复眼透镜提高液晶投影照明系统的能量利用率

照明系统是液晶投影仪的重要组成部分 ,它将直接影响到投影仪的光能利用率以及色彩等系统性能。对于复眼照明系统 ,复眼透镜的良好设计可以大大提高系统的能量利用率。在对液晶投影照明系统的原理进行分析的基础上 ,提出了两种复眼透镜的设计方案。两种方案均采用矩形子复眼 ,便于设计和加工。通过对复眼透镜中每个子复眼进行偏心以及改变其形状大小来提高系统能量利用率。计算机模拟结果表明 ,两种设计方案与传统设计相比 ,在光能利用率上分别提高了 16 .5 %和 2 6 .3% ,并且具有较高的均匀性。最后 ,还对两种复眼透镜的设计方案进行了分析和比较。

用于DLP投影系统的自由曲面TIR准直透镜设计

为了提高DLP投影照明系统中准直部分的准直度并简化准直光路,采用一种自由曲面的TIR透镜作为DLP投影照明系统的准直器件。首先根据空间斯涅耳定律推导出反射曲面以及透射曲面母线上的点的坐标关系,并采用迭代的方法使用Matlab软件计算出母线上各个点的坐标并绘制出曲线图形,然后利用Pro/Engineer对TIR准直透镜进行建模得到TIR准直透镜的模型。分别用理想点光源和扩展光源进行模拟,经过TIR透镜准直后光束发散角在±7°以内,并根据选用的DMD芯片和LED光源选择合适的TIR透镜参数,建立DLP投影照明系统后进行模拟仿真,最终均匀度达到了90%,满足了投影照明系统的需求。

真三维显示器中的导光型白光同步照明系统

本文提出了一种新型导光型白光同步照明光学系统,采用高亮度、连续白光UHP灯作为光源,用积分棒和棱镜等光学元件构成旋转组和固定组。旋转组只有一套且与屏幕同步旋转,而固定组与投影机一一对应且绕屏幕转轴按奇偶角交替排列。旋转组交替扫描固定组,固定组将照明线偏振化后提供给投影机。文中详细论述了系统的工作原理,进行了模拟仿真和实验验证,并给出了在二型真三维显示器中的应用效果。研究表明,该照明光学系统能够满足基于多投影机的真三维显示器需要且具有结构紧凑、重量轻、光损耗低和装调方便等优点。

基于散斑抑制方法的半导体激光显示系统实现

在显示技术不断发展的今天,随着对于激光技术的深入研究,激光显示的优势逐渐得到体现。激光作为光源具有很好的单色性极很窄的光谱线宽,这些特点使得激光成像的颜色饱和度高,显示的颜色数多,比传统光源有着更宽的色域,并且在画面亮度的方面也更有优势。然而由于激光光束高度相干性而产生的激光散斑,会降低图像的质量。因此,对于激光散斑和散斑抑制的研究工作是激光显示领域研究的一个重点。文中我们设计了一种激光投影照明系统,该系统使用的光学元件结构简单,占用空间小,可以很好地运用于投影仪的设计和使用中并保持良好的光效。系统中针对激光散斑的成因设计了一种复合型的散斑抑制方案,这种消散斑方法可以将白场的散斑对比度从0132降低至人眼识别极限以下的0042。

真三维显示器中的同步照明光学系统

在基于多投影机旋转屏的真三维显示器中需要有一种高亮度、窄脉冲工作的白光光源。提出了一种同步照明光学系统,它采用高亮度、连续白光UHP灯作为投影光源,场镜与球面反射镜绕屏幕转轴交替排列,两个透镜组与屏幕同步转动,只有在屏幕正对着投影机时,光束才能从对应的场镜出射照明相应的投影机。该照明光学系统仅用一个光源就能满足真三维显示器中所有投影机照明的需要,并从结构上保证了屏幕转动与投影机投影之间严格同步。该系统成功地应用到了基于多投影机旋转屏的真三维显示器中,三维图像清晰明亮,色彩丰富。论述了系统的工作原理和系统结构,并对投影结果进行了分析。