用于CF-LCoS LED照明的大角度复眼系统共轭成像优化设计

发布时间：2018-08-16 16:02

【摘要】：根据LED发光特性以及彩色滤光片式硅基液晶芯片特性,从成像光学的角度导出了复眼照明系统的基本成像公式.在此基础上由彩色滤光片式硅基液晶芯片目标区域的大小及其对光束入射角以及LED经整形以后的光斑尺寸与发散角的要求,根据推导的复眼系统的基本成像公式计算彩色滤光片式硅基液晶芯片复眼照明系统的初始结构,利用复眼照明系统中的多重共轭成像关系,将复眼成像,中继透镜成像分别优化,最后将两者通过孔径与中间像匹配的基本要求进行复眼阵列组合,设计了基于彩色滤光片式硅基液晶芯片的大照度入射光下的复眼照明系统.该系统以较小的复眼数,在保证彩色滤光片式硅基液晶芯片照明要求的条件下,较好地解决了照明系统效率、均匀性与大角度问题.与传统计算方法相比,该方法简单明了.非成像软件的模拟结果证明该方法准确,均匀性好,效率高.实验样机结果验证了本文所提方法的正确性和有效性.
[Abstract]:According to the luminescence characteristics of LED and the characteristics of color filter silicon based liquid crystal chip, the basic imaging formula of compound eye illumination system is derived from the point of view of imaging optics. On this basis, the size of the target area of the color filter silicon based liquid crystal chip and the requirements for the beam incident angle, the speckle size and the divergence angle of the LED after shaping are analyzed. According to the basic imaging formula of the compound eye system, the initial structure of the color filter silicon based liquid crystal chip compound eye illumination system is calculated, and the complex eye is imaged by using the multiple conjugate imaging relation in the compound eye illumination system. The relaying lens imaging is optimized respectively. Finally, the compound eye illumination system based on the color filter silicon based liquid crystal chip is designed, which is based on the basic requirements of matching the aperture and the middle image. Under the condition of guaranteeing the illumination requirement of the color filter silicon based liquid crystal chip, the system solves the problems of the lighting system efficiency, uniformity and large angle with a small number of compound eyes. Compared with the traditional calculation method, this method is simple and clear. The simulation results of non-imaging software show that the method is accurate, uniform and efficient. The experimental results show that the proposed method is correct and effective.
【作者单位】： 浙江大学光电科学与工程学院;重庆理工大学光电信息学院;
【基金】：国家自然科学基金(No.60177013)资助~~
【分类号】：TM923.34

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本文编号：2186473