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ZEMAX投影仪临界照明系统设计(2)

时间:2023-11-25 09:42来源:毕业论文
投影系统根据照明方式的不同,可以分为两大类:一是临界照明,照明系统把光源成像在投影仪物体上。要求光源通过照明系统所成的像大于投影面积,这

投影系统根据照明方式的不同,可以分为两大类:一是临界照明,照明系统把光源成像在投影仪物体上。要求光源通过照明系统所成的像大于投影面积,这种系统多用于投影面积比较小的情况。例如,电影放映机,家用投影仪。二是柯勒照明,照明系统把光源成像在投影物镜的入瞳上,这种照明方式多数用于大面积的投影仪中,例如幻灯机和放大机

[2]。

1640年,一个名叫奇瑟的耶稣教会教士发明了一种叫魔法灯的幻灯机,这是世上第一台投影仪。投影仪又称投影机,其发展历史:

(1) CRT投影技术

80年代,个人电脑迅速发展,使得文本和数据展示的市场需求越来越大,促使了CRT投影仪的长足发展。1980年第一台LCD投影机问世,结束了投影仪市场上只有一种技术的局面。

(2) LCD技术论文网

1973年,日本夏普成功开发出以LCD技术为显示面板的计算器和手表,并带动许多厂商。诞生于1989年的爱普生VJP-2000,便是全球第一台LCD投影仪。尽管作为当时最新技术,LCD投影仪还是存在性能和色彩方面的缺憾。直到1995年单片LCD投影仪才正式投入市场。

(3) DLP技术

1987年德州仪器公司研发出了第一块数字显微镜装置,到了1996年,数据光学处理技术正式商品化走向投影显示市场,第一款DLP投影仪问世,仅比LCD投影机晚了7年。

(4) LOCS技术

LCOS技术是从LCD和DLP两家之长的改良型技术,它的基本原理于LCD技术相似,区别在于它利用的是与DLP相似的反射式架构。

1。2投影仪照明系统的意义

投影仪照明系统是把光源尽可能多的聚集到投影物镜中,提高光源的利用率,并均匀照明投影物体,呈现清晰、相似的物像。结婚典礼或家庭聚会等,为了将自己的喜悦之情分享给亲人,常常将生活照片,利用投影仪将资料投影到屏幕上。

2照明系统的要求和设计方案

2。1照明系统的要求

(1)被照明面要有足够的光照度,且要足够均匀[3]。(2)通过合理的结构形式实现被照明面的光照度均匀分布。(3)为发挥投影物镜的作用,要求照明系统的出射光束应该充满整个物镜口径。(4)尽量减少杂光并防止多次反射像的形成。

2。2设计方案

(1)选择LED为初始光源。文献综述

(2)在LED后加入积分棒为照明系统的初始光源如图2。1所示。

图2。1积分棒模型图

两个方案的对比结果如下所示。

LED灯是朗伯光源,其辐射源射向各个方向的辐射亮度是不同的,具有方向性。直接使用LED灯会让光线变得较为密集,物镜呈现出来的像焦距过深,焦距过深就需要在固定的范围内运用多组透镜进行光线均匀化。这样照明系统的体积会过大,不满足对外型小巧的要求。而不同位置的光线发出的焦深也不一样,这样导致照明系统不均匀。积分棒的基本原理是光线经过该棒,在棒体内会经过多次的反射后出射,假设入射时是一个光源,经过多次的反射后,会形成多光束,出射时会形成多个光源“镜像”,这样就相当于把一个光源在能量层面上均匀化了。在LED灯与透镜组之间加入积分棒就是为了使光源均匀化。两个方案经行比较,较为满意的为第二方案,基本满足照明系统的小巧性。

ZEMAX投影仪临界照明系统设计(2):http://www.youerw.com/wuli/lunwen_198895.html
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