本文關(guān)鍵詞：光纖傳輸LED微投影照明光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： LED DMD 微投影 能量利用率 均勻性

【摘要】：隨著顯示技術(shù)的飛速發(fā)展,投影顯示在顯示領(lǐng)域扮演著重要的角色。微型投影儀由于具有體積小、方便攜帶、顯示畫(huà)面大的優(yōu)點(diǎn),在投影顯示的市場(chǎng)中迅速崛起,目前微投影顯示已經(jīng)成為了顯示方向的熱門領(lǐng)域之一。由于市場(chǎng)的高度評(píng)價(jià)與認(rèn)可,對(duì)微型投影儀的要求越來(lái)越高。除了需要進(jìn)一步縮減系統(tǒng)體積,如何提高光能利用率和照明光斑的均勻度是微型投影顯示在發(fā)展中面臨的難題。針對(duì)上面問(wèn)題,對(duì)微型投影顯示照明光學(xué)系統(tǒng)的研究和設(shè)計(jì)是解決問(wèn)題的關(guān)鍵所在。論文中,照明光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)選用LED(Light Emitting Diode)作為照明光源,DMD(Digital Micro-Mirror Device)為顯示芯片,光纖作為傳光、勻光元件,以幾何光學(xué)、非成像光學(xué)等理論基礎(chǔ)上,經(jīng)過(guò)理論上的計(jì)算論證,采用光學(xué)仿真軟件Tracepro作為輔助設(shè)計(jì)工具,設(shè)計(jì)并實(shí)體建模仿真了單錐形光纖照明光路系統(tǒng)、多錐形光纖組合照明光路系統(tǒng)和CPC(Compound Parabolic Concentrator)型光纖組合照明光路系統(tǒng)。本文主要工作內(nèi)容如下:1、介紹了微型投影儀的發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢(shì)和研究的意義,闡述了投影顯示的原理和結(jié)構(gòu),分析比較了幾種常見(jiàn)的微投影顯示技術(shù),最后給出了微投影顯示的評(píng)價(jià)參數(shù)。2、分析了LED的光學(xué)特性,引入非成像光學(xué)理論,特別闡述了光學(xué)擴(kuò)展量在光學(xué)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,深入討論了LED與DLP(Digital Light Processing)相結(jié)合的微投影顯示系統(tǒng)的優(yōu)劣。3、提出了三種微型投影顯示系統(tǒng)照明方案,分別為單錐形光纖照明方案、CPC型光纖組合照明方案、多錐形光纖組合照明方案。使用仿真軟件TracePro對(duì)幾種照明方案模型進(jìn)行了仿真,主要針對(duì)照明光斑形狀、照明光斑均勻性、發(fā)散角度、光能利用率和簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行探索研究。4、根據(jù)仿真結(jié)果,對(duì)具有較好性能的照明光路系統(tǒng)進(jìn)行了加工和實(shí)物測(cè)試,得到測(cè)試數(shù)據(jù)后與仿真結(jié)果相比較,檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的成果。
【關(guān)鍵詞】：LED DMD 微投影 能量利用率 均勻性
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM923.34
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-24
• 1.1 微投影技術(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展態(tài)勢(shì)10-11
• 1.2 投影機(jī)的原理和結(jié)構(gòu)11-14
• 1.2.1 投影機(jī)的原理11-12
• 1.2.2 投影機(jī)的結(jié)構(gòu)12-14
• 1.3 微投影機(jī)光源的選取14-15
• 1.4 微投影顯示技術(shù)分類15-20
• 1.4.1 TFT LCD投影顯示技術(shù)16-17
• 1.4.2 LCoS17-18
• 1.4.3 DLP18-19
• 1.4.4 微投影顯示芯片的比較與選取19-20
• 1.5 微投影顯示性能評(píng)價(jià)參數(shù)20-22
• 1.6 論文的研究意義和結(jié)構(gòu)安排22-24
• 第二章 微投影照明光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)24-36
• 2.1 LED光學(xué)特性分析24-25
• 2.1.1 光通量24-25
• 2.1.2 發(fā)光強(qiáng)度25
• 2.1.3 發(fā)光效率25
• 2.2 非成像光學(xué)25-31
• 2.2.1 非成像光學(xué)起源與發(fā)展26-27
• 2.2.2 非成像光學(xué)基本理論27-29
• 2.2.3 光學(xué)擴(kuò)展量的引入29-30
• 2.2.4 光學(xué)擴(kuò)展量在光學(xué)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用30-31
• 2.3 DLP投影系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和原理31-34
• 2.3.1 DMD芯片原理31-33
• 2.3.2 DLP微投影儀光學(xué)系統(tǒng)33
• 2.3.3 LED與DLP結(jié)合的優(yōu)劣33-34
• 2.4 仿真軟件簡(jiǎn)介34
• 2.5 設(shè)計(jì)步驟34-35
• 2.6 本章小結(jié)35-36
• 第三章 微投影系統(tǒng)照明方案設(shè)計(jì)36-63
• 3.1 單錐形光纖照明方案36-45
• 3.1.1 錐形光纖結(jié)構(gòu)分析36-38
• 3.1.2 單錐形光纖模型建立及仿真38-44
• 3.1.3 兩種光路設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果比較44-45
• 3.2 CPC照明方案45-58
• 3.2.1 邊緣光線原理45
• 3.2.2 CPC45-47
• 3.2.3 CPC的光學(xué)特性47-48
• 3.2.4 CPC方案彩色的實(shí)現(xiàn)48-49
• 3.2.5 圓形CPC49-50
• 3.2.6 正方形CPC50-55
• 3.2.7 前方后矩CPC55-58
• 3.2.8 不同模型和光路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果比較58
• 3.3 多錐形光纖組合照明方案58-62
• 3.3.1 多錐形光纖組合模型建立及仿真59-61
• 3.3.2 兩種光路設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果比較61-62
• 3.4 本章小結(jié)62-63
• 第四章 投影顯示照明系統(tǒng)實(shí)物測(cè)試與分析63-68
• 4.1 實(shí)物照明光路結(jié)構(gòu)分析63-65
• 4.2 光能利用率測(cè)試65-66
• 4.3 照明光斑均勻度測(cè)試66-67
• 4.4 誤差分析67
• 4.5 本章小結(jié)67-68
• 第五章 全文總結(jié)及展望68-70
• 5.1 全文工作總結(jié)68
• 5.2 后續(xù)工作展望68-70
• 致謝70-71
• 參考文獻(xiàn)71-74

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 劉旖;林祖?zhèn)?祁康成;王小菊;芮大為;沈匿;;基于LED光源的單片式DLP照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];光電工程;2011年09期

2 孫文軍;張梅恒;尹燕宗;孟中;;DMD微投影顯示的LED光學(xué)引擎設(shè)計(jì)[J];光學(xué)技術(shù);2009年05期

3 何曉敏;郭華福;;一種應(yīng)用于LCoS光機(jī)的復(fù)眼照明系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)[J];光學(xué)與光電技術(shù);2008年06期

4 韓景福;;LCoS顯示技術(shù)與LCoS背投[J];現(xiàn)代顯示;2008年05期

5 閆峰;王淑英;尹燕宗;孫文軍;;LED微型投影系統(tǒng)的照明設(shè)計(jì)[J];哈爾濱師范大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào);2007年06期

6 李曉艷;鐘伯亮;王樂(lè);金尚忠;;LCOS微型投影系統(tǒng)的LED照明設(shè)計(jì)[J];光學(xué)技術(shù);2007年05期

7 宋家軍;何平安;;LCoS背投光學(xué)引擎中變焦投影物鏡設(shè)計(jì)[J];應(yīng)用光學(xué);2007年01期

8 王蔚生;邱菘;毛敏;朱兵;童燕;張鳴杰;徐佳;;采用LED光源DLP背投電視光學(xué)引擎的研究[J];現(xiàn)代顯示;2006年12期

9 賈金萍;張志東;;LED背光源亮度均勻性的研究[J];現(xiàn)代顯示;2006年04期

10 王金菊;宋定宇;;LCD、DLP及LCOS投影機(jī)技術(shù)層面上的差異剖析[J];中國(guó)西部科技;2006年01期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 甄艷坤;LCOS微投影顯示中照明系統(tǒng)的研究和設(shè)計(jì)[D];浙江大學(xué);2007年

2 陸巍;投影顯示照明光學(xué)的理論和實(shí)驗(yàn)研究[D];浙江大學(xué);2006年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 徐佳;基于LED的DLP投影顯示光學(xué)引擎研究[D];華東師范大學(xué);2008年

2 沈默;LED投影顯示照明系統(tǒng)研究[D];浙江大學(xué);2006年

3 王蓉;LCOS微型投影儀中照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D];浙江大學(xué);2006年

，

本文編號(hào)：1013325