在光学仪器中放映投影系统是一类重要的光学系统。凡将被透射光或反射光照明的物体(很多情况下是平面图片)成像(大多数情况成放大的像)在屏幕上的光学系统即为放映投影系统。
放映投影系统由两部分组成:一部分是成像用的投影物镜,另一部分是聚光照明物体的照明系统。
对放映投影系统成像的要求:物像相似,成像清晰并且像面上(即屏幕)上应有均匀而足够的照明。
根据物体被照明的方式不同,放映投影系统可以分成两大类:
第一类,光线通过待投影物体(如胶片)而投影成像于屏幕上的,称为透射式放映投影系统。这类系统有:幻灯放映机,照相放大机,电影放映机,某些仪器中的光学投影读数系统以及应用于精密机械制造中检测各种零件(如钟表元件、仪表元件、半导体器件以及其他表面形状复杂的零件)尺寸及轮廓的各种投影仪。
目前广泛用于电化教学的书写投影仪,其结构和幻灯机相仿,所不同的是它的聚光器由两块大型螺纹透镜L1、L2(亦称菲涅耳透镜,是一种可消球差的大孔径透镜)和一块平凸透镜“L”组成。它能放映大画面的片,也可放映在投影仪台面上直接书写的字迹。这种系统还多用于小尺寸画面(台电影胶片18mm×24mm)的投影,例如电影放映机。为保证投影图片照明均匀,照明系统要将光源成像在物面(图片)上,且光源要尽可能均匀发光。图片中的照明系统系采用带有电弧(P、R)的镜面反射器,另外,也可采用强光放映灯泡与聚光镜的组合。(www.xing528.com)
对以灯泡作光源的照明系统。为充分利用能量,并使光源像形成一连续发光的表面,通常在灯泡后面放一球面反射镜,反射镜的球心与灯丝重合。这样,灯丝经球面反射镜所成的像与灯丝在同一平面上,调整灯泡的位置,使灯丝像恰好位于灯丝的间隙之间,可形成一近似的连续发光表面,产生比较均匀的照明。
第二类,光源从侧面照明不透明的待投影物体,然后利用物体的漫反射光经投影物镜成像在屏幕上,这类系统为反射式放映投影系统。例如教室里用的投影不透明图片、书页的反射式投影仪,这类投影仪的突出优点是可以投影所需要的任意合适的图片,不需采用价钱较贵且保管不便的幻灯片,由于图片的吸收和散射损失很大(利用漫反射光成像,其能量仅为相同条件下透射照明的几十分之一)这保证屏上有足够的照度,必须采用强光源照明图片,并采用大孔径的投影物镜。
为了适应多种用途,近代的投影仪常将透射投影仪与反射投影仪联合在一起,构成透射反射投影仪。
根据用途和使用的场合,放映投影系统可以分成两类:一类是放映仪器,如电影放映机和幻灯机,屏幕上得到的放大像供观察用;另一类是投影仪,属于光学计量仪器。其被成像的物体可以是图片,也可以是实际的物体,接收部分通常是毛玻璃屏。放映仪器与投影仪两者本质相同,都是在屏幕上得到放大像,但是由于投影仪主要用于尺寸和轮廓的测量,因此其精度要求比放映仪器高。
在刑事技术方面,经常用投影仪进行手印、足迹、枪弹和工具痕迹的比对检查,下面介绍几种常用的投影仪。
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