幻燈機與投影儀

2．反射式幻燈機

（1）反射式幻燈機的工作原理

反射式幻燈機也稱實物幻燈機，它的結(jié)構(gòu)如圖2-2-7所示。光源發(fā)出的光經(jīng)過隔熱玻璃照射到托板上，托板上放有不透明的扁平實物，于是實物被光照亮。實物發(fā)出的光線經(jīng)反射鏡反射和放映鏡頭的放大成像在豎直的銀幕上。

由于實物反射式幻燈機光能利用率低，要想使銀幕影像達到明室放映條件，光源亮度要比直射式幻燈機高得多，因此用發(fā)光效率高的鏑燈做光源。又由于鏑燈的玻璃外殼溫度很高，約800 ℃，所以必須在光源前方裝入隔熱玻璃，以使托板處溫度不至于太高。

（2）反射式幻燈機的使用

①開機前的檢查。由于鏑燈功率大，線路應(yīng)具有10 A以上的通電能力，線路容量小會燒壞進線保險或發(fā)生線路事故。因此，接通電源前應(yīng)檢查電源線路的容量。

②開機。接通電源后，先打開風(fēng)扇開關(guān)，再打開鏑燈開關(guān)。這時鏑燈并不亮，需再按下觸發(fā)按鈕，此時應(yīng)能聽到放電聲，這是拉弧光的表現(xiàn)。持續(xù)按觸發(fā)鈕，當(dāng)看到燈管中心部位呈現(xiàn)暗黃色斑，鏡頭上出現(xiàn)較穩(wěn)定的光時（盡管很弱），立即松開觸發(fā)按鈕。燈管將會逐漸變亮，3～4 min后光色可達到近似日光的白光，表示已進入可放映狀態(tài)。將需放映的實物送到托板上進行放映，通過調(diào)焦使銀幕圖像清晰。放映結(jié)束后，先關(guān)掉光源（鏑燈）開關(guān)，然后再關(guān)掉風(fēng)扇開關(guān)。

③注意事項。連續(xù)觸發(fā)幾次不能起輝，就停3～5 min后再觸發(fā)；未裝上鏑燈前不準(zhǔn)按下觸發(fā)開關(guān)；鏑燈工作時有紫外線射出，要注意保護眼睛；觸發(fā)器觸發(fā)時有30 KV高壓，因此不得開機蓋觸發(fā)；被放映物要放在托板上，并緊貼幻燈機機箱底部的透明玻璃面。

二、投影儀

投影儀是集黑板、幻燈、示圖等教學(xué)功能于一體的新型課堂教學(xué)設(shè)備。

（一）投影儀的構(gòu)造及工作原理

投影儀和幻燈機一樣，也是利用凸透鏡成像原理，將透明的物體投射到銀幕上，形成放大的圖像，結(jié)構(gòu)如圖2-2-8所示。投影儀主要由光學(xué)系統(tǒng)、通風(fēng)設(shè)備及電路構(gòu)成。

圖2-2-7 反射式幻燈機結(jié)構(gòu)圖 圖2-2-8 投影儀的結(jié)構(gòu)

1．投影儀的光學(xué)系統(tǒng)

投影儀的光學(xué)系統(tǒng)主要有光源、輔助聚光鏡、螺紋透鏡、放映鏡頭、反射鏡和反光碗，其中光源、放映鏡頭和反光碗的要求及作用與幻燈機相似，這里不再討論。

（1）投影儀的聚光系統(tǒng)

投影儀的聚光鏡多數(shù)是螺紋透鏡，也叫菲涅爾透鏡，它是由兩片刻有同心圓螺紋的薄平有機玻璃板疊合而成，作用相當(dāng)于一個大口徑凸透鏡。螺紋透鏡優(yōu)點是口徑大、重量輕、透光性好，缺點主要是溫度升高到70 ℃以上會引起變形。

為了降低螺紋透鏡的表面溫度，在光源與聚光鏡之間安置一個新月鏡，也叫輔助聚光鏡。它既能遮擋光源熱能對螺紋透鏡的輻射，又能擴大螺紋透鏡的包容角。在螺紋透鏡上面有載物玻璃，不僅可以放映投影片，還可以書寫，也可以作某些實驗或教具的演示。

（2）平面反射鏡

投影儀加裝了一個可調(diào)節(jié)角度的平面反射鏡，將來自聚光鏡的垂直光軸線轉(zhuǎn)變成水平光軸線。因此幻燈片由豎直倒放變成水平正放，并在銀幕上得到放大的正像，使教師可以面對學(xué)生邊講解邊演示，非常方便。投影儀在開機前必須將平面反射鏡打開，保證開機后將光源射出的光線引向銀幕，使光斑出現(xiàn)在銀幕上；若平面反射鏡不打開，開機后它將光源射出的光線又反射回到光源，增加機內(nèi)和光源表面溫度，影響投影儀的壽命。

2．投影儀的其他部件及電路

投影儀中還有一些重要的電器設(shè)備和通風(fēng)設(shè)備，如圖2-2-8所示。其中變壓器將220 V市電轉(zhuǎn)變成24 V交流電壓，供放映燈泡使用。放映燈泡多為24 V/300 W溴鎢燈，工作時有大量熱量產(chǎn)生，如果任其積累，機內(nèi)溫度必然升高，將損壞螺紋透鏡和電器設(shè)備。因此機內(nèi)裝有鼠籠式風(fēng)扇，將機內(nèi)熱量及時排出機外，降低機內(nèi)溫度。旋轉(zhuǎn)調(diào)焦紐將帶動放映鏡頭及平面反射鏡沿豎直方向上下移動，改變放映鏡頭與物（投影片）之間的距離，實現(xiàn)調(diào)焦過程。另外，平面反射鏡的仰角可調(diào)，改變仰角，可調(diào)整銀幕上影像的高度。反射鏡還可以在水平面內(nèi)做360度旋轉(zhuǎn)，從而在不移動機身的情況下，可使影像投影在放映室任何一面墻壁上。

投影儀的電路如圖2-2-9所示，其中K1電源開關(guān)是聯(lián)動的，保證風(fēng)扇和燈泡同時開或關(guān)。K2保險開關(guān)也叫片門開關(guān)，位置在聚光鏡載物板（投影儀片門）下方。當(dāng)片門掀起，片門開關(guān)斷，使工作開關(guān)失效，燈泡和風(fēng)扇不工作；片門落下時該開關(guān)通，工作開關(guān)恢復(fù)作用。

圖2-2-9 投影儀的電原理圖

目前，還有一種高亮度投影儀，其結(jié)構(gòu)與普通投影儀大體相同，只是光源不用溴鎢燈而改用光效是溴鎢燈2～3倍的鏑燈，使用方法可參考反射式幻燈機中的有關(guān)部分。

（二）投影儀的使用

1．投影設(shè)備的一般調(diào)整

①調(diào)整光斑，就是使光斑均勻地投射到銀幕上。如果不均勻，可調(diào)整燈泡與反光碗或聚光鏡的位置，動作要慢一些，直到調(diào)勻為止。

②調(diào)整光程，就是使銀幕上相對光軸的各對稱點的光程相等。如挪動幻燈機的位置、角度以及銀幕張掛的位置和傾角等，使銀幕與入射光軸線垂直，畫面就不產(chǎn)生梯形畸變。

③調(diào)整距離，就是調(diào)整幻燈機與銀幕的距離而改變影像的大小。一般來說，影像的寬或高應(yīng)為教室長度的1/5。

④調(diào)整焦距，就是調(diào)整鏡頭與被放映物的距離，使畫面呈現(xiàn)最佳的清晰狀態(tài)。

2．投影儀特殊操作部件的用法

（1）色調(diào)調(diào)整旋鈕的用法

在調(diào)焦過程中，如果發(fā)現(xiàn)畫面中心部位和邊緣部分不能同時調(diào)整清晰，或影像線條出現(xiàn)彩色鑲邊（注意不是指投影光斑邊緣部分出現(xiàn)的彩邊），應(yīng)調(diào)節(jié)色調(diào)調(diào)整旋鈕，使之正常。

（2）強弱光開關(guān)的用法

如果室內(nèi)光線太強，沖淡了銀幕上的影像，投影儀可用強光，即把強弱光開關(guān)擲于強光位置。在強光位工作時，燈泡電壓比正常時高，將使燈泡壽命縮短，所以在可用可不用強光時盡量不使用強光。但關(guān)機時要先把強弱光開關(guān)置于弱光位置。

（3）換燈開關(guān)的用法

如果投影儀在放映過程中燈泡正常損壞，可以將換燈開關(guān)置于另一位置，電路接通備用燈泡，達到快捷更換燈泡的目的。

三、幻燈機、投影儀的維護

正確及時維護設(shè)備，是充分發(fā)揮設(shè)備效益，延長設(shè)備壽命的重要保證。對于幻燈機投影儀來說，其維護項目主要是清潔、潤滑、防潮和更換損壞部件等。

1．清潔

鏡頭有灰塵時要用吹氣球吹去，或用軟毛刷刷去，有其他污垢時用鏡頭紙擦掉。螺紋透鏡是有機玻璃制成的，極易劃傷，清潔時應(yīng)采用水洗的方法。

2．潤滑

凡是運轉(zhuǎn)中機件間發(fā)生相對摩擦的部位都應(yīng)定期加油，但橡膠件和塑料件上不必加油。

3．防潮和定期通電

機器長期閑置時，每季度要通電開機半小時，以驅(qū)趕內(nèi)部潮氣，同時電路中的電容器經(jīng)過充電，也會延長壽命。

4．更換燈泡

更換放映燈泡是維修工作中較頻繁的項目。換上新放映燈泡后，若出現(xiàn)銀幕上光不均勻、缺角、清晰度差等現(xiàn)象，說明新?lián)Q燈泡燈絲不在光軸上或不在聚光鏡焦點處。準(zhǔn)確判斷方法：打開投影儀電源開關(guān)，載物臺上不放投影片，直接調(diào)焦，使螺紋透鏡的螺紋在銀幕上看清晰，然后將有直徑3 mm小孔的紙張鋪在載物臺上，邊調(diào)整紙的位置，邊看銀幕上的影像，使小孔恰好處于螺紋透鏡的圓心，把該紙位置固定，再取下放映鏡頭，在鏡頭位置用白紙做幕，若只有一個燈絲像，說明燈泡位置正確。如果在像的旁邊還有一個光點，就是燈泡位置不正確的表現(xiàn)。糾正時要先關(guān)機，等燈泡冷卻后再操作，以防燙傷。

四、銀幕的類型和安裝

（一）銀幕的種類及選擇

教學(xué)上使用的銀幕，一般可按以下幾種形式來分類：

①按外形分，有卷筒式、軟片式和框架式；

②按投影方式分，有反射式和透射式兩類；

③按制作銀幕的光學(xué)材料分，有木板幕、白布幕、玻璃微珠幕、金屬幕和布基白塑幕等；

④按幕面的光學(xué)特性分，有全漫反射幕、方向性漫反射幕；

⑤銀幕的選擇主要考慮