首页 > 论文 > 光子学报 > 41卷 > 10期(pp:1186-1192)

短焦段数字电影变焦放映镜头的设计

Optical Design of Digital Movie Zoom Projection Lens

  • 摘要
  • 论文信息
  • 参考文献
  • 被引情况
  • PDF全文
分享:

摘要

为了填补国内短焦段数字电影变焦放映镜头的空白及满足国内数字电影市场对大投射比镜头的需求, 本文采用机械补偿式变焦原理, 利用ZEMAX光学设计软件自主研发设计出一款适用于0.65英寸、单数字光处理器、1.3 K数字电影放映机的短焦段连续变焦数字电影放映镜头.镜头包括前固定组、变倍组、补偿组和后固定组, 由8组10片玻璃球面透镜组成, 其中变倍组由一片负透镜构成, 补偿组由两组双胶合透镜组构成.镜头总长170 mm, 全口径70 mm, 变焦范围为14.5~18.2 mm, 相对孔径为1/2, 投射比范围为0.99∶1~1.23∶1, 后工作距离为32.6 mm.镜头凸轮曲线的设计采用等间隔变焦的方法, 设计出了平滑稳定、斜率适宜、压力角小的凸轮曲线, 具有加工方便、加工准确度高、变倍组升角容易控制且焦距变化均匀的优点.整个镜头结构简单、体形小、重量轻、成本低.

Abstract

To fill the vacancy of domestic short focal range digital movie zoom projection lens and to meet the requirement of the market, a digital movie zoom projection lens for 0.65 inch DLP 1.3 K digital movie projector was designed by the mechanical compensation method. It includes the former fixed group, the zoom group, the compensation group and the last fixed group. It is composed of ten glass sphere lenses, and the zoom group is composed of one negative lens, the compensation group is composed of two doublet lenses. The total length of the digital movie zoom projection lens is 170 mm, the full aperture is 70 mm. Its focal length range is 14.5~18.2 mm, F-number is 2, projection ratio range is 0.99∶1~1.23∶1, and the BFL is 32.6 mm. The cam curves were designed with the method of equal interval zoom. The image quality in each focal length is excellent with advantages of simple structure, small size, and low cost, and its cam curves are smooth without cam inflexions and processed easily.

Newport宣传-MKS新实验室计划
补充资料

中图分类号:TN202;O439

DOI:10.3788/gzxb20124110.1186

基金项目:科技部基金(No.2010EG119161)、国家企业科技创新基金(No.10C26211303678)和科技部科研院所技术开发研究专项基金(No.2011EG119099)资助

收稿日期:2012-05-07

修改稿日期:2012-07-30

网络出版日期:--

作者单位    点击查看

李维善:秦皇岛视听机械研究所, 河北 秦皇岛 066000
陈琛:秦皇岛视听机械研究所, 河北 秦皇岛 066000
张禹:秦皇岛视听机械研究所, 河北 秦皇岛 066000
刘宵婵:秦皇岛视听机械研究所, 河北 秦皇岛 066000

联系人作者:李维善(54liweishan@163.com)

备注:李维善(1984-), 男, 工程师, 硕士, 主要研究方向为光学设计.

【1】陶纯堪. 变焦距光学系统设计[M]. 北京: 国防工业出版社, 1988: 1-40.

【2】MENG Jun-he, ZHANG Zhen, SUN Xing-wen. Cam optimization of a zoom lens[J]. Infrared and Laser Engineering, 2002, 31(1): 51-54.
孟军和, 张振, 孙兴文. 变焦距镜头的凸轮优化设计[J]. 红外与激光工程, 2002, 31(1): 51-54.

【3】PAJAROLA R, DeCORO C. Efficient implementation of real-time view-dependent mutiresolution meshing[J]. IEEE Transcations on Visualization and Computer, 2004, 10(3): 353-368.

【4】YAN Lei, JIA Ping, HONG Yong-feng, et al. Selection of cam curve for zoom lens[J]. Journal of Applied Optics, 2010, 31(6): 876-882.
晏蕾, 贾平, 洪永丰, 等. 变焦距镜头凸轮曲线形式的选择[J]. 应用光学, 2010, 31(6): 876-882.

【5】XU Zheng-guang, ZHAO Yi-fei, SONG Cai-liang, et al. Optimization of compounding zoom cam curve design with OZSAD[J]. Journal of Applied Optics, 2006, 27(3): 203-207.
许正光, 赵一菲, 宋才良, 等. 用OZSAD软件实现复合式变焦凸轮曲线优化设计[J]. 应用光学, 2006, 27(3): 203-207.

【6】CHEN Xin, FU Yue-gang. Optimal design of cam curve for zoom system[J]. Journal of Applied Optics, 2008, 29(1): 45-47.
陈鑫, 付跃刚. 变焦凸轮曲线的优化设计[J]. 应用光学, 2008, 29(1): 45-47.

【7】刘钧, 高明. 光学设计[M]. 西安: 西安电子科技大学出版社, 2006: 161-173.

【8】李晓彤, 岑兆丰. 几何光学·像差·光学设计[M]. 杭州: 浙江大学出版社, 2007.

【9】MEI Dan-yang, JIAO Ming-yin. Design of telecentric beam path for zoom projection optics[J]. Journal of Applied Optics, 2006, 27(4): 264-267.
梅丹阳, 焦明印. 变焦距投影光学系统中的远心光路设计[J]. 应用光学, 2006, 27(4): 264-267.

【10】LI Hong-zhuang, ZHANG Zhen-duo, CAO Jing-tai, et al. Design of zoom optical system with long focal length and super-high zoom ratio[J]. Acta Photonica Sinica, 2012, 41(3): 358-363.
李宏壮, 张振铎, 曹景太, 等. 长焦距超高倍率变焦距光学系统设计[J]. 光子学报, 2012, 41(3): 358-363.

【11】CHEN Ke, ZHOU Si-zhong. Design of a short focal-length zoom system[J]. Acta Photonica Sinica, 2005, 34(12): 1825-1828.
程珂, 周泗忠. 短焦距变焦物镜设计[J]. 光子学报, 2005, 34(12): 1825-1828.

【12】高志山. ZEMAX软件在像差设计中的应用[M]. 南京: 南京理工大学出版社, 2006: 47-53.

引用该论文

LI Wei-shan,CHEN Chen,ZHANG Yu,LIU Xiao-chan. Optical Design of Digital Movie Zoom Projection Lens[J]. ACTA PHOTONICA SINICA, 2012, 41(10): 1186-1192

李维善,陈琛,张禹,刘宵婵. 短焦段数字电影变焦放映镜头的设计[J]. 光子学报, 2012, 41(10): 1186-1192

被引情况

【1】李维善,陈琛,宋涛,张禹,刘宵婵. 超广角数字通用型投影镜头设计. 光子学报, 2014, 43(8): 822005--1

【2】李维善,单宏,高今朝,阎继华,杨刚,王虹达,张文胜,王宏伟,于梅霞. 通用型数字鱼眼镜头检测系统的设计. 应用光学, 2018, 339(2): 169-173

【3】李维善,单宏,高今朝,阎继华,杨刚,王虹达,张文胜,王宏伟,于梅霞. 通用型数字鱼眼镜头检测系统的设计. 应用光学, 2018, 39(2): 169-173

您的浏览器不支持PDF插件,请使用最新的(Chrome/Fire Fox等)浏览器.或者您还可以点击此处下载该论文PDF