光学投影设备基础知识

第一节 光学投影媒体的发展
幻灯的出现和发展
影戏 灯 色纸、动物皮 幻灯戏 电光源、透镜
玻璃、高分子材料
描绘、摄影
人工的剪纸
投影的出现和发展
幻灯机
普通投影器 投影器 实物投影器 电子投影机 视频展示台
媒体投影设备
光学投影媒体与教学
第二节 光学系统
一、基本结构
二、照明系统和成像系统的匹配原理
三、照明系统结构
媒体投影设备
光学投影媒体与教学
4、自动幻灯机 控制： 线控，遥控 自动调焦，自动聚焦 声画同步 5、多镜头幻灯机 6、复合式幻灯机 自带屏幕
媒体投影设备
光学投影媒体与教学
二、幻灯机的光学系统
1、聚光镜式
2、混合式
易于更换灯泡 价格低廉 价格较高 光效高 3、带透射式屏幕 光效相对较低 亮度较低
4、显微式 必须检查灯泡对中
白炽灯泡 （发光效率低，体积大，寿命短） 卤钨灯 溴钨灯 碘钨灯
1、溴钨灯
a、结构
媒体投影设备
光学投影媒体与教学
b、溴钨灯循环原理 灯丝附近高温区 HBr 低温区 w+2Br 高温区
c、溴钨灯特点
体积小 光效高 光通量稳定 光色好 有效寿命长
H+Br
200~1100℃
WBr2(气体）
wBr2
>1600℃
媒体投影设备
光学投影媒体与教学
一、放映光源基本要求
1、能提供足够大的光通量 2、具有尽可能高的发光效率 3、具有良好的显色性 4、发光体要小 5、点燃方便 6、有效寿命长
有效寿命是指从开始使用到光通量降至初始值 的70%的有效工作时间
媒体投影设备
光学投影媒体与教学
二、热辐射光源
实质：热现象，对灯丝加热使之发光
W+2Br
d、光电参数 12v,100w;24v,150w和250w;
30v,400w和500w的规格 光效为28lm/w
媒体投影设备
光学投影媒体与教学
e、使用注意事项
不能直接用风吹灯泡 进行低压预热延长使用寿命 不要用手触摸玻璃 工作时不要振动
f、热辐射光源新发展
氟钨灯 碳化钽丝白炽灯
媒体投影设备
媒体投影设备
光学投影媒体与教学
三、幻灯机的调焦与换片
1、调焦 手动 遥控 自动 2、换片 换片控制 线控 无线遥控 老式 红外自动调焦 机外有线控制 定时自动控制 声控自动控制 讯控自动控制 无线遥控控制 程控控制 直线推挽式 圆盘推挽式 圆盘起落式
换片方式
媒体投影设备
光学投影媒体与教学
四、选择使用与维护
L1 A2 A1 h1
J2=n2y2u2
y2
O2
n为折射率 L2
B1’
O1
y1
u1
u2
O1” Y1”
B1 B2
A1”
媒体投影设备
光学投影媒体与教学
2、图像获得均匀照度 1）照明系统和成像系统间配置 2）常用图像均匀照明的方式 a、柯拉式（投影和幻灯） 1、将被投影画幅安置在尽可能靠近聚光镜的位置 2、将光源发光面的像安排在成像物镜入瞳处 3、适用于大画幅 b、临界型照明（电影） 1、将被投影画幅尽可能安排在光源发光面像面位置 2、被投影画幅小，光效高 c、不透明画幅的照明（实物投影器） 1、功耗大，效率低 2、比较笨重
媒体投影设备
光学投影媒体与教学
3、超高压锡灯灯
光电性能
发光光谱侧重于可见光，光效高
整个寿命期间光谱稳定接近日光
Leabharlann Baidu色性好
电弧亮度均匀 需触发器，镇流器
媒体投影设备
光学投影媒体与教学
第四节 幻灯机
一、种类及其特点
二、幻灯机的光学原理
三、幻灯机的调焦与换片
四、选择、使用与维护
媒体投影设备
四、投影物镜的类型与参数
媒体投影设备
光学投影媒体与教学
一、基本结构
1、光学系统部分
照明系统
光源 聚光透镜 成像系统
投影软件 投影物镜 银 幕
2、机械部分 3、电气部分
媒体投影设备
光学投影媒体与教学
二、匹配原理
1、获得最大光学效率的条件 照明系统的拉赫不变量J1等于成像 系统的拉赫不变量J2 J1=n1y1u1
媒体投影设备
光学投影媒体与教学
媒体投影设备
媒体投影设备
光学投影媒体与教学
四、投影物镜类型与参数
1、种类与结构
匹兹伐放映物镜
柯克型
双高斯型
投影器用放映物镜
松纳型
2、放映物镜参数
焦距 视场角 分辨率
相对孔径（照度与相对孔径的平方成正比)
3、焦距、放大率与相对孔径的关系
L=
（1+β） f2
β
媒体投影设备
光学投影媒体与教学
第三节 放映光源
一、对放映光源的基本要求 二、热辐射光源 三、气体放电光源
光 学 投 影 设 备
一 二 三 四 五 六 光学媒体的发展 光学系统 放映光源 幻灯机 投影器 银幕及场地
光学投影媒体与教学
学习目标



了解光学媒体的发展 了解光学媒体投影设备的光学系统 了解常用光源的种类和特性 掌握幻灯机结构原理， 学会幻灯机选择、使用和维护
媒体投影设备
光学投影媒体与教学
光学投影媒体与教学
四、气体放电光源
1 、氙灯
a、氙灯的光电性能 白色标准光源 发光区不均匀 存在暗区 不需要镇流器可以工作 发光效率40lm/w 点燃需要借助触发器的高压
c、使用注意事项
按规定安装， 防止紫外线 采用无臭氧氙灯 ，以免臭氧影响健康
媒体投影设备
光学投影媒体与教学
2 、镝灯
镝灯的光电性能 色光接近日光 发光效率高（70-80lm/w） 片门温升低（红外线少） 有效寿命长（数百小时） 需要镇流器才能工作 点燃需要触发器数分钟后才能正常的工作
1、选择 技术指标、功能、价格、需要 镜头的质量要好 噪音小、卡片率低 片门的温升要低 光通量要大、光效要高 画面亮度均匀性、彩色还原性要好 电器元件性能可靠，控制电路反应灵活
媒体投影设备
光学投影媒体与教学
2、使用 准备工作 放映操作 3、维护 光学部件的维护 电气、电子部件的维护 机械传动部分的维护
光学投影媒体与教学
一、幻灯机的种类特点
特点：


静止画面，不易表现动感 亮度不高 放大倍率大 可进行自动声画同步
种类：


按软件分：单片式、 卷片式、显微式 按操作分：手动式、自动式、声画同步 按镜头分；单镜头、多镜头
媒体投影设备
光学投影媒体与教学
1、单片式 135 120 优点 编辑灵活，不易损坏 缺点 容易倒置，容易丢失 2、卷片式 35mm电影片 优点 不会遗失，不会颠倒 缺点 不够灵活，不易保存 3、显微式 物镜焦距大，放大倍率小
媒体投影设备
光学投影媒体与教学
二、匹配原理
柯拉型照明
L2 L1 A2 B1’ B2 ’
A1
O1 B1 B2 A1’ O2 O1’ O2’
A2’
媒体投影设备
光学投影媒体与教学
三、照明系统结构
1、聚光镜式
2、反光镜式 3、混合式
以聚光镜为主要聚光元件 以球面反射镜为辅助聚光的照明系统 以深椭球反光镜为主要聚光元件， 并在反光镜内镀上一层冷光膜