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    [分享]光學背投屏幕焦距與光程分布的關(guān)系 [復(fù)制鏈接]

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    只看樓主 倒序閱讀 樓主  發(fā)表于: 2007-03-19
    1. 光學屏幕的焦距 0Hz*L,Bh4  
        屏幕焦距是光學背投幕一個比較特別和主要的參數(shù),光學幕在制造過程中,背面的菲涅耳(Fresnel)透鏡以同心圓的方向進行切割,以控制光線的入射角度。如圖所示,要想在背投幕上形成良好的圖像聚焦,對光源的距離就會有一定的限制范圍,在這范圍內(nèi)投影,才能使圖像獲得良好的聚焦度和解析度,避免圖像模糊或重影。如果屏幕焦距與投影距離不吻合,透鏡切割的痕跡比較容易在畫面上作為一個螺旋條紋背景顯示出來,屏幕的四角突出更甚。 [u_-x3`  
        目前市面常見的光學背投幕多數(shù)為單一的焦距范圍(俗稱單焦幕),值得一題的是丹麥DNP 的光學背投幕采取了多種優(yōu)化技術(shù),使客戶在設(shè)計方案時有更多的選擇以達到最佳的預(yù)期效果。為了給客戶在選擇投影機時有更多的余地,盡量不受屏幕焦距的限制,DNP 的光學幕具備多種不同的焦距范圍(俗稱多焦幕),以適應(yīng)不同焦距的投影機鏡頭,目前已經(jīng)面市的焦距范圍幾乎覆蓋了0.7~2.2:1的所有鏡頭。 M(,npW  
    Kt,ENbF  
        選擇正確的屏幕焦距對于表現(xiàn)最完美的光學背投效果至關(guān)重要,在大多數(shù)單層光學屏幕的安裝過程中,投影機的光線必須以正確的角度透射屏幕,再以垂直的角度分布光線,才能使屏幕亮度達到良好的均衡。投影距離與屏幕焦距一般存在三種情況,我們以下例的配置方案加以說明:Barco SLM-G5投影機,DNP NWA120″ 3200HC光學背投幕(屏幕焦距3200mm,投影距離2600mm~4500mm)。 Qrt[MJ+#  
        第一種情況:屏幕焦距=投射距離(配置Barco TLD1.2:1鏡頭),利用Barco Lens軟件進行修正計算,投影距離=屏幕寬度(2438mm)×鏡頭焦距(1.2)=2964mm,很明顯投射距離與屏幕焦距3200mm很接近,投影機光線獲得垂直分布,能夠使屏幕亮度達到良好的均衡,見下圖: zwAkXj  
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        第二種情況:屏幕焦距<投射距離(配置Barco TLD1.6:1鏡頭),利用Barco Lens軟件進行修正計算,投影距離=屏幕寬度(2438mm)×鏡頭焦距(1.6)=3860mm,很明顯投射距離偏遠了屏幕焦距3200mm,投影機光線匯聚成比較窄角的分布,利用這種光學原理,當需要在比較小的會議室配備長焦鏡頭時,會議桌可以盡量的往屏幕方向靠近,見下圖: zOR  
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        第三種情況:屏幕焦距>投射距離(配置Barco TLD0.8.:1鏡頭),利用Barco Lens軟件進行修正計算,投影距離=屏幕寬度(2438mm)×鏡頭焦距(0.8)=2122mm,很明顯投射距離嚴重偏短了屏幕焦距3200mm,投影機光線擴散成比較廣角的分布,一般會出現(xiàn)很明顯的太陽效應(yīng)(見下圖)。設(shè)計單層光學背投系統(tǒng)時,屏幕焦距大于投射距離的方式在任何情況都不建議使用,這種情況應(yīng)該把屏幕改成DNP NWA120″ 1850HC光學背投幕(屏幕焦距1850mm,投影距離1500mm~2600mm)。 Y4PB&pZ$O2  
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    2. 屏幕焦距與最佳視像點
    c&Pgz~iP  
        我們分析了屏幕焦距與投影機鏡頭存在密切的光學關(guān)系,也知道屏幕焦距在任何情況下都不建議大于鏡頭焦距。事實上,鏡頭焦距允許控制在大于屏幕焦距的1.4倍之內(nèi)。在此范圍之內(nèi),選擇不同焦距的投影機鏡頭會直接影響最佳視像點的觀看位置。我們通過下例兩種設(shè)計方案加以說明,條件是:Barco IQ-G350投影機,DNP NWA100″ 1850HC光學背投幕(屏幕焦距1850mm,投影距離1500mm~2600mm),離地110cm安裝。 q]%c 6{w  
        第一種方案:要求在屏幕最近點獲得良好的亮度均衡,根據(jù)最近觀眾座位離屏幕距離應(yīng)大于2倍圖像高度的法則,我們自然想到了圖像高度(1524mm)×2=3048mm,最短鏡頭焦距=屏幕焦距(1850mm)/圖像寬度(2032mm):1=0.91:1,顯然我們要配置Barco QVD0.85:1的短焦鏡頭,才比較吻合投影距離等于屏幕焦距可以獲得最大亮度均衡的原則,如下圖所示,觀眾與屏幕上緣和下緣的垂直夾角分別是13?和14?,一般從大于10?到30?度之間稱為人眼的有效視域,顯然符合這個準則: N?d4Pu1m  
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        第二種方案:要求在屏幕最遠點獲得良好的亮度均衡。有一個經(jīng)驗值是最遠觀眾座位的距離不超過4倍屏幕的高度。因為涉及到光學屏幕的焦距問題,丹麥DNP公司有另外一個參考公式: *KP 60T  
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        我們先償試配置Barco QVD1.3~1.8的變焦鏡頭,取最小焦距代入上述的公式可得: &H!#jh\w  
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        如下圖所示,投影距離2.504m是屏幕焦距1.850m的1.35倍,仍然符合鏡頭焦距允許控制在大于屏幕焦距的1.4倍之內(nèi)的準則,只是觀眾與屏幕上緣和下緣的垂直夾角收窄到了6度,這也是建議光學背投屏幕到到最遠觀眾座位的距離不超過4倍屏幕高度的依據(jù)之一: hJ0)"OA5  
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