投影鏡頭
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-05
投影鏡頭的實例教程
確定設計目標參數，以下為本次設計的目標：
光學參數：
Optical system parameters Values
Spectral region/nm 420-650
Focus/mm 25-32
FOV/(°) 30.11×19.08-23.73×14.96
Image size/mm 15.4×9.6
F/# 2.4
Telecentricity/(°) ＜1
像質要求：該投影鏡頭在連續變焦過程中各視場 MTF 值在 72 lp/mm 處不低于 0.4，各視場 RMS 彌散斑直徑小于 8.5 μm，畸變小于 2%，短焦邊緣視場照度均勻性大于 85%。
因為變焦投影鏡頭的變倍比比較小（25-33），可以先用 DSEARCH 搜符合變焦位置1的定焦鏡頭，然后設置 ZFILE 修改為變焦鏡頭，再進行優化，會比直接搜14片 ZSEARCH 變焦鏡頭更加快捷簡便。
DSEARCH 輸入：參數為短焦處的投影鏡頭
以上為 DSEARCH 直接搜出的結果，中間的空氣間隔太小，沒有留給變焦的空間，總長才120，遠沒有到240的限制。因此在 AANT 中限制總長最小值 LLL 200，元件厚度 ACC 711，進行優化，留出足夠的變焦空間。以下為新的初始宏：
搜索宏
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運行搜索宏可以得到10個初始結構：
從中找出一個最佳結構，接下來進行下一步分析:
設置光闌，優化之后，觀察鏡頭結構，選擇第3/4片為前變焦組，5/6/7片為后變焦組，光闌設置在表面15上。在 WS 中設置APS -15，然后注釋掉 VY 再次進行優化退火。
展開 投影儀工作原理是將光線照射到圖像的顯示元件產生影像，然后通過鏡頭進行投影；而對焦的過程是將鏡頭本體與被放映物之間的距離調整到合適位置，投影出清晰的畫面。
馬達的主要作用就是帶動鏡頭移動；對應不同類型的馬達，也對應有不同的驅動；驅動芯片就是接受控制端發來的信號，從而輸出電流給馬達，從而帶動馬達運動。
目前投影儀基本都是采用自動對焦；投影儀電動對焦機其包括鏡頭支架、鏡頭本體、調焦圈和馬達，其通過馬達其帶動齒輪順時針或逆時針轉動,攜帶調焦圈轉動,前后移動來實現對焦，最后驅動對焦馬達，將畫面調整至符合這張最清晰照片的畫面狀態下；實現投影畫面的清晰度。
由工采網代理的SS8833T馬達驅動芯片可運用于投影儀鏡頭的聚焦，變倍，自動調節光圈，芯片內置光圈控制功能；通過電壓驅動方式以及扭矩紋波修正技術，實現了超低噪聲微步驅動。
SS8833T芯片描述：
SS8833T是一種雙橋電機驅動器，具有兩個H橋驅動器，可以驅動兩個直流有刷電機、一個雙極步進電機、電磁閥或其他電感負載；工作電壓為 2.7～15V，每個通道的負載電流可達 1.0A;峰值電流1.3A。
采用PWM控制方式每個H橋的輸出驅動器塊由P+N溝道功率MOSFET組成，配置為 H 橋以驅動電機繞組；每個H橋包括調節或限制繞組電流的電路。
集成了兩個P+NMOS H橋和電流調節電路；每個H橋的輸出驅動器塊由P+N溝道功率MOSFET組成‘’配置為H橋以驅動電機繞組;每個H橋包括調節或限制繞組電流的電路。
內部安全功能包括使用外部限流電阻實現輸出電流限制、欠壓鎖定、過電流保護（OCP）和過熱保護關機；過溫輸出報警，可用于指示熱關機。
展開 隨著技術升級所帶來的的產品改良，投影儀逐漸成為人們家中除電視以外的娛樂觀影新選擇。投影儀在投射不同大小的畫面時，需要的焦距是不同的。如果不改變焦距直接挪位置來改變畫面大小，那畫面就是糊的，需要重新對焦來解決問題。
投影儀的工作原理是先將光線照射到圖像顯示元件上來產生影像，然后再通過鏡頭進行投影。當投影儀在投射不同大小的畫面時，所需要的焦距也是不同的，也就是說不同畫面大小對應不同的焦距。當我們想通過挪動投影儀位置來改變投影畫面的大小，那么焦距也要隨著改變，不然投出來的畫面就是糊的。因此對焦就是找到使投影儀畫面清晰的那個焦距，從而實現畫面優質的狀態，也就是投影儀通過焦距的選擇，實現投影畫面的清晰度。
目前的投影儀也基本上實現了對焦調節的自動化。投影儀的自動對焦，首先是投影儀的鏡頭投射出一幅專門用于對焦的圖片，然后對焦攝像頭會對這張圖片進行拍照，在連續拍攝數十張照片后，投影儀內部芯片再對這些不同焦段的照片進行比對，找出一張清晰的照片作為接下來所投影的畫面參考。驅動對焦馬達，將畫面調整至符合這張清晰照片的畫面狀態下。
自動對焦：顧名思義是不需要手動去調節畫面的清晰度的，當投影儀移動位置或其他情況導致畫面不清晰，打開投影儀的自動對焦功能后畫面開始自動調節清晰度，直至畫面清晰。操作比較方便，也很智能化。為了實現自動對焦，部分機型采用了雙鏡頭自動對焦，來實現更為精準的對焦結果。目前的投影機全自動對焦功能主要有三種實現方式，第一種是通過具體的遙控按鍵實現的遙控器一鍵對焦，第二種是進入系統UI主頁后點擊相關應用實現的系統一鍵對焦，第三種是主機機身帶有對焦實體按鍵，可以完成機身按鍵一鍵對焦。
直流有刷電機驅動芯片 - SS8833T，是一種雙橋電機驅動器，具有兩個H橋驅動器，可以驅動兩個直流有刷電機、一個雙極步進電機、電磁閥或其他電感負載。
展開 菲林式投影燈案例分析
簡介
本案例聚焦于汽車 logo 投影場景下的菲林式投影燈設計，旨在通過精準的光學設計，確保投影燈能在目標區域呈現清晰、規整且亮度均勻的汽車 logo 影像，既滿足車輛品牌展示與裝飾需求，又避免因成像模糊、畸變或亮度不足影響視覺效果，為汽車外觀與功能升級提供可靠的光學解決方案。
案例設置與操作
參數配置
本案例的核心在于對菲林式投影燈關鍵元件的參數優化，包括聚光系統、菲林圖片載體與投影鏡頭。在 OAS 光學軟件中，首先對聚光系統的透鏡曲率、材質進行精準定義，確保光源發出的光線能高效匯聚，減少光損；針對菲林圖片載體，導入汽車 logo 的高精度像素圖案，設置載體厚度為 0.1mm、透光區域灰度值參數，保證圖案透光性與完整性；對投影鏡頭的焦距、視場角進行參數配置，確保成像比例與目標投影距離匹配。
模型構建
借助 OAS 軟件的實體建模功能，構建菲林式投影燈的完整三維模型，涵蓋聚光透鏡組、菲林固定支架、投影鏡頭及外殼結構，各元件的相對位置按實際裝配尺寸精準定位。
光源設置
選用 LED 光源模擬實際發光場景，通過軟件內置的光源工具設置光源發光角度與光強分布曲線，還原真實光源特性，為后續光線追跡提供精準的光源模型基礎。
光線追跡
利用 OAS 軟件強大的序列光線追跡技術，對投影燈系統進行大規模光線傳播模擬，追蹤光線從 LED 光源發出、經聚光系統匯聚、穿透菲林載體成像、再經投影鏡頭投射至目標面的完整路徑，追跡光線數量設定為 100 萬條，確保分析結果的準確性。
OAS三維實體圖
Logo投影燈
總結
本案例充分展現了 OAS 光學軟件在菲林式投影燈設計領域的專業價值。
展開 DLP 投影燈案例分析
簡介
本案例聚焦 DLP 投影燈的光學系統設計與性能優化，旨在通過 OAS 光學軟件的跨尺度仿真能力，實現投影燈 “光源準直勻化 - DMD 芯片調制 - 投影鏡頭成像” 全流程設計。通過光學優化控制系統體積，適配商用投影、戶外廣告、舞臺燈光等多場景應用需求，最終提升投影燈的視覺效果。
案例設置與操作
光源設置
光源準直勻化系統：導入 UV - LED光源模型，基于軟件內置 LED 材料庫定義光源發光特性，搭建由復曲面透鏡、微透鏡陣列組成的準直勻化結構，通過參數化建模工具精確設置透鏡曲率半徑、中心厚度及間距，確保光源經準直后平行度誤差≤0.5°，勻化后光斑均勻度達設計閾值。
模型搭建
根據實際芯片參數，在軟件中構建像素級微反射鏡實體，定義反射面反射率及翻轉角度，模擬 DMD 芯片對入射光線的 “開 / 關” 調制功能，實現數字信號向光學信號的轉化。
投影鏡頭系統
調用軟件玻璃材料庫，設計由 4 片球面透鏡與 1 片非球面透鏡組成的投影鏡頭組，通過非序列光線追跡技術優化透鏡表面鍍膜參數，降低雜散光干擾，確保鏡頭焦距、視場角與 DMD 芯片分辨率匹配，滿足 1.2 倍變焦比需求。
光線追跡
啟動 OAS 軟件大規模光線追跡功能，模擬 100 萬條光線從 LED 光源發出，經準直勻化系統、DMD 芯片調制，再通過投影鏡頭投射至接收屏的完整路徑，記錄各光學元件表面的光線反射、折射及能量損耗數據，生成光線傳播三維動態圖譜，直觀呈現光線路徑是否符合設計預期。
展開 
投影鏡頭的最新內容
案例設置與操作
模型構建
依托 OAS 軟件的光學元件數據庫，優先導入核心組件參數：菲林載體、光源、投影鏡頭。同時，導入汽車 CAD 結構模型，利用 OAS 內置輕量化 CAD 核心完成光機一體化建模，精準匹配投影燈與車身安裝空間，避免機械結構遮擋光路。
案例設置與操作
參數配置
本案例的核心在于對菲林式投影燈關鍵元件的參數優化，包括聚光系統、菲林圖片載體與投影鏡頭。
投影鏡頭系統
調用軟件玻璃材料庫，設計由 4 片球面透鏡與 1 片非球面透鏡組成的投影鏡頭組，通過非序列光線追跡技術優化透鏡表面鍍膜參數，降低雜散光干擾，確保鏡頭焦距、視場角與 DMD 芯片分辨率匹配，滿足 1.2 倍變焦比需求。
舉例來說，如果一臺投影機的投影鏡頭中的一個鏡片的曲率有誤差，造成像距改變，進而影像模糊，我們就可以把投影機前后移動來做一定程度的補償。這時公差分析就應該考慮補償器才不會對于系統公差分析太過悲觀。
注意上面的敘述隱含了一個很重要的觀念，那就是「現實世界中的補償器微調，在OpticStudio中的實作其實就是優化」。
補償器可以是任何參數，但是必須能反應現實世界中真正的操作。
因為變焦投影鏡頭的變倍比比較小（25-33），可以先用 DSEARCH 搜符合變焦位置1的定焦鏡頭，然后設置 ZFILE 修改為變焦鏡頭，再進行優化，會比直接搜14片 ZSEARCH 變焦鏡頭更加快捷簡便。
全視場MTF：@55lp/mm（>30%）
畸變（<4%）
主光線角度
相對照度（>0.8）
鏡頭數據
至此，采用前后兩片非球面+中間三片球面透鏡進行設計的一個非球面短焦投影物鏡就搭建完畢了，達到了設計要求的同時也保證了投影鏡頭良好的遠心度
</p><p> </p><p>自由曲面廣泛的應用在以下領域：投影鏡頭、衍射光學器件、頭盔式顯示器、車燈反射面、LED 照明系統、汽車 HUD 抬頭顯示、離軸系統等等。</p><p> </p><p>本文將在課程六十六中的自由曲面初始結構的基礎上展示使用 SYNOPSYS 軟件進行離軸反射式光學系統設計以及優化過程。
</p><p><br></p><p>自由曲面廣泛的應用在以下領域：投影鏡頭、衍射光學器件、頭盔式顯示器、車燈反射面、LED照明系統、汽車HUD抬頭顯示、離軸系統等等。</p><p><br></p><p>本文將展示使用synopsys軟件進行離軸反射式光學系統初始結構的設計</p><p><br></p><p>第一步是繪制設計簡圖。
?3月26日 19:00-19:30
案例主題 : SYNOPSYS 激光雷達鏡頭設計
?
?3月27日 19:00-19:30
案例主題 : SYNOPSYS VRpancake 鏡頭設計
?
?3月28日 19:00-19:30
案例主題 : SYNOPSYS 變焦鏡頭設計
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?3月29日 19:00-19:30
案例主題 : SYNOPSYS 光刻投影鏡頭的設計
</p><h1>四、培訓內容</h1><p>（1）光學鏡頭的設計基本指標分解 ，對應ZEMX軟件中的設置；</p><p>（2）雙遠心工業鏡頭設計過程教學</p><p>（3）無熱化大視場監控鏡頭設計過程教學</p><p>（4）激光打標F-theta掃描鏡頭設計過程教學</p><p>（5）激光擴束天線設計過程教學</p><p>（5）投影鏡頭設計過程教學</p><p>（6）手機鏡頭設計過程教學</p><p
