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高分辨率像方远心连续变焦投影镜头的设计

邓强 李升辉

邓强, 李升辉. 高分辨率像方远心连续变焦投影镜头的设计[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(11): 1114005-1114005(8). doi: 10.3788/IRLA201948.1114005
引用本文: 邓强, 李升辉. 高分辨率像方远心连续变焦投影镜头的设计[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(11): 1114005-1114005(8). doi: 10.3788/IRLA201948.1114005
Deng Qiang, Li Shenghui. Design of high-resolution image square telecentric continuous zoom projection lens based on TIR prism[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(11): 1114005-1114005(8). doi: 10.3788/IRLA201948.1114005
Citation: Deng Qiang, Li Shenghui. Design of high-resolution image square telecentric continuous zoom projection lens based on TIR prism[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(11): 1114005-1114005(8). doi: 10.3788/IRLA201948.1114005

高分辨率像方远心连续变焦投影镜头的设计

doi: 10.3788/IRLA201948.1114005
基金项目: 

国家自然科学基金(61805089)

详细信息
    作者简介:

    邓强(1977-),男,副教授,硕士生导师,博士,主要从事三维动画、影像艺术、虚拟现实艺术方面的研究。Email:368181757@qq.com

  • 中图分类号: TN216

Design of high-resolution image square telecentric continuous zoom projection lens based on TIR prism

  • 摘要: 为了满足基于TIR棱镜的高分辨率工程投影机对高分辨率、高照度均匀性、长后工作距离及连续变焦投影的工作需求,设计了一种基于TIR棱镜的高分辨率像方远心连续变焦投影镜头。该镜头焦距为25~32 mm,F#为2.4,工作在可见光波段。该投影镜头具有靶面大、分辨率高、后工作距离长及照度均匀性高的设计难点,通过选择反远距的双高斯结构,控制像方远心度,通过采用不同材料搭配,并借助CODE V的玻璃专家优化功能,反复迭代优化,最终,得到满足使用要求的连续变焦投影镜头。结果表明:该镜头在连续变焦过程中各视场MTF值在72 lp/mm处不低于0.4,各视场RMS弥散斑直径小于8.5 m,畸变小于2%,短焦边缘视场照度均匀性大于95%。该连续变焦投影镜头采用全球面设计,结构紧凑,成像质量好,畸变、垂轴色差和照度均匀性都得到了较好的控制,可以很好地满足高分辨率工程投影机的投影需求。
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-07-05
  • 修回日期:  2019-08-15
  • 刊出日期:  2019-11-25

高分辨率像方远心连续变焦投影镜头的设计

doi: 10.3788/IRLA201948.1114005
    作者简介:

    邓强(1977-),男,副教授,硕士生导师,博士,主要从事三维动画、影像艺术、虚拟现实艺术方面的研究。Email:368181757@qq.com

基金项目:

国家自然科学基金(61805089)

  • 中图分类号: TN216

摘要: 为了满足基于TIR棱镜的高分辨率工程投影机对高分辨率、高照度均匀性、长后工作距离及连续变焦投影的工作需求,设计了一种基于TIR棱镜的高分辨率像方远心连续变焦投影镜头。该镜头焦距为25~32 mm,F#为2.4,工作在可见光波段。该投影镜头具有靶面大、分辨率高、后工作距离长及照度均匀性高的设计难点,通过选择反远距的双高斯结构,控制像方远心度,通过采用不同材料搭配,并借助CODE V的玻璃专家优化功能,反复迭代优化,最终,得到满足使用要求的连续变焦投影镜头。结果表明:该镜头在连续变焦过程中各视场MTF值在72 lp/mm处不低于0.4,各视场RMS弥散斑直径小于8.5 m,畸变小于2%,短焦边缘视场照度均匀性大于95%。该连续变焦投影镜头采用全球面设计,结构紧凑,成像质量好,畸变、垂轴色差和照度均匀性都得到了较好的控制,可以很好地满足高分辨率工程投影机的投影需求。

English Abstract

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