光機設(shè)計概念與分析第一章：投影機系統(tǒng)簡介 5bX6#5uP1  
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1-1光機設(shè)計初步認識 TGV  
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照明系統(tǒng)的設(shè)計目的為何?燈源在LCD中有何作用? {3edTu  
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現(xiàn)在要說明的是投影機光機之設(shè)計的基本概念。在此，我們以一三片式穿透式LCD光機為例。 "x*-PFT  
如畫面中所顯示的是一般所使用的三片式LCD所組成之光機系統(tǒng)。整個 LCD projector的作用是因為LCD本身并非自發(fā)性的發(fā)光組件， uS5o?fg\e  
所以必須使用一個燈源來提供光源。使其能透過照明系統(tǒng)，有效的照射于LCD面板上，提供LCD面板投影至鏡頭所需要的光源。   KMjg;!y  
首先，我們將照明系統(tǒng)視為一個黑盒子，燈源的發(fā)光分布經(jīng)過投影機系統(tǒng)成像到LCD面板上面。 #DI$
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由于燈源本身特性使然，其在空間上之能量部分如圖A中所示，如果將此光源直接照射于液晶面版上面，除了使得光使用效率大打折扣外，也會使的面版上呈現(xiàn)不均勻之能量分布，進而影響了成像品質(zhì)。所以照明系統(tǒng)設(shè)計之目的，就是希望透過設(shè)計的技巧，除了提升光源之效率外，并能均勻化液晶面版上之能量，如圖B中所示。   |3eGz%Sd  
如此一來，可使得LCD成像面上的每個位置都達到均勻效率的分布。透過這樣的設(shè)計，可將LCD面板透過鏡頭成像的影像效果達到最佳品質(zhì)。 1-2光源在照明系統(tǒng)之行為 0 bSA_  
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燈源于反射罩上之行為如何? t})$lM  
為了使設(shè)計之照明系統(tǒng)更符合實際之需求，有效而準確的掌握光于照明系統(tǒng)之行為，就成為首要之事，所以首先我們由燈開始，藉由簡單之幾何關(guān)系，了解光于反射罩上之行為。如圖1所示，是一2次曲線方程式，我們將曲線上第1焦點定義為f1、第2焦點定義為f2，而曲線頂點與第一焦點距離則定義為f，兩焦點之距離為S。首先由f1發(fā)射出一光源達到反射罩P點上，經(jīng)過反射罩，必定會聚焦于f2上面。在f1、P、f2三點   所構(gòu)成之三角形關(guān)系式中，我們定義f1到反射罩的距離為r ，P點與f2之距離則定義為r’；光線與光軸的夾角為α。 30F!kP*E  
則我們利用此三角關(guān)系式可以導(dǎo)出公式1 (r')2=r2+s2 - 2rs cos (π - α)。如果我們再把兩焦點之距離S與焦距F之間定義為延伸率E，整個r的廣義式子就是畫面中的公式2 。所以利用公式2可以廣義的定義任意一個曲線。     5EeDHsvV9  
舉例來說：如果在f1焦點上，有一個大小固定的光源時，光線會有一個 △f1的變異量，因此在其聚焦點的位置上，就會產(chǎn)生 △f2=E△f1。所以當f1有△f1的變化量時，在f2的聚焦點會有 E△f1的變異量。利用此關(guān)系式，當f1有一定的變化量時，就可以很清楚的知道，光經(jīng)過一個反射罩之后，光與聚焦點處的變化量的大小為何。當S=0時，由公式2可知，R會等于F，為一個圓的表示式。當S=∞時， r可以簡化成，2倍的焦距除以1加上 cos α ，如畫面上的公式3，為反射罩一拋物線的表示式。 +=3CL2{An  
1-3反射罩口徑與焦距之關(guān)系 \m/xV/  
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