投影物镜的设计

❖ 例如，电影放映物镜的相对孔径较大，一 般为1：2~1：1.2，而视场较小，只需校正 球差，彗差，轴向色差，因此电影放映物 镜多采用等明型物镜；当视场比较大，成 像质量要求高时，除了校正以上三种像差 之外，还需校正像散，场曲，这时通常采 用三叶型物镜、天塞型物镜，有时采用双 高斯型物镜；如果对工作距离有特殊要求， 必须采用长工作距离物镜。
❖ 优点：分辨率高、对比度好、色彩饱和度佳、 对信号的兼容性强，且技术十分成熟 。
❖ 缺点：亮度低，体积大。 ❖ 应用场所：CRT投影机在航空航天、遥控监控
行业中起到其它投影机无法替代的作用，所以 应用于相对高端的专业领域 。
投影机技术演变（主流）LCD
❖ LCD（Liquid Crystal Display：液晶显示器）液晶 投影机 。LCD投影机按内部液晶板的片数可分为单 片式和三片式两种 。三片式LCD投影机比单片式 LCD投影机具有更高的图像质量和更高的亮度 。
❖ 第1次工业革命：18世纪从英国发起的技术革命是技术发展 史上的一次巨大革命，它开创了以机器代替手工工具的时代 （蒸汽机动力）。
❖ 第2次工业革命 ：1870年以后 ，即电力的广泛应用、内燃 机和新交通工具的创制、新通讯手段的发明 。
投影机技术演变 （元老级）
CRT
❖ CRT（Crystal Ray Tube：阴极射线管）、投 影机的历史可以追溯到上世纪50年代 ，当时 主要应用在商务飞机上，进行录像带的播放 。
பைடு நூலகம்
❖ 投影物镜的工作距离与物镜的放大率、物 像之间共轭距有关。
❖ 物镜焦距一定时，放大率低，工作距离则 长;当放大率一定时，物使共轭距大，工作 距离就长。
❖ 物镜的工作距离与它的结构型式有关，在 焦距相同条件下，反摄远物镜具有较长的 工作距离。
二、投影物镜的结构型式
(a) 图9.40
❖ 投影物镜和照相物镜的工作状态恰好相反， 但从视场角、相对孔径等光学特性角度来 看，二者同属一类光学系统。9.2节中曾介 绍了各种类型照相物镜的结构型式以及它 们所能达到的光学性能，在选用投影物镜 时可做参考。
❖ 投影系统根据照明方式不同，可以分成两 大类。一、临界照明。二、柯勒照明。
重点：投影物镜
❖ 一、投影物镜的作用及光学持性
❖ 投影物镜的作用是将被光源照明的投影物体 成像在屏幕上，保证成像清晰照明系统合理 配合，保证屏幕上有足够的光照度。投影物 镜的光学特性，通常用视场、相对孔径，放 大率，工作距离表示，下面分别进行说明。
投影物镜的设计
投影仪的简介
投影仪的作用
❖ 投影仪是将一定大小的物体，用光源照明以后成像 在屏幕上进行观察或测量的一种光学仪器，例如电 影放映机、幻灯机、印相放大机，计置用投影仪等。
❖ 对干投影仪所成的像，除了要求成像清晰，物像相 似而外，还要求像足够亮，也就是要求有足够的像 面光照度，并且整个像面光照度尽可能一致，后面 这两个要求决定了投影系统的主要特点。
（一）视场
❖ 投影系统中，成像范围不用视场角表示， 而直接用投影物体的最大尺寸—线视场表
示。屏幕尺寸是确定的。例如测量用投影
仪的屏幕是圆形的，常见的屏幕尺寸有
❖ 400、 600、 800、 1200、 1500mm 等，屏幕框实际上就是投影系统的视场光
阑，它的大小决定了物镜的线视场。根播
放大率公式 y' 或y y'
展
2.规律：
挑 战
返
投影片倒插在大于焦距小于2倍焦距但更接近
回
结
焦距处.
束
关于投影仪
❖ 投影系统一般由两部分构成，一部分是照 明系统;另一都分是投影物镜，照明系统的 作用是把光源的光通量尽可能多的聚集到 投影物镜中去，并使被投影物体照明均匀， 投影物镜的作用是把投影物体成像在屏幕 上，并保证成像清惭，物像相似。
投影机的历史
❖ 1640年 ：一个名叫奇瑟的 耶稣教会教士发明了一种叫 魔法灯的幻灯机，运用镜头 及镜子反射光线的原理，将 一连串的图片反射在墙面 上 。不过被老古董们送到 老迈（迈克尔、杰克逊）那 去了。被指控施妖术！你们 看：那时候有文化真可怕。
投影机的历史
❖ 二战后 :人类迎来了第3次科技革命 .电脑的发明、集成电路 的大量出现，也使投影机进入的数字化时代。1989年，爱普 生和索尼拥有了液晶板的核心技术，同年，世界上第一台液 晶投影机—爱普生的VPL-2000诞生 .然后就出现大量的山寨 机了。如：东芝、科视、明基等。后来爱普生的执行董满怀 幽怨地说 ：“山寨不可怕，就怕山寨能做大 ”。
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（二）相对孔径
❖ 投影物镜的作用是把投影物体成像在屏幕上，屏幕 距离和投影物镜焦距相比，通常都达数十倍。因此，
可认为投影物平面近似位于物镜的物方焦平面，所
以物方孔径角U为
sinU D 2f'
❖ 投影物镜的放大率为
sinU
sinU '
或写成
sinU ' sinU
（四）工作距离
❖ 投影仪的屏幕距离是确定的，我们把与屏幕 共轴的物平面到投影物镜第一面叫做工作距 离。工作距离的大小将直接影响投影仪的使 用范围。因为投影物体不仅有图片，幻灯片， 照相底片等，还有具有一定体积的物体。例 如齿轮，各种工件等，如果工作距离太小， 则投影仪的使用范围必将受到限制。
❖ 优点：LCD投影机体积较小、重量较轻，制造工艺 较简单，亮度较高和对比度适中，分辨率适中 ，彩 色鲜艳。
❖ 缺点：高速运动画面可能会出现拖尾现象，对比度 不高。长时间使用后易出现图像偏黄现象（与背光 无关）。
DLP数字投影机 （后起之秀 ）
❖ DMD（Digital Micromirror Device：数字微透镜装 置）DLP投影机是一种光学数字化反射式投射设备。 成像器件DMD是由美国德州仪器公司自行研制开发 的、可通过二位元脉冲控制的半导体元件。
❖ 优点：清晰度高、画面均匀、对比度高，亮度高。 ❖ 缺点：价钱高，彩色鲜艳度比LCD差，快速切换视
觉，有彩虹现象。
应
一.投影仪: 像距V
用
设 计
屏幕 像
镜
课
(
头 凸
题
像距V 预
备
)
透
镜 物距U
实 验
1
0
投影片（物）
5
论
证
口
1.原理：
诀
练
投影仪是利用f＜U＜2f时,凸透镜能成倒立、放 习
拓
大、实像的原理制成的.（小物成大像）