水雾投影的互动性研究及设备制作

近年来,水雾投影技术逐渐发展,为了研究水雾投影的互动性制作了水雾投影装置,实现了基本的成像功能。在投影的基础上希望通过深度相机提高互动性,比如可以在投影上留下清晰的影像、在投影上画画等功能。利用雾化器、风扇完成雾幕的制作。通过调整风扇风量使雾幕更加清晰。在不同温度下测试在雾幕上投影的清晰度,再调整雾量使投影清晰,并分析了制作中存在的问题。

红点奖后再出“明”场面 小明投影携手京东方正式开启LCD投影仪真4K时代

日前,LCD投影仪行业领导品牌、LCD投影仪标准制定者、小米生态链品牌小明投影(以下简称“小明”)在北京举办主题为新视界“明”场面的旗舰新品发布会。此次发布会,小明连发多款LCD投影仪重磅产品:小明持续探索LCD投影仪品质革命,打造全新V系列,与全球半导体显示龙头BOE(京东方)开启深度合作,联合发布两款划时代新品:全球首款单片式LCD 4K投影仪--小明V1 Ultra 4K智能投影仪、全球最亮单片式LCD投影仪——小明V1智能投影仪。小明家族全新设计语言的设计灵感来源于建筑学的集合切割美学。全新千元旗舰机皇小明Q3 Pro智能投影仪,将性价比推向极致。面向海外市场的Xming PageOne,是全球首个内置Google TV和Netflix的投影仪。

电弧炉底吹气体搅拌技术

根据国外底吹电弧炉炼钢技术的开发应用情况,介绍底吹电弧炉炼钢工艺的原理、特点、类型和发展简况。并且对其冶金特性和经济效益进行了分析讨论。

固态体积式真三维立体显示发光二极管投影光源

针对固态体积式真三维立体显示对高亮度和色温可调的要求,设计了采用大功率、单芯片发光二极管(LED)的投影光源。理论计算了投影光源的亮度,结合液晶光阀对不同波长透过率的影响,对理论设计结果进行了修正。考虑寿命、散热等影响因素,提出了采用大功率红绿蓝LED加白光LED的投影光源方案。针对选取的LED发光特性,采用混合集光方法设计了准直器,并进行了仿真和实际测试。测试结果表明:采用准直器后,LED的发散角从±75°减小为±20°。搭建了真三维显示系统样机,测试其屏前亮度达到149cd/m2,且无闪烁,立体感强,但存在视角较小的问题。实验显示,设计的投影光源满足固态体积式真三维立体显示的要求。

微型投影机自由曲面LED聚光器的设计

为提高LED微型投影机中光学引擎的效率和结构紧凑性,研究了自由曲面LED聚光器结构和工作原理,设计了含有折射和反射自由曲面的LED聚光器。采用非成像理论和同时多表面设计方法,计算并获得了聚光器折射和反射两个自由曲面在子午截面内的各点坐标,利用聚光器的旋转对称性得到了其在三维空间内的面形数据。设计结果的光学建模仿真分析表明:所得聚光器能够有效地收集大功率LED光源的能量,并将光束发散角控制在12°内,其光能收集率达到71%。与采用反射式聚光器的设计方案相比,光能收集率提高了20%,而体积则下降了70%,有效地提高了光学引擎的效率和紧凑性。本项设计对LED微型投影仪的小型化具有指导和借鉴作用。

TIR透镜优化设计在LED微投影显示系统中的应用

发光二极管(lighting emitting diode,LED)取代传统光源作为投影仪,特别是微投影显示系统的光源是一种趋势。采用由非球面构成的TIR透镜代替锥形光管和CPC集光器,并通过整个系统最终在目标屏上形成的照明效果为依据,对TIR透镜的内部结构尺寸参数进行优化设计,采用经过优化设计的TIR透镜作为对LED光源所发光束进行收集整形的光学元件,克服了在传统投影显示系统中经常出现的锥形光管或复合抛物面集光器(compound parabolicconcentrator,CPC)给整个系统所带来的光学体积大的缺点。以单片式LCOS(liquid crystal onsilicon)结构为基础,利用RGB LED时序方式进行混色,设计了一套LED微投影显示系统,并通过光线追迹程序对其光学性能进行模拟评估。结果表明:在考虑时序混色方式影响的情况下,整体系统光能效率为2.38%,系统光学体积仅为125 cm3,达到了对系统结构简单紧凑的设计要求。

单片式LCOS微型投影仪照明系统设计

照明系统作为投影仪的重要组成部分,对于整个系统的亮度和均匀度起着决定性作用。本文提出了一种特殊的复合抛物面聚光器(Compound Parabolic Concentrator,CPC)作为回复反射器微型投影仪照明系统,目的在于利用CPC特殊的几何结构对UHP(Ultra High Performance)光源发出的部分光线进行收集循环利用,以提高整个系统的光能利用率。通过在Tracpro软件中建立整个单片式LCOS微型投影仪照明系统进行光线模拟,结果表明:使用特殊CPC回复反射器以后,投影到屏幕上的能量提高约为单纯利用椭球形反光碗收集光线时的两倍。

彩色伪随机编码闪光投影仪及其像质分析

设计了一种能够广泛应用于标定和不标定主动机器视觉中的彩色伪随机编码阵列闪光照明投影仪。该投影仪具有无畸变、简单小巧及耗能低等特点。重点研究了投影仪的原理和结构以及投影图案编码方式,采用以彩色反转片作为编码板的一种无畸变投影方法。对影响成像质量的因素进行分析,确定了编码图案的最大单元数目与物距、景深和视场等参数之间的关系。实验结果验证了方案的正确性和可行性。

大型物体测量中的付立叶变换轮廓法

介绍一种用付立叶变换轮廓法（ＦＴＰ）来实现的大型物体表面轮廓测量系统。ＦＴＰ用在该大视场、大面积测量时，能够达到的测量精度为３‰，重复性精度为１‰。

LCD投影系统光学引擎的计算机仿真分析

光学引擎是决定LCD投影系统色度、光度品质的核心部件之一。根据投影系统光学引擎的结构特点,结合色度学原理,利用光路追踪法编制了光学引擎的色度、光度仿真分析软件。仿真分析软件具有双向功能:对引擎的光学系统可进行色度光度计算,并可根据色度、光度指标优化光学引擎结构。将仿真与实际的光学引擎进行了对比实验,得到多组投影视场的色坐标对比数据,最后用软件优化了一个光学引擎,得到该引擎结构的优化数据。实验结果表明:该软件可提高光学引擎的设计效率。

衍射光栅制造技术的发展

衍射光栅已广泛应用于国防、科研和国民经济的许多领域,因此跟踪世界先进的衍射光栅制造技术具有十分重要的意义。文中对衍射光栅制取的两个重要方法—刻划光栅与全息光栅的原理和技术发展进行了阐述,并指出了衍射光栅制造技术的发展趋势。

基于局部单应性矩阵的结构光系统标定研究

在基于结构光测量系统中,投影仪标定对物体的三维测量精度有着直接的影响。通过投影仪投射多幅正交格雷码至棋盘格标定板表面,利用未标定摄像机获得受棋盘格标定板调制的变形格雷码条纹图像,通过局部单应性矩阵方法获得棋盘格标定板各角点所对应的投影仪图像坐标。根据摄像机图像坐标、投影仪图像坐标与棋盘格标定板角点对结构光测量系统进行标定,获得摄像机与投影仪的内参数矩阵以及投影仪图像坐标系在摄像机图像坐标系的位姿矩阵。最后对结构光测量系统进行了标定实验;并使用Samuel Audet标定工具箱、Douglas Lanman标定工具箱与提及的标定方法进行标定误差对比。实验结果表明该方法操作简便,精度高,能较好地标定结构光测量系统参数。

数字光处理投影系统成像质量测量方法

介绍了数字光处理(DLP)投影系统的工作原理,提出了基于光学调制传递函数(MTF)的成像质量测量方法.利用绿场传感信号探测数字微镜器件(DMD)的快速翻转,并实现数字微镜器件翻转、电荷耦合器件(CCD)曝光时间和图像采集三者之间的严格同步.对数字微镜器件图像在x、y两个方向上进行快速傅里叶频谱分析,根据其二阶调制传递函数幅值提出了3个评价指标,分别反映数字光处理投影系统中像质的最差值、平均值以及离散度.实验结果表明,该方法的设计思路合理可行,成像质量测试系统具有良好的精度和稳定度,可以为数字光处理投影机的质量控制提供有效的评估手段.

用于三维主动视觉传感的投影系统的光学设计

通过投影系统将编码图片投射到物体的表面,然后再用CCD接收被测物体表面调制的图形,从而得到物体三维信息。文章叙述了投影系统的原理和结构,并对投影系统进行了外形尺寸计算,利用光学设计软件对聚光镜、投影物镜进行了优化,得到了一个较为理想的、满足视觉传感精度的投影系统,且成本低及成像质量好,有较高的实用价值。

空间编码消畸变投影系统的研究

文章介绍了一种应用光学投影放大原理的光学投影系统,使用此系统可以把彩色编码图投射到被测物体的表面,用于三维物体的测量。该系统与传统投影仪成像原理不同,首先用照相机拍摄彩色编码图,然后将底片通过反置相同的照相物镜,投射到被测物体表面;实验结果表明,采用此方法可以很好地消除畸变,满足成像质量的要求。

投影仪工作原理及使用与维护

投影仪是一种利用光学元件将工件的轮廓形状进行放大并将轮廓像投影到影屏上的光学仪器。随着现代教育技术的应用与发展,投影仪在实际工作中的作用越来越大。对投影仪的工作原理及日常使用与维护作简单的介绍,对加强投影仪的使用管理力度,提高投影仪的保养措施和方法,延长投影仪的使用寿命有重要意义。

LED光源照明微投影仪系统的设计

随着LCOS技术的发展,投影仪趋于微型化,而投影系统的分辨力也不断提高,因此对投影仪的光源系统的要求就越来越高,希望得到高强度以及光学扩展量小的光束。采用两个LED面光源作为投影仪的照明光源,使用包括了与偏振光转换系统耦合的光棒以及照明透镜的FF光学系统,使光源发出的光得到充分的均匀,并尽量地会聚在LCOS上。模拟结果表明,该照明系统达到了所要求的照度,并且整个系统结构简单,非常紧凑。

隐形眼镜投影测量仪的设计

提出了一种采用光学投影成像和自扫描光电二极管列阵(SSPA)传感器实现隐形眼镜曲率、光学中心厚度和直径测量的新方法,基于此方法设计成功了一种新型隐形眼镜投影测量仪。介绍了仪器的测量原理、仪器结构、光电二极管列阵信号采集以及单片机控制系统的硬件和软件设计。该测量仪测量镜片曲率半径的精度优于±0.1mm,测量镜片光学中心厚度的精度优于±0.01mm,测量镜片直径的精度优于±0.1mm,并能分辨镜片上任何方向大于0.01mm的杂质和表面缺陷。

液晶投影机光棒照明系统的分析与设计

提出了一种采用光棒为光积分元件、PBS棱镜为偏振转换元件的液晶投影机照明系统,分析了影响照明系统性能的主要因素,进而提出了相应的设计方法,设计与实际取得了良好的一致。

同心三反射镜光学系统研究

介绍了由同心折、反射面组成的光学系统的一般特性,揭示了如果入射光束与出射光束平行,那么系统对空间任一点成几何理想像。讨论了同心光学系统实物成实像的条件和Offner系统的环视场,给出了Offner系统的计算公式。