課程五十九：短焦微型非球面投影物鏡設計

投影物鏡通常指 LCD、DLP、LCOS 等投影儀使用的物鏡。

投影物鏡有以下特點：

1.投影物鏡的物是空間光調制器 SLM ，包括上面提到的 LCD 和 DLP ，它決定了物鏡的視場線和分辨率，從而影響系統外形尺寸和信息量。但實際設計時會倒置設計，將其放在像面。

2.像方遠心：在像空間中，出瞳位于無限遠，所有視場的主光線都和光軸平行，從而和 SLM 垂直，這是空間光調制器物理效應的基本要求。

3.大部分物鏡帶有一個耦合棱鏡，如 LCD 投影儀的 X 棱鏡和 DLP 投影儀的 TIE 棱鏡，這些棱鏡厚度較大，對像差有較大的影響，是整個成像光路的一部分。

4.定焦和變焦物鏡：為了適應不同的應用環境，投影物鏡大部分是變焦物鏡。

技術指標：

1.焦距：f=9mm，

2.相對孔徑：D/f=1/1.8

3.全視場：FOV=46°

4.總長小于等于40mm

5.鏡片數為5片

6.光學系統為像方遠心光路

7.畸變<3%

8.成像器件 DMD 尺寸為1/3英寸

9.投影效果：100mm處畫像對角線長85mm

10.在63lp/mm，中心線對 MTF>0.45，全視場>0.3

搜索宏文件：

 請掃描文章底部二維碼聯系工作人員獲取代碼

搜索出來的初始結構：

基本參數：

物高為-42.4475，滿足100mm處畫像對角線長85mm。

畸變：

MTF：

由上圖可知，畸變和 MTF 基本已滿足要求。

主光線角度：

主光線角度比較小，遠心度比較好

插入真實光闌：

注釋優化宏中的關于光闌的指令，再進行優化和模擬退火(50,2,50)：

替換真實玻璃：

將中間三片玻璃透鏡替換成真實材料。

最后結果：

畸變：

MTF：

主光線角度：

由此可見，我們已經優化好了一個比較好的鏡頭結構，大家可以按照上面的步驟進行操作。