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菲涅尔透镜在背投影显示中的应用

导读: 塑料菲涅尔透镜应用背投影系统中,扩散屏幕前面,可以显著提高四周亮度,提高整体显示亮度均匀性。菲涅尔透镜也应用在光引擎中,校准透过LCD 面板的光线,使光线聚焦后通过投影透镜。

  摘要:

  塑料菲涅尔透镜应用背投影系统中,扩散屏幕前面,可以显著提高四周亮度,提高整体显示亮度均匀性。菲涅尔透镜也应用在光引擎中,校准透过LCD 面板的光线,使光线聚焦后通过投影透镜。不足之处是增加了透镜成本,重影现象,菲涅尔环,莫尔条纹等。另外,双折射控制在偏光敏感的应用中也十分重要。

  1. 介绍

  一旦光学系统中需要较大尺寸透镜,通常采用菲涅尔透镜。透镜直径超过3 或4英寸(76mm 或100mm)时,玻璃透镜的制造成本就相当可观。如果是应用在显示系统中,另一个需要考虑的因素,就是透镜重量和所占空间都不能过大。而菲涅尔透镜可以做出很平薄,用塑料材料,体积轻,成本低廉。

  塑料菲涅尔透镜也不适合所有的大尺寸应用。因为它的特定结构表面,以及塑料材料的热机械性能限制,导致其精度无法达到某些科技要求,如天文设备中通常需要大尺寸透镜。但是菲涅尔透镜在显示应用中则相当完美。

  2. 应用

  一个菲涅尔透镜可以安装在投影系统中,从而减少元器件的数量,体积、尺寸和成本。一般在单片式LCD 投影机(single-panel LCD projector)中使用向场透镜(Field lense) 和聚光透镜(Condenserlense),使光线更有效地通过LCD。这两种透镜在背投显示器中屏幕系统中广泛使用,使出光更加均匀。图1:

  高射投影系统(Overhead projection system)中使用菲涅尔透镜作为向场透镜(Field lense)和聚光透镜(Condenser lense),在相机中,菲涅尔透镜是重要聚焦部件,能够明显提高亮度和分辨率。

  菲涅尔透镜在背投电视系统中多处运用。包括向场透镜(Field lense)和聚光透镜(Condenser lense),使光线更有效地通过LCD,然后在屏幕系统中使用一个大菲涅尔透镜使输出图象更加均匀。图2.

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