用能量觀點進行微投影照明系統的設計方法
2023-10-19 21:38:27 1
用能量觀點進行微投影照明系統的設計方法
【專利摘要】本發明公開了一種用能量觀點進行微投影照明系統的設計方法。其具體方法為：a、LED聚光鏡設計的過程中要隨時注意光束不被攔切，並且光束出射的平行度要高；b、光源的光電的轉換效率對系統的亮度影響很大，因此應對光源部件提出合理的要求；c、要對所有照明系統要用到的光學部件提出光譜透過率的要求；d、三基色能量比的控制，以確保系統配光不偏色；ｅ、要評估全系統在投影屏處的亮度，要有各類組件的能量利用率的綜合計算，它是檢查系統各部件是否符合要求的參照基準；f、在照明系統能量利用最大條件下，各光學組件的光軸必須對正，因此在模擬過程中應該有辦法來確保光軸對正的要求，這是進行組件布局的原則。
【專利說明】用能量觀點進行微投影照明系統的設計方法
【技術領域】
[0001]本發明渉及一種光學元件的設計方法，尤其涉及一種用能量觀點進行微投影照明系統的設計方法。
【背景技術】
[0002]微投影照明系統的關鍵是尺寸問題，會造成照明光束的切割，因此對每個光學部件設計必須用能量觀點進行評估，以保證光能的利用率最高，以確定每個部件尺寸減小的極限的允許值，這樣照明系統各部件的設計離不開能量的計算。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在於提供一種以能量為重要參考指標的評估設計方法的用能量觀點進行微投影照明系統的設計方法。其具體方法為:
a、LED聚光鏡設計的過程中要隨時注意光束不被攔切，並且光束出射的平行度要高，這是為了光束順利的通過投影鏡頭而不被攔切，從而對出射光束的平行度提出要求，在投影部件的許多設計中都是從提高能量利用率的角度出發來進行設計的；
b、光源的光電的轉換效率對系統的亮度影響很大，因此應對光源部件提出合理的要求，因此要給出電器性能的技術要求，即光電轉換後的亮度要求，以作為該部件的電路設計和光譜能量利用率檢測的依據，以確定該部件設計與裝調是否合格；
C、要對所有照明系統要用到的光學部件提出光譜透過率的要求，以便在TracePro軟體模擬過程中確定相應部件的設計和裝調是否合格，這也是從能量觀點出發進行照明系統設計；
d、三基色能量比的控制，用到了各類系統能量利用率的綜合計算，以確定經過系統各部分的三基色能量在投影區的合成比例是否符合白光的比，以確保系統配光不偏色；
e、要評估全系統在投影屏處的亮度，要有各類組件的能量利用率的綜合計算，它是檢查系統各部件是否符合要求的參照基準；
f、在照明系統能量利用最大條件下，各光學組件的光軸必須對正，因此在模擬過程中應該有辦法來確保光軸對正的要求，這是進行組件布局的原則；
g、整個系統布局完後，還應給出實際光線的分布，用這個布局圖進行結構設計，設計時不允許結構中的壓圈口徑恰好觸在光束攔截的極限狀態，這樣既保證了光能量的利用率也保證了系統對投影圖象對雜散光的要求，確保系統有足夠的對比度。
[0004]從本發明的技術方案可以看出，所有的光學部件和其他類部件的設計評估標準都是以光能利用率最高位準，就是說微投影中的照明部分在設計時是用能量觀點進行設計的，所以用能量觀點進行微投影照明系統的設計方法是可行的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0005]圖1是本發明在用能量觀點進行微投影照明系統的設計方法中光源的裸晶片三基色的電器性能表示意圖；
圖2是本發明在用能量觀點進行微投影照明系統的設計方法中是光學部件三基色光能利用率表不意圖；
圖3是本發明在用能量觀點進行微投影照明系統的設計方法中光源和光學部件三基色光能利用率合成表示意圖；
圖4是本發明在用能量觀點進行微投影照明系統的設計方法中光學元件分布示意圖。
【具體實施方式】
[0006]下面結合附圖對本發明做進一步詳述。
[0007]實施例1、參見附圖1至圖4，一種用能量觀點進行微投影照明系統的設計方法。其具體方法為:
a、LED聚光鏡設計的過程中要隨時注意光束不被攔切，並且光束出射的平行度要高，這是為了光束順利的通過投影鏡頭而不被攔切，從而對出射光束的平行度提出要求，在投影部件的許多設計中都是從提高能量利用率的角度出發來進行設計的；
b、光源的光電的轉換效率對系統的亮度影響很大，因此應對光源部件提出合理的要求，因此要給出電器性能的技術要求，即光電轉換後的亮度要求，以作為該部件的電路設計和光譜能量利用率檢測的依據，以確定該部件設計與裝調是否合格；
C、要對所有照明系統要用到的光學部件提出光譜透過率的要求，以便在TracePro軟體模擬過程中確定相應部件的設計和裝調是否合格，這也是從能量觀點出發進行照明系統設計；
d、三基色能量比的控制，用到了各類系統能量利用率的綜合計算，以確定經過系統各部分的三基色能量在投影區的合成比例是否符合白光的比，以確保系統配光不偏色；
e、要評估全系統在投影屏處的亮度，要有各類組件的能量利用率的綜合計算，它是檢查系統各部件是否符合要求的參照基準；
f、在照明系統能量利用最大條件下，各光學組件的光軸必須對正，因此在模擬過程中應該有辦法來確保光軸對正的要求，這是進行組件布局的原則；
g、整個系統布局完後，還應給出實際光線的分布，用這個布局圖進行結構設計，設計時不允許結構中的壓圈口徑恰好觸在光束攔截的極限狀態，這樣既保證了光能量的利用率也保證了系統對投影圖象對雜散光的要求，確保系統有足夠的對比度。
【權利要求】
1.一種用能量觀點進行微投影照明系統的設計方法，其特徵在於:具體方法為 a、LED聚光鏡設計的過程中要隨時注意光束不被攔切，並且光束出射的平行度要高，這是為了光束順利的通過投影鏡頭而不被攔切，從而對出射光束的平行度提出要求，在投影部件的許多設計中都是從提高能量利用率的角度出發來進行設計的； b、光源的光電的轉換效率對系統的亮度影響很大，因此應對光源部件提出合理的要求，因此要給出電器性能的技術要求，即光電轉換後的亮度要求，以作為該部件的電路設計和光譜能量利用率檢測的依據，以確定該部件設計與裝調是否合格； C、要對所有照明系統要用到的光學部件提出光譜透過率的要求，以便在TracePro軟體模擬過程中確定相應部件的設計和裝調是否合格，這也是從能量觀點出發進行照明系統設計； d、三基色能量比的控制，用到了各類系統能量利用率的綜合計算，以確定經過系統各部分的三基色能量在投影區的合成比例是否符合白光的比，以確保系統配光不偏色； e、要評估全系統在投影屏處的亮度，要有各類組件的能量利用率的綜合計算，它是檢查系統各部件是否符合要求的參照基準； f、在照明系統能量利用最大條件下，各光學組件的光軸必須對正，因此在模擬過程中應該有辦法來確保光軸對正的要求，這是進行組件布局的原則； g、整個系統布局完後，還應給出實際光線的分布，用這個布局圖進行結構設計，設計時不允許結構中的壓圈口徑恰好觸在光束攔截的極限狀態，這樣既保證了光能量的利用率也保證了系統對投影圖象對雜散光的要求，確保系統有足夠的對比度。
【文檔編號】G02B27/00GK103744180SQ201310575519
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年11月18日 優先權日:2013年11月18日
【發明者】高國欣, 劉靜, 鄭瑜華, 綦斌, 代擁民 申請人:四川星爍光電科技有限公司