光学背投幕焦距范围与投影机镜头的匹配原则

时间:2009/03/13 来源:专业视听网

关键词:

1.光学背投屏幕的定义
    背投屏幕是指投影机位于屏幕之后,直接朝向观众投影。光学屏幕控制光线路径并将明亮清晰的图像投至预定的视区。而且演示者和观众可以站在图像前而不会产生暗影或者强光干扰。由于投影设备隐藏在屏幕背后,视区依然会保持安静、清洁、整齐。
    光学背投屏幕兼具菲涅耳透镜的聚焦能力及柱面透镜的发散特性,从而可以达到最佳的图像观看效果。光学背投屏幕可显示明亮而清晰的图像,并具有卓越的对比度,亮度是普通前投或背投屏幕的4倍以上。 
2.光学背投屏幕的焦距
    屏幕焦距是光学背投幕一个比较特别和主要的参数,光学背投幕在制造过程中,背面的菲涅耳(Fresnel)透镜以同心圆的方向进行切割,以控制光线的入射角度。菲涅耳透镜的技术广泛应用在光学屏幕的制造工艺上,菲涅耳透镜由CAD/CAM采用钻石切割而成,在一块光学屏幕上,切割了高达1万种不同剖面的菲涅耳镜头:
    不难想想,如果要在背投幕上形成良好的图像聚焦,对光源的距离就会有一定的限制范围,在这范围内投影,才能使图像获得良好的聚焦度和解析度,避免图像模糊或重影。如果屏幕焦距与投影距离不吻合,不但投影机光线不能得到良好的扩散和均衡,而且透镜切割的痕迹比较容易在画面上作为一个螺旋条纹背景显示出来,屏幕的四角突出更甚。 
3.光学背投焦距与投影机镜头的匹配
    由于菲涅耳透镜技术的应用,我们知道了屏幕焦距与投影机镜头的匹配对于表现最完美的光学背投效果至关重要,因为在所有单层光学屏幕的安装过程中,投影机光线必须以正确的角度透射屏幕,再以垂直的角度分布光线,才能使屏幕亮度达到良好的扩散与均衡。投影距离与屏幕焦距一般存在三种情况,我们以下例的配置方案加以说明:Barco SLM-R9+ 投影机,DNP GWA200″ 4800光学背投幕(屏幕焦距4800mm,投影距离3800mm~6700mm)。
    第一种情况:屏幕焦距接近投射距离(配置Barco TLD1.2:1+镜头),利用Barco Lens软件进行修正计算,投影距离等于5080mm,很明显投射距离与屏幕焦距4800mm很接近,投影机光线获得垂直分布,能够使屏幕亮度达到良好的均衡分布。
    第二种情况:屏幕焦距小于投射距离(配置Barco TLD HB1.6~2.0:1镜头),利用Barco Lens软件进行修正计算,投影距离最短需要5850mm,很明显投射距离偏远了屏幕焦距4800mm,投影机光线汇聚成比较窄角的分布,利用这种光学原理,当需要在比较小的会议室配备长焦镜头时,会议桌可以尽量的往屏幕方向靠近。
    屏幕焦距大于投射距离的投影方式是可以接受的,因为长焦镜头具备比较好的景深和透光率,所以屏幕亮度的均衡可以保证,但原则是投影距离不能超过屏幕焦距的1.4倍。 
    第三种情况:屏幕焦距大于投射距离(配置Barco TLD HB0.8.:1镜头),利用Barco Lens软件进行修正计算,投影距离3160mm,很明显投射距离严重偏短了屏幕焦距4800mm,投影机光线扩散成比较广角的分布,一般会出现很明显的太阳效应。
    设计单层光学背投系统时,屏幕焦距大于投射距离的方式在任何情况都不建议使用,这种情况跟短焦镜头成像的物理缺陷也有很大的关系,类似于摄像机的镜头焦距原理:短焦镜头无法获得良好的景深和亮度均衡。

热门技术探讨更多>>

同类产品或技术文章列表更多>>