基于偏振光復(fù)用方法的微投影顯示技術(shù)研究.pdf

1、微投影顯示技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于商業(yè)化生產(chǎn)中，受到大眾消費市場的青睞。目前，該技術(shù)正朝著高亮度、高均勻性、高分辨率、長壽命以及小體積的方向發(fā)展。LCoS（Liguid Crystal on Silicon）作為一種常用的空間光調(diào)制器，其只能被偏振光點亮，對于入射的自然光就會造成一半以上的能量損失。為了提高照明系統(tǒng)的能量利用率，本文提出一種基于方棒的偏振光復(fù)用方法，并完成整體光學(xué)引擎的設(shè)計及性能分析工作。
　　首先，對目前常用的幾種偏振

2、光復(fù)用方法進行原理性分析，總結(jié)利弊，針對其弊端提出一種基于方棒的偏振光復(fù)用方法。闡述其工作原理，并以虛光源陣列以及方棒的擴展量為理論基礎(chǔ)，分析方棒的最佳尺寸，使得在方棒的出射端獲得高效而均勻的光束。依據(jù)其工作原理，完成對偏振轉(zhuǎn)化系統(tǒng)PCS（Polarization Conversion System）的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
　　其次，將該偏振光復(fù)用方法應(yīng)用于照明光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計中，主要完成分束系統(tǒng)和會聚系統(tǒng)的設(shè)計。其中，分束系統(tǒng)的作用是將方棒

3、所形成的虛光源陣列對應(yīng)成像到PCS元件上；會聚系統(tǒng)的作用是將經(jīng)偏振轉(zhuǎn)化后的光束進行會聚，使之與LCoS照明面相匹配。
　　最后，完成投影光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計和光學(xué)引擎的整體性能分析。首先確定了投影光學(xué)系統(tǒng)的的參數(shù)指標(biāo)，選擇初始結(jié)構(gòu)，利用Zemax軟件完成投影系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)計。之后，對該系統(tǒng)的成像質(zhì)量進行評價，設(shè)計結(jié)果滿足系統(tǒng)要求，并完成光學(xué)系統(tǒng)的公差分析。最后在TracePro分析軟件中對所設(shè)計的光學(xué)引擎進行建模，得到LCoS顯示芯片以及