基于LED光源的微投影光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、如今隨著科技永無止境的發(fā)展,功能已不是人們對投影機的的唯一要求,而今更注重其娛樂性與輕巧性。應(yīng)運而生的微型投影機設(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)過這幾年的高速發(fā)展和普及,以其高對比度,高穩(wěn)定性,色彩還原力能力強等特性已經(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。本文在對傳統(tǒng)照明方案進行理論研究的基礎(chǔ)上運用lighttools對基于LED光源的復(fù)眼透鏡系統(tǒng)、方棒棒照

2、明系統(tǒng)進行了模擬仿真。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，通過運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)系列出對應(yīng)的微分方程，再利用matlab計算工具通過數(shù)值分析法求解對應(yīng)的離散點坐標(biāo)。連接這些離散點形成自由曲面，直接通過lighttools高級建模模塊仿真模擬得出合理的結(jié)果。
　　根據(jù)市場動態(tài)需要設(shè)計一款適用于TI剛推出的0.47英寸芯片的微投影鏡頭，在對微型投

3、影儀照明系統(tǒng)進行設(shè)計和參數(shù)計算的基礎(chǔ)上對常規(guī)投影鏡頭的結(jié)構(gòu)類型進行了分析和選擇,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軟件對投影物鏡進行了整合設(shè)計與優(yōu)化,經(jīng)優(yōu)化后鏡頭由7片玻璃（均為常見玻璃）2片塑料（4面非球面）組成，結(jié)構(gòu)簡單，緊湊，易加工。投射比0.66：1，即在600mm處投影出44inch的畫面，鏡頭有效焦距6.45mm，F(xiàn)＃：2.1，全視場86°，系統(tǒng)總長46mm，