, которые рекомендованы производителем. Для того, чтобы лампа дольше прослужила, при выключении проектора необходимо дать ей остыть. Переведите проектор в режим ожидания, и только после остановки встроенного вентилятора отключите питание.

Обеспечьте охлаждение аппарата: не стоит накрывать чем- либо, что закрывает доступ воздуха к аппарату, не устанавливать в глубокие (глухие) ниши, куда воздуху сложно проникнуть. Необходимо расположить аппарат так, чтобы он находился приблизительно на расстоянии полуметра от источников тепла (батареи, печи, и многие другие приборы, включая усилители мощности, которые излучают тепло.) Если игнорировать это и не соблюдать температурный режим, в первую очередь выходят из строя блок питания.

При подключении к аппарату малогабаритных электроприборов, необходимо их отключить из сети для предохранения от электрического шока.


Периодически производить чистку техники как внешнюю, так же и внутреннюю (два раза в год). Внутреннее загрязнение приводит к ухудшению контакта электрических соединений и уменьшению охлаждения, а это рано или поздно приводит к выходу из рабочего строя любого из блоков. Перед чисткой аппаратуру естественно необходимо отключить от сети.

Рекомендуется закрывать объектив крышкой, когда проектор не используется, для чистки объектива приобретите специальные средства для объективов фотокамер: они вполне подойдут и для проекторов. Для протирки можно использовать мягкую сухую ткань, она обеспечит хорошее впитывание излишков чистящего средства и щадящую обработку поверхности. Проследите, чтобы между тканью и стеклом не попали твердые частички – это может вызвать царапины и повредить объектив.

Сейчас существует великое множество средств для обработки оптики, причем для разных степеней загрязненности используются разные их виды. Очищать объектив от небольшого количества пыли лучше всего с помощью баллончика со сжатым воздухом. В этом случае опасность повредить поверхность оптического покрытия сводится к нулю. Для удаления со стекла отпечатков пальцев и более сильного загрязнения предусмотрены комплекты, состоящие из двух салфеток – влажной и сухой. Первая пропитана специальным средством, мягко удаляющим жирную пленку, вторая – нетканая безворсовая салфетка – быстро и легко удаляет остатки чистящего средства, не оставляя разводов и волокон.

Следующий этап – чистка воздушного фильтра. Этот элемент конструкции проектора служит для предотвращения попадания пыли на поверхность проекционного объектива и проекционного зеркала. Засорение воздушного фильтра приводит к тому, что охлаждающий вентилятор уже не способен выполнять свою функцию, а в результате – перегрев внутренних деталей проектора, и как следствие, сокращение срока его службы. Чистить воздушные фильтры рекомендуется после каждых 100 часов работы проектора, сделать это можно с помощью щетки или пылесоса. После этого следует установить воздушный фильтр на место. Эксплуатация проектора без фильтра строго запрещена!

Корпус проектора следует протирать слегка влажной мягкой тканью или специальными салфетками. Их пропитка не только помогает удалить пыль, и следы от пальцев, но и зачастую содержит антистатик, предотвращающий оседание пыли.
Не устанавливайте на поверхность техники следующие предметы: вазы, горшки с цветами и так далее. Вода из цветов может продлиться или листья упасть, или фрукт упасть внутрь аппарата, это все вызывает короткое замыкание, а замыкание приводит к возгоранию.

Нежелательно попадание на технику прямых солнечных лучей. Это приводит к нарушению теплового соответствующего режима, что ведёт к выходу из рабочего строя узлов системы и блоков, а так же выцветание корпусных панелей.


Проектор должен быть огражден от попадания внутрь техники различных предметов, жидкости, насекомых и прочего. Это гарантированно помешает его работе, и приведет вплоть до его окончательного выхода из строя.
Следует избежать использования дополнительных устройств, которые не рекомендованы производителями,- это может вывести из строя блок обработки входного сигнала.

Не включайте аппаратуру сразу после того, как она была подвергнута влиянию низких температур воздуха и внесена в помещение; это приводит к образованию конденсата и может так стать причиной возникновения пожара, электрического удара и так далее.

Для защиты аппаратуры в случае молнии, или когда аппарат не используется в течение длительного времени, обязательно следует отсоединить проектор от сети или от других внешних источников. Таким образом Вы страхуете себя от повреждения аппаратуры в результате молнии или скачков подаваемого напряжения в сети.

Не пытайтесь экспериментировать с подсоединением каких-либо предметов в отверстия аппаратуры, Вы добьетесь короткого замыкания.


И наконец, ни в коем случае не располагайте вблизи аппаратуры легко воспламеняющиеся предметы (газовые / аэрозольные баллончики, газовые зажигалки и так далее), которые представляют очевидную опасность, и в худшем случае, могут стать причиной возникновения пожара при нагревании.

Кроме того, обязательно следует прочесть документацию, приложенную производителем к проектору и четко следовать рекомендациям, данным там. Дело в том, что из-за разнообразия технологий и еще большего количества производителей, каждый проектор может обладать своими индивидуальными особенностями, которые внесут свои нюансы в процесс его эксплуатации и обслуживания.




2. Экраны
Приобретение проектора само по себе еще не решает задачи качественного отображения информации. Для создания проекционной системы необходим экран, правильный выбор которого может не только повысить качество всей системы, но и удешевить ее, позволив сэкономить на мощности светового потока проектора.
2.1 Основные характеристики экранов
При выборе проекционного экрана обычно руководствуются следующими характеристиками:

  • угол обзора;

  • размер;

  • формат;

  • контрастность;

  • материалы и виды поверхностей.

2.1.1 Угол обзора


Изображение на экране в принципе можно увидеть практически под любым углом, но оно окажется наиболее ярким для зрителя в центре и будет затухать при смещении влево или вправо от центра. Та точка, в которой яркость падает наполовину, характеризует угол обзора и связана с углом падения отражательной способности вдвое.

Для примера - экран с отражательной способностью 1,0 выдает 0,5 при повороте на 30 градусов, это означает, что угол обзора развернут в обе стороны на 30 градусов, итого мы получаем в сумме 60 градусов. Производители указывают как эту величину, так и угол падения отражательной способности вдвое (в данном случае 30 градусов).


2.1.2 Размер
Существует несколько основных правил, которые обязательно следует учитывать при выборе размера экрана (рис. 2.1). Ширина экрана не должна превышать 1/2 расстояния до первого ряда зрителей (L1 на рисунке) и не должна быть меньше 1/6 расстояния до последнего ряда зрителей (L2 на рисунке). Все полотно экрана, включая нижнюю его часть, должно быть видно с любого зрительского места, в том числе с самых дальних и угловых мест. Если пол помещения горизонтальный, оптимальное расстояние от него до нижнего края экрана. D1 должно составлять 1-1,5 м. Высота экрана должна равняться или быть больше 1/8 расстояния от экрана до последнего ряда зрительских мест.

Рис. 2.1 – Выбор размера экрана
2.1.3 Формат
Формат - это соотношение ширины и высоты экрана. Формат экрана выбирают в зависимости от того, какое изображение собираются проецировать на него. В том случае, если предполагается демонстрация различных форматов изображений, их особенности обязательно должны быть учтены при выборе формата самого экрана. Заметим, что экран, имеющий наибольшую высоту, подойдет для демонстрации всех используемых форматов.

Каждый метод проецирования имеет свои собственные значения соотношений ширины к высоте. Существует несколько наиболее часто использующихся форматов (рис 2.2).



Рис. 2.2 – Форматы экранов
AV1:1 (Аудиовизуальный). Наиболее универсален. Экраны такого формата могут быть приспособлены к работе с широким спектром проекционного оборудования (использующего как квадратный, так и кинематографический форматы) путем изменения их вертикального размера.

Формат слайдов 3:2 или 1,48:1.Экраны такого формата служат для проецирования со стандартных слайд-проекторов (слайды 2X2, 35 мм DF).

NTSC 4:3 или 1,33:1 (Видео). Самый распространенный формат. Такие экраны применяются для просмотра с помощью видеопроектора обычных телеканалов, видеокассет VHS (S-VHS) или в том случае, когда видеопроекционная установка используется в качестве источника изображения от персонального компьютера или игровой приставки.

DVD (HDTV) 16:9 или 1,78:1 (Формат телевидения высокой четкости). Как следует из названия, экраны такого формата применяются для демонстрации фильмов, записанных на DVD или передач телевидения высокой четкости (HDTV) и некоторых спутниковых каналов.

WideScreen -1,85:1 (Широкоэкранное изображение), Cinemascope - 2,35:1 (Кинематографический формат). Как правило, экраны этих двух форматов используются в профессиональных кинотеатрах.
2.1.4 Контрастность
Когда свет от окон или освещения падает на экран, темные участки светлеют, а светлые - становятся еще более яркими. Контрастность снижается, исчезают детали, цвета блекнут. Для борьбы с этим эффектом современные проекторы выпускаются с контрастностью от 300: 1 до 3000: 1. В то же время указанные цифры говорят лишь о результатах испытания проектора в условиях теста, для выбора конкретной модели Вам необходимо учесть те условия, в которых будет работать проектор каждый день. В случае внешнего освещения контрастность - даже при очень хороших показателях проектора - может упасть вплоть до отношения 10:1.

Ваш экран может влиять на качество проецируемого изображения, помогая сохранять его контрастность.

Возможно, теперь вы решите, что проектор, у которого контрастное отношение в 10 раз больше, "вытерпит" воздействие в десять раз больше наружного света. Это не так. При сравнении проектора с контрастностью 300:1 и 3000:1 выясняется, что требуется всего лишь в три раза больше света, чтобы низвести второй до уровня первого. Таким образом, высокое контрастное отношение не заменяет регулировку освещения в комнате!

В офисных или учебных помещениях наличие света необходимо или, по крайней мере, желательно. Но избыток освещения сильно влияет на качество изображения. Если у вас есть редкая возможность спланировать специальную комнату для демонстраций, используйте темные материалы и избегайте попадания света из окон или от светильников на экран.

Экран также существенно влияет на качество проецируемой картинки, позволяя ей сохранять контрастность. Экраны характеризуются таким параметром, как отражательная способность или коэффициент отражения (gain), за 1,0 принята отражательная способность стандартной белой доски (измерение производится в перпендикулярном центру экрана направлении). Отражательная способность 1,2 означает, что данный экран отражает на 20% больше света (при этом угол обзора уменьшается) ; 0,8 говорит о том, что экран поглощает 20% и отражает 80% от стандартной величины, а это уменьшает яркость картинки и в то же время позволяет сохранить контрастность за счет поглощения наружного света.

Другой способ сохранения контрастности при фоновом освещении - использование проектора с более высоким световым потоком. При этом лучше яркий проектор на экране с низкой отражательной способностью, нежели наоборот - слабый проектор перед хорошо отражающим экраном. Экраны с низкой отражательной способностью рассеивают свет более равномерно, имеют лучшую цветопередачу, однородность и у них нет зон, на которых яркость заметно отличается от остальных.


2.1.5 Материалы и виды поверхностей
Важная характеристика экрана - материал, из которого изготовлено полотно, и его свойства. Следует учитывать, что у различных производителей существует различная маркировка для поверхностей экранов, потому мы приводим лишь примерную классификацию видов поверхностей.

В большинстве случаев используются отражающие экраны с белым матовым полотном, дающим равномерное распределение яркости. То есть изображение будет ярким и для зрителя, находящегося непосредственно на оси проекции, и для сидящего сбоку. Для усиления яркости полотно экрана иногда покрывают специальными составами или придают ему регулярную структуру. Коэффициент усиления для экрана в этом случае будет показывать, насколько изображение вблизи оси проекции будет ярче равномерного диффузного отражения по всей поверхности экрана. Экраны с большим коэффициентом усиления оправданы в случаях, когда зрители располагаются вблизи оси проекции.

На текстильной основе - отражающая ламинированная поверхность на тканной текстильной основе. Поверхность экрана выглядит абсолютно плоской благодаря прочному материалу и утяжелению поверхности в нижней части. Подходит для всех видов проецирования. Обычно используется для однолучевого видеопроецирования. Большие поверхности имеют незаметные горизонтальные швы встык.

Виниловые растягивающиеся поверхности - эти экранные поверхности состоят из отражающего винила без основы, который требуется натянуть, чтобы обеспечить необходимую плоскость для качественного изображения. Преимущество - поверхность растягивается, обеспечивая идеальную плоскость для качественного изображения. Поверхность должна быть плоской для любого типа проецирования

Существует еще один тип экранов - просветные, или экраны обратной проекции. Такие экраны используются в том случае, если в помещении яркий свет или если есть необходимость человеку (например, преподавателю) находиться непосредственно перед экраном. При обычном расположении проектора этот человек будет затенять экран. Поэтому в таких ситуациях проектор располагается за экраном в затемненном помещении (боксе). Просветные экраны изготавливаются из полупрозрачного полимерного материала.



Рис. 2.3 - График сравнения зависимости коэффициента усиления для различных материалов экранов прямой проекции от угла обзора
2.2 Виды экранов
Для различных условий проецирования существуют разные виды экранов.

Для небольших и средних помещений идеально подходит настенный рулонный экран (рис. 2.4), зачастую имеется возможность потолочного крепления.



Рис. 2.4 – Настенный рулонный экран.
Переносные экраны на штативах (рис. 2.5) широко используются на выездных мероприятиях. Надёжный стенд с прямоугольной трубой и большой симметричный штатив обеспечивает беспрецедентную устойчивость экрана.

Рис. 2.5 – Переносной экран на штативе
Переносные мобильные экраны на алюминиевой раме (рис. 2.6) используются на больших мероприятиях.

Рис. 2.6 – Мобильный экран на алюминиевой раме
Для поточных аудиторий удобно использовать моторизованные экраны больших форматов (рис. 2.7). Подходят как для настенного, так и для потолочного крепления.


Рис. 2.7 – Моторизованный экран
Натяжные экраны на алюминиевых рамах (рис. 2.8) широко используются для домашнего кинотеатра.


Рис. 2.8 – Натяжной экран на алюминиевой раме
Настольные экраны были специально созданы для частого использования на мобильных презентациях. Эти компактные и чрезвычайно легкие экраны устанавливаются в течение нескольких секунд. Эти Экраны будут вашими надежными партнерами на мобильных презентациях.


Приложение. Трансляция видеосигнала на несколько мониторов
При организации учебного процесса с помощью ТСО часто встает вопрос о работе одного ПК с двумя и более мониторами, например, при необходимости видеть материал на своем дисплее и одновременно показывать то же самое на проекционном экране. Многие затрудняются с настройкой оборудования в данной ситуации. Остановимся подробнее на этом вопросе.

Аппаратно проблема решается тремя способами, которые можно комбинировать.

Первый способ, который часто напрашивается сам собой – установка нескольких видеокарт. У него есть ряд минусов. Во-первых, в стандартных материнских платах обычно всего один слот под видеокарту. Отсюда следует второй минус – трата дополнительных средств, как на материнскую плату, так и на видеокарты, причем последние могут быть достаточно дорогими.

Второй способ – видеокарта с двумя выходами. Они бывают трёх типов: либо оба выхода аналоговые, оба цифровых, один аналоговый, а другой цифровой. Это актуально, если необходимо использовать два монитора. Причем, во втором случае, если оба имеют только VGA порты, то достаточно докупить один переходник DVI-VGA.

Третий способ – видео коммутатор. Коммутатор имеет несколько портов одного или разных типов. К нему подключаются кабеля от видеокарты и мониторов. Особенно он выгоден, если необходимо подключить более двух мониторов, например, монитор ПК, проектор и видео панель.

Если в наличии не стандартный настольный ПК, а ноутбук, то зачастую проблему можно решить еще проще. Дело в том, что большинство ноутбуков комплектуется видео портами. Достаточно подключить к этому выходу кабель, если же возникает необходимость использовать больше экранов, используйте коммутатор.

Следующий аспект, на который необходимо обратить внимание, это программная настройка нескольких экранов. Настроить изображение можно с помощью установленных драйверов видеокарты.

Во-первых, можно использовать два экрана раздельно. Один для запуска полноэкранных приложений, а на другом в это время видеть рабочий стол и выполнять иные действия.

Во-вторых, есть возможность «растянуть» экран на два и более мониторов.

В-третьих, мы можем клонировать изображение с основного монитора на остальные. Этот вариант чаще всего используется для проведения занятий с проекторами и видео панелями. При настройке клона следует учитывать, что разрешение на обоих экранах должно быть установлено одинаковое. Поэтому, исходя из характера материала, который будет воспроизводиться, следует подбирать второй монитор. Например, дизайнерам необходимо высокое разрешение экрана, но не все проекторы его поддерживают. Таким образом, самым высоким разрешением, которое можно выставить при клонировании экрана, будет самое высокое возможное разрешение самого слабого по характеристикам экрана.



При установке второго экрана на ноутбуке пользователь может столкнуться с затруднением следующего плана: драйвера настроены верно, но проектор все так же показывает синий экран. Здесь проблема решается достаточно просто. Необходимо воспользоваться комбинацией клавиши Fn с одной из функциональных клавиш, для переключения выходов: только дисплей ноутбука, только второй монитор, оба монитора. Комбинация различается у разных производителей, её лучше всего найти в документации, прилагаемой к ноутбуку.

Библиографический список

  1. http://www.allprojectors.ru

  2. http://www.delight2000.com/

  3. http://www.eiki.com

  4. http://www.electronics.ru

  5. http://www.era-tv.ru

  6. http://www.hitachi.ru

  7. http://www.infojournal.ru/

  8. http://www.infologics.ru

  9. http://www.intmedia.ru

  10. http://www.jvc.ru

  11. http://www.merlin.com.ru/

  12. http://www.pedlib.ru/

  13. http://www.philips.ru

  14. http://www.polymedia.ru/

  15. http://www.qomo-products.ru

  16. http://www.ti.com

  17. http://www.vega-msk.ru

  18. Гордиевских В.М., Петухов Д.В. Технические средства обучения: Учеб. пособие. - Шадринск: ШГПИ, 2006. -152 с.

  19. Педагогика. Учебное пособие для студентов педагогических вузов и педагогических колледжей / Под ред. П.И. Пидкасистого. - М: Педагогическое общество России, 1998. - 640 с.

  20. Коджаспирова Г.М., Петров К. В. Технические средства обучения и методика их использования: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб, заведений - М : Издательский центр «Академия», 2001 – 256 с.








Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6


База данных защищена авторским правом ©grazit.ru 2019
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал