СВЕТОВОЙ ПЛАНШЕТ

Полезная модель относится к области вспомогательных световых устройств для изобразительного творчества, в частности - к рисовальным планшетам, которые являются рабочим инструментом художников, а также могут являться прикладным пособием для рисования, черчения, картографирования и других видов графики, прикладным вспомогательным устройством для обеспечения видеопрезентации мастер-классов и процессов изобразительного творчества перед большой аудиторией в реальном времени.
Предпосылки и выявление проблемы.
Одной из важнейших, составляющих обучения рисунку, живописи является рисование с натуры. Методика обучения в художественных школах, училищах и техникумах, а также на искусствоведческих и творческих специальностях ВУЗов включает курс академического рисунка и живописи с натуры различных геометрических тел, архитектурных объектов, декоративных элементов, натюрмортов и живой модели. Во время рисования с натуры студент знакомится с формообразованием объектов окружающего мира, анализирует фундаментальные принципы перспективы и светотеневой выразительности. Обычно такие занятия проходят в оборудованных аудиториях аккредитованных учебных заведений при равномерном освещении с уровнем освещенности рабочих поверхностей, соответствующим санитарным нормам и ГОСТу.
Освещение в учебных аудиториях в основном рассеянное с нейтрально-белым цветом излучения. Особое внимание к соблюдению санитарных норм и правил уделяют и в аудиториях детских художественных школ. Для того, чтобы наиболее наглядно выявить визуальную значимость переходов света и тени в графическом формообразовании, преподаватели практикуют установку дополнительных направленных источников освещения на натурный объект, создающих светотеневой контраст. Однако при сложной натурной постановке основной аудиторный свет зачастую препятствует отчетливому восприятию светотеневых контрастов от направленных источников, и для лучшего понимания учащимися распределения светотени преподавателям приходится приглушать основное освещение учебной аудитории, выключая часть потолочных светильников (так как натурный объект может находиться в центре аудитории или в любой другой ее части). Решая таким образом проблему освещенности натурного объекта для конкретных задач, преподаватель может непреднамеренно создать недостаточный уровень освещенности основных рабочих поверхностей, например столов, мольбертов и планшетов, на которых рисуют студенты. Данное противоречие выявляет проблему: рабочие места студентов должны освещаться индивидуально и регулироваться независимо от общеаудиторного уровня освещенности.
Для пояснения предпосылок разработки полезной модели также стоит привести другую важную сторону использования: одним из современных эффективных методик преподавания или демонстрации каких-либо прикладных дисциплин перед многочисленной аудиторией является применение большого экрана, на который в реальном времени проецируется видеоизображение какого-либо процесса. Большая проекция необходима для того, чтобы слушатели беспрепятственно могли получить нужную информацию (то есть увидеть демонстрируемые процессы) прямо со своих мест, а преподавателю не приходилось подходить к каждому индивидуально и он мог бы оставаться на своем месте. Такой подход был бы очень удобен и для преподавания творческих дисциплин, таких как черчение, рисунок и других. Но при задействовании проектора для приемлемого уровня контрастности демонстрируемого изображения в аудитории должен быть приглушен или полностью погашен свет, соответственно демонстрируемый преподавателем рисунок также должен освещаться независимо, чтобы устройство видеосъемки могло качественно отобразить картинку. Внешний точечный свет в таком случае дает большую площадь теней. Целесообразно использовать также изображения, проецируемые с компьютера преподавателя или другого высокотехнологичного специального оборудования, например цифрового планшета или смартфона. Во время такой презентации или семинара желательно, чтобы у студентов была возможность делать зарисовки и творческие задания при комфортном уровне освещенности рабочей поверхности. Здесь был бы очень полезен световой планшет.
Также занятия рисования с натуры могут проходить и вне помещения, например, во время пленарных зарисовок. На открытом воздухе рисование с натуры осложняется различными факторами освещенности: так, например, в сумеречное или предзакатное время подсветка планшета может потребоваться средней интенсивности, в темное время - низкой интенсивности, а в дневное время - высокой интенсивности, потому что в солнечный день белый лист бумаги на открытом пространстве может освещаться лучами солнца слишком сильно, и учащийся переходит в тень, но в этом случае рабочая поверхность становится заметно темнее какого-либо натурного пейзажа или объекта. Чтобы уменьшить эту разницу освещенности (и нагрузку на зрение), даже в дневное время будет полезна функция внутренней подсветки планшета, если она будет иметь возможность регулировки яркости свечения. Для работы на открытом воздухе желательно наличие в конструкции аккумуляторов питания.
Так как в учебную практику изобразительных искусств со времен императорской академии художеств вошло вспомогательное устройство для размещения бумаг и - переносной «планшет», которое по сей день является наиболее удобным приспособлением при занятиях рисунком, и представляет собой прямоугольный подрамник небольшой толщины с плоской твердой поверхностью для размещения на нем бумаги, - очевидно, что именно планшет является основной рабочей поверхностью студентов-графиков. Данное устройство претерпевало некоторые изменения в исторической ретроспективе. Например, одним из результатов экспериментов и поисков в советское время стал патентный документ СССР № SU (11) 818920, МПК B44D 3/18, в котором описывается способ надежного крепления бумаги на таком планшете, включающий процедуру смачивания листа бумаги водой и ее натяжение по мере высыхания. В дальнейшем утвердился способ обтяжки планшетов с процедурой смачивания, при правильном выполнении которого с условием твердого надежного закрепления краев листа бумаги на торцах планшета, бумага на основной плоскости планшета при высыхании становится идеально ровной. Исходя из того, что планшет для рисования часто используется в учебных целях, должна быть предусмотрена возможность многоразового его использования. Бумага для рисования используется плотная, например чертежный ватман плотностью 220 г/м, и сила натяжки его поверхности при высыхании должна быть компенсирована надежным закреплением краев листа. На сегодняшний день из уровня техники известны планшеты с деревянной рамой, к боковым сторонам которой края листа бумаги закрепляются с помощью кнопок (вручную) или скоб (скобозабивателем). Недостатками этих способов крепления являются трудоемкость втыкания и вытаскивания кнопок, и длительный трудоемкий процесс вытаскивания скоб. Иногда края листа приклеиваются к торцам рамы планшета клеевым составом, например клеем ПВА, недостатком э того способа крепления является трудоемкий и длительный процесс удаления клея и остатков бумаги при необходимости замены листа и очистки планшета, а также деформирование краев планшета из-за наслоения клея с бумагой при замене листа без очистки рамы. Нужен более легкий и удобный способ крепления бумаги. Для сохранения возможности установки планшета на мольберты, этюдники и станки, планшет должен иметь небольшую толщину.
Итак, для решения основной проблемы освещенности, а также для устранения перечисленных недостатков существующих конструкций, планшет должен быть мобильным, иметь небольшую толщину, независимую равномерную подсветку рабочей поверхности, например внутреннюю (с учетом физических характеристик белой бумаги, так как хорошо пропускает свет), а также иметь устройство для быстрого и надежного закрепления на поверхности плотного листа бумаги большого формата.
Художники-графики пользуются световыми столами в основном для копирования, и равномерная засветка рабочей поверхности таких столов достигается за счет удаленности светового источника от светопрозрачного экрана поверхности, габариты столов довольно велики, им не требуется мобильность, поэтому часть обозначенных задач до сих пор не была решена, хотя общий уровень техники приближался к решению.
Известны устройства-планшеты, имеющие внутреннюю подсветку, например патент Китая №CN 203907554, МПК F21S 9/02; F21V 33/00, от 29.10.2014 г; который описывает рисовальный планшет, имеющий полый прямоугольный короб, светорассеивающий материал верхней крышки, внутреннюю подсветку от светоизлучающих диодных линий, расположенных по трем сторонам на внутреннем периметре нижней крышки планшета. Недостатком является отсутствие креплений для листа бумаги и неравномерная подсветка. Известен также патент РФ №RU 113930, МПК А47В 37/00, опубликованный 10.03.2012 г. Описанный в нем стол-планшет содержит полый прямоугольный короб, рассеивающий экран, установленный на расстоянии 20-100 мм от верхнего края, источник света в виде светодиодной матрицы, и нижнюю крышку, изнутри покрытую светоотражающим материалом.
Недостатком является наличие бортиков короба по периметру светорассеивающего экрана, так как они будут препятствовать прилеганию листа бумаги к поверхности при ее натяжении, а также создавать неудобство во время рисования. Еще одним недостатком является отсутствие креплений для листа бумаги.
Известен патент Великобритании «Стол с электролюминесцентной подсветкой» №GB 2449524, МПК А47В 13/12; F21V 33/00; Н05В 33/00, опубликованный 26.11.2008 г. В котором для подсветки поверхности прозрачною стола использована электролюминесцентная панель. Недостатком является малая мобильность стола, отсутствие креплений.
Наиболее близким аналогом к предлагаемой полезной модели по функционалу является переносной планшет для рисования в темное время суток, описанный в патентном документе Китая № CN 204488301; МПК B43L 5/00; F21V 33/00; от 22.07.2015 г, содержащий в том числе полый водонепроницаемый прямоугольный короб, съемную крышку из светорассеивающего и светоизлучающего материалов, внутреннюю подсветку от светоизлучающих диодов внутри короба планшета, аккумуляторный отсек и несколько прижимающих элементов, которые удерживают съемную крышку и расположенную на ее поверхности водоотталкивающую мембрану.
Недостатком переносного планшета для рисования в темное время суток является сложность конструкции и нерациональное расположение светоизлучающих источников с преимущественным направлением света перпендикулярно рабочей поверхности в сторону верхней светорассеивающей крышки, так как для обеспечения равномерного светораспределения на рабочей поверхности при таком направлении света потребуется высококачественный многослойный светорассеивающий материал, либо сравнительно сильное удаление рабочей поверхности короба от источника света, что влечет за собой или удорожание конструкции, или увеличение габаритов планшета по высоте. Также недостатком является устройство зажимов: расположение зажимающей кромки непосредственно на плоскости рабочей поверхности не позволит использовать всю площадь рабочей поверхности и достигнуть достаточного натяжения плотной бумаги, а морфология самих зажимов не эффективна для плотных листов.
Описание:
Задача: создать переносной световой планшет небольшой толщины с обеспечением надежного крепления листа, с возможностью использования и равномерной подсветкой всей рабочей поверхности и возможностью регулировки интенсивности подсветки, работающей от встроенного аккумулятора.
Технический результат достигается за счет нового состава конструкции и усовершенствования устройства ключевых элементов светового планшета, применения новых материалов.
Световой планшет содержит прямоугольную раму с поперечинами, закрепленные на ней сверху электролюминесцентную панель нейтрально-белого цвета свечения и над ней светопропускающий лист оргстекла или пластика для рабочей поверхности, на торцах рама по всему периметру содержит зажимы рычажной конструкции. На одной из сторон рамы выведен выключатель подсветки и регулятор яркости. Сам аккумуляторный отсек прикреплен к смежным участкам поперечины и несущей рамы внутри ее периметра ниже электролюминесцентной панели любым надежным способом. Аккумуляторный отсек представляет собой герметично закрывающийся пластиковый корпус для защиты от возможного попадания влаги, имеющий выход - разъем с резиновой заглушкой для подключения зарядного устройства аккумулятора. В пластиковом корпусе аккумуляторного отсека надежно закреплены микросхема - реле для регулировки яркости и аккумулятор, а провода к выключателю и регулятору выходят через защищенные отверстия в примыкающей к раме стороне корпуса отсека и высверленные отверстия нужной формы в примыкающей стороне рамы планшета. Электролюминесцентная панель по размеру должна соответствовать площади рабочей поверхности, чтобы обеспечивать рассеянное равномерное распределение света на всей рабочей поверхности. Рама и поперечины выполняются либо из деревянных реек, либо из любого другого крепкого и надежного материала. Электролюминесцентная панель может быть прикреплена к раме по всему периметру и перемычкам двусторонней клейкой лентой с усиленным клеевым составом, например серии 3М VHB (very high bond). Рабочая поверхность выполняется из листового светопропускающего монолитного поликарбоната толщиной до 4 мм, обладающего высокой прочностью, и может быть прикреплена к электролюминесцентной панели оптически прозрачной двусторонней клейкой лентой, не влияющей на характеристики светопропускаемости, но обладающей высокой адгезией.
Электролюминесцентная панель потребляет сравнительно небольшое количество энергии и дает яркое, немерцающее световое излучение, при этом яркость в определенных пределах поддается регулировке. Толщина электролюминесцентной панели очень незначительна и может быть менее 2 мм, что является одной из главных причин ее применения в устройстве наряду с равномерностью свечения и отсутствием нагрева.
Необходимо заметить, что электролюминесцентная панель выбирается только одной стороной засветки. В случае, если у электролюминесцентной панели светоизлучающими являются обе стороны, тыльную сторону следует закрыть светоблокирующим материалом, так как световой планшет не имеет общей задней закрывающей крышки, тыльное излучение может мешать во время занятий. Общая закрывающая крышка не предусмотрена для уменьшения затрат материалов, а также для обеспечения легкости переноса светового планшета способом его удерживания непосредственно за раму, с этой целью в средней части по длинной стороне планшета рама имеет высечку с направленностью внутрь для удобства переноса планшета.
Другим вариантом скрепления слоев рабочей поверхности с электролюминесцентной панелью к раме является крепление листа поликарбоната к раме с помощью саморезов, в этом случае электролюминесцентная панель устанавливается чуть меньшего размера и прижимается материалом рабочей поверхности к раме с перемычками.
Важным новшеством полезной модели является применение на внешних боковых поверхностях короба планшета закрепленных по всему периметру его рамы рычажных зажимов, которые могут надежно удерживать лист плотной бумаги даже в случае применения «влажного» способа его «натяжки». Располагаются они, начиная от углов рамы, а также равномерно через определенный интервал по всей длине каждой стороны рамы. Интервал может составлять не более 1,5 длины самого зажима. Оптимальным вариантом выбора зажимов является рычажный механизм зажима, так как и в открытом и закрытом состоянии он не требует постоянного воздействия, то есть может оставаться и в открытом, и в закрытом виде неограниченное количество времени, что важно для обеспечения комфортности закрепления листа и его замены на световом планшете, повышая эффективность пользования заявляемым световым планшетом. Например, один из таких зажимов описан в патентном документе №JPS 6096074, от 1985 года. Рычажный зажим в разных модификациях очень распространен на рынке и имеет малую стоимость, поэтому является экономически выгодным элементом. Зажимы могут прикрепляться к раме либо саморезами, либо двусторонней клейкой лентой серии VHB (Very High Bond - повышенной адгезии), если рама имеет малую толщину.
Так как зажимы по периметру рамы устанавливаются не вплотную, а на достаточном расстоянии для равномерного зажима листа, между ними есть место для размещения выключателя и регулятора.
Планшет световой поможет проводить занятия в темных аудиториях, где каждая рабочая поверхность будет освещаться индивидуально, что позволит устанавливать контрастное направленное освещение на натурную модель, приглушая или выключая основной аудиторный свет, что не будет сказываться на комфортности работы студентов. Для работы на открытом воздухе в конструкции предусмотрено питание от аккумулятора. Регулировка яркости предусмотрена для приведение в соответствие освещенности натурного объекта и рабочей поверхности, и снижения нагрузки на органы зрения. Стоит заметить, что данный способ обучения может быть применим для обучения и проведения мастер-классов по дисциплинам не только рисунка, анатомии, черчения, но и по фотоискусству, акварельной живописи и другим.
Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежами:
Фиг. 1 - вид сверху (главный вид) светового планшета.
Фиг. 2 - вид светового планшета в поперечном разрезе;
Фиг. 3 - вид светового планшета в поперечном сечении;
Фиг. 4 - вид светового планшета снизу;
Фиг. 5 - вид светового планшета в продольном разрезе;
Фиг. 6 - фрагментарный вид торца светового планшета для наглядного изображения рычажного зажима в открытом и закрытом состоянии;
Фиг. 7 - фрагментарный вид торца светового планшета для наглядного изображения рычажных зажимов в закрытом состоянии с листом бумаги под ними;
Световой планшет содержит несущую прямоугольную раму 1 с поперечинами 2, закрепленные на ней сверху электролюминесцентную панель 3 нейтрально-белого свечения и светопропускающий лист рабочей поверхности 4, на торцах рама по всему периметру содержит зажимы 5 рычажной конструкции. На одной из сторон рамы выведен выключатель подсветки 6 и регулятор яркости 7. К раме 1 внутри ее периметра ниже электролюминесцентной панели 3 прикреплен корпус аккумуляторного отсека 8, имеющий выход-разъем для подзарядки аккумулятора с резиновой заглушкой. В пластиковом корпусе аккумуляторного отсека 8 надежно закреплены аккумулятор 9 и микросхема-реле 10 для регулировки яркости, а провода к выключателю 6 и регулятору 7 выходят через отверстие 11 в примыкающей части рамы 1 планшета с соблюдением условий влагозащищенности. В средней части по длинной стороне планшета рама 1 имеет высечку 12 для удобства переноса планшета рукой.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является уменьшение времени и упрощение процесса крепления листа плотной бумаги или другого материала к световому планшету при повышении усилия постоянной фиксации краев листа по периметру светового планшета (то есть надежное крепление листа и его легкая замена).
Полезная модель призвана обеспечить новый уровень комфортности во время рисования и позволяет преобразовать обычную презентацию в образовательный процесс, объединяя теоретическое занятие с практическим.
Полезная модель может послужить для начинающих творческих специалистов промежуточной ступенью при переходе от традиционного к профессиональному дорогостоящему оборудованию.
Так как применяемые материалы выбраны с учетом прочности, надежности и удобства, заявляемый световой планшет может эксплуатироваться в процессе обучения или профессиональной деятельности.
Известные из уровня техники и доступные в рыночных условиях материалы могут быть выбраны с необходимыми характеристиками и легко применены для производства заявляемой полезной модели светового планшета как промышленным, так и кустарным способом.