光学投影设备

光学投影媒体与教学,媒体投影设备,第五章 光学投影设备,一 光学媒体的发展,二 光学系统,三 放映光源,四 幻灯机,五 投影器,六 银幕及场地,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,第一节 光学投影媒体的发展,幻灯的出现和发展,影戏,幻灯戏,灯,电光源、透镜,色纸、动物皮,玻璃、高分子材料,人工的剪纸,描绘、摄影,投影的出现和发展,幻灯机,投影器,普通投影器,电子投影机,视频展示台,实物投影器,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,四、投影物镜的类型与参数,一、基本结构,成像系统,2、机械部分,3、电气部分,1、光学系统部分,照明系统,光源,聚光透镜,投影软件,投影物镜,银幕,二、匹配原理,照明系统的拉赫不变量,J,1,等于成像系统的拉赫不变量,J,2,J,1,=n,1,y,1,u,1,J,2,=n,2,y,2,u,2,n,为折射率,L2,A1,B1,y,1,O1,h1,B1,y,2,A2,B2,O2,u,1,u,2,L1,Y1”,O1”,A1”,1、获得最大光学效率的条件,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,二、匹配原理,柯拉型照明,A,1,B,2,O,1,B,1,A,2,B,2,O,2,L,1,O,2,A,2,B,1,O,1,A,1,L,2,三、照明系统结构,1、聚光镜式,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,2、反光镜式,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,3、混合式,四、投影物镜类型与参数,3,、焦距、放大率与相对孔径的关系,1、种类与结构,匹兹伐放映物镜,双高斯型,柯克型,松纳型,2、放映物镜参数,焦距,视场角,相对孔径（照度与相对孔径的平方成正比),分辨率,L=,2,（1+）f,投影器用放映物镜,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,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,二、热辐射光源,实质：,热现象，对灯丝加热使之发光,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,c,、,溴钨灯特点,体积小 光通量稳定,光效高 光色好 有效寿命长,b、,溴钨灯循环原理,灯丝附近高温区,HBr,H+Br,低温区,w,+2Br WBr,2,(,气体）,2001100,高温区,w,Br,2,W+2Br,1600,d、,光电参数,12,v,100w;24v,150w,和250,w;,30v,400w,和500,w,的规格 光效为28,lm/w,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,四、气体放电光源,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40,lm/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,1、氙灯,色光接近日光,发光效率高（70-80,lm/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,镝,灯的光电性能,2、镝灯,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,显色性好,电弧亮度均匀,需触发器，镇流器,3、超高压锡灯灯,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,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,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,4,、自动幻灯机,控制：线控，遥控,自动调焦，自动聚焦,声画同步 自带屏幕,5,、多镜头幻灯机,6,、复合式幻灯机,4、显微式,二、幻灯机的光学系统,3,、带透射式屏幕,1、聚光镜式,2、混合式,易于更换灯泡 价格低廉,光效相对较低 亮度较低,必须检查灯泡对中,价格较高 光效高,三、幻灯机的调焦与换片,1,、调焦,手动,遥控,线控 无线遥控,自动,老式 红外自动调焦,直线推挽式,圆盘推挽式,圆盘起落式,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,2、换片,换片控制,换片方式,四、选择使用与维护,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,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,