Технические средства обучения и методика их использования

Проекционные аппараты - оптические устройства, образующие на экране увеличенные изображения различных объектов.

Источником света в проекционных аппаратах служит специальная электрическая лампа накаливания - проекционная лампа.

Зеркальный отражатель, или рефлектор (от лат. reflecto - загибаю назад, поворачиваю) - вогнутое сферическое зеркало для отражения световых лучей.

Конденсор (от лат. condense - уплотняю, сгущаю) - оптическая система, которая собирает расходящиеся лучи, испускаемые проекционной лампой, и обеспечивает равномерное освещение объекта проекции. В проекционных аппаратах встречаются конденсоры, состоящие из двух или трех линз различного диаметра и кривизны поверхности.

Проекционный объектив (от лат. objectus - предмет) - линзовая оптическая система для получения на экране увеличенного резкого изображения предмета. Основные характеристики объективов: фокусное расстояние, относительное отверстие. Объективы для проекционных аппаратов подразделяют на короткофокусные, нормальные и длиннофокусные.

Проекционная лампа, зеркальные отражатели, конденсор и объектив образуют осветительно-проекционную систему проекционного аппарата. Механическая часть аппарата служит для фиксации объектов проекции относительно осветительно-проекционной системы, обеспечения смены объектов проецирования и требуемой длительности их пребывания на экране.

Качество получаемого на экране изображения при использовании проекционных аппаратов любого типа зависит от величины создаваемого проектором светового потока, качества оптики, размеров кадрового окна, расстояния до экрана, угла наклона оси проецирования, цветности, от тщательности исполнения носителей информации, отражающей способности, угла наклона и степени боковой засветки экрана (рис. 4).

Рис. 4. Схема диапроекции:

1 - рефлектор; 2 - источник света; 3 - конденсор с теплофильтром;

4 - кадровая рамка; 5 - объектив

Световой поток - основная характеристика проектора любого типа. Световой поток оценивает мощность оптического излучения по вызываемому им световому ощущению и измеряется в люменах (лм).

Фокусными расстояниями оптической системы проектора называют расстояния от его главных точек до соответствующих им фокусов.

Ограниченное определенными размерами изображение объекта на носителе информации называется кадром (от франц. cadre, буквально - рама). Ширина и высота кадрового окна проектора обозначаются соответственно а и b.

В большинстве школьных проекционных аппаратов (графопроекторах, диапроекторах, эпипроекторах, кинопроекторах и т. п.) устанавливают кварцевые галогенные малогабаритные (КГМ) лампы накаливания (например, КГМ 12-100, КГМ 24-150, КГМ 220-500 и др.). Эти лампы обладают рядом преимуществ перед обычными лампами накаливания: у них практически постоянны в течение всего срока службы световой поток и цветовая температура; более высокая световая отдача (при одинаковой мощности и одинаковой цветовой температуре); больший срок службы и значительно меньшие размеры; большая механическая прочность.

Основная часть лампы - вольфрамовая нить накала - заключена в кварцевой колбе небольших размеров. Колба наполнена газом с небольшим добавлением йода или другого галогена. Для вводов в галогенной лампе используют молибденовую фольгу или проволоку, которую впаивают в кварц. Максимальная температура молибденовых вводов в этих лампах не должна превышать 350° С, так как при более высокой температуре молибден окисляется, кварц может лопнуть и лампа выйдет из строя. Эту особенность кварцевых галогенных ламп следует учитывать при эксплуатации: их не рекомендуется применять без принудительной вентиляции, которую чаще всего осуществляют электрическим вентилятором.

В работе с этими лампами следует соблюдать еще одну предосторожность: баллон лампы нельзя брать незащищенными руками, потому что отпечатки пальцев загрязняют поверхность лампы, вызывают ее затемнение, а следовательно, уменьшение полезного светового потока и преждевременный выход лампы из строя.

Маркировка проекционных ламп наносится на цоколь баллона. Она состоит из букв и двух групп цифр, обозначающих тип лампы, напряжение накала и потребляемую мощность. Например: К-30-400 - это кинопроекционная лампа с напряжением накала 30 В и мощностью 400 Вт; ПЖ-220-500 - это прожекторная лампа (для эпипроекторов) с напряжением накала 220 В и мощностью 500 Вт;

КГМ-12-150 - это кварцевая галогенная малогабаритная лампа с напряжением накала 12 В и мощностью 150 Вт.

Качество проекционного аппарата зависит не только от источника света, но и от использования излучаемого им света. С целью лучшего использования света увеличивают угол захвата, т.е. добиваются, чтобы осветительная система аппарата захватывала возможно большую часть светового потока, создаваемого источником света.

Осветительно-проекционная система всех типов диапроекторов (кроме кодоскопов) расположена горизонтально, а объект проекции (диапозитив) расположен вертикально. Световой поток от проекционной лампы, отраженный рефлектором, проходит через конденсор, кадровое окно с диапозитивом и объектив, образуя на экране увеличенное изображение объекта.

Особую схему диапроекции имеют кодоскопы (графопроекторы). Осветительно-проекционная система кодопроектора расположена вертикально, а объект проекции - горизонтально. Световой поток от проекционной лампы отражается рефлектором вертикалью вверх, проходит через конденсор (линза Френеля) и предметный столик с кодопозитивом, попадает в объектив с поворотным зеркалом и формирует на экране увеличенное изображение объекта (рис. 5).

Рис. 5. Схема кодопроекции:

1 - рефлектор; 2 - источник света;

3 - теплофильтр; 4 - линза Френеля;

5 - объектив с зеркалом; 6 - экран

Первый проектор, как уже упоминалось, появился в 1640 г. Его изобрел немецкий физик и математик, монах Афанасий Кирхер (1601-1680). В латинском трактате «Великое искусство света и тени» А. Кирхер назвал свой аппарат «волшебный фонарь» (Laterna magica). Аппарат позволял создавать теневые проекции изображений людей, животных или предметов, вырезанных из картона. Источником света служила свеча.

В 1839 г. французский художник Л. Дагер изобрел фотографию. Это позволило демонстрировать изображения на стеклянных диапозитивах. В проекторах конца XIX в. в качестве источника света уже использовались электрические лампы двух типов: угольная лампа накаливания (изобретатель - русский электротехник А.Н. Лодыгин (1847-1923) и дуговая лампа, или «свеча Яблочкова» (изобретатель - русский электротехник П.Н. Яблочков (1847-1894). Лампа накаливания была изобретена в 1872 г., а дуговая - в 1875 г. В 1879 г. лампа накаливания была значительно усовершенствована Т. Эдисоном, который заменил уголь в лампе на вольфрамовую нить; лампа почти без изменений применяется в современных проекторах.

Проекционную аппаратуру различают в зависимости от того, какое пособие используют для получения изображения на экране.

1-я группа. Аппараты для демонстрации диапозитивов. Кадропроекторы - только для демонстрации диапозитивов (слайдов). Универсальные диапроекторы - для диапозитивов и диафильмов. Эпидиаскопы - для диапозитивов и эпипособий.

2-я группа. Аппараты для демонстрации диафильма. Это фильмоскопы и универсальные диапроекторы.

3-я группа. Аппараты для проекции эпипособий: эпипроекторы и эпидиаскопы, специальные видеокамеры.

4-я группа. Аппаратура для демонстрации кодопособий - кодоскопы (графопроекторы, оверхеды).

По степени автоматизации процессов фокусирования и смены кадров различают проекторы с полностью автоматическим устройством, с полуавтоматическим и неавтоматическим управлением.

Аппараты с полностью автоматическим устройством работают без оператора (учителя) по заданной программе (от реле времени, программного устройства или магнитофона) и оснащены автофокусирующим устройством.

Первыми отечественными аппаратами такого типа стали диапроекторы «Диана-207», «Пеленг-700АФ». Последний имеет световой поток до 700 лм, дистанционное управление, сменные объективы, приставку для диафильмов, автоматический привод, таймер, автофокус, систему выбора диапозитивов. В автоматическом режиме слайды демонстрируются с интервалом 30 с. После показа последнего слайда кассета возвращается в исходное положение. Затемнения помещения не требуется.

Автоматическими называют аппараты, в которых отработка процесса смены кадров, подфокусировка производятся механизмами с собственными приводными устройствами при подаче соответствующих команд. К ним относят диапроектор «Свитязьавто», модификации «Протона», «Пеленг-500А», «Пеленг-500АФ», «Пеленг-700АД», «Пеленг-700ИК» и «Пеленг-800». Технические характеристики: охлаждение принудительное, световой поток от 350 до 500 лм, дистанционное управление фокусировкой и сменой кадров, таймер, прямое и обратное движение кадров. Диапроектор «Протон» позволяет демонстрировать слайды по заданной программе, синхронизированной с фонограммой магнитофона. Диапроектор «Диана-205» имеет пульт дистанционного управления с сенсорными контактами и механизм изменения мощности светового потока в пределах от 0 до 500 лм.

Полуавтоматическими называют аппараты, в которых отработка процессов смены кадров осуществляется механизмами при управлении или при контроле оператора (учителя). К полуавтоматическим относятся диапроекторы «Свитязь», «Свитязь-М», «Пеленг-500К». Такой диапроектор имеет световой поток до 350 лм, ручной привод и принудительное охлаждение. При демонстрации диапозитивов требуется частичное затемнение помещения. Диапроектор «Свитязь-М» снабжен приставкой для демонстрации диафильмов.

Неавтоматические аппараты те, в которых учитель управляет сам всеми процессами. К этим аппаратам относятся диапроектор «Экран», различные модификации диапроектора «Свет» и др., а также графопроекторы «Лектор-2000», «Пеленг-2400» и др.

Среди традиционных и до сих пор довольно распространенных по образовательным учреждениям диапроекторов можно назвать разные модификации «Свитязя» и «Протона».

Диапроектор «Свитязь» предназначен для демонстрирования цветных и черно-белых диапозитивов, установленных в рамках 50 х 50 мм.

На рис. 6 приведен общий вид диапроектора, где: 1 - толкатель; 2 - кнопка для включения проекционной лампы; 3 - кассета; 4 -ручка для точной наводки объектива на резкость; 5 - съемная крышка диапроектора; 7 - проекционный объектив. Съемная крышка крепится на диапроекторе винтом 6. Диапроектор снабжен ножкой 8, при помощи которой изменяют положение изображения на экране по вертикали. Внутри корпуса смонтированы лампа накаливания галогенного типа КГМ 24-150 напряжением 24 В и мощностью 150 Вт, зеркальный отражатель, трехлинзовый конденсор с тепло-фильтром, проекционный объектив «Триплет» с фокусным расстоянием 78 мм и относительным отверстием 1: 2,8, расположенным в объективодержателе, электродвигатель с вентилятором и трансформатором. На дне корпуса находится предохранитель типа ВП-1-2 А.

Рис. 6. Диапроектор «Свитязь»

Кассета рассчитана на 36 диапозитивов, которые подаются в кадровое окно вручную толкателем. При установке диапозитива в кадровое окно передвигают толкатель вперед от себя. Для смены диапозитива необходимо полностью выдвинуть толкатель до упора на себя. При этом диапозитив возвращается из кадрового окна в кассету, а кассета перемещается вперед, тем самым подготавливая очередной диапозитив для проекции. Это позволяет ввести следующий диапозитив в кадровое окно при движении толкателя в обратном направлении. Кассету устанавливают на диапроектор при заранее вытянутом до упора толкателе. Диапозитивы укладывают в кассету эмульсионным слоем к источнику света с изображением, перевернутым на 180°.

Для смены проекционной лампы необходимо вывернуть объектив, отвернуть винт и снять крышку. Установив новую лампу в патрон и поставив объектив на место, следует поместить в кадровое окно специальную диафрагму, входящую в комплект диапроектора, затем перемещением лампы вверх или вниз добиться правильного положения изображения нити на крышке объектива, как показано на самой диафрагме. После юстировки лампы вывернуть объектив, установить крышку на место, закрепить винтом и ввернуть объектив в объективодержатель.

Диапроектор «Протон» (рис. 7) служит для демонстрирования диапозитивов, помещенных в рамки размером 50 х 50 мм. Емкость кассеты, расположенной в диапроекторе, 36 диапозитивов.

Рис. 7. Общий вид, панель управления и колодка разъемов диапроектора «Протон»:

1 - ручка программного устройства; 2 - выключатель проекционной лампы; 3 - клавиша «Ход вперед»; 4 - клавиша «Ход назад»; 5 - клавиша «Цикл»;6 - клавиша «Магнитофон»; 7 - клавиша смены кассет; 8 - гнездо подключения пульта дистанционного управления; 9 - гнездо подключения магнитофона; 10 - гнездо подключения сети

Этот диапроектор имеет светосильный проекционный объектив с фокусным расстоянием 75 мм и относительным отверстием 1: 2,8 и 300-ваттную проекционную лампу, работающую от сети напряжения 127 или 220 В (лампа К 127-300-2 или К 220-300-2).

Осветительно-проекционная система состоит из рефлектора, проекционной лампы, трехлинзового конденсора, оптического тепло-фильтра и объектива.

В диапроекторе предусмотрены: реле времени, программное устройство, пульт дистанционного управления и возможность подключения магнитофона. Эти устройства позволяют осуществлять: покадровый показ диапозитивов с пульта дистанционного управления; автоматический показ при одинаковом интервале времени с повторением циклов; автоматический показ диапозитивов при различных интервалах времени с повторением циклов с помощью программного устройства; автоматический выбор диапозитива.

На основании диапроектора расположены переключатель напряжения и предохранитель.

Пульт дистанционного управления имеет кнопки для смены диапозитивов в прямом и обратном направлениях и клавишу для дистанционной подфокусировки объектива.

Кратковременным нажатием клавиш «Вперед» или «Назад» производят смену диапозитивов в прямом и обратном направлениях. Если на эти клавиши нажать и не отпускать их длительное время, можно продвинуть кассету на несколько кадров без показа промежуточных диапозитивов. Аналогичным образом сменяют диапозитивы при помощи пульта дистанционного управления.

Если необходимо, чтобы диапроектор работал в режиме замкнутого цикла, т. е. при движении кассеты вперед диапозитивы проецировались на экран один за другим через одинаковый интервал времени, то надо ручкой программного устройства (реле времени) установить нужный интервал времени и нажать клавишу «Цикл». Если интервал времени показа диапозитива должен быть различным, то на кассету устанавливают специальное приспособление -наборное поле с контактами. Программное устройство включают с помощью ручки 1 и нажимают клавишу «Цикл».

В диапроекторе предусмотрена возможность синхронной работы с магнитофоном при помощи специального устройства. Длительность проецирования диапозитива от программного устройства колеблется от 3 до 40 с.

Габариты диапроектора «Протон» - 320 х 250 х 210 мм, масса - не более 9 кг.

Представим некоторые современные проекторы. Фотографии и описание современной аппаратуры взяты из каталогов «MEDIUM» за 1998-1999 и 2000-2001 гг. (с разрешения Института новых технологий образования), «SONY INSIDE» (за 1998-1999 гг.), «STEREO», (1999, № 3), «Mega plus» (1999, № 5), а также из сети Internet.

Вся новая аппаратура не является эталонной. На современном рынке существует такое постоянно обновляющееся разнообразие и многообразие технических средств самых различных по популярности и авторитетности в мире фирм, что дать их обзор не представляется возможным и, на наш взгляд, не является целесообразным в рамках учебного пособия. Представленные образцы следует воспринимать как иллюстрации, позволяющие увидеть современный дизайн технических средств, познакомиться с их изменившимися функциональными возможностями. При покупке и подборе аппаратуры для образовательного учреждения надо исходить прежде всего из финансовых возможностей, образовательных целей и ориентироваться на признанные в мире ведущие фирмы, выпускающие радиоэлектронную аппаратуру. Высококачественный слайд-проектор (рис. 8) с монитором позволяет проецировать изображение либо на встроенный монитор размером 21,5 х 21,5 см, либо на экран.

Система инфракрасной автофокусировки обеспечивает точную фокусировку, а смена слайдов производится с помощью инфракрасного пульта дистанционного управления.

Рис. 8. Слайд-проектор

Есть устройство плавного съема слайдов, система защиты от «замятия» слайдов, подшипниковые направляющие объектива и защита от перегрева вместе с сетевым выключателем и углублением для кабеля. Имеется ручка для переноски. Стандартный комплект включает один универсальный магазин на 36 слайдов. Есть модификация с кабельным пультом управления. Лампа галогенная 24В/ 150 Вт. Размер 35 х 26 х 13 см, масса около 4,6 кг.

Эпипроекторы используются для проекции только эпиобъектов. Эпидиапроектор создан для комбинированного показа диапозитивов и непрозрачных иллюстраций (рис. 9). Это расширяет возможности его применения. Когда в диапозитивной серии нет важных для понимания вопроса иллюстраций, ее дополняют печатными материалами из книг или открытками. Эпидиапроекторы могут иметь кадровое окно с размером 140 х 140 мм и 150 х 150 мм. Такой аппарат можно использовать как в полностью затемненных помещениях при режиме эпископической проекции, так и в частично затемненной аудитории при работе в режиме диаскопической проекции. В школьной практике получило распространение изготовление серии тематически подобранных и специально подготовленных рисунков, фотоснимков и других иллюстраций, наклеенных на бумажную ленту. По аналогии с диафильмом ее называют эпифильмом, или просто эпилентой. Монтирование и наклейку подготовленных кадров можно производить на уроках труда, в группах продленного дня или на внеклассных занятиях. Чтобы все изображение уместилось в кадровом окне эпидиапроектора, картинки следует кадрировать, т. е. вырезать по шаблону. Его размеры: внешний - 160 х 160 мм и внутренний - 140 х 140 мм. Каждый ученик должен иметь такой шаблон. Источником иллюстративного материала служат главным образом журналы. Наклеивать иллюстрации можно на бумажную ленту или на отдельные картонные квадраты соответствующего размера. Пронумеровав кадры в порядке их следования по логике изложения материала, эти картонки склеивают тесьмой и затем складывают гармошкой.

Рис. 9. Схема эпипроекции:

1 - рефлектор; 2 - источник света;

3 - предметный столик; 4 - зеркало; 5 - объектив

Для эпипроекции можно использовать и невысокие рельефные предметы, например засушенные листья, цветы, колосья и т. п. Некоторые кадры, не умещающиеся по длине, могут занять площадь двух-трех кадров без перерыва. Такую картинку показывают по частям, постепенно продвигая ленту параллельно экрану и плавно переходя от кадра к кадру. Чтобы предметный столик не зажимал ленту, его слегка оттягивают проложенной линейкой.

Эпидиапроектор, или эпипроектор, применяют также для изготовления настенных пособий. С этой целью объекты (таблицы, диаграммы, штриховые рисунки, чертежи, схематические карты и т. п.) помещают на предметный столик. К классной доске кнопками прикрепляют лист чертежной бумаги, затемняют помещение и проецируют изображение на бумагу. Затем обводят линии изображения объекта (рисунка, карты, таблицы) на бумаге мягким карандашом. Обведенные линии сливаются с проецируемыми линиями рисунка, поэтому часть изображения может остаться необведенной. Для контроля за ходом увеличения периодически включают свет. Если рисунок изобилует мелкими штриховыми линиями, можно обвести только основные, а остальные дорисовать при окончательной отделке рисунка без световой проекции. Линии в карандаше можно затем обвести тушью, а на карту или рисунок нанести краски.

Рассмотрим принцип работы эпидиаскопа на примере одной из широко используемых в свое время в школах модели ЭПД-1 (школьный эпидиаскоп), который до сих пор есть в продаже в учколлекторах (рис. 10). Это комбинированный проекционный аппарат, в корпусе которого находятся диапроектор и эпипроектор. Аппарат позволяет получать на экране изображения диапозитивов размерами 50 х 50,45 х 60 и 85 х 85 мм, а также изображения плоских непрозрачных объектов (рисунков, фотографий, открыток и т.п.) размером 140 х 140 мм, небольших объемных предметов (насекомых, засушенных растений и т.д.).

Рис. 10. Школьный эпидиаскоп ЭПД-1

Металлический корпус эпидиапроектора укреплен на основании, на котором также расположен подъемный предметный столик. На нем помещают проецируемый непрозрачный объект, прижимаемый двумя спиральными пружинами к краям квадратного отверстия в дне корпуса. На передней плоскости основания смонтирован выключатель и расположены два винта (ножки) для установки эпидиапроектора в наклонном положении относительно экрана. Съемная крышка корпуса укреплена тремя винтами.

В корпусе размещены детали осветительно-проекционной системы: 500-ваттная электрическая лампа напряжением 127 или 220 В, зеркальный сферический отражатель, двухлинзовый конденсор, плоские зеркала.

На крышке эпидиапроектора помещен объектив эпипроектора. В тубусе, укрепленном в передней части корпуса, расположен объектив диапроектора. В горизонтальные пазы тубуса вставлена рамка для диапозитивов.

Отражатель, укрепленный в корпусе шарнирно, при помощи ручки, находящейся на его наружной боковой стенке, можно устанавливать в двух положениях: для проекции диапозитивов и для проекции непрозрачных объектов.

Лампа, зеркальный отражатель, конденсор и проекционный объектив образуют диапроектор для демонстрации диапозитивов, а лампа, зеркальный отражатель, плоские зеркала и проекционный объектив - эпипроектор для проекции непрозрачных объектов.

Подготовка эпидиапроектора к работе, установка его в классе и порядок демонстрирования диапозитивов почти не отличаются от работы с диапроектором. Разница только в том, что для правильной установки лампы снимают крышку, вывернув три винта крепления, ослабляют зажимной винт трубки электропатрона и, перемещая лампу вверх-вниз и поворачивая вокруг оси, стремятся получить на экране равномерно освещенный прямоугольник (световое изображение выреза вкладыша диапозитивов). После этого завертывают зажимный винт и надевают крышку. При установке лампы на оптической оси следует помнить, что нить накала должна быть полностью обращена к конденсору.

Для проецирования непрозрачных объектов их кладут на предметный столик, отводя его от корпуса. Если на предметном столике расположить небольшой объемный предмет, на экране резко изобразятся только те его части, которые расположены в одной плоскости.

Эпидиапроектор ЭПД-1 при работе с непрозрачными объектами создает сравнительно малый световой поток, падающий на экран. Поэтому яркость изображения на экране невелика, и непрозрачные объекты демонстрируют в полностью затемненном классе. Отсутствие принудительного охлаждения непрозрачных объектов вызывает их перегрев, в связи с чем время демонстрации каждого объекта должно быть ограничено.

Большую яркость изображения на экране создает эпидиапроектор ЭПД-455. На предметном столике объект охлаждается вентилятором, установленным в корпусе, и, кроме того, он защищен стеклом, которое несколько предохраняет его от чрезмерного нагрева, а также выравнивает поверхность проецируемых объектов. Источник света - 500-ваттная лампа напряжением 110 или 220 В, с конденсорной линзой и параболическим зеркальным отражателем. Имеет дистанционное управление. Затемнения помещения при демонстрации диафильма не требуется.

В учебном процессе применяются кодоскопы (графопроекторы, оверхеды) для письма фломастером на предметном столике, покрытом прозрачной кодолентой.

Графопроектор - переносное или стационарное устройство, осуществляющее на отражающий экран диаскопическую или теневую ретропроекцию графических изображений, текста, плоских моделей.

В литературе это устройство именуется по-разному: световая, или классная оптическая доска (КОД); кодоскоп, кодопроектор, прибор для проецирования записей лекций на экран; рабочий, пленочный, верхний, воспроизводящий, рисующий, пишущий или записывающий проектор; ретропроектор, проектор шрифта, обратного изображения, письма, написанного текста, дневного света, на свету, светлого помещения; графоскоп, лекторский проекционный аппарат, надголовный проектор транспарантов, а при особых дидактических возможностях имеет и ряд патентованных фирменных наименований, например диаграф, вьюграф, диаскриптор, фордиграф, демолюкс, портаскрай и т.д.

Основные преимущества графопроекторов: крупный масштаб экранного изображения, проведение демонстрации без затемнения или при частичном затемнении помещения; простота использования самим преподавателем, остающимся в ходе работы с проектором, обращенным лицом к обучаемым; использование разнообразных подготовленных заранее или создаваемых в ходе занятий носителей зрительной информации; возможность показа большой аудитории доступных зрительному восприятию опытов. Опыты производятся в плоской прозрачной посуде, а при наличии простейших приспособлений можно демонстрировать изображения со слайдов, динамику физических процессов.

В отличие от другой техники статической проекции графопроектор позволяет, используя фазограммы, наращивать изображение методом аппликации, трансформировать его, дополнять изображения, ведя записи и зарисовки по ранее выполненным рисункам, используя модели и пленки с подвижными элементами, демонстрировать динамические процессы или, применяя поляризационную пленку и вращающийся поляроидный фильтр, имитировать движение, делать хорошо видимыми для обучаемых проводимые в ходе занятий опыты.

Графопроекторы состоят из корпуса, осветительной системы, конденсора, рабочего столика, стойки (направляющей штанги), проекционной головки, кронштейна-держателя проекционной головки. Они могут иметь систему охлаждения, откидные или навесные полки-кронштейны для увеличения поверхности рабочего столика, противоослепляющий фильтр-щиток, катушки и кассеты для рольной пленки, закрепленные на корпусе или съемной колодке, штыри - фиксаторы фазограмм.

При работе в незатемненном помещении минимальный световой поток, создаваемый графопроектором, должен составлять: для небольших помещений - 1400 лм, для средних - 1800 лм, для больших 2300-2500 лм. Важнейшей частью графопроектора является конденсор, совмещенный с предметным столиком. В качестве конденсора применяются плосковыпуклые линзы, имеющие высокую разрешающую способность (КОД-1), прозрачные линзы Френеля («Лектор-2000», «Полилюкс»).

Линза Френеля представляет собой обычную линзу (но без центральной части). Нижняя поверхность линзы плоская, а верхняя выполнена в виде серии кольцевых сегментов, расположенных очень близко один от другого. Такая технология позволяет создать сильные и легкие линзы из пластмассы.

Размер кадрового окна должен отвечать наиболее широко распространенному сейчас международному стандарту 250 х 250 мм.

Изменение наклона оси проекции во многих графопроекторах осуществляется поворотом в вертикальной плоскости проекционной головки или изменением угла наклона зеркала, поворачивающего проекционный луч.

Переносной графопроектор должен иметь съемную проекционную головку, направляющую штангу и массу, не превышающую 10-14 кг. Портативные проекторы должны быть складными, помещаться в чемодан типа «дипломат», иметь общую массу не более 4-5 кг.

Удобство практического использования проекторов такого типа во многом зависит от простоты смены катушек с рулонной пленкой и снабжения их фрикционными тормозами, обеспечивающими должное натяжение такой пленки; от наличия штырей (штифтов), упорной планки, рамки или зажимов для фиксации положения листовых транспарантов и фазограмм; от комплектации графопроектора боковыми полками-кронштейнами для увеличения поверхности рабочей платформы, от возможности крепления перемоточных устройств, штифтной колодки и боковых полок в положении «спереди», «сзади», «слева» и «справа».

Прибор безопасен в работе, его долговечность обеспечивается сигнальной лампочкой, информирующей о включении в электросеть, автоматическим отключением от питающей сети при нарушении выполнения рабочей операции, подъеме крышки корпуса или снятии его боковых стенок, плавким (или другого типа) предохранителем, термическим регулятором и вентилятором, предохраняющими внутреннюю часть корпуса от перегрева. Схема подключения вентилятора предусматривает его работу и при отключенной осветительной лампе, если прибор еще недостаточно охлажден (при условии, что его шнур не отключен от питающей сети). Должный комфорт создается светофильтром.

Важными характеристиками являются возможность работать с проектором в двух режимах - с полным светом (нормальное напряжение) и в щадящем, экономичном (при уменьшенном на 10-15% напряжении); невысокая стоимость устройства и экономное потребление электроэнергии, наличие устройства коррекции освещенности, облегчающего юстировку лампы при ее замене и фокусирующего изображение, лампо-выталкивателя или деревянных щипцов для удаления перегоревшей лампы, выдвижного подлокотника и др.

Современный оверхед-проектор (рис. 11) имеет устойчивый корпус, безбликовые линзы Френеля, высококачественный трехлинзо-вый объектив, экономичный режим автоотключения ламп, четырехкратно увеличивающий срок их службы, устройство мгновенной замены ламп, встроенную запасную лампу, бесшумный вентилятор. Выключатель расположен на рабочей поверхности, имеется углубление для авторучек. Рабочая поверхность 28,5 х 28,5 см. Две лампы 24В/250 Вт. Световой поток около 2500 лм. Масса около 14 кг, расстояние от экрана 180, 200, 250 см, размеры изображения: 160 х 160, 180 х 180, 230 х 230 см. Имеет кассету для рулонной пленки шириной от 26 до 29,7 см.

Рис. 11. Оверхед-проектор

Хранение проекционных аппаратов и уход за ними

Вопросы и задания

1. Какие аппараты используют для статической проекции?

Звук - это колебания воздуха, воздействующие на орган слуха человека. Впервые запись и воспроизведение звука осуществил выдающийся американский изобретатель Томас Эдисон в 1877 г. Он изобрел фонограф - восковой валик, на котором игла фонографа при вращении валика оставляла звуковую дорожку. Звуковые колебания передавались на иглу от мембраны, находящейся в рупоре. Так осуществлялась запись звука. Для воспроизведения звука использовался тот же валик, покрытый путем электролиза металлом. Игла фонографа, двигаясь по канавке, передавала колебательные движения на мембрану и рупор. Так воспроизводился звук. Этот способ записи звука называется механическим. В дальнейшем он был значительно усовершенствован.

В 1888 г. была изобретена грампластинка, и на смену фонографу пришел граммофон. Его изобрел немецкий инженер Эмиль Берлинер. Ему удалось устранить такой недостаток фонографа, как невозможность тиражирования записей. Он отделил запись звука от воспроизведения и создал матрицу для штампования грампластинок.

В это же время французский инженер Шарль Кро предложил портативный вариант граммофона - патефон. Его выпускала в Париже фирма «Пате» (отсюда и название - патефон).

К концу XIX столетия начался век электричества, и в связи с этим изобретатели вели активные поиски новых способов записи звука. В 1888 г. знаменитый русский физик А.Г. Столетов создал первый в мире фотоэлемент. Это открытие позволило русскому ученому А. Ф. Викшемскому разработать в 1889 г. аппарат для оптической записи звука на светочувствительной ленте. Суть изобретения - в преобразовании звуковых колебаний в электрические и затем - в переменные световые. При освещении таким модулированным светом фотобумаги получается фотографическая фонограмма. Затем был найден способ воспроизведения звука с фотографической фонограммы. Его предложил в 1900 г. русский инженер И.Л. Поляков.

В 1928 г. русские ученые П.Г. Тагер и А.Ф. Шорин разработали фотографический способ записи звука на кинопленке. Это изобретение способствовало созданию и развитию звукового кино.

Третий способ записи и воспроизведения звука - магнитный. Его изобрел датский физик В. Паульсен в 1898 г. Он предложил записывать звук на стальную проволоку. Магнитный способ основан на свойстве ферромагнитных материалов намагничиваться под воздействием магнитного поля и сохранять состояние намагниченности при снятии магнитного поля.

В 1928 г. было предложено вместо проволоки использовать бумажную ленту, на которую наносили порошок окиси железа. В дальнейшем бумагу заменили лентой с хлопчатобумажной или лавсановой основой. Такая лента применяется и в современных магнитофонах.

Четвертый способ записи и воспроизведения звука основан на лазерной технологии, реализующей цифровую систему записи и воспроизведения звука. Возможность создания лазера обосновали в 1958 г. американские физики - лауреаты Нобелевской премии Чарльз Таунс и Артур Шавлов.

Новый вид грампластинки - оптический компакт-диск для лазерного проигрывателя появился в США в 1983 г. Вначале это были диски для воспроизведения звука (аудиодиски), а затем, через год, появились видеодиски новой конструкции, вмещающие 250 тыс. страниц текста (что равно объему 500 книг). Следует отметить, что производство таких уплотненных средств (медиа) обходится в 5 раз дешевле, чем печатание книг с эквивалентным количеством информации.

Необычные возможности лазерной технологии способствовали прогрессу в области создания новейших средств обучения, таких как интерактивное видео, технология телекоммуникаций (телеконференции), технология на компактных дисках, технология гипертекста и др.

В начале 80-х годов традиционные способы записи и воспроизведения звука получили возможность для дальнейшего развития в виде цифровой записи звука, которая реализуется на оптических (лазерных) дисках или на уплотненных (магнитных) дисках.

Сущность цифровой записи и воспроизведения звука состоит в считывании микроотверстий в металлизированном диске (или считывании электрических зарядов - единиц и нулей на поверхности магнитного диска) и преобразовании полученных данных в электрические сигналы.

Звуковые технические средства - комплексы аппаратуры, обеспечивающие запись и воспроизведение звука. В этом комплексе носителями информации являются грампластинки, магнитофонные записи на кассетах, магнитная лента, гибкие магнитные диски, лазерные (оптические) диски. Есть еще мини-лазерные диски для плеера и компакт-кассеты для диктофонов. Своеобразным средством выступает радио.

Грамзапись (граммофонная запись) -механический вид записи звука на диске (пластинке) из синтетических материалов. В предыдущий период в стране было налажено производство целых фонотек для школ, много познавательных пластинок выпускалось для домашнего использования. Были созданы серии учебных грампластинок. Это комплекты к учебникам иностранного языка (английского, немецкого, французского) для всех классов, фонохрестоматии по истории, литературе и для начальных классов, звуковые пособия к учебникам русского языка и литературы для национальных школ, комплекты грампластинок для уроков физического воспитания, музыки, диктанты по математике.

На пластинках были записаны голоса великих людей, чтение классических произведений известными актерами, театральные постановки, документальные записи, голоса птиц и зверей, музыка самых разных жанров. Во многих школах, где с пластинками обращались бережно, они вполне пригодны для использования. По возможности их надо переписать на магнитные ленты. Для воспроизведения пластинок до сих пор можно приобрести электрофоны (проигрыватели) в магазинах-учколлекторах.

Магнитофонные записи - магнитная запись звука на магнитную ленту. Запись и воспроизведение осуществляются при помощи магнитофона (диктофона). В зависимости от дидактической задачи магнитофонные записи монтируют в определенной системе и воспроизводят в процессе занятий.

Магнитные ленты являются аналогом обычных музыкальных кассет. Устройство, обеспечивающее работу с магнитной лентой, называется стриммером. Стриммеры представляют собой лентопротяжный механизм, аналогичный магнитофонному. Стриммер относится к устройствам с последовательным доступом к информации (надо воспроизвести всю запись, чтобы дойти до нужной) и характеризуется гораздо меньшей скоростью записи и считывания информации по сравнению с дисководами.

Основное назначение стриммеров - создание архивов данных, резервного копирования, надежное хранение данных.

Информация на лентах записывается параллельно по дорожкам. Накопители на магнитных лентах бывают рулонного и кассетного типов. Емкость современных стриммеров может достигать нескольких десятков Гигабайт (Гб).

Гибкие магнитные диски, или флоппи-диски (floppy disk), являются наиболее распространенными носителями информации для воспроизведения на компьютере. Наиболее популярны гибкие диски размером 3,5 (дюйма). Диски называются гибкими потому, что пластиковый диск, расположенный внутри защитного конверта, действительно гнется. Именно поэтому защитный конверт изготовлен из твердого пластика.