МОНТАЖНО-ПРОЕКЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 1994 года по МПК G03B21/26 

Изобретение найдет широкое применение в учебном процессе учебных заведений. Получаемые с помощью проекционных приборов экранные изображения состояния изменяемых "объектов" характеризуются следующими уровнями наглядности: если изображение демонстрируется дискретно (например, путем замены фрагментов, диапозитивов, кадров и т.п.) - оно среднего уровня наглядности; если изображение демонстрирует непрерывный процесс (например, как в кино) изменения состояния "объекта" - оно обладает высшим уровнем наглядности. Изображения, наблюдаемые в статическом состоянии, относятся к низшему уровню наглядности. В практике обучения применяются все виды "показов", Однако особо часто возникает потребность в динамических (непрерывных) показах изображений "объекта".

Известно монтажно-проекционное устройство [1] с улучшенным качеством, получаемым путем сведения отдельных фрагментов изображения, выполненного на диапозитивах, в единый композиционный портрет ("объект").

К недостаткам данного монтажно-проекционного устройства можно отнести то, что в нем не предусмотрена возможность управления изображением состояния "объекта" и его элементов, а также крайне ограничена его возможность формирования изображений состояния изменяемого "объекта" и его элементов.

Сущность изобретения состоит в том, что в предлагаемом монтажно-проекционном устройстве носители фрагментов изображений, несущие "порции информации", расположены в промежутках между волоконно-оптическими пластинками в ряд и установлены так, что каждый своей оси, непараллельной лучам светового потока, хотя возможно совмещение осей вращения нескольких носителей фрагментов.

Операция "подача" изображения реализуется установкой, например вручную, основной плоскости носителя фрагмента в положение, когда она пересекает лучи светового потока и перпендикулярна к ним; операция "снятия" изображения фрагмента реализуется переводом его основной плоскости в положение, когда она станет параллельной лучам светового потока и вместо изображения фрагмента наблюдается, например, на экране, слегка затемнена полоса, ширина которой зависит от толщины пластины (пленки) носителя фрагмента, исчезающая при выполнении другой очередной "операции", кроме того, в интервале между началом и концом "операции" происходит непрерывное изменение состояния изображения "объекта", проистекающее по законам тригонометрических функций (косинуса), значения которых зависят от величины угла поворота носителя фрагмента относительно своей оси вращения α при его переводе из одного положения в другое, и угла β , образованного изображением фрагмента с его осью вращения. Кроме того, наличие в устройстве нескольких независимых носителей фрагментов позволяет "подачу" и "снятие" изображений их фрагментов осуществлять, например, вручную, в любой последовательности без ограничения количества повторов показов каждого из них.

Для обеспечения программных показов изображений состояния элементов "объекта" в строго заданной их последовательности с выполнением требований строгой синхронизации их повторов полуоси носителей фрагментов между собой кинематически увязаны, также допускаются совмещения осей вращения нескольких носителей фрагментов, кроме того, монтаж полуосей носителей фрагментов выполняется в подвижных опорах, например, перемещающихся в плоскости, перпендикулярной оптической оси прибора, позволяющих им совершать поступательное и формировать сложное их движение.

Новым в конструкции устройства является то, что его прозрачные носители фрагментов выполнены, например, в виде прямоугольных пластин, которые расположены между прозрачными волоконно-оптическими пластинами в ряд и установлены так, что каждый из них может вращаться относительно своей оси, непараллельной лучам светового потока устройства (прибора), обеспечивая тем самым установку его основной плоскости в положения, когда она станет параллельна лучам светового потока и изображение его фрагмента "не подано" и изображение фрагмента "подано", когда лучи пересекают плоскости изображения и перпендикулярны к ним. Для этого каждый носитель фрагмента снабжен полуосями, например, выполненными за одно целое с ним, которые подвижно (вращательно) вмонтированы в отверстия стенок корпуса.

Изменением положения основной плоскости носителя фрагмента относительно лучей светового потока достигается "подача" и "снятие" изображения его фрагмента ("порционной информации"), а наличием в устройстве нескольких независимых произвольных последовательностей в "подаче" и "снятии" их изображений с неограниченным количеством повторов "показов" каждого из них. Кроме того, с целью дальнейшего расширения динамических демонстрационных возможностей "устройства" предусмотрено выполнение монтажа полуосей носителя фрагмента в подвижных опорах, например, имеющих возможность перемещаться в плоскости, перпендикулярной оптической оси прибора, обеспечивающих тем самым поступательное движение носителю фрагмента, что в сочетании с собственным его вращением дает возможность формировать свое сложное движение.

Проекция фрагмента, носителем которой является тонкая прозрачная пластина (пленка), обеспечивает "подачу" и "снятие" его изображения, в промежутках между ними дает изменяемое как по модулю, так и по направлению изображение состояния "объекта" и его элементов в соответствии с законами тригонометрических функций "косинуса", взятых в зависимости от угла поворота носителя фрагмента относительно его оси вращения и угла, образованного изображением фрагмента, например вектором и его осью вращения.

Наличие в устройстве нескольких независимых носителей фрагментов обуславливает возможность применения произвольных последовательностей в "подаче" и "снятии" изображений их фрагментов с неограниченным количеством повторов "показов" каждого из них, в этом суть приобретенного манипуляционного управления изображениями состояния "объекта" и его элементов, кроме того, возможность монтажа полуосей носителей фрагментов в подвижных опорах с возможностью перемещения последних, например, в плоскости, перпендикулярной к оптической оси прибора, дали возможность получения поступательного и сложного движений носителя фрагмента, что способствует дальнейшему расширению демонстрационных возможностей "устройства",
На фиг.1, 2 дан общий вид предлагаемого монтажно-проекционного устройства, на котором показано расположение прозрачных носителей фрагментов в промежутках между прозрачными волоконно-оптическими пластинами в приставке, установленной на корпусе осветительной системы устройства, и изображение экрана; на фиг.3 показана приставка с разрезом места монтажа полуосей носителей фрагмента, вид в плане; на фиг.4 - схематично показаны носители фрагментов и монтаж их полуосей в стенках приставки; на фиг.5 дан вид экрана с высвеченными на нем изображениями состояния "объекта; на фиг.6 показана эскиз-схема как один из примеров положения носителей фрагментов с совмещенными их осями вращения и монтажом их полуосей в подвижных опорах; на фиг.7 показан один из примеров кинематической увязки полуосей носителей фрагментов.

Общий вид предлагаемого монтажно-проекционного устройства показан на фиг.1,2.

Устройство имеет осветительную систему 1, ряд прозрачных носителей фрагментов (диапозитивов) 2-7, расположенных в промежутках между волоконно-оптическими пластинами 8,9 и установленными так, что каждый носитель фрагмента 2-7 может вращаться относительно своей оси, непараллельной лучам светового потока, для этого они снабжены полуосями 10 (фиг.3), например, выполненными за одно целое с ними. Полуоси, в свою очередь, подвижно (вращательно) вмонтированы, например, в отверстия 11 стенок, например корпуса 12 приставки, выполненного из твердого материала по форме кадрового окна 13, осветительной системы устройства (прибора), превышающего его размерами и расположенного, например, на его корпусе 14. При необходимости обеспечения строгой синхронизации вращений нескольких прозрачных носителей фрагментов предусматривается совмещение их осей вращений, путем установки на одни и те же полуоси (см.фиг.6), а также между их полуосями может быть установлена кинематическая связь 15 (фиг.7), например с помощью зубчатой передачи.

С целью придания носителя фрагментов возможности совершать поступательное и формировать сложное движение их полуоси 10 монтируются в подвижных опорах 16 (фиг.6), имеющих возможность совершать движения, например, в плоскости, перпендикулярной оптической оси прибора.

Работа монтажно-проекционного устройства сводится к подготовке необходимых фрагментов, расположенных на прозрачных носителя. 2-7, и установке всех их, например, вручную, в положения, когда основная плоскость каждого из них параллельна лучам светового потока и вместо изображения их фрагментов наблюдаются, например, на экране 14 (см.фиг.1,2,5), затемненные полосы, ширина которых зависит от толщины пластин прозрачных носителей фрагментов 2,5,7. Затем, поворачивая каждый из них, например, за полуось в требуемой последовательности, устанавливают их в положения, когда основная плоскость носителя фрагмента пересекает лучи светового потока перпендикулярно им и на экран "подается" изображение его фрагмента. Так осуществляется "подача" изображения состояния "объекта" на экран и его "снятие" с экрана. Наличием нескольких независимых во вращении носителей фрагмента, несущих "порционную" информацию, обеспечивается манипуляционное управление "показом" изображений фрагментов в любой их последовательности без ограничения количества из повторов.

Как видно, формирование изображений состояния непрерывно изменяемых "объектов" осуществляется по тригонометрическим функциям, например "косинуса", в зависимости от изменения угла поворота, главной плоскости носителя фрагмента α относительно своей оси вращения и угла, образованного изображением фрагмента, например, вектора, с осью вращения его носителя (см. фиг. 1,2,5,4). Характер изменения изображения фрагмента зависит от его расположения относительно своей оси вращения так, например, симметрично расположенные изображения фрагментов дают двухстороннее их изменение, а одностороннее расположение фрагмента дает одностороннее изменение его изображения, что можно увидеть при "показе" носителя 6 (фиг.4,5) на непрерывно трансформируемых при этом прямоугольнике и векторе.

Рассмотрим, применение устройства, формирующего изображения непрерывно изменяемого состояния "объекта" и его элементов.

Пусть "порционной" информацией носителей фрагментов 2,4,6 (фиг.4,5) будут условия задач, а 3,5,7 - рациональные способы их решений с ответами.

Тогда, установив носители фрагментов 2,4,5 в положения, когда их основные плоскости будут пересекать лучи светового потока, а плоскости 3,5,7 будут им параллельны, получим, например, на экране условия трех задач. В зависимости от вида занятия (например, контрольная работа), в заключительной его части переводом носителей фрагментов 3, 5, 7 в положения, когда их основные плоскости пересекают лучи светового потока, на экране высвечиваются ответы и рациональные способы решения каждой задачи, причем "высвечивание" и "снятие" "порционной" информации может выполняться в любой последовательности с неограниченным количеством повторов их "показов". По аналогии устройство можно применять на занятиях при изучении иностранных языков и любых других изучаемых предметов.

Достоинства предлагаемого монтажно-проекционного устройства заключаются в конструктивной простоте, дешевизне и доступности в применении, расширенных демонстрационных возможностях, позволяющих получать изображения состояния непрерывно изменяемых "объектов" и их элементов.

Использование: в качестве проекционного прибора в учебном процессе. Сущность изобретения заключается в том, что в монтажно-проекционном устройстве в промежутках между плоскопараллельными волоконно-оптическими пластинами установлено N прозрачных носителей фрагментов изображения, установленных с возможностью вращения закрепленных на них полуосей в опорах, размещенных в стенках корпуса, причем опоры могут быть установлены в стенках корпуса с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной оптической оси, а полуоси носителей фрагментов изображения могут быть кинематически связаны между собой. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. МОНТАЖНО-ПРОЕКЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее корпус, осветительную систему и плоскопараллельные волоконно-оптические пластины с регулярной укладкой волокон параллельно оптической оси, в промежутках между которыми установлены прозрачные носители фрагментов изображения, отличающееся тем, что в каждом промежутке установлено n носителей фрагментов изображений с возможностью вращения вокруг оси, расположенной перпендикулярно оптической оси устройства в плоскости носителя фрагмента изображения и проходящей через закрепленные на нем полуоси, установленные с возможностью вращения в опорах, размещенных в стенках корпуса. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что опоры для полуосей установлены в стенках корпуса с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной оптической оси. 3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что полуоси носителей фрагментов изображения кинематически связаны между собой с возможностью осуществления ими взаимозависимых перемещений.