为了满足数字电影光学系统色温要求及提高光源能量利用效率,降低设计及光学薄膜镀制难度,计算了色温变化小、光源利用效率高的可见光高反射光谱波段。根据椭球滤光反射镜的工作原理及滤光薄膜的光谱特性,结合氙灯光源光谱及人眼的视觉函数,分析了可见光不同光谱波段对系统光效率及色度坐标的影响。获得了可见光波段光效利用率高,色度参数变化小的波段范围,解决了数字电影反光镜滤光薄膜可见光高反射波段初始设计问题。由滤光薄膜设计及镀制结果得到,405～690 nm波长范围可作为数字电影滤光反射镜薄膜高反射区域,相比与氙灯光源光谱,x、y色度偏差不超过0.001,理论反射光光效率达99%以上。

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.