投影儀的構(gòu)造及工作原理

投影儀和幻燈機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(kuò)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(jī)前必須將平面反射鏡打開，保證開機(jī)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(jī)后它將光源射出的光線又反射回到光源，增加機(jī)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(jī)內(nèi)溫度必然升高，將損壞螺紋透鏡和電器設(shè)備。因此機(jī)內(nèi)裝有鼠籠式風(fēng)扇，將機(jī)內(nèi)熱量及時排出機(jī)外，降低機(jī)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(jī)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(jī)中的有關(guān)部分。

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(jī)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(jī)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(qiáng)弱光開關(guān)的用法

如果室內(nèi)光線太強(qiáng)，沖淡了銀幕上的影像，投影儀可用強(qiáng)光，即把強(qiáng)弱光開關(guān)擲于強(qiáng)光位置。在強(qiáng)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(qiáng)光時盡量不使用強(qiáng)光。但關(guān)機(jī)時要先把強(qiáng)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(dá)到快捷更換燈泡的目的。