投影鏡頭的案例
變焦投影鏡頭設計 | SYNOPSYS 光學設計軟件第71課
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
請評論區留言聯系工作人員獲取代碼
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 投影儀上自動對焦鏡頭馬達驅動芯片SS8833T
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 詳解投影儀自動對焦鏡頭馬達驅動原理
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 菲林式投影燈成像模糊？OAS 軟件精準優化破瓶頸
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 投影燈均勻度不達標？OAS 光學軟件多維度解困
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 Speos案例 | 基于Speos的衍射波導AR風擋HUD系統仿真解決方案
1.2 行業研發仿真痛點
衍射波導AR HUD跨尺度光學特性顯著，納米級光柵結構與宏觀鏡頭、風擋、波導結構相互耦合，研發過程面臨多重仿真難題：
跨尺度仿真割裂：納米光柵衍射特性與宏觀鏡頭光路無法同步建模分析；
多部件協同難：投影鏡頭、耦合光柵、光波導、車載風擋的光學匹配難以校驗；
真實場景適配弱：無法模擬日光干擾、環境路況、人眼實際視覺感知效果；
性能量化缺失：視場角、成像均勻性、光效、雜散光等關鍵指標難以精準測算。
Ansys Speos依托多軟件協同能力、非序列光線追跡、物理無偏渲染技術，完美解決上述痛點，實現AR HUD從部件設計到系統級驗證的全流程仿真落地。
基于Ansys一體化AR HUD仿真架構與軟件分工
本次AR風擋HUD仿真采用Ansys三大光學軟件協同作業模式，各軟件各司其職，數據無縫流轉，最終由Speos完成系統級集成與分析。
圖1：AR HUD仿真全流程架構圖
2.1 Ansys Zemax OpticStudio：投影鏡頭系統設計
作為專業光學鏡頭設計工具，負責AR HUD投影光路核心設計：
設計三片式投影鏡頭模組，搭配雙膠合透鏡結構，有效校正色差與球差，保障全視場成像清晰度；
鎖定核心光學參數：系統視場角22°、總長106mm、光源與首透鏡間距45mm、入瞳直徑10mm；
支持通過Export Optical Design to Speos功能導出.odx格式文件，完整留存鏡頭幾何結構、位置姿態、材料及鍍膜參數，直接對接Speos。
展開 汽車迎賓投影燈成像模糊？OAS 軟件精準優化破困局
菲林式投影燈案例分析
簡介
菲林式投影燈作為汽車個性化照明與品牌標識的核心組件，廣泛應用于車門迎賓投影、格柵 logo 投射等場景，其投影清晰度、logo 還原度及雜散光控制直接影響用戶視覺體驗與夜間行車安全性，需滿足汽車行業對車載照明裝置的嚴苛標準。本項目基于 OAS 光學軟件，通過光機一體化建模與多維度參數優化，構建高可靠性菲林式投影燈方案，徹底解決傳統設計瓶頸。
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。
參數配置
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。
性能優化
通過 OAS 專項功能針對性解決傳統痛點：針對投影模糊，利用軟件 MTF 分析工具優化鏡頭焦距與菲林平整度，將 MTF 值提升，確保 logo 邊緣清晰；針對雜散光，啟用 OAS 雜散光分析模塊，將雜散光能量占比降低；針對 logo 變形，通過 OAS 幾何光學非序列追跡，修正菲林安裝角度，使投影圖案變形量≤1.5%，滿足視覺標準。
總結
本案例通過 OAS 光學軟件的光機一體化建模、多參數精準調控與雜散光優化功能，成功突破傳統菲林式投影燈的成像與兼容性瓶頸。
展開 投影儀對焦應用SS8833T鏡頭馬達驅動芯片
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。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，分析當前投影儀產品市場，主要包括手動對焦、半自動對焦和自動對焦功能。
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。
投影儀自動對焦馬達驅動裝置，包括鏡頭支架、鏡頭本體、調焦圈和馬達驅動芯片。該鏡頭支架包括套筒部，該套筒部的筒壁設有導滑槽，該調焦圈相對套筒轉動地套于套筒部外，該鏡頭本體的側壁設有導滑件，該鏡頭本體插入套筒部內，每一導滑件分別穿過一導滑槽，該馬達的輸出軸上固定地安裝有齒輪，該調焦圈的外壁設有與齒輪嚙合的齒圈，該調焦圈的內壁設有驅動凹槽，各驅動凹槽沿調焦圈的軸線螺旋延伸而呈螺旋形，各導滑件穿過導滑槽的外端分別插入一驅動凹槽內。通過將驅動凹槽布局在調焦圈的內壁，使得調焦圈的外壁能夠保留在調焦圈的內壁，避免外部灰塵透過調焦圈的外壁進入到鏡頭支架及鏡頭本體內部，可保障投影儀成像質量。
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 回顧 | SYNOPSYS? 每月一題（第四期）線上研討會：手機鏡頭初始結構自動設計
沒有墨光工作人員聯系方式的小伙伴請掃下方二維碼獲取第四期線上研討會回放視頻，已有的小伙伴可以直接和我們的工作人員聯系獲取回放視頻：
為了大家能深度參與其中，更好的使用軟件，也能夠學到不同方向的光學設計，在不泄密的前提下，向大家征集設計指標，作為我們每次發布的題目，可以是以下任何類型鏡頭：紅外鏡頭、手機拍照模組、放大鏡，投影鏡頭，監控鏡頭，顯微鏡、內窺鏡、VR/AR光學系統、照相機等以及沒有提到的系統；只要有基礎指標就行。
愿意提供設計指標的朋友可以掃碼填寫您的設計指標
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展開 回顧 | SYNOPSYS? 每月一題（第五期）線上研討會：FP測風儀光學系統設計
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在不泄密的前提下，向大家征集設計指標，作為我們每次發布的題目
，可以是以下任何類型鏡頭：紅外鏡頭、手機拍照模組、放大鏡，投影鏡頭，監控鏡頭，顯微鏡、內窺鏡、VR/AR光學系統、照相機等以及沒有提到的系統；只要有基礎指標就行。
SYNOPSYS 精選設計案例，來武漢墨光直播間帶你演示！
直播內容:
3月25日 19:00-19:30
案例主題 : SYNOPSYS 簡介和初始結構搜索功能
?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
?
?3月29日 19:00-19:30
案例主題 : SYNOPSYS 光刻投影鏡頭的設計
?
?直播詳情:
?直播時間 : 2024年3月25日-29日 19:00-19:30
直播講師 ：武漢墨光資深光學工程師
直播報名 ：關注【武漢墨光】視頻號，預約直播
展開 
ZEMAX | 如何使用 OpticStudio 設計車標投影系統 Ⅱ
本系列的 Zemax 技術文章分享一共將分為三個章節，會詳細介紹如何設計車標 LOGO 投影系統，包含的內容有照明透鏡設計，投影透鏡的設計，整體系統的搭建和如何從序列轉換到非序列模式，上周我們講到了第一部分：ZEMAX | 如何使用 OpticStudio 設計車標投影系統 Ⅰ。 下面我們來看看第二部分
如何使用 OpticStudio 設計車標投影系統 Ⅱ
概述
本文主要介紹了如何在 OpticStudio 中設計一個投影物鏡，并且簡單介紹了投影物鏡的優化方法。
本文使用到的附件請從以下鏈接中下載：
鏈接：https://pan.baidu.com/s/11WkZrRuIpXtW8iVLxv3hdQ
提取碼：ipcs
投影系統建模
對于投影鏡頭設計，我們也將其翻轉過來反向進行設計，從而可以結合之前翻轉設計的照明鏡頭配合進行整體分析。新建另一個文件，設置翻轉后投影透鏡系統初始結構對應的選項和參數。
孔徑類型設置為光闌尺寸浮動，因為光闌面是整體系統中間的不可更改的真實孔徑，這樣設置可以保證投影效果和實際情況一樣。
設置下圖內對應的視場分布，視場類型為角度，最大視場設為35°，對應全視場角為70°。
展開 SYNOPSYS? 每月一題（第四期）線上研討會：手機鏡頭初始結構自動設計
武漢墨光將對 SYNOPSYS? 每月一題的第四期《手機鏡頭初始結構自動設計》開展的
線上研討會
；
研討會主要是針對以下幾個方面
結合軟件操作進行講解：
① SYNOPSYS 的初始結構搜索方法；
② 獨特 DSEARCH 的使用技巧；
③ 6P手機鏡頭初始結構設計。
具體時間安排：
5月8日（周六）15:00—16:00(下午)
掃描下方二維碼報名參加本期研討會
為了大家能深度參與其中，更好的使用軟件，也能夠學到不同方向的光學設計，
在不泄密的前提下，向大家征集設計指標，作為我們每次發布的題目
，可以是以下任何類型鏡頭：紅外鏡頭、手機拍照模組、放大鏡，投影鏡頭，監控鏡頭，顯微鏡、內窺鏡、VR/AR光學系統、照相機等以及沒有提到的系統；只要有基礎指標就行。
愿意提供設計指標的朋友可以掃碼填寫您的設計指標
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展開 免費 SYNOPSYS? 每月一題（第五期）線上研討會：FP測風儀光學系統設計
具體時間安排：
6月16日（周三）15:00—16:00(下午)
掃描下方二維碼報名參加本期研討會
為了大家能深度參與其中，更好的使用軟件，也能夠學到不同方向的光學設計，
在不泄密的前提下，向大家征集設計指標，作為我們每次發布的題目
，可以是以下任何類型鏡頭：紅外鏡頭、手機拍照模組、放大鏡，投影鏡頭，監控鏡頭，顯微鏡、內窺鏡、VR/AR光學系統、照相機等以及沒有提到的系統；只要有基礎指標就行。
愿意提供設計指標的朋友可以掃碼填寫您的設計指標
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光學軟件供應 軟件定制開發
科學計算軟件 機械設計軟件
光學軟件培訓 光學解決方案
光學儀器設備 光學鏡頭設計
高校輔助教學方案 BSDF測量
衍射光學元件設計開發
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電話：18696118912
郵箱：market@asdoptics.com
網址：www.asdoptics.com
展開 ZEMAX軟件技術應用專題：照明系統簡介
成像理論在照明系統中的應用
有實像的系統可能是攝影鏡頭，也可能是投影儀。如果像直接投影到屏幕上，我們可以把光線從物方傳播到屏幕來實現照明。
投影儀成像系統與攝影鏡頭還是有些不同，例如它利用透鏡的遠心性來提高物光分布的均勻性。但光線追跡的思路仍能對照明系統設計有一定程度的啟發。
上面的例子都是針對實像的，然而也有使用虛像的照明系統。目鏡、定位儀、平視顯示器等都是使用虛像的成像系統，盡管與照明沒有直接聯系，但都含有照明組件。例如，對于平視顯示器，照明對象（通常是LCD）向眼睛投射虛像，虛像的亮度取決于光是如何從LCD傳到我們的眼睛的。如果不仔細考慮其中的邏輯，我們最終得到的平視顯示器圖像則可能是不均勻的，或者我們轉動頭部時看到的圖像會產生變化。
一些照明系統中使用了成像系統的理論和技術，下面是常見的實例和概述。
臨界照明
光源在被照明區域成像，可以被認為是照明系統的一種形式。這種形式被稱為臨界照明。由于光源直接成像到被照明的表面，所以光源的均勻性（或不均勻性）將直接影響到所得照明效果的均勻性。因此臨界照明系統最好與均勻性高的光源一起使用。對于需要控制像差的投影系統，投影透鏡還需要在它和光源像之間留出適當空間。
上圖是一個臨界照明系統，光源通過一個聚光鏡成像在中間像面上，再利用投影鏡投射到屏幕上。前半部分邊緣光線（紅實線）從光源中心追跡到聚光鏡的孔徑邊緣，再追跡到中間像面的中心。后半部分邊緣光線（紅虛線）可以從中間像面的中心追跡到投影鏡頭孔徑邊緣，再追跡到照明目標的中心。前半部分主光線（藍實線）可以從光源（物）的邊緣追跡到聚光鏡的中心，再追跡到中間像面的邊緣。后半部分主光線（藍虛線）從中間像面邊緣追跡至投影鏡頭中心，再追跡至照明目標的邊緣。
請注意照明屏幕的概念是如何用成像和光線追跡的理論來表達的。
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