投影仪的原理与结构

3.2.2　投影仪的原理与结构

投影仪设计上的特点之一是在基本透镜放大光学原理（见图3‐2）的基础上，巧妙地在光路上插入了一个反光镜，使光路得以作近似90度的转弯。这样，投影胶片可以开放式的水平放置。由于最后投向屏幕的光路可从教师头顶穿过，所以投影仪英文通常称为OHP（Over Head Projector），这样教师进行教学活动时不容易阻挡光路。投影仪设计上的另一个特点是采用大面积的螺纹透镜，物理学上也称菲涅尔透镜。该透镜（作用相当于图3‐2中的聚光镜）使得投影片的面积可以很大，同时受光均匀。通常玻璃的投影平台面积可达300mm×300mm。投影片可达250mm×250mm（小学和幼儿园有时配置的要稍小一些），与A4纸的幅面相匹配。这些设计非常适合于日常教学的使用。

投影片可以事先方便手工绘制或书写（通常使用水笔，可以反复擦除），上课时教师可以随时在投影片上现场书写标注，类似板书，所以投影仪也曾有书写投影仪之称。甚至有些具有透明效果的实验，也可以在投影平台上进行。例如物理课的日光灯启动器动作、化学课的显色反应等。利用多层投影片迭放，并作不同维度的抽动或旋转，有时也能模拟一些动态效果。投影仪的亮度也比幻灯机大得多，通常只要屏幕不被日光或灯光直接照射，即可正常使用，从这个角度，相比于幻灯机要求的全黑环境，早先投影仪也被称为白昼幻灯机。

投影仪的结构和原理如图3‐4所示。图中放映镜头和反光镜组合成一个带调节旋钮的组件。组件通过齿轮与直立的齿轨相连。调节旋钮即可带动组件上下移动，实现调焦。开关面板上除了电源开关，往往还包括灯泡切换杆、光斑调整钮、光亮调整开关等。投影仪为了教学使用的可靠性，往往装有备用灯泡。使用上发现灯泡损坏，即可利用灯泡切换开关调用备用灯泡。当发现投影图像不太均匀或部分区域有色差时，可以进行光斑调整使其均匀。在亮度足够的情况下，使用低亮度档，可以节约用电并延长灯泡使用寿命。

由于投影仪具有使用方便、成本低廉、普及度和可靠性高、自制投影片简单、播放时可以随时现场书写等优势，一直受到教师欢迎。即使在多媒体数据投影仪快速发展的今天，这种传统的投影仪仍有使用价值。在发达国家，普通教室中仍然大量配备有投影仪并且使用频繁。