学校多媒体教学工具投影仪的成像原理是什么?

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  深*色zcf 2016-04-28 16:19:28

  液晶投影仪的成像原理如果用一句话来说，就是把液晶板上的图像通过投影光学系统即镜头放大成实像于屏幕上，以供多人观看。投影物镜相当于正透镜，液晶板位于投影物镜的1倍物方焦距到2倍物方焦距之间，这时将会得到放大的实像。 当然，为了得到像面上照度均匀的彩色图像，液晶投影仪里面有复杂的光路和电路。液晶板与投影屏幕相比是很小的，要使投影出来的像足够明亮，必须要有充足的照明，因此一个大功率灯泡是十分必要的，并且还要专门设计照明光学系统。为了得到均匀的照明，而不是中间亮周围暗，需要采用柯拉照明，就是照明系统的孔径光阑被灯泡均匀照明，并成像于液晶板上；而灯泡应通过光学系统成像于投影光学系统的孔径光阑上。另一方面，由于通过液晶板的光线与光轴的夹角不能太大，垂直于液晶板Z好，（例如笔记本电脑的液晶屏，正面看是亮的，侧过来看就会暗下来并且失真），照明系统和投影成像系统还必须设计成远心光路，使通过液晶板的主光线平行于光轴，即垂直于液晶板。 为了投影出彩色图像，通常需要由三片液晶板分别产生红、绿、蓝三原色图像，所以照明光需要通过一组分色棱镜系统，将白光分解成三种色光，分别照明三片液晶板。分色棱镜系统有多种形式，如菲利普棱镜、X棱镜等。由三片液晶板发出的光也必须通过合色棱镜系统再被投影物镜投影出去。对于LCOS液晶投影仪，由于采用的是反射光照明，分色棱镜与合色棱镜可以合二为一，由一组棱镜起两种作用。 灯泡的参数有功率（多少瓦）、发光效率（每瓦多少流明）、配光曲线等；液晶板的参数包括图像有效尺寸、分辨率即多少像素如1024×768，入射光有效角度等，以及与电路有关的一些参数；镜头的参数包括焦距、视场大小、相对孔径，这里焦距与放大倍率有关，视场大小取决于液晶板大小或投影屏尺寸，相对孔径即入瞳直径与焦距的比值，和像面照度即明亮程度有关。光路是具体设计镜头时要考虑的，是远心光路。当然镜头和光路的更详细的参数如镜头中每个镜片的形状、厚度、所用的光学材料等那就是我们这些设计者需要考虑的了，因知识产权问题，设计者和厂家都是不会公开这些参数的，不过如果申请了ZL就可以查到。 如果需要进一步了解投影仪的原理与设计，请参阅《几何光学.像差.光学设计》一书“特殊光学系统”这一章。

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