1、 - 1 - 目录目录 1 1 引言引言 . 2 1.1 研究背景 . 2 1.2 投影显示技术发展现状 . 3 2 2 投影显示照明系统投影显示照明系统 4 2.1 照明系统 . 4 2.2 光学扩展量 . 4 2,3 单片式 DLP 投影光学引擎的基本结构和工作原理 4 2.4 复眼照明系统及工作原理 DLP 照度均匀度及光斑图 5 2.5 方棒照明系统的工作原理 . 6 3 3 激光显示照明系统的设计方法激光显示照明系统的设计方法 7 3.1 系统光源 7 3.2 积分方棒 . 7 3.3 中继透镜 . 8 4 4 照明系统的设计与仿真照明系统的设计与仿真 9 4.1 系统的设计 9 4
2、.2 设定系统光源 9 4.3 方棒的尺寸确定 . 10 4.4 中继透镜设计 14 4.5 系统的仿真分析 15 5 5 总结总结 . 18 参考文献参考文献 19 - 2 - 1 1 引言引言 传统光源属于泛光光源，光学发散角大，不利于照明系统的能量传输。与灯泡光源 和 LED 光源完全不同,激光具有优越的空间传输特性，亮度极高，在很小的芯片上可以 实现很高的光能利用效率，这样便可实现高画质的大屏幕及超大屏幕投影显示，无需更 换光源（免维护）、保持长久高画质、亮度及色温随时可调、实现超高亮度、适应各种 工程投影环境、实现无噪音投影环境等特点，如此这些，将导致显示系统综合性能的革 命提升，这
3、些特性无疑赋予了激光显示技术在高端应用尤其是高端大屏幕显示市场的广 阔发展空间。 1.1 1.1 研究背景研究背景 显示技术可以分为直接显示与投影显示两类。直接显示技术主要包括阴极射线管 (CRT)、液晶平板显示(LCD)、发光二极管(LED)、电致发光器件(EL)、场致发光器件 (FED)、真空荧光显示(VFD)、等离子体显示(PDP)等。大屏幕显示系统是当前显示技术 发展的一个主要方向，在军事、模拟及训练、会议、教育、大型公共场所等场合有日益 广泛的应用， 现代大屏幕显示系统因其应用范围广、技术难度大以及系统复杂而受到 众多厂商及科技人员的关注，现已成为显示领域内的研究热点。从显示原理和技
4、术的角 度来看，现在较为成熟和商用化的大屏幕显示技术主要有液晶显示技术、等离子显示技 术和投影显示技术。 投影显示技术是实现大屏幕显示系统的一种有效途径，投影显示是将显示器件产生 的图像经过光学系统投射到屏幕上产生图像的显示方式。根据显示器件形成图像的方 式，投影显示可以分为发光型投影显示和调制型投影显示两类。发光型投影显示是指在 显示器件上直接形成高亮度的图像， 再由光学系统成像在屏幕上观看的显示方式， 如CRT 投影显示和激光投影显示两类。调制型投影显示，显示器件本身不发光，而是根据输入 信号改变显示媒质的某些电光特性，如反射率、投射率、折射率、双折射效应、散射等， 经外加光源照射，将显示
5、器件上的信息转变为图像经光学系统读出并投影在屏幕上。主 要包括LCD、LCLV(液晶光阀)、LCoS、DLP等各种投影显示技术。调制型投影显示系统通 常由光源、照明光学系统、空间光调制器、驱动电路系统和成像光学系统等部分组成。 - 3 - 按照投影机、观察者与屏幕的相对位置关系，投影显示系统可以分为正投影系统和背投 影系统两类。前投是指投影机和观察者位于屏幕的同一侧的投影系统，其特点是体积、 重量小，亮度高，广泛应用于会议、家庭影院、数字影院、多媒体教室等场合。但图像 效果容易受环境光的影响。前投市场的主要产品LCD投影机，但近年来随着DLP技术州的 成熟，DLP投影产品所占有的市场份额迅速上
6、升。相比于LCD投影技术，DLP前投系统在 小型化和光学稳定性上更其优势。 整个投影显示市场可以分为消费产品、商务应用产品、大型公共场合应用产品、小 型公共场合应用产品和高端应用产品等五个主要应用领域。 1.2 1.2 投影显示技术发展现状投影显示技术发展现状 七大DLP光学引擎制造商：明基BenQ，美国德州仪器（TI）公司、日本普乐士、惠 普、奥图码、大恒公司（中国自主研发） 。 LCOS光学引擎：日本CHINONTEC，昂纳明达、Philips、ZEISS、韩国KTS。 LCD：主要是精工爱普生和SONY。 投影显示市场拥有每年上百亿美元的产值，并且未来几年里，投影显示技术的市场 将继续高速增长。 随着数字高清电视的普及， 家庭消费产品将成为投影显示市场的主力。 传统的CRT投影技术将逐渐被日趋成熟的LCDDLPLCoS投影显示技术所取代，投影显 示市场的争夺也将逐渐从LCD、DLP等技术与CRT技术问的竞争向液晶投影技术与DLP投影 技术间的竞争转变。 - 4 - 2 2 投影显示照明系统投影显示照明系统 2 21 1 照明系统照明系统 照明系统是将光能从光源传递
