基于LED光源的微投影光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、如今隨著科技永無(wú)止境的發(fā)展,功能已不是人們對(duì)投影機(jī)的的唯一要求,而今更注重其娛樂(lè)性與輕巧性。應(yīng)運(yùn)而生的微型投影機(jī)設(shè)備已成為投影顯示行業(yè)的主流方向。LED光源技術(shù)經(jīng)過(guò)這幾年的高速發(fā)展和普及,以其高對(duì)比度,高穩(wěn)定性,色彩還原力能力強(qiáng)等特性已經(jīng)成為目前投影顯示設(shè)備不可或缺的一部分，設(shè)計(jì)高效輕量化的LED照明系統(tǒng)是微型投影系統(tǒng)照明部分的重點(diǎn)。本文在對(duì)傳統(tǒng)照明方案進(jìn)行理論研究的基礎(chǔ)上運(yùn)用lighttools對(duì)基于LED光源的復(fù)眼透鏡系統(tǒng)、方棒棒照

2、明系統(tǒng)進(jìn)行了模擬仿真。發(fā)現(xiàn)它們并不匹配微投影照明的設(shè)計(jì)理念，以此提出了一種基本自由曲面透鏡的全新的照明方案，通過(guò)運(yùn)用非成像邊緣光線理論折射定理以及光源與目標(biāo)面的能量拓?fù)潢P(guān)系列出對(duì)應(yīng)的微分方程，再利用matlab計(jì)算工具通過(guò)數(shù)值分析法求解對(duì)應(yīng)的離散點(diǎn)坐標(biāo)。連接這些離散點(diǎn)形成自由曲面，直接通過(guò)lighttools高級(jí)建模模塊仿真模擬得出合理的結(jié)果。
　　根據(jù)市場(chǎng)動(dòng)態(tài)需要設(shè)計(jì)一款適用于TI剛推出的0.47英寸芯片的微投影鏡頭，在對(duì)微型投

3、影儀照明系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和參數(shù)計(jì)算的基礎(chǔ)上對(duì)常規(guī)投影鏡頭的結(jié)構(gòu)類型進(jìn)行了分析和選擇,最后選用了反遠(yuǎn)距結(jié)構(gòu)性質(zhì)的鏡頭。在選擇一款合適的專利作為初始結(jié)構(gòu)前提下,應(yīng)用zemax以及codev軟件對(duì)投影物鏡進(jìn)行了整合設(shè)計(jì)與優(yōu)化,經(jīng)優(yōu)化后鏡頭由7片玻璃（均為常見(jiàn)玻璃）2片塑料（4面非球面）組成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，緊湊，易加工。投射比0.66：1，即在600mm處投影出44inch的畫(huà)面，鏡頭有效焦距6.45mm，F(xiàn)＃：2.1，全視場(chǎng)86°，系統(tǒng)總長(zhǎng)46mm，