激光显示照明光路中复眼透镜的设计

发布时间：2018-10-26 06:30

【摘要】：设计激光投影机光学系统需要从如何减小光学系统的体积和提高激光光源的光效两个方面考虑。研究了激光显示照明系统中的复眼透镜,并对设计的复眼小透镜矩形单元进行了优化,发现在复眼透镜整体尺寸和单颗复眼小透镜焦距一定的情况下,整个复眼透镜上的阵列越多,即复眼透镜上蜂窝的数量越多,其匀光效果就越好,且此时投影机系统的体积也较小。为了提高激光光源的光效,设计中对复眼透镜在不同数值孔径照明光束下的匀光效果进行了讨论。并对优化设计后的复眼透镜进行40 000条光线追迹,实验显示其光线透过率可以达到92.5%,且几乎无杂散光。
[Abstract]:How to reduce the volume of optical system and improve the light efficiency of laser light source should be considered in designing the optical system of laser projector. In this paper, the compound eye lens in the laser display illumination system is studied, and the rectangular element of the compound eye lens is optimized. It is found that the overall size of the compound eye lens and the focal length of the single compound eye lens are fixed. The more arrays on the compound lens, that is, the more honeycomb on the compound lens, the better the light uniformity, and the smaller the size of the projector system. In order to improve the light efficiency of laser light source, the uniform light effect of compound eye lens under different numerical aperture illumination beams is discussed. The optimized compound lens was traced by 40 000 rays. The experimental results show that the light transmittance can reach 92.5 and there is almost no stray light.
【作者单位】： 上海电机学院电子信息学院;华东师范大学信息科学与技术学院;上海公安三所刑侦事业部;
【基金】：国家高技术发展计划项目 上海市大学生创新计划项目(2012SCX15) 上海电机学院科研启动计划项目(13DX02) 上海电机学院计算机应用技术学科计划项目(13XKJ01) 上海高校老师培养资助计划项目(ZZSDJ13014)
【分类号】：TN946.1;TN249

【参考文献】

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1 马莹,王成,缪同群;VCSEL直接倍频蓝光固态激光器的研究[J];光学精密工程;2005年03期

2 王雷;杨照金;黎高平;梁燕熙;;大口径高能量激光测量中后向散射能量研究[J];激光技术;2006年01期

3 关有光,傅淑珍,高学燕,周山,周殿华,裴春兰,易亨瑜;一种新型高能激光束能量分布探测器[J];强激光与粒子束;2000年02期

4 魏继锋;张凯;周山;关有光;;高能激光能量计溯源问题研究[J];强激光与粒子束;2008年11期

5 刘红;孙传伟;那柏林;刘卫东;王蔚生;;三片式硅基液晶激光投影显示中光学引擎的设计[J];强激光与粒子束;2011年10期

6 刘万发;桑凤亭;;激光输出功率随耦合率及放大率的变化规律[J];强激光与粒子束;2013年04期

7 那柏林;刘红;王蔚生;;激光LCOS光学引擎的设计(英文)[J];强激光与粒子束;2013年02期

【共引文献】

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2 唐黎明;章喜;张廷华;;一种高能激光光强测试新方案[J];桂林航天工业高等专科学校学报;2010年02期

3 吕昊;刘爱梅;;球透镜耦合效率研究[J];光学精密工程;2006年03期

4 张岳;郝丽;柳华;刘伟奇;;激光显示的原理与实现[J];光学精密工程;2006年03期

5 于永江;陈建农;郝金光;王德华;;变形高阶贝塞尔光束的传播和自成像效应[J];光学精密工程;2007年06期

6 刘峰;吴振森;王立君;戢运峰;;热图法测量激光强度时空分布的重构理论研究[J];光学学报;2007年01期

7 刘国荣;吴洪才;;高能激光能量计测温电阻温度标定研究[J];光子学报;2007年07期

8 魏继锋;常艳;黄德权;周山;苏毅;安建祝;孙利群;张凯;;非稳腔氧碘激光器近场杂散光传输特性[J];光学学报;2014年02期

9 孙长俐;刘红;王蔚生;;手持式激光光色性能测量系统实现及误差分析[J];光学仪器;2014年03期

10 王飞;陈绍武;冯国斌;陶蒙蒙;叶锡生;;高能激光束在线测量系统的光取样器研制[J];光电工程;2014年06期

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1 温涛;无线激光通信中ATP关键技术研究[D];国防科学技术大学;2006年

2 梁雪梅;大功率半导体激光器结构研究[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2010年

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2 张广宇;多传感器激光能量密度测量传输系统研究[D];长春理工大学;2010年

3 段刘华;靶面温度场反演激光束时空分布研究[D];暨南大学;2011年

4 彭杨;转筒扫描法测量连续波激光器近场光强分布的研究[D];国防科学技术大学;2007年

5 李帅;激光远场能量密度分布测试方法研究[D];长春理工大学;2010年

6 冷宗敏;基于外光注入VCSELs单周期振荡的毫米波产生及其在ROF系统中的应用[D];西南大学;2010年

7 王慧;高能激光计能量损失补偿技术研究[D];西安工业大学;2010年

8 夏冰;LD倍频488nm波段蓝光激光器[D];长春理工大学;2012年

【二级参考文献】

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1 张存善,张延生,段晓峰,赵红东,刘文楷;垂直腔面发射激光器DBR结构反射特性分析[J];光电子·激光;2002年01期

2 孙艳芳,金珍花,宁永强,秦莉,晏长岭,路国光,套格套,刘云,王立军,崔大复,李惠青,许祖彦;高功率底发射VCSELs的制作与特性研究[J];光学精密工程;2004年05期

3 周崇喜,杜春雷;半导体激光器阵列光束准直和聚焦系统设计[J];光学仪器;2000年06期

4 王蓉;刘玉玲;余飞鸿;;LED光源照明微投影仪系统的设计[J];光学仪器;2006年02期

5 黎高平,王雷,杨照金,于帅,赵宝珍,胡容,孔小健;长脉冲高能激光能量测试技术的研究[J];光子学报;2004年09期

6 田莉，林康春，沈小华，，张洪林;测量高功率激光的体吸收能量计[J];激光与光电子学进展;1995年08期

7 张大勇,周寿桓,梁峰,赵鸿;LD光束经自聚焦透镜变换后的特性研究[J];激光与红外;2002年03期

8 任国光;导弹防御计划的调整与机载激光未来的发展[J];激光技术;2005年01期

9 易亨瑜,李育德,陈梅;适用于光化学反应的CO激光器单纵模复合腔研究[J];激光杂志;2001年06期

10 马海霞,楼祺洪,董景星,魏运荣;一种改善激光器输出光束质量的新型谐振腔[J];中国激光;2003年11期

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1 ;激光显示业期望新光源[J];光机电信息;2004年02期

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3 崔伟,屠彦,张雄,尹涵春;新型激光显示扫描系统设计[J];东南大学学报(自然科学版);2002年06期

4 ;激光显示技术[J];发光学报;1970年07期

5 黄史坚;;微激光显示走向实用[J];电子产品世界;1998年12期

6 ;光电子技术与器件 电视、电视技术[J];中国光学与应用光学文摘;2006年05期

7 张岳;郝丽;柳华;魏忠伦;刘伟奇;;基于多元回归方法的激光显示颜色校正[J];微计算机信息;2007年06期

8 黄曙江;浅谈由氦氖激光显示牛顿环[J];实验室研究与探索;1994年01期

9 李霞;康玉思;;激光显示中散斑噪声的抑制[J];应用光学;2010年04期

10 赵宏伟;;许祖彦:激光技术,人类视觉史上的一场革命[J];中国高新技术企业;2010年17期

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1 李静;赵洪阳;徐国纲;王继扬;;稀土掺质YAB系列晶体生长[A];《硅酸盐学报》创刊50周年暨中国硅酸盐学会2007年学术年会论文摘要集[C];2007年

2 李进延;蒋作文;陈伟;彭景刚;李海清;;掺镱双包层光子晶体光纤研究[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年

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4 毕勇;许祖彦;房涛;郑光;樊仲维;侯玮;彭海波;林妩媚;廖志远;邢廷文;;大屏幕全固态激光全色显示系统题目[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年

5 李静;韩树娟;王继扬;;稀土掺质YAl_3(BO_3)_4系列晶体生长[A];第15届全国晶体生长与材料学术会议论文集[C];2009年

6 谢仕永;申玉;王鹏远;王志超;薄勇;彭钦军;崔大复;许祖彦;;高功率高光束质量1319nm全固态Nd:YAG激光器[A];第八届全国光学前沿问题讨论会论文集[C];2009年

7 陈创天;;非线性光学晶体的最新进展及其应用[A];2003年新材料发展趋势研讨会演示文稿汇编[C];2003年

8 郭亚银;张力;黄国溪;杜晨林;阮双琛;;LD端面泵浦Nd:YVO_4复合晶体高功率黄光激光器[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年

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3 新华社;呼之欲出的激光显示技术[N];科技日报;2006年

4 组稿 王毅俊;激光 让生活更美好[N];上海科技报;2010年

5 俞晓;南玻院光纤信息树“点亮”世博会江苏馆[N];中国建材报;2010年

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3 那柏林;LCOS激光投影显示技术及产业化关键技术研究[D];华东师范大学;2013年

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5 王伟;高功率垂直腔面发射激光器的偏振特性[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2012年

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5 张继艳;激光显示颜色系统的建模与校正[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2006年

6 刘艳;大屏幕激光扫描显示系统混色与光强调制技术研究[D];中北大学;2007年

7 臧海燕;微型投影激光光源的研究[D];吉林大学;2009年

8 蔡彬晶;激光扫描演示系统的构建与软件研究[D];河北工业大学;2006年

9 张帆;激光扫描投影显示的研究与扩展应用[D];浙江大学;2008年

10 朱俊;小型激光布景系统的研究[D];长春理工大学;2008年

本文编号：2294854