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《基于多球面封裝透鏡的LED微型投影儀的光源設(shè)計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第35卷第1期電子器件Vol．35No．12012年2月ChineseJournalofElectronDevicesFeb．2012*OpticalDesignforLEDMicroProjectorSourceBasedonMultipleSphericalSurfacesLens*RUIDawei，QIKangcheng，LINZulun，CHENWenbin，LIUYi，LIGuodong(KeyDisplayLaboratoryofScienceandTechnologyofSichuan，SchoolofOpto-electroni
2、cInformation，UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChina，Chengdu610054，China)Abstract:TheImprovementoflightextractionefficiencyofLEDlightsourceisthekeyandpreconditioninimpro-vingthelightingefficiencyofmicroprojector．ThemaxfactorinrestrictingthelightextractionrateofLEDi
3、stheconfigurationoflightsource．AnovelopticaldesignofLED’sencapsulationlenswithmultiplesphericalsurfacesisintroducedandsimulated．Byusingthissinglestagelensforbothencapsulationandopticaldistribution，thelightex-tractionefficiencyofthisnewdesignedLEDlightsourceisimprovedto94．9%，
4、andthebeamangleandtheétenduearebothexcellentlycondensed．Also，theconfigurationoflightsourcesystemissimplifiedaswell．Keywords:microprojector;lightextractionefficiency;multiplesphericalsurfaces;beamangle;étendue;simulationEEACC:4260D;7210doi:10．3969/j．issn．1005－9490．2012．01．010
5、*基于多球面封裝透鏡的LED微型投影儀的光源設(shè)計*芮大為，祁康成，林祖?zhèn)?，陳文彬，劉旖，李國?電子科技大學光電信息學院顯示科學與技術(shù)重點實驗室，成都610054)摘要:提高光能利用率是現(xiàn)階段LED微型投影儀的技術(shù)難題，而提高光源的取光效率則是提高整機光效的前提和根本途徑。對于以LED為代表的朗伯源，其光學元件的結(jié)構(gòu)是制約光能利用率的最大因素。我們提出了一種基于多球面單透鏡的LED光源設(shè)計方案并進行了光學仿真，將LED的一次封裝和二次光學設(shè)計整合為一體，簡化了光源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，取光效率提高到94．9%，同時壓縮了出光角度和光學擴展量。關(guān)鍵詞:微型投
6、影儀;取光效率;組合球面;發(fā)散角;光學擴展量;仿真中圖分類號:TB133;TN214文獻標識碼:A文章編號:1005－9490(2012)01－0039－04近年來，隨著微型投影儀制造工藝的不斷進步，工精度以及光學引擎對體積的苛酷要求，本文設(shè)計提高其光能利用率成為重要的技術(shù)突破點。采用了由若干組規(guī)則球面組合而成的封裝透鏡，將LEDLED的微型投影儀光源，通常由反光碗、聚光透鏡裸芯片的朗伯分布光線，按其發(fā)散角度劃分后進行［1－3］及準直透鏡組合而成。由于結(jié)構(gòu)復雜，光學表剪裁式收集，同時將LED一次封裝和二次光學設(shè)計面的損耗難以控制，使得光源對LE
7、D芯片的收集效進行了整合，極大地提高了光能收集效率，簡化了光［4－7］率一般不超過70%。同時，由于對邊緣光線的源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。聚集能力不足，出射光束的發(fā)散角難以被壓縮，光學1基于多球面封裝透鏡的光源設(shè)計擴展量較大。近年來興起的自由曲面透鏡雖然在理［7］論上能較好地提高收集效率、準直特性以及照明均1．1微型投影機對LED光源的總體要求及應(yīng)勻性，但是對于微投影光源這類微光學加工器件，尚對策略不具備成本和技術(shù)上的優(yōu)勢。于是如何設(shè)計LED(1)光收集效率光源的收集效率是光源出射封裝透鏡的光學結(jié)構(gòu)以尋求器件體積、加工難度和光功率與芯片輻射光功率的比值，表征
8、光學組件對芯收集效率三者之間的平衡，是目前亟待解決的關(guān)鍵片的收集能力，是光學引擎乃至整機最重要的設(shè)計指［8］問題。因此，綜合考慮LED的朗伯分布特性、
