光机设计概念与分析VIP免费

第一章：投影机系统简介1-1 光机设计初步认识 1-2 光源在照明系统之行为1-3 反射罩口径与焦距之关系第二章：投影机光学元件的角色与作用2-1 成像基本概念2-2 照明系统投射原理2-3 成像基本概念2-4 Lens 与 Panel 之关系2-5 系统 F#之计算2-6 系统设计实例演练第三章：光机设计分析软件实例介绍3-1 Zemax3-2-1 ASAP3-2-2 ASAP第一章：投影机系统简介 1-1 光机设计初步认识 照明系统的设计目的为何?灯源在 LCD 中有何作用? 现在要说明的是投影机光机之设计的基本概念。在此，我们以一三片式穿透式 LCD 光机为例。如画面中所显示的是一般所使用的三片式 LCD 所组成之光机系统。整个 LCD projector 的作用是因为 LCD 本身并非自发性的发光元件，所以必须使用一个灯源来提供光源。使其能透过照明系统，有效的照射于 LCD 面板上，提供 LCD 面板投影至镜头所需要的光源。 首先，我们将照明系统视为一个黑盒子，灯源的发光分布经过投影机系统成像到 LCD 面板上面。由于灯源本身特性使然，其在空间上之能量部分如图 A 中所示，如果将此光源直接照射于液晶面版上面，除了使得光使用效率大打折扣外，也会使的面版上呈现不均匀之能量分布，进而影响了成像质量。所以照明系统设计之目的，就是希望透过设计的技巧，除了提升光源之效率外，并能均匀化液晶面版上之能量，如图 B 中所示。 如此一来，可使得 LCD 成像面上的每个位置都达到均匀效率的分布。透过这样的设计，可将 LCD 面板透过镜头成像的影像效果达到最佳质量。1-2 光源在照明系统之行为 灯源于反射罩上之行为如何?为了使设计之照明系统更符合实际之需求，有效而准确的掌握光于照明系统之行为，就成为首要之事，所以首先我们由灯开始，藉由简单之几何关系，了解光于反射罩上之行为。如图 1 所示，是一 2次曲线方程式，我们将曲线上第 1 焦点定义为 f1、第 2 焦点定义为 f2，而曲线顶点与第一焦点距离则定义为 f，两焦点之距离为 S。首先由 f1 发射出一光源达到反射罩 P 点上，经过反射罩，必定会聚焦于 f2 上面。在 f1、P、f2 三点所构成之三角形关系式中，我们定义 f1 到反射罩的距离为 r ，P 点与f2 之距离则定义为 r’；光线与光轴的夹角为 α。则我们利用此三角关系式可以导出公式 1 ：(r')2=r2+s2 - 2rs cos (π - α)。如果我们再把两焦点之距离 S 与焦距 F 之间定义为延伸率 E，整个 r 的广义式子...