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投影仪镜头科普你知道多少?

2019-12-21 19:53:17

投影仪镜头几乎没有什么流行科学。我们关注芯片、色轮、散热等，但有时我们忽略了一眼就能看到的镜头。

从外面看，投影仪的镜头是一对不可忽视的部分。它明亮的眼睛默默地讲述着光影成像的秘密。一旦电源接通，就会有另一束耀眼的光。不管内部结构有多复杂，镜头总是充当光的看门人，为成像效果保持第一个也是最后一个屏障。

我们看到的镜头只是冰山一角。

你认为透镜是一个大的透明圆盘，但实际上它可能是一个顶部宽底部窄的光通道。

如图所示，投影仪镜头通常由一个镜头筒和n个镜头组成。

由此，我们也可以得到一个谜题，为什么投影仪镜头需要这么多零件？

原因是不同的镜头有不同的效果。镜头影响焦距、焦距范围和聚焦后的成像质量。

每个镜头都有明确的职责分工，有些是放大倍率，有些是焦距范围。为了调整色差和提高成像质量，有时需要逐一进行补偿。

每当一束白光冲出镜头时，由于波长不同，红、橙、蓝、绿、黄、靛、紫光会被分离，不会折射到同一点，所以色差问题需要通过镜头补偿来解决。

此外，考虑到成本，并非每个投影仪产品都需要复杂的透镜组。当亮度和精度要求不高时，不同的透镜数量和由不同材料制成的透镜的互补匹配可以达到期望的效果。

材料影响透镜效果

不同材质的镜头会对画面产生不同的影响。就投影透镜而言，它们主要分为两种类型:玻璃透镜和树脂(也称为塑料)透镜。

玻璃透镜

1.良好的耐热性。

2.玻璃透镜采用单次研磨制造，加工性能好，精度高。

(贝当投影系列的透镜部分全部由玻璃透镜制成，具有良好的耐热性，长期使用后不易造成透镜变形和热散焦)

贝当投影F1贝当投影D1

树脂透镜

1.与玻璃透镜相比，它耐热性不足，在高温下会变形。

2.树脂透镜是用研磨工具通过精密注射成型制造的。表面精度达到微米级，但对加工环境等条件要求高，加工性能与玻璃透镜相比不稳定。

就物理特性而言，玻璃总体上优于树脂，但不排除一些高阶树脂透镜的性能与玻璃透镜相当。除了纯树脂透镜组和纯玻璃透镜组之外，通常还存在两种透镜互补的透镜组。

玻璃镜片的研磨过程耗费了大量的人力和时间，导致生产率和产量的缓慢提高。然而，树脂透镜对于低性能要求和价格取向的产品非常有吸引力，因为它们的熔点低，易于成型和大规模生产，并且易于成本控制。这也是市场上大多数低流明微型投影仪使用树脂透镜的原因。

类似的考虑也适用于透镜镜筒的材料。镜筒直接包裹镜头，所以镜筒的变形阻力也会影响镜头，从而影响成像质量。

同样，镜筒材料有两种，金属和树脂。由于树脂镜筒的加热不均匀和导热性差，不同区域会有不同尺寸的变形，导致假聚焦和散焦。金属镜筒加热后导热性能好，加热均匀，镜筒变形小，与树脂透镜相比，散焦现象很小，可以通过聚焦进行校正。

然而，材料的选择不仅仅是从质量的角度。在足够的适用性条件下，一般型号对镜头架设没有任何特殊要求，可以使用树脂镜筒，但在工程机械或一些高级影音室型号上，经常使用金属镜筒。此外，与玻璃透镜的长供应链相比，树脂透镜通常通过协调工艺生产，这更适合大规模生产。

这种玻璃不是另一种普通的玻璃。

投影仪的玻璃透镜是由普通玻璃制成的吗？显然不是。

因为对光有特殊要求，玻璃

下面的问题出现了:光源如何产生热量和抵抗热量？除了内部散热系统，重要的精密零件需要保证耐热性，因为微小的变形会影响最终的成像效果。

流明的数量越多，内部热量就越高。有时我会感觉投影仪处于运行状态，惊讶于暖手器的手感。然而，与1000度内芯相比，表面热量微不足道。想象一下，在这么小的柜子里聚集这么多热量，要求透镜材料足够耐热是很自然的。

如果镜头不耐热会发生什么？首先，透镜变形，导致错误聚焦和散焦。此时，虽然焦点可以重新聚焦，但症状不是根本原因，而且每次电影播放到一半时都不可能停下来重新操作。最严重的变形是不可逆的，对成像质量造成不可逆的损害，整个机器的性能将大大降低。

短焦距镜头非常昂贵

由于焦距相对较短，短焦距镜头属于投影仪镜头领域的“毒刺”(stinger)角色，难以设计。为了在如此短的透镜中实现各种功能，将使用多个透镜进行补偿。焦距越短，镜头越大，超短焦距越大，意味着越贵。

不同光源下的透镜

光源对透镜设计的影响主要在于孔径f值的变化。光圈的基本功能是控制通过的光束数量。光圈值指的是光圈大小(光圈值=镜头焦距/光圈)。F值越大，孔径越小，对比度越高。汞灯型号通常具有较大的氟值，其次是激光光源和相对较小的发光二极管光源。根据不同型号的要求，镜头设计会有所不同，所以没有必要放下相同的焦距，针对不同的光源特性进行调整。