投影物镜通常指LCD、DLP、LCOS等投影仪使用的物镜。
1eS@ihkP 投影物镜有以下特点:
DeN$YE#* 1.投影物镜的物是空间光调制器SLM,包括上面提到的LCD和DLP,它决定了物镜的视场线和分辨率,从而影响系统外形尺寸和信息量。但实际设计时会倒置设计,将其放在像面。
*+ O 2.像方远心:在像空间中,出瞳位于无限远,所有视场的主
光线都和光轴平行,从而和SLM垂直,这是空间光调制器物理效应的基本要求。
!ZN"(0#qz 3.大部分物镜带有一个耦合棱镜,如LCD投影仪的X棱镜和DLP投影仪的TIE棱镜,这些棱镜厚度较大,对像差有较大的影响,是整个
成像光路的一部分。
0gKSjTqo 4.定焦和变焦物镜:为了适应不同的应用环境,投影物镜大部分是变焦物镜。
O;#0Yg ~?lmkfy 技术指标:
OF(tCK 1.焦距:f=9mm,
ixF 2.相对孔径:D/f=1/1.8
MWn[]'TpH 3.全视场:FOV=46°
C9`x"$ 4.总长小于等于40mm
1~*JenV- 5.镜片数为5片
?)/H8n 6.光学系统为像方远心光路
q0_Pl* 7.畸变<3%
jpfFJon)w 8.成像器件DMD尺寸为1/3英寸
zhACNz4tJ 9.投影效果:100mm处画像对角线长85mm
S'q4va" 10.在63lp/mm,中心线对MTF>0.45,全视场>0.3
xC$CRzAe5p ZV:0:k.x 搜索宏文件:
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1ZfhDtK( Zu^J X/um 搜索出来的初始结构:
].
^e[v6
] 2lhJ [PU0!W; 基本
参数:
|w`Q$ c F:2V; =Wl}Pgo! 物高为-42.4475,满足100mm处画像对角线长85mm
|H-zm&h>' 畸变:
:YN,cI d* qH*Fv:qnM MTF:
WcE/,<^* nnnq6Z} q6N6QI8/ 由上图可知,畸变和MTF基本已满足要求。
E`UEl$($ P:HmT 主光线角度:
Vg?
1&8> @RI\CqFHR Lc13PTz>>g 主光线角度比较小,远心度比较好
%3$EV}dp 插入真实光阑:
1"} u51 {o.i\"x; Qw/H7fvh& 注释
优化宏中的关于光阑的指令,再进行优化和模拟退火(50,2,50)
NT [~AK9M 7-MkfWH2b6 s4{ >7`N2 替换真实玻璃
o51jw(wO p EbyQ[ ."JtR
[NIaWI,> c7(Lk"G8 将中间三片玻璃
透镜替换成真实材料
Ln5g"g8gb% A<s9c=d6 最后结果
nJ~5ICyd S-KHot ? qFYM2 畸变
"94qBGf MFm2p?zPm TbA=bkj[4 MTF
@t?uhT*Z= q`^T7 DS1_hbk 主光线角度
l^E)XWd l|&DI]gw K';x2ffj 由此可见,我们已经优化好了一个比较好的
镜头结构,大家可以按照上面的步骤进行操作。