硅基液晶投影系统的led光源照明系统设计

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1、激光与电子学进展51，072201(2014)Laser&0ptOelectrOnicsProgress@2014(中国激光》杂志社硅基液晶投影系统的LED光源照明系统设计赵斌张国玉2陈启梦张健王国名‘长春理工大学光电工程学院，吉林长春130022。吉林省光电测控仪器工程技术研究中心，吉林长春130022摘要硅基液晶(LCOS)空间光调制器件的特点是反射光成像，要求照明光束发散角小，均匀性好。对此，设计了由抛物型反光碗、复眼透镜、偏振分光棱镜、聚光镜等组成的用于LCOS的照明系统，对抛物反光碗以及复眼透镜各参数的设计原理做了详细分析，具体包括光源出射角度，光源的总体长度，所需均

2、匀照亮的尺寸，抛物反光碗各参数对出射角度的影响，其实现原理主要包括复眼透镜匀光理论。设计要求光源出射角度小于10。，总体长度为220mm，均匀照明面积为20mmx20mE，最后给出聚光透镜组的设计结果，使光线聚焦到LCOS表面，照度值要达到0．35lx／m。，其不均匀度在15％以内。进一步使用Lighttools软件，对其进行仿真，由照度曲线图和照度栅格图可知，设计结果满足设计要求。关键词光学设计；抛物反光碗；复眼透镜；硅基液晶中图分类号V249．4文献标识码Adoi：10．3788／LOP51．072201DesignofIlluminatingSystemforLiquid

3、CrystalonSiliconProjectionSystemonLEDLightSourceZhaoBinZhangGuoyu‘。ChenQimengZhangJianWangGuomingCollegeofOpto—ElectronicEngineering，ChangchunUniversityofScienceandTechnology，Changchun，Jilin130022，China2JilinEngineeringResearchCenterofPhotoelectricMeasurementandControlInstruments，Changchun，J

4、ilin130022，ChinaAbstractItisliquidcrystalonsilicon(LCOS)micro—projectorScharacteristicthatanimageisformedbythereflectedlightfromtheLCOSsurface，andtheilluminatingbeamangleofdivergenceneedstobesmall，theuniformityerrorofilluminatingshouldbefairlywel1．Accordingtotheserequirements，anilluminatings

5、ystemonLCOSisdesigned，theprojectiondeviceconsistsofaparabolicreflector，flyS—eyelens，apolarizingbeamsplitter，condenserlensandSOon．TheparametersoftheparabolicreflectorandtheflyS—eyelensareanalyzedindetail．Itincludesthebeamangleofdivergence，thetotallengthforthelightsourceandtheintendedsquaretob

6、euniformilluminated．BasedonthetheoryofflySeyeSinformilluminatingandtherelationshipbetweenparametersoftheparabolicreflectorandthebeamangleofdivergence．Thedesignrequirementsarethatthebeamangleofdivergenceshouldbesmallerthan10。，thetotallengthofthelightsourceshouldbe220mm，theareatobeilluminatedi

7、s20mm×20mm．FinallycollimatinglensisdesignedtocollimatetheraysontheLCOS，theilluminanceshouldbeaslargeas0．35lx／m．AnditisdemandedthattheuniformityerroronthesurfaceofLCOSshouldbelimitedin15％．SimulationresultsareacheivedbyLighttools．Basedonthelinecharts