基于LED光源的DLP微投影顯示光學引擎的研究.pdf

1、目前,隨著便攜設備的普及和多媒體設備的集成,對便攜式設備的顯示尺寸提出了更多的要求。液晶顯示屏幕占領了14以下的顯示終端市場,但是無法再進行更大的擴展。而便攜式設備的信息分享對便攜式設備的顯示技術提出以下要求:體積更小、顯示尺寸更大、光能利用率要高等,這些都不是傳統(tǒng)的顯示技術能夠達到。微型投影技術是便攜式顯示設備的革命,它具有小尺寸、大的顯示畫面,必將成為移動設備上不可或缺的關鍵技術。但是,微型投影機面臨需要進一步提高光效率和縮小體積的

2、問題,以利于延長電池供電的工作時間和應用領域。本文針對這樣的問題,對可以嵌入便攜設備的微型投影機的光學系統(tǒng)進行了設計,主要在特定的小尺寸范圍內實現投影光學系統(tǒng)的高效率。論文所做的主要工作和取得的成果如下:
　　1、首先介紹了微型投影機的設計意義、研究現狀。對所選用的投影芯片DMD進行了簡單的介紹。對LED光源應用在微投影光學引擎上的優(yōu)勢和不足進行了分析,并對LED光源與DMD結合使用的優(yōu)勢進行了分析。
　　2、介紹了光學設計

3、中的非成像光學理論,以及非成像光學在微投影光學引擎設計中的應用,尤其是光學擴展量在優(yōu)化設計中的應用。介紹了微投影光學引擎設計中的評價參數和設計目標。
　　3、提出了兩種微型投影光學系統(tǒng)的設計方案。一種是采用復眼透鏡作為主要光學元件,配合二色鏡混色使用;另一種是采用光棒混光和勻光,與TIR棱鏡組合對投影芯片進行照明。在軟件ZEMAX中對投影機的鏡頭進行了相關設計。使用tracepro軟件對方案一中的復眼透鏡、二色鏡進行了建模、仿真、

4、分析和優(yōu)化,光學效率仿真結果為8.99％。在tracepro軟件中對方案二中的光棒、中繼光學系統(tǒng)、TIR棱鏡進行了建模、仿真、分析和優(yōu)化,光學效率仿真結果為12.2％。
　　4、對CREE公司和luminus公司的兩套三基色LED光源進行了測試。對復眼透鏡系統(tǒng)到達DMD芯片上的光學效率進行了測試,結果為15.6％,對整體系統(tǒng)的光學效率進行了估算,整體效率在8％左右,仿真結果與實測結果相近。
　　論文最后對本文工作進行了總結,