本文關(guān)鍵詞：基于RGB三色LED光源照明的DLP投影系統(tǒng)光路設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：微型投影技術(shù)是一種新型的現(xiàn)代投影顯示技術(shù),它憑借自身的小型化,便攜化而逐步滲入到人們的日常生活中,在當(dāng)今飛速發(fā)展的信息化年代越來(lái)越受到人們的青睞,成為投影顯示的一大重要發(fā)展潮流。DLP投影顯示方式具有高亮度,高對(duì)比度,高分辨率的特點(diǎn),與新型LED光源結(jié)合,實(shí)現(xiàn)小型化的便攜式微型投影,滿足人們對(duì)投影顯示隨身化與自由化的需求。 本文主要闡述了DLP投影顯示的基本原理及照明系統(tǒng)的核心元器件設(shè)計(jì)思路�；诠鈱W(xué)擴(kuò)展量匹配的原理,設(shè)計(jì)一款適用于商務(wù)投影展示或家庭影院的便攜式微型投影光引擎。 論文首先從理想光源與擴(kuò)展LED光源兩方面推導(dǎo)了復(fù)眼勻光照明原理,獲得LED光源,復(fù)眼透鏡與顯示芯片光學(xué)擴(kuò)展量匹配的條件�；贒LP投影光引擎的照明設(shè)計(jì)的難點(diǎn),提出了應(yīng)用曲面斜率角控制優(yōu)化的方法應(yīng)用于LED光源準(zhǔn)直光路設(shè)計(jì),得到光斑直徑與發(fā)散角度符合復(fù)眼勻光要求的準(zhǔn)直光束,實(shí)現(xiàn)最大程度的利用LED光源能量,90%以上的LED發(fā)光能量能被后續(xù)系統(tǒng)所利用。 結(jié)合偏置投影物鏡的設(shè)計(jì)要求,嘗試將非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的楔形自由曲面透鏡引入成像鏡頭設(shè)計(jì),基于CODE V光學(xué)設(shè)計(jì)軟件,建立自定義的像質(zhì)評(píng)價(jià)函數(shù),分別對(duì)x,y兩個(gè)方向上點(diǎn)列點(diǎn)均方根半徑大小值進(jìn)行控制的優(yōu)化方法,在不增加鏡頭尺寸的條件下,實(shí)現(xiàn)偏置投影,為今后的偏置式投影鏡頭提供了一種新的思路。 論文設(shè)計(jì)并加工的的投影光引擎結(jié)果為：投影分辨率為1280x800(WXGA),投影鏡頭在0.5m-3m的投影距離下,投射出15inch-90inch的全偏置畫(huà)面,實(shí)現(xiàn)LED功率45W條件下,光通量輸出達(dá)到3001m以上,均勻性95%以上的高品質(zhì)投影顯示效果。 論文最后對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行公差分析,雜散光研究處理,用于指導(dǎo)系統(tǒng)機(jī)械方案及散熱方案的設(shè)計(jì),使得整機(jī)方案更合理化,易于大規(guī)模批量生產(chǎn)。
【關(guān)鍵詞】：LED DLP 復(fù)眼照明 光學(xué)擴(kuò)展量 微型投影 自由曲面優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH741.5;TN27
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-19
• 1.1 課題背景12-16
• 1.1.1 投影顯示發(fā)展概述12-13
• 1.1.2 現(xiàn)代投影顯示方式簡(jiǎn)介13-14
• 1.1.3 LED光源的DLP微型投影市場(chǎng)機(jī)遇與挑戰(zhàn)14-16
• 1.2 本論文主要研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)16-17
• 1.3 論文內(nèi)容結(jié)構(gòu)安排17-19
• 第2章 DLP投影顯示基本原理簡(jiǎn)介19-32
• 2.1 DMD芯片介紹19-22
• 2.1.1 微反射鏡陣列20-21
• 2.1.2 像素排布21-22
• 2.2 數(shù)字光處理技術(shù)顯示原理22-23
• 2.3 LED光源特點(diǎn)23-25
• 2.4 投影光路結(jié)構(gòu)25-32
• 2.4.1 核心光學(xué)元件介紹25-29
• 2.4.2 遠(yuǎn)心結(jié)構(gòu)與非遠(yuǎn)心結(jié)構(gòu)29-32
• 第3章 DLP投影照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)32-71
• 3.1 照明原理介紹32-38
• 3.1.1 投影顯示中的光學(xué)參數(shù)32-35
• 3.1.2 臨界照明與柯拉照明35-36
• 3.1.3 光學(xué)擴(kuò)展量匹配36-38
• 3.2 復(fù)眼勻光照明系統(tǒng)38-45
• 3.2.1 復(fù)眼勻光照明基本原理39-40
• 3.2.2 理想軸上點(diǎn)光源照明下的復(fù)眼照明系統(tǒng)40-42
• 3.2.3 實(shí)際擴(kuò)展光源照明下的復(fù)眼照明系統(tǒng)42-45
• 3.3 基于多曲面斜率角控制的準(zhǔn)直系統(tǒng)的設(shè)計(jì)45-56
• 3.3.1 用于折射曲面優(yōu)化的斜率角控制法簡(jiǎn)介45-47
• 3.3.2 用于DLP光引擎的LED準(zhǔn)直照明系統(tǒng)的多曲面斜率控制法47
• 3.3.3 基于單曲面斜率角控制法的多片式透鏡照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本理論47-56
• 3.4 照明系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)及性能仿真分析56-66
• 3.4.1 設(shè)計(jì)初始參數(shù)確定56-62
• 3.4.2 準(zhǔn)直系統(tǒng)設(shè)計(jì)62-64
• 3.4.3 中繼系統(tǒng)設(shè)計(jì)64
• 3.4.4 DMD面光束結(jié)構(gòu)分析64-66
• 3.5 照明系統(tǒng)公差分析66-71
• 3.5.1 LED位置公差分析67
• 3.5.2 中繼透鏡與TIR棱鏡公差分析67-69
• 3.5.3 復(fù)眼位置公差分析69
• 3.5.4 照明系統(tǒng)公差補(bǔ)償69-71
• 第4章 DLP投影成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)71-92
• 4.1 投影成像系統(tǒng)介紹71-73
• 4.2 偏置鏡頭設(shè)計(jì)73-76
• 4.2.1 數(shù)碼梯形校正74-75
• 4.2.2 光學(xué)物理校正75-76
• 4.3 楔形自由曲面鏡頭實(shí)現(xiàn)偏置投影76-82
• 4.3.1 楔形自由曲面在CODE V中建模與光線追跡77-78
• 4.3.2 楔形自由曲面在CODE V中的優(yōu)化78-80
• 4.3.3 楔形自由曲面偏置鏡頭優(yōu)化結(jié)果及性能分析80-82
• 4.4 偏置成像鏡頭設(shè)計(jì)方案及性能分析82-88
• 4.4.1 偏置鏡頭成像光路特點(diǎn)及設(shè)計(jì)規(guī)格要求82-83
• 4.4.2 全孔徑光束偏置鏡頭方案設(shè)計(jì)83-86
• 4.4.3 孔闌切趾仿真實(shí)際光束及系統(tǒng)性能分析86-88
• 4.5 成像光路公差分析88-92
• 4.5.1 投影物鏡公差分析88-90
• 4.5.2 TIR棱鏡空氣間隙公差90-92
• 第5章 便攜式DLP投影儀整機(jī)性能仿真及性能分析92-99
• 5.1 整機(jī)性能仿真92-94
• 5.2 整機(jī)光通量輸出估算94-95
• 5.3 雜散光分析95-97
• 5.3.1 Flat態(tài)消光95-96
• 5.3.2 Off態(tài)消光96-97
• 5.4 便攜式DLP投影儀樣機(jī)制作97-99
• 第6章 總結(jié)與展望99-101
• 6.1 論文總結(jié)99
• 6.2 研究展望99-101
• 參考文獻(xiàn)101-105
• 在攻讀碩士期間發(fā)表論文105

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 劉振杰;劉鵬;余飛鴻;;Parametric optimization method for the design of high-efficiency free-form illumination system with a LED source[J];Chinese Optics Letters;2012年11期

2 何玉蘭;劉鈞;焦明印;羅傳偉;;利用CODE V設(shè)計(jì)含有自由曲面的光學(xué)系統(tǒng)[J];應(yīng)用光學(xué);2006年02期

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

1 張?jiān)鰧?投影顯示系統(tǒng)光學(xué)引擎研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所）;2004年

2 周杰;反射式投影顯示光學(xué)系統(tǒng)的理論分析和應(yīng)用研究[D];浙江大學(xué);2005年

3 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2條

1 劉昆;CF-LCoS投影光引擎雜散光分析、散熱設(shè)計(jì)及測(cè)試[D];浙江大學(xué);2012年

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

  本文關(guān)鍵詞：基于RGB三色LED光源照明的DLP投影系統(tǒng)光路設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號(hào)：293383