前言：我們精心挑選了數篇優質光學技術的應用文章，供您閱讀參考。期待這些文章能為您帶來啟發，助您在寫作的道路上更上一層樓。

第1篇

（1）液晶顯示器。利用光電子技術對有源陣列液晶顯示器進行制造，其主要是利用光刻技術，對薄膜晶體管著、色濾波器的陣列進行制作，并且通過對光學檢測技術的利用，對顯示器產品進行最后的監視。在顯示器的制作中，光電子技術一直貫穿著整個過程，尤其是在診斷工藝的時候，對微粒的控制和檢測則利用光學之后，還利用紫外光解決液晶在密封上的問題，最后，在對加工中存在的缺陷問題上利用了激光對其進行查找定位、處理。

（2）信息儲存。在進行信息儲存的時候，主要采用的是DVD、CD等方式，其主要采用的技術就是利用光儲存信號來進行儲存的，而儲存的容量大小則需要由寫入的光源來進行決定，光盤儲存量則和光斑之間具有反比的關系。從剛開始的時候，對于光電子激光器來說，主要采取的是氣體激光器，隨著社會的發展，逐漸發展成為半導體激光器。此時，當寫入的光源產生的光斑則會與激光波的平方產生反比例的關系，使VCD、CD的儲存量得到有效擴大。

（3）通信技術。在通信技術領域中，應用光電子技術具有保密性高、信號容量大、結構輕便、通信距離遠等優點，主要是利用激光技術，將信息都加載于激光束之上，利用激光束快速傳播的方式來進行通信，與無線電技術相比，激光通信多了光電和光電轉換過程，經由信號的轉變其，將已有的影像、聲音等進行轉換，使其轉成為電信號之后，將信號利用調制器進行調制成為一束激光，由于此調制成的激光參數會受到信號控制的影響，從而使信號在激光上得到加載。此時將激光利用發射端進行發射，在接收端進行接收，利用光檢測器對電信號檢測，最終使用調節器對信號進行還原。

2光電子技術科學應用于軍事領域

（1）激光測距儀。在飛機、坦克、火炮和艦艇中，激光測距儀是這些武器裝備的重要組成技術裝備，使各戰術武器裝備在系統上具有更強的攻擊力，并且具有更高的準確性。通常情況下，能夠使其首發的命中率高于80%，使各武器裝備能夠充分發揮自身的作用。

（2）熱攝像儀。在目前的熱攝像儀中，GaAlAs/GaAaQWIRFPA是熱攝像儀應用最為廣泛的技術，而非制冷IRFPA的熱攝像技術，不僅使在極度低溫冷卻的工作問題得到解決，而且還使熱像儀在密度和成本上更具優勢。在目前，非制冷熱像儀主要應用在低中擋的傳感器中，其所采用的陣列主要分為640×480、320×240，其可以進行探測的溫差為0.05K。

（3）預警和干擾設備。利用飛機對目標進行一系列的偵測，其主要利用的是加載在飛機上的光電子預警設備，其可以對空間坐標、技術參數等進行確定和偵測，經過相關判斷之后，對存在的危險目標進行預警。其主要是利用在不同的物質上、背景上所產生的光電子電磁波存在不一致的反射，將四周反射出來的電磁波與目標進行差異性的比較，以此來得以識別和發現目標之后對其進行跟蹤、預警。目前在火箭、導彈中的紅外預警器得到應用。

3結語

第2篇

僅今年,電影界由于數字化時代的到來進行了不斷的技術革新。以前老式的膠卷放映方式也已經逐漸被取代。因此在全球進入數字化時代之后,全面研究數字化電影技術已經擺在電影工作者的議程上。要對數字電影進行了解就一定要全面學習和了解其工作原理和在放映過程中各種技術的運用,其中就以光學技術的應用尤為重要。在二十一世紀中,光學技術得到了非常良好的發展,在越來越多的行業中光學技術已經發揮著非常重要的作用。特別是在日益火爆的電影行業中,光學技術更是在電影發展史上起到了功不可沒的作用。

一、光學技術

所謂的光學,就是對光進行研究的一門科學,其研究的對象就是光的產生,以及光作為一種特殊的物質與普通物質相互的各種作用。光學一直以來作為一門非常獨特的科學存在,但是,在光學的發展過程中,光學在最初的純光研究的基礎上得到了長遠的發函,目前已經在很多行業得到應用。信息化傳遞、醫療事業、國防事業等方面都有了非常重要的運用。

二、數字電影放映系統

在數字電影的整個運行系統中,最為重要的部分就是放映的系統,電影放映的質量直接跟電影的放映系統有關。很多觀眾都覺得,質量上好的放映機加上原始制作的電影,才能夠達到最佳的放映效果。但是傳統電影在放映過程中都是通過膠卷循環播放,由于放映次數的不斷增加,膠卷在放映過程中難免會有一些磨損,隨著時間的推移,放映出來的電影,其觀影效果肯定不斷下降。而數字電影是通過數字化技術,通過數據拷貝的方式進行傳遞和放映,在放映的過程中不會應為播放次數而影響到播放質量。

目前,傳統的使用膠片放映的電影系統已經成為過去,然而就影院的發展而言,數字化電影與傳統電影還是具有非常緊密的聯系。與傳統電影相比較,數字化電影的不同之處在于:數字化放映機以及數字服務器取代了傳統的膠卷放映設備,而膠卷更是被硬盤、光纖傳到以及衛星發射技術所代替。

三、光學技術在數字電影放映系統中的應用

(一)光學原理在數字電影成像中的應用

1.光學技術在數字電影投影成像中的應用。提到數字電影就不得不提投影技術,如今世界上最為普遍的是采用液晶顯示、直接光學放大以及數字化光處理這三種方式。而發展最為成熟的就是數字光處理技術。這個技術的關鍵原件就在于數字顯微原件[1]。其在工作過程中表現出來的工作方式是:通過對半導體中“偶極”效應進行集合,進而對電路中的細微變量以指定的固定軸為基準進行偏轉,進而達到驅使更多所需要的顯微原件按照所需要的方向進行偏轉的目的。根據需要將其中某一特別光線進行投影,那么就可以先微鏡的屏幕上面顯示出質量良好的畫面。

2.光學技術在數字電影彩色成像中的應用。通過光學技術的應用,確實可以在屏幕上面得到相應的圖像,但是眾所周知,我們目前看到的影片都是色彩分明的,所以要想獲取彩色的圖像就需要一個可以對光波進行過濾的彩色輪,這樣將向靶面照射的光波進行過濾,如圖1,2所示。通過藍、紅、綠三色的濾光片共同組成了彩色輪,其在旋轉過程中保持著60HZ的頻率,在一秒的時間內,可以有180個彩場產生。在這個結構中,通過數字處理技術的運用對彩色的順序進行處理,然后通過RGB格式的數據陸續由DMD進行儲存。然后,彩色論通過接受光系統的聚集,將所接收到的白光照射到已經存儲有彩色數據的DMD上,由于彩色輪在不斷轉換,三原色的色彩會不斷按照順序投放到DMD的表面(如圖2所示)。由于視頻信號采用的頻率與彩色論一樣,而且設置成為同步切換,微鏡結構就通過對紅光強度的感受對“開啟”狀態進行確定,同理,綠光和藍光也同樣如此。DMD的圖像隨后被投影到大屏幕上,這樣就形成了方形的像素,而這些像素就是我們所看到的影像。由于人眼在觀察事物的過程中會有視覺停留的現象,所以在對三原色的光進行不斷中和之后,就可以得到彩色的圖像。微鏡在“開啟”狀態(-10°)時,投射和聚焦的鏡頭就會將微鏡反射出來的光線投射到屏幕上;反之,在處于“關閉”的情況下,吸收表面就可以將所有光線全部吸收,進而防止光干擾的情況發生(如圖1所示)。

圖1微鏡偏轉反射成像示意圖

圖2光路形成數字投影示意圖

(二)光學技術在終端投影鏡頭中的應用

1.光學技術在鏡頭工作環境中的應用。光學是一門非常精密的科學,任何一種運用到光學的儀器中都具有非常系統的光學參數作為基礎。比如,鏡頭的焦距參數,投影儀的孔徑選擇,安裝尺寸的確定等等。而數字電影在運用的過程中則是有更多的光學參數,比如投射靶面所需要的具體尺寸,聚光片的厚度以及直徑等等。并且,在實際工作時,如果圖像達到5000流明以上,就要對氙燈的使用進行考慮。

2.確定鏡頭焦距。根據我國現在運用最多的BARCO公司出產的有2K像素水平的DP100的機型來說,按照之前已有的設計鏡頭的經驗而言,影院的放映距離都是固定的,所以在影院放映電影的時候,可以通過固定距離進行滿足。從上面提到的DP100來看,有35mm-41mm,42mm-52mm,40mm-67mm以及70mm-95mm這幾種從35mm到95mm都有覆蓋的焦距鏡頭可供選擇,以最少的鏡頭達到了大多數使用者的要求。但是,盡管種類不過,但是鏡頭的制作成本卻非常貴,使用者在采購的過程中需要有很大的投入?；诖?我們過自己設計了可以進行變焦的鏡頭,我們生產出了從40mm到120mm的10鐘變焦鏡頭,在對上述進行進行滿足的情況下,其使用成本得到大大降低。

3.確定光學鏡頭后工作的距離。有兩種方法可以確定出工作距離,第一就是對電影放映機的光學部分進行實地測量,通過最直接的方式得到數據,但是光學部分的儀器都非常精密和貴重,所以一直以來都是被封存在一個非常密封的地方,在具體的測量操作上有一定的困難[3];第二種方法就是對靶面的數據以及聚光片和分光作用的數據進行了解后,根據光的逆向原則可以計算出這種工作距離。這種方法相對于前一種而言具有更容易操作的可行性。

4.確定鏡頭結構?；旧厦恳粋€非常了解光學技術的工程師都知道,在電影放映鏡頭的后工作距離與焦距之間的比例一直維持在0.5-0.7中,而且鏡頭的設計也并不復雜。但是如果鏡頭的焦距有40mm,那么這兩者的比例就會直線上升到3.這樣就只有通過遠心的鏡頭結構。因為這種鏡頭的孔徑比較小,在設計的過程中難度非常大,同時這種鏡頭的耐高溫能力也要非常強,通常都是在6000流明的條件小工作。所以只能夠通過全權分離的方式對遠心光路進行改進,以此來滿足上述所需的要求。

(三)像差

通過光學原理的方式進行投影成像,其畫面的質量也會因為光學的像差而受到一定的影響,電影院所運用的放映機也同樣如此[3]。光源、分離色光、靶面投射、聚合鏡片以及投射鏡頭都會影響最終放映圖像的效果,影響觀眾觀看影片的效果。因此,研究投影像差、根據光學原理減少像差就變得極其重要。

第3篇

關鍵詞：光學技術；數字電影放映；應用

進入數字電影時代以來，傳統膠片電影的放映系統已經逐步淡出了電影舞臺，影院工作者們曾經輕車熟路的放映膠片電影的技術也幾乎沒有用處了，因此，要了解數字電影放映系統，發展完善其放映技術，就必須深入開展數字電影放映系統工作原理和程序的研究。21世紀以來，光學技術的應用范圍日益增加，研究和探討光學技術在電影放映系統的應用不但可以了解光學技術在該領域的應用實效，而且可以增加人們對數字電影放映系統的知識累積，促進電影行業的穩健發展。

一、光學技術

光學，即研究光的科學，它的主要研究對象為光的產生、本質以及光與物質的相互作用。雖然光學是一門專門的學科，但是就光學的發展性來說，光學及自身工程學的應用領域已經發生了很大的變化。光學技術是一種應用極為廣泛的載體，幾乎所有大型系統都需要發揮其載體作用，信息技術、醫療行業、能源應用等諸多領域都需要光學技術的支持和傳載。

二、數字電影放映系統

數字電影系統最重要的部分就是放映系統，它是決定數字電影放映實際效果的最終技術關口。絕大多數觀眾認為只有好的電影放映機加上最原始的拷貝電影，電影畫面才能栩栩如生。然而，傳統的膠片電影因為放映次數的增加，質量會隨之下降，數字電影的效果不如將原始膠片電影進行拷貝的效果，但是他們也不得不承認數字電影的質量不會隨著放映次數的增多而有所改變。

雖然傳統膠片電影已經淡出電影舞臺，但是從電影院發展放映技術的歷程來看，數字電影放映系統的工作原理和使用的技術同傳統的膠片電影的放映技術之間并不存在不可逾越的差距。同傳統膠片電影相比，數字電影放映方式有所變化的是：膠片電影的放映機被數字電影的放映機和服務器所取代，衛星、光纖、硬盤等數字載體取代了傳統的膠片拷貝。

三、光學技術在數字電影放映系統中的應用

（一）光學原理在數字電影成像中的應用

1.光學技術在數字電影投影成像中的應用

現今使用最為廣泛的電影投影技術主要有數字光處理、直接光放大影像以及液晶顯示三種，發展最為成熟的是數字光處理技術。數字光處理技術的關鍵部分是數字微鏡器件[2]。它的工作原理：通過集合半導體晶片的“偶極”效應來驅使電路內部的微小動量圍繞某一固定的軸進行偏轉，以達到使在轉向結構中位置相對固定的所有微鏡都發生有規律的偏轉的目的，在這種情況下，如果能夠對電場電路進行控制，這些微鏡就能按照電路控制進行預定的方向偏轉，而照在微鏡上面的光線也會隨之反射在不同方向。把其中同一方向的光線經過鏡頭投射在銀幕上，就形成了微鏡在銀幕上組成的圖像了。

2.光學技術在數字電影彩色成像中的應用

光學技術應用在投影成像中雖然能得到圖像，但是要得到完整的彩色圖像，必須要將一個過濾光波的彩色輪應用在照射至靶面的光路中，如圖1，2所示。彩色輪是由扇形的紅色、綠色和藍色的濾光片組成，它的旋轉頻率為60Hz，一秒內能刷出180個彩場。在該結構中，數字處理技術在確定彩色模式的順序后，其被分解為RGB的數據會按照對應順序存儲入DMD。隨后，彩色輪接收到聚光系統聚集的白光后，會將白光以單色光的形式照射到DMD的表面，隨著彩色輪的旋轉，紅光、綠光和藍光都會依序投射到DMD表面（如圖2所示）。因為視頻信號同彩色輪是同步的，因此當紅光投射到DMD表面時，微鏡就會根據紅光的強度和位置等信息而決定“開啟”狀態，其他兩種光線也是如此。DMD的圖像被投射到屏幕以后就會形成方形的像素，這些像素就構成了數字投影的圖像。人眼的“暫留視覺”將紅光、綠光和藍光的信息進行綜合以后，就能得到全部的彩色圖像了。微鏡在“開啟”狀態（-10°）時，投射和聚焦的鏡頭就會將微鏡反射出來的光線投射到屏幕上；相反，在“關閉”狀態時，吸收表面就會將反射出來的光線吸收干凈，從而消除無效光線干擾圖像的可能性（如圖1所示）。

（二）光學技術在終端投影鏡頭中的應用

1.光學技術在鏡頭工作環境中的應用

任何使用光學技術進行投影的系統，都必須有關于工作環境參數的具體要求，如鏡頭焦距、投影孔直徑和安裝尺寸等[1]。數字電影的放映鏡頭需要考慮的工作參數則更多，如投射靶面的尺寸、靶面反射彩色輪單色光線的光程、聚合鏡片的有效厚度、分離色彩光線、鏡頭鑒別靶面像素的極限值等等。同時，在實際操作過程中，一旦圖像亮度超過5000流明，就要考慮氙燈使用時產生的過高溫度，提高鏡頭耐高溫的水平。

2.確定鏡頭焦距

按我國目前使用最為廣泛的BARCO公司出產的有2K像素水平的DP100的機型來說，依據以往設計和使用放映電影鏡頭的經驗，影院都是在固定距離下進行放映，因此固定鏡頭的設計符合絕大部分影院的要求。從上面提到的DP100來看，有35mm-41mm， 42mm-52mm，40mm-67mm以及70mm-95mm這幾種從35mm到95mm都有覆蓋的焦距鏡頭可供選擇，以最少的鏡頭達到了大多數使用者的要求。然而，雖然變焦鏡頭的種類較少，但是其價格相當昂貴，增加了使用者的消費成本。所以，通過自行設計變焦鏡頭，我們生產出了從40mm到120mm的10鐘變焦鏡頭，在涵蓋范圍同上述機型基本一致的前提下，大大降低了使用者的采購成本。

3.確定光學鏡頭后工作的距離

要確定后工作距離有兩種方法，第一種就是對放映機的光學引擎進行實際測量，但是因為光學引擎作為放映機的關鍵部分被存放在一個密封的地方，我們很難對其進行實際測量[3]；第二種方法則是在了解靶面的長和寬以及分離色光和聚合鏡片的形式后，根據逆向運算其對應比例得出相近的后工作距離的數值。這種運算方式能夠實現，最主要的原因是分離色光和聚合鏡片的形式都是固定的，其計算尺寸也是根據光束的尺寸而進行比例縮放的，在整個逆向計算過程中，唯一的可變因素就是分離紅光和綠光的角度差異，而這個差異可以從放映機的外型結構獲得，無需進入機器內部，相對第一種方法更為方便。

4.確定鏡頭結構

所有對光學技術了解透徹的工程師們都清楚的知道，當電影放映鏡頭的后工作距離同焦距的比例在0.5-0.7的范圍內時，鏡頭的結構設計比較簡單。然而，一旦鏡頭焦距達到40mm，兩者之間的比例接近于3，這種情況下就只能選擇遠心光路的鏡頭結構。因為遠心光路的鏡頭孔徑相對較小，其設計難度較大，再加上要將鏡頭要承受照度為6000流明時的高溫納入考慮范圍，因此，只能將遠心光路進行權全分離式的改進，以期使改進后的結構滿足以上所有要求。

（三）像差

使用光學技術形成的投像畫面，畫質效果會受到光學像差的影響，電影放映機也不例外[3]。光源、分離色光、靶面投射、聚合鏡片以及投射鏡頭都會影響最終放映圖像的效果，影響觀眾觀看影片的效果。因此，研究投影像差、根據光學原理減少像差就變得極其重要。

四、結語

數字電影是以數碼技術為工具進行拍攝、傳播和保留的具有廣大觀眾源的新型電影，光學技術對數字電影放映系統領域的發展有著至關重要的作用。了解光學技術在數字電影系統中的應用范圍和應用原理是符合社會需要的具有實際意義的課題，它不但能滿足學者們研究光學技術領域的要求，而且能為人們不斷發展和完善數字電影放映系統提供技術支持和保障。

參考文獻：

[1]陳琛，左治君，李臣友.數字電影放映系統中的光學技術[J].現代電影技術，2007（10）：39-43.

[2]胡威捷.光學技術的新概念及其發展趨勢的探討[J].光學技術，2011（06）：11-14.

[3]鄒靜嫻.數字光處理（DLP） 投影系統[J].電視技術，2003（1）：4-8.